JP2001519012A - 自動ギヤ・ボックスの自発性の向上 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ギヤ・シフトが重なりシフトとして実施される自動ギヤ・ボックスの自発性を向上させる方法が提案される。この場合、第１伝動段階から第２伝動段階へのハイギヤ・シフトが完全に終了される事なく、またアボート基準が認識されるならば、ローギヤ・シフトへの変換が実施される。

Description

【発明の詳細な説明】 自動ギヤ・ボックスの自発性の向上 本発明は、第１連結が開く間に第２連結が閉じるようにしてギヤ・シフトが実 施される電気油圧ギヤ・シフト式自動ギヤ・ボックスの自発性を向上させる方法 に関するものである。 自動ギヤ・ボックスにおいては、ギヤ・シフトは重なりギヤ・シフトとして実 施され、すなわち第１連結が開く際に第２連結が閉じるように実施される。この 場合、ギヤ・シフトに関わる各連結の状態と圧力経過が電子的ギヤ・ボックス制 御装置から、電磁的補正要素を介して確定される。このような制御乃至調整の方 法は例えばＤＥ−ＯＳ ４２ ４０ ６２１から公知である。 通常、自動ギヤ・ボックスにおいては、ドライバによって与えられる性能レベ ル、例えば走行ペダル値がギヤ・シフト性能グラフの特性曲線を超える時にギヤ が引外される。このような走行ペダルによって引外されるギヤ・シフトのほか、 ドライバはそれぞれの所望の時点に、手動的にローギヤシフトを引外す事ができ る。例えばＤＥ−ＯＳ−４３１１ ８８６は、ドライバが手動Ｈレバー移動路を 有する選択レバー乃至はシフトレバーを使用してハンドルでギヤ・シフトを引外 す事ができる装置が記載されている。現在実際上、下記のような問題点がある。 ドライバは追い越し動作に際して対向車を通過させなければならない事を知って いる。次にドライバは走行ペダルを離す。走行ペダル値が一定のハイギヤ特性曲 線を越えると、その結果として自動ギヤ・ボックスはハイギヤシフトを実施する 。ハイギヤシフト中にドライバが今や対向車の存在しない事に気づけば、ドライ バは改めて走行ペダルを作動する。しかし自動ギヤ・ボックスはまずハイギヤを 終了し、次にブロッキング時間が続き、そこで始めて自動ギヤ・ボックスがロー ギ ヤへのギヤ・シフトを実施する。従って問題点は、この場合にドライバの性能要 求と自動ギヤ・ボックスの反応との間に対応の長い時間が経過する事にある。こ の長い反応時間は多くのドライバによって面倒と感じされる。 従って本発明の基礎にある課題は自動ギヤ・ボックスの自発性を向上させるに ある。 本発明によれば、第１伝動段階から第２伝動段階へのハイギヤシフトに際して 、アボート基準が認識される場合には、このギヤシフトが完全に終了される事な く、第１伝動段階におけるローギヤ・シフトへの変換が生じる事によって前記課 題が解決される。この際にこのアボート基準がドライバによって与えられたロー ギヤ要求によって決定される。 本発明による方法の利点は、自動ギヤ・ボックスの動作がドライバの所望の機 能に密接に結びつけられる事にある。すなわち、先行技術と相違して、ハイギヤ シフトが放棄されて直接にローギヤシフトに変換される。このようなドライバの 所望の機能に対して自動ギヤ・ボックスの動作をより緊密に結合する事により、 反応時間の短縮が得られる。自動ギヤ・ボックスはさらに自発的に作動する事に なる。 他の実施態様においては、第１伝動段階から第２伝動段階へのハイギヤ中に、 アボート基準が実現された場合、追加的に許容可能性が検討される。この場合に 実際のギヤ・ボックス入力回転数値が第１境界値と第２境界値を有する回転数領 域の内部にあれば、前記の許容可能性が実現される。この際に前記第１境界値は 第１伝動段階の同期回転数値の関数を表わし、また第２境界値は第２伝動段階の 同期回転数値の関数を表わす。さらに他の実施態様において、ギヤ・ボックス入 力回転数のグラジエント経過が与えられた回転数帯域の中にあるかいなかが検討 される。これらの２つの実施態様は本質的に自動ギヤ・ボックスの作動確実性に 役立つ。同期点に近いシフトは許容されず、また追加的にハイギヤシフトが誤動 作なしで進行するかいなかが検討されるからである。 さらに他の実施態様においては、第１連結に対する遮断命令が出された時に時 間段階が開始され、この時間段階は最大時間まで継続し、この際に時間段階の各 値に対して１つの減少時間が対応する。さらに他の実施態様によれば、ローギヤ シフトに際して今や再び接続される第１連結の急速ローディング時間が減少時間 に依存して変動される。このようにしてローギヤシフトに際して再び接続される 第１連結がより迅速に接続される。このようにして衝撃が防止される。 以下、本発明を図面に示す実施例について詳細に説明するが、本発明はこれら の実施例によって限定されるものではない。付図において、 第１図は本発明によるシステムの概略図、 第２図は連結論理表、また 第３図は時間ダイヤグラムである。 第１図は自動ギヤ・ボックスのシステム・ダイヤグラムである。このギヤ・ボ ックスは本来の機械的部分、油圧舵取りトランスデューサ３，油圧舵取り装置２ １および電子的ギヤ・ボックス制御装置１３とから成る。この自動ギヤ・ボック スは、駆動装置１、特に内燃機関から、駆動軸２を介して駆動される。この駆動 軸２は油圧トランスデューサ３のポンプインペラーと回転自在に連結されている 。公知のように、油圧トランスデューサ３はポンプギヤ４と、タービンホイール ５と、アイドラーホイール６とから成る。油圧トランスデューサ３と並列にトラ ンスデューサ連結器７が配置されている。トランスデューサ連結器７とタービン ・ホイール５がタービン軸８上に達する。トランスデューサ連結器７が作動され ると、タービン軸８が駆動軸２と同一回転数を有する。 自動ギヤ・ボックスの機械的部分は連結および制動Ａ乃至Ｇと、フライホイー ル１０（ＦＬ１）、ラビニョー型衛星歯車組立体９および後置された衛星歯車１ １とから成る。ギヤ・ボックス出力軸１２を通して駆動が生じる。この出力軸１ ２は図示されていない差動装置に達し、この差動装置が２つの車軸半軸を介して 自動車の駆動輪を駆動する。対応の連結／制動組立体を通して自動ギヤ・ボック スのギヤ段階が固定される。ギヤ段階の連結論理表が第２図に図示されている。 例えば第２速から第３速への上昇に際して、この表によれば、ブレーキＧが開か れ、連結Ｆが閉じられる。さらにこの表から見られるように、第２速から第４速 へのシフトは重なりシフトとして実施される。本発明のこれ以上の理解のために 機械的部分は関係ないので、これより詳細な説明は放棄される。 電子的ギヤ・ボックス制御装置１３は入力値１８乃至２０に依存して対応の走 行ギヤを選択する。次に電磁的制御要素を収容した油圧舵取り装置２１を介して 、電子的ギヤ・ボックス制御装置１３が対応の連結／制動組合わせを作動する。 ギヤ・シフト中に、電子的ギヤ・ボックス制御装置１３がシフトに関与する連結 ／制動の圧力経過を特定する。電子的ギヤ・ボックス制御装置１３について、下 記の要素が非常に簡単にブロックとして図示されている。すなわち、マイクロコ ンピュータ１４，メモリ１５，機能ブロック制御用アクチュエータ１６および機 能ブロック計算要素１７。メモリ１５の中にギヤ・ボックス関連データが保存さ れる。ギヤ・ボックス関連データは、例えばプログラム、ギヤ・シフト特性曲線 および自動車固有の特性値、並びに診断データを含む。通常、メモリ１５はＥＰ ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭまたはバッファラムとして構成される。機能ブロック「計 算」１７中で、１つのギヤ・シフト経過に関連するデータが計算される。機能ブ ロック「舵取り」のアクチュエータ１６は油圧舵取り装置２１中に存在するアク チュエータの作動に役立つ。 電子ギヤ・ボックス制御装置１３は入力値２０を有する。入力値２０は例えば 走行ペダル値／絞り弁位置または手動で要求されるギヤ・シフトなどのドライバ の所望の機能を代表する値、内燃機関から出力されるモーメントの信号、内燃機 関の回転数乃至は温度などである。通常、内燃機関固有のデータがエンジン制御 装置によって与えられる。このエンジン制御装置は第１図には図示されていない 。電子ギヤ・ボックス制御装置１３はタービン軸１８の回転数およびギヤ・ボッ クス出力軸１９の回転数を他の入力値として受ける。 第３図はハイギヤシフトとこれに続くローギヤシフトの時間ダイヤグラムを示 す。第３図は部分図３Ａ−３Ｅから成る。各ダイヤグラムはそれぞれ時間に対し て、第３Ａ図はドライバの所望の機能を代表する値の信号経過、この場合、絞り 弁情報ＤＫＩを示し、第３Ｂ図は信号経過、シフトの命令ＳＢを示し、第３Ｃ図 はギヤ・ボックス入力軸の回転数経過ｎＴを示し、第３Ｄ図は第１連結の圧力経 過ｐＫ１を示し、また第３Ｅ図は第２連結の圧力経過ｐＫ２を示す。第３Ｂ図乃 至第３Ｅ図においては、それぞれ２つの実施例が図示されている、すなわち第１ 実施例は先行技術による経過を示し（破線）、第２実施例は本発明による解決法 を示す（実線）。第１実施例は、第３Ｃ図においては点Ａ、Ｄ、およびＥを有す る曲線である。第３Ｄ図においては、これは点Ｍ、Ｐ、Ｒを有する曲線である。 第３Ｅ図においては、これは点Ｆ、Ｇ、ＫおよびＬを有する曲線である。第２実 施例は、第３Ｃ図においては、点Ａ，Ｂ，Ｃを有する曲線である。第３Ｄ図にお いては、これは点Ｍ、Ｎ、ＯおよびＲを有する曲線である。第３Ｅ図においては 、これは点Ｆ、ＧおよびＨを有する曲線である。 第３図の時間ダイヤグラムは、ドライバが追い越しに際して対向車を通過させ なければならないという事を認識している場合である。次にドライバは直接に走 行ペダルを開放する。その結果、走行ペダルの開放によりハイギヤシフト特性曲 線が越えられる。ハイギヤシフトはプル−またはプッシュハイギヤシフトとして 実施される。反対側走路が開放された後に、ドライバは改めて追い越しを試みる 。従ってドライバは走行ペダルを非常に強く作動する。その結果として、走行ペ ダルの作動により、ローギヤシフト特性グラフが越えらる。すなわちローギヤシ フトがプルローギヤシフトとして実施される。一般にプッシュ／プルの区別が特 性 グラフに関して用いられる。このような特性グラフは例えばＤＥ−ＯＳ ４４ １７ ４７７から公知である。従ってさらにその結果として、アボート基準が許 容可能となる。すなわち、実際のギヤ・ボックス入力回転数値ｎＴが一定の回転 数領域の中に入る。回転数領域は第１および第２境界値によって確定される。従 って、ギヤ・ボックス入力回転数ｎＴのグラジエントが与えられた回転数帯域の 中に入る事になる。すなわち、ギヤシフトが誤動作なしで進行する。 第１実施例に関して。 時点ｔ１において、ＤＫＩ値がハイギヤシフト特性曲線を越える。そこで電子 的ギヤ・ボックス制御装置がハイギヤシフト命令を出す。これは第３Ｂ図に図示 されている。これは、信号経過ＳＢが１からゼロに変わるからである。同様に時 点ｔ１において、連結Ｋ２が時間ｔ２まで、点Ｆに対応する圧力水準の急速全圧 を受ける。時間ｔ２乃至ｔ３において，この連結について完全平行位相が生じる 。時点ｔ３において、この第２連結Ｋ２について圧力上昇が傾斜関数によって生 じる。この傾斜中に、第２連結が第１連結のモーメントを引き受けはじめる。す なわち、第１連結が時点ｔ３において遮断される事ができる。第２連結Ｋ２の第 １連結Ｋ１からの負荷引き受けは第３Ｃ図の点Ａ、すなわち第１段階の同期点ｎ Ｔ（ｉ１）に見られる。この点においては、ギヤ・ボックス入力回転数の経過ｎ Ｔが第２段階の同期点ｎＴ（１２）の方向に変換する。時点ｔ４において、第２ 連結Ｋ２が負荷を完全に引き受ける。時点ｔ５において、ＤＫＩ値がローギヤシ フト特性曲線を越える。この場合、先行技術によれば、まずハイギヤシフトが完 全に終了される。ハイギヤシフトは時点ｔ７において終了される。これは、ギヤ ・ボックス入力回転数ｎＴが第２段階の同期点ｎＴ（ｉ２）、点Ｄに達するから である。通常、ハイギヤシフトの終結後に禁止期間が必要である。これは、ハイ ギヤシフト行程に際して遮断される第１連結Ｋ１の完全な空白化を保証しなけれ ば ならないからである。これは、現在再び閉鎖されるべき連結Ｋ１が衝撃の形でマ イナス方向にローギヤシフトする際に見られる急速ローディングの場合と相違す る。禁止期間の経過後に、時点ｔ８において電子ギヤ・ボックス制御装置がロー ギヤシフト命令を出すので、ローギヤシフトが導入される。第３Ｂ図における信 号ＳＢの経過がゼロから１に変化する。同時に第１連結は時点ｔ１１まで急速ロ ーディング圧によって影響される。その後、時点１２まで第１連結Ｋ１について ローディング平衡段階が生じ、これに続いて圧力上昇傾斜が生じ、この傾斜はｔ １４の点Ｒにおいて終了する。時点ｔ８と同時に第２連結Ｋ２がｔ１３までの時 間間隔中、多段階で遮断される。その結果として、ギヤ・ボックス入力回転数ｎ Ｔは点Ｄの回転数レベルから第３Ｃ図において点Ｅに対応する第１伝動段階の同 期点ｎＴ（ｉ１）の方向に変化される。時点１４において、ローギヤシフトが完 了する。 第２実施例について。 時点ｔ１から時点ｔ５まで経過は前述と同様に進行する。時点ｔ５において、 すなわち電子ギヤ・ボックス制御装置による命令の発信と共に、第１連結はただ ちに点Ｎに対応する圧力レベルの時間的に短縮された急速ローディング圧を時点 ｔ６まで受ける。その後、完全平衡段階と圧力傾斜とが続く。この圧力傾斜は時 点ｔ９の点Ｏにおいて終了する。時点ｔ５において第２連結の圧力レベルｐＫ２ が点Ｇから減少し、この第２連結は時点ｔ７において完全に遮断される。第２連 結ｐＫ２の圧力レベルの減少の結果、ギヤ・ボックス入力回転数の経過が点Ｂに おいて変動される。ギヤ・ボックス入力回転数ｎＴは第１段階の同期点ｎＴ（ｉ １）の方向に、第３Ｃ図における点Ｃの方向に近接する。時点ｔ７において回転 数は同期点に達する。これにより、ローギヤシフトが終了する。 本発明の１つの実施態様において、第３Ｄ図において時点ｔ３に対応する第１ 連結Ｋ１の遮断と共に、時間段階ｔＲが開始される。この時間段階は最大限時間 まで進行する。この時間段階の各値に対して１つの減少時間が対応する。ローギ ヤシフトに際して再び連結されようとする第１連結Ｋ１の急速ローディング時間 ｔＳＦ、すなわちｔ５からｔ６までの時間間隔はこれらの減少時間に依存して変 動する。時間段階ｔＲの小さい値はそれだけ短い急速ローディングを生じる。こ れにより、まだ完全にアンローディングされていない第１連結Ｋ１が接続中に過 度に長時間ローディングされないように保証される。 第３Ｃ図において、第１境界値（ＧＷ１）と第２境界値（ＧＷ２）が表示され ている。ギヤ・ボックス入力回転数ｎＴがＧＷ１とＧＷ２の間の回転数領域中に 存在する場合、アボート基準が許容可能となる。第１境界値ＧＷ１は第１伝動段 階の同期回転数値の関数である。第２境界値ＧＷ２は第２伝動段階の同期回転数 値の関数である。これは例えば下記の公式によって実施される事ができる。 ＧＷ１： ｎＴ（ｉ１）−オフセット ＧＷ２： ｎＴ（ｉ２）＋オフセット ＧＷ１： 第１境界値 ＧＷ２： 第２境界値 ｎＴ（ｉ１）； 第１伝動段階の同期回転数 ｎＴ（ｉ２）： 第２伝動段階の同期回転数 オフセット：絶対回転数値、例えば２００ ｌ／分、 または差ｎＴ（ｉ２）−Ｔ（ｉ１）に対する相対回転数値 先行技術によれば、すなわち第１実施例によれば、ハイギヤシフトと後続のロ ーギヤシフトは時点ｔ１４において終了する。本発明によれば、第２実施例に対 応する同一のギヤシフトはすでに時点ｔ７において終了される。ｔ１４からｔ７ までのこのような時間間隔は明かに時間利得とみなされる。すなわち、自動ギヤ ・ボックスの反応がドライバの希望機能に近づく。従ってギヤ・ボックスがより 自発的となる。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】平成１１年３月２６日（１９９９．３．２６） 【補正内容】 を越えると、その結果として自動ギヤ・ボックスはハイギヤシフトを実施する。 ハイギヤシフト中にドライバが今や対向車の存在しない事に気づけば、ドライバ は改めて走行ペダルを作動する。しかし自動ギヤ・ボックスはまずハイギヤを終 了し、次にブロッキング時間が続き、そこで始めて自動ギヤ・ボックスがローギ ヤへのギヤ・シフトを実施する。従って問題点は、この場合にドライバの性能要 求と自動ギヤ・ボックスの反応との間に対応の長い時間が経過する事にある。こ の長い反応時間は多くのドライバによって面倒と感じされる。 例えばＥＰ−ＯＳ ０ ３４１ ６３１は改良法として、重なりギヤシフトの 制御法を提案し、この方法においては第１ギヤシフトのギヤシフト命令後のブロ ッキング時間の経過後に、遮断される連結がなおも回転モーメントを有しまた接 続される連結がまだ回転モーメントを引き受けていない時間中に第２ギヤシフト の命令が出されれば、開始されている第１ギヤシフトが完全に実行されない。こ の時点において、すなわち重なりギヤシフトの第１段階終了時および第２段階中 に第２ギヤシフト命令が出された場合、まずすでに開始されている第１ギヤシフ トが完全に遂行され、第２ブロッキング時間が待機され、次に後続ギヤシフトが 実行される。 従って問題は、加速に関するドライバの希望と自動ギヤ・ボックスの反応との 間に、多くの場合大きな時間的ずれが生じる事にある。 従って本発明の基礎にある課題は自動ギヤ・ボックスの自発性を向上させるに ある。 本発明によれば、第１伝動段階から第２伝動段階へのハイギヤシフトに際して 、アボート基準が認識される場合には、このギヤシフトが完全に終了される事な く、第１伝動段階におけるローギヤ・シフトへの変換が遅滞なく生じる事によっ て前記課題が解決される。この際にこのアボート基準がドライバによって与えら れたローギヤ要求によって決定される。 本発明による方法の利点は、自動ギヤ・ボックスの動作がドライバの所望の機 能に密接に結びつけられる事にある。すなわち、先行技術と相違して、ハイギヤ シフトが遅滞なく放棄されて直接にローギヤシフトに変換される。このようなド ライバの所望の機能に対して自動ギヤ・ボックスの動作をより緊密に結合する事 により、反応時間の短縮が得られる。自動ギヤ・ボックスはさらに自発的に作動 する事になる。 他の実施態様においては、第１伝動段階から第２伝動段階へのハイギヤ中に、 アボート基準が実現された場合、 請求の範囲 １． 第１連結（Ｋ１）が開いている間に第２連結（Ｋ２）が閉鎖するように 成された電磁油圧制御式自動ギヤ・ボックスの自発性の向上法において、第１伝 動段階（ｉ１）から第２伝動段階（ｉ２）へのハイギヤシフトに際して、アボー ト基準が認識されこのアボート基準がドライバによって与えられたローギヤシフ ト要求によって決定される場合には、このハイギヤシフトが完全に終了される事 なく、第１伝動段階（ｉ１）におけるローギヤシフトへの変換が生じる事を特徴 とする電磁油圧制御式自動ギヤ・ボックスの自発性向上法。 ２． 第１伝動段階（ｉ１）から第２伝動段階（ｉ２）へのハイギヤシフト中 に、アボート基準が実現された場合、追加的に許容可能性が検討され、この場合 に実際のギヤ・ボックス入力回転数値（ｎＴ（ｔ））が第１境界値（ＧＷ１）と 第２境界値（ＧＷ２）を有する回転数領域（ＧＷ１＞ｎＴ（ｔ）＞ＧＷ２）の内 部にあれば、前記の許容可能性が実現され、この際に前記第１境界値（ＧＷ１） は第１伝動段階の同期回転数値の関数を表わし（ＧＷ１＝ｆ（ｎＴ（ｉ１））、 また第２境界値（ＧＷ２）は第２伝動段階の同期回転数値の関数を表わす（ＧＷ ２＝ｆ（ｎＴ（ｉ２））事を特徴とする請求項１に記載の方法。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 第１連結が開いている間に第２連結が閉鎖するように成された電磁油圧 制御式自動ギヤ・ボックスの自発性の向上法において、第１伝動段階（ｉ１）か ら第２伝動段階（ｉ２）へのハイギヤシフトに際して、アボート基準が認識され このアボート基準がドライバによって与えられたローギヤシフト要求によって決 定される場合には、このハイギヤシフトが完全に終了される事なく、第１伝動段 階（ｉ１）におけるローギヤシフトへの変換が生じる事を特徴とする電磁油圧制 御式自動ギヤ・ボックスの自発性向上法。 ２． 第１伝動段階（ｉ１）から第２伝動段階（ｉ２）へのハイギヤシフト中 に、アボート基準が実現された場合、追加的に許容可能性が検討され、この場合 に実際のギヤ・ボックス入力回転数値（ｎＴ（ｔ））が第１境界値（ＧＷ１）と 第２境界値（ＧＷ２）を有する回転数領域（ＧＷ１＞ｎＴ（ｔ）＞ＧＷ２）の内 部にあれば、前記の許容可能性が実現され、この際に前記第１境界値（ＧＷ１） は第１伝動段階の同期回転数値の関数を表わし（ＧＷ１＝ｆ（ｎＴ（ｉ１））、 また第２境界値（ＧＷ２）は第２伝動段階の同期回転数値の関数を表わす（ＧＷ ２＝ｆ（ｎＴ（ｉ２））事を特徴とする請求項１に記載の方法。 ３． さらにギヤ・ボックス入力回転数のグラジエント経過（ｎＴ(Ｇｒａｄ) ）が与えられた回転数帯域の中にあるかいなかが検討される事を特徴とする請求 項２に記載の方法。 ４． 第１連結（Ｋ１）に対する遮断命令が出された時に時間段階（ｔＲ）が 開始され、この時間段階は最大時間（ｔＭＡＸ）まで継続し、この際に時間段階 （ｔＲ）の各値に対して１つの減少時間が対応する事を特徴とする請求項１，２ または３のいずれかに記載の方法。 ５． ローギヤシフトに際して今や再び接続される第１連結（Ｋ１）の急速ロ ーディング時間（ｔＳＦ）が減少時間に依存して変動される事を特徴とする請求 項４に記載の方法。 ６． 時間段階（ｔＲ）の小さい値ほど短い急速ローディング時間（ｔＳＦ） を生じるように急速ローディング時間が変動される事を特徴とする請求項５に記 載の方法。 ７． 第１伝動段階（ｉ１）から第２伝動段階（ｉ２）へのハイギヤシフト中 にプッシュからプルへの交代に際して、時間段階（ｄｔ）が開始され、この段階 中に時間段階の現状のほかに許容可能性の検討が問い合わされ、時間段階の現状 が境界値（ＧＷ）を越えていれば（ｄｔ＞ＧＷ）、ローギヤシフトへの変換が実 行される事を特徴とする請求項２乃至６のいずれかに記載の方法。