JP2002525499A - 非常時運転モードにおける自動車用自動変速機の熱負荷を減少させる方法 - Google Patents
非常時運転モードにおける自動車用自動変速機の熱負荷を減少させる方法Info
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Abstract
Description
速機の非常時運転モードにおける熱負荷を減少させる方法に関する。
行快適性及び走行性のような運転者にとっての重要な基準や安全性にとっての重
要な基準が高レベルで満たされる電子式変速機制御装置(EGS)に向けられて
いる。電子式変速機制御装置は状況に応じた変速段選択のために絶えずCAN(
コントロールエリアネットワーク)式データバスを介して種々の装置の制御器及
びコンピュータと交信する。
意されており、このプログラムは、自動車が非常時運転モード時に可能な限り広
い走行範囲で運転できるように設定されている。しかしながら、非常時運転のコ
ンセプト次第で、非常時運転状態における変速機の冷却が問題となる。というの
は、変速機の非常時運転モードでの発生熱を自動車の冷却系を介して放出しなけ
ればならず、電子式変速機制御装置が完全に故障した場合には、変速機が、本来
積極的に働く熱管理能力を失うからである。
(低速)と可能な最大の変速(オーバードライブ(OD))との間の変速比を無
段階で調節するためのバリエータを備えている自動変速機の場合に当てはまる。
t」誌、96(1994)中に、プライマリープーリ組としての駆動軸上の第1
のテーパープーリ組とセカンダリープーリ組としての被動軸上の第2のテーパー
プーリ組とを備えたこの種のCVT変速機が記載されている。いずれのテーパー
プーリ組も軸方向で不動の第1のプーリと軸方向で可動の第2のプーリとから成
っており、第2のプーリはプライマリープーリ組又はセカンダリープーリ組への
配属次第でプライマリープーリもしくはセカンダリープーリと称される。両方の
テーパープーリ組相互間では1つのトルク伝達部材が回転する。このトルク伝達
部材は例えばテーパプーリ組に巻き掛けられた可動リンクベルトをなしている。
プライマリープーリ又はセカンダリープーリを調節するためにこれらのプーリへ
圧力源から圧力媒体が供給され、プライマリープーリ及びセカンダリープーリそ
れぞれの調節室内へ供給される圧力が電子式変速機制御装置及び電気油圧式圧力
供給装置を介して調整される。
ているが、この装置の場合、1つの電子制御器が電磁調節部材及び油圧弁の両方
又はいずれか一方を介してプライマリープーリ及びセカンダリープーリの特に動
的にバランスされない調節室の圧力レベルを決める。
時運転機構は2つの圧力制御弁、2つの減圧弁及び少なくとも1つの非常弁を有
し、一次弁及び二次弁がコンスタントな静的な二次圧レベルの際のプライマリー
プーリとセカンダリープーリとの間のコンスタントな静的な圧力比もしくは力比
を調整する。
の値を介して、正常運転モードから非常時運転モードへのCVT変速機の変速比
の変化がどのように大きいかを決めることができる。この場合、非常時運転モー
ドは、セカンダリープーリの回転数制御及び押圧力制御が遮断されたときのCV
T変速機の状態とされる。
た内燃機関によって与えられたトルクに関連して変化し、この非常時運転モード
での可変の変速比は山地での確実な発進及び高速の最終速度での改良された走り
を可能にする。
のような駆動ユニットの負荷位置の信号、変速機入力軸の回転数、被動軸の回転
数又は圧力媒体の温度が用いられる。この入力信号から作動点が決定され、これ
に対応する変速機入力軸の回転数又はCVT変速機の変速比が調整される。エラ
ーが発生した場合、CVT変速機は、セカンダリープーリの回転数制御及び押圧
力制御がもはや行われない非常時運転モードへ移る。
が、当該プーリ用の押圧力を走行性範囲の極度の点に従って設定しなければなら
ない点が問題となる。この点の1つは最小変速段、即ちロー変速比又はその近く
における最大発進出力の確保である。バリエータ伝達能力にとっては、最大の変
速比で大きな駆動トルクの場合、セカンダリープーリへの大きな押圧力が必要で
ある。プライマリープーリ及びセカンダリープーリ相互間のコンスタントで静的
な圧力比に基づき、セカンダリープーリに合わせて調整された静的な力、それも
最大伝達駆動トルクに合わされる力は全トルク範囲でコンスタントである。
エータ内の高い作動温度、ひいては効率の損失の増大及びバリエータ系の摩耗に
つながる結果となる。
の使用である。
少させる方法において、非常時運転モード中の熱作用による自動変速機の熱的及
び機械的な損傷が避けられるようにすることである。
ら非常時運転モード用の最大許容機関トルク(M_mot_max_not)が
与えられる方法によれば、作動範囲が簡単に制限されることによって、自動変速
機の構成部材の熱的な過大負荷、熱に起因する摩耗及び変速機油の熱的な老化が
避けられることになる。
よる機関トルクの制限も、電気油圧式制御の従来の形式の有段自動変速機との組
み合わせのみならず、いわゆるCVT変速機との組み合わせでも簡単かつ有効に
行うことができる。
は、CVT変速機の場合には作動可能状態を僅かに制限するだけでバリエータに
対する過大な押圧力による熱作用、ひいては相応の摩耗が避けられるからである
。
力トルクがコンバータ特有のトルク増大の結果として変速機構成部材特有の許容
変速機入力トルクを上回る際の、機械的な変速機の保護に極めて有利に役立つ。
側で非常時運転モード時に最大許容機関トルクが相応に制限されることによって
永続的に保証することができる。
限によって自立のエンジン介入操作を行い、これにより同時にコンバータ上昇を
制限するようにしてもよい。
って変速機油の冷却器の寸法を小さく抑えることができる。
って明らかな通りである。次に、図面に示した実施の形態に従い本発明を詳述す
る。
otの制限によって減少させるための本発明の方法を概略的に示すフローチャー
トである。
タバスを介して電子式変速機制御装置と交信する内燃機関のディジタル式エンジ
ン電子装置(図示せず)内に変速機制御装置とは独立したプログラムモジュール
M1が用意されている。
式変速機制御装置の正常運転を示すCAN信号がディジタル式エンジン電子装置
に届いているかどうかが絶えず検査される。YESであれば、ディジタル式エン
ジン電子装置から後続の機能部F2において正常運転時の車のために用意された
最大機関トルクM_mot_maxが許容機関トルクM_mot_zulとして
出力される。
とが検知された場合、機能部F3においてディジタル式エンジン電子装置から許
容機関トルクM_mot_zulが非常時運転モード用の最大機関トルク、それ
も最大機関トルクM_mot_maxの例えば0.6倍に当たる最大機関トルク
M_mot_max_notに制限される。
motが非常時運転用の最大機関トルクM_mot_max_notに比して低
いかもしくは等しいかどうかが検査される。YESであれば、プログラムモジュ
ールM1の開始へ分岐される。
容機関トルクM_mot_max_notよりも大きいときには、ディジタル式
エンジン電子装置内にやはり備えられた移行機能部F5が開始し、実際の機関ト
ルクM_motから非常時運転モード用の最大許容機関トルクM_mot_ma
x_notへの確実な移行を保証する。
用の最大許容機関トルクM_mot_max_notに達するまでランプ状に、
要するにゆっくりと減少させる。これによって突然の機関トルク変化や、相応の
走行快適性妨害、安全性を危うくする車の不安定性が避けられる。
を減少させる本発明の方法がCVT自動変速機の場合に適用されている。このC
VT自動変速機は、プライマリープーリ組とセカンダリープーリ組とこれら両方
のプーリ組に巻き掛けられたトルク伝達部材としての可動リンクベルトとを有す
るバリエータを備えている。非常時運転モードにおいては、セカンダリープーリ
組の押圧力制御が遮断され、プライマリープーリ組とセカンダリープーリ組との
間にコンスタントな静的な圧力比が調整される。
って車の作動範囲が所期の意図に合わせて制限され、その際には、車の作動可能
状態を著しく制限することなしに、バリエータに高い過大な押圧力を及ぼすCV
T自動変速機の作動状態が減少される。
ピード範囲の機関トルクの減少が機関トルク/機関回転数の線図で示されている
。
速機負荷の減少はトルクコンバータ式自動変速機において油圧式の変速機の非常
時運転の場合に特に重要である。というのは、非常時運転モード時にロックアッ
プクラッチがもはや締結されなくなり、ひいては熱的に危険な状況が発生するか
らである。
ード範囲である。これは運転者によって意識的に生ぜしめられるが、ストールス
ピード点又はその近くでの長い停車は熱的に危険である。
には、図1の方法に示すように、変速機の非常時運転モード用のコンスタントな
最大機関トルクを決めることが必要である。
の制限に伴って介入操作がなされると、これによって自動車の走行性もしくは有
用性が明らかに低減されることになる。
スピード範囲内でのみストールスピード値M_mot_ssに減少される。相応
のストールスピード機関回転数を上回る回転数においては、車速制限を生ずる非
常時運転モード用の回転数制限n_mot_max_notが作用するまで、全
負荷時VLの最大機関トルクM_mot_maxが再び許容される。
合にコンバータ上昇(図示せず)も制限することができる。
が得られる。
法のフローチャートである。ストールスピード範囲の機関トルクM_mot_s
sは自動変速機の機械的な保護として、動力接続を要求するシフトポジションに
おける静的な許容変速機入力トルクM_Getriebe_einに制限される
。
トールスピードでの運転態様は時間的に制限されている。
、後続の識別機能部S2において変速機が非常時運転モードにあるかどうかが検
査される。YESであれば、別のステップS3において、高い変速機入力トルク
があるかどうかが検査される。このための判断基準としては、最大許容機関トル
クM_mot_max又はスロットル弁開度又は加速ペダルに関する閾値が用い
られる。
はブレーキ圧の情報、及びコンバータ特有の予期されるストールスピード回転数
を付加的に利用することもできる。
車が停止状態又は所定の低い車速状態にあるかどうかが検査される。YESであ
れば、ステップS5において、10秒の第1の適用可能な時間t_maxが経過
したかどうか質問される。
Lの例えば20%に当たるストールスピード値M_mot_ssへの変速機入力
トルクの減少が例えば噴射量絞り込み又はスロットル弁戻しのような適宜な手段
により行われる。
可能な例えば2分の時間t_redが経過した後にはじめて、全機関トルクM_
mot_max_notが再び許容され、これにより運転者によるストールスピ
ード範囲の運転態様の繰り返しが防止される。
確実に対抗することができる。
る限り、エンジン制御器におけるCAN信号を介して長時間、エンジンの介入操
作としてのトルクの減少を要求することもできる。
いられ、この機関ファンは例えば約20K低下した適用可能な冷媒温度C_Lu
efter_ein_notのときに作動される。なお、この機関ファンはもち
ろん常時回転させてもよい。
方法を示すフローチャート図。
図。
Claims (18)
- 【請求項1】 非常時運転モードにおける自動車用自動変速機の熱負荷を減少させる方法であ
って、自動変速機は内燃機関のディジタル式エンジン電子装置と絶えず信号交換
する電子式変速機制御装置によって制御される形式のものにおいて、非常時運転
モードにおいてディジタル式エンジン電子装置の変速機に左右されないプログラ
ムモジュールによって非常時運転モード用の最大許容機関トルク(M_mot_
max_not)が与えられることを特徴とする、自動車用自動変速機の熱負荷
を減少させる方法。 - 【請求項2】 ディジタル式エンジン電子装置によって、正常運転を示す電子式変速機制御装
置の信号の欠如に基づく自動変速機の非常時運転が検知された際に、非常時運転
モード用の最大許容機関トルク(M_mot_max_not)が与えられるこ
とを特徴とする、請求項1に記載の方法。 - 【請求項3】 非常時運転モード用の最大許容機関トルク(M_mot_max_not)と
して1つのコンスタントな値が選定されることを特徴とする、請求項1又は2に
記載の方法。 - 【請求項4】 非常時運転モード用の最大許容機関トルク(M_mot_max_not)と
して最大機関トルク(M_mot_max)の0.6倍の値が選定されることを
特徴とする、請求項1乃至3のいずれかに記載の方法。 - 【請求項5】 許容機関トルク(M_mot)が機関回転数(n_mot)に関連して、それ
も、特定したストールスピード範囲内で1つのストールスピード値(M_mot
_ss)に減少されてストールスピード範囲と非常時運転モード用の最大許容機
関回転数(n_mot_max_not)又はその等価量との間の機関回転数(
n_mot)の範囲内で最大機関トルク(M_mot_max)が許容されるよ
うに、与えられることを特徴とする、請求項1乃至3のいずれかに記載の方法。 - 【請求項6】 ストールスピード範囲が実際の機関トルク(M_mot)又はその等価量と実
際の車速(v_aktuell)又はその等価量(スロットル弁、加速ペダル)
とを監視することによって検知されることを特徴とする、請求項5に記載の方法
。 - 【請求項7】 運転者によって意識的になされたストールスピード範囲での運転態様がブレー
キランプ信号、ブレーキ圧信号又は変速機タイプ特有のストールスピード回転数
によって検知されることを特徴とする、請求項5又は6に記載の方法。 - 【請求項8】 ストールスピード範囲内の運転態様が時間的に制限されることを特徴とする、
請求項5乃至7のいずれかに記載の方法。 - 【請求項9】 ストールスピード範囲内の機関トルク(M_mot_ss)が第1の適用可能
な時間(t_max)の経過後に適用可能な値(M_mot x Faktor
)に低減され、最大機関トルク(M_mot_max)が第2の適用可能な時間
(t_red)の経過後に再び許容されることを特徴とする、請求項8に記載の
方法。 - 【請求項10】 第1の適用可能な時間(t_max)としては少なくともほぼ10秒の期間が
、第2の適用可能な時間(t_red)としては少なくともほぼ2分の期間がそ
れぞれ選定されることを特徴とする、請求項9に記載の方法。 - 【請求項11】 ストールスピード範囲内の機関トルク(M_mot_ss)が、自動変速機の
機械的な保護として、動力接続を要求するシフトポジションにおける静的許容変
速機入力トルク(M_Getriebe_ein)に制限されることを特徴とす
る、請求項5乃至10のいずれかに記載の方法。 - 【請求項12】 ストールスピード範囲内の機関トルク(M_mot_ss)が全負荷トルク(
M_VL)の適用可能な百分率に制限されることを特徴とする、請求項1乃至1
1のいずれかに記載の方法。 - 【請求項13】 実際の機関トルク(M_mot)又は実際の機関回転数(n_mot_akt
uell)が非常時運転モード用の最大許容機関トルク(M_mot_max_
not)又は非常時運転モード用の最大許容機関回転数(n_mot_max_
not)よりも大きいときに、実際の機関トルク(M_mot)を非常時運転モ
ード用の最大許容機関トルク(M_mot_max_not)へ又は実際の機関
回転数(n_mot_aktuell)を非常時運転モード用の最大許容機関回
転数(n_mot_max_not)へ移行させるための移行機能部が開始され
ることを特徴とする、請求項1乃至12のいずれかに記載の方法。 - 【請求項14】 実際の機関トルク(M_mot_aktuell)が非常時運転モード用の最
大許容機関トルク(M_mot_max_not)へ又は実際の機関回転数(n
_mot_aktuell)が非常時運転モード用の最大許容機関回転数(n_
mot_max_not)へランプ状に移行されることを特徴とする、請求項1
3に記載の方法。 - 【請求項15】 電子式変速機制御装置によって、プライマリープーリ組とセカンダリープーリ
組とこれら両方のプーリー組に巻き掛けられたトルク伝達部材とを備えた自動変
速機のバリエータが制御され、非常時運転モード時にはセカンダリープーリ組の
押圧力制御が遮断されてプライマリープーリ組とセカンダリープーリ組との間に
コンスタントな静的な圧力比が調整されることを特徴とする、請求項1乃至14
のいずれかに記載の方法。 - 【請求項16】 電子式変速機制御装置によってトルクコンバータ式自動変速機が制御されるこ
とを特徴とする、請求項1乃至15のいずれかに記載の方法。 - 【請求項17】 自動変速機の非常時運転モードが検知された際に、機関ファンが適用可能な低
下した冷媒温度(C_Luefter_ein_not)で作動されることを特
徴とする、請求項1乃至16のいずれかに記載の方法。 - 【請求項18】 機関ファンが常時作動されることを特徴とする、請求項1乃至16のいずれか
に記載の方法。
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