JP2002544451A - 無段変速機の変速比の手動設定方法 - Google Patents

無段変速機の変速比の手動設定方法

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パトリック、シュパイヒャー
ラルフ、ボーンドラン
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Abstract

(57)【要約】 本発明は自動車用無段変速機（ＣＶＴ）の変速比の手動設定のための方法に関する。ＣＶＴは制御装置、変速又は選択装置、発進要素及び変速比調整のためのバリエータを具備し、特に内燃機関によって駆動される。制御装置は変速比、駆動エンジン回転数又はバリエータ入力回転数の設定のために、操作戦略の範囲内で運転者・車両系から導き出される入力信号を処理する。操作戦略は第１の自動操作モードで変速比を自動的に選択する。第２の手動操作モードでは、運転者が変速又は選択装置により変速比の選択に直接干渉することができる。本発明はプリセットした連続的車速依存性エンジン回転数曲線又はバリエータ入力回転数曲線又は変速比曲線を第２の操作モードで手操作により選択できる構成になっている。これらの曲線は調整範囲の上限と下限の間の曲線分枝として表示され、各曲線で停車及び最高車速に到達することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 本発明は請求項１の上位概念に基づく無段変速機（ＣＶＴ）の変速比の手動設
定のための方法に関する。
【０００２】 無段変速機（ＣＶＴ）の操作戦略は一方では良好な走行性能を、他方では良好
な燃費を目指すのが普通である。良好な走行性能にとって重要な基準は、エンジ
ン回転数と走行速度の間の良好な関係、運転者の希望に応じたエンジン・ダイナ
ミックレンジと走行出力、走行状態（例えば市街地、登坂）への適応、停止の際
の最大変速比（ＬＯＷ）への確実なシフトダウン及び運転者による手動的干渉の
可能性である。良好な燃費のために、特にエンジン特性図表の燃費良好領域で長
い滞留時間を得るとともに、定常運転でエンジン回転数を引き下げるように努め
る。
【０００３】 変速比の連続調整の利点と、多段自動変速機の公知のギヤチェンジ挙動及びそ
れに伴うエンジン音響とを組合わせるために、米国特許第４，８３６，０５６号
明細書はエンジン負荷を表す信号に応じた自動的な無段変速比調整から多段自動
変速機に相当するシフト特性曲線制御に、ＣＶＴの操作戦略を切換えることを提
案する。こうして得られる無段変速機の調整挙動は、スロットル弁の限界値まで
コンバータ・ロックアップクラッチが常に切断されている極めて柔軟なトルクコ
ンバータを備えた多段自動変速機に似ている。エンジンの回転数挙動が運転者に
不都合に感じられる可能性がある（「ズボン吊り効果」、「ゴムバンド効果」）
。
【０００４】 無段変速機の操作挙動を自動的に運転者の希望と環境の影響によく適応させる
ために、適応走行戦略が周知である。
【０００５】 例えばドイツ特許公開第４３１２４１５号明細書はエンジン特性図表の種々の
特性曲線に基づいて変速比を調整することを提案する。この場合最適燃費の特性
曲線と最適エンジン出力の特性曲線の間の区域で動作点が操作される。これらの
限界線の間の動作点はいわゆる動特性曲線上にあり、動特性曲線の位置は出力要
求の変化速度の大きさに関係する。シフト特性図表及び当該の動特性曲線の選択
は自動的に行われ、この動特性曲線に沿って動作点が操作される。
【０００６】 ドイツ特許第４１２０５４６号明細書は、連続的変速比をスロットル弁及びエ
ンジン回転数に従って自動的に調整する制御特性曲線を、変速機制御装置に保存
された複数個の制御特性曲線の曲線族から運転者の運転スタイルと運転活動度に
従って自動的に選択するＣＶＴ操作戦略を記載する。運転スタイル又は運転活動
度の評価は複雑な機能であり、適用の費用が相応に高い。
【０００７】 出願人のドイツ国特許公開第１９６００９１５号明細書は、おおむね走行に依
存する実際入力信号を濾波せずに処理して、下限及び上限を含む所定の運転領域
で実際の動作点設定を絶えず決定し直す、自動操作モードによる動作点操作のた
めの方法を記載する。従ってこの場合は動作点の位置が変速機の変速特性図で絶
えず再計算され、主として運転者の活動度によって決まる。
【０００８】 すべての自動的動作点操作法の欠点は、高い適用費用にかかわらず運転者のす
べての希望、特に手動的干渉の可能性を求める要望に応えることができないこと
である。
【０００９】 この点についてドイツ国特許第４１２０５４０号明細書は自動運転戦略による
第１の操作モードのほかに、運転者が手動的干渉によりあたかも多段変速機の運
転挙動のように操作できる第２の操作モードを設けることを提案する。このため
に複数個の固定的に設定した定変速比又はギヤジャンプを例えば特性図表に記憶
する。運転者が変速機に手動シフト命令を与えると、運転活動度に応じて特性図
表から定変速比が選択される。運転者が操作する選択装置によって第１の自動操
作モードから第２の手動操作モードに移行するとき、伝達関数が操作モードの切
換えの瞬時に保持される実際変速比から次位の定変速比の設定へのジャンプを制
御する。また手動操作モードで運転者の希望をよく実現するために、ドイツ国特
許第４１２０５４０号明細書は種々のシフト特性、例えば燃費最適化オーバドラ
イブ特性及び出力最適化スポーツ特性を表す所定の定変速比群からギヤジャンプ
を選択することを提案する。
【００１０】 無段変速機のための手動操作戦略として定変速比で多段変速機をなぞらえるこ
との欠点は、特に走行性能が運転特性図表の節点に限られることである。例えば
低速域で低すぎる変速段によりエンストを起こすことがある。それは普通のオー
トマチック車ドライバーにとって意外な車両挙動である。また停止の際にすべて
の変速段をダウンシフトすることをうっかり忘れると、運転者にとって発進出力
が意外に低くなる。発進領域での無段変速機の慣用の調整範囲の利点に基づき運
転者は最適な加速を得るために、低速域の変速段を極めて迅速に切換えなければ
ならない。解決策としてドイツ国特許第４１２０５４０号明細書は当該の限界値
に達したときに、プリセットした固定ギヤジャンプへ強制的にアップシフト又は
ダウンシフトすることを提案する。
【００１１】 本発明の根底にあるのは、第１の自動操作モードと第２の手動操作モードを有
する無段変速機の変速比の設定方法において、運転者が変速比の選択に直接干渉
する手動操作モードの操作挙動を改善する方法を提供する課題である。
【００１２】 本発明の根底にある課題は、無段変速機の手動操作モードで運転者が変速又は
選択装置により無段階の車速依存性エンジン回転数曲線を手動的に設定できるこ
とによって解決される。
【００１３】 本発明によれば手動的に選択されるエンジン回転数曲線を変速機変速特性図の
構造的限界の範囲内で任意の曲線分枝として形成し、各回転数曲線で車両の発進
変速比（ＬＯＷ）も最高速度も得られるようにすることを提案する。
【００１４】 エンジン回転数曲線の設定は無段変速機の電気油圧制御装置の内部で開ループ
及び／又は閉ループ制御技術により処理され、変速比設定値としてバリエータへ
出力される。従って本発明に係る手動選択可能なエンジン回転数曲線を車速依存
性のバリエータ入力回転数曲線又はバリエータ変速比曲線として表示することも
できる。そこで例えばエンジンとバリエータの間の発進要素としてのトルクコン
バータでは、エンジン回転数とバリエータ入力回転数の間の伝達関数がコンバー
タ特性曲線として適当に考慮される。
【００１５】 本発明の基礎をなすのは、一方ではエンジン回転数と運転出力の相互関係の判
断における運転者の主観的感覚、他方では変速比調整範囲及び動作点操作の可能
性に関連する無段変速機の技術的前提である。
【００１６】 運転者の音感は車速依存性の走行騒音のほかに、エンジン回転数に向けられて
いる。このことは特に運転者がエンジンの動作点操作に意図的に干渉する変速機
手動操作モードに当てはまる。この場合本発明方法はエンジン回転数曲線の直接
的意図的な設定の利点をもたらす。
【００１７】 通常、無段変速機は多段変速機に比して調整範囲の利点がある。総調整範囲は
ＬＯＷ（最大変速比）とＯＤ（オーバドライブ、最小変速比）の範囲内で構造的
に決まる。通常、無段変速機の発進変速比ＬＯＷは多段変速機の１速の変速比よ
り小さい。
【００１８】 その結果、エンジンは全負荷発進及び変速比ＬＯＷで最大回転数へ相応に迅速
に立ち上がる。ＣＶＴの手動操作モードで、例えばドイツ国特許第４１２０５４
０号明細書に記載されているように、変速比が定速として一定に保持されるなら
ば、運転者はここで次の変速段への最適な接続を見出すために、手操作で極めて
迅速にシフトしなければならないであろう。本発明に基づく解決策では運転者が
無段階のエンジン回転数曲線を手操作で指定するから、無段変速機はプリセット
した回転数曲線に基づき連続的強制シフトアップのように変速比を具合よく追従
させる。従って車両は急激な出力低下なしに相変わらず最適な増速で反応し、運
転者が改めて手操作で干渉する必要はない。
【００１９】 総調整範囲が大きいため無段変速機の最長変速比（オーバドライブ、ＯＤ）は
通常、多段変速機の最高速より大きい。ＣＶＴの手動操作モードでは、オーバド
ライブ変速比で極めて低い速度、それとともに極めて低いエンジン回転数を扱う
ことが可能である。この場合特に急激な制動に関連して、このような動作点から
車両を停止するのは危険である。続く発進のときに十分な走行出力を得るために
は、変速機を相変わらず手動操作モードで発進変速比の方向に調整しなければな
らない。ＣＶＴの手動操作モードで変速比が固定変速段で一定に設定されるなら
ば、運転者は再びＬＯＷで発進することができるように、停止までの残り時間内
にすべての変速段を個々にシフトダウンしなければならないであろう。
【００２０】 無段階自動変速比調整による第１の操作モードでの停止の快適さに慣れると、
手動操作モードでＯＤから停止する事態は運転者にとって面倒である。
【００２１】 本発明に係る、運転者によるエンジン回転数曲線の手動設定はこの問題を簡単
かつ巧妙に解決する。手動選択可能な回転数曲線を任意に設計することより、変
速比を特に車速に応じてＯＤ変速比からＬＯＷ変速比への連続的強制ダウンシフ
トとして無段階で転移することができ、運転者が手操作で干渉する必要はない。
【００２２】 本発明に係る方法はエンジン・変速機ユニットの動作点操作に運転者が手動的
に干渉し得ることの利点と、ＣＶＴによるエンジンの無段階回転数操作の快適性
及び安全性とを結びつけるものである。
【００２３】 無段変速機の変速比又は回転数制御に組み込むことによって、本発明に基づく
別の重要な利点が得られる。手操作で選択できる個々の回転数曲線の間の移行を
自由に構成することができる。必要に応じた「柔軟な」移行はバリエータの回転
数又は変速比制御の負担を明らかに軽減し、最高速の方向への連続的強制シフト
アップ及び停車の方向への連続的強制シフトダウンと同じく運転の快適性を改善
する。適用のための費用は比較的少ない。しかもＣＶＴの第１の自動操作モード
にある特殊機能が第２の手動操作モードに簡単に組み込まれる。
【００２４】 本発明の一実施形態では、駆動エンジンとバリエータの間に配設された発進要
素を手動操作戦略に組み入れることを提案する。このようにして、発進要素が完
全に締結されていない限り、バリエータの機械的限界変速比ＬＯＷ及びＯＤによ
って限定された手動操作範囲を拡張することができる。コンバータ・ロックアッ
プクラッチ（ＷＫ）を組み込んだ流体トルクコンバータの場合は、ＷＫの切断時
の補助油圧調整範囲がコンバータ特性により確定される。クラッチの場合は、ク
ラッチが完全に締結されていない限り、調整範囲の下限はクラッチスリップ特性
によって確定される。
【００２５】 本発明の別の実施形態では、無段変速機の手動操作モードを上位の入力信号に
基づき直ちに中止して自動操作モードに切換え、上位の入力信号の消滅の後に直
ちに手動操作モードに再切換えすることを提案する。この切換えは運転者に感知
されずに進行する。上位の入力信号は例えば運転者のキックダウン・シフト命令
（ＫＤ）又はアンチロック・ブレーキシステムの指示「ＡＢＳ作動」である。こ
うしてＣＶＴの自動操作モードで働く重要な特殊機能を、手動操作モードで簡単
に共用することができる。
【００２６】 無段変速機の第２の手動操作モードで運転者は変速機の変速比調整のために、
プリセットされた車速依存性エンジン回転数曲線をシフト命令により選択する。
回転数曲線の切換えのためのシフト命令で、実際回転数曲線が制御機能によって
実際動作点から新しい回転数曲線に移され、その際転移機能を任意の形の曲線で
形成することができる。
【００２７】 一実施形態では本発明に基づきエンジン回転数の移行又はバリエータ入力回転
数の移行又は変速比の移行が、目標回転数曲線に対する実際動作点の位置の関数
として計算されるように、伝達関数を形成することを提案する。特に２つのエン
ジン回転数曲線の間の移行の際のエンジン回転数勾配を、実際エンジン回転数と
目標回転数曲線の車速対応回転数との差：発進回転数曲線と目標回転数曲線の間
の車速対応回転数差の比により開ループ及び／又は閉ループ制御することを提案
する。
【００２８】 回転数の「円滑な」移行はシフトの快適性を改善する利点がある。同様な移行
例えばより高い回転数レベルへの切換え（「シフトダウン」）に対して、エンジ
ン回転数の同様な移行及び変速比の同様な移行を実現することができる。また回
転数の「円滑な」移行は、意図せぬバリエータ・スリップに対して必要なバリエ
ータ調整の安全機能の負担を軽減する。
【００２９】 運転者が変速又は選択装置により無段変速機の自動操作モードを手動操作モー
ドに切換える場合に、ドイツ国特許第４１２０５４０号明細書は実際変速比を差
当り維持することを提案する。運転者のその後のシフト命令で初めて次位の定変
速比にジャンプするのである。最初のギヤジャンプの高さは最悪の場合で正常な
変速段転移の２分の１又は１.５倍である。
【００３０】 これに対して本発明によれば、自動操作モードから手動操作モードへの切換え
の際に次の上位又は下位のプリセットされたエンジン回転数曲線又はバリエータ
入力回転数曲線又は変速比曲線に対する実際動作点の、回転数又は変速比に関す
る位置を差当り維持することを提案する。不等間隔の曲線に回転数又は変速比を
追従させることによって、操作モードの切換えの時からすでに調和のとれた運転
挙動が生じる利点がある。追従させられた動作点が次の手動シフト命令により次
位の回転数又は変速比曲線に移される。
【００３１】 操作モード切換えの別の実施形態では、本発明に基づき実際変速比又は実際エ
ンジン回転数又は実際バリエータ入力回転数を差当り維持することを提案する。
このようにして速度だけに関して追従した動作点が次位のプリセットされた回転
数曲線又は変速比曲線に出会うと、以後は次の手動シフト命令に至るまで、動作
点がこの特性曲線に追従させられる。こうして動作点は手動選択可能な回転数特
性又は調整特性に自動的に具合よく転移される。
【００３２】 操作モード切換えの別の実施形態では、自動操作モードから手動操作モードへ
切換えるときに、次に高いエンジン回転数曲線に直接切換えることを提案する。
この操作モード切換え戦略は、運転者がより高いエンジン出力又はより高いエン
ジンブレーキ効果を直接に手操作で設定するために、自動操作モードを目標に応
じて中止することを適宜に考慮する。
【００３３】 操作モード切換えの別の実施形態では、自動操作モードから手動操作モードに
切換えるときに、次の下位のエンジン回転数曲線に直接に切換えることを提案す
る。
【００３４】 次に図面に示す実施例に基づき本発明を説明する。
【００３５】 図１は車速ｖ＿Ｆｚｇ及び駆動エンジンの回転数ｎ＿ｍｏｔの関数としての無
段変速機の変速特性図を示す。変速機の構造的に制約された機械的限界が動径ベ
クトルＬＯＷ（最大可能な機械的変速比）及びＯＤ（最小可能な機械的変速比）
として実線で記入されている。車両側では鎖線で記入した走行抵抗ＦＷによって
操作範囲が限定される。その結果生じる最高車速ｖ＿ｍａｘを破線の境界線で示
す。最高速度で現われる変速比をＴＯＰで表し、動径ベクトルとして点線で記入
した。エンジン側では最大許容エンジン回転数ｎ＿ｍｏｔ＿ｍａｘ及び慣用の内
燃機関のようにアイドリング回転数ｎ＿ｍｏｔ＿ＬＬで表される最小許容エンジ
ン回転数の破線により操作範囲が限定される。この範囲内で運転可能なエンジン
・変速機ユニットの操作範囲を「１」で表し、斜線で示す。
【００３６】 変速特性図の選ばれた図は第２の手動操作モードの設計のための周辺条件を明
らかにしている。車速は別の速度相当量で、例えば変速機出力回転数として示す
こともできる。本発明の好適な実施形態として提案するように、第２の操作モー
ドでエンジン回転数曲線を手操作で選択できるならば、変速特性図をエンジン回
転数に関して展開することが好ましい。本発明に基づくバリエータ入力回転数の
設定のために、変速特性図を速度相当信号とバリエータ入力回転数に関して表示
することが好ましい。
【００３７】 内燃機関をアイドリング回転数ｎ＿ｍｏｔ＿ＬＬ以下で運転することはできな
いから、最大可能な機械的変速比ＬＯＷをセットすれば、実現可能な最小の車速
はｖ＿ｍｉｎ＿ＬＯＷとなる。ｖ＿ｍｉｎ＿ＬＯＷ以下で内燃機関は回転数が押
さえられ、駆動エンジンとバリエータの間の機械的結合を切断しなければ結局エ
ンストを起こす。ロックアップクラッチ付きのトルクコンバータを発進装置とし
て使用すれば、この場合はロックアップクラッチが切断される。流体トルクコン
バータによる操作範囲のこうして生じる拡張を図１に２で表し、グレーに彩色し
た。
【００３８】 駆動する内燃機関のエンスト問題があるので、最小可能な変速比ＯＤをセット
すればｖ＿ｍｉｎ＿ＯＤ以上の運転操作しかできない。変速比の設定が不変なら
ば、この限界速度以下では発進用クラッチ又はコンバータ・ロックアップクラッ
チを切断するか、又は強制シフトダウンを採用しなければならない。
【００３９】 図２に無段変速機の本発明に係る手動操作モードの変速特性図を示す。この場
合運転者は変速又は選択装置により種々のエンジン回転数曲線３、４、５、６を
直接設定することができる。この変速特性図の図示は図１の図示に相当する。従
ってエンジン・変速機操作範囲の基本的限界ｎ＿ｍｏｔ＿ＬＬ、ｎ＿ｍｏｔ＿ｍ
ａｘ、ｖ＿ｍａｘ、ＬＯＷ又はＯＤも同様に示してあり、最高速での変速比ＴＯ
Ｐ及び発進要素を切断しないとき最大変速比ＬＯＷで最小可能な車速ｖ＿ｍｉｎ
＿ＬＯＷも同様である。３、４、５及び６は変速機の機械的限界ＬＯＷ及びＯＤ
の範囲内で限界速度ｖ＿ｍｉｎ＿ＬＯＷ以上で経過する個々のエンジン回転数曲
線の実線を示す。限界速度ｖ＿ｍｉｎ＿ＬＯＷ以下の車速範囲では発進要素が切
断され、動作点Ａの変速比ＬＯＷが維持される。
【００４０】 すべてのエンジン回転数曲線の重要な特徴は、任意に形成された曲線分枝が変
速比限界ＬＯＷ及びＯＤの範囲内にあり、どの回転数曲線でも停車及び最高速ｖ
＿ｍａｘに到達できることである。
【００４１】 この場合例えば冬期運転のために、停車時の発進変速比を機械的に最短可能な
ＬＯＷ変速比より長い変速比に設定するように構成することもできる。
【００４２】 エンジン回転数曲線の数は原則として任意であるが、６ないし８の範囲内であ
ることが好ましい。この場合変速機の調整範囲をエンジン回転数で適宜に表示 するだけでなく、エンジン特性、車両のクラス、車両メーカーの基本理念といっ
たその他の側面も考察される。
【００４３】 図２に４つのエンジン回転数曲線が例示されている。これらのエンジン回転数
曲線は運転者が変速又は選択装置、例えばハンドル車のチップスイッチにより手
操作で選択することができる。変速機は実際の回転数設定を、バリエータ変速比
としての速度依存性の連続曲線に従って変換する。このようにしてエンジン回転
数は運転者が選択した回転数曲線に従って、車速とともに変化する。
【００４４】 曲線分枝３は最大可能な走行出力を指向する。車両は最大エンジン回転数に到
達する直前まで、最短可能な変速比に保持される。重要な特徴はＬＯＷ変速比か
らＴＯＰの方向への「円滑な」移行である。最大エンジン回転数に到達した後も
車両は運転者が意図的に選択した回転数特性「最大走行出力」に従って出力を急
減せずに引き続き加速され、運転者が別に手動的に干渉する必要がないという利
点がある。またバリエータの回転数又は変速比制御の負担が効果的に軽減され、
運転の快適性が著しく高められる利点がある。
【００４５】 曲線分枝６はオーバドライブ特性を図示する。手操作で選択されたこの回転数
曲線で、エンジン回転数はなるべく最長可能な変速比に沿って操作される。この
場合重要なのは２つの事柄である。即ち一方では高速域で連続的変速比調整によ
り最高車速（動作点Ｂ）に到達し、運転者は意図的に選択したオーバドライブ特
性を手操作で修正する必要はない。他方では低速域で連続的強制シフトダウンが
停止時の発進変速比への確実な復帰を保証する。特に急激な制動の場合に運転者
は変速比に対する直接的干渉をやめないで、急速な連続シフトを免れる利点があ
る。特に発進時の最適な変速比によって運転安全性が向上するだけでなく、連続
的強制シフトダウンが運転の快適性に好ましい影響を及ぼす。
【００４６】 曲線分枝４及び５は曲線分枝３及び６という両極端の実施形態の中間のエンジ
ン回転数曲線を例示する。これらの回転数曲線の実施形態は、例えばエンジン運
転特性図表のトルク曲線に関連する特殊性から出てくる。
【００４７】 図2による本方法の実施形態では、本発明に基づき発進要素を手動操作戦略に
組み入れることを提案する。
【００４８】 この点について、図2に示したのと同様な変速特性図を図3に示す。曲線分枝７
及び８は手動選択可能な回転数曲線を破線で例示する。この場合は発進要素とし
ての流体トルクコンバータが低速域で補助油圧調整範囲により、手動的干渉のた
めに利用できるエンジン回転数範囲を拡張する。こうして車両の発進トルクの増
加を実現できる利点がある。
【００４９】 そこで本発明方法の一実施形態は、運転者の手動的干渉のもとで発進トルクの
増加により車両の登坂能力が改善されるエンジン回転数曲線又はバリエータ入力
回転数曲線又は変速比曲線の設定である。
【００５０】 図4は手動的に選択された変速特性図の２つのエンジン回転数曲線の間の本発
明に係る伝達関数の好適な一例を示す。９は第1の手動的に選択した回転数曲線
を示す。運転者は値ｎ＿ｍｏｔ＿Ｓｔａｒｔ及びｖ＿Ｓｔａｒｔで定義される発
進動作点Ｃで目標回転数曲線１０へのシフト命令、本例では高いエンジン回転数
へのシフトダウン命令を出す。この場合発進動作点Ｃからｎ＿ｍｏｔ＿Ｚｉｅｌ
とｖ＿Ｚｉｅｌで定義される目標動作点Ｅへの回転数移行操作は、両者の間の各
動作点で実際エンジン回転数ｎ＿ｍｏｔ＿ａｋｔｕｅｌｌと、目標回転数曲線１
０上で実際車速ｖ＿ａｋｔｕｅｌｌに相当するエンジン回転数との差ｄｅｌｔａ
＿ｎ＿ａｋｔｕｅｌｌを指向する。Ｄは発進動作点と目標動作点の間にあって、
過渡回転数勾配の反曲点がある実際動作点を例示する。一方では快適性の理由か
ら、他方ではバリエータ制御の負担の軽減のために、回転数の移行を発進動作点
Ｃから比較的ゆるやかな回転数勾配で始めることが好ましい。同様に伝達関数を
目標動作点Ｅで目標回転数曲線Ｓに「柔軟に」接続させることが好ましい。
【００５１】 図５は図４に示した好ましい回転数移行１１をＸＹ関数線図で示す。Ｘ軸にｄ
ｅｌｔａ＿ｎ＿ｍｏｔ＿ａｋｔｕｅｌｌと差ｎ＿ｍｏｔ＿９−ｎ＿ｍｏｔ＿１０
の比をとった。この場合ｄｅｌｔａ＿ｎ＿ｍｏｔ＿ａｋｔｕｅｌｌは伝達関数１
１の各動作点の、実際エンジン回転数ｎ＿ｍｏｔ＿ａｋｔｕｅｌｌと目標回転数
曲線１０上で実際車速に対応する回転数との差である。回転数ｎ＿ｍｏｔ＿９は
第１の回転数曲線９上で実際車速に対応する回転数である。回転数ｎ＿ｍｏｔ＿
１０は第２の回転数曲線１０上で同じく実際車速に対応する回転数である。Ｙ軸
にエンジン回転数勾配ｎ＿ｍｏｔ＿ｇｒａｄをとった。動作点Ｃ、Ｄ及びＥは図
４の動作点に相当する。
【００５２】 手動的干渉の際に運転状況に基づく変化、例えばアクセルペダル運動又は運転
者がその間に導入する制動に対して、この不断の更新により具合よく反応するこ
とができる。特に手動的干渉の際に操作特性図表の限界ＬＯＷ、ＯＤの一方に到
達したときに、この実施形態が好都合である。
【００５３】 ２つのエンジン回転数曲線の間の伝達関数の別の実施形態として、本発明に基
づき伝達関数を調整可能な時間に対して正規化することを提案する。これによっ
て回転数曲線の切換えの際に所期の時間を具合よく調整することができる。
【００５４】 本発明の別の実施形態では、２つのエンジン回転数曲線の間の伝達関数を移行
時の回転数勾配又は変速比勾配が所定の大きさに制限されるように形成すること
を提案する。こうして例えばより高い回転数の曲線への切換え（「シフトダウン
」）の際に加速の急落を回避することによって、快適性が改善される。同様によ
り低い回転数の曲線への切換え（「シフトアップ」）の際に、加速の増加を効果
的に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 無段変速機の変速特性図である。
【図２】 本発明に係る第２の手動操作モードのための無段変速機の変速特性図である。
【図３】 本発明に係る手動操作モードの第２例の変速特性図である。
【図４】 ２つのエンジン回転数曲線の間の伝達関数の本発明に基づく例の変速特性図で
ある。
【図５】 図４の伝達関数のＸＹ線図である。
【符号の説明】
３ プリセットしたエンジン回転数曲線 ４ プリセットしたエンジン回転数曲線 ５ プリセットしたエンジン回転数曲線 ６ プリセットしたエンジン回転数曲線 ７ プリセットしたエンジン回転数曲線 ８ プリセットしたエンジン回転数曲線
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１３年３月１４日（２００１．３．１４）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】 無段変速機のための手動操作戦略として定変速比で多段変速機をなぞらえるこ
との欠点は、特に走行性能が運転特性図表の節点に限られることである。例えば
低速域で低すぎる変速段によりエンストを起こすことがある。それは普通のオー
トマチック車ドライバーにとって意外な車両挙動である。また停止の際にすべて
の変速段をダウンシフトすることをうっかり忘れると、運転者にとって発進出力
が意外に低くなる。発進領域での無段変速機の慣用の調整範囲の利点に基づき運
転者は最適な加速を得るために、低速域の変速段を極めて迅速に切換えなければ
ならない。解決策としてドイツ国特許第４１２０５４０号明細書は当該の限界値
に達したときに、プリセットした固定ギヤジャンプへ強制的にアップシフト又は
ダウンシフトすることを提案する。 欧州特許第０６９７５４８号明細書は、第２の操作モードで離散的な手動予選
択可能な動径ベクトルが設定され、すべての動径ベクトルが仮想の零位点で交わ
る無段自動変速機のための運転戦略を記載する。この仮想の零位点はＣＶＴの変
速特性図の外で負の車速領域及び正のエンジン回転数領域にある。その場合すべ
ての手動予選択可能な動径ベクトルで発進変速比ＬＯＷ及び最大車速に到達する
ことは不可能である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ１６Ｈ 63:06 Ｆ１６Ｈ 63:06 (72)発明者 アントン、ベルテ ドイツ連邦共和国フリードリッヒスハーフ ェン、フィンケンベーク、77 Ｆターム(参考） 3J552 MA06 MA12 MA18 PA20 RA26 SA31 SB22 VA32Z VA70W VA74W VB01Z VC01W

Claims (23)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 第１の自動操作モードで制御装置が運転者・車両系から導き出された入力信号
    に従って変速比を自動的に選択及び調整し、第２の手動操作モードで運転者が選
    択装置により変速比の選択に直接干渉することができる、特に内燃機関により駆
    動される自動車の、制御装置、選択装置、発進装置及び変速比調整のためのバリ
    エータを備えた無段変速機の変速比の手動設定のための方法において、 プリセットした無段階の車速依存性エンジン回転数曲線（３、４、５、６、７
    、８）を第２の操作モードで手動的に選択できることを特徴とする方法。
  2. 【請求項２】 第１の自動操作モードで制御装置が運転者・車両系から導き出された入力信号
    に従って変速比を自動的に選択及び調整し、第２の手動操作モードで運転者が選
    択装置により変速比の選択に直接干渉することができる、特に内燃機関により駆
    動される自動車の、制御装置、選択装置、発進装置及び変速比調整のためのバリ
    エータを備えた無段変速機の変速比の手動設定のための方法において、 プリセットした無段階の車速依存性変速比曲線を第２の操作モードで手動的に
    選択できることを特徴とする方法。
  3. 【請求項３】 第１の自動操作モードで制御装置が運転者・車両系から導き出された入力信号
    に従って変速比を自動的に選択及び調整し、第２の手動操作モードで運転者が選
    択装置により変速比の選択に直接干渉することができる、特に内燃機関により駆
    動される自動車の、制御装置、選択装置、発進装置及び変速比調整のためのバリ
    エータを備えた無段変速機の変速比の手動設定のための方法において、 プリセットした無段階の車速依存性バリエータ入力回転数曲線を第２の操作モ
    ードで手動的に選択できることを特徴とする方法。
  4. 【請求項４】 エンジン回転数曲線又は変速比曲線又はバリエータ入力回転数曲線が変速比調
    整範囲の下限（ＬＯＷ）と変速比調整範囲の上限（ＯＤ）の間で曲線分枝として
    、各曲線で停車及び最高車速に到達し得るように形成されていることを特徴とす
    る、請求項１、２又は３に記載の方法。
  5. 【請求項５】 変速機の発進装置がトルクコンバータとして形成されており、手動的干渉のた
    めに利用できるエンジン回転数範囲が流体トルクコンバータ特性によって拡張さ
    れていることを特徴とする、請求項４に記載の方法。
  6. 【請求項６】 発進装置がクラッチとして形成されており、手動的干渉のために利用できるエ
    ンジン回転数範囲がクラッチスリップ特性曲線によって拡張されていることを特
    徴とする、請求項４又は５に記載の方法。
  7. 【請求項７】 第１の自動操作モードで制御装置が運転者・車両系から導き出された入力信号
    に従って変速比を自動的に選択及び調整し、第２の手動操作モードで運転者が選
    択装置により変速機変速比の選択に直接干渉することができる、特に内燃機関に
    より駆動される自動車の、制御装置、選択装置、発進装置及び変速比調整のため
    のバリエータを備えた無段変速機の変速比の手動設定のための方法において、 上位の入力信号があるときは第２の手動操作モードを即座に中止して第１の自
    動操作モードに切換え、上位の入力信号が消滅したならば即座に第２の手動操作
    モードに再切換えすることを特徴とする方法。
  8. 【請求項８】 異なるエンジン回転数曲線又はバリエータ入力回転数曲線又は変速比曲線の間
    の移行が、任意の数学的曲線として形成された伝達関数（１１）によって開ルー
    プ及び／又は閉ループ制御されることを特徴とする、上記請求項のいずれか一項
    に記載の方法。
  9. 【請求項９】 異なるエンジン回転数曲線（９、１０）又はバリエータ入力回転数曲線又は変
    速比曲線の間の移行の際に、エンジン回転数勾配（ｎ＿ｍｏｔ＿ｇｒａｄ）又は
    バリエータ入力回転数勾配又は変速比勾配が伝達関数（１１）により、目標動作
    点（Ｅ）に対する実際動作点（Ｄ）の位置の関数として開ループ及び／又は閉ル
    ープ制御されることを特徴とする、上記請求項のいずれか一項特に請求項８に記
    載の方法。
  10. 【請求項１０】 移行の際に伝達関数（１１）の目標動作点（Ｅ）を絶えず計算し直すことを特
    徴とする、上記請求項のいずれか一項に記載の方法。
  11. 【請求項１１】 第１のエンジン回転数曲線（９）から第２のエンジン回転数曲線（１０）への
    移行の際のエンジン回転数勾配（ｎ＿ｍｏｔ＿ｇｒａｄ）を、実際エンジン回転
    数（ｎ＿ｍｏｔ＿ａｋｔｕｅｌｌ）と第２のエンジン回転数曲線（１０）の車速
    対応回転数との差：第１の回転数曲線（９）の車速対応回転数（ｎ＿ｍｏｔ＿９
    ）と目標回転数曲線（１０）の車速対応回転数（ｎ＿ｍｏｔ＿１０）の回転数差
    の比の関数として開ループ及び／又は閉ループ制御するか、又は 異なるバリエータ入力回転数曲線の間の移行の際の回転数勾配を、実際バリエ
    ータ入力回転数と目標回転数曲線の車速対応回転数との差：第１のバリエータ入
    力回転数曲線の車速対応回転数と目標回転数曲線の車速対応バリエータ入力回転
    数の回転数差の比の関数として開ループ及び／又は閉ループ制御するか、又は 異なる変速比曲線の間の移行の際の調整勾配を、実際変速比と目標変速比曲線
    の車速対応変速比との差：発進変速比曲線と目標変速比曲線の間の車速対応変速
    比差の比の関数として開ループ及び／又は閉ループ制御する、 ことを特徴とする、上記請求項のいずれか一項に記載の方法。
  12. 【請求項１２】 異なるエンジン回転数曲線（９、１０）又はバリエータ入力回転数曲線又は変
    速比曲線の間の移行の際に、エンジン回転数勾配（ｎ＿ｍｏｔ＿ｇｒａｄ）又は
    バリエータ入力回転数勾配又は変速比勾配を伝達関数（１１）により、発進動作
    点（Ｃ）に対する実際動作点（Ｄ）の位置の関数として開ループ及び／又は閉ル
    ープ制御することを特徴とする、請求項１乃至８のいずれか一項に記載の方法。
  13. 【請求項１３】 移行の際に伝達関数（１１）の発進動作点（Ｃ）を絶えず計算し直すことを特
    徴とする、請求項１乃至８及び１２のいずれか一項に記載の方法。
  14. 【請求項１４】 第１のエンジン回転数曲線（９）から第２のエンジン回転数曲線（１０）への
    移行の際のエンジン回転数勾配（ｎ＿ｍｏｔ＿ｇｒａｄ）を、実際エンジン回転
    数（ｎ＿ｍｏｔ＿ａｋｔｕｅｌｌ）と第１のエンジン回転数曲線（９）の車速対
    応回転数との差（ｄｅｌｔａ＿ｍｏｔ＿ａｋｔｕｅｌｌ）：第１の回転数曲線（
    ９）の車速対応回転数（ｎ＿ｍｏｔ＿９）と目標回転数曲線（１０）の車速対応
    回転数（ｎ＿ｍｏｔ＿１０）との回転数差の比の関数として開ループ及び／又は
    閉ループ制御するか、又は 異なるバリエータ入力回転数曲線の間の移行の際の回転数勾配を、実際バリエ
    ータ入力回転数と発進回転数曲線の車速対応入力回転数との差：第１のバリエー
    タ入力回転数曲線の車速対応回転数と目標回転数曲線の車速対応バリエータ入力
    回転数との回転数差の比の関数として開ループ及び／又は閉ループ制御するか、
    又は 異なる変速比曲線の間の移行の際の調整勾配を、実際変速比と発進変速比曲線
    の車速対応変速比との差：発進変速比曲線と目標変速比曲線の間の車速対応変速
    比差の比の関数として開ループ及び／又は閉ループ制御する、 ことを特徴とする、上記請求項のいずれか一項に記載の方法。
  15. 【請求項１５】 伝達関数を時間に関して正規化することを特徴とする、請求項８乃至１４のい
    ずれか一項に記載の方法。
  16. 【請求項１６】 回転数曲線又は変速比曲線の切換えの際に回転数勾配及び／又は変速比勾配が
    所定の値に限定されるように、伝達関数を形成したことを特徴とする、請求項８
    乃至１５のいずれか一項に記載の方法。
  17. 【請求項１７】 現行の伝達関数を別のシフト命令によって中止することができ、新しい回転数
    曲線又は変速比曲線への切換えのための伝達関数を即座にスタートすることを特
    徴とする、請求項８乃至１６のいずれか一項に記載の方法。
  18. 【請求項１８】 手動設定により運転領域の範囲内でエンジン回転数曲線又はバリエータ入力回
    転数曲線又は変速比曲線を飛び越すことができるように、伝達関数を形成したこ
    とを特徴とする、請求項８乃至１７のいずれか一項に記載の方法。
  19. 【請求項１９】 転移動作の全部又は一部がファジー規則により計算されることを特徴とする、
    請求項８乃至１８のいずれか一項に記載の方法。
  20. 【請求項２０】 自動操作モードから手動操作モードへの切換えの際に、実際動作点の位置をま
    ず次位の手動選択可能なエンジン回転数曲線又はバリエータ入力回転数曲線又は
    変速比曲線に対して追従させ、次の手動シフト命令で実際動作点を次位の回転数
    曲線又は変速比曲線に転移することを特徴とする、請求項１乃至７及び２０のい
    ずれか一項に記載の方法。
  21. 【請求項２１】 自動操作モードから手動操作モードへの切換えの際に、実際動作点をまず車速
    にだけ追従させ、次位のエンジン回転数曲線又はバリエータ入力回転数曲線又は
    変速比曲線に到達した後は次の手動シフト命令まで動作点をこの曲線上で継続す
    ることを特徴とする、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の方法。
  22. 【請求項２２】 自動操作モードから手動操作モードへの切換えの際に、実際動作点を次に上位
    のエンジン回転数曲線又はバリエータ入力回転数曲線又は変速比曲線へ直ちに転
    移することを特徴とする、請求項１乃至７及び２０のいずれか一項に記載の方法
    。
  23. 【請求項２３】 自動操作モードから手動操作モードへの切換えの際に、実際動作点を次に下位
    のエンジン回転数曲線又はバリエータ入力回転数曲線又は変速比曲線へ直ちに転
    移することを特徴とする、請求項１乃至７及び２０のいずれか一項に記載の方法
    。
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