JP2003522670A - 変速機 - Google Patents

変速機

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JP2003522670A
JP2003522670A JP2001559721A JP2001559721A JP2003522670A JP 2003522670 A JP2003522670 A JP 2003522670A JP 2001559721 A JP2001559721 A JP 2001559721A JP 2001559721 A JP2001559721 A JP 2001559721A JP 2003522670 A JP2003522670 A JP 2003522670A
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transmission
gear
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ヒルト グンター
ベルガー ラインハルト
ベンツ ユルゲン
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Abstract

(57)【要約】 本発明は変速機、及び自動化された変速機の制御のための方法に関している。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 本発明は、変速機のシフトの制御のための方法、並びに変速機に関している。
【0002】 自動車においては、エンジン回転数を車両速度にマッチングさせる変速機が既
に公知である。この場合変速機は、個々の変速比の間で変速時に動力伝達の中断
(いわゆるトルク切れ)が伴うか否かで大別されている。そのような変速機では
、有利には入力側に発進クラッチ(スターティングクラッチ)が配属されており
、その発進クラッチを用いてパワートレーンが必要に応じて断続されている。
【0003】 本発明は特に動力伝達の中断を伴わない変速機に関しており、これは入力側の
発進クラッチとパワーシフティング能力を備えた少なくとも1つのシフトクラッ
チもしくは少なくとも1つのパワーシフトクラッチを備えている。そのような変
速機は、例えばドイツ連邦共和国特許出願 DE 198 59 458 明細書や先の出願で
あるドイツ連邦共和国特許出願 DE 199 45 473 明細書に開示されている。さら
に本発明もこれらのドイツ連邦共和国特許出願 DE 198 59 458 明細書や先の出
願であるドイツ連邦共和国特許出願 DE 199 45 473 明細書に係わっており、そ
れらの内容も明らかに本願の開示内容に属するものでもある。
【0004】 パワーシフティング能力を備えた変速機とは、実質的に各シフトクラッチが個
々のギヤのシフトのためにパワーシフティング可能であり、さらに変速機ギヤが
少なくとも実質的に相互に独立して例えば自動化されて操作もしくはシフトチェ
ンジされる変速機でもあり得る。
【0005】 このパワーシフティング可能な変速機では、シフト過程によるドライバの快適
性感覚にとって、ギヤチェンジ前のトルクの低下/減少が非常に重要である。従
って発進クラッチおよび/またはシフトクラッチの領域において、トルクに不所
望な差分が生じると、このシフト過程は強いショックを伴い非常に不快に感じら
れるものとなる。
【0006】 そこで本発明の課題は、シフト過程を快適に実施することができると同時にそ
の実施も迅速かつ容易に行えるような制御方法を提供することである。
【0007】 この課題は本発明により、変速機の被駆動軸からの被駆動トルクが、供給され
るエンジントルクおよび/または発進クラッチから伝達される回転トルクの制御
によって、並びにシフトクラッチにより伝達されるトルクの制御によって定めら
れるようにして解決される。
【0008】 この場合有利には、シフトクラッチが、投入されているギヤに応じて被駆動ト
ルクが低下するまで閉成され続ける。
【0009】 また有利には、シフトクラッチが、未投入のギヤに応じて被駆動トルクの低減
のために制御される。
【0010】 相応に有利には、未投入のギヤに対するシフトクラッチの既知のトルク経過特
性のもとで、エンジントルクの制御によって、および/または発進クラッチから
伝達可能な回転トルクの制御によって、被駆動トルクの減少または増加の経過が
所期のように達成される。
【0011】 有利には、操作されるシフトクラッチは、新たに投入されるギヤのクラッチで
ある。
【0012】 また有利には、操作されるシフトクラッチは、新たに投入されるギヤのクラッ
チではない。
【0013】 本発明のさらなる考察によれば、発進クラッチと、変速段のシフトのための少
なくとも1つのシフトクラッチとを有し、エンジントルクが制御装置とアクチュ
エータを用いて制御可能であり、さらにクラッチが少なくとも1つのさらなるア
クチュエータを用いて制御可能である、変速機におけるシフトチェンジの制御の
ための方法のもとで、有利には、シフト過程が複数のフェーズにおいて実施され
、第1のフェーズにおいて、エンジントルクと、発進クラッチによって伝達可能
な回転トルクが低減され、第2のフェーズにおいて、目標ギヤのシフトクラッチ
がアクチュエータの駆動制御によって操作され目下のギヤのシフトスリーブがニ
ュートラル方向に操作され、第3のフェーズにおいて、先行するギヤのクラッチ
における予め定められた残留回転トルクのもとで該先行ギヤが解除され、第4の
フェーズにおいて、目標ギヤのクラッチが接続される。
【0014】 有利には、前記第4のフェーズにおいて、発進クラッチによって伝達可能な回
転トルクが高められる。またさらなる考察によれば、前記第4のフェーズにおい
て、エンジントルクが高められる。
【0015】 有利には、発進クラッチによって伝達可能な回転トルクが、エンジントルクよ
りも迅速に高められる。
【0016】 さらに有利には、前記第3のフェーズの終了時に、新たなギヤに対する回転数
均衡化が達成され、新たなギヤへの同期化がなされる。
【0017】 また有利には、前記第1のフェーズにおいて、クラッチトルクとエンジントル
クの低減が、滑りの伴っていないクラッチで行われる。
【0018】 有利には、前記第1のフェーズにおいて、クラッチトルクとエンジントルクの
低減が滑りの伴っているクラッチで行なわれる。
【0019】 本発明のさらなる考察によれば、本発明の課題が、発進クラッチと、変速段の
シフトのための少なくとも1つのシフトクラッチとを有し、エンジントルクが制
御装置とアクチュエータを用いて制御可能であり、さらにクラッチが少なくとも
1つのさらなるアクチュエータを用いて制御可能である、変速機におけるシフト
チェンジの制御のための方法のもとで、発進クラッチによって伝達可能な回転ト
ルクと、目標ギヤのシフトクラッチによって伝達可能な回転トルクの差分として
の差分トルクを、変速機入力軸の所定の加速度に基づいて求めるようにして解決
される。
【0020】 この場合有利には、変速機入力側回転数と、発進クラッチによって伝達可能な
回転トルクMAKを用いて、シフトクラッチMSKによって伝達可能な回転トル
クが算出される。
【0021】 さらに有利には、変速機入力側回転数と変速機出力側回転数を用いて、シフト
クラッチにおける差分回転数ΔnSKが算出される。
【0022】 また有利には、シフトクラッチにおける差分回転数ΔnSKを用いて、以下の
式に従って、 ΔMAK=f(ΔnSK) 発進クラッチにより伝達可能な回転トルクの制御可能な変更量ΔMAKが算出
される。
【0023】 同様に有利には、発進クラッチによって伝達可能な回転トルクMAKが、以下
の式によって、 MAK=MSK /i+ΔMAK 算出され、この場合前記iは目標ギヤの変速比である。
【0024】 本発明のさらなる考察によれば、本発明の課題が、発進クラッチと、変速段の
シフトのための少なくとも1つのシフトクラッチとを有し、エンジントルクが制
御装置とアクチュエータを用いて制御可能であり、さらにクラッチが少なくとも
1つのさらなるアクチュエータを用いて制御可能である、変速機におけるシフト
チェンジの制御のための方法のもとで、変速機シンクロの制御が4つのステップ
で行われており、第1のステップにおいて、発進クラッチによって伝達可能な回
転トルクが低減され、第2のステップにおいて、発進クラッチによって伝達可能
な回転トルクと、目標ギヤのシフトクラッチによって伝達可能な回転トルクの間
の相等性としてトルク均衡が定められ、第3のステップにおいて、発進クラッチ
によって伝達可能な回転トルクが、変速機入力側回転数の変曲点が識別されるま
でさらに低減され、第4のステップにおいて、発進クラッチによって伝達可能な
回転トルクが、トルク均衡値に制御されるようにして解決される。
【0025】 有利には、前記トルク均衡値は、変速機入力側回転数の最大または最小時のク
ラッチトルク値として識別される。
【0026】 また有利には、変速機入力側回転数の最大値または最小値が、差分値形成また
は導関数形成によって求められる。
【0027】 次に本発明を実施例に基づいて以下の明細書で例示的に詳細に説明する。ここ
で、 図1は、変速機の部材を概略的に示した図であり、 図2は、変速の経過特性を示した図であり、 図3は、シフト経過をフローチャートで示した図であり、 図4aは、特性経過図であり、 図4bは、特性経過図であり、 図4cは、特性経過図であり、 図5aは、特性経過図であり、 図5bは、特性経過図であり、 図6は、シフト過程のフローチャートであり、 図7は、変速機の概略的な断面図であり、 図8aは、特性経過図であり、 図8bは、特性経過図であり、 図9は、特性経過図であり、 図10は、フローチャートであり、 図11aは、特性経過図であり、 図11bは、特性経過図であり、 図11cは、特性経過図であり、 図12は、変速機を概略的に示した図であり、 図13は、変速機を概略的に示した図である。
【0028】 図1は、自動車のドライブトレーン内にある変速機1の部材を概略的に示した
ものである。この場合駆動エンジン2は、慣性質量モーメントJMotによって
表わされ、変速機に続く車両のドライブトレーン4は、慣性質量モーメントJ zg によって表わされている。
【0029】 クラッチ3は、駆動エンジン2と変速機1の間で発進クラッチAKとして配置
されている。
【0030】 この変速機はとりわけ2つの変速段10と11を含んでおり、これらの段には
パワーシフトクラッチ12(SK1)と13(SK2)が割当てられている。こ
の場合これらの変速段は変速比iとiを有している。
【0031】 パワーシフティング可能な変速機1のパワーシフティングの主要な構成要素は
、パワーシフトクラッチのトルクレベルに対する変速機1の被駆動軸4の被駆動
トルクの増減で表わされる。
【0032】 以下では2つの独立したパワーシフトクラッチを備え、これらのシフトクラッ
チを用いて被駆動トルクが所定の経過に従って減少され得る変速機に対するスト
ラテジを説明する。これに対しては、シフトクラッチによって伝達可能な回転ト
ルク、例えばシフトクラッチトルクの時間的経過が前提とされる。発進クラッチ
3の作動状態、つまりそれが係合されている状態かスリップ状態かに応じてエン
ジントルクMMotないしはクラッチトルクMAKが、発進クラッチによって伝
達可能な回転トルクとして制御され、所望の被駆動トルクが設定される。
【0033】 負荷を切換えるシフト経過の特徴は、シフト開始時点の被駆動トルクMab
低下によって表わされる。この低下は、以下の要素によって生じる。すなわち、
1. エンジン制御部への目標設定値によってエンジントルクが低減され得る 2. 発進クラッチAKの伝達可能な回転トルクは低減され得る 3. パワーシフトクラッチSKの付加的な回転トルクは被駆動トルクを低減し
得る 本発明の概略的な実施例として、パワーシフティング可能な変速機に対しては
、図1に示されている2つの独立したシフトクラッチSK1,SK2を備えた変
速機回路図から出発する。エンジントルクMMotの低下の間は、シフトクラッ
チSK1が閉成され、付加的な回転トルクはシフトクラッチSK2によって増加
される、つまりシフトクラッチSK2から伝達される。
【0034】 快適性の理由から有利には、被駆動トルクMAbの減少/低下はモデリングさ
れ得る。シフトクラッチの熱的負荷をできるだけ僅かに抑えるためには、トルク
低下の開始時点と同時にトルクを伝達すべきではない。それにより有利には、被
駆動トルクがエンジントルク、および/またはクラッチトルク、およびシフトク
ラッチトルクに結合可能となる。この場合例えば被駆動トルクの所与の経過とシ
フトクラッチにおけるトルク経過から、発進クラッチにおける求めようとしてい
るトルクが推論できる。図2には、可能な例として被駆動トルクMAbの線形の
減少/低下と、シフトクラッチトルクMSK2の線形の増加/上昇が示されている
。被駆動トルクに対しては、スリップしているクラッチのもとでのエンジントル
クMMotないしクラッチトルクMAKの経過が重要である。
【0035】 図2では、エンジントルクMMot、被駆動トルクMab、シフトクラッチS
K2のトルクMSK2、発進クラッチのトルクMAKの時間経過が示されている
。時間領域t〜tにおいては、被駆動トルクとエンジントルクが実質的に一
定である。それに続いて時間領域t〜tにおいては、被駆動トルクが減少し
ている。
【0036】 図2では例えばエンジントルクおよび/または発進クラッチのトルクは低減し
、シフトクラッチSK2のトルクは上昇している。この場合時間領域t1〜t2の
間のエンジントルクは、時間領域t2〜t3のものよりも減少率(勾配)が高い。
それと同時に時間領域t2〜t3においてはクラッチSK2によって伝達可能な回
転トルクも上昇する。
【0037】 ここで以下のトルク均衡
【0038】
【数1】
【0039】 が成立する。
【0040】 その結果からは以下の式
【0041】
【数2】
【0042】 が得られる。
【0043】 前記式(1)は一般的に、発進クラッチの係合状態とスリップ状態に対して当て
嵌まるものである。係合状態において発進クラッチによって伝達されるトルクM AK は、以下の式
【0044】
【数3】
【0045】 から得られる。
【0046】 トルク低下の期間中にシフトクラッチSK1は閉成され続けるものとみなすなら
ば、以下の式、
【0047】
【数4】
【0048】 が成り立つ。
【0049】 これによって係合状態の発進クラッチに対して以下の式、
【0050】
【数5】
【0051】 が成り立つ。
【0052】
【外1】
【0053】 図3には、ブロック図でフローチャートが示されている。この場合は快適性に
基づいて、トルク低下の持続時間tAb並びに被駆動トルクの時間経過MAb(t
)が決定される。但しこのことはさらなる別の実施例において必ずしも規定され
なければならないものではない。当該の実施例においては、シフトクラッチM K2 (t)におけるトルク増加は予め設定されるが、しかしながらこれは作動パラ
メータに依存して行われてもよい。その後では制御割込において時間離散的な経
過が生じる。その際には、発進クラッチがスリップ状態かまたは係合状態かが区
別されなければならず、それに応じてクラッチ目標トルクおよび/またはエンジ
ントルク/エンジン目標トルクが算出される。
【0054】 さらに有利には、エンジンおよびクラッチの目標トルクと実際値トルクの間で
時間的な遅延特性、例えば無駄時間を伴ったPT1特性などを場合によっては考
慮してもよい。
【0055】 図3にはブロック100が示されており、そこでは当該シフト過程がブロック
101で開始される。ブロック102では、被駆動トルクMAb(t)と、クラッ
チSK2から伝達可能なトルクMSK2が確定される。さらにトルク低下の持続
時間tabも確定される。これは実質的に図2の期間(t−t)に相応して
いる。
【0056】 ブロック103では、クラッチが滑っているか否かが問合せされる。つまり変
速機入力軸の回転数がエンジン回転よりも小さいかどうか:すなわち、 nGE<nmotが問合せされる。ノーの場合には、ブロック104において制
御されるべきエンジントルクが算出される。これは式(2)から得られる。それ
に続いてブロック105では、エンジン目標トルクが所定のエンジントルクに対
等におかれる。
【0057】 ブロック103の問合せがイエスならば、ブロック106において、発進クラ
ッチAKから伝達可能なトルクが式(1)に従って算出され、ブロック107に
おいて目標クラッチトルクが算出されたトルクMAKと同等におかれそれに制御
される。
【0058】 ブロック108では、トルク低下が終了しているかどうか、つまりtn>tAB
かどうかが問合せされる。イエスの場合には、ブロック109においてシフト過
程が引続き継続されるが、ノーの場合には、ブロック103にフィードバックし
て当該方法がもう一度実行される。
【0059】 有利には、新たなギヤのシフトクラッチ、例えばコーンクラッチの投入によっ
てトルクが被駆動側に伝達される。それに対して時間的に同じように例えば発進
クラッチないしメインクラッチの部分的な解放によってエンジンと変速機の間で
本来の回転数整合が変速機内で生じる。
【0060】 その際、一方では有利には、全ギヤチェンジ過程の間にコーンクラッチへもた
らされる摩擦エネルギが可及的に僅かなに維持される。それによりこの構成部材
が早期に損なわれることはなくなる。他方では、クラッチ(コーンクラッチ、メ
インクラッチ)に作用する摩擦トルクが相互に調整されなければならないので、
全過程中にドライバにとって不快に感じられるトルクジャンプ(跳躍的トルク変
化)もしくは急激なトルク変動が生じることはない。
【0061】 変速機やクラッチの同期的操作並びにエンジン介入制御のもとでのコーディネ
ートされたシフト経過、およびそこから生じたエンジン回転数、変速機回転数は
例えば例示的に図4a〜図4cに示されている。
【0062】 このシフト経過には、4つのフェーズI,II,III,IVが含まれている
。これは、ティップスイッチ、またはキックダウン信号、または変速機制御部の
自動化されたシフトプログラムによる、ドライバの意志に相応した意図的シフト
201によってトリガされる。
【0063】 目標ギヤの他に、間近に迫っているシフトを表わすさらなる別のパラメータ、
例えば補充トルクやトルク勾配、時間パラメータなどが制御ユニットから予め設
定される。シフトは、以下のように経過する。
【0064】 フェーズI:エンジントルクと、クラッチ(発進クラッチなど)によって伝達可
能なトルク(クラッチトルクなど)が共に低下する(202)。これは、エンジ
ントルクがクラッチトルクよりも小さい場合にはスリップなしで実施される可能
性があり、またクラッチトルクがエンジントルクよりも小さい場合にはスリップ
を伴って実施され得る。
【0065】 フェーズII:エンジントルクとクラッチトルクの低下に並行して、目標ギヤの
シフトクラッチ、例えばコーンクラッチは、電圧を印加される(203)。それ
に相応してコーンクラッチにおけるスリップ/摩擦トルクは増加する(204)
。それに対して先行のギヤ(それまでのギヤ)はまだ係合状態のまま投入されて
いる。
【0066】 ドライバに感じられるトルク低下を恒常的に維持するために、エンジントルク
とクラッチトルクの低下速度は、有利にはフェーズIに比べて補正される(20
5)。
【0067】 目標ギヤのコーンクラッチの投入に並行して、先行するギヤのスライドスリー
ブにはニュートラル方向にプリロードがかけられる(206)。
【0068】 フェーズIII:フェーズIIからフェーズIIIへの移行を形成するのは、プ
リロードに依存した設計閾値のもとでの先行ギヤのドグクラッチ内のプリロード
とトルク低下による先行ギヤのシフトアクチュエータの始動である。この設計閾
値は、ドグクラッチの幾何学的配置と摩擦特性とからシフト操作において生じる
変量である。
【0069】 通常は、変速機内で導入されるトルクと新たなギヤのコーンクラッチにおける
摩擦トルクは、一致しないので(208)、相応するドグ噛合での残留トルクが
まだ伝達される場合には、先行のギヤの解除が行われる。そのため、被駆動側で
は小さなトルクジャンプが生じ、入力軸は、フェーズIIIの開始時点でまず少
なくともごく僅かだけ加速する(209)。その際有利には、プリロードが次の
ように選択される。すなわちドライバがこの小さなトルクジャンプを不快に感じ
ないように選択される。
【0070】 有利には、コーンクラッチにおけるスリップトルクが先行ギヤの解除と同期的
に目標補充トルクに達する。クラッチトルクが受容されたものよりも小さい場合
には、ギヤが早期に解除され、トルク補填は予定より小さくなる(図5a参照)
。先行ギヤの解除前にコーンクラッチの目標トルクに達するならば、変速機内に
導入されるトルク(エンジントルクないしクラッチトルクなど)が単独で引続き
低減される(図5b参照)。
【0071】 ドグクラッチにおける、算出されたもしくは推定された所定の残留トルクのも
とでの先行ギヤの解除は、前述した本発明の解決手段による実施例の重要な観点
である。そこからは、ドグの噛み合いにおける既知の残留トルクに相応する、変
速機への導入部とシフトクラッチ(コーンクラッチなど)との間のトルク均衡が
求められる。
【0072】 フェーズIIからフェーズIIIへの移行が確定または識別された後では、メ
インクラッチのスリップトルクが有利には次のような値に低減される。すなわち
コーンクラッチにおけるスリップトルクよりも小さな値に低減される(211)
。このことは本発明の実施例のさらなる観点である。図4aには、発進クラッチ
によって伝達可能な回転トルクの跳躍的な目標値変化が示されており、この場合
はシステム応答がやや遅延を伴って行われている。エンジントルク202は、こ
のフェーズにおいてクラッチトルク211よりも大きい。それによりクラッチは
スリップし、重いエンジン質量が切り離される。それによりまず変速機の同期化
213のみが行われる。ここでのエンジントルクとは、燃焼によって生成された
エンジントルクがエンジンの回転質量の固有加速度ないし固有減速度に相応する
分だけ修正されたものを意味する。つまりフライホイール後方のクラッチ内へ導
入されるエンジントルクである。先行するギヤ(これまでのギヤ)のシフトアク
チュエータは、ニュートラル方向に移行される(214)。フェーズIIIの終
了は、新たなギヤに対して回転数が一致することで表わされる。このようなスリ
ップ状態から係合状態への移行のもとでは、パワートレインに導入されたトルク
は、コーンクラッチのスリップトルクからメインクラッチのスリップトルクの値
まで跳躍的に変化するので(215)、メインクラッチのトルクは同期化の終了
時点までに、シフトクラッチによって伝達される回転トルク(例えばコーンクラ
ッチトルク)の下方でドライバーに不快に感じとられないような容認できる閾値
まで引上げるべきである(216)。
【0073】 変速機入力軸の回転数213がクラッチトルク204の低減の後で所定のよう
に低下しない場合には、このクラッチトルクをさらに低減させることが可能であ
る。このことは例えば予備選択プログラムとして実行できる。
【0074】 またクラッチトルクを変速機の同期化の期間中に一定に維持することも可能で
ある。つまりフェーズIIIの開始時点の所期値と終了時点の所期値を同じ値に
してもよい。
【0075】 フェーズIV:変速機における回転数適応化の後では、新たなギヤのドグクラッ
チが直結され(217)、シフトクラッチなどのコーンクラッチはもはや作用し
なくなる。発進クラッチないしメインクラッチはトルク218を、新たな変速機
回転数にエンジン回転数をマッチングさせるべく(220)内燃機関219より
も迅速に上昇させる。
【0076】 図5aによれば、メインクラッチによって導入される物理的なトルク330が
、受容されたトルク331よりも小さいならば、先行するそれまでのギヤは変速
機アクチュエータのプリロードによって既に時点332の段階で解除される。こ
の時点では新たなギヤのコーンクラッチにおける摩擦トルク333の上昇は、ト
ルク補填の所期値334にはまだ達していない。
【0077】 堅固なフィードバック制御プログラム(ストラテジ)によれば、この時点から
コーンクラッチにおけるトルクが一定に維持され(335)、メインクラッチが
目下の作動点に対して、先行ギヤの解除の際のパワートレイン内の残留トルク3
36よりも大きい絶対値分336だけ開かれる。ここでメインクラッチの無修正
の要求されたスリップトルク絶対量338はクラッチトルクにおいて求められた
トルク335量より絶対小さくてはならない。実際にメインクラッチから伝達さ
れたトルク339は、誤り量だけ低く、そのため変速機の入力軸が同期化できる
【0078】 エラーが別の方向性を有している、すなわちメインクラッチによって実際に導
入されたトルク440(図5b)が受入れ量441よりも大きい場合には、シフ
トクラッチまたはコーンクラッチのクラッチトルク442がちょうどその所期値
443に達した時点でもまだ、先行ギヤはプリロードの作用によって解除されな
い。発進クラッチまたはメインクラッチのクラッチトルクは、比較的小さなグラ
ジエントでもって、変速機のドック噛み合いにおいて設計閾値444に達するま
で、そしてギヤが445において解除できるまでは低下されなければならないし
。同期化に対しては再び目下の値に関連するメインクラッチのトルク低下446
が要求される。
【0079】 前述したシフト経過は、図6のフローチャートにおいても概略的に表わされて
いる。
【0080】 ここでは以下の変数ネーミングが使用される:すなわち、 M_KK 新たな変速段のコーンクラッチにおけるトルク M_Full_Ziel コーンクラッチまたはシフトクラッチにおける所期の補填トル
ク M_HK メインまたは発進クラッチのスリップトルク M_Mot 内燃機関のトルク M_aus シフトアクチュエータのプリロードが先の変速段を確定する パワートレイントルク M_Syn 同期化の際のメインクラッチとコーンないしシフトクラッチの間 のトルク差分 N_GE 変速機入力軸の回転数 dn_ein 新たなギヤのシフトの際の許容回転数差分 ブロック501で当該シフト過程が開始される。問合せブロック502では、
コーンクラッチにおいて所期の補填トルクが既に達成されているか否か、すなわ
ちM_KK < M_Full_Zielかどうかが問合せされ、達成されている場合には、ブ
ロック504にてコーディネートされたクラッチ介入制御とエンジン介入制御が
行われる。その際、M_HKおよび/またはM_Motは減分され、あるいはコーンクラ
ッチにおけるトルクのさらなる増加と並行するか一致し、その場合にはM_HKお
よび/またはM_Motは減分され、M_KKは増分される(503)。
【0081】 ブロック505では、先行のギヤのシフトアクチュエータがニュートラル方向
にプリロードされる。ブロック506において先行ギヤが外された後では、ブロ
ック507においてメインクラッチのクラッチトルクM_HKが非常に迅速に低下
され、この量は同期化に必要な差分トルクM_Synも込みで先行ギヤの解除の際の
残留トルクM_ausに相応する(507参照)。同期化の開始は、変速機入力軸の
回転数経過において識別され得る(508)。この場合はブロック508におい
て、変速機回転数N_GEが変速機回転数n_GE_Ziel方向に変化しているか否か
が問い合わせされる。
【0082】 本来の同期化の間は、メインクラッチのトルク経過が予め定められた関数に従
って、例えば回転数、目標回転数、シフトすべきギヤ、並びに目下の算出された
メインクラッチのトルクに依存して開ループ制御ないしは閉ループ制御される(
510)。
【0083】 予め定めた精度の枠内で回転数の一致が達成された後では(511)、新たな
ギヤがシフトされる(512参照)。その際にはブロック513で当該のシフト
過程が終了する。
【0084】 自動化されたシフト型トランスミッションは、変速機のギヤをシフトさせるた
めのパワーシフトクラッチないしシフトクラッチを有しており、それらは例えば
摩擦クラッチ、例えば平板クラッチもしくは円錐(コーン)クラッチとして、あ
るいはシンクロクラッチとして構成されていてもよい。さらにこのシンクロクラ
ッチは、動力伝達の中断を伴う従来のマニュアルトランスミッションのシンクロ
クラッチに比べて高められた能力を備えたものであってもよい。それによってこ
のクラッチはパワーシフトに用いることができる。
【0085】 しかしながら発進クラッチのトルクとシンクロナイザーのトルクの間の差分は
、変速機入力軸の小さな質量を非常に迅速に加速させ、これは同期化の制御を容
易にさせなくする。
【0086】 有利には、トルク差が識別され、入力軸の同期化を許容する制御プログラムが
実施される。
【0087】 同期化の際の大きな問題点は、シフトクラッチ602における絶対トルクM と発進クラッチ601における絶対トルクMの微妙な調整で表わされる。こ
の2つのトルクは図7に示されているように対抗的に方向付けられており、1つ
の変速段を介して結合される。差分トルクMDiff = M−MSK/iは、例
えば変速機入力軸の質量慣性モーメントなどの変速機入力側質量Jに作用する。
【0088】 シフトクラッチ602と発進クラッチ601の絶対回転トルクは未知なもので
ある。発進クラッチ(AK)のトルクは、接触ポイントの適応化制御を介してあ
るいはエンジントルクにおけるトルク追従制御を介して補償調整可能である。こ
れについては、ドイツ連邦共和国特許出願 DE 195 04 847 明細書が参照され、
その内容は、本願の開示内容に属するものである。
【0089】 シフトクラッチによって伝達可能な回転トルクが実質的に一定である場合には
、前記変速機入力側質量Jは、発進クラッチによって伝達可能な回転トルクの変
化によって同期化されなければならない。
【0090】 本発明による制御プログラム(制御ストラテジ)の実施に対して重要なことは
、発進クラッチの目標トルクを線形にあるいはその他の方式で低減することであ
る。それにより、実際値トルクは、場合によっては存在する無駄時間によるずれ
にもかかわらずほぼ同じ勾配で追従できる。
【0091】 また同様に有利には、発進クラッチの回転トルクとシフトクラッチのトルクの
トルク均衡の達成は変速機入力回転数の特性において識別可能である。それにつ
いては以下に述べる2つのケースに区別される。
【0092】 1. 変速機入力回転数は、均衡が達成された場合にエンジン回転数に等しくな
る。このことは、クラッチがトルク低下の際にスリップしていないか、先行ギヤ
の解除の際に正のトルク差(これは入力軸を再びエンジン回転数まで加速する)
が生じているケースに当て嵌まる。均衡状態の識別は、例えばエンジンから入力
軸を切り離す際に行われる。
【0093】 2. 変速機入力回転数は、エンジン回転数よりも小さい。この状況は、例えば
、ギヤの解除後のトルク差が小さいか負である場合、あるいは同期化の制御の経
過における場合に生じる。それにより、変速機の入力軸回転数はトルク均衡の時
点で極値(極大値または極小値)を通過し、これは均衡点の識別に利用できる。
この制御はここではギヤ解除後のトルク均衡時点で生じる極大値だけを使用する
【0094】 均衡点およびその際に生じる回転数差の認識の際には、PT1特性の考慮のも
とで例えば変速機入力軸の回転数の転換点が算出される。その際クラッチトルク
は再び均衡トルクまで制御される。目標トルクの突発的な変化に対しては実際値
トルクの指数関数的な近似が結果として生じるので(PT1特性)、僅かなトル
ク差しか伴わない滑らかなあるいは快適性の高い同期化の終了が達成できる。
【0095】 同期化の制御は、以下の4つのステップで行われる。すなわち、 1. クラッチトルクの線形的な低下/減少 2. トルク均衡の識別と確定 3. 算出された転換点までのさらなる線形的な低下/減少 4. クラッチトルクの均衡トルクまでの帰還制御 制御の際に適応化可能なパラメータは、線形的なトルク低下の勾配(グラジエ
ント)である。この勾配が小さければ均衡点の識別は容易であるが、しかしなが
ら均衡達成までの時間が長引き、同期化に負担がかかる。勾配が過度に大きいと
、場合によっては、識別が完全に行える前に既に転換点に達してしまう。
【0096】 図8aと図8bには、エンジン回転数n−mot、変速機入力回転数n_GE
、変速機出力軸回転数n_GA、並びに目標トルクと実際値トルクの間の差分ト
ルクMDiffの時間的な経過特性が示されている。この場合は、入力軸がエン
ジンから切り離された状態において均衡が識別されたケースだけを示してある。
その場合発進クラッチのみがトルクにおいて変化があり、シンクロクラッチは、
一定のトルクを伝達させる。それ故発進クラッチとシンクロクラッチの間の差分
トルクMDiffに制限がある。ここでは1速−2速へのシフトにおける同期化
が示されている。
【0097】 図8bはそれぞれトルク差分の実際値と目標値に対する特性曲線の最小値を示
している。これらは、変速機入力回転数の回転数経過の折返し点または転換点に
対する尺度とみなせる。
【0098】 特に互いに独立したシフトが可能なシフトクラッチを備えた自動化されたシフ
ト型トランスミッション(マニュアルトランスミッション)では、シンクロトル
クMSKないしMSK/iと、クラッチトルクMとの間の差分は、入力軸の迅速
な回転数変化につながる。このことは、入力軸の同期化を制御技術的に成し遂げ
ることが難しいことを意味する。
【0099】 ここにおいて有利には、クラッチトルクMとシンクロトルクMSKは変速機
入力側回転数nGEを用いて均等に調整可能である。つまりそれらの差分を検出
して制御で考慮できる。
【0100】 閉ループ制御ないし開ループ制御される同期化に対して有利には、投入されて
いるギヤのシフトクラッチにおけるトルクMSKが発進クラッチトルクMと相
対的に識別される。
【0101】 本発明による制御ストラテジの実施例では、大量生産モデルの物理的特性を利
用し、このモデルの微分方程式からトルク差分を導出している。変速機入力軸の
加速度からは、そこに作用する、クラッチトルクMと変速比に従ったシンクロ
トルクMSK/iとの差分から生じる回転トルクが逆算できる。図7には、シフト
クラッチと発進クラッチを備えた変速機に用いられるモデルが概略的に示されて
いる。ここでは、変速機の1つのシフトクラッチのみが簡略化されて示されてい
る。もちろんこの変速機は、個々の変速比の切換えに複数のシフトクラッチを含
んでいる。この簡素化されたモデルには、変速機入力側のマス(質量体)と2つ
のクラッチ並びに1つの変速比のみが含まれている。
【0102】 この同期化の制御は、例えば時間窓のような割込期間内で実行されるので、こ
の割込時間間隔Δt内でも積分される。図9には、発進クラッチによって伝達可
能な回転トルクMの時間経過が示されており、ここでは利用される関係が概略
的に示されている。M(t)とM(t - )は、時点tと時点t - の回転
トルク値を表わしている。ここでのトルク差分は、ΔMである。
【0103】 ここにおいて以下の式
【0104】
【数6】
【0105】 が成り立つ。入力軸回転数の監視によるトルク均衡の識別は前述したように行わ
れる。先行ギヤの接続解除の後では、変速機は前述したモデルで表わされ、それ
によってシフトクラッチトルクMSKが確定される。ここにおいてトルク差分の
情報から相応の開ループ制御ないし閉ループ制御が効果的になり得る。簡単な例
としてPID制御器が考えられ、これは入力量としてシフトクラッチにおける回
転数差を利用し、出力量としてトルク差分に相応するトルクΔMPIDを送出す
る。それにより、クラッチトルクは、 MAK=MSK/i−ΔMPID となる。
【0106】 相応するフローチャート700は図10に示されている。ブロック701でシ
フト開始がスタートし、トルク低下が開始される。ブロック702では、トルク
とトルクMSKの間でトルク均衡が達成されているか否かの問合せが行われ
る。変速機入力軸回転数の時間的な変化はdnge/dt=0である。ブロック
702の問合せは、トルク均衡に達しない限り繰返される。トルク均衡の達成が
識別された場合には、ブロック703においてシンクロトルクが式(3)に従っ
て算出される。ブロック704では差分回転数が開ループ/閉ループ制御器に与
えられ、出力側からは差分トルクが得られる。ブロック705では、発進クラッ
チの目標回転トルクMAKが算出され、それに制御される。ブロック706では、
同期化が終了しているか否かが問合せされる。つまりΔnsync=nGE/i
−nGA=0であるのか否かが問合せされる。イエスの場合にはトルクプロセス
が引続き実施され、ノーの場合には、ブロック703にフィードバックされる。
【0107】 本発明によれば、パワーシフトクラッチを備えた変速機変速段のシフトは複数
のフェーズに分割される。これについては図11aから図11cにおいてそれぞ
れの駆動(トラクション)−シフトアップの時間経過が示されている。トルク経
過については分り易くするために直線的に示しているが、基本的にはそれ以外の
曲線経過も可能である。変速機の変速比については、簡単化の理由からi=1が
選択されている。投入されるギヤは、噛合接続に対するモデルとしてそのつどの
シンクロクラッチの無限に増大するスリップトルクで示してある。
【0108】 図11aには、変速機入力軸の回転数nGEと出力軸の回転数nGAとエンジ
ン回転数nmotが示されている。図11bには、変速機の被駆動側における被
駆動トルクMabが示されている。図11cには、発進クラッチAKとシフトク
ラッチSK1、SK2によって伝達可能な回転トルクMAK、MSK1およびM SK2 が時間の関数として示されている。
【0109】 フェーズIにおいてシフトが開始され、被駆動トルクMabが、快適性を定める
関数 Mab(t)=f(t) に従って低下される。それに対してエンジントルク及び
/又はクラッチトルクは低減する。図11aから図11cではスリップ状態での
トルク低下が示されている。
【0110】 フェーズIIでは、目標ギヤのシンクロクラッチSK2におけるシンクロトル
クMSK2が、先行ギヤ(これまでのギヤ)のまだ投入中に増加する。被駆動側
に対するシンクロトルクの作用に基づいて場合によっては、エンジントルクない
しはクラッチトルクの低下がマッチングされる。
【0111】 フェーズIIIでは、クラッチによって伝達可能な回転トルクがさらに低減さ
れる、これはプリロード下にある先行ギヤが、印加された応力に依存してクラッ
チトルクMAKとシンクロトルクMSK2の間の所定のトルク差分のもとで解除
されるまで続く。先行ギヤの解除の後では、被駆動トルクはシンクロクラッチS
K2におけるトルクによってのみ確定される。クラッチとシンクロクラッチの間
のトルク差分のもとでは、被駆動トルクの中でジャンプが生じる。その他に変速
機入力軸は、トルク差分によって加速される。すなわちnGEは上昇する(最大で
nMotまで)。その後ではクラッチトルクMAKは、クラッチトルクMAKとシ
ンクロトルクMSK2の間でトルク均衡が達成されるまで引続き低下する。
【0112】 フェーズIVでは、クラッチトルクMAKの開ループ/閉ループ制御によって変
速機入力軸が同期化される。このフェーズは、目標ギヤのシンクロクラッチが噛
合状態となってギヤが直結され得るようになった時に離れる。
【0113】 フェーズVでは、被駆動トルクが増加し、エンジン回転数は変速機入力側回転
数まで制動される。このフェーズは、自動化されたシフト型トランスミッション
(ASG)の場合のトルク増加を示している。
【0114】 図12には、自動車のパワートレインにおける本発明による変速機803の配
置構成800が示されており、駆動エンジン801と、発進クラッチ802と、
被駆動側パワートレイン804と、駆動輪805が含まれている。エンジン80
1は、エンジン制御部810を用いて制御可能であり、そのためエンジン回転数
および/またはエンジントルクが制御可能である。発進クラッチ802は、アク
チュエータ811を用いて自動化された操作が可能である。この変速機は、例え
ば2つのシフト可能なクラッチ806および807を有しており、これらはアク
チュエータ812と813を用いて自動化された操作が可能であり、変速機80
3の変速比を切換えできる。またシフトクラッチ806/807は2つ以上設け
られていてもよく、それによって2つ以上の異なる変速比への切換えが可能とな
る。
【0115】 図13には、自動車の変速機901が概略的に示されており、この変速機には
、駆動ユニット902(例えばモータまたは内燃機関)と、発進クラッチ903
と(例えば摩擦クラッチ)が接続されている。変速機901は、入力軸904と
、カウンタシャフト905及び場合によっては付加的な出力軸とを有している。
この場合図12の実施例では、カウンタシャフトが出力軸にもなっている。また
本発明によるさらに別の実施例では、有利には、入力軸904とカウンタシャフ
ト905に対してさらに付加的な出力軸が設けられる。
【0116】 エンジン902と変速機901の間には、フライホイール910が設けられて
おり、このフライホイールに摩擦クラッチ903がプレッシャープレート及びク
ラッチカバーと共に配置される。同様に、剛性の高いフライホイール910に代
えて、相互に相対的に回動可能に支承されている2つのフライホイールマスを有
したダブルマスフライホイールが設けられていてもよい。これらのフライホイー
ルマスは、それらの間に設けられている応力蓄積器によって戻し力に抗して回動
可能である。
【0117】 クラッチディスク903aと変速機入力軸904の間には、トーションダンパ
911が配設されている。このトーションダンパは、少なくとも2つの相互に相
対的に回転可能に支承されているディスク状の構成部911a、911bを有し
ており、それらは例えばそれらの間に配設されている応力蓄積器912によって
戻し力に抗して回転可能である。クラッチディスクの半径方向外周には、有利に
はクラッチライニングが設けられる。
【0118】 入力軸、出力軸、および場合によってカウンタシャフトなどの軸は、ベアリン
グを用いて変速機ケーシング内部で回転可能に支承され、半径方向でみて同心的
にそして場合によっては軸方向に支承されている。但しこれらのベアリングは詳
細には示されていない。
【0119】 入力軸904と出力軸905は、実質的に互いに並行に設けられている。別の
実施例では、出力軸は入力軸に対して同軸的に設けられてもよい。その場合にも
同じように変速機ケーシング内部で支承され、また同心的におかれてもよい。
【0120】 発進クラッチ903は、有利な実施例においては、例えば湿式の摩擦クラッチ
として例えば変速機ケーシング内部に配設される。またさらに別の実施例におい
ては、このクラッチ903は、乾式の摩擦クラッチとして例えばエンジン902
と変速機901の間のクラッチハウジング内に配設されてもよい。
【0121】 変速機901の入力軸904と、変速ギヤ920,921,922,923,
924,925,926が軸方向で固定的にかつ回転固定的に結合されている。
これらの変速ギヤ920〜926は、カウンタシャフト905上で回動可能にそ
してクラッチを介してこの軸905と固定的に連結可能なフローティングギヤな
どのギヤ930,931,932,933,934,935,936と整列する
。ギヤ926とギヤ936の間には、回転方向転換用の介在ギヤ937が設けら
れている。それによってこれらのギヤの組合せ926,936,937は、リバ
ースギヤRのための組合せをなす。ギヤ対920と930は、第1変速段のため
の組合せ対をなす。ギヤ対925と935は、第2変速段のための組合せ対をな
す。ギヤ対921と931は、第3変速段のための組合せ対をなす。ギヤ対92
4と934は、第4変速段のための組合せ対をなす。ギヤ対922と932は、
第5変速段のための組合せ対をなす。ギヤ対923と933は、第6変速段のた
めの組合せ対をなす。フローティングギヤ930〜936は、さらに別の有利な
実施例では、入力軸に配設されていてもよく、さらに変速ギヤはカウンタシャフ
トに設けられていてもよい。さらに別の実施例では、各軸にフローティングギヤ
と変速ギヤが設けられていてもよい。
【0122】 ギヤ930と931は、(スライドスリーブ、シンクロクラッチ、パワーシフ
トクラッチ、シフトクラッチ、コーンクラッチなどの)クラッチ940aと94
0bの軸方向の移動のもとでカウンタシャフト905と回転固定的に噛合可能で
ある。同じことはギヤ932にも当て嵌まり、これはスライドスリーブ941a
の軸方向の移動のもとでカウンタシャフト905と回転固定的に噛合可能である
。このことはギヤ933,934にも当て嵌まり、これらはスライドスリーブ9
24a、924bの軸方向の移動のもとで出力軸905と噛合可能である。さら
にこれはギヤ935,936に対しても当て嵌まり、これらはスライドスリーブ
943a、943bの軸方向の移動のもとで出力軸905と噛合可能である。こ
の場合有利には、複数のギヤが相互に依存することなくシフト可能である。つま
りクラッチ940a〜943bは、相互に独立して作動可能である。
【0123】 クラッチ40,41,および/または42は、有利には摩擦式クラッチとして
構成され得る。同様に、さらなる実施例においては、円錐状または環状の摩擦面
であって1つまたはそれ以上の摩擦面を有する多板式クラッチのような摩擦式ク
ラッチとして構成されてもよい。さらに別の実施例においては、1つまたはそれ
以上のシンクロナイザー50を有するシンクロ装置で構成されていてもよい。同
じように摩擦式と噛合型のクラッチの組合せも可能である。
【0124】 クラッチ930a〜943bは、操作ユニット960,961によって軸方向
に移動するように操作される。その場合これらの操作ユニットとクラッチとの間
にそれぞれ1つの接続部、例えばリンケージ、油圧区間、ケーブル、ボーデンケ
ーブル、シフト軸などが設けられていてもよい。操作ユニットは電気モータ式ま
たは電磁式および/または圧力媒体操作型の駆動部、例えば油圧ユニットを備え
ていてもよい。これに関しては、ドイツ連邦共和国特許出願 DE 44 26 260明細
書、ドイツ連邦共和国特許出願 DE 195 04 847 明細書、ドイツ連邦共和国特許
出願 DE 196 27 980 明細書、ドイツ連邦共和国特許出願 DE 196 37 001 明細書
が参照される。本発明は、先の特許出願に関係するものであり、それらの内容は
ここにおいても本願の開示内容に属するものである。
【0125】 変速機出力側回転数、軸905の回転数の検出のために、回転数センサ970
が設けられている。変速機入力側回転数、軸904の回転数の検出に対しては、
さらに付加的な回転数センサ972が設けられていてもよい。エンジン回転数の
検出に対しては回転数センサ971が設けられている。発進/シフトクラッチの
操作および変速機変速比変更のためのクラッチ操作を制御するために、電子式制
御ユニットが設けられている。これはメモリをコンピュータユニットを備えてお
り、入力される信号に基づいて制御信号を精製し操作ユニットの起動制御に用い
る。軸の回転数は、所与の変速比を有する別の軸の測定回転数に基づいて算出す
ることも可能である。
【0126】 発進クラッチ903は、1つのアクチュエータによって操作可能である。
【0127】 変速機のさらに有利な特徴は、変速機のギヤ、例えばギヤ920〜926を介
して、スタータ、直流発電機、駆動モータのスタータジェネレータ90などの電
気装置が軸904を駆動できることである。またオルタネータのような交流発電
機も駆動可能である。特に有利には、スタータ及びジェネレータが1つに組合わ
された電気装置、例えばスタータージェネレータのように統合される。それによ
ってこの電気装置は、駆動モータを始動できる。またさらなる作動モードでは変
速機の被駆動軸に回転トルクを与え、それによって駆動エンジンの駆動支援を提
供することもできる。適切な手法によれば、この電気装置は僅かな回転トルクま
たはわずかな電力要求のもとで、車両の駆動のために少なくとも短期間もしくは
短時間だけ単独で利用することもできる。本発明のさらに別の実施例または適用
例においては、この電気装置が、車両の運動エネルギからエネルギの一部を電気
エネルギに変換するのに利用することも可能である(例えばバッテリの充電など
)。このことは例えばエンジン902のオーバラン動作状態(エンジンブレーキ
動作状態)、例えば山岳路の下り坂走行および/または車両の制動過程の際に行
うことができる。本発明による変速機を備えた自動車は、それによって有利な方
式で燃料の消費と有害物質の排出を抑えることができる。また電気装置は、シフ
ト過程においてトルクレベルを引上げることも可能である。
【0128】 本発明は、パワーシフト型もしくはパワーシフト可能な変速機901である。
【0129】 このシステムは、さらに変速機やクラッチの電子制御のためのマイクロプロセ
ッサを備えた電子制御ユニット、回転数検出装置、電子式スロットル弁制御装置
、エンジン供給系、内燃機関のためのエンジン電子制御システム、変速段選択の
ためのマニュアル操作可能なレバー、スイッチなどのエレメント、あるいはマニ
ュアルおよび/または自動化された変速段選択のための類似したエレメント、変
速段を表示する車室内用ディスプレイなどを含んでいる。
【0130】 シフト過程は、例えばドライバのシフト要求によって、あるいは自動化された
制御によって導入される。
【0131】 本発明はさらに、変速機入力マスの質量慣性モーメントが高められるように、
、例えば補助マスリングのような補助的慣性マスが変速機入力軸に結合されてい
る前述したような形式の変速機にも関している。この補助的慣性マスは、有利に
は、変速機入力軸に結合されていてもよいし、この入力軸に結合しているエレメ
ント、例えばクラッチディスクなどに結合されていてもよい。このことは本発明
によれば、同期化過程において軸に作用する回転トルクの存在のもとで回転数の
上昇が、そのような本発明による補助的慣性マスのないケースほど強く行われな
い利点がある。この補助的慣性マス999は、例えば変速機入力軸904に結合
されたシートリングのようなメタルリングとして構成されてもよい。またこの補
助的慣性マスは、クラッチディスクに結合されてもよい。その際には、有利には
この慣性マスができるだけ大きな直径で配置される。
【0132】 さらなる本発明の考察によれば、本発明による変速機と連結させて電気装置を
装備することが提案される。すなわちそのロータは、有利には少なくとも1つの
クラッチによって、内燃機関のような駆動装置、及び変速機のような被駆動ユニ
ットから遠心力有効利用のために切り離すことのできる自由に回転可能なフライ
ホイールマスと接続されてもよいし、そのように形成してその配置構成によりハ
イブリッドな駆動が可能となるようにしてもよい。
【0133】 この構成によってこの変速機は、電気装置の幅広い応用を可能にする。例えば
内燃機関のための始動ユニット、電流ジェネレータ、部分駆動装置、全駆動装置
として、あるいは切り離された内燃機関のもとで車両の減速過程におけるフライ
ホイールマスとしてのロータを利用するもとで、運動エネルギを電気エネルギあ
るいは回転運動エネルギに変換するためのユニット(回生装置)として利用でき
る。
【0134】 電気装置と変速機との本発明による組合せによって、補助的慣性マスは電気装
置の一部として構成されてもよい。
【0135】 本願発明に伴って差し出される請求項は十分な権利保護を得るための先見的な
形式的定義である。さらに本願出願人はこれまでに明細書及び/又は図面にだけ
開示された特徴部分のみの請求は留保する。
【0136】 従属請求項に用いられる従属関係においては各従属請求項の特徴によって独立
請求項の要件のさらなる展開が示唆される。それらは従属関係にある従属請求項
の特徴の組合わせに対する独立的な客観的保護収得に対する放棄を意味するもの
ではない。
【0137】 しかしながらこれらの従属請求項の実施例は、先行する従来技術に依存するこ
とのない特異的な発明を形成し得るものなので、それらを独立請求項の対象に対
してあるいは部分説明の実施に対してのみ用いることは留保する。これらの従属
請求項の要件も、先行する従属請求項の要件に依存しない構成を含んだ特異的な
発明である。
【0138】 本発明は、明細書に記載された実施例に限定されるものではない。それどころ
か本発明の枠内では多くの変更ないし修正が可能である。特にそのような変化例
、変更要素の組み合わせにおいては、例えば明細書全般にわたる個々の実施形態
の組み合わせや変更、並びに請求項に記載されたあるいは図面に含まれた特徴な
いし要件又は方法ステップもそれぞれ特異的な発明を呈しており、これらの特徴
の組み合わせによって製造方法、検査方法、作動方法にも関係する新たな要件や
方法ステップないし方法ステップシーケンスが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 変速機の部材を概略的に示した図である。
【図2】 変速の経過特性を示した図である。
【図3】 シフト経過をフローチャートで示した図である。
【図4】 a、b,cは、特性経過図である。
【図5】 a、bは、特性経過図である。
【図6】 シフト過程のフローチャートである。
【図7】 変速機の概略的な断面図である。
【図8】 a、bは、特性経過図である。
【図9】 特性経過図である。
【図10】 フローチャートである。
【図11】 a、b,cは、特性経過図である。
【図12】 変速機を概略的に示した図である。
【図13】 変速機を概略的に示した図である。
───────────────────────────────────────────────────── 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 61/04 F16H 61/04 // F16H 59:14 59:14 59:40 59:40 59:42 59:42 (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE,TR),OA(BF ,BJ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW, ML,MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,G M,KE,LS,MW,MZ,SD,SL,SZ,TZ ,UG,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ, MD,RU,TJ,TM),AE,AG,AL,AM, AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BR,BY,B Z,CA,CH,CN,CR,CU,CZ,DE,DK ,DM,DZ,EE,ES,FI,GB,GD,GE, GH,GM,HR,HU,ID,IL,IN,IS,J P,KE,KG,KP,KR,KZ,LC,LK,LR ,LS,LT,LU,LV,MA,MD,MG,MK, MN,MW,MX,MZ,NO,NZ,PL,PT,R O,RU,SD,SE,SG,SI,SK,SL,TJ ,TM,TR,TT,TZ,UA,UG,US,UZ, VN,YU,ZA,ZW (72)発明者 ラインハルト ベルガー ドイツ連邦共和国 ビュール ザーゼンヴ ェーク 6 (72)発明者 ユルゲン ベンツ ドイツ連邦共和国 オーバーキルヒ ヴァ インゲルトナーシュトラーセ 20 Fターム(参考) 3D041 AA51 AA53 AA66 AB01 AC11 AC17 AC18 AD02 AD21 AD31 AE03 AE23 AE32 AF01 3G093 AA05 BA03 BA15 CB08 DA01 DB01 DB11 EA02 EB03 EC01 FA08 FB01 FB02 3J552 MA05 MA13 PA02 RA02 UA03 VA32W VA37W VC02W 【要約の続き】

Claims (21)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 発進クラッチと、変速段のシフトのための少なくとも1つの
    シフトクラッチとを有している、変速機におけるシフトチェンジの制御のための
    方法において、 変速機の被駆動軸からの被駆動トルクが、供給されるエンジントルクおよび/
    または発進クラッチから伝達される回転トルクの制御によって、並びにシフトク
    ラッチにより伝達可能なトルクの制御によって定められるようにしたことを特徴
    とする方法。
  2. 【請求項2】 前記シフトクラッチは、投入されているギヤに応じて、被駆
    動トルクが低下するまで閉成され続ける、請求項1記載の方法。
  3. 【請求項3】 1つのシフトクラッチは、投入されていないギヤに応じて、
    被駆動トルクの低減のために制御される、請求項1または2記載の方法。
  4. 【請求項4】 投入されていないギヤに対するシフトクラッチの既知のトル
    ク経過特性のもとで、エンジントルクの制御によって、および/または発進クラ
    ッチから伝達可能な回転トルクの制御によって、被駆動トルクの減少または増加
    の経過が所期のように達成される、請求項1から3いずれか1項記載の方法。
  5. 【請求項5】 操作されるシフトクラッチは、新たに投入されるギヤのクラ
    ッチである、請求項1から4いずれか1項記載の方法。
  6. 【請求項6】 操作されるシフトクラッチは、新たに投入されるギヤのクラ
    ッチではない、請求項1から4いずれか1項記載の方法。
  7. 【請求項7】 発進クラッチと、変速段のシフトのための少なくとも1つの
    シフトクラッチとを有し、エンジントルクが制御装置とアクチュエータを用いて
    制御可能であり、さらにクラッチが少なくとも1つのさらなるアクチュエータを
    用いて制御可能である、変速機におけるシフトチェンジの制御のための方法にお
    いて、 シフト過程を複数のフェーズにおいて実施し、 第1のフェーズにおいて、エンジントルクと、発進クラッチによって伝達可能
    な回転トルクを低減し、 第2のフェーズにおいて、目標ギヤのシフトクラッチをアクチュエータの駆動
    制御によって操作し目下のギヤのシフトスリーブをニュートラル方向に操作し、 第3のフェーズにおいて、先行するギヤのクラッチにおける予め定められた残
    留回転トルクのもとで該先行ギヤを解除し、 第4のフェーズにおいて、目標ギヤのクラッチを接続するようにしたことを特
    徴とする方法。
  8. 【請求項8】 前記第4のフェーズにおいて、発進クラッチによって伝達可
    能な回転トルクを高めるようにする、請求項7記載の方法。
  9. 【請求項9】 前記第4のフェーズにおいて、エンジントルクを高めるよう
    にする、請求項7記載の方法。
  10. 【請求項10】 発進クラッチによって伝達可能な回転トルクを、エンジン
    トルクよりも迅速に高めるようにする、請求項8または9記載の方法。
  11. 【請求項11】 前記第3のフェーズの終了時に、新たなギヤに対する回転
    数均衡化を達成し、新たなギヤへの同期化を達成させる、請求項7記載の方法。
  12. 【請求項12】 前記第1のフェーズにおいて、クラッチトルクとエンジン
    トルクの低減を、滑りの伴っていないクラッチで行う、請求項7記載の方法。
  13. 【請求項13】 前記第1のフェーズにおいて、クラッチトルクとエンジン
    トルクの低減を、滑りの伴っているクラッチで行う、請求項7記載の方法。
  14. 【請求項14】 発進クラッチと、変速段のシフトのための少なくとも1つ
    のシフトクラッチとを有し、エンジントルクが制御装置とアクチュエータを用い
    て制御可能であり、さらにクラッチが少なくとも1つのさらなるアクチュエータ
    を用いて制御可能である、変速機におけるシフトチェンジの制御のための方法に
    おいて、 発進クラッチによって伝達可能な回転トルクと、目標ギヤのシフトクラッチに
    よって伝達可能な回転トルクの差分としての差分トルクを、変速機入力軸の所定
    の加速度に基づいて求めるようにしたことを特徴とする方法。
  15. 【請求項15】 変速機入力側回転数と、発進クラッチによって伝達可能な
    回転トルク(MAK)を用いて、シフトクラッチ(MSK)によって伝達可能な
    回転トルクを算出する、請求項14記載の方法。
  16. 【請求項16】 変速機入力側回転数と変速機出力側回転数を用いて、シフ
    トクラッチにおける差分回転数(ΔnSK)を算出する、請求項14または15
    記載の方法。
  17. 【請求項17】 シフトクラッチにおける差分回転数(ΔnSK)を用いて
    、以下の式に従って、 ΔMAK=f(ΔnSK) 発進クラッチにより伝達可能な回転トルクの制御可能な変更量(ΔMAK)を
    算出する、請求項14から16いずれか1項記載の方法。
  18. 【請求項18】 発進クラッチによって伝達可能な回転トルク(MAK)を
    、以下の式によって、 MAK=MSK /i+ΔMAK 算出し、この場合前記iは目標ギヤの変速比である、請求項17記載の方法。
  19. 【請求項19】 発進クラッチと、変速段のシフトのための少なくとも1つ
    のシフトクラッチとを有し、エンジントルクが制御装置とアクチュエータを用い
    て制御可能であり、さらにクラッチが少なくとも1つのさらなるアクチュエータ
    を用いて制御可能である、変速機におけるシフトチェンジの制御のための方法に
    おいて、 変速機シンクロの制御が4つのステップで行われており、 第1のステップにおいて、発進クラッチによって伝達可能な回転トルクを低減
    し、 第2のステップにおいて、発進クラッチによって伝達可能な回転トルクと、目
    標ギヤのシフトクラッチによって伝達可能な回転トルクの間の相等性としてトル
    ク均衡が定められ、 第3のステップにおいて、発進クラッチによって伝達可能な回転トルクを、変
    速機入力側回転数の変曲点が識別されるまで、さらに低減し、 第4のステップにおいて、発進クラッチによって伝達可能な回転トルクを、ト
    ルク均衡値に制御するようにしたことを特徴とする方法。
  20. 【請求項20】 前記トルク均衡値は、変速機入力側回転数の最大または最
    小時のクラッチトルク値として識別される、請求項19記載の方法。
  21. 【請求項21】 変速機入力側回転数の最大値または最小値は、差分値形成
    または導関数形成によって求められる、請求項19記載の方法。
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