JP2004512481A - 変速段切替を備えた、例えば自動車の、連続自動変速機の切替逐次制御方法 - Google Patents

Abstract

本方法は、変速段切替を備えた無段変速機、例えば自動車の連続自動変速機の切替逐次制御に使用されるものであり、連続自動変速機の変速比を投入されている変速段内で調整ユニットを用いて連続的に調整することができる。これに関して、共通の切替逐次制御システムを用いて、変速段切替および連続的変速比調整の制御を協調的かつデータに依存して行うこと特徴としている。

Description

【０００１】
本発明は、請求項１の上位概念による、変速段切替を備えた連続自動変速機、とりわけ自動車の連続自動変速機の切替逐次制御方法に関しており、この方法では、連続自動変速機の変速比は、調整ユニットを用いて、投入されている変速段内で調整可能である。
【０００２】
技術の状況
変速段切替を備えた連続自動変速機は「ＣＶＴ変速機」の名称ですでに公知である。これは、自動車の組合せ変速機であり、そのつど投入されている変速段（レンジ）内で変速比を無段調整するために、自動変速段（プラネタリギアセット）と連続的調整ユニットを有している。
【０００３】
切替逐次制御のための公知の方法は、このような組合せ変速機（レンジ切替を備えたＣＶＴ変速機）における変速比の満足な調整を保証するのには適しておらず、不利である。
【０００４】
発明の利点
本発明による方法の特徴は、変速段切替と連続的変速比調整が、共通の切替逐次制御システムを用いて、協調的かつデータに依存して行われることである。変速段切替の制御と、投入されている変速段（レンジ）内での連続的変速比調整の制御とが、共通の切替逐次制御システムを用いて協調して行われることによって、適切なデータ変更を使用して連続自動変速機における変速比のフレキシブルな調整動作の達成が可能である。それゆえ、このような協調的でデータに依存した制御によって、相応する無段変速機における変速比の正確かつ車両作動に関して満足すべき調整ないし設定が可能になる。この場合、適切な制御プログラム（ソフトウェア）を援用して、比較的容易に、上位の切替逐次制御システムによる相応の制御が実現される。
【０００５】
有利には、とりわけ流体静力学的ユニットとして形成された調整ユニットの初期化が行われる。したがって、この場合、油圧式ＣＶＴ変速機が関係している。調整ユニットを初期化することで、零点調整の際に、存在し得る許容差および／または位置のずれを、調整ユニットと作用結合された構成要素によって補償することが可能である。これにより、調整ユニットを用いた、ＣＶＴ変速機における変速比の精密な連続的調整が保証される。
【０００６】
有利には、初期化は、自動車の前進および／または後進に関する調整ユニットのそのつどの零点調整の形態で行われる。調整ユニットは、プラネタリギアセットが前進に設定されているにもかかわらず、自動車の後進が可能となる作動位置を有している。この場合、調整ユニットの互いに異なる２つの特定の作動位置が区別される。すなわち、第１の作動位置と第２の作動位置が区別され、第１の作動位置では、自動車の後進が可能であるが、要求されておらず、第２の作動位置では、自動車の前進が可能であり、要求されている。調整ユニットのこれら２つの作動位置は、調整ユニットの老化現象および／または調整ユニットと作用結合された構成要素に応じて変わる。これにより、調整ユニットのそのつどの位置決めに起因して生じる不所望の不正確さが、自動車の前進および後進に関する調整ユニットの零点調整によって確実に補償される。
【０００７】
有利な実施形態によれば、初期化は自動車のそのつどの始動に先行して行われる。使用可能な時間間隔が限定されているので、正しい初期化の実行のためには、比較的迅速かつ正確に作動する制御が必要とされる。この制御によれば、上位の切替逐次制御システムによって、変速段切替および連続的変速比調整の制御が協調的かつデータに依存して行われることが保証される。
【０００８】
有利には、切替逐次制御システムと作用結合された連続的変速比調整用のステップモータを用いた調整ユニットが使用される。ステップモータは比較的容易に制御可能であり、とりわけ油圧ユニットとして形成された、連続的に変化する変速比向けの調整ユニットの調整に特に適している。これに関して、そのつどのステップモータ位置と調整ユニット（油圧ユニット）の相応する作動位置との間に生じ得るずれは、前述した調整ユニットの初期化により補償することができる。同様に、ステップモータの目標位置と実際位置との間のずれ、例えば電子的許容差や油圧システム内の揺れなどによるずれも同じ手法で補償することができる。とりわけ変速段切替の間のステップモータの制御は、切替逐次制御の位相制御に統合されているので、各々の切替フェーズにおいてステップモータ動作をトリガすることが可能である。有利には、切替逐次制御システムは、変速段切替のイネーブルに先行して、調整ユニットの所定の切換位置の占有を確認する。このようにして、変速段切替（レンジ変更）の際に調整ユニットが所定の切換位置にいることが保証される。この所定の切換位置において、相応するプラネタリギアセットによって表される自動変速機内のギアの調整のための同期が行われる。
【０００９】
有利な実施形態によれば、連続的変速比調整の際に、調整ユニットの位置調整が行われる。このような位置調整によって、有利には、調整すべきステップモータ位置に対するそのつどの設定値と調整ユニット（流体静力学的ユニット）の相応の位置との間に生じ得るずれを補償することが可能である。その際、不所望の変速比偏差を補償するために、特性値ないし特性マップまたは機械的ないし水理学的な基礎情報から成るモデルを位置調整の際に考慮してもよい。
【００１０】
有利には、位置調整のために下記の調整パラメータが考慮される：
計算ステップごとの補正ステップ数；
所定時間内の補正ステップの出力周波数。
【００１１】
このようにして、位置調整は、順調な作動のために変速比に作用することができる。
【００１２】
本発明の別の有利な実施形態は以下の説明から明らかとなる。
【００１３】
図面
以下では、添付した図面をもとに実施例によって本発明をより詳細に説明する。図面のうち、
図１は、連続自動変速機の調整ユニットの初期化のフローチャートであり、
図２は、変速段内で変速比を調整ないし設定するためのフローチャートである。
【００１４】
発明の説明
本方法は、変速段切替を備えた油圧式自動変速機、特に自動車の油圧式自動変速機の切替逐次制御に使用されるものであり、この方法によれば、自動変速機の変速比は、調整ユニットを用いて、投入されている変速段（レンジ）内で連続的に調整可能である。これに関して、変速段切替および連続的変速比調整の制御は、共通の切替逐次制御システムによって、協調的かつデータに依存して行われるようになっている。ここで、切替逐次制御システムは以下の３つの主要課題を果たす：
調整ユニットの初期化；
変速段（レンジ）内での変速比の調整；
変速段切替（レンジ変更ないし切替）の際に、調整ユニットの所定の切換位置の正確な占有を保証すること。
【００１５】
図１には、調整ユニットの初期化の可能な実施例がフローチャートの形で示されている。１０で表されているシーケンス開始（スタート）は、フローライン１１によって分岐１２と結合されており、この分岐１２によって、アプリケーションの設定バリエーションの枠内で、調整ユニットの絶対位置を考慮すべきか否かが問い合わされる。この場合、調整ユニットは、自動変速機の変速比を連続的に調整するために、可制御ステップモータと作用結合された流体静力学的ユニットとして形成してもよい。調整ユニットの絶対位置を考慮すべきでない場合は、フローライン１７が分岐１２から操作単位１６に至り、この操作単位１６が、ステップモータをＸステップだけ変化させる。調整ユニットの絶対位置を考慮すべき場合は、フローライン１３が分岐１２から操作単位１４に至り、この操作単位１４によって、ステップモータのストッパへの衝突、例えば下側ストッパへの衝突がトリガされる。ステップモータの位置決めが終了した後、フローライン１５は操作単位１４からフローライン１７へ戻り、最終的に操作単位１６に至る。操作単位１６は、フローライン１８によって分岐１９と結合されている。分岐１９は、流体静力学的ユニットの調整に関する問合せを行う。つまり、調整が流体静力学的ユニットの速度の上昇（フローライン４０）をもたらすのか、それとも流体静力学的ユニットの速度の低下ないしは過度の低下（フローライン２０）をもたらすのかについて問合せが行われる。流体静力学的ユニットの速度は、例えば、センサによって、または他の測定された速度からの計算によって求められる。
【００１６】
流体静力学的ユニットの速度が低下するか、ないしは流体静力学的ユニットの速度の変更が不首尾に終わった場合、接合位置２１によってフローライン２０と結合されたフローライン２２が操作単位２３に至り、この操作単位２３がステップモータをＸステップだけ変化させる。フローライン２４は操作単位２３から分岐２５に至り、この分岐２５によって、所定の点Ｐ１（自動車の後進が可能となる調整ユニットの作動位置）または所定の点２（自動車の前進が可能となる調整ユニットの作動位置）に達したかどうかの問合せが行われる。これらの点に達していないときは、フローライン２６が分岐２５から接合位置２１に戻る。これに対して、流体静力学的ユニットにより点Ｐ１またはＰ２に達した場合は、フローライン２７が分岐２５から分岐２８に至り、この分岐２８によって、点Ｐ１またはＰ２を求める間、流体静力学的ユニット（調整ユニット）の速度が一定であるか、それともこの速度の変更が行われるかが問い合わされる。流体静力学的ユニットの速度が変更される場合には、フローライン２９が分岐２８から接合位置３０に至る。この接合位置３０からは、フローライン３１が操作単位３２に通じ、この操作単位３２が、ステップモータをＸステップだけ変化させる。流体静力学的ユニットの速度変更が行われない場合は、フローライン４９が接合位置４８へ至る。この接合位置４８については後でより詳細に説明する。操作単位３２からは、フローライン３３が分岐３４に至り、この分岐３４によって、ステップモータがまだ求められていない点Ｐ１またはＰ２に達したかどうかが問い合わされる。求められる点にまだ達していなければ、フローラインが操作単位３７へ至り、この操作単位３７が、ステップモータの点Ｐ２への位置決めを引き起こす。操作単位３７から出るフローライン３８はフローチャートのシーケンスの終了点３９に至る。
【００１７】
分岐１９に従って、流体静力学的ユニット（調整ユニット）の速度上昇が求められた場合は、フローライン４０が接合位置４１に至り、この接合位置４１からは、フローライン４２が操作単位４３に至り、この操作単位４３がステップモータをＸステップだけ変化させる。すなわち、流体静力学的ユニットの調整方向が反転される（調整方向反転）。操作単位４３はフローライン４４によって分岐４５と結合されており、この分岐４５によって、流体静力学的ユニットが点Ｐ１またはＰ２に達したか否かが問い合わされる。これらの点のどちらも設定されていない場合は、フローライン４６は接合位置４１に戻る。これに対して、流体静力学的ユニットがこれらの点の一方を占有している場合、フローライン４７が接合位置４８に至る。この接合位置４８には、同時に分岐２８から来るフローライン４９もつながっている。接合位置４８はフローライン５０によって操作単位５１と結合されており、この操作単位５１がステップモータをＸステップだけ変化させる。すなわち、フローライン４７および５０を介してこの操作単位に達した場合、流体静力学的ユニットの調整方向が保持される。しかしながら、フローライン４９，５０を介してこの操作単位５１に達した場合は、流体静力学的ユニットの調整方向の反転が行われる。操作単位５１はフローライン５２によって分岐５３と結合されており、この分岐５３は、ステップモータが点Ｐ１またはＰ２に達しているか否かの問合せを行う。求めている点に達していないときは、フローライン５４が分岐５３から接合位置４８に戻る。求めている点が設定されていれば、フローライン５５は分岐５３から操作単位３７に至る。この操作単位５７は、すでに上で述べたように、ステップモータのＰ２への位置決めを引き起こすものであり、フローライン３８によってフローチャートのシーケンス終了３９と結合されている。
【００１８】
調整ユニット（流体静力学的ユニット）の絶対位置を考慮すべきケースでは、フローチャートの下記のシーケンス経路を通過する：シーケンス開始１０，フローライン１１、分岐１２，フローライン１３，操作単位１４，フローライン１５，フローライン１７，操作単位１６，フローライン１８，分岐１９，フローライン２０，接合位置２１，フローライン２２，操作単位２３，フローライン２４，分岐２５，フローライン２６ないしフローライン２７，分岐２８，フローライン２９，接合位置３０，フローライン３１，操作単位３２，フローライン３３，分岐３４，フローライン３５ないしフローライン３６，操作単位３７，フローライン３８，シーケンス終了３９。
【００１９】
図２には、自動変速機の変速段（レンジ）内で変速比を連続的に調整するためのフローチャートが示されている。フローライン５６によって、変速比の提案が操作単位５７に送られ、操作単位５７がこの提案の実現可能性の検査を実行する。操作単位５７からはフローライン５８が操作単位５９に通じ、この操作単位５９によって、入力データがステップモータの絶対ステップ位置に変換される。フローライン５８に設けられた接合位置６０からは、フローライン６１が別の接合位置６２に通じている。この接合位置６２については後でより詳細に説明する。操作単位５９はフローライン６４によって操作単位６５と結合されており、操作単位６５は、以前に推定されたステップモータのステップ位置とのステップ差を求めるのに使用される。このために、以前に推定されたステップモータのステップ位置に関する情報が、フローライン６６によって操作単位６５に供給される。操作単位６５はフローライン６７によって接合位置７７と加法的に結合されており、この接合位置７７からは、フローライン７８が操作単位７９に通じている。操作単位７９は、ステップモータの調整を計算サイクルごとの最大ステップ数に制限するために使用される。操作単位７９からはフローライン８０が操作単位８１に通じており、操作単位８１はステップモータの調整のための出力値を供給する。
【００２０】
別の入力量「変速比の実際値」が、フローライン６３によって、上記した接合位置６２に減法的に伝達される。この接合位置６２からは、フローライン６８が操作単位６９に通じており、操作単位６９は、場合によって生じる変速比偏差のモデルによる補償に使用される。操作単位６９には複数のフローライン７０が通じており、これらのフローラインによって、例えばそのつどのトランスミッション回転数、オイル温度などに関するデータが、操作単位６９に供給される。操作単位６９からは、フローライン７１によって情報「所定時間内の補正ステップの出力周波数」が供給され、フローライン７２によって情報「計算ステップごとの補正ステップ数」がスイッチ７３に供給される。そしてスイッチ７３は補正ステップの出力周波数の周期で作動する。このことは、値「計算ステップごとの補正ステップ数」と機能単位７４の値とが、加法的結合を形成しつつ、フローライン７６を介して接合位置７７に交互に供給されることを意味している。なお、機能単位７４は、フローライン７５を介してスイッチ７３と結合されている。つづいて、すでに上で述べたように、操作単位７９によって、計算サイクルごとの最大ステップ数への制限が行われ、操作単位８１によって、ステップモータに対する相応の調整値の出力が行われる。
【００２１】
図２によるフローチャートの操作単位５７，５９および６５が、相応のフローラインとともにパイロット制御を形成する一方で、操作単位６９は位置調整の一部である。この場合、位置調整は、ステップモータ位置に対する設定値と流体静力学的ユニット（調整ユニット）の作動位置との間に生じ得るずれの補償に使用される。
【００２２】
有利には、自動変速機の各々の切換位置において、切替逐次制御システムによって、連続的変速比調整のためにステップモータ動作をトリガしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】
連続自動変速機の調整ユニットの初期化のフローチャートである。
【図２】
変速段内で変速比を調整ないし設定するためのフローチャートである。

Claims (8)

1. 変速段切替を備えた、例えば自動車の、連続自動変速機の切替逐次制御の方法であって、
   連続自動変速機の変速比を投入されている変速段内で調整ユニットを用いて連続的に調整することができる形式の方法において、
   共通の切替逐次制御システムを用いて、変速段切替および連続的変速比調整の制御を協調的かつデータに依存して行う、ことを特徴とする連続自動変速機の切替逐次制御方法。
2. 例えば流体静力学的ユニットとして形成された調整ユニットの初期化を行う、請求項１記載の方法。
3. 前記初期化を自動車の前進および／または後進に関する調整ユニットのそのつどの零点調整の形態で行う、請求項１または２に記載の方法。
4. 前記初期化を自動車のそのつどの始動に先行して行う、請求項１から３のいずれか１項記載の方法。
5. 前記切替逐次制御システムと作用結合された連続的変速比調整用のステップモータを用いて、前記調整ユニットを調整する、請求項１から４のいずれか１項記載の方法。
6. 前記切替逐次制御システムは、変速段切替のイネーブルに先行して、前記調整ユニットの所定の切替位置の占有を確認する、請求項１から５のいずれか１項記載の方法。
7. 連続的変速比調整の際に、前記調整ユニットの位置調整を行う、請求項１から６のいずれか１項記載の方法。
8. 位置調整のために、下記の調整パラメータ、すなわち、
   計算ステップごとの補正ステップ数；
   所定時間内の補正ステップの出力周波数
   を考慮する、請求項１から７のいずれか１項記載の方法。