JP2007532833A - ブレーキ動作を補助するために使用される自動式トランスミッションまたは自動化トランスミッションのシフトダウンを制御する方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、ブレーキ動作を補助するために使用され、かつ予め決定された一群の移行規則を含む自動式または自動化トランスミッションにおけるシフトダウンの制御方法であって、アクセルペダルの押し込み量のある一定の任意の閾値Ｅ_{ｓｅｕｉｌ}の下で、現行の典型的なシフトダウン移行規則を置き換えることを目的として新しいシフトダウン移行規則を定義することから構成されることを特徴とする制御方法に関する。

Description

本発明は、運転の楽しみと車両の安全性を向上させる、自動式トランスミッションまたは自動化トランスミッションにおける速度比のシフトダウン段階の制御方法を目的とする。

自動式における、同様に自動式トランスミッションおよび自動化トランスミッションのための、速度比変更の管理方法の大部分において、速度比変更は車両の速度とエンジンの負荷とに応じて計算機によって決定される。大抵の場合、これらの判断規準は速度比変更規則の形で表現され、これらの規則は、車両の速度Ｖ_ｖｅｈを横座標とし、アクセルペダルの押し込み量Ｅを縦座標とした平面内に描かれる曲線の形で表される。

速度比変更規則の一般原理を図１に提示する。図１では、曲線Ｃ_１およびＣ_２はそれぞれ、ＮからＮ−１に向かう、およびＮ＋１からＮに向かうシフトダウンによる速度比変更の規則を表している。

この原理によれば、シフトダウンによる速度比は同時に１つだけ変更が可能であることが明らかである。実際、速度比Ｎ＋１から速度比Ｎ−１へ移行するためには、計算機が比Ｎ＋１から比Ｎへの移行、次に比Ｎから比Ｎ−１への移行を決定するために、車両はある一定の減速を実施することが必要である。例えば、運転者がアクセルペダルを弛め次いでブレーキ動作しながら車両の速度を落すことを決定した場合、点Ａから出発して、運転者がアクセルペダルを弛めたことに対応する点Ｂに達し、次いで車両の速度Ｖ_ｖｅｈが点Ｃにおいて曲線Ｃ_２を切ると、計算機は比Ｎ＋１から比Ｎへの移行を決定し、最後に、車両の速度Ｖ_ｖｅｈが点Ｄにおいて曲線Ｃ_１を切ると、計算機は比Ｎから比Ｎ−１への移行を決定することに注目されたい。結局、比Ｎ＋１から比Ｎ−１への移行するためには数秒が経過する。

速度比変更規則の一般原理に従うシフトダウンは、車両の速度およびブレーキ動作の強さなどの車両の負荷、ブレーキ動作時間、または運転者の運転形式以外のパラメータは考慮しないことも明らかである。

要約すれば、上に詳細に述べたような比の変更規則の一般原理によれば、運転者が車両の減速または加速を望む場合に、エンジンブレーキを発生させる速度比の複数の下方変更を先取りすることはできない。

この不都合を緩和するために、下方への速度比変更が決定されたエンジン回転数の実時間での計算に基づく、最新の自動変速機操縦システムが開発された。これは例えば特許ＥＰ０９９１８８０Ｂ１による場合であり、この特許は、とりわけ、車両の負荷、ブレーキ動作の継続時間、ブレーキ動作の強さ、運転者の運転形式、および車両の速度に応じて速度比の下方変更を先取りすることを可能にする、シフトダウンを制御する方法を特許請求している。特許ＥＰ０９９１８８０Ｂ１に記載のシフトダウンを制御する方法は、ブレーキ動作時に、ブレーキ動作の強さと継続時間、道路の下り勾配、および車両の運転形式に応じて、変速機の入力軸の回転数の閾値Ω_{ｓｅｕｉｌ}を決定することからなり、この閾値以下では、典型的な速度移行規則はもはや使用されず、速度比Ｎから速度比Ｎ−１への先取りされるシフトダウンが強いられる。

しかし、ＥＰ０９９１８８０Ｂ１に記載の自動式トランスミッションのシフトダウン制御方法によれば、１より多くの下方速度比変更を先取りすることができない。すなわち、計算機がまず初めに比Ｎ−２を始動すべきか否かを決定する前に比Ｎ−１の始動を決定しなければならない以上、速度比Ｎから速度比Ｎ−２に直接移行することは不可能である。
欧州特許公報０９９１８８０Ｂ１号

そうした理由により、本発明は、同時に１より多くの下方速度比変更を先取りすることを可能にする、自動式または自動化トランスミッションにおけるシフトダウン制御方法を目的とする。

より正確には、本発明は、ブレーキ動作を補助するために使用され、かつ典型的な一群のシフトダウン移行規則を含む自動式または自動化トランスミッションにおけるシフトダウンの制御方法であって、アクセルペダルの押し込み量のある一定の任意の閾値Ｅ_{ｓｅｕｉｌ}の下で、現行の典型的なシフトダウン移行規則を置き換えることを目的として新しいシフトダウン移行規則を定義することから構成されることを特徴とする方法を目的とする。

新しいシフトダウン移行規則は、現行の移行規則の差Δ_{（ｎ）（ｎ−１）}によって定義され、ただし前記差Δ_{（ｎ）（ｎ−１）}は、アクセルペダルの押し込み量の任意の閾値Ｅ_{ｓｅｕｉｌ}とアクセルペダルの押し込み量ゼロとの間で計算される。

現行の移行規則の差Δ_{（ｎ）（ｎ−１）}の計算は下記のステップを含む。すなわち、
対象となる速度比に関して、アクセルペダルの押し込み量Ｅがゼロについて、ブレーキ動作による車両の減速、ブレーキ動作時間、車両速度、および車両の負荷に基づいて、シフトダウンの対象とすべきエンジンの変速機の入力軸の回転数の間隔Ｉであって、軽快な（スポーティブな）運転に対応する上限界Ω_{Ｓｐｏｒｔ}と経済的な運転に対応する下限界Ω_Ｅｃｏとを含む間隔Ｉをファジー論理において決定するステップと、
それ自体ファジー論理において決定された運転者の運転する軽快性の指標Ｉ_{ｓｐｏｒｔｉｖｉｔe}に応じて、および先に計算された回転数Ω_ＥｃｏおよびΩ_{Ｓｐｏｒｔ}に応じて、シフトダウンの対象とすべきエンジンの変速機の入力軸の回転数Ω_{ｓｅｕｉｌ}を直線補間によって決定するステップと、
各速度比Ｎについて、エンジンの変速機の入力軸の回転数Ω_{ｓｅｕｉｌ}を、アクセルペダルの押し込み量Ｅがゼロである位置に対応する車両の速度回転数Ｖ_{ｖｅｈ（ｎ）（ｎ−１）}に変換するステップと、
アクセルペダルの押し込み量Ｅがゼロである位置とアクセルペダルの押し込み量Ｅがアクセルペダルの押し込み量の任意の閾値Ｅ_{ｓｅｕｉｌ}と同じである位置との間の差Δ_{（ｎ）（ｎ−１）}を、直線補間によって計算するステップと、
差Δ_{（ｎ）（ｎ−１）}がゼロより大きいかゼロに等しいことを確認し、そうでない場合に典型的なシフトダウン移行規則によって得られた結果を保持するステップと
を含む。

本発明はまた、上述のようなブレーキ動作を補助するために使用されるシフトダウンの制御方法を活用する自動式トランスミッションにも関する。

本発明は、限定されない実施例として作成された下記の説明を読み、添付の図面を参照することによってさらによく理解されよう。

本発明によるブレーキ動作を補助するために使用されるシフトダウン制御方法をさらに詳細に説明するために、図２および３を参照する。ブレーキ動作段階の時に、ブロック１の第１計算ユニットは次の情報、すなわち、
車両の速度の測定値に対応するＶ_ｖｅｈ、
車両の速度Ｖ_ｖｅｈの微分及びフィルタリング、または物理的測定値によって得られる車両の減速を表すΓ_ｖｅｈ、
ブレーキの接触が働くとすぐに値ゼロから増分するブレーキ動作時間を表すＴ_{ｆｒｅｉｎａｇｅ}、
下記の式
Ｑ＝Ｆ_ｍｏｔ−Ｆ_{ｒeｓｉｓｔａｎｔ}−Ｍ・Γ_ｖｅｈ（ただし、
Ｆ_ｍｏｔは車両の推進力、
Ｆ_{ｒeｓｉｓｔａｎｔ}は、例えば車両の空気力学もしくは車輪のグリップに関連する前進に対する抵抗力の集合、
Ｍは、空の車両の質量である）
によって典型的に決定される車両の負荷を表すＱ
を受け入れることになる。
Ｑは平坦な道で無荷重の車両ではゼロ、登り道で荷重のかかった車両では正、下り道では負である。

情報Γ_ｖｅｈ、Ｖ_ｖｅｈ、Ｔ_{ｆｒｅｉｎａｇｅ}、およびＱから、および特許ＥＰ０９９１８８０Ｂ１に記載の方法と同様にして、ブロック１は、経済的な運転に対応する変速機の入力軸の目標回転数ＦｕｚΩ_Ｅｃｏと、軽快な運転に対応する変速機の入力軸の目標回転数ＦｕｚΩ_{Ｓｐｏｒｔ}とをファジー論理において計算する。変速機の入力軸の目標回転数は、下方へのシフトダウンが先取りされる、自動化トランスミッションとも称されるロボット化された変速機のためのクラッチ出力の、または自動式トランスミッションのための変換機の出力の限界回転数である。

参考までに、かつ、全く限定的ではないものとして、経済的な運転に対応する変速機の入力軸の目標回転数ＦｕｚΩ_Ｅｃｏを決定するために使用されるファジー論理における計算は、ブレーキ動作の状況にある以上、アクセルペダルの押し込み量ゼロについて実施され、図３の実施例によって図解されている。この図は、減速Γ_ｖｅｈとブレーキ動作時間Ｔ_{ｆｒｅｉｎａｇｅ}とに応じて、経済的な運転に対応する変速機の入力軸の目標回転数ＦｕｚΩ_Ｅｃｏを決定できるようにする三次元グラフを表す。このグラフは又、車両の負荷Ｑがゼロであって速度Ｖ_Ｖｅｈが低いという状況に対応する。Γ_ｖｅｈ、Ｔ_{ｆｒｅｉｎａｇｅ}、およびＦｕｚΩ_Ｅｃｏの値は、０と１の間に含まれる帰属度合いで与えられる。こうして、０．２（すなわち１０１．６ｒｐｍ／秒）である減速Γ_ｖｅｈの値、および０．１（すなわち２．５５秒）に値するブレーキ動作時間Ｔ_{ｆｒｅｉｎａｇｅ}の値については、経済的な運転に対応する変速機の入力軸の目標回転数ＦｕｚΩ_Ｅｃｏは０．２５（すなわち２０４０ｒｐｍ）の値になる。

次にブロック２は、先に対象となった速度比Ｎに応じて先に計算された目標回転数に利得を適用する。この利得によって、減速段階は最初の速度比とは互いに一定ではないが、シフトダウン前の相応する目標回転数の代わりにシフトダウン後の同一の目標回転数を得ることができる。

こうして、対象となる速度比Ｎについて、ブレーキ動作による車両の減速Γ_ｖｅｈ、ブレーキ動作時間Ｔ_{ｆｒｅｉｎａｇｅ}、車両の速度Ｖ_ｖｅｈ、および車両の負荷Ｑを基にして、シフトダウンの対象とすべきエンジンの変速機の入力軸の回転数の間隔Ｉが決定され、前記間隔Ｉは、軽快な運転に対応する上限界Ω_{Ｓｐｏｒｔ}と経済的な運転に対応する下限界Ω_Ｅｃｏとを含む。

間隔Ｉの２つの限界を基にして、ブロック３は、直線補間によって、かつ、ファジー論理において決定された運転者の軽快性の指標Ｉ_{ｓｐｏｒｔｉｖｉｔe}に応じて、変速機の入力軸の平均目標回転数を下記のように決定する。
Ω_{ｓｅｕｉｌ}＝Ω_Ｅｃｏ＋（Ω_{Ｓｐｏｒｔ}−Ω_Ｅｃｏ）・I_{ｓｐｏｒｔｉｖｉｔe}

次にブロック４は、変速機の入力軸の平均目標回転数Ω_{ｓｅｕｉｌ}を、各速度比Ｎについて、変速機比Ｒ’_ｎとブリッジ比Ｒ’’_ｎに応じて、下式に従って車両の速度の平均目標回転数に変換する。
Ｖ_{ｖｅｈ（ｎ）（ｎ−１）}＝Ω_{ｓｅｕｉｌ}・Ｒ’_ｎ・Ｒ’’_ｎ

こうして、図４を参照すると、車両の速度の平均目標回転数Ｖ_{ｖｅｈ（ｎ）（ｎ−１）}は、アクセルペダルの押し込み量Ｅがゼロであって、ＮからＮ−１への速度比の変更を開始すべき位置に対応することがわかる。

最後に、ブロック５における典型的な作図によって入念に作られた移行規則に基づいて、ブロック６は、アクセルペダルの押し込み量Ｅがゼロであって、車両速度の平均目標回転数がＶ_{ｖｅｈ（ｎ）（ｎ−１）}の値である位置と、アクセルペダルの押し込み量Ｅが任意に選択された閾値Ｅ_{ｓｅｕｉｌ}に等しく、対応する車両速度の平均目標回転数がブロック５における典型的な作図によって決定される、すなわちＶ_{ｌｏｉ（ｎ）（ｎ−１）}（Ｅ_{ｓｅｕｉｌ}）である位置との間で、直線補間することによって移行規則を再計算する。それ故、上に定義したアクセルペダルの２つの位置間の移行規則は、アクセルペダルの押し込み量Ｅがゼロであるとき、およびＶ_{ｖｅｈ（ｎ）（ｎ−１）}−Ｖ_{ｌｏｉ（ｎ）（ｎ−１）}（Ｅ_{ｓｅｕｉｌ}）が０より大きいか０に等しいときにＶ_{ｖｅｈ（ｎ）（ｎ−１）}−Ｖ_{ｌｏｉ（ｎ）（ｎ−１）}（Ｅ_{ｓｅｕｉｌ}）の値となり、アクセルペダルの押し込み量ＥがＥ_{ｓｅｕｉｌ}に等しいときに０の値となる差Δ_{（ｎ）（ｎ−１）}を認める。

上に定義したアクセルペダルの２つの位置の間の直線補間によって確立された移行規則を、下記のように表すことができる。
Δ_{（ｎ）（ｎ−１）}＝（Ｖ_{ｖｅｈ（ｎ）（ｎ−１）}−Ｖ_{ｌｏｉ（ｎ）（ｎ−１）}（Ｅ_{ｓｅｕｉｌ}））・（Ｅ_{ｓｅｕｉｌ}−Ｅ）／Ｅ_{ｓｅｕｉｌ}）

図４を参照すると、ブレーキ動作を開始する前に運転者が先ずアクセルペダルを弛めるブレーキ動作の典型的な状況では、始動された速度比Ｎ＋１に対応し、一定の速度Ｖａとアクセルペダルのある一定の押し込み量Ｅ_ａとに対応する点Ａから出発し、低速Ｖ_ｂとアクセルペダルの押し込み量ゼロとに対応する点Ｂに向かう。運転者がブレーキ動作を始めると、本発明に関係するシフトダウンの制御方法は、曲線Ｃ_２と曲線Ｃ_１にそれぞれ対応する移行規則Ｎ＋１／ＮおよびＮ／Ｎ−１の各々について、差Δ_{（ｎ＋１）（ｎ）}およびΔ_{（ｎ）（ｎ−１）}を計算する。そこで、Ｖ_ｂはＶ_{ｖｅｈ（ｎ）（ｎ−１）}より小さいので、シフトダウンの制御方法は、このことから比Ｎ−１を始動しなければならないという結論になる。こうして、速度比Ｎ＋１から速度比Ｎ−１へ直接および先取り方式で移行する。

横座標に車両の速度Ｖ_ｖｅｈを、縦座標にアクセルペダルの押し込み量Ｅをとる、典型的な速度移行規則のグラフを示す図である。 本発明に記載のブレーキ動作を補助するために使用されるシフトダウン制御方法に従う新しい速度移行規則の取得の原理を示す図である。 ゼロに等しい車両負荷Ｑおよび僅かな車両速度Ｖ_ｖｅｈについて、経済的な運転に対応する変速機入力軸の目標回転数ＦｕｚΩ_Ｅｃｏをファジー論理において決定する例を示す図である。 本発明に記載のブレーキ動作を補助するために使用されるシフトダウン制御方法に従う新しい速度移行規則をグラフに示す図である。

Claims (3)

1. ブレーキ動作を補助するために使用され、典型的な一群のシフトダウン移行規則を含む自動式トランスミッションまたは自動化トランスミッションのシフトダウンを制御する方法であって、アクセルペダルの押し込み量のある一定の任意閾値（Ｅ_{ｓｅｕｉｌ}）の下で、現行の典型的なシフトダウン移行規則を置き換えることを目的として新しいシフトダウン移行規則を定義することから構成され、前記新しいシフトダウン移行規則は、前記現行の移行規則の差（Δ_{（ｎ）（ｎ−１）}）によって定義され、前記差（Δ_{（ｎ）（ｎ−１）}）は、アクセルペダルの押し込み量の任意の閾値（Ｅ_{ｓｅｕｉｌ}）とアクセルペダルの押し込み量ゼロとの間で計算されることを特徴とする制御方法。
2. 前記現行の移行規則の前記差（Δ_{（ｎ）（ｎ−１）}）の計算が、下記のステップすなわち、
   ａ）対象とする速度比に関して、前記アクセルペダルの押し込み量（Ｅ）がゼロの場合について、ブレーキ動作による車両の減速（Γ_ｖｅｈ）、ブレーキ動作時間（Ｔ_{ｆｒｅｉｎａｇｅ}）、車両の速度（Ｖ_ｖｅｈ）、および車両の負荷（Ｑ）に基づいて、シフトダウンの対象とすべきエンジンの変速機の入力軸の回転数の間隔（Ｉ）であって、軽快性のある運転に対応する上限界（Ω_{Ｓｐｏｒｔ}）と経済的な運転に対応する下限界（Ω_Ｅｃｏ）とを含む間隔（Ｉ）をファジー論理において決定するステップと、
   ｂ）それ自体ファジー論理において決定された運転者の運転の軽快性の指標（Ｉ_{ｓｐｏｒｔｉｖｉｔe}）に応じて、および、先に計算された回転数（Ω_Ｅｃｏ）および（Ω_{Ｓｐｏｒｔ}）に応じて、シフトダウンの対象とすべき前記エンジン変速機の入力軸の回転数（Ω_{ｓｅｕｉｌ}）を直線補間によって決定するステップと、
   ｃ）各速度比（Ｎ）について、前記エンジン変速機の入力軸の回転数（Ω_{ｓｅｕｉｌ}）を、前記アクセルペダルの押し込み量（Ｅ）がゼロである位置に対応する車両の速度回転数（Ｖ_{ｖｅｈ（ｎ）（ｎ−１）}）に変換するステップと、
   ｄ）前記アクセルペダルの押し込み量（Ｅ）がゼロである位置と、前記アクセルペダルの押し込み量（Ｅ）が前記アクセルペダルの押し込み量の任意の閾値（Ｅ_{ｓｅｕｉｌ}）に等しい位置との間の前記差（Δ_{（ｎ）（ｎ−１）}）を、直線補間によって計算するステップと
   ｅ）前記（差Δ_{（ｎ）（ｎ−１）}）がゼロより大きいかゼロに等しいことを確認し、そうでない場合に前記典型的なシフトダウン移行規則によって得られた結果を保持するステップと
   を含むことを特徴とする請求項１に記載の制御方法。
3. 請求項１または２に記載のブレーキ動作を補助するために使用される自動式トランスミッションまたは自動化トランスミッションのシフトダウンを制御する方法を含むことを特徴とする、自動車の自動式トランスミッションまたは自動化トランスミッション。

Images