JP2012067918A - 自動車の自動変速機の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】道路勾配に応じて簡単な操作で運転プログラムが割当てられる、クルーズコントロールを備えた自動車の制御方法を提供する。
【解決手段】クルーズコントロールを備えた自動車の自動変速機の制御方法は、変速機制御がクルーズコントロールのもとで外的影響、特に道路勾配に関連する別個の運転プログラムに切換えるものである。この運転プログラムは外的影響に応じて更新される。状態「設定」で別個の運転プログラムに切換えられ、状態「復帰」で運転プログラムが直ちに又は制御状態「設定」に到達した後に初めて作動されるように、変速機制御を調整することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、運転者が状態「設定」でクルーズコントロール装置を手動的に作動すると、作動時に適用される車速の一定保持のための運転プログラムに切換えられ、自動車が自動的に又は運転者により減速され、もしくは運転者により加速されと直ちにこのプログラムが中止され、それによって状態「復帰」に移行する、クルーズコントロール装置を備えた自動車の自動変速機の制御方法に関する。

運転の快適性の向上のために近代的自動車ではクルーズコントロールの使用がますます増えている。運転者が運転操作時にクルーズコントロールの状態「設定」で特定の速度値をセットすると、速度がこの基準値に保持される。その場合例えばエンジン制御及びブレーキ制御を使用することができる。運転者がブレーキ又はアクセルペダルを操作すると制御操作が終了され、クルーズコントロールが状態「復帰」に移行する。その後の時期に運転者は最後にセットされた速度値を再びボタン押しで作動させ、当該の基準速度を再び整定させることができる。

ＡＣＣ（＝Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｃｒｕｉｓｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）の名称で知られている適応クルーズコントロールを使用する場合は、先行する物体に対して所定の間隔を下回ると自動車が自動的に減速される。物体と自動車の間隔が十分であれば、当初の状態に自動的に復帰し、即ち自動車が加速される。こうして「復帰」は運転者でなくＡＣＣが起動するのである。

クルーズコントロールのための多数の方法と多数のクルーズコントロール装置が周知である。例えばドイツ国特許第４０３７２４８号明細書は駆動エンジンと電子式変速機制御装置により制御される変速機とを備えた自動車のためのクルーズコントロール装置を記載する。電子式クルーズコントロール装置が駆動エンジンに作用し、制御偏差に応じて操作部によりエンジントルクが変更される。所定の周辺条件で起動され、変速機制御への干渉により運転速度に作用する別の制御手段によって、惰行運転の場合や特に大きな積載量の又はトレーラを備えた車両で急な上り坂走行の場合でも運転速度を有効に制限することができる。

この場合少なくとも低い変速段へのダウンシフト及び／又はコンバータクラッチの締結を起動するクルーズコントロール支援装置が提案される。それによって上り坂や下り坂の場合でもクルーズコントロールのために適当な変速段が選択されるとのことである。ところがこの方法は極めて手数がかかる。特に種々の車両に合わせて調整する場合がそうである。

ドイツ国特許第４３３８３９９号明細書に車両の制御のための方法及び装置が記載されている。その場合エンジン出力は第１の制御ユニットで調節することができる。ブレーキ出力は第２の制御ユニットによって調節される。２つの制御ユニットはクルーズコントロール又は運転速度制限のために共同で作用する。回転数、速度、加速、噴射燃料量及び／又はスロットル弁位置等の量の少なくとも１つに基づいて、基準速度を守るにはエンジン出力の抑制で十分であるかが推定される。場合によっては第２の制御ユニットがブレーキ出力を増加する。

なお第１の制御ユニットは電子式アクセルペダル、燃料配給装置又は電子式ジーゼル制御である。第２の制御ユニットはＡＢＳ制御装置及び／又はＡＳＣ（トラクションコントロール）制御装置である。変速機の制御はこの先公開文書に示されていない。

ドイツ国特許第１９６００７３４号明細書は運転環境、運転状態の検出、位置決定等のための情報を処理して行う自動車のユニット及び／又はシステムの制御方法を記載する。その場合実際の及び／又は車載の及び／又は運転者−車両系から導き出されるデータが組み合わされて、車両の少なくとも１つの個別ユニット及び／又はシステムのモードを調節する制御量が作成される。またＧＰＳ（＝Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ［衛星航法システム］）による位置決定のための実際データを車載の静的データと組み合わせて、自動変速機の少なくとも１つのシフトプログラムを適応させ及び／又は作動し及び／又は変更する制御量とすることができる。こうしてとりわけ特殊な状況又は運転環境で自動車運転者の運転を容易にするという目標が追求される。その１つとして例えば市街地交通での方向決定の支援、例えば渋滞による時間損失といった不愉快を免れる指示及び例えば氷雪上の危険な状況での技術的サポートが挙げられる。クルーズコントロール装置はこの場合明確に設けられていない。

出願人の特許出願第１９９２９６３９．６号により無段変速機の運転戦略が知られており、この場合運転者は手動調整により多段変速機の運転挙動を模擬することができる。速度設定によって、変速機の変速比が基準速度を守るように調整される。その場合補助ユニットとしてのクルーズコントロール装置は必要でないし、記載されてもいない。この方法は多段自動変速機でクルーズコントロール・モードのシフトプログラムを選択することにほぼ相当する。また速度設定に道路勾配を考慮することは言及していない。

特開２０００−５２８０５号公報 特開昭６２−２３１８３０号公報

本発明の課題は、変速段及びコンバータ・シフト特性曲線とクルーズコントロールの制御状態との簡単で柔軟な対応関係を可能にし、外的影響特に道路勾配に応じて簡単な操作で運転プログラムが割当てられる、クルーズコントロールを備えた自動車の自動変速機の制御方法を提案することである。

冒頭で詳しく述べた種類の方法に基づき、この課題の解決は請求項１に示した特徴によって解決される。有利な実施形態が従属請求項に記載されている。

アクセルペダル位置及び変速機出力回転数に関する種々のシフト特性曲線の線図。

即ち本発明によれば、クルーズコントロール“Ｔｅｍｐｏｍａｔ”を作動すると、変速機制御装置が別個の運転プログラムに切換えられるように構成されている。この運転プログラムは自動車に対する外的影響特に道路勾配に関連し、かつ所定の運転モードに関連するもので、１群の運転プログラムから選択される。その場合運転プログラムは特定の運転モード、即ちスポーツモード、エコノミーモード、登坂モード、冬期モード等のための必要なすべての変速段シフト特性曲線及びコンバータ・シフト特性曲線を含む。選ばれた運転プログラムは検出された道路勾配（上り坂、平地、下り坂）に従って選択され、場合によっては更新される。運転者がクルーズコントロールを停止すると、クルーズコントロールは公知のクルーズコントロールのように状態「復帰」になる。そこで本発明に基づきクルーズコントロールが直ちに行われ、またクルーズコントロールが状態「設定」に移行したときに初めて外的影響に関連した適当な運転プログラムが選択されるように、変速機制御が調整される。

変速段及びコンバータ・シフト特性曲線とクルーズコントロールの制御状態との簡単で柔軟な対応関係の利点のほかに、さらに使用される運転プログラムがアップシフト及びダウンシフト特性曲線の間で、シフトの頻発を回避するのに十分なヒステリシスを有するという利点が得られる。下り坂走行に対して上り坂走行の場合だけは、自動車に十分に駆動力を提供するためにヒステリシスの減少が必要である。

このようにして運転者が手動的にクルーズコントロールを作動すれば、複数個の特別に設計された運転プログラムへのアクセスが行われ、クルーズコントロールが作動する限り上り坂認識がこれに重畳される。このことは特に弱いエンジンを装備する車両で上り坂走行の場合に有利である。クルーズコントロールが作動すれば、運転出力の損失や望ましくないダブルダウンシフト及び往復シフトを回避することができるからである。

その場合上り坂の認識はそれ自体公知の走行抵抗計算、勾配センサ又はＧＰＳ（＝Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ［衛星航法システム］）によって行うことができる。また例えばオーバヒートに関する特別機能を運転プログラムに重ね合わせることも可能である。

クルーズコントロールを作動すると、ドライブアクティビティー計算が運転プログラムや所属のシフト特性曲線の選択に直接影響を及ぼすことなく、バックグラウンドで有効に同時進行する。

クルーズコントロールを停止したときに可能な移行機能は、既定の固定運転プログラムへのジャンプである。これはなお有効なクルーズコントロールのもとで最後に作動された運転プログラムを保持することであり、又はクルーズコントロール運転で最終的に有効な最も近い、場合によってはやや経済的な標準プログラムへのジャンプ又はクルーズコントロール運転で同時進行するドライブアクティビティー・プラス・重ね合わされた勾配計算及び場合によっては特別機能に基づく運転プログラムへのジャンプである。

なお一般に、車両への外的影響に反応するために複数の運転プログラム及びそのシフト特性曲線の柔軟性を維持しつつ、ドライブアクティビティーのフェードアウトが行われると言える。このことは本発明に基づき構成されるクルーズコントロールの使用が手動操作だけに限定されないで、ＡＣＣ（適応クルーズコントロール）運転でも使用できることを意味する。

下記の線図で横軸に変速機出力回転数、縦軸にペダル位置（％）をとった。個々の運転プログラムに属するシフト特性曲線とヒステリシス範囲が認められる。道路勾配を考慮した有利な運転プログラムを次表に示す。

このようにしてクルーズコントロールの状態「設定」で運転者が手動的に始動した命令を送出すると、変速機制御装置は外的影響、即ち道路勾配に応じて上記の別個の運転プログラムの１つに切換える。

例えば車両の減速又は加速によりクルーズコントロールの動作が中止されと、車両は状態「復帰」に移行する。そこで運転者が選択された別個の運転プログラムの１つに直ちに復帰するか又は目標状態「設定」に到達した後に初めてクルーズコントロールを再び作動するように、この制御を調整することができる。この状態は運転者が直接に、又はＡＣＣ（適応クルーズコントロール）ユニットにより起動することができる。

自動変速機の制御のための本発明方法の１つの変法は、クルーズコントロールに補助入力域「最大許容速度の設定」を割当てるものである。それによって運転者に対して例えば自動車専用道路の標準速度もしくは市街地走行又は住宅地域の許容速度もしくは例えば事故、渋滞又はすべる氷の警告、現在の道路状況に基づく低減速度に適応した基準速度の自動設定が可能になる。その場合基準速度の決定は、道路の種類及びその他の重要な事象に関する環境情報を適用する情報システム、例えばＧＰＳ（衛星航法システム）又はＲＤＳ（ラジオデータシステム）によって行われる。

Claims (9)

1. 運転者が状態「設定」でクルーズコントロールを手動的に作動すると、作動時に適用される車速の一定保持のための運転プログラムに切換えられ、また自動車が自動的に又は運転者により減速され、もしくは運転者により加速されると直ちにこのプログラムが中止され、それによって状態「復帰」に移行する、クルーズコントロールを備えた自動車の自動変速機の制御方法において、
   状態「設定」でクルーズコントロールを作動すると、道路勾配と運転モードに関連する１群の運転プログラムから所定の運転プログラムが選択され、道路勾配が変化すると前記運転モードを維持して前記運転プログラム群から変化後の道路勾配に応じた運転プログラムが選択され、
   クルーズコントロールを停止し続いて状態「復帰」を作動すると、直ちに、または状態「設定」に到達した後直ちに、運転モードと道路勾配に対応して運転プログラムを選択するように、変速機制御が調整されることを特徴とする方法。
2. 道路勾配の決定が走行抵抗計算によって行われることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 道路勾配の決定が勾配センサによって行われることを特徴とする請求項１に記載の方法。
4. 道路勾配の決定がＧＰＳ（衛星航法システム）によって行われることを特徴とする請求項１に記載の方法。
5. クルーズコントロールを作動すると、ドライブアクティビティー計算が運転プログラムの選択に直接影響することなく、バックグラウンドで同時進行することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
6. クルーズコントロールを停止すると、ただ１つのシフト特性曲線しかない既定の固定運転プログラムが選択されることを特徴とする上記請求項のいずれか１項に記載の方法。
7. 既定の固定プログラムとして、クルーズコントロールの停止の前に最後に選択されたプログラムの運転パターンに最も近い標準的運転パターンの運転プログラムが選択されることを特徴とする請求項６に記載の方法。
8. 既定の固定運転プログラムとして、バックグラウンドで同時進行するドライブアクティビティーに相当する運転プログラムに道路勾配による影響を考慮したものが選択されることを特徴とする請求項６に記載の方法。
9. クルーズコントロールの作動時に運転者が、ＧＰＳ（衛星航法システム）及び／又はＲＤＳ（ラジオデータシステム）によるデータを含むクルーズコントロールから送られるデータに関連して標準速度又は許容速度又は低減速度を自動設定するための補助機能を手動的に起動することができることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の方法。

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