JP4031855B2

JP4031855B2 - 変速比自動調整装置および方法

Info

Publication number: JP4031855B2
Application number: JP32801997A
Authority: JP
Inventors: ルーヨアヒム; ボイエルレペーター
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1996-11-29
Filing date: 1997-11-28
Publication date: 2008-01-09
Anticipated expiration: 2017-11-28
Also published as: JPH10169762A; DE19649483B4; DE19649483A1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、請求項１および請求項５の上位概念に記載の連続的に調整可能な変速機の変速比を自動的に調整する装置ないし方法から出発してる。
【０００２】
【従来の技術】
連続的に調整可能な車両変速機は例えば、ヨーロッパ特許出願公開第０４５１８８７号公報およびドイツ連邦共和国特許出願公開第４３３０３９１号公報から公知である。この種のシステムにおいて、車両変速機の変速比変化は所定の調整速度によって操作される。ドイツ連邦共和国特許出願公開第４３３０３９１号公報からこの種の連続調整可能な変速機において、手動操作が公知である。この所謂チップ（Tipp-Betrieb）作動では、操作装置の操作によって連続的に調整可能な変速機の調整を行う可能性が運転者に認められている。その際殊に、一定の変化速度によって変速比調整が行われるようになっている。ヨーロッパ特許出願公開第０４５１８８７号公報においてとりわけ、セカンダリー回転数（出力回転数）および走行ペダル位置に依存して目標回転数を前以て決める、無段階に調整可能な変速比の変速比制御が提案される。目標回転数および実際プライマリー回転数（駆動側）の間の差が制御装置に供給され、制御装置はプライマリーバルブを制御する。しかし強い制動またはロック制動の後、変速比を発進変速比の方向に再び調整することができないとき、プライマリーバルブは著しく強く開放されかつ場合によってはベルトがすり切れることがある。
【０００３】
【発明が解決すべき課題】
本発明の課題は、それぞれの作動状態において、状態に整合された、無段階変速機の調整を保証することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
この課題は請求項１および請求項５の特徴部分に記載の構成によって解決される。
【０００５】
既に述べたように、本発明は、プライマリーおよびセカンダリーを有する、変速比が無段階に調整可能である変速機の変速比の自動調整から出発している。その際、変速機のプライマリー回転運動を検出するための少なくとも第１のセンサ手段が設けられている。変速比調整は少なくとも、プライマリーの検出された回転運動に依存してかつ前以て決めることができる調整速度によって行われる。本発明の要旨は、調整速度が少なくとも、プライマリーの検出された回転運動に依存して前以て決められる点にある。
【０００６】
本発明によって、その都度の走行状況に整合された、変速比の調整が可能になる。その際その時存在する走行状況は殊に、プライマリーの検出された回転運動によって特徴付けられる。この場合殊に、非常時ないしロック制動後の再発進の際の、発進変速比の方向における変速比調整が構想される。殊にロックしている車輪を有する変速機の強い制動の際、連続的に調整可能な変速機において、変速機変速比が車両の停止まで発進変速比に達しないことが起こり得る。運転者が車両の停止後再び発進しようとするとき（機関ないしプライマリー回転数の増加）、一方において、ハイドロリックな変速比調整を制御するプライマリーバルブが著しく大きく開放されることが回避されなければならない。というのは、これにより場合によって変速比の急激な調整が行われて、ベルトがすり切れる可能性があるからである（過度のベルトスリップ）。これによりベルトが損傷される可能性がある。他方において、プライマリーバルブは、変速機変速比が、目標および実際プライマリー回転数が一致するまでもはや調整されない位置に留まっているべきではない。というのはこれにより緩慢な加速しか可能にならないからである。本発明はこの問題を、変速比調整の速度をプライマリーの瞬時的に検出された回転運動に整合することによって解決する。
【０００７】
【発明の実施の態様】
本発明の有利な実施例では、プライマリーの検出された回転運動が第１の前以て決められた領域にあるかどうか求められる。プライマリーの検出された回転運動がこの第１の前以て決められた領域にあるとき、調整速度は上側のしきい値によって制限される。この前以て決められた第１の領域では殊に、低いないし中位のプライマリー回転数の領域が構想されている。制動過程後の発進過程において運転者によってこの回転数領域が調整設定されると、本発明によれば、確かに変速機の、発進変速比の方向への調整が許容されるが、この調整は本発明によれば最高でも上側の限界値に制限されて行われる。このことは、変速機の損傷を来すおそれがある変速比の急激な調整が回避され、しかも比較的緩慢な変速比調整が許容され、その結果非常制動後の発進の際に容認できる加速過程が可能になるという利点を有している。
【０００８】
更に、本発明によれば、車両の運転者によって操作可能な走行ペダルの位置が検出されかつプライマリーの回転運動に対する目標値が少なくとも検出された走行ペダル位置に依存して求められる。この場合この実施例では、変速機変速比の調整速度は、既述の、その時点のプライマリー運動に対する依存性の他に、更にプライマリーの回転運動に対する求められた目標値に依存して前以て決められる。この場合殊に、検出された、プライマリーの回転運動と求められた目標値との差が求められることが構想されている。その場合変速比調整の速度は更に、求められた目標値に依存して前以て決められる。本発明のこの構成は、一層迅速な変速比調整が、変速比変化によって適合しなければならない（即ち実際回転数を目標値へ調整設定すること）回転数差がそれ程大きくないときに許容することができるということに基づいている。これにより、迅速な変速比調整にも拘わらず、変速機の損傷は予防される。
【０００９】
上の本発明の実施例の変形例において、プライマリーの検出された回転運動が前以て決めることができる第２の領域にあるかどうかが求められる。この領域は殊に、比較的高い回転数によって特徴付けられている。従ってこの場合プライマリー回転数と目標値との上述の差が第１のしきい値より下にあるとき、変速機において適合すべき回転数差は僅かであり、かつ他方において、プライマリー回転数が比較的高い（前以て決めることができる第２の領域の）ことが検出されると、変速機の調整速度は制限されない。この本発明の変形例は、機関回転数が高い場合、発進変速比の方向への迅速な変速比調整が、比較的僅かな適合すべき回転数差によって変速機の損傷を排除することができるとき行われるという利点を有している。
【００１０】
本発明の別の実施例において、プライマリーの検出された回転運動が第３の前以て決めることができる領域にあるかどうかを求めるようにしている。この場合殊に、比較的低い回転数の領域が構想されている。この領域において調整は行われず、即ちその時調整設定されている変速機変速比は一定に留まる。
【００１１】
調整速度の上側の制限の他に、本発明によれば、プライマリーの検出された回転運動が既述の前以てきめられた第１の領域にあるとき、調整速度に対する下側のしきい値も設定することができる。
【００１２】
変速比の調整は、電気信号により少なくとも１つの弁の制御によってハイドロリックに行うことができる。
【００１３】
本発明の方法の他に勿論、対応する装置も本発明の対象である。
【００１４】
その他の構成はその他の請求項に記載されている。
【００１５】
【実施例】
次に本発明を図示の実施例につき図面を用いて詳細に説明する。
【００１６】
図１において、参照番号２で、機関１から車輪の駆動軸３へ力を伝達する目的の、車両における無段階巻き掛け伝動式変速機２が図示されている。この種の無段階変速機は例えば、トルクコンバータ４と前進切換および後進切換用クラッチ５とを有している。これらは機関１と可変速度段装置（Variator）６との間に配設されている。この可変速度段装置６は、駆動側（プリマリー）のコーンディスクセット７および被駆動側（セコンダリー）のコーンディスクセット８から成っており、その際チェーンまたは推進駆動ベルト９を用いて力が駆動側のコーンディスクセット７から被駆動側のコーンディスクセット８に伝達される。各コーンディスクセットは、軸線方向に定置のディスクと軸線方向に可動のディスクとから成っている。駆動側および被駆動側のコーンディスクセット７および８における軸線方向に可動のディスクの同時の変化によって、可変速度段装置６の変速比は高い発進変速比ローから低い変速比オーバドライブへ変化する。
【００１７】
被駆動側のディスクセットは、ディファレンシャル装置１０を介して車輪の駆動軸３に連結されている。軸線方向に可動のコーンディスク７および８はハイドロリックに位置調整可能であり、そのためにオイル溜め１１および１２を有している。
【００１８】
圧力オイル供給のために、変速機はオイルポンプ１３を有している。オイルポンプは例えば内燃機関１の回転数によって回転する。１つの可能な実施例において、ベルト５の張力は圧力制限弁１４を用いて調整設定される。圧力制限弁は被駆動側のオイル溜め１２における圧力を制御する。変速機変速比はプライマリーにおける比例弁（プライマリーバルブ）１５を用いて調整設定される。
【００１９】
この比例弁１５は位置Ａにおいてオイルを駆動側のオイル溜め１１から放出し、従って圧力を低減することができ、これによりローへの変速比が調整される。位置Ｃにおいてオイルは駆動側のオイル溜め１１に流れ、これにより変速比はオーバドライブの方向へ変化しかつ駆動側のオイル溜め１１における圧力は上昇する。比例弁１５の位置Ｂにおいてオイル溜め１１はシールされており、即ちそれはオイル溜め１１からオイルを殆ど受け取りもしないしオイル溜め１１へ放出もしない。比例弁１５は例えば、直接制御するようにしてもよいし、予制御弁によって公知の手法で制御するようにしてもよい。
【００２０】
ここで説明する実施例において、磁石１６における電流Ｉの調整設定によって弁スプールへの力を発生することができる。弁スプールに存在するばね１７によって、比例弁１５の所定の位置が調整設定される。即ち、磁石１６を流れる電流Ｉは比例弁１５の位置、ひいては弁の開放横断面を決定する。
【００２１】
更に、プライマリー回転数Ｎｐを求めるためのセンサ１８およびセカンダリー回転数Ｎｓを求めるためのセンサ１９が設けられている。プライマリーセンサ信号Ｎｐおよびセカンダリーセンサ信号Ｎｓは制御装置２０に供給される。制御装置は比例弁１５の磁石１６を流れる電流Ｉを調整設定する。更に、例えば、運転者によって操作可能な走行ペダルの位置αを求めるためのセンサ２１が接続されている。
【００２２】
図２には、制御装置２０の詳細な構成が示されている。制御装置２０に、第１の計算ユニット４０１がある。これは、信号プライマリー回転数Ｎｐ，セカンダリー回転数Ｎｓ，走行ペダル位置αおよび場合により走行プログラムに影響を及ぼすための別の、図示されていない信号から、目標プライマリー回転数Ｎｐ，ｓｏｌｌを計算する。この目標プライマリー回転数はその時点のプライマリー回転数Ｎｐの他に、第３の計算ユニット４０３に供給される。第３の計算ユニット４０３は、磁石１６を制御するための制御信号Ｉｂを、前以て決めることができるストラテジーに従ってその時点のプライマリー回転数Ｎｐが対応する目標値Ｎｐ，ｓｏｌｌに近付けられるように計算する。それ自体公知の方法で計算されたこの制御信号Ｉｂは第４の計算ユニット４０４において本発明によれば磁石１６に対する実際の制御信号Ｉに更に処理される。この更なる処理のために、第４の計算ユニット４０４には第２の計算ユニット４０２から２つの信号が供給される。これらの信号は信号値ＡないしＢおよび信号値ＣないしＤをとることができる。これら信号値の形成のために、計算ユニット４０２に、その時点のプライマリー回転数Ｎｐおよび相応の目標値Ｎｐ，ｓｏｌｌが供給される。
【００２３】
第２の計算ユニット４０２の詳細な構成が図３に示されている。第２の計算ユニットは、値ＡかまたはＢをとることができる第１の状態信号Ａ／Ｂおよび値ＣかまたはＤをとることができる第２の状態信号Ｃ／Ｄを形成する。第１の状態信号は、その時点のプライマリー回転数Ｎｐが目標値Ｎｐ，ｓｏｌｌより小さいとき、値Ａにセットされる。このことは、比較器４０２０２を用いてしきい値（ＳＷ２）記憶４０２０１によって行われる。比較器４０２０２の結果に依存して、スイッチ４０２０４は、信号値Ａ（４０２０３）が第２の計算ユニット４０２の出力側に現れるように、切り換えられる。
【００２４】
ブロック４０２０５においてその時点のプライマリー回転数Ｎｐと目標プライマリー回転数Ｎｐ，ｓｏｌｌとの差が形成されかつブロック４０２０７においてしきい値ＳＷ３（４０２０６）と比較される。ブロック４０２０５において形成された差がしきい値ＳＷ３を下回ると、スイッチ４０２０９は値Ｂ（４０２０６）に切り換えられる。同時にその時点のプライマリー回転数Ｎｐ（４０２０２参照）を上回ると、スイッチ４０２０４は図３から読み取れるように、スイッチ４０２０９に接続される。即ちプライマリー回転数Ｎｐがしきい値ＳＷ２より大きくかつ同時に目標プライマリー回転数Ｎｐ，ｓｏｌｌとプライマリー回転数Ｎｐとの差がしきい値ＳＷ３より小さいとき、第１の状態信号は値Ｂにセットされる。
【００２５】
第２の状態信号は、プライマリー回転数Ｎｐがしきい値ＳＷ１（４０２１４）より大きいとき、値Ｃにセットされる。このために、しきい値比較器４０２１３およびスイッチ４０２１０ないしメモリ４０２１１および４０２１２が用いられる。プライマリー回転数Ｎｐがしきい値ＳＷ１を上回っていなければ、第２の状態信号は値Ｄにセットされる。既述のように、目標プライマリー回転数Ｎｐ，ｓｏｌｌは実際プライマリー回転数Ｎｐと一緒に第３の計算ユニット４０３（４０３）においてプライマリー弁１５の所定の開放横断面に相応する、電磁弁の制御のための電流値Ｉｂに計算される。このようにして計算された電流値Ｉｂは第１の状態信号および第２の状態信号と一緒に第４の計算ユニット４０４に供給される。この計算ユニット４０４は比例弁１５の磁石１６に対する最終的な制御信号Ｉを供給する。即ち、それは弁１５の位置、ひいては開放横断面を決定する。
【００２６】
第４の計算ユニット４０４は図４に示されている。第１の状態信号が値Ａを有しかつ第２の状態信号が値Ｄを有しているとき、電流信号Ｉは値Ｉ１（４０４５）にセットされる。この値では、比例弁１５は閉鎖されている。この場合その時点に調整設定されている変速比は一定に留まる。電流信号の、値Ｉ１へのセットは、スイッチ４０４７および４０４６の相応の制御によって行われる。このことは、その時点のプライマリー回転数がしきい値ＳＷ１よりもしきい値ＳＷ２よりも下回っているとき、変速機変速比の変化が行われないことを意味している。
【００２７】
第１の状態信号が値Ａを有しかつ第２の状態信号が値Ｃを有しているとき、第３の計算ユニット４０３から到来する信号Ｉｂは調整設定可能な最小値（４０４２）ないし調整設定可能な最大値（４０４１）に制限される。この制限は、最大値ないし最小値選択４０４３および４０４４によって行われる。即ち、プライマリー回転数がしきい値ＳＷ１より大きくかつしきい値ＳＷ２より小さいまたはプライマリー回転数がしきい値ＳＷ１より大きくかつ目標プライマリー回転数とプライマリー回転数との差がしきい値ＳＷ３より大きい場合、変速比は制限された速度によって変化される。
【００２８】
第１の状態信号が値Ｂを有しているとき、第３の計算ユニット４０３から到来する電流信号Ｉｂは制限されず、このことは切換スイッチ４０４７の切換によって実現される。即ち、プライマリー回転数がしきい値ＳＷ２を上回っており、プライマリー回転数の目標値Ｎｐ，ｓｏｌｌと実際値Ｎｐとの間の差が大きすぎない場合、変速機変速比は迅速に調整される。
【００２９】
制御装置２０は勿論、所望の電流Ｉに相応する弁１６を流れる電流の調整設定のための装置を有している。
【００３０】
要するに、本発明によれば、その都度の走行状況に整合された、変速機変速比の調整が殊に発進過程の場合可能になるということである。低いプライマリー回転数の場合、その時調整設定されている変速比が保持され、一方平均プライマリー回転数領域において、変速比調整は制限された速度で操作される。比較的高いプライマリー回転数領域において漸く、迅速な変速比調整は、プライマリー回転数に対する目標値と実際値との間の差が僅かで、変速機損傷を来すおそれがないことが保証されているとき許容される。
【図面の簡単な説明】
【図１】連続的に調整可能な変速機の概略図である。
【図２】変速機制御部のブロック回路図である。
【図３】図２に図示された制御装置の個別部分のブロック図である。
【図４】図２に図示された制御装置の別の個別部分のブロック図である。
【符号の説明】
２変速機、７プライマリー、８セカンダリー、１８プライマリー回転運動の検出のためのセンサ、２０制御装置（調整速度を前以て決める手段）、Ｎｐプライマリー回転運動、Ｉ調整速度

Claims

プライマリーおよびセカンダリー（７，８）を有する、変速比が無段階に調整可能である変速機（２）の変速比を自動的に調整するための装置であって、前記プライマリー（７）の回転運動（Ｎｐ）を検出するための少なくとも第１のセンサ手段（１８）が設けられておりかつ調整は少なくとも前記検出された、プライマリー（７）の回転運動（Ｎｐ）に依存してかつ前以て決めることができる調整速度（Ｉ）で行われ、ここで前記調整速度を、少なくとも前記検出された、プライマリー（７）の回転運動（Ｎｐ）に依存して前以て決める手段（２０）が設けられておりかつ該手段（２０）は前記検出された、プライマリー（７）の回転運動（Ｎｐ）と第１のしきい値（ＳＷ１）と比較しかつ前記検出された、プライマリーの回転運動（Ｎｐ）が前以て決められた第１のしきい値より小さいとき、変速比の調整操作は行われないようになっている形式のものにおいて、
前記手段（２０）は、前記検出された、プライマリー（７）の回転運動（Ｎｐ）と第２のしきい値（ＳＷ２）と比較しかつ
更にプライマリーの回転運動に対する目標値（Ｎｐ，ｓｏｌｌ）が求められかつ前記検出されたプライマリー（７）の回転運動と該求められた目標値との差（│Ｎｐ−Ｎｐ，ｓｏｌｌ│）が求められかつ
前記調整速度を前以て決める手段（２０）は、前記検出された、プライマリーの回転運動（Ｎｐ）が前以て決められた第１のしきい値（ＳＷ１）より大きくかつ前以て決められた第２のしきい値（ＳＷ２）より小さいまたは前記検出された、プライマリー（７）の回転運動（Ｎｐ）が前以て決められた第２のしきい値（ＳＷ２）より大きくかつ前記求められた差（│Ｎｐ−Ｎｐ，ｓｏｌｌ│）が第３のしきい値（ＳＷ３）の上方にあるとき、前記調整速度を少なくとも上側のしきい値（Ｉｍａｘ）によって制限しかつ
前記手段（２０）は、前記検出された、プライマリーの回転運動（Ｎｐ）が前以て決められた第２のしきい値（ＳＷ２）より大きくかつ前記求められた差（│Ｎｐ−Ｎｐ，ｓｏｌｌ│）が第３のしきい値（ＳＷ３）の下方にあるとき、前記調整速度を制限しない
ことを特徴とする変速比の自動調整装置。
車両の運転者によって操作可能な走行ペダルの位置（α）を検出するための手段（２１）が設けられておりかつ
前記調整速度を前以て決める手段（２０）は、プライマリーの回転運動に対する目標値（Ｎｐ，ｓｏｌｌ）が少なくとも、前記検出された位置（α）に依存して求められるように構成されている
請求項１記載の変速比の自動調整装置。
前記調整速度を前以て決める手段（２０）は、調整速度が下側のしきい値（Ｉｍｉｎ）によっても制限されるように構成されている
請求項１記載の変速比の自動調整装置。
変速比の調整は電気信号（Ｉ）により少なくとも１つの弁（１６）の制御によりハイドロリックに行われかつ
前記調整速度を前以て決める手段（２０）は前記電気信号（Ｉ）を送出する
請求項１記載の変速比の自動調整装置。
プライマリーおよびセカンダリー（７，８）を有する、変速比が無段階に調整可能である変速機（２）の変速比を自動的に調整するための方法であって、前記プライマリー（７）の回転運動（Ｎｐ）が検出されかつ調整は少なくとも前記検出された、プライマリー（７）の回転運動（Ｎｐ）に依存してかつ前以て決めることができる調整速度で行われ、ここで前記調整速度は、少なくとも前記検出された、プライマリー（７）の回転運動（Ｎｐ）に依存して前以て決められかつ前記検出された、プライマリー（７）の回転運動（Ｎｐ）と第１のしきい値（ＳＷ１）とが比較されかつ前記検出された、プライマリーの回転運動（Ｎｐ）が前以て決められた第１のしきい値より小さいとき、変速比の調整操作は行われないようになっている形式の方法において、
前記検出された、プライマリーの回転運動（Ｎｐ）と第２のしきい値（ＳＷ２）とが比較されかつ
更にプライマリーの回転運動に対する目標値（Ｎｐ，ｓｏｌｌ）が求められかつ前記検出されたプライマリーの回転運動と該求められた目標値との差（│Ｎｐ−Ｎｐ，ｓｏｌｌ│）が求められかつ
調整速度を前以て決める手段（２０）は、前記検出された、プライマリーの回転運動（Ｎｐ）が前以て決められた第１のしきい値（ＳＷ１）より大きくかつ前以て決められた第２のしきい値（ＳＷ２）より小さいまたは前記検出された、プライマリーの回転運動（Ｎｐ）が前以て決められた第２のしきい値（ＳＷ２）より大きくかつ前記求められた差（│Ｎｐ−Ｎｐ，ｓｏｌｌ│）が第３のしきい値（ＳＷ３）より大きいとき、前記調整速度を少なくとも上側のしきい値（Ｉｍａｘ）によって制限しかつ
前記調整速度を前以て決める手段（２０）は、前記検出された、プライマリーの回転運動（Ｎｐ）が前以て決められた第２のしきい値（ＳＷ２）より大きくかつ前記求められた差（│Ｎｐ−Ｎｐ，ｓｏｌｌ│）が第３のしきい値（ＳＷ３）の下方にあるとき、調整速度を制限しない
ことを特徴とする変速比の自動調整方法。
車両の運転者によって操作可能な走行ペダルの位置（α）が検出されかつ
前記プライマリーの回転運動に対する目標値（Ｎｐ，ｓｏｌｌ）が少なくとも検出された位置（α）に依存して求められる
請求項５記載の変速比の自動調整方法。