JP4079999B2 - 自動変速機におけるカーブ走行を評価する方法 - Google Patents

Description

本発明は、自動車の自動変速機におけるカーブ走行を評価する方法であって、計算ユニット、マイクロ・コントローラ、記憶装置及び油圧式変速機制御ユニットを制御するための制御機構を備えた電子式変速機制御ユニットを用いる形式のものに関する。
実地において既に、電気油圧式に制御される乗用車用自動変速機のためのいわゆる”インテリジェント”シフトプログラムが知られている。
この種のインテリジェントシフトプログラムは例えばドイツ国特許出願公開第３９２２０５１号明細書に記載されており、”インテリジェント”なる名の下に、例えばスポーツ走行又はエコノミー走行のための特定のシフト範囲をセットするのに、電子式変速機制御ユニットが入力量に基づいてドライバーの運転挙動ひいてはドライバータイプを推定することによって、ドライバー自身はセレクトボタンを操作する必要がないことを意味している。入力量としてはスロットルバルブの信号、内燃機関の回転数及び車輪回転数から検出される前後並びに横方向の加速値が役立てられる。公知技術によればこれらの入力量から１つの運転挙動もしくはドライバータイプが検出される。次いでドライバータイプに基づいて相応のシフト特性曲線が多くのシフト特性曲線の中から選択される。このようにして例えばジェントルなドライバータイプのためには低いシフト点を有するシフト特性曲線が、またスポーツ型のドライバータイプのためには高いシフト点を有するシフト特性曲線が選択される。
ドライバーの運転挙動は種々の走行状況で異なるので、例えばスポーツ型ではあるが緩速での発進過程を好むドライバーは自分の運転挙動をスポーツ型として一般的に分類付けすることを迷惑と感じることがある。従ってシフトプログラムはフレキシブルに種々の走行状況に適応できる必要がある。
ドイツ国特許第４１２０６０３号明細書によれば、カーブ走行に関して、横加速値が限界値を下回っている時にのみシフトアップを許す方法が知られている。
この公知の方法は、カーブ走行においてたしかに大きな横加速度ではシフトアップが阻止されるものの、運転態様もしくはドライバータイプについては評価されないという難点を有している。
本発明の課題は、カーブ走行中においてもドライバータイプの評価を行うことのできる方法を提供することである。
このような課題を本発明は請求の範囲第１項の上位概念による構成から出発して特徴事項に示す方法ステップによって解決した。
本発明による方法は、簡単な形式でカーブ走行中においてもドライバータイプの評価が可能になるという利点を有している。
さらに本発明の利点は、方法に利用されるドライバータイプ現在値が常に現況に保たれるという点にある。
本発明の別の利点は請求の範囲第２項以降の記載並びに図示の実施例に関する記載に示す通りである。
【図面の簡単な説明】
第１図は自動変速機のシステム図、
第２図はカーブ走行を評価するためのプログラムシーケンス図、
第３図は増分（ＩＮＫＲ）を検出するための特性マップ、
第４図はカウンタの概略図である。
第１図には自動変速機１のシステム図が概略的に示されている。この自動変速機１は、流体トルクコンバータ２及びクラッチもしくはブレーキとしての切替え機構３、４、５、６、７、８、９を有する機械部分１Ａと、油圧式変速機制御ユニット１０及び電子式変速機制御ユニット１１を有する制御部分１Ｂとから成っている。自動変速機１は内燃機関としての駆動ユニット１２によって駆動軸１３を介して駆動される。駆動軸１３は、ポンプインペラー１４、タービンランナー１５及びステータ１６から成る流体トルクコンバータ２のポンプインペラー１４に結合されている。流体トルクコンバータ２と並列にコンバータクラッチ１７が配置されている。コンバータクラッチ１７及びタービンランナー１５はタービンシャフト１８に結合されており、このタービンシャフト１８はコンバータクラッチ１７が操作された際駆動軸１３と等しい回転数を呈する。自動変速機１の機械部分１Ａは、流体トルクコンバータ２及び切替え機構３〜９以外に２つのフリーホイーリング（図示せず）並びに３つの前後して配置された遊星歯車組１９、２０、２１を備えている。被動部として自動変速機１に出力軸２２が設けられており、この出力軸２２は、２つのハーフシャフトを介して自動車の駆動輪を駆動する差動装置（図示せず）へ延びている。変速段の選択は対応するクラッチ／ブレーキ組を介してなされる。以上述べた自動変速機１の各部は本発明の理解にとって必ずしも重要ではないので詳述は省く。
自動変速機１の機械部分１Ａから電子式変速機制御ユニット１１へ、タービンシャフト１８における測定器２４によって生ぜしめられるタービン回転数信号を伝達するための導線２３と、出力軸２２における測定器２６によって得られる出力軸回転信号を伝達するための導線２５とが通じている。出力軸回転数信号及びタービン回転数信号以外に、内燃機関１２を制御するエンジン制御ユニット２７から別の入力量、例えばスロットルバルブの信号、内燃機関１２によって与えられるエンジントルクＭ＿Ｍの信号、内燃機関１２のエンジン回転数ｎ＿Ｍ、内燃機関１２並びに自動変速機１の圧油の温度、車輪回転数ｎ＿Ｒａｄが電子式変速機制御ユニット１１へ送られる。これらの入力量に関連して電子式変速機制御ユニット１１は油圧式変速機制御ユニット１０を介して相応の変速段を選択する。
第１図中に極めて概略的に示されている電子式変速機制御ユニット１１はマイクロ・コントローラ２８、記憶装置２９、ドライバータイプ検証用の計算ユニット３０及び制御機構３１を備えている。この場合、ＥＰ-ＲＯＭ、ＥＥＰ-ＲＯＭ又は緩衝式のＲＡＭとして適切に構成されている記憶装置２９内には例えばプログラム及びデータ並びに診断データを含む変速機にとって重要なデータが記憶される。制御機構３１は、矢印３３で示すようにクラッチもしくはブレーキ３〜９への圧力供給のために油圧式変速機制御ユニット１０内に設けられている調節部材３２を制御するために使われる。
第２図にはカーブ走行を評価するためのサブプログラム用のプログラムシーケンス図が示されている。最初に、測定器３４によって検出された車輪回転数ｎ＿Ｒａｄがドライバータイプを検出するために計算ユニット３０の第１の処理機能部Ｓ１へ送られる。この処理機能部Ｓ１は車輪回転数ｎ＿Ｒａｄから計算によって自動車の横加速度ａ＿Ｑｕｅｒを出す。検出された横加速度ａ＿Ｑｕｅｒは処理機能部Ｓ１から処理機能部Ｓ２へ送られ、この機能部において横加速度ａ＿Ｑｕｅｒと車速ｖ＿Ｆとからドライバータイプ目標値ＦＴ＿Ｓｏｌｌが決定される。この場合車速ｖ＿Ｆは自動変速機１の出力軸２２において測定された出力軸回転数ｎ＿ＡＢから計算ユニット３０によって得られる。続く処理機能部Ｓ３においては、ドライバータイプ目標値ＦＴ＿Ｓｏｌｌがドライバータイプ現在値ＦＴ＿Ｉｓｔと比較されることによって増分ＩＮＫＲが決定される。
第３図には所定の特性マップ３５が示されている。この特性マップ３５は、ドプ目標値ＦＴ＿Ｓｏｌｌ、ドライバータイプ現在値ＦＴと増分ＩＮＫＲとの間の依存関係を決めていて、処理機能部Ｓ３における増分ＩＮＫＲの検出のために使われる。ドライバータイプ現在値ＦＴ＿Ｉｓｔが第１の軸３６上に、ドライバータイプ目標値ＦＴ＿Ｓｏｌｌが第２の軸３７上に、増分ＩＮＫＲが第３の軸３８上にそれぞれ記されている。特性マップ３５内には頂点Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤを有する１つの面が位置している。
増分ＩＮＫＲを検出するためにまず最初にドライバータイプ目標値ＦＴ＿Ｓｏｌｌ＿ｎが記録されてドライバータイプ現在値ＦＴ＿Ｉｓｔが決定される。特性マップ３５内でのこれら両方の値の交点から所属の増分ＩＮＫＲが軸３８に生ずる。
第３図には増分ＩＮＫＲを検出するための２つの例が示されており、第１の例は破線で、第２の例は鎖線で示されている。
第１の例ではドライバータイプ目標値ＦＴ＿Ｓｏｌｌが値１に決められ、ドライバータイプ現在値ＦＴ＿Ｉｓｔも値１に決められる。交点として増分値０が対応する頂点Ａが生ずる。
第２の例ではドライバータイプ目標値ＦＴ＿Ｓｏｌｌが値４に、ドライバータイプ現在値ＦＴ＿Ｉｓｔは値３にされる。その結果特性マップ３５内には、軸３８上で増分値４０が対応する交点Ｅが生ずる。
ここにおいて第２図に示す判断機能部Ｓ４において、増分ＩＮＫＲが０値に等しいかどうか検査される。
この判断機能部Ｓ４が出す結果に相応して、第４図に示すカウンタ３９、それも、特定のドライバータイプもしくはカーブ走行パターンに対応する多数のカウンタ数値範囲ＺＢに分割されたカウンタ数値ＺＷを有するカウンタ３９がセットされる。このカウンタ３９はアップカウンタ４０及びダウンカウンタ４１を有しており、これらは図中平行に延びる数値線として略示されている。アップカウンタ４０は数値０で始まって連続的にｎ値のカウンタ数値ＺＷまで上げ、逆向きに延びるダウンカウンタ４１はｎ値のカウンタ数値で始まって連続的に数値０まで下げる。カウンタ数値ＺＷ相互間の間隔はアップカウンタ４０及びダウンカウンタ４１のいずれも等しく、従ってアップカウンタ４０及びダウンカウンタ４１のカウンタ数値は重なり合う。カウンタ数値はｎ値のカウンタ数値範囲に分割されており、アップカウンタ４０におけるカウンタ数値範囲ＺＢ＿ａｕｆの間隔とダウンカウンタ４１におけるカウンタ数値範囲ＺＢ＿ａｂの間隔とが合致する。ただしこの場合、両方のカウンタ数値範囲ＺＢ＿ａｕｆ、ＺＢ＿ａｂは互いに一定の個数のカウンタ数値ＺＷだけ、例えば第４図の例によれば１０個のカウンタ数値分だけずらされている。その結果、アップカウンタ４０の第１のカウンタ数値範囲ＺＢ＿ａｕｆ＿１は第４図によれば数値０で始まってカウンタ数値５０で終わる。第２のカウンタ数値範囲ＺＢ＿ａｕｆ＿２はカウンタ数値５０で始まってカウンタ数値８０で終わる。これに対して、ダウンカウンタ４１の第１のカウンタ数値範囲ＺＢ＿ａｂ＿１はカウンタ数値４０で始まって数値０で終わる。第２のカウンタ数値範囲ＺＢ＿ａｂ＿２はカウンタ数値７０で始まってカウンタ数値４０で終わる。両方のカウンタ数値範囲ＺＢ＿ａｕｆ、ＺＢ＿ａｂはドライバータイプもしくは運転挙動の多くのスポーツ度の段階を表していて、カウンタ数値範囲ＺＢ＿ａｕｆもしくはカウンタ数値範囲ＺＢ＿ａｂの数値が高くなるに伴って車両の運動のスポーツ度が高いものとして評価される。２つの相関するカウンタ数値範囲ＺＢ＿ａｕｆ＿ｎ、ＺＢ＿ａｂ＿ｎの間には境界範囲内にカウンタ数値範囲ＺＢ＿ａｕｆ、ＺＢ＿ａｂ相互のずれに基づく交差域４２が生ずる。この交差域４２の幅は両方のカウンタ数値範囲相互のずれによるカウンタ数値間隔に相当し、第４図の例によればカウンタ数値１０個分の幅を有している。これらの交差域４２はジェントル走行域を表す。
第２図に示す判断機能部Ｓ４が、増分ＩＮＫＲが０値と等しい、即ちドライバータイプ目標値ＦＴ＿Ｓｏｌｌとドライバータイプ現在値ＦＴ＿Ｉｓｔとが同一であるとの結果を出すと、処理機能部Ｓ６において関係式
ＺＷ＿Ｎｅｕ＝ＺＷ＿Ａｌｔ＋／−ＺＷ＿Ｎｕｌｌに従い新たなカウンタ数値が決定される。このことは、新たなカウンタ数値ＺＷ＿Ｎｅｕがカウンタ数値範囲の中心へセットされることを意味し、項ＺＷ＿Ｎｕｌｌの前記号は古いカウンタ数値ＺＷ＿Ａｌｔが範囲中心よりも大であるか小であるかによって決まる。
第４図に例としてカウンタ数値範囲ＺＢ＿ａｕｆ＿１もしくはＺＢ＿ａｂ＿１のカウンタ数値ＺＷ＿Ｂｅｒｅｉｃｈｓｍｉｔｔｅが記入されており、そのカウンタ数値は２５である。
判断機能部Ｓ４が、増分ＩＮＫＲが０値よりも大であるか小である、即ちドライバータイプ目標値ＦＴ＿Ｓｏｌｌとドライバータイプ現在値ＦＴ＿Ｉｓｔとが互いに偏位しているとの結果を出すと、処理機能部Ｓ５において以前の古いカウンタ数値ＺＷ＿Ａｌｔと増分ＩＮＫＲとの被加数が新しいカウンタ数値ＺＷ＿Ｎｅｕとして決定され、カウンタ３９が相応にセットされる。
第３図中に示す第２の例によれば増分値は４０を示し、要するにカウンタ数値が値４０だけアップされる。
カウンタ３９はこのようにして走行状況に関連して直接にフィルタリングなしに増分係数するかもしくは減分係数し、又はドライバータイプ現在値ＦＴ＿Ｉｓｔとドライバータイプ目標値ＦＴ＿Ｓｏｌｌとが一致する場合関数に従いＺＷ＿Ｎｅｕ＝ＺＷ＿Ａｌｔ＋／−ＺＷ＿Ｎｕｌｌへセットされる。
処理機能部Ｓ７においては、新たなカウンタ数値ＺＷ＿Ｎｅｕにそれぞれ特定のドライバータイプもしくはカーブ走行パターンに適する多くのシフト特性曲線から成るシフト特性曲線ＳＬが対応される。この機能部はカーブ区間を通過した際、即ち横加速度が限界値よりも小である際（ａ＿Ｑｕｅｒ＜ＧＷ）にはじめて働く。
このようにして増分ＩＮＫＲを介してドライバータイプに相応した高いシフト点又は低いシフト点を有するシフト特性曲線の選択がなされる。
続く処理機能部Ｓ８を介してメインプログラムへの戻りが生ずる。
符号の説明：
１ 自動変速機
１Ａ 自動変速機の機械部分
１Ｂ 自動変速機の制御部分
２ 流体トルクコンバータ
３〜９ 切替え機構
１０ 油圧式変速機制御ユニット
１１ 電子式変速機制御ユニット
１２ 駆動ユニット
１３ 駆動軸
１４ ポンプインペラー
１５ タービンランナー
１６ ステータ
１７ コンバータクラッチ
１８ タービンシャフト
１９ 第１の遊星歯車組
２０ 第２の遊星歯車組
２１ 第３の遊星歯車組
２２ 出力軸
２３ タービン回転数信号導線
２４ タービン回転数測定器
２５ 出力軸回転数信号導線
２６ 出力軸回転数測定器
２７ エンジン制御器
２８ マイクロ・コントローラ
２９ 記憶装置
３０ 計算ユニット
３１ 制御機構
３２ 調節部材
３３ 圧力供給矢印
３４ 車輪回転数測定器
３５ 特性マップ
３６ 特性マップの第１の軸
３７ 特性マップの第２の軸
３８ 特性マップの第３の軸
３９ カウンタ
４０ アップカウンタ数値線
４１ ダウンカウンタ数値線
４２ 交差域

Claims (5)

1. 自動車の自動変速機におけるカーブ走行を評価する方法であって、計算ユニット、マイクロ・コントローラ、記憶装置及び油圧式変速機制御ユニットを制御するための制御機構を備えた電子式変速機制御ユニットを用いる形式のものにおいて、
   １）自動車の車輪における測定器（３４）によって測定された車輪回転数（ｎ＿Ｒａｄ）から、第１の処理機能部（Ｓ１）において計算ユニット（３０）により自動車の横加速度（ａ＿Ｑｕｅｒ）を検出し、
   ２）別の処理機能部（Ｓ２）において、自動車加速度（ａ＿Ｑｕｅｒ）と車速（ｖ＿Ｆ）とからドライバータイプ目標値（ＦＴ＿Ｓｏｌｌ）を決定し、
   ３）新たに決定されたドライバータイプ目標値（ＦＴ＿Ｓｏｌｌ）と現在の自動変速制御の基礎となっているドライバータイプ現在値（ＦＴ＿Ｉｓｔ）との間の増分ＩＮＫＲから、それぞれ特定のドライバータイプもしくはカーブ走行パターンの対応する多数のシフト特性曲線から成るシフト特性曲線（ＳＬ）を検出する
   ことを特徴とする、自動変速機におけるカーブ走行を評価する方法。
2. 処理機能部（Ｓ２）において、変速機出力軸（２２）において測定された出力軸回転数（ｎ＿ＡＢ）から計算ユニット（３０）によって車速（ｖ＿Ｆ）を算出することを特徴とする、請求の範囲第１項に記載の方法。
3. 増分（ＩＮＫＲ）を、処理機能部（Ｓ３）においてドライバータイプ目標値（ＦＴ＿Ｓｏｌｌ）とドライバータイプ現在値（ＦＴ＿Ｉｓｔ）及び増分（ＩＮＫＲ）との依存関係を決める所定の特性マップ（３５）から検出することを特徴とする、請求の範囲第１項又は第２項に記載の方法。
4. 増分ＩＮＫＲからシフト特性曲線（ＳＬ）を検出するために、
   １）増分ＩＮＫＲを、０値と等しいかどうか確認のために判断機能部（Ｓ４）へ送り、
   確認結果が肯定の場合、アップカウンタ（ＺＢ＿ａｕｆ）およびダウンカウンタ（ＺＢ＿ａｂ）を有するカウンタ（３９）であって、これらアップカウンタ（ＺＢ＿ａｕｆ）およびダウンカウンタ（ＺＢ＿ａｂ）の各々が特定の運転挙動もしくはカーブ走行パターンに対応する多数のカウンタ数値範囲（ＺＢ１、ＺＢ２、…、ＺＢｎ：ＺＢ＿ａｕｆ＿ｎ、ＺＢ＿ａｂ＿ｎ）に分割されたカウンタ数値（ＺＷ）を有しているカウンタ（３９）に対して、処理機能部（Ｓ６）によって所定の関数（ＺＷ＿Ｎｅｕ＝ＺＷ＿Ａｌｔ＋／−ＺＷ＿Ｎｕｌｌ）に従って、古いカウンタ数値（ＺＷ＿Ａｌｔ）が属するカウンタ数値範囲の中心値が新たなカウンタ数値（ＺＷ＿Ｎｅｕ）として決定され、
   増分ＩＮＫＲが０値よりも大又は小である場合、処理機能部（Ｓ５）によって古いカウンタ数値（ＺＷ＿Ａｌｔ）と増分ＩＮＫＲとの被加数が新たなカウンタ数値（ＺＷ＿Ｎｅｕ）として決定され、
   ２）処理機能部（Ｓ７）において新たなカウンタ数値（ＺＷ＿Ｎｅｕ）にシフト特性曲線（ＳＬ）を対応させ、メインプログラムへ戻るために処理機能部（Ｓ８）をスタートさせる
   ことを特徴とする、請求の範囲第１項から第３項までのいずれか１項に記載の方法。
5. 対応するアップカウンタ（ＺＢ＿ａｕｆ）およびダウンカウンタ（ＺＢ＿ａｂ）の数値範囲がずれており、これによりアップカウンタ（ＺＢ＿ａｕｆ）の数値範囲がその境界範囲内にダウンカウンタ（ＺＢ＿ａｂ）の隣接する数値範囲との交差域（４２）を有していることを特徴とする、請求の範囲第４項に記載の方法。

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