JP4137788B2 - 自動多段変速機のギヤ離脱の制御方法 - Google Patents

Description

発明は主請求項の上位概念に基づく自動車用自動多段変速機のギヤ離脱の制御方法に関する。

自動多段変速機でギヤチェンジする時に、システムに関連して駆動力の中断が起こる。ギヤシフトの際に通常次の操作段階が進行する。

−駆動エンジンが送出するトルクの減少
−切断クラッチの切断
−旧変速段の離脱
−新変速段の挿入
−切断クラッチの締結
−送出されるトルクのアクセルペダル位置に対応する値への増加
特に駆動力の要求が高い場合、例えば登坂路では、シフト時の車両の減速を回避するためにシフト操作を迅速に行わねばならない。ところが快適性の基準も守らなければならず、シフト要素の負荷は所定の範囲内になければならない。シフト操作時間、快適性及び負荷の基準を守るために、運転状況に応じて操作段階の様々な時間的経過が必要である。

ドイツ国特許出願公開公報ＤＥ１９８０２７３６Ａ１は、シフト開始時のトルク減少とシフト終了時のトルク増加の速度が車両加速及びアクセルペダル角度に従って決定される方法を開示する。この公知の方法では、トルク減少を示す傾斜線図の末端でクラッチを切断し、ギヤを離脱する。この方法では、運転状況によっては、最適なシフト操作過程と比較してクラッチの切断時期が早すぎるか又は遅すぎる。

そこで本発明の根底にあるのは、ギヤ離脱の際の操作段階の時間的経過を簡単に最適化できるギヤ離脱の制御方法を提示するという課題である。

本発明に基づきこの課題は主請求項の特徴開示部分の特徴を有する方法によって解決される。それによれば常に、即ちプログラムの実行のつど検出される車両加速が当該の車両加速値を取ると、操作段階 −シフト要素の釈放及び切断クラッチの切断のための切替力の適用− が起動される。シフト操作開始時にまず瞬時初期車両加速が検出され、電子制御装置の記憶領域に記憶される。続いて噴射ポンプが供給する噴射量を減少することにより、駆動エンジンが送出するトルクが次第に減少される。シフト操作の開始時に初期車両加速、駆動エンジンに送られる燃料噴射量及び挿入されるギヤに応じて第１及び第２の車両加速値が決定される。実際車両加速が常に第１及び第２の車両加速値と比較される。実際車両加速が第１の車両加速値に到達し又はそれ以下に低下すれば、釈放予定のシフト要素のアクチュエータに直ちに切替力が働き、続いてギヤを離脱する。

また実際車両加速は第２の車両加速値と常に比較される。実際車両加速がこの第２の車両加速値に到達し又はそれ以下に低下すれば、直ちにクラッチ・アクチュエータがクラッチを切断する。これは特に初期車両加速が高い場合に、時間的に釈放予定のシフト要素へ の切替力の適用の後に行うことができる。第１及び第２の車両加速値は互いに独立に決定されるから、まず第２の車両加速値に到達し又はそれ以下に低下する場合も起こる。しかしこの場合は遅くともこの時期に、釈放予定のシフト要素のアクチュエータにも切替力が働く。遅くともその時は変速機の伝達トルクが非常に小さいので、アクチュエータが加える切替力はシフト要素の釈放のために十分だからである。

検出される車両加速は、例えば測定するか又は速度値の導関数により算定することができ、各時期に変速機が実際に伝達するトルクの大変優れた指標である。シフト時の車両の状態は極めて不安定であるから、エンジン負荷に基づく他の方法は、しばしば時間的に食い違う結果をもたらす。第１及び第２の車両加速値と駆動エンジンに送られる燃料噴射量及び挿入される変速段又はレンジとの関係が電子制御装置の記憶領域に特性図表として保存され、プログラムの実行のつどこの特性図表がアクセスされる。

発明の好ましい実施態様では駆動エンジンが送出するトルクは、初期車両加速及びシフト開始時のアクセルペダル位置に依存する速度で低減される。

発明の実施の形態

添付の図面に基づいて発明を詳述する。

２で示す操作段階は時期ｔ_０のシフト開始を表し、これにシフトの直前の状態が隣接する。操作段階４ではシフト開始の時期ｔ_０に瞬時初期車両加速ａ_{Ｓｔａｒｔ}が検出される。これは実際車両加速ａ_Ｆｚｇ（ｔ_０）に等しい。操作段階６及び８で２つの車両加速値ａ_{Ｋｕｐｐ＿ａｕｆ}及びａ_{Ｇａｎｇ＿ａｕｓ}が検出される。これらの車両加速の値と初期車両加速ａ_{Ｓｔａｒｔ}、駆動エンジンに送られる燃料噴射量ＥＭ及び挿入された実際変速段との関係が電子制御装置に特性図表として保存されている。２つの車両加速値ａ_{Ｋｕｐｐ＿ａｕｆ}及びａ_{Ｇａｎｇ＿ａｕｓ}は電子式変速機制御装置に記憶され、その後常に、即ちプログラムの実行のつど実際車両加速ａ_Ｆｚｇと比較される。実際車両加速は、駆動エンジンが送出するトルクの減少の結果次第に低下する。駆動エンジンが送出するトルクの減少の速度ｄＭ／ｄｔは、初期車両加速ａ_{Ｓｔａｒｔ}及びアクセルペダル位置ＦＰの関数である（プログラムステップ１０を参照）。次のプログラムステップ１２で実際車両加速ａ_Ｆｚｇが車両加速値ａ_{Ｇａｎｇ＿ａｕｓ}と比較される。実際車両加速ａ_Ｆｚｇが車両加速値ａ_{Ｇａｎｇ＿ａｕｓ}より小さいか又はこれに等しければ、プログラムステップ１４で釈放予定のシフト要素にアクチュエータが作動力を働かせる命令が出る。シフト要素に働くトルクが十分に小さければ、釈放予定のシフト要素は作動力の作用で直ちに切り離され、ギヤが離脱される。実際車両加速ａ_Ｆｚｇが第２の車両加速値ａ_{Ｋｕｐｐ＿ａｕｆ}も下回るまでプログラムステップ１６が反復実行され、最後に断続クラッチもプログラムステップ１８で切断され、こうしてプログラムステップ２０でギヤ離脱が終了する。

２つの車両加速値ａ_{Gang_aus}、ａ_{Kupp_auf}のいずれにも到達せず又はそれ以下に低下しない限り、プログラム段階１２及びプログラム段階２２で問合せが循環反復される。実際車両加速ａ_Fzgがまず車両加速値ａ_{Kupp_auf}以下に低下すると切断クラッチがプログラムステップ２４で切断され、その直後にプログラムステップ２６で釈放予定のシフト要素のアクチュエータに切替力が働き、こうして機能が終了する。

図２は本発明方法に基づく操作段階の時間的経過を示す。最上段の部分線図には噴射量ＥＭの時間的経過が示されている。シフト命令により時期ｔ₀に噴射量の減少が始まるから、駆動エンジンが与えるトルクが減少される。ｔ₀〜ｔ₁の期間の噴射量の減少の勾配は、駆動エンジンが送出するトルクの減少の速度ｄＭ／ｄｔの尺度である。この速度はそれぞれ時期ｔ₀の初期車両加速ａ_Start及び当該のアクセルペダル位置ＦＰに依存する。初期加速が大きければ大きいほど、また初期ペダル位置が大きければ大きいほど、駆動エンジンが送出するトルクの減少速度が大きい。

第２の部分線図に車両加速ａ_Fzgの経過が示されている。時期ｔ₀の実際車両加速は初期車両加速ａ_Startである。初期車両加速ａ_Startは車両加速値ａ_{Gang_aus}及びａ_{Kupp_auf}の決定のために利用される。実際車両加速ａ_Fzgは噴射量の減少の結果時間的に遅れて低下する。時間的遅れの一部は駆動エンジンの反応の遅れの結果である。またドライブトレインの複数の部品、特に長い自在軸が負荷のもとで弾性変形している。そこに蓄積されたエネルギーは、駆動エンジンの送出するトルクの減少とともに同じくごくゆるやかに低下する。

時期ｔ₂に実際車両加速ａ_Fzgは車両加速値ａ_{Gang_aus}に到達する。図２の最下段の部分線図では、釈放予定のシフト要素に対してこの時期に切替力が働くことが分かる。時期ｔ₃に実際車両加速ａ_Fzgは車両加速値ａ_{Kupp_auf}に到達する。図２の第３の部分線図では、この時期にクラッチ・アクチュエータがクラッチの切断を開始することが分かる。次に時期ｔ₄にクラッチが最終的に切断される。遅くともこの時期には釈放予定のシフト要素はもはやトルクを伝達しないから、僅かな切替力で釈放することができる。しかし噴射量の減少の結果トルクがすでに適当に小さな値を取っていれば、クラッチの切断の前にすでにシフト要素を釈放することができる。

本発明によれば、事象「釈放予定のシフト要素への切替力の作用」及び「クラッチの切断」は前もって決められた常に同じ順序で行われない。この事象が起動される時の車両加速値は、シフト操作の初めに互いに独立に検出される。種々の運転状況に対する値がまず互いに独立にセットされるから、調整が大幅に簡素化される。

本発明に基づく方法の流れ図である。 ギヤ離脱時の時間的経過の図である。

Claims (2)

1. 駆動エンジンと、駆動エンジン及び多段変速機の間に伝動配列され、クラッチ・アクチュエータにより選択的に切断又は締結される切断クラッチとを有する車両駆動装置の自動多段変速機で、ギヤ離脱時に釈放されるシフト要素をアクチュエータの僅かな切替力で釈放することができ、クラッチの切断の際に駆動エンジンの回転数がひとりでに上昇しないように、駆動エンジンが送出するトルクをシフト操作の開始時に減少するギヤ離脱の制御方法において、
   −実際車両加速（ａ_Ｆｚｇ）を常に検出し、
   −シフト操作開始の時期（ｔ_０）に初期車両加速（ａ_{Ｓｔａｒｔ}）を検出し、
   −初期車両加速（ａ_{Ｓｔａｒｔ}）、シフト操作開始の時期に駆動エンジンに送られる燃料噴射量ＥＭ及び挿入された実際変速段に応じて第１及び第２の車両加速値（ａ_{Ｇａｎｇ＿ａｕｓ}、ａ_{Ｋｕｐｐ＿ａｕｆ}）を決定し、
   −実際車両加速（ａ _Ｆｚｇ）を常に第１及び第２の車両加速（ａ_{Ｇａｎｇ＿ａｕｓ}、ａ_{Ｋｕｐｐ＿ａｕｆ}）と比較し、
   −実際車両加速（ａ_Ｆｚｇ）が第１の車両加速値（ａ_{Ｇａｎｇ＿ａｕｓ}）に到達し又はそれ以下に低下すれば、アクチュエータが釈放予定のシフト要素に切替力を働かせ、
   −実際車両加速（ａ_Ｆｚｇ）が第２の車両加速値（ａ_{Ｋｕｐｐ＿ａｕｆ}）に到達し又はそれ以下に低下すれば、クラッチ・アクチュエータがクラッチを切断し、釈放予定のシフト要素のアクチュエータにも遅くともその時に切替力が働くことを特徴とする方法。
2. 駆動エンジンが送出するトルクを、初期車両加速（ａ_{Ｓｔａｒｔ}）及びシフト操作開始の時期（ｔ_０）のアクセルペダル位置（ＦＰ）に依存する速度で減少することを特徴とする請求項１に記載の方法。

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