JPH06510962A - 車輛の無段変速機の制御方法 - Google Patents

車輛の無段変速機の制御方法

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 車輌の無段変速機の制御方法 本発明は、請求の範囲第1項の上位概念に記載の方法に関する。
内燃機関で駆動される車輌の通常の自動変速機制御では、走行ペダルが戻される と一般的に変速比を小さくする。しかしこのことは、カーブ走行時または制動時 には常に望まれるわけではない、それというのはこのような負荷変動により場合 によっては不安定な走行状態になる可能性があるからであり、または車輌を再び 加速する際に燃料供給を増加して変速比を強制的に大きくしなければならないか らである。
ドイツ連邦共和国特許第3341652号から、このような変速機において、お よび自動切換式有段変速機との関連で、カーブにおける上記のような変速比の低 減(シフトアップ)を車輌の横方向加速度の検出により回避することが知られて いる。
カーブに接近したときにすでに変速比の低減を所期のように回避できるようにす るためにも、ドイツ連邦共和国特許出願公開第3922040号公報による自動 切換式変速機の制御方法の場合、走行ペダル変位速度が捕捉検出され、所定の( 負の)限界値を下回ると、エンジンブレーキ動作が検出されているかぎり、シフ トアップ過程を阻止する信号が導出されるように構成されている。その後、再び 牽引動作が生じて所定の期間が経過するまで、シフトアップが阻止される。
これらに加えてさらにドイツ連邦共和国特許出願公開第3922051号公報の 場合、上記の期間を別のパラメータ(走行アクティビティ)に依存させるように 構成されている。このパラメータは、車輌の1つの駆動ないし走行パラメータか ら、ないしは複数個のこれらのパラメータの組み合わせから導出され、運転者の 走行スタイルまたは目下支配的である交通状況が評価される。
このような従来技術を前提として本発明の課題は、殊に制動時の変速比またはエ ンジン回転数の設定調整動作に関していっそう改善された、たとえば電気−流体 式に操作される車輌用無段変速機の制御方法を提供することにある。
本発明によればこの課題は請求項1の特徴部分に記載の構成により解決される。
従属請求項には本発明のその他の実施形態の構成が示されている。
本発明の利点は第1に、殊にカーブの手前で、制動時における変速比の設定調整 動作がいっそう改善された、有利には電気−流体式に操作される車輌用無段変速 機の制御方法が提供される点にある。
この場合、制動時、所定の危険のない条件が存在している際には、有限の第3の 速度で変速比の増大が自動的に行われ、その際にこのシフト速度はやはり最大シ フト速度よりも小さい。
この場合、条件を守ることにより車輌の安全な動作が保証される。つまりたとえ ば、車輌の車輪の殊に長手方向および横方向に対するコーナリング力が失われな いようにする目的で、横方向加速度が過度に高くなく、車輌が過度に減速せず、 走行速度が過度に高くないことが監視される。このため、変速比の増大後に駆動 輪に対しいっそう強く作用するようになる駆動(内燃)機関の制動トルクが、車 輌の走行特性に対しマイナスに作用することはない。
制動時の変速比の増大はたとえば、変速比保持状態がアクティブであるときに導 入される。この状態は周知のように、車輌がカーブに接近しかつ運転者がさらに 走行ペダルを操作しないときに、アクティブになる。
制動時の変速比の増大により、一方ではエンジンブレーキ動作中の車輌の駆動機 関の制動作用が高められ、その結果、車輌のブレーキ(駆動ブレーキ)の負担が 軽減される。他方、変速比の保持と関連して、カーブ中およびカーブ後、1つの カーブを通過した後に運転者は車輌の再加速に最適な変速比ないしエンジン回転 数を常に得ることができるようになる。
次に、図面に示された実施例に基づき本発明の詳細な説明する。
第1図は、車輌の無段変速機用の電気−流体式制御部のブロック図である。
第2図は、スロットルバルブ位置の値にエンジン回転数目標値の所定値を対応づ ける複数個の制御特性曲線群を示す図である。
第3図は、牽引動作/エンジンブレーキ動作を検出する限界値曲線を示す図であ る。
第4図は、横方向加速度のための走行速度に依存する第1および第2の限界値曲 線を示す図である。
第5図は、エンジン回転数と変速比に依存する特性領域値のための特性領域部を 示す図である。
第6図は、変速比と走行アクティビティに依存する係数のための特性領域部を示 す図である。
第7図は、期間と走行アクティビティとの関係を表す特性曲線を示す図である。
第1図には、電気−流体式に操作される無段変速機2の制御部がベルトブーり式 変速機の実例として示されている。無段変速機2は、内燃機関4の制御可能な始 動クラッチ3を介して駆動される。無段変速機2の被駆動軸5は、車輌の図示さ れていない車輪駆動部と連結されている。
以下では、時間tとともに変化する信号または量をこの時間tの関数f (t) として表わす。
制御ユニット6は一一般性を制限するものではないが一少なくともスロットルバ ルブ角度発信器7のスロットルバルブ位置alpha(t)と内燃機関4のエン ジン回転数発信器8のエンジン回転数nmot(t)とに依存して、流体バルブ ブロック9を制御する。もちろんスロットルバルブの位置の代わりに、たとえば 走行ペダルの位置または自動点火形ディーゼル内燃機関の噴射ポンプレバーの位 置のように、車輌の駆動機関の駆動出力を制御するいかなる機構の位置を捕捉検 出して処理するようにしてもよく、あるいは電気または電子的な走行ペダルの出 力信号を捕捉検出して処理するようにしてもよい。
無段変速器2および始動クラッチ3を制御するために、制御ユニット6は別の入 力量または測定量としてキックダウンスイッチ10のキックダウン信号kd(t )、アイドリングスイッチ11のアイドリング信号11(t)、空気量ないし空 気質量発信器12の空気量ないし空気質量ml (t)、ならびに変速機入力回 転数発信器13の変速機入力回転数ne(t)、さらには車輌の走行速度発信器 14の走行速度V(t)を受け取る。これらに加えて、図示されていない車輌軸 に設けられた基準速度発信器15の速度vref(1)およびブレーキ信号発信 器17のブレーキ信号b (t)も捕捉検出され、制御ユニット6により処理さ れる。
さらにこの制御部は通常のように、車輌の運転者がセレクトレバー18を介して 変速段すなわちP(パーキングロック)、R(後退段)、N(アイドリング段) およびD(無段変速機の変速比ueの自動設定調整)をあらかじめ選択すること により制御可能である。また、変速比ueを直接あらかじめ与えるためのセレク トレバー18の設定調整範囲が設けられている。
通常の変速機制御の場合にはさらに、プログラム選択スイッチ19を介して制御 特性曲線が選択され、変速段りの場合にこの制御特性曲線に基づいて制御装置l は無段変速機を制御する。この場合、一般的に2つの制御特性曲線を選択可能で あり、その際、位置Eでは燃費の最適化された制御特性曲線RKL lを設定で き、位置Sでは出力の最適化された制御特性曲線RKL5を設定できる。
プログラム選択スイッチ19の代わりに制御ユニット6において、たとえばドイ ツ連邦共和国特許第3348652号またはドイツ連邦共和国特許出願公開第3 922051号に応じて、運転者の走行スタイルまたは交通状況に基づく運転者 の車輌制御に関する操作を評価し、1つまたは複数個の駆動ないし走行パラメー タから走行アクティビティ5K(t)(走行ペダルアクティビティ)を導出する 制御方式を実施することもできる。この走行アクティビティ5K(t)に基づい て、プログラム選択スイッチ19のスイッチ位置に応じて複数個の制御特性曲線 RKLj±r(SK(t)); (j=1.2.、、、.5)のうちの1つを、 無段変速機ないし始動クラッチ3の制御に利用できる。
既述の量に依存して、制御ユニット6は信号出力側pkおよびバルブブロック9 を介して始動クラッチ内の流体圧力を制御し、さらに信号出力側peおよびpa ならびに流体バルブブロック9を介して、変速機入力回転数ne (t)と変速 機出力回転数(走行速度)v(t)との間の変速比ueを制御する。この場合、 変速比ue(t)は変速機入力回転数ne (t)と走行速度V (t)の商に 比例し、すなわちue(t)=*prop* (ne (t)/v (t))で ある、この場合、propは比例係数である。さらにここにおいて変速比ue  (t)の数値の増加/減少は、短い/長いものへの変速のことを意味する。
さらに流体パルプブロック9を介して、始動クラッチ3および無段変速機2の制 御導管20,21.22はポンプ23と連結された圧力導管24と結ばれており 、または流体貯蔵容器26へ到る帰還導管25と結ばれている。
無段変速機2の制御のために、変速機の変速比ueは間接的に制御ユニット6と パルプブロック9を介して、少なくともスロットルバルブ位置alpha (t )とエンジン回転数n (t)とに依存して制御特性曲線RKLjにより自動的 に設定調整される。この場合、制御特性曲線RKLjはプログラム選択スイッチ 19のスイッチ位置に応じて、あるいは運転者の走行スタイルまたは交通状況に 基づく運転者の車輌制御に関する操作を評価した走行アクティビティ5K(t) に応じて、第2図による複数個の制御特性曲線群RKL j(j=1.2.、、 、.5)から選択される。
−膜性を制限するものではないが、変速機制御のためにその他の量を利用するこ ともでき、制御特性曲線を特性曲線領域部または特性領域部として拡張すること もできる。
第2図に示されている制御特性曲線はここでは、車輌の燃費最適化駆動を可能に する制御特性曲線RKL1(プログラム選択スイッチ位置’E″)と、車輌の出 力最適化駆動を可能にする制御特性曲線RKL 5(プログラム選択スイッチ1 9の位置″S”)との間の領域を、少なくとも段階的にカバーしている。
制御部により走行アクティビティ5K(t)に応じて制御特性曲線RKLjの選 択が行われるかぎり、無段変速機2の制御は運転者の走行スタイルに自動的に合 わせられるので、制御特性曲線の手動による操作調整ないしシフトは不要である 。
無段変速機2の変速比ueは有利には、エンジン回転数nmot(t)がエンジ ン回転数目標値nmo tSをできるかぎり最適に追従するように、制御ユニッ ト6により設定調整される。この目的で、制御ユニット6内に縦続された回転数 調整器を設けることができる。この場合、変速比ueは、エンジン回転数目標値 nmots、エンジン回転数n m o tおよび時間tの関数であり、すなわ ちue−f (nmots、nm。
t、tlである。エンジン回転数nmot (t)のエンジン回転数目標値nm ots(t)からの偏差Dnmat (t)−nmots (t)−nmot  (t)はゼロにされる。
その際、エンジン回転数目標値n m o t sの瞬時値は、目下選択されて いる第2図による制御特性曲線RKLjを介して、スロットルバルブ位置alp ha(1)と走行アクティビティ5K(t)の目下の値がら算出される。すなわ ちnmots−RKLj (alpha、SK)である。
第2図に示されているように、制御特性曲線RKLjは実質的にスロットルバル ブ位置alphaの低い値の領域ではプログレッシブな経過特性を存しており、 これはスロットルバルブ位置alphaの中央領域ではデグレッシプな経過特性 に移行している。スロットルバルブ位置alphaは水平軸上にパーセント表示 されており、その際、値O%はスロットルバルブの閉鎖に相応し、値100%は スロットルバルブの完全な開放に相応する。
ここでは5つの制御特性曲線RKL 1%RKL2、RKL3、RKL4および RKL 5が示されており、その際、制御特性曲線RKL 1により車輌の燃費 最適化駆動が可能になり、これは最小の走行アクティビティSK (t ) = SKm i nのときに選択される。制御特性曲線RKL 5は最大の走行アク ティビティSK(t)=SKmaxのときに選択され、これにより車輌の出力最 適化駆動が可能になる。
ドイツ連邦共和国特許第3341652号またはドイツ連邦共和国特許出願公開 第3922051号公報にしたがって、運転者の走行スタイルまたは交通状況に 基づく運転者の操作を長期間にわたって評価する関数関係により、車輌のただ1 つの駆動特性量を、または車輌の複数個の駆動特性量の合成により得られたただ 1つの員を周期的または非周期的に捕捉検出した実際の値と先行の値とから1、 走行アクティビティ5K(1)がめられる。
この場合、たとえばスロットルバルブ位置a l p ha(t)、走行速度v (t)、および横方向加速度aq(t)の値は、数秒ないし数ミリ秒の範囲内で 捕捉検出され、これによりたとえばスロットルバルブ変位速度dalpha(t )/dtや車輌の加速度dv(t)/dtのような別の値が算出される請求めら れ算出された値は、特性領域部を介して別の駆動特性量と結合され、関数関係に より合成されて中間量が得られる。そしてこの中間量から、新たに算出された値 も先行の値も長期間にわたり考慮する移動平均値形成により、走行アクティビテ ィ5K(t)がめられる。
さらに、別の関数関係を介してたとえばドイツ連邦共和国特許出願公開第392 2051号公報に示されている方式に応じて、この走行アクティビティ5K(1 )に1つの制御特性曲線RKLjが割り当てられる。
とりわけ望まれることは、車輌がたとえばカーブに近づき運転者が走行ペダルを 離したときに、このような構成の変速機において一般的である変速比の低減を回 避することである。
ドイツ連邦共和国特許出願公開第3922040号公報およびドイツ連邦共和国 特許出願公開第3922051号公報にすでに示されているように、スロットル バルブ位置の時間的な変化dalpha(t)/dtを走査することによって、 このようなカーブの検出を行うことができる。つまり通常、運転者はカーブの手 前で、たとえば走行速度を下げるために走行ペダルを−したがって一般的にはス ロットルバルブも一通常の状況のもとで行うよりもはやく戻す。
本発明による方法の第1の実施例によれば、走行ペダル位置が戻されたときない しは走行ペダルが操作されていないときに通常の変速機制御により行われる変速 比ueの低減が回避される。つまり変速比保持状態usfがアクティブでありつ まりusf=1であるかぎり、目下の変速比が保持される。
この実施例の代わりに本発明による方法の第2の実施例によれば、変速比(ue )は少なくとも、変速比保持状態usfがアクティブでありつまりusfsml である間、目下設定されている制御特性曲線RKL jにおける車輛の目下の動 作点(alpha (t)、v(t)、nmot (t)、t)で定められたエ ンジン回転数目標値nmots (t)の到達に必要な変速比ueの値まで、第 1の所定の有限の比較的緩慢な速度(変速比の第1の時間的な変化c k 1  = d u e / d t=f (SK (t)) )でシフトされる。
さらにこの代わりに本発明による制御方法の第3の実施例によれば、変速比ue は少なくとも、変速比保持状態usfがアクティブである間、エンジン回転数n mo tが一定に保持されるようにシフトされ、あるいはエンジン回転数nmo t (t)が目下設定されている制御特性曲線RKL」における車輛の目下の動 作点(alpha(t)、v(t)、nmot (t)。
t)で定められたエンジン回転数目標値nmo t 5(tlの値まで、第2の 所定の有限の比較的緩慢な速度(エンジン回転数の第2の時間的な変化nk2= dnmot/dt=f (SK(t)))で低減されるように、変速比ueがシ フトされる。
これら3つの実施例の場合、スロットルバルブ位置alpha(t)の時間的な 変化dalpha (t)dtが負の限界値−alphagを下回り、かつエン ジンブレーキ動作が検出されると、変速比保持状態は作動状態usf=1になる 。他方、牽引動作が検出されると、変速比保持状態usfは第1の期間TI(S K(t))の経過後、非作動状態usfmoになる。
牽引動作とエンジンブレーキ動作という概念においては、対象とするシステムが 問題となる。この場合、以下のように区別できるニ ーシステム全体 車輛:牽引動作とは車輌の加速度(車輌速度の時間的な変化) がdv(t)/dt>0であることを意味し、他方、エンジンブレーキ動作は車 輌の減速度がdv (t)/dt<0であることに相応する。
一システム クラッチ/変速機:牽引動作の場合、クラッチ(トルクコンバータ )/変速機−システムの入力回転数はその出力回転数よりも大きいのに対し、エ ンジンブレーキ動作の場合、入力回転数は出力回転数よりも小さい。
一システム 内燃機関:牽引動作とは、スロットルバルブ位置がalpha(t )>Oでありエンジン回転数の時間的な変化がd n m o t (t )  / d t ) 0であることを意味するのに対し、エンジンブレーキ動作中、 スロットルバルブ位置はalpha(t)−〇であり、あるいはエンジン回転数 の時間的な変化はd n m o t (t ) / d t < Oである。
変速機制御に関して、つまりは車輌の全体の動作に関しても、牽引動作とエンジ ンブレーキ動作の概念を以下のようにしてシミュレートすることが有意義である と判明した。
一スロットルバルブ位置alpha(t)が第3図に示されているようなエンジ ン回転数に依存する限界値曲線azsg (nmot)を下回ると、エンジンブ レーキ動作が検出される。: alpha (t)<azsg (nmot)−スロットルバルブ位置alph a(t)が第3図に示されているエンジン回転数に依存する限界値曲線azsg (nmot)を上回り、かつ走行速度の時間的な変化dv (t)/dtが正の 値をとると、牽引動作が検出される: alpha (t)>azsg (nmot)n(dv (t)/dt>O) このように定められた牽引動作およびエンジンブレーキ動作の概念は、本出願全 体で引用される。
本発明によれば、変速比保持状態usfは、第1の期間Tl (SK (t)) の経過中に新たにエンジンブレーキ動作が検出されるかぎり、作動状態すなわち Usf=1のまま変化しない、この場合、変速比保持状態us4=1は、再び牽 引動作が検出され第2の期間T2 (SK (t))が経過するまで作動状態に 保たれる。
本発明の別の実施形態の場合、第1または第2の期間TI (SK (t))、 T2 (SK (t))の経過とともに、第3の所定の有限の比較的緩慢な速度 (変速比の時間的な変化ck3−due/cit=f (SK(1)))で無段 変速機の変速比ueの低減が始められる。この場合、目下設定されている制御特 性曲線RKLjにおける目下の動作点で定められたエンジン回転数目標値nmo ts(t)の到達に必要な値まで、変速比ueがシフトされる。
第1の速度cklの絶対値は有利には第3の速度Ck3の絶対値よりも小さく、 すなわちl ckl l<1ek31である。さらにこの場合、第3の速度は、 変速機の変速比の最大シフト速度よりも小さくすべきである。
本発明による制御方法の第3の実施例によれば、目下設定されている制御特性曲 線RKLjにおける目下の動作点で定められたエンジン回転数nmotの値まで 、第4の所定の有限の比較的緩慢な速度(エンジン回転数の時間的な変化n k  4 = d n m o t / d t w f(SK (t) ))で、 第1または第2の期間TI(SK l)) 、T2 (SK (t))の経過と ともにエンジン回転数nmot (t)の低減が始められる。
第2の速度nk2の絶対値は有利には第4の速度nk4の絶対値よりも小さく、 すなわちl n k 2 l < 1nk4 lである。
本発明によれば一有利にはアクティブな変速比保持状態usf=1の場合−目下 設定されている制御特性曲線における目下の動作点5K(t)で定められたエン ジン回転数目標値の到達に(内燃機関が許容できない回転数をとりそれにより場 合によって破損することなく)最大可能な変速比ueの値まで、第5の所定の有 限の速度(変速比の時間的な変化cg5=due/dt−f (SK (t)  ) )で変速比が高められる。
この目的で以下のことが満たされなければならない。
すなわち、 一車輛の駆動ブレーキが操作されていなければならなブレーキ信号b=1゜ またはこの代わりにあるいはこれに加えて、走行速度の時間的な変化dv(t) /dtは第1の負の長手方向加速度限界値albg (ue、nmot、t)す なわちalbg (ue、nmot、t)<Oよりも小さくなくてはならない。
dv (t)/dt<a Ibg (ue、nmot、t)−横方向加速度セン サ17により検出された横方向加速度aq (t)が、第1の走行速度に依存す る横方向加速度限界値曲線aqgl (v (t))よりも下回っていなければ ならない; aq (t)<aqgl (v (t))−走行速度の時間的な変化dv(t) )/dtが第2の負の長手方向加速度限界値albbg(nmot。
ue、SK (t)、t)=k (ue、SK (t))*albg (ue、 nmot、t)よりも小さくなければならない: d v (t ) / d t > a 1 b b g (n m o t  、 u e 。
SK (t)、t)=k (ue、SK (t))*a 1bg (ue、nm ot、t) 一走行速度v(t)が走行速度限界値vg (ue、5K(t))を下回ってい なければならない:v (t)<vg (ue、SK (t))変速比は、目下 設定されている制御特性曲線における車輌の目下の動作点5K(t)で許容され る変速比の値まで高められる。
この場合、横方向加速度限界値曲線aqgl(v(t))は、有利には走行速度 に依存している。第4図には相応の特性曲線が示されている。この特性曲線によ り考慮されていることは、車輌の横方向加速度が過度に高くないときにだけ変速 比ueが高められることである。
第1の負の長手方向加速度限界値albg(ue。
nmot、t)は、変速比ueとエンジン回転数nm下設定されている変速比u eとエンジン回転数nm。
1 (1)のそのつどの値の対において、所定の状態(積載量、タイヤ空気圧、 周囲条件等)で平坦な路面を走行する車輌のスロットルバルブ閉鎖時alpha =0における長手方向加速度dv/dt(ならびに減速度)に相応する。
第1の負の長手方向加速度限界値albg(ue。
nmot、t)は、これらの量の瞬時値から有利には第1の特性領域部ALB  (u e、 nmo t )を介してめられ、すなわちalbg (ue、nm ot、t)=ALB (ue、nmot)である、第5図には、このような第1 の特性領域部ALB (ue、nmot)の−例が示されている。この図には実 例として変速比に依存する4つの特性曲線が示されており、これらの特性曲線に より(1分あたりの回転数として)エンジン回転数nmo tの所定の値に、9 .81.、、m/s e c’ に相応する単位で所定の特性領域値ALB(u e、nmot)が割り当てられている。
変速比として値2.48−1.48− 1.0−0.73 が書き込まれている 。示された(変速比の)特性曲線から隔たっている一車輛固有の一特性領域部の 特性領域値をめるために、周知のように変速比に依存して内挿または外挿するこ とができる。もちろんこの代わりに、相応の関数関係によって長手方向加速度限 界値(g、nmot、t)をめることもできる。
第5図による特性曲線により、内燃機関を備えた車輌の減速度値は変速比ueお よびエンジン回転数nmat (t)に依存することが明瞭に示されている。エ ンジン回転数nmot(t)の値が上昇するにつれて、エンジンブレーキ作用の 増大ならびに車輌の路面抵抗(空気抵抗)の上昇により減速度値が大きくなる。
同様に減速度値は変速比ueが大きくなるにつれて上昇する。それというのは、 内燃機関の制動トルクは変速比が高まることにより増大して車輌の減速度に作用 を及ぼすからである。
第2の負の長手方向加速度限界値albbg(nmot、ue、5K(t))= k (ue、5K(t))*albg (ue、nmot、t)は、変速比に依 存する係数k (ue、SK (t))と、車輌の目下の作動条件で定められる 第1の負の長手方向加速度限界値albg (ue、nmot、t)の所定値と の積によって算出される。
変速比に依存する係数k (ue、SK (t))は、第2の特性領域部k ( ue、SK (t))=F (ue。
SK (t))を介して目下の変速比ueがらめられる。第6図には、第2の特 性領域部の一例が示されている。この場合にもやはり、変速比に依存する特性曲 線(変速比値2.48− 1.48− 1.0−0゜73)により走行アクティ ビティ5K(t)に、係数k (ue、SK ’(t))の範囲の定められてい ない値が割り当てられる。上記の値から隔たっている変速比ueの値に有効な特 性領域値は、やはり内挿または外挿により既存の値から算出できる。
走行速度限界値vg (ue、5K(t)、t)は、変速比u eならびに走行 アクティビティ5K(t)に依存する。
次に、個々の方法ステップの作用について説明する。
−車輛の駆動ブレーキ操作(ブレーキ信号b=1)を監視することにより、また はこの代わりにないしはこれに加えて、走行速度dv (t)/dtの時間的な 変化が第1の負の長手方向加速度限界値albg(g、nmot)を下回ってい るか否かを、すなわちd v (t ) / d t (a l b g (g  、 n m o t )であるかを検査することにより、車輌の減速度の増大 ないしはシフトダウンへの運転者の要求を導き出す。
−横方向加速度aq (t)が第1の所定の横方向加速度限界値曲線aqgl  (v (t))を下回っているか否かを検査することにより、車輌が−著しく狭 いまたは急速に走行する一カーブにすてに入フているか否かが監視される。すで にこのようなカーブ走行に直面しでいるならばシフ)・ダウンは阻止され、さも なくば制動作用が高まって車輪と路面との間の接地力が失なわれてしまう。
一同等の安全保護機能は、第2の負の長手方向加速度限界値albbg (nm ot、g、5K(t))の超過の監視により得られる。この場合、変速比ueが 高められても車輌の予期されるいっそう高い減速により車輪の吸着摩擦の限界を 越えることはないか否かがめられる。
この目的で、目下の走行状態で予期される減速度を変速比に依存する係数k ( ue、SK (t))で重み付け(乗算)することにより目下の最大許容減速度 が算出され、これは目下の車輛減速度dv(t)/dtと比較される。目下の減 速度の方が高ければ、変速比の増加は阻止される。
この場合、変速比に依存する係数k (ue、5K(t))により考慮されるこ とは、第2の負の長手方向減速&限界値albbg (ue、nmot、t)は 第1の負の長手方向加速度限界(ialbg(ue。
nmot、t)よりも小さくなければならず、つまり絶対値についていえば(減 速度の上昇に応じて)大きくなければならない。
一変速比に依存する走行速度限界値vg (ue、5K(1)、1)の超過を監 視することにより、走行速度が過度に高いときの変速比の増大に関する安全保護 判定基準を満たすことができ、つまり駆動内燃機関の回転数が変速比増大後に回 転数限界値を超過することが回避される。これらの安全保護判定基準は各車輛に きわめて固有のものであるため各車輛に個別に合わせる必要があり、したがって 相応の特性領域部の図示は省略する。
カーブに接近後またはカーブの手前での制動後も、カーブ走行中に変速比ueが 不所望にシフトされるのを回避する目的で、車輌の横方向加速度が監視される。
第1の択一的な実施例の場合、横方向加速度の絶対値(laq(t)l)が、走 行速度v(t)に依存する第4図に示された第2の比較的低い横方向加速度限界 値曲線aqg2 (v (t))を越えているかぎり、ないしは第2の横方向加 速度限界値曲線aqg2 (v(t))を下回った後に第3の期間T3 (SK  (t))がまだ経過していないかぎり、変速比ueのシフトが回避され、つま り期間Tl(SK(t))およびT2(SK (t))がゼロにセットされる。
第2の択一的な実施例の場合には少なくとも、横方向加速度の絶対値1aq(t )lが第4図に示されている第2の横方向加速度限界値曲線aqg2 (v ( t))を上回っているか、ないしは第2の横方向加速度限界値曲!iaqg2  (v (t))の超過後に第4の期間T4 (SK (t))がまだ経過してい ないかぎり、目下設定されている制御特性曲線RKLjにおける車輛の目下の動 作点(alpha (t)、v (t)、nmot (t)、t)で定められた エンジン回転数目標値nmotsに達するのに必要な変速比の値まで、第6の所 定の有限の比較的緩慢な速度(変速比の第6の時間的な変化ck6=due/d t=f (SK (t)))で変速比ueがシフトされる。
第3の期間T3 (SK (t) )または第4の期間T4 (sx (t)  )の経過後に始められる変速比ueの低減は、第7の所定の有限の比較的緩慢な 速度(変速比の第7の時間的な変化ck7=due/dt f(SK (t)) )で、目下設定されている制御特性曲線RKLjにおける目下の動作点で定めら れたエンジン回転数目標値nmots (t)の到達に必要な変速比ueの値ま で行われる。
この場合、第6の速度(変速比の第6の時間的な変化c k 6 = d u  e / d t )の絶対値は第7の速度(変速比の第7の時間的な変化c k  7 = d u / d t )の絶対値よりも小さく、すなわち1ck61 <1ck71である。
この場合、第7の速度(変速比の第7の時間的な変化)の絶対値10に71は有 利には、変速機の変速比の最大可能なシフト速度よりも小さい。
第2の択一的な実施例による制御により変速機の変速比はカーブ走行中、比較的 緩慢に低減され、このことによりエンジン回転数は比較的に一定に、つまり運転 者の望む範囲(たとえば最大トルクの領域)で保持される。カーブ走行終了後に 牽引動作への移行が行われない場合、または期間T4 (SK (t))が経過 した場合、変速比ueの適切なシフトによりエンジン回転数nmot (t)は 比較的急速に制御特性曲線RKLjの本来のエンジン回転数目標値nmots  (t)へ移行される。
第3の択一的な実施例の場合、横方向加速度aq(1)の絶対値Iaq(t)l が第4図による第2の横方向限界値曲線aqg2 (v (t))を越えている かぎり、ないしは第2の横方向加速度限界値曲線aqg2 (v (t))を下 回った後、第4の期間がまだ経過していないかぎり、エンジン回転数nmot  (t)が一定に保持されるか、または第8の所定の速度nk8 (SK (t)  ) (!フジ2回転数nmot (t)の第8の時間的な変化n k 8 =  d n m o t / d t = f(SK (t))でエンジン回転数 が低減されるように、変速機の変速比ueが設定調整される。
カーブ走行中ないしカーブ走行後、エンジン回転数nmot (t)が目下設定 されている制御特性曲線RKLjにおける車輛の目下の動作点で定められたエン ジン回転数目標値nmots(t)の値に達するとただちに、変速比ueは一定 に保持される。
さらに、横方向加速度の絶対値1aq(t)lが走行速度v(t)に依存する第 1の横方向加速度限界値曲線aQgl=f (v (t))を越えているかぎり 、ないしは第1の横方向加速度限界値曲線aqgl(v(t) ) =f (v  (t) )を下回った後、第5の期間T5 (SK (t))がまだ経過して いないかぎり、変速比ueのシフトが回避され、および/または期間T1 (S K (t))、T2 (SK (t))、T3 (SK(t))、T4 (SK  (t))がゼロにセットされる。
このことにより過激なカーブ走行における変速比のシフトを回避できる。
さらに、車輌の車輪のうちの少なくとも1つにおいて過度な車輪スリップが生じ ているかぎり、または車輌の少なくとも1つの車輪と走行路との間の接地力が失 われているかぎり、変速比ueのシフト殊に変速比の増大が回避され、および/ または期間TI (SK(t))、T2 (SK (t))、T3 (SK ( t))、T4 (SK (t)) およびT5 (SK (t))がゼロにセッ トされる。
この場合、非駆動軸の速度vref (t)と駆動軸で捕捉された速度v(t) との間の速度差Dv (t)=vref (t)−v (t)が許容速度差Dv zul(SK (t))を越えておらず、すなわちDv(t)<Dvzu l  (SK (t))であるときにのみ、変速比のシフト殊にその増大が許容される 。
同様に、許容速度差Dvzu l (SK (t))を超過したときの過度な車 輪スリップを除去するために以下のことを行える。すなわち、 一トルクコンバータを備えた変速機のコンバータ橋絡クラッチを開放できる。
一変速比ueの増大を阻止できない保持時間Th (SK(t))がセットされ る。
−設定調整された変速比ueは少なくとも許容値まで低減される。
一変速比ueの増大が回避される。
この場合、牽引動作が検出され正の値の走行速度の時間的な変化d’/(t)/ dtが生じた場合、これらの機能は解除される。
期間Tl (SK(t))、T2 (SK(t))、T3(S)((t))、T 4(SK(t))、T5(SK(1)、Th−(SK(t))をそれぞれ等しい 持続時間にすることもできるし、それぞれ異なる持続時間にすることもできる。
有利には、期間Tl (SK (t))、T2 (SK (t))、T3 (S K (t))、T4(SK (t)) 、T5 (SK (t)) 、Th ( SK(t))のうちの少なくとも1つ、または少なくとも走行速度限界値vg  (ue、5K(t)、t)、または変速比に依存する係数k (ue、SK ( t)) 、または変速比ue(t)ないしエンジン回転数nmo t(1)を増 大または低減するための少なくとも第1、第2、第3、第4、第5、第6、第7 または第8の速度ck1.ck2、ck3、ck4、ck5、ck6、ck7、 ck8、あるいは許容速度差値Dvzul(SK (t))を任意に設定調整可 能であり、有利には制御特性曲線Rxt、、j (燃費最適化走行プログラム、 制御特性曲線RKL1.出力最適化走行プログラム、制御特性曲線RKL5)の 設定調整とともに、次のようにして設定調整される。すなわち出方の方が最適化 された走行プログラム(制御特性曲線RKL5)の場合には期間TI (SK  (t))、T2 (SK (t))、T3 (SK (t))、T4 (SK  (t)) 、T5 (SK(t))、第5の速度cg5および限界値vg(g。
5K(t)、lは大きくされ、保持時間Th (SK(1))、速度ckl、n k2、ck3、nk4、Ck6、ck7およびnk8、変速段に依存する係数k Cg−1,SK (t))および許容速度差値Dvzu1 (SK (t) ) は小さくされる。
これに対して変速機制御により、運転者の走行スタイルまたは交通状況に基づく 運転者の車輌制御に関する操作を長期間にわたって評価する走行アクティビティ (SK (t))に応じて制御特性曲線(RKL j )の自動的な適合化を行 うようにする場合、期間T1(SK (t))、T2 (SK (t))、T3  (SK(t))、T4 (SK (t))、T5 (SK (t))、Th  (SK (t))のうちの少なくとも1つ、または変速比に依存する係数k ( ue、SK (t)) 、または変速比ue (t)ないしエンジン回転数nm o(t)を低減または増加するための少なくとも第1、第2、第3、第4、第5 、第6、第7または第8の速度ck1、k2、ck3、nk4、cg5、ck6 、ck7、nk8、または許容速度差値Dvzu l (SK (t))は、有 利には走行アクティビティ5K(t)に依存する。いっそう出力優先指向的に走 行アクティビティ5K(t)が上昇するにつれて、期間Tl (SK (t)) 、T2 (SK (t))、T3 (SK (t))、T4(SK (t))、 T5 (SK (tl ) 、第5の速度Cg5および限界値vg (g、SK  (t)、t)は大きくなり、保持時間Th (SK (t)) 、速度ckl 、nk2、ck3、nk4、ck6、ck7およびnk8、変速段に依存する係 数k (g−1,SK (t))および許容速度差値Dvzu l (SK ( t))は小さくされる。
Q(I [g (9,81m/sec )]50 100 150 200 v  [km/h]補正書の翻訳文提出書(特許法第184条の8)平成 5年12 月21日

Claims (25)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.車輛の内燃機関(4)は出力制御装置たとえば走行ペダルまたはスロットル バルブにより制御可能であり、変速機(2)の変速比(ue)は間接的に、少な くとも1つの制御特性曲線(RKLj)を介して少なくともスロットルパルプ位 置(alpha(t))とエンジン回転数(nmot(t))に依存して自動的 に設定調整されるように構成されている、 たとえば内燃機関(4)で駆動される車輛における有利には電気一流体式に操作 される無段変速機(2)の制御方法において、 車輛の駆動ブレーキが操作されたとき(ブレーキ信号b=1)、またはこの代わ りにまたはこれに加えて、走行速度の時間的な変化(dv(t)/dt)が第1 の負の長手方向加速度限界値(albg(ue,nmot,t),albg(u e,nmot,t)<0)よりも小さいとき(dv(t)/dt<albg(u e,nmot,t))、 横方向加速度センサ(16)により捕捉検出された横方向加速度(aq(t)) が第1の所定の横方向加速度限界値曲線(aqg1(v(t)))を下回ってい るとき(aq(t)<aqg1(v(t)))、 走行速度の時間的な変化(dv(t)/dt)が第2の負の長手方向加速度限界 値(albbg(nmot,ue,SK(t),t)=k(ue,SK(t)) *albg(ue,nmot,t)<0)よりも大きいとき(dv(t)/dt >albbg(nmot,ue,SK(t),t)=k(ue,SK(t))* albg(ue,nmot,t))、走行速度(v(t))が走行速度限界値( vg(ue,SK(t)))よりも小さいとき(v(t)<vg(ue,SK( t)))、 変速比(ue)の増大は、第5の所定の有限の比較的緩慢な速度(変速比の第5 の時間的な変化cg5=due/dt=f(SK(t))で行われることを特徴 とする、車輛の無段変速機の制御方法。
  2. 2.変速比の増大は、変速比保持状態(usf)が作動状態(usf=1)であ る間だけ行われ、スロットルバルブ位置(alpha(t))の時間的な変化( dalpha(t)/dt)が負の限界値(−alphag)を下回リエンジン ブレーキ動作が検出されると、変速比保持状態(usf)は作動状態に移行し、 牽引動作が検出されると、変速比保持状態(usf)は第1の期間(TI(SK (t)))の経過後に非作動状態(usf=0)へ移行する、請求項1記載の方 法。
  3. 3.スロットルバルブ位置(alpha(t))がエンジン回転数に依存する限 界値曲線(azsg(nmot))を下回ると(alpha(t)<azsg( nmot))、エンジンブレーキ動作が検出される、請求項1または2記載の方 法。
  4. 4.スロットルバルブ位置(alpha(t))がエンジン回転数に依存する限 界値曲線(azsg(nmot))を上回リ(alpha(t)>azsg(n mot))、かつ、走行速度の時間的な変化(dv(t)/dt)が正の値をと ると(alpha(t)>azsg(nmot)∩dv(t)/dt>0)、牽 引動作が検出される、請求項1〜3のいずれか1項記載の方法。
  5. 5.変速比(ue(t))の増大は、目下設定されている制御特性曲線における 目下の動作点で許容される変速比(ue)の値まで行われる、請求項1〜4のい ずれか1項記載の方法。
  6. 6.第1の横方向加速度限界値曲線(aqg1(v(t)))は車輛の走行速度 (v(t))に依存する、請求項1〜5のいずれか1項記載の方法。
  7. 7.第1の負の長手方向加速度限界値(albg(ue,nmot,t))は、 設定調整された変速比(ue)とエンジン回転数(nmot(t))の目下の値 に依存しており、 前記の第1の負の長手方向加速度限界値は、スロットルバルブが閉鎖されていて (alpha=0)、目下設定調整されている変速比(ue)とエンジン回転数 (nmot)のそのつどの値の対において、所定の状態で平坦な路面を走行する 車輛の長手方向加速度(dv/dt;減速度)に相応する、請求項1〜6のいず れか1項記載の方法。
  8. 8.第1の負の長手方向加速度限界値(albg(ue,nmot,t))は第 1の特性領域部(ALB(ue,nmot)を介して、変速比(ue(t))お よびエンジン回転数(nmot(t))の目下の値から算出される(albg( ue,nmot,t)=ALB(ue,nmot))、請求項7記載の方法。
  9. 9.第2の負の長手方向加速度限界値(albbg(nmot,ue,SK(t ),t)=k(ue,SK(t))*albg(ue,nmot,t))は、変 速比に依存する係数(k(ue,SK(t))と第1の負の長手方向加速度限界 値(albg(ue,nmot,t)の目下の値との積により求められる、請求 項7または8記載の方法。
  10. 10.変速比に依存する係数(k(ue,SK(t)))は第2の特性領域部( k(ue,SK(t))=F(ue,SK(t)))を介して目下の変速比(u e)から求められる、請求項9記載の方法。
  11. 11.走行速度限界値(vg(ue,Sk(t),t))は少なくとも目下設定 されている変速比(ue)に依存する、請求項1〜10のいずれか1項記載の方 法。
  12. 12.変速比(ue)は少なくとも、横方向加速度の絶対値(|aq(t)|) が第2の横方向加速度限界値曲線(aqg2(v(t)))を上回っているかぎ リ、ないしは第2の横方向加速度限界値曲線(aqg2(v(t)))の超過後 、第3の期間(T3(SK(t)))がまだ経過していないかぎり保持される、 請求項1〜12のいずれか1項記載の方法。
  13. 13.変速比(ue)は少なくとも、横方向加速度の絶対値(|aq(t)|) が第2の横方向加速度限界値曲線(aqg2(v(t)))を上回っているかぎ リ、ないしは第2の横方向加速度限界値曲線(aqg2(v(t)))の超過後 、第4の期間(T4(SK(t)))がまだ経過していないかぎリ、目下設定さ れている制御特性曲線(RKLj)における車輛の目下の動作点(alpha( t),v(t),nmot(t),t)で定められたエンジン回転数目標値(n mots(t))の到達に必要な変速比(ue)の値まで、第6の所定の有限の 比較的緩慢な速度(変速比の第6の時間的な変化ck6=due/dt=f(S K(t))))でシフトされる、請求項1〜11のいずれか1項記載の方法。
  14. 14.第3の期間(T3(SK(t)))または第4の期間(T4(SK(t) ))の経過後に始められる変速比(ue)の低減は、、第7の所定の有限の比較 的緩慢な速度(変速比の第7の時間的な変化ck7=due/dt=f(SK( t)))で、目下設定されている変速比特性領域部における目下の動作点で定め られたエンジン回転数目標値(nmots(t))への到達に必要な変速比(u e)の値まで行われる、請求項12または13記載の方法。
  15. 15.第6の速度の絶対値(変速比の時間的な変化ck6=due/dt)は、 第7の速度の絶対値(変速比の時間的な変化ck7=due/dt)よりも小さ い(|ck6|<|ck7|)、請求項13または14記載の方法。
  16. 16.第7の速度の絶対値(|ck7|)(変速比の時間的な変化の絶対値|c k7|=|due/dt|)は、変速機の変速比の最大可能なシフト速度よりも 小さい、請求項15記載の方法。
  17. 17.横方向加速度(aq(t))の絶対値(|aq(t)|)が第2の横方向 加速度限界値曲線(aqg2(v(t)))を越えているかぎリ、ないしは第2 の横方向加速度限界値曲線(aqg2(v(t)))を下回った後に第4の期間 がまだ経過していないかぎリ、変速機の変速比(ue)は、エンジン回転数(n mot(t))が一定に保持されるように、またはエンジン回転数(nmot( t))が第8の所定の速度(nk8(SK(t)))(エンジン回転数nmot (t)の第8の時間的な変化nk8=dnmot/dt=f(SK(t))で低 減されるように設定調整される、請求項1〜11のいずれか1項記載の方法。
  18. 18.目下設定されている制御特性曲線(RKLj)における車輛の目下の動作 点で定められたエンジン回転数目標値(nmots(t))の値にエンジン回転 数(nmot(t))が達しているかぎリ、変速比(ue)は一定に保持される 、請求項17記載の方法。
  19. 19.横方向加速度の絶対値(|aq(t)|)が走行速度(v(t))に依存 する第1の横方向加速度限界値曲線(aqg1(v(t)))を越えているかぎ リ、ないしは第1の横方向加速度限界値曲線(aqg1(v(t)))を下回っ た後に第5の期間(T5(SK(t)))がまだ経過していないかぎリ、変速比 (ue)のシフトが回避され、および/または期間(T1(SK(t)),T2 (SK(t)),T3(SK(t)),T4(SK(t)))がゼロにセットさ れる、請求項1〜18のいずれか1項記載の方法。
  20. 20.車輛の車輪の少なくとも1つにおいて過度な車輪スリップが生じており、 または車輛の少なくとも1っの車輛と走行路面との間の接地力が失われているか ぎリ、変速比の増大は回避され、および/または期間(T1(SK(t)),T 2(SK(t)),T3(SK(t)),T4(SK(t)),T5(SK(t )))はゼロにセットされる、請求項1〜19のいずれか1項記載の方法。
  21. 21.非駆動輪の速度(vref(t))と駆動軸で捕捉された走行速度(v( t))との間の速度差(Dv(t)=vref(t)−v(t))が許容速度差 (Dvzul(SK(t)))を越えていない場合(Dv(t)<Dvzul( SK(t)))にのみ、変速比の増大が許可される、請求項1〜19のいずれか 1項記載の方法。
  22. 22.許容速度差値(Dvzul(SK(t)))を越えている場合、 トルクコンバータを備えた変速機のコンバータ橋絡クラッチが開放され、 変速比(ue)の増大を阻止不可能な保持時間(Th(SK(t)))がセット され、設定調整された変速比(ue)は少なくとも許容値まで小さくされ、 変速比(ue)の増大が回避され、 これらの機能は、牽引動作が検出され走行速度の時間的な変化(dv(t)/d t)の正の値が生じたときに再び解除される、請求項21記載の方法。
  23. 23.期間(T1(SK(t)),T2(SK(t)),T3(SK(t)), T4(SK(t)),T5(SK(t)),Th(SK(t)))の少なくとも 1つ、または少なくとも走行速度限界値(vg(ue,Sk(t),t)、また は変速比に依存する係数(k(ue,SK(t)))、または変速比(ue(t ))ないしエンジン回転数(nmot(t))を増加または低減するための少な くとも第1、第2、第3、第4、第5、第6、第7または第8の速度(ck1, nk2,ck3,nk4,cg5,ck6,ck7,nk8)、または許速度差 値(Dvzul(SK(t)))は任意に設定調整可能であり、または有利には 制御特性曲線(RKLj)(燃費最適化走行プログラム,制御特性曲線RKLl j;出力最適化定行プログラム,制御特性曲線RKL5)の設定とともに設定調 整され、当該設定調整は、出力最適化指向の走行プログラム(制御特性曲線RK L5)の場合には期間(T1(SK(t)),T2(SK(t)),T3(SK (t)),T4(SK(t)),T5(SK(t)))、第5の速度(cg5) および限界値(vg(g,SK(t),t)は大きくされ、保持時間(Th(S K(t)))、速度(ck1,nk2,ck3,nk4,cg5,ck6,ck 7,nk8)、変速段に依存する係数(k(g−1),SK(t)))および許 容速度差値(Dvzul(SK(t)))は小さくされるようにして行われる、 請求項1〜22のいずれか1項記載の方法。
  24. 24.期間(T1(SK(t)),T2(SK(t)),T3(SK(t)), T4(SK(t)),T5(SK(t)),Th(SK(t)))の少なくとも 1つ、または少なくとも走行速度限界値(vg(ue,Sk(t),t)、また は変速比に依存する係数(k(ue,SK(t)))または変速比(ue(t) )ないしエンジン回転数(nmot(t))を低減または増大するための少なく とも第1、第2、第3、第4、第5、第6、第7または第8の速度(ck1,n k2,ck3,nk4,cg5,ck6,ck7,nk8)、または許容速度差 値(Dvzul(SK(t)))は、運転者の走行スタイルまたは交通状況に基 づく運転者の車輛制御に関する操作を長期間にわたって評価する走行アクティビ ティ(SK(t))に依存しており、該走行アクティビティ(SK(t))がい っそう出力最適化指向に増大するにつれて、期間(T1(SK(t)),T2( SK(t)),T3(SK(t)),T4(SK(t)),T5(SK(t)) )、第5の速度(cg5)、および限界値(vg(g,SK(t),t))が大 きくなり、保持時間(Th(SK(t)))、速度(ck1,nk2,ck3, nk4,ck6,ck7,nk8、変速段に依存する係数(k(g−1,SK( t)))および許容速度差値(Dvzul(SK(t)))は小さくなる、請求 項1〜23のいずれか1項記載の方法。
  25. 25.走行アクティビティ(SK(t))は、運転者の走行スタイルまたは交通 状況に基づく運転者の車輛制御に関する操作を長期間にわたって評価した関数関 係(移動平均値形成)により、車輛のただ1つの作動特性量の実際値と先行値と から、または車輛の複数個の作動特性量の合成により得られたただ1つの量の実 際値と先行値とから求められる、請求項24記載の方法。
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