JPH07508088A - 変速装置の変速比を設定する方法 - Google Patents

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】 変速装置の変速比を設定する方法 技術分野 本発明は、殊に乗用車の、連続的に調節可能な変速装置（ＣＶＴ一連続可変トラ ンスミッション）の当該変速比を設定するための方法であって、自動車エンジン の性能特性の最適消費の特性曲線上に位置する、制御性能特性の運転点を占める ことができ、かつエンジン性能特性の最適出力の特性曲線上に位置する、制御性 能特性の運転点を占めることも可能であり、制御性能の特性曲線の経過がエンジ ン性能のそれぞれ選択された特性曲線から生じている形式のものに関する。

背景技術 市場には、流体制御装置で作動する、連続的な変速比調節装置を備えた変速装置 が出廻っている。この種の制御装置は極めて高価である。

更に電子制御された連続調節可能な変速装置が公知であり、その場合は運転者の 希望に沿って運転し、又は自動的に自動車のエンジン性能の種々の特性曲線に沿 って運転することができる。つまり最適消費（効率）の特性曲線に沿う運転又は 最適な出力特性曲線に沿う運転を行うことが公知である。このエンジン性能のそ れぞれの特性曲線から制御性能の特性曲線が誘導されており、該特性曲線によっ て変速装置の公知の経済運転乃至スポーツ運転が可能である。しかし経済運転で は、エンジンの所定のスロットルバルブの変化に対して加速特性が比較的劣って おり、かつ一定速度運転のスポーツ運転では高い回転数つまり非経済的な回転数 で運転されているという欠点を有している。

発明の開示 これに対し請求項１に記載の特徴を備えた本発明の方法は、連続的に調節可能な 変速装置の変速比の動的な調節を行うことができるので、経済運転における特に 良好な低回転数と良好な加速能力とを組み合わせることが可能である。動的な制 御の性能特性を誘導するため、エンジン性能の本発明に基く特殊な特性曲線が、 次のように選択されていて、−一定速度運転の場合最適化された消費の特性曲線 又は最適な消費の特性曲線から出発して一出力要求の変化により出力要求の変化 速度に対応して発生する出力の余剰ひいては改善された加速値が得られるように なっている。最適化された消費を備えた運転点から最適化された乃至は希望する 出力の運転点への移行は、ジャンプ状に行われるのではなくて連続的に行われる 。つまり性能特性内のジャンプが阻止されている。自動車の運転者の加速希望を 実現するため、関連する特性曲線が出力の最適化された特性曲線の方向に離れる ように移動させられる。

加速度の希望が小さい場合には、特性曲線が消費の最適化された特性曲線の方向 に移動する。このような基準値から結果的に、本発明のｉ［Ｉ性能特性が生じる 。

つまりその位置で、最適化された消費の特性曲線と最適化された出力の特性曲線 との間を延びている、エンジン性能特性の動的な特性曲線が位置できるような運 転点を占めることができる。その際−既に述べたように一動的な特性曲線の状態 は出方要求の変化速度の大きさに依存している。

本発明の別の構成によれば、出力要求がエンジンのスロットルバルブの位置に対 応して、ひいては出力要求の変化速度がスロットルバルブの変化速度に対応して いる。

本発明に基く制御性能特性にあっては、その限界線が一方では経済運転の制御性 能特性に、他方ではスポーツ運転の制御性能特性にそれぞれ一致している。この ことによって、制御性能特性の限界線が最適消費に対応する特性曲線に一致し、 かつ制御性能特性の別の限界線が最適出力に対応する特性曲線に一致するように なっている。

図面の簡単な説明 次に図面に基いて本発明の詳細な説明する。その際図１は　最適消費（効率）の 特性曲線を備えたエンジンの性能特性図、 図２は　図１のエンジン性能特性図から誘導された制御性能特性図、 図３は　最適出力のためのエンジン性能特性図、図４は　図３のエンジン性能特 性図から誘導された制御性能特性図、 図５は　本発明の動的な方法に基くエンジン性能特性図、 図６は　図５のエンジン性能特性図から誘導された動的制御の制御性能特性図、 図７は　制御ブロック線図、 図８は　構造線図 をそれぞれ表わしている。

実施例の説明 図１乃至図４の特性曲線は、自動車の連続的に調節可能な変速装置（ＣＶＴ）の 当該変速比の基準値を与えるための、本発明の方法の出発点を示している。これ らの図には、既に従来技術で公知であるように、第１に経済運転が明示されてお り、またスポーツ運転も明示されている。この場合公知技術に基いて本発明を特 に良好に観察することができる。これらのことが図５及び図６に明示されている 。

図１はエンジンの性能特性を示している。エンジントルクに■ｏｔとスロットル バルブ開度ＤＫとの関係を示す特性曲線ａが図示されている。更に平面上で非加 速の直線走行の場合に調節される出力双曲線すが記入されている。符号Ｃで最適 消費つまり最適効率の特性曲線が記入されている。更に図１は最適消費のエンジ ン性能特性を示している。

最適消費のエンジン性能特性から図２の制御性能特性が誘導される。水平な直線 りは同一のスロットルバルブ開度の直線である。右よりの曲線ｅは自動車の同一 加速度の場合の曲線である。図２の線図の横軸には自動車の走行速度Ｖがｋｎ／ ｈで表わされており、従って両点線ｆはそれぞれ所定の走行速度を表わしている 。

図３のエンジン性能特性曲線は図１の曲線に対応しているが、最ａ消費の性能特 性ではなくて、最適出力が表わされている。このため図１の線図に比較して特性 曲線Ｃが別の曲線になっている。図３の最適出力の−エンジン性能特性から図４ の制御性能特性を誘導することができる。つまり図４は最適出力の制御性能特性 を表わしている。

つまり図２の制御性能特性曲線は経済運転における制御性能特性曲線であり、一 方図４の制御性能特性曲線はスポーツ運転における制御性能特性曲線である。

前述のことから、経済運転乃至スポーツ運転の制御性能特性を誘導する際には一 走行状態には無関係に−それぞれ運転点だけが消費の最適化された乃至は出力の 最適化された特性曲線に到達しうるということが前提になっている。本発明では この形式を採らない。本発明では、消費の最適化された又は出力の最適化された 運転点においても始動することができ、更に付加的に、この両状態の間の位置す る別の運転点においても始動することができる。

このことを明らかにするために図５を参照願い度い。図５は図１乃至図３に対応 する線図を示している。

ここには、最適消費の特性曲線（図５にＣ′として図示されている）の外に最適 出力の特性曲線（符号Ｃ′で図示されている）も図示されている。つまり特性曲 線Ｃ′及びＣ′は図１及び図３の特性曲線Ｃに対応している。図５から、最適消 費の特性曲線Ｃ′と最適出力の特性曲線Ｃ′との間に別の特性曲線Ｃ″′が存在 していることを推測することができる。この曲線Ｃ″′が、特性曲線Ｃ′及びＣ ′の間でその状態を動的な運転パラメータに依存して調節することのできる、エ ンジン性能の動的な特性曲線である。この運転パラメータは、エンジンの出力要 求の変化、有利には出力要求の変化速度、特にエンジンのスロットルバルブの変 化速度である。出力要求の変化速度に基いて調節されるエンジン性能の特性曲線 Ｃ“′から出発して一図６のような一付属の制御性能特性を構成することができ る。つまり制御性能特性の選択基準はエンジンのスロットルバルブの変化速度で ある。特に経済運転のスロットルバルブのゆっ（すした変化の場合には作動状態 のままでいるように構成されている。これが図２の線図に対応している。スロッ トルバルブの位置が迅速に変化する場合には、図６に基く動的な制御の性能特性 が利用される。中間の変化速度の場合には、図２と図６との図面との間の多数の 任意の中間段が利用可能である。

つまり運転点がそれぞれ最適効率（最適消費）の特性曲線からどれ程離れていよ うとも、スロットルバルブの変化速度に依存して運転点を決めることができる。

従って本発明に基く制御によれば別個のスポーツ運転モードを省くことができる 。

本発明の考え方は勿論両極端な場合（最適消費と最適出力との特性曲線）に限定 されるものではない。つまり本発明の動的な制御のために、別の一定のエンジン 特性曲線を出発特性曲線として利用し、又はそれと−緒に利用することも可能で ある。

付加的に本発明の制御形式を次のような形式で拡張することができる。つまりス ロットルバルブの変化速度が高い場合には、先づ最適出力の一定の特性曲線を、 図４の制御性能特性に基いて調節し、その後適当な時間間隔の後又は一定の最終 速度の所定の割合（例へば８０％）を超えた後乃至は同一に留まっている加速度 を超えた後に、消費の最適化された特性曲線上にゆっくりと移行せしめる。従っ てスポーツ運転のためには総ての前提条件が満たされている。

実施例に基いて本発明の詳細な説明することにする。図２には運転点Ａが記入さ れている。この運転点Ａはスロットルバルブの４０％の開度及び３５　ｋ＋ａ／ ｈの速度に対応している。自動車の運転者は加速運転に入ろうとしている処と想 定される。運転者がスロットルバルブを８０％の位置まで開放する。これによっ て変速制御装置が、連続的に調節可能な変速装置の変速比を変化させて、約２０ ５　Ｏｒ、ｐ、ｍのエンジン回転数になるように調節する。つまり運転点Ａから 運転点Ｂへの移行が行われる。この一定の回転数で今度は自動車が約１４３に園 ／ｈ（運転点Ｃ）の最終速度まで加速される。上述の運転点Ａ、Ｂ及びＣが同じ 様に図１に記入されている。これらの運転点Ａ、Ｂ、Ｃは最適消費の特性曲線上 に位置し、更に運転点Ｂにおいて利用し得る出力は、スタート速度（運転点Ａ） で準備された出力を伴う一定走行のための出力よりも大きい。余剰分は、約１４ ３　ｋｍ／ｈの新しい釣合状態に調節されるようになるまで、加速のために使用 される。

これに対し今度は図６に基いて、同一出発値からの本発明に基く動的な制御につ いて説明することにする。約８５　ｋ＋＊／ｈのスタート速度を有する運転点Ａ から開始する。スロットルバルブを８０％にまで変化させることにより回転数が 約４．８０Ｏｒ、ｐ、＋＊に調節される（運転点Ｄ）。次にこの値に保持された スロットルバルブ位置の場合には、図２に基くプロセスに比較して明らかに大き な加速度によって（同一の）運転点Ｃに到達する。図６の制御性能特性に対応す る図５のエンジン性能特性においては、動的な制御に基いて対応する運転点が最 適消費の特性曲線Ｃ′から最適出力の特性曲線Ｃ′の方向へ離れるように移動す る。加速プロセスが終了した場合には、本発明に基いて再び安定した状態が達成 され、その場合は最適消費で運転される前述のことから、各要求に応じて対応す る特性曲線を図５のエンジン性能特性から選び出すことができるという可能性が あるため、両限界特性曲線（最適消費及び最適出力）に基き一方では図２に符号 １で表わされた曲線が図６に同じ様に符号１で表わされた曲線と同一であり、他 方では符号２で表わされた図４及び図６の特性曲線も同一であることが判るであ ろう。

図６のブロック回路図及び図８の構造線図に基いて本発明の最も有利な実施例が 明確に示されている。図７には、自動車エンジンのスロットルバルブの変化速度 を検出し、これを電気接続導線を介し変速制御装置５に供給しているセンサ３が 図示されている。変速制御装置５はデータバス６を介して自動車のエンジン制御 装置７とデータ交換を行っている。接続導線８を介して変速制御装置５の出口が 連続的に調節可能な変速装置９に接続されており、これによってそれぞれ当該変 速比が調節される。図８の出発状態においては、自動車の安定した直線走行が行 われており、そのため運転点が最適消費の曲線上にあると仮定しよう。方法ステ ップ１１では、スロットルバルブ開度を変化させて加速プロセスを行う。この出 力要求の変化速度の大きさに応じてそれぞれ可能な限り高い加速値を達成するこ とができるようにするため、先づ運転を最適出力の特性曲線上で行う。性能特性 曲線におけるジャンプを阻止するため、−ステップ１２で−その後−加速希望が 小さい場合と同じ様に一特性曲線の最適消費曲線の方向への移動が行われる。当 該スロットルバルブ位置に対応する最大速度が採られた場合には、運転がステッ プ１３に基いて再び最適効率の特性曲線上で行われるようになる。

つまり本発明によれば特性曲線場内で連続的な移行が行われて、従来技術の場合 と同じ様にジャンプが全（行われない。本発明の性能特性の特徴的なことは、ガ スが付与された場合光づ、経済運転における運転形式に比較して高いエンジン回 転数に調節することができるということである。その後自動車の速度の増加に伴 ってエンジン回転数が減少して、エンジンが当該スロットルバルブ位置によって 肩らされる最大速度から再び最適消費（効率）の特性曲線上で運転されるように なる。

フロントページの続き （７２）発明者　ボイエルレ、ベータードイツ連邦共和国　Ｄ　−７１６３６ル ートヴイヒス　ブルク　バリンガー　シュトラーセ２４

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. １．殊に乗用車の、連続的に調節可能な変速装置（ＣＶＴ＝連続可変トランスミ ッション）の当該変速比を設定するための方法であって、自動車エンジンの性能 特性の最適消費の特性曲線上に位置する、制御性能特性の運転点を占めることが でき、かつエンジン性能特性の最適出力の特性曲線上に位置する、制御性能特性 の運転点を占めることも可能であり、制御性能の特性曲線の経過がエンジン性能 のそれぞれ選択された特性曲線から生じている形式のものにおいて、 最適消費の特性曲線（Ｃ′）と最適出力の特性曲線（Ｃ′′）との間を延びてエ ンジン性能特性の動的な特性曲線（Ｃ′′′）上に位置している、制御性能特性 の運転点を占めることができ、かつ動的な特性曲線（Ｃ′′′）の位置が出力要 求の変化速度の大きさに依存していることを特徴とする、変速装置の変速比を設 定する方法。
2. ２．出力要求がエンジンのスロットルバルブの位置に一致している、従って出力 要求の変化速度がスロットルバルブの変化速度に一致していることを特徴とする 、請求項１記載の方法。
3. ３．制御性能特性の限界曲線が最適消費に対応する特性曲線に一致していること を特徴とする、請求項１又は２記載の方法。
4. ４．制御性能特性の別の限界曲線が最適出力に対応する特性曲線に一致している ことを特徴とする、請求項１から３までのいづれか１項記載の方法。