JPH11511842A - 変速機の変速比の調整システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、変速比が段階的に可変の車両変速機（１０５）の調整方法に関する。ここで、少なくとも、運転者の意志を表す第１の量に依存して、変速機の設定−変速比を表す第２量を形成する。本発明の核心とするところは、多段式変速機の変速比−段階に変速比−領域を割当、対応付けることにある。そして複数変速比−領域のうちのいずれの領域内に第２量が位置しているかを検出し、次いで、当該の検出された変速比−領域に依存して、１つの、変速機の変速比−段階（Ｇi）を調整する。本発明により、求められた設定−変速比に最も良好に適合する変速段が実現されることが達成される。

Description

【発明の詳細な説明】 変速機の変速比の調整システム 技術水準 本発明による、変速比が段階的に可変の車両変速機の調整方法及び装置は、請 求の範囲１の上位概念による構成要件を備えたシステムを基礎とする。 従来技術では、運転者特性（燃費重視、志向又は、出力重視、志向）、その都 度の走行状況ないしその都度の走行状態にとって最適である変速機の変速比を決 定する多数の手法が公知である。ここにおいて、一般的に運転者によりアクセル ペダルで設定される推進駆動の意思表示が出発点を成す。これに関しては下記論 文を参照すべきである； 論文ATZ Automobiltechnische Zeitschritft（自動車工学誌）94（1992）9，第4 28〜436頁、US 4,893，526及びWO 94/24465を参照すべきである。殊に、所定の 推進駆動モードへの意思、所定の推進駆動を実現しようとする運転者の所期の意 図及び／又は所定の機関回転数を変速機調整により実現することが肝要である場 合、当該のシステムにより与えられる変速比の関係性は、精確には連続的に可変 の変速機ＣＶＴでしか調整され得ないものである。車両の変速機が、それの変速 比が唯段階的にのみ可変である変速機であ る場合、連続的な変速比設定により１つの具体的な、変速機の変速段を決定しな ければならない。 本発明の課題とするところは、連続的な設定−変速比から変速機の１つの所定 の変速段を求め得るようにすることである。 上記課題は、請求の範囲１ないし９の特徴的構成要件により解決される。 発明の利点 既述のように、本発明は、その比が段階的に可変の車両の変速機のための方法 を基礎とする。ここで、少なくとも運転者の意思を表す第１の量に依存して、変 速機の設定−変速比を表す第２の量が形成される。本発明の核心とするところは 、多段式変速機の変速比に変速比−領域を対応付けることである。当該の複数の 変速比−領域のうち、どの領域内に第２量、即ち、設定−変速比が位置するかが 検出され、そこで、検出された変速比−領域に依存して変速機の１つの所定の変 速比−段階が調整される。 本発明により、求められた設定−変速比に最良に適合する変速段が実現される ことが達成される。殊に、本発明により、車両に対する駆動系統制御システムの 統合化ないしモジュラ化を達成できる。そのことの意味するところは、モジュー ル“駆動系統制御”即ち、コンポーネントである、車両機関及び変速機の１つの 共通のオープンループ制御ないしクローズドループ制 御がそれぞれの変速機の型式（多段式変速機又は連続的に可変の変速機）に無関 係に設計され得るということである。そのようなモジュール“駆動系統制御”に よる所期の設定−変速比が本発明により実現される。更に本発明により得られる 利点とするところは、変速比−領域の可変により、更に後述する手法で、変速比 −段階が最適に夫々の走行状態に適合され得ることである。 本発明の有利な実施例によれば、変速機の変速比の調整のため更に瞬時に調整 された変速機の変速比が考慮される。ここで、次のような本発明の実施形態も可 能である、即ち、変速比−領域は、１つの選択可能な変速比−幅を有し、ここに おいて、前記の変速比−幅は、次のように選定されている、即ち、変速機の少な くとも２つの隣接する変速段−段階の変速比−領域が交差し合うように選定され ているのである。連続的な変速比−設定の領域全体をカバーする生成された変速 比−インターバルは、当該の実施形態では、相互に重なり合い、その結果有利に は切換ヒステリシスが可能になる。連続的な設定−変速比が、実際に投入された 離散的変速段の変速比−領域の縁辺を越えると、シフトアップ又はシフトダウン が要求される。変速比−幅の前述の変化により比較的に早い、又は遅いシフトア ップないしシフトダウンが設定されるが、隣接する変速段の変速比−幅の交差の 選択により所謂振動的スイ ッチングの数をその都度の走行状態に適合させ得る。殊に、増大した負荷のもと での走行モード、例えば、トレーラ牽引走行モード、又は山登り走行モードにお いて、交差領域を十分大に設定して、それにより、変速機の制御が例えば、シフ トアップに対してはアクセルペダルの短時間の戻り、低下に応答しないようにす ることができる。 本発明の更なる有利な実施形態によれば、運転者特性及び／又は車両の瞬時走 行状態及び／又は車両の瞬時の走行状況を表す少なくとも１つの第３の量を求め るのである。ここにおいて、本発明の実施形態によれば、第３の量を求めるため 下記のことを決定する、即ち、運転者が燃費最適化又は出力最適化走行特性を有 する（運転者特性）か否か、及び／又は、市街走行モード、ストップ＆ゴー（St op & Go）走行モード、増大負荷のもとでの走行作動モード（例えば山登り走行 ）、スリップ増大時の走行モード（例えば氷／雪上）及び／又は山降り走行モー ド及び／又は曲線部走行モードが生起しているか否か及び／又は、車両機関の瞬 機運転モードが生じているか否かを決定するのである。本発明の上記形態の核心 ないし特徴事項によれば、変速比−領域は、１つの選択可能な変速比−幅及び／ 又はそれぞれ所属の変速機の変速比−段階に対して選択可能な位置状態ないし位 置関係を有する。そして、前記の変速比−幅及び／又はそれぞれ所属の変速機の 変 速比−段階に対する選択可能な位置状態ないし位置関係は、求められた第３の量 に依存して選定されているのである。 既述のように連続的な設定−変速比が変速比−領域を離脱すると、シフトアッ プないしシフトダウンがトリガされる。その都度所属の変速機の変速比−段階に 対する、変速比−領域の相対的な位置状態ないし位置関係の可変により、及び／ 又は変速比−幅の可変により、次のことが達成される、即ち、変速機の変速過程 が早期に、又は遅れて、即ち、種々の動作条件のもとで行われることが達成され る。当該の本発明の実施形態の利点とするところは、変速段の変速過程を最適に 運転者タイプ、及び／又はその都度生起する環境条件に適合せしめ得ることであ る。而して、例えば、経済性を重視する運転者、即ち燃費重視、志向の運転者の 場合における運転者特性による影響、波及効果の要点とするところは、変速比− 領域の位置状態ないし位置関係を次のように非対称的にシフトさせる、即ち、比 較的に低い変速比、換言すれば、比較的高い変速段が重視、優先されるようにシ フトさせることである。 更に、本発明の実施形態によれば上述の第３の量、即ち、運転者性向タイプ型 、走行状況及び／又は走行状態を表す量が、変速機の設定−変速比の形成、換言 すれば、連続的な変速比−設定に影響することが可能である。 本発明の更なる実施形態によれば、変速機の変速比−段階の調整が更に許容性 チェックを受け、ここで、変速機の変速比−段階は、求められた第３の量に依存 して、例えば、識別されたカーブ曲線部走行に依存してチェックされ、変速機− 及び／又は機関保護機能に関してチェックされるようにしたのである。本発明の 実施形態では、本発明により求められた変速段が許容性についてチェックされ、 場合により阻止される。有利には、切換の阻止は、例えば走行状況（例えばカー ブ走行）及び／又は変速機の保護機能（例えば既に切換が進行している際切換を 阻止するため）に依存して、及び／又は更なる条件又は状態に依存して行われる 。 更に本発明は、変速比−段階が段階的に可変の車両変速機の調整装置であって 、少なくとも運転者の意志を表す第１の量に依存して第２の量が形成され、上記 第２の量は変速機の設定−変速比であるように構成された当該の調整装置に関す る。本発明の核心ないし特徴事項とするとするところは、調整手段が設けられて おり、該調整手段によっては、変速機の変速比−段階に変速比−領域が対応づけ られており、前記調整手段は、複数の変速比−領域のうちどの領域内に第２量が 位置しているかを検出し、前記調整手段によっては、検出された変速比−領域に 依存して、変速機の変速比−段階が調整されるように構成されていることである 。 本発明の装置に対しても、本発明の方法に就いて述べた利点が得られる。 更なる有利な発展形態がサブクレームに示されている。 図面 図１は本発明の概要的ブロック接続図であり、図２ａ〜２ｄは、本発明の割り 当て対応関係を示す特性図である。 実施例 以下本発明を１実施例に即して更に説明する。 図１中１０１は、運転者意思Ｆ（α）運転者特性ＦＴ、走行状態ＦＳ、走行状 況ＦＺ及び車両長手方向速度Ｖの検出のための検出手段を示す。ここで、運転者 −意思、即ち、車両を推進駆動をさせようとする運転者の意思は、公知のように 図示されてないアクセルペダルの位置αにより設定される。運転者特性ＦＴは、 同様に、公知のように、ことに、アクセルペダルの位置及びアクセルペダルの位 置の時間的変化により検出される。例えば高いアクセルペダル変化速度からは出 力重視、志向の運転者タイプ性向型が判定され、一方、低いアクセルペダル変化 速度はどちらかといえば燃費重視、志向のタイプ性向型を表す。走行状況信号FS は、例えば車両が市街地走行モードか、ストップ＆ゴー（Stop & Go）走行モー ドか、又は山登り走行モード のうちのいずれの走行モードにあるのかを表し得る。上記の種々の走行状況は、 ブロック１０１にてそれ自体の形式で検出される。ここで、例えば、冒頭に述べ た論文ATZ Automobiltechnische Zeitschrift（自動車工学誌）94（1992）9，第 428〜436頁を参照すると良い。走行状態量FZとしては、車両機関が所定の温度を 有するか否かの情報がある。車両長手方向速度Ｖの形成を、被駆動側変速機回転 数により、又は公知のように車輪回転数により行なうことができる。それらの信 号は、ブロック１０２に供給され、上記ブロック１０２は、下記のものに依存し て、連続的な変速比設定を規定する。 １，アクセルペダル位置から導出された運転者意思Ｆ（α） ２，運転者特性、例えば出力重視、志向又は燃費重視、志向の走行特性 ３，走行状態（例えば、市街地走行モード、ストップ＆ゴー（Stop & Go）、 走行モード、増大負荷のもとでの走行モード） ４，環境条件（例えば著しい高地での走行） ５，車両長手走行速度 ６．車両状況（例えば、暖機運転） ブロック１０２の機能は、本発明の核心をなすものではなく、それ自体技術水 準から公知である。これに対しては、冒頭に述べた刊行物を参照されたい。本発 明にとって本質的であるのは、ブロック１０２の出力側に変速機の設定−変速比 Ｕsollが現れることである。上記変速機の設定−変速比Ｕsollは、ブロック１０ ２におけるオープンないしクローズトループ制御−ストラテジィに応じて最適の 変速機の変速比を成す。当該の連続的な変速機の変速比は多段式変速機１０５の 場合、当該の多段式変速機の離散的な変速段に写像変換されねばならない。この ことは、本発明により、ブロック１０３により実現される。 このためにブロック１０３には、本実施例では、設定−変速比Ｕsollのほかに 、求められた走行状態ＦＺ、求められた走行状況ＦＳ及び、検出された運転者タ イプ性向型式ＦＴがブロック１０１から供給される。ブロック１０３の出力側に は、設定−変速比Ｇiが現れ、該設定−変速比Ｇiは、直接又は間接的に（１０４ ）多段式変速機１０５ないしそれの制御ユニットに供給され得る。 図２a，２b，２c及び２dを用いてブロック１０３の動作法ないし伝送特性を例 示して説明する。ブロック１０３では前述のように連続的設定−変速比が離散的 な変速段へ写像変換される。ここで、図２a〜２dに示す実施例は、５つの変速段 Ｇi（i＝1,2,3,4,5）を基礎とする。各変速段Ｇiの周りには、１つの変速比−イ ンターバルＩ1が形成され、該変速比−インターバルへ当該の変速段が写像変換 されるべきものである。 図２aは、５段変速機に即してのそのような写像変換の様子を例示し、ここで 水平方向特性図表示には、変速段Ｇiないし連続的設定−変速比Ｕsollを示す。 垂直方向特性図表示には、５つの変換段に対する変速比−インターバルＩiない し変速比−領域が記入してある。 図２aには、通常の運転者タイプ性向型式、即ち出力中心でもなければ、燃費 中心でもない通常の運転者タイプ性向型式の場合における写像変換の様子を示す 。変速比−領域Ｉiは、実質的に、変速段Ｇiの周りに対称的に分布している。そ のように形成され変速比−インターバルないし変速比−領域Ｉiは、連続的設定 −変速比Ｕsollをカバーし、ここで、本実施例では相互に交差し合って、ヒステ リシス特性を可能にする。そこで、１つの所定の変速段Ｇxが投入され、そして 、連続的な設定−変速比Ｕsollが当該変速段に所属する変速比−領域Ｉxの右縁 を越えると、次により高い変速段Ｇx+1の方へのシフトアップ過程が生ぜしめら れる。連続的設定−変速比Ｕsollが変速比−領域Ｉxの左縁を離脱すると、シフ トダウン過程が生ぜしめられる。そのようにして、明らかになるところによれば 、変速比−領域Ｉiの交差ないし重なり合いにより多かれ少なかれ際立った切換 ヒステリシスが実現され得るということである。 変速比−領域Ｉiの特徴とするところは、変速比− 幅（個々の変速比−領域Ｉiの変速比−幅）及び所属の変速機の変速比に対する 個々の領域Ｉiの位置状態ないし位置関係である。上述のヒステリシス特性は、 一方では、相応に選定された位置状態ないし位置関係により達成されるが、一般 的には寧ろ幅により実現される。 運転者特性、例えば、燃費志向の運転者タイプ性向型式の影響するところによ れば、例えば、変速比−領域Ｉiの位置状態ないし位置関係Ｉiを次のように非対 称にシフトする、即ち、比較的低い変速比即ち比較的高い変速段が重視されるよ うにシフトする。このことは、例えば図２ｂに示してある。出力志向の走行特性 は、図２ｃに示してあり、ここで、変速比−領域Ｉiは、次のように非対称にシ フトされる、即ち、可及的に頻繁に低い変速段で走行が行われるように非対称に シフトされる。 増大負荷のもとでの走行モードである走行状況、例えばトレーラ牽引走行モー ド、又は、山登り走行モード場合における走行状況を図２ｄに示す。それにより 、変速比−領域Ｉ1の幅が拡げられ、振動的切換を阻止し、切換頻度を低減させ ることができる。。 そのようにして求められた変換段−段階Ｇiは、前述のように直接的に変速機 制御部ないし変速機１０５に調整のため供給され得るが、次のように設計しても 良い、即ち、ブロック１０４にて切換要求Ｇiが許容 性に就いてチェックされ、場合により阻止されるように設計することもできる。 上記の切換要求の阻止は、下記のことに依存して行われ得る、即ち １．走行状況（例えばカーブ走行） ２．変速機の保護機能（例えば、既に切換が進行している間に切り換えを阻止 するため） 又は更なる条件又は状態に依存して行われ得る。このために、ブロック１０４ には、ブロック１０１からの走行状況信号ＦＳが供給される。このほかに、ブロ ック１０４には、ブロック１０６からの、瞬時に切換え過程が生起しているか否 かの情報が供給される。そこで許容できるものであると評価された切換要求Ｇi ′が自動変速機１０５に送られる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．変速比（Ｇi）が段階的に可変の車両変速機（１０５）の調整方法であって 、ここで、少なくとも、運転者の意志ないし所期の意図を表す第１の量［Ｆ（α ）］に依存して第２量（Ｕsoll）を形成し、前記第２量は変速機（１０２）の設 定−変速比を表すものであるようにした当該の調整方法において、 変速機の変速比−段階（Ｇi）に変速比−領域（Ｉi）を割当、対応付け、そ して複数変速比−領域（Ｉi）のうちのいずれの領域内に第２量（Ｕsoll）が位 置しているかを検出し、当該の検出された変速比−領域（Ｉi）に依存して１つ の、変速機の変速比−段階（Ｇi）を調整するようにしたことを特徴とする変速 機の変速比の調整方法。 ２．１つの、変速機の変速比−段階（Ｇi）の調整のため更に、瞬時に調整され た変速機の変速比を考慮するようにしたことを特徴とする請求の範囲１記載の方 法。 ３．変速比−領域（Ｉi）は、１つの選択可能な変速比−幅及び／又はそれぞれ 所属の変速機の変速比−段階（Ｇi）の選択可能な位置状態ないし位置関係を有 し、そして、前記の変速比−幅及び／又はそれぞれ所属の変速機の変速比−段階 （Ｇi）の選択可能な位置状態ないし位置関係は、次のように選定さ れている、即ち、少なくとも２つの隣接する変速機の変速比−段階（Ｇi，Ｇi− １，Ｇi+1）の変速比−領域（Ｉi）が交差し合うように選定されていることを特 徴とする請求の範囲１記載の方法。 ４．運転者特性及び／又は車両の瞬時走行状態及び／又は車両の瞬時の走行状況 を表す少なくとも１つの第３の量（FT,FZ,FS）を求めることを特徴とする請求の 範囲１記載の方法。 ５．第３の量（FT,FZ,FS）を求めるため下記のことを決定する、即ち −運転者が燃費最適化又は出力最適化走行特性を有する（運転者特性ＦＴ） か否か、及び／又は、 −市街走行モード、ストップ＆ゴー（stop & Go）走行モード、増大負荷の もとでの走行作動モード（例えば山登り走行）、スリップ増大時の走行（例えば 氷／雪上）及び／又は山降り走行及び／又はカーブ曲線部走行（走行状況、FS） が生起しているか否か及び／又は −車両機関の瞬機運転（走行状態、FS）が生じているか否かを決定すること を特徴とする請求の範囲５記載の方法。 ６．変速比−領域（Ｉi）は、１つの選択可能な変速比−幅及び／又はそれぞれ 所属の変速機の変速比−段階（Ｇi）の選択可能な位置状態ないし位置関係を有 し、そして、前記の変速比−幅及び／又はそれ ぞれ所属の変速機の変速比−段階（Ｇi）の選択可能な位置状態ないし位置関係 は、求められた第３の量（FT,FZ,FS）に依存して選定されていることを特徴とす る請求の範囲４又は５記載の方法。 ７．第２量（Ｕsoll）は求められた第３の量（FZ,FZ,Fs）に依存して形成される ようにしたことを特徴とする請求の範囲４又は５記載の方法。 ８．変速機の変速比−段階（Ｇi）の調整が更に許容性チェック（１０４）を受 け、ここで、変速機の変速比−段階（Ｇi）は、求められた第３の量（FS）に依 存して、例えば、識別されたカーブ曲線部走行に依存してチェックされ、及び／ 又は、変速機−及び／又は機関−保護機能に関してチェックされるようにしたこ とを特徴とする請求の範囲１記載の方法。 ９．変速比−段階（Ｇi）が段階的に可変の車両変速機（１０５）の調整装置で あって、少なくとも運転者の意志を表す第１の量［Ｆ（α）］に依存して第２の 量（Ｕsoll）が形成され、上記第２の量（Ｕsoll）は変速機（１０２）の設定− 変速比を表すように構成された当該の調整装置において、 調整手段（１０２）が設けられており、該調整手段（１０２）によっては、 変速機の変速比−段階（Ｇi）に変速比−領域（Ｉi）が対応付けられており、前 記調整手段（１０２）は、変速比−領域（Ｉi ）のどの領域内に第２量（Ｕsoll）が位置しているかを検出し、前記調整手段に よっては、検出された変速比−領域（Ｉi）に依存して、変速機の変速比−段階 （Ｇi）が調整されるように構成されていることを特徴とする変速機の調整装置 。 １０．少なくとも１つの第３の量（FT,FZ,FS）を求める手段（１０１）が設けら れており、前記第３の量は、運転者特性及び／又は車両の瞬時の走行状態及び及 び／又は車両の瞬時の走行状態を表すものであり、調整手段（１０３）は、次の ように構成されている、即ち、変速比−領域（Ｉi）が、１つの選択可能な変速 比−幅及び／又はそれぞれ所属の変速機の変速比−段階（Ｇi）に対して１つの 選択可能な位置状態ないし位置関係を有し、そして、前記の変速比−幅及び／又 は位置状態ないし位置関係が、求められた第３の量（FT,FZ,FS）に依存して選定 されるように構成されているいることを特徴とする請求の範囲９記載の装置。