(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、変速機出力回転数またはエンジン回転数または変速機入力回転数を表す第１の信号（Ｎａｂ，Ｖ，ＮｍｏｔまたはＮＥ）と、運転者の要求を表す第２の信号（Ｍｓ）とに依存して、変速比を設定調整するためにシフトアップ過程およびシフトダウン過程がトリガされ、該シフトアップ過程およびシフトダウン過程は、個々のシフトアップ過程とシフトダウン過程に特有のヒステリシス特性量（Ｓｈ）を伴って実行される形式の、車両の自動切換式変速機の操作方法において、
前記ヒステリシス特性量（Ｓｈ）は恒常的成分（Ｓｕ，Ｓｄ）と時間に依存する成分（Ｓｚ（ｔ））とを有しており、該時間に依存する成分（Ｓｚ（ｔ））は時間インターバル（ｔｈ）内で時間とともに減少する絶対値を有し、該時間インターバル（ｔｈ）は切換過程とともに、ないしは切換過程の直前または直後に始まることを特徴とする、
車両の自動切換式変速機の操作方法。
【請求項２】
前記の時間に依存する成分（Ｓｚ（ｔ））は、切換過程とともに、ないしは切換過程の直前または直後に始まる所定の時間インターバル（ｔｈ）の間、前記ヒステリシス特性量（Ｓｈ）を大きくする、請求項１記載の方法。
【請求項３】
ヒステリシス特性量（Ｓｈ）を形成するために、時間に依存する成分（Ｓｚ（ｔ））は前記の恒常的成分（Ｓｕ，Ｓｄ）に加算重畳される、請求項１記載の方法。
【請求項４】
ヒステリシス特性量（Ｓｈ）を形成するために、時間に依存する成分（Ｓｚ（ｔ））は前記の恒常的成分（Ｓｕ，Ｓｄ）に乗算重畳される、請求項１記載の方法。
【請求項５】
前記の時間に依存する成分（Ｓｚ（ｔ））は時間インターバル（ｔｈ）の経過後、絶対値ゼロをとる、請求項１記載の方法。
【請求項６】
前記の第２の信号（Ｍｓ）は、運転者により操作可能な走行ペダルの位置または、車両に属する内燃機関のスロットルバルブ開度または、運転者により要求される車両に属する内燃機関のトルクまたは、運転者により要求される変速機の出力トルクないしは運転者により要求され車両に作用する推進トルクを表す、請求項１記載の方法。
【請求項７】
変速機出力回転数またはエンジン回転数または変速機入力回転数を表す第１の信号（Ｎａｂ，Ｖ，ＮｍｏｔまたはＮＥ）と、運転者の要求を表す第２の信号（Ｍｓ）とに少なくとも依存して、変速比を設定調整するためにシフトアップ過程およびシフトダウン過程をトリガする手段が設けられており、前記のシフトアップ過程およびシフトダウン過程は、個々のシフトアップ過程とシフトダウン過程に特有のヒステリシス特性量（Ｓｈ）を伴って実行される形式の、車両の自動切換式変速機の操作装置において、
前記手段は、ヒステリシス特性量（Ｓｈ）が恒常的成分（Ｓｕ，Ｓｄ）と時間に依存する成分（Ｓｚ（ｔ））とを有し、該時間に依存する成分（Ｓｚ（ｔ））が時間インターバル（ｔｈ）内で時間とともに減少する絶対値を有し、該時間インターバル（ｔｈ）が切換過程とともに、ないしは切換過程の直前または直後に始まるように構成されていることを特徴とする、
車両の自動切換式変速機の操作装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、少なくとも、変速機出力回転数および／またはエンジン回転数および／または変速機入力回転数を表す第１の信号と、運転者の要求を表す第２の信号とに依存して、変速比を設定調整するためにシフトアップ過程およびシフトダウン過程がトリガされ、該シフトアップ過程およびシフトダウン過程は、個々のシフトアップ過程とシフトダウン過程に特有のヒステリシス特性量を伴って実行される形式の、車両の自動切換式変速機の操作方法および操作装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子制御による車両用自動変速機の切換過程は通常、所定の車両速度において運転者が走行ペダルを用いて要求した負荷要求が閾値を上回るかまたは下回ることによってトリガされる。
【０００３】
"Bosch Technische Berichte" の第７巻（１９８３）第４冊、第１６０〜１６６頁に記載されているように、負荷要求としてたとえばエンジン負荷が考慮の対象とされている。この場合、エンジン負荷をスロットルバルブ開度から求めることができ、その際、このスロットルバルブ開度はこのシステムの場合、運転者により操作可能な走行ペダルによりまえもって与えられる。車両速度としては通常、変速機の被駆動回転数（変速機出力回転数）が利用される。さらに、ドイツ連邦共和国特許出願公開第４０３７２３７号に記載されているように、負荷要求として走行ペダル位置から導出されるエンジントルク目標値または駆動トルク目標値が考慮の対象とされている。
【０００４】
たとえば変速機制御システムにおいて第３速と第４速との間の切り換えについて考察してみると、運転者により表される負荷要求が上方の閾値よりも大きいときに、第４速から第３速へのシフトダウンが行われる。これに対して第３速から第４速へのシフトアップは、運転者の負荷要求が下方の閾値よりも小さいときに行われる。これらの閾値は車両速度に依存する。一定の速度についていえば、シフトアップを決定する閾値はシフトダウンを決定する閾値よりも小さい、ということが常に成り立つ。１つの切換過程（この実例では第３速と第４速との間の切換過程）に対するこれら両方の閾値の差によって、いわゆる切換ヒステリシスが形成される。
【０００５】
たいていの動作条件において、明瞭に特定できる燃費に最適な変速段が存在する。しかし切換特性曲線中にヒステリシスがあるということは、このような燃費に最適な変速段が必ずしも選択されるわけではないことを意味する。この理由で、できるかぎり小さなヒステリシスになるよう努めるべきではあるが、その結果として、走行ペダルの小さな往復運動が生じるだけでいわゆる振動的な切り換えが引き起こされてしまう可能性がある。このような振動的切り換えが短期間のうちに行われると、これは著しく障害を及ぼすものとなり、変速機（クラッチのような摩擦部材）の磨耗や乗り心地に対し悪影響を及ぼす。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
したがって本発明の課題は、上述のような振動的切り換えが行われることなく、個々の動作条件に最適な変速段の選択を可能にする変速機制御を達成することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明によればこの課題は、ヒステリシス特性量は恒常的成分と時間に依存する成分とを有しており、該時間に依存する成分は時間インターバル内で時間とともに減少する絶対値を有し、該時間インターバルは切換過程とともに、ないしは切換過程の直前または直後に始まることにより解決される。
【０００８】
【発明の利点】
このように本発明によれば、ヒステリシス特性量は時間に依存する成分を有している。つまり、シフトアップとシフトダウンとの間において上記の（基本）ヒステリシス特性量に加えて時間に依存するヒステリシス特性量が定められる。したがって個々の動作条件に最適な変速段を設定するために、時間に依存しない基本ヒステリシス特性量を著しく小さく選定できる。このことの有する利点とは、たとえばシフトアップ後、元の変速段への（振動的）シフトダウンに対処するために負荷閾値が短期間高められ、ないしはシフトダウン後、元の変速段への（振動的）シフトアップに対処するために負荷閾値が短期間低減されることである。
【０００９】
この場合、時間に依存する成分は有利には、切換過程とともに始まる所定の時間インターバル中、基本ヒステリシス特性量よりもヒステリシスを大きくする。その際、ヒステリシスの増大量は上記の時間インターバル内で有利には減少する。
【００１０】
このことは、切換ヒステリシスが時間に依存する成分のほかに時間に依存しない恒常的成分を有することにより達成される。
【００１１】
本発明の実施形態によれば、ヒステリシス形成のために時間に依存する成分が上記の恒常的成分に加算重畳されるように構成されている。さらに、ヒステリシス形成のために時間に依存する成分が上記の恒常的成分に乗算重畳されるように構成することもできる。両方の事例とも、時間に依存する成分は時間インターバル内で時間とともに減少する絶対値を有しており、この場合、既述のように時間インターバルはほぼ切換過程とともに始まる。この時間インターバルの経過後、時間に依存する成分は有利には絶対値ゼロに戻り、その結果、この期間経過後には一定の小さいヒステリシス成分だけが残る。
【００１２】
この場合、運転者の負荷要求として既述のように、走行ペダル位置および／またはスロットルバルブ開度および／または、運転者により要求される変速機の出力トルクおよび／または運転者により要求され車両に作用する推進トルクが用いられる。
【００１３】
さらに本発明は、上記の方法を実施する装置も対象としている。
【００１４】
本発明のその他の有利な実施形態は、従属請求項ないしは以下で説明する実施例に示されている。
【００１５】
次に、以下に記載の実施例に基づき本発明を詳細に説明する。
【００１６】
【実施例の説明】
図１のブロック図には、電気的な変速機制御に関する全体図が示されている。内燃機関１０はエンジン回転数Ｎｍｏｔないし機関トルクＭｍｏｔをコンバータ１１へ供給する。コンバータ１１のタービン側において、変速機１２へ変速機入力回転数ＮＥないし変速機入力トルクＭＥが加わる。走行ペダル１５により運転者によってあらかじめ定められた負荷要求Ｍｓに依存して、変速機制御部１４は変速機１２のシフトアップ過程ないしシフトダウン過程を制御する。変速機１２の出力側には変速機出力回転数Ｎａｂないし変速機出力トルクＭａｂが生じ、これは車両の駆動輪１３へ供給される。
【００１７】
図２には、運転者の要求Ｍが車両速度Ｖに関して示されている。この平面の各点は特定の走行条件を表す。シフトアップ過程ないしシフトダウン過程を検出するために、車両速度Ｖが存在しているときに、運転者によりまえもって与えられた負荷要求Ｍｓが閾値ＳｄおよびＳｕと比較される。運転者により表された負荷要求Ｍｓが下方の閾値Ｓｕよりも小さければ、シフトアップが行われる。運転者により表された負荷要求Ｍｓが上方の閾値Ｓｄよりも大きければ、シフトダウンが行われる。もちろん図２に示されている閾値は、２つの変速段の間の切り換えについてのみ有効である。自動変速機の個々の変速段の間における各々の可能な切り換えに対し、このような一対の閾値が配属されている。
【００１８】
一定の車両速度についていえば、閾値Ｓｕは閾値Ｓｄよりも小さい、ということが常に成り立つ。この差Ｓｄ−Ｓｕ＝Ｓｈによっていわゆる切換ヒステリシス特性量Ｓｈが形成される。
【００１９】
この切換ヒステリシス特性量Ｓｈは従来技術による変速機制御の場合、各ギアチェンジごとに１つの固定値をとる。従来技術によるこのような一定不変の切換ヒステリシス特性量は、走行ペダルが著しく僅かに往復運動するだけですでに生じてしまういわゆる振動的切り換えが阻止されるように、十分に大きく選定しなければならない。しかしながらこのことは既述のように、所定の動作条件に対し明瞭に特定可能な燃費最適変速段を常に選択できるとは限らない、という欠点を有する。
【００２０】
そこで本発明によれば、シフトアップとシフトダウンの間の、時間に依存しない恒常的基本ヒステリシス特性量Ｓｈに加えて、時間に依存するヒステリシス特性量Ｓｚ（ｔ）が定められている。時間に依存するこのヒステリシス特性量の有する役割とは、シフトアップ後、元の変速段への（振動的）シフトダウンに対処するために短期間、負荷閾値を高め、ないしはシフトダウン後、元の変速段への（振動的）シフトアップに対処するために短期間、負荷閾値を低くすることにある。
【００２１】
図３には、時間に依存するヒステリシス成分Ｓｚ（ｔ）が図示されている。シフトアップ過程が行われた後、時点ｔ＝０において値Ｓｚは正の最大値をとる。シフトダウン過程が行われた後では、値Ｓｚは負の最大値をとる。所定のヒステリシス期間ｔｈ内で、時間に依存するヒステリシス成分Ｓｚは値ゼロまで低減する。したがってヒステリシス期間ｔｈの経過後、ヒステリシスとして基本ヒステリシス特性量Ｓｈが残る。
【００２２】
図４には、一定の車両速度に関してシフトダウン閾値Ｓｄがシフトアップ後の時間の関数として示されている。付加ヒステリシスを有していない時間経過特性が破線で示されており、付加ヒステリシスを有する時間経過特性が実線で示されている。時間に依存する付加ヒステリシスによりヒステリシス期間ｔｈ内でシフトダウン閾値Ｓｄが新しいシフトダウン閾値Ｓｄ′まで一時的に高められることが、明瞭に示されている
このように時間的に制限されている付加ヒステリシスは、たとえば次のような状況で有効にはたらく：
運転者は走行ペダルを軽く踏み込むことにより、比較的低い速度から加速を行う。この場合、変速機は第３速にあるものとする。そして車両が比較的高い所定の速度に達すると、変速機は第４速に切り換わる。第３速から第４速へのシフトアップが行われた直後、運転者はそれ以前よりも僅かに強く走行ペダルを踏み込む。この過程は、走行ペダル位置によるトルク要求Ｍｓの上昇として図５にも示されている。図５には、トルク要求Ｍｓは最初は、この要求がシフトダウンのための一定のトルク閾値Ｓｄを越えるほど高いことが示されている。したがって本発明による付加的な措置を用いなければ、運転者にとって一般的に不所望なことに、シフトアップ直後に逆方向にシフトダウンがトリガされてしまう。しかしながらダイナミックな付加ヒステリシスＳｚ（ｔ）のために、シフトダウン閾値Ｓｄ′はシフトダウンが行われない程度に高い。たとえば１０秒である期間ｔｈ内でこの付加ヒステリシスはゼロまで徐々に減少していくけれども、それにもかかわらずこれによってシフトダウンが行われることはない。その理由は、車両はこの１０秒のうちに再び加速されるからである。しかし速度Ｖの増加とともに切換特性曲線の通常の特性に応じて、シフトダウンに対する一定のトルク閾値Ｓｄも上昇し、その結果、付加ヒステリシスがゼロに戻る時点（ｔ＞ｔｈ）において、シフトダウン閾値ＳｄないしＳｄ′は車両速度Ｖが上昇することで運転者のトルク要求Ｍｓを越えることになる。しかも走行ペダル特性曲線は通常、速度または回転数が増加するにつれて所定のペダル位置における回転トルク要求が下がるように設定されている。
【００２３】
次に図６に基づき、実例として示したフローチャートを用いて本発明を説明する。切換過程が行われてからプログラムのスタート６０１後、ステップ６０２においてタイムカウンタｔがゼロにセットされる。ステップ６０３において、切換過程がシフトアップ過程であったのかかシフトダウン過程であったのかが質問される。両方の場合とも、ステップ６０４において目下の運転者要求Ｍｓ、目下の車両速度Ｖ、ならびに実行されたギアチェンジのために記憶されている一定のヒステリシスＳｄ（シフトアップ過程であった場合）ないしはＳｕ（シフトダウン過程であった場合）が読み込まれる。ステップ６０６において、図３による特性曲線のうち時点ｔ＝０に対するヒステリシス成分Ｓｚが読み出される。図３に基づいてすでに説明したように、時間に依存する成分Ｓｚはシフトアップ過程後には正の値をとり、シフトダウン過程後には負の値をとる。次に、運転者要求Ｍｓと修正された閾値との比較が行われる。シフトアップ後、Ｍｓ＞Ｓｄ＋Ｓｚである場合にのみ（ステップ６０７）、シフトダウンが行われる（ステップ６０９）。しかしこのようになるためには、運転者は走行ペダルを著しく大きく下方に踏み込んでいるはずである。運転者がこれを行っているならば、現に運転者も大きな加速を要求していると想定でき、それ故このシフトダウンも正当なものである。これに対して運転者が走行ペダルをほんの少ししか踏み込んでいなければ、シフトダウンが行われないことでほんの僅かな加速しか発生せず、これによっても通常、振動的シフトダウンよりも僅かにしか障害が及ぼされない。
【００２４】
相応にシフトダウン後、Ｍｓ＜Ｓｕ＋Ｓｚが満たされている場合にのみ、新たなシフトアップが行われる（ステップ６１０）。この場合、Ｓｚは負である。上述の条件（ステップ６０７および６０８）が満たされていなければ、目下の運転者要求Ｍｓ、車両速度Ｖ、ならびに閾値ＳｄないしＳｕの新たな読み出し（ステップ６０４）後、図３に示されている特性曲線から時間に依存する成分Ｓｚを新たに求める目的で、タイムカウンタｔが１つの時間段階ｄｔだけ高められる（６０５）。本発明によればこの場合、時間に依存するヒステリシス成分Ｓｚの値は、図３に示されているように、絶対値に関して時点ｔ＝０のときよりも小さい。
【００２５】
選択的に、図６に記載された方法を乗算倍率Ｓｚ′によって実現することもできる。そしてこの倍率は以下のように定義されている：
Ｓｚはシフトアップ過程後の時点ｔ＝０において１よりも大きい値を有し、時間がたつにつれて値１へ向かう。
【００２６】
シフトダウン後、時間に依存する成分Ｓｚ′はｔ＝０のときには１よりも小さい値を有し、時間がたつにつれて同様に値１へ向かう。ステップ６０７と６０８に記載される条件は以下のとおりである：
Ｍｓ＞Ｓｄ＊Ｓｚ′
Ｍｓ＜Ｓｕ＊Ｓｚ′
切換過程後、比較的長い時間が経過していくと、付加的な短期間のヒステリシス（ＳｚないしＳｚ′）がしだいに消失し、（著しく小さい選択可能な）恒常的ヒステリシス特性量Ｓｈだけしか作用しなくなる。この恒常的ヒステリシス特性量は著しく小さいので、燃費に最適な変速段をほぼ常に選択することができる。
【００２７】
これに対して、切換過程の行われた少し後に、この措置がないとしたならば逆方向への切換過程がトリガされてしまうように運転者が走行ペダル位置を変化させた場合、このような切換過程はたいていの状況では付加ヒステリシスにより抑えられる。これにより、ヒステリシスが小さいと殊に市街地の交通状況において生じる可能性のあるような、振動的切り換えを効果的に抑圧することができる。
【００２８】
【発明の効果】
本発明によれば、走行ペダルの小さな往復運動が生じるだけで生じてしまう振動的切り換えが行われることなく、個々の動作条件に最適な変速段の選択を可能にする変速機制御が達成される。
【図面の簡単な説明】
【図１】システム全体のブロック図を示す図である。
【図２】切換ヒステリシス特性量を説明する図である。
【図３】本発明によるヒステリシス特性量の時間経過特性を示す図である。
【図４】本発明によるヒステリシス特性量の時間経過特性を示す図である。
【図５】本発明によるヒステリシス特性量の時間経過特性を示す図である。
【図６】本発明の実施例のフローチャート図である。
【符号の説明】
１０  内燃機関
１１  コンバータ
１２  変速機
１３  車両の駆動輪
１４  変速機制御装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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