(57)【要約】      （修正有）【課題】アクセルペダルによって与えられる指令に従って、運転者が期待する機能および性能を得ることが可能なサーボ制御変速装置の制御手順を提供する。【解決手段】制御ユニットは、アクセルペダルの操作（ＰＡＣＣ）により自動車の運転者によって与えられる指令を示す信号またはデータを入力側で受信して、数学的参照モデルに基づいて、走行操縦の際、駆動軸および摩擦クラッチから要求される参照トルクを示す参照トルク要求信号（ＣＭＲｉｆ，ＣＦＲｉｆ）を発生し、駆動軸および主ギア軸の角速度を示す信号（ωＦＲｉｆ，ωＰＲｉｆ）と、駆動軸および主ギア軸の実際の角速度を示す検出信号（ωＭ，ωＰ）との間の比較によって、対応した訂正分担（ΔＣＭ，ΔＣＦ）を発生して、自動車での走行操縦を制御するために、推進システムおよび摩擦クラッチのトルクアクチュエータ装置（ＡＣＴＥ，ＡＣＴＧ）を制御するための指令信号を構成する。【選択図】図４
2006349184.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
サーボ支援摩擦クラッチ（３２）によって自動車の推進システム（Ｅ）の駆動軸（３０）と結合するように適応した主入力軸（３４）を備える変速装置（Ｇ）が設けられた自動車での走行操縦を制御するための制御システム（２０）であって、
アクセルペダルの操作（ＰＡＣＣ）により自動車の運転者によって与えられる指令を示す信号またはデータを入力側で受信して、自動車での走行操縦の制御のために、推進システム（Ｅ）および摩擦クラッチ（３２）のトルクアクチュエータ装置（ＡＣＴＥ，ＡＣＴＧ）を制御するように設計された指令信号またはデータを発生するように配置された電子処理手段（ＥＣＵＥ，ＥＣＵＧ）と、
前記処理手段（ＥＣＵＥ，ＥＣＵＧ）と関連して、上記指令信号の計算のための数学的参照モデルを表すデータ及び／又は命令が格納されているメモリ手段（ＭＥ，ＭＧ）とを備え、
処理手段（ＥＣＵＧ）は、
アクセルペダルの操作（ＰＡＣＣ）により運転者によって与えられる指令を示す信号またはデータおよび参照モデルに基づいて、走行操縦の際、駆動軸（３０）から要求される参照トルクおよび摩擦クラッチ（３２）から要求される参照トルクを示す参照トルク要求信号またはデータ（ＣＭＲｉｆ，ＣＦＲｉｆ）を発生するように配置された参照トルク発生モジュール（２２）と、
参照トルク要求信号またはデータ（ＣＭＲｉｆ，ＣＦＲｉｆ）および参照モデルに基づいて、走行操縦の際、駆動軸（３０）および主ギア軸（３４）の角速度を示す信号またはデータ（ωＦＲｉｆ，ωＰＲｉｆ）を計算するように配置された評価モジュール（２４）と、
評価モジュール（２４）によって計算された、駆動軸（３０）および主ギア軸（３４）の角速度を示す信号またはデータ（ωＦＲｉｆ，ωＰＲｉｆ）に基づいて、ならびに駆動軸（３０）および主ギア軸（３４）の実際の角速度を示す検出信号またはデータ（ωＭ，ωＰ）に基づいて、前記参照トルク要求信号またはデータ（ＣＭＲｉｆ，ＣＦＲｉｆ）への訂正分担（ΔＣＭ，ΔＣＦ）を計算するように配置された制御モジュール（２６）とを含み、
前記トルク要求信号またはデータ（ＣＭＲｉｆ，ＣＦＲｉｆ）は、対応した訂正分担（ΔＣＭ，ΔＣＦ）によって変更されて、トルクアクチュエータ装置（ＡＣＴＥ，ＡＣＴＧ）のための指令信号またはデータを形成することを特徴とするシステム。
【請求項２】
アクセルペダルの操作（ＰＡＣＣ）により運転者によって与えられる指令を示す前記信号またはデータは、アクセルペダルの位置（ＰＡＣＣ）を示す信号またはデータを含む請求項１記載のシステム。
【請求項３】
アクセルペダルの操作（ＰＡＣＣ）により運転者によって与えられる指令を示す前記信号またはデータは、自動車の縦方向の加速の要求された変動（ｊｅｒｋ）を示し、所定の関係モデルに基づいて、アクセルペダルの位置（ＰＡＣＣ）を示す信号またはデータの関数として決定される信号またはデータ（ｊｅｒｋ＊）を含む請求項２記載のシステム。
【請求項４】
アクセルペダルの操作（ＰＡＣＣ）により運転者によって与えられる指令を示す前記信号またはデータは、要求走行トルクを示し、所定の関係モデルに基づいて、アクセルペダルの位置（ＰＡＣＣ）を示す信号またはデータの関数として決定される信号またはデータ（ＣＤｒｉｖｅｒ）を含む請求項３記載のシステム。
【請求項５】
アクセルペダルの操作（ＰＡＣＣ）により運転者によって与えられる指令を示す前記信号またはデータは、走行中に要求された駆動軸の角速度を示し、所定の関係モデルに基づいて、アクセルペダルの位置（ＰＡＣＣ）を示す信号またはデータの関数として決定される信号またはデータ（ωＭｓｐ）を含む請求項４記載のシステム。
【請求項６】
前記関係モデルは、アクセルペダルの位置（ＰＡＣＣ）を示す信号またはデータを、少なくとも走行操縦の第１段階において時間に関して一定である自動車の縦方向加速の変動を示す信号またはデータ（ｊｅｒｋ＊）と関連付けて、
摩擦クラッチ（３２）から要求される参照トルクを示す前記参照トルク要求信号（ＣＦＲｉｆ）は、走行操縦の第１段階においてランプ形状の線形な時間的変動を有し、その勾配は、縦方向の加速の変動を示す信号またはデータの値に比例する請求項５記載のシステム。
【請求項７】
駆動軸（３０）から要求される参照トルクを示す前記参照トルク要求信号（ＣＭＲｉｆ）は、走行操縦の第１段階においてランプ形状の線形な時間的変動を有し、その勾配は、走行時に要求される駆動軸（３０）の角速度と、摩擦クラッチ（３２）から要求される参照トルクを示す信号の時間変動ランプ波形の勾配との関数であって、後者より大きい請求項６記載のシステム。
【請求項８】
駆動軸（３０）から要求される参照トルクおよび摩擦クラッチ（３２）から要求される参照トルクを示す前記参照トルク要求信号（ＣＭＲｉｆ，ＣＦＲｉｆ）は、走行操縦の中間段階において時間に関して一定な値を有し、
駆動軸（３０）から要求される参照トルクを示す前記参照トルク要求信号（ＣＭＲｉｆ）は、走行操縦の最終段階において、評価モジュール（２４）によって計算された駆動軸（３０）および主ギア軸（３４）の角速度（ωＦＲｉｆ，ωＰＲｉｆ）間の差が所定の閾値より小さくなる時刻から、スロープ形状の線形な時間的変動を有する請求項７記載のシステム。
【請求項９】
摩擦クラッチ（３２）から要求される参照トルクを示す参照トルク要求信号（ＣＦＲｉｆ）は、下記の時間的変動を有し、
【数１】
2006349184.tif 000077
但し、ＣＦ０は、トルクの初期値、即ち、
【数２】
2006349184.tif 000078
ｄＣＦは、時間的変動ランプ波形の勾配で、次のように計算されるものであり、
【数３】
2006349184.tif 000079
ここで、
【数４】
2006349184.tif 000080
但し、ＪＰは、主軸に伝達される全体慣性モーメントであり、τは、選択された変速比であり、Ｒは、車輪の回転半径であり、
ＣＦＳｔｅａｄｙは、中間の安定トルクの値で、次のように定義されるものであり、
【数５】
2006349184.tif 000081
ここで、
【数６】
2006349184.tif 000082
但し、ＪＭは、エンジンの全体慣性モーメントであり、ＣＤｒｉｖｅｒは、走行操縦の終わりでのクラッチ用の参照安定トルクであり、
駆動軸（３０）から要求される参照トルクを示す参照トルク要求信号（ＣＭＲｉｆ）は、下記の時間的変動を有し、
【数７】
2006349184.tif 000083
但し、ＣＭ０は、トルクの初期値、即ち、
【数８】
2006349184.tif 000084
ｄＣＭは、時間的変動ランプ波形の勾配であり、次のように計算されるものであり、
【数９】
2006349184.tif 000085
ここで、ωＭ０は、エンジンの回転速度の初期値、即ち、
【数１０】
2006349184.tif 000086
ＣＭＳｔｅａｄｙは、中間の安定トルクの値で、次のように定義されるものであり、
【数１１】
2006349184.tif 000087
ここで、
【数１２】
2006349184.tif 000088
ＣＤｒｉｖｅｒは、走行操縦の終わりでのエンジン用の参照安定トルクであり、
ｄＣＭＣＩは、慣性補償のための最終段階での時間的変動ランプ波形の勾配で、次のように定義されるものであり、
【数１３】
2006349184.tif 000089
ここで、ΔωＣＩは、評価モジュール（２４）によって計算された駆動軸（３０）および主ギア軸（３４）の角速度（ωＦＲｉｆ，ωＰＲｉｆ）間の差の閾値であり、
前記慣性補償段階は、駆動軸および主ギア軸の角速度（ωＦＲｉｆ，ωＰＲｉｆ）の同期を確保するように適応しており、摩擦クラッチ（３２）の連結に続いて生ずるシステムの等価慣性モーメントの変動に起因した、自動車の加速での不連続を回避するようにした請求項８記載のシステム。
【請求項１０】
前記処理手段は、対応したメモリ装置（ＭＥ，ＭＧ）に接続され、共通の通信ライン（ＢＵＳ）に接続され、推進システム（Ｅ）および摩擦クラッチ（３２）の対応したトルクアクチュエータ（ＡＣＴＥ，ＡＣＴＧ）とインターフェイス接続するように適合した、エンジン用および変速装置用の別個の制御ユニット（ＥＣＵＥ，ＥＣＵＧ）を備え、
エンジン制御ユニット（ＥＣＵＥ）は、変速装置制御ユニット（ＥＣＵＧ）によって発生したトルク要求信号（ＣＭＲｉｆ）の関数として、推進システム（Ｅ）のトルクアクチュエータ装置（ＡＣＴＥ）を制御する請求項１〜９のいずれかに記載のシステム。
【請求項１１】
前記処理手段は、メモリ装置に接続され、推進システム（Ｅ）および摩擦クラッチ（３２）のトルクアクチュエータ装置（ＡＣＴＥ，ＡＣＴＧ）とインターフェイス接続するように適合した、単一の集積電子制御ユニットを備える請求項１〜１０のいずれかに記載のシステム。
【請求項１２】
サーボ支援摩擦クラッチ（３２）によって自動車の推進システム（Ｅ）の駆動軸と結合可能な主入力軸（３４）を備える変速装置（Ｇ）が設けられた自動車での走行操縦を制御するための制御方法であって、
ａ）アクセルペダルの操作（ＰＡＣＣ）により自動車の運転者によって与えられる指令を示す信号またはデータに基づいて、および数学的参照モデルに基づいて、走行操縦の際、駆動軸（３０）から要求される参照トルクおよび摩擦クラッチ（３２）から要求される参照トルクを示す参照トルク要求信号またはデータ（ＣＭＲｉｆ，ＣＦＲｉｆ）を発生する動作と、
ｂ）参照トルク要求信号またはデータ（ＣＭＲｉｆ，ＣＦＲｉｆ）および参照モデルに基づいて、走行操縦の際、駆動軸（３０）および主ギア軸（３４）の角速度を示す信号またはデータ（ωＦＲｉｆ，ωＰＲｉｆ）を評価する動作と、
ｃ）評価された駆動軸（３０）および主ギア軸（３４）の角速度を示す信号またはデータ（ωＦＲｉｆ，ωＰＲｉｆ）に基づいて、ならびに駆動軸（３０）および主ギア軸（３４）の実際の角速度を示す検出信号またはデータ（ωＭ，ωＰ）に基づいて、前記参照トルク要求信号またはデータ（ＣＭＲｉｆ，ＣＦＲｉｆ）への訂正分担（ΔＣＭ，ΔＣＦ）を決定する動作とを備え、
前記トルク要求信号またはデータ（ＣＭＲｉｆ，ＣＦＲｉｆ）は、対応した訂正分担（ΔＣＭ，ΔＣＦ）によって変更されて、推進システム（Ｅ）および摩擦クラッチ（３２）のトルクアクチュエータ装置（ＡＣＴＥ，ＡＣＴＧ）の制御のための指令信号またはデータを形成することを特徴とする方法。
【請求項１３】
アクセルペダルの操作により運転者によって与えられる指令に従うアクセルペダルの位置（ＰＡＣＣ）を示す信号またはデータを検出する動作を備える請求項１２記載の方法。
【請求項１４】
所定の関係モデルに基づいて、アクセルペダルの位置（ＰＡＣＣ）を示す信号またはデータの関数として、運転者によって与えられる指令により要求された自動車の縦方向の加速の変動（ｊｅｒｋ）を示す信号またはデータ（ｊｅｒｋ＊）を決定する動作を備える請求項１３記載の方法。
【請求項１５】
所定の関係モデルに基づいて、アクセルペダルの位置（ＰＡＣＣ）を示す信号またはデータの関数として、運転者によって与えられる指令により要求されたトルクを示す信号またはデータ（ＣＤｒｉｖｅｒ）を決定する動作を備える請求項１４記載の方法。
【請求項１６】
所定の関係モデルに基づいて、アクセルペダルの位置（ＰＡＣＣ）を示す信号またはデータの関数として、走行時に要求された駆動軸トルクの角速度を示す信号またはデータ（ωＭｓｐ）を決定する動作を備える請求項１５記載の方法。
【請求項１７】
前記関係モデルは、アクセルペダルの位置（ＰＡＣＣ）を示す信号またはデータを、少なくとも走行操縦の第１段階において時間に関して一定である自動車の縦方向加速の変動を示す信号またはデータ要素（ｊｅｒｋ＊）と関連付けて、
摩擦クラッチ（３２）から要求される参照トルクを示す前記参照トルク要求信号（ＣＦＲｉｆ）は、走行操縦の第１段階においてランプ形状の線形な時間的変動を有し、その勾配は、縦方向の加速の変動を示す信号またはデータの値に比例する請求項１６記載の方法。
【請求項１８】
駆動軸（３０）から要求される参照トルクを示す前記参照トルク要求信号（ＣＭＲｉｆ）は、走行操縦の第１段階においてランプ形状の線形な時間的変動を有し、その勾配は、走行時に要求される駆動軸（３０）の角速度（ωＭｓｐ）と、摩擦クラッチ（３２）から要求される参照トルク（ＣＦＲｉｆ）を示す信号の時間変動ランプ波形の勾配との関数であって、後者より大きい請求項１７記載の方法。
【請求項１９】
駆動軸（３０）から要求される参照トルクおよび摩擦クラッチ（３２）から要求される参照トルクを示す前記参照トルク要求信号（ＣＭＲｉｆ，ＣＦＲｉｆ）は、走行操縦の中間段階において時間に関して一定な値を有し、
駆動軸（３０）から要求される参照トルクを示す前記参照トルク要求信号（ＣＭＲｉｆ）は、走行操縦の最終段階において、評価モジュール（２４）によって計算された駆動軸（３０）および主ギア軸（３４）の角速度（ωＦＲｉｆ，ωＰＲｉｆ）間の差が所定の閾値より小さくなる時刻から、ランプ形状の線形な時間的変動を有する請求項１８記載の方法。
【請求項２０】
摩擦クラッチ（３２）から要求される参照トルクを示す参照トルク要求信号（ＣＦＲｉｆ）は、下記の時間的変動を有し、
【数１４】
2006349184.tif 000090
但し、ＣＦ０は、トルクの初期値、即ち、
【数１５】
2006349184.tif 000091
ｄＣＦは、時間的変動ランプ波形の勾配で、次のように計算されるものであり、
【数１６】
2006349184.tif 000092
ここで、
【数１７】
2006349184.tif 000093
但し、ＪＰは、主軸に伝達される全体慣性モーメントであり、τは、選択された変速比であり、Ｒは、車輪の回転半径であり、
ＣＦＳｔｅａｄｙは、中間の安定トルクの値で、次のように定義されるものであり、
【数１８】
2006349184.tif 000094
ここで、
【数１９】
2006349184.tif 000095
但し、ＪＭは、エンジンの全体慣性モーメントであり、ＣＤｒｉｖｅｒは、走行操縦の終わりでのクラッチ用の参照安定トルクであり、
駆動軸（３０）から要求される参照トルクを示す参照トルク要求信号（ＣＭＲｉｆ）は、下記の時間的変動を有し、
【数２０】
2006349184.tif 000096
但し、ＣＭ０は、トルクの初期値、即ち、
【数２１】
2006349184.tif 000097
ｄＣＭは、時間的変動ランプ波形の勾配であり、次のように計算されるものであり、
【数２２】
2006349184.tif 000098
ここで、ωＭ０は、エンジンの回転速度の初期値、即ち、
【数２３】
2006349184.tif 000099
ＣＭＳｔｅａｄｙは、中間の安定トルクの値で、次のように定義されるものであり、
【数２４】
2006349184.tif 000100
ここで、
【数２５】
2006349184.tif 000101
ＣＤｒｉｖｅｒは、走行操縦の終わりでのエンジン用の参照安定トルクであり、
ｄＣＭＣＩは、慣性補償のための最終段階での時間的変動ランプ波形の勾配で、次のように定義されるものであり、
【数２６】
2006349184.tif 000102
ここで、ΔωＣＩは、評価モジュール（２４）によって計算された駆動軸（３０）および主ギア軸（３４）の角速度（ωＦＲｉｆ，ωＰＲｉｆ）間の差の閾値であり、
前記慣性補償段階は、駆動軸および主ギア軸の角速度（ωＦＲｉｆ，ωＰＲｉｆ）の同期を確保するように適応しており、摩擦クラッチ（３２）の連結に続いて生ずるシステムの等価慣性モーメントの変動に起因した、自動車の加速での不連続を回避するようにした請求項１９記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、自動車の推進制御に関し、特に、サーボ制御変速装置(gearbox)が設けられた自動車における走行操縦を制御するための制御システムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
実際、サーボ制御変速装置は、サーボコントローラによって動作する従来の機械的変速装置であり、駆動軸と変速装置の主入力軸の間の摩擦クラッチの非連結および連結を行うためのアクチュエータと、変速比を選択するためのアクチュエータと、選択した変速比を連結するためのアクチュエータとを備える。
【０００３】
サーボ制御変速装置は、先行技術において周知であり、運転者のギアチェンジ指令を再現し最適化するために用いられる。
【０００４】
サーボ制御変速装置のための制御システムの制御手法は、自動車の動作状態に適応して、アクセルペダルに加わった指令により運転者によって要求される運転感覚を維持しなければならない。
【０００５】
サーボ制御変速装置のための制御システムは、本出願人による欧州特許第０９０６５２６号から知られている。システムは、アクセルペダルの位置を検出するためのポテンシオ(potentiometric)センサを含む自動車の動作状態を検出するための複数のセンサと、変速装置のアクチュエータと、自動車推進システムによって供給されるパワーを制御するアクチュエータとが接続された電子制御ユニットを備え、ギアチェンジ操作の際に推進システムおよび変速装置の統合した制御を可能にする。
【０００６】
アクセルペダル位置の検出により、運転者の意図を正しく認識することができる。
【０００７】
制御ユニットの動作は、参照モデルをベースとしており、アクチュエータ指令信号は、運転行動の数学的モデルを用いて決定される。これは、ギアチェンジの種々の段階で、アクセルペダルおよび、変速比を選択、換言すると、より高い変速比又はより低い変速比への変化を要求するための指令レバーまたはプッシュボタンを用いて運転者により与えられる指令に従って、快適さと性能の観点で自動車の行動に適応するように設計されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
サーボ制御変速装置のための制御システムは、特に、アクセルペダル上の運転者の圧力によって特定される性能レベルに従って、自動車の自動走行（静止状態からスタートする）を制御するように構成する必要がある。
【０００９】
本発明の目的は、走行操縦の際、アクセルペダルによって与えられる指令に従って、運転者が期待する機能および性能を得ることが可能なサーボ制御変速装置の制御手順を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本明細書の残りで使用したサーボ制御変速装置の定義は、最初に言及したタイプの変速装置と、変速比の選択および選択した変速比の連結のサーボ支援アクチュエーションが設けられていない構成、即ち、運転者による手動制御が可能であり、電気式または電気油圧式(electro-hydraulic)のアクチュエータを用いてクラッチ制御のサーボ支援アクチュエーションだけが設けられた構成との両方を参照するものである。
【００１１】
本発明によれば、請求項１，１２にそれぞれ記載された特徴を有する制御システムおよび方法によって、本目的は達成される。
【００１２】
本発明の更なる利点および特徴は、単に例として用いられ、限定する意図を有しない添付図面を参照した下記の詳細な説明により明らかとなるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
明瞭のため、図１は、発現した機械エネルギーを変速装置(gearbox)Ｇ、トランスミッション軸Ｓ（図では部分的に図示）および差動装置（不図示）を経由して自動車の駆動車輪へ伝達できる、内燃熱エンジンＥなどの推進システムを備えた、自動車のエンジンおよびトランスミッションアセンブリ１０を示している。
【００１４】
熱エンジンは、第１電子処理制御ユニットＥＣＵＥと関連しており、これは、全体をＳＥＮＳＥおよびＡＣＴＥでそれぞれ示す、エンジンに関連したセンサ装置およびエンジンアクチュエータ装置とインターフェイス接続可能である。
【００１５】
変速装置Ｇは、第２電子処理制御ユニットＥＣＵＧと関連しており、これは、全体をＳＥＮＳＧおよびＡＣＴＧでそれぞれ示す、変速装置に関連したセンサ装置およびアクチュエータ装置とインターフェイス接続可能である。
【００１６】
２つの制御ユニットＥＣＵＥ，ＥＣＵＧは、対応したメモリ装置ＭＥ，ＭＧと接続しており、そして、共通の通信ラインＢＵＳ、例えば、ＣＡＮプロトコルによる通信ネットワークのラインに接続されている。
【００１７】
代替の実施形態では、システムの全体性能を改善するために、ユニットＥＣＵＥ，ＥＣＵＧは、単一の処理ユニット中に集積化が可能である。
【００１８】
図１はまた、エンジン制御ユニットＥＣＵＥへの入力側において、アクセルペダルの位置ＰＡＣＣを検出するためのセンサＳＥＮＳＰＡＣＣの接続を示している。
【００１９】
図２は、全体を符号２０で示す、サーボ制御変速装置Ｇのための制御システムの論理ダイアグラムを詳細に示している。該システムは、好ましくは、変速装置制御ユニットＥＣＵＧにおいて実施されるが、必要に応じて、別々のユニットＥＣＵＥ，ＥＣＵＧの間で分散される。
【００２０】
システム２０は、走行操縦を駆動するためにアクセルペダルの操作ＰＡＣＣにより運転者により与えられた指令に基づいて、熱エンジンから要求される参照トルクＣＭＲｉｆおよび摩擦クラッチによって伝達可能な参照トルクＣＦＲｉｆの時間変動を計算するために配置されたトルク参照発生モジュール２２を備える。ＣＭＲｉｆ，ＣＦＲｉｆの時間変動は、参照モデルに基づいて、例えば、アクセルペダルの位置に関する情報から得られる、自動車の縦方向(longitudinal)加速での変動（ｊｅｒｋ）、走行トルクＣＤｒｉｖｅｒ、走行時の駆動軸の角速度ωＭｓｐ（エンジン回転）等の媒介パラメータの関数として計算される。
【００２１】
アクセルペダルの位置および走行トルクＣＤｒｉｖｅｒを示す信号は、エンジン制御ユニットＥＣＵＥによって、ＣＡＮネックワークの通信ラインＢＵＳを経由して変速装置制御ユニットＥＣＵＧへ伝送される。
【００２２】
要求された走行トルクＣＤｒｉｖｅｒを示す信号は、関連したメモリＭＥに格納された参照モデルを用いて、エンジン制御ユニットＥＣＵＥによって計算される。一方、要求されたジャーク(jerk)運動およびエンジン回転を示す信号は、関連したメモリＭＧに格納された参照モデルを用いて、変速装置制御ユニットＥＣＵＧにおいて計算される。
【００２３】
トルク参照発生モジュールは、その出力から、熱エンジンから要求された参照トルクＣＭＲｉｆおよび摩擦クラッチにより伝達可能な伝達可能トルクＣＦＲｉｆを示す一対の参照トルク要求信号またはデータを送信する。
【００２４】
これらの信号は、下記で簡単に言及する簡略化したトランスミッションモデルに従って、トルクＣＭＲｉｆ，ＣＦＲｉｆの時間的変動についての情報に基づいて、ωＦＲｉｆ，ωＰＲｉｆでそれぞれ示す駆動軸および主ギア軸の参照角速度を計算するように適応した、エンジン速度評価モジュール２４の入力に供給される。
【００２５】
そして、信号ωＦＲｉｆ，ωＰＲｉｆは、フィードバックにより発生モジュール２２に供給され、さらに、評価モジュール２４で計算された参照角速度と、自動車に搭載されたセンサにより測定され、エンジン制御ユニットおよび変速装置制御ユニットにて取得された実際の角速度との間の誤差を計算するように適応した制御モジュール２６の入力に供給される。
【００２６】
より詳細には、駆動軸の実際の角速度ωＭを示す信号は、図１のＳＥＮＳＥで示すセンサを用いて、エンジン制御ユニットＥＣＵＥの入力にて取得され、ラインＢＵＳを経由して変速装置制御ユニットＥＣＵＧに伝送される。一方、主ギア軸の実際の角速度ωＰを示す信号は、図１のＳＥＮＳＧで示すセンサを用いて、ユニットＥＣＵＧにより直接に取得される。
【００２７】
評価モジュール２４および制御モジュール２６は、直列で閉ループ補償器を形成している。
【００２８】
参照角速度と実際の角速度との間の比較に基づいて、制御モジュール２６は、訂正トルク分担ΔＣＭ，ΔＣＦを決定して、モジュール２２から由来する開ループ参照トルク要求信号またはデータＣＦＲｉｆ，ＣＭＲｉｆに加算された対応の信号またはデータを送信し、対応したトルク要求信号ＣＭ，ＣＦを発生する。
【００２９】
信号ＣＭ，ＣＦは、エンジン制御ユニットおよび変速装置制御ユニットを介して、エンジン制御アクチュエータおよび摩擦クラッチ動作アクチュエータであるアクチュエータＡＣＴＥ，ＡＣＴＧに供給される。より詳細には、信号ＣＭは、変速装置制御ユニットＥＣＵＧによってラインＢＵＳを介してエンジン制御ユニットＥＣＵＥに供給される。一方、信号ＣＦは、摩擦クラッチを動作させるアクチュエータＡＣＴＧを制御するために、変速装置制御ユニットＥＣＵＧにより用いられる。
【００３０】
参照トルクおよび角速度の計算のため、および閉ループ補償のために、熱エンジンおよび変速装置クラッチをトルクアクチュエータとみなしたトランスミッションの線形モデルが利用され、機械部材間の弾力的な素子（例えば、可撓性カップリング）および摩擦現象については考慮していない。該モデルおよび対応した変数やパラメータは、図３に示している。
【００３１】
駆動軸は、符号３０で示し、エンジンＪＭの慣性モーメント全体がこれに関係する。ωＭおよびＣＭは、駆動軸の角速度および軸上の正味(net)エンジントルクをそれぞれ示す。
【００３２】
符号３２は、駆動軸３０と変速装置の間の結合クラッチを示し、後者は、主入力軸３４と、差動装置およびこれにより駆動車輪に連結した副軸３６とを備える。
【００３３】
ＣＦは、クラッチにより伝達されるトルクを示し、クラッチの連結および摺動の程度の関数として変調可能である。ωＰは、主軸の角速度を示す。この軸は、副軸およびギアの下流側に配置された装置とともに、クラッチに対して全体の抵抗トルクＣＲを示す。
【００３４】
図３のモデルで表現されたシステムは、下記の式で記述される。
【００３５】
連結したクラッチ条件では、
【００３６】
【数１】
2006349184.tif 000003
【００３７】
連結していないクラッチ条件では、変調を用いて、
【００３８】
【数２】
2006349184.tif 000004
【００３９】
エンジン側および
【００４０】
【数３】
2006349184.tif 000005
【００４１】
変速装置側において。但し、ＪＰは、主軸における全体慣性モーメントを示し、これは、下記式に従って、クラッチの従動ディスクの慣性モーメントＪＤＣ、変速装置の主軸の慣性モーメントＪＰＳ、および選択した変速比τの関数として比例定数を用いた、差動装置の出力における自動車の全体慣性モーメントＪＶに依存する。
【００４２】
【数４】
2006349184.tif 000006
【００４３】
差動装置の出力における自動車の全体慣性モーメントは、下記式に従って計算できる。
【００４４】
【数５】
2006349184.tif 000007
【００４５】
言い換えると、車輪の慣性モーメントＪＷ、自動車の質量Ｍ、および車輪の回転半径Ｒの関数となる。
【００４６】
縦方向の加速の変動（導関数）は、「ジャーク(jerk)運動」として知られ、自動車の快適さに関連して特に重要であり、下記式によって定義される。
【００４７】
【数６】
2006349184.tif 000008
【００４８】
走行操縦の間、自動車の縦方向加速は、下記関係によって主ギア軸の加速と関係している。
【００４９】
【数７】
2006349184.tif 000009
【００５０】
主ギア軸の回転速度の変動は、上述したトランスミッションモデルの式（３）に従って、クラッチによって伝達されるトルクに依存する。言い換えると、
【００５１】
【数８】
2006349184.tif 000010
【００５２】
よって、走行中の自動車の加速は、次のようになる。
【００５３】
【数９】
2006349184.tif 000011
【００５４】
従って、ジャーク運動は、抵抗トルクＣＲ（ｔ）が一定であると仮定して、下記の式に従って、クラッチトルクの関数として決定できる。
【００５５】
【数１０】
2006349184.tif 000012
【００５６】
その結果、一定のジャーク値の詳細は、下記にｊｅｒｋ＊として参照され、これは必須条件であって、本発明で提案した制御システムにとって主要なものである。これは、図４の上側グラフで期間ｔ０＜ｔ＜ｔ２に表されるように、クラッチによって伝達されるトルクＣＦ（ｔ）の線形変動を生成する。
【００５７】
従って、下記の等式について検討する。
【００５８】
【数１１】
2006349184.tif 000013
【００５９】
関係（１０）と上記等式により、次のものが得られる。
【００６０】
【数１２】
2006349184.tif 000014
【００６１】
ここから、クラッチの連結を初期の伝達トルクＣＦ（ｔ０）から最終の伝達トルクＣＦ（ｔ２）まで変調するのに必要な全体期間ＴＦを計算することができる。
【００６２】
【数１３】
2006349184.tif 000015
【００６３】
結論として、採用した簡略化モデルは、走行操縦中に一定のジャークを特定するために、下記関係に従って、クラッチによって伝達可能なランプ形状のトルクを制御することが必要であることが判る。
【００６４】
【数１４】
2006349184.tif 000016
【００６５】
よって、クラッチによって伝達可能なトルクの変動は、一定の参照ジャーク値と、時刻ｔ０でのクラッチによって伝達可能なトルクの初期値との関数であり、下記の式で要約することができる。
【００６６】
【数１５】
2006349184.tif 000017
【００６７】
走行操縦中に望ましいジャーク値からスタートして、走行時の駆動軸の望ましい角速度（これは、運転者によるアクセルペダルへの圧力に関する情報からでも推測可能である）に到達することによって操縦を完了するためには、エンジンによって供給されるトルクの時間的変動を特定することが必要である。
【００６８】
採用した簡略化モデルにおいて、エンジントルクの時間的変動は、図４の上側グラフに表されるように、特定したクラッチトルクに依存し（従って、間接的には要求されたジャークに依存する）、さらに走行時の駆動軸の要求された角速度に依存すると仮定している。
【００６９】
式（２）を時刻ｔ０と時刻ｔ２の間で積分することによって、エンジンのための参照トルク指令の導関数が得られる。
【００７０】
【数１６】
2006349184.tif 000018
【００７１】
次の式を考えて、
【００７２】
【数１７】
2006349184.tif 000019
【００７３】
積分を解くと、次のものが得られる。
【００７４】
【数１８】
2006349184.tif 000020
【００７５】
表記を次のように簡略する。
【００７６】
【数１９】
2006349184.tif 000021
【００７７】
すると、関係（１８）は次のようになる。
【００７８】
【数２０】
2006349184.tif 000022
【００７９】
次の条件をモデルに導入すると、
【００８０】
【数２１】
2006349184.tif 000023
【００８１】
式（２０）は、次のように簡略化できる。
【００８２】
【数２２】
2006349184.tif 000024
【００８３】
エンジントルクの時間的変動での線形変化を次のように特定すると、
【００８４】
【数２３】
2006349184.tif 000025
【００８５】
関係（２２）から、エンジントルクの導関数とクラッチトルクの導関数および駆動軸の角速度とを関係付ける完成した関係を得ることができる。
【００８６】
【数２４】
2006349184.tif 000026
【００８７】
走行中に到達するのが望ましい駆動軸の角速度の値を特定することによって、要求されたエンジントルクの導関数を計算することができ、次のものが得られる。
【００８８】
【数２５】
2006349184.tif 000027
【００８９】
クラッチトルクおよびエンジントルクの初期値および最終値が互いに一致する特別の場合は、次のようになる。
【００９０】
【数２６】
2006349184.tif 000028
【００９１】
結論として、エンジンから要求されるトルクの変動は、走行中の駆動軸の参照角速度と、クラッチによって伝達可能なトルクの変動との関数であり、次のように表すことができる。
【００９２】
【数２７】
2006349184.tif 000029
【００９３】
クラッチが連結すると、システムは、その動作モードを、式（３）によって支配されるクラッチ非連結での変調動作から、式（１）によって支配されるクラッチ連結での動作へと変更する。このとき、エンジンから見た慣性は変化して、採用したモデルは、慣性の変動を補償可能である必要がある。
【００９４】
駆動軸および変速装置の主軸の角速度が時刻ｔ３で同期すると仮定する（破線で示す主軸の参照角速度ω’ＰＲｉｆの仮定曲線）。エンジンおよびクラッチトルクの値が時刻ｔ３より先に既知である場合、駆動軸および主ギア軸の回転速度は、下記の関係に従って、同期することができる。
【００９５】
【数２８】
2006349184.tif 000030
【００９６】
エンジンから見た慣性の変動は、加速の変動を発生し、これは、同期より先の時刻ｔ３−および後の時刻ｔ３＋での加速を考慮して計算可能である。
【００９７】
時刻ｔ＝ｔ３−のとき、クラッチは非連結となり、関係（３）はいまだ真であり、ここから、関係（９）に従って加速を見つけることができる。
【００９８】
【数２９】
2006349184.tif 000031
【００９９】
時刻ｔ＝ｔ３＋のとき、クラッチは連結して、関係（１）が真であり、その結果、加速は次のようになる。
【０１００】
【数３０】
2006349184.tif 000032
【０１０１】
従って、時刻ｔ３−と時刻ｔ３＋の間の加速の変動は、次のように計算できる。
【０１０２】
【数３１】
2006349184.tif 000033
【０１０３】
但し、
【０１０４】
【数３２】
2006349184.tif 000034
【０１０５】
次のものが得られる。
【０１０６】
【数３３】
2006349184.tif 000035
【０１０７】
同期の時刻において、ＣＭ３＝ＣＦ３であることから、簡単のために、抵抗トルクがゼロ（ＣＲ＝０）と仮定して、加速の負の変動は、次のようなる。
【０１０８】
【数３４】
2006349184.tif 000036
【０１０９】
制御システムが、等価の慣性変動および、摩擦クラッチの連結に起因した自動車の加速における関係した不連続を補償できるようにするため、図４のグラフで示したように参照トルクが考慮され、駆動軸および主ギア軸の角速度間の同期および、ωＭとωＰの間の導関数差分の解消が、時刻ｔ４において課せられる。
【０１１０】
数学用語について、上述した条件は、下記の式で表される。
【０１１１】
【数３５】
2006349184.tif 000037
【０１１２】
式（１）と式（３）に従って、参照の容易のため、ここに再掲する。
【０１１３】
【数３６】
2006349184.tif 000038
【０１１４】
条件（３７）の導入により、次のものが得られる。
【０１１５】
【数３７】
2006349184.tif 000039
【０１１６】
抵抗トルクがゼロであると仮定し（簡単化のため、ＣＲ（ｔ）＝０と仮定）、図４の上側グラフで表されるように、クラッチトルクが一定であることから（即ち、ゼロの導関数）、下記の条件が得られる。
【０１１７】
【数３８】
2006349184.tif 000040
【０１１８】
関係（３７）を導入し、条件（４０）を関係（３９）に代入すると、加速変動ゼロをもたらす条件が得られる。
【０１１９】
【数３９】
2006349184.tif 000041
【０１２０】
あるいは、
【０１２１】
【数４０】
2006349184.tif 000042
【０１２２】
関係（２８）での仮定と対比して、時刻ｔ４において駆動軸および主ギア軸の角速度の同期を明記するのが好都合である。即ち、
【０１２３】
【数４１】
2006349184.tif 000043
【０１２４】
時刻ｔ４において同期の条件が達成されたことを確認するため、式（２）と式（３）を時刻ｔ３，ｔ４に渡って積分する。
【０１２５】
【数４２】
2006349184.tif 000044
【０１２６】
この積分を解いて、式（４０）のように、ＣＦ３＝ＣＦ４と仮定すると、次のものが得られる。
【０１２７】
【数４３】
2006349184.tif 000045
【０１２８】
簡単化のため、抵抗トルクはゼロであると仮定すると、次のものが得られる。
【０１２９】
【数４４】
2006349184.tif 000046
【０１３０】
関係（４２）によって定義された同期を課すことによって、次のものが得られる。
【０１３１】
【数４５】
2006349184.tif 000047
【０１３２】
加速の変動ゼロの条件を明記することによって（関係（４１）およびωＭ３−ωＰ３＝Δωを明記）、次のものが得られる。
【０１３３】
【数４６】
2006349184.tif 000048
【０１３４】
従って、
【０１３５】
【数４７】
2006349184.tif 000049
【０１３６】
時刻ｔ３での条件を与え、
【０１３７】
【数４８】
2006349184.tif 000050
【０１３８】
関係（４１）で明記された加速の変動ゼロの条件を与えると、関係（４８）は次のように表すことができる。
【０１３９】
【数４９】
2006349184.tif 000051
【０１４０】
よって、
【０１４１】
【数５０】
2006349184.tif 000052
【０１４２】
慣性補償の同期に必要な時間ＴＣＩは、Δωの所定の値から次のように計算できる。
【０１４３】
【数５１】
2006349184.tif 000053
【０１４４】
従って、モデルは、慣性補償を得るためには、エンジンは、時刻ｔ３において、慣性補償時間ＴＣＩに等しい期間中は一定のトルク導関数で動作すべきであることを要求している。
【０１４５】
次のようにして、
【０１４６】
【数５２】
2006349184.tif 000054
【０１４７】
式（５２）で計算したＴＣＩの値を代入すると、次のものが得られる。
【０１４８】
【数５３】
2006349184.tif 000055
【０１４９】
要約すると、本発明で提案した、上述モデルから導かれる慣性補償を伴う走行制御システムは、下記の式で表されるように、図４で示すようなエンジンおよびクラッチの参照トルクを発生する。
【０１５０】
【数５４】
2006349184.tif 000056
【０１５１】
そして、
【０１５２】
【数５５】
2006349184.tif 000057
【０１５３】
制御システム２０の動作は、上述したモデルに基づいて、図２のダイアグラムを参照しながら以下に説明する。
【０１５４】
システム２０は、アクセルペダルを通じて運転者によって与えられる走行指令を示す信号を取得する。特に、縦方向加速の導関数の参照値（ｊｅｒｋ＊）を示す第１信号と、
【０１５５】
【数５６】
2006349184.tif 000058
【０１５６】
駆動軸の角速度（エンジンの回転数）ωＭｓｐを示す第２信号と、
【０１５７】
【数５７】
2006349184.tif 000059
【０１５８】
走行トルクＣＤｒｉｖｅｒの値を示す第３信号を取得する。
【０１５９】
【数５８】
2006349184.tif 000060
【０１６０】
走行トルクＣＤｒｉｖｅｒは、エンジン制御ユニットＥＣＵＥにより、メモリ装置ＭＥに格納された所定の関係マップとの比較によって決定される。
【０１６１】
パラメータｊｅｒｋとωＭｓｐも、メモリＭＥに格納された関係モデルに基づいてエンジン制御ユニットＥＣＵＥで決定することができ、あるいは、この好ましい実施形態では、計算サブモジュール２２ｂの上流側に接続されたサブモジュール２２ａによって、メモリＭＧに配置された所定の関係モデルに基づいて、変速装置制御ユニットＥＣＵＧにおいて直接に決定することができる。
【０１６２】
図４を参照して、運転者によって要求された安定なトルクの値ＣＤｒｉｖｅｒは、走行操縦の終わりにエンジンおよびクラッチについての参照安定トルクとして解釈される。図に示した時間的変動モデルを慣性変動補償の制御に適用するため、走行制御システムは、エンジンおよびクラッチについての中間安定トルクを明記し、これは次のように定義される。
【０１６３】
【数５９】
2006349184.tif 000061
【０１６４】
但し、
【０１６５】
【数６０】
2006349184.tif 000062
【０１６６】
上記の関係（４１）による。
【０１６７】
下記の定義もなされる。
【０１６８】
【数６１】
2006349184.tif 000063
【０１６９】
モデルの関係（１４）に従って、システムは、ｊｅｒｋ＊の決定した値の関数として、クラッチによって伝達されるトルクＣＦの導関数を特定する。
【０１７０】
【数６２】
2006349184.tif 000064
【０１７１】
但し、
【０１７２】
【数６３】
2006349184.tif 000065
【０１７３】
クラッチによって伝達可能な参照トルクＣＦＲｉｆの時間的変動を示す信号は、発生モジュール２２から出力され、次のように定義される。
【０１７４】
【数６４】
2006349184.tif 000066
【０１７５】
但し、ＣＦ０は、トルクの初期値であり、即ち、
【０１７６】
【数６５】
2006349184.tif 000067
【０１７７】
モジュール２２はまた、参照エンジントルクの導関数の値を、クラッチトルクの導関数と、上述したモデルの関係（２５）に従って走行中の駆動軸の角速度を示す信号との関数として計算することによって、要求エンジントルクの時間変動を示す信号を発生する。
【０１７８】
【数６６】
2006349184.tif 000068
【０１７９】
但し、ＣＭ０は、エンジントルクの初期値、即ち、
【０１８０】
【数６７】
2006349184.tif 000069
【０１８１】
ωＭ０は、エンジンの回転速度の初期値、即ち、
【０１８２】
【数６８】
2006349184.tif 000070
【０１８３】
エンジントルクの導関数は、クラッチトルクの導関数より常に大きく、即ち、
【０１８４】
【数６９】
2006349184.tif 000071
【０１８５】
当然ながら、ｄＣＭ値は、エンジンが扱うことの可能な最大値に制限されなければならない。
【０１８６】
特に、２つの異なる条件は区別され、下記の関係によって示すように、一方は、トラクション(traction)条件（アクセルペダルの押し下げ）についてであり、もう一方は、アクセルペダルの解放条件についてである。
【０１８７】
【数７０】
2006349184.tif 000072
【０１８８】
エンジントルクおよびクラッチトルクの時間的変動では、時刻ｔ２での主なランプ波形の終わりにおいて、時刻ｔ３を待つ必要があり、換言すると、ωＭとωＰの間の差が所定の閾値ΔωＣＩより小さくなる条件の成就を待機する必要がある。
【０１８９】
こうしてエンジントルクの導関数を計算することによって、慣性補償が制御される。
【０１９０】
【数７１】
2006349184.tif 000073
【０１９１】
上記モデルの関係（５４）に従って、参照エンジントルクの変動を示す信号が得られる。
【０１９２】
【数７２】
2006349184.tif 000074
【０１９３】
評価モジュール２４は、２つの異なる動作条件、即ち、クラッチが非連結で変調状態である第１の動作条件と、クラッチが連結し、即ち、駆動軸および主ギア軸の角速度が同期している第２の動作条件とを仮定している。
【０１９４】
第１の動作条件では、信号を次のように決定する。
【０１９５】
【数７３】
2006349184.tif 000075
【０１９６】
第２の動作条件では、信号を次のように決定する。
【０１９７】
【数７４】
2006349184.tif 000076
【０１９８】
計算した信号ωＭＲｉｆ，ωＰＲｉｆは、フィードバックにより発生モジュール２２へ供給され、クラッチの変調を伴う動作条件から連結したクラッチ条件への変化を区別する、ωＭＲｉｆとωＰＲｉｆの間の同期条件を認識することが可能になる。
【０１９９】
信号ωＭＲｉｆ，ωＰＲｉｆは、車載センサによって計測された駆動軸および主ギア軸の実際の角速度との比較によって、制御モジュール２６によって計算された個々の訂正分担ΔＣＭ，ΔＣＦを合計することよって、リアルタイムで訂正される。
【０２００】
明らかに、本発明の原理を保持している限り、添付した請求項によって規定される本発明の保護範囲から逸脱することなく、応用の形態および構成の詳細は、限定の意図が無く単に例として説明し図示したものから広範に変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【０２０１】
【図１】推進システムに関連したサーボ制御変速装置を含む、自動車のエンジンおよびトランスミッションアセンブリの概略図である。
【図２】本発明で提案したサーボ制御変速装置を制御するためのシステムのブロックダイアグラムである。
【図３】図２の制御システムで用いられる運動トランスミッションの簡略モデルである。
【図４】該システムで制御された変数の変動を示す一対の時間ダイアグラムである。
【図１】
2006349184.tif 000103
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【外国語明細書】
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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