(57)【要約】  本発明は、ギヤシフト要素（１０）をその休止位置から変位させるように形成される制御圧力（ｐ）を用いて、自動車のギヤシフト要素（１０）を作動させる装置に関する。本発明によれば、制御ユニット（１１）が、少なくとも１つの運転モードにおいて、制御圧力（ｐ）の修正に対するギヤシフト要素（１０）の反応に対するパラメータ（Ｔ）を検出する。
2007534905.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ギヤシフト要素（１０）を休止位置から変位させるために供給される制御圧力（ｐ）によって自動車のギヤシフト要素（１０）を作動させる装置であって、
少なくとも１つの運転状態において、該制御圧力（ｐ）の変化に対する該ギヤシフト要素（１０）の反応を定める特性変数（Ｔ）を測定するために、制御ユニット（１１）が設けられることを特徴とする装置。
【請求項２】
前記制御ユニット（１１）が、少なくとも１つの運転状態において、前記ギヤシフト要素（１０）の動作速度に対する特性変数（Ｔ）を測定するために設けられることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記制御ユニット（１１）が、前記ギヤシフト要素（１０）のリセット速度に対する少なくとも１つの特性変数（Ｔ）を測定するために設けられることを特徴とする請求項１あるいは２に記載の装置。
【請求項４】
前記特性変数（Ｔ）がリセット時間によって与えられることを特徴とする請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記制御ユニット（１１）が、測定された前記特性変数（Ｔ）から前記制御圧力（ｐ）を決定するために設けられることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項６】
前記特性変数（Ｔ）を前記制御圧力（ｐ）に割り当てる割り当て表を保存するための記憶ユニット（１２）を備えていることを特徴とする請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記制御ユニット（１１）が、前記特性変数（Ｔ）から決定された制御圧力（ｐ）を、極限制御圧力（ｐｍｉｎ）と比較するために設けられることを特徴とする少なくとも請求項５に記載の装置。
【請求項８】
前記ギヤシフト要素（１０）が、自動車のオートマチックトランスミッション（１３）を変速するために設けられることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の装置。
【請求項９】
前記ギヤシフト要素（１０）が、前記自動車のオートマチックトランスミッション（１３）のシフトゲート位置（ｓ）を切り換えるために設けられることを特徴とする請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記制御ユニット（１１）が、テスト目的用として前記ギヤシフト要素（１０）を変位させるために設けられることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１１】
制御圧力（ｐ）によって自動車のギヤシフト要素（１０）を作動させる方法において、
少なくとも１つの運転状態において、該制御圧力（ｐ）の変化に対する該ギヤシフト要素（１０）の反応を定めるために、特性変数（Ｔ）が測定されることを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前段によるギヤシフト要素の作動装置と、請求項１１の前段によるギヤシフト要素の作動方法とに関する。
【０００２】
本発明は、構造的なコストをほとんど掛けずに、ギヤシフト要素の機能のチェックを可能にする装置を提供するという目的に基づいている。
【背景技術】
【０００３】
自動車のオートマチックトランスミッション又は自動車トランスミッション用の自動ユニットにおいては、一般に、制御圧力によってギヤシフト要素を作動させる装置を用いることが通例となっている。ギヤシフト要素は、通常、マスタシリンダ内において可動なピストンに連結されており、変速切り換え可能なトランスミッションのシフトゲートを選択するために、あるいは、変速段を切り換えるために設けることができる。マスタシリンダには油圧又は空気圧が加えられる。さらに、この種の装置には、ギヤシフト要素の正常な機能をチェックするために設けられる圧力センサを装備することが知られている。これによって、例えば、圧力を発生するポンプの故障によって引き起される圧力低下を感知することができ、対応する緊急手段を講じることが可能になって、自動車トランスミッション及び／又は装置の損傷の可能性が防止される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、ギヤシフト要素を休止位置から変位させるために供給される制御圧力によって、自動車のギヤシフト要素を作動させる装置に基づいている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
少なくとも１つの運転状態において、制御圧力の変化に対するギヤシフト要素の反応を定める特性変数を測定するために制御ユニットを設けることが提案される。これによって、装置における機能不全を特性変数によって明らかにすることができる。特性変数は、既存のセンサからの信号によって得ることができる。この結果、有利なことに、装置における機能不全を検知する別個のセンサを省略することが可能になる。
【０００６】
この点に関して、「設ける／供給する（ｖｏｒｇｅｓｅｈｅｎ）」という用語は、「構成する（ａｕｓｇｅｌｅｇｔ）」及び「装備する（ａｕｓｇｅｓｔａｔｔｅｔ）」という意味にも理解し得るものとする。特性変数は、制御ユニットに組み込まれるセンサユニット、又は制御ユニットから独立したセンサユニットによって測定することができる。
【０００７】
本発明の別の改良形態においては、少なくとも１つの運転状態において、ギヤシフト要素の動作速度に対する特性変数を測定するために制御ユニットを設けることが提案される。これによって、特性変数から、装置の機能不全を特に即刻決定し得る動作速度に関する結論を引き出すことが有利に可能になる。
【０００８】
さらに、ギヤシフト要素のリセット速度に対する少なくとも１つの特性変数を測定するために制御ユニットを設けることが提案される。これによって、装置の正常な機能、特に圧力発生組立品及び装置の圧力弁の正常な機能に関する特に確実な情報を得ることができる。
【０００９】
特に構造的なコストをほとんど掛けることなく測定し得る特性変数はリセット時間である。しかし、原理的には、制御圧力の変化に対するギヤシフト要素の反応を定めるのに適切だと当業者には思われる他の特性変数も考えられる。特に、制御圧力変化後の変位の経時的変化に対する特性変数を考えることができる。
【００１０】
制御ユニットが、測定された特性変数から制御圧力を決定するために設けられていると、例えば圧力発生組立品及び／又は弁の機能不全によって引き起されることがある制御圧力の不調をすぐに確実に検知することが可能になる。特に、制御圧力が、別のユニットを作動させる他の制御圧力をも提供し得る圧力リザーバから導かれる場合には、制御圧力の低下は、例えば、可能性がある他のユニットの機能不全を有利に示すことができ、相応の対応策を取ることができる。
【００１１】
この点に関して、装置が、特性変数を制御圧力に割り当てる割り当て表を保存する記憶ユニットを備えていると、制御ユニットを、さまざまな種類のシフトユニット及び／又は特性変数に関連して特に柔軟に用いることができる。
【００１２】
制御ユニットが、特性変数から決定される制御圧力を極限制御圧力と比較するために設けられていると、圧力が最低圧力未満に低下した場合又は最高圧力を超えた場合に、それを検知することが有利に可能になる。
【００１３】
ギヤシフト要素が、自動車のオートマチックトランスミッションを変速切り換えするために設けられていると、運転上の信頼性の向上を実現することができ、機能不全による自動車トランスミッションの損傷を回避することができる。
【００１４】
この点に関して、ギヤシフト要素が、自動車のオートマチックトランスミッションのシフトゲート位置を切り換えるために設けられていると、誤ったシフトゲート位置の設定を避けることができる。しかし、本発明による装置の使用は、基本的に、当業者に適切だと思われるあらゆるギヤシフト要素に関して考えることができる。
【００１５】
さらなる利点は図面の説明から明らかになる。図面は本発明の例示的実施形態を示しており、特許請求の範囲、図面及び明細書が複数の特徴を組み合わせて含んでいる。当業者は又、これらの特徴を個別に考慮しかつ組み合わせて、有利なさらに別の組合せを構成することができるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１は、シフト軸として形成された自動車トランスミッション１３のギヤシフト要素１０を自動的に作動させる自動装置を示す。切り換え可能な自動車トランスミッション１３は、それぞれ３つのシフトロッド１５〜１７のいずれかを変位させることによって、周知の方法で作動させることができる。このため、ギヤシフト要素１０はシフトフィンガ１８を備えており、ギヤシフト要素１０を軸方向に変位させることによって、このシフトフィンガ１８を３つのシフトロッド１５〜１７のいずれかの窪みと係合させることができる。ギヤシフト要素１０が回転すると、その回転が、シフトフィンガ１８によって、シフトフィンガ１８が係合するシフトロッド１５〜１７の変位に変換される。該当するシフトロッド１５〜１７が、自動車トランスミッション１３内において歯車の噛み合いを変位させ、その結果、シフトロッド１５〜１７の選択と回転方向によって定まる変速比が自動車トランスミッション１３内で設定される。
【００１７】
シフトゲートシリンダ１９はピストン２０を備えており、そのピストン２０がギヤシフト要素１０に連結される。その連結態様は、具体的には、シフト軸として形成されるギヤシフト要素１０が、回転可能であるが軸方向には固定される形で、ピストン２０に連結される連結要素２１に取り付けられ、かつ、シフトゲートシリンダ１９のピストン２０が軸方向に変位すると、ギヤシフト要素１０のシフトゲート位置ｓが、絶対値においてその変位に等しい量だけ軸方向に変位させられるような連結方式である。シフトゲートシリンダ１９は２つの圧力ライン３１、３２用の接続点を有しており、その圧力ライン３１、３２によって、シフトゲートシリンダ１９のピストン２０の上下の容積Ｖ１又はＶ２に制御油圧ｐを加圧することができる。制御ユニット１１が、容積Ｖ１、Ｖ２に制御圧力ｐを加圧することができる弁を作動させる。シフトゲートシリンダ１９のピストン２０は、さらに、圧縮バネとして形成されるシフトゲートバネ２２と相互作用する。シフトゲートバネ２２は、シフトフィンガ１８が第２のシフトロッド１６と係合するギヤシフト要素１０の休止位置を安定化する。この第２のシフトロッド１６は、ギヤシフト要素１０を回転することによって自動車トランスミッション１３の第１速又は第２速の変速段を実現することができる。
【００１８】
制御ユニット１１が、第１弁を開いて容積Ｖ１に制御圧力ｐを加圧し、一方容積Ｖ２は圧力除去されると、ピストン２０は、シフトゲートシリンダ１９の終端側のストッパまで、第１の方向に変位する。ピストン２０に連結されるギヤシフト要素１０も軸方向に変位して、特に、シフトフィンガ１８が、自動車トランスミッション１３の第３速及び第４速変速段に対応する第１のシフトロッド１５と係合するに至る。この場合、制御圧力ｐがピストン２０に加える力は、シフトゲートバネ２２のリセット力に対抗して作用する。シフトゲートバネ２２は、ピストン２０に連結される第１駆動要素２３と、自動車トランスミッション１３のハウジングに連結される第２駆動要素２４とによって圧縮される。
【００１９】
制御ユニット１１が、第２弁を開いて容積Ｖ２に制御圧力ｐを加圧し、一方容積Ｖ１は圧力除去されると、ピストン２０は、同様に、シフトゲートシリンダ１９の第２の終端側のストッパまで、第２の軸方向に変位する。ピストン２０に連結されるギヤシフト要素１０も又軸方向に変位して、特に、シフトフィンガ１８が、自動車トランスミッション１３の後退変速段に対応する第３のシフトロッド１７と係合する状態に至る。この場合、制御圧力ｐがピストン２０に加える力は、シフトゲートバネ２２のリセット力に対抗して作用する。シフトゲートバネ２２は、ピストン２０に連結される第３駆動要素２５と、自動車トランスミッション１３のハウジングに連結される第４駆動要素２６とによって圧縮される。この過程の間、第１駆動要素２３及び第２駆動要素２４はシフトゲートバネ２２から解放される。
【００２０】
制御ユニット１１は、同様に、ギヤシフト要素１０と回転方向に関して固定連結されるピストンを有するギヤ速度シリンダ２７を作動させるためにも設けられる。制御ユニット１１は、別の弁を開操作及び又は閉操作することによって、変速シリンダ２７のピストンを変位させ、その変位がギヤシフト要素１０の回転に変換される。ギヤシフト要素１０の回転は、上記のように、シフトフィンガ１８によって、シフトフィンガ１８が係合するシフトロッド１５〜１７の変位に変換される。
【００２１】
制御ユニット１１は、さらに、センサライン２８を介してシフトゲートセンサ２９に接続されており、そのセンサ２９は、ピストン２０又はギヤシフト要素１０のシフトゲートの軸方向位置ｓを感知してそれを制御ユニット１１に伝送する。制御ユニット１１は、さらに又インタフェース３０を備えており、それによって、自動装置を含む自動車の他のユニットと通信し、かつ、制御信号を受け取ることができる。
【００２２】
制御ユニット１１が、インタフェース３０を経由して、圧力測定プログラムを始動させるために供給される制御信号を受け取ると、制御ユニット１１のプログラム可能な計算ユニットが、その計算ユニット内で実行される圧力測定プログラムを始動させる。
【００２３】
圧力測定プログラムのシーケンスは、自動車トランスミッション１３のギヤ速度が係合されているか否かによって異なる。
【００２４】
自動車トランスミッション１３のギヤが係合されていなければ、制御ユニット１１は、第１弁を第１の時間ｔ１に開いて（図２）、第１容積Ｖ１を制御圧力ｐに連通させる。この過程で、制御圧力ｐは、弁の有限の貫流断面積を通って、約３００ｍｓの充填時間内にその飽和値まで上昇する。第２の時間ｔ２に、制御圧力ｐがピストン２０に加える力がシフトゲートバネ２２の予緊張力を超過し、その後はギヤシフト要素１０がその休止位置から変位させられる。ピストン２０及びギヤシフト要素１０は、ピストン２０が時間ｔ３にシフトゲートシリンダ１９の終端に当接するまで、第１の軸方向に変位する。その時点で、制御ユニット１１はテスト目的のためにギヤシフト要素１０を変位させたことになる。充填時間が経過すると、制御ユニット１１が時間ｔ４に出口弁を開いて、容積Ｖ１の圧力を抜く。制御ユニット１１の時間測定ユニット１４が時間ｔ４に時間測定を開始する。この場合、時間ｔ５までは、制御圧力ｐは、シフトゲートバネ２２がストッパ当接状態において発生するバネ力よりも大きい。このストッパ当接状態において発生するバネ力が、ピストン２０及びギヤシフト要素１０を、時間ｔ５に続く時間間隔内にその休止位置にリセットする。
【００２５】
シフトゲートセンサ２９が感知するシフトゲートの位置ｓは、時間ｔ６に、制御ユニット１１の記憶ユニット１２に保存されている限界値ｓ０未満に低下し、時間測定ユニット１４が時間測定を停止する。制御ユニット１１は、時間測定ユニット１４が測定した値を、特性変数Ｔとして記憶ユニット１２に保存する。
【００２６】
自動車トランスミッション１３のギヤが係合されていなければ、制御ユニット１１は同様の圧力測定プログラムを始動させる。このプログラムの場合は、上記の方法とは異なって、ピストン２０がシフトゲートシリンダ１９の終端に当接せず、シフトフィンガ１８が現時点で係合しているシフトロッド１５〜１７の窪みにおける遊びの範囲内で、シフトフィンガ１８が動く。それに応じて、この過程では、シフトゲートの位置ｓは僅かに数ミリメートル変化するだけである。係合している自動車トランスミッション１３の変速段に応じて、制御ユニット１１はその変速段に適合する限界値ｓ０を適用する。制御ユニット１１において、時間測定ユニット１４が測定した値に、個々の変速段の異なる充填容積が考慮された補正係数が乗ぜられる。制御ユニット１１は、補正された値を特性変数Ｔとして利用する。
【００２７】
特性変数Ｔは、容積Ｖ１及び時間ｔ４における制御圧力ｐの変化に対する、ギヤシフト要素１０の反応を特性化する。ギヤシフト要素１０が限界値ｓ０に到達するのに必要な時間はギヤシフト要素１０の動作速度によって定まるので、時間測定ユニット１４が測定する値は、同時に、ギヤシフト要素１０の動作速度又はリセット速度に対する特性変数Ｔである。特性変数Ｔはリセット時間をより正確に指定する。
【００２８】
割り当て表が制御ユニット１１の記憶ユニット１２に保存されており、制御ユニット１１の計算ユニットが、測定された特性変数Ｔに応じて、その割り当て表から保存された値を読み出すことができる。この保存された値は、通常、測定された特性変数Ｔを測定する結果をもたらす制御圧力ｐを示している。これによって、制御ユニット１１は、測定された特性変数Ｔを制御圧力ｐに割り当てる。制御ユニット１１は、決定された制御圧力ｐを、自動車のＣＡＮバス用のインタフェース３０を介して利用可能にする。
【００２９】
制御圧力ｐが決定されると、制御ユニット１１は、その制御圧力ｐを、記憶ユニット１２に保存され、かつ最低値を表す極限制御圧力ｐｍｉｎと比較する。決定された制御圧力ｐがこの極限制御圧力ｐｍｉｎよりも低ければ、制御ユニット１１は、対応する欠陥情報項目を、ＣＡＮバスを介して利用可能にし、この情報項目は自動車の緊急モードを作動させるに至る。
【００３０】
時間測定ユニット１４が、時間ｔ４及びｔ６間の時間間隔の代わりに、当業者には妥当だと見られる別の異なる時間間隔を測定するような、本発明の別の実施形態も考えることができる。さらに、容積Ｖ１、Ｖ２のいずれかにおける圧力を若干変化させることによって、特に、ピストン２０又はシフトフィンガ１８が終端ストッパまで移動することなくギヤシフト要素１０を僅かに変位させるように、制御ユニット１１を設けることも考えられる。制御ユニット１１が、記憶ユニット１２に保存される割り当て表によって、シフトゲートセンサ２９によって測定されるシフトゲートの反応から、システムの剛性つまり制御圧力ｐに関する結論を引き出すことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】自動車トランスミッションの自動装置を概略図で示す。
【図２】テスト過程中の、制御圧力と、シフト軸の休止位置からの軸方向変位との経時的変化を示す。
【符号の説明】
【００３２】
１０  ギヤシフト要素
１１  制御ユニット
１２  記憶ユニット
１３  自動車トランスミッション
１４  時間測定ユニット
１５  シフトロッド
１６  シフトロッド
１７  シフトロッド
１８  シフトフィンガ
１９  シフトゲートシリンダ
２０  ピストン
２１  連結要素
２２  シフトゲートバネ
２３  駆動要素
２４  駆動要素
２５  駆動要素
２６  駆動要素
２７  変速シリンダ
２８  センサライン
２９  シフトゲートセンサ
３０  インタフェース
３１  圧力ライン
３２  圧力ライン
ｐ  制御圧力
Ｔ  特性変数
ｐｍｉｎ  極限制御圧力
ｓ０  限界値
ｓ  シフトゲート位置
ｔ１  時間
ｔ２  時間
ｔ３  時間
ｔ４  時間
ｔ５  時間
ｔ６  時間
Ｖ１  容積
Ｖ２  容積
【図１】
2007534905.tif 000003
【図２】
2007534905.tif 000004
【国際調査報告】
2007534905.tif 000005
2007534905.tif 000006
2007534905.tif 000007
2007534905.tif 000008