(57)【要約】【課題】機械的ギアロックを備えることなく、２つのギア段が同時に係合されること、又は１つのギア段が係合される場合に別のギア段が係合されることを防止する。【解決手段】それぞれが異なる速度伝達比を定める複数のギア段（２４，２６，３６，３８）を有する特に自動車用の有段変速機（１６）を制御する方法（６０；８０）において、ａ）１つのギア段（２４，２６，３６，３８）が係合されることになるか否かを検出する段階と（ＳＩ；Ｔｌ，Ｔ３）、ｂ）実質的に前記有段変速機の入力回転速度（ｎE）に比例する実入力変数（ｎＥ）、及び実質的に前記有段変速機出力回転速度（ｎＡ）に比例する実出力変数（ｎＡ）を検出する段階と（Ｓ２；Ｔ４）、ｃ）前記実入力変数と前記実出力変数（ｎＥ，ｎＡ）との比と、前記ギア段（２４，２６，３６，３８）により定められることになる前記速度伝達比との間の偏差（ΔＲ）が、所定のタイムスパン（ｔ２−ｔｉ）の間に所定の許容範囲（ΔＲMAX）よりも小さいか否かを検査する段階と（Ｓ３；Ｔ４）、ｄ）前記偏差（ΔＲ）が前記所定のタイムスパン（ｔ２−ｔｉ）の間に前記許容範囲（ΔＲMAX）に無い場合に故障状態であると判定する段階と（Ｓ４；Ｔ５−Ｔ７）、を含むことを特徴とする方法。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれが異なる速度伝達比を定める複数のギア段（２４，２６，３６，３８）を有する特に自動車用の有段変速機（１６）を制御する方法（６０；８０）において、
ａ）１つのギア段（２４，２６，３６，３８）が係合されることになるか否かを検出する段階と（Ｓ１；Ｔ１，Ｔ３）、
ｂ）実質的に前記有段変速機の入力回転速度（ｎE）に比例する実入力変数（ｎE）、及び実質的に前記有段変速機出力回転速度（ｎA）に比例する実出力変数（ｎA）を検出する段階と（Ｓ２；Ｔ４）、
ｃ）前記実入力変数と前記実出力変数（ｎE，ｎA）との比と、前記ギア段（２４，２６，３６，３８）により定められることになる前記速度伝達比との間の偏差（ΔＲ）が、所定のタイムスパン（ｔ2−ｔ1）の間に所定の許容範囲（ΔＲMAX）よりも小さいか否かを検査する段階と（Ｓ３；Ｔ４）、
ｄ）前記偏差（ΔＲ）が前記所定のタイムスパン（ｔ2−ｔ1）の間に前記許容範囲（ΔＲMAX）に無い場合に故障状態であると判定する段階と（Ｓ４；Ｔ５−Ｔ７）、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記段階ａ）からｄ）は、他のギア段（発進ギア段）がすでに係合されている場合に実行されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記段階ａ）からｄ）は、前記実出力変数（ｎA）が所定の閾値よりも大きい場合に実行されることを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
１つのギア段（２４，２６，３６，３８）が、前記ギア段（２４，２６，３６，３８）に対応付けされたアクチュエータ（３４，４６）に供給される電気的作動電流が電流閾値よりも大きいか否かによって検出されたものに基づいて、係合されることになるか否かを検出することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
１つのギア段（２４，２６，３６，３８）が、前記ギア段を係合するためのシフト部材を動かす、検出された力に基づいて、係合されることになるか否かを検出することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
１つのギア段が、前記ギア段（２４，２６，３６，３８）を係合するシフト部材を作動する流体アクチュエータ（３４，４６）の、検出された流体圧に基づいて、係合されることになるか否かを検出することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記故障状態の判定後に（Ｔ７）、前記変速機の入力に連結されている分離クラッチデバイスが分離されたか否かが検出される（Ｔ５）ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
特に自動車用の有段自動変速機（１６）において早期の故障検出を行うための方法（６０，８０）であって、
１つのギア段（２４，２６，３６，３８）がすでに係合されている場合、前記有段自動変速機（１６）の複数のパラメータ（ｎE／ｎA，．．．）を監視及び検査することで、別のギア段（２４，２６，３６，３８）を係合する許容できない試行が行われたか否かが判定される、特に請求項１から７のいずれか１項に記載の方法に基づく方法。
【請求項９】
それぞれが異なる速度伝達比を定める複数のギア段（２４，２６，３６，３８）を有し、該ギア段（２４，２６，３６，３８）は関連のアクチュエータ（３４，４６）によって係合及び解放可能になっており、更に、前記アクチュエータを作動する制御デバイス（５０）を有する、特に自動車用の有段自動変速機（１６）であって、
請求項１から８に記載の方法（６０；８０）が前記制御デバイス（５０）で実行されることを特徴とする有段変速機（１６）。
【請求項１０】
前記有段変速機（１６）が、機械的なギアロックをもたないことを特徴とする請求項９に記載の有段自動変速機。
【請求項１１】
前記ギア段（２４，２６，３６，３８）が、同期シフトクラッチ（３０，３２，４２，４４）、特にロッキング同期デバイスによって係合可能であることを特徴とする請求項９又は１０に記載の有段自動変速機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、それぞれが異なる速度伝達比を定める複数のギア段を有する、特に自動車用の有段自動変速機を制御する方法に関する。
また、本発明は、それぞれが異なる速度伝達比を定める複数のギア段を有し、ギア段は関連アクチュエータによって係合及び解放できるようになっており、更にアクチュエータを作動する制御デバイスを有する、特に自動車用の有段自動変速機に関する。
【背景技術】
【０００２】
この形式の有段自動変速機は、特に、いわゆる自動変速機、いわゆるツインクラッチ式変速機、並びに他の複数クラッチ変速機を包含する。
【０００３】
全ての形式の有段変速機に関して、２つのギア段が１つの変速時に（又は、複数クラッチ変速機の場合、１つの部分変速時に）同時に係合することは回避されるようになっている。その理由は、このことが動力伝達装置のロッキング、結果的に駆動軸のロッキングを引き起こすことになるかである。
【０００４】
従来の手動変速式有段変速機においては、この目的のために機械的ギアロック又はギアロック機構が設けられている。
【０００５】
この形式の機械的ギアロックは、有段変速機のコスト高及び重量増につながる。更に、この形式のギアロックを使用すると、短時間でシフトを完了するのが難しくなる場合が多い。これは、機械的ギアロックが、一般に最初に全てのギア段が完全に解放された状態でのみギア段が係合できるように構成されているからである。
【０００６】
独国公開特許１９６  ０１  ６１８には、自動変速機の安全システムが開示されており、電気制御ユニットは、変速域外で入力変数、クラッチ、及びブレーキの故障を検出するようになっている。故障が比較的長時間にわたって存在する場合、代替ギアが係合される。これにより故障診断に入ることなく、できるだけ長時間の安全走行が保証される。
【０００７】
独国公開特許１９８  ５４  ２５４には、自動変速機の変速過程を制御する方法が開示されており、ギア段の係合及び解放は、路面勾配の関数として行われる。
【０００８】
独国公開特許１０３  １８  ４９８には、自動変速機を操作する方法が開示されており、アップシフト過程は、駆動輪のスリップが所定の制限値以下の場合にのみ引き起こされる。従って、適切でないギアへの変速を防止することができる。
【０００９】
更に、独国公開特許１９９  ０８  ８３１には、ギア段の検出方法が開示されており、種々のギア段に関するエンジン回転数と運転速度との基準比率がメモリに格納されている。運転時、プロセッサは、その都度、現在のエンジン回転数と運転速度との比率を求める。次に、プロセッサは、ギア信号の形態で、現在の比率に対応するギア段を指示する。ギア段の指示値は、試験走行時のテストチャートを編集するために評価することができるが、視覚的ギア段表示器を作動させるために使用することもできる。
【００１０】
更に、欧州公開特許１  ４６７  １２８には、同期過程を最適にすることを目的とした、ツインクラッチ式変速機の２つのクラッチの制御が開示されている。
【００１１】
最後に、独国公開特許１００  ３１  ７５４には、自動変速機の機械的ギアロックが開示されている。前記形式の自動変速機の別の機械的ギアロックは独国登録特許１９６  １５２  ６７で知られている。
【００１２】
【特許文献１】独国公開特許１９６  ０１  ６１８
【特許文献２】独国公開特許１９８  ５４  ２５４
【特許文献３】独国公開特許１０３  １８  ４９８
【特許文献４】独国公開特許１９９  ０８  ８３１
【特許文献５】欧州公開特許１  ４６７  １２８
【特許文献６】独国公開特許１００  ３１  ７５４
【特許文献７】独国登録特許１９６  １５２  ６７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
前述の背景技術に対して、本発明の目的は、有段自動変速機を制御するための改善された方法、有段自動変速機の早期故障検出を行う方法、及びこのような方法が実行される有段自動変速機を提供することであり、これにより、機械的ギアロックを備えることなく、２つのギア段が同時に係合されること、又は１つのギア段が係合される場合に別のギア段が係合されることを防止できる。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
前述の目的は、本発明に第１の態様によれば、それぞれが異なる速度伝達比を定める複数のギア段を有する特に自動車用の有段変速機を制御する方法において、
ａ）１つのギア段が係合されることになるか否かを検出する段階と、
ｂ）実質的に有段変速機の入力回転速度に比例する実入力変数、及び実質的に有段変速機出力回転速度に比例する実出力変数を検出する段階と、
ｃ）実入力変数と実出力変数との比と、ギア段により定められることになる速度伝達比との間の偏差が、所定のタイムスパンの間に所定の許容範囲よりも小さいか否かを検査する段階と、
ｄ）偏差（ΔＲ）が所定のタイムスパンの間に許容範囲に無い場合に故障状態であると判定する段階と、
を含む方法によって達成される。
【００１５】
前述の目的は、本発明に第２の態様によれば、特に自動車用の有段自動変速機（１６）において早期の故障検出を行うための方法であって、１つのギア段がすでに係合されている場合、前記有段自動変速機の複数のパラメータを監視及び検査することで、別のギア段を係合する許容できない試行が行われたか否かを判定するによって達成される。
【００１６】
最後に、前述の目的は、それぞれが異なる速度伝達比を定める複数のギア段を有し、該ギア段は関連のアクチュエータによって係合及び解放可能になっており、更に、前記アクチュエータを作動させるための制御デバイスを有する、特に自動車用の有段自動変速機であって、前記第１の態様又は前記第２の態様が制御デバイスで実行される有段変速機によって達成される。
【００１７】
本発明を用いることで、運転中に第２のギア段の係合につながる場合がある有段自動変速機の故障状態を早期に検出することができる。従って、機械的ギアロックを無くすことができる。
【００１８】
従って、有段自動変速機は軽量であり、低コストで作ることができる。また、特に発進ギア（ソースギア）を解放して目標ギアを係合する場合のオーバーラップ操作によって短い変速時間が可能になるので、機能的な改善がもたらされる。
従って、目的は全て達成される。
【００１９】
第１の態様に基づく発明による方法において、別のギア段（発進ギア段）が既に係合している場合に、ステップａ）からｄ）を実行することが特に好都合である。
別のギア段が既に係合しているか否かに関わりなく、特に係合されることになるギア段が、例えば運転速度及びエンジン回転速度の現在の状況に一致するか否かを検査するために、本発明による方法を実行することは一般に理にかなっているが、ギア段が既に係合している場合にこの方法の検査を実行することは特に好ましい。
これによって、故障により、別のギア段に係合する試みが偶発的に行われるか否かを早期に検出できる。
【００２０】
第１の態様に基づく本発明による方法において、ステップａ）からｄ）は、実出力変数が所定の閾値よりも大きい場合に実行されることが好都合である。
これによって、本発明による方法は、有段変速機が駆動力を発生するために実際に使用されている場合にのみ、つまり、例えば自動車が所定の最低速度（閾値に対応する）で走行中の場合にのみ実行される。これは、危険状態が、自動車が所定の最低速度にある場合に２つのギア段が係合する結果としてのみ発生し得るという理由によるものである。
全体的には、作動されるギア段の対応するシフトクラッチによって、偶発的に別のギア段の係合を要求する状態が検出される場合に好都合である。
ロッキング同期デバイスとしてシフトクラッチを解放する場合、別のギア段の係合は、ロッキング抑制のために最初は阻止される。これは、別のギア段においてこの時点では回転速度差があるという理由による。
【００２１】
一方で、上述の試みの場合、ロッキング同期デバイスには不必要に負荷がかかっているはずである。他方で、もちろん、アクチュエータが、ロッキング同期デバイスの負荷限界に打ち勝つこと、（例えば、同期リングを非常に長時間にわたって押すことにより）ロッキング抑制を「打ち破る」ことが考えられる。
これを防止するために、検査（ギア段が係合されることになるか否かの検出）を早期に行うことで、危険な状況、又は同期デバイスにダメージを与える状況が発生する前に、別のギアを係合する試みを確実に阻止できる。
【００２２】
第１の態様に基づく方法において、監視は、別のギア段の速度伝達比が実際の状態に「適当」か（例えば、自動車の速度及びエンジン回転速度が「適当」か）否かに関して実行される。過渡状態が短時間の間にたまたま「適切」であることを避けるために、現在の運転状態が所定のタイムスパンにわたって「適当」であるか否かを検査する。この場合にのみ別のギア段の係合が適切であると見なすことができる。この場合、故障は、例えば、発進ギアの解放を検出するためのセンサであって故障しているセンサからもたらされる場合がある。これは、比較的長時間にわたって、係合されることになるギア段に関する駆動側の実際の状態がその速度伝達比に一致する場合に、ロジック規範に基づいて他のギア段が係合されない可能性があるという理由による。
【００２３】
しかしながら、別のギア段が係合されることになるか否かを検出する更に別の可能性もある。一般に、これらの種々の可能性は、本方法の第１の態様に基づくステップｃ）における速度伝達比検査の代わりに、各々の場合に独立して用いることができる。しかしながら、これらの検出方法は、相互に組み合わせて種々の故障の中で最も可能性の高い故障を検出して対処することが好ましい。
【００２４】
従って、例えば、第１の態様に基づく方法は、ギア段が係合されることになるか否かを検出する場合、ギア段に割り当てられたアクチュエータに供給される電気作動電流が電流閾値よりも大きいか否かを検出することが好都合である。このことは、この形式のアクチュエータに特に電流閾値よりも大きな値（通常、それ以下では関連シフトクラッチの作動が期待できない）の電流を供給すると、ギア段は、必然的に係合するはずである（例えば、関連のシフトロッドは移動するはずである）という理由によるものである。
【００２５】
別の好都合な実施形態によれば、ギア段を係合するシフト部材を動かす力に基づいてギア段が係合されることになるか否かが検出される。
ここでは、力検出は、アクチュエータの作動電流によって間接的に行うことができるが、この力検出はアクチュエータシステム上の別個の力／圧力センサによっておこなうこともできる。
【００２６】
別の好ましい実施形態において、ギア段が係合されることになるか否かはギア段を係合するシフト部材を作動する流体アクチュエータの圧力に基づいて検出することができる。
流体アクチュエータ、例えば油圧アクチュエータをアクチュエータとして使用する場合、ギア段を係合する押圧力は、例えば流体圧又は油圧によって間接的に検出できる。
もちろん、シフトクラッチ（シフトスリーブ、シフトロッド）の移動を監視することも可能である（例えば、接触センサ又はホールセンサ等の非接触センサによって）。
【００２７】
また、全体的には、故障状態の検出後、変速機の入力側に連結された分離クラッチデバイスが分離状態にあるか否かを検出することが好都合である。
分離クラッチデバイスが分離状態にないと判定された場合、自動車を即座に停止する必要がある深刻な故障状態にはないと判断することができる。実際には、このような故障状態は、係合過程の進行不足として最初に評価することができる。
変速機の入力側に連結された分離クラッチデバイスが分離状態にあるか否かは、通常、センサを用いて検出する。
【００２８】
故障状態の発生時にクラッチセンサが故障している可能性がある。従って、本発明による方法との関連において、分離クラッチデバイスが分離されているか否かの検出は、エンジン回転速度及び変速機入力回転速度が所定の許容ウインドウ内に存在する時間によって検出する。故障状態の発生時、変速機入力回転速度及びエンジン回転速度の繰り返し検査により、分離クラッチデバイスが解放されていると判定され、発生故障は深刻な故障として評価されるはずであり、それ以上のダメージを避けるために、運転停止を行うことが好ましい。
ここにおいて、例えば全てのアクチュエータを遮断すること、例えば全てのアクチュエータのスイッチを電流無し状態に切り替えることが可能であり、従来から組み込まれている「フェイルセーフ」機構によって危険な状況を避けることができる。
【００２９】
自動車において、このような状況は一般に警告メッセージで知らせるようになっており、欠陥システム従って車両は安全な状態になる。極端な場合、これにより車両は停止（故障）状態になる。
本発明の有段自動変速機において、有段変速機が機械的ギアロックをもたないことは特に好都合である。
また、この変速機においては、ギア段が、同期シフトクラッチ、特にロッキング同期デバイスによって係合可能な場合は特に好都合である。その理由は、この形式のシフトクラッチを用いて、比較的簡単な方法で（例えば、押圧力により）、ギアを係合する試みが行われている否かを検出できるからである。
【００３０】
また、有段自動変速機は、例えばいずれの場合にも異なるギア段グループを駆動する２つのシフトドラムである、お互いに独立して作動可能な少なくとも２つのアクチュエータを有することが好ましいことは自明である。また、別の方法として、異なるアクチュエータを、各々のシフトクラッチパックに、又はこの形式のシフトクラッチパックを作動する各々のシフトロッドに設けることも可能である。
しかしながら、本発明は、一般に有段変速機のギア段が中央シフトシャフト等によってシフトされる場合にも好都合である。
本発明をツインクラッチ式変速機（又は、任意の他の複数クラッチ変速機）に用いる場合、異なる部分変速機に属する複数のギア段の同時に起こる係合は許可されるのみならず望ましい。
【００３１】
ツインクラッチ式変速機において、一方の部分変速機の第２のギアの係合は禁止（保持）する必要がある。他方の部分変速機の第２のギアの係合は、前述のように、可能（非保持）であるが、本発明による故障診断法によって正確性（目標ギアでの正確な速度伝達比）を監視する。目標ギアの速度伝達比が不正確な場合、一方では、クラッチの過剰な回転速度及び駆動ディスクの破壊という危険があり、他方では、クラッチを過剰な回転速度で閉じると、エンジンの破壊又は後車軸の回転という危険がある。これは、本発明による故障診断法によって保護することができる。同じことは、非オーバーラップシフトの自動変速機にも当てはまる。
【００３２】
本発明による方法又は本発明の好適な実施形態により、有段自動変速機の以下の故障の少なくとも１つのいずれをも検出（診断）すること及び好適に対処することが可能である。
−シフトフォークの破損といったシフト部材の破損、
−センサ故障、例えば、解放されることになるギアのセンサは、ギアが依然として係合されていても、もはや係合されていないという信号を出す、
−ソフトウェア故障、
−配線故障（例えば、流体アクチュエータのバルブ、又は電気モータアクチュエータには不所望の場合であっても電流が供給される）、
−制御ユニットハードウェア故障。
【００３３】
本発明による方法は、ギア段が係合されることになることが検出された場合に実行されることが好ましい。
従って、目的とする実際の速度伝達比を検査することで、間違ったギア段が偶発的に係合されること、又はギア段が好ましくない時間又は好ましくない境界条件で係合されることを防止できる。
これによって、特に、ギア段が既に係合している場合に別のギア段が偶発的に係合することを防止することができる。
【００３４】
前述の特徴及び以下に説明される特徴は、それぞれの場合に示される組み合わせのみならず、本発明の範囲を逸脱することなく別の組み合わせで又は単独で使用できることは自明である。
本発明の例示的な実施形態は図に示されており、以下の詳細な説明に述べられている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
図１において、自動車、特に乗用車のための自動化動力伝達装置は、全体として１０で示されている。
動力伝達装置１０は、内燃エンジン１２等の駆動エンジンと、駆動エンジン１２の出力に連結されている分離クラッチ１４と、分離クラッチ１４の出力に連結されている有段自動変速機１６とを備えている。
有段変速機１６の入力軸１８は、分離クラッチ１４の出力部材に連結されている。入力軸１８の回転速度、つまり駆動エンジン１２の回転速度はｎEで示されている。分離クラッチ１４の入力部材の回転速度はｎMで示されている。
【００３６】
有段変速機１６は、入力軸１８に平行な中間軸２０と、入力軸１８に対して同軸に配置されており回転速度がｎAである出力軸２２とを備えている。
また、有段変速機１６は、少なくとも１つの第１のギアセット２４及び１つの第２のギアセット２６を備えており、これらは第１のシフトクラッチパック２８を用いて係合及び解放することができる。
第１のシフトクラッチパック２８は、第１のギアセット２４をシフトする第１のシフトクラッチ３０と、第２のギアセットをシフトする第２のシフトクラッチ３２とを備えている。
シフトクラッチパック２８は、第１のアクチュエータ３４により自動的に作動可能である。
【００３７】
また、有段変速機１６は、シフトクラッチパック４０によりシフト可能な第３のギアセット３６及び第４のギアセット３８を備えている。更に詳細には、第２のシフトクラッチパック４０は、第３のギアセット３６のための第３のシフトクラッチ４２及び第４のギアセット３８のための第４のシフトクラッチ４４を備えている。
シフトクラッチ３０，３２，４２，４４は、いずれの場合もロッキング同期クラッチとして設計されている。
第２のシフトクラッチパック４０は、第２のアクチュエータ４６により作動可能である。
【００３８】
また、分離クラッチ１４を作動させる第３のアクチュエータ４８を備えており、該第３のアクチュエータ４８は概略的に示されている。
アクチュエータ３４，４６，４８は、上位制御アルゴリズムにより作動する制御デバイス５０によって作動される。
有段変速機１６は、不変駆動出力５２を備えた変速機として示されている。
【００３９】
しかしながら、有段変速機１６は、不変駆動入力を備えた通常の配列として設計できることが明白である。
更に、動力伝達装置１０は、ツインクラッチ式変速機として設計することもできる。この場合、単一の分離クラッチ１４は２つのクラッチに置き換え、単一の入力軸１８は２つの通常は同軸の入力軸に置き換える。ギアセット２４，２６，３６，３８の各々は、いずれの場合にも１つのギア段に対応する。ギアの段数は単に例示的なものである。
有段変速機１６は機械的ギアロックを備えていない。従って、機械的視点から２つ以上のギア段が同時に係合することが可能である。
しかしながら、運転時、このことは制御デバイス５０の電子制御方法によって防止されるので、有段変速機１６は、「電子」又は制御で実行されるギアロックを備えることになる。
【００４０】
例えば、アクチュエータ３４，４６は、それぞれのシフトクラッチパックに関する別個のアクチュエータとして組み込むことができる。しかしながら、アクチュエータ３４，４６は、例えば、２つのシフトドラムによって構成することもできる。また、アクチュエータ３４，４６は、中間シフト軸を作動させるための別個のアクチュエータによって構成することも可能である。
しかしながら、少なくとも２つのアクチュエータがお互いに別々に作動可能な有段変速機１６の実施形態が特に好ましい。これにより、結果的に変速時間を短くする目的で、発進ギアの解放と目標ギアの係合がオーバーラップする形態でもって、ギア変更を行うことが可能になる。
【００４１】
図２は、本発明による方法の第１の実施形態のフローチャートであり、フローチャート全体は６０で示されている。
フローチャート６０は、有段自動変速機１６に関し、特に故障状態の早期検出に関する制御方法を構成しており、スタートステップの後の、ギア段が係合されることになるか否かを検出するステップＳ１を有している。
ここで、ステップＳ１は、制御デバイス５０の通常の作動信号とは独立して（つまり、制御デバイス５０のメインプログラム中の、例えばギアが係合されることになるフラグや信号とは独立に）実行されることが好ましい。
【００４２】
実際には、ギア段が、実行されることになる以下の個別の検出ステップの少なくとも１つ、しかしながら好ましくは任意の所望の組み合わせに基づいて、係合されることになるか否を独立して検出する。
−ギア段のアクチュエータシステムが作動されるか否か、つまり流体アクチュエータの作動バルブの電流又は電動アクチュエータの電流が所定の閾値を超えたか否かを検出する、
−センサシステムが、関連ギア段のシフト部材の移動を知らせる、
−力／圧力センサを設け、関連ギア段のシフトクラッチの押圧力を測定する、
−関連ギア段のシフトクラッチを作動する流体アクチュエータの流体圧を監視する。
【００４３】
ステップＳ１において、有段変速機の全ギア段を照会することが好ましい。
ステップＳ１において、ギア段が係合されることになることが検出されなかった場合（ステップＳ１でＮ）、実行される故障検出に関して正常状態であり、プログラムはスタートに戻る。
ギア段が係合されることになることを検出した場合（ステップＳ１でＹ）、次に、ステップＳ２において実質的に有段変速機１６の入力回転速度ｎEに比例する実入力変数、及び実質的に変速機の出力軸２２の出力回転速度ｎAに比例する実出力変数を検出する。つまり、ステップＳ２では、自動車がどれぐらいの速度で移動しているかを検出して、有段変速機１６の入力回転速度ｎEを検出する。
【００４４】
後続のステップＳ３において、実入力変数と実出力変数の比と（これは変速機の現在の度伝達比と言うことができる）、ギア段で定めることができる速度伝達比との間の偏差ΔＲが所定のタイムスパンにわたって所定の許容範囲よりも大きいか否かを検査する。
測定は所定のタイムスパン（例えば、１００から２０００ミリ秒の範囲とすることができる）にわたって行われるので、結果的に過渡状態による不正確な評価を確実に防止できる。
偏差ΔＲが継続的に所定のタイムスパンにわたって所定の許容範囲よりも大きくない場合（ステップＳ３においてＮ）、現在の速度伝達比が係合されることになるギア段の速度伝達比に適合していると見なし、正常状態にあると見なす。本方法はスタートに戻る。ギア段は係合可能になる。
【００４５】
他の場合、つまり偏差ΔＲが所定のタイムスパンにわたって所定の許容範囲よりも大きい場合、つまり係合されることになるギア段の速度伝達比が現在の状態に一致しない場合（ステップＳ３においてＹ）、ステップＳ４において故障状態にある判定する。
ステップｃ）及びｄ）は、例示的に図３の線図に基づいて説明できる。
図３の線図において、偏差ΔＲは時間に対してプロットされている。例示的に所定のタイムスパンｔ２−ｔ１に対応しており、所定の最大偏差ΔＲMAXも同様に示されている。
【００４６】
従って、所定のタイムスパンに関して、所定の許容範囲を示すウインドウ７２を規定する。
ΔＲ値が全期間でウインドウ７２内にある場合（例えばΔＲ1）、故障状態では無い。
同じことがΔＲMAX値を確かに短時間超えるが所定のタイムスパンｔ２−ｔ１の全てではない例えばΔＲ2にも当てはまる。
【００４７】
対照的に、ΔＲ3の時間プロファイルの場合、偏差ΔＲ3が所定のタイムスパンの全てにわたって許容ウインドウ７２の範囲外にあるので故障状態にあると判定する。
図３の実例において、時間プロファイルラインΔＲ1からΔＲ3は、単に概略的な特性であり、有段変速機の実際の比率を示すものではなく、図２のような発明による方法の作動モードを例示するものとして理解されたい。
【００４８】
図４は、本発明による方法の別の実施形態を示し、本方法は８０で示されている
方法８０は、図２の方法６０の全体シーケンスに対応しており以下に相違点のみを示す。
方法８０において、スタートステップの後に、ギア段のシフトクラッチが押圧されているか否かを問い合わせるステップＴｌが実行される。これは、例えば、バルブへの電流供給により、電動アクチュエータの電流により、又は圧力センサ等により間接的に実行することができる。
【００４９】
係合されることになるギア段が無いことを検出すると（ステップＴ１においてＮ）、ステップＴ２の状態は正常と判定して本方法はスタートに戻る。
しかしながら、ステップＴ１において、シフトクラッチが押圧状態にある又はアクチュエータシステムが作動状態にあると判定すると、ステップＴ３において、係合されることになるギア段のシフトクラッチが移動するか否かを問い合わせる。
ここで、特定のウインドウ内での移動は静止していると見なす。しかしながら、比較的長時間の移動が発生した場合、本発明の方法は、シフトクラッチが押圧されているだけでなく移動したことを検出するようになっている。ここでは、例えば、ロッキング同期デバイスとして設計されたシフトクラッチのロッキング状態が克服される。
【００５０】
ステップＴ３においてＹの場合、再度、全てが正常に行われていると判定する。アクチュエータシステムの作動時に、シフトクラッチが所定時間にわたって移動していないことが検出されると（ステップＴ３においてＮ）、いわゆる係合スタック状態（”Ｅｉｎｌｅｇｅｈａｎｇｅｒ”）が起きている可能性がある（係合過程における瞬間的な前進停止）。
この場合、ステップＴ４において、現在の速度伝達比（入力回転速度ｎE及び出力回転速度ｎAを用いて検出）が関連ギア段の速度伝達比に適合するか否かを検査する。
ステップＴ４においてＹの場合、単に短時間の係合スタック状態が起きたことが検出されるが、機能は他の点では正常であり、ステップＴ２で正常と判定する。
【００５１】
しかしながら、現在の速度伝達比が、係合されることになるギア段に適合しない場合（ステップＴ４においてＮ）、明らかに故障が起きている。
図２に基づく本方法の第１の実施形態において、本方法は故障状態を判定すると終了となり、別の適切な処置が開始される。
しかしながら、方法８０の好適な実施形態の説明においては、これに続いて更なるステップＴ５が実行され、これに基づいて、問題が非分離クラッチ１４に起因する可能性があるか否かが検出される。
【００５２】
ここでは、制御デバイスに存在し得る何れの「クラッチ解放」信号も考慮しない。実際には、エンジン回転速度ｎM及び変速機入力回転速度ｎEを検査する。偏差が所定の許容ウインドウ内にある場合、クラッチは解放されず（例えば、故障したクラッチセンサからの対応する信号にもかかわらず）、むしろ締結される。この場合、基本的に運転操作を妨げることになる問題は存在しないと見なし、むしろこの場合は運転を継続できる。ステップＴ５においてＹの場合、ステップＴ６において、故障状態は、分離クラッチ１４が締結される限り容認する。
しかしながら、分離クラッチ１４の検査が、発生した故障状態が分離クラッチ１４に起因しないことを示す場合（ステップＴ５においてＮ）、ステップＴ７において、考慮すべき故障状態であると判定する。
ここでは、作動上の安全状態を作り出すことが好ましく、例えば、シフトを禁止する。シフトクラッチ用アクチュエータは、フェイルセーフ状態になり、例えば無電流状態に切り替えられる。
【００５３】
従って、図４の方法８０によって、シフトフォーク破損といった単一故障、係合されることになるギア又は解放されることになるギアのセンサ故障、ソフトウェア故障、配線故障、又は制御ユニットのハードウエア故障等の故障状態を検出することができる。更に、故障状態の検出時に、安全性を維持するための適切なシーケンスステップを実行できる。
一般に、本発明による方法は、変速機入力回転速度ｎE及び変速機出力回転速度ｎA（又は、これらに比例するパラメータ）が検出される全ての有段自動変速機に適用できる。
同時に配線及び／又は制御ユニットの故障が検出される場合には、シフトロッド、シフト軸、又はシフトドラムにおいて、追加の電流検出、圧力検出、及び／又は力検出をそれぞれ行うことができる。本方法は、機械的ギアロック（ギアロッキング機構）を備えていない有段変速機に使用することが好ましいが、本方法は、シフトフォークの破損は同様に発生するので、このようなギアロックを備える有段変速機にも使用可能である。
【００５４】
しかしながら、全体としては、本発明の方法６０，８０により機械的ギアロックを排除できることは好都合である。２つ以上のギアが同時に係合することが防止される。
本発明の方法６０，８０は、（自動車の走行中に）有段変速機１６によって駆動力がもたらされる場合にのみ実行されることが好ましいことは明白である、また、方法６０，８０は、例えば２，４，１０，．．．，３２０ミリ秒毎に周期的に実行されることは明白である。
本発明の方法により駆動軸のロッキングが回避されることが好都合である。
ロッキング同期デバイスが、別のギアが係合するのを所定の最小回転数以上で所定時間にわたって既に阻止している場合でも、本発明の方法は、同期デバイスの負荷限度を超えないように実行される。
【００５５】
更に、全体的な理解のために、以下に特定の実施形態についての、有段変速機のシフトクラッチパック用の個々のシフトロッドの流体作動に関して説明する。
個々のシフトロッド用流体アクチュエータのバルブに電流を供給すると（閾値以上の電流又は力、つまり、電流供給に対する反応が見込まれる値以上の値）、ロジックに基づいて、関連シフトロッドも移動するはずである。このシフトロッドが移動しない場合、ギアを係合することも解放することもできない。これはセンサ故障の場合でもある。ギアを解放できない場合、現在の速度伝達比は、現在移動していないと診断されたギアに一致するはずである。この場合、係合スタック状態にある。係合スタック状態の場合、別のギアを係合しない状態で、速度伝達比は非同期ギアに一致するかしないかのどちらかである。しかしながら、速度伝達比が、比較的長時間（所定のタイムスパンｔ２−ｔ１）にわたって非同期ギア段以外のギア段に一致することは不可能であるか、又は少なくとも極めて起こりにくい。しかしながら、関連シフトロッドが静止していると検出され電流が供給されるギア段以外のギア段を係合すると、速度伝達比は既に係合されているギアに一致するはずである。このような故障が検出されると、シフトを中断してアクチュエータシステムを停止する必要がある。前述のように、さらに特殊なケースは非分離クラッチである。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明による有段自動変速機の実施形態の概略図である。
【図２】本発明による実施形態の方法のフローチャートである。
【図３】時間に関する意図された速度伝達比と実際の速度伝達比との間の偏差を示す図表である。
【図４】本発明による別の実施形態の方法のフローチャートである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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