(57)【要約】  本発明は同期のためにトランスミッションシャフトの実際回転数に基づき被同期シャフトの目標回転数を決定し、決定された目標回転数が被同期シャフトに生じるようにトランスミッションブレーキを制御及び／又は調整するマニュアルトランスミッションのトランスミッションブレーキの制御及び調整方法に関する。この方法は、トランスミッションブレーキの制御及び調整を純トランスミッション同期だけでなく、ドライブトレイン関連の補助機能の遂行のためにも使用することを特徴とする。このドライブトレイン関連機能に共通するのは、追加ハードウエア費用なしで又は最低の追加ハードウエア費用だけで済み、従ってほとんどコストをかけずに実現されるが、トランスミッションブレーキの機能範囲とともに実用的価値を著しく高めることである。特にシフト操作の快適性と速度、センサ、クラッチ、メインクラッチ及びエンジン制御部のエラー状態の防止又は認識、トランスミッションの望ましくない状態の回避が大幅に改善される。また例えば補助ユニットの操作の際にこれまで考慮されなかった副次的条件を考慮し、有利に調節することが可能である。【特許請求の範囲】
【請求項１】
同期のためにトランスミッションシャフトの実際回転数に基づいて被同期シャフトの目標回転数を決定し、決定された目標回転数が被同期シャフトに生じるようにトランスミッションブレーキを制御及び／又は調整するマニュアルトランスミッションのトランスミッションブレーキの制御及び調整方法において、
トランスミッションブレーキの制御及び調整を、純トランスミッション同期だけでなく、ドライブトレイン関連の補助機能の遂行のためにも使用することを特徴とする方法。
【請求項２】
ブレーキトルクの制御及び／又は調整の際に、トランスミッションと結合された補助ユニットの慣性質量に原因するトルクを考慮し、トランスミッション遊び歯車とトランスミッションシャフトの間のクラッチを締結して、トランスミッションブレーキによりパワーテークオフを制動することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
トランスミッションの同期のために使用されるトランスミッションブレーキが車両の意図せぬ動き出しを防止するための特別なモードで使用されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
車両の意図せぬ動き出しの防止のための機能が、車両の往復運動によるくぼみ脱出機能の実現のために使用されることを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
トランスミッションと車両駆動エンジンの間のメインクラッチによってトランスミッションに導入されるトルクが、トランスミッションブレーキの制御によって完全に又は部分的に補償されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
メインクラッチの急速な締結の際の行過ぎに原因してメインクラッチによりトランスミッションに導入される不要に高いトルクが、トランスミッションブレーキのブレーキトルクの調整によって少なくとも部分的に補償されることを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項７】
トランスミッションブレーキにより連続的又は脈動的ブレーキトルクをトランスミッションシャフトに働かせることによって、トランスミッションの歯の山と山が向き合う位置を取り除くことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
トランスミッションブレーキを適宜に制御又は調整することによって、メインクラッチのクラッチ移動距離信号の合理性を検査及び／又は検定することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
メインクラッチによりトランスミッション入力軸に伝達されるトルクを適宜に制御することによってトランスミッションブレーキを検定し、及び／又はトランスミッションブレーキの操作信号と生じるブレーキトルクの間の関連の合理性を検査することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
トランスミッションブレーキが働かせる所定のブレーキトルクによって、エンジン制御部が送出するエンジントルク信号の合理性を検査及び／又は検定することを特徴とする請求項１乃至９いずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
トランスミッションブレーキを適宜に制御することにより、トランスミッションが中立位置にあるか否かを検査することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
回転数勾配の調整のために、被制動トランスミッションシャフトの目標回転数と実際回転数の間の回転数差のほかに、トランスミッションブレーキの構造又は操作条件に基づく少なくとも１つの限界値、特に最大許容回転数勾配及び／又は温度限界値も考慮することを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
制動される慣性質量及び／又は解消される回転エネルギーに応じてブレーキトルクを制御又は調整することを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
所望のシフト速度又は所定のシフト快適性のための設定値と解釈される少なくとも１つのパラメータに応じてブレーキトルクを制御又は調整することを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
現在制動しようとする質量の既知の慣性モーメント及び／又はトランスミッションブレーキに現存する回転数勾配を組み入れることによってトランスミッションブレーキトルクの調整を行い、さらに選択によっては被制動質量の自然な回転数勾配及び／又はトランスミッションの温度を考慮することを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１６】
少なくともエンジン自体がブレーキトルクを供給し（例えば惰行運転）、メインクラッチを切ったときにトランスミッションブレーキが作動するようなエンジン運転条件のもとで、メインクラッチが締結され又は締結状態を保ち、もしくはスリップ結合され又はこの状態を保ち、調整されるトランスミッションブレーキトルクを決定するときに、メインクラッチがトランスミッションに導入するエンジンブレーキトルクを考慮することを特徴とする請求項１乃至１５のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は請求項１の上位概念に基づく、マニュアルトランスミッションのトランスミッションブレーキの機能の拡張のための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
マニュアルトランスミッションはかなり以前から様々な種類の自動車に利用されている。その場合支配的な構造は、トランスミッションの入力軸のトルクがカウンタシャフトに、そこから出力軸に伝達されるいわゆるカウンタシャフト型である。シャフト上に変速段の数に相当する数の歯車列がある。そして各歯車列は少なくとも１個の遊び歯車を有する。遊び歯車はシャフトに回転運動可能に支承され、こうして異なる変速比の歯車列の同時かみ合いを可能にする。変速段に挿入すると、当該の変速段の歯車列の遊び歯車は連結装置によって当該のシャフトと回転不能に結合され、こうして入力軸からカウンタシャフトを経て出力軸に至るトルクの流れが可能になる。
【０００３】
僅かな総体積と僅かな部品費で高いトルクの伝達を可能にするために、かみ合い式連結装置又はクラッチがほとんど例外なく使用される。トランスミッションを迅速に、衝撃なく、僅かな騒音及び摩耗でシフトするために、変速段への挿入の際にかみ合い式連結装置によって互いに回転不能に結合される部材が少なくともほぼ同じ回転速度で回転することを保証しなければならない。この同期のためにトランスミッション内部に小型の摩擦クラッチを使用することができる。その場合少なくとも歯車列ごとに１個の専用クラッチが同期のために設けられる。
【０００４】
ところがトランスミッションの入力回転数と出力回転数の比を適当に調整して同期を行うことによって、トランスミッション部品の費用と個数を減少することができる。トランスミッションの出力軸は通常、車両の被駆動輪と常に伝動結合されているから、その回転速度は車両の走行速度に左右される。それ故トランスミッションの入力側の回転速度を適当に適応させることによって同期を行うのが普通である。例えばダウンシフト操作でシャフトの加速が必要な場合は、車両の駆動エンジンとメインクラッチによってこれが行われる。シャフトの所要の制動のために、トランスミッションブレーキが設けられる。これはたいていドライブトレインの入力側部分でトランスミッションケースの中に又はトランスミッションに直接隣接して配置され、例えばカウンタシャフトに作用する。その場合トランスミッションブレーキには、アップシフト時にトランスミッションの入力側をほぼ同期回転数まで減速する役目がある。
【０００５】
以下で別に明示しない限り、クラッチは常にトランスミッション内部のクラッチを意味する。このクラッチはシャフトと遊び歯車の間のトルク伝達を可能にし、必ずというわけでないがたいていかみ合いクラッチである。これに対してマニュアルシフト車で通常クラッチペダルにより操作され、駆動エンジンとトランスミッションの間でトルク伝達を行わせるクラッチは、メインクラッチと称する。
【０００６】
トランスミッションブレーキは油圧、空気圧により又は電磁式に操作することができる。場合によっては制御なしのトランスミッションブレーキでも十分であるが、ブレーキ力が調整可能なトランスミッションブレーキは実際に大きな利点をもたらす。このようなトランスミッションブレーキは例えば２個の二方弁により空気圧で操作されるブレーキとして設計され、固定変速比でカウンタシャフトと結合される。
【０００７】
トランスミッションブレーキによる同期は自動車用自動化マニュアルトランス
ミッションで簡単に実現されるが、同期用トランスミッションブレーキの機能原理をマニュアルシフト・トランスミッション及び自動車に用いられないトランスミッションにも応用することができる。
【０００８】
トランスミッションブレーキはドイツ特許公開ＤＥ１９６５２９１６Ａ１により公知である。この場合はトランスミッションの検出された出力回転数と予選択した変速比の知識から目標接続回転数が決定され、目標接続回転数が検出された実際回転数より低い場合は、目標減速勾配が決定され、弁により設定される。トランスミッションブレーキの制動作用によりカウンタシャフトが目標接続回転数に到達した後に、変速段に挿入され、ブレーキが解放される。この解決策は通常のシフト操作の同期を制御するのに適しているが、制御に関しては最小限必要な基本機能に限られており、この種のブレーキの技術的可能性を十分に汲み尽くしていない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
こうした背景のもとで本発明の根底にあるのは、追加のハードウエア費用をあまり掛けずにこのブレーキの機能を大幅に拡張する、トランスミッションブレーキの制御又は調整方法を提示する課題である。言葉の簡素化のために、以下で「制御」の概念は「調整」の概念を併せて包含するものとする。詳しくは制御であるか、調整であるかは文脈で明らかであり、又はこの種の制御の具体的な構成で決まる。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この課題の解決は主請求項の特徴により明らかであり、本発明の有利な改良と発展が従属請求項に見られる。
【００１１】
本発明の根底には、ハードウエア費用をあまり増加せずにトランスミッションブレーキの機能範囲を拡張することによって、シフト操作の快適性と速度、センサ、クラッチ、メインクラッチ及びエンジン制御装置のエラー状態の防止又は認識並びにトランスミッションの望ましくない状態の回避を大幅に改善することができるという認識がある。さらに例えば補助ユニットの操作の際に従来考慮されなかった副次的条件を考慮し、有利に調節することが可能である。
【００１２】
そこで本発明は、同期のためにトランスミッションシャフトの実際回転数に基づき被同期シャフトの目標回転数を決定し、決定された目標回転数が被同期シャフトに生じるようにトランスミッションブレーキを制御及び／又は調整するマニュアルトランスミッションのトランスミッションブレーキの制御及び調整方法から出発する。上記の課題の解決のために、本発明はさらにトランスミッションブレーキの制御が純トランスミッション同期だけでなく、ドライブトレイン関連の補助機能を遂行するためにも使用されるものとする。
【００１３】
このドライブトレイン関連の補助機能は従属請求項に詳しく示されている。それに共通するのは、この補助機能が追加のハードウエア費用なしに、又は最小限の追加費用だけで済まされ、従ってほとんどコストをかけずに実現され、しかもトランスミッションブレーキの機能範囲、それとともに実用的価値を著しく高めることである。
【発明の実施の形態】
【００１４】
第１の実施形態で本発明の定めるところでは、ブレーキトルクの制御及び／又は調整の際に、トランスミッションと結合されたパワーテークオフの慣性質量に基づくトルクを考慮し、クラッチを締結してトランスミッションブレーキによりパワーテークオフを制動する。ここでパワーテークオフとは、車両の駆動輪と連動する慣用の変速段のほかに、車両の駆動エンジンによるユニット又は機器の運転を可能にするトランスミッション出力軸を意味する。なおユニット又は機器は停車時又は走行運転中に使用するために設けることができる。
【００１５】
トランスミッションに連結されたパワーテークオフ又はパワーテークオフと結合されたユニット又は機器は、種類と運転条件によっては大きな回転質量を有する。この回転質量はトランスミッションの出力側に連結してメインクラッチを切断するとごく低速で惰行し、その際トランスミッションの出力側の回転数をかなり長い期間にわたって比較的高いレベルに保つ。
【００１６】
パワーテークオフを制動して遅延時間を大幅に減少することを制御方法によって可能性にすることが、安全上の考慮から望ましい。ところが各パワーテークオフごとに又は被駆動ユニット又は機器にただこの目的のために専用のブレーキを取り付けることは費用がかかり、高価である。本発明に基づきパワーテークオフの停止時にまずメインクラッチだけを切断して駆動エンジンとの結合を切り離すことによって、いずれにせよ現にあるトランスミッションブレーキが追加部品費なしでこの機能を併せて引き受けることができる。惰行するパワーテークオフがここで当該のトランスミッション部材を回転し、トランスミッションブレーキにより減速される。パワーテークオフをトルクの流れに組み入れるために、クラッチを切断して、パワーテークオフを無制動で惰行させることももちろん可能である。
【００１７】
パワーテークオフのこの制動方法のもう一つの応用が次のようにして生じる。即ち被同期シャフトが少なくともほぼ同期回転数を有し、即ちこの場合ほぼ停止しているときだけ、僅かな回転数の又は停止中のパワーテークオフを、費用のかかる独自の摩擦クラッチなしで、かみ合いクラッチによりトランスミッションのトルクの流れに組み入れることができるのである。パワーテークオフがトランスミッションによってすでに駆動され、引続き運転しようとするときは、メインクラッチの切断の後かつ車両駆動装置の切断の後に、第１のパワーテークオフが少なくともほぼ停止し、それとともに被同期シャフトがほぼ停止するまで、第２のパワーテークオフの連結を待たねばならないであろう。パワーテークオフの回転数と回転質量によっては、これはかなり時間がかかる。本発明に基づく方法によれば、被同期シャフトとともにパワーテークオフも制動するために、トランスミッションと、すでに連結されたパワーテークオフとの間のクラッチを締結し、メインクラッチを切断して、トランスミッションブレーキを使用することによりこの時間を大幅に短縮することができる。
【００１８】
さらにパワーテークオフを連結して車両を走行させることも考えられえる。トランスミッションに共通のカウンタシャフトが設けられ、このカウンタシャフトに一方では変速段の歯車列の一部をなす遊び歯車が配置され、他方ではパワーテークオフのための別個の出力軸の歯車とかみ合う単数個又は複数個の遊び歯車が設けられているならば、高い変速段への切換えのために従来のようにカウンタシャフトをほぼ同期回転数に達するまで減速しなければならない。しかしこの場合は慣性回転質量に基づき回転し続けるパワーテークオフによってカウンタシャフトの回転数が一時的にほぼ従来のレベルに保持されるから、特にパワーテークオフを考慮せずに同期を長時間利用することができる。
【００１９】
そこでカウンタシャフトに新しい同期回転数が生じるようにパワーテークオフを短時間制動するために、本発明に基づきパワーテークオフを連結して、トランスミッションブレーキが働かせるブレーキトルクを、パワーテークオフが連結されない純走行運転のブレーキトルクに比して増加する。その場合一定のブレーキトルク増分を特定のパワーテークオフのために使用することができる。パワーテークオフの種類と回転速度に応じてブレーキトルク増分を表から読み取り、カウンタシャフトの回転数の反応に応じて調整するか、又はパワーテークオフを連結してトランスミッションブレーキのブレーキトルクを適宜に増加する他の任意の制御又は調整方法を適用することができる。
【００２０】
本発明方法の第２の実施態様ではトランスミッションの同期のために使用されるトランスミッションブレーキが、車両の意図せぬ動き出しの防止のための特別のモードで使用される。
【００２１】
停止中の車両の意図せぬ移動を、運転者が関与せずに防止するための多数の方法及び装置が周知である。これらの方法及び装置はたいてい常用ブレーキ又は駐車ブレーキの自動制御を採用する。駐車ブレーキに作用するシステムはたいていこの目的のためだけに使用されるアクチュエータを必要とし、それが車両を割高にし、車両重量を増加するが、常用ブレーキに作用するシステムで必要なアクチュエータは近代的車両にいずれにしても必ず存在するものである。
【００２２】
ところがブレーキ制御のような安全上極めて重要な系の複雑さを補助機能によってさらに増すことは、基本的に追求する価値はない。車両の動き出し防止のためにトランスミッションブレーキを使用することによって、この欠点が回避される。トランスミッションブレーキで停止中の車両の動き出しを防止しようとするだけであるから、比較的小さなブレーキを使用することができ、トランスミッションブレーキは多くの場合、寸法を拡大せずに、特に例えば別のプレーキピストン部分又はただこの目的のために設けられた別個の装置を必要とせずに、この機能を併せて引き受けることができる。トランスミッション変速比、さらには例えばアクスルディファレンシャル又はトランスファの所定の変速比によって、車両の停止に必要なトルクを大幅に低減できるから、なおのことである。
【００２３】
トランスミッションブレーキのトランスミッションブレーキが働かせるブレーキトルクは、寸法を拡大しない限り、急な坂道で車両を停止するのに十分でないが、車両の大多数の運転例で本発明の動き止めを利用することができる。運転者が車両の動き出しを考慮せず、ブレーキの手動操作により対処せずに急な坂道に停車することはほとんどありえないことだが、ほとんど目立たない勾配又は例えば信号灯の手前の単なる路面の凹凸でもしばしば車両の意図せぬ動きを生じる。停留所で必要なバスの停止も大きなブレーキ力を必要としないから、トランスミッションブレーキがこの役割を引き受けるのは容易である。
【００２４】
動き出し止めの機能を一層よく遂行できるように、必要ならばトランスミッションブレーキを強化して設計することができることはもちろんである。この設計の強化はここで説明するその他の機能にとっても好都合である。
【００２５】
車両の意図せぬ動き出しの防止のためのこの機能の特殊な発展形態として、車両の往復運動によるくぼみ脱出機能を実現することができる。車両が地面のくぼみにはまってしまった場合、系統的に交互にすこしづつ前進後退し、その際車両がエンジンから車輪に伝達される駆動エネルギーとともに、それまでに得た位置エネルギーを利用して、くぼみのそれぞれ他方の側で少し高い所に止まり、最後に車輪がくぼみの縁を越えて外へ出ることによって、たいてい自力で脱出することができる。それには運転者が前進と後退を交互するときに、くぼみの中への後退によってそれまでに到達した車輪の高さがなるべく失われないことが重要である。他方では運転者が前進段又は後退段に挿入して次の往復運動を開始するときに、ブレーキを完全に切らねばならない。駐車ブレーキ又は常用ブレーキにより作動する動き止めはおそらく多額の制御費用をかけてこの機能を十分に解決することができるが、トランスミッションブレーキは、次に挿入される変速段がまだ連結されていないまさにそのときに後退が阻止され、変速段が連結されるとブレーキが直ちに完全に解放されるように、最小の費用で制御することができる。
【００２６】
本発明に基づく方法の第３の実施態様の定めるところでは、メインクラッチによってトランスミッションに導入されるトルクがトランスミッションブレーキの制御によって完全に又は部分的に補償される。このことは例えば坂道発進で車両の後退が起こらないように、発進操作でまずトランスミッションに掛かるトルクを増加するために特に有意義である。メインクラッチで決まる実際トルクが目標トルクを超える場合でも、トランスミッションブレーキの適当なブレーキトルクによってこれを補償することができる。またメインクラッチによって伝達されるトルクを減少しようとする場合は、トランスミッションブレーキがトランスミッションの出力軸に伝達されるトルクを、メインクラッチが適当に位置決めされるまで減少することができる。これによってクラッチのゆるやかかつ正確な位置決めと同時に、トランスミッションの出力側の所望のトルクを迅速に実現することが可能になる。このような方法の別の有利な応用を次に説明する。
【００２７】
連結操作の際に特にメインクラッチの迅速な位置決めを行おうとすると、いわゆる行過ぎが起こることがある。これは例えば目標位置に到達した後に、クラッチ部材の運動が僅かに継続することに原因する。メインクラッチの操作速度が大きければ大きいほど、メインクラッチは行過ぎの傾向がある。さらに例えば急速な負荷変動とそれに原因するドライブトレイン部材の弾性変形によってトランスミッション入力軸に望ましくないトルクピークが引き起こされる。この場合このトルクピークも行過ぎの概念に包含される。これはごく短期的な過程であるから、例えばエンジン回転数の制御による調整はあまりにも鈍感であり、従って適切でない。
【００２８】
発明の第４の実施態様によれば、行過ぎ及びそれに伴う、トランスミッション入力軸に掛かるトルクの短期的増加は、トランスミッションブレーキの適当な制御によって完全に又は部分的に補償することができる。その場合センサによって行過ぎを検出することができる。しかし車両の乗員に感知される行過ぎの結果をトランスミッションクラッチの制御の簡単な設定によって少なくとも大幅に減少することが多くの場合可能であろう。例えばメインクラッチの所定の位置決め速度から、メインクラッチによる初期の又は完全な動力伝達の後の所定の時点でトランスミッションブレーキによって所定の強さの短いブレーキパルスが発生されるように構成することができる。例えば様々な連結例を区別し、場合によっては別のパラメータを組み入れてトランスミッションブレーキのブレーキパルスの時期、持続時間及び強さを決定する包括的な制御及び調整方法が考えられることは自明である。
【００２９】
他のトランスミッション構造でもそうだが、特にかみ合い式トランスミッションではそれぞれ２個のつめ又は一般に２個のトランスミッション部材が互いに向き合い、こうしてそれぞれ突起部分が相対し、かみ合いによる連結を妨げるため、通常のトルク伝達能力で連結することが不可能であるような事態が起こることがある。その場合トランスミッションはシフト不可能である。
【００３０】
トランスミッションのこのような歯の山と山が向き合う位置は、本発明方法の第５の実施態様でトランスミッションブレーキにより連続的又は脈動的ブレーキトルクを掛けることによって解消することができる。まず相接するクラッチ部材を再び切離し、新たなクラッチ操作でクラッチ部材のたまたま具合のよい相対位置を当てにする上記の位置の解消方法と異なり、本方法によればクラッチ部材を差当り切り離さずに、歯の山と山の向き合い位置を迅速かつ確実に取り除くことができる。従ってこの歯の山と山の向き合い位置の解消は特に迅速確実に、かつ車両乗員に気づかれずに実現することができる。例えばクラッチ部材の摩耗を最小化するために、相接するクラッチ部材の圧力をまず減少し、又はクラッチをまず再び切り離すことももちろん可能である。この場合もトランスミッションブレーキでブレーキトルクを掛けることにより小さな回転数差を確実にセットすることができるから、再び連結するときに歯の山と山の向き合い位置を繰り返すことはほとんどない。
【００３１】
本発明に基づく方法の第６の実施態様の定めるところでは、トランスミッションブレーキの適切な制御によってメインクラッチのクラッチ移動距離信号の合理性が検査及び／又は検定される。このことは、例えば交番磁界の影響を受けるセンサで、センサの値に誤りがあるが、しかし許容範囲内の値を与える場合に、センサの値を検査又は検定するために重要である。
【００３２】
そのためにトランスミッションを中立位置にシフトし、トランスミッションブレーキによって所定のブレーキトルクを導入する。続いて駆動エンジンからクラッチを経てトランスミッションに導入されるトルクがトランスミッション入力回転数をトランスミッションブレーキに逆らって増加するのに十分でないように、メインクラッチを位置決めし、続いてクラッチが伝達するトルクがトランスミッション入力回転数を増加するのにまさに十分であるようにメインクラッチを調整すれば、例えば構造に原因する偏差又はクラッチ摩耗に関係なくクラッチ移動距離信号の検定又は検査のために使用できる所定のクラッチ移動距離が調整又は決定される。
【００３３】
トランスミッションブレーキのブレーキトルクが既知であるとして、トランスミッション入力軸がクラッチによりまさしくブレーキ作用に逆らって回転されるクラッチ位置でクラッチが伝達するトルクは、トランスミッションブレーキのブレーキトルクに相当する。
【００３４】
本方法の一変法では、メインクラッチにより導入されるトルクがちょうどブレーキトルクに相当するクラッチ移動距離を決定するために、中立位置のトランスミッション、トランスミッションブレーキの調整された所定のブレーキトルク及び締結されたメインクラッチから出発して、駆動エンジンからクラッチを経てトランスミッションに伝達されるトルクが、トランスミッションブレーキのブレーキトルクに逆らってトランスミッション入力軸を回転するのにちょうど不十分になるところまでクラッチを切る。上記の２つの方法を実行すれば、検出された値又はクラッチ移動距離の差からクラッチのヒステリシスが推定される。
【００３５】
さらに検定の精度に特別な要求がある場合は、トランスミッション内部に生じるトルク損失も評価の際に考慮することができる。
【００３６】
本発明に基づく方法の第７の実施態様では独立の入力量及び検定され又は合理性が監視される量を簡単に交換することによって、メインクラッチがトランスミッション入力軸に伝達するトルクの適切な制御によりトランスミッションブレーキを検定することができ、及び／又はトランスミッションブレーキの操作信号と生じるブレーキトルクの関連の合理性を検査し、又は検定することができる。
【００３７】
なお上記の方法の同様な変法ではトランスミッションの中立位置でメインクラッチと駆動エンジンにより所定のトルクがトランスミッションの入力軸に導入され、トランスミッションブレーキに生じるブレーキトルクがトランスミッション入力軸に導入されるトルクにちょうど等しい信号値又は当該のブレーキ位置が検出される。この場合も上記の方法と同様に、ちょうどトランスミッションの回転運動が始まるまでトランスミッションブレーキを徐々に解除し、又はブレーキトルクがトランスミッション入力軸の回転運動を制止するのにちょうど十分になるまで、トランスミッションブレーキを次第に強く操作することができる。２つの手順を適用することによって、ヒステリシス挙動を検出することができ、トランスミッションの内部トルク損失を考慮することにより方法の精度を向上することができる。
【００３８】
既知のクラッチ特性によりメインクラッチの位置をトランスミッションに伝達
される所定のトルクに割り当てることができるならば、トランスミッションブレーキのブレーキトルクを増減する代わりに、代案としてトランスミッションブレーキのブレーキトルクを一定に保ち、メインクラッチのスリップの開始又はメインクラッチのスリップの終了がまさに検出されるまで、メインクラッチを徐々に切断又は締結することができる。
【００３９】
本発明に基づく方法の第８の実施態様の定めるところでは、エンジン制御部が送出するエンジントルク信号の合理性を、トランスミッションブレーキが働かせる所定のブレーキトルクによって検査及び／又は検定することができる。トランスミッションの中立位置でメインクラッチが締結しているならば、エンジントルク信号はトランスミッションブレーキが働かせるブレーキトルクに相当するはずである。これらの値が一致しなければ、エラーが想定される。必要ならば、例えば摩擦によってトランスミッションに発生する付加トルクを考慮することができる。
【００４０】
第９の実施態様ではトランスミッションブレーキを適宜に制御して、トランス
ミッションが中立位置にあるか否かを検査するために、同様な手法を適用することができる。メインクラッチが切断され、トランスミッションブレーキによってトルクが加えられるならば、挿入された変速段で被制動シャフトの回転数は比較的緩慢に、車速に比例して変化するが、トランスミッションの中立位置での回転数の変化ははるかに急速に推移するであろう。なぜなら車両全体でなく幾つかのトランスミッション部材だけが制動され、他方では被制動トランスミッションシャフトの速度変化は車両の走行速度の変化に比例しないで起こるからである。ある変速段が挿入されているか否かを確認するために、２つの基準を個別に又は組み合わせて評価することができる。
【００４１】
トランスミッションブレーキの制御のためにシャフトの目標回転数及び実際回転数を決定し、２つの回転数の差に応じて減速勾配を制御することはすでに周知である。本発明に基づく方法の第１０の実施態様がそのための改善策として定めるところでは、回転数勾配の調整のために被制動シャフトの目標及び実際回転数の回転数差のほかに、トランスミッションブレーキの構造又は操作条件に基づく少なくとも１つの限界値、特に最大許容回転数勾配及び／又は温度限界値も考慮される。これによって部材の過負荷が防止され、例えばトランスミッションブレーキの摩耗状態又は検出又は推定されるブレーキラインニング温度に応じてブレーキトルクを制限することができる。
【００４２】
さらに制動される慣性質量又は解消される回転エネルギーを決定又は推定することができ、制動される慣性質量及び／又は解消される回転エネルギーに応じてブレーキトルクを制御又は調整することができる。発明のこの第１１の実施態様は、制動される回転部材の慣性質量が例えば連結される歯車の様々な質量及び直径又は連結される補助出力部によって大幅に相違する場合に特に好都合である。この場合はこれらの異なる質量を考慮することによって又は解消される種々の回転エネルギーの回転数と組み合わせて初めて所定の回転数勾配が設定されるからである。回転質量が大きく、又はそのため解消されるエネルギー量が大きい場合は、シフト時間を上記のパラメータにほぼ無関係にするために、特にブレーキ力を強化することが好ましい。
【００４３】
またトランスミッションブレーキのブレーキトルクを、所望のシフト速度又は所定のシフト快適性の設定値と解釈される少なくとも１つのパラメータに従って制御又は調整するのが適当である。自動化マニュアルトランスミッションでは一般に例えば最適な加速値を有するスポーツ的運転タイプ又は燃料消費を最小化した経済的運転タイプのために最適化した２つ以上の異なるシフト特性曲線を選択するのが普通であるが、本来のギヤチェンジはこれまで種々の運転スタイル又は運転条件の要求又は必要に合わせて最適化されていない。
【００４４】
本発明方法の第１２の実施態様によれば、ブレーキにより導入される減速値を変えることによってギヤチェンジの速度と快適性を調節することが可能である。スポーツ的運転スタイルでは通常運転に比してブレーキトルクを増加し、それによって短いシフト時間を実現することができる。逆に特に快適な、低衝撃低摩耗のシフト特性を得るために、トランスミッションブレーキによって導入されるブレーキトルクを通常運転に比して減少することができる。
【００４５】
この場合、所定のシフト快適性又は所望のシフト速度のための設定値として使用されるパラメータをどのように決定するかは些細なことである。パラメータは例えば運転者が明確に入力することができ、シフト特性の在来の手動切換えによって切り換えることができ、運転パラメータから決定し、又は個人化に関連して車のキーにあるメモリーから読み出すことができる。最も簡単な場合は２つの離散値の間の切換えが取り上げられる。しかし多数の離散値又は例えばスライドコントローラの形の連続量も考えられる。複数のパラメータ、例えばシフト回数、加速値又はエンジン数値を考慮することも、これらの値がパラメータの決定のための中間段階とみなすことができ、又はいずれせよ種々のシフト特性を得るためのトランスミッションブレーキ作用の強さに対する影響量に帰着する限り、本発明の範囲に包含される。
【００４６】
発明の第１３の実施態様では現在制動される質量の既知の慣性モーメント及び／又はトランスミッションブレーキの現存する回転数勾配並びに選択によっては被制動質量の自然の回転数勾配及び／又はトランスミッションの温度を組み入れることによって、調整されるトランスミッションブレーキトルクが決定される。これによって快適性、シフト速度、摩耗及び騒音発生に関してブレーキトルクのはるかに正確な調整が可能であり、種々の変速段のシフトの際に少なくとも近似的に等しい又は適宜に異なるシフト特性を実現することができる。またシフト操作を必要ならば特に低摩耗に構成することもできる。
【００４７】
以上で説明したように、トランスミッションブレーキの操作時にメインクラッチが切断されるならば、発明の第１４の実施態様により少なくともエンジン自体がブレーキトルクを与え、メインクラッチを切断してトランスミッションブレーキの作動が行われるようなエンジン運転条件のもとで、メインクラッチが締結され又は締結を保ち、もしくはスリップ結合され又はスリップ結合を保つことも常に可能である。
【００４８】
このようにしてトランスミッションブレーキの負担を緩和し、さらにいわゆる惰行運転で燃料供給を遮断して駆動エンジンを運転することができる。この場合はトランスミッションブレーキトルクの制御のために、メインクラッチによりトランスミッションに導入されるエンジンブレーキトルクを決定し、適当に考慮することが有意義である。
【手続補正書】
【提出日】平成18年8月15日(2006.8.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
同期のためにトランスミッションシャフトの実際回転数に基づいて被同期シャフトの目標回転数を決定し、決定された目標回転数が被同期シャフトに生じ、かつトランスミッションブレーキの制御及び調整が純トランスミッション同期だけでなく、ドライブトレイン関連の補助機能の遂行のためにも使用されるようにトランスミッションブレーキを制御及び／又は調整するマニュアルトランスミッションのトランスミッションブレーキの制御及び調整方法において、ブレーキトルクの制御及び／又は調整の際に、トランスミッションと結合された補助ユニットの慣性質量に原因するトルクを考慮し、トランスミッション遊び歯車とトランスミッションシャフトの間のクラッチを締結して、トランスミッションブレーキによりパワーテークオフを制動することを特徴とする方法。
【請求項２】
トランスミッションの同期のために使用されるトランスミッションブレーキが車両の意図せぬ動き出しを防止するための特別なモードで使用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】
車両の意図せぬ動き出しの防止のための機能が、車両の往復運動によるくぼみ脱出機能の実現のために使用されることを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
トランスミッションと車両駆動エンジンの間のメインクラッチによってトランスミッションに導入されるトルクがトランスミッションブレーキの制御によって完全に又は部分的に補償されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
メインクラッチの急速な締結の際の行過ぎに原因し、メインクラッチによりトランスミッションに導入される不要に高いトルクが、トランスミッションブレーキのブレーキトルクの調整によって少なくとも部分的に補償されることを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
トランスミッションブレーキにより連続的又は脈動的ブレーキトルクをトランスミッションシャフトに働かせることによって、トランスミッションの歯の山と山が向き合う位置を取り除くことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
トランスミッションブレーキを適宜に制御又は調整することによってメインクラッチのクラッチ移動距離信号の合理性を検査及び／又は検定することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
メインクラッチによりトランスミッション入力軸に伝達されるトルクを適宜に制御することによってトランスミッションブレーキを検定し、及び／又はトランスミッションブレーキの操作信号と生じるブレーキトルクの間の関連の合理性を検査することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
トランスミッションブレーキが働かせる所定のブレーキトルクによって、エンジン制御部が送出するエンジントルク信号の合理性を検査及び／又は検定することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
トランスミッションブレーキを適宜に制御することにより、トランスミッションが中立位置にあるか否かを検査することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
回転数勾配の調整のために、被制動トランスミッションシャフトの目標回転数と実際回転数の間の回転数差のほかに、トランスミッションブレーキの構造又は操作条件に基づく少なくとも１つの限界値、特に最大許容回転数勾配及び／又は温度限界値も考慮することを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
制動される慣性質量及び／又は解消される回転エネルギーに応じてブレーキトルクを制御又は調整することを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
所望のシフト速度又は所定のシフト快適性のための設定値と解釈される少なくとも１つのパラメータに応じてブレーキトルクを制御又は調整することを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
現在制動しようとする質量の既知の慣性モーメント及び／又はトランスミッションブレーキに現存する回転数勾配を組み入れることによってトランスミッションブレーキトルクの調整を行い、さらに選択によっては被制動質量の自然な回転数勾配及び／又はトランスミッションの温度を考慮することを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
少なくともエンジン自体がブレーキトルクを供給し（例えば惰行運転）、メインクラッチを切ったときにトランスミッションブレーキが作動するようなエンジン運転条件のもとで、メインクラッチが締結され又は締結状態を保ち、もしくはスリップ結合され又はこの状態を保ち、調整されるトランスミッションブレーキトルクを決定するときに、メインクラッチがトランスミッションに導入するエンジンブレーキトルクを考慮することを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか一項に記載の方法。
【国際調査報告】
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