(57)【要約】【課題】無段階調整可能な複数の変速比領域を有する出力分岐型伝動装置のもとで、揺動的な領域切換を回避させること。【解決手段】少なくともアクセルペダル（５６）の位置と車両走行速度に依存する目標エンジン回転数か、若しくは目標エンジン回転数と車両速度に相応する伝動装置目標変速比を定めて設定し、伝動装置変速比実際値と領域切換変速比の間の差分が限界値を下回った場合に、目標エンジン回転数または目標変速比を定めるのに利用されるアクセルペダル位置の時間的変化および/または目標エンジン回転数の時間的変化を低減する。【選択図】図１
2004218640.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無段階調整可能な複数の変速比領域を有し、それらの間で予め定められた領域切換変速比のもとで切換がなされる出力分岐型伝動装置と、駆動モータとを有する車両ドライブトレーンの作動を制御するための方法において、
少なくともアクセルペダル（５６）の位置と車両走行速度に依存する目標エンジン回転数か、若しくは目標エンジン回転数と車両速度に相応する伝動装置目標変速比を定めて設定し、伝動装置変速比実際値と領域切換変速比の間の差分が限界値を下回った場合に、目標エンジン回転数または目標変速比を定めるのに利用されるアクセルペダル位置の時間的変化および/または目標エンジン回転数の時間的変化を低減するようにしたことを特徴とする方法。
【請求項２】
予め定められた規模の範囲内のペダル値変化には強レベルのフィルタリングを施し、予め定められた規模を上回るペダル値変化部分には弱レベルのフィルタリングを施す、請求項１記載の方法。
【請求項３】
変速比実際値と領域切換変速比の間の差分が限界値を下回った場合に、目標エンジン回転数を定めるのに利用される車両速度の時間的変化にフィルタリングを施す、請求項１または２記載の方法。
【請求項４】
無段階調整可能な複数の変速比領域を有しそれらの間で予め定められた領域切換変速比のもとで切換がなされる出力分岐型伝動装置と、駆動モータとを有する車両ドライブトレーンの作動を制御するための装置において、
少なくともアクセルペダル（５６）の位置と車両走行速度に依存する目標エンジン回転数定めるための装置（８０）と、
エンジン回転数実際値を目標エンジン回転数に近似させるように伝動装置変速比を調整するための装置（８２）とを含んでおり、
前記装置は、請求項１から３いずれか１項に記載された方法に相応して作動するように構成されていることを特徴とする装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無段階調整可能な複数の変速比領域を有し、それらの間で予め定められた領域切換変速比のもとで切換がなされる出力分岐型伝動装置と、駆動モータとを有する車両ドライブトレーンの作動を制御するための方法および装置に関している。
【背景技術】
【０００２】
無段階調整可能な変速比を有する伝動装置は、乗用車においては、その可能な走行快適性の理由だけでなく、燃費の向上が可能な点においても益々人気が高まっている。その出力特性は、一般的には、可変装置（以下ではバリエータ“Variator”とも称する）のトルク伝達特性と変速比の広がり特性によって制限される。このバリエータは、例えば巻掛け手段、例えばピッチチェーンなどの金属ベルトがその周りで回転する２つの円錐プーリー対を有する円錐プーリー式巻掛け伝動装置の形態で構成され得る。変速比の調整は、円錐プーリー対のディスク間の間隔を相対向的に変化させることによって行われる。バリエータのその他の形態は、歯車ないしディスクなどローラのころがり動作に影響を与える直径が変化する摩擦車式伝動装置ないし摩擦伝動装置である。
【０００３】
そのような連続的に調整可能な変速比を有する伝動装置の広がり範囲は、出力分岐によって作動させることにより拡大させられることが公知である。この場合バリエータの変速比領域は、相互に隣接する２つの変速比領域において相対向するように実施され、それによって伝動装置は、バリエータによって拡大される広がりが可能となる。
【０００４】
そのような出力分岐型伝動装置の変速比領域間の切換の際の問題点は、揺動的ないしは不安定な領域切換にある。それらは、例えば車両ドライブトレーンの領域切換中若しくは切換直後に発生し得るものであって、例えばアクセルペダルの戻しによるシフトアップ直後に生じ、予め定められた領域切換のもとで実施される領域切換がちょうど行われた直後に取り消される状態に陥る。このような領域切換のもとで発生する車両のショックは、アクセルペダルを操作している足の踏み込みを引き戻すきっかけとなり、このことはさらに車両の揺動をひどくさせる。（４頁１８行）
自動化されたマニュアルトランスミッションの場合には、そのような揺動シフトは、ヒステリシスを備えたシフト特性曲線の利用によって対抗させていることが公知である。しかしながらこのようなことは複数の無段階調整可能な変速比領域を有する出力分岐型伝動装置では不可能である。なぜなら変速比領域間の切換が２つの方向で必然的に、予め定められたシフト変速比のもとで行われるからである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、無段階調整可能な複数の変速比領域を有する出力分岐型伝動装置のもとで、揺動的な領域切換を回避させることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題は本発明により、少なくともアクセルペダルの位置と車両走行速度に依存する目標エンジン回転数か、若しくは目標エンジン回転数と車両速度に相応する伝動装置目標変速比を定めて設定し、伝動装置変速比実際値と領域切換変速比の間の差分が限界値を下回った場合に、目標エンジン回転数または目標変速比を定めるのに利用されるアクセルペダル位置の時間的変化および/または目標エンジン回転数の時間的変化を低減するようにして解決される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明によれば、領域切換変速比の近傍においてアクセルペダル位置および/または目標エンジン回転数の時間的変化が低減される。
【０００８】
有利には予め定められた規模の範囲内のペダル値変化が、予め定めた時定数でもってフィルタリングされ、予め定めた規模を上回るペダル値変化部分は、フィルタリングされずに維持される。
【０００９】
本発明による方法の別の有利な実施例によれば、伝動装置変速比実際値と領域切換変速比の間の差分が限界値を下回った場合に、目標エンジン回転数の確定に利用される車両速度の時間変化がフィルタリングされる。
【００１０】
また本発明によれば、無段階調整可能な複数の変速比領域を有しそれらの間で予め定められた領域切換変速比のもとで切換がなされる出力分岐型伝動装置と駆動モータとを有する車両ドライブトレーンの作動を制御するための装置において、少なくともアクセルペダルの位置と車両走行速度に依存する目標エンジン回転数定めるための装置と、
エンジン回転数実際値を目標エンジン回転数に近似させるように伝動装置変速比を調整するための装置とを含んでおり、
前記装置は、請求項１から３いずれか１項に記載された方法に相応して作動するように構成されている。
【実施例】
【００１１】
次に本発明を図面に基づき以下の明細書で詳細に説明する。
【００１２】
図１によれば、図示されていない内燃機関のクランクシャフト２が発進クラッチ４を介して、相対的に符号８で表された出力分岐型伝動装置のドライブシャフト６に接続されている。この伝動装置８のドリブンシャフトには符号１０が付されている。クランク軸２の矢印とドリブンシャフト１０の矢印は、当該伝動装置を介したトルクの伝達方向を表しており、これは図には示されていない内燃機関から駆動されるものである。
【００１３】
伝動装置８は、カップリングギヤボックス１２とバリエータ１４を含んでおり、さらにこのバリエータ１４は、第１の円錐プーリ対１６と第２の円錐プーリ対１８を有している。第１の円錐プーリ対１６はバリエータ１４のインプットシャフト２０と固定的に結合されている。第２の円錐プーリ対１８は、バリエータ１４のアウトプットシャフト２２と固定的に結合されている。
【００１４】
ドライブシャフト６は、シングルプラネタリギャボックスとして構成されたカップリングギヤボックス１２のキャリア２４と固定的に結合されている。このキャリアに支承されているプラネタリギヤ２６は、インプットシャフト２０に回転可能に接続されているリングギヤ２８の内歯と勘合する。
【００１５】
前記プラネタリギヤ２６は、さらにサンギヤ３０の第１の歯にも噛合する。このサンギヤ３０は、図示の例では、カップリングギヤボックスの出力ギヤを形成し、インタミディエイトシャフト３２と固定的に結合するインタミディエイトギヤ３４と噛合する。インタミディエイトシャフト３２は、機能的にバリエータ１４と平行に配置される。インタミディエイトギヤ３４は、アウトプットシャフト２２と固定的に結合されているギヤ３６と噛合する。
【００１６】
出力側においては、インタミディエイトシャフト３２がクラッチＫ１を介してクラッチギヤ３８と接続され、このクラッチギヤ３８は、前記ドリブンシャフト１０に固定的に結合されたドライブギヤ４０に噛合する。
【００１７】
インプットシャフト２０は、クラッチＫ２を介してドリブンシャフト１０に固定的に接続可能である。
【００１８】
バリエータのアウトプットシャフト２２は、クラッチＫＲを介して固定的にバックギヤ２に結合されており、これは車両の後進のために設けられている。図示の伝動装置の個々の要素によって生じる変速比は、それぞれ符号ｉと所属のインデックスによって表される。
【００１９】
図２には、伝動装置８の総変速比ｉｇｅｓがバリエータ変速比ｉｖａｒに依存して表されている。図から明らかなよに、バリエータ変速比ｉｖａｒは、まず伝動装置の高い変速比から低い変速比（ｉｇｅｓ）まで上方から下方へ移行する。これは切換変速比ｉｕに到達後に下方から上方へ相対抗方向に移行させるためである。
【００２０】
図３には、クラッチの操作略図が示されている。
【００２１】
後進の際には、クラッチＫＲが接続され、クラッチＫ１とＫ２は接続解除される。
【００２２】
ニュートラルポジションでは全てのクラッチが接続解除されている。
【００２３】
シフト段Ｄ−ローポジション（高い変速比）では、クラッチＫ１が接続され、クラッチＫＲおよびＫ２は接続解除される。シフト段Ｄ−ハイポジション（低い変速比）では、クラッチＫＲおよびＫ１が接続解除され、クラッチＫ２が接続される。
【００２４】
伝動装置の制御に対しては、総体的に符号５０の付された電子制御装置が設けられており、この装置はそれ自体公知の形式で所属のプログラムメモリとデータメモリを備えたマイクロプロセッサを含んでいる。この電子制御装置５０の入力側（これらは全体的に符号５２で表されている）には、アクセルペダル５６の位置を検出するためのアクセルペダルセンサ５４と、車両の速度（例えばホイル回転数またはドリブンシャフト１０の回転数）を検出するための速度センサ５８と、異なる走行段および/または走行プログラムの間で選択が可能な操作ユニット６２の位置を検出するためのセンサ６０と、駆動モータの回転数を検出するための回転数センサ６４と、図には示されていないさらなるセンサ、例えばドリブンシャフト６、インプットシャフト２０、アウトプットシャフト２２等の回転数を検出するためのセンサ、クラッチＫ１，Ｋ２，ＫＲの位置を検出するためのセンサなどが接続される。
【００２５】
全体として符号６６の付されている、電子制御装置の出力側には、内燃機関の出力調整部材６８、変速比を調整するためのバリエータの圧力チャンバー内の圧力の制御のためのアクチュエータ、クラッチＫ１，Ｋ２，ＫＲの操作のためのアクチュエータ７２，７４，７６並びにさらなるアクチュエータが接続される。
【００２６】
前述した範囲の構造と機能は、それ自体公知であり、ここでの詳細な説明は省く。
【００２７】
図２から明らかなように、伝動装置の２つの変速領域Ｄ−ローポジションとＤ−ハイポジションの間の調整は、正確に定められた変速比のもとで行われる。この変速比のもとでは、伝動装置８全体の同じ変速比ｉＵ（図示の例では約４.８）が、クラッチＫ１および/またはクラッチＫ２が接続された場合の所定のバリエータ変速比ｉｖａｒに相応する。
【００２８】
電子制御装置５０が、機能モジュール８０においてアクセルペダル５６の位置αと走行速度ＶＦ５８に依存して目標エンジン回転数ｎｓｏｌｌまたは目標変速比ｉｓｏｌｌを定めることは周知である。機能モジュール８２において（これは機能モジュール８０と双方向に通信可能である）、バリエータ１４の調整並びにクラッチＫ１およびＫ２の所要の切換によって、伝動装置変速比ｉｇｅｓが次のように設定される。すなわち目標エンジン回転数ｎｓｏｌｌないし目標変速比ｉｓｏｌｌが設定されるように設定される。
【００２９】
図２において例えばアクセルペダルの緩慢な戻りのために、伝動装置変速比ｉｇｅｓが長目に調整され、領域切換変速比ｉＵに達しているならば、クラッチＫ１は接続解除され、クラッチＫ２は接続される。正確に切換変速比ｉＵの領域内でアクセルペダルが再び強く操作されるならば、変速比ｉｇｅｓの過度に高い値への変化を引き起し、それによって領域切換が、瞬間的に取り消される。このことは、順次連続する領域切換が短期間に繰り返される揺動切換を引き起しかねない。これは快適性と伝動装置の寿命を著しく損ねる。
【００３０】
そのような揺動振動に相対抗する作用を生ぜしめるために、図４に示されているような方法が可能である。
【００３１】
電子制御装置は、ステップ９０において、ルーチンに従ってバタフライバルブの位置α、車両速度ｖＦ、及び伝動装置ないしバリエータの変速比ｉｉｓｔを確定する。
【００３２】
ステップ９２において、このシステムは、変速比実際値と、切換変速比ｉＵとの差分がが限界値よりも少ないかどうかを検査する。該当する場合には、ステップ９４において、アクセルペダル位置の時間変化ｄα/ｄｔが、ペダル閾値ＰＳを越えているかどうかが検査される。該当する場合には、ステップ９６において、ペダル値が、予め定められた期間の間、一定に維持される。続いてステップ９８において、エンジンの目標回転数ｎｓｏｌｌが計算される。ステップ１００では、車両速度とエンジンの目標回転数から、伝動装置の目標変速比ｉｓｏｌｌが計算される。ステップ１０２では、伝動装置変速比が値ｉｓｏｌｌの方向で変更されるか若しくは値ｉｓｏｌｌに設定される。
【００３３】
続いて当該システムは、ステップ９０にフィードバックされる。
【００３４】
ステップ９２において、変速比実際値と切換変速比ｉｕの差分の絶対値が限界値ＧＷよりも大きい時には、当該システムは、直接ステップ９８にジャンプする。
【００３５】
ステップ９４において、アクセルペダル位置αの時間変化が、ペダル閾値ＰＳよりも少ないことが検出された場合にも、当該システムはステップ９８にジャンプする。
【００３６】
ペダル値αの平滑化ないしは短時間だけの一定維持により、このシステムは、安定した領域切換のために十分な時間（例えば１００ｍｓのオーダーで行われる）を有することが達成される。
【００３７】
ステップ９４及び９６は、ペダル値αのフィルタリングを形成する。これは最も異なった方式で実施可能である。例えばステップ９６において、特性マップから車両速度ｖＦおよびペダル値αに依存してエンジン目標回転数Ｕｓｏｌｌを読み出すために用いられる、ペダル値αが、次のようにフィルタリング可能である。すなわち、例えば５段階レベルを下回るペダル値ジャンプが０.５秒までフィルタリングされたり、５段階レベルを上回るペダル値ジャンプの部分はフィルタリングされないようにすることが可能である。それによって、小さな振幅の急速なペダル値変化によって引き起される揺動振動が確実に抑圧され、別の側からみれば、当該システムが大きなペダル値変化にも迅速かつ確実に応働できることが達成される。のさらなるフィルタリングの実施例では、ステップ９２の基準を充たした場合に、ペダル値αが基本的に、クラッチの切換に要する持続時間よりも長い所定の期間の間一定に保持される。このフィルタ基準および/または保持時間は、この場合変速比実際値ｉｉｓｔと切換変速比ｉｕの差分の絶対値に依存し得る。さらに、変速比実際値ｉｉｓｔと切換変速比ｉｕの偏差や、極性若しくは方向性に関するペダル値αの時間的変化が評価されてもよい。それによって、ペダル値αのフィルタリングが、ペダル値変化が変速比調整に、切換変速比ｉＵの超過を誘因するように影響を及ぼした場合にだけ行われる。
【００３８】
ステップ９４と９６の代替的な実施例は、具体的には次式のように、
【００３９】
【数１】
2004218640.tif 000003
“移動平均値”として実施され得る。この場合ことなる強さのフィルタリングが、パラメータｎの変更によっていつでも行える。例えば、ｄα/ｄｔ（ステップ９４）に依存して
次式、
【００４０】
【数２】
2004218640.tif 000004
に従って行われてもよい。この例では、ペダルの急な踏込み（“キックダウン”）の時だけがステップ９４と９６の阻止と遅延に結びつかない。それ以外のペダル操作は、平滑化に強く結びつけられる。
【００４１】
ステップ９２の基準は、次のように定められてもよい。すなわち変速比実際値ｉｉｓｔが２％〜１０％程度、有利には５％ほど切換変速比ｉＵからずれるように定めてもよい。また伝動装置の変速比の代わりに、バリエータの変速比を用いるようにしてもよい。
【００４２】
本発明による方法の変化実施例によれば、ペダル値に対して付加的に、若しくはペダル値の代わりに、車両速度ｖFがフィルタリングされもよい。これは特性マップを介して、ペダル値αと同じように、計算すべきエンジン目標回転数に作用し得る。さらに、エンジン目標回転数の時間的変化を、ステップ９２の基準の存在下で、毎分１０００回転までに限定してもよい。
【００４３】
総体的に前述した方法によれば、伝動装置は、アクセルペダル位置の跳躍的変化にも動的かつ慣用的に対応し得るようになる。ただアクセルペダルが切換期間の間に急速に動かされた場合にだけ、伝動装置がアクセルペダルの操作に対して、例えば０.１秒〜０.５秒だけ遅れて追従するように制御される。これは当該の切換を確実に終了させ、必要な場合には取り消すようにするためである。
【００４４】
もちろん前記アクセルペダル信号の代わりにその他の、例えば駆動出力や車両加速度などによるドライバの意志を表す信号が本発明の手法によってフィルタリングされるようにしてもよい。
【００４５】
図１に示されている出力分岐型伝動装置は、あくまでも単なる例示にすぎないことを理解されたい。本発明は無段階調整可能な２つの変速比領域間で少なくとも１つのクラッチの操作によって切換がなされる、あらゆる種類の出力分岐型伝動装置にも適用可能なものである。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】制御装置を有する出力分岐型伝動装置のブロック回路図である
【図２】図１による伝動装置の変速比をバリエータ変速比に依存した表した図である
【図３】図１による伝動装置のクラッチのシフト状態を説明するためのシフト略図である
【図４】本発明による制御補法を説明するためのフローチャートである
【符号の説明】
【００４７】
２      クランクシャフト
４      発進クラッチ
６      ドライブシャフト
８      伝動装置
１０    ドリブンシャフト
１２    カップリング伝動装置
１４    バリエータ
１６    円錐プーリ対
１８    円錐プーリ対
２０    インプットシャフト
２２    アウトプットシャフト
２４    キャリア
２６    プラネタリギヤ
２８    リングギヤ
３０    サンギヤ
３２    インタミディエイトシャフト
３４    インタミディエイトギヤ
３８    カップリングギヤ
４０    ドライブギヤ
【図１】
2004218640.tif 000005
【図２】
2004218640.tif 000006
【図３】
2004218640.tif 000007
【図４】
2004218640.tif 000008