(57)【要約】自動車用自動変速機のシフト、特に交差シフトを実行する方法であって、シフト中に第１のシフト要素が開放され、第２のシフト要素が閉鎖される形式のもの。自動変速機の自発性の向上とシフト頻度の減少とを目的として、第１の変速比（ｉ１）から第２の変速比（ｉ２）へのダウンシフトが、１つの中断基準が認識された際直ちに中断されて第１の変速比（ｉ１）へ戻される。この中断基準は、実際の変速機入力回転数（ｎ＿Ｔ）が第１の変速比（ｉ１）の同期回転数を上回る前、又は第１の変速比（ｉ１）の同期回転数を上回るのに伴ってスタートする１つの時間ステップが所定の時間関連の限界値を超える前、又は実際の変速機入力回転数（ｎ＿Ｔ）が第１の変速比（ｉ１）の同期回転数から所定の回転数関連の限界値だけずれる前、又は遮断される方の第１のシフト要素の圧力（ｐ＿Ｋ１）が所定の圧力関連の限界値を下回る前に、ドライバーからのアップシフトへの要求が認められた際に与えられる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車用自動変速機のシフト、特に交差シフトを実行する方法であって、シフト中にクラッチ又はブレーキとして構成された第１のシフト要素が開放され、クラッチ又はブレーキとして構成された第２のシフト要素が閉鎖される形式のものにおいて、自動変速機の自発性の向上とシフト頻度の減少とを目的として、第１の変速比（ｉ１）から第２の変速比（ｉ２）へのダウンシフトが、１つの中断基準が認識された際直ちに中断されて第１の変速比（ｉ１）へ戻され、中断基準は、変速機入力回転数（ｎ＿Ｔ）が第１の変速比（ｉ１）の同期回転数を上回る前に、ドライバーから出されるアップシフトへの要求が認識された際に与えられることを特徴とする、シフト操作を実行する方法。
【請求項２】
第１の変速比（ｉ１）から第２の変速比（ｉ２）へのダウンシフトが、１つの中断基準が認識された際に直ちに中断されて第１の変速比（ｉ１）へ戻され、中断基準は、実際の変速機入力回転数（ｎ＿Ｔ）が第１の変速比（ｉ１）の同期回転数から回転数関連の所定の限界値だけずれる前に、ドライバーから出されるアップシフトへの要求が認識された際に与えられることを特徴とする、請求項１中の上位概念に示す構成の方法。
【請求項３】
中断基準は、実際の変速機入力回転数（ｎ＿Ｔ）が第１の変速比（ｉ１）の同期回転数を上回るのに伴ってスタートされる１つの時間ステップが時間関連の所定の限界値をまだ超えない時、及び、遮断される第１のシフト要素の圧力（ｐ＿Ｋ１）が圧力関連の所定の限界値をまだ下回っていない時、又はこのいずれかの時にのみ与えられることを特徴とする、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
第１の変速比（ｉ１）から第２の変速比（ｉ２）へのダウンシフトが、１つの中断基準が認識された際に直ちに中断されて第１の変速比（ｉ１）へ戻され、中断基準は、実際の変速機入力回転数（ｎ＿Ｔ）が第１の変速比（ｉ１）の同期回転数を上回るのに伴ってスタートされる１つの時間ステップが時間関連の所定の限界値を超える前に、ドライバーから出されるアップシフトへの要求が認識された際に与えられることを特徴とする、請求項１中の上位概念に示す構成の方法。
【請求項５】
中断基準は、実際の変速機入力回転数（ｎ＿Ｔ）が第１の変速比（ｉ１）の同期回転数から回転数関連の所定の限界値だけまだずれてない時、及び、遮断される第１のシフト要素の圧力（ｐ＿Ｋ１）が圧力関連の所定の限界値をまだ下回ってない時、又はこのいずれかの時にのみ与えられることを特徴とする、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
第１の変速比（ｉ１）から第２の変速比（ｉ２）へのダウンシフトが、１つの中断基準が認識された際に直ちに中断されて第１の変速比（ｉ１）へ戻され、中断基準は、遮断される方の第１のシフト要素の圧力（ｐ＿Ｋ１）が圧力関連の所定の限界値を下回る前に、ドライバーから出されるアップシフトへの要求が認識された際に与えられることを特徴とする、請求項１中の上位概念に示す構成の方法。
【請求項７】
中断基準は、実際の変速機入力回転数（ｎ＿Ｔ）が第１の変速比（ｉ１）の同期回転数を上回るのに伴ってスタートされる１つの時間ステップが時間関連の所定の限界値をまだ超えない時、及び、実際の変速機入力回転数（ｎ＿Ｔ）が第１の変速比（ｉ１）の同期回転数から回転数関連の所定の限界値だけまだずれていない時、又はこのいずれかの時にのみ与えられることを特徴とする、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
回転数関連の限界値及び時間関連の限界値及び圧力関連の限界値又はこれらいずれかの限界値は自動変速機の実際の運転パラメータに関連して、特に、自動変速機を駆動する原動機（１）の実際のトルクの関数及び運転者の出力要求もしくは加速ペダル角（ＦＰＷ）の関数及び第１もしくは第２のシフト部材における実際の回転数もしくは差回転数の関数及び車速の関数及び変速機温度の関数又はこれらいずれかの関数として設定されていることを特徴とする、請求項２から請求項７までのいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
回転数関連の限界値及び時間関連の限界値及び圧力関連の限界値又はこれらいずれかの限界値はダウンシフトのシフト様式に関連して設定されていることを特徴とする、請求項２から請求項８までのいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
多段ダウンシフトの中断の際の回転数関連の限界値が１段ダウンシフトの中断の際の回転数関連の限界値よりも大であるか、又は多段ダウンシフトの中断の際の時間関連の限界値が１段ダウンシフトの中断の際の時間関連の限界値よりも大であるか、又は多段ダウンシフトの中断の際の圧力関連の限界値が１段ダウンシフトの中断の際の圧力関連の限界値よりも小であることを特徴とする、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
回転数関連の限界値及び時間関連の限界値及び圧力関連の限界値又はこれらいずれかの限界値は、ドライバー要求変化の強さに関連して、特に変動速度及び加速ペダル角（ＦＰＷ）の変化量又はそのいずれかに関連して設定されていることを特徴とする、請求項２から請求項１０までのいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
ドライバー要求変化の強さが大きい場合の回転数関連の限界値がドライバー要求変化の強さが小さい場合の回転数関連の限界値よりも大であるか、又はドライバー要求変化の強さが大きい場合の時間関連の限界値がドライバー要求変化の強さが小さい場合の時間関連の限界値よりも大であるか、又はドライバー要求変化の強さが大きい場合の圧力関連の限界値がドライバー要求変化の強さが小さい場合の圧力関連の限界値よりも大であることを特徴とする、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
中断基準が与えられている時に第１のシフト要素の圧力（ｐ＿Ｋ１）が所定の圧力上昇関数を介して接続圧力レベル（ｐ＿Ｋｚｕ）に上昇され、同時に第２のシフト要素の圧力（ｐ＿Ｋ２）が所定の圧力減少関数を介して遮断圧力レベル（ｐ＿Ｋａｂ）に減少され、この場合に第１のシフト要素の接続圧力レベル（ｐ＿Ｋｚｕ）及び第２のシフト要素の遮断圧力レベル（ｐ＿Ｋａｂ）はそれぞれダウンシフトの開始前第１の変速比（ｉ１）における第１もしくは第２のシフト要素のスタート圧力レベルに相当することを特徴とする、請求項１から請求項１２までのいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
所定の圧力上昇関数及び所定の圧力減少関数又はそのいずれかが１つのランプ関数であることを特徴とする、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
所定の圧力上昇関数及び所定の圧力減少関数又はそのいずれかが１つの圧力ジャンプであることを特徴とする、請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
第２のシフト要素の遮断圧力レベル（ｐ＿Ｋａｂ）は数値的には少なくともほぼ“ゼロ“であることを特徴とする、請求項１３、請求項１４又は請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
第２のシフト要素の遮断圧力レベル（ｐ＿Ｋａｂ）は第２のシフト要素の前充填圧力であることを特徴とする、請求項１３、請求項１４又は請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
ダウンシフト中のエンジンブレーキからトラクションへかもしくはトラクションからエンジンブレーキへの転換の際には中断基準がエンジンブレーキからトラクションへかもしくはトラクションからエンジンブレーキへの転換時にスタートされる所定の時間ステップの経過後にはじめて設定されることを特徴とする、請求項１から請求項１７までのいずれか一項に記載の方法。
【請求項１９】
第１の変速比（ｉ１）から第２の変速比（ｉ２）へのダウンシフトに属するすべての制御経過（Ａ＿ＲＳ）、特にシフト特有のロック時間及びシフト特有のエンジン干渉が、中断基準の設定と同時に、第２の変速比（ｉ２）から第１の変速比（ｉ１）へのアップシフトの相応の制御経過（Ａ＿ＨＳ）へ変換されることを特徴とする、請求項１から請求項１８まで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の上位概念に示す構成の自動車用自動変速機のシフトを実行する方法であって、自動変速機の自発性が向上され、シフト頻度が減少される形式のものに関する。
【背景技術】
【０００２】
通例では、自動車用自動変速機のシフトは、ドライバーによって与えられる出力要求、例えば加速ペダルもしくはスロットルバルブの位置が自動変速機のシフト特性マップのアップシフト特性曲線もしくはダウンシフト曲線を超えた時に発動される。また、このような加速ペダルを介して発動されるシフトと並んでドライバーは任意のどの時点においても手動のシフトを実行する可能性を有している。例えばＤＥ−４３１１８８６Ｃ２号明細書には、ドライバーがステアリングホイールにおける手動のシフト部材を有するセレクトレバーを介してシフトを発動させることのできる装置が知られている。
【０００３】
この場合、自動変速機のシフトは、例えば、第１のシフト要素が開いて第２のシフト要素が閉じる交差シフトとして行うことができる。それぞれのシフトに関与するシフト要素の圧力経過は、電磁式の調整部材を介してシフト要素の油圧制御部ヘ作用する電子式の変速機制御器によって制御もしくは調節されるのが通例である。この種の制御方法は例えばＤＥ−４２４０６２１Ａ１号明細書によって公知である。
【０００４】
実地においては次のような問題が発生することがある。例えば、意図した追越し過程の開始時にドライバーが加速ペダルを介してダウンシフトを要求し、変速機制御器によってダウンシフトが導入される。しかし始まったばかりの追越し過程中にドライバーは対向車をやり過ごす必要を認める。そのための反応としてドライバーは追越し過程を中断しようとして加速ペダルを緩める。この加速ペダル戻しに基づいて変速機制御器は普通アップシフトを実行することになる。続く時間経過の中でドライバーはまだアップシフトの実行中に対向車線が空いたのを認めると、改めて追越し過程を導入しようとして加速ペダルを改めて踏み込むか又はセレクトレバーを介して手動でダウンシフトを導入する。しかしながら従来技術によれば、自動変速機はまず最初にダウンシフトを、次いでアップシフトをそれぞれ完全に実行し、その上で再びダウンシフトがスタートされることになる。
【０００５】
改善策として、ＥＰ−０３４１６３１Ｂ１号明細書により交差シフトを制御する方法が知られている。この公知例の場合には、導入された第１のシフトが、この第１のシフトへのシフト命令後の一定のロック時間経過後に第２のシフトへのシフト命令が一定時間内、即ち遮断される方のクラッチがまだトルク伝達状態にあって、接続される方のクラッチはまだトルク伝達状態にない一定時間内に発動されると、完全には実行されない。この時点の後の第２のシフト命令の場合、要するに交差シフトの第１のフェーズの最後、かつ第２のフェーズの最中に、まず、開始された第１のシフトが完全に実行され、別のロック時間が待機され、次いで後続シフトが実行される。
【０００６】
電気油圧式に制御される自動変速機の自発性をさらに高める方法として、ＤＥ−１９７２２９５４Ｃ１号明細書によれば、３つのフェーズで経過する交差シフトを制御する方法も知られている。この公知例の場合、第１の変速比から第２の変速比へのアップシフトが、一面ではシフト命令後直ちに実行されるものの、他面においては交差アップシフトの第３のフェーズの開始前にドライバーからのダウンシフトへの要求が認められると、遅滞無く中断されて第１の変速比へ戻される。この場合、交差シフトのこの第１のフェーズは充填兼調整フェーズとして定義されるもので、接続される方のシフト要素が圧力媒体を充填されて、遮断する方のシフト要素の圧力低下によって変速機入力回転数の過大上昇が調整される。第２のフェーズは接続する方のシフト要素による付加引継ぎに相当し、回転数過大上昇の低減と共に開始する。第１の（古い）変速比の同期点に再到達と共に開始する第３のフェーズにおいては接続する方のシフト要素が完全に閉鎖され、変速機入力回転数が第２の（新たな）変速比の同期回転数のレベルにされる。
【０００７】
ＥＰ−０８０００２２Ｂ１号明細書によれば、シフト過程を制御する方法が知られている。この公知例の場合、第１のシフト命令によって発動された第１の変速比から第２の変速比へのアップシフトが、このアップシフトの閉鎖フェーズ、即ち変速機入力回転数が第１の変速比の同期回転数から閉鎖する方のシフト要素のシフト圧によって第２の変速比の同期回転数にされる閉鎖フェーズの間に、ダウンシフトへの第２のシフト命令が認められると、中断されて元の第１の変速比へ戻される。当業者にとって自明のように、このような方法は、第１の元の変速比へ戻るのに伴って自動的なトルク引継ぎのために自動接続するフリーホイール機構との組み合わせでのみ有意義に適用できる。交差シフト操作に適用した場合、特にアップシフト中断の際にアップシフト閉鎖フェーズの遅い時点でクラッチ交差による著しい快適性問題（シフトショック）が発生する。
【０００８】
問題は次の点にある。即ち、一面において、特にダウンシフト・アップシフト・ダウンシフトのシフト順序の場合、車の加速に関するドライバー要求と特に交差シフト連動での自動変速機の反応との間に大きな時間的ずれが発生することがある。また、他面においては、自動変速機のシフト挙動がドライバーによる間断ないシフト操作の結果著しく頻々となる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の課題は、一面において、特に交差シフト操作の場合にシフト特性を損なうことなしに自動車用自動変速機の自発性を一層向上させ、他面においてはドライバーに感じ取られるような自動変速機のシフト頻度を減少させることである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
このような課題を本発明は請求項１の特徴事項に示す構成の方法もしくは請求項２、請求項４又は請求項６のいずれか一項の特徴事項に示す構成の方法によって解決した。本発明の方法の個々の有利な実施形態は他の請求項に示す通りである。
【００１１】
本発明による第１の課題解決策によれば、自動車用自動変速機の第１の変速比から第２の変速比へのダウンシフトが、１つの中断基準が認識された際に、直ちに中断されて第１の変速比へ戻される。この中断基準は、変速機入力回転数もしくはこれと同等の回転数が第１の変速比の同期回転数を上回る前に、ドライバーから出されるアップシフトへの要求が認識された際に与えられる。ダウンシフトは有利には交差シフトとして実行されるが、フリーホイール式ダウンシフトとして実行することもできる。
【００１２】
このような本発明の方法によって前述のケースの場合有利にダウンシフト、場合によってはロック時間及びこれに続くアップシフトの不動の経過が中断される。不必要なシフト、例えば、第４変速段から第５変速段へのアップシフトに続く第５変速段から第４変速段へのダウンシフトは阻止される。自動変速機の挙動はドライバーの出力要求に緊密に連動し、その結果、自動変速機はドライバーのために自発的に、しかも必ずしも頻々とではなく働く。
【００１３】
本発明による第２の課題解決策によれば、やはり、自動車用自動変速機の第１の変速比から第２の変速比へのダウンシフトが、１つの中断基準が認識された際に、直ちに中断されて第１の変速比へ戻される。中断基準は、実際の変速機入力回転数もしくはこれと同等の回転数が第１の変速比の同期回転数から回転数関連の所定の限界値だけずれる前に、ドライバーから出されるアップシフトへの要求が認識された際に与えられる。この場合にもダウンシフトは有利には交差シフトとして実行されるが、フリーホイール式シフトとしても実行することができる。
【００１４】
適用可能な回転数関連の限界値を介することにより、ドライバーがシフト経過から既に開始したダウンシフトをシフト中断の時点にまだ本来のシフトとしては感じ取らないように保証される。本発明によるこの第２の解決策の利点はほぼ第１の解決策の利点に相当するが、第２の解決策によるシフト中断はシフト経過中第１の解決策の場合よりもわずかに遅く可能である。ダウンシフトの中断は、ドライバーに感じ取られるような反応、例えば車の加速の変化が生じた際にはもはや許されない。
【００１５】
本発明による第３の課題解決策によれば、自動車用自動変速機においてやはり有利には交差シフトとして実行される第１の変速比から第２の変速比へのダウンシフトが、１つの中断基準が認められた際に、直ちに中断されて第１の変速ステップへ戻される。この中断基準は、実際の変速機入力回転数もしくはこれと同等の回転数が第１の変速比の同期回転数を上回った際にスタートされる１つの時間ステップが時間関連の所定の限界値を超える前に、ドライバーからのアップシフトへの要求が認められた際に与えられる。交差シフトの代わりに、フリーホイール式ダウンシフトとしてダウンシフトを実行することもできる。
【００１６】
本発明による第４の課題解決策によれば、自動車用自動変速機においてやはり有利には交差シフトとして実行される第１の変速比から第２の変速比へのダウンシフトが、１つの中断基準が認められた際、直ちに中断されて第１の変速ステップへ戻される。この中断基準は、ダウンシフト時に遮断する方のシフト要素の圧力が圧力関連の所定の限界値を下回る前にドライバーからのアップシフトへの要求が認められた時に与えられる。この解決策の場合にもダウンシフトを交差シフトの代わりにフリーホイール式ダウンシフトとして実行することもできる。
【００１７】
本発明による第３もしくは第４の課題解決策における適用可能な時間関連もしくは圧力関連の限界値を介することにより、ドライバーがシフト経過から既に開始されたダウンシフトをシフト中断の時点に本来のシフトとしてほとんど感じ取らないように保証される。この、もっぱら極端なケースにおける最小限の快適性制限は、第１及び第２の課題解決策の場合と比較してさらに遅いシフト中断を可能にする。
【００１８】
本発明の一実施態様によれば、回転数関連の限界値及び時間関連の限界値及び圧力関連の限界値又はこれらいずれかの限界値は自動変速機の実際の運転パラメータに関連して設定されており、それも特に、自動変速機を駆動する原動機の実際のトルクの関数及び運転者の出力要求もしくは加速ペダル角の関数及びシフトに関与する第１もしくは第２のシフト要素における実際の回転数もしくは差回転数の関数及び車速の関数及び変速機温度の関数又はこれらいずれかの関数として設定されている。要するに、有利な形式で、目下のダウンシフトの実際の環境条件が、シフト中断を許す可能性を持ったまま状況に基づいて考慮され、従ってシフト快適性が最大限に保証される。
【００１９】
本発明の別の実施態様によれば、中断基準が与えられている時にダウンシフト時に遮断される方のシフト要素の圧力が１つの所定の関数を介して再び接続圧力レベルに上昇され、同時に、ダウンシフト時に接続される方のシフト要素の圧力が所定の関数を介して再び遮断圧力レベルに減少される。この場合に接続圧力レベル及び遮断圧力レベルはそれぞれダウンシフトの開始前の第１の変速比における各シフト要素のスタート圧力レベルに相当する。所定の関数は例えば時間制御及び回転数制御及び圧力スレッショルド制御又はこのいずれかによる１つのランプ関数か又は圧力ジャンプであってもよい。
【００２０】
本発明のさらに別の実施態様によれば、ダウンシフト中のエンジンブレーキからトラクションへかもしくはトラクションからエンジンブレーキへの転換の際には中断基準がエンジンブレーキからトラクションへかもしくはトラクションからエンジンブレーキへの転換時にスタートされる所定の時間ステップの経過後にはじめて与えられる。この実施態様もまたシフト快適性をもたらす。
【００２１】
電子式変速機制御装置内でのシフト経過を簡略にするために、時間的経過中、まずスタートされる第１の変速比から第２の変速比へのダウンシフトに属するすべての制御経過、特にシフト特有のロック時間及びシフト特有のエンジン干渉が、中断基準の設定と同時に、第２の変速比から第１の変速比へのアップシフトに属する相応の制御経過へ変換される。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
次に、図面に示した実施形態に従い本発明を詳述する。
【００２３】
図１は例示の自動変速機のシステム構成図である。自動変速機は本来の機械的部分、始動要素としての流体コンバータ３、油圧制御器２１、電子式変速機制御装置１３から構成されている。この自動変速機は、原動機１、特に内燃機関によって駆動軸２を介して駆動される。駆動軸２は流体コンバータ３のポンプインペラー４に相対回転不能に結合されている。周知の通り、流体コンバータ３はポンプインペラー４、タービンランナ５及びステータ６から成っている。流体コンバータ３と平行な力伝達路にはコンバータクラッチ７が配置されている。このコンバータクラッチ７及びタービンランナ５はタービン軸８へ通じている。コンバータクラッチ７が作動した際、タービン軸８は駆動軸２と同じ回転数を呈する。自動変速機の機械的部分は、クラッチ並びにブレーキとして構成されたシフト要素ＡからＧ、ワンウエイクラッチ１０（ＦＬ１）、ラビニョー型遊星歯車組９及びこの遊星歯車組に力伝達方向で後置された遊星歯車組１１から成っている。自動変速機の被駆動は変速機出力軸１２を介してなされる。出力軸１２は図示してない差動装置へ通じていて、差動装置は２つの分割軸を介して図示してない自動車の駆動輪を駆動する。閉鎖されたシフト要素の相応の組み合わせを介して１つの変速段が決められる。図１に示す自動変速機の変速段のためのシフト論理が図２に示されている。例えば第４変速段から第３変速段へのダウンシフトの時にはブレーキとして構成されたシフト要素Ｃが閉鎖されて、クラッチとして構成されたシフト要素Ｅは不作動になる。この図２の表から理解されるように、第２速から第５速までの変速比のシフトはそれぞれ交差シフトとして構成されており、常に１つのシフト要素が閉鎖されて別の１つのシフト要素が開放される。自動変速機の機械的部分は本発明の理解にとって重要ではないので、その詳述は省く。
【００２４】
電子式変速機制御装置１３は、ドライバーから図示してないポジションセレクター機構を介して発せられるポジション信号の考慮のもとに、符号１８から２０までの入力量に関連して相応の１つの走行レンジを選択する。これによって電磁式の調整部材を内蔵する油圧制御器２１を介して電子式変速機制御装置１３が相応の組み合わせのクラッチ・ブレーキを作動させる。シフト経過中に電子式変速機制御装置１３はそのつどのシフトに関与するクラッチもしくはブレーキの圧力経過（Ｐ＿ＡからＰ＿Ｇまで）を決める。この電子式変速機制御装置１３は、マイクロコントローラ１４、記憶装置１５、機能ブロック１６（制御部調整部材）及び機能ブロック１７（計算部）を備えている。記憶装置１５内には変速機にとって重要なデータが蓄積されている。変速機にとって重要なデータは例えばプログラム、自動車特有の特性値及び診断データである。通例では、記憶装置１５がＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭとしてか又は緩衝式ＲＡＭとして構成されている。機能ブロック１７（計算部）ではシフト経過にとって重要なデータが計算される。機能ブロック１６（制御部調整部材）は油圧制御器２１に内蔵された調整部材の制御に役立てられる。電子式変速機制御装置１３によって処理された入力量１８、１９は変速機内部の信号である。図示の例では入力量１８がタービン軸８の回転数を、入力量１９が変速機出力軸１２の回転数である。もちろん別の変速機内部の信号、例えば変速機温度を電子式変速機制御装置１３へ送ることもできる。電子式変速機制御装置１３によってやはり処理された入力量２０は車両側並びに原動機側のシフト制御に必要なすべての信号を単純化して表している。これらの信号は特にドライバーの出力要求を表す入力量（例えば加速ペダル角もしくはスロットルバルブ角又はポジションセレクター機構を介して手動で要求されるシフト命令）、原動機１から発せられるトルクを表す入力量並びに原動機１の回転数、さらには原動機１の温度である。通例では原動機特有のデータは図示してないエンジン制御器によって用意される。
【００２５】
図３及び図４には図１に示す自動変速機の本発明によるシフト経過の２つの実施形態が示されている。シフトはいずれも交差シフトとして例示されている。この実施形態は１つの典型的な走行状況に基づいており、この走行状況では、ドライバーが追い越し過程を開始してその出力要求に従いダウンシフトを発動させるが、追い越し過程中に対向車を通過させる必要を認め、その結果加速ペダルを戻して追い越し過程を中断する。この経過は、最初に加速ペダル踏み込みによって電子式変速機制御装置のダウンシフト特性曲線を下回った後に、加速ペダルの戻しによって電子式変速機制御装置のアップシフト特性曲線を上回ることによって発生する。自動変速機は要するにトラクション・ダウンシフトの後にエンジンブレーキ・アップシフトを開始する。シフト経過を比較するために両方の図には本発明による経過が実線で示され、従来技術による相応の経過が破線で示されている。
【００２６】
図３は本発明によるシフト経過の第１の実施形態を示している。図示の下方に不連続の時点ｔ０からｔ７を有する時間軸ｔが示されている。さらに、加速ペダル角ＦＰＷ、目標変速段特性線Ｇ＿ＳＯＬＬ、現在変速段特性線Ｇ＿ＩＳＴ、変速機入力回転数ｎ＿Ｔ、第１のシフト要素の圧力ｐ＿Ｋ１並びに第２のシフト要素の圧力ｐ＿Ｋ２の時間的経過が示されている。加速ペダル角ＦＰＷは一例としてドライバーの出力要求を表している。目標変速段特性線Ｇ＿ＳＯＬＬは所期の変速段切り替えの状態を示し、現在変速段特性線Ｇ＿ＩＳＴは変速機の実際に接続されている変速段を示している。第１のシフト要素としてはダウンシフトの際に開放される方のクラッチ又はブレーキを指し、第２のシフト要素としてはこのダウンシフトの際に閉鎖される方のクラッチ又はブレーキを指す。
【００２７】
時点ｔ０、即ち現在変速段Ｇ＿ＩＳＴから分かるように自動変速機が第１の変速比ｉ１を呈している時点ｔ０で、ドライバーが加速ペダルを操作して加速ペダル角ＦＰＷの増大を生ずる。目標変速段特性線Ｇ＿ＳＯＬＬから分かるように、電子式変速機制御装置内に蓄積された１つのシフト特性曲線に相応して、時点ｔ１で第１の変速比ｉ１から第２の変速比ｉ２へ切り替えるためのダウンシフト命令が出される。加速ペダル角設定基準によればこの要求されるダウンシフトはトラクション・ダウンシフトである。
【００２８】
時点ｔ１でのシフト命令と同時に、要求されたダウンシフトのクラッチロジックに相応して遮断すべき第１のシフト要素の圧力ｐ＿Ｋ１が通例のように所定の値だけ減少される。圧力ｐ＿Ｋ２の時間経過から分かるように、短時間遅れて、時点ｔ２で第２のシフト要素、即ち要求されたダウンシフトのシフト論理に相応してダウンシフト過程中に閉鎖させるべきシフト要素の急速充填フェーズが開始する。
【００２９】
最初要求されたダウンシフトが終了して現在変速段特性線Ｇ＿ＩＳＴが新たな変速比の値ｉ２へジャンプする前に、ドライバーは時点ｔ３において加速ペダル角ＦＰＷを戻し、その結果時点ｔ４において電子式変速機制御装置内に蓄積されたアップシフト特性曲線を上回ることになる。要するに時点ｔ４において目標変速段特性線Ｇ＿ＳＯＬＬがｔ２から元の第１の変速比ｔ１へ戻る。本発明によれば、まだ終了してないトラクション・ダンシフトが遅滞無く中断され、当初要求されたダウンシフトに属するシフト経過Ａ＿ＲＳのすべてが今まさに開始するアップシフトの相応のシフト経過Ａ＿ＨＳに変換されて、ダウンシフト前に有効だった第１の変速比ｉ１へ戻される。
【００３０】
この第１の変速比ｉ１へ切り替わるためのシフト命令の時点ｔ４では、遮断される方の（第１の）シフト要素が依然としてトルク伝達状態にあって、接続される方の（第２の）シフト要素はまだトルク伝達状態にはない。この点は変速機入力回転数ｎ＿Ｔの時間的経過によって明らかであり、この経過中はダウンシフトに関与する両方のシフト要素のトルク伝達の交差開始に基づいて回転数反応がなんら見られない。
【００３１】
圧力ｐ＿Ｋ２の時間的経過から分かるように、第２のシフト要素のシフト圧は時点ｔ４で急激に遮断圧レベルｐ＿Ｋａｂに減少される。この例示の圧力ジャンプの代わりに別の実施態様として適用可能な任意の圧力減少関数、例えば時間スレッショルド及び圧力スレッショルド又はそのいずれかにより制御される圧力ランプを用いることもできる。この場合遮断圧レベルｐ＿Ｋａｂは当初に要求されたダウンシフトの開始前の第２のシフト要素の圧力レベルに相当する。数値的にはこの遮断圧レベルｐ＿Ｋａｂは少なくともほぼ“ゼロ”でよいが、閉鎖過程が要求された際のこの第２のシフト要素の反応速度を起動させるための前充填圧力であってもよい。
【００３２】
圧力ｐ＿Ｋ１の時間経過から分かるように、時点ｔ４において第１のシフト要素のシフト圧力を上昇させるために１つの圧力ランプがスタートされる。時点ｔ５において圧力ｐ＿Ｋ１は接続圧力レベルｐ＿Ｋｚｕに達する。この接続圧力レベルｐ＿Ｋｚｕは当初要求されたダウンシフトの開始前の第１のシフト要素の原動機トルクに関連した圧力レベルに相当する。圧力ランプは例えば回転数スレッショルド及び圧力スレッショルド又はこのいずれかに関連して設定するとよく、この場合、圧力値のパラメータは特に快適性を意図して適用される。例示された圧力ランプの代わりに、別の実施態様によれば、適用可能な任意の圧力上昇関数、例えば圧力ジャンプであってもよい。
【００３３】
変速機入力回転数ｎ＿Ｔの時間経過から明白なように、本発明による交差ダウンシフトの中断は快適性を損なうことにはつながらない（回転数反応なし）。
【００３４】
また、自動変速機における自発性の獲得及び従来技術に比してドライバーに感じ取られるシフト頻度の減少も明白である。従来技術において比較されるシフト経過の破線で示す制御経過及びこれに対応する回転数反応から明白なように、本発明による方法なしでは、当初に要求された交差ダウンシフトが先ずは完全に終了されることになる。従来技術の場合には、第２の変速比ｉ２の同期回転数に到達後（時点ｔ６）にようやく、今や単独でトルク伝達状態にある第２のシフト要素のロック圧力レベル到達（時点ｔ７）に伴って、第１の変速比ｉ１へ逆戻りのエンジンブレーキ・アップシフトの実行へのシフト命令が出されることになる。
【００３５】
以下、図４に従い本発明によるシフト経過の第２の実施形態について述べる。図３と同様、図示の下方部分に時間軸ｔが示され、ここでも不連続の時点ｔ０からｔ８までを有している。また、加速ペダル角ＦＰＷ、目標変速段特性線Ｇ＿ＳＯＬＬ、現在変速段特性線Ｇ＿ＩＳＴ、変速機入力回転数ｎ＿Ｔ、第１のシフト要素の圧力ｐ＿Ｋ１並びに第２のシフト要素の圧力ｐ＿Ｋ２のそれぞれの時間的経過が示されている。第１のシフト要素としてはやはりダウンシフト時に開放される方のクラッチ又はブレーキが示されており、第２のシフト要素としてはこのダウンシフト時に閉鎖される方のクラッチ又はブレーキが示されている。
【００３６】
図３に示したシフト経過と異なって、この図４に示すシフト経過の場合、目下進行中のダウンシフトの本発明による中断は、ダウンシフト中の時点、それも変速機入力回転数ｎ＿Ｔがダウンシフト前に働いていた第１の変速比ｉ１の同期回転数を既にわずかに差回転数ｄｅｌｔａ＿ｎ＿Ｔだけ上回った時点で初めて行われる。
【００３７】
図４に示されているように、自動変速機は時点ｔ０、即ちドライバーが加速ペダルを操作して加速ペダル角ＦＰＷの増大を生ずる時点ｔ０では、第１の変速比ｉ１の状態にある。時点ｔ１において第１から第２の変速比ｉ２へ切り替えるためのダウンシフト命令が出される。加速ペダル角設定によれば、要求されたこのダウンシフトはやはりトラクション・ダウンシフトである。
【００３８】
時点ｔ１でのシフト命令と同時に第１のシフト要素の圧力ｐ＿Ｋ１が通例のように所定の値だけ減少される。短時間遅れて時点ｔ２において、充填補償フェーズ（圧力経過ｐ＿Ｋ２）に続いて第２のシフト要素の通例の急速充填フェーズが開始し、これに対して第１のシフト要素のクラッチ圧力ｐ＿Ｋ１はさらに（調整されて）減少される。
【００３９】
時点ｔ８では遮断される方の第１のシフト要素はトラクション・ダウンシフトの完全なトルクをもはや伝達できず、その結果、タービン回転数ｎ＿Ｔは第１の変速比ｉ１の同期回転数を上回って上昇を始める。
【００４０】
当初要求されたダウンシフトが終了して現在変速段Ｇ＿ＩＳＴが新たな変速比の値ｉ２に急上昇する前に、ドライバーは時点ｔ３において加速ペダル角ＦＰＷを戻し、その結果、時点ｔ４において電子式変速機制御装置内に蓄積されているアップシフト特性曲線が超えられる。要するに時点ｔ４において目標変速段特性線Ｇ＿ＳＯＬＬがｉ２からｉ１へ急激に戻る。
【００４１】
この時点ｔ４でまだ可能であって直ちにでも導入されるダウンシフト中断（当初要求されたダウンシフトに属するシフト経過Ａ＿ＲＳのすべてが、開始し始めたアップシフトが第１の変速比ｉ１へ戻る際の相応のシフト経過Ａ＿ＨＳへ変換されること）にとって本発明の場合重要な点として、第１の変速比ｉ１の同期回転数に対する変速機入力回転数ｎ＿Ｔの差回転数ｄｅｌｔａ＿ｎ＿Ｔが所定の回転数関連の限界値をまだ超えるに至ってないこと、又は、時間差ｄｅｌｔａ＿ｔ、即ち変速機入力回転数ｎ＿Ｔが第１の変速比ｉ１の同期回転数を超えてから始まる時間差が所定の時間関連の限界値をまだ超えるに至ってないこと、又は、遮断される方の第１のシフト要素の実際の圧力ｄｅｌｔａ＿ｐ＿Ｋ１が所定の圧力関連の限界値をまだ超えるに至ってないことがあげられる。
【００４２】
相応の回転数関連、時間関連及び圧力関連の限界値は特にシフト快適性に合わせて決められ、要するに、接続される方の第２のシフト要素のトルク引き継ぎの開始をドライバーが感じ取った時にはもはやダウンシフトの中断が許されないようにあらかじめ設定されている。特に２段又は多段のダウンシフトの中断の際や急速な加速ペダル戻しでの中断の際のこととして、シフト様式及びドライバー要求変化の激しさ（例えば加速ペダル角ＦＰＷの変動速度又は変化量）又はそのいずれかによってはある程度快適性を損なうことも甘受してよい。もちろん、回転数関連、時間関連及び圧力関連の限界値は機能的に互いに結び付けることができ、また、自動変速機の実際の運転パラメータに関連させて設定することもでき、例えば原動機の実際のトルクの関数及びドライバーの出力要求もしくは加速ペダル角の関数及びシフトに関与する第１又は第２のシフト要素の実際の回転数又は回転数差の関数及び車速の関数及び変速機温度の関数又はこれらのいずれかの関数として設定することもできる。
【００４３】
図３について述べた第１のシフト経過と同様、時点ｔ４でのダウンシフトの中断と同時に、両方のシフト要素の圧力ｐ＿Ｋ１、ｐ＿Ｋ２が接続圧力レベルｐ＿Ｋｚｕもしくは遮断圧力レベルｐ＿Ｋａｂへの戻りを開始する。この圧力の移行の時間的経過中に変速機入力転数ｎ＿Ｔが再び第１の変速比ｉ１の同期回転数へ合わせられる。図４の例においては、原動機のトルクに通例のように関連する接続圧力レベルｐ＿Ｋｚｕへの第１のシフト要素の圧力ｐ＿Ｋ１の移行は１つの圧力ランプを経てなされ、遮断圧力レベルｐ＿Ｋａｂへの第２のシフト要素の圧力ｐ＿Ｋ２の移行は１つの圧力ジャンプを経てなされる。このような圧力移行の可能な実施形態については既に詳述した本発明の第１のシフト経過に示す通りである。特にこの圧力移行の適用は、ドライバーが中断の時点で存在する差回転数ｄｅｌｔａ＿ｎ＿Ｔの解消、即ち時点ｔ５までは閉ざされていた解消を少なくとも著しくは快適性を損なわないと感じるようになされており、この場合、シフト様式及びドライバー要求変化の強さ又はこのいずれかも考慮するとよい。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】自動変速機のシステム構成図。
【図２】図１の自動変速機のシフト論理を示す表。
【図３】第１のシフト経過を示す図。
【図４】第２のシフト経過を示す図。
【符号の説明】
【００４５】
１  原動機
２  駆動軸
３  流体コンバータ
４  ポンプインペラー
５  タービンランナ
６  ステータ
７  コンバータクラッチ
８  タービン軸
９  ラビニョー型歯車組
１０  フリーホイール
１１  遊星歯車組
１２  変速機出力軸
１３  電子式変速機制御装置
１４  マイクロコンピュータ
１５  記憶装置
１６  機能ブロック「制御部調整部材」
１７  機能ブロック「計算部」
１８  変速機側の入力量、タービン軸の回転数信号
１９  変速機側の入力量、変速機出力軸の回転数信号
２０  車両側並びに原動機側の入力量
２１  油圧制御器
Ａ．．．Ｇ  シフト要素（クラッチ、ブレーキ）
ｐ＿Ａ．．．ｐ＿Ｇ  シフト要素ＡからＧまでの圧力
Ａ＿ＨＳ  アップシフトの制御経過
Ａ＿ＲＳ  ダウンシフトの制御経過
ｄｅｌｔａ＿ｎ＿Ｔ  回転数差
ｄｅｌｔａ＿ｐＫ１  実際の圧力
ｄｅｌｔａ＿ｔ  時間差
ＦＰＷ  加速ペダル角
Ｇ＿ＩＳＴ  現在変速段特性線
Ｇ＿ＳＯＬＬ  目標変速段特性線
ｉ１  第１の変速比
ｉ２  第２の変速比
ｎ＿Ｔ  変速機入力回転数、タービン軸の回転数
ｐ＿Ｋ１  第１のシフト要素の圧力
ｐ＿Ｋ２  第２のシフト要素の圧力
ｐ＿Ｋａｂ  第２のシフト要素の遮断圧力レベル
ｐ＿Ｋｚｕ  第１のシフト要素の接続圧力レベル
ｔ  時間軸
【図１】
2006500539.tif 000003
【図２】
2006500539.tif 000004
【図３】
2006500539.tif 000005
【図４】
2006500539.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成16年10月25日(2004.10.25)
【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】
自動車用自動変速機のシフト、特に交差シフトを実行する方法であって、シフト中にクラッチ又はブレーキとして構成された第１のシフト要素が開放され、クラッチ又はブレーキとして構成された第２のシフト要素が閉鎖され、自動変速機の自発性の向上とシフト頻度の減少とを目的として、第１の変速比（ｉ２）から第２の変速比（ｉ２）へのダウンシフトが、１つの中断基準が認識された際直ちに中断されて第１の変速比（ｉ１）へ戻される形式のものにおいて、中断基準は、実際の変速機入力回転数（ｎ＿Ｔ）が第１の変速比（ｉ１）の同期回転数に対して所定の回転数関連の限界値だけずれを呈する前に、ドライバーから出されるアップシフトへの要求が認識された際に与えられ、回転数関連の限界値はドライバー要求変化の強さに関連して、特に加速ペダル角（ＦＰＷ）の変化速度及び変化量又はこのいずれかに関連して設定されることを特徴とする、シフトを実行する方法。
【請求項２】
中断基準は、実際の変速機入力回転数（ｎ＿Ｔ）が第１の変速比（ｉ１）の同期回転数を上回るのに伴ってスタートされる１つの時間ステップが時間関連の所定の限界値をまだ超えない時、及び、遮断される方の第１のシフト要素の圧力（ｐ＿Ｋ１）が圧力関連の所定の限界値をまだ下回っていない時、又はこのいずれかの時にのみ与えられることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
時間関連もしくは圧力関連の限界値はドライバー要求変化の強さに関連して、特に加速ペダル角（ＦＰＷ）の変化速度及び変化量又はこのいずれかに関連して設定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】
中断基準は、実際の変速機入力回転数（ｎ＿Ｔ）が第１の変速比（ｉ１）の同期回転数を上回るのに伴ってスタートされる１つの時間ステップが時間関連の所定の限界値を超える前に、ドライバーから出されるアップシフトへの要求が認識された際に与えられ、時間関連の限界値はドライバー要求変化の強さに関連して、特に加速ペダル角（ＦＰＷ）の変化速度及び変化量又はこのいずれかに関連して設定されることを特徴とする、請求項１中の上位概念に示す構成の方法。
【請求項５】
中断基準は、実際の変速機入力回転数（ｎ＿Ｔ）が第１の変速比（ｉ１）の同期回転数に対して回転数関連の所定の限界値だけまだずれを呈してない時、及び、遮断される方の第１のシフト要素の圧力（ｐ＿Ｋ１）が圧力関連の所定の限界値をまだ下回ってない時、又はこのいずれかの時にのみ与えられることを特徴とする、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
回転数関連及び圧力関連の限界値はドライバー要求変化の強さに関連して、特に加速ペダル角（ＦＰＷ）の変化速度及び変化量又はこのいずれかに関連して設定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】
中断基準は、遮断される方の第１のシフト要素の圧力（ｐ＿Ｋ１）が所定の圧力関連の限界値を下回る前に、ドライバーからのアップシフトへの要求が認められた際に与えられ、この圧力関連の限界値はドライバー要求変化の強さに関連して、特に加速ペダル角（ＦＰＷ）の変化速度及び変化量又はこのいずれかに関連して設定されることを特徴とする、請求項１中の上位概念に示す構成の方法。
【請求項８】
実際の変速機入力回転数（ｎ＿Ｔ）が第１の変速比（ｉ１）の同期回転数を上回るのに伴ってスタートされる１つの時間ステップが時間関連の所定の限界値をまだ超えていない時、及び実際の変速機入力回転数（ｎ＿Ｔ）が第１の変速比（ｉ１）の同期回転数に対して所定の回転数関連の限界値だけまだずれを呈してない時、又はこのいずれかの時にのみ与えられることを特徴とする、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
時間関連及び回転数関連の限界値はドライバー要求変化の強さに関連して、特に加速ペダル角（ＦＰＷ）の変化速度及び変化量又はこのいずれかに関連して設定されることを特徴とする、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
回転数関連の限界値及び時間関連の限界値及び圧力関連の限界値又はこれらいずれかの限界値は自動変速機の実際の運転パラメータに関連して、特に、自動変速機を駆動する原動機（１）の実際のトルクの関数及びドライバーの出力要求又は加速ペダル角（ＦＰＷ）の関数及び第１又は第２のシフト要素の実際の回転数又は回転数差の関数及び車速の関数及び変速機温度の関数又はこれらいずれかの関数として設定されることを特徴とする、請求項１から請求項９までのいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
回転数関連の限界値及び時間関連の限界値及び圧力関連の限界値又はこれらいずれかの限界値は、ダウンシフトのシフト様式に関連して設定されていることを特徴とする、請求項１から請求項１０までのいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
多段ダウンシフトの中断の際の回転数関連の限界値が１段ダウンシフフトの中断の際の回転数関連の限界値よりも大であるか、又は多段ダウンシフトの中断の際の時間関連の限界値が１段ダウンシフトの中断の際の時間関連の限界値よりも大であるか、又は多段ダウンシフトの中断の際の圧力関連の限界値が１段ダウンシフトの中断の際の圧力関連の限界値よりも小であることを特徴とする、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
ドライバー要求変化の強さが大きい場合の回転数関連の限界値がドライバー要求変化の強さが小さい場合の回転数関連の限界値よりも大であるか、又はドライバー要求変化の強さが大きい場合の時間関連の限界値がドライバー要求変化の強さが小さい場合の時間関連の限界値よりも大であるか、又はドライバー要求変化の強さが大きい場合の圧力関連の限界値がドライバー要求変化の強さが小さい場合の圧力関連の限界値よりも小であることを特徴とする、請求項１から請求項１２までのいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
中断基準が与えられた際に第１のシフト要素の圧力（ｐ＿Ｋ１）が所定の圧力上昇関数を介して接続圧力レベル（ｐ＿Ｋｚｕ）に上昇され、同時に第２のシフト要素の圧力（ｐ＿Ｋ２）が所定の圧力減少関数を介して遮断圧力レベル（ｐ＿Ｋａｂ）に減少され、この場合に第１のシフト要素の接続圧力レベル（ｐ＿Ｋｚｕ）及び第２のシフト要素の遮断圧力レベル（ｐ＿Ｋａｂ）はそれぞれダウンシフトの開始前の第１の変速比（ｉ１）における第１もしくは第２のシフト要素のスタート圧力レベルに相当することを特徴とする、請求項１から請求項１３までのいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
所定の圧力上昇関数及び所定の圧力減少関数又はそのいずれかが１つのランプ関数であることを特徴とする、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
所定の圧力上昇関数及び所定の圧力減少関数又はそのいずれかが１つの圧力ジャンプであることを特徴とする、請求項１４に記載の方法。
【請求項１７】
第２のシフト要素の遮断圧力レベル（ｐ＿Ｋａｂ）は数値的には少なくともほぼ“ゼロ“であることを特徴とする、請求項１４、請求項１５又は請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
第２のシフト要素の遮断圧力レベル（ｐ＿Ｋａｂ）は第２のシフト要素の前充填圧力であることを特徴とする、請求項１４、請求項１５又は請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
ダウンシフト中のエンジンブレーキからトラクションへかもしくはトラクションからエンジンブレーキへの転換の際には、中断基準が、エンジンブレーキからトラクションへかもしくはトラクションからエンジンブレーキへの転換時にスタートされる所定の時間ステップの経過後にはじめて与えられることを特徴とする、請求項１から請求項１８までのいずれか一項に記載の方法。
【請求項２０】
第１の変速比（ｉ１）から第２の変速比（ｉ２）へのダウンシフトに属するすべての制御経過（Ａ＿ＲＳ）、特にシフト特有のロック時間及びシフト特有のエンジン干渉が、中断基準が与えられると同時に、第２の変速比（ｉ２）から第１の変速比（ｉ１）へのアップシフトの相応の制御経過（Ａ＿ＨＳ）へ変換されることを特徴とする、請求項１から請求項１９までのいずれか一項に記載の方法。
【国際調査報告】
2006500539.tif 000007
2006500539.tif 000008
2006500539.tif 000009
2006500539.tif 000010
2006500539.tif 000011
2006500539.tif 000012