(57)【要約】本発明は、駆動エンジン、及びクラッチによって駆動エンジンに連結できる自動変速機を具備する駆動伝達系の動作の方法に関する。制御装置は、自動車の車両パラメータ及び／又は自動車の動作変数を使用して非同期自動変速機のギヤ変更がクラッチを接続又は切断した状態で実施されるかどうかを選択する。本発明の目的は、自動車の安全動作を保証することである。これを達成するために、本発明の方法により、ギヤ変更が、駆動伝達系の初期始動後、及び／又は駆動エンジンの始動後の期間の範囲内、及び／又は駆動伝達系の１つの構成要素の異常が確認された場合にクラッチを切断した状態で実施される。
2006504053.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車の駆動伝達系を制御する方法であって
前記駆動伝達系（１０）は、
−  駆動機械（１４）、
−  自動変速機（１９）、
−  前記駆動機械（１４）と前記自動変速機（１９）との間に配置されるクラッチ（１２）、及び
−  少なくとも１つの制御装置（４９）を有し、
−  前記制御装置（４９）は、ギヤ変更が前記自動変速機（１９）内の元ギヤから目標ギヤに行われるとき前記クラッチ（１２）が接続状態又は切断状態のままであるかどうかについて選択規則及び自動車の車両パラメータ及び／又は動作変数の関数として、選択を行い、さらに、
−  ギヤ変更が前記クラッチ（１２）を接続した状態で実行されるとき、変速機入力軸（１１）の回転速度は、前記駆動機械（１４）に影響を与えることによって前記目標ギヤの目標回転速度に同期化される方法において、
ギヤ変更は、
−前記駆動伝達系（１０）の初期始動後及び／又は
−前記駆動機械（１４）の始動後の
−期間に
及び／又は
−異常が前記駆動伝達系（１０）の構成要素で確認されたときに、前記クラッチ（１２）を切断した状態で実行されることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記期間は、前記選択プロセスに関係する前記車両パラメータの全てを前記制御装置（４９）が決定したときに終了することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
−前記制御装置（４９）は、前記ギヤ変更が前記クラッチ（１２）を接続した状態で実行できるかどうかを決定する試験を試験規則の関数として実行し、さらに
−前記選択は前記試験の結果に依存することを特徴とする請求項１あるいは２に記載の方法。
【請求項４】
前記試験は、前記自動車の車両パラメータ及び／又は動作変数の関数として実行できることを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記選択及び／又は前記試験は、前記自動変速機（１９）の目標ギヤの関数として少なくともある動作範囲で実行さ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方法。
【請求項６】
前記選択及び／又は前記試験は、前記自動車の環境を表す変数の関数として少なくともある動作範囲で実行されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記車両パラメータは可変であることを特徴とする請求項１、２あるいは３に記載の方法。
【請求項８】
前記自動変速機（１９）は、前記制御装置（４９）によって駆動できる同期化装置（変速機ブレーキ５２）を有し、前記同期化装置によって変速機入力軸（１１）を制動でき、前記クラッチ（１２）を切断した状態で高速ギヤに切り替えるとき、前記制御装置（４９）は、前記同期化装置（変速機ブレーキ５２）が駆動されるか、ゆえに前記変速機入力軸（１１）が制動されるか、又は前記同期化装置が駆動されないかを選択することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項９】
低速ギヤへの切り替え動作の始動時に、前記クラッチ（１２）は接続された状態のままであり、前記制御装置（４９）は、
−前記元ギヤを非選択状態にするために作動要素（シフトアクチュエータ４８）を駆動し、
−前記作動要素（シフトアクチュエータ４８）の駆動後の時間を決定し、
−前記元ギヤが非選択状態にされているかどうかを監視し、
−前記元ギヤが非選択状態にされることなく前記決定された時間がしきい値を超える場合、前記クラッチ（１２）が切断されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記規定しきい値は、
−前記自動車の車両パラメータ及び／又は
−前記自動車の動作変数及び／又は
−前記自動車の前記環境を表す変数に依存することを特徴とする請求項９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の前文に記載の自動車の駆動伝達系の動作の方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、自動変速機の形態の変速機を有する自動車の駆動伝達系の動作の方法を説明する。変速機は、エンジンの形態の駆動機械にクラッチによって接続できる。変速機のギヤ変更が行われるとき、クラッチは、切断され、一旦そのギヤ変更が完了すると再び接続される。これは、特に駆動伝達系が、大重量車両及び高駆動力を有する商用車で使用されるときには、クラッチの酷い摩耗につながる。
【０００３】
自動変速機を備えた自動車内の駆動伝達系の動作の方法は、特許文献２に記載されている。変速機は、自動クラッチ又は足踏み力で操作されるクラッチによって、内燃機関の形態の駆動機械に接続できる。記載の方法では、変速機のギヤ変更は、クラッチを接続した状態で元ギヤから目標ギヤまで実行される。変速機入力軸の回転速度は、駆動機械に影響を与えることによって目標ギヤの目標回転速度に同期化される。例えば、自動車運転者から、ギヤを高速に切り替える要求があると、現在記録されている自動車動作条件が、要求された高速ギヤへの変更を実行できるかを決定する基準として使用される。実行できるギヤ変更だけが開始されるが、実行できないギヤ変更の要求は、修正又はキャンセルされる。クラッチを切断した状態で実行することができた多数のギヤ変更は、したがって実行されない。
【０００４】
自動車の駆動伝達系の動作の方法は、特許文献３で説明されており、ギヤ変更が起こるときはいつでも、ギヤ変更中に、クラッチが切断されるか、接続したままであるかについての決定が自動車の測定動作変数の関数として行われる。クラッチを接続した状態でのギヤ変更の場合、変速機入力軸の回転速度も同様に、駆動機械に影響を与えることによって目標ギヤの目標回転速度に同期化される。
【０００５】
【特許文献１】欧州特許出願公開第０  ６９５  ６６５  Ａ１号明細書
【特許文献２】欧州特許出願公開第０  ６７６  ５６６  Ａ１号明細書
【特許文献３】国際公開第０２／０６０７１５  Ａ１号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
対照的に、本発明の目的は、駆動伝達系の確実な動作を可能にする駆動伝達系の動作の方法を提案することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によれば、この目的は請求項１に記載の方法により達成される。
【０００８】
自動車の駆動伝達系は、例えば内燃機関の形態の駆動機械と、クラッチによって駆動機関に接続できる自動変速機とを有する。クラッチは、例えば、摩擦クラッチの形態であってもよく、作動要素によって作動されても良い。自動変速機の場合、ギヤ変更要素は、作動要素によって作動できる。自動変速機は、特に、非同期変速機の形態で設計され、フロント搭載変速機、例えばスプリットグループや、リヤ搭載変速機、例えばレンジグループを有しても良い。
【０００９】
駆動機械は、制御装置によって駆動される作動要素を有する。例として、制御装置は、燃料噴射率、点火時期又は例えば排気バルブ又は定スロットルの形態のいわゆるエンジンブレーキの使用を事前設定する。自動変速機の、及びクラッチの作動要素は、上述の制御装置によって、または他の制御装置によって作動されても良い。制御装置は、この場合、信号伝達のために接続される。
【００１０】
自動変速機の制御装置は、選択規則及び自動車の車両パラメータ及び／又は動作変数の関数として選択プロセスを実行してギヤ変更時にクラッチが切断されるか又は接続したままであるかを決定する。
【００１１】
ギヤ変更がクラッチを接続した状態で自動変速機の元ギヤから目標ギヤまで実行されるとき、元ギヤが一旦非選択状態にされると、つまり自動変速機の入力軸と出力軸との間にいかなる接続もなくなると、変速機入力軸の回転速度は、駆動機械に影響を与えることによって、目標ギヤの目標回転速度に同期化され、いわゆる同期回転速度となる。同期回転速度において、最初に変速機入力軸に、第２に変速機出力軸に、したがって被駆動車輪に接続される目標ギヤのギヤ変更要素は、同速度で回転する。ギヤを低速に切り替えるとき、制御装置はこの目的のため、駆動機械の回転速度、ゆえに変速機入力軸の回転速度も同様に上昇されるトルクを駆動機械が生成することを要求する。ギヤを高速に切り替えるとき、変速機入力軸の回転速度を低減するために、非常に低いトルク又は負トルク、いわゆるオーバラントルクが要求される。これを支持するために、上述したエンジンブレーキまたは駆動機械の一部ではない他の減速手段、例えば変速機ブレーキも作動できる。
【００１２】
この場合、ギヤ変更は両方とも、適当な操作装置、例えばギヤ変更レバーによる自動車運転者によるか又は自動変速機の制御装置により要求されても良い。
【００１３】
ギヤ変更は、クラッチを切断した状態でも実行できる。クラッチが切断されると、トルクは変速機入力軸から変速機出力軸に全く伝達できない。クラッチの操作運動がこの目的のために全く実行されなくても済む。
【００１４】
全てのギヤ変更は、したがって、自動車の動作条件に適しているクラッチの状態で実行できる。このことにより駆動伝達系の確実な動作が保証され、その間に自動変速機の要求されたギヤ変更が確実に実行される。同時に、このことにより、低クラッチ摩耗、ゆえに自動車の低コスト動作が可能になる。
【００１５】
さらに、クラッチが切断されると、目標ギヤでの駆動機械の回転速度が、いわゆる定置アイドル回転速度、つまり、自動車の停止時のアイドリング中に生じる回転速度よりも低くなり、ギヤ変更がそれゆえに、自動車運転者によるいかなる行動もなく可能となる。これは、例えば、上り急勾配又は下り急勾配に入る前には有利となる。
【００１６】
本発明によれば、ギヤ変更は、駆動伝達系の初期始動後、及び／又は駆動機械の始動後のある期間内に、及び／又は駆動伝達系の構成要素の異常が確認されたときにクラッチを切断した状態で実行される。駆動伝達系の初期始動後及び／又は駆動機械の始動後、特に高速ギヤへの変更がクラッチを切断した状態で実行される。
【００１７】
この場合の初期始動は、自動車の製造後の駆動伝達系の始動、又は駆動伝達系の要素の、例えば駆動機械の、交換後の始動を意味する。期間は、この場合、確定されるように事前設定されるか又は多数の条件が満たされた後に終了されても良い。
【００１８】
初期始動時又は駆動伝達系の始動後、上述した選択プロセス及び試験で考慮に入れられる車両パラメータの全てが既知であるわけではない。例えば、最初の始動時に、駆動機械の回転速度のプロファイルパラメータは未知であるかもしれない。これらはそれで測定され、制御装置内に記憶される。（エンジン始動後、例えば、車両重量は、荷重の変化のため非常に変動している可能性がある。このことは、特に、荷重が空車重量よりも遥かに大きくなる商用車に当てはまる。）
【００１９】
上述された期間を終了する１つの条件は、例えば、選択プロセスに関連する車両パラメータの全てが定められることであってもよい。
【００２０】
車両パラメータが未定であるあいだは、確実な選択プロセスを実行することは不可能である。自動車の安全な動作は、ゆえにクラッチを切断した状態でギヤを変更する態様で保証される。
【００２１】
駆動伝達系内の構成要素の異常が確認された際の、ギヤ変更も同様にクラッチを切断した状態で実行される。例えば、駆動機械の制御装置は、異常を確認し、続いて駆動伝達系の緊急動作だけを保証できる。さらに、例えば、エンジンブレーキは、エンジンブレーキの操作がもはや可能でない、又は非常に限られた程度までしか可能でないほど操作し難い。
【００２２】
ギヤ変更中での欠陥のある構成要素の挙動は予測可能ではない。安全試験や選択プロセスを実行することも不可能である。構成要素の異常が確認されていると、自動車の安全動作は、クラッチを切断した状態でギヤを変更することによって保証される。
【００２３】
本発明の改良形態において、制御装置は、試験規則の関数として試験を実行して、要求されたギヤ変更をクラッチを接続した状態で実行できるかを決定する。クラッチがギヤ変更のため切断されるか又は接続したままであるかを決定する選択プロセスは、その試験結果に依存する。特に、クラッチを接続した状態で可能である全ギヤ変更もこのように実行される。このことによりできるだけ多くのギヤ変更が、特に低クラッチ摩耗につながる、クラッチを接続した状態で実行されることになる。
【００２４】
本発明の改良形態において、その試験は、自動車の車両パラメータ及び／又は動作パラメータの関数として実行できる。自動車の車両パラメータは、自動車の一般状況を表し、例えば、
−  車両重量、
−  空気抵抗係数及び端部表面積、
−  自動車タイヤの転がり抵抗係数、
−  ギヤ変更中の同期化のための駆動機械の回転速度のプロファイルパラメータ、例えば、最大正及び負勾配、又は
−  エンジンブレーキの一般状況、例えば、容易に操作可能であるか又は操作し難い。
【００２５】
動作変数は、特定時間における、例えばギヤ変更が要求されるときの自動車の状況を表す。動作変数は、例えば、
−  駆動機械の回転速度、
−  駆動機械のトルク、
−  パワー要求要素の、例えばアクセルペダルの位置、
−  エンジンブレーキの状況、例えば作動又は非作動、
−  元ギヤ。
【００２６】
自動車パラメータ及び動作変数は、ある場合にはセンサによって直接検出されても良く、特に動作状況は、測定されるか又は適当な計算方法によって測定変数から決定されても良い。
【００２７】
ギヤ変更中の、自動車の挙動、例えば、車速のプロファイル又は駆動機械の回転速度は、ゆえに予め、特に駆動機械が車輪に接続されない期間に決定できる。ギヤ変更がクラッチを接続した状態で実行できるかについての試験は、これらの変数を考慮に入れることによって正確に実行できる。不正な結果を生む試験の危険性はゆえに低くなる。
【００２８】
ギヤ変更がクラッチを切断又は接続した状態で実行できるかについての選択プロセス時に、ゆえに要求されたギヤ変更が実行できるかが確認される。
【００２９】
本発明の改良形態において、選択プロセス及び／又は試験は、自動変速機の目標ギヤの関数として少なくともある動作範囲内で実行される。
【００３０】
ギヤ変更がクラッチを接続した状態で実行できるかについての試験が不正な結果をもたらす危険性は、ゆえに特に低くなる。
【００３１】
例えば、高速にギヤを切り替えるとき、駆動機械の回転速度、ゆえに変速機入力軸の回転速度は、駆動機械によって加えられる制動トルクによって同期回転速度の方向に減速される。制動トルクは、少量の燃料だけを噴射すること、又は燃料を全く噴射しないことによって増大される。さらに、制動トルクは、エンジンブレーキの使用によって増大できる。同期回転速度は、自動車の速度、及び駆動伝達系内の、例えば、後車軸の、任意の他の変速比を考慮に入れる目標ギヤによって生じる。同期回転速度は、ゆえに車速が変化すると共に変化する。同期回転速度に到達させるために、駆動機械の回転速度の勾配は、ゆえに同期回転速度の勾配よりも著しく大きくなければならない。こういう状況でない危険性は、特に車両が重い、ゆえにギヤが非選択状態での車両のより大きな減速がある、つまりいかなる駆動トルクもないときに生じる。ギヤ変更をクラッチを切断した状態で実行できるかを決定する試験において、車両質量によって決まる自動車のいかなる減速も、規定の車両パラメータ及び／又は動作変数の関数として駆動機械の回転速度の最大負勾配と比較される。このことにより、目標ギヤに依存する同期回転速度を達成できるか、ゆえにギヤ変更をクラッチ接続した状態で実行できるかを予め正確に計算することが可能となる。
【００３２】
本発明の改良形態において、選択プロセス及び／又は試験は、自動車の環境を表す変数の関数として少なくともある動作範囲内で実行される。これらの変数は、例えば、
−  道路の傾き、
−  道路状況、例えばアスファルト道路、砂利道又はぬかるみ、
−  周囲温度、
−  高度、又は
−  気圧。
【００３３】
これらの変数の幾つかは、センサによって直接検出できるか、特別の動作状況で測定できるか、又は適当な計算方法で決定できる。道路の傾斜などの幾つかの変数も、デジタル道路地図を用いる公知のナビゲーションシステムから得ることもできる。
【００３４】
ギヤ変更が行われるときの自動車の挙動についての事前計算、ゆえに上述の試験も、したがって、特に正確に実行できる。
【００３５】
本発明の１つの改良形態において、車両パラメータは可変である。車両パラメータは、自動車の選択された動作範囲内で決定でき、記憶されたパラメータと比較できる。何らかのずれがあった場合、新パラメータ値を計算でき、記憶できる、つまり、いわゆる適応プロセスが実行できる。新たに記憶されたパラメータ値は、次に選択プロセス及び試験で考慮に入れられる。
【００３６】
非常に速く変更し得るパラメータ、例えば車両重量が適応されても良い。初期始動前又は初期始動中に正確に定められない駆動機械の回転速度のプロファイルパラメータのようなパラメータが適応できる。プロファイルパラメータ、例えば回転速度の最大勾配は、駆動機械毎に異なり、非常に長期にわたっても変化できる。安全性のため、僅かな値、例えば、駆動機械の回転速度の可能な小さな勾配だけが、したがって適応プロセスの初期値として仮定されなければならない。その試験は、ゆえに、要求されたギヤ変更が、実車両パラメータでは可能であったとしてもクラッチを接続した状態で実行できないという結果を不正に与える。適応プロセスは、より密接に実値に接近する記憶値となるので、より多くのギヤ変更がクラッチを接続した状態で実行できる。
【００３７】
これにより、自動車の特に低磨耗の動作が可能となる。
【００３８】
本発明の１つの改良形態において、自動変速機は、制御装置によって作動できる同期化装置を有し、その同期化装置によって変速機入力軸が制動でき、制御装置は、クラッチを切断した状態で高速にギヤを切り替える間に同期化装置が作動されるか、ゆえに変速機入力軸が制動されるか、又はそのような状況が起こらないかを選択する。同期化装置は、例えば、それ自体知られており、変速機入力軸に、又は副軸に直接働く変速機ブレーキの形態であっても良い。
【００３９】
これは、車速がより広範囲まで変化するときでも、クラッチを切断した状態で高速にギヤを切り替えるとき変速機入力軸が目標ギヤの同期回転速度に確実且つ速やかに達することを保証する。したがって、速やかに高速にギヤを切り替えることが可能となり、自動車の確実な動作を保証する。
【００４０】
本発明の１つの改良形態において、クラッチは、低速へのギヤの切り替え始動時に接続されたままであり、制御装置は、元ギヤを非選択状態にするために作動要素を作動する。制御装置は、次に作動要素が作動されてからの時間を決定し、元ギヤが非選択状態になっているかを監視する。この場合には、次にギヤ変更がクラッチを接続した状態で実行される。作動要素が作動されてからの決定された時間が非選択状態にある元ギヤも無くしきい値を超える場合、制御装置は、クラッチを切断し、ギヤ変更は、クラッチを切断した状態で実行される。
【００４１】
ギヤを非選択状態にすることを可能にするために、無トルク、又は非常に小さなトルクだけが、関連ギヤ変更要素、例えばスライダースリーブによって伝達されても良い。これは、一方で切断状態のクラッチによって、又はクラッチが接続されている場合、駆動機械から発せられるトルクを意図的に変化させることによって達成することができる。自動車がトラクションモードにあるとき、トルクは減少されなければならず；オーバランモードでは、そのトルクは増大されなければならない。車速が所望減速時に変化する場合、駆動機械は、変速機出力軸と入力軸との回転速度の強制変更に反して元ギヤのギヤ変更要素の前記状態を設定しなければならない。これは、駆動機械のダイナミクスが自動車のダイナミクスよりも大きいときだけ可能となる。例えば、低速へのギヤ変更が同時に要求されるより大きな車両減速は、特にこの状況においては重大である。
【００４２】
本発明による方法により、重大な状況で要求される規則正しいギヤ変更が確実に実行できるようになる。さらに、車両パラメータ、動作変数、又は環境変数についての詳細な知識は、クラッチを接続した状態での可能な限り多くのギヤ変更に対して全く不要となる。自動車の低摩耗及び確実な動作は、したがって、記載の変数を決定することが可能でない場合、又は記載の変数が未だ決定されていない場合でも保証される。
【００４３】
本発明の他の利点は、説明から、および図から明らかとなろう。本発明の例示的実施形態は、図で概略的に示されており、以下の説明で詳述される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４４】
図１に示されるように、自動車（図示せず）の駆動伝達系１０は、制御装置１６によって駆動される駆動機械１４を有する。制御装置１６は、信号を送る目的で、図示されない作動要素、例えば駆動機械１４の排気バルブ（図示せず）に接続される。制御装置１６は、ゆえに駆動機械１４の作動要素に操作変数を送ることができる。さらに、制御装置１６は、信号を送る目的で、回転速度センサ又は温度センサのような、センサ（図示せず）に接続され、それらのセンサによって駆動機械１４の動作変数が検出できる。
【００４５】
駆動機械１４は、出力軸１３及び摩擦クラッチ１２によって、自動、非同期変速機１９、いわゆるドグクラッチ変速機の、出力軸１３に対し同軸に配置されている、入力軸１１に接続できる。クラッチ１２及び自動変速機１９は、制御装置４９によって駆動される。制御装置４９は、信号を送る目的で作動要素（図示せず）と、クラッチ１２及び自動変速機１９のセンサとに接続される。制御装置４９は、ゆえにクラッチ１２を接続又は切断でき、自動変速機１９内でのギヤ変更を実行できる。センサは、クラッチ１２の、及び自動変速機１９の回転速度又は温度のような動作変数を検出するために使用できる。さらに、制御装置４９は、信号を送る目的で制御装置１６に接続され、ゆえにデータを、例えば駆動機械１４又は自動変速機１９の動作変数、ならびに次に制御装置１６によって実施される駆動機械１４の回転速度変更の要求を交換できるようになる。制御装置４９は、自動変速機１９がギヤを変更することを自動車運転者が要求できる制御ユニット５１にも接続される。これに代わるものとして、元ギヤから目標ギヤへのギヤ変更も制御装置４９によってそれ自体良く知られている方法で開始できる。この場合、目標ギヤの決定は、とりわけ、自動車の速度に、及び自動車運転者がアクセルペダルを操作している範囲に依存する。
【００４６】
自動変速機１９は、いわゆる２グループ変速機の形態である。スプリットグループ１７の形態のフロント搭載変速機が変速機入力軸１１に接続するように配置されるので、それらは一緒に回転できる。スプリットグループ１７の後には主変速機１８が配置されている。
【００４７】
スプリットグループ１７は、変速機入力軸１１が２つの異なる歯車対２０、２１を介して、変速機入力軸１１と平行に配置されている、副軸２２に動作可能に接続されるようにする。歯車対２０、２１は異なる変速比を有する。主変速機１８の第３、第２および第１のギヤの固定歯車２３、２４、２５は副軸２２に配置される。固定歯車２３、２４、２５は、主軸２９（変速機入力軸１１に対し同軸に配置されている）に配置されているそれぞれ関連の遊星歯車２６、２７、２８が回転できるように、それらの遊星歯車２６、２７、２８と噛み合っている。遊星歯車２６は、スライダースリーブ３０によって主軸２９に回転固定されるように、及び連動するように接続でき、さらに遊星歯車２７及び２８は、スライダースリーブ３１によって主軸２９に同様に接続できる。
【００４８】
制御装置４９によって作動できる、変速機ブレーキ５２の形態の同期化装置は、副軸２２に配置される。副軸２２の回転速度、ゆえに変速機入力軸１１の回転速度も、変速機ブレーキ５２によって意図的に低減できる。
【００４９】
スプリットグループ１７のスライダースリーブ４１と主変速機１８のスライダースリーブ３０、３１、３９とは、それぞれシフトロッド４２、４３、４４、４５によって作動できる。これにより関連ギヤ変更要素と主軸２９との間の連動接続の生成又は中断が可能となる。シフトロッド４２、４３、４４、４５は、制御装置４９によって作動されるシフトアクチュエータ４８の形態の作動要素によって操作できる。何のギヤも自動変速機１９内で選択されない場合、つまり何の遊星歯車も主軸２９に連動するように接続されない場合、自動変速機１９はいわゆる中立位置にある。
【００５０】
調整されるトルク、及び駆動機械１４の回転速度は、駆動軸３２によって主軸２９から、それ自体知られている方法で、２本の出力駆動軸３４、３５を介して駆動輪３６、３７に同一又は異なる成分の回転速度を伝達するデフ３３に伝達される。
【００５１】
ギヤ変更が元ギヤから目標ギヤに行われるとき、元ギヤは最初に非選択状態にされなければならない。自動変速機１９は非同期変速機の形態であるので、少なくとも低速ギヤに切り替える動作中に目標ギヤを選択できるようにするために、副軸２２、ゆえに入力軸１１も、クラッチ１２を接続した状態の駆動機械１４によって目標ギヤの同期回転速度に近似するように設定されなければならない。同期回転速度は、目標ギヤの遊星歯車と主軸２９とが同速度で回転するときに達せられる。クラッチ１２を切断した状態で高速ギヤに切り替える動作中、副軸２２は、変速機ブレーキ５２によって制動でき、したがって、入力軸１１に同期化できる。
【００５２】
元ギヤの減速は、クラッチを接続又は切断したいずれの状態でも実行できる。この場合、クラッチ１２の頻繁な接続及び切断は、クラッチの極端な摩耗に、ゆえにクラッチ交換のため多大な出費につながり、さらにそれが交換されるあいだは自動車を利用できないことになる。したがって、その目的は、ギヤ変更をできるだけ高い割合でクラッチを接続した状態で実行することである。
【００５３】
図２のフローチャートに示されるように、ギヤ変更要求（ステップ６０）の後の次ステップ６１には、駆動伝達系１０が初めて始動されているか、及び時間が、駆動機械１４の始動後経過しているかを試験する制御装置４９が続く。その試験が肯定である場合、何らかの異常が駆動伝達系１０のどこかの構成要素内で確認されているかを決定する試験がステップ６２で実行される。この目的のため、情報がもう１つの制御装置、例えば制御装置１６から、又は構成要素の機能を監視する制御装置４９の制御プログラムの他のプログラム部分から評価される。試験結果が肯定である場合、つまり何の異常もない場合、ギヤ変更がクラッチ１２を接続した状態で実行できるかを決定する試験がステップ６３で実行される。この目的のため、要求されたギヤ変更動作中の変速機入力軸１１の回転速度のプロファイルは、それ自体知られている運動方程式によって、自動車の既知車両パラメータ、動作変数、及び環境変数に基づき予め計算される。予め計算されたプロファイルは、次に駆動機械１４の回転速度の記憶された最大勾配と比較され、一方で、元ギヤが減速されるか、さらに他方で、変速機入力軸１１の回転速度を目標ギヤの同期回転速度に同期させることが可能であるかに関する決定が行われる。その試験結果が肯定である場合、ギヤ変更動作は、クラッチ１２を接続した状態でそれ自体知られている方法で、ステップ６４で実行される。この目的のため、駆動機械１４から発せられるトルクは、元ギヤのギヤ変更要素に伝達されるトルクを元ギヤを減速できる程度まで低減するために制御装置１６によって変更される。次に同期化が駆動機械１４によって行われる。変速機入力軸１１の回転速度が目標ギヤの同期回転速度にほぼ達すると、直ちに目標ギヤが選択される。駆動機械１４は次に、自動車運転者がアクセルペダル（図示せず）によって事前設定したトルクに再度設定される。このギヤ変更動作は、したがって、ステップ６５で終了される。
【００５４】
ステップ６１、６２、６３の１つの試験結果が否定である場合、
−  つまり、始動が初めで行われるか、又は駆動機械１４の始動後の時間しきい値に未だ達していない、又は
−  異常が駆動伝達系１０の構成要素内で発見された場合、又は
−  ギヤ変更がクラッチ１２を接続した状態で実行できない場合、
クラッチ１２は、制御装置４９によって作動されることによって、ステップ６６で切断される。次に、高速ギヤに切り替える動作の実行が意図されているかを決定する試験がステップ６７で実行される。この場合には、試験は、ステップ６３で予め計算されたプロファイルに基づいてステップ６８で実行されて、変速機ブレーキ５２が作動されるべきか、ゆえに副軸２２、ゆえに変速入力軸１１も積極的に制動されるべきかを決定する。その試験結果が肯定である場合、ギヤ変更動作は、変速機ブレーキ５２を作動させて、ステップ６９でそれ自体知られている方法で実行される。この目的のため、元ギヤは非選択状態にされ、同期化プロセスは変速機ブレーキ５２の支援で実行され、それで目標ギヤが選択される。
【００５５】
ステップ６７または６８の試験の結果が否定である場合、つまり低速ギヤへの切り替え動作又は高速ギヤへの切り替え動作を変速ブレーキ５２を作動させないで実行しようとする場合、ギヤ変更は、変速機ブレーキ５２を作動させずに、それ自体知られている方法で、ステップ７０において実行される。
【００５６】
ステップ６９又は７０の後、つまり目標ギヤが選択されると、クラッチ１２が再びステップ７１において接続され、自動車運転者によって事前決定されたトルクがもう一度駆動機械１４で選択される。ギヤ変更動作は、ゆえにステップ６５で同様に終了される。
【００５７】
この方法は、ステップ６１及び／又は６２が無くても実行できる。
【００５８】
これは、自動車の駆動伝達系を制御する方法となり、その駆動伝達系１０は、駆動機械１４、自動変速機１９、駆動機械１４と自動変速機１９との間に配置されるクラッチ１２、及び少なくとも１つの制御装置４９を有し、自動変速機１９の元ギヤから目標ギヤへのギヤ変更は、クラッチ１２を接続した状態で実行され、変速機入力軸１１の回転速度は駆動機械１４に影響を与えることによって目標ギヤの目標回転速度に同期化される。この方法は、自動変速機１９が、制御装置４９によって駆動できる同期化装置（変速機ブレーキ５２）を有し、その同期化装置によって変速機入力軸１１を制動でき、クラッチ１２を切断した状態で高速ギヤに切り替えるとき、制御装置４９は、同期化装置（変速機ブレーキ５２）が駆動されるか、ゆえに変速機入力軸１１が制動されるか、又はそれが駆動されないかを選択することを特徴とする。
【００５９】
図３ａ及び図３ｂは、自動変速機１９が元ギヤから目標ギヤの高速ギヤに切り替えられるあいだの自動車の動作変数の時間プロファイルを示す。クラッチを接続した状態で高速ギヤへの切り替え動作を実行する能力について、これらのプロファイルを参照して詳細に説明する。
【００６０】
図３ａ及び図３ｂでは、時間は、横軸８０ａ、８０ｂにプロットされ、回転速度又はクラッチの状況は縦軸８１ａ、８１ｂにプロットされる。
【００６１】
元ギヤは、図３ａの段階ａ１においては尚も選択されている。駆動機械１４は一定のトルクを発しており、自動車は加速されているので、駆動機械１４の回転速度（ライン８２ａ）は上昇している。時間８３ａにおいて、自動車運転者は、制御装置５１を使用して高速ギヤに切り替える動作を要求する。段階ｂ１において、駆動機械１４は、元ギヤを非選択状態にできるようにするために放出トルク（図示せず）を減少させる。これは、段階ｂ１における駆動機械１４の回転速度の変動となる。元ギヤは、段階ｂ１の終了の時間８４ａにおいて非選択状態にされ、自動変速機１９は、したがって、中立位置になる。駆動機械１４の回転速度は、エンジン制動効果のため段階ｃ１において降下する。
【００６２】
説明されているように、目標ギヤの同期回転速度は、自動車の速度に比例する。ライン８５ａ及び８６ａは、２つの異なる状況における同期回転速度のプロファイルを示す。第１の状況（ライン８５ａ）において、同期回転速度は、緩やかに降下するだけである。これは、恐らく、例えば道路が僅かに下向きに傾斜しているということが原因であろう。駆動機械１４の回転速度は、時間８７ａにおいて同期回転速度（そこで両ライン８２ａ及び８５ａが合流する）に達する。目標ギヤをゆえに選択でき、自動車運転者によって要求されたトルクを選択できる。ギヤ変更動作は、ゆえに完了し、駆動機械１４の回転速度が段階ｄ１において再び上昇することで、自動車は再び加速される。この場合、クラッチ１２は全ギヤ変更プロセス（ライン８８ａ、状況１）を通じて接続状態のままである。
【００６３】
第２の状況（ライン８６ａ）において、同期回転速度は急激に降下する。これは、恐らく、例えば、道路が上り勾配であること、及び／又は自動車に重い荷が積載されていること、及び／又は路面が非常に軟弱であることが原因であろう。同期回転速度は、駆動機械１４の回転速度よりもっと速く降下する。駆動機械１４の回転速度は、したがって同期回転速度に到達できず、目標ギヤも選択できない。ギヤ変更操作は、ゆえにクラッチ１２を接続した状態で実行できない。
【００６４】
ギヤ変更動作がクラッチ１２を接続した状態で実行できるかについての試験中（図２のステップ６３）、回転速度のこれらのプロファイルは、予め計算され、駆動機械１４の回転速度が同期回転速度に達するか又は達しないかを決定するために試験される。そうでない場合には、ギヤ変更動作は、クラッチ１２を接続した状態で実行できない。
【００６５】
第２の状況は、クラッチ１２が示されたギヤ変更のために切断されるという違いがあるが、図３ｂにおいてもう一度示されている。クラッチ１２は、段階ａ２において接続されている（状況１、ライン８８ｂ）。ギヤ変更要求が生じると（時間８３ｂ）、回転速度のプロファイルは、予め計算され、ギヤ変更動作がクラッチ１２を切断した状態でしか実行できないという決定が行われる。その結果、クラッチ１２は直ちに切断される（状況０）。段階ｂ２において、元ギヤは非選択状態にされ、段階ｃ２において駆動機械１４の回転速度は、変速機ブレーキ５２によって制動される（ライン８２ｂ）。駆動機械１４の回転速度は、したがって、時間８７ｂにおいて同期回転速度に到達し、目標ギヤが選択され、クラッチ１２を接続できる。ギヤ変更プロセスは、ゆえに完了し、自動車は段階ｄ２において再び加速される。ギヤ変更動作は、このようにクラッチが切断された状態で実行できる。
【００６６】
図４は、第２の実施形態による、低速ギヤに切り替えるためのフローチャートを示す。低速ギヤへの切り替え要求（ステップ９０）後、駆動機械１４から放出されるトルクは、ステップ９１においてクラッチ１２を接続した状態でのギヤ変更動作に関して変更されるので、元ギヤが非選択状態にされることができる。次のステップ９２において、シフトアクチュエータ４８は、元ギヤを非選択状態にするために作動される。元ギヤが非選択状態になっているかを決定する試験が次にステップ９３において実行される。この場合には、ギヤ変更プロセスは、クラッチを接続した状態でステップ９４において実行され、低速ギヤへの切り替えプロセスはステップ９５において終了される。ステップ９３における試験の結果が否定である場合、つまり元ギヤが非選択状態にされていない場合、シフトアクチュエータ４８の作動後の時間がしきい値を超えているかを決定する試験がステップ９６において実行される。そうでない場合には、次にステップ９３が反復される。ステップ９６においてしきい値を超えている場合、クラッチはステップ９７において切断され、ギヤ変更動作は、ステップ９８においてクラッチを切断した状態で実行され、そのクラッチはステップ９９において再び接続される。ギヤ変更動作は、ゆえにステップ９５で同様に終了する。
【００６７】
ステップ９６において述べられた時間しきい値は、この場合、自動車の車両パラメータ、例えば車両重量、及び／又は自動車の動作変数、例えば駆動機械１４の回転速度、及び／又は自動車の環境を表す変数、例えば道路の傾きに依存する。
【００６８】
図４で示されたような方法は、ギヤ変更をクラッチを接続した状態で行おうとするときに実行される。
【００６９】
これが初めての始動及び／又は駆動機械の始動及び／又は確認された異常を含むかに関わりなくその方法を実行することも可能である。これは、自動車の駆動伝達系を制御する方法となり、駆動伝達系１０は、駆動機械１４、自動変速機１９、駆動機械１４と自動変速機１９との間に配置されるクラッチ１２、及び少なくとも１つの制御装置４９を有し、ギヤ変更は、クラッチ１２を接続した状態で自動変速機１９の元ギヤから目標ギヤへ実行され、変速機入力軸１１の回転速度は、駆動機械１４に影響を与えることによって目標ギヤの目標回転速度に同期化される。この方法は、クラッチ１２が低速ギヤへの切り替え動作の始動時に接続した状態のままであり、制御装置４９が、元ギヤを非選択状態にするために作動要素（シフトアクチュエータ４８）を作動させ、作動要素（シフトアクチュエータ４８）の作動後の時間を決定し、元ギヤが非選択状態になっているかを監視し、さらに元ギヤが非選択状態になることなく決定された時間がしきい値を超える場合、クラッチ１２が切断されることを特徴とする。
【００７０】
上述のしきい値は、自動車の車両パラメータ、及び／又は自動車の動作変数、及び／又は自動車の環境を表す変数に依存する。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】自動変速機を備えた自動車の駆動伝達系の概略図。
【図２】ギヤ変更のフローチャートを示す図。
【図３ａ】自動変速機が高速ギヤに切り替わる間の自動車の動作変数のタイミングを示す線図。
【図３ｂ】自動変速機が高速ギヤに切り替わる間の自動車の動作変数のタイミングを示す線図。
【図４】第２の実施形態における、低速ギヤに切り替えるフローチャートを示す図。
【図１】
2006504053.tif 000003
【図２】
2006504053.tif 000004
2006504053.tif 000005
【図４】
2006504053.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成16年11月9日(2004.11.9)
【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】
自動車の駆動伝達系を制御する方法であって
前記駆動伝達系（１０）は、
−  駆動機械（１４）、
−  自動変速機（１９）、
−  前記駆動機械（１４）と前記自動変速機（１９）との間に配置されるクラッチ（１２）、及び
−  少なくとも１つの制御装置（４９）を有し、
−  前記制御装置（４９）は、ギヤ変更が前記自動変速機（１９）内の元ギヤから目標ギヤに行われるとき前記クラッチ（１２）が接続状態又は切断状態のままであるかどうかについて選択規則及び自動車の車両パラメータ及び／又は動作変数の関数として、選択を行い、さらに、
−  ギヤ変更が前記クラッチ（１２）を接続した状態で実行されるとき、変速機入力軸（１１）の回転速度は、前記駆動機械（１４）に影響を与えることによって前記目標ギヤの目標回転速度に同期化される方法において、
−  ギヤ変更は、前記クラッチ（１２）を切断した状態で、
−  前記駆動伝達系（１０）の初期始動後、前記選択プロセスに関連する前記車両パラメータの全てが前記制御装置（４９）によって決定されるまで、
及び／又は
−  異常が前記駆動伝達系（１０）の構成要素で確認されたときだけ実行されることを特徴とする方法。
【請求項２】
−前記制御装置（４９）は、前記ギヤ変更が前記クラッチ（１２）を接続した状態で実行できるかどうかを決定する試験を試験規則の関数として実行し、さらに
−前記選択は前記試験の結果に依存することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記試験は、前記自動車の車両パラメータ及び／又は動作変数の関数として実行できることを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記選択及び／又は前記試験は、前記自動変速機（１９）の目標ギヤの関数として少なくともある動作範囲で実行されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記選択及び／又は前記試験は、前記自動車の環境を表す変数の関数として少なくともある動作範囲で実行さ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方法。
【請求項６】
前記車両パラメータは可変であることを特徴とする請求項１あるいは２に記載の方法。
【請求項７】
前記自動変速機（１９）は、前記制御装置（４９）によって駆動できる同期化装置（変速機ブレーキ５２）を有し、前記同期化装置によって変速機入力軸（１１）を制動でき、前記クラッチ（１２）を切断した状態で高速ギヤに切り替えるとき、前記制御装置（４９）は、前記同期化装置（変速機ブレーキ５２）が駆動されるか、ゆえに前記変速機入力軸（１１）が制動されるか、又は前記同期化装置が駆動されないかを選択することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項８】
低速ギヤへの切り替え動作のスタート時に、前記クラッチ（１２）は接続された状態のままであり、前記制御装置（４９）は、
−前記元ギヤを非選択状態にするために作動要素（シフトアクチュエータ４８）を駆動し、
−前記作動要素（シフトアクチュエータ４８）の駆動後の時間を決定し、
−前記元ギヤが非選択状態にされているかどうかを監視し、
−前記元ギヤが非選択状態にされることなく前記決定された時間がしきい値を超える場合、前記クラッチ（１２）が切断されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記規定しきい値は、
−前記自動車の車両パラメータ及び／又は
−前記自動車の動作変数及び／又は
−前記自動車の前記環境を表す変数に依存することを特徴とする請求項８に記載の方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
本発明によれば、ギヤ変更は、駆動伝達系の初期始動後のある期間内に、及び／又は駆動伝達系の構成要素の異常が確認されたときにクラッチを切断した状態で実行される。駆動伝達系の初期始動後、特に高速ギヤへの変更がクラッチを切断した状態で実行される。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
上述された期間を終了する条件は、選択プロセスに関連する車両パラメータの全てが定められることである。
【国際調査報告】
2006504053.tif 000007
2006504053.tif 000008
2006504053.tif 000009
2006504053.tif 000010
2006504053.tif 000011
2006504053.tif 000012