(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと少なくとも２つのギヤを備えた変速機とを含む車両用駆動ユニットのギヤシフト方法であって、
１．１  車両の加速度または減速度およびエンジンの動力を特徴づける物理量を連続的に測定する過程と、
１．２  前記エンジンの動力を特徴づける物理量に基づいて、ギヤシフト後の目標速度レンジを設定する過程と、
１．３  前記車両の加速度または減速度に基づいて、ギヤシフト開始速度レンジを設定する過程とを含み、
前記１．３の過程は、
１．４  シフトアップに適した加速度の上限を上回る高加速度、またはシフトダウンに適した減速度の下限を下回る低減速度の場合には、前記目標速度レンジの下限値が実現されるギヤシフト開始速度を選択する過程と、
１．５  シフトアップに適した加速度の下限を下回る低加速度、またはシフトダウンに適した減速度の上限を上回る高減速度の場合には、前記目標速度レンジの上限値が実現されるギヤシフト開始速度を選択する過程と、
１．６  前記高加速度と低加速度の間の加速度、または前記高減速度と低減速度の間の減速度の場合には、前記目標速度レンジ内の速度が実現されるギヤシフト開始速度を選択する過程とからなる方法。
【請求項２】
前記エンジンの動力を特徴づける物理量は、スロットルバルブの位置によって測定されることを特徴とする請求項１記載のギヤシフト方法。
【請求項３】
前記ギヤシフト開始速度レンジは、理論的に可能なギヤシフト開始速度レンジを包含するように設定することを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載のギヤシフト方法。
【請求項４】
前記ギヤシフト開始速度レンジは、理論的に可能なギヤシフト開始速度レンジよりも狭いことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のギヤシフト方法。
【請求項５】
前記ギヤシフト開始速度を低速度側へ移行することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のギヤシフト方法。
【請求項６】
前記ギヤシフト開始速度を高速度側へ移行することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のギヤシフト方法。
【請求項７】
前記シフト後の目標速度レンジ内におけるただ１つの速度が実現されるように、前記ギヤシフト開始速度を決定することを特徴とする請求項５または６のいずれかに記載のギヤシフト方法。
【請求項８】
前記ギヤシフト開始速度レンジを、理論的に可能なギヤシフト開始速度レンジを定める因子によって変更することを特徴とする請求項４〜７のいずれかに記載のギヤシフト方法。
【請求項９】
エンジンと、少なくとも２つのギヤを含む変速機と、この変速機に接続された制御装置とを備える、請求項１〜８記載のギヤシフト方法を実施するための車両用駆動ユニットであって、
前記制御装置は、第１、第２および第３の入力端子と１つの出力端子を有し、
前記第１の入力端子は、車両の加速度に係る物理量を測定する測定装置に接続されており、
前記第２の入力端子は、エンジンのトルクを測定する装置に接続されており、
前記第３の入力端子は、エンジンの回転速度を測定する装置に接続されており、
前記出力端子は、前記変速機におけるギヤシフトを制御する制御ユニットに接続されており、
前記制御装置は、車両の加速度、エンジンのトルク、およびエンジンの回転速度の関係を表す、ギヤシフト開始速度レンジに係る特性曲線を格納しており、
前記制御装置は、前記３つの入力端子を経由して入力された測定値からギヤシフトに係る制御パラメータを決定する手段を有することを特徴とする駆動ユニット。
【請求項１０】
前記ギヤシフトに係る制御パラメータを決定する手段は、前記制御装置のルーチンプログラムであることを特徴とする請求項９記載の駆動ユニット。
【請求項１１】
前記特性曲線は、前記制御装置において、車両への負荷ごとに分けて格納されていることを特徴とする請求項９または１０記載の駆動ユニット。
【請求項１２】
前記制御装置は、車両の性能特性を格納していることを特徴とする請求項９または１０記載の駆動ユニット。
【請求項１３】
前記特性曲線または性能特性は、前記ギヤシフト開始速度レンジを設定するために格納されていることを特徴とする請求項９〜１２のいずれかに記載の駆動ユニット。
【請求項１４】
前記制御装置は、ギヤシフト開始速度レンジを選択するアクチュエータに接続された第４の入力端子を有することを特徴とする請求項１３記載の駆動ユニット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は特に、請求項１の特徴事項からの機能を備えた駆動ユニットの作動方法およびその方法を実行するための装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ギアシフト点が固定されたギアシフト（変速）プログラムまたは単純な加速度応答タイプのギアシフトプログラムは駆動トレイン、特に外部でトルク分割するトルクコンバータの原理に従い、接続された機械的作用点と組み合わせて使用される、自動変速機を備えた駆動トレインにおいてこれまでずっと知られていたものである。
前者のプログラムではエンジンの上側の速度（「速度」とは、車両の速度、またはこれに対応するエンジンの回転数を指す。以下同じ。）レンジｎ1において、通常、フル負荷のギアシフトが行われている。従って、燃料のためのアップギアへの変速はエンジンの通常の速度の約８０〜９０％で行われている。従って、車両を良好に加速するのにより大きなエンジン動力が利用され、このような加速は傾斜地形または乗車人数の多い車両、特にバスで重要となり得る。
しかし、エンジンはより速い速度ではより好ましくない性能（エンジン性能、すなわち負荷および速度を関数とする燃費）で作動するので、燃費はより悪くなる。制動中、すなわちエンジンブレーキをかけ、アクセルペダルをゼロにセットすると、燃料の供給が切られるのでエンジン速度は燃費に影響しない。ギア間の振動を防止するため、キックダウン時を除き、低速ではアップギアへの変速よりもダウンギアへの変速が行われる。部分負荷または負荷がない場合、フル負荷時よりもより低速のエンジン速度で所定のギアシフト点も定められるよう、固定ギアシフト点を備えたギアシフトプログラムも使用されている。
【０００３】
可能な最高エンジン速度までギアを拡大する機会を与える、いわゆるオーバーステップまたはキックダウン機能も付加的に設定できる。ギアシフト点が固定されたかかるギアシフトプログラムは極めて動力追求したモードすなわち大きな燃費を特徴とするモードか、極めて燃費燃費追求したモードのいずれかで作動する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の課題は、快適さを増し、すべての運転条件において安全性の理由から加速および減速の作動性能を良好にするのみならず、環境保護を考えて燃費を低減しながら、エンジン変速管理を改善できるよう、駆動ユニットの作動方法およびその方法を実行するための装置を改善することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明による解決案は、請求項１に記載の事項を特徴とする。
【０００６】
用語の説明
「達成速度」とは、ギアシフト後の次のギア、すなわち目標ギアで達成される入力速度、すなわちエンジン速度を意味する。
「ギアシフト速度」とは、次のより高いギア比、まはた次のより低いギア比へのギアシフトを行うギアにおける実際のエンジン速度である。
「限界速度」とは、可能な最低ギアシフト速度および可能な最大ギアシフト速度のことである。
「ギアシフト速度レンジ」とは、シフトを開始する時のギアの限界速度によって決まる速度レンジのことである。
「目標速度」とは、多数のギアシフト速度でシフトされる際に発生されるエンジンすなわち入力速度である。
「目標速度レンジ」とは、目標速度によって制限される目標ギアにおけるエンジンすなわち入力速度レンジである。
添え字「従来」は、ギアシフト点が固定されたシフト方法を特徴とする。
【０００７】
本発明によれば、シフトは加速度と無関係に行われる。条件、すなわち運転抵抗に従い、シフトは低燃費が好ましいのか、まはた十分な加速が望ましいのかに応じてより高い入力速度すなわちエンジン速度、またはより低い入力速度すなわちエンジン速度でシフトが行われる。車両の加速度またはその減速度は、ギアをシフトするのに決定的である。次の２つの限定状態、すなわち加速度が常に考慮される。
【０００８】
１．平らな地形または下り坂の地形において乗車人数が少ない場合＝高加速度
２．上り坂の地形において乗車人数が多い場合＝低加速度
【０００９】
第１のケースでは低い入力速度で大きな車両加速度を得ている。従って、比較的低いエンジン速度で早期にギアのアップシフトを行うことができ、これにより燃費を低減できる。同じ理由から、より低いエンジン速度でより低い加速によりギアのダウンシフトを行うことができる。第２のケースではより大きなエンジン動力が必要であるので、この理由から比較的高いエンジン速度でアップシフトを行っているだけである。測定された車両の加速度または減速度に応じ、これら２つの運転条件の間で、すなわち所定のギアシフト速度レンジ内でスムーズにギアのダウンシフトまたはアップシフトを行っている。ギアの変速レンジ自体は負荷レンジにも従っており、この結果、より大きい負荷ではより速い速度でもシフトを行っている。
【００１０】
本発明では２つの基本原理を実行する。
１）目標ギアで少なくとも１つの目標速度が得られるようにギア変速レンジを規定すること。
２）少なくとも２つの目標速度すなわち下側の目標速度と上側の目標速度を定める際、加速度／出力速度グラフでなめらかな特性傾向となること。
【００１１】
第１のケースでは加速度成分がある場合、常に所定のエンジンすなわち入力速度、いわゆる目標速度までしか達しないよう、目標ギアへのシフトを行う初期ギア（当初のギア：ギアシフト（シフトチェンジ）を行う前のギア）でギアシフト速度レンジを規定している。しかしながらこのような規定は、ギアシフト速度レンジが狭い場合にのみ可能である。従って、このような構成はケース２の副変形例にすぎない。
【００１２】
第２のケースでは２つの制限状態（平坦または下り坂の地形で乗車人数が少ない場合、および上り坂の地形で乗車人数が多い場合）、すなわち高加速度および低加速度を考慮する。
【００１３】
高加速時では、目標ギアで同じ目標速度を達成すべき条件下では固定ギアシフト点を備えた従来のギアシフトプログラムよりもより低いギアシフト速度で、すなわち早期にギアシフトを行っている。そうしない場合、すなわち同じギアシフト速度でギアシフトを開始すると、達成される目標速度はより高い入力速度、すなわちエンジン速度に変わることになる。低加速時、かつ必要な大動力時では、より高い入力すなわちエンジン速度で次に高いギアへギアシフトされるが、達成させる目標速度に対しては従来のギアシフト方法における速度よりも低い速度となる。従って、設定すべき目標速度は加速度を考慮することなく、従来のギアシフト方法でこれまで達成された速度に対応することが好ましい。
【００１４】
これら２つの目標速度は、いわゆる目標速度レンジを決定するものである。これら２つの状態の間で加速度に応じてスムーズにギアシフトを行う。加速度／出力速度グラフでは、なめらかな特性曲線が得られる。
【００１５】
ギアシフトを次に高いギアへ行うのか、または次に低いギアへ行うのかに応じて、目標およびスタートギアにおける臨界的エンジン速度を考慮することにより、最初から目標速度および対応するギアシフト速度を自由にすることができる。しかしながらギアシフト点が固定された従来のギアシフト方法で得られる速度も目標速度として設定できる。
【００１６】
しかしながら、わずか１つだけのより低い目標速度および目標ギアにおける付加的な上側の達成可能な速度で、なめらかな特性曲線を実行することもできる。目標ギアにおける上側の達成可能な速度はギアシフト速度におけるギアシフト中に得られるにすぎないが、下側の目標速度は多数の異なるギアシフト速度（初期ギアにおけるギアシフト速度）において開始されるギアシフト方法で得られる。
【００１７】
本発明によれば、所定のギアシフト速度レンジが設定される。最も低い臨界的なエンジン速度および最高のエンジン速度、いわゆる限界速度から、常に次に高いギアまたは次に低いギアへのギアシフト方法に理論的に利用可能な、全ギアシフト速度レンジが得られる。正の大きな加速時では、最も低い臨界エンジン速度、特にアップシフト中に目標ギアで達成すべき入力速度すなわちエンジン速度を考慮して早期のシフトが行われ、一方、負の大きな加速時にはダウンシフト中の初期ギアにおける入力速度、すなわちエンジン速度を考慮してシフトが行われる。  重力、車軸駆動比およびエンジントルクを考慮することにより運転特性に良好に適合できる。低い加速度時には高速でギアシフトを行う。ギアシフト点が固定された従来の運転プログラムでは規定されたギアシフト速度においてギア間のアップシフトまたはダウンシフトが行われる。このことは出力速度／入力速度グラフにおいて、運転抵抗に応じ、すなわちギアシフト方法における加速度に従い、目標速度が異なることを意味している。極端なケースではギアジャンプによって分割された等価的な出力速度において所定の目標速度またはより高い複数の目標速度が得られる。
本発明に係わる加速度応答ギアシフト方法では、車両の加速度に応じた従来のギアシフト方法に対し、より低いギアシフト速度におけるアップシフト中の高加速度時にギアシフトを行うことができる程度まで、可能なギアシフト速度レンジを広げているが、このギアシフト方法の後には所定の目標速度が存在する。換言すれば、このことはギアシフト点が固定された従来のギアシフトプログラムにおけるよりも、より低いエンジン速度でのより高い車両加速時にアップシフトのギアシフトを行うことを意味している。
しかし、このギアシフト方法は、従来のギアシフト中の可能な最低速度よりも低いエンジン速度により、ギアシフト方法中の加速度に影響しないよう、目標ギアで常に同じ速度が得られるよう、ギアシフト速度および加速度に関してギアシフト方法をレイアウトし、開始することができる。ギアシフトレンジは、少なくとも１つの目標速度が得られるよう、車両の加速度および負荷に応じて設定される。
このレンジは、目標ギアにおける最低の臨界速度の領域内に設けることができるが、これよりも低くなってはならない。双方の臨界状態を検討するにあたり、２つの目標速度間で所定の速度が常に得られるよう、ギアシフトレンジを設定する。
【００１８】
更に次の１つの要素により、本加速度応答ギアシフト方法を変えることができる。すなわち、
ａ）燃費追求タイプの加速度応答ギアシフト方法、
ｂ）動力追求タイプの加速度応答ギアシフト方法、
である。通常の加速度応答ギアシフト方法では、他のプログラムと異なり、可能な全ギアシフト速度レンジ内でアップシフトおよびダウンシフトを開始する。燃費追求タイプの加速度応答ギアシフト方法では、ギアシフト速度は燃費の理由から理論的に可能な総合ギアシフト速度レンジに関連して低くなっている。従って、ギアシフト速度レンジは比較的低い入力速度すなわちエンジン速度にシフトされている。これと対照的に動力追求タイプの加速度応答ギアシフト方法におけるギアシフト速度は、理論的に可能な総合ギアシフト速度レンジに関連して比較的高くなっている。
【００１９】
個々のギア間での加速度応答シフトにより、燃費を追求して、または必要な場合には動力も追求した所定の条件に従い、車両を運転できるという利点が得られる。ギアシフト点が固定された従来のギアシフトプログラムに対して、燃費をかなり低減できる。
【００２０】
ギアシフトが完了した後で車両の加速度とは無関係に、規定されたエンジン速度が得られるよう、ギアシフト方法における少なくとも１つの目標速度を規定することにより、すなわちギアシフト速度を選択することにより、臨界的エンジン速度が失われるまで低下することを防止できる。
このような臨界的エンジン速度が失われると、エンジンのトルク変動による車両のがたつき現象が生じることがある。更に、ギアシフト速度レンジを制限することにより顧客の条件（動力追求タイプの運転または燃費追求タイプの運転）に短時間に合わせるだけでなく、運転中の長距離または停止−発車に応じて調節することが可能となる。
例えば荷物を積んだ車両では平坦な地形に応じて極めて高いギアシフト速度も使用しなければならないことが不要となる。ギアシフト速度レンジを制限することにより通常の加速度応答運転プログラムに対し、より低いギアシフト速度で低い加速度でギアシフトを行うことは既に可能となっている。
【００２１】
これと類似して、減速度に応じてダウンシフトも行う。これにより大きな減速中の早期のダウンシフトにより連続的な速度傾向を得ることが可能となるという利点が得られる。更に、アップシフトおよびダウンシフトの限度が規定されている。
これにより例えばカーブの前にガスペダルを離す際の好ましくないアップシフトを避けられるよう、加速時に限りアップシフトを行い、減速時に限りダウンシフトを行うことができるという利点が得られる。
【００２２】
制御装置では設計の変更を実行できる。この制御装置は少なくとも３つの入力端、すなわち車両の加速度を規定する信号に対する第１入力端と、駆動エンジンに結合され、現在の負荷レンジを示す信号を受けるようになっている第２入力端と、現在のエンジン速度を決定するよう装置に結合された第３入力端を備えた、少なくとも１つの制御ユニットを有する。更に、入力量に応じてギアシフト方法のための制御信号を発生する少なくとも１つの出力が設けられる。
制御装置自体には、１つの性能特性曲線または多数の特性曲線のいずれかが入力され、この制御装置により制御量が入力量に応じて制御量が発生される。
【００２３】
顧客の使用条件に応じた各変速機に特定のギアシフト制御装置またはギアシフト装置、すなわち対応する条件を備えた通常の加速度応答タイプ、燃費追求タイプ、加速度応答タイプまたは動力追求タイプの加速度応答形ギアシフト制御装置またはギアシフト装置を設けることができる。
第１のケースでは広いギアシフト速度レンジに対し個々のギアに特性曲線または性能特性が入力される。理論的に可能な全ギアシフト速度レンジ、すなわち各ギアの臨界的な最低入力、すなわちエンジン速度、および可能な最大の入力、すなわちエンジン速度を考慮する。
他の２つのケースでは、理論的に可能なレンジに対する、より低い限定されたギアシフト速度レンジに対し、性能特性および特性曲線を検索可能に記憶しているだけである。このタイプの変形例は、制御のための出費が比較的限られていることを特徴とする。制御装置には対応する運転状態に対する特性曲線だけを記憶するだけでよい。
【００２４】
通常の加速度応答ギアシフトプログラムにおける理論的に可能な全ギアシフト速度レンジからのファクタにより、燃費追求タイプおよび動力追求タイプの運転方法のためにギアシフト速度レンジを変えることを考えることもできる。
【００２５】
別の可能な変形例では、運転性能をアクティブに使用条件に会わせることもできる。例えば変化する境界条件（例えば凹凸の多い地形での運転と長い平らな地面での運転を交互に変えるような条件）に従ってギアシフト方法の開始に対して運転手が影響を与えることができる。
この場合、運転挙動および燃費に作用する付加的作動ユニットを介し、適当なギアシフト制御を選択する。しかし、制御費用および利用可能な情報量は大幅に増加する。従って、用途に応じたコスト的に有利な分析方法が妥当であると思われる。
【００２６】
以下、図面を参照して本発明に係わる課題の解決手段について説明する。
【００２７】
【発明の実施の態様】
図１は本発明に係わる加速度応答ギアシフトプログラムの基本原理を一般に略図で示す図である。図解を明瞭にするため、２つの図では第１ギアから第２ギアへの個々のギアシフト方法のみならず、第２ギアから第３ギアへの個々のギアシフト方法の場合における、車両加速度を出力速度ｎ2およびエンジン速度すなわち入力速度ｎ2に比例する車速ｖに対して車両の加速度をプロットしてある。各ケースでは２つの制限状態、すなわち加速度を考慮している。
すなわち、第１制限状態（低入力速度における高加速度または低入力速度における制限された減速度）におけるギアシフトの際の下側目標速度を、多数のギアシフト速度の下でギアシフトを開始する際に達成し、第２制限状態（高入力速度における制限された加速度または高入力速度における高減速度）におけるギアシフトの際の上側目標速度を、多数のギアシフト速度の下でギアシフトを開始する際に達成している。
【００２８】
１．水平または下り坂近いにおける限られた乗車率での運転は低エンジン速度ｎ1でも適当な車両の加速度を発生する。比較的遅いエンジン速度ｎ1で早期のアップシフトを行う。これにより一般に燃費が低下する。
【００２９】
２．更に高い乗車率または上り坂地形ではエンジン動力を大きくすることが必要である。従って比較的高いエンジン速度に限りアップシフトが行われる。
【００３０】
測定されたバスの加速度または減速度に応じ、すなわち図でＳＤＢと表示されたいわゆるギアシフト速度レンジにおいてこれら２つの運転状態の間でギアのアップシフトまたはダウンシフトをスムーズに行う。ＳＤＢ（１−２）の表示は第１ギアから第２ギアへのギアシフトに対応するギアシフト速度レンジに対応し、ＳＤＢ（２−３）の表示は第２ギアから第３ギアへのギアシフト中の入力速度すなわちエンジン速度に関連したギアシフト速度レンジに対応する。
【００３１】
ギアシフト速度レンジＳＤＢは対応する負荷レンジにも応じて決まる。負荷がより大きくなれば次のギアでもエンジン速度、すなわち入力速度はより高くなるので、一般により高いギアシフト速度でもギアシフトが行われる。
各ケースでは第１ギアから第２ギア、または第２ギアから第３ギアへのギアシフト中のより低いギアシフト速度ｎ1ｕｓ（１−２）またはｎ1ｕｓ（２−３）により、更に第１ギアから第２ギア、更に第２ギアから第３ギアへのギアシフト中の高いギアシフト速度ｎ1ｏｓ（１−２）またはｎ1ｏｓ（２−３）によりギアシフト速度レンジＳＤＢ（１−２）およびＳＤＢ（２−３）の境界が定められる。目標ギアにおける最も低い臨界的入力速度、すなわちエンジン速度ｎ1から最低のギアシフト速度ｎ1ｕｓ（１−２）またはｎ1ｕｓ（２−３）が決定される。
これにより、臨界的エンジン速度の喪失から生じるトルク変動による車両のズーミングまたはがたつき現象が防止される。
【００３２】
各ギアシフト速度レンジＳＤＢ（１−２）およびＳＤＢ（２−３）には、目標ギアにおける目標速度レンジＺＤＢ（１−２）またはＺＤＢ（２−３）が割り当てられている。この目標速度レンジでも、境界は最小目標速度ｎ1ｕｚ（１−２）またはｎ1ｕｚ（２−３）と最高の目標速度ｎ1ｏｚ（１−２）またはｎ1ｏｚ（２−３）によって定められる。
個々のギアにおける最低目標速度の境界は、最低臨界的入力速度すなわちエンジン速度によってアップシフト中に決まる。ダウンシフト中は臨界的エンジン速度が初期ギアにおける最低ギアシフト速度を決定する基準となる。
【００３３】
図１に示されたこのような通常の加速度応答形ギアシフトを更に変えることも可能である。これは、
ａ）燃費追求タイプの加速度応答ギアシフト方法および、
ｂ）動力追求タイプの加速度応答ギアシフト方法、
によって行うことができる。図２（ｂ）および図２（ｃ）にはこれらの可能性が示されている。
【００３４】
図２（ａ）は、比較のため通常の加速度応答ギアシフト方法のための特性曲線を示す。可能な全ギアシフト速度レンジＳＤＢにおいて、アップシフトおよびダウンシフトが行われる。この方法は図１におけるギアシフト速度レンジＳＤＢ（１−２）またはＳＤＢ（２−３）のいずれかに対応する。
【００３５】
図２（ｂ）は、図２（ａ）と対照的に燃費追求タイプの加速度応答プログラムを示す図である。低燃費の理由から、ここにおけるギアシフト速度は比較的低い。このことは図２（ａ）に示された通常の加速度応答ギアシフトプログラムに対してギアシフト速度レンジＳＤＢが比較的低く設定されていることを意味している。燃費最適型変形例の極端なケースでは加速度関数は比較的急な下降直線となっており、この直線は小さいギアシフト速度レンジＳＤＢ（燃費最適）および比較的低速度の点線Ｌ（燃費最適）で示されている。
【００３６】
これと対照的に、図２（ｃ）に示されているような動力追求タイプの加速度応答ギアシフトプログラムでは、通常の加速度応答ギアシフトプログラムに関連してギアシフト速度は比較的速い。動力最適型変形例では、加速度関数は直線Ｌ（動力最適）でもあり、この直線は図示されたケースでは点線で示されている。次に、ギアシフト速度レンジＳＤＢ（動力最適）は比較的狭く、比較的高速度にシフトされている。
【００３７】
比較のため、図３（ａ）および図３（ｂ）は、加速度効果のない極端なケースでのシフト方法のための固定ギアシフト点を備えた従来のギアシフト方法の特性曲線を２つの図に示している。これら図では、出力速度ｎ2に比例する車速ｖに対して車両加速度ａがプロットされており、ギアシフト方法の場合の車速ｖに対しエンジン速度すなわち入力速度ｎ1がプロットされている。
従来のギアシフト方法では、例えばギアシフト速度ｎ1ｓ（従来）で行われている。加速度効果のないこのような極端なケースでは目標速度ｎ1ｚ（従来）加速度応答タイプとして第３ギアシフトで入力速度またはエンジン速度が得られる。加速度／出力速度図では、特性曲線Ｌ従来−加速度応答タイプは、このギアシフト方法を示したものである。
しかし、ギアシフト方法中の物理的条件により下り坂を走行する空の車両は加速度を受ける可能性があるので目標ギアにおけるｎ1ｓ（従来）において開始されたギアシフト方法では、ｎ1ｚ（従来）加速度応答タイプを設定できず、むしろより高い入力速度すなわち出力速度が設定できる。本例ではｎ1ｚ（従来）単線加速度応答タイプとなっている。
【００３８】
その後の図では、実施例を参照していくつかの可能な変形例による加速度応答ギアシフトについて説明する。
【００３９】
図４は、第２ギアから第３ギアへのギアシフトを参考に、第２ギアにおける作動すなわちギアシフトレンジの場合のエンジントルクトレンドＭエンジンとエンジンｎ1の入力速度および対応する燃費（ｂｅ）との関係を一般に示す。この作動すなわちギアシフトレンジはここではギアシフト速度レンジＳＤＢ（２−３）として示されている。
第２ギアにおいて、第３ギアへのギアシフトを行うことができる最低速度ｎ1はここではｎ1ｕｓ（２−３）と表示されている。第２ギアから第３ギアへのギアシフトを行える最高速度は、ｎ1ｏｓ（２−３）と表示されている。これら２つの速度はギアシフト速度レンジＳＤＢ（２−３）の境界を定めることができる。
これらの図から、低速度における第２ギアで制限された燃費のみならず高エンジントルクが明記されていることが明らかである。これに反し、第２ギアにおける最高の可能なギアシフト速度ｎ1ｏｓ（２−３）では低エンジントルクで最高の燃費が適用されている。
【００４０】
図５（ａ）および図５（ｂ）は、図２を参照して第２ギアから第３ギアへのギアシフトの場合の加速度応答ギアシフト方法の通常の加速度応答変形例の一例を示しており、これら図では入力速度ｎ1が出力速度ｎ2に対してプロットされており、加速度ａが出力速度ｎ2に対してプロットされている。図における数字は単なる説明のためのものである。
【００４１】
従来のギアシフト中、第２ギアシフトにおける可能な最低ギアシフト速度ｎ1ｕｓ（従来）は例えば１７００ｒｐｍであり、この速度では加速度効果を生じることなく第３ギアで１２５０／分の目標速度ｎ1ｕｚ（従来）として入力速度またはエンジン速度が得られる。
しかし、可能な加速度成分も考慮することにより、更に早期に、すなわち低いギアシフト速度ｍ1ｓ（２−３）、例えば１５６５ｒｐｍの最低ギアシフト速度ｍ1ｕｓ（２−３）でより迅速にギアシフト方法を開始することができる。
しかし、この例では１２５０ｒｐｍの入力速度すなわちエンジン速度ｎ1ｕｚ（２−３）＝ｎ1ｕｚ（従来）に達する。ギアシフト速度部分レンジｎ1ｕｓ（２−３）からｎ1ｕｓ（従来）までの範囲内のギアシフト速度によるギアシフト中に、１２５０ｒｐｍの第３ギアにおける入力速度すなわちエンジン速度に達する。
従って、この速度ｎ1ｕｚ（２−３）は目標速度ｎ最小目標とも称される。これと類似させることにより、このようなやり方を最高すなわち最も可能なギアシフト速度にも適用できる。従来のギアシフト方法における第２ギアにおける最大の可能なギアシフト速度は、ｎ1ｏｓ（従来）＝１９７０ｒｐｍにある。ギアシフトの完了後は第３ギアにおける入力速度すなわちエンジン速度はｎ1ｏｚ（従来）＝１４５０ｒｐｍとなる。
【００４２】
しかし、加速度成分が発生している間の本発明に係わる加速度応答ギアシフトでは加速度の値、例えばエンジン速度ｎ1ｓ（−３）＝１８９０ｒｐｍにおいて、加速度の値に応じて早期にギアシフト方法を開始する。しかし、第３ギアでは同一の入力またはエンジン速度ｎ1目標＝ｎ1ｏｚ（従来）＝ｎ最大目標＝１４５０ｒｐｍに達する。加速度ａ＝０ｍ・ｓ-2  ではｎ1ｓ（２−３）＝ｎ1ｏｓ（従来）において第２ギアから第３ギアへのギアシフトが行われる。
この理由から、このギアシフト速度は第２ギアから第３ギアへの加速度応答ギアシフトに対してｎ1ｏｓ（２−３）と表示されている。
【００４３】
第２ギアから第３ギアＳＤＢ（２−３）へのギアシフトのためのギアシフト速度レンジは、例えば速度ｎ1ｕｓ（２−３）およびｎ1ｏｓ（２−３）によって境界が定められる。
本発明によれば、ギアシフト方法の完了後、すなわち第３ギアにおいて、ｎ1ｕｚ（２−３）からｎ1ｏｚ（２−３）までの目標速度レンジＺＤＢ（２−３）において、入力速度ｎ1ｚに達し、アップシフト中に目標ギアにおける最低臨界入力速度すなわちエンジン速度より低下しないように、本発明によればこのギアシフト速度レンジ内でギアシフト速度が設定される。
【００４４】
高加速度時では早期のギアシフトにより、低いエンジン速度または入力速度が達成される。入力速度すなわちエンジン速度、例えば次のギアにおける目標速度レンジ内の常にある速度（目標速度ｎ1ｚ）に達する初期ギアにおける入力速度すなわちエンジン速度、達するギアシフト速度ｎ1ｓで２つの考慮した限定条件に応じて加速度ごとにギアシフト方法を開始することが決定的である。
従って、第２ギアから第３ギアへシフトする場合、ギアシフト点が規定された従来のギアシフト方法と対照的に、次のギア（ここでは第３ギア）においてエンジン速度すなわち入力速度をより速くするような加速度成分を利用する。加速度成分を考慮すると、第２ギアから第３ギアへのギアシフト方法中のギアシフト速度レンジＳＤＢ（２−３）を従来のギアシフト方法に対する低い入力速度すなわちエンジン速度まで拡張できる。
【００４５】
理論的に最小目標速度ｎ最小目標および最大目標速度ｎ最大目標とすることができる目標速度ｎ1ｕｚ（２−３）およびｎ1ｏｚ（２−３）は目標速度レンジＺＤＢ（２−３）を決定する。最小目標速度ｎ最小目標および最大目標速度ｎ最大目標は、理論的に可能な目標速度レンジＺＤＢ（２−３）ｔｈを決定している。
この大きさは、加速度を考慮することなくギアシフト方法中の目標ギアにおける達成された目標速度に従って一般に設定される。ここに示したケースでは、このことはエンジン速度または入力速度ｎ1ｕｓ（２−３）＝１５６５ｒｐｍおよびｎ1ｓ（２−３）＜ｎ1ｓ（従来）（例えばｎ1ｓ（２−３）＝１６００ｒｐｍ）のオーバーレイ入力速度での第２ギアから第３ギアへのシフト中にｎｕｚ（２−３）＝ｎ最低目標が第３ギアで得られることを意味している。
【００４６】
より低い制限速度ｎ1ｕｓ（２−３）での最大加速度で空の車両で第２ギアへのシフトが行われ、例えば１００％の負荷で最低加速度においてギアシフト速度レンジＳＤＢ（２−３）における極めて高速であるが、ギアシフト速度ｎ1ｓ（２−３）＜ｎ1ｏｓ（従来）＝ｎ1ｏｓ（２−３）でシフトが開始される。
【００４７】
図５（ｂ）は点線ｎ最小目標およびｎ最大目標で表示された加速度／出力速度図における双方の制限状態、すなわち
１）空の車両および高加速度、
２）例えば１００％負荷および低加速度、
の車両の目標速度に対して生じる加速度／出力速度特性曲線を示す。平面ａ最大（２−３）およびａ最小（２−３）における最大加速点および最小加速点における２つの特性曲線の間の関係は、加速度の効果を表し、第２ギアから第３ギアへのシフト中の加速に対する較正された特性曲線の傾向となる。
空の車両における最大加速度ａ最大（２−３）に対しては、ｎ1ｕｓ（２−３）＝ｎ最小目標のギアシフト速度が設定される。例えば１００％の負荷における最小加速度ａ最小（２−３）は、ｎ1ｏｓ（２−３）＝ｎ最大目標からのレンジ内のギアシフト速度に対応する。
【００４８】
しかし、図５（ｂ）に示された特性曲線は負荷状態にしか適用されない。駆動エンジンの動力制御要素の位置、例えばスロットルバルブ位置によれば、ギアシフト中、またはギアシフト速度レンジを規定する際に考慮しなければならない異なる負荷状態が得られる。
【００４９】
目標速度レンジ、例えば達成速度すなわち
１）無段階または、
２）負荷レンジとコーディネートされたエンジントルクの関数としてｎ1目標最小とｎ1目標最大の間の理論的に可能なレンジ内で次のギアにおけるギアシフト方法後に生じる入力速度、すなわちエンジン速度ｎ1目標を設定することができる。
【００５０】
第２係数では、負荷レンジの下図により同じ下図の規定可能な目標速度レンジおよびこれらレンジとコーディネートされたギアシフト速度レンジが得られ、これらは大きさが互いに異なるようにできる。
【００５１】
図５における鎖線は、従来の簡単な加速度応答ギアシフトにおける公知の特性曲線Ｌ従来の単純な加速度応答タイプを示す。最大加速度の空の車両においてはｎ1ｕｓ（従来）のギアシフト速度であるが、最小の加速度および、例えばギアシフト速度ｎ1ｏｓ（従来）における１００％の負荷において、第２ギアにおけるギアシフトが行われる。影領域は２つの特性曲線の偏差を示す。
本発明によれば、高加速度において公知の従来の特性曲線Ｌ従来の簡単な加速度応答タイプに対して低い速度でギアシフト方法が行われる。
【００５２】
明瞭にするため、図６（ａ）および図６（ｂ）において、動力追求タイプのギアシフト方法と燃費追求タイプのギアシフト方法を比較する。このような比較のため２つのケースにおける出力速度／加速度図が示されている。
図５（ａ）および図５（ｂ）に表示されているように、通常の加速度応答ギアシフト方法に対して比較を行う。
【００５３】
図６（ａ）は、動力追求タイプの加速度応答ギアシフト方法の可能性を示している。このケースでは、第２ギアから第３ギアへのシフトのためのギアシフト速度レンジＳＤＢ（２−３）動力追求タイプは、より高い速度におけるエンジン速度すなわち入力速度に対して小さくなっている。
類似により、このことは目標速度レンジＺＤＡＢに対しても当てはまる。図４に示された通常の加速度応答ギアシフト方法と対照的に、このことは上側ギアシフト速度ｎ1ｏｓ（２−３）の方向にギアシフト速度レンジが小さくなっていることを示しており、従って、動力追求タイプのシフト中の下側のギアシフトｎ1ｕｓ（２−３）動力追求タイプは、通常の加速度応答シフト中の下側のギアシフト速度ｎ1ｕｓ（２−３）よりも速い。
この結果、通常の加速度応答タイプの方法におけるよりも、より高いエンジン速度に限り高加速度時にシフトが行われる。図６（ａ）では、空の車両における加速度ａ最大（２−３）および１００％負荷における加速度ａ最小（２−３）に関連した限界値が第２ギアから第３ギアへのシフト中の出力速度ｎ2に対してプロットされている。
この図は、空の車両における加速度ａ最大（２−３）および２００％負荷における加速度ａ最小（２−３）における制限の目標速度特性曲線ｎ1ｕｚ（２−３）およびｎ1ｏｚ（２−３）を点線で示した図５（ｂ）による通常の加速度応答タイプの方法に対し、空の車両における最大加速度では第２ギアにおけるより高い入力速度でまずシフトを行うことを示している。
【００５５】
従って、図６（ａ）は、図５（ａ）および図５（ｂ）に示されるような通常の加速度応答ギアシフト変形例に対しギアシフト速度レンジが低下し、ギアシフト速度がより高い入力速度までシフトすることが示されている。
【００５６】
これと対照的に、図６（ｂ）による燃費追求タイプのシフト変形例においては、図５におけるギアシフト速度を参考とし、より低い入力速度を考慮して低減させている。
【００５７】
動力または燃費追求タイプのギアシフト方法のための領域を、例えば理論的に可能な総合ギアシフト速度レンジからの要素により決定できる。次に、当業者が任意に技術的な変更を行う。
【００５８】
図７は燃費が最適化された変形例における第２ギアから第３ギアにシフトするための図６（ｂ）による通常の加速度応答燃費追求型変形例を示す。基本的な条件は同じであるが、燃費追求タイプの変形例ではＳＤＢ燃費追求に対する作動レンジＳＤＢ（２−３）燃費最適も更に小さくなる。燃費最適化シフトには単一の目標速度ｎ目標燃費最適のみを規定することも必要である。
【００５９】
ギアシフト速度レンジの下側のギアシフト速度の領域ｎ1ｕｓ（２−３）燃費最適における極めて高い加速度および作動レンジＳＤＢ（２−３）燃費最適の上側制限値ｎ1ｏｓ（２−３）燃費最適の領域における低い加速度で第２ギアへのシフトが行われる。
【００６０】
このケース、すなわち燃費追求タイプの変形例の極端なケースでは、加速度関数は比較的急な下降直線となっている。このことは第２ギアにおける比較的狭いギアシフト速度レンジ内で第３ギアへのシフトが行われ、それに対応し、加速度の値は第２ギアにおける狭い速度レンジと調和され、この結果、ギアシフト方法が開始されることとなることを意味している。第２ギアから第３ギアへのギアシフトは図４に示すように比較的低燃費の値で行われる。
【００６１】
類似により、動力追求タイプのシフトの極端なケース（ここでは詳細には示さず）に対し、動力最適化シフトも可能である。
【００６２】
従って、個々の負荷レンジの特性曲線だけをなくしているが、図８は多数の個々の負荷レンジＬ０〜Ｌ７に対する通常の加速度応答シフト方法の較正された特性曲線の傾向を示している。これらの個々の負荷レンジに対し初期ギア（すなわち作動レンジ）内で特定のギアシフト速度レンジが設定され、目標ギア内の目標速度レンジも設定される。
これらのレンジは、負荷レンジの増加と共により高いエンジン速度すなわち入力速度にシフトしている。同様に、個々の負荷レンジのための最低臨界ギアシフト速度も目標ギアにおけるより高い速度値へシフトしている。
【００６３】
負荷レンジＬ６におけるダウンシフトの例で示すように、ダウンシフトは減速応答タイプであることも明らかである。
【００６４】
負荷レンジ応答シフトは１つの可能な案である。無段階の加速度応答シフト方法から構成する別の方法もある。しかし、この最後のケースでは検討すべき目標速度の数により制御コストが増している。制御ユニットの制御装置は各エンジン動力特性（トルクおよび速度）と、実際の加速度と、ギアシフト速度間の調和を可能にする完全な性能特性を有していなければならない。
【００６５】
一般に、顧客の主な使用エリアに対応するギアシフト制御特性を備えた車両を顧客が取得するように、これらギアシフト制御装置をデザインし、レイアウトする。次に、通常の加速度応答タイプまたは加速度応答動力追求タイプまたは加速度応答燃費追求タイプの運転が可能となるように、トランシミッションおよびその制御装置をレイアウトする。
運転者は変わりつつある境界条件、例えば水平な地面上での車両の基本操作（好ましくは燃費追求タイプの運転方法、または極めてでこぼこの地形、好ましくは性能追求タイプの運転方法）にアクティブに反応できるよう、すなわち運転者自身が例えば運転室内のハンドレバー状をした作動装置により、必要なシフト方法を選択できるようにする別の変形例も考えることが可能である。更に別の選択案も考えつくことができる。
しかし、後者のケースでは制御のための出費が増加する。加速度応答シフト制御の設計変更の個々の可能性は一般に公知であるので、ここでは詳細に説明しない。
【００６６】
図９（ａ）および図９（ｂ）は、加速度応答タイプのダウンシフトの可能性を明らかにしている。
【図面の簡単な説明】
【図１】出力速度／加速度のグラフを参照して本発明に係わる加速度応答ギアシフト方法の基本原理を略図で示すものである。
【図２】通常の加速度応答ギアシフト方法と燃費追求タイプまたは動力追求タイプの加速度応答ギアシフト方法とを、利用可能なギアシフトレンジに関して比較して示すものである。
【図３】明瞭にするため、従来のギアシフト方法を示している。
【図４】エンジン性能特性からの一部を参照し、１つのギアにおける入力速度に対する燃費およびトルクの関係を示す。
【図５】（ａ）は、１つの例を参照して通常の加速度応答ギアシフトプログラムの特性曲線を示し、（ｂ）は、１つの例を参照して通常の加速度応答ギアシフトプログラムの特性曲線を示す。
【図６】（ａ）は、燃費追求タイプおよび動力追求タイプの加速度応答ギアシフト方法の出力速度／加速度グラフからの特性曲線を示し、（ｂ）は、燃費追求タイプおよび動力追求タイプの加速度応答ギアシフト方法の出力速度／加速度グラフからの特性曲線を示す。
【図７】出力速度／加速度グラフにおける燃費が最適化された加速度応答ギアシフト方法の特性曲線を示す。
【図８】異なる負荷レンジの加速度応答ギアシフト方法の特性曲線を示す。
【図９】特性曲線を参照して加速度応答ダウンシフト方法を示す。
【図１】
0004028902.tif 000002
【図２】
0004028902.tif 000003
【図３】
0004028902.tif 000004
【図４】
0004028902.tif 000005
【図５】
0004028902.tif 000006
【図６】
0004028902.tif 000007
【図７】
0004028902.tif 000008
【図８】
0004028902.tif 000009
【図９】
0004028902.tif 000010