(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
変速段切換えを開始する切換え命令発生器（７）、クラッチ（２）、及び行なわれた変速段切換えを運転者に帰還通知する帰還通知装置（９）を有する、自動車のためのマイクロプロセッサ（μＰ）を含む電子装置（８）によって制御される半自動変速機（３）を切換える方法において、帰還通知が、すでに変速機（３）の同期過程の始めに送出されることを特徴とする、自動車のためのマイクロプロセッサ（μＰ）を含む電子装置（８）によって制御される半自動変速機（３）を切換える方法。
【請求項２】
同期過程の始めが、電子装置（８）によって、変速機（３）の同期のために使われるシフトスリーブ（１５又は１６）の行程経過（ｓ）から認識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】
電子装置（８）が、定常的に同期装置の時間的に互いに連続する行程値（ｓ）の数を評価し、その際、それぞれもっとも古い値が落とされ、もっとも新しい行程が加えられることを特徴とする、請求項１又は２記載にの方法。
【請求項４】
評価が、５ミリ秒−ラスタにおいて行なわれ、評価される行程値（ｓ）の数が、ほぼ１０であることを特徴とする、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
評価される行程値（ｓ）の平均値形成が行なわれることを特徴とする、請求項３又は４に記載の方法。
【請求項６】
電子装置（８）が、平均化された行程値（ｓ）の勾配から、同期過程の始めを認識することを特徴とする、請求項３〜５の１つに記載の方法。
【請求項７】
平均化された行程値（ｓ）の勾配が、固定の閾値を上回り、かつ遅延時間（Ｔ３）が経過したとき、帰還通知装置（９）が、電子装置（８）によって制御されることを特徴とする、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
遅延時間（Ｔ３）が、ほぼ３００ｍｓである運転者の最小反応時間（Ｔ２）を考慮していることを特徴とする、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
遅延時間（Ｔ３）の長さが、追加的に変速機温度及び／又は変速段ジャンプの様式に依存するように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】
同期過程の開始が、電子装置（８）によって、変速機入力軸（１７）の回転速度（ＮＥ）の変化から認識されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
回転速度（ＮＥ）の勾配が形成され、帰還通知装置（９）の制御のため、この勾配から、同期過程の期間すなわち同期運転の開始時点（ｔ２）から終了時点（ｔ３）までの期間（Ｔ１）が、帰還通知装置（９）の制御のための時点（ｔ２’）を計算するために計算されることを特徴とする、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
同期過程の期間（Ｔ１）が、次のように計算され、
Ｔ１＝（ＮＡ−ＮＥ）ΔＮＥ／Δｔ
その際、
ＮＡ＝変速機出力軸（１８）の回転速度（変速機入力軸に関する）
ＮＥ＝変速機入力軸（１７）の回転速度
ΔＮＥ／Δｔ＝同期過程の開始時点（ｔ２）と終了時点（ｔ３）との間の回転速度ＮＥの勾配
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】
帰還通知装置（９）の制御のための時点（ｔ２’）が、次のように計算され、
ｔ２’＝ｔ２＋（Ｔ１−Ｔ２）
その際、
ｔ２＝同期過程の開始時点、すなわち変速機入力軸（１７）の回転速度ＮＥ又はシフトスリーブ（１５又は１６）の行程経過（ｓ）の勾配の折れ曲がりの時点
Ｔ１＝同期過程の期間
Ｔ２＝運転者の最小反応時間
を表わすことを特徴とする、請求項１〜７の１つ又は１０〜１２の１つに記載の方法。
【請求項１４】
請求項１〜１３の１つに記載の方法を使用するための変速機制御装置であって、マイクロプロセッサ（μＰ）、変速段切換えを開始する切換え命令発生器（７）、及び行なわれた変速段切換えを運転者に帰還通知する帰還通知装置（９）を有するものにおいて、同期過程を認識するために、シフトスリーブ（１５，１６）に又はその操作装置（１２，１３）に、行程センサ（１４）が取付けられており、帰還通知装置（９）がすでに変速機（３）の同期過程の始めに帰還通知を送出することを特徴とする、変速機制御装置。
【請求項１５】
変速機入力軸（１７）及び変速機出力軸（１８）の回転速度（ＮＥ，ＮＡ）が、センサ（１１，２０）によって検出可能であることを特徴とする、請求項１４に記載の変速機制装置。
【請求項１６】
帰還通知装置（９）が、光学的、音響的又は触覚的に構成されていることを特徴とする、請求項１４に記載の変速機制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、変速段切換えを開始する切換え命令発生器、クラッチ、及び行なわれた変速段切換えを運転者に帰還通知する帰還通知装置を有する、自動車のためのマイクロプロセッサを含む電子装置によって制御される半自動変速機を切換える方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半自動とは、まだ切換え過程の間に運転者が操作しなければならないクラッチペダルを有するクラッチが存在する変速機を表わす。このような変速機において、変速段表示装置が設けられており、この変速段表示装置上に切換え電子装置によって計算された挿入された変速段が表示されることは、通常である。運転者は、新しい変速段を挿入したい場合、この運転者は、切換え命令発生器のレバーを操作し、この切換え命令発生器は、切換え希望を電子装置に転送する。切換え電子装置は、所望の変速段を計算し、この変速段が、変速段表示装置上に点滅して表示される。同時に運転者は、クラッチペダルを操作してクラッチを切離さなければならない。それから前記の電子装置によって、一般に弁が切換えられ、これらの弁は、圧力媒体貯蔵部に接続されており、かつ作業シリンダを介して変速機における切換えスリーブを移動して、所望の増速−又は減速切換えを実行するようにする。
【０００３】
この切換え過程が終了するとすぐに、電子装置によって帰還通知装置が制御され、この帰還通知装置によって運転者は、変速機において行なわれた切換えに注意を向けさせられる。これに続いて運転者は、クラッチペダルを介してクラッチを再び連結しなければならない。帰還通知装置は、光学的、音響的又は触覚的に構成することができる。
【０００４】
ドイツ連邦共和国特許出願公開第３００７９５３号明細書によれば、外部力により操作される変速機のための変速段切換えが公知である。これは、切換え命令発生器を有し、この切換え命令発生器のレバーは、運転者によってまず係止位置に動かすことができる。それにより変速段切換えが開始される。これが完了するとすぐに、切換えレバーは、係止位置から係止ピンによって釈放され、かつそれからさらに最終位置にまで揺動することができる。変速段切換えのこの“触覚的な”帰還通知によって、運転者に、光学的又は音響的な信号によって気を散らせることなく、彼が今やクラッチを再び挿入してもよいことが知らされる。
【０００５】
ドイツ連邦共和国特許第３３２９８０２号明細書によれは、さらに同期化された変速機のための切換え装置が公知であり、ここではシフトスリーブ又はこれらに結合された操作シリンダ又はリンクの運動は、行程信号発生器によって検出される。
【０００６】
総合時間は、クラッチを再挿入するための運転者の異なった長さの反応時間を一緒に含めるので、変速段切換えのために必要な比較的長い総合時間は、公知の装置において不利である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、総合切換え時間を、したがって切換えの間に生じる力の流れの中断を短縮することができる、半自動自動車変速機を切換える方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この課題は、特許請求の範囲第１項に含まれた本発明によって次のようにして解決される。すなわち  帰還通知が、すでに変速機の同期過程の始めに送出される。特許請求の範囲従属請求項は、有利な変形を含んでいる。
【０００９】
本発明によれば、変速段切換えの総合切換え期間をかなり短縮し、かつ運転者の反応能力に無関係にすることが可能である。従来の技術とは相違して、帰還通知信号は、変速段切換えを行なった際に初めてではなく、すでにそれより早く同期化を始める際に送出される。車両における力の流れの中断のこれにより行なわれる短縮は、下り坂又は上り坂における走行の際にとくに望ましく作用する。なぜならここでは、切換え休止期間の間の車両の速度はあまり変化しないからである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
次に本発明を図面により詳細に説明する。
【００１１】
図１に、補助力操作される電子制御される変速機３を有する自動車の駆動系列全体のブロック図が、概略的に示されている。機関Ｍ１にディスククラッチ２が接続されており、このディスククラッチは、変速機３の入力軸１７に結合されている。入力軸１７は、周知のように定常的に噛み合いにある複数の歯車を介して、変速機出力軸（１８）を駆動する。これは、通常の差動歯車Ｄ４に接続されている。
【００１２】
入力軸１７の歯車は、シフトスリーブ１５、１６を介して任意にこれに連結することができる。そのために操作要素１２、１３が使われ、これらの操作要素は、電磁弁及び作業シリンダからなる。前記の電磁弁によって、（図示しない）貯蔵容器から出る圧力媒体は、シフトスリーブ１５、１６のシフトのために利用することができる。圧力媒体として、例えば圧縮空気を使用することができる。
【００１３】
機関１は、運転者によってアクセルペダル５を介して、かつクラッチ２は、クラッチペダル６を介して制御することができる。変速段の選択のために、運転者は、切換え命令発生器７を操作することができる。これによりあらかじめ選択された変速段は、マイクロプロセッサー制御部μＰを含む電子装置８に通知される。それから電子装置８は、変速段を切換えるために相応する操作要素１２、１３を制御する。シフトスリーブ１５、１６のシフト運動は、行程センサ１４によって検出され、かつ電子装置８に帰還通知される。さらに変速機入力軸１７の回転速度も、回転速度センサ１１を介して電子装置８に通知される。別の回転速度センサ２０は、変速機出力軸１８の回転速度を検出する。
【００１４】
電子装置８が、シフトスリーブ１５、１６のための行程センサ１４によって、意図して変速段切換えが行なわれたことを検出するとすぐに、帰還通知信号が、帰還通知装置９に送られる。この帰還通知装置は、図示したように、光学的であるが、音響的又は触覚的に構成することができる。運転者は、制御された帰還通知装置９から、変速機３において内部変速段切換えが行なわれたことを認識し、かつそれからクラッチペダル６を離すことによってクラッチ２を再び閉じることができる。
【００１５】
種々の構造様式の変速機３に対して変速段切換え制御の電子装置８を利用できるようにするために、周知のように第１の始動の際、又は動作の間に、習得過程によってプログラムにより電子装置８内において行程信号発生器１４の位置信号を校正する。
【００１６】
図２の線図において、例として切換え過程が示されており、しかも中立から第４変速段への切換え過程が、時間ｔに関して示されている。車両は、その前に第３変速段において走行している。明らかなように、変速機入力軸の回転速度ＮＥは、切換えによってそれより低い値に低下する。車両速度（図示せず）は、切換え操作の間にほぼ一定である。
【００１７】
シフトスリーブ１５又は１６の行程Ｓは、切換えの始めｔ１に、時点ｔ２において摺動位置に達し、かつ本来の同期過程が始まるまで、まず上昇する。この時点以後、行程Ｓはなおほとんど変化しない。同期化は、時点ｔ３の少し前に終了している。この時、変速機入力軸と新しい変速段の歯車との回転速度は同じになっている。この時、入力軸と歯車は、係止つめによって形状的に結合することができる。このことは、時点ｔ３の直前におけるシフトスリーブ１５又は１６の行程Ｓのもう一度の上昇において認めることができる。
【００１８】
この時、本発明により変速過程全体を加速するために、すでに時点ｔ２において、当該の行程センサ１４の信号を評価することによって、同期化が始まったことが認識される。すでにこの時点に、帰還通知装置９を制御することができる。それにより運転者は、クラッチの再挿入を一層早く始めることができる。
【００１９】
目的に合うように電子装置８は、誤りに対する安全性を高めるために、常に行程値の数を評価し、しかも同期装置の行程センサ１４のほぼ１０の値を評価する。その際、それぞれいちばん古い値が落とされ、いちばん新しい値が付け加えられる。電子装置による行程センサの位置の時間的なサンプリングは、目的に合うように５ｍｓ−ラスタで行なわれる。この時、安全のために評価された行程値の平均値形成が行なわれる。この時、この平均値は、次に続く平均値と比較され、かつこのようにして勾配が形成される。平均化された行程値の勾配から、時点ｔ２に同期過程の始めが認識される。帰還通知装置９は、平均化された行程値の前記の勾配が、固定の閾値を上回ったとき、すなわち行程Ｓが、まだ所定の小さな速度でしか上昇していないときに、すでに電子装置８によって制御される。このことは、時点ｔ２の直後の場合である。
【００２０】
運転者が、クラッチをあまりに早く閉じないようにするために、目的に合うように経験的にほぼＴ２＝３００ｍｓである運転者の最小反応時間を考慮することができる。したがってこの時、帰還通知装置９は、目的に合うように時点ｔ２の後に第１に時間Ｔ３だけ遅れて時点ｔ２’に制御される（図２参照）。遅延時間Ｔ３は、Ｔ２とＴ３の和がどのような場合にも時点ｔ３の後にあるように、決められている。時間Ｔ３は、次のように計算することができ：
【００２１】
Ｔ３＝Ｔ１−Ｔ２
【００２２】
その際、Ｔ１は、同期過程の総合期間である（以下参照）。
【００２３】
遅延時間Ｔ３の長さを、変速機の温度及び／又は変速段ジャンプの様式に依存するようにすることは、さらに目的に合っているとわかった。なぜならこれらのデータは、変速段切換えの長さＴ１に影響を及ぼすからである。
【００２４】
シフトスリーブ１５、１６のシフトを認識する行程センサ１４は、種々の位置に取付けることができる。かくして直接スリーブの行程を評価することができるが、操作要素１２、１３における操作装置（作業シリンダのピストン）の行程を検出することもできる。最後に行程センサは、結合リンクに取付けることもできる。
【００２５】
同期過程の始めは、その代わりに変速機入力軸１７の回転速度ＮＥの変化から認識することもできる。図２から明らかなように、時点ｔ２、すなわち同期化の始めにおける変速機入力軸の回転速度ＮＥは、はっきりした折れ曲がりを示している。これは、シフトスリーブに対して前に説明したものと同様に、評価することができる。
【００２６】
同期化の始めの両方の印は、すなわちシフトスリーブ１５、１６の行程経過及び変速機入力軸１７の入力回転速度ＮＥの折れ曲がりは、目的に合うように組合わせて電子装置８によって評価することもできる。
【００２７】
同期過程のありそうな期間Ｔ１は、ｔ２とｔ３の間の範囲における変速機入力軸回転速度の勾配から、すでに早期に計算することができる。このことは、次の式にしたがって行なわれ：
【００２８】
Ｔ１＝（ＮＡ−ＮＥ）ΔＮＥ／Δｔ
【００２９】
その際、
ＮＡ＝変速機出力軸１８の回転速度（変速機入力軸に関する）
ＮＥ＝変速機入力軸１７の回転速度
ΔＮＥ／Δｔ＝ｔ２とｔ３の間の回転速度ＮＥの勾配
【００３０】
Ｔ１の値は、典型的にほぼ５００ｍｓである。このようにして変速段切換えのありそうなそれぞれのそれぞれの期間が、すでにＮＥの折れ曲がり点の直後（時点ｔ２）に計算されたとすると、信号発生器９を制御するための時点ｔ２’は、さらに正確に３００ｍｓの運転者の典型的な最小の反応時間Ｔ２の経過後に、変速機における切換えがすでに完了している（時点ｔ３）ように配置することができる。
【００３１】
この時、ｔ２’に対する時点は、次のように計算され：
【００３２】
ｔ２′＝ｔ２＋（Ｔ１−Ｔ２）
【００３３】
その際、
ｔ２＝ＮＥ又はＳの折れ曲がりの時点
Ｔ１＝同期過程の期間
Ｔ２＝運転者の最小反応時間
【図面の簡単な説明】
【図１】電子的に制御され補助力によって操作される変速機を有する自動車の駆動系列の概略的なブロック図である。
【図２】切換え過程の間における時間ｔに関する変速機の入力軸回転速度ＮＥと同期装置のシフトスリーブの行程Ｓの線図である。
【符号の説明】
１  機関
２  ディスククラッチ
３  変速機
７  切換え命令発生器
８  電子装置
９  帰還通知装置
１５  シフトスリーブ
１６  シフトスリーブ
１７  変速機入力軸
【図１】
0004288539.tif 000002
【図２】
0004288539.tif 000003