JP4416284B2 - 車両のドライブトレインの制御方法および車両のドライブトレインの制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、機関出力回転数を有する少なくとも１つの機関と、例えば連続的に変速比を変更可能であり、かつトランスミッション入力回転数を有するトランスミッションと、メインクラッチとを有しており、このメインクラッチは車両のドライバーによって選択可能な少なくとも２つのドライブトレインの動作状態を有しており、第１の動作状態を通常の走行運転に対して設け、第２の動作状態ではドライブトレインの力の流れをほぼ遮断し、機関出力回転数を表す機関回転数量とトランスミッション入力回転数を表すトランスミッション入力回転数量とを検出する、車両のドライブトレインの制御方法に関する。本発明はまた、機関出力回転数を有する少なくとも１つの機関と、連続的に変速比を変更可能であり、かつトランスミッション入力回転数を有するトランスミッションと、メインクラッチとを有しており、このメインクラッチは車両のドライバーによって選択可能な少なくとも２つのドライブトレインの動作状態を有しており、第１の動作状態は通常の走行運転に対して設けられており、第２の動作状態ではドライブトレインの力の流れがほぼ遮断され、機関出力回転数を表す機関回転数量とトランスミッション入力回転数を表すトランスミッション入力回転数量とが検出される、車両のドライブトレインの制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば図１の下方部分に見られるこの種のシステムは、従来技術から周知である。ここでは機関１５がメインクラッチないしコンバータロックアップクラッチ１６およびトランスミッション１７を介して車両の駆動輪１８に接続されている。この場合メインクラッチ１６はトランスミッション１７の後方に積載されるように構成することもできる。トランスミッション１７は連続的に変速比を変更することのできるいわゆる連続可変変速機（ＣＶＴトランスミッション）である。機関１５、メインクラッチ１６、ＣＶＴトランスミッション１７は相応の制御部１２、１３、１４によって制御される。さらに少なくとも機関回転数Ｎｍｏｔおよびトランスミッション入力回転数Ｎｇｅの検出部が設けられている。このようなＣＶＴトランスミッションではトランスミッション変速比は大きな領域で調整可能である。所定のトランスミッション操作フィールドによりドライバーは一般に位置Ｎ（ニュートラル）、位置Ｐ（パーキング）、位置Ｄ（ドライブ段）の間で選択を行うことができる。
【０００３】
ドライバーが位置Ｎ（ニュートラル）を選択すると、メインクラッチ１６が開放され、ドライブトレインでの力の流れがほぼ遮断される。ニュートラルの位置では安全のために僅かな力の流れを設けてもよい。
【０００４】
ドライバーが位置Ｎ（ニュートラル）から位置Ｄ（ドライブ段）へ切り換えることにより車両の走行中にメインクラッチ１６が再び閉鎖されると、強い衝撃が車両のドライブトレインに生じる。これはメインクラッチ１６を再び閉鎖しなければならず、トランスミッション入力回転数Ｎｇｅないしクラッチ出力回転数が機関回転数Ｎｍｏｔに一致しないからである。このトルクの衝撃（ショック）により車両は場合によっては不安定な走行状態に陥ることがある。
【０００５】
これまでトランスミッションのメインクラッチを開放する際には、機関回転数は一般に制御されなかった。ドライバーによって操作されるアクセルペダルの位置に応じて、機関回転数は機関アイドリング回転数と制御回転数（最大の機関回転数）との間で発生する。トランスミッション制御部１４は一般にトランスミッション７を低い変速比（ロー）の方向へシフトするか、またはトランスミッション制御部１４に格納されている走行プログラムからアクセルペダル位置と走行速度とを用いて求められたトランスミッション制御部変速比へシフトする。メインクラッチ１６が再び入力結合される際の衝撃は典型的にはメインクラッチ１６の両側での回転数の差が大きいことによって生じるが、これはこの種のシステムでは避けられない。
【０００６】
前述の連続可変変速機（ＣＶＴトランスミッション）の他に有段の変速機も周知であり、この有段のトランスミッション変速比は段階的に調整可能である。ここでは従来のフルオートマティックトランスミッションとセミオートマティックトランスミッションとが周知である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、メインクラッチを閉じる際にできる限り衝撃のない移行を行えるようにすることである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この課題は本発明により、第２の動作状態でメインクラッチが開放されているときに機関回転数量をトランスミッション入力回転数量へ調整し、車両の長手方向速度を表す走行速度量を検出し、機関回転数量のトランスミッション入力回転数量への調整を走行速度量が予め設定される閾値よりも大きいかまたは小さいかに依存して行う方法により解決される。課題はまた、第２の動作状態でメインクラッチが開放されているときに機関回転数量をトランスミッション入力回転数量へ調整する手段が設けられており、車両の長手方向速度を表す走行速度量を検出する手段が設けられており、機関回転数量のトランスミッション入力回転数量への調整は前記走行速度量が予め設定される閾値よりも大きいかまたは小さいかに依存して行われる装置を構成して解決される。
【０００９】
【発明の実施の形態】
前述のように、本発明は車両のドライブトレインの制御方法および車両のドライブトレインの制御装置に関する。ドライブトレインには機関と、特に連続的に変速比を変更可能なトランスミッションと、メインクラッチとが設けられている。車両のドライバーはドライブトレインの種々の動作状態の間で選択を行うことができる。第１の動作状態は通常の走行運転に対して設けられており、一方第２の動作状態ではドライブトレインでの力の流れがほぼ遮断される。クラッチを完全に解放することによる力の流れの完全な遮断とならんで、第２の動作状態（ニュートラル位置）では安全のために僅かな力の流れを設けることもできる。さらに機関出力回転数およびトランスミッション入力回転数が相応の回転数量により検出される。
【００１０】
本発明の主たる特徴は、第２の動作状態では機関回転数量をトランスミッション入力回転数量へ調整することである。これはメインクラッチの閉鎖時にクラッチ入力側とクラッチ出力側との大きな回転数の差が生じないので有利である。メインクラッチの閉鎖はこれによりほぼ衝撃なく行うことができる。
【００１１】
本発明の有利な実施形態では、機関回転数量のトランスミッション入力回転数への調整が行われ、トランスミッション入力回転数に依存して目標値が形成される。機関回転数はこの目標値へ制御される。
【００１２】
さらに本発明によれば、車両の長手方向速度は相応の量によって検出されるように構成される。機関回転数のトランスミッション入力回転数への調整は走行速度が予め設定される閾値よりも大きいかまたは小さいかに依存して行われる。この場合特に、機関回転数のトランスミッション入力回転数への調整は、走行速度が閾値よりも大きい場合に行われる。本発明のこの実施形態では、第２の動作状態のほかに（ドライブトレインで力の流れが全くないか僅かしかなく、メインクラッチは開放されているかほぼ開放されている状態）さらに走行速度を考慮するように構成されている。
【００１３】
特に走行速度が閾値よりも小さい場合には、機関回転数がドライバーによって操作されるアクセルペダルの位置に依存して調整されるように構成することができる。走行速度が小さい場合、例えば速度が２５ｋｍ／ｈ以下である場合、ドライバーは車両の停止時と同じようにアクセルペダルで機関の目標回転数を調整しなければならない。このような走行速度の下方領域では、有利にはトランスミッションは制限された領域内のみでシフトされ、これにより車両はギヤの再入力時、またはメインクラッチの閉鎖時にも充分な加速能力を有する。
【００１４】
本発明の別の有利な実施形態では、走行速度量が閾値よりも大きい場合には、機関回転数量が予め設定される値まで制限される。この実施形態は、高い走行速度においてメインクラッチの開放通に発生する可能性のある状態に関連している。この場合調整すべき機関回転数は最大の機関回転数を上回ってはならない。
【００１５】
既に述べたように、第１の動作状態から第２の動作状態への変更に応答してメインクラッチはほぼ開放される。第２の動作状態から第１の動作状態への変更が一般にドライバーによって行われると、メインクラッチは閉鎖される方向で操作される。この場合特に、この閉鎖は最大のクラッチ調整速度で行われるように構成されている。これによりきわめて迅速な力の流れの再形成が行われ、その際にドライブトレインでの衝撃が知覚されない。なぜならクラッチ入力側とクラッチ出力側とがほぼ一致するからである。
【００１６】
有利な別の実施例は従属請求項に記載されている。
【００１７】
【実施例】
本発明を以下に実施例に即して説明する。
【００１８】
部分的には既に述べてあるが、図１の下方部分には車両のドライブトレインが示されており、これは機関１５、メインクラッチないしコンバータロックアップクラッチ１６、ＣＶＴトランスミッション１７、および駆動輪１８を有している。回転数センサ１０１、１０２、１０３により機関回転数Ｎｍｏｔ、トランスミッション入力回転数Ｎｇｅ、および車両速度に相応するトランスミッション出力回転数Ｎｇａが検出される。これらの諸量は機関、クラッチ、およびトランスミッションの共働制御部１１へ供給される。これらの信号および図示されていない別の量に依存して、共働制御部１１は、機関制御部１２、クラッチおよびコンバータ制御部１２、およびＣＶＴ制御部１４に対する目標値を送出する。これらの制御部はさらに調整信号を機関、クラッチ、およびトランスミッションの相応の調整素子へ送出する。
【００１９】
前述のように本発明は機関およびトランスミッションの共働制御部１１により再入力結合の際の衝撃を多くの場合に回避するか、または少なくとも著しく低減することができる。このためにまず図３について説明する。開始ステップ３１の後、問い合わせステップ３２において、動作状態Ｎ（ニュートラル：ドライブトレインでの力の流れはほぼ遮断されている）から動作状態Ｄ（ドライブ）への変更が行われたか否かが問い合わされる。行われていない場合には走行段Ｎ（ニュートラル）が選択されていることを意味しており、続いて直接に終了ステップ３４へ移行する。ただしＮからＤへの変更が行われる場合、メインクラッチ１６はステップ３３で閉鎖される。これは一般には最大の調整速度で行われる。
【００２０】
ＮからＤへの変更に先行して、一般には任意の時点で車両の走行中にメインクラッチが開放される。これはドライバーがセレクトレバーを位置Ｄ（ドライブ：メインクラッチは閉鎖されている）から位置Ｎ（ニュートラル）へシフトすることにより行われる。
【００２１】
シフト後の最初に開放されたメインクラッチ１６の両側の回転数はほぼ同一となる。機関制御部１２の回転数制御回路により、本発明ではクラッチ１６の両側の回転数が等しくなるか、等しいままで維持される。このためにトランスミッション入力回転数Ｎｇｅは機関回転数制御回路に対する目標値Ｎｍｏｔ，ｓｏｌｌとして使用される。このようにしてクラッチ１６の両側の回転数が等しくなることが保証される。
【００２２】
ドライバーによって操作されるアクセルペダルは、回転数の制御中には他の動作状況とは異なって、トランスミッション変速比Ｕｅに対する目標値設定器として解釈される。図４には機関回転数設定値ＮｍｏｔＳｏｌｌがアクセルペダルＦＰの位置、またはこれに比例するトランスミッション変速比Ｕｅ、および瞬時の車両長手方向速度Ｖに依存して展開される様子が示されている。
【００２３】
図４からわかるように、このスケーリングは速度約２０ｋｍ／ｈ〜９０ｋｍ／ｈの範囲でしか満足な結果を送出しない。２５ｋｍ／ｈよりも小さい速度ではドライバーは停止時と同様にアクセルペダルによって機関の目標回転数を調整しなければならない。車両速度の下方の領域ではトランスミッション１７は制限された領域内でのみ調整される。これにより車両はつねにギヤの再入力時ないしメインクラッチの閉鎖時に充分な加速能力を有する。
【００２４】
速度が６０ｋｍ／ｈ以上の場合、アクセルペダルをスケーリングするトランスミッション変速比Ｕｅの最大値は、機関制御回転数ないし最大可能な機関回転数が達成ないし上方超過されないように制限される。
【００２５】
上述の２つの手段を用いると、ドライバーはつねにアクセルペダルによって機関を制御している感覚を有することになる。この手段を図２に即して詳細に説明する。開始ステップ２１の後に問い合わせステップ２２で、メインクラッチ１６が開放されている（セレクトレバー位置Ｎ）かまたは閉鎖されているかが求められる。クラッチが閉鎖されている場合、直接に終了ステップ２７へ移行する。しかしクラッチが開放されている場合には、ステップ２３で検出された車両速度Ｖが閾値ＳＷと比較される。車両の長手方向速度Ｖは例えばトランスミッション駆動回転数Ｎｇａ（センサ１０３）から求めることができる。
【００２６】
車両の長手方向速度Ｖが閾値ＳＷを下回る場合、ステップ２４で目標値Ｎｍｏｔ，ｓｏｌｌがアクセルペダル位置ＦＰに依存して求められる。これはブロック２４の関数Ｆによって表されている。
【００２７】
ステップ２３で車両の長手方向速度が閾値ＳＷを上回ることが検出されると、ステップ２５で機関出力回転数の目標値Ｎｍｏｔ，ｓｏｌｌとセンサによって検出されたトランスミッション入力回転数Ｎｇｅとが同一となる。ステップ２６では目標値Ｎｍｏｔ，ｓｏｌｌが制限され、機関出力回転数が最大値Ｎｍｏｔ，ｍａｘへ制限される。終了ステップ２７の後、図２に示された過程が新たに開始される。
【００２８】
本発明の手段によれば、車両の走行中に走行段Ｎから走行段Ｄへの移行が行われ、ここでメインクラッチは最大速度でその時点での車両速度に関係なく閉鎖される。機関回転数はメインクラッチの開放時に著しく降下することはない。なぜなら機関回転数はトランスミッション入力回転数に依存して制御されるからである。再入力結合時には、本発明によればドライブトレインでのトルクショックが生じないか、生じても僅かである。なぜなら機関を加速しなくともよいか、または僅かな程度の加速でよいからである。アクセルペダル位置ＦＰをトランスミッションの目標変速比Ｕｅとしてスケーリングすることにより、ドライバーは機関回転数制御部が介在しているにもかかわらず、機関を制御している感覚を有する。ただしドライブトレインはつねに力の伝達が維持されるように結合される段階にある。
前述の連続可変変速機（ＣＶＴトランスミッション）のほかにトランスミッション変速比を段階的に調整できる有段の変速機も周知である。ここでは従来のフルオートマティックトランスミッションおよびセミオートマティックトランスミッションが周知である。本発明はこのようなトランスミッションにも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の素子の概念を示すブロック回路図である。
【図２】本発明を示すフローチャートである。
【図３】本発明を示すフローチャートである。
【図４】アクセルペダルまたはトランスミッション変速比および瞬時の走行速度に依存して機関回転数の設定を行うことを示す図である。
【符号の説明】
１１ 機関、クラッチおよびトランスミッションの共働制御部
１２ 機関制御部
１３ クラッチおよびコンバータ制御部
１４ ＣＶＴ制御部
１５ 機関
１６ メインクラッチ
１７ ＣＶＴトランスミッション
１８ 車輪

Claims (11)

1. 少なくとも１つの機関（１５）と、変速比を変更可能なトランスミッション（１７）と、メインクラッチ（１６）とを有しており、
   該メインクラッチは車両のドライバーによって選択可能な少なくとも２つのドライブトレインの動作状態（Ｎ、Ｄ）を有しており、第１の動作状態（Ｄ）を通常の走行運転に対して設け、第２の動作状態（Ｎ）では前記メインクラッチを開放することによりドライブトレインの力の流れを遮断し、
   前記少なくとも１つの機関の機関出力回転数を表す機関回転数量（Ｎｍｏｔ）と前記トランスミッションのトランスミッション入力回転数を表すトランスミッション入力回転数量（Ｎｇｅ）とを検出する、
   車両のドライブトレインの制御方法において、
   第２の動作状態（Ｎ）で前記メインクラッチが開放されているときに機関回転数量（Ｎｍｏｔ）をトランスミッション入力回転数量（Ｎｇｅ）へ調整し、
   車両の長手方向速度を表す走行速度量（Ｖ）を検出し、機関回転数量（Ｎｍｏｔ）のトランスミッション入力回転数量（Ｎｇｅ）への調整を走行速度量（Ｖ）が予め設定される閾値（ＳＷ）よりも大きいかまたは小さいかに依存して行う
   ことを特徴とする車両のドライブトレインの制御方法。
2. 機関回転数量（Ｎｍｏｔ）のトランスミッション入力回転数量（Ｎｇｅ）への調整を走行速度量（Ｖ）が予め設定される閾値（ＳＷ）よりも大きい場合に行う、請求項１記載の方法。
3. 機関回転数量（Ｎｍｏｔ）のトランスミッション入力回転数量（Ｎｇｅ）への調整を行い、トランスミッション入力回転数量（Ｎｇｅ）に依存して目標値（Ｎｍｏｔ，ｓｏｌｌ）を形成し、機関回転数量（Ｎｍｏｔ）を該目標値へ制御する、請求項１記載の方法。
4. 走行速度量（Ｖ）が閾値（ＳＷ）よりも小さい場合には、機関回転数量（Ｎｍｏｔ）をドライバーが操作可能なアクセルペダルの位置（ＦＰ）に依存して調整する、請求項２記載の方法。
5. 走行速度量（Ｖ）が閾値（ＳＷ）よりも大きい場合には、機関回転数量（Ｎｍｏｔ）を予め設定される値まで制限する、請求項２記載の方法。
6. 第１の動作状態から第２の動作状態への変更（Ｄ→Ｎ）に応答してメインクラッチを開放する、請求項１記載の方法。
7. 第１の動作状態から第２の動作状態への変更（Ｄ→Ｎ）に応答してメインクラッチ（１６）を開放方向へ操作し、
   第２の動作状態から第１の動作状態への変更（Ｄ→Ｎ）に応答してメインクラッチ（１６）を閉鎖方向へ操作する、請求項１または６記載の方法。
8. 前記トランスミッションは連続的に変速比を変更可能な連続可変変速機である、請求項１記載の方法。
9. 少なくとも１つの機関（１５）と、変速比を変更可能なトランスミッション（１７）と、メインクラッチ（１６）とを有しており、
   該メインクラッチは車両のドライバーによって選択可能な少なくとも２つのドライブトレインの動作状態（Ｎ、Ｄ）を有しており、第１の動作状態（Ｄ）は通常の走行運転に対して設けられており、第２の動作状態（Ｎ）では前記メインクラッチを開放することによりドライブトレインの力の流れが遮断され、
   前記少なくとも１つの機関の機関出力回転数を表す機関回転数量（Ｎｍｏｔ）と前記トランスミッションのトランスミッション入力回転数を表すトランスミッション入力回転数量（Ｎｇｅ）とが検出される、
   車両のドライブトレインの制御装置において、
   第２の動作状態（Ｎ）で前記メインクラッチが開放されているときに機関回転数量（Ｎｍｏｔ）をトランスミッション入力回転数量（Ｎｇｅ）へ調整する手段（１１、１２）が設けられており、
   車両の長手方向速度を表す走行速度量（Ｖ）を検出する手段（１０３）が設けられており、機関回転数量（Ｎｍｏｔ）のトランスミッション入力回転数量（Ｎｇｅ）への調整は前記走行速度量（Ｖ）が予め設定される閾値（ＳＷ）よりも大きいかまたは小さいかに依存して行われる
   ことを特徴とする車両のドライブトレインの制御装置。
10. 走行速度量（Ｖ）が閾値（ＳＷ）よりも小さい場合には、機関回転数量（Ｎｍｏｔ）はドライバーが操作可能なアクセルペダルの位置（ＦＰ）に依存して調整され、または、走行速度量（Ｖ）が閾値（ＳＷ）よりも大きい場合には、機関回転数量（Ｎｍｏｔ）は予め設定される値まで制限される、請求項９記載の装置。
11. 前記トランスミッションは連続的に変速比を変更可能な連続可変変速機である、請求項９記載の装置。

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