JP2002147589A - 自動車の変速機用制御装置 - Google Patents

自動車の変速機用制御装置

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JP2002147589A
JP2002147589A JP2001300847A JP2001300847A JP2002147589A JP 2002147589 A JP2002147589 A JP 2002147589A JP 2001300847 A JP2001300847 A JP 2001300847A JP 2001300847 A JP2001300847 A JP 2001300847A JP 2002147589 A JP2002147589 A JP 2002147589A
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Udo Heim
ウード・ハイム
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Dr Ing HCF Porsche AG
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 制御プログラムに影響を与えるオプション
またはパラメータの調節を改善する。 【解決手段】 本発明は、制御プログラムに応じて変
速機のギヤまたは変速比を調節する、自動車の変速機の
ための制御装置に関する。制御装置にメモリが設けら
れ、このメモリ内に、制御プログラムを影響を与えるた
めのパラメータまたはオプションが変更可能に記憶され
ている。入力装置がメモリに接続され、入力装置がメモ
リに書き込みアクセスをすることができる。それによっ
て、入力装置を介して、制御プログラムに影響を与える
ためにオプションまたはパラメータを調節または変更す
ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、制御プログラムに
応じて変速機のギヤまたは変速比を調節する、自動車の
変速機のための制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】このような制御装置を備えた変速機は通
常は自動変速機と呼ばれている。使用される変速機は異
なる構造のものでもよい。いわゆる多段式自動変速機が
最も普及している。この多段式自動変速機は、構造的に
制約されて、一定の数のギア（＝変速段）を備えてい
る。これに加えて、無段変速機が知られている。この無
段変速機の変速比は基本的には自由に調節可能である。
ドイツ連邦共和国特許第４１２０５４０号公報により、
多段変速機を再現するために、無段変速機の変速比を予
め設定することが知られている。
【０００３】変速機の種類に関係なく、変速機を自動運
転方式であるいは運転者によって影響を受ける手動運転
方式で運転することができる。自動運転方式の場合に
は、制御装置内で進行する制御プログラムが自動車の運
転パラメータに応じて自動的に変速機のギヤまたは変速
比を選択する。これに対して、手動運転方式では、運転
者が例えば切換えレバーまたはステアリングホイールに
設けられた揺動シフトレバーのような操作装置を介し
て、変速機の異なるギヤまたは変速比に直接アクセスす
る。しかし、手動運転方式では、例えば駆動機械の運転
範囲を逸脱するかまたはキックダウンスイッチが操作さ
れるときに、自動シフトが開始可能である。更に、例え
ばスポーツプログラムまたは冬季プログラムのような、
自動運転方式のための所定のシフトプログラムが選択可
能である。このような選択は制御プログラムの影響を及
ぼすためのオプションまたはパラメータと呼ばれる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、制御
プログラムに影響を与えるオプションまたはパラメータ
の調節を改善することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この課題は本発明に従
い、請求項１の特徴によって解決される。制御装置にメ
モリが設けられ、このメモリ内に、制御プログラムを影
響を与えるためのパラメータまたはオプションが変更可
能に記憶されていることが提案される。メモリには入力
装置が接続され、この入力装置はメモリに書き込みアク
セスをすることができる。それによって、入力装置を介
して、制御プログラムに影響を与えるオプションまたは
パラメータを調節または変更することができる。その
際、運転者が入力装置にアクセスすることができるの
で、制御プログラムに影響を与えるこのパラメータまた
はオプションは、いつでも（必ずしも自動車の運転中と
は限らない）変更可能である。それによって、運転者が
変速機の調節に簡単にアクセスすうことができ、これに
より、工場等を探さないで、変速機の挙動をその個人的
な要求に合わせることができるという利点がある。
【０００６】本発明の有利な他の実施形は従属請求項に
記載されている。
【０００７】入力装置として特に搭載コンピュータ、ナ
ビゲーション装置、場合によってはラジオまたは空調制
御機器を使用することを提案する。自動車に既に存在す
る入力手段を使用することによって、付加的な入力装置
が不要であるので、構造的なコストが低減される。
【０００８】更に、変速機のギヤまたは変速比を選択す
るために、入力装置が操作装置を介して操作可能である
ことが提案される。このような操作装置は例えばシフト
レバーまたは特にステアリングホイールに配置した揺動
シフトレバー（ロッカスイッチ）である。それによっ
て、入力装置の操作が判りやすい。なぜなら、変速機に
付設された操作装置を使用することにより、そうでなけ
れば他の目的のために使用される入力装置が変速機の制
御装置に影響を与えるために使用されることがはっきり
と判るからである。
【０００９】入力装置と制御装置の接続は好ましくは、
ＣＡＮバスのようなデータバスを介して行われる。この
ようなデータバスは最新の車両では既に設けられている
ので、入力装置を制御装置に接続するための付加的な導
線が不要である。
【００１０】自動車の停止状態が確認されているときに
のみ、入力装置を介しての入力が可能である。そのため
に、走行速度が零であるどうか、変速機の駐車位置が選
択されているかどうかが検査される。これにより、自動
車の運転中運転者または助手席の同乗者が誤ってパラメ
ータまたはオプションを変更することが回避される。特
に、変速機の駐車位置のチェックによって、自動車が交
通上の原因でのみ停止状態に置かれていないことが保証
される。
【００１１】メモリの更新、すなわち入力装置を介して
変更をメモリに入力することが、自動車または変速機を
駆動する内燃機関が新たにスタートしたときに初めて考
慮されることにより、オプションまたはパラメータを誤
って変更することが一層防止される。それによって、運
転中に、オプションまたはパラメータを変更することが
不可能であり、制御装置の挙動ひいては変速装置の挙動
への持続的な介入であることを、必要な新たなスタート
によって運転者にはっきりと判らせることができる。
【００１２】特に次のオプションまたはパラメータが調
節可能である。 − 変速機が無段変速機であり、制御プログラムが多段
変速機を再現するとき、再現された変速機のタイプおよ
びまたは再現された変速機のギヤの数がオプションとし
て調節可能である。変速機のタイプは例えばエコノミー
変速機（最高ギヤを長く定める）またはスポーツ変速機
（最高速度が最高ギヤで達成可能である）である。再現
された変速機のギヤの数は好ましくは５〜７である。 − 変速機を駆動する内燃機関がその回転数上限値に達
したときに、変速機の挙動が選択可能である。特に、回
転数上限値に達したときに変速機の自動切換え可能であ
る。この調節は運転者によって影響を与えられる運転方
式においてのみ有効である。 − キックダウンスイッチが操作されているときに、変
速機の挙動が選択可能である。選択すべきオプションと
しては特に、有効でないことと、実際の運転条件で許容
される低いギヤへのシフトダウンと、１段のシフトダウ
ンが問題である。最後に述べたオプションを選択する場
合、キックダウンスイッチは、キックダウンを開始する
ための変速機の操作装置と同じ機能を有する。
【００１３】いろいろなオプションまたはパラメータが
調節可能であることにより、どのオプションまたはパラ
メータが選択されているのかを運転者が判らないという
問題が生じる。そのために、次の手段が提案される。
【００１４】自動車の所定の停止後、オプションまたは
パラメータの所定の標準セットが調節される。その際、
停止時間は好ましくは、短い走行中断でないように選択
される。これにより、自動車を新たに運転開始するとき
に、変速機が所定の基本状態にあることが保証される。
その際、標準セットに定められた基本状態は好ましく
は、自動車の安全運転を保証するオプションとパラメー
タが選択されるように選定される。これは上記のオプシ
ョンに関して次の意味である。 − 変速機のタイプ＝６速のスポーツ変速機 − 回転数上限値に達したときの自動なシフトアップ＝
ギヤを入れる − キックダウンスイッチの操作＝低い許容ギヤへのシ
フトダウン 入力装置を使用できるようにするために、制御プログラ
ムに影響を与えるオプションまたはパラメータのための
表示装置が設けられている。このような表示装置または
入力装置と無関係な他の表示装置が自動車の運転開始時
に常に作動させられる。それによって、実際に選択され
たオプションとパラメータが運転者にはっきりと判る。
不意の運転開始に対して防護するために好ましくは、受
け取り装置（肯定応答装置）が設けられ、この受け取り
装置によって、表示されたオプションまたはパラメータ
が操作可能である。この受け取り装置が操作されない
と、オプションとパラメータのための所定の基本位置が
調節される。受け取り装置は特に、変速機のギヤまたは
変速比の選択のための操作装置である。この場合、受け
取り確認のための操作装置の操作は、誤った受け取りを
回避するために、普通の操作と区別しなければならな
い。操作装置として例えば、ステアリングホイールにロ
ッカスイッチが設けられていると、受け取り確認のため
に、両ロッカスイッチを同時に操作することが必要であ
る。
【００１５】本発明の発展形態では、メモリに複数のメ
モリ範囲を設け、このメモリ範囲を付加的な選択装置を
介して選択可能にすることが提案される。自動車内で既
に、運転者を識別できるとき（コード化キー、選択スイ
ッチ等）、このメモリ範囲は特に所定の運転者に割り当
てられる。これにより、運転者が確認されたときに、変
速機はこの運転者によって選択されたオプションとパラ
メータによって運転される。運転者が確認されないとき
には、変速機は標準セット内にセットされたオプション
とパラメータによって安全な方法で運転される。
【００１６】付加的なオプションとパラメータは、変速
機の自動運転方式についても設けることができる。例え
ばドイツ連邦共和国特許出願公開第３９２２０５１号公
報によって知られているように、運転パラメータのギヤ
または変速比の割り当ての複数のセットが設けられてい
る制御装置の場合には（複数のシフト特性マップまたは
制御特性マップ）、例えば割り当てのセットの自動的な
選択の代わりに、オプションとして、割り当てのセット
を運転者によって固定調節可能である。これに補足し
て、通常は設けられていない割り当てのセット、すなわ
ち特別なシフトプログラムを選択することができる。こ
のようなシフトプログラムは例えば冬季プログラムまた
はトレーラ運転のためのプログラムである。
【００１７】表示装置は、標準調節と異なる場合に、例
えば計装の範囲にチェックランプによって持続的に指示
するように形成可能である。
【００１８】
【発明の実施の形態】次に、図に示した実施の形態を示
す図に基づいて本発明を詳しく説明する。
【００１９】図１は、内燃機関４を備えた図示していな
い自動車の変速機２の制御機器全体を概略的に示してい
る。制御機器１内には制御プログラムが設けられてい
る。この制御プログラムは、制御機器１に供給される自
動車の運転変数から、変速機２を制御するための信号を
決定する。制御機器１はデータバス、ここではＣＡＮバ
スを介して、他の制御機器、特に搭載コンピュータ２４
に接続されている。
【００２０】次に、時間と共に変化する変数または機能
について、時間ｔの関数ｆ（ｔ）として説明する。
【００２１】制御機器１は少なくとも、スロットル弁角
度センサ７のスロットル弁位置alpha(t)と、内燃機関４
のエンジン回転数センサ８のエンジン回転数nmot(t) に
依存して、変速機２を制御する。制御機器１は他の入力
変数として、キックダウンスイッチ１０のキックダウン
信号kd(t) と、アイドリングスイッチ１１のアイドリン
グ信号ll(t) と、走行速度センサ１４の走行速度信号v
(t)を受け取る。制御装置１によって更に、駆動されな
い車軸の基準速度センサ１５の速度vref(t) と、横方向
加速度センサ１６の横方向加速度aq(t) と、ブレーキ信
号センサ１７のブレーキ信号b(t)が検出および処理され
る。
【００２２】車両運転者は通常、走行段Ｐ（パーキング
ロック）、Ｒ（後退段）、Ｎ（ニュートラル段）および
Ｄ（特に無段変速機の変速被の自動調節）を予選択する
ための選択装置１８を介して制御に影響を及ぼすことが
できる。
【００２３】選択装置１８は、自動の第１の運転方式が
選択される走行段Ｄから、手動の第２の運転方式が選択
される第２のシフトゲート１９に移動可能である。この
第２のシフトゲートでは、車両運転者は選択装置１８を
介して、シフトアップまたはシフトダウンのように変速
比を変えることができる。選択装置１８は走行段信号FS
T と、シフトアップまたはシフトダウンのためのシフト
要求信号shr を出力する。第２の選択装置２０は２個の
ロッカスイッチ２１からなっている。このロッカスイッ
チはステアリングホイール２２に配置されている。ロッ
カスイッチ２１は同様にシフト要求信号shr を発生す
る。
【００２４】用語“シフトアップ”または“変速比の低
下”は、同じ入力回転数の場合に変速機の出力回転数を
高める変速比変更を意味し、用語“シフトダウン”また
は“変速比の上昇”は、同じ入力回転数の場合変速機の
出力回転数が低下する方向の変速比の変更を意味する。
【００２５】制御機器１は、運転中制御プログラムが進
行するメモリプログラミング可能な制御機器として形成
されている。制御機器１内に設けられたメモリ範囲２３
は、制御プログラムの実行中に使用され、制御プログラ
ムに影響を及ぼす役目をするパラメータまたはオプショ
ンを含んでいる。その際、制御プログラムは次のように
影響を及ぼされる。 − パラメータ“ギヤの数”：このパラメータは変速機
において運転者によって影響を及ぼされる運転方式内で
再現すべき変速比またはギヤの数を決定する。 − パラメータ“変速方式”：このパラメータを介し
て、変速方式として、エコノミー変速またはスポーツ変
速が選択される。エコノミー変速の場合、最高ギヤが長
く設計される。車両の最高速度は達成されず、坂道では
シフトダウンが必要である。これに対して、スポーツ変
速の場合には、最高ギヤが自動車の最高速度を達成する
ように設計されている。
【００２６】パラメータ“ギヤの数”と“変速方式”に
よって、制御プログラムは、変速機２の運転のための予
め調節された変速比のセットを選択する。 − パラメータ“キックダウン マニュアル”。このパ
ラメータは値を無効にするかまたはキックダウンまたは
シフトダウンをとることができる。
【００２７】このパラメータを介して、運転者によって
影響を及ぼされる運転方式におけるキックダウン信号kd
(t) の処理が制御される。オプションが値に無効にセッ
トされると、処理は行われない。オプションが値キック
ダウンにセットされると、変速機２はキックダウン信号
kd(t) に応じて最小ギヤにシフトダウンされる。この場
合、内燃機関４はその回転数の上側限界値にまだ達して
いない。オプションのために値シフトダウンが選択され
ると、キックダウン信号kd(t) に応じてシフトダウンが
行われる。この場合、キックダウン信号kd(t) はシフト
ダウンのためのシフト要求信号shr と同じ作用をする。
内燃機関４がシフトダウンによってその回転数上限値を
上回らないかぎり、キックダウンスイッチ１０の複数回
の操作は複数回のシフトダウンを生じる。 − オプション“自動のシフトアップ”：このオプショ
ンが働くと、制御機器１は運転者によって影響を及ぼさ
れる運転方式でも、内燃機関４がその回転数上限値に達
するときにシフトアップを自動的に行う。
【００２８】メモリ２３はＣＡＮバス３を介して入力装
置、ここでは搭載コンピュータ２４に接続されている。
この搭載コンピュータは表示装置２５とキー２６を備え
ている。車速v(t)が値零を有し、更に走行段信号FST が
値Ｐを有するという条件下では、変速機の運転者特有の
調節のために、搭載コンピュータ２４から選択マスクを
呼び出すことができる。表示装置２５には、上記のパラ
メータとオプションの実際の値が表示される。キー２６
を介して、個々のパラメータとオプションを呼出して変
更することができる。
【００２９】点“運転者特有の調節”を呼び出す場合、
搭載コンピュータ２４はＣＡＮバス３を経て制御機器１
からパラメータとオプションの実際の値を要求する。制
御機器１はこれらの値をメモリ２３から選別し、ＣＡＮ
バスを経てこれらの値を出力する。制御機器１の初期化
の度に、すなわち内燃機関４を新たに始動するときに、
先ず最初にパラメータとオプションの標準セットが選択
される。同時に、制御機器１はＣＡＮバス３を経て、搭
載コンピュータ２４に記憶された、パラメータとオプシ
ョンの値を要求する。制御機器１が搭載コンピュータ２
４から妥当な値を得ないと、自動車の確実な運転を可能
にするパラメータとオプションの標準セットが使用され
る。この場合、標準値として、 − ギヤ数＝６、 − 変速方式＝スポーツ変速 − キックダウン マニュアル＝オフ − 自動シフトアップ＝オン が格納されている。
【００３０】制御機器１において基本的には、選択装置
１８が位置Ｐにあるときにのみ、パラメータとオプショ
ンの実際の値が更新される。
【００３１】搭載コンピュータ２４において運転者特有
の調節の点を離れるや否や、パラメータとオプションの
値が搭載コンピュータ２４に持続的に記憶される。
【００３２】指示ランプ２７は、運転者の視野の中、特
に例えば回転計と異なる表示装置の範囲内に配置されて
いる。制御プログラムのパラメータとオプションの値が
制御機器１内に設定された値と異なるときに、制御機器
１は指示ランプ２７を制御する。
【図面の簡単な説明】
【図１】内燃機関を備えた自動車の変速機の制御機器全
体を概略的に示す。
【符号の説明】
１ 制御機器 ２ 変速機 ３ ＣＡＮバス ４ 内燃機関 １０ キックダウンスイッチ ２１ ロッカスイッチ ２３ メモリ ２５ 表示装置 ２６ キー ２７ 指示ランプ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ウード・ハイム ドイツ連邦共和国、レオンベルク、ライヒ ンガー・ストラーセ、４／２ Ｆターム(参考） 3J552 MA01 MA06 PA02 PA20 PA54 PA64 QC03 QC08 SA01 SA31 SB22 SB25 VA61W VA63W VB01Z VD03W

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 制御プログラムに応じて変速機のギヤま
    たは変速比を調節する、自動車の変速機のための制御装
    置において、制御装置にメモリが設けられ、このメモリ
    内に、制御プログラムを影響を与えるためのパラメータ
    またはオプションが変更可能に記憶され、入力装置が前
    記メモリに接続され、入力装置がメモリに書き込みアク
    セスをすることができることを特徴とする制御装置。
  2. 【請求項２】 入力装置が搭載コンピュータ、ナビゲー
    ション装置、ラジオまたは空調制御機器であることを特
    徴とする請求項１記載の制御装置。
  3. 【請求項３】 変速機のギヤまたは変速比を選択するた
    めに、入力装置が操作装置を介して操作可能であること
    を特徴とする請求項２記載の制御装置。
  4. 【請求項４】 入力装置と制御装置を接続するためにデ
    ータバスが使用されていることを特徴とする請求項１記
    載の制御装置。
  5. 【請求項５】 自動車の停止状態の間だけ、入力装置を
    介しての入力が可能であり、ほぼ零の走行速度と変速機
    の駐車位置が選択されているときに、停止が確認される
    ことを特徴とする請求項１記載の制御装置。
  6. 【請求項６】 変速機を駆動する内燃機関が新たに始動
    されたときにのみ、メモリの更新が有効になることを特
    徴とする請求項１記載の制御装置。
  7. 【請求項７】 変速機が無段変速機であり、制御プログ
    ラムが多段変速機を再現し、再現された変速機のタイプ
    または再現された変速機のギヤの数がメモリ内のオプシ
    ョンとして選択可能であることを特徴とする請求項１記
    載の制御装置。
  8. 【請求項８】 変速機を駆動する内燃機関がその回転数
    上限値に達したときに、変速機の挙動がメモリ内のオプ
    ションとして選択可能であることを特徴とする請求項１
    記載の制御装置。
  9. 【請求項９】 キックダウンスイッチが操作されている
    ときに、変速機の挙動がメモリ内のオプションとして選
    択可能であることを特徴とする請求項１記載の制御装
    置。
  10. 【請求項１０】 自動車の所定の停止後、新たに運転開
    始するときに、設定されたオプションが選択されること
    を特徴とする請求項７〜９のいずれか一つに記載の制御
    装置。
  11. 【請求項１１】 制御プログラムに影響を与えるオプシ
    ョンまたはパラメータのための表示装置が設けられ、表
    示装置が少なくとも自動車の運転開始時に作動させら
    れ、受け取り装置が設けられ、この受け取り装置を介し
    て、表示されたオプションまたはパラメータが操作可能
    であることを特徴とする請求項７〜９のいずれか一つに
    記載の制御装置。
  12. 【請求項１２】 受け取り装置が変速機のギヤまたは変
    速比の選択のための操作装置であることを特徴とする請
    求項１１記載の制御装置。
  13. 【請求項１３】 メモリが複数のメモリ範囲を備え、こ
    のメモリ範囲が付加的な選択装置を介して選択可能であ
    ることを特徴とする請求項１記載の制御装置。
  14. 【請求項１４】 制御プログラムが自動車の運転パラメ
    ータに応じてギヤまたは変速比を自動的に調節し、運転
    パラメータに対するギヤまたは変速比の割り当ての複数
    のセットが設けられ、運転パラメータに対するギヤまた
    は変速比の割り当ての１つのセットがメモリ内のオプシ
    ョンとして選択可能であることを特徴とする請求項１記
    載の制御装置。
  15. 【請求項１５】 制御プログラムが自動車の運転パラメ
    ータに応じてギヤまたは変速比を自動的に調節し、運転
    パラメータに対するギヤまたは変速比の割り当ての１つ
    または複数のセットが設けられ、運転パラメータに対す
    るギヤまたは変速比の割り当ての付加的な１つのセット
    がメモリ内のオプションとして選択可能であることを特
    徴とする請求項１記載の制御装置。
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