JP2002504981A - 自動変速機の切換過程中に切換衝撃を減少する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 自動変速機において、速度段切換中における切換衝撃を減少する方法を提案する。この場合、自動変速機は選択レバー（２２）を備え、この選択レバー（２２）は前進走行位置（Ｄ）と、後進走行位置（Ｒ）と、駐車位置（Ｐ）と、中立位置（Ｎ）とを有している。第１のクラッチ（Ｋ１）は、Ｒ、Ｎ、Ｄ（第１速段）位置において係合されている。第２のクラッチ（Ｋ２）は、Ｄ位置から出てＮ位置に移行する際に解除され、第３のクラッチＫ３は、Ｒ位置から出てＮ位置に移行する際に解除される。本発明は、速度段切換・条件を認識した際、第１のクラッチ（Ｋ１）の圧力レベルが、第１の圧力レベル（ｐ１）から第２の圧力レベル（ｐ２）に低下されることを提案する。選択レバーにおけるＤ／ＮないしＲ／Ｎの移行の認識によって、第１のクラッチ（Ｋ１）が、予め設定できる時間にわたって解除される。

Description

【発明の詳細な説明】 自動変速機の切換過程中に切換衝撃を減少する方法 本発明は、請求の範囲第１項の上位概念部分に記載の内燃機関で駆動される自 動変速機の切換過程中に切換衝撃を減少する方法に関する。 １９９５年８月にＺＦゲトリーベＧｍｂＨ社（ザールブリュッケン）が出版し た「Funktionsbeschreibung Automatiggetriebe、５ＨＰ１９ＦＬ（自動変速機 ５ＨＰ１９ＦＬの機能説明書）」において、前進走行位置（Ｄ）と、後進走行位 置（Ｒ）と、駐車位置（Ｐ）と、中立位置（Ｎ）とを有する選択レバーを備えた 自動変速機が知られている。この場合、Ｒ、Ｎ、Ｄ（第１速段）位置において、 第１のクラッチは係合されている。Ｄ位置から出てＮ位置に移行する際、第２の クラッチが解除され、ないしはＲ位置から出てＮ位置に移行する際、第３のクラ ッチが解除される。この種の自動変速機の場合、実際には次の問題が生ずる。即 ち、速度段切換中に、即ちＤ位置からＮ位置に移行する際、ないしはＲ位置から Ｎ位置に移行する際、第２のクラッチないし第３のクラッチが解除される。速度 段を切り換える際における切換品質は、どのような方式で、トルクをうまく穏や かに消滅させるかによって決定される。そのために一方では車両側の設計が、他 方では遮断するクラッチの圧力消滅時間が決定的に影響を与える。しかし良好な 切換品質についての要求は、安全性・耐用性基準についての要求と相対立する。 この安全性・耐用性基準は、遮断するクラッチがあらゆる条件のもとで、例えば 低温において確実に空にされねばならないことを規定する。このことが保証され ないとき、クラッチが解除され、同時に操作ペダルが作動された際、これは、ク ラッチを損傷してしまう。安全性・耐用性基準が快適性の要求について等級付け されねばならないので、従来の場合、速度段切換中に生ずる切換衝撃は容認さ れていた。 本発明の課題は、上述の自動変速機に対して、両方の要件、つまり快適性と安 全性を同時に満足する方法を提供することにある。 本発明に基づく方法の要点は、速度段切換・条件を認識した際に、第１のクラ ッチの圧力レベルが第１の圧力レベルから第２の圧力レベルに減少され、その第 ２の圧力レベルが、第１のクラッチが係合されたままであるように、滑り限度よ り高いことにある。 このために、実施形態において、Ｎ位置を認識して、第２のクラッチないし第 ３のクラッチが解除される際、第１のクラッチが、予め設定できる時間段にわた って解除されることを提案する。そしてその時間段の経過後、第１のクラッチの 圧力レベルが、この第１のクラッチが再び係合されるように、ランプ関数に応じ て第２の圧力レベルまで再び高められる。 本発明に基づく方式およびその実施形態の第１の利点は、遮断する第１のクラ ッチの圧力勾配が緩やかであることによって、変速機入力トルクが、規則通りに 遮断する第２のクラッチないし第３のクラッチが、高い圧力レベルから出発して 空にされる前に、緩やかに消滅されることにある。第２の利点は、この機能がソ フトウエアの変化だけで実現できることにある。従って液圧装置ないし変速機・ ハードウエアにおける変更は不要である。 本発明の実施形態において、流体温度が限界値より高く、変速機出力回転数、 運転者によって予め与えられる出力願望およびエンジン回転数が、それぞれの限 界値より小さいときに、速度段切換条件が認識されることを提案する。この実施 形態は、種々の周辺条件が考慮されるという利点を生ずる。 図には本発明の有利な実施例が示されている。 図１は自動変速機の制御装置の概略構成図、 図２は各速度段におけるクラッチの作動状態を表した図、 図３は選択レバーの位置と、第１のクラッチおよび第２のクラッチにおける制 御電流値と圧力の経過を、時間に関して示した線図である。 図１には自動変速機の制御装置が概略的に示されている。この自動変速機は本 来の機械部分、流体トルクコンバータ３、液圧制御装置２１および変速機電子制 御装置１３から成っている。この自動変速機は、駆動装置特に内燃機関によって 駆動軸２を介して駆動される。この駆動軸２は、流体トルクコンバータ３のポン プインペラ４に固く結合されている。流体トルクコンバータ３は公知のように、 ポンプインペラ４、タービンランナ５およびステータ（案内羽根車）６から成っ ている。流体トルクコンバータ３に並列してロックアップクラッチ７が配置され ている。ロックアップクラッチ７およびタービンランナ５は、タービン軸８に通 じている。ロックアップクラッチ７が作動された際、タービン軸８は駆動軸２と 同じ回転数を有する。自動変速機の機械部分は、クラッチおよびブレーキＡ〜Ｇ 、フリーホィール１０（ＦＬ１）、逆転装置(Ravigneaux-Satz)９および後置さ れた遊星歯車装置１１から成っている。従動は変速機出力軸１２を介して行われ る。この出力軸１２はデフ（図示せず）に通じ、そのデフは左右のドライブシャ フトを介して車両の駆動輪（図示せず）を駆動する。クラッチとブレーキの適当 な組み合わせによって、速度段が決定される。図２において、各速度段における クラッチの作動状態が明らかに理解できる。それに応じて、図１において多板デ ィスクブレーキとして示されているクラッチＧは、Ｒ、Ｎ、Ｄ（第１速段）位置 において係合されている。このクラッチは以下において第１のクラッチと呼ぶ。 Ｄ（第１速段）位置においてクラッチＡが係合されている。以下においてこれを 第２のクラッチと呼ぶ。Ｒ位置において、例えばここでも多板ディスクブレーキ として形成されているクラッチＤが係合されている。これは以下において第３の クラッチと呼ぶ。機械部分は本発明のより一層の理解にとって重要ではないので 、その詳細な説明は省略する。 変速機電子制御装置１３は入力量１８〜２０、２２に関係して、適当な速度段 を選択する。変速機電子制御装置１３は、電磁式操作部が存在している液圧制御 装置２１を介して、適当なクラッチ／ブレーキ組合せを選択して活動する。その 切換移行中に、変速機電子制御装置１３は、切換に関与するクラッチ／ブレーキ の圧力経過を決定する。変速機電子制御装置１３においてここでは、マイクロコ ントローラ１４、記憶器１５、操作部制御機能ブロック１６および計算機能ブロ ック１７が、概略的にブロックとして示されている。記憶器１５には変速機の重 要なデータが記憶されている。この変速機の重要なデータは例えばプログラム、 車両特有の特性値、並びに診断データである。通常、記憶器１５はＥＰＲＯＭ、 ＥＥＰＲＯＭあるいはバッファＲＡＭとして形成されている。計算機能ブロック １７において、切換経過にとって重要なデータが計算される。操作部制御機能ブ ロック１６は、液圧制御装置２１内に存在する操作部を制御するために使われる 。 変速機電子制御装置１３は入力量２０を受け取る。この入力量２０は例えば、 操作ペダル位置／スロットル開度のような運転者の出力願望を表す量、内燃機関 によって発生されるトルクの信号、内燃機関の回転数ないし温度などである。通 常、内燃機関特有のデータは、エンジン制御装置（図１に図示せず）によって準 備される。変速機電子制御装置１３は別の入力量として、タービン軸の回転数１ ８即ち変速機入力回転数、変速機出力軸の回転数１９、並びに選択レバー２２の 信号を受け取る。 図３には本発明に基づく方法における時間図が示されている。図３は部分図３ Ａ〜図３Ｃから成っている。この場合それぞれ時間に関して、図３Ａには選択レ バー２２の位置（ＰＯＳ）が、図３Ｂには変速機電子制御装置１３で発生される 電磁式圧力調整器に対する電流値ｉ（Ｋ１）が、図３Ｃには第１のクラッチＫ１ および第２のクラッチＫ２の圧力経過が示されている。この場合、第１のクラッ チＫ１の圧力経過は実線で示され、第２のクラッチＫ２の圧力経過は破線で示さ れている。時点ｔ１で速度段切換・条件が認識される。この速度段切換・条件は 、 − 流体温度（θ）が限界値ＧＷより大きい（θ＞ＧＷ）、 − 変速機出力回転数ｎＡＢが限界値ＧＷより小さい（ｎＡＢ＜ＧＷ）、 − 運転者によって予め与えられる出力願望ＤＫ１が限界値ＧＷより小さい（Ｄ Ｋ１＜ＧＷ）、 − エンジン回転数ｎＭＯＴが限界値ＧＷより小さい（ｎＭＯＴ＜ＧＷ）、 ときに存在する。 図３Ｂに示されているように、速度段切換・条件の認識によって、第１のクラ ッチＫ１の電流値が第１の電流値ｉ１から第２の電流値ｉ２に減少される。これ によって、第１のクラッチＫ１の圧力経過が、点Ａにおいて第１の圧力レベルｐ １から第２の圧力レベルｐ２の方向に変化する。時間帯ｔ１〜ｔ２中に第１のク ラッチＫ１は点Ｂにおいて圧力レベルｐ２に達する。この場合、第２の圧力レベ ルは、クラッチがまだ係合されているように選定されている。この第２の圧力レ ベルｐ２は内燃機関によって発生されるトルクＭＭおよびその回転数ｎＭＯＴの 関数となっている。即ちｐ２（Ｋ１）＝ｆ（ＭＭ、ｎＭＯＴ）が適用される。時 点ｔ２で、変速機電子制御装置１３によって、選択レバーのＤ位置からＮ位置へ の、ないしはＲ位置からＮ位置への移行が認識される。従って、変速機電子制御 装置１３は時点ｔ２で、第１のクラッチＫ１の電流値を第２の電流値ｉ２から第 ３の電流値ｉ３に導く。他方では、変速機電子制御装置１３は第２のクラッチＫ ２に対する遮断指令を発生する。これによってその反応として、第１のクラッチ Ｋ１において圧力レベルが低下する。そして点Ｃにおいて第１のクラッチＫ１が 解除する。第２のクラッチＫ２に対して点Ｆにおいて、解除過程が始まり、その 場合、これは点Ｇにおいて完全に解除される。同様に時点ｔ２で、図３ＢにｔＧ Ａで示されている時間段が始まる。この時間段は時点ｔ３を決定している。この 時間段中に第１のクラッチＫ１の圧力は、クラッチがすべての公差領域を考慮に 入れて確実に滑るが、空にならない程度に低下される。その圧力レベルは、点Ｄ の圧力レベルに相当している。時間段ｔＧＡが経過することによって、時点ｔ３ において、第２のクラッチＫ２は完全に空にされ、即ち圧力レベルは０バールと なる。第１のクラッチＫ１に対して、時間帯ｔ３〜ｔ４中にランプ関数が始まり 、これによって図３Ｂにおいて電流値がｉ３からｉ２に変化する。その結果、第 １のクラッチＫ１が再び係合する。時間帯ｔ４〜ｔ５中に、第１のクラッチＫ１ は第２の圧力レベルｐ２に保たれる。時点ｔ５においてこの切換過程は終了し、 第１のクラッチは終点Ｅで、第２のクラッチは終点Ｅで終わる。 本発明に基づく方法はこの限りでは次のように要約される。即ち、速度段切換 ・条件の認識によって、第１のクラッチＫ１における圧力レベルが、この第１の クラッチＫ１が内燃機関によって与えられるトルクを滑りなしになお伝達する程 度に低下される。速度段切換および位置Ｎの認識によって、第１のクラッチの圧 力レベルが、多板ディスクがすべての公差領域を考慮に入れて、図３Ｃにおける 点Ｃに応じて、いつでも滑り始めるほどに低下される。 この場合、点Ｂと点Ｃにおける圧力差に相当する勾配は、第１のクラッチＫ１ が変速機入力トルクを、規定通りに遮断する第２のクラッチＫ２が、図３Ｃにお ける点Ｆに相当する高い圧力レベルから出発して空にされる前に、穏やかに消滅 するように選定されている。 本発明に基づく方法は、既存の自動変速機において、単純なソフトウエアの変 更によって実現させられる。従って、液圧装置ないし変速機ハードウエアにおけ る変更は不要である。 符号の説明 １ 駆動装置 ２ 駆動軸 ３ 流体トルクコンバータ ４ ポンプインペラ ５ タービンランナ ６ ステータ ７ ロックアップクラッチ ８ タービン軸 ９ 逆転装置(Ravigneaux-Satz) １０ フリーホイール １１ 遊星歯車装置 １２ 変速機入力軸 １３ 変速機電子制御装置 １４ マイクロコントローラ １５ 記憶器 １６ 操作部制御機能ブロック １７ 計算機能ブロック １８ 変速機入力回転数・信号 １９ 変速機出力回転数・信号 ２０ 入力量 ２１ 液圧制御装置 ２２ 選択レバー

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 運転者によって操作される選択レバー（２２）を備え、この選択レバー （２２）が少なくとも１つの前進走行位置（Ｄ）と、後進走行位置（Ｒ）と、駐 車位置（Ｐ）と、中立位置（Ｎ）とを有し、第１のクラッチ（Ｋ１）がＲ、Ｎ、 Ｄ（第１速段）位置において係合され、第２のクラッチ（Ｋ２）が、Ｄ位置から 出てＮ位置に移行する際に解除され、第３のクラッチＫ３が、Ｒ位置から出てＮ 位置に移行する際に解除されるような、内燃機関（１）によって駆動される自動 変速機の速度段切換中における切換衝撃を減少する方法において、速度段切換・ 条件を認識した際、第１のクラッチ（Ｋ１）の圧力レベルが、第１の圧力レベル （ｐ１（Ｋ１））から第２の圧力レベル（ｐ２（Ｋ１））に低下され、その第２ の圧力レベル（ｐ２（Ｋ１））が、第１のクラッチ（Ｋ１）が係合されたままで あるように、滑り限度の上にあることを特徴とする自動変速機の速度段切換中に おける切換衝撃を減少する方法。 ２． 第２の圧力レベル（ｐ２（Ｋ１））が、内燃機関によって発生されるト ルク（ＭＭ）およびその回転数（ｎＭＯＴ）の関数（ｐ２（Ｋ１））＝ｆ（ＭＭ 、ｎＭＯＴ）となっていることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の方法。 ３． Ｎ位置が認識され、第２ないし第３のクラッチが解除される際、第１の クラッチ（Ｋ１）が、予め設定できる時間段（ｔＧＡ）にわたって解除され、こ の時間段（ｔＧＡ）の経過後に、第１のクラッチ（Ｋ１）の圧力レベルがランプ 関数を介して、この第１のクラッチ（Ｋ１）が再び係合するように、第２の圧力 レベル（ｐ２（Ｋ１））に再び高められることを特徴とする請求の範囲第１項記 載の方法。 ４． 速度段切換・条件が、 − 流体温度（θ）が、限界値ＧＷより大きい（θ＞ＧＷ）、 − 変速機出力回転数ｎＡＢが、限界値ＧＷより小さい（ｎＡＢ＜ＧＷ）、 − 運転者によって予め与えられる出力願望ＤＫ１が、限界値ＧＷより小さい（ ＤＫ１＜ＧＷ）、 − エンジン回転数ｎＭＯＴが限界値ＧＷより小さい（ｎＭＯＴ＜ＧＷ）、 ときに認識されることを特徴とする請求の範囲第３項記載の方法。