JP4435118B2 - サーボ制御変速装置を用いた自動車での駆動軸と主ギア軸の間の結合の制御システムおよび方法 - Google Patents

Description

本発明は、一般に、自動車の推進制御に関し、特に、サーボ制御変速装置(gearbox)が設けられた自動車において駆動軸と主ギア軸の間の結合を制御するためのシステムおよび方法に関する。

実際、サーボ制御変速装置は、サーボコントローラによって動作する従来の機械的変速装置であり、駆動軸と変速装置の主入力軸の間の摩擦クラッチの非連結および連結を行うためのアクチュエータと、変速比を選択するためのアクチュエータと、選択した変速比を連結するためのアクチュエータとを備える。

サーボ制御変速装置は、先行技術において周知であり、運転者のギアチェンジ指令を再現し最適化するために用いられる。

サーボ制御変速装置のための制御システムの制御手法は、自動車の動作状態に適応して、アクセルペダルに加わった指令により運転者によって要求される運転感覚を維持しなければならない。

サーボ制御変速装置のための制御システムは、本出願人による欧州特許第０９０６５２６号から知られている。システムは、アクセルペダルの位置を検出するためのポテンシオ(potentiometric)センサを含む自動車の動作状態を検出するための複数のセンサと、変速装置のアクチュエータと、自動車推進システムによって供給されるパワーを制御するアクチュエータとが接続された電子制御ユニットを備え、ギアチェンジ操作の際に推進システムおよび変速装置の統合した制御を可能にする。

アクセルペダル位置の検出により、運転者の意図を正しく認識することができる。

制御ユニットの動作は、参照モデルをベースとしており、アクチュエータ指令信号は、運転行動の数学的モデルを用いて決定される。これは、ギアチェンジの種々の段階で、アクセルペダルおよび、変速比を選択、換言すると、より高い変速比又はより低い変速比への変化を要求するための指令レバーまたはプッシュボタンを用いて運転者により与えられる指令に従って、快適さと性能の観点で自動車の行動に適応するように設計されている。

ギアチェンジ操作および走行(driving-away)の操縦の両方において、自動車の推進システムは、部分非連結したクラッチから連結したクラッチへ動作モードを変化させる。クラッチが噛合したとき、エンジンに印加される慣性は、実際上、瞬間的に変化して、自動車の加速に不連続を引き起こし、特に、加速の負の変化は運転者によって知覚されることがあり、システムの性能を低減する。

本発明の目的は、クラッチ連結に必要となるいずれの操縦においてエンジンに印加される慣性の変化を補償することによって、アクセルペダルにより与えられる指令に従って、運転者が予想する機能および性能が得られるようになる、駆動軸と変速装置の主軸の間の連結を制御可能にするサーボ制御変速装置の制御手順を提供することである。

本明細書の残りで使用したサーボ制御変速装置の定義は、最初に言及したタイプの変速装置と、変速比の選択および選択した変速比の連結のサーボ支援アクチュエーションが設けられていない構成、即ち、運転者による手動制御が可能であり、電気式または電気油圧式(electro-hydraulic)のアクチュエータを用いてクラッチ制御のサーボ支援アクチュエーションだけが設けられた構成との両方を参照するものである。

本発明によれば、請求項１，９にそれぞれ記載された特徴を有する制御システムおよび方法によって、本目的は達成される。

本発明の更なる利点および特徴は、単に例として用いられ、限定する意図を有しない添付図面を参照した下記の詳細な説明により明らかとなるであろう。

明瞭のため、図１は、発現した機械エネルギーを変速装置(gearbox)Ｇ、トランスミッション軸Ｓ（図では部分的に図示）および差動装置（不図示）を経由して自動車の駆動車輪へ伝達できる、内燃熱エンジンＥなどの推進システムを備えた、自動車のエンジンおよびトランスミッションアセンブリ１０を示している。

熱エンジンは、第１電子処理制御ユニットＥＣＵ_Ｅと関連しており、これは、全体をＳＥＮＳ_ＥおよびＡＣＴ_Ｅでそれぞれ示す、エンジンに関連したセンサ装置およびエンジンアクチュエータ装置とインターフェイス接続可能である。

変速装置Ｇは、第２電子処理制御ユニットＥＣＵ_Ｇと関連しており、これは、全体をＳＥＮＳ_ＧおよびＡＣＴ_Ｇでそれぞれ示す、変速装置Ｇに関連したセンサ装置およびアクチュエータ装置とインターフェイス接続可能である。

２つの制御ユニットＥＣＵ_Ｅ，ＥＣＵ_Ｇは、対応したメモリ装置Ｍ_Ｅ，Ｍ_Ｇと接続しており、そして、共通の通信ラインＢＵＳ、例えば、ＣＡＮプロトコルによる通信ネットワークのラインに接続されている。

代替の実施形態では、システムの全体性能を改善するために、ユニットＥＣＵ_Ｅ，ＥＣＵ_Ｇは、単一の処理ユニット中に集積化が可能である。

図１はまた、エンジン制御ユニットＥＣＵ_Ｅへの入力側において、アクセルペダルの位置Ｐ_ＡＣＣを検出するためのセンサＳＥＮＳ_ＰＡＣＣの接続を示している。

図２は、全体を符号２０で示す、サーボ制御変速装置Ｇのための制御システムの論理ダイアグラムを詳細に示している。該システムは、好ましくは、変速装置制御ユニットＥＣＵ_Ｇにおいて実施されるが、必要に応じて、別々のユニットＥＣＵ_Ｅ，ＥＣＵ_Ｇの間で分散される。

システム２０は、アクセルペダルの操作Ｐ_ＡＣＣにより運転者により与えられた指令に基づいて、熱エンジンから要求される参照トルクＣ_ＭＲｉｆおよび摩擦クラッチによって伝達可能な参照トルクＣ_ＦＲｉｆの時間変動を計算するために配置されたトルク参照発生モジュール２２を備える。該指令は、言わば、立ったままのスタート(standing start)から加速する指令、またはギアチェンジの指令であってもよい。

時間に対するＣ_ＭＲｉｆおよびＣ_ＦＲｉｆのカーブは、媒介パラメータ、例えば、アクセルペダルの位置に関する情報から導出される、運転者によって要求された操縦での自動車の縦方向(longitudinal)加速での変動（ｊｅｒｋ）、運転者による要求トルクＣ_{Ｄｒｉｖｅｒ}、駆動軸の角速度ω_Ｍｓｐ（エンジン回転）等の関数として、参照モデルに基づいて計算される。

アクセルペダルの位置および運転者によって要求されたトルクＣ_{Ｄｒｉｖｅｒ}の両方を示す信号は、エンジン制御ユニットＥＣＵ_Ｅによって、ＣＡＮネックワークの通信ラインＢＵＳを経由して変速装置制御ユニットＥＣＵ_Ｇへ伝送される。

要求トルクＣ_{Ｄｒｉｖｅｒ}を示す信号は、関連したメモリＭ_Ｅに格納された参照モデルを用いて、エンジン制御ユニットＥＣＵ_Ｅによって計算される。一方、操縦により要求されたジャーク(jerk)運動およびエンジン回転を示す信号は、関連したメモリＭ_Ｇに格納された参照モデルを用いて、変速装置制御ユニットＥＣＵ_Ｇにおいて計算される。

トルク参照発生モジュールは、その出力から、熱エンジンから要求された参照トルクＣ_ＭＲｉｆおよび摩擦クラッチにより伝達可能な伝達可能トルクＣ_ＦＲｉｆを示す一対の参照トルク要求信号またはデータを送信する。

これらの信号は、下記で簡単に言及する簡略化したトランスミッションモデルに従って、トルクＣ_ＭＲｉｆ，Ｃ_ＦＲｉｆの時間的変動についての情報に基づいて、ω_ＦＲｉｆ，ω_ＰＲｉｆでそれぞれ示す駆動軸および主ギア軸の参照角速度を計算するように適応した、エンジン速度評価モジュール２４の入力に供給される。

そして、信号ω_ＦＲｉｆ，ω_ＰＲｉｆは、フィードバックにより発生モジュール２２に供給され、さらに、評価モジュール２４で計算された参照角速度と、自動車に搭載されたセンサにより測定され、エンジン制御ユニットおよび変速装置制御ユニットにて取得された実際の角速度との間の誤差を計算するように適応した制御モジュール２６の入力に供給される。

より詳細には、駆動軸の実際の角速度ω_Ｍを示す信号は、図１のＳＥＮＳ_Ｅで示すセンサを用いて、エンジン制御ユニットＥＣＵ_Ｅの入力にて取得され、ラインＢＵＳを経由して変速装置制御ユニットＥＣＵ_Ｇに伝送される。一方、主ギア軸の実際の角速度ω_Ｐを示す信号は、図１のＳＥＮＳ_Ｇで示すセンサを用いて、ユニットＥＣＵ_Ｇにより直接に取得される。

評価モジュール２４および制御モジュール２６は、直列で閉ループ補償器を形成している。

参照角速度と実際の角速度との間の比較に基づいて、制御モジュール２６は、訂正トルク分担ΔＣ_Ｍ，ΔＣ_Ｆを決定して、モジュール２２から由来する開ループ参照トルク要求信号またはデータＣ_ＦＲｉｆ，Ｃ_ＭＲｉｆに加算された対応の信号またはデータを送信し、対応したトルク要求信号Ｃ_Ｍ，Ｃ_Ｆを発生する。

信号Ｃ_Ｍ，Ｃ_Ｆは、エンジン制御ユニットおよび変速装置制御ユニットを介して、エンジン制御アクチュエータおよび摩擦クラッチ動作アクチュエータであるアクチュエータＡＣＴ_Ｅ，ＡＣＴ_Ｇに供給される。より詳細には、信号Ｃ_Ｍは、変速装置制御ユニットＥＣＵ_ＧによってラインＢＵＳを介してエンジン制御ユニットＥＣＵ_Ｅに供給される。一方、信号Ｃ_Ｆは、摩擦クラッチを動作させるアクチュエータＡＣＴ_Ｇを制御するために、変速装置制御ユニットＥＣＵ_Ｇにより用いられる。

参照トルクおよび角速度の計算のため、および閉ループ補償のために、熱エンジンおよび変速装置クラッチをトルクアクチュエータとみなしたトランスミッションの線形モデルが利用され、機械部材間の弾力的な素子（例えば、可撓性カップリング）および摩擦現象については考慮していない。該モデルおよび対応した変数やパラメータは、図３に示している。

駆動軸は、符号３０で示し、エンジンＪ_Ｍの慣性モーメント全体がこれに関係する。ω_ＭおよびＣ_Ｍは、駆動軸の角速度および軸上の正味(net)エンジントルクをそれぞれ示す。

符号３２は、駆動軸３０と変速装置の間の結合クラッチを示し、後者は、主入力軸３４と、差動装置およびこれにより駆動車輪に連結した副軸３６とを備える。

Ｃ_Ｆは、クラッチにより伝達されるトルクを示し、クラッチの連結および摺動の程度の関数として変調可能である。ω_Ｐは、主軸の角速度を示す。この軸は、副軸およびギアの下流側に配置された装置とともに、クラッチに対して全体の抵抗トルクＣ_Ｒを示す。

図３のモデルで表現されたシステムは、下記の式で記述される。

連結したクラッチ条件では、

連結していないクラッチ条件では、変調を用いて、

エンジン側および

変速装置側において。但し、Ｊ_Ｐは、主軸における全体慣性モーメントを示し、これは、下記式に従って、クラッチの従動ディスクの慣性モーメントＪ_ＤＣ、変速装置の主軸の慣性モーメントＪ_ＰＳ、および選択した変速比τの関数として比例定数を用いた、差動装置の出力における自動車の全体慣性モーメントＪ_Ｖに依存する。

差動装置の出力における自動車の全体慣性モーメントは、下記式に従って計算できる。

言い換えると、車輪の慣性モーメントＪ_Ｗ、自動車の質量Ｍ、および車輪の回転半径Ｒの関数となる。

自動車の縦方向の加速は、下記の関係で主ギア軸の加速と関係している。

主ギア軸の回転速度の変動は、トランスミッションモデルの式（３）に従って、クラッチによって伝達されるトルクに依存する。言い換えると、

従って、自動車の加速は、クラッチにより伝達されるトルクおよび全体抵抗トルクの関数として表現できる。

自動車の推進システムの駆動軸を変速装置に結合させる指令に応答して、例えば、ギアを変えたり、走行したり、あるいは自動車が始動器−発電機(starter-alternator)タイプの電気式機械による運動に設定される場合、エンジン／変速装置システムは、動作モードをクラッチの部分非連結での動作（式（３）による制御）から、クラッチ連結での動作（式（１）による制御）へ変化させる。

クラッチが連結すると、エンジンに加わる慣性が実際上、瞬間的に変化して、先行技術のシステムにおける自動車の加速に不連続を引き起こす。こうした慣性変動は、本発明に係るモデルによって補償される。

図４ａと図４ｂを参照して、これらは、ある方法が慣性変動を補償するために適用された場合、走行操縦およびギアチェンジ操縦を制御するための実施形態において、システムによって制御される変数（トルクと角速度）の曲線を示す時間ダイアグラムを示している。

駆動軸および変速装置の主軸の角速度が時刻ｔ_３で同期すると仮定する（破線で示す主軸の参照角速度ω^’ _ＰＲｉｆの仮定曲線）。エンジン数値およびクラッチトルクが時刻ｔ_３より先に既知である場合、駆動軸および主ギア軸の回転速度は、下記の関係に従って、同期することができる。

エンジンから見た慣性の変動は、加速の変動を発生し、これは、同期より先の時刻ｔ_３−および後の時刻ｔ_３＋での加速を考慮して計算可能である

時刻ｔ＝ｔ_３−のとき、クラッチは非連結となり、関係（３）はいまだ真であり、ここから、関係（９）に従って加速を見つけることができる。

時刻ｔ＝ｔ_３＋のとき、クラッチは連結して、関係（１）が真であり、その結果、加速は次のようになる。

従って、時刻ｔ_３−と時刻ｔ_３＋の間の加速の変動は、次のように計算できる。

但し、

次のものが得られる。

同期の時刻において、Ｃ_Ｍ３＝Ｃ_Ｆ３であることから、簡単のために、抵抗トルクがゼロ（Ｃ_Ｒ＝０）と仮定して、加速の負の変動は、次のようなる。

制御システムが、等価の慣性変動および、摩擦クラッチの連結に起因した自動車の加速における関係した不連続を補償できるようにするため、図４ａと図４ｂのグラフで示したように参照トルクが考慮され、駆動軸および主ギア軸の角速度間の同期および、ω_Ｍとω_Ｐの間の導関数差分の解消、即ち、角加速度の間の同等性が、時刻ｔ４において課せられる。

数学用語について、上述した条件は、下記の式で表される。

式（１）と式（３）に従って、参照の容易のため、ここに再掲する。

条件（１９）の導入により、次のものが得られる。

抵抗トルクが一定であると仮定し（Ｃ_Ｒ（ｔ）＝Ｃ_Ｒ０と仮定）、図４ａと図４ｂの関係グラフで表されるように、一定のクラッチトルク（即ち、ゼロの導関数）として、下記の条件が得られる。

関係（１９）を導入し、条件（２２）を関係（２１）に代入すると、加速変動ゼロをもたらす条件が得られる。

あるいは、

関係（１０）での仮定と対比して、時刻ｔ_４において駆動軸および主ギア軸の角速度の同期を明記するのが好都合である。即ち、

時刻ｔ_４において同期の条件が達成されたことを確認するため、式（２）と式（３）を時刻ｔ_３，ｔ_４に渡って積分する。

この積分を解いて、式（２２）のように、Ｃ_Ｆ３＝Ｃ_Ｆ４と仮定すると、次のものが得られる。

関係（２５）で定義された同期を課すことによって、次のものが得られる。

加速の変動ゼロの条件を課すことによって（関係（２３）およびω_Ｍ３−ω_Ｐ３＝Δωを明記）、次のものが得られる。

時刻ｔ_３での条件を与え、

関係（２３）で明記された加速の変動ゼロの条件を与えると、関係（２９）は次のように表すことができる。

よって、

慣性補償の同期に必要な時間Ｔ_ＣＩは、Δωの所定の値から次のように計算できる。

もし、条件（３０）をＣ_Ｍ３＝Ｃ_Ｆ３でないとすると、緩い条件となり、具体的には、

式（２８）から、加速の変動ゼロの条件（関係（２３）およびω_Ｍ３−ω_Ｐ３＝Δω）を課して、式（２５）で表された、時刻ｔ_４において駆動軸および主ギア軸の角速度の同期を課すことによって、次のものが得られる。

条件（２４）を代入して、

これは、最終的に次のようになる。

これは、Ｃ_Ｍ３＝Ｃ_Ｆ３の特別な場合に、関係（３３）に対応する。

従って、このモデルは、慣性補償を得るために、エンジンは、時刻ｔ_３において一定のトルク導関数ｄＣ_ＭＣＩで、慣性補償時間Ｔ_ＣＩに等しい期間だけ動作すべきことを必要とする。

次のようにして、

式（３３）または式（３７）で計算したＴ_ＣＩの値を代入すると、次のものが得られる。

または

関係（３７）（４０）が導かれる条件（３４）は、上向きのギアチェンジ操縦の典型であり、これは、慣性変動の回復段階のスタートが、Δω＝ω_Ｍ３−ω_Ｐ３が所定の値に到達する時刻ｔ３で特定される場合である。

制御システム２０の動作は、上述したモデルを基礎として、図２のダイアグラムおよび図４ａ、図４ｂのダイアグラムを参照して、以下のように説明する。

システム２０は、運転者により与えられた走行指令またはギアチェンジ指令を示す信号を取得する。特に、加速ペダルの駆動から、縦方向の加速の導関数（いわゆるｊｅｒｋ）の参照値（ｊｅｒｋ＊）を示す第１信号と、

駆動軸の角速度（エンジンの回転数）ω_Ｍｏｐを示す第２信号と、

要求トルクＣ_{Ｄｒｉｖｅｒ}の値を示す第３信号を取得する。

要求トルクＣ_{Ｄｒｉｖｅｒ}は、エンジン制御ユニットＥＣＵ_Ｅにより、メモリ装置Ｍ_Ｅに格納された所定の関係マップとの比較によって決定される。

パラメータｊｅｒｋとω_Ｍｏｐも、メモリＭ_Ｅに格納された関係モデルに基づいてエンジン制御ユニットＥＣＵ_Ｅで決定することができ、あるいは、この好ましい実施形態では、計算サブモジュール２２ｂの上流側に接続されたサブモジュール２２ａによって、メモリＭ_Ｇに配置された所定の関係モデルに基づいて、変速装置制御ユニットＥＣＵ_Ｇにおいて直接に決定することができる。

図４ａと図４ｂを参照して、運転者によって要求された安定なトルクの値Ｃ_{Ｄｒｉｖｅｒ}は、走行またはギアチェンジの操縦の終わりにエンジンおよびクラッチについての参照安定トルクとして解釈される。図に示した時間的変動モデルを慣性変動補償の制御に適用するため、制御システムは、エンジンおよびクラッチについての中間安定トルクを明記し、これは次のように定義される。

但し、

上記の関係（２３）による。

モジュール２２によって、システムは、クラッチによって伝達可能な参照トルクＣ_ＦＲｉｆの時間的変動を示す信号と、要求されたエンジントルクＣ_ＭＲｉｆの時間変動を示す信号を、クラッチトルクおよび駆動軸の角速度を示す信号の関数として決定する。エンジントルクの導関数は、クラッチトルクの導関数より常に大きく、当然ながら、エンジンが扱うことの可能な最大値に制限される。

図４ａは、走行操縦を制御するための実施形態において、熱エンジンから要求される参照トルクＣ_ＭＲｉｆと、摩擦クラッチにより伝達可能な参照トルクＣ_ＦＲｉｆと、駆動軸および主ギア軸の角速度ω_ＭＲｉｆ，ω_ＰＲｉｆについての変動のダイアグラムを示す。

摩擦クラッチから要求される参照トルクを示す信号Ｃ_ＦＲｉｆは、走行操縦の第１および第２の段階（ｔ_０＜ｔ＜ｔ_２）において、ランプ形状で線形の時間的変動を有し、その勾配は、縦方向の加速の変動を示すデータ要素の値に比例しており、そして、一定に保持される（ｔ_２＜ｔ＜ｔ_４）。

駆動軸から要求される参照トルクを示す信号Ｃ_ＭＲｉｆは、走行操縦の第１の段階（ｔ_０＜ｔ＜ｔ_１）において、ランプ形状で線形の時間的変動を有し、その勾配は、走行時に要求される駆動軸の角速度（ω_Ｍｏｐ）と、摩擦クラッチから要求される参照トルク（Ｃ_ＦＲｉｆ）を示す信号の時間的変動ランプ波形の勾配との関数であり、そして、中間の段階（ｔ_１＜ｔ＜ｔ_３）において一定に保持されるものであり、さらに、終わりの段階、即ち、慣性補償の期間Ｔ_ＣＩ（ｔ_３＜ｔ＜ｔ_４）であって、評価モジュールにより計算された駆動軸および主ギア軸の角速度（ω_ＭＲｉｆ，ω_ＰＲｉｆ）の間の差が所定の閾値より小さくなる時刻から始まるランプ形状で線形の時間的変動を有する。

数学的表記では、これは次のように表現できる。

および

但し、ｄＣ_ＭとｄＣ_Ｆは、一定の参照ｊｅｒｋと、達成すべき駆動軸の角速度の値との関数として計算される。

図４ｂは、正のトルクが要求される上向きギアチェンジ操縦を制御するための実施形態において、駆動軸および主ギア軸の角速度ω_ＭＲｉｆ，ω_ＰＲｉｆに加えて、熱エンジンから要求される参照トルクＣ_ＭＲｉｆと、摩擦クラッチによって伝達可能な参照トルクＣ_ＦＲｉｆについてのダイアグラムを示す。

この場合、条件（３０）は、Ｃ_Ｍ３＝Ｃ_Ｆ３ではなく、より緩い条件（３４）、即ち、Ｃ_Ｍ３≦Ｃ_Ｆ３となる。一方、トルク値Ｃ_Ｍ４は、アクセルペダルの位置の関数として設定される。

摩擦クラッチから要求される参照トルクを示す信号Ｃ_ＦＲｉｆは、走行操縦の第１および第２の段階（ｔ_１＜ｔ＜ｔ_３）において、スロープ形状で線形の時間的変動を有し、その勾配は、縦方向の加速（ｊｅｒｋ）の変動を示すデータ要素の値に比例しており、そして、一定に保持される（ｔ_３＜ｔ＜ｔ_４）。

駆動軸から要求される参照トルクを示す信号Ｃ_ＭＲｉｆは、走行操縦の第１の段階（ｔ_１＜ｔ＜ｔ_２）において、ゼロの値を有し、該操縦の第２の段階（ｔ_２＜ｔ＜ｔ_３）において、ランプ形状で線形の時間的変動を有し、その勾配は、要求される駆動軸の角速度（ω_Ｍｏｐ）と、摩擦クラッチから要求される参照トルク（Ｃ_ＦＲｉｆ）を示す信号の時間的変動ランプ波形の勾配との関数であり、そして、終わりの段階、即ち、慣性補償の期間Ｔ_ＣＩ（ｔ_３＜ｔ＜ｔ_４）では、異なる勾配を持つランプ形状で線形の時間的変動を有する。

数学的表記では、これは次のように表現できる。

および

但し、ｄＣ_ＭとｄＣ_Ｆは、一定の参照ｊｅｒｋと、達成すべき駆動軸の角速度の値との関数として計算される。

両方の実施形態では、エンジンおよびクラッチのトルクの時間的変動について、ω_Ｍとω_Ｐの差が所定の閾値Δω_ＣＩより小さくなる条件は、時刻ｔ_３で達成される。

よって、慣性の補償は、エンジントルクを変化させることによって制御され、その時間変動は、次のように計算される。

あるいは、

上記モデルの関係（３９）または関係（４０）に従って、駆動軸の角速度ω_Ｍを主ギア軸の角速度ω_Ｐと同期させるため、その時間的変動は変更されない。

従って、制御システムの評価モジュール２４は、２つの異なる動作条件、即ち、変調時にクラッチ非連結の第１の動作条件と、クラッチ連結、換言すると、駆動軸および主ギア軸の角速度が同期している第２の動作条件、を仮定している。

第１の動作条件では、信号を次のように決定する。

および

第２の動作条件では、信号を次のように決定する。

および

関係（５２）〜（５５）は、走行操縦および上向きギアチェンジ操縦に適用できる。

そして、計算した信号ω_ＭＲｉｆ，ω_ＰＲｉｆは、フィードバックにより発生モジュール２２へ供給され、クラッチの変調を伴う動作条件から連結クラッチ条件への変化を識別する、ω_ＭＲｉｆとω_ＰＲｉｆの間の同期条件を認識できる。

信号Ｃ_ＭＲｉｆ，Ｃ_ＦＲｉｆは、車載センサによって計測された駆動軸および主ギア軸の実際の角速度との比較によって制御モジュール２６によって計算された個々の訂正分担ΔＣ_Ｍ，ΔＣ_Ｆを合計することよって、リアルタイムで訂正される。

明らかに、本発明の原理を保持している限り、添付した請求項によって規定される本発明の保護範囲から逸脱することなく、応用の形態および構成の詳細は、限定の意図が無く単に例として説明し図示したものから広範に変更可能である。

推進システムに関連したサーボ制御変速装置を含む、自動車のエンジンおよびトランスミッションアセンブリの概略図である。 本発明で提案したサーボ制御変速装置を制御するためのシステムのブロックダイアグラムである。 図２の制御システムで用いられる運動トランスミッションの簡略モデルである。 該システムで制御された変数の変動を示す各時間ダイアグラムである。 該システムで制御された変数の変動を示す各時間ダイアグラムである。

Claims (14)

1. サーボ支援摩擦クラッチ（３２）を介して、自動車の推進システム（Ｅ）の駆動軸（３０）と変速装置（Ｇ）の主入力軸（３４）との間の結合を制御するためのシステム（２０）であって、
   アクセルペダルの操作（Ｐ_ＡＣＣ）により自動車の運転者によって与えられる指令を示す信号またはデータを入力側で受信して、数学的参照モデルに基づいて、推進システム（Ｅ）および摩擦クラッチ（３２）のトルクアクチュエータ装置（ＡＣＴ_Ｅ，ＡＣＴ_Ｇ）を制御するように設計された指令信号またはデータを発生するように配置された電子処理手段（ＥＣＵ_Ｅ，ＥＣＵ_Ｇ）を備え、
   処理手段（ＥＣＵ_Ｇ）は、アクセルペダルの操作（Ｐ_ＡＣＣ）により運転者によって与えられる指令を示す信号またはデータおよび参照モデルに基づいて、走行操縦またはギアチェンジ操縦の際、駆動軸（３０）から要求される参照トルクおよび摩擦クラッチ（３２）から要求される参照トルクを示す参照トルク要求信号またはデータ（Ｃ_ＭＲｉｆ，Ｃ_ＦＲｉｆ）を発生するように配置され、
   駆動軸（３０）から要求される参照トルク（Ｃ _ＭＲｉｆ ）を示す信号は、駆動軸（３０）および主ギア軸（３４）の角速度（ω _ＭＲｉｆ ，ω _ＰＲｉｆ ）の間の差が所定の閾値（Δω）より小さくなる時刻から、ランプ形状で線形の時間的変動を有し、
   前記要求信号またはデータは、時間変化して、前記軸（３０，３４）の角加速度の間の差がゼロになるのと同じ時刻に、駆動軸（３０）および主ギア軸（３４）の角速度（ω_ＦＲｉｆ，ω_ＰＲｉｆ）の間の同期をとることを特徴とするシステム。
2. 処理手段（ＥＣＵ_Ｇ）は、
   アクセルペダルの操作（Ｐ_ＡＣＣ）により運転者によって与えられる指令を示す信号またはデータと参照モデルとに基づいて、駆動軸（３０）から要求される参照トルクおよび摩擦クラッチ（３２）から要求される参照トルクを示す参照トルク要求信号またはデータ（Ｃ_ＭＲｉｆ，Ｃ_ＦＲｉｆ）を発生するように配置された参照トルク発生モジュール（２２）と、
   参照トルク要求信号またはデータ（Ｃ_ＭＲｉｆ，Ｃ_ＦＲｉｆ）および参照モデルに基づいて、駆動軸（３０）および主ギア軸（３４）の角速度を示す信号またはデータ（ω_ＦＲｉｆ，ω_ＰＲｉｆ）を計算するように配置された評価モジュール（２４）と、
   評価モジュール（２４）によって計算された、駆動軸（３０）および主ギア軸（３４）の角速度を示す信号またはデータ（ω_ＦＲｉｆ，ω_ＰＲｉｆ）に基づいて、ならびに駆動軸（３０）および主ギア軸（３４）の実際の角速度を示す検出信号またはデータ（ω_Ｍ，ω_Ｐ）に基づいて、前記参照トルク要求信号またはデータ（Ｃ_ＭＲｉｆ，Ｃ_ＦＲｉｆ）への訂正分担（ΔＣ_Ｍ，ΔＣ_Ｆ）を計算するように配置された制御モジュール（２６）とを含み、
   前記トルク要求信号またはデータ（Ｃ_ＭＲｉｆ，Ｃ_ＦＲｉｆ）は、対応した訂正分担（ΔＣ_Ｍ，ΔＣ_Ｆ）によって変更されて、トルクアクチュエータ装置（ＡＣＴ_Ｅ，ＡＣＴ_Ｇ）のための指令信号またはデータを形成することを特徴とする請求項１記載のシステム。
3. アクセルペダルの操作（Ｐ_ＡＣＣ）により運転者によって与えられる指令を示す前記信号またはデータは、アクセルペダルの位置（Ｐ_ＡＣＣ）を示す信号またはデータを含むことを特徴とする請求項１または２記載のシステム。
4. アクセルペダルの操作（Ｐ_ＡＣＣ）により運転者によって与えられる指令を示す前記信号またはデータは、自動車の縦方向の加速の要求された変動（ｊｅｒｋ）を示し、所定の関係モデルに基づいて、アクセルペダルの位置（Ｐ_ＡＣＣ）を示す信号またはデータの関数として決定される信号またはデータ（ｊｅｒｋ＊）を含むことを特徴とする請求項３記載のシステム。
5. アクセルペダルの操作（Ｐ_ＡＣＣ）により運転者によって与えられる指令を示す前記信号またはデータは、要求トルクを示し、所定の関係モデルに基づいて、アクセルペダルの位置（Ｐ_ＡＣＣ）を示す信号またはデータの関数として決定される信号またはデータ（Ｃ_{Ｄｒｉｖｅｒ}）を含むことを特徴とする請求項３記載のシステム。
6. アクセルペダルの操作（Ｐ_ＡＣＣ）により運転者によって与えられる指令を示す前記信号またはデータは、要求された駆動軸の角速度を示し、所定の関係モデルに基づいて、アクセルペダルの位置（Ｐ_ＡＣＣ）を示す信号またはデータの関数として決定される信号またはデータ（Ｃ_{Ｄｒｉｖｅｒ}）を含むことを特徴とする請求項５記載のシステム。
7. 前記処理手段は、共通の通信ライン（ＢＵＳ）に接続され、推進システム（Ｅ）および摩擦クラッチ（３２）の対応したトルクアクチュエータ（ＡＣＴ_Ｅ，ＡＣＴ_Ｇ）とインターフェイス接続するように適合した、エンジン用および変速装置用の別個の制御ユニット（ＥＣＵ_Ｅ，ＥＣＵ_Ｇ）を備え、
   エンジン制御ユニット（ＥＣＵ_Ｅ）は、変速装置制御ユニット（ＥＣＵ_Ｇ）によって発生したトルク要求信号（Ｃ_ＭＲｉｆ）の関数として、推進システム（Ｅ）のトルクアクチュエータ装置（ＡＣＴ_Ｅ）を制御することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のシステム。
8. 前記処理手段は、推進システム（Ｅ）および摩擦クラッチ（３２）のトルクアクチュエータ装置（ＡＣＴ_Ｅ，ＡＣＴ_Ｇ）とインターフェイス接続するように適合した、単一の集積電子制御ユニットを備えることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のシステム。
9. サーボ支援摩擦クラッチ（３２）を介して、自動車の推進システム（Ｅ）の駆動軸と変速装置（Ｇ）の主入力軸（３４）との間の結合を制御するための方法であって、
   アクセルペダルの操作（Ｐ_ＡＣＣ）により自動車の運転者によって与えられる指令を示す信号またはデータを取得する動作と、
   数学的参照モデルに基づいて、推進システム（Ｅ）および摩擦クラッチ（３２）のトルクアクチュエータ装置（ＡＣＴ_Ｅ，ＡＣＴ_Ｇ）を制御するようにした指令信号またはデータを発生する動作とを備え、
   アクセルペダルの操作（Ｐ_ＡＣＣ）により運転者によって与えられる指令を示す信号またはデータおよび参照モデルに基づいて、走行操縦またはギアチェンジ操縦の際、駆動軸（３０）から要求される参照トルクおよび摩擦クラッチ（３２）から要求される参照トルクを示す参照トルク要求信号またはデータ（Ｃ_ＭＲｉｆ，Ｃ_ＦＲｉｆ）を発生する動作を備え、
   駆動軸（３０）から要求される参照トルク（Ｃ _ＭＲｉｆ ）を示す信号は、駆動軸（３０）および主ギア軸（３４）の角速度（ω _ＭＲｉｆ ，ω _ＰＲｉｆ ）の間の差が所定の閾値（Δω）より小さくなる時刻から始まる、ランプ形状で線形の時間的変動を有し、
   前記要求信号またはデータは、時間変化して、前記軸（３０，３４）の角加速度の間の差がゼロになるのと同じ時刻に、駆動軸（３０）および主ギア軸（３４）の角速度（ω_ＦＲｉｆ，ω_ＰＲｉｆ）の間の同期をとることを特徴とする方法。
10. 参照トルク要求信号またはデータ（Ｃ_ＭＲｉｆ，Ｃ_ＦＲｉｆ）および参照モデルに基づいて、駆動軸（３０）および主ギア軸（３４）の角速度を示す信号またはデータ（ω_ＦＲｉｆ，ω_ＰＲｉｆ）を評価する動作と、
    評価された駆動軸（３０）および主ギア軸（３４）の角速度を示す信号またはデータ（ω_ＦＲｉｆ，ω_ＰＲｉｆ）に基づいて、ならびに駆動軸（３０）および主ギア軸（３４）の実際の角速度を示す検出信号またはデータ（ω_Ｍ，ω_Ｐ）に基づいて、前記参照トルク要求信号またはデータ（Ｃ_ＭＲｉｆ，Ｃ_ＦＲｉｆ）への訂正分担（ΔＣ_Ｍ，ΔＣ_Ｆ）を決定する動作とを備え、
    前記トルク要求信号またはデータ（Ｃ_ＭＲｉｆ，Ｃ_ＦＲｉｆ）は、対応した訂正分担（ΔＣ_Ｍ，ΔＣ_Ｆ）によって変更されて、推進システム（Ｅ）および摩擦クラッチ（３２）のトルクアクチュエータ装置（ＡＣＴ_Ｅ，ＡＣＴ_Ｇ）の制御のための指令信号またはデータを形成することを特徴とする請求項９記載の方法。
11. アクセルペダルの操作（Ｐ_ＡＣＣ）により運転者によって与えられる指令に従うアクセルペダルの位置（Ｐ_ＡＣＣ）を示す信号またはデータを検出する動作を備えることを特徴とする請求項９または１０記載の方法。
12. 所定の関係モデルに基づいて、アクセルペダルの位置（Ｐ_ＡＣＣ）を示す信号またはデータの関数として、運転者によって与えられる指令により要求された自動車の縦方向の加速の変動（ｊｅｒｋ）を示す信号またはデータ（ｊｅｒｋ＊）を決定する動作を備えることを特徴とする請求項１１記載の方法。
13. 所定の関係モデルに基づいて、アクセルペダルの位置（Ｐ_ＡＣＣ）を示す信号またはデータの関数として、運転者によって与えられる指令により要求されたトルクを示す信号またはデータ（Ｃ_{Ｄｒｉｖｅｒ}）を決定する動作を備えることを特徴とする請求項１２記載の方法。
14. 所定の関係モデルに基づいて、アクセルペダルの位置（Ｐ_ＡＣＣ）を示す信号またはデータの関数として、要求された駆動軸の角速度を示す信号またはデータ（ω_Ｍｏｐ）を決定する動作を備えることを特徴とする請求項１３記載の方法。

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