JPH11509612A

JPH11509612A - 自動車

Info

Publication number: JPH11509612A
Application number: JP9540394A
Authority: JP
Inventors: ザレッカーミヒャエル; キュッパークラウス; フォーネームマーティン; コジクフランツ; グラストーマス
Original assignee: LuK Getriebe Systeme GmbH
Current assignee: LuK Getriebe Systeme GmbH
Priority date: 1996-05-11
Filing date: 1997-05-09
Publication date: 1999-08-24
Also published as: GB9800284D0; GB2319580A8; GB2346660A; DE19780444D2; GB2346660B; FR2748430B1; BR9702228A; AU3023997A; GB0006352D0; GB2319580A; GB2319580B; WO1997043566A1; DE19719614A1; US5957805A; FR2748430A1

Abstract

(57)【要約】本発明は、駆動ユニットおよび変速機ならびに自動化されたトルク伝達システムを備えた自動車に関する。

Description

【発明の詳細な説明】自動車本発明は、たとえば切り換えレバーのような操作部材により変速比を選択可能であり、センサ装置により該操作部材の動きが検出され、制御ユニットにより制御信号が発せられ、操作部材が操作されたとき、該制御信号に応じてトルク伝達システムが連動解除される、駆動ユニット、変速機およびたとえばクラッチのような自動化されたトルク伝達システムを備えた自動車にに関する。自動化されたトルク伝達システムを備えたこの種の自動車の場合、ドイツ連邦共和国特許出願 DE 17 55 528 により、スロットルバルブが動かされていないときにのみ、操作部材の操作による切換過程が許可されることが知られている。上記刊行物で扱われている自動車のような技術システムの場合、僅かな不規則性や欠陥が生じただけで、動作機能性または安全性の理由から許容できない動作機能的にあるいは安全性に関してクリティカルな局面に至る可能性がある。アクセルペダルが操作されていないときにのみ、すなわちアクセルペダルがその静止位置にあるか否かを検出するアイドリングスイッチが操作されているときにのみ、変速機の切換過程を許可するようにした、自動化されたトルク伝達システムを有する車両において、動作機能的にまたは安仝性に関してクリティカルな状況の生じるおそれがあるのはたとえば、アクセルペダルとエンジンとの間の接続部分に欠陥が発生し、アクセルペダルが引っかかって動かなくなってしまったときであり、このような欠陥によりたとえアクセルペダルが操作されていなくても、アクセルペダルが元に戻ってアイドリングスイッチを操作できなくなってしまう。このような状況において、得られたセンサ値に基づき自動トルク伝達システムが出発点とするのは、アクセルペダルがたとえばドライバにより意図的に操作されており、変速機の切り換えつまり変速段の切り換えは、トルク伝達システムが開放されていないことからほんとんど不可能であるということである。自動化されたトルク伝達システムを備えた車両において必要とされるのは、トルク伝達システムの開放がドライバによっても望まれることが制御ユニットにより評価されたセンサ信号に基づき妥当であるとされたときに、たとえば切り換えレバーのような操作部材の操作によりトルク伝達システムを開放できるようにすることである。しかしながら、たとえばエンジン回転数が高いときに操作部材に手を載せたことで生じてしまう場合のように、切換過程が望ましくないときに車両の加速を意図せずに中断してしまうことがないようにするため、トルク伝達システムの開放をいかなる状況で行ってもよいわけではない。ドイツ連邦共和国特許出願 DE 17 55 528 によればこのことは、スロットルバルブが最小位置にあるときにのみトルク伝達システムの連動解除が行われることによって実現されている。本発明の課題は、自動化されたトルク伝達システムを備えた車両において、該当するほぼすべての動作状態で安全かつ動作機能的に良好に変速段を切り換えることができるよう構成することにある。さらに本発明の課題は、上述の形式の車両において、アクセルペダル系統の部分に問題点や欠陥が生じても、変速段の連動解除または切り換えを行えるよう構成することにある。また、本発明の課題は、上述の形式の車両を改善することにある。さらに本発明の課題は、上述の車両の動作機能性を改善し、場合によってはそれと同時にコストの低減も実現されるようにすることにある。本発明によればこの課題は、操作部材が操作されたとき、アクセルペダルのような負荷レバーとブレーキが同時に操作されていれば前記制御信号が発せられることにより解決される。ブレーキが常用ブレーキまたはたとえばハンドブレーキのようなパーキングブレーキであると有利である。好適であるのは殊に、操作部材が操作されたとき、負荷レバーと常用ブレーキとパーキングブレーキが同時に操作されているときにも制御信号が発せられることである。さらに本発明による課題は、操作部材が操作されたとき、車両速度がまえもって定められた限界値よりも小さければ制御信号が発せられることにより解決される。まえもって定められた前記の限界値が０〜５０ｋｍ／ｈたとえば０〜３０ｋｍ／ｈ殊に０〜１０ｋｍ／ｈであると有利である。さらに以下の構成が好適である。すなわち、たとえば切り換えレバーのような操作部材により変速比を選択可能であり、センサ装置により該操作部材の動きが検出され、制御ユニットにより制御信号が発せられ、操作部材が操作されたとき、該制御信号に応じてトルク伝達システムが連動解除される、駆動ユニット、変速機および自動化されたトルク伝達システムを備えた車両において、以下の条件のうち少なくとも１つが満たされているとき、制御信号が発せられ、操作部材の操作によりトルク伝達システムが連動解除される、すなわち、アイドリングスイッチが作動している；負荷レバーがまえもって定められた限界値よりも小さい；スロットルバルブ角度がまえもって定められた限界値よりも小さい；常用ブレーキが操作されている；パーキングブレーキが操作されている；車両ドアの開放をセンサが示している；車両速度がまえもって定められた限界値よりも小さい；エンジントルクがまえもって定められた限界値よりも小さい；エンジン回転数がまえもって定められた限界値よりも小さい；エンジントルクの勾配が負の勾配において絶対値に関しまえもって定められた限界値よりも大きい；エンジン回転数の勾配が負の勾配において絶対値に関しまえもって定められた限界値よりも大きい；車両速度の勾配が負の勾配において絶対値に関してまえもって定められた限界値よりも大きい、という条件のうち少なくとも１つが満たされているときに、制御信号が発せられ、操作部材の操作によりトルク伝達システムが連動解除される構成が好適である。この場合、個々の条件をＡＮＤ結合またはＯＲ結合によって結合することができる。トルク伝達システムの連動解除はたとえば、制御ユニットにより求められたエンジントルクがまえもって定められた限界値よりも大きいが、切り換え意志がドライバによって要求されたものとして評価される別の信号が生じているときにも行われる。さらに、以下のときに切り換え意志を許容できるものとみなすのが好適である。すなわち、エンジントルクがまえもって定められている限界値よりも大きい；エンジン回転数がまえもって定められている限界値よりも大きい；エンジントルクの勾配が正の勾配において絶対値に関してまえもって定められた限界値よりも小さい；エンジン回転数の勾配が正の勾配において絶対値に関してまえもって定められた限界値よりも小さい；および／または、車両速度の勾配が正の勾配において絶対値に関してまえもって定められた限界値よりも小さい、ときに切り換え意志が許容できるものとみなされ、その際、これらの条件は、切り換え意志があるものとして評価するためには、単独でまたは別の条件と組み合わせて満たさなければならない。また、以下のように構成することもできる。すなわち、たとえば切り換えレバーのような操作部材により変速比を選択可能であり、センサ装置により該操作部材の動きが検出され、制御ユニットにより制御信号が発せられ、操作部材が操作されたとき、該制御信号に応じてトルク伝達システムが連動解除される、駆動ユニット、変速機およびたとえばクラッチのような自動化されたトルク伝達システムを備えた車両において、待ち時間Δｔ後に操作部材が引き続き操作されており、以下の条件のうち少なくとも１つが満たされていれば、制御信号が発せられ、待ち時間Δｔ後に操作部材が操作されているときにトルク伝達システムが連動解除される、すなわち、アイドリングスイッチが作動している；負荷レバーがまえもって定められた限界値よりも小さい；スロットルバルブ角度がまえもって定められた限界値よりも小さい；常用ブレーキが操作されている；パーキングブレーキが操作されている；車両ドアの開放をセンサが示している；車両速度がまえもって定められた限界値よりも小さい；エンジントルクがまえもって定められた限界値よりも小さい；エンジン回転数がまえもって定められた限界値よりも小さい；エンジントルクの勾配が負の勾配において絶対値に関しまえもって定められた限界値よりも大きい；エンジン回転数の勾配が負の勾配において絶対値に関しまえもって定められた限界値よりも大きい；車両速度の勾配が負の勾配において絶対値に関してまえもって定められた限界値よりも大きい、という条件のうち少なくとも１つが満たされていれば、制御信号が発せられ、待ち時間Δｔ後に操作部材が操作されているときにトルク伝達システムが連動解除されるように構成することもできる。上記の待ち時間は０．１秒〜１０秒の時間範囲有利には０．５秒〜５秒の時間範囲内にあるものとすることができる。さらに本発明の着想によれば、切り換え路が少なくとも２つの領域に分割され、それらの領域において切り換え意志を検出するためにそれぞれ異なる限界値が用いられるのが好適である。つまり、制御ユニットにより切り換え意志があるものとして評価するために、たとえば一方の領域では他方の領域よりも高い切り換えレバー速度が必要であるように構成される。同様に、切り換え意志を検出するために用いられる限界値をたとえば時間の関数として変化させるのが好適である。さらにこの限界値または閾値を、たとえばエンジン回転数の関数のように他の動作パラメータの関数として変化させてもよい。さらに好適であるのは、目下のデータが限界値に達するかまたはそれを上回ったときに、その限界値を上げたり下げたりして変化させることである。このような変化を時間的にも変化させることができる。さらに本発明の別の着想によれば、付加的にアクセルペダルのような負荷レバーが操作されているときにも、制御信号を発生させるのが有利である。次に、図面を参照しながら本発明について説明する。図１は車両の概略図であり、図２は切り換え路を示す図であり、図２ａは切り換え路の部分図であり、さらに図３はダイアグラムである。図１には、駆動ユニット２、トルク伝達システム３、変速機４を備えた車両１が略示されている。変速機には駆動シャフト５とディファレンシャル６ならびに被駆動シャフト７ａ，７ｂが後置接続されており、その際、車輪８ａ，８ｂは被駆動軸７ａおよび７ｂにより駆動される。さらにこの車両に４輪駆動部を設けることもできるが、図１にはそのことは示されていない。たとえば摩擦クラッチ、電磁クラッチまたはコンバータをブリッジして結合の行われる機構を備えたトルクコンバータのようなトルク伝達システム３は、図１によればトルク伝達システム３として駆動トレインにおいてエンジン２と変速機４との間に配置されて描かれている。この場合、たとえば無段階で調整可能な部分変速機（ＣＶＴ）において好適であるように、トルク伝達システム３を被駆動側で変速機４の後に配置することもできる。図１によればトルク伝達システム３は、摩擦ライニング３ｂと圧力板３ｃを備えたクラッチディスクならびにクラッチカバー３ｄおよび円板ばね３ｅから成る。トルク伝達システムにおけるこれらの部分をはずみ車３ａに取り付けることができ、それらの部分をまえもって組み立てることのできるユニットとしてはずみ車３ａといっしょに組み上げることができる。また、このはずみ車３ａを、１次質量体と２次質量体との間にトーショナルダンパの設けられたいわゆる２質量体はずみ車とすることができる。円板ばね３ｅはクラッチの結合または連動解除のためにクラッチレリーススリーブ３ｆにより力が加えられ、その際、円板ばねがクラッチレリーススリーブにより印加されることで、たとえば完全に結合された状態または完全に連動解除された状態あるいはそれら両方の限界状態の間の状態へクラッチを移行させることができる。このようにして、トルク伝達システム３により伝達可能なトルクをゼロから最大値の範囲で任意に調整して固定することができる。図１の実施例の場合、クラッチレリーススリーブはレリースレバー９により動かされ、その際、このレリースレバーはスレーブシリンダ１０，ハイドロリック導管１１およびアクチュエータ１２の設けられたハイドロリック区間を介して操作される。アクチュエータ１２は調整装置１２ａを有しており、これはハイドロリック区間を用いた場合にはマスタシリンダとこのマスタシリンダを動かすための駆動ユニットとを有している。さらにアクチュエータ１２は制御ユニットのような電子装置１２ｂを有しており、これはたとえばセンサ機構、センサまたは他の電子ユニットから到来する信号を処理して制御信号を発生し、これによってトルク伝達システムの結合または連動解除のためアクチュエータの駆動ユニットを制御する。変速機４は、シフト段のように変速機の種々の変速比を操作部材１３によって区別することのできる変速機である。変速機における多数の変速比から１つの変速比を選択するために、操作部材１３はそれらのために設定された位置へ動かされるか、またはそれらのために設定されたようにして操作される。この操作は手動でまたは自動的に行うことができる。トルク伝達システムをレリースするための装置は上述のように圧力媒体システムによって作動させることができ、その際、この圧力媒体システムをハイドロリックシステム、ニューマチックシステムあるいは流体で動かされる他のシステムとすることができる。さらにこの場合、レリース装置を圧力媒体で作動させることのできる中央レリース装置とすることもできる。また、このような操作をたとえばロッドのような機械的な手段を介して行うこともできる。センサ装置１４を操作部材１３のところに取り付けたり配置させたりすることができ、このようにして操作部材の動きがこのセンサユニット１４により検出される。このような動きの検出を、及ぼされる力の測定または位置変化あるいは速度ないし加速度の変化の測定により行うことができる。さらに、操作部材が移動したときあるいは操作されたときに限界値ないし閾値を超えた場合に、そのような動きを検出することができる。センサまたはセンサ装置１４を変位センサまたは速度ないし加速度センサあるいは力に依存して応動するセンサとすることができ、これによって操作部材の動きまたはそれと接続された部材の動き、あるいは操作部材に加わる力またはそれと接続された部材に加わる力を検出することができる。さらに、変速機４にセンサ１５を設けることができ、投入された変速段の位置がこのセンサによって検出され、このことはたとえば変速機内部の切換部材の位置を検知することによって行われる。また、スロットルバルブセンサ１６や回転数ないし速度センサ１７（車両速度センサ）のようなセンサ、エンジン回転数センサ１８さらにその他のセンサを車両に設けることができ、信号ラインを介してそれらを制御ユニットと接続することができる。ドアが開いているか否かを検出するドアセンサを車両に設けることもできる。同様に、スロットルバルブ角度を検出するセンサを設けるのも好適である。制御ユニットはこれらのセンサのデータから、切り換えの意志を評価するのに利用される勾配を算出することができる。この勾配はたとえば数値計算法により算出できる。制御ユニット１２は、これらのセンサデータおよびその他のデータならびにシステム入力量から車両の状態を求め、切り換えの意志があると評価された場合には、トルク伝達システム３を操作するための制御信号を発生する。ドライバ側で変速機の操作部材が操作されると、制御ユニットによりトルク伝達システムを開くための制御信号が発せられて、トルク伝達システムのレリースが行われる。しかしこのことは通常、算出されたまたは求められたエンジントルクが所定のトルク値よりも小さいかまたはそれと等しいときにしか行われない。さらに、所定のエンジントルクのほかにスロットルバルブ位置または負荷レバー位置が限界値を超えているときにも、切り換えの意志を差し止めたり出されなかったものとして評価することができる。さらに車両１は、負荷レバーのようなアクセルペダル２０、常用ブレーキないしフットブレーキのようなブレーキ操作部材２１、およびパーキングブレーキないしハンドブレーキのようなブレーキ用操作部材２２を有している。負荷レバー２０のところに少なくとも１つのセンサ２３が配置されており、これにより振れαが求められるとともに操作が行われているか否かも判定される。ペダルまたは負荷レバーが操作されているか否かを求めるためのセンサとしてはアイドリングスイッチが挙げられ、これはペダルが操作されていないときにはスイッチオン状態にされ、ペダルが操作されているときにはスイッチオフ状態にされる。ブレーキペダルのようなフットブレーキ２１の操作部材のところに、ブレーキが操作されたか否かを検出するブレーキスイッチ２４を配置することができる。このようなブレーキスイッチを同様にハンドブレーキ用の操作部材２２のところにも設けることができ、この場合、センサ２５によりハンドブレーキが操作されたか否かが検出される。さらに負荷レバー２０のセンサ装置２３をエンジン電子装置３０と信号ラインで接続することができ、これによりアクセルペダルの操作を介してエンジン回転数およびエンジントルクが相応にエンジン電子装置３０により制御される。制御ユニット１２に到来する測定データやシステム入力量のような信号に基づき、加わっているエンジントルクを求めることができる。加わっているエンジントルクは、付属機器により取り込まれるトルクを差し引いたまたは付属機器により送出されるトルクを加えた目下のトルクである。この場合、付属機器としてたとえばエアコンまたははずみ車活用蓄力器（Schwungnutzspeicer）を挙げておく。さらに、エンジンブレーキの際に生じるドラッグトルクを考慮することもできる。また、操作部材１３の操作が行われたか否かを検出することができるし、ブレーキ２１，２２が操作されたか否か、および負荷レバーのようなアクセルペダルが操作されたか否かを検出することができる。制御ユニット１２は、センサ１４および／または１５から到来する信号に基づいて、操作部材１３の操作による切り換えの意志を識別する。切り換えの意志が切り換え要求として制御ユニットにより評価または許可されて、クラッチ開放のための制御信号が発せられるかは、システムパラメータに依存する。たとえば、切り換え過程が生じているというようにも切り換え意志信号を評価するのは、あらゆる状況においても好適であるわけではない。通常、要求されている変速段切り換えのためまたは変速段からギアを外すための条件として前提とされるのは、トルクが所定の限界値よりも小さいこと、および／または負荷レバーの操作が所定の限界値よりも小さいこと、すなわち、たとえば負荷レバーが操作されておらずアイドリングスイッチがそのことを通報していることである。しかしながら、動作機能的にまたは安全性に関してクリティカルなある種の状況においては、このような条件では十分ではない。また、トルクが所定の限界値よりも低くかつ負荷レバーの操作が所定の限界値よりも小さい、というように上述の条件を結合することができる。さらに好適であるのは、ある種の走行状況においては先に挙げた限界値のうち少なくとも１つを下回っているにもかかわらず切り換え要求があるものとして評価して、制御ユニットから制御信号を発生させ、それに応じてトルク伝達システムをレリースすることである。このような制御信号はたとえば、変速段切り換えのため操作部材が動かされるときに負荷レバーおよびたとえばブレーキが同時に操作されている場合に発生させることができる。さらに好適であるのは、操作部材が動かされるとき、車両速度が比較可能な基準速度よりも小さいならば、トルク伝達システムを連動解除するために制御信号を発生させることである。走行速度が低いときに切り換え意志をこのように許可して制御信号を発生させるのが好適であるのは、たとえば引っかかったりあるいは他の機能的欠陥によってアクセルペダルが障害を受けているときであって、これは投入されている変速段から外すことができるようすることを目的とする。このことは、車両がたとえば０〜５０ｋｍ／ｈ有利には０〜３０ｋｍ／ｈまたは０〜１０／２０ｋｍ／ｈの速度範囲のような低速で走行しているときに、殊に好適である。上述の動作状況またはアクセルペダルないし車両における機能的欠陥のときに好適であろう別の制御手法によれば、ブレーキとアクセルペダルが同時に操作されたときに切り換え意志を許可し、それに基づき制御信号を制御ユニットから発生させてトルク伝達システムをレリースすることができる。操作部材が動かされるときに切り換え意志を許可してトルク伝達システムを連動解除するための制御信号を発生させるために、ブレーキのほかにたとえばアクセルペダルと同時に存在しなければならない別の信号を利用することもできる。アクセルペダル系統が良好に機能している場合に好適であるのは、制御ユニットが入力信号から切り換え意志を検出することであり、その際、この入力信号がまずはじめに検査されてから、トルク伝達システムをレリースするための制御信号を発生させる。ブレーキが操作されていない場合または車両速度が高い場合に好適であるのは、トルクが所定の限界値を超えていれば、操作部材が操作されているにもかかわらず切り換え意志信号を生じていないものとして制御ユニットが評価することである。これによって誤ったトリガが回避されることになる。それというのも、ドライバはトルクが高いときには切り換えを望まないことを前提としているからである。しかしエンジントルクの低減が生じていれば、ドライバが切り換えを望んでいるものとすることができ、この場合に好適であるのは、切り換え意志を切り換え意志として評価し、トルク伝達システムをレリースするために制御信号を発生させることである。しかし、コールドスタート後、点火調整またはコールドスタート時濃厚化あるいは他の手法により、アイドリング時にエンジンが限界トルクを超えたトルクを送出する可能性もあり、これによって切り換え意志が切り換え意志として評価されクラッチ開放のための制御信号の発生するのが阻止される。相応に、一般的にまたはこのような動作状況において好適であるのは、目下のエンジントルクを限界値と比較するほかにアイドリングスイッチも監視することである。アイドリングスイッチが動作しているとき、つまりスロットルバルブの値が限界値を下回っている場合、切り換え意志が切り換え意志として評価されて制御信号が発せられ、それに応じてトルク伝達システムがレリースされる。したがってアイドリング中、つまりアイドリングスイッチが作動しているときには常に切り換え意志が可能であり、操作部材が操作されたときにトルク伝達システムがレリースされることによって切り換え過程を行うことができる。制御ユニット１２がセンサ値その他の信号のようなその入力信号から切り換え意志を検出すると、まずはじめにそれが検査されてからクラッチがレリースされる。車両の通常の走行状態において好適であるのは、トルクが所定の限界値を超えているときには切り換え意志が制御ユニットにより阻止されることである。この目的で定められたたとえばエンジンブレーキトルクおよび２次的な負荷に起因するトルクの差し引かれたエンジントルクが制御ユニットにより基準値と比較され、エンジントルクが限界値を超えていれば切り換え意志は許可されないものとして評価され、トルク伝達システムはレリースされない。これによって誤ったトリガが阻止される。それというのも、ドライバはトルク（パワー）を要求しているときには切り換えを望まないことを前提としているからである。しかしこれとは別のメカニズムも考えられ、それによれば特定の状況においては切り換え意志が阻止され、たとえば切り換え意志が再び出されたときに時間的に遅延される。つまり、エンジントルクが高いにもかかわらず操作部材が操作されたときには、引き続き操作部材が操作されていれば、待ち時間Δｔの後に切り換え意志が許可される。この場合、トルク伝達システムはエンジントルクが高いにもかかわらずレリースされる。上記の待ち時間は０．１秒〜１０秒の時間範囲とすることができ、有利には０．５秒〜５秒の時間範囲とすることができる。車両の駆動ユニットのようなエンジンはコールドスタート後、点火調整および／またはコールドスタート時濃厚化または別の手法によりアイドリング中、所定の限界トルクを超えたエンジントルクを送出する可能性がある。その際、場合によっては車両が転がることがあり、切り換え意志が阻止されることから変速段を動かすことができないかほとんど動かせない。このような状況は、切り換え意志がないものとして評価され、トルク伝達システムが閉じたままであれば、安全性の面でクリティカルとなるおそれがある。また、アクセルペダルがたとえば故障してアイドリングポジションではない位置にとどまって動かなくなってしまい、それによって切り換え意志が阻止されるときも、危険な状態となるおそれがある。同様に、その他の理由で切り換え意志が阻止されるときも、安全性の面で危うい状況となる可能性がある。この場合、本発明による解決手段によれば、アイドリングスイッチが作動しているとき、つまりアクセルペダルがそのアイドリングポジションに戻っているときには常に、切り換え意志があるものとして評価される。また、切り換え意志を許可する目的で、すなわち操作部材が操作されたときにトルク伝達システムを連動解除する目的で、アイドリングスイッチのほかに別の信号ないしはそれらの組み合わせを利用するのも好適である。殊に好適であるのは、アイドリングスイッチが作動しているとき、および／またはアクセルペダル値すなわち負荷レバー値が限界値よりも小さいときであり、この場合、それと同様にスロットルバルブ角度信号あるいはドライバのパワー要求を表す他の信号を考慮することができ、その際、それらの信号はやはり限界値よりも小さくなければならない。さらに好適であるのは、常用ブレーキつまりフットブレーキが操作されているとき、またはパーキングブレーキつまりハンドブレーキが操作されているとき、切り換え意志を有効なものとして認めて評価することである。同様に、ドア接触スイッチを調べ、ドアが開いておりドア接触スイッチによりそのことが通報されているときに、切り換え意志を許可することもできる。また、ドライバが車両を動かす意志のないことを表す別の信号を用いることもできる。このことは、たとえばシートセンサによって車両内にドライバがいないことが検出されたときに生じる可能性があり、この場合、変速段がたとえば同乗者により動かされることになり、このことはこの状況では制御ユニットによりできりかぎり阻止すべきである。なお、たとえば０〜１０ｋｍ／ｈまたは０〜２０ｋｍ／ｈあるいは０〜５０ｋｍ／ｈの範囲のように走行速度が低いときには、切り換え意志を基本的に許可するのが好適である。同様に、変速比を変えるために操作部材が操作される場合、エンジン回転数がたとえば毎分１４００回転または毎分２０００回転というような所定の限界値よりも低いときには、切り換え意志を許可してトルク伝達システムをレリースするのが好適である。さらに、車両の回転数および／または速度の勾配の絶対値が所定の値よりも大きくなったときに行うのが好適であり、この場合には勾配は負とすべきである。このような状況はたとえば、ドライバが停車を望んでいるが変速段を外すことができないときに生じる可能性がある。さらに、このような事例および／または他のすべての特徴の組み合わせにおいて、切り換え意志検出動作をいっそう敏感にスイッチングすることが提案される。つまりたとえば切り換え意志閾値を、典型的な動作である通常の他の走行状態の場合よりも低く設定することができる。切り換え意志検出動作をいっそう敏感にスイッチングするということは、センサ値に基づき操作部材の操作を検出するために所定の限界値として設定される閾値が、操作されていないシステムの位置または操作されていない操作部材の値に近づいていくことを意味する。切り換え意志閾値つまり切り換え意志を生じさせる所定の限界値の変化をタイミング制御することもでき、つまり切り換え意志が所定の遅延後に行われ、その際、種々の走行状況に対して様々な時間のずれを定義することができる。さらに、通常の走行状況において限界値をまえもって設定できるようにするのも好適である。かなり高い確率で安全性に基づく状況が重要となる可能性のある車両の動作状態において、限界値を段階づけて使用することもできる。たとえばある状況において、操作部材の操作がエンジントルクが高められた状態で生じている場合、第１の閾値を超えても切り換え意志を抑圧することができる。なぜならばこの場合、切り換え要求がないものとされるからである。しかし、引き続き操作が行われ、操作部材が動かされて第２の閾値を超えたならば、切り換え意志があるものとして評価してトルクを開放することができる。なぜならばこの場合、車両のドライバは操作レバーを目的どおりに操作しているものとすることができるからである。したがって、閾値に関してトリガ閾値の第２の組を定義して、切り換え意志の検出に取り入れるようにする。ドライバ側の要求により操作部材の操作が第２の閾値を超えれば、他の信号に依存することなく切り換え意志をトリガすることができ、トルク伝達システムを制御信号によりレリースすることができる。すでに述べたように、切り換え意志の検出は少なくとも１つのセンサにより行われ、このセンサは操作部材の動きおよび／または操作部材の位置および／または操作部材の速度および／または加速度を検出する。さらにこの種のセンサによって、操作部材に対する力の作用を直接または間接的に検出することもできる。操作部材のところに１つの変位センサを用い、変速機内部の切り換え部材のところに１つの変位センサを用いることで、操作部材と変速機内部の切り換え部材との間の力の経路中に弾性が存在する場合、切り換え意志の評価に利用可能な力に比例するまたは力を表す信号を得る目的で、変位差測定を行うこともできる。さらに、自動化されたクラッチシステムにおいて速度に依存する切り換え意志識別を行うことも可能である。必要に応じてフィルタリングされたり処理された切り換えレバー速度がまえもって定められた速度を超えると、切り換え意志を生じさせて制御ユニットによってトリガさせることもできる。この場合、切り換えレバー速度を方向に依存させて、たとえばニュートラル段の位置への方向またはこれとは逆の方向への方向に依存して、それぞれ異なるように評価することができる。ある変速段に手動で入れる場合、ドライバは通常、変速段の投入を確実に行わせるため、切り換えレバーをその変速段の方向へと過剰に押す。過剰に押すということは、操作部材のような切り換えレバーがドライバ側で、変速段の投入に必要とされる以上に強くあるいは必要とされる以上に引き続き動かされて、投入される変速段の位置へと操作されることを意味する。このように過剰に押された場合、いくつかのあるいはそれどころか切り換えに関与するすべての部材に弾性的に力が加わる。続いてドライバが切り換えレバーを離すと、そのレバーは過剰に押されていない場合にとるような変速段静止位置へかなり迅速に戻る。変速段静止位置へのこのような戻りまたは弛緩において、切り換えレバーが変速段静止位置へ戻る速度が、切り換え意志識別のための所定の限界速度を超える可能性がある。目下の速度が所定の所定の限界値を超えることによって、不所望に切り換え意志が検出されてトリガされてしまう可能性があり、そのような場合には結合が短時間、開放されてしまうことになる。切り換えレバーのこのような弛緩プロセスの後、切り換えレバーは再び変速段静止位置でほぼ静止して、切り換え意志が取り下げられる。切り換えレバーが過剰に押された位置で離されてこのように短期間の開放が行われることで、不所望な快適でない効果が生じることになる。切り換えレバーの戻りないし弛緩は実質的に、変速段が入れられるときに切り換えレバーの静止位置を通ってニュートラルへ向かおうとする方向に限られた領域において生じる。切り換えレバーが場合によっては許容幅だけ拡大することのできるこのような領域に留まっている間に、１つまたは複数のやりかたで切り換え意志に関して付加的に調べてあるいはそれを妨げたり阻止したりすることができる。この領域は、変速段静止位置から出発してニュートラル位置から離れる方向での切り換えレバーの位置の領域である。図２にはこの状況が示されており、この場合、切り換えレバーの動きについての変速機の典型的な切り換え路の様子が示されている。切り換え経路１００に沿って、変速段切り換えのため操作部材ないし切り換えレバーがたとえばニュートラル位置から動かされ、この場合、各切り換え経路１００の間のセレクト経路１０１によって切り換えを行わせることができる。切り換えレバーをニュートラル領域からたとえば第１変速段へと操作するために、切り換えレバーはたとえば点１０２から点１０３まで動かされる。それというのも、ドライバは第１の変速段１０４の変速段静止位置を精確には知らず、一般にうまく捕らえられないからである。そして切り換えレバーが離された後、切り換えレバーは静止位置１０４へ向かって弛緩して戻り、つまり切り換えレバーは点１０３から点１０４へと動く。この過程において、切り換え意志をトリガするための所定の限界値を超えるかもしれない切り換えレバーの速度が生じる可能性がある。したがって、領域１０５が閾値または切り返意志のトリガに関して様々に考察され、変速段静止位置からニュートラルの方向へ向かう領域１０６、およびニュートラルから離れて変速段静止位置１０４から出る領域１０５に関して考察される。図２ａに示されているように、変速段静止位置の領域でたとえば領域１０６とも重なり合うようにすることのできる選択された領域１０５において、切り換え意志を識別するための信号を領域１０４および／または１０６の評価とは異なるように評価することができる。過剰に押される領域１０５では、切り換え意志を基本的に許可されないものとして評価することができる。さらに、過剰に押される領域では所定の限界値またはトリガ閾値を高めることもできる。つまり過剰に押される領域では、操作レバーまたは切り換えレバーにおける変化に対し要求を高める必要がある。また、センサの変位信号または速度信号を供給し、たとえば通常の領域よりも強くフィルタリングすることも可能である。すなわちこの関連で、時定数が高められてフィルタリングが行われ、これにより時間的な平滑化が行われるし、あるいは作用の遅延も生じる。さらに、上述の方法を制限された期間でのみ用い、この期間の経過後に、領域１０６でも用いられる切り換え意志の識別プロセスを実行するのが好適である。期間Δｔ（これ以降で上述の方法に従い切り換え意図の識別が行われる）の開始点として、新たに投入される変速段の識別時点とすることもできるし、または変速段静止位置到達時点とすることもでき、あるいは過剰押圧開始時点、変速段静止位置を超えた時点、または過剰押圧限界を超えた時点とすることもできる。さらに好適であるのは、センサ値に基づき過剰押圧が検出されている間のみ、切り換え意志をそれがないものとして評価してトルク伝達システムのレリースを阻止することである。そのような過剰押圧はたとえば力の測定によって、あるいは外部連結部の伸張の測定すなわち切り換えレバーと変速機との間の連結部の測定により検出することができる。また、上述の条件を組み合わせることも可能である。過剰押圧領域およびそのような領域に切り換えレバー位置があるということの検出は、既存のセンサに基づいて行うことができるし、あるいは付加的なセンサを設けることもでき、そのようなセンサをたとえばディジタルセンサとしてまたは連続的なアナログセンサとして構成することができ、それらによって過剰押圧領域における切り換えレバーの位置を捕捉することができる。操作部材の動きに基づき切り換え意志を検出するために、先に述べたようにして操作部材の動作経路が少なくとも２つの領域に分割され、この場合、一方の領域はニュートラル位置から出発して実質的に変速段静止位置までとされ、他方の領域は実質的に変速段静止位置から出発してニュートラル位置から離れる方向へ向かうように構成される。この場合、操作部材が一方の領域にあるか他方の領域にあるかに依存して、センサ信号、操作部材の運動、位置、速度、加速度または力をそれぞれ異なるように評価することができる。過剰領域とされた一方の領域において所定の限界値を高めるのが有利であり、これによって切り換え過程後の切り換えレバーの弛緩により生じる切り換え意志を阻止することができる。自動化されたクラッチにおける切り換え意志識別が主として有する課題は、ドライバの切り換え要求を検出することである。制御ユニットの部分に到来するセンサ信号ならびにそれらの信号の相応の評価に基づき切り換え要求が識別されると、ドライバ側の僅かな動作力で変速段を外すことができるよう、一般にクラッチが開放される。切り換え意志は多くの事例において、必要に応じてフィルタリングのようにすでに前処理された１つまたは複数のセンサ信号が、一定のまたは可変の所定の閾値を超えることによって識別される。この場合、センサ信号が交互の順序で所定の閾値を超えて次にそれを下回り、つまり交互に上回ったり下回ったりすると、切り換え意志が簡単に投入されたり解除されたりするかもしれない。たとえばこのことは、一定の変位閾値に基づき切り換え意志を検出する場合に、手動切り換えレバーの位置がこの閾値を超えたときに生じる可能性がある。ドライバがたとえば切り換えレバーのところに手を置いていて、変位閾値の限界のところに切り換えレバーを保持しているとき、あるいはドライバが切り換えレバーを著しくゆっくりと切り換えているとき、振動のように僅かな車両の動きまたはドライバの動きだけで、何度も閾値を上回ったり下回ったりしてしまうことになる。また、クラッチの開放によって車両が加速する可能性もあり、これがドライバまたは車両を介して切り換えレバーへと反作用を及ぼすかもしれない。切り換えレバーのところあるいは変速機と切り換えレバーとの間の別の個所において力を測定することにより、切り換え意志が検出される場合も、絶え間ない振動が生じ、ないしは閾値を上回ったり下回ったりする可能性がある。操作する力が所定の限界値を超えると、切り換え意志がトリガされる。また、この場合、意識的にまたは無意識のうちにトリガ閾値のところに留まらせることによって振動の生じる可能性があり、つまり閾値を上回ったり下回ったりする可能性がある。この作用は、切り換え意志によりクラッチが開いているときに増大する。これによって変速機はパワーをまったくあるいはほとんど伝達せず、切り換え力が衰える可能性がある。そしてこれによって操作の力も落ち、トリガ閾値を再び下回る。同じ作用は変位差測定時にも生じる可能性があり、この場合、変位測定は切り換えレバーと変速機側の切り換え部材との間の領域における２つの位置において行われ、その際、それらの変位測定個所には弾性が生じる。このようなときに有利であるのは、切り換え意志をトリガするために超えなければならない所定の限界値にヒステリシスを設けることであり、つまり所定の限界値を超過したときに限界値を値ΔGrenz だけ下げるのである。したがって、まずはじめに信号が閾値を超えなければならない。その際、信号が切り換え意志閾値または限界値を超えてしまうと、閾値が所定の値だけ下げられる。そして今度は信号が低く設定された閾値または限界値を再び下回ってはじめて、切り換え意志が取り下げられ、閾値または限界値が再び高められる。低減する値ΔGr enz は可変とすることができるし、あるいは時間に依存するものとすることができる。たとえば投入される変速段、エンジン回転数またはスロットルバルブ位置のような動作点に依存して、値ΔGrenz をそれぞれ異なるように選定することができ、さらに時間の関数として上昇または低下させることができる。選択的に信号値を加減することもでき、すなわちそれを高めることもできる。低減およびそれに続く増加の値は時間に依存して開始させることもできるし、時間に依存して戻すこともできる。図３にはこのことが描かれており、ここでは信号たとえば切り換え意志を検出するためのセンサの信号が時間の関数として描かれている。この信号はたとえば、時間の関数として検出される切り換えレバーのような操作部材の位置信号とすることができる。時点ｔ₀から時点ｔ₁まで、信号２００は切り換え意志をトリガするための所定の限界値２０１よりも小さい。時点ｔ₁で信号２００は切り換え意志閾値を超え、これによってこの切り換え意志閾値は値２０１から値２０２へと下げられる。時点ｔ₁からｔ₂にかけて信号２００が変化しているが、この信号は時点ｔ₂になってはじめて閾値２０２に達しており、その結果、時点ｔ₂からは切り換え意志は取り下げられたものとみなされる。また、時点ｔ₂において同時に、切り換え意志閾値または切り換え意志をトリガするための所定の限界値が値２０１へリセットされる。一定の閾値２０２の変形実施例として、たとえば時間に依存して変化する閾値２０３を設けることもできる。切り換え意志信号が生じると、つまり操作部材の操作が行われると、そしてたとえばエンジントルクが所定の限界値を下回っていれば、制御ユニットからトルク伝達システムを連動解除する制御信号が発せられる。この場合、トルク伝達システムの連動解除はできるかぎり迅速に行うことができるし、また、種々異なる速度の切り換え過程に整合させることもできる。たとえば、制御ユニットのところに到来するセンサ信号によって車両の走行状態を捕捉して検知することができ、その動作状態に基づき、切り換え意志が生じているときにクラッチを必要に応じていっそうゆっくりとあるいはいっそう迅速に開放するために、それらを利用することができる。このことは連動解除の衝撃を低減または阻止するために有利である。切り換え意志が識別されたときに、切り換え速度つまり操作部材の速度が所定の閾値を下回っており、その際にたとえばエンジントルクが所定の閾値よりも低ければ、および／または車両の走行速度が所定の閾値よりも下にあれば、クラッチはゆっくりとしかしたとえば毎秒３０Ｎｍというように規定された速度で開放される。通常の切り換え過程は一般に、０．１秒〜０．５秒の範囲の期間にわたって持続する。したがって、ゆっくりとした切り換え過程はたとえば０．４秒〜２秒の時間範囲内で、あるいはそれよりも長い期間にわたって行わせることができる。しかしながら、投入された変速段から別の投入変速段へのこのような緩慢な切り換え過程に対する下限値は、車両ならびに車両に設けられている変速機に依存するものである。設定可能な変位をまえもって定める際に所定の期間あるいは緩慢な切り換えの所定の期間に対する限界値を、切り換えレバーが動くときにすでに超えており、所定の変位に対する限界値は超えていなければ、この切り換え過程は緩慢な切り換え過程として識別できる。また、緩慢な切り換え過程における設定に応じて、トルク伝達システムをたとえばゆっくりと連動解除されるよう制御することができる。アクチュエータを開放するための通常の速度は、たとえば毎秒１〜５０００Ｎｍの範囲とすることができる。車両がクリーピングしており、たとえば１０〜２０Ｎｍという低い伝達可能トルクによりクリーピングが生じているような車両の動作状態のときに好適であるのは、切り換え意志が生じたときにクラッチの開放をゆっくりと行うことである。毎秒３０Ｎｍというクラッチ開放速度の場合、伝達可能なクリーピングトルクが１５Ｎｍであれば、クラッチを半秒で快適に開くことができる。トルク伝達システムの開放速度は動作状態に依存して算出されないしは定められ、走行状態および切り換え状態に依存してそれぞれ様々に選定することができる。開放速度の選定にあたり、トルク伝達システムのアクチュエータにより可能なすべての速度範囲を利用することができる。これまで述べてきたような切り換え意志信号はディジタル信号であり、つまり切り換え意志が存在する、それがないものと評価されるまたはそれが存在しない、ということが表される。また、切り換え意志信号を、連続的な信号として定めたり算出して処理することができる。トリガ閾値または切り換え意志をトリガするための所定の限界値を超える前にすでに、クラッチトルクを低減することができる。この場合、トルク伝達システムの「緩慢な開放」からトルク伝達システムの「迅速な引き離し」への移行は、ドライバ側の操作部材の操作の形式に応じて連続的になものとなる。また、切り換え時の開放の時間経過においても、連続的な移行が生じることにある。この動作状態において、トルク伝達システム開放前に短期間のスリップ時相の生じる可能性があり、他方、駆動トレインは緊張なく調整されているので、その結果、これによって変速機入力側の振動形成に対し逆に作用することになる。つまり、操作部材の動きが検出されたときにすでにトルク伝達システムが少なくとも僅かに開放されるよう制御され、このことは切り換え意志を識別するための所定の閾値をまだ上回っていないにもかかわらず行われる。このように少なくとも僅かな開放させる大きさは、フィルタリングされあるいは処理された信号値に依存して選定され、その際、切り換えレバーの典型的な振動は考慮せずにおくべきである。本出願の特許請求の範囲は、不利なく広範囲に及ぶ特許権利範囲が得られるよう表現されたものである。本出願人は、これまで詳細な説明および／または図面でしか開示していないその他の特徴について請求する権利を保留している。従属請求項に適用された従属関係は、個々の従属請求項の特徴により主請求項の対象内容がさらに別に構成されることを示している。また、このことが、従属請求項の特徴に対する独立した具体的な保護を得るのを放棄するものとして解されるわけではない。つまり、それら従属請求項の構成内容はまた、独立した発明を成すものであって、それらは先行する従属請求項の構成とは無関係な形態をもつものである。本発明は、詳細な説明で述べた実施例に限定されるものではない。むしろ本発明の枠内で数多くの変形や修正が可能であり、殊にそのような変形実施例、要素および組み合わせおよび／または材料はたとえば、一般的な説明および実施形態ならびに請求項に記載され図面に描かれた個々の特徴ないし要素またはステップの組み合わせないし変形によって発明性を有するものであるし、組み合わせ可能な特徴によって新しい構成内容やステップが生じるものであるし、さらにそれらは製造法、検査法および作動法にもかかわるものである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者クラウスキュッパードイツ連邦共和国Ｄ−77815 ビュールカール−ファンツ−シュトラーセ 24アー (72)発明者マーティンフォーネームドイツ連邦共和国Ｄ−77815 ビュールフリートリヒ−エーベルト−シュトラーセ２アー (72)発明者フランツコジクドイツ連邦共和国Ｄ−73760 オストフィルデルンエーベルハルトシュトラーセ 22 (72)発明者トーマスグラスドイツ連邦共和国Ｄ−73660 ウルバッハカールハルツ１【要約の続き】

Claims

【特許請求の範囲】１．たとえば切り換えレバーのような操作部材により変速比を選択可能であり、センサ装置により該操作部材の動きが検出され、制御ユニットにより制御信号が発せられ、操作部材が操作されたとき、該制御信号に応じてトルク伝達システムが連動解除される、駆動ユニット、変速機およびたとえばクラッチのような自動化されたトルク伝達システムを備えた自動車において、前記操作部材が操作されたとき、アクセルペダルのような負荷レバーとブレーキが同時に操作されていれば前記制御信号が発せられることを特徴とする自動車。２．前記ブレーキは常用ブレーキまたはパーキングブレーキである、請求項１記載の自動車。３．負荷レバーと常用ブレーキとパーキングブレーキが同時に操作されていれば制御信号が発せられる、請求項１または２記載の自動車。４．たとえば切り換えレバーのような操作部材により変速比を選択可能であり、センサ装置により該操作部材の動きが検出され、制御ユニットにより制御信号が発せられ、操作部材が操作されたとき、該制御信号に応じてトルク伝達システムが連動解除される、駆動ユニット、変速機およびたとえばクラッチのような自動化されたトルク伝達システムを備えた自動車において、操作部材が操作されたとき、車両速度がまえもって定められた限界値よりも小さければ制御信号が発せられることを特徴とする自動車。５．まえもって定められた前記の車両走行速度のための限界値は０〜５０ｋｍ／ｈ有利には０〜３０ｋｍ／ｈ殊に０〜１０ｋｍ／ｈである、請求項４記載の自動車。６．たとえば切り換えレバーのような操作部材により変速比を選択可能であり、センサ装置により該操作部材の動きが検出され、制御ユニットにより制御信号が発せられ、操作部材が操作されたとき、該制御信号に応じてトルク伝達システムが連動解除される、駆動ユニット、変速機および自動化されたトルク伝達システムを備えた自動車において、以下の条件のうち少なくとも１つが満たされているとき、制御信号が発せられ、操作部材の操作によりトルク伝達システムが連動解除される、すなわち、アイドリングスイッチが作動している；負荷レバーがまえもって定められた限界値よりも小さい；スロットルバルブ角度がまえもって定められた限界値よりも小さい；常用ブレーキが操作されている；パーキングブレーキが操作されている；車両ドアの開放をセンサが示している；車両速度がまえもって定められた限界値よりも小さい；エンジントルクがまえもって定められた限界値よりも小さい；エンジン回転数がまえもって定められた限界値よりも小さい；エンジントルクの勾配が負の勾配において絶対値に関しまえもって定められた限界値よりも大きい；エンジン回転数の勾配が負の勾配において絶対値に関しまえもって定められた限界値よりも大きい；車両速度の勾配が負の勾配において絶対値に関してまえもって定められた限界値よりも大きい、という条件のうち少なくとも１つが満たされているときに、制御信号が発せられ、操作部材の操作によりトルク伝達システムが連動解除されることを特徴とする自動車。７．たとえば切り換えレバーのような操作部材により変速比を選択可能であり、センサ装置により該操作部材の動きが検出され、制御ユニットにより制御信号が発せられ、操作部材が操作されたとき、該制御信号に応じてトルク伝達システムが連動解除される、駆動ユニット、変速機およびたとえばクラッチのような自動化されたトルク伝達システムを備えた自動車において、待ち時間Δｔ後に操作部材が引き続き操作されており、以下の条件のうち少なくとも１つが満たされていれば、制御信号が発せられ、待ち時間Δｔ後に操作部材が操作されているときにトルク伝達システムが連動解除される、すなわち、アイドリングスイッチが作動している；負荷レバーがまえもって定められた限界値よりも小さい；スロットルバルブ角度がまえもって定められた限界値よりも小さい；常用ブレーキが操作されている；パーキングブレーキが操作されている；車両ドアの開放をセンサが示している；車両速度がまえもって定められた限界値よりも小さい；エンジントルクがまえもって定められた限界値よりも小さい；エンジン回転数がまえもって定められた限界値よりも小さい；エンジントルクの勾配が負の勾配において絶対値に関しまえもって定められた限界値よりも大きい；エンジン回転数の勾配が負の勾配において絶対値に関しまえもって定められた限界値よりも大きい；車両速度の勾配が負の勾配において絶対値に関してまえもって定められた限界値よりも大きい、という条件のうち少なくとも１つが満たされていれば、制御信号が発せられ、待ち時間Δｔ後に操作部材が操作されているときにトルク伝達システムが連動解除されることを特徴とする自動車。８．操作部材により変速比を選択可能であり、変速機の切り換え路内部における前記操作部材の動きがセンサ装置により検出される、駆動ユニット、変速機および自動化されたトルク伝達システムを備えた自動車において、前記切り換え路は少なくとも２つの領域に分割されており、それらの領域において切り換え意志を検出するためにそれぞれ異なる限界値が用いられることを特徴とする自動車。９．操作部材により変速比を選択可能であり、変速機の切り換え路内部における前記操作部材の動きがセンサ装置により検出される、駆動ユニット、変速機および自動化されたトルク伝達システムを備えた自動車において、切り換え意志を検出するために用いられる限界値を時間の関数として変化させることを特徴とする自動車。 10．操作部材により変速比を選択可能であり、変速機の切り換え路内部における前記操作部材の動きがセンサ装置により検出される、駆動ユニット、変速機および自動化されたトルク伝達システムを備えた自動車において、切り換え意志を検出するために用いられる限界値を、目下のデータが該限界値に到達するかまたは上回ったときに上げたり下げたりして変化させることを特徴とする自動車。 11．付加的にたとえばアクセルペダル用のような負荷レバーが操作されているときも制御信号を発生させる、請求項４、６〜１０のいずれか１項記載の自動車。