自動車のトランスミッション

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【発明の名称】	自動車のトランスミッション
【発明者】	【氏名】ロビンジョンウォレン
【要約】	【課題】アクセルの踏み込みに対する自動車の応答の遅れと、低いギヤにおいて加速する場合の予期しない振動とを回避する。【解決手段】制御手段３６が、自動車が加速しているときに、ｉ）車速が所定の第２ギヤしきい値よりも高い間は、係合されたギヤを保持し、ｉｉ）車速が第２のギヤしきい値よりも低下した場合により高い現在係合されたギヤからより低い第２ギヤへ切り換え、第２ギヤは、自動車が第２のがギヤしきい値よりも低い車速で加速している間は維持されるように配置されており、制御手段によりクラッチ作動手段がクラッチ１４を切断して、エンジン速度を所定の最小値よりも高く維持する。

【特許請求の範囲】
【請求項１】自動車のトランスミッションシステムにおいて、主駆動クラッチと、クラッチの係合状態を制御するためのクラッチ作動手段と、複数の変速比を有するギヤボックスと、ギヤボックスの運転変速比を係合させるためのギヤ係合機構と、クラッチ作動手段及びギヤ係合機構を制御するための電子制御手段とが設けられており、前記制御手段が、係合されたギヤと、エンジン速度と、車速と、エンジンのためのスロットル制御バルブの開放度とを検出するための手段を有しており、前記制御手段が、自動車が減速しているときに、ｉ）車速が所定の第２ギヤのためのしきい値よりも高い間は、係合されたギヤを維持し、ｉｉ）車速が第２のギヤのためのしきい値よりも低下した場合により高い現在係合されたギヤからより低い第２のギヤへ切り換え、該第２のギヤが、自動車が第２ギヤのためのしきい値よりも低い車速で減速している間は維持されるように配置されており、制御手段によりクラッチ作動手段がクラッチを切り離して、エンジン速度を所定の最小値よりも高く維持することを特徴とする、自動車のトランスミッションシステム。
【請求項２】エンジン速度の所定の最小値がエンジンアイドル速度である、請求項１記載のトランスミッションシステム。
【請求項３】車速が第２のギヤしきい値よりも低く、しかし所定の第１ギヤしきい値よりも高い場合に、スロットルが所定のしきい値を越えて開放され、しかし自動車が第１ギヤしきい値よりも低い速度にまで減速し続けるならば、第２のギヤから切り換えるように配置されている、請求項１又は２記載のトランスミッションシステム。
【請求項４】車速が所定の第１のギヤしきい値よりも低くかつ自動車のブレーキが掛けられた場合に制御手段が第２のギヤから第１のギヤへシフトダウンする、請求項１から３までのいずれか１項記載のトランスミッションシステム。
【請求項５】ギヤ比が通常手動で係合させられ、制御手段が、前の請求項に従い、手動で係合されたギヤから第２の又は第１のギヤへシフトダウンする、トランスミッションシステム。
【請求項６】ギヤの自動的なシフトダウンを手動で切り離すための手段が設けられている、請求項５記載のトランスミッションシステム。
【請求項７】実質的に、図１及び図３を参照して記載されかつ図１及び図３に示されたようなトランスミッションシステム。

【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動化されたマニュアル式トランスミッション又はセミオートマチックトランスミッションに関するが、完全に自動化されたトランスミッションに適用することができる。前記トランスミッションシステムは、主駆動クラッチ、例えば始動クラッチ及び／又はギヤチェンジクラッチと、クラッチの係合状態を制御するためのクラッチ作動手段と、多数変速比ギヤボックスと、ギヤボックスの運転変速比を係合するためのギヤ係合機構とを有している。
【０００２】
【従来の技術】イギリス特許出願公告第２３０２３７７号明細書には、手動で係合されたギヤ比に対する自動化された優先度制御の手段を備えた自動化されたマニュアルトランスミッションシステムが開示されており、この場合、この優先度制御は、信号に別の信号よりも優先度を与えるか、この別の信号を無効にし、さらにこのマニュアルトランスミッションシステムは、マニュアルモードにおいて所定の運転条件が生じたならば、現在の運転条件のためのより適切な比を係合させる手段をも備えている。
【０００３】このようなシステムが、手動で係合されたギヤを自動的に切り離すような典型的なオペレーティング条件は、１．所定のエンジン速度を越えた場合２．エンジン速度が所定の最低レベルよりも低下した場合である。
【０００４】択一的に、自動車の速度が、現在係合しているギヤに対する特定の最大しきい値よりも増大するか又は特定の最小しきい値よりも低下した場合に、手動で係合されたギヤが自動的に切り離されてよい。
【０００５】完全に自動化されたトランスミッションシステムと同様に、ギヤの変更がシフトマップに従って行われ、このシフトマップは、各ギヤに対する特定の最大及び最小自動車速度値を設定している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上に開示したシステムにおいて、自動車が減速している場合には、運転者が自動車を加速しようとしているにもかかわらず、条件が、自動的なシフトダウンが要求されていると決定する虞がある。このような状況における自動的なシフトダウンは、少なくとも、アクセルの踏み込みに対する自動車の応答の遅れを生ぜしめ、自動車がより低いギヤにおいて加速するので予期しない振動を生ぜしめるおそれがある。
【０００７】本発明の課題は、このような問題を解決することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の１つの側面によれば、自動車トランスミッションシステムは、主駆動クラッチと、クラッチの係合状態を制御するためのクラッチ作動手段と、多数変速比ギヤボックス、ギヤボックスの運転変速比（ギヤ）を係合させるためのギヤ係合機構と、クラッチ作動手段及び／又はギヤ係合機構を制御するための電子制御手段とを有している。制御手段は、係合されたギヤと、例えばギヤボックスにクラッチを介して接続されたエンジンの速度と、車速と、エンジンのためのスロットル制御バルブの開放の程度とを検出するための手段を有しており、制御手段は、自動車が減速しているときに、ｉ）車速が第２ギヤのための所定のしきい値よりも高い間は、係合されたギヤを保持し、ｉｉ）車速が第２ギヤのためのしきい値よりも低下した場合には、より高い現在係合されているギヤから第２ギヤへ切り換え、第２のギヤは、自動車が第２ギヤのためのしきい値よりも低い車速で減速する間は維持されるように配置されている。制御手段によりクラッチ作動手段がクラッチを切り離し、これによりエンジン速度を所定の最小値よりも高く維持する。
【０００９】本発明によれば、より高い現在係合されているギヤから第２のギヤへのシフトダウンは、車速が第２ギヤのためのしきい値よりも低下した場合にのみ生じる。運転者が加速しようとしているときにシフトダウンが行われる危険性は、結果的に著しく減じられる。
【００１０】上に開示されたトランスミッションシステムでは、第２ギヤから第１ギヤへの自動的なシフトダウンは回避され、手動での介入がない限り、自動車が停止するまで第２ギヤが維持される。
【００１１】本発明の有利な実施例によれば、車速が第２ギヤのためのしきい値より低くかつ第１ギヤのための所定のしきい値よりも高い間に、スロットルが所定のしきい値を越えて開放され、自動車が第１ギヤのためのしきい値よりも低い速度にまで減速し続ける場合には、制御手段が第２ギヤから第１ギヤへの自動的なシフトダウンを行ってよい。このような運転条件は、運転者が加速を望んでおり、しかし第２のギヤが高すぎる変速比（高すぎるギヤ）を示しており、ひいてはシステムがギヤ比（ギヤ）を減じ、これにより自動車はより効率的に加速することができる。
【００１２】本発明の別の有利な実施例によれば、ブレーキが踏み込まれ、車速が所定の第１ギヤのためのしきい値よりも低く、運転者が自動車を停止させようとしていることを示す場合には、制御手段は第２ギヤから第１ギヤへの自動的なシフトダウンを行ってよい。
【００１３】本発明は、適当な手動動作がない場合に、本発明によるダウンシフトが、手動で係合されたギヤを自動的に無効にするような、自動化されたマニュアルトランスミッションシステム又は半自動化されたトランスミッションシステムに特に適している。
【００１４】完全に自動化されたトランスミッションシステムの場合、上記のダウンシフトは、ギヤ比のための最小及び最大車速を与えるシフトマップに基づいて、従来のダウンシフト制御に変えて用いられる。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図面につきさらに詳しく説明する。
【００１６】自動化されたギヤは、主として、手動で及び自動的に作動装置を介して切り換えることができるギヤであり、ギヤは、運転者又は制御ユニットによって選択することができ、変速比は、アクチュエータ（作動ユニット）を介して調整することができ、したがって、ギヤの変速比は、手動で又は自動制御によってアクチュエータを作動させることによって切り換えることができる。セミオートマチックギヤの場合、変速比の手動での選択を運転者によって開始することができ、次いで変速比の選択のパフォーマンスはアクチュエータを介して実施される。このように、係合されるギヤの選択は運転者によって設定され、パフォーマンスはシステムによって制御される。
【００１７】図１には、スタータ及び関連したスタータ回路１０ａを備えたエンジン１０が示されており、このエンジンは、クラッチ１４、例えば主摩擦駆動クラッチと、ギヤボックス入力軸１５とを介してギヤボックス１２、例えば多速シンクロメッシュレイシャフトタイプギヤボックスに連結されている。燃料は、エンジンにスロットル１６によって供給される。スロットル１６は、アクセルペダル１９によって操作されるスロットルバルブ１８を有している。本発明は、電子式又は機械式燃料噴射石油又はディーゼルエンジンにも同様に適用可能である。
【００１８】クラッチ１４は、例えばレリーズフォーク２０又は、ギヤシャフトと同軸的に配置されたクラッチレリーズユニットを介して作動させられる。クラッチレリーズユニットは、例えばハイドロリック式スレーブシリンダ２２によって、クラッチアクチュエータ制御手段３８によって制御されながら操作される。電気モータによって作動させられてもよい。このことについては、ドイツ連邦共和国第１９５０４８４７号明細書が参照され、この明細書の内容は、示したことにより本願の開示内容の一部を構成する。
【００１９】ギヤセレクタレバー２４はシフトゲート５０内で操作される。シフトゲート５０は、２つの延長部５１及び５２を有しており、これらの延長部は、延長部５２の端部と、延長部５１の両端部の中間との間に延びた横方向トラック５３によって結合されている。シフトゲート５０は５つの位置、すなわち延長部５２の端部における「Ｒ」；横方向トラック５３の両端部の中間における「Ｎ」；延長部５１が横方向トラック５３と交差する「Ｓ」；延長部５１の各端部における「＋」と「－」を規定している。延長部５１において、レバーは中央の「Ｓ」位置へバイアスされている。セレクタレバー２４の「Ｎ」の位置はニュートラルに相当し、「Ｒ」はリバースギヤの選択に相当し、「Ｓ」は前方駆動モードの選択に相当し、「＋」位置へのレバーの一時的な移動はギヤボックスを１つのギヤ比だけシフトアップさせるための命令を提供し、「－」位置へのギヤレバーの一時的な移動はギヤボックスを１つのギヤ比だけシフトダウンさせるための命令を提供する。
【００２０】レバー２４の位置は、シフトゲート５０の周囲に位置決めされた一連のセンサ、例えばマイクロスイッチ又は光センサによって検出される。センサからの信号は電子制御ユニット３６へ送られる。制御ユニット３６からの出力はギヤ係合機構２５を制御し、このギヤ係合機構は、自動車運転者によるセレクタレバー２４の移動に従ってギヤボックス１２のギヤ比を係合させる。ギヤ係合機構２５には、例えばハイドロリックシリンダと電磁式制御バルブとが配属していてよく、これにより、セレクタ部材を移動させて、様々なギヤ比を係合させたり切断したりする。このことは、例えば本願出願人の従来の特許出願国際公開第９７／０５４１０号パンフレットに開示されており、このパンフレットの内容は、示したことにより本願の開示の一部を構成する。
【００２１】ギヤセレクタレバー２４からの信号に加えて、制御ユニット３６は、アクセルペダル１９の踏み込み程度を示すセンサ１９ａと、スロットル制御バルブ１８の開き程度を示すセンサ３０と、エンジン速度を示すセンサ２６と、クラッチ被動プレートの速度を示すセンサ４２と、クラッチスレーブシリンダ位置を示すセンサ３４と、選択されたギヤ比を示すセンサ３２とから信号を受信する。
【００２２】制御ユニット３６はこれらのセンサからの信号を利用して、停止状態からの始動及びギヤチェンジ時におけるクラッチ１４の作動を制御する。このことは、例えば従来の特許出願ＥＰ００３８１１３号明細書、ＥＰ００４３６６０号明細書、ＥＰ００５９０３５号明細書、ＥＰ０１０１２２０号明細書、及び国際公開第９２／１３２０８号パンフレットに記載されており、これらの明細書の内容は、示したことにより本願の開示の一部を構成する。
【００２３】前記センサに加え、制御ユニット３６は信号をアンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）のセンサシステム５２、点火スイッチ５４、及び主ブレーキシステム例えば自動車のフットブレーキ５８に関連したブレーキスイッチ５６、からも受信する。
【００２４】ブザー５０等の警報エレメントが制御ユニットに接続されており、これにより、所定の運転条件が生じた場合に自動車運転者に警告又は表示する。ブザー５０の他に又はブザー５０の代わりに、点滅警報灯又はその他の指示手段を使用してもよい。ギヤインジケータも、選択されたギヤ比を表示するために設けられている。
【００２５】制御ユニット３６は、ギヤレバー２４の手動による操作によって係合された現在のギヤをセンサ３２によって検出し、自動車運転条件、例えば車速をセンサ４２によって検出する。車速は、被動プレート速度と、係合されたギヤとに依存する。さらに制御ユニット３６は、エンジン速度をセンサ２６によって検出する。制御ユニット３６が、手動で係合されたギヤが自動車運転条件に適していないと決定した場合には、制御ユニット３６は、手動で係合されたギヤを自動的に無効にし、より適したギヤを係合させる。
【００２６】これまでに提案されたトランスミッションシステム、例えばイギリス特許出願公告第２３０２３７７Ｂ号明細書に開示されたトランスミッションシステムの場合、制御ユニット３６は通常、手動で選択されたギヤ比を１つの変速段だけシフトアップ又はシフトダウンさせ、これにより、例えば、現在の手動で係合されたギヤが第４ギヤで、エンジン速度が所定のレベルより低下したならば、制御ユニット３６は自動的に１つのギヤだけ第３ギヤへシフトダウンする。これに対して、エンジン速度が所定の最大値を超えたならば、制御ユニット３６は自動的に１つの比だけ第５ギヤへシフトアップする。運転条件が要求する場合には、２つ以上のオートマチックシフトがもちろん行われてよく、これにより、ギヤは第４から第３へ、さらに第２へ自動的にシフトされてよい。エンジン速度の他に、このようなシステムはギヤを車速の関数として自動的にシフトさせてよく、シフトは、車速が、各ギヤに対する所定の値を超えたりこの値より低下した場合に行われる。このようなシステムは、ギヤ比の段状のシフトを提供し、これは図２に示されている。
【００２７】ある運転条件において、例えば運転者が次第に減速して停止する場合、運転者が手動で介入しないならば複数の自動的な変更が必要である。このことは、運転者が例えば交通条件のために減速するが、安全であるならばすぐに加速しようとしている場合に問題を生ぜしめるおそれがある。このような条件においては、制御ユニット３６が、ちょうど運転者が加速しようとするときに、チェンジダウンが適当であることを決定するおそれがある。アクセルペダル１９が作動させられたように踏み込まれたときにギヤチェンジが生じるならば、少なくとも部分的に切り離されたクラッチのために、アクセルペダル１９の踏み込みに対する応答の遅れを生じやすい。これに対して、より低いギヤが既に係合している場合には、自動車がより低いギヤで加速するときに予期しない振動を生じやすい。
【００２８】本発明によれば、自動車が減速しており、車速が所定の第２ギヤのためのしきい値Ｖ_2ndを越えている場合には、現在の手動で係合させられたギヤ、例えば第３，第４及び第５が保持され、制御ユニット３６は、このギヤを切り離しかつ切り換えることを制御するための動作は行わない。しかしながら、車速が第２ギヤしきい値Ｖ_2ndより低下したならば、制御ユニット３６によってギヤセレクタ機構２５は図３に示したように第２のギヤを自動的に係合させる。
【００２９】第３，第４及び第５のギヤが保持されたまま、又は自動的に第２のギヤへシフトダウンした後に、エンジン速度、例えばエンジンアイドル速度が所定の値よりも低下した場合には、制御手段３６によりクラッチ作動手段３８，２２，２０はクラッチを切断し、エンジンが失速することを防ぐ。
【００３０】車速が、第２のギヤしきい値Ｖ_2ndよりも低い所定の第１のギヤしきい値Ｖ_1stよりも高い間、第２のギヤが係合されている場合に、スロットルがしきい値ａ_lo_wを越えて開かれ、自動車がＶ_1stよりも低い速度にまで減速し続けると、制御手段３６は第２のギヤから第１のギヤへ自動的にシフトし（図３に破線で示されている）、自動車を加速させる。
【００３１】さらに、第２のギヤが係合され、車速が第１ギヤのためのしきい値Ｖ_1stよりも低下し、自動車ブレーキ５８がかけられると、制御手段３６は第２のギヤから第１のギヤへ自動的にシフトし（図３に破線で示されている）、自動車は停止することができる。
【００３２】この形式では、通常の制御において、本発明によるトランスミッションシステムは、車速が第２のギヤしきい値Ｖ_2ndよりも低下した場合にのみシフトダウンするので、運転者が自動車を加速したい場合に自動的なシフトダウンが生じる危険性を減じる。
【００３３】様々な変更が本発明から逸脱することなしに行われてよい。例えば、上記の実施例においては、ハイドロリック式手段がクラッチ及びギヤ係合機構の作動のために使用されているが、その他の適切なアクチュエータ、例えばニューマチック又は電気的手段、例えば電気モータ又はソレノイドが使用されてよい。
【００３４】本発明は、自動化されたマニュアルトランスミッションシステム及び完全に自動化されたトランスミッションシステムにも適用可能である。
【００３５】自動車のための伝動システムは、主駆動クラッチ１４と、クラッチ１４の係合状態を制御するためのクラッチ作動手段３８，２２，２０と、複数の変速比を備えたギヤボックス１２と、ギヤボックスの運転変速比を係合させるためのギヤ係合機構２５と、クラッチ作動手段３８，２２，２０及びギヤ係合機構２５を制御するための電子制御手段３６とを有している。制御手段３６は、自動車が減速しているが車速が所定の第２のギヤしきい値よりも高い間は、係合されたギヤを維持し、車速が第２のギヤしきい値よりも低下した場合により高い現在係合しているギヤから第２のギヤへチェンジダウンするように設計されている。第２のギヤは、自動車が減速しておりかつ車速が第２ギヤのためのしきい値よりも低い間は保持される。この場合、制御手段３６により、エンジン速度を所定の最小値よりも高く維持するために、クラッチ作動手段３８，２２，２０がクラッチ１４を切り離す。

【出願人】	【識別番号】３９０００９０７０【氏名又は名称】ルークラメレンウントクツプルングスバウゲゼルシヤフトミツトベシユレンクテルハフツング【氏名又は名称原語表記】ＬＵＫＬＡＭＥＬＬＥＮＵＮＤＫＵＰＰＬＵＮＧＳＢＡＵＧＥＳＥＬＬＳＣＨＡＦＴＭＩＴＢＥＳＣＨＲＡＮＫＴＥＲＨＡＦＴＵＮＧ
【出願日】	平成１２年８月１６日（２０００．８．１６）
【代理人】	【識別番号】１０００６１８１５【弁理士】【氏名又は名称】矢野敏雄（外３名）
【公開番号】	特開２００１－７４１３３（Ｐ２００１－７４１３３Ａ）
【公開日】	平成１３年３月２３日（２００１．３．２３）
【出願番号】	特願２０００－２４７０５４（Ｐ２０００－２４７０５４）