DE19952289A1

DE19952289A1 - Steuerungsverfahren und Steuerungsvorrichtung für eine Getriebeübertragung

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Publication number: DE19952289A1
Application number: DE19952289A
Authority: DE
Inventors: Tatsuhiro Miyake; Takeshige Miyazaki
Original assignee: Aisin AI Co Ltd
Current assignee: Aisin AI Co Ltd
Priority date: 1998-10-29
Filing date: 1999-10-29
Publication date: 2000-05-11
Anticipated expiration: 2019-10-30
Also published as: DE19952289B4; US6295884B1; JP2000130571A

Abstract

Die vorliegende Erfindung beschreibt ein automatisches Geschwindigkeitsänderungsregelverfahren und eine automatische Geschwindigkeitsregelvorrichtung eines Aktuators, welcher automatisch einen Geschwindigkeitsänderungsmechanismus bei einer manuellen Getriebeübertragung eines Kraftfahrzeuges antreibt. DOLLAR A Bei einer herkömmlich manuellen Getriebeübertragung wird der Aktuator betrieben, indem ernsthaft die Haltbarkeitserhöhung des Geschwindigkeitsänderungsmechanismus und die Reduzierung des Kraftfahrzeugstoßes und Geräusches genommen wird. Allerdings wird beispielsweise bei der Getriebe-Synchronisierungsübertragung die automatische Geschwindigkeitsänderungsregelung des Getriebe-Synchronisierungsmechanismus, welcher manuell von einem Fahrer betätigt werden kann, automatisch von einem Aktuator für die automatische Geschwindigkeitsänderungsregelung betrieben, so daß es die Getriebe-Synchronisierungsübertragung benötigt, von einem Aktuator auf ähnliche Weise bzw. äquivalente Weise zu dem manuellen Arbeitsgang betrieben zu werden. DOLLAR A In Anbetracht des Obengenannten enthält die vorliegende Erfindung ein Betätigungsmittel (10) zum Regeln eines Arbeitsablaufs der Aktuatoren (7A und 7B), ein Nachweismittel (8, 11 und 91) zum Beurteilen eines Geschwindigkeitsänderungszeitpunkts bzw. Zeitablaufs und zum Nachweis des Beschleunigungsöffnungswinkels, ein Berechnungsmittel (92) zum Berechnen eines Arbeitsfaktors, welcher dem Beschleunigungsöffnungswinkel entspricht, welcher von dem ...

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG Gebiet der Erfindung

Diese Erfindung bezieht sich auf ein automatisches Steuerungsverfahren für eine Geschwindigkeitsänderung und eine automatische Steuerungsvorrichtung für eine Ge schwindigkeitsänderung eines Aktuators, welcher automatisch einen Mechanismus wie eine Kupplung und dgl. antreibt, um eine Kombination von Zahnrädern oder die Ver bindung eines Zahnradzuges für eine Geschwindigkeitsänderung bei einer manuellen Getriebeübertragung bzw. einem manuellen Schaltgetriebe eines Kraftfahrzeuges zu ändern.

Beschreibung des Standes der Technik

Eine manuelle Getriebeübertragung eines Kraftfahrzeuges wird im wesentlichen mit einem Getriebezug für eine Geschwindigkeitsänderung, einem Änderungs- bzw. Schaltmechanismus zum Ändern oder Schalten einer Kombination des Getriebezuges und einem Betätigungsmittel zum Betätigen des Änderungsmechanismus versehen. Bei spielsweise wird bei einer manuellen Getriebeübersetzung, bei der der Getriebezug für die Geschwindigkeitsänderung auf einer Vielzahl von Wellen in einem ineinandergrei fenden Zustand bzw. ineinandergreifend befestigt wird, die Kombination der Zahnräder durch Verändern und Auswahl eines synchronisierten Zahnradmechanismus von den Betätigungsmitteln geändert, welcher in der Art eines Kupplungsmechanismus ist. So mit wird eine Rotationsleistung eines Motors nach der Geschwindigkeitsänderung aus gegeben.

Bei der manuellen Getriebeübertragung ist eine automatisch arbeitende Getriebe übertragung entwickelt worden, in der ein hydraulischer Aktuator, welcher elektrisch gesteuert werden kann, oder ein elektrischer Aktuator zum Betätigen des Kupplungsme chanismus in dem Betätigungsmittel vorgesehen ist, welches von einem Befehl einer ECU (Elektroniksteuerungseinheit) gesteuert wird. Bei einer derartigen automatisch betriebenen manuellen Getriebeübertragung wird die Geschwindigkeitsänderung im Hinblick auf die Haltbarkeit des synchronisierten Getriebemechanismus und einer Ver minderung des Kraftfahrzeugstoßes bzw. -schubs und eines Geräusches durchgeführt.

Das bedeutet, daß bei der synchronisierten Getriebeübertragung beispielsweise vier Bereiche vorgesehen sind, welche sind ein Umschaltherausziehbereich, um eine Änderungs-Auswahl-Welle aus einer Schaltgabel herauszuziehen, einen Auswahlbe reich, um die Schaltgabel auszuwählen, einen Synchronisationsbereich, bei dem ein Synchronisationsring mit dem Getriebe in Reibungskontakt kommt, und ein Druck trennbereich, bei dem eine Muffe mit dem Getriebe ineinandergreift. Sobald der Syn chronisationsbereich kleiner bzw. kürzer festgelegt wird, wird die Haltbarkeit der Muf fe, des Synchronisierungsrings und des Konus und dgl. vermindert, und sobald die Um schaltstoßgeschwindigkeit bei dem Drucktrennbereich vergrößert wird, werden der Kraftfahrzeugstoß und ein Geräusch bemerkenswerter.

In Anbetracht des oben gesagten wird bei herkömmlichen manuellen Getriebe übertragungen, welche die automatisch arbeitenden Verfahren übernommen haben, ein Betätigungsbetrag oder ein Antriebsbetrag des hydraulischen Aktuators oder elektri schen Aktuators, welcher die Schaltgabel (Flüssigkeitsgeschwindigkeit oder Druck in dem hydraulischen Aktuator und eine Antriebsgeschwindigkeit oder ein Antriebsstrom in dem elektrischen Aktuator) betreibt bzw. antreibt, kleiner gemacht, so daß die Fließ geschwindigkeit bzw. Anschlagsgeschwindigkeit der Schaltgabel vermindert wird, um somit die Geschwindigkeitsänderungszeit im Verhältnis dazu länger zu setzen. Auf die se Weise wird die Haltbarkeit des Geschwindigkeitsänderungsmechanismus erhöht, und der Kraftfahrzeugstoß und das Geräusch werden vermindert oder abgeschwächt. Mit anderen Worten wird bei den herkömmlichen manuellen Getriebeübertragungen der Aktuator auf Kosten der Haltbarkeitserhöhung des Geschwindigkeitsänderungsmecha nismus und der Verminderung des Kraftfahrzeugschubs bzw. -stoßes und Geräusches ernsthaft betrieben.

Allerdings wird bei den synchronisationsartigen Getriebeübertragungen bei spielsweise der Synchronisationsmeachnismus, welcher auf herkömmliche Weise ma nuell von einem Fahrer behandelt bzw. betätigt wurde, automatisch von einem Aktuator für automatische Geschwindigkeitsänderung betrieben, sofern die Synchronisations übersetzung es erforderlich macht, von dem Aktuator in der gleichen Weise ähnlich zu der manuellen Betriebsweise betätigt zu werden. Das bedeutet, daß der Fahrer erwartet, daß der Aktuator eine schnelle Geschwindigkeitsänderung ausführt, wenn er oder sie das Beschleunigunspedal schnell nach unten drückt, um die Kraftfahrzeuggeschwindig keit in einer kurzen Zeit zu erhöhen. Die oben beschriebene Arbeitsweise des Aktuators, welche ernsthaft auf Kosten der Mechanismushaltbarkeit und der Kraftfahrzeugschub- /geräuschereduzierung geht und welcher die Geschwindigkeitsänderungszeit ignoriert, widerspricht der Anforderung des Fahrers hinsichtlich der Geschwindigkeitsänderungs zeit. Dadurch empfindet der Fahrer eine Verunsicherung aufgrund der Verzögerung des Ansprechverhaltens des Geschwindigkeitsänderungsmechanismus.

Zusammenfassung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung ist im Hinblick auf die oben genannten Umstände ge macht worden und hat deshalb zum Zweck oder zur Aufgabe, ein automatisches Ge schwindigkeitsänderungsregelungsverfahren und eine automatische Geschwindig keitsänderungsregelvorrichtung einer manuell arbeitenden Getriebeübersetzung bereit zustellen, bei der sowohl die Fahreranforderungen für die Geschwindig keitsänderungszeit, die Erhöhung der Haltbarkeit des Geschwindigkeitsänderungsme chanismus und die Dämpfung des Kraftfahrzeugschubs und Geräusches berücksichtigt werden.

Entsprechend dem automatischen Geschwindigkeitsänderungsregelverfahren der vorliegenden Erfindung für die manuelle Getriebeübertragung einschließlich eines Ge triebezugs für die Geschwindigkeitsänderung, eines Kupplungsmechanismus, um die Geschwindigkeitsänderung durch Änderung der Zahnradkombination des Getriebezuges auszuführen, eines Aktuators zum Antreiben des Kupplungsmechanismus, und eines Antriebsmittels zum Regeln einer Betriebsweise bzw. Arbeitsweise eines Aktuators, weist das Regelverfahren die Schritte auf: 1.) einen Beurteilungsschritt zum Beurteilen des Geschwindigkeitsänderungszeitablaufs basierend auf einem Arbeitsgang bzw. einem Vorgang des Betätigungsmittels, 2.) einen Nachweisschritt zum Nachweis eines Be schleunigungsöffnungswinkels, wenn der Geschwindigkeitsänderungszeitablauf in dem Beurteilungsschritt beurteilt wird, und 3.) einen Festlegungs- bzw. Einstufungsschritt zum Einstufen bzw. Festlegen eines Arbeitsfaktors des Aktuators, welcher dem Be schleunigungsöffnungswinkel entspricht, welcher durch den Nachweisschritt detektiert wird.

Entsprechend der automatischen Geschwindigkeitsänderungsregelvorrichtung der vorliegenden Erfindung für die manuelle Getriebeübertragung, welche einen Getriebe zug zur Geschwindigkeitsänderung, einen Kupplungsmechanismus zur Änderung einer Zahnradkombination des Getriebezuges, einen Aktuator zum Antreiben des Aktuators, und ein Betätigungsmittel zum Kontrollieren bzw. Regeln eines Arbeitsgangs bzw. Vorgangs des Aktuators aufweist, enthält das Betätigungsmittel: 1.) ein Nachweismittel zum Detektieren eines Geschwindigkeitsänderungsablaufs und zum Detektieren des Beschleunigungsöffnungswinkels, 2.) ein Berechnungsmittel zum Berechnen eines Be tätigungsfaktors, welcher dem Beschleunigungsöffnungswinkel entspricht, welcher von dem Nachweismittel detektiert wurde, um eine Antriebsmenge zu dem Aktuator festzu setzen, so daß der Aktuator von dem berechneten Betätigungsfaktor betrieben wird, und 3.) ein Befehlsmittel zum Zuführen der Antriebsmenge zu dem Aktuator, welcher durch die Berechnungsmittel berechnet wurde und zum Abgeben eines Betätigungsbefehls zu dem Aktuator.

Bei der Regelung des Aktuators der manuellen Getriebeübertragung durch das Regelverfahren und die Regelvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung schaltet der Aktuator in höhere Geschwindigkeit oder der Aktuator beendet den Arbeitsgang in kürzerer Zeit, sobald der Beschleunigungsöffnungswinkel in der Geschwindig keitsänderung größer wird. Wenn das Beschleunigsungspedal von dem Fahrer tief nach unten gedrückt wird, wird somit der Aktuator automatisch geregelt, indem der Vorzug der Geschwindigkeitsänderungszeit gegeben wird, um den Fahreranforderungen hin sichtlich der Geschwindigkeitsänderungszeit gerecht zu werden. Wenn der Kick-Down- Betrag des Beschleunigungspedals klein ist, und dementsprechend der geöffnete Winkel des Beschleunigers klein ist, wird andererseits der Aktuator mit geringer Geschwindig keit betätigt oder der Aktuator beendet den Arbeitsgang in einer langen Zeit. Dadurch wird die Geschwindigkeitsänderung aufgeführt, indem einer Verhinderung eines schlechten Einflusses auf die Haltbarkeit der Kupplungsmechanismus ein Vorzug gege ben wurde, und die Dämpfung des Kraftfahrzeugstoßes bzw. -schubes und des Geräu sches.

Gemäß dem automatischen Geschwindigkeitsänderungsregelverfahren und der automatischen Geschwindigkeitsänderungsregelvorrichtung der vorliegenden Erfindung kann die Arbeitsgeschwindigkeit des Aktuators für den automatisch betriebenen Ak tuator bei hoher Geschwindigkeit oder geringer Geschwindigkeit festgesetzt bzw. fest gelegt werden, oder die Ansprechzeit des Aktuators kann entsprechend des Geschwin digkeitsänderungsvorgangs des Fahrers verlängert oder verkürzt werden. Als Ergebnis davon kann eine der Geschwindigkeitsänderungen der manuellen Getriebeübersetzung, welche den Fahreranforderungen hinsichtlich des Geschwindigkeitsänderungsvorgangs gerecht wird, und die Geschwindigkeitsänderung, welche den Einfluß auf die Haltbar keit des Kupplungsmechanismus verhindert und den Kraftfahrzeugstoß und die Geräu sche dämpft, ausgewählt werden.

Bei der manuellen Getriebeübertragung, auf die das automatische Geschwindig keitsänderungsregelverfahren und die automatische Geschwindigkeitsänderungsregel vorrichtung der vorliegenden Erfindung angewandt werden, kann der Aktuator einen hydraulischen Aktuator, beispielsweise als einen linearen Aktuator, oder einen elektri schen Aktuator, beispielsweise als einen Motor, aufweisen, und ist in dem Schaltknüp pel bzw. der Umschaltwelle der Schaltgabel angeordnet. Ein Aktuator ist für den Schalthebel ausreichend, wenn der Aktuator in dem Schalthebel angeordnet wird. Ein einziger Aktuator ist ausreichend zur Verfügung gestellt, wenn der Aktuator in dem Schalthebel angeordnet ist. Für den Fall, daß der Aktuator bzw. die Aktuatoren in der Schaltgabel angeordnet ist bzw. sind, können eine Vielzahl von Aktuatoren entspre chend zu jedem Schalthebel angeordnet werden, wenn mehrere Schaltgabeln vorhanden sind, oder ein Aktuator kann angeordnet werden, falls ein weiterer Änderungsmecha nismus entsprechend dem Schalthebel vorgesehen ist.

Bei dem automatischen Geschwindigkeitsänderungsregelverfahren und der auto matischen Geschwindigkeitsänderungsregelvorrichtung der vorliegenden Erfindung wird der Geschwindigkeitsänderungszeitpunkt bzw. -zeitverlauf durch Detektion eines Geschwindigkeitsänderungshebels durch Handhabung des Fahrers, oder eines Ge schwindigkeitsänderungsschalters oder eines Geschwindigkeitsänderungsbefehls basie rend auf einer Geschwindigkeitsänderungsverzeichnis des ECU beurteilt.

Bei dem automatischen Geschwindigkeitsänderungsregelverfahren und der auto matischen Geschwindigkeitsregelvorrichtung der vorliegenden Erfindung kann das Be tätigungsmittel aus einer ECU bestehen, welche den Aktuator regelt, und einem Betäti gungshebel des elektrischen Schaltertyps oder dgl. sein. Die ECU (insbesondere das Berechnungsmittel) kann den Geschwindigkeitsänderungszeitverlauf bzw. -zeitpunkt berechnen und die Arbeitsgeschwindigkeit des Aktuators entsprechend dem geöffneten Winkel des Beschleunigers bzw. Beschleunigungsöffnungswinkel, und zwar unter Ver wendung eines Verzeichnisses, in dem ein Verhältnis zwischen dem Beschleuni gungsöffnungswinkel und dem Geschwindigkeitsänderungszeitpunkt oder der Ge schwindigkeitsänderungsgeschwindigkeit datiert ist, oder einem Verzeichnis, in dem ein Verhältnis zwischen dem Beschleunigungsöffnungswinkel und der Aktuator- Arbeitsgeschwindigkeit datiert ist. Der Arbeits- bzw. Betriebshebel kann in Form eines H-gestaltungsartigen Hebels, eines beschleunigungs-/abbremsähnlichen linearen Hebels oder eines Schalters sein, welcher an einem Lenkrad oder dergleichen vorgesehen ist.

Bei dem automatischen Geschwindigkeitsänderungsregelverfahren und der auto matischen Geschwindigkeitsänderungsregelvorrichtung der vorliegenden Erfindung kann der Aktuator bei einer konstanten Geschwindigkeit über einen gesamten Hub be trieben werden, wenn die ECU den Geschwindigkeitsänderungszeitablauf bzw. -zeit punkt festsetzt. Allerdings kann die Betriebs- bzw. Arbeitsgeschwindigkeit des Aktua tors (d. h. erhöht oder erniedrigt) im Verlauf der Geschwindigkeitsänderung geändert werden, so daß eine Geschwindigkeitsänderung sicher während dieser Geschwindig keitsänderungszeit beendet wird, und zwar basierend auf einer Positionsinformation eines Positionssensors, um eine Arbeitsstellung des Aktuators nachzuweisen. Auf der anderen Seite wird die Geschwindigkeitsänderung so durchgeführt, daß diese Ge schwindigkeit der Geschwindigkeitsänderung immer beibehalten wird, wenn anderer seits die ECU die Geschwindigkeit der Geschwindigkeitsänderung festsetzt.

Kurze Erläuterung der Zeichnungen

Fig. 1 zeigt eine schematische Ansicht, welche eine Ausführungsform einer auto matischen Geschwindigkeitsänderungsregelvorrichtung einer manuellen Getriebeüber tragung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 2 zeigt ein Flußdiagramm, welches ein Regelverfahren der obengenannten Ausführungsform von Fig. 1 zeigt.

Fig. 3 zeigt eine detaillierte Konstruktionsansicht der automatischen Geschwin digkeitsänderungsregelvorrichtung der manuellen Getriebeübertragung von Fig. 1;

Fig. 4 zeigt ein Beispiel eines Verzeichnisses bzw. Diagramms, welches in einer ECU von Fig. 3 gezeigt wird;

Fig. 5 zeigt ein weiteres Beispiel eines Verzeichnisses, welches in einer ECU von Fig. 3 gezeigt wird; und

Fig. 6 zeigt ein Flußdiagramm, welches ein automatisches Geschwindigkeitsände rungsregelverfahren der manuellen Getriebeübertragung von Fig. 3 zeigt.

Bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung

Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden unter Bezugnahme auf die angefügten Zeichnungen erläutert, jedoch wird darauf hingewiesen, daß die vorlie gende Erfindung in keinster Weise auf diese Ausführungsform beschränkt ist, sondern kann weitere Modifikationen oder Änderungen innerhalb des Schutzbereiches davon enthalten.

Wie in Fig. 1 gezeigt ist, wird eine manuell betriebene Getriebeübertragung eines Kraftfahrzeuges mit einem Getriebezug 2 vorgesehen, welcher auf einem Übertragungs körper 1 montiert ist, wobei dieser Getriebezug 2 eine Vielzahl von Kupplungsmecha nismen 3, beispielsweise ein Getriebe-Synchronisierungsmechanismus, zum Ändern dessen Zahneingriffskombination, ein Antriebsabschnitt 4, 5, 6, 7A und 7B des Kupp lungsmechanismus 3 und ein Betätigungsmittel 10 zum Betätigen bzw. Betreiben der Aktuatoren 7A und 7B.

Jede der Kupplungsmechanismen 3 ist so aufgebaut, um in einer Axialrichtung des Getriebezuges 2 von jeder der Schaltgabeln 4 verändert zu werden, wobei ein dreh selektivartiges bzw. -ähnliches Gatterteil 6, mit dem ein spitzes Ende der Änderungs- Auswahl-Welle 5 in Eingriff steht, an einem Basisende von jeder Schiftgabel 4 befestigt wird. Die Änderungs-Auswahl-Welle wird in einer Dreh(Auswahl)-Richtung von einem drehartigen bzw. -ähnlichen Auswahlaktuator 7A getrieben und wird in einer Ände rungsrichtung durch einen linearänderungsartigen Änderungsaktuator 7B angetrieben.

Beide der Aktuatoren 7A, 7B werden elektrisch durch Versorgung von Strom zu dem Motor so angetrieben, daß die Aktuatoren 7A, 7B der Änderungs-Auswahl-Welle S veranlassen, den ausgewählten Arbeitsvorgang und den Änderungsvorgang jeweils durchzuführen. Falls die Aktuatoren 7A, 7B hydraulisch angetrieben werden, wird die Änderungs-Auswahl-Welle 5 jeweils dem Auswahlvorgang und dem Änderungsvor gang durch Versorgung eines Stroms auf jedem der elektromagnetischen Ventile unter worfen, welche einen Druck oder eine Fließmenge eines Betätigungsöl in einer hydrau lischen Schaltung regelt. Die Aktuatoren 7A, 7B weisen Sensoren (nicht gezeigt) zum Nachweis einer Änderungsstelle bzw. einer Änderungsposition und einer Wahlposition der Änderungs-Auswahl-Welle 5 auf und werden von einem Betätigungsmittel 10 be trieben, welche einen Betätigungshebel 8 eines elektrischen schaltartigen Schalters oder einer ECU 9 aufweist. In Bezug auf die ECU 9 ist ein Beschleunigungsöffnungswinkel sensor 11 verbunden, welcher zumindest einen Kick-Downwinkel des Beschleuni gungspedals nachweist.

Ein Arbeitsablauf der obengenannten manuellen Getriebeübertragung wird anhand eines Flußdiagramms, welches in Fig. 2 gezeigt ist, geregelt. Dieses Flußdiagramm ist gekennzeichnet durch zwei Arten der Regelung, d. h. einer Regelung, welches bevor zugt zu der Geschwindigkeitsänderungszeit (Geschwindigkeitsänderungszeitvorzugsre gelung) gibt, welche in einem Schritt S3 ausgeführt wird, und einer Regelung, welche einen Vorzug zu der Verlängerung der Haltbarkeit bzw. der Stabilität und der Vermin derung des Kraftfahrzeugstoßes und Geräusches (Haltbarkeit- und Geräuschevorzugsre gelung) gibt, welche in einem Schritt S4 ausgeführt werden, selektiert durchgeführt werden. Ein Ablauf der Regelung ist beispielsweise in einem Programm festgeschrieben bzw. festgesetzt, welches in der ECU 9 zusammengesetzt bzw. montiert ist.

In Fig. 2 wird ein Vorliegen/Nichtvorliegen eines Geschwindigkeitsänderungsab laufs durch den Fahrer in einem Schritt S2 beurteilt und sobald der Beschleunigungsöff nungswinkel, welcher von einem Beschleunigungsöffnungswinkelsensor 11 als ein Winkelsignal 11A eingegeben wird, größer ist als ein vorgegebener Winkel θ oder nicht wird in einem Schritt S2 beurteilt. Der Wert θ wird hier bestimmt basierend auf den Empfindungen des Fahrers, welche mit der Charakteristik des Fahrzeugs koinzidieren. Detaillierter heißt das, wenn der Betätigungshebel 8 betätigt wird, bestimmt die ECU 10 eine Arbeitszeit in dem Schritt S1 und entnimmt das Winkelsignal 11A von dem Be schleunigungsöffnungswinkelsensor 11. Wenn der Beschleunigungswinkel beurteilt wird, daß er größer ist, als der vorbestimmte Wert θ im Schritt S2, dann wird die Ge schwindigkeitsänderungszeitvorzugsregelung in Schritt S3 durchgeführt. Im Gegensatz hierzu wird, wenn festgestellt wird, daß der Beschleunigungsöffnungswinkel kleiner ist als der vorbestimmte Wert 10 in Schritt S2, dann wird die Vorzugsregelung für die Haltbarkeit und Geräusche in Schritt S4 durchgeführt.

Unterschiede zwischen der Geschwindigkeitsänderungzeitvorzugsregelung S3 und der Haltbarkeit- und Geräuschevorzugsregelung S4 liegen in einer Länge der Ge schwindigkeitsänderungszeit oder einer Größenordnung der Geschwindigkeitsände rungsgeschwindigkeit. Wenn ein Wert des Winkelsignals 11A größer ist als der vorbe stimmte Wert θ und die Geschwindigkeitsänderungszeitvorzugsregelung in dem Schritt S3 durchgeführt wird, wird ein Antriebsstrombetrag bzw. -menge, welcher bzw. welche zu dem elektrischen Aktuator 7A, 7B zugeführt wird, so größer gesetzt, daß eine Ände rung des Kupplungsmechanismus 3 in einer kurzen Zeit oder schnellen Geschwindigkeit der Geschwindigkeitsänderung beendet bzw. vervollständigt wird. Große Mengen des Antriebsstroms verkürzen eine Arbeitszeit der Änderungs-Auswahl-Welle 5, der Schalt gabel 4 und des Kupplungsmechanismus 3, woraus es sich ergibt, daß die Arbeitszeit für die Geschwindigkeitsänderung in jedem Bereich der Änderungsherausziehbereich, des Auswahlbereichs, des Synchronbereichs und des Trennbereichs der Getriebeübertragung verkürzt wird. Auf diese Weise kann der Geschwindigkeitsänderungsvorgang, welcher dem Fahrer Geschwindigkeitsänderungsbetätigungen entspricht, durchgeführt werden. Im Gegensatz dazu, wenn ein Wert des Winkelsignals 11A kleiner ist als der vorgege benen Wert θ und die Vorzugsregelung für die Haltbarkeit und Geräusche in Schritt S4 durchgeführt wird, wird eine Antriebsstrommenge, welche zu dem elektrischen Aktua tor 7A, 7B zugeführt wird, kleiner gemacht, so daß eine Änderung des Kupplungsme chanismus 3 in der langen Zeit oder durch die langsame Geschwindigkeit der Ge schwindigkeitsänderung vervollständigt wird.

Die Antriebsstrommenge, welche zu dem Aktuator 7A, 7B zugeführt wird, wird über den Geschwindigkeitsänderungsvorgang konstant gehalten, jedoch kann verändert werden, so daß notwendige und geeignete Mengen des Antriebsstroms entsprechend zu dem Änderungsherausziehbereich, dem Auswählbereich, dem Synchronisierungsbereich und dem Trennbereich beaufschlagt werden beispielsweise die Geschwindigkeitsände rungszeit ist in dem Synchronisierungsbereich größer gesetzt, wobei die Geschwindig keitsänderungsgeschwindigkeit in dem Drucktrennbereich kleiner gemacht ist.

Als nächstes ist eine Einzelheit der automatischen Geschwindigkeitsänderungsre gelungsvorrichtung der manuellen Getriebeübertragung von Fig. 2 in Fig. 3 gezeigt und ein Regelungsverfahren davon ist in den Fig. 4 bis 6 gezeigt.

In Fig. 3 werden Bezugszeichen, welche die Gleichen sind wie diejenigen in Fig. 1, zu den allgemeinen Elementen hinzugefügt. Das Signal 8A von dem Betätigungsteil 8, was bedeutet, daß das Betätigungsteil betätigt wurde, und das Winkelsignal 11A von dem Beschleunigungsöffnungswinkelsensor 11 werden in die ECU 9 eingegeben. Die ECU 9 basierend auf dem Winkelsignal 11A regelt die Arbeitsgeschwindigkeit des Än derungsaktuators 7B bzw. des Schaltaktuators 7B und des Auswahlaktuators 7A über eine hydraulische Schaltung 12, welches ein elektromagnetisches Solenoidventil auf weist, um den Öldruck und die Ölmenge zu regeln. Die ECU 9 enthält ein Beurtei lungsmittel 91, ein Berechnungsmittel 92, ein Befehlsmittel 93 und ein Antriebsmittel 94 und führt die Regelung so durch, daß der Beschleunigungsöffnungswinkel und die Geschwindigkeitsänderungszeit umgekehrt proportional sind (siehe Fig. 4, welche spä ter erläutert wird). Das Beurteilungsmittel 91 nimmt das Signal 8A, welches von dem Betätigungsteil 8 eingegeben wurde, was das Vorhandensein von dessen Betätigung bedeutet und nimmt das Winkelsignal 11A auf, welches von dem Beschleunigungsöff nungswinkelsensor 11 eingegeben wird, um den Geschwindigkeitsänderungsablauf bzw. den Geschwindigkeitsänderungszeitpunkt basierend auf dem Signal 8A zu beurteilen und um den Geschwindigkeitsöffnungswinkel basierend auf dem Winkelsignal 11A nachzuweisen. Das Berechnungsmittel 92 basierend auf dem Verzeichnis, welches in Fig. 4 gezeigt ist, regelt den Schaltaktuator 7B und den Auswahlaktuator 7A. In Fig. 4 zeigt eine Ordinate die Geschwindigkeitsänderungszeit, während eine Abszisse den Be schleunigungsöffnungswinkel zeigt, um ein umgekehrt proportionales Verhältnis zu haben, d. h. sobald der Beschleunigungsöffnungswinkel größer wird, wird die Ge schwindigkeit der Geschwinkigkeitsänderung kleiner.

Das bedeutet, das Berechnungsmittel 92 berechnet die Geschwindigkeitsände rungszeit bzw. den Geschwindigkeitsänderungszeitpunkt des Schaltaktuators 7B und des Auswahlaktuators 7A, welche bzw. welcher umgekehrt proportional zu dem Be schleunigungsöffnungswinkel des Beschleunigers ist, und legt den Versorgungsstrom betrag bzw. die Versorgungsstrommenge auf jeden der Solenoids 121 bis 124 der hy draulischen Schaltung 12 so fest, daß beide Aktuatoren 7A, 7B in der berechneten Ge schwindigkeitsänderungszeit arbeiten. Das Befehlsmittel 93 gibt einen Befehlsstrom wert 93A nach Umwandlung der Befehlswertdaten 92 der zugeführten Strommenge, welche in dem Berechnungsmittel 92 berechnet wurde, in ein analoges Signal aus, und gibt einen Betätigungsstartbefehl 93B basierend auf dem Signal 8A aus, was das Vor handensein der Hebelbetätigung bedeutet. Schließlich führt das Antriebsmittel 94 basie rend auf dem Betätigungsstartbefehl 93B von dem Befehlsmittel 93 eine Versorgungs- bzw. Leistungsausgabe entsprechend dem Befehlsstromwert 93A auf jeden der Soleno ide 121 bis 124 der hydraulischen Schaltung 12 zu.

Jede der Solenoide 121 bis 124 der hydraulischen Schaltung 12 regelt jedes der Regelventile, welche darin angeordnet sind, um den Druck und die Menge des Be triebsöls zu dem Schaltaktuator 7B und dem Auswahlaktuator 7A zu regeln. Der Druck des Arbeitsöls zu dem Schaltaktuator 7B und dem Auswahlaktuator 7A bestimmt die Arbeits- bzw. Betriebsrichtung und den Betriebsdruck davon, wobei die Menge des se paraten Öls zu den Aktuatoren 7A, 7B die Arbeits- bzw. Betriebsgeschwindigkeit davon bestimmt. Zum Verkürzen der Geschwindigkeitsänderungszeit, führt die ECU 9 den Strom den Solenoiden bzw. Elektromagneten 121 bis 124 zu, um den Öffnungswinkel der Regelventile größer zu machen, so daß die große Menge des Arbeitsöls zu dem Schaltaktuator 7B und dem Auswahlaktuator 7A zugeführt wird. Zur Verlängerung der Geschwindigkeitsänderungszeit führt die ECU 9 den Strom zu dem Solenoid 121 bis 124 zu, um den Öffnungswinkel des Regelventils kleiner zu machen, so daß die kleinere Menge des Arbeitsöls zu dem Schaltaktuator 7B und Auswahlaktuator 7A zugeführt wird.

In Fig. 3 besteht die Schalt-Auswahl-Welle S von Fig. 1 zum Betätigen der Schaltgabel 4 aus zwei Wellen 5A, 5B, welche senkrecht miteinander gekreuzt sind, welches schematisch dargestellt ist. Eine Welle 5A ist mit einem Kolben des Auswahl aktuators 7A verbunden und die andere Welle ist mit einem Kolben des Schaltaktuators 7B verbunden.

Ein Gatterteil bzw. Gatterkörper 6 enthält einen Schieber 6A und einen Verbinder 6B, welcher eine Eingriffsnut 6c aufweisen, in der der Schieber 6A in einen Eingriffszu stand gleitet. Der Verbinder 6B ist mit einem Basisende von jeder Schaltgabel 4 ver bunden, wobei der Schieber 6A in einer +X-Richtung durch die Welle 5A gleitet. Der Schieber 6A gleitet in einer -X-Richtung durch den Hydraulikdruck, jedoch kann von einer Feder (nicht gezeigt) beaufschlagt bzw. vorgespannt sein. Der Schaltaktuator 7B, welcher die Welle 5B in ±Y-Richtung verändert bzw. schaltet, ist integral mit Schieber 6A aufgebaut. Gemäß diesem Aufbau verändert bzw. sich schaltet der Schaltaktuator 7B in der ±X-Richtung, welcher mit dem Auswahlvorgang des Auswahlaktuators 7A asso ziiert bzw. einhergeht.

Aufgrund des obenbeschriebenen Aufbaus der hydraulischen Schaltung 12, des Schaltaktuators 7B des Auswahlaktuators 7A, des Gatterkörpers 6 und der Schaltgabel 4, des Verbinders 6B, welches durch die Veränderung des Schiebers 6A durch den Auswahlaktuator 7A ausgewählt wird, wird die vorbestimmte Schaltgabel in der ±Y- Richtung über den Schieber 6A, durch die ±Y-Richtungsänderung des Schaltaktuators 7B geschaltet bzw. verändert. Auf diese Weise wird der Kupplungsmechanismus 3 (Fig. 1) betrieben.

Das Regelverfahren oder die Betriebsweise der obengenannten Getriebeübertra gung wird unter Bezugnahme auf die Fig. 4 bis 6 erläutert. Ein Flußdiagramm, wel ches in Fig. 6 gezeigt ist entspricht einem Programm, welches in die ECU 9 einge schrieben ist. Im Detail heißt das, das Beurteilungsmittel 91 beurteilt, ob die Geschwin digkeitsänderungsbetätigung in einem Schritt S13 ausgeführt ist oder nicht, basierend auf dem Signal von dem Betätigungshebel 8. Wenn das Signal 8A aufgrund der Betäti gung des Betätigungshebels 8 nachgewiesen wird, weist das Beurteilungsmittel 91 ba sierend auf dem Signal 11A von dem Beschleunigungsöffnungswinkelsensor 11 den Öffnungswinkel des Beschleunigers im Schritt S12 nach. Dann schreitet der Ablauf zu Schritt S13 weiter.

In Schritt S13 berechnet das Berechnungsmittel 92 die Geschwindigkeitsände rungszeit, welche umgekehrt proportional zu dem Beschleunigungsöffnungswinkel ba sierend auf dem Diagramm, welches in Fig. 4 gezeigt ist, ist. Die Geschwindigkeitsän derungszeit kann unter Verwendung einer Liniarität dieses Diagramms bzw. Verzeich nisses berechnet werden. Nachdem das Berechnungsmittel 92 die Geschwindigkeitsän derungszeit, welche dem Beschleungigungsöffnungswinkel entspricht, berechnet, schreitet der Ablauf zu Schritt S14 voran, um die Menge der Arbeitsflüssigkeit zu den Aktuatoren 7A, 7B zu berechnen, so daß die Schaltgabel 4 die Veränderung davon in der Geschwindigkeitsänderungszeit vervollständigt. In dem Schritt 14 berechnet das Befehlsmittel 93 die Arbeitszeit des Schaltaktuators 7B und des Auswahlaktuators 7A und berechnet ferner die Menge des Arbeitsöls (Fließgeschwindigkeit) für eine derarti ge Arbeitsgeschwindigkeit, so daß die Arbeitszeit, welche notwendig ist, zum Betreiben der Aktuatoren 7A, 7B mit der berechneten Geschwindigkeitsänderungszeit koinzidiert. Der Schritt S14 wird durch die Befehlsmittel 93 ausgeführt.

Dann berechnet in einem Schritt S15 das Befehlsmittel 93 den Öffnungswinkel bzw. den geöffneten Winkel des Regelventils, welches der Arbeitsölmenge entspricht, welche in 514 erhalten wurde und berechnet die Strommenge zu den Solenoiden 121 bis 124, um das Regelventil der hydraulischen Schaltung 12 auf einen derartigen Öff nungswinkel zu öffnen. Kurz gesprochen, berechnet das Befehlsmittel 23 die Strom menge zu den Solenoiden, welches zu der Geschwindigkeitsänderungszeit entspricht. Das Verhältnis zwischen der Geschwindigkeitsänderungszeit und der Strommenge kann vorab aufgrund eines Experimentes berechnet werden, wobei die Strommenge, welche zu dem Beschleunigungsöffnungswinkel entspricht, aus dem Diagramm von Fig. 4 überhaupt bzw. nach allem erhalten werden. Der Schritt S15 wird durch die Befehls mittel 93 durchgeführt.

Auf diese Weise kann, wenn der Fahrer die Geschwindigkeitsänderungsbetätigung durchführt, der Schaltaktuator 7B und der Auswahlaktuator 7A in einer der Arbeitsge schwindigkeiten betätigt werden, welche auf die Anforderungen des Fahrers anspricht und weder ihr noch ihm unbekannte bzw. fremdartige Empfindungen verursacht, oder in der Betätigungsgeschwindigkeit betrieben werden, welcher der Haltbarkeit der Kupp lungsmechanismus 3 und dergleichen Vorzug gibt, welche dem Öffnungswinkel des Beschleunigers entspricht.

Das bedeutet, daß sobald der Beschleunigungsöffnungswinkel in der Geschwin digkeitsänderung größer wird, wird die Arbeitsgeschwindigkeit des Schaltaktuators 7B und des Auswahlaktuators 7A schneller und die Geschwindigkeitsänderungszeit kleiner gesetzt, so daß der Kupplungsmechanismus 3 betätigt wird, um die Anforderung des Fahrers für eine Geschwindigkeitsänderung zu befriedigen. Im Gegensatz dazu wird sobald der Beschleunigungsöffnungswinkel in der Geschwindigkeitsänderung kleiner wird, wird die Arbeitsgeschwindigkeit des Auswahlaktuators 7A und des Schaltaktua tors 7B kleiner gesetzt und die Geschwindigkeitsänderungszeit länger gesetzt, so daß der Kupplungsmechanismus 3 betrieben wird, um hinsichtlich der Haltbarkeit der Kupplungsmechanismus 3 und der Dämpfung des Kraftfahrzeugschocks und des Geräu sches Vorzug zu geben.

Bei der Regelung basierend auf der Arbeitszeit kann die ECU 9 die Signale von den Sensoren 7A, 7B entscheiden bzw. beurteilen, ob hier die Geschwindigkeitsände rung in der Geschwindigkeitsänderungszeit ausgeführt ist oder nicht, über beispielswei se um die Arbeitsstellungen des Schaltaktuators 7B und des Auswahlaktuators 7A nach zuweisen. Wenn die ECU beurteilt, daß die Geschwindigkeitsänderung nicht vollständig in der Geschwindigkeitsänderungszeit beendet wurde, wird die Arbeitsgeschwindigkeit des Auswahlaktuators 7A und des Schaltaktuators 7B größer, jedoch wenn die ECU beurteilt, daß die Geschwindigkeitsänderung in der Geschwindigkeitsänderungszeit be endet ist, wird die Arbeitsgeschwindigkeit des Auswahlaktuators 7A und des Schaltak tuators kleiner.

Unterschiedlich zu den obengenannten Geschwindigkeitsänderungen basierend auf der Geschwindigkeitsänderungszeit kann die ECU 9 den Geschwindigkeitsände rungsablauf ausführen, welcher der Geschwindigkeit der Geschwindigkeitsänderung Vorzug gibt. In diesem Fall verwendet das Berechnungsmittel 92 in der ECU ein Ver zeichnis, welches in Fig. 5 gezeigt ist, in dem eine Ordinate die Arbeitsgeschwindigkeit und eine Abszisse den Beschleunigungsöffnungswinkel zeigt. Wie aus Fig. 5 ersichtlich ist, wird sobald der Beschleunigungsöffnungswinkel größer wird, wird die Arbeitsge schwindigkeit schneller, um ein proportionales Verhältnis zu haben. Entsprechend die ses Diagramms bzw. Verzeichnisses wird die Arbeitsgeschwindigkeit, welche propor tional zu dem Beschleunigungsöffnungswinkel ist, ausgelesen und sobald der Kick- Down-Winkel des Beschleunigungspedals größer wird, umso schneller wird die Ar beitsgeschwindigkeit festgesetzt. Somit wird der Auswahlaktuator 7A und der Schalt aktuator 7B betrieben, um die Arbeitsgeschwindigkeit festzulegen. Hier wird das Beur teilungsmittel 91 und das Befehlsmittel 93 in der gleichen Weise, wie oben beschrieben, betrieben.

Claims

1. Automatisches Geschwindigkeitsänderungsregelungsverfahren für eine manuelle Getriebeübertragung, welches enthält einen Getriebezug (3) zur Geschwindig keitsänderung, einen Kupplungsmechanismus (4) zur Ausführung der Geschwin digkeitsänderung durch Änderung der Zahneingriffkombination des Getriebezu ges, ein Aktuator (7A, 7B) zum Antreiben des Kupplungsmechanismus, und ein Betätigungsmittel (10) zum Regeln eines Arbeitsablaufs des Aktuators, welches die Verfahren aufweist:
einen Beurteilungsschritt (S11) zur Beurteilung eines Geschwindigkeitsände rungszeitablaufs basierend auf einem Arbeitsablauf zu dem Betätigungsmittel; einen Nachweisschritt (S12) zum Nachweisen eines Beschleunigungsöffnungs winkels, wenn der Geschwindigkeitsänderungszeitablauf in den Beurteilungs schritt beurteilt wird; und
einen Festsetzungsschritt (S13 bis S15) zum Festsetzen eines Betriebsfaktors des Aktuators, welcher dem Beschleunigungsöffnungswinkel entspricht, welcher von dem Nachweisschritt nachgewiesen ist.

2. Automatisches Geschwindigkeitsänderungsregelungsverfahren für eine manuelle Getriebeübertragung gemäß Anspruch 1, wobei der Arbeitsfaktor des Aktuators in dem Festsetzungsschritt eine Arbeitszeit davon ist, und die Arbeitszeit kleiner ge setzt wird, sobald der Beschleunigungsöffnungswinkel größer als ein vorbe stimmter Wert ist, und größer gesetzt wird, sobald der Beschleunigungsöffnungs winkel kleiner als ein vorbestimmter Wert wird.

3. Automatisches Geschwindigkeitsänderungsregelungsverfahren für eine manuelle Getriebeübertragung gemäß Anspruch 2, wobei der Beschleunigungsöffnungs winkel und die Arbeitszeit des Aktuators ein umgekehrt proportionales Verhältnis haben.

4. Automatisches Geschwindigkeitsänderungsregelungsverfahren für eine manuelle Getriebeübertragung gemäß Anspruch 2, wobei der Festsetzungsschritt enthält ei nen Berechnungsschritt (S13) zum Festsetzen einer Antriebsmenge zu dem Ak tuator, so daß der Aktuator von dessen Arbeitsfaktor betrieben wird, welcher dem Beschleunigungsöffnungswinkel entspricht, welcher in dem Nachweisschritt de tektiert wird, und ein Befehlsschritt (S15) zum Zuführen der Antriebsmenge, wel che durch den Berechnungssschritt berechnet wurde, zu dem Aktuator und zum Abgeben eines Betriebsbefehls zu dem Aktuator.

5. Automatisches Geschwindigkeitsänderungsregelungsverfahren für eine manuelle Getriebeübertragung, wobei der Arbeitsfaktor des Aktuators in dem Festsetzungs schritt eine Arbeitsgeschwindigkeit davon ist, wobei die Arbeitsgeschwindigkeit schneller gesetzt wird, sobald der Beschleunigungsöffnungswinkel größer als ein vorbestimmter Wert wird, und langsamer gesetzt wird, sobald der Beschleuni gungsöffnungswinkel kleiner als ein vorbestimmter Wert wird.

6. Automatisches Geschwindigkeitsänderungsregelungsverfahren für eine manuelle Getriebeübertragung nach Anspruch 5, wobei der Beschleunigungsöffnungswin kel und die Arbeitszeit des Aktuators ein proportionales Verhältnis haben.

7. Automatisches Geschwindigkeitsänderungsregelungsverfahren für eine manuelle Getriebeübertragung gemäß Anspruch 2 oder 5, wobei der Beschleunigungsöff nungswinkel basierend auf einem Empfinden des Fahrers festgelegt wird, welcher mit einer Kraftfahrzeugscharakteristik koinzidiert.

8. Automatisches Geschwindigkeitsänderungsregelungsverfahren für eine manuelle Getriebeübertragung, welches einen Getriebezug (2) zur Geschwindigkeitsände rung, einen Kupplungsmechanismus (3) zur Änderung einer Zahneingriffskombi nation des Getriebezuges, einen Aktuator (7A, 7B) zum Antreiben des Kupp lungsmechanismus, und ein Betätigungsmittel (10) zum Regeln eines Arbeits gangs des Aktuators, wobei das Betätigungsmittel (10) aufweist:
ein Nachweismittel (8, 11 und 91) zum Beurteilen eines Geschwindigkeitsände rungszeitpunkts und zum Nachweisen der Beschleunigungsöffnungswinkel;
ein Berechnungsmittel (92) zum Berechnen eines Arbeitsfaktors, welcher dem Be schleunigungsöffnungswinkel entspricht, der durch das Nachweismittel detektiert wird, um eine Antriebsmenge zu dem Aktuator so festzusetzen, daß der Aktuator durch den berechneten Arbeitsfaktor betrieben wird; und
ein Befehlsmittel (93) zum Zuführen der Antriebsmenge zu dem Aktuator, wel cher von dem Berechnungsmittel berechnet wird, und zum Abgeben eines Betäti gungsbefehls zu dem Aktuator.

9. Automatisches Geschwindigkeitsänderungsregelungsverfahren für eine manuelle Getriebeübertragung gemäß Anspruch 8, wobei der Arbeitsfaktor des Aktuators in dem Berechnungsmittel eine Arbeitszeit davon ist, das Berechnungsmittel die Ar beitszeit kleiner festsetzt, sobald der Beschleunigungsöffnungswinkel größer als ein vorbestimmter Wert wird, und die Arbeitszeit länger festsetzt, sobald der Be schleunigungsöffnungswinkel größer als ein vorbestimmter Wert wird.

10. Automatisches Geschwindigkeitsänderungsregelungsverfahren für eine manuelle Getriebeübertragung gemäß Anspruch 9, wobei der Beschleunigungsöffnungs winkel und die Arbeitszeit des Aktuators ein umgekehrt proportionales Verhältnis hat.

11. Automatisches Geschwindigkeitsänderungsregelungsverfahren für eine manuelle Getriebeübertragung gemäß Anspruch 8, wobei der Arbeitsfaktor des Aktuators in dem Berechnungsmittel eine Arbeitszeit davon ist, das Berechnungsmittel die Ar beitszeit kleiner festsetzt, sobald der Beschleunigungsöffnungswinkel größer als ein vorbestimmter Wert wird, und die Arbeitszeit länger festsetzt, sobald der Be schleunigungsöffnungswinkel größer als ein vorbestimmter Wert wird.

12. Automatisches Geschwindigkeitsänderungsregelungsverfahren für eine manuelle Getriebeübertragung gemäß Anspruch 11, wobei der Beschleunigungsöffnungs winkel und die Arbeitszeit des Aktuators ein proportionales Verhältnis haben.

13. Automatisches Geschwindigkeitsänderungsregelungsverfahren für eine manuelle Getriebeübertragung gemäß Anspruch 2 oder 5, wobei der Beschleunigungsöff nungswinkel basierend auf einem Empfinden des Fahrers festgelegt wird, welcher mit einer Kraftfahrzeugscharakteristik koinzidiert.

14. Automatisches Geschwindigkeitsänderungsregelungsverfahren für eine manuelle Getriebeübertragung nach Anspruch 10 oder 12, wobei der Aktuator ein hydrau lisch betriebener ist, bei dem ein Druck oder eine Fließmenge eines Arbeitsöls von einem elektromagnetischen Ventil basierend auf einer Handhabung von dem Be tätigungsmittel geregelt wird.

15. Automatisches Geschwindigkeitsänderungsregelungsverfahren für eine manuelle Getriebeübertragung gemäß Anspruch 10 oder 12, wobei der Aktuator ein elek trisch betriebener ist, bei dem ein Strom eines elektrischen Motors durch Handha bung von dem Betriebsmittel kontrolliert wird.