JP2002506178A - 自動車の変速装置の起動及び切換えのための切換え可能なクラッチの制御方法 - Google Patents

自動車の変速装置の起動及び切換えのための切換え可能なクラッチの制御方法

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Abstract

(57)【要約】 本発明は断続クラッチ（３）の連結及び切断に対する制御信号の発生のためにエンジン（１）の基準回転数（ｎsoll）と実際回転数（ｎist ）の差信号を発生する自動車（４）の変速装置（２）の起動及び切換え用の切換え可能な断続クラッチの制御方法に関する。断続クラッチ（３）の連結及び切断速度の制御信号（ｄｐ／ｄｔ）を発生するために、エンジン（１）の実際回転数（ｎist ）からエンジン回転数の勾配（ｄｎ／ｄｔ）を発生し、第１の加算素子（１２）に送り、差信号（ｎsoll−ｎist ）も加算素子（１２）に送る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 本発明は請求項１の上位概念に基づく切換え可能なクラッチの制御方法に関す
る。
【０００２】 変速装置と内燃機関の出力軸を連結するとき、クラッチの連結を行う速度を制
御する問題がある。クラッチがあまりに高速で連結されると、クラッチプレート
や変速装置及び駆動系統の他の部品が損傷する危険がある。
【０００３】 比較器がエンジンの実際回転数と所望の回転数を比較するクラッチ制御系の冒
頭に挙げた制御方法が欧州特許第０２２８５４４号により明らかである。所望の
回転数と実際回転数の差を示す適当な出力信号が加算素子と微分素子に送られ、
微分素子は上記の差からこの差の時間的変化を発生し、加算素子に送る。差とこ
の差の時間的変化の和が断続クラッチの制御のためのクラッチ・アクチュエータ
に送られる。
【０００４】 本発明の課題は、自動車の変速装置の起動及び切換え用の切換え可能なクラッ
チを一層よく制御することができる方法を提供することである。
【０００５】 この課題は請求項１の特徴を有する方法によって解決される。
【０００６】 湿式クラッチを有する負荷時切換え可能変速機も本発明により定常なすべり時
間に制御することができ、その際制御アルゴリズムが比較的簡単な関係式を有す
る利点がある。本発明においては慣用のＰＩ制御アルゴリズムを廃止することが
できる利点がある。特に本発明はクラッチ及び自動車の操作に関連して、手動変
速操作式多段変速機（いわゆる半自動装置）及び自動変速（全自動装置）で起動
と変速のために使用することができる。
【０００７】 本発明のその他の有利な実施態様は従属請求項で明らかである。
【０００８】 次に図に関連して本発明及びその実施態様を詳述する。
【０００９】 図１で自動車４のエンジンを１で示す。このエンジン１の出力軸と変速装置２
とを連結する断続クラッチを３で示す。変速装置２は自動車４の駆動輪に作用す
る。自動車４に作用する走行抵抗を矢印５により概略図で示した。
【００１０】 自動車４のアクセル又は加速ペダルを６で示す。図示しない電子送信器により
アクセルペダルのペダル角を示す電気信号αがアクセルペダル６の出力に発生さ
れる。線路６１を経て信号αが送られるコンピュータ７によって、信号αから線
路８の信号Ｔmot が計算される。線路８はエンジン１に通じており、エンジン１
の噴射ポンプの操作のために、アクセルペダル角αに対応する信号ＴMot がこの
線路８を経て送られる。この目的のためにアクセルペダル６のすべての可能なペ
ダル角αと噴射ポンプのための対応する信号ＴMot の関係式が演算装置に納めら
れている。
【００１１】 線路１１では図示しない回転数センサによりエンジン１の実際回転数ｎist に
相当する信号が発生される。この信号は加算素子９に送られる。演算装置１０か
ら来る所望の基準回転数ｎsollに相当する信号も加算素子９に送られる。演算装
置１０では記憶された表又は関数に基づいてアクセルペダル６のペダル角に相当
する信号αが基準回転数ｎsollに換算される。信号αは線路６２を経て演算装置
１０に送られ、演算装置１０は線路１０１を介して加算素子９に接続される。
【００１２】 加算素子９はその出力９１に回転数差信号ｎsoll−ｎist を発生し、乗算素子
１３でこの信号に増幅率Ｋ２を掛ける。乗算素子１３の出力信号は線路１３１を
経て別の加算素子１２に送られ、そこでエンジン回転数の勾配を示す信号ｄｎ／
ｄｔが加算される。この信号ｄｎ／ｄｔは線路１１で微分素子１５に送られる回
転数信号ｎist から発生される。微分素子１５の出力に発生された信号ｄｎ／ｄ
ｔは乗算素子１４で係数Ｋ１を掛け、その上で線路１４１を経て加算素子１２に
送ることが好ましい。
【００１３】 加算素子１２の出力（線路１２１）にはエンジン回転数ｎist の勾配ｄｎ／ｄ
ｔ並びに回転数ｎsoll及びｎist の差からなる信号がある。乗算素子１６で係数
ｆ１を掛けることによって、この信号から断続クラッチ３のための調整信号ｄｐ
／ｄｔが発生される。
【００１４】 図２は断続クラッチ３の連結及び切断速度の計算のための、エンジン１の基準
回転数ｎsoll 及び実際回転数ｎistの差とエンジン回転数の勾配ｄｎ／ｄｔとの
関係の線図を示す。
【００１５】 その場合図２の線図で断続クラッチ３の連結及び切断続速度は、基準回転数ｎ
sollとエンジン回転数ｎist の差及び勾配ｄｎ／ｄｔで決まる直線状の曲線1.、
2.、3.として決定される。これらの曲線はクラッチ３の連結及び切断速度を百分
率で示したものである。曲線1.、2.、3.は互いに平行にかつ勾配の軸に対して斜
めに延びる直線であり、夫々１つの直線が断続クラッチ３の所定の連結及び切断
速度に相当することが好ましい。従ってコンピュータは上記の差のある値及び上
記のの勾配のある値から夫々連結又は切断速度を算定することができる。
【００１６】 次に種々の操作を詳述する。
【００１７】 起動の場合は、回転数及びアクセルペダル角αの所定のしきい値を超えると連
結操作がスタートする。各アクセルペダル角αはエンジンの基準回転数ｎsoll及
び起動操作を行うときの断続クラッチ３の一次回転数に対応する。
【００１８】 差ｎsoll−ｎist 及び断続クラッチ３の一次回転数の勾配ｄｎ／ｄｔの形式的
関係から、断続クラッチ３の一次回転数の定常な経過をもたらす連結運動速度が
計算される。その場合断続クラッチ３のトルク平衡に至るまでの時間は一定であ
り、従って初期状態に無関係である。固定パラメータとして必要なのは駆動側の
慣性モーメントと、断続クラッチ３のトルク増加をクラッチ連結速度に換算する
ための換算率だけである。前述の時間は可変であることも可能であり、例えばア
クセルペダル角に従ってプログラムすることができる。好都合なことに、手数の
かかる制御アルゴリズムが不要である。クラッチ連結速度は固定時間範囲内で繰
返し計算される。
【００１９】 変速のために断続クラッチ３を切断するときは、断続クラッチ３を切る前の駆
動系統のトルクの瞬時値に応じて断続クラッチ３の充填量を減量する。車両の基
準加速と実際加速の比からなる係数が、過剰出力に応じて充填量の減量を補正す
る。負荷減少段階を経過した後、断続クラッチ３は高速モードで切断する。断続
クラッチ３の所定の行程位置を通過した後シフトのための解放信号が送られる。
【００２０】 変速の後に断続クラッチ３を連結するときは、変速の完了の応答とともに連結
操作がスタートする。最大速度で起動され、アクセルペダル角に関係する連結度
に到達した後、制御されたクラッチ連結操作がスタートする。「起動」操作に従
って一次回転数の勾配ｄｎ／ｄｔとｎsoll及びｎist の差の値から連結速度が計
算される。基準値はクラッチの二次回転数である。クラッチ行程の関数としての
伝達トルクの関係式に従ってエンジントルクが増加される。クラッチの負荷の別
の制限として、エンジントルクは断続クラッチ３の一次及び二次回転数の差に応
じて制限される。こうしてエンジン１が元に戻されるから、例えば油汚れ等で起
こる摩擦係数の低下によるクラッチの「高速空転」はあり得ない。
【００２１】 制御された連結操作は、断続クラッチ３の同期回転数への到達ととともに終了
する。その場合重要なのは、すべり時間とも呼ばれる同期回転数への到達までの
時間が一定であり、摩擦係数の変動及び摩擦ライニング材料にある程度無関係で
あることである。
【００２２】 一次回転数と二次回転数の一致に達した後、アクセルペダル角に関係する一定
速度により断続クラッチ３が完全に連結される。アクセルペダル角に相当する値
に至るまでの燃料供給調整装置の調整角の増加は、完全な連結までクラッチ行程
と連動する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 好適な起動及び切換え装置のブロック構成図である。
【図２】 エンジン回転数の勾配及び回転数差に基づくクラッチの連結及び切断速度の計
算を説明するための線図である。
【符号の説明】
１ エンジン ２ 変速装置 ３ 断続クラッチ ４ 自動車 ５ 矢印（走行抵抗） ６ アクセルペダル ７ コンピュータ ８ 線路 ９ 加算素子 １０ 演算装置 １１ 線路 １２ 加算素子 １３ 乗算素子 １４ 乗算素子 １５ 微分素子 １６ 乗算素子 ６１ 線路 ６２ 線路 ９１ 線路 １０１ 線路 １２１ 線路 １３１ 線路 １４１ 線路
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１２年５月２９日（２０００．５．２９）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3J552 MA01 MA13 NA01 NB01 PA01 PA54 UA03 VC01W VD02Z

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 断続クラッチ（３）の連結及び切断のための制御信号の発生のためにエンジン
    （１）の基準回転数（ｎsoll）と実際回転数（ｎist ）の差信号を発生する自動
    車（４）の変速装置（２）の起動及び切換え用の切換可能な断続クラッチの制御
    方法において、断続クラッチ（３）の連結及び切断速度に対する制御信号（ｄｐ
    ／ｄｔ）を発生するために、微分素子（１５）でエンジン（１）の実際回転数（
    ｎist ）からエンジン回転数の勾配（ｄｎ／ｄｔ）を発生し、第１の加算素子（
    １２）に送り、差信号（ｎsoll−ｎist ）も加算素子（１２）に送ることを特徴
    とする方法。
  2. 【請求項２】 第１の乗算素子（１３）で差信号（ｎsoll−ｎist ）に第１の係数（Ｋ２）が
    掛けられ、その際基準回転数（ｎsoll）と実際回転数（ｎist ）から差信号（ｎ
    soll−ｎist ）を発生する第２の加算素子（９）に第１の乗算素子（１３）が後
    置されていることを特徴とする請求項１に記載の方法。
  3. 【請求項３】 第１の加算素子（１２）に後置された第２の乗算素子（１６）で制御信号（ｄ
    ｐ／ｄｔ）に第２の係数（ｆ１）が掛けられることを特徴とする請求項１又は２
    に記載の方法。
  4. 【請求項４】 微分素子（１５）に後置された第３の乗算素子（１４）でエンジン回転数の勾
    配（ｄｎ／ｄｔ）に第３の係数（Ｋ１）が掛けられることを特徴とする請求項１
    ないし３に記載の方法。
  5. 【請求項５】 計算機で制御信号（ｄｐ／ｄｔ）を算定し、基準回転数(ｎsoll)と実際回転数
    （ｎist ）の所定の差及びエンジン回転数の勾配（ｄｎ／ｄｔ）に夫々関係する
    個々の制御信号を計算機に記憶することを特徴とする請求項１ないし４に記載の
    方法。
  6. 【請求項６】 所定の制御信号（ｄｐ／ｄｔ）に対して基準回転数（ｎsoll）と実際回転数（
    ｎist ）の所定の差及びエンジン回転数の勾配（ｄｎ／ｄｔ）の関数として曲線
    （1.、2.、3.）を計算機に夫々記憶することを特徴とする請求項５に記載の方法
    。
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