JP2003148190A - 駆動装置 - Google Patents

駆動装置

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JP2003148190A
JP2003148190A JP2002231500A JP2002231500A JP2003148190A JP 2003148190 A JP2003148190 A JP 2003148190A JP 2002231500 A JP2002231500 A JP 2002231500A JP 2002231500 A JP2002231500 A JP 2002231500A JP 2003148190 A JP2003148190 A JP 2003148190A
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ベルント、デーベレ
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ZF Friedrichshafen AG
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 電子式スロットル制御により制御される駆動
エンジン（２）と、運転者が手動操作する断続クラッチ
により選択に応じて駆動エンジン（２）の出力軸（４）
と伝動結合される手動多段変速機（１０）とを有する自
動車駆動装置において、僅かなクラッチ摩耗で快適なギ
ヤチェンジが確実にできるように運転者を支援すること
を課題とする。 【解決手段】 クラッチが切断されているときは、駆動
エンジン（２）の出力軸（４）の回転数は多段変速機
（１０）の入力軸（８）の回転数に依存する基準回転数
に追従させられる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は主請求項の上位概念
に基づく自動車駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の駆動装置は重量商用車でも多数
使用される。運転者はギヤチェンジのために通常クラッ
チペダルを操作することにより、断続又は始動クラッチ
を手動で切断する。シフトレバーを操作して新しい変速
段に挿入した後、クラッチを再び締結する。クラッチの
締結の際に通常短時間のあいだクラッチにスリップが生
じる。
【０００３】ギヤチェンジが快適と感じられるか、クラ
ッチ摩耗がどのような大きさであるか、はおおむね運転
者がクラッチの締結時にアクセルペダルでどのようなエ
ンジン負荷又はエンジン回転数を調整するかにかかって
いる。未熟な運転者は再連結のときにしばしば予期せぬ
シフトショック及び／又は高いクラッチ摩耗を引き起こ
す。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】そこで本発明の根底に
あるのは、手動多段変速機を備えた自動車で僅かなクラ
ッチ摩耗で快適なギヤチェンジが確実にできるように運
転者を支援する課題である。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この課題は主請求項の特
徴開示部分の特徴を有する駆動装置によって解決され
る。
【０００６】発明の有利な実施形態が従属請求項によっ
て示される。
【０００７】在来の手動変速機を備えた駆動装置と異な
り、本発明に基づく駆動装置はクラッチ状態認識手段、
多段変速機の入力軸の回転数を決定するための回転数決
定手段及びクラッチ状態認識手段と回転数決定手段から
信号を受信する制御装置を有する。制御装置は運転者が
操作する負荷設定装置（アクセルペダル）の信号を評価
する。シフト操作外の通常の運転時に、この信号はエン
ジン負荷の調整のための基準となる。「電子式スロット
ル制御」とも呼ばれるこの装置は極めて多くの近代的駆
動装置で使用される。
【０００８】クラッチ状態認識手段は例えばクラッチペ
ダル又はクラッチ自体に配設され、クラッチの操作行程
に応じて開閉するスイッチからなる。回転数決定手段と
して変速機入力軸の回転数センサが使用される。制御装
置は電子式エンジン及び／又は変速機制御装置である。
【０００９】断続又は始動クラッチがギヤチェンジのた
めに切断されると、直ちに駆動エンジンはアクセルペダ
ルでの運転者の負荷設定にもはや反応しない。むしろこ
の状態で制御装置は駆動エンジンの出力軸の回転数を、
多段変速機の入力軸の回転数に依存する基準回転数に追
従させる。クラッチが再び締結されると、直ちに駆動エ
ンジンは再び運転者によりアクセルペダルを介して制御
される。
【００１０】クラッチ摩耗を極めて小さくするために、
駆動エンジンの出力軸の回転数に対する基準回転数は入
力軸の回転数に等しく設定されるから、クラッチの連結
の際に事実上クラッチにスリップがない。
【００１１】発明の有利な実施形態においてはギヤチェ
ンジ前の負荷方向の認識手段が設けられ、負荷方向「ト
ラクション」及び「スラスト」を区別する。これは例え
ば電子式エンジン及び／又は変速機制御装置からなり、
その記憶領域にトラクション／スラスト特性曲線がエン
ジン負荷値とエンジン回転数値の関係の形で保存されて
いる。
【００１２】負荷方向「トラクション」が推定されると
きは、駆動エンジン出力軸の回転数に対する基準回転数
は多段変速機の入力軸の回転数よりオフセット値だけ高
い。負荷方向「スラスト」が推定されるときは、駆動エ
ンジン出力軸の回転数に対する基準回転数は多段変速機
の入力軸の回転数よりオフセット値だけ低い。こうして
クラッチの再連結の際にすでにスリップ段階で駆動エン
ジンによりトルクが伝達され、負荷方向はギヤチェンジ
前の負荷方向と一致することとなる。これによって駆動
力遮断段階が短縮され、しかも不快と感じられるような
負荷方向の変化がギヤチェンジの際に起こらないことが
保証される。オフセット値は有害なクラッチ摩耗が生じ
ないように選定される。
【００１３】発明の有利な実施形態においてはギヤチェ
ンジ前の車両の駆動力レベルに従ってオフセット値が決
定され、高い駆動力レベルには大きなオフセット値が割
当てられる。従ってトラクション／スラスト特性曲線の
領域でシフトする場合はオフセット値にごく低い値が選
定されるから、クラッチの連結のときに意図せぬ加速変
化が生じない。
【００１４】断続クラッチを切断して変速機の新しい変
速段に挿入した時期から、クラッチを締結する時期まで
の時間はたいていの場合ごく短い。他方では特に大型駆
動エンジンの場合、基準回転数設定値に到達するまでに
若干の期間が必要である。そこで発明の一実施形態で
は、ギヤチェンジ前の運転状態に基づいてギヤチェンジ
後に挿入される見込みの目標変速段を予測する目標変速
段予測手段がある。変速機入力回転数計算手段が予測さ
れた目標変速段に基づいて多段変速機の入力軸の現われ
る見込みの回転数を計算する。またこの計算のためにさ
らに走行速度の値又は変速機出力軸の回転数及び電子式
変速機制御装置の記憶領域に保存された個々の変速段の
変速比の値が利用される。
【００１５】新しい変速段にまだ挿入されていなけれ
ば、駆動エンジンの出力軸の基準回転数はこの計算され
た入力軸回転数に従って決定される。こうしてすでに早
い時期に−即ち通常はクラッチが切断されると直ちに−
駆動エンジンの回転数が調節されるから、変速段が実際
に挿入された後に駆動エンジンの回転数はすでにそのと
き確定している基準回転数にほぼ一致する。目標変速段
予測手段は電子式エンジン及び／又は変速機制御装置に
保存された計算手続からなる。最も簡単な場合は目標変
速段として隣接の変速段が考えられ、駆動エンジンの回
転数が高ければ次に高い変速段、駆動エンジンの回転数
が低ければ次に低い変速段が考えられる。
【００１６】添付の図に基づいて発明を詳述する。
【００１７】
【発明の実施の形態及び発明の効果】図１の２は駆動エ
ンジンを示し、その出力軸４は断続クラッチ６により選
択に応じて手動多段変速機１０の入力軸８と結合され
る。１２は断続クラッチ６と連動するクラッチペダルを
示す。噴射ポンプ１４は駆動エンジン２に燃料を配給す
るために使用される。噴射ポンプ１４は電子制御装置１
６により制御される。通常の運転で電子制御装置１６
は、運転者がアクセルペダル１８で設定した負荷命令を
直接に噴射ポンプ１４の制御操作に変換する。また変速
機入力軸８に配設された回転数センサ２２の信号及びク
ラッチセンサ２０の信号が電子式変速機制御装置１６に
送られる。クラッチが切断されたことをクラッチセンサ
が指示するならば、制御装置１６は駆動エンジン２の出
力軸４の回転数を、多段変速機の入力軸の回転数に依存
する基準回転数に追従させる。
【００１８】図２の２４は駆動エンジン２の出力軸４の
回転数の時間的経過、２６は多段変速機の入力軸８の回
転数の時間的経過を示す。クラッチセンサ２０の信号を
２８で表す。時期ｔ０に運転者がクラッチペダルを踏
み、時期ｔ１にクラッチペダルが完全に踏み込まれ、ク
ラッチ状態「切断」が認識される。時期ｔ１にエンジン
制御装置１６は噴射ポンプ１４のための信号がアクセル
ペダル１８によって決定される運転モードから、駆動エ
ンジンの出力軸４の回転数が多段変速機１０の入力軸８
の回転数に依存する基準回転数に追従させられる運転モ
ードに切換える。トラクション・シフトが取り上げられ
るから、駆動エンジン２の出力軸４の回転数に対する基
準回転数は、多段変速機１０の入力軸８の回転数よりオ
フセット値３０だけ大きい。時期ｔ３まで駆動エンジン
の回転数２４は変速機入力軸の回転数２６に追従させら
れる。時期ｔ３から時期ｔ４までに運転者がクラッチペ
ダルを再び閉じ、オフセット値３０によって生じるスリ
ップが次第に解消される。オフセット値３０だけ大きい
駆動エンジンの回転数よって、時期ｔ３と時期ｔ４の間
のクラッチ締結時に負荷方向「トラクション」をとるこ
とが保証される。
【００１９】図３はトラクション・ダウンシフトの時間
的経過を示す。エンジン回転数をやはり２４で、変速機
入力回転数を２６で示す。時期ｔ１に再び断続クラッチ
が切断されるからクラッチ状態「切断」となる。同時に
旧変速段から離脱するから、シフト状態「中立」とな
る。このことを線３２で示す。この時期に変速機入力軸
８は駆動エンジン及び変速機出力軸のいずれとも連結さ
れていないから、その回転数は差当り増加しない。とこ
ろがシフト前の運転状態に基づき、ダウンシフトが続く
と推定される。従って「中立」となる時期ｔ１からすで
に駆動エンジンの出力軸の回転数の基準値が、最小の変
速比間隔を考慮して決定される。この基準回転数の値を
ｎ１で示す。時期ｔ２にシフト状態「中立」を離脱し、
目標変速段が実際に確定する。この時期に駆動エンジン
の回転数に対して、変速機入力軸の回転数よりオフセッ
ト値３０だけ大きい基準回転数が再び採用される。ｔ３
とｔ４の間の期間にクラッチが再び締結され、回転数と
スリップが解除される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る駆動装置の概略図である。
【図２】トラクション・アップシフトの時間的経過の図
である。
【図３】トラクション・ダウンシフトの時間的経過の図
である。
【符号の説明】
２ 駆動エンジン ４ 出力軸 ６ 断続クラッチ ８ 入力軸 １０ 多段変速機 １２ クラッチペダル １４ 噴射ポンプ １６ 制御装置 １８ アクセルペダル ２０ クラッチセンサ ２２ センサ ２４ エンジン回転数 ２６ 回転数 ２８ クラッチ状態 ３０ オフセット値 ３２ シフト状態
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ１６Ｄ 48/02 Ｆ１６Ｈ 61/04 Ｆ１６Ｈ 61/04 59:42 // Ｆ１６Ｈ 59:42 59:48 59:48 59:56 59:56 59:70 59:70 Ｆ１６Ｄ 25/14 ６４０Ｎ (72)発明者 ベルント、デーベレ ドイツ連邦共和国ザーレム、アン、デン、 ハイデン、８ Ｆターム(参考） 3D041 AA04 AA48 AA51 AA57 AB01 AC13 AC15 AD02 AD10 AD18 AD31 AE16 AE31 3G093 AA01 AA04 AA08 AA10 BA03 BA17 CB05 DA01 DB01 DB10 DB11 EA03 EB03 3J057 AA06 BB02 GA03 GA47 GB02 GB09 GB26 GB36 GC08 GE00 HH01 JJ01 JJ02 3J552 MA04 MA13 NA01 NB04 PA02 PA62 RA02 SA02 SB02 UA09 VA32W VA70W VB04W VB08W VC01W

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】−出力軸（４）を有し、電子式スロットル
    制御により制御される駆動エンジン（２）、 −入力軸（８）を有し、運転者が手動で挿入できる多数
    の変速段を有する多段変速機（１０）、 −運転者が手動操作し、多段変速機（１０）の入力軸
    （８）を選択に応じて駆動エンジン（２）の出力軸
    （４）と伝動結合する断続クラッチ（６）を備えた自動
    車駆動装置において、さらに −クラッチ状態認識手段（２０）、 −ギヤチェンジのために断続クラッチ（６）が切断され
    ているときに多段変速機（１０）の入力軸（８）の回転
    数を決定するための回転数決定手段（２２）、 −クラッチ状態認識手段（２０）と回転数決定手段（２
    ２）から信号が送られ、断続クラッチ（６）が切断され
    ているときに駆動エンジンの出力軸（４）の回転数を、
    多段変速機（１０）の入力軸（８）の回転数に依存する
    基準回転数に追従させる制御装置（１６）があることを
    特徴とする駆動装置。
  2. 【請求項２】ギヤチェンジの前の負荷方向の認識手段が
    あって、トラクション及びスラストの負荷方向を区別
    し、駆動エンジンの出力軸の回転数の基準回転数が負荷
    方向トラクションの場合は多段変速機の入力軸の回転数
    （２６）よりオフセット値（３０）だけ高く、負荷方向
    スラストの場合はオフセット値（３０）だけ低く、ギヤ
    チェンジの後に断続クラッチ（６）が締結されるとき
    に、ギヤチェンジ前と同じ負荷方向をとることを特徴と
    する請求項１に記載の駆動装置。
  3. 【請求項３】ギヤチェンの前の車両の駆動力レベルに応
    じてオフセット値（３０）が決定され、高い駆動力レベ
    ルには大きなオフセット値が割当てられることを特徴と
    する請求項２に記載の駆動装置。
  4. 【請求項４】ギヤチェンジ前の運転状態に基づきギヤチ
    ェンジ後に挿入される見込みの目標変速段を予測する目
    標変速段予測手段があり、また予測された目標変速段に
    基づき多段変速機の入力軸に現われる見込みの回転数を
    計算する変速機入力回転数計算手段があり、新しい変速
    段にまだ挿入されていなければ、この計算された入力軸
    回転数に従って駆動エンジンの出力軸の基準回転数を決
    定することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１
    つに記載の駆動装置。
  5. 【請求項５】予想される目標変速段がギヤチェンジの前
    に挿入された変速段に直接隣接しており、駆動エンジン
    の回転数が高ければ次に高い変速段、駆動エンジン回転
    数が低ければ次に低い変速段が指定されることを特徴と
    する請求項４に記載の駆動装置。
JP2002231500A 2001-08-10 2002-08-08 駆動装置 Pending JP2003148190A (ja)

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