JP2003293813A - 車両のクラッチ状態の判定方法およびそれを実施する装置 - Google Patents

車両のクラッチ状態の判定方法およびそれを実施する装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 車両のエンジンの唸りを防止するために、特
にＭＳＲまたはＡＳＲの動作中に、クラッチが外れるプ
ロセスをできるだけ早期に判定する、クラッチ状態の判
定方法及びその対応の装置を低コストで提供する。 【解決手段】 特にエンジンブレーキトルク制御中にお
ける、車両のクラッチ状態の判定方法において、エンジ
ン速度と車輪速度とを確認し、そこから変速比（３）を
計算する。少なくとも下のギヤ段（例えば、一速段から
三速段）については、全変速比のそれぞれのしきい値
（１、２）がシステム内に記録されている。計算された
全変速比（３）とそれぞれのギヤ段のしきい値（１、
２）とを比較することによってクラッチ状態を判定する
ことができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、特にエンジンブレ
ーキトルク制御中における、車両のクラッチ状態を判定
する方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】滑り易い走行路上でのシフトダウン、ま
たは急激にアクセルを離すと、車両の駆動輪はエンジン
の制動作用によってスリップ状態に陥ることがある。車
両のその後の走行の充分な安定性を保証するために、エ
ンジンブレーキトルク制御（ＭＳＲ）装置は、駆動輪が
スリップ状態に陥り、所定の滑りしきい値を下回った場
合には即座に補助的なエンジン・トルクを発生する。エ
ンジン・トルクの上昇中に、確実にエンジンのクラッチ
が入っているようにしなければならない。そうでない場
合、トルクが増加すると、これに対応するエンジンの唸
りを伴ったエンジン駆動しか行われない。
【０００３】エンジンブレーキトルク制御中に、多くの
場合、制御の開始時にクラッチが外れてドライバは驚い
てしまうが、その理由は、車両は滑り易い走行路上での
シフトダウン・プロセスの後で、また急激にアクセルを
離す場合に、（特にカーブ走行時に）横揺れし始め、シ
ステムが停止時間にあるので、ＭＳＲによる安定化の反
応を未だ感じることができないからである。
【０００４】ドライバはエンジンの唸りを少なくとも不
快なものに感じ、またドライバは驚いて、危険な状態に
陥ってしまう可能性がある。一方では、クラッチ状態を
判定するためにクラッチ・シフタを使用することが既知
である。しかし、これは比較的コストが高く、独自の配
線が必要である。
【０００５】他方では、実際の全変速比と一速ギヤの全
変速比との比較によってクラッチ状態を判定することが
既知である。（全変速比と比例する）商Ｎｍｏｔ／ｖｍ
ａｎ（Ｎｍｏｔ：エンジン回転数、ｖｍａｎ：駆動輪の
平均速度）が一速ギヤの全変速比以上である場合は、ク
ラッチが外れた状態であると判定される。
【０００６】図１は、クラッチ状態を判定するための上
記方法を明確に示している。この図には、駆動輪の平均
速度ｖｍａｎに関する種々異なるギヤ段のエンジン回転
数Ｎｍｏｔが記載されている。この場合、個々のギヤ段
の特性曲線は参照符号５〜８（一速ギヤ５から四速ギヤ
８まで）で示されている。
【０００７】全変速比Ｉｇｅｓは、一速ギヤでは、例え
ば１０であり、三速ギヤでは、例えば３．７である。こ
の場合、確認された商Ｎｍｏｔ／ｖｍａｎが一速ギヤの
商（すなわち全領域９内の商）以上であると、クラッチ
が外れた状態であると判定され、その場合、悪影響を排
除するために、一速ギヤ５の変速比に対してある程度の
距離（点線１０）が保たれなければならない。
【０００８】このようなクラッチが外れているという判
定に応答するため、エンジン回転数は（ＭＳＲ上昇トル
クによって駆動されて）大きく上昇しなければならな
い。クラッチが外されるギヤ段が低くなる程（二速段、
三速段、または四速段）、すなわち全変速比が低くなる
程、クラッチが外れているという判定に応答するために
回転数を上げなければならない。これはエンジンの対応
する唸りと関連している。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
課題は、エンジンの唸りを防止するために、特にＭＳＲ
またはＡＳＲの動作中に、クラッチが外れるプロセスを
できるだけ早期に判定できる、クラッチ状態を判定する
方法並びに対応する装置を製造することにある。この方
法もしくは装置は、できるだけ簡単であると同時に低コ
ストでなければならない。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、特にエ
ンジンブレーキトルク制御中における、車両のクラッチ
状態の判定方法において、実際に入れられたギヤ段、エ
ンジン回転数、および実際の車輪速度を確認するステッ
プと、確認されたエンジン回転数と車輪速度との商を計
算するステップと、計算された商、もしくはそこから導
出された値と、システムに記録されている実際のギヤ段
のしきい値とを比較し、前記計算された商、もしくは前
記導出された値が前記しきい値を超えた場合に、クラッ
チが外れた状態であると判定するステップと、を含む。
【００１１】また、本発明によれば、特にエンジンブレ
ーキトルク制御中における、車両のクラッチ状態の判定
方法において、実際に入れられたギヤ段、エンジン回転
数、および実際の車輪速度を確認するステップと、確認
された車輪速度に基づいてエンジン回転数を計算し、ま
たは確認されたエンジン回転数に基づいて車輪速度を計
算するステップと、計算されたエンジン回転数と確認さ
れたエンジン回転数とを比較し、または計算された車輪
速度と確認された車輪速度とを比較し、計算された数値
と確認された数値との偏差が所定のしきい値を超えた場
合に、クラッチが外れた状態にあると判定されるステッ
プと、を含む。
【００１２】また、本発明によれば、特にエンジンブレ
ーキトルク制御中における、車両のクラッチ状態の判定
方法において、エンジン加速度を確認するステップと、
エンジン加速度に基づいて加速抵抗回転トルクを計算す
るステップと、駆動輪の加速度を確認するステップと、
駆動輪の加速度に基づいて加速抵抗回転トルクを計算す
るステップと、計算された数値を比較し、計算された数
値の偏差がしきい値以上である場合に、クラッチが外れ
た状態であると判定されるステップと、を含む。
【００１３】本発明の基本的な構想は、入れられたギヤ
段と、実際のエンジン回転数と、車輪速度とを確認し、
エンジン回転数と車輪速度の商を計算し、この値（また
はそこから導出された値、例えば全変速比）を、システ
ムに記録されている実際のギヤ段のしきい値と比較する
ことにある。商、もしくは計算された全変速比が実際に
入れられているギヤ段のしきい値を超えると、クラッチ
が外れている状態であると推定することができる。少な
くとも最初の２つのギヤ段、および好適には第３のギヤ
段の個々のしきい値も設定されているために、クラッチ
が外れているという判定はエンジン回転数が比較的僅か
しか上昇しない場合にも反応し、それによってエンジン
の唸りを避けることができるようにされている。
【００１４】本発明の好適な実施形態では、少なくとも
一速ギヤ（１、２、および好適には３）の場合に、商、
もしくは変速比の上下のしきい値がシステム内に記憶さ
れている。実際に計算された商が所定限度内にある限り
は、クラッチが入った状態であると見なすことができ
る。計算された商、もしくは全変速比がギヤ段の限界を
超えると、クラッチが外れた状態であると判定される。
【００１５】個々のギヤ段ごとに設定されたしきい値
は、好適には、駆動系統内の振動、または例えば計算さ
れた商を変動させる走行路の影響によるノイズに起因す
る判定エラーを避けるように選択される。それによっ
て、ノイズの許容範囲が得られる。
【００１６】本発明の他の実施形態では、入れられたギ
ヤ段が確認され、一方では実際のエンジン回転数と車輪
速度とが測定され、他方では実際のギヤ段のエンジン回
転数または車輪速度が計算される。その後、測定された
エンジン回転数もしくは車輪速度と、計算されたエンジ
ン回転数もしくは車輪速度とが比較される。測定された
エンジン回転数、もしくは車輪速度と、計算されたエン
ジン回転数、もしくは車輪速度との差が所定のしきい値
を超えると、クラッチが外れた状態であるものと推定で
きる。
【００１７】エンジン回転数または車輪速度の計算は、
例えば下記の関係式に基づいて行うことができる。
【００１８】
【数１】 但し、Ｉは、実際のギヤ段の変速比であり、もしくはこ
れに比例する値である。この計算された値はその後、測
定されたエンジン回転数Ｎｍｏｔgemessenと比較され
る。
【００１９】同様にして、測定されたエンジン回転数Ｎ
ｍｏｔgemessenから車輪速度ｖを逆算し、測定された車
輪速度ｖgemessenと比較することができる。パラメータ
Ｉは、好適にはシステム内に記録されている。
【００２０】クラッチ状態は、好適には、計算された全
変速比が再び所定の限界値の領域に戻った場合に、新た
にクラッチが入った後で、その状態が判定されるように
絶えずチェックされる。
【００２１】本発明の別の実施形態では、一方では、微
分されたエンジン回転数ｄＮｍｏｔ／ｄｔが確認され、
そこから加速抵抗回転トルクＭＷＢＲが計算される。エ
ンジンの加速抵抗トルクＭＷＢＲｍｏｔは次式で与えら
れる。
【００２２】
【数２】 Ｊ：慣性モーメント 他方では、駆動輪Ｄｖｍａｎの平均加速度が確認され、
そこから同様にして加速抵抗回転トルクが計算される。
この場合、エンジンの加速抵抗トルクには、駆動系統の
変速比Ｉｇｅｓを考慮に入れて次式で与えられる。
【００２３】
【数３】 ｒ：車輪半径〔ｍ〕 加速抵抗トルクの双方の計算結果が一致した場合、また
は双方の差が所定のしきい値未満である場合は、クラッ
チが入った状態であるものと推定することができる。
【００２４】双方の値が所定の数値以上異なっている場
合は、クラッチが外れた状態であるものと判定され、場
合によってはＭＳＲの動作が停止される。
【００２５】
【発明の実施の形態】次に本発明を添付の図面を参照し
て詳細に説明する。図２は、例えば下記の関係式によっ
て算定された、計算された全変速比３の推移曲線を示
す。
【００２６】
【数４】 参照符号１および２は、二速ギヤにおける全変速比の上
下のしきい値を表す。少なくとも一速ギヤおよび三速ギ
ヤに関しても、対応するしきい値がシステム内に記録さ
れている。
【００２７】計算された全変速比３が所定のしきい値
１、２内にある場合は、クラッチが入った状態であるも
のと推定することができる。付属するフラグ「クラッチ
が外れている」４は、この場合は低状態にある。
【００２８】計算された全変速比が限界値１、２のうち
の１つを超えた場合は、クラッチが外れた状態であるも
のと推定される。この場合、フラグ４は、高状態に切り
換わる。
【００２９】その後で、計算された全変速比３と所定の
限界値１、２との比較に進む。計算された全変速比３が
限界値１と２の間の領域に再び達すると、フラグ４はリ
セットされ、ＭＳＲが再び起動される。
【００３０】それによって、対応する唸りを伴うエンジ
ンの高速回転を誘発することなく、車両のクラッチ状態
を簡単に確認することができる。図３は、クラッチ状態
を確認する方法をフローチャートの形式で示す。この場
合、第１ステップ１１でエンジン回転数Ｎｍｏｔ、実際
の車輪速度ｖ、並びに実際に入れられているギヤ段ｇが
確認される。次にステップ１２で、確認されたエンジン
回転数Ｎｍｏｔと車輪速度ｖとから商Ｉが計算される。
【００３１】ステップ１３で、計算された商とシステム
に記録されている実際のギヤ段のしきい値１、２とが比
較され、計算された商Ｉがしきい値（ｓｗ）１、２を超
えた場合（Ｉ>ｓｗ）、ステップ１４でクラッチが外れ
た状態が判定される。
【００３２】図４に示した本発明の他の実施形態では、
第１ステップ１５でエンジン回転数Ｎｍｏｔ、実際の車
輪速度ｖ、並びに実際に入れられているギヤ段ｇが確認
され、ステップ１６で、確認された車輪速度ｖもしくは
エンジン回転数Ｎｍｏｔに基づいて、エンジン回転数Ｎ
ｍｏｔberまたは車輪速度ｖberが計算される。
【００３３】ステップ１７で、計算値と測定値とが比較
され、計算値と測定値との偏差Δｖが所定のしきい値ｓ
ｗを超えた場合（Δｖ>ｓｗ）、ステップ１８でクラッ
チが外れた状態であるものと判定される。
【００３４】本発明の他の実施形態を図５に示してお
り、この場合はクラッチ状態の判定は加速抵抗回転トル
クの計算によって行われる。この場合は先ず、ステップ
１９でエンジン加速度ｄＮｍｏｔ／ｄｔが確認され、ス
テップ２０で、エンジン加速度に基づいて加速抵抗回転
トルクＭＷＢＲｍｏｔが計算される。更にステップ２１
で、駆動輪の加速度Ｄｄｍａｎが確認され、ステップ２
２で駆動輪の加速度に基づいて加速抵抗回転トルクＭＷ
ＢＲｍｏｔが計算される。
【００３５】ステップ２３で、加速抵抗回転トルクＭＷ
ＢＲｍｏｔの双方の計算値が比較され、双方の値の偏差
Δが所定のしきい値ｓｗ以上である場合（Δ>ｓｗ）、
ステップ２４でクラッチが外れた状態であるものと判定
される。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、従来の技術によるクラッチ状態の判定
を説明する図である。
【図２】図２は、本発明の一実施形態によるクラッチ状
態の判定論理を説明する図である。
【図３】図３は、本発明の第１の実施形態によるクラッ
チが外れているという判定を説明するフローチャートで
ある。
【図４】図４は、本発明の第２の実施形態によるクラッ
チが外れているという判定を説明するフローチャートで
ある。
【図５】図５は、本発明の第３の実施形態によるクラッ
チが外れているという判定を説明するフローチャートで
ある。
【符号の説明】
１ 上限しきい値 ２ 下限しきい値 ３ 実際の計算された全変速（減速）比 ４ フラグ ５〜８ 全変速比 ９ クラッチが外れた状態の範囲 １０ 許容差線 １１〜２４ 方法のステップ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3G093 AA05 BA02 BA06 CB07 DA01 DB05 DB10 DB11 DB17 EA02 FA04 3G301 JA34 KA16 ND01 NE06 PE01Z PF01Z PF08Z 3J057 GA28 GB02 GB09 GB26 GB36 GE06 HH02

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 特にエンジンブレーキトルク制御中にお
    ける、車両のクラッチ状態の判定方法において、 実際に入れられたギヤ段、エンジン回転数（Ｎｍｏ
    ｔ）、および実際の車輪速度（ｖ）を確認するステップ
    と、 確認されたエンジン回転数（Ｎｍｏｔ）と車輪速度
    （ｖ）との商を計算するステップと、 計算された商、もしくはそこから導出された値（３）
    と、システムに記録されている実際のギヤ段のしきい値
    （１、２）とを比較し、前記計算された商、もしくは前
    記導出された値（３）が前記しきい値（１、２）を超え
    た場合に、クラッチが外れた状態であると判定するステ
    ップと、を含むことを特徴とする車両のクラッチ状態の
    判定方法。
  2. 【請求項２】 特にエンジンブレーキトルク制御中にお
    ける、車両のクラッチ状態の判定方法において、 実際に入れられたギヤ段、エンジン回転数（Ｎｍｏ
    ｔ）、および実際の車輪速度（ｖ）を確認するステップ
    と、 確認された車輪速度（ｖ）に基づいてエンジン回転数
    （Ｎｍｏｔ）を計算し、または確認されたエンジン回転
    数（Ｎｍｏｔ）に基づいて車輪速度（ｖ）を計算するス
    テップと、 計算されたエンジン回転数（Ｎｍｏｔ）と確認されたエ
    ンジン回転数（Ｎｍｏｔ）とを比較し、または計算され
    た車輪速度（ｖ）と確認された車輪速度（ｖ）とを比較
    し、計算された数値と確認された数値との偏差が所定の
    しきい値を超えた場合に、クラッチが外れた状態にある
    と判定されるステップと、を含むことを特徴とする車両
    のクラッチ状態の判定方法。
  3. 【請求項３】 特にエンジンブレーキトルク制御中にお
    ける、車両のクラッチ状態の判定方法において、 エンジン加速度を確認するステップと、 エンジン加速度に基づいて加速抵抗回転トルクを計算す
    るステップと、 駆動輪の加速度を確認するステップと、 駆動輪の加速度に基づいて加速抵抗回転トルクを計算す
    るステップと、 計算された数値を比較し、計算された数値の偏差がしき
    い値以上である場合に、クラッチが外れた状態であると
    判定されるステップと、を含むことを特徴とする車両の
    クラッチ状態の判定方法。
  4. 【請求項４】 少なくとも最初の変速段に上下のしきい
    値（１、２）がそれぞれ設定され、且つ、計算された
    商、もしくは変速比（３）が上下のしきい値（１、２）
    を超えるか、もしくは下回った場合に、クラッチが外れ
    た状態であると判定されることを特徴とする請求項１に
    記載の判定方法。
  5. 【請求項５】 クラッチが外れた状態であると判定され
    ると、エンジンブレーキトルク制御動作が停止されるこ
    とを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の判
    定方法。
  6. 【請求項６】 エンジンまたは駆動系統の加速抵抗回転
    トルクが計算されることを特徴とする請求項３に記載の
    判定方法。
  7. 【請求項７】 請求項１ないし６のいずれかに記載の判
    定方法を実施するように構成されたことを特徴とするエ
    ンジンブレーキトルク制御装置。
JP2003075367A 2002-03-26 2003-03-19 車両のクラッチ状態の判定方法およびそれを実施する装置 Expired - Lifetime JP4383072B2 (ja)

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