JP2004044814A - 自動化された摩擦クラッチ制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】始動、切換、走行、加速、制動、後退、駐車のような作動状態の少なくとも１つないし個々の作動状態間の移行に対して、原動機２とトランスミッション４との間で作用する自動化された摩擦クラッチ３を制御するための装置を最適にする。
【解決手段】トランスミッション位置を検出するための手段２２および、切換レバー操作の際に切換意図信号を電子装置に転送し、切換意図の際にクラッチを外す切換意図検出手段２２を備え、クラッチ３が完全に接続されている状態（零位置）において、該零位置に相応するクラッチストロークが測定されかつメモリに固定される。
【選択図】図１

Description

　本発明は、原動機とトランスミッションとの間で作用する自動化された摩擦クラッチを、作動状態、例えば始動、速度段切換、走行、加速、制動、駐車の少なくとも１つないし個々の作動状態間の移行に対して制御する装置および方法に関する。

　本発明の課題は、クラッチの制御を通して、最適な乗り心地において燃費の点で有利な走行作動および／または最適な加速度、いたわりのある走行作動および車両、殊にクラッチの長い寿命が実現されるようにした、冒頭に述べた形式の装置並びに方法を提供することである。

　この課題は本発明によれば、原動機とトランスミッションとの間で作用する自動化された摩擦クラッチを作動状態、例えば始動、切換、走行、加速、制動、後退、駐車の少なくとも１つないし個々の作動状態間の移行に対して制御するための装置であって、油貯蔵容器と、ポンプと、制御弁と、逆止弁と、調整部材とを備え、前記油貯蔵容器と制御弁との間に、第１の接続部があり、該第１の接続部にはポンプが配設されており、ポンプには逆止弁が後設されておりかつ該逆止弁には蓄圧器および圧力スイッチが後設されており、その際油貯蔵容器と制御弁との間に第２の接続路がある装置によって解決される。

　対応する方法は、作動状態、例えば始動、切換、走行、加速、制動、後退、駐車の少なくとも１つないし個々の作動状態間の移行に対して、原動機とトランスミッションとの間で作用する自動化された摩擦クラッチを油貯蔵容器と、ポンプと、制御弁と、逆止弁と、調整部材とを用いて制御するための方法であって、前記油貯蔵容器と制御弁との間に、第１の接続部を設け、該第１の接続部にポンプを配設し、ポンプに逆止弁を後設しかつ該逆止弁に蓄圧器および圧力スイッチを後設し、その際油貯蔵容器と制御弁との間に第２の接続路を設け、蓄圧器は、エネルギー供給なしに最初のクラッチ解除が可能であるように選定されている。

　有利な実施形態はその他の従属請求項に記載されている。

　次に本発明を図示の実施例につき図面を用いて詳細に説明する。

　図１は、本発明の装置を有する車両駆動部の構成を示す概略図である。

　図１に図示の、車両の駆動部に対する装置１は、クラッチ３を介して変速機４に摩擦連結可能である機関２を有している。変速機４は駆動ロッド５を介して自動車の駆動輪６に連結されている。摩擦クラッチ３は、切り離し軸受およびそこに係合しているフォークを有することができる操作機構７を介して接続および解離可能である。操作機構７は、液圧シリンダ８の形の操作ユニットを介して操作される。シリンダ８は導管９を介して、図２に基本構成が図示されている液圧操作ユニット１０のような液圧調整装置に接続されている。

　クラッチ３の摩擦作用の調整のために、少なくとも１つのプロセッサないし計算機を有しかつ液圧操作ユニット１０を介して相応のクラッチ作用を実現するために、クラッチ３の作用の調整のために必要である量を処理する電子ユニット１１が設けられている。

　電子ユニット１１によって、次の量、すなわち機関２の回転数、変速機入力軸１２の回転数、シリンダ８の位置および絞り弁１３の位置（並びに必要に応じて作動温度、空気温度、排気ガス、燃料のような別の機関特性量）が検出される。

　電子ユニット１１は、図３に図示のブロック線図に関連して説明する。

　機関回転数は、例えば機関２のフライホイールに設けられているスタータギヤの歯１５を走査するセンサ１４を介して検出される。

　変速機回転数は、変速機入力軸１２に設けられている歯車の歯１７を走査するセンサ１６を介して検出される。

　燃料供給装置ないし絞り弁１３の位置は、ポテンショメータ１８のようなセンサを介して検出される。

　走行ないしアクセルペダル１９は、図示の実施例において燃料供給装置１３とは機械的に連結されておらず、電子ユニット１１によって制御されかつ電気的なサーボモータを有する調整回路２０のような操作装置を介して連結されている。

　速度段の検出のための手段２２が切換レバー２１に設けられているが、これは更に付加的に切換試行検出部、すなわち運転者が切換を意図していることを識別することができる部分（以下、切換意図検出部ともいう）を含んでいるようにすることができる。

　この手段２２に集積可能な切換意図検出部によって、電子ユニット１１に、切換レバー２１が実際に、次に論理的に続く速度段にある方向に移動されたかどうかが通報される。レバーが誤った方向に移動すると、このことは電子ユニット１１に影響を及ぼすことはできない、すなわちクラッチ３は、切換レバー２１が正しい方向に操作されたときにのみ、開放される。従って非論理的な方向における切換レバーの操作は、電子ユニット１１によって切換意図として検出されない。

　クラッチ操作ストロークないしクラッチ作用状態を求めるために、ストローク測定のための手段（ストローク検出器）、例えばポテンショメータ２３が設けられている。このポテンショメータは操作部材８のピストンのストロークないし位置を検出しかつ相応の電気量を電子ユニット１１に通報する。

　クラッチ操作手段のストロークないし位置を検出する代わりに、液圧操作系に加わる圧力を検出しかつ電子ユニット１１によって相応に処理することもできる。このためにストローク検出器２３に代わって、例えば液圧操作部材８に加わる圧力を検出しかつ電子ユニット１１に通報される相応の量に変換する圧力測定器のみが必要である。数多くの用途に対して、ストローク測定も圧力測定も行っても有利であり、その際圧力測定は特に有利にもクラッチにおけるすべりの調整のために使用することができる。その理由はこの調整のために一部は操作部材はほんの僅かなストロークしか進まないからである。

　図２に略示されている液圧調整装置１０は、電気モータ２５を介して駆動可能な液圧ポンプ２６を有している。このポンプは、油貯蔵容器２７に接続されておりかつ弁体２８を介して液圧シリンダ８を制御することができる。弁体２８に、電子ユニット１１によって制御することができる、復帰ばねを備えた電磁的に操作される３／３制御弁２９が収容されている。制御弁２９は容積に比例する弁として作用する。すなわち弁スプールは、電子ユニットから通報された量に依存して移動し、これにより流量断面積が相応に変化する。択一的に、容積に比例する４／４弁またはパルス幅変調を介して制御される制御弁を使用することもできる。

　ポンプ２６と制御弁２９との間に、フィルタ３０、逆止弁３１、モータ２５を必要に応じて投入および遮断する圧力スイッチ３２並びに蓄圧器３３が設けられている。

　蓄圧器は、車両の始動の際に少なくとも１回のクラッチ解離がエネルギー供給なしに可能であるように選定することができ、その結果その場合はポンプ２６に対する特別なモータ２５は必要でない。内燃機関２の作動期間中、蓄圧器３３には、サーボ操縦部を作動するポンプのような、内燃機関によって駆動されるポンプを介して供給することができる。

　次に図１および図２に図示のユニット１の作動法を詳しく説明する。

　内燃機関２の始動の際、すなわち自動車の停止状態において、点火接点が閉成されるや否や、制御弁２９が、液圧シリンダ８を介してクラッチ３が蓄圧器３３に貯蔵されている圧力媒体のエネルギーによってまず完全に開放されるように、制御される。機関２が始動されかつアイドリング回転状態におかれる（すなわちまだ速度段が入れられていないニュートラル状態におかれる）と直ちに、クラッチ３はその開放されている状態から次のような位置まで所定の速度で、閉成される、即ち変速機入力軸１２が駆動されるが、アイドリング回転数以下にとどまる位置まで閉成され、かつ例えば回転数勾配または角加速度勾配の例えば入力軸１２の回転数又は角速度のような所定の勾配がセンサ１６によって電子ユニット１１に供給される。それから測定された勾配に基づいて、クラッチ作用開始点、すなわちクラッチ係合開始点を得るために、この勾配の検出までに行なわれた、クラッチ３の投入ストロークを補正することができる。このクラッチ係合点は、クラッチ調整のためのクラッチ開放方向からクラッチ閉成方向に急速に変化する、摩擦クラッチ３の動作ストロークの位置に相当する。クラッチ３の閉成方向においてこのクラッチ係合点を上回ると、調整されたクラッチ接続が行われる。製造偏差の影響を大幅に低減しかつ従ってそれぞれの自動車に対して最適なクラッチ操作を実現するために、クラッチ係合開始点の検出が必要である。限界勾配までの勾配経過に基づいて、この限界勾配までに行なわれた、クラッチ３の投入ストロークを、勾配増加の平坦な経過の場合には勾配増加の急峻な経過の場合におけるよりクラッチ３の開放方向においてより大きな補正が行われるように、補正することができる。勾配増加の平坦な経過は例えば、比較的大きな軸方向の振れを有するクラッチディスクに起因し、その結果クラッチを投入接続する際のクラッチ係合開始点は、僅かな側方向の振れを有するディスクの場合より早めに到達する。

　クラッチ係合点が求められた後、評価回路１１は制御弁２９に信号を送り、この信号によって液圧シリンダはクラッチ３を完全に解放されるように変化する。

　運転者が第１の速度段、場合によっては第２の速度段または後退段に入れるや否や、クラッチ３は液圧調整装置１０を介して完全に開放された状態から大きな速度でクラッチ係合点まで閉成される。そこで運転者がアクセルペダル１９を押し下げるとき、電子ユニット１１に記憶されているマップから絞り弁１３の位置に依存した回転数を求めかつ瞬時のアイドリング回転数を付加加算することによって始動時回転数を形成することができる。この始動時回転数は、絞り弁１３を操作する調整手段２０を介して設定される。それからクラッチ３の調整された閉成が、所定のアクセルペダル位置において始動回転数が全投入行程にわたって実際に一定に維持されるように、行われる。自動車の始動に対する最適な回転数として、機関２が前以て決められた絞り弁位置に対して最大のトルクを発生する回転数を記憶することができる。摩擦クラッチ３のこの閉成モードによって、最適なトルクにおいてスムーズで一様な始動が可能になり、その際所謂エンストは殆ど排除されている。

　始動回転数を求める際に無負荷回転数を考慮することによって、天候により生じる影響を考慮することができる。その理由は、無負荷回転数は例えば冷却水温度に依存しているからである。

　クラッチ３の制御された閉成は、所望の又は最適な目標すべり回転数に達するまでまたはクラッチ３によって伝達可能なトルクが少なくとも近似的に丁度機関２によって発生されたトルクに相応するようになるまでの間、行うことができる。

　始動のために設定されている速度段とは別の速度段において始動しようとした場合、クラッチ３は開放されたままにとどまりかつ絞り弁１３を調整手段２０によって、機関の所望しない高回転を回避するために、閉鎖された状態に維持することができる。

　本発明の装置１は、少なくとも、変速機の騒音または車体のうなり震動が発生するおそれがある、機関の回転数領域において、常に機関２と変速機４との間に所定のすべりが存在するように、構成されている。このすべりによって、内燃機関を有する車両において機関回転数に重畳される、点火周波数を有する振動が除去される。このねじれ振動の振幅は負荷に依存しており、それ故に機関の負荷に依存してすべり回転数を変化させると有利である。その際すべり回転数は１０および１００r.p.m.の間のオーダにある。クラッチ３によって得られる所定のすべりは低域フィルタとして作用しかつ上述の振動を、クラッチの後のモーメント伝達経路にある、車両の駆動系列の部分から切り離す。

　すべり調整に対して、センサ１４および１６を介して機関２および変速機入力軸１２の回転数が取り出されかつそれから電子ユニット１１のプロセッサにおいて差回転数が測定される。求められたこの差回転数は、車両の瞬時に生じている作動状態に対して電子ユニット１１のプロセッサに記憶されている目標すべり回転数と比較されかつその際得られた結果に基づいて必要の場合には実際クラッチストロークないしクラッチの実際圧着力が目標クラッチストロークないし目標圧着力に制御され、これにより目標すべり回転数に達するために、クラッチ３の摩擦作用が変化される。自動車の所定の作動状態に対応する目標すべり回転数は、回転数、負荷ないしアクセルペダル位置および選択された変速機速度段から成る３Ｄマトリクスの形の電子ユニット１１の計算機のメモリにファイルすることができる。しかし目標すべり回転数はテーブル形式、点状ないし関数としても記憶することができ、その際個々のテーブル値を、１つの回転数領域例えば１００回転の回転数領域に対応させることができる。その際変速機のそれぞれの変速比に対して１つのテーブルを記憶することができるかまたは基礎テーブルを記憶することができ、その場合このテーブルの値は投入された速度段に相応して補正係数を介して整合される。更に回転方向ないしころがり方向検出部を設けることができる。この種の検出は例えば、相応の情報を電子ユニット１１に送出する少なくとも１つのセンサ３５を用いて行うことができる。その際センサ３５はＡＢＳシステム内に収容することができる。センサ３５に代わってセンサ１６を、このセンサが変速機回転数のみならず、変速機回転方向も検出するように構成することもできる。この形式の方向センサにより、投入された速度段およびころがり方向が一致しないような場合の検出が可能になる。これは例えば、坂道の上り方向に停車している車両において、第１速に投入されている状態で坂道を下る方向に移動する場合である。方向センサの使用によって、電子ユニット１１の誤った調整応答を回避することができる。ころがり方向および挿入された速度段が一致しないこの種の場合、センサ１６によって検出された変速機回転数は負の極性を有しているので、すべり回転数の計算は正確に行われる。

　すべり調整部はその作動期間中、基本的にトルク制限器として動作する。前以て決められたすべり回転数によって走行する、すなわち前以て決められたすべり回転数が調整回路によって設定されるという事実に基づいて、クラッチにおいて実際にすべりを生じさせる出力に変速機に供給された出力を加えたものが機関出力に相当する。すべりトルクは、自動車の駆動のためないし加速のために伝達することができるトルクである。急激な混合気供給によって機関２から一気に多くのトルクが発生されることがあり、これにより機関は加速しかつ回転数が増加する。その結果、クラッチ３は閉成又は係合方向において過度に調整される。このことは、機関２と変速機４との間に発生する比較的高い／比較的低い回転数差が調整回路によって検出されかつその結果としてクラッチ３に比較的高い／比較的低い圧着力が設定されることで行われる。

　数多くの自動車において、騒音または振動理由から永続的にすべりをもって走行する、すなわち点火シーケンスによって惹き起こされる、高周波の機関振動に対する振動分離（絶縁）手段を有している必要はない。騒音および振動に対して臨界でない領域で走行するとき、クラッチ３を完全に閉成することができる。クラッチの完全閉成によりもはや摩耗は生じないが、トルクを制限する作動が生じない。このような臨界でない領域においてクラッチ３によって伝達可能なトルクを、機関２に生じたトルクに等しいかまたはそれよりほんの僅かに大きい値に調整しようとするものである。クラッチ３のこの係合点はトルク測定を介しては非常に高いコストをもってしか求めすることができないので、この装置ではこの係合点は回転数測定を介して求められる。このために所定の時間間隔においてクラッチ３は調整部を介してほんの僅かに開放され、かつしかも例えば５ないし１０r.p.m.のオーダにある僅かなすべりが検出されるまで開放され、かつそれからクラッチ３は再びすべりがもはや検出されない係合点まで閉成される。この過程は一定の周波数で実施することができる。この方法は、機関２と変速機入力軸１２との間の回転数一致および実際には機関２によって発生されるトルクとクラッチ３の伝達トルクとの間のトルク一致を調整することができることを保証している。一定の走行、すなわち実際に一定のアクセルペダル位置において、実際にトルク一致が生じる作用点の検出は比較的低い頻度で実施することができる。突然のトルク跳躍的変化が発生する、すなわちアクセルペダルが速く踏み込まれるかまたは釈放されるときは、別である。この形式の急激なトルク跳躍変化では、サーチ頻度は著しく高められなければならない。このためにサーチ頻度は、アクセルペダル１９ないし絞り弁１３を動かす速度に依存して変化させることができる。アクセルペダルないし絞り弁操作速度に対する依存は、アクセルペダル１９の位置を検出するポテンショメータ３４を用いて行うことができる。

　更にその都度の位置、すなわち調整部が、すべりが発生しないかまたは非常に小さなすべりしか発生しない点を発見した、クラッチ３のその都度の閉成接続位置を、この点に対応する絞り弁位置と共に電子ユニット１１の計算機のメモリに固定保持することができる。その後急激なトルク変化において新しい絞り弁位置および記憶された値に基づいて直ちに、新しいすべり点ないしトルク一致点がどこで生じるかを検出することができる。

　電子ユニット１１によって固定された、すべりが発生しないかまたは非常に僅かなすべりしか発生しない値は、偏差が発生した場合新たに検出ないし補正され、すなわち系はインテリジェントないし学習可能に構成されている。この形式の偏差は例えば、摩擦係数ないし圧着力の変化に基づいて発生する可能性があり、これによりすべりが発生しないかないし非常に小さなすべりしか発生しない調整点はシフトされる。この調整点に対して検出された、クラッチ３の閉成位置は例えば液圧シリンダ８における圧力検出によって行なうこともできる。この閉成位置を力測定を行って決定することもできる。

　次に図３および図５ないし図１５と関連して、電子ユニット１１の可能な構成および機能について説明する。

　電子ユニット１１に対する入力量は、センサ１４によって検出され、インタフェース１２４において形成された、フライホイールの歯１５の機関歯パルスである。従って機関歯パルスの周波数はクランク軸の回転数に比例している。変速機回転数に対するセンサ１６のパルスはインタフェース１２５において形成される。この変速機歯パルスの周波数は、変速機入力軸の回転数に比例している。

　クラッチ位置に対するストローク検出器２３の信号はインタフェース１２６において形成される。絞り弁の位置に対するセンサ１８の値はインタフェース１２７において形成される。速度段検出部２２は、切換レバーが操作されるとき、その都度投入された速度段および場合に応じて切換意図に対するデジタル値を送出する。これら値はインタフェース１２８において処理される。

　機関歯パルスおよび変速機歯パルスはその都度、回転数に比例するアナログ量に変換されなければならない。このために、高い周波数で動作する発振器１２９のクロックパルスが利用される。詳しくは、回転数に比例する電圧値の形成はその都度、単安定マルチバイブレータ、殊にプリセット可能な計数器１３０ないし１３１並びに積分器１３２ないし１３３を用いて行うことができる。

　図５はその際発生するパルス波形を示している。第１行において、一定の高い周波数によって発生する、発振器１２９のクロックパルスＴＯが示されている。第２行は、その周波数が機関回転数に比例している機関歯パルスＭＺを示している。機関フライホイール上の歯１５の数は値Ｚｍを有している。プリセット可能な計数器１３０はパルス数Ｄｍに応答して１つの信号を送出している。すなわち計数器はそれぞれの機関歯パルスＭＺに対して、機関クロックパルスＭＴとして同じ数Ｄｍのクロックパルスを計数する。オーバフローの際その都度、出力側が切り換えられ、その結果回転数に比例したアナログ電圧が得られる。機関計数器の出力Ｍが次の行に図示されている。これらパルス衝撃係数は機関回転数に比例している。

　引き続く行にはそれぞれ、変速機計数器において計数される変速機クロックパルスＧＴおよび、そのパルス衝撃係数が変速機回転数に比例している、変速機計数器の出力側に現れるパルスＧが図示されている。歯１７の数は値Ｚｇを有している。変速機計数器は値Ｄｇに基づいて予めプログラミングされている。

　その際次の式が成り立つ：
　　Ｕｍ＝Ｋ×Ｄｍ×Ｚｍ
　　Ｕｇ＝Ｋ×Ｄｇ×Ｚｇ，
ただしＫは比例係数である。機関計数器に対するプリセット値Ｄｍ＝Ｋ×Ｚｍおよび変速機計数器に対するプリセットＤｇ＝Ｋ×Ｚｇが選択されるとき、機関回転数に対する上述の値Ｕｍおよび変速機回転数に対する上述の値Ｕｇが正規化される。機関計数器および変速機計数器の出力パルスはそれぞれ積分器１３２および１３３において積分される。これらは比較器において相互に比較され、その結果比較器１３４の出力側に回転数差またはクラッチの実際すべりに対する値ないし電圧が得られる。

　機関回転数の点火固有の回転数変動を減衰しかつ機関回転数を求めるために必要である時間間隔を短縮するために図６に示されているように回転数に依存する積分器が積分器１３２として使用される。図６は入力側において、パルス衝撃Ｔを有する機関計数器の出力電圧を示している。スイッチ１３５は入力パルスによって切り換えられる。２つの積分器はそれぞれ、値Ｒ_１を有する抵抗１３６ないし値Ｒ_２を有する抵抗１３８および値Ｃ_１を有するコンデンサ１３７ないし値Ｃ_２を有するコンデンサ１３９を有している。その場合積分時間はそれぞれｔ_１＝Ｒ_１×Ｃ_１ないしｔ_２＝Ｒ_２×１／Ｔ×Ｃ_２である。スイッチ１３５が機関計数器の出力パルスによって閉成されるとき、パルス衝撃係数の低下、すなわち回転数の低下に伴ってダイナミック抵抗が高められる。これにより回転数の低い場合の積分時間の延長が実現される。

　スイッチ段１３５においてクラッチのすべりの絶対値が形成される。このスイッチ段１３５の詳細は図７に図示されている。到来するすべりに比例する電圧は比較器１４０において零値と比較される。電圧が零より大きいとき、スイッチ１４１の位置は変わらずにとどまり、その結果正のすべり電圧は変わらず通過する。これに対して比較器が零値を下回る電圧値を検出するとき、スイッチ１４１は切り換わり、かつインバータ１４２において反転された電圧が通過する。

　すべり値およびその他の入力値はアナログ形態において使用することができかつ目標値並びにその他の制御値と組み合わされなければならない。これら目標値および制御値は作動に依存して変更することができる。これら値の検出および形成は、プログラム可能な計算ユニットおよび特性マップメモリとしてのアドレスメモリを含んでいるプロセッサ１４３を用いて行うことができる。特性マップメモリは、負荷に依存し、その都度の変速機位置に依存しかつ場合に応じて機関温度、機関回転数および類似のもののようなその他の機関パラメータに依存してすべりに対する特性曲線ないし特性領域を記憶している。マップメモリは、所望すべりに対する値、また制御係数も含んでいる。次にこれら値の意味およびその処理について説明する。

　プロセッサ１４３はマルチプレクサ１４４およびＡＤ変換器１４５を制御し、その結果種々の特性量を時分割多重にて処理することができる。機関回転数、変速機回転数、クラッチ位置、絞り弁位置および類似のもののアナログ値はデジタル値に変換され、これによりプロセッサ１４３内のアドレスメモリの記憶アドレスの制御が可能になる。記憶されたマップからの呼び出されたメモリ値は目標すべり値として出力されかつＤＡ変換器１４６においてアナログ値に変換される。回路段１３５からの実際すべりおよび変換器１４６からの目標すべりは比較器１４７において相互に比較されかつそれから調整区間において処理される差すべり値を発生する。

　相応の制御区間は、Ｐ制御器１４８およびＩ制御器１４９を有している。それぞれの制御区間の特性曲線ないし増幅度は、図８の基本回図を用いて説明するように、パラメータに依存して制御される。図８は、抵抗１５０並びにスイッチ１５１を示している。スイッチ１５１はタイマー１５２の出力パルスによって制御されかつこのタイマーパルスのタイミングにおいて閉成される。タイマーのパルス衝撃係数はデジタル信号１５３によって制御される。従ってタイマー１５２のパルス衝撃係数はスイッチ１５１の閉成時間を決める。この閉成時間に相応して、この抵抗の実効値が変化される。以下にこのパラメータに依存する抵抗は記号１５４によって示されている。

　図９は、パラメータに依存する抵抗１５４を有するＰ制御器の回路略図であり、図１０は、パラメータに依存する抵抗１５４を有するＩ制御器の回路略図であり、図１１は、パラメータに依存する抵抗１５４を有するＤ制御器の回路略図である。これらパラメータは制御値１５３によって示されておりかつそれぞれ当該の制御区間の特性曲線を変更する。これら制御値またはパラメータはその都度プロセッサ１４３によってメモリに記憶されたマップから呼び出されかつ必要に応じて処理後Ｐ制御器１４８およびＩ制御器１４９に供給され、その結果差すべり値のパラメータに依存した処理が行われる。差すべり値の変換された成分は加算器１５５において加算されかつ出力段１５６における増幅後制御量として、クラッチを設定するための制御ユニット１０に入力される。図３にはすべり制御部に対してＰ制御器１４８およびＩ制御器１４９が図示されている。場合に応じて制御部は更にその他のＤ制御器および／または別の制御器を含むことができる。

　既述の制御部はクラッチのすべり制御部に対して必要である。それらは、目標すべりに相応してクラッチのその都度の位置を決定する。

　別の走行状態においてすべりに無関係な、クラッチストロークの直接制御が望まれる。このことは、機関の始動並びに変速切換過程の際に当てはまる。このためにパラメータに依存する制御器１５７が設けられている。変速または動作シーケンス中にプロセッサによって検出された別の特定の作動状態に対して、ＤＡ変換器１５８を介してクラッチ位置に対する目標値が形成されかつ比較器１５９においてクラッチ位置の実際値と比較される。差値は制御器１５７において処理されかつ上述の方法において制御ユニット１０に供給される。必要に応じて、制御の振動を排除するために、パラメータに依存して制御可能な、負帰還結合用制御区間を使用することもできる。

　変速機位置に対するインタフェース１２８および変速切換意図検出部によって、出力段１６１を介して絞り弁調整部１６２が制御され、それは変速機切換過程の間、機関の高速空転を排除するために、絞り弁を閉鎖位置に調整する。

　要約すると入力量はアナログで形成されかつデジタル量への変換後プロセッサ１４３内において処理される。特性領域において記憶されかつ場合に応じて加工された、プロセッサの出力値は再びアナログ量に変換されかつ一方においてすべりないしクラッチストロークに対する目標値としてかつ他方において個々の制御器の設定に対する制御パラメータとして使用することができる。この構成によって、制御を種々の作動状態においてその都度最適に整合するために、可変の制御特性を有するアナログ制御が可能である。個々の特性領域の制御は制御部の入力値に基づいて行われる。従って変速切換意図検出に基づいてすべり調整からクラッチのストローク調整に切り換えられる。すべり制御作動において記憶された特性曲線は選択された速度段に依存してかつ／または負荷に依存して切り換えることができる。プロセッサ１４３の動作周期は５ｍｓであり、その結果走行作動期間の自動車において使用されている目標値および出力信号の変化が可能である。始動、変速切換または変速機入力軸のプログラミングされた最大回転数を上回った際にストローク調整が行われる。

　速度段検出部および変速切換意図検出部を備えたインタフェース１２８により、その都度の制御シーケンスの変更が可能になる。始動の際、絞り弁の位置、従って所望の加速度に依存して機関の目標始動回転数が求められ、この回転数がすべり値の変化に基づいた相応の回転数検出による制御により一定に保持される。その際無負荷回転数も考慮される。始動は１速、２速または後退においてのみ可能である。別の速度段において始動しようとした場合、クラッチは開放された状態にとどまり、その結果プロセッサ１４３の制御に基づいて始動は不可能である。変速切換過程自体の期間、その都度絞り弁は閉鎖されかつクラッチ連結の際にようやく再び相応に開放される。始動の際にクラッチおよび絞り弁を制御するその都度の速度は、過度の応答を回避するために、制御器１６０によって制限されている。

　すべりの目標値は通例、５０ないし１００ｒ.ｐ.ｍ.である。しかし特性曲線群において別の目標値を記憶することもできる。機関の回転数変動が僅かであるかまたは自動車および車体の共振周波数より上方にある高い回転数領域において、すべり零にて走行することができる。上述の無負荷回転数の下方において制御は始動モードにおいて動作する。上述の回転数の上方においてクラッチは完全に接続されかつすべりなしで動作する。

　次に調整装置１の特性を、種々の走行状態を示す図１２ないし図１４に基づいて説明する。図１２は部分負荷に対する始動の際の調整の動作を示している。下側の図において絞り弁の位置Ｄが示されている。絞り弁の位置Ｄは所望の加速度、従って負荷を表している。調整装置は機関回転数ｎＭに対する目標値に相応して必要なクラッチストロークＫを設定する。上側の図において機関回転数ｎＭおよび変速機回転数ｎＧが示されている。変速機回転数ｎＧの一様な上昇、従って車両の一様な始動特性が明らかである。

　図１３は、速度段の切換がない場合で負荷の跳躍的変化の際の調整装置の特性を示している。負荷は、絞り弁の位置Ｄに対する下側の図からわかるように、０から１００％まで跳躍的に変化する。その際すべり調整で動作している。

　図１４は相応に、全負荷に基づいた２速から３速への切換過程に対する調整特性曲線を示している。ここで変速切換意図検出の際（Ｄ１において）自動的に絞り弁が閉鎖され（Ｄ２において）かつ速度段切換の実施後（Ｄ３から）、機関の過回転を排除するために、再び相応に緩慢に全負荷値Ｄ４まで開放される。クラッチは変速切換過程の期間中ストローク調整に切り換えられる。ここでも変速切換過程の期間中の一様な経過が認められる。

　機関の遮断の際、機関回転数の低下期間にクラッチは完全に接続されかつ相応のクラッチストロークが測定される。この値は特性曲線群の中に記憶されかつ従って調整に対する基本値として使用することができる。

　記憶された値はそれぞれ、その時求められた値と比較されかつ特性曲線群に記憶される。このようにして、メモリ値をその時の作動状態、殊にクラッチの摩耗状態に整合することができる。

　図４は調整装置の変形された実施例を示している。電子ユニット１１（図１）に対する入力量は、センサ１４によって検出され、インタフェース１２４において形成された、フライホイールの歯１５の機関歯パルスである。機関歯パルスの周波数はクランク軸の回転数に比例している。変速機回転数に対するセンサ１６のパルスはインタフェース１２５において形成される。この変速機歯パルスの周波数は変速機入力軸の回転数に比例している。

　クラッチ位置に対するストローク（クラッチトラベル）検出器２３の信号はインタフェース１２６において形成される。絞り弁の位置に対するセンサ１８の値はインタフェース１２７において形成される。速度段検出部２２は、その都度投入された速度段に対するデジタル値を発生しかつ必要に応じて切換レバーが操作されるとき、変速切換意図に対するデジタル値を発生する。

　２つの連続する機関および変速機パルス間の時間間隔はそれぞれ計数器１３０ないし１３１において測定される。このために高周波によって動作する発振器１２９のクロックパルスが利用される。計数器状態はプロセッサ１４３によって読み取られ、それは回転数に反比例している。プロセッサ１４３はマルチプレクサ１４４およびＡＤ変換器を制御し、その結果種々の特性量を時分割多重で処理することができる。クラッチ位置、絞り弁位置および類似のものがデジタル値に変換される。

　プロセッサ１４３は特性領域メモリとしてアドレスメモリを含んでいる。特性領域メモリは、負荷に依存しており、その都度の変速機位置に依存しておりかつ場合によってはその他の機関パラメーテに依存している、すべりに対する特性曲線ないし特性領域を含んでいる。特性領域メモリは、目標すべりおよびまた調整係数に対する値を含んでいる。

　プロセッサ１４３は計数器１３０および１３１の計数器状態から機関回転数および変速機回転数を計算しかつそこから実際すべりを計算する。実際すべりおよび特性領域からの目標すべりはプロセッサ１４３の計算ユニットにおいて比較されかつ差すべり値が形成され、それは引続いて計算処理される。周知の算術方法によってプロセッサ１４３においてＰ制御器およびＩ制御器がシミュレートされかつ計算される。場合によって計算部はその他にＤ制御器および／またはその他の調整制御器を含むこともできる。

　図４の調整部ではアナログ調整区間が必要ない。というのはこの調整部はプロセッサ１４３のプログラムシーケンスによってシミュレートされるからである。プロセッサ１４３のプログラムシーケンスは図１５のフローチャートに従って行われる。このフローチャートにおいてマルチプレクサ１４４を介して制御される、回転数、クラッチ位置、絞り弁位置、速度段検出等のような入力量の形成方法がわかる。第１の分岐ステップ１７１において機関回転数が呼び出されかつ、無負荷回転数を下回る機関の遮断の際に発生する最小値と比較される。回転数がこの最小値を下回るとき、プログラムステップ１７３に従ってクラッチは完全に閉成されかつクラッチ行程の零点が求められる。クラッチストロークのこの零点は特性領域に記憶される。クラッチの構造値に基づいて、クラッチストロークのこの零点から、以後クラッチストロークの制御を行う、クラッチの解離点が生じる。

　次の分岐ステップ１７４において変速切換意図の存在が検査される。変速切換意図が存在するとき、プログラム部分１８５に従って、変速機の切換を実現することができるように、クラッチは完全に外される。切換意図が存在しないかまたは変速機が所望の速度段に切り換えられているとき、分岐ステップ１７５に従って、ニュートラルまたは無負荷が挿入されているかどうかの検査が行われる。第１の速度段および／または後退段において並びに最小値を下回る変速機回転数において、分岐ステップ１７６に従って始動のための制御が行われる。それから絞り弁が開放されている場合分岐ステップ１７７に従って一義的に始動過程がトリガされる。更に分岐ステップ１７５に相応してそれぞれのプログラム実行期間中プログラム部分１７９に従って捕捉点、同様に無負荷回転数が求められかつクラッチが再び完全に外される。

　分岐ステップ１７６は他方においてプログラムステップ１８０に通じ、これに応じてクラッチの目標すべりが制御される。最終的にステップ１７７後プログラム部分１８１において係合点以前までクラッチ解離が行われる。プログラムステップ１８２において、調整システムに対する重み付けパラメータが形成される。

　プログラムの流れによる制御器のシミュレーションによりその都度、調整分路の入力値および特性曲線群メモリからの係数との積が計算される。種々の積値が加算される。減衰分路は、連続する計算周期において計算される値間の差形成によって実現される。計算周期は例えば３ｍｓである。

　プロセッサ１４３は上述の計算を実施しかつ出力値を出力段１８３に供給し、この出力段がクラッチの制御のための調整ユニット１０を制御する。出力段はＤＡ変換器を含むことができる。制御されるキーイング比を有するパルス発生器も設けることができる。
　発明の効果

　　本発明は、機関の振動が駆動ロッドに殆ど伝達されないという特長を有している。更に本発明によれば、走行特性の最適化が得られる。

本発明の装置を有する車両駆動部の概略図である。 図１の装置において使用される液圧調整装置の概略的な構成を示す図である。 電子調整部のブロック回路図である。 電子調整部の変形されたブロック回路図である。 回転数検出を説明するための波形図である。 回転数に依存する積分器の回路略図である。 絶対値検出器の回路略図である。 伝達装置のパラメータに依存する制御部の回路略図である。 Ｐ素子の回路略図である。 Ｉ素子の回路略図である。 Ｄ素子の回路略図である。 始動過程を説明するための波形図である。 負荷の跳躍的変化の際の調整特性に対する波形図である。 切換過程に対する波形図である。 プロセッサによるデータ評価に対するデータフロチャートを簡略化して示す図である。

符号の説明

　１　車両の駆動装置、　２　機関、　３　クラッチ、　４　変速機、　５　駆動ロッド、　６　駆動輪、　７　クラッチ操作部、　８　シリンダ、　１０　調整ユニット、　１１　電子ユニット、　１２　変速機入力軸、　１３　絞り弁、　１４，１６，３５　センサ、　１８，２３　ポテンショメータ、　１９　アクセルペダル、　２０　調整回路、　２２　速度機位置および切換意図検出手段、　２５　電気モータ、　２６　ポンプ、　２７　油貯蔵容器、　２９　制御弁、　３０　フィルタ、　３１　逆止弁、　３２　圧力スイッチ、　３３　蓄圧器

Claims (11)

1. 　原動機とトランスミッションとの間で作用する自動化された摩擦クラッチを作動状態、例えば始動、切換、走行、加速、制動、後退、駐車の少なくとも１つないし個々の作動状態間の移行に対して制御するための装置であって、油貯蔵容器と、ポンプと、制御弁と、逆止弁と、調整部材とを備え、前記油貯蔵容器と制御弁との間に、第１の接続部があり、該第１の接続部にはポンプが配設されており、ポンプには逆止弁が後設されておりかつ該逆止弁には蓄圧器および圧力スイッチが後設されており、その際油貯蔵容器と制御弁との間に第２の接続路がある
   ことを特徴とする装置。
2. 　油貯蔵容器と制御弁との接続路に、フィルタが配設されている
   請求項１記載の装置。
3. 　前記制御弁に前記調整部材が後設されている
   請求項１記載の装置。
4. 　前記ポンプは電気モータによって駆動可能である
   請求項１記載の装置。
5. 　前記制御弁は電磁操作されかつ電子ユニットによって制御可能な弁である
   請求項１または２記載の装置。
6. 　前記制御弁は体積制御比例弁である
   請求項１，２または５のいずれか１項記載の装置。
7. 　前記制御弁は４ポート３位置方向切換弁である
   請求項１，２，５または６のいずれか１項記載の装置。
8. 　前記制御弁は３ポート３位置方向切換弁である
   請求項１，２，５または６のいずれか１項記載の装置。
9. 　前記調整部材は液圧シリンダの形においてピストンを有しており、その際前記調整部材のピストンの位置はストロ−ク測定手段によって検出され、該ストロ−ク測定手段は相応する電気量を電子ユニットに通報する
   請求項１記載の装置。
10. 　ストローク測定のための手段はポテンショメータである
    請求項１記載の装置。
11. 　原動機とトランスミッションとの間で作用する自動化された摩擦クラッチを作動状態、例えば始動、切換、走行、加速、制動、後退、駐車の少なくとも１つないし個々の作動状態間の移行に対して、油貯蔵容器と、ポンプと、制御弁と、逆止弁と、調整部材とを用いて制御するための方法であって、前記油貯蔵容器と制御弁との間に、第１の接続部を設け、該第１の接続部にポンプを配設し、ポンプに逆止弁を後設しかつ該逆止弁に蓄圧器および圧力スイッチを後設し、その際油貯蔵容器と制御弁との間に第２の接続路を設け、蓄圧器は、エネルギー供給なしに最初のクラッチ解除が可能であるように選定されている
    ことを特徴とする方法。

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