JP2005299927A - 自動化された伝動装置のクラッチのクラッチトルクを制御する方法および装置 - Google Patents

Abstract

【課題】自動化された伝動装置を備えた車両におけるクリープ特性をさらに改善し、クラッチのクラッチトルクを制御する方法および制御する装置を提供する。
【解決手段】方法に関しては、クラッチトルクをスリップに依存して、および／または、車両の速度に依存して制御することによる。装置に関しては少なくとも１つの制御装置が設けられており、制御装置はクラッチトルクをクラッチにおけるスリップに依存して、および／または、車両の速度に依存して制御する。
【選択図】図３

Description

本発明は、自動化された伝動装置のクラッチのクラッチトルクを制御する方法および自動化された伝動装置のクラッチのクラッチトルクを制御する装置に関する。

ＤＥ １９７ ３３ ４６５ Ａ１から、殊に車両速度が低速であるときに、自動化されたクラッチを制御する装置および車両の自動化されたクラッチを制御する方法が公知である。この公知の装置はブレーキペダルの操作、後進および前進を検知する手段を有し、この手段の出力信号は判定装置に供給される。判定装置は出力信号に応じて車両状態はどのようなものであるか判定し、またその車両状態に応じて自動化されたクラッチの制御を判定装置と接続されている種々の制御装置に任せる。種々の制御装置は車両が低速時にハイドロダイナミクス式のトルクコンバータを備えた車両のような特性を有するように自動化されたクラッチを制御する。

さらにはＤＥ １０２ ２８ ０２９ Ａ１から、自動化されたシフト伝動装置を備えた車両のパワートレーンにおいてクラッチのクラッチトルクを変更する方法が公知である。公知の方法ではクラッチトルクが車両のクリープ段階を表す可変の車両動作パラメータに依存して変更される。このことは車両の緩慢な走行またはクリープ走行を表す車両の１つまたは複数の動作パラメータが監視されることを意味し、また１つまたは複数の動作パラメータに依存してクラッチから伝達されるトルクが変更されることを意味している。

これによって車両のクリープ走行を機関の停止の危険が生じることなく改善できる。何故ならば、ストップライトスイッチのディジタル情報のみが評価されるのではなく、車両のクリープ走行を表し、ディジタルでは変化しない１つまたは複数の動作パラメータも評価されるからである。例えば機関が停止する危険の際には、クラッチトルクが先ず比較的急速に低減され、しかも選択された動作パラメータに依存して低減され、その後クラッチトルクは低速で低減されるので、クラッチトルクの速度の線形の低減に比べ、快適なクリープ走行が提供される。
ＤＥ １９７ ３３ ４６５ Ａ１ ＤＥ １０２ ２８ ０２９ Ａ１

本発明の課題は、自動化された伝動装置を備えた車両におけるクリープ特性をさらに改善する、冒頭で述べたような方法および装置を提供することである。

この課題は方法に関しては、クラッチトルクを前記スリップに依存して、および／または、前記車両の速度に依存して制御することによって解決される。装置に関する課題は少なくとも１つの制御装置が設けられており、制御装置はクラッチトルクをクラッチにおけるスリップに依存して、および／または、車両の速度に依存して制御することによって解決される。

このようにして、自動化された機械式の伝動装置および摩擦クラッチを備えた車両に関して、スリップないし速度に依存するクリープストラテジが実現される。殊にクラッチにおけるスリップが大きい場合には大きいトルクも伝達することができ、このことは停止状態からクリープ発進する際に先ず最大クリープトルクが伝達され、このクリープトルクを恒常的にスリップ回転数が低減するにつれ、ないし車両速度が増すにつれ低減させることができる。駆動と被動が同期作動するとトルクがそれ以上伝達されることはない。

本発明の別の観点では、クラッチトルクを少なくともクラッチの所定のスリップ回転数に依存して決定することができる。したがって車両のクリープ段階においては有利には基準スリップ回転数に基づきクラッチ目標トルクを決定することができる。基準スリップ回転数は例えば機関アイドリング回転数と被動側の回転数との差から算出することができる。例えばこの差を機関の基準アイドリング回転数および目下の（計算された）伝動装置入力軸回転数からも規定することができる。択一的に被動側の回転数として例えば測定された車輪回転数も使用することができる。

したがってクリープトルクは第一に、実際の目下の機関回転数には依存しないので、場合によっては生じる機関回転数およびクラッチ目標トルクの振動を回避することができる。この振動はクラッチにおける実際のスリップを用いる計算の際に生じる可能性がある。実際の機関回転数が非常に少ないときに初めてこの振動を例えば直接的に考慮することができ、クラッチ目標トルクはこのような場合、機関の停止を回避するためにさらには上昇ないし低減されない。

本発明の有利な構成の枠内では、クラッチ目標トルクを基準スリップ回転数に比例する関数などから決定することができ、クラッチ目標トルクは適切なやり方で較正可能な量によって制限される。例えばその都度のクラッチ目標トルクの上限を最大クラッチ目標トルクＭ_ｍａｘによって最小車両速度Ｖ_ｍｉｎに定めることができる。これに対し下限を最小クラッチ目標トルクＭ_ｍｉｎによって最大車両速度Ｖ_ｍａｘに定めることができる。

車両が停止している状態においても、車両が動作している状態においてもクリープ段階を開始することができる。所望の方式のために必要とされる開始クラッチトルクが大きいにもかかわらず、クリープ時に著しい衝撃が生じることなく滑らかな移行を常に達成するために、本発明による方法においては、異なる傾斜を用いる較正可能な時間および／または基準スリップに依存する傾斜関数をクラッチ目標トルクを形成するために使用することができ、目下のクラッチ目標トルクは開始値として使用され、最大値が基準スリップに依存して決定される。

クリープ段階の間の周期的な経過が遂行される場合には、最大クラッチトルクの計算後に、適用可能な開始傾斜関数をもはや使用する必要ないか否かについて検査することができ、これはクリープ段階の開始時におけるクラッチトルクの大きさおよびそれまでに経過した時間に依存する。

適用可能な開始傾斜関数が使用されない場合には、いかなる場合にも実施されるべき第２の傾斜関数が既に終了しているか否かについて検査することができる。終了していない場合には、クラッチ目標トルクを第２の傾斜関数に従い本発明による方法により算出することができる。傾斜関数が終了している場合にはクラッチ目標トルクをクリープ段階の間常に、開始時に計算された最大値にセットすることができる。

本発明の実施形態では、本発明による方法が適切な機関停止保護もクラッチトルクの制御時に実現することができる。有利には機関停止保護の範囲では、その都度の目下の機関回転数が機関停止保護のために適用可能な限界回転数を上回っているか否かを検査することができる。目下の機関回転数がこの限界回転数を上回る場合には、例えば計算されたクラッチ目標トルクを維持することができる。これに対して限界回転数を下回る場合には、例えばクラッチの即座に開くなどの措置を行うことができる。そうでなければ、例えば相応の時間判定基準を介して、クリープ段階のそれまでの経過からのクラッチトルクの維持、またはクラッチトルクの段階的な低減を行うことができる。

本発明により提案される装置は本発明による方法を実施するためにも使用することができる。殊に自動化されたシフト伝動装置（ＡＳＧ）またはパラレルシフト伝動装置（ＰＳＧ）を備えた自動車における適用は殊に有利である。

要約すれば、本発明による方法によって、液圧式のコンバータを備えたオートマチックク車のスリップに依存するクリープ特性に近づけることにより、パラレルシフト伝動装置を備えた車両のクリープ特性ないしクリープ発進特性を改善することができる。本発明による解決手段では、クラッチ目標トルクが実際のスリップに基づいて決定されるのではなく、むしろ基準スリップ回転数に基づき目標回転数ないし基準アイドリング回転数と計算された伝動装置入力軸回転数との差として決定される。これによって機関回転数およびクラッチトルクの振動を回避することができる。目下の機関回転数を有利には機関の機関停止を阻止するために考慮することができる。車両が停止している場合においても、車両が動いている場合においてもクリープのための滑らかで振動のない移行を保持するために、クラッチ目標トルクを時間およびクラッチトルクに依存する較正可能な傾斜関数を介して形成することができる。

以下では本発明を図面に基づき詳細に説明する。

図１には基準スリップ回転数に比例する関数からクラッチ目標トルクを計算するための本発明による方法に応じた可能なストラテジが示されている。ここでは比較のためにハイドロダイナミクス式の変換器を備えた伝動装置におけるクラッチ目標トルク経過が付加的に示されている。

本発明によるクラッチ目標トルク経過は較正可能な量によって上限ないし下限が定められる。上限は最大クラッチ目標トルクＭ_ｍａｘによって定められ、この上限は最小車両速度Ｖ_ｍｉｎまで存在する。その後クラッチ目標トルク経過は傾斜関数によって表され、この傾斜関数は最大車両速度Ｖ_ｍａｘまで存在する。この最大車両速度Ｖ_ｍａｘにおいて下限が最小クラッチ目標トルク値Ｍ_ｍｉｎによって定められる。

クリープ段階は車両が停止している状態においても、車両が動作している状態においても開始することができる。所望の方式のために必要とされる開始トルクが大きいにもかかわらず、クリープ時の著しい衝撃のない滑らかな移行を達成するために、異なる傾斜を用いる時間および基準スリップに依存する較正可能な種々の傾斜の傾斜関数がクラッチ目標トルクを形成するために使用される。目下のクラッチ目標トルクが開始値として使用され、ここで最大値は基準クラッチに依存して決定される。

この事象が例示的に図２に示されており、この図２においては停止状態からクリープ動作が開始される際のクラッチトルクの経過および車両速度の経過が時間にわたり表されている。車両が停止している状態のクラッチトルク（０Ｎｍ）から出発して、傾斜角度αおよびβを有する連続する２つの傾斜関数を介して、クラッチ目標トルクの最大値に達するまでトルクが形成される。この時点以降は図１に示した傾斜関数が使用される。

図３にはクリープ時における本発明の方法によるクラッチ目標トルク計算のフローチャートが示されており、このクラッチ目標トルク計算はクリープ段階の間に周期的に実行されるような経過を示唆している。

基準スリップないし速度に依存する目下の最大クラッチトルクが計算される（Ａ）と、適用可能な開始傾斜関数をもはや実行する必要がないか否かが検査される（Ｂ）。これは一方ではクリープ段階の開始時のクラッチトルクの大きさに依存し、他方ではそれまでに経過した時間に依存する。ステップ（Ｂ）における検査の結果が否定である場合には、クラッチ目標トルクが第１の傾斜関数を適用して計算される（Ｃ）。ステップ（Ｂ）における検査の結果が肯定である場合には、いかなる場合でも実行されなければならない第２の傾斜関数は既に終了しているか否かが検査される（Ｄ）。ステップ（Ｄ）における検査の結果が否定である場合には、クラッチ目標トルクが第２の傾斜関数の規則に従い計算される（Ｅ）。第２の傾斜関数が終了している場合には、クラッチ目標トルクがクリープ段階の間に常に（Ａ）において計算された最大値にセットされる（Ｆ）。

図３の下部に示されたフローチャートでは付加的に行われる機関停止保護が例示的に表している。先ず目下の機関回転数が機関停止保護のアクティブ化について適用される限界値を上回るか否か（Ｇ）の検査が行われる。この検査の結果が肯定である場合には、前述のステップ（Ａ）〜（Ｆ）において計算されたクラッチトルクを維持することができる。ステップ（Ｇ）における検査の結果が否定である場合には本発明の方法によって、現在の機関回転数が固有の機関停止回転数を上回って経過しているか否かが検査される（Ｈ）。この検査の結果が否定である場合、すなわち回転数限界値を下回る場合には、クラッチが即座に開かれる（Ｉ）。ステップ（Ｈ）における結果が肯定である場合には時間判定基準（Ｊ）を介して、先行する経過からのクラッチトルクの維持（Ｋ）またはクラッチ目標トルクの段階的な低減（Ｌ）が行われる。

前述のステップ（Ｉ）〜（Ｌ）のいずれかにおける措置が行われると、計算されたトルクがクラッチにおいて調整される（Ｍ）。続いてクリープ行程が継続されるか否かが検査され、肯定の場合には前述のステップ（Ａ）へと戻る。

車両速度にわたるクラッチ目標トルクの経過。 停止状態からクリープ発進する際のクラッチ目標トルクと車両速度の時間にわたる経過。 機関停止保護を有するクリープ時における本発明によるクラッチ目標トルク計算のフローチャート。

Claims (17)

1. クリープ機能が起動される際の車両のパワートレーンにおける自動化された伝動装置のクラッチのクラッチトルクを制御する方法において、
   前記クラッチトルクを前記スリップに依存して、および／または、前記車両の速度に依存して制御することを特徴とする方法。
2. クラッチ目標トルクを少なくとも、前記クラッチの所定のスリップ回転数に依存して求める、請求項１記載の方法。
3. スリップ回転数として基準スリップ回転数を使用し、該基準スリップ回転数を機関アイドリング回転数と被動側の回転数との差から求める、請求項２記載の方法。
4. 前記クラッチトルクを前記基準スリップ回転数に比例する関数に基づき決定し、前記クラッチ目標トルクを較正可能な量により制限する、請求項３記載の方法。
5. 最大クラッチ目標トルク（Ｍ_ｍａｘ）を最小速度（Ｖ_ｍｉｎ）に調整し、最小クラッチ目標トルク（Ｍ_ｍｉｎ）を最大速度（Ｖ_ｍａｘ）に調整する、請求項４記載の方法。
6. 機関アイドリング回転数として機関基準アイドリング回転数または機関目標アイドリング回転数を使用する、請求項３から５までのいずれか１項記載の方法。
7. 被動側の回転数として、目下の伝動装置入力軸回転数または計算された伝動装置入力軸回転数を使用する、請求項３から６までのいずれか１項記載の方法。
8. 被動側の回転数として、測定された少なくとも１つの車輪回転数を使用する、請求項３から７までのいずれか１項記載の方法。
9. 車両のクリープ段階において、最大クラッチトルク（Ｍ_ｍａｘ）の計算後に、前記基準スリップ回転数または前記車両の速度に依存して、適用可能な開始傾斜関数がもはや使用されないか否かを検査し、該検査は前記クリープ段階の開始時のクラッチトルクの値および時間間隔に依存する、請求項３から８までのいずれか１項記載の方法。
10. 前記適用可能な開始傾斜関数を使用する場合には、前記クラッチ目標トルクを第１の傾斜関数を適用して計算する、請求項９記載の方法。
11. 前記適用可能な開始傾斜関数を使用しない場合には、第２の傾斜関数が終了しているか否かを検査し、終了していない場合には前記クラッチ目標トルクを該第２の傾斜関数に応じて計算する、請求項９または１０記載の方法。
12. 前記クラッチ目標トルクを限界として前記傾斜関数の終了後に、前記クリープ段階の間前記クラッチ目標トルク（Ｍ_ｍａｘ）の最大値にセットする、請求項９から１１までのいずれか１項記載の方法。
13. 機関停止保護を使用する、請求項１から１２までのいずれか１項記載の方法。
14. 前記機関停止保護において、それぞれ目下の機関回転数が該機関停止保護に関して適用可能な限界回転数を上回っているか否かを検査する請求項１３記載の方法。
15. 前記目下の機関回転数が適用可能な限界回転数を上回る場合いには、前記計算されたクラッチ目標トルクを維持する、請求項１４記載の方法。
16. 前記限界回転数を下回る場合には前記クラッチを即座に開く、請求項１４または１５記載の方法。
17. 例えば請求項１から１６までのいずれか１項記載の方法を実施する、クリープ機能が起動される際の車両のパワートレーンにおける自動化された伝動装置のクラッチのクラッチトルクを制御する装置において、
    少なくとも１つの制御装置が設けられており、該制御装置はクラッチトルクをクラッチにおけるスリップに依存して、および／または、車両の速度に依存して制御することを特徴とする、装置。

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