JP2007506617A - クラッチ−独立動力取出装置の回転速度調整方法 - Google Patents

Abstract

クラッチ−独立動力取出装置（３２）における回転速度を調整する方法である。動力取出装置（３２）は、車両に設けられているエンジン（１）によって駆動される。エンジン（１）は自動ステージギア変速機（９）に自動車両クラッチ（３）を介して連結されている。変速機（９）、車両クラッチ（３）及びエンジン（１）を制御するために少なくとも一つの制御ユニット（４５）が設けられている。制御ユニット（４５）は、エンジン（１）の回転速度をスロットルレバー（６１）の位置の関数として制御し、ギアセレクタ（４６）の位置の関数として変速機（９）を制御する。動力取出装置（３２）が係合され、ギアセレクタ（４６）によってドライブポジションが選択されているときは、エンジン（１）の回転速度は、制御装置（６０）によって制御され、車両クラッチ（３）の係合の程度はスロットルレバー（６１）により制御される。動力取出装置（３２）に係合している装置が制限位置に近づくと、エンジン（１）の回転速度は自動的に減速される。
【選択図】 図１ａ

Description

本発明は、下記クレームの導入部による自動車のための方法に関する。この方法は、車両エンジンに設けられ車両エンジンによって駆動されたクラッチ−独立出力取出装置の回転速度を制御するための方法に関する。本発明は、また、クレーム８、９及び１０のそれぞれの導入部による上記方法のためのコンピュータプログラム又はコンピュータプログラム製品に関する。

トラック上の積載物を効率的に取り扱うことを可能とするため、積載物取り扱い装置が必要となる。この装置で最も一般的なものの例は、ダンプ装置とクレーンである。ロードチェンジャー、廃棄物取り扱いユニット、ロータリーセメントミキサ、フラッシングユニット、バルクロードを充填、排出するためのエアコンプレッサなどが同様に必要となる。

車両エンジンの駆動力をロードハンドリング装置にも使用するため、動力取出装置が必要となる。動力取出装置からの駆動力はプロペラシャフト又はベルトによる機械的方法か、又は動力取出装置に流体ポンプを取り付けることによる油圧駆動のいずれかにより伝達され得る。

動力取出装置は、クラッチ−独立動力取出装置とクラッチ−依存動力取出装置に分けられる。クラッチ−独立動力取出装置の速度と出力は車両が駆動されているか、静止の状態にあるかにかかわらず、車両のエンジンに従う。クラッチ−独立動力取出装置は、廃棄物取り扱いユニット、セメントミキサ、冷却/冷凍ユニット及び除雪車などの、車両が駆動されているときに使用されるロードハンドリング装置に適している。クラッチ−独立動力取出装置は車両のエンジンに取り付けること、又は、エンジンと変速機との間のプレートクラッチの前側の、すなわちエンジン側の、車両エンジンと変速機との間に取り付けることができる。特許文献１及び特許文献２には、クラッチ−独立動力取出装置を備えた車両の例が示されている。

自動ステージギア変速タイプの自動変速機は、マイクロプロセッサシステムの進歩に伴い、より重量級の車両においてさえも普通に使用されるようになってきており、コンピュータ制御と、例えば、サーボモータなどの多くの制御装置を使用することにより、エンジン速度や、エンジンと変速機間の自動プレートクラッチの係合、離脱、内部のクラッチ部材の相互間の伝達などを正確に調整して、正しいエンジン速度において常にスムースなギアチェンジが行われるようになってきた。

この種のタイプの自動変速の、遊星ギア列からなり、入力側に油圧トルクコンバータを持つ通常の自動変速機に比べた利点は、ある面では、通常の自動変速機より、より簡単で、且つより堅牢であり、特に、重量級の車両に用いられるときは、より低コストで造ることができ、また、より効率的であり、燃料の消費が少ないということにある。

上記タイプの自動ステージギア変速機と連結-独立動力取出装置を備える車両に関する先行技術によると、いくつかの操作が、動力取出装置の回転速度を決める車両の内燃エンジン出力速度と、自動クラッチ（通常はクラッチペダルのない車両）の両方を制御するために必要となる。ドライバーの特定の操縦に関しては、制限さえもある。例えば、好ましくはクラッチ−独立動力取出装置に連結された油圧装置手段によりなされる、ダンプ車を傾けるとき、動力取出装置の出力シャフトの比較的早い速度がしばしばより迅速な操作、即ち、廃棄材料を迅速に捨てるために要求される。この先行技術によると、これは、運転者がアクセルペダルを所望の程度に踏むことにより最も容易に達成される。変速機は、したがって、ニュウートラルにある。しかしながら、ドライバーが、積載物が廃棄される間、車両を前後にわずかに動かすことは珍しくない。これは、エンジンの高い回転速度とは、この場合、合致しないが、車両を制御された方法で低速度で前後に駆動するためには、ギアボックスのギアの係合を必要とする。したがって、先行技術によれば、即ち、クラッチ−独立動力取出装置、自動ステージギア変速機及び自動クラッチを備える車両によっては、上述のような操作を満足に行うことはできない。

特許文献３は、先行技術を示し、自動ステージギア変速機および動力取出装置を備える車両を開示している。

したがって、クラッチ−独立動力取出装置および自動ステージギア変速機を備える車両において、動力取出装置の回転速度の同時に行ういかなる調整とも独立して車両を前後に駆動することができるような必要性が存在する。

欧州特許第１１４７９３６号明細書 英国特許第２２７２５４２号明細書 米国特許第５５２２７７８号明細書

本発明による方法に関し、本発明の上記課題の解決は請求項１に記載される。請求項２乃至７は本発明による方法の好ましい実施例と改良を記載している。請求項８はコンピュータプログラムに関し、また、請求項9及び１０は本発明による上記方法のためのコンピュータプログラム製品に関する。

本発明による方法は、クラッチ−独立動力取出装置の回転速度の調整のための方法を開示し、その動力取出装置は車両に設けられているエンジンによって駆動される。エンジンは自動車両クラッチによって変速機に連結される。少なくとも一つの制御ユニットが車両クラッチとエンジンを制御するために車両に設けられ、この制御ユニットはエンジンの回転速度を第１の制御の位置の関数として制御する。本発明は、エンジンの回転速度第２の制御で調整され、車両クラッチの係合の程度は、動力取出装置が連結され、ドライブポジションがギアセレクタによって選択されたとき、第１の制御によって調整されることを特徴としている。

本発明による方法の利点は、車両の運転者が、車両を前後に移動させている間にも動力取出装置の回転速度を調整することができるとい点にある。ギアがギアレバーによって選択されて動力取出装置が連結されたとき、車両の運転者は第２の制御により動力取出装置の速度を調整し、第２の制御によって車両の動きを調整することができる。第１の制御は、例えば、車両に設けられているアクセルペダルのような、車両スロットルレバーの形態を持つようにしてもよい。

本発明による方法の第１の好ましい実施例においては、第２の制御は車両に設けられている走行制御ユニットを有している。走行制御ユニットの通常の機能は、車両速度制限装置を制御することである。本発明によれば、走行制御装置は、動力取出装置が係合され、ギアレバーがドライブポジションにあるとき、更なる機能を持つことを前提としている。これによる利点は、一つの制御手段で複数の機能を持たすことができることである。本発明の方法の第２の好ましい実施例においては、車両に設けられ、動力取出装置に係合される装置の制御／調整のための制御手段を有している。本発明の方法の更なる実施例においては、動力取出装置の回転速度は別の分離した制御手段によって調整される。

本発明による方法の更なる好ましい実施例においては、エンジンの回転速度、したがって動力取出装置の回転速度は、動力取出装置に連結された装置がその限界ポジションに近づいたときは自動的に減少するようにしている。速度の減少は、制限ポジションに至るまでの残されている所定の演算された時間の時点から連続して行われるようにすることができる。

これによる利点は、動力取出装置によって駆動される装置が限界ポジションに近づいたとき起こる衝撃や揺れを最小に抑えることができることにある。装置や駆動ユニットの疲弊が減少する。

本発明の更なる実施例は以下の従属請求項に記載されている。

本発明は以下に添付図面を参照してより詳細に説明され、ここでは例示によって本発明の更なる好ましい実施例と本発明の背景が示される。

図１ａにおいて、１は、例えば、ジーゼルエンジンのような６気筒内燃エンジンで、そのクランクシャフト２は、クラッチカバー４により覆われ、全体を３で示され単一のドライ−プレートクラッチに連結されている。クランクシャフト２は、フライホイール（図示せず）に連結されているエンジンの出力シャフト５１によって回転可能にロックされて、クラッチ３のクラッチハウジング５に連結され、そのプレート６は入力軸７にロックされて回転可能に連結され、入力シャフト７は、全体が９で示される変速機のハウジング８の中で回転可能に支持されている。メインシャフト１０と中間シャフト１１もまたハウジング８の中で回転可能に支持されている。出力シャフト５１に固定されている歯付きギア１５を有するア中間ハウジング３５がエンジン１とクラッチカバー４との間に設けられている。この歯付きギア１５は他の歯付きギア１６を介して３２で示される動力取出装置の入力シャフトを形成するシャフトを駆動する。

図１ｂは、図１ａに示される実施例の対応する他の実施例を示し、ここでは、歯付きギアを備えた中間ハウジング３５がなく、その替わりに、動力取出装置３２が１７又は１８で示されるエンジン１のギア付き変速機によって駆動される。

ステージギア変速機９は、通常は、入力シャフト７、入力シャフト７の歯付きギアに噛合する少なくとも一つの歯付きギアを持つ中間シャフト１１，及び中間シャフト１１上の歯付きギアに噛合する歯付きギアを持つメインシャフト１０からなる。このメインシャフト１０は、次いで、例えば、プロップシャフトによって駆動ホイールに連結される出力シャフトに更に連結される。歯付きギアの各対は変速機の他の歯付きギアの対と異なるギア比を持っている。異なる変速比が得られ、異なるギア対がエンジン１からのトルクを駆動ホイールに伝達する。

上述の型の変速機で使用されるような空気圧により作動するピストン−シリンダ型でＩ−シフトと市場において呼ばれているサーボ装置（図示せず）が変速機９に設けられている。

サーボ装置は、マイクロプロセッサを有する電子的制御ユニット４５により、制御ユニットに供給され、少なくとも、エンジン速度、車両速度、スロットルレバー（通常はアクセルペダル）の位置、適用可能であれば、制御ユニット４５に連結されている電子ギアセレクタ４６が自動シフトポジションにあるときのエンジンブレーキのオン／オフをカバーする種々のエンジン及び車両データを表す信号の関数として制御される。セレクタがマニュアルシフトの位置にあるときは、ギアシフトはギアセレクタ４６による運転者の操作によって実行される。制御ユニット４５はサーボ装置によって変速比を選択する。ギアセレクタによってニュートラルポジションが選択されると、変速はニュートラルポジションとなる。自動シフトポジション及びマニュアルシフトポジションのようなギアセレクタの他のポジションは本出願ではドライブポジションと呼んでいる。ギアセレクタがドライブポジションにあると、車両の運転者はスロットルレバーを操作することにより車両を前後に動かすことが可能となる。

制御ユニット４５は、燃料噴出を制御するエンジン制御ユニット５０から、エンジン速度及び／又はエンジントルクを取得する。

動力取出装置３２そのものは、通常は、中間ハウジング３５上又はそれに代えてエンジンブロック上に設けられるハウジングを有している。係合離脱装置（図示せず）によって、動力取出装置の入力シャフトは、図１ａの実施例のようにエンジン１の出力軸５１か、図１ｂの実施例のようにクランクシャフト２のいずれかにロックして回転可能に連結することができる。両方の実施例において、動力取出装置の係合離脱装置は制御ユニット４５によって制御される。車両の運転者は、制御ユニット４５に接続されている係合離脱制御装置３３により動力取出装置３２を係合、離脱する。動力取出装置３２が係合しているときは、したがって、それはエンジン１によって駆動される。動力取出装置３２の回転速度はエンジン１の回転速度に従う。動力取出装置３２は、動力取出装置３２の少なくとも一つの出力軸（図示せず）上に一又は複数の可能な変速比を具備することができる。駆動されるべき必要なユニットは動力取出装置３２の出力シャフトに連結される。

本発明の第１の実施例によると、制御ユニット４５は、制御ユニット４５が係合／離脱制御装置３３から、動力取出装置３２が係合され、ギアセレクタ４６がドライブポジションにあることを表す入力信号を受けると、制御ユニット４５が、車両に設けられている走行制御ユニット６０からの入力信号により、エンジン１の回転速度を制御し、それにより動力取出装置３２の回転速度を制御するようにプログラムが組まれる。同時に、制御ユニット４５は、プレートクラッチ３の係合の程度が車両のスロットルレバー６１を介して制御されることを確実にしている。駆動ホイールに伝達されるトルクの大きさは、したがって、プレートクラッチの係合の程度を調整することによって決定される。通常、エンジンから（プレートクラッチを介して）駆動ホイールに取り出されるトルクは比較的低いため、エンジン速度は、スロットルレバーの位置によっては殆ど影響されない。このようにして、車両の運転手は、車両を前後に動かしながら動力取出装置３２の回転速度を調整することができる。

本発明の第２の有利な実施例においては、動力取出装置３２の回転速度は、車両に設けた動力取出装置３２の回転速度を制御するための別の制御ユニットによって調整される。この図において、別の制御装置は同じ参照番号、６０で示されている。動力取出装置の回転速度は走行制御ユニット又は別の制御装置にいずれか、あるいは両方により制御することができる。

動力取出装置３２が係合してニュウトラルポジションがギアセレクタ４６によって選択される場合は、運転者は、動力取出装置３２の回転速度を、スロットルレバー６１により通常の方法で調整し、又は、車両が動力取出装置３２の回転速度を制御するための別の制御装置６０を備えている場合は、その制御装置を介して、調整する。ニュートラルポジションにおいては、エンジン１は車両を前後に動かすことはできない。

本発明の有利な実施例によれば、内燃エンジン１の回転速度、したがって、装置が動力取出装置３２に係合しているときは、動力取出装置３２の回転速度は減速する。例えば、もし、車両のダンプ装置本体用の持ち上げ装置がクラッチ−独立動力取出装置によって作動され、例えば、その最大位置に持ち上げられる場合は、制御ユニット４５が限界位置に所定の時間内に到達することを示す入力信号を受け取ったとき、制御ユニット４５がエンジン速度を減速するように、制御ユニット４５はプログラムが組まれている。エンジン速度は、その最終的な限界位置に到達するとき、チッパボディの動きと衝撃を最小に抑制することができるような回転速度にまで連続的に減速するようにできる。

本発明の他の実施例では、車両の運転者は、動力取出装置の係合／離脱機能から、パイロットランプ及び／又はディスプレイ上の情報の形態で、或いは車両に接続している他の情報装置によって、フィードバックを有利に受けることができる。

変速機９は、オートマティックでも、オートメーション化した（図示の実施例のような）でも、あるいは固定の変速比を持つマニュアルのものであってもよい。

エンジン１は、例えば、電気モータ、油圧モータ又は内燃エンジンに電気モータを組み合わせたハイブリッドのような他の型の駆動源であってもよい。

車両のクラッチは、プレートタイプ（実施例に示されるような）でも、コーン、ドラム、油圧式、或いは電子式のものであってもよい。これらに共通することは制御可能であるといことである。

スロットルレバーは、アクセルペダルでも、車両の運転者が直接に内燃エンジンの回転速度を制御し、調整することができるような他のタイプのスロットルレバーであってもよい。

制御ユニット４５及び５０は、実施例に示された方法以外の方法により設けるようにしてもよい。代替的には、一つの制御ユニットが本発明の構成要素の機能の全てを実行するようにするか、或いは、この構成要素の機能が車両の２以上の制御ユニットによって実行されるように分割されてもよい。

本発明による制御の方法は、コンピュータプログラムが制御装置４５に設けられたデータプロセッサにおいて実行されるという点で、実行され得る。

本発明によるコンピュータプログラムは、プログラムが装備に一体化され又は接続されているプロセッサによって実行されるとき、車両の装備と一体化された装置がエンジン１、変速機９、プレートクラッチ３及び動力取出装置３２を所定の方法で制御することを可能とするプログラムコードを有している。

本発明によるコンピュータプログラムは、装置に組み込まれたコンピュータシステムによって読み取り可能な媒体上に記憶させることができる。この媒体は、例えば、データディスケット、メモリモジュール、CD等の形態をとるようにしてもよい。これは、例えば、車両が製造している間に車両にダウンロードされるものであるとき、及び／又は車両のプログラムがアップデートされるときは有利である。ソフトウエアは、例えば、一定のサービス期間で、或いは、もし望むなら、顧客によって直接にアップデートすることができる。ソフトウエアは、また、インターネット、例えば、プログラムの貯蔵されているサーバに接続してアップデートすることもできる。

本発明は、上述の実施例に限定されるものでなく、他の多くの変形と改良が以下のクレームの範囲を離れないで実現可能である。

連結している動力取出装置、プレートクラッチ及び変速機を持つ内燃エンジンの概略構成を示す。 内燃エンジンに直接に設けられた動力取出装置を有する、連結しているプレートクラッチと変速機を備える内燃エンジンの概略構成を示す。

Claims (10)

1. 動力取出装置（３２）が車両に設けられたエンジン（１）によって駆動され、該エンジン（１）は自動化された車両クラッチ（３）によって変速機（９）に連結され、少なくとも一つの制御ユニット（４５）が車両クラッチ（３）とエンジン（１）を制御するために設けられ、前記制御ユニット（４５）はエンジン（１）の回転速度を第１の制御装置（６１）の位置の関数として制御する、クラッチ−独立動力取出装置（３２）の回転速度を調整する方法であって、
   前記エンジン（１）の回転速度は第２の制御装置（６０）により調整され、動力取出装置（３２）が係合され、ギアセレクタ（４６）によってドライブポジションが選択されたときは、車両クラッチ（３）の係合の程度は前記第１の制御装置（６１）によって調整されることを特徴とする、クラッチ−独立動力取出装置（３２）の回転速度を調整する方法。
2. 前記第１の制御装置（６１）は、車両に設けられたスロットルレバーからなることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記第２の制御装置（６０）は、車両に設けられた走行制御ユニットからなることを特徴とする請求項１に記載の方法。
4. 前記第２の制御装置（６０）は、前記動力取出装置（３２）に係合される制御／調整装置のための車両に設けられた制御装置からなることを特徴とする請求項１に記載の方法。
5. 前記第２の制御装置（６０）は、前記動力取出装置（３２）の回転速度を調整するための車両に設けられた独立した制御装置からなることを特徴とする請求項１に記載の方法。
6. 前記エンジン（１）の回転速度は、前記動力取出装置（３２）に係合される装置が限界位置に近づくとき自動的に減速されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の方法。
7. 前記限界位置までに残された所定の演算された時間が存在するとき前記回転速度は連続的に減速されることを特徴とする請求項６に記載の方法。
8. 請求項１乃至７のいずれかに記載の方法のステップを実行するためのプログラムコードを有し、コンピュータによって実行されるコンピュータプログラム。
9. コンピュータによって実行され、請求項１乃至７のいずれかに記載の方法を実行するためのコンピュータによって読み取り可能な媒体上に貯蔵されるプログラムコードを有するコンピュータプログラム製品。
10. 請求項１乃至７のいずれかの方法のステップを実行するためのコンピュータプログラムを有し、コンピュータの内部メモリに直接に読み込み可能であり、コンピュータによって実行可能なコンピュータプログラム製品。

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