JP2008539117A - 半クラッチ位置検出方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

【課題】半クラッチ位置を高い精度で検出することが可能な半クラッチ位置検出方法と、この方法を実施する装置とを提供すること。
【解決手段】原動機回転数ｎと、原動機により駆動される車輪回転数ｖ_radとを算出して、原動機に接続されたクラッチの半クラッチ位置を検出する半クラッチ位置検出方法において、原動機回転数ｎと車輪回転数ｖ_radの比である変速比ｆを算出するとともに、この変速比ｆ及び原動機回転数ｎの上昇開始点を半クラッチ位置と認識する。

Description

本発明は、原動機回転数と、原動機により駆動される車輪回転数とを算出して、原動機に接続されたクラッチの半クラッチ位置を検出する半クラッチ位置検出方法及びその装置に関する。

例えば原動機付き車両における電動式のパーキングブレーキの自動解除の基準として、正確な半クラッチ位置の検出が必要とされる。しかし、クラッチは激しい摩擦にさらされており、その半クラッチ位置が変わってしまうという問題があった。

そこで、特許文献１には、原動機からのトルクが所定の範囲にあるか確認し、クラッチが接続される時点を検出する方法が開示されている。これにおいて、原動機回転数が所定の閾値を下回ると、接続状態となったものと認識している。
独国特許出願公開第１０２００５０１１０３２号明細書

しかしながら、従来の方法によれば、原動機のトルクが入力値として必要であり、その値は、各原動機毎に異なる上、燃料噴射量、原動機回転数、空気吸入量等から算出され、直接計測することができないという問題がある。そのため、例えば原動機の冷間始動時に、常に十分な精度を得難いものとなっている。

本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、半クラッチ位置を高い精度で検出することが可能な半クラッチ位置検出方法と、この方法を実施する装置とを提供することにある。

上記目的は、原動機回転数と車輪回転数の比である変速比を算出するとともに、この変速比及び原動機回転数の上昇開始点を半クラッチ位置と認識することにより達成される。

又、本発明による方法は、クラッチペダルの踏込位置をクラッチペダル踏込量検出センサにより検出し、半クラッチ位置におけるクラッチペダルの踏込位置をメモリすることを特徴としている。

又、本発明による方法の一実施形態は、アクセルペダルの踏込位置を検出し、該アクセルペダルが踏み込まれていない場合に限って半クラッチ位置を検出することを特徴としており、この際、車輪回転数センサにより車輪回転数を算出するとともに、アクセルペダル踏込位置検出センサによりアクセルペダル踏込位置を検出している。

更に、本発明による方法の他の実施形態は、半クラッチ位置に相当するクラッチペダル踏込位置を原動機付き車両のパーキングブレーキの自動解除の基準に設定したことを特徴としている。

又、本発明による装置は、原動機回転数と車輪回転数の比である変速比を算出する手段を設けるとともに、この変速比及び原動機回転数の上昇開始点を半クラッチ位置と認識することを特徴としている。

更に、本発明による装置の一実施形態は、クラッチペダル踏込位置を検出するクラッチペダル踏込位置検出センサと、車輪回転数を算出するための車輪回転数センサと、アクセルペダル踏込位置を検出するアクセルペダル踏込位置検出センサとを備える構成としたことを特徴としている。

本発明によれば、原動機回転数及び車輪回転数は直接センサによって検出されるため、原動機のトルクよりも高い精度で計測することができる上、各原動機毎に異なるトルクを検出する必要がないために各原動機に適用する際の手間を大幅に削減することも可能である。

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

図１には液圧式ブレーキ装置の配線図が示されている。当該液圧式ブレーキ装置は第１のアクスルであるフロントアクスルに設けられたホイールブレーキ２を備えており、ブレーキフルードがフットブレーキの操作により第１の液圧通路９を通って前記ホイールブレーキ２へ到達して制動がなされる。

ここで、最適なブレーキ減速度の制御、アンチロック制御及び車両速度の検出を行えるよう、フロントアクスルに取り付けられた車輪（前輪）の回転数を検出する車輪回転数センサ１２が当該車輪近傍に設けられており、その出力信号はフットブレーキに組み込まれた第１の電子制御ユニット（ＥＣＵ）５に入力される。

又、液圧式ブレーキ装置は第２のアクスルであるリヤアクスルに設けられたホイールブレーキ３を備えており、上記同様ブレーキフルードがフットブレーキの操作により第２の液圧通路１０を通って前記ホイールブレーキ３へ到達して制動がなされる。ここでも、リヤアクスルに取り付けられた車輪（後輪）の回転数を検出する車輪回転数センサ１３が当該車輪近傍に設けられており、その出力信号は上記同様フットブレーキに組み込まれた第１の電子制御ユニット５に入力される。

ところで、後輪は、フットブレーキで作用するホイールブレーキ３近傍に電子・機械的に作動するパーキングブレーキを備えており、それぞれ不図示のエキスパンダを有する２つのドラムブレーキ４を備えている。ここで、ドラムブレーキ４は、前記エキスパンダが電子・機械的な調節ユニット１で制御されるワイヤケーブル１１により操作されて作用する。

又、パーキングブレーキは運転者が操作手段７を操作することにより作動し、このとき、操作手段７の出力信号がパーキングブレーキに組み込まれた第２の電子制御ユニット６に入力される。尚、この第２の電子制御ユニット６は、前記調節ユニット１と適切に接続されているとともに、フットブレーキに組み込まれた第１の電子制御ユニット５と通信ケーブル８を介して通信し、ここに例えばローカルエリアネットワークを形成することができる。

そして、図１には更にクラッチペダル１４、該クラッチペダル１４の踏込量を検出するクラッチペダル踏込量検出センサ１８、フットブレーキペダル１５及びアクセルペダル１６が図示されている。尚、クラッチペダル踏込量検出センサ１８の具体的な機能は後述する。

冒頭で述べたように、電子・機械的に作動するパーキングブレーキの自動解除の基準としての半クラッチ位置の検出は正確になされる必要がある。原動機付き車両（以下、車両という）の発進を検出した後、パーキングブレーキに接続された第２の電子制御ユニット６により調節ユニット１を介してパーキングブレーキが解除される。

ここで、車両の発進を検出するに当たって、先ず、イグニッションスイッチがＯＮされているかが確認され、仮にイグニッションスイッチがＯＮされていれば、車両が発進しようとしている状態にあるはずではあるが、更に、原動機が駆動状態にあるか確認される。又、クラッチペダル踏込量検出センサ１８の信号により運転者がクラッチを踏み込んでいるかが認識され、運転者がクラッチペダル１４を完全踏込位置から解放すると、車両の発進が認識され、図１に示す第２の電子制御ユニット６により調節ユニット１を介してパーキングブレーキが解除される。

ところで、クラッチは激しい摩擦にさらされるため、半クラッチ位置が変わってしまう。そこで、図２に基づいて以下に本発明による半クラッチ位置の検出方法を説明する。

図２には、マニュアルトランスミッションのシフトダウン時における各検出値の時間変化が示されている。

図２における一番上にはアクセルペダル１６の踏込位置ｇの時間変化が符号２０のグラフで示されており、このアクセルペダル踏込位置ｇは０〜１００％の間で変化する（完全に踏み込んだ位置が１００％）。このグラフ２０に示すように、半クラッチ位置を検出する際には、運転者が加速操作をすることはないため、アクセルペダル１６は操作されていない。

又、図２において符号２１で示すグラフは、クラッチペダル１４の踏込位置ｓの時間変化を示すものである。このクラッチペダル踏込位置ｓも０〜１００％の間で変化し、半クラッチ位置ｓ_schleifがメモリされる。

而して、半クラッチ位置を検出するに当たって、車輪回転数ｖ_radと原動機回転数ｎの比である変速比ｆが算出され、この変速比ｆの時間変化のグラフは図２において符号２２で示されている。ここで、原動機回転数ｎ及び車輪回転数ｖ_radの時間変化のグラフはそれぞれ図２において符号２３及び２４で示されている。グラフ２４に示すように、車輪回転数ｖ_radは時間経過に伴い減少しており、時間の経過に伴い車速が減少している。

即ち、本実施の形態は、シフトダウン時に車速が減少する場合の半クラッチ位置を検出するものである。

ところで、符号２５及び符号２６で示すシフトチェンジ時には、運転者がクラッチペダル１４をほぼ完全に踏み込み、シフトダウンした後クラッチが再び接続されると、伝達されるトルクにより原動機回転数が上昇する。そのため、図２において符号２７〜３０に示す点を境に原動機回転数ｎ及び変速比ｆが上昇している。即ち、半クラッチ位置ｓ_schleifを境として原動機回転数ｎ及び変速比ｆの上昇が開始されるので、この境界点が半クラッチ位置ｓ_schleifとしてメモリされる。

尚、シフトダウン後は、クラッチが完全に接続されて原動機回転数ｎ及び変速比ｆがシフトダウン前より高いレベルで安定する。よって、半クラッチ位置はシフトダウン時の原動機回転数ｎの上昇によって認識される。

又、本発明によれば、原動機回転数ｎ及び車輪回転数ｖ_radをセンサにより直接計測しているため、これらの非常に正確な値を得ることができ、半クラッチ位置の検出も非常に正確に行うことが可能である上、本発明による方法を多様な車両モデルに適用する際の手間を大きく削減することも可能である。

尚、本発明はシフトダウン時における適用に限定したものではなく、運転者がシフトアップする際、比較的長い時間クラッチの分離状態が継続し、原動機回転数がアイドル回転数となった後、クラッチが再び接続されると原動機回転数がアクセルペアダルの操作をせずとも上昇するが、本発明はこのような場合にも適用することが可能である。

本発明に係る方法を実施し、パーキングブレーキを制御する電子制御ユニットを備えた液圧式ブレーキ装置の配線図である。 アクセルペダル踏込位置、クラッチペダル踏込位置、変速比、原動機回転数及び車輪回転数の時間変化を示すグラフである。

符号の説明

１ 調節ユニット
２ 前輪のホイールブレーキ
３ 後輪のホイールブレーキ
４ ドラムブレーキ
５ 第１の電子制御ユニット（ＥＣＵ）
６ 第２の電子制御ユニット（ＥＣＵ）
７ 操作手段
９ 第１の液圧通路
１０ 第２の液圧通路
１１ ワイヤケーブル
１２ 前輪の車輪回転数センサ
１３ 後輪の車輪回転数センサ
１４ クラッチペダル
１５ フットブレーキペダル
１６ アクセルペダル
１８ クラッチペダル踏込量検出センサ

Claims (8)

1. 原動機回転数（ｎ）と、原動機により駆動される車輪回転数（ｖ_rad）とを算出して、原動機に接続されたクラッチの半クラッチ位置を検出する半クラッチ位置検出方法において、
   原動機回転数（ｎ）と車輪回転数（ｖ_rad）の比である変速比（ｆ）を算出するとともに、この変速比（ｆ）及び原動機回転数（ｎ）の上昇開始点を半クラッチ位置と認識することを特徴とする半クラッチ位置検出方法。
2. クラッチペダル（１４）の踏込位置をクラッチペダル踏込量検出センサ（１８）により検出し、半クラッチ位置におけるクラッチペダル（１４）の踏込位置をメモリすることを特徴とする請求項１記載の半クラッチ位置検出方法。
3. アクセルペダル（１６）の踏込位置を検出し、該アクセルペダル（１６）が踏み込まれていない場合に限って半クラッチ位置を検出することを特徴とする請求項１記載の半クラッチ位置検出方法。
4. 車輪回転数センサ（１２，１３）により前記車輪回転数（ｖ_rad）を算出することを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の半クラッチ位置検出方法。
5. アクセルペダル踏込位置検出センサによりアクセルペダル踏込位置を検出することを特徴とする請求項３又は４記載の半クラッチ位置検出方法。
6. 半クラッチ位置に相当するクラッチペダル踏込位置を原動機付き車両のパーキングブレーキの自動解除の基準に設定したことを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の半クラッチ位置検出方法。
7. 原動機回転数（ｎ）と、原動機により駆動される車輪回転数（ｖ_rad）とを算出する手段を備えて成る、原動機に接続されたクラッチの半クラッチ位置を検出する半クラッチ位置検出装置において、
   原動機回転数（ｎ）と車輪回転数（ｖ_rad）の比である変速比（ｆ）を算出する手段を設けるとともに、この変速比（ｆ）及び原動機回転数（ｎ）の上昇開始点を半クラッチ位置と認識することを特徴とする半クラッチ位置検出装置。
8. クラッチペダル踏込位置を検出するクラッチペダル踏込位置検出センサ（１８）と、
   車輪回転数を算出するための車輪回転数センサ（１２，１３）と、
   アクセルペダル踏込位置を検出するアクセルペダル踏込位置検出センサと
   を備える構成としたことを特徴とする請求項７記載の半クラッチ位置検出装置。

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