JP3484487B2 - クラッチ接触点決定方法及びその装置 - Google Patents

クラッチ接触点決定方法及びその装置

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JP3484487B2 JP04642495A JP4642495A JP3484487B2 JP 3484487 B2 JP3484487 B2 JP 3484487B2 JP 04642495 A JP04642495 A JP 04642495A JP 4642495 A JP4642495 A JP 4642495A JP 3484487 B2 JP3484487 B2 JP 3484487B2
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  • Hydraulic Clutches, Magnetic Clutches, Fluid Clutches, And Fluid Joints (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車エンジンと車両
変速機との結合を制御する自動クラッチ制御システム、
特に、クラッチの初期トルク位置を決定するための方法
及び装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般的な自動車クラッチ制御システム
は、クラッチを切り離し位置から初期トルク位置すなわ
ちクラッチ接触点へ比較的高速で移動させる。クラッチ
アクチュエータがこの初期トルク位置を高速度で行き過
ぎた場合、その結果としてクラッチトルクの上昇が過大
になり、車両が不意に傾いたりバウンスを生じるため、
スムーズな始動が得られない。したがって、クラッチ接
触点を正確に確認することが重要である。
【0003】エンジン速度や変速機入力軸速度を含む様
々な検知パラメータを利用して自動車クラッチの初期ト
ルク位置への位置決めを最適化することが提案されてい
る。例えば、本発明の譲受人に譲渡されている1992年1
月6日に出願された米国特許出願第 817,161号、米国特
許第 5,176,234号、第 5,029,678号及び第 4,678,069号
を参照されたい。これらの開示内容はすべて参考として
本説明に含まれる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】可変磁気抵抗形のもの
等の速度センサを用いたシステムでは、ゼロより大きい
有限「ドロップアウト」速度で、例えば一般的なセンサ
では180rpmで、センサ出力信号がゼロまで低下する。よ
って、クラッチの初期トルク位置を位置決めしようとす
る時、変速機入力軸の最初の回転が検出されるクラッチ
接触点で速度センサからの情報が得られないことを補償
する何らかの方法を用いる必要があり、さもなければエ
ラーが発生する。
【0005】上記の点から、本発明の目的は、車両のス
ムーズな始動を確保できるように、初期クラッチ連結中
に確実に低トルクが得られるクラッチ接触点を決定する
ための改良形方法及び装置を提供することである。
【0006】本発明の別の目的は、任意のオフセット位
置に頼ることなく直接的に計算されたクラッチ接触点を
決定するための改良形方法及び装置を提供することであ
る。
【0007】本発明のさらなる目的は、クラッチ連結動
作中に2つの不連続時間において変速機入力軸速度及び
クラッチ位置を検知することから得られるデータを用い
てクラッチ接触点を決定するための改良形方法及び装置
を提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の点に鑑み
てなされたものであり、車両エンジンを変速機入力軸に
結合するクラッチの接触点を決定するために、前記クラ
ッチを切り離し位置から連結位置の方へ実質的に一定速
度で移動させ、前記入力軸の速度が第1所定速度になっ
た時、前記クラッチの第1位置を検出し、前記入力軸の
速度が前記第1所定速度より高い第2所定速度になった
時、前記クラッチの第2位置を検出し、前記第1、第2
位置間の距離に前記第1所定速度と第2所定速度との比
の平方根を乗じて得たオフセットを前記第1位置から減
じることによって接触点を計算するようにしたことを特
徴とする。
【0009】
【作用】本発明によれば、変速機がニュートラル位置に
ある間、コンピュータ制御によってクラッチを一定速度
で切り離し位置から完全連結位置の方へ移動させ、クラ
ッチの位置を第1時間(T1)及び第2時間(T2)におい
て検出する。第1時間T1は、変速機入力軸の検出速度
が、使用している入力軸速度センサのドロップアウト速
度、例えば180rpmを僅かに上回るときの時間に対応して
いる。第2時間T2は、変速機入力軸の検出速度がエンジ
ン速度に接近している、例えばエンジン速度の75%とな
るときの時間に対応している。変速機入力軸が回転し始
める初期トルク点すなわち連結点(クラッチ接触点)に
対応するクラッチの位置は、第1時間T1から第2時間T2
までの間のクラッチ位置の変化(PT2−PT1)に、第1
時間T1と第2時間T2における変速機入力軸速度NT1,N
T2の比(NT1/NT2)の平方根を乗じて得た値を第1時
間T1において検出されたクラッチ位置PT1から減じるこ
とによって推定される。
【0010】クラッチ接触点を決定するこの方法の原理
は、時間T1から時間T2までの間では、クラッチトルクと
クラッチ位置との間に線形関係が存在し、従って、クラ
ッチトルク及びその結果として角加速度が時間に比例
し、そして、変速機入力軸の角速度が時間の2乗の関数
であるとの仮定に基づいている。このように、本発明
は、あたかもゼロ速度センサを用いているように、変速
機入力軸の最初の回転の検知に相当するクラッチ接触点
の表示を行う。
【0011】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳
細に説明する。添付の図面を参照した以下の詳細の説明
から本発明がさらに完全に理解されるであろう。
【0012】図面を参照しながら説明するが、図1おい
て、エンジン10が摩擦クラッチ機構16によって変速機14
の入力軸12に選択的に連結される。変速機14は、エンジ
ン12に連結された時、選択された歯車比によって入力軸
12の速度に対して減速した速度で出力軸18を駆動する。
出力軸18は、差動機構等によって、例えば車両の駆動ホ
ィールに接続することができる。
【0013】摩擦クラッチ機構16は、プログラマブルコ
ンピュータ22によって制御されるクラッチ作動機構20に
より、完全切り離し位置から完全連結位置へ移動できる
通常の摩擦クラッチを備えている。コンピュータ22は、
エンジン速度センサ24(第3センサ手段)、クラッチ位
置センサ26(第2センサ手段)及び変速機入力軸速度セ
ンサ28(第1センサ手段)から入力データを受け取る。
コンピュータ22は、さらに、歯車セレクタ32から変速機
歯車比コマンドを受け取って、所望の歯車選択を行うこ
とができるように変速機作動機構34へ制御信号を送る。
クラッチレリーズベアリングの位置を表示できるように
クラッチ位置センサ26をクラッチリンク機構に接続する
ことによって、クラッチ位置を監視してもよい。クラッ
チ作動機構20には、コンピュータ22からのコマンドに応
じてクラッチリンク機構を位置決めするアクチュエータ
を設けてもよい。レリーズベアリングは、決められた各
時間間隔で一定のステップサイズすなわちクラッチ移動
増分を供給するパルス幅コマンドによって実質的に一定
速度で移動させるのが好ましい。
【0014】クラッチ接触点の決定は、好ましくは、車
両の始動毎に変速機がニュートラルにある間に行われ、
先に決定されコンピュータ22のメモリに記憶されていた
位置値を更新する。クラッチ接触点を決定する方法が、
図2のフローチャートにある程度詳細に説明されてい
る。データは、コンピュータ22によって2つの個別の時
間T1及びT2において収集される。時間T1は、変速機入力
軸12の速度が入力軸センサ28のドロップアウト速度を僅
かに上回る速度となるときの時間を表す。時間T2は、変
速機入力軸12の速度がエンジン速度との同期状態に近づ
いて、例えば入力軸センサ28の出力がエンジン回転数セ
ンサ24の出力の約75%となるときの時間を表す。クラッ
チレリーズベアリングは一定速度で移動しているので、
時間T1,T2間の短いクラッチストローク部分では、クラ
ッチトルクとクラッチ位置との間に線形関係を仮定する
ことができる。
【0015】この線形関係は次式で表すことができる。 T=k*t 但し、 T=トルク t=時間 k=定数
【0016】角加速度は、次式で与えられる。 T=J*α 但し、 J=回転軸線回りの慣性モーメント α=角加速度
【0017】上記式でTを置き換えると次式が得られ
る。 J*α=k*t ここで、新しい定数K=k/Jを定めると次式が得られ
る。 α=K*t
【0018】角速度は、角加速度に時間を乗じたものに
等しいので、次のようになる。 ω=α*t 但し、 ω=角速度 αを置き換えると次式が得られる。 ω=K*t2
【0019】時間ゼロ(T0)における軸速度がゼロであ
り、軸速度が時間の2乗の関数として増加するという事
実に基づいて、時間T1及び時間T2における速度を利用し
て、軸速度がゼロ速度である時から経過した時間増分を
計算する。クラッチ位置と時間との間の線形関係を利用
して、時間T1及び時間T2におけるクラッチ位置を用い
て、ゼロ軸速度に対応したクラッチ位置を計算する。
【0020】図2のフローチャートを参照しながら説明
すると、変速機10がニュートラルにあり、かつ、クラッ
チ16が完全に切り離されている状態で、車両の始動毎に
クラッチ接触点決定ルーチンに入る。
【0021】これらの状態の下で、コンピュータ22がク
ラッチを連結位置の方へ所定の時間間隔毎に決められた
量だけ前進させ始めることにより、ブロック40に示され
ているように、クラッチが一定速度で移動する。
【0022】検知された変速機入力軸速度が入力軸セン
サ28のドロップアウト速度を僅かに上回る第1所定速度
T1以上であることが決定ブロック42で決定されたと
き、決定ブロック44でフラグFT1がチェックされる。こ
のフラグがクリアされている場合、ブロック46でクラッ
チの第1位置PT1が記憶され、フラグFT1がセットされ
る。
【0023】決定ブロック48で、ブロック46での操作に
続いて、すなわちフラグFT1がセットされた場合、入力
軸速度が第2所定速度NT2と比較される。入力軸速度が
T2以上である場合、ブロック50でクラッチの第2位置
T2が記憶され、そうでない場合には速度NT2が検出さ
れるまでクラッチを連結位置の方へ移動させる。
【0024】ブロック52で、第1位置PT2と第2位置P
T1との間の距離が計算され、ブロック54で第1、第2速
度NT1,NT2の速度比NT1/NT2が検索される。
【0025】ブロック56でクラッチの第1位置PT1から
クラッチ接触位置PT0までのオフセット(PT1−PT0
が計算され、ブロック58で第1位置PT1からオフセット
が減じられる。ブロック56に示されているように、オフ
セットは速度比NT1/NT2の平方根に位置PT2と位置P
T1との距離(PT2−PT1)を乗じた値である。
【0026】以上に本発明を実行する最良の態様を詳細
に説明してきたが、本発明の実施のために、特許請求の
範囲に示された技術的思想の範囲内において様々な設計
および態様の変更を加えることができることは当業者に
は明らかであろう。
【0027】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
変速機がニュートラル位置にあるとき、クラッチ連結動
作中に、2つの個別の時間において、変速機入力軸速度
およびクラッチ位置を検知することによって得られるデ
ータを用いてクラッチ接触点位置を決定することができ
る。このようにして得たクラッチ接触点位置に基づいて
クラッチ連結制御を行うことにより、初期クラッチ連結
中に、確実に低トルクが得られ、車両のスムーズな始動
を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係る装置のブロック図であ
る。
【図2】本発明の一実施例に係る方法を実行するコンピ
ュータプログラムのフローチャートである。
【符号の説明】
10 エンジン 12 入力軸 14 変速機 16 摩擦クラッチ機構 20 クラッチ操作機構 22 コンピュータ 24 エンジン速度センサ 26 クラッチ位置センサ 28 入力軸速度センサ 34 変速機操作機構
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平3−56719(JP,A) 特開 平5−305837(JP,A) 特開 平1−156144(JP,A) 特開 平5−280558(JP,A) 特開 平5−196062(JP,A) 特開 平5−71558(JP,A) 特開 平3−234925(JP,A) 特開 平2−292527(JP,A) 特開 平2−113130(JP,A) 特開 平2−21033(JP,A) 米国特許4899858(US,A) 西独国特許出願公開3218933(DE, A1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F16D 48/00 - 48/12

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 車両エンジンを変速機入力軸に結合する
    クラッチの接触点を決定するための装置であって、 前記クラッチを切り離し位置から連結位置の方へ移動さ
    せる手段と、 前記入力軸の速度を検知する第1センサ手段と、 前記クラッチの位置を検知する第2センサ手段と、 前記第1及び第2センサ手段からの入力信号に応じて、
    前記クラッチの位置決めを制御する出力信号を発生する
    コンピュータ制御手段とを備えてなり、 前記コンピュータ制御手段は、前記クラッチを実質的に
    一定速度で前記連結位置の方へ移動させるとともに、前
    記入力軸の速度が第1及び第2所定速度となったときに
    前記クラッチの第1及び第2位置をそれぞれ検出し、さ
    らに、前記第1、第2位置間の距離に前記第1所定速度
    と第2所定速度との比の平方根を乗じて得たオフセット
    を前記第1位置から減じることによって前記接触点を計
    算するようにプログラムされていることを特徴とするク
    ラッチ接触点決定装置。
  2. 【請求項2】 前記第1所定速度は、前記第1センサ手
    段のドロップアウト速度より高い固定値であることを特
    徴とする請求項1に記載の装置。
  3. 【請求項3】 さらに、エンジン速度を検知する第3セ
    ンサ手段を有しており、前記第2所定速度は、前記エン
    ジン速度の100 %より低いことを特徴とする請求項2に
    記載の装置。
  4. 【請求項4】 車両エンジンを変速機入力軸に結合する
    クラッチの接触点を決定するための方法であって、 前記クラッチを切り離し位置から連結位置の方へ実質的
    に一定速度で移動させる段階と、 前記入力軸の速度が第1所定速度になった時、前記クラ
    ッチの第1位置を検出する段階と、 前記入力軸の速度が前記第1所定速度より高い第2所定
    速度になった時、前記クラッチの第2位置を検出する段
    階と、 前記第1、第2位置間の距離に前記第1所定速度と第2
    所定速度との比の平方根を乗じて得たオフセットを前記
    第1位置から減じることによって接触点を計算する段階
    とを有していることを特徴とするクラッチ接触点決定方
    法。
  5. 【請求項5】 前記入力軸の速度は、既知のドロップア
    ウト速度を有するセンサによって検知され、前記第1所
    定速度は、前記ドロップアウト速度より高い固定値であ
    ることを特徴とする請求項4に記載の方法。
  6. 【請求項6】 前記第2所定速度はエンジン速度の100
    %より低いことを特徴とする請求項5に記載の方法。
  7. 【請求項7】 車両エンジンを変速機入力軸に結合する
    クラッチの接触点を決定するための方法であって、 前記クラッチを切り離し位置から連結位置の方へ実質的
    に一定速度で移動させる段階と、 前記入力軸の速度が第1所定速度になった時、前記クラ
    ッチの第1位置を検出して記憶する段階と、 前記入力軸の速度が前記第1所定速度より高い第2所定
    速度になった時、前記クラッチの第2位置を検出して記
    憶する段階と、 前記第1位置と第2位置との間の差に等しい間隔距離を
    計算する段階と、 前記間隔距離と前記第1、第2速度の比の平方根との積
    に等しいオフセット距離を計算する段階と、 前記オフセット距離を前記第1位置から減じることによ
    って接触点位置を計算する段階とを有していることを特
    徴とするクラッチ接触点決定方法。
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KR20170102882A (ko) * 2015-01-08 2017-09-12 섀플러 테크놀로지스 아게 운트 코. 카게 하이브리드 차량에서 하이브리드 클러치의 접촉점을 결정하기 위한 방법

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