JP4852613B2 - クラッチ制御方法および制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、自動マニュアルトランスミッションを具備する車両のアイドルエンジン速度運転におけるクラッチ解離の方法に関連する。

本発明はさらに、エンジンアイドリング走行モードにおいてクラッチ解離の速度を制御するクラッチ解離制御装置に関連する。クラッチ解離制御装置は、ブレーキペダルに印加される力を検知するブレーキペダルセンサと、クラッチ解離を決定するクラッチシリンダの位置を制御する少なくとも一つの吸気バルブとに接続されている。

メーカーによっては、自動マニュアルトランスミッションギヤボックスを利用する車両で、アクセルペダルが完全に解除されていても、車両を低速ギヤでエンジンアイドリング速度のまま走行させ続ける。しかし、このエンジンアイドリング走行に関連する問題、すなわち車両のブレーキペダルを踏む際に発生するクラッチの解離の問題が存在する。先行技術による解決法では、クラッチ解離は常に同じ方法で、すなわちブレーキペダルの位置変化をブレーキペダルセンサが検知した直後にクラッチを解離するように行われる。クラッチ解離は常に同じ方法で実施され、これは、弱い圧力のみがブレーキペダルに印加されている場合にはスムーズでない車両の停止に、またブレーキペダルに高い圧力が印加されている場合には不必要なエンジン速度の低下につながる。

本発明によれば、車両オペレータによりブレーキペダルに印加されるブレーキペダル力に応じてクラッチ解離の速度が制御されることで上記の問題が解決される。

さらに本発明は、ブレーキペダルセンサ１５０により検知されるブレーキ力に応じて少なくとも一つの吸気バルブの開口を制御する制御装置を提供する。

好適な実施例において、印加されるブレーキペダル力と相関してクラッチ解離速度が上昇する。

別の好適な実施例では、クラッチ解離の速度は、できる限り高くなるように速度が制御される第１解離シーケンスと、ブレーキペダルに印加される力に応じて速度が制御される第２解離シーケンスと、できる限り急速になるように速度が制御される第３クラッチ解離シーケンスとに分割される。クラッチ解離のスムーズ性を犠牲にすることなく完全嵌合から完全解離クラッチまでの時間を短縮するので、この実施例は有益である。

以下、本発明の好適な実施例を参照して本発明を説明し、発明のさらなる理解のために添付図面が使用される。

以下の説明は、自動マニュアルトランスミッションつまりＡＭＴを備える車両に取り付けられるクラッチ１３０の制御に関連する。このようなトランスミッションは車両の技術に熟練した者、特に大型車両に詳しい者にはよく知られている。やはり当該技術の熟練者によく知られているように、クラッチの主な機能は、エンジンと、車両の駆動輪に接続されたギヤボックスとの間の接続を嵌合および解離することである。

図１を参照すると、給気バルブＶ１とＶ２を開閉することで、クラッチ１３０に接続されるとともにクラッチシリンダ１００に往復自在に取り付けられたピストン１１５を操作することによりクラッチが制御され、給気バルブＶ１は小径バルブであって給気バルブＶ２は大径バルブである。給気バルブＶ１とＶ２は、空気源Ｒとクラッチシリンダ１００との間の接続を開閉するのに適している。

加圧時には、ピストン１１５の左側に作用する気圧のため、ピストン１１５は図１の右へ押圧される。右へのピストン動作はクラッチ１３０を解離させる、つまりエンジン（不図示）とギヤボックス（不図示）との間の接続を解離させ、このギヤボックスは、車両を推進するように配置された駆動輪（不図示）に接続されている。

クラッチが嵌合する、つまりクラッチ１３０がピストン１１０を図１の左へ付勢する時、クラッチ１３０はばね付勢休止位置にある。ゆえに、ピストン１１５の左側のシリンダスペースの圧力が開放されると、クラッチ１３０が嵌合する。このスペースから圧力を開放するため、Ｖ３が小径バルブでありＶ４が大径バルブである二つの減圧バルブＶ３とＶ４がシリンダ１００内の圧力を大気へ放出するように配置されている。

バルブＶ１〜Ｖ４は制御装置Ｃにより制御される。制御装置は、給気バルブＶ１とＶ２の両方の同時開口を指示することにより急速なクラッチ解離を、大径バルブＶ２のみの開口を指示することによりいくぶん低速のクラッチ解離を、小径バルブＶ１のみの開口を指示することによりさらに低速のクラッチ解離を指示する。バルブＶ１とＶ２の開口のパルス幅変調または周波数変調により、さらに低速のクラッチ解離が達成される。

同様にして、クラッチ嵌合はバルブＶ３とＶ４の開口により制御される。

マニュアルトランスミッションが使用される場合、車両のオペレータはクラッチ解離を制御することができ、また制御しなければならない。通常、オペレータは、最低の燃費、最小のブレーキ磨耗、最低のブレーキ加熱、スムーズな走行を達成するように努力する。自動マニュアルトランスミッションを備える車両では、オペレータはクラッチ解離を制御することが可能でない。ゆえに制御装置は、スムーズ性、燃費、ブレーキ過熱に関する目標に到達するようにクラッチを制御しなければならない。同時に、車両オペレータからの入力は有効な形でクラッチ制御装置に影響すべきである。

オペレータ入力は、ブレーキペダルセンサ１５０およびアクセルペダルセンサ（不図示）から発せられ、本発明による制御システムは、印加されるブレーキペダル力に応じてクラッチ解離を制御する。

よく用いられる運転状況では、オペレータはエンジンにアイドリング速度で車両を駆動させる、つまりアイドルエンジン速度運転をさせる。例えば交通渋滞または予定停止箇所の直前では、これは好適な走行条件である。エンジンアイドリング中、アイドル速度制御装置は、印加されるトルクに関係なく均一なアイドリング速度を維持するようにエンジンを制御する。ゆえに、車両が上り坂を走行すべき場合でもエンジンアイドリング速度で車両に動力供給することが可能である。しかしアイドリング速度での動力供給は、高ギヤ、つまりエンジン速度が低い結果として車両速度が比較的高くなるギヤでは可能でない。

上述したように、マニュアルトランスミッションを有する車両の熟練オペレータは、上記の場合に望ましいクラッチ動作を達成することができる。しかし、自動マニュアルトランスミッションでは、（クラッチペダルが設けられていないので）クラッチペダルからの入力はない。

本発明によれば、オペレータがブレーキペダルに触れるまで、エンジンアイドリング速度での車両の推進が低速ギヤで継続する。これは、アクセルペダルが解除された後でも車両は前進方向に低速走行を続けることを意味する。オペレータがブレーキペダルに触れた後、クラッチは解離し、車両は減速する。

本発明によれば、所定の閾値、例えば６００ｒｐｍのアイドリング速度を有するエンジンでは７５０ｒｐｍを下回るエンジン速度をエンジンが有する場合に、エンジンアイドリング走行が存在すると考えられる。所定の閾値が７５０ｒｐｍより高くても低くてもよいことは言うまでもない。

本発明によれば、印加されるブレーキペダル力に応じてクラッチ解離が制御される。印加されるブレーキペダル力が、車両オペレータから車両の急速制動が指示されるようなものである場合には、制御装置により急速クラッチ解離が行われる。弱いブレーキペダル圧のみが印加される場合には、低速のクラッチ解離が用いられる。本文ですでに述べたように、低速クラッチ解離により一層スムーズな動作が得られる。

図２にはいくつかの異なるクラッチ解離グラフが図示され、グラフＡは急速クラッチ解離を、グラフＤは低速解離を表し、水平軸は時間Ｔを、垂直軸はピストン位置を表し、位置ＦＥは完全嵌合クラッチを、位置ＦＤは完全解離クラッチを意味する。図から分かるように、グラフＡで表されるような急激クラッチ解離は急な傾斜を有するのに対して、グラフＤで表されるような低速クラッチ解離はそれほど急ではない傾斜を有する。二つのグラフＢとＣは、中間解離速度でのクラッチ解離の例として示されている。

本発明によれば、エンジン速度が閾値を下回る時には、印加されるブレーキペダル力と相関してクラッチ解離が制御される。ブレーキペダルが作動する、つまり踏まれると、必ずクラッチ解離が開始する。この場合にはピストン位置０から４ｍｍ（グラフ部分２００）の第１解離シーケンスでは、できる限り高速のクラッチ解離開始を行うため吸気バルブＶ１とＶ２の両方が開口する。図２に２１０で示された、この場合には約４ｍｍから約７ｍｍの第２解離シーケンスでは、印加されるブレーキペダル力に関する情報が用いられてクラッチ解離の速度を制御する。印加されるブレーキペダル力が、車両のゆっくりとした減速が指示されるようなものである場合には小径の吸気バルブＶ２のみを開口することにより、または、さらにゆっくりとしたクラッチ解離が望まれる場合には吸気バルブＶ１またはＶ２の開口をパルス幅制御、例えばパルス幅変調することにより、低速クラッチ解離が行われる。別の選択肢は、吸気バルブの開口を周波数変調することである。ブレーキペダルに大きな力が印加される場合である、高速クラッチ解離が望まれる場合には、この第２解離シーケンスでも両方の吸気バルブが開口する。この場合には約７から約１１ｍｍの第３解離シーケンス（図２に２２０で示される）では、できる限り高速のクラッチ解離を行うため両方の吸気バルブが同時に開口する。

本発明の好適な実施例では、クラッチ解離の速度がブレーキペダル情報と相関して制御され、最大制動の３０％以上を表すブレーキペダル位置については最速クラッチ解離が用いられる。最大ブレーキトルクの３０％未満を表すブレーキペダル位置については、印加されるブレーキペダル力が最小制動を表す場合には、約２秒持続する第２解離シーケンスが用いられる。

万一、クラッチ解離シーケンスの間に印加されるブレーキペダル力が変化する場合には、これに応じて第２クラッチ解離シーケンスが変化する。前の位置よりも高い制動を表す位置へブレーキペダル位置が変更される場合には、これは好ましい。万一、印加されるブレーキペダル力が最初の位置よりも低い制動を表す位置へ変更されると、第２クラッチ解離シーケンスがこれに応じて変化するか、高いブレーキ力を表す前の位置を表すように維持される。

上記の、第１、第２、第３シーケンスへのクラッチ解離の分割は同時発生的ではない。最初に、エンジンアイドリング速度では、最大エンジントルクは比較的高いエンジン速度の場合よりもかなり低い。これにより、第１解離シーケンス中に伝達可能な最大クラッチトルクがかなり低下した場合でも、第１解離シーケンス中にクラッチ滑りが発生しないことが保証される。第二に、７ｍｍを超えるクラッチ位置で、つまり第３クラッチ解離シーケンスで伝達可能なトルクは、約３０Ｎｍ未満である。このように低い伝達トルクでは、クラッチ滑り、つまりクラッチが入力シャフトと出力シャフトとを接続している場合のこれらシャフト間の回転速度の差は少なく、第３クラッチ解離中に可能な最速のクラッチ解離を用いられないとは考えられないことを意味する。ゆえに、上述したように印加ブレーキペダル力と相関して解離が制御されるシーケンスである第２解離シーケンス中に、クラッチ滑りが発生する可能性が最も高いのである。

本発明によるクラッチとクラッチシリンダと制御装置との概略図である。 様々なクラッチ解離速度について時間と相関させてクラッチピストン位置を示す図である。

符号の説明

１００ クラッチシリンダ
１３０ クラッチ
１５０ ブレーキペダルセンサ
Ｃ クラッチ解離制御装置

Claims (5)

1. 自動マニュアルトランスミッションを具備する車両のアイドルエンジン速度運転におけるクラッチ（１３０）解離の方法であって、車両オペレータによりブレーキペダルに印加されるブレーキペダル力に応じて該クラッチ（１３０）解離の速度が制御され、
   前記クラッチ解離の速度が、できる限り急速であるように速度が制御される第１解離シーケンス（２００）と、前記ブレーキペダルに印加される力に応じて速度が制御される第２解離シーケンス（２１０）と、できる限り急速であるように速度が制御される第３クラッチ解離シーケンス（２２０）とに分割される、ことを特徴とする方法。
2. 印加されるブレーキペダル力と相関して前記クラッチ解離速度が上昇する、請求項１に記載の方法。
3. 前記アイドリング走行が約７５０ｒｐｍを下回るエンジン速度および低速ギヤにおいて存在すると判断される、請求項１または２に記載の方法。
4. 自動マニュアルトランスミッションを具備する車両のエンジンアイドリング走行モードにおいてクラッチ（１３０）解離の速度を制御するクラッチ（１３０）解離制御装置（Ｃ）であって、ブレーキペダルに印加される力を検知するブレーキペダルセンサ（１５０）と、クラッチシリンダ（１００）の位置を制御する少なくとも一つの吸気バルブ（Ｖ１；Ｖ２）とに接続されたクラッチ解離制御装置であり、前記ブレーキペダルセンサ（１５０）により検知される力に応じて該制御装置（Ｃ）が該少なくとも一つの吸気バルブ（Ｖ１；Ｖ２）の開口を制御し、前記クラッチ解離の速度を、できる限り急速であるように速度が制御される第１解離シーケンス（２００）と、前記ブレーキペダルに印加される力に応じて速度が制御される第２解離シーケンス（２１０）と、できる限り急速であるように速度が制御される第３クラッチ解離シーケンス（２２０）とに分割することを特徴とする、クラッチ解離制御装置。
5. 前記制御装置（Ｃ）が、実行可能ソフトウェアを具備する電気制御ユニットである、請求項４に記載のクラッチ（１３０）解離制御装置（Ｃ）。

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