JP5624521B2 - クラッチの動作方法 - Google Patents

Description

本発明は、クラッチを動作させるための方法に関し、さらに詳しくはクラッチが作動流体圧力によって作動され、この作動流体圧力が少なくとも１個の圧力センサによって検出され、この圧力センサが、圧力損失によって発生する圧力偏差を補償するために、少なくとも１個のレギュレータを備えた制御回路に組み込まれている、上記方法に関する。

特許文献１から、走行（Ｓｃｈｕｂ）の範囲において自動変速機のシフトダウンを適合させるための方法が知られている。この方法はクラッチの状態または充填率と、充填圧力の圧力損失を検出し、直ちにまたは次の切換え時に急速充填および／または充填調整および／または切換え圧力の相応する補正を行い、それにより大量生産のばらつき全体にわたって良好な切換え特性が保証される。

独国特許出願公開第１９９１７５７５Ａ１号明細書

本発明の課題は、クラッチの始動特性および／または動作中の切換え特性をさらに改善することである。

この課題は、クラッチを動作させるための方法であって、クラッチが作動流体圧力によって作動され、この作動流体圧力が少なくとも１個の圧力センサによって検出され、この圧力センサが、圧力損失によって発生する圧力偏差を補償するために、少なくとも１個のレギュレータを備えた制御回路に組み込まれている、方法において、実際の作動流体圧力と圧力センサで検出したセンサ圧力との間の圧力差をより小さくするために、動的センサ圧力補正および／または動的規定圧力補正が行われることによって解決される。これに関連して、動的は，特に、圧力センサ値補正および／または動的規定圧力補正が連続的にまたは続けて、好ましくは規則的な時間的間隔をおいて実施されることを意味する。クラッチは好ましくは少なくとも１個の作動ピストンを備えた多板式クラッチ、特にダブルクラッチであり、この作動ピストンは多板式クラッチを作動するために作動流体圧力で付勢される。クラッチの始動特性と切換え特性は、調節される作動流体圧力の精度と密接に関連している。本発明の範囲内では、動作中回転する作動流体圧力室から圧力センサを空間的に遠ざけることに基づいて、所定の限界条件下で、従来の圧力制御では補正することができない動的圧力誤差が発生することがわかった。本発明による圧力補正によって、始動時および／または切換え時にクラッチトルクをより正確に調節することができる。

本方法の一つの有利な実施形態は、クラッチの充填流量が第１圧力損失から推定されるか、または検知されることを特徴とする。充填流量は、液圧システムから、例えば液圧ポンプを経てクラッチに供給される流量である。

本方法の他の有利な実施形態は、クラッチの充填流量がクラッチ弁規定圧力と検出されたセンサ圧力との間の第１圧力損失から推定されることを特徴とする。クラッチ弁規定圧力は、例えばシステム圧力のための接続部と、供給圧力のための接続部と、タンク圧力のための接続部を有するクラッチ弁によって調節される。

本方法の他の有利な実施形態は、検出されたセンサ圧力と作動流体圧力との間の圧力損失または第２圧力損失が、公知の流れ抵抗によって検知されることを特徴とする。圧力損失または第２圧力損失は、作動流体圧力室と圧力測定個所との間の流れ抵抗によって生じる。回転するクラッチ内の動的な過程に基づき、圧力測定個所と作動流体圧力室との間の流れ抵抗によって圧力誤差が生じる。この圧力誤差は、液圧媒体の温度が低下するにつれて、すなわち粘性が上昇するにつれて増大する。流れ抵抗は例えば供給管、回転するロータリジョイントおよび液圧媒体の流入穴と流出穴である。

本方法の他の有利な実施形態は、検出されたセンサ圧力が流れ方向を考慮して第２圧力損失に依存して補正されることを特徴とする。この補正はセンサ圧力補正とも呼ばれる。

本方法の他の有利な実施形態は、規定クラッチシリンダ圧力からの補正されたセンサ圧力の偏差が調整されることを特徴とする。この調整のために、いろいろなレギュレータを使用することができる。

本方法の他の有利な実施形態は、設定された規定クラッチ圧力が圧力損失または第２圧力損失に依存してかつ流れ方向を考慮して補正されることを特徴とする。この補正は規定圧力補正とも呼ばれる。

本方法の他の有利な実施形態は、補正された規定クラッチ圧力からの検出されたセンサ圧力の偏差が調整されることを特徴とする。この調整はいろいろなレギュレータで行うことができる。

本発明の他の利点、効果および詳細は、図を参照していろいろな実施形態を詳細に説明する次の記載から明らかである。

作動流体圧力によって作動されるクラッチを備えた液圧システムの簡略図である。 図１に示したクラッチの圧力、回転数およびトルクをそれぞれ時間に対して記入したデカルト座標グラフである。 圧力損失決定の第１変形によって動的規定圧力補正を実施するための本発明に係る方法のフローチャートである。 圧力損失決定の第２変形によって動的規定圧力補正を実施するための本発明に係る方法のフローチャートである。 圧力損失決定の第１変形によって動的実際圧力補正を実施するための本発明に係る方法のフローチャートである。 圧力損失決定の第２変形によって動的実際圧力補正を実施するための本発明に係る方法のフローチャートである。

図１には、クラッチ１を液圧作動するための液圧システムが簡略化して示してある。このクラッチ１は多板構造のダブルクラッチ（デュアルクラッチ）である。このクラッチは自動車のパワートレインにおいて、内燃機関を含む駆動ユニットと、ダブルクラッチトランスミッションとして形成されたトランスミッションとの間に接続配置されている。

クラッチ１は作動ピストンによって画成される作動流体圧力室を備えている。この作動流体圧力室３内の圧力は、作動流体圧力室３から空間的に離隔された圧力測定個所４で、圧力センサによって検出される。作動流体圧力室３と圧力測定個所４との間には、いろいろな圧力損失個所５が絞り記号（×印）によって示してある。

作動流体圧力室３内の圧力は作動流体圧力とも呼ばれ、充填絞り８を介在してクラッチ弁９によって制御される。このクラッチ弁９はシステム圧力１０のための接続部と、供給圧力１１のための接続部と、タンク圧力１２のための接続部を備えている。クラッチ弁９は電気的な圧力調整装置１４を介してトランスミッション制御装置１５によって制御される。

図２には、ｘ軸線２１とｙ軸線２２を有するデカルト座標グラフが示してある。このデカルト座標グラフには、図１に示したクラッチの圧力、トルクおよび回転数がそれぞれ時間に対して記入されている。

ｙ軸線２２の上側領域には、実際のエンジン回転数２３の変化が時間に対して記入されている。破線は目標エンジン回転数２４を示している。トランスミッション入力回転数２５は先ず最初は実際のエンジン回転数２３よりも低い回転数であり、クラッチの作動によって先ず最初に実際のエンジン回転数２３に合わせられ、そして目標エンジン回転数２４に合わせられる。トランスミッション入力回転数２５の振動が２６で示してある。これは感じられる発進ショックをもたらし得る。

ｙ軸線２２の中間領域には、規定クラッチトルク３１が時間に対して記入されている。計算されたクラッチトルク３２はクラッチの作動時に、規定クラッチトルク３１および実際のクラッチトルク３３と異なっている。ハッチングを施した面積３４は、計算されたクラッチトルク３２と実際のクラッチトルク３３との間のトルク誤差を示している。

ｙ軸線２２の下側領域において、破線４０は図１のクラッチが分離している(weichen)領域と結合している(steifen)領域との間の遷移点を示している。接触点圧力またはタッチ点圧力４１は先ず最初は遷移点４０の幾分下方で延在している。クラッチを作動するために、充填流量４２がクラッチの作動流体圧力室内に入れられるかまたは供給される。その際、実際の作動流体圧力４４が上昇する。検出されたセンサ圧力４５は実際の作動流体圧力４４とクラッチ弁実際圧力４６との間にある。規定クラッチ圧力４７はクラッチ弁実際圧力４６とクラッチ弁規定圧力４８との間にある。

時点５０では、実際の作動流体圧力４４が最小値であり、クラッチ弁規定圧力４８が最大値である。クラッチ弁実際圧力４６は３番目に大きな値であり、規定クラッチ圧力４７は２番目に大きな値である。クラッチ弁規定圧力４８と検出されたセンサ圧力４５との間の圧力差は第１圧力損失５１を示す。検出されたセンサ圧力４５と実際の作動流体圧力４４との間の圧力差は第２圧力損失５２を示す。第１圧力損失５１は、クラッチ弁規定圧力４８とクラッチ弁実際圧力４６との間の圧力差５３と、クラッチ弁実際圧力４６と検出されたセンサ圧力４５との間の圧力差５４との合計である。

図１の圧力測定個所４には圧力センサが配置され、この圧力センサにより、図２において４５で示したセンサ圧力が検出される。作動流体圧力室３内には、図２において４４で示した実際の作動流体圧力が存在する。図２において５２で示した、圧力センサと作動流体圧力室との間の第２圧力損失は、次のようにして決めることができる。先ず最初に、第１圧力損失５１から充填流量が推定される。そして、図１において５で示した損失個所の流れ抵抗を知ることによって、第２圧力損失５２が決定される。

図３ａ、図３ｂ、図４ａ、図４ｂはそれぞれ、一方では圧力損失決定の第１変形と第２変形によって動的な規定圧力補正を行うためおよび他方では圧力損失決定の第１変形と第２変形によって動的な実際圧力補正を行うための本発明に係る方法のフローチャートを示す。

図３ａ、図３ｂ、図４ａ、図４ｂにおいてそれぞれ、連続する方法手順が中央に示してある。以下において、この方法手順を中央部分ＺＡと呼ぶ。中央部分は４つの図において同じである。同じ部分には同じ参照符号が付けてある。

先ず最初に、第１作業ステップ６０において、運転者の要求、回転数およびエンジントルクのような必要な入力量が検知される。次に、この量に基づき、ステップ６１において規定（予定）クラッチトルクが計算され、他のステップ６２において規定クラッチシリンダ圧力が計算される。

計算された規定クラッチシリンダ圧力６２と、接続点ＶＰ１を経て計算された規定クラッチシリンダ圧力に合算される後述する他の量とに基づいて、作業ステップ６３において、規定流れが決定される。規定流れの決定は通常のごとく、記憶された特性マップに基づいて行われる。続いて、作業ステップ６４において規定流れが調節される。図３ａ、図３ｂ、図４ａ、図４ｂにおいて作業ステップ６５と６６は破線のボックス内に示されている。ここでは、検知された規定流れの出力の２つの方法が示してある。作業ステップ６５では弁をパイロット制御するためにパイロット制御圧力が調節され、作業ステップ６６ではパイロット制御圧力が供給される。その代わりに、作業ステップ６７において、クラッチ弁圧力が調節され、ステップ６８においてこのクラッチ弁圧力が供給される。この代替的な方法は両方共便宜上図に示してあるが、実際には１つの方法だけが実施される。すなわち、作業ステップ６５、６６を経てあるいは作業ステップ６７、６８を経て実施される。

矢印７５によって、発生する圧力損失Δｐ１が示してある。この圧力損失はクラッチ弁圧力の供給時にシステム内で発生する。作業ステップ６８においてクラッチ弁圧力を供給した後で、ステップ７０において実際圧力の測定が行われる。この測定は圧力測定個所４における作動流体圧力４４の検出である。実際圧力の測定の後で、ステップ７１においてこの圧力がクラッチシリンダに供給される。作業ステップ７２ではクラッチシリンダ圧力が調整され、続いてステップ７３において軸方向ピストン力が増大する。軸方向ピストン力の増大により、クラッチが作業ステップ７４において物理的なトルクを発生または伝達する。ステップ７１で圧力をクラッチシリンダに供給する際に発生する第２の圧力損失Δｐ２が矢印７６によって示してある。

作業ステップ７０で測定された実際圧力は、接続線８０を経て接続点ＶＰ２に案内される。この接続点ＶＰ２には、作業ステップ８１で計算される規定圧力補正のための値も案内される。

作業ステップ８１の規定圧力補正の値の計算は、作業ステップ６２で決定された規定クラッチシリンダ圧力と、作業ステップ８６で決定された圧力損失Δｐ２とに基づいて行われる。接続点ＶＰ２で合算された量はコントローラ９０において、それが作業ステップ６３で規定流れを決定する際に規則的に考慮されるように評価される。

既に述べた圧力損失Δｐ２の決定は、実際圧力の測定に基づいて，並列的に行われるステップ８３での動作点の検知とステップ８４での実際圧力勾配の決定を経て行われる。。この両値に基づいて、作業ステップ８５で充填流量が計算される。この充填流量は第２圧力損失の計算の基礎となる。

それによって、図３ａは、本当の実際圧力に基づく、動的規定圧力補正による圧力損失補償を示している。

図３ｂに係る方法は動的規定圧力補正による既に述べた圧力損失補償を示している。この場合、本当の実際圧力が用いられないで、規定クラッチシリンダ圧力６２と測定された実際圧力７０との間の圧力差Δｐ３が使用される。そのために、図３ｂでは作業ステップ９１が示され、この作業ステップは規定クラッチシリンダ圧力６２と測定された実際圧力７０との間の圧力差を決定する。

図４ａと図４ｂはそれぞれ、動的な実際圧力補正を有するフローチャートである。この場合、図３ａと図３ｂにおける実施に類似して、圧力損失決定はあるときは実際圧力に基づいて、あるときは圧力差に基づいて行われる。

１ クラッチ
３ 作動流体圧力室
５ 圧力損失箇所
９ クラッチ弁
１０ システム圧力
１１ 供給圧力
１２ タンク圧力
１４ 圧力調整装置
１５ トランスミッション制御装置

Claims (1)

1. 作動ピストンによって画成される作動流体圧力室を備えるクラッチを動作させるための方法であって、このクラッチが作動流体圧力によって作動され、この作動流体圧力が少なくとも１個の圧力センサによって前記作動流体圧力室から空間的に離隔された箇所で検出され、この圧力センサが少なくとも１個のレギュレータを備えた制御回路に組み込まれている、方法において、
   運転者の要求、エンジン回転数及びエンジントルクを含む所定の入力量に基づいて、前記作動流体圧力室のクラッチシリンダに供給される規定クラッチシリンダ圧力を計算により求め、
   前記作動流体圧力室と前記圧力センサの設置箇所間の圧力損失を、前記クラッチの充填流量に基づいて計算により求め、
   計算により求めた規定圧力シリンダ圧力を前記圧力損失に基づいて補正し、さらに、補正した規定圧力クラッチシリンダ圧力と前記圧力センサにより検出されるセンサ圧力との差分値を求め、当該差分値と計算により求めた規定クラッチシリンダ圧力を合算することにより、計算により求めた規定クラッチシリンダ圧力を補正する、または、前記圧力センサにより検出されるセンサ圧力を前記圧力損失に基づいて補正し、さらに、補正したセンサ圧力と計算により求めた規定クラッチシリンダ圧力との差分値を求め、当該差分値と計算により求めた規定クラッチシリンダ圧力とを合算することにより、計算により求めた規定クラッチシリンダ圧力を補正することを特徴とする方法。

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