JP5984835B2 - 液圧式のクラッチシステム - Google Patents

Description

本発明は、液圧式のクラッチシステム、及び液圧式のクラッチシステムの充填の検査方法に関する。

クラッチ用のレリーズシステムとして使用される、例えば液圧式のクラッチアクチュエータ（ＨＣＡ）といった液圧式のクラッチシステムは、正しい機能を保証するためにエアフリー（空気なし）である必要がある。したがって、液圧式のクラッチレリーズシステムを備えた自動車の初期システム点検（Erstinbetriebnahme）時に、真空充填を行うことが公知である。サービスに際して、上記手間のかかる補助手段は通常、提供されていないので、適切な工場規則により、初期システム点検と同等の、液圧式のクラッチレリーズシステムの再充填を可能にする工程が設定される。充填時には、充填の形式にかかわらず、充填される区間が完全に充填されていて、ひいては残気は存在しないということが常に重要である。構成部材公差に基づき、充填量又は充填圧は、限定的にしか設定することができない。残気が液圧式の区間（hydraulische Strecke）に残っている場合の充填工程と、完全に充填されたシステムとを区別することができない。他のシステム点検時において将来的に、誤った適応が、原因に応じて手間のかかる機械的な後処理を必要とする結果となる。

上記背景を基に、本発明の根底にある目的は、正確な充填が測定可能である液圧式のクラッチシステムを提供することである。

上記目的の達成は、独立請求項の特徴部を備えた液圧式のクラッチシステムによってもたらされ、本発明の有利な構成及び改良形は、従属請求項から看取可能である。

上記目的は、制御機器によってアクチュエータを介して操作可能なシリンダを有する液圧式のクラッチシステムによって達成される。この液圧式のクラッチシステムは、シリンダにおける圧力を検知するための第１のセンサと、アクチュエータの位置を検知するための第２のセンサとを有する。圧力媒体での、液圧式のクラッチシステムの正確な充填を検査するために、２つの予め規定されている圧力値におけるアクチュエータの位置間のストローク差（Wegdifferenz）が測定される。この測定されるストローク差は、予め規定されているストローク差と比較可能である。

例えば、液圧式のクラッチアクチュエータ（ＨＣＡ）において、液圧式の区間を介してクラッチが操作される。このクラッチは、対応する特別なクラッチ特性曲線を特徴とする。このクラッチ特性曲線は、例えばアクチュエータストローク及び存在する始動力、つまりシリンダ内で作用している圧力に関するグラフに示すことができる。アクチュエータの操作時に、アクチュエータにおけるピストンの位置が変化し、ひいては液圧式の区間における圧力が変化し、これにより、クラッチの位置も変化する。

しかし構成部材公差に基づき、各システムにおいて、同じ圧力／絶対ストローク−特性曲線を、基準として使用することはできない。ストローク／圧力に関するクラッチ特性曲線は、とりわけクラッチごとにほぼ一定である。相対的なストロークが、絶対的な圧力に関係する。これにより、結果として圧力変化が、つまりはストローク変化をももたらす。液圧式のクラッチシステムに基づいて、下側の圧力値において、アクチュエータの、クラッチ固有の第１の位置に到達することができ、上側の圧力値において、クラッチ固有の第２の位置に到達することができる。クラッチシステムが規格通りに、つまりエアフリーで充填されていて機能する場合、測定されたストローク位置間のストローク差は、液圧式のクラッチシステムに基づいて、好ましくは一定である。ストローク差は、下側の圧力値におけるアクチュエータの位置を差し引いた、上側の圧力値におけるアクチュエータの位置からもたらされる。

液圧式のクラッチシステムの有利な構成は、測定されたストローク差と、予め規定されているストローク差との一致時に、液圧式のクラッチシステムが、エアフリーで充填されていると認識可能であることを特徴とする。

測定されたストローク差が、予め規定されているストローク差からの偏差を有している場合、液圧式のクラッチレリーズシステムは、エラーを伴い充填されていると認識可能である。

測定されたストローク差が、予め規定されているストローク差から正の偏差を有する場合、液圧式のクラッチシステムは、充填されていないと認識可能である。正の偏差の場合、つまり、下側の圧力値と上側の圧力値との間で求められる圧力差を得るために、より多くのアクチュエータストロークが必要となる。正の偏差がある場合、液圧式の区間は完全に充填されておらず、大量の残気がまだ液圧式の区間に存在する。使用される圧力媒体とは異なり空気は圧縮することができるので、求められる圧力値に達するまでのアクチュエータの進むストローク量の延長に繋がる。充填時に誤った機能に基づき、圧力媒体でのクラッチシステムの充填が行われていなかったようなときには、相応に多くの空気がクラッチシステム内に存在しているので、測定される下側及び／又は上側の圧力値には達しない。

測定されたストローク差が、予め規定されているストローク差から負の偏差を有している場合、液圧式のクラッチシステムは、ブロック（閉そく）されていると認識可能である。負の偏差の場合には、つまり、下側の圧力値と上側の圧力値との間で求められる圧力差を得るために、より少ないアクチュエータストロークが必要となる。この場合、液圧式の区間及び／又は例えば液圧式のクラッチシステムに接続されているレリーズユニットがブロックされているということに基づくことができる。

偏差は、好ましくは、ストローク差の個々の固定値に結びつけられていない。したがって、所定の液圧式のクラッチシステムの所定の型式においては、規定のストローク差からの小さな正の偏差又は負の偏差は、まだ許容される境界の内側に位置することができる。これに対して、他の液圧式のクラッチシステムにおいては、上記偏差は既に許容される境界の外側に位置する。この境界は、液圧式のクラッチシステムの型式に応じて、経験的に測定することができる。

液圧式のクラッチシステムの別の有利な構成は、圧力媒体での、液圧式のクラッチシステムの新充填又は再充填後に、正確な充填の検査が実施可能であることを特徴とする。液圧式のクラッチシステムの検査は、好ましくは、液圧式のクラッチシステムと共に形成されている液圧式の区間のシステム点検直後に、例えば車両工場における充填検査台において外部のテスタにより実施されるか、若しくは試験台において実施されるか、又は再充填後に実施されるか若しくは工場における検査時に実施される。

液圧式のクラッチシステムのさらに別の有利な構成は、液圧式のクラッチシステムの利用可能性を検査する正確な充填の検査が、定期的な間隔を置いて実施可能であることを特徴とする。

好ましくは、検査は、所定の走行状況中に、液圧式のクラッチシステムの操作により実施可能である。下側の圧力値及びまた上側の圧力値が達成されるクラッチシステムの周期的な閉鎖及び開放により、液圧式のクラッチシステムの検査を、所定の走行状況中に実施することもできる。エラーを伴って機能する液圧式のクラッチシステムにおいて、クラッチシステムを、例えば修理まで一時的に停止させることができる。

液圧式のクラッチシステムの有利な構成は、正確な及び／又は正確でない検査の結果が、エラーメモリ内に保存され、かつ／又は表示により表出されることを特徴とする。車両のエラーメモリ内での保存により、後々の工場滞在時にエラーを取り除くことができる。ドライバに対してエラーを表示することにより、ドライバは、例えば、液圧式のクラッチシステムの故障時に、エラーを取り除くことができるように、可能な限り迅速に工場を探すことを知ることができる。

さらに、液圧式のクラッチシステムの充填を検査する方法が開示されていて、この方法において、圧力媒体での上記液圧式のクラッチシステムの正確な充填を検査するために、２つの予め規定されている圧力値におけるアクチュエータの位置間のストローク差を測定する。測定されたストローク差は、予め規定されているストローク差と比較される。

本発明に係る液圧式のクラッチシステムの上記構成により、圧力媒体での液圧式のクラッチシステムの正確な充填の測定が可能である。

本発明のさらなる利点、特徴及び詳細が、図面を基にして、有利な構成を詳細に説明している以下の記載から明らかになる。

液圧式のクラッチアクチュエータの構造を概略的に示す図である。 動かないクラッチシステム、エラーのないクラッチシステム及び残気を含むクラッチシステムの特性曲線を示す図である。 ２つの異なるクラッチシステムの特性曲線を例示する図である。 液圧式のクラッチシステムを検査するためのプログラムプロセスの実施の形態を示す図である。

図１に、液圧式のクラッチシステム１の構造を、液圧式のクラッチアクチュエータ（ＨＣＡ）を例にして示す。液圧式のクラッチアクチュエータ１は、マスタ側１５に、アクチュエータ３を駆動する制御機器２を有する。アクチュエータ３の右側への位置変化時に、シリンダ４の容積は変化する。これにより、シリンダ４内に圧力Ｐが形成される。この圧力Ｐは、圧力媒体７を介して液圧管路９を経由し、液圧式のクラッチシステム１のスレーブ側１６に伝達される。液圧管路９は、その長さ及び形状に関して、車両の構成スペースの状況に適合させられている。スレーブ側１６で、シリンダ４′における圧力媒体７の圧力Ｐはストローク変化を惹起する。このストローク変化は、クラッチ８を操作するために、クラッチ８に伝達される。液圧式のクラッチシステム１のマスタ側１５におけるシリンダ４内の圧力Ｐは、第１のセンサ５により測定することができる。第１のセンサ５は、好ましくは圧力センサである。アクチュエータ３によって進まされたストローク量は、第２のセンサ６によって測定される。

図２に、液圧式のクラッチシステムの特性曲線を示す。ｘ軸上には、アクチュエータの進んだストローク量Ｓが示されている。ｙ軸上には、圧力Ｐが記載されている。符号１０を用いて示されている特性曲線は、液圧式のクラッチシステムの１つ又は複数の構成要素がブロックされて動いていない液圧式のクラッチシステムにおいて、例示できる推移である。特性曲線は、最小圧力に達したときから極めて迅速に上昇するので、達成される圧力Ｐ１及びＰ２は、アクチュエータの単に小さな量変化（Streckeaenderung）だけをもたらす。アクチュエータのこのように小さな運動時には、液圧式のクラッチシステムの少なくとも１つの構成要素が動いておらず、液圧式のクラッチシステムの正しい運転が保証されていない、ということに基づいているはずである。

特性曲線１１は、正しく機能しているクラッチシステムの圧力推移を示す。達成される２つの圧力Ｐ１，Ｐ２における、アクチュエータの２つの位置Ｓ１，Ｓ２の間のストローク差ΔＳは、検査される液圧式のクラッチシステムの型式ごとに独特であり、液圧式のクラッチシステムの検査のために使用することができる。特性曲線１２の推移により表されたクラッチシステムにおいては、残気が液圧式の区間内にある。空気は圧縮可能であるので、アクチュエータは、各所定の圧力Ｐ１及びＰ２を達成するために、大きなストローク量を進む必要がある。この実施の形態において、ストローク差は、同じ型式の正しく機能しているクラッチシステムの場合よりも大きい。

図３に、２つの異なるクラッチシステムの特性曲線１３，１４を例示的に示す。ｘ軸上に、アクチュエータの進んだストローク量Ｓを示す。ｙ軸上に圧力Ｐを示す。特性曲線１３，１４は、正しく機能する液圧式のクラッチシステムの、圧力−ストローク推移を示す。この実施の形態において、２つのクラッチシステムは構造に関して異なっている。特性曲線は、同じ構造の型式であればクラッチごとに一定である。

図４に、液圧式のクラッチシステムの検査のためのプログラムプロセスの実施の形態を、図１に示した液圧式のクラッチシステム１の実施例を基に示す。ブロック２１においてプログラムプロセスが始まる。このブロックにおいてアクチュエータは、制御機器を介して制御され、これにより、スレーブ側におけるシリンダが始動されることになる。分岐部２２においては、アクチュエータの制御が、アクチュエータの位置Ｓａｋｔの変更に繋がったかどうかを検査する。アクチュエータの位置Ｓａｋｔが変化しないと、制御機器又はアクチュエータの位置を検査するためのセンサが故障しているか、又は液圧式の区間がブロックされているので、アクチュエータはその位置を変更することができない。分岐部２３において、アクチュエータの位置の変化が、シリンダにおける圧力の変化をも惹起するかどうかが検査される。しかしこの場合、アクチュエータはまだ最大のストロークに達していてはならない。アクチュエータの位置の変化が、圧力変化を惹起しないと、圧力を検査するための制御機器又はセンサが故障しているか、又は液圧式の区間が圧力媒体でもって充填されていない。分岐部２４において、シリンダ内を占めている圧力Ｐａｋｔが、達成される第１の圧力値Ｐ１を超過するかどうかが検査される。しかし、アクチュエータがまだ、最大のストローク量Ｓｍａｘに達していない。このことが当てはまった場合には、圧力の検査をするセンサ機器又はセンサが故障しているか、又は液圧式の区間に大量の残気がある。空気は圧縮できるので、シリンダ内を占めている圧力は高くなる。

アクチュエータがその位置を変更し、及びストローク変化が圧力変化に繋がる（この場合、圧力値は過度に上昇しない）と、アクチュエータは、ブロック２５において、実際に測定された圧力値Ｐａｋｔが、達成される第１の圧力値Ｐ１を有するまで移動する。アクチュエータの位置Ｓ１はセーブされる。次いで、アクチュエータはさらに移動する。分岐部２６において、シリンダ内を占める圧力Ｐａｋｔが、達成される第１の圧力値Ｐ２を超過している（この場合しかし、アクチュエータはまだ最大のストローク量Ｓｍａｘに達していない）かどうかが検査される。このことが当てはまる場合には、制御機器又は圧力を検査するためのセンサが故障しているか、又は液圧式の区間において大量の残気が存在する。シリンダ内において測定された圧力値Ｐａｋｔが、達成される第２の圧力値Ｐ２を有していると、アクチュエータの位置Ｓ２が測定される。

分岐部２８において、差（Ｓ２−Ｓ１）が、アクチュエータの最小の位置Ｓｍｉｎよりも大きいかどうかが検査される。アクチュエータが、その位置を、第１の圧力値Ｐ１に達するまで、かつ第２の圧力値Ｐ２に達するまで変えなかったか又は極めて小さくしか変化しなかった場合、区間は完全に又は少なくとも部分的にブロックされている。分岐部２９において、差（Ｓ２−Ｓ１）が、アクチュエータの予め設定された最大の位置Ｓｍａｘよりも小さいかどうかを検査する。アクチュエータの位置が、第１の圧力値Ｐ１に達するまで、及び圧力値Ｐ２に達するまで過大に変化するので、区間は単に部分的にしか充填されていないという結果、つまり、液圧式の区間にまだ残気があるという結果に至る。

予め規定されているストローク変化の所定の限界値内に上記差（Ｓ２−Ｓ１）があると、ブロック３０において、クラッチシステムの液圧式の区間はエラーなく充填されたと認識することができ、区間はブロックされていないという結果になる。測定されたストローク差（Ｓ２−Ｓ１）が内側になければならない予め決められた所定のストローク変化の境界は、経験的に測定することができ、クラッチシステム自体の構造及び構成要素に基づいていている。

１ 液圧式のクラッチシステム
２ 制御機器
３ アクチュエータ
４，４′ シリンダ
５ 第１のセンサ
６ 第２のセンサ
７ 圧力媒体
８ クラッチ
９ 液圧管路
１０ 特性曲線
１１ 特性曲線
１２ 特性曲線
１３ 特性曲線
１４ 特性曲線
１５ マスタ側
１６ スレーブ側
２０ プログラムプロセス
２１ ブロック
２２ 分岐部
２３ 分岐部
２４ 分岐部
２５ ブロック
２６ 分岐部
２７ ブロック
２８ 分岐部
２９ 分岐部
３０ ブロック
Ｐ 圧力
Ｐａｋｔ 実際の圧力
Ｐ１ 低圧
Ｐ２ 高圧
Ｓ１ 第１の位置
Ｓ２ 第２の位置
Ｓａｋｔ 実際の位置
Ｓｍｉｎ 最小の位置
Ｓｍａｘ 最大の位置
ΔＳ 測定されたストローク差
ΔＳｍａｘ 予め規定されているストローク差
Δ 偏差

Claims (11)

1. 制御機器（２）によってアクチュエータ（３）を介して操作可能なシリンダ（４）と、該シリンダ（４）内の圧力を検知する第１のセンサ（５）と、前記アクチュエータ（３）の位置を検知する第２のセンサ（６）とを備えた液圧式のクラッチシステム（１）であって、
   前記液圧式のクラッチシステム（１）の、圧力媒体（７）での正確な充填を検査するために、前記第１のセンサ（５）によって実際に測定された圧力値（Ｐａｋｔ）が、圧力上昇過程において予め規定されている第１の圧力値（Ｐ１）に達したときの、前記アクチュエータ（３）の位置（Ｓ１）と、前記第１の圧力センサ（５）によって実際に測定された圧力値（Ｐａｋｔ）が、圧力上昇過程において予め規定されている、前記第１の圧力値（Ｐ１）よりも大きな第２の圧力値（Ｐ２）に達したときの、前記アクチュエータ（３）の位置（Ｓ２）と、の間のストローク差（ΔＳ）が測定され、該測定されたストローク差（ΔＳ）は、予め規定されているストローク差（ΔＳｍａｘ）と比較可能であることを特徴とする、液圧式のクラッチシステム。
2. 前記ストローク差（ΔＳ）は、下側の圧力値（Ｐ１）における前記アクチュエータ（３）の位置（Ｓ１）を差し引いた、上側の圧力値（Ｐ２）における前記アクチュエータ（３）の位置（Ｓ２）であることを特徴とする、請求項１記載の液圧式のクラッチシステム。
3. 前記測定されたストローク差（ΔＳ）と前記予め規定されているストローク差（ΔＳｍａｘ）とが一致した場合、前記液圧式のクラッチシステム（１）は、エラーなく充填されたと認識可能であることを特徴とする、請求項２記載の液圧式のクラッチシステム。
4. 前記測定されたストローク差（ΔＳ）が、前記予め規定されているストローク差（Ｓｍａｘ）から偏差（Δ）を有する場合、前記液圧式のクラッチシステム（１）は、エラーを伴い充填されたと認識可能であることを特徴とする、請求項２又は３記載の液圧式のクラッチシステム。
5. 正の偏差（Δ）の場合、前記液圧式のクラッチシステム（１）は、完全に充填されていないと認識可能であることを特徴とする、請求項４記載の液圧式のクラッチシステム。
6. 負の偏差（Δ）の場合、前記液圧式のクラッチシステム（１）はブロック状態にあると認識可能であることを特徴とする、請求項４又は５記載の液圧式のクラッチシステム。
7. 前記正確な充填の検査は、前記圧力媒体（７）での前記液圧式のクラッチシステム（１）の新規充填後又は再充填後に実施可能であることを特徴とする、請求項１から６までのいずれか１項記載の液圧式のクラッチシステム。
8. 前記液圧式のクラッチシステム（１）の利用可能性の検査のために、前記正確な充填の検査は、定期的な間隔を置いて実施可能であることを特徴とする、請求項１から６までのいずれか１項記載の液圧式のクラッチシステム。
9. 所定の走行状況中の検査は、前記液圧式のクラッチシステム（１）の操作により実施可能であることを特徴とする、請求項８記載の液圧式のクラッチシステム。
10. 正確な及び／又は正確でない検査の結果が、エラーメモリ内に保存されるかつ／又は表示により示されることを特徴とする、請求項７から９までのいずれか１項記載の液圧式のクラッチシステム。
11. 実際に測定された圧力値（Ｐａｋｔ）が、圧力上昇過程において予め規定されている第１の圧力値（Ｐ１）に達したときの、前記アクチュエータ（３）の位置（Ｓ１）と、実際に測定された圧力値（Ｐａｋｔ）が、圧力上昇過程において予め規定されている、前記第１の圧力値（Ｐ１）よりも大きな第２の圧力値（Ｐ２）に達したときの、前記アクチュエータ（３）の位置（Ｓ２）と、間のストローク差（ΔＳ）を測定し、前記測定されたストローク差（ΔＳ）を、予め規定されているストローク差（ΔＳｍａｘ）と比較することを特徴とする、請求項１から１０までのいずれか１項記載の液圧式のクラッチシステムの正確な充填を検査する方法。

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