JPH04296227A - 自動摩擦クラッチの滑りの制御装置および自動摩擦クラッチの制御のためにデータメモリ内に記憶されたデータを補正する装置 - Google Patents

自動摩擦クラッチの滑りの制御装置および自動摩擦クラッチの制御のためにデータメモリ内に記憶されたデータを補正する装置

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JPH04296227A
JPH04296227A JP4002176A JP217692A JPH04296227A JP H04296227 A JPH04296227 A JP H04296227A JP 4002176 A JP4002176 A JP 4002176A JP 217692 A JP217692 A JP 217692A JP H04296227 A JPH04296227 A JP H04296227A
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memory
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クーン トーマス
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、請求項1の上位概念に
よる、自動車の機関と伝動装置との間に配置された自動
摩擦クラッチの滑りの制御装置に関する。また、本発明
は別の観点からは、請求項8の上位概念に記載の、自動
車の機関(1)と伝送装置(3)との間に配置された自
動摩擦クラッチの制御のためにデータメモリ内に記憶さ
れたデータを補正する装置に関する。
【0002】
【従来の技術】自動車の機関と伝動装置との間に配置さ
れた従来の摩擦クラッチを位置決め駆動部を介してつな
いだり切ったりすることは公知である。この位置決め駆
動部は目標値−実際値比較に依存してクラッチを、位置
目標信号により設定可能な位置へ調整する。位置目標信
号はクラッチの自動駆動のため制御部によって、自動車
の走行状態に相応して形成される。制御部はそのクラッ
チつなぎ特性をここでは公知のように、自動車の発進時
ないし伝動装置のギヤシフト時の要求に適合させること
ができる。
【0003】DE−A3438594から、クラッチの
滑りを滑り制御回路を用いて所定の滑り目標値に保持す
ること、すなわち、クラッチのつなぎ−切り駆動部を制
御するクラッチ制御部に依存しないで保持することが公
知である。滑り制御回路は一方では、自動車の駆動系統
の回転振動を緩和するために使用することができる。こ
の緩和は、例えば機関回転数に依存し、当該回転数と比
較してより小さい滑りを許容するようにして行う。また
他方では、滑り制御回路は、クラッチのつなぎを特に柔
らかく衝撃なしで行うために、クラッチつなぎ過程の最
終フェーズで作動することもできる。
【0004】公知の滑り制御回路では、クラッチの入力
側回転数と出力側回転数が回転数センサにより測定され
、平均回路がこれら回転数の差の時間的平均値に相応す
る平均値信号を形成する。この平均値信号は滑り制御回
路によって瞬時の回転数差を表す信号と比較される。 滑り制御回路はこの比較結果に依存して、位置決め駆動
部を調整する位置目標信号を形成する。公知の滑り制御
回路の制御精度は、クラッチの入力側と出力側回転数の
小さな回転数差、例えば入口回転数の1%〜2%の小さ
な回転数差を制御しようとすると多くの点で十分でない
。特に従来の滑り制御回路では、例えばアクセルペダル
位置の変化に基づき、機関の出力要求が変化した際、回
転数差に過度に大きな変動が発生し得る。また公知の滑
り制御回路は負荷変化の際、制限的にかつ比較的緩慢に
しか追従することができない。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、自動
摩擦クラッチの滑りの制御装置を提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題は本発明により
、滑り制御装置にクラッチ特性曲線メモリが設けられて
おり、該メモリは位置目標信号を特性曲線の形でデータ
に依存して記憶しており、該データはクラッチにより目
標位置で伝達される回転トルクを表すものであり、クラ
ッチ特性曲線メモリは位置目標信号を、回転トルク検出
装置により検出された機関の瞬時回転トルクの値に相応
して出力し、滑り制御装置はクラッチ特性曲線メモリの
位置目標信号を、該滑り制御装置の制御器により形成さ
れた制御信号成分に重畳することにより解決される。
【0007】この装置によって、定常動作時にも負荷変
化の際にも、所定の滑りを高い制御品質で保持すること
ができる。
【0008】本発明は次のような滑り制御装置から出発
する。すなわち、位置目標信号に依存してクラッチを当
該位置目標信号により定めされる位置へ調整する位置決
め駆動部と、クラッチ入力側回転数ないしクラッチ出力
側回転数を検出する回転数センサを有する滑り制御位置
から出発する。滑り制御装置は、位置目標信号を、クラ
ッチ入力側回転数とクラッチ出力側回転数との瞬時の回
転数差に依存して、瞬時の回転数差が所定の回転数目標
差と等しくなるように形成する。滑り制御装置の高い制
御品質を得るために、この滑り制御装置にはクラッチ特
性曲線メモリが設けられており、このメモリは位置目標
信号を特性曲線の形で、目標位置にてクラッチにより伝
達される回転トルクを表すデータに依存して記憶してい
る。クラッチ特性曲線メモリは位置目標信号を、回転ト
ルク検出装置によって検出された瞬時の回転トルク値に
相応して出力する。その際、滑り制御装置はクラッチ特
性曲線メモリの位置目標信号を、当該制御装置の制御器
によって形成された制御信号成分に重畳する。
【0009】このような滑り制御装置では、位置目標信
号が制御信号成分にノイズ量の形で重畳される。このノ
イズ量が、クラッチにより伝達される回転トルクが機関
により形成される回転トルクと実質的に等しくなるよう
な位置へクラッチを調整する。機関の回転トルクは測定
されるかまたは記憶されている機関の特性フィールドデ
ータないし制御データから計算され、この機関回転トル
クがクラッチ特性曲線メモリにてこの回転トルクに所属
するクラッチはずし機構の位置を定める。例えばアクセ
ルペダル位置の変化による機関の負荷変化によりクラッ
チ位置の予調整が行われ、特性曲線メモリの調整と機関
回転トルクの検出が正確である場合、滑り制御装置によ
ってほぼ定常の特性が維持される。補正は直接行われ、
制御系の出力側で制御偏差の生じるのを待つ必要はない
。これにより全体として非常に高い制御精度が得られる
【0010】積分特性を有する制御器を使用すると有利
である。これにより滑り実際値を滑り目標値に漸近的に
近似させることができ、最終的な制御偏差を回避できる
。特に有利には比例積分微分制御器を使用する。このよ
うな制御器によって特に大きなクラッチトルク領域にお
いて制御不安定性が回避される。これは第1に制御器の
微分特性成分によるものである。
【0011】制御特性のパラメータが非常に大きい場合
、例えば比例成分が大きい場合(これは高い制御品質に
対して所望されるものである)、自動車の駆動系統に専
ら低いギアで振動が生じ得る。駆動系統の一次固有周波
数により励振される約10Hzの振動はクラッチの“衝
撃的作動”と表現される。これを回避するために、制御
器の制御信号成分をフィルタを介して導通すると有利で
ある。このフィルタは駆動系統の一次固有周波数を有す
る周波数を除去する。フィルタは簡単には平均値形成に
より実現することができる。制御器とフィルタのパラメ
ータは有利には伝動装置で設定されている瞬時のギアに
依存して変化される。
【0012】本発明の有利な構成では回転トルク検出装
置が機関特性曲線メモリを有しており、このメモリが回
転トルクを表すデータを、機関回転数を検出する回転数
センサおよび機関の調整素子、例えばアクセルペダルの
位置を検出する位置センサに依存して出力する。このよ
うな構成では、機関により実際に出力される回転トルク
の形成が出力調整素子の調整によって設定されるトルク
へのクラッチの調整に対して遅延することがあり得る。 このため機関トルクがその新たな値を実際にとる前にク
ラッチが既に調整されてしまう。これにより回転数差が
不所望に短時間低下してしまう。この作用を回避するた
めに、機関特性曲線メモリの入力側または出力側に時間
遅延素子を設けることができる。
【0013】前に説明した本発明の枠内では、クラッチ
はノイズ量が重畳されるように、機関の実際の瞬時回転
トルクに依存して、滑り制御に加算して位置決めされる
。すなわち、結合トルクが回転トルクと等しくされる。 この動作は、クラッチ特性曲線メモリに記憶されたデー
タがクラッチの回転トルク目標位置特性を正確に表すこ
とを前提とする。この特性は走行動作におけるクラッチ
の暖機や摩耗に依存して変化することができる。すなわ
ち、クラッチの滑り点、言い替えるとクラッチの回転ト
ルク伝達が開始する限界位置に関連して、また特性曲線
経過(これはクラッチの全寿命にわたり、クラッチの摩
擦値に依存して変化し得る)に関連して変化することが
できる。
【0014】DE−A−3116455から、自動車の
自動摩擦クラッチに対して、前述の種類の影響を次のよ
うに補償することが公知である。すなわち、滑り点に対
する位置目標信号を基準メモリに記憶し、補正装置によ
り時々更新するのである。補正のためにクラッチの位置
決め駆動部の駆動出力は、位置決め駆動部がもはやクラ
ッチを完全に切ることができなくなるまで低下される。 これにより位置決め駆動部はクラッチの瞬時の摩耗状態
により定められた位置に留まる。ここで静止状態位置は
瞬時の滑り点に対する尺度である。しかし公知の装置で
は補正は特別の動作形式を前提としており、通常、自動
車の運転開始時に実行される。クラッチ特性曲線メモリ
のデータを連続的に検査することは不可能である。また
公知の装置の精度は多数の適用例に対して十分でない。
【0015】本発明の第2発明は記憶されたクラッチ位
置決めデータの比較的正確な補正を行うものである。こ
の第2発明は前に説明した滑り制御とは無関係に自動ク
ラッチのクラッチ特性曲線メモリのデータを補正する点
で重要なものである。データは走行動作中も補正し得る
ものである。
【0016】本発明の第2発明の特徴は、請求項8に記
載されている。第2発明においても、回転数センサが設
けられており、この回転数センサがクラッチの入力側回
転数と出力側回転数を検出する。さらに滑り制御装置が
設けられており、この滑り制御装置が検出されたクラッ
チの入力側回転数と出力側回転数との間の瞬時回転数差
を、記憶されているデータを補正するため所定の滑り目
標値に保持する。滑り制御装置は積分制御特性を備えた
制御器を有しており、この制御器はデータメモリの位置
目標信号に制御信号成分を重畳する。補正装置はデータ
メモリに記憶されている位置目標信号を、位置目標信号
に重畳されている制御信号成分の積分特性成分が少なく
とも近似的に零であるように補正する。本発明の第2発
明は、データメモリのデータが正しい場合、定常クラッ
チ位置はメモリに記憶されている位置目標信号によって
正確に設定されるということから出発している。従い、
制御器の出力側の積分特性成分は零に等しくなければな
らない。積分特性成分が零から偏差すると、これが例え
ば記憶された位置目標信号のステップ毎の補正に用いる
ことができる。これは例えば、位置目標信号に積分特性
成分の端数部分を制御器の出力側で、積分特性成分が補
正により零になるまで加算するという形で行われる。
【0017】前に説明した手段では、例えば滑り点に対
する個々の位置目標信号が補正されるだけでなく、クラ
ッチ特性曲線メモリに記憶されている特性曲線の領域も
補正することができる。補正は点毎に個々のデータに対
して順次連続して行うことができる。しかし全特性曲線
を、所定の補正位置、例えば回転トルク伝達の開始する
限界位置に整合するよう相応して配列することもできる
。検出された機関トルクに依存しないでアドレシング可
能な特性曲線メモリの場合、個々の機関トルクは動作中
順次連続して調整される。それにより補正装置は学習動
作で順次連続して特性曲線を特性曲線メモリに書込むこ
とができる。
【0018】
【実施例】以下本発明を図面に基づき詳細に説明する。
【0019】自動車の機関1と切換伝動装置3との間の
駆動経路には摩擦クラッチ5が配置されており、この摩
擦クラッチは例えば電動位置決め駆動部7により、完全
な結合位置EKと完全な切離し位置AKとの間を位置目
標信号sに依存して位置決め可能である。位置決め駆動
部7は詳細には図示しない位置制御回路を有し、この位
置制御回路はクラッチ5のはずし機構の位置を検出し、
目標値−実際値比較によって位置目標信号sにより定め
られる位置へ調整する。機関1の出力は通常のように(
しかし詳細には図示しない)、アクセルペダル9を介し
て可変である。クラッチ制御部11はクラッチつなぎ切
り駆動部を瞬時の走行状態に依存して制御する。その際
、自動車の発進時および伝動装置3のギヤの切換時のク
ラッチつなぎ特性は所定のように、しかし異なるように
プログラム制御される。
【0020】運転中、自動車の駆動系統には回転振動が
励振され得る。回転振動を緩和するためにクラッチを所
定の大きさの滑りに調整することができる。そのために
13で示した滑り制御回路が設けられている。滑り制御
回路は回転数センサ15により機関回転数nm、すなわ
ちクラッチ5の入力側回転数および回転数センサ17に
より伝動装置3の入力側回転数、すなわちクラッチ5の
出力側回転数を検出する。さらに実際の滑りを表す実際
回転数信号Δniを形成する。滑り制御回路はこの実際
回転数信号を所定の目標滑りΔnsと比較する。滑り実
際地目標値比較に依存して制御器19が位置目標信号s
’を計算する。制御器19はPID制御器すなわち比例
積分微分特性を有する制御器とすることができる。計算
された位置目標信号は制御器19の出力側にあるフィル
タ21を介して位置決め駆動部7に供給される。滑り制
御回路13はこれによりクラッチ制御部11に依存しな
いで、目標滑りΔnsにより設定された、クラッチ5の
差回転数を維持する。  目標滑りΔnsは滑り特性曲
線メモリ23から機関回転数nmに依存して読み出され
る。滑り特性曲線メモリ23は、駆動系統の機関回転数
に依存する振動特性に相応して経験的に求められた滑り
特性曲線を記憶している。
【0021】特性曲線は、振動振幅の増大と共に滑りが
大きくなり、しかしクラッチ5の負荷を緩和するためで
きるだけ小さく保持されるように選択される。特性曲線
は目標滑りΔnsを伝動装置3の入力側回転数に依存し
ても設定できることがわかる。滑り特性メモリ23はさ
らに別のパラメータに依存する特性曲線を含むことがで
きる。これは例えば時間に依存する特性曲線でギア切換
過程の終了時に、特に柔らかく衝撃なしでクラッチをつ
なぐために移行滑り特性を定める。
【0022】滑り制御回路13は、数回転/分、例えば
±10回転/分のオーダの差回転数を、数千回転/分の
非常に大きな機関回転数領域で制御できなくてはならな
い。このことは例えば、回転数変動の制御時に滑り制御
回路13の非常に高い制御精度を要求する。回転数変動
はアクセルペダル9の調整変化による負荷変化によって
生じる。この種の回転数変動は非常に大きな値をとり得
る。それにもかかわらず非常に高い制御精度を保持する
ことができるようにするために、滑り制御回路13には
クラッチ特性曲線メモリ25が配属されている。クラッ
チ特性曲線メモリはクラッチ特性の曲線を記憶している
。クラッチ特性曲線メモリ25はクラッチモーメントM
Kに依存する位置目標信号s”を記憶している。クラッ
チ5はクラッチモーメントを、位置目標信号s”により
定められる位置で伝達する。クラッチ特性曲線メモリ2
5は機関トルクMmの値によりアドレシングされる。 機関トルクは機関特性フィールドメモリ27から機関1
の特性フィールドに相応して、またその機関回転数nm
並びに位置センサ29により検出されたアクセルペダル
9の瞬時位置に依存して読み出される。このようにして
得られた位置目標信号s”は従いクラッチ5の次のよう
な位置に相応する。すなわち、この位置では機関1から
送出されたトルクMmが正確に伝達されるのである。位
置目標信号s”は位置目標信号s’に、障害量が重畳さ
れるように加算され位置目標信号s’と共に、位置決め
駆動部7がクラッチ5を調節する位置を定める。位置目
標信号s”により定められたクラッチ位置では、クラッ
チ5により伝達されるモーメントは、機関1の瞬時回転
モーメントに等しい。クラッチ5は、アクセルペダル位
置の変化の際に生じる負荷変化時に、変化されたアクセ
ルペダル位置にて予期される回転トルクに調整される。 この調整は機関回転数引いては実際滑りが変化し得る前
に行われる。例えば位置決め駆動部7がクラッチ5を予
期される回転トルク値に、機関回転トルクが実際に形成
され得るよりも前に迅速に調整することにより生じ得る
ダイナミック作用を除去するために、センサ29と機関
特性フィールドメモリ27との間にはデッドタイム素子
31が接続されている。
【0023】クラッチ5を、アクセルペダル位置の変化
の際に予期される機関回転トルクへ調整することのでき
る精度は、クラッチ特性曲線メモリ25の特性曲線がク
ラッチ特性を正確に再現するか否かにかかっている。ク
ラッチ特性は摩耗に依存して長時間で変化し得るのみな
らず、走行動作中の温度にも依存して変化するので、補
正装置33が設けられている。補正装置33により走行
動作中も特性曲線を連続的に補正することができる。補
正装置33は、定常動作、すなわち一定の所定目標滑り
Δnsにおいて制御器19の積分特性成分が次のような
場合、値零を取ることを利用する。すなわち、目標位置
信号s”がクラッチ5を正しく、アクセルペダル位置と
機関回転数に相応する機関回転トルクに調整し得る場合
、積分特性成分が値零を取ることを利用する。クラッチ
特性曲線メモリ25の特性曲線を補正するために、補正
装置33は位置目標信号s”の値を歩進的に、位置目標
信号s”の積分特性成分の小さな端数部分だけ変化させ
る。これは積分特性成分が零になるまで行われる。補正
は特性曲線の種々異なる回転トルク値毎に行うことがで
きる。それにより特性曲線の領域も補正することができ
る。しかし位置目標信号sgをクラッチの回転トルク伝
達の開始位置においてのみ補正することもできる。その
際特性曲線は平行移動および/またはその傾きの変化に
より全体的に適合され得る。クラッチ特性曲線メモリ2
5の線図中には前述の手段で補正された特性曲線が点線
で図示されている。補正装置33は補正の必要性を識別
するために、目標位置信号s、クラッチの実際位置を表
す実際位置信号並びに滑りの実際値と目標値に応答する
ことができる。
【0024】フィルタ21は、駆動系統の振動により特
に伝動装置3の低いギヤで励振され得る制御振動を目標
位置信号s’から除去するために、駆動系統の一次固有
振動に同調されている。フィルタ21および制御器19
のパラメータは伝動装置3のギヤ位置に依存して変化す
ることができる。
【0025】
【発明の効果】本発明により、自動摩擦クラッチの滑り
が制御され、また当該クラッチ制御のためにデータメモ
リに記憶されたデータを補正することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を説明するためのブロック回路図である
【符号の説明】
1  機関 3  切換伝動装置 5  摩擦クラッチ 7  位置決め駆動部 9  アクセルペダル 11  クラッチ制御部 13  滑り制御回路 15、17  回転数センサ 19  制御器 21  フィルタ 23  滑り特性曲線メモリ 25  クラッチ特性曲線メモリ 27  機関特性フィールドメモリ 29  位置センサ 31  時間遅延素子 33  補正装置

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  自動車の機関(1)と伝動装置(3)
    との間に配置された自動摩擦クラッチ(5)の滑りの制
    御装置であって、クラッチ(5)を、位置目標値信号に
    依存して、該位置目標信号により定められた位置へ調整
    する位置決め駆動部と、クラッチ入力側回転数を検出す
    る回転数センサ(15)と、クラッチ出力側回転数を検
    出する回転数センサ(17)と、前記回転数センサ(1
    5、17)により検出されたクラッチ入力側回転数とク
    ラッチ出力側回転数の瞬時の回転数差に依存して位置目
    標信号を、瞬時の回転数差が所定の目標回転数差と等し
    くなるように形成する滑り制御装置(13)とを有する
    、自動摩擦クラッチの滑りの制御装置において、前記滑
    り制御装置(13)にクラッチ特性曲線メモリ(25)
    が設けられており、該メモリは位置目標信号を特性曲線
    の形でデータに依存して記憶しており、該データはクラ
    ッチ(5)により目標位置で伝達される回転トルクを表
    すものであり、クラッチ特性曲線メモリ(25)は位置
    目標信号を、回転トルク検出装置(27、29)により
    検出された機関(1)の瞬時回転トルクの値に相応して
    出力し、滑り制御装置(13)はクラッチ特性曲線メモ
    リ(25)の位置目標信号を、該滑り制御装置の制御器
    (19)により形成された制御信号成分に重畳すること
    を特徴とする、自動摩擦クラッチの滑りの制御装置。
  2. 【請求項2】  制御器(19)の制御特性は積分特性
    成分を有している請求項1記載の装置。
  3. 【請求項3】  制御器(19)は比例積分微分制御器
    (PID制御器)である請求項2記載の装置。
  4. 【請求項4】  制御器(19)の制御信号成分はフィ
    ルタ(21)を介して導通され、該フィルタにより駆動
    系統の1次固有周波数を有する周波数が除去される請求
    項1から3までのいずれか1記載の装置。
  5. 【請求項5】  回転トルク検出装置(27、29)は
    機関特性曲線メモリ(27)を有しており、該機関特性
    曲線メモリは回転トルクを表すデータを、機関回転数を
    検出する回転数センサ(15)および、機関(1)の出
    力調整素子、例えばアクセルペダル(9)の位置を検出
    する位置センサ(29)に依存して出力する請求項1か
    ら4までのいずれか1記載の装置。
  6. 【請求項6】  機関特性曲線メモリ(27)の入力側
    または出力側には時間遅延素子(31)が設けられてい
    る請求項1から5までのいずれか1記載の装置。
  7. 【請求項7】  滑り制御装置(13)により設定され
    た回転数目標差に対するデータが滑り特性曲線メモリ(
    23)に、機関回転数または伝動装置(3)の入力側回
    転数に依存して記憶されている請求項1から6までのい
    ずれか1記載の装置。
  8. 【請求項8】  自動車の機関(1)と伝動装置(3)
    との間に配置された自動摩擦クラッチ(5)の制御のた
    めにデータメモリ内に記憶されたデータを補正する装置
    であって、該データはクラッチ(5)のはずし機構の目
    標位置を表すデータ、例えば回転トルク伝達の開始する
    限界位置を表すデータであり、クラッチ(5)は位置目
    標信号に依存して位置決め制御駆動部(7)を用い、位
    置目標信号により定められたはずし位置に調整可能であ
    る、データメモリ内に記憶されたデータを補正する装置
    において、回転数センサが設けられており、該回転数セ
    ンサはクラッチ(5)の入力側回転数および出力側回転
    数を検出するものであり、滑り制御装置が設けられてお
    り、該滑り制御装置は検出したクラッチ(5)の入口回
    転数と出口回転数の瞬時の回転数差を記憶されたデータ
    の補正のために所定の滑り目標値に保持するものであり
    、滑り制御装置(13)は、積分制御特性成分を備えた
    制御器(19)を有しており、該制御器はデータメモリ
    (25)の位置目標信号に制御信号成分を重畳するもの
    であり、補正装置(33)がデータメモリ(25)の位
    置目標信号を、位置目標信号に重畳された制御信号成分
    の積分特性成分が少なくとも近似的に零であるように補
    正することを特徴とする、データメモリ内に記憶された
    データを補正する装置。
  9. 【請求項9】  データメモリはクラッチ特性曲線メモ
    リ(25)として構成されており、位置目標信号は特性
    曲線の形で、クラッチ(5)により伝達された回転トル
    クを表すデータに依存して記憶されており、補正装置(
    33)は特性曲線の領域を補正する請求項8記載の装置
  10. 【請求項10】  補正装置(33)は限界位置を補正
    し、特性曲線を補正された限界位置に整合するよう相対
    的に配列する請求項9記載の装置。
  11. 【請求項11】  特性曲線メモリ(25)は位置目標
    信号を、回転トルク検出装置(27、29)により検出
    された機関(1)の瞬時回転トルクの値に相応して出力
    し、補正装置(33)は、特性曲線を特性曲線メモリ(
    25)に書込む学習動作形式で動作可能である請求項9
    または10記載の装置。
JP4002176A 1991-01-09 1992-01-09 自動摩擦クラッチの滑りの制御装置および自動摩擦クラッチの制御のためにデータメモリ内に記憶されたデータを補正する装置 Pending JPH04296227A (ja)

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