JPH05196062A - 車両用自動クラッチコントローラ - Google Patents

車両用自動クラッチコントローラ

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JPH05196062A
JPH05196062A JP4292103A JP29210392A JPH05196062A JP H05196062 A JPH05196062 A JP H05196062A JP 4292103 A JP4292103 A JP 4292103A JP 29210392 A JP29210392 A JP 29210392A JP H05196062 A JPH05196062 A JP H05196062A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 個々にまたは自動車の作動状態に合わせて大
幅な調節を必要とせずに汎用性を有し、かつ振動応答を
最小限に抑えること。 【構成】 クラッチ連結への振動応答を減じる自動クラ
ッチコントローラで、エンジン速度センサ13、変速機入
力速度センサ31からの各入力を受け、クラッチアクチュ
エータ27を制御するクラッチ連結信号を使用し、測定さ
れた変速機入力速度を基準速度に漸近的に接近するよう
に摩擦クラッチを連結させる。ランチモードでは、基準
速度は測定エンジン速度で、クリープモードでは、エン
ジン速度およびスロットル設定に基づくクリープ基準速
度である。２つのモデルはスロットル設定位置に基づい
て選択される。自動クラッチコントローラは積分誤差関
数と微分エンジン速度関数を含み、それらはともに車両
負荷に対応するクラッチ連結を調整し、個々の車両や各
車両形式による特殊化を減らすためのプリフィルタおよ
び補正器を備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自動クラッチ制御装
置、特に自動車のランチモード及びクリープモードに対
する振動応答を減少させるための閉ループ自動クラッチ
コントローラに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、自動車の駆動系列の制御、特に大
型トラックの駆動系列の制御の自動化の促進に対して関
心が高まっている。乗用車及び軽トラックに自動変速機
を用いることは公知である。そのような車両の一般的な
自動変速機は、流体トルクコンバータと、エンジン軸及
び駆動ホィール間の最終駆動比を選択するための油圧作
動式歯車とを用いている。この歯車選択は、エンジン速
度や車速等に基づいて行われる。そのような自動変速機
は、エンジンから駆動軸への動力伝達の効率を低下させ
て、手動変速機をうまく操作する場合に較べて燃料経済
性及び動力が大幅に低下することがわかっている。この
ような油圧自動変速機は、車両の作動効率が低下するこ
とから、大型トラックにはあまり利用されていない。
【０００３】油圧自動変速機を用いた時に効率が損失す
る理由の１つは、流体トルクコンバータに発生する損失
である。一般的な流体トルクコンバータは、すべてのモ
ードで滑りを示し、それの結果としてトルク及び動力の
損失が生じる。一定のエンジン速度以上で変速機の入力
軸と出力軸とを直結するロックアップトルクコンバータ
を設けることは、公知である。この技術は、連結時に十
分なトルク伝達効率を与えるが、低速では効率の利得が
ない。
【０００４】自動作動式摩擦クラッチを代用することに
よって、油圧トルクコンバータに伴う非効率をなくすこ
とが提案されている。この代用によって、油圧トルクコ
ンバータの使用時には見られなかった別の問題が発生す
る。自動車の機械式駆動系列は、一般的に変速機と車両
の牽引ホィールとの間の駆動系統に相当なひずみコンプ
ライアンスを示す。このひずみコンプライアンスは、変
速機と差動装置との間の駆動軸、または差動装置と従動
ホィールとの間の車軸に見られることもある。独立的な
設計基準によって、駆動系統が大きなひずみコンプライ
アンスを示すことが助長されるか、余儀なくされる場合
が多い。自動車の駆動系統に大きなひずみコンプライア
ンスが存在すると、クラッチ連結に対する振動応答が発
生する。これらの振動応答は、駆動系列部材及び車両の
他の部分の摩耗を相当に大きくする。また、振動応答に
よって、客室に不快な振動が発生する。
【０００５】クラッチ連結に対する駆動系統の振動応答
は、変速機の入力速度、すなわちクラッチの速度がエン
ジン速度に接近する状態によって決まるところが大き
い。これらの速度が、例えば減衰指数関数を介して、滑
らかに接近すれば、クラッチロックアップ時にトルク過
渡現象を与えない。これらの速度が急激に接近すれば、
トルク過渡現象が駆動系統に伝達されるため、車両駆動
系統に振動応答が発生する。
【０００６】このように、クラッチ連結に対する振動応
答を減少させる摩擦クラッチの自動クラッチ作動を提供
することが好ましい。そのような自動クラッチ作動の必
要性は、大型トラックほどより大きくなる。特に大型ト
ラックは、個々のトラック間で、また同一トラックでも
応答が広範囲に変化を示す。特定の大型トラックの総重
量は、無負荷状態から満載状態まで８〜１のレンジで変
化する。また、異なるトラック間での駆動系統における
コンプライアンスは、約２〜１のレンジで変化する。さ
らに、クラッチ摩擦特性は、同一のクラッチ内ではクラ
ッチ連結の度合いの関数として、また個々のクラッチ間
でも変化する。
【０００７】
【発明が解決しようする課題】このような事情に鑑み
て、本発明は個々にまたは自動車の作動状態に合わせて
大幅な調節を必要とせずに汎用性を持たせ、かつ振動応
答を最小限に抑えた自動クラッチコントローラを提供す
ることを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】および
【作用】本発明は、動力源と、摩擦クラッチと、摩擦ク
ラッチに連結して、トルク入力に対して振動応答を示す
ひずみコンプライアンスを備えた少なくとも１つの慣性
負荷牽引ホィールとを含む結合体に使用される自動クラ
ッチコントローラである。自動クラッチコントローラ
は、変速機シフトコントローラと共に使用されることが
好ましい。この自動クラッチコントローラは、変速機シ
フトに続いた車両ランチ中及びクリープ中に滑らかなク
ラッチ連結を与えて、クラッチ連結に対する振動応答を
最小にすることができる。この自動クラッチコントロー
ラは、大型トラックに有効である。
【０００９】自動クラッチコントローラは、エンジン速
度センサ及び変速機入力速度センサから入力を受け取
る。変速機入力速度センサは、摩擦クラッチの出力であ
る変速機の入力の回転速度を感知する。自動クラッチコ
ントローラは、クラッチアクチュエータを完全切り離し
から完全連結まで制御するクラッチ連結信号を発生す
る。クラッチ連結信号は、変速機入力速度を基準速度に
漸近させることができるように摩擦クラッチを連結させ
る。これによって、慣性負荷牽引ホィールのトルク入力
に対する振動応答を最小に抑えることができる。
【００１０】自動クラッチコントローラの好適な実施例
は、２つのモードで作動する。車両の通常始動に相当す
るランチモードでは、クラッチ連結信号は変速機入力速
度をエンジン速度に漸近させる。このモードは、変速機
歯車シフト時のクラッチの再連結にも利用できる。車両
の低速クリーピングに相当するクリープモードでは、ク
ラッチ連結信号は変速機入力速度をクリープ基準信号に
漸近させる。このクリープ基準信号は、スロットルの量
及びエンジン速度に基づいて発生する。２つのモード
は、スロットルの設定に基づいて選択される。ランチモ
ードは、スロットル全開の25％以上のスロットルで選択
され、それ以外ではクリープモードが選択される。
【００１１】自動クラッチコントローラには、個々の車
両または車両モデルに詳細な点まで合わせる必要を減少
させる構造が含まれている。変速機入力速度基準信号
が、プレフィルタへ送られる。この変速機入力速度基準
信号は、ランチモードが選択されている時にはエンジン
速度に相当し、クリープモードが選択されている時には
クリープ基準信号に相当する。プレフィルタは、装置の
過渡応答を成形するためのものである。代数加算器が、
プレフィルタでろ過された変速機入力速度基準信号から
変速機入力速度信号を減算して制御誤差を算出する。こ
の誤差信号が、車両パラメータ変動に対する装置の閉ル
ープ感度を低下させることができる十分な利得を周波数
の関数として有する補正器へ送られる。この補正器は、
クラッチ連結に対する振動応答を最小限に抑えることが
できるようにクラッチ連結を制御するクラッチ連結信号
を発生する。
【００１２】自動クラッチコントローラは、ディジタル
マイクロコントローラによって実行される離散差分方程
式で実施されることが好ましい。マイクロコントローラ
は、慣性負荷牽引ホィールの伝達関数の近似逆である伝
達関数を有する補正器を提供している。この補正器の伝
達関数には、駆動系統の予想振動応答の領域を含むノッ
チフィルタが含まれる。車両の負荷の変化及び駆動系統
の特性に伴って振動応答周波数が変化するため、このノ
ッチフィルタの周波数帯は、ある程度の範囲の周波数を
含むことができる十分な広さでなければならない。補正
器はまた、ループ利得を増加させ、車両特性の変動に対
する感度を低下させるため、駆動系統応答が最小である
周波数範囲で応答を向上させることが好ましい。
【００１３】クラッチ作動コントローラは、変速機の各
歯車比に対応した離散差分方程式のための係数の組合わ
せを記憶していることが好ましい。クラッチ作動コント
ローラが、選択された歯車比に対応した係数の組み合わ
せを検索する。これらの検索された係数の組み合わせ
は、クラッチ制御用の、係数以外の点では同一の離散差
分方程式に用いられる。
【００１４】コントローラは、ランチモードである時に
初期部分連結後の所定時間以内に完全クラッチ連結が確
実に得られるようにするための積分誤差関数を含むこと
が好ましい。変速機入力速度基準信号と変速機入力速度
との間に長期的な差がある場合、クラッチを完全連結へ
進める。エンジン速度が増加中であっても、クラッチの
ロックアップを確保するため、コントローラに第２積分
関数も設けることが好ましい。
【００１５】エンジン速度増加率が所定の閾値以下にな
った時、積分関数及び第２積分関数を使用禁止にするこ
とが好ましい。このレベルをゼロにすることができ、そ
の場合にはエンジン速度が遅くなった時に第１及び第２
積分関数を使用禁止にすることができる。閾値検出器
が、微分信号に基づいて、積分器を使用禁止にする時を
決定する。閾値検出器に接続されたそれぞれのスイッチ
が、積分を使用可能及び使用禁止にする。これによっ
て、エンジン速度の増加率が閾値以下になった時、クラ
ッチの進みを遅らせることができる。これは一般的に、
重荷重状態で加速する時だけに発生する。この場合、ク
ラッチが滑り続けて、トルク要求が取得可能なエンジン
トルクに減少するまで、負荷がゆっくり加速することが
できる。その時点で、積分器が再び使用可能になって、
クラッチの進みが再開される。
【００１６】自動クラッチコントローラは、さらにエン
ジン速度センサに接続された微分器を有している。エン
ジン速度信号の変化率に対応したエンジン速度微分信号
は、クラッチアクチュエータに送られる信号に加えられ
る。この微分信号によって、エンジン速度が加速中にク
ラッチ作動を急激に進ませることができる。この場合の
クラッチの急激な進みは、エンジン速度の暴走を阻止す
る。微分器に接続された積分器が、エンジン速度が加速
しなくなった時のエンジン速度を制限するために必要な
クラッチ作動レベルを保つ。
【００１７】
【実施例】図１は、本発明の自動クラッチコントローラ
を含む自動車の駆動ラインを概略的に示している。自動
車には、動力源としてエンジン10が設けられている。本
発明を用いるのに最も適している形式の大型トラックで
は、エンジン10がディーゼル内燃機関である。
【００１８】一般的に足踏み式ペダルであるスロットル
11が、スロットルフィルタ12を介してエンジン10の作動
を制御する。スロットルフィルタ12は、スロットル11を
介してステップスロットルの増加を受け取った時に傾斜
スロットル信号を発生することによって、エンジン10へ
送られるスロットル信号をろ過する。エンジン10は、エ
ンジン軸15にトルクを発生する。エンジン速度センサ13
が、エンジン軸15の回転速度を検出する。回転速度を検
出する実際のエンジン速度センサの位置は、エンジンの
フライホィールに設けることができる。好ましくは、エ
ンジン速度センサ13を多歯ホィールにして、その歯の回
転が磁気センサによって検出されるようにする。
【００１９】摩擦クラッチ20には、完全または部分連結
できる固定プレート21及び可動プレート23が設けられて
いる。固定プレート21は、エンジンのフライホィールに
することができる。摩擦クラッチ20は、固定プレート21
及び可動プレート23間の連結の度合いに対応して、エン
ジン軸15からのトルクを入力軸25へ連結する。図１には
１対の固定及び可動プレートが示されているだけである
が、当業者であれば、クラッチ20に多数対のそのような
プレートを設けることができることを理解できるであろ
う。
【００２０】典型的なトルク対クラッチ位置の関数が、
図２に示されている。クラッチトルク／位置曲線80は、
初期接触点81の前の連結範囲では最初にゼロである。ク
ラッチ連結の増加に伴って、クラッチトルクが単調に上
昇する。図２の実施例では、クラッチトルクは初めはゆ
っくり上昇するが、やがてそれよりも急な勾配で増加
し、点82で完全連結した時点で最大クラッチトルクに達
する。典型的なクラッチ構造では、完全連結時の最大ク
ラッチトルクが最大エンジントルクの約1.5 倍であるこ
とが必要である。これによって、クラッチ20は、エンジ
ン10が発生した最大トルクをすべりを生じさせないで伝
達することができる。
【００２１】クラッチアクチュエータ27は可動プレート
23に連結されて、クラッチ20の切り離し状態から部分連
結を介して完全連結までを制御する。クラッチアクチュ
エータ27は、電気、油圧または空気圧アクチュエータに
することができ、位置または圧力制御することができ
る。クラッチアクチュエータ27は、クラッチ作動コント
ローラからのクラッチ連結信号に従って、クラッチ連結
の度合いを制御する。
【００２２】変速機入力速度センサ31が、変速機30への
入力である入力軸25の回転速度を感知する。変速機30
は、変速機シフトコントローラ33で制御されながら、選
択可能な駆動比を駆動軸35へ与える。駆動軸35は、差動
装置40に連結されている。変速機出力速度センサ37は、
駆動軸35の回転速度を感知する。変速機入力速度センサ
31及び変速機出力速度センサ37は、エンジン速度センサ
13と同じ構造であることが好ましい。自動車が大型トラ
ックである本発明の好適な実施例では、差動装置40が４
本の車軸41〜44を駆動し、これらがそれぞれのホィール
51〜54に連結されている。
【００２３】変速機シフトコントローラ33は、スロット
ル11、エンジン速度センサ13、変速機入力速度センサ31
及び変速機出力速度センサ37から入力信号を受け取る。
変速機シフトコントローラ33は、変速機30を制御するた
めの歯車選択信号及びクラッチ作動コントローラ60へ送
られるクラッチ連結／切り離し信号を発生する。好まし
くは、変速機シフトコントローラ33は、スロットル設
定、エンジン速度、変速機入力速度及び変速機出力速度
に対応して、変速機30によって与えられる最終歯車比を
変化させる。変速機シフトコントローラ33は、摩擦クラ
ッチ20を連結するか、切り離すかに応じて、クラッチ作
動コントローラ60へそれぞれ連結及び切り離し信号を送
る。変速機シフトコントローラはまた、歯車信号をクラ
ッチ作動コントローラ60へ送る。この歯車信号によっ
て、選択された歯車に関連した一連の係数を検索するこ
とができる。変速機シフトコントローラ33は本発明の構
成要素ではないので、これ以上は説明しない。
【００２４】クラッチ作動コントローラ60は、可動プレ
ート23の位置を制御するクラッチアクチュエータ27へク
ラッチ連結信号を送る。これは、図２のクラッチトルク
/ 位置曲線80に従ってクラッチ20によって伝達されるト
ルクの量を制限する。クラッチ作動コントローラ60は、
変速機シフトコントローラ33で制御されながら作動す
る。クラッチ作動コントローラ60は、変速機シフトコン
トローラ33から連結信号を受け取った時、可動プレート
23の切り離し位置から少なくとも部分連結または完全連
結位置への移動を制御する。
【００２５】好適な実施例では、クラッチ連結信号が所
望クラッチ位置を表示すると考えられる。クラッチアク
チュエータ27は、この所望位置への可動プレート23の移
動を制御する閉ループ制御装置を含んでいることが好ま
しい。また、クラッチ連結信号で所望クラッチ圧力を表
示して、クラッチアクチュエータ27がこの所望圧力に閉
ループ制御できるようにすることも可能である。自動車
によっては、クラッチアクチュエータ27を開ループ式に
作動させることが好ましい。クラッチアクチュエータ27
の詳細は、本発明に重要なものではないので、これ以上
の説明を行わない。
【００２６】好ましくは、クラッチ作動コントローラ60
は、変速機シフトコントローラ33から切り離し信号を受
け取った時、クラッチ20が徐々に切り離されるようにす
る所定の開ループクラッチ切り離し信号を発生する。ク
ラッチ20のこの所定の開ループ切り離しに対しては、望
ましくない振動応答は発生しない。
【００２７】図３及び図４は、自動車が完全停止状態か
ら始動する２つの場合を示している。図３及び図４は、
理想クラッチ連結状態でのエンジン速度及び変速機入力
速度を示している。図３は、ランチモードの場合を示し
ている。図４は、クリープモードの場合を示している。
【００２８】図３は、ランチモードの場合、すなわち適
当な速度で走行するために停止状態から始動する場合を
示している。最初に、エンジン速度90はアイドル状態に
ある。その後、エンジン速度90は図３の時間枠内で単調
に増加する。エンジン速度90は、増加するか、同一のま
まである。理想的には、エンジン10で発生するトルクが
自動車の加速に必要なトルクに一致するまで、エンジン
速度90が増加する。
【００２９】高負荷時には、このエンジン速度が、アイ
ドル速度と最高エンジン速度との間の中間範囲に入って
いる。この一定なエンジン速度は、クラッチトルク及び
駆動ライントルクを一致させて、エンジン出力トルクと
車両負荷トルクとのバランスをとるために必要なエンジ
ントルクに相当している。クラッチトルクが高すぎる場
合にはエンジン10が停止し、クラッチトルクが低すぎる
場合にはエンジン速度が増加しすぎるため、このトルク
レベルが理想的なクラッチトルクである。最終的に、車
両は、クラッチ20が完全に連結できる速度まで加速す
る。その後、エンジントルクと負荷トルクとの間のバラ
ンスは、スロットル設定を介して運転者によって制御さ
れ、クラッチ作動コントローラ60は完全クラッチ連結の
コマンドを継続する。
【００３０】車両が停止し、クラッチ20が完全に切り離
されている時、変速機入力速度100が最初ゼロである。
これは、自動車を始動させる場合である。しかし、以下
に説明するように、この同じ技術を走行中の歯車シフト
時の滑らかなクラッチ連結に利用することができる。す
なわち、変速機入力速度は、初めは車速に対応した値で
ある。クラッチ20が部分連結してから、変速機入力速度
100 が増加して、エンジン速度90に漸近する。
【００３１】点101 において、変速機入力速度100 がエ
ンジン速度90に十分に接近して、自動車の駆動ラインに
ひずみコンプライアンスを生じることなく、クラッチ20
を完全連結させることができる。この時点で、クラッチ
20が完全に連結する。その後、変速機コントローラ33に
よって一段高い最終歯車比が選択された時にクラッチ20
が切り離されるまで、変速機入力速度100 はエンジン速
度90に追従する。この装置は、車両が停止しておらず、
また初期変速機入力速度がゼロでない場合にも作動する
ことが好ましい。
【００３２】図４は、クリープの場合のエンジン速度及
び変速機入力速度を示している。クリープモードでは、
アイドル以上のエンジン速度で得られるエンジントルク
と必要なトルクとを一致させるため、クラッチ20を慎重
に滑らせなければならない。図４は、アイドルレベルか
らプラトーレベルまで上昇するエンジン速度95を示して
いる。同様に、入力速度105 もゼロから所定レベルまで
上昇する。この所定レベルは、本実施例ではエンジンア
イドル速度以下である。クリープモードは、所望車速が
最下段歯車比のアイドル速度より遅い変速機入力速度で
ある時に必要である。所望車速がエンジンアイドル以上
の変速機入力速度であるが、そのエンジン速度で必要な
トルクをエンジン10が発生できない場合にも、クリープ
モードが必要である。静穏状態ではエンジン速度95と入
力軸速度105 との間に速度差107があることに注意され
たい。この差107 が、このクリープ作動に必要なすべり
速度を表している。
【００３３】図５は、クラッチ作動コントローラ60の制
御機能を概略的に示している。図１にも示されているよ
うに、クラッチ作動コントローラ60は、スロットル11か
らスロットル信号を、エンジン速度センサ13からエンジ
ン速度信号を、さらに変速機入力速度センサ31から変速
機入力速度信号を受け取る。図５に示されているクラッ
チ作動コントローラ60は、摩擦クラッチ20を作動させる
ためにクラッチアクチュエータ27へ送られるクラッチ連
結信号を発生する。図５には示されていないが、スロッ
トル設定及びクラッチ作動の度合い、エンジン速度、及
び車両特性が、変速機入力速度センサ31によって感知さ
れてクラッチ作動コントローラ60へ送られる変速機入力
速度を決定する。従って、図５に示されている制御概略
図は閉ループ系である。
【００３４】図５に示されている制御機能は、接触点81
と完全連結点との間のクラッチ位置に対してだけ必要で
ある。接触点81以下のクラッチ連結では、クラッチ20が
完全に切り離されているので、トルク伝達の可能性がな
い。好ましくは、接触点81に対応したクラッチ位置を検
出する何らかの手段をクラッチ作動コントローラ60に設
ける。
【００３５】これを決定する技術は公知である。例え
ば、変速機30をニュートラルに入れて、変速機入力速度
センサ31が初めて回転を検出するまでクラッチ20を連結
方向へ進めることによって、接触点81のクラッチ位置を
決定できる。好ましくは、変速機シフトコントローラ33
から連結信号を受け取った時、クラッチ作動コントロー
ラ60がクラッチ20を接触点81に対応した位置まで迅速に
進める。これによって、接触点81でクラッチ連結制御の
ゼロが設定される。その後、図５に示されている制御機
能によってクラッチ連結が制御される。
【００３６】クラッチ作動コントローラ60は、マイクロ
コントローラ回路によって実現することが好ましい。エ
ンジン速度、変速機入力速度及びスロットル設定に対応
した入力は、ディジタル形式でなければならない。これ
らの入力信号は、マイクロコントローラの作動速度に一
致した速度でサンプリングされて、所望の制御を行うこ
とができる十分な速さであることが好ましい。
【００３７】前述したように、エンジン速度、変速機入
力速度及び変速機出力速度は、歯の回転を磁気センサで
検出する多歯ホィールを介して検出されることが好まし
い。磁気センサによって検出されたパルス列が、所定期
間に渡って計数される。それぞれの計数値は、測定速度
に正比例している。適正な制御を行うため、車両が後進
している場合、変速機入力速度信号を負にしなければな
らない。入力軸25の回転方向を検出する何らかの手段が
必要である。そのような方向感知は従来通りであるか
ら、それ以上は説明しない。
【００３８】スロットル設定は、好ましくは電位差計等
のアナログセンサで検出される。このアナログスロット
ル信号は、マイクロコントローラで使用できるように、
アナログ／ディジタル変換器を介してディジタル化され
る。マイクロコントローラは、公知のようにして離散差
分方程式によって図５に示された処理を実行する。従っ
て、図５に示されている制御処理は、別個のハードウェ
アではなく、本発明を実施するマイクロコントローラの
プログラムの仕方の説明と見なされるべきものである。
十分な能力があり、適当にプログラムされていれば、同
一のマイクロコントローラがクラッチ作動コントローラ
60及び変速機シフトコントローラ33の両方の役割を果た
すことも可能である。インテル(Intel)80C196 形マイク
ロコントローラが、このように機能できる十分な演算能
力を備えていると考えられる。
【００３９】スロットル11から受け取ったスロットル信
号は、ランチ／クリープセレクタ61へ送られ、クリープ
速度基準発生器62へも送られる。ランチ／クリープセレ
クタ61は、ランチモードで作動するか、クリープモード
で作動するかをスロットル信号から決定する。本発明の
好適な実施例では、スロットル信号がスロットル全開設
定の25％以上を表示した場合、ランチ／クリープセレク
タ61はランチモードを選択する。それ以外では、ランチ
／クリープセレクタ61はクリープモードを選択する。
【００４０】クリープモード基準発生器62は、スロット
ル信号及びエンジン速度信号を受け取って、クリープ速
度基準信号を発生する。このクリープ速度基準信号は以
下のようにして決定される。
【００４１】 Ｒcrp ＝ Ｅsp（Ｔ／Ｔref ） （１） 但し、Ｒcrp はクリープ速度基準信号、Ｅspは測定エン
ジン速度、Ｔはスロットル信号、Ｔref はスロットル全
開の25％に相当するスロットル信号に等しいスロットル
基準定数である。
【００４２】クリープ速度基準信号は、エンジン速度信
号とスロットル全開の25％に対する実際のスロットルの
比率の積である。スロットル全開の25％以上のスロット
ル設定では、クリープモードではなくランチモードが適
用されるため、クリープ速度基準信号が不必要である。
ランチモードとクリープモードとの間で切り換えた時で
も、このクリープ速度基準信号は速度基準信号を連続さ
せることに注意されたい。このため、スロットルの設定
の変化によって２モード間で切り換えられても、不安定
状態が生じない。
【００４３】モード選択スイッチ63が、クラッチ作動コ
ントローラ60の作動モードを決定する。モード選択スイ
ッチ63は、ランチ／クリープセレクタ61によって実施さ
れたモード選択決定を受け取る。ランチ／クリープセレ
クタ61によって決定されたモードに従って、モード選択
スイッチ63は、エンジン速度信号またはクリープ速度基
準信号のいずれかを選択する。ランチモードが選択され
た場合、モード選択スイッチ63は制御のためにエンジン
速度を選択する。
【００４４】このように、ランチモードでは、変速機入
力速度がエンジン速度に一致するように、クラッチ連結
が制御される。クリープモードが選択された場合、モー
ド選択スイッチ63は制御のためにクリープ速度基準信号
を選択する。クリープモードでは、変速機入力速度がク
リープ速度基準信号に一致するように、クラッチ連結が
制御される。これは、実際のクラッチすべりが所望の滑
り速度に一致するようにクラッチ連結を制御することに
等しい。いずれのモードでも、速度基準信号が、変速機
入力速度基準値である。
【００４５】前述したように、モード選択スイッチ63
は、制御のために速度基準信号を選択する。クラッチ作
動コントローラ60には積分関数が含まれている。変速機
入力速度センサ31からの変速機入力速度が、代数加算器
64でモード選択スイッチ63によって選択された速度基準
信号から減算される。その間は閾値検出器75及びスイッ
チ76及び77を無視して、積分器65がモード選択スイッチ
63からの所望変速器入力速度と測定変速器入力速度との
誤差であるこの差信号を積分する。積分された差信号が
代数加算器67へ、また第２積分器66へ送られる。積分器
66は、誤差の積分値を積分して、この誤差の第２積分値
を得る。代数加算器67は、モード選択スイッチ63からの
速度基準信号と、積分器65からの積分誤差と、積分器66
からの誤差の第２積分値とを加算する。
【００４６】代数加算器67は、入力をプレフィルタ68へ
送る。プレフィルタ68は、自動クラッチコントローラ60
の閉ループ過渡応答を成形するために用いられる。この
過渡応答成形では、入力速度が基準速度に漸近するゴー
ルが設けられている。プレフィルタ68の特徴及びその決
定方法について以下に説明する。
【００４７】プレフィルタ68からのプレフィルタ信号
が、代数加算器69へ送られる。代数加算器はさらに、変
速機入力速度センサ31から測定変速機入力速度信号を受
け取る。代数加算器69が、プレフィルタ68からのプレフ
ィルタ信号と変速機入力速度との差を計算する。この差
が補正器70へ送られる。補正器70には、トルク入力に対
する車両のひずみ振動応答の近似逆モデルが設けられて
いる。補正器70には、車両駆動ラインの伝達関数の変動
によるクラッチ作動コントローラ60の閉ループ応答の変
動を減少させるように選択された利得対周波数関数が含
まれている。補正器70の伝達関数の決定について以下に
説明する。
【００４８】エンジン速度微分信号を介してクラッチ連
結信号内にフィードフォワード信号が与えられる。微分
信号の雑音を減少させるため、エンジン速度信号は低域
フィルタ72によって適切にろ過される。微分器73が、エ
ンジン速度の変化率に比例した微分信号を発生する。こ
のエンジン速度微分信号及び積分器74によって得られた
積分値は、代数加算器71へ送られる。代数加算器71は、
補正器70の出力、微分器70からのエンジン速度微分信号
及び積分器74からの積分信号を加算して、クラッチ連結
信号を発生する。クラッチアクチュエータ27は、このク
ラッチ連結信号を用いて、クラッチ連結の度合いを制御
する。
【００４９】フィードフォワード信号は、エンジン速度
が加速する間のクラッチ作動コントローラ60の応答を向
上させる。エンジン速度加速状態では、フィードフォワ
ード信号が、エンジン加速率に比例した高速度でクラッ
チ20を連結させる。スロットル全開状態では、駆動ライ
ンのトルクが発生する前に、エンジン速度が急速に増加
する。これは、このフィードフォワード応答のないクラ
ッチ作動コントローラ60の応答速度が、ピークエンジン
速度の応答に較べて遅いためである。このフィードフォ
ワード応答があれば、エンジン加速が速くなることによ
って、いずれの場合よりもクラッチ連結が速くなる。さ
らにクラッチを連結させると、エンジンからの追加トル
クを必要とすることによって、エンジン速度の増加が抑
止されやすい。エンジン速度が一定値に達した時、微分
項がゼロまで減衰して、積分器74がエンジン速度の制限
に必要なクラッチ連結を保持する。その時、制御機能の
他の部分が、変速機入力速度を基準速度に漸近的に収束
させる。
【００５０】プレフィルタ68への入力に積分及び二重積
分信号を設けることによって、ランチモードでの作動時
にクラッチロックアップを確実にすることができる。第
２積分によって、エンジン速度が増加中でもクラッチロ
ックアップが確保される。積分器65及び66の積分率は、
対応の積分係数ｋi1及びｋi2によって調節できる。モー
ド選択スイッチ63によって選択された速度基準信号と変
速機入力速度との間に長時間に渡って差が存在すると、
漸増積分信号が発生する。そのような積分信号は、クラ
ッチ連結信号を完全クラッチ連結方向へ進めることがで
きる。これによって、ランチモードの場合、車両の始動
から所定の最大時間の点101 でクラッチ20が完全に連結
することができる。クリープモードの場合、積分器65及
び66が、クリープ速度基準信号と変速機入力速度との間
に長時間の誤差が生じないようにする。
【００５１】エンジン速度の増加率が所定の閾値以下に
なった時、積分関数及び第２積分関数を使用禁止にする
ことが好ましい。このレベルをゼロにすれば、エンジン
速度が減少した時に第１及び第２積分関数が使用禁止に
なる。閾値検出器75が、微分信号に基づいて積分器65及
び66を使用禁止にする時を決定する。現在のエンジン速
度及び車両トルク要求に対してクラッチ連結が早すぎる
時、一般的にエンジン速度の増加率が閾値以下になる。
スイッチ76及び77は常時閉じて、積分器65及び66を使用
可能にしている。
【００５２】微分器73から得られたエンジン速度の変化
率が閾値検出器75の閾値以下である場合、閾値検出器75
がトリップする。これによってスイッチ76及び77が開
き、積分器65及び66でのさらなる積分ができなくなる。
積分器65及び66によるクラッチの進みの追加が終了す
る。この場合、クラッチがしばらく不動状態になる。こ
れによって、エンジン出力トルクと車両負荷トルクとの
間でトルクバランスがとれる。このトルクバランスによ
り、エンジン10が一定速度に保持されやすい。
【００５３】このことは一般的に、車両の加速に時間が
かかる高負荷車両状態で発生する。クラッチ20を介して
車両負荷へ伝達されるエンジントルクは、車両を加速し
やすい。積分器65及び66が使用禁止状態にある期間中、
クラッチロックアップが遅れる。変速機入力速度がエン
ジン速度に達するほどの高速まで車両が加速する場合、
これらの状態においてもクラッチロックアップが発生す
る。
【００５４】車両負荷によってエンジン速度の変化率が
再び閾値を超えた時、積分器65及び66が再び使用可能に
なる。これによって積分器65及び66がクラッチ連結信号
をクラッチロックアップまで進める。積分器65及び66が
使用禁止であって、クラッチロックアップが遅れる期間
中、スロットルの増加によってクラッチロックアップの
期間が短縮することに注意されたい。これによってエン
ジントルクが追加されて、エンジン速度が速くなり、積
分器が再び使用可能になる。
【００５５】このように積分器65及び66を切り換えるこ
とによって、適応クラッチ連結が得られる。エンジン加
速状態ではクラッチ連結が速く、これは一般的に車両負
荷が軽い時だけに発生する。車両負荷が高い状態では、
エンストを防止するためにクラッチの完全連結が遅れ
る。このように、この技術は、エンジンが加速中の時に
クラッチを急速に連結させるフィードフォワード技術を
補足することができる。プレフィルタ68及び補正器70
は、クラッチ作動コントローラ60内で異なった補足的機
能を実施する。プレフィルタ68及び補正器70の伝達関数
は、以下のように決定される。補正器70の伝達関数は、
駆動ラインパラメータ変化に対する閉ループ伝達関数の
感度を低下させるように選択される。これは、周波数の
関数として十分なループ利得を与えることによって達成
される。駆動ラインＧ（ω）の伝達関数に関する閉ルー
プ伝達関数Ｈ（ω）の感度が、
【００５６】
【数１】 である場合、
【００５７】
【数２】 になる。但し、Ｃ（ω）は補正器70の伝達関数である。
【００５８】この関係を調べることから、補正器の利得
を増加させることによって感度
【００５９】
【数１】をゼロまで任意に減少させることができる。安
定性及び雑音の問題から、最大補正器利得に対する実際
上の制限がある。
【００６０】このため、補正器70の伝達関数Ｃ（ω）
は、すべての周波数ωにおいて、閉ループ伝達関数の変
化を設計基準として設定された許容レベルに制限できる
十分な高さに選択される。
【００６１】補正器70には、ひずみ振動応答の近似逆モ
デルが含まれている。本発明を適用できる典型的な重量
形トラックでは、駆動ラインのひずみコンプライアンス
によって、駆動ラインの伝達関数に２〜５Ｈｚの１対の
軽く減衰された極が設けられている。正確な値は、車両
パラメータ値によって決まる。補正器70の逆応答は、こ
れらの極の領域にノッチフィルタを与える。ノッチの周
波数帯は、予想された車両周波数応答の範囲を含むこと
ができる十分な広さである。この周波数帯は、車両応答
の周波数範囲に広がった周波数の２対のゼロを用いて達
成することが好ましい。
【００６２】このように、補正器70は、振動応答を減衰
できるように車両応答のこれらの極の周波数範囲に複数
の複素数ゼロを与えている。典型的な重量形トラック
は、１〜２Ｈｚの周波数範囲に１対の複素数ゼロを設け
ている。これらの複素数ゼロは、システムループ利得を
減少させ、それによってこの周波数範囲での車両特性の
変動に装置が過敏になる。ループ利得を増加させ、車両
特性の変動に対する感度を低下させるため、補正器70は
この周波数範囲に１対の複素極を有することが好まし
い。このため、閉ループ系の全応答が非常に減衰された
固有値を備え、振動の少ない装置を提供する。
【００６３】プレフィルタ68を用いることによって、所
望の閉ループ過渡応答を確実に得ることができる。プレ
フィルタ68を用いない閉ループ系の伝達関数Ｈ（ω）は
次の通りである。
【００６４】
【数３】 但し、Ｃ（ω）は補正器70の伝達関数、Ｇ（ω）は駆動
ラインの伝達関数である。
【００６５】上記構造の補正器70は、駆動ライン応答Ｇ
（ω）の変動に対する感度の低下だけを考慮に入れてい
る。これの一般的な結果として、閉ループ応答Ｈ（ω）
が不適当な時間応答になる。この設計の目的は、変速機
入力速度をエンジン速度に漸近収束させることができる
ようにクラッチ20を作動させることである。プレフィル
タ68を用いた伝達関数Ｈ（ω）は次の通りである。
【００６６】
【数４】 但し、Ｆ（ω）はプレフィルタ68の伝達関数である。プ
レフィルタ68は低域フィルタであって、通過帯が設計漸
近収束率に関連している。
【００６７】以上に説明したプレフィルタ68及び補正器
70の応答特徴の決定は、ホロビッツ(Horowitz)の定量的
フィードバック理論と同じである。この理論は、1982年
11月のＩＥＥプロシーディングズ(Proceedings)Vol．12
9 、PT.d、No.6のＩ．Ｍ．ホロビッツによる「定量的フ
ィードバック理論」に示されている。プレフィルタ68及
び補正器70の応答をこのように選択することによって、
装置がロバスト形になる、すなわち車両状態の様々な変
化に適切に応答できる。
【００６８】前述したように、図５の素子は、マイクロ
コントローラ内の離散差分方程式を介して実行されるこ
とが好ましい。好適な実施例では、プレフィルタ68の出
力Ｐｉのｉ番目の値は次の通りである。
【００６９】
【数５】 但し、Ｉi はプレフィルタ入力の現在値、Ｉi-1 はプレ
フィルタ入力の直前の値、Ｐi-1 はプレフィルタ出力の
直前の値、Ｐi-2 はプレフィルタ出力の２つ前の値であ
り、ｋpnは、ｋp1＝0.00015 、ｋp2＝0.00015 、ｋp3＝
1.9677、ｋp4＝−0.9860の係数である。
【００７０】補正器70の離散差分方程式は、３段階で実
施されるのが好ましい。これにより、この処理の16ビッ
ト整数ディジタル実行のための補正器係数の有効数字を
非常に少なくすることができる。第１中間変数Ｆｌi の
ｉ番目の値は次の通りである。
【００７１】
【数６】 但し、Ｃi は補正器入力の現在値、Ｃi-1 は補正器入力
の直前の値、Ｃi-2 は補正器入力の２つ前の値、Ｆｌi-
1 は第１中間変数の直前の値、Ｆｌi-2 は第１中間変数
の２つ前の値、またｋcnは、ｋc1＝0.667 、ｋc2＝−1.
16、ｋc3＝0.5532、ｋc4＝1.482 、ｋc5＝−0.5435の係
数である。連続補正器入力値Ｃi は、プレフィルタ出力
及び変速機入力速度間の連続差から計算されることに注
意されたい。第２中間変数Ｆ２i のｉ番目の値は次の通
りである。
【００７２】
【数７】 但し、Ｆｌi は第１中間変数の現在値、Ｆｌi-1 は第１
中間変数の直前の値、Ｆｌi-2 は第１中間変数の２つ前
の値、Ｆ２i-1 は第２中間変数の直前の値、Ｆ２i-2 は
第２中間変数の２つ前の値、またｋcnは、ｋc6＝0.209
8、ｋc7＝−0.39、ｋc8＝0.189 、ｋc9＝1.8432、ｋc10
＝−0.8518の係数である。最後に、補正器出力Ｏi の
ｉ番目の値は次の通りである。
【００７３】
【数８】 但し、Ｆ２i は第２中間変数の現在値、Ｆ２i-1 は第２
中間変数の直前の値、Ｏi-1 は補正器出力の直前の値、
またｋcnは、ｋc11 ＝0.25、ｋc12 ＝−0.245、ｋc13
＝0.995 の係数である。
【００７４】本発明は、変速機のシフトに続くクラッチ
の再連結に用いることができるため、好都合である。こ
の場合、プレフィルタ68及び補正器70のための上記の離
散差分方程式を含めて、図５に示されている同じ制御処
理を用いることができる。変速機シフトのための制御処
理は、係数ｋp1〜ｋp4及びｋc1〜ｋc13 の選択が上記説
明とは異なっている。これらの特定の係数組ｋn は、変
速機シフトコントローラ33からの歯車信号に従って、係
数メモリ75から検索される。選択された係数組には、積
分器65、66、74の積分係数、及びフィルタ69及び微分器
70の係数を含むこともできる。その他の点では、本発明
は上記説明と同様に作動する。
【００７５】
【発明の効果】本発明の自動クラッチコントローラは、
トルク入力に対して振動応答を示すひずみコンプライア
ンスを備えた少なくとも１つの慣性負荷牽引ホィールを
含む結合体に用いられて、変速機の入力速度がエンジン
速度に滑らかに接近してクラッチ連結に対する振動応答
を減少させるので、駆動系列部材及び車両の他の部分の
摩耗を押え、客室に不快な振動が起こらないようにする
ことができる。
【００７６】また、本発明の制御処理は、車両応答の変
動に関してロバスト形であり、上記のように同一車両で
の車両負荷の変化、及び個々の車両間でのエンジン、ク
ラッチ及び駆動ラインの振動応答の様々な組み合わせに
よる応答の変動を処理することができる。このため、本
発明の自動クラッチコントローラは、個々の車両に対し
て特別に合わせる必要がない。従って、本発明の自動ク
ラッチコントローラは、様々な車両に対して容易に製造
できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のクラッチ作動コントローラを含む車両
駆動ラインの概略図である。
【図２】クラッチ連結とクラッチトルクとの間の典型的
な関係を示すグラフである。
【図３】自動車のランチモードでのエンジン速度及び変
速機入力速度の経時的な理想的応答を示すグラフであ
る。
【図４】自動車のクリープでのエンジン速度及び変速機
入力速度の経時的な理想的応答を示すグラフである。
【図５】本発明のクラッチ作動コントローラの好適な実
施例の説明図である。
【符号の説明】
10 エンジン 13 エンジン速度センサ 15 入力軸 20 摩擦クラッチ 25 出力軸 27 クラッチアクチュエータ 31 変速機入力速度センサ 51 トラクションホィール 61 ランチ／クリープセレクタ 62 クリープ基準速度発生器 63 モード選択スイッチ 68 プレフィルタ 69 代数加算器 70 補正器

Claims (26)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 動力源(10)と、動力源に連結した入力軸
    (15)及び出力軸(25)を備えている摩擦クラッチ(20)と、
    摩擦クラッチの出力軸に連結して、トルク入力に対して
    振動応答を示すひずみコンプライアンスを備えた少なく
    とも１つの慣性負荷牽引ホィール(51)とを含む結合体に
    おいて、 動力源に接続されて、動力源の回転速度に対応したエン
    ジン速度信号を発生するエンジン速度センサ(13)と、 前記エンジン速度センサに接続されて、基準速度信号を
    発生する基準速度発生器 (61〜63) と、 摩擦クラッチの出力軸に接続されて、摩擦クラッチの出
    力軸の回転速度に対応した変速機入力速度信号を発生す
    る変速機入力速度センサ(31)と、 摩擦クラッチに接続されて、クラッチ連結信号に従って
    摩擦クラッチの連結を切り離しから完全連結まで制御す
    るクラッチアクチュエータ(27)と、 前記基準速度発生器、前記変速機入力速度センサ及び前
    記クラッチアクチュエータに接続されたコントローラ
    (64〜78) とを有しており、該コントローラは、 前記基準速度発生器に接続されて、フィルタ基準速度信
    号を発生するプレフィルタ(68)と、 前記変速機入力速度センサ及び前記プレフィルタに接続
    されて、(1) 前記フィルタ基準速度信号と(2) 前記変速
    機入力速度信号との差に対応した第１代数和信号を発生
    する第１代数加算器(69)と、 前記第１代数加算器に接続されて、前記クラッチ連結信
    号を発生して前記クラッチアクチュエータへ送ることに
    よって、前記変速機入力速度信号を前記基準速度信号に
    漸近させる方法で摩擦クラッチを連結させる補正器(70)
    とを含んでいることを特徴とする自動クラッチコントロ
    ーラ。
  2. 【請求項２】 前記コントローラの前記補正器(70)は、
    少なくとも１つの慣性負荷牽引ホィール(51)のトルク入
    力に対する振動応答の予想周波数の範囲内の周波数帯の
    ノッチフィルタを備えた伝達関数を有し、それによって
    前記補正器が、少なくとも１つの慣性負荷牽引ホィール
    のトルク入力に対する振動応答を減少させるようにする
    ことを特徴とする請求項１の自動クラッチコントロー
    ラ。
  3. 【請求項３】 前記コントローラの補正器(70)は、少な
    くとも１つの慣性負荷牽引ホィール(51)のトルク入力に
    対する予想応答が最小になる周波数範囲に利得増加領域
    を備えた伝達関数を有し、それによって前記補正器が、
    ループ利得を増加させて、少なくとも１つの慣性負荷牽
    引ホィールのトルク入力に対する応答の変動に対する前
    記コントローラの感度を低下させた状態に維持すること
    を特徴とする請求項１の自動クラッチコントローラ。
  4. 【請求項４】 前記コントローラのプレフィルタ(68)
    は、前記基準速度信号のステップ関数に対して変速機入
    力速度信号の所望の過渡応答を与えるように選択された
    遮断周波数を有する低域フィルタであることを特徴とす
    る請求項１の自動クラッチコントローラ。
  5. 【請求項５】 前記コントローラはさらに、 前記基準速度発生器及び変速機入力速度センサに接続さ
    れて、(1) 前記基準速度信号と(2) 前記変速機入力速度
    信号との差に対応した第２代数和信号を発生する第２代
    数加算器(64)と、 前記第２代数加算器に接続されて、前記第２代数和信号
    の時間積分に対応した第１積分信号を発生する第１積分
    器(65)と、 前記基準速度発生器及び第１積分器に接続されて、(1)
    前記基準速度信号と(2) 前記第１積分信号との和に対応
    した第３代数和信号を発生する第３代数加算器(67)とを
    有しており、前記第３代数和信号が前記プレフィルタへ
    送られることによって、前記プレフィルタが前記第３代
    数加算器を介して前記基準速度発生器に接続されること
    を特徴とする請求項１の自動クラッチコントローラ。
  6. 【請求項６】 前記コントローラはさらに、 前記第１積分器(65)に接続されて、前記第１積分信号の
    時間積分に対応した第２積分信号を発生する第２積分器
    (66)を有しており、 前記第３代数加算器(67)はさらに前記第２積分器に接続
    されて、(1) 前記基準速度信号と(2) 前記第１積分信号
    と(3) 前記第２積分信号との和に対応した前記第３代数
    和信号を発生することを特徴とする請求項５の自動クラ
    ッチコントローラ。
  7. 【請求項７】 前記コントローラはさらに、 前記エンジン速度センサ(13)に接続されて、前記エンジ
    ン速度信号の変化率に対応した微分信号を発生する微分
    器(73)と、 前記補正器及び前記微分器に接続されて、(1) 前記補正
    器の出力と(2) 前記微分信号との和に対応した前記クラ
    ッチ作動信号を発生する第４代数加算器(71)とを有する
    ことを特徴とする請求項１の自動クラッチコントロー
    ラ。
  8. 【請求項８】 前記コントローラはさらに、 前記エンジン速度センサと前記微分器との間に配置され
    た低域フィルタ(72)を有することを特徴とする請求項７
    の自動クラッチコントローラ。
  9. 【請求項９】 前記コントローラはさらに、 前記微分器に接続されて、前記微分信号の時間積分に対
    応した第３積分信号を発生する第３積分器(74)を有して
    おり、 前記第４代数加算器(71)はさらに前記第３積分器に接続
    されて、(1) 前記補正器の出力と(2) 前記微分信号と
    (3) 前記第３積分信号との和に対応した前記クラッチ作
    動信号を発生することを特徴とする請求項７の自動クラ
    ッチコントローラ。
  10. 【請求項１０】 前記コントローラはさらに、 前記基準速度発生器及び前記変速機入力速度センサに接
    続されて、(1) 前記基準速度信号と(2) 前記変速機入力
    速度信号との差に対応した第２代数和信号を発生する第
    ２代数加算器64と、 前記微分器に接続されて、前記微分信号が所定の閾値以
    下であるかを決定する閾値検出器(75)と、 前記第２代数加算器及び前記閾値検出器に接続されて、
    (1) 前記微分信号が前記所定の閾値以下であることを前
    記閾値検出器が決定した時にはゼロで、(2) それ以外の
    場合には前記第２代数和信号である第１スイッチ出力を
    発生する第１スイッチ(76)と、 前記第１スイッチに接続されて、前記第１スイッチ出力
    の時間積分に対応した第１積分信号を発生する第１積分
    器(65)と、 前記基準速度発生器及び前記第１積分器に接続されて、
    (1) 前記基準速度信号と(2) 前記第１積分信号との和に
    対応した第３代数和信号を発生する第３代数加算器(67)
    とを有しており、前記第３代数和信号が前記プレフィル
    タへ送られることによって、前記プレフィルタが前記第
    ３代数加算器を介して前記基準速度発生器に接続される
    ことを特徴とする請求項９の自動クラッチコントロー
    ラ。
  11. 【請求項１１】 前記コントローラの前記閾値検出器の
    前記所定の閾値がゼロであることを特徴とする請求項10
    の自動クラッチコントローラ。
  12. 【請求項１２】 前記コントローラは、さらに、 前記閾値検出器及び第１積分器に接続されて、(1) 前記
    微分信号が前記所定の閾値以下であることを前記閾値検
    出器が決定した時にはゼロで、(2) それ以外の場合には
    前記第１積分信号である第２スイッチ出力を発生する第
    ２スイッチ(77)と、 前記第２スイッチに接続されて、前記第２スイッチ出力
    の時間積分に対応した第２積分信号を発生する第２積分
    器(66)とを有しており、 前記第３代数加算器(67)はさらに前記第２積分器に接続
    されて、(1) 前記基準速度信号と(2) 前記第１積分信号
    と(3) 前記第２積分信号との和に対応した前記第３代数
    和信号を発生することを特徴とする請求項10の自動クラ
    ッチコントローラ。
  13. 【請求項１３】 前記基準速度発生器 (61〜63) は、前
    記エンジン速度センサ(13)に接続されて、前記エンジン
    速度信号に対応した前記基準速度信号を発生し、 前記コントローラの補正器(70)は、初期部分連結後の所
    定時間以内に摩擦クラッチを完全連結させる前記クラッ
    チ連結信号を発生することを特徴とする請求項１の自動
    クラッチコントローラ。
  14. 【請求項１４】 前記コントローラの補正器(70)は、所
    望クラッチ位置を表す前記クラッチ連結信号を発生し、 前記クラッチアクチュエータは、前記クラッチ連結信号
    によって表わされた所望クラッチ位置に一致するように
    摩擦クラッチの位置を制御することを特徴とする請求項
    １の自動クラッチコントローラ。
  15. 【請求項１５】 前記コントローラの前記補正器(70)
    は、所望クラッチ圧力を表す前記クラッチ連結信号を発
    生し、 前記クラッチアクチュエータは、前記クラッチ連結信号
    によって表わされた所望クラッチ圧力に一致するように
    摩擦クラッチの圧力を制御することを特徴とする請求項
    １の自動クラッチコントローラ。
  16. 【請求項１６】 前記結合体は、さらに、動力源から発
    生したトルクを制御するスロットル(11)を備えており、
    前記自動クラッチコントローラはさらに、 スロットルに接続されて、スロットル位置を表すスロッ
    トル信号を発生するスロットルセンサ(11)を有し、 前記基準速度発生器 (61〜63) は、前記エンジン速度セ
    ンサ及び前記スロットルセンサに接続されて、前記エン
    ジン速度信号及び前記スロットル信号に対応した前記基
    準速度信号を発生することを特徴とする請求項１の自動
    クラッチコントローラ。
  17. 【請求項１７】 前記基準速度発生器が発生する前記基
    準速度信号は、基準速度信号をＳref 、前記エンジン速
    度信号をＥsp、前記スロットル信号をＴ、所定のスロッ
    トル位置に対するスロットル信号に等しいスロットル基
    準定数をＴref で示す時、 Ｓref ＝ Ｅsp（Ｔ／Ｔref ） で表されることを特徴とする請求項16の自動クラッチコ
    ントローラ。
  18. 【請求項１８】 前記結合体はさらに、動力源から発生
    したトルクを制御するスロットル(11)を設けており、前
    記自動クラッチコントローラはさらに、 スロットルに接続されて、スロットル位置を表すスロッ
    トル信号を発生するスロットルセンサ(11)を有してお
    り、 前記基準速度発生器 (61〜63) は、さらに前記スロット
    ルにに接続されており、 前記スロットルセンサに接続されて、前記スロットル信
    号の大きさに基づいてランチモードまたはクリープモー
    ドのいずれかを選択するランチ／クリープセレクタ(61)
    と、 前記エンジン速度センサ及び前記スロットルセンサに接
    続されて、前記エンジン速度信号及び前記スロットル信
    号に対応したクリープ速度基準信号を発生するクリープ
    速度基準発生器(62)と前記エンジン速度センサ、前記ラ
    ンチ／クリープセレクタ及び前記クリープ速度基準発生
    器に接続されて、(1) 前記ランチモードが選択された場
    合には前記エンジン速度信号に、(2) 前記クリープモー
    ドが選択された場合には前記クリープ速度基準信号に対
    応した基準速度信号を選択的に発生するモード選択スイ
    ッチ(63)とを設けていることを特徴とする請求項１の自
    動クラッチコントローラ。
  19. 【請求項１９】 前記基準速度発生器の前記ランチ／ク
    リープセレクタは、前記スロットル信号が所定のスロッ
    トル位置以上のスロットル位置を表示した場合に前記ラ
    ンチモードを選択し、それ以外の場合には前記クリープ
    モードを選択することを特徴とする請求項18の自動クラ
    ッチコントローラ。
  20. 【請求項２０】 前記基準速度発生器の前記ランチ／ク
    リープセレクタの前記所定のスロットル位置が、スロッ
    トル全開の25％であることを特徴とする請求項19の自動
    クラッチコントローラ。
  21. 【請求項２１】 前記基準速度発生器の前記クリープ速
    度基準発生器が発生する前記クリープ速度基準信号は、
    クリープ速度基準信号をＳref 、前記エンジン速度信号
    をＥsp、前記スロットル信号をＴ、所定のスロットル位
    置に対するスロットル信号に等しいスロットル基準定数
    をＴref で示す時、 Ｓref ＝ Ｅsp（Ｔ／Ｔref ） で表されることを特徴とする請求項18の自動クラッチコ
    ントローラ。
  22. 【請求項２２】 動力源(10)と、動力源が発生するト
    ルクを制御するスロットル(11)と、動力源に連結した入
    力軸(15)及び出力軸(25)を備えている摩擦クラッチ(20)
    と、摩擦クラッチの出力軸に連結して、トルク入力に対
    して振動応答を示すひずみコンプライアンスを備えた少
    なくとも１つの慣性負荷牽引ホィール(51)とを含む結合
    体において、 スロットルに接続されて、スロットル位置を表すスロッ
    トル信号を発生するスロットル(11)のセンサと、 動力源に接続されて、動力源の回転速度に対応したエン
    ジン速度信号を発生するエンジン速度センサ(13)と、 摩擦クラッチの出力軸(25)に接続されて、摩擦クラッチ
    の出力軸の回転速度に対応した変速機入力速度信号を発
    生する変速機入力速度センサ(31)と、 摩擦クラッチに接続されて、クラッチ連結信号に従って
    摩擦クラッチの連結を切り離しから完全連結まで制御す
    るクラッチアクチュエータ(27)と、 前記スロットルセンサ及び前記エンジン速度センサに接
    続された基準速度発生器 (61〜63) と、 前記基準速度発生器、前記変速機入力速度センサ及び前
    記クラッチアクチュエータに接続されたコントローラ
    (64〜78) とを有しており、 前記基準速度発生器には、 前記スロットルセンサに接続されて、前記スロットル信
    号の大きさに基づいてランチモードまたはクリープモー
    ドのいずれかを選択するランチ／クリープセレクタ(61)
    と、 前記エンジン速度センサ及び前記スロットルセンサに接
    続されて、前記エンジン速度信号及び前記スロットル信
    号に対応したクリープ速度基準信号を発生するクリープ
    速度基準発生器(62)と前記エンジン速度センサ、前記ラ
    ンチ／クリープセレクタ及び前記クリープ速度基準発生
    器に接続されて、(1) 前記ランチモードが選択された場
    合には前記エンジン速度信号に、(2) 前記クリープモー
    ドが選択された場合には前記クリープ速度基準信号に対
    応した速度基準信号を選択的に発生するモード選択スイ
    ッチ63とが設けられており、 前記コントローラには、 前記基準速度発生器に接続されて、フィルタ基準速度信
    号を発生するプレフィルタ(68)と、 前記変速機入力速度センサ及び前記プレフィルタに接続
    されて、(1) 前記フィルタ基準速度信号と(2) 前記変速
    機入力速度信号との差に対応した第１代数和信号を発生
    する第１代数加算器(69)と、 前記第１代数加算器に接続されて、前記クラッチ連結信
    号を発生して前記クラッチアクチュエータへ送ることに
    よって、前記変速機入力速度信号を前記基準速度信号に
    漸近させるように摩擦クラッチを連結させる補正器(70)
    とが設けられていることを特徴とする自動クラッチコン
    トローラ。
  23. 【請求項２３】 動力源(10)と、動力源に連結した入力
    軸(15)及び出力軸(25)を備えている摩擦クラッチ(20)
    と、入力軸が摩擦クラッチの出力軸に接続されて、選択
    可能な歯車比を出力軸に与える変速機と、変速機の出力
    軸に連結して、トルク入力に対して振動応答を示すひず
    みコンプライアンスを備えた少なくとも１つの慣性負荷
    牽引ホィール(51)とを含む結合体において、 変速機に接続されて、変速機によって選択される歯車比
    を制御する変速機シフトコントローラ(33)と、 動力源に接続されて、動力源の回転速度に対応したエン
    ジン速度信号を発生するエンジン速度センサ(13)と、 前記エンジン速度センサに接続されて、基準速度信号を
    発生する基準速度発生器 (61〜63) と、 変速機の入力軸に接続されて、摩擦クラッチの出力軸の
    回転速度に対応した変速機入力速度信号を発生する変速
    機入力速度センサ(31)と、 摩擦クラッチに接続されて、クラッチ連結信号に従って
    摩擦クラッチの連結を切り離しから完全連結まで制御す
    るクラッチアクチュエータ(27)と、 前記変速機シフトコントローラ、前記基準速度発生器、
    前記変速機入力速度センサ及び前記クラッチアクチュエ
    ータに接続されて、マイクロコントローラによって実行
    される離散差分方程式を介して実施されるコントローラ
    (64〜78) とを有しており、 前記コントローラには、 各組をそれぞれ変速機の選択可能な１つの歯車比に対応
    させた複数組の係数を記憶する係数メモリ(78)と、 前記基準速度信号と前記変速機入力速度信号との差に対
    応した第１代数和信号を発生する第１代数加算器(64)
    と、 前記係数メモリ及び前記基準速度発生器に接続されて、
    フィルタ基準速度信号を発生し、変速機の歯車比に対応
    して前記係数メモリから検索された１組の係数を用いた
    離散差分方程式で実施されるプレフィルタ(68)と、 前記変速機入力速度センサ及び前記プレフィルタに接続
    されて、前記フィルタ基準速度信号と前記変速機入力速
    度信号との差に対応した第２代数和信号を発生する第２
    代数加算器(69)と、 前記係数メモリ及び前記第２代数加算器に接続されて、
    クラッチ連結信号を発生して前記クラッチアクチュエー
    タへ送ることによって、前記変速機入力速度信号を前記
    基準速度信号に漸近させるように摩擦クラッチを連結さ
    せる補正器(70)とが設けられており、前記補正器は、変
    速機の歯車比に対応して前記係数メモリから検索された
    １組の係数を用いた離散差分方程式で実施されることを
    特徴とする自動クラッチコントローラ。
  24. 【請求項２４】 前記コントローラの補正器は、少なく
    とも１つの慣性負荷牽引ホィールのトルク入力に対する
    振動応答の予想周波数の範囲内の周波数帯のノッチフィ
    ルタを備えた伝達関数を有し、それによって前記補正器
    が、少なくとも１つの慣性負荷牽引ホィールのトルク入
    力に対する振動応答を減少させることを特徴とする請求
    項22または23の自動クラッチコントローラ。
  25. 【請求項２５】 前記コントローラの補正器は、少なく
    とも１つの慣性負荷牽引ホィールのトルク入力に対する
    予想応答が最小になる周波数範囲内に利得増加領域を備
    えた伝達関数を有し、それによって前記補正器が、ルー
    プ利得を増加させて、少なくとも１つの慣性負荷牽引ホ
    ィールのトルク入力に対する応答の変動に対する前記コ
    ントローラの感度を低下させた状態に維持することを特
    徴とする請求項22または23の自動クラッチコントロー
    ラ。
  26. 【請求項２６】 前記基準速度発生器は、前記エンジン
    速度センサに接続されて、前記エンジン速度信号に比例
    した前記基準速度信号を発生し、 前記コントローラの補正器は、初期部分連結後の所定時
    間以内に摩擦クラッチを完全連結させる前記クラッチ連
    結信号を発生する積分関数を含むことを特徴とする請求
    項22または23の自動クラッチコントローラ。
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