JPH06504606A - クラッチ制御システム - Google Patents

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】 クラッチ制御システム 本発明は、半自動または全自動変速装置を備える車両におけるクラッチの制御に 関する。

閉ループ制御の概念を用い、それによりクラッチの係合度を変動させて、予め計 算された基準回転速度に等しくなる如く機関回転速度が制御されるようにした、 休止状態からテークアツプする、車両クラッチを制御する装置が、特許ＣＢ　２ 　０８８　００７、ＧＢ２　０７９８８８およびＧＢ　２　０７４　８８４に記 載されている。この装置によれば、車両が平面上にあろうと坂を登りつつあろう と、運転者の望みに応じて車両が休止状態から、静かにも強力にも円滑に発進す ることを保証できる。

特許出願Ｗ０　８９／１０２８２には、歯車変換中のクラッチのｆａｑ７ａ器を 包含する制御システムが記載されており、特許出願Ｗ０　８９１０３３１８には 、絞りの突然の変化に起因する動力伝達系統の衝撃を除する方法による、正常運 転中のクラッチの制御器が記載されている。

最適滑りトルクを付与すべく意図されたクラッチの係合度を計算するシステムが これらの特許出願の双方に記載されているが、クラッチ・フェーシングの摩擦材 料の性能の固有変動性のため、最終効果は、やや粗雑過ぎまたは柔軟過ぎる可能 性がある。本発明の目的は、最初に述へた諸特許の閉ループ制御の概念を、一般 に非テークアツプ歯車を以て駆動するクラッチの＃御に拡張して、歯車変換、突 然の絞り操作およびその他の外乱の作用中の乗心地の滑らかさを向上させること にある。

池のシステムが周知されているが、この場合は機関回転速度が被動プレート回転 速度と直接に比較され、次いてそれは、１５０ｒｐｍのような育限の値にこの差 を設定すべく試みられる。ここに説明されるシステムのそのほかの利点は、機関 回転速度を、正しく選ばれた基準と比較することにより差が零に近付くことであ り、それは、差を表示するパラメタの尺度構成を一層有利に選ぶことができ、こ の制御システムを更に高い精度を以て作動させ得ることを意味する。このシステ ムがマイクロプロッサ内で実施される場合には、回転速度ループ内での諸計算が 他の諸計算よりも高い頻度で反復される必要がある。

誤差が零に近く更に計算を必要としないループの設計は、ループ内でなされるへ き計算を最小化するのに役立つ。

本発明によれば、クラッチ作動装置、伝動装置および機関を有する車両のクラッ チ制御システムにして、機関の回転速度に伴い変動し得る機関回転速度信号を生 成する機関回転速度センサおよびクラッチの保合状態に伴い変動し得るクラッチ 位置信号を生成するクラッチ位置センサを包含する検出装置と、基準信号を生成 する基準信号生成装置と、制御装置にて、制御装置が基準信号を機関回転速度信 号と比較し且つ機関回転速度が基準信号に接近する如くなるようにクラッチ作動 信号を作動させる第一モードおよびクラッチ作動装置が基準信号により制御され ない第二モードで作動でき且つ検出装置がらの信号に応答して両モードの間で転 換すべく配置された制御装置とを包含する制御システムが得られる。

ここで本発明の好適な実施例を、添付図面のみにつき、例示として説明する。

第１図は、本発明によるクラッチ制御システムの線図、第２図は、歯車変換中の 第１図のシステム内の各種パラメタの時間的変動を示すグラフ、 第３図は、トルクについての運転者の突然の要求に伴う、第１図のシステム内の 各種パラメタの時間的変動を示すグラフ、 第４図は、機関回転速度が設定値よりも低下する場の、第１図のシステムの各種 パラメタの時間的変動を示すグラフである。

第１図について説明すると、歯車箱入力軸（１５）を介し、摩擦クラッチ（１４ ）を経て結合された機関（１０）および歯車箱（１２）が車両クラッチ・システ ムに含まれている。燃料は、加速ペダル（１９）により操作される絞り弁（１８ ）を包含する絞り（Ｉ６）によって機関へ供給される。クラッチ（Ｉ４）は、従 動シリンダ（２２）により操作される解放フォーク（２０）によって作動される 。歯車箱は、変速レバー（２４）によって操作される。検出装置には、変換器を 包含し且つ機関回転速度に比例した信号（Ｖｅ）を生成する機関回転速度センサ （２６）を備える機関回転速度信号発生器と、絞りが開く量に比例した信号（Ｖ ｔ）を生成する絞り弁位置センサ（３０）と、加速ペダル（Ｉ９）の位置即ちト ルクに対する運転者の要求と共に変動し得る信号を生成するペダル位置センサ（ ３９）またはトルク必要量センサと、係合される歯車に対応する信号（Ｖｇ）を 生成する歯車位置センサ（３２）と、運転者により変速レバー（２４）に付加さ れる力を検出し且つ歯車を変換する意図を表示する信号（Ｖｓ）を生成する変速 レバー（２４）上のノブスイッチ（３３）と、従動シリンダの位置と共に変動す る信号（Ｖｃ）を生成する作動センサ（３４）と、クラッチ（１４）の鼓動プレ ート（４０）のそれに等しい、歯車箱入力軸（１５）の回転速度に比例した信号 （Ｖｄｐ）を生成する被動プレート回転速度センサ（４２）とが含まれている。

車両の速度は被動プレート回転速度および係合される歯車に依存するため、被動 プレート回転速度センサ（４２）は事実上、車両速度センサとして作用する。諸 センサからの語信号は、液圧制御器（３８）を介してクラッチ（１４）の作動を 制御する制御ユニット（３６）へ伝送される。制御ユニット（３６）には、基準 信号（Ｖｒ）を発生させる基準信号発生器が包含されている。その理想化された 曲線を第２図に示した絞り信号（Ｖｅ）は、運転者に操作される絞りの代表的な ものである。この信号は、望むならば、制御ユニット（３６）により操作される 自動絞り制御器（３９）の操作に利用することができる。この絞り制御器（３７ ）は制御ユニット（３６）により操作され、従ってそれは、加速ペダル（１９） とは関わりなくスロットルを開放または閉鎖することができる。

第２図について説明すると、車両が例えば第２速歯車で加速しながら走行してい ても、制御システムは、クラッチの動きを全く必要としない正常もしくは走行モ ードである。運転者は時点１＝０においてノブスイッチ（３３）を動かし、彼が 第３歯車に変換すべく意図していることを表示する。次いで制御システムが自動 モードに転換する。絞りの制御が運転者によって行われ、絞りは絞り制御器（３ ７）により、２段階で閉鎖される。クラッチは、２段階の絞り閉鎖の間に、液圧 １１御器（３８）により脱離される。また絞りが閉鎖されると、機関回転速度も 徐々に平準化する。時点（ｔｌ）においては、第２歯車が脱離される。その後、 シンクロメツシュにより被動プレート回転速度が急速に低減され、機関回転速度 が除徐に低減する。時点（ｔ２）においては、第３歯車が係合され、クラッチ係 合が開始される。クラッチは設定された速度制御で係合され、それが（ｔ３）に おいて最小限の係合限度即ちキス・ポイントに到達する。次いで制御システムが 基準モードに転換し、基準信号（Ｖｒ）は、機関回転速度信号（Ｖｅ）に等しい 当初通りに設定される。次いで基準信号（Ｖｒ）は予定された全体形状の曲線に 追従して当初のクラッチ係合中に下降し、次いでクラッチ係合が完了すると共に 、上昇する。機関回転速度は、後段で説明する如く、基準回転速度に追従する（ Ｖｒ）曲線の的確な形状は、運転者が迅速に加速することを欲した場合にクラッ チが迅速ｔこ係合するよう、いかに加速ペダル（１９）が押し下げられるかに依 存する。

第３歯車の保合に少し遅れてから、絞り弁（Ｉ８）は、加速ペダル（１９）の位 置に対応するその位置で（ｔ４）まで、定常速度で開放される。次いで絞りの制 御が運転者へ戻される。ａ関回転速度および被動プレート回転速度が等しい時点 （ｔ５）においては制御ループが放棄され、クラッチは、（ｔ６）までの充分な 保合のため、一定した緩徐な速度で係合される。次いで制御システムは、正常も しくは走行モードに転換し、クラッチ制御が再び必要であることを表示する別の 信号を待つ。

基準モードにおいては、機関回転速度信号（Ｖｅ）を基準信号（Ｖｒ）に等しく 保つため、制御ユニット（３６）によりクラッチ係合か調整される。これは閉ル ープ作業によってなされ、その場合機関回転速度信号（Ｖｅ）が基準信号（Ｖｒ ）と比較され、且つ誤差信号（ＶＳ）が生成されるが、それは正または負の何れ であっても良い。次いてクラッチは、誤差信号が零になるようにするため、保合 または脱離される。その作業は継続的に反復される。この場合、機関か被動プレ ートを駆動しているため、（Ｖｅ）が（Ｖｒ）より大、即ち（Ｖｓ）が負であれ ば、クラッチかわずかに係合されて機関が減速される。（Ｖｒ）が（Ｖｅ）より 大であれば、クラッチが脱離されて機関が増速することを可能にさせる。

歯数比の上向き変換のための上記作業は、原則として、歯数比の下向き変換のた めにも利用できる。

第３図について説明すると、この場合、時点１＝０において絞り信号（Ｖｔ）が 設定値（Ｖｎ）よりも下方に降下し、クラッチは部分的に脱離し、（Ｖｃ）は、 そのトルク伝達能力が低減されるように減少する。絞り信号は依然として低くま たは徐々に増大しているが、クラッチの滑りは全く発生していない。しかしなが ら、もし、（ｔｌ）において加速ペダルが突然に押し下げられると、設定量より 以上に絞り信号を増大させることにより、制御システムが基準モードに転換し、 基準信号（Ｖｒ）が、被動プレート信号（Ｖｄｐ）よりも大きい初期値に設定さ れる。これにより、クラッチか脱離されて（Ｖｃ）が低減され且つクラッチの滑 りが可能となり、従って機関は基準値に向かって増速することができる。上記の 滑りにより、突然の絞りの開きが動力伝達系統内にトルク・サージを生成するこ とが防止される。次いで基準信号（Ｖｒ）が、短期間、一般に４００ｍ５、後に 被動プレート回転速度に戻る、予め計算された曲線に追従する如く設定される。

これによりクラッチは、上記期間中に、はとんど完全な係合に復帰される。（ｔ ３）において機ｒｊＩＩ＠転速度と被速度レート回転速度とがほとんど等しけれ ば、クラッチは、（ｔ４）での完全係合まで定常的な速度で係合される。クラッ チが当初に部分的に係合される条件には、第１または第２歯車のような低速歯車 が係合されるという要件が包含されることもある。

第４図に示す如き本発明のそのほかの用途においては、可能な最大のエンジンブ レーキを維持しながら、機関が最大安全回転速度を超えて回転することを防止す るために＊ｆｉｉｌシステムが用いられている。時点（ｔＯ）および（ｔｌ）間 では、車両がクラッチを完全に係合させて加速するため、機関回転速度と被動プ レート回転速度とが同一である。第４図では、明確化のため（Ｖｅ）と（Ｖｄｐ ）とが分離されているが、実際上それらは同等である。時点（ｔｌ）においては 、（Ｖｄｐ）および（Ｖｅ）が、最大安全機関回転速度に対応する設定値（Ｖｅ ｍ）に到達する。これは、例えば、下り坂の傾斜路上で車両ブレーキが機能停止 し、制動のため低速歯車が係合されている場合に生じ得る。従って制御ユニット は、基準信号を（Ｖ　ｅ　ｒｎ）に等しく設定して基準モードに転換する。被動 プレートが機関を駆動するため基準モードにあるこの場合には、（Ｖｅ）が（Ｖ ｅｍ）よりも大であればクラッチがわずかに脱離して機関回転速度を低減させ、 （Ｖｅ）が（Ｖｅｍ）未満であればクラッチがわずかに係合してそれ以上の制動 を生起する。時点（ｔ２）における場合、被動プレート回転速度は（Ｖｅｍ）未 満に低下し、クラッチは完全に係合し、制ａ信号は基準モードから転換する。（ Ｖｄｐ）か基準（Ｖｅｍ）より大である期間中は、被動プレート回転速度が機関 回転速度をはるかに超えているため、機関にクラッチを係合すべきではない、と いう事実を運転者に警告すべく警告装置を作動させることができる。これは、運 転者が高い路上速度で偶発的に第１歯車を係合させると生起される可能性がある 。

制御ユニットはまた、第５図に示す如き動力伝達系統の振動を減少させるために も用いることができる。機関が遅く回転すると、例えばシリンダの点火により生 ずるＩＩ間回転速度の不整が顕著になる。この不整が歯車箱へ伝達されることを 防止するために機関回転速度信号（Ｖｅ）が監視され、それが（ｔ　１）におい て設定値未満に降下した場合には制御ユニットが基準モードに転換し、基準信号 が、（Ｖｃｌｐ）の上方の予定された量に留まるべく設定される。これにより、 クラッチは継続的なわずかな滑りの状態に保たれ、機関回転速度の不整は被動プ レートおよび歯車箱へ全く伝達されず、または部分的にしか伝達されない。

ρＣＴ／ＧＯ９１７０２３１１

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. １．クラッチ作動装置、伝動装置および機関を有する車両のクラッチ制御システ ムにして、機関の回転速度に伴い変動し得る機関回転速度信号を生成する機関回 転速度センサおよびクラッチの係合状態に伴い変動し得るクラッチ位置信号を生 成するクラッチ位置センサを包含する検出装置と、基準信号を生成する基準信号 生成装置と、制御装置にて、制御装置が基準信号を機関回転速度信号と比較し且 つ機関回転速度が基準信号に接近する如くなるようにクラッチ作動信号を作動さ せる第一モードおよびクラッチ作動装置が基準信号により制御されない第二モー ドで作動でき且つ検出装置からの信号に応答して両モードの間で転換すべく配置 された制御装置とを包含するクラッチ制御システム。
2. ２．請求の範囲第１項に記載のシステムにおいて、検出装置からの信号に応答し て、第二モードから第一モードへ転換する如く制御装置が配置されているシステ ム。
3. ３．請求の範囲第２項に記載のクラッチ制御システムにおいて、制御装置が第一 モードへ転換する際、可変車両パラメタの瞬間値に応じ、基準信号が初期値に設 定されるクラッチ制御システム。
4. ４．請求の範囲第３項に記載のクラッチ制御システムにおいて、基準信号の初期 値が、複数の可変車両パラメタの瞬間値に依存するクラッチ制御システム。
5. ５．請求の範囲第２項から第４項の何れか一つの項に記載のクラッチ制御システ ムにおいて、基準信号が、少なくとも一つの可変車両パラメタの値に伴い適時に 変動するクラッチ制御システム。
6. ６．請求の範囲第１項から第４項の何れか一つの項に記載のクラッチ制御システ ムにおいて、基準信号が予定されたパターンに従い適時に変動するクラッチ制御 システム。
7. ７．請求の範囲第１項から第６項の何れか一つの項に記載のクラッチ制御システ ムにおいて、伝動装置の歯数比の変化を表示する信号を生成する歯車位置検出装 置が検出装置に包含され、歯車変換に先立ってクラッチを脱離させ且つクラッチ の再係合中に第一モードへ転換する如く制御装置が配置されているクラッチ制御 システム。
8. ８．請求の範囲第７項に記載のクラッチ制御システムにおいて、制御装置が、予 定された速度でクラッチを脱離させるクラッチ制御システム。
9. ９．請求の範囲第８項に記載のクラッチ制御システムにおいて、クラッチがその 最小係合限界へ再係合される際に制御装置が第一モードに転換するクラッチ制御 システム。
10. １０．請求の範囲第１項から第６項の何れか一つの項に記載のクラッチ制御シス テムにして、トルクに対する要求に伴って変動し得るトルク必要量信号を生成す るトルク必要量信号発生器を含み、トルク必要量信号が突然増大した際に第一モ ードへ転換すべく制御装置が配置されているクラッチ制御システム。
11. １１．請求の範囲第１０項に記載のクラッチ制御システムにおいて、基準信号の 初期値が、機関回転速度信号よりも大きい、予定された量であるクラッチ制御シ ステム。
12. １２．請求の範囲第１項から第６項の何れか一つの項に記載のクラッチ制御シス テムにおいて、機関回転速度が設定最大値を超え、基準信号が最大許容機関回転 速度を基準信号が表示していることを制御装置が検出した場合、制御装置が第一 モードへ転換するクラッチ制御システム。
13. １３．請求の範囲第１項から第６項の何れか一つの項に記載のクラッチ制御シス テムにおいて、機関回転速度信号が予定された値未満にまで低下した場合、制御 ユニットが基準モードに転換するクラッチ制御システム。