JPH0771493A - 自動車の惰力運転相を開始及び終了するためのクラッチの自動制御方法 - Google Patents

自動車の惰力運転相を開始及び終了するためのクラッチの自動制御方法

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JPH0771493A
JPH0771493A JP6126577A JP12657794A JPH0771493A JP H0771493 A JPH0771493 A JP H0771493A JP 6126577 A JP6126577 A JP 6126577A JP 12657794 A JP12657794 A JP 12657794A JP H0771493 A JPH0771493 A JP H0771493A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ショックのないようにやさしくかつ快適に、
しかも迅速にエンジンの接続および切離しを行うことで
ある。 【構成】 自動車の惰力運転層の開始および終了のため
に、駆動エンジン１はクラッチ３を介して自動車のパワ
ートレーンに接続されるかまたは切り離される。この接
続および切離し過程の制御方法では、アクセルペダル位
置の変化速度またはエンジンのアイドリング回転数の変
化速度に依存して、切離し過程が制御され、そして接続
過程のためにエンジン回転数の時間的な変化が用いられ
る。この制御量が予め定めた値を上回ると、アクセルペ
ダル位置またはエンジン回転数の実際に測定した時間的
な変化に依存して、切り換え過程が行われる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関と変速機の間
に、コンピュータによって操作可能なクラッチが設けら
れ、このクラッチが自動車の惰力運転相を開始するため
に切ることが可能であり、閉鎖方向におけるアクセルペ
ダル角度の時間的な変化の所定の値を上回ることが、ク
ラッチを切るための制御量と見なされる、自動車のパワ
ートレーンからの内燃機関の自動的な切り離しを制御す
る方法と、内燃機関と変速機の間に、コンピュータによ
って操作可能なクラッチが設けられ、このクラッチが自
動車の惰力運転相を終了するためにつなぐことが可能で
ある、自動車のパワートレーンへの内燃機関の自動的な
接続を制御する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】本出願人のドイツ連邦共和国特許出願公
開第２７４８６９７号明細書により、自動車を運転する
ためのパワートレーンと方法が知れられている。この場
合、駆動エンジンは惰力運転相でパワートレーンから切
り離され、停止する。このような惰力運転相は、エンジ
ンが車両質量によって駆動される車輪によって駆動され
るときに生じる。この場合、車輪はアクセルペダルの状
態に対応する回転数よりも高い回転数を有する。このよ
うな惰力運転相においてエンジンがパワートレーンから
切り離されて停止すると、走行特性を悪化させることな
く、自動車の全体の燃料消費が非常に少なくなる。
【０００３】更に、ドイツ連邦共和国特許出願公開第３
０２６４８９号明細書によって、自動車のための上記種
類のパワートレーンが知られている。このパワートレー
ンの場合には、閉鎖方向におけるアクセルペダル角度ま
たはスロットル弁角度の時間的な変化が所定の値を上回
るときに、エンジンがパワートレーンから切り離され
る。閉鎖方向におけるスロットル弁またはアクセルペダ
ルの時間的な調節角度変化のために所定の限界値を利用
することにより、期待されるような惰力運転状態が容易
に生じる。それによって、エンジンを切り離すために、
クラッチを非常に早く切ることができる。前記明細書で
は更に、アクセルペダル角度またはスロットル弁角度を
コンピュータメモリ内で表で整理し、各々の調節角度に
エンジンの惰性回転数を対応させることが提案されてい
る。この惰性回転数は、負荷されない状態（すなわちク
ラッチを切った状態）でスロットル弁またはアクセルペ
ダルが所定の調節角度であるときのエンジンの回転数で
ある。
【０００４】スロットル弁とアクセルペダルの角度の時
間的な変化を検出することによる操作量は惰力運転相の
開始時のエンジンの切り離しに有利に利用可能である
が、この操作量は惰力運転相の終わりにエンジンを接続
するためには利用できない。なぜなら、スロットル弁と
アクセルペダルの状態が接続過程にとって重要な実際の
エンジン回転数に関する情報を与えないからである。更
に、公知の切り離し方法では、切り離しを充分にやさし
くかつ快適に行うことはできない。なぜなら、いままで
はスロットル弁角度またはアクセルペダル角度の時間的
な変化から、差し迫っている惰力運転相に関する迅速な
情報だけしか推察できなかったからである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、冒頭
に述べた種類の自動車の惰力運転相を開始および終了す
るためのクラッチの自動操作方法を提供することでる。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この課題は、自動車の運
転中、コンピュータがアクセルペダル状態とその時間的
な変化と変速機入力軸回転数を周期的に検出し、アクセ
ルペダル角度の検出値によって、エンジンのふさわしい
惰性回転数が算出されるかまたはコンピュータメモリの
表から読み出され、惰性回転数が変速機入力軸回転数を
下回るときに、クラッチが切られ、それによってエンジ
ンが残りのパワートレーンから切り離され、そして、閉
鎖方向における検出されたアクセルペダル角度の時間的
な変化が、所定の値を上回るときに、アクセルペダル角
度の時間的な変化の検出値に対応する補正量がコンピュ
ータによって算出されるかあるいは他のコンピュータメ
モリから読み出され、この補正量が、検出された変速機
入力軸回転数に加算されて、補正された変速機入力軸回
転数が求められ、続いて、惰性回転数が補正された変速
機入力軸回転数と比較され、惰性回転数が補正された変
速機入力軸回転数を下回るときに、クラッチが切られる
ことによって、あるいは自動車の運転中、コンピュータ
がエンジン回転数とその時間的な変化周期的に検出し、
エンジン回転数が変速機入力軸回転数を上回るときに、
クラッチがつなげられ、そして、検出されたエンジン回
転数の時間的な変化が所定の値を上回るときに、エンジ
ン回転数の時間的な変化に依存する補正量がコンピュー
タによって算出されるかあるいはコンピュータメモリか
ら読み出され、この補正量が続いて、検出された変速機
入力軸回転数から引き算されて、補正された変速機入力
軸回転数が求められ、続いて、エンジン回転数と補正さ
れた変速機入力軸回転数が互いに比較され、エンジン回
転数が補正された変速機入力軸回転数を上回るときに、
クラッチがつなげられることによって解決される。方法
の有利な実施形は従属請求項に記載してある。
【０００７】本発明は、エンジンの切り離し過程の場合
には、スロットル弁またはアクセルペダルの位置とその
時間的な変化から導き出されるエンジン惰性回転数が、
そしてエンジンの接続過程の場合には、エンジン回転数
とその時間的な変化が、駆動エンジンと変速機の間のク
ラッチを操作するための制御量として用いられるという
認識に基づいている。惰性回転数を利用すると、閉鎖方
向へのスロットル弁またはアクセルペダル位置が迅速に
変化するときに、この変化速度に合わせて切り離しを早
く開始することが可能である。そのために、制御コンピ
ュータによって測定された変速機入力軸回転数に、調節
角度変化速度に依存するオフセット値が加算されるの
で、補正された変速機入力軸回転数が生じる。自動車の
運転中制御コンピュータによって常に行われる、変速機
入力軸回転数と惰性回転数との比較により、惰性回転数
が補正された変速機入力軸回転数を下回ることが早く確
認され、それによってクラッチを従来よりも早くかつ快
適に切ることができる。
【０００８】これと同様に、エンジンの接続時には ─
この場合、例えばアクセルペダルを迅速に踏むことに
よってエンジン回転数が迅速に変化すると、まだ負荷さ
れていないエンジンの回転数が上昇する − エンジン
回転数の測定された変化速度に依存するオフセット値
が、実際の変速入力軸回転数から引き算される。
【０００９】この場合にも、制御コンピュータは、エン
ジン回転数と補正された変速機入力軸回転数を周期的に
比較し、エンジン回転数が補正された変速機入力軸回転
数を上回ることを認識する。従って、エンジン回転数の
変化速度に依存して、エンジンの接続過程を快適にかつ
迅速に開始することができる。自動車のパワートレーン
へのエンジンのこの迅速な接続は、危険な状態、例えば
惰力運転相において車速を迅速に高める必要があるよう
な危険な状態が発生するときに、重要である。
【００１０】
【実施例】実施例に基づいて本発明を明らかにする。そ
のために、明細書に図面が添付してある。
【００１１】図１には、自動車のパワートレーンが示し
てある。この場合、１は駆動エンジン、２は変速機であ
る。エンジン１と変速機２はクラッチ３を介して互いに
連結されている。このクラッチはエンジンのクランク軸
７と変速機の入力軸８に固定されている。パワートレー
ンは被駆動側に変速機出力軸９を備えている。この変速
機出力軸によって差動装置４が駆動される。この差動装
置４から２本の駆動軸１０，１１が延びている。この駆
動軸の端部には駆動車輪５，６が固定されている。
【００１２】このパワートレーンには制御コンピュータ
１２が付設されている。この制御コンピュータは少なく
とも一つのメモリ１３を備えている。制御コンピュータ
は詳しく示していないデータ入力部を介してエンジン回
転数と変速機入力軸８の回転数のためのセンサ１４，１
５に接続されている。スロットル弁またはアクセルペダ
ル１６の調節角度はセンサ１８によって検知され、コン
ピュータ１２で信号化される。更に、アクセルペダル１
６から足を離してアクセルペダルを戻したときに、惰性
運転が開始されたかどうかあるいは普通の変速が行われ
るかどうかを、コンピュータ１２が認識できるようにす
るために、センサ１７を介して変速情報をコンピュータ
に供給可能である。
【００１３】自動車の運転中、コンピュータ１２はアク
セルペダル位置の情報からエンジンの惰性回転数（自由
回転数）ＮFRを周期的に検出する。この惰性回転数はコ
ンピュータ１２、特にコンピュータメモリ１３から読み
取られる。このコンピュータメモリには、アクセルペダ
ル角度またはスロットル弁角度とエンジンの惰性回転数
の連係が表形式で整理されている。本発明の他の実施例
では、アクセルペダル角度との数学的な連係によって、
惰性回転数をコンピュータ１２で計算することができ
る。
【００１４】図２から判るように、時点ｔ0 で、実際の
惰性回転数ＮFRに関する情報と、実際の変速機入力軸回
転数ＮGEがコンピュータに供される。両回転数値は自動
車の運転中、コンピュータによって常に相互比較され
る。惰性回転数ＮFRが変速機入力軸回転数ＮGEを下回る
と、自動車の運転者が閉鎖方向へのアクセルペダルの戻
りによって惰力運転相を開始しようとすることが確実で
ある。この時点ｔ2 に達するや否や、制御コンピュータ
１２はクラッチ３を切換え、エンジン１をパワートレー
ンから切り離す。
【００１５】スロットル弁角度またはアクセルペダル角
度のほかに、制御コンピュータは前記の操作量の時間的
な変化を周期的に検出する。制御コンピュータがほぼ時
点ｔ 1 で、前もって定めた値を上回る、閉鎖方向へのア
クセルペダルの振れ角度の迅速な時間的変化を確認する
と、他のコンピュータメモリに記憶され変化速度に適合
する回転数値を、コンピュータが捜す。この回転数値は
時点ｔ1 で測定した変速機入力軸回転数ＮGEに加算され
る。
【００１６】そして、このようにして補正された変速機
入力軸回転数値Ｎ′GEは、アクセルペダル位置から検出
される実際の惰性回転数Ｎ′FR（ｔ1 ）と比較される。
惰性回転数値Ｎ′FRが算出された変速機入力軸値Ｎ′GE
を下回るや否や、クラッチは迅速にかつアクセルペダル
角度の変化速度に適合して開放可能である。開始すべき
惰力運転相のこの早期の検出によって、今までよりも早
くかつ変速時の快適性が向上するようにエンジンをパワ
ートレーンから切り離すことができる。
【００１７】惰力運転相の終わりに自動車が動いている
ときに、現在の速度以上に車両を加速するために、エン
ジンをパワートレーンに再びつなぐときには、アクセル
ペダルの振れまたはスロットル弁の振れおよびその時間
的な変化は、クラッチ自動接続過程の制御のために利用
不可能である。なぜなら、それらが実際のエンジン回転
数に関する情報を与えないからである。図３に示すよう
に、自動車は時点ｔ0では惰力運転速度で動く。この惰
力運転速度は変速機入力軸で値ＮGEによって確認可能で
ある。この時点で、アクセルペダルがすでに開放方向へ
踏まれているので、図１のスタータ１９はエンジンを始
動させ、そのアイドリング回転数ＮL にもたらす。
【００１８】アクセルペダルをゆっくり踏むと、エンジ
ン回転数ＮM がゆっくり上昇する。このエンジン回転数
は徐々に変速機入力軸回転数ＮGEに近づき、時点ｔ2 で
上回る。この運転相の間も、制御コンピュータ１２は常
に変速機入力軸回転数ＮGEとエンジン回転数ＮM を検出
する。両回転数を常に比較することによって、制御コン
ピュータ１２は時点ｔ2 でエンジン回転数ＮM が変速機
入力軸回転数を上回ることを確認し、クラッチ３をつな
ぐことによって惰力運転相の終了を開始する。
【００１９】クラッチが完全につながるまで、或る時間
が経過するので、エンジン回転数Ｎ M が時点ｔ3 で変速
機入力軸回転数に達するまで、エンジン回転数ＮM はい
わゆるオーバースイングで変速機入力軸回転数ＮGEより
も高くなる。
【００２０】惰力運転相の終了時にエンジンの接続過程
を短縮するために、制御コンピュータは本発明に従っ
て、自動車運転時に常にエンジン回転数ＮM の時間的な
変化を検出する。すなわち、自動車の運転者がアクセル
ペダルを非常に迅速に踏むことによって、惰力運転相の
迅速に終了させたいときには、これは曲線Ｎ′M による
エンジン回転数の比較的に急激な上昇に表れる。
【００２１】制御コンピュータがほぼ時点ｔ1 でエンジ
ン回転数Ｎ′M における前もって定めた限界値を超える
ことを確認すると、制御コンピュータはふさわしいエン
ジン回転数のために、コンピュータメモリに記憶された
表から変速機入力軸回転数Ｎ GEの補正値を捜す。この補
正値は続いて、時点ｔ1 で測定されたこの変速機入力軸
回転数ＮGEから引き算されるので、接続相のための補正
された変速機入力軸回転数Ｎ″GEが求められる。実際に
検出されたエンジン回転数Ｎ′M と補正された変速機入
力軸回転数Ｎ″GEとの比較時に、制御コンピュータ１２
によって、エンジン回転数が補正された変速機入力軸回
転数Ｎ″GEを上回ることが確認されると、クラッチ３を
つなぐことによってエンジンが有利に接続される。
【００２２】本発明による方法およびエンジンの接続お
よび切り離し過程にとって、エンジンを接続または切り
離す速度が、選択された操作量の時間的な変化、すなわ
ちアクセルペダルまたはスロットル弁の調節角度の時間
的な変化あるいはエンジン回転数の時間的な変化に依存
するということが重要である。更に、自動車の惰力運転
相の開始または終了のためにセンサ１７の変速レバー情
報が必要でないことが明らかである。惰力運転相が自動
車の停止まで続けられ、停止状態から続いてスタートす
ることが望まれるときにのみ、変速レバー情報はエンジ
ンの始動のための制御量として使用される。
【００２３】
【発明の効果】本発明による方法は、惰力運転時のエン
ジンの接続と切離しを、ショックを生じないようにやさ
しくかつ快適に、しかも迅速に行うことができるという
利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】制御コンピュータと測定値センサを備えたパワ
ートレーンの略図である。
【図２】エンジン切り離し時の時間に対する回転数の経
過を示す略図である。
【図３】エンジン接続過程のための図２と同様な図であ
る。
【符号の説明】
１ エンジン ２ 変速機 ３ クラッチ ４ 差動装置 ５，６ 車輪 ７ 駆動軸 ８ 変速機入力軸 ９ 変速機出力軸 １０，１１ 駆動軸 １２ 制御コンピュータ １３ コンピュータメモリ １４，１５ 回転数センサ １６ アクセルペダル １７ 変速レバーセンサ １８ アクセルペダルセンサ １９ スタータ ｔ 時間 Ｎ 回転数 ＮGE 変速機入力軸回転数 Ｎ′GE 補正した変速機入力軸回転
数 Ｎ″GE 補正した変速機入力軸回転
数 ＮM エンジン回転数 Ｎ′M 補正したエンジン回転数 ＮFR 惰性回転数 Ｎ′FR 補正した惰性回転数 ＮL アイドリング回転数

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 自動車のパワートレーンからの内燃機関
    の自動的な切り離しを制御する方法であって、 内燃機関と変速機の間に、コンピュータによって操作可
    能なクラッチが設けられ、このクラッチが自動車の惰力
    運転相を開始するために切ることが可能であり、 閉鎖方向におけるアクセルペダル角度の時間的な変化の
    所定の値を上回ることが、クラッチを切るための制御量
    と見なされる方法において、 自動車の運転中、コンピュータがアクセルペダル状態と
    その時間的な変化と変速機入力軸回転数（ＮGE）を周期
    的に検出し、 アクセルペダル角度の検出値によって、エンジンのふさ
    わしい惰性回転数（Ｎ FR）が算出されるかまたはコンピ
    ュータメモリの表から読み出され、 惰性回転数（ＮFR）が変速機入力軸回転数（ＮGE）を下
    回るときに、クラッチが切られ、それによってエンジン
    が残りのパワートレーンから切り離され、 そして、閉鎖方向における検出されたアクセルペダル角
    度の時間的な変化が、所定の値を上回るときに、アクセ
    ルペダル角度の時間的な変化の検出値に対応する補正量
    がコンピュータによって算出されるかあるいは他のコン
    ピュータメモリから読み出され、この補正量が、検出さ
    れた変速機入力軸回転数（ＮGE）に加算されて、補正さ
    れた変速機入力軸回転数（Ｎ′GE）が求められ、 続いて、惰性回転数（ＮFR）が補正された変速機入力軸
    回転数（Ｎ′GE）と比較され、惰性回転数（ＮFR）が補
    正された変速機入力軸回転数（Ｎ′GE）を下回るとき
    に、クラッチが切られることを特徴とする方法。
  2. 【請求項２】 アクセルペダル角度の代わりに、スロッ
    トル弁角度およびその時間的な変化が検出されることを
    特徴とする請求項１の方法。
  3. 【請求項３】 自動車のパワートレーンへの内燃機関の
    自動的な接続を制御する方法であって、 内燃機関と変速機の間に、コンピュータによって操作可
    能なクラッチが設けられ、このクラッチが自動車の惰力
    運転相を終了するためにつなぐことが可能である方法に
    おいて、 自動車の運転中、コンピュータがエンジン回転数
    （ＮM ）とその時間的な変化周期的に検出し、 エンジン回転数（ＮM ）が変速機入力軸回転数（ＮGE）
    を上回るときに、クラッチがつなげられ、 そして、検出されたエンジン回転数の時間的な変化が所
    定の値を上回るときに、エンジン回転数の時間的な変化
    に依存する補正量がコンピュータによって算出されるか
    あるいはコンピュータメモリから読み出され、この補正
    量が続いて、検出された変速機入力軸回転数（ＮGE）か
    ら引き算されて、補正された変速機入力軸回転数（Ｎ″
    GE）が求められ、 続いて、エンジン回転数（ＮM ）と補正された変速機入
    力軸回転数（Ｎ″GE）が互いに比較され、 エンジン回転数（ＮM ）が補正された変速機入力軸回転
    数（Ｎ″GE）を上回るときに、クラッチがつなげられる
    ことを特徴とする方法。
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