JPH09170463A - 車両動力装置の制御方法および制御装置 - Google Patents

車両動力装置の制御方法および制御装置

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JPH09170463A
JPH09170463A JP8300122A JP30012296A JPH09170463A JP H09170463 A JPH09170463 A JP H09170463A JP 8300122 A JP8300122 A JP 8300122A JP 30012296 A JP30012296 A JP 30012296A JP H09170463 A JPH09170463 A JP H09170463A
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torque
output torque
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power transmission
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Eugene Ralph Braun
ラルフ ブラウン ユージーン
Daniel G Smedley
ジョージ スメデリー ダニエル
Russell C Holmes
クライド ホルムズ ラッセル
Thomas Arthur Gee
アーサー ギー トーマス
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Eaton Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 車両動力装置において、動力伝達装置を経済
性に適した容量とすべく製造するとともに、高トルク負
荷作動状態での過負荷からこれを保護する。 【解決手段】 エンジン12をクラッチ16によって多段歯
車変速機14および最終動力伝達装置19を含む動力伝達装
置11に駆動連結する。システムコントローラ48およびコ
ントローラ36によって、エンジンへの燃料供給を制御す
る。多段歯車変速機14は、経済性に適するように、エン
ジン12の最大出力トルク未満の最大トルク負荷容量とす
べく製造されている。システムコントローラ48およびコ
ントローラ36は、エンジン最大出力トルク時において動
力伝達装置11の最大トルク負荷容量を越える過負荷とな
る潜在的な高負荷作動状態を表す制御パラメータとし
て、変速ギヤ比GRおよび出力軸速度OSを感知し、エンジ
ン12の出力トルクをその最大出力トルク未満に制限して
動力伝達装置11を保護する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両の動力伝達装
置に作用するトルクを制限するための制御方法および制
御装置に関するものである。特に、本発明は、望ましく
は電子制御エンジンおよびトルク伝達容量が制限された
動力伝達装置を含む車両動力装置に関するものであり、
動力伝達装置において潜在的に好ましくない高トルクが
生じるかもしれない作動状態（例えば、連結ギヤ比およ
び車両速度）を表す制御パラメータの値が監視され、潜
在的に好ましくない高トルクが動力伝達装置に負荷され
る作動状態の間、エンジン出力トルク（エンジンフライ
ホィールトルク）が制限される。
【０００２】
【従来の技術】ディーゼルエンジン等の燃料制御エンジ
ン、並びに、多段歯車変速機および駆動車軸を含む動力
伝達装置を備えた車両のための車両動力装置は、従来技
術において公知である。このような車両動力装置および
その構成要素は、米国特許第 3,105,395号、第 3,448,6
35号、第 4,361,060号、第 4,977,972号、第 4,595,986
号、第 5,033,795号および第 5,305,213号に記載されて
おり、これらの開示内容は参考として本説明に含まれ
る。
【０００３】エンジン用マイクプロセッサコントローラ
を含み、データリンクによって変速機コントローラ等の
その他の車両コントローラに接続された電子制御エンジ
ンは、従来技術において公知である。一般的に、エンジ
ンコントローラおよびデータリンクは、SAE J-1922、SA
E J-1939およびISO 11898 その他の工業規格プロトコル
に従って作動する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来技術の動力装置シ
ステムは、低速作動時の最大トルク負荷に適合する容量
とすべく製造された場合は、大多数の作動状態に対して
は過剰容量であり、また、通常見込まれるトルク負荷に
合わせた容量とすべく製造された場合は、エンジンが最
大トルクすなわち「バースト(burst) トルク」を発生可
能な低速作動時に損傷しやすいため、総合的には満足で
きなかった。
【０００５】したがって、本発明は、最大すなわちバー
ストエンジン出力が好ましくない高トルクの動力伝達装
置への負荷となる低変速ギヤおよび／または低車速状態
等の作動状態の間、エンジン出力トルクを制限する新規
の改良された車両動力装置の制御方法および制御装置を
提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、少なく
とも１つの制御パラメータの値を監視して、この値を潜
在的に好ましくない高トルクの動力伝達装置への負荷の
存在を表すために選択された少なくとも１つの基準値と
比較するようにした動力装置の制御を提供することによ
って、従来技術の欠点を最小限にすることができる。潜
在的に好ましくない高トルクを動力伝達装置に負荷する
作動状態にあることが決定されたならば、エンジンの出
力トルクは、その最大出力トルクよりも小さい値に制限
される。望ましくは、エンジンは、SAE J-1922、SAE J-
1939およびISO 11898 その他の工業規格プロトコルを使
用する電子データリンクに接続した電子制御エンジン
で、少なくとも１つのトルク制限制御モードを有するも
のとする。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明の上記および他の目的およ
び利点は、添付図面に関係する好適な実施形態の詳細な
説明を読むことによって明らかになるであろう。
【０００８】図１には、重量型トラック等の陸上車両用
の一般的な車両動力装置10が概略的に示されている。動
力装置10は、公知のディーゼルエンジン等の原動機12
（エンジン12）によって駆動される動力伝達装置11を含
んでいる。動力伝達装置11は、標準的に結合されるクラ
ッチ16によって、エンジン12に連結された多段歯車変速
機14を含んでおり、変速機14は、トランスファケースお
よび／または駆動車軸等の最終駆動装置19に連結される
出力軸18を有している。エンジン12のクランク軸20は、
クラッチ16の入力要素22を駆動し、これらは、変速機14
の入力軸26に固定された出力要素24に摩擦結合および離
脱可能である。手動または自動コントローラ27は、クラ
ッチ16の結合および離脱を制御する。変速機14は、シフ
トバーハウジングすなわちシフト軸機構29を操作する手
動シフトレバー28によって制御される前進７速ないし18
速変速機であることが望ましい。
【０００９】スロットルペダルモニターアセンブリ30
（スロットルペダルセンサ30）は、スロットルペダル32
の位置または変位を監視し、これらを表す出力信号34を
出力する。エンジン12は、コントローラ、好ましくはマ
イクロプロセッサベースのコントローラ36を含み、コン
トローラ36は、電子データリンクDLに接続され、このデ
ータリンクによる命令に従ってエンジンへの燃料供給を
制御する。一般的に、命令信号は、燃料供給を、運転者
のスロットル設定に適合するようにし、または、要求さ
れたエンジン速度が達成されるようにし、および／また
は、最大出力トルク（すなわち、最大フライホィールト
ルク）が得られるようにする。
【００１０】マイクロプロセッサベースのシステムコン
トローラ48は、スロットルペダルセンサ30からの信号3
4、連結ギヤ比センサ54からの信号GR、および／また
は、出力軸回転速度センサ56からの信号OS等の入力信号
を受けて、それらを所定の論理規則に従って処理して、
データリンクDL上の信号を含むエンジンコントローラ36
への命令出力信号52を発生させる。
【００１１】動力伝達装置11が、低変速比かつ最大（バ
ースト）エンジン出力トルク時おいて発生し得る最大ト
ルク負荷よりも小さいトルク負荷に合わせた容量（最大
トルク負荷容量）とすべく製造されていると仮定して、
動力伝達装置11のための保護が必要となる。
【００１２】動力伝達装置を経済性に適合した容量とす
べく製造するとともに、非常に高いトルクが負荷される
起こり得る作動状態下においては動力伝達装置を保護す
るために、連結変速ギヤ比GRおよび／または（出力軸速
度OSとして感知される）車速等の制御パラメータが感知
されて、潜在的に損傷を与える動力伝達装置の高トルク
作動状態での制御パラメータ値を表す基準値と比較され
る。
【００１３】一例として、もし、連結ギヤ比が低速ギヤ
（ローギヤ）以下で、かつ／または、車速が４mph 以下
であるならば、エンジン出力トルクは、最大バースト出
力トルクよりも小さく（例えば、最大エンジン出力トル
クの70パーセント以下に）制限されて、車両動力伝達装
置を保護する。
【００１４】エンジン出力トルクの制限は、制御パラメ
ータとともに変化させることができる。例えば、定格出
力トルクの 150％のエンジンバースト出力トルクを仮定
して、高減速比（例えば12：１を越える）の連結時に
は、最大エンジン出力トルクは、定格出力トルクの 100
％に制限されるのに対して、約10：１の減速比の連結
は、最大エンジン出力トルクが定格出力トルクの 120％
に制限されることを要求し、また、10：１より低い減速
比の連結は、エンジン出力トルクの制限を要求しない。
【００１５】図２は、本発明の制御方法および制御装置
の上記実施形態に係る制御の一例を示すフローチャート
である。
【００１６】図３は、本発明の他の実施形態に係る制御
の一例を示すフローチャートである。図３に示す制御で
は、変速機14の連結ギヤ比GRを制御パラメータとして感
知し、コントローラ48によって、最大許容エンジン出力
トルクを連結ギヤ比GRの関数として決定して、出力トル
クを最大許容エンジン出力に制限するよういエンジン12
を制御する。
【００１７】以上に本発明をある程度特定化して説明し
たが、特許請求の範囲に基づく本発明の技術的思想の範
囲内において、様々な修正が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した車両動力装置およびその制御
装置を示すの概略図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る制御のフローチャー
トである。
【図３】本発明の他の実施形態に係る制御のフローチャ
ートである。
【符号の説明】
10 車両動力装置 11 動力伝達装置 12 エンジン 14 多段歯車変速機 19 最終駆動装置（駆動車軸） 36 コントローラ 48 システムコントローラ 54 連結ギヤ比センサ 56 出力軸回転速度センサ DL 電子データリンク GR 連結変速ギヤ比 OS 出力軸速度
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 390033020 Ｅａｔｏｎ Ｃｅｎｔｅｒ，Ｃｌｅｖｅｌ ａｎｄ，Ｏｈｉｏ 44114，Ｕ．Ｓ．Ａ. (72)発明者 ダニエル ジョージ スメデリー アメリカ合衆国，ミシガン 48335，ファ ーミントン ヒルズ，ウインドウッド 37762 (72)発明者 ラッセル クライド ホルムズ アメリカ合衆国，ミシガン 48084，トロ イ，カズウェル 3028 (72)発明者 トーマス アーサー ギー アメリカ合衆国，ミシガン 48101，アレ ン パーク，パークアベニュ 7714

Claims (26)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 多段歯車変速機(14)および駆動車軸(19)
    を含む車両動力伝達装置(11)に駆動連結された燃料制御
    エンジン(12)を備えた車両動力装置(10)の制御方法であ
    って、 前記エンジンは、最大出力トルクを有し、また、命令信
    号に応答してエンジンの燃料供給を制御し、少なくとも
    １つの作動モードにおいてエンジン出力トルクを制限す
    るコントローラを備え、前記動力伝達装置は、所定の最
    大トルク負荷容量を有し、所定の高トルク負荷作動状態
    において該動力伝達装置に見込まれるトルク負荷に適合
    するように構成され、最大エンジン出力トルクは、前記
    所定の最大トルク負荷容量を越えており、前記制御方法
    は、 動力伝達装置の作動状態を表す制御パラメータの値を感
    知し、 感知した制御パラメータの値を、動力伝達装置の高トル
    ク負荷作動状態中の制御パラメータ値に対応する基準値
    と比較し、 感知した制御パラメータの値が、動力伝達装置が高トル
    ク負荷作動状態にあることを表しているとき、前記エン
    ジンコントローラによって、エンジン出力トルクを最大
    エンジントルクより小さい値に制限することを特徴とす
    る車両動力装置の制御方法。
  2. 【請求項２】 動力伝達装置が高トルク負荷作動状態に
    あると決定されたとき、エンジン出力トルクが最大エン
    ジン出力トルクの70％以下に制限されることを特徴とす
    る請求項１に記載の車両動力装置の制御方法。
  3. 【請求項３】 制御パラメータ(GR)は、変速機連結ギヤ
    比を表していることを特徴とする請求項１に記載の車両
    動力装置の制御方法。
  4. 【請求項４】 制御パラメータは(OS)は、車両対地速度
    を表していることを特徴とする請求項１に記載の車両動
    力装置の制御方法。
  5. 【請求項５】 制御パラメータ(GR)は、変速機連結ギヤ
    比を表していることを特徴とする請求項２に記載の車両
    動力装置の制御方法。
  6. 【請求項６】 制御パラメータは(OS)は、車両対地速度
    を表していることを特徴とする請求項２に記載の車両動
    力装置の制御方法。
  7. 【請求項７】 エンジンコントローラは、マイクロプロ
    セッサベースで、かつ、電子データリンクに接続してい
    ることを特徴とする請求項１に記載の車両動力装置の制
    御方法。
  8. 【請求項８】 変速機は手動シフトされることを特徴と
    する請求項１に記載の車両動力装置の制御方法。
  9. 【請求項９】 多段歯車変速機(14)および駆動車軸(19)
    を含む車両動力伝達装置(11)に駆動連結された燃料制御
    エンジン(12)を備えた車両動力装置(10)を制御するため
    の車載コンピュータにおいて利用されるコンピュータプ
    ログラム製品であって、 前記エンジンは、最大出力トルクを有し、また、命令信
    号に応答してエンジンの燃料供給を制御し、少なくとも
    １つの作動モードにおいてエンジン出力トルクを制限す
    るコントローラを備え、前記動力伝達装置は、所定の最
    大トルク負荷容量を有し、所定の高トルク負荷作動状態
    において該動力伝達装置に見込まれるトルク負荷に適合
    するように構成され、最大エンジン出力トルクは、前記
    所定の最大トルク負荷容量を越えており、前記コンピュ
    ータは、動力伝達装置の作動状態を示す制御パラメータ
    の値を表す入力信号(50)を受け、前記プログラムは、 感知した制御パラメータの値を、動力伝達装置の高トル
    ク負荷作動状態中の制御パラメータ値に対応する基準値
    と比較し、 感知した制御パラメータの値が、動力伝達装置が高トル
    ク負荷作動状態にあることを表しているとき、前記エン
    ジンコントローラによって、エンジン出力トルクを最大
    エンジントルクより小さい値に制限するコードを有して
    いることを特徴とするコンピュータプログラム製品。
  10. 【請求項１０】 動力伝達装置が高トルク負荷作動状態
    にあると決定されたとき、プログラムコードは、エンジ
    ン出力トルクが最大エンジン出力トルクの70％以下に制
    限されるようにすることを特徴とする請求項９に記載の
    コンピュータプログラム製品。
  11. 【請求項１１】 制御パラメータ(GR)は、変速機連結ギ
    ヤ比を表していることを特徴とする請求項９に記載のコ
    ンピュータプログラム製品。
  12. 【請求項１２】 制御パラメータは(OS)は、車両対地速
    度を表していることを特徴とする請求項９に記載のコン
    ピュータプログラム製品。
  13. 【請求項１３】 エンジンコントローラは、マイクロプ
    ロセッサベースで、かつ、電子データリンクによって車
    載コンピュータに接続していることを特徴とする請求項
    ９に記載のコンピュータプログラム製品。
  14. 【請求項１４】 変速機は手動シフトされることを特徴
    とする請求項９に記載のコンピュータプログラム製品。
  15. 【請求項１５】 多段歯車変速機(14)および駆動車軸(1
    9)を含む車両動力伝達装置(11)に駆動連結された燃料制
    御エンジン(12)を備えた車両動力装置(10)の制御装置で
    あって、 前記エンジンは、最大出力トルクを有し、また、命令信
    号に応答してエンジンの燃料供給を制御し、少なくとも
    １つの作動モードにおいてエンジン出力トルクを制限す
    るコントローラを備え、前記動力伝達装置は、所定の最
    大トルク負荷容量を有し、所定の高トルク負荷作動状態
    において該動力伝達装置に見込まれるトルク負荷に適合
    するように構成され、最大エンジン出力トルクは、前記
    所定の最大トルク負荷容量を越えており、前記制御装置
    は、 動力伝達装置の作動状態を表す制御パラメータの値を感
    知する手段と、 感知した制御パラメータの値を、動力伝達装置の高トル
    ク負荷作動状態中の制御パラメータ値に対応する基準値
    と比較する手段と、 感知した制御パラメータの値が、動力伝達装置が高トル
    ク負荷作動状態にあることを表しているとき、前記エン
    ジンコントローラによって、エンジン出力トルクを最大
    エンジントルクより小さい値に制限する手段とを備えて
    いることを特徴とする車両動力装置の制御装置。
  16. 【請求項１６】 動力伝達装置が高トルク負荷作動状態
    にあると決定されたとき、エンジン出力トルクが最大エ
    ンジン出力トルクの70％以下に制限されることを特徴と
    する請求項15に記載の車両動力装置の制御装置。
  17. 【請求項１７】 制御パラメータ(GR)は、変速機連結ギ
    ヤ比を表していることを特徴とする請求項15に記載の車
    両動力装置の制御装置。
  18. 【請求項１８】 制御パラメータは(OS)は、車両対地速
    度を表していることを特徴とする請求項15に記載の車両
    動力装置の制御装置。
  19. 【請求項１９】 エンジンコントローラは、マイクロプ
    ロセッサベースで、かつ、電子データリンクに接続して
    いることを特徴とする請求項15に記載の車両動力装置の
    制御装置。
  20. 【請求項２０】 変速機は手動シフトされることを特徴
    とする請求項15に記載の車両動力装置の制御装置。
  21. 【請求項２１】 最大フライホィールトルクを有する電
    子制御エンジン(12)と、エンジンの出力トルクを制限す
    るエンジンコントローラと、多段歯車変速機(14)を含み
    前記エンジンによって駆動される動力伝達装置(11)と、
    潜在する動力伝達装置トルクを表す制御パラメータの値
    を感知する感知手段(54,56) とを備えた車両動力装置(1
    0)の制御方法であって、 最大エンジン出力トルク時に潜在する好ましくない高動
    力伝達装置トルクに対応する制御パラメータの基準値を
    決定し、 制御パラメータの現在値を前記基準値と比較し、 前記制御パラメータの現在値が、最大エンジン出力トル
    ク時に潜在する好ましくない高動力伝達装置トルクを表
    しているとき、エンジンをその最大出力トルク未満で作
    動させることを特徴とする車両動力装置の制御方法。
  22. 【請求項２２】 動力伝達装置が高トルク負荷作動状態
    にあると決定されたとき、エンジン出力トルクが最大エ
    ンジン出力トルクの70％以下に制限されることを特徴と
    する請求項21に記載の車両動力装置の制御方法。
  23. 【請求項２３】 制御パラメータ(GR)は、変速機連結ギ
    ヤ比を表していることを特徴とする請求項21に記載の車
    両動力装置の制御方法。
  24. 【請求項２４】 制御パラメータは(OS)は、車両対地速
    度を表していることを特徴とする請求項21に記載の車両
    動力装置の制御方法。
  25. 【請求項２５】 エンジンコントローラは、マイクロプ
    ロセッサベースで、かつ、電子データリンクに接続して
    いることを特徴とする請求項21に記載の車両動力装置の
    制御方法。
  26. 【請求項２６】 変速機は手動シフトされることを特徴
    とする請求項21に記載の車両動力装置の制御方法。
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