JPH11132262A - クラッチを制御する方法 - Google Patents
クラッチを制御する方法Info
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- JPH11132262A JPH11132262A JP10240073A JP24007398A JPH11132262A JP H11132262 A JPH11132262 A JP H11132262A JP 10240073 A JP10240073 A JP 10240073A JP 24007398 A JP24007398 A JP 24007398A JP H11132262 A JPH11132262 A JP H11132262A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 機関が駆動系の運転パラメータに関連した、
規定された目標回転数に達することを保証する。 【解決手段】 駆動系の運転パラメータから導出した機
関目標回転数信号と機関実際回転数信号とを調整器の入
力側に供給し、該調整器の出力信号で、アクチュエータ
に供給する制御信号を補正して、この制御信号の補正
を、機関の実際回転数が目標回転数を下回っている場合
にはクラッチを開放方向に移動調節し、機関の実際回転
数が目標回転数を上回っている場合にはクラッチを閉鎖
方向に移動調節するように行なう。
規定された目標回転数に達することを保証する。 【解決手段】 駆動系の運転パラメータから導出した機
関目標回転数信号と機関実際回転数信号とを調整器の入
力側に供給し、該調整器の出力信号で、アクチュエータ
に供給する制御信号を補正して、この制御信号の補正
を、機関の実際回転数が目標回転数を下回っている場合
にはクラッチを開放方向に移動調節し、機関の実際回転
数が目標回転数を上回っている場合にはクラッチを閉鎖
方向に移動調節するように行なう。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、機関と変速機とを
備えた車両の駆動系内に配置されたクラッチを制御する
方法であって、クラッチの操作部材のためのアクチュエ
ータを、規定された伝達可能なクラッチトルクを調節す
るために、機関回転数と変速機入力側回転数と機関の負
荷制御部材の位置とに関連した制御信号によって制御す
る方法に関する。
備えた車両の駆動系内に配置されたクラッチを制御する
方法であって、クラッチの操作部材のためのアクチュエ
ータを、規定された伝達可能なクラッチトルクを調節す
るために、機関回転数と変速機入力側回転数と機関の負
荷制御部材の位置とに関連した制御信号によって制御す
る方法に関する。
【0002】
【従来の技術】機関と変速機との間で車両の駆動系内に
配置されたクラッチが自動的に操作されることが多くな
ってきている。この場合、クラッチを操作するアクチュ
エータが制御装置によって車両の運転条件に応じて制御
される。このように自動化されたクラッチは自動車の操
作快適性を著しく高める。付加的に、このようなクラッ
チは燃費低減にも貢献する。それというのは、特にオー
トマチックトランスミッションと相俟って多くの場合燃
費が好適であるような伝達比で運転されるからである。
この場合自動化されたクラッチは、アクチュエータのエ
ネルギ消費を僅かにし、操作のための所要時間を短くす
るという理由から、また乗り心地の理由からも、滑りが
生じないようにまたは許容できないほど高い滑りが発生
しないようにこのクラッチが必要とされる程度にだけそ
の都度閉じられるように操作される。この場合、機関回
転数と、変速機入力側回転数(車両速度のための特性量
として)と、機関の負荷とに関連してクラッチを制御し
て、クラッチが規定されたトルクを伝達できるようにす
ることが一般的である。系のずれが生じた場合、例えば
ターボ機関が敏感に反応するような高地における運転
時、寒冷地での運転時などにおいては、特に発進時に、
クラッチが既に過度に閉じられるので、機関はもはや、
その最大トルクを生ぜしめるような回転数に達しない。
したがって、車両の発進の弱さが生じるおそれが生じ
る。変速機入力側回転数は、手動切換可能な変速機、有
段オートマチック変速機、または無段調節可能な変速
機、例えば円錐ディスク巻掛変速機(CVT:Continuo
usly Variable Transmission)において、変速機伝達比
と変速機出力側回転数とから測定可能であるか、また
は、センサによって直接的に検出可能である。
配置されたクラッチが自動的に操作されることが多くな
ってきている。この場合、クラッチを操作するアクチュ
エータが制御装置によって車両の運転条件に応じて制御
される。このように自動化されたクラッチは自動車の操
作快適性を著しく高める。付加的に、このようなクラッ
チは燃費低減にも貢献する。それというのは、特にオー
トマチックトランスミッションと相俟って多くの場合燃
費が好適であるような伝達比で運転されるからである。
この場合自動化されたクラッチは、アクチュエータのエ
ネルギ消費を僅かにし、操作のための所要時間を短くす
るという理由から、また乗り心地の理由からも、滑りが
生じないようにまたは許容できないほど高い滑りが発生
しないようにこのクラッチが必要とされる程度にだけそ
の都度閉じられるように操作される。この場合、機関回
転数と、変速機入力側回転数(車両速度のための特性量
として)と、機関の負荷とに関連してクラッチを制御し
て、クラッチが規定されたトルクを伝達できるようにす
ることが一般的である。系のずれが生じた場合、例えば
ターボ機関が敏感に反応するような高地における運転
時、寒冷地での運転時などにおいては、特に発進時に、
クラッチが既に過度に閉じられるので、機関はもはや、
その最大トルクを生ぜしめるような回転数に達しない。
したがって、車両の発進の弱さが生じるおそれが生じ
る。変速機入力側回転数は、手動切換可能な変速機、有
段オートマチック変速機、または無段調節可能な変速
機、例えば円錐ディスク巻掛変速機(CVT:Continuo
usly Variable Transmission)において、変速機伝達比
と変速機出力側回転数とから測定可能であるか、また
は、センサによって直接的に検出可能である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、冒頭
で述べた方法を改良して、機関が駆動系の運転パラメー
タに関連した、規定された目標回転数に達することが保
証されるような方法を提供することである。
で述べた方法を改良して、機関が駆動系の運転パラメー
タに関連した、規定された目標回転数に達することが保
証されるような方法を提供することである。
【0004】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明の方法では、駆動系の運転パラメータから導出
した機関目標回転数信号と機関実際回転数信号とを調整
器の入力側に供給し、該調整器の出力信号で、アクチュ
エータに供給する制御信号を補正して、この制御信号の
補正を、機関の実際回転数が目標回転数を下回っている
場合にはクラッチを開放方向に移動調節し、機関の実際
回転数が目標回転数を上回っている場合にはクラッチを
閉鎖方向に移動調節するように行なうようにした。
に本発明の方法では、駆動系の運転パラメータから導出
した機関目標回転数信号と機関実際回転数信号とを調整
器の入力側に供給し、該調整器の出力信号で、アクチュ
エータに供給する制御信号を補正して、この制御信号の
補正を、機関の実際回転数が目標回転数を下回っている
場合にはクラッチを開放方向に移動調節し、機関の実際
回転数が目標回転数を上回っている場合にはクラッチを
閉鎖方向に移動調節するように行なうようにした。
【0005】
【発明の効果】本発明による方法においては、クラッチ
のアクチュエータのための制御信号の前制御が維持され
る。このような制御に、所定の調整が重畳される。この
調整により、制御信号は、機関の実際回転数と規定され
た目標回転数との間の差が僅かになるような方向に補正
される。この調整器はこのように、動力学的範囲全体を
カバーする必要はない。この調整器は、単に回転数のず
れが生じた場合に介入することにより、機関が規定され
た目標回転数に達し、ひいては例えばスロットルバルブ
が完全に操作されている場合に機関の最大トルクまたは
最大出力に達することを保証する。最大トルクに達する
ことは、例えば大きな負荷下での発進時、例えば上り斜
面における、被牽引車を有する車両の運転時に有利であ
る。
のアクチュエータのための制御信号の前制御が維持され
る。このような制御に、所定の調整が重畳される。この
調整により、制御信号は、機関の実際回転数と規定され
た目標回転数との間の差が僅かになるような方向に補正
される。この調整器はこのように、動力学的範囲全体を
カバーする必要はない。この調整器は、単に回転数のず
れが生じた場合に介入することにより、機関が規定され
た目標回転数に達し、ひいては例えばスロットルバルブ
が完全に操作されている場合に機関の最大トルクまたは
最大出力に達することを保証する。最大トルクに達する
ことは、例えば大きな負荷下での発進時、例えば上り斜
面における、被牽引車を有する車両の運転時に有利であ
る。
【0006】請求項2に記載した本発明の有利な方法に
よれば、制御信号の補正は、クラッチのアクチュエータ
が相応に補正された制御信号によって制御されるよう
に、調整器の出発信号を制御信号に加算するかもしくは
この制御信号から減算することにより簡単に行なうこと
ができる。
よれば、制御信号の補正は、クラッチのアクチュエータ
が相応に補正された制御信号によって制御されるよう
に、調整器の出発信号を制御信号に加算するかもしくは
この制御信号から減算することにより簡単に行なうこと
ができる。
【0007】請求項3に記載した本発明の別の有利な方
法によれば、機関目標回転数信号は、走行速度を示す量
と機関の負荷制御装置の位置とに関して決められた特性
マップから明らかである。走行速度を示す量は例えば変
速機入力側回転数である。この変速機入力側回転数は変
速機出力側回転数と変速機伝達比とから検出可能であ
る。変速機伝達比は無段調節可能な変速機(CVT)の
場合、可変に調節可能である。自動化されたまたは手動
操作可能な有段変速機の場合、変速機入力側回転数を測
定するために、入れられた段の固定的な伝達比を利用す
ることができる。
法によれば、機関目標回転数信号は、走行速度を示す量
と機関の負荷制御装置の位置とに関して決められた特性
マップから明らかである。走行速度を示す量は例えば変
速機入力側回転数である。この変速機入力側回転数は変
速機出力側回転数と変速機伝達比とから検出可能であ
る。変速機伝達比は無段調節可能な変速機(CVT)の
場合、可変に調節可能である。自動化されたまたは手動
操作可能な有段変速機の場合、変速機入力側回転数を測
定するために、入れられた段の固定的な伝達比を利用す
ることができる。
【0008】請求項4に記載の手段により、目標回転数
への実際回転数のなだらかな移行が達成される。さら
に、負荷制御部材の位置を考慮することによって、負荷
戻し時に目標回転数の新たな、概ね一層低い値に衝撃的
には到達せず、滑らかに到達する。これによりシャープ
な発進が中断された場合に好適な経過が生ぜしめられ
る。
への実際回転数のなだらかな移行が達成される。さら
に、負荷制御部材の位置を考慮することによって、負荷
戻し時に目標回転数の新たな、概ね一層低い値に衝撃的
には到達せず、滑らかに到達する。これによりシャープ
な発進が中断された場合に好適な経過が生ぜしめられ
る。
【0009】請求項5および請求項6に記載の手段によ
り、クラッチの調整されない制御からは、著しい外乱が
存在するときにしか差は生じない。
り、クラッチの調整されない制御からは、著しい外乱が
存在するときにしか差は生じない。
【0010】請求項7に記載の手段によれば、調整器は
簡単さおよび頑丈さの理由からPI調整器であると有利
である。発進時の快適さにとっては、調整器の形式は、
目標回転数の適宜の設定値よりも決定的なものではな
い。
簡単さおよび頑丈さの理由からPI調整器であると有利
である。発進時の快適さにとっては、調整器の形式は、
目標回転数の適宜の設定値よりも決定的なものではな
い。
【0011】請求項8および9に記載の手段により、例
えば、調整器は発進時のみ、規定された機関回転数を上
回るや否や有効になる。この場合、請求項9に記載の手
段により、規定された機関回転数を上回った場合に、調
整器が徐々に接続されると、I要素(積分要素)が得ら
れ続けるため、クラッチトルクにおける飛躍が生じない
ので有利である。
えば、調整器は発進時のみ、規定された機関回転数を上
回るや否や有効になる。この場合、請求項9に記載の手
段により、規定された機関回転数を上回った場合に、調
整器が徐々に接続されると、I要素(積分要素)が得ら
れ続けるため、クラッチトルクにおける飛躍が生じない
ので有利である。
【0012】請求項10に記載の手段により、調整器に
より重きを置きたい場合に、例えば比例ファクタを制御
信号の算出時に減じることができる。さらに、調整器の
要素を分析することにより系の変化を推論することがで
きる。例えば高いネガティブなI要素の結果として、ク
ラッチが制御装置においてファイルされた特性曲線に基
づくよりも強く圧着されなければならなかった場合に
は、クラッチ摩擦値が減じられていることがあり得る。
このことは特性曲線の補正により考慮することができ
る。
より重きを置きたい場合に、例えば比例ファクタを制御
信号の算出時に減じることができる。さらに、調整器の
要素を分析することにより系の変化を推論することがで
きる。例えば高いネガティブなI要素の結果として、ク
ラッチが制御装置においてファイルされた特性曲線に基
づくよりも強く圧着されなければならなかった場合に
は、クラッチ摩擦値が減じられていることがあり得る。
このことは特性曲線の補正により考慮することができ
る。
【0013】本発明による方法は、オットー機関または
ディーゼル機関、または他の種類の駆動機関と切換変速
機、自動化された切換変速機、自動的なプレネタリギ
ア、CVT変速機またはその他の変速機との間に配置さ
れたクラッチを制御するのに適している。
ディーゼル機関、または他の種類の駆動機関と切換変速
機、自動化された切換変速機、自動的なプレネタリギ
ア、CVT変速機またはその他の変速機との間に配置さ
れたクラッチを制御するのに適している。
【0014】
【発明の実施の形態】次に本発明を図面に示した実施の
形態について説明する。
形態について説明する。
【0015】第1図に示したように、自動車の駆動系は
例えばオットー機関として形成された機関2を有してい
る。この機関はクラッチ4を介して変速機6に接続され
ている。この変速機は、カルダン軸8とディファレンシ
ャル10とを介して、駆動輪として形成された後輪12
に接続されている。この自動車の前輪14は図示の例で
は駆動されない。
例えばオットー機関として形成された機関2を有してい
る。この機関はクラッチ4を介して変速機6に接続され
ている。この変速機は、カルダン軸8とディファレンシ
ャル10とを介して、駆動輪として形成された後輪12
に接続されている。この自動車の前輪14は図示の例で
は駆動されない。
【0016】変速機6は例えば連続的に可変の伝達比を
有するオートマチックトランスミッションである。
有するオートマチックトランスミッションである。
【0017】クラッチ4はその構造においては公知であ
り、特に、内燃機関2のクランク軸に回動不能に結合さ
れたクラッチディスク16と、変速機6の入力軸に回動
不能に結合されたプレッシャプレート18とを有してい
る。このプレッシャプレートは操作レバー20によって
皿ばねの力に抗して、クラッチディスク16との摩擦係
合から解離可能である。さらに、変速機ケーシング内部
で用いられる湿式の多板クラッチが使用されてもよい。
クラッチは、流体圧力操作によって制御されて、接続・
遮断される。流体圧制御装置は、変速機ケーシング内部
に組み込まれていてよい。制御のためにピストン・シリ
ンダユニットに流体圧力が供給され、これによりクラッ
チが意図通りに接続・遮断させられるか、または、滑ら
される。
り、特に、内燃機関2のクランク軸に回動不能に結合さ
れたクラッチディスク16と、変速機6の入力軸に回動
不能に結合されたプレッシャプレート18とを有してい
る。このプレッシャプレートは操作レバー20によって
皿ばねの力に抗して、クラッチディスク16との摩擦係
合から解離可能である。さらに、変速機ケーシング内部
で用いられる湿式の多板クラッチが使用されてもよい。
クラッチは、流体圧力操作によって制御されて、接続・
遮断される。流体圧制御装置は、変速機ケーシング内部
に組み込まれていてよい。制御のためにピストン・シリ
ンダユニットに流体圧力が供給され、これによりクラッ
チが意図通りに接続・遮断させられるか、または、滑ら
される。
【0018】操作レバー20を操作するために、アクチ
ュエータ24、例えば電気的なステップモータが設けら
れている。このステップモータは電子制御装置26によ
って制御される。
ュエータ24、例えば電気的なステップモータが設けら
れている。このステップモータは電子制御装置26によ
って制御される。
【0019】マイクロプロセッサ、読み出し専用メモリ
(ROM)およびプログラム可能な記憶装置(RA
M)、ならびに場合によっては入力信号変換器および出
力信号変換器を有する電子制御装置の構造は公知である
ので、詳細には説明しない。
(ROM)およびプログラム可能な記憶装置(RA
M)、ならびに場合によっては入力信号変換器および出
力信号変換器を有する電子制御装置の構造は公知である
ので、詳細には説明しない。
【0020】電子制御装置26の入力側には、センサ、
例えば機関回転数を検出するための回転数センサ28、
機関のスロットルバルブ31の位置を検出するためのセ
ンサ30、周知のディファレンシャル10の伝達比およ
び後輪12の直径において車両速度のための尺度とな
る、変速機6の出力側回転数を検出するためのセンサ3
2からの信号が供給される。さらに、変速機入力側回転
数センサ32a、ならびに、アクチュエータ24の位置
もしくは操作レバー20の位置を検出するためのセンサ
34が設けられていてもよい。これらのセンサ信号から
は、電子制御装置26がアクチュエータ24ならびに変
速機6を操作するための制御信号を算出する。自動的な
クラッチ制御機構および変速機制御機構は公知であるの
で、これらの基本的な構造もしくは基本的な作用形式に
ついてはここでは説明しない。
例えば機関回転数を検出するための回転数センサ28、
機関のスロットルバルブ31の位置を検出するためのセ
ンサ30、周知のディファレンシャル10の伝達比およ
び後輪12の直径において車両速度のための尺度とな
る、変速機6の出力側回転数を検出するためのセンサ3
2からの信号が供給される。さらに、変速機入力側回転
数センサ32a、ならびに、アクチュエータ24の位置
もしくは操作レバー20の位置を検出するためのセンサ
34が設けられていてもよい。これらのセンサ信号から
は、電子制御装置26がアクチュエータ24ならびに変
速機6を操作するための制御信号を算出する。自動的な
クラッチ制御機構および変速機制御機構は公知であるの
で、これらの基本的な構造もしくは基本的な作用形式に
ついてはここでは説明しない。
【0021】クラッチ4は電子制御装置26によって概
ね次のように、つまり、クラッチが機関回転数nMと変
速機入力側回転数nGとスロットルバルブ位置dKとに
関連して算出された目標トルクを伝達することができる
ように制御される。このために、アクチュエータ24は
制御信号SKで負荷される。この制御信号SKにより、
アクチュエータ24もしくは操作レバー20が、伝達さ
れるべき目標トルクに相当する規定された目標位置を占
めるようになる。
ね次のように、つまり、クラッチが機関回転数nMと変
速機入力側回転数nGとスロットルバルブ位置dKとに
関連して算出された目標トルクを伝達することができる
ように制御される。このために、アクチュエータ24は
制御信号SKで負荷される。この制御信号SKにより、
アクチュエータ24もしくは操作レバー20が、伝達さ
れるべき目標トルクに相当する規定された目標位置を占
めるようになる。
【0022】このために電子制御装置26内にファイル
されたアルゴリズムは通常の場合比例ファクタを有して
いる。この比例ファクタは、機関回転数およびスロット
ルバルブ位置から算出された目標トルク(例えば所定の
特性マップにファイルされる)と、場合によっては、機
関回転数と変速機入力側回転数との比が関連するファク
タと乗じられる。
されたアルゴリズムは通常の場合比例ファクタを有して
いる。この比例ファクタは、機関回転数およびスロット
ルバルブ位置から算出された目標トルク(例えば所定の
特性マップにファイルされる)と、場合によっては、機
関回転数と変速機入力側回転数との比が関連するファク
タと乗じられる。
【0023】環境周囲パラメータ、例えば気圧の変化、
極めて低い運転温度、クラッチ内の摩擦条件の変化等に
より、機関は、その最大トルクまたは最大出力に相当す
る規定された回転数に達しなくなるおそれがある。この
ことは特に発進時に、制御信号によってのみ制御された
クラッチがあまりにも早期に閉じ、機関がその目標トル
クに達しない場合に発生する。このような状態および他
の不都合な状態を排除するために、クラッチの制御され
た操作には、図2に示した調整が重畳される。
極めて低い運転温度、クラッチ内の摩擦条件の変化等に
より、機関は、その最大トルクまたは最大出力に相当す
る規定された回転数に達しなくなるおそれがある。この
ことは特に発進時に、制御信号によってのみ制御された
クラッチがあまりにも早期に閉じ、機関がその目標トル
クに達しない場合に発生する。このような状態および他
の不都合な状態を排除するために、クラッチの制御され
た操作には、図2に示した調整が重畳される。
【0024】図2は、電子制御装置26内部に配置され
た論理ブロックもしくは計算ブロックを示している。こ
れらのブロックは純然とソフトウェア形式に形成する
か、または固有の電子構成素子によって実現することが
できる。
た論理ブロックもしくは計算ブロックを示している。こ
れらのブロックは純然とソフトウェア形式に形成する
か、または固有の電子構成素子によって実現することが
できる。
【0025】ブロック40においては、前に説明したよ
うにクラッチの制御信号SKが算出される。このような
前制御ブロック40においては、目標クラッチトルクS
Kが算出されるかまたは規定される。このことは例えば
次の式によって行なわれる。
うにクラッチの制御信号SKが算出される。このような
前制御ブロック40においては、目標クラッチトルクS
Kが算出されるかまたは規定される。このことは例えば
次の式によって行なわれる。
【0026】
【数1】
【0027】クラッチトルクのこのような前制御、また
は、クラッチによって伝達可能なトルクのこのような前
制御には、ブロック42,44,46によって有効とな
る調整が重畳される。ファクタk_22は、前制御の要
素および調整の要素を可変に形成するために役立つ。こ
れにより、このようなファクタは、駆動系または機関の
運転パラメータによって変化可能に選択され得る。ファ
クタVは、可変の増幅ファクタのために役立ち、M(n
m,dk)は、機関回転数とスロットルバルブ角との関
数であるトルクを示している。さらに、スロットルバル
ブ角の代わりに、このスロットルバルブ角に比例的な信
号またはこのスロットルバルブ角を表わす信号が使用さ
れてもよい。これによりクラッチトルクは機関トルクの
関数として調節可能である。それというのは上記2つの
量は機関トルクを導き出すことを可能にするからであ
る。
は、クラッチによって伝達可能なトルクのこのような前
制御には、ブロック42,44,46によって有効とな
る調整が重畳される。ファクタk_22は、前制御の要
素および調整の要素を可変に形成するために役立つ。こ
れにより、このようなファクタは、駆動系または機関の
運転パラメータによって変化可能に選択され得る。ファ
クタVは、可変の増幅ファクタのために役立ち、M(n
m,dk)は、機関回転数とスロットルバルブ角との関
数であるトルクを示している。さらに、スロットルバル
ブ角の代わりに、このスロットルバルブ角に比例的な信
号またはこのスロットルバルブ角を表わす信号が使用さ
れてもよい。これによりクラッチトルクは機関トルクの
関数として調節可能である。それというのは上記2つの
量は機関トルクを導き出すことを可能にするからであ
る。
【0028】別の算出ブロック42においては、変速機
入力側回転数nGとスロットルバルブ位置dKとから機
関目標回転数nMSollが算出される。このような機
関目標回転数nMSollは例えば、ブロック42にフ
ァイルされた特性マップから読み取られる。この機関目
標回転数nMSollは、例えばスロットルバルブが十
分に開いておりかつ車両速度が極めて小さい場合には、
規定されたトルクが提供されるような回転数に相当し、
これに対して、スロットルバルブが全開位置にある場合
には、この機関目標回転数nMSollは最大機関出力
の回転数に相当する。変速機入力側回転数nGを算入す
ることにより、変速機回転数と機関回転数とが徐々に等
しくされる。この機関目標回転数も、数値的な方法を用
いて算出または規定することができる。すなわち、
入力側回転数nGとスロットルバルブ位置dKとから機
関目標回転数nMSollが算出される。このような機
関目標回転数nMSollは例えば、ブロック42にフ
ァイルされた特性マップから読み取られる。この機関目
標回転数nMSollは、例えばスロットルバルブが十
分に開いておりかつ車両速度が極めて小さい場合には、
規定されたトルクが提供されるような回転数に相当し、
これに対して、スロットルバルブが全開位置にある場合
には、この機関目標回転数nMSollは最大機関出力
の回転数に相当する。変速機入力側回転数nGを算入す
ることにより、変速機回転数と機関回転数とが徐々に等
しくされる。この機関目標回転数も、数値的な方法を用
いて算出または規定することができる。すなわち、
【0029】
【数2】
【0030】ブロック44においては、算出された機関
目標回転数nMSollは、勾配制限(Gradientenbegre
nzung)を受ける(dn/dtは、勾配が実際には規定可
能な値よりも大きく算出されたとしても、この規定可能
な値よりも大きい値としては、設定されない)。このよ
うな勾配制限には、目下の機関回転数nMと機関目標回
転数nMSollとの差、ならびにスロットルバルブ位
置dKが関連する。この場合、ブロック44の出力信号
nMSollk(kは「補正された(korrigiert)」こと
を表わしている)の許容される変化もしくは許容される
勾配は目下の機関回転数nMと機関目標回転数n
MSollとの間の差が減じられるにつれて、小さくな
る。これにより、以下の説明で明らかにするように、機
関実際回転数の機関目標回転数へのなだらかな移行が達
成される。さらに、スロットルバルブd Kを考慮するこ
とにより、アクセルペダルの戻し時に、目標機関回転数
nMSo llの新たな、著しく低い値に衝撃状ではな
く、ゆっくりと到達する。つまりブロック44はある程
度フィルタの機能を有している。このフィルタは時間的
な変化を平滑にし、このフィルタの特性は変速機入力側
回転数nGとスロットルバルブ位置dKとに関連してい
る。
目標回転数nMSollは、勾配制限(Gradientenbegre
nzung)を受ける(dn/dtは、勾配が実際には規定可
能な値よりも大きく算出されたとしても、この規定可能
な値よりも大きい値としては、設定されない)。このよ
うな勾配制限には、目下の機関回転数nMと機関目標回
転数nMSollとの差、ならびにスロットルバルブ位
置dKが関連する。この場合、ブロック44の出力信号
nMSollk(kは「補正された(korrigiert)」こと
を表わしている)の許容される変化もしくは許容される
勾配は目下の機関回転数nMと機関目標回転数n
MSollとの間の差が減じられるにつれて、小さくな
る。これにより、以下の説明で明らかにするように、機
関実際回転数の機関目標回転数へのなだらかな移行が達
成される。さらに、スロットルバルブd Kを考慮するこ
とにより、アクセルペダルの戻し時に、目標機関回転数
nMSo llの新たな、著しく低い値に衝撃状ではな
く、ゆっくりと到達する。つまりブロック44はある程
度フィルタの機能を有している。このフィルタは時間的
な変化を平滑にし、このフィルタの特性は変速機入力側
回転数nGとスロットルバルブ位置dKとに関連してい
る。
【0031】補正された機関目標回転数信号n
MSollkは、調整器46の一方の入力側に供給され
る。この入力側はPI調整器(比例積分調整器)として
形成されていると有利である。調整器46の他方の入力
側には、機関実際回転数信号nMが供給される。これら
の信号は、補正された機関目標回転数信号n
MSollkと目下の機関実際回転数信号nMとの間の
差として調整器46に供給される。両入力信号からは、
調整器46は補正値KWを算出する。この補正値K
Wは、加算素子もしくは減算素子48において、制御信
号SKに加算されるか、もしくはこの制御信号SKから
差し引かれるので、アクチュエータ24を負荷する補正
された制御信号SKkが形成される。加算素子もしくは
減算素子48において制御信号S Kの補正は、目下の機
関回転数nMが機関目標回転数nMSollを上回って
いるとクラッチがさらに閉じられ、目下の機関回転数n
Mが機関目標回転数nMS ollを下回っていると、ク
ラッチが、これが制御信号SKでだけ負荷される状態と
比較してますます開かれる。
MSollkは、調整器46の一方の入力側に供給され
る。この入力側はPI調整器(比例積分調整器)として
形成されていると有利である。調整器46の他方の入力
側には、機関実際回転数信号nMが供給される。これら
の信号は、補正された機関目標回転数信号n
MSollkと目下の機関実際回転数信号nMとの間の
差として調整器46に供給される。両入力信号からは、
調整器46は補正値KWを算出する。この補正値K
Wは、加算素子もしくは減算素子48において、制御信
号SKに加算されるか、もしくはこの制御信号SKから
差し引かれるので、アクチュエータ24を負荷する補正
された制御信号SKkが形成される。加算素子もしくは
減算素子48において制御信号S Kの補正は、目下の機
関回転数nMが機関目標回転数nMSollを上回って
いるとクラッチがさらに閉じられ、目下の機関回転数n
Mが機関目標回転数nMS ollを下回っていると、ク
ラッチが、これが制御信号SKでだけ負荷される状態と
比較してますます開かれる。
【0032】こうして、クラッチの制御された運転(算
出ブロック40)に、所定の調整が重畳される。この調
整は動力学範囲全体にわたってカバーする必要はないの
で、この調整器の構造は比較的簡単であり、しかもこの
調整によって、クラッチは外乱が発生したときにも申し
分なく機関特性に相応して確実に操作される。
出ブロック40)に、所定の調整が重畳される。この調
整は動力学範囲全体にわたってカバーする必要はないの
で、この調整器の構造は比較的簡単であり、しかもこの
調整によって、クラッチは外乱が発生したときにも申し
分なく機関特性に相応して確実に操作される。
【0033】勿論上述のアルゴリズムもしくは構成素子
は多様に変更を加えられてよい。例えばブロック44を
完全に省いて、調整器46を他の調整器によってPI調
整器として形成することもできる。
は多様に変更を加えられてよい。例えばブロック44を
完全に省いて、調整器46を他の調整器によってPI調
整器として形成することもできる。
【0034】さらにソフトウェアは、調整器の特性が機
関回転数nMによって影響を受けるように補足されてよ
い。例えば、調整器、例えばPI調整器の比例定数およ
び積分定数を、所定の機関回転数の下方ではゼロまたは
小さな値に減じることが望ましい。このような機関回転
数限界を上回ると、比例定数および/または積分定数は
再び連続的に、ステップ状に、または突然に完全に加え
られるかまたは高められる。出力信号における積分要素
が得られつづけるので、クラッチの目標トルクに飛躍が
生じることはない。このことは発進過程にとって特に有
利である。
関回転数nMによって影響を受けるように補足されてよ
い。例えば、調整器、例えばPI調整器の比例定数およ
び積分定数を、所定の機関回転数の下方ではゼロまたは
小さな値に減じることが望ましい。このような機関回転
数限界を上回ると、比例定数および/または積分定数は
再び連続的に、ステップ状に、または突然に完全に加え
られるかまたは高められる。出力信号における積分要素
が得られつづけるので、クラッチの目標トルクに飛躍が
生じることはない。このことは発進過程にとって特に有
利である。
【0035】どれ位大きく制御信号SKを補正したい
か、もしくは調整要素KWにどれ位重きが置かれるかに
応じて、回転数制限を機関目標回転数nMSollまた
は勾配によって制限された機関目標回転数n
MSollkに関して導入することができる。このこと
は例えば、ファクタk_22を機関回転数に関連させる
ことにより行なうことができる。機関実際回転数nMが
このような制限の外部に位置して初めて調整器はアクテ
ィブになる。このような措置の利点は、通常の場合には
引き続き単なる制御のもとで発進が行われることにあ
る。
か、もしくは調整要素KWにどれ位重きが置かれるかに
応じて、回転数制限を機関目標回転数nMSollまた
は勾配によって制限された機関目標回転数n
MSollkに関して導入することができる。このこと
は例えば、ファクタk_22を機関回転数に関連させる
ことにより行なうことができる。機関実際回転数nMが
このような制限の外部に位置して初めて調整器はアクテ
ィブになる。このような措置の利点は、通常の場合には
引き続き単なる制御のもとで発進が行われることにあ
る。
【0036】調整器46により重きを置きたい場合に
は、このことは、算出ブロック40内の基礎比例ファク
タk_22を小さくすることによっても行なうことがで
きる。
は、このことは、算出ブロック40内の基礎比例ファク
タk_22を小さくすることによっても行なうことがで
きる。
【0037】調整器のアクティビティから、系変化を逆
推論することができる。例えば、PI調整器46内で生
ぜしめられたI要素を評価することにより、系変化を推
論することができる。高いネガティブなI要素が生ぜし
められた場合、クラッチは、純然たる制御運転中よりも
常に強く圧着されるはずである。このことは低下したク
ラッチ摩擦値を推論させる。このことはクラッチの欠陥
として診断されるか、または、欠陥が存在しない場合に
は、算出ブロック40内でファイルされた特性曲線が補
正され得る。
推論することができる。例えば、PI調整器46内で生
ぜしめられたI要素を評価することにより、系変化を推
論することができる。高いネガティブなI要素が生ぜし
められた場合、クラッチは、純然たる制御運転中よりも
常に強く圧着されるはずである。このことは低下したク
ラッチ摩擦値を推論させる。このことはクラッチの欠陥
として診断されるか、または、欠陥が存在しない場合に
は、算出ブロック40内でファイルされた特性曲線が補
正され得る。
【0038】上に説明したように、変速機入力側回転数
の代わりに、やはり別の実施例において、変速機出力側
回転数は変速機伝達比によって、変速機入力側回転数に
換算され、制御のために利用することができる。さらに
別の実施例においては、少なくとも1つの車輪回転数
を、駆動系伝達比によって変速機入力側回転数に換算す
ることができる。
の代わりに、やはり別の実施例において、変速機出力側
回転数は変速機伝達比によって、変速機入力側回転数に
換算され、制御のために利用することができる。さらに
別の実施例においては、少なくとも1つの車輪回転数
を、駆動系伝達比によって変速機入力側回転数に換算す
ることができる。
【0039】図3aおよび図3bは無段調節可能な変速
機100,120を概略的に示したものである。図3a
の変速機100においては、クラッチ103は入力側
で、入力軸101と被駆動軸102との間に配置されて
いる。被駆動軸102には第1の円錐ディスクセット1
04が作用結合されている。変速機出力軸107には、
第2の円錐ディスクセット105が作用結合されてい
る。両円錐ディスクセット相互間には、巻掛手段106
がトルク伝達可能に配置されている。図3bの変速機の
場合、クラッチ115が出力側で、入力軸114と変速
機出力軸116との間に配置されている。変速機入力軸
110には第1の円錐ディスクセット111が作用結合
されている。クラッチ入力軸114には、第2の円錐デ
ィスクセット112が作用結合されている。両円錐ディ
スクセット相互間には、巻掛手段113がトルク伝達可
能に配置されている。これらの変速機においては、セン
サ121および/または122を変速機入力側回転数セ
ンサとして使用するか、または、センサ123および/
または124を変速機出力側回転数センサとして使用す
ることができる。
機100,120を概略的に示したものである。図3a
の変速機100においては、クラッチ103は入力側
で、入力軸101と被駆動軸102との間に配置されて
いる。被駆動軸102には第1の円錐ディスクセット1
04が作用結合されている。変速機出力軸107には、
第2の円錐ディスクセット105が作用結合されてい
る。両円錐ディスクセット相互間には、巻掛手段106
がトルク伝達可能に配置されている。図3bの変速機の
場合、クラッチ115が出力側で、入力軸114と変速
機出力軸116との間に配置されている。変速機入力軸
110には第1の円錐ディスクセット111が作用結合
されている。クラッチ入力軸114には、第2の円錐デ
ィスクセット112が作用結合されている。両円錐ディ
スクセット相互間には、巻掛手段113がトルク伝達可
能に配置されている。これらの変速機においては、セン
サ121および/または122を変速機入力側回転数セ
ンサとして使用するか、または、センサ123および/
または124を変速機出力側回転数センサとして使用す
ることができる。
【0040】車両の駆動系に配置されたクラッチを制御
する方法において、クラッチの操作部材のためのアクチ
ュエータが、規定された伝達可能なクラッチトルクを調
節するために制御信号SKによって制御される。この制
御信号は、機関回転数nM、車両速度nG、および機関
の負荷制御部材の位置dKに関連している。アクチュエ
ータに供給された制御信号SKは、調整器の出力信号に
よって補正される。この調整器の入力側には、駆動系の
運転パラメータから導き出された機関目標回転数信号n
MSollと、機関実際回転数信号nMとが供給され
る。制御信号の補正は、機関の実際回転数が目標回転数
を下回っていると、クラッチが開放方向に移動調節さ
れ、機関の実際回転数が目標回転数を上回っていると、
閉鎖方向に移動調節される。運転パラメータは例えば機
関回転数(機関実際回転数)、変速機入力側回転数、変
速機出力側回転数、変速機伝達比、伝達可能なクラッチ
トルク例えばクラッチによって伝達可能なトルク、車両
速度、スロットルバルブ角度、点火時期、点火角、噴射
量、機関トルクのデータである。
する方法において、クラッチの操作部材のためのアクチ
ュエータが、規定された伝達可能なクラッチトルクを調
節するために制御信号SKによって制御される。この制
御信号は、機関回転数nM、車両速度nG、および機関
の負荷制御部材の位置dKに関連している。アクチュエ
ータに供給された制御信号SKは、調整器の出力信号に
よって補正される。この調整器の入力側には、駆動系の
運転パラメータから導き出された機関目標回転数信号n
MSollと、機関実際回転数信号nMとが供給され
る。制御信号の補正は、機関の実際回転数が目標回転数
を下回っていると、クラッチが開放方向に移動調節さ
れ、機関の実際回転数が目標回転数を上回っていると、
閉鎖方向に移動調節される。運転パラメータは例えば機
関回転数(機関実際回転数)、変速機入力側回転数、変
速機出力側回転数、変速機伝達比、伝達可能なクラッチ
トルク例えばクラッチによって伝達可能なトルク、車両
速度、スロットルバルブ角度、点火時期、点火角、噴射
量、機関トルクのデータである。
【0041】本発明によりさらに、車両の発進過程また
は走行状態において、運転者によって規定可能なアクセ
ルペダル操作に応じて、所望の機関トルクおよび相応の
機関回転数を調節することもできる。
は走行状態において、運転者によって規定可能なアクセ
ルペダル操作に応じて、所望の機関トルクおよび相応の
機関回転数を調節することもできる。
【0042】本発明は上記実施例に限定されるものでは
ない。
ない。
【図1】制御装置およびセンサを備えた車両駆動系の概
略図である。
略図である。
【図2】本発明による方法を実施するための論理ブロッ
クを示すダイヤグラムである。
クを示すダイヤグラムである。
【図3】無段調節可能な変速機を示す概略図a,bであ
る。
る。
2 機関、 4 クラッチ、 6 変速機、 8 カル
ダン軸、 10 ディファレンシャル、 12 後輪、
14 前輪、 16 クラッチディスク、18 プレ
ッシャプレート、 20 操作レバー、 24 アクチ
ュエータ、26 電子制御装置、 28 回転数セン
サ、 30,32,34 センサ、31 スロットルバ
ルブ、 40 前制御ブロック、 42 算出ブロッ
ク、44 ブロック、 46 調整器、 48 素子、
100 変速機、 101入力軸、 102 被駆動
軸、 103 クラッチ、 104,105 円錐ディ
スクセット、 106 巻掛手段、 107 変速機出
力軸、 110 変速機入力軸、 111,112 円
錐ディスクセット、 113 巻掛手段、114 クラ
ッチ入力軸、 115 クラッチ、 116 変速機出
力軸、 120 変速機、 121,122,123,
124 センサ、 nM 機関実際回転数、 n
MSoll 機関目標回転数、 nMSollk 補正
された機関目標回転数、 dK スロットルバルブ位
置、 nG 変速機入力側回転数、KW 補正値、 S
K 制御信号、 SKk 補正された制御信号
ダン軸、 10 ディファレンシャル、 12 後輪、
14 前輪、 16 クラッチディスク、18 プレ
ッシャプレート、 20 操作レバー、 24 アクチ
ュエータ、26 電子制御装置、 28 回転数セン
サ、 30,32,34 センサ、31 スロットルバ
ルブ、 40 前制御ブロック、 42 算出ブロッ
ク、44 ブロック、 46 調整器、 48 素子、
100 変速機、 101入力軸、 102 被駆動
軸、 103 クラッチ、 104,105 円錐ディ
スクセット、 106 巻掛手段、 107 変速機出
力軸、 110 変速機入力軸、 111,112 円
錐ディスクセット、 113 巻掛手段、114 クラ
ッチ入力軸、 115 クラッチ、 116 変速機出
力軸、 120 変速機、 121,122,123,
124 センサ、 nM 機関実際回転数、 n
MSoll 機関目標回転数、 nMSollk 補正
された機関目標回転数、 dK スロットルバルブ位
置、 nG 変速機入力側回転数、KW 補正値、 S
K 制御信号、 SKk 補正された制御信号
Claims (12)
- 【請求項1】 機関と変速機とを備えた車両の駆動系内
に配置されたクラッチを制御する方法であって、クラッ
チの操作部材のためのアクチュエータを、規定された伝
達可能なクラッチトルクを調節するために、機関回転数
と変速機入力側回転数と機関の負荷制御部材の位置とに
関連した制御信号によって制御する方法において、 駆動系の運転パラメータから導出した機関目標回転数信
号と機関実際回転数信号とを調整器の入力側に供給し、
該調整器の出力信号で、アクチュエータに供給する制御
信号を補正して、この制御信号の補正を、機関の実際回
転数が目標回転数を下回っている場合にはクラッチを開
放方向に移動調節し、機関の実際回転数が目標回転数を
上回っている場合にはクラッチを閉鎖方向に移動調節す
るように行なうことを特徴とする、クラッチを制御する
方法。 - 【請求項2】 調整器の出力信号が制御信号に加算さ
れ、もしくは制御信号から減算されるように、制御信号
の補正を行なう、請求項1記載の方法。 - 【請求項3】 機関目標回転数信号を、変速機入力側回
転数と負荷制御部材の位置とから導出する、請求項1ま
たは2記載の方法。 - 【請求項4】 機関目標回転数信号に、機関目標回転数
信号と機関実際回転数信号との間の差と負荷制御部材の
位置とに関連して勾配制限を施し、相応に補正した機関
目標回転数信号を調整器に供給する、請求項1から3ま
でのいずれか1項記載の方法。 - 【請求項5】 調整器の入力側の信号相互間のずれが規
定された値を上回って初めて、調整器を有効にさせる、
請求項1から4までのいずれか1項記載の方法。 - 【請求項6】 機関実際回転数と機関目標回転数との間
のずれが規定された値を上回って初めて、調整器を有効
にさせる、請求項1から4までのいずれか1項記載の方
法。 - 【請求項7】 調整器をPI調整器として形成する、請
求項1から6までの方法。 - 【請求項8】 調整器の特性を機関実際回転数に関連さ
せる、請求項1から7までのいずれか1項記載の方法。 - 【請求項9】 調整器の積分・比例要素を、規定された
機関実際回転数よりも下方ではゼロにする、請求項7ま
たは8記載の方法。 - 【請求項10】 制御信号の算出を、調整器のアクティ
ビティに関連して行なう、請求項1から9までのいずれ
か1項記載の方法。 - 【請求項11】 クラッチを制御する方法において、本
明細書および図面に相応する特別な作用形式および構成
を特徴とする、クラッチを制御する方法。 - 【請求項12】 クラッチを制御する装置において、特
に請求項1から11までのいずれか1項記載の方法が用
いられることを特徴とする、クラッチを制御する装置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19737021.7 | 1997-08-26 | ||
DE19737021 | 1997-08-26 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11132262A true JPH11132262A (ja) | 1999-05-18 |
Family
ID=7840144
Family Applications (1)
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JP10240073A Pending JPH11132262A (ja) | 1997-08-26 | 1998-08-26 | クラッチを制御する方法 |
Country Status (6)
Country | Link |
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US (2) | US6171212B1 (ja) |
JP (1) | JPH11132262A (ja) |
DE (1) | DE19837816B4 (ja) |
FR (1) | FR2767885B1 (ja) |
GB (1) | GB2330391B (ja) |
NL (1) | NL1009941C2 (ja) |
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