JPH07158667A - クラッチの接触点決定装置及びその方法 - Google Patents

クラッチの接触点決定装置及びその方法

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 自動クラッチ作動制御装置により制御される
クラッチの接触点を自動的にかつ確実に決定する接触点
決定装置を提供する。 【構成】 基準速度発生器61からの信号と、変速機入力
速度センサ31及びクラッチ係合センサ28から各々測定さ
れた入力速度およびクラッチ位置の各信号とをフィルタ
を介して決定ロジック装置68に入力する。この装置68か
らの濾過され測定されたクラッチ位置信号からクラッチ
接触点オフセット信号を引いた差に応じてクラッチ接触
点信号を形成する。また、先行の接触点を記憶するメモ
リ90と初期設定回路92を介してクラッチレギュレータ65
からクラッチ係合信号が出力されるように構成される。
決定ロジック装置68は、慣性ブレーキ28が係合されかつ
多速変速機30が中立位置にあるとき、もし変速機入力速
度信号が基準速度信号の所定量内にあると、クラッチ接
触点信号をクラッチ係合測定値に等しく設定することか
ら接触点を決定する。

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に
関し、特に、初期トルク伝達のためのクラッチ位置を決
定する自動クラッチ制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】最近、自動車の駆動系制御、特に、大型
トラックの駆動系制御の自動化を推進することに大きな
関心が寄せられている。乗客輸送用自動車及び軽トラッ
クに自動変速機を使用することは周知である。自動車の
通常の自動変速機には、エンジンの出力軸及び駆動輪間
の最終駆動比を選択するために流体トルクコンバータ及
び油圧駆動ギヤが採用されている。このギヤの選択は、
エンジン速度、車速等に基づいている。このような自動
変速機は、手動変速機が習熟者により操作された場合に
比較して、エンジンから駆動軸への伝達効率が低く、
又、燃費及び馬力が全く低いことが知られている。この
ような油圧式自動変速機は車両の運転効率が低いため大
型トラックに広範囲に使用されることはなかった。
【０００３】油圧式自動変速機を採用したときの効率ロ
スの理由のひとつは、流体トルクコンバータに発生する
ロスである。通常の流体トルクコンバータにはスリップ
が生じ、その結果、すべてのモードにおいてトルクと馬
力のロスが生じる。従来の技術において、上記のあるエ
ンジン速度において変速機の入力軸と出力軸との間に直
接連結をなすロックアップ式トルクコンバータを用いる
ことが知られている。この技術により、連結時において
適当なトルク伝達効率が得られるが、しかしながら、こ
の技術によっては低速における効率ゲインを得ることは
ない。
【０００４】油圧トルクコンバータに固有の非効率性を
自動駆動式摩擦クラッチに置き変えることによりなくす
ことが提案されている。この置換によって油圧トルクコ
ンバータの使用には現われない他の問題が生じる。使用
される摩擦クラッチはクラッチの初期係合前において無
視できない挙動を示す。このクラッチの初期係合点は接
触点と呼ばれる。接触点以前のクラッチ係合においてク
ラッチを介してトルクを伝達することができない。クラ
ッチ制御装置は接触点を制御アルゴリズムにおけるゼロ
位置として使用するのが好ましい。接触点以前において
は制御トルクの伝達は起こらないので、クラッチ係合の
制御時にはクラッチをその点まで敏速に進行させるのが
好ましい。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】このような事情に鑑み
て、本発明の目的は、クラッチ接触点の決定のための信
頼性がありかつ自動的な作動を含む、摩擦クラッチの自
動クラッチ作動を行なうための方法を提供することであ
る。
【０００６】また、本発明の目的は、自動クラッチ作動
制御装置により制御されるクラッチの接触点の自動的か
つ確実な決定を与えるクラッチの接触点決定装置を提供
することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段及び作用】本発明は、エン
ジンと、摩擦クラッチと、中立位置を有する多速変速機
と、多速変速機の出力軸に連結された少なくとも１つの
慣性−負荷牽引車輪と、自動クラッチ制御装置との組み
合わせに採用される。本発明により、エンジンアイドル
時で、変速機は中立にあり、慣性ブレーキがかけられた
状態で接触点が決定される。この慣性ブレーキは変速機
入力軸を低速化させ、アップシフトの間の速度を整合す
るために通常使用されている。この慣性ブレーキのブレ
ーキトルクはエンジンのアイドルトルクの約５％であ
る。
【０００８】クラッチ作動制御装置は、測定変速機入力
速度がアイドル速度より小さい基準速度信号に整合する
ようにクラッチを係合する。好適な実施例において、基
準速度信号はアイドル速度の40％から60％の間である。
クラッチ作動制御装置は、濾過された基準速度信号から
測定変速機入力を減算しステップ機能入力の適用を防止
するのが好ましい。このエラー速度はクラッチ係合の度
合を制御するのに用いられる。これにより、ブレーキト
ルクに整合する小トルクにおけるクラッチ係合の度合を
確実に得ることができる。
【０００９】本発明においては、入力速度が基準速度信
号の所定量の間にある時を検知する。好適な実施例にお
いて、この所定量は基準速度信号の４％である。これら
の状態が検知されたとき、本発明においては、クラッチ
係合の度合に応じてクラッチ接触点を決定する。このク
ラッチ係合の度合は、自動クラッチ制御装置ですでに使
用されているセンサにより発生されたクラッチ位置信号
又はクラッチ圧力信号でもよい。もし測定されたクラッ
チ係合信号が得られない場合には、このクラッチ係合の
度合はクラッチ係合の度合を制御するのに使用されるク
ラッチ係合信号でもよい。クラッチ係合の度合に応じた
信号はローパスフィルタで濾過されるのが好ましい。接
触点は小トルクに対するこのクラッチ係合の度合とクラ
ッチ接触点オフセットとの差として設定される。クラッ
チ接触点オフセットはブレーキに打ち勝つ小トルクを得
る場合と、最初に非−ゼロトルクを得る場合とのクラッ
チ係合の差を考慮にいれるように信号をシフトする。
【００１０】
【実施例】図１において、本発明の自動クラッチ制御装
置を含む自動車の駆動系の概略図が示されている。自動
車は動力源としてのエンジン10を備えている。本発明が
最も適用可能とされる形式の大型トラックに対して、エ
ンジン10はディーゼル内燃機関である。スロットル11
は、通常足で操作するペダルであり、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
ルの増加を受けたとき、勾配のあるスロットル信号を供
給することによりエンジン10に送られるスロットル信号
を濾過する。エンジン10は、エンジンの軸15にトルクを
発生する。エンジン速度センサ13はエンジン軸15の回転
速度を検知する。エンジン速度センサによる回転速度決
定は実際上エンジンのフライホイールにおいて行なわれ
る。エンジン速度センサ13は多数の歯を備えたホイール
であるのが好ましく、その歯が磁気センサにより検知さ
れる。
【００１１】摩擦クラッチ20は、固定板21と、全体的又
は部分的に係合可能な可動板23とを備えている。固定板
21は、エンジンのフライホイールに内蔵してもよい。摩
擦クラッチ20は、固定板21と可動板23との間の係合の度
合に応じてエンジン軸15からのトルクを変速機の入力軸
25に伝達する。図１においては固定板及び可動板の１組
のみが示されているが、当業者であれば、クラッチ20に
そのような板の多数組を備えることが可能であることが
理解できるであろう。
【００１２】通常のトルクに対するクラッチ位置の機能
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前の係合レンジに対して当初ゼロであ
る。クラッチトルクはクラッチ係合が増すにつれて単調
に上昇する。図２に示す例において、クラッチトルクは
最初ゆっくり上昇し、次に、点82の完全係合（係合完
了）時の最大クラッチトルクに到達するまでより急勾配
で上昇する。通常のクラッチの設計において、完全係合
時の最大クラッチトルクは最大エンジントルクの1.5 倍
が要求される。これによって、クラッチ20はエンジン10
が発生する最大トルクをスリップ無しで伝達することが
できる。
【００１３】クラッチアクチュエータ27は、可動板23に
連結され、離脱状態から部分的係合を介して係合完了に
至るクラッチ20の制御を行なう。クラッチアクチュエー
タ27は電気、油圧もしくは空圧アクチュエータであり、
位置制御又は圧力制御ができる。クラッチアクチュエー
タ27は、クラッチ作動制御装置60からのクラッチ係合信
号に応じてクラッチの係合の度合を制御する。本発明の
好適な実施例において、クラッチアクチュエータ27は閉
ループ制御装置である。クラッチアクチュエータ27は、
クラッチ係合の度合を制御し、クラッチ位置センサ29の
測定されたクラッチの位置をクラッチ係合信号に追従さ
せる。接触点の決定にはクラッチ位置センサ29からの測
定されたクラッチの位置を使用するのが好ましい。クラ
ッチアクチュエータ27が、要求されたクラッチ圧力に応
じてクラッチ作動信号により圧力制御され、かつクラッ
チ圧力センサにより測定されたクラッチ圧力フィードバ
ックを用いることができるを当業者には理解できるであ
ろう。
【００１４】変速機入力速度センサ31は、変速機30への
入力である変速機入力軸25の回転速度を検知する。変速
機30は、変速機シフト制御装置33の制御のもとに選択可
能な駆動比を駆動軸35に送る。駆動軸35は差動歯車40と
連結されている。変速機出力速度センサ37は駆動軸35の
回転速度を検知する。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と同様に
構成されているのが好ましい。本発明の好適な実施例に
おいて、自動車は大型トラックであり、差動歯車40はそ
れぞれ４つの車輪51〜54に連結された４本の車軸41〜44
を駆動する。
【００１５】変速機シフト制御装置33は、スロットル1
1、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からの信号を受ける。また、
変速機シフト制御装置33は、クラッチ作動制御装置60に
接続された変速機制御のためのギヤ選択信号及びクラッ
チ係合／離脱信号を発生する。さらに、変速機シフト制
御装置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応じて、変速機30により発
生される最終ギヤ比を変更するのが好ましい。変速機シ
フト制御装置33は、摩擦クラッチ20が係合又は離脱すべ
きかによりそれぞれ係合及び離脱信号をクラッチ作動制
御装置60に送る。また、変速機シフト制御装置は、ギヤ
信号をクラッチ作動制御装置60に送る。このギヤ信号は
選択されたギヤに応じた係数の組み合わせの再現を許容
する。変速機シフト制御装置33はアップシフトの間、慣
性ブレーキ29を短時間係合させるのが好ましい。これに
より変速機入力軸25の回転速度を下げ、より高いギヤと
の係合前に駆動軸35の回転速度を整合させる。本発明の
接触点決定では、次に説明するように慣性ブレーキ28を
使用する。変速機シフト制御装置33は本発明の一部も形
成することはなく、又、更なる説明がなされないことに
注意すべきである。
【００１６】クラッチ作動制御装置60は、クラッチアク
チュエータ27にクラッチ係合信号を送って可動板23の位
置を制御する。これにより、図２のクラッチトルク／位
置曲線80に従い、クラッチ20によって伝達されるトルク
量が制御される。クラッチ作動制御装置60は、変速機シ
フト制御装置33の制御の下で作動する。クラッチ作動制
御装置60は、変速機シフト制御装置33からの係合信号を
受けたとき、離脱から少なくても部分的係合もしくは係
合完了に至る可動板23の運動を制御する。好適な実施例
においては、クラッチ係合信号が所望のクラッチ位置を
表示することが意図されている。クラッチアクチュエー
タ27は、クラッチ位置センサ29からの測定されたクラッ
チ位置を使用し、この所望のクラッチ位置に可動板23を
制御する閉ループ制御システムを備えていることが好ま
しい。また、クラッチ係合信号は、所望クラッチ圧力に
対する閉ループ制御を行うクラッチアクチュエータ27に
より所望圧力を示すのに適している。特定の車両におい
ては、クラッチアクチュエータ27は開ループ状態で作動
させるのに適している。クラッチアクチュエータ27の正
確な詳細は、本発明にとって重要ではないので更なる説
明は行なわない。
【００１７】クラッチ作動制御装置60は、変速機シフト
制御装置33からの離脱信号を受けたときに、クラッチ20
の急速な離脱のために所定の開ループクラッチ離脱信号
を発生する。クラッチ20のこの所定の開ループ離脱に対
して逆に振動する反応は予期されない。
【００１８】クラッチ作動制御装置60の制御機能は接触
点81及び全係合間のクラッチ位置に対してのみ必要とさ
れる。接触点81に対応するクラッチ係合より少ないクラ
ッチ係合は、クラッチ20が全体的に離脱されているので
トルク伝達の可能性はない。本発明は接触点81に対応す
るクラッチ位置を検出する方法である。変速機シフト制
御装置33からの係合信号を受けたとき、クラッチ作動制
御装置60はクラッチ20を接触点81に対応する点に急速に
進めるのが好ましい。これにより、接触点81においてク
ラッチ係合制御のゼロを設定する。この後、クラッチの
係合はクラッチ作動制御装置60の制御機能により制御さ
れる。
【００１９】図３は、クラッチ20の接触点の決定につい
ての概略図である。このプロセスはクラッチ作動制御装
置60の制御機能のサブセットであるのが好ましい。接触
点の決定には変速機30を中立にし、慣性ブレーキ28をか
けることを伴う。クラッチ20は、エンジン10がアイドリ
ングの間、変速機の入力速度がエンジンのアイドル速度
の所定小部分に到達するまで徐々に係合される。図２の
点83に対応するクラッチ係合のこの度合により、クラッ
チ20を介してトルクを伝達し、慣性ブレーキ28のわずか
なブレーキトルクに打ち勝つ。小さな固定されたオフセ
ット85がクラッチ係合のこの度合から減算され接触点81
が決定される。
【００２０】接触点決定のプロセスは適当な初期状態を
設定することから開始される。これらの初期状態にはエ
ンジン10のアイドル、中立の変速機30及び係合された慣
性ブレーキ28が含まれる。慣性ブレーキ28は変速機入力
軸25の回転速度とアップシフト時の駆動軸35の回転速度
との整合を補助するために通常存在する。クラッチ20は
シフト時に離脱されるので必要なブレーキ量は非常に小
さい。必要な慣性ブレーキ28はアイドルエンジントルク
の約５％のブレーキトルクを発揮するのみである。基準
速度発生器61は基準速度信号を発生する。この基準速度
信号はエンジンアイドル速度の約40％から60％に対応す
る。この基準速度信号は、接触点の決定にエンジン10の
アイドル時のクラッチの滑りが必要なので、エンジンア
イドル速度より小さくなければならない。この基準速度
信号はプレフィルタ62を介して濾過される。プレフィル
タ62は制御プロセスに対する基準速度信号のステップ機
能の適用を防止するために設けられている。
【００２１】エラー速度信号が代数加算器63において形
成される。エラー速度信号はプレフィルター62により濾
過された基準速度信号から濾過された入力速度信号を引
いた差である。変速機入力速度センサ31は、変速機入力
軸25の回転速度に対応する変速機入力速度信号を発生す
る。リード補償器64は、その差の形成前において変速機
入力速度信号を濾過する。
【００２２】エラー速度信号はクラッチレギュレータ65
を駆動する。このレギュレータはクラッチ係合信号を発
生しクラッチアクチュエータに使用する。これは変速機
のシフトに追従するクラッチ20の再係合時の作用と同様
である。クラッチアクチュエータ27はクラッチ作動信号
に応じてクラッチ20をある程度まで係合する。クラッチ
の係合の度合は、変速機入力軸25に連結するトルク量と
それから測定された変速機入力速度を決定するので、こ
れがフィードバックシステムを形成する。エンジンアイ
ドル速度より小さい基準速度信号の選択によって、エラ
ー速度信号がゼロに駆動されたときのクラッチ20のスリ
ップを確実なものとする。慣性ブレーキ28のブレーキト
ルクに打ち勝つために必要なトルク量は小さいのでエン
ジン10を停止させることはない。
【００２３】決定ロジック装置68においてクラッチ接触
点の決定がなされる。決定ロジック装置68は、ローパス
フィルタ66を介して濾過された測定された変速機入力速
度信号を受ける。また、決定ロジック装置68はローパス
フィルタ67を介して濾過されたクラッチ位置センサ29か
らの測定されたクラッチ位置信号を受ける。最後に、決
定ロジック装置68は、基準速度発生器61からの基準速度
信号を受ける。濾過された入力速度信号を基準速度信号
と比較することにより安定した状態が得られたとき、決
定ロジック装置68は決定を行なう。安定した状態とは、
濾過入力速度信号が基準速度信号の、４％のような、所
定の少数部分内にあるときと定義される。この状態に到
達したとき、決定ロジック装置68は、濾過され、測定さ
れたクラッチ位置信号としての点83を決定する。
【００２４】第２の代数的加算器69は、接触点81に対す
るクラッチ位置を決定する。クラッチ接触点オフセット
発生器70は、図２に示す間隔85に応じてクラッチ接触点
オフセット信号を発生する。この量は特定の車両に対し
て固定されており、クラッチトルク／位置曲線80及び慣
性ブレーキ28のブレーキトルクに依存する。本発明の好
適な実施例において、クラッチ接触点オフセット信号は
クラッチ全移動距離の6.8 ％である。第２の代数的加算
器69は、決定ロジック装置68からの濾過され測定された
クラッチ位置信号からクラッチ接触点オフセット信号を
引いた差に応じてクラッチ接触点信号を形成する。
【００２５】図４は本発明の他の実施例を示したもので
ある。この実施例はクラッチの係合の度合が得られない
場合に使用することができる。図３に示されたローパス
フィルタ67に類似したローパスフィルタ71は、クラッチ
レギュレータ65からのクラッチ係合信号を濾過する。こ
の信号を使用できるようになると、クラッチアクチュエ
ータ27はこの信号に応じてクラッチを係合させるので、
この信号はクラッチ係合の度合として使用することがで
きる。決定ロジック装置68は、濾過された入力速度信号
が基準速度信号の４％以内にあるときに決定を行なう。
この状態に到達したとき、決定ロジック装置68は濾過さ
れたクラッチ係合信号として点83を決定する。図４の実
施例の他の部分は、図３に関連して前に説明したように
作動する。
【００２６】クラッチ接触点の決定を含むクラッチ作動
制御装置60は、マイクロコントローラ回路を介して実現
されるのが好ましい。エンジン速度、変速機入力速度、
スロットル設定及びクラッチ位置に対応した入力は、デ
ジタル形態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する速度で、か
つ所望の制御を行なうのに十分な速度でサンプリングさ
れるのが好ましい。前述のように、エンジン速度、変速
機入力速度及び変速機出力速度は、歯の回転が磁気セン
サにより検知される多数歯の歯車を介して検知されるの
が好ましい。磁気センサによって検知されるパルス列は
所定間隔でカウントされる。それぞれのカウントは、測
定速度に直接的に比例している。適正な制御のために、
変速機入力速度信号のサインは、もし車両が後方に移動
するならば、負でなければならない。駆動軸35の回転方
向を検知する何らかの手段が必要である。このような方
向の検知手段は従来からあり、更なる説明は行なわな
い。
【００２７】スロットル設定及びクラッチの位置は、ポ
テンショメータのようなアナログセンサにより検知され
るのがよい。これらのアナログ信号はマイクロコントロ
ーラで使用するためアナログ／デジタルコンバータによ
りデジタル化される。マイクロコントローラは、従来周
知の技術における離散形微分方程式により、図３及び図
４に示すプロセスを実行する。従って、図３及び４に示
す制御プロセスは抽象的ハードウエアというよりむしろ
本発明を具体化するマイクロコントローラのプログラム
方法を指示したものとみなされる。同様なマイクロコン
トローラは、十分な容量と適正なプログラムを有してい
るのであれば、本発明のクラッチ接触点決定を含むクラ
ッチ作動制御装置60及び変速機シフト制御装置33の両方
の働きをするのが好ましい。インテルの80C196はこのよ
うな働きをする十分な演算容量を備えていると考えられ
る。
【００２８】上述のように、図３及び図４の要素は、マ
イクロコントローラ内の離散形微分方程式により実施す
るのが好ましい。離散形微分方程式の数値はプロセッサ
・サンプリング速度の係数である。以下の特定の値は10
0KHzのサンプリング速度に基づいている。低位のサンプ
リング速度が好ましく、これは同じフィルタ応答を実施
する異なった係数値を必要とする。サンプリング速度に
対する係数の調整は通常の従来技術内にて行なわれる。
好適な実施例において、プレフィルタ62の出力Ｐ1 のｉ
番目の値は次の式で与えられる。 Ｐ1 ＝ 0.98Ｐi-1 ＋ 0.02Ｓref （１） ここで、Ｐi-1 はプレフィルタの出力の直前の値であ
り、Ｓref は基準入力速度信号である。リード補償器64
のｉ番目の出力ＳＣｏｍｐi は次の式で与えられるのが
好ましい。 SCompi = 0.63265SCOMPi-1 + 2.6327SIni - 2.2653SIni-1 （２） ここで、SCompi-1 は補償器出力の前値であり、SIniは
変速機入力速度の現在値であり、SIni-1は変速機入力信
号の次に続く値である。
【００２９】クラッチレギュレータ65により発生される
クラッチ係合信号CEngi のｉ番目の値は次の式により与
えられる。 CEngi = CEngi-1 + SErri - 0.98SErri-1 （３） ここで、CEngi-1 はクラッチ信号信号の直前の値であ
り、SErri はエラー速度信号の現在値であり、SErri-1
はエラー速度信号の直前の値である。ローパスフィルタ
66からの濾過された変速機入力速度信号SFili のｉ番目
の値は次の式で与えられる。 SFili ＝ 1.7667SFili-1 - 0.7866SFili-2 + 0.02SIni （４） ここで、SFili-1 は濾過された変速機入力速度信号の直
前の値であり、SFili-2 は濾過された変速機入力速度信
号の次に前の値である。最後に、濾過され、測定された
クラッチ位置信号CFili のｉ番目の値は次の式により与
えられる。 CFili = 0.98CFili-1 + 0.02CPosi （５） ここで、CFili-1 は濾過され、測定されたクラッチ位置
信号の直前の値である。
【００３０】この技術により、接触点の決定を有利に行
なうことができる。この技術は周知の小さい値を伝達す
るクラッチ係合の測定に基づいている。変速機は中立位
置にあるので、変速機入力軸25にかかる別のトルクはな
く、従って障害になる力はない。この周知の小トルクを
伝達するクラッチ係合を測定することにより、接触点
は、初期トルク伝達点を探すより、より信頼性をもって
予測することができる。フィードバック・システムによ
り、この小トルクを伝達する係合の度合に確実に到達す
ることができる。これは初期トルク伝達点においては容
易になすことができない。更に、慣性ブレーキ及びクラ
ッチ係合センサは一般的に基本的な装置にはすでに取付
けられているので、新たにハードウエアを付加する必要
はない。
【００３１】上記のシステムの作動は、変速機がニュー
トラルにあり、エンジンがアイドル状態で、慣性ブレー
キがかかり、クラッチが解除すなわち完全切り離し位置
にある初期状態で開始される。次に、図５にグラフ表示
されているように、クラッチが徐々に噛み合わされる、
すなわち連結位置に向かって移動して、やがてそれがち
ょうど接触点ＴＰを通過し、測定入力速度が基準速度に
達する。この場合、クラッチの移動は、入力速度と基準
速度との差によって押し進められ、入力速度は初めにゼ
ロであるため、基準速度よりはるかに低い。
【００３２】同システムの別の作動は、変速機がニュー
トラルにあり、エンジンがアイドル状態で、慣性ブレー
キがかかり、クラッチが噛み合いすなわち完全係合位置
にある初期状態で開始される。次に、図６の曲線Ａでグ
ラフ表示されているように、クラッチは、完全係合（Ｆ
Ｅ）位置から開始して、徐々に解除すなわち切り離され
て、やがてそれは、慣性ブレーキの影響を受けてクラッ
チが滑り始めることができる接触点より上方の点83（図
２）に接近して、測定入力速度が基準速度に達する。
【００３３】先行例の場合と同様に、クラッチの移動
は、入力速度と基準速度との差によって押し進められる
が、ここでは、入力速度が初めにエンジンアイドル速度
であるため、基準速度よりはるかに高い。この別の方法
には、制御が良好になるという利点がある。小さいトル
ク入力の慣性ブレーキは、クラッチが解除された時に速
度に徐々に作用するため、噛み合いクラッチの高トルク
能力によって慣性ブレーキに迅速に打ち勝つクラッチ係
合方法とは異なって、速度減衰率が低く、制御が容易で
ある。
【００３４】システムをわずかに変更することによっ
て、図６の曲線Ｂで示されているような迅速な結果を得
ることができる更なる改良が行われる。これは、接触点
が既知であるため、クラッチを完全係合位置からクラッ
チを徐々に解除し始めるべき、接触点付近の初期設定位
置ＩＰへ移動させることができる場合に適用できる。老
朽化、摩耗または温度変化によるシステム変化によって
接触点も同様に変化するため、たとえ先行接触点が既知
であっても、現在の接触点をその値だけから決定するこ
とは不十分である。従って、車両の始動時毎に接触点を
更新するのが望ましい。このため、図３のシステムは、
先行接触点を記憶するメモリ及び先行接触点に基づいて
初期設定点ＩＰへクラッチを移動させる初期設定制御装
置を設けることによって改良することができる。
【００３５】図７に示されているように、改良システム
は、接触点メモリ回路90及び初期設定回路92が追加され
ている点を除いて、図３のシステムと同じである。接触
点メモリ90は、入力部が加算器69の出力部に接続されて
おり、先に決定された接触点の最も最近のものを、また
は移動平均を決定できるように最も最近の接触点の幾つ
かを記憶する。好ましくは、メモリは、システムマイク
ロコントローラメモリの一部を構成している。
【００３６】初期設定回路92は、メモリ90及びクラッチ
レギュレータ65に接続されて、最近の既知接触点の１つ
または複数に基づいて初期クラッチ位置ＩＰを計算す
る。クラッチをさらに解除移動させることによって接触
点を見つけることができるように、初期クラッチ位置Ｉ
Ｐは先行接触点より十分に高くして、それがまた現在の
接触点より確実に高くなるようにしなければならない。
例えば、初期クラッチ位置は、先行接触点に一定増分を
加えたものにすることができる。信号が初期設定回路92
からクラッチレギュレータ65へ送られることによって、
クラッチが位置ＩＰへ押し進められる。次に、測定入力
速度と基準速度との差に基づいて、上記クラッチ制御が
引き継いて、点83または点83より幾分下方まで徐々に移
動する。図３のシステムに関しては、クラッチ接触点オ
フセットを加えて実際の接触点を決定するが、オフセッ
トは小さい値にすることができる。
【００３７】このように、図６及び図７に関連して説明
した技術は、システムにさらなる機械素子を追加するこ
となく高い信頼度で接触点を定めるという図３及び図４
のシステムが備えた利点を持ち、また主にマイクロコン
トローラプログラミングで実行することができる。さら
に、これらの技術は、入力軸の急激な加速または減速を
行わないでクラッチの前進をさらに制御可能にして、ク
ラッチ位置をより正確に決定することができるようにす
る。
【００３８】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によるクラッチの接触点決定装置が主に基準速度発生
器、変速機入力速度センサ、クラッチ係合センサに接続
された決定ロジック装置を備えているので、慣性ブレー
キが係合されかつ変速機が中立位置にあるとき、もし変
速機入力速度信号が基準速度信号の所定量内にある場
合、クラッチ接触点信号をクラッチ係合測定値に等しく
設定することができることにより、自動的にかつ確実な
クラッチの接触点決定を行なうことができる。また、本
発明によれば、クラッチ接触点のオフセット量を加えて
実際の接触点を決定することができ、更なる機械素子を
追加することなく高い信頼度で接触点を定めることがで
きる。また、本発明の方法によれば、基準速度信号と検
知された摩擦クラッチの出力軸速度との速度差を得て、
この速度差を最小にするため、摩擦クラッチをある程度
まで係合し、摩擦クラッチの出力軸速度が基準速度信号
の所定量内にあるとき、クラッチの係合度合いに応じて
最適なクラッチ接触点信号を決定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のクラッチ作動制御装置を含む車両駆動
系の概略図である。
【図２】クラッチ係合とクラッチトルクとの関係を示す
グラフである。
【図３】本発明のクラッチ接触点決定の第１実施例を示
す概略図である。
【図４】クラッチ接触点決定の第２実施例を示す概略図
である。
【図５】図３の実施例における作動を説明するためのグ
ラフである。
【図６】本発明の第３実施例における作動を説明するた
めのグラフである。
【図７】第３実施例のクラッチ接触点決定を説明するた
めの概略図である。
【符号の説明】
10 エンジン 20 摩擦クラッチ 25 クラッチ出力軸 27 クラッチアクチュエータ 28 クラッチ位置センサ 29 慣性ブレーキ 30 変速機 31 変速機入力速度センサ 33 クラッチシフト制御装置 35 変速機出力軸 51,52,53,54 車輪 60 クラッチ作動制御装置 61 基準速度発生器 62 プレフィルタ 63 代数的加算器 68 決定ロジック装置

Claims (26)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 所定のアイドル速度を有する駆動動力源
    と、該駆動動力源からクラッチ出力軸にトルクを制御可
    能に伝達する摩擦クラッチと、前記クラッチ出力軸に連
    結された入力軸及び中立位置を有する多速変速機と、該
    多速変速機の出力軸に連結された少なくとも１つの慣性
    −負荷の牽引車輪と、クラッチ係合の度合を制御する自
    動クラッチ制御装置とを含む組み合わせにおける接触点
    決定装置であって、 駆動動力源のアイドル速度の所定小数部に対応する基準
    速度信号を発生する基準速度発生器と、 摩擦クラッチの出力軸の回転速度に対応する変速機入力
    速度信号を発生する、摩擦クラッチの出力軸に連結され
    た変速機入力速度センサと、 所定のブレーキトルクを摩擦クラッチの出力軸に付与す
    るため選択的に係合可能な慣性ブレーキと、 クラッチ係合信号に応じて、摩擦クラッチの係合から係
    合完了間の作動を制御するため摩擦クラッチに連結され
    たクラッチアクチュエータと、 前記基準信号発生器、前記変速機入力速度センサ、前記
    慣性ブレーキ、前記クラッチアクチュエータ及び前記ク
    ラッチ係合センサに接続された制御装置とを含み、 該制御装置が、 駆動動力源がアイドル状態であり、かつ多速変速機が中
    立位置にあるときの接触点決定の間に、前記慣性ブレー
    キを係合させる慣性ブレーキ係合装置と、 前記基準速度発生器と前記変速機入力速度センサに接続
    され、(1) 前記基準速度信号と(2) 前記変速機入力速度
    信号との差に応じて第１代数的加算信号を発生する第１
    代数的加算器と、 摩擦クラッチをある程度まで作動して前記第１代数的加
    算信号を最小化するために、前記第１代数的加算器に接
    続され、前記クラッチアクチュエータへ供給する前記ク
    ラッチ係合信号を発生する補償器と、 前記基準速度発生器、前記変速機入力速度センサ及び前
    記クラッチ係合センサに接続され、前記慣性ブレーキが
    係合されかつ多速変速機が中立位置にあるときに前記変
    速機入力速度信号が前記基準速度信号の所定量内にある
    場合、クラッチ接触点信号をクラッチ係合測定値に等し
    く設定するための決定ロジック装置とを含むことを特徴
    とする接触点決定装置。
  2. 【請求項２】 摩擦クラッチの係合の度合に応じて測定
    クラッチ係合信号を発生するための摩擦クラッチに接続
    されたクラッチ係合センサを更に含み、 制御装置は、変速機入力速度信号が基準速度信号の所定
    量内にある時にクラッチ接触点信号を前記測定クラッチ
    係合信号に等しく設定する、決定ロジック装置を含むこ
    とを特徴とする請求項１の接触点決定装置。
  3. 【請求項３】 クラッチ係合センサは、測定クラッチ位
    置信号を発生するクラッチ位置センサからなり、クラッ
    チアクチュエータは、クラッチ係合信号によって示され
    る所望クラッチ位置に応じて摩擦クラッチの位置を制御
    し、さらに、 制御装置が、クラッチ位置を示すクラッチ係合信号を発
    生する補償器と、クラッチ位置を示すクラッチ接触点信
    号を発生する決定ロジック装置とを備えること特徴とす
    る請求項２の接触点決定装置。
  4. 【請求項４】 クラッチ係合センサは、クラッチ圧力信
    号を発生するクラッチ圧力センサからなり、クラッチア
    クチュエータは、クラッチ係合信号により示される所望
    のクラッチ圧力に応じて摩擦クラッチの圧力を制御し、
    さらに、 制御装置が、クラッチ圧力を示すクラッチ係合信号を発
    生する補償器と、クラッチ圧力を示すクラッチ接触点信
    号を発生する決定ロジック装置とを備えること特徴とす
    る請求項２の接触点決定装置。
  5. 【請求項５】 制御装置は、濾過された測定クラッチ係
    合信号を発生するためにクラッチ係合センサに接続され
    たクラッチ係合信号フィルタと、変速機入力速度信号が
    基準速度信号の所定量内にあるとき、前記濾過された測
    定クラッチ係合信号に等しいクラッチ接触点を設定する
    決定ロジック装置とを備えていることを特徴とする請求
    項２の接触点決定装置。
  6. 【請求項６】 制御装置は、変速機入力速度信号が基準
    速度信号の所定量内にあるとき、クラッチ接触点をクラ
    ッチ係合信号に等しく設定する決定ロジック装置を備え
    ていることを特徴とする請求項１の接触点決定装置。
  7. 【請求項７】 制御装置は更に、濾過された基準速度信
    号を発生するために基準速度信号発生器に接続されたプ
    レフィルタと、濾過された変速機入力速度信号を発生す
    るために変速機入力速度センサに接続されたリード補償
    用フィルタとを含み、前記第１代数加算器が、(1) 前記
    濾過された基準速度信号と(2) 前記濾過された変速機入
    力速度信号との差に応じて前記第１代数加算信号を発生
    することを特徴とする請求項１の接触点決定装置。
  8. 【請求項８】 制御装置は更に、接触点オフセット信号
    を発生するための接触点オフセット発生器と、(1) 前記
    クラッチ接触点信号と(2) 接触点オフセット信号との間
    の差に応じて補正クラッチ接触点を形成するために、決
    定ロジック装置及び前記接触点オフセット発生器に接続
    された第２代数加算器とを含むことを特徴とする請求項
    １の接触点決定装置。
  9. 【請求項９】 基準速度発生器は、アイドル速度の40％
    ないし60％の範囲内の基準速度信号を発生することを特
    徴とする請求項１の接触点決定装置。
  10. 【請求項１０】 制御装置は、変速機速度信号が基準速
    度信号の２％以内にあるとき、クラッチ接触点をクラッ
    チ係合測定値に等しく設定する決定ロジック装置を備え
    ていることを特徴とする請求項１の接触点決定装置。
  11. 【請求項１１】 所定アイドル速度を有する駆動動力源
    と、該駆動動力源からクラッチ出力軸にトルクを制御可
    能に伝達する摩擦クラッチと、前記クラッチ出力軸に連
    結された入力軸及び中立位置を有する多速変速機と、該
    多速変速機の出力軸に連結された少なくとも１つの慣性
    −負荷牽引車輪と、クラッチ係合の度合を制御する自動
    クラッチ制御装置とを含む組み合わせにおける摩擦クラ
    ッチの接触点を決定する方法であって、 駆動動力源を所定アイドル速度で作動させ、 多速変速機において中立位置を選択し、 所定ブレーキトルクを摩擦クラッチの出力軸に付与し、 アイドル速度より小さい基準速度信号を発生させ、 摩擦クラッチの出力軸の回転速度を検知し、 基準速度信号と検知された摩擦クラッチ出力軸の回転速
    度間の速度差を形成し、 摩擦クラッチを作動してクラッチをある程度まで係合さ
    せて前記速度差を最小にし、 もし検知された摩擦クラッチの出力軸の回転速度が基準
    速度信号の所定量内にある場合、クラッチ係合の度合に
    応じてクラッチ接触点信号を決定する、各ステップを有
    することを特徴とする接触点決定方法。
  12. 【請求項１２】 基準速度信号を濾過し、 検知された摩擦クラッチ出力軸の回転速度を濾過するス
    テップを更に含み、 速度差を形成する前記ステップが、濾過された基準速度
    信号及び濾過され検知された摩擦クラッチ出力軸の回転
    速度間の差の形成を含むことを特徴とする請求項11の方
    法。
  13. 【請求項１３】 クラッチ係合の度合を検知する前記ス
    テップを更に含み、 クラッチ接触点信号を決定するステップにおいて、検知
    された摩擦クラッチ出力軸の回転速度が基準速度信号の
    所定量内にあるとき、クラッチ接触点信号が検知された
    クラッチ係合の度合と等しく設定されることを特徴とす
    る請求項11の方法。
  14. 【請求項１４】 クラッチ係合の度合を検知する前記ス
    テップは摩擦クラッチの位置測定を含み、 クラッチ接触点信号を決定するステップにおいて、摩擦
    クラッチ出力軸の検知された回転速度が基準速度信号の
    所定量内にあるとき、クラッチ接触点信号が測定された
    クラッチ位置に等しく設定されることを特徴とする請求
    項13の方法。
  15. 【請求項１５】 クラッチ係合の度合を検知する前記ス
    テップは摩擦クラッチ圧力の測定を含み、 クラッチ接触点信号を決定するステップにおいて、摩擦
    クラッチ出力軸の検知された回転速度が基準速度信号の
    所定量内にあるとき、クラッチ接触点信号が測定された
    クラッチ圧力に等しく設定されることを特徴とする請求
    項13の方法。
  16. 【請求項１６】 摩擦クラッチをある程度まで作動して
    速度差を最小にする前記ステップは、前記速度差に応じ
    てクラッチ係合信号を発生させ、そして、前記クラッチ
    係合信号に応じて摩擦クラッチをある程度まで作動させ
    ることを含み、また、 クラッチ接触点信号を決定するステップにおいて、摩擦
    クラッチ出力軸の検知された回転速度が基準速度信号の
    所定量内にあるとき、クラッチ接触点信号が前記クラッ
    チ係合信号に等しく設定されることを特徴とする請求項
    11の方法。
  17. 【請求項１７】 検知されたクラッチ係合の度合を濾過
    するステップを更に含み、 クラッチ接触点信号を決定するステップにおいて、摩擦
    クラッチ出力軸の検知された回転速度が基準速度信号の
    所定量内にあるとき、クラッチ接触点信号が濾過され検
    知されたクラッチ係合の度合に等しく設定されることを
    特徴とする請求項11の方法。
  18. 【請求項１８】 摩擦クラッチが所定トルクを伝達する
    ときのクラッチ係合し、かつ摩擦クラッチが丁度ゼロト
    ルク以上のトルクを伝達するときのクラッチ係合とのク
    ラッチ係合における差に応じて接触点オフセット信号を
    発生し、 (1) 前記クラッチ接触点信号と(2) 前記オフセット信号
    との間の差に応じて補正クラッチ接触点を形成するステ
    ップとを更に含むことを特徴とする請求項11の方法。
  19. 【請求項１９】 基準速度信号がアイドル速度の40％な
    いし60％の範囲内にあることを特徴とする請求項11の方
    法。
  20. 【請求項２０】 クラッチ接触点信号を決定する前記ス
    テップにおいて、もし摩擦クラッチ出力軸の検知された
    回転速度が基準速度信号の４％内にある場合、クラッチ
    係合の度合に応じてクラッチ接触点が設定されることを
    特徴とする請求項11の方法。
  21. 【請求項２１】 クラッチは初めに切り離されており、
    そして、 摩擦クラッチを作動させるステップは、摩擦クラッチを
    ある程度係合させて前記速度差を最小限にすることを含
    んでいる請求項11の方法。
  22. 【請求項２２】 クラッチは初めに連結されており、 摩擦クラッチを作動させるステップが、摩擦クラッチを
    ある程度切り離して前記速度差を最小限にすることを含
    んでいる請求項11の方法。
  23. 【請求項２３】 クラッチは初めに連結されており、さ
    らに、 先行する作動からの接触点情報を記憶し、 記憶された接触点のすぐ上方の点まで作動させることに
    よってクラッチを部分的に切り離し、 その後、摩擦クラッチをある程度切り離して速度差を最
    小限にする作動ステップを実行すること含んでいる請求
    項11の方法。
  24. 【請求項２４】 摩擦クラッチは初めに切り離されてお
    り、 補償器は、摩擦クラッチを係合して前記第１代数和信号
    を最小にするために、前記クラッチアクチュエータへの
    供給手段を有していることを特徴とする請求項１の接触
    点決定装置。
  25. 【請求項２５】 摩擦クラッチは初めに連結されてお
    り、 補償器は、摩擦クラッチを切り離して前記第１代数和信
    号を最小にするために、前記クラッチアクチュエータへ
    の供給手段を有していることを特徴とする請求項１の接
    触点決定装置。
  26. 【請求項２６】 摩擦クラッチは初めに連結されてお
    り、コントローラは、先の接触点値を記憶する手段と、 先の接触点よりわずかに高い係合度までクラッチを部分
    的に切り離す初期化手段とを有しており、 補償器は、初期化手段によって定められた係合度から前
    記第１代数和信号を最小にする程度まで摩擦クラッチを
    さらに切り離すため、前記クラッチアクチュエータへの
    供給のために前記クラッチ連結信号を発生する手段を有
    していることを特徴とする請求項１の接触点決定装置。
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