JPH07501385A - クラッチ制御装置 - 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】 クラッチ制御装置 本発明は車両のクラッチ制御装置に関する。

我々の先の英国特許第２　０８８　００７号は、ドライバにより発行されるトル ク要求が増大するに従ってクラッチを漸進的にかみ合わせてエンジン速度を設定 値に一時的に制限するクラッチ制御装置を説明している。これは、休止からのテ ークアツプを滑らかにするものである。これらの装置の欠点は、それに説明され ているように、エンジンがまだアイドル状態にある間に、ギヤか入っている状態 の車両が速度を押さえて丘を下らなければならないときに、クラッチは、ある程 度の制動が得られるようにはかみ合わず、またドライバが速度制御手段を用いて エンジンの回転を上げなければ、クラッチをかみ合わせることもできず、操作と して、トライバが車両を抑制させたいという状況では、全（不自然に見えるもの となる。更に、エンジンか故障又は自動始動装置の部分的な故障のために起動て きないときは、エンジンを押し起動又は引き起動のような一般的に受け入れられ ているどのような緊急始動手段によっても起動できない。本発明の目的は、これ らの欠点を克服することにある。

本発明は、クラッチ、ギヤボックス及びエンジンを有する車両用のクラッチ制御 装置を提供するものであり、前記クラッチ制御装置は、クラッチのかみ合わせを 操作する前記車両の速度により変化し得る車両速度信号を発生する車両速度セン サと、クラッチ作動手段を制御するために用いる信号を発生し、該クラッチ作動 手段が前記クラッチのかみ合わせを操作するクラッチかみ合わせ信号発生器と、 前記かみ合わせ信号及びエンジン速度を受け取って、前記車両速度信号及び／又 は前記かみ合わせ信号が所定の最小値を超えたときは、前記クラッチをかみ合わ せるためのクラッチ作動手段を発生するフィルタ手段とを備えている。

ここで、添付図面を参照して単なる１例として本発明の好ましい実施例を説明し よう。

第１図は本発明の第１の実施例による制御装置の概要図である。

第２図は第１因の制御装置のアナログ回路図である。

第３図は本発明の第２の実施例におけるマイクロプロセッサにより用いられるス テップを示すブロック図である。

第４図はクラッチ・ストール・リミッタの動作を説明するクラッチ位置対エンジ ン速度のグラフである。

第」図を参照するに、車両は、エンジンｉｏと、クラッチ１４を介して即ちクラ ッチ・ドライブ・プレー１−１３及びギヤボックス人力シャフトＩ５を介して結 合されたギヤボックス１２とを備えている。燃料はスロットル１６によりエンジ ンに供給され、スロットル１６はアクセレータ・ペダル１９により操作されるス ロットル・パルプ１８を備えている。クラッチ１４はスレーブ・シリンダ２２に より駆動されるリリース・フォーク２ｏにより作動される。このギヤボックスは ギヤ・レバー２４により操作される。

エンジン速度発生器は、トランスデユーサを含むエンジン速度センサ２６を備え ている。スロットル・バルブ１８の状態はスロットル・バルブ位置センサ３゜に より監視される。ギヤボックス１２の状態はギヤ位置センサ３２により監視され る。スレーブ・シリンダ２２の位置はアクチュエーション・センサ３４により監 視される。スレーブ・シリンダ２２の位置はアクチュエーション・センサ３４に より監視される。ギヤボックスの大力シャフト１５の速度は車両速度センサ４２ により監視される。車両の速度はクラッチ・ドライブ・プレートの速度及びかみ 合ったギヤに依存するので、速度センサを用いてクラッチ・ドライブ・プレート の速度を計算することかできる。センサがらの信号は油圧制！Ｕ３８を介してク ラッチの操作を制御するｔｌｌ（ｍユニット３６に転送される。

第２図を参照すると、この制御装置は、更にチョーク位置センサ４４及び基準信 号発生器４６も備えている。スロットル・バルブ位置センサ３ｏは、スロワ）・ ル信号Ｖｔを発生し、これをリミッタ４８を介して差動増幅器５ｏの反転入力に 供給する。リミッタ４８はスイッチング回路４９がらの入力を受け取る。基準信 号発生器４６からの基準信号Ｖｒは、チョーク位置センサ４４からのチョーク信 号Ｖｃと組合わせられて差動増幅器５ｏに入力される。Ｖｔ、Ｖｒ及びＶｃの和 である差動増幅器５０の出力Ｖｓは、変更した基準信号を形成し、これを比較器 ５２の入力に供給する。

エンジン速度センサ２６はエンジン速度信号Ｖｅを発生し、これを抵抗Ｒ１を介 して比較器５２に供給する。車両速度センサ４２は信号ｖ２を発生し、これをダ イオード５４及び５６とハイ・インピーダンス・バッファ５８とを含む回路に供 給する。ダイオード５４はその出力を抵抗Ｒ３を介し、この場合は５ｖである定 電圧Ｖｌの電源に接続されている。ダイオード５４の入力はハイ・インピーダン ス・バッファ５８を介してダイオード５６の入力に接続されており、その出力Ｖ ｄｐはフィルタ７】に接続されている。上記回路からの出力Ｖｄｐは車両速度信 号を形成する。

比較器５２は変更した基準信号Ｖｓとエンジン速度信号Ｖｅとの間の差に等しい クラッチかみ合わせ信号Ｅを発生する。

誤差信号Ｅは更にフィルタ７１の入力にも供給され、フィルタ７１は信号Ｖｄｐ 又はＥのいずれかが所定の最小値を超えると、出力Ｖｄｐ又はＥを通過させるよ うに動作する。フィルタ７１からのクラッチ作動信号Ａはアンチストール・リミ ッタ７２に入力される。アンチストール・リミッタ７２はエンジン速度信号Ｖｅ を入力し、かつエンジン速度６ｏｏｒｐｍ以上でクラッチの最大かみ合わせ度を 決定するように動作し、かつエンジン速度がＯｒｐｍに低下するまでスイッチ・ オフしないエネーブル／ディセーブル・スイッチである。

アンチスト−ル・リミッタ７２はクラッチ位置制御の比較器６０に接続されてお り、それの他の入力はクラッチ位置センサ６２から信号を入力している。比較器 ６０の出力は位相ゲイン整形回路網６４を介してマーク・スペース比変調器６６ に供給され、更にマーク・スペース比変調器６６は発振器６７からの信号も入力 としている。マーク・スペース比変調器６６の出力信号は、出力回路６８を介し てバルブ７０に供給され、バルブ７０は油圧制御装置６９を介してクラッチ１４ の位置を制御している。他の回路において、比較器６０の出力は、バルブ７０を 駆動する電流フィードバック増幅器に供給されてもよい。

通常の動作中に、車両が休止しており、かつエンジンがアイドル状態にあるとき は、Ｖｅ及びＶｄｐはいずれも基準信号Ｖｓより大きくはないので、クラッチか み合わせ信号Ｅは正であり、かつクラッチはアクチュエータ７２により完全に引 き離し位置に保持されている。車両が静止し、かつギヤが入った状態にあり、し かもスロットルか押し下げられているときは、Ｖｄｐは０であり、エンジン速度 は、ＶｅがＶｓより大きくなるまで増加する。この時点で、Ｅは負に行く。これ は、クラッチをわずかにかみ合わせるようにするものであり、これがエンジンを 遅くして、Ｖｅを減少させると共に、Ｅを０に保持しようとする。スロットルを 押し下げたままであれば、エンジン速度を増加させる傾向がクラッチをかみ合わ せることになる。

再び休止から起動し、車両はローリングし始め、例えばエンジンがアイドル状態 で丘を下り始めると、速度信号Ｖｄｐが車両速度と共に増加し、クラッチかみ合 わせ信号Ｅは正となる。Ｖｄｐが所定値を超えると、クラッチかみ合わせ信号Ｅ から独立してクラッチ・アクチュエータ制御装置６０．６２．６４．６６．６７ ．６８等を動作させてクラッチをかみ合わせ、エンジン速度信号Ｖｅを増加させ る。ＶｅがＶｓに等しくなると、クラッチかみ合わせ信号Ｅは、この信号を無視 してクラッチのかみ合わせを制御する。

安全な引き起動機能を得るために、エンジンが回転していず、かつ車両はギヤを 入れた状態でなく、かつ路面速度が第２の所定値以上であるときは、車両のトラ ンスミッションが最初ニュートラルにない限り、クラッチのかみ合わせを阻止す ることになる。このクラッチ制御装置は、アクチュエーシヨン・センサ３４によ りギヤ選択に対して、及びクラッチがかみ合うことになるギヤを選択するために ギヤ・レバー２４を続いて用いるのであれば、敏感な状態にある。これは、ドラ イバが運転席にいないときの「バンブ・スタート」を防止する。

クラッチが完全にかみ合っているときは、クラッチによってそれ以上のエンジン ・ブレーキを得ることはできず、Ｅは負に行くと共に、値を増加させことになる 。車両がエンジン・ブレーキにより遅くなると、又は例えばドライバがブレーキ を掛けると、Ｖｄｐは車両速度が低下するまて減少する。しかし、誤差信号Ｅは 、これが正になり始めない限り、クラッチがかみ合うことを保証する。この時点 ては、アクチュエータ７２はクラッチをかみ合わせ始め、Ｅは０に保持される。

車両がブレーキにより十分に遅くなると、ＶｄｐはＯになり、クラッチが完全に 離れることになる。

路面速度が第３の所定値より小さく、かつエンジンが回転していないときは、ク ラッチを切り離すようにする。

クラッチ・ドライブ・プレー１−１３の回転方向がエンジンの回転に対して逆を 検知するような傾斜で車両が静止しているときは、ギヤをかみ合わせると、エン ジンを停止させる恐れがある。この状態は、車両が例えば丘を目指す方向で、前 進ギヤをかみ合わせようとしたとき、又は車両が下り坂を行く方向で、リバース ・ギヤをかみ合わせようとするときに発生する。アンチスト−ル・リミッタ７２ は、エンジン速度信号Ｖｅにより決定された最大！・ルクに対するクラッチのか み合わせを制限してエンジン停止を防止する。アンチストール・リミッタは、エ ンジン速度が６０　Ｏｒ　ｐｍを超えて引き起動を動作可能にするときに、動作 するようにトリガされるだけである。クラッチはＯｒｐｍで完全に引き離され、 かっ１２０Ｏｒｐｍで完全にかみ合わさるように操作される。通常の操作では、 クラッチは６００ｒｐｍ以上でかみ合いが始まる。クラッチをかみ合わせるに従 ってエンジン速度が低下するのであれば、エンジン速度信号の低下がクラッチを 引き離すようにする。これを第４図に示す。クラッチをかみ合わせるためには、 エンジン速度を増加させて、通常のトルクより高いトルクがクラッチを介して伝 達可能にさせる必要がある。

例えば車両が下り板方向を向き、かつギヤを入れた状態で動き始めると、エンジ ン速度を上昇させるのに十分なトルク・レベルへクラッチをランプさせて車両速 度を制暉する。エンジン速度信号がＶｅ＝Ｖｓになると、クラッチを用いてエン ジン速度を制御する。

以上で説明した実施例において、Ｖｄｐは車両がローリングしている速度に比例 している。必要ならば、ギヤがかみ合っている状態に従う比例定数により、クラ ッチ・ドライブ・プレートの速度を計算することもてきる。

ドライブ・プレートの速度に直接比例しているパラメータを用いて同様の結果を 得ることもできる。このためには、ギヤ位置センサが用いられる。

本発明の他の実施例による第３図を参照すると、マイクロプロセッサによりセン サからの信号の処理及びクラッチを作動させるための信号の発生が実行される。

ステップ■において、基本的な速度基準を読み出す。速度基準の値はマイクロプ ロセッサを作成したときにセットされていたものである。ステップ２において、 アイドリング速度を調べる。アイドリンク速度はある設定値を有し、この設定値 は、例えばコールド・スタートのために高めに設定されてもよい。アイドリング 速度を高く設定したときは、マイクロプロセッサはステップ３に進み、増大速度 基準を計算する。アイドリング速度が通常の設定値であれば、ステップ３を省略 して速度基準は変更されない。ステップ４において、スロットル設定信号を発生 し、ステップ５において、スロットル設定信号に従って速度基準を増大させる。

ステップ６において、エンジン速度信号を発生し、ステップ９において、このエ ンジン速度信号を基準信号と比較してエンジン速度と基準速度との間の差を表わ す速度誤差信号を発生する。ステップ１０において、速度誤差信号、及びこの速 度誤差信号の時間に関する積分値とを発生し、ステップ１１において、これらを 組合わせて必要とするクラッチ位置を決定する。誤差が０、又は負になると、速 度誤差信号とその積分とを組合わせて用いる。ステップ１３において実際のクラ ッチ位置信号を発生し、かつステップ１４において必要とするクラッチ位置信号 を形成して位置誤差を発生し、ステップ１５においてこの位置信号がクラッチ油 圧を作動させる制御バルブ７０用の出力信号を発生させる。

ステップ７において、車両速度信号を発生し、もし逐次的に、車両をニュートラ ルに設定し、ギヤを入れ、かつ所定の速度以上で移動する状態であれば、車両の ローリング信号を発生してステップ１１に行く。これは、誤差信号から独立して クラッチをかみ合わせて、車両を引き掛は可能にさせるものである。

マイクロプロセッサのソフトウェアは、所定の道路速度及び／又は所定のエンジ ン速度以上で完全にクラッチをかみ合わせるようにしている。所定のエンジン速 度以下では、静止車両を仮定して、クラッチのかみ合わせを速度誤差信号に比例 させている。

更なる改良では、車両が下り坂を走行しており、かつエンジンが回転していると きに、車両速度が所定値を超えると、エンジン速度を増加させるため、又はエン ジン速度が所定のレベル以上に増加するまで、クラッチをかみ合わせるトルク・ レベルヘランプさせ、従ってクラッチかみ合わせのレベルがエンジンの状態に対 して自己調整になっている。

更に、マイクロプロセッサは、改良されたヒル・スタート能力を備えた、我々の 早期の特許第２０７９　０８８号において説明したアナログ回路と等１１１１ｉ な方法で動作するように変更されてもよい。

アナログ装置のように、ステップ６〜９を実行するための比較手段を形成するマ イクロプロセッサの一部を他の構成にしてもよく、またエンジン速度、ドライブ ・プレート速度及び基準に関する比較順序を変更してもよい。例えば、エンジン 速度信号及びドライブ・プレート速度信号をそれぞれ基準信号と比較して２つの 誤差信号を発生させてもよく、そのうちで大きなものを用いて必要とするクラッ チ位置を計算してもよい。

車両を押し掛けするために、ロー・ギヤをかみ合わせて車両を押すものとする。

クラッチ装置は下り坂のローリング場合と同一の方法で作動して、クラッチのか み合わせを行なう。押す力がエンジンを回転させるに十分な強さである限り、エ ンジンは起動する。

ステップ１１からのクラッチかみ合わせ信号は、ステップ１２に渡されてエンジ ン速度信号によりセットされたクラッチのかみ合わせを最大化するように計算す る。このステップは、エンジン速度が起動時に６０Ｏｒｐｍを超えるときにのみ トリガされる。

ステップ１４は、実際のクラッチ位置をステップ１２による最大かみ合わせクラ ッチ位置と比較して、１５でこれがエンジン速度値によりセットされた限界内で あれば、クラッチを所望の位置にがん合させる出力を発生する。限界内でなけれ ば、クラッチはエンジン速度値によりセットされた最大トルクまでかみ合うだけ となる。

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. １．クラッチ、ギヤボックス及びエンジンを有する車両用の摩擦クラッチ制御装 置において、前記車両の速度により変化し得る車両速度信号を発生する車両速度 センサと、クラッチ作動手段を制御するために用いる信号を発生し、該クラッチ 作動手段が前記クラッチのかみ合わせを操作するクラッチかみ合わせ信号発生器 と、前記かみ合わせ信号及びエンジン速度を受け取って前記車両速度信号及び／ 又は前記かみ合わせ信号が所定の最小値を超えたときに、前記クラッチをかみ合 わせるクラッチ作動手段を操作するためのクラッチ作動信号を発生するフィルタ 手段とを備えていることを特徴とする摩擦クラッチ制御装置。
2. ２．前記クラッチ作動信号は、更に車両エンジン速度信号を受け取るリミッタに 転送され、前記リミッタは、前記クラッチを完全にかみ合わせ可能なエンジン速 度の第２の所定値まで前記クラッチのかみ合わせが前記速度誤差信号に比例する ように、所定値を超える前記エンジン速度によりエネーブルされていることを特 徴とする請求項１記載の摩擦クラッチ制御装置。
3. ３．更に、前記エンジンが回転していない場合に、前記車両速度信号が最小値を 超え、前記車両がニュートラル状態にあり、続いて該車両がギヤを入れた状態に 設定されるときにのみ、前記クラッチがかみ合わせられるように、前記クラッチ 作動手段を制御するために用いるギヤ位置センサを含むことを特徴とする請求項 １又は請求項２記載の摩擦クラッチ制御装置。
4. ４．前記クラッチは、前記エンジン速度を所定のレベルに制御するために、前記 エンジンが回転しており、かつ前記クラッチが前記車両速度が前記所定値を超え るときに、あるレベルのかみ合わせにランプされることを特徴とする請求項１か ら請求項３までのいずれか一つに記載の摩擦クラッチ制御装置。
5. ５．前記クラッチは、前記エンジンが回転していず、かつ前記車両が第３の所定 値以下に降下するときに、引き離されることを特徴とする請求項１から請求項４ までのいずれか一つに記載の摩擦クラッチ制御装置。
6. ６．前記車両速度センサは、前記クラッチのドライブ・プレートの回転速度を測 定する手段を備えていることを特徴とする前記いずれかの請求項記載の摩擦クラ ッチ制御装置。
7. ７．前記車両速度センサは、更に前記ギヤボックスの状態に従って前記車両速度 信号を変化させる手段を備えていることを特徴とする請求項５請求項記載の摩擦 クラッチ制御装置。
8. ８．前記車両速度センサは、前記ギヤボックスの出力の回転速度を測定する手段 を備えていることを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれかの一つに記 載の摩擦クラッチ制御装置。
9. ９．前記フィルタ、リミッタ及びクラッチ作動手段はマイクロプロセッサを備え ていることを特徴とする前記いずれかの請求項記載の摩擦クラッチ制御装置。