JPH10331870A - 噛合状態の制御のための装置 - Google Patents

噛合状態の制御のための装置

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JPH10331870A
JPH10331870A JP10153181A JP15318198A JPH10331870A JP H10331870 A JPH10331870 A JP H10331870A JP 10153181 A JP10153181 A JP 10153181A JP 15318198 A JP15318198 A JP 15318198A JP H10331870 A JPH10331870 A JP H10331870A
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clutch
engagement
controlling
drive
controlled
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JP10153181A
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Michael Dr Salecker
ザーレッカ− ミヒャエル
Martin Zimmermann
ツィンマーマン マーティン
Rolf Mack
マック ロルフ
Gebhard Michenfelder
ミヒェンフェルダー ゲプハルト
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Robert Bosch GmbH
LuK Getriebe Systeme GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
LuK Getriebe Systeme GmbH
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 、噛合状態の検出のためのセンサ系の時折の
又は完全な故障の際のクラッチ噛合状態の確実な開ルー
プ制御又は閉ループ制御が補償されるように改善を行う
こと。 【解決手段】 操作ユニットの駆動装置が時間制御され
て作動されるように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンと、伝達
装置と、クラッチの接続及び/又は解除等の操作のため
の、制御ユニットにより制御される駆動装置付き操作ユ
ニットとを有する自動車のドライブトレーンにおける自
動操作可能なクラッチの接続状態の制御または緊急時制
御のための装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の装置は、ドイツ連邦共和国特許
出願 DE-OS 40 11 850 明細書から公知である。そのよ
うな装置を備えた自動車は、通常は内燃機関と、駆動モ
ーメントを伝達する自動際御されたクラッチとを有して
いる。この場合クラッチによって伝達されるトルクの制
御に対しては、位置制御器又は位置制御装置が、クラッ
チの噛合状態を検出するセンサのセンサ信号を用いた位
置の閉ループ制御又は開ループ制御を実施する。このセ
ンサは、距離センサであってもよい。
【０００３】噛合状態の検出のためのセンサに欠陥が生
じるか損なわれた場合には、位置制御はもはや迅速な変
更ができないか、又はクラッチによって伝達されるトル
クの変更がもはや実施できない。そのように設定される
噛合状態は、もはや所期のようには実施できない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、冒頭
に述べたような形式の装置及び方法において、噛合状態
の検出のためのセンサ系の時折の又は完全な故障の際の
クラッチ噛合状態の確実な開ループ制御又は閉ループ制
御が補償されるように改善を行うことである。
【０００５】また本発明の課題は、冒頭に述べたような
形式の装置及び方法において、そのようなセンサの故障
にもかかわらず、自動クラッチシステムの快適性が実質
的に維持できるように改善を行うことである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記課題は本発明によ
り、操作ユニットの駆動装置が時間制御されて作動され
るように構成されて解決される。この時間制御は、駆動
装置が次のように時間制御されて制御されることによっ
て行われる。すなわち駆動出力が、例えば電気モータの
時間に依存した電流通流によって達成される所定の噛合
状態を達成する時間の関数として制御されるように行わ
れる。位置制御器を使用するかわりに、所期のように時
間制御された駆動出力によって、所定の目標位置が達成
される。例えばモータがクラッチ接続又は解除の際に比
較的短い間電流通流され、比較的僅かな距離だけ進むな
らば、比較的長い間電流通流されると、クラッチ接続又
は解除の際に進む距離はさらに延びる。この比較的長い
又は比較的短い電流通流とは、ここでは駆動ユニット出
力の、時間に依存した開ループ制御又は閉ループ制御に
対する例に過ぎない。
【０００７】エンジンと、伝動装置と、クラッチの接続
及び/又は解除等の操作のための、制御ユニットにより
制御される駆動装置付き操作ユニットとを有する自動車
のドライブトレーンにおける自動操作可能なクラッチの
噛合状態の制御または緊急時制御のための装置において
は、さらに有利には、前記操作ユニットの駆動装置が、
噛合過程の際に、解除過程の時よりも少ない出力で作動
されるように、時間制御されて作動される。
【０００８】また本発明の別の考察によれば、エンジン
と、伝動装置と、クラッチの接続及び/又は解除等の操
作のための、制御ユニットにより制御される駆動装置付
き操作ユニットとを有する自動車のドライブトレーンに
おける自動操作可能なクラッチの噛合状態の制御または
緊急時制御のための装置において、有利には、前記操作
ユニットの駆動装置が、噛合過程の際に、最大出力より
も少ない出力で作動されるように、時間制御されて作動
される。この駆動出力の低減によれば、時間制御された
クラッチ操作が実施される場合に、著しく正確な噛合状
態の位置付けが達成できる。それによりスムーズな発進
や変速の際のスムーズなクラッチ接続が実施できるよう
になる。
【０００９】さらに、エンジンと、伝動装置と、クラッ
チの接続及び/又は解除等の操作のための、制御ユニッ
トにより制御される駆動装置付き操作ユニットとを有す
る自動車のドライブトレーンにおける自動操作可能なク
ラッチの噛合状態の制御または緊急時制御のための装置
において、有利には、前記操作ユニットの駆動装置が、
噛合過程又は解除過程の際に第１の時相においては最大
出力で作動され、さらなる時相においては比較的僅かな
出力で作動されるように、時間制御されて作動される。
【００１０】この場合特に有利には、前記装置がクラッ
チの噛合状態検出のためのセンサを有する。このセンサ
を用いることによって、所望のクラッチ噛合位置の達成
のための時間制御された駆動出力がコントロールされ
る。
【００１１】同様に有利には、前記装置がクラッチの噛
合状態検出のためのセンサを有し、さらに該センサの正
常な機能状態のもとで噛合状態が位置制御器又は位置制
御装置を用いて閉ループ制御又は開ループ制御される。
この時間制御された駆動出力の開ループ制御又は閉ルー
プ制御は例えばセンサの故障の際に実施されてもよい。
【００１２】本発明の有利な実施例によれば、駆動装置
が電気モータとして構成される。また別の有利な実施例
によれば、駆動装置が、電気的に制御可能なバルブを備
えた油圧ユニットを有している。同様に有利には、駆動
装置が電磁装置を有している。
【００１３】さらに有利には、前記駆動装置の出力制御
のために、該駆動装置が時間制御された電流通流によっ
て作動され、この場合駆動装置の電流通流が僅かな時に
は駆動装置の出力も僅かである。この僅かな電流通流の
概念においては、パルス幅変調による制御の場合、僅か
なデューティー比と解釈することもできる。また振幅の
抑えられた信号とも解釈できる。
【００１４】さらに有利には、前記駆動装置の電流通流
は、時間制御、例えば時間変更、振幅変調又はパルス幅
変調されて行われる。
【００１５】有利には、前記駆動装置の電流通流又は出
力は、噛合過程又は解除過程のもとで、少なくとも１つ
の時相において、最大通流電流又は最大出力の２０％〜
８０％、特に３０％〜６０％、有利には４０％〜５０％
である。
【００１６】さらに本発明の別の考察による別の有利な
実施例によれば、前記制御ユニットは、駆動装置の時間
制御された出力データ、例えば通流電流又は目標通流電
流と、クラッチ操作前の噛合状態のデータと、時間制御
された出力の時間データを用いて目下のクラッチ噛合状
態を確定する。
【００１７】また有利には、前記制御ユニットは、駆動
装置の出力、例えば通流電流を、目下の噛合状態又はク
ラッチ操作前の噛合状態に依存して選択する。
【００１８】さらに有利には、前記制御ユニットは、駆
動装置の出力を、目下検出された噛合状態の関数として
制御、例えば変更する。
【００１９】本発明のさらなる別の考察によれば、有利
には、クラッチの噛合過程の際に、前記制御ユニットに
よって定められた噛合状態が、クラッチのスリップが検
出される噛合位置に相応するまで、前記駆動装置が抑え
られた出力で制御され、スリップが生じているもとでク
ラッチが、実質的にスリップの検出がなくなるまでさら
に噛合される。
【００２０】さらに別の考察によれば、クラッチの噛合
状態検出のための前記センサの故障又は欠陥の際あるい
はあり得そうもないセンサ信号の発生の際に、緊急時制
御への切換えが行われる。このような故障、欠陥又はエ
ラーの識別は、例えば次のようにして行われてもよい。
すなわちセンサが正常に動作している場合に通常占めら
れる領域を外れるようなセンサ信号の検出によって識別
されてもよい。センサ信号がこのような正常領域外にあ
ることは、例えばセンサが無効な値を示していることに
基づいてもよい。また信号が例えば供給線路の欠陥のも
とで完全に失われたり、無限大に上昇している場合にも
故障として識別されてもよい。
【００２１】
【発明の実施の形態】次に本発明を図面に基づき詳細に
説明する。
【００２２】図１には、たとえばモータまたは内燃機関
などの駆動ユニット２を備えた車両１が示されている。
さらにこの車両のドライブトレーンにはクラッチ３と伝
動装置４が示されている。この実施例ではクラッチ３が
エンジンと伝動装置の間の動力伝達経路に配設されてい
る。この場合、エンジンの駆動トルクは、クラッチを介
して伝動装置に伝達され、さらにこの伝動装置４の出力
側から出力軸５および後置接続されているアクスル６な
らびに車輪６ａに伝達される。
【００２３】さらにこの図１には、クラッチ、例えば自
動クラッチの噛合状態の開ループ制御又は閉ループ制御
のための装置が示されている。この噛合状態とは以下で
は２つの終端位置の間のクラッチ噛合位置を指すものと
する。この場合一方の終端位置では実質的に回転トルク
がクラッチから伝達されず、もう一方の終端位置では最
大回転トルクがクラッチから伝達される。この噛合状態
は、クラッチから伝達される回転トルクによって特徴付
けられてもよい。通常のストラテジでは有利には、クラ
ッチ制御が現象制御で行われ、それに伴って例えば位置
制御が実施される。位置センサが故障している場合の緊
急時ストラテジでは、有利には現象制御されるクラッチ
制御に代えて、時間制御されたクラッチ制御が実施され
る。
【００２４】本発明のさらに別の実施例では、この装置
がセンサ故障時の緊急時制御によって又は自動クラッチ
の別の構成部材によって作動されてもよい。この場合装
置の制御ユニットは、欠陥又は故障を検出し、緊急時制
御への切換を行う。
【００２５】クラッチは、トルク伝達系の摩擦クラッ
チ、円板クラッチ、磁粉クラッチまたはコンバータロッ
クアップクラッチとして構成される。またクラッチは、
摩耗補償形の自動調整式クラッチであってもよい。伝動
装置４は、たとえば段階式変速機などの手動変速機とし
て示されている。しかしながら本発明の考察に相応して
この伝動装置４は、自動変速機であってもよい。この場
合は少なくとも１つのアクチュエータを用いて自動的な
変速を行うことができる。この自動変速機として以下で
はオートマチックを意味するものとする。これは駆動力
の中断とともに変速が行われ、変速比の切換が少なくと
も１つのアクチュエータを用いて制御される。さらに本
発明ではフルオートマチックが適用されてもよい。この
フルオートマチックは、シフトチェンジの際に駆動力の
中断が行われない変速機であって、通常はプラネタリー
ギアによって構成されている。さらに本発明は無段階式
に調整可能な伝動装置、たとえば円心プーリ式変速機に
用いることも可能である。この自動変速機は出力側に配
設されるトルク伝達システム３、たとえばクラッチ、摩
擦クラッチとともに構成可能である。
【００２６】さらに前記クラッチは、発進クラッチおよ
び/または回転方向の逆転が可能な逆転クラッチおよび/
または所期の伝達トルクで制御可能な安全クラッチなど
で構成してもよい。さらに前記クラッチは、乾式摩擦ク
ラッチや流体中で動作する湿式摩擦クラッチであってよ
い。
【００２７】クラッチ３は駆動側７と被駆動側８を有し
ている。この場合にトルクは、クラッチディスク３ａが
プレッシャープレート３ｂ、皿ばね３ｃおよびレリーズ
ベアリング３ｅならびにフライホイール３ｄを介して応
力負荷されることによって駆動側７から被駆動側８へ伝
達される。この負荷に対してはレリーズフォーク２０が
アクチュエータ１３ｂなどの操作ユニット９０を用いて
操作される。
【００２８】クラッチ３の噛合状態の開ループ制御又は
閉ループ制御は、制御ユニット１３を用いて行われる。
この制御ユニット１３は、電子制御装置１３ａと操作ユ
ニット９０を含む。別の有利な実施例では、この制御ユ
ニットが電子制御装置１３ａのみを含み、操作ユニット
は別のケーシングに配設されていてもよい。制御ユニッ
ト１３は、アクチュエータ１３ｂの電気モータ１２の制
御のための制御および電力エレクトロニクスを含んでい
る。それによりたとえば有利には、システムが唯一の構
造空間として電子制御装置を備えたアクチュエータのた
めの構造空間を必要とすることが達成される。
【００２９】操作ユニットは、実質的に電気モータなど
の駆動装置１２から成る。この電気モータ１２は、伝動
装置（たとえばウオーム歯車装置、平歯車装置またはク
ランク伝動装置またはスレッドスピンドル伝動装置な
ど）を介して出力部材に作用する。この出力部材は供給
シリンダ１１であってもよい。またこの出力部材は、ロ
ッド又は他の接続部材であってもよい。
【００３０】供給シリンダピストン１１ａのようなアク
チュエータ又は操作ユニットの出力部材の移動は、クラ
ッチ距離センサ１４によって検出される。このセンサ
は、クラッチの位置または噛合位置、噛合状態、相応の
速度、加速度などに比例するパラメータの位置、状態、
速度または加速度を検出する。噛合位置又は噛合状態
は、それによりクラッチから伝達される回転トルクを特
徴付ける。なぜならこの伝達される回転トルクは、クラ
ッチ特性曲線を介して噛合位置又は噛合状態に結合され
るからである。
【００３１】供給シリンダ１１は圧力媒体路（たとえば
油圧管路）９を介して受容シリンダ１０と接続されてい
る。この受容シリンダの出力部材１０ａは、レリーズフ
ォークまたはレリーズ手段２０と次のように作用的に接
続されてる。すなわち受容シリンダ１０の出力部材１０
ａの移動が、クラッチ３から伝達可能なトルクの制御の
ためにレリーズ手段２０を移動または変位させることに
作用するように接続されている。
【００３２】レリーズフォークまたはメインレリーズ機
構などのレリーズ手段２０の調節位置を介して、そのつ
どの摩擦ライニングのプレッシャープレートの応力負荷
が所期のように制御される。その際、プレッシャープレ
ートは２つの終端位置の間で移動し、任意に設定され固
定され得る。一方の終端位置は完全に噛合されるクラッ
チ位置に相応し、他方の終端位置は完全にクラッチ解除
されるクラッチ位置に相応する。伝達可能なトルク（こ
れはたとえば目下加えられているエンジントルクよりも
少ないか又は大きい）の制御に対してはたとえばプレッ
シャープレート３ｂの、２つの終端位置の間の中間領域
にある１つの位置が制御される。クラッチはレリーズ手
段２０の所期の制御によってこの位置に固定可能であ
る。しかしながら目下生じているエンジントルクを介し
て定まる伝達可能なクラッチトルクも制御可能である。
その場合、目下生じているエンジントルクが伝達され
る。この場合はドライブトレーンにおけるトルク不均衡
性がたとえばトルクピークの形態で減衰および/または
分離される。
【００３３】クラッチの噛合状態の開ループ制御または
閉ループ制御などの制御のために、さらに複数のセンサ
が用いられる。これらのセンサは少なくとも時折システ
ム全体の所要パラメータを監視し、制御に必要な状態
量、たとえば信号、測定値を供給する。これらは制御ユ
ニットによって処理される。この場合、他の電子ユニッ
ト、たとえばエンジン電子制御装置またはアンチロック
システム（ＡＢＳ）や駆動スリップ制御システム（ＡＳ
Ｒ）の電子装置への信号伝送用接続が形成されていても
よい。これらのセンサはたとえばホイール回転数やエン
ジン回転数などの回転数、負荷レバー位置、スロットル
バルブ位置、変速機の変速位置、所期の変速、ならびに
その他の車両固有の特性量を検出する。
【００３４】図１にはスロットルバルブセンサ１５，エ
ンジン回転数センサ１６，ならびにタコセンサ１７が用
いられ、測定値ないし情報が制御装置に転送されること
が示されている。制御ユニット１３ａの電子ユニット
（コンピュータユニットなど）はシステム入力特性量を
処理して、制御信号をアクチュエータ１３ｂへ転送す
る。
【００３５】伝動装置は、段階式変速機として構成され
ている。この場合、変速段はシフトレバーを用いて切換
えられ、つまり伝動装置はこのシフトレバーにより操作
される。さらにマニュアル変速機のシフトレバー１８等
の操作レバーには少なくとも１つのセンサ１９ｂが設け
られている。これは所望の変速段および/または変速段
位置を検出し、それを制御装置へ転送する。センサ１９
ａは伝動装置に配向され、目下の変速段位置および/ま
たは所望変速段を検出する。これらの２つのセンサ１９
ａ、１９ｂのうちの少なくとも１つを用いた所望変速段
の識別は、次のようにして行われる。すなわちこのセン
サに応力センサを適用し、この応力センサがシフトレバ
ーに作用する応力を検出することによって行われる。さ
らにこのセンサは距離センサまたは位置センサとして構
成されてもよく、この場合には制御ユニットが位置信号
の時間的な変化から所望変速段を識別する。
【００３６】制御ユニットは、全てのセンサと少なくと
も時折信号伝送のために接続されて、センサ信号とシス
テム入力量を次のような手法によって評価する。すなわ
ち目下の動作点に依存して制御ユニットが開ループ制御
命令または閉ループ制御命令を少なくとも１つのアクチ
ュエータに送出するようにして評価する。このアクチュ
エータの駆動装置１２，たとえば電気モータは、クラッ
チ操作を制御している制御ユニットから調整量を、測定
値及び/又はシステム入力量及び/又は接続されているセ
ンサ系の信号に依存して受け取る。これに対しては、制
御装置において制御プログラムがハードウエア及び/又
はソフトウエアとしてインプリメントされている。この
プログラムは関与している信号を評価し、比較及び/又
は関数及び/又は特性マップに基づいて出力量を算出ま
たは確定する。
【００３７】制御ユニット１３は有利にはトルク検出ユ
ニット、変速段位置検出ユニット、スリップ検出ユニッ
ト、及び/又は作動状態検出ユニットを有するか、また
はこれらのユニットの少なくとも１つと信号伝送のため
に接続される。これらのユニットは、ハードウエアおよ
び/またはソフトウエアとして制御プログラムによりイ
ンプリメントされてもよい。それにより、関与するセン
サ信号を用いて車両１の駆動ユニット２のトルク、伝動
装置４の変速段位置、クラッチ領域内で生じるスリップ
量、ならびに車両の目下の作動状態を検出する。変速段
位置検出ユニットは、センサ１９ａ、１９ｂの信号に基
づいて目下の投入されている変速段を求める。この場
合、センサは、シフトレバーおよび/または伝動装置内
部の調整手段（例えばメイン変速シャフトまたは変速ロ
ッド）に配向され、これらの例えば構成部材の位置およ
び/または速度が検出される。さらに負荷レバーセンサ
３１が負荷レバー３０、たとえばアクセルペダルに配設
されていてもよく、これは負荷レバー位置を検出する。
また、別のセンサ３２はアイドリングスイッチとして機
能してもよく、つまり負荷レバーなどのガスペダルの操
作のもとでこのアイドリングスイッチ３２がスイッチオ
ンされ、操作信号がないときはスイッチオフされる。そ
れによりこれらのデジタル情報によって、アクセルペダ
ルなどの負荷レバーの操作の有無を識別できる。負荷レ
バーセンサ３１は負荷レバーの操作角度を検出する。
【００３８】図１には、負荷レバー等のアクセルペダル
３０とそれに接続されたセンサ群の他に、作動ブレーキ
または固定ブレーキの操作のためのブレーキ操作部材４
０、例えばブレーキペダル、ハンドブレーキレバー、あ
るいは手動操作または足踏み操作式固定ブレーキの操作
部材が示されている。少なくとも１つのセンサ４１が操
作部材４０に配置されており、その操作を監視してい
る。このセンサ４１は、例えばデジタルセンサとしてス
イッチのように構成されており、この場合は操作部材の
操作の有無が検出される。このセンサにはブレーキラン
プなどのシグナリング装置が接続可能であり、これによ
ってブレーキ操作が通報される。これは作動ブレーキに
対しても固定ブレーキに対しても実施可能である。しか
しながらこのセンサはアナログセンサとして構成されて
いてもよい。この場合は、例えばポテンショメータのよ
うなセンサによって操作部材の操作の程度が求められ
る。このようなセンサも前記シグナリング装置と接続可
能である。
【００３９】制御ユニットは、クラッチの噛合位置又は
噛合状態を開ループ制御又は閉ループ制御する。すなわ
ち実質的には、操作ユニットの駆動装置の時間制御され
た制御によってクラッチから伝達される回転トルクを制
御する。この時間制御された制御とその際に実質的に平
行する位置検出、つまり位置算出とによって目標位置が
制御される。噛合状態の調節前の時点での噛合状態のデ
ータと時間制御された駆動出力とに基づいて、その都度
の移動距離とそれに伴うその都度の目下の位置又は目下
の噛合状態が定められる。
【００４０】このことは特に次のような場合にあり得
る。すなわち位置センサが故障するか又は障害をきたし
あるいはそのセンサの信号が欠落するような場合にあり
得る。
【００４１】自動クラッチの作動におけるそのようなケ
ース、例えば緊急時制御のケースでは、位置制御手法か
ら時間制御手法への切換えが行われ得る。この場合には
駆動装置の駆動出力が時間制御され、それによって駆動
装置の作用の確定時間の設定の際に、目下の位置検出値
に基づいて所定の位置値が達成される。このことは次の
ように達成されてもよい。すなわち例えば駆動装置の通
流のパルスレート又はクロックレートが時間制御されて
用いられることによって達成されてもよい。
【００４２】操作ユニットの時間制御された動作の際に
は有利には、噛合過程及び/又は解除過程が、位置制御
動作又は通常動作においてよりも少ない駆動出力で行わ
れる。噛合過程及び/又は解除過程の際には、有利に
は、駆動出力及び/又は電流通流が低減され、さらに有
利には、これが少なくとも１つの期間の間実施される。
それにより操作ユニットは時間制御された制御のもとで
はストッパー又は終端ストッパーに対して完全な出力又
は応力で対応することがなくなる。もしもこのようなこ
とが生じた場合には、操作系の寿命が著しく低下する。
なぜなら操作系の構成部材の設計仕様は、通常はそのよ
うな高い負荷に対して施されたものではないからであ
る。さらに構成ユニットの個々の構成部材は長期に亘っ
ても機械的に破壊される。
【００４３】目下の噛合位置又は噛合状態の決定に対し
て、目下の位置がそのつどの駆動出力のデータに基づい
てそのつどの噛合位置において算出される。この場合、
目下の位置の変化は噛合位置自体の関数である。なぜな
ら各噛合位置において作用するクラッチ応力は実質的に
様々だからである。
【００４４】この場合駆動出力は噛合過程及び/又は解
除過程の際にそのつどの噛合位置の関数として選択され
る。
【００４５】例えば噛合状態の検出のためのセンサが存
在するならば、このセンサの故障又は欠陥の際に例えば
次のことによって識別することができる。すなわちセン
サ信号が、妥当な値範囲を逸脱することによって識別可
能である。同様にセンサのエラーは、所定の時間、例え
ば制御部もしくはプロセッサの少なくとも２つかそれ以
上、例えば１０以上のクロックレートの持続時間（時間
周期又はソフトウエア割込み）の間、センサのデータが
何も改められなかった場合、もしくはセンサが新たなデ
ータを何も送出しなかった場合に識別される。この場合
はプロセッサがクロック制御されてセンサ信号を読込み
及び/又は受信することが前提とされる。例えばクロッ
クレートが２ｍｓの場合、有利には、少なくとも２０ｍ
ｓの間受信する信号が皆無か又はこの間何も新たな信号
を受信しない場合にセンサにエラーが生じているものと
みなされる。この場合有利にはセンサ信号が２ｍｓ毎に
検出される。
【００４６】センサの欠陥が識別された場合には、メモ
リにおいて、エラーの存在を示すフラッグ又はステータ
スビットがセットされる。この場合においては、目下の
噛合位置又は噛合状態が最後のクロックレートの最終値
にセットされる。その際、この時点においてはまだセン
サが正常に作動しているべきである。算出された噛合状
態は、例えば０〜２０００の値範囲における１つの値と
なる。この場合これらの値は任意に選択可能である。エ
ラーが車両点火装置のスイッチオン直後に現れた場合に
は、噛合状態の値が０にセットされてもよい。なぜなら
パーキングロック位置におけるクラッチは接続されてい
ることが前提として成り立つからである。０〜２０００
の値範囲は、クラッチ操作部材の０〜２０ｍｍの距離に
相応させてもよい。
【００４７】クラッチの噛合又は解除においては、様々
な要求が同時に発生し得るが、この場合にはクラッチの
解除の方が、クラッチの噛合よりも優先される。
【００４８】例えば以下の条件、 −シフトレバー操作によるドライバの変速の所望、 −変速機のニュートラル領域の選択、 −停止状態（例えば変速機回転数がアイドル回転数＋Ｗ
ＥＲＴよりも低い）、及び作動ブレーキの操作、 −エンジン停止の危険性（例えばエンジン回転数が毎分
５００回転よりも低い）のうちの１つが満たされた場合
には、操作ユニットはクラッチの“解除”の方向に制御
される。すなわち操作ユニットの駆動装置は、クラッチ
解除の方向に制御、例えば電流通流される。クラッチが
例えば次のように噛合されている場合、すなわち噛合位
置の所定の値が０〜１２００までの値範囲の中の１つの
値をとるように噛合されている場合には、駆動装置がフ
ルパワーで作動される。噛合位置の値が１２００〜２０
００の間の値範囲にある場合には、駆動装置が低減され
た出力、例えば最大出力の５０％で作動される。値範囲
全体の少なくとも２つの領域への分割は、それ以外の分
割方式で行われてもよい。値２０００のもとでは出力が
ゼロに低減される。
【００４９】クラッチは、例えば以下の条件が存在する
場合に噛合される。
【００５０】−エンジンの点火が終了し回転数が毎分２
００回転以下（例えばイグニッションキーのスイッチオ
フされた車両のもとでのパーキングロックの場合） −変速機回転数がアイドリング回転数以下、 値範囲が０〜１００においては、駆動出力が例えば最大
駆動出力の６０％に制御されるか又はエンジンへの通流
が最大通流の６０％に制御される。このことは有利には
静止位置からの駆動部の確実な摩擦回転開始に結び付
く。あるいは静止位置での摩擦結合状態からの確実な逸
脱に結び付く。
【００５１】実質的には値１００のもとで通流又は駆動
出力が１０％まで低減される。これは有利には係合点の
緩慢な通過を実現し得る。このことは有利には車両の穏
やかな発進や、変速後のクラッチのスムーズな再接続に
役立つ。
【００５２】値範囲が１００〜１６００の間では、駆動
出力又は通流が線形的にあるいは非線形的に１０％から
２０％まで上昇する。このことは、クラッチの解除応力
が異なっている場合やクラッチの摩耗によりクラッチ特
性曲線に変化が生じている場合に有利となる。
【００５３】値範囲が１６００〜２０００の間では通流
又は駆動出力が２０％〜約４０％まで線形的に又は他の
関数形状で上昇する。それにより有利にはクラッチが完
全に接続された状態に達する。
【００５４】噛合過程の間又は解除過程の間は、目下の
噛合位置が実質的に常に新たに実際化され、検出ないし
算出される。
【００５５】噛合過程のもとでクラッチが噛合位置の算
出された値に従って接続され、その際にスリップがクラ
ッチ領域に発生する場合には、このスリップが無くなる
まで引き続きクラッチがさらに噛合される。このスリッ
プはクラッチ入力側回転数と出力側回転数から算出され
る。
【００５６】図２には本発明による装置と方法を説明す
るためのブロックダイヤグラム１００が示されている。
ブロック１０１では、クラッチ接続の有無が問い合わせ
される。その際この方法、例えばルーチンは、既に緊急
時状態又は緊急時制御状態にある。このクラッチ接続の
有無の検出は、車両作動データに基づいて行われる。こ
の場合ブロック１０２は前記問合わせに対する答えがイ
エスの場合で、ブロック１０３はノーの場合である。ブ
ロック１０１での問合わせの結果がイエスの場合には、
ブロック１０４と後続のブロックにおいてクラッチの噛
合が行われる。ブロック１０１の問合わせの結果がノー
の場合には、ブロック１１２と後続のブロックにおいて
クラッチの解除が行われる。
【００５７】以下ではカウンタZahler_1,Zahler_2が用
いられる。これらのカウンタは、操作ユニットの駆動装
置の作動の際に、この駆動装置の継続時間を算出した
り、そこから位置ないし噛合状態を検出するタイムカウ
ンタとして使用される。一方のカウンタZahler_1は、完
全通流のタイムカウンタとして用いられ、他方のカウン
タZahler_2は、部分通流のカウンタとして用いられる。
それによりそのつどの部分出力駆動又は完全出力駆動の
完全通流及び/又は部分通流の所要時間が検出される。
【００５８】ブロック１０４では、カウンタZahler_1が
ゼロよりも大きい値（＞０）をとっているか否かが問合
わせされる。ゼロよりも大きい値をとっている場合に
は、ブロック１０６でのこの問合わせに対する肯定の応
答となり、ブロック１０７においてカウンタZahler_1が
１つのインクリメントだけ（値１だけ）低減される（Za
hler_1=Zahler_1-1)。引き続きブロック１１１において
操作ユニット又はアクチュエータモータの部分通流のも
とでのクラッチの噛合が行われる。ブロック１０４での
カウンタZahler_1の値がゼロよりも大きくない場合に
は、ブロック１０８においてスリップ、つまり変速機入
力回転数とエンジン回転数との間の回転数差が検出され
る。このスリップ量が毎分５０回転よりも大きい場合に
は、ブロック１０９に進み、ブロック１１１において部
分通流でのクラッチ噛合が行われる。ブロック１１０に
おいてスリップ量が所定の値、例えば毎分５０回転より
も少ない場合には、相応にクラッチが目下の位置を維持
するか又はクラッチ解除される。
【００５９】ブロック１０３においてクラッチが解放さ
れている場合には、ブロック１１２において、カウンタ
Zahler_1が値２００（これは実質的な平均値か又は部分
的にクラッチ接続された状態である）よりも小さい値を
とっているか否かが問合わせされる。値２００よりも小
さい値をとっている場合には、カウンタZahler_1が値２
０だけ増分される（Zahler_1＋20)。第２のカウンタZah
ler_2は、ゼロの値にセットされるかそのままにされ
る。ブロック１２１では完全通流でのクラッチ解除が行
われる。
【００６０】ブロック１１２においてカウンタの値が２
００（この場合は最終値から所定量だけ偏差した限界値
であってもよい）よりも大きい場合には、ブロック１１
４に進み、ブロック１１６において、カウンタZahler_2
が値５０よりも小さいか否かが問合わせされる。値５０
よりも小さい場合には、ブロック１１９においてこのカ
ウンタZahler_2が値１だけ減分される（Zahler_2=Zahle
r_2−1）。そしてブロック１２０において部分通流での
クラッチ解除が行われる。
【００６１】図３では、本発明による装置又は本発明に
よる方法の適用実施例が示されている。図３は、ブロッ
ク回路図２００を示している。ブロック２０１ではクラ
ッチの噛合状態を検出するセンサのセンサエラーの検出
が行われる。ここではこのエラーが一回目のものなのか
それとも既に先行時点で生じているものなのかが問合わ
せされる。一回目のものならば、ブロック２０２におい
てカウンタOffnen_counterがプロセッサの先行するクロ
ック時点でのクラッチ位置“kist”の値にセットされ
る。それにより、Offnen_counter=kist(t-Δt)Δtは、
図３の実施例では１０*２ｍｓとなる。引き続きブロッ
ク２０３では、車両の点火が例えばイグニッションキー
を用いてスイッチオンされ、それに伴って制御ユニット
と他の車両装置が作動されているか否かが問合わせされ
る。スイッチオンされていない場合にはクラッチが接続
される。ブロック２０４ではカウンタSchliess_counter
が問合わせされる。このカウンタSchliess_counterの値
が２００よりも大きい場合にはアクチュエータの通流に
対する電流がゼロにセットされる（ブロック２０５）、
このプロセスがブロック２０６で終了する。ブロック２
０４においてカウンタSchliess_counterの値が値２００
よりも小さい場合には、ブロック２０７において発進解
除の有無が問合わせされる。すなわち例えばアイドリン
グスイッチが値ゼロにセットされアクセルペダルが操作
されエンジン回転数が所定値、例えば毎分１５００回転
よりも大きく、エンジン回転数のグラジエントがゼロよ
りも大きいかどうか、又は変速機入力回転数がエンジン
アイドリング回転数よりも大きい否か、又は車両イグニ
ッションがスイッチオフされエンジン回転数が所定値、
例えば毎分２００回転よりも小さいか否かが問い合わせ
される。この問合わせの結果がノーの場合にはブロック
２０５に進む。
【００６２】前記問合わせの結果がイエスの場合には、
ブロック２０８において、メモリ又はフラグ、詳細には
フラグFlag_Schliessenが１にセットされ、クラッチが
接続される。カウンタSchliessn_counterが値１だけカ
ウントアップされ、調節操作方向が“接続”の方向に設
定される。
【００６３】ブロック２０９では、駆動モータの通流の
ための電流ｉが、カウンタSchliess_counterの関数に設
定される。つまりそのつどの電流ｉは、カウンタの関数
として可変に選択可能である。それにより例えば最初は
迅速な接続過程を行いその後で接続過程終了時に緩慢な
接続を行うことが可能となる。
【００６４】ブロック２１０では、カウンタOffnen_cou
nter自体が電流ｉの関数としてセットされ、それにより
カウンタが目下の位置の１つを表す値をとる。
【００６５】ブロック２０３においては、車両イグニッ
ションのスイッチオンの有無が検査され、ブロック２１
１においては、ブレーキ、例えば作動ブレーキ又は固定
ブレーキ操作の有無と変速機回転数がエンジンアイドリ
ング回転数＋２００r/minよりも小さいか否か、又はエ
ンジン回転数がエンジン停止閾値として例えば５００ｒ
/ｍｉｎよりも小さいか否か、又は変速機におけるニュ
ートラル変速段が投入されているか否か、又は変速機変
速レバーの切換レバーの移動がセンサによって変速の希
望として検出されているか否かが問合わせされる。この
問合わせの結果がノーの場合にはブロック２０４に進め
られる。この問合わせ結果がイエスの場合には、クラッ
チが解放ないし解除される。
【００６６】ブロック２１２では、メモリ又はフラグFl
ag_Schliessen＝１の値をとるか否か、又はカウンタOff
nen_counterが所定の値９５９よりも大きいか否かが問
合わせされる。この結果がノーの場合には、ブロック２
１４に進められる。イエスの場合には、ブロック２１３
において、カウンタOffnen_counterが値９５９にセット
される。このことは有利には、操作アクチュエータの移
動方向の変更の際に付着状態を生じさせない。
【００６７】ブロック２１４においてはメモリ又はフラ
グFlag_Schliessnがゼロにセットされ、カウンタOffnen
_counterがゼロにセットされ、操作ユニットの調節方向
が“解除側”にセットされる。
【００６８】ブロック２１５では、カウンタOffnen_cou
nter＜２０００であるか否かが問合わせされる。この位
置（Offnen_counter＜２０００）は例えば１つの終端位
置を占めるか表す。この問合わせ結果がノーの場合に
は、ブロック２２０においてアクチュエータないし操作
ユニットへ通流する電流がゼロにセットされる。なぜな
らクラッチが既に解除されているからである。ブロック
２１６においてはカウンタが所定の値だけ、例えば値８
０だけ高められる。ブロック２１７においては、カウン
タOffnen_counterが値１２００よりも小さいか否かが問
合わせされる。この問合わせ結果がノーの場合には、ブ
ロック２１９において、駆動装置が最大通流量の約５０
％の電流通流で作動される。ブロック２１７における問
合わせ結果がイエスの場合には、ブロック２１８におい
て、駆動装置が最大通流量で作動される。
【００６９】図４には、操作ユニット、例えばアクチュ
エータ３００が示されている。このアクチュエータ３０
０は１つの駆動装置、例えば電気モータ３０２と、ケー
シング３０１とを有している。この電気モータは、モー
タ出力軸を介してウォーム歯車駆動装置を駆動する。こ
のウォーム歯車駆動装置はウォームギヤ３０３に係合し
ている。このウォームギヤにはプッシュロッド３０４が
回転可能に連結されており、このプッシュロッドは油圧
供給シリンダ３０６のピストン３０５と作用接続されて
いる。この油圧供給シリンダ３０６は、油圧受容シリン
ダ３０７と油圧区間３０８を介してクラッチ操作のため
に接続されている。
【００７０】さらに応力蓄積器、例えばばね３１１が電
気モータの支援のために設けられている。
【００７１】センサ３１０は、ウオームギヤ３０３の位
置ないし角度位置を検出し、それによってクラッチの解
除位置を検出する。なぜならこれらが前記部材３０４，
３０５，３０８，３０７を介して相互に結合されている
からである。
【００７２】本願に記載された特許請求の範囲は、継続
的な特許権保護を獲得するための先例のない新規な定義
の提案である。出願人はさらにこれまでに明細書中に記
載された内容および／または図面に開示された特徴のみ
の請求を留保する。
【００７３】従属請求項の適用においてはそれぞれの従
属請求項の特徴によって本発明のさらなる別の構成例が
示唆されている。しかしながらこれらは従属請求項の特
徴に対する独立的な対象保護の獲得の放棄を意味するも
のではない。
【００７４】但しこれらの従属請求項の対象も、先行す
る従属請求項の対象に依存しない構成を有した独立的発
明を形成するものである。
【００７５】本発明は、当明細書に記載された実施例に
のみ限定されるものでもない。それどころかこの発明の
枠内では多くの変更や修正が可能である。特にそのよう
な変形例では、要素や組合せおよび／または材料の変更
や修正が可能である。たとえば一般的な明細書での実施
形態ならびに請求項に記載されたもの、図面に含まれて
いる要素や特徴またはステップ等に関連した変形例、あ
るいは新たな対象または新たなステップとの特徴の組み
合わせによる変形例、その他にも製造手法、検査手法、
処理手法等に関連させた変形例も可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】車両の概略図である。
【図２】本発明による方法を説明するためのフローチャ
ートである。
【図３】本発明による方法を説明するためのフローチャ
ートである。
【図４】操作ユニットのブロック回路図である。
【符号の説明】 １ 車両 ２ エンジン ３ クラッチ ４ 伝動装置 １２ 駆動装置 １３ 制御ユニット １３ａ 制御エレクトロニクス １３ｂ 操作ユニット １４ センサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 390023711 ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング ＲＯＢＥＲＴ ＢＯＳＣＨ ＧＥＳＥＬＬ ＳＣＨＡＦＴ ＭＩＴ ＢＥＳＣＨＲＡＮ ＫＴＥＲ ＨＡＦＴＵＮＧ ドイツ連邦共和国 シユツツトガルト （番地なし) (72)発明者 ミヒャエル ザーレッカ− ドイツ連邦共和国 ビュール トゥーハー シュトラーセ 11 (72)発明者 マーティン ツィンマーマン ドイツ連邦共和国 ザースバッハ フォー ゲルスベルクシュトラーセ １ (72)発明者 ロルフ マック ドイツ連邦共和国 ジンツハイム フリュ ーリングスシュトラーセ ７アー (72)発明者 ゲプハルト ミヒェンフェルダー ドイツ連邦共和国 リヒテナウ アム ヴ ァルトハク 21

Claims (19)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 エンジンと、伝動装置と、クラッチの接
    続及び/又は解除等の操作のための、制御ユニットによ
    り制御される駆動装置付き操作ユニットとを有する自動
    車のドライブトレーンにおける自動操作可能なクラッチ
    の噛合状態の制御または緊急時制御のための装置におい
    て、 本明細書中の記載事項に相応する特異的な構成および作
    用形式を特徴とする、噛合状態の制御のための装置。
  2. 【請求項２】 エンジンと、伝動装置と、クラッチの接
    続及び/又は解除等の操作のための、制御ユニットによ
    り制御される駆動装置付き操作ユニットとを有する自動
    車のドライブトレーンにおける自動操作可能なクラッチ
    の噛合状態の制御または緊急時制御のための装置におい
    て、 前記操作ユニットの駆動装置が、時間制御されて作動さ
    れることを特徴とする、噛合状態の制御のための装置。
  3. 【請求項３】 エンジンと、伝動装置と、クラッチの接
    続及び/又は解除等の操作のための、制御ユニットによ
    り制御される駆動装置付き操作ユニットとを有する自動
    車のドライブトレーンにおける自動操作可能なクラッチ
    の噛合状態の制御または緊急時制御のための装置におい
    て、 前記操作ユニットの駆動装置が、噛合過程の際に、解除
    過程の時よりも少ない出力で作動されるように、時間制
    御されて作動されることを特徴とする、噛合状態の制御
    のための装置。
  4. 【請求項４】 エンジンと、伝動装置と、クラッチの接
    続及び/又は解除等の操作のための、制御ユニットによ
    り制御される駆動装置付き操作ユニットとを有する自動
    車のドライブトレーンにおける自動操作可能なクラッチ
    の噛合状態の制御または緊急時制御のための装置におい
    て、 前記操作ユニットの駆動装置が、噛合過程の際に、最大
    出力よりも少ない出力で作動されるように、時間制御さ
    れて作動されることを特徴とする、噛合状態の制御のた
    めの装置。
  5. 【請求項５】 エンジンと、伝動装置と、クラッチの接
    続及び/又は解除等の操作のための、制御ユニットによ
    り制御される駆動装置付き操作ユニットとを有する自動
    車のドライブトレーンにおける自動操作可能なクラッチ
    の噛合状態の制御または緊急時制御のための装置におい
    て、 前記操作ユニットの駆動装置が、噛合過程又は解除過程
    の際に第１の時相においては最大出力で作動され、さら
    なる時相においては比較的僅かな出力で作動されるよう
    に、時間制御されて作動されることを特徴とする、噛合
    状態の制御のための装置。
  6. 【請求項６】 前記装置は、クラッチの噛合状態検出の
    ためのセンサを有している、請求項１〜５いずれか１項
    記載の噛合状態の制御のための装置。
  7. 【請求項７】 前記装置は、クラッチの噛合状態検出の
    ためのセンサを有し、さらに該センサの正常な機能状態
    のもとで噛合状態が位置制御器又は位置制御装置を用い
    て閉ループ制御又は開ループ制御される、請求項１〜６
    いずれか１項記載の噛合状態の制御のための装置。
  8. 【請求項８】 クラッチの噛合状態検出のための前記セ
    ンサの故障又は欠陥の際あるいはあり得そうもないセン
    サ信号の発生の際に、緊急時制御への切換えが行われ
    る、請求項１〜７いずれか１項記載の噛合状態の制御の
    ための装置。
  9. 【請求項９】 前記駆動装置は、電気モータを有してい
    る請求項１〜８いずれか１項記載の噛合状態の制御のた
    めの装置。
  10. 【請求項１０】 前記駆動装置は、電気的に制御可能な
    バルブを有する油圧ユニットを有している、請求項１〜
    ８いずれか１項記載の噛合状態の制御のための装置。
  11. 【請求項１１】 前記駆動装置は、電磁装置を有してい
    る、請求項１〜８いずれか１項記載の噛合状態の制御の
    ための装置。
  12. 【請求項１２】 前記駆動装置の出力制御のために、該
    駆動装置が時間制御された電流通流によって作動され、
    この場合駆動装置の電流通流が僅かな時には駆動装置の
    出力も僅かである、請求項１〜１１いずれか１項記載の
    噛合状態の制御のための装置。
  13. 【請求項１３】 前記駆動装置の電流通流は、時間制
    御、例えば時間変更、振幅変調又はパルス幅変調されて
    行われる、請求項１２記載の噛合状態の制御のための装
    置。
  14. 【請求項１４】 前記駆動装置の電流通流又は出力は、
    噛合過程又は解除過程のもとで、少なくとも１つの時相
    において、最大通流電流又は最大出力の２０％〜８０
    ％、特に３０％〜６０％、有利には４０％〜５０％であ
    る、請求項１〜１３いずれか１項記載の噛合状態の制御
    のための装置。
  15. 【請求項１５】 前記制御ユニットは、駆動装置の時間
    制御された出力データ、例えば通流電流又は目標通流電
    流と、クラッチ操作前の噛合状態のデータと、時間制御
    された出力の時間データを用いて目下のクラッチ噛合状
    態を確定する、請求項１〜１４いずれか１項記載の噛合
    状態の制御のための装置。
  16. 【請求項１６】 前記制御ユニットは、駆動装置の出
    力、例えば通流電流を、目下の噛合状態又はクラッチ操
    作前の噛合状態に依存して選択する、請求項１５記載の
    噛合状態の制御のための装置。
  17. 【請求項１７】 前記制御ユニットは、駆動装置の出力
    を、目下検出された噛合状態の関数として制御、例えば
    変更する、請求項１６記載の噛合状態の制御のための装
    置。
  18. 【請求項１８】 クラッチの噛合過程の際に、前記制御
    ユニットによって定められた噛合状態が、クラッチのス
    リップが検出される噛合位置に相応するまで、前記駆動
    装置が抑えられた出力で制御され、スリップが生じてい
    るもとでクラッチが、実質的にスリップの検出がなくな
    るまでさらに噛合される、請求項１〜１７いずれか１項
    記載の噛合状態の制御のための装置。
  19. 【請求項１９】 エンジンと、伝動装置と、クラッチの
    接続及び/又は解除等の操作のための、制御ユニットに
    より制御される駆動装置付き操作ユニットとを有する自
    動車のドライブトレーンにおける自動操作可能なクラッ
    チの噛合状態の制御または緊急時制御のための方法にお
    いて、 操作ユニットの駆動装置を時間制御方式で作動すること
    を特徴とする、噛合状態の制御のための方法。
JP10153181A 1997-06-04 1998-06-02 噛合状態の制御のための装置 Pending JPH10331870A (ja)

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