(57)【要約】      （修正有）【課題】クラッチ・システムが所定の温度限界に達する前に選択的かつ一時的にクラッチ・システムの運転を停止させるように、安価にかつ確実に計算する制御システムを提供する。【解決手段】クラッチ・システム１０が所定の温度限界に達した場合、制御システムは、クラッチの温度が所定の温度限界の下になるまで選択的にクラッチ・システムの運転を停止させる。制御システムは、それらに制限されるものではないがクラッチ入力及び出力速度、クラッチ全体のスリップ、クラッチ・トルク、現在のクラッチ出力、累積クラッチ出力、クラッチの温度デルタ（つまり変化）、及びクラッチ温度を含む車輌の１つ又は複数の動作パラメータを計算及び／又は処理する電子制御ユニット、例えばコンピュータ又はマイクロプロセッサを含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
動力取出しクラッチ・システム（１０、２００）のための制御システム（１００）であって、前記クラッチ・システム（１０、２００）が、入力部材（１０ｂ）、出力部材（１０ｃ）、クラッチ部材（１０ａ）並びに前記入力及び出力部材（１０ｂ、１０ｃ）を選択的に動作せるための作動システム（１０ｄ）を含み、
前記入力部材（１０ｂ）の速度を検出するための第１の速度検出システム（３００）であって、前記第１の速度検出システム（３００）が前記入力部材（１０ｂ）の前記速度に応じて電子信号を発生させることができ、前記速度検出システム（３００）が前記出力部材（１０ｃ）の速度を検出することができ、前記速度検出システム（３００）が前記出力部材（１０ｃ）の前記速度に応じて電子信号を発生させることができる速度検出システムを備え、
前記速度検出システム（３００）からの前記電子信号に基づいて前記クラッチ部材（１０ａ）の温度を決定するように前記速度検出システム（３００）からの前記電子信号が処理され、
前記クラッチ部材（１０ａ）の前記温度が所定の温度を超えた場合前記クラッチ部材（１０ａ）の係合を解除させるように電子信号が生成され前記作動システム（１０ｄ）に送出される制御システム。
【請求項２】
前記クラッチ部材（１０ａ）全体のスリップを検出するためのスリップ検出システム（４００）であって、前記スリップ検出システム（４００）が、前記クラッチ部材（１０ａ）の前記スリップに応じて電子信号を発生させることができ、前記スリップ検出システム（４００）からの前記電子信号が、前記クラッチ部材（１０ａ）の温度を決定するように処理されるスリップ検出システムをさらに備える請求項１に記載の制御システム。
【請求項３】
前記クラッチ部材（１０ａ）に作用するトルクを検出するためのトルク検出システム（５００）であって、前記トルク検出システム（５００）が、前記クラッチ部材（１０ａ）に作用する前記トルクに応じて電子信号を発生させることができ、前記トルク検出システム（５００）からの前記電子信号が、前記クラッチ部材（１０ａ）の温度を決定するように処理されるトルク検出システムをさらに備える請求項１に記載の制御システム。
【請求項４】
前記クラッチ部材（１０ａ）の現在出力を検出するための現在出力検出システム（６００）であって、前記現在出力検出システム（６００）が、前記クラッチ部材（１０ａ）の前記現在出力に対応する電子信号を発生させることができ、前記現在出力検出システム（６００）からの前記電子信号が、前記クラッチ部材（１０ａ）の温度を決定するように処理される現在出力検出システムをさらに備える請求項１に記載の制御システム。
【請求項５】
前記クラッチ部材（１０ａ）の累積出力を検出するための累積出力検出システム（７００）であって、前記累計出力検出システム（７００）が、前記クラッチ部材（１０ａ）の前記累計出力に対応する電子信号を発生させることができ、前記累計出力検出システム（７００）からの前記電子信号が、前記クラッチ部材（１０ａ）の温度を決定するように処理される累計出力検出システムをさらに備える請求項１に記載の制御システム。
【請求項６】
前記クラッチ部材（１０ａ）の温度の変化を検出するための温度変化検出システム（８００）であって、前記温度変化検出システム（８００）が、前記クラッチ部材（１０ａ）の前記温度変化に対応する電子信号を発生させることができ、前記温度変化検出システム（８００）からの前記電子信号が、前記クラッチ部材（１０ａ）の温度を決定するように処理される温度変化検出システムをさらに備える請求項１に記載の制御システム。
【請求項７】
前記クラッチ部材（１０ａ）の温度を計算するための温度計算システム（９００）であって、前記温度計算システム（９００）が、前記クラッチ部材（１０ａ）の前記温度に対応する電子信号を発生させることができ、前記温度計算システム（９００）からの前記電子信号が、前記クラッチ部材（１０ａ）の温度を決定するように処理される温度計算システムをさらに備える請求項１に記載の制御システム。
【請求項８】
前記制御システム（１００）が、全輪、四輪、及びその組合せから成るグループから選択された駆動システムと動作可能に関連する請求項１に記載の制御システム。
【請求項９】
前記制御システム（１００）が、トルク・オン・デマンド・システム、双方向性トルク管理システム、及びその組合せから成るグループから選択された駆動システムと動作可能に関連する請求項１に記載の制御システム。
【請求項１０】
動力取出しクラッチ・システム（１０、２００）のための制御システム（１００）であって、前記クラッチ・システム（１０、２００）が、入力部材（１０ｂ）、出力部材（１０ｃ）、クラッチ部材（１０ａ）並びに前記入力及び出力部材（１０ｂ、１０ｃ）を選択的に動作せるための作動システム（１０ｄ）を含み、
前記入力部材（１０ｂ）の速度を検出するための速度検出システム（３００）であって、前記第１の速度検出システム（３００）が前記入力部材（１０ｂ）の前記速度に対応する電子信号を発生させることができ、前記速度検出システム（３００）が前記出力部材（１０ｃ）の速度を検出することができ、前記速度検出システム（３００）が前記出力部材（１０ｃ）の前記速度に対応する電子信号を発生させることができる速度検出システムと、
前記クラッチ部材（１０ａ）全体のスリップを検出するためのスリップ検出システム（４００）であって、前記スリップ検出システム（４００）が、前記クラッチ部材（１０ａ）のスリップに対応する電子信号を発生させることができるスリップ検出システムとを備え、
前記速度検出システム（３００）及び前記スリップ検出システム（４００）からの前記電子信号に基づいて前記クラッチ部材（１０ａ）の温度を決定するように前記速度検出システム（３００）及び前記スリップ検出システム（４００）からの前記電子信号が処理され、
前記クラッチ部材（１０ａ）の前記温度が所定の温度を超えた場合前記クラッチ部材（１０ａ）の係合を解除させるように電子信号が生成され前記アクチュエータ・システム（１０ｄ）に送出される制御システム。
【請求項１１】
前記クラッチ部材（１０ａ）に作用するトルクを検出するためのトルク検出システム（５００）であって、前記トルク検出システム（５００）が、前記クラッチ部材（１０ａ）に作用するトルクに対応する電子信号を発生させることができ、前記トルク検出システム（５００）からの前記電子信号が、前記クラッチ部材（１０ａ）の温度を決定するように処理されるトルク検出システムをさらに備える請求項１０に記載の制御システム。
【請求項１２】
前記クラッチ部材（１０ａ）の現在の出力を検出するための現在出力検出システム（６００）であって、前記現在出力検出システム（６００）が、前記クラッチ部材（１０ａ）の前記現在出力に対応する電子信号を発生させることができ、前記現在出力検出システム（６００）からの前記電子信号が、前記クラッチ部材（１０ａ）の温度を決定するように処理される現在出力検出システムをさらに備える請求項１０に記載の制御システム。
【請求項１３】
前記クラッチ部材（１０ａ）の累積出力を検出するための累積出力検出システム（７００）であって、前記累計出力検出システム（７００）が、前記クラッチ部材（１０ａ）の前記累計出力に対応する電子信号を発生させることができ、前記累計出力検出システム（７００）からの前記電子信号が、前記クラッチ部材（１０ａ）の温度を決定するように処理される累計出力検出システムをさらに備える請求項１０に記載の制御システム。
【請求項１４】
前記クラッチ部材（１０ａ）の温度の変化を検出するための温度変化検出システム（８００）であって、前記温度変化検出システム（８００）が、前記クラッチ部材（１０ａ）の前記温度変化に対応する電子信号を発生させることができ、前記温度変化検出システム（８００）からの前記電子信号が、前記クラッチ部材（１０ａ）の温度を決定するように処理される温度変化検出システムをさらに備える請求項１０に記載の制御システム。
【請求項１５】
前記クラッチ部材（１０ａ）の温度を計算するための温度計算システム（９００）であって、前記温度計算システム（９００）が、前記クラッチ部材（１０ａ）の前記温度に対応する電子信号を発生させることができ、前記温度計算システム（９００）からの前記電子信号が、前記クラッチ部材（１０ａ）の温度を決定するように処理される温度計算システムをさらに備える請求項１０に記載の制御システム。
【請求項１６】
前記制御システム（１００）が、全輪、四輪、及びその組合せから成るグループから選択された駆動システムと動作可能に関連する請求項１０に記載の制御システム。
【請求項１７】
前記制御システム（１００）が、トルク・オン・デマンド・システム、双方向性トルク管理システム、及びその組合せから成るグループから選択された駆動システムと動作可能に関連する請求項１０に記載の発明。
【請求項１８】
動力取出しクラッチ・システム（１０、２００）のための制御システム（１００）であって、前記クラッチ・システム（１０、２００）が、入力部材（１０ｂ）、出力部材（１０ｃ）、クラッチ部材（１０ａ）並びに前記入力及び出力部材（１０ｂ、１０ｃ）を選択的に動作せるための作動システム（１０ｄ）を含み、
前記入力部材（１０ｂ）の速度を検出するための第１の速度検出システム（３００）であって、前記第１の速度検出システム（３００）が前記入力部材（１０ｂ）の前記速度に対応する電子信号を発生させることができ、前記第１の速度検出システム（３００）が前記出力部材（１０ｃ）の速度を検出することができ、前記速度検出システム（３００）が前記出力部材（１０ｃ）の前記速度に対応する電子信号を発生させることができる速度検出システムと、
前記クラッチ部材（１０ａ）全体のスリップを検出するためのスリップ検出システム（４００）であって、前記スリップ検出システム（４００）が、前記クラッチ部材（１０ａ）のスリップに対応する電子信号を発生させることができるスリップ検出システムと、
前記クラッチ部材（１０ａ）に作用するトルクを検出するためのトルク検出システム（５００）であって、前記トルク検出システム（５００）が、前記クラッチ部材（１０ａ）に作用するトルクに対応する電子信号を発生させることができるトルク検出システムとを備え、
前記速度検出システム（３００）、スリップ検出システム（４００）及びトルク検出システム（５００）からの前記電子信号に基づいて前記クラッチ部材（１０ａ）の温度を決定するように前記速度検出システム（３００）、スリップ検出システム（４００）及びトルク検出システム（５００）からの前記電子信号が処理され、
前記クラッチ部材（１０ａ）の前記温度が所定の温度を超えた場合前記クラッチ部材（１０ａ）の係合を解除させるように電子信号が生成され前記アクチュエータ・システム（１０ｄ）に送出される制御システム。
【請求項１９】
前記クラッチ部材（１０ａ）の現在の出力を検出するための現在出力検出システム（６００）であって、前記現在出力検出システム（６００）が、前記クラッチ部材（１０ａ）の前記現在出力に対応する電子信号を発生させることができ、前記現在出力検出システム（６００）からの前記電子信号が、前記クラッチ部材（１０ａ）の温度を決定するように処理される現在出力検出システムをさらに備える請求項１８に記載の制御システム。
【請求項２０】
前記クラッチ部材（１０ａ）の累積出力を検出するための累積出力検出システム（７００）であって、前記累計出力検出システム（７００）が、前記クラッチ部材（１０ａ）の前記累計出力に対応する電子信号を発生させることができ、前記累計出力検出システム（７００）からの前記電子信号が、前記クラッチ部材（１０ａ）の温度を決定するように処理される累計出力検出システムをさらに備える請求項１８に記載の制御システム。
【請求項２１】
前記クラッチ部材（１０ａ）の温度の変化を検出するための温度変化検出システム（８００）であって、前記温度変化検出システム（８００）が、前記クラッチ部材（１０ａ）の前記温度変化に対応する電子信号を発生させることができ、前記温度変化検出システム（８００）からの前記電子信号が、前記クラッチ部材（１０ａ）の温度を決定するように処理される温度変化検出システムをさらに備える請求項１８に記載の制御システム。
【請求項２２】
前記クラッチ部材（１０ａ）の温度を計算するための温度計算システム（９００）であって、前記温度計算システム（９００）が、前記クラッチ部材（１０ａ）の前記温度に対応する電子信号を発生させることができ、前記温度計算システム（９００）からの前記電子信号が、前記クラッチ部材（１０ａ）の温度を決定するように処理される温度計算システムをさらに備える請求項１８に記載の制御システム。
【請求項２３】
前記制御システム（１００）が、全輪、四輪、及びその組合せから成るグループから選択された駆動システムと動作可能に関連する請求項１８に記載の制御システム。
【請求項２４】
前記制御システム（１００）が、トルク・オン・デマンド・システム、双方向性トルク管理システム、及びその組合せから成るグループから選択された駆動システムと動作可能に関連する請求項１８に記載の制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して動力取出しクラッチ・システム(power take-off clutch system)に関し、より具体的にはクラッチ・システムが所定の温度限界に達してオーバーヒートする前に、選択的かつ一時的にクラッチ・システムの運転を停止させる動力取出しクラッチ制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、トルク・オン・デマンド・システム（例えばボルグワーナ・オートモーティブ社のＴＯＤ（商標）システム）を使用しているものを含む四輪および全輪駆動自動車が導入され、最適状態に及ばない道路状況の下でこれら車両の安全と運転しやすさを大いに支援してきている。これらの形式の車両のいくつかは、組み込んだもの及び／又は独立したものであっても例えばミキサ、圧縮機、ウィンチ、梱包機及び同等物などの補助機械を動かす別のパワー源を設けるための、車両の主エンジン・システムに結合された動力取出し（ＰＴＯ）システムも使用している。
【０００３】
従来型ＰＴＯシステムはあるタイプのクラッチ・システムを含むのが一般的である。従来型ＰＴＯクラッチ・システムは、入力部材、出力部材、クラッチ・パック（例えば多数のプレート又はディスクセット）及び入力部材と出力部材を選択的に係合するための制御システムを含むのが一般的である。
【０００４】
様々な四輪駆動及びトルク・オン・デマンド・システムについての説明は、マッギンその他への米国特許第５，４９２，１９４号、ショーウォータへの米国特許第５，６９０，００２号、ショーウォータへの米国特許第５，８３９，３２８号、ジョスリンその他への米国特許第５，８８４，７３８号、及びショーウォータその他への米国特許第５，９６６，９９９号に見出すことができ、その開示の全体を参考として本明細書に援用する。
【０００５】
このような形式の車両に使用されている大部分のエンジン・システムは、従来型ＰＴＯシステムが許容することができるよりはるかに多くのトルクを発生させることができるので、これら車輌の運転者は、エンジン・システムのトルク出力がＰＴＯシステムに与える可能性のある潜在的損傷について鋭敏な知識をもっていなくてはならなかった。損傷を起こす可能性が最も高い原因は、高いレベルの入力トルクに応答してクラッチがスリップする場合に発生し、クラッチ・パックの急速なオーバーヒートをもたらし、次いでそれがクラッチ・プレートを損傷することがある。これは、これに続くクラッチ・パックの部分又は全体の、時間及びコストが掛かる修理及び／又は取替えを必要とする。
【０００６】
従って、クラッチ・パックを保護するために、クラッチ・システムの温度を監視しなくてはならないこと、臨界温度に達する前にクラッチ・システムを切り離すか働かなくさせることが提案されてきた。これは、温度センサを使用してクラッチ・システムの温度を直接測定することによって達成することができる。
【０００７】
たとえば温度センサをクラッチ・アセンブリ内に据え付けてクラッチ・システムの実際の温度を測定することができる。測定された温度が臨界温度を超えると車輌の電子制御装置（ＥＣＵ）がクラッチ・システムを、それが冷えて許容温度になるまで切り離す。
【０００８】
そのようなシステムの利点は、周囲温度と潤滑油流に影響されないクラッチ・システム温度の正確な測定であり、それは、ＥＣＵが温度による電流の変動を補正することを可能にする。そのようなシステムの不利な点はセンサと配線の追加費用であり、センサ又は配線が機能しない場合、ＥＣＵがクラッチ・システムを熱破損から保護することができないことである。
【０００９】
上記の問題を解決する他の取組みも試みられた。これらの取組みのいくつかは、堀越その他への米国特許第４，４８４，６５３号、牧田への米国特許第４，４９９，４５０号、チャーチルその他への米国特許第５，２３７，８８３号、エーレンハルトその他への米国特許第５，６１１，７５１号、エーレンハルトその他への米国特許第５，７４０，０４４号及び山口への米国特許第５，８３８，５９１号を参照して見出すことができ、その開示の全体を参考として本明細書に援用する。
【００１０】
残念なことに、前記の取組みは、高価で信頼できない温度センサ・システムを使わずにクラッチ・システム温度を計算するという論点に対処せず、むしろ様々なＰＴＯが装備されたシステムのクラッチを保護するための他の技術に焦点を当てている。
【００１１】
【特許文献１】米国特許第５，４９２，１９４号
【特許文献２】米国特許第５，６９０，００２号
【特許文献３】米国特許第５，８３９，３２８号
【特許文献４】米国特許第５，８８４，７３８号
【特許文献５】米国特許第５，９６６，９９９号
【特許文献６】米国特許第４，４８４，６５３号
【特許文献７】米国特許第４，４９９，４５０号
【特許文献８】米国特許第５，２３７，８８３号
【特許文献９】米国特許第５，６１１，７５１号
【特許文献１０】米国特許第５，７４０，０４４号
【特許文献１１】米国特許第５，８３８，５９１号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
したがってクラッチ・システムが所定の温度限界に達する前に選択的かつ一時的にクラッチ・システムの運転を停止させることができるように、ＰＴＯが装着されたシステムのクラッチ・システム温度を簡単に、安価にかつ確実に計算する制御システムに対する必要性が、特に四輪駆動車輌、より具体的にはＴＯＤシステムを採用している四輪駆動車輌に対して存在する。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の全体的な教示により、動力取出しクラッチ・システムのための新しくて改良された制御システムが提供されている。本発明の制御システムは、特に全輪駆動及び／又は四輪駆動システムを使用している車両での利用に適切である。さらに本発明の制御システムは、特にトルク・オン・デマンド・駆動システムを使用している車両での利用に適切でもある。
【００１４】
より具体的には、本発明の制御システムは、車輌の１つ又は複数の動作パラメータに基づき動力取出しクラッチ・システムの温度を計算する。動力取出しクラッチ・システムが所定の温度限界に達した場合、クラッチ温度が所定の温度限界より下に下がるまで、本発明の制御システムが選択的に動力取出しクラッチ・システムの活動を停止させるか、働かなくさせる。
【００１５】
本発明の制御システムは、それらに制限されるものではないが（１）クラッチ入力及び出力速度、（２）クラッチ全体のスリップ、（３）クラッチ・トルク、（４）現在のクラッチ出力、（５）累積クラッチ出力、（６）クラッチの温度デルタ（つまり変化）、及び（７）クラッチ温度を含む車輌の１つ又は複数の動作パラメータを計算及び／又は処理する電子制御ユニット、例えばコンピュータ又はマイクロプロセッサを含むことが好ましい。
【００１６】
本発明の第１の実施形態により、動力取出しクラッチ・システムのための制御システムであって、クラッチ・システムが入力部材、出力部材、クラッチ部材並びに入力及び出力部材を選択的に動作させる作動システムを含み、入力部材の速度を検出するための速度検出システムであって、その第１の速度検出システムが入力部材の速度に対応する電子信号を発生させることができ、その速度検出システムが出力部材の速度を検出することができ、その速度検出システムが出力部材の速度に応じて電子信号を発生させることができる速度検出システムを備え、速度検出システムからの電子信号に基づいてクラッチ部材の温度を決定するように速度検出システムからの電子信号が処理され、クラッチ部材の温度が所定の温度を超えた場合クラッチ部材の係合を解除させるように電子信号が生成され作動システムに送出される制御システムが提供される。
【００１７】
本発明の第２の実施形態により、動力取出しクラッチ・システムのための制御システムであって、そのクラッチ・システムが入力部材、出力部材、クラッチ部材並びに入力及び出力部材を選択的に動作させる作動システムを含み、（１）入力部材の速度を検出するための速度検出システムであって、その第１の速度検出システムが入力部材の速度に応じて電子信号を発生させることができ、その速度検出システムが出力部材の速度を検出することができ、その速度検出システムが出力部材の速度に対応する電子信号を発生させることができる速度検出システムと、（２）クラッチ部材全体のスリップを検出するためのスリップ検出システムであって、そのスリップ検出システムがクラッチ部材のスリップに対応する電子信号を発生させることができるスリップ検出システムとを備え、速度検出システム及びスリップ検出システムからの電子信号に基づいてクラッチ部材の温度を決定するように速度検出システム及びスリップ検出システムからの電子信号が処理され、クラッチ部材の温度が所定の温度を超えた場合クラッチ部材の係合を解除させるように電子信号が生成されアクチュエータ・システムに送出される制御システムが提供される。
【００１８】
本発明の第３の実施形態により、動力取出しクラッチ・システムのための制御システムであって、そのクラッチ・システムが入力部材、出力部材、クラッチ部材並びに入力及び出力部材を選択的に動作させる作動システムを含み、（１）入力部材の速度を検出するための速度検出システムであって、その第１の速度検出システムが入力部材の速度に対応する電子信号を発生させることができ、その速度検出システムが出力部材の速度を検出でき、その速度検出システムが出力部材の速度に対応する電子信号を発生させることができる速度検出システムと、（２）クラッチ部材全体のスリップを検出するためのスリップ検出システムであって、そのスリップ検出システムがクラッチ部材のスリップに対応する電子信号を発生させることができるスリップ検出システムと、（３）クラッチ部材に作用するトルクを検出するためのトルク検出システムであって、そのトルク検出システムが、クラッチ部材に作用するトルクに応じて電子信号を発生させることができ、速度検出システム、スリップ検出システ及びトルク検出装置からの電子信号に基づいてクラッチ部材の温度を決定するように速度検出システム、スリップ検出システム及びトルク検出システムからの電子信号が処理され、クラッチ部材の温度が所定の温度を超えた場合クラッチ部材の係合を解除させるように電子信号が生成され作動システムに送出される制御システムが提供される。
【００１９】
本発明を適応できるさらなる領域は下記の詳細な説明から明らかになろう。詳細説明及び特定の例は、本発明の好ましい実施例を示しているが、例示のためだけのものであり本発明の範囲を限定するものではないことを理解されたい。
【００２０】
本発明は、詳細な説明及び添付図面からより十分に理解されよう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
好ましい実施形態についての下記説明は、単に例示的なものに過ぎず、発明及びその適用又はその使用に関して限定しようとするものでは決してない。
本発明の制御システムは、ＴＯＤ型システムで使用するのに適していることは認識するべきであるが、本発明は、それに制限されるものではないがボルグワーナ・オートモーティブ社の双方向性トルク管理システム（商標）のような、電気的に制御され、過剰スリップ及び温度が問題になるクラッチの任意の形式で実施することができることを理解されたい。さらに本発明の制御システムは、それらに制限されるものではないが全輪駆動車、四輪駆動車及び／又は同等物を含む任意の形式の車輌で実施することができる。
【００２２】
本発明のクラッチ・システムは、クラッチ及びＰＴＯシステムが動作可能にＰＴＯハウジングに付随し、物理的にそのＰＴＯハウジング自体の外部に配置することができることも理解されたい。特に限定するものでない一例として、クラッチ・システム１０が、図１〜３を参照すると、ＰＴＯシステム１２に対して３つの相対的な位置で示されている。クラッチ・システム１０は、クラッチ部材１０ａ、入力部材１０ｂ、出力部材１０ｃ、及び入力及び出力部材を選択的に動作させるための作動システム１０ｄを含む。
【００２３】
変速機１４、後部ドライブシャフト１６、後部差動装置１８及び左右の後部タイヤ２０、２２それぞれと、左右の後部アクスル２４、２６それぞれが参照用に示されている。前述のようにクラッチ・システム１０は、ＰＴＯシステム１２を損傷又は破損から保護するように、ねじれ「ヒューズ」として動作することが意図されている。クラッチ・システムは「ヒューズ」の働きをしようとするので、過度のスリップ及び温度が問題となり、これを本発明で防止或いは少なくともそれによる破損を減少させようとするものである。
【００２４】
図４は、１００で全体的に示されている動力取出しクラッチ制御システムの主要構成部品の概略図を全体的に示している。図示の構成部品は、必ずしも実際の個々の物理的な構造を描写しようとするものではなく、むしろ本発明の根底にある様々なデータ収集、記憶及び送信機能のうちの全体的な関連を図示しようとするものであることを理解されたい。限定するものではない一例として、本発明の制御装置は様々な検出及び計算システムの全機能を実行し、それらをその内部に収納することができる。
【００２５】
このことから分かるように、動力取出しクラッチ制御システム１００は、動力取出しクラッチ・システム２００と動作可能に関連し及び／又は（電気的に）接続されている。動力取出しクラッチ制御システム１００は、（１）クラッチ・システム入力／出力部材速度検出システム３００、（２）クラッチ・システム・スリップ検出システム４００、（３）クラッチ・システム・トルク検出システム５００、（４）クラッチ・システム現在出力検出システム６００、（５）クラッチ・システム累積出力検出システム７００、（６）クラッチ・システム温度デルタ（つまり変化）検出システム８００、及び（７）クラッチ・システム温度計算システム９００のうちの少なくとも１つと動作可能に関連し及び／又は（電気的に）接続されている。
【００２６】
前述のように、クラッチ・システムの温度、特にクラッチ・パックの温度、とりわけクラッチ・プレートの温度が、クラッチ・プレートの破損が起こるであろうある臨界温度以上に上昇することを許してはならない。本発明は、車輌のＥＣＵによるクラッチ・システムの温度、特にクラッチ・パックの温度、とりわけクラッチ・プレートの温度の計算を、それらに制限されるものではないがスリップ、トルク及び時間などのいくつかの変数に基づいて実施することを可能にすることによってこの目標を達成する。
【００２７】
限定するものでない一例として、クラッチ・システムの計算温度、特にクラッチ・パックの計算温度、とりわけクラッチ・プレートの計算温度が予め決められた臨界温度を超えているときには、ＥＣＵがクラッチ・システム、特にクラッチ・パック、とりわけクラッチ・プレートをその計算温度が適切な温度より下に下がるまで自動的に係合を解除させるか働かなくさせる（例えば、それによってそれがトルクを伝達できなくなる）。
【００２８】
従来の方法に比較すると本発明のシステムにはいくつかの利点がある。先ず、システム、例えばセンサ、配線、及びその他を据え付けるための追加コストが発生しない。第２に、潜在的に故障するかもしれないセンサ／配線が無いために全体的なクラッチ保護の信頼性がより高くなる。
【００２９】
本発明の全体的な教示によれば、ＥＣＵは以下の少なくとも１つ、好ましくは全ての計算を１つ又は複数の車輌動作パラメータ、つまり（１）クラッチ入力及び出力速度、（２）クラッチ全体のスリップ、（３）クラッチのトルク、（４）クラッチの現在出力、（５）クラッチの累積出力、（６）クラッチの温度デルタ（つまり変化）、（７）クラッチ温度に関して実行する。前記車輌の動作パラメータを表現するために一般に認められた英語、メートル及び当技術分野で周知のシステムを含め、如何なる数の適切な計量単位を使用することもできることを理解されたい。
【００３０】
従来型のＰＴＯクラッチ・システムは一般的に少なくとも入力部材、出力部材、クラッチ・パック（例えば複数のプレート又はディスクセット）並びに入力及び出力部材を選択的に係合するための制御システムを含むが、本発明の制御システムは、従来型のＰＴＯと互換性をもつことが好ましい。
【００３１】
前記のようにクラッチ・システムの温度、特にクラッチ・パックの温度、とりわけクラッチ・プレートの温度が、予め決められた臨界温度をこえると、クラッチ・システム、特にクラッチ・パック、とりわけクラッチ・プレートは、自動的に、一時的にそうでなければ温度が、好ましく予め決められた／予めセットされた、再動作可能な限界より下に下がるまで働かなくさせられる。この点で、クラッチ・システム、特にクラッチ・パック、とりわけクラッチ・プレートの通常運転が継続又は回復する。
【００３２】
ＥＣＵによって実行されるのが好ましい計算の１つに、例えば共に１秒当たりの回転数で表わされた入力及び出力速度がある。入力速度は、ＰＴＯシステムの入力部材の速度を示す。出力速度は、ＰＴＯシステムの出力部材の速度を示す。
【００３３】
入力及び出力速度は、プロペラシャフトの速度と同じで、
（１）入力速度＝（平均前部速度／トーン・ホイール）×前部アクスル・レシオ、
（２）出力速度＝（平均後部速度／トーン・ホイール）×後部アクスル・レシオ
で計算され、ここで平均後部速度とはヘルツ（Ｈｚ）で表示された測定された後部車輪の平均周波数であり、平均前部速度とはヘルツ（Ｈｚ）で表示された測定された前部車輪の平均周波数である。トーン・ホイール(tone wheel)とは、トーン・ホイールの歯の数である。
【００３４】
ＥＣＵによって実行されるもう１つ他の計算に、入力速度と出力速度の違いの絶対値であるクラッチ全体のスリップがあり、例えば１秒当たりのラジアンで表示される。限定するものではない一例として、クラッチ・スリップを計算するための式は、
クラッチ・スリップ＝（入力速度 − 出力速度）×２π／６０である。
【００３５】
ＥＣＵによって実行されるもう１つの計算に、例えばＮ−ｍ（つまりニュートン・メートル）で表示されるクラッチ・トルクがある。限定するものでない一例として、クラッチの現在のデューティ・サイクル(duty cycle)をクラッチ・トルクに変換するテーブル参照を実行することによってクラッチ・トルクを決定することができる。
【００３６】
ＥＣＵによって実行されるもう１つの計算に、例えばＢＴＵで表示される現在クラッチ出力がある。限定するものでない一例として、トルク・オン・デマンド・タスク計算率によって定義される時間間隔で計算される出力は：
現在のクラッチ出力＝クラッチ・トルク×クラッチ・スリップ×トルク・オン・デマンド・タスク率
であり、ここで、
トルク・オン・デマンド・タスク率＝計算の実施率（秒での表示が好ましい）
である。限定するものでない一例として、実施計算率を１０ミリ秒にセットすることができる。
【００３７】
ＥＣＵによって実行されるもう１つの計算に、例えばＢＴＵで表示される累積クラッチ出力がある。累積クラッチ出力は全体クラッチ出力＋現行クラッチ出力の合計値として定義される。合計クラッチ出力は、温度計算が実施されるまで累積され、次いで次の計算のためにリセット（例えばゼロに）される。
【００３８】
ＥＣＵによって実行されるもう１つの計算に、例えば℃で表示される温度デルタ（つまり変化）がある。限定するものでない一例として、クラッチ温度は、計算期間中のクラッチ出力に起因するデルタ温度を決定することによって、５００ミリ秒の一定周期で連続して計算される。デルタ温度を計算後、次の計算に備えて累積出力レジスタがクリアされる。累積出力が、閾値の上にある場合には温度デルタが正になり、その結果クラッチ・システムの温度が、同時に起こるクラッチ・パックの温度上昇並びに同時に起こるクラッチ・プレートの温度上昇と共に上昇する。累積出力が閾値の下の場合には、温度デルタが負になり、その結果クラッチ・システムの温度が、同時に起こるクラッチ・パックの温度下降並びに同時に起こるクラッチ・プレートの温度下降と共に下降する。
【００３９】
ＥＣＵにより実行される最後の計算に、例えば℃で表示されるクラッチ温度がある。実際のクラッチ温度を決めるために温度デルタが絶えず累積されている。クラッチ温度が、ＥＣＵに予めプログラムされることが好ましい所定の／予め設定された限界の上にある場合には、選択的にクラッチと動作可能である任意選択のクラッチ制御システム（例えば図１〜３に示された作動システム１０ｄ）を動作させて一時的に、クラッチ及び／又はクラッチ・パック及び／又はクラッチ・プレートを、クラッチ及び／又はクラッチ・パック及び／又はクラッチ・プレートが、やはり好ましくはＥＣＵに予めプログラムされた許容温度に達するまで係合を解除するか働かなくさせるそして／又は運転停止させる。
【００４０】
したがって本発明のシステムを適合させて、前記の計算を実行するために既存車輌のＥＣＵの計算及びマイクロプロセッサで処理する能力を用いるようにすることが簡単にできる。限定するものでない一例として、これらの計算を実施し、関連データを記憶し、記憶されたデータに基づいて適切な動作をする（例えばＰＴＯクラッチ・システムを働かなくさせる）ために、簡単にＥＣＵをプログラムすることができる。
【００４１】
本発明の説明は、本質上単に例示的なものであり、したがって本発明の骨子から逸脱しない変形形態は、本発明の範囲に含まれるものとする。このような変形形態は本発明の趣旨及び範囲からの逸脱であるとみなすべきではない。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の一実施例による、動力取出しシステムを有するドライブ・トレーン・システムの略図である。
【図２】本発明の第２の実施例による、動力取出しシステムを有する第１の代替ドライブ・トレーン・システムの略図である。
【図３】本発明の第３の実施例による、動力取出しシステムを有する第２の代替ドライブ・トレーン・システムの略図である。
【図４】本発明の全般的な教示による、動力取出しシステムのための制御システムの略図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【外国語明細書】
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