(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
クラッチ作動システムを設ける段階であって、前記クラッチ作動システムは、制御部、作動モータ、動力伝達装置およびクラッチパックを有する、段階と、
モータトルクを生成して前記動力伝達装置を通じて前記クラッチパックに設定値の力を加えるべく、前記作動モータを前記動力伝達装置に噛合する段階と、
前記作動モータの回転位置と、前記設定値の力を前記作動モータにより前記クラッチパックに加えるための前記モータトルクの量とをモニターする段階と、
クラッチ締め付け曲線を決定する段階であって、前記クラッチ締め付け曲線は、前記作動モータの前記回転位置と、前記作動モータの回転位置で前記作動モータにより加えられる前記モータトルクの量との間の関係に基づいて決定される、段階と、
クラッチ解放曲線を決定する段階であって、前記クラッチ解放曲線は、前記作動モータの前記回転位置と、前記作動モータの前記回転位置で前記作動モータにより加えられる前記モータトルクの量との間の関係に基づいて決定される、段階と、
前記制御部により前記クラッチ作動システムの前記クラッチパックの締め付けおよび解放に関する摩擦特性をモデル化する段階と、
前記制御部により前記作動モータにより加えられる締め付け力および解放力を推定する段階と、
前記設定値の力で前記クラッチ締め付け曲線と前記クラッチ解放曲線との間の前記クラッチパックに加えられる前記モータトルクの量を維持する段階と
を備え、
前記クラッチ作動システムの前記摩擦特性の前記モデル化は、前記クラッチパックのキスポイントを更新することに用いられるクラッチパックにおける力の量を推定する方法。
【請求項２】
前記動力伝達装置は、前記クラッチパックを作動させる力を加えるボール・ランプ式アクチュエータである、請求項１に記載のクラッチパックにおける力の量を推定する方法。
【請求項３】
前記作動モータは、減速ギアセットに接続されて前記ボール・ランプ式アクチュエータを回転させる、請求項２に記載のクラッチパックにおける力の量を推定する方法。
【請求項４】
前記クラッチパックは、アクスルハーフシャフトに回転接続される第１の複数のクラッチプレートを有するインナハブと、ディファレンシャルケースに回転接続される第２の複数のクラッチプレートを有するアウタハブとを有する、請求項１から３のいずれか一項に記載のクラッチパックにおける力の量を推定する方法。
【請求項５】
前記クラッチ作動システムの前記摩擦特性の前記モデル化は、前記クラッチ作動システムの前記作動モータ、前記動力伝達装置および／または前記クラッチパックのうちの摩擦係数に基づく、請求項１から４のいずれか一項に記載のクラッチパックにおける力の量を推定する方法。
【請求項６】
前記クラッチパックは、インナハブ、前記インナハブに取り付けられた複数のクラッチプレート、前記インナハブの外周に備えられたアウタハブ、および前記アウタハブに取り付けられた複数のクラッチプレートを備え、
前記クラッチ作動システムの前記クラッチパックの前記インナハブ、前記インナハブに取り付けられた前記複数のクラッチプレート、前記アウタハブ、および前記アウタハブに取り付けられた前記複数のクラッチプレートについての加速度および慣性力を推定する段階を更に備える、請求項１から５のいずれか一項に記載のクラッチパックにおける力の量を推定する方法。
【請求項７】
決定された前記クラッチ締め付け曲線および前記クラッチ解放曲線の測定値をロギングする段階と、
決定された前記クラッチ締め付け曲線および前記クラッチ解放曲線についてロギングされた前記測定値に基づいて前記制御部により前記クラッチ締め付け曲線および前記クラッチ解放曲線を更新する段階と
を更に備える、請求項１から６のいずれか一項に記載のクラッチパックにおける力の量を推定する方法。
【請求項８】
前記クラッチ作動システムの前記動力伝達装置または前記クラッチパック内のダメージ、摩耗または障害の量を特定する段階を更に備える、請求項１から７のいずれか一項に記載のクラッチパックにおける力の量を推定する方法。
【請求項９】
前記クラッチ作動システムの前記動力伝達装置または前記クラッチパック内の前記ダメージ、摩耗または障害の量は、決定された前記クラッチ締め付け曲線または前記クラッチ解放曲線におけるバンプまたはピットに基づいて特定される、請求項８に記載のクラッチパックにおける力の量を推定する方法。
【請求項１０】
前記クラッチ作動システムの前記動力伝達装置または前記クラッチパック内の前記ダメージ、摩耗または障害の量が予め定められた閾値を超えたとき、車両の操縦者に警告する段階を更に備える、請求項８または９に記載のクラッチパックにおける力の量を推定する方法。
【請求項１１】
前記作動モータは電動モータである、請求項１から１０のいずれか一項に記載のクラッチパックにおける力の量を推定する方法。
【請求項１２】
前記設定値の力で前記クラッチパックに加えられる前記モータトルクの量を減少させる段階を更に備える、請求項１１に記載のクラッチパックにおける力の量を推定する方法。
【請求項１３】
前記維持する段階の間に、前記作動モータに対する電流量を減少させる段階を更に備える、請求項１２に記載のクラッチパックにおける力の量を推定する方法。
【請求項１４】
前記制御部を用いて、前記作動モータを前記動力伝達装置に噛合することに用いられる電流量を決定およびモニターする段階、前記設定値の力における前記クラッチ締め付け曲線と前記クラッチ解放曲線との間の前記モータトルクを維持する電流量を決定およびモニターする段階、および前記維持する段階の間に前記作動モータに対して前記減少させる電流を決定およびモニターする段階を更に備える、請求項１３に記載のクラッチパックにおける力の量を推定する方法。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
［関連出願の相互参照］
本出願は、２０１４年１１月１９日出願の米国特許出願第６２／０８１，９４８号の優先権および利益を主張するものであり、かかる出願は現在係属中であり、その全内容がここに参考文献として援用される。
【０００２】
全輪駆動能力を含む車両は、単一アクスルを用いて駆動される車両に比べ多くの利点がある。とりわけ、全輪駆動能力を含む車両は、単一アクスルを用いて駆動される同様の車両に比べ、トラクションが増加し、運転操作性が向上している。全輪駆動車両には、しかしながら、いくつかの欠点がある。
【０００３】
全輪駆動車両のドライブラインには、通常、単一ドライブアクスルを有する車両のドライブラインに比べ、より多くの可動コンポーネントが含まれる。これらの可動コンポーネントを動かすには、さらなるパワーが必要となるため、全輪駆動車両は単一ドライブアクスルを有する車両よりも燃費が悪くなる傾向がある。この傾向は、全輪駆動車両が、ドライブラインの残りの部分から第２のドライブアクスルを切り離さないように操作される場合に特にあてはまる。
【０００４】
全輪駆動車両の燃費を向上させるために、車両メーカーはアクティブデファレンシャルをドライブラインに組み込んできた。アクティブデファレンシャルとの通信を行う制御システムは、デファレンシャルを噛合し、もしくは部分的に噛合し、または開放するために用いられる。アクティブデファレンシャルには、第２のドライブアクスルをドライブラインの残りの部分から開放することのほか、第２のドライブアクスル、または第２のドライブアクスルの一部に加えられるトルク量を制御することができる利点がある。
【０００５】
アクティブデファレンシャルと共に通常用いられる作動システムは、一般的に、作動モータ、動力伝達装置およびクラッチパックを含む。作動モータにより加えられる力は、動力伝達装置を通じて、クラッチパックに加えられ、ドライブラインの二つのコンポーネントを少なくとも可変的に噛合する。クラッチパックを噛合するのに必要な力の量は、作動システムが摩耗するにつれて変化しうる。現在のシステムは、しかしながら、作動モータに対して同じ電流を印加するため、あらゆる状況で同じ力を加えることになる。システムが適切なサイズで効率的に動作するよう、クラッチを作動させるために必要な力の量を正確に推定し、それにより、必要な分モータを作動させるためだけに必要となる電流を推定することがより望ましい。
【発明の概要】
【０００６】
クラッチパックにおける力を推定する方法には、モータトルクを生成し設定値の力をクラッチパックに対して加えるため、作動モータを噛合する段階が含まれる。設定値の力でクラッチパックに対し加えられるモータトルク量はモニターされる。設定値の力でクラッチ締め付け曲線およびクラッチ解放曲線の間のクラッチに対して加えられるモータトルク量は維持される。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明に係る全輪駆動機能を有する車両の概略図である。
【図２】本発明に係る全輪駆動機能を有する別の車両の概略図である。
【図３】本発明に係るクラッチ作動システムの概略図である。
【図４】本発明の第１の方法に係る図３に図示したクラッチ作動システムの例示的な作動および解放を示したグラフである。
【図５】本発明の第２の方法に係る図３に図示したクラッチ作動システムの例示的な作動および解放を示したグラフである。
【図６】本発明の第２の方法に係る図３に図示したクラッチ作動システムの作動および解放両方の力対位置関係についての一式の測定値を示したグラフである。
【図７】本発明の第２の方法に係る図３に図示したクラッチ作動システムのキスポイントの更新を示したグラフである。
【図８】本発明の第２の方法に係る図３に図示したクラッチ作動システムの力対位置関係における例示的なバンプおよびピットを示したグラフである。
【図９】本発明のいずれかの方法に係る図３に図示した制御部によりカルマンフィルタを適用した概略図である。
【図１０】本発明の第１の方法に係る図３に図示したクラッチ作動システムのパワー消費を減らす例示的な方法を示したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明は、別途明示した場合を除き、様々な代替的方向性及び段階の順序をとりうることが理解されよう。添付の図面に示され、以下の明細書にて記載される特定のデバイスおよびプロセスは、本発明における発明の概念の単なる例示的な実施形態にすぎないこともまた理解されよう。従って、開示される実施形態に関連した特定の寸法、方向、向き、または、その他の物理的な特性は、そうでないと明示的に述べられていない限り、限定であるとみなされるべきではない。
【０００９】
図１は、全輪駆動機能を備えたドライブライン１０２を有する車両１００を示す。車両はエンジン１０４を有しており、エンジン１０４はトランスミッション１０６に接続されている。トランスミッション１０６は、トランスファーケース１０８に接続されている。トランスファーケース１０８は、トランスミッション１０６からのパワーを、フロントアクスルデファレンシャル１１０およびリアアクスルデファレンシャル１１２へ分配する。フロントアクスル１１６に関連したクラッチ１１４は、フロントアクスル１１６をその他のドライブライン１０２と切断または接続することができる。
【００１０】
トランスファーケース１０８は、クラッチ作動システムを含むか、クラッチ作動システムと通信できてよい。クラッチ作動システムは図３に図示するようなものであってよい。
【００１１】
図２は、全輪駆動機能を含むドライブライン２０２を有する車両２００を示す。車両は、エンジンを有しており（図２では図示しないが図１に図示する）、エンジンはトランスミッション（図２では図示しないが図１に図示する）に接続されている。トランスミッションは、フロントアクスルデファレンシャル２０４に接続されている。フロントアクスルデファレンシャル２０４は、フロントアクスル２０６へ回転を与える。
【００１２】
フロントアクスルデファレンシャル２０４に接触する、または接続される、ドッグクラッチまたはパワーテイクオフ２０８が設けられる。パワーテイクオフ２０８は、リアアクスルシステム２１２へ延伸するプロペラシャフト２１０に回転を与える。リアアクスルシステム２１２は、リアデファレンシャル２１４を有する。リアアクスルハーフシャフト２１６、２１８はリアデファレンシャル２１４へ接続されており、そこから延伸している。そのうち１つのアクスルハーフシャフト２１６は、図３に図示するクラッチ作動システムへ延伸している。
【００１３】
図３は、クラッチ作動システム３００を示す。クラッチ作動システム３００は、制御部３０２、作動モータ３０４、動力伝達装置３０６、およびクラッチパック３０８を有する。図３に図示される動力伝達装置３０６は、ボール・ランプ式アクチュエータであるが、動力伝達装置３０６は回転運動を並進運動へ転換し、クラッチパック３０８に対し負荷を伝えるいかなるタイプのアクチュエータであってよいことが理解されよう。作動モータ３０４および動力伝達装置３０６は、クラッチパック３０８に隣接して配置されている。軸受３１０は、動力伝達装置３０６が噛合された位置に配置されると、動力伝達装置３０６の回転をハウジング３１２内で支える。クラッチ作動システム３００は、リアドライブユニット１１２に類似のリアドライブユニットと共に用いられている状態が示されているが、クラッチ作動システム３００は、駆動ドライブラインのコンポーネントと従動ドライブラインのコンポーネントとの間における可変的噛合の駆動を容易にする他のタイプの駆動ユニットと共に用いられてよいことが理解されよう。
【００１４】
作動モータ３０４は、コンパクトで容易に制御可能であるため可逆電気モータ等であってよい。油圧アクチュエータまたは空気圧式アクチュエータ等の任意の他の適切なタイプのアクチュエータが用いられてよく、これらは本発明の範囲に含まれるものであることが理解されよう。作動モータ３０４は、制御部３０２から受信する制御信号に基づく予め定められたトルク量を加えることが可能である。代替的には、作動モータ３０４は、作動モータ３０４により加えられるトルク量を制御部３０２へ中継するよう構成されてよい。
【００１５】
作動モータ３０４は、減速ギアセットであるギアセット３１４を駆動する。図３に示すように、作動モータ３０４のギアが第２のギアを駆動し、これが次に第３のギアを駆動する。ギアセット３１４は、作動モータ３０４と第３のギアの間で望まれるトルク速度の減速を実現する。ギアセット３１４のその他のギア数および向きは、図面に示された以外の内容も可能であり、その場合結果として異なる速度およびトルクとなる。
【００１６】
第３のギアは、作動リング３１６との駆動噛合の状態にある。より好ましくは、作動リング３１６は、その外側半径方向表面上に、第３のギア上の歯と噛合する一式の複数の歯を有する。作動リング３１６の歯は、作動リング３１６の周縁から円周方向に延伸している。作動リング３１６の歯は、作動リング３１６の円周全体、または円周の一部を覆ってよい。第３のギアの回転で作動リング３１６の歯を駆動し、これにより作動リング３１６を回転させる。
【００１７】
作動リング３１６は、動力伝達装置３０６の一部である。動力伝達装置３０６は、また、プレッシャープレート３１８と、プレッシャープレート３１８と作動リング３１６との間にある複数のボール３２０を有する。
【００１８】
プレッシャープレート３１８は、これに加えられる軸力に抵抗し、これにより作動リング３１６に、隣接配置された第１のスラスト軸受３２２に対して力を加えさせる。第１のスラスト軸受３２２に加えられる力は、クラッチパック３０８に負荷を伝えるために用いられる。プレッシャープレート３１８は、ハウジング３１２内において回転不能に取り付けられる。
【００１９】
作動リング３１６に対向しているプレッシャープレート３１８の環状の半径方向表面は、円周方向に延伸する一式の溝（図示せず）と共に形成されており、一式の溝は様々な軸方向の奥行きを持つ。プレッシャープレート３１８内の溝は、作動リング３１６の反対の環状表面上にある相補形の溝（図示せず）に対向しており、この奥行きは、反対の周方向において異なる。
【００２０】
対応する数のボール３２０は、プレッシャープレート３１８および作動リング３１６の間において、対向している溝のペアごとに一つずつ配置されている。ボール３２０は、同様に機能するローラーであってもよいことが理解されよう。
【００２１】
代替的には、作動リングおよびプレッシャーカラーの反対側に設けられた協働するカム表面を含むカムディスクアクチュエータ（図示せず）が用いられてよい。他のタイプのアクチュエータが用いられてよいことも理解されよう。
【００２２】
作動モータ３０４が作動リング３１６をプレッシャープレート３１８に対して角度移動させる場合、作動リング３１６は軸方向に移動し、これによりクラッチパック３０８に対して摩擦により負荷を伝えることを更に理解されよう。作動リング３１６の軸方向の動きは、第１のスラスト軸受３２２を通じてクラッチパック３０８へ伝えられる。第１のスラスト軸受３２２は、作動リング３１６とクラッチパック３０８との間に設けられ、相対的な回転を可能とし、作動リング３１６とクラッチパック３０８との間の摩擦を低減する。第２のスラスト軸受３２４は、相対的な回転を可能とし、クラッチカンとハウジング３１２との間の摩擦を低減する。
【００２３】
クラッチパック３０８は、インナハブ３２６とアウタハブ３２８から構成される。インナハブ３２６は、半径方向内向きに、アウタハブ３２８と同軸となるよう位置する。半径方向外向きに延伸する複数のクラッチプレート３３０は、インナハブ３２６に沿った軸方向の動きのために取り付けられている。インナハブ３２６は、スプラインを介する等し、第１のアクスルハーフシャフト３３２に接続されている。第１のアクスルハーフシャフト３３２の一方の端３３４は、デファレンシャル３４０の第１のサイドギア３３８に接続され、第１のアクスルハーフシャフト３３２の他方の端３３６は、第１の車輪の端へ延伸している。
【００２４】
インナハブのクラッチプレート３３０は、半径方向内向きに延伸する複数のクラッチプレート３４２と交互に配置されている。クラッチプレート３４２は、アウタハブ３２８に軸方向の動きのために取り付けられている。アウタハブ３２８は、デファレンシャルケース３４４に接続されている。
【００２５】
デファレンシャルケース３４４には、第１のサイドギア３３８と、第２のサイドギア３４６と、第１のサイドギア３３８および第２のサイドギア３４６と噛合する二つのデファレンシャルピニオンギア３４８とが含まれる。第２のアクスルハーフシャフト３５０は、第２のサイドギア３４６から第２の車輪の端へと延伸している。
【００２６】
デファレンシャルケース３４４は、リングギア３５２へ接続されている。ピニオンギア３５４は、リングギア３５２と噛合している。ピニオンギア３５４は、エンジン、トランスミッション、またはプロペラシャフト等の回転源に接続されており、リングギア３５２へ、そしてデファレンシャル３４０へと回転を伝える。
【００２７】
クラッチ作動システム３００は、駆動ドライブラインのコンポーネントと従動ドライブラインのコンポーネントとの間のクラッチパック３０８によって加えられる力を推定するために用いられる。制御部３０２は、二つの方法のうち一つを用いて推定を行い、または両方の方法を用いて行われた推定を一つの推定内容へ融合することにより、推定を行う。
【００２８】
クラッチパック３０８により加えられる力を推定することに加えて、制御部３０２は、作動モータ３０４により加えられるトルクを減少させてもよい。クラッチ作動システム３００が電気的に動作する場合、加えられるトルクのそのような減少により、クラッチ作動システム３００のパワー消費も、所定の出力トルクに応じて減少する。より一般的には、制御部３０２は、クラッチ作動システム３００が必要とする作動パワーを減少させる。
【００２９】
クラッチパックにより加えられる力を推定する第１の方法において、制御部３０２は、作動モータ３０４による印加トルクに基づいて直接的に、クラッチパック３０８により加えられる力を推定する。クラッチパック３０８により加えられる力（第１の方法を説明する目的のためＦクラッチとして表されうる）を、次の段階を用いて求めることができる。
【００３０】
まず、作動モータ３０４による印加トルクが、推定されるか、または求められる。印加トルクは、作動モータの電流に正比例となる。従って、電流を測定することができ、印加トルクを決定することができる。
【００３１】
次に、クラッチ作動システム３００の、具体的には、限定されるものではないが、クラッチパック３０８の摩擦特性がモデル化される。このモデル化は、システム内のクラッチパックを含む様々なパーツに関連した摩擦係数を求めることにより可能となる。
【００３２】
最後に、クラッチ作動システム３００の、具体的には、限定されるものではないが、クラッチパック３０８の加速度および慣性力は、作動モータ３０４の印加トルクによって生じるどんな慣性効果についても相殺するものとして推定される。
【００３３】
第１の方法を用いるため、制御部３０２は推定を行うために必要な信号を受信する。信号は、作動モータ電流、システムの摩擦係数、システムの加速度および慣性力等であってよい。制御部３０２は、クラッチ作動システム３００の動作条件に関する信号（温度信号や温度の推定値等）を受信してもよい。
【００３４】
図４は、本明細書で上述した第１の方法に係るクラッチ作動システム３００の例示的な作動および解放を示したグラフである。図４は、クラッチ作動システム３００が相当量のクーロン摩擦を表示したものを示している。具体的には、作動モータのトルクがクラッチパックの締め付けの間に増加し、クラッチにかかる力が増加するにつれ、モータトルクのある一部はクラッチを締め付けるのに必要なパワーのために割り当てられ、モータトルクのある一部は、システム内の摩擦に打ち勝つために割り当てられることが、図４から理解されよう。同様に、クラッチパックが解放される場合、モータトルクのある一部は、クラッチパックを解放するのに用いられ、モータトルクのある一部はシステム内の摩擦に打ち勝つために割り当てられる。結果として、システムがクラッチパック３０８を作動させている、または解放している場合に、クラッチパック３０８により加えられる力（Ｆクラッチ）と作動モータ３０４による印加トルク（ＴＥＭ）との間に異なる関係が生じることになる。
【００３５】
代替的な方法においては、制御部３０２は、クラッチパック３０８の摩擦係数がクラッチパック３０８の作動または解放の動作中に対称的であるという観測に基づいて、クラッチパック３０８により加えられる力を推定する。クラッチパック３０８により加えられる力を、次の段階を用いて求めることができる。
【００３６】
まず、クラッチパック３０８の複数のプレートの位置の指標が制御部３０２へ通信される。非限定的な例示として、作動モータ３０４の回転位置が用いられてよい。クラッチパック３０８が比較的素早く締め付けられ解放された場合、作動モータ３０４の回転位置は、同じクラッチ位置を少なくとも部分的に覆う。従って、摩擦の兆候（クーロンモデルによる）が変化するものの絶対値は実質的に同じであるという事実から、摩擦力を取り除くことができる。制御部３０２は、クラッチ作動システム３００の作動に関する信号（例えばモータ電圧、電流およびモータ速度等）を受信してよい。更に、制御部３０２は、クラッチ作動システム３００の動作条件に関する信号（例えば、温度、走行モード、および運転速度等）を受信してよい。
【００３７】
以下の式は、作動モータ３０４により加えられる締め付け力および解放力を推定するために用いられる。これらの式で用いるため、動力伝達装置３０６により生成される力が推定される。
【数１】
0006489719.tif 000002
【数２】
0006489719.tif 000003
【００３８】
上述の式を組み合わせることにより、クラッチ作動システム３００のあらゆる位置について動力伝達装置３０６により生成される力の推定を行うことができる。
【数３】
0006489719.tif 000004
【００３９】
図５は、本明細書で上述した第２の方法に係るクラッチ作動システム３００の例示的な作動および解放を示したグラフである。上述の式は、図５における締め付け線と解放線との間の線を得るために用いられうる。クラッチシステムが摩耗、温度効果等の影響を受けると、二つの線の間の線は、そのグラフ上の位置が変動しうるということが理解されよう。第２の方法は、これらの変動の観点から二つの線の間の線の位置を予測する。図５の二つの線の間の線は、クラッチパックの作動および解放の間におけるクラッチパックの摩擦係数の対称的な性質を示している。
【００４０】
上述した関係を用いて動力伝達装置３０６により生成される力を推定した内容は、次に、クラッチパック３０８により生成される力とクラッチパック３０８の位置との関係を公知の数学的方法により更新または把握するために、用いられうる。上述した関係を用いる利点は、上述の方法はクラッチパック３０８の作動メカニズムの摩擦作用のパラメータに関する情報を必要としない、ということである。
【００４１】
作動モータ３０４の同じ印加トルクについて得られる位置は、経時的に変化しうる。これは、非限定的な例示として、クラッチパック３０８を形成する複数のクラッチプレートの摩耗が原因である可能性がある。変化を示すために用いられる測定値は、クラッチ作動システム３００の作動および解放の間、収集される。これらの測定値は、種類別（作動または解放）に分類され、制御部３０２のメモリに格納される。作動している間、格納された測定値を用いて制御部３０２が作動モータ３０４および動力伝達装置３０６の力対位置の関係を、更新することができる。図６は、作動メカニズムを利用した、クラッチパックの締め付けおよび解放両方についての力対位置関係の一式の測定値を示したグラフである。ここで、特定のモータ位置についてのモータトルクが分かるよう、再度、二つの間の線は、一式の測定値および上述の式を用いて推定されうる。
【００４２】
制御部３０２による測定値のロギングおよび力対位置関係の更新の結果、いくつかの利点が得られる。
【００４３】
第一に、クラッチ作動システム３００の摩擦モデルを、作動および解放の力対位置関係に関する情報を用いて構築および更新することができ、本明細書で上述した第１の方法に基づく推定を向上するのに用いることができる。更に、並進力の値、Ｔｆを、学習および算出された関係から算出することができる。更に、作動中、Ｔｆの値は作動モータ３０４の速度に依存する。これらの学習した関係のいくつかは、その速度値および／または温度に基づいて結果を分類することによって得られうる。したがって、速度および温度に依存する、Ｔｆについての完全な摩擦モデルを特定することができ、本明細書で上述した第１の方法において用いることができる。
【００４４】
第二に、複素ばね係数を、力対位置関係の傾きを用いて決定することができる。また、キスポイント（クラッチパック３０８の複数のクラッチプレートが接触しトルクを伝え始める時の作動モータ３０４の位置）を、更新することができる。図７は、クラッチ作動システム３００のキスポイントの更新を示したグラフである。この情報を、本明細書で上述した第１の方法において用いることができ、および／または、クラッチ作動システム３００の摩耗をモニターし、クラッチ作動システム３００における問題を診断することに用いることができる。例えば、クラッチプレートが摩耗すると、新たなキスポイントが推定または決定されうる。つまり、クラッチプレートが現状ほど摩耗していなかったときの古いキスポイントと比較して、モータ位置は、キスポイントに達する前により大きな値に達しなければならない。最後に、その情報を、必要であれば、ドライブラインを同期するために用いることができる。
【００４５】
第三に、力対位置関係におけるバンプまたはピットは、通常、動力伝達装置３０６のコンポーネント（例えば、これに限られないが、複数のボールまたはボールランプ）またはクラッチパック３０８の複数のプレートにおけるダメージ、摩耗、または障害に関連している。図８は、力対位置関係における例示的なバンプおよびピットを示したグラフである。バンプおよびピットの情報を用いることで、本明細書で上述した第１の方法においても、トルクの推定を適応させることができる。
【００４６】
力対位置関係は、診断及び予測のために制御部３０２により用いられてもよい。図８に示すように、偏差が一定の閾値を超えた場合、制御部３０２は、クラッチ作動システム３００を含む車両の操縦者に対し、クラッチ作動システム３００の点検について警告する。しかしながら、クラッチ作動システム３００の摩耗は、他の方法によりモニターされてよいことが理解されよう。
【００４７】
上述の各方法には、それぞれの利点および欠点がある。例えば、一定の状況においては、ある方法は、他の方法より、より正確な推定を行いうる。非限定的な例示として、方法間に差異をもたしうる状況の一つとして、クラッチ作動システム３００の非常に動的な作動がある。上述の各方法には、それぞれ利点があり、これらの方法を互いに融合し合うことは可能であり、本発明の範囲に含まれるものである。
【００４８】
上述した方法を融合する一例は、カルマンフィルタを用いることによるものである。カルマンフィルタのパラメータを適応させることにより、上述の各方法を最適に用いることができる。カルマンフィルタの適用は、制御部３０２により行われてよい。図９は、制御部３０２によるカルマンフィルタの適用を示した概略図である。
【００４９】
上述の方法を融合する別の例は、それぞれの方法の結果の加重平均を行うことによるものである。
【００５０】
加重平均を行う場合、それぞれの方法の出力の重みは、動的に適応される。加重平均は、制御部３０２により行われてよい。
【００５１】
更に、クラッチ作動システム３００を、クラッチパック３０８により加えられる所定の出力トルクレベルについてのパワー消費量を低減するために用いることができる。とりわけ、クラッチ作動システム３００のパワー消費量は、クラッチ作動システム３００の能力に干渉することなく減少され、一定の出力トルクレベルが達成または保持される。
【００５２】
図１０は、クラッチ作動システム３００のパワー消費を減少する例示的方法を示したグラフである。図１０に関して、摩擦はクーロンモデルによるもので、クラッチ作動システム３００の作動モータ３０４は電動モータであるということに留意されたい。パワー消費量を低減するために用いることができる方法には、次の段階が含まれる。１．設定値の力に到達するために必要なモータトルク量が、作動モータ３０４によりクラッチパック３０８へと加えられる。設定値の力は、クラッチパックが噛合される力である。２．クラッチパックに対してモータトルクを加えることに続いて、作動モータ３０４により加えられるトルク量は、制御された状態で減少する。制御部３０２が出力モータトルクを制御して出力モータトルクが設定値の力の値を満たしうるよう、モータトルクの推定または測定された出力値は、モニターされる。３．設定値の力は、作動モータ３０４により加えられるトルク量がクラッチ作動システム３００の解放曲線に関連した対応のトルク値より大きい量である限り、維持される。４．作動モータ３０４により加えられる作動力または位置と、クラッチパック３０８により加えられる出力トルクとの間の特定された関係に基づいて、フィードフォワード制御が用いられ、要請される出力トルクに必要な作動パワー量を下げる。
【００５３】
上述の方法を用いることにより、クラッチ作動システム３００のパワー消費量と、特に作動モータ３０４のパワー消費量が減少する。
【００５４】
前述の詳細な説明から、様々な変更、追加、およびその他の代替的実施形態は、本発明の真の範囲と趣旨から逸脱することなく可能であることが明らかとなる。本明細書に記載の実施形態は、本発明の原理およびその実際的な用途の最良の説明をするために選択および記述され、これにより当業者が、本発明を様々な実施形態でかつ意図される特定の用途に適するように様々な変更を行って、利用できることを可能とする。そのような変更および変形はすべて本発明の範囲に含まれるものであると理解されよう。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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