(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジン（３０）をギヤのシステムに連結するクラッチ（２０）の作動状態を監視するモニタ（４２）と、
前記クラッチ（２０）によって散逸されるエネルギーの量を推定する推定器（４４）と、
前記クラッチ（２０）によって散逸されるエネルギーの推定量を少なくとも１つの所定のエネルギーレベルの閾値と比較する比較器（４６）と、
前記クラッチ（２０）によって散逸されるエネルギーの推定量が前記所定のエネルギーレベルの閾値を超えたとき、１つ又はそれ以上の処理を自動的に開始して、前記クラッチ（２０）によって散逸されるエネルギーの量を減少させる制御ユニット（４０）とを備え、
前記所定のエネルギーレベルの閾値を超える前記クラッチ（２０）によって散逸されるエネルギーの推定量が大きくなるほど、前記制御ユニット（４０）が開始する１つ又はそれ以上の処理を速くし、
更に、前記クラッチ（２０）によって散逸されるエネルギーの推定量が前記所定のエネルギーレベルの閾値を超えた回数を記録するためのカウンタを備え、該カウンタは、前記エネルギーの推定量が前記閾値を超えたとき加算されることを特徴とするクラッチ保護システム。
【請求項２】
前記制御ユニット（４０）によって開始される１つ又はそれ以上の処理は、警報信号の発信を含んでいることを特徴とする請求項１に記載のクラッチ保護システム。
【請求項３】
前記警報信号は、視覚的警報信号を含んでいることを特徴とする請求項２に記載のクラッチ保護システム。
【請求項４】
前記警報信号は、音響的警報信号を含んでいることを特徴とする請求項２に記載のクラッチ保護システム。
【請求項５】
前記制御ユニット（４０）によって開始される１つ又はそれ以上の処理は、前記クラッチ（２０）を介するトルクの伝達量を減少させることを含んでいることを特徴とする請求項１に記載のクラッチ保護システム。
【請求項６】
前記トルクの減少は、前記クラッチ（２０）によって散逸されるエネルギーの推定量が前記所定のエネルギーレベルの閾値未満に低下するまで、所定の速度で継続されることを特徴とする請求項５に記載のクラッチ保護システム。
【請求項７】
前記制御ユニット（４０）によって開始される１つ又はそれ以上の処理は、クラッチ結合速度を増大すること含んでいることを特徴とする請求項１に記載のクラッチ保護システム。
【請求項８】
前記クラッチ結合速度の増大は、前記クラッチ（２０）によって散逸されるエネルギーの推定量に依存していることを特徴とする請求項７に記載のクラッチ保護システム。
【請求項９】
前記制御ユニット（４０）によって開始される１つ又はそれ以上の処理は、更に、警報信号の発信を含んでいることを特徴とする請求項７に記載のクラッチ保護システム。
【請求項１０】
前記制御ユニット（４０）によって開始される１つ又はそれ以上の処理は、前記ギヤのシステムの中で、より高いギヤから、より低いギヤへ自動的にシフトすることを含んでいることを特徴とする請求項１に記載のクラッチ保護システム。
【請求項１１】
前記より高いギヤからより低いギヤへのシフトは、該シフトが前記エンジン（３０）を過速状態にする場合には阻止されることを特徴とする請求項１０に記載のクラッチ保護システム。
【請求項１２】
前記制御ユニット（４０）は、前記クラッチ（２０）によって散逸されるエネルギーの推定量が前記所定のエネルギーレベルの閾値を超えた時間を追跡することを特徴とする請求項１に記載のクラッチ保護システム。
【請求項１３】
前記モニタ（４２）、推定器（４４）及び比較器（４６）は、前記制御ユニット（４０）の一部を構成することを特徴とする請求項１に記載のクラッチ保護システム。
【請求項１４】
更に、前記モニタ（４２）を前記クラッチ（２０）に組込まれた１つ又はそれ以上のセンサに接続する少なくとも１つのデータリンクを備えていることを特徴とする請求項１に記載のクラッチ保護システム。
【請求項１５】
クラッチ機構の作動状態を監視するステップと、
前記クラッチ機構によって散逸されるエネルギーの量を推定するステップと、
前記クラッチ機構によって散逸されるエネルギーの推定量が所定のエネルギーレベルの閾値を超えたときを決定するステップと、
前記クラッチによって散逸されるエネルギーの推定量が前記所定のエネルギーレベルの閾値を超えたことが決定されたとき、前記クラッチによって散逸されるエネルギーの推定量を自動的に低下させる１つ又はそれ以上の処理を開始するステップとを含み、
前記所定のエネルギーレベルの閾値を超える前記クラッチ（２０）によって散逸されるエネルギーの推定量が大きくなるほど、前記制御ユニット（４０）が開始する１つ又はそれ以上の処理を速くし、
前記クラッチによって散逸されるエネルギーの推定量が前記所定のエネルギーレベルの閾値を最初に超えた後、その閾値を超えた回数をカウントして記録することを特徴とするエンジンをギヤシステムに連結するクラッチ機構の保護方法。
【請求項１６】
前記１つ又はそれ以上の処理は、警報信号を発信することを含んでいることを特徴とする請求項１５に記載のクラッチ機構の保護方法。
【請求項１７】
前記１つ又はそれ以上の処理は、前記クラッチ機構に作用されるトルクの量を減少させることを含んでいることを特徴とする請求項１５に記載のクラッチ機構の保護方法。
【請求項１８】
前記トルクは、前記クラッチ機構によって散逸されるエネルギーの推定量が前記エネルギーレベルの閾値未満に低下するまで、所定の速度で減少されることを特徴とする請求項１７に記載のクラッチ機構の保護方法。
【請求項１９】
前記１つ又はそれ以上の処理は、クラッチ結合速度を増大させることを含んでいることを特徴とする請求項１５に記載のクラッチ機構の保護方法。
【請求項２０】
前記１つ又はそれ以上の処理は、前記ギヤシステムが手動モードにあるとき、前記ギヤシステムの中で、より高いギヤから、より低いギヤへ、自動的にシフトすることを含んでいることを特徴とする請求項１５に記載のクラッチ機構の保護方法。
【請求項２１】
クラッチがロックアップ過渡状態にあり、かつ、アクセルペダルが少なくとも部分的に踏込まれたとき、自動車のクラッチを損傷から保護するためのシステムであって、
前記クラッチ（２０）及び前記自動車のエンジン（３０）を監視するためのモニタ（４２）と、
前記クラッチ（２０）によって散逸されるエネルギーの量を推定するための推定器（４４）と、
前記クラッチ（２０）によって散逸されるエネルギーの推定量を少なくとも所定のエネルギーレベルの第１閾値及び所定のエネルギーレベルの第２閾値と比較する比較器と、
ｉ）前記クラッチ（２０）によって散逸されるエネルギーの推定量が前記所定のエネルギーレベルの第１閾値を超えたとき、警報信号を発信し、また、ｉｉ）前記クラッチ（２０）によって散逸されるエネルギーの推定量が前記所定のエネルギーレベルの第２閾値を超えたとき、前記クラッチ（２０）が前記エンジン（３０）に連結する速度を自動的に増大させる制御ユニット（４０）とを備え、
前記クラッチ（２０）の連結速度の増大は、前記クラッチ（２０）によって散逸されるエネルギーの推定量によって決定され、前記クラッチ（２０）による散逸エネルギーの前記第２閾値の超過量が大きいほど、前記クラッチ（２０）の連結速度が大きくなり、
更に、前記クラッチ（２０）によって散逸されるエネルギーの推定量が前記所定のエネルギーレベルの閾値を超えた回数を記録するためのカウンタを備え、該カウンタは、前記エネルギーの推定量が前記閾値を超えたとき加算されることを特徴とする自動車のクラッチ保護システム。
【請求項２２】
前記警報信号は、
ａ）前記クラッチ（２０）によって散逸されるエネルギーの推定量が少なくとも所定量だけ前記所定のエネルギーレベルの第１閾値の下へ減少するか、
ｂ）前記クラッチ（２０）が異なる作動状態に配置されるか、あるいは、
ｃ）前記クラッチ（２０）によって散逸されるエネルギーの推定量が少なくとも所定時間の間、継続して減少するか、の内の少なくとも１つが生じるまで、発信され続けることを特徴とする請求項２１に記載の自動車のクラッチ保護システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両のクラッチ、より具体的には、クラッチを過度の磨耗及び損傷から保護するためのシステム及び方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
クラッチは、一の作動部分から他への動力を接続又は離脱するように設計されている。車両に関して、クラッチは、エンジンからドライブトレーンに動力を伝達し、また、ギヤをシフトするときには、エンジンと変速機とを離脱するために使用される。
【０００３】
１つのプレート（フライホイール）がエンジンに取付けられて、エンジンによって回転させられる。１つのギヤをエンジンの動力によって駆動させたいギヤシステムに、カウンタプレート（クラッチプレート）を取付ける。エンジンの動力をギヤに伝達するため、クラッチプレートは、回転するフライホイールに押付けられる。２つのプレートは、互いに押付けられたとき、最初は同調して回転しない。その代りに、駆動プレート（フライホイール）が回転したとき、受動プレート（クラッチプレート）が駆動プレートに対して滑ることにより、駆動プレートは、受動プレートよりも速い速度で回転する。この２つのプレートの異なる速度での回転は、結果としてクラッチに磨耗及び損傷を生じるさせることになる。しかしながら、２つのプレートが完全に結合、すなわち、一体にロックされるようになると、摩擦力は、２つのプレートを同じ速度で回転させるのに充分強くなり、磨耗が生じなくなる。
【０００４】
車両の走行中、クラッチが完全な結合又は離脱を失敗するいくつかの作動状態がある。その代りとして、クラッチが過度に「滑る」ことによって、早期にクラッチが磨耗及び損傷することになる。これに対して、本出願人は、それらの作動状態を検出及び分析し、これによってクラッチの磨耗及び損傷の量を減少させるクラッチ保護システムを開発してきた。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、クラッチの作動状態を監視する手段と、クラッチによって散逸されるエネルギーの量を推定する手段と、推定された散逸クラッチエネルギーの量を少なくとも１つの所定のエネルギーレベルの閾値と比較する制御ユニットとを備えた車両用クラッチ保護システムに関する。推定される散逸クラッチエネルギーの量が所定のエネルギーレベルの閾値を超えた場合、本システムによって、１つ又はそれ以上の処理が実行されて、クラッチによって散逸されるエネルギーの量を減少させる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
図１は、本発明の一実施形態に係るクラッチ保護システム１０を示している。自動変速機３２は、クラッチ２０によって、エンジン３０に選択的に結合される。変速機３２は、一般的に車両に見られるあらゆる自動変速機のタイプとすることができ、例えば、イートンコーポレーションによって製造された自動シフトシステムとすることができる。更に、変速機３２は、手動作動モードを実行する機能を有することができ、これにより、車両の運転者は、変速機３２が実際に他のギヤへシフトする時を決定することができる。エンジン３０は、車両を推進するのに使用されるあらゆるタイプのエンジンとすることができる。本発明には、電気モータ等の他のタイプのエンジンを容易に使用することができるが、一般的に、これは、内燃機関であろう。クラッチ２０は、湿式クラッチであり、これは、一般的に、潤滑剤としてだけでなくクーラントとしてもオイルを利用する。マイクロプロセッサベースの制御ユニット４０は、データリンク５０を介してエンジン３０、変速機３２及びクラッチ２０に接続されている。データリンク５０は、様々なタイプのデータ通信手段で構成することができる。データリンク５０の一例は、例示を目的として、現在のエンジン速度及びトルク、エンジンと変速システムとの間等のデータの通信のために使用されるＪ１９３９リンクである。更に、図１には、１つのみの制御ユニット４０が示されているが、本発明は、これに限定されない。例えば、本システムは、１つは運転者が入力できるように車室内に配置されるが、もう一つは、クラッチ機能を制御するために変速システムに配置されるような２つのコントローラを含むように設計することができる。
【０００７】
簡単に説明すると、本クラッチ保護システムは、クラッチによって散逸されるエネルギーの推定量を計算して、そのエネルギーの推定量を１つ又はそれ以上の所定の閾値と比較することにより、過度のクラッチの滑りによって車両クラッチが損傷を受ける可能性があるか否かを評価する。クラッチによって散逸されるエネルギーの推定量がこれらの閾値の１つを超えたとき、本システムは、１つ又はそれ以上の処理を開始して、クラッチを安全作動状態に戻すように配置する。
【０００８】
本発明の一実施形態に係るクラッチ保護システムの詳細を説明する。様々な作動パラメータに基づいて、制御ユニット４０は、クラッチ２０によって散逸されるエネルギーの推定量を計算することができる。説明のため、一定時間デルタＴ毎に、例えば１０ミリ秒毎に、クラッチ２０によって散逸されるエネルギーの推定量を計算する方法の一例を提供する次式を考える。
クラッチ仕事率＝絶対値（エンジン速度−入力軸速度）＊正味エンジントルク／７４２６
クラッチエネルギー＝クラッチエネルギー＋デルタＴ＊クラッチ仕事率−冷却速度
但し、
速度の単位は、ｒｐｍ
トルクの単位は、ポンド−フィート
クラッチ仕事率の単位は、英熱単位／秒
クラッチエネルギーの単位は、英熱単位
冷却速度＝クラッチがその周囲にエネルギーを伝達する速度
最初に、クラッチ仕事率＝０であり、クラッチエネルギーは、所定の初期値に設定される。その後、制御ユニット４０は、例えば１０ミリ秒毎に推定クラッチエネルギーを繰返し計算して、最新の計算に基づいて前の値を更新する。
【０００９】
本システムは、クラッチが過度の滑りを生じて、これによりクラッチに早期磨耗及び損傷可能性を引起す状態にある間、クラッチによって散逸されるエネルギーの推定量を計算して、更新し続ける。このクラッチの過度の滑りは、ｉ）意図しない推進状態、及び、ｉｉ）ロックアップ過渡状態の両方にそれぞれ特徴がある。過渡状態を除いて、クラッチは、その他の全ての時間に、完全結合状態又は完全離脱状態のいずれかとされるべきであり、これにより、過度の滑りによる損傷の可能性が排除される。
【００１０】
意図しない推進状態の説明のため、次の例を考える。運転者が自分の車両を停止し、駐車ブレーキをかけ、エンジンを作動させたままで車外へ出る。しかしながら、運転者は、変速機をニュートラルにするのを忘れ、このため、クラッチをエンジンから離脱している。エンジン３０の作動は、そのエネルギーをクラッチ２０及び変速システム３２を介して伝達することによって、タイヤを回転させて車両を前方へ移動させるように常時推進することになる。しかしながら、駐車ブレーキがかけられているので、タイヤは回転を阻止されている。これは、変速システム３２のギヤの回転を阻止する。結果として、クラッチ２０は、常時滑る状態に配置されて、過度の磨耗及び損傷を招くことになる。
【００１１】
同様に、クラッチ２０は、一般的なロックアップ状態に結合するとき、過度の滑りを生じやすい。例えば、大きな荷重を運搬し、急勾配に停車されたトラックの運転者を考える。しかしながら、ブレーキを使用する代わりに、運転者は、クラッチ２０を結合させて、トラックの移動を阻止するのに丁度いいようにエンジン３０のスロットルを調整することによって、トラックが勾配から後退するのを防止する。これは、エンジンへの結合及びロックアップを継続的に試みることによって、クラッチ２０を継続的な滑り状態におく。
【００１２】
本実施形態によれば、クラッチ２０によって散逸されるエネルギーの推定量をクラッチ酷使閾値と比較することにより、車両クラッチ２０は、長時間の意図しない推進状態から保護され、これにより、クラッチ２０が損傷する可能性のある作動状態にさらされるのを最小限にする。本実施形態のクラッチ保護システムによって採用されるステップの簡単なフローチャートを描いた図２を参照する。先ず、制御ユニット４０は、クラッチ２０が意図しない推進状態にあるか否かを決定する（２００）。その後、本システムは、クラッチ２０によって散逸されるエネルギーの推定量が、クラッチ２０に損傷を及ぼす可能性があることを示す所定の酷使閾値レベルを超えているか否かを決定する（２１０）。エネルギーの推定量が閾値レベルを超えない場合、本システムは、その判定処理のカレントラインを終了して、ルーチンの始めに戻る。しかしながら、クラッチエネルギーの推定量がクラッチ酷使閾値を超えた場合（２１０）、保護システムは１０、エンジン３０によって発生されてクラッチ２０に作用される「意図しない推進状態」のトルクの減少を開始する（２３０）。本実施形態によれば、このトルクの減少は、例えば１５ポンド−フィート／秒等の一定の速度で実行されるが、他の一定速度、あるいは、可変速度も適宜、使用することができる。このトルクの減少は、クラッチ２０によって散逸される推定クラッチエネルギーがクラッチ酷使閾値レベルを超えなくなるまで継続される（２１０）。
【００１３】
更に、クラッチエネルギーの推定量がステップ２１０で最初に所定のクラッチ酷使閾値を超えたとき、この状態が生じた回数を継続して追跡するために、オプションであるクラッチ酷使カウンタ（図１には示さず）が１だけ増大される。また、酷使タイマ（これも図１には示さず）がステップ２２０で作動されて、クラッチ２０が損傷する可能性がある意図しない推進状態になった時間をクラッチ保護システム１０が追跡し続けることができるようにする。
【００１４】
図３は、クラッチがロックアップ過渡状態にある車両を処理するとき、クラッチ保護システムによって採用されるステップを表す簡単なフローチャートを示している。意図しない推進状態中に実行される分析とは異なり、クラッチ２０を損傷から保護するために採用する必要があれば、その処理を決定する過程で、クラッチ酷使閾値及びクラッチ損傷閾値の両方が利用される。本実施形態によれば、クラッチ酷使閾値は、クラッチ損傷閾値よりも小さく、これらの両方は、車両に装着されたクラッチの具体的なタイプに基づいて予め決定される。
【００１５】
制御ユニット４０は、先ず、ステップ３００で、クラッチがロックアップ過渡状態にあるか否かを決定する。更に、車両の運転者が、基本的なアイドル状態にあるとき生じる出力を超えてエンジン３０から更なる出力を得ること実際に求めていることを表す車両のアクセルペダルが少なくと部分的に踏込まれているか否かが決定されなければならない（ステップ３０２）。これらの２つの要求が満足された場合、クラッチ２０によって散逸されるエネルギーの推定量が所定のクラッチ酷使閾値を超えるか否かが決定される（ステップ３０４）。上記のステップのいずれかが否定的な回答である場合、現在の判定過程は、終了されて、最初からスタートする。クラッチ２０によって散逸されるエネルギーの推定量がクラッチ酷使閾値を超えた場合（ステップ３０４）、それがクラッチ損傷閾値をも超えているか否かが決定される（３０６）。
【００１６】
クラッチエネルギーの推定量がクラッチ酷使閾値を超えるが、より高いクラッチ損傷閾値を超えないと仮定すると、判定過程は、ステップ３０８へ続く。ここで、酷使カウンタが増大されて、クラッチ２０が潜在的な損傷状態に置かれた回数をシステムが継続して追跡できるようにする。また、システムは、タイマ（図１には示さず）によって、現在の事象について関連する酷使時間を記録し、クラッチがクラッチ酷使閾値を超えるが、クラッチ損傷閾値を超えないで経過した時間を蓄積する。また、ステップ３１０で警報信号が発信される。この警報信号は、車両の運転者に向けられて、運転者がクラッチ２０を酷使している事実を運転者に警報することを意図している。警報信号は、視覚的、音響的又はその両方にすることができる。警報信号の一例は、例示のために提供されるが、１秒の連続音のあと１秒の静粛である。更に、車両のダッシュボード上のディスプレイが、例えば、文字「Ｃ」に続けて文字「Ａ」をフラッシュして、クラッチ酷使状態が現存することを表示する。
【００１７】
システム１０は、３つの可能な状態の１つが生じるまで、警報信号を発信し続ける（ステップ３１２）。第１に、推定クラッチエネルギーレベルがクラッチ酷使信号−オフ閾値未満に低下した場合、警報信号が静まる。この閾値は、多くの方法で決定することができる。例えば、信号−オフ閾値は、単純にクラッチ酷使閾値と等しくすることができる。しかしながら、これは、クラッチ２０によって散逸されるエネルギーの平均量がクラッチ酷使閾値を表すエネルギーレベル近い場合、警報信号が繰返される結果となる。クラッチエネルギーレベルの定期的な変動として、クラッチエネルギーレベルが繰返し少量だけ閾値を超えることにより、推定クラッチエネルギーレベルの変動は、警報信号の発信及び停止の周期的な繰り返しを招く。この状態を修正するため、信号−オフ閾値レベルは、クラッチ酷使閾値よりも低いレベルに設定される。したがって、一旦クラッチエネルギーレベルが酷使閾値を超えると警報信号を発信し、クラッチエネルギーレベルが所定量だけ酷使閾値よりも下へ低下するまで静まらない。一旦静まると、警報信号は、クラッチエネルギーレベルが再度クラッチ酷使閾値を充分に超えるまで、再発信されない。
【００１８】
警報信号をオフする第２の条件は、クラッチ２０の状態の変化である。例えば、車両運転者がエンジンの速度を増大させた場合、これにより、クラッチに作用するトルクの量が増大し、あるいは、変速システム３２がギヤのシフトを実行する。
【００１９】
クラッチ酷使信号が解消する第３の条件は、システムが、制御ユニット４０によって、車両運転者のクラッチ２０の酷使を止める意識的な努力を検出した場合である。様々な判定基準を使用して、その条件を決定することができ、例えば、例示のためであるが、１００ミリ秒等の最小限の時間の間に、推定クラッチエネルギーが継続的に減少するのを制御ユニット４０が検出することを使用することができる。
【００２０】
ステップ３１２に示された上記３つの条件のいずれかが満たされた場合、警報信号は、ステップ３１４でオフされる。しかしながら、クラッチ保護システム１０は、まだ、リセットされない。代りに、ステップ３１６において、クラッチ２０によって散逸されるエネルギーの推定量が再度計算されて、クラッチ酷使閾値と比較される。推定クラッチエネルギーレベルが酷使閾値レベルを超えて、所定時間の間、継続的に増大し続けた場合、本過程は、ステップ３１０へ戻り、警報信号が再度発生される。あるいは、推定クラッチエネルギーレベルがクラッチ酷使リセット閾値未満に減少した場合（ステップ３１８）、例えば、所定量だけクラッチ酷使閾値を下回った場合、判定過程は終了されて、システムがリセットされる。
【００２１】
クラッチ２０がロックアップ過渡状態にあること（ステップ３００）、アクセルペダルが少なくとも部分的に踏込まれていること（ステップ３０２）、及び、推定クラッチエネルギーレベルがクラッチ酷使閾値を超えているだけでなく（ステップ３０４）、より高いクラッチ損傷閾値も超えていること（ステップ３０６）が決定された場合、本システムは、ステップ３３０へ継続する。ステップ３０８と同様、ステップ３３０は、クラッチ損傷カウンタを増大させ、また、システムがどれだけの時間損傷を受けたか決定できるように関係する損傷タイムスタンプを生じさせる。
【００２２】
図４に示すステップ４３２と同様、制御ユニット４０は、変速システム３２が完全自動制御下にあるのか、変速機がギヤ間でシフトするとき車両運転者が制御することができる手動モードの作動を実行されているのかを決定する。手動シフトモードでない場合、運転者が自分のトラックを坂に停車して、トラックが後退しないようにブレーキの代りにクラッチを使用したとき等において、クラッチ２０が一般的にロックアップ過渡状態にあることを決定することができる。この場合には、制御ユニット４０は、クラッチ２０をエンジン３０に完全に結合させようとし、これにより、クラッチ２０の過度の滑りによってそれ以上の損傷が生じるのを防止する。これは、クラッチ２０がエンジン３０に結合する速度を増大することによって達成される。クラッチの結合速度を増大させることにより、滑りによるクラッチの損傷の機会が減少する。クラッチ２０の完全結合の結果、トラックすなわち車両は、加速し始めることになる。
【００２３】
他の実施形態によれば、増大されるクラッチ結合速度は、一定ではなく、クラッチ２０によって散逸されるエネルギーの大きさに依存して変化する。クラッチ２０のエネルギーの量が大きくなって、更に、クラッチ損傷閾値を超えると、クラッチ２０への損傷の速度が増大することになる。したがって、クラッチ２０をできるだけ速くエンジン３０に結合させることが好ましいと考えられ、これにより、クラッチ２０が過度に滑って損傷を受ける時間が最小限になる。しかしながら、これに対して、クラッチ２０をエンジン３０にゆっくり結合させることも好ましく、これにより、車両が加速し始めたことに対して、車両すなわちトラックの運転者が対応するために、より多くの時間が提供される。
【００２４】
上述の両方の要求を最高に満足するため、一連のクラッチエネルギーレンジは、増大されるクラッチ結合速度に関連するそれぞれのエネルギーレンジで、クラッチの損傷閾値の上に設定される。更に比エネルギーレンジが所定のクラッチ損傷閾値レベルを超えるほど、そのエネルギーレンジに関連するクラッチ結合速度が速くなる。したがって、クラッチエネルギーレベルが少しだけクラッチ損傷閾値を超えた場合、クラッチ結合速度は、少しだけ増大する。これに対して、クラッチエネルギーレベルがクラッチ損傷閾値を大きく超えた場合、クラッチ結合速度は、同様に大きく増大される。
【００２５】
例えば、例示のために与えたれた次のクラッチエネルギレンジ及び関連するクラッチ結合速度を考える。
【表１】
0004702595.tif 000002
但し、
クラッチエネルギレンジ１＝クラッチ酷使閾値＋（最大クラッチエネルギ−クラッチ酷使閾値）／５
クラッチエネルギレンジ２＝クラッチエネルギレンジ１＋（最大クラッチエネルギ−クラッチ酷使閾値）／５
クラッチエネルギレンジ３＝クラッチエネルギレンジ２＋（最大クラッチエネルギ−クラッチ酷使閾値）／５
クラッチエネルギレンジ４＝クラッチエネルギレンジ３＋（最大クラッチエネルギ−クラッチ酷使閾値）／５
最大クラッチエネルギ＝所定の最大許容エネルギ
【００２６】
滑りによるクラッチ２０の更なる損傷を防止するために、本システムがクラッチ結合速度を増大している間、制御ユニット４０は、また、車両運転者への警報信号を開始して（ステップ３３６）、クラッチ２０がエンジン３０への完全結合の過程にあることを知らせる。前述と同様、警報信号は、車両運転者にクラッチの結合を知らせて、適切に応答するための時間を提供するものであれば、あらゆるタイプの音響的警報、視覚的警報又はこれらの組合せとすることができる。
【００２７】
警報信号は、クラッチによって散逸される推定エネルギーが損傷信号オフ閾値未満に低下するまで、継続して鳴動及び／又は表示される。損傷信号オフ閾値がステップ３１２の酷使信号オフ閾値と同様の方法で設定される。クラッチエネルギーレベルがその損傷信号オフ閾値未満に低下した場合、ステップ３６２に示されるように、警報信号は終了する。
【００２８】
ステップ３１８の酷使リセット閾値と同様、損傷リセット閾値がステップ３６４で利用されて、推定クラッチエネルギーレベルが過程を終了して（ステップ３８０）システムをリセットするのに充分な程大きく低下するまで、現在の過程を実行し続ける。
【００２９】
本発明の他の実施形態では、本発明のクラッチ保護システムを使用する車両は、運転者が手動モードの作動を行うことができる変速システムを備えることができる。これにより、変速システム３２が運転者からの入力無しで自動的にギヤをシフトする代りに、運転者が、ギヤのシフトがいつ生じるべきかを制御する。しかしながら、この手動シフトベースのシステムの欠点は、クラッチ２０が損傷する作動状態に置かれる可能性がある他の特有の状態になることがあるということである。
【００３０】
手動シフトモードでは、車両は、他のタイプのロックアップ過渡状態にクラッチ２０を配置して駆動される。しかしながら、この状態では、運転者は、クラッチ２０によって坂で車両を静止状態に保持しようとするのではなく、車両は移動している。例示のために提供される次の例を考える。運転者が、現在、高いギヤで自分の車両を運転しており、赤信号に接近している。運転者は、クラッチ２０を離脱せず、又は、変速システム３２をダウンシフトせずに車両を減速し始めている。低速のため、クラッチは、ロック解除、すなわち、離脱し始める。この時点で、信号機が青に変わって、運転者は、その車両をより低いギヤにシフトすることなく、加速し始める。これにより、クラッチに過度の滑りが生じる。前述のロックアップ過渡状態とは異なり、エンジン３０がストールを生じるので、変速システム３２が高いギヤに留まっている間は、クラッチの結合は望ましくない。本実施形態に係るクラッチ保護システムは、手動モードを一時的にオーバライドして変速システム３２をより低いギヤへ自動的にシフトすることによって、上述の問題を解決する。
【００３１】
図４に示されるように、変速システム３２の手動モードが選択されている場合（ステップ４３２）、制御ユニット４０は、車両の現在のギヤが車両の発進に使用されるギヤか否かを決定する（ステップ４４２）。このチェックは、より低いギヤへのシフトダウンが選択可能であることを確認するために必要である。車両が低い発進ギヤの１つにないと仮定すると、制御ユニット４０は、変速システム３２をダウンシフトさせる。同時に、ステップ３３６と同様に警報信号が開始される。そして、手動モードに配置されていない変速システム３２に関係するロックアップ過渡状態において実行されるのと同様の方法で、ステップ４６０〜４８０が反復される。
【００３２】
本発明の他の実施形態によれば、クラッチ保護システム１０は、クラッチ２０を厳しく酷使する車両運転者によって生じるクラッチ２０の損傷の防止を試みる。図５のフローチャートに示されるように、この作動モードは、３つの条件を要求する。第１は、クラッチ保護システム１０は、制御ユニット４０によって、アクセルペダルが少なくとも部分的に踏込まれて（ステップ５００）、車両運転者がエンジン３０の出力の増大を求めていることを示していることを検知する必要がある。加えて、例えば、サービスブレーキ又は駐車ブレーキ等の車両のブレーキシステムが現在係合されて（ステップ５０２）、運転者が加速及び制動を同時に行っていることを表示している必要がある。これら２つの条件が合さったとき、本システムは、クラッチ２０によって散逸されるエネルギーの推定量がクラッチ損傷閾値を超えるか否かを判定する。そして、本システムは、図３のステップ３３４において成されたように、クラッチ結合速度を増大する処理を行う。しかしながら、この過程において、クラッチ結合速度は、前述のテーブルに表されるように、例えば３０ポンド−フィート／秒である所定量だけ増大される。これにより、クラッチエネルギーレベルが上述のテーブルのクラッチエネルギーレベル２とクラッチエネルギーレベル３との間であった場合、７５ポンド−フィートクラッチトルク／秒の速度が適用される。図５に示される更なる全てのステップは、図３のステップ３３４に続くものと同様であり、更に詳細には説明しない。
【００３３】
本出願の発明の更なる実施形態では、クラッチ保護システム１０は、万一、データリンクが故障した場合には、限定された機能を提供するように設計されている。例えば、制御ユニット４０とエンジン３０との間のＪ１９３９データリンクが故障した場合、本システムは、クラッチ２０によって散逸されるエネルギーの量を推定し、適当なときに警報信号を実行し、また、適当なカウンタ及びタイマによって提供された酷使／損傷情報を記録し続ける。しかしながら、クラッチ保護システム１０が、もはや制御データをエンジン３０に供給できないので、クラッチ２０に作用されるトルク量の減少等の処理は、もはや可能ではなくなる。
【００３４】
本発明は、その特定の実施形態に関連して具体的に説明されているが、これは例示であり、限定ではなく、添付の請求項の技術的範囲は、従来技術が許容されるのと同じように広く解釈されるべきであることが理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の一実施形態に係るクラッチ保護システムの概略図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るクラッチ保護システムによって採用されるクラッチが移動状態へ付勢されている間の基本ステップを示す簡略化されたフローチャートである。
【図３】本発明の一実施形態に係るクラッチ保護システムによって採用されるクラッチがロックアップ過渡状態にある間の基本ステップを示す簡略化されたフローチャートである。
【図４】本発明の一実施形態に係るクラッチ保護システムによって採用されるクラッチが運転者によって厳しく酷使されている間の基本ステップを示す簡略化されたフローチャートである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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