(57)【要約】  本発明は、自動車（２）の液圧クラッチ（１）の実圧力（１４）を調整する方法に関し、少なくとも続けて実行されるイ）クラッチシリンダ（７）内に所望の圧力（１３）を存在させるために値（１２）を与えるステップと、ロ）所望の圧力（１３）に到達するために前記クラッチシリンダ（７）を作動液（９）で満たすステップと、ハ）所望の圧力（１３）が0と7バールの間の場合、クラッチシリンダ（７）内の実圧力（１４）をポンプ（６）または電動モータ（２５）の回転速度（１５）を調整することによって調節するステップと、所望の圧力（１３）が７バールを超える場合に、クラッチシリンダ（７）内の実圧力（１４）は電動モータ（２５）のモータ電流（１６）を調整することによって調節するステップと、二）実圧力（１４）を所望の圧力（１３）に達するまで調整するステップとを含んでいる。【選択図】 図１
2018500513.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車（２）のクラッチ（１）の実圧力（１４）を調整する方法であって、
前記クラッチ（１）は、複数のクラッチライニング（３）と一つのクラッチばね（４）を有し、電動モータ（２５）を用いて駆動する少なくとも一つのポンプ（６）、クラッチシリンダ（７）およびクラッチピストン（８）を有する液圧システム（５）に連結しており、
前記液圧システム（５）は、前記ポンプ（６）を介した前記クラッチシリンダ（７）内への作動液（９）の供給および前記クラッチピストン（８）の作動に適しており、
結果として各前記クラッチライニング（３）が前記クラッチばね（４）の力に逆らって互いに接触するようになり、
少なくとも続けて実行される
イ）前記クラッチシリンダ（７）内で行き渡る設定圧力（１３）に値（１２）を与えるステップと、
ロ）前記設定圧力（１３）に到達するために前記クラッチシリンダ（７）を前記作動液（９）で満たすステップと、
ハ）・前記設定圧力（１３）が０と７バールの間の場合、前記クラッチシリンダ（７）内の実圧力（１４）は、前記ポンプ（６）または前記電動モータ（２５）の回転速度（１５）を調整することによって設定されるステップと、
・前記設定圧力（１３）が７バールを超える場合、前記クラッチシリンダ（７）内の前記実圧力（１４）は、前記電動モータ（２５）のモータ電流（１６）を調整することによって設定されるステップと、
二）前記実圧力（１４）を前記設定圧力（１３）に到達するまで調整するステップと
を備える方法。
【請求項２】
前記クラッチ（１）の噛み合い点（１０）でエアギャップ（１１）を超えて、各前記クラッチライニング（３）が接触しており、
前記圧力システム（５）における前記圧力がさらに増加することにより前記クラッチ（１）のトルク能力を直接与え、ステップイ）で提供する前記設定圧力（１３）の前記値（１２）は、前記クラッチ（１）のトルク能力をもたらし、ステップロ）において前記クラッチシリンダ（７）を前記作動液（９）で満たし、前記クラッチ（１）の前記噛み合い点（１０）に到達して上回るという結果をもたらし、
ステップハ）において前記設定圧力（１３）が１.５から７バールの間の場合、前記クラッチシリンダ（７）内の前記実圧力（１４）は、前記ポンプ（６）または前記電気モータ（２５）の回転速度（１５）を調整することにより設定される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ポンプ（６）または前記電気モータ（２５）は、追従時間中に前記自動車（２）のイグニッションスイッチを切った後に
i．まずは一定回転速度（１５）で、そして続いて
ii．前記電気モータ（２５）が一定モータ電流（１６）で動作する
ように動作し、各事例において、モータ電流（１６）と回転速度（１５）のさらなるパラメータについて生じる各前記値は、前記段階i．及びii．の間に測定され、各前記値はステップハ）にて考慮される、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
駆動ユニット（１７）、変速機（１８）および少なくとも一つのクラッチ（１）を有する自動車（２）であって、
前記クラッチ（１）は、複数のクラッチライニング（３）と一つのクラッチばね（４）を有して、電気モータ（２５）、クラッチシリンダ（７）およびクラッチピストン（８）を用いて駆動する少なくとも一つのポンプ（６）を有する液圧システム（５）に連結しており、前記液圧システム（５）は、前記ポンプ（６）を介した前記クラッチシリンダ（７）内への作動液（９）の供給および前記クラッチピストン（８）の作動に適しており、結果として各前記クラッチライニング（３）が前記クラッチばね（４）の力に逆らって互いに接触するようになり、請求項１から３に記載の方法に応じて前記クラッチ（１）を動作させるために制御器（１９）を備えて設定されている、自動車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車の（液圧作動可能）クラッチにおける実圧力の調整方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
本方法は、具体的に、以下の電気液圧式作動クラッチに利用できる。
・後軸モジュールにおけるクラッチ（例えば、クラッチを横方向車輪軸と横方向軸との間の差動装置側に統合できる）
・懸下システムにおけるクラッチ（切替可能なアクセルの駆動系）
・切断システムとして知られているものにおけるクラッチ（例えば、その下流にある駆動系のスイッチを切るあるいは停止させるための交差軸（angular）ギア機構において）
・トルクベクトリングシステムとして知られているものにおけるクラッチ（例えば、差動装置が左側および右側横方向軸用の２つのクラッチで置き換えられている場合のアクセル）
・普通の差動制限装置システムにおけるクラッチ（例えば、後軸差動装置における横ロック）
【０００３】
ここで考慮しているクラッチは、一般に複数のクラッチライニングと一つのクラッチばねを含み、少なくとも１つのポンプ、クラッチシリンダとクラッチピストンを有する液圧システムに連結している。液圧システムは、ポンプを介したクラッチシリンダ内への作動液の供給、およびクラッチピストンの作動に適しており、各クラッチライニングがクラッチばねの力に逆らって互いに接触するようになっている。クラッチの噛み合い点（grip point）として知られている点でエアギャップを超え、各クラッチライニングは互いに接触し、クラッチピストンの力とクラッチばねの力は互いを相殺し、押圧力あるいは実質的な押圧力が働くことなく各クラッチライニングが互いに支え合うようになる。圧力システム内での圧力がさらに増加して直接クラッチのトルク能力を提供する、つまり、そこでクラッチは一定トルクを、例えば、駆動ユニットから変速機へ伝達する。
【０００４】
液圧作動クラッチにおいて、運転中の作動圧力は可能な限り高精度に設定または調整する必要があり、その結果、その時点で必要な設定圧力が迅速に実現されて従ってクラッチの快適な動作が可能となる。
【０００５】
例えば、独国特許出願公開第102011089031(A1)号明細書にあるように、クラッチの噛み合い点（該文献では接点）の測定方法は知られている。該文献では、クラッチの改良した動作を得るために、制御側と関連した噛み合い点を測定することを提案しており、この噛み合い点は変曲点（つまり、クラッチの弾性的挙動から剛的挙動への変遷が起きる点）から規定された間隔をあけた所にある。この結果、クラッチの応答挙動は大幅に低減され、クラッチの加圧後の挙動は相当に改善される。
【０００６】
クラッチ費用を低減することを目的としたところ、間接測定方法を利用できる範囲で内在する要因まで考慮することとなった。これは例えば、電気モータのモータ電流を測定することにより行う。このモータ電流は、クラッチ動作の正確な調整を確実にするために、具体的にはクラッチに付加センサ（例えば、圧力センサ）を利用しないで液圧システムのポンプを駆動するために使用する。圧力の必要パラメータは、適切な方法およびアルゴリズムを用いて求めることができよう。
【０００７】
これに基づき、徹底したまた総合的な内部ベンチテストを実施した。これらから、比較的高圧力（7から40バールでの設定圧力）では、間接測定方法を用いて測定した圧力と圧力センサを用いて測定した実圧力との相関関係が非常に高いことがわかった。また、温度が-20°Ｃ（摂氏温度）から100°Ｃにわたる範囲では高い相関関係があることが明らかになった。
【０００８】
しかしながら、さらに、低い設定圧力（7バール未満）では、電気モータのモータ電流を測定して得た圧力と圧力センサを用いて測定した実圧力との相関関係は比較的低い圧力では不十分であることが明らかになった。非常に総合的な評価分析を行なった後、これは低い設定圧力では圧力と電気モータのモータ電流との間には（十分な）比例関係が無いことに起因することと特定された。具体的には機械的摩擦および／または液圧損失などの不定外乱は、液圧システムの挙動に著しい影響を与える。この挙動も、とりわけ低温（概ね-20°Ｃ）および非常に高温（概ね100°Ｃ）で減退する。
【０００９】
このため本発明の目的は、従来技術に関連して示した問題および内部に特定した問題を少なくとも部分的に解決し、また特に、より正確な圧力（設定圧力と調整圧力との間でより高い相関関係を有する）調整が実現できるという事実のおかげで、安価なクラッチの改良した動作を得ることのできる方法を提案することである。これは、特に、圧力センサを用いた実圧力の測定を直接行わないが、むしろ間接測定処理（例えば、ポンプを駆動するために使用する電気モータのモータ電流の測定）によって実圧力を測定する場合の液圧システムおよびクラッチに適用する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００１０】
これらの目的は、請求項１の特徴による方法で実現される。さらに、本方法の有利な実施形態を従属項に規定している。従属項に個別に記載している特徴はあらゆる所望によりまた技術的に適当な方法で組み合わせることができて本発明のさらなる実施形態を規定することに気づかれたい。さらに、各請求項に定義している特徴は、詳細な説明にて明確にされて、より詳しく説明しており、本発明のさらに好適な実施形態を示している。
【００１１】
本目的を達成するために、自動車のクラッチの実圧力を調整する方法を提案している。クラッチは、複数のクラッチライニングと一つのクラッチばねを有して、少なくとも一つのポンプ、クラッチシリンダおよびクラッチピストンを有する液圧システムに連結している。ポンプは電動モータを介して駆動している。液圧システムは、ポンプを介したクラッチシリンダ内への作動液の供給、およびクラッチピストンの作動に適しており、結果として各クラッチライニングがクラッチばねの力に逆らって互いに接触するようになっている。これらのクラッチについて、本方法は少なくとも続けて実行される以下のステップを含んでいる。
イ）クラッチシリンダ内で行き渡る設定圧力に値を与える
ロ）設定圧力に到達するためにクラッチシリンダを作動液で満たす
ハ）・設定圧力が０と７バールの間の場合、クラッチシリンダ内の実圧力はポンプまたは電動モータの回転速度を調整することによって設定され、また
・設定圧力が７バールを超える場合、クラッチシリンダ内の実圧力は電動モータのモータ電流を調整することによって設定される
二）実圧力を設定圧力に到達するまで調整する。
【００１２】
吐出容量が１ml/回転（回転あたりミリリットル）の歯車をポンプとして使用することが望ましい。ジロータポンプ、遊星ロータポンプなどの他の設計のポンプも使用できる。モータ電流は、具体的に、40Aまでである。
【００１３】
ここではクラッチまたは液圧システムにおける実圧力の２つの異なる調整方法を区別している。最大７バールまでのある（規定のあるいは所望の）設定圧力において、実圧力の調整は液圧システムのポンプの回転速度を調整することにより、または電気モータの回転速度を調整することにより（のみ）実施される。７バールを超えるある（規定のあるいは所望の）設定圧力において、液圧システムの電動モータの電気モータの電流を考慮して（のみ）実圧力を調整することに応じて、調整が行われる。比較的低い設定圧力において、ポンプの回転速度／電気モータ（つまり、作動液の輸送量）を測定値として使用するのであれば、設定圧力と調整実圧力との間にはより高い相関関係があることが証明されている。
【００１４】
クラッチの噛み合い点でエアギャップを超えて、各クラッチライニングが互いに接触すると、圧力システム内で圧力がさらに増加してクラッチのトルク能力を直接提供する。
【００１５】
具体的に、設定圧力の値をステップイ）で与え、既にクラッチの噛み合い点に到達している時に、値を有する設定圧力がクラッチのトルク能力を提供することを提案している。
【００１６】
ステップロ）においてクラッチシリンダが作動液で満たされると、クラッチの噛み合い点に到達してこれを超えることを（特に、上記の変形例に加えて）提案することが望ましい。従って、実圧力が確実にクラッチの噛み合い点に到達する全ての事例について、実圧力に到達する。
【００１７】
具体的に、クラッチシリンダにおける実圧力は、設定圧力が1.5と7バールの間、特に2.5と7バールの間にある場合に、ステップハ）におけるポンプ／電気モータ（さらに同時に）の回転速度の調整によって設定される。
【００１８】
具体的に、実圧力における設定圧力との間の高い相関関係は、本方法のステップイ）、ロ）およびハ）の上記好適な実施形態により低い設定圧力でも得られる。このようにして、より快適でまた磨耗しにくいクラッチの動作が可能となる。
【００１９】
本発明の一つの好適な実施形態によれば、追従時間中に自動車のイグニッションスイッチを切った後にポンプ／電気モータは以下のように動作する。
i．最初に一定回転速度で、そして続いて
ii．電気モータの一定モータ電流で
各事例において、モータ電流と回転速度のさらなるパラメータについて起きる各値は段階i．及びii．の間で求められ、これらの各値はステップハ）にて考慮される。これは、設定圧力と調整実圧力との間に改良された相関関係が得られるように（液圧システムの特性を特定する、例えば、圧力／電流または圧力／回転速度特性曲線の適応により）達成される。
【００２０】
段階i．の動作により、各液圧システムのそれぞれに存在する液漏れを少なくともある程度測定できる。段階ii．の動作により、機械効率（摩擦力など）の程度は、ある程度測定できる。このようにして得た情報を取り入れた結果、実圧力の調整の精度をさらに向上させることができる。
【００２１】
さらに、駆動ユニット、変速機及び少なくとも一つのクラッチを有する自動車を提案しており、このクラッチは、複数のクラッチライニングと一つのクラッチばねを有しており、少なくとも一つのポンプ、クラッチシリンダおよびクラッチピストンを有する液圧システムに連結している。ポンプは電動モータで駆動している。液圧システムは、ポンプを介したクラッチシリンダ内への作動液の供給、またクラッチピストンの作動に適しており、これらにより結果としてクラッチばねの力に逆らって各クラッチライニングが互いに接触し、ここで提案している方法に応じてクラッチを作動するために制御器が備えられて設定されている。
【００２２】
本発明及び技術環境を、図面を用いて以下の記載にてより詳細に説明する。各図は、本発明の特に好適な実施形態を示すが、これらに限定されないことに気づかれたい。各図における同一対象物には同一符号をつけて以下に図示している。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１は、クラッチを有する自動車を示す。
【図２】図２は、本発明を明確にするための図を示す。
【図３】図３は、実圧力とモータ電流との間の関係図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
図１には、駆動ユニット１７、変速機１８及び（ここで示すように）一つのクラッチ１を有する自動車２を示す。クラッチ１は、複数のクラッチライニング３と一つのクラッチばね４を有しており、少なくとも一つのポンプ６、クラッチシリンダ７およびクラッチピストン８を有する液圧システム５に連結している。液圧システム５は、ポンプ６を介してクラッチシリンダ７に作動液９を送るためにまたクラッチピストン８を動かすために適しており、結果としてクラッチばね４の力に逆らって各クラッチライニング３が互いに接触し合う。各クラッチライニング３が互いに接触するようになる（噛み合い点１０）と、駆動ユニット１７のトルクが変速機１８へ伝達される。液圧システム５は、漏れ２４を有する。
【００２５】
液圧システム５は、制御器１９に連結している。制御器１９は、ポンプ６／電気モータ２５の回転速度１５、また電気モータ２５のモータ電流１６を調整及び監視する。クラッチ１における必要設定圧力１３は、制御器１９を経由して設定される。ここで、ポンプ６／電気モータ２５の回転速度１５及び／または電気モータ２５のモータ電流１６は、クラッチ１における実圧力１４がなるべく設定圧力１３と一致するように調整される。
【００２６】
図２は、本発明を明確にするための図を示す。この図では、各事例についてモータ電流１６、トルク２０及び圧力２１の各パラメータのグラフが、移動距離２２及び容量２３に対して異なるエアギャップ１１を有する２つの異なるクラッチ１について描かれている。移動距離２２及び容量２３は、それぞれクラッチピストン８の移動距離及びクラッチシリンダ７内へ供給する作動液９の容量２３を示す。規定した移動距離２２または容量２３を過ぎると、クラッチ１のエアギャップ１１を超え、各クラッチライニング３が互いに接触するようになって、結果として噛み合い点１０に到達することがわかる。この点から、曲線が急勾配で（つまり、回転速度１５、モータ電流１６、トルク２０及び圧力２１または実圧力１４の各値が）増大する。そうすると、圧力システム５における圧力２１のさらなる増加により、クラッチ１のトルク２０を直接を生じる、つまり、クラッチ１は駆動ユニット１７のトルク２０を変速機１８に伝達する。
【００２７】
次に値１２を有する設定圧力１３をクラッチ１において提供すると、本発明によって値１２が規定値１２を超えるかどうかの区別をつける。これに基づく方法で、クラッチ１における実圧力１４はポンプ６を用いてまたは電気モータ２５を用いて異なる方法で調整される。値１２が７バール未満の場合、クラッチシリンダ７内の実圧力１４は、ポンプ６／電気モータ２５の回転速度１５を調整することにより設定される。値１２が７バール以上の場合、クラッチシリンダ７内の実圧力１４は、電気モータ２５のモータ電流１６を調整することにより設定される。
【００２８】
図３は、実圧力１４とモータ電流１６との間の関係を示す図である。上記では、実圧力１４の特定値１２を超えると（ここでは７バールより大）、実圧力１４とモータ電流１６との関係は線形で、一定の形を有する。従って、モータ電流１６を設定することにより実圧力１４を正確に設定できる。
【符号の説明】
【００２９】
１  クラッチ
２  自動車
３  クラッチライニング
４  クラッチばね
５  液圧システム
６  ポンプ
７  クラッチシリンダ
８  クラッチピストン
９  作動液
１０  噛み合い点
１１  エアギャップ
１２  値
１３  設定圧力
１４  実圧力
１５  回転速度
１６  モータ電流
１７  駆動ユニット
１８  変速機
１９  制御器
２０  トルク
２１  圧力
２２  移動距離
２３  容量
２４  漏れ
２５  電気モータ
【図１】
2018500513.tif 000003
【図２】
2018500513.tif 000004
【図３】
2018500513.tif 000005
【国際調査報告】
2018500513.tif 000006
2018500513.tif 000007
2018500513.tif 000008
2018500513.tif 000009
2018500513.tif 000010
2018500513.tif 000011