(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のクラッチの状態を判定する判定方法であって、該方法は、
現在契合されているギヤ段、現在のエンジン回転数、及び現在の車輪速度を決定するステップと、
決定されたエンジン回転数と車輪速度との比の値を計算するステップと、
計算された比の値又は該比の値から導出された値と、システムに予め記憶されているしきい値であって現在契合されているギヤ段に対応して設定されているしきい値とを比較するステップと、
該計算された比の値又は該比の値から導出された値がしきい値を超えた場合に、クラッチが外れた状態であると判定するステップと
を含むことを特徴とする車両のクラッチ状態の判定方法。
【請求項２】
請求項１記載の判定方法において、クラッチの状態は、エンジンブレーキトルクの制御時に検出されることを特徴とする判定方法。
【請求項３】
請求項１又は２記載の判定方法において、該方法はさらに、
クラッチが外れた状態であると判定したときに、エンジンブレーキトルクの制御を中止するステップを含んでいることを特徴とする判定方法。
【請求項４】
請求項１〜３いずれかに記載の判定方法において、
少なくとも第１段のギア段に対応して上方しきい値及び下方しきい値が設定されており、
計算された比の値又は該比の値から導出された値が、上方しきい値を超えるかもしくは下方しきい値を下回った場合に、クラッチが外れた状態であると判定する
ことを特徴とする判定方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特にエンジンブレーキトルク制御中における、車両のクラッチ状態を判定する方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
滑り易い走行路上でのシフトダウン、または急激にアクセルを離すと、車両の駆動輪はエンジンの制動作用によってスリップ状態に陥ることがある。車両のその後の走行の充分な安定性を保証するために、エンジンブレーキトルク制御（ＭＳＲ）装置は、駆動輪がスリップ状態に陥り、所定の滑りしきい値を下回った場合には即座に補助的なエンジン・トルクを発生する。エンジン・トルクの上昇中に、確実にエンジンのクラッチが入っているようにしなければならない。そうでない場合、トルクが増加すると、これに対応するエンジンの唸りを伴ったエンジン駆動しか行われない。
【０００３】
エンジンブレーキトルク制御中に、多くの場合、制御の開始時にクラッチが外れてドライバは驚いてしまうが、その理由は、車両は滑り易い走行路上でのシフトダウン・プロセスの後で、また急激にアクセルを離す場合に、（特にカーブ走行時に）横揺れし始め、システムが停止時間にあるので、ＭＳＲによる安定化の反応を未だ感じることができないからである。
【０００４】
ドライバはエンジンの唸りを少なくとも不快なものに感じ、またドライバは驚いて、危険な状態に陥ってしまう可能性がある。
一方では、クラッチ状態を判定するためにクラッチ・シフタを使用することが既知である。しかし、これは比較的コストが高く、独自の配線が必要である。
【０００５】
他方では、実際の全変速比と一速ギヤの全変速比との比較によってクラッチ状態を判定することが既知である。（全変速比と比例する）商Ｎｍｏｔ／ｖｍａｎ（Ｎｍｏｔ：エンジン回転数、ｖｍａｎ：駆動輪の平均速度）が一速ギヤの全変速比以上である場合は、クラッチが外れた状態であると判定される。
【０００６】
図１は、クラッチ状態を判定するための上記方法を明確に示している。この図には、駆動輪の平均速度ｖｍａｎに関する種々異なるギヤ段のエンジン回転数Ｎｍｏｔが記載されている。この場合、個々のギヤ段の特性曲線は参照符号５〜８（一速ギヤ５から四速ギヤ８まで）で示されている。
【０００７】
全変速比Ｉｇｅｓは、一速ギヤでは、例えば１０であり、三速ギヤでは、例えば３．７である。この場合、確認された商Ｎｍｏｔ／ｖｍａｎが一速ギヤの商（すなわち全領域９内の商）以上であると、クラッチが外れた状態であると判定され、その場合、悪影響を排除するために、一速ギヤ５の変速比に対してある程度の距離（点線１０）が保たれなければならない。
【０００８】
このようなクラッチが外れているという判定に応答するため、エンジン回転数は（ＭＳＲ上昇トルクによって駆動されて）大きく上昇しなければならない。クラッチが外されるギヤ段が低くなる程（二速段、三速段、または四速段）、すなわち全変速比が低くなる程、クラッチが外れているという判定に応答するために回転数を上げなければならない。これはエンジンの対応する唸りと関連している。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、本発明の課題は、エンジンの唸りを防止するために、特にＭＳＲまたはＡＳＲの動作中に、クラッチが外れるプロセスをできるだけ早期に判定できる、クラッチ状態を判定する方法並びに対応する装置を製造することにある。この方法もしくは装置は、できるだけ簡単であると同時に低コストでなければならない。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、特にエンジンブレーキトルク制御中における、車両のクラッチ状態の判定方法において、実際に入れられたギヤ段、エンジン回転数、および実際の車輪速度を確認するステップと、確認されたエンジン回転数と車輪速度との商を計算するステップと、計算された商、もしくはそこから導出された値と、システムに記録されている実際のギヤ段のしきい値とを比較し、前記計算された商、もしくは前記導出された値が前記しきい値を超えた場合に、クラッチが外れた状態であると判定するステップと、を含む。
【００１１】
また、本発明によれば、特にエンジンブレーキトルク制御中における、車両のクラッチ状態の判定方法において、実際に入れられたギヤ段、エンジン回転数、および実際の車輪速度を確認するステップと、確認された車輪速度に基づいてエンジン回転数を計算し、または確認されたエンジン回転数に基づいて車輪速度を計算するステップと、計算されたエンジン回転数と確認されたエンジン回転数とを比較し、または計算された車輪速度と確認された車輪速度とを比較し、計算された数値と確認された数値との偏差が所定のしきい値を超えた場合に、クラッチが外れた状態にあると判定されるステップと、を含む。
【００１２】
また、本発明によれば、特にエンジンブレーキトルク制御中における、車両のクラッチ状態の判定方法において、エンジン加速度を確認するステップと、エンジン加速度に基づいて加速抵抗回転トルクを計算するステップと、駆動輪の加速度を確認するステップと、駆動輪の加速度に基づいて加速抵抗回転トルクを計算するステップと、計算された数値を比較し、計算された数値の偏差がしきい値以上である場合に、クラッチが外れた状態であると判定されるステップと、を含む。
【００１３】
本発明の基本的な構想は、入れられたギヤ段と、実際のエンジン回転数と、車輪速度とを確認し、エンジン回転数と車輪速度の商を計算し、この値（またはそこから導出された値、例えば全変速比）を、システムに記録されている実際のギヤ段のしきい値と比較することにある。商、もしくは計算された全変速比が実際に入れられているギヤ段のしきい値を超えると、クラッチが外れている状態であると推定することができる。少なくとも最初の２つのギヤ段、および好適には第３のギヤ段の個々のしきい値も設定されているために、クラッチが外れているという判定はエンジン回転数が比較的僅かしか上昇しない場合にも反応し、それによってエンジンの唸りを避けることができるようにされている。
【００１４】
本発明の好適な実施形態では、少なくとも一速ギヤ（１、２、および好適には３）の場合に、商、もしくは変速比の上下のしきい値がシステム内に記憶されている。実際に計算された商が所定限度内にある限りは、クラッチが入った状態であると見なすことができる。計算された商、もしくは全変速比がギヤ段の限界を超えると、クラッチが外れた状態であると判定される。
【００１５】
個々のギヤ段ごとに設定されたしきい値は、好適には、駆動系統内の振動、または例えば計算された商を変動させる走行路の影響によるノイズに起因する判定エラーを避けるように選択される。それによって、ノイズの許容範囲が得られる。
【００１６】
本発明の他の実施形態では、入れられたギヤ段が確認され、一方では実際のエンジン回転数と車輪速度とが測定され、他方では実際のギヤ段のエンジン回転数または車輪速度が計算される。その後、測定されたエンジン回転数もしくは車輪速度と、計算されたエンジン回転数もしくは車輪速度とが比較される。測定されたエンジン回転数、もしくは車輪速度と、計算されたエンジン回転数、もしくは車輪速度との差が所定のしきい値を超えると、クラッチが外れた状態であるものと推定できる。
【００１７】
エンジン回転数または車輪速度の計算は、例えば下記の関係式に基づいて行うことができる。
【００１８】
【数１】
0004383072.tif 000002
但し、Ｉは、実際のギヤ段の変速比であり、もしくはこれに比例する値である。この計算された値はその後、測定されたエンジン回転数Ｎｍｏｔgemessenと比較される。
【００１９】
同様にして、測定されたエンジン回転数Ｎｍｏｔgemessenから車輪速度ｖを逆算し、測定された車輪速度ｖgemessenと比較することができる。パラメータＩは、好適にはシステム内に記録されている。
【００２０】
クラッチ状態は、好適には、計算された全変速比が再び所定の限界値の領域に戻った場合に、新たにクラッチが入った後で、その状態が判定されるように絶えずチェックされる。
【００２１】
本発明の別の実施形態では、一方では、微分されたエンジン回転数ｄＮｍｏｔ／ｄｔが確認され、そこから加速抵抗回転トルクＭＷＢＲが計算される。エンジンの加速抵抗トルクＭＷＢＲｍｏｔは次式で与えられる。
【００２２】
【数２】
0004383072.tif 000003
Ｊ：慣性モーメント
他方では、駆動輪Ｄｖｍａｎの平均加速度が確認され、そこから同様にして加速抵抗回転トルクが計算される。この場合、エンジンの加速抵抗トルクには、駆動系統の変速比Ｉｇｅｓを考慮に入れて次式で与えられる。
【００２３】
【数３】
0004383072.tif 000004
ｒ：車輪半径〔ｍ〕
加速抵抗トルクの双方の計算結果が一致した場合、または双方の差が所定のしきい値未満である場合は、クラッチが入った状態であるものと推定することができる。
【００２４】
双方の値が所定の数値以上異なっている場合は、クラッチが外れた状態であるものと判定され、場合によってはＭＳＲの動作が停止される。
【００２５】
【発明の実施の形態】
次に本発明を添付の図面を参照して詳細に説明する。
図２は、例えば下記の関係式によって算定された、計算された全変速比３の推移曲線を示す。
【００２６】
【数４】
0004383072.tif 000005
参照符号１および２は、二速ギヤにおける全変速比の上下のしきい値を表す。少なくとも一速ギヤおよび三速ギヤに関しても、対応するしきい値がシステム内に記録されている。
【００２７】
計算された全変速比３が所定のしきい値１、２内にある場合は、クラッチが入った状態であるものと推定することができる。付属するフラグ「クラッチが外れている」４は、この場合は低状態にある。
【００２８】
計算された全変速比が限界値１、２のうちの１つを超えた場合は、クラッチが外れた状態であるものと推定される。この場合、フラグ４は、高状態に切り換わる。
【００２９】
その後で、計算された全変速比３と所定の限界値１、２との比較に進む。計算された全変速比３が限界値１と２の間の領域に再び達すると、フラグ４はリセットされ、ＭＳＲが再び起動される。
【００３０】
それによって、対応する唸りを伴うエンジンの高速回転を誘発することなく、車両のクラッチ状態を簡単に確認することができる。
図３は、クラッチ状態を確認する方法をフローチャートの形式で示す。この場合、第１ステップ１１でエンジン回転数Ｎｍｏｔ、実際の車輪速度ｖ、並びに実際に入れられているギヤ段ｇが確認される。次にステップ１２で、確認されたエンジン回転数Ｎｍｏｔと車輪速度ｖとから商Ｉが計算される。
【００３１】
ステップ１３で、計算された商とシステムに記録されている実際のギヤ段のしきい値１、２とが比較され、計算された商Ｉがしきい値（ｓｗ）１、２を超えた場合（Ｉ>ｓｗ）、ステップ１４でクラッチが外れた状態が判定される。
【００３２】
図４に示した本発明の他の実施形態では、第１ステップ１５でエンジン回転数Ｎｍｏｔ、実際の車輪速度ｖ、並びに実際に入れられているギヤ段ｇが確認され、ステップ１６で、確認された車輪速度ｖもしくはエンジン回転数Ｎｍｏｔに基づいて、エンジン回転数Ｎｍｏｔberまたは車輪速度ｖberが計算される。
【００３３】
ステップ１７で、計算値と測定値とが比較され、計算値と測定値との偏差Δｖが所定のしきい値ｓｗを超えた場合（Δｖ>ｓｗ）、ステップ１８でクラッチが外れた状態であるものと判定される。
【００３４】
本発明の他の実施形態を図５に示しており、この場合はクラッチ状態の判定は加速抵抗回転トルクの計算によって行われる。
この場合は先ず、ステップ１９でエンジン加速度ｄＮｍｏｔ／ｄｔが確認され、ステップ２０で、エンジン加速度に基づいて加速抵抗回転トルクＭＷＢＲｍｏｔが計算される。更にステップ２１で、駆動輪の加速度Ｄｄｍａｎが確認され、ステップ２２で駆動輪の加速度に基づいて加速抵抗回転トルクＭＷＢＲｍｏｔが計算される。
【００３５】
ステップ２３で、加速抵抗回転トルクＭＷＢＲｍｏｔの双方の計算値が比較され、双方の値の偏差Δが所定のしきい値ｓｗ以上である場合（Δ>ｓｗ）、ステップ２４でクラッチが外れた状態であるものと判定される。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、従来の技術によるクラッチ状態の判定を説明する図である。
【図２】図２は、本発明の一実施形態によるクラッチ状態の判定論理を説明する図である。
【図３】図３は、本発明の第１の実施形態によるクラッチが外れているという判定を説明するフローチャートである。
【図４】図４は、本発明の第２の実施形態によるクラッチが外れているという判定を説明するフローチャートである。
【図５】図５は、本発明の第３の実施形態によるクラッチが外れているという判定を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
１  上限しきい値
２  下限しきい値
３  実際の計算された全変速（減速）比
４  フラグ
５〜８  全変速比
９  クラッチが外れた状態の範囲
１０  許容差線
１１〜２４  方法のステップ
【図１】
0004383072.tif 000006
【図２】
0004383072.tif 000007
【図３】
0004383072.tif 000008
【図４】
0004383072.tif 000009
【図５】
0004383072.tif 000010