JP2004529302A

JP2004529302A - クラッチ作動装置およびクラッチパラメータを求めるための方法

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Publication number: JP2004529302A
Application number: JP2003503984A
Authority: JP
Inventors: ラインハルト　ベルガー; トーマス　ラムホーファー; ツィマーマンマーティン; シュトルクホルガー; グンター　ヒルト; プファイファーアンドレアス; トーマス　イェーガー; マーティン　ブラント; ダイメルアンドレアス
Original assignee: LuK Lamellen und Kupplungsbau Beteiligungs KG
Current assignee: Schaeffler Buehl Verwaltungs GmbH
Priority date: 2001-06-13
Filing date: 2002-06-07
Publication date: 2004-09-24
Also published as: US6896112B2; FR2826081A1; BR0205609A; ITMI20021297A1; DE10225262B4; KR20030038698A; US20040188218A1; DE10225262A1; DE10292580D2; WO2002101258A3; WO2002101258A2; FR2826081B1

Abstract

クラッチ作動装置、特に自動車の駆動トレインにおいて使用するためのクラッチ作動装置であって、作動部材を作動させるためのモータ式のクラッチアクチュエータと、クラッチ内に含まれていてクラッチばねの力に抗して運動可能な、クラッチを閉鎖位置から開放位置へ調節するための構成部材に、作動部材の運動を伝達するための伝達装置とが設けられており、該伝達装置が、第１の領域と第２の領域とを有しており、前記第１の領域内では、クラッチ開放方向における作動部材の運動が、閉鎖位置からのクラッチの調節を生ぜしめず、前記第２の領域内では、作動部材の運動がクラッチの調節を生ぜしめるようになっている形式のものにおいて、前記伝達装置が、機械的な空区間を有しており、該空区間が、前記第１の領域内で消化されるようになっている。さらに、クラッチの閉鎖位置と作動力と温度とを求めるための方法が記載される。

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は、クラッチ作動装置、特に自動車の駆動トレインにおいて使用するためのクラッチ作動装置に関する。本発明は、さらに、クラッチの閉鎖位置を求めるための方法と、クラッチの作動力を求めるための方法と、クラッチアクチュエータの温度を求めるための方法とに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動化されたクラッチは、その使用によって快適性が得られるためだけでなく、手間節減が可能であるためにも、自動車においてますます使用されている。
【０００３】
図９には、自動化されたクラッチを装備した自動車の駆動トレインの、例示的なブロック回路図を示してある。前記駆動トレインは、内燃機関２とクラッチ４と伝動装置６とを有しており、この伝動装置６から駆動軸８が駆動輪（図示せず）に通じている。伝動装置６は、例えば、自動化された手動切換え伝動装置であるかまたは無段式に可変な伝達比を備えた円錐形ディスク式巻掛け伝動装置である。伝動装置６の作動もしくは切換えのためには、調節装置９が働く。この調節装置９は、セレクト装置１０からセレクトレバー１２によって制御装置１４を介して、自体公知の形式で制御可能である。もちろん、セレクト装置は別様に形成されていてもよく、例えば古典的なシフトレバー（Ｈ型滑子機構）としてまたはシフトアップおよびシフトダウンするための傾倒位置を備えたレバーとして形成されていてもよい。クラッチ４は、例えば、作動装置１６を備えた自体公知の構造形式の摩擦ディスククラッチであり、この摩擦ディスククラッチは液圧式、電気式、電気液圧式に形成されているかまたは他の何らかの公知の形式で形成されている。
【０００４】
駆動トレインに場合によっては含まれているセンサ、例えば前記機関２の吸入圧力を検出するための圧力センサ１８、前記機関２のクランク軸の回転数ｎ_Ｍを検出するための回転数センサ２０、アクセルペダル２４の位置αを検出するためのセンサ２２、セレクトレバー１２の位置を検出するためのセンサ２８および駆動軸８の回転数を検出するためのさらなる回転数センサ２８が、前記制御装置１４の入力部に接続されている。
【０００５】
所属の記憶装置２９を備えたマイクロプロセッサを自体公知の形式で有している制御装置１４内には、特性マップとプログラムとが格納されている。これらの特性マップとプログラムとによって、前記機関２の負荷を調節するための負荷調節部材３０、クラッチ４の作動装置１６および伝動装置６の調節装置９のようなアクチュエータが制御される。個々のアクチュエータは、その調節が直接に制御装置１４内で既知であるように形成されていてよく、例えばステップモータとして形成されていてよいか、またはクラッチの位置ｓ_Ｋにとって有意味なパラメータを検出するための位置発信器３２のような、付加的な位置発信器が設けられていてよい。
【０００６】
前記装置の構造および機能は自体公知であるので、個別的には説明しない。アクセルペダル２４を介して伝えられた走行希望と、セレクトレバー１２を介して伝えられた、走行プログラムもしくは走行方向への希望とに従って、負荷調節部材３０と作動装置１６と調節装置９とが、相互に調和された形式で、センサによって供給された信号に依存して作動させられる。これにより、快適なかつ／または節減的な走行が得られる。
【０００７】
例えばクラッチ４の作動のために、制御装置１４の記憶装置内には特性線が格納されている。この特性線は、作動装置１６によって調節される、クラッチ４の目標位置を、その都度クラッチ４によって伝達すべきモーメントに依存して確定する。調整特性とクラッチ摩耗と、作動装置のエネルギ消費との理由から、その都度伝達可能なクラッチモーメントは、絶対に必要とされる程度の大きさしかないようにしたい。伝達すべき必要なモーメントは、走行希望もしくはアクセルペダル２４の位置から得られ、かつ例えば内燃機関２の、圧力センサ１８によって検出された負荷と、場合によっては前記機関２の回転数等のようなさらなる運転パラメータとから得られる。
【０００８】
作動装置１６によって運動させられる、クラッチの調節部材の目標距離を、算出された伝達すべきトルクに依存して表す、制御装置１４内に格納された特性線は、快適な発進と切換え動作の快適な実行とに対して、決定的な影響力を有している。前記特性線は例えば温度変化に基づいて短時間変化し、クラッチの寿命が経過するうちに例えば摩耗に基づいて長期的に変化する。したがって前記特性線は、予め規定された運転条件が存在する状況で、種々異なる戦略に従って常時点検され、相応の制御パラメータが適応化される。
【０００９】
図１０には、作動装置１６の１つの例を詳細図で示してある。
【００１０】
液圧流体で充填されたマスタシリンダ３６内で、ピストン３８が作業する。このピストン３８の軸部４０は外側歯列を有しており、この外側歯列は、ギヤ４１の内側歯列に噛み合っている。この内側歯列は、電気モータ４３のピニオン４２の外側歯列に噛み合っており、前記電気モータ４３は制御装置１４（図９）によって制御される。電気モータは、適当なあらゆる構造形式を有していてよく、例えばＰＷＭ信号によって制御される。電気モータは有利にはステップモータである。マスタシリンダ３６はスニフティング孔４４を有しており、このスニフティング孔４４は管路４５を介して補償容器（図示せず）に接続されている。前記シリンダの圧力室４６からは管路４８が出ており、この管路４８はスレーブシリンダ５０に通じている。このスレーブシリンダ５０内でピストン５２が作業し、このピストン５２はそのピストンロッドを介して、例えば、調節部材を形成している、クラッチのレリーズレバー５４に結合されている。一般にスニフティングポジションと呼ばれる位置Ａは、図１０に示したピストン３８が右方へ通過する際に圧力室４６内にクラッチ作動のための圧力が形成される位置である。
【００１１】
位置を求めるために例えばギヤ４１に、構造が公知のインクリメント式の位置発信器３２が設けられている。この位置発信器３２は、位置発信器３２の傍らを通過するギヤ４１の歯をカウントし、対応するインパルスを制御装置１４に送出する。このパルスの数は、マスタピストン３８の移動に対する直接の尺度であるか、もしくは図１０に示したピストン３８がスニフティングポジションＡの右側にある場合にはレリーズレバー５４の運動の直接的な尺度である。
【００１２】
いわゆるスニフティング動作に際して、マスタピストン３８（このマスタピストン３８には、有利には逆止弁（図示せず）が組み込まれていて、したがってピストン３８の左側の超過圧力に際して開放する）は、左方へスニフティングポジションＡを越えるまで運動させられる。したがって、ピストン３８とピストン５２との間に位置する液圧区間は、管路４５に接続されていて無圧である。液圧区間のこの無圧の状態で、レリーズレバー５４は、完全に閉鎖されたクラッチもしくはクラッチの閉鎖位置に対応する位置を占める。次いでマスタピストン３８が電気モータ４３によって右方へ移動させられると、マスタピストン３８がスニフティングポジションＡを通過する瞬間に、レリーズレバー５４の作動が始まる。マスタピストン３８のこの位置は、極めて種々異なる形式で検出され得る。この場合、位置発信器３２のその都度のカウント状態は、閉鎖位置として制御装置１４内に記憶させられる。
【００１３】
総じて、図１０に示した作動装置は、スニフティングポジションの左側の、マスタピストン３８の所定の位置を起点として、伝達装置を形成している。この場合、作動部材として働くマスタピストンは、図１１によれば、スニフティングポジションＡの左側に位置する領域１において、ほぼ一定の小さい力Ｋで運動可能であり、かつスニフティング孔を通過した時、すなわちスニフティングポジションＡの右側で、増大する力Ｋで、クラッチを開放するためにクラッチ閉鎖ばね（図示せず）の力に抗して運動可能である。図示の例では、クラッチの直線状の力・距離特性線が示されている。
【００１４】
異なる２つの領域（これらの領域の移行箇所は、所定のクラッチ位置、有利には完全に閉鎖されたクラッチ位置に相当する、）を備えたクラッチ作動装置の前記のような設計は、既述のように、予め規定されたクラッチ位置が確実に認識されるという大きな利点を有している。
【００１５】
本発明の課題は、従来形式の、２つの領域を備えたクラッチ作動装置を改良して、スニフティング孔を備えた自体公知の既述の液圧的な区間が使用されることなしに、モータ式のクラッチアクチュエータによって作動させられる作動部材の作動が、第１の領域内でクラッチ調節、例えば開放方向におけるクラッチの調節を生ぜしめないような、２つの領域を備えたクラッチ作動装置を提供することである。
【００１６】
本発明の課題は、さらに、２つの作動領域を備えたクラッチ作動装置の利点を有利に利用する方法を提供することである。
【００１７】
本発明の課題の、クラッチ作動装置に関する部分は、請求項１の特徴部に記載した特徴によって解決される。これに応じて本発明による装置は、機械的な空区間（Losstrecke）を備えた伝達装置を有している。前記空区間は次のように形成されており、すなわち、作動部材の作動とクラッチの事実上の調節もしくは作動との間の、前記空区間によって可能な「遊び」が、第１の領域内で消化され、これにより、第１の領域と第２の領域との間の移行部に到達した時に、クラッチの本来の作動もしくは調節が始まるように形成されている。
【００１８】
請求項２の特徴によって、既に第１の領域中に作動部材が所定の力・距離特性線を有するように作動させられ、この力・距離特性線に、第２の領域の別の力・距離特性線が続くことが達成される。
【００１９】
方法の独立請求項３，１０および１１は、それぞれ本発明の課題の上記に関する部分を解決する方法に関する。
【００２０】
請求項３は、クラッチの閉鎖位置を求めるための有利な方法に関する。この場合、検出されたパラメータは種々異なるものであってよく、例えばクラッチアクチュエータそれ自体で測定されたパラメータであってよいかまたは伝達装置内でまたはクラッチそれ自体で測定されたパラメータであってよい。
【００２１】
請求項４記載の特徴によって、閉鎖位置の算出の精度が増大される。
【００２２】
請求項５，６によれば、本発明による方法は、液圧的な区間とスニフティング孔とを備えた伝達装置においても用いられ得る。
【００２３】
請求項７によれば、少なくとも第１の領域の一部と第２の領域の一部とを通過する間に検出されるパラメータは、有利には、クラッチアクチュエータの運転パラメータである。しかも、例えばクラッチアクチュエータが作動部材を一定の速度で運動させる場合には、クラッチアクチュエータの消費電力が検出され得るか、またはクラッチアクチュエータが一定の消費電力で運転される場合には、調節速度が検出され得る。
【００２４】
請求項８の特徴によって、例えば車両の不満足なクリープ挙動に現れる初スタートミスが回避され得る。なぜならば車両の停車に際して、従来のクラッチにおいて一般的に存在する皿ばね舌片が、不定の非作業位置を占める（約１ｍｍの帯域幅）からである。これに起因して制御装置内に誤って格納された、クラッチのクリープ位置から出発して、クラッチの係合点に到達する場合（この場合、閉鎖位置と係合位置との間の間隔が記憶させられている）、クラッチの誤った係合位置が相応に生ぜしめられ、これにより、車両がそもそもクリープしないかまたはエンストが生じることがあり得る。エンジンの始動直後に第１の領域と第２の領域との間の移行箇所に到達し、今得られたクラッチの閉鎖位置が更新された閉鎖位置として記憶させられる場合、クリープミスは発生しない。作動装置（この作動装置によってクラッチはエンジンの始動直後、クラッチが初めて係合位置にもたらされる前に閉鎖位置にもたらされる）が、スニフティング孔を備えた液圧的な区間を有していて、これにより、閉鎖位置がスニフティングサイクルにおいて求められ得ると、有利である。もちろんエンジンは、ブレーキが操作されていてかつクラッチが完全に開放されている状態でまたはブレーキが操作されていてニュートラルギヤに入れられていてかつクラッチが完全に閉鎖されている状態でも、始動させられ得る。この場合、前者の事例では、クラッチの閉鎖前にニュートラルギヤに切り換えられなければならない。
【００２５】
請求項９の特徴によって、車両運転中に繰り返し発生する、エンジンの相応の運転段階において、スニフティングサイクルが遂行され、したがって液圧区間の流体の加熱の影響と、場合によってはこれに起因した係合点移動が補償され得るという利点が得られる。
【００２６】
請求項１０は、クラッチの作動力を求めるための有利な方法に関する。
【００２７】
請求項１１には、クラッチアクチュエータの温度を求めるための方法を記載してある。
【００２８】
モータ駆動で作動させられるあらゆる形式のクラッチに適用可能である本発明を、以下に、概略的な図面を用いて例示的に詳しく説明する。
【００２９】
以下の説明は、それぞれ例えば図９に示した駆動トレインに含まれていて、モータ、有利には電気モータによって種々異なる伝達装置の介在下で作動させられるクラッチに関する。
【００３０】
図１には、組み込まれた後調節装置を持たない機械的な伝達区間の第１の例を示してある。クラッチアクチュエータ５６、例えば電気モータは、タペット５８を直線状に運動させる。このタペット５８はレリーズフォーク６０にヒンジ結合されており、このレリーズフォーク６０は、クラッチ４のレリーズベアリング６２にヒンジ結合されている。このレリーズベアリング６２は直線状に運動可能であり、図示の位置ではクラッチの皿ばね舌片６４から間隔を置いている。このクラッチの、図１に示した左方への運動に際して、図示の状態で完全に閉鎖されたクラッチが開放される。運動学上の対応配置は、レリーズベアリング６２が、皿ばね舌片６４から間隔を置いている位置へその都度運動可能であるようになっている。したがって、クラッチアクチュエータ５６の運転開始に際して、ゼロ位置からレリーズベアリング６２はまず実質的に力の無い状態で左方へ運動させられ、次いで皿ばねの抵抗に抗してクラッチを開放する。こうしてレリーズベアリング６２の力・距離特性線は、図１１における力・距離特性線と同様に示される。
【００３１】
図２には、作動装置の部分的に変更された実施例を示してある。この実施例は、レリーズフォーク６０が２腕状のレバーであり、かつレリーズベアリング６２が、皿ばね舌片６４の力よりも著しく弱い力を備えた予負荷ばね７０によって、この皿ばね舌片６４に当接するように押圧されるという点で、図１の実施例とは異なっている。タペット５８はレリーズフォーク６０に牽引ロープ６８を介して結合されており、この牽引ロープ６８は、アクチュエータ５６の出発位置でゆるく弛んでいる。簡単に理解できるように、図２に示した実施例でも、図２の符号ｓで示した矢印の方向におけるタペット５８の調節に対して、図１１に示した力・距離特性線が得られる。
【００３２】
アクチュエータの運動学上の構成と補償ばねの構成とに依存して、タペット５８の調節に対する種々異なる力・距離特性線が実現可能である。
【００３３】
図３には、次のような力・距離特性線を示してある。すなわち、領域１では調節距離に弱くしか依存しない力を有しており、クラッチが調節される領域２では、まず、クラッチの開放につれて強く増大し、次いで最大値箇所の通過後に、クラッチが完全に開放されるまで減少し、閉鎖に際して、ヒステリシスを伴って原則的に同じ経過で領域１へと戻るような力・距離特性線を示してある。このような特性線経過は例えば、図１の配置に、破線で記載したばね７２が嵌め込まれることによって実現され得る。このばね７２はレリーズフォーク６０とケーシング固定の支持部材との間で働く。領域１の直線上の経過に重畳されている、領域２の曲線の特性線経過は、皿ばねの相応の形成によって実現されている。
【００３４】
ａ）閉鎖位置算出
位置Ｐ（図３のＰは図１１の箇所Ａに対応する）では、領域１が領域２に移行しておりこの位置Ｐはクラッチの閉鎖位置に対応する。前記位置Ｐは、両側で異なる特性線もしくは特性に基づいて、精確に検知され得る。図１０に示した実施例では、例えば、圧力上昇を表示する圧力センサを圧力室４６に設けることが可能であるかまたはレリーズレバー５４の旋回をセンサで検出することが可能である。位置発信器３２（図９）のその都度所属の位置は、制御装置１４内に記憶させられ得る。したがってクラッチの閉鎖位置は、アクチュエータの回転位置として精確に既知である。
【００３５】
位置Ｐは、有利には、電気モータもしくはアクチュエータ５６の運転パラメータの直接的な取出しによって求められ得る。例えば、電気モータのその都度の回転数経過および電圧経過から、瞬間の負荷モーメントが算出され得る。この負荷モーメントは、非定常的なプロセスにおける電気モータの質量慣性が計算して除かれる場合、前記力に相当する。
【００３６】
電気モータが一定の回転数で運転される場合、図３に示した特性線の場合、電気モータが運転される電圧Ｕの経過は、図４に示したような結果となる。この場合、作動方向は、図４に示した矢印に相当する。電圧Ｕの屈曲は、制御装置１４によって検出され得る。この屈曲箇所において電気モータが占めている回転位置は、閉鎖位置Ｐとして記憶させられる。
【００３７】
図５には、電気モータが一定の電圧で運転され、かつ電気モータの回転数ｎが検出される事例に対する状況を示してある。曲線Ｉは、比較的に大きい電圧で電気モータが運転される事例を示しており、この場合、回転数・距離特性線における屈曲は、強く丸みがつけられている。これに対して曲線ＩＩは、小さい電圧の場合の特性を示しており、この特性線では、屈曲は箇所Ｐにおいて顕著である。
【００３８】
もちろんクラッチの閉鎖位置は、図１０に示した配置形式の場合でも（電気モータ４３の位置は、ピストン３８が箇所Ａに位置するような位置である）、やはり図４および図５の原理に従って求められ得る。この場合、閉鎖方向におけるクラッチの作動に際して、箇所Ａで、モータによってもたらすべきトルクは突然変化する。
【００３９】
特に、図１０に示した液圧的な区間の場合のように、領域１におけるアクチュエータによってもたらすべき力が極めて小さい場合、アクチュエータを次のように作動させると、有利である。すなわち、アクチュエータを領域１と領域２との間の移行部が位置する領域において、領域１から領域２内への方向運動または領域２から領域１内への方向運動に、予め規定された振幅または予め規定されたトルクを備えた振動もしくは往復運動が重畳されるように作動させると、有利である。予め規定されたトルクでの振動または運動応答の周期中のアクチュエータの消費電力から、箇所Ａ（図１１）または箇所Ｐ（図３）が精確に求められ得る。
【００４０】
クラッチの作動サイクル（この作動サイクル内でクラッチの閉鎖位置が求められ得る）は、自動車の運転中、閉鎖位置から少なくとも部分的に開放された位置へのクラッチの作動が可能になるたびに、例えば車両が停止していてかつゼロギヤに入れられている状態で、運転者に気づかれることなく挿入され得る。この場合、ブレーキは運転者によってまたはＡＢＳシステムまたは車両安定化システムによって、ニュートラルギヤで転がる車両においてまたは僅かな駆動モーメントで運転される車両において短時間、付加的に操作可能であってよい。
【００４１】
クラッチの閉鎖位置もしくはクラッチの作動の出発点またはゼロ点を精確に認識することは、重要である。なぜならば、発進または切換えに際してクラッチの係合点に素早く到達しなければならず、このことは、クラッチの閉鎖位置とクラッチの係合点（予め規定された小さいトルクしか伝達されないクラッチ位置）との間の間隔が制御装置１４内に記憶させられることによって可能であり、これにより、閉鎖位置の既知の状態で、アクチュエータの相応の制御によって係合点に直ちに到達することができるからである。係合点と閉鎖位置との間の間隔は、種々異なる影響によって、例えば歪み損失（Setzverlust）に基づいてまたは熱に起因して変化するので、クラッチの閉鎖位置および係合位置は更新されなければならない。
【００４２】
しかも、係合点適応化に従ってゼロ点適応化もしくは閉鎖位置適応化が可能ではない場合には、係合点と閉鎖位置との間の間隔が、まず一定であると仮定され得ると共に、制御装置１４内に格納された閉鎖位置は、この閉鎖位置の新たな更新が行われかつ前記間隔が場合によっては修正されるまで、係合点の移動に応じてこの係合点の更新に際して移動させられ得る。逆に、閉鎖位置更新に従って係合点更新が可能ではない場合には、係合点がまず、更新された閉鎖位置に応じて移動させられ得ると共に、後になってから更新され得る。しかもこの場合、場合によっては係合点と閉鎖点との間の間隔も更新される。
【００４３】
ｂ）作動力算出
多数の使用事例にとって、切換え動作および／または発進動作に影響を与える調節速度を電気モータの相応に別の制御によって維持できるようにするためには、クラッチの作動力を認識することが有利である。さらに、作動力の変化は、クラッチにおける故障を示唆し得る。
【００４４】
例えば図３および図１１に示したような、異なる２つの領域を備えた力・距離特性線の場合、作動力を次のことによって求めることが可能である。すなわち、まず領域１における、モータの必要な作動力もしくは調節に必要なトルクを、モータの対応する運転パラメータの測定によって求め、次いで領域２における対応する運転パラメータを測定し、これにより、領域１における既知の力と、領域１および領域２の運転パラメータ間の関係とから、領域２における力を推量することによって、求めることが可能である。一般的に、クラッチの使用時間中の領域１における作動力はほとんど変化しないので、領域２における作動力の、比較的に精確な決定が可能である。もちろん、領域１における力は絶対的に決定される必要はなく、領域１および領域２における運転パラメータ間の関係の変化から、領域２における相対的な力変化が推量され得る。
【００４５】
クラッチの作動力を求めるためのテストルーチンの１つの例を、図６および図７を用いて説明する。これらの図には、調節距離ｓに依存した電気モータ５６の電圧を、その都度の調節方向（矢印）と一緒に示してある。
【００４６】
−極めて小さいモーメントで運転されるかまたは伝動装置がニュートラル位置にある運転状態で、クラッチはレリーズ力最大値（図３）の箇所を越えて完全に開放される；
−クラッチは完全に閉鎖され（領域１を通過する）、この場合、電気モータは一定の速度で運転されるので、電圧Ｕは、もたらされた力に対する尺度である。（１つの方向または別の方向で）領域１を通過するために印加されている電圧Ｕは、Ｕ_１として記憶させられる（図６）；
−領域１を右側に通過した後、領域２を再び一定の速度で、レリーズ力最大値の箇所を越えて通過する。この運動中に発生した最大の電機子電圧Ｕ_ｍａｘが、求められかつ記憶させられる（図７）。
【００４７】
−次いで、最大のレリーズ力Ｆ_ｍａｘが、領域１における既知の補償力F_１と、最大のレリーズ力の箇所における補償力Fs_ｍａｘと、記憶させられた電圧との利用により、次の式に従って算出される：
F_ｍａｘ＝(U_ｍａｘ/U_１)×F_１＋Fs_ｍａｘ.
もちろん非定常的な算出方法も可能であり、しかもこの場合、質量慣性に基づく動力学的な成分が、計算して除かれる。作動力と補償力との比較による、上述のまたは同様の作動算出は、特に、意図的な超過距離後調節装置（Ueberwegnachstellung）（自動後調節装置（Selbstnachstellung）ではない）を備えたクラッチにとって重要である。作動力とほぼ不変の補償力との比較によって、クラッチの摩耗状態と、ひいては意図的な後調節の必要性とが検知され得る。後調節の必要性は、予め規定された程度だけ作動力が増大してしまっている場合に存在する。
【００４８】
ｃ）温度算出
多数の使用目的のためには、クラッチを作動させる電気モータの温度を認識すると、有利である。例えば、モータの最大トルクと、ひいてはクラッチを調節するための最大の力とは、温度に依存している。したがって、モータの負荷調節部材の作動と場合によっては伝動装置作動との協働において考慮されるクラッチ調節速度には、限度がある。
【００４９】
電気モータの温度は、モータが領域１の通過（この領域１では、特性がほぼ一定の補償ばねに抗して通過するだけである）に際して辿る電圧・回転数経過によって求められ得る。前記電圧・回転数経過は、電気モータの、温度依存の記憶させられた特性マップと比較される。
【００５０】
図８には、種々異なる温度Ｔに対する特性線Ｋの一群を示してある。これらの特性線Ｋはそれぞれ所定の基準電圧Ｕ_Ｒｅｆ下での、モータモーメントＭへの回転数ｎの依存性を示している。
【００５１】
電気モータの温度は、以下のように求められ得る：
−まず、クラッチが完全に閉鎖される。次いで領域１を、小さくかつ一定の回転数設定値ｎ_Ｔｅｓｔで通過する。
【００５２】
−アクチュエータの運転点、すなわち電機子電圧Ｕ_Ｔｅｓｔが求められる。この場合、所属のモーメントＭ_Ｔｅｓｔは、補償ばねによって構造上予め規定されている。
【００５３】
−電圧Ｕ_Ｔｅｓｔで得られた、求められたテスト運転点Ｍ_Ｔｅｓｔ、ｎ_Ｔｅｓｔから、例えば最大可能電圧である基準電圧Ｕ_Ｒｅｆに所属する基準運転点Ｍ_Ｒｅｆ、ｎ_Ｒｅｆが、以下の式に従って求められる。
【００５４】
M_Ｒｅｆ＝(U_Ｒｅｆ/U_ｔｅｓｔ)×M_ｔｅｓｔ
n_Ｒｅｆ＝(U_Ｒｅｆ/U_ｔｅｓｔ)×n_ｔｅｓｔ
−求められた基準運転点は、図８の特性マップに書き込まれる。所属の特性線は、最大の電機子電圧でクラッチが運転され得るような、モータの温度を示す。
【００５５】
例示的に説明した装置および方法は、種々異なる形式で部分的に変更され得る。クラッチは、運動学的に反転すれば、作動させられない状態で開放しているクラッチであってよい。アクチュエータは電気モータである必要はない；アクチュエータは、液圧式、ニューマチック式または他の何らかの形式のものであってよい。センサ装備は別の形式のものであってよい、等々。
【００５６】
本願発明に伴って差し出される特許請求項は、広範囲に及ぶ特許保護の獲得を目的とした先例のない定式化提案である。さらに出願人はこれまで明細書および／または図面にのみ開示された特徴部分のさらに別の組合せを留保している。
【００５７】
従属請求項に用いられる従属関係には、各従属請求項の特徴によって独立請求項の要件のさらなる展開が示唆されている。それらは従属関係にある従属請求項の特徴の組合せに対する独立的な客観的保護収得に対する放棄を意味するものではない。
【００５８】
従属請求項の対象は従来技術の観点からみて優先日において独自のかつ独立の発明を形成し得るので、出願人はこれらを独立請求項または分割説明の対象とすることを留保している。さらにこれらは、上記従属請求項の対象には依存しない実施形態を有する、自立的な発明をも含み得る。
【００５９】
本発明は、明細書に記載された実施例に限定されるものではない。それどころか、前出の開示の枠内では多くの変更または修正が可能である。特にそのような変化例、構成要素、組合せおよび／または素材においては、例えば明細書全般および個々の実施形態並びに請求項に記載され図面に示された、当業者が課題の解決の観点で察知し組み合わせることのできる個々の特徴もしくは要素または方法ステップの組合せまたは変更によって、またこれらの特徴の組合せによって製造方法、検査方法、作業方法にも関する新たな対象や新たな方法ステップもしくは方法ステップシーケンスが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】クラッチのための作動装置の第１の実施例を示す図である
【図２】図１に対して部分的に変更された作動装置を示す図である
【図３】クラッチのための作動部材の力・距離特性線を示す図である
【図４】クラッチを作動させるためのアクチュエータの電圧・距離特性線を示す図である
【図５】クラッチを作動させるためのアクチュエータの回転数・距離特性線を示す図である
【図６】クラッチ作動力の算出を説明するための曲線を示す図である
【図７】クラッチ作動力の算出を説明するための曲線を示す図である
【図８】電気モータの回転数・トルク特性線群を示す図である
【図９】所属の制御装置を備えた自動車の自体公知の駆動トレインの原理を示す図である
【図１０】液圧的な区間を備えたクラッチ作動装置を示す図である
【図１１】図１０に示した作動装置の力・距離特性線を示す図である。

Claims

クラッチ作動装置、特に自動車の駆動トレインにおいて使用するためのクラッチ作動装置であって、作動部材を作動させるためのモータ式のクラッチアクチュエータと、クラッチ内に含まれていてクラッチばねの力に抗して運動可能な、クラッチを閉鎖位置から開放位置へ調節するための構成部材に、作動部材の運動を伝達するための伝達装置とが設けられており、該伝達装置が、第１の領域と第２の領域とを有しており、前記第１の領域内では、クラッチ開放方向における作動部材の運動が、閉鎖位置からのクラッチの調節を生ぜしめず、前記第２の領域内では、作動部材の運動がクラッチの調節を生ぜしめるようになっている形式のものにおいて、前記伝達装置が、機械的な空区間を有しており、該空区間が、前記第１の領域内で消化されるようになっていることを特徴とするクラッチ作動装置。
補償ばね装置が設けられており、該補償ばね装置が、第１の領域内の作動部材の運動を、第１の力・距離特性線に相応して生ぜしめるようになっており、前記第１の力・距離特性線に、第２の領域においてクラッチ調節の１つの力・距離特性線が重畳されている、請求項１記載のクラッチ作動装置。
作動部材を作動させるためのモータ式のクラッチアクチュエータを有しており、前記作動部材が伝達装置を介して、クラッチ内に含まれていてクラッチばねの力に抗して運動可能な、クラッチを閉鎖位置から開放位置へ調節するための構成部材に結合されており、前記伝達装置が、第１の領域と第２の領域とを有しており、前記第１の領域内では、クラッチ開放方向における作動部材の運動が、閉鎖位置からのクラッチの調節を生ぜしめず、前記第２の領域内では、作動部材の運動がクラッチの調節を生ぜしめるようになっている形式の作動装置、特に請求項１または２記載の作動装置によって作動させられるクラッチの閉鎖位置を求めるための方法において、少なくとも前記第１の領域と前記第２の領域との間の移行領域を通過するようにクラッチアクチュエータを作動させ、前記第１の領域から前記第２の領域への移行に際して、予め規定された形式で変化するパラメータを検出し、該パラメータが予め規定された形式で変化する位置を、閉鎖位置として評価することを特徴とする、クラッチの閉鎖位置を求めるための方法。
クラッチアクチュエータの作動に、作動行程に比べて小さい振幅を備えた振動を重畳する、請求項３記載の方法。
伝達装置が、スニフティング孔を備えた液圧的な区間を有しており、かつクラッチの閉鎖位置を、スニフティングサイクルによって求める、請求項１または３または４記載の方法。
パラメータとして、スニフティング孔の下流側の液圧を検出する、請求項５記載の方法。
検出されるパラメータが、少なくともクラッチアクチュエータの運転パラメータである、請求項３記載の方法。
クラッチの閉鎖調節を、制御ユニットのスイッチオンの直後に、クラッチを介して駆動トレインに結合されているエンジンの始動前に、かつクラッチの第１の開放とクラッチの係合点に至るまでの後続の閉鎖との前に行う、請求項３から７までのいずれか１項記載の方法。
エンジンが回転している状態で、車両が停止している状態でかつブレーキが操作された状態で、かつ場合によっては作動システムによって短時間ニュートラルに切り換えられた伝動装置において、閉鎖位置を求める、請求項５記載の方法。
作動部材を作動させるためのモータ式のクラッチアクチュエータを有しており、前記作動部材が伝達装置を介して、クラッチ内に含まれていてクラッチばねの力に抗して運動可能な、クラッチを閉鎖位置から開放位置へ調節するための構成部材に結合されており、前記伝達装置が、第１の領域と第２の領域とを有しており、前記第１の領域内では、クラッチ開放方向における作動部材の運動が、閉鎖位置からのクラッチの調節を生ぜしめず、前記第２の領域内では、作動部材の運動がクラッチの調節を生ぜしめるようになっており、前記第１の領域における作動部材の力・距離特性線が、前記第２の領域における力・距離特性線とは異なっている形式の作動装置、特に請求項１または２記載の作動装置によって作動させられるクラッチの作動力を求めるための方法において、少なくとも前記第１の領域の一部を通過する間に、クラッチアクチュエータによってもたらすべき予め規定された力に対応する、クラッチアクチュエータの運転パラメータを求め、少なくとも前記第２の領域の一部を通過する間に、クラッチアクチュエータによってもたらすべき作動力に対応する、クラッチアクチュエータの運転パラメータを求め、かつ作動力を、予め規定された力と求められた運転パラメータとから決定することを特徴とする、クラッチの作動力を求めるための方法。
作動部材を作動させるようになっており、該作動部材が伝達装置を介して、クラッチ内に含まれていてクラッチばねの力に抗して運動可能な、クラッチを閉鎖位置から開放位置へ調節するための構成部材に結合されており、前記伝達装置が、第１の領域と第２の領域とを有しており、前記第１の領域内では、クラッチ開放方向における作動部材の運動が、閉鎖位置からのクラッチの調節を生ぜしめず、前記第２の領域内では、作動部材の運動がクラッチの調節を生ぜしめるようになっており、前記第１の領域における作動部材の力・距離特性線が、前記第２の領域における力・距離特性線とは異なっている形式の、クラッチを作動させるためのクラッチアクチュエータ、特に電気モータ式のクラッチアクチュエータの温度を求めるための方法において、少なくとも前記第１の領域の一部を通過する間に、前記クラッチアクチュエータの、該クラッチアクチュエータの温度に依存する少なくとも１つの運転パラメータを測定し、該少なくとも１つの運転パラメータを、その温度依存性に関して記憶させられた運転パラメータと比較し、かつこの記憶させられた運転パラメータの温度を、測定された運転パラメータに合致する、前記クラッチアクチュエータの温度として獲得することを特徴とする、クラッチアクチュエータの温度を求めるための方法。