JPH11314540A - 内燃機関によって駆動される動力車のための駆動装置 - Google Patents
内燃機関によって駆動される動力車のための駆動装置Info
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- JPH11314540A JPH11314540A JP11037381A JP3738199A JPH11314540A JP H11314540 A JPH11314540 A JP H11314540A JP 11037381 A JP11037381 A JP 11037381A JP 3738199 A JP3738199 A JP 3738199A JP H11314540 A JPH11314540 A JP H11314540A
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- Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
- Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 動力車駆動装置のトルク伝達経路に配置され
る摩擦クラッチが伝達確実性の減少させられた値をもつ
ように量定され得る手段を提供する。 【解決手段】 駆動装置が、摩擦クラッチ(3)の最大
のトルク伝達能力の位置(連動位置)にて当該連動位置
をあらわす連動ポジション信号を発生させるクラッチ位
置センサ(41;41′)、摩擦クラッチ(3)のすべ
り状態の算定のためのすべりセンサ手段(43、45;
43、49、51)、及び連動ポジション信号と前記す
べりセンサ手段(43、45;43、49、51)とに
反応し、原動機出力制御装置(11)に影響を及ぼす、
特にすべり調節装置として構成されたすべり制御装置
(39)であって、アクセルペダル(15)を用いて指
定された原動機出力の値あるいは原動機トルクの値を連
動位置で生じる摩擦クラッチ(3)のすべり状態の算定
に応じて低下させる、特に時間限定的に低下させるすべ
り制御装置を有する。
る摩擦クラッチが伝達確実性の減少させられた値をもつ
ように量定され得る手段を提供する。 【解決手段】 駆動装置が、摩擦クラッチ(3)の最大
のトルク伝達能力の位置(連動位置)にて当該連動位置
をあらわす連動ポジション信号を発生させるクラッチ位
置センサ(41;41′)、摩擦クラッチ(3)のすべ
り状態の算定のためのすべりセンサ手段(43、45;
43、49、51)、及び連動ポジション信号と前記す
べりセンサ手段(43、45;43、49、51)とに
反応し、原動機出力制御装置(11)に影響を及ぼす、
特にすべり調節装置として構成されたすべり制御装置
(39)であって、アクセルペダル(15)を用いて指
定された原動機出力の値あるいは原動機トルクの値を連
動位置で生じる摩擦クラッチ(3)のすべり状態の算定
に応じて低下させる、特に時間限定的に低下させるすべ
り制御装置を有する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関によって
駆動される動力車のための駆動装置に関する。
駆動される動力車のための駆動装置に関する。
【0002】
【従来の技術】動力車のための従来の駆動装置のトルク
伝達経路においては、内燃機関と通常多段式のふつう手
動で切り替えられ得る変速機(トランスミッション、Sch
altgetriebe)との間に、摩擦クラッチが配置されてい
る。運転者はクラッチペダルを用いて、発進のためにあ
るいは変速機のギアを変えるためにクラッチペダルによ
って当該摩擦クラッチを連動させ(すなわち、つな
ぎ)、また連動解除する(すなわち、クラッチをき
る)。クラッチペダルの代わりに、クラッチの自動化の
ためにアクチュエータ(Stellantrieb)が設けられていて
もよい。
伝達経路においては、内燃機関と通常多段式のふつう手
動で切り替えられ得る変速機(トランスミッション、Sch
altgetriebe)との間に、摩擦クラッチが配置されてい
る。運転者はクラッチペダルを用いて、発進のためにあ
るいは変速機のギアを変えるためにクラッチペダルによ
って当該摩擦クラッチを連動させ(すなわち、つな
ぎ)、また連動解除する(すなわち、クラッチをき
る)。クラッチペダルの代わりに、クラッチの自動化の
ためにアクチュエータ(Stellantrieb)が設けられていて
もよい。
【0003】摩擦クラッチの伝達能力、すなわち、クラ
ッチによって伝達され得るトルクは、第一に、クラッチ
メインスプリングの押し付け力及びクラッチディスクの
摩擦ライニング材料の摩擦係数に依存する。伝達能力
は、温度に依存した変動(フェーディング、すなわち暖
まることによる摩擦力の低下)に支配される。例えば摩
擦ライニングの摩擦係数が低い場合のような不利な運転
条件のもとでも、当該クラッチがそのために量定されて
いるトルク(すなわち、当該クラッチの設計の基礎とさ
れたトルク)を当該クラッチが伝達することを確実に保
証するために、これまで比較的に高い伝達確実性(Uebe
rtragungssicherheit)が要求された。当該伝達確実性
は、クラッチから摩擦ライニングに及ぼされる最大の押
し付け力の際のクラッチのすべりモーメント(Rutschmom
ent)対最大の原動機トルクの比率から算出される。最大
の押し付け力の際のすべりモーメントは、クラッチ、す
なわちその押し付けプレートによって摩擦ライニングに
及ぼされる最大の押し付け力に摩擦ライニングの摩擦係
数を乗じ、さらに平均の摩擦半径(mittlerer Reibradiu
s)を乗じ、摩擦面の数を乗じた積から算出される。従来
のクラッチでは、伝達確実性は、名目上、設計摩擦係数
0.25で約1.3〜1.5である。実質的な、すなわ
ち実際の摩擦係数は通常の運転の場合に約0.4である
ので、それは実質的には約2.3〜2.5になる。
ッチによって伝達され得るトルクは、第一に、クラッチ
メインスプリングの押し付け力及びクラッチディスクの
摩擦ライニング材料の摩擦係数に依存する。伝達能力
は、温度に依存した変動(フェーディング、すなわち暖
まることによる摩擦力の低下)に支配される。例えば摩
擦ライニングの摩擦係数が低い場合のような不利な運転
条件のもとでも、当該クラッチがそのために量定されて
いるトルク(すなわち、当該クラッチの設計の基礎とさ
れたトルク)を当該クラッチが伝達することを確実に保
証するために、これまで比較的に高い伝達確実性(Uebe
rtragungssicherheit)が要求された。当該伝達確実性
は、クラッチから摩擦ライニングに及ぼされる最大の押
し付け力の際のクラッチのすべりモーメント(Rutschmom
ent)対最大の原動機トルクの比率から算出される。最大
の押し付け力の際のすべりモーメントは、クラッチ、す
なわちその押し付けプレートによって摩擦ライニングに
及ぼされる最大の押し付け力に摩擦ライニングの摩擦係
数を乗じ、さらに平均の摩擦半径(mittlerer Reibradiu
s)を乗じ、摩擦面の数を乗じた積から算出される。従来
のクラッチでは、伝達確実性は、名目上、設計摩擦係数
0.25で約1.3〜1.5である。実質的な、すなわ
ち実際の摩擦係数は通常の運転の場合に約0.4である
ので、それは実質的には約2.3〜2.5になる。
【0004】従来の摩擦クラッチは、非常に高い実質的
な伝達確実性のために設計されているので、例えば急に
クラッチをつなぐようなダイナミックな過程(事象)の
際に、あるいは回転振動共振(ねじり振動共振、Drehsc
hwingungsresonanzen)の進行の際に、動力車のパワー
トレイン(動力伝達系列、Antriebsstrang)全体が、非
常に強く負荷を与えられる(応力を与えられる)。この
理由から、この比較的まれにしか生じないトルク極限値
にも耐えられるように、クラッチの部材だけでなく、パ
ワートレインのその他の構成要素も相応に強いように寸
法を定められねばならない。より高い原動機トルクへの
傾向は、通常クラッチメインスプリングとして使用され
るダイアフラムスプリングのより大きい押し付け力を要
求する。その際、そのような強いダイアフラムスプリン
グの寿命も一緒に考慮に入れられねばならない。最終的
に、高い伝達確実性の要請、したがってクラッチメイン
スプリングの大きな弾性力の要請は、クラッチリリース
システム(クラッチ連動解除システム、Kupplungsausru
ecksystem)における大きな操作力も前提とする。その
結果、クラッチリリースシステムの力束(力の流れ)内
に配置された構成要素が同様にかなり強く負荷を与えら
れ、従って比較的に強力なように寸法を定められねばな
らない。
な伝達確実性のために設計されているので、例えば急に
クラッチをつなぐようなダイナミックな過程(事象)の
際に、あるいは回転振動共振(ねじり振動共振、Drehsc
hwingungsresonanzen)の進行の際に、動力車のパワー
トレイン(動力伝達系列、Antriebsstrang)全体が、非
常に強く負荷を与えられる(応力を与えられる)。この
理由から、この比較的まれにしか生じないトルク極限値
にも耐えられるように、クラッチの部材だけでなく、パ
ワートレインのその他の構成要素も相応に強いように寸
法を定められねばならない。より高い原動機トルクへの
傾向は、通常クラッチメインスプリングとして使用され
るダイアフラムスプリングのより大きい押し付け力を要
求する。その際、そのような強いダイアフラムスプリン
グの寿命も一緒に考慮に入れられねばならない。最終的
に、高い伝達確実性の要請、したがってクラッチメイン
スプリングの大きな弾性力の要請は、クラッチリリース
システム(クラッチ連動解除システム、Kupplungsausru
ecksystem)における大きな操作力も前提とする。その
結果、クラッチリリースシステムの力束(力の流れ)内
に配置された構成要素が同様にかなり強く負荷を与えら
れ、従って比較的に強力なように寸法を定められねばな
らない。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、動力
車駆動装置のトルク伝達経路に配置される摩擦クラッチ
を伝達確実性の減少させられた値に対して量定すること
ができる手段、すなわち動力車駆動装置のトルク伝達経
路に配置される摩擦クラッチの伝達確実性の要求される
値が低下させられ得る手段を提供することである。
車駆動装置のトルク伝達経路に配置される摩擦クラッチ
を伝達確実性の減少させられた値に対して量定すること
ができる手段、すなわち動力車駆動装置のトルク伝達経
路に配置される摩擦クラッチの伝達確実性の要求される
値が低下させられ得る手段を提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、内燃機関のト
ルク伝達経路に配設された摩擦クラッチ、内燃機関のた
めの制御可能な出力調整装置(Leistungsstelleinrichtu
ng)、特に燃料噴射ポンプ装置の形での出力調整装置、
及びアクセルペダル(Fahrpedal)に応答し、前記出力調
整装置を制御する原動機出力制御装置(Motorleistungss
teuerung)をもっており、且つ、摩擦クラッチのトルク
伝達能力最大の位置(連動位置)で当該連動位置をあら
わす連動ポジション信号を発生させるクラッチ位置セン
サ(Kupplungsstellungssensor) 摩擦クラッチのすべり状態の算定のためのすべりセンサ
手段(Schlupfsensormittel)、及び前記連動位置で生じ
る摩擦クラッチのすべり状態の算定に応じて前記アクセ
ルペダルにより指定された原動機出力あるいは原動機ト
ルクの値を低下させる、特に時間限定的に低下させる、
前記連動ポジション信号及び前記すべりセンサ手段に応
答し、前記原動機出力制御装置に影響を及ぼす、特にす
べり調節装置(Schlupfregelung)として構成されたすべ
り制御装置(Schlupfsteuerung)を特徴とする、内燃機関
によって駆動される動力車のための駆動装置を出発点と
する。
ルク伝達経路に配設された摩擦クラッチ、内燃機関のた
めの制御可能な出力調整装置(Leistungsstelleinrichtu
ng)、特に燃料噴射ポンプ装置の形での出力調整装置、
及びアクセルペダル(Fahrpedal)に応答し、前記出力調
整装置を制御する原動機出力制御装置(Motorleistungss
teuerung)をもっており、且つ、摩擦クラッチのトルク
伝達能力最大の位置(連動位置)で当該連動位置をあら
わす連動ポジション信号を発生させるクラッチ位置セン
サ(Kupplungsstellungssensor) 摩擦クラッチのすべり状態の算定のためのすべりセンサ
手段(Schlupfsensormittel)、及び前記連動位置で生じ
る摩擦クラッチのすべり状態の算定に応じて前記アクセ
ルペダルにより指定された原動機出力あるいは原動機ト
ルクの値を低下させる、特に時間限定的に低下させる、
前記連動ポジション信号及び前記すべりセンサ手段に応
答し、前記原動機出力制御装置に影響を及ぼす、特にす
べり調節装置(Schlupfregelung)として構成されたすべ
り制御装置(Schlupfsteuerung)を特徴とする、内燃機関
によって駆動される動力車のための駆動装置を出発点と
する。
【0007】本発明に係る駆動装置に組み込まれる摩擦
クラッチが例えば1.5の比較的小さい伝達確実性に対
して量定されていると、当該摩擦クラッチは、特定の運
転条件のもとで、例えばフェーディングを導く摩擦ライ
ニングの加熱(温度上昇)の際に、あるいは過度のダイ
ナミックな負荷の際に、完全に連動させられた(すなわ
ち、つながれた)状態でもすべり得る。前記すべり制御
装置ないしすべり調節装置は、前記連動位置において生
じるこのすべり状態を検知し、再び摩擦クラッチの十分
な伝達能力があるようになるまで、例えばそれが電子工
学的に前記噴射装置の制御に干渉することによって、前
記原動機出力制御装置によって前記内燃機関の原動機出
力ないし原動機トルクを低下させる。当該摩擦クラッチ
の設計の基礎とされる伝達確実性が減少させられている
ので、クラッチ自体が比較的弱くディメンジョニングさ
れ得るだけでなく、それがパワートレインの、あるいは
クラッチリリースシステムのそれ以外の構成要素も小さ
い負荷に対応してディメンジョニングされればよい。
クラッチが例えば1.5の比較的小さい伝達確実性に対
して量定されていると、当該摩擦クラッチは、特定の運
転条件のもとで、例えばフェーディングを導く摩擦ライ
ニングの加熱(温度上昇)の際に、あるいは過度のダイ
ナミックな負荷の際に、完全に連動させられた(すなわ
ち、つながれた)状態でもすべり得る。前記すべり制御
装置ないしすべり調節装置は、前記連動位置において生
じるこのすべり状態を検知し、再び摩擦クラッチの十分
な伝達能力があるようになるまで、例えばそれが電子工
学的に前記噴射装置の制御に干渉することによって、前
記原動機出力制御装置によって前記内燃機関の原動機出
力ないし原動機トルクを低下させる。当該摩擦クラッチ
の設計の基礎とされる伝達確実性が減少させられている
ので、クラッチ自体が比較的弱くディメンジョニングさ
れ得るだけでなく、それがパワートレインの、あるいは
クラッチリリースシステムのそれ以外の構成要素も小さ
い負荷に対応してディメンジョニングされればよい。
【0008】
【発明の実施の形態】合目的には、前記すべり制御装置
ないしすべり調節装置は、それが原動機出力あるいは原
動機トルクを低下させている期間の間、アクセルペダル
を用いて指定される原動機出力の増大、あるいはそのよ
うに指定される原動機トルクの増大を妨害する。このよ
うにして、運転者は原動機出力のあるいは原動機トルク
の取り消し(Ruecknahme)にアクセルペダルによって影響
を及ぼすことができない。
ないしすべり調節装置は、それが原動機出力あるいは原
動機トルクを低下させている期間の間、アクセルペダル
を用いて指定される原動機出力の増大、あるいはそのよ
うに指定される原動機トルクの増大を妨害する。このよ
うにして、運転者は原動機出力のあるいは原動機トルク
の取り消し(Ruecknahme)にアクセルペダルによって影響
を及ぼすことができない。
【0009】有利な構成では、前記すべり制御装置ない
しすべり調節装置が原動機出力の値あるいは原動機トル
クの値を予め定められた時間インターバルのあいだ低下
させること、特にすべり状態の終了を越えて当該予め定
められた時間インターバルの間低下させることが考慮に
入れられている。それによって、前記すべり制御装置な
いしすべり調節装置は、高められた原動機トルクを、予
め定められたデッドタイム(Totzeit)の経過ののちには
じめて新たに許容する。それによって、クラッチがフェ
ーディング効果の冷却(Abkuehlung)及び消退(Rueckbild
ung)のための時間を得る。
しすべり調節装置が原動機出力の値あるいは原動機トル
クの値を予め定められた時間インターバルのあいだ低下
させること、特にすべり状態の終了を越えて当該予め定
められた時間インターバルの間低下させることが考慮に
入れられている。それによって、前記すべり制御装置な
いしすべり調節装置は、高められた原動機トルクを、予
め定められたデッドタイム(Totzeit)の経過ののちには
じめて新たに許容する。それによって、クラッチがフェ
ーディング効果の冷却(Abkuehlung)及び消退(Rueckbild
ung)のための時間を得る。
【0010】前記すべり制御装置ないしすべり調節装置
は、原動機出力あるいは原動機トルクを一定に定められ
た値に低下させることができる。しかしながら、原動機
出力制御装置への干渉に運転者が可能なかぎり気付かな
いように努められるので、合目的には、少なくとも一つ
のセンサのセンサ信号に依存してこの値が予め定められ
た特性曲線に対応して変更され得ることが考慮に入れら
れている。その際、当該予め定められた値が前記すべり
センサ手段に依存して変更され得ることが考慮に入れら
れていると有利である。別の言い方をすれば、前記すべ
り制御装置ないしすべり調節装置が原動機出力あるいは
原動機トルクを、有利には前記すべりセンサ手段によっ
て算定されたすべりの量に依存して制限する。
は、原動機出力あるいは原動機トルクを一定に定められ
た値に低下させることができる。しかしながら、原動機
出力制御装置への干渉に運転者が可能なかぎり気付かな
いように努められるので、合目的には、少なくとも一つ
のセンサのセンサ信号に依存してこの値が予め定められ
た特性曲線に対応して変更され得ることが考慮に入れら
れている。その際、当該予め定められた値が前記すべり
センサ手段に依存して変更され得ることが考慮に入れら
れていると有利である。別の言い方をすれば、前記すべ
り制御装置ないしすべり調節装置が原動機出力あるいは
原動機トルクを、有利には前記すべりセンサ手段によっ
て算定されたすべりの量に依存して制限する。
【0011】前記すべり制御装置は、フィードバック(R
ueckmeldung)なしに原動機出力あるいは原動機トルクを
変化させる開いた制御系であってもよい。しかしなが
ら、走行の快適さ及び反応精度及び反応速度の理由か
ら、低下の期間のあいだ、原動機出力あるいは原動機ト
ルクを特性図にて決められた値に保つ調節回路(Regelsc
haltung)が設けられられていることが考慮に入れられて
いると有利である。
ueckmeldung)なしに原動機出力あるいは原動機トルクを
変化させる開いた制御系であってもよい。しかしなが
ら、走行の快適さ及び反応精度及び反応速度の理由か
ら、低下の期間のあいだ、原動機出力あるいは原動機ト
ルクを特性図にて決められた値に保つ調節回路(Regelsc
haltung)が設けられられていることが考慮に入れられて
いると有利である。
【0012】前記センサは、比較的簡単なセンサであっ
てよい。したがって、例えばクラッチ位置センサがクラ
ッチペダルにおけるリミットスイッチ(Endschalter)と
して実現されているとよい。前記すべりセンサ手段は、
一方では内燃機関の回転数を検知し且つ他方では摩擦ク
ラッチの出力回転数ないし変速機の入力回転数を検知す
る複数の回転数センサとして構成されているとよい。摩
擦クラッチの出力回転数を検知する回転数センサの代わ
りに、変速機の出力回転数を検知する、あるいは車輪回
転数を検知する、通常タコメーター信号(Tachometersig
nal)を供給する回転数センサが使用されてもよい。しか
しそのときには変速機がギア位置センサを備えている必
要がある。それによって、変速機の出力回転数と目下セ
ットされているギアによって確定されたトランスミッシ
ョンギア比とからすべりの算定のための変速機の入力回
転数及びそれによって摩擦クラッチの出力回転数を推し
量り得る。
てよい。したがって、例えばクラッチ位置センサがクラ
ッチペダルにおけるリミットスイッチ(Endschalter)と
して実現されているとよい。前記すべりセンサ手段は、
一方では内燃機関の回転数を検知し且つ他方では摩擦ク
ラッチの出力回転数ないし変速機の入力回転数を検知す
る複数の回転数センサとして構成されているとよい。摩
擦クラッチの出力回転数を検知する回転数センサの代わ
りに、変速機の出力回転数を検知する、あるいは車輪回
転数を検知する、通常タコメーター信号(Tachometersig
nal)を供給する回転数センサが使用されてもよい。しか
しそのときには変速機がギア位置センサを備えている必
要がある。それによって、変速機の出力回転数と目下セ
ットされているギアによって確定されたトランスミッシ
ョンギア比とからすべりの算定のための変速機の入力回
転数及びそれによって摩擦クラッチの出力回転数を推し
量り得る。
【0013】
【実施例】以下に、本発明の実施例を図面をもとにして
詳細に説明する。図面では、図1が動力車の本発明に係
る駆動装置の図式的なブロック回路図を示し、図2が動
力車の従来の駆動装置についての原動機回転数及び変速
機回転数、クラッチペダル位置、及び原動機トルクの時
間依存グラフを示し、図3が本発明による駆動装置につ
いての図2に対応する時間依存グラフを示す。
詳細に説明する。図面では、図1が動力車の本発明に係
る駆動装置の図式的なブロック回路図を示し、図2が動
力車の従来の駆動装置についての原動機回転数及び変速
機回転数、クラッチペダル位置、及び原動機トルクの時
間依存グラフを示し、図3が本発明による駆動装置につ
いての図2に対応する時間依存グラフを示す。
【0014】図1に図式的に示された動力車のための駆
動装置は内燃機関1をもっている。当該内燃機関は、摩
擦クラッチ3と変速レバー(ギアシフトレバー、Schalt
hebel)5を用いて手動で切り替えられ得る変速機7と
を介して動力車の詳細には図示されていない駆動輪を駆
動する。内燃機関1には、燃料噴射ポンプ装置9が付設
されている。当該燃料噴射ポンプ装置の送出効率(Foerd
erleistung)は、運転者によって操作され得るアクセル
ペダル15の、センサ13を用いて検知された位置に依
存して電子工学的な原動機出力制御装置11によって制
御される。運転者は、アクセルペダル15を介して、原
動機トルクに影響を及ぼし、従って原動機出力に影響を
及ぼすことができる。燃料噴射ポンプ装置の代わりに、
従来の気化器が使用されてもよい。ただしその場合に
は、当該気化器のスロットルバルブが原動機出力制御装
置11によって制御可能なアクチュエータを備えている
ことが必要である。
動装置は内燃機関1をもっている。当該内燃機関は、摩
擦クラッチ3と変速レバー(ギアシフトレバー、Schalt
hebel)5を用いて手動で切り替えられ得る変速機7と
を介して動力車の詳細には図示されていない駆動輪を駆
動する。内燃機関1には、燃料噴射ポンプ装置9が付設
されている。当該燃料噴射ポンプ装置の送出効率(Foerd
erleistung)は、運転者によって操作され得るアクセル
ペダル15の、センサ13を用いて検知された位置に依
存して電子工学的な原動機出力制御装置11によって制
御される。運転者は、アクセルペダル15を介して、原
動機トルクに影響を及ぼし、従って原動機出力に影響を
及ぼすことができる。燃料噴射ポンプ装置の代わりに、
従来の気化器が使用されてもよい。ただしその場合に
は、当該気化器のスロットルバルブが原動機出力制御装
置11によって制御可能なアクチュエータを備えている
ことが必要である。
【0015】摩擦クラッチは、従来どおりに構成されて
おり、且つ内燃機関1のクランクシャフトと結合された
はずみ車(フライホイール)17、場合によっては二質
量はずみ車(Zwei-Massen-Schwungrad)の形でのはずみ車
をもっている。当該はずみ車にクラッチハウジング19
が保持されている。クラッチハウジング19には、回転
固定に(すなわち相対回転しないように)、しかし軸方
向には移動可能に押し付けプレート21が案内されてい
る。当該押し付けプレートは、クラッチメインスプリン
グ23(ここではダイアフラムスプリング)によっては
ずみ車17の方へ向かってプレストレスを与えられてい
る。はずみ車17の摩擦面と押し付けプレート21の摩
擦面との間には、変速機7の入力シャフト27と回転固
定に結合されたクラッチディスク29が摩擦ライニング
25を備えて配設されている。
おり、且つ内燃機関1のクランクシャフトと結合された
はずみ車(フライホイール)17、場合によっては二質
量はずみ車(Zwei-Massen-Schwungrad)の形でのはずみ車
をもっている。当該はずみ車にクラッチハウジング19
が保持されている。クラッチハウジング19には、回転
固定に(すなわち相対回転しないように)、しかし軸方
向には移動可能に押し付けプレート21が案内されてい
る。当該押し付けプレートは、クラッチメインスプリン
グ23(ここではダイアフラムスプリング)によっては
ずみ車17の方へ向かってプレストレスを与えられてい
る。はずみ車17の摩擦面と押し付けプレート21の摩
擦面との間には、変速機7の入力シャフト27と回転固
定に結合されたクラッチディスク29が摩擦ライニング
25を備えて配設されている。
【0016】操作装置31を用いて、静止状態で完全に
つながれている(完全に連動させられている)クラッチ
3がクラッチペダル33を介して当該動力車の運転者に
よってきられ(連動を解除され)、また再びつながれる
ことが可能である。操作装置31は、ダイアフラムスプ
リングとして構成されたクラッチメインスプリング23
のダイアフラムスプリング舌部に作用する連動解除装置
(Ausruecker)35をもっている。当該連動解除装置は、
ここでは液圧的な力伝達装置(Kraftuebertragungseinri
chtung)37を介してクラッチペダル33と接続されて
いる。液圧的な力伝達装置37の代わりに、別の力伝達
機構、例えばケーブル装置あるいはロッド装置(リンケ
ージ装置、Gestaengeanordnungen)の形での力伝達機構
が考慮にいれられてもよい。また、クラッチペダル33
が自動化されたアクチュエータによって代用されてもよ
い。そのとき、場合によっては、力伝達装置37もなく
てよい。同様に変速機7も自動化されてよいことは自明
である。
つながれている(完全に連動させられている)クラッチ
3がクラッチペダル33を介して当該動力車の運転者に
よってきられ(連動を解除され)、また再びつながれる
ことが可能である。操作装置31は、ダイアフラムスプ
リングとして構成されたクラッチメインスプリング23
のダイアフラムスプリング舌部に作用する連動解除装置
(Ausruecker)35をもっている。当該連動解除装置は、
ここでは液圧的な力伝達装置(Kraftuebertragungseinri
chtung)37を介してクラッチペダル33と接続されて
いる。液圧的な力伝達装置37の代わりに、別の力伝達
機構、例えばケーブル装置あるいはロッド装置(リンケ
ージ装置、Gestaengeanordnungen)の形での力伝達機構
が考慮にいれられてもよい。また、クラッチペダル33
が自動化されたアクチュエータによって代用されてもよ
い。そのとき、場合によっては、力伝達装置37もなく
てよい。同様に変速機7も自動化されてよいことは自明
である。
【0017】クラッチ3の伝達能力、すなわちクラッチ
3によって伝達され得るトルクは、クラッチメインスプ
リング23が押し付けプレート21をクラッチディスク
29の摩擦ライニング25を介してはずみ車17に押し
付ける押し付け力に依存する。この押し付け力が大きく
なればなるほど、完全につながれた状態で、すなわちク
ラッチペダル33が解放された状態でクラッチ3によっ
て伝達され得るトルクが大きくなる。摩擦ライニングが
暖まるとクラッチ3の伝達能力が低下する可能性があ
り、また、例えば急にクラッチがつながれる場合やある
いはパワートレインにおける共振振動の場合のようなダ
イナミックな過程に基づいて、つながれた状態のクラッ
チ3の入力部と出力部との間に、内燃機関1によって発
生させられる最大トルクよりも大きいトルクが生じる可
能性もあるので、クラッチ3は特定の伝達確実性のため
に量定されていなければならない。クラッチ3は、完全
につながれた状態において、内燃機関1によって発生さ
せられる最大トルクよりも大きいトルクを伝達できる必
要がある。動力車のパワートレイン及び特にクラッチ3
も操作装置31も十分すぎる余裕をもって量定された伝
達確実性のために過大に寸法を定められなければならな
いという事態を避けるために、クラッチ3にすべり調節
装置39が付設されている。当該すべり調節装置は、ク
ラッチ3が完全につながれている状態で、内燃機関1が
発生させる原動機トルクを、運転者による干渉を排除し
て時間限定的に減少させる。
3によって伝達され得るトルクは、クラッチメインスプ
リング23が押し付けプレート21をクラッチディスク
29の摩擦ライニング25を介してはずみ車17に押し
付ける押し付け力に依存する。この押し付け力が大きく
なればなるほど、完全につながれた状態で、すなわちク
ラッチペダル33が解放された状態でクラッチ3によっ
て伝達され得るトルクが大きくなる。摩擦ライニングが
暖まるとクラッチ3の伝達能力が低下する可能性があ
り、また、例えば急にクラッチがつながれる場合やある
いはパワートレインにおける共振振動の場合のようなダ
イナミックな過程に基づいて、つながれた状態のクラッ
チ3の入力部と出力部との間に、内燃機関1によって発
生させられる最大トルクよりも大きいトルクが生じる可
能性もあるので、クラッチ3は特定の伝達確実性のため
に量定されていなければならない。クラッチ3は、完全
につながれた状態において、内燃機関1によって発生さ
せられる最大トルクよりも大きいトルクを伝達できる必
要がある。動力車のパワートレイン及び特にクラッチ3
も操作装置31も十分すぎる余裕をもって量定された伝
達確実性のために過大に寸法を定められなければならな
いという事態を避けるために、クラッチ3にすべり調節
装置39が付設されている。当該すべり調節装置は、ク
ラッチ3が完全につながれている状態で、内燃機関1が
発生させる原動機トルクを、運転者による干渉を排除し
て時間限定的に減少させる。
【0018】すべり調節装置39は、ポジションセンサ
41を用いてクラッチ3の連動位置(つなぎ状態)を検
知する。図示された実施例では、当該ポジションセンサ
は、クラッチ連動解除装置35に反応を示す。しかしな
がら、符号41′で暗示されているように、当該ポジシ
ョンセンサが、クラッチペダル33の静止位置(定位
置)を検知してもよい。クラッチ3のすべり状態がある
かどうかは、すべり調節装置39が、内燃機関1の原動
機回転数を検知する回転数センサ43と変速機7の入力
回転数、すなわちクラッチ3の出力回転数に反応する変
速機回転数センサ45とを使って検知する。詳細には図
示されていないが、すべり調節装置39は、原動機出力
制御装置11に影響を及ぼす制御系(Regelkreis)として
構成されている。クラッチ3が完全につながれているこ
とをポジションセンサ41が確認し、それにもかかわら
ず回転数センサ43、45が回転数差を検知すると、す
べり調節装置39が、内燃機関1が発生させる原動機ト
ルクを低下させる。その結果、再びクラッチ3によって
伝達され得る値が生じ得る。原動機トルクは、クラッチ
3がすべらなくなるまで、つまり回転数センサ43、4
5が同一の回転数を検知するまで低下させられ得る。し
かしながら、原動機トルクは、それ自体完全なすべり抑
制のためになお十分でない値だけ減少させられてもよ
い。
41を用いてクラッチ3の連動位置(つなぎ状態)を検
知する。図示された実施例では、当該ポジションセンサ
は、クラッチ連動解除装置35に反応を示す。しかしな
がら、符号41′で暗示されているように、当該ポジシ
ョンセンサが、クラッチペダル33の静止位置(定位
置)を検知してもよい。クラッチ3のすべり状態がある
かどうかは、すべり調節装置39が、内燃機関1の原動
機回転数を検知する回転数センサ43と変速機7の入力
回転数、すなわちクラッチ3の出力回転数に反応する変
速機回転数センサ45とを使って検知する。詳細には図
示されていないが、すべり調節装置39は、原動機出力
制御装置11に影響を及ぼす制御系(Regelkreis)として
構成されている。クラッチ3が完全につながれているこ
とをポジションセンサ41が確認し、それにもかかわら
ず回転数センサ43、45が回転数差を検知すると、す
べり調節装置39が、内燃機関1が発生させる原動機ト
ルクを低下させる。その結果、再びクラッチ3によって
伝達され得る値が生じ得る。原動機トルクは、クラッチ
3がすべらなくなるまで、つまり回転数センサ43、4
5が同一の回転数を検知するまで低下させられ得る。し
かしながら、原動機トルクは、それ自体完全なすべり抑
制のためになお十分でない値だけ減少させられてもよ
い。
【0019】すべり調節装置39が原動機トルクを低下
させているあいだ、それは原動機出力制御装置11をア
クセルペダル15による原動機トルクの故意の増大に対
して遮断する。すべり調節装置39は、クラッチ3が冷
え、その結果、フェーディング状態が消退し、冷やされ
た状態での摩擦ライニング25の比較的高い摩擦係数が
再び生じ得ることを保障するために、トルク低下が特定
の時間間隔(期間、Zeitspanne)のあいだ持続されるこ
とをもたらす。この時間間隔は、原動機トルク低下の開
始によってスタートする予め定められた時間インターバ
ルとして固定されていることが可能である。しかしなが
ら、他方で、アクセルペダル15を用いての運転者のト
ルク要求は、すべり状態の確認後、すべり調節装置39
による付加的なすべり低下がもはや必要なくなるまで、
減少させられていることが可能である。そのような場合
には、すべり調節装置39が合目的には、トルクが予め
定められた時間インターバルの間、すなわち特定のデッ
ドタイムのあいだもはやその前に調整された低下させら
れたトルク値を越えて高められ得ないことをもたらす。
ここでは、また前に説明した変形例の場合にも、すべり
調節装置39が原動機トルクを低下させる値が、有利に
は回転数センサ43、45を使って算定されたすべりの
量に依存する。
させているあいだ、それは原動機出力制御装置11をア
クセルペダル15による原動機トルクの故意の増大に対
して遮断する。すべり調節装置39は、クラッチ3が冷
え、その結果、フェーディング状態が消退し、冷やされ
た状態での摩擦ライニング25の比較的高い摩擦係数が
再び生じ得ることを保障するために、トルク低下が特定
の時間間隔(期間、Zeitspanne)のあいだ持続されるこ
とをもたらす。この時間間隔は、原動機トルク低下の開
始によってスタートする予め定められた時間インターバ
ルとして固定されていることが可能である。しかしなが
ら、他方で、アクセルペダル15を用いての運転者のト
ルク要求は、すべり状態の確認後、すべり調節装置39
による付加的なすべり低下がもはや必要なくなるまで、
減少させられていることが可能である。そのような場合
には、すべり調節装置39が合目的には、トルクが予め
定められた時間インターバルの間、すなわち特定のデッ
ドタイムのあいだもはやその前に調整された低下させら
れたトルク値を越えて高められ得ないことをもたらす。
ここでは、また前に説明した変形例の場合にも、すべり
調節装置39が原動機トルクを低下させる値が、有利に
は回転数センサ43、45を使って算定されたすべりの
量に依存する。
【0020】前に説明した変形例では、回転数センサ4
3、45がクラッチ3の入力部と出力部との間の回転数
差を直接検知する。変速機7の現在のギア位置(Gangste
llung)がギア位置センサ51を用いて検知され且つすべ
り調節装置39が変速機7の入力回転数をその出力回転
数とギア位置によって定められた変速比(ギア比)とか
ら算出するならば、回転数センサ45の代わりに、変速
機7の出力回転数を検知する符号49で暗示された通常
タコメーターセンサとしていずれにしても存在する回転
数センサ49が考慮にいれられてもよい。
3、45がクラッチ3の入力部と出力部との間の回転数
差を直接検知する。変速機7の現在のギア位置(Gangste
llung)がギア位置センサ51を用いて検知され且つすべ
り調節装置39が変速機7の入力回転数をその出力回転
数とギア位置によって定められた変速比(ギア比)とか
ら算出するならば、回転数センサ45の代わりに、変速
機7の出力回転数を検知する符号49で暗示された通常
タコメーターセンサとしていずれにしても存在する回転
数センサ49が考慮にいれられてもよい。
【0021】図2及び図3は、内燃機関の原動機回転数
nm及び変速機入力回転数(Getriebeeingangsdrehzah
l)ngについて(上のグラフ)、クラッチのクラッチ
連動解除装置の行程(変位)sについて(中央のグラ
フ)、及び内燃機関によって発生させられる原動機トル
クMについて(下のグラフ)の時間パラメータtに依存
する互いに対応させられたグラフを示す。その際、図2
は、すべり調節装置をもたない従来どおりの駆動装置に
ついての関係を示す。一方、図3は、すべり制御装置を
有する本発明に係る駆動装置の関係を示す。それぞれ変
速機の第一ギアにおける発進過程についてのものであ
る。
nm及び変速機入力回転数(Getriebeeingangsdrehzah
l)ngについて(上のグラフ)、クラッチのクラッチ
連動解除装置の行程(変位)sについて(中央のグラ
フ)、及び内燃機関によって発生させられる原動機トル
クMについて(下のグラフ)の時間パラメータtに依存
する互いに対応させられたグラフを示す。その際、図2
は、すべり調節装置をもたない従来どおりの駆動装置に
ついての関係を示す。一方、図3は、すべり制御装置を
有する本発明に係る駆動装置の関係を示す。それぞれ変
速機の第一ギアにおける発進過程についてのものであ
る。
【0022】時点t=0でクラッチはそれぞれ連動解除
されており、連動状態にする過程が始まる。この連動状
態にする過程は、それぞれ時点t1で完了されている。
時点t1で、クラッチ連動解除装置は、その連動終端位
置に到達している。しかしながら、摩擦ライニングのフ
ェーディングに基づいて、従来のクラッチはスリップし
始める。このことは、図2の上のグラフが示すように、
原動機回転数nmと変速機入力回転数ngとの間の長く
持続する差として現れる。フェーディングによって引き
起こされたクラッチの伝達能力の低下に基づくクラッチ
の回転数差、すなわちクラッチのすべりは、時点t1で
のクラッチの連動の時点(すなわちつながれた状態にな
った時点)で始まり、非常にゆるやかにしか減少しな
い。
されており、連動状態にする過程が始まる。この連動状
態にする過程は、それぞれ時点t1で完了されている。
時点t1で、クラッチ連動解除装置は、その連動終端位
置に到達している。しかしながら、摩擦ライニングのフ
ェーディングに基づいて、従来のクラッチはスリップし
始める。このことは、図2の上のグラフが示すように、
原動機回転数nmと変速機入力回転数ngとの間の長く
持続する差として現れる。フェーディングによって引き
起こされたクラッチの伝達能力の低下に基づくクラッチ
の回転数差、すなわちクラッチのすべりは、時点t1で
のクラッチの連動の時点(すなわちつながれた状態にな
った時点)で始まり、非常にゆるやかにしか減少しな
い。
【0023】図3は、本発明に係る駆動装置の挙動を示
す。この場合でも、クラッチ連動解除装置が時点t1で
それのクラッチが完全につながれた状態での位置に到達
する(中央のグラフ)。時点t2で、すべり状態がある
ことをすべり調節装置39が検知し、それに応じて原動
機トルクM(下のグラフ)を差値mだけ低下させる。図
3の上のグラフに示されているように、それに応じて、
原動機回転数nmも低下する。すでにかなり短い時間の
後に(ここでは時点t3)、原動機回転数nmと変速機
入力回転数ngとが互いに同一にされている。それとと
もに、クラッチがすべりをやめる。原動機トルクMは、
フェーディング効果なしに再び完全にクラッチによって
伝達される。
す。この場合でも、クラッチ連動解除装置が時点t1で
それのクラッチが完全につながれた状態での位置に到達
する(中央のグラフ)。時点t2で、すべり状態がある
ことをすべり調節装置39が検知し、それに応じて原動
機トルクM(下のグラフ)を差値mだけ低下させる。図
3の上のグラフに示されているように、それに応じて、
原動機回転数nmも低下する。すでにかなり短い時間の
後に(ここでは時点t3)、原動機回転数nmと変速機
入力回転数ngとが互いに同一にされている。それとと
もに、クラッチがすべりをやめる。原動機トルクMは、
フェーディング効果なしに再び完全にクラッチによって
伝達される。
【図1】動力車の本発明に係る図式的なブロック回路図
である。
である。
【図2】動力車の従来の駆動装置についての原動機回転
数及び変速機回転数、クラッチペダル位置、及び原動機
トルクの時間依存グラフである。
数及び変速機回転数、クラッチペダル位置、及び原動機
トルクの時間依存グラフである。
【図3】本発明による駆動装置についての図2に対応す
る時間依存グラフである。
る時間依存グラフである。
【符号の説明】 1 内燃機関 3 摩擦クラッチ 5 変速レバー 9 燃料噴射ポンプ装置 11 原動機出力制御装置 13 センサ 15 アクセルペダル 17 はずみ車 19 クラッチハウジング 21 押し付けプレート 23 ダイアフラムスプリング 25 摩擦ライニング 27 入力シャフト 29 クラッチディスク 31 操作装置 33 クラッチペダル 35 クラッチ連動解除装置 37 力伝達装置 39 すべり調節装置 41、41′ ポジションセンサ 43 回転数センサ 45 変速機回転数センサ 49 回転数センサ 51 ギア位置センサ M 原動機トルク nm 原動機回転数 ng 変速機入力回転数 s クラッチ連動解除装置の行程 t 時間パラメータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ハンス・ユルゲン ドレクスル ドイツ連邦共和国 デー・97453 ショー ヌンゲン カルテンヘーファー シュタイ ゲ 11 (72)発明者 ゲルハルト テッベ ドイツ連邦共和国 デー・97505 ゲルダ ースハイム カーロリンガーシュトラーセ 23
Claims (10)
- 【請求項1】 内燃機関によって駆動される動力車のた
めの駆動装置にして、 前記内燃機関(1)のトルク伝達経路に配設された摩擦
クラッチ(3)、 前記内燃機関(1)のための制御可能な出力調整装置
(9)、特に燃料噴射ポンプ装置の形での出力調整装
置、 アクセルペダル(15)に反応する、前記出力調整装置
(9)を制御する原動機出力制御装置(11)をもって
いる駆動装置において、 前記摩擦クラッチ(3)の最大のトルク伝達能力の位置
(連動位置)にて当該連動位置をあらわす連動ポジショ
ン信号を発生させるクラッチ位置センサ(41;4
1′) 前記摩擦クラッチ(3)のすべり状態の算定のためのす
べりセンサ手段(43、45;43、49、51)、及
び前記連動ポジション信号と前記すべりセンサ手段(4
3、45;43、49、51)とに反応する、前記原動
機出力制御装置(11)に影響を及ぼす、特にすべり調
節装置として構成されたすべり制御装置(39)であっ
て、前記アクセルペダル(15)を用いて指定された原
動機出力の値あるいは原動機トルクの値を前記連動位置
で生じる前記摩擦クラッチ(3)のすべり状態の算定に
応じて低下させる、特に時間的に限定されて低下させる
すべり制御装置を有することを特徴とする駆動装置。 - 【請求項2】 前記すべり制御装置(39)が前記原動
機出力あるいは前記原動機トルクを低下させている期間
のあいだ、前記アクセルペダル(15)を用いて指定さ
れた原動機出力の増大あるいはそのように指定された原
動機トルクの増大を前記すべり制御装置が妨げることを
特徴とする、請求項1に記載の駆動装置。 - 【請求項3】 前記すべり制御装置(39)が原動機出
力の値あるいは原動機トルクの値を予め定められた時間
インターバルのあいだ低下させる、特にすべり状態の終
端を越えて当該予め定められた時間インターバルのあい
だ低下させることを特徴とする、請求項1または請求項
2に記載の駆動装置。 - 【請求項4】 前記すべり制御装置(39)が原動機出
力あるいは原動機トルクを前記すべりセンサ手段(4
3、45;43、49、51)によって算定されたすべ
りの量に依存して制限することを特徴とする、請求項1
〜3のいずれか一項に記載の駆動装置。 - 【請求項5】 前記すべり制御装置(39)が原動機出
力あるいは原動機トルクを定められた値に低下させるこ
とを特徴とする、請求項1〜4のいずれか一項に記載の
駆動装置。 - 【請求項6】 前記すべり制御装置(39)が、低下の
期間のあいだ原動機出力あるいは原動機トルクを定めら
れた値に維持する調節回路をもっていることを特徴とす
る、請求項1〜5のいずれか一項に記載の駆動装置。 - 【請求項7】 定められた値が、少なくとも一つのセン
サ(43、45;43、49、51)のセンサ信号に依
存して、予め定められた特性曲線に対応して変更され得
ることを特徴とする、請求項5または請求項6に記載の
駆動装置。 - 【請求項8】 予め定められた値が前記すべりセンサ手
段(43、45;43、49、51)に依存して変更可
能であることを特徴とする、請求項7に記載の駆動装
置。 - 【請求項9】 前記すべりセンサ手段(43、45)が
複数の回転数センサをもっており、当該回転数センサが
一方では前記内燃機関(1)の回転数を他方では前記摩
擦クラッチ(3)の出力回転数を検知することを特徴と
する、請求項1〜8のいずれか一項に記載の駆動装置。 - 【請求項10】 前記すべりセンサ手段(43、49、
51)が、前記内燃機関(1)の回転数を検知する回転
数センサと、前記内燃機関(1)のトルク伝達経路にて
前記摩擦クラッチ(3)に続く変速機(7)の出力回転
数を検知する回転数センサと、前記変速機(7)におけ
るギア位置センサとをもっていることを特徴とする、請
求項1〜8のいずれか一項に記載の駆動装置。
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