JP2002021883A - クラッチ制御装置 - Google Patents
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Abstract
断ショック低減等を図る。 【解決手段】 摩擦型のクラッチをクラッチアクチュエ
ータを介してコントロールユニットにより断接制御する
クラッチ制御装置において、運転手による変速操作を検
出するための変速操作検出手段と、変速機の現ギヤ段を
検出するためのギヤ段検出手段とを備え、少なくとも運
転手による変速操作が検出され且つ変速機が低速ギヤ段
にあるという条件が整ったとき、クラッチ分断速度を低
速とするクラッチ分断速度減速手段とを備えた。クラッ
チが半クラッチ状態、或いはアクセル開度が所定値以上
という条件を付加するのが好ましい。アクセル開度の上
昇・下降に応じてクラッチを接続・分断するクラッチ発
進制御手段をさらに備えてもよい。
Description
自動断接するためのクラッチ制御装置に関する。
に基づいてクラッチアクチュエータにより摩擦クラッチ
を自動断接するオートクラッチ車両が公知である(特願
平10-48394号等参照)。
チ車両では、低速ギヤ段における変速又は発進に際し、
クラッチ断ショックが生じるという問題がある。即ち、
オートクラッチ車両では運転手により変速のためのスイ
ッチがONされると変速意思有りとしてクラッチ自動分断
が開始される。しかし、運転手がアクセルを踏込んだ状
態でいきなりクラッチが切られると、それまで駆動系に
伝達されていた高い捩りトルクが一気に解放され、クラ
ッチ断ショックが生じ、揺れ戻し等の振動も発生して乗
員に不快感を与える。そしてエンジンが急激に吹け上る
等の問題も生じる。また、オートクラッチ車両の中に
は、アクセルペダルの踏込みに応じてクラッチを繋いで
いくという発進制御を行うものがある。しかし、クラッ
チを繋いでいく過程でアクセルが急激に戻されると、ク
ラッチも急激に切られるため、先と同様に駆動系の捩り
トルクが一気に解放され、クラッチ断ショック等の問題
が生じる。
ける変速や発進に際しクラッチ断ショックの低減等を図
り、乗車フィーリングを向上することにある。
ッチと、クラッチを断接駆動するクラッチアクチュエー
タと、クラッチアクチュエータにクラッチ断接指令を与
えるコントロールユニットとを備え、コントロールユニ
ットにより上記クラッチを断接制御するクラッチ制御装
置において、運転手による変速操作を検出するための変
速操作検出手段と、変速機の現ギヤ段を検出するための
ギヤ段検出手段とを備え、少なくとも運転手による変速
操作が検出され且つ変速機が低速ギヤ段にあるという条
件が整ったとき、クラッチ分断速度を低速とするクラッ
チ分断速度減速手段とを備えたものである。
ことを検出するための半クラッチ検出手段をさらに備
え、上記クラッチ分断速度減速手段が、クラッチが半ク
ラッチ状態であるという条件が付加されたときクラッチ
分断速度を低速としてもよい。
セル開度検出手段をさらに備え、上記クラッチ分断速度
減速手段が、アクセル開度が所定値以上という条件が付
加されたときクラッチ分断速度を低速としてもよい。
てクラッチを接続・分断するクラッチ発進制御手段をさ
らに備えてもよい。
を添付図面に基づいて詳述する。
車両の構成図である。このオートクラッチ車両には所謂
セレクティブオートクラッチ装置が搭載されている。セ
レクティブオートクラッチ装置は、クラッチ1に通常の
摩擦クラッチを用い、これをマニュアル断接手段2でマ
ニュアル断接するか、或いは自動断接手段3で自動断接
するように構成されている。図はクラッチ1が接続さ
れ、いずれの手段も作動されてない状態を示す。
を、流体圧シリンダとしてのスレーブシリンダ5により
往復動させることで、断接方向にストロークされる。ス
レーブシリンダ5にはクラッチ作動力となる油圧(流体
圧)が中間シリンダ6から供給される。中間シリンダ6
は、マスタシリンダ7又は油圧源8から供給された油圧
に応じた油圧をスレーブシリンダ5に送る。マスタシリ
ンダ7はクラッチペダル9の踏込量(操作量)に応じた
油圧を発生し中間シリンダ6に送る。油圧源8はモータ
10、油圧ポンプ11、チェック弁32、電磁弁30,
31及びリリーフ弁13を備え、電子コントロールユニ
ット14でモータ10及び電磁弁30,31が駆動制御
されて、所定の油圧給排制御を行うようになっている。
これらにより油圧回路が構成され、作動流体としてのオ
イルはオイルタンク15に溜められる。
14でデューティ制御され、ここではノーマルクローズ
のもの、つまりOFF で閉となるものが使用される。電磁
弁30,31はクラッチ接続のために用いられる。それ
ぞれの電磁弁30,31は流路径が異なる。よってこれ
ら電磁弁30,31のON/OFFの組み合わせを変えること
により三種類のクラッチ接続速度(低速、中速又は高
速)が選択できる。リリーフ弁13は油圧が異常上昇し
たときに開くフェールセーフのためのもので、通常は閉
じている。
接が以下のように行われる。まず図示状態からクラッチ
ペダル9が踏み込まれるとマスタシリンダ7で油圧が発
生する。そしてこの油圧が実線矢印で示すように中間シ
リンダ6の内部のピストン16,17を二つ同時かつ同
方向に押し、中間シリンダ6からペダル踏込量に相当す
る油圧をスレーブシリンダ5に供給させる。するとスレ
ーブシリンダ5では内部のピストン18が押され、これ
によりクラッチフォーク4が押され、クラッチ1はペダ
ル踏込量相当分だけ分断側に操作される。クラッチペダ
ル9の戻し操作を行えば破線矢印で示すようにオイルが
戻されてクラッチ1は接続側に操作される。このとき中
間シリンダ6のピストン16,17がリターンスプリン
グ37で通常位置に押し戻される。このようにしてマニ
ュアル断接が達成され、クラッチペダル9、マスタシリ
ンダ7、中間シリンダ6及びスレーブシリンダ5がマニ
ュアル断接手段2を構成することとなる。
明する。
トロークはクラッチストロークセンサ19により常時検
出されている。クラッチストロークセンサ19はリンク
36を介してクラッチフォーク4により動作されるポテ
ンショメータである。クラッチストロークセンサ19
は、クラッチストロークが分断側ほど大きな電圧を出力
するようになっている。また中間シリンダ6の出口部に
油圧スイッチ33が設けられる。これは中間シリンダ6
の出口圧がある設定値まで上昇したときONとなる。これ
らセンサ19及びスイッチ33の信号はコントロールユ
ニット14に送られる。
ランスミッション)20が装備される。変速機20は、
リンクやワイヤケーブル等の機械的連結手段57を介し
てシフトレバー23に機械的に連結され、運転手による
シフトレバー操作に連動して変速操作される。
の一部である。即ち、シフトレバー装置21は、シフト
レバー23とその把持部分をなすシフトノブ22、及び
シフトノブ22に内蔵されたノブスイッチ62を備え
る。シフトノブ22はシフトレバー23に対しシフト方
向に僅かに揺動(首振り)可能で、通常は内蔵スプリン
グでセンター位置に保持されるが、所定のシフト力が加
えられたとき揺動し、ノブスイッチ62をONさせるよう
になっている。
シフト方向のストロークを検出するためのシフトストロ
ークセンサ34と、シフターレバーがニュートラル位置
にあることを検出するためのニュートラルスイッチ24
と、シフターレバーのセレクト方向のストロークを検出
するためのセレクトストロークセンサ35とが設けられ
る。これらセンサやスイッチの信号に基づきコントロー
ルユニット14が変速機20の現在のギヤ段(現ギヤ
段)を検出する。
る。所定ギヤ段で走行中、運転手が変速しようとしてシ
フトノブ22にシフト力を与えたとする。するとシフト
ノブ22が微小揺動してノブスイッチ62がONとなり、
これを合図にコントロールユニット14は自動断接手段
3にクラッチ断指令を送り、具体的にはモータ10を起
動する。すると油圧ポンプ11が起動されて油圧を発生
し、この油圧が実線矢印で示すようにチェック弁32を
押し開けて中間シリンダ6に至る。中間シリンダ6では
ピストン16,17を離間方向に押動する。これによっ
て出口側のピストン17がさらに出口側のオイルを加圧
し、スレーブシリンダ5に供給する。こうなるとスレー
ブシリンダ5のピストン18がクラッチフォーク4を押
してクラッチ1を分断する。このとき、分断速度は、コ
ントロールユニット14によりモータ10への供給電力
を制御することで、制御することができる。
トロークセンサ19の信号によりクラッチ完断を認識す
るとモータ10を停止する。このときチェック弁32で
油圧が保持されクラッチ1が断保持される。この間運転
手による継続的なシフトレバー操作が行われ変速機20
が次のギヤ段に入れられる。
ロークセンサ34及びセレクトストロークセンサ35の
信号からギヤインを認識したと同時に、自動断接手段3
にクラッチ接指令を送り、クラッチ1の接続制御を開始
する。具体的には少なくともいずれかの電磁弁30,3
1をONとし、破線矢印で示すようにスレーブシリンダ5
から油圧を排出させ、クラッチフォーク4を戻してクラ
ッチ1を接続する。このとき、クラッチの接続状態やア
クセルの踏み加減、ひいてはエンジンや車両の運転状態
等を加味し、最適な電磁弁30,31のON/OFFの組み合
わせが選択され、且つそれら電磁弁へのデューティ制御
が行われる。これによりクラッチが最適速度で接続され
ることになる。
びスレーブシリンダ5が自動断接手段3をなし、この自
動断接手段3がコントロールユニット14で最適制御さ
れる。自動断接手段3が本発明にいうクラッチアクチュ
エータをなしている。
えは車室内に設けられた切替スイッチ25によって行わ
れる。
は車両発進時にも行われる。即ち、運転手が車両を発進
させようとしてニュートラルから発進段にシフトレバー
23を操作したとする。するとシフトレバー23の動作
に先立ってシフトノブ22が揺動しノブスイッチ62が
ONとなる。これを合図にクラッチ1が自動分断され、継
続するシフトレバー操作により変速機20が発進段に入
れられる。この後クラッチ断保持、アクセル踏み待ち状
態となり、運転手によってアクセルペダル38が踏み込
まれると、その踏込み量に応じてエンジン回転上昇と共
にクラッチ1が自動接続されていく。
の踏込量即ちアクセル開度を検出するためのアクセル開
度センサ39が設けられる。アクセル開度センサ39は
ポテンショメータで、アクセル開度に比例した電圧信号
を出力する。またアクセルペダル付近にアクセルアイド
ルスイッチ40が付設され、これはアクセルペダル38
がアイドル領域にあるときON、アイドル領域以上踏み込
まれたときOFF となる。これらセンサ39及びスイッチ
40の出力はコントロールユニット14に送られる。
構41にワイヤ、リンク等の機械的連結手段42を介し
て機械的に連結されている。ここではエンジン43がデ
ィーゼルエンジンで、エンジン出力制御機構41は燃料
噴射ポンプ44に付設されたメカニカルガバナとされ
る。ただしガソリンエンジンとすることは可能で、この
場合はエンジン出力制御機構がスロットルバルブとな
る。エンジン43にはエンジン回転速度(具体的にはク
ランクシャフト回転速度)を検出するためのエンジン回
転速度センサ45が設けられ、その出力はコントロール
ユニット14に送られる。
ギヤ段における変速や発進に際してクラッチ断ショック
を低減するため、以下のクラッチ制御を実行している。
ニット14はまずステップ101でノブスイッチ62が
ONされたか否かを判断する。つまり本制御はノブスイッ
チONと同時に開始される。NOならSTART に戻り、YES な
らステップ102に進む。ステップ102ではシフトス
トロークセンサ34及びセレクトストロークセンサ35
の信号から現ギヤ段が低速段、ここでは1速(1st) 又は
2速(2nd) か否かを判断する。NOならSTART に戻り、YE
S ならステップ103に進む。
ッチ状態にあるか否かを判断する。即ちコントロールユ
ニット14は内部メモリに半クラッチ領域に相当するク
ラッチストローク値を学習値として記憶しているので、
この学習値と、クラッチストロークセンサ19により検
出された実際のクラッチストローク値とを比較して、本
ステップの判断を行うことになる。NOならステップ10
4に進み、YES ならステップ105に進む。
39の信号に基づき、アクセル開度が所定値(ここでは
10%)以上か否かを判断する。NOならSTART に戻り、YE
S ならステップ105に進む。
速に設定する。即ちこのときは駆動系への伝達トルクが
大きいと推定されるので、クラッチ分断速度を低速と
し、クラッチ分断と同時に伝達トルクが一気に解放され
てしまうのを防止する。このようにクラッチ分断がゆっ
くり行われるので、駆動系への伝達トルクの解放も徐々
に行われるようになり、クラッチ断ショックが低減され
る。
めてみる。まず低速ギヤ段(1速又は2速)からのシフ
トアップについて。低速ギヤ段で走行中、運転手がシフ
トアップしようとしてノブスイッチ62をONしたと同時
に本制御が開始され、ステップ101,102の条件が
満たされる。次にクラッチ分断過程でクラッチストロー
クが半クラッチ領域に達したらステップ103の条件が
満たされ、クラッチ分断速度が低速となる。このとき完
接から完断に至るまでの全分断時間はできるだけ短いの
が理想的なので、クラッチ完接位置から半クラッチ領域
開始点までの間、及び半クラッチ領域終了点からクラッ
チ完断位置までの間は、本制御の拘束を受けることなく
接続速度を高速にする。つまりクラッチ断ショックが発
生する半クラッチ領域の間だけ分断速度を強制的に低速
に切り替えるのである。こうして全分断時間を徒に長期
化することなくクラッチ断ショックの低減が図れる。
ケージであり、実際のギヤ抜きがクラッチが十分切れて
から(具体的には半クラッチ領域終了点付近から)でな
いと行えないことから、分断速度を低速にすることでギ
ヤ抜きフィーリングが若干重くなる。しかし、それでも
なお断ショックを低減できる効果の方が大きい。
ギヤ抜き操作(=クラッチ断)と同時にアクセルが戻さ
れるが、仮にクラッチ断が一気に行われアクセル戻し操
作がクラッチ断より遅れると、高トルクの一気解放が生
じ、クラッチ断ショックが発生する。さらにこのときエ
ンジンが急激に吹け上がる問題も生じる。本制御はこれ
らの問題を確実に解消し、乗車フィーリングを確実に向
上するものである。なおアクセル戻し量が完全でなくア
クセル開度が所定値(10%)以上残っているとき(ステ
ップ104=YES )には、クラッチが半クラッチでなく
ても(ステップ103=NO)、クラッチ分断速度が低速
となる。
は先の低速ギヤ段(1速又は2速)と同じである。車両
停止かつ変速機ニュートラル状態において、運転手が発
進しようとしてシフトレバーを低速ギヤ段に入れようと
したとする。するとノブスイッチ62がONとなり、本制
御が開始され、ステップ101,102の条件が満たさ
れる。この後低速ギヤ段にギヤインされ、アクセルが踏
み込まれると、その踏み込み量に応じてクラッチが接続
されていき、駆動系に徐々にエンジントルクが伝達され
ていく。
何らかの原因でアクセルが急激に戻されるときがある。
このとき通常ならその戻し操作に応じてクラッチが高速
で分断されるが、本制御ではこのときの分断速度を強制
的に低速とし、クラッチ断ショックを低減することがで
きる。
ミートされているか(ステップ103=YES )、或いは
アクセル開度が所定値(10%)以上になっていれば(ス
テップ104=YES )、クラッチ分断速度が低速とな
る。こうして発進途中での急激なアクセル戻し操作が行
われたときにもクラッチ断ショックを低減することがで
きる。
定値は、発進に要する最低開度以上、且つクラッチ接続
開始(接続方向における半クラッチ領域開始点)となる
ようなアクセル開度以下に設定する必要がある。
はコントロールユニット14が本発明にいう「クラッチ
分断速度減速手段」及び「クラッチ発進制御手段」をな
す。同様に、コントロールユニット14及びクラッチス
トロークセンサ19が「半クラッチ検出手段」をなし、
コントロールユニット14、シフトストロークセンサ3
4、ニュートラルスイッチ24及びセレクトストローク
センサ35が「ギヤ段検出手段」をなし、コントロール
ユニット14及びアクセル開度センサ39が「アクセル
開度検出手段」をなす。
採ることが可能である。例えば、上記制御においてステ
ップ103及び104を省略しても理論上はクラッチ断
ショックを防止できる。一方、実用上は、ステップ10
3を省略すると全てのクラッチ領域で分断速度が低速と
なり、全分断速度が長期化して好ましくない。またステ
ップ104を省略するとアクセル開度が全く考慮されな
くなり、特に発進時に不具合を招く虞がある。こういっ
た意味でステップ103及び104はあった方が好まし
い。ただし、いずれか一方のみを設ける変形例も可能で
ある。
能で、本発明にいう「摩擦型のクラッチ」にはこのよう
なものも含める。本発明にいう「変速操作検出手段」は
本実施形態ではノブスイッチ62であったが、他のもの
例えば機械的連結手段57に設けられたスイッチ、ステ
アリングホイールに設けられたスイッチ等も可能であ
る。
段における変速等に際しクラッチ段ショックの低減等を
図れ、乗車フィーリングを向上できるという、優れた効
果が発揮される。
構成図である。
ある。
Claims (4)
- 【請求項1】 摩擦型のクラッチと、該クラッチを断接
駆動するクラッチアクチュエータと、該クラッチアクチ
ュエータにクラッチ断接指令を与えるコントロールユニ
ットとを備え、該コントロールユニットにより上記クラ
ッチを断接制御するクラッチ制御装置において、運転手
による変速操作を検出するための変速操作検出手段と、
変速機の現ギヤ段を検出するためのギヤ段検出手段とを
備え、少なくとも運転手による変速操作が検出され且つ
変速機が低速ギヤ段にあるという条件が整ったとき、ク
ラッチ分断速度を低速とするクラッチ分断速度減速手段
とを備えたことを特徴とするクラッチ制御装置。 - 【請求項2】 クラッチが半クラッチ状態にあることを
検出するための半クラッチ検出手段をさらに備え、上記
クラッチ分断速度減速手段が、クラッチが半クラッチ状
態であるという条件が付加されたときクラッチ分断速度
を低速とする請求項1記載のクラッチ制御装置。 - 【請求項3】 アクセル開度を検出するためのアクセル
開度検出手段をさらに備え、上記クラッチ分断速度減速
手段が、アクセル開度が所定値以上という条件が付加さ
れたときクラッチ分断速度を低速とする請求項1又は2
記載のクラッチ制御装置。 - 【請求項4】 アクセル開度の上昇・下降に応じてクラ
ッチを接続・分断するクラッチ発進制御手段をさらに備
えた請求項3記載のクラッチ制御装置。
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