JP2002115582A - 自動クラッチの過熱保護装置 - Google Patents

自動クラッチの過熱保護装置

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JP2002115582A JP2000312120A JP2000312120A JP2002115582A JP 2002115582 A JP2002115582 A JP 2002115582A JP 2000312120 A JP2000312120 A JP 2000312120A JP 2000312120 A JP2000312120 A JP 2000312120A JP 2002115582 A JP2002115582 A JP 2002115582A
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Masami Nakajima
正身 中島
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 発進時に走行負荷が所定値を超え、所定の時
間継続したときにもクラッチの発熱を抑制することが可
能な自動クラッチの過熱保護装置を得る。 【解決手段】 車両に搭載された内燃機関１と、この内
燃機関１の出力を変速する変速機５と、内燃機関１と変
速機５との動力伝達経路に介在する自動クラッチ３と、
内燃機関１の吸気通路１１に設けられたスロットル弁１
２を操作するスロットルアクチュエータ１０と、内燃機
関１のインテークマニホルド圧を検知するブースト圧セ
ンサ１６とアクセル操作量を検知するアクセル開度セン
サ１４と車両の走行速度を検知する車速センサ１３など
の信号を入力して車両の発進時における走行負荷を検出
し、この走行負荷が所定値以上で走行速度が所定値以下
の状態が所定時間継続したとき、スロットルアクチュエ
ータ１０を操作してスロットル弁１２を所定の設定値ま
で閉じる制御手段９を備えたものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、自動クラッチを
搭載した車両用内燃機関の制御装置、特に、クラッチの
過熱保護装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】自動クラッチを搭載した車両において
は、車両の発進時にクラッチを結合するとき、クラッチ
の伝達トルクを内燃機関の回転速度と車速とに応じて徐
々に増大させることにより、滑らかな結合ができるよう
に制御されるが、このとき、結合開始から結合完了まで
の間は結合力を増加させながら半クラッチ状態を継続さ
せることになる。この半クラッチ状態はクラッチがスリ
ップ状態にあるため発熱が大きく、発進時の走行負荷が
大きい場合などにおいては半クラッチの継続時間が長く
なり、クラッチの焼損事故につながる場合がある。この
ような焼損事故を防止するために様々な対処がなされる
が、例えば、特開平６−８９７９５号公報に開示された
技術もその対処の一例である。
【０００３】この公報に開示された技術は、発進時にス
トール点近傍の内燃機関回転数で、設定車速に達する時
間が一定時間以上経過した場合に、走行負荷が大である
と判断してその経過時間に応じた信号を出力し、電磁ク
ラッチの電流設定部において内燃機関の回転速度に対す
るクラッチ電流の立ち上がり特性を増大するようにした
ものである。すなわち、走行負荷が大であると判断され
たときにはクラッチ電流の増大を速めて結合を速めるこ
とによりスリップ期間を短縮し、熱による損傷を防止す
るようにしたものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来の対
処ではクラッチの結合を速めることにより焼損を防止し
ようとしており、搭載重量の増大時や登坂時などには有
効であるが、発進時の走行負荷の増大は、このような状
態のみでなく、駐車ブレーキの未解除や、車止めなど乗
り越え不可能な段差により発進が抑制されることが多く
あり、このような場合に上記のような過熱保護機能が動
作した場合には強制的にクラッチを結合するように制御
されるため、ブレーキの過熱や一時的なクラッチの過熱
が発生したり、また、ショックが発生したりエンストに
至ったりすることになる。
【０００５】この発明は、このような課題を解決するた
めになされたもので、走行負荷が所定の値を超え、これ
が所定の時間継続したときには内燃機関の出力を抑制し
てクラッチの発熱を抑え、内燃機関を停止させることな
く正常な操作に戻すことが可能な自動クラッチの過熱保
護装置を得ることを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明に係わる自動ク
ラッチの過熱保護装置は、車両に搭載された内燃機関
と、この内燃機関の出力を変速する変速機と、内燃機関
と変速機との動力伝達経路に介在する自動クラッチと、
内燃機関の吸気通路に設けられたスロットル弁を操作し
て吸入空気量を制御するスロットルアクチュエータと、
内燃機関のインテークマニホルド圧を検知するブースト
圧センサとアクセルペダルの操作量を検知するアクセル
開度センサと車両の走行速度を検知する車速センサなど
の信号を入力して車両の発進時における走行負荷を検出
し、この走行負荷が所定値以上で走行速度が所定値以下
の状態が所定時間継続したとき、スロットルアクチュエ
ータを操作してスロットル弁を所定の設定値まで閉じる
制御手段を備えるようにしたものである。
【０００７】また、走行負荷が所定値以上で走行速度が
所定値以下の状態が所定時間継続したとき、制御手段が
スロットルアクチュエータを操作して内燃機関がアイド
ル回転速度になるようにスロットル弁を閉じると共に、
自動クラッチによる内燃機関と変速機との結合を解放す
るようにしたものである。さらに、自動クラッチに電磁
パウダクラッチを用いたものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】実施の形態１．図１ないし図４
は、この発明の実施の形態１による自動クラッチの過熱
保護装置を説明するためのもので、図１は自動クラッチ
を搭載した車両のシステム構成図、図２は制御手段の機
能ブロック図、図３は走行負荷を判定するフローチャー
ト、図４はスロットル制御のフローチャートである。図
１において、１は車両に搭載された内燃機関、２は内燃
機関１の出力軸で電磁クラッチ３のドライブメンバ３ａ
に結合されている。４は電磁クラッチ３のドリブンメン
バ３ｂと変速機５とを連結するクラッチ３の出力軸、３
ｃは電磁クラッチ３の励磁コイルである。また、６は変
速機５と差動装置７とを連結する推進軸、８は駆動輪で
あり、電磁クラッチ３には励磁コイル３ｃの電流値によ
りドライブメンバ３ａとドリブンメンバ３ｂとの結合力
が容易に制御できる電磁パウダクラッチが使用される。
【０００９】９はマイクロプロセッサ９ａとメモリ９ｂ
とバスライン９ｃと入力ポート９ｄと出力ポート９ｅと
からなり、後述するような機能ブロックを有する制御手
段、１０は内燃機関１の吸気通路１１に設けられたスロ
ットル弁１２の開度を操作して吸入空気量を制御するス
ロットルアクチュエータ、１３は車両の走行速度を検出
する車速センサ、１４はアクセル操作量を検知するアク
セル開度センサ、１５はシフトレバーの位置を検知する
シフトレンジスイッチ、１６は内燃機関１のインテーク
マニホルドの圧力を検知するブースト圧センサ、１７は
内燃機関１の回転速度を検出する回転速度センサであ
り、制御手段９はこれらの各センサ類からの信号を入力
ポート９ｄに入力し、メモリ９ｂに記憶されたプログラ
ムに従ってスロットルアクチュエータ１０や電磁クラッ
チ３に対して出力ポート９ｅから駆動信号を出力する。
【００１０】制御手段９の機能ブロックは図２に示すよ
うに、クラッチ制御手段１８と、スロットルアクチュエ
ータ制御手段１９と、走行負荷判定手段２０と、クラッ
チ解放制御手段２１と、スロットル開度制御手段２２と
の各機能ブロックから構成されている。
【００１１】クラッチ制御手段１８は、シフトレンジス
イッチ１５と、車速センサ１３と、回転速度センサ１７
と、アクセル開度センサ１４とからの信号を入力し、シ
フトレンジスイッチ１５からの情報によりトルク伝達の
要否を判断し、車速センサ１３と回転速度センサ１７と
アクセル開度センサ１４とからの信号により半クラッチ
（スリップ）状態や直結状態の判断を行う。また、発進
時には、アクセル開度センサ１４と回転速度センサ１７
との信号から算出される内燃機関１の出力トルクに見合
った伝達トルクを発生するために、所定の演算式に基づ
いて励磁コイル３ｃの励磁電流を制御し、内燃機関１の
回転上昇に伴って励磁電流を増加させることにより電磁
式クラッチ３を円滑に結合させる。
【００１２】スロットルアクチュエータ制御手段１９
は、アクセル開度センサ１４と、走行負荷判定手段２０
の判定結果などを入力し、アクセルペダルの踏み込み量
に応じてスロットルアクチュエータを制御し、スロット
ル弁１２の開度を操作すると共に、アクセル開放時には
内燃機関１の回転速度が安定したアイドル回転速度を維
持するようにスロットル弁１２の開度をアイドル開度に
維持し、後述するように走行負荷判定手段２０から信号
が入力されたときにはスロットル弁１２を所定の位置ま
で閉じるように制御する。
【００１３】走行負荷判定手段２０は、シフトレンジス
イッチ１５と、ブースト圧センサ１６と、車速センサ１
３と、アクセル開度センサ１４との信号を入力し、シフ
トレンジが走行レンジにあり、ブースト圧が高く、アク
セル開度に見合った車速の上昇ができない状態が所定時
間継続した場合、車両の走行負荷が大であると判定して
スロットル開度制御手段２２に信号を与える。また、ア
クセル開度が予め設定された復帰判定開度より小さくな
った時には走行負荷が大であるとの判定を解除する。
【００１４】スロットル開度制御手段２２は、走行負荷
判定手段２０から走行負荷が大であるとの判定信号が入
力されると、スロットルアクチュエータ制御手段１９に
信号を与え、スロットル弁１２の開度を所定の開度まで
閉じて内燃機関１の出力トルクを低下させ、電磁クラッ
チ３のスリップによる発熱を抑制する。
【００１５】このように構成されたこの発明の実施の形
態１による自動クラッチの過熱保護装置の判定や動作は
次のように行われる。まず、走行負荷判定手段２０によ
る判定は図３のフローチャートに示す通りである。図３
において、ステップ３０１にてシフトレンジスイッチ１
５の信号からシフト位置が走行レンジであるかどうかを
判定し、パーキングレンジ（以下Ｐと称す）かニュート
ラルレンジ（以下Ｎと称す）でなければステップ３０２
に進む。ステップ３０２ではブースト圧センサ１６の信
号によりインテークマニホルドの圧力が判定値より高圧
であるかどうかを判定し、内燃機関１の負荷が高いと判
定できる圧力以上であればステップ３０３に進む。
【００１６】ステップ３０３では車速センサ１３の出力
から車速Ｖｓを読み込み、車両が走行できていないと判
断できる車速未満の場合には走行負荷が大きい可能性が
あると判断してステップ３０４に進み、ステップ３０４
では走行負荷状態を判定するタイマＴに１を加算し、ス
テップ３０５においてこのタイマの時間と判定時間とを
比較する。このルーチンは所定の時間にて繰り返される
ので、走行負荷の大が継続するとステップ３０４での加
算が継続してステップ３０５での比較でタイマの時間が
判定時間より大となり、タイマの時間が判定値を超える
とステップ３０６に進んで走行負荷が大であると判定さ
れる。
【００１７】ステップ３０１でシフトレンジがＰであっ
たりＮであった場合にはステップ３０７に進み、タイマ
Ｔがゼロクリアされ、ステップ３０２でインテークマニ
ホルドの圧力が所定値以下であったり、ステップ３０３
にて車速が所定値以上であった場合にもステップ３０７
に進み、タイマＴがゼロクリアされる。ステップ３０７
にてタイマＴがゼロクリアされるとステップ３０８に進
み、また、ステップ３０５にてタイマＴが判定時間以下
の場合もステップ３０８に進み、ここではアクセル開度
センサ１４の信号からアクセル開度を判定し、アクセル
開度が予め設定された復帰判定開度より小さければステ
ップ３０９にて走行負荷が大であるとの判定を解除し、
アクセル開度が復帰判定開度より大であれば走行負荷が
大であるとの判定を保持する。
【００１８】また、スロットルアクチュエータ制御手段
１９の制御ルーチンは図４に示すように、まず、ステッ
プ４０１にて上記の走行負荷判定ルーチンのステップ３
０６における判定結果が走行負荷が大であると判定され
ているかどうかをスロットル開度制御手段２２の信号か
ら検知し、走行負荷が大であると判定されていなければ
ステップ４０２に進み、スロットル弁１２の目標開度を
アクセル開度センサ１４にて検知した値に設定し、走行
負荷が大であると判定されておればステップ４０３に進
んでスロットル弁１２の目標開度を過熱保護時の設定開
度に設定し、内燃機関１の出力トルクを低下させる。
【００１９】このように、この発明の実施の形態１の自
動クラッチの過熱保護装置では、走行負荷判定手段２０
が走行負荷判定ルーチンにより自動クラッチ３が過熱す
る状態にあるかどうかを予測判定し、この判定結果がス
ロットルアクチュエータ制御手段１９に出力されて、過
熱が予測されていなければアクセル開度に見合ったスロ
ットル制御を行い、過熱が予測されておればスロットル
弁１２を設定開度まで閉じて内燃機関１の出力トルクを
下げるので、障害物などのために発進時の走行負荷が大
きくなって発進が妨げられても自動クラッチ３の焼損を
回避することができる。
【００２０】実施の形態２．図５は、この発明の実施の
形態２による自動クラッチの過熱保護装置を説明するス
ロットル制御のフローチャート、図６は、クラッチ制御
のフローチャートであり、この実施の形態は実施の形態
１において走行負荷判定手段２０が走行負荷が大である
と判定したとき、走行負荷判定手段２０がスロットル開
度制御手段２２とクラッチ解放制御手段２１とに信号を
与え、スロットル開度制御手段２２の信号によりスロッ
トルアクチュエータ制御手段１９がスロットル弁１２の
開度を内燃機関１のアイドル回転の開度に設定すると共
に、クラッチ解放制御手段２１の信号によりクラッチ制
御手段１８が電磁クラッチ３を開放するようにしたもの
である。
【００２１】図５のスロットル制御ルーチンにおいて、
ステップ５０１では実施の形態１の図３にて説明した走
行負荷判定ルーチンのステップ３０６での判定結果が走
行負荷が大であると判定されているかどうかを検知し、
走行負荷が大であると判定されていなければステップ５
０２に進み、スロットル弁１２の目標開度をアクセル開
度センサ１４にて検知した値に設定する。ステップ５０
１にて走行負荷が大であると判定されておればステップ
５０３に進み、スロットル弁１２の目標開度を内燃機関
１が安定してアイドル回転を継続できる開度に設定す
る。
【００２２】同時に図６の制御ルーチンでは、ステップ
６０１において走行負荷判定ルーチンでの判定結果が走
行負荷が大であると判定されているかどうかを検知し、
走行負荷が大であると判定されていなければステップ６
０２にてシフトレンジスイッチ１５の信号からシフトレ
ンジが走行レンジであるかどうかを判定し、Ｐレンジか
Ｎレンジでなければステップ６０３に進む。ステップ６
０３では車速がクラッチが直結されているときの車速と
比較され、車速が直結車速と同等以上であればステップ
６０４にてクラッチ直結モードとし、車速が直結車速よ
り低ければステップ６０５にて発進時の半クラッチ状態
などを制御するクラッチスリップモードとする。
【００２３】ステップ６０１にて走行負荷が大であると
判定されている場合、この判定は上記の走行負荷判定ル
ーチンのステップ３０６の判定であるからステップ６０
６に進んでクラッチ制御手段１８が電磁クラッチ３を開
放モードとする。またステップ６０２においてシフトレ
ンジがＰレンジかＮレンジであると判定された場合に
も、ステップ６０６に進んで電磁クラッチ３を開放モー
ドとする。
【００２４】このように、この実施の形態の自動クラッ
チの過熱保護装置では、走行負荷が大であると予測判定
された場合には、スロットル開度制御手段２２の信号に
より内燃機関１の回転をアイドル回転に制御すると共
に、クラッチ解放制御手段２１の信号により電磁クラッ
チ３を解放するように制御するので、実施の形態１の場
合と同様に、発進時の走行負荷が大きくなっても自動ク
ラッチ３の焼損を回避することができ、また、電磁クラ
ッチ３が解放されるのでエンストなどが発生せずに次の
正常な操作に対処することができる。
【００２５】なお、以上の説明では、制御手段９による
制御を走行負荷に対する制御のみに絞って説明したが、
各センサ類の入力とメモリ９ｂの制御プログラムに基づ
き、変速機５の制御と、変速機５の制御に伴う電磁クラ
ッチ３の制御とスロットルアクチュエータ１０の制御な
ども行うものである。
【００２６】
【発明の効果】以上に説明したように、この発明の請求
項１の自動クラッチの過熱保護装置によれば、内燃機関
と、この内燃機関の出力を変速する変速機との動力伝達
経路に介在する自動クラッチと、内燃機関の吸気通路に
設けられたスロットル弁を操作するスロットルアクチュ
エータと、各種センサ類の信号を入力して車両を制御す
る制御手段とを備えたものにおいて、制御手段が車両の
発進時において、走行負荷を検出し、走行負荷が所定値
以上で走行速度が所定値以下の状態が継続したとき、ス
ロットルアクチュエータを操作してスロットル弁を所定
の設定値まで閉じるようにしたので、駐車ブレーキの未
解除や、乗り越え不可能な段差により発進が抑制されて
いるような場合に発進させようとしても、所定の時間で
スロットル弁が閉じるので、自動クラッチのスリップ状
態の継続による発熱を抑制することができ、自動クラッ
チの焼損事故を防止することができるものである。
【００２７】また、請求項２の発明によれば、走行負荷
が所定値以上で走行速度が所定値以下の状態が継続した
とき、制御手段がスロットルアクチュエータを操作して
スロットル弁を内燃機関のアイドル回転領域まで閉じる
と共に、自動クラッチによる内燃機関と変速機との結合
を解放するようにしたので、自動クラッチの発熱と焼損
とが防止できると共に、エンストなどが発生せずに次の
操作に対処することができるものである。さらに、請求
項３の発明によれば、自動クラッチに電磁パウダクラッ
チを用いるようにしたので、請求項１および請求項２に
記載した動作が簡単な電気回路とプログラムとにより精
度良く実行できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１による自動クラッチ
の過熱保護装置を説明するシステム構成図である。
【図２】 この発明の実施の形態１による自動クラッチ
の過熱保護装置の制御手段の機能ブロック図である。
【図３】 この発明の実施の形態１による自動クラッチ
の過熱保護装置の動作を説明するフローチャートであ
る。
【図４】 この発明の実施の形態１による自動クラッチ
の過熱保護装置の動作を説明するフローチャートであ
る。
【図５】 この発明の実施の形態２による自動クラッチ
の過熱保護装置の動作を説明するフローチャートであ
る。
【図６】 この発明の実施の形態２による自動クラッチ
の過熱保護装置の動作を説明するフローチャートであ
る。
【符号の説明】
１ 内燃機関、２ 出力軸、３ 電磁クラッチ、５ 変
速機、９ 制御手段、１０ スロットルアクチュエー
タ、１１ 吸気通路、１２ スロットル弁、１３ 車速
センサ、１４ アクセル開度センサ、１５ シフトレン
ジスイッチ、１６ ブースと圧センサ、１７ 回転速度
センサ、１８ クラッチ制御手段、１９ スロットルア
クチュエータ制御手段、２０ 走行負荷判定手段、２１
クラッチ解放制御手段、２２ スロットル開度制御手
段。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｄ 29/00 Ｆ０２Ｄ 29/00 Ｈ Ｆ１６Ｄ 37/02 Ｆ１６Ｄ 37/02 Ｍ Ｆターム(参考） 3D041 AA04 AA36 AC10 AC15 AC27 AD02 AD04 AD05 AD10 AD31 AD32 AD51 AE04 AE14 AE18 3G065 CA05 CA13 DA04 EA00 GA01 GA10 GA31 GA41 GA46 KA36 3G093 AA05 BA02 BA05 CB05 DA01 DA03 DA06 DB00 DB05 DB11 DB12 DB23 EA09 EB01 EC01 FA11 3G301 HA01 JA04 JA31 KB01 LA03 LC03 NA08 NE23 PA07Z PA11Z PE01Z PF00Z PF01Z PF03Z PF08Z PF10Z

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 車両に搭載された内燃機関、この内燃機
    関の出力を変速する変速機、前記内燃機関と前記変速機
    との動力伝達経路に介在する自動クラッチ、前記内燃機
    関の吸気通路に設けられたスロットル弁を操作して吸入
    空気量を制御するスロットルアクチュエータ、前記内燃
    機関のインテークマニホルド圧を検知するブースト圧セ
    ンサと、アクセルペダルの操作量を検知するアクセル開
    度センサと、前記車両の走行速度を検知する車速センサ
    などの信号を入力して前記車両の発進時における走行負
    荷を検出し、この走行負荷が所定値以上で走行速度が所
    定値以下の状態が所定時間継続したとき、前記スロット
    ルアクチュエータを操作して前記スロットル弁を所定の
    設定値まで閉じる制御手段を備えたことを特徴とする自
    動クラッチの過熱保護装置。
  2. 【請求項２】 走行負荷が所定値以上で走行速度が所定
    値以下の状態が所定時間継続したとき、制御手段がスロ
    ットルアクチュエータを操作して内燃機関がアイドル回
    転速度になるようにスロットル弁を閉じると共に、自動
    クラッチによる内燃機関と変速機との結合を解放するよ
    うに制御することを特徴とする請求項１に記載の自動ク
    ラッチの過熱保護装置。
  3. 【請求項３】 自動クラッチに電磁パウダクラッチが用
    いられたことを特徴とする請求項１または請求項２に記
    載の自動クラッチの過熱保護装置。
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