JP2521849Y2

JP2521849Y2 - クラッチ制御装置

Info

Publication number: JP2521849Y2
Application number: JP1988043053U
Authority: JP
Inventors: 信秀志賀
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1988-03-31
Filing date: 1988-03-31
Publication date: 1997-01-08
Anticipated expiration: 2003-03-31
Also published as: JPH01146051U

Description

【考案の詳細な説明】（産業上の利用分野）本考案は、車両の発進を自動化した自動変速システム
に用いられ、特にクラッチアクチュエータによりクラッ
チを断続制御して発進処理を達成するクラッチ制御装置
に関する。

（従来の技術）車両の自動変速システムの一つにクラッチの接離をク
ラッチアクチュエータにより、変速機のギヤ列の切換を
ギヤシフトユニットによりそれぞれ行い、エンジン回転
数調整を噴射ポンプ内の電子ガバナにより行い、しか
も、クラッチアクチュエータやギヤシフトユニットの駆
動を自動変速コントローラにより行い、電子ガバナの駆
動をエンジンコントローラにより行うもが知られてい
る。

ここで用いられる自動変速コントローラは、これにア
クセル開度と車速とより最適な変速段を求めるための変
速段選択マップを備える。そして変速スイッチより自動
変速段レンジであるとの指令があると、その時の車速と
アクセル開度とより変速段選択マップに基づく最適な変
速段を選び、その変速段にギヤ位置を合わせるよう制御
を行う。この場合、使用回数が少ない１速段を除き、２
速段以上の変速段を自動変速レンジで選ぶ方式を採った
ものが知られている。

ところで、クラッチの断続処理をクラッチアクチュエ
ータにより行う場合、クラッチのストローク情報を必要
とし、通常は第４図に示すようにエアシリンダ式のパワ
ーピストン27側の第１クラッチストロークセンサ12の第
１ストローク信号SS1を変速コントローラ側に出力し、
第６図及び第７図に示すような、発進用のクラッチ接合
パターン（第６図中の各符号x1,x2……はアクセル開
度、即ち負荷の大きさによりパターンが異なることを示
している）でクラッチが接続される。同時に機関回転数
NEとクラッチ出力軸回転数NCL（以後単にクラッチ回転
数と記す）が所定の経時変化パターンに沿って変化し、
両回転が同期され、発進処理が達成されている。

更に、自動変速段レンジでの変速制御域では上述の変
速段選択マップに基づき決定された目標変速段にギヤ列
を切換え、変速用のクラッチ接合処理（通常所定のデュ
ーティ信号を一様に出力してクラッチとエンジンの両回
転数の同期を待ち、完全接合させる）により変速を完了
させている。

（考案が解決しようとする課題）このような従来装置では、第１クラッチストロークセ
ンサ12の第１ストローク信号SS1をクラッチストローク
情報として用いる。なお油圧室29を介しパワーピストン
27に接続されるクラッチとレリーズレバー33側の第２ク
ラッチストロークセンサ25からの信号SS2は信号SS1が異
常と判断された場合にのみ用いられている。即ち、第１
クラッチストロークセンサ12の配線が断線しているか否
かを、たとえば、しきい値0.25V以下か否かで判断し、
配線がショートし電源側へ接触したか否かをたとえばし
きい値4.8V以上か否かの判断で行っている。

ところが、第１クラッチストロークセンサ12が途中で
引掛った時には両しきい値内に出力が保たれ、第２クラ
ッチストロークセンサ25に切換がなされず、クラッチ制
御が異常となり、不具合が生じている。

本考案の目的は、パワーピストン側ストロークセンサ
の異常時にこれを適確にバックアップできる自動変速シ
ステムのクラッチ制御装置を提供することにある。

（課題を解決するための手段）上記の目的を達成するため、本考案は車両の動力伝達
系内のクラッチを断続するクラッチアクチュエータと、
上記クラッチアクチュエータを形成するパワーピストン
側のストロークを検出する第１クラッチストロークセン
サと、上記クラッチアクチュエータにより駆動されるレ
リーズレバー側のストロークを検出する第２クラッチス
トロークセンサと、アクセルの開度より負荷情報を出力
する負荷センサと、クラッチ出力軸側の回転情報を出力
する車速センサと、上記各情報をそれぞれ入力されると
共に上記クラッチを断続制御するクラッチ制御手段とを
備えたクラッチ制御装置において、上記クラッチ制御手
段は上記パワーピストン側ストロークを上記レリーズレ
バー側ストロークが上回ったか否か判断し、上回らない
間は上記パワーピストン側ストロークに基づきクラッチ
断続制御を行い、上回った際には上記レリーズレバー側
ストロークに基づきクラッチ断続制御を行うことを特徴
としている。

（作用）クラッチ制御手段は、パワーピストン側ストロークを
レリーズレバー側ストロークが上回った際に、以後のク
ラッチ断続制御を、レリーズレバー側ストロークに基づ
き行うという制御処理を行う。

（実施例）第１図には、本考案の一実施例としての自動変速シス
テムのクラッチ制御装置を示した。

ここで、このクラッチ制御装置は自動変速コントロー
ラ（以後単にMCUと記す）１内に内蔵されている。

自動変速コントローラMCU1はその主要部として中央演
算処理装置（以下CPUと記す）を備えており、同CPU101
へは後述するセンサ類からの検出信号が入力インターフ
ェイス102,103や入力ポートを介して入力され、後述す
るアクチュエータに対して各ドライバ104,106を介し出
力を送出するようになっている。

このMCU1を用いた自動変速システムは、エンジンＥの
噴射ポンプ２を駆動する燃料供給手段としての電子ガバ
ナ３と、このガバナを車両の負荷情報に基づき駆動する
エンジンコントローラ４と、エンジンＥに続く動力伝達
系内のクラッチ５を接離作動させるクラッチアクチュエ
ータ６と、変速機７のギヤ列を切換可能なギヤシフトユ
ニット８と、エンジン回転数情報を出力するエンジン回
転センサ９と、クラッチ５の出力軸の回転数情報を出力
するクラッチ回転センサ10と、車速情報を出力する車速
センサ11と、クラッチ５のストローク情報を出力する第
１、第２クラッチストロークセンサ12,25と、ギヤ列の
配列（ギヤ位置）情報を出力するギヤ位置センサ13、ク
ラッチアクチュエータ６の２つの電磁弁14,15やギヤシ
フトユニット８の複数の電磁弁17（１つのみを示した）
にエア源18よりエアを供給するエア管系19と、変速段指
令を出す変速スイッチ20と、負荷情報としてのアクセル
開度情報を出力するアクセルセンサ21と、電源22の電力
を各コントローラや電磁弁等に給電する電源回路23と、
１速発進指令をする１速発進スイッチ（以後FSSスイッ
チと記す）24を備える。

ここで、CPU101へは第１、第２クラッチストロークセ
ンサ12,25とアクセルセンサ21とからの各出力が入力イ
ンターフェイス103及びA/Dコンバータ105を介し入力さ
れる。しかも、CPU101は２つの電磁弁14,15には電磁弁
ドライバ104を介し出力をし、ギヤシフトユニット８へ
はギヤシフトドライバ106を介し出力をするよう構成さ
れている。

更に、CPU101はバスラインを介してプログラムデータ
や固定値データ（第３図に示すような変速段マップ）を
記憶するROM107,更新毎に順次書替えられるRAM108との
間でデータの授受を行うようになっている。

なお、エンジンコントローラ４は負荷情報や、各種ア
イドルアップ情報等に基づきエンジン回転を制御すべく
電子ガバナ３を介し噴射ポンプ２を作動させる。

クラッチアクチュエータ６は第４図に示すように（こ
こでは第１図に対して上下左右が反転して示される）、
クラッチブースタケーシング26内のパワーピストン27
と、このパワーピストンに連結される第１油圧ピストン
28と、この第１ピストン油圧室29を介し接続される第２
油圧ピストン30と、油圧室29を収容するシリンダ31と、
シリンダ内の油圧室にチェックバルブ32を介し連結され
る油タンク38とで形成されている。ここで、第２油圧ピ
ストン30はクラッチレリーズレバー33の回動端側に連結
され、ブースタケーシング26内のエア室34はエア管系19
に連結されている。

更に、パワーピストン27には第１摺動部材35を介し、
パワーピストン側の第１クラッチストロークセンサ12が
接続され、レリーズレバー33には第２摺動部材36を介
し、レリーズレバー側の第２クラッチストロークセンサ
25が接続されている。

ここで両センサ12,25はストローク量に応じたアナロ
グ出力を発する。

ここで油圧室29の油は、パワーピストン27が基準位置
A1へ戻った時に、チェックバルブ32が突出手段37により
開放されることにより、油タンク33側に戻ることが可能
である。即ち、油圧室29、チェックバルブ32の働によ
り、クラッチレリーズレバー33側が経時的にずれること
（クラッチの摩耗の起因する）を調整している。

ギヤシフトユニット８は変速機７内の図示しないセレ
クトフォークやシフトフォークを作動するパワーシリン
ダを有し、複数の電磁弁17の選択的切換に応じエア源18
からのエアを受けてギヤ列を所定の変速段に切換えるよ
う作動する。なお、この変速段の配列パターンを第２図
に示した。

変速段情報発生手段としての変速スイッチ20は、チェ
ンジレバー201をシフト方向Ｙ及びセレクト方向Ｘに操
作することによりマニュアル段で前進５段、後退１段の
各レンジを選択でき、自動変速段としてのP_w及びＤレン
ジをも選択できる。なお、P_wレンジは加速性のよい変速
特性が得られ、Ｄレンジは燃費のよい変速特性が得ら
れ、これらに応じた複数の変速段選択マップ（その一例
を第３図に示した）が各変速指令により選ばれ、そのマ
ップ内の最適な変速段が自動変速コントローラにより決
定される。

このような各種装置を接続したMCU1はアクセルセンサ
21よりアクセル開度情報と、各種車両情報に基づき算出
されるアクセル疑似信号とを図示しない切換リレースイ
ッチを介し選択的にエンジンコントローラ４に向け出力
する。しかも、各種入力情報に基づき最適な目標変速段
の決定制御処理、クラッチアクチュエータ６を介しての
クラッチ接離制御処理、ギヤシフトユニット８を介して
のギヤ列のギヤ位置切換制御処理、あるいはエア源18の
図示しないサブタンクへの切換等の各制御処理を所定の
制御プログラムに沿って行い、車両を始動、発進、変速
させる。

ここでMCU1をクラッチ制御装置に着目した上で、これ
をソフトウエア的見ると、MCU1はクラッチを断続制御す
るクラッチ制御手段100を有し（第５図参照）、この手
段100には、パワーピストン側及びレリーズレバー側の
各ストローク情報が第１、第２クラッチストロークセン
サより、ギヤ位置情報がギヤ位置センサより、負荷情報
が負荷センサより、車速情報が車速センサより、変速段
情報が変速段情報発生手段より入力されるようになって
いる。このため、クラッチ制御手段100は、通常時には
パワーピストンストローク情報に基づき、所定のパター
ンでクラッチ接合処理をなし、パワーピストン側ストロ
ーク情報をレリーズレバー側ストローク情報が上回った
際には、このレリーズレバー側ストローク情報に基づき
電磁弁を操作し、クラッチの断続制御を行うことがで
き、第２クラッチストロークセンサが第１クラッチスト
ロークセンサの異常時において適確にバックアップ手段
として働くことができる。

上記クラッチ断続を含む発進、チェンジのための制御
要領をMCU1のメインルーチンと共に、第９図乃至第12図
で説明する。なお、変速ルーチンの説明は略する。

第９図においてプログラムがスタートすると、制御回
路１はメモリ等のクリアやクラッチ５が発進待機位置と
しての半クラッチ直前のクラッチストローク位置である
LE点（第６図参照）に保持されるよう、そのダミーデー
タの読み込み等の初期設定が行われる。この後、エンジ
ンをスタートさせる周知の始動処理に入り、始動処理後
に現車速が規定値（変速と発進の各制御域を区分する
値）4Km/hを下回るか否かを制御する。4Km/h以上では変
速処理に向い、以下ではギヤ位置がニュートラルＮか否
かを判断する。ニュートラルの時は発進処理に、ニュー
トラル以外の時は、更に、クラッチ回転数NCLが規定値
を上回ると車速に応じたギヤ列の切換のための変速処理
に進み、規定値以下では発進変速段でのクラッチ断より
接操作へと続く発進処理に進む。

なお、所定時間毎に回転数計算ルーチンを実行すべ
く、メインルーチンに時間割込みがかけられる。これに
より、エンジン回転数NE、クラッチ回転数NCL、エンジ
ン回転数の単位時間当りの変化量ΔNE、クラッチ回転数
の単位時間当りの変化量ΔNCLをそれぞれ算出する。し
かも、エンスト防止回転数（前以って決定）をエンジン
回転数NEが下回っている時はフラグENSTFLGを１とす
る。

次に、発進及びその内のチェンジルーチンを説明す
る。まず、MCU1は第１常閉電磁弁14をオンさせてクラッ
チ５を遮断する。この時チェックバルブ32が排気作動す
る。そして、エンジンをアイドル回転させるべく、アク
セル疑似信号V_ACを出力し、各フラグの初期化を行い、
ステップa4に進む。こここでエンジン回転数NEがエンス
ト防止回転数（前以って決定される）を下回ったか否
か、即ち、フラグENSTFLGが１か否かを判断する。そし
て、１ではステップa1に戻り、０、即ちクリアされてい
るチェンジ処理（ステップa5）に入る。

このチェンジ処理を第11図と共に説明する。ここでは
まず、エア源18側の図示しないエア圧センサ等からのエ
ア圧情報に基づきエアチェックを行うもので、サブタン
ク（図示せず）のある場合でメインタンクのエア切れの
時にはタンク切換用電磁弁のオン、あるいは、エマージ
ェンシーランプ（図示せず）の点灯等の処理を行う。続
いて、チェンジレバー201が自動変速断レンジＤ、P_wか
否かを判断し、異なる場合、目標ギヤ段としてマニュア
ルにより指定した変速段を選ぶ（ステップb4）。

他方、自動変速レンジの場合、クラッチ回転数NCLが
低下したか否かを判断し、低下するとフラグHOLDFLGを
クリアしてステップb7へ進み、低下しないとフラグHOLD
FLGが１か否かの判断に入る。

ステップb7ではFSSスイッチ24がオンか否かを判断
し、オンでは目標変速段を１速段とし、オフでは目標変
速段を２速段としてステップb10へ進む。他方、フラグH
OLDFLGが１の場合、目標変速段を現ギヤ段とし、クリア
の場合、ステップb7へ進む。

ステップb10では目標変速段にギヤ列が配列されたか
否かを判断し、一致しないと目標変速段の変速信号をギ
ヤシフトユニット側の複数の電磁弁17に出力しステップ
b10に戻る。そして、目標変速段にギヤ列が切換えられ
るとリターンする。

チェンジ処理の後の発進ルーチンではステップa6に進
み、ここでギヤ位置がニュートラルＮであるとステップ
a4へ、そうでないと、クラッチアクチュエータのチェッ
ク処理（ステップa7）に進む。

クラッチアクチュエータのチェック処理では、まず、
第１クラッチストロークセンサ12の出力を読取り、これ
らが上下のしきい値、たとえば0.28Vより大きく、4.8V
より小さいか否かを判断し、しきい値内でステップc2
へ、外でステップc3へ進む。

ステップc3では配線が断線あるいはショートと見倣さ
れ、ウォーニングを出力しステップc4に進み、第２クラ
ッチストロークセンサ25の出力を以後ストローク信号SC
とするための切換処理をし、リターンする。

ステップc2ではクラッチが断位置（第６図参照）に達
するのを待ち、続いて、ステップc5で、第１、第２の両
ストローク信号SC1,SC2の比較をする。そして、SC1＝SC
2ではSC1あるいはSC2をSCとして取込みリターンし、SC1
＞SC2では油圧室29側で油もれしていると見倣し、ウォ
ーニングを出力し、リターンする。SC1＜SC2では第１ク
ラッチストロークセンサ12が故障したため、異常ストロ
ークSbを摺動していると見倣すことができ（第８図参
照）、ステップc4に達して、SC＝SC2の切換処理をし、
リターンする。

クラッチアクチュエータ・チェック処理後の発進ルー
チンでは、ステップa8に進み、クラッチをLE点に保持
し、この後、アクセル開度に応じて定まる所定の経時的
接合パターン（第６図、第７図参照）に沿ってクラッチ
を接合させるべく電磁弁14,15を操作し、エンジン回転
力を車輪側であるクラッチ出力軸側に伝えて同期を待
つ。そしてステップa10でクラッチの接合が完了したか
否かを判断し、接合しない内はステップa4に戻り、接合
するとフラグLEFLGをクリアし、リターンする。

（考案の効果）以上のようにこの考案によれば、パワーピストン側ス
トロークをレリーズレバー側ストロークが上回った際
に、第１クラッチストロークセンサが故障と見做し、以
後、レリーズレバー側ストロークに基づきクラッチの断
続制御を行なうことができるので、第１クラッチストロ
ークセンサが故障しても第２クラッチストロークセンサ
をすみやかにバックアップセンサとして用いてクラッチ
断続制御を誤作動なく継続でき、センサ故障により走行
不能状態に陥ることを防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例としての自動変速システムの
クラッチ制御装置を内蔵するMCUの概略構成図、第２図
は同上システムに用いる変速機の変速段の配列パターン
図、第３図は同上MCUの内蔵する変速段マップの特性
図、第４図はクラッチアクチュエータの断面図、第５図
は本考案の機能ブロック図、第６図はクラッチストロー
クの経時変化線図、第７図は機関回転数−クラッチ回転
数の経時変化線図、第８図は第１クラッチストロークセ
ンサの異常判断説明図、第９図乃至第12図は同上MCUの
内蔵する自動変速制御プログラムのフローチャートであ
る。１……MCU、５……クラッチ、６……クラッチアクチュ
エータ、７……変速機、10……クラッチ回転センサ、11
……車速センサ、12,25……クラッチストロークセン
サ、13……ギヤ位置センサ、20……変速スイッチ、21…
…アクセルセンサ、27……パワーピストン、33……クラ
ッチレリーズレバー。

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】車両の動力伝達系内のクラッチを断続制御
するクラッチアクチュエータと、上記クラッチアクチュエータを形成するパワーピストン
側のストロークを検出する第１クラッチストロークセン
サと、上記クラッチアクチュエータにより駆動されるレリーズ
レバー側のストロークを検出する第２クラッチストロー
クセンサと、アクセルの開度より負荷情報を出力する負荷センサと、クラッチ出力軸側の回転情報を出力する車速センサと、上記各情報をそれぞれ入力されると共に上記クラッチを
断続制御するクラッチ制御手段とを備えたクラッチ制御
装置において、上記クラッチ制御手段は上記パワーピストン側ストロー
クを上記レリーズレバー側ストロークが上回ったか否か
判断し、上回らない間は上記パワーピストン側ストロー
クに基づきクラッチ断続制御を行い、上回った際には上
記レリーズレバー側ストロークに基づきクラッチ断続制
御を行うことを特徴とするクラッチ制御装置。