JP2550712B2 - 自動クラッチ制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、自動クラッチ制御装置に関し、特に自動変
速機と協動して制御される自動クラッチ制御装置に関す
るものである。

〔従来の技術〕

近年、操作の容易性から自動変速機式車両が広く利用
されるようになって来ており、この自動変速機は、マイ
クロコンピュータを用いた電子制御装置により車両の状
態とアクセルペダルの踏込量とに応じて最適な変速段を
決定し、変速機を自動的に変速制御するものである。

この場合、自動クラッチ付車両においては、変速機の
変速制御に際して、クラッチを自動的に接断操作する
が、特に微速域におけるクラッチ係合時のショックを無
くすにはクラッチの係合量をアクセル踏込量に対応して
良好に微調整することが必要になる。

このためのクラッチ制御方式として本出願人による特
開昭63-72922号公報に開示されたものがある。

この方式では、アクセル踏込量、エンジン回転数、イ
ンプットシャフト回転数等により定められる基本となる
所定のクラッチ制御データ（クラッチ係合量及びクラッ
チ接続速度）と、このクラッチ制御データの内のクラッ
チ基本係合量を微調整するためのデータをメモリに記憶
しておき、クラッチ係合量の微調整量設定手段（ポテン
ショメータ又は多接点切換スイッチ等）により手動設定
された値を読み込み、この値に対応する微調整量をメモ
リから読み出してその時のアクセル踏込量、エンジン回
転数、インプットシャフト回転数等により定められるク
ラッチ基本係合量に加算又は減算し、その結果得られた
クラッチ係合量に基づいてクラッチの係合制御を行うよ
うにしている。

〔発明が解決しようとする課題〕

このような従来装置においては、微調整量設定手段の
設定はドライバのクラッチ係合感覚に頼って行われるこ
ととなり、例えばクラッチ板を交換した時など、微調整
量設定手段の調整を忘れたり、誤って調整してしまった
場合、クラッチの係合量が過多になってエンストを起こ
したり、係合量不足でエンジンの吹き上がりによるクラ
ッチ損傷等を招いたりしていた。

この内、クラッチの係合量過多による問題点について
は、既に本出願人によって開示された特願昭63-170451
号等において種々対処している。

一方、クラッチ係合量が正しく調整されると第２図
（ｂ）に点線で示すようにエンジンの吹き上がりは殆ど
無いが、微調整量設定手段の設定誤りによりインプット
シャフトの回転数が一点鎖線に沿って上がると、第２図
に斜線で示すようにエンジンの吹き上がりが生ずること
になる。

そこで、本発明は、上記のようなクラッチ係合制御を
行う自動クラッチ制御装置において、微調整量設定手段
の有無にかかわらずクラッチの係合量が不足していても
エンジンの吹き上がりによるクラッチ損傷を無くすこと
を目的とする。

〔課題を解決するための手段〕 上記の目的を達成するため、本発明に係る自動クラッ
チ制御装置では、ギヤ段位置検出手段と、アクセル踏込
量検出手段と、エンジン回転数検出手段と、インプット
シャフト回転数検出手段と、クラッチアクチェータと、
上記の各検出手段の出力から現ギヤ段が発進ギヤ段で該
アクセル踏込量が増加したとき該エンジン回転数がアイ
ドル回転数より高い設定値以上に増大し、該インプット
シャフト回転数が発進できない設定値以下であれば該ア
クセル踏込量とエンジン回転数とインプットシャフト回
転数とで求められるクラッチ係合量を時間とともに増大
させる積算補正を行って該クラッチアクチェータを制御
する手段と、を備えている。

また、本発明では、クラッチ係合量の微調整手段を含
み、該制御手段が、クラッチ係合量の増量補正をクラッ
チ滑り状態を示す積算値まで行うことができる。

更に、本発明では、制御手段が、該アクセル踏込量が
アイドル状態になり、又は該クラッチ係合量が完接若し
くは断状態の値を示す時、該クラッチ係合量の補正積算
値をクリアすることができる。

更に、本発明では、制御手段が、該クラッチ係合量の
増量補正を該積算値以下の特定値まで行ったとき、該ク
ラッチ係合量調整手段に対するアラーム信号を発生する
ことも可能である。

〔作用〕

本発明において、制御手段は、ギヤ段位置検出手段の
出力から現ギヤ段が発進ギヤ段であり、アクセル踏込量
検出手段の出力からアクセルが踏み込まれて車両が発進
しようとしている時にエンジン回転数検出手段によって
検出されたエンジン回転数がアイドル回転数より高い例
えば設定値（第２図（ｂ）参照）以上に増大してしま
いインプットシャフト回転数検出手段によって検出され
たインプットシャフト回転数が設定値（同図（ｂ）参
照）以下で発進できなければ、クラッチ係合量が不足し
て滑っている状態に在ると判定してクラッチアクチェー
タを制御することによりクラッチ係合量が大きくなるよ
うに積算補正を行う（同図（ｃ）参照）。

このようにして、特別な調整操作を必要とせずにクラ
ッチ係合量不足を自動的に調整することができる。

このような係合量の積算補正は車両を発進させる度に
行われることとなるので、このクラッチ係合量の増量補
正の積算値の上限値を決めておき、この上限値（同図
（ｃ）参照）を越えないようにする。但し、この場合の
上限値はクラッチ滑りが知覚できる値に設定されてい
るので、ドライバはクラッチの滑り状態が続いているこ
とを知覚することができ、上記の従来例のようにクラッ
チ係合量の微調整手段が有ればこれを調整することがで
き、同図（ｂ）の点線で示す状態に近づけることができ
る。

また、制御手段が、アクセル踏込量検出手段によって
検出されたアクセル踏込量がアイドル状態を示し、又は
クラッチ位置センサによって検出されたクラッチ係合量
が完接若しくは断状態の値を示した時、該クラッチ係合
量の補正積算値をクリアすることができる。

更に、この上限値以下の特定の設定値（同図
（ｃ）参照）に達した時には、アラーム信号を発生する
ようにすれば、これによりクラッチが滑っている状態に
在ることをドライバに知らせることができ、クラッチの
交換を促すか、又は上記の従来例のように調整手段によ
る手動調整を促してエンジンの吹き上がりが無い同図
（ｂ）の点線で示す状態に近づけることができる。

〔実施例〕

第１図は本発明に係る自動クラッチ制御装置の一実施
例を示しており、この実施例では、１はエンジン、２は
アクセルペダル2aの踏込量を検出するエンジン負荷検出
手段としてのアクセル踏込量センサ、３はエンジン１の
回転数センサ、４は変速機８のインプットシャフト５の
回転数センサ、６はクラッチ、７はクラッチ６を接断操
作するためのクラッチアクチェータ、7aはクラッチアク
チェータ７のストローク量を検出するクラッチ位置セン
サ、９は変速機８に設けたギヤ段シフト用のアクチェー
タ、10はメモリを含む制御手段としてのコントローラ、
11はギヤ段位置センサ、12は上記の従来例と同様の微調
整量設定手段、そして13はアラームランプである。尚、
負荷検出手段としてはスロットル開度を検出するロード
センサを用いてもよく、またインプットシャフト５を回
転数を、インプットシャフトセンサ４に依らず変速機の
カウンタシャフトの回転数センサや、車速センサを使用
してその検出車速と選択されている変速機８のギヤ比か
ら求めても良い。

第３図は、第１図に示すコントローラ10に格納され且
つ実行されるクラッチ係合時の制御プログラムの一実施
例を示すフローチャート図であり、第４図は更に第２図
のクラッチ係合量を補正するためのプログラムのフロー
チャート図である。

以下、これらの図に基づき、第１図の本発明に係る自
動クラッチ制御装置の動作を説明する。尚、このプログ
ラムは一定周期で実行されるものである。

第３図のクラッチ係合制御のプログラムがスタートす
ると、先ず、コントローラ10はクラッチ６の最適な係合
量を求める（第３図のステップT1）。

このクラッチ係合量を決定する方式としては種々提案
されているが、例えば特開昭63-61644号公報に開示され
た方式があり、これを第１図及び第５図に基づいて簡単
に説明する。

センサ２の出力からアクセル踏込量（スロットル開
度）を読み込み、予め格納した第５図（ａ）に示すメモ
リマップからアクセル踏込量に対応するクラッチ係合量
を読み出す。

次に、エンジン回転数センサ３からエンジン１の回転
数を読み込み、同図（ｂ）に示すメモリマップからエン
ジン回転数に対応するクラッチ係合量を読み出す。この
場合、エンジン回転数がＡになるまでの初期時にはクラ
ッチ係合量がゼロ、即ちクラッチ断にしておくのは、エ
ンスト時クラッチ断状態とし、変速機とエンジンを切離
し、エンジンスタート時のスタータの負荷を減らすため
である。

このように同図（ａ）と（ｂ）のメモリマップのみで
クラッチの係合量制御を行うと、アクセルの開放時、ク
ラッチ係合量＝０となってしまい、クラッチ断状態とな
りエンジンブレーキが効かなくなる。

これを避けるため、続けて回転数センサ４からインプ
ットシャフト５の回転数を読み込み、同図（ｃ）に示す
メモリマップから回転数に対応するクラッチ係合量（ゼ
ロ又は100％）を読み込むことにより、一定の車速（イ
ンプットシャフト回転数Ｂ）以上では、クラッチが係合
してエンジンブレーキが効くようにしている。

そして、上記の係合量の総和を求めることによりクラ
ッチ６の係合量が決定される。

クラッチ係合量が決定されると、更にこのクラッチ係
合量の補正値を決定する。この補正値については、コン
トローラ10はまず微調整量設定手段12による設定値を読
み込み、この設定値に対応する調整量を決定する（第３
図のステップT2）。そして、この調整量に、後述するよ
うに第４図に基づいて決定される補正積算値が加算され
ることになる（同ステップT3）。但し、最初の補正積算
値は“0"であるので、補正された新たなクラッチ係合量
は決定したクラッチ係合量＋調整量である。

このようにして最終的なクラッチ係合量が決定される
とこの係合量を示す出力信号がコントローラ10からクラ
ッチアクチェータ７に与えられ、このクラッチアクチェ
ータ７がクラッチ６をその係合量の分だけ係合制御する
（同ステップT4）。

第４図は、第３図により実行されたクラッチ係合制御
における係合量が適切であったか否かを判定し、適切で
ないときには係合量を補正するためのプログラムであ
る。

第４図において、コントローラ10は、先ず、ギヤ段位
置センサ11の出力から現ギヤ段が発進ギヤ段（大型車の
場合、通常はセカンド・ギヤ段）になっているか否かを
チェックする（第４図のステップS1）。但し、これはギ
ヤ段アクチェータ９の制御履歴をコントローラ10に記憶
しておくことによってもチェックすることができる。

発進ギヤ段に在る時には、続いて、アクセルペダル2a
が解放状態になっているか否かをチェックするため、セ
ンサ２によって検出されるアクセル踏込量を設定値と比
較する（同ステップS2）。

そして、第２図（ａ）に示すように、アクセルペダル
2aが踏み込まれていることが分かった時には、エンジン
回転数の状態をチェックするため、回転数センサ３の出
力をエンジンの吹き上がりを示す設定値（第２図
（ｂ）参照）と比較する（同ステップS3）。

この結果、エンジン１が吹き上がり状態にあるときに
は、クラッチ６が何らかの形で滑っていることを示して
おり、そこで更にインプットシャフト回転数≧設定値
（第２図（ｂ）参照）か否かをセンサ４の出力からチェ
ックする（同ステップS4）。

ここで、この設定値は、車両を発進させるのに必要
な最低のインプットシャフトの回転数（ほぼ零）であ
る。

ステップS4において、インプットシャフト回転数≦設
定値と判定した時は、補正積算値が最大値に達したか
否かをチェックする（同ステップS5）。この補正積算値
は上述したように初期値は“0"であるので最初はステッ
プS6に進む。

ステップS6では、ステップS1〜S4を介して発進する意
志があるにもかかわらず発進できない状態、即ちクラッ
チ６が滑っている状態を緩和するため、クラッチ係合量
の積算補正値を求める。これは、第４図のプログラムが
実行される一定周期毎に設定値が積算されて新たな補正
積算値となる。

ステップS6で得られた補正積算値は以下に述べるステ
ップS7〜S10のステップを経てステップS11でクリアされ
ない限り、次のプログラム周期で実行される第３図のク
ラッチ係合制御のステップT3で前回のクラッチ係合量に
加算されることとなる。

このようにしてクラッチ係合量を補正した後、ステッ
プS7〜S10で補正積算値をクリアする条件が満たされた
か否かをチェックする。

即ち、この条件とは、 １）ステップS7で、変速レバー位置センサ（図示せず）
の出力から変速レバー（図示せず）の位置が変化したこ
とが判明した時； ２）ステップS8で、ギヤ段位置センサ11の出力から変速
機８のギヤ段がアクチェータ９により制御されて自動変
速したことが判明した時； ３）ステップS9で、センサ２の出力からスロットル開度
（アクセル踏込量）が設定値以下の開放状態になって
いることが判明した時； ４）ステップS10で、コントローラ10に記憶しておいた
クラッチアクチェータ７の動作履歴から又はクラッチス
トロークセンサ7aの出力からクラッチ６の係合位置が設
定値以下の完全係合状態（これは第５図（ｃ）に示す
ようにインプットシャフト回転数がＢより大きくなった
ことにより生ずる）又は設定値以上の断状態にあるこ
とが判明した時； のいずれかを満足した時であり、この時には、前回の制
御におけるクラッチ係合量はそのまま用いるのは適当で
無いため、クリアしておく（同ステップS11）。

ステップS6で求めステップS11でクリアされない補正
積算値は、上述したように、ステップT2で前回のクラッ
チ係合量に加えられて新たなクラッチ係合量となるが、
このクラッチ係合量によってもステップS4での設定値
より小さく発進できないときには、更にステップS6で各
プログラム周期毎に設定値が加えられることとなる。

ここで、ステップS5において最大値と比較してこの
最大値を越えた時にはステップS6での補正積算動作を
行わないのは次の理由による。

即ち、最大値が無い方がクラッチの滑りは減るが、
微調整量設定手段12による微調整量が不足しているとき
には車両を発進させる度毎に補正積算値が最大値を越
える値（クラッチアクチェータ７による最大ストローク
量）になってしまい、このままではドライバにクラッチ
の滑り状態を知らせることができなくなるからである。

従って、この最大値はドライバがクラッチ滑りが知
覚できる積算値に設定されており、ドライバはこの設定
値を補正積算値が越えないことによりクラッチが滑っ
ていることを感じることができ、微調整量設定手段12を
再設定することになる。

この場合、設定値に補正積算値が達したときにアラ
ームランプ13を点灯して微調整量設定手段12の再設定を
促しても良いが、第２図（ｃ）に示すように設定値に
達する前の設定値を越えた時に（第４図のステップS1
2）、アラームを発生すれば（同ステップS13）、ドライ
バにはクラッチの滑り状態を早めに知らせておくことが
できる。

第６図は、第４図のクラッチ係合量を補正するための
プログラムの変形例であり、この実施例では、ステップ
S1とS21、ステップS3とS22、ステップS4とS23、ステッ
プS6とS28とが対応しており、ステップS7以下は共通で
ある。

即ち、この実施例では、第２図（ｂ），（ｃ）に示さ
れるエンジン回転数とこれに対応する補正積算値とを予
め実験等により求めてマップ化しておき（第７図（ａ）
参照）、エンジン回転数に対応する補正積算値を求め
（第６図のステップS24）、更にこの時のアクセル踏込
量が最大踏込量の何％に相当するかを８ビットで表した
値（第７図（ｂ）参照）を求め（同ステップS25）、補
正積算値にその％を掛けることにより最大補正積算値を
求める（同ステップS26）。

そして、この最大補正積算値を、ステップS5のときの
設定値と同様にして現在の補正積算値と比較して第４
図の実施例と同様のクラッチ補正操作を行う。

〔発明の効果〕

このように、本発明に係る自動クラッチ制御装置によ
れば、発進ギヤ段で発進しようとしたときにエンジン回
転数が吹き上がりインプットシャフト回転数が設定値以
下で発進できなければクラッチアクチェータによるクラ
ッチ係合量が大きくなるように積算補正を行うように構
成したので、クラッチ滑り状態においてクラッチの係合
量を増やしてエンジンの吹き上がりを防止しクラッチの
損傷を軽減させている。

また、クラッチ係合量の微調整手段を含み、クラッチ
係合量の積算補正をクラッチ滑り状態を示す積算値まで
行うか又は該所定積算値以下の特定値まで行ったとき、
クラッチ係合量調整手段に対するアラーム信号を発生す
ることにより、ドライバは早期にクラッチの滑り状態を
知ることができ、これによって調整手段を適切に調整す
ることができることになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る自動クラッチ制御装置の一実施例
を示したシステム構成図、 第２図は本発明及び従来例のクラッチ滑りの動作を説明
するための図、 第３図は第１図のコントローラにより実行されるクラッ
チ制御プログラムのフローチャート図、 第４図は第１図のコントローラにより実行されるクラッ
チ係合量補正プログラムのフローチャート図、 第５図は従来例で用いられているクラッチ係合量を設定
するためのメモリマップ図、 第６図は本発明によるクラッチ係合量補正プログラムの
変形例を示したフローチャート図、 第７図は第６図のフローチャート図に用いられるマップ
図、である。 第１図において、 １……エンジン、２……アクセル踏込量センサ、３……
エンジン回転数センサ、４……インプットシャフト回転
数センサ、５……インプットシャフト、６……クラッ
チ、７……クラッチアクチェータ、7a……クラッチ位置
センサ、８……自動変速機、９……ギヤ段アクチェー
タ、10……コントローラ、11……ギヤ段位置センサ、12
……微調整量設定手段、13……アラームランプ。 図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−72922（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−164631（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−202932（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−193416（ＪＰ，Ａ)

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ギヤ段位置検出手段と、アクセル踏込量検
   出手段と、エンジン回転数検出手段と、インプットシャ
   フト回転数検出手段と、クラッチアクチェータと、上記
   の各検出手段の出力から現ギヤ段が発進ギヤ段で該アク
   セル踏込量が増加したとき該エンジン回転数がアイドル
   回転数より高い設定値以上に増大し、該インプットシャ
   フト回転数が発進できない設定値以下であれば該アクセ
   ル踏込量とエンジン回転数とインプットシャフト回転数
   とで求められるクラッチ係合量を時間とともに増大させ
   る積算補正を行って該クラッチアクチェータを制御する
   手段と、を備えたことを特徴とする自動クラッチ制御装
   置。
2. 【請求項２】クラッチ係合量の微調整手段を含み、該制
   御手段が、該クラッチ係合量の積算補正をクラッチ滑り
   状態を示す積算値まで行うことを特徴とした請求項１記
   載の自動クラッチ制御装置。
3. 【請求項３】該制御手段が、該アクセル踏込量がアイド
   ル状態になり、又はクラッチ係合量が完接若しくは断状
   態の値を示す時、該補正積算値をクリアすることを特徴
   とした請求項２記載の自動クラッチ制御装置。
4. 【請求項４】該制御手段が、該クラッチ係合量の積算補
   正を該積算値以下の特定値まで行ったとき、該クラッチ
   係合量調整手段に対するアラーム信号を発生することを
   特徴とした請求項２又は３記載の自動クラッチ制御装
   置。