JP3200008B2

JP3200008B2 - 車両のクラッチ接続制御装置

Info

Publication number: JP3200008B2
Application number: JP07382496A
Authority: JP
Inventors: 浩一村上; 英男中村; 秀之小林
Original assignee: Railway Technical Research Institute
Current assignee: Railway Technical Research Institute
Priority date: 1996-03-28
Filing date: 1996-03-28
Publication date: 2001-08-20
Anticipated expiration: 2016-03-28
Also published as: JPH09264338A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両のクラッチ接続制
御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ディーゼルエンジンを搭載したディーゼ
ル車両を一例として説明する。ディーゼル車両における
一般的なクラッチ接続制御は、接続しようとするクラッ
チ（出力側）の回転数（以下、クラッチ回転数という）
にクラッチ（入力側）の回転数（ディーゼルエンジンの
回転数と同一であり以下、エンジン回転数という）を一
致（以下、同期という）させた後にクラッチ接続を行う
方法を採っている。ディーゼルエンジン（以下、エンジ
ンという）の出力制御を行う燃料制御装置にエンジンの
回転数をコントロールするアイソクロナス制御機能（回
転数制御機能）を有する場合、クラッチ接続制御装置は
クラッチ回転数に相当する回転数信号を燃料制御装置に
出力することによって容易にエンジン回転数をクラッチ
回転数に同期させることができる。しかし、ディーゼル
車両に搭載されているエンジンの燃料制御装置は、エン
ジンが無負荷時の状態における最低回転数（ローアイド
ル）および最高回転数（ハイアイドル）のみのエンジン
回転数をコントロールし、それ以外は予め設定された噴
射量に応じて燃料噴射ポンプのコントロールラックを動
作させることによりエンジンの出力制御を行う噴射量制
御機能を有したものが一般的である。従って、噴射量制
御機能のみを有した燃料制御装置において、エンジン回
転数をクラッチ回転数に同期させることは困難である。
このため、クラッチ接続制御装置から燃料制御装置に出
力する噴射量指令を変更することによって、一旦エンジ
ン回転数を最低回転数から最高回転数に上昇させた後、
再びエンジン回転数を低下させ、エンジン回転数が降下
中にクラッチ回転数に達したことを検出する方法による
簡易的な同期を行っている。すなわち、クラッチ接続制
御装置にはエンジン回転数を上昇させるための一定値で
ある噴射量（以下、回転上昇用噴射量という）とエンジ
ン回転数を低下させるための一定値である噴射量（以
下、回転低下用噴射量という）とが予め設定してあり、
まず、回転低下用噴射量を噴射量指令として燃料制御装
置に出力することによって回転数を最低回転数まで低下
させ、次ぎに噴射量指令を回転低下用噴射量から回転上
昇用噴射量に移行することによって最高回転数まで上昇
させる。更に、噴射量指令を回転上昇用噴射量から回転
低下用噴射量に移行してエンジン回転数を低下させる。
また、クラッチ接続制御装置には、接続しようとするク
ラッチの回転数に対して、予め設定しておいた一定の値
を加算したクラッチ接続回転数の範囲を算出する機能を
有しており、エンジン回転数が最高回転数から降下中に
クラッチ接続回転数の範囲以内になったことを検出した
時点で、クラッチ接続のためにクラッチ接続信号を出力
し、クラッチ接続完了をクラッチ油圧信号またはクラッ
チ位置検出信号により判断する。クラッチ接続完了を判
断した後、燃料制御装置に対する噴射量指令を回転低下
用噴射量から運転者の操作するノッチ指令に相当する噴
射量あるいは、予め設定しておいたクラッチ接続完了後
の噴射量に移行させてクラッチ接続制御を終了するとい
った方法を採っている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】図１１に従来例の装置
におけるクラッチ接続動作のタイムチャートを示す。ク
ラッチ接続を行うためクラッチ接続制御装置からクラッ
チ接続信号を出力するタイミング（クラッチ接続信号Ｏ
Ｎ）は、エンジン回転数が最高回転数から降下中に接続
しようとするクラッチ回転数に対して予め設定しておい
た一定の値を算したクラッチ接続回転数の範囲内になっ
たことを検出した時点である。しかし、クラッチ接続信
号が出力（クラッチ接続信号ＯＮ）されてからクラッチ
が動き始め接続が行われるまでに特定の時間を要するク
ラッチ接続特性があるため、実際にクラッチが接続し始
める接続の開始初期にエンジン回転数がクラッチ回転数
よりも低下（同期の回転数差が負である）する。

【０００４】上記の状況を図１２に示し更に説明する。
クラッチ接続信号がＯＮとなってからクラッチ接続状態
を表すクラッチ油圧が徐々に上昇し始めるが、完全にク
ラッチ油圧が立ち上がるまでに約１秒の時間を必要とす
る。この時間内にエンジン回転数は約４００ｒｐｍ低下
してしまい、クラッチ回転数に対して約２００ｒｐｍの
回転数差でクラッチが接続することとなる。クラッチ接
続回転数の範囲（上限値）を高く設定することによりク
ラッチ接続信号を出力する時期を更に早める対策が考え
られるが、エンジン回転数の上限値にクラッチ回転数が
非常に近い場合などすべての状況に対応することは困難
である。

【０００５】再び、図１１に戻って説明する。このた
め、クラッチを内蔵した変速機の出力部と減速機間に位
置する動力伝達軸である推進軸の伝達トルク（以下、推
進軸トルクという）には負の変動トルク（動力伝達方向
と反対のトルク）が発生する。一方、エンジン回転数を
クラッチ回転数に同期させるために、クラッチ制御装置
から燃料制御装置に対する噴射量指令は、エンジン回転
数が最高回転数になった時点からクラッチ接続完了を判
断するまでの期間中、エンジン回転数を低下させるため
に予め設定しておいた回転低下用噴射量である。このた
め、前述した負の変動トルク発生を助長させている。そ
して、クラッチ接続制御装置はクラッチ接続完了をクラ
ッチ油圧信号または、クラッチ位置検出信号により判断
しクラッチ接続完了と判断した際に、燃料制御装置に対
する噴射量指令を回転低下用噴射量から運転者の操作す
るノッチ信号に相当する噴射量あるいは、予め設定して
おいたクラッチ接続完了後の噴射量に移行する。このた
め、動力伝達系にある歯車間のかみ合わせ等によって生
じるバックラッシュにより、今まで動力伝達方向と反対
側に位置していたものが急激に動力伝達方向と変化する
ため、推進軸トルクには正の変動トルク（動力伝達方向
のトルク）が発生している。このため、クラッチ接続の
期間中に発生する大きな負と正の変動トルクが動力伝達
系の強度面に悪影響を及ぼすとともに乗り心地を悪くす
るといった問題があった。

【０００６】そこで、本発明は上記従来例の問題点を解
決するため、接続しようとするクラッチの接続特性や多
様に変化するクラッチ回転数の条件の下で、エンジン回
転数とクラッチ回転数との差がなるべく小さく、かつ、
エンジン回転数がクラッチ回転数より高い状態でクラッ
チの接続を実行させようとするものである。このため、
接続しようとするクラッチの接続特性とクラッチ回転数
に同期中のエンジン回転数の変化から最適なクラッチ接
続信号の出力タイミングを演算することによりクラッチ
接続初期に発生する負の変動トルクをなくすることと、
クラッチ回転数に同期中のエンジン回転数の変化からエ
ンジン回転数をクラッチ回転数に同期させるための噴射
量として設定された回転低下用噴射量から回転上昇用噴
射量への切替を行うための最適な噴射量切替タイミング
を演算することによりエンジン回転数を一旦クラッチ回
転数よりも低下させた後に同期を行うことでクラッチ接
続後に行われる同期のための噴射量から運転者の操作量
に相当する噴射量へ移行した際の噴射量の変化量を小さ
くすることによってクラッチ接続完了後に発生する正の
変動トルクを小さくするクラッチ接続制御装置の提供を
目的とする。

【０００７】すなわち、本発明の目的は、クラッチの接
続を行うにあたりクラッチ接続に要する時間を長くする
ことなく、クラッチの接続期間中に発生する変動トルク
を小さくすることによってクラッチの接続をスムースに
行うことにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載のディーゼル車両のクラッチ接続制御
装置は、ディーゼルエンジン１と変速機２との間に介在
するクラッチ３１、３２、４３、４４、４６、４７の切
り離しおよび接続を制御するクラッチ接続制御装置にお
いて、接続制御部１６を設け、この接続制御部１６は、
クラッチ用電磁弁５４、５５、５６に出力するクラッチ
接続信号ＭＶＣＬをＯＦＦにして、前記クラッチ３１、
３２、４３、４４、４６、４７を切り離すと同時に、燃
料制御装置１８に対する噴射量指令ＥＭを主幹制御器１
３より出力されるノッチ信号に相当するノッチ信号相当
噴射量ＥＭＮから回転低下用噴射量ＥＭＤに移行させた
後、前記ディーゼルエンジン１の回転数ＮＥが低下する
途中で噴射量切替判定回転数ＮＥＭを下回った時点Ａ点
で、前記エンジン回転数ＮＥの減速度が大きいほど噴射
量切替タイミングＴＣＥＭの値を小さな値として算出し
噴射量指令ＥＭの切替時期が早くなるように設定し、前
記時点Ａ点から前記噴射量切替タイミングＴＣＥＭの時
間が経過した時点で、前記噴射量指令ＥＭを回転低下用
噴射量ＥＭＤから回転上昇用噴射量ＥＭＵに移行させる
ことにより燃料噴射量を増加させ、前記エンジン回転数
ＮＥが一旦クラッチ回転数ＮＣＬより低下した後に下降
から上昇に切替わった時点Ｂ点で、前記エンジン回転数
ＮＥとクラッチ回転数ＮＣＬとの回転数差ΔＮが大きい
ほど前記クラッチ接続信号ＭＶＣＬの出力タイミングＴ
ＭＶＣＬの値を大きな値として算出しクラッチ接続信号
ＭＶＣＬの出力時期が遅くなるように設定し、前記時点
Ｂ点から前記出力タイミングＴＭＶＣＬの時間が経過し
た時点で、クラッチ接続信号ＭＶＣＬをＯＮにして前記
クラッチ用電磁弁５４、５５、５６に出力し、前記クラ
ッチ３１、３２、４３、４４、４６、４７を接続するよ
うに制御することを特徴とする。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
に基づいて説明する。図１は、本発明の一実施形態にか
かる装置を備えたディーゼル車両の概略構成を示すもの
である。ディーゼルエンジン１は駆動用の動力源として
車両に搭載されている。ディーゼルエンジン１で発生さ
れた動力は変速機２に内蔵されたトルクコンバータやギ
ヤトレーンを介して動力変換される。更に、その動力は
推進軸７（プロペラシャフト）、減速機８を介して伝達
され車輪である動輪９の駆動力となる。運転者は運転台
にある主幹制御器１３にある図示しないノッチ用マスコ
ン（自動車のアクセルに相当）と変速機用ハンドル（自
動車のギヤシフトに相当）とブレーキ用マスコン（自動
車のブレーキペダルに相当）を操作することにより運転
を行う。ノッチ用マスコンで操作された情報（通常、停
止、切、１〜５ノッチの７段階のノッチ情報）は電気信
号（通常３ｂｉｔのＯＮ・ＯＦＦ信号）に置き換えられ
ノッチ信号１４として接続制御部１６に入力される。ま
た、変速機用ハンドルで操作された情報（通常、変速、
直結１速、直結２速指令の変速機指令情報）は電気信号
（ＯＮ・ＯＦＦ信号）に置き換えられ変速機速段信号１
５として入力される。

【００１０】変速機２の入力側には回転センサ３、出力
側には回転センサ４が設けられ変速機の入力軸回転情報
５、変速機の出力軸回転情報６として接続制御部１６に
入力される。従輪１０には車両の走行速度を検出するた
めの回転センサ１１が設けられ従輪の回転情報１２とし
て接続制御部１６に入力される。また、変速機２には変
速機に内蔵された各クラッチ（変速、直結１速、直結２
速のクラッチ）の位置を検出するための油圧スイッチま
たは位置センサ６２〜６４がそれぞれ設けられており、
クラッチ接続完了信号２１として接続制御部１６に入力
される。接続制御部１６は運転者の操作により主幹制御
器１３から出力される変速機速段信号１５を検出するこ
とにより、あるいは、従輪の回転情報１２、または、変
速機出力軸回転情報６から演算した車両速度が予め設定
しておいた変速機の速段の切替速度に達したことを検出
した時点で指定された変速機の速段（通常、変速段、直
結１速段、直結２速段）となるようにクラッチの接続制
御を開始する。クラッチ接続制御を行うに際し、接続制
御部１６はエンジン回転数をクラッチ回転数に同期させ
るため噴射量指令１７を燃料制御装置１８へ出力する。
燃料制御装置１８はこの噴射量指令１８に応じたアクチ
ュエータ動作信号１９をディーゼルエンジン１に付属し
た燃料噴射ポンプ２２へ出力することによりディーゼル
エンジン１の出力制御を実施する。

【００１１】ディーゼルエンジン１で発生された動力が
クラッチを内蔵した変速機２を介して動輪９に伝達され
る動力伝達経路の概略について図２を参照して説明す
る。なお、図２は前進・後進の切替を行う逆転機構部に
ついて簡略化のため省略している。図２において、変速
機２に内蔵された直結軸３０はゴム継手等を介してディ
ーゼルエンジン１に結合しており、ディーゼルエンジン
１の動力を変速機側に伝達する。直結軸３０には変速ク
ラッチ（入力側）３１が結合している。入力軸３３には
変速クラッチ（出力側）３２とトルクコンバータのイン
ペラ３４が結合しており、トルクコンバータ内のステー
タ３５、タービン３６を介して動力を流体エネルギに変
換し、更にフリーホイール３７を介してタ−ビン軸３８
に伝達する。タービン軸３８にはギヤＤ３９が結合し、
ギヤＤ３９にはギヤＥ４０が噛み合い、出力軸４８には
ギヤＥ４０が結合している。従って、変速クラッチが接
続（クラッチの入力側と出力側が接続）した場合（変速
機の速段が変速段である）の動力伝達経路は以下のよう
になる。

【００１２】［変速段の伝達経路］ディーゼルエンジン１→変速クラッチ部（入力側）３１
→変速クラッチ部（出力側）３２→インペラ３４→ステ
ータ３５→タービン３６→フリーホイール３７→タ−ビ
ン軸３８→ギヤＤ３９→ギヤＥ４０→出力軸４８→推進
軸７→減速機８→動輪９次ぎに、直結軸３０にはギヤＡ４１が結合し、ギヤＡ４
１にはギヤＢ４２が噛み合っている。ギヤＢ４２には直
結１速クラッチ（入力側）４３が結合している。直結１
速クラッチ（出力側）４４にはギヤＣ４５が結合し、ギ
ヤＣ４５にはギヤＤ３９が噛み合っている。従って、直
結１速クラッチが接続した場合（変速機の速段が直結１
速段である）の動力伝達経路は以下のようになる。

【００１３】［直結１速段の伝達経路］直結軸３０→ギヤＡ４１→ギヤＢ４２→直結１速クラッ
チ（入力側）４３→直結１速クラッチ（出力側）４４→
ギヤＣ４５→ギヤＤ３９→ギヤＥ４０→出力軸４８→推
進軸７→減速機８→動輪９また、ギヤＡ４１には直結２速クラッチ（入力側）４６
が、直結２速クラッチ（出力側）４７にはギヤＣ４５が
結合している。従って、直結２速クラッチが接続した場
合（変速機の速段が直結２段である）の動力伝達経路は
以下のようになる。［直結２速段の伝達経路］直結軸３０→ギヤＡ４１→直結２速クラッチ（入力側）
４６→直結２速クラッチ（出力側）４７→ギヤＤ３９→
ギヤＥ４０→出力軸４８→推進軸７→減速機８→動輪９なお、直結軸３０の軸端に設置されたギヤポンプ４９は
エンジン１が回転することにより、変速機の速段（変速
段、直結１速段、直結２段）に係わらず常に駆動され
る。

【００１４】次ぎに変速機の油圧回路の概略を図３に示
し説明する。直結軸に設置されたギヤポンプ４１はディ
ーゼルエンジン１が回転することによって駆動され、変
速機ハウジング内にある油だめ５０のコンバータ油５１
を吐出（吸上）する。吐出されたコンバータ油５１はフ
ィルタ５２で濾過された後、ピストン、スプリング、チ
ェックボール等により構成されたメインリリーフバルブ
５３にて約２０kgf/cm² の圧力に調圧（メイン油圧の調
圧）され、トルクコンバータ回路や各部潤滑回路を経て
油ダメ５０に戻る。ここで、接続制御部１６から出力さ
れるクラッチ接続信号２０（直流２４ＶのＯＮ・ＯＦ
Ｆ）により変速クラッチ用電磁弁５４が動作した場合、
メイン油圧に調圧されたコンバータ油５１はピストン、
チェックボール等により構成された変速クラッチ用緩衝
弁５７により更に約１０kgf/cm² の圧力に調圧（変速ク
ラッチ油圧の調圧）される。変速クラッチ油圧に調圧さ
れたコンバータ油５１はシンタプレート、スチールプレ
ート、スプリング等により構成された変速クラッチ５８
のクラッチピストン室に入りクラッチプレートを圧着し
クラッチの接続が行われる。

【００１５】一方、メイン油圧に調圧されたコンバータ
油５１はピストン、チェックボール等により構成された
直結クラッチ用緩衝弁５９により約１０kgf/cm² の圧力
に調圧（直結クラッチ油圧の調圧）される。ここで、直
結１速クラッチ用電磁弁５５が動作した場合、直結クラ
ッチ油圧に調圧されたコンバータ油５１はシンタプレー
ト、スチールプレート、スプリング等により構成された
直結１速クラッチ６０のクラッチピストン室に入り、ク
ラッチプレートを圧着しクラッチの接続が行われる。直
結２速クラッチ用電磁弁６１が動作した場合も同様に直
結２速クラッチの接続が行われる。変速、直結１速、直
結２速の各クラッチ手前の油圧配管には規定の圧力で接
点を構成する油圧スイッチ６２〜６４（変速用、直結１
速用、直結２速用）が設置されおり、クラッチ接続完了
を各クラッチ電磁弁が動作した際の各クラッチピストン
室内のコンバータ油の昇圧を検出することによって判断
しクラッチ接続完了信号２１（接点ＯＮでクラッチ接続
完了）として接続制御部１６に入力される。

【００１６】上記のように構成したクラッチ接続制御装
置で実行されるクラッチ接続制御のフローチャートを図
４に示し説明する。図４において、ステップ１０００で
スタートする。ステップ１１００でクラッチ接続制御装
置は運転者の操作により主幹制御器から出力される変速
機速段信号を検出したかどうか、あるいは、従輪の回転
情報から算出した車両走行速度が予め設定しておいたク
ラッチ切替速度に達したかどうかを比較することによっ
て変速機速段の切替時期を判定し、クラッチ切替時期と
判断した場合（変速機速段の切替時期フラグＴＴＣＬ＝
１）にはステップ１２００に進み、クラッチ切替時期と
判断しない場合はステップ２１００に進む。ステップ１
２００で現在接続しているクラッチを切り離すためにク
ラッチ接続信号ＭＶＣＬをＯＦＦにすると同時に、燃料
制御装置に対する噴射量指令ＥＭを運転操作で主幹制御
器より出力されたノッチ信号に相当する噴射量であるノ
ッチ信号相当噴射量ＥＭＮから回転低下用噴射量ＥＭＤ
に移行する。また、クラッチ回転数ＮＣＬにオフセット
回転数ＮＯＦＦを加えた噴射量切替判定回転数ＮＥＭを
算出しステップ１３００に進む。ステップ１３００でエ
ンジン回転数ＮＥと噴射量切替判定回転数ＮＥＭとを比
較し、エンジン回転数ＮＥが噴射量切替判定回転数ＮＥ
Ｍより高い場合は１４００へ、低い場合はステップ１６
００へ進む。ステップ１４００でエンジン回転数ＮＥを
低下させてクラッチ回転数ＮＣＬに近づけるため、回転
低下用噴射量ＥＭＤを噴射量指令ＥＭとして燃料制御装
置へ出力しステップ１５００へ進む。ステップ１５００
でクラッチ回転数ＮＣＬにエンジン回転数ＮＥを同期さ
せるためにクラッチ接続制御装置から燃料制御装置へ出
力する噴射量指令を回転低下用噴射量ＥＭＤから回転上
昇用噴射量ＥＭＵへ切り替える噴射量切替タイミングＴ
ＣＥＭを算出する。この噴射量切替タイミングＴＣＥＭ
の算出方法について図５により説明する。

【００１７】図５において、ステップ１５１０でエンジ
ン回転数ＮＥと噴射量切替判定回転数ＮＥＭとを比較
し、エンジン回転数ＮＥが噴射量切替判定回転数ＮＥＭ
を下回った場合にはステップ１５２０に進む。ステップ
１５２０ではエンジン回転数ＮＥが噴射量切替判定回転
数ＮＥＭを下回った時点におけるエンジン回転数の加減
速度αＮＥに対応した噴射量切替タイミングＴＣＥＭを
図６のように設定されたデータテーブルを補間演算して
求める。ここではエンジン回転数の加減速度αＮＥが大
きい場合（減速度が大きい）程、噴射量切替タイミング
ＴＣＥＭを小さな値とするように設定している。これは
エンジン回転数ＮＥを目標となるクラッチ回転数に対し
て大きなアンダーシュートを生じることなく、一旦クラ
ッチ回転数より低下させた後にエンジン回転を上昇させ
ることにより同期を行おうとするものである。ステップ
１５３０で噴射量切替タイミング用のタイマＣＴＣＥＭ
を０にセットしステップ１５４０に進む。ステップ１５
４０で噴射量切替タイミング用タイマＣＴＣＥＭがステ
ップ１５２０で求めた噴射量切替タイミングＴＣＥＭの
値に達したかどうかを比較し、所定の値に達した場合は
ステップ１５６０に進み、達していない場合はステップ
１５５０に進んで噴射量切替タイミング用タイマＣＴＣ
ＥＭの値に１を加えてステップ１５４０に戻る。

【００１８】再び図４に戻って、ステップ１６００では
エンジン回転数ＮＥを上昇させるため、回転上昇用噴射
量ＥＭＵを噴射量指令ＥＭとして燃料制御装置へ出力し
ステップ１７００へ進む。ステップ１７００ではエンジ
ン回転数ＮＥとクラッチ回転数ＮＣＬとの差がなるべく
小さく、かつエンジン回転数ＮＥがクラッチ回転数ＮＣ
Ｌより高い状態でクラッチの接続が実施されるようにす
るため、クラッチ電磁弁へ出力するクラッチ接続信号の
出力タイミングＴＭＶＣＬを算出する。このクラッチ接
続信号の出力タイミングＴＭＶＣＬの算出方法について
図７により説明する。

【００１９】図７において、ステップ１７１０でエンジ
ン回転数ＮＥが低下から上昇に移る時点をつかむため
に、エンジン回転数の加減速度αＮＥがαＮＥ≧０にな
ることを判定（エンジン回転数の変化が減速から加速に
切替わったことの判定）し、αＮＥ≧０の場合はステッ
プ１７２０に進む。ステップ１７２０でクラッチ回転数
ＮＣＬに同期中のエンジン回転数ＮＥの変化が減速から
加速に切替わった時点におけるエンジン回転数ＮＥとク
ラッチ回転数ＮＣＬとの回転数差△Ｎ（△Ｎ＝ＮＣＬ−
ＮＥ）に対応したクラッチ接続信号の出力タイミングを
図８のように設定されたデータテーブルを補間演算して
求める。ここでは回転数差△Ｎが大きくなる程、クラッ
チ接続信号の出力タイミングＴＭＶＣＬを大きな値とし
てタイミングを遅らせるように設定している。これはク
ラッチ接続信号ＭＶＣＬが出力されてから実際にクラッ
チ接続が開始されるまでに特定の時間を要するといった
クラッチ接続特性を考慮したもので、エンジン回転数Ｎ
Ｅがクラッチ回転数ＮＣＬをやや上回った時点でクラッ
チの接続が行われようにするためのものである。従って
クラッチ接続特性の異なるクラッチを複数使用している
場合は、図８のように各クラッチ特性に対応したデータ
テーブルを設定することでより適切なクラッチ接続信号
の出力タイミングを求めることができる。ステップ１７
３０でクラッチ接続信号の出力タイミング用タイマＣＴ
ＭＶＣＬを０にセットし、ステップ１７４０に進む。ス
テップ１７４０でクラッチ接続信号の出力タイミング用
タイマＣＴＭＶＣＬがステップ１７２０で求めたクラッ
チ接続信号の出力タイミングＴＭＶＣＬの値になったか
どうかを判定し、所定の値に達した場合はステップ１７
６０に進み、達していない場合はステップ１７５０へ進
みクラッチ接続信号の出力タイミング用タイマＣＴＭＶ
ＣＬに１を加えステップ１７４０に戻る。再び図６に戻
って、ステップ１８００で接続を行おうとするクラッチ
の接続信号ＭＶＣＬを出力し（ＭＶＣＬ＝ＯＮ）クラッ
チ電磁弁を作動させてステップ１９００へ進む。

【００２０】クラッチ回転数ＮＣＬに同期中のエンジ
ン回転数ＮＥの変化状況の一例を図９に示し、前述の噴
射量切替タイミングＴＣＥＭおよびクラッチ接続信号の
出力タイミングＴＭＶＣＬについて説明を加える。図９
において、エンジン回転数ＮＥがクラッチ回転数ＮＣＬ
にオフセット回転数ＮＯＦＦを加えた噴射量切替判定回
転数ＮＥＭを下回ったＡ点で噴射量切替タイミングＴＣ
ＥＭを算出し、このタイミングにより噴射量指令ＥＭを
回転低下用噴射量ＥＭＤから回転上昇用ＥＭＵに移行す
ることとなる。次ぎに、エンジン回転数ＮＥが降下から
上昇に切替わったＢ点でクラッチ接続信号の出力タイミ
ングＴＭＶＣＬを算出し、このタイミングによりクラッ
チ接続信号ＭＶＣＬを出力することとなる。

【００２１】再び図４に戻って、ステップ１９００では
各クラッチの油圧配管に設置された油圧スイッチより得
られるクラッチ接続完了信号ＭＳＣＬからクラッチの接
続が完了したかどうかの判定を行い、クラッチ接続完了
（ＭＳＣＬ＝１）の場合はステップ２０００へ進み、ク
ラッチ接続完了でない場合はステップ１８００へ戻る。
ステップ２０００で燃料制御装置に出力する噴射量指令
ＥＭを回転上昇用噴射量ＥＭＵから運転操作のノッチ信
号に相当する噴射量ＥＭＮに移行し、ステップ２１００
へ進みクラッチ接続制御を終了する。

【００２２】上記のようなフローチャートで実行された
クラッチ接続動作のタイムチャートを図１０に示し説明
する。クラッチ接続制御装置はクラッチ切替と判断した
時点で、現在接続しているクラッチ接続信号ＭＶＣＬの
出力をＯＦＦにするとともにエンジン回転数ＮＥを接続
しようとするクラッチ回転数ＮＣＬに同期させる制御を
開始する。従来例（図１１に示す）ではエンジン回転数
がクラッチ回転より高い状態であっても一旦エンジン回
転数を最低回転数（アイドル回転数）まで低下させた
後、回転上昇用噴射量を噴射量指令として燃料制御装置
へ出力しエンジン回転数を最高回転数まで上昇させ、更
に、この噴射量指令を回転低下用噴射量に移行すること
によってエンジン回転数を降下させて同期を行ってい
る。本発明を適用した例では、回転低下用噴射量ＥＭＤ
から回転上昇用噴射量ＥＭＵに変更するタイミングＴＣ
ＥＭを噴射量切替タイミング演算機能により算出するこ
とによってエンジン回転数ＮＥがクラッチ回転数ＮＣＬ
に対して大きなアンダーシュートを生じることなく同期
するようにしている。また、クラッチ接続を行うためク
ラッチ接続信号ＭＶＣＬを出力するタイミングＴＭＶＣ
Ｌをクラッチ接続信号の出力タイミング演算機能により
算出することによってエンジン回転数ＮＥがクラッチ回
転数ＮＣＬを若干上回った時点でクラッチの接続が行わ
れるようにしている。更に、クラッチ接続完了後（クラ
ッチ接続完了信号ＭＳＣＬ＝ＯＮ）に回転上昇用噴射量
ＥＭＵから運転者の操作するノッチ信号に相当する噴射
量ＥＭＮに移行した際の噴射量指令ＥＭの変化量を少な
くすることで、エンジン出力の変動を抑えている。以上
のようなクラッチ接続制御により、実際にクラッチが接
続し始めるクラッチ接続初期に推進軸トルクＴＳには負
の変動トルクは発生しておらず、小さな正の変動トルク
のみが発生している。なお、以上は噴射量制御機能を有
した燃料制御装置を搭載したディーゼル車両に於ける実
施例を説明したが、本発明の特徴である「エンジン回転
数とクラッチ回転数との差が小さく、かつ、エンジン回
転数がクラッチ回転数より高い状態で接続を実施する」
については回転数制御機能を有した燃料制御装置を搭載
した車両にも適用は可能である。

【００２３】

【発明の効果】本発明によれば、原動機の回転数が低下
する途中でクラッチを切り離すとともに、原動機の回転
数がクラッチの接続回転数より低下したことを条件とし
て、原動機の回転数を上昇させるべく燃料噴射量を増加
させ、この増加の途中で前記クラッチを接続するから、
原動機を一旦減速した後、増速する途中でクラッチを接
続することができ、したがって、クラッチ切替における
原動機の増減速を最小限とすることができる。また、ク
ラッチの接続特性に応じたタイミングでクラッチ接続信
号を出力してクラッチを接続することにより、クラッチ
接続信号の出力から実際のクラッチの作動までのの時間
遅れを補正するから、クラッチ接続回転数にきわめて近
い回転数で実際の接続を行うことができる。同様に、原
動機が減速から増速に切替られた時点の回転数とクラッ
チ接続速度との差によって前記クラッチ接続信号の出力
タイミングを補正することにより、さらに正確なタイミ
ングでクラッチを接続することができる。さらに、原動
機がクラッチ接続回転数まで減速された時点の原動機回
転数の減速度に応じたタイミングで減速から増速への燃
料噴射量切替タイミングを制御することにより、クラッ
チの接続回転数以下に回転数が低下した後、最小限の回
転数低下で増速状態への切替えることができ、クラッチ
切替えにともなう出力低下を最小限にすることができ
る。したがって、本発明によれば、クラッチ切替えに伴
うトルク変動を最小限にして円滑にクラッチを切替える
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施形態のクラッチ接続制御装置が用いられ
たディーゼル車両の機器構成図

【図２】一実施形態の変速機の動力伝達経路図

【図３】一実施形態の変速機の油圧回路の構成図

【図４】一実施形態のクラッチ接続制御装置の動作を示
すフロー図

【図５】一実施形態における噴射量切替タイミング算出
処理のフロー図

【図６】一実施形態における噴射量切替タイミング算出
のデータテーブル

【図７】一実施形態におけるクラッチ接続信号の出力タ
イミング算出処理のフロー図

【図８】一実施形態におけるクラッチ接続信号の出力タ
イミング算出のデータテーブル

【図９】一実施形態におけるクラッチ接続のタイムチャ
ート（詳細）

【図１０】一実施形態におけるクラッチ接続のタイムチ
ャート

【図１１】従来例におけるクラッチ接続のタイムチャー
ト

【図１２】従来例におけるクラッチ接続のタイムチャー
ト（詳細）

【符号の説明】

１ディーゼルエンジン２変速機３回転センサ４回転センサ５変速機入力軸回転情報６変速機出力軸回転情報７推進軸８減速機９動輪１０従輪１１回転センサ１２従輪回転情報１３主幹制御器１４ノッチ信号１５変速機速段信号１６接続制御部１７噴射量指令１８燃料制御装置１９アクチュエータ動作信号２０クラッチ接続信号２１クラッチ接続完了信号２２燃料噴射ポンプ３０直結軸３１変速クラッチ（入力側）３２変速クラッチ（出力側）３３入力軸３４インペラ３５ステータ３６タービン３７フリーホイール３８タービン軸３９ギヤＤ４０ギヤＥ４１ギヤＡ４２ギヤＢ４３直結１速クラッチ（入力側）４４直結１速クラッチ（出力側）４５ギヤＣ４６直結２速クラッチ（入力側）４７直結２速クラッチ（出力側）４８出力軸４９ギヤポンプ５０油だめ５１コンバータ油５２フィルタ５３メインリリーフバルブ５４変速クラッチ用緩衝弁５５直結１速クラッチ用電磁弁５６直結２速クラッチ用電磁弁５７変速クラッチ用緩衝弁５８変速クラッチ５９直結クラッチ用緩衝弁６０直結１速クラッチ６１直結２速クラッチ６２〜６４油圧スイッチ

フロントページの続き (56)参考文献特開平１−119435（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−89935（ＪＰ，Ａ) 実開平２−123434（ＪＰ，Ｕ) 特公平２−46804（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F02D 29/00 - 29/06 B60K 41/00 - 41/28 F16D 25/14

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ディーゼルエンジン１と変速機２との間
に介在するクラッチ３１、３２、４３、４４、４６、４
７の切り離しおよび接続を制御するクラッチ接続制御装
置において、接続制御部１６を設け、この接続制御部１
６は、クラッチ用電磁弁５４、５５、５６に出力するク
ラッチ接続信号ＭＶＣＬをＯＦＦにして、前記クラッチ
３１、３２、４３、４４、４６、４７を切り離すと同時
に、燃料制御装置１８に対する噴射量指令ＥＭを主幹制
御器１３より出力されるノッチ信号に相当するノッチ信
号相当噴射量ＥＭＮから回転低下用噴射量ＥＭＤに移行
させた後、前記ディーゼルエンジン１の回転数ＮＥが低
下する途中で噴射量切替判定回転数ＮＥＭを下回った時
点Ａ点で、前記エンジン回転数ＮＥの減速度が大きいほ
ど噴射量切替タイミングＴＣＥＭの値を小さな値として
算出し噴射量指令ＥＭの切替時期が早くなるように設定
し、前記時点Ａ点から前記噴射量切替タイミングＴＣＥ
Ｍの時間が経過した時点で、前記噴射量指令ＥＭを回転
低下用噴射量ＥＭＤから回転上昇用噴射量ＥＭＵに移行
させることにより燃料噴射量を増加させ、前記エンジン
回転数ＮＥが一旦クラッチ回転数ＮＣＬより低下した後
に下降から上昇に切替わった時点Ｂ点で、前記エンジン
回転数ＮＥとクラッチ回転数ＮＣＬとの回転数差ΔＮが
大きいほど前記クラッチ接続信号ＭＶＣＬの出力タイミ
ングＴＭＶＣＬの値を大きな値として算出しクラッチ接
続信号ＭＶＣＬの出力時期が遅くなるように設定し、前
記時点Ｂ点から前記出力タイミングＴＭＶＣＬの時間が
経過した時点で、クラッチ接続信号ＭＶＣＬをＯＮにし
て前記クラッチ用電磁弁５４、５５、５６に出力し、前
記クラッチ３１、３２、４３、４４、４６、４７を接続
するように制御することを特徴とするディーゼル車両の
クラッチ接続制御装置。