JPH01115744A - 自動クラッチ制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

本発明は、車両用摩擦クラッチ等の操作を、電子制御装
置を用いて自動的に行うようにした自動クラッチ制御装
置に関するものである。

【従来の技術】

自動クラッチには、従来、トルクコンバータを用いるも
のの外、摩擦クラッチや磁粉式電磁クラッチの操作を電
子制御装置によって自動化し、クラッチペダルの煩雑な
操作を無くした自動クラッチがある。 摩擦クラッチや磁粉式電磁クラッチを用いた自動クラッ
チでは、不必要なりラッチの滑りにより摩擦材が発熱し
たり摩耗したり或いは電磁粉が劣化したりするのを防止
するため、停車していて変速機をニュートラル以外に投
入している時には、クラッチを切った状態にしている。 そして、ドライバーがアクセルペダルを踏み込んだとき
初めて、その踏み込み量やその時の車両状態に応じて半
クラッチ位置を決定し、その半クラッチ位置でクラッチ
がつながるように制御している。 第６図に、ダイヤフラム型乾式単板の摩擦クラッチを用
いた従来の自動クラッチ制御装置の具体的構成図を示す
、第６図において、１はクランクシャフト、１ａはエン
ジン回転数を検出するための歯車、１ｂはフライホイー
ル、２はクラッチ、２ａはプレッシャープレート、２ｂ
はクラッチディスク、２ｃはレリーズ軸受、３はレリー
ズレバ−１４はピストンロッド、５はクラッチアクチエ
エータ、６はオイルタンク、７はトランスミッシヨン・
アクチエエータ、８はギヤポジションセンサ、９はイン
ターフェイス、１０は電子制御装置、１１はＲＯＭ、１
２はＣＰＵ、１３はセレクトレバー、１４はセレクト位
置センサ、１５はアクセルセンサ、１６はアクセルペダ
ル、１９は車速センサ、２０はプロペラシャフト、２１
は変速機、２２はインプットシャフト回転数を検出する
ための歯車、２３はインプットシャフト回転数センサ、
２４はエンジン回転数センサ、５０はエンジン、５１は
スロットルバルブ、５２はスロットルアクチエエータで
ある。クラッチ２と組み合わせて用いる変速機２１とし
て、電子制御装置１０によって電子制御される変速機が
示しであるが、これは手動式のものであっても良い。 アクセルペダル１６の踏み込み量がアクセルセンサ１５
により検出され、電子制御装置１０のインターフェイス
９に入力される。電子制御装置１０は、演算処理によっ
てアクセルペダル踏み込み量に応じてスロットルアクチ
ュエータ５２を駆動し、スロットルバルブ５１の開度を
調節する。それによりエンジン５０の出力が制御される
が、そ。 の出力トルクはクランクシャフト１からクラッチ２に伝
えられる。出力トルクは、クラッチのつながり（「接」
）の程度（即ち、プレッシャープレート２ａがクラッチ
ディスク２ｂをフライホイール１ｂに押し付ける程度）
に応じて変速機２１に伝達される。変速機２１で変速さ
れた後、トルクはプロペラシャフト２０を介して駆動輪
へ伝達される。 プレッシャープレート２ａの押し付は力は、レリーズ軸
受２ｃの摺動位置によって決まるが、その位置は電子制
御装置１０からの指令によりクラッチアクチエエータ５
によって制御される。即ち、クラッチアクチュエータ５
が作動すると、ピストンロッド４が進出または後退し、
レリーズレバ−３を介してレリーズ軸受２Ｃの位置を制
御する。 第７図に、クラッチアクチュエータの構成を示す、第７
図において、４はピストンロッド、５はクラッチアクチ
ュエータ、６はオイルタンク、３１はポンプ、３２ない
し３５は電磁弁、３６はビストンストロークセンサ、３
７はピストン、３８はセンサロッド、３９．４０は油室
、４１は片ロツド単動型油圧シリンダである。 クラッチアクチュエータの制御は、電子制御装置１０か
らの信号によって、電磁弁３２ないし３５が制御される
ことによって行われる。 クラッチを切る（「断」にする）には、電磁弁３２．３
３を開き、を磁弁３４，３５を閉じる。 この時、ポンプ３１→電磁弁３２−電磁弁３３−油室３
９へと油が供給され、ピストン３７を右方に押す押圧力
を加える。ピストンロッド４には、プレッシャープレー
ト２ａのダイヤフラムスプリング（図示せず）により、
左方向への力が働いているが、ポンプ３１によって与え
られる油圧による力の方が°大になるようにしであるの
で、ピストン３７は右方に押される。そのため、油室４
０の油はオイルタンク６へ流出する。ピストンロッド４
は右方へ移動（つまり後退）し、クラッチは「接」とさ
れる。 クラッチをつなぐ（「接」にする）には、逆に、電磁弁
３２．３３を閉じ、電磁弁３４．３５を開く、油室３９
内の油は、ポンプ３１による圧力から解放され、ピスト
ン３７を右方に押圧しなくなる。ピストンロッド４には
、前記ダイヤフラムスプリング（図示せず）による左方
向への力が働いているから、油室３９内の油はピストン
３７に押されてオイルタンク６へ流出する。油室４０に
は、ピストン３７の左方への移動に伴い油が流入する。 このようにしてピストンロッド４が左方に移動し、クラ
ッチは「接」にされる。 半クラッチにするには、ビストンストロークセンサ３６
によりピストン３７の位置を検出し、所望の半クラッチ
位置に来たところで全ての′ｒ！Ｘ磁弁を閉じる。する
と、ピストン３７はその位置より動かず、クラッチは「
断」と「接」との間の所望の半クラッチ位置に留まる。 第８図に、従来の自動クラッチ制御装置における停車状
態から発進状態までの制御フローを示す。 なお、入出力処理は省略しである。 第９図に、発進時の半クラッチ位置を算出するため使用
する、データテーブル１ないし３を示す。 これらのデータテーブルは、電子制御装置１０の中のＲ
ＯＭＩＩに記憶させておく。 以下、第８図の説明における■〜■は、第８図中の処理
■〜■に対応する。第８図のブロックＡは車両状態のチ
エツクを行う部分であり、ブロックＢはアクセル踏み込
み時の半クラッチ位置を演算する部分である。 ■　ギヤチェンジ中であるかどうかをチエツクする。ギ
ヤチェンジ中であれば、当然クラッチを切っておく必要
があるから、処理■のクラッチ断へ進む、もともとクラ
ッチ断であれば、その状態を維持すれば良い。 ■　ギヤ位置がニュートラルかどうかチエツクする。ニ
ュートラルなら処理■へ進み、クラッチを「接」にする
が、これは、クラッチとしてダイヤフラム型の乾式摩擦
クラッチを用いた場合を考慮しての処理である。即ち、
この時クラッチを「接」にしておかないと、レリーズ軸
受２Ｃの押圧部分を無用に摩耗してしまうからである。 ■　ギヤ位置がニュートラル以外であって、アクセルを
踏み込んでいるかどうかをチエツクする。 踏み込んでいれば、車両を発進させる意志ありというこ
とであるから、アクセル踏み込み時の半クラッチ位置を
演算するところのブロックＢへ進む。 ■　アクセルが踏まれていない場合には、車速か設定車
速以上かどうかチエツクする。設定車速以上であれば、
エンジンブレーキを効かせるため、クラッチをつなぐ処
理■へ進む、以下であれば、エンジンストールや車体振
動を防止するべく、処理■へ進んでクラッチを切る。 設定車速は、概ね１０〜２０ｋｍ／ｈ＜らいであるが、
車両の用途、エンジンの種類、ギヤ比等によって適宜法
める。 ■　電子制御装置１０よりクラッチアクチュエータ５に
指令を送り、クラッチを切る。 ■　電子制ｍ装置１０よりクラッチアクチエエータ５に
指令を送り、クラッチをつなぐ。 ■　アクセルセンサ１５によりアクセルペダル踏み込み
量を検出し、第９図（イ）のデータテーブル１よりデー
タａｉを求める。データａ、は、適切な半クラッチ位置
を算出するために使用される（処理［相］参照）、ａｌ
の値が大きい程、よりクラッチ「接」に近い半クラッチ
に決められるようにしである。 アクセル踏み込み量が大きいと、クラッチ「断」に近い
半クラッチよりも、クラッチ「接」に近い半クラッチに
した方が適切であるから、第９図（イ）のデータテーブ
ル１は、アクセル踏み込み量が大になる程、ａ、の値が
大になるよう作っである。 ■　エンジン回転数センサ２４によりエンジン回転数を
検出し、第９図（ロ）のデータテーブル２よりデータａ
！を求める。これも、適切な半クラッチ位置を算出する
ために使用される。 エンジン回転数が大だとクラッチをよりクラッチ「接」
側になるようにし、逆にエンジン回転数が低下してエン
ストしそうな時には、クラッチをよりクラッチ「断」側
になるようにしてやる必要がある。そこで、データテー
ブル２は、エンジン回転数が大だとａ８が大になり、小
だと小になるよう作っである。 ■　インプットシャフト回転数センサ２３により、変速
機２１のインプットシャフト回転数を検出し、第９図（
ハ）のデータテーブル３よりデータａ、を求める。これ
も、適切な半クラッチ位置を算出するために使用される
。 エンジン回転数に対してと同様にして、インプット、シ
ャフト回転数が大だとａ、が大になり、小だと小になる
ようにデータテーブル３は作っである。 ■　データａＩ＋”ｔ＋ａｍを加えて、半りラッチ位ｖ
ｌｔａを算出する。 ■　算出した半クラッチ位置ａに従いクラッチ位置を制
御すると、ドライバーの加速意図、エンジンの状態、車
速等に応じた適切な半クラッチとすることが出来る。 第１０図に、従来の自動クラッチ制御装置のブロック構
成図を示す。変速状態検出手段２９　（ギヤポジション
センサ８．セレクト位置センサ１４）、アクセルセンサ
１５．車速センサ１９．エンジン回転数センサ２４．イ
ンプットシャフト回転数センサ２３等からの情報を基に
、クラッチを「断」とすべきか、「接」とすべきか、半
クラッチとすべきかを電子制御装置１０において判断す
る。クラッチアクチエエータ５に指令を送りクラッチ２
を制御する。

【発明が解決しようとする問題点】

（問題点） 前記した従来の技術には、次のような問題点があった。 第１の問題点は、アクセルペダルを踏み込んでから発進
するまでに、応答遅れを感じるという問題点である。 第２の問題点は、車庫入れ等の際に必要な極低速走行あ
るいは短距離移動のための操作が、煩雑であるという問
題点である。 （問題点の説明） まず、第１の問題点について説明する。トルクコンバー
タを利用している車（以下「トルコン車」という）には
クリープ現象があるため、ブレーキペダルから足を離し
ただけで車両は動き出す。 しかし、トルクコンバータを利用していない前記したよ
うな自動クラッチを搭載した車では、第８図の処理■、
■、■から分かるように、停車または極低速の状態で（
つまり設定車速以下で。処理■）アクセルを離している
と（処理■）、クラッチは「断」とされている、そして
、発進しようとしてアクセルを踏み込んで初めて、クラ
ッチがつながり始める（ブロックＢ、処理■）、そのた
め、実際に発進するまでに、どうしても多少の応答遅れ
感が出てしまっていた。 次に、第２の問題点について説明する。狭い車庫に入れ
る時や、はんの数十センチだけ動かしたいという場合、
トルコン車ではブレーキペダル１つを操作するだけで良
い。これに対して、前記した自動クラッチでは、アクセ
ルとブレーキの両方を交互に操作しなければならず、運
転が難しかった。 （なお、トルクコンバータを利用しない自動クラッチに
、クリープ動作を付与するような提案が幾つかなされて
いる（例えば、特開昭６１−１３２４２４号公報、特開
昭６１−１５７４４３号公報）が、ブレーキを踏んだ途
端にクラッチが切れてしまうため、ブレーキペダルの踏
み込み加減で微妙に速度や停止位置をコントロールする
のが困難であり、未だ充分なものではなかった。） 本発明は、以上のような問題点を解決し、クリープ動作
を付与すると共に、短時間のブレーキ操作ではクリープ
運転状態が解除されないようにすることを目的とするも
のである。

【問題点を解決するための手段】

前記問題点を解決するため、本発明の自動クラッチ制御
装置では、ブレーキ作動時開計測手段と、クラッチ位置
制御手段とを少なくとも備え、ギヤ位置がニュートラル
以外であり且つアクセルを踏んでいない場合において、
ブレーキ作動時間が設定時間以上の時にはクラッチを断
とし、以下の時には所定のデータテーブルによって与え
られる半クラッチ位置にすることとした。

【作　　用】

本発明では、トルコンのクリープ現象と同じような効果
を生ずるようにすることを目的としているが、クリープ
現象は、ギヤ位置がニュートラル以外の時にアクセルを
踏まなくても車両がゆっくりと動く　（従って、車速か
大の時には生ずる必要のない）現象である。 クリープ動作は、ブレーキの操作で制御できることが要
請されるから、ブレーキの作動状態をも考慮して制御さ
れるものであることが必要である。 ブレーキ作動時間計測手段は、ブレーキが使用中か否か
、使用しているとすれば、その使用は車速を調節するた
めなのか、停車のためなのかの判別をするために用いら
れる。車庫入れなどでの小刻みなブレーキ操作なら、ク
リープ動作をする必要があると判断し、停車のためのブ
レーキ操作ならその必要はないと判断する。ブレーキ作
動時間計測手段は、その判断をする情報を提供する。 クラッチ位置制御手段は、クラッチを「断」の位置から
「接」の位置までの間の指令された位置に制御する。 クラッチの制御は、ブレーキの作動状態に応じて次のよ
うに分けて行われる。 （１１ブレーキを設定時間以上かけている時クラッチを
「断」とする。 半クラッチにしたまま長時間ブレーキをかけている゛と
、滑りによるクラッチの摩耗が激しいが、クラッチを「
断」とすることにより、その摩耗が防げる。なお、クラ
ッチを「接」にしたまま長時間ブレーキをかけるとエン
ストを起こすから、そのようなことは通常行わない。 （２）ブレーキを設定時間以下（時間ゼロの時、つまり
ブレーキをかけていない時も含む）かけている時 半クラッチにする。その半クラッチ位置は、予め作成し
ておいたデータテーブルに基づいて決める。

【実　施　例】

以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。 第２図に、本発明の実施例にかかわる自動クラッチ制御
装置の具体的構成を示す。第２図において第６図と同じ
符号は、第６図と同じものを指す。 そして、２５はハンドブレーキセンサ、２６はハンドブ
レーキ、１７はフットブレーキセンサ、１日はフットブ
レーキである。この自動クラッチ制御装置の動作を第３
図、第４図によって説明する。 第３図、第４図は、本発明の実施例にかかわる自動クラ
ッチ制御装置における停車状態から発進状態までの制御
フローを示す。入出力処理は省略しである。以下の説明
における■〜［相］は、第３図。 第４図の処理■〜［相］に対応する。制御フローのうち
、ブロックＡは車両状態をチエツクする部分であり、ブ
ロックＢはアクセル踏み込み時の半クラッチ位置を演算
する部分であり、ブロックＣはアクセル昇路み込み時の
半クラッチ位置を演算する部分である。 ■、■　ブレーキを作動させているか否かをチエツクす
る。 ■　ブレーキを作動させていない場合は、電子制御装置
１０内のタイマーの値Ｔを０にする。 ■　ブレーキを作動させている場合は、タイマーの値Ｔ
をカウントアツプして行く、これにより、ブレーキ動作
継続時間を計測する。計測した時間は、アクセル昇路み
込み時に半クラッチにするかどうかを決める時の判断材
料にする（→処理０）。 ■〜［株］　これの処理は、第８図のΦ〜■の処理と同
じであるので、説明は省略する。 ■　ブレーキ作動継続時間が、設定時間以上かどうかチ
エツクする。ブレーキ作動継続時間の計測は、タイマー
の値Ｔによってなされているので、そのチエツクは、Ｔ
が設定値Ｔ０より大であるか否かによって行う。 設定時間以上ブレーキが作動させられている時は、停車
のためのブレーキ操作と判断し、り゛ラッチを切るべく
処理■へ進む。設定時間以下の時は、車庫入れなどでの
小刻みなブレーキ操作と判断し、クラッチを半クラッチ
にするべくブロックＣへ進む。 ０〜［相］　これらの処理は、第８図の■〜■の処理と
同じであるので、説明は省略する。 ■　半クラッチにするに先立ち、その半クラッチ位置を
どの程度にするかを決める必要がある。 本発明では、それを決めるに際し、ギヤ位置に対応した
データテーブルを予め作っておき、それを利用する ギヤ位置に応じて、使用するデータテーブルを異ならせ
る理由は、ギヤ比によってエンジンにかかる負荷トルク
が変わるため、半クラッチ位置ａもそれに応じて変化さ
せる必要があるからである。 第５図は、アクセル昇路み込み時の半クラッチ位置を算
出するため使用するデータテーブルを示す、第５図中の
曲線イはギヤ位置が１速およびＲ（後退）の時に使用す
るデータテーブルであり、曲線口は２速の時に使用する
データテーブルであり、曲線ハは３速以上の時に使用す
るデータテーブルである。 これらのデータテーブルは、電子制御装置ｌＯのＲＯＭ
１１等に格納しておく。 ［相］　ギヤ位置に応じて選定したデータテーブルを用
い、インプットシャフト凹転数センサ２３で検出された
インプットシャフト回転数から、制御すべき半クラッチ
位置ａを求める。 インプットシャフト回転数と半クラッチ位置ａの関係は
、第５図に示すように、インプットシャフト回転数が大
になるほど半クラッチ位置ａが小（つまり、クラッチ「
断」に近い側）になるように設定しである。従って、イ
ンプットシャフト回転数がゼロの時（つまり、完全に停
車している時）は、適当な半クラッチ位置につながれる
が、インプットシャフト回転数が増大して（ると（つま
り、車両が動き出すと）、クラッチ「断」に近い方の半
クラッチになる。 データテーブルをこのような特性に設定した理由は、ア
クセルを放していることよりドライバーにスピードを上
げて走ろうなどという意志はなく、それにもかかわらず
、ドライバーの意志とは無関係にクラッチが勝手につな
がり、加速して行ってしまうことを防止するためである
。 ［相］　電子制御装置１０からクラッチアクチュエータ
５に信号を送り、クラッチ２の位置を処理［相］で求め
た半クラッチ位置ａにする。 以上述べた本発明にかかわる自動クラッチ制御装置をブ
ロック構成図で示すと、第１図の如くになる。第１０図
の従来の自動クラッチ制御装置と異なる点は、ブレーキ
状態検出手段３０　（ハンドブレーキセンサ２５．フッ
トブレーキセンサ１７）を設けた点と、電子制御装置１
０の中にブレーキ動作継続時間を計測するタイマ一部１
０−２とアクセル昇路み込み時半クラッチ位置演算部１
０−３とを設けた点である。

【発明の効果】 以上述べた本発明によれば、次のような効果が得られる
。 １、ギヤをニュートラル以外の位置に投入している状態
でアクセルから足を離していても、ブレーキが長時間作
動していない限り、いつでもクラッチが半クラッチ位置
にされている。そのため、車両はクリープ動作をし得る
。また、この状態からアクセルペダルを踏んで発進する
場合、既に半クラッチになっているわけであるから、ア
クセルペダルが踏み込まれて初めてクラッチがつながり
始めるという従来のものに比し、発進時に応答遅れを感
じることがない。 ２、クリープ動作が出来るようになったため、車両の僅
かの移動とか極低速での走行とかが、ブレーキペダルだ
けの操作で出来るようになった。 ３、ブレーキを長時間作動させる時には、クラッチを断
位置に制御する。即ち、半クラッチでクラッチを滑らし
ながら長時間放置することが無くなるので、クラッチの
摩耗を少なくすることが出来る。 ４、アクセル昇路み込み時の半クラッチ位置を定めるに
当たっては、インプットシャフト回転数がゼロの時（停
車時）には適当な半クラッチ位置につながれ、該回転数
が高くなるほどクラッチ断に近い半クラッチ位置になる
ようにしたので、ドライバーの意志に無関係にクラッチ
がつながって加速されてしまうという危険が無い。

【図面の簡単な説明】

第１図・・・本発明にかかわる自動クラッチ制御装置の
ブロック構成図 第２図・・・本発明の実施例にかかわる自動クラッチ制
御装置の具体的構成図 第３図、第４図・・・本発明の実施例にかかわる自動ク
ラッチ制御装置における停車状態から発進状態までの制
御フローを示す同 第５図・・・アクセル昇路み込み時の半クラッチ位置を
算出するため使用するデータテーブル第６図・・・従来
の自動クラッチ制御装置の具体的構成図 第７図・・・クラッチアクチエエータの構成を示す同第
８図・・・従来の自動クラッチ制御装置における停車状
態から発進状態までの制御フローを示す図 第９図・・・アクセル踏み込み時の半クラッチ位置を算
出するため使用するデータテーブル 第１０図・・・従来の自動クラッチ制御装置のブロック
構成図 図において、１はクランクシャフト、１ａは突起、１ｂ
はフライホイール、２はクラッチ、２ａはプレッシャー
プレート、２ｂはクラッチディスク、２Ｃはレリーズ軸
受、３はレリーズレバ−１４はピストンロッド、５はク
ラッチアクチュエータ、６はオイルタンク、７はトラン
スミッション・アクチュエータ、８はギヤポジションセ
ンサ、９はインターフェイス、１０は電子制御装置、１
１はＲＯＭ、１２はＣＰＵ、１３はセレクトＬ／バー、
１４はセレクト位置センサ、１５はアクセルセンサ、１
６はアクセルペダル レーキセンサ、１８はフットブレーキ、１９は車速セン
サ、２０はプロペラシャフト、２１は変速機、２２は歯
車、２３はインプットシャフト回転数センサ、２４はエ
ンジン回転数センサ、２５はハンドブレーキセンサ、２
６はハンドブレーキ、３１はポンプ、３２ないし３５は
電磁弁、３６はビストンストロークセンサ、３７はピス
トン、３８はセンサロッド、３９．４０は油室、４１は
片ワンド単動型油圧シリンダ、５０はエンジン、５１は
スロットルバルブ、５２はスロットルアクチエエータで
ある。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ブレーキ作動時間計測手段と、クラッチ位置制御手段と
   を少なくとも備え、ギヤ位置がニュートラル以外であり
   且つアクセルを踏んでいない場合において、ブレーキ作
   動時間が設定時間以上の時にはクラッチを断とし、以下
   の時には所定のデータによって与えられる半クラッチ位
   置にすることを特徴とする自動クラッチ制御装置。