JPH039330B2 - - Google Patents

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JPH039330B2
JPH039330B2 JP57027446A JP2744682A JPH039330B2 JP H039330 B2 JPH039330 B2 JP H039330B2 JP 57027446 A JP57027446 A JP 57027446A JP 2744682 A JP2744682 A JP 2744682A JP H039330 B2 JPH039330 B2 JP H039330B2
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engine
operating
signal
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Masaharu Inage
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Diesel Kiki Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明はクラツチ制御装置に関し、更に詳細に
述べると、車輛を発進させるためのクラツチの接
続操作を自動的に行なわせるためのクラツチ制御
装置に関する。
例えば、内燃機関車輛の運転に際して要求され
るクラツチの接続操作は運転者に多大な疲労を与
え、特に市街地走行を行なう際にはその操作回数
も増大し、運転者の疲労もそれにつれて著しく増
大するものである。このような欠点を除去するた
め、流体又は電磁粉を用いた自動変速機構を用
い、クラツチを不要とした所謂オートマチツク車
が広く用いられているが、構造が複雑で保守が難
しい上に伝達損失が大きいという欠点を有してい
る。これは、エンジン出力が流体又は電磁粉等を
介在して被駆動体に伝達される構造であるため、
駆動輪に大きな負荷が加わつた場合にスリツプが
生じることに起因するものであり、車輛の燃費が
低下する原因となつている。上述の理由によつ
て、特にトラツク等の大型の車輛においてはオー
トマチツク車で実現が困難となつているのが現状
である。
従つて、近年、従来のクラツチ装置にアクチユ
エータを装着し、該アクチユエータの駆動制御を
行なうことにより、クラツチの自動接続を行なわ
せるようにしたクラツチ制御装置が提案されてい
るが、従来提案されているこの種のクラツチ制御
装置を車輛の発進のためのクラツチ制御に使用た
場合、クラツチ接続時における所謂半クラツチ状
態の制御を円滑に行なうことができず、手動によ
るクラツチの接続操作に比べてクラツチ接続時の
フイーリングが良くないという問題点を有してい
る。
本発明の目的は、従つて、クラツチの接続操
作、特に半クラツチの操作、を自動的に円滑且つ
確実に行なえるようにした、車輛を発進させるた
めのクラツチ接続操作を自動的に行なうのに好適
な、クラツチ制御装置を提供することにある。
上記目的を達成するための本発明の特徴は、ア
クセル操作により回転速度の制御が行なわれる車
輛用内燃機関と負荷との間に設けられたクラツチ
装置を車輛発進のために自動的に操作するための
クラツチ制御装置において、上記クラツチ装置を
操作するためのアクチユエータと上記内燃機関の
速度に関連した回転速度を示す速度信号を出力す
る手段と、上記速度信号に応答し上記回転速度に
応じた操作速度で上記クラツチ装置の接続操作を
行なうための操作信号を発生させる手段と、上記
回転速度が所定値以上になつた場合に前記クラツ
チを接続するため上記操作信号を前記アクチユエ
ータに与える手段と、上記速度信号に応答し上記
クラツチ装置が半クラツチ接続状態にある場合に
おいて上記機関の速度が予め定められた値下にな
つた場合には上記クラツチ装置を半クラツチゾー
ンの近傍でオフ状態とするための手段とを備えた
点にある。
この構成によると、アクセルを踏み込むことに
より機関の回転速度が所定値以上になると、アク
チユエータによりクラツチ装置の接続操作が開始
され、機関の回転速度に応じた操作速度でクラツ
チの接続操作が行なわれる。従つて、アクセルを
速く踏み込んだ場合には、機関の回転速度は急速
に上昇するので、クラツチ装置に接続されたアク
チユエータは、比較的短時間内にクラツチ装置の
接続を完了する。一方、アクセルをゆつくり踏み
込んだ場合には、機関の回転速度がゆつくり上昇
するので、アクチユエータはゆつくりとした操作
速度でクラツチ装置を接続させることになる。
この結果、アクセルの操作状態に適合した速度
でクラツチの接続操作が行なわれ、特に半クラツ
チ操作を極めて円滑、且つ確実に行なうことがで
き、クラツチの接続時のフイーリングが頗る良好
となる。
一方、クラツチ装置の接続が開始され、クラツ
チ装置が半クラツチ接続状態にある場合におい
て、機関回転速度が予め定められた値以下になる
と、クラツチ装置の接続状態がその半クラツチゾ
ーンの近傍でオフ状態とされ、機関の回転出力の
車輪への伝達が阻止され、さらなる回転速度の低
下を防止する。これにより機関の回転速度が再び
所定値以上となると、クラツチの接続操作が関始
され、クラツチ装置を直ちに半クラツチ状態とす
ることができる。
以下、図面の実施例により本発明を詳細に説明
する。
第１図には、本発明によるクラツチ制御装置を
内燃機関車輛に適用した場の一実施例の概略機構
図が示されている。クラツチ制御装置１は、車輛
を駆動するための内燃機関２と車輪駆動装置３と
の間に配置されたクラツチ装置４の接続を自動的
に行わせる目的で設けられており、クラツチ装置
４の操作レバー４ａに連結された油圧アクチユエ
ータ装置５を備えている。油圧アクチユエータ装
置５は油圧シリンダ６を備え、油圧シリンダ６の
操作ロツド７の端部は操作レバー４ａに枢着され
ている。操作レバー４ａはクラツチ装置４に設け
られたばねの力により常時矢印Ａ方向（クラツチ
を接続する方向）にばね付勢されており、従つ
て、操作ロツド７もまた矢印Ａ方向に常時ばね付
勢されている。油圧シリンダ６の受圧室８と油圧
源９との間には、常閉電磁弁１０が設けられてい
る油圧パイプ１１が配設されており、常閉電磁弁
１０が付勢されて開かれることにより、油圧源９
からの油圧が受圧室８に導かれ、操作ロツド７は
ばね力に抗して矢印Ｂ方向に移動する。一旦増圧
した受圧室８内の油圧の所望の圧力にまで減圧さ
せることができるように、電磁弁１０の油圧シリ
ンダ側とオイルタンク１２との間には、常開電磁
弁１４を有する通路１３が設けられると共に、受
圧室８とオイルタンク１２との間には、オリフイ
スと常開電磁弁１７とを有する連通路１６が設け
られている。尚、符号１８で示される通路は、油
圧シリンダ６の室１９の圧力を常時大気圧に保ち
背圧を除去するための通路である。
従つて、全ての電磁弁１０，１４，１７が消勢
状態にあると、受圧室８内の圧力は略大気圧に等
しくなり、操作ロツド７は左手方向いつぱいに移
動し、クラツチ装置３は接続された状態となる。
ここで、電磁弁１０，１４，１７を全て付勢する
と、電磁弁１０が開いて油圧源９と受圧室８とが
油圧パイプ１１により連通され電磁弁１４，１７
が閉じられるので、受圧室８内の圧力が上昇し、
操作ロツド７は矢印Ｂ方向に移動し、クラツチ装
置４は断状態となる。この状態において電磁弁１
０を閉じ、電磁弁１４を開くと、受圧室８内の圧
力が通路１３を介して逃げ、比較的速い速度で低
下し、操作ロツド７はこの圧力の低下に応じた比
較的速い速度でで矢印Ａ方向に移動し、クラツチ
装置４を速い操作速度で接続することができる。
若し、電磁弁１４の代りに電磁弁１７を開くと、
オリフイス１５のために、受圧室８の圧力の低下
速度は遅くなり、クラツチ装置４を遅い操作速度
で接続することができる。上記説明から判るよう
に、電磁弁１４，１７とを同時に開けば、最も速
い速度でクラツチ装置の接続を行なうことができ
る。更に、各電磁弁の開閉をパルス信号により周
期的に行なうと共に該パルス信号のデユーテイ比
を調節すれば、上述の３段階のクラツチ操作速度
のほか、任意の操作速度でクラツチ装置の接続操
作を行なうことができる。
各電磁弁１０，１４，１７の励磁コイル１０
ａ，１４ａ，１７ａが接続されている制御ユニツ
ト２０には、ブレーキの操作状態を示すブレーキ
信号S1、車輛の速度を示す車速信号S2、機関の回
転速度を示す機関速度信号S3及び車輛を発進させ
る場合に高レベルとされるスタート信号S4が入力
されると共に、操作ロツド７の位置を示す位置信
号S5が位置センサ２１から入力されている。制御
ユニツト２０からは、これらの入力信号に基づ
き、少なくとも機関の速度に相応した操作速度で
クラツチ装置４の接続が実行されるように各電磁
弁１０，１４，１７の開閉制御を行なうための駆
動信号が出力される。
図示の実施例では、制御ユニツト２０はマイク
ロコンピユータを用いて構成されており、油圧ア
クチユエータ装置５によるクラツチ装置４の接続
操作は、上述の各入力情報に基づいて、マイクロ
コンピユータにより制御される。
第２図には、制御ユニツト２０によるクラツチ
装置の接続制御動作を示すフローチヤートが示さ
れている。時刻ｔ＝t1において電源が投入される
と、電磁弁１０，１４，１７が夫々付勢され、操
作ロツド７は矢印Ｂ方向に移動し、操作ロツド７
が最右端移動位置にまで達した時（ｔ＝t2）に、
電磁弁１０が消勢され、閉状態となる。
第３図には、操作ロツド７の位置Ｌを縦軸にと
り、時刻ｔを横軸にとつて、操作ロツド７の位置
の時間的変化が示されている。ここで、操作ロツ
ド７が最も左手方向にある場合のＬの値を０とし
ており、操作ロツド７が最右端移動位置にまで達
した時のＬの値はLmaxで示してある。そして、
Ｌの値がLaとLbとの間のゾーンが半クラツチゾ
ーンとなつている。
このように、ｔ＝t1において接続状態にあつた
クラツチ装置がｔ＝t2において完全に切り離され
た状態となり、車輛の発進作動準備が完了し、ス
タート信号S4のレベルが「Ｈ」となるのを待つ
（ステツプ31）。スタート信号S4のレベルが「Ｈ」
となると、電磁弁１４，１７が共に消勢されて開
かれ（ステツプ32）、操作ロツド７は最も速い速
度でクラツチ装置を接続する方向（Ｌが小さくな
る方向）に移動する。Ｌの値は位置信号S5により
示され、Ｌの値が上述の半クラツチゾーンの少し
手前の値Lcに達したか否かが判別される（ステ
ツプ33）。Ｌ≦Lcとなると、次に、ステツプ34に
おいて、機関の回転数Ｎがクラツチの接続を関始
するに足る所定の回転数Na以上となつているか
否かが判別される。値Naは信号S3から得ること
ができ、Naの値は機関の性能その他を考慮して
適宜に定めることができる。若しＮ＜Naの場合
には、電磁弁１４，１７が閉じられ、操作ロツド
７の位置はLcに保持される（ステツプ35）。
アクセルを踏込むことによりＮ≧Naとなると、
機関速度に比例した操作速度でクラツチ装置の接
続操作が行なわれるよう、油圧アクチユエータ装
置５を駆動する駆動信号が出力される（ステツプ
36）。この駆動信号は、各電磁弁１４，１７の開
閉状態の組合せを選択する信号を含み、これによ
り少なくとも３段階の操作速度、即ち操作ロツド
７の矢印Ａ方向への移動速度を制御できるほか、
電磁弁１４及びまたは１７の開閉をパルス駆動に
より周期的に行ない、そのパルスのデユーチイ比
を変えることにより、操作速度を連続的に変える
ことができる。このように、クラツチ装置の接続
操作が機関速度に応じた速度で行なわれるので、
半クラツチゾーンに入つた場合においてアクセル
をゆつくり踏込んだ場合には、機関の回転速度が
ゆつくり上昇するので、クラツチの操作速度が遅
くなり、逆に、アクセルを速く踏込んだ場合には
機関の回転速度が急速に上昇するのでクラツチの
操作速度が速くなる。このように、アクセルの踏
込み具合いに応じてクラツチの接続の速度が変わ
るので、アクセル操作量に見合つた車輛の発進を
行なうことができる。
半クラツチ状態において、アクセルを戻し、又
は急な負荷の増大により、機関の速度がエンスト
限界に近づいた場合において更にクラツチの接続
を続け、機関を停止するに至らしめるのを防止す
るため、機関速度Ｎが所定のエンスト限界回転速
度Nbより小さくなつているか否かの判別が行な
われており（ステツプ37）、若しＮ＜Nbとなる
と、電磁弁１０，１４，１７が付勢され、操作ロ
ツド７の位置が一旦Lcにまで戻され（ステツプ
38）、その後、ステツプ34に戻る。このように、
クラツチの接続操作期間中、常にＮの値を監視し
ており、Ｎ＜Nbの条件で操作ロツド７の位置を
Lcにまで戻すので、半クラツチ状態においてエン
ストを起すことが確実に防止される。
Ｎ≧Nbの場合には、車速の変化、即ち加速度
が所定値以上であるか否かが判断され（ステツプ
39）、加速度が所定値以下であれば、更に車速と
機関速度とからギヤ比を考慮してスリツプ率を演
算する（ステツプ40）。尚、加速度が所定値以上
である場合には、電磁弁１０を短時間だけONと
し操作ロツド７を矢印Ｂ方向に少し戻し（ステツ
プ41）、しかるのち、ステツプ40に進む。このた
め、車速が急変して乗りごこちが悪くなるのを確
実に防止することができ、発進時常に快適な乗り
ごごちを保つことができる。演算されたスリツプ
の値が零か否かを判断し（ステツプ42）、スリツ
プが零でない場合には、即ちクラツチが完全に接
続されていない場合には、ステツプ36に戻り、上
述したクラツチの接続操作を繰り返し実行する。
若し、算出されたステツプが零であれば、電磁弁
１４，１７を共に開状態とし、最も速い操作速度
で接作ロツド７をＡ方向に送る（ステツプ43）。
この場合、操作ロツド７の位置が、Ｌ＝０の点に
到達したか否かを監視し（ステツプ44）、Ｌ＝０
となつたことをもつてクラツチ装置の接続接作を
終了する。
第３図には、ｔ＝t3において半クラツチゾーン
に入つてからクラツチが完全に接続される場合の
制御の一例が示されている。t3以後、操作ロツド
７は機関速度に応じた速度で矢印Ａ方向に移動す
るが、何らかの原因でt4においてＮ＜Nbとなる
と（ステツプ37）、操作ロツド７の矢印Ｂ方向に
進み、一旦、半クラツチゾーンを出てＬ＝Lcとな
る点までもどされる（ステツプ38）。ここで、Ｌ
＝Lcとなつた時刻ｔにおいて再びＮがNaより大
きくなつているか否かが判別され（ステツプ34）、
Ｎ＞Naの場合には再びクラツチ接続動作に移り、
半クラツチゾーンに入る。ｔ＝t5においてクラツ
チの接作速度が速すぎ、車速の加速度が所定値よ
り大きくなると操作ロツド７は所定量だけ若干矢
印Ｂ方向に戻され（ステツプ39、41）、しかる後、
再び矢印Ａ方向に送られる。このようにしてt7に
おいて半クラツチゾーンを抜け出て、スリツプが
零となると、電磁弁１４，１７が開かれ（ステツ
プ42、43）、操作ロツド７は最も速い操作速度で
矢印Ａ方向に送られ、位置検出器２１からの出力
によりＬ＝０の状態が検出されることによりクラ
ツチ装置の接続が終了する（ｔ＝t8）。
第２図に示される各判定項目は、ある短い繰返
し周期で判定する必要があるが、各電磁弁の応答
速度を考慮すると、約〔ｍ sec〕毎に行なうの
が適当と考えられる。また、ブレーキ操作により
得られるブレーキ信号S1は、制御ユニツト２０内
のCPUに対する割込信号として使用し、ブレー
キ信号S1の入力に応答してクラツチの接続操作を
停止し、且つクラツチの切離し作業を実行するよ
うになつている。また、既に述べたように、この
装置では、ブレーキ信号S4が入力されない限り、
クラツチの接続接作は行なわれないので、キース
イツチON後、無意識にエンジンの空ぶかしを行
なつても急発進の危険性は生じない。
尚、上記において、機関の回転速度に応じてア
クチユエータの接作速度を変えるようにしたが
（第２図、ステツプ36）、この操作は、機関の速度
に対して予め定められたアクチユエータの速度を
予めROMにメモリしておき、機関速度を示すデ
ータによつてアクチユエータ速度を示すデータ
RONから読み出し、RONからの出に応じて電磁
弁１４，１７の開閉制御を行なうことにより容易
に実行することができる。
上記実施例では、内燃機関車輛の発進装置に本
発明を適用した場合の実施例について述べたが、
本発明は上記実施例に限定されるものではなく、
その他のクラツチの自動接続動作を行なうのに同
様にして程用できるものである。
本発明によれば、上述の如く、機関速度が所定
値以上となつている場合に、クラツチ装置が機関
速度に応じて定められる接続操作速度で接続操作
されるので、アクセル操作部材の操作状態に適合
した速度でクラツチの接続操作が行なわれる。こ
の結果、アクセル操作部材を速く操作した場合に
はクラツチ装置は比較的短時間の内に接続され、
一方、アクセル操作部材をゆつくり操作した場合
には、クラツチ装置はゆつくり接続され、クラツ
チの接続操作がアクセルペダルの踏み込み具合に
応答して円滑に行なわれる。
このように、アクセル操作量に応じて変化する
機関速度に従つてクラツチの操作速度が上述の如
く変化するので、クラツチ操作のフイーリングが
極めて良好に成るという効果の外に、機関速度が
徐々に上昇する場合には、機関速度が所定値以上
の状態でクラツチの送りが徐々に行なわれ、半ク
ラツチ状態でエンスト等が起こりにくく、クラツ
チ接続操作を円滑且つ確実に行なうことができ
る。さらに、半クラツチの状態において機関速度
が予め定められた値以下となつている場合には、
クラツチ装置は半クラツチゾーンの近傍でオフ状
態とされ、エンスト状態の発生を未然に防止する
ことができる。そして、これにより機関回転速度
が上昇すると、再びクラツチ接続操作が関始され
るが、クラツチ装置は半クラツチゾーン近くでオ
フ状態になつているため、操作信号をアクチユエ
ータに与えることによりクラツチ装置を直ちに半
クラツチ状態とすることができ、極めて円滑な発
進制御を行なうことが可能になるという、格別の
効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例を示す概略構成図、
第２図は第１図に示す制御ユニツトの制御プログ
ラムを示すフローチヤート、第３図は第２図に示
した制御プログラムに従うクラツチの接続動作を
説明するための作動説明図である。 １……クラツチ制御装置、２……内燃機関、３
……車輪駆動装置、４……クラツチ装置、５……
油圧アクチユエータ装置、６……油圧シリンダ、
９……油圧源、１０……常閉電磁弁、１４，１７
……常開電磁弁、１５……オリフイス、２０……
制御ユニツト。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １ アクセル操作により回転速度の制御が行なわ
    れる車輛用内燃機関と負荷との間に設けられたク
    ラツチ装置を車輛発進のために自動的に操作する
    ためのクラツチ制御装置において、前記クラツチ
    装置を操作するためのアクチユエータと、前記内
    燃機関の速度に関連した回転速度を示す速度信号
    を出力する手段と、前記速度信号に応答し前記回
    転速度に応じた操作速度で前記クラツチ装置の接
    続操作を行なうための操作信号を発生させる手段
    と、前記回転速度が所定値以上になつた場合に前
    記クラツチを接続するため前記操作信号を前記ア
    クチユエータに与える手段と、前記速度信号に応
    答し前記クラツチ装置が半クラツチ接続状態にあ
    る場合において前記機関の速度が予め定められた
    値以下になつた場合には前記クラツチ装置を半ク
    ラツチゾーンの近傍でオフ状態とするための手段
    とを備えたことを特徴とするクラツチ制御装置。
JP57027446A 1982-02-24 1982-02-24 クラツチ制御装置 Granted JPS58146722A (ja)

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DE3306519C2 (ja) 1993-12-02
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