JPH0419245Y2

JPH0419245Y2 -

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Publication number: JPH0419245Y2
Application number: JP1984099589U
Authority: JP
Priority date: 1984-06-30
Filing date: 1984-06-30
Publication date: 1992-04-30
Also published as: JPS6114249U

Description

【考案の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本考案は、車両用クラツチの自動制御装置に関
し、特にクラツチの半係合状態においてエンジン
回転数が上昇しても上記クラツチが不必要に滑る
ことをなくした車両用クラツチの自動制御装置に
関する。

〔従来の技術〕

従来、チエンジレバーユニツトを運転者が手動
により切換操作し、得られた変速信号をコントロ
ールボツクスが処理し、所定の作動信号をギヤシ
ヤフトユニツトに出力し、ギヤシヤフトユニツト
が空気圧で作動する倍力装置を用い変速機を切換
作動させるという、いわゆるフインガータツチコ
ントロール用ギヤシヤフトユニツトが知られてお
り、たとえばその一例が実開昭57−144735号公報
や実願昭57−138832号の明細書および図面に開示
されている。

〔考案が解決しようとする問題点〕

ところで、この種の装置は変速機の切換操作力
が小さくなることにより運転者の変速操作による
疲労を低減できるが、変速時に行なうクラツチの
断接操作はこれを別途運転者自身が行なう必要が
あり、操作の煩雑さが残存するという不具合があ
る。

この不具合の解消をはかるため、従来のギヤ式
変速機と摩擦クラツチとに流体圧で作動するアク
チユエータを取付け、チエンジレバーの切換によ
り発する変速信号に基づき両アクチユエータを作
動させ、クラツチおよび変速機の各作動を自動的
に行なわせるようにすることが考えられる。

このような、クラツチおよび変速機の各作動を
自動的に行なわせる装置において、車両の発進時
には、エンジン回転数が徐々に小さくなりクラツ
チ回転数が徐々に大きくなるような半クラツチ状
態を所要時間保持することにより、エンジン回転
数とクラツチ回転数とをほぼ同一にし、クラツチ
ミートさせることが行なわれる。

ところが、上記の半クラツチ状態を保持してい
る場合に、運転者がアクセルペダルを踏み込んだ
場合、エンジン回転数が上昇してしまうため、上
記のような状態を保持しても、エンジン回転数と
クラツチ回転数とがほぼ同一になる状態を実現で
きない場合が出現し、クラツチミートを円滑に行
なえない場合があるという問題点がある。

本考案は、このような問題点の解消をはかろう
とするもので、車両の発進に際してクラツチを一
旦半係合状態に保持し、その後エンジン回転数と
クラツチ出力軸の回転数との差が所定値以下にな
つたときにクラツチを完全係合するクラツチの自
動制御装置において、クラツチの半係合状態にお
いてエンジン回転が上昇ししてもクラツチが不必
要に滑ることなく、車両の発進をスムーズに行な
えるようにした、車両用クラツチの自動制御装置
を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

上述の目的を達成するため、本考案の車両用ク
ラツチの自動制御装置は、車両のエンジンと変速
機との間のクラツチを作動するクラツチアクチユ
エータと、上記車両の走行速度を検出する速度セ
ンサと、上記エンジンの回転数を検出するエンジ
ン回転数センサと、上記エンジンの負荷を検出す
る負荷センサと、上記クラツチの出力軸の回転数
を検出するクラツチ回転数センサと、上記各セン
サからの信号を受けて上記クラツチアクチユエー
タに作動信号を供給し上記クラツチの解放、係合
を制御するクラツチ制御装置とをそなえ、同クラ
ツチ制御装置に、車速が所定値以下でエンジン負
荷が所定値以上となる車両発進時に上記クラツチ
を解放状態から係合状態へ上記エンジンの負荷に
応じた第１の所定速度で作動せしめるクラツチ係
合手段と、上記エンジンの回転数が上昇傾向から
下降傾向へ移行するエンジン回転数のピーク点を
検出するピーク検出手段と、同ピーク検出手段か
らのピーク点検出信号を受けて上記クラツチ係合
手段の作動を停止し上記クラツチをピーク点検出
時点の半係合状態で保持するクラツチ保持手段
と、上記エンジン回転数とクラツチ出力軸の回転
数との差が所定値以下となると上記クラツチ保持
手段の作動を解除してクラツチを完全係合させる
保持解除手段と、上記クラツチ保持手段の作動中
において上記エンジンの回転数が再び上昇傾向と
なるか否かを検出する回転上昇検出手段と、同回
転上昇検出手段からの回転数上昇信号を受けて上
記クラツチ保持手段の作動を解除するとともに再
び上記ピーク点が検出されるまで上記エンジンの
負荷に応じた第２の所定速度で上記クラツチを係
合作動させるクラツチ再係合手段とを設けたこと
を特徴としている。

〔作用〕

上述の構成により、本考案の車両用クラツチの
自動制御装置では、クラツチ係合手段が、車速が
所定値以下でエンジン負荷が所定値以上となる車
両発進時にクラツチを係合状態へ第１の所定速度
で作動させるように作用する。

また、保持解除手段が、エンジン回転数とクラ
ツチ出力軸の回転数との差が所定値以下となると
クラツチを完全係合させるように作用する。

〔実施例〕

以下、図面により本考案の実施例について説明
すると、第１〜１６図は本考案の一実施例として
の自動変速装置を示すもので、第１図はその全体
構成図、第２図はそのシフトパターンを示す模式
図、第３図はそのデユーテイ比特性を示すグラ
フ、第４図はそのクラツチエア圧の経時変化を示
すグラフ、第５図はそのエンジン回転数およびク
ラツチ出力軸回転数の経時変化を示すグラフ、第
６図はそのエンジンとクラツチ出力軸の回転数差
の制御領域を示すグラフ、第７〜９図はそれぞれ
その選択変速段区分において最適変速段を求める
際用いられるグラフ、第１０図はその車両発進時
における各作動を示すグラフ、第１１〜１６図は
それぞれの制御プログラムのフローチヤートであ
る。

第１図に示すように、デイーゼルエンジン（以
後単にエンジンと記す）３０と、これの回転力を
クラツチ３１を介して受ける変速機３２とにわた
り本装置が取付けられている。

エンジン３０には、エンジン回転の1/2の回転
速度で回転する入力軸３３をそなえた燃料噴射ポ
ンプ（以後単に噴射ポンプと記す）３４を取付け
られており、このポンプのラツク３５には、電磁
アクチユエータ３８が連結されている。

なお、入力軸３３にはエンジン回転数信号を発
するエンジン回転センサ３９が対設される。

クラツチ３１は、通常フライホイール４０にク
ラツチ板４１を図示しない周知挟持手段により圧
接させ、アクチユエータとしてのエアシリンダ４
２が不作動より作動に入ると図示しない挟持手段
が解除方向に作動され、クラツチ３１は接方向ａ
より断方向ｂに移動する（第１図には断状態を示
した）ようになつている。

そして、このクラツチには後述するクラツチの
断接状態をオン、オフ作動により検出するクラツ
チエアセンサ７０が取付けられているがこのクラ
ツチエアランサ７０に代えてクラツチ断接センサ
４３を直接クラツチ３１に対設してもよい。

クラツチ３１の出力軸４４にはクラツチ回転数
信号を発するクラツチ回転数センサ４５が対設さ
れている。

エアシリンダ４２内のエア室４６からはエア通
路４７が延出形成されており、エア通路４７は、
高圧エア源としてのエアタンク４８に連結されて
いる。

エア通路４７の途中には作動エアを断続する開
閉手段としての電磁式のカツト弁４９が取付けら
れるとともに、エア室４６を大気解放するための
パルス電磁弁５０が取付けられている。

エアシリンダ４２には内部エア圧が規定値以上
（クラツチが断となる値）になるとオン信号を出
力するエアセンサ７０が、また、エアタンク４８
には内部エア圧が規定値以下になるとオン信号を
出力するエアセンサ７２がそれぞれ取付けられて
いる。

変速機３２内におけるギヤ位置の切換えは、第
２図に示すシフトパターンに対応した変速位置に
チエンジレバー５４を操作することにより、変速
段選択スイツチ５５が切換えられ、得られる変速
信号に基づきギヤ位置切換手段としてのギヤシヤ
フトユニツト５１が操作され、シフトパターンに
対応した目標変速段にギヤ位置を切換えられるこ
とにより行なわれるようになつている。

ところで、第２図中、Ｒはリバース段を、Ｎ，
１，２，３は指定変速段を、Ｄは選択変速段を示
しており、Ｄレンジを選択すると後述の最適変速
段決定処理により２速〜５速が車速等により決定
される。

ギヤシヤフトユニツト５１は、コントロールユ
ニツト５２からの作動信号により作動する複数個
の電磁バルブ（１つのみ示した）５３と、このバ
ルブを介してエアタンク４８から高圧の作動エア
が供給されて変速機の図示しないセレクトフオー
クやシフトフオークを作動せしめるパワーシリン
ダとを有しており、上記電磁バルブに与えられる
作動信号によりパワーシリンダが作動し、セケク
ト方向次いでシフト方向の順で変速機３２の噛合
態様を変えるようになつている。

さらにギヤシヤフトユニツト５１にはギヤ位置
を検出するギヤ位置センサとしてのギヤ位置スイ
ツチ５６が対設され、このスイツチからのギヤ位
置信号は、コントロールユニツト５２に出力され
る。

そして、変速機の出力軸５７には車速信号を発
する車速センサ５８が対設されている。

さらに、アクセルペダル３７にはその回動量に
応じた抵抗変化を電圧値として生じさせ、これを
Ａ／Ｄ変換器５９でデジタル信号化し出力する負
荷センサ６０が取付けられている。

ブレーキペダル６１にはこれが踏み込まれた時
ハイレベルのブレーキ信号を出力するブレーキセ
ンサ６２が取付けられている。フライホイール４
０には、その外周のリングギヤに適時噛合いエン
ジン３０をスタートさせるスタータ６３が取付け
られ、そのスタータリレー６４は、コントロール
ユニツト５２に接続されている。

なお、符号６５はコントロールユニツト５２と
は別途に車両に取付けられるとともに車両の各種
制御を行なうマイクロコンピユータを示してお
り、図示しない各センサよりの入力信号を受けエ
ンジン３０の駆動制御等を行なう。

マイクロコンピユータ６５は噴射ポンプ３４の
電磁アクチユエータ３８に作動信号を与え、燃料
増減操作によりエンジン回転数の増減を制御でき
るようになつている。

なお、マイクロコンピユータ６５はコントロー
ルユニツト５２からのエンジン回転増減信号とし
ての出力信号を優先して受けることができ、この
出力信号に応じてエンジン回転数を増減させるこ
とができるようになつている。

コントロールユニツト５２は自動変速装置に専
用されるマイクロコンピユータからなり、マイク
ロプロセツサ（以降単にCPUと記す）６６，メ
モリ６７および入力信号処理回路としてのインタ
ーフエース６８により構成されている。

インターフエース６８とインプツトポート６９
には上述の変速段選択スイツチ５５、ブレーキセ
ンサ６２、負荷センサ６０、エンジン回転センサ
３９、クラツチ回転数センサ４５、ギヤ位置スイ
ツチ５６、車速センサ５８、クラツチ断接センサ
４３（クラツトの断接状態をエアセンサ７０に代
えて検出する時に用いる）および両エアセンサ７
０，７２より各出力信号が入力されるようになつ
ている。

一方、アウトプツトポート７４は上述のマイク
ロコンピユータ６５、スタータリレー６４、パル
ス電磁弁５０、カツト弁４９および複数個の電磁
バルブ５３に接続され、それぞれに出力信号を送
出する。

なお、符号７５はエアタンク４８のエア圧が設
定値に達しない時図示しない駆動回路を介し出力
を受け点灯するウオーニングランプを示す。

さらに、符号７６はクラツチ摩耗量が規定値を
越えた時出力を受け点灯するクラツチ摩耗ランプ
を示す。

メモリ６７は、第１１〜１６図にフローチヤー
トとして示したプログラムやデータを書込んだ
ROM（読み出し専用メモリ）と書込み読み出兼
用のRAMとで構成される。すなわち、ROMに
はプログラムのほかに、負荷信号の値に対応した
デユーテイ比αおよび再デユーテイ比βを予めデ
ータテーブル（第３図参照）として記憶させてお
き、適時、テーブルルツクアツプを行なつて該当
する値を読み出す。

さらに、上述の速度段選択スイツチ５５は、変
速信号としてのセレクト信号およびシフト信号を
出力するが、この両信号の一対の組合わせに対応
した変速段位置を予めデータテーブルとして記憶
させておき、このセレクトおよびシフト信号を受
けた際テーブルルツクアツプを行なつて該当する
出力信号をギヤシヤフトユニツトの各電磁バルブ
５３に出力し、変速信号に対応した目標変速段に
ギヤ位置を合わせる。しかもギヤ位置スイツチ５
６からのギヤ位置信号は変速完了により出力さ
れ、セレクトおよびシフト信号に対応した各ギヤ
位置信号が全て出力されたか否かを判別し、噛合
適あるいは否の信号を発するのに用いられる。

さらに、ROMには、選択変速段Ｄ区分に目標
変速段がある時、車速、負荷およびエンジン回転
の各信号に基づき、最適変速段を決定するための
データテーブルをも記憶させておく。この一例を
第７図、第８図、第９図に示しており、車速に対
応した基本変速段D_Xを第１のテーブルルツクア
ツプにより読み出し、次に、第２のテーブルルツ
クアツプにより定常域Ａにエンジン負荷があると
補正をせず、それより大、小により１段のシフト
ダウンあるにはシフトアツプに相当する第１補正
値D_Xを読み取る。

次に、第３テーブルルツクアツプにより、定常
域Ｂにエンジン回転数があると補正をせず、それ
より大、小により１段のシフトアツプあるいはシ
フトダウンに相当する第２補正値〔D_X〕を読み
取る。Ｄ区分における制御では、この第２補正値
に対応する変速段を最適変速段として決定し、こ
れを目標変速段とみなす。

そして、コントロールユニツト５２およびパル
ス電磁弁５０は、半クラツチ復帰手段としても構
成されており、切換制御手段の半クラツチ状態に
よるクラツチ接続時に、エンジンの負荷増加とし
てのアクセルペダル３７の踏み込みを負荷センサ
６０により検出した際に、負荷センサ６０の負荷
信号に対応して設定される再デユーテイ比に応じ
た時間比でのエアシリンダ４２の大気解放を、パ
ルス電磁弁５０の作動により行なわせて、半クラ
ツチ状態へ復帰させるようになつている。

本考案の一実施例としての自動変速装置は、上
述のごとく構成されているので、自動変速装置の
作用は、以下のようにして行なわれる。

プログラムがスタートするとコントロールユニ
ツト５２はエンジン停止割込のない限り始動処理
に入る。そして始動処理完了の後、車速信号を入
力させ、その値が規定値（例えば２Km／ｈ〜３
Km／ｈ）以下では発進処理を、以上では変速処理
を行なう。ただし、第１２図に示すような、エン
スト回転以下割込ルーチンにおいて割込条件が整
つたときには、クラツチ３１を断つ（オフ）よう
カツト弁４９にオン信号をパルス電磁弁５０にオ
フ信号を出力（ステツプm4）する。

割込条件は、ステツプm1〜m3であり、あくせ
る踏込量が規定値以上（ステツプm1）のとき、
すなわち車両の発進時であると認識したとき、ス
テツプm3において、回転センサ３９により検出
されるエンジン回転数が発進時エンスト回転数
V₀以上かどうかが判断され、エンジン回転数が
発進時エンスト回転数V₀以上でないときエンス
トを防止すべく、割込が実行される。

また、アクセル踏込量が規定値以上でない（ス
テツプm1）とき、すなわち車両の通常走行から
停止に至る時に、スイツプm2において、回転セ
ンサ３９により検出されるエンジン回転数が走行
停止式エンスト回転数Ｖ１以上かどうかが判断さ
れ、エンジン回転数が走行停止時エンスト回転数
Ｖ１以上でないとき、エンストを防止すべく割込
が実行される。

そして、走行停止時エンスト回転数Ｖ１は、エ
ンジンのアイドル回転数付近の回転数に設定され
る。

また、発進時エンスト回転数V₀は、走行停止
時エンスト回転数より低く設定される。

これにより、第１０図に１点鎖線で示すよう
に、車両の発進時にアイドル回転数より小さい回
転数になつてもクラツチのホールド状態が保持さ
れ、車両がスムーズに発進する。

次に、第１３図により始動処理を説明する。ま
ず、エンジン回転数信号を入力され、その値がエ
ンジンの停止域内にあるか否かステツプS1で調
べ、エンジン停止時にイエスに進む。

そして、チエンジレバー位置とギヤ位置が同じ
か否か、すなわち、変速信号とギヤ位置信号が同
じとなり、変速段選択スイツチ５５で指示した目
標変速段（ここでＤレンジの場合、予め最大変速
比であるたとえば２速と設定しておく）に変速機
３２のギヤ位置が整列しているかを判別（ステツ
プS2）し、イエスでスタータリレー６４に図示
しない駆動回路を介し出力し、図示しないスター
タスイツチを操作することによりスタータ６３を
回せる状態にする（ステツプS3）。

次に、目標変速段をニユートラルとした場合に
エンジンがかかるとさらにエアセンサ７２の検出
信号が設定値を上回つているか否かを調べ（ステ
ツプS5）、イエスでリターンする。

エア圧がない時はエアタンク４８が規定のオア
圧になるまで待ちステツプＳ５を完了する。

一方、目標変速段が高変速比のようにセツトさ
れているにおいても目標変速段と変速機３２のギ
ヤ位置が一致しているとスタータ始動可となる。

この場合車輪がスタータで回転される。

ステツプS2でノーの場合、エア圧の有無を調
べ（ステツプS6）、ノーの場合ウオーニングラン
プ７５に出力信号を発し（ステツプS7）、イエス
の場合あるいは外部よりエア補強によりイエスに
復帰した場合クラツチ３１を断つように、アウト
プツトポート７４を介しカツト弁４９にオン信号
を、パルス電磁弁５０にオフ信号をそれぞれ出力
する（ステツプS8）。

クラツチ断の間にギヤシヤフトユニツト５１は
目標変速段に対応する出力信号をアウトプツトポ
ート７４を介し受け、作動して、ギヤ位置が目標
変速段に合わされる（ステツプS9）。

この後、パルス電磁弁５０にアウトプツトポー
ト７４を介し所定時限のみオン出力がなされ、エ
ア室４６が大気開放されて、クラツチミートがな
される（ステツプS10）。

このステツプS2，S6，S8，S9，S10のループ
は目標変速段にキヤ位置が整列するまで繰返され
る。

次に第１４図ａ，ｂにより発進処理を説明す
る。始動処理完了後車速信号を読取り、これが設
定値を下回つていると発進処理に入る。

まず、CPU６６はクラツチ断接信号を選択的
にインプツトポート６９を介し読取り、クラツチ
接信号を受けているとノーへ進める（ステツプ
S11）。

ステツプS12でCPU６６は、クラツチ３１を断
（オフ）すべくカツト弁４９にオン信号を出力し、
クラツチをオフにする。ステツプS11よりイエス
に進むと、チエンジレバー位置とギヤ位置が同じ
否かのステツプS2と同様の判別をし（ステツプ
S13）、ノーの場合、ステツプS14でギヤ位置を目
標変速段に合わせるというステツプS9と同じ制
御をする。

ステツプS13よりイエスに進むと、目標変速段
に達したギヤ位置がニユートラルか否かを変速信
号より読取り、イエスではステツプS11に戻り、
ノーではステツプS16へ進む（ステツプS15）。

ここでは、アクセル踏込量としての負荷信号値
が規定値（運転者が発進の意志を示す程度の低い
値）を上回つたか否かを判別し、ノーの場合ステ
ツプS11，S13，S15，S16を繰返し、イエスの場
合、クラツチエア圧、すなわち、クラツチエアセ
ンサ７０の出力信号に対応するエア圧をタンク圧
POより規定値Ｐ１にまで下げる（ステツプ
S17）。

次にアクセル位置としての負荷信号値を検出し
（ステツプS18）、この値に該当するデユーテイ比
αを第３図のデータテーブルを用いて読み取る
（ステツプS19）。

得られた最適デユーテイ比αのパルス信号は、
パルス電磁弁５０に出力され、エア室４６のクラ
ツチエア圧は第４図に示すように時間経過に従い
所定のレベルでゆつくり低下し、クラツチは徐々
に断より半クラツチ状態に近づく（ステツプ
S20）。

CPU６６はその時点でエンジン回転数信号の
入力を続けるようインプツトポート６９に選択信
号を出しており、このエンジン回転数信号に基づ
く経時的なエンジン回転数値がメモリ６７内の
RAMに順次記憶処理され、そのピーク点Ｍ（第
５図中に一例を示した）を演算処理し、ピーク点
Ｍを判別するまではノーに進みステツプS18，
S19，S20，S21を繰返し、判別するとステツプ
S22に進む。

なお、ここでピーク点Ｍはエンジン回転がクラ
ツチ出力軸４４の回転として伝達され始めること
により、ダウンをするために生じる。

ピーク値Ｍを検出し時点Ｔ１より、パルス電磁
弁５０はオンのままホールドする。つまりエア圧
を一定に保つたまま回転数差をチエツクしてい
る。

CPU６６はインプツトポート６９に、エンジ
ン回転数信号とクラツチ出力軸４４のクラツチ出
力軸回転数信号とを入力するよう選択信号を出力
する。そしてエンジンとクラツチの回転数差［第
５図に、（Ｎ−Ｎ１）として示した］を所定時間
毎に算出し、その回転数差の経時的変化が第１設
定値Ｘ１（第６図参照）以下か否かを判別する
（ステツプS22）。

イエスの場合、CPU６６はパルス電磁弁５０
をオフとしてエア室４６のエアを抜き、クラツチ
を徐々につなげる（ステツプS23）。

この後、エンジンとクラツチの回転数差の経時
的変化が第２設定値Ｘ２（Ｘ１＜Ｘ２）以上か否
かを判別し、ノーの場合ステツプS23に戻り、エ
ンジンとクラツチ出力軸の回転数差を一定に保つ
ループを繰返す。

一方、ステツプS22でノーに進むと、エンジン
とクラツチの回転数差の経時的変化が第３設定値
ｙ２（Ｘ２＜ｙ２）以上か否かを判別する（ステ
ツプS25）。

イエスの場合、電磁弁５０をオフとして遮断
し、カツト弁４９にオン信号を適量出力し、クラ
ツチを断方向に適量戻す（ステツプS26）。

ステツプS27ではエンジンとクラツチの回転数
差の経時的変化が第４設定値ｙ１以下か否かを判
別し、ノーの場合ステツプS26，S27を繰返し、
イエスの場合ステツプS28に進む。なお、ステツ
プS25でノーの場合もステツプS28に進む。この
ステツプS28に達した時点でエンジンとクラツチ
の回転数差の経時的変化はほぼ第６図に斜線で示
す領域内に入り、クラツチ３１を半クラツチ状態
よりシヨツクを伴うことなく、かつ、過度に時間
を取ることなく接状態に切換える条件が整うた
め、クラツチ３１のエア圧を現状にホールドす
る。この後、エンジン回転数Ｎが上昇したかどう
かがステツプSS1において判断され、ノーの場合
には、エンジン回転数Ｎとクラツチ出力軸の回転
数Ｎ１とは、第５図に示すように近づいていき、
ミートポイントMPに至るようになる。

CPU６６は、エンジンとクラツチ出力軸の回
転数差が規定値（たとえばＮ−Ｎ１＝10rpm程
度）以下か否かを判断して、ノーの間はステツプ
S22〜ステツプS29のループを繰返し、ミートポ
イントMPに至ると、イエスの時点Ｔ２でステツ
プS30に進む。

ここではパルス電磁弁５０を全開させクラツチ
ミートを行なう。

ところで、第１０図に示すように、半クラツチ
状態において、エンジン回転数Ｎが上昇した場
合、すなわちエンジン回転数Ｎおよびクラツチ出
力軸回転数Ｎ１がミートポイントMPに近づきつ
つあるにもかかわらず、運転者がアクセルペダル
を踏み込むような動作をした場合には、半クラツ
チ復帰手段としてのコントロールユニツト５２に
おけるステツプSS1がイエスの判断を行ない、ス
テツプSS2，SS3，SS4，SS5が実行される。

この場合には、ステツプSS2において負荷信号
としてのアクセル位置が検出され、ステツプSS3
において最適な再デユーテイ比βが決定される。

再デユーテイ比βは、デユーテイ比αとほぼ同
様の意味であつて、第３図のデータテーブルから
負荷信号値に対応した読み取り決定される。

第３図に示すように、再デユーテイ比βは、デ
ユーテイ比αを小さい方向にシフトした特性によ
り読みとられてデユーテイ比αより小さく決定さ
れるようになつており、再デユーテイ比βによる
エア抜きにより車両へシヨツクを与えないように
なつている。

得られた最適再デユーテイ比βのパルス信号
が、パルス電磁弁５０に出力され、エア室４６の
クラツチエア圧は、第１０図に時間T₃からT₅に
至る実線で示すように、時間経過に従い所定のレ
ベルで再びゆつくり低下し、クラツチは接状態に
近づく。

このようなステツプSS2〜SS5の再デユーテイ
比βによるエア室４６のエア抜き（大気開放）が
繰返される。

これにより、エンジン回転数Ｎは、徐々に増加
率が減じられるようになり、ついには再度エンジ
ン回転数Ｎが減少し始めるピーク点M′に至るよ
うになる。

エンジン回転数Ｎがピーク点M′を越えた後は、
ステツプS22〜S29を繰返すことにより、第１０
図に時間T₅以後に相当する実線で示すように、
エンジンとクラツチ出力軸の回転数差が規定値以
下の、アクセルペダル３７の踏込時T₃以前とほ
ぼ同様の半クラツチ状態が再び実現される。

この後、エンジン回転数Ｎとクラツチ出力軸回
転数Ｎ１とが近づき、ミートポイントMP′に至つ
て、ステツプS29においてンジンとクラツチとの
回転数差が規定値以下であると判断され、ステツ
プS30においてクラツチミートが行なわれる。

なお、上述の再デユーテイ比エア抜き期間にア
クセルペダル３７の踏み込みがあつた場合には、
さらに再デユーテイ比のエア抜き（大気開放）の
ステツプSS2〜SS5が実行される。

この後、すなわた、エアシリンダ４２不作動と
なた後CPU６６はクラツチのすべり率としての
（エンジンとクラツチの回転数差）／（エンジン
回転数）を算出し、この値を規定値と比較し規定
値以下ではリターンし、規定値以上ではステツプ
S32に進む（ステツプS31）。ステツプS32ではク
ラツチ摩耗量が大であるとの判断よりクラツチ摩
耗ランプ７６に対しクラツチ摩耗信号としてのオ
ン信号をアウトプツトポート７４および図示しな
い駆動回路を介し出力し、点灯処理をする。

次に第１５図および第１６図により変速処理を
説明する。

始動処理完了後、CPU６６は車速信号を読取
りこれが設定値を上回つていると変速処理に入
る。

まずインプツトポート６９に選択信号を与え、
ブレーキ信号があるか否かを調べ（ステツプ
S33）、イエスの場合、さらに、クラツチ接信号
があるか否かを調べ（ステツプS34）、イエスの
場合リターンする。

このように、急ブレーキ操作時にクラツチ接状
態であれば後述の変速操作を一時阻止することに
なる。

一方、ステツプS33およびステツプS34でノー
に進む場合、すなわち、急ブレーキ操作がなく、
あるには急ブレーキ時でもクラツチ断の時は共に
ステツプS35に進む。ここで変速信号を読み取
り、これがＮ１，２，３の指定変速段の区分か、
Ｄの選択変速段の区分か、リバース段の区分かの
３区分に分別する。

指定変速区分の場合、チエンジレバー位置とギ
ヤ位置が同じか否かのステツプＳ２と同様の判別
をし（ステツプS36）、イエスでリターンし、ノ
ーでステツプS37に進む。

ここでは変速信号に応じた目標変速段Ｎ，１，
２，３の内の一つであり、変速前の現在の変速段
が選択変速段（Ｄ）で、これからのシフトダウン
に相当するか否かを判別する。

イエスの場合、アウトプツトポート７４を介
し、カツト弁４９に所定時間オン信号を出力し、
クラツチ断操作をし（ステツプS38）、さらに、
現状のエンジン回転を保持すべく、アウトプツト
ポート７４、マイクロコンピユータ６５を介し、
電磁アクチユエータ３８に出力し、エンジン回転
のオーバランの防止操作をする（ステツプS39）。

そして変速前の変速段より１段のシフトダウン
に当る変速段を算出し、その変速段に対応した出
力信号をギヤシヤフトユニツトの各電磁バルブ５
３に出力しギヤ位置を合わせる（ステツプS40）。

この後エンジンとクラツチ出力軸４４の各回転
信号を読み取るとともに、クラツチ出力軸の回転
にエンジン回転数を合わせるよう、アウトプツト
ポート７４、マイクロコンピユータ６５を介し、
電磁アクチユエータ３８にエンジン回転増減信号
としての出力信号を出力し、回転合わせ操作をす
る（ステツプS41）。

そして、アウトプツトポート７４を介し、パル
ス電磁弁５０に所定時間オン信号を出力し、クラ
ツチ接操作をする（ステツプS42）。

この後、ステツプS33，S35，S42からなるルー
プは１段毎のシフトダウン処理毎に１回りし、最
終的に目標変速段にギヤ位置が合わされた時点で
ステツプS36より直接リターンするループに入
る。

一方、ステツプS37でノーに進むと、まず、ス
テツプS38と同様のクラツチ断操作をする（ステ
ツプS43）。この後、CPU′６６は変速前の現変速
段と変速信号に対応する目標変速段を比べシフト
アツプか否かを判別する（ステツプS44）。イエ
スの場合、アウトプツトポート７４、マイクロコ
ンピユータ６５を介し電磁アクチユエータ３８に
出力し、エンジン回転数を規定のアイドリング回
転数に戻す操作をする（ステツプS45）。

そしてギヤ位置を指定変速段としてのＮ，１，
２，３の内の１つである目標変速段に直接合わせ
るようアウトプツトポート７４を介し各電磁バル
ブ５３に出力する（ステツプS46）。

この後ステツプS41に戻りクラツチ出力軸にエ
ンジンの回転を合わせクラツチ接を行なう。

なお、ステツプS44でノーの場合、すなわちＤ
以外からのシフトダウンの場合、ステツプS39と
同様のエンジン回転ホールドを行ない（ステツプ
S47）、ステツプS46に戻る。

次にステツプS35で選択変速Ｄ区分の場合、ま
ず、CPU６６は車速信号、負荷信号およびエン
ジン回転数信号をそれぞれインプツトポート６９
の働きで入力させ（ステツプS48，S49，S50）、
車速信号より基本変速段D_X（第７図参照）、負荷
信号より第１補正値D_X（第８図参照）、エンジン
回転数信号より第２補正値［D_X］（第９図参照）
を求め、この区分において目標変速段とみなされ
る最適変速段を決定する（ステツプＳ５１）。

この後、最適変速段にギヤ位置が合つているか
否かのステツプS2と同様の判別をし（ステツプ
S52）、イエスでリターンし、ノーの場合ステツ
プS43にジヤンプし、クラツチ断接間にギヤ位置
を目標変速段に合わせるというステツプS43，
S44，S45，（S47），S46，S41，S42の処理をすま
せリータンする。

次に、ステツプS35でリバース段区分の場合、
まずCPU６６は目標変速段としてのリバース段
にギヤ位置が合つているか否かの判別をステツプ
S2と同様に行ない（ステツプS53）、イエス、す
なわち、現在バツク作動中の場合でリターンし、
ノーの場合、すなわち、誤操作の場合、ステツプ
S38と同様のクラツチ断操作をし（ステツプ
S54）、ステツプS45と同様のエンジン回転をアイ
ドリング回転数に戻す操作をする（ステツプ
S55）。

さらに、ギヤ位置をニユートラルに戻すべく、
アウトプツトポート７４を介し各電磁バルブ５３
に出力し（ステツプS56）、変速ミスを知らせる
ウオーニングランプ（図示せず）の点灯処理をす
る（ステツプS57）。

この後、ステツプS41およびS42と同様のクラ
ツチとエンジンの回転合わせ操作と、クラツチ接
操作を順次行なう（ステツプS58，S59）。

ここでは、前進走行中に目標変速段としてリバ
ース段が選ばれた場合、ミスシフトを知らせると
ともに、ギヤ位置をニユートラルに合わせる操作
をすることになる。

上述の説明においては、シフトパターンとして
Ｒ，１，２，３，Ｄの５つのレンジを有したもの
を示したが、これに限定されるものではなく、た
とえば第２の選択変速段Ｄ２を設けてもよい。

この場合には、ステツプＳ３５の区分操作を４
区分操作に代え、かつ、ステツプS48〜S52の一
連の操作と同様の操作を第４の区分の選択時に行
なうよう構成する。

以上のようにして、変速信号に基づきギヤ位置
を目標変速段に自動変速できる。

上述のように構成された本考案の実施例として
の自動変速装置によれば、以下のような効果ない
し利点が得られる。

(1) エンジン回転に先立ちクラツチの操作を運転
者がすることなくニユートラル段にギヤ位置を
合わせエンジンスタートを行なえる上に、所望
の変速段（Ｄレンジも含む）を目標変速段とし
て選び、ギヤ位置を合わせ、クランキングでき
（ステツプS3）、エンスト時に踏切り脱出等を
容易に行なえる。

(2) 発進時において、単位時間当りのエンジン負
荷としてのアクセル踏込量を求め、これにより
まず所定量クラツチを戻し、かつ、この踏込量
に対応したデユーテイ比αでパルス電磁弁５０
をデユーテイ制御し、断状態のクラツチを運転
者の操作なしでマニユアル操作と同様に徐々に
半クラツチ状態にまで戻すことができ、すなわ
ち、アクセルの踏込み変化に応じエンジン回転
を徐々に上げ、かつクラツチを徐々に半クラツ
チ状態に戻すという両操作を容易に行なえる。

(3) 発進時において、エンジンとクラツチの出力
軸との間の回転数差の単位時間当りの変化量で
ある経時的変化を設定域（第１２図参照）内に
納めるように制御処理を行ない、これにより、
半クラツチの間に、過度に時間をかけず、か
つ、シヨツクを受けることのない程度でエンジ
ンとクラツチの回転を合わせ、その後にクラツ
チを接に戻すという一連のクラツチ操作を自動
化できる。

(4) さらに、発進時において、半クラツチ状態に
至つたときに、運転者がアクセルペダルを踏み
込むようなエンジン回転数を増加させる作動を
行なわせた場合であつても、再デイーテイ比に
よるエア抜きにより、再び半クラツチ状態に復
帰させることができるようになり、一連のクラ
ツチ操作を確実にしかもスムーズに行なえる。

(5) 変速時において、チエンジレバーを所望段に
切換操作するだけで指定変速段（Ｎ，１，２，
３）あるいは選択変速段Ｄの内の１つが目標変
速段として定まり、この目標変速段にギヤ位置
が合うまで、クラツチ断接操作間にギヤ位置合
わせやエンジンとクラツチ出力軸との回転合わ
せが自動的に行なわれ、変速操作が自動的に行
なわれる利点がある。特に、現在の変速段が選
択変速段でこれより目標変速段がシフトダウン
となる場合に、このシフトダウン操作を１段毎
に行なうプログラムを組めば過度のオーバラン
を防止できる。

(6) 変速時において、車速が設定値を上回り、ブ
レーキ信号およびクラツチ接信号を共に受けた
時に、変速信号を受けても変速操作を行なわな
いよう制御プログラムを組んだため、急ブレー
キ時に必ずエンジンと車輪側を接合状態に保持
でき、エンジンブレーキを必ず併用できる利点
がある。

(7) アクチユエータの不作動時、すなわち、クラ
ツチの接時に、クラツチのすべり率を算出し、
この値が規定値を上回つた時点でクラツチ摩耗
信号を出力して摩耗警告手段としてのクラツチ
摩耗ランプを点灯させ、クラツチの摩耗が大で
あることを表示できる。特にクラツチを断より
接に自動的に戻し操作する手段を併用するクラ
ツチではそのすべりをマニユアル式クラツチの
ように運転者が検知できないという不具合を解
消できる。なお、摩耗警告手段として、この他
にブザーを用いてもよい。

〔考案の効果〕

以上詳述したように、本考案の車両用クラツチ
の自動制御装置によれば、車両のエンジンと変速
機との間のクラツチを作動するクラツチアクチユ
エータと、上記車両の走行速度を検出する速度セ
ンサと、上記エンジンの回転数を検出するエンジ
ン回転数センサと、上記エンジンの負荷を検出す
る負荷センサと、上記クラツチの出力軸の回転数
を検出するクラツチ回転数センサと、、上記各セ
ンサからの信号を受けて上記クラツチアクチユエ
ータに作動信号を供給し上記クラツチの解放、係
合を制御するクラツチ制御装置とをそなえ、同ク
ラツチ制御装置に、車速が所定値以下でエンジン
負荷が所定値以上となる車両発進時に上記クラツ
チを解放状態から係合状態へ上記エンジンの負荷
に応じた第１の所定速度で作動せしめるクラツチ
係合手段と、上記エンジンの回転数が上昇傾向か
ら下降傾向へ移行するエンジン回転数のピーク点
を検出するピーク検出手段と、同ピーク検出手段
からのピーク点検出信号を受けて上記クラツチ係
合手段の作動を停止し上記クラツチをピーク点検
出時点の半係合状態で保持するクラツチ保持手段
と、上記エンジン回転数とクラツチ出力軸の回転
数との差が所定値以下となると上記クラツチ保持
手段の作動を解除してクラツチを完全係合させる
保持解除手段と、上記クラツチ保持手段の作動中
において上記エンジンの回転数が再び上昇傾向と
なるか否かを検出する回転上昇検出手段と、同回
転上昇検出手段からの回転数上昇信号を受けて上
記クラツチ保持手段の作動を解除するとともに再
び上記ピーク点が検出されるまで上記エンジンの
負荷に応じた第２の所定速度で上記クラツチを係
合作動させるクラツチ再係合手段とを設けるとい
う簡素な構成で、車両の発進時のクラツチの半係
合状態時に、アクセルペダルが踏み込まれる等の
エンジン負荷変動によりエンジン回転が上昇する
と、再びピーク点が検出されるまでさらにクラツ
チを係合作動するので、半係合状態においてエン
ジン回転が上昇してもクラツチが不必要に滑るこ
とがなく、発進がもたつくことなくスムーズに行
なわれ、しかもクラツチの寿命も延びる等の効果
を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１〜１６図は本考案の一実施例としての車両
用クラツチの自動制御装置を示すもので、第１図
はその全体構成図、第２図はそのシフトパターン
を示す模式図、第３図はそのデユーテイ比特性を
示すグラフ、第４図はそのクラツチエア圧の経時
変化を示すグラフ、第５図はそのエンジン回転数
およびクラツチ出力軸回転数の経時変化を示すグ
ラフ、第６図はそのエンジンとクラツチ出力軸の
回転数差の制御領域を示すグラフ、第７〜９図は
それぞれの選択変速区分において最適変速段を求
める際用いられるグラフ、第１０図はその車両発
進時における各作動を示すグラフ、第１１〜１６
図はそれぞれその制御プログラムのフローチヤー
トである。３０……エンジン、３１……クラツチ、３２…
…変速機、３３……入力軸、３４……燃料噴射ポ
ンプ、３５……ラツク、３７……アクセルペダ
ル、３８……電磁アクチユエータ、３９……回転
センサ、４０……フライホイール、４１……クラ
ツチ板、４２……アクチユエータとしてのエアシ
リンダ、４３……クラツチ断接センサ、４４……
出力軸、４５……クラツチ回転数センサ、４６…
…エア室、４７……エア通路、４８……エアタン
ク、４９……開閉弁としてのカツト弁、５０……
パルス電磁弁、５１……ギヤ位置切換手段として
のギヤシヤフトユニツト、５２……クラツチ制御
手段、噛合判別手段、切換制御手段および半クラ
ツチ復帰手段としてのコントロールユニツト、５
３……電磁バルブ、５４……チエンジレバー、５
５……変速段選択スイツチ、５６……ギヤ位置セ
ンサとしてのギヤ位置スイツチ、５７……出力
軸、５８……車速センサ、５９……Ａ／Ｄ変換
器、６０……負荷センサ、６１……ブレーキペダ
ル、６２……ブレーキセンサ、６３……スター
タ、６４……スタータリレー、６５……マイクロ
コンピユータ、６６……マイクロプロセツサ
（CPU）、６７……デユーテイ比、再デユーテイ
比設定手段としてのメモリ、６８……インターフ
エース、６９……インプツトポート、７０……ク
ラツチエアセンサ、７２……エアセンサ、７４…
…アウトプツトポート、７５……ウオーニングラ
ンプ、７６……クラツチ摩耗ランプ、α……デユ
ーテイ比、β……再デユーテイ比。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

車両のエンジンと変速機との間のクラツチを作
動するクラツチアクチユエータと、上記車両の走
行速度を検出する速度センサと、上記エンジンの
回転数を検出するエンジン回転数センサと、上記
エンジンの負荷を検出する負荷センサと、上記ク
ラツチの出力軸の回転数を検出するクラツチ回転
数センサと、上記各センサからの信号を受けて上
記クラツチアクチユエータに作動信号を供給し上
記クラツチの解放、係合を制御するクラツチ制御
装置とをそなえ、同クラツチ制御装置に、車速が
所定値以下でエンジン負荷が所定値以上となる車
両発進時に上記クラツチを解放状態から係合状態
へ上記エンジンの負荷に応じた第１の所定速度で
作動せしめるクラツチ係合手段と、上記エンジン
の回転数が上昇傾向から下降傾向へ移行するエン
ジン回転数のピーク点を検出するピーク検出手段
と、同ピーク検出手段からのピーク点検出信号を
受けて上記クラツチ係合手段の作動を停止し上記
クラツチをピーク点検出時点の半係合状態で保持
するクラツチ保持手段と、上記エンジン回転数と
クラツチ出力軸の回転数との差が所定値以下とな
ると上記クラツチ保持手段の作動を解除してクラ
ツチを完全係合させる保持解除手段と、上記クラ
ツチ保持手段の作動中において上記エンジンの回
転数が再び上昇傾向となるか否かを検出する回転
上昇検出手段と、同回転上昇検出手段からの回転
数上昇信号を受けて上記クラツチ保持手段の作動
を解除するとともに再び上記ピーク点が検出され
るまで上記エンジンの負荷に応じた第２の所定速
度で上記クラツチを係合作動させるクラツチ再係
合手段とを設けたことを特徴とする、車両用クラ
ツチの自動制御装置。