JPH0471731B2

JPH0471731B2 -

Info

Publication number: JPH0471731B2
Application number: JP18254283A
Authority: JP
Inventors: Hideyuki Kobayashi; Tsutomu Mitsui
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 1983-09-30
Filing date: 1983-09-30
Publication date: 1992-11-16
Also published as: JPS6078118A

Description

【発明の詳細な説明】〔技術分野〕本発明は車両特に自動車の発進からある車速ま
でクラツチに付勢する係合力をエンジンの回転数
に応答して制御する自動発進クラツチの制御装置
に関する。

〔従来技術およびその問題点〕

一般に車両に用いられている自動クラツチは、
クラツチ（本体）と、このクラツチに付勢する係
合力をエンジンの回転数に応じて制御する電気あ
るいは油圧系の制御装置とから成つている。

しかし、この種の自動クラツチは、意識的・無
意識的にかかわらずエンジンのトルクと負荷とが
丁度釣り合うと半クラツチ状態になり、そのまま
走行を続けるとクラツチの摩耗が著しく最悪の場
合はクラツチが焼き付くという欠点があつた。こ
の欠点を回避するためのものとして、発進時、半
クラツチの有無に関係なく一定時間経過すると、
最大係合力をクラツチに付勢してクラツチを直結
状態にする制御装置がある。

ところが、この制御装置はエンジンの状態の如
何にかかわらず、半クラツチの状態からクラツチ
を急激に直結するものであるから、運転者の意志
とは無関係に直結にされてその意志に即応した制
御ができず、その結果、急激な負荷の増大により
エンストを引起すかあるいはエンジンおよび塔乗
車にシヨツクを与えるという欠点を有していた。

〔目的〕

本発明は上記従来の欠点を改良するもので、半
クラツチ状態から直結状態に至る時間的経過を運
転者の意志に即応させた自動発進クラツチの制御
装置を提供することを目的とするものである。

〔発明の概要〕

本発明に係る自動発進クラツチの制御装置は、
クラツチの入出力軸回転数を検出する回転数検出
手段、スロツトルの開度を検出する開度検出手
段、運転者の発進意志を感知するスタート検出手段
により、入力信号を得て、電子制御手段により、
クラツチに係合力を付勢する付勢手段に対し、適
宜即応した係合力を与える信号を出力することを
基本構成とするものである。

上記構成において、本発明は電子制御手段とし
て、少なくとも、クラツチの入出力軸回転数の比
を演算する回転数比演算回路と、クラツチの入出
力回転数に応じたクラツチ係合力信号をスタート
検出手段の作動を条件として付勢手段に出力する
第１クラツチ係合力記憶回路と、回転数比演算回
路の出力が所定時間一定であることを条件とし
て、スロツトル開度に応じた勾配をもつて上昇す
るクラツチ係合力信号を第１クラツチ係合力記憶
回路の出力信号に代えて出力する第２クラツチ係
合力記憶回路とを備えていることを特徴とする。

この自動発進クラツチの制御装置は、ニユート
ラルから第１速に切り換えられた際等、スタート
検出手段により運転者の発進意志を感知すると、
通常回転数検出手段よりクラツチの入出力軸回転
数信号を得て、第１クラツチ係合力記憶回路がそ
の内部に記憶している入力軸回転数Niに対応す
るクラツチ係合力信号を、付勢手段に出力する。
回転数比演算回路が常時あるいは所定時間毎にク
ラツチの入出力軸回転数比ｅ＝No／Niを演算
し、この比ｅが所定時間一定でありかつｅ＜１で
あると、第２クラツチ係合力記憶回路に対し、第
１クラツチ係合力記憶回路に代つて、スロツトル
開度に応じたクラツチ係合力信号を付勢手段に出
力することを命令する。第２クラツチ係合力記憶
回路は、第１クラツチ係合力記憶回路からその瞬
間における係合力信号を受け、それを基点とし、
スロツトル開度に応じた勾配をもつて徐々に上昇
するクラツチ係合力信号を付勢手段に出力する。
第２クラツチ係合力記憶回路により、クラツチに
付勢される係合力が高くなりクラツチの入出力軸
回転数比ｅが１になると、クラツチには最大係合
力が保持される。

上記した本発明によれば、クラツチに付勢され
る係合力はスロツトル開度に応じたところの勾配
をもつて徐々に或いは速やかに上昇するクラツチ
係合力信号がが付勢手段に出力されて行われるの
で、従来のようにシヨツクを受けたりエンストを
起こすこともなく、運転者の意志に即応させた自
動発進を行わせる効果を有するまた、半クラツチ状態や長時間継続するような
場合には、第１クラツチ係合力記憶回路によりク
ラツチの入出力軸回転数に対応して行つていたそ
れまでのクラツチ係合力の制御を、第２クラツチ
係合力記憶回路によりスロツトル開度に対応して
行うことにより、早期にクラツチを半クラツチ状
態から直結状態に移行させるので、半クラツチ状
態が長時間継続されることが無く、従つて、クラ
ツチの焼き付きを防止することが出来る。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例について説明する。第１
図に基づいて、まず最初に機械的構成部分につい
て述べる。

動力の断続を行うクラツチ１はエンジン２と変
速機３との中間に設けられている。このクラツチ
１には、例えば湿式クラツチを用いることがで
き、この場合付勢手段４であるアクチユエータに
よつて係合力が付勢される。変速機３に第１速が
投入され、クラツチ１が接続されると、車輪５が
回転する。

上記の車両において、回転数検出手段６ａ，６
ｂがクラツチ１の駆動側および被駆側の所定の位
置にそれぞれ設定されクラツチ１の入出力軸回転
数を検出する。検出された出力は電子制御手段７
に入力される。また、マニホルドのスロツトル部
分８に設けられた開度検出手段９、これは空燃費
制御等に用いられているものと同等のもので、こ
れによりスロツトル８の開度θが検出される。検
出された出力は電子制御手段７に入力される。ア
クセルペダル１０の近辺にはスタート検出手段１
１が設けられており、アクセルペダル１０を踏む
ことにより運転者の発進意志を感知するようにな
つている。この信号も電子制御手段７に入力され
る。電子制御手段７はこれらの出力および信号を
基にしてクラツチ１に付勢する係合力を定め、こ
の係合力に相当する信号を付勢手段４に出力す
る。

次に電気的構成部分すなわち電子制御手段７の
構成を、第２図に示すブロツク図により説明す
る。

電子制御手段７は第１クラツチ係合力記憶回路
２１、回転数比演算回路２２、回転数比変化判断
回路２３、第２クラツチ係合力記憶回路２４、お
よび最大係合力保持回路２５並びにクラツチ切断
半断回路２６およびクラツチ切断回路２７により
構成されている。

第１クラツチ係合力記憶回路２１は、クラツチ
１に付勢する係合力がクラツチ１の入力軸回転数
に対応させて記憶されている。回転数比演算回路
２２は回転数検出手段６ａ，６ｂよりクラツチ１
の入出力回転数に関する信号を得てその比ｅ＝出
力軸回転数No／入力軸回転数Niを演算する。回
転数比変化判断回路２３は回転数比演算回路で演
算された比ｅが所定時間変化がないかどうかと判
断する回路で、比ｅに変化がないときは第１クラ
ツチ係合力記憶回路２１および第２クラツチ係合
力記憶回路２４に所定の信号を送る。第２クラツ
チ係合力記憶回路２４はスロツトル開度θに応じ
て徐々に増加させるような信号T′C＝ｆ（θ，ｔ）
が記憶されている。

最大係合力保持回路２５は、回転数比演算回路
２２で演算された比が１に等しいかあるいは１以
上のとき、この回路２５に記憶された最大の係合
力信号を付勢手段４に出力する。クラツチ切断判
断回路２６は車両の走行状態を判断してクラツチ
１を切断するか否かの選択をする回路である。そ
してクラツチ切断回路２７はシフトレバースイツ
チ２８からの信号すなわちニユートラルであるこ
とを示す信号によりクラツチ１を切断する回路で
ある。

上述の第１クラツチ係合力記憶回路２１には、
スタート検出手段１１であるところのスタートス
イツチ１１およびシフトレバースイツチ２８の信
号並びに回転数検出手段６ａからの信号がそれぞ
れ並列的に入力される。また第１クラツチ係合力
記憶回路２１は、常時付勢手段４に係合力信号を
送つているが、回転数比演算回路２２でｅ≧１の
とき、あるいは回転数比変化判断回路からの信号
により付勢手段４に対する出力を遮断する。回転
数比演算回路２２は回転数検出手段６ａ，６ｂよ
り入力軸回転数Ni、および出力回転数Noの信号
を得て比ｅ＝No／Niを演算し、ｅ＜１のとき回
転数比変化判断回路２３にｅの値を送り、ｅ≧１
のとき、最大係合力保持回路２５を作動させて最
大係合力信号を付勢手段に送る。回転数比変化判
断回路２３は所定時間内に回転数比ｅの変化があ
るか否かを判断し、比ｅに変化がないときのみ、
第１および第２クラツチ係合力記憶回路２１，２
４に信号を送る。第２クラツチ係合力記憶回路２
４は開度検出手段９よりスロツトル開度θの情報
を得ると同時に回転数比ｅの変化がなくなつたと
きの第１クラツチ係合力記憶回路２１の係合力信
号を情報を得てその係合力信号を基点としてスロ
ツトル開度θに応じたところの徐々に上昇する係
合力信号を付勢手段４に出力する。この場合、運
転者の意志表示でアクセルペダルの踏み込み量が
多くなると、スロツトル弁が開き、その結果クラ
ツチ１は単時間で直結される。また、アクセルペ
ダルの踏み込みが緩やかに行われると、クラツチ
１直結までの時間ｔが長びく。クラツチ切断判断
回路２６は車速検出手段２９より車速ｕの情報を
得て、車両が所定の車速まで加速されていないと
きは、クラツチ１を切断する。クラツチ切断判断
回路２６と付勢手段４との間に直列に接続された
クラツチ切断回路２７は例え車速ｕが所定の速度
を越えるものであつても、シヤフトレバースイツ
チ２８がニユートラルになつた以上クラツチ切断
判断回路２６の信号を断つてクラツチ１の切断を
図るためのものである。以下、第３図に従つて電
子制御手段７の具体的回路について説明する。

第１クラツチ係合力記憶回路２１は第４図に示
すようなクラツチ入力軸回転数Niに対するクラ
ツチ係合力信号が記憶されている。第４図は横軸
がクラツチ入力軸回転数Ni（rpm）、縦軸がクラ
ツチ係合力Tc（Kg.m）すなわち係合力信号をそ
れぞれ示す。クラツチ１の接続は例えば入力軸回
転数1000rpm前後から徐々に開始させ、1500rpm
以上で完全に直結させることもできる。ここでＡ
は係合力信号曲線、Ｂはフルスロツトル時のエン
ジン出力曲線である。そして、この回路２１は切
替回路３１に接続されている。

回転数比演算回路２２は、回転数検出手段６
ａ，６ｂよりそれぞれ情報を得て所定時間毎に比
ｅ＝No／Niを演算し、その結果を回転数比変化
判断回路２３に送る。

回転数比変化判断回路２３は、比較器Ｃ１，Ｃ
２，……，Cnと、比較器Ｃ１，Ｃ２，……，Cn
の反転端子にそれぞれ接続された負荷ｅ１，ｅ
２，……，enと比較器Ｃ１，Ｃ２，……，Cnに
それぞれ直列に接続されたワンシヨツトマルチｍ
１，ｍ２，……，mnと、これらのワンシヨツト
マルチｍ１，ｍ２，……，mnと直列に接続され
たワンシヨツトマルチバイブレータ３２とで構成
されている。比較器Ｃ１，Ｃ２，……，Cnのそ
れぞれの非反転端子には回転数比演算回路の出力
端子が接続されている。負荷ｅ１，ｅ２，……に
は回転数比ｅに対応して１よりも小さい異なる負
荷が設定されている。例えば、ｅ１＝0.3，ｅ２
＝0.5，ｅ３＝0.7の毎く設定することができる。
ワンシヨツトマルチバイブレータ３２はワンシヨ
ツトマルチｍ１，ｍ２，……mnのいずれかより
１のアパルスが出力されると、t₀秒後にＬレベル
よりＨレベルに立ち上がる機能をもつている。従
つてこのワンシヨツトマルチバイブレータはt₀秒
経過しないうちに次のパルスが発生すると、その
パルス発生時点からt₀秒経過した後にＨレベルに
立ち上がる。

第２クラツチ係合力記憶回路２４は第５図に示
すようなパターンが記憶されている。第５図は横
軸に時間ｔを、縦軸にクラツチ係合力Tc′すなわ
ちクラツチ係合力信号Ｖをそれぞれ示している。
この第２クラツチ係合力記憶回路２４は、スロツ
トル開度θによりｎ段階Ｃ１，Ｃ２，……Cn、
例えば７段階程度にクラス分けされ、スロツトル
開度θが小さいときはクラツチ係合力信号Ｖの勾
配が緩やかに、スロツトル開度θが大きくなるに
従つて勾配が大きくなるようにパターン化して記
憶している。従つて、クラツチ１は、スロツトル
開度θが小さいときは緩やかに、スロツトル開度
θが大きいときはすみやかに直結される。そして
この第２クラツチ係合力記憶回路２４には信号を
発する基点となる信号Tciが第１クラツチ係合力
記憶回路２１から送られてくる。そしてこの回路
２４は切換回路３１に接続されている。最大係合
力保持回路２５は、回転数比演算回路２２でｅ≧
１のとき作動する回路で、クラツチの入力軸回転
数の如何にかかわらず最大係合力信号Tcmaxを
記憶している。そしてこの回路２５も切換回路３
１に接続されている。

クラツチ切断回路２６はスタートスイツチ１１
がoffで、車速ｕが所定の速度例えば10Km／ｈ以
下のときクラツチ１を切断しそれ以外のときはク
ラツチ１を接続する機能を有する。このクラツチ
切断回路２６は２つのトランジスタ・トランジス
タロジツクTTL１，TTL２の出力をそれぞれ入
力とする排他的論理和回路XOR１と論理積回路
AND１が並列接続され、これらXOR１，AND
１の出力を入力する排他的論理和回路XOR２が
直列接続された回路である。この回路２６は切換
回路３１と付勢手段４との間に有するスイツチ３
３の断続を行う。

クラツチ切換回路２７は、シフトレバースイツ
チ２８の信号すなわちニユートラルのときにクラ
ツチ１の切断を行う回路で、クラツチ切断回路２
６の出力を断続するスイツチ３４をシフトレバー
スイツチ２８の信号で断続する。

切換回路３１は第１クラツチ係合力記憶回路２
１、第２クラツチ係合力記憶回路２４および最大
係合力保持回路２５と付勢手段４との間の接続切
換を行う回路である。この回路３１は常時第１ク
ラツチ係合力記憶回路２１と付勢手段４とを接続
しているが、回転数比変化判断回路２３の出力st
とスタートスイツチ１１のθとの論理積回路
AND３の出力を制御信号Ｘ５として第１クラツ
チ係合力記憶回路２１が切断され、第２クラツチ
係合力記憶回路２４に切り換えられる。また、こ
の回路３１は、クラツチ切断回路２６の出力Ｘ３
と回転数比演算回路２２の出力ｅが１または１以
上であることを判断する判断回路３５の出力ｅと
の論理積回路AND２の出力を制御信号Ｘ４とし
て第１および第２クラツチ係合力記憶回路２１，
２４を切断し、最大係合力保持回路２５と付勢手
段４とを接続する。なお、第１クラツチ係合力記
憶回路２１と切換回路３１との間にあるスイツチ
３６は、スタートスイツチ１７の信号θにより開
閉する。

次に自動発進クラツチの制御装置の動作につい
て説明する。

発進時、回転数検出手段６ａより検出されたク
ラツチ入力軸回転数Niは第１クラツチ係合力記
憶回路２１に入力され、この回路２１により回転
数Niに対応するクラツチ係合力信号Tcが切換回
路４に出力される。

また、回転数検出手段６ａ，６ｂにより検出さ
れたクラツチ入出力軸回転数Ni，Noは回転数比
演算回路２２に出力され、この回路２２で演算さ
れたｅ＝No／Niは、ｅ＜１であるから、回転数
比変化判断回路２３に出力される。

この時点で運転者がシフトレバーをチエンジし
てニユートラルから第１速に投入すると、シフト
レバースイツチSF２８が閉になり切断回路２７
のスイツチ３４が閉になる。

次に運転者がアクセルペダル１０を踏むと、ス
タート検出手段１１であるところのスタートスイ
ツチが閉になり、この信号θ１がクラツチ切断判
断回路２６に出力される。この時点における車速
Ｕは10Km／ｈ以下であるから、車速Ｕに関する出
力信号Ｕ１はＬレベルとしてクラツチ切断判断回
路２６に出力される。θ１→Ｈ、Ｕ１→Ｌである
から、クラツチ切断判断回路２６の出力はＨとな
り、クラツチ切断回路２７のスイツチ３４（閉）
を介してスイツチ３３を閉にし、切換回路３１と
付勢手段４とを接続する。また、スタートスイツ
チ１１の信号θ１がスイツチ３６を閉じるので、
第１クラツチ係合力記憶回路２１の係合力信号
Tcは切換回路３１（常時閉）を介して、付勢手
段４に出力される。そしてクラツチ入力軸回転数
Niに応答する係合力がクラツチ１に付勢される。
ｅ＝No／Niが徐々に変化しているときは、回転
数比変化判断回路２３は作動せず、第１クラツチ
係合力記憶回路２１の信号Tcが付勢手段４に出
力され続ける。この時点で車速Ｕが10Km／ｈにな
つてもスイツチ３３が開になることはない。そし
て回転数比演算回路２２で演算されたｅが１にな
つたとき、判断回路３５の信号（Ｈ）とクラツチ
切断回路２６の信号（Ｈ）との論理積（AND３）
による制御信号×４（Ｈ）により切換回路３１の
スイツチが入れ換り、第１クラツチ係合力記憶回
路２１から最大係合力保持回路２５に接続され
る。この回路２５により、クラツチ１は、最大係
合力が付勢され、直結状態が維持される。

回転数比演算回路２２で演算され出力されたｅ
＝No／Niがto秒以上変化しないとき、すなわち
クラツチ１が半クラツチ状態になつたときは、回
転数比変化判断回路２３が働き、このときの回路
２３の信号st（Ｈ）とスタートスイツチ１１の信
号θ（Ｈ）との論理積（AND３）による制御信号
×５（Ｈ）により切換回路３１のスイツチが入れ
換り第１クラツチ係合力記憶回路２１から第２ク
ラツチ係合力記憶回路２４に接続される。切換る
時点における第１クラツチ係合力記憶回路２１の
出力信号Tcは第２クラツチ係合力２４に入力さ
れ、この出力信号Tcを基点として第２クラツチ
係合力記憶回路２４は運転者のアクセルペダル１
０の踏み込量に応じた（すなわちスロツトル開度
θに応じた）勾配をもつて増大するクラツチ係合
力信号Tc′を付勢手段４に出力する。スロツトル
開度θは開度検出手段９により第２クラツチ係合
力記憶回路２４に出力される。スロツトル開度θ
に対応する勾配で係合力信号Tc′は徐々に（或い
は急速に）上昇し、クラツチ１に付勢される係合
力が高まる。この時点で車速Ｕが10Km／ｈ以上に
なつても前記同様スイツチ３３が開になることは
ない。そして回転数比演算回路２２で演算された
ｅが１になつたとき、前記同様、切換回路３１の
スイツチが入れ換つて最大係合力保持回路２５が
付勢手段４に接続される。この回路２５により、
クラツチ１は最大係合力が付勢され直結状態が維
持される。

なお、本発明の各構成要素は、本発明の枠内で
上記実施例に用いたものと同様な機能を有する他
の手段を用いることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る自動発進クラツチの制御
装置の概略図、第２図はブロツク図、第３図は第
２図のブロツク図を具体化して示した回路図、第
４図は、クラツチ入力軸回転数とクラツチ係合力
の関係を示したグラフ、第５図はスロツトル開度
とクラツチ係合力との関係を示したグラフであ
る。１…クラツチ、２…エンジン、３…変速機、４
…付勢手段、５…車輪、６…回転数検出手段、７
…電子制御手段、８…スロツトル部分、９…開度
検出手段、１０…アクセルペダル、１１…スター
ト検出手段、２１…第１クラツチ係合力記憶回
路、２２…回転数比演算回路、２３…回転数比変
化判断回路、２４…第２クラツチ係合力記憶回
路、２５…最大係合力保持回路、２６…クラツチ
切断判断回路、２７…クラツチ切断回路、２８…
シフトレバースイツチ、２９…車速検出手段、３
１…切換回路、３２…ワンシヨツトマルチバイブ
レータ、３３，３４，３６…スイツチ、３５…判
断回路、Ｃ１…Cn…比較器、ｅ１…en…負荷、
ｍ１…mn…ワンシヨツトマルチ。

Claims

【特許請求の範囲】

１クラツチの入出力軸回転数を検出する回転数
検出手段と、スロツトルの開度を検出する開度検
出手段と、運転者の発進意志を感知するスタート
検出手段と、クラツチに係合力を付勢する付勢手
段と、上記回転数検出手段、開度検出手段および
スタート検出手段よりそれぞれ入力信号を得て、
該付勢手段を制御する電子制御手段とを有する自
動発進クラツチの制御装置であつて、前記電子制
御手段は、少なくとも、クラツチの入出力軸回転
数の比を演算し回転数比に応じた信号を出力する
回転数比演算回路と、クラツチの入力軸回転数に
応じたクラツチ係合力信号をスタート検出手段の
作動を条件として付勢手段に出力する第１クラツ
チ係合力記憶回路と、該回転数比演算回路の出力
信号が所定時間一定であることを条件として、ス
ロツトル開度に応じた勾配をもつて上昇するクラ
ツチ係合力信号を前記第１クラツチ係合力記憶回
路の出力信号に代えて出力する第２クラツチ係合
力記憶回路とを備えていることを特徴とする自動
発進クラツチの制御装置。