JPH062827Y2 - 車両の発進制御装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本考案は、エンジンと変速機との間に介装された摩擦ク
ラッチをアクチュエータを介して電子制御すると共に変
速機の噛み合い位置をギヤ位置切換手段を介して電子制
御する自動変速装置に適用する好適な車両の発進制御装
置に関する。

＜従来の技術＞ 近年、大型貨物自動車や乗合自動車等における運転者の
運転操作の負担を軽減する目的で、車両の走行条件に応
じたギヤ位置を自動的に選択できるようにした自動変速
装置が考えられている。

従来の自動変速装置は、専ら小型の乗用車を対象とした
ものであり、エンジンと遊星歯車式変速機との間にトル
クコンバータ等の流体継手を介在させ、圧油を制御媒体
とした遊星歯車式変速機のギヤ位置切換手段を具えた型
式のものが一般的である。

＜考案が解決しようとする問題点＞ 大型貨物自動車等を対象とした自動変速装置を開発する
上で重要なことは、車両の生産台数が乗用車と較べて著
しく少ないことから、高価なトルクコンバータ等を新た
に設計することはコストの点で極めて不利となり、従来
からある生産設備を含めて摩擦クラッチや変速機等の駆
動系をそのまま用いることが望ましい。

しかしながら、従来からの駆動系をそのまま使用して車
両の発進を制御しようとすると、従来、運転者の微妙な
操作に頼っていたクラッチ作動を電子制御化しなければ
ならず、特に渋滞路等で車両を微動させる場合の制御が
困難であった。

このため、本考案は円滑に車両を微動させることができ
る車両の発進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＞ 本考案の車両の発進制御装置は、エンジンの出力軸に接
続する摩擦クラッチと、この摩擦クラッチを操作するク
ラッチ用アクチュエータと、前記摩擦クラッチに入力軸
が接続する歯車式変速機と、この歯車式変速機のギヤ位
置を検出するギヤ位置検出手段と、運転者のアクセルペ
ダル踏み込み状態を検出するアクセルペダル操作検出手
段と、前記各検出手段の検出出力を受けて前記クラッチ
用アクチュエータの作動を制御する制御手段とを具えた
車両の発進制御装置において、上記制御手段は、所定車
速以下で上記ギヤ位置が中立以外の変速段に変速された
ことを検出すると前記エンジンの出力が前記歯車式変速
機に伝達される直前状態である初期係合状態まで上記摩
擦クラッチを変位させ、前記摩擦クラッチが前記初期係
合状態にある時に運転者のアクセルペダルの踏み込みを
検出すると前記摩擦クラッチを徐々に接続させて車両を
発進させ、車両の発進時に車速が規定値に満たない低速
状態で且つ運転者がアクセルペダルを踏み込んでいない
状態である場合に前記摩擦クラッチを前記初期係合状態
となる位置まで徐々に遮断させる微動制御手段を有して
いることを特徴とする。

＜作用＞ 摩擦クラッチは制御手段によりクラッチ用アクチュエー
タを介して操作され、エンジンから歯車式変速機への駆
動力の伝達或いは遮断がなされる。所定車速以下でギヤ
位置が中立以外の変速段に変速されると、エンジンの出
力が歯車式変速機に伝達される直前状態である初期係合
状態まで摩擦クラッチを変位させ、摩擦クラッチが初期
係合状態にある時に運転者がアクセルペダルを踏み込む
と摩擦クラッチを徐々に接続させて車両を発進させる。

また、車両の発進時に車速が規定値に満たない低速状態
で且つ運転者がアクセルペダルを踏み込んでいない状態
である場合に摩擦クラッチを初期係合状態となる位置ま
で徐々に遮断させる。

また、発進時に車両を微動させる場合、運転者はアクセ
ルペダルをあおり操作（アクセルペダルの踏み込み、踏
み込み解除を繰り返す操作）することがあるが、このア
クセルペダルの踏み込みが解除されたときに摩擦クラッ
チを徐々に遮断させてショック軽減を図っている。

＜実施例＞ 本考案に係る車両の発進制御装置を適用する自動変速装
置の一例を第１図に示す。この自動変速装置はディーゼ
ルエンジン（以後、端にエンジンと記す）３０とその出
力軸30ａの回転力を摩擦クラッチ３１を介して受ける歯
車式変速機３２に亘って取り付けられる。エンジン３０
にはその出力軸３０ａの回転の１／２の回転速度で回転
する入力軸３３を備えた燃料噴射ポンプ（以後、単に噴
射ポンプと記す）３４が取り付けられており、このポン
プ３４のコントロールラック３５には電磁アクチュエー
タ３８が連結され、入力軸３３にはエンジン３０の出力
軸３０ａの回転数信号を発するエンジン回転センサ39が
付設される。摩擦クラッチ３１はフライホイール４０に
対してクラッチ板４１を図示しない周知の挾持手段によ
り圧接させ、クラッチ用アクチュエータとしてのエアシ
リンダ４２が非作動状態から作動状態に移行すると前記
挾持手段が解除方向に作動し、クラッチ３１は接続状態
から遮断状態に変化する。（第１図では遮断状態を示し
ている）。なお、このクラッチ３１にはクラッチ３１の
遮断状態或いは接続状態をアクチュエータのストローク
量により検出するクラッチストロークセンサ７０が取付
けられているが、これに代えてクラッチタッチセンサ４
３を付設しても良い。又、歯車式変速機３２の入力軸４
４にはこの入力軸４４の回転数（以後、これをクラッチ
回転数と記す）信号を発するクラッチ回転数センサ４５
が付設される。エアシリンダ４２のエア室４６にはエア
通路４７が接続し、これが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
動エアの供給を制御する開閉手段としての電磁式のカッ
ト弁４９が取付けられ、更にエア室４６を大気開放する
ためのデューティ制御される常時開放型の電磁弁５０が
取付けられる。なお、エアシリンダ４２にはクラッチス
トローク量を出力する前述したクラッチストロークセン
サ７０が取付けられ、更にエアタンク４８には内部エア
圧が規定値以下になるとＯＮ信号を出力するエアセンサ
７２が取付けられている。それぞれの変速段を達成する
歯車式変速機３２のギヤ位置を切換えるには、例えば第
２図に示すようなシフトパターンに対応した変速位置に
チェンジレバー５４を運転者が操作することにより、変
速段選択スイッチ５５を切換えて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フトユニット５１
を操作し、シフトパターンに対応した目標変速段にギヤ
位置を切換えるようにしている。ここで、Ｒは後進段を
示し、Ｎはニュートラル、１、２、３、はそれぞれの指
定変速段を示し、Ｄ_Ｐ，Ｄ_Ｅは２速から７速までの任意
の自動変速段を示しており、Ｄ_Ｐ，Ｄ_Ｅ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〜７速が車両
の走行条件に基づいて自動的に決定される。なお、パワ
フル自動変速段であるＤ_Ｐとエコノミー自動変速段であ
るＤ_Ｅとの変速領域を表す第３図に示す如く、点線で表
わすＤ_Ｅレンジ及び実線で表わすＤ_Ｐレンジにおける２
速〜７速の変速時期は、車両の高負荷時等に対処するた
めＤ_Ｐレンジの方が高速側に設定されている。前記ギヤ
シフトユニット５１はコントロールユニット５２からの
作動信号により作動する複数個の電磁弁（第１図では１
つのみ示している）５３と、これら電磁弁５３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歯車式
変速機３２の図示しないセレクトフォーク及びシフトフ
ォークを作動させる一対の図示しないパワーシリンダと
を有し、上記電磁弁５３に与えられる作動信号によりそ
れぞれパワーシリンダを操作し、セレクト，シフトの順
で歯車式変速機３２の噛み合い態様を変えるよう作動す
る。更に、ギヤシフトユニット５１は各ギヤ位置を検出
するギヤ位置センサとしてのギヤ位置スイッチ５６が付
設され、これらギヤ位置スイッチ５６からのギヤ位置信
号がコントロールユニット５２に出力される。又、歯車
式変速機３２の出力軸５７には車速信号を発する車速セ
ンサ５８が付設され、更にアクセルペダル３７にはその
踏み込み量に応じた抵抗変化を電圧値として生じさせ、
これA/D変換器５９でデジタル信号化して出力するアク
セル負荷センサ６０が取付けられている。ブレーキペダ
ル６１にはこれが踏込まれた時に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が取付けられてお
り、前記エンジン３０にはフライホイール４０の外周の
リングギヤに適時噛み合ってエンジン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６
４はコントロールユニット５２に接続されている。な
お、図中の符号で６５はコントロールユニット５２とは
別途に車両に取付けられて車両の各種制御を行なうマイ
クロコンピュータを示しており、図示しない各センサか
らの入力信号を受けてエンジン３０の駆動制御等を行
う。このマイクロコンピュータ６５は噴射ポンプ３４の
電磁アクチュエータ３８に作動信号を与え、燃料増減操
作によりエンジン３０の出力軸３０ａの回転数（以後、
これをエンジン回転数と記す）の増減を制御できるが、
変速時にはコントロールユニット５２からのエンジン回
転増減信号としての出力信号を、アクセルペダル３７の
踏み込み量に対し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が増減される。

コントロールユニット５２は自動変速装置専用のマイク
ロコンピュータであり、マイクロプロセッサ（以後、こ
れをＣＰＵと記す）６６及びメモリ６７及び入力信号処
理回路としてのインターフェース６８とで構成される。
インターフェース６８のインプットポート６９には、上
述の変速段選択スイッチ５５とブレーキセンサ６２とア
クセル負荷センサ６０とエンジン回転センサ３９とクラ
ッチ回転数センサ４５とギヤ位置スイッチ５６と車速セ
ンサ５８とクラッチタッチセンサ４３（摩擦クラッチ３
１の遮断状態或いは接続状態をクラッチエストロークセ
ンサ７０に代えて検出する時に用いる）とクラッチスト
ロークセンサ７０とエアセンサ７２とから各出力信号が
入力される。一方、アウトプットポート７４は上述のマ
イクロコンピュータ６５とスタータリレー６４と電磁弁
５０，５３とカット弁４９とにそれぞれ接続してこれら
に出力信号を送出できる。なお、図中の符号で７５はエ
アタンク４８のエア圧が設定値に達しない場合、図示し
ない駆動回路から出力を受けて点灯するエアウォーニン
グランプであり、７６は摩擦クラッチ３１の磨耗量が規
定値を越えた場合に出力を受けて点灯するクラッチウォ
ーニングランプである。

メモリ６７は第５図〜第８図にフローチャートとして示
すプログラムやデータを書込んだ読み出し専用のＲＯＭ
と書込み読み出し兼用のＲＡＭとで構成される。即ち、
ＲＯＭには上記プログラムの外にアクセル負荷信号の値
に対応した電磁弁５０のデューティ率αを予め第４図に
示すようなマップとして記憶させておき、適宜このマッ
プを参照して該当する値を読み出す。上述した変速段選
択スイッチ５５は変速信号としてのセレクト信号及びシ
フト信号を出力するが、この両信号の一対の組合せに対
応した変速段位置を予めデータマップとして記憶させて
おき、セレクト信号及びシフト信号を受けた際にこのマ
ップを参照して該当する出力信号をギヤシフトユニット
５１の各電磁弁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。この場合、ギヤ位置スイ
ッチ５６からのギヤ位置信号は変速完了により出力さ
れ、セレクト信号及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断し、噛み合いが正常
か異常かの信号を発するのに用いる。更に、ＲＯＭには
Ｄ_Ｐレンジ或いはＤ_Ｅレンジにおいて目標変速段が存在
する時、車速及びアクセル負荷及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マップも記憶
させている。

ここで、第５図〜第８図基づき本実施例の変速制御作動
について説明する。

まず第５図（ｂ）に示すメインルーチンについて説明す
る。プログラムがスタートするとコントロールユニット
５２は始動処理に入り、始動処理完了後に車速信号を入
力させ、その値が規定値（例えば、０km/h〜３km/h）以
下では発進処理を、規定値以上では変速処理を行う。た
だし、第５図（ａ）に示した割り込み処理によりエンジ
ン回転数Ｎ_Ｅを計算して発進処理を行う前のエンジン回
転数Ｎ_Ｅが規定値（例えばアイドル回転）以下の場合に
はオイルポンプが停止か否かを判断し、停止の場合はエ
ンジン停止とみなして再度始動処理を行う。オイルポン
プが停止していない場合や前記エンジン回転数Ｎ_Ｅが規
定値を越えている場合には発進処理中か否かを判断し、
発進処理中ではない場合にはアクセルの踏み込み量（以
後、これをアクセル負荷信号と記す）を規定値と比較し
て運転者に発進の意志があるか否かを判断する。前記発
進処理中及びアクセル負荷信号が規定値以上の場合には
エンジン回転数Ｎ_Ｅと第一のエンジンストップ（以後、
単にエンストと記す）防止回転数Ｎ_EST1と比較し、エン
ジン回転数Ｎ_Ｅが第一のエンスト防止回転数Ｎ_EST1以下
の場合は摩擦クラッチ３１を切って再度発進処理を行
う。一方、アクセル負荷信号が規定値を下回る場合には
エンジン回転数Ｎ_Ｅと前記第一エンスト防止回転数Ｎ
_EST1より高い第二のエンスト防止回転数Ｎ_EST2とを比較
し、エンジン回転数Ｎ_Ｅが第二のエンスト防止回転数Ｎ
_EST2以下の場合はクラッチを切って発進処理を行う。

次にメインルーチン中、始動処理について説明する。第
６図に示す始動処理ではエンジン回転数Ｎ_Ｅの信号を入
力させ、その値がエンジン３０の停止域内にあるか否か
を判断し、エンジン３０の停止の場合はクラッチ接続信
号を出力すると共にタイムラグをとり、摩擦クラッチ３
１を正規の圧力及び正規の状態でつなぐ。摩擦クラッチ
３１が正規の圧力及び正規の状態で接続すると、この位
置からある程度摩擦クラッチ３１が切られて車両の駆動
輪が回転状態から停止状態に移行する半クラッチ状態、
いわゆる初期係合状態の位置（クラッチは接触している
が、エンジン３０の駆動力は歯車式変速機３２側へ実質
的に伝達されない状態となる位置；以後、これをＬＥ点
と記す）を摩擦クラッチ３１のフェーシングの摩擦状態
や積載物の有無等に応じて補正する。つまりＬＥ点から
摩擦クラッチ３１が完全につながれるまでのクラッチ板
４１のストロークが常にほぼ一定となり、車両の状態に
かかわらずスムースに摩擦クラッチ３１がつながれるの
である。ＬＥ点が補正されると、チェンジレバー５４の
位置とギヤ位置信号とが同じか否か、即ち、変速信号と
ギヤ位置信号とが同じとなって変速段スイッチ５５で指
示した目標変速段（Ｄ_Ｅ，Ｄ_Ｐレンジを選択している場
合、予め例えば２速と設定しておく）に歯車式変速機３
２のギヤ位置が整列しているか否かを判断する。チェン
ジレバー５４の位置とギヤ位置とが違っている場合には
メインタンクであるエアタンク４８内のエアが規定圧に
達しているか否かを判断し、規定圧に達している場合は
摩擦クラッチ３１を切ってエアタンク４８内のエアで図
示しないアクチュエータを作動させ、チェンジレバー５
４の位置に対してギヤ位置を自動的に一致させ、摩擦ク
ラッチ３１を接続すると共にメインタンクであるエアタ
ンク４８と図示しないサブタンクとの切換用電磁弁をＯ
ＦＦにしたのち、再びチェンジレバー５４の位置とギヤ
位置とが同じか否かを判断する。又、エアタンク４８内
のエアが規定圧に達していない場合にはサブタンク内の
エアが規定圧に達しているか否かを判断し、規定圧に達
している場合は前記切換用電磁弁をＯＮにして摩擦クラ
ッチ３１を切り、サブタンク内のエアで前記パワーシリ
ンダを作動させてチェンジレバー５４の位置に対応した
ギヤ位置を自動的に選択する。サブタンクのエアが規定
圧に達していない場合はエアウォーニングランプ７５を
点灯させて運転者にエアタンク４８及びサブタンクのエ
アが規定圧以下であることを知らせる。一方、チェンジ
レバー５４の位置とギヤ位置とが同じ場合はスタータ可
能用のリレーを出力する。スタータ可能用のリレーが出
力されるとスタータ６３を始動させてエンジン３０をか
けることができるのでエンジン３０が作動したか否かを
判断し、エンジン３０が始動した場合はスタータ可能用
のリレーをＯＦＦにし、エンジン３０が始動しなかった
場合は再びチェンジレバー５４の位置とギヤ位置とが同
じか否かを判断する。スタータ可能用のリレーがＯＦＦ
にされると、エアタンク４８及びサブタンク内のエアが
規定圧に達しているか否かをチェックし、規定圧に達し
ていない場合はエアウォーニングランプ７５を点灯して
エアが規定圧に達するまで判断を繰り返し、規定圧に達
した場合はエアウォーニングランプ７５を消灯して始動
処理を完了する。

始動処理完了後に車速信号を読取り、これが規定値を下
回っていると発進処理に入るが、次にこの発進処理につ
いて説明する。第７図(a)，(b)に示すように、まずＣＰ
Ｕ６６は摩擦クラッチ３１を切るべくカット弁４９にＯ
Ｎ信号を出力し、摩擦クラッチ３１を切る。次に、チェ
ンジレバー５４の位置とギヤ位置とが同じか否かの判断
を行い、ＮＯの場合はギヤ位置を目標変速段に合わせ
る。チェンジレバー５４の位置とギヤ位置とが同じにな
ると、再び車速が規定値より小さいか否かの判断を行
い、車速が規定値を上回っているＮＯの場合は後述のア
クセル負荷信号検出のステップへ進む。一方、そうでな
い場合は次に目標変速段に達したギヤ位置がニュートラ
ルか否かを変速信号により読み取り、ＹＥＳの場合は再
びＬＥ点補正を行う。又、ギヤ位置がニュートラル以外
であるＮＯの場合は摩擦クラッチ３１をＬＥ点まで接続
させる。次に、アクセル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電圧）を上回ったか否かを
判断し、発進の意志が無いと判断されるＮＯの場合は前
述の各ステップを繰返す。一方、発進の意志が有ると判
断されるYESの場合は次のステップへ進み、アクセル負
荷信号値を検出し、更にこの値に対応する最適デューテ
ィ率αを第４図のマップから読み取る。そして、得られ
た最適デューティ率αのパルス信号が電磁弁５０に出力
され、摩擦クラッチ３１を徐々に接続する。ＣＰＵ６６
はこの時点でエンジン回転数Ｎ_Ｅの信号の入力を続ける
ようインプットポート６９に選択信号を出しており、こ
のエンジン回転数Ｎ_Ｅの信号に基づく経時的なエンジン
回転数Ｎ_Ｅがメモリ６７内のＲＡＭに順次記憶処理さ
れ、エンジン回転数Ｎ_Ｅ及びクラッチ回転数Ｎ_CLの変化
の一例を表す第９図に示すように、そのピーク点Ｍを求
めるべく演算処理し、ピーク点Ｍを検出するまではＮＯ
に進んでアクセル負荷信号検出ステップから繰り返す。
一方、ピーク点Ｍが検出されるとこのＴ_１時より電磁弁
５０はＯＮのままホールドされる。なお、ピーク点Ｍは
エンジン３０の出力軸３０ａが摩擦クラッチ３１を介し
て歯車式変速機３２の入力軸４４の回転として駆動輪側
へ動力が伝達され始めることにより低下するために生じ
るものである。

次に、第７図（ｂ）に示すＬＥＯＦＦルーチンが実行さ
れる。このＬＥＯＦＦルーチンは、通常の発進ではなく
半クラッチのまま微動させるような場合に電磁弁５０，
車速センサ５８，アクセル負荷センサ６０からなる微動
制御手段を作動させて対処するものであり、ＬＥＯＦＦ
ルーチンではまず車速が規定値より大きいか否かの判断
を行い、車速が規定値より大きいＹＥＳの場合は通常の
発進であると判断され、ＬＥＯＦＦルーチンは終了し、
第７図（ａ）の発進フローに戻る。一方、ＮＯの場合は
次にアクセルペダル３７が踏み込まれているか否かの判
断を行い、ＹＥＳの場合は同様にＬＥＯＦＦルーチンは
終了し、ＮＯの場合は続けてＬＥ点に到達するまで電磁
弁５０をオフデューティして徐々に摩擦クラッチ３１を
切る。なお、その間にアクセルペダル３７が踏み込まれ
ているか否かの判断も行われ、アクセルペダル３７が踏
み込まれた時は前述のアクセル負荷信号検出ステップに
戻る。又、摩擦クラッチ３１がＬＥ点まで後退した後は
前述した第７図（ａ）のチェンジレバー５４の位置とギ
ヤ位置との判断ステップに戻る。このように、車速及び
アクセル負荷に応じて摩擦クラッチ３１は徐々に接続又
は遮断する方向に作動されるため、発進微動時にあおり
操作でアクセルペダル３７の踏み込みを解除すると共に
摩擦クラッチ３１を一気に遮断した場合に生ずるショッ
クは解消され、車両の円滑な微動が実現される。

ＬＥＯＦＦルーチンが終了して通常の発進と判断される
と、摩擦クラッチ３１をＬＥ点の半クラッチ状態からク
ラッチミートまでつなげて行くが、この時ピーク点Ｍを
過ぎた後のエンジン回転数Ｎ_Ｅは歯車式変速機３２の入
力軸４４の回転に相当するクラッチ回転数Ｎ_CLの増大に
伴って徐々に低下して行くことに鑑み、このエンジン回
転数Ｎ_Ｅの低下率が所定の範囲内に収まって変速ショッ
クが小さくなるように制御する。即ち、まず所定時間毎
のエンジン回転低下率ΔＮ_Ｅが第１０図に示す第一の設
定値|x₁|以下か否かを判断する。ＹＥＳの場合は前述の
ＬＥＯＦＦルーチンを実行した後、再びアクセル負荷信
号を検出してこの値に対応する最適なデューティ率αを
決定し、このデューティ率αにより摩擦クラッチ３１を
徐々に接続する。この後、エンジン回転低下率ΔＮ_Ｅが
第二の設定値|X₁|（|x₁|＜|x₂|）以下か否かを判断し、
NOの場合は前述のＬＥＯＦＦルーチンの前まで戻ってエ
ンジン回転低下率ΔＮ_Ｅを一定に保つループを繰り返
す。一方、エンジン回転低下率ΔＮ_Ｅが|x₁|より大きか
った場合にはこのエンジン回転低下率ΔＮ_Ｅが第三の設
定値|y₂|（|x₂|＜|y₂|）以上か否かを判断する。ここで
ＹＥＳの時はＬＥＯＦＦルーチンを実行した後、オフデ
ューティにより摩擦クラッチ３１を徐々に切る。その
後、エンジン回転低下率ΔＮ_Ｅが第四の設定値|y₁|（|y
₁|＜|y₂|）以下か否かを判断し、ＮＯの場合は摩擦クラ
ッチ３１を遮断するループを繰り返す。ＹＥＳの場合や
或いは前述のエンジン回転低下率ΔＮ_Ｅが|y₂|以下か否
かの判断ステップにおいてＮＯの場合、エンジン回転低
下率ΔＮ_Ｅが|x₂|以上か否かの判断ステップにおいてＹ
ＥＳの場合はこの時点でエンジン回転低下率ΔＮ_Ｅはほ
ぼ第１０図の斜線で示す領域内に入る。従って、摩擦ク
ラッチ３１を半クラッチ状態により発進ショックを伴う
ことなく、しかも過度に発進時間を長引かせることなく
接続状態に切換える条件が整ったことになるため、摩擦
クラッチ３１のエア圧を現状にホールドする。この後、
ＣＰＵ６６はエンジン回転数Ｎ_Ｅとクラッチ回転数Ｎ_CL
との差が規定値（例えば|Ｎ_Ｅ−Ｎ_CL|＝１０rpm程度）
以下か否かを判断し、ＮＯの場合は前述のループを繰り
返す一方、ＹＥＳの時点となるＴ_２で所定時間のタイム
ラグをおいた後、電磁弁50を全開させてクラッチミート
を行う。この後、エンジン回転数Ｎ_Ｅがアイドル回転数
以上であることを条件に所定のタイムラグをおいた後、
ＣＰＵ６６は摩擦クラッチ３１のスリップ率（エンジン
回転数Ｎ_Ｅとクラッチ回転数Ｎ_CLとの差／エンジン回転
数Ｎ_Ｅ）を算出してこの値と規定値とを比較し、規定値
以下ではメインのフローに戻る。一方、スリップ率が規
定値以上の時は摩擦クラッチ３１の摩耗量が大であると
の判断によりクラッチウォーニングランプ76に対してク
ラッチ摩耗信号としてのON信号をアウトプットポート７
４及び図示しない駆動回路を介し出力し、クラッチウォ
ーニングランプ７６を点灯させる。

始動処理完了後、ＣＰＵ６６は車速信号を読み取ってこ
れが規定値を上回っていると変速処理に入る。この処理
は第８図(a)，(b)に示すように、まずインプットポート
６９に選択信号を与えてブレーキフェイルか否かを調
べ、ブレーキに故障があるＹＥＳの場合は後述のように
車両を停止させるために１段づつシフトダウンを行う。
一方、ブレーキフェイルがＮＯの場合は或る一定値以上
減速度をもった急ブレーキをかけている状態か否かを例
えば加速度センサを用いて調べ、ＹＥＳであれば後述の
変速操作を行うと制動距離が長くなってしまうため、メ
インのフローに戻って変速操作を一時阻止する。但し、
急ブレーキをかけている状態であっても摩擦クラッチ３
１が切れている場合には、変速の途中であると判断され
るため、変速操作を完了して摩擦クラッチ３１を接続さ
せてしまう。

一方、急ブレーキ操作がなかったり或いは急ブレーキ時
でも上述したように摩擦クラッチ３１が遮断されている
時にはチェンジレバー５４の位置を読み取り、これがＤ
_Ｐ，Ｄ_Ｅ以外の１，２，３の指定変速段区分かＤ_Ｐ，Ｄ
_Ｅの自動変速段の区分かＲ段の区分かＮ段の区分かを判
断する。

１，２，３，の指定変速段の場合にはチェンジレバー５
４の位置とギヤ位置とが同じか否かの判断をし、ＹＥＳ
でメインのフローに戻り、ＮＯで次のステップに進む。
このステップでは、目標変速段１，２，３の内の一つに
チェンジレバー５４が位置しており、変速前の現在のギ
ヤ位置がＤ_Ｐ，Ｄ_Ｅレンジにあってここからのシフトダ
ウンに相当するか否かを判断する。ＹＥＳの場合はエン
ジン３０の回転がオーバーランすることなくシフトダウ
ンを行えるか否かを判断し、ＮＯの場合は次のステップ
に進んでオーバーランウォーニングブザーにより運転者
にオーバーランの警告を行い、変速操作を行わずにメイ
ンのフローに戻る。上記オーバーランか否かの判断がＹ
ＥＳの場合は、次のように現在のギヤ位置から１段だけ
シフトダウン操作を行う。このシフトダウン操作の作動
概念を表す第１１図に示すように、アウトプットポート
７４及びマイクロコンピュータ６５を介して電磁アクチ
ュエータ３８にコントロールラック３５の制御信号を出
力し、エンジン回転数Ｎ_Ｅをそのままの状態にホールド
する。そして、アウトプットポート７４を介してカット
弁４９に所定時間ＯＮ信号を出力して摩擦クラッチ３１
を切り、ギヤシフトユニット５１の各電磁弁５３に制御
信号を出力して変速前のギヤ位置より１段下のギヤ位置
にダウンシフトを行う。次いで、アウトプットポート７
４及びマイクロコンピュータ６５を介して電磁アクチュ
エータ３８にエンジン回転数Ｎ_Ｅを増加させるクラッチ
回転数Ｎ_CLと同一回転となるような電圧信号をアクセル
擬似信号として出力し、変速後のクラッチ回転数Ｎ_CLと
エンジン回転数Ｎ_Ｅとを合致させてエアシリンダ４２か
らエアを抜いて摩擦クラッチ３１をＬＥ点の半クラッチ
状態まで移動させる。次いで、アクセル負荷信号に対応
した最適デューティ率αにより摩擦クラッチ３１を接続
して行き、エンジン回転数Ｎ_Ｅとクラッチ回転数Ｎ_CLと
の差を各変速段毎に予め設定された規定値と比較し、|
Ｎ_Ｅ−Ｎ_CL|が規定値以下となるまで上記デューティ率
αによる摩擦クラッチ３１の接続操作を繰返し行う。そ
して|Ｎ_Ｅ−Ｎ_CL|が規定値以下となった後、クラッチ接
続信号を出力して所定時間のタイムラグをもって摩擦ク
ラッチ３１の接続を完了し、上記アククセル擬似信号を
解除してメインのフローに戻る。なお、上記操作におい
てクラッチ回転数Ｎ_CLが規定値を下回ってしまう場合に
は、上記操作中に車速が低下したものとして摩擦クラッ
チ３１を接続させずに第５図(a)中の１の結合子に進ん
で発進処理を行う。

一方、前記Ｄ_Ｐ，Ｄ_Ｅレンジからのシフトダウンに相当
するか否かの判断の結果、ＮＯの場合にはシフトアップ
か否かの判断を行う。そして、これがＹＥＳの場合には
次のようにシフトアップ操作を行ってメインのフローに
戻る。このシフトアップ操作の作動概念を表す第１２図
に示すように、アウトプットポート７４及びマイクロコ
ンピュータ６５を介して電磁アクチュエータ３８にコン
トロールラック３５の制御信号を出力し、エンジン回転
数Ｎ_Ｅをアイドル回転に戻す。そして摩擦クラッチ３１
を切った後、ギヤ位置を指定変速段としての１，２，３
の内の一つである目標変速段と一致するようにアウトプ
ットポート７４を介して各電磁弁５３に出力する。この
後、前記シフトダウン操作のアクセル擬似信号出力以降
の操作を行って、変速後のクラッチ回転数Ｎ_CLに対して
エンジン回転数Ｎ_Ｅを合致させ、摩擦クラッチ３１の接
続を完了してメインのフローに戻る。なお、上記シフト
アップか否かの判断の結果、ＮＯの場合にはオーバーラ
ン内であるか否かを判断し、これがＹＥＳの場合にはエ
ンジン回転数Ｎ_Ｅをそのままの状態にホールドし、摩擦
クラッチ３１を切ってギヤ位置を指定変速段である１，
２，３の内の一つの目標変速段に合わせ、前記シフトダ
ウン操作のアクセル擬似信号出力以降の操作を行ってメ
インのフローに戻る。又、上記オーバーラン内であるか
否かの判断の結果がＮＯであればウォーニングブザーに
より警告を行う。

上記の操作は、前記チェンジレバー５４の位置の判断の
結果、１，２，３の指定変速段である場合について行わ
れるものであるが、このチェンジレバー５４の位置の判
断の結果がＤ_Ｐ，Ｄ_Ｅの自動変速段の所であった場合に
は、次のような操作がなされる。即ち、車速及びアクセ
ルペダル３７の踏み込み量を検出すると共にチェンジレ
バー５４がＤ_ＰレンジにあるかＤ_Ｅレンジにあるかを判
断し、第３図に示すように予め設定されたマップからＤ
_Ｐ又はＤ_Ｅの各レンジにおける目標変速段とみなされる
最適変速段を決定する。この後、最適変速段にギヤ位置
が合っているか否かの判断を行い、ＹＥＳの場合はメイ
ンのフローに戻り、ＮＯの場合はシフトアップか否かの
ステップに移行して前述と同様な変速操作が行なわれ
る。

又、前記チェンジレバー５４の位置の判断の結果がＲ段
の場合には、ＣＰＵ６６が目標変速段としてＲ段にギヤ
位置が合っているか否かの判断を行い、現在後退作動中
であるYESの場合はメインのフローに戻り、誤操作とな
るＮＯの場合は前述と同様にしてエンジン回転数Ｎ_Ｅを
アイドル回転にすると共に摩擦クラッチ３１を切る。そ
して、ギヤ位置をニュートラルに戻すべくアウトプット
ポート７４を介して各電磁弁５３に出力し、変速ミスを
知らせるリバースウォーニングランプを点灯させた後、
摩擦クラッチ３１を接続させてメインのフローに戻る。

更に、前記チェンジレバー５４の位置の判断の結果がＮ
段の場合には、所定時間内にチェンジレバー５４が移動
したか否か、つまり運転者による変速操作の途中でＮ段
を通過したにすぎないか否かを判断する。この判断の結
果、変速操作の途中であるＹＥＳの場合は前述したよう
にチェンジレバー５４の位置とギヤ位置との判断を行っ
て、そのままメインのフローに戻るか或いはシフトアッ
プ，シフトダウンを行ってメインのフローに戻るかの操
作がなされる。しかし、Ｎ段が選択されているＮＯの場
合はエンジン回転数Ｎ_Ｅをアイドリング回転まで下げ、
摩擦クラッチ３１を切ってギヤ位置をニュートラルにし
た後、再び摩擦クラッチ３１を接続させてメインのフロ
ーに戻る。

なお、本実施例では車両に備え付けのエアタンク４８か
らのエア圧を利用して摩擦クラッチ３１作動用のエアシ
リンダ４２を駆動するようにしたが、油圧を制御媒体と
して使うことも当然可能である。但し、この場合には新
たにオイルポンプ等の油圧発生源を増設しなければなら
ず、コスト高となる虞がある。又、本実施例で示した変
速制御手順やシフトパターン等は必要に応じて細かな所
で適宜変更が可能であることは云うまでもなく、本発明
はガソリンエンジンを搭載した車両にも適用することが
できる。更に、手動変速装置から乗り換える運転者のた
めにクラッチペダルをダミーで取付けるようにしても良
く、この場合Ｒ段や１，２，３の指定変速段ではクラッ
チペダルがエアシリンダ４２に優先して機能するように
設定することも可能である。

＜考案の効果＞ 本考案に係る車両の発進制御装置によれば所定車速以下
でギヤ位置が中立以外の変速段に変速されると、エンジ
ンの出力が歯車式変速機に伝達される直前状態である初
期係合状態まで摩擦クラッチを変位させ、摩擦クラッチ
が初期係合状態にある時に運転者がアクセルペダルを踏
み込むと摩擦クラッチを徐々に接続させて車両を発進さ
せるので、摩擦クラッチの早期摩耗を防止しながらアク
セル操作に対して応答性の高い発進を実現することがで
きる。

また、車両の発進時に車速が規定値に満たない低速状態
で且つ運転者がアクセルペダルを踏み込んでいない状態
である場合に摩擦クラッチを初期係合状態となる位置ま
で徐々に遮断させるので、クラッチが一気に遮断される
ことがなく駆動系にトルクがかかっていてもショックが
発生することがない。そして、クラッチの遮断は初期係
合状態までであるので、再発進時のクラッチ係合に係合
遅れが生じることがないし摩擦クラッチの早期摩耗を招
くこともない。

更に、上記の制御は運転者のアクセルペダル操作に応じ
て行われるものであり、アクセルペダルを踏み込んでい
ないにもかかわらず、車両が発進するようなことがない
ため、運転者の意志に反して車両が発進することもな
い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を適用する自動変速装置の一
例の概略構成図、第２図はそのシフトパターンの一例を
表す概念図、第３図はそのＤ_ＰレンジとＤ_Ｅレンジとの
変速特性の一例を表すグラフ、第４図はそのデューティ
率決定のためのマップの一例を表すグラフ、第５図
(a)，(b)〜第８図(a)，(b)，はその制御プログラムの一
例を表す流れ図、第９図はその変速時におけるエンジン
回転数及びクラッチ回転数の経時変化の一例を示すグラ
フ、第１０図はその変速時のエンジン回転数の変化率の
領域を示すグラフ、第１１図はシフトダウン操作時の作
動概念図、第１２図はシフトアップ操作時の作動概念
図、である。 図面中、 ３０はエンジン、 ３０ａはエンジンの出力軸、 ３１は摩擦クラッチ ３２は歯車式変速機、 ３４は燃料噴射ポンプ、 ３５はコントロールラック、 ３７はアクセルペダル、 ３８は電磁アクチュエータ、 ４２はエアシリンダ、 ４４は歯車式変速機の入力軸、 ４８はエアタンク、 ５０は電磁弁、 ５１はギヤシフトユニット、 ５２はコントロールユニット、 ５４はチェンジレバー、 ５８は車速センサ、 ６０はアクセル負荷センサ、 ６５はマイクロコンピュータである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 岩本 知之 東京都大田区下丸子４丁目21番１号 三菱 自動車工業株式会社東京自動車製作所丸子 工場内 (56)参考文献 特開 昭59−103067（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−12345（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−8972（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】エンジンの出力軸に接続する摩擦クラッチ
   と、この摩擦クラッチを操作するクラッチ用アクチュエ
   ータと、前記摩擦クラッチに入力軸が接続する歯車式変
   速機と、この歯車式変速機のギヤ位置を検出するギヤ位
   置検出手段と、運転者のアクセルペダル踏み込み状態を
   検出するアクセルペダル操作検出手段と、前記各検出手
   段の検出出力を受けて前記クラッチ用アクチュエータの
   作動を制御する制御手段とを具えた車両の発進制御装置
   において、上記制御手段は、所定車速以下で上記ギヤ位
   置が中立以外の変速段に変速されたことを検出すると前
   記エンジンの出力が前記歯車式変速機に伝達される直前
   状態である初期係合状態まで上記摩擦クラッチを変位さ
   せ、前記摩擦クラッチが前記初期係合状態にある時に運
   転者のアクセルペダルの踏み込みを検出すると前記摩擦
   クラッチを徐々に接続させて車両を発進させ、車両の発
   進時に車速が規定値に満たない低速状態で且つ運転者が
   アクセルペダルを踏み込んでいない状態である場合に前
   記摩擦クラッチを前記初期係合状態となる位置まで徐々
   に遮断させる微動制御手段を有していることを特徴とす
   る車両の発進制御装置。