JPH062829Y2 - 車両の発進制御装置 - Google Patents

車両の発進制御装置

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JPH062829Y2
JPH062829Y2 JP1985150069U JP15006985U JPH062829Y2 JP H062829 Y2 JPH062829 Y2 JP H062829Y2 JP 1985150069 U JP1985150069 U JP 1985150069U JP 15006985 U JP15006985 U JP 15006985U JP H062829 Y2 JPH062829 Y2 JP H062829Y2
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shift
vehicle
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敏昭 立野
滋樹 福島
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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に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〉 本考案の自動変速装置の変速制御装置は、エンジンに接
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接続す
る歯車式変速機と、前記摩擦クラッチの接続状態をクラ
ッチストローク量により検出するクラッチストローク検
出手段と、アクセル開度を検出するアクセル開度検出手
段と、前記エンジンの回転数を検出するエンジン回転数
検出手段と、前記各検出手段の検出出力を受けて前記エ
ンジン及び前記クラッチ用アクチュエータ及び前記ギヤ
位置切換手段の作動を制御する制御装置とを具えた自動
変速装置において、上記制御手段は、車両の発進時、前
記アクセル開度に応じて前記エンジンを制御すると共に
前記摩擦クラッチを徐々に接続させ、前記摩擦クラッチ
によって動力が伝達され始めるのに伴って生じる前記エ
ンジン回転数のピーク点が得られてからは、前記アクセ
ル開度に対応して予め設定された目標エンジン回転数及
び目標クラッチストロークとなるようにエンジン回転と
クラッチストロークを制御して車両を微動させる微動制
御処理を行うことを特徴とする。
〈作用〉 車両の発進時、摩擦クラッチによって動力が伝達され始
めるのに伴って生じるエンジンの回転数のピーク点が得
られてからは、車両を微動させる微動制御処理へ移行
し、そこではアクセル開度に対応して予め設定されてい
る目標エンジン回転数及び目標クラッチストロークとな
るようにエンジン回転とクラッチストロークが制御さ
れ、スムーズな発進がなされる。
〈実施例〉 本考案の車両の発進制御装置を具える変速制御装置を実
現する自動変速装置の一実施例の概念を表す第1図に示
すように、この自動変速装置はディーゼルエンジン(以
後、単にエンジンと記す)11とその出力軸13の回転力
を機械式の摩擦クラッチ(以下単にクラッチと略称す
る)15を介して受ける歯車式変速機17とに亙って取
付けられる。エンジン11にはその出力軸13の回転の
1/2の回転速度で回転する入力軸19を備えた燃料噴
射ポンプ(以後、単に噴射ポンプと記す)21が取付け
られており、この噴射ポンプ21のコントロールラック
23には電磁アクチュエータ25が連結され、入力軸19
にはエンジン11の出力軸13の回転数信号を発するエ
ンジン回転センサ27が付設されている。クラッチ15
はフライホイール29に対してクラッチ板31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33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15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1
5にはクラッチ15の遮断状態或いは接続状態をクラッ
チ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35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37を利用しても良い。又、歯車式変速機17
の入力軸39にはこの入力軸39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41が付設されている。前記エアシリンダ33に
はエア通路43が接続し、これが逆止弁45を介して高
圧エア源としての一対のエアタンク47,49に連結され
ている。エア通路43の途中には、作動エアの供給をデュ
ーティ制御する開閉手段としての電磁弁51と、エアシ
リンダ33内を大気開放するためのデューティ制御され
る通電時開放型の電磁弁53と、更に車両の走行時のみ
エアシリンダ33内を大気開放する通電時閉塞型の図示
しない電磁弁が取付けられ、これら三つの電磁弁51,
53の開閉制御によりクラッチ15の断続とその断続時
間の制御とがなされるようになっている。なお、一対の
エアタンク47,49のうち、一方のエアタンク49は
非常用でメインのエアタンク47にエアがない場合に電
磁弁55を開いてエアの供給を行うようになっており、
これらエアタンク47,49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57,59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17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61を運転者が操作することにより、変速段選択ス
イッチ63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65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
えると共にそのギヤ位置をギヤ位置インジケータ67に
表示するようにしている。ここで、Rは後進段を示し、
N及びNはニュートラル、1,2,3,4,5はそれ
ぞれの指定変速段を示し、D,D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,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〜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とエコノミー自動変
速段であるDとの変速領域をそれぞれ表す第3図
(a),(b)に示す如く、アップシフトとダウンシフトとで
はそれぞれ変速領域が変えられており、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レンジ
の方が高速側に設定されている。又、運転者がブレーキ
ペダル69を踏んでいる場合や図示しない排気ブレーキ
装置を作動させている場合には、それに応じて予めプロ
グラムされたそれぞれ別のシフトマツプが選択されるよ
うになっており、Dレンジ及びDレンジそれぞれに
三つのシフトマップが用意されている。前記ギヤシフト
ユニット65はコントロールユニット71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)73と、これら電磁弁73を介してエアタン
ク47(49)から高圧の作動エアが供給されて歯車式
変速機17の図示しないセレクトフオーク及びシフトフ
オ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73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17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65には各ギヤ位置を検
出するギヤ位置センサとしてのギヤ位置スイッチ75が
付設され、これらギヤ位置スイツチ75からのギヤ位置
信号がコントロールユニット71に出力される。又、歯
車式変速機17の出力軸77には車速信号を発する車速
センサ79が付設され、更にアクセルペダル81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、これをA/D変換器83でデジタル信号化して出力
するアクセル負荷センサ85が取付けられている。前記
ブレーキペダル69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87が取付け
られており、前記エンジン11にはフライホイール29
の外周のリングギヤに適時噛み合ってエンジン11をス
タートさせるスタータ89が取付けられ、そのスタータ
リレー91はコントロールユニット71に接続してい
る。なお、図中の符号で93はコントロールユニット7
1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11の駆動制御等
を行う。このマイクロコンピュータ93は噴射ポンプ21
の電磁アクチュエータ25に作動信号を与え、燃料の増
減操作によりエンジン11の出力軸13の回転数(以
後、これをエンジン回転数と記す)の増減を制御する。
つまり、コントロールユニット71からのエンジン回転
増減信号として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71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)95及びメモリ97及び入力信号処
理回路としてのインターフェース99とで構成される。
インターフェース99のインプットポート101には、上
述の変速段選択スイッチ63とブレーキセンサ87とア
クセル負荷センサ85とエンジン回転センサ27とクラ
ッチ回転数センサ41とギヤ位置スイッチ75と車速セ
ンサ79とクラッチタッチセンサ37(クラッチ15の
遮断状態或いは接続状態をクラッチストロークセンサ3
5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35とエアセンサ57,59と後述する坂道発進
補助スイッチ103と1速発進スイッチ105とからそ
れぞれ各出力信号が入力される。坂道発進補助スイッチ
103は、上り坂での車両の発進時に後退を防止するシ
ステム(以下、これをAUSと呼称する)を作動させる
ためのものであり、ホイールブレーキ107のエアマス
タ109に対するエアの供給を電磁弁(以下、これをM
VQと呼称する)111を介して制御しながら車両を発
進させるが、このMVQ111の制御はコントロールユ
ニット71にてなされる。又、1速発進スイッチ105
はDレンジ或いはDレンジにおいて1速発進を達成
させるためのものであり、これをON操作することによ
って自動変速動作での1速発進がなされる。一方、アウ
トプットポート113は上述のマイクロコンピュータ9
3とスタータリレー91と電磁弁53,73,111とカツ
ト弁51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115はエアタンク47,
49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転倒するエアウオーニングランプ
であり、117はクラッチ15の摩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オーニングラ
ンプである。
メモリ97は第5図〜第9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53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63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わせに
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65の各電磁弁73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75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
レンジ或いはD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第3図(a),
(b)に示すようなシフトマツプも記憶させている。
ここで、第5図〜第9図に基づき本実施例の変速制御手
順について説明する。
第5図に示すように、プログラムがスタートするとコン
トロールユニット71ではメモリ等のクリア及びクラッ
チ15が正規の圧力及び正規の状態で接続された場合、
この位置からある程度クラッチ15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
の位置(以降、これをLE点と記す)のダミーデータ読
込の初期設定が行われた後、始動処理に入り始動処理完
了後に車速信号及びクラッチ回転数信号を入力させる。
車速信号の値が4Km/hを越える場合は変速処理を、4Km/h
以下の場合にはギヤ位置がNか否かを判断する。ギヤ位
置がNの場合には図示しない後退表示用のRevパイロッ
トランプを消灯して発進処理を行い、ギヤ位置がN以外
の場合にはクラッチ回転数NCLが規定値以下か否かを
判断する。クラッチ回転数NCLが規定値以下の場合に
は、Revパイロットランプを消灯して発進処理を行い、
クラッチ回転数NCLが規定値を越える場合には車速が
4Km/hを越えているとみなして変速処理を行う。
第6図(a),(b)に示す始動処理ではエンジン回転数N
の信号を入力させ、その値がエンジン11の停止域内に
あるか否かを判断し、エンジン11の停止の場合は始動
時にクラッチ15のフェーシングの摩耗状態や積載物の
有無等に応じてLE点の補正を行ったか否かを即ち、フ
ラグHFLGが1の場合、始動時にLE点補正を行ったと判断
する。LE点の補正を行うことにより、LE点からクラ
ッチ15が完全に接続されるまでのクラッチ板31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
ずスムーズにクラッチ15が接続されるのである。フラ
グHFLGが1となっていないと判断した場合、クラッチ接
続信号を出力すると共に1.5秒間のタイムラグをとり、
LE点の補正を行うと共にフラグHFLGを1にしてC
HANGEルーチンへ進む。又、エンジン11が停止で
フラグHFLG=1と判断された場合にはCHANGE
ルーチンへ進む。一方、エンジン11が停止していない
場合にはフラグHFLGをクリアして図示しないスター
タ可能用リレーをOFFにし、メインのエアタンク47
及び非常用のエアタンク49内のエアが規定圧に達して
いるか否かをチェックする。エアが規定圧に達している
場合はエアウオーニングランプ115を消灯して始動処
理を完了する。エアが規定圧に達していない場合にはエ
アウオーニングランプ115を消灯し、チェンジレバー
61がN以外の位置からNにされたか否かを判断する。
チェンジレバー61がN以外からNにされたと判断され
た場合にはCHANGEルーチンに進み、チェンジレバ
ー61がN以外からNにされていないと判断された場合
にはエンジン回転数Nの値がエンジン11の停止域内
にあるか否かを判断する。
CHANGEルーチンでは、第6図(b)に示すように、
メインのエアタンク47内のエアが規定圧に達している
か否かを判断し、規定圧に達していない場合は非常用の
エアタンク49内のエアが規定圧に達しているか否かを
判断する。非常用のエアタンク49内のエアが規定圧に
達していない場合はエアウオーニングランプ115を点
灯させて運転者にメインのエアタンク47及び非常用の
エアタンク49内のエアが規定圧以下であることを知ら
せると共にチェンジレバー61の位置とギヤ位置とが同
じか否か、即ち、変速信号とギヤ位置信号とが同じとな
つてセレクト信号で指示した目標変速段(D,D
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17のギヤ位置が一致しているか否
かを判断する。非常用のエアタンク49内のエアが規定
圧に達している場合には、エアウオーニングランプ11
5を消灯して非常用のエアタンク49の電磁弁55をO
Nにしたのち、チェンジレバー61の位置とギヤ位置と
が同じか否かを判断する。一方、メインのエアタンク4
7内のエアが規定圧に達している場合には、エアウオー
ニングランプ115を消灯してチェンジレバー61の位置
とギヤ位置とが同じか否かを判断する。チェンジレバー
61の位置とギヤ位置とが異なる場合、クラッチ15が
遮断されているか否かを判断し、遮断されている場合に
はクラッチ15のエア圧を現状にホールドしてチェンジ
レバー61の位置にギヤ位置を合わせる信号を出力し、
再びメインのエアタンク47内のエア圧が規定値か否か
を判断する。クラッチ15が接続している場合、クラッ
チ遮断信号を出力したのち再びメインのエアタンク47
内のエア圧が規定値か否かを判断する。チェンジレバー
61の位置とギヤ位置とが同じ場合、ギヤ位置がニュー
トラルのN位置となっているか否かを判断し、N
置と判断された場合には電磁弁55をOFFにしてメイ
ンの始動ルーチンに戻る。ギヤ位置がN以外と判断さ
れた場合にはエンジン11が停止しているか否かを判断
し、エンジン11が停止している場合にはクラッチ15
を接続すると共に電磁弁55をOFFにしてメインの始
動ルーチンに戻り、エンジン11が停止していない場合
は電磁弁55をOFFにしてメインの始動ルーチンに戻
る。
CHANGEルーチンが終了したらギヤ位置がN位置に
あるか否かを判断し、ギヤ位置がN位置にある場合はス
タータ可能用リレーをONにして再びエンジン回転数N
の値がエンジン11の停止域内にあるか否かを判断
し、ギヤ位置がN位置にない場合はスタータ可能用リレ
ーをOFFにして再びエンジン回転数Nの値がエンジ
ン11の停止域内にあるか否かを判断する。
始動処理完了後に車速信号及びクラッチ回転数信号を読
取り、これらが規定値を下回つていると発進処理に入
る。
第7図に示すように、まずクラッチ15を遮断すると共
に図示しない排気ブレーキ解除用リレーをONとし、フ
ラグHAFLG,LEFLGを1とし、エンジン12を
アイドリング回転させるアイドル相当電圧をアクセル擬
似信号電圧VACとして電子ガバナに出力すると共にフ
ラグNEFLGをクリアにする。継ぎに、チェンジレバ
ー61の位置とギヤ位置とが同じか否かを判断し、両者
が相異する場合にはチェンジレバー61の位置にギヤを
合せる信号を出力して両者を一致させる。このようにチ
ェンジレバー61の位置とギヤ位置とが一致した状態で
ギヤがN位置にあるか否かを判断し、ギヤがN位置にあ
る場合にはクラッチ15を接続させ、アクセル擬似信号
電圧VACを解除し、排気ブレーキ解除リレーをOFFと
した後、チェンジレバー61が他の位置に変更されたか
否かを判断し、チェンジレバー61の位置が変更された
場合、即ち、N位置以外となった後に上記処理が初期か
ら実行し直す。一方、ギヤがN位置以外にあると判断さ
れた場合には前述の坂道発進補助ルーチンAUSに移行
する。
AUSルーチンは第7図(c)に示すように、クラッチ回
転数NCLが500rpm以下で且つ十分に図示しないサイド
ブレーキが引かれて車両に制動力がかかっている場合
に、MVQ111をONにすると共に0.5秒間図示しないブザ
ーを鳴らしてホイールブレーキ107を作動させて制動
力をきかせる処理を行うものである。なお、クラッチ回
転数NCLが500rpmを越える場合やサイドブレーキを十
分に引いていない場合にはMVQ111をONとするこ
となくメインのフローに戻る。
AUSルーチンが終了すると、第7図(d)に示すようなC
LLEルーチンに移り、クラッチ15をLE点までストロ
ークさせる。CLLEルーチンでは、LE点までクラッチ1
5がストロークされたことを示すフラグLEFLGがク
リアとなっているか否かを判断し、フラグLEFLGが
クリアとなっていない場合にはLE点までクラッチ15
が接続されているのでメインのフローに戻り、フラグLE
FLGがクリアとなっている場合には、クラッチ15をLE
点まで接続しフラグLEFLGを1としてメインのフロ
ーに戻る。
CLLEルーチンが終了した後、クラッチ回転数NCL
が規定値以上であるか否かを判断し、規定値を下回る場
合には次に運転者がアクセルペダル81を離しているか
否かを判断する。ここでNOの場合つまりアクセルペダ
ル81が踏込まれているときは、続いて発進時にエンジ
ン回転数Nがピーク点を越えたことを表わすフラグP
ELGが0か否かを調べ、0でない場合つまりエンジン
回転数Nがピーク点を越えているときには後述する微
動制御処理フローへ移行する。一方、エンジン回転数
が未だピーク点を越えていないときは、アクセル擬
似信号電圧VACに現状のアクセル開度相当電圧V
出力すると共に、クラッチ15をデューティ制御にて徐
々に接続させて行く。そして、エンジン回転数Nがそ
のアクセル開度に相応した最大値(ピーク点)となり、
発進をするに十分な運転状態にあるかを判断し、エンジ
ン回転数Nがピークである場合には、MVQ111を
OFFとしてAUSを解除する と共にフラグPFLGを1としこの発進処理の初期に戻
る。一方、エンジン回転が未だピーク点に達していない
場合にはMVQ111をOFFせずにそのままこの発進
処理の初期に戻り、これをピーク点に達するまで繰返
す。なお、このピーク点は、第10図に示すように、エ
ンジン11の出力軸13がクラッチ15を介して歯車式変速
機17の入力軸39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。
一方、上記クラッチ回転数NCLが規定値以上か否かの
判断において、クラッチ回転数NCLが規定値以上の場
合は後述の微動制御処理フローの段階へ移行する。ま
た、上記アクセルペダル81を離しているかの判断にお
いて、アクセルペダル81を離している場合は、フラグ
PFLGをクリアした後、微動制御処理フローへ移行
する。
前述のようにエンジン回転数Nがピーク点を越えると
車両を微速度で発進させるための微動制御処理フロー
に移行する。ここでは、まずクラッチ15の回転とエン
ジン11の回転とが同期しているか否かを判断する。こ
の同期が達成されている場合には運転者がアクセルペダ
ル81を離したか否か、即ち、運転者がアクセルペダル
81を一定のまま保持して車速を序々に高めて発進しよ
うとしているか、若しくは運転者がアクセルペダル81
を踏込んだり離したりして微動発進をしようとしている
かを判断する。この結果、アクセルペダル81が離され
ていない前者の場合には、クラッチ15をデューティ制
御にて接続させて行き、クラッチ15が接続した後にア
クセル擬似信号電圧VACを段階的に解除するVAC
階解除ルーチンを実行する。
AC段階解除ルーチンでは、第7図(e)に示すよう
に、クラッチ15の接続を完了した時のアクセル負荷信
号電圧Vを読み込み、前期アクセル擬似信号の電圧V
ACとの差の1/8だけ一定時間アクセル擬似信号電圧
ACを上げ、この操作を繰り返して最新のアクセル開
度相当電圧Vから最新のアクセル擬似信号電圧VAC
を引いた値が、最新のアクセル開度相当電圧Vからエ
ンジン11のアイドル回転に対応するコントロールラック
23の位置の電磁アクチュエータ25に作用するアクセ
ル開度相当電圧Vを引いた値の1/8よりも小さくな
った時点でこのアクセル擬似信号を解除してメインのフ
ローに戻る。このように、電磁アクチュエータ25への
出力信号を一気にアクセル開度相当電圧Vに上昇させ
ずに段階的に加えていくことにより、ショックを軽減す
ることができる。そして、アクセル擬似信号電圧VAC
を段階的に解除した後、クラッチ15の摩耗量を計算する
スリップルーチンを行って発進処理を終了する。このス
リップルーチンでは、第7図(f)に示すように、{(エ
ンジン回転数N−クラッチ回転数NCL)/エンジン
回転数N}の値が50%以上か否かを判断し、50%以
上の場合にはクラッチウオーニングランプ117を点灯し
てメインのフローに戻り、50%を越えない場合にはク
ラッチウオーニングランプ117を消灯してメインのフロ
ーに戻る。なお、上記アクセル擬似信号電圧VACを段
階的に解除する前に、クラッチ15が接続されているか
否かを判断し、クラッチ15の接続が達成されていない
場合には当該発進処理の初期の段階から再度制御をし
直す。
一方、上記クラッチ15の回転とエンジン11の回転と
が同期していない場合、若しくはアクセルペダル81が
離されている前記後者の場合には、微動発進を達成する
ための目標クラッチストローク量と、目標エンジン回転
数をアクセル開度に対応して予め設定されたデータに基
づいて計算する。次いで、クラッチ15の現実のストロ
ーク量と上記目標値とを比較し、クラッチ15をデユー
テイ制御にて接続、又はクラッチ15をオフデューティ
制御にて切離、又はクラッチ15をそのストローク量で
ホールド、のいずれかを行って現実のクラッチ15のス
トローク量を目標値に一致させる。次いで、発進時にエ
ンジン回転数Nが400rpmを下回ったことを示すフ
ラグNEFLGが1であるか否かを判断し、YESの場
合にはエンジン回転数Nが第一エンスト防止回転数N
ENST1以下であるかを判断する。この結果、エンジ
ン回転数Nが第一エンスト防止回転数NENST1以
下である場合にはクラッチ15をオフデューティにより
切離させて行き、そうでない場合にはフラグNEFLG
をクリアにして、アクセル開度の制御へ移行する。一
方、上記フラグNEFLGが1でなかった場合には、エ
ンジン回転数Nが第一エンスト防止回転数NENST2よ
り低い第二エンスト防止回転数NENST2以下であるか否
かを判断し、第二エンスト防止回転数NENST2以下
である場合にはクラッチ15をオフデューティにより切
離すると共にフラグNEFLGを1にし、第二エンスト
防止回転数を上回る場合にはそのままの状態で、アクセ
ル開度の制御へ移行する。
アクセル開度の制御においては、まずアクセル開度が規
定値以上か否かを判断し、規定値を下回る場合にはアク
セル擬似信号電圧VACをエンジン11のアイドリング
回転に相当するアイドル電圧VAIDLとして出力し
て、発進処理の初期段階へ移行する。一方、アクセル
開度が規定値以上である場合には、現実のエンジン回転
数Nと前記目標値とを比較し、アクセル擬似信号電圧
ACの増加又は維持又は減少を行って現実のエンジン
回転数Nを目標値に一致させた後、発進処理の初期段
階へ移行する。なお、アクセル擬似信号電圧VAC
アイドル電圧VAIDL以下あるいはエンジン11をフル
回転させるフル電圧VFULL以上のときは、それぞれ
アクセル擬似電圧VACの減少あるいは増大は行わな
い。
このような微動制御処理により、実際のエンジン回転数
を車両の微動を達成するに適した目標エンジン回転
数に一致させることができ、且つクラッチ15は目標ク
ラッチストロークにて接続するので、運転者のアクセル
ペダル81の操作により決定されるアクセル開度に対応
して自動的に円滑な車両の微動を達成することができ
る。
一方、処理フローの中の適宜な位置で第8図に示すよう
なエンジン回転数計算ルーチンが実行される。先ずエン
ジン回転数Nの計算を行い、エンジン回転数Nが1
37rpmを超えるか否かを判断する。137rpm以下の場
合、図示しないオイルプレッシャゲージスイッチにより
エンジンストップ(以下、エンストと略称する)と判断
されているか否かを判断し、エンストの場合は始動前の
初期設定を行う処理に移行する。エンジン回転数N
137rpmを越える場合及びオイルプレッシャゲージス
イッチではエンストと判断されていない場合には、発進
処理中か否かを判断して発進時でない場合、即ち一般走
行時である場合にはアクセル開度が10%以上か否かを
判断する。アクセル開度が10%以上の場合及び発進中
の場合には、エンジン回転数Nが250rpm以下か否かを
判断し、250rpm以下の場合には車速が規定値以下か否か
を判断する。アクセル開度が10%を超えない場合には
エンジン回転数Nが600rpm以下か否かを判断し、6
00rpm以下の場合には車速が規定値以下か否かを判断す
る処理に移り、600rpmを超える場合にはフラグENSTFLG
をクリアする。車速が規定値以下の場合及びエンジン回
転数Nが250rpmを超える場合にはフラグENSTFLGを
クリアし、車速が規定値を超える場合にはフラグENSTFL
Gを1とする。フラグENSTFLGをクリアした後、
或いはフラグENSTFLGを1とした後にはクラッチ
回転数NCLを計算すると共に50msec毎のエンジン回
転数Nの変化量ΔN及び50msec毎のクラッチ回転
数NCLの変化量ΔNCLを計算してメインのフローに
戻る。
始動処理完了後、コントロールユニット71は車速或いは
クラッチ回転数NCLが規定値を上回っている場合に変
速処理に入る。第9図(a)〜(f)に示すように、まずイン
プットポート101に選択信号を与えてブレーキフェイル
か否かを調べ、ホイールブレーキ107に故障があるY
ESの場合には次にフラグSSFLGが1か否かを調べ
る。ホイールブレーキ107に故障があり且つブレーキ
ペダル69が踏込まれていることを表すフラグSSFL
Gが1の場合には、チェンジレバー61の位置がD
ンジ或いはDレンジの自動変速段かどうかを判断し、
YESの場合には後述のフラグENSTFLGの判断に
移行して現状変速段を維持する。又、チェンジレバー6
1の位置がD,Dレンジでない時、つまりマニュア
ルレンジの指定変速段の時はチェンジレバー61の位置と
ギヤ位置とが同じか否かの判断をし、YESで同じくフ
ラグENSTFLGの判断に移り、NOの場合にはチェ
ンジレバー61の位置を目標変速段と設定した後、後述
のように変速操作を行う。一方、フラグSSFLGの判
断においてそれが0の場合には、ブレーキペダル69が
踏まれているかを調べ、踏まれている時はフラグSSF
LGを1とした後、前述のフラグSSFLGが1の時と
同じ処理を行う。又、ブレーキペダル69が踏まれてい
ない時及びホイールブレーキ107に故障の無い場合に
は改めてフラグSSFLGをクリアした後、チェンジレ
バー61の位置とギヤ位置とが同じか否かを判断する。
ここで、チェンジレバー61の位置とギヤ位置とが同じ
である場合には、Revパイロットランプの消灯操作を
行った後、次にギヤ位置がNか否かを調べる。ギヤがN
であれば、クラッチ15接続時の同期の問題は生じない
のでそのままエアタンク切換用の電磁弁55をOFFし
た後、クラッチを接続する。その後、変速時にアクセル
擬似信号電圧VACを出力したことを表すフラグGFL
Gが1か否かを調べ、出力されていなければ直ちにクラ
ッチ15のスリップを調べた後、シフトマップ切換用メ
モリMAPMODE及びフラグLEFLGをクリアしてからメ
インのフローに戻る。又、アクセル擬似信号電圧VAC
が出力されている場合には、アクセル擬似信号電圧V
AC解除用のタイムラグを設定した後、前述したVAC
段階解除ルーチンを実行してから次に進む。
一方、ギヤ位置がNでない場合にはクラッチ15を同期
させるフローに移行する。まずフラグENSTFLGが
1か否かを調べ、フラグENSTFLGが1の時、車速
低下時にエンジン回転数Nがエンスト防止回転数を下
回っている時はクラッチ15を切ると共にVAC用リレ
ーをOFFし、その後前述のようにシフトマップ切換用
メモリMAPMODE及びフラグLEFLGをクリアした
後、メインのフローに戻る。それに対し、フラグENSTFL
Gが0の場合にはエンジン回転数Nとクラッチ回転数
CLとの差が規定値以下か、つまり同期しているか否
かの判断を行い、同期しているYESの場合には前述の
ように直ちにクラッチ15を接続する。一方、NOの場
合にはクラッチ15が切れているかを調べ、クラッチ15
が接続されている時はそのまま前述のクラッチ接続フロ
ーに戻る。ここでクラッチ15が切れている時はアクセル
開度が10%以下かを調べ、YESの場合、つまりアク
セルペダル81が踏み込まれていない時はクラッチ回転
数NCLが規定値以下で車速が規定値以下であることを
条件に発進処理へ移行する。一方、クラッチ回転数N
CLとエンジン回転数Nとの差がそれらの規定値を上
回っている場合にはCLLEルーチンを実行して半クラッチ
状態とする。又、アクセル開度が10%を越えている場
合には、走行の意思があるものとみなして、発進処理へ
は移行せずにそのままCLLEルーチンを実行する。その
後、クラッチ回転数NCL相当のアクセル擬似信号電圧
ACを出力し、最適デューティ率によりクラッチ15
を接続させて行く。そして変速処理の最初の所に戻り、
これが同期或はクラッチ15が接続されるまで繰り返さ
れる。
一方、先のチェンジレバー61の位置とギヤ位置とが同
じか否かの判断において、それらが異なるNOの場合に
は、チェンジレバー61の位置がDレンジ或いはD
レンジであるかが調べられる。ここでDレンジかD
レンジが選択されている時は、運転状態に応じた最適変
速段を予め設定した複数のシフトマップの中から1つを
選択する。即ち、シフトマップ切換用メモリMAPMO
DEの内容を調べ、それが0の場合、つまり未だシフト
マップが選択されていない時には、図示しない排気ブレ
ーキを使用しているか否かを判断し、排気ブレーキを使
用していない場合には第一のシフトマップを選択してシ
フトマップ切換用メモリMAPMODEを1とする。一
方、排気ブレーキを使用している場合には更にブレーキ
ペダル69が踏み込まれているか否かを調べ、ブレーキ
ペダル69が踏み込まれている場合には第二のシフトマ
ップを選択してシフトマップ切換用メモリMAPMOD
Eを2とする一方、そうでない場合には第三のシフトマ
ップを選択してシフトマップ切換用メモリMAPMOD
Eを3とする。又、現在実行している変速処理において
既にシフトマップが選択されている時はそのシフトマッ
プの所へ移行する。これは、変速処理を開始して一旦シ
フトマップが選択された場合にはその変速処理が終るま
では常に同一のシフトマップを維持するためである。
次に、選択されたシフトマップから目標変速段を決定
し、現ギヤ位置がこの目標変速段と同じか否かを調べ
る。ここで、現ギヤ位置が目標変速段と同じとなってい
る場合は、そのまま現状変速段を維持する前述のフラグ
ENSTFLGの判断に移行する。又、現ギヤ位置が目
標変速段と異なる場合には、目標変速段が現ギヤ位置よ
りも上か下か、つまりシフトアップすべきか否かを判断
する。シフトアップすべく場合において、噴射ポンプ21
のコントロールラック23の位置が規定値以上の時に限
って変速操作を行い、そうでないときは変速操作を行わ
ずに現状変速段を維持する。これは、エンジン11に十
分な余裕馬力が無いにもかかわらずシフトアップを行う
のを防止するためである。一方、反対にシフトダウンす
べき場合には、排気ブレーキを使用されていなくてブレ
ーキペダル69が強く踏み込まれ且つ5速以下でのダウ
ンシフトの場合に限って変速操作を行わずに現状変速段
を維持し、それ以外の時に変速操作を行う。
又、前述のチェンジレバー61の位置がDレンジ、D
レンジにあるか否かの判断においてNOの場合、チェ
ンジレバー61の位置がマニュアルレンジの前進段にあ
るか否かが調べられ、前進段が選択されている場合には
ギヤ位置がRでないことを条件に次に進む。続いてシフ
トアップかどうかを判断し、シフトアップの場合にはブ
ザーをOFFした後、NEAIDLルーチンを実行してク
ラッチ15を切る。
NEAIDLルーチンでは、第9図(e)に示すように、
先ずアクセル擬似信号電圧出力用第三作動メモリR
エンジン11をアイドル回転数とする予め決められた電
圧値Vを読み込んで、VAC用リレーをONにして電
磁アクチュエータ25にコントロールラツク23の制御
信号を出力できるようにする。そして、順次アクセル擬
似信号電圧VACをV−(V−V)×1/8,V
−(V−V)×1/4,V−(V−V)×3/8,
−(V−V)×1/2に設定して一時間(例えば
0.09秒)ずつ出力する(第11図参照)。これは、ア
クセル擬似信号電圧VACを一気に落とさずに、段階的
に低下させることで変速ショックの軽減を図ったもので
ある。その後、クラッチ15を切って、アクセル擬似信
号電圧VACを電圧値Vとすると共にアクセル擬似信
号電圧VACを出力したことを表すフラグGFLGを1
とし、メインのフローに戻る。
NEAIDLルーチンを実行した後、エアチェックルー
チンを実行し、次にクラッチ15が実際に切れたかどう
か調べ、切れている場合にはギヤ位置を目標変速段と一
致させる変速信号を電磁弁73へ出力して変速を行う一
方、クラッチ15が切れていない場合にはクラッチ15
を切る信号を出力し、その後変速処理の最初の所に戻
る。
一方、シフトアップでない場合、つまりシフトダウンを
すべきである場合にはDレンジ或いはDレンジにお
けるシフトダウンか否かを調べ、Dレンジ或いはD
レンジにおけるシフトダウンである場合には現変速段か
ら1段落としたものを目標変速段と設定し、又マニュア
ルレンジにおけるシフトダウンである場合にはそのチェ
ンジレバー61の位置を目標変速段として設定する。そ
して、エンジン11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、オーバランをす
る可能性のある場合には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変速処理の最初
に戻る。オーバーランをしない場合にはブザーをOFF
にした後、フラグGFLGを調べてアクセル擬似信号電
圧VACが出力されていないときに限りNEHOLDルーチン
を実行してクラッチ15を切る。NEHOLDルーチンは、第9
図(e)に示すように、前述のNEAIDLルーチンとア
クセル擬似信号電圧出力用第三作動メモリRに無負荷
時の現エンジン回転数Nに相当する電圧値Vが読み
込まれることを除いてあとは同じであり、アクセル擬似
信号VACを段階的に落とし、クラッチ15を切る(第
12図参照)。
その後、このダウンシフトが5速以下でのシフトダウン
でないこと、或いは車速がその変速段における規定車速
以上でないことを条件に前述のエアチェックルーチンを
実行してから変速操作を行う。一方、5速以下でのシフ
トダウンで且つ車速が規定車速以上である場合にはダブ
ルクラッチルーチンを実行する。
ダブルクラッチルーチンでは、第9図(f)に示すよう
に、現クラッチ回転数NCLに予め変速状態に応じて決
められた定数C(例えば1.5)を乗じて目標クラッチ回
転数を仮りに設定する。次に、この目標クラッチ回転数
が上限回転数である2300rpm以上か否かを調べ、2
300rpm以上の場合には2300rpmを目標クラッチ回
転数とし、2300rpmより小さい場合にはそれをその
まま目標クラッチ回転数とする。次に、ギヤの噛み合い
を外すべく電磁弁73をONにし、ギヤ位置がN状態に
なった後にクラッチON信号を出力すると共にアクセル
擬似信号電圧VACを所定の値に設定してクラッチ回転
数NCLが前記目標クラッチ回転数となるようにする。
その後、アクセル擬似信号電圧VACをクラッチ回転相
当の電圧に設定してクラッチ15を遮断し、その後ギヤ
位置を合わせてメインのフローに戻る。
又、前述のチェンジレバー61の位置がマニュアルレン
ジの前進段にあるか否かの判断においてNOの場合に
は、チェンジレバー61の位置が後進段にあるか否かを調
べる。チェンジレバー61の位置が後進段にある時は前
進走行中に誤ってチェンジレバー61が後進段に入れら
れた場合なので、Revパイロットランプを点灯して目標
変速段をニュートラルとした変速操作を行う。又、チェ
ンジレバー61で前進段が選択された場合でギヤ位置が
Rとなっている時も、同様にRevパイロットランプを点
灯して目標変速段をニュートラルとする。一方、ここで
チェンジレバー61の位置が後進段でない場合には、更
にチェンジレバー61の位置がNであるか否かを調べ
る。Nである場合においてチェンジレバー61がそこで
1秒間移動していない場合には、運転者がNを選択した
ものとみなして目標変速段をニュートラルとする。それ
に対し、チェンジレバー61がNにあつたが1秒以内に
移動してしまった場合には、変速処理の最初に戻る。一
方、チェンジレバーの位置がNでない時、つまりチェン
ジレバー61がどの位置も選択していない暖昧な位置に
ある場合には、チェンジレバー61の位置を前回のチェ
ンジレバー61の位置と同じとみなし、変速処理の最初
に戻る。
なお、本実施例では車両に備え付けのエアタンク47,
49からのエア圧を利用してクラッチ15作動用のエア
シリンダ33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、本考
案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り付けるようにして
も良く、この場合R段や1,2,3,4,5の指定変速
段ではクラッチペダルがエアシリンダ33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〉 本考案の車両の発進制御装置によれば、発進時、摩擦ク
ラッチによって動力が伝達され始めるのに伴って生じる
エンジン回転数のピーク点が得られてからは、車両を微
動させる微動制御処理へ移行し、そこではアクセル開度
に対応して予め設定されている目標エンジン回転数及び
目標クラッチストロークとなるようにエンジン回転とク
ラッチストロークが制御されるので、運転者のアクセル
ペダルの操作により決定されるアクセル開度に応じて自
動的に円滑な車両の微動を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本考案の一実施例に係る車両の発進制御装置を
具えた自動変速装置の概略構成図、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(a),(b)はそのD
レンジ及びDレンジのシフトマップの一例をそれぞ
れ表すグラフ、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〜第9図(a),(b),
(c),(d),(e),(f)はその制御プログラムの一例を表す
流れ図、第10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
11図はシフトアップ操作時の作動概念図、第12図は
シフトダウン操作時の作動概念図である。 図面中、11はエンジン、15は摩擦クラッチ、17は
歯車式変速機、21は燃料噴射ポンプ、23はコントロ
ールラック、25は電磁アクチュエータ、33はエアシ
リンダ、47,49はエアタンク、53は電磁弁、65はギ
ヤシフトユニット、71はコントロールユニット、61
はチェンジレバー、81はアクセルペダル、93はマク
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60−12345(JP,A) 特開 昭59−106750(JP,A)

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】エンジン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接続する歯車式変速機と、前記摩擦
    クラッチの接続状態をクラッチストローク量により検出
    するクラッチストローク検出手段と、アクセル開度を検
    出するアクセル開度検出手段と、前記エンジンの回転数
    を検出するエンジン回転数検出手段と、前記各検出手段
    の検出出力を受けて前記エンジン及び前記クラッチ用ア
    クチュエータの作動を制御する制御装置とを具えた車両
    の発進制御装置において、上記制御手段は、車両の発進
    時、前記アクセル開度に応じて前記エンジンを制御する
    と共に前記摩擦クラッチを徐々に接続させ、前記摩擦ク
    ラッチによって動力が伝達され始めるのに伴って生じる
    前記エンジン回転数のピーク点が得られてからは、前記
    アクセル開度に対応して予め設定された目標エンジン回
    転数及び目標クラッチストロークとなるようにエンジン
    回転とクラッチストロークを制御して車両を微動させる
    微動制御処理を行うことを特徴とする車両の発進制御装
    置。
JP1985150069U 1985-09-30 1985-09-30 車両の発進制御装置 Expired - Lifetime JPH062829Y2 (ja)

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JPS6012345A (ja) * 1983-06-30 1985-01-22 Isuzu Motors Ltd 自動クラツチ付車両の発進制御方法

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