JPH0629625B2 - クラツチ制御方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の目的 （産業上の利用分野） この発明はクラッチ制御方法に係り、詳しくはクラッチ
の半クラッチ状態の制御方法に関するものである。

（従来技術） 従来、車両においてはクラッチを半クラッチ状態で車両
を走行させる場合が多々ある。例えば、乾式単板クラッ
チ付き自動変速機を備えたフォークリフトにおいては同
クラッチを半クラッチ状態にして発進を行うようにして
いる。そして、その半クラッチ状態（接合度合）はアク
セルペダルの踏み込み量に対して一義的に決定されてい
る。このペダル踏み込み量に対する半クラッチ状態（接
合度合）はクラッチを作動させるアクチュエータのスト
ローク量によって決定され、そのストローク量はペダル
踏み込み量によって一義的に決っていた。

（発明が解決しようとする問題点） ところが、車両が負荷時と無負荷時（例えば、坂道発進
と平坦路発進とき）とでは、ペダル踏み込み量が同じで
あって、ストローク量、即ち、半クラッチ（接合度合）
が同じであっても、クラッチのすべり率が異なる。

その結果、負荷時と無負荷時とではアクセルペダル踏み
込み量が同じでも発進フィーリングが変化することにな
る。このことは発進時以外の半クラッチ状態で走行して
いる場合にも同様な問題があった。

この発明の目的は上記問題点を解消すべく、車両の負荷
状態に応じて変化するクラッチのすべり率を制御し車両
の負荷状態に関係なく一定の走行フィーリングを可能に
することができるクラッチ制御方法を提供するにある。

発明の構成 （問題点を解決するための手段） この発明は上記目的を達成すべく、エンジンの出力を入
り切りして、その出力を変速機に伝達するクラッチを作
動させて同クラッチの接続状態を制御するクラッチ制御
手段の制御方法において、ペダル踏み込み量を検出する
ペダル踏み込み量検出センサと、ペダル踏み込み量に対
する予め設定したクラッチのすべり率を記憶した記憶手
段と、実際のクラッチのすべり率を割り出す割り出し手
段とを設け、実際のクラッチのすべり率と記憶手段に記
憶したその時のペダル踏み込み量に対するすべり率との
差を求めその差分に基づいてクラッチ駆動手段を作動さ
せ、実際のクラッチのすべり率が同記憶手段に記憶した
すべり率となるようにしたクラッチ制御方法をその要旨
とするものである。

（作用） 実際のクラッチのすべり率と記憶手段に記憶したその時
のペダル踏み込み量に対するすべり率との差が生じるこ
とは車両になんらかの負荷が加わっていることになる。
そして、その差分に基づいてクラッチ駆動手段を作動さ
せ、実際のクラッチのすべり率が記憶手段に記憶したす
べり率となるようにして、負荷の変動によってクラッチ
のすべり率が変り走行フィーリングが変るのを防止す
る。

（実施例） 以下、この発明を乾式単板クラッチ付き自動変速機を備
えたフォークリフトに具体化した一実施例を図面に従っ
て説明する。

第１図はフォークリフトの駆動系の機構と電気的構成を
示し、エンジン１の出力は乾式単板クラッチ２を介して
自動変速機３に伝達され、自動変速機３は差動歯車機構
４を介して走行用駆動輪５を所定の変速比でもって前後
進させる。

前記エンジン１の出力を入り切りさせる乾式単板クラッ
チ２はクラッチ駆動手段としてのクラッチ制御用アクチ
ュエータ６の駆動に基づいて伸長するロッド６ａのスト
ローク量に相対して同クラッチの接続状態が制御され
る。

ストローク検出センサ７はポテンショメータよりなり、
前記クラッチ制御用アクチュエータ６のロッド６ａのス
トロークを検出し、その検出信号をＡ／Ｄ変換器８にて
デジタル信号に変換する入出力インターフェイス９に出
力する。車速センサ１０は自動変速機３の出力軸３ａの
回転数を検出し、その検出信号を入出力インターフェイ
ス９に出力する。エンジン回転数センサ１１はエンジン
１の出力軸１ａの回転数を検出し、その検出信号を入出
力インターフェイス９に出力する。又、入力軸回転数セ
ンサ１２は自動変速機３の入力軸の回転数を検出し、そ
の検出信号を入出力インターフェイス９に出力する。

アクセル開度センサ１３はポテンショメータよりなり、
運転席に設けたアクセルペダル１４の踏み込み量を検出
し、その検出信号をＡ／Ｄ変換器１５にてデジタル信号
に変換して前記インターフェイス９に出力する。前後進
レバー位置検出センサ１６は本実施例では複数のリミッ
トスイッチからなり、運転席に設けた前後進レバー１７
の切換状態（前進、ニュウトラル、後進）を検出し、そ
の検出信号を前記入出力インターフェイス９に出力す
る。

中央処理装置（以下、ＣＰＵという）１８は読み出し専
用のメモリ（ＲＯＭ）よりなるプログラムメモリ１９に
記憶された制御プログラムに基づいて動作する。ＣＰＵ
１８は前記各センサからの検出信号を入出力インターフ
ェイス９を介して入力する。

そして、ＣＰＵ１８はストローク検出センサ７からの検
出信号に基づいてその時のクラッチ制御用アクチュエー
タ６のロッド６ａのストローク量、即ち、乾式単板クラ
ッチ２の接続状態を割り出すととに、車速センサ１０か
らの検出信号に基づいてその時のフォークリフトの車速
を割り出すようになっている。又、ＣＰＵ１８はエンジ
ン回転数センサ１１からの検出信号に基づいてその時の
エンジン回転数を割り出すとともに、入力軸回転数セン
サ１２からの検出信号に基づいてその時の入力軸３ｂの
回転数を割り出すようになっている。

さらに、ＣＰＵ１８はアクセル開度センサ１３からの検
出信号に基づいてその時のアクセルペダル１４の踏み込
み量を割り出すとともに、前後進レバー位置検出センサ
１６からの検出信号に基づいてその時のレバー操作位置
を割り出すようになっている。

尚、前記各検出信号に対する各値はプログラムメモリ１
９に予め記憶した制御プログラムデータに基づいて割り
出されるようになっている。

ＣＰＵ１８はエンジン１が駆動している状態でフォーク
リフトが停止しているとき、前後進レバー１７が前進又
は後進位置にあってアクセルペダル１４を踏み込むこと
によって発進モードとなり、プログラムメモリ１９に予
め記憶した発進データに基づいてフォークリフトを発進
制御する。

この発進制御はアクセルペダル１４の踏み込み量とその
時の車速に基づいてクラッチ２の接続状態、即ち、クラ
ッチ制御用アクチュエータ６のロッド６ａのストローク
量を前記インターフェイス９およびアクチュエータ駆動
回路２０を介して制御することによって行なわれる。即
ち、第２図に示すようにアクセルペダル１３の踏み込み
量の全領域において発進時には予め定めた車速に到達す
るまでクラッチ２を半クラッチ状態にし、フォークリフ
トの車速がその時のペダル１３の踏み込み量に対する予
め定めた速度Ｖｓ以上になった時クラッチ２を完接状態
（クラッチ２が完全に接続された状態をいい、これに対
して完全に切れた状態を完断状態という）にして発進さ
せるものである。

尚、本実施例では前記アクセルペダル１４の踏み込み量
に対する所定速度Ｖｓは同ペダル１４の踏み込み量に比
例して大きくなるようにしている。

そして、この発進時の具体的な制御はアクチュエータ駆
動回路２０を介してクラッチ制御用アクチュエータ６の
ロッド６ａのストローク量を制御することによって行わ
れる。ロッド６ａのストローク量に対するクラッチ２の
接続状態は予め一定の関係があることから、発進時にお
いては（車速が各踏み込み量に対して予め設定されてい
る前記所定速度Ｖｓ以下のとき）、第３図に示すように
アクセルペダル１４の踏み込み量に対するストローク量
（クラッチ２の半クラッチ状態）が予め設定されてい
る。そして、このデータは予めプログラムメモリ１９に
記憶されている。又、プログラムメモリ１９はフォーク
リフトが無負荷状態のときのペダル踏み込み量に対する
ストローク量における各クラッチ２のすべり率（以下、
これを基準すべり率という）Ｓｘが記憶されている。

従って、発進時においてはアクセルぺダル１４が踏み込
まれるとその踏み込み量に対するアクチュエータ６ａの
ストローク量、即ち、クラッチ２のすべり率が第３図に
示すように決る。その結果、クラッチ２は車速がその踏
み込み量に対する所定速度Ｖｓに達するまでそのストロ
ーク量に相対した半クラッチ状態（基準すべり率Ｓｘの
接合状態）に保持される。

又、ＣＰＵ１８は前記割り出したエンジン１のエンジン
回転数Ｎｅと自動変速機３の入力軸３ｂの回転数Ｎｉに
基づいてその時の実際のクラッチ２のすべり率（以下、
実すべり率という）Ｓｎを下記の式で算出する。

Ｓｎ＝（Ｎｅ−Ｎｉ）・１００／Ｎｅ ＣＰＵ１８は実すべり率Ｓｎを算出すると、この実すべ
り率Ｓｎとその時のアクセルペダル１４の踏み込み量に
対する前記基準すべり率Ｓｘの差Ｓ（＝Ｓｎ−Ｓｘ）を
求める。

即ち、この差（以下、変動すべり率という）Ｓが大きい
ほどフォークリフトに大きな負荷がかかり、基準すべり
率Ｓｘより大きなすべりが生じることが分る。従って、
ＣＰＵ１８はこの変動すべり率Ｓの存在に基づいてフォ
ークリフトに負荷がかかっていることを判断する。

そして、ＣＰＵ１８はこの変動すべり率Ｓに基づいてク
ラッチ２のすべり率をその時のアクセルペダル踏み込み
量に対する基準すべり率Ｓｘにすべくクラッチ制御用ア
クチュエータ６のロッドのストローク量の調整を行う。

この調整は第４図に示すように変動すべり率Ｓに対する
ストローク量の調整量が予めプログラムメモリ１９に記
憶されていて、この調整量に基づいてアクチュエータ駆
動回路２０を介してアクチュエータ６を駆動制御する。
そして、この変動すべり率Ｓに対する調整量に基づいて
ロッド６ａをストローク制御することによってペダル踏
み込み量に対するストローク量が第３図破線で示す関係
に実質補正された状態になって、クラッチ２はより接続
状態側に移動しすべり率が基準すべり率Ｓｘとなるよう
に制御される。

又、ＣＰＵ１８はアクセルペダル１４の踏み込み量に相
対してスロットルバルブを制御してエンジン１の回転数
を制御するとともに、走行時においてアクセルペダル１
４の踏み量と車速に基づいて第５図に示すように自動変
速機３を１速又は２速と制御してその変速比を制御する
ようになっている。

作業用メモリ２１は読み出し及び書き替え可能なメモリ
（ＲＡＭ）よりなり、ＣＰＵ１８の演算処理結果が一時
記憶されるようになっている。

次に、上記のように構成したフォークリフトの作用につ
いて説明する。

今、フォークリフトが停止し、前後進レバー１７がニュ
ウトラル状態にあるときに図示しないスタータスイッチ
を操作すると、エンジン１が駆動する。次に前進走行さ
せるべく前後進レバー１７をニュウトラル位置から前進
位置に操作すると、ＣＰＵ１８は自動変速機３を前進で
かつ１速のギア位置にギア位置制御する。続いて、アク
セルペダル１４を踏み込むと、ＣＰＵ１８は発進モード
となりプログラムメモリ１９に予め記憶した発進データ
を読み出しクラッチ制御用アクチュエータ６の駆動制御
を開始する。

ＣＰＵ１８は第２図に示すアクセルペダル１４の踏み込
み量に対するその時の車速が所定の速度Ｖｓ以下である
と判断すると、第３図に示すアクセルペダル１４の踏み
込み量に対するクラッチ制御用アクチュエータ６のロッ
ド６ａのストローク量にすべく、即ち、クラッチ２を半
クラッチ状態にすべくインターフェイス９及びアクチュ
エータ駆動回路１９を介して同アクチュエータ６を駆動
制御する。この時、アクセルペダル１４の踏み込み量に
関係なく全踏み込み領域に対して車速が所定速度Ｖｓに
到達するまではクラッチ２は第３図実線で示すストロー
ク量の半クラッチ状態（接合状態）に保持される。

従って、アクセルペダル１４を大きく踏み込んでも直ち
にクラッチ３が完接されず所定の速度Ｖｓに達するまで
半クラッチ状態に保持されることからショックの少ない
滑らかな急発進が可能となる。

この時、フォークリフトが無負荷状態で発進している時
には、その時の半クラッチ状態における実すべり率Ｓｎ
はその時のペダル踏み込み量における基準すべり率Ｓｘ
と一致し、変動すべり率Ｓがゼロとなることから、ＣＰ
Ｕ１８はロッド６ａの調整制御は行わない。

反対に例えば坂道発進又は重量のある荷物をつんで発進
する等の負荷状態で発進している時には、その負荷がフ
ォークリフトの駆動系に伝達され、それがクラッチ２の
すべりとなって現れる。ＣＰＵ１８はこれを実スベリ率
Ｓｎと基準すべり率Ｓｘの差、即ち、変動すべり率Ｓで
判断する。

そして、ＣＰＵ１８は負荷状態での発進でもその時のペ
ダル踏み込み量が同じならば無負荷時と同じすべり率、
即ち、基準すべり率Ｓｘとなるように変動すべり率Ｓに
応じて第４図に示すようにロッド６ａのストロークの調
整量を割り出し、アクチュエータ駆動回路２０を介して
クラッチ制御用アクチュエータ６を制御する。

従って、フォークリフトの負荷状態に応じて変化するク
ラッチ２のすべり率を制御し常にペダル踏み込み量に対
するクラッチ２のすべり率が一定となることから、発進
時における走行フィーリングが常に負荷状態に関係なく
一定に保つことができる。

そして、クラッチ２が半クラッチ状態でフォークリフト
が発進を開始し、やがて車速が所定速度Ｖｓに達する
と、ＣＰＵ１８はクラッチ制御用アクチュエータ６を駆
動制御して半クラッチ状態から完接状態にして通常の走
行に移る。

このように本実施例では、発進時において所定のアクセ
ルペダルの踏み込み量に対するクラッチ２の半クラッチ
状態におけるすべり率をフォークリフトの負荷の有無に
関係なく一定に保持することができるため、フォークリ
フトを負荷、無負荷に関係なく常に一定のフィーリング
で発進をさせることができる。

尚、この発明は前記実施例に限定されるものではなく、
前記実施例では発進時におけるアクセルペダル１４の踏
み込み量に対する半クラッチ状態におけるすべりの制御
について説明したが、これを例えば走行時における半ク
ラッチのすべりの制御や、又、図示しないインチングペ
ダルの操作に基づく走行におけるクラッチのすべりの制
御に具体化して実施してもよい。又、前記実施例におい
ては入力軸３ｂの回転数とエンジン１の回転数に基づい
てすべりの変動を求めたが、要はその変動を補償するよ
うにした方法であればすべりの変動を検知する方法は何
でもよい。

又、前記実施例ではフォークリフトに応用したが、本発
明の趣旨を逸脱しない範囲でその他の車両に応用しても
よい。

発明の効果 以上詳述したように、この発明によれば車両の負荷状態
に応じて変化するクラッチのすべり率をその時のペダル
踏み込み量に応じた最適のすべり率に補正して、車両の
負荷状態に関係なく一定の走行フィーリングを可能にす
ることができる優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明を具体化したフォークリフトの駆動系
の機構及び電気的構成を説明するための説明図、第２図
は発進時におけるアクセルペダル踏み込み量と車速に対
する半クラッチ状態を示す説明図、第３図は発進時にお
けるアクセルペダル踏み込み量とクラッチ制御用アクチ
ュエータのロッドのストローク量との関係を示す図、第
４図は変動すべり率に対する調整量の関係を示す図、第
５図は車速とアクセルペダルの踏み込み量に対する変速
状態を示す図である。 図中、１はエンジン、２は乾式単板クラッチ、３は自動
変速機、６はクラッチ制御用アクチュエータ、６ａはロ
ッド、７はストローク検出センサ、１０は車速センサ、
１１はエンジン回転数センサ、１２は入力軸回転数セン
サ、１３はアクセル開度センサ、１４はアクセルペダ
ル、１６は前後進レバー位置検出センサ、１７は前後進
レバー、１８は中央処理装置（ＣＰＵ）、１９はプログ
ラムメモリ、２０はアクチュエータ駆動回路である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 喜多川 澄 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 畠 精一 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−52427（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−78118（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−32834（ＪＰ，Ｕ)

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】エンジンの出力を入り切りして、その出力
   を変速機に伝達するクラッチを作動させて同クラッチの
   接続状態を制御するクラッチ駆動手段の制御方法におい
   て、 ペダル踏み込み量を検出するペダル踏み込み量検出セン
   サと、 ペダル踏み込み量に対する予め設定したクラッチのすべ
   り率を記憶した記憶手段と、 実際のクラッチのすべり率を割り出す割り出し手段と を設け、 実際のクラッチのすべり率と記憶手段に記憶したその時
   のペダル踏み込み量に対するすべり率との差を求めその
   差分に基づいてクラッチ駆動手段を作動させ、実際のク
   ラッチのすべり率が同記憶手段に記憶したすべり率とな
   るようにしたクラッチ制御方法。
2. 【請求項２】ペダルはアクセルペダルであって、その踏
   み込み量を検出するペダル踏み込み量検出センサはポテ
   ンショメータである特許請求の範囲第１項記載のクラッ
   チ制御方法。
3. 【請求項３】ペダルはインチングペダルであって、その
   踏み込み量を検出するペダル踏み込み量検出センサはポ
   テンショメータである特許請求の範囲第１項記載のクラ
   ッチ制御方法。
4. 【請求項４】実際のクラッチのすべり率を割り出す割り
   出し手段はエンジンの出力軸の回転数を検出するセンサ
   と変速機の入力軸の回転数を検出するセンサとからの検
   出信号に基づいてすべり率を割り出すものである特許請
   求の範囲第１項記載のクラッチ制御方法。