JPH0671862B2 - 車両のクラッチ制御装置 - Google Patents

車両のクラッチ制御装置

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JPH0671862B2
JPH0671862B2 JP59050747A JP5074784A JPH0671862B2 JP H0671862 B2 JPH0671862 B2 JP H0671862B2 JP 59050747 A JP59050747 A JP 59050747A JP 5074784 A JP5074784 A JP 5074784A JP H0671862 B2 JPH0671862 B2 JP H0671862B2
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signal
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shift
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敏昭 立野
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Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はチェンジレバーの切換操作により変速信号を発
し、この変速信号に基づき作動するアクチュエータを用
い、クラッチの断接作動、変速機のギヤ位置の切換とい
う変速操作を行なわせる自動変速装置に適用するに好適
な車両のクラッチ制御装置に関する。
（従来の技術） 従来、チェンジレバーユニッ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ックスが
処理し、所定の作動信号をギヤシフトユニットに出力
し、ギヤシフトユニッ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、いわゆるフィンガ
ータッチコントロール用ギヤシフトユニットが知られて
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。
この種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。
（発明が解決しようとする課題） しかし、変速時に行なうクラッ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る。
このため、従来の摩擦クラッチとギヤ式変速機とに流体
圧で作動するアクチュエータをそれぞれ取付け、チェン
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
ュエータを介してクラッチを断接作動させると共にギヤ
式変速機を切換え作動させ、クラッチおよび変速機の各
作動を自動的に行なわせることが望まれている。
しかしながら、クラッチを自動的に作動させようとする
場合、特に発進時の場合は、クラッチを急激に接続させ
るとエンストが生じたショックが発生したりするし、単
純にクラッチの接続を徐々に行わせると発進までの時間
が長くなって車両の発進応答性に問題を生じる。
このため、本発明はスムーズな発進フィーリングが得ら
れると同時に発進応答性が良好な車両のクラッチ制御装
置を提供することを目的とする。
（課題を解決するための手段） 上述の目的を達成するために、本発明は、車両のエンジ
ンと変速機との間のクラッチを断接させるアクチュエー
タと、上記アクチュエータの流体圧室に流体圧を導入す
る通路に設けられ上記アクチュエータのクラッチ断方向
への作動を制御する弁手段と、パルス信号のデューティ
比に応じた時間比で上記流体圧室の流体圧を排出し、上
記アクチュエータのクラッチ接方向への作動を制御する
パルス電磁弁と、上記車両の車速信号を出力する車速セ
ンサと、上記エンジンの負荷信号を出力する負荷センサ
と、上記クラッチの断接信号を出力するクラッチ断接セ
ンサと、上記各センサの検出出力を受け、上記車速信号
が設定値を下回りクラッチ断信号を受けている状態で、
上記負荷信号が所定量以上であることを検知すると断状
態のクラッチを所定量戻して半クラッチ状態の手前位置
に戻し、続いて上記負荷信号に対応して設定される上記
パルス信号のデューティ比に基づきクラッチを半クラッ
チ状態に戻し、その後にクラッチを接続させるように上
記パルス電磁弁の作動を制御する発進制御手段とを有し
たことを特徴とする。
（作 用） 本発明によれば、車速信号が設定値を下回りクラッチ断
信号を受けている状態で、負荷信号が所定量以上である
ことを検知すると、運転者に発進意志があると判断して
断状態のクラッチを所定量戻すものとなっており、これ
によりクラッチが半クラッチ近傍付近、即ち、半クラッ
チ状態の手前位置まで迅速に戻され、所定時間が無意味
に長くなることが防止される。
また、これに続き負荷信号に対応して設定されるパルス
信号のデューティ比に基づきパルス電磁弁の作動を制御
してクラッチを半クラッチ状態に戻し、その後にクラッ
チを接続させるので、負荷信号が大きいほどデューティ
比が大きくなって半クラッチ状態への移行が早くなる。
これにより、負荷信号が比較的小さいときには半クラッ
チ状態への移行が徐々に行われ、エンストやショックの
発生を効果的に防止してスムーズな発進を行わせること
が出来るし、負荷信号が比較的大きく運転者が早急な発
進を望む時には半クラッチ状態への移行が比較的早くな
り、発進応答性が向上する。
（実施例） 第１図には本発明の一実施例としての車両のクラッチ制
御装置を示した。
この装置はディーゼルエンジン（以後単にエンジンと記
す）30と、これの回転力を変速機32に断続自在に伝える
クラッチ31に装着される。
エンジン30はエンジン回転の1/2の回転速度で回転する
入力軸33を備えた燃料噴射ポンプ（以後単に噴射ポンプ
と記す）34を取付けており、このポンプのラック35には
電磁アクチュエータ38が連結される。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。
クラッチ31は、通常時において、フライホイール40に対
しクラッチ板41を図示しない周知の挟持手段により圧接
させる。不作動よりクラッチ断作動に入ると、アクチュ
エータとしてのエアシリンダ42が図示しない挟持手段を
解除方向へ作動させ、クラッチ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）。
なお、このクラッチには後述するクラッチの断接状態を
クラッチ位置相当のエア圧として出力するクラッチエア
センサ70が取付けられるが、場合により、これに代えて
クラッチ断接センサ43を直接クラッチ31に対設してもよ
く、両者を選択使用する様に並設しても良い。しかもク
ラッチ31の出力軸44にはクラッチ回転数信号を発するク
ラッチ回転数センサ45が対設される。
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、これが高圧エア源としてのエアタンク48に連結
する。エア通路47の途中には作動エアを断続する弁手段
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弁50が取付けられ
る。なお、エアシリンダ42には内部エア圧が規定値以上
（クラッチが断となる値）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る。
変速機32内のギヤ位置を切換えるには、第２図に示すシ
フトパターンに対応した変速位置にチェンジレバー54を
操作することにより、変速段選択スイッチ55を切換え、
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ものである。ここで
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する最適
変速段決定処理により２速乃至５速が車速等により決定
される。
ギヤシフトユニット51はミッションコントロールユニッ
ト（以後単にコントロールユニットと記す）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
ォークやシフトフォークを作動せしめるパワーシリンダ
を有し、上記電磁バルブに与えられる作動信号によりパ
ワーシリンダを操作し、セレ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作動する。更に
ギヤシフトユニット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ッチ56が対設され、このス
イッチからのギヤ位置信号はコントロールユニット52に
出力される。
更に、変速機の出力軸57には車速信号を発するセンサ58
が対設される。更に、アクセルペダル37にはその回転量
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
付けられる。ブレーキペダル61にはこれが踏込まれた時
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
が取付けられる。フライホイール40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
ルユニット52に接続される。
なお、符号65はコントロールユニット52とは別途に車両
に取付けられると共に車両の各種制御を行なうエンジン
コントロールユニットを示しており、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。このエンジンコントロールユニット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回転数の増減を制御できるものであ
る。なお、エンジンコントロールユニット65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
力信号を受けると、これを優先して取り入れ、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。
コントロールユニット52は自動変速装置に専用されるマ
イクロコンピュータからなり、マイクロプロセッサ（以
後単にCPUと記す）66、メモリ67および入出力信号処理
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、ブレーキセンサ62、負荷センサ60、エ
ンジン回転センサ39、クラッチ回転数センサ45、ギヤ位
置スイッチ56、車速センサ58、クラッチ断接センサ43
（クラッチ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70,72より各出力信号
が入力される。一方、アウトプットポート74は上述のエ
ンジンコントロールユニット65、スタータリレー64、デ
ューティ弁50、カット弁49および複数個の電磁バルブ53
に接続し、それぞれに出力信号を送出できる。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ォーニング
ランプを示す。
更に、符号76はクラッチ摩耗量が規定値を越えた時出力
を受け点灯するクラッチ摩耗ランプを示す。メモリ67は
第７図乃至第９図（ａ），（ｂ）にフローチャートとし
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）と書込み読み出し兼用のRAMで構成され
る。即ち、ROMにはプログラムの外に、負荷信号の値に
対応したデューティ比α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、テーブルルックア
ップを行なって該当する値を読み出すのに使用される。
更に、上述の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ROMに記憶させておき、コントロールユ
ニット52がこのセレクトおよびシフト信号を受けた際テ
ーブルルックアップを行なって該当する出力信号をギヤ
シフトユニットの各電磁バルブ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る。
ここでコントロールユニット52は発進制御手段としての
機能を有する。
すなわち、ここでの発進制御手段は、車速信号を出力す
る車速センサ58と、負荷信号を出力する負荷センサ60
と、クラッチの断接信号を出力するクラッチエアセンサ
70等の検出出力を受け、車速信号が設定値を下回りクラ
ッチ断信号を受けている状態で、負荷信号が所定量以上
であることを検知した際、断状態のクラッチを所定量戻
し、続いて負荷信号に対応して設定されるパルス信号の
デューティ比に基づきクラッチ31を半クラッチ状態に戻
し、その後にクラッチを接続させるようにデューティ弁
50の作動を制御する。
ここで、第７図乃至第９図（ａ），（ｂ）に従って車両
のクラッチ制御装置の制御処理を説明する。
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
エンジン停止割込の無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乃至3Km/h）以下では発進処理を、以上で
は変速処理を行なう。ただしエンジン回転数信号がエン
スト回転数としての設定値を下回った場合、クラッチ31
を断（オフ）つようカット弁49にオン信号をデューティ
弁50にオフ信号を出力する。
第８図により始動処理を説明する。エンジン回転数信号
を入力させ、その値がエンジンの停止域内にあるか否か
ステップ１（以後図中においてはステップをＳとして示
す）で調べ、エンジン停止時にイエスに進む。チェンジ
レバー位置とギヤ位置が同じか否か、即ち、変速信号と
ギヤ位置信号が同じとなり、変速段選択スイッチ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し（ステッフ２）、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ッ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（ステップ３）。目標
変速段をニュートラルとした場合にエンジンがかかると
更にエア圧スイッチ72の検出信号が設定値を上回ってい
るか否かを調べ（ステップ５）、イエスでリターンす
る。エア圧がない時はエアタンク48が規定のエア圧にな
るまで待ちステップ５を完了する。
一方、目標変速段が高変速比（低変速段）にセットされ
ているに於いてもこの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こととなり、例えば、緊急脱出
移動を必要とする際に有効利用できる。
ステップ２でノーの場合、エア圧が有無を調べ（ステッ
プ６）、ノーの場合ウォーニングランプ75に出力信号を
発し（ステップ７）、イエスの場合あるいは外部よりエ
ア補給によりイエスに復帰した場合クラッチ31を断つよ
うアウトプットポート74を介しカット弁49にオン信号
を、デューティ弁50にオフ信号をそれぞれ出力する（ス
テップ８）。クラッチ断の間にギヤシフトユニット51は
目標変速段に対応する出力信号をアウトプットポート74
を介し受け、正常に働き、ギヤ位置が目標変速段に合わ
される（ステップ９）。この後デューティ弁50にアウト
プットポート74を介し所定時限のみオン出力がなされ、
即ち、エア室46が大気開放されクラッチミートがなされ
る（ステップ10）。このステップ２より6,8,9,10のルー
プは目標変速段にギヤ位置が整列するまで繰返される。
このような始動処理図の完了後、車速信号を読取り、こ
れが設定値を下回っていると、第９図（ａ），（ｂ）の
発進処理に入る。
ここでコントロールユニット52はクラッチ断接信号を選
択的にインプットポート69を介し読取り、クラッチ接信
号を受けているとノーへ進める（ステップ11）。ステッ
プ12ではクラッチ31を断（オフ）すべくカット弁49にオ
ン信号を出力し、クラッチをオフにする。ステップ11よ
りイエスに進むと、チェンジレバー位置とギヤ位置が同
じか否かのステップ２と同様の判別をし（ステップ1
3）、ノーの場合、ステップ14でギヤ位置を目標変速段
に合わせるというステップ９と同じ制御をする。
ステップ13よりイエスに進むと、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より読取り、イ
エスではステップ11に戻り、ノーではステップ16へ進む
（ステップ15）。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
値い）を上回ったか否かを判別し、ノーの場合ステップ
11,13,15,16を繰返し、イエスの場合、ステップ17に進
む。ステップ17ではデューティー弁50を駆動させ、クラ
ッチエアセンサ70の出力するエア圧をクラッチ断位置相
当のタンク圧P0（第４図参照）より半クラッチ状態の手
前位置相当の規定値P1にまで速やかに下げる。次にアク
セル位置としての負荷信号値を検出し（ステップ18）、
この値に該当するデューティ比αを第３図のデータテー
ブルを用いて読み取る（ステップ19）。
得られた最適デューティ比αのパルス信号はデューティ
弁50に出力され、エア室46のクラッチエア圧は第４図に
示すように時間経過に従い所定のレベルでゆっくり低下
し、クラッチは徐々に断より半クラッチに近づく（ステ
ップ20）。コントロールユニット52はこの時点でエンジ
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
進みステップ18,19,20,21を繰返し、判別するとステッ
プ22に進む。なお、ここでピーク点Ｍはエンジン回転が
クラッチ出力軸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を検出した時点T1より、デューティ弁50はオ
ンのままホールドする。つまり、エア圧を一定に保った
まま回転数差をチェックしている。コントロールユニッ
ト52はインプットポート69にエンジン回転数信号に加え
クラッチ出力軸44のクラッ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ッチの回転数差（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（経時的変化がゼロの場合に第６図に一
点鎖線で示す水平線と成るものとする）を第１設定値X1
（第６図参照）以下か否かを判別する（ステップ22）。
イエスの場合、CPU66はデューティ弁50をオンしてエア
室46のエアを抜きクラッチを徐々につなげる（ステップ
23）。この後、エンジンとクラッ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
ーの場合ステップ23に戻り、エンジンとクラッチ出力軸
の回転数差を一定に保つループを繰返す。一方、ステッ
プ22でノーに進むと、エンジンとクラッチの回転数差の
経時的変化が第３設定値y2（X2＜y2）以上か否かを判別
する（ステップ25）。イエスの場合、デューティ弁50を
オフとして遮断し、カット弁49にオン信号を適量出力
し、クラッチを断方向に適量戻す（ステップ26）。ステ
ップ27ではエンジンとクラッ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、ノーの場合ステッ
プ26,27を繰返し、イエスの場合ステップ28に進む。な
お、ステップ25でノーの場合もステップ28に進む。
ステップ28に達した時点でエンジンとクラッチの回転数
差の経時的変化はほぼ第６図に傾線で示す領域内に入
り、クラッチ31を半クラッチ状態よりショックを伴うこ
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、クラッチ31のエア圧を現状にホー
ルドする。この後、コントロールユニット52はエンジン
とクラッチ出力軸の回転数差が規定値（たとえばＮ−N1
＝10rpm程解）以下か否かを判別し、ノーの間はステッ
プ22乃至ステップ29のループを繰返し、イエスの時点T2
でステップ30に進む。ここではデューティ弁50を全開さ
せクラッチミートを行なう。
この後、即ち、エアシリンダ42が不作動となった後CPU6
6はクラッチのすべり率としての（エンジンとクラッチ
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
上ではステップ32に進む（ステップ31）。ステップ32で
はクラッチ摩耗量が大であるとの判断よりクラッチ摩耗
ランプ76に対しクラッチ摩耗信号としてのオン信号をア
ウトプットポート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。
発進処理完了後、CPU66は車速信号を読み取りこれが設
定値を上回っていると変速処理に入る。
この変速処理では、指定変速段指定ではクラッチ断接操
作をし、指定変速段にギヤ位置を合わせる操作をする。
更に、選択変速段では車速信号に基づき最適変速段を決
定し、その上で、クラッチ断接操作をし、ギヤ位置を最
適変速段に合わせる操作を行なう。なお、変速処理にお
いて、リバース段と判断された場合、異常判定をするこ
とと成る。
（発明の効果） 以上のように、本発明によれば、車両の発進に際して、
断状態のクラッチを半クラッチ状態の手前位置に戻し、
次いで半クラッチ状態に戻し、その後クラッチを接続さ
せる。ここでは、クラッチを半クラッチ状態の手前位置
に迅速に戻すことができ、その後、負荷信号に応じて設
定されるデューティ比に基づきクラッチの接方向の速度
を調整できる。即ち、負荷信号が比較的小さいときには
半クラッチ状態への移行を徐々に行わせ、これによりエ
ンストやショックを防止でき、負荷信号が比較的大きい
ときには半クラッチ状態への移行を早く行わせることが
できる。これにより運転者の意志も反映させながらクラ
ッチの作動を制御させることができる。このため、スム
ーズな発進フィーリングが得られると同時に発進応答性
に優れる利点がある。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例としての車両のクラッチ制御
装置の概略構成図、第２図は同上クラッチ制御装置に用
いるシフトパターン図、第３図は負荷信号／時間に対応
するデューティ比のデータテーブル概略図、第４図はク
ラッチエア圧の経時変化の一例を示す線図、第５図はエ
ンジンおよびクラッチ出力軸の各回転数の経時変化の一
例を示す線図、第６図はエンジンとクラッチ出力軸の回
転数差の経時変化を制御すべき領域の一例を示す線図、
第７図は同上自動変速装置に用いる制御プログラム中の
メインルーチンのフローチャート、第８図は同上自動変
速装置に用いる制御プログラム中の始動ルーチンのフロ
ーチャート、第９図（ａ）は同上自動変速装置に用いる
制御プログラム中の発進ルーチンの前部フローチャー
ト、（ｂ）は後部フローチャートである。 30……エンジン、31……クラッチ、32……変速機、39…
…回転センサ、42……エアシリンダ、43……クラッチ断
接センサ、44……クラッチの出力軸、45……クラッチ回
転センサ、46……エア室、47……通路、49……カット
弁、50……デューティ弁、51……ギアシフトユニット、
53……電磁バルブ、55……変速段選択スイッチ、58……
車速センサ、60……負荷センサ、62……ブレーキセン
サ、70……クラッチエアセンサ、76……摩耗警告スイッ
チ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】車両のエンジンと変速機との間のクラッチ
    を断接させるアクチュエータと、 上記アクチュエータの流体圧室に流体圧を導入する通路
    に設けられ上記アクチュエータのクラッチ断方向への作
    動を制御する弁手段と、 パルス信号のデューティ比に応じた時間比で上記流体圧
    室の流体圧を排出し、上記アクチュエータのクラッチ接
    方向への作動を制御するパルス電磁弁と、 上記車両の車速信号を出力する車速センサと、 上記エンジンの負荷信号を出力する負荷センサと、 上記クラッチの断接信号を出力するクラッチ断接センサ
    と、 上記各センサの検出出力を受け、上記車速信号が設定値
    を下回りクラッチ断信号を受けている状態で、上記負荷
    信号が所定量以上であることを検知すると断状態のクラ
    ッチを所定量戻して半クラッチ状態の手前位置に戻し、
    続いて上記負荷信号に対応して設定される上記パルス信
    号のデューティ比に基づきクラッチを半クラッチ状態に
    戻し、その後にクラッチを接続させるように上記パルス
    電磁弁の作動を制御する発進制御手段と を有したことを特徴とする車両のクラッチ制御装置。
JP59050747A 1984-03-16 1984-03-16 車両のクラッチ制御装置 Expired - Lifetime JPH0671862B2 (ja)

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DE19853546634 DE3546634C2 (de) 1984-03-16 1985-03-15 Steuereinrichtung f}r ein automatisches Getriebe eines Kraftfahrzeuges
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JP2020536199A (ja) * 2017-10-06 2020-12-10 パーキンス エンジンズ カンパニー リミテッドＰｅｒｋｉｎｓ Ｅｎｇｉｎｅｓ Ｃｏｍｐａｎｙ Ｌｔｄ 車両用ローンチコントロール方法

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