JPH11108081A

JPH11108081A - 自動クラッチ制御装置

Info

Publication number: JPH11108081A
Application number: JP9289195A
Authority: JP
Inventors: Tatsuo Matsumura; 達雄松村; Hiroshi Sato; 博佐藤
Original assignee: Unisia Jecs Corp
Current assignee: Hitachi Unisia Automotive Ltd
Priority date: 1997-10-06
Filing date: 1997-10-06
Publication date: 1999-04-20

Abstract

(57)【要約】【課題】高精度のセンサ等を用いることなくクラッチ
を半クラッチ位置に向けて作動させるときにトルクショ
ックが発生するのを防止し、クラッチを円滑に締結させ
る。【解決手段】コントロールユニット１７は制御弁装置
１０等を介してレリーズシリンダ４を制御する。そし
て、目標位置設定部２９はクラッチモード判別部２３に
よってクラッチが半クラッチモードであると判定したと
きに、目標位置を締結位置に向けて制御ステップ毎に変
化させる。このとき、コントロールユニット１７は目標
位置設定部２９による目標位置とストロークセンサ１８
による検出位置とを用いてレリーズシリンダ４をフィー
ドバック制御し、クラッチを締結位置に向けて一定の速
度で移動させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車の運転状態
に応じてクラッチを自動的に締結、開放する自動クラッ
チ制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、マニュアルトランスミッション
を有する車両（以下、ＭＴ車という）のギヤ変速は、運
転者がクラッチペダルを踏み、クラッチが開放された状
態で、手動によって変速ギヤを切換えた後に、クラッチ
を締結させるものである。

【０００３】しかし、初心者では、車両の発進時のクラ
ッチペダルとアクセルペダルとの連動操作や変速ギヤの
切換時のクラッチ操作が難しく、クラッチの締結時にシ
ョックが発生し易い。このため、運転者の負担を軽減す
るためにＭＴ車において、車両の発進時や変速ギヤの切
換時を検出することにより、クラッチを自動的に締結、
開放するようにした自動クラッチ制御装置が提案されて
いる。

【０００４】このような自動クラッチ制御装置では、ク
ラッチを締結、開放するレリーズシリンダが設けられ、
該レリーズシリンダは、図１６に示すようにエンジンか
ら変速機にトルクを伝達するクラッチの締結位置と、エ
ンジンから変速機にトルクを伝達しないクラッチの開放
位置との間でクラッチを切換えている。また、クラッチ
の締結位置と開放位置との間には、エンジンから変速機
にトルクの一部を伝達する半クラッチ位置と、該半クラ
ッチ位置と開放位置との間に位置する変速待機位置とが
設けられている。

【０００５】そして、例えば変速機の変速ギヤを１速か
ら２速に切換える場合には、運転者がシフトレバーを１
速の位置からニュートラルの位置に操作することによっ
て、自動クラッチ制御装置は、締結位置から開放位置に
クラッチを切換えると共に、次なる変速ギヤに切換わる
までの間はクラッチを変速待機位置で待機させる。そし
て、シフトレバーがニュートラルから２速の位置に操作
されたときには、自動クラッチ制御装置は、半クラッチ
位置を経て締結位置に切換えている。

【０００６】このようなクラッチの締結、開放を行なう
ために、従来技術による自動クラッチ制御装置では、車
両の運転状態に適したストローク位置までレリーズシリ
ンダを伸縮させ、クラッチの締結、開放を制御してい
る。このため、例えば、車両の走行時には、レリーズシ
リンダを最縮小させ、クラッチを締結させる。また、車
両の発進時、変速ギヤの切換時には、レリーズシリンダ
を最大に伸長させ、クラッチを開放させた後に、レリー
ズシリンダを最大伸長から最縮小に向って漸次に縮小さ
せ、クラッチを徐々に締結している。

【０００７】そして、車両の運転状態に適したストロー
ク位置となる目標位置は、車両の運転状態に応じた目標
位置を予め格納したマップ等を参照することによって設
定し、現在のレリーズシリンダのストローク位置と目標
位置との偏差を求めると共に、この偏差を減少させるよ
うにフィードバック制御を行なっている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来技術による自動クラッチ制御装置では、目標位置を車
両の運転状態に応じて設定することによってクラッチの
締結、開放を制御している。このため、クラッチを半ク
ラッチ位置に向けて作動させて、クラッチを徐々に締結
させるときには、高速かつ細かく目標位置を変化させな
ければ、クラッチの締結、開放が頻繁に生じることがあ
り、運転者にとってガクガク感となるトルクショックが
発生する場合がある。

【０００９】そこで、従来技術による自動クラッチ制御
装置ではレリーズシリンダのストローク位置を高精度に
検出すると共に、高速かつ細かく変化する目標位置に追
従させてレリーズシリンダを伸縮させるようにしてい
る。このため、レリーズシリンダのストローク位置を高
精度に検出できるセンサが必要となる上に、高速動作が
可能なレリーズシリンダが必要となり、自動クラッチ制
御装置が全体として高価になるという問題がある。

【００１０】また、各運転状態に適した目標位置を細か
く設定するために、多量の目標位置を記憶する必要があ
るため、記憶メモリが増大するという問題がある。

【００１１】本発明は上述した従来技術の問題に鑑みな
されたもので、本発明は高精度なセンサや高速動作が可
能なレリーズシリンダを用いることなく、クラッチを半
クラッチ位置に向けて作動させるときにトルクショック
が発生するのを防止し、クラッチを円滑に締結できるよ
うにした自動クラッチ制御装置を提供することを目的と
している。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために本発明による自動クラッチ装置の構成は、エンジ
ンと変速機との間に設けられ、該エンジンと変速機との
間を断続するクラッチと、前記エンジンから変速機にト
ルクを伝達する締結位置と前記エンジンから変速機にト
ルクを伝達しない開放位置との間でクラッチを切換える
レリーズシリンダと、該レリーズシリンダのストローク
位置を検出するストロークセンサと、制御信号に応じて
前記レリーズシリンダに圧油を給排する制御弁装置と、
車両の運転状態を検出する車両運転状態検出手段と、該
車両運転状態検出手段からの検出信号により前記クラッ
チがエンジンから変速機にトルクの一部を伝達する半ク
ラッチモードにあるか否かを判別する半クラッチモード
判別手段と、前記クラッチの半クラッチモード時には前
記クラッチを締結位置に向けて移動させる速度を制御す
るために、前記レリーズシリンダの目標位置を予め決め
られた制御ステップ毎に更新させる目標位置更新手段
と、該目標位置更新手段による目標位置と前記ストロー
クセンサによる検出位置との偏差を求め、前記クラッチ
モード判別手段による半クラッチモードの判定時に前記
制御ステップ毎の目標位置に追従して前記偏差を減少さ
せる制御信号を出力する制御信号出力手段とからなる。

【００１３】このように構成したことにより、半クラッ
チモード判別手段によって半クラッチモードと判定され
たときには、制御信号出力手段は目標位置更新手段によ
る目標位置に追従して偏差を減少させる制御信号を出力
し、エンジントルクの一部を変速機に伝達させながら徐
々にクラッチを締結位置に近付けることができる。

【００１４】また、請求項２の発明では、前記車両運転
状態検出手段はスロットル開度を検出するスロットルセ
ンサを備え、前記目標位置更新手段は該スロットルセン
サによるスロットル開度に対応させて前記目標位置の更
新幅を変化させる構成としている。

【００１５】このため、目標位置更新手段はスロットル
開度に対応させて目標位置の更新幅を変化させ、クラッ
チを締結位置に向けて移動させる速度を変化させること
ができる。即ち、更新幅が大きいときにはクラッチを締
結位置に向けて高速に移動させることができ、更新幅が
小さいときにはレリーズシリンダの目標位置を僅かずつ
変化させ、クラッチを締結位置に向けて徐々に移動させ
ることができる。

【００１６】また、請求項３の発明では、前記制御弁装
置は、油圧源と前記レリーズシリンダとの間に配設され
たスプール弁と、該スプール弁を切換制御する電磁アク
チュエータとから構成し、該電磁アクチュエータは、前
記レリーズシリンダの作動を停止させるときに前記スプ
ール弁の弁体を一定幅の不感帯をもって中立位置に保持
し、前記レリーズシリンダを作動させるときに前記油圧
源からの圧油をレリーズシリンダに給排するため前記弁
体を中立位置から摺動変位させる構成としている。

【００１７】このように構成したことにより、弁体を中
立位置から摺動変位させ、レリーズシリンダに油圧源か
らの圧油を給排させることによって、レリーズシリンダ
を伸縮させることができ、クラッチの締結、開放をフィ
ードバック制御することができる。

【００１８】また、請求項４の発明では、前記制御信号
出力手段は、前記目標位置設定手段による目標位置と前
記ストロークセンサによる検出位置との偏差を演算する
偏差演算器と、該偏差演算器による偏差の比例演算を行
なう比例演算器と、制御弁装置の不感帯補償を行なうた
め前記偏差演算器による偏差に対して前記不感帯分を補
償演算する補償演算器とを備え、少なくとも前記比例演
算器による演算値と補償演算器による演算値とを用いて
前記制御信号を演算し出力する構成としている。

【００１９】この結果、比例演算器による演算値と補償
演算器による演算値とを用いて偏差を減少させるような
制御信号を出力することができる。これにより、制御弁
装置の不感帯を補償しつつ、目標位置設定手段によって
制御ステップ毎に変化する目標位置に追従してレリーズ
シリンダを作動させ、締結位置に向けてクラッチを移動
させて、クラッチを徐々に締結させることができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態による
自動クラッチ制御装置を図１ないし図１５に従って詳細
に説明する。

【００２１】図中、１は車両に搭載されるエンジンを示
し、該エンジン１には出力軸としてのクランク軸１Ａが
設けられ、該クランク軸１Ａはエンジン１によって回転
駆動されるものである。

【００２２】２は後述のクラッチ３を介してエンジン１
に締結、開放される変速機で、該変速機２には、入力軸
２Ａと出力軸２Ｂとが設けられ、該入力軸２Ａと出力軸
２Ｂとの間には変速ギヤ２Ｃ等が配設されている。そし
て、変速機２は、シフトレバー２Ｄを操作し、変速ギヤ
２Ｃを例えば１速、２速、３速、４速、リバースに切換
えることによって、車両の駆動力と速度を可変に制御す
るものである。

【００２３】３はエンジン１と変速機２との間に設けら
れたクラッチを示し、該クラッチ３は、エンジン１のク
ランク軸１Ａに取付けられた駆動側ディスク３Ａと変速
機２の入力軸２Ａに取付けられた従動側ディスク３Ｂと
から構成されている。そして、クラッチ３は、従動側デ
ィスク３Ｂを駆動側ディスク３Ａに摺接させることによ
ってエンジン１のクランク軸１Ａと変速機２の入力軸２
Ａとを締結し、エンジン１から変速機２にトルクの一部
を伝達している。また、クラッチ３は、従動側ディスク
３Ｂを駆動側ディスク３Ａから離間させることによっ
て、エンジン１のクランク軸１Ａと変速機２の入力軸２
Ａとを切離している。このとき、エンジン１から変速機
２にトルクは伝達されず、エンジン１と変速機２とは開
放されるものである。

【００２４】また、従動側ディスク３Ｂは常時はばね
（図示せず）によって駆動側ディスク３Ａに向け矢示Ａ
方向に付勢され、このときのばね力により従動側ディス
ク３Ｂは駆動側ディスク３Ａに向けた締結力が付与され
ている。そして、従動側ディスク３Ｂが駆動側ディスク
３Ａから離間する矢示Ｂ方向に変位したときには、エン
ジン１のクランク軸１Ａと変速機２の入力軸２Ａとが切
離されるものである。

【００２５】４は従動側ディスク３Ｂを駆動側ディスク
３Ａに摺接、離間させるレリーズシリンダで、該レリー
ズシリンダ４は、図１に示すようにチューブ４Ａと、該
チューブ４Ａ内に摺動可能に設けられたピストン４Ｂ
と、一端側が該ピストン４Ｂに固着され、他端側がチュ
ーブ４Ａ外に突出したロッド４Ｃとから構成されてい
る。また、レリーズシリンダ４にはピストン４Ｂによっ
て油室４Ｄが画成されると共に、ピストン４Ｂはばね５
によって常時は油室４Ｄが縮小する方向に付勢されてい
る。そして、レリーズシリンダ４の給排口４Ｅには管路
６が接続され、該管路６を通じて圧油が給排されてい
る。

【００２６】このため、ロッド４Ｃは常時はばね５によ
って矢示Ｃ方向に縮小し、従動側ディスク３Ｂを矢示Ａ
方向に付勢する。一方、油室４Ｄに管路６を通じて圧油
が供給されたときには、ロッド４Ｃは矢示Ｄ方向に伸長
し、従動側ディスク３Ｂを矢示Ｂ方向に変位させるもの
である。

【００２７】７はレリーズシリンダ４に圧油を給排する
油圧ユニットで、該油圧ユニット７は、図２に示すよう
に、油圧源としての油圧ポンプ８、リリーフ弁９、制御
弁装置１０から大略構成され、油圧ポンプ８から供給さ
れる圧油はリリーフ弁９によって常に一定の圧力に保た
れている。また、制御弁装置１０は後述のスプール弁１
１、ばね１５、電磁アクチュエータ１６等から構成され
ている。

【００２８】１１は制御弁装置１０の本体部を構成する
スプール弁で、該スプール弁１１は略筒状の弁ケーシン
グ１２とスプール１３とからなり、該弁ケーシング１２
の内周側にはスプール１３が摺動可能に挿嵌されるスプ
ール摺動穴１２Ａが形成されている。また、弁ケーシン
グ１２にはスプール摺動穴１２Ａの軸方向に離間してタ
ンクポート１２Ｂ、ポンプポート１２Ｃ、流出入ポート
１２Ｄ、ドレンポート１２Ｅ，１２Ｆが設けられてい
る。

【００２９】ここで、タンクポート１２Ｂはタンク１４
に接続され、ポンプポート１２Ｃは油圧ポンプ８に接続
されている。そして、流出入ポート１２Ｄは管路６を介
してレリーズシリンダ４の給排口４Ｅに接続されてい
る。また、タンクポート１２Ｂは、例えば図４に示すよ
うに長方形をなす矩形ポートとして形成され、ポンプポ
ート１２Ｃもタンクポート１２Ｂとほぼ同様に矩形ポー
トとして形成されている。また、ドレンポート１２Ｅ，
１２Ｆはタンク１４に接続されている。

【００３０】１３は弁ケーシング１２のスプール摺動穴
１２Ａ内に変位可能に設けられた弁体としてのスプール
であり、該スプール１３には、図３に示すように２個の
ランド１３Ａ，１３Ｂが設けられ、ランド１３Ａはタン
クポート１２Ｂと流出入ポート１２Ｄとの間を連通、遮
断し、ランド１３Ｂはポンプポート１２Ｃと流出入ポー
ト１２Ｄとの間を連通、遮断するものである。

【００３１】また、スプール１３と弁ケーシング１２と
の間には、ドレンポート１２Ｅに連通するばね室１２Ｇ
が形成され、該ばね室１２Ｇ内には、スプール１３を矢
示Ｅ方向に常時付勢するばね１５が設けられている。そ
して、スプール１３は後述する電磁アクチュエータ１６
によりコントロールユニット１７から出力されるＰＷＭ
信号のデューティ比に比例して矢示Ｅ，Ｆ方向に摺動変
位され、中立位置（イ）、低圧位置（ロ）、高圧位置
（ハ）に切換られるものである。

【００３２】ここで、スプール１３が中立位置（イ）に
あるときは、スプール１３のランド１３Ａは図４に示す
如くタンクポート１２Ｂを完全に閉塞すると共に、ラン
ド１３Ｂはポンプポート１２Ｃを完全に閉塞する。そし
て、スプール１３は図４に示す如くランド１３Ａ，１３
Ｂの幅寸法が、タンクポート１２Ｂ，ポンプポート１２
Ｃよりも一定寸法δだけ大きく形成され、ポート閉塞時
の安定性を確保するようになっている。このため、スプ
ール１３のランド１３Ａ，１３Ｂと弁ケーシング１２の
タンクポート１２Ｂ，ポンプポート１２Ｃとの間には、
スプール１３を中立位置（イ）で僅かに摺動変位させて
も、タンクポート１２Ｂ，ポンプポート１２Ｃが開口し
ない一定幅の不感帯（寸法δに対応）が形成されてい
る。

【００３３】１６はスプール１３を駆動変位させる電磁
アクチュエータを示し、該電磁アクチュエータ１６は電
磁比例ソレノイドからなり、弁ケーシング１２に取付け
られたケース１６Ａと、該ケース１６Ａ内に設けられた
コイル部１６Ｂと、該コイル部１６Ｂの内周側に変位可
能に設けられた駆動ロッド１６Ｃとから構成されてい
る。

【００３４】そして、電磁アクチュエータ１６のコイル
部１６Ｂは後述のコントロールユニット１７の出力側に
接続され、電磁アクチュエータ１６はコントロールユニ
ット１７からコイル部１６Ｂに制御電流ｉに応じたＰＷ
Ｍ信号が供給されることによって、スプール１３を矢示
Ｅ，Ｆ方向に摺動変位させ、スプール弁１１を中立位置
（イ）、低圧位置（ロ）、高圧位置（ハ）のいずれかに
切換制御する。

【００３５】即ち、電磁アクチュエータ１６にＰＷＭ信
号が供給されていないときには、スプール１３はばね１
５によって矢示Ｅ方向に付勢され、スプール弁１１は低
圧位置（ロ）となる。このとき、油室４Ｄ内の油液がタ
ンク１４に排出され、油室４Ｄ内の圧力がタンク１４内
のドレン圧まで低下し、レリーズシリンダ４のロッド４
Ｃは矢示Ｃ方向に縮小する。

【００３６】また、電磁アクチュエータ１６に例えば５
０％のディーティ比のＰＷＭ信号が供給されたときに
は、スプール弁１１が中立位置（イ）に切換わる。この
とき、タンクポート１２Ｂ，ポンプポート１２Ｃはスプ
ール１３のランド１３Ａ，１３Ｂによって閉塞されると
共に、油室４Ｄ内に圧油が給排されず、レリーズシリン
ダ４は停止する。

【００３７】さらに、電磁アクチュエータ１６によって
スプール１３が中立位置（イ）を越えて矢示Ｆ方向に摺
動変位したときには、スプール弁１１は高圧位置（ハ）
に切換えられる。このとき、油圧ポンプ８からの圧油が
レリーズシリンダ４の油室４Ｄ内に供給され、レリーズ
シリンダ４のロッド４Ｃは矢示Ｄ方向に伸長する。

【００３８】１７は自動クラッチ用のコントロールユニ
ットを示し、該コントロールユニット１７は例えばマイ
クロコンピュータ等により構成され、該コントロールユ
ニット１７にはＲＯＭ、ＲＡＭ等からなる記憶部１７Ａ
が設けられている。

【００３９】また、コントロールユニット１７にはレリ
ーズシリンダ４のストローク位置を検出するストローク
センサ１８が接続されると共に、後述の車両運転状態検
出手段として例えばスロットルセンサ１９、車速センサ
２０、シフト位置センサ２１、エンジン回転数センサ２
２等が接続されている。

【００４０】そして、記憶部１７Ａには図６ないし図１
０に示す自動クラッチの制御処理プログラムが格納され
ており、スロットルセンサ１９、車速センサ２０、シフ
ト位置センサ２１、エンジン回転数センサ２２によるそ
れぞれの検出信号を用いて車両の運転状態に応じたクラ
ッチ３の制御モードを判別すると共に、ストロークセン
サ１８による検出位置ｙを用いてレリーズシリンダ４を
駆動制御するために電磁アクチュエータ１６にＰＷＭ信
号を出力している。

【００４１】１８はレリーズシリンダ４のストローク位
置を検出するストロークセンサで、該ストロークセンサ
１８はレリーズシリンダ４のロッド４Ｃの近傍に設けら
れ、レリーズシリンダ４のストローク位置となるロッド
４Ｃ先端の検出位置ｙに応じた信号をコントロールユニ
ット１７に出力している。そして、検出位置ｙ（図１３
参照）は例えばロッド４Ｃが突出し、従動側ディスク３
Ｂが駆動側ディスク３Ａから離間するほど大きな値とな
る。また、従動側ディスク３Ｂが駆動側ディスク３Ａに
締結したとき、即ちエンジン１から変速機２に全てのト
ルクを伝達するときには検出位置ｙは零（ｙ＝０）とな
るものである。

【００４２】１９はスロットルの開度を検出するスロッ
トルセンサ、２０は車両の速度を検出する車速センサ、
２１はシフトレバー２Ｄのシフト位置を検出するシフト
位置センサ、２２はエンジン１の回転数を検出するエン
ジン回転数センサをそれぞれ示している。そして、スロ
ットルセンサ１９、車速センサ２０、シフト位置センサ
２１、エンジン回転数センサ２２は車両運転状態検出手
段を構成し、車両の運転状態に応じた検出信号をコント
ロールユニット１７に出力するものである。

【００４３】次に、コントロールユニット１７による自
動クラッチ制御処理を図５に示す制御ブロック図を参照
して説明する。

【００４４】２３は半クラッチモード判別手段としての
クラッチモード判別部で、該クラッチモード判別部２３
はスロットルセンサ１９、車速センサ２０、シフト位置
センサ２１、エンジン回転数センサ２２によるそれぞれ
の検出信号を用いてクラッチ３が半クラッチモードであ
るか否かを判別すると共に、クラッチ３が半クラッチモ
ードでないときに開放モード、変速待機モードのいずれ
の制御モードにあるかを判別する。

【００４５】ここで、開放モード時には、クラッチ３は
従動側ディスク３Ｂを駆動側ディスク３Ａから離間さ
せ、従動側ディスク３Ｂを予め決められた開放位置で待
機させる。変速待機モード時には、従動側ディスク３Ｂ
を駆動側ディスク３Ａから離間させるものの、従動側デ
ィスク３Ｂを開放位置よりも駆動側ディスク３Ａに接近
させた変速待機位置で待機させ、従動側ディスク３Ｂを
駆動側ディスク３Ａに速やかに摺接できる状態とする。
また、半クラッチモード時には、従動側ディスク３Ｂは
駆動側ディスク３Ａに徐々に摺接するように接近し、エ
ンジン１から変速機２にトルクの一部が伝達される。

【００４６】２４はＰＷＭ変換部２５と共に制御信号出
力手段を構成する制御電流演算部で、該制御電流演算部
２４はクラッチモード判別部２３によって判別されたそ
れぞれの状態に応じて制御電流ｉを演算する。そして、
ＰＷＭ変換部２５は、この制御電流ｉに対応して制御信
号となるＰＷＭ信号を電磁アクチュエータ１６に出力し
ている。

【００４７】また、制御電流演算部２４にはクラッチ３
を締結位置に保持する締結保持時に制御電流ｉを零（ｉ
＝０）に固定し、締結位置から開放位置に切換える開放
切換時に制御電流ｉを最大の電流値ｉmax （ｉ＝ｉmax
）に固定する制御電流固定部２６と、開放モード、変
速待機モード、半クラッチモードのいずれかの制御モー
ドでクラッチ３を作動させるときにストロークセンサ１
８による検出位置ｙを用いてレリーズシリンダ４をフィ
ードバック制御するための制御電流ｉを可変に設定する
制御電流可変部２７とを有している。

【００４８】また、制御電流演算部２４には制御電流固
定部２６による制御電流ｉと制御電流可変部２７による
制御電流ｉとのうちいずれか一方の制御電流ｉを選択す
る選択部２８が設けられている。そして、選択部２８
は、クラッチモード判別部２３によって開放モード、変
速待機モード、半クラッチモードと判定されたときには
制御電流可変部２７による制御電流ｉを選択し、それ以
外では制御電流固定部２６による制御電流ｉを選択する
ものである。

【００４９】また、制御電流固定部２６は、締結保持時
に制御電流ｉを零（ｉ＝０）に設定することによって、
電磁アクチュエータ１６の駆動を停止させるようにして
いる。一方、制御電流固定部２６は、開放切換時に制御
電流ｉを最大の電流値ｉmax（ｉ＝ｉmax ）に設定する
ことによって、スプール弁１１を低圧位置（ロ）から高
圧位置（ハ）に高速で切換え、従動側ディスク３Ｂを駆
動側ディスク３Ａから瞬時に離間させるようにする。

【００５０】また、制御電流可変部２７は後述の目標位
置設定部２９、制御変位量設定部３０、偏差演算部３
１、比例演算部３２、積分演算部３３、補償演算部３
４、中立位置設定部３５および加算演算部３６から大略
構成されている。

【００５１】２９は後述の制御変位量設定部３０と共に
目標位置更新手段を構成する目標位置設定部で、該目標
位置設定部２９はクラッチモード判別部２３によって開
放モード、変速待機モード、半クラッチモードのいずれ
かの制御モードが判別されたとき、それぞれの制御モー
ドに応じてレリーズシリンダ４の目標位置ｒを演算によ
って可変に設定するものである。

【００５２】即ち、クラッチモード判別部２３が開放モ
ードと判定したときには、目標位置設定部２９はクラッ
チ３の開放位置に対応して予め決められた第１の目標位
置Ｒ1 を算出し、クラッチモード判別部２３が変速待機
モードと判定したときには、目標位置設定部２９はクラ
ッチ３の変速待機位置に対応して予め決められた第２の
目標位置Ｒ2 を算出する。また、クラッチモード判別部
２３が半クラッチモードと判定したときには、目標位置
設定部２９は例えば５ｍｓ程度の制御ステップΔＴ毎に
更新幅としての制御変位量ΔＲ0 だけ目標位置ｒを変化
させ、目標位置ｒを変速待機位置に対応した第２の目標
位置Ｒ2 から締結位置に対応した位置に向けて徐々に近
付ける。

【００５３】３０は更新幅となる制御変位量ΔＲ0 を演
算し設定する制御変位量設定部で、該制御変位量設定部
３０はスロットルセンサ１９からの検出信号を用いて後
述する数７の式より制御変位量ΔＲ0 を可変に設定して
いる。即ち、スロットル開度θが大きいときには、大き
い値の制御変位量ΔＲ0 を設定し、スロットル開度θが
小さいときには、小さい値の制御変位量ΔＲ0 を設定し
ている。

【００５４】３１は偏差演算手段としての偏差演算部
で、該偏差演算部３１は目標位置設定部２９による目標
位置ｒとストロークセンサ１８による検出位置ｙとの偏
差ｅを下記数１に示すように演算する。

【００５５】

【数１】ｅ＝ｒ−ｙ

【００５６】３２は比例演算手段としての比例演算部
で、該比例演算部３２は、比例演算用の係数Ｋp と偏差
演算部３１による偏差ｅとの積から比例演算値ｕ1 を下
記数２に示す如く演算する。

【００５７】

【数２】ｕ1 ＝Ｋp ×ｅ

【００５８】３３は積分演算手段としての積分演算部
で、該積分演算部３３は、積分演算用の係数Ｋi を用い
て偏差演算部３１による偏差ｅに対して積分演算を行な
い、この積分値に対応した積分演算値ｕ2 を下記数３に
示す如く演算する。

【００５９】

【数３】ｕ2 ＝ｕ2 ＋Ｋi ×ｅ

【００６０】３４は補償演算手段としての補償演算器
で、該補償演算器３４は偏差演算部３１による偏差ｅに
対してスプール弁１１の不感帯分の補償演算を行なうた
めの補償演算値ｕ3 を出力する。

【００６１】３５はスプール１３を低圧位置（ロ）と高
圧位置（ハ）との間の中立位置（イ）に設定する中立位
置設定部で、該中立位置設定部３５はスプール１３を中
立位置（イ）に保持するために、例えば５０％のデュー
ティ比に対応した一定の中立位置設定値ｕ4 を常時出力
する。

【００６２】３６は比例演算値ｕ1 、積分演算値ｕ2 、
補償演算値ｕ3 、中立位置設定値ｕ4 を加算する加算演
算部で、該加算演算部３６は加算演算値に対応した制御
電流ｉを下記数４に示す如く演算し、この制御電流ｉを
選択部２８を介してＰＷＭ変換部２５に出力している。

【００６３】

【数４】ｉ＝ｕ1 ＋ｕ2 ＋ｕ3 ＋ｕ4

【００６４】次に、図６ないし図１０を参照してコント
ロールユニット１７による自動クラッチの制御処理につ
いて説明する。

【００６５】ここで、自動クラッチの制御処理は図６お
よび図７に示すクラッチモード判別処理と図８ないし図
１０に示すＰＷＭ信号出力処理とからなり、ＰＷＭ信号
出力処理はクラッチモード判別処理に対して例えば５ｍ
ｓ程度の制御ステップΔＴ毎に割込み処理されるもので
ある。

【００６６】まず、クラッチモード判別処理について説
明するに、ステップ１では例えばイグニションスイッチ
が「ＯＦＦ」か否かによって制御終了条件が成立してい
るか否かを判定し、ステップ１で「ＹＥＳ」と判定した
ときには、イグニションスイッチが「ＯＦＦ」となって
いるからステップ２に移って制御を終了する。一方、ス
テップ１で「ＮＯ」と判定したときには、制御終了条件
が成立していないから次なるステップ３に移る。

【００６７】ステップ３では、例えば車速センサ２０、
シフト位置センサ２１による検出信号を用いてクラッチ
３を開放する開放条件が成立しているか否かを判定す
る。即ち、車速センサ２０で検出した車両の速度が、例
えば３ｋｍ／ｈよりも低い速度のとき、またはシフト位
置センサ２１によってシフトレバー２Ｄがニュートラル
位置にあると検出されたときには、クラッチ３が開放モ
ード時または開放切換時にあり、このときには開放条件
が成立しているものと判定する。

【００６８】そして、ステップ３で「ＹＥＳ」と判定し
たときには、開放条件が成立しているから、ステップ４
に移ってクラッチ３が開放モード時と開放切換時とのい
ずれの状態にあるか判別する。一方、ステップ３で「Ｎ
Ｏ」と判定したときには、開放条件が成立していないか
ら、図７に示すステップ１０に移ってクラッチ３が締結
保持状態にあるか否かを判別する。

【００６９】次に、ステップ４では、ストロークセンサ
１８によるレリーズシリンダ４の検出位置ｙが第１の目
標位置Ｒ1 よりも小さい判定位置（Ｒ1 −α）に対し
て、以下の数５に示す関係を満たしているか否かを判定
する。

【００７０】

【数５】ｙ≧（Ｒ1 −α）

【００７１】そして、ステップ４で「ＮＯ」と判定した
ときには、レリーズシリンダ４のロッド４Ｃが判定位置
（Ｒ1 −α）までは突出しておらず、従動側ディスク３
Ｂを開放位置に向けて速く突出させる必要があるから、
クラッチ３を開放切換時としてステップ５に移る。そし
て、ステップ５では、制御電流ｉを最大値ｉmax （ｉ＝
ｉmax ）に設定すると共に、ステップ６に移ってクラッ
チ３が開放切換時、締結保持時のいずれかであることを
示す第１の状態フラグＦ1 を零（Ｆ1 ＝０）に設定し、
再度ステップ１に移行する。

【００７２】一方、ステップ４で「ＹＥＳ」と判定した
ときには、レリーズシリンダ４のロッド４Ｃが判定位置
（Ｒ1 −α）を越えて突出し、従動側ディスク３Ｂが開
放位置付近まで達し、駆動側ディスク３Ａから離間して
いるから、クラッチ３は開放モード時にあると判定し、
ステップ７に移行する。

【００７３】そして、ステップ７では、レリーズシリン
ダ４の目標位置ｒを第１の目標位置Ｒ1 （ｒ＝Ｒ1 ）に
設定し、ステップ８で、クラッチ３が開放モード時であ
ることを示すために第２の状態フラグＦ2 を１（Ｆ2 ＝
１）に設定すると共に、ステップ９で第１の状態フラグ
Ｆ1 を１（Ｆ1 ＝１）に設定し、再度ステップ１に移行
する。

【００７４】また、図７に示すステップ１０では、例え
ば従動側ディスク３Ｂと駆動側ディスク３Ａとの回転数
が一致しているか否かによってクラッチ３が締結モード
か否かを判別し、ステップ１０で「ＹＥＳ」と判定した
ときには、クラッチ３が締結保持状態にあるから、ステ
ップ１１で制御電流ｉを零（ｉ＝０）に設定すると共
に、ステップ１２でクラッチ３が締結保持状態にあるこ
とを示すために第１の状態フラグＦ1 を零（Ｆ1 ＝０）
に設定し、再度ステップ１に移行する。

【００７５】一方、ステップ１０で「ＮＯ」と判定した
ときには、ステップ１３に移ってクラッチ３が半クラッ
チモード時にあるか否かを判定する。そして、ステップ
１３では、例えばシフト位置センサ２１によってシフト
レバー２Ｄが１速、２速、３速、４速、リバースの位置
にあると検出されたとき、運転者による変速ギヤ２Ｃの
切換が終了したものと判断し、クラッチ３が半クラッチ
モード時にあると判定する。

【００７６】また、エンジン回転数センサ２２による検
出信号を用いてエンジン回転数が予め決められた所定の
値よりも高回転となったときには、運転者は車両を発進
させる意志があるものと判断できるから、クラッチ３が
半クラッチモード時にあると判定する。

【００７７】このため、ステップ１３で「ＹＥＳ」と判
定したときには、クラッチ３が半クラッチモード時にあ
るから、ステップ１４に移ってクラッチ３が前回の半ク
ラッチモード時から一定の時間Ｔ0 が経過したか否か、
即ち経過時間を計時するタイマＴが、例えば２００ｍｓ
程度の時間Ｔ0 を越えた（Ｔ＞Ｔ0 ）か否かを判別す
る。

【００７８】そして、ステップ１４で「ＹＥＳ」と判定
したときには、前回の半クラッチモード時から時間Ｔ0
が経過しているから、ステップ１５に移ってタイマＴを
リセット（Ｔ＝０）にすると共に、ステップ１６に移っ
て制御変位量演算処理を行なう。

【００７９】ここで、制御変位量演算処理は、例えばス
ロットルセンサ１９によって検出されるスロットル開度
θに応じて図１１の特性線３７に示す特性マップから従
動側ディスク３Ｂの変位速度となるクラッチ締結速度Ｖ
0 を読出す。即ち、スロットル開度θが開度θ1 より大
きくなるときには、クラッチ締結速度Ｖ0 が速度Ｖ01よ
りも速くなり、クラッチ３は速やかに締結位置となる。

【００８０】一方、スロットル開度θが開度θ1 よりも
小さくなるときには、クラッチ締結速度Ｖ0 が速度Ｖ01
よりも遅くなり、クラッチ３は徐々に締結位置に近づ
く。そして、このクラッチ締結速度Ｖ0 と制御ステップ
ΔＴとから図１２の特性線３８に示すように数６の関係
を満たす制御変位量ΔＲ0 を算出するものである。

【００８１】

【数６】ΔＲ0 ＝Ｖ0 ×ΔＴ

【００８２】そして、制御変位量ΔＲ0 が算出され、制
御変位量演算処理が終了すると、ステップ１７に移って
クラッチ３が半クラッチモードであることを示すために
第２の状態フラグＦ2 を３（Ｆ2 ＝３）に設定すると共
に、再度ステップ１に移行する。

【００８３】一方、ステップ１４で「ＮＯ」と判定した
ときには、前回の半クラッチモード時から時間Ｔ0 が経
過していないから、制御変位量ΔＲ0 を変化させること
なく、ステップ１７に移ってクラッチ３が半クラッチモ
ード時であることを示すために第２の状態フラグＦ2 を
３（Ｆ2 ＝３）に設定すると共に、再度ステップ１に移
行する。

【００８４】また、ステップ１３で前回の半クラッチモ
ード時から２００ｍｓ程度の時間Ｔ0 が経過したか否か
を確認するのは、コントロールユニット１７から電磁ア
クチュエータ１６にＰＷＭ信号が出力されてから、実際
に従動側ディスク３Ｂが作動するまでにほぼ２００ｍｓ
程度の時間が必要となるからである。

【００８５】即ち、従動側ディスク３Ｂを駆動側ディス
ク３Ａに高速のクラッチ締結速度Ｖ0 で接近させるため
にコントロールユニット１７から電磁アクチュエータ１
６にＰＷＭ信号を出力した後、時間Ｔ0 が経過する前に
従動側ディスク３Ｂを低速のクラッチ締結速度Ｖ0 で接
近させるためのＰＷＭ信号を出力したときには、従動側
ディスク３Ｂの駆動がＰＷＭ信号に追従することができ
ず、従動側ディスク３Ｂは目標位置ｒを越えて過大に駆
動側ディスク３Ａに接近するオーバーシュートが発生し
てしまうことがある。

【００８６】このとき、コントロールユニット１７は従
動側ディスク３Ｂを目標位置ｒに復帰させるために従動
側ディスク３Ｂを駆動側ディスク３Ａから離間する方向
に変位するから、クラッチ３の断続が頻繁に生じ、運転
者にとってガクガク感となるトルクショックが発生す
る。

【００８７】このため、従動側ディスク３Ｂを駆動側デ
ィスク３Ａに均一なクラッチ締結速度Ｖ0 で接近させる
ために電磁アクチュエータ１６にＰＷＭ信号を出力した
ときには、時間Ｔ0 の間はこのクラッチ締結速度Ｖ0 を
一定に保持し、従動側ディスク３Ｂを駆動側ディスク３
Ａに向けてほぼ同一速度で移動させることによって、オ
ーバーシュートの発生を防ぎ、トルクショックが発生す
るのを防止している。

【００８８】また、ステップ１３で「ＮＯ」と判定した
ときには、クラッチ３は変速待機モード時であるから、
ステップ１８に移って目標位置ｒを第２の目標位置Ｒ2
（ｒ＝Ｒ2 ）に設定し、ステップ１９でクラッチ３が変
速待機モード時であることを示すために第２の状態フラ
グＦ2 を２（Ｆ2 ＝２）に設定すると共に、再度ステッ
プ１に移行する。

【００８９】次に、図８ないし図１０に示すＰＷＭ信号
出力処理について説明するに、ステップ２０では、タイ
マＴの経過時間を計測する。

【００９０】次に、ステップ２１では、第２の状態フラ
グＦ2 が３（Ｆ2 ＝３）であるか否かを判別し、ステッ
プ２１で「ＹＥＳ」と判定したときには、クラッチ３が
半クラッチモード時であるから、ステップ２２に移って
目標位置ｒを下記数７に示すように制御変位量ΔＲ0 だ
け減少させ、従動側ディスク３Ｂが駆動側ディスク３Ａ
に対してより接近する位置に目標位置ｒに更新すると共
に、ステップ２３に移行する。

【００９１】

【数７】ｒ＝ｒ−ΔＲ0

【００９２】また、ステップ２１で「ＮＯ」と判定した
ときには、クラッチ３が半クラッチモード時ではないか
ら、ステップ２３に移行する。

【００９３】次に、ステップ２３では、第１の状態フラ
グＦ1 が零（Ｆ1 ＝０）か否かを判別し、ステップ２３
で「ＹＥＳ」と判定したときにはクラッチ３が締結保持
時、開放切換時のうちいずれか一方の状態であるから、
図９に示すステップ３７に移って設定されている制御電
流ｉに対応したＰＷＭ信号のデューティ比に変換する。
そして、ステップ３８に移ってデューティ比に応じたＰ
ＷＭ信号を電磁アクチュエータ１６に出力し、ステップ
３９に移ってリターンする。

【００９４】一方、ステップ２３で「ＮＯ」と判定した
ときには、クラッチ３を開放モード、変速待機モード、
半クラッチモードのいずれかの制御モードで作動させる
から、図９に示すステップ２４に移って第２の状態フラ
グＦ2 が１（Ｆ2 ＝１）であるか否かを判別する。そし
て、ステップ２４で「ＹＥＳ」と判定したときには、ク
ラッチ３が開放モード時であるから、ステップ２５に移
って比例演算用の係数Ｋp を予め決められた定数Ｋp1
（Ｋp ＝Ｋp1）に設定すると共に、ステップ２６に移っ
て積分演算用の係数Ｋi を予め決められた定数Ｋi1（Ｋ
i ＝Ｋi1）に設定する。

【００９５】一方、ステップ２４で「ＮＯ」と判定した
ときには、ステップ２７に移って第２の状態フラグＦ2
が２（Ｆ2 ＝２）であるか否かを判別する。そして、ス
テップ２７で「ＹＥＳ」と判定したときには、クラッチ
３が変速待機モード時であるから、ステップ２８に移っ
て比例演算用の係数Ｋp を予め決められた定数Ｋp2（Ｋ
p ＝Ｋp2）に設定すると共に、ステップ２９に移って積
分演算用の係数Ｋi を零（Ｋi ＝０）に設定する。

【００９６】また、ステップ２７で「ＮＯ」と判定した
ときには、クラッチ３が半クラッチモード時であるか
ら、ステップ３０に移って比例演算用の係数Ｋp を予め
決められた定数Ｋp3（Ｋp ＝Ｋp3）に設定すると共に、
ステップ３１に移って積分演算用の係数Ｋi を零（Ｋi
＝０）に設定する。

【００９７】ここで、比例演算用の定数Ｋp1は定数Ｋp2
よりも小さい値（Ｋp1＜Ｋp2）であり、定数Ｋp2は定数
Ｋp3よりも小さい値（Ｋp2＜Ｋp3）となっている。この
ような関係があるのは、クラッチ３が開放モード時にあ
るときには、従動側ディスク３Ｂを開放位置でより確実
に停止させる必要があるため、定数Ｋp1はより小さい値
となっているものである。一方、クラッチ３が半クラッ
チモード時にあるときには、目標位置ｒも変化するか
ら、この目標位置ｒの変化に速やかに追従させるため
に、定数Ｋp3はより大きな値となっている。

【００９８】次に、ステップ３２では、目標位置ｒと検
出位置ｙとの偏差ｅを数１の式により演算する。そし
て、ステップ３３では、係数Ｋp と偏差ｅとの積を数２
の式により演算することによって、偏差ｅに比例する比
例演算値ｕ1 を演算する。また、ステップ３４では係数
Ｋi と偏差ｅとの積を前回の積分演算値ｕ2 に加算する
ことによって、数３の式に示すように偏差ｅに対する新
たな積分演算値ｕ2 を演算する。さらに、ステップ３５
では、偏差ｅに対して不感帯を補償する補償演算値ｕ3
を演算する。

【００９９】次に、ステップ３６では、比例演算値ｕ1
、積分演算値ｕ2 、補償演算値ｕ3、中立位置設定値ｕ
4 との加算演算を行うことによって、制御電流ｉを数４
の式によって演算し、ステップ３７に移行する。

【０１００】そして、ステップ３７では制御電流ｉに対
応したＰＷＭ信号のデューティ比に変換する。そして、
ステップ３８に移ってデューティ比に応じたＰＷＭ信号
を電磁アクチュエータ１６に出力し、ステップ３９に移
ってリターンする。

【０１０１】次に、不感帯を補償するための不感帯補償
の演算処理について図１０を参照しつつ説明する。ここ
で、不感帯の補償演算に用いる定数Ｋb はスプール弁１
１の不感帯の一定寸法δに対応した数値であり、コント
ロールユニット１７の記憶部１７Ａに予め格納されてい
る。

【０１０２】まず、ステップ４０では偏差ｅが零（ｅ＝
０）であるか否かを判定し、「ＹＥＳ」と判定したとき
には、レリーズシリンダ４のロッド４Ｃは目標位置ｒに
達しているから、ステップ４１に移って不感帯を補償す
る補償演算値ｕ3 を零（ｕ3＝０）に設定する。そし
て、ステップ４５に移ってリターンする。

【０１０３】また、ステップ４０で「ＮＯ」と判定した
ときには、ステップ４２に移って偏差ｅが正の値（ｅ＞
０）であるか否かを判定し、「ＹＥＳ」と判定したとき
にはレリーズシリンダ４のロッド４Ｃが目標位置ｒに達
していないから、ステップ４３に移って補償演算値ｕ3
をＫb （ｕ3 ＝Ｋb ）を設定する。そして、ステップ４
５に移ってリターンする。

【０１０４】一方、ステップ４２で「ＮＯ」と判定した
ときには、偏差ｅは負の値（ｅ＜０）となってレリーズ
シリンダ４のロッド４Ｃは目標位置ｒを越えて過大に突
出しているから、ステップ４４に移って不感帯を補償す
る補償演算値ｕ3 を−Ｋb （ｕ3 ＝−Ｋb ）を設定す
る。そして、ステップ４５に移ってリターンする。

【０１０５】次に、本発明の実施の形態による自動クラ
ッチ制御装置によるクラッチ３の作動について図１３を
参照しつつ詳述する。ここで、図１３中に実線で示す特
性線３９は実際のレリーズシリンダ４のストローク位置
となる検出位置ｙと時間との関係を示している。一方、
図１３中に点線で示す特性線４０は目標位置設定部２９
によって設定される目標位置ｒと時間との関係を示して
いる。また、検出位置ｙが零（ｙ＝０）となるときには
クラッチ３は締結保持の状態にあり、従動側ディスク３
Ｂと駆動側ディスク３Ａとの離間距離が大きいほど検出
位置ｙは大きいものとする。

【０１０６】まず、クラッチ３が締結保持の状態にある
ときには検出位置ｙは図１３中に実線で示す特性線３９
のように検出位置ｙは零（ｙ＝０）で一定となる。

【０１０７】次に、運転者が例えば１速から２速にギヤ
変速するためにシフトレバー２Ｄを１速の位置からニュ
ートラルの位置に操作したときには、クラッチ３は開放
切換時となって、コントロールユニット１７は制御電流
ｉを最大の電流値ｉmax （ｉ＝ｉmax ）に設定すると共
に、このときの制御電流ｉに対応したＰＷＭ信号を電磁
アクチュエータ１６に出力する。これにより、制御弁装
置１０は低圧位置（ロ）から高圧位置（ハ）に瞬時に切
換わり、特性線３９に示すように検出位置ｙは短時間で
増大すると共に、従動側ディスク３Ｂは駆動側ディスク
３Ａから急速に離間する。

【０１０８】そして、検出位置ｙが判定位置（Ｒ1 −
α）以上となったときには、クラッチ３は開放モード時
となるから、目標位置設定部２９は図１３中の特性線４
０のように目標位置ｒを第１の目標位置Ｒ1 （ｒ＝Ｒ1
）に設定すると共に、コントロールユニット１７は、
このときの偏差ｅを数１の式によって演算すると共に、
定数Ｋp1に設定された係数Ｋp （Ｋp ＝Ｋp1）を用いて
比例演算値ｕ1 を数２の式により演算し、定数Ｋi1に設
定された係数Ｋi （Ｋi ＝Ｋi1）を用いて積分演算値ｕ
2 を数３の式により演算し、補償演算値ｕ3 を算出す
る。

【０１０９】そして、比例演算、積分演算、補償演算に
よる比例演算値ｕ1 、積分演算値ｕ2 、補償演算値ｕ3
を用いて検出位置ｙが第１の目標位置Ｒ1 に一致するよ
うにフィードバック制御を行う。このため、特性線３９
に示すように検出位置ｙは徐々に第１の目標位置Ｒ1 に
近づくと共に、第１の目標位置Ｒ1 付近で微小振動を繰
り返す。このとき、従動側ディスク３Ｂも駆動側ディス
ク３Ａから大きく離間した開放位置で微小振動してい
る。

【０１１０】このように、検出位置ｙが第１の目標位置
Ｒ1 付近でほぼ一定となったときには、クラッチ３は変
速待機モード時に切換り、目標位置設定部２９は特性線
４０に示すように目標位置ｒを第２の目標位置Ｒ2 （ｒ
＝Ｒ2 ）に設定すると共に、コントロールユニット１７
は、このときの偏差ｅを数１の式によって演算すると共
に、定数Ｋp2に設定された係数Ｋp （Ｋp ＝Ｋp2）を用
いて比例演算値ｕ1 を数２の式により演算する。このと
き、積分演算の係数Ｋi は零（Ｋi ＝０）に設定されて
いるから、偏差ｅに対する積分演算は行われず、積分演
算値ｕ2 は前回までの積分演算値ｕ2 で一定の値に保持
される。

【０１１１】ここで、積分演算を行わない理由は、積分
演算値ｕ2 が変化することによってレリーズシリンダ４
のロッド４Ｃが微小に伸縮し、従動側ディスク３Ｂが微
小振動するのを防止するためである。即ち、従動側ディ
スク３Ｂが微小振動した状態で従動側ディスク３Ｂを駆
動側ディスク３Ａに徐々に摺接させたときには、クラッ
チ３の断続が頻繁に生じ、運転者にとってガクガク感と
なるトルクショックが発生する。そこで、積分演算値ｕ
2 を一定の値に保持することによって従動側ディスク３
Ｂの微小振動を防止し、トルクショックが発生するのを
防止することができる。

【０１１２】そして、コントロールユニット１７は比例
演算による比例演算値ｕ1 、一定の値となった前回まで
の積分演算値ｕ2 、補償演算値ｕ3 を用いて検出位置ｙ
が第１の目標位置Ｒ2 に一致するようにフィードバック
制御を行う。このため、特性線３９に示すように検出位
置ｙは徐々に第２の目標位置Ｒ2 に近づくと共に、第２
の目標位置Ｒ2 付近でほぼ停止する。このとき、従動側
ディスク３Ｂは開放位置よりも駆動側ディスク３Ａに接
近した変速待機位置で停止している。

【０１１３】次に、運転者がシフトレバー２Ｄを２速の
位置に操作し、スロットルが徐々に開き始めると、クラ
ッチ３は半クラッチモード時に切換り、目標位置設定部
２９は特性線４０に示すように目標位置ｒを数７の式に
示す如く制御ステップΔＴ毎に徐々に減少させると共
に、このときの偏差ｅを数１の式によって演算する。そ
して、定数Ｋp3に設定された係数Ｋp （Ｋp ＝Ｋp3）を
用いて比例演算値ｕ1 を数２の式により演算する。この
とき、積分演算の係数Ｋi は零（Ｋi ＝０）に設定され
ているから、偏差ｅに対する積分演算は行われず、積分
演算値ｕ2 は一定の値に保持されると共に、偏差ｅに対
する補償演算値ｕ3 が算出される。また、図１３中に特
性線４０で示す目標位置ｒは制御ステップΔＴ毎に制御
変位量ΔＲ0 だけ減少し、目標位置ｒは徐々に締結位置
（ｒ＝０）に近づく。

【０１１４】これにより、レリーズシリンダ４は目標位
置ｒに向かって縮小し、検出位置ｙは２００ｍｓ程度の
時間Ｔ0 だけ遅延して目標位置ｒの減少に追従すると共
に、特性線３９に示すように検出位置ｙは制御ステップ
ΔＴ毎に制御変位量ΔＲ0 だけ減少する目標位置ｒに伴
って図８に示すクラッチ締結速度Ｖ0 とほぼ等しい一定
の速度で徐々に減少する。このとき、従動側ディスク３
Ｂは変速待機位置からクラッチ締結速度Ｖ0 とほぼ等し
い一定の速度で駆動側ディスク３Ａに向かって変位し、
クラッチ３は徐々に締結される。

【０１１５】そして、特性線３９に示すように検出位置
ｙが零（ｙ＝０）に達したときには、クラッチ３は締結
保持時に切換り、コントロールユニット１７は電磁アク
チュエータ１６へのＰＷＭ信号の供給を停止し、従動側
ディスク３Ｂは締結位置に保持される。

【０１１６】次に、補償演算部３４による補償演算の作
用について図１４および図１５を参照しつつ詳述する。

【０１１７】図１４中に実線で示す特性線４１は、ＰＷ
Ｍ信号のデューティ比とタンクポート１２Ｂ、ポンプポ
ート１２Ｃの開度との関係を示している。なお、図１４
の特性線図では、スプール１３が中立位置（イ）から矢
示Ｆ方向に移動してタンクポート１２Ｂ、ポンプポート
１２Ｃを開口させたときに、タンクポート１２Ｂ、ポン
プポート１２Ｃの開度を正の値で表し、スプール１３が
中立位置（イ）から矢示Ｅ方向に移動したときのタンク
ポート１２Ｂ、ポンプポート１２Ｃの開度を負の値とし
て表している。

【０１１８】そして、ＰＷＭ信号のデューティ比が１０
０％程度のときには、タンクポート１２Ｂ、ポンプポー
ト１２Ｃの開度は百分率として１００％となり、スプー
ル１３が矢示Ｆ方向に最大移動することにより、タンク
ポート１２Ｂ、ポンプポート１２Ｃはレリーズシリンダ
４を最大伸長させるように最大開度となる。一方、ＰＷ
Ｍ信号のデューティ比が０％程度のときには、タンクポ
ート１２Ｂ、ポンプポート１２Ｃの開度は−１００％と
なり、スプール１３は矢示Ｅ方向に最大移動することに
より、タンクポート１２Ｂ、ポンプポート１２Ｃはレリ
ーズシリンダ４を最縮小させるように最大開度となる。

【０１１９】また、ＰＷＭ信号のデューティ比が５０％
のときには、スプール１３はタンクポート１２Ｂ、ポン
プポート１２Ｃを完全に閉塞する中立位置（イ）にあ
り、タンクポート１２Ｂ、ポンプポート１２Ｃの開度は
０％となる。そして、ＰＷＭ信号のデューティ比が５０
％から（５０＋Δ1 ）％の間は、スプール１３は中立位
置（イ）から矢示Ｆ方向に一定寸法δ内で移動するた
め、タンクポート１２Ｂ、ポンプポート１２Ｃの開度は
０％に保持される。さらに、ＰＷＭ信号のデューティ比
が５０％から（５０−Δ1 ）％の間は、スプール１３は
中立位置（イ）から矢示Ｅ方向に一定寸法δ内で移動す
るため、タンクポート１２Ｂ、ポンプポート１２Ｃの開
度は０％に保持される。

【０１２０】このように、ＰＷＭ信号のデューティ比が
（５０±Δ1 ）％の間のときには、スプール１３がＰＷ
Ｍ信号に対応して微小距離だけ移動したにも拘らず、タ
ンクポート１２Ｂ、ポンプポート１２Ｃが開口しない領
域、いわゆる「不感帯」が形成されている。

【０１２１】ここで、例えばクラッチ３を変速待機モー
ドから半クラッチモードに切換え、変速待機位置で停止
しているクラッチ３を締結位置に向けて移動させるとき
には、コントロールユニット１７は電磁アクチュエータ
１６にＰＷＭ信号を出力し、スプール１３を中立位置
（イ）から矢示Ｅ方向に摺動変位させる。これにより、
レリーズシリンダ４の油室４Ｄからタンク１４に向けて
油液が排出され、ロッド４Ｃは矢示Ｃ方向に移動すると
共に、従動側ディスク３Ｂは駆動側ディスク３Ａに向け
て矢示Ａ方向に作動している。

【０１２２】そして、補償演算部３４による補償演算を
行なわない場合の検出位置ｙの時間変化を比較例として
図１５中に仮想線で示す特性線４３に示す。ここで、図
１５はクラッチ３を変速待機モードから半クラッチモー
ドに切換えたときの検出位置ｙ、目標位置ｒの時間変化
を示している。

【０１２３】また、変速待機モードから半クラッチモー
ドに切換わったときに偏差ｅは正の値（ｅ＞０）から負
の値（ｅ＜０）に切換わるものとする。このとき、ＰＷ
Ｍ信号のデューティ比が（５０−Δ1 ）％から（５０＋
Δ1 ）％までの範囲では、スプール１３はタンクポート
１２Ｂ、ポンプポート１２Ｃを閉塞しているため、油室
４Ｄから油液を排出することができない。

【０１２４】このため、図１５中に点線で示す特性線４
２のように目標位置ｒが変速待機位置に対応した第２の
目標位置Ｒ2 から徐々に減少したときに、レリーズシリ
ンダ４の検出位置ｙは図１５中の特性線４３に示すよう
に目標位置ｒの時間変化に対して時間Ｔ0 よりも長い時
間Ｔ1 の遅れをもって作動することになる。このように
レリーズシリンダ４の作動を遅延させることによって、
クラッチ３を締結するまでに、より長い時間が必要とな
る傾向にある。

【０１２５】そこで、本発明による自動クラッチ制御装
置では不感帯の補償演算を行なう補償演算部３４を設け
ており、補償演算部３４による補償演算を行なう場合の
検出位置ｙの時間変化を図１５中の実線で示す特性線４
５に示す。

【０１２６】この場合、変速待機モードから半クラッチ
モードに切換わり、偏差ｅが正の値（ｅ＞０）から負の
値（ｅ＜０）に切換わるときに、補償演算値ｕ3 は、図
１５中の特性線４４に示すようにＫb （ｕ3 ＝Ｋb ）か
ら−Ｋb （ｕ3 ＝−Ｋb ）に変更される。

【０１２７】これにより、電磁アクチュエータ１６に
（５０−Δ1 ）％以下のデューティ比のＰＷＭ信号を出
力している状態から、（５０＋Δ1 ）％以上のデューテ
ィ比のＰＷＭ信号を出力する状態に即座に切換え、スプ
ール１３を予め中立位置（イ）から一定寸法δだけ矢示
Ｅ方向に摺動変位させている。

【０１２８】このため、レリーズシリンダ４の検出位置
ｙは、図１５中の特性線４５に示すように目標位置ｒの
時間変化に対して最低限の時間Ｔ0 の遅れをもって作動
させることができ、クラッチ３を速やかに締結させるこ
とができる。

【０１２９】かくして、本発明の実施の形態によれば、
車両の運転状態に応じてクラッチ３の制御モードが半ク
ラッチモードであるか否かを判別し、半クラッチモード
時には、レリーズシリンダ４の目標位置ｒを制御ステッ
プΔＴ毎に制御変位量ΔＲ0だけ減少させる構成として
いる。このため、従動側ディスク３Ｂを一定のクラッチ
締結速度Ｖ0 で駆動側ディスク３Ａに徐々に締結するこ
とができる。また、エンジン１から変速機２にトルクの
一部が伝達されるときに従動側ディスク３Ｂが駆動側デ
ィスク３Ａに接近、離間を繰返すことがなく一定のクラ
ッチ締結速度Ｖ0 で従動側ディスク３Ｂを移動させるこ
とができるから、クラッチ３が締結、開放を繰返すトル
クショックの発生を防止することができる。

【０１３０】また、制御変位量ΔＲ0 はスロットルセン
サ１９からの検出信号に対応して変化させるから、スロ
ットル開度θに応じてクラッチ締結速度Ｖ0 を変化させ
ることができる。このため、車両の走行中に変速ギヤ２
Ｃを切換える時等のようにスロットル開度θが大きいと
きには制御変位量ΔＲ0 をより大きくし、クラッチ３を
速やかに締結することができる。一方、スロットル開度
θが小さい車両の発進時等のようにスロットル開度θが
小さいときには制御変位量ΔＲ0 をより小さくし、クラ
ッチ３を徐々に締結することができる。

【０１３１】また、制御弁装置１０をスプール弁１１、
ばね１５、電磁アクチュエータ１６によって構成し、レ
リーズシリンダ４を停止させるときに、スプール１３を
一定寸法δの不感帯をもってスプール弁１１の中立位置
（イ）に保持し、レリーズシリンダ４を作動させるとき
にスプール１３を中立位置（イ）から摺動変位させるか
ら、スプール１３を摺動変位させることによって、レリ
ーズシリンダ４に圧油を給排することができ、クラッチ
３を締結、開放させることができる。

【０１３２】また、コントロールユニット１７は、開放
モード、変速待機モード、半クラッチモードでは偏差ｅ
の比例演算、補償演算を行ない、少なくとも比例演算値
ｕ1、補償演算値ｕ3 を用いてフィードバック制御を行
なうから、クラッチ３が変速待機モードから半クラッチ
モードに切換わる時等にスプール１３がスプール弁１１
の不感帯を通過することによってレリーズシリンダ４の
作動が遅延するのを確実に防止することができ、レリー
ズシリンダ４を速やかに作動させてクラッチ３を締結す
ることができる。

【０１３３】

【発明の効果】以上詳述した如く、請求項１の発明によ
れば、クラッチが半クラッチモードのときには、レリー
ズシリンダの目標位置を締結位置に向けて制御ステップ
毎に減少させるから、クラッチを変速待機位置から締結
位置に向けてほぼ均一な速度で締結させることができ、
エンジンから変速機にトルクの一部が伝達される半クラ
ッチ位置でクラッチが締結、開放を繰返すトルクショッ
クの発生を防止することができる。

【０１３４】また、請求項２の発明によれば、更新幅を
スロットルセンサからの検出信号に対応して変化させる
から、スロットル開度に応じてクラッチを締結する速度
を変化させることができる。このため、車両の加速時等
のようにスロットル開度が大きいときには更新幅をより
大きくし、クラッチを速やかに締結することができる。
一方、車両の微速発進時等のようにスロットル開度が小
さいときには更新幅をより小さくし、クラッチを徐々に
締結することができる。

【０１３５】また、請求項３の発明によれば、制御弁装
置の弁体を常時は一定幅の不感帯をもって中立位置に保
持し、油圧ポンプからレリーズシリンダに圧油を給排す
るときに弁体を中立位置から摺動変位させるから、弁体
を中立位置から摺動変位させることによって、レリーズ
シリンダに圧油を給排することができ、クラッチを締
結、開放させることができる。

【０１３６】また、請求項４の発明によれば、偏差の比
例演算、補償演算を行ない、少なくとも比例演算による
演算値と補償演算による演算値とを用いてフィードバッ
ク制御を行なうから、クラッチを半クラッチモードに切
換える時等に弁体が制御弁装置の不感帯を通過すること
によってレリーズシリンダの作動が遅延するのを確実に
防止することができ、レリーズシリンダを速やかに作動
させてクラッチを締結することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態による自動クラッチ制御装
置を示す全体構成図である。

【図２】図１中の油圧ユニット等を示す油圧回路図であ
る。

【図３】本発明の実施の形態によるレリーズシリンダお
よび制御弁装置等を示す断面図である。

【図４】弁ケーシングのポートとランドとの関係を示す
図３中の矢示IV−IV方向からみた拡大断面図である。

【図５】本発明の実施の形態による自動クラッチ制御装
置の制御ブロック図である。

【図６】本発明の実施の形態によるクラッチモード判別
処理を示す流れ図である。

【図７】図４に続く流れ図である。

【図８】本発明の実施の形態によるＰＷＭ信号出力処理
を示す流れ図である。

【図９】図８に続く流れ図である。

【図１０】本発明の実施の形態による不感帯補償値の演
算処理を示す流れ図である。

【図１１】アクセル開度からクラッチ締結速度を求める
特性マップの特性線図である。

【図１２】制御ステップ、クラッチ締結速度および制御
変位量等との関係を示す特性線図である。

【図１３】本発明の実施の形態による自動クラッチ制御
装置によってクラッチを締結、開放させたときの検出位
置、目標位置の変化特性を示す特性線図である。

【図１４】コントロールユニットから出力されるＰＷＭ
信号のデューティ比とタンクポート、ポンプポートの開
度との関係を示す特性線図である。

【図１５】本発明の実施の形態によるクラッチを半クラ
ッチモードで作動させたときの検出位置、目標位置の変
化特性を示す特性線図である。

【図１６】クラッチを締結、開放させるときのクラッチ
の位置を示す説明図である。

【符号の説明】

１エンジン２変速機３クラッチ４レリーズシリンダ１０制御弁装置１１スプール弁１３スプール（弁体）１５ばね１６電磁アクチュエータ１７コントロールユニット１８ストロークセンサ１９スロットルセンサ２０車速センサ２１シフト位置センサ２２エンジン回転数センサ２３クラッチモード判別部（クラッチモード判別手
段）２４制御電流演算部（制御信号出力手段）２５ＰＷＭ変換部２９目標位置設定部３０制御変位量設定部３１偏差演算部（偏差演算器）３２比例演算部（比例演算器）３３積分演算部（積分演算器）３４補償演算部（補償演算器）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】エンジンと変速機との間に設けられ、該
エンジンと変速機との間を断続するクラッチと、前記エンジンから変速機にトルクを伝達する締結位置と
前記エンジンから変速機にトルクを伝達しない開放位置
との間でクラッチを切換えるレリーズシリンダと、該レリーズシリンダのストローク位置を検出するストロ
ークセンサと、制御信号に応じて前記レリーズシリンダに圧油を給排す
る制御弁装置と、車両の運転状態を検出する車両運転状態検出手段と、該車両運転状態検出手段からの検出信号により前記クラ
ッチがエンジンから変速機にトルクの一部を伝達する半
クラッチモードにあるか否かを判別する半クラッチモー
ド判別手段と、前記クラッチの半クラッチモード時には前記クラッチを
締結位置に向けて移動させる速度を制御するために、前
記レリーズシリンダの目標位置を予め決められた制御ス
テップ毎に更新させる目標位置更新手段と、該目標位置更新手段による目標位置と前記ストロークセ
ンサによる検出位置との偏差を求め、前記クラッチモー
ド判別手段による半クラッチモードの判定時に前記制御
ステップ毎の目標位置に追従して前記偏差を減少させる
制御信号を出力する制御信号出力手段とから構成として
なる自動クラッチ制御装置。
【請求項２】前記車両運転状態検出手段はスロットル
開度を検出するスロットルセンサを備え、前記目標位置
更新手段は該スロットルセンサによるスロットル開度に
対応させて前記目標位置の更新幅を変化させる構成とし
てなる請求項１に記載の自動クラッチ制御装置。
【請求項３】前記制御弁装置は、油圧源と前記レリー
ズシリンダとの間に配設されたスプール弁と、該スプー
ル弁を切換制御する電磁アクチュエータとから構成し、
該電磁アクチュエータは、前記レリーズシリンダの作動
を停止させるときに前記スプール弁の弁体を一定幅の不
感帯をもって中立位置に保持し、前記レリーズシリンダ
を作動させるときに前記油圧源からの圧油をレリーズシ
リンダに給排するため前記弁体を中立位置から摺動変位
させてなる請求項１または２に記載の自動クラッチ制御
装置。
【請求項４】前記制御信号出力手段は、前記目標位置
設定手段による目標位置と前記ストロークセンサによる
検出位置との偏差を演算する偏差演算器と、該偏差演算
器による偏差の比例演算を行なう比例演算器と、制御弁
装置の不感帯補償を行なうため前記偏差演算器による偏
差に対して前記不感帯分を補償演算する補償演算器とを
備え、少なくとも前記比例演算器による演算値と補償演
算器による演算値とを用いて前記制御信号を演算し出力
してなる請求項３に記載の自動クラッチ制御装置。