JPH11247889A

JPH11247889A - オートクラッチ車両

Info

Publication number: JPH11247889A
Application number: JP10048391A
Authority: JP
Inventors: Nobuhiko Hayashi; 暢彦林; Junichi Imai; 淳一今井; Kazuhiko Kobayashi; 一彦小林; Hiroyuki Arai; 裕之新井
Original assignee: TRANSTRON KK; Isuzu Motors Ltd
Current assignee: TRANSTRON KK; Isuzu Motors Ltd
Priority date: 1998-02-27
Filing date: 1998-02-27
Publication date: 1999-09-14

Abstract

(57)【要約】【課題】アクセル開度センサ又はアクセルアイドルス
イッチの異常時においてもクラッチの自動接続を可能と
する。【解決手段】本発明は、アクセル開度センサ３９とア
クセルアイドルスイッチ４０との出力に基づきクラッチ
接続開始条件が設定され、これらアクセル開度センサと
アクセルアイドルスイッチとで協同して一方の異常診断
を行うようにしたオートクラッチ車両であって、エンジ
ン回転速度を検出するエンジン回転速度センサ４５を設
け、アクセルペダル３８をエンジン出力制御機構４１に
機械的に連結すると共に、前記異常診断がされた場合
に、前記エンジン回転速度センサの出力に基づきクラッ
チの接続開始条件を設定するようにしたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、クラッチの自動断
接を実行し得るオートクラッチ車両に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、摩擦クラッチをアクチュエータで
操作し、クラッチの自動断接を実行し得るオートクラッ
チ車両が公知である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このオートクラッチ車
両において、車両発進時等のクラッチ接続制御を行う場
合、アクセルペダルが一定以上踏み込まれたときに運転
手の意思を推認して、クラッチ接続制御を行うようにな
っている。この接続開始条件は通常アクセル開度センサ
とアクセルアイドルスイッチとの出力に基づいて決定さ
れる。

【０００４】しかし、これらセンサ又はスイッチに異常
をきたすと、接続開始条件が整わなず、クラッチの接続
が不可能となる。従来はこのような場合に所謂システム
ダウンし、クラッチ接続を一切行わないようにしていた
が、これだと単なるセンサ類の故障で走行不能となり、
実用上は不便であった。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、アクセル開度
センサとアクセルアイドルスイッチとの出力に基づきク
ラッチ接続開始条件が設定され、これらアクセル開度セ
ンサとアクセルアイドルスイッチとで協同して一方の異
常診断を行うようにしたオートクラッチ車両であって、
エンジン回転速度を検出するエンジン回転速度センサを
設け、アクセルペダルをエンジン出力制御機構に機械的
に連結すると共に、前記異常診断がされた場合に、前記
エンジン回転速度センサの出力に基づきクラッチの接続
開始条件を設定するようにしたものである。

【０００６】本発明によれば、異常診断がされた場合
に、エンジン回転速度センサの出力に基づき、通常と異
なるクラッチ接続開始条件を設定するので、クラッチ接
続が可能となり、車両が走行できるようになる。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
を添付図面に基づいて詳述する。

【０００８】図１は本発明にかかるオートクラッチ車両
の構成図である。このオートクラッチ車両には所謂セミ
オートクラッチ装置が搭載されている。セミオートクラ
ッチ装置は、クラッチ１に摩擦クラッチを用い、これを
マニュアル断接手段２でマニュアル断接するか、或いは
自動断接手段３で自動断接するように構成されている。
図はクラッチ１が接続され、いずれの手段も作動されて
ない通常の状態を示す。

【０００９】クラッチ１は、そのクラッチフォーク４
を、流体圧シリンダとしてのスレーブシリンダ５により
往復動させることで、断接方向にストロークされる。ス
レーブシリンダ５にはクラッチ作動力となる油圧（流体
圧）が中間シリンダ６から供給される。中間シリンダ６
は、マスタシリンダ７から供給される油圧と、油圧源８
から供給される油圧とを切り替えて、その供給油圧に応
じた油圧をスレーブシリンダ５に送る。マスタシリンダ
７はクラッチペダル９の踏込量（操作量）に応じた油圧
を発生し中間シリンダ６に送る。油圧源８はモータ１
０、油圧ポンプ１１、チェック弁３２、電磁弁３０，３
１及びリリーフ弁１３を備え、電子式コントロールユニ
ット１４でモータ１０及び電磁弁３０，３１が駆動制御
されて、所定の油圧給排制御を行うようになっている。
これらにより油圧管路系が構成され、作動流体としての
オイルはオイルタンク１５に溜められる。

【００１０】電磁弁３０，３１はコントロールユニット
１４でデューティ制御され、ここではノーマルクローズ
のもの、つまりOFF で閉となるものが使用される。電磁
弁３０，３１はクラッチ１の接続のため、或いはスレー
ブシリンダ５からのオイル排出のために用いられる。そ
れぞれの電磁弁３０，３１は流路径が異なる。これら電
磁弁３０，３１の制御の仕方で連続的にクラッチ接続速
度が変えられる。リリーフ弁１３は油圧が異常上昇した
ときに開くフェールセーフのためのもので、通常は閉じ
ている。

【００１１】この構成では、クラッチ１のマニュアル断
接が以下のように行われる。まず図示状態からクラッチ
ペダル９が踏み込まれると、マスタシリンダ７から油圧
が発生する。そしてこの油圧が実線矢印で示すように中
間シリンダ６の内部のピストン１６，１７を二つ同方向
に押し、中間シリンダ６からペダル踏込量に相当する油
圧をスレーブシリンダ５に供給させる。するとスレーブ
シリンダ５では内部のピストン１８が押され、これによ
りクラッチフォーク４が押され、クラッチ１はペダル踏
込量相当分だけ分断側に操作される。クラッチペダル９
の戻し操作を行えば破線矢印で示すように油圧が戻って
クラッチ１は接続側に操作される。このとき中間シリン
ダ６のピストン１６，１７がスプリング３７で通常位置
に押し戻される。このようにしてマニュアル断接が達成
され、クラッチペダル９、マスタシリンダ７、中間シリ
ンダ６及びスレーブシリンダ５がマニュアル断接手段２
を構成することとなる。

【００１２】一方、クラッチ１ないしクラッチフォーク
４のストロークはクラッチストロークセンサ１９により
常時検出されている。クラッチストロークセンサ１９は
リンク３６を介してクラッチフォーク４により動作され
るポテンショメータである。クラッチストロークセンサ
１９は、クラッチストロークが分断側ほど大きな電圧を
出力するようになっている。また中間シリンダ６の出口
部に油圧スイッチ３３が設けられる。これは検出油圧が
上昇してある設定値に達したとき、OFF からONになる。
これらセンサ１９、スイッチ３３の信号はコントロール
ユニット１４に送られる。

【００１３】かかる装置は通常のマニュアル式トランス
ミッション２０を備えた車両に装備される。トランスミ
ッション２０は、リンクやワイヤケーブル等によりシフ
ト操作手段（シフトレバー装置）２１に機械的に連結さ
れ、シフトレバー操作に連動して変速可能である。シフ
ト操作手段２１においては、シフトノブ２２がノブレバ
ー２３に対し僅かに揺動（首振り）可能となっており、
その揺動によって内部の接点を接触させ、所定の変速信
号を発生するようになっている。またトランスミッショ
ン２０には、ギヤ段位置を検出するためのシフトセンサ
３４、セレクトセンサ３５及びニュートラルスイッチ２
４が装備されている。これらセンサやスイッチの信号は
コントロールユニット１４に送られる。

【００１４】この構成では、クラッチ１の自動断接が以
下のように行われる。例えば所定のギヤ段で走行中、運
転手が変速しようとしてシフトノブ２２にシフト力を与
えたとする。するとシフトノブ２２が微小揺動してシフ
ト操作手段２１から変速信号が発生し、これがコントロ
ールユニット１４に送られ、コントロールユニット１４
はモータ１０を起動する。すると油圧ポンプ１１が起動
されて油圧を発生し、この油圧が実線矢印で示すように
チェック弁３２を押し開けて中間シリンダ６に至る。中
間シリンダ６ではピストン１６，１７を離間方向に押動
する。これによって出口側のピストン１７がさらに出口
側のオイルを加圧し、スレーブシリンダ５に供給する。
こうなるとスレーブシリンダ５のピストン１８がクラッ
チフォーク４を押してクラッチ１を分断する。この後モ
ータ１０を停止すると、チェック弁３２で油圧が保持さ
れるのでクラッチ１が断保持される。

【００１５】こうしてクラッチ１が切れた後、運転手に
よる継続的なシフトレバー操作によりトランスミッショ
ン２０が次のギヤ段に入れられる。

【００１６】これと同時にコントロールユニット１４
は、シフトセンサ３４、セレクトセンサ３５の信号から
トランスミッション２０が変速されたことを知り、クラ
ッチ１の接続制御を開始する。具体的には電磁弁３０，
３１をエンジン運転状態、車両走行状態、運転手の意思
状態に合わせて最適に制御する。これにより破線矢印で
示すようにスレーブシリンダ５から油圧が排出され、ク
ラッチフォーク４が戻されてクラッチ１が最適速度で接
続される。このように、コントロールユニット１４、油
圧源８、中間シリンダ６及びスレーブシリンダ５が自動
断接手段３を構成することとなる。

【００１７】なお、マニュアル断接と自動断接との切替
えは車室内に設けられた切替スイッチ２５によって行わ
れる。

【００１８】ここで、上記の如きクラッチ自動断接制御
は車両発進時にも行われる。即ち、運転手が発進しよう
としてニュートラルにあるシフト操作手段２１にシフト
力を与えたとする。すると前記同様にクラッチ１が切
れ、これに続くシフトレバー操作によりトランスミッシ
ョン２０が発進段に入れられる。この後運転手によって
アクセルペダル３８が踏み込まれ、エンジン回転が上昇
すると共に、クラッチ１が発進に適した微妙な接続速度
調節を伴いつつ接続され、これにより車両は接続ショッ
クなくスムーズに発進、加速されることとなる。

【００１９】一方、アクセルペダル３８の開度（踏込
量）がアクセル開度センサ３９により検出される。アク
セル開度センサ３９はポテンショメータで、図２に示す
ように、アクセル開度Ａ_CCに比例した電圧Ｖを出力す
る。またアクセルペダル３８の付近にアクセルアイドル
スイッチ（以下単にアイドルＳＷという）４０が付設さ
れ、これは図２に示すように、アクセルペダル３８がア
イドル領域にあるときON、アイドル領域以上踏み込まれ
たときOFF となる。これらセンサ３９及びスイッチ４０
の出力はコントロールユニット１４に送られる。

【００２０】アクセルペダル３８はエンジン出力制御機
構４１にワイヤ、リンク等の機械的連結手段４２を介し
て機械的に連結されている。ここではエンジン４３がデ
ィーゼルエンジンとされるので、エンジン出力制御機構
４１は燃料噴射ポンプ４４に付設されたメカニカルガバ
ナとされる。ただしガソリンエンジンとすることは可能
で、この場合はエンジン出力制御機構がスロットルバル
ブとなる。エンジン４３にはエンジン回転速度、具体的
にはクランクシャフト回転速度を検出するエンジン回転
速度センサ４５が設けられ、その出力はコントロールユ
ニット１４に送られる。

【００２１】さて、このオートクラッチ車両では、発進
時のクラッチ接続制御が以下の接続開始条件を満たした
ときのみ行われるようになっている。即ちその条件と
は、アイドルＳＷ４０がOFF で且つアクセル開度がＸ
（％）以上となっていることである。図２を参照して、
接続許容開度Ｘは、アイドルＳＷ４０がONからOFF に切
り替わるアイドル脱出開度Ｉより大きくなるような開度
に設定される。これにより上記開度Ｘ以上アクセルペダ
ル３８が踏み込まれたときには、運転手の発進の意思を
推認して発進接続制御を許容するのである。具体的に
は、コントロールユニット１４において、まずアイドル
ＳＷ４０がONからOFF 切り替わった時の出力電圧Ｖ
_I（アイドル脱出電圧という）を検出し、これに所定の
電圧値を加えて接続許容電圧Ｖ_Xを算出し、実際の出力
電圧Ｖがこの接続許容電圧Ｖ_X以上となったときのみ、
発進接続制御を許容するようになっている。

【００２２】ここで、アクセル開度センサ３９が、長期
間の使用により或いは取付位置のズレ等により、矢示の
如く出力値がズレてくる（シフトする）場合がある。こ
のとき出力値ズレに合わせてＶ_I，Ｖ_Xを移動させる必
要があるため、上述のようなＶ_I，Ｖ_Xの決定方法を採
用している。アイドルＳＷ４０は取付構造上比較的動き
難いので、これを基準にＶ_I，Ｖ_Xを決め、実用性、信
頼性を確保しているのである。

【００２３】ところで、アクセル開度センサ３９又はア
イドルＳＷ４０に異常が生じると、実際には発進可能な
状況であるにも拘らず、コントロールユニット１４の方
で上記条件が成立していないことを理由に接続不能と判
断し、車両を発進させない場合がある。こうなると単な
るセンサ類の異常で発進不可能となり、実用上は不便で
ある。例えば、アイドルＳＷ４０には、破線ａで示すよ
うなオープン故障（断線等による）と、破線ｂで示すよ
うなクローズ故障（バッテリショート等による）とがあ
る。ここでクローズ故障の場合、アイドルＳＷ４０が切
り替わらないのでＶ_Iの検出、Ｖ_Xの算出が不可能とな
り、Ｖ≧Ｖ_Xが成立することがなく、車両の発進はでき
ない。また、アクセル開度センサ３９がバッテリショー
ト等で異常値になると、出力値が予め設定されたリミッ
ト値（例えば上限値は図２のＶmax ）に達し、コントロ
ールユニット１４が異常判断を行ってクラッチ接続を行
わない。

【００２４】従って、このような場合は異常を自己診断
し、異常時に他の条件を設定することなどにより、車両
の安全な発進を確保するのが好ましい。

【００２５】よって、かかる車両では以下のように異常
診断を行う。まず、両センサ３９、ＳＷ４０の正常時
に、コントロールユニット１４に、アイドル脱出電圧Ｖ
_I及び接続許容電圧Ｖ_Xを更新学習させておく。ここで
仮にアクセル開度センサ３９が正常で、アイドルＳＷ４
０がオープン故障した場合、Ｖ＜Ｖ_I（Ｖ_Iは学習値）
でアイドルＳＷ４０がOFF であるから、アイドルＳＷ４
０をオープン故障と判断する。またアイドルＳＷ４０が
クローズ故障した場合は、Ｖ≧Ｖ_I（Ｖ_Iは学習値）で
未だアイドルＳＷ４０がONであるから、アイドルＳＷ４
０をクローズ故障と判断する。

【００２６】一方、コントロールユニット１４にＶ_Iの
移動許容範囲を画定するような大小のしきい値Ｖ_H，Ｖ
_Lを記憶させておき、実際のＶ_IがＶ_H，Ｖ_Lのいずれ
かに達したときアクセル開度センサ３９を異常と判断す
る。つまりアイドルＳＷ４０がONからOFF に切り替わっ
た時、Ｖ_I≧Ｖ_H又はＶ_I≦Ｖ_Lならアクセル開度セン
サ３９のズレ量が過大で、異常と判断する。

【００２７】こうして、両センサ３９及びＳＷ４０で協
同して一方の異常診断を行うようにし、フェールセーフ
や車両の信頼性、安全性等を確保するようにしている。

【００２８】一方、従来のオートクラッチ車両ではこの
ような異常時には所謂システムダウンし走行不能とする
のが一般的であったが、本案のオートクラッチ車両では
異常診断の結果を利用し、以下のようにして車両の走行
を確保するようにしている。

【００２９】まず、このような異常が発生した場合、コ
ントロールユニット１４は車室内の警告灯を点灯させ、
運転手に注意を促す。

【００３０】次に、アイドルＳＷ４０のオープン故障の
場合は、コントロールユニット１４がこれを認識した後
通常通りの条件で、即ちアイドルＳＷ４０がOFF 、Ｖ≧
Ｖ_Xでクラッチ接続を許容する。

【００３１】一方、アイドルＳＷ４０がクローズ故障し
た場合が問題となる。前述のように、Ｖ≧Ｖ_Xが成立し
ないからである。しかし、この場合、コントロールユニ
ット１４は前述の異常診断によりアイドルＳＷ４０がク
ローズ故障していることを知っている。そこでこのとき
は、エンジン回転速度センサ４５の出力を利用して運転
手の意思を推認し、車両を発進可能とする。

【００３２】即ち、コントロールユニット１４は、エン
ジン回転速度センサ４５の出力信号に基づきエンジン回
転数Ｎを算出する。そしてこのエンジン回転数Ｎがアイ
ドル回転数より大きい所定の発進可能な回転数Ｎ_S以上
のとき、車両を発進可能とし、クラッチ１の接続を許容
する。つまりアイドルＳＷ４０がOFF 且つＶ≧Ｖ_Xとい
う条件の代わりに、Ｎ≧Ｎ_Sを接続開始条件とするので
ある。

【００３３】前述のようにアクセルペダル３８はエンジ
ン出力制御機構４１に機械的に連結され、アクセルペダ
ル３８の踏込みに追従してエンジン回転が上昇する。よ
ってエンジン回転数Ｎを見ることでも運転手の意思を推
認でき、これによってクラッチ接続を行っても運転手の
意思に反した発進とはならず、安全である。このよう
に、異常診断時にエンジン回転速度センサ４５の出力に
基づきクラッチ１の接続開始条件を設定することによ
り、クラッチ１の接続が確保され、車両の発進も可能と
なって実用性が大いに高まる。

【００３４】次に、アクセル開度センサ３９が出力増大
側にズレ、アイドルＳＷ４０がOFFに切り替わった時す
でにＶ≧Ｖ_Hが成立してしまうような場合は、この事実
に基づいてコントロールユニット１４がアクセル開度セ
ンサ３９を異常としながらも、システムダウンせず、ア
イドルＳＷ４０がONからOFF に切り替わった時に接続を
許容とする。ただし切替時のエンジン回転数は本来の発
進可能な回転数より低いので、このときは別のモードで
クラッチ接続制御を行う。即ち、クラッチ１の接続速度
を正常時より緩め、低回転でのクラッチ接続を許容す
る。これによって車両の発進が確保される。

【００３５】また、アクセル開度センサ３９が出力減少
側にズレ、アイドルＳＷ４０がOFFに切り替わった時Ｖ
≦Ｖ_Lが成立するような場合は、特に問題がなく、通常
通りＶ_Xを算出し、Ｖ≧Ｖ_Xとなった時点でクラッチ１
の接続を許容し、車両の発進を可能とする。

【００３６】こうして、アクセル開度センサ３９又はア
イドルＳＷ４０の異常時にも車両の発進を確保でき、実
用性を大いに高めることができる。

【００３７】以上、本発明の好適な実施の形態を説明し
たが、本発明は他にも様々な実施の形態を採ることが可
能である。ここでは車両発進時のクラッチ接続制御につ
いて説明したが、車両走行中の変速時の接続制御に本発
明を適用することも可能である。

【００３８】

【発明の効果】以上要するに本発明によれば、アクセル
開度センサ又はアクセルアイドルスイッチの異常時にお
いてもクラッチの自動接続を可能とし、実用性を高めら
れるという、優れた効果が発揮される。

【図面の簡単な説明】

【図１】オートクラッチ車両の全体構成図である。

【図２】上段はアクセル開度とアクセル開度センサ出力
電圧との関係を示すグラフ、下段はアクセルアイドルス
イッチの作動線図である。

【符号の説明】

１摩擦クラッチ４クラッチフォーク５スレーブシリンダ６中間シリンダ７マスタシリンダ８油圧源９クラッチペダル１０モータ１１油圧ポンプ１３リリーフ弁１４コントロールユニット１５オイルタンク１９クラッチストロークセンサ３０，３１電磁弁３２チェック弁３２３３油圧スイッチ３８アクセルペダル３９アクセル開度センサ４０アクセルアイドルスイッチ４１エンジン出力制御機構４５エンジン回転速度センサ

【手続補正書】

【提出日】平成１０年３月２５日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【図２】

フロントページの続き (72)発明者今井淳一神奈川県藤沢市土棚８番地いすゞ自動車株式会社藤沢工場内 (72)発明者小林一彦神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番１号株式会社トランストロン内 (72)発明者新井裕之神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番１号株式会社トランストロン内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】アクセル開度センサとアクセルアイドル
スイッチとの出力に基づきクラッチ接続開始条件が設定
され、これらアクセル開度センサとアクセルアイドルス
イッチとで協同して一方の異常診断を行うようにしたオ
ートクラッチ車両であって、エンジン回転速度を検出す
るエンジン回転速度センサを設け、アクセルペダルをエ
ンジン出力制御機構に機械的に連結すると共に、前記異
常診断がされた場合に、前記エンジン回転速度センサの
出力に基づきクラッチの接続開始条件を設定するように
したことを特徴とするオートクラッチ車両。