JPS59120744A - 車両用アクセル制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、クラッチミート操作においてエンジン回転速
度がクラッチ回転速度に同期するようにスロットル開度
を制御してクラッチミートのタイミンクを運転者に知ら
せるようにした車両用アクセル制御装置に関する。

一般に、スロットルチャンバに設ケたスロットル弁の制
御はアクセル操作によるワイヤの索動によって機械的に
行なわれており、アクセルストロークに対する絞り弁開
度はキャブレターの構造により一義的に決定され、従っ
て走行条件に合せてスロットル開度特性を変えることが
できない。

ところが、上記スロットル開度特性は手動変速機付車両
におけるギアチェンジの除のクラッチミート操作にも大
きく影替を及ぼすものである。

すなわち、クラッチミート時におけるアクセル操作ルの
吹かし方は通常運転者の経験と勘に依存しているため、
アクセルを吹か１〜すぎて急激なとび出しや燃費の低下
を招いたり、あるいはアクセルの吹かし不足で強い減速
を発生させてしまう場合があり、クラッチミートに伴う
アクセル操作に熟練を必要とするという問題点があった
。

本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたも
ので、クラッチミート時のアクセル操作を容易にしてク
ラッチミートを適確に行なえる車両用アクセル制御装置
を提供することを目的とし、この目的を実現するため、
クラッチミート操作を検出したときにはエンジン回転速
度がクラッチ回転速度に同期するように自動的にスロッ
トル開度を制御し、同期が得られたときにクラッチミー
トの指令を報知するようにしたものである。

以下本発明を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明の一実施例を示したブロック図である。

まず、構成を説明すると、１はモード選択スイッチであ
り、マイクロコンピータ１０に予め記憶されている複数
のスロットル開度特性の中から運転者が必要とするスロ
ットル開度特性を選択する機能を有する。２はペタルス
トロークセンサであり、アクセルベタルの踏み込みスト
ロークに比例した検出ストロークを出力し、Ａ／Ｄ変換
器９でデジタル信号に変換してマイクロコンピュータ１
０に供給している。３は車速センサであり、スピードメ
ータケーブルにより回転される回転パルスセンサが用い
られ、車速■をマイクロコンピュータｌＯに出力する。

４はエンジン回転速度センサであり、例えばクランク角
度センサが用いられ、エンジン回転速度ＮをリアＮタイ
ムで検出してマイクロコンピュータ１０に出力する。５
はギア位置センサであり、シフトレバ−のシフト位置に
設けたりミントスイッチを用いる。６はクラッチ接スイ
ッチであり、クラッチベタルを離した状態でオンする。

７はクラッチ断スイッチでありクラッチペタルを完全に
組み込んだクラッチフルストロークでオンする。更に８
はギアニュートラルスイッチであり、シフトレバ−がニ
ュートラル位置にある時にオンする。このギアニュート
ラルスイッチ８はいずれのギア位置も選択されていない
状態を判断するために設けられており、ギア位置上／す
５によって代換えすることも出来る。

マイクロコンピュータ１０には後の説明で明らかにする
クラッチミート操作時のアクセル制御プログラムが予め
記憶されており、更にモード選択スイッチ１により選択
される複数のスロットル開度特性も記憶され、定常走行
状態にあってはモード選択スイッチ１の操作で選択され
たスロットル開度特性よりベタルストロークセンサ２の
検出ストロークに対応したスロットル開度を制御目標値
として演算出力する。マイクロコンピュータ１００制御
出力はＤ／Ａ変換器１１を介してサーボモータドライバ
１２に与えられており、サーボモータドライバ１２はサ
ーボモータ１３をマイクロコンピュータ１０よりの制御
出力により駆動し、サーボモータ１３の出力軸はスロッ
トルチャンバ１５に設けたスロットル弁１６の回転軸に
連結されており、マイクロコンピュータ１０の制御出力
に基づいてスロットル弁１６の開度をサーボモータ１３
により駆動制御する。又サーボモータ１３の出力軸には
ポテンショメータ１４が連結され、ポテンショメータ１
４はサーボモータ１３により駆動されたスロットル弁１
６の開度を検出してサーボモータドライバ１２に帰還し
ており、サーボモータドライバ１２はマイクロコンピュ
ータ１０よりの制御目標値とポテンショメータ１４より
の検出回度との偏差に基づいたＰＩＤ制御を行なうよう
にしている。更に１７は、クラッチミートの指令を報知
するランプである。

次に第２図のクラッチミート操作に対応したタイムチャ
ート及び第３，４図のプログラムフローを鯵照して本実
施例の作用を説明する。

第２図は手動変速機を１速から２速にシフトアップした
時のエンジン回転速度Ｎ及びクラッチ回転速度Ｎｓに対
する第１図の実施例におけるクラッチ接スイッチ６、ク
ラッチ断スイッチ７の検出出力を示したもので、まずギ
アを１速にいれた状態で加速し、時刻ｔ１でクラッチベ
タルを踏み込んでシフトレバ−を１速から二−−トラル
位置に入れ、更に時刻ｔ、で２速へ入れた場合を示して
おり、時刻ｔ１でクラッチを切ると、この時アクセルベ
タルは離されているのでエンジン回転速度は惰性的に低
下し、一方クラッチ回転速度Ｎｓは破線で示すように車
輪と連動しているためエンジン回転速度に比べて緩やか
な勾配で同じく惰性的に回転速度が低下し、時刻ｔ２で
ギアを１速から２速にシフトアップするとクラッチ回転
速度Ｎｓは２速への減速比に対応してステップ的に低下
し、時刻ｔ、より時刻ｔ４でクラッチミートが行なわれ
るまでの間、タイヤとの連動により同じ（惰性的に減少
するようになる。

一方、クラッチ接スイッチ６は時刻ｔ１におけるクラッ
チベタルの踏み込みでオフとなり、時刻ｔ４におけるク
ラッチミートの終了で再びオンとなる。

又クラッチ断スイッチ７はクラッチペタルを完全に踏み
込んだフルストロークでオンしギアを２速にシフトアッ
プした後のクラッチミート操作の開始時刻ｔ、で再びオ
フとなる。

このようなりラッチ接スイッチ６及びクラッチ断スイッ
チ７の出力から本発明のアクセル制御においては、クラ
ッチ接スイッチ６がオフとなっている状態でクラッチ断
スイッチ７がオンし、その後クラッチ断スイッチ７が再
びオフに戻った時刻ｔ、のタイミングをクラッチミート
操作の開始タイミングとして判別し、時刻ｔ３よりクラ
ッチミートを行なわせるためのアクセル制御を開始する
ようになり、このアクセル制御時間はタイマ等によりＴ
ｃ＝１秒程度に規制されており、時刻ｔ４までの間にエ
ンジン回転速度Ｎをクラッチ回転速度Ｎｓに一致させる
ようにスロットル開度の制御を行ない、エンジン回転速
度Ｎがクラッチ回転速度Ｎｓに同期した時に運転者に対
しクラッチミートの指令をブザー若しくはランプ１７等
により報知するようにしている。尚、本発明のアクセル
制御を行なわせるためのクラッチベタルの操作条件とし
ては、クラッチミート開始状態でクラッチベクルをフル
ストロークに踏み込んだ状態より少し戻した状態にて保
持しているものとする。

第３図は、第１図のマイクロコンピータ１０によるアク
セル制御のプログラムフローを示したもので、定常走行
状態にあってはモード選択スイッチ１により運転者が選
択した所定のスロットル開度特性に基づきブロック２０
でアクセルストロークを読み込み、このアクセルストロ
ークに対応した目標スロットル開度θＣａ／−をスロッ
トル開度％性から算出して出力し、定常走行状態ではク
ラッチミート状態にないことから判別ブロック２２０フ
ラグＣ−Ｏとなってブロック乙に進み、ブロック２１で
算出したスロットル開度θｃａｔを制御目標値θ。とじ
ブロック冴よりθ。を目標値として出力してサーボモー
タ１３によりスロットル弁１６を目標開度に駆動し、以
上のフローサイクルを繰り返している。一方、ギアシフ
ト後のクラッチミートは判別ブロック乙の７ラグＣ＝１
となることで判別され、第４図のプログラムフローによ
り求められたクラッチミート時のスロットル開度θｎを
ブロック５で目標イ直θ。とじ、ブロック冴より出力し
てサーボモータ１３によりスロットル弁１６の開度制御
を行なう。

この第３図のプログラムフローがマイクロコンピュータ
１０におけるメインルーズとなり、このメインルーズに
対し第４図に示すプログラムフローがサブループとして
時分割処理により実行される。

即ち、第４図のサブループはクラッチミート時における
アクセル開度θｎを算出するプログラムフローであり、
第２図のタイムチャートに対応して、その動作を説明す
ると次のようになる。

まず、ブロック３０で初期設定としてフラグＣを０どし
、且つクラッチミート時のアクセル制御に関するデータ
を記憶するメモリエリヤをクリアする。続いて判別ブロ
ック３〕で車速■が一定車速Ｖ。

以上にあることを判別し、次の判別ブロック３２でクラ
ッチ断スイッチのオン・オフを判別する。車速Ｖが所定
値ＶＯ以下又はクラッチ断スイッチがオフの場合にを工
■に戻り、判別ブロック３１．３２を繰り返す。この判
別ブロック３１．３２のサイクルで第２図に示すように
時刻ｔ１でクラッチベタルを踏み込んだ後にクラッチペ
タルがフルストロークに達してクラッチ断スイッチ７が
オンしたとすると、判別ブロック３３に進みギアニュー
トラルスイッチのオン・オフを判別する。この判別ブロ
ック３３及び判別ブロック３３に続くクラッチ断スイッ
チのオン・オフを判別する判別ブロックあではクラッチ
ミート操作の開始を判別する。即ち、第２図の時刻ｔ、
でシフトレバーを１速から二；−トラル位註を介して２
速に入れ、クランチベタルをフルストロークかられずか
に戻１．たとするとギアニュートラルスイッチがオフの
状態でクラッチ断スイッチのオフとなり、ブロック３５
に進んで制御時間を規制するタイマスタートを行なう。

続いて判別ブロック３６で制御時間ＴＣ＝１秒が経過し
たかを判別し、制御時間Ｉｐｃ以内の時には判別ブロッ
ク３７でクラッチ接スイッチがオンしてないことを条件
にブロック３９に進む。

即ち判別ブロック３１から３７の過程におけるクラッチ
ミート操作が開始されたことの判別は、車速■が一定車
速■０以上で且つクラッチ断スイッチ７が一度オンした
後にボアが二−−トラル位置になく且つクラッチ断スイ
ッチ７が再度オフになった時点（第２図時刻ｔ、・、）
よりクラッチミート操作が開始されたことを判別する。

一方、クラッチミート操作の終了の判断はクラッチ断ス
イッチが再度オンするか（判別ブロック３４）、ギアが
ニュートラルになるか（判別ブロック３３）、クラッチ
接スイッチがオンするか（判別ブロック３７）、又はア
クセル制御が開始された後予め定められた一定時間Ｔｃ
以上経過したか（判別ブロック３・６）によりグロック
３８に進んでフラグＣ＝１とすることでアクセル制御を
終了する。

上記のように判別ブロック３１〜３７でクラッチミート
操作の開始が判別されてブロック３９に進むと、ブロッ
ク３９においてミート操作を開始した時点の車速■をＶ
ｎ、ギア位置Ｇを［有］、再にエンジン回転速度ＮをＮ
ｎとして読み込み、次式によりクラッチを切った状態に
おけるクラッチ回転速度Ｎｓを計算する。

但し、ｇｏｎ；Ｇｎギアの減速比 ｇｆ；　　ファイナルギアの減速比 γ　；　タイヤ半径 尚、第（１）式においてＧｎギアの減速比ｇＧｎ　ｓ　
ファイナルギアの減速比ｇｆ及びタイヤ半径γのそれぞ
れは車両により固定的に決まっているため、これラノ（
Ｉｔ　バーｒ　４クロコンピユータに定数として設定さ
れており、車速Ｖｎを検出データとしてクラッチ回転速
度Ｎｓを算出する。

続いてブロック４０に進んでその時のクラッチ回転速度
Ｎｓとエンジン回転速度Ｎｎとの速度差ΔＮを算出し、
メモリに予め記憶されている数時点前までの複数の速度
差Ｎｋを一点ずつずらし、更にこの時点で算出した速度
差ΔＮｎとしてメモリに記憶しなおす。

続いてブロック４１に進み、現時点のスロットル開度θ
ｎを一時点前のスロットル開度θｎ　−１に記憶しなお
し判別ブロック４２においてブロック４０で算出した速
度差ΔＮｎが予め定めた一定値ΔＮｏより小さいかどう
かを判別する。この時、第２図に示すようにエンジン回
転速度Ｎとクラッチ回転速度Ｎ３０間には一定値ΔＮｏ
以上となる速度差があるため、ブロック４３に進み、エ
ンジン回転速度Ｎｎをクラッチ回転速度Ｎｓに近づける
ための目標スロットル開度θ＋ｆ！出する。このブロッ
ク４３における目標スロットル開度θｎの演算は次式で
与えられる。

Ｋ＝ｎ−ｍ ・・・・・・・・・（２） 但し、ａ；比例定数 ｂ；積分定数 Ｃ；微分定数 この第（２）式はフィードバック制御系のＰＩＤ動作に
相当するもので、現時点での回転速度差ΔＮｎを比例定
数ａで８倍し、これに過去の数時点における回転速度差
ΔＮＫの和を積分定数すで５倍した値を加え、更に現時
点と一時点前の各回転速度差の差（ΔＮｎ−ΔＮｎ−１
）を微分定数Ｃで０倍した値を加えたものである。尚、
比例定数ａ、Ｍ分定数す及び微分定数Ｃはエンジン固有
の特性に依存する固有の値であり予め定められている。

このようにブロック４３で目標スロットル開度θｎが算
出されると、ブロック材においてフラグＣを１とし、再
び第３図のメインルーズに戻り、判別ブロックｎでフラ
グＣ＝１となっていることからブロック５で第４図のサ
ブルーチンで算出した目標スロットル開度θｎをθ０と
し、ブロック次においてθ０を目標イ直として出力しサ
ーボモータの駆動でスロットル弁１６のスロットル開度
を算出された目標スロットル開度θ０に制御する。この
ためタイマーによる制御時間Ｔｃを通じて第２図の時刻
ｔ３〜【４に示すようにエンジン回転速度Ｎは破線で示
すクラッチ回転速度Ｎｓに近づき、第４図のサブループ
における判別ブロック４２でクラッチ回転速度ＮＳとエ
ンジン回転速度Ｎｎとの速度差ΔＮｎが一定値ΔＮｏ以
下になることが判別されると、ブロック４５に進んで現
時点のスロットル開度θｎ−１を次の制御サイクルにお
ける目標スロッ）Ａ／開度θｎとし、続いてブロック４
６で運転者にクラッチミートを知らせるためのランプ出
力を行なう。

このため運転者においてはクラッチペタルを踏み込んで
シフトレバ−を１速から２速にシフトアップした状態で
クランチベタルをわずかに戻して保持しているうちに自
動的にエンジン回転速度をクラッチ回転速度に同期させ
るアクセル制御が行なわれ、この状態でインストパネル
等に設けた表示ラング若しくはブザーによりクラッチミ
ートを指令する報知が行なわれた時にクラツチペタルを
離せばエンジン回転速度とクラッチ回転速度の速度差は
極く僅かとなる同期状態にあり、クラッチミートを円滑
に行なうことが出来る。しかも、クラッチミート時にお
けるアクセル操作は運転者のアクセル操作に依存せずマ
イクロコンピータで演算される目標スロットル開度に従
って行なわれるため、円滑なりラッチミートを行なわせ
るだめの微妙なアクセル操作を必要とせず、アクセルの
吹かしすぎ′や吹かし不足によるクラッチミートの失敗
が全くなくなる。

尚、上記の実施例は１速から２速ヘシフトアツプする場
合を例にとるものであったが、２速から３速、３速から
４速、４速から５速へのシフトアップについても同様で
あり、逆に５速から４速。

４速から３速のようにシフトダウンする場合にもシフト
ダウン後のクラッチミートのタイミングに　　　□おい
てエンジン回転速度をクラッチ回転速度に同　　　□期
させるアクセル制御が自動的に行なわれ、シフトダウン
時におけるクラッチミートも同様に適確　　　□に行な
われる。

尚、上記の実施例ではクラソチペタルの操作をクラッチ
接スイッチとクラッチ断スイッチを２個使用して検出す
るようにしているが、クラッチベ　　　□□ タルの操作により作動するポテンショメータとコバレー
タとの組み合せによりクラッチの断接を検出するように
しても良い。又スロットル弁の駆動手段としてサーボモ
ータを例にとるものであったが、マイクロコンピュータ
のデジタル出力で直接駆動することの出来るステップモ
ータを使用しても良いことは勿論である。

以上、説明してきたように本発明によれば、クラッチミ
ート操作を検出した時にはエンジン回転速度がクラッチ
回転速度に同期するように自動的にスロットル開度を制
御し、同期が得られた時にクラッチミートの操作指令を
報知するようにしたため、クラッチミートを円滑に行な
うためのアクセル操作を不要にしてシフトアップ又はシ
フトダウン後におけるクラッチミート操作を簡単且つ容
易に行なうことが出来、アクセルの吹かしすぎによるう
さぎとび現象や燃費の低下を防止するとともにアクセル
の吹かし不足による急激な減速も防ぐことが出来、運転
者の経験と勘によらずに適確なりラッチミート操作を行
ブようことが出来るという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示したブロック図、第２図
は本発明によるクラッチミート時のアクセル制御を示し
たタイムチャート図、第３図は本発明によるアクセル制
御のメインループを示したプログラムフロー図、第４図
は本発明によるクラッチミートの判別とクラッチミート
時のアクセル制御を示したプログラムフロー図である。 １・・・モード選択スイッチ　２・・・ベクルストロー
クセンサ３・・・車速センサ ４・・エンジン回転速度センサ ５・・・ギア位置センサ　　６・・・クラッチ接スイッ
チ７・・・クラッチ断スイッチ ８・・・ギアニュートラルスイッチ ９・・・Ａ／Ｄ　変換器１０−＝マイクロコンピュータ
１１・・・Ｄ／Ａ変換器　　　　１２・・・サーボモー
タドライバ１３・・・サーボモータ １４・・・ポテンショメータ（スロットル開度検出用）
１５・・・スロットルチャンバ１６・・・スロットル弁
−２３４− 第８図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ギアシフト後のクラッチミート操作を検出するクラッチ
   ミート検出手段と、 該クラッチミート検出手段がクラッチミート操作を検出
   しているときのエンジン回転速度とクラッチ回転速度の
   速度差を検出する速度差検出手段と、 該速度差検出手段の検出速度差が所定値以下となるよう
   にスロットル一度を制御する制御手段と、上記速度差検
   出手段の検出速度差が上記所定値以下になったときクラ
   ッチミートの指令を報知する報知手段とを有することを
   特徴とする車両用アクセル制御装置。