JPS60146730A - 車両用変速機のクラツチ制御装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、車両用変速機のクラッチ制御装置に関する
。

〔従来技術〕

は、例えばニニソサン・す□−ビス周報第３４０号（昭
和５２′年８月・日産自動車株式会社発行）の第１３７
頁に記載されているようなものがある。

それは、□クラッチペダルに”加えられた踏力を□クラ
ッチマスクシリシダぞ該踏力に応じた液圧に変換し、そ
□の液圧をオペレーティングシリンダに伝達してウィズ
トロアルレバーを作動させることにより、□′トのウィ
ズトロアルレバーに係合されたレリーズニアリングを介
してクラフチカバーを、軸方向荷重を与えるダイヤフラ
ムスプリングのばね力に抗してクラッチ軸方向に移動さ
せるようになっている。その結果、クラッチディスクか
らプレッシャプレートが離反され、これにより、クラッ
チが解放される。

一方、クラッチペダルの踏力を解除すると、クラッチマ
スクシリンダの液圧がなくなってオペレーティングシリ
ンダが元□め状態に戻され、ダイヤフラムスプリングの
ばね力でウィズドロアルレバ−が前述の場合とは反対側
に作動してプレッシャプレートをクラッチディスクに押
し付け、これによりクラッチが接続されて、エンジンの
動力がクラッチを介して変速機に伝達される。

〔従来技術の問題点〕

このような従来の車両用変速機のクラッチ制御装置にあ
っては、クラッチペダルの踏力に応じてタラノチマスク
シリンダに液圧が発生し、その液圧の大きさに応じてフ
ライホイールとプレッシャプレートとによるクラッチデ
ィスクの押付力が決定される構造となっていた。そのた
め、車両の発進時に、クラッチペダルの戻し速度を、比
較的早くしてクラッチを急に接続させると共に□、アク
↓ルペダルの踏込み速度を早くして急加速すると、駆動
軸系に発生するねじれ振動（タラソチジャダ）が界雷に
発達して車両の前後方向に激しい振動を引き起こし、運
転性が損なわれるばかりでなく、運転者に不快感を与え
るという問題があった。

〔発明の目的〕

この発明は、このような従来の問題点に着目してなされ
たものであり、エンジンの運転状態を検出してその運転
状態からクラッチの接続力を制御することにより、前記
駆動系の振動が発生する前にクラッチ接続力を変化させ
て該振動の発生を抑制し、もって上記問題を解決するこ
とを目的としている。

〔発明の構成〕

而して、この発明は、アクチュエータにより駆動される
ピストンの作動で液圧を発生させ、その液圧でクラッチ
の押付力を調節する車両用変速機のクラッチ制御装置に
おいて、エンジンの運転状態に対応した信号を出力する
運転状態検出手段と、この運転状態検出手段からの信号
に応じて前記アクチュエータを作動させて前記クラッチ
の押付力を変化させるクラッチ制御回路と、を設けた車
両用変速機のクラッチ制御装置に係わる。

〔実施例〕

以下、この発明を図示実施例に基づいて説明する。

１□、工。。２よ、。。□。−□ｌｄ’Ｊ　ｔ’ｙｒ＜
　’す図である。

まず、構成を説明すると、第１図に示す１がクラッチペ
ダル、２は、クラッチペダル１のリターンスプリング、
３は、クラッチペダル１の作動に連動するクラッチスト
ロークセンサであり、このクラッチストロークセンサ３
は、クラッチペダル１の踏込みと同時にＯＮされ且つ踏
込み量に対応した信号をクラッチ制御回路３０に送出す
る。このクラッチストロークセンサ３の検出信号は、図
示しないクラ、チのＯＮ・ＯＦＦの判定と該クラッチの
接続力の大きさの判定とに用いられ、そのストローク検
出値を見る。ことにより、クラッチの接続状態とそのと
きの接続力とを検出するようにする。

前記クラッチペダル１にはブツシュロッド４の一端がピ
ン結合されていて、そのブツシュロッド４の他端は、ア
クチュエータの一興体例を示すバキュームサーボ５内に
挿入されている。バキュームサーボ５の内部は、ダイヤ
フラム６により第１室５ａと第２室５ｂとに区画形成さ
れていて、前記ブツシュロッド４の一端が第１室５ａ内
で連結片７に回動可能に連結され、また第２室５ｂ内に
はオペレーティングロッド８の一端が挿入されている。

そして、連結片７とオペレーティングロッド８とはダイ
ヤフラム６の中央部にそれぞれ固定されていて、このオ
ペレーティングロッド８の他端は、クラッチマスクシリ
ンダ９内に挿入されてそのピストンに当接している。

さらに、前記バキュームサーボ５内の、第１室５ａは通
気孔１０によって大気に解放し、また第２室５ｂは連通
孔１１を有し、この連通孔１１とバキュームタンク１２
とを、中途部に調圧＃１３が装入された第１管路１４に
より連通ずる。調圧弁１３は、例え呟、３個のボートと
、ソレノイドと、このソレノイドによって駆動されるピ
ストンと、このピストンをバキュームタンク側のボート
を閉じるように付勢するスプリングと、を有する電磁弁
で構成され、ソレノイドが非励磁のときは第２室５ｂを
大気に解放し、またソレノイドが励磁のときは大気解放
を閉じて第２室５ｂをバキエ−ムタンク１２に連通ずる
。この調圧弁１３は、クラッチ制御回路３０から出力さ
れる制御信号である駆動電流によって無段階に制御され
、従って調圧弁１３の開度に応じて第２室５ｂ内の負圧
の大きさが変化する。

バキュームタンク１２は、第２管路１５によりエンジン
１６のインテークマニホルド１７と接続し、その負圧を
常時内部に蓄える。インテークマニホルド１７の負圧の
大きさは、これに設置した負圧センサ１８によって常時
検出し、その負圧の大きさに対応した信号が該負圧セン
サ１８からクラッチ制御回路３０に供給される。さらに
、バキュームタンク１２内には圧力センサ１９を取り付
り、この圧力センサ１９によりバキュームタンク１２内
の圧力を検出してその圧力に対応した信号をクラッチ制
御回路３０に送出する。

さらに、クラッチ制御回路３０には、スロットルバルブ
の開度を検出するスロットル開度センサ２０と、エンジ
ン１６の回転数を検出するエンジン回転数センサ２１と
、車両の走行速度（車速）を検出する車速センサ２２と
、変速機のシフト位置を検出するシフト位置スイッチ２
３との、それぞれの信号が供給される。前記スロ７）ル
開度センサ２０は、例えば、図示しないアクセルペダル
の作動に連動してその踏込み初期にＯＮ信号を、また解
除終期にＯＦＦ信号をそれぞれ出力するスロットルスイ
ッチと、同様にアクセルペダルの作動に連動し且つその
踏込み期間中はスロットルバルブの開度に対応した信号
を出力するストローク検出器とから構成される。

前記エンジン回転数センサ２１は、例えば、クランク軸
と一体のフライホイール２４の回転数を見ることでエン
ジン回転数を検出し、これに対応した信号をクラッチ制
御回路３０に送出する。また、車速センサ２２は、例え
ば、変速ｆｉ２４の出力軸の回転速度を見ることで車速
を検出し、これに対応した信号をクラッチ制御回路３０
に送出する。さらに、シフト位置スイッチ２３は変速手
段に関連設置されていて、各変速段に応じた信号を　ｊ
クラッチ制御回路３０に送出する。

而して、エンジン１６の運転状態は、このエンジン１６
に加えられる負荷の大小等によって異なり、この負荷に
関連する諸情報を見ることで運転状態を判定することが
できることから、この実施例では、前記スロットル開度
センサ２０とエンジン回転数センサ２１とシフト位置ス
イッチ２３とで運転状態検出手段を構成している。

クラッチ制御回路３０は、例えば、入出力インタフェー
スと演算処理装置と記憶装置とを有するマイクロコンピ
ュータ等の処理装置で構成され、前記運転状態検出手段
からの各電圧出力が、入出力インタフェースを介して演
算処理装置に供給され、この演算処理装置が、記憶装置
に予め記憶されたプログラムに従って作動される。

記憶装置には、例えば、第３図に示すグラフがそれぞれ
記憶テーブルの形で、これに対応する記憶領域に記憶さ
れている。すなわち、第３図は、作動時間に対するクラ
ッチプレッシャプレートの解除力の特性グラフであり、
同図中、グラフＡは、急発進時の特性グラブであって、
グラフＢは、適正発進時の特性グラブであり、そして、
グラフＣは、緩発進時の特性グラブである。

図に見る如く、発進時に関係なく、開始時点とその終了
時点では、作動時間の経過に対して緩やかなカーブとな
る。しかし、その中間時点にあっては、作動時間の経過
に対して、急発進時は緩発進時に比べて急峻なカーブの
特性を示す。

これらの作動時間の経過に対するクラッチプレッシャプ
レートの解除力の特性値が、それぞれ急発進参照テーブ
ルＫｌ、適正発進参照テーブルに２、緩発進参照テーブ
ルに３に作動時間の経過を索引として記憶される。

前記急発進、適正発進、緩発進の判別は、スロットルの
開度速度ｄθ（サンプリング時間当りの変化量）に基づ
いて行う。すなわち、スロットル開度速度ｄθを、例え
ば、基準開度速度をａｌ。

ａ２（０＜ａｌ≦８２）としセ、下記に示すように３段
階にとるものとする。

ｄθ〉ａ２・・・・急発進 ａｌ＜ｄθ≦ａ２・・・適正発進 Ｑ＜ｄθ≦ａ１・・・・緩発進 これらの判別時期は、アクセルペダルに足を乗せたとき
にＯＮ信号を出力するスロソトルスイッチのＯＮ状態か
ら所定時間ｔ１の後に判定する。

なお、発進状態の判別は、基準となる値（ａｌ。

ａ２．・・・）の数が多い程きめの細かい制御を行うこ
とができる。

かかるクラッチ制御回路３０は、例えば、制御の一例を
示す第２図のような処理を行い、その運転状態を判定す
ると共に、その処理結果に応じて制御信号である駆動電
流を調圧弁１３のソレノイドに出力し、このソレノイド
の励磁作動を制御してバキュームサーボ５の第２室５ｂ
に導入される負圧の大きさを制御する。そして、クラッ
チマスクシリンダ１及びオペレーティングシリンダの作
動を介してウィズトロアルレバーを作動させミこれによ
り、クラッチプレッシャプレートの解除力を制御する。

このクラッチ制御回路３０の作動は、例えば、クラッチ
ペダル１の踏込みによりスタートし、スロットル開度の
変化が０又はマイナスになったことをもって加速終予と
判定してこの制御が完了する。

すなわち、第２図は、クラッチ制御回路３０の、車両の
発進時における制御の一例を示すフローチャートであり
、クラッチペダル１を所定以上踏み込むと、クラッチス
トロークセンサ３が作動してこのクラッチ制御回路３０
の制御が開始される。

まず、ステップ１で、スロットル開度の初期設定（θ１
＝アイドリング時のスロットル開度）を行う。次いで、
ステップ２に移行して、エンジン回転数センサ２１から
の信号によってエンジン１６の回転数を読み込む。そし
て、ステップ３に移行して、エンジンの回転がアイドリ
ング回転数にあるか否かを判定する。この判定は、車両
が停止しているか否かを見るために行うものであり、例
えば、同じ半クラッチの状態でも登板時のように大きな
トルクを必要とするときに必要以上にクラ、７□□□０
．よ□、。いより、。。場。　ｒには制御を中止させ、
実際の踏力をクラッチの作動に作用させるようにする。

　。

次いで、ステップ４に移行して、シフト位置スイッチ２
３からの信号によってシフト位置を読み込む。次に、ス
テップ５に移行してシフト位置が第１速段にあるか否か
を判定する。このシフト位置とエンジン回転数とクラッ
チペダルの踏込、々とを見ることにより、運転者の発進
の意思を判断することができる。

この判定の結果、第１速段にシフトされていると判定さ
れたときには、ステップ６に移行して、サンプリング割
込みを行い、次いで、ステップ７に移行して、スタート
時間Ｔｌがセット済みか否かを判定する。ここで、スタ
ート時間Ｔｌがセットされ一ζいるときには、ステップ
８に移行して、前記初期設定されている”θ１の値をθ
２にセントし、ステップ９に移行する。

ステップ９では、スロットル開度センサ２０からの信号
に基づく現在のスロットル開度θをθ１にセットする。

次に、ステップ１０に移行して、スロットル開度速度ｄ
θを算出する（ｄθ＝θ１−θ２）。次いで、ステップ
１１に移行して、スロットル開度の基準速度ａｌ、ａ２
　（ａ２＞ａｌ〉０）を所定の記憶領域から読み込む。

次に、ステップ１２に移行して、前述のようにして算出
されたスロットル開度速度ｄθが、所定の範囲Ｑ＜ｄθ
≦ａｌ内にあるか否かを判定する。

そして、検出スロットル開度速度ｄθが前記範囲内にあ
るときには、ステップ１３に移行して、現在の時間Ｔ２
を読み込み、これを所定の記憶領域に記憶する。次いで
、ステップ１４に移行して、スタート時から現在までの
所要時間Ｔを算出する（Ｔ＝７２−ＴＩ）。

次に、ステップ１５に移行して、Ｔを索引にパターンＣ
の緩発進参照テーブルに３を参照して、そのクラッチプ
レッシャプレート解除力に対応する制御電流を読み出す
。そして、ステップ１６に移行して、読み出された制御
電流に対応する、調圧弁１３のソレノイドを駆動するた
めの駆動電流を、該ソレノイドに出力する。さらに３．
ステップ１７に移行して、ソレノイドの駆動電流値が０
になったか否かを判定する。この駆−動電流値が０にな
るということはクラッチプレッシャプレートの解除力が
０となることであり、これによりこのクラッチ制御回路
３０の制御は完了する。

一方、ステップ１２において、スロットル開度速度ｄθ
がＯｄｄθ≦ａ１の範囲内にないとき、′　すなわち、
基準値ａ１より大きいと判定されたときには、ステップ
２２に移行して、その値が基準値ａ１より大きく且つａ
２と同じか又はこれより小さいか否かを判定し、その値
がａｌ＜ｄθ≦ａ２の範囲内にあるときには、ステップ
２３に移行して、現在の時間Ｔ２を読み込んで所定の記
ｆｆＪ領域に記↑、ａする。

次いで、ステップ２４に移行して、所要時間Ｔを算出し
、さらに、ステップ２５に移行して、時間Ｔを索引にパ
ターンＢの適正発進参照テーブルに２を参照してそのと
きのクラッチプレッシャプレート解除力に対応した制御
電流値を読み出す。

しかる後、前述と同様にして、ステップ１６に移行して
、このときの制御電流に対応した駆動電流を、調圧弁１
３のソレノイドに出力する。

また、ステップ２２において、スロットル開度速度ｄθ
がａｌ＜ｄθ≦ａ２の範囲内にないとき、すなわち、基
準値ａ２より大きいときには、ステップ３３に移行して
、前述した場合と同様に、現在の時間Ｔ２を読み出して
所定の記憶領域に記憶し、次いで、ステップ３４に移行
して、所要時間Ｔ　（＝ＴｉＴｌ）を算出する。そして
、ステップ３５に移行して、時間Ｔを索引にパターンＡ
の急発進参照テーブルに１を参照してそのときのクラッ
チプレッシャプレート解除力に対応した制御電流値を読
み出す。次いで、ステップ１Ｇに移行して前述と同様の
制御を行う。

一方、ステップ３及びステップ５において、それぞれＮ
Ｏと判定されたときには、これらの場合は停車状態にな
いか又は発進状態にないものと判定されたものであるた
め、車両が停車状態にないときには制御を終了する一方
、シフト位置が第１速段′ｍ′７）ｅｈ’ｌ’“ｂ’　
ｈ　＠　ＧＺ　＆＊　０ｈ　＆：９７　Ｆ　ｍされるま
で待機−する。また、ステップ７において、スタート時
間Ｔ１をセットしていないときには、ステップ７０に移
行して、スタート時間Ｔ１をセットする。

次に、作用について説明する。

エンジンを始動させた後、運転者がクラッチペダル１に
足を乗せるまでは、クラッチは接続されたままの状態に
あり、またクラッチストロークセンサ３も非作動状態に
あるため、クラッチ制御回路３０は作動していない。

この状態から、クラッチペダルｌに足を乗せると、クラ
ッチストロークセンサ３がこれを検出し、その踏込み量
に応した信号をクラッチ制御回路３０に出力する。これ
とは別に、クラッチ制御回路３０には、エンジン１６の
回転数を検出するエンジン回転数センサ２１と、変速機
のシフト位置を検出するシフト位置スイッチ２３との各
検出信号が供給され、これらの検出信号に基づいてクラ
ッチ制御回路３０では、エンジン回転数がアイドリング
回転□数にあり且つシフト位置が第１速段にあるときに
、車両が発進状態にあるものと判定する。

この状態から次に、運転者がアクセルペダルを踏込みつ
つクラッチペダルｌを解放すると、クラッチが接続され
てエンジンと駆動軸とが連結され、このクラッチを介し
てエンジン側のトルクが駆動軸から駆動輪に伝達され、
これにより、車両が走行駆動される。

この場合、一般に、アクセルペダルの踏込みとクラッチ
ペダルｌの解放とを共に急に行うと、クラッチが急に接
続されて駆動軸系の伝達トルクが急激に変化し、そのた
め車両に前後方向振動が発生して車両が激しく前後方向
へ振動される。

ところが、この実施例では、スロットル開度速度ｄθの
変化をみてクラッチの接続力を制御するようにしている
ため、前記振動の発生を事前に予知してこれを効果的に
抑制することができる。

すなわち、アクセルペダルの踏込みと同時に、これに連
動するスロットルバルブの開度速度を検出するスロット
ル開度センサ２０からの検出信号がクラッチ制御回路３
０に供給され、このスロットル開度速度信号に基づいて
クラッチ制御回路３Ｏが、運転者が急発進（ｄθ〉ａ２
）をしようとしているのか、適正発進（ａｌ＜ｄθ≦ａ
２．）をしようとしているのか、又は、緩発進（Ｑ＜ｄ
θ≦ａｌ）をしようとしているのかという運転者の発進
速度意思を判定する。その結果、クラッチ制御回路３０
は、急発進時には第３図に実線で示すパターンＡのよう
な早期に解除力を低下させる制御を、また、適正発進時
には同図に一点鎖線で示すパターンＢのような適度に解
除力を低下させる制御を、さらに、緩発進時には同図に
二点鎖線で示すパターンＣのような緩やかに解除力を低
下させる制御を行うよう、前記判定結果に応じ°ζ制御
信号である駆動電流を調圧弁１３に出力する。

これにより調圧弁１３は、クラッチ制御回路３０からの
駆動電流に応じて、大気への開口を閉じつつバキューム
サーボ５とバキュームタンク１２とを連通ずる第１管路
１４を開く。その結果、バキュームタンク１２内の負圧
が、第１管路１４及び調圧弁１３を介してバキュームサ
ーボ５の第２室５ｂ内に導入され、これにより第２室５
ｂ内の圧力が低下してダイヤフラム６が第１図において
左側に移動する。

ダイヤフラム６が左動すると、これに一端が固定された
オペレーティングロッド８が同様に左動してクラッチマ
スクシリンダ９のピストンを押し込み、クラッチマスク
シリンダ９の液圧を上昇させる。これにより、オペレー
ティングロッド及びウィズトロアルレバーの作動を介し
てプレッシャプレートの押付力が弱められ、プレッシャ
プレート及びフライホイールとクラッチディスクとの間
に滑りが発生する。この滑り現象は、伝達トルクの大き
さを減少させるため、この滑りによって、駆動軸系に前
記振動が発生するのを防止することができる。

かかるプレッシャプレート解除力の制御は、所要時間Ｔ
ごとに検出されるスロットル開度速度ｄθに対応して、
該スロットル開度速度ｄθが所定の範囲内にあるときに
は１つのパターンに沿って変化５・″ｌ−８所定０範囲
、ｔｔｉ＊、＝＊ｃｃ；１ｖｔｔａ°”　２応したパタ
ーンに変化するようにしている。また、この制御は、発
進時の半クラッチの状態はもちろんのこと、クラ・ノチ
が完全に接続された後でも、車両の加速状態が終了する
まで行われる。加速終了の判断は、スロットル開度速度
ｄθの変化が０あるいはマイナスとなったときに車両が
定速状態に変化したものと判断して終了する。このよう
な場合に、一般に変速操作が行われ、第１速段から第２
速段へとシフトアップされる。しかしながら、最初に選
択されたパターンで最後まで制御するように構成しても
よいことはもちろんのこと、前記パターンは１個だけ設
け、これにスロットル開度速度に応じた所定の係数を乗
算するようにしてもよい。

なお、エンジンの運転状態は、この実施例の他にも、例
えばスロットル開度とエンジン回転数と車速とでみるこ
とができ、これらを検出するスロットル開度センサとエ
ンジン回転数センサと車速センサとで運転状態検出手段
を構成してもよく、またこの他にも、エンジンの運転状
態を見ることのできる種々の検出器の組合せを採用する
ことができる。さらに、第３図に示したプレッシャプレ
ート解除力変化のパターン選択は、変速機の出力トルク
に基づいて、そのトルクの立ち上がり状態により行うよ
うにしてもよい。

さらにまた、この実施例では、車両の発進時における制
御システムについて述べたが、この発明は、車両の加速
時にも通用できることはもちろんである。

〔発明の効果〕

以上説明してきたように、この発明では、発進時や急加
速時等に、エンジンの運転状態を検出することにより、
その運転状態に応じてプレッシャプレートとクラッチデ
ィスクとを相対的に滑らせてクラッチの接続力を制御す
る構成とした。そのため、発進時等において、クラッチ
によって接続されるエンジンと駆動軸との間に急激に大
トルクが伝達されるのを抑制することができる。従って
、例えばクラッチジャダ等の車両の不快な振動の発生を
防ぐことができ、運転者が不快な振動を感じることがな
く、車両の好適な運転性能を得ることができるという効
果が得られる。しかも、エンジンの運転状態に応じて積
極的にクラッチを滑らせるため、クラッチディスクにお
けるトーションスプリングのクッション機構を簡単化す
ることができるという効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例を示す説明図、第２図は
、この発明に係るクラッチ制御回路の制御の一例を示す
フローチャート、第３図は、タラソチブレソシャプレー
トの解除力特性の一例を示すグラフである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ＋１１　アクチュエータにより駆動：されるピストンの
   作動で液圧を発生□させ、その液圧でクラッチの押□付
   力を関節する車両用変速機のクラッチ制御装置において
   □、エンジンの運転状′態に対応した信号を出力する運
   転状態検出手段と、この運転状態検出手段からの信号に
   応じて前記アクチュエータを作動□させて前記クラッチ
   の押付力を変化させるクラッチ制御回路と、を設けたこ
   とを特徴とする車両用変速機のクラッチ制御装置。 （２）　前記運転状態は、スロット□ル開度速度より検
   出することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の車
   両用変速機のクラッチ制御装置。