JPS60234130A - 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） 本発明はクラッチ制御装置に関し、さ乙に評言すればク
ラッチ装置を検出半クラツチ操作範囲において半クラツ
チ状態に制御するクラッチ制御装置に関する。

（従来技術） 例えば車輛用クラッチの接続操作を自動化するために、
従来の乾板式クラッチ装置にアクチュエータを接続し、
該アクチュエータを電気的に制御するようにし、車輛発
進時および変速時に半クラツチ状態に制御して車輛発進
時および変速時におけるショックを緩和するようにした
クラッチ制御装置が知られている。かかるクラッチ制御
装置はたとえば特開昭５９−６４３２号公報に開示され
ている如くクラッチ装置が半クラツチ状態となる半クラ
ツチ操作範囲を検出する必要がある。これは半クラツチ
操作は半クラツチ操作が可能な範囲内で行なわれる必要
があり、半クラツチ操作が可能な範囲はクラッチ板の摩
耗、交換、調整により変化するほか、アクチュエータの
交換等によっても変化するためである。

しかるに、従来の半クラツチ操作範囲の検出は車輛の発
進前に学習制御により検出していた。この学習制御は前
記公開公報に示されている如く、クラッチ装置を微小距
離Δｌづつクラッチ接続方向に駆動して車速が零でなく
なるときのクラッチ位置データと、車速と機関回転とに
よりスリップ率を演算し演算スリップ率が零となるまで
クラッチ位置を接続方向に移動させてスリップ率が零と
なったときのクラッチ位置データとで検出するものであ
った。上記において前者は半クラツチ操作開始位置であ
り、後者は半クラツチ操作終了位置である。

しかるに上記した従来のクラッチ制御装置によるときは
、前記Δｌを小さくすればする程半クラッチ操作範囲の
検出に時間がかかる欠点があった。

またこのために車輛発進に至る１でに時間がかかる問題
を生じ、さらにクラッチ装置を急激に接続状態にすると
データの取り込みがむつかしくなって半クラツチ操作範
囲が検出できない問題があった。

またさらに、機関を運転状態にしなければ半クラツチ操
作範囲を検出することができない欠点もあった。

（発明の目的） 本発明は上記にかんがみなされたもので、上記の欠点を
解消し半クラツチ操作範囲を迅速にかつ容易に検出でき
、さらに機関が回転していなくても検出できるようにし
たクラッチ制御装置を提供することを目的とする。

（発明の構成） 本発明の構成を第１図にもとすいて説明する。

第１図において１はたとえば内燃機関の如く駆動源であ
って、その出力軸はクラッチ装置２を介して非駆動体４
と接続されている。クラッチ装置２の操作レバーにはア
クチュエータ３が連結されていて、アクチュエータ３を
駆動することによりクラッチ装置２を接続状態から遮断
状態にまで駆動するように構成されている。なお、ｐは
クラッチ装置２の操作レバーの支点である。

アクチュエータ３は、供給された入力信号に応答してク
ラッチ装置２を検出半クラツチ操作範囲にわたって半ク
ラツチ状態に制御する制御手段５によって制御駆動され
るように構成しである。

そこで、制御手段５に供給された入力信号に応答して、
クラッチ装置２は検出半クラツチ操作範囲にわたって半
クラツチ状態に制御される。

さらに本発明においては、アクチュエータ３の操作ロン
ドの移動量を検出するたとえばポテンショメータ等の検
出手段６、クラッチ装置２の半クラツチ操作範囲検出の
ときアクチュエータ３を駆動してクラッチ装置２をフル
ストロークにわたって駆動制御する駆動制御手段７およ
び駆動制御手段７によるアクチュエータ３の制御中、検
出手段６の出力を記憶する記憶手段８、記憶手段８に記
憶した記憶データを読み出して時間に対して微分（４。

しかつこの微分値が所定範囲を超えて変化したことを検
出する演算検出手段９、演算検出手段９による検出出力
の発生時における演算検出手段９の入力を記憶する記憶
手段１０を備えており、記憶手段１０に記憶した記憶デ
ータを制御手段５に検出半クラツチ操作範囲データとし
て供給し、この検出半クラツチ操作範囲にわたって、入
力信号に応答しアクチュエータ３を介してクラッチ装置
２を半クラツチ状態に制御するように構成しである。

したがって、クラッチ装置２の半クラツチ操作範囲を検
出するときは駆動制御手段７はアクチュエータ３を介し
てクラッチ装置２をフルストロークにわたって駆動する この駆動によるアクチュエータ３の操作ロンドの移動量
は検出手段６により順次検出され、記憶手段８にＩ−次
記憶される。

したがって記憶手段８にはアクチュエータ３の操作ロン
ドの移動量が、クラッチ装置２のフルストロークにわた
って記憶されていることになる。

この記憶データは記憶の順序で読み出され、演算検出手
段９において順次微分され、微分値が所定範囲を超えて
変化したかが検出される。微分値が所定値を超えて変化
したときの演算検出手段９の出力を受けて記憶手段１０
はそのときの演算検出手段９の入力データを記憶する。

しかるにクラッチ装置２がアクチュエータ３によりフル
ストロークにわたって駆動されたときにおいて、クラッ
チ装置２が遮断状態にあるとき、クラッチ装置２が半ク
ラツチ状態にあるときおよびクラッチ装置２が接続状態
にあるときのそれぞれにおいては、アクチュエータ３の
操作ロッドの移動速度は異なる。これは駆動制御手段７
によって一定の駆動力をアクチュエータ３に与えるため
である。

そこで検出手段６の出力を記憶した記憶手段８の出力を
順次微分した微分値はアクチュエータ３の操作ロッドの
移動速度に対応しており、この移動速度が所定範囲を超
えて変化したときすなわちクラッチ装置２が遮断状態か
ら半クラツチ状態に変化したＡ点、半クラツチ状態から
完全接続状態に変化したＢ点における操作ロッドの移動
量が記憶手段１０に記憶されていることになる。

したがって、半クラツチ操作範囲が検出され、この検出
された半クラツチ操作範囲にわたって制御手段５により
半クラツチ状態に制御されることに々る。

上記から明らかな如く、半クラツチ操作範囲の検出は駆
動源１が回転している必要はない。また、アクチュエー
タ３を介してクラッチ手段２をフルストロークにわたり
駆動するのみで、その後は演算処理および記憶処理にて
検出が行なえるため迅速に、容易にかつ正確である。

なお検出手段６によりアクチュエータ３の移動量に代っ
て、クラッチ装置２の移動量を検出してもよい。

（発明の実施例） 以下、本発明を実施例により説明する。

第２図は本発明の一実施例の構成を示すブロック図であ
る。

本実施例は本発明のクラッチ制御装置を内燃機関で駆動
される車輛に適用した場合の例が示しである。車輛を駆
動するための内燃機関１１とトランスミッション装置を
含む駆動車輪装置１２との間にクラッチ装置２が設けら
れており、クラッチ装置２はクラッチ制御装置十により
制御される。

クラッチ装置２の操作レバー２ａ　には空気圧アクチュ
エータ装置１３が連結されている。空気圧アクチュエー
タ装置１３は空気圧シリンダ１４を備えており、空気圧
シリンダ１４の操作ロッド１４ａの端部は操作レバー２
ａの一端に枢着されている。

捷た空気圧シリンダ１４の操作ロッド１４ａ　には操作
ロッド１４ａの移動量を検出するポテンショメータ１５
が装着しである。

操作ロッド１４ａは空気圧シリンダ１４のシリンダとピ
ストンとの間に介装したばね１４ｂ　の力により常時、
クラッチ装置２を接続する方向すなわち矢印Ｘの方向に
付勢されている。空気槽１６と空気圧シリンダ１４の受
圧室１４Ｃとは常閉電磁弁１７が接続された配管によっ
て接続されており、常閉電磁弁１７を付勢して開状態に
制御した＋８） とき空気槽１６の空気圧を受圧室１４Ｃに導き、操作ロ
ッド１４ａをばね１４ｂの力に抗して移動させ、クラッ
チ装置２を遮断する方向すなわち矢印Ｙの方向に駆動さ
せるように構成しである。なお２ｂは操作レバー２ａの
支点である。

また受圧室１４Ｃ内の圧縮空気を大気に放出し受圧室１
４ｃ　内の圧力を減少させるための常閉電磁弁１８が受
圧室１４Ｃに接続してあり、常閉電磁弁１８を付勢して
開くことによシ受圧室１４Ｃ内の圧力を低下させ、クラ
ッチ装置２を接続する方向、すなわち矢印Ｘの方向に操
作ロッド１４ａ　を駆動させるように構成しである。

この結果、常閉電磁弁１７を付勢状態にしたときは、受
圧室１４ｃ　内の圧力は空気槽１６の内圧と等しくなシ
、操作ロッド１４ａ　は矢印Ｙの方向に移動させられた
状態になり、クラッチ装置２は遮断された状態となる。

また、常閉電磁弁１７を消勢状態にしかつ常閉電磁弁１
８を付勢状態にしたときは、受圧室１４Ｃ内の圧力は大
気圧にまで低下し、操作ロッド１４ａ　は矢印Ｘの方向
に移動させられた状態になシ、クラッチ装置２は接続さ
れた状態と々る。またさらに常閉電磁弁１７および１８
の開閉をパルス信号により制御するときは、該パルス信
号のデユーティ比にしたが゛つた速度でクラッチ装置２
の接続操作、すなわち半クラツチ操作が行なえる。

２０は電磁弁１７および１８を開閉制御するマイクロコ
ンピュータテアル。マイクロコンピュータ２０は基本的
にはＣＰＵ２１、ＲＯＭ２２　、ＲＡＭ２３およびタイ
マ２４から構成されており、ＲＯＭ２２にはＣＰＵ２１
を制御するプログラムが書き込捷れている。

マイクロコンピュータ２０には車輛のブレーキ操作状態
を示すブレーキ信号Ｓ１１車輛の速度を示す車輛速度信
号Ｓ２、機関回転数を示す機関信号Ｓ３、操作ロッド１
４ａ　の移動量を示すポテンショメータ１５の出力信号
Ｓ４　および車輛を発進させる場合に高レベルとなるス
タート信号Ｓ５　が供給してあり、信号８１〜Ｓ４はア
ナログ信号のためたとえば信号Ｓ４　の場合と同様にＡ
／Ｄ変換器２７を介して、また信号Ｓ５　はその−１ま
入力ボート２５に供給して、ＣＰＵ２１からの指示によ
り必要とするときに必要なデータを読み込み、ＣＰＵ２
１において演算、比較、ＲＡＭ２３への記憶その他の処
理を行々って、出力ポート２６を介してＣＰＵ２１の制
御のもとに異常表示用のランプ２８へ点灯信号、電磁弁
１７．１８を開閉制御する駆動信号を、それぞれ駆動回
路２９〜３１に供給し、駆動回路２９の出力でランプ２
８の点灯を、駆動回路３０の出力で電磁弁１７の開閉を
、駆動回路３１の出力で電磁弁１８の開閉を制御する。

以上の如く構成した本発明の一実施例の作用を第３図お
よび第４図により説明する。

第３図（ａ）において縦軸は受圧室１４Ｃの空気圧が空
気槽１６内の空気圧に等しいときすなわち操作ロッド１
４ａ　が矢印Ｙの方向に最左端まで移動したときの位置
Ｏを基準とした操作ロッド１４ａの移動量Ｃｓを示して
おり、受圧室１４Ｃの空気圧が大気圧になったときにお
ける操作ロッド１４ａ　の位置すなわち操作ロッド１４
ａが矢印Ｘの方向に最右（１１ン 端まで移動したときの位置をＣとして示しである。なお
横軸は時間を示している。

操作ロッド１４ａが０位置にあるときにおいてはクラッ
チ装置２は完全遮断された状態であり、Ｃ位置にあると
きにおいては完全接続の状態である。

クラッチ装置２が完全遮断の状態から移動していくとき
は操作ロッド１４ａの移動速度は早く、半クラツチ状態
になると移動速度は低下し、接続状態になると更に移動
速度が低下し、操作ロッド１４゜の移動量と時間との関
係は第３図（ａ）に示す如くになる。区間０６間に半ク
ラツチ状態が始まるときの位置Ａと、半クラツチ状態が
終る位置Ｂとがある。ここで操作ロッド１４ａの移動量
特性が第３図（ａ）に示す如くになるのは、０〜Ａ未満
の区間においては接続状態であってクラッチ装置２内の
ばねとばね１４ｂとの力の和によｐ、Ａ−Ｂ未満の区間
においては半クラツチ状態であってクラッチ装置２内の
ばねの力は弱まりこの弱まった力とばね１４ｂの力との
和により、Ｂ、Ｃ区間においては遮断状態であってクラ
ッチ装置２は動かなくなってクラッチ装置２内のばねは
働かずばね１４ｂ　の力のみにより、移動速度が定まる
ためである。

また、ＲＯＭ２２に検出半クラツチ操作範囲が基準範囲
内にあるかを判断するためのデータＵおよびＶが記憶さ
せである。

つぎにＲＯＭ２２　に記憶させであるプログラムにした
がって本発明の一実施例の作用を第４図にしたがって説
明する。

プログラムをスタートさせると駆動回路３０および３１
を介して電磁弁１７を付勢状態に、電磁弁１８を消勢状
態に制御する（ステップａ）。そこでステップａにおい
て電磁弁１７は開状態に、電磁弁１８は閉状態に制御さ
れて、受圧室１４Ｃは空気槽１６の圧力とほぼ同一の圧
力にまで加圧されクラッチ装置２は遮断状態に制御され
る。ステップａに引き続いてＡ／、Ｄ変換器２７を介し
たポテンショメータ１５の出力を読み込み、その出力が
Ｄ以下になるまでステップａを継続する（ステップｂ）
。ここでＤは第３図（ａ）に示す如く零に近い値に設定
しである。ステップｂにおいてＣ８≦Ｄにｋっだときス
テップｂに引き続いて電磁弁１７を消勢状態に、電磁弁
１８を付勢状態に制御する（ステップＣ）。なお、ステ
ップＣの実行開始前においては操作ロッドは矢印Ｙ方向
に駆動されていて、クラッチ装置２は遮断状態に制御さ
れている。またステップＣの実行により受圧室１４Ｃ内
の圧力は大気圧の方向に減少して行き操作ロッド１４３
　は矢印Ｘの方向にばね１４ｂ　の力にしたがって駆動
される。この駆動速度は電磁弁１８の口径とばね１４ｂ
　の力により定まることになる。

ステップＣの実行に引き続いて信号Ｓ４　をタイマ２４
によって定めた時間間隔でＣ８二〇　にまで順次読み込
み、ＲＡＭ２３　に順次記憶させる（ステップｄ）。

ここでステップＣの実行により、クラッチ装置２は遮断
状態から接続状態にまで変化し、この変化の途中におけ
る操作ロッド１４ａ　の移動量がステップｄにおいて所
定時間間隔で記憶されることになる。したがってＲ，Ａ
Ｍ　２３　には第３図（ａ）における（０〜Ｄ）〜Ｃま
でにわたるパターンが記憶されたのと等価である。

ステップｄに引き続いてＲ，ＡＭ２３に続み込んだデー
タを微分しくステップｅ）、その微分値がその直前にお
ける微分値とほぼ同一でかいことを検出するまでステッ
プｅを継続しくステップｆ）、ステップｆにおいて微分
値が直前における微分値から所定値を超えて変化したと
きにおける操作ロッド１４ａ　の移動量すなわちそのと
きの信号Ｓ４の値を半クラツチ状態開始位置ＡとしてＲ
ＡＭ２３に記憶する（ステップｇ）。

具体的にはステップｅにおいてはステップｄにて読み込
んだデータＣ８ＩとデータＣ８Ｉの直前に読み込んだデ
ータＣ８２とを減算することによって行なえる。これは
連続するデータは一定時間間隔で読み込んでいるためで
ある。

一方、第３図（ａ）からも明らかガ如＜　Ｃｓ　が（Ｏ
〜Ｄ）〜Ａまでの傾斜は第３図（ｂ）に示す如くαで一
定であり、Ｃ８がＡ−Ｂまでの傾斜は第３図（１））に
示す如くβであり、Ｃ８が′Ａの位置で傾斜が変化する
。したがってステップｇにおいてＲＡＭ２３１　１５１ に記憶されるデータは半クラツチ状態開始位置Ａに対応
する移動量データである。

ステップｇに引き続いて、ステップｅ〜ｇと同様のステ
ップｈ１１およびｊを順次実行する。第３図（ａ）およ
び（ｂ）から明らかな如くステップｉにおいて検出され
るデータは傾斜βとｒとに変化する点すなわち半クラツ
チ状態終了位置Ｂに対応した移動量データであることに
なる。したがってステップａ　−ｊの実行によってクラ
ッチ装置２が半クラツチ状態となる半クラツチ操作範囲
が検出され、ＲＯＭ２３　に記憶された状態となる。

この結果、検出された半クラツチ範囲が円滑な半クラツ
チ操作が可能な範囲内であるかを判断することができ、
機関の速度に対応して車輛の発進または変速のとき半ク
ラツチ状態に制御することによって車輛発進時の、変速
時のショックを柔げることができる。これについては本
発明の要旨ではないので簡単に説明する。

ステップ」に引き続いてＲＡＭ　２３　に記憶させた、
位置Ａに対応するデータと位置Ｂに対応する（　１６　
） データとによる検出半クラツチ操作範囲が基準クラッチ
操作範囲内にあるかを比較検出する（ステップｋ）。ス
テップｋにおいて検出半クラツチ操作範囲が基準クラッ
チ操作範囲外にあるときはステップｋに引き続いてステ
ップｌを実行（〜、駆動回路２９に入力が供給される。

したがって駆動回路２９の出力によりランプ２８は点灯
し、検出半クラツチ操作範囲が基準クラッチ操作範囲外
であることが表示される。この点灯によりクラッチ装置
２の調整が必要であることが表示され、クラッチ装置２
は公知の手段、たとえはアクチュエータ１３に設けたタ
ーンバックルの調整等により半クラツチ操作範囲の調整
を行なう。

一方、ステップｋにおいて検出半クラツチ操作範囲が基
準半クラツチ操作範囲内であるときはステップｋに引き
続いて、またステップｌに引き続いて、発進指示または
変速指示のあるのを待つ（ステップｍ）。

ここで、ステップｋにおける比較検出はたとえば半クラ
ツチ状態の終了位置Ｂ１クラッチ装置２が完全に接続さ
れた状態位置Ｃに対し、ｕ（（Ｂ−Ｃ）（ｖであるかを
判断してもよい。ここでＵおよびＶけ所定の設定値であ
る。ステップｋにおいてｕ（（Ｂ−Ｃ）（ｖであるかを
判断するのはクラッチ装置２がたとえば摩耗した場合（
Ｂ−Ｃ）が（Ａ−Ｂ）より大きく変化するためであり、
（Ｂ−Ｃ）≧Ｖのときはクラッチ装置２が完全に遮断さ
れなくなる恐れがあり、（Ｂ−Ｃ）≦Ｕのときはクラッ
チ装置２にすべりが発生する恐れがあるためである。し
たがって（Ｂ−Ｃ）がｕ（（Ｂ−Ｃ）＜ＶＴ：ないとき
はステップｌを実行するのである。

またステップｍにおいて車輛発進指示はスタート信号Ｓ
５　により、また変速指示はブレーキ信号Ｓ１、車輛速
度信号Ｓ２　および機関速度信号Ｓ３　の組合せにより
検出されるが、これらは本発明の要旨でないためこれ以
上の説明は省略する。

ステップｍにおいて車輛発進指示または変速指示が検出
されたときは、ステップｍに引き続いて駆動回路３０に
入力が供給され、駆動回路３１の入力は遮断されて、電
磁弁１７は付勢され、電磁弁１８は消勢状態に制御され
（ステップｎ）、操作ロッド１４ａを矢印Ｙの方向に駆
動してステップｂと同様に操作ロッド１４ａがＣ３−（
０〜Ｄ）の位置になるまで駆動される（ステップ０）。

すなわちステップｎおよび０により空気圧シリンダ１４
の受圧室１４Ｃに空気圧が供給されて、クラッチ装置２
は完全に遮断されることになる。ステップＯに引き続い
て駆動回路３１に入力が供給され、駆動回路３０には入
力が遮断された状態のま１にして、電磁弁１８は付勢さ
れ、電磁弁１７は消勢状態のままに制御され（ステップ
ｐ）、操作ロッド１４ａがＣ３＝Ａとなるまで矢印Ｘの
方向に駆動する（ステップｑ）。すなわち、ステップｐ
およびｑにより空気圧シリンダ１４の受圧室１４Ｃの空
気圧が減少させられて、半クラツチ状態に制御開始され
るＡ点にまで操作ロッド１４．は急速に駆動されること
になる。

ステップｑに引き続いて電磁弁１７および１８を駆動回
路３０および３１を介してデユーティ制御しくステップ
ｒ）、このデユーティ制御を操作、　１９　。

ロッド１４ａの位置がｃｓ＝Ｈに達するまで行なわせる
（ステップＳ）。すなわちステップｒおよびＳによって
検出半クラツチ操作範囲にわたって半クラツチ制御が行
なわれる。ステップＳに引き続いて半クラツチ制御が終
了したときは電磁弁１８は駆動回路３１を介して付勢し
、電磁弁１７は駆動回路３０を介して消勢状態に制御し
くステップｔ）、再びステップｍの実行に移動する。こ
こでステップｔにおいてクラッチ装置２は接続された状
態に維持されることになる。

そこでステップｑ　−ｓにおいて検出半クラツチ操作範
囲にわたって車輛速度等に対応した半クラツチ制御がな
されて、車輛発進時のおよび変速時のショックは柔けら
れることになる。

（発明の効果） 以上説明した如く本発明によれば、半クラツチ操作範囲
の検出は、アクチュエータを介してクラッチ装置をフル
ストロークにわたって駆動し、この駆動中におけるアク
チュエータの移動量を順次検出記憶し、この記憶データ
を演算比較するとと（２０） によって、迅速、容易にかつ正確に行なうことができる
。さらに駆動源としての機関が回転していなくても半ク
ラツチ操作範囲の検出が行なえる。

この結果アクチュエータを取付ける際の調整用としても
利用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示す機能ブロック図。 第２図は本発明の一実施例の構成を示すブロック図。 第３図（ａ）および（ｂ）は本発明の一実施例の作用説
明に供する説明図。 第４図は本発明の一実施例の作用説明に供するフローチ
ャート。 ２・・・クラッチ装置、３・・アクチュエータ、５・・
・制御手段、６・・・検出手段、７・・・駆動制御手段
、８および１０・・・記憶手段、９・・演算検出手段、
１１・・内燃機関、１２・・・駆動車輪装置、１４　・
空気圧シリンダ、１５・・ポテンショメータ、１６　・
空気槽、１７および１８・・・電磁弁、２０・・マイク
ロコンピュータ、２７・・・Ａ／Ｄ変換器、２８・・・
ランプ、２９〜３１　駆動回路。 特許出願人　ヂーゼル機器株式会社 代理人　弁理士　砂　子　信　夫 噸２３）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. クラッチ装置と、該クラッチ装置を駆動するアクチュエ
   ータと、入力信号に応答して前記クラッチ装置を検出半
   クラツチ操作範囲にわたって半クラツチ状態に制御する
   制御手段とを備えたクラッチ制御装置において、半クラ
   ツチ操作範囲検出のとき前記アクチュエータを介して前
   記クラッチ装置をフルストロークにわたり駆動制御する
   駆動側手段によるフルストロークにわたる駆動中におけ
   る検出手段の出力を順次記憶する第１の記憶手段と、前
   記第１の記憶手段に記憶した検出手段の検出出力を時間
   に関して微分しかつ微分値が所定値を超えて変化したこ
   とを検出する演算検出手段と、該演算検出手段による検
   出出力発生時における前記演算検出手段の入力を記憶す
   る第２の記憶手段とを備え、前記第２の記憶手段の記憶
   内容を検出半クラツチ操作範囲とすることを特徴とする
   クラッチ制御装置。