JPS6078118A - 自動発進クラツチの制御装置 - 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】 〔技術分野〕 本発明は車両特に自動車の発進からある車速までクラッ
チに付勢する係合力をエンジンの回転数に応答して制御
する自動発進クラッチの制御装置に関する。

〔従来技術およびその問題点〕

一般に車両に用いられている自動クラッチは、クラッチ
（本体）と、このクラッチに付勢する係合力をエンジン
の回転数に応じて制御する電気あるいは油圧系の制御装
置とから成っている。

しかし、この種の自動クラッチは、意識的・無意識的に
かかわらずエンジンのトルクと負荷とが丁度釣り合うと
半クラツチ状態になり、そのまま走行を続けるとクラッ
チの摩耗が著しく最悪の場合はクラッチが焼き付くとい
う欠点があった。この欠点を回避するためのものとして
、発進時、半クラッチの有無に関係なく一定時間経過す
ると、最大係合力をクラッチに付勢してクラ・ンチを直
結状態にする制御装置がある。

ところが、この制御装置はエンジンの状態の如何にかか
わらず、半クラッチの状態からクラッチを急激に直結す
るものであるから、運転車の意志とは無関係に直結にさ
れてその意志に即応した制御ができず、その結果、急激
な負荷の増大によりエンストを引起すかあるいはエンジ
ンおよび塔乗車にシボツクを与えるという欠点を有して
ｌ、）だ。

〔目　的〕

本発明は上記従来の欠点を改良するもので、半りランナ
状態から直結状態に至る時間的経過を運転者の意志に即
応させた自動発進クラッチの制御装置を提供することを
目的をするものである。

〔発明の概要〕 本発明に係る自動発進クラッチの制御装置は、クラッチ
の入出力軸回転数を検出する回転数検出手段、スロット
ルの開度を検出する開度検出手段、運転者の発進意志を
感知するスタート検出手段により、入力信号を得て、電
子制御手段により、クラッチに係合力を付勢する付勢手
段に対し、適宜即応した係合力を与える信号を出力する
ことを基本構成とするものである。

上記構成において、本発明は電子制御手段として、少な
くとも、クラッチの入出力軸回転数の比を演算する回転
数比演算回路と、クラッチの入出力軸回転数に応じたク
ラッチ係合信号をスタート検出手段の作動を条件として
付勢手段に出力する第１クラツチ係合力記憶回路と、回
転数比演算回路の出力が所定時間一定であることを条ヂ
トとして、スロットル開度に応じた勾配をもって上置す
るクラッチ係合力信号を第１クラツチ係合力記憶回路の
出力信号に代えて出力する第２クラツチ係合力記憶回路
とを備えていることを特徴とする。

この自動発進クラッチの制御装置は、ニュートラルから
第１速に切り換えられた際等、スタート検出手段により
運転者の発進意志を感知すると、通常回転数検出手段よ
りクラ・ソチの入出力軸回転数信号を得て、第１クラツ
チ係合力記憶回路力〜その内部に記憶している人力軸回
転数Ｎｉに対応するクラッチ係合信号を、付勢手段に出
力する。回転数比演算回路が常時あるいは所定時間毎に
クラッチの入出力軸回転数比ｅ　＝　Ｎ　ｏ　／　Ｎ　
ｉを演算し、この比ｅが所定時間一定でありかつｅｅｌ
であると、第２クラツチ係合力記憶回路に対し、第１ク
ラツチ係合力記憶回路に代って、スロットル開度に応じ
たクラッチ係合力信号を付勢手段ｔｊ　Ｊｊ力すること
を命令する。第２クラ・ンチ係合力記憶回路は、第１ク
ラツチ係合力記憶回路からその瞬間における係合力信号
を受け、それを基点とし、スロットル開度に応じた勾配
をもって徐々に上昇するクラッチ係合力信号を付勢手段
に出力する。

第２クラツチ係合力記憶回路により、クラ・ンチに付勢
される係合力が高くなりクラッチの入出力軸回転数比ｅ
が１になると、クラッチには最大係合上記した本発明に
よれば、クラッチに＋１゛勢される係合力はスロットル
開度に応じたところの勾配をもって徐々に或いは速やか
に上昇するクラ、ンチ係合力信号が付勢子゛段に出力さ
れて行われるので、従来のようにショックを受けたりエ
ンストを起こすこともなく、運転者の意志に即応させた
自動発進を行わせる効果を有する。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例につｌ、Ｎて説明する。第１図に
基づいて、まず最初に機械的構成部分につｌ、％て述べ
る。

動力の断続を行うクラ・ンチ１はエンジン２と変速機３
との中間に設けられてし）る。このクラ＋Ｊチ１には、
例えば湿式クラ・ンチを用１．％ること力≦でき、この
場合付勢手段４であるアクチュエータによって係合力が
付勢される。変速機３４こ第１速力呪投入され、クラッ
チ１が接続されると、１１輪５力へ回転する。

上記の車両において、回転数検出手段６ａ。

６ｂがクラッチ１の駆動側および被部側の所定の位置に
それぞれ設定されクラッチｌの入出力軸回転数を検出す
る。検出された出力は電子制御手段７に入力される。ま
た、マニホルドのスロットル部分８に設けられた開度検
出手段９、これは空燃費制御等に用いられているものと
同等のもので、これによりスロットル８の開度０が検出
される。

検出された出力は電子制御手段７に入力される。

アクセルペダル１０の近辺にはスタート検出手段１１が
設けられており、アクセルペダルｌＯを踏むことにより
運転者の発進意志を感知するようになっている。この信
号も電子制御手段７に入力される。電子制御手段７はこ
れらの出力および信号を基にしてクラッチ１に付勢する
係合力を定め、この係合力に相当する信号を付勢手段４
に出力する。

次に電気的構成部分すなわち電子制御手段７の構成を、
第２図に示すブロック図により説明する。

電子制御手段７は第１クラツチ係合力記憶回路２１、回
転数比演算回路２２１回転数比変化判断回路２３、第２
クラツチ係合力記憶回路２４、および最大係合力保持回
路２５並びにクラッチ切断判断回路２６およびクラッチ
切断回路２７により構成されている。

第１クラツチ係合力記憶回路２１は、クラッチ１に付勢
する係合力がクラッチ１の入力軸回転数に対応させて記
憶されている。回転数比演算回路２２は回転数検出手段
６ａ、６ｂよりクラッチ１の入出力回転数に関する信号
を得てその比ｅ＝出力軸回転数Ｎｏ／入力軸回転数Ｎｉ
を演算する。

回転数比変化判断回路２３は回転数比演算回路で演算さ
れた比ｅが所定時間変化がないかどうかと判断する回路
で、比ｅに変化がないときは第１クラツチ係合力記憶回
路２１および第２クラツチ係合力記憶回路２４に所定の
信号を送る。第２クラツチ係合力記憶回路２４はスロワ
）・ル開度０に応じて徐々に増加させるような信号Ｔ′
Ｃ＝ｆ（θ、１）が記憶されている。

最大係合力保持回路２５は、回転数比演算回路２２で演
算された比が１に等しいかあるいは１以上のとき、この
回路２５に記憶された最大の係合力信号を付勢手段４に
出力する。クラッチ切断判断回路２６は車両の走行状態
を判断してクラッチｌを切断するか否かの選択をする回
路である。そ１７てクラ・ンチ切断回路２７はシャフト
レバースイッチ２８からの信号すなわちニュートラルで
あることを示す信号によりクラッチｌを切断する回路で
ある。

上述の第１クラツチ係合力記憶回路２１には、スタート
検出手段１１であるところのスタートスイッチ１１およ
びシャフトレバースイッチ２８の信号並びに回転数検出
手段６ａからの信号がそれぞれ並列的に入力される。ま
た第１クラツチ係合力記憶回路２１は、常時付勢手段４
に係合力信号を送っているが、回転数比演算回路２２で
ｅ≧１のとき、あるいは回転数比変化判断回路からの信
号により付勢手段４に対する出力を遮断する。回転数比
演算回路２２は回転数検出手段６ａ、６ｂより入力軸回
転数Ｎｉ、および出力回転数Ｎｏのｉ＝　＝　ｌ、氾ｗ
　ｌ＋　ｔｓ　＝　Ｎ　／Ｉ／Ｎ　＋　ｌｙ伯質１−　
ｏど１のとき回転数比変化判断回路２３にｅの値を送り
、ｅ≧１のとき、最大係合力保持回路２５を作動させて
最大係合力信号を付勢手段に送る。回転数比変化判断回
路２３は所定時間内に回転数比ｅの変化があるか否かを
判断し、比ｅに変化がないときのみ、第１８よび第２ク
ラツチ係合力記憶回路２１．２４に信号を送る。＄２２
クラツチ係力記憶回路２４は開度検出手段９よりスロワ
）・ル開度θの情報を得ると同時に回転数比ｅの変化が
なくなったときの第１クラツチ係合力記憶回路２１の係
合力信号の情報を得てその係合力信号を基点としてスロ
ットル開度θに応じたところの徐々に」二昇する係合力
信号を付勢手段４に出力す・る。この場合、運転者の意
志表示でアクセルペダルの踏み込み量が多くなると、ス
ロットル弁が開き、その結果クラッチｌは単時間で直結
される。また、アクセルペダルの踏み込みが緩やかに行
われると、クラッチ１直結までの時間ｔが長びく。クラ
ッチ切断判断回路２６は車速検出手段２９より車速Ｕの
情報を得て、車両が所定の車速まで加速されていないと
きは、クラッチ１を切断する。クラッチ切断判断回路２
６とイ」勢手段４との間に直列に接続されたクラッチ切
断回路２７は例え車速Ｕが所定の速度を越えるものであ
っても、シャフトレバースイッチ２８がニュートラルに
なった以上クラッチ切断判断回路２６の信号を断ってク
ラッチＪの切断を図るためのものである。以下、第３図
に従って電子制御手段７の具体的回路について説明する
。

第１クラツチ係合力記憶回路２１は第４図に示すような
りラッチ入力軸回転数Ｎｉに対するクラッチ係合力信号
が記憶されている。第４図は横軸がクラッチ入力軸回転
数Ｎｉ（ｒｐｍ）、縦軸がクラッチ係合力Ｔｃ（Ｋｇ、
ｍ）すなわち係合力信号をそれぞれ示す。クラッチ１の
接続は例えば入力軸回転数１１００Ｏｒｐ前後から徐々
に開始させ、１５００ｒｐｍ以上で完全に直結させるこ
ともできる。ここでＡは係合力信号曲線、Ｂはフルスロ
ットル時のエンジン出力曲線である。そして、この回路
２１は切替回路３１に接続されている、 回転数比演算回路２２は、回転数検出手段６ａ、６ｂよ
りそれぞれ情報を得て所定時間毎に比ｅ　＝　Ｎ　ｏ　
／　Ｎ　ｉを演算し、その結果を回転数比変化判断回路
２３に送る。

回転数比変化判断回路２３は、比較器ＣＩ。

Ｃ２，、、、、Ｃｎと、比較器Ｃ１，Ｃ２，、。

、、Ｃｎの反転端子にそれぞれ接続された負荷ｅｌ　、
Ｃ２，、、、ｅｎと比較器ＣＬ　、Ｃ２，１、、Ｃｎに
それぞれ直列に接続されたワンショットマルチｍｌ　、
ｍ２．、、、、ｍｎと、これらのワンショットマルチｍ
ｌ、ｍ２．．．、、ｍｎと直列に接続されたワンショッ
トマルチバイブレータ３２とで構成されている。比較器
Ｃ１、Ｃ２。

、、、、Ｃｎのそれぞれの非反転端子には回転数比演算
回路の出力端子が接続されている。負荷ｅ１、Ｃ２，、
、、には回転数比ｅに対応してｌよりも小さい異なる負
荷が設定されている。例えば、ｅ　１　＝０．３　、　
ｅ　２＝０．５　、　、ｅ　３＝０．７の毎く設定する
ことができる。ワンショットマルチバイブレータ３２は
ワ〉′ショットマルチｍｌ、ｍ２．。

、、ｍｎのいずれかより１のアノくルスが出力されると
、ｔｏ　秒後にＬレベルよりＨレベルに立ち上がる機能
をもっている。従ってこのワンショットマルチバイブレ
ータはｔｏ　秒経過しないうちに次のパルスが発生する
と、そのパルス発生時点から１、秒経過した後にＨレベ
ルに立ち上がる。

第２クラツチ係合力記憶回路２４は第５図に示すような
パターンが記憶されている。第５図は横軸に時間ｔを、
縦軸にクラッチ係合力ＴＣ′すなわちクラッチ係合力信
号Ｖをそれぞれ示しでいる。この第２クラツチ係合力記
憶回路２４は、スロットル開度０によりｎ段階ＣＩ、Ｃ
２，、、。

Ｃｎ、例えば７段階程度にクラス分けされ、スロットル
開度θが小さいときはクラッチ係合力信号Ｖの勾配が緩
やかに、スロー／　）ル開度θが大きくなるに従って勾
配が大きくなるようにパターン化して記憶している。従
って、クラッチｌは、スロットル開度θが小さいときは
緩やかに、スロワ１　賑　１１１４【配　＾　ｔ？　−
Ｌ　セ　＋＋Ｌ　セ　１上　−１−フ、　υｈ１＾１、
１デ　１１叱ツ°　★±　七　、各−フる。そしてこの
第２クラツチ係合力記憶回路２４には信号を発する基点
となる信号Ｔｃｉが第１クラツチ係合力記憶回路２１か
ら送られてくる。そしてこの回路ジ４は切換回路３１に
接続されている。最大係合力保持回路２５は、回転数比
演算回路２２でｅ≧１のとき作動する回路で、クラッチ
の人力軸回転数の如何にかかわらず最大係合力信号Ｔ　
ｃｍａ、を記憶している。そしてこの回路２５も切換回
路３１に接続されている。

クラッチ切断回路２６はスタートスイッチ１１がｏｆｆ
で、車速Ｕが所定の速度例えば１０Ｋｍ／ｈ以下のとき
クラッチ１を切断しそれ以外のとぎはクラッチ１を接続
する機能を有する。このクラッチ切断回路２６は２つの
トランジスタ・トランジスタロジックＴＴＬＩ、ＴＴＬ
２の出力をそれぞれ入力とする排他的論理和回路Ｘ０Ｒ
Ｉと論理積回路ＡＮＤＩが並列接続され、これらＸ０Ｒ
１、ＡＮＤ　１の出力を入力する排他的論理和回路Ｘ０
Ｒ２が直列接続された回路である。この回路２６は切換
回路３１と付勢手段４との間に有するスイッチ３３の断
続を行う。

クラッチ切断回路２７は、シフトレバ−スイッチ２８の
信号すなわちニュートラルのときにクラッチ１の切断を
行う回路で、クラッチ切断回路２６の出力を断続するス
イッチ３４をシフトレバ−スイッチ２８の信号で断続す
る。

切換回路３１は第１クラツチ係合力記憶回路２１、第２
クラツチ係合力記憶回路２４および最大係合力保持回路
２５と付勢手段４との間の接続切換を行う回路である。

この回路３１は常時第１クラツチ係合力記憶回路２１と
付勢手段４とを接続しているが、回転数比変化判断回路
２３の出力Ｓｔとスタートスイッチ１１のθとの論理積
回路ＡＮＤ３の出力を制御信号ｘ５として第１クラツチ
係合力記憶回路２１が切断され、第２クラツチ係合力記
憶回路２４に切り換えられる。また、この回路３１は、
クラッチ切断回路２６の出力ｘ３と回転数比演算回路２
２の出力ｅが１または１以上であることを判断する判断
回路３５の出力ｅ　との論理積回路ＡＮＤ２の出力を制
御信号ｘ４として第１および第２クラツチ係合力記憶回
路２１．２４を切断し、最大係合力保持回路２５と付勢
手段４とを接続する。なお、第１クラツチ係合力記憶回
路２１と切換回路３１との間にあるスイッチ３６は、ス
タートスイッチ１７の信号０１こより開閉する。

次に自動発進クラッチの制御装置の動作について説明す
る。

発進時、回転数検出手段６ａより検出されたクラッチ入
力軸回転数Ｎｉは第１クラツチ係合力記憶回路２１に入
力され、この回路２１により回転数Ｎｉに対応するクラ
ッチ係合力信号Ｔｃが切換回路４に出力される。

また、回転数検出手段６ａ、６ｂにより検出されたクラ
ッチ入出力軸回転数Ｎｉ、Ｎｏは回転数比演算回路２２
に出力され、この回路？？で演算されたｅ　＝　Ｎ　ｏ
　／　Ｎ　ｉは、ｅ＜１であるから、回転数比変化判断
回路２３に出力される。

この時点で運転者がシフトレバ−をチェンジしてニュー
トラルから第１速に投入すると、シフ）・レバースイッ
チ５Ｆ２８が閉になり切断回路２７のスイッチ３４が閉
になる。

次に運転者がアクセルペダル１０を踏むと、スタート検
出手段１１であるところのスタートス・ｒツチが閉にな
り、この信号θＩ　がクラ・ンチ切断判断回路２６に出
力される。この時点における車速ＵはｌＯｋｍ／ｈ以下
であるから、車速Ｕに関する出力信号Ｕ１はＬレベルと
してクラ・ンチ切断判断回路２６に出力される。θ１４
１（、Ｕ１→してあるから、クラッチ切断判断回路２６
の出力１士Ｈとなり、クラッチ切断回路２７のスイ・・
、チｉ４（閉）を介してスイッチ３３を閉にし、切換回
路３１と付勢手段４とを接続する。また、スタートスイ
ッチ１１の信号０１　がスイ・ンチ３６を閉じるので、
第１クラツチ係合力記憶回路２１の係合力信号Ｔｃは切
換回路３１（常時閉）を介して、付勢手段４に出力され
る。そしてクラッチ入力軸回転数Ｎｉに応答する係合力
がクラッチ１に付勢される。ｅ＝Ｎｏ／’Ｎｉが徐々に
変化しているときは、回転数比変化判断回路２３は作動
せず、第１クラツチ係合力記憶回路２１の信号Ｔｃ力曵
令ｊ゛勢手段４に出力され続ける。この時点で車速Ｕ力
りｌＯｋｍ／ｈになってもスイッチ３３が開になること
はない。そして回転数比演算回路２２で演算されたｅが
１になったとき、判断回路３５の信号（Ｈ）とクラッチ
切断回路２６の信号（■（）との論理積（Ａ　Ｎ　Ｄ　
３）による制御信号ｘ４　（Ｈ））こより切換回路３１
のスイッチが入れ換り、第１クラツチ係合力記憶回路２
１から最大係合力保持回路２５に接続される。この回路
２５により、クラッチ１は、最大係合力が付勢され、直
結状ｙ出力（維持される。

回転数比演算回路２２で演算され出力されたｅ＝　Ｎ　
Ｏ／　Ｎ　ｉがｔＯ秒以上変化しなＩ／Ｘとき、すなわ
ちクラッチ１か半クラツチ状態になったときは、回転数
比変化判断回路２３が働き、このときの回路ｚ３の信号
５ｔ（Ｈ）とスタートスイ・ンチ１１の信号θ（Ｈ）と
の論理積（ＡＮＤ３））こよる制御値−号ｘ５（Ｈ）に
より切換回路３１のスイッチが入れ換り第１クラ、ンチ
係合力記憶回路２１から第２クラツチ係合力記憶回路２
４に接続される。切換る時点における第１クラツチ係合
力記憶回路２１の出力信号Ｔｃは第２クラツチ係合力２
４に入力され、この出力信号Ｔｃを基点として第２クラ
ツチ係合力記憶回路２４は運転者のアクセルペダル１０
の踏み送量に応じた（すなわちスロットル開度０に応じ
た）勾配をもって増大するクラッチ係合力信号Ｔｃ’を
付勢手段４に出力する。スロットル開度θは開度検出手
段９によりＷ！ｊ２クラッチ係合力記憶回路２４に出力
される。

スロットル開度θに対応する勾配で係合力信号Ｔｃ’は
徐々に（或いは急速に）上昇し、クラッチ１に付勢され
る係合力が高まる。この時点で車速Ｕが１０　ｋ　ｍ　
／　ｈ以上になっても前記同様スイッチ３３が開になる
ことはない。そして回転数比演算回路２２で演算された
ｅが１になったとき、前記同様、切換回路３１のスイッ
チが入れ換って最大係合力保持回路２５が付勢手段４に
接続される。この回路２５により、クラッチ１は最大係
合力が付勢され直結状態が維持される。

なお、本発明の各構成要素は、本発明の枠内で上記実施
例に用いたものと同様な機能を有する他の手段を用いる
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る自動発進クラッチの制御装置の概
略図、第２図はブロック図、第３図は第２図のブロック
図を具体化して示した回路図、第４図は、クラッチ入力
軸回転数とクラッチ係合力の関係を示したグラフ、第５
図はスロットル開度とクラッチ係合力との関係を示した
グラフである。 １１６．クラッチ、　２．６．エンジン３０．、変速機
、　４６８．付勢手段 ５１１．車輪 ６１１８回転数検出手段 ７０９．電子制御手段 ８０６．スロットル部分 ９０８．開度検出手段 １０、、、アクセルペダル １１、、、スタート検出手段 ２１、、、第１クラツチ係合力記憶回路２２、、、回転
数比演算回路 ２３、、、回転数比変化判断回路 ２４、、、第２クラツチ係合力記憶回路２５、、、最大
係合力保持回路 ２６、、、クラッチ切断判断回路 ２７、、、クラッチ切断回路 ２８、、、シフトレバ−スイッチ ２９、、、車速検出手段 ３１、、、切換回路 ３２、、、ワンショットマルチバイブレータ３３．３４
，３６．、、スイッチ ３５、、、判断回路 Ｃ１，、、Ｃｎ、、、比較器 ６１、、、ｅｎ、、、負荷 ｍｌ、、、ｍｎ、、、ワンショットマルチ出願入　アイ
シン精機株式会社 代理人　弁理士　加藤朝道 図面の浄書（内”ｆｆに変更なし） 第１図 Ｏ 第４図 第５図 手続補正書 昭和５８年１２月９日 特許庁長官　若松　和犬　殿 １　事件の表示 昭和５８年特許願第１８２５４２号 （昭和５８年９月３０日出願） ２　発明の名称　自動発進クラッチの制御装置３　補正
をする者 事件との関係　特許出願人 氏名　（ｏｏｉ）アイシン精機株式会社代表者中井令夫 ５　補正命令の日付　自発 ６　補正により増加する発明の数　なし７　補正の対象
　図面

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. クラッチの入出力軸回転数を検出する回転数検出手段と
   、スロットルの開度を検出する開度検出手段と、運転者
   の発進意志を感知するスタート検出手段と、クラッチに
   係合力を付勢する付勢手段と、上記回転数検出手段、開
   度検出手段およびスタート検出手段よりそれぞれ入力信
   号を得て、該伺勢手段を制御する電子制御手段とを有す
   る自動発進クラッチの制御装置であって、前記電子制御
   手段は、少なくとも、クラッチの入出力軸回転数の比を
   演算し回転数比に応じた信号を出力する回転数比演算回
   路と、クラッチの入出力軸回転数に応したクラッチ係合
   信号をスタート検出手段の作動を条件として付勢手段に
   出力する第１クラツチ係合力記憶回路と、該回転数比演
   算回路の出力信号が所定時間一定であることを条件とし
   て、スロットル開度に応じた勾配をもって上昇するクラ
   ッチ係合力信号を前記第１クラツチ係合力記憶回路の出
   力信号に代えて出力する第２クラツチ係合力記憶回路と
   を備えていることを特徴とする自動発進クラッチの制御
   装置