JPS61202932A - 自動クラツチ制御装置 - 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〕 本発明は自動クラッチ制御装置に関し、更に特定して述
べると、車輌等における乾板式のクラッチを７クチユエ
ータを用いて自動的に制御する自動クラッチ制御装置に
関するものである。

〔従来の技術〕

従来よシ車輌等において、クラッチの接続操作を自動化
するために乾板式クラッチに油圧アクチュエータを接続
し、この油圧アクチュエータを電磁弁等を用いて電気的
に制御するようにした自動クラッチ制御装置が種々提案
されている。

ところで、この種の自動クラッチ制御装置においては、
クラッチ装置の駆動側部材と従動側部材とが接触し始め
る半クラツチ接続開始位置を検出し、この接続開始位置
に基づいて適正表クラッチ制御機能を得ようとしている
。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし表から、従来のこのよう表自動クラッチ制御装置
によると、半クラツチ接続開始位置を検出するための判
定基準が極めて不正確であシ、このため正確且つ適正な
りラッチ制御機能を得ることができなかった。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明はこのような点に鑑みてなされたもので、駆動側
部材の回転をアクセル量に応じて制御するコントロール
信号が所定レベルを越えた時、該コントロール信号ヲ所
定レベルのコントロール信号に切替保持すると共に、ア
クチュエータを間欠制御し、前記駆動側部材の回転数の
降下量が所定値を越えた時点を半クラツチ接続開始位置
と判定するようにしたものである。

〔作用〕

したがって本発明による自動クラッチ制御装置によると
、正確な半クラツチ接続開始位置を検出することができ
る。

〔実施例〕 以下、本発明に係る自動クラッチ制御装置を詳細に説明
する。第２図はこの自動クラッチ制御装置を車輌に適用
した場合の一実施例を示す概略構成図である。図におい
て、１はエンジン２の出力回転軸に連結された駆動側部
材１Ｃと駆動車輪装置３の入力軸に連結された従動側部
材１ｄとを有するクラッチ装置である。このクラッチ装
置１には該クラッチ装置の接続を自動的に行なわせる目
的で、自動クラッチ制御装置４が設けられておシ、クラ
ッチ装置１の操作レバー１ａにはクラッチ装置１を駆動
するアクチュエータとしてのエアーシリンダ装置５が連
結されている。エアーシリンダ装置５はエアーシリンダ
６と操作ロッド７とを備え、図示左方のシリンダ室５＆
にはエアーシリンダ６の内底面と操作−ツドアのピスト
ン７ａとの間に圧縮コイルバネ８が配設されておシ、こ
の圧縮コイルバネ８の力によシ操作ロッド７は常時Ａ方
向にバネ付勢されている。そして、操作ロッド７の左端
部が、固定支点１ｂを介して回動自在に設けられた操作
レバー１ａの一端部に枢着され、操作レバー１１の他端
部が圧縮コイルバネ８の力によ）常時Ｂ方向（クラッチ
接続方向）にバネ付勢されておシ、このバネ付勢力によ
υクラッチ装置１を常時接続状態としている。また、操
作ロッド７の右方端部側にはポテンショメータよりなる
クラッチストローク位置検出セ／す９が配備されておシ
、操作ロッド７の摺動移動位置をこのクラッチストロー
ク位置検出センサ９で検出し、間接的にクラッチ装置１
のクラッチストローク位置を検出するようにしている。

すなわち、操作ロッドＴがクラッチ装置１に抗して右手
方向いっばいの摺動位置にあるときをクラッチ装置１の
クラッチストローク零基準位置としている。

一方、エアーシリンダ装置５の受圧シリンダ室５ｂには
気送管１０の一端部が連通固設されておシ、気送管１０
の他端部は常閉電磁弁１１の出力ボート、常閉電磁弁１
２の入力ボートおよび常開電磁弁１３の入力ボートに連
通している。電磁弁１１の入力ポートはエアータンク１
４を介してコンプレッサ１５に連通しておシ、電磁弁１
２および１３の出力ボートは開放されている。したがっ
て、全ての電磁弁１１．１２．１３が消勢状態にあると
き、受圧シリンダ室５ｂ内の圧力は略大気圧に等しく、
操作ロッド７は圧縮コイルバネ８の付勢力によって右手
方向いっばいに位置しており、このときクラッチ装置１
が完全に接続された状態となっている。図におけるシリ
ンダ装置５の操作ロッド７の位置はこのときの状態を示
している。

ところで、このように配設された電磁弁１１゜１２．１
３の励磁コイルＩ１ｍ、１２ａ、１３ｍは制御ユニット
１６の出力端子１６ｍ、１６ｂ、１６ｃに接続されてお
り、この制御ユニット１６の入力端子１６ｅ、１６ｆ、
１６ｆ、１６ｈ、１６１．１６ｊ　　および１６ｋには
夫々、エンジン回転センサ１７、カクンタシャフト回転
センサ１８、車速センサ１９、図示せぬアクセルペダル
の踏み込み量に応じたアクセル信号を送出するポテンシ
ョメータよシなるアクセルセンサ２０、ギアポジション
に応じた信号を送出するギア位置検出センサ２１、車輌
を発進させる場合に高いレベルの信号を送出する発進検
出センサ２２および前述のクラッチストローク位置検出
センサ９が接続されている。そして、制御ユニット１６
はこれらの入力信号に基づき、車輌の運転状態に応じた
操作速度でクラッチ装置１の接続が実行されるように各
電磁弁１１．１２および１３を開閉制御する駆動信号を
出力端子１６ｍ、１６ｂおよび１６ｅよシ送出するよう
になし、これにょシフラッチ装置１の制御が自動的に行
なわれるようになっている。

すなわち、クラッチ装置１の接続を切るときには、出力
端子１６ｍおよび１６ｅよシ信号が送出され電磁弁１１
が開き、電磁弁１３が閉じるようになっている。したが
って、コンプレッサ１５がらの圧縮空気がエアータンク
１４を介してエアーシリンダ装ｆｆ１５の受圧シリンダ
室５ｂ内に導びかれ、この導びかれた圧縮空気が操作ロ
ッド７のピストン７ａを押圧し、この押圧力によって操
作ロッドＴが圧縮コイルバネ８に抗して左手方向いっば
いまで移動し、クラッチ装置１の接続が断となシ、クラ
ッチ断となった後は電磁弁１３の通電付勢が継続された
ままで、電磁弁１１０通電付勢が解除され、操作ロッド
Ｔは左手方向いっばいまで移動した状態を保つようにな
っている。つまシ、電磁弁１１が閉じることによってシ
リンダ装置５の受圧シリンダ室５ｂ内の圧縮空気が閉じ
込められ、この圧縮空気の圧力によって操作ロッドＴは
左手方向いっばいまでの移動状態を維持し、クラッチ装
置１はクラッチ断の状態を保持するようになっている。

一方、クラッチ装置１をクラッチ断の状態から接続する
時には、周期的なパルス信号が出力端子１６ｂよシ送出
され、このパルス信号によって電磁弁１２が間欠点に制
御されるようになっている。すなわち、電磁弁１２の開
閉が前記パルス信号によυ周期的に行なわれるようにな
っておシ、電磁弁１２が開いた時に受圧シリンダ室５ｂ
内の閉じ込められた圧縮空気が該電磁弁１２を介して排
出されこの排出が周期的に繰シ返されて、受圧シリンダ
室５ｂ内の圧縮空気の圧力が徐々に降下するようになっ
ている。したがって、操作ロッド７は圧縮コイルバネ８
の復帰力と前記圧縮空気圧の降下とによって徐々に右手
方向に摺動移動し、ついにはクラッチ装置１を接続する
ようになし、クラッチ接続完了後電磁弁１２の間欠制御
が解除されると共に電磁弁１３の通電付勢も解除され、
受圧シリンダ室５ｂ内の圧力が略大気圧に等しくなシ、
操作ロッド７が圧縮コイルバネ８の復帰力によって右手
方向いっばいに位置し、元のクラッチ接続状態に戻る様
になっている。尚、第２図において１６ｄは後述する如
くクラッチ接続状態に応じてスロットルバルブの開度量
を調節する、すなわちエンジン２の回転をコントロール
するエンジン回転コントロール信号を送出する出力端子
である０ ところで、このような制御をする制御ユニット１６はマ
イクロコンピュータを開いて構成されておシ、エアーシ
リンダ装置５によるクラッチ装置１の接続操作は、前述
の各入力情報に基づいて、マイクロコンピュータによシ
制御されるようになっている。第３図は制御ユニット１
６の内部構成を示すブロック図であシ、第２図と同一符
号は同一部分を示しその説明は省略する。図において・
、２３は抵抗Ｒ１〜Ｒ４、コンデン？ＣＩ、Ｃ２、コン
パレータ２３息よシなる波形整形回路で、入力端子１６
ｅ！、１６ｅｚＫ接続されている。また、入力端子１６
ｆｔ、１６ｆ２　　および１６ｆｔ、１６ｆ２にも波形
整形回路２３と同一構成の波形整形回路２４および２５
が接続されておシ、各波形整形回路のコンパレータ２３
＆、２４ａおよび２５ｍの出力端はＦ−Ｖコンバータ２
６゜２Ｔおよび２８に接続されている。そして、Ｆ−Ｖ
コンバータ２６，２７および２８の出力がマルチプレク
サ２９に入力されるようになっている。また、入力端子
１６ｈ１および１６ｋｌにはＶｃｅ電源電圧が印加され
ておシ、入力端子１６ｈ２および１６に２には夫々抵抗
Ｒ５とコンデンサＣ３とからなる直列回路が接続されて
おシ、コンデンサＣ３と抵抗Ｒ５との接続点の電圧がマ
ルチプレクサ２９に入力されるようになっている。そし
て、マルチプレクサ２９に入力される各情報がマイクロ
コンピュータ３０の指令によシ適宜選択決定されてＡ／
Ｄ変換器３１を介してデジタル値に変換され、該マイク
ロコンピュータ３０に取シ込まれるようになっている。

また、マイクロコンピュータ３０は入力端子１６ｊに入
力される情報および入力端子１６１に入力される情報を
取シ込む様になっておシ、入力端子１６ｉよシ入力され
るギアポジションに応じた信号はエンコーダ３２によっ
て工／コードされ、ギアポジションに応じたデジタル信
号として取シ込まれるようになっている。

さらに、マイクロコンピュータ３０はＤ／Ａ変換器３３
およびバッファアンプ３４を介して出力端子１６ｄにエ
ンジン回転コントロール信号を送出するようになし、ソ
レノイドドライバ３５を介して出力端子１６ｍ、１６ｂ
、１６ｃに第２図における電磁弁１１．１２．１３を制
御する制御信号を送出するようになっている。尚、波形
整形回路２３の出力はシュミット回路３６を介してもマ
イクロコンピュータ３０に取シ込まれるようになってい
る。

ところで、マイクロコンピュータ３０には円滑な車輌の
発進動作を確保するために、クラッチ、：＞伝達トルク
の変化およびこれに伴う駆動側部材の回転数の変化に追
随してクラッチの係合度合を適切に制御する発進制御プ
ログラムがストアされている。第４図はこの発進制御プ
ログラムの一実施例を示すフローチャートであシ、車輌
の発進動作の度に実行されるようになっている０ 以下、第２図に示した概略構成図および第５図に示すグ
ラフを参照しながら上記発進制御プログラムの動作を説
明する０尚、第５図における仏）図は、クラッチストロ
ーク位置検出センサ９にて検出されるクラッチ装置１の
クラッチストローク位置の変化を示すグラフ、（ｂ）図
は制御ユニット１６の出力端子１６ｄよシ送出されるエ
ンジン回転コントロール信号のレベルの変化を示すグラ
フ、（Ｃ）図はエンジン２の回転数およびクラッチ装置
の従動側部材の回転数の変化を示すグラフである。すな
わち、車輌の発進操作時（クラッチ断）においてマイク
ロコンピュータ３０の発進制御プログラムがスタート（
ステップａ）する。これによシ、ステップｂにて現状態
において出力端子１６ｄより送出されつつある（アクセ
ルペダルの踏み込み量に応じて送出されつつある）エン
ジン回転コントロール信号のレベルが判定され、このコ
ントロール信号が所定レベルより小さい場合、ステップ
ｂにおける判定がＩｖ１１＃）返される。そして、前記
コントロール信号が所定レベルを越えると（第５図（ｂ
）の０点）、ステップＣに移行し、該コントロール信号
カ所定一定レベルのエンジン回転コントロール信号に切
替えられる０（第５図（ｂ）のＤ点）この定レベルのコ
ントロール信号によってエンジン２の回転数は第５図（
ｅ）に示す様に若干遅れてＮａ（ｒ、Ｐ、ｍ）　　に達
し、とのＮａを維持する〇　一方、ステップＣによジエ
ンジン回転コントロール信号が定レベルに切替えられた
後、すぐにステップｄが実行される。すなわち、このス
テップｄにおいて制御ユニット１６の出力端子１６ｂよ
シ、一定デューテイ比のパルスが送出され、その単一パ
ルス信号によシミ磯舟１２が所定時間開状態となシ、エ
アシリンダ装置５の受圧シリンダ室５ｂ内の圧縮空気の
圧力が降下して操作ロッド７が摺動移動する。

この操作ロッド７の摺動移動によシフラッチ装置１のク
ラッチストロークがΔＬだけ狭まる（第５図（１）のＥ
点）。そして、ステップ・にてエンジンの回転数の降下
が検出されるまで前記ステップｄの動作が繰シ返され、
クラッチ装置１のクラッチストロークは間欠的に狭まっ
てゆき、遂にはクラッチ装置１の駆動側部材１Ｃと従動
側部材１ｄとが接触し始める。そして、この接触によっ
てクラッチ装置１の従動側部材１ｄの回転数が徐々に上
昇し始める（第５図（（＋）のＦ点）と共に、駆動側部
材１ｃの回転数が降下し始める（第５図（ｅ）のＧ点）
。

ところで、前述のステップｅにおいては、上記駆動側部
材の回転数の降下量を検出している。すなわちステップ
・において、それまでのエンジン回転数の最大値Ｎａ（
第５図（Ｃ））と現状態における回転数Ｎとの差Ｎ　ａ
　−Ｎが回転数の降下量として算出され、第１設定値■
と比較される。本実施例においては、この第１設定値Ｈ
を５　Ｏｒ、ｐ、ｍとしている。そして、ステップｅに
てＮａ−Ｎ≧Ｈが検出されると（第５図（ｅ）の１点）
、ステップｄによる制御ユニット１６の出力端子１６ｂ
からのパルス信号の送出が中断され（クラッチ接続動作
が中断され）、その時点（第５図（＆）の１点）におけ
るクラッチストローク位置Ｌｓでクラッチ装置１がホー
ルドされる。これと同時に、ステップｆが実行されて前
記クラッチストローク位置Ｌ３が半クラツチ接続開始ス
トローク位置としてメモリにストアされ、ステップ？に
て前記ステップＣにおけル定レベルのエンジン回転コン
トロール信号の送出保持動作が解除されると共に（第５
図（ｂ）のに点）、該コントロール信号を前記アクセル
センナ２０よシ送出されるアクセル信号に応じたエンジ
ン回転コントロール信号のレベル（第５図（ｂ）による
破線）Ｋ達するまで（第５図（ｂ）のＬ点）所定傾斜角
でもって上昇させる。この時、エンジン２の回転数は上
記所定傾斜角のコントロール信号によって若干遅れて上
昇する。しかして、ステップｈにおいて該エンジン回転
数の最低値Ｎｂ（第５図（ｅ））とＮｂを基点として上
昇した後の回転数Ｎとの差Ｎ−Ｎｂ　が算出されて、第
２設定値Ｍと比較される。本実施例においては、この第
２設定値Ｍを５　Ｏｒ、ｐ、ｍとしている。そして、ス
テップｈにおいてＮ−Ｎｂ≧Ｍが検出されると（第５図
（ｅ）のＰ点）、ステップｉに移行し、制御ユニット１
６の出力端子１６ｂからのパルス信号の送出が再開され
、クラッチ装置１のクラッチストロークが再び狭まシ始
める（第５図（ａ）のＱ点）０この時、出力端子１６ｂ
から送出されるパルス信号は、該状態におけるエンジン
回転コントロール信号のレベル（第５図（ｂ）のＲ点）
に応じたデユーティ比のパルス信号であって、ステップ
ｊにてエンジンの回転数の降下が検出されるまで前記ス
テップｉの動作が繰シ返され、出力端子１６ｂかも送出
されるパルス信号ノテューテイ比はエンジン回転コント
ロール信号のレベルの変化に応じて制御される。

一方、所定傾斜角でもって上昇しつつあるエンジン回転
コントロール信号は、第５図（ｂ）のＬ点に達すると、
アクセルペダルの踏み込み量に応じて変化するエンジン
回転コントロール信号に切シ替わシ、以降の運転は該エ
ンジン回転コントロール信号によってなされる。ところ
で、前述の如く出力端子１６ｂからのパルス信号の送出
再開によってクラッチ装ｆ１のクラッチストロークが再
び間欠的に狭まってゆくが、これに伴ってエンジン２の
回転数はそれまでの上昇勾配から若干遅れて下降勾配と
なる。すなわち、ステップｊにてこの時のエンジンの回
転数の最大値Ｎｅ（第５図（Ｃ））とＮｅを基点として
下降した後の回転数Ｎとの差Ｎｅ　−Ｎが算出されて、
第３設定値Ｓと比較される。本実施例においては、この
第３設定値Ｓ′を５Ｏｒ、ｐ、ｍ　としている。そして
、このステップｊにおいてＮ　ｃ　−Ｎ≧Ｓが検出され
ると（第５図（ｅ）のＴ点）、ステップｋに移行し、ス
テップｌによる制御ユニット１６の出力端子１６ｂから
のパルス信号の送出が中断され（クラッチ接続動作が中
断され）、その時点（第５図（＆）のＵ点）におけるク
ラッチストローク位置でクラッチ装置１が再びホールド
される。このクラッチホールド動作はステップｌにて、
エンジン２の回転数、すなわちクラッチ装置１の駆動側
部材１Ｃの回転数と、従動側部材１ｄの回転数とが一致
するまで継続され、駆動側部材１ｃと従動側部材１ｄと
の回転数が合致すると、（第５図（ｅ）の７点）第２図
における電磁弁１３の通電付勢が解除され（第５図（＆
）のＷ点）、クラッチ装置１の接続が完了し、ステップ
ｍにて図示せぬ主プログラムにリターンする。

第１図は第３図におけるマイクロコンピュータ３０の概
略機能ブロック図である。このマイクロコンピュータ３
０は第４図に示すフローチャートのプログラムを達成す
るために、アクセルセンサ２０の送出するアクセル信号
を受けてこの信号に応じたコントロール信号を送出する
エンジン回転コントロール信号送出回路３７と、所定レ
ベルのコントロール８号を送出ｆる定レベルコントロー
ル信号発生回路３８と、第４図におけるステップｂの処
理をなすレベル判定回路３９と、ステップＣの処理をな
すコントロール信号切替保持回路４０と、ステップｄの
処理をなす第１パルス発生回路４１と、ステップ・の処
理をなす第１比較回路４２と、ステップｆの処理をなす
クラッチ接続開始位置メモリ回路４３と、ステップｔの
処理をなす比較回路４４．コントロール信号上昇回路４
５および加算回路４６と、ステップｈの処理をなす第２
比較回路４１と、ステップｌの処理をなす第２パルス発
生回路４８と、ステップｊおよびｋの処理をなす第３比
較回路４９と、ステップｌの処理をなす回転一致判定回
路５０とを備えた機能を有している。尚、この機能ブロ
ック図において、コントロール信号切替保持回路４０は
通常、エンジン回転コントロール信号送出回路３７の送
出するコントロール信号を送出するようになし、レベル
判定回路３９にて所定レベルが判定された時送出される
判定信号によって切シ替わシ、定レベルコントロール信
号発生回路３８の送出する定レベルのコントロール信号
を送出保持するようになっておシ、加算回路４６は第１
比較回路４２の出力によって作動するコントロール信号
上昇回路４５の送出するコントロール信号（所定傾斜角
にて上昇する）と、前記コントロール信号切替保持回路
４０の送出するコントロール信号とを加算して送出する
ようになっている。また、比較回路４４は加算回路４６
の出力とエンジン回転コントロール信号送出回路３７の
出力とを入力とし、これらの入力が一致した時コントロ
ール信号上昇回路４５の動作を停止させるようになって
おシ、第１パルス発生回路４１はレベル判面回路３９の
送出する判定信号によって作動し、電磁弁１２に一定デ
ューテイ比のパルス信号を送出するようになっている。

そして、この第１パルス発生回路４１の動作は第１比較
回路４２の送出する信号によって停止するようＫなって
いる。また、第２パルス発生回路４８は第２比較回路４
７の送出する信号を受けて作動するようになっておυ、
加算回路４６より送出されるコントロール信号のレベル
に応じたデユーティ比のパルス信号を電磁弁１２に送出
するようになし、第３比較回路４９の送出する信号を受
けてその動作を停止するようになっている。

尚、この機能ブロック図において、エンジン回転コント
ロール信号上昇回路３７がコントロール信号送出手段を
、レベル判定回路３９とコントロール信号切替保持回路
４０とが切替保持手段５１を、第１パルス発生回路４１
が第１のパルス発生手段を、第１比較回路４２が半クラ
ツチ接続開始位置判定手段を、比較回路４４．コントロ
ール信号上昇回路４５および加算回路４６がコントロー
ル信号手段５２を、第２比較回路４７および第２パルス
発生回路４８が第２のパルス発生手段５３を、第３比較
回路４９がクラッチホールド手段を〔発明の効果〕 以上説明したように本発明による自動クラッチ制御装置
によると、半クラツチ接続開始位置判定手段を用いて正
確な半クラツチ接続開始位置を検出することができ、正
確且つ適正なりラッチ制御機能を得ることができる。

また、上記半クラツチ接続開始位置に基づいて発進制御
を行うようにすれば、クラッチ装置の駆動側部材と従動
側部材との間の伝達トルクの変化およびこれに伴う駆動
側部材の回転数の変化に追随させて、クラッチの係合度
合を適切に制御することが可能となシ、円滑な発進動作
を行なわせるようにすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る自動クラッチ制御装置に用いるマ
イクロコンピュータの一実施例を示す概略機能ブロック
図、第２図はこのマイクロコンピュータを用いた自動ク
ラッチ制御装置の一実施例を示す概略構成図、第３図は
このクラッチ制御装置に用いる制御ユニットの内部構成
を示す概略プロック図、第４図はこの制御ユニット内に
設けるマイクロコンピュータにストアされている発進制
御プログラムのフローチャート、第５図はこのフローチ
ャートの動作を説明するグラフである。 １・拳・−クラッチ装置、　１Ｃ・・・・駆動側部材、
　１ｄ・・・・従動側部材、４・・・・自動クラッチ制
御装置、５・・・・エアーシリンダ装置、１１，１２．
１３・・・・電磁弁、１６・・・・制御ユニット、３０
・・−・マイクロコンピュータ、３７・・・・エンジン
回転コントロール信号送出回路、４１俸・・・第１パル
ス発生回路、４２・・・・第１比較回路、５１拳・拳０
コントロール信号切替保持手段。 特許出願人　　　自動車機器株式会社 代理人　　山川政樹（ほか２名） 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　クラツチ装置の駆動側部材と従動側部材との係合を制
   御するアクチユエータと、アクセル量に応じたアクセル
   信号を送出するアクセルセンサとを備えてなる自動クラ
   ツチ制御装置において、前記アクセル信号に応じて前記
   駆動側部材の回転を制御するコントロール信号を送出す
   るコントロール信号送出手段と、前記コントロール信号
   が所定レベルを越えた時該コントロール信号を所定レベ
   ルの信号に切替保持する切替保持手段と、この切替保持
   手段の切替保持動作と同時に周期的なパルスを発生し前
   記アクチユエータを間欠制御するパルス発生手段と、前
   記駆動側部材の回転数の降下量を検出し該降下量が所定
   値を越えた時を半クラツチ接続開始位置とする半クラツ
   チ接続開始位置判定手段とを備えた事を特徴とする自動
   クラツチ制御装置。