JP4722280B2 - 車両の自動クラッチ制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、走行安定制御を実行し得る車両に適用される自動クラッチ制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、車両の走行安定性を増すため走行安定制御装置、いわゆるＶＤＣ(Vehicle Dynamic Control) が実用化されるに至っている。これは、車両走行中に所定条件が整ったとき、車両運転操作系から独立して或いはドライバの操作から離れてエンジン又はブレーキを制御し、車両の走行状態を安定方向に制御するというものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来、ＶＤＣと自動クラッチとを組み合わせた場合、ＶＤＣ制御 （走行安定制御）中はクラッチ制御が干渉するのを防止するため、クラッチ位置を現在位置に保持する制御を行っていた。即ち、ＶＤＣ制御が開始されたときクラッチが接なら接を保持し、クラッチが断なら断を保持する。
【０００４】
しかし、ＶＤＣ制御中にエンジン出力を増して車輪駆動トルクを増加させたい場合があり、このときクラッチ接保持なら問題ないが、断保持されていると当然エンジン出力が駆動輪に伝わらず、かかる増速制御が実行できないという問題がある。なお、この断保持のときはブレーキ制御による制動方向の制御しかできないことになる。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、クラッチ断状態からＶＤＣ制御が開始された場合でも車輪駆動トルクを増加できるようにすることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、エンジン又はブレーキを車両運転操作系から独立して制御し、車両の走行状態を安定方向に制御するための走行安定制御装置を有した車両にあって、自動クラッチと、自動クラッチを断接制御するためのクラッチ制御手段とを設け、上記走行安定制御装置によってエンジン又はブレーキが車両運転操作系から独立して制御されている場合に、上記クラッチ制御手段に、上記自動クラッチが断状態の場合に上記走行安定制御装置から車輪駆動トルク増大要求があるまでは上記自動クラッチを断保持状態にして上記走行安定制御装置によるブレーキ制御により制動方向の制御のみを行うとともに、上記走行安定制御装置から車輪駆動トルク増大要求があったときは上記自動クラッチを接続状態にする接続制御手段を設けたものである。
【０００７】
これにより、クラッチ断状態からＶＤＣ制御が開始された場合でも車輪駆動トルク増大要求があったときはクラッチが接続され、車輪駆動トルクを増加できるようになる。
【０００８】
ここで、上記自動クラッチが、摩擦型のクラッチと、このクラッチを断接駆動する流体圧アクチュエータと、上記クラッチ制御手段の制御信号に基づいて上記流体圧アクチュエータに対し流体圧の給排を実行する流体圧給排手段とを備えるのが好ましい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００１０】
図１は本発明が適用される車両の構成図である。この車両には自動クラッチが搭載され、特にマニュアル断接も可能な所謂セレクティブオートクラッチ装置が搭載されている。セレクティブオートクラッチ装置は、クラッチ１に通常の摩擦クラッチを用い、これをマニュアル断接手段２でマニュアル断接するか、或いは自動断接手段３で自動断接するように構成されている。図はクラッチ１が接続され、いずれの手段も作動されてない状態を示す。
【００１１】
クラッチ１は、そのクラッチフォーク４をスレーブシリンダ５（本発明の「流体圧アクチュエータ」をなす）により往復動させることで、断接方向にストロークされる。スレーブシリンダ５にはクラッチ作動力となる油圧（流体圧）が中間シリンダ６から供給される。中間シリンダ６は、マスタシリンダ７又は油圧源８から供給された油圧に応じた油圧をスレーブシリンダ５に送る。マスタシリンダ７はクラッチペダル９の踏込量（操作量）に応じた油圧を発生し中間シリンダ６に送る。油圧源８は電気モータ１０、油圧ポンプ１１、チェック弁３２、電磁弁３０，３１及びリリーフ弁１３を備え、クラッチコントロールユニット（クラッチＥＣＵという）１４でモータ１０及び電磁弁３０，３１が駆動制御されて油圧を給排する。作動流体としてのオイルはオイルタンク１５に溜められる。
【００１２】
電磁弁３０，３１はクラッチＥＣＵ１４でデューティ制御され、ここではノーマルクローズのもの、つまりOFF で閉、ONで開となるものが使用される。電磁弁３０，３１はクラッチ接続のために用いられる。それぞれの電磁弁３０，３１は排油ポート径が異なる。よってこれら電磁弁３０，３１のON/OFFの組み合わせを変えることにより三種類のクラッチ接続速度（低速、中速又は高速）が選択できる。リリーフ弁１３は油圧が異常上昇したときに開くフェールセーフのためのもので、通常は閉じている。
【００１３】
この構成では、クラッチ１のマニュアル断接が以下のように行われる。まず図示状態からクラッチペダル９が踏み込まれるとマスタシリンダ７で油圧が発生する。そしてこの油圧が実線矢印で示すように中間シリンダ６の内部のピストン１６，１７を二つ同時かつ同方向に押し、中間シリンダ６からペダル踏込量に相当する油圧をスレーブシリンダ５に供給させる。するとスレーブシリンダ５では内部のピストン１８が押され、これによりクラッチフォーク４が押され、クラッチ１はペダル踏込量相当分だけ分断側に操作される。クラッチペダル９の戻し操作を行えば破線矢印で示すようにオイルが戻されてクラッチ１は接続側に操作される。このとき中間シリンダ６のピストン１６，１７がリターンスプリング３７で通常位置に押し戻される。このようにしてマニュアル断接が達成され、クラッチペダル９、マスタシリンダ７、中間シリンダ６及びスレーブシリンダ５によりマニュアル断接手段２が構成されることとなる。
【００１４】
なお、クラッチ１の自動断接方法は後に説明する。
【００１５】
クラッチストローク（クラッチ位置）はクラッチストロークセンサ１９により常時検出されている。クラッチストロークセンサ１９はリンク３６を介してクラッチフォーク４により動作されるポテンショメータである。クラッチストロークセンサ１９は、クラッチストロークが分断側ほど大きな電圧を出力するようになっている。また中間シリンダ６の出口部に油圧スイッチ３３が設けられる。これは中間シリンダ６の出口圧がある設定値まで上昇したときONとなる。これらセンサ１９及びスイッチ３３の信号はクラッチＥＣＵ１４に送られる。
【００１６】
この車両には通常の変速機（マニュアルトランスミッション）２０が装備される。変速機２０は、リンクやワイヤケーブル等の機械的連結手段５７を介してシフトレバー２３に機械的に連結され、運転手によるシフトレバー操作に連動して変速操作される。
【００１７】
シフトレバー２３はシフトレバー装置２１の一部である。即ち、シフトレバー装置２１は、シフトレバー２３とその把持部分をなすシフトノブ２２、及びシフトノブ２２に内蔵されたノブスイッチ６２を備える。シフトノブ２２はシフトレバー２３に対しシフト方向に僅かに揺動（首振り）可能で、通常は内蔵スプリングでセンター位置に保持されるが、所定のシフト力が加えられたとき揺動し、ノブスイッチ６２をONさせるようになっている。
【００１８】
変速機２０には、内部のシフターレバーのシフト方向のストロークを検出するためのシフトストロークセンサ３４と、シフターレバーがニュートラル位置にあることを検出するためのニュートラルスイッチ２４と、シフターレバーのセレクト方向のストロークを検出するためのセレクトストロークセンサ３５とが設けられる。これらセンサやスイッチの信号に基づきクラッチＥＣＵ１４が変速機２０の現在のギヤ段（現ギヤ段）を検出する。
【００１９】
ここでクラッチ１の自動断接方法を説明する。所定ギヤ段で走行中、運転手が変速しようとしてシフトノブ２２にシフト力を与えたとする。するとシフトノブ２２が微小揺動してノブスイッチ６２がONとなり、これを合図にクラッチＥＣＵ１４は自動断接手段３にクラッチ断指令を送り、具体的にはモータ１０を起動する。すると油圧ポンプ１１が起動されて油圧を発生し、この油圧が実線矢印で示すようにチェック弁３２を押し開けて中間シリンダ６に至る。中間シリンダ６ではピストン１６，１７を離間方向に押動する。これによって出口側のピストン１７がさらに出口側のオイルを加圧し、スレーブシリンダ５に供給する。こうなるとスレーブシリンダ５のピストン１８がクラッチフォーク４を押してクラッチ１を分断する。
【００２０】
クラッチＥＣＵ１４は、クラッチストロークセンサ１９の信号によりクラッチ完断を認識するとモータ１０を停止する。この後チェック弁３２で油圧が保持されクラッチ１が断保持される。この間運転手による継続的なシフトレバー操作が行われ変速機２０が次のギヤ段に入れられる。
【００２１】
クラッチＥＣＵ１４は、シフトストロークセンサ３４及びセレクトストロークセンサ３５の信号からギヤインを認識したと同時に、自動断接手段３にクラッチ接指令を送り、クラッチ１の接続制御を開始する。具体的には少なくともいずれかの電磁弁３０，３１をONとし、破線矢印で示すようにスレーブシリンダ５から油圧を排出させ、クラッチフォーク４を戻してクラッチ１を接続する。このとき、クラッチの接続状態やアクセルの踏み加減、ひいてはエンジンや車両の運転状態等を加味し、最適な電磁弁３０，３１のON/OFFの組み合わせが選択され、且つそれら電磁弁へのデューティ制御が行われる。これによりクラッチが最適速度で接続されることになる。
【００２２】
このように、クラッチ１、油圧源８、中間シリンダ６及びスレーブシリンダ５により本発明の自動クラッチが構成され、クラッチＥＣＵ１４が本発明のクラッチ制御手段をなす。そしてスレーブシリンダ５が本発明の流体圧アクチュエータをなし、油圧源８及び中間シリンダ６が本発明の流体圧給排手段をなす。
【００２３】
マニュアル断接と自動断接との切替えは車室内に設けられた切替スイッチ２５によって行われる。またアクセルペダル３８の踏込量即ちアクセル開度を検出するためのアクセル開度センサ３９が設けられる。アクセル開度センサ３９はポテンショメータで、アクセル開度に比例した電圧信号を出力する。またアクセルペダル付近にアクセルアイドルスイッチ４０が付設され、これはアクセルペダル３８がアイドル領域にあるときON、アイドル領域以上踏み込まれたときOFF となる。これらセンサ３９及びスイッチ４０の出力はクラッチＥＣＵ１４に送られる。
エンジン４３はディーゼルエンジンで燃料噴射ポンプ４４と電子ガバナ４１とが組み合わされ、図示しないエンジンＥＣＵの制御信号に基づき燃料噴射量、燃料噴射時期等が電子制御される。このようにエンジンは電子制御式だが、この例のほかにコモンレール式燃料噴射装置や電子制御式ガソリンエンジンとすることも可能である。エンジン４３にはエンジン回転速度を検出するためのエンジン回転速度センサ４５が設けられ、その出力がクラッチＥＣＵ１４に送られる。
【００２４】
また、変速機２０に、そのアウトプットシャフト回転速度を検知するためのアウトプットシャフト回転センサ６３が設けられ、クラッチＥＣＵ１４はそのセンサ６３の出力に基づき車速を換算する。
【００２５】
この車両では、エンジン又はブレーキを車両運転操作系から独立して制御し、車両の走行状態を安定方向に制御するための走行安定制御手段が設けられる。具体的には走行安定制御コントロールユニット（ＶＤＣコントロールユニットという）６６が設けられ、所定条件が整ったとき、ＶＤＣコントロールユニット６６が、ドライバによるアクセルペダル操作又はブレーキペダル操作に拘らず、電子ガバナ４１又はブレーキを制御し、車両を安定方向にもたらす。ＶＤＣコントロールユニット６６とクラッチＥＣＵ１４とは相互にバスケーブル等を介して連絡可能である。なお図示しないが、ブレーキは当然このような自動制御され得る構成となっている。
【００２６】
通常のエンジン制御では、燃料噴射量がアクセル開度の増減に応じて増減されるが、ＶＤＣ制御中はアクセル開度によらず増減される。同様に、通常はブレーキ力がドライバによるブレーキペダル操作により調節されるが、ＶＤＣ制御中はペダル操作にかかわらずＶＤＣコントロールユニット６６によりブレーキ力が制御される。
【００２７】
次に、図２を用いて本発明に係るクラッチ制御の内容を説明する。クラッチＥＣＵ１４はＶＤＣコントロールユニット６６から常時走行安定制御（ＶＤＣ制御という）に関する情報を与えられている。この情報に基づいてクラッチＥＣＵ１４はステップ１０１において現在ＶＤＣ制御中か否かを判断する。ＶＤＣ制御中でないと判断したときは、ステップ１０３に進んでクラッチを通常制御とする。ＶＤＣ制御中であると判断したときはステップ１０２に進む。
【００２８】
ステップ１０２では、ＶＤＣコントロールユニット６６から車輪駆動トルク増大要求があったかどうかを判断する。要求ありのときはステップ１０４に進んでクラッチを接続状態にする。即ち、現在クラッチが断或いは断保持のときはクラッチを自動接続し、現在クラッチが接或いは接保持なら現状を維持する。一方、要求なしのときはステップ１０５に進んでクラッチの断から接への移行を禁止する。即ち、従来通り、クラッチが断接いずれの状態にあるか否かに拘らずクラッチを現状位置を保持する。
【００２９】
このように、上記制御によれば、ＶＤＣ制御中に車輪駆動トルク増大要求があったときは必ずクラッチを接続するので、たとえＶＤＣ制御開始時にクラッチが切れていた場合でも、車輪駆動トルク増大要求があればクラッチを接続し、エンジン出力を車輪（駆動輪）に伝達することができる。そしてＶＤＣ制御において燃料噴射量を増加し、エンジン出力を高め、これを車輪に伝達して車輪駆動トルクを高め、所望のＶＤＣ制御ないし増速制御を実行できるようになる。
【００３０】
このように、ここではクラッチＥＣＵ１４に格納されたステップ１０１，１０２，１０４を実行するプログラムが本発明の接続制御手段をなす。
【００３１】
なお、本発明は他にも様々な実施の形態を採ることが可能である。例えばクラッチは湿式多板クラッチ等が可能で、本発明の「摩擦型のクラッチ」にはこのようなものも含める。「流体圧アクチュエータ」も変形例が可能だし、油圧以外の流体圧（例えば空圧等）を用いることも可能である。
【００３２】
【発明の効果】
以上要するに本発明によれば、クラッチ断状態からＶＤＣ制御が開始された場合でも車輪駆動トルクを増加できるようになるという、優れた効果が発揮される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用される車両の全体構成図である。
【図２】本発明に係るクラッチの制御内容を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ クラッチ
５ スレーブシリンダ
８ 油圧源
１０ 電気モータ
１１ 油圧ポンプ
１４ クラッチコントロールユニット
３０，３１ 電磁弁
４３ エンジン
６６ 走行安定制御コントロールユニット

Claims (2)

1. エンジン又はブレーキを車両運転操作系から独立して制御し、車両の走行状態を安定方向に制御するための走行安定制御装置を有した車両にあって、自動クラッチと、該自動クラッチを断接制御するためのクラッチ制御手段とを設け、上記走行安定制御装置によってエンジン又はブレーキが車両運転操作系から独立して制御されている場合に、上記クラッチ制御手段に、上記自動クラッチが断状態の場合に上記走行安定制御装置から車輪駆動トルク増大要求があるまでは上記自動クラッチを断保持状態にして上記走行安定制御装置によるブレーキ制御により制動方向の制御のみを行うとともに、上記走行安定制御装置から車輪駆動トルク増大要求があったときは上記自動クラッチを接続状態にする接続制御手段を設けたことを特徴とする車両の自動クラッチ制御装置。
2. 上記自動クラッチが、摩擦型のクラッチと、該クラッチを断接駆動する流体圧アクチュエータと、上記クラッチ制御手段の制御信号に基づいて上記流体圧アクチュエータに対し流体圧の給排を実行する流体圧給排手段とを備える請求項１記載の車両の自動クラッチ制御装置。

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