JPH0689793B2 - 自動クラッチの発進制御装置 - Google Patents

自動クラッチの発進制御装置

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JPH0689793B2
JPH0689793B2 JP58245852A JP24585283A JPH0689793B2 JP H0689793 B2 JPH0689793 B2 JP H0689793B2 JP 58245852 A JP58245852 A JP 58245852A JP 24585283 A JP24585283 A JP 24585283A JP H0689793 B2 JPH0689793 B2 JP H0689793B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、自動クラッチの車両発進時における制御装置
に関する。
近年、車両の運転操作を容易にするため、自動変速機を
搭載した車両が広く利用されている。係る車両には、自
動クラッチが用いられ、摩擦クラッチ（例えば、乾式単
板クラッチ）を電子制御装置によって制御される流体ア
クチュエータによって駆動するものが提案されている。
この種自動クラッチの発進時における制御法として、従
来エンジン回転数の上昇に応じてクラッチの係合状態を
変化させるもの（例えば、特公昭50−12648号公報）
や、エンジン回転数によってクラッチの係合速度を変化
させるもの（例えば、特公昭52−51117号公報）が提案
されている。
しかしながら、これらの制御法ではクラッチの係合操作
がエンジン回転の上昇後に行なわれることから、第１に
クラッチがつながり始めた時にはエンジン回転が相当量
上昇しており、しかもこの間車両自体は全く動いていな
いため、エンジンの空吹きが生じ、半クラッチ過程にお
いてクラッチの滑り量が大きいためクラッチの摩擦寿命
の劣化が生じ、更には燃費の悪化を招くという欠点が生
じていた。第２に運転者がアクセルペダルを踏込んでか
らエンジン回転が上昇するまでにはある程度の時間がか
かり、その上昇に従ってクラッチを制御するため、発進
応答性が著しく劣化するという欠点があった。しかも発
進応答性が悪いと、車両がなかなか動き出さないから、
一層アクセルペダルを踏込むため、第１の欠点を助長す
るという悪影響も与えていた。
このような不具合を解消するため、本出願人はエンジン
回転の変化率を検出し、該変化率が正の間はアクセルペ
ダルの踏込量に対応した速度でクラッチの接続制御を行
ない、前記変化率が負となったときクラッチ接続制御を
停止せしめ、エンジン回転の変化率が再び正となったと
き、クラッチの接続制御を再開するようにした発進制御
方法を既に提案した。
しかしながら、このような制御方法の場合、エンジン回
転の変化率を正確に測定する必要があり、ガソリンエン
ジンのように回転変動が小さい場合はよいが、ディーゼ
ルエンジンのように回転変動が大きい場合には、エンジ
ン回転の変化量を精度よく計測することが難しい。その
ため、クラッチを停止させるタイミングが遅れると、エ
ンジン回転の落ち込みが大きく、エンストまたはノッキ
ングの原因となり、また、クラッチを停止するタイミン
グが早いと、エンジンが吹き上ってしまうという欠点が
ある。
本発明は、このような問題を解消するためになされたも
ので、その目的とするところは、車両発進時におけるエ
ンジンの空吹けを防止し発進応答性が良好で、しかもエ
ンジンのストップまたはノッキングのない自動クラッチ
の発進制御装置を提供するにある。
前記目的を達成するために本発明は、車両の運転状態に
応じて電子制御装置によりクラッチアクチュエータを駆
動制御する自動クラッチの制御装置において、発進時の
クラッチの係合量に対応する標準のエンジン回転数Naを
予め記憶する第１の記憶手段と、インプットシャフトの
回転数に対応するクラッチアクチュエータの操作速度を
予め記憶する第２の記憶手段と、前記の標準エンジン回
転数Naが前記第１の記憶手段から読みだされ、この標準
値となるエンジン回転数Naと現在エンジン回転数Neとを
比較し、Ne−Na≦０のときクラッチの接続動作を停止せ
しめる手段と、前記の標準エンジン回転数Naが前記第１
の記憶手段から読みだされ、この標準値となるエンジン
回転数Naと現在エンジン回転数Neとを比較し、Ne−Na＞
０のとき、第２の記憶手段の記憶内容を用いてインプッ
トシャフト回転数からクラッチアクチュエータ操作速度
を決定するクラッチ操作速度決定手段と、該クラッチ操
作速度決定手段で決定されたクラッチ操作速度でクラッ
チを接続制御するクラッチアクチュエータと、クラッチ
の接続制御中においてエンジンの回転数が所定の範囲内
で増加している状態でクラッチの接続動作を継続させ、
それ以外の状態でクラッチの操作速度を零にさせる手段
と、を具備することを特徴とする自動クラッチの発進制
御装置を提供するものである。
以下、本発明を図示の実施例に基づいて具体的に説明す
る。
第１図は本発明を実現するための一実施例ブロック図で
あり、図中、１はエンジンで、吸入気体（空気又は混合
気）量を制御するスロットルバルブまたは燃料噴射ポン
プを含むものであり、フライホイール1a、スロットルバ
ルブまたは燃焼噴射ポンプのコントロールレバーを駆動
するアクチュエータ（以下スロットルアクチュエータと
いう）1bを備える。２はクラッチ本体であり、周知の摩
擦クラッチで構成され、レリーズレバー2aを備えてい
る。３はクラッチアクチュエータであり、クラッチ本体
２の係合量を制御するため、そのピストンロッド3aが前
記レリーズレバー2aを駆動するものである。４は油圧機
構、５は変速機アクチュエータであり、後述する。６は
同期噛合式変速機であり、変速機アクチュエータ５によ
り変速動作を行なうものであり、クラッチ２と接続され
たインプットシャフト6a、出力軸（駆動軸）6b、変速段
（ギヤ位置）を検出するギヤ位置センサ6cとを備えてい
る。７はセレクトレバーであり、運転車により操作さ
れ、「Ｎ」レンジ（中立位置）、「Ｄ」レンジ（自動変
速）、「１」レンジ（１速）、「２」レンジ（２速）、
「３」レンジ（１、２、３速の自動変速）、「Ｒ」レン
ジ（後退）の各レンジをそのレバーポジションによって
選択でき、選択されたレンジを示す選択信号SPは、セレ
クトセンサ7aによって出力される。8aは回転センサであ
り、インプットシャフト6aの回転数を検出するためのも
の、8bは車速センサであり、駆動軸6bの回転数から車速
を検出するためのもの、10はエンジン回転センサであ
り、フライホール1aの回転数を検出してエンジン１の回
転数を検出するためのものである。９はマイクロコンピ
ュータで構成される電子制御装置であり、演算処理を行
なうプロセッサ9aと、変速機６、クラッチ３を制御する
ための制御プログラムを格納したリードオンリーメモリ
（ROM）9bと、出力ポート9cと、入力ポート9dと、演算
結果等を格納するランダムアクセスメモリ（RAM）9e
と、これらを接続するアドレス・データバス（BUS）9f
とで構成されている。出力ポート9cは、スロットルアク
チュエータ1b、クラッチアクチュエータ３、油圧機構
４、変速機アクチュエータ５に接続され、これらを駆動
する駆動信号SDV、CDV、PDV、ADVを出力する。
一方、入力ポート9dは、各種センサ6c、7a、8a、8b、10
及び後述するアクセルペダル、ブレーキペダルに接続さ
れ、これらの検出信号を受ける。11はアクセルペダルで
あり、アクセルペダル11の踏込量を検出するアクセルセ
ンサ11a（ポテンショメータ）を備えている。12はブレ
ーキペダルであり、ブレーキペダル12の踏込量を検出す
るブレーキセンサ12a（スイッチ）を備えている。
第２図は前述のクラッチ、変速機アクチュエータ３、
５、油圧機構４の構成図であり、図中、Ｔはタンク、Ｐ
は油圧ポンプ、V1は開閉弁であり、これらにより油圧機
構４を構成している。
クラッチアクチュエータ３はシリンダ33と、ピストン31
と、該ピストン31に一端を連結し他端がクラッチ２のレ
リーズレバー2aに連結されるピストンロッド31a（3a）
とからなり、室33aは開閉弁V2を介してポンプＰ（開閉
弁V1を介して）に連通するとともに、パルス制御される
開閉弁V3およびV4を介してタンクＴに連通する。なお、
室33bは常にタンクＴ側と連通するように配管されてい
る。尚、34は位置センサであり、ピストンロッド31aの
ストローク位置を検出してクラッチ２の係合量を出力す
るものである。
従って、駆動信号CDV1により開閉弁V2を開とすると油圧
が室33aに付与され、ピストン31は右方に移動し、クラ
ッチをオフ（断）とし、駆動信号CDV2、CDV3により開閉
弁V3、V4を開とすると、室33aの油圧が開放され、ピスト
ン31はクラッチのスプリング力により左方に移動し、ク
ラッチ２をオンする。開閉弁V4は駆動信号CDV3によって
パルス駆動されるので、クラッチ２は徐々にオン（接）
する。
又、変速機アクチュエータ５はセレクトアクチュエータ
50とシフトアクチュエータ55とで構成されている。この
セレクトおよびシフトアクチュエータ50および55は３位
置に停止することができる構成となっており、段付シリ
ンダ53および58と、第１ピストン51および56と、該第１
のピストンと嵌合する筒状の第２のピストン52および57
とからなり、前記第１のピストンのロッド51aおよび56a
が図示しない変速機６のインターナルレバーに係合して
いる。両アクチュエータ50および55はその段付シリンダ
53および58の各々両室53a、53bおよび58a、58bに油圧が
作用したとき図示の中立状態にあり、各々室53aおよび5
8aに油圧が作用すると第１のピストン51および56は第２
のピストン52および57を伴って図において右方に移動
し、また、各々室53bおよび58bに油圧が作用すると第１
のピストン51および56のみが図において左方に移動する
ようになっている。
セレクトアクチュエータ50の室53aおよび53bは流路切換
弁V5およびV6を介してポンプＰ（開閉弁V1を介して）或
はタンクＴへそれぞれ連通する。又、シフトアクチュエ
ータ55も室58aおよび58bは流路切換弁V7およびV8を介し
てポンプＰ（開閉弁V1を介して）或はタンクＴへそれぞ
れ連通する。
従って、図の状態では変速機６はニュートラル状態にあ
り、駆動信号ADV4により流路切換弁V7をポンプＰ側に、
駆動信号ADV3により流路切換弁V8をタンクＴ側に連通す
ると、変速機は４速となる。第４速の状態から第５速へ
の変速信号があった場合には、先ず駆動信号ADV3および
ADV4により流路切換弁V8およびV7をポンプＰ側に連通す
ることによりシフトアクチュエータ55を図示の中立状態
に戻す。次に駆動信号ADV1により流路切換弁V6をポンプ
Ｐ側に、駆動信号ADC2により流路切換弁V5をタンクＴ側
に連通し、セレクトアクチュエータ50を第５速−リバー
スセレクト位置に作動する。次に駆動信号ADV3により流
路切換弁８をポンプＰ側に、駆動信号ADV4により流路切
換弁７をタンクＴ側に連通し、シフトアクチュエータ55
を第５速位置へ作動して変速機を第５速に変速させる。
このように駆動信号ADV1、ADV2およびADV3、ADV4により
流路切換弁V6、V5およびV8、V7を作動して、セレクトアク
チュエータ50とシフトアクチュエータ55を交互に作動す
ることにより各変速段への変速操作を行なうことができ
る。
次に、第１図及び第２図の構成による本発明発進制御装
置を第３図処理フロー図により説明する。
先ず、この処理フローに入る前に、既に停車状態で、セ
レクトレバー７によって走行レンジ（「Ｄ」、「１」、
「２」、「３」のいずれか）が指定されており、これに
よりクラッチ２が断とされ、変速機６が１速に変速され
ているものとする。
即ち、セレクトレバー７が走行レンジ（例えば、「Ｄ」
レンジに操作され、「Ｄ」レンジの選択信号SPが位置セ
ンサ7aから入力ポート9dを介して入力するとプロセッサ
9aはBUS9fを介し読み取り、RAM9eに格納する。次にプロ
セッサ9aは変速機アクチュエータ５に駆動信号ADVを出
力ポート9cから出力し、変速機アクチュエータ５を駆動
し、変速機６を１速にし、更にプロセッサ9aはギヤ位置
センサ6cからの選択ギヤ信号GPを入力ポート9dを介して
受け、変速機６が１速に変速されたことを検出して、こ
れをRAM9eに格納する。
プロセッサ9aはクラッチアクチュエータ３の位置セン
サ34からクラッチ係合量CLTを入力ポート9dを介して読
込み、RAM9eに格納する。また、エンジン回転センサ10
からエンジン回転数Neを入力ポート9dを介して読込み、
RAM9eに格納する。更に、回転センサ8aからインプット
シャフト6aの回転数Niを入力ポート9dを介して読込み、
RAM9eに格納する。
次に、プロセッサ9aはRAM9eに格納された第４図に示
すマップデータからクラッチ係合量CLTに対するエンジ
ン回転数比較値Naを索引し、対応する比較値Naを求め、
ステップで読込んだエンジン回転数Neとの差を求め
る。
Ne−Na≦０ならばクラッチを接続するにはエンジン出力
が不足していると判断し、ステップに進む。逆に、Ne
−Na＞０であればクラッチを接続しても良いエンジン回
転数であると判断し、後述するステップに進む。
ステップでクラッチを接続するにはエンジン出力が
不足していると判定した場合（Ne−Na≦０）には、クラ
ッチを接続するとエンストを起こすので、クラッチアク
チュエータ３がクラッチ接続動作を行なっているときは
プロセッサ9aはクラッチアクチュエータ３の接続操作速
度CLT:SPDを零にし、クラッチの接続動作を停止せしめ
る。
ステップでクラッチを接続しても良いと判断した場
合即ちNe−Na＞０のときは、プロセッサ9aはクラッチア
クチュエータ３の操作速度CLT:SPDを決定する。予じめR
AM9eには操作速度の、マップデータが格納されている。
即ち、第５図に示すインプットシャフト6aの回転数Niに
対するクラッチアクチュエータの操作速度f1の対応関係
が格納されているので、プロセッサ9aはRAM9eに格納さ
れたインプットシャフト回転数Niからこのマップデータ
を索引し、対応する操作速度f1を求め、更に、予じめRA
M9eに格納された第６図に示すマップデータからクラッ
チ係合量CLTに対するクラッチアクチュエータ操作速度
補正係数f2と、第７図に示すマップデータからエンジン
回転数Neに対する操作速度補正係数f3を求めて、この両
係数f2、f3を前記操作速度f1に掛けて、クラッチアクチ
ュエータの操作速度CLT:SPDを決定する。
次に、プロセッサ9aは入力ポート9dを介して回転セン
サ10からのエンジン回転数Neを読込み、前回まで読込ん
でRAM9eに格納されたエンジン回転数Neを最大回転数Nma
xとして、該最大回転数Nmaxの差を求める。Ne−Nmax≦
０ならエンジン回転が落ちたと判断し後述するステップ
に進む。逆にNe−Nmax＞０ならエンジン回転は増加中
と判断し、ステップに進む。
ステップによりNe−Nmax＞０と判断したときは、RA
M9eの最大回転数Nmaxをこのエンジン回転数Neに置き代
え、ステップに進む。
次に、プロセッサ9aはRAM9eに格納された最大回転数N
maxとエンジン回転数Neとの差が、所定の回転数ａより
大きいか否かを求め、Nmax−Ne＞ａの場合は、クラッチ
の接続によりエンジン負荷が増大しエンジン回転数が低
下してエンジン出力不足と判断し、ステップに進む。
逆に、Nmax−Ne≦ａならば、エンジン負荷は増大してい
ないと判断して、ステップに進む。
前述のNmax−Ne＞ａの場合には、クラッチを接続して
いくとエンジン出力不足のためエンストを起こすので、
プロセッサ9aは前記ステップと同様にクラッチアクチ
ュエータ３の接続操作速度を零にして、クラッチの操作
速度を停止せしめる。
次に、プロセッサ9aは操作速度CLT:SPDのクラッチ駆
動信号CDVを出力ポート9cを介してクラッチアクチュエ
ータ３に送り、クラッチアクチュエータ３によってピス
トンロッド3aを徐々に左方に移動せしめる。このように
してクラッチアクチュエータ３の接続制御が再開され、
クラッチ接の状態に向う。
次に、プロセッサ9aはRAM9eに予め格納された第８図
に示すマップデータからクラッチ係合量CLTに対するア
クセルペダル踏込量の補正係数を求め、これをアクセル
ペダル踏込量APに掛け、これに対応するスロットル開度
THRを決定する。
次に、プロセッサ9aはステップによって決定された
スロットル開度のスロットル駆動信号SDVを出力ポート9
cを介してスロットルアクチュエータ1bに送り、THRにな
るようにスロットルアクチュエータ1bを作動する。
このサイクルはクラッチ２が接になるまで繰返されるか
ら、エンジン回転数Ne、インプットシャフト回転数Ni、
クラッチ係合量CLTが変化すれば、これに応じてクラッ
チ２の接続操作速度CLT:SPDが変化し、その間にエンジ
ンの吹き上り最大回転数Nmaxよりエンジン回転数Neが低
くなると、クラッチ２の接続動作は停止する。そして、
エンジン回転数Neが増加し、前記最大回転数Nmaxより高
くなると、再びクラッチ２は再度決定された操作速度CL
T:SPDで接続制御される。このような発進制御によるエ
ンジン回転数Neの変化と、クラッチ係合量CLTの変化
は、第９図および第10図のようになる。
このようにして、ステップ〜の繰返しによりクラッ
チの操作およびスロットル制御が行なわれ、最適のクラ
ッチ速度、エンジン回転数でクラッチの接続が行なわ
れ、車両は発進することになる。
以降は、プロセッサ9aは速度センサ8bの検出信号WPから
入力ポート9dを介し受け、車速Ｖを演算し、RAM9eに格
納し、RAM9eの速度Ｖとアクセル量APからシフトマップ
を検索し、最適変速段を求める。
即ち、ROM9bには第11図に示す如く、車速とアクセル量A
Pに応じたシフトマップがテーブルSMとして格納されて
いる。図において、I,II,III,IV,Vは各変速段であり、
実線はシフトアップ時、点線はシフトダウン時の変速段
の境界線であり、アップシフトマップとダウンシフトマ
ップとが混在している。
プロセッサ9aはこのシフトマップから車速Ｖ、踏込量AP
に対する最適変速段を決定する。この最適変速段が現在
の変速機６の変速段と異なる場合には、プロセッサ9aが
クラッチ駆動信号CDVをクラッチアクチュエータ３に出
力ポート9cを介し送ることにより、クラッチアクチュエ
ータ３のシリンダ33の室33aに油圧を付与することによ
り、ピストンロッド3a（31a）を右方へ復帰せしめて、
レリーズレバー2aを右方へ復帰せしめ、クラッチを断と
する。次に求めた最適変速段のギヤが選択されるような
駆動信号ADVをプロセッサ9aがBUS9f、出力ポート9cを介
し変速機アクチュエータ５に送る。
これにより、変速機アクチュエータ５は前述の油圧機構
４に接続され、内蔵するセレクトおよびシフトアクチュ
エータ50,55が油圧制御され、変速機６を所望の変速段
に切換える。
次に変速動作終了時には、プロセッサ9aがクラッチ駆動
信号CDVをクラッチアクチュエータ３に送り、クラッチ
を接とし、変速動作を終了する。
尚、上述の実施例では、電子制御装置９を単一のプロセ
ッサ9aで構成したが、これを複数のプロセッサで構成し
て分散処理を行ってもよい。
以上説明したように、本発明によれば、刻々変化するク
ラッチの係合量に対応するエンジンの回転数をチェック
し、標準値となるエンジン回転数Naと現在エンジン回転
数Neとを比較して、Ne−Na≦０のときクラッチの接続動
作を停止せしめ、Ne−Na＞０のとき、インプットシャフ
ト回転数からクラッチ操作速度を決定して、この決定さ
れたクラッチ操作速度でクラッチを接続制御し、かつ該
クラッチ接続制御中のエンジンの回転数が所定の範囲内
で増加している状態でクラッチの接続動作を継続させ、
それ以外の状態でクラッチの操作速度を零にさせるよう
に構成したので、発進時におけるエンジン回転の変動が
大きい場合でもクラッチ係合量に応じたエンジン負荷に
対応して、クラッチ接続動作の停止時期を正確に求める
ことができるため、エンスト或は空吹けを生ずることな
く、円滑な発進制御を行うことができる。
なお、本発明を一実施例により説明したが、本発明の主
旨の範囲内で種々の変形が可能であり、これらを本発明
の範囲から排除するものではない。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の実現のための一実施例ブロック図、第
２図は第１図構成における要部構成図、第３図は本発明
による一実施例処理フロー図、第４図は本発明に用いる
クラッチ係合量対エンジン回転比較値のマップ図、第５
図は本発明に用いるインプットシャフト回転数対クラッ
チアクチュエータ操作速度のマップ図、第６図はクラッ
チ係合量対ラクッチアクチュエータ操作速度補正係数の
マップ図、第７図はエンジン回転数対クラッチアクチュ
エータ操作速度補正係数のマップ図、第８図はクラッチ
係合量対アクセルペダル踏込量の補正係数のマップ図、
第９図はエンジン回転の変化状態を示す図、第10図は第
９図のエンジン回転変化に対応する本発明によるクラッ
チ係合状態を示す図、第11図は第１図構成における変速
段決定のためのシフトマップ図である。 図中、１…エンジン、1b…スロットルアクチュエータ、
２…クラッチ、３…クラッチアクチュエータ、６…変速
機、７…セレクトレバー、8b…車速センサ、９…電子制
御装置、11…アクセルペダル、11a…アクセルペダルセ
ンサ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】車両の運転状態に応じて電子制御装置によ
    りクラッチアクチュエータを駆動制御する自動クラッチ
    の制御装置において、 発進時のクラッチの係合量に対応する標準のエンジン回
    転数Naを予め記憶する第１の記憶手段と、 インプットシャフトの回転数に対応するクラッチアクチ
    ュエータの操作速度を予め記憶する第２の記憶手段と、 前記の標準エンジン回転数Naが前記第１の記憶手段から
    読みだされ、この標準値となるエンジン回転数Naと現在
    エンジン回転数Neとを比較し、Ne−Na≦０のときクラッ
    チの接続動作を停止せしめる手段と、 前記の標準エンジン回転数Naが前記第１の記憶手段から
    読みだされ、この標準値となるエンジン回転数Naと現在
    エンジン回転数Neとを比較し、Ne−Na＞０のとき、第２
    の記憶手段の記憶内容を用いてインプットシャフト回転
    数からクラッチアクチュエータ操作速度を決定するクラ
    ッチ操作速度決定手段と、 該クラッチ操作速度決定手段で決定されたクラッチ操作
    速度でクラッチを接続制御するクラッチアクチュエータ
    と、 クラッチの接続制御中においてエンジンの回転数が所定
    の範囲内で増加している状態でクラッチの接続動作を継
    続させ、それ以外の状態でクラッチの操作速度を零にさ
    せる手段と、 を具備することを特徴とする自動クラッチの発進制御装
    置。
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