JPH0718461B2 - クラツチ制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は車両のクラツチ制御装置に関するものである。

［従来の技術］ クラツチ機構と歯車変速機に連結した各油圧アクチユエ
ータの油圧回路を、マイクロコンピユータからなる電子
制御装置により制御する自動変速機は、例えば特開昭59
−65653号公報に開示されている。

［発明が解決しようとする問題点］ 上述の自動変速機では、クラツチペダルや変速レバーを
備えておらず、車両の一時停止時、迅速な発進に備える
ために、歯車変速機は所定の変速段（１速段または２速
段）に接続され、クラツチ機構は遮断されている。この
時、電子制御装置の断線、ハーネスの断線・短絡など失
陥を起すと、電子制御装置による油圧回路の制御力が失
われ、クラツチ機構が接続され、車両が暴走する恐れが
ある。

本発明の目的は上述の問題に鑑み、電子制御装置による
制御力が失われた時、クラツチ機構が遮断され、車両の
暴走を防止する、クラツチ制御装置を提供することにあ
る。

［問題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本発明の構成はクラツチレ
バーを駆動する空圧アクチユエータに油圧式空気制御弁
を備え、油圧式空気制御弁へ圧油を供給するマスタシリ
ンダに電子制御装置により制御されるモータを連結し、
マスタシリンダのピストンにピストンを往動方向へ付勢
するばねを備え、モータの通電回路に非常時開く常閉ス
イツチを挿入接続したものである。

［作用］ 電子制御装置が制御不能に陥つた場合に、常閉スイツチ
を開くと、電子制御装置によるモータの制御力が解放さ
れ、ばねの力によりマスタシリンダのピストンが往動さ
れ、マスタシリンダから圧油が油圧式空気制御弁へ供給
され、空圧アクチユエータによりクラツチレバーが回動
され、クラツチ機構が遮断され、車両の暴走を防止す
る。

［発明の実施例］ 第３図に示すように、内燃機関51のクランク軸の回転は
クラツチ機構52により、歯車変速機53の入力軸へ伝達さ
れ、出力軸55の回転が車輪へ伝達される。クラツチ機構
52に軸16によりクラツチレバー17が支持され、クラツチ
レバー17をアクチユエータＡのロツドにより、時計方向
へ回動するとクラツチ機構52が遮断され、反時計方向に
回動するとクラツチ機構52が接続される。クラツチレバ
ー17の動作はストロークセンサ54により検出され、スト
ロークセンサ54の信号は後述する電子制御装置へ送られ
る。

アクチユエータＡは空気倍力装置を備えている。すなわ
ち、油圧アクチユエータ21と空圧アクチユエータ31を一
体的に結合されており、空圧アクチユエータ31は空気タ
ンク40から加圧空気を供給され、油圧アクチユエータ21
はマスタシリンダ11から圧油を供給される。

マスタシリンダ11のロツド８は、好ましくは減速機を内
臓するモータ３の腕５をピン７により連結される。図示
してない電子制御装置からの信号を受けるエンコーダ２
を介して、モータ３がばね６の力とともに反時計方向へ
回動されると、クラツチ機構52が遮断される。第２図に
示すように、腕５はモータ３の主軸４に連結され、ばね
６の力によりストツパ6aへ押し付けられる。

第１図に示すように、アクチユエータＡを構成する油圧
アクチユエータ21は、シリンダ22にピストン23を嵌装し
て作動室24を区画され、大気室から突出されるロツド20
を、クラツチレバー17にピン18により連結される（この
場合、クラツチレバー17の作動方向は第３図に示すもの
と逆の関係になつている）。油圧アクチユエータ21の端
壁29に結合される空圧アクチユエータ31は、シリンダ47
の内部にダイアフラム28により作動室27と戻しばね30を
収容する大気室25とを区画してなり、ダイアフラム28に
結合したロツド26が端壁29を貫通して油圧アクチユエー
タ21のピストン23へ衝合される。空圧アクチユエータ31
の作動室27は管46、油圧式空気制御弁41、管39を経て、
空気タンク40へ接続される。

油圧式空気制御弁41はシリンダ45の内部に嵌合したピス
トン34により作動室33と大気室44とを区画され、シリン
ダ45の左側に弁体43を支持するダイアフラムにより大気
室44から空気作動室48を区画される。空気作動室48は弁
体42を係合する弁座36を経て室37へ連通する。このた
め、弁体42はばね38により弁体43へ衝合され、弁体43は
ピストン34へ衝合される。油圧式空気制御弁41の作動室
33は管32を経て油圧アクチユエータ21の作動室24へ連通
し、さらに管15を経てマスタシリンダ11の作動室14へ連
通する。

第４図はモータ３の駆動制御回路を示す。第４図におい
て、電子制御装置から送られる信号ａは、パルス幅変調
器66により所定のデユーテイ比とされ、パルス増幅器65
で増幅され、正または負の電圧として４個のトランジス
タ67〜70のベースへ加えられる。モータ３はトランジス
タ67,70が導通すると矢印方向へ駆動され、トランジス
タ68,69が導通すると逆方向へ駆動される。ダイオード7
1〜74は各トランジスタ67〜70をサージ電圧から保護す
る。

モータ３の通電回路すなわち電源61に、常閉型のリレー
スイツチ62が挿入接続される。トランジスタ64はベース
に信号電圧ｂが加えられると導通し、リレーコイル63を
励磁し、リレースイツチ62を開く。この時、第３図に示
すばね６の力によりマスタシリンダ11が往復され、クラ
ツチ機構が遮断される。

したがつて、車両の一時停止時、歯車変速機が所定の変
速段に接続された状態にあり、クラツチ機構だけが遮断
されている場合に、電子制御装置の断線、ハーネスの断
線・短絡などにの失陥により、モータの電源が遮断され
ると、クラツチ機構が遮断されるので、車両の暴走を防
止できる。

クラツチ機構は電子制御装置により次のように制御され
る。電子制御装置からの制御信号がエンコーダ２へ入力
され、モータ３が第２図において反時計方向へ回動され
ると、腕５によりロツド８が第１図において左方へ押さ
れ、ピストン12により作動室14が油タンク10から遮断さ
れ、作動室14の圧油が油圧アクチユエータ21の作動室24
へ送られ、ピストン23が右方へ押され、クラツチレバー
17が反時計方向へ回動される。

同時に、作動室24の圧油が管32を経て油圧式空気制御弁
41の作動室33へ送られ、ピストン34が右方へ押される。
この時、弁体43により弁体42がばね38の力に抗して右方
へ押され、弁座36から離れる、したがつて、空気タンク
40の加圧空気が管39、室37、空気作動室48、管46を経て
空圧アクチユエータ31の作動室27へ入り、ダイアフラム
28によりロツド26を介してピストン23を右方へ押す力が
加えられる。こうして、マスタシリンダ11にモータ３に
よる僅かな力を加えるだけで、ピストン23に空圧アクチ
ユエータ31による大きな空圧力が加えられ、クラツチ機
構が遮断される。

一方、クラツチ機構を接続する場合は、モータ３の逆方
向の回転に応じて、マスタシリンダ11のピストン12が右
方へ戻され、作動室24からピストン23へ加えられる油圧
力および空圧アクチユエータ31の作動室27からダイヤフ
ラム28へ加えられる空圧力が減じられる。これに従つて
クラツチレバー17が戻しばね19の力を受けてゆつくりと
時計方向へ回動され、クラツチ機構が円滑に接続され
る。

この時、油圧式空気制御弁41では作動室33の油圧が減じ
られ、ピストン34が左方へ移動すると、弁体42が弁座36
へ着座する。同時にダイアフラムに支持された弁体43が
弁体42から離れると、空気作動室48が弁体43の内部通路
を経て大気室44へ連通するので、空圧アクチユエータ31
のロツド26が戻しばね30の力により戻される。

本発明では、クラツチ接続の状態からクラツチ遮断位置
が検出され、クラツチ遮断位置を基準にして、電子制御
装置からエンコーダ２へ加えられるパルスが制御され、
パルス数に応じてモータ３の回転量が制御される。クラ
ツチ機構が遮断位置から徐々に接続位置へ移動し、歯車
変速機の入力軸が回転し始めた時のストロークセンサ54
の信号値を、クラツチ機構の接続動作開始位置として学
習記憶する。エンコーダ２からモータ３にパルスを加え
ても、モータ３が回転しなくなつた時のストロークセン
サ54の信号値を、クラツチ機構の完全接続位置として学
習記憶する。

発進・変速時、のクラツチ機構の接続動作開始位置を目
標パルス値に置き換え、エンコーダ２のパルス数が目標
パルス値と等しくなるようにモータ３を制御する。

第５図は上述したクラツチ機構の作動を得るための制御
プログラムの流れ図を示す。第５図において、p11〜p27
は流れ図の各ステツプを示す。p11でプログラムを開始
し、p12で変速歯車を中立位置、すなわち何れの変速段
にもシフトされていない状態にする。p13でモータ３を
無励磁状態にする。p14でエンコーダ２のパルスカウン
タをリセツトする。p15でモータ３に駆動パルスを加え
て徐々にクラツチ機構を接続する。

p16で歯車変速機の入力軸が回転し始めたか否かを確め
る。入力軸が回転していない場合はp15へ戻り、入力軸
が回転し始めた場合は、p17でエンコーダ２のパルス数
を接続動作開始位置（半クラツチ状態）相当の値にす
る。p18でモータ３に駆動パルスを加えて徐々にクラツ
チ機構を接続する。p19でエンコーダ２のパルスが引き
続き変化しているか否かを確める。パルス数が変化して
いる場合はp18へ戻り、パルス数が変化してない場合はp
20へ進み、ストロークセンサ54の信号値が設定範囲にあ
るか否かを確める。ストロークセンサ54の信号値が所定
範囲外の場合はp18へ戻り、ストロークセンサ54の信号
値が所定範囲内の場合はp21へ進み、エンコーダ２のパ
ルス数を完全接続位置相当値とする。

p22で発進・変速制御時か否かを確める。車両が発進ま
たは変速制御中でない場合はp27で終る。p22で車両が発
進または変速制御中である場合はp23へ進み、目標とす
るパルス値を設定する。p24でエンコーダ２のパルス数
が目標パルス値と等しいか否かを確める。エンコーダ２
のパルス数が目標パルス値と等しい場合は、p26でモー
タ３を停止し、クラツチ機構の動作を停止し、p27で終
る。p24でエンコーダ２のパルス数が目標パルス値と等
しくない場合はp25へ進み、モータ３に駆動パルスを加
えp24へ戻る。

上述した制御プログラムに基づく電子制御装置から加え
られるエンコーダ２により、モータ３が所定の回転量を
与えられ、モータ３の回転量に応じてマスタシリンダ11
からアクチユエータへ加えられる油量が高精度に制御さ
れるので、円滑なクラツチの接続動作が得られる。スト
ロークセンサ54のストローク検出値には、クラツチフエ
ーシングの摩耗代なども含まれるので、その分解能も自
ら限界があるが、上述のプログラムにより克服される。

［発明の効果］ 本発明は上述のように、クラツチレバーを駆動する空圧
アクチユエータに油圧式空気制御弁を備え、油圧式空気
制御弁へ圧油を供給するマスタシリンダ電子制御装置に
より制御されるモータを連結し、マスタシリンダのピス
トンにピストンを往動方向へ付勢するばねを備え、モー
タの通電回路に非常時開く常閉スイツチを挿入接続した
ものであるから、次のような効果を奏する。

車両の一時停止時、歯車変速機が所定の変速段に接続さ
れた状態にあり、クラツチ機構だけが遮断されている場
合に、電子制御装置の電気的失陥により、モータの電源
が遮断されると、ばねの力によりマスタシリンダのピス
トンが往動され、クラツチ機構が遮断されるので、車両
の暴走を防止できる。

油圧ユニツトを必要とせず、マスタシリンダのピストン
が復動速度に基づく油の流量制御により、クラツチ機構
の円滑な接続動作が得られるので経済的である。

普通のクラツチ機構のアクチユエータに接続されるマス
タシリンダのピストンにモータを連結し、電子制御装置
の信号に基づいて作動するエンコーダを介してモータを
駆動するものであるから、アクチユエータからマスタシ
リンダへの油量を高精度に制御でき、クラツチ機構の円
滑な接続動作が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るクラツチ制御装置の全体的構成を
示す側面図、第２図は同装置の要部を示す平面図、第３
図は同装置の内燃機関との接続構成を示す側面図、第４
図は同装置の非常時の暴走を防止するモータの駆動回路
図、第５図は電子制御装置としてのマイクロコンピユー
タを制御するプログラムの流れ図である。 2:エンコーダ、5:腕、6:ばね、11:マスタシリンダ、17:
クラツチレバー、21:油圧アクチユエータ、31:空圧アク
チユエータ、41:油圧式空気制御弁、54:ストロークセン
サ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】クラツチレバーを駆動する空圧アクチユエ
   ータに油圧式空気制御弁を備え、油圧式空気制御弁へ圧
   油を供給するマスタシリンダに電子制御装置により制御
   されるモータを連結し、マスタシリンダのピストンにピ
   ストンを往動方向へ付勢するばねを備え、モータの通電
   回路に非常時開く常閉スイツチを挿入接続したことを特
   徴とするクラツチ制御装置。