JPH0473005B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、自動車等の車両においてエンジンと
変速機との間に設けられる自動クラツチの制御装
置に関し、特に、ブレーキペダル踏込み時にエン
ジンが停止するのを防止するためのクラツチの緊
急断制御を行なう自動クラツチ搭載車両のクラツ
チ制御装置に関する。

（従来の技術） 車両において、エンジンの動力を駆動輪に対し
て断続する装置としてクラツチが使用される。一
方、最近の技術の進歩によりこのクラツチ動作を
トランスミツシヨン作動とともに自動的に行なう
自動制御システムが開発されるようになり、特に
クラツチと平衡軸歯車式トランスミツシヨンをそ
れぞれ流体圧アクチユエータで駆動するものが使
用されるようになつた。

この自動制御装置のうち、自動クラツチ装置
は、クラツチ操作体を動作させるシリンダとピス
トンを有するクラツチアクチユエータを駆動して
クラツチの係合状態を制御するように構成され、
エンジン回転数やアクセルペダルの位置信号等の
車両の運転状態によつてマイクロコンピユータか
らなる電子制御装置がクラツチアクチユエータを
駆動するものである。

この自動クラツチ装置を更に詳しく述べれば、
エンジンの回転数信号とアクセルペダルの位置信
号をもとに、常時クラツチの係合量を電子制御装
置が演算しクラツチアクチユエータの動作位置を
決定するように電子制御装置を構成しておき、車
両の発進時、刻々変化するアクセルペダルの踏込
量とエンジンの回転数とから電子制御装置がクラ
ツチ動作位置を決める。そして電子制御装置がク
ラツチアクチユエータを駆動制御して漸次クラツ
チ操作体を断の位置から半クラツチ位置を通過し
て接の位置まで移動させ、車両をスムーズに発進
させる。そしてこのようなクラツチの駆動制御動
作は車両の発進時のみならず、走行中の車両のト
ランスミツシヨン・ギヤチエンジ時にも行なわれ
る。

このような自動クラツチ装置においては、車両
停止時には車輪が回転しないので、クラツチを断
として、エンジンが停止することを防止し、アイ
ドル回転することを保証している。また車両が極
低速で走行している時には電子制御装置はエンジ
ンのトルク不足によつて車両がジヨルトしないよ
うにクラツチを適当に半クラツチ状態となるよう
に制御している。そしてこのクラツチ制御装置
は、ブレーキペダル踏込時にエンジンが不意に停
止することを防止するため、エンジン回転数又は
車速が所定の設定値以下となつたことを検出して
クラツチを断としている。

また、エンジン回転数または車速によつてクラ
ツチ断を制御する上記の装置に代えて、トランス
ミツシヨンのインプツトシヤフトの減速度を検出
し、これが急速に減速したときにクラツチを断と
する提案（特開昭60−8553号）がなされている。
すなわち、この提案では、第９図に示すように、
エンジン１０１の回転数（又はクラツチ１０２を
介して同期噛合式変速機１０３に伝達され、セン
サ１０４で測定されるインプツトシヤフト１０５
の回転数）がブレーキペダル踏込み後次第にその
減速度（すなわち、インプツトシヤフト回転数の
単位時間当りの減少量）を大にして減速していく
という特性と、ブレーキペダルの踏込み時状態が
その減速度に反映されるという特性とから、減速
度が設定値以上の場合はクラツチを断とするもの
である。なお、変速機１０３の回転駆動力は、そ
の出力軸１０６と差動ギア１０７を介して車両の
駆動ホイール１０８に伝達される。従つて、運転
者が急ブレーキをかけたときにはインプツトシヤ
フト１０５が通常のブレーキをかけたときより
も、より速く限界減速度に達するから、早期にク
ラツチを断として不意なエンジンの停止を防止す
ることができるものである。

（発明が解決しようとする問題点） 上記した従来の２装置の前者では、減速が緩や
かに行なわれる場合には有効に作用するが、減速
が急激に行なわれる場合にはクラツチ断操作が間
に合わずエンジンが停止するおそれがある。すな
わち、アクセルを離し、ブレーキペダルを比較的
ゆつくりと踏んだ場合には、エンジン回転数が設
定値（500rpm）まで下つたことを検出してから
クラツチを断としても、エンジンは停止しない。
しかし、ブレーキペダルを急激に踏込んだ急ブレ
ーキ時や雪路等でタイヤが雪面を滑りホイールロ
ツクが生じる場合においては、ブレーキの掛り方
が早いためエンジン回転数が設定値まで下つたこ
とを電子制御装置が検出してからクラツチを断と
する動作を開始しても、エンジン回転数の低下や
車速の低下の検出やそれから実際にクラツチが動
作するまでに多くの時間を要し、その間に実際に
エンジン回転数が急激に低下してしまい、クラツ
チが動作する以前にエンジンが停止してしまうと
う問題が生じていた。

また、後者の従来装置では、第１０図に示して
あるように、ブレーキ踏込み時単位時間（t₀）当
りのインプツトシヤフト回転数の減少度を検出
し、減少度が設定値以上の場合は、エンジンスト
ツプを防止するようにクラツチを緊急断してい
る。このように、一般路（図の曲線ａ）では減少
度（Ra）が設定値以下である、すなわちインプ
ツトシヤフト回転数がゆるやかに減少するので、
クラツチ断となる。動作を始めてからクラツチが
実際に断となるまでの時間にインプツトシヤフト
回転数が実質上零近くまで低下することなく不意
なエンジンの停止は防止できるが、雪路等タイヤ
に対する摩擦が少ない道路（図の曲線ｂ）ではタ
イヤが簡単にロツクしてしまい、インプツトシヤ
フト回転数が急激に低下して回転停止直前にまで
すぐに至るので減少度（Rb）が設定値以上とな
る。なおこのためクラツチが完全に断の状態にな
るまでよりインプツトシヤフトの回転が停止寸前
に至るまでの時間が早いのでクラツチが断になつ
たときには、エンジン回転がストツプした状態に
なりエンストは防止できないという欠点を有す
る。

本発明の目的は、車両のブレーキを急速に踏み
込んでもエンジンが不意に停止しないような制御
方法を提供することにある。

本発明の他の目的は、雪路等の路面に対するタ
イヤの摩擦係数が小さい場所でのブレーキペダル
踏込み時にブレーキ制動力を検出し、この制動力
と別に検出したエンジン回転数との組合せからク
ラツチを緊急断することにより、エンジンが停止
するのを防止するようにした自動クラツチ搭載車
両のクラツチ制御装置を提供するにある。

（問題点を解決するための手段） 本発明によれば、エンジンと変速機とを接続す
るクラツチをブレーキ作動時に断制御する自動ク
ラツチ搭載車両のクラツチ制御装置において、ブ
レーキの制動力を検出する制動力検出手段と、エ
ンジンの回転数を検出する回転数検出手段と、制
動力に対応してクラツチを断するエンジンの回転
数を設定する設定手段と、該設定手段に基づき検
出された制動力に対応したエンジン回転数が設定
値より低い場合にクラツチを断するクラツチ駆動
手段とを有することを特徴とする自動クラツチ搭
載車両のクラツチ制御装置が提供される。

（作用） 本発明では、上述の如く、エンジン回転数又は
車速が所定の設定値以下になつたことを検出した
り、インプツトシヤフト回転数の減少度が所定の
設定値以上になつたことを検出したりすることに
よつてクラツチを断制御する従来の装置に代え
て、ブレーキ制動力の増加量あるいは増加速度を
検出し、この増加量あるいは増加速度が設定値を
越えたならばクラツチを緊急断制御して、エンジ
ンの不意なストツプを防止しているため、車両に
ブレーキを掛けた場合に、決してエンジンが不意
に停止するようなことはない。

（実施例） 第１図は本発明を実現するための一実施例ブロ
ツク図であり、図中、１はガソリンエンジンであ
り、吸入気体（空気又は混合気）量を制御するス
ロツトルバルブを含むものであり、フライホイー
ル１ａを備える。なお、このエンジンはガソリン
エンジンに限るものではなくデイーゼルエンジン
でもよい。２はクラツチ本体であり、周知の乾式
単板クラツチで構成され、レリーズレバー２ａを
有する。３はシリンダとピストンとを有し、油圧
で動作するクラツチアクチユエータでありこれを
制御するための複数個の電磁バルブを含む。そし
てクラツチ本体２の係合量を制御するため、これ
ら電磁バルブの開閉制御でピストンが移動しその
ピストンロツド３ａがレリーズレバー２ａを駆動
するものである。４は油圧機構である。５は変速
機アクチユエータであり、シフト方向のアクチユ
エータとセレクト方向のアクチユエータを含む。
６は平行軸歯車式の変速機であり、変速機アクチ
ユエータ５により駆動され、変速動作を行なうも
のであり、クラツチ２と接続されたインプツトシ
ヤフト６ａ、出力軸（駆動軸）６ｂとを備えてい
る。７はセレクトレバーであり、運転者により操
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
ーポジシヨンによつて選択でき、そのセレクトレ
バー７の位置信号は後述の電子制御装置に読込ま
れる。なお、セレクトレバー７は図示の如くレバ
ーの前後方向への切替を行う形式のものが一般的
であるが、これを“Ｈ”字形にレバーが移動する
形式のものを用いてもよい。１０はエンジン回転
センサであり、例えばフライホイール１ａの周囲
にきざまれた歯が歯検出部の前面を通り過ぎる単
位時間あたりの歯数周波数からエンジン１の回転
数を検出する。９はマイクロコンピユータで構成
される電子制御装置であり、演算処理を行なうプ
ロセツサ９ａと、変速機６を制御するための制御
プログラムや、本発明に係るクラツチ５を制御す
るための制御プログラムなど、種々の制御プログ
ラムや制御マツプなどのデータを格納したリード
オンリーメモリ（ROM）９ｂと、出力ポート９
ｃ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）９
ｆとで構成されている。出力ポート９ｃは、クラ
ツチアクチユエータ３、油圧機構４、変速機アク
チユエータ５に接続され、これらを駆動する駆動
信号を出力する。

一方、入力ポート９ｄは、エンジン回転センサ
１０及び後述するブレーキペダルに接続され、そ
の検出信号を受ける。１１はアクセルペダルであ
り、その踏み込み量は電子制御装置９に読込まれ
る。１２はブレーキペダルであり、ブレーキペダ
ル１２の踏み込み量にしたがつたブレーキ作動エ
ア圧力をブレーキに送るためのブレーキエアバル
ブ１２ａを作動させるものである。

次に第２図を参照して、ブレーキ操作力とブレ
ーキ制動力との関係を考察して本発明の原理を説
明する。第２図は、ブレーキペダル１２の踏み込
み量によつて決まるブレーキ作動エア圧力Ｐ
（Kg／cm²）に対するブレーキ制動係数ｇを、それ
ぞれ大量の積荷時（直線ｃ）および積荷なし時
（直線ｄ）とに分けてプロツトしたグラフである。
なお、横軸の点Plは、雪路等のタイヤと路面との
摩擦係数が少ない道路で車輪がロツクしてしまう
ブレーキ作動エア圧力値を示す。

第２図からわかるように、ブレーキ制動係数ｇ
すなわちブレーキ制動力を例えば「通常ブレー
キ」、「やや強めブレーキ」、「強ブレーキ」の３段
階に分けることができる。そこで、運転者がブレ
ーキペダル１２を早く、しかも深く踏み込んでブ
レーキエアバルブ１２ａが大きく開かれブレーキ
（未図示）に大きなブレーキ制動力が掛つてブレ
ーキが「強ブレーキ」の状態となつた場合は、
“エンジンストツプ”を起さないため、直ちにク
ラツチを断としても、大量の積荷時、積荷なし
時、ともに問題が生じない。しかしながら、やや
強めブレーキや特に通常ブレーキでは、タイヤと
路面の摩擦係数が低い道路でエンジンが不意にス
トツプするのを防止するためにクラツチを切るよ
うに設定すると、一般路走行ではブレーキを踏む
たびにクラツチが切れてしまい危険である。そこ
で、クラツチの緊急断をブレーキ制動力とエンジ
ン回転数との組合せから行なうように制御するの
である。

すなわち、ブレーキ制動力は、第２図から明ら
かなようにブレーキペダル１２の踏込み量すなわ
ちブレーキ作動エア圧力Ｐに比例しているので、
第３図に図示したように、本発明においてはブレ
ーキエアバルブ１２ａのブレーキ側にそれぞれ検
知圧力の異なる複数個（この場合４個）のエア圧
力スイツチSW１ないしSW４を設ける。また別
にエンジン１にエンジン回転センサ１０を設け、
これで検出したエンジン１の回転数と上記圧力ス
イツチからのセンス出力と組合せてクラツチ２を
緊急断制御するものである。この場合、第４図に
図示してあるように、エア圧力スイツチSW１〜
SW４がそれぞれ動作する圧力、すなわち、圧力
スイツチがそれぞれターンオフする圧力を、低摩
擦路走行時にホイールがロツクするエア圧力値Pl
を挾んで以下のように設定する。

SW１：0.3（Kg／cm²） SW２：1.2（Kg／cm²） SW３：2.3（Kg／cm²） SW４：4.0（Kg／cm²） なお、このエア圧力スイツチSW４の設定圧力
（4.0Kg／cm²）は、第４図から分かるように十分な
ブレーキ制動力が得られる作動圧力である。

次に、このクラツチ断の制御について第５図の
フローチヤートを参照して説明する。

(1) 運転者が車両を停止せしめるべく、第１図に
示すブレーキペダル１２を踏込むと、電子制御
装置９はたとえばエア圧力スイツチSW１など
からの信号によりこれを検知し、電子制御装置
９は第５図のフローチヤートに示すジヨブの実
行に入る。そしてステツプS1において、エア
圧力スイツチSW４が動作したか否かを判断す
る。

エア圧力スイツチSW４がターンオンされる
と、その信号は、入力ポート９ｄ，BUS９ｆ
を介してCPU９ａに入力される。このように
ブレーキペダル１２が相当強く踏込まれ、運転
者が車両に“強ブレーキ”を掛けた場合には、
直ちにクラツチ２を断としても何等差支えない
ので、ステツプS2に移り、CPU９ａは、出力
ポート９ｃを介してクラツチ解放信号をクラツ
チアクチユエータ３が送つてクラツチ２を解放
する。

(2) ステツプS1において、エア圧力スイツチSW
４が作動していない場合には、ステツプS3に
移つて、次のエア圧力スイツチSW３が作動し
ているか否かの判断が行われる。このステツプ
S3において、もしエア圧力スイツチSW３が作
動していれば、かなり大きな力でブレーキペダ
ル１２が踏み込まれて“やや強めブレーキ”の
状態にて車両を急停止させようとしていると判
断して、ステツプS4に移る。ここのステツプ
S4では、エンジン１の回転数が設定値Ａと比
較される。そしてその回転数が設定値Ａよりも
低くなつていれば、車両に制動を掛けたことに
よるエンジン１への負荷が急速に増加し、その
まま負荷が継続した場合にはエンジン１が停止
するものと判断して、直ちに電子制御装置９か
らクラツチアクチユエータ３に指令が発せられ
て緊急クラツチ断の措置が取られて、クラツチ
２を急速に断とするものである（ステツプ
S2）。

ステツプS4において、エンジン１の回転数
が設定値Ａよりも低くなければ、制動を掛けた
ことによるエンジン１への負荷がそれほど増加
していないものと判断して、クラツチ２を断と
せず、電子制御装置９の動作はそのまま第５図
のフローを抜ける。（ステツプS4）。

(3) ステツプS3において、エア圧力スイツチSW
３が作動していない場合には、ステツプS5に
飛んで、次のエア圧力スイツチSW２が作動し
ているか否かの判断が行われる。このステツプ
S5において、もしエア圧力スイツチSW２が作
動していれば、かなりの力でブレーキペダル１
２が踏込まれており、“通常ブレーキ”の状態
にて車両を急停止させようとしていると判断し
て、ステツプS6に移る。ここのステツプS6で
は、エンジン１の回転数が設定値Ａよりもやや
低い値の設定値Ｂと比較される。そしてその回
転数が設定値Ｂよりも低くなつていれば、車両
に制動を掛けたことによるエンジン１への負荷
が急速に増加し、そのまま負荷が継続した場合
にはエンジン１が停止するものと判断して、直
ちに電子制御装置９からクラツチアクチユエー
タ３に指令が発せられて緊急クラツチ断の措置
が取られて、クラツチ２を急速に断とする（ス
テツプS2）。

ステツプS6において、エンジン１の回転数
が設定値Ｂよりも低くなければ、制動を掛けた
ことによるエンジン１への負荷がそれほど増加
していないものと判断して、クラツチ２を断と
せず、電子制御装置９の動作はそのまま第５図
のフローを抜ける。（ステツプS6）。

(4) ステツプS5において、エア圧力スイツチSW
２が作動していない場合には、ステツプS7に
飛んで、次のエア圧力スイツチSW１が作動し
ているか否かの判断が行われる。このステツプ
S7において、もしエア圧力スイツチSW１が作
動していれば、普通の力でブレーキペダル１２
が踏み込まれており、“弱めブレーキ”の状態
にて車両を停止させようとしていると判断し
て、ステツプS8に移る。ここのステツプS8で
は、エンジン１の回転数が設定値Ｂよりも低い
値の設定値Ｃと比較される。そしてその回転数
が設定値Ｃよりも低くなつていれば、車両に制
動を掛けたことによるエンジン１への負荷が急
速に増加し、そのまま負荷が継続した場合には
エンジン１が停止するものと判断して、直ちに
電子制御装置９からクラツチアクチユエータ３
に指令が発せられて緊急クラツチ断の措置が取
られて、クラツチ２を急速に断とする（ステツ
プS2）。

ステツプS8において、エンジン１の回転数
が設定値Ｃよりも低くなければ、制動を掛けた
ことによるエンジン１への負荷がそれほど増加
していないものと判断して、クラツチ２を断と
せず、電子制御装置９の動作は第５図のフロー
を抜ける。（ステツプS8）。

これまでに説明した本発明の実施例の変形とし
て、複数個のエア圧力スイツチの代りに、１個の
スイツチとエア圧力センサを設けることによつて
も本発明は実施できる。

すなわち、第６図に示したように、設定動作圧
力0.3Kg／cm²のエア圧力スイツチSWとエア圧力セ
ンサＳをブレーキエアバルブ１２ａのブレーキ側
に設ける。この圧力センサＳは、第７図に示した
ように、ブレーキ作動エア圧力Ｐを電圧値Ｖで検
出するものである。

この変形例の動作を、以下第８図のフローチヤ
ートを参照して説明する。

第６図に示すブレーキペダル１２が踏込まれエ
ア圧力スイツチSWがオンされる（ステツプP1）
と、CPU９ａはエア圧力センサＳを作動してエ
ア圧力を検出してRAM９ｅに読込む（ステツプ
P2）。CPU９ａはさらにエンジン回転センサ１０
から発せられるエンジン回転数を検出して同じく
RAM９ｅに読込む（ステツプP3）。次に、CPU
９ａはROM９ｂに記憶してある（ブレーキ作動
エア圧力Ｐとエンジン回転数）のマツプを検索し
て、読込んだブレーキ作動エア圧力とエンジン回
転数から得られるデータがマツプ中の緊急クラツ
チ断領域に属するかどうかを調べる（ステツプ
P4、ステツプP5）。このデータが該領域内にあれ
ば、CPU９ａは出力ポート９ｃを介してクラツ
チ解放信号をクラツチアクチユエータ３に送つて
クラツチ２を解放する（ステツプP6）。ステツプ
P5において、読み込んだデータがこの領域にな
ければクラツチ２を断とせず、電子制御装置９の
動作は第８図に示すフローから抜ける。

なお、上述したいくつかの実施例はいずれもエ
アによりブレーキを動作させるものであるが、こ
れを、ブレーキペダルにより作用される油圧ブレ
ーキシリンダに、上記の如き圧力スイツチや圧力
センサを設けて、上記実施例と同様なクラツチ制
御を実施することも、これまた当業者であれば容
易に想到できるはずであり、本発明はこれらの自
明な変形例をも包含するものである。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、ブレー
キ踏込み時にブレーキ制動力を検出し、これとは
別に検出したエンジン回転数との組合せとからク
ラツチを緊急断制御するようにしているので、一
般路のみならず雪路等の低μ路であつてもブレー
キ踏込み時にエンジンが停止することの防止が可
能になるという効果を奏する。従つて、自動クラ
ツチを用いた変速機がより完全になるという効果
を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実現するための一実施例を示
すシステム構成図、第２図はブレーキペダル踏込
みエア圧力とブレーキ制動力の関係を示す特性
図、第３図はブレーキエアバルブのエア圧力を検
出するためのエア圧力スイツチを示す第１図に示
すシステムの一部模式図、第４図はエア圧力スイ
ツチの設定圧力を説明するための第２図と同様な
説明図、第５図は本発明による一実施例の処理フ
ローチヤート、第６図はブレーキエアバルブのエ
ア圧力を検出するために加えたエア圧力センサを
示す第３図と同様な一部模式図、第７図はエア圧
力センサの出力特性を示す特性図、第８図は本発
明の他の実施例の処理フローチヤート、第９図は
インプツトシヤフトの減速度を検出してクラツチ
を断制御する従来の方法を実現した車両用変速機
を示す模式図、第１０図は第９図において示す従
来例のインプツトシヤフトの減速度をブレーキと
クラツチの断接と関連して示すタイミング図であ
る。 １……エンジン、２……クラツチ、３……クラ
ツチアクチユエータ、６……変速機、１０……エ
ンジン回転センサ、１２……ブレーキペダル、１
２ａ……ブレーキエアバルブ、SW，SW１〜SW
４……エア圧力スイツチ、Ｓ……エア圧力セン
サ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ エンジンと変速機とを接続するクラツチをブ
   レーキ作動時に断制御する自動クラツチ搭載車両
   のクラツチ制御装置において、ブレーキの作動力
   を検出する制動力検出手段と、エンジンの回転数
   を検出する回転数検出手段と、制動力に対応して
   クラツチを断するエンジンの回転数を設定する設
   定手段と、該設定手段に基づき検出された制動力
   に対応したエンジンの回転数が設定値より低い場
   合にクラツチを断するクラツチ駆動手段とを有す
   ることを特徴とする自動クラツチ搭載車両のクラ
   ツチ制御装置。 ２ 前記ブレーキの制動力は、ブレーキ作動流体
   圧力で検出することを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の自動クラツチ搭載車両のクラツチ制
   御装置。