JPH0473015B2 - - 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、重量車両であつてもブレーキ踏
込み時にエンジンが停止するのを防止するためク
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６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）がプ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７図に示してあ
るように、ブレーキ踏込み時単位時間t_p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
めクラツチを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まで至る時間
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。

即ち、小形車両や空車のように総重量の小さい
軽量車両では、ブレーキの負荷が小さいのでブレ
ーキ自体の効きの良いのはもちろん、急ブレーキ
踏込み時であつてもインプツトシヤフト回転数の
減少度はタイヤロツクがないので緊急クラツチ断
のタイミングを失するおそれは少ない。しかしな
がら、大形車両や重量物積載車のような重量車両
では、走行時の高慣性のためパニツクブレーキの
ような急ブレーキ踏込時にプロペラシヤフトの捩
れ等が起り、従つてタイヤロツクを許し易くなつ
て急ブレーキ踏込み時のインプツトシヤフト回転
数の減少度は非常に大きく現れる。その結果、従
来の制御ではクラツチを断するタイミングが間に
合わずエンスト寸前でクラツチを切るようになつ
たりそのままエンストになつてしまつているのが
現状である。

したがつて本発明の目的は、ブレーキ踏込み時
にブレーキ制動力の増加速度を検出し、この制動
力の増加速度が設定値を越えたならばパニツクブ
レーキと判断して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。

本発明のもう１つの目的は、空車時、満載時あ
るいは軽車両、重車両にかかわりなく、ブレーキ
を急速に動作させた場合に、不意にエンジンが停
止することがないような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） 本発明によると、ブレーキの作動時にクラツチ
を解除してエンジンと変速機との接続を緊急断す
る自動クラツチの制御装置において、クラツチの
接・断動作を制御するクラツチ制御手段と、車両
を制御する車両制動装置と、該車両制動装置を駆
動する作動空気の気体路に所定の間隔を置いて配
置された圧力検知手段と、これら圧力検知手段が
検知する圧力の時間差から車両の制動力増加速度
を検知する増加速度検知手段と、該増加速度検知
手段が所定の増加速度以上の値を検知したとき前
記クラツチ制御手段に指令を与えてクラツチを断
するクラツチ断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提供さ
れる。

（作用） 本発明では、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
動力の増加速度を検出し、この増加速度が設定値
を越えたならばクラツチを緊急断制御することに
よりエンストを防止している。ブレーキ制動力の
増加速度は、ブレーキエアバルブの踏込みエア圧
力の上昇速度で検出している。

さらに、踏込みエア圧力の上昇速度は、ブレー
キエアバルブに２個のエア圧力スイツチを設け
て、スイツチのオン圧力を、タイヤロツクするエ
ア圧力値を挟んで高圧側と低圧側に設定すること
により、ブレーキ踏込時に両スイツチのオンする
タイミングの時間差が設定時間より短いかどうか
で決定する。

（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極バルブを含む。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、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、それぞれ重量車
両（直線ｃ）および軽量車両（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。

ブレーキ制動力は、第２図からあきらかなよう
に、ブレーキ作動エア圧力Ｐに比例しているの
で、本発明は、第３図に図示したように、ブレー
キエアバルブ１２ａのブレーキ側に２個のエア圧
力スイツチSW１１およびSW１２を設けて、第
４図に示すように、それらがターンオンする時間
差tdが設定値tsより短いならばブレーキ制動力の
上昇速度の大きいパニツクブレーキと判断してク
ラツチ２を緊急断制御するのである。そのため、
第２図に図示してあるように、エア圧力スイツチ
はそれぞれがターンオンする圧力を、走行時にタ
イヤロツクするエア圧力値Plを挟んで以下のよう
に設定する。

SW１１：0.3（Kg／cm²） SW１２：5.0（Kg／cm²） なお、このカア圧力スイツチSW１２の設定圧
力（5.0Kg／cm²）は、第２図から分かるように車
両の総重量にかかわらず十分なブレーキ制動力が
得られるターンオン圧力である。

次に、このクラツチ断の制御について第４図及
び第５図のフローチヤートを参照して説明する。

第１図に示されるブレーキペダル１２が運転者
によつて踏まれていない通常の運転状態では、エ
ア圧力スイツチSW１１はターンオフの状態であ
るので、第５図のフローにおいて、ステツプQ1
からステツプＱ２に移り、電子制御装置９内にあ
るカウンタを零クリヤして、電子制御装置９の動
作は第５図のフローを抜ける。

運転者によつて、第１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SW１１がタ
ーンオンされる（ステツプQ1）と、その信号は、
入力ポート９ｄ、BUS９ｆを介してCPU９ａに
入力される。するとCPU９ａは、電子制御装置
９内のカウンタを＋１してこのカウンタの計数値
をRAM９ｅのカウンタ領域CTに記憶する（ス
テツプQ3）。この後、ステツプQ4に移り、エア
圧力スイツチSW１２がターンオンしているか否
かを判断し、これがターンオフであればステツプ
Q3に戻り、カウンタによる計数動作と数値の記
憶動作は繰り返される。この間に運転者はブレー
キペダル１２を踏み続け、あるいは踏み増しを行
つており、ブレーキ作動エア圧力Ｐは上昇し続け
る。

このような動作が繰り返されている間にブレー
キ作動エア圧力Ｐが上昇してエア圧力スイツチ
SW１２がターンオンすると、電子制御装置９の
動作はステツプQ5に移り、あらかじめ該電子制
御装置９のRAM９ｅ内に記憶されている定数α
すなわちブレーキペダル１２が踏み込まれた時そ
れが急ブレーキ（特にパニツクブレーキ）である
か否かの判断を行うための定数とカウンタ内の計
数値CTが共に読み出され、ステツプQ5におい
て、これらの比較が行われる。計数値が定数αよ
りも大きい時は、ブレーキペダル１２がゆつくり
踏み込まれたことになり急ブレーキが掛けられた
ことにはならないので、クラツチ２を断とする必
要が無く、ステツプQ2に戻つて、電子制御装置
９内のカウンタを零クリヤしてフローを抜ける。
このことは、第４図において、（td＞ts）の状態
であることを示す。

もし計数値が定数αと等しいかそれとも小さけ
れば、両エア圧力スイツチSW１１およびSW１
２のターンオンする時間差tdが設定時間tsと等し
いかこれよりも短いのでパニツクブレーキと判断
する。判断後瞬時にして、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を緊急解放す
る（ステツプQ6）。

なお、上述した実施例のように電子制御装置９
を用いてROM９ｂにプログラムしておくという
こと以外にも、たとえば両エア圧力スイツチSW
１１およびSW１２のオンする時間差tdを設定時
間tsと比較するデスクリートの比較回路や機構は
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。

また、上述した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ヤ圧力センサを設
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の増加速度を検出
し、検出した増加速度が設定値を越えたならばパ
ニツクブレーキと判断してクラツチを緊急断制御
するようにしているので、軽量車両のみならず重
量車両であつてもブレーキ踏込み時にエンジンが
停止するのを防止すること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図は本発明の自動クラツチ搭載車両のクラ
ツチ制御装置一実施例を示す構成図、第２図はブ
レーキ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図の一部模式図、第４図はエア圧力スイツチの
オンする時間差を説明するための説明図、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車両用変速機を示す
模式図、第７図は第６図の装置においてインプツ
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、１２……ブ
レーキペダル、１２ａ……ブレーキエアバルブ、
SW１１およびSW１２……エア圧力スイツチ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ブレーキの作動時にクラツチを解除してエンジ
   ンと変速機との接続を緊急断する自動クラツチの
   制御装置において、クラツチの接・断動作を制御
   するクラツチ制御手段と、車両を制動する車両制
   動装置と、該車両制動装置を駆動する作動空気の
   気体路に所定の間隔を置いて配置された圧力検知
   手段と、これら圧力検知手段が検知する圧力の時
   間差から車両の制動力増加速度を検知する増加速
   度検知手段と、該増加速度検知手段が所定の増加
   速度以上の値を検知したとき前記クラツチ制御手
   段に指令を与えてクラツチを断するクラツチ断手
   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。