JPH0615306B2 - 内燃機関車輛の発進制御方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、クラッチの接続、切離し操作が電気信号に応
答して行なわれうるように構成された車輛用クラッチ装
置を備えた内燃機関車輛の発進制御方法に関する。

（従来の技術） 電気信号に応答して作動する車輛用クラッチ装置を備え
た車輛を発進させるための従来の制御方法として、例え
ば、摩擦式クラッチが接続操作されている期間中内燃機
関速度がアクセル操作量に応じた値に保たれるよう燃料
調節部材の位置制御を行なうことにより、車輛の発進を
円滑に行なうことができるようにした車輛の発進制御方
法が公知である（特開昭６０−１２３４５号公報）。

（発明が解決しようとする問題点） しかし、上述の制御方法によると、車輛を発進させるた
め自動クラッチ装置によるクラッチの接続操作が行なわ
れている間にアクセルペダルを比較的速い速度で戻す減
速操作を行なった場合、その時のアクセル操作量に見合
った機関速度となるように、燃料調節部材が燃料をカッ
トする位置にまで急速に戻されるため、車輛の駆動系統
にねじれ力が働き、クラッチが切離された時に機械的シ
ョック及び又は不快な音が発生するという不具合があっ
た。また、このようなねじれ力が働くと車輛の寿命が縮
められるという問題が生じるものである。

本発明の目的は、したがって、従来の車輛用発進制御方
法による上述の不具合を解消することのできる、車輛用
クラッチ装置を用いた内燃機関車輛の発進制御方法を提
供することにある。

（問題点を解決するための手段） 本発明による方法は、クラッチの接続、切離しを電気信
号に応じて行ないうるように構成されたクラッチ装置を
具えた内燃機関車輛において、車輛の発進のために少な
くとも上記クラッチ装置の接続操作期間中、アクセル操
作部材の操作量に関連して内燃機関の速度を制御するよ
うにした内燃機関車輛の発進制御方法において、車輛の
発進動作中に上記アクセル操作部材が減速方向に操作さ
れた場合、上記クラッチを含む車輛の駆動系に大きな歪
力が生じることがない程度の割合で上記内燃機関の回転
速度を低下させるようにした点に特徴を有する。

（作用） 発進制御中にアクセル操作部材により加速が行なわれる
と、内燃機関速度はアクセル操作部材の操作量に応じて
増大し、これにより、アクセル操作の状態に合致した円
滑な発進制御が実行される。一方、発進制御中に、アク
セル操作部材を例えば所定の操作速度より速い操作速度
で減速方向に操作した場合、内燃機関の速度はその時の
アクセル操作量の変化に一致して変化せず、車輛の駆動
系に大きなねじれ力が生じることのないような割合で機
関速度が減速される。

この結果、車輛の発進制御の途中で何等かの理由により
アクセル操作部材を急速に減速方向に操作したとして
も、機関の回転速度はそれに応答して急速に低下せず、
ゆっくりと低下し、車輛の駆動系統に無理な歪力が発生
するのを有効に防止することができる。

（実施例） 以下、図示の実施例により本発明の方法を詳細に説明す
る。

第１図には、本発明による発進制御方法により車輛の発
進制御が行なわれるように構成された内燃機関車輛装置
のブロック図が示されている。内燃機関車輛装置１は、
車輛（図示せず）の車輪駆動部２を駆動するための内燃
機関３を備えており、内燃機関３の出力軸４からの回転
出力は、摩擦式クラッチ５を具えて成る自動クラッチ装
置６及び歯車式変速機７を介して車輪駆動部２に伝達さ
れる構成となっている。

自動クラッチ装置６は、駆動板５ａと受動板５ｂとを具
えリリースレバー５ｃの操作により受動板５ｂの位置を
調節することによりその接続、切離しが行なわれるよう
に構成された公知の摩擦式クラッチ５の接続状態を、外
部からの電気信号に応答して制御しうるようにしたもの
であり、リリースレバー５ｃの操作を行なうためのクラ
ッチアクチェータ８と、受動板５ｂの実際位置（以下、
実クラッチ位置と言う）を検出するためのクラッチ位置
センサ９とを有している。クラッチ位置センサ９から出
力される実クラッチ位置を示す第１位置信号Ｐｃは、受
動板５ｂの目標位置（以下、目標クラッチ位置と言う）
を示す第１目標信号Ｓｃが外部から後述の如くして入力
されているクラッチ制御ユニット１０に入力されてい
る。クラッチ制御ユニット１０は、第１位置信号Ｐｃ及
び第１目標信号Ｓｃに応答し実クラッチ位置がその時の
第１目標信号Ｓｃによって示される目標クラッチ位置に
位置決めされるようにクラッチアクチェータ８を駆動す
るための第１駆動信号Ｄｃを出力し、これにより、摩擦
式クラッチ５は外部から与えられる第１目標信号Ｓｃに
より示される目標クラッチ位置状態となるように制御さ
れる。

歯車式変速機７のギヤシフト位置を車輛のその時々の運
転状態に見合った最適な位置へ自動的にシフトすること
ができるようにするため、歯車式変速機７の操作を行な
うための変速機アクチェータ１１と、歯車式変速機７の
その時々の実ギヤシフト位置を検出しそれを示す第２位
置信号Ｐｇを出力するギヤ位置センサ１２と、第２位置
信号Ｐｇに応答し変速機アクチェータ１１に第２駆動信
号Ｄｇを出力する変速機制御ユニット１３とが設けられ
ており、自動クラッチ装置６と共に自動変速システムが
構成されている。

変速機制御ユニット１３には、その時の実車輛速度を示
す車速信号Ｖ及びアクセルペダル１４の操作量を示すア
クセル信号Ａが、車速センサ２０及びアクセルセンサ１
６からそれぞれ入力されており、車速信号Ｖによって示
されるその時の車輛速度とアクセル信号Ａによって示さ
れるその時のアクセル操作量とからその時の最適なギヤ
シフト位置が例えば適宜のマップデータに基づいてマッ
プ演算され、その演算結果によって示される目標ギヤ位
置が得られるように変速機アクチェータ１１を駆動する
ための第２駆動信号Ｄｇが、第２位置信号Ｐｇを参照し
ながら出力される。変速機制御ユニット１３は、さら
に、ギヤシフト操作の期間中であることを示す変速実行
信号ＧＳ、変速操作期間中において摩擦式クラッチ５を
切離すためのクラッチ制御信号ＣＳ及び変速のために摩
擦式クラッチ５を切離した場合に内燃機関３が吹き上り
を生じないようにその回転速度を制御するためのエンジ
ン制御信号ＥＣを夫々出力する。このような機能を有す
る変速機制御ユニット自体は公知であるので、その構成
の詳細を説明するのは省略する。

クラッチ制御信号ＣＳは第１切換スイッチ１７に入力さ
れ、第１切換スイッチ１７が実線で示されるように切換
えられている場合に第１目標信号Ｓｃとして取り出され
る。一方、変速実行信号ＧＳは第２切換スイッチ１８の
切換を制御するための信号として第２切換スイッチ１８
に与えられている。変速実行信号ＧＳが歯車式変速機７
の変速操作中であることを示す状態となっているとき
に、第２切換スイッチ１８は第１図中点線で示される状
態に切換えられ、エンジン制御信号ＥＣがその出力とし
て選択される構成となっている。一方、変速実行信号Ｇ
Ｓが歯車式変速機７が変速操作を行なっていないことを
示す状態となっている場合には、第２切換スイッチ１８
は第１図中実線で示される状態に切換えられており、エ
ンジン制御信号ＥＣに代えてアクセル信号Ａが選択され
る。

符号１９で示されるブロックは、車輛が発進状態にある
か否かの判断を行なう発進検出ユニットであり、速度信
号Ｎ、アクセル信号Ａ、第２位置信号Ｐｇ及び車速信号
Ｖが入力されている。発進検出ユニット１９はこれらの
入力信号に基づいて車輛が発進動作状態にあるか否かの
判断を行ない、車輛が発進動作状態にあると判断された
場合にのみ発進検出信号ＳＳが出力される。

発進検出信号ＳＳは、速度信号Ｎ、アクセル信号Ａ及び
第１位置信号Ｐｃが入力されている発進制御ユニット２
０に起動信号として入力されており、車輛の発進時に、
本発明の方法に従って自動クラッチ装置６及び内燃機関
３を制御するための第１制御信号Ｕｃ及び第２制御信号
Ｕｅが発進制御ユニット２０から出力される。第１及び
第２制御信号Ｕｃ及びＵｅは第１切換スイッチ１７及び
第３切換スイッチ２１に夫々入力されている。第１及び
第３切換スイッチ１７，２１は、発進検出信号ＳＳに応
答して動作し、発進検出信号ＳＳが出力されている場合
にこれらの切換スイッチ１７，２１を夫々第１図中点線
で示されるように切換える。この結果、車輛の発進時に
おいては、クラッチ制御信号ＣＳに代えて第１制御信号
Ｕｅが第１目標信号Ｓｃとしてクラッチ制御ユニット１
０に与えられると同時に、第２切換スイッチ１８の出力
に代えて第２制御信号Ｕｅが機関制御ユニット２２に目
標信号Ｎｔとして与えられる。

機関制御ユニット２２には、目標速度信号Ｎｔのほか速
度信号Ｎが入力されており、内燃機関３の実速度が目標
速度信号Ｎｔによって示される目標速度に一致するよ
う、内燃機関３への供給燃料の量を調節する部材、例え
ばスロットル弁、コントロールレバー等の位置調節が、
機関制御ユニット２２によって実行される。

次に、発進制御ユニット２０の構成について、第２図に
基づいて説明する。

アクセル信号Ａは目標速度演算部３１に入力され、ここ
でその時のアクセル操作量に応じた内燃機関３の目標速
度ＴＮが演算される。この演算は与めストアされている
アクセル操作量と目標速度との関係を示すマップデータ
に基づいて行なわれ、この演算結果を示す目標速度デー
タＤａは切換スイッチ３２の一方の固定接点３２ａに与
えられる。切換スイッチ３２の可動接点３２ｂからの出
力は第２制御信号Ｕｅとして取り出され、第３切換スイ
ッチ２１に与えられる（第１図参照）。第２制御信号Ｕ
ｅと目標速度データＤａとは目標回転比較部３３におい
て比較され、その比較結果を示す比較出力信号ＣＭはス
イッチ３４に入力されている。

その時々のクラッチ位置を示す第１位置信号Ｐｃは第１
判別部３５に入力され、ここで摩擦式クラッチ５の受動
板５ｂの位置が所定の位置よりも駆動板５ａに近い範囲
内に入っている（以下、この状態を「クラッチ位置が所
定位置以上」という）かどうかの判別が行なわれ、クラ
ッチ位置が所定位置以上となっている場合に第１判別部
３５の出力によってスイッチ３４が閉じられる構成とな
っている。

スイッチ３４が閉じられたことによって取り出された比
較出力信号ＣＭは、アクセル信号Ａに応答して作動する
急減速検出部３６からの検出信号ＤＳが入力されている
オアゲート３７に入力される。比較出力信号ＣＭはＵｅ
＞Ｄａの状態の場合にのみ「Ｈ」レベルとなる信号であ
り、一方検出信号ＤＳはアクセルペダル１４が所定値以
上の操作速度で減速方向に操作された場合に「Ｈ」レベ
ルとなる信号である。

オアゲート３７の出力は、切換スイッチ３２にその切換
制御信号として印加されており、オアゲート３７の出力
が「Ｈ」レベルとなっているときに切換スイッチ３２は
点線の如く切換えられる構成となっている。

切換スイッチ３２の他方の固定接点３２ｃには、発進検
出信号ＳＳに応答して作動するタイマ３８からの出力Ｔ
ａのレベルが「Ｈ」となっている所定期間のみ作動可能
となる目標速度減算部３９からの出力データＤｂが印加
されている。目標速度減算部３９は、入力される第２制
御信号Ｕｅによって示される目標速度の値から一定の値
を減算する演算を所定の時間間隔で繰返し実行し、その
減算結果を示す出力データＤｂが他方の固定接点３２ｃ
に印加される。

ここで、車輛が発進状態であると判断された後、アクセ
ルペダル１４が所定の操作速度より大きい速度で減速方
向に操作なれない限り、検出信号ＤＳのレベルは「Ｌ」
となっており、クラッチ位置が所定値以上の場合にはス
イッチ３４は開状態となるので、発進操作のために摩擦
式クラッチ５が接続されようとしている場合には、スイ
ッチ３４は開状態にあることになる。よって、上述の状
態では目標速度データＤａがそのまま第２制御信号Ｕｅ
として出力される。

若しアクセルペダル１４が急激に開放される等の理由に
よってアクセル操作が所定の速度以上の操作速度で減速
方向に行なわれると、検出信号ＤＳのレベルは「Ｈ」と
なり、切換スイッチ３２は点線で示されるように切換え
られる。したがって、アクセルペダル１４の開放等によ
って急激に小さくなった目標速度データＤａに代えて、
出力データＤｂが第２制御信号Ｕｅとして出力される。

目標速度減算部３９に入力された第２制御信号Ｕｅの値
は段階的に所定の率で減少せしめられ、その結果得られ
た目標速度が出力データＤｂとして出力され、これがス
イッチ３２を介して第２制御信号Ｕｅとして出力され
る。このため、切換スイッチ３２が点線で切換えられる
と、Ｕｅ≠Ｄａの状態となり、目標回転比較部３３の比
較出力信号ＣＭのレベルは「Ｈ」となる。「Ｈ」レベル
となっている比較出力信号ＣＭは、第１判別部３５から
の出力により閉じられているスイッチ３４を介してオア
ゲート３７に入力される。したがって、アクセルペダル
１４が開放位置に到達してしまい検出信号ＤＳのレベル
が「Ｌ」に戻ってしまっても、比較出力信号ＣＭの
「Ｈ」レベル状態が続く限り、切換スイッチ３２は点線
で示される切換状態を保持しつづける。

目標速度減算部３９からの出力データＤｂにより示され
る目標値が、目標速度データＤａにより示される目標値
以下になると、比較出力信号ＣＭのレベルは「Ｌ」とな
り、このとき検出信号ＤＳのレベルが「Ｌ」となってい
れば、切換スイッチ３２は再び実線で示される切換状態
に戻される。

すなわち、アクセルペダル１４が所定の操作速度以上の
操作速度で減速方向に操作されると、第２制御信号Ｕｅ
として、目標速度減算部３９において一定の率で減少せ
しめられる目標速度を示す出力データＤｂが使用され、
Ｕｅ≦Ｄａの状態に達したときに再びアクセルペダル１
４の操作に従った第２制御信号Ｕｅが得られる構成とな
っている。

発進制御ユニット２０は、また、アクセル信号Ａに応答
して動作するクラッチ送り量設定部４０を備えており、
その時々のアクセル操作量に応じたクラッチ送り量、す
なわち受動板５ｂの単位時間当りの移動量の目標値を示
す設定データＤｔが演算出力される。一方、速度信号Ｎ
に応答して機関の出力トルクがその時の機関負荷に対し
て必要な値以下であるか否かの判別を行なうため、第２
判別部４１が設けられており、第２判別部４１からの判
別データＤＤは、設定データＤｔが入力されている目標
クラッチ位置演算部４２に入力されている。目標クラッ
チ位置演算部４２は、発進検出信号ＳＳに応答して作動
するタイマ４３からの出力Ｔｂに応答し、出力Ｔｂのレ
ベルが発進検出信号ＳＳに応答して「Ｈ」レベルとなっ
ている所定の期間のみ作動する構成である。目標クラッ
チ位置演算部４２は、アクセルペダル１４の操作量に従
ったその時々の発進状態に適ったクラッチ位置の目標値
が演算され、その演算結果を示す第１制御信号Ｕｃが出
力される。

上述の如く、発進制御ユニット２０は、発進検出信号Ｓ
Ｓに応答して、発進のためのクラッチ位置の目標値を示
す第１制御信号Ｕｃと、本発明の方法に従って発進時の
機関速度制御を行なうための第２制御信号Ｕｅとを出力
する。

このような構成によれば、第１図に示す発進検出ユニッ
ト１９において車輛が発進状態に入ったことが検出され
ると、発進制御ユニット２０から第１及び第２制御信号
Ｕｃ，Ｕｅが出力され、発進検出信号ＳＳにより夫々点
線で示されるように切換えられている切換スイッチ１
７，２１を介して、クラッチ制御ユニット１０及び機関
制御ユニット２２に第１目標信号Ｓｃ及び目標速度信号
Ｎｔとして入力される。

したがって、自動クラッチ装置６では、第１制御信号Ｕ
ｃによって定められるクラッチ位置が得られるように摩
擦式クラッチ５の接続のための制御が行なわれる。一
方、機関制御ユニット２２では、第２制御信号Ｕｅに応
答して発進時のアクセルペダル操作に従った機関速度制
御が実行され、これにより車輛の発進のためのクラッチ
接続操作及びそのクラッチ接続操作を円滑に行なうため
の機関速度制御が実行される。この場合、アクセルペダ
ル１４を所定の操作速度より速い操作速度で減速方向に
操作した場合には、目標速度減算部３９による減算操作
により得られる出力データＤｂが出力されるので、機関
速度が急激に低下することはなく、その後摩擦式クラッ
チ５が切離された場合に、車輛の駆動系統に無理な歪力
が加わることを有効に防止することができる。

発進制御が終了すると、切換スイッチ１７，２１は再び
実線で示される状態に戻るので自動クラッチ装置６は変
速機制御ユニット１３からのクラッチ制御信号ＣＳに応
答して動作し、一方、機関制御ユニット２２は切換スイ
ッチ１８からのアクセル信号Ａ又はエンジン制御信号Ｅ
Ｃに応答して作動し、これにより自動変速のための制御
が実行される。この自動変速動作は公知のものであるか
らその詳細については省略する。

上記実施例では、本発明の方法を実施するための装置の
一例について説明したが、本発明の方法は、このほか、
マイクロコンピューターを用いた車輛用制御装置におい
て、このマイクロコンピュータに適宜の制御プログラム
を与え、これによって本発明の方法を実施することもで
きるのは勿論である。

なお、上記実施例では、車輛の発進時にアクセルペダル
が減速方向に急激に操作された場合にこれを検出し、車
輛の駆動系に急減速によるねじれ力が加わるのを防止す
る構成としたが、本発明はこれに限定されるものではな
く、車輛発進中においてその駆動系に無理な力を加える
原因となる全ての減速操作を検出対象とするものであ
る。

（発明の効果） 本発明の方法によれば、上述の如く、外部からの信号に
応答してクラッチ装置つきの車輛の発進を行なわせるた
め、アクセルの操作量に応じてクラッチの接続及び機関
速度の制御を行なうようにした車輛の発進制御時に、ア
クセル操作部材を、例えば、所定の操作速度以上の操作
速度で減速方向に操作したような場合、内燃機関の目標
速度はアクセル操作量に応答して変化せず、所定の率で
段階的又は連続的に変化するので、この場合、内燃機関
の速度が急激に低下することはない。したがって、例え
ばアクセルペダルを急激に解放した場合であっても機関
速度は緩やかに、徐々に低下するので、車輛の駆動系に
無理な力が加わることがなく、発進時においてクラッチ
オフの時に騒音又は振動が生じる等の不具合を生じるこ
とがない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による方法を実施するための内燃機関車
輛用装置のブロック図、第２図は第１図に示した発進制
御ユニット２０の詳細ブロック図である。 １……内燃機関車輛装置、３……内燃機関、５……摩擦
式クラッチ、６……自動クラッチ装置、１４……アクセ
ルペダル、１９……発進検出ユニット、２０……発進制
御ユニット、３１……目標速度演算部、３２……切換ス
イッチ、３６……急減速検出部、３９……目標速度減算
部、Ｄａ……目標速度データ、ＤＳ……検出信号、Ａ…
…アクセル信号、Ｄｂ……出力データ、Ｕｅ……第２制
御信号。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】クラッチの接続、切離しを電気信号に応答
   して行ないうるように構成されたクラッチ装置を具えた
   内燃機関車輛の発進のために、少なくとも前記クラッチ
   が前記クラッチ装置により接続操作されている期間中、
   アクセル操作部材の操作量に関連して内燃機関の速度を
   制御するようにした内燃機関車輛の発進制御方法におい
   て、車輛の発進動作中に前記アクセル操作部材が減速方
   向に操作された場合、前記クラッチを含む車輛の駆動系
   に大きな歪力が生じることがない程度の割合で前記内燃
   機関の回転速度を低下させるようにしたことを特徴とす
   る内燃機関車輛の発進制御方法。