JPH0628994B2 - 自動変速機付き車両におけるクラツチ制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の目的 （技術分野） この発明はフォークリフト等の自動変速機付き車両に係
り、詳しくはクラッチの接続を制御するクラッチ制御装
置に関するものである。

（従来技術） トルクコンバータを介さないエンジン直結の自動変速機
付き車両においてクラッチの入切りはクラッチを作動さ
せる油圧シリンダ、モータ、又は各種アクチュエータ等
のクラッチ駆動手段を駆動制御することによって行なわ
れている。そして、クラッチ駆動手段を駆動制御して切
れた状態にあるクラッチを接続する場合、そのクラッチ
の接続過程は第４図に示すように、遊び状態Ｚ１、半ク
ラッチ状態Ｚ２、及びクラッチ接続状態Ｚ３に分れ、そ
の半クラッチ状態Ｚ２のみがエンジンのトルクを変速機
に可変制御して伝達し得る領域となっている。

この半クラッチ状態Ｚ２においてクラッチを半クラッチ
接続開始点Ｓ１から半クラッチ接続終了点Ｓ２まで接続
していく割り合い（接合速度）、すなわち、クラッチ駆
動手段の駆動量Ｓは負荷の有無、エンジン回転数の大小
等に関係なく一義的に決められている。そして、クラッ
チはこの半クラッチ状態Ｚ２において予め決められた接
合速度で駆動手段にて接続されて行きクラッチが半クラ
ッチ接続終了点Ｓ２まで達すると、直ちに駆動手段にて
クラッチ接続領域に入り完全に接続される。

（発明が解決しようとする問題点） ところが、負荷の違い又は負荷の程度の違いによってク
ラッチと自動変速機との間に連結されたインプットシャ
フトの回転数とエンジンの回転数が一致（同期）してい
ない状態でクラッチが半クラッチ接続終了点Ｓ２に達す
る場合が多々あり、その場合、直ちにクラッチを完全に
接続すると、クラッチに大きなショックが加わりことに
なり走行フィーリングに悪影響を与えるとともに、クラ
ッチ等の駆動機構の耐久性に悪影響を与える問題があっ
た。

そこで、前記半クラッチ状態Ｚ２の接合速度を第４図に
破線で示すように重負荷にあったゆっくりとした接合速
度にすることが考えられるが、軽負荷時には半クラッチ
の状態が長くなることによってクラッチの摩耗及び加速
性が悪くなるといった問題がある。

この発明の目的はクラッチを接続する際、エンジンの回
転数とインプットシャフトの回転数が一致するまではク
ラッチを所定の半クラッチ状態に制御するようにして、
両回転数が一致しない状態で完全に接続されることによ
って生ずる従来の問題点を解決し、走行フィーリングの
向上及びクラッチ等の駆動機構の耐久性の向上を図るこ
とのできる自動変速機付き車両におけるクラッチ制御装
置を提供するにある。

発明の構成 （問題点を解決するための手段） この発明は上記問題点を達成させるため、エンジンの出
力を入切りして、その出力を自動変速機に伝達するクラ
ッチと、前記クラッチを作動させ同クラッチの接続状態
を制御するクラッチ駆動手段と、前記クラッチが切れた
状態から完全に接続するまでのクラッチの遊び状態、半
クラッチ状態、及び接続状態の各状態におけるクラッチ
駆動手段の駆動速度データをそれぞれ記憶した記憶手段
と、クラッチを接続する際、前記記憶手段から前記各接
続状態における駆動速度データを順次読み出しその読み
出したデータに基づいて前記駆動手段を駆動制御してク
ラッチを作動させる駆動制御手段とからなる自動変速機
付き車両におけるクラッチ制御装置において、 前記エンジンの回転数を検出するエンジン回転数検出器
と、前記クラッチと自動変速機とを連結するインプット
シャフトの回転数を検出するインプットシャフト回転数
検出器と、前記クラッチの作動量を検出するクラッチ検
出器と、前記クラッチ検出器からの検出信号に基づいて
クラッチの前記半クラッチ状態から接続状態に移る直前
を判別し、その直前を判別した時、前記エンジン及びイ
ンプットシャフト回転数検出器からの検出信号に基づい
てその時のエンジンとインプットシャフトの回転数を比
較する比較手段と、両回転数が一致していないと前記比
較手段が判断した時、両回転数が一致するまでの間その
半クラッチ状態から接続状態に移る直前の状態にクラッ
チを保持すべく前記クラッチ駆動手段を駆動停止制御す
る保持制御手段とを備えた自動変速機付き車両における
クラッチ制御装置をその要旨とするものである。

（作用） クラッチを接続する場合において、エンジン回転数検出
器でその時々のエンジンの回転数を検出するとともに、
インプットシャフト回転数検出器でその時々のインプッ
トシャフトの回転数を検出する。一方、クラッチ検出器
はクラッチの作動量、すなわち、クラッチのその時々の
接続状態を検出する。

そして、比較手段はクラッチ検出器からの検出信号に基
づいてクラッチの前記半クラッチ状態から接続状態に移
る直前を判別した時、前記エンジン及びインプットシャ
フト回転数検出器からの検出信号に基づいてその時のエ
ンジンの回転数とインプットシャフトの回転数を比較
し、その比較結果を次段の保持制御手段に出力する。両
回転数が一致していない時、保持制御手段は両回転数が
一致するまでの間駆動制御手段にて駆動制御されている
前記クラッチ駆動手段を駆動停止させ、クラッチをその
半クラッチ状態から接続状態に移る直前の状態に保持さ
せる。

（実施例） 以下、この発明をフォークリフトに具体化した好適な一
実施例を図面に従って説明する。

第１図において、エンジン１の出力は乾式単板クラッチ
２及びインプットシャフト３を介して自動変速機４に伝
達され、その自動変速機４は作動歯車機構５を介して走
行用駆動輪６を所定の変速比でもって前後進駆動させ
る。前記エンジン１の出力を入切りさせる乾式単板クラ
ッチ２はクラッチ駆動手段としてのクラッチ制御用アク
チュエータ７の駆動に基づいて伸長するロッド７ａのス
トローク量Ｓに相対して同クラッチ２の接続状態（遊び
状態Ｚ１、半クラッチ状態Ｚ２、接続状態Ｚ３）が第２
図に示すように調整される。

なお、エンジン１はフォークを昇降動作させるためのリ
フトシリンダ及びマストを傾動させるためのチルトシリ
ンダに作動油を供給する油圧ポンプの駆動源としても使
用されている。

エンジン回転数検出器としての第１の回転速度センサ８
はエンジン１の出力軸の回転速度Ｖｅを検出し、その検
出信号を入出力インターフェイス９に出力する。インプ
ットシャフト回転数検出器としての第２の回転速度セン
サ１０は前記インプットシャフト３の回転速度Ｖｉを検
出し、その検出信号を入出力インターフェイス９に出力
する。クラッチ検出器としてのストローク検出センサ１
１はポテンショメータよりなり、前記クラッチ制御用ア
クチュエータ７のロッド７ａのストロークを検出し、そ
の検出信号はＡ／Ｄ変速機１２にてデジタル信号に変換
されて前記インターフェイス９に出力される。

駆動制御手段、比較手段及び保持制御手段手段としての
中央処理装置（以下、ＣＰＵという）１５は記憶手段と
しての読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）よりなるプログラ
ムメモリ１６に記憶された制御プログラムに従って動作
し、前記入出力インターフェイス９を介して前記各セン
サからの検出信号を入力する。

前記ＣＰＵ１５は前記第１の回転速度センサ８からの検
出信号に基づいてその時のエンジン１の回転速度Ｖｅを
割出すとともに、前記第２の回転速度センサ１０からの
検出信号に基づいてその時のインプットシャフト３の回
転速度Ｖｉを割出すようになっている。

又、前記ＣＰＵ１５は前記ストローク検出センサ１１か
らの検出信号に基づいて前記クラッチ制御用アクチュエ
ータ７のロッド７ａのストローク量Ｓ、すなわち、前記
乾式単板クラッチ２の接続状態を割出すようになってい
る。

なお、各回転速度Ｖｅ，Ｖｉ及びストローク量Ｓの割り
出しは前記プログラムメモリ１６に予め記憶されている
各検出信号に対する各回転速度及びストローク量データ
に基づいて割り出されるようになっている。

前記プログラムメモリ１６は前記制御プログラムの他に
クラッチ２を接続する場合のクラッチの作動データ、す
なわち、クラッチ制御用アクチュエータ７のロッド７ａ
の各状態Ｚ１，Ｚ２，Ｚ３における駆動速度データＤ
１，Ｄ２，Ｄ３が記憶されていて、本実施例では各状態
（遊び状態Ｚ１、半クラッチ状態Ｚ２、接続状態Ｚ３）
において時間ｔに対するストローク量Ｓは第２図に示す
ようにようになっている。

そして、クラッチ２を接続する場合おいてＣＰＵ１５は
このデータＤ１〜Ｄ３に基づいてアクチュエータ駆動回
転１７を介して前記クラッチ制御用アクチュエータ７を
駆動制御するようになっている。

なお、第２図中、ロッド７ａのストローク量Ｓ１はクラ
ッチ２が遊び状態Ｚ１から半クラッチ状態Ｚ２に移る直
前のストローク量を示し、ロッド７ａのストローク量Ｓ
２はクラッチ２が半クラッチ状態Ｚ２から接続状態Ｚ３
に移る直前のストローク量を示す。従って、本実施例で
はクラッチ２の接続動作を開始してｔ１時間後に遊び状
態Ｚ１から半クラッチ状態Ｚ２に移る直前まで達し半ク
ラッチ状態Ｚ２に入り、ｔ２時間後に半クラッチ状態Ｚ
２から接続状態Ｚ３に移る直前まで達し接続状態Ｚ３に
入ることになる。

又、このクラッチ制御用アクチュエータ７を駆動制御す
る際、ＣＰＵ１５は前記プログラムメモリ１６に記憶し
た各駆動速度データＤ１〜Ｄ３に基づいて割出したその
時のロッド７ａのストローク量Ｓと前記ストローク検出
センサ１１からの検出信号に基づいて割出したその時の
実際のストローク量とを比較してクラッチ制御用アクチ
ュエータ７のロッド７ａがデータに基づくストローク量
Ｓとなるように、すなわち、乾式単板クラッチ２が所定
の接続状態Ｚ３となるようにアクチュエータ７を駆動制
御するようになっている。

又、ＣＰＵ１５はクラッチ２を接続させている状態で前
記ストローク検出センサ１１からの検出信号に基づいて
前記ロッド７ａのストローク量ＳがＳ２となったことを
判断すると、直ちに前記第１及び第２の回転速度センサ
８，１０からの検出信号に基づいてその時のエンジン１
の回転速度Ｖｅ及びインプットシャフト３の回転速度Ｖ
ｉを割り出し、両回転速度を比較する。

そして、両回転速度が一致している（Ｖｅ＝Ｖｉ）時、
ＣＰＵ１５は直ちに前記プログラムメモリ１６に記憶し
た接続状態Ｚ３における駆動速度データＤ３を読み出
し、同データＤ３に基づいてクラッチ制御用アクチュエ
ータ７を駆動させてクラッチ２を接続させる。

反対に、両回転速度が一致していない（Ｖｅ≠ｖｉ）
時、ＣＰＵ１５は前述したプログラムメモリ１６に記憶
した接続状態Ｚ３における駆動速度データＤ３を読み出
し、同データＤ３に基づいてクラッチ制御用アクチュエ
ータ７を駆動させてクラッチ２を接続させる処理動作を
中止して、両回転速度が一致するまでその時のロッド７
ａのストローク量Ｓ２（クラッチ２を接続状態Ｚ３に移
る直前の半クラッチの状態）に保持すべく前記制御用ア
クチュエータ７の駆動を停止させるようになっている。

作業用メモリ８は読み出し及び書き変え可能なメモリ
（ＲＡＭ）よりなり、前記ＣＰＵ１５の各種演算結果が
一時記憶されるようになっている。

次に上記のように構成したフォークリフトの作用につい
て説明する。

今、前進走行している状態で切れた状態にあるクラッチ
２を接続させる場合、ＣＰＵ１５はプログラムメモリ１
６に記憶した遊び状態Ｚ１の駆動速度データＤ１を読み
出し、同データＤ１に基づいてクラッチ制御用アクチュ
エータ７を駆動制御する。やがで、ＣＰＵ１５は前記ス
トローク検出センサ１１の検出信号に基づいてロッド７
ａのストローク量ＳがＳ１に達したことを判断すると、
次にプログラムメモリ１６に記憶した半クラッチ状態Ｚ
２の駆動速度データＤ２を読み出し、同データＤ２に基
づいてクラッチ制御用アクチュエータ７を駆動制御す
る。

やがて、ＣＰＵ１５は前記ストローク検出センサ１１の
検出信号に基づいてロッド７ａのストローク量ＳがＳ２
に達したことを判断すると、その時のエンジン１の回転
速度Ｖｅ及びインプットシャフト３の回転速度Ｖｉを第
１及び第２の回転速度センサ８，１０からの検出信号に
基づいて割り出し両回転速度を比較する。

この時、両回転速度が一致していないと判断すると、Ｃ
ＰＵ１５は両回転速度が一致するまでその時のロッド７
ａのストローク量Ｓ２（クラッチ２を接続状態Ｚ３に移
る直前の半クラッチの状態）に保持すべく前記制御用ア
クチュエータ７の駆動を停止させる。

ｔｘ時間の後に両回転速度が一致すると、ＣＰＵ１５は
直ちに前記プログラムメモリ１６に記憶した接続状態Ｚ
３における駆動速度データＤ３を読み出し、同データＤ
３に基づいてクラッチ制御用アクチュエータ７を駆動さ
せてクラッチ２を接続させる。

従って、負荷の大小等に関係なく常にクラッチ２はエン
ジン１の回転速度Ｖｅとインプットシャフト３の回転速
度Ｖｉが一致しない状態で完全に接続することはなく、
両回転速度が一致しない状態で完全に接続されることに
よって生ずるクラッチ２等の駆動機構に生ずるショック
は解消され、その結果、走行フィーリングの向上及びク
ラッチ等の駆動機構の耐久性の向上を図ることのでき
る。

なお、この発明は前記実施例に限定されるものではな
く、例えば、前記実施例ではクラッチ制御用アクチュエ
ータ７のロッド７ａのストローク量Ｓ２の検出はロッド
７ａのその時々のストローク量Ｓを検出することのでき
るストローク検出センサ１１にて実施したが、これをリ
ミットスイッチ等のその１つの位置を検知するセンサに
て実施してもよい。又は、前記実施例ではフォークリフ
トに具体化したが、その他の自動変速機付き車両に応用
してもよい。

発明の効果 このように、本発明によればクラッチを接続する際、エ
ンジンの回転数とインプットシャフトの回転数が一致す
るまではクラッチを所定の半クラッチ状態に制御するよ
うにしたので、走行フィーリングの向上及びクラッチ等
の駆動機構の耐久性の向上を図ることができる優れた効
果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明を具体化したフォークリフトの駆動系
の機構とその電気回転路を示す図、第２図は同じくクラ
ッチを接続する際のクラッチ制御用アクチュエータのロ
ッドのストローク量の推移を示す図、第３図は同じく作
用を説明するためのフロチャート、第４図は従来のクラ
ッチを接続する際のクラッチ制御用アクチュエータのロ
ッドのストローク量の推移を示す図である。 図中、１はエンジン、２は乾式単板クラッチ、３はイン
プットシャフト、４は自動変速機、７はクラッチ制御用
アクチュエータ、７ａはロッド、８は第１の回転速度セ
ンサ、１０は第２の回転速度センサ、１１はストローク
検出センサ、１５はＣＰＵ、１６はプログラムメモリ、
１７はアクチュエータ駆動回路である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 喜多川 澄 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 畠 精一 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (56)参考文献 特開 昭58−134232（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−106750（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】エンジンの出力を入切りして、その出力を
   自動変速機に伝達するクラッチと、 前記クラッチを作動させ同クラッチの接続状態を制御す
   るクラッチ駆動手段と、 前記クラッチが切れた状態から完全に接続するまでのク
   ラッチの遊び状態、半クラッチ状態、及び接続状態の各
   状態における前記クラッチ駆動手段の駆動速度データを
   それぞれ記憶した記憶手段と、 クラッチを接続する際、前記記憶手段から前記各接続状
   態における駆動速度データを順次読み出しその読み出し
   たデータに基づいて前記駆動手段を駆動制御してクラッ
   チを作動させる駆動制御手段と からなら自動変速機付き車両におけるクラッチ制御装置
   において、 前記エンジンの回転数を検出するエンジン回転数検出器
   と、 前記クラッチと自動変速機とを連結するインプットシャ
   フトの回転数を検出するインプットシャフト回転数検出
   器と、 前記クラッチの作動量を検出するクラッチ検出器と、 前記クラッチ検出器からの検出信号に基づいてクラッチ
   の前記半クラッチ状態から接続状態に移る直前を判別
   し、その直前を判別した時、前記エンジン及びインプッ
   トシャフト回転数検出器からの検出信号に基づいてその
   時のエンジンとインプットシャフトの回転数を比較する
   比較手段と、 両回転数が一致していないと前記比較手段が判断した
   時、両回転数が一致するまでの間その半クラッチ状態か
   ら接続状態に移る直前の状態にクラッチを保持すべく前
   記クラッチ駆動手段を駆動停止制御する保持制御手段と を備えた自動変速機付き車両におけるクラッチ制御装
   置。