JPH10318288A - 自動クラッチ制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 車両負荷によらず、常に快適な微速走行を実
現可能な自動クラッチ制御装置を提供する。 【解決手段】 アクセルペダルの操作量（アクセル操作
量）Ａが操作閾値Ａth以下である場合、アクセル操作量
Ａに応じてクラッチ係合量Ｃを変化させ、所謂半クラッ
チ状態での微速走行を実現するための微速走行制御を行
う装置において、車両が停車状態から動き出した時のク
ラッチストローク（即ちクラッチ係合量Ｃ）をエンジン
出力に対する車両負荷として検出し、この車両負荷が大
きいほど操作閾値Ａthを大きな値に変更する。これによ
り微速走行制御を実行可能なアクセルペダルの操作範囲
が、低車両負荷時（操作範囲：Ａａ〜Ａｃ）と高車両負
荷時（操作範囲：Ａｂ〜Ａｄ）とに関わらず略一定とな
り、常に安定した半クラッチ状態での微速走行を実現で
きる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両の発進停止や
変速時にクラッチを自動的に断続する自動クラッチ制御
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、この種の自動クラッチ制御装
置において、ドライバによるアクセルの操作量（以下、
アクセル操作量という）が少ない場合に、クラッチを所
謂半クラッチ状態に制御して、微速走行を実現するもの
が知られている。

【０００３】ここで図８は、アクセル操作量Ａと、クラ
ッチ係合量Ｃ、延いてはクラッチによりエンジン側から
動力伝達装置（トランスミッション等）側に伝達される
伝達トルクとの関係を表すグラフである。図８に示すよ
うに、この装置では、アクセル操作量Ａが所定の操作閾
値Ａthより小さい場合に、そのアクセル操作量Ａに応じ
てクラッチ係合量Ｃを変化させ、アクセル操作量Ａが操
作閾値Ａth以上になるとクラッチを完全結合させてい
る。

【０００４】即ち、アクセル操作量Ａが操作閾値Ａthよ
り小さい時には、クラッチによってエンジン側から動力
伝達装置側に伝達される伝達トルクはアクセル操作量Ａ
に応じて増減し、この伝達トルクが、エンジンの駆動力
に対する車両負荷より大きくなると動力伝達装置の入力
軸が回転し、エンジンの駆動力が動力伝達装置を介して
車輪に伝達されて車両の走行が開始されるのである。そ
して、アクセル操作量Ａが操作閾値Ａthを超えない限り
半クラッチ状態での微速走行が継続されることになる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、車両負荷
は、荷物等の積載量、上り坂／下り坂等の路面状態など
により様々に変化し、この車両負荷が大きいほど、車両
が動き始めるアクセル操作量Ａ（延いてはクラッチ係合
量Ｃ）が大きくなる。しかし、半クラッチ状態が解除さ
れるアクセル操作量Ａは決まっているため、車両負荷が
大きいほど、半クラッチ状態で走行するためにアクセル
を操作できる範囲が狭くなる。

【０００６】例えば、図８に示すように、ある時（低車
両負荷時）にはアクセル操作量がＡａの時に車両が動き
始め、またある時（高車両負荷時）にはアクセル操作量
がＡｂの時に車両が動き始めたとすると、半クラッチ状
態での微速走行が可能なアクセル操作量Ａの範囲は、低
車両負荷時にはＡａ〜Ａthの範囲、高車両負荷時にはＡ
ｂ〜Ａthの範囲となるのである。

【０００７】その結果、車両負荷が大きいほど、半クラ
ッチ状態での走行を継続することが困難になり、微速走
行時の走行状態が不安定になって運転フィーリングが劣
化するという問題があった。即ち、半クラッチ状態で走
行するためにアクセルを操作できる範囲が狭いと、アク
セルペダルを、車両が動き始めた操作位置から更に少し
踏み込むだけで、アクセル操作量Ａがすぐに操作閾値Ａ
thを超えてしまい、クラッチが完全係合された通常走行
状態に変化してしまうため、半クラッチ状態で走行を継
続することが難しいのである。

【０００８】本発明は、上記問題点を解決するために、
車両負荷によらず、常に快適な微速走行を実現可能な自
動クラッチ制御装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
になされた発明である請求項１に記載の自動クラッチ制
御装置では、アクセル操作量検出手段により検出される
アクセルペダルの操作量が予め定められた操作閾値より
小さい場合、半クラッチ走行制御手段が、クラッチ駆動
手段を制御し、アクセルペダルの操作量に応じてクラッ
チの係合量を増減させることにより、アクセルペダルの
操作量に応じた半クラッチ状態での微速走行を実現す
る。

【００１０】そして、特に本発明では、閾値変更手段
が、負荷検出手段により検出される車両負荷が大きいほ
ど、操作閾値を大きな値に変更している。即ち、車両負
荷が大きい時には、車両が動き始める時のアクセルペダ
ルの操作量が大きくなるが、それに応じて操作閾値も大
きくなるので、車両負荷によらず、半クラッチ状態を保
持するアクセルペダルの操作範囲が十分に確保されるこ
とになる。

【００１１】従って、本発明の自動クラッチ制御装置に
よれば、車両負荷によらず、半クラッチ状態での安定し
た微速走行を実現でき、微速走行時の運転フィーリング
を向上させることができる。ところで、車両負荷は、車
両を発進させるのに必要な駆動力に等しく、この駆動力
は、クラッチによってエンジン側から動力伝達装置側に
伝達される伝達トルク、即ちクラッチの係合量にて表す
ことができる。

【００１２】従って、負荷検出手段は、例えば請求項２
に記載のように、動力伝達装置の入力軸の作動状態を検
出する作動状態検出手段と、クラッチの係合量を検出す
る係合量検出手段と、作動状態検出手段により停止から
回転への作動状態の変化が検出された時に、係合量検出
手段にて検出されるクラッチの係合量を車両負荷とする
検出制御手段とにより構成することができる。

【００１３】次に、請求項３に記載の自動クラッチ制御
装置では、車速検出手段にて検出される車速が予め定め
られた許容速度以上である場合に、制御禁止手段が、半
クラッチ走行制御手段による制御を禁止する。つまり、
車速がある程度より大きければ、クラッチが完全係合し
た状態での安定した走行が可能であり、半クラッチ状態
で走行させる必要がないので、これを禁止しているので
ある。

【００１４】従って、本発明の自動クラッチ制御装置に
よれば、無意味な半クラッチ走行によるクラッチの摩耗
を防止でき、装置の信頼性やクラッチの耐久性を向上さ
せることができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施例を図面と共
に説明する。図１は、本実施例の自動クラッチ制御装置
の全体構成を表すブロック図である。

【００１６】なお、本実施例の自動クラッチ制御装置
は、エンジン２と、シフトレバーＳＨの操作に応じて機
械的にギアを切り替え可能な５段変速のトランスミッシ
ョン４と、エンジン２の出力軸２ａとトランスミッショ
ン４の入力軸４ａとの間に設けられた周知の摩擦クラッ
チからなるクラッチ機構６とを備えた車両に適用される
ものである。

【００１７】そして、図１に示すように、本実施例の自
動クラッチ制御装置は、操作指令Ｓｃに従ってクラッチ
機構６を作動させるクラッチアクチュエータ８と、クラ
ッチ機構６のクラッチストロークを検出するクラッチス
トロークセンサ１０と、エンジン２の出力軸２ａの回転
数（以下、エンジン回転数という）Ｎｅを検出する回転
センサ１２と、トランスミッション４の入力軸４ａの回
転数（以下、中間軸回転数という）Ｎｃを検出する回転
センサ１４と、従動輪の回転数から車速Ｖを検出する車
速センサ１６と、アクセルペダルＡＰの操作量（以下、
アクセル操作量という）Ａを検出するアクセル位置セン
サ１８と、１〜５速，後退またはそのいずれでもない中
立のうちどの位置Ｐ（以下、レバー位置Ｐという）にシ
フトレバーＳＨがあるかを検出するレバー位置センサ２
０と、周知のマイクロコンピュータを中心に構成され、
上述の各センサにて検出される車速Ｖ，アクセル操作量
Ａ，エンジン回転数Ｎｅ等に基づいて各種制御信号Ｓｅ
を生成し、エンジン２の燃料噴射量や点火時期等を制御
するエンジンＥＣＵ２２と、同様に周知のマイクロコン
ピュータを中心に構成され、上述の各センサにて検出さ
れる車速Ｖ，アクセル操作量Ａ，レバー位置Ｐ，クラッ
チストローク（即ちクラッチ係合量Ｃ），エンジン回転
数Ｎｅ，中間軸回転数Ｎｃ等に基づいてクラッチアクチ
ュエータ８に入力する操作指令Ｓｃを生成し、クラッチ
ストロークや係合時の操作速度等を制御を行う自動クラ
ッチＥＣＵ２４と、を備えている。

【００１８】ここで図２は、クラッチアクチュエータ８
の構成を表す油圧回路図である。図２に示すように、ク
ラッチアクチュエータ８は、クラッチ油を貯留するドレ
インタンク３０と、ドレインタンク３０のクラッチ油を
圧送する一対のポンプ３２と、この一対のポンプ３２を
駆動するモータ３４と、ポンプ３２から供給される圧油
によって作動するクラッチレリーズシリンダ（以下、単
にシリンダという）３６と、ポンプ３２からシリンダ３
６への油圧経路に設けられた増圧用の制御弁３８と、シ
リンダ３６からドレインタンク３０への油圧経路に設け
られた減圧用の制御弁４０とを備えている。

【００１９】そして、各ポンプ３２の入力側及び出力側
の油圧経路には、クラッチ油の逆流を防止する逆止弁４
２が夫々設けられており、また、増圧用の制御弁３８の
入力側（以下、増圧路という）と減圧用の制御弁４０の
出力側（以下、減圧路という）との間には、増圧路の油
圧が設定値以上に上昇すると増圧路のクラッチ油を減圧
路を介してドレインタンク３０に逃がすことにより、増
圧路の油圧が設定値以上に上昇することを防止するリリ
ーフ弁４４が設けられている。

【００２０】なお、制御弁３８，４０は、いずれも、ク
ラッチ油を通過させる連通位置と、クラッチ油の通過を
遮断する保持位置とからなる２位置弁であり、自動クラ
ッチＥＣＵ２４からの操作指令Ｓｃに応じて弁の位置が
切り換わるように構成されている。また、シリンダ３６
のプッシュロッド３６ａは、クラッチ機構６において、
摩擦クラッチを解放するために操作するクラッチレリー
ズフォーク（図示せず）を作動させるように構成されて
いる。

【００２１】このように構成されたクラッチアクチュエ
ータ８では、モータ３４を駆動してポンプ３２を作動さ
せ、増圧用の制御弁３８を連通位置、減圧用の制御弁４
０を保持位置に設定すると、クラッチ油がシリンダ３６
に供給されプッシュロッド３６ａがクラッチレリーズフ
ォークを作動させることにより、クラッチ機構６の摩擦
クラッチが解放方向に作動し、逆に、増圧用の制御弁３
８を保持位置、減圧用の制御弁４０を連通位置に設定す
ると、シリンダ３６からドレインタンク３０にクラッチ
油が戻されることにより、摩擦クラッチが係合方向に作
動する。

【００２２】次に、自動クラッチＥＣＵ２４が実行する
自動クラッチ制御を、図３〜図５に示すフローチャート
に沿って説明する。なお、自動クラッチＥＣＵ２４を構
成するマイクロコンピュータのメモリには、後述する操
作閾値設定用マップ、クラッチ係合速度設定用マップが
記憶されている。

【００２３】まず図３は、自動クラッチＥＣＵ２４が実
行するメイン処理であり、この処理は、図示しないイグ
ニッションキーが操作されて自動クラッチＥＣＵ２４に
電源が投入されると、以後、電源がオフされるまでの
間、繰り返し実行される。本処理が起動されると、まず
ステップ（以下、単に「Ｓ」とする）１１０では、レバ
ー位置センサ２０からレバー位置Ｐを読み込んで、シフ
トレバーＳＨが操作されたか否かを判断し、操作されて
いなければ、Ｓ１２０に移行して、アクセル位置センサ
１８からアクセル操作量Ａを読み込む。

【００２４】続くＳ１３０では、Ｓ１２０にて読み込ん
だアクセル操作量Ａが、予め設定された操作閾値Ａth以
下であるか否かを判断し、操作閾値Ａth以下であれば、
Ｓ１４０に移行して、車速センサ１６から車速Ｖを読み
込んだ後、Ｓ１５０に進む。Ｓ１５０では、Ｓ１４０に
て読み込んだ車速Ｖが、予め設定された許容速度Ｖth以
下であるか否かを判断し、許容速度Ｖth以下であれば、
Ｓ１６０に移行して、クラッチを半クラッチ状態に制御
する微速走行制御を実行後、本処理を終了する。

【００２５】先のＳ１３０にてアクセル操作量Ａが操作
閾値Ａthより大きいと判断されるか、又は先のＳ１５０
にて車速Ｖが許容速度Ｖthより大きいと判断された場合
は、Ｓ１７０に移行して、クラッチを完全係合させるよ
うに制御する通常走行制御を実行後、本処理を終了す
る。

【００２６】また、先のＳ１１０にてシフトレバーが操
作されたと判断された場合は、Ｓ１８０に移行して、ト
ランスミッション４のギアの切り替えに応じてクラッチ
を操作する変速制御を実行後、本処理を終了する。な
お、Ｓ１８０の変速制御では、まず、シフトレバーＳＨ
のレバー位置Ｐが、１〜５速，後退のいずれかの位置か
ら中立位置に変化した時に、クラッチアクチュエータ８
にクラッチを解放させる操作指令Ｓｃを出力し、その
後、レバー位置Ｐが、１〜５速，後退のいずれかの位置
に変化した時に、クラッチアクチュエータ８にクラッチ
を完全係合させる操作指令Ｓｃを出力する。この時、ク
ラッチを係合させる操作速度（以下、クラッチ係合速度
という）ＣＶは、中間軸回転数Ｎｃとエンジン回転数Ｎ
ｅとの回転比Ｎｃ／ＮｅやシフトレバーＳＨのレバー位
置Ｐに基づいて設定されるが、本発明の要旨とは関係が
ないので、ここではその説明を省略する。

【００２７】つまり、メイン処理では、シフトレバーＳ
Ｈが操作されると変速制御を実行し、シフトレバーが操
作されておらず、しかもアクセル操作量Ａが操作閾値Ａ
th以下であり、且つ車速Ｖが許容速度Ｖthより小さい場
合に微速走行制御を実行し、それ以外の場合に、通常走
行制御を実行するのである。

【００２８】次に、Ｓ１６０にて実行される微速走行制
御を、図４に示すフローチャートに沿って説明する。本
処理が開始されると、まずＳ２１０では、回転センサ１
４から中間軸回転数Ｎｃを読み込み、続くＳ２２０に
て、この読み込んだ中間軸回転数Ｎｃが０であるか否
か、即ち車両が停止しているか否かを判断し、中間軸回
転数Ｎｃが０であると判断されると、Ｓ２３０に移行し
て、車両が停止していることを表すフラグＦＬをセット
（ＦＬ←１）した後、Ｓ２８０に進む。

【００２９】一方、Ｓ２２０にて、中間軸回転数Ｎｃが
０ではない、即ち車両が動いていると判断されると、Ｓ
２４０に移行して、フラグＦＬがセットされているか否
かを判断する。そして、フラグＦＬがクリア（ＦＬ＝
０）されていれば、車両は以前から動いているものとし
て、そのままＳ２８０に移行し、一方、フラグＦＬがセ
ット（ＦＬ＝１）されていれば、車両は停止状態から動
きだしたものとして、Ｓ２５０に移行して、クラッチス
トロークセンサ１０からクラッチストロークを読み込
み、続くＳ２６０にて、読み込んだクラッチストローク
に基づいて操作閾値Ａthを変更し、更にＳ２７０にてフ
ラグＦＬをクリア（ＦＬ←０）した後、Ｓ２８０に進
む。

【００３０】なお、Ｓ２５０にて、操作閾値Ａthを変更
する場合、メモリに予め記憶されている操作閾値設定用
マップを用いる。この操作閾値設定用マップは、図６
（ａ）に示すように、車両発進時のクラッチストローク
が大きいほど、つまり車両負荷が大きいほど、操作閾値
Ａthが大きくなるように設定されている。

【００３１】そして、Ｓ２８０では、先のＳ１２０にて
読み込んだアクセル操作量Ａに基づいて、目標クラッチ
係合量を算出し、続くＳ２９０では、Ｓ２８０にて算出
されたクラッチストロークが目標クラッチ係合量に対応
したものとなるような操作指令Ｓｃを生成し、この操作
指令Ｓｃをクラッチアクチュエータ８に出力して本処理
を終了する。

【００３２】次に、Ｓ１７０にて実行される通常走行制
御を、図５に示すフローチャートに沿って説明する。本
処理が起動されると、まず、Ｓ３１０にて、クラッチス
トロークセンサ１０からクラッチストロークを読み込
み、続くＳ３２０では、読み込んだクラッチストローク
に基づいて、クラッチが完全係合しているか否かを判断
し、完全係合していれば、そのまま本処理を終了する。
一方、Ｓ３２０にて、クラッチが完全係合していないと
判断されると、Ｓ３３０に移行して、回転センサ１２，
１４から、エンジン回転数Ｎｅ及び中間軸回転数Ｎｃを
読み込む。

【００３３】続くＳ３４０では、中間軸回転数Ｎｃとエ
ンジン回転数Ｎｅとの回転比Ｎｃ／Ｎｅを算出し、この
回転比Ｎｃ／Ｎｅが１、即ち同じ回転数であるか否かを
判断する。そして、回転比数Ｎｃ／Ｎｅが１でなけれ
ば、Ｓ３５０に移行してこの回転比Ｎｃ／Ｎｅに基づい
てクラッチ係合速度ＣＶを設定し、一方、回転比Ｎｃ／
Ｎｅが１であれば、クラッチ係合速度ＣＶを最高速度に
設定して、Ｓ３７０に進む。

【００３４】なお、Ｓ３５０にてクラッチ係合速度を設
定する場合、メモリに予め記憶されているクラッチ係合
速度設定用マップを用いる。このクラッチ係合速度設定
用マップでは、図６（ｂ）に示すように、クラッチ係合
速度ＣＶは、回転比Ｎｃ／Ｎｅが小さい時に大きく、回
転比Ｎｃ／Ｎｅが大きくなる（１に近づく）ほど小さく
なるように設定されている。

【００３５】そして、Ｓ３７０では、Ｓ３５０又はＳ３
６０にて設定されたクラッチ係合速度ＣＶにてクラッチ
が作動するように、操作指令Ｓｃを出力して本処理を終
了する。即ち、本処理（通常走行制御）では、微速走行
制御から通常走行制御に移った直後で、クラッチが未だ
完全係合していない場合に、クラッチが滑らかに係合す
るように、クラッチの係合速度を設定するのであるが、
回転比Ｎｃ／Ｎｅが小さい時には、クラッチが未係合で
あるか係合量が小さいものとして、クラッチ係合速度を
大きくし、クラッチ係合量の増大に応じて回転比Ｎｃ／
Ｎｅが大きくなると、急激に係合が進んで車両にショッ
クが発生しないように、係合速度を小さくするのであ
る。そして、エンジンの出力軸と回転軸とが同速度（即
ち、回転比Ｎｃ／Ｎｅ＝１）になれば、クラッチを完全
係合させた時にショックを発生することがないので、マ
ップによらずクラッチ係合速度ＣＶを最高速度に設定す
るのである。

【００３６】以上説明したように、本実施例の自動クラ
ッチ制御装置においては、車両負荷として車両発進時の
クラッチストロークを検出し、この車両負荷が大きいほ
ど、微速走行制御と通常走行制御とで制御を切り替える
際の判定基準となる操作閾値Ａthを大きくするようにさ
れている。

【００３７】例えば、図６（ａ）に示すように、車両発
進時のクラッチストロークがＣａである場合（低車両負
荷時）の操作閾値ＡthをＡｃ、車両発進時のクラッチス
トロークがＣｂである場合（高車両負荷時）の操作閾値
ＡthをＡｄとすると、図７に示すように、微速走行制御
が可能なアクセルペダルの操作範囲は、低車両負荷時で
Ａａ〜Ａｃ，高車両負荷時でＡｂ〜Ａｄとなり、車両負
荷に関わらずほぼ一定となる。

【００３８】このように、本実施例の自動クラッチ制御
装置によれば、車両負荷によらず、微速走行制御が可能
なアクセルペダルの操作範囲が十分に確保されるので、
常に、安定した微速走行を実現でき、微速走行時の運転
フィーリングを向上させることができる。

【００３９】また、本実施例では、アクセル操作量Ａだ
けでなく車速Ｖによっても、微速走行制御又は通常走行
制御のいずれを実行するか判断し、車速が許容速度Ｖth
より大きい時には、微速走行制御を行わないようにされ
ているので、無意味な半クラッチ操作が行われることが
なく、クラッチの摩耗を防止でき、装置の信頼性を向上
させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施例の自動クラッチ制御装置の全体構成を
表すブロック図である。

【図２】 クラッチアクチュエータの構成を表す油圧回
路図である。

【図３】 自動クラッチ制御のメイン処理を表すフロー
チャートである。

【図４】 図３のステップ１６０にて実行される微速走
行制御を表すフローチャートである。

【図５】 図３のステップ１７０にて実行される通常走
行制御を表すフローチャートである。

【図６】 操作閾値設定用マップ、及びクラッチ係合速
度設定用マップの内容を表す説明図である。

【図７】 本実施例の効果を表す説明図である。

【図８】 従来装置の問題点を表す説明図である。

【符号の説明】

２…エンジン ４…トランスミッション ６…
クラッチ機構 ８…クラッチアクチュエータ １０…クラッチストロ
ークセンサ １２，１４…回転センサ １６…車速センサ １８…アクセル位置センサ ２０…レバー位置セ
ンサ ２２…エンジンＥＣＵ ２４…自動クラッチＥＣＵ ３０…ドレインタンク ３２…ポンプ ３４
…モータ ３６…クラッチレリーズシリンダ ３６…シリン
ダ ３８，４０…制御弁 ４２…逆止弁 ４４
…リリーフ弁

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンの出力軸と該出力軸の動力を車
   輪に伝達する動力伝達装置の入力軸との間に介在された
   クラッチを作動させるクラッチ駆動手段と、 アクセルペダルの操作量を検出するアクセル操作量検出
   手段と、 該アクセル操作量検出手段により検出される前記操作量
   が予め定められた操作閾値より小さい場合、該操作量に
   応じて前記クラッチの係合量が増減するように前記クラ
   ッチ駆動手段を制御する半クラッチ走行制御手段と、 を備えた自動クラッチ制御装置において、 前記エンジンの駆動力に対する車両の負荷を検出する負
   荷検出手段と、 前記負荷検出手段により検出される車両負荷が大きいほ
   ど、前記操作閾値を大きな値に変更する閾値変更手段
   と、 を設けたことを特徴とする自動クラッチ制御装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の自動クラッチ制御装置
   において、 前記負荷検出手段は、 前記動力伝達装置の入力軸の作動状態を検出する作動状
   態検出手段と、 前記クラッチの係合量を検出する係合量検出手段と、 前記作動状態検出手段により停止から回転への前記作動
   状態の変化が検出された時に、前記係合量検出手段にて
   検出される前記クラッチの係合量を前記車両負荷とする
   検出制御手段と、 からなることを特徴とする自動クラッチ制御装置。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載の自動ク
   ラッチ制御装置において、 当該装置が搭載された車両の速度を検出する車速検出手
   段と、 該車速検出手段にて検出される車速が予め定められた許
   容速度以上である場合に、前記半クラッチ走行制御手段
   による制御を禁止する制御禁止手段と、 を備えることを特徴とする自動クラッチ制御装置。