JPS5839821A - 自動車のクラツチ制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 る。竹に、本発明はエンジンの回転速度の変化に応答し
てクラッチの制御を自動的に行なうための装置に関する
。

自動単において、クラッチの操作部材のス＋ローク位置
東エンジン速度に比例させるようフランチ操作のための
流体圧ｔ−制御し、クラッチの保合状ｌｍを自動的に制
御する技術は、特公昭９９一ｑざ６ｑ４（号に１９既に
提案されている。この公知の装置は、単にエンジン速度
に応答してクラッチの制御を行なうだけでなく、エンジ
ンの減力Ｕ速度を検出し、これに応答してエンジン回転
速度の変化に対する流体圧Ｇ変化を位相進みさせること
により、クラッチ作動のための７クチユエータの作動遅
れをなくシ、急発進時叫におけるエンジン停止又はレー
シングの発生を防止しようとするものである。しかしな
がら、この公知ものは基本的にクラッチ操作部材のスト
ロークをエンジン速度に比例させるものであシ、これで
は、クラッチの結合状態がクラッチの摩耗あるいはクラ
ッチの温表に影嚇される欠点がある。

本件出一人は、別出願において、このような公知のクラ
ッチ制御装置に比して、エンジンの負荷状態に菫も適応
したクラッチに続を行ない得るようにするクラッチ制御
装ａｍを提案した。このクラッチ制御１装置は、エンジ
ンの回転への負の変化率を検出する判別回路と、この判
別回路によシエンジン回転数の負の変化率が検出された
とき、クラッチの断続操作部材のクラッチ従続方向の作
動を停止させ、その停止位置に保持する゛制御手段とを
ーえている。したがって、クラッチ接鹸に動作中に、負
荷が急激にエンジンに加わりすぎてエンジン回ｈａが低
下しはじめると、その低下が判別回路により１ｒ！Ｒ出
されてクラッチのＭＥあるいはクラッチの◆耗郷を加味
したり・ラッチ結合状輻をボＴフィードバック伯号とし
てアクチュエータに作用しクラッチ接続ｌｌ２Ｉ作が中
’ｌＪ＋され、午クラッチ状態が少時維持されて、エン
ジン回転数が過度に低下するのが防止されるというオリ
点かめる。しかしながら、このクラッチ制御装置におい
ては、エンジン回転数の上昇率にかかわシなく、クラッ
チの断続操作部材を一定の速度で作動させているので、
例えはエンジン回転数が十分に上昇する前にクラッチの
接続動作が行なわれるので、負荷の上昇に追懐できず、
従ってエンジン回転数の低下によるクラッチ接続動作の
中断が度々性なわれ、この度ごとにエンジン回転数の下
降、上昇が繰シ返えされる。

このため、自動車のスムーズな発進が行なわれないとと
もに、運転者に不快感を与えるおそれがある。

そこで本発明は、エンジン回転数の上昇率すなわち変化
率に従いアクチュエータの作動速度、ひいてはクラッチ
の断続操作部材の作動速ＩＩＬを縦筒することのでき泊
クラッチ制御装置を提供することを目的とするものであ
る。

本発明による自動車のクラッチ制御装置は、エンジン回
転数の変化率を示す微分信号音発生する微分回路と、こ
の微分信号を愛社、この、微分信号の大趣さに応じてア
クチュエータのクラッチ接続方向の作動速度を―節する
第１制御手段と、エンジン回転数の変化率が負となった
ことを検出して、負検出信号を出力する判別回路と、ア
クチュエータの作動中、上記負検出信号を受けたとき、
このアクチュエータを制御してクラッチの断続操作部材
のクラッチ接続方向への作動を停止させ、その停止位置
に保持する第コ制御手段とを備えたことを％徴とするも
のである。

このような構造を備えた本発明の自動車のクラッチ制御
装置ｌＫよれは、上記微分回路および第１制御手段によ
って．、二ン−）７回転数の変化率すなわち上昇率に応
じ次速度でアクチュエータひいてはクラッチの断続操作
部材を作動しているので、例えはエンジン回転数の上昇
率が低いときには、ゆっくりとクラッチの接続動作が行
なわれ、従ってエンジン回転数の下降が度々生すること
′がなく、発進がスムーズに行なわれる。また本発明の
クラッチ制御装置によれは、クラッチ接続動作中に、エ
ンジンに負荷が急泳に加わシすきてエンジン回転数が低
下しはじめると、その低下が判別回路によシ検出されて
クラッチの温度あるいはクラッ゛チの摩耗等を加味した
ツーイードパック信号として第一制御手段を介してアク
チュエータに作用し、クラッチ接続動作が中断され、半
クラツチ状Ｕが少時錯持されて、エンジン回転数が：Ａ
度に低下するのが防止される。

３゜本発明の好ましいｍ徐に？おいては、アクチュエー
タとして流体式アクチュエータを用いるのが好ましく、
この場合、第１制御手段を流体式アクチュエータに供給
する作動流体の流量を―節する弁手段で構成し、ｍ２制
御手段を上記作動流体の圧力を一定に保持する弁手段で
構成するのが好ましい。

以下添付図面を参照して、本発明の好ましい実施例によ
る自動車のクラッチ制御ａｍについて紋明する。

まず第１図において、エンジン１の出力軸１ａは、クラ
ッチ機構２を介して変速機３の入力軸３ａＫ接続される
ように配置され、クラッチ機構２は、これを断続制御す
るためのクラッチに作部材４を有する。クラッチ操作部
材４は、図において下端が右方に鯛かされたときクラッ
チが断たれ、左方に動かされたときクラッチが接続され
るように構成される。操作部材４の下端はダイヤフラム
装置に５に作製ロッド６を介して結合される。ダイヤフ
ラム装置５は、負圧室５ａを有し、該負圧室５ａに負圧
が導入されたとき操作ｓ＠４の１端をも方に引いてクラ
ッチ機構を連断する。負圧室５ａは、負圧通路７により
、逆止９ｆ８を介してエンジンの＠気通鮎１ａの教り弁
９より下流費に接続される。負圧通路７には負圧タンク
１０が設けられ、負圧室５ａへの負圧の導入は、制御弁
１１、保持弁１２、この保持弁１２とダイヤフラム装置
５の負圧室５ａとを連通する制御通路１３に配設された
オリフィス１４、およびこのオリフィス１４をバイパス
する８４７４１通路１５に配設されたスピードコントロ
ール弁１６によって制御される。すなわち、ｆｌｌｌｉ
ｌｌ弁１１は、負圧室５ａの負圧通路７への連通及び大
気への開放を切り換える作＃Ｆ３ｔする電磁弁であり、
保持弁１２が開いている状態でこの制御弁１１が励磁さ
れると、負圧室５ａは負圧通路７に接続され、ダイヤフ
ラム装置５が作動して、クラッチ機構２が断次れる。保
持弁１２は、励磁状態で制御通路１３を閉じ、負圧室５
畠内への作動流体の導入を断つとともに、との負圧室５
ａ内の圧力をそのときの値に保持する遮断弁である。オ
リフィス１４は、負圧Ｗｉ　５　ａへの負圧あるいは大
気の導入速度を低い一定の曽に保つためのものであり、
スピードコントロール弁１６は、開くことによって通路
１３とと４に通路１５によっても負圧あるいは大気を負
圧室５・に導入して、その導入速度を早めるためのもの
である。

制御弁１１．保持弁１２及びスピードコントロール弁１
６を作動させるために制御回路１７が設けられ、鋏制御
回路１７は、エンジン回転数を検出する回転数／々ルス
ジエネレータ１８、変速機のシフトレバ−１９から手を
放したときに作動するクラッチスイッチ２０、変速機が
中立位置以外のと龜に作動する中立スイッチ２１．アク
セルペダルを蹄み込んたとき作動するアクセルペダルス
イッチ２２、車速を横比する車速／４’ルスジエネレー
タ２３及びクラッチ被駆動側の回転数を検出する／やル
スジエネレータ２４からの信号を入力とし、出力をサー
が増巾器２５に与え、サーが増巾器２５は、それぞれ制
御弁１１．保持弁１２及びスピードコントロール弁１６
に与えられる出力を褪生ずる。

第一図は制御回路１７の評細を示すもので、回転数／ぐ
ルスジエネレータ１８の出力は麹波数・亀圧変、換器２
６に与えられ、変ｌＩ８器２６の出力ｅ。

全発生する。変！ｌｌＩ儀２６の出力は微分回路２７に
入力され、骸微分回路２７は出力ｅｄ　ｓ住し、この出
力・ｄは比較鼎２８に与えられてゼロ電圧と比較されて
、エンジン回転数変化率が正のときには正の、また負の
ときにはゼロの出力ｅ、を生ずる。比１１養２ｓの出力
ｅ、は、イクスクールシプＯＲ回路２９に入力される。

イクスクルーシプＯＲ回路２９には、別にアクセルペダ
ルスイッチ２２からの信号が入力される。

クラッチ被駆動側の回転数を検出するノ４ルスゾエネレ
ータ２４の出力は、周波数・電圧質換器３０に入力され
、変換器３０は出力ｅ、を発生する。出力・２　は、一
方では差動増巾６３１に、ま次他方では差動増幅器３２
に入力される。差動増幅！３１，３２には変換器２６か
らの出力ｅ、も入力され、この出力・、と変換器３０か
らの出力・２　とが比較されて、それぞれ出力ｅＱ、　
＝　ｋ（ｅ２−　ｅ、）及び・＠２　＝’（”？−・、
）を発生する。差勧増＃＆器３１からの出力・、、は比
較器３３に入力されて基準電圧と比較され、コ進出力七
尭生する。同様に、差動増幅器３２からの出力・、２は
比較６３４に入力されて基準電圧と比較され、ａ過出力
を発生する。これら比較５３３．８４からの出力は、そ
れぞれ−ＯＲ回路３７に入力される。ＯＲ回路３７の出
力は、クラッチ機構の駆動側及び被動１１１の回転数が
則−であるかどうかを表すもめであシ、クラッチが梵全
保合状態のとき低レベル、不完全保合のとｔＩｉｌｌ＋
レベルである。

車速ノ譬ルスジエネレータ２３からの出力は、周波数・
電圧変換姦３９に入力され、ｆ１！ＪＩ器３９は車速に
応じた電圧信号ｅ０．を発生する。こ、の信号ｅＱ５は
比較器４０に入力されて、基準電圧■、□と比較され、
車速が一定値以上にコリ上のとき高レベルの出力を発生
し、この出力はＯＲ回路４１に　”入力される。ＯＲ回
路４１にはアクセルペダルスイッチ２２からの信号も入
力され、ＯＲ回路４１の出力はＡＮＤ回路４２に入力さ
れる。ＡＮＤ回路３８にはクラッチスイッチ２０及びニ
ュートラ　−ルスイッチ２１からの信号も入力される。

比較器２８からイクスクルーシプＯＲ回路２９に入力さ
れる信号はエンジン回転数の変化率を示す吃のであｐ１
エンジン回転数の変化率が負の場合には低レベル、正の
場合には高レベルの信号が、回路２９に与えられる。ア
クセルペダルが踏み込まれ、エンジン胞転数が負の変化
率を示す場合には、高レベルの出力が回路２９から発生
される。

イクスクルーシグＯＲ１路２９の出力と、ＯＲ回路３７
からの出力とは、それぞれＮＡＮＤＡＮＤ回路４５られ
、ＮＡＮＤＡＮＤ回路４５はＡＮＤ回路４２に与えられ
る。ＡＮＤ回路４２の出力は車速が一定値以上であるか
どうかを示すもので、ＡＮＤ回路４６に入力される。Ａ
ＮＤ回路４６の出力は、スイッチングトランジスタ４９
のペースに入力され、制御弁１１のソレノイドＩＩＩの
励磁を制御する。ソレノイドｌｌａが励磁されたとき、
ダイヤフラム装置５の負圧Ｗ１５−は大気に開放され、
クラッチ機構の接続が可能になる。

イクスクルーシツＯＲ回路２９の出力と、ＯＲ回路３７
からの出力、及びＡＮＤ回路４２からの出力は、それぞ
れＡＮＤ回路３５に入力され、ＡＮＤ回路３５の出力は
スイッチングトランジスタ３６のペースに与えられる。

トランジスタ３６は、保持弁１２のソレノイド１２−の
励磁を制御するものである。保持弁１２は、そのソ°レ
ノイド１２ａが励磁されたとき、メイヤ７ラム＊ｔ５の
負圧室５・を閉塞状態に保持する。

微分り路２７の出力・ｄは、また、反転増幅器５０に入
切されて反転され、この反転された出力ｅｄは比１！！
！５１に与えられてＭ準電圧Ｖｒ、と比較され、出力・
ｄで１ある微分信号、すなわちエンジン回転数の変化率
が、所定値に７以上のとき正の、所定値以下のときゼロ
の信号を出力する。また、習換１ｆＦ３９の出力ｅｏｓ
は、比較器４８に入力されて、基準電圧Ｖｒ、よシ大き
い基準電圧ｖｒ２と比較され、大きいとき高レベル信号
が、小さいとき低レベル信号が出力される。比較器５１
の出力信号は、ＯＲ回路５２の一方の入力端子に入力さ
れ、このＯＲ回路５２の他方の入力端子には比較器３６
の出力信号が入力される。ＯＲ（ロ）路５２の出力端子
は、スイッチングトランジスタ５３０ペースに接続され
ており、このスイッチングトランジスタ５３は、ＯＲ回
路５２の出力が高レベルのとき、スピードコントロール
弁１６のソレノイド１６ａを励磁ｖ２　　この弁１６を
開く作用を行なうものである。

以上述べた回路の作動を、第３図に示す車輪発進時につ
いて説明すると、発進のためにアクセルペダルを踏み込
んだとき、エンジン回転数が例えＦｉ第３図（ａ）に喚
級で示すようにアイドル回転数から上昇し始めたとする
。同時に、アクセルペダルスイッチ２２が閉じて信号が
回路２９．４１に与えられる。エンジン回転数の変化率
は正であるから、比較器２Ｂ（Ｄ出力・。は高レベルで
あシ、イクスクルーシプＯＲ回路２９は、低レールの信
号を出力する。発１時には、車速は、所定速成以下であ
るから、へＮＯ回路４２は高レベルの出方管発生する。

また、クラッチ機構２は保合が完了し、ていないから、
ＯＲ回路３７からは高レベルの信号が出力される。この
ような条件のもとでは、ＮＡＮＤ回路４５は高レベルの
出方を発生し、ＡＮＤ回路４６も高レベルの出力を発生
して制御弁１１のソレノイド１１・が励磁され、制御１
１９Ｆ１１は大気開放１１１に開かれる。ＡＮＤ回路３
５は、このとき低レベルの出力を尭生じ、保持５ｆ１２
の７Ｌ／／イド１２−は消磁状態である。このため、保
持弁１２は開かれる。また、このとき微分回路２７の出
力・ｄは、＃ＩＪ図−図幹示すように比＆器５１の基準
電圧Ｖｒ、よｐ高いので、比較器５１は高レベル信号を
出力する。仁のため、スピードコントロール弁１６のソ
レノイド１６ａが励磁され、スピードコントロール弁１
６が開かれる。かくして、ダイヤフラム！！！１１１５
の負圧室５ａには、制御弁１１から大気が導かれ、クラ
ッチの接続が開始されるが、上記したようにスピードコ
ントロール弁１６が開いているので、上記大気の導入が
比軟的急速に行なわれ、従って第３図（Ｃ）から解るよ
うにクラッチ操作部材４の作動も比軟的急速に行なわれ
る。クラッチが接続されるにつれて車速は第３図（ａ）
にｆＩＡｌｍで示すように次第に増加する。

車輛発進に伴なって、エンジン負荷が増大すると、エン
ジン回転数の増加が鈍くなり、負葡の増加が過大である
と、第３図（ａ）に＊艙で示すようにエンジン回転数は
低下する。このエンジン回転数の低下は、クラッチの温
度あるいはクラッチの摩耗等を加味したクラッチの結合
状態を加味しており負の変化率として横用され、比較器
２８の出力は低レベルとなり、へＮＯ回Ｔｈ３５にはイ
クスクルーシプＯＲ回路２９から高レベルの信号が与え
られる。このため、ＡＮＤ回路３５は高レベルの出力を
発生し、トランジスタ３６は導通して、保持弁１２のソ
レノイド１２８が励磁されることにより、皺保持弁１２
が閉じられる。したがって、ダイヤフラム装置５の負圧
室５ａは閉塞状態となり、クラッチ操作部材４は左方向
の動きが止められ、その位置に保持されクラッチ機構２
を接続させる動作は中断される。このとき、ＮＡＮＤ回
路４５の出力は低レベルになり、＾ＮＯ＠路４６路用６
も低レベルになるため、制御弁１１のソレノイドｌｌａ
は消磁され、保磁弁１２に至る回路はエンジン吸気通路
１８に接続される。エンジン回転数の低下傾向が止むと
、貴び制御弁１１が大気開放、保持弁１２が開となり、
クラッチ接続動作が継続される。クラッチの接続が完了
すると、ＯＲ回路３７からの出力が低レベルになり、こ
れがＡＮＤ回路３５に与えられる沈め、保持弁１２は作
動し得なくなる。

以１第３図を参照してエンジン回転数の上昇率が比較的
大きい場合の回路の作１ＩＩＪを説明したが、次に第ｑ
１管参照してエンジン回転数の上昇率が比較的小さい場
合の回路の作東・について１明する。

エンジン回転数の上昇率がａ＋図（ａ）に示すように小
さく、微分回路２７の出力ｅｄが第を１幹）に示すよう
に基準電圧Ｖｒ、より小さいとき、比較−５１の出力信
号は低しヤルで身り、また車速も遅いので比較器４８の
出力信号も像レベルである。

このため、ＯＲ回路５２の出力信号が低レベルとなるの
で、トランジスタ５３がｃｊＦＦ状態となってソレノイ
ド１６ａを消磁する。このため、スピードコントロール
弁１６が閉じるので、負圧室５ａへの大気の導入はオリ
フィス１４で制限され′ｆｃ通路１３のみｒ（よって行
なわれる。従って、纂１１を図（ｃ）　Ｋ示すようにク
ラッチ操作部材４の作動は比較的低速で行なわれ、かく
してクラッチの接続がゆっくりと行なわれる。この−合
の接続動作においても、クラッチ操作部材４は、第３図
に示したと胛」恒にホールド期ｌｋｊをおいて拘ひ動作
を行なうが、この動作中車速が所定速成す上になると、
比較器４８の出力が高レベルに反を・する。このため、
０ＲｉＰｌ路５２は高レベル信号を出力し、トランジス
タ５３をＯＮ状態としてソレノイド１６ｍを励磁する。

従って、スピードコントロール弁１６２％開くので、負
圧室５ａへの大気の導入は、通路１３および１５の双方
によって行なわれる。このように、エンジン回転数の上
昇率が小さいときには、クラッチの接続をゆつく）と行
ない、エンジン回転数が度々下降するのを防止している
。

第１図は、上述と同様な作用を、マイクロコンピュータ
−によシ達成する場合のプログラムの一例を示すもので
、クラッチスイッチは変速機シフトレバ−から手を放し
たときにオフ、手を掛けたときＫＯＮとなる形式であシ
、図に示す通りの操作で、エンジン停止の恐れのない滑
らかなりラッチ皇統を行なうことがで龜る。なお、上記
爽施例において、変速機３は手動にて変速操作さ扛るも
のであったが、この変速操作を電子制御吟により自動変
速式としてもよい。

【図面の簡単な説明】

第／Ｉ！！！ｌは本発明の一実施例を示すクラッチ制御
装置の概略図、第２１はその制御＠路の糸Ｉｉｋ丙、第
３図および第９図はそれぞれ発進時の制御の例を示す図
表、第５ｍは、謝３履の開−回路の代ｐＫｆｆ（クロコ
ンピユータ−を用いた場合のプログラムの一例である。 ｌ・・・エンシン、２・・・クラッチ機構、３・・・変
速機、４・・・クラッチ操作部材、５・・・ダイヤフラ
ム装置、７・・・負圧通路、１１・・・制御弁、１２・
・・保持弁、１６由スピードコントロール弁。 特ト出願人　東洋工業株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ０）　エンジンの出力軸と変速機の入力軸との間に設け
   られたクラッチの断続操作部材をクラッチ接続方向に作
   動させるアクチュエータ、エンジン回転数の変化率を示
   す微分信号を発失する微分回路、エンジン回転数の変化
   率が負となったことを検出して、負検出信号を出力する
   判別回路、前記微分信号を受け、この微分信号の大きさ
   に応じて前記アクチュエータのクラッチ接続方向の作動
   速度を調節する第１制御手段、および前記アクチュエー
   タの作動中、前記負検出信号を受けたとき、皺アクチュ
   エータを制御して前記断続操作部材のクラッチ接続方向
   への作動を停止させ、その停止位置に保持するｐ、２制
   御手段からなる自動車のクラッチ制御装置。 １２１　　ｍ記アクチュエータが、流体式アクチュエー
   タであることを特徴とする特許ｉ＊＊の範囲第（１）項
   記載の自動車のクラッチ制御装置。 （３）　　前記第１制御手段が、前記アクチュエータに
   供給する作動流体のｖＬ蓋ｔ−１！！節する弁手段であ
   ることを特徴とする特許錆求の範囲第＋２１　ｇ４記載
   の自動車のクラッチ制御装置。 （４）　　前記第コ制御手段が、前記アクチュエータに
   供給する作動流体の圧力を一定に保持する弁手段である
   ことを特徴とする特軒蹟求の範囲Ｗ、１２１項または第
   （３）項記載の自動車′のクラッチ制御装置。