JPS61291230A - 自動クラツチ搭載車両のクラツチ制御方法 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、自動クラッチ付変速機を備えた車両のクラッ
チ制御方法に関し、更に詳細には、車両の運転状態に応
じてクラッチアクチュエータの操作速度を決定するに際
して、クラッチの係合量を検出し、検出した係合量に依
って各ギアポジション毎に補正した補正操作速度で７ク
チユエータを作動することにより自動クラッチを制御す
る自動クラッチ搭載車両のクラッチ制御方法に関する。

（従来技術） 近年、車両の運転操作を容易にするため、自動変速機を
搭載した車両が広く利用されている。係る車両には、自
動クラッチが用いられ、摩擦クラッチ（例えば、乾式単
板クラッチ）を電子制御装置により制御する流体アクチ
ュエータによって駆動するものが提案されている。

この種自動クラッチの発進時を含めた運転時における制
御法として、従来エンジン回転数の上昇に応じてクラッ
チの保合状態を変化させるもの（例えば、特公昭５０−
１２６４８号公報）や、エンジン回転数によってクラッ
チの係合速度を変化させるもの（例えば、特公昭５２−
５１１１７号公報）が提案されている。

しかしながら、これらの制御法ではクラッチの係合操作
がエンジン回転の上昇後に行なわれることから、第１に
クラッチがつながり始めた時にはエンジン回転が相当量
上昇しており、しかもこの間車両自体は全く動いていな
いため、エンジンの空吹きが生じ、半クラツチ過程にお
いてクラッチの滑り量が大きいためクラッチの寿命の劣
化が生じ、更には燃費の悪化を招くという欠点が生じて
いた。第２に運転者がアクセルペダルを踏込んでからエ
ンジン回転が上昇するまでにはある程度の時間がかかり
、その上昇に従ってクラッチを制御するため、発進応答
性が著しく劣化するという欠点があった。しかも発進応
答性が悪いと、車両がなかなか動き出さないから、一層
アクセルペダルを踏込むため、第１の欠点を助長すると
いう悪影響も与えていた。

このような不具合を解消するため、エンジン回転の変化
率を検出し、該変化率が正の間はアクセルペダルの踏込
量に対応した速度でクラッチの接続制御を行ない、前記
変化率が負となったときクラッチ接続制御を停止せしめ
、エンジン回転の変化率が再び正となったとき、クラッ
チの接続制御を再開するようにした発進制御方法が既に
提案されている。

しかしながら、このような制御方法の場合、エンジン回
転の変化率を正確に測定する必要があり、ガソリンエン
ジンのように回転変動が小さい場合はよいが、ディーゼ
ルエンジンのように回転変動が大きい場合には、エンジ
ン回転の変化量を精度よく計測することが難しい、その
ため、クラッチを切るタイミングが遅れると、エンジン
回転の落ち込みが大きく、エンストまたはノッキングの
原因となり、また、クラッチを切るタイミングが早いと
、エンジンが吹き上ってしまうという欠点がある。

（発明が解決しようとする問題点） 従来の自動クラッチ付変速機を備えた車両のクラッチ制
御方法では、クラッチの係合量に依ってクラッチ操作速
度の補正を行なうものも提案されているが、この操作速
度の補正は、全ギアポジションに共通のものであり、各
ギアポジション毎の補正を行なっていなかった。従って
、各ギアポジションにおける適切なりラッチ操作速度は
得られなかった。

すなわち、そうした自動クラッチ付変速機のクラッチ操
作速度は、低速ギアポジションでは、イナーシャが大き
いため遅く、また、高速ギアポジションでは、加えるべ
き加減速は小さくてよいため早く設定する必要がある。

しかしながら、上述のようにクラッチ操作速度の補正が
従来は全ギアポジションに共通であったため、低速ギア
ポジションではクラッチ操作が早過ぎてクラッチの接続
ショックが発生しがちであり、高速ギアポジションでは
逆に遅過ぎてエンジンの空吹きが発生しやすかった。

このような従来のクラッチ制御に附随する問題点解決の
ため、本発明の目的は、車両の発進時を含めた運転時に
おいて、低速ギアポジションでのクラッチ接続シＭ−）
りおよび高速ギアポジションでのエンジンの空吹きのな
い自動クラッチ搭載車両のクラッチ制御方法を提供する
ことである。

（問題点を解決するための手段） 本発明では、検出したクラッチ係含量により各ギアポジ
ション毎にクラッチアクチュエータの操作速度の補正値
を求めるステップと、該補正値にてクラッチアクチュエ
ータの操作速度を補正するステップとを有する自動クラ
ッチ搭載車両のりラッチ制御方法が提供される。

（作用） 車両の運転状態に応じてクラッチアクチュエータの操作
速度を決定する本発明による自動クラッチ搭載車両のク
ラッチ制御方法は、クラッチ係合量とギアポジションを
検出し、検出したギアポジション毎にクラッチアクチュ
エータの操作速度の補正係数をクラッチ係合量に依って
決定し、操作速度に補正係数を乗算して補正操作速度を
演算し、この補正操作速度でクラッチアクチュエータを
操作することにより、クラッチを制御する。

補正係数の決定は、ギアポジションをパラメータとして
クラッチ係合量に対して補正係数を予めプロットしたク
ラッチマツプを用いて行なう、このクラッチマツプは、
低速ギアポジションに対する補正係数の方が高速ギアポ
ジションに対するものよりもクラッチ係合量の中間範囲
においてより低く設定しである。また、車両の運転状態
は、アクセルペダルの踏込量、エンジンの回転数および
インプットシャフトの回転数から検出する。

（実施例） 以下、本発明を図示の実施例に基づいて具体的に説明す
る。

第１図は本発明を実現するための一実施例ブロック図で
あり、図中、１はエンジンで、吸入気体（空気又は混合
気）量を制御するスロットルバルブまたは燃料噴射ポン
プを含むものであり、゛フライホールｌａ、スロットル
バルブまたは燃料噴射ポンプのコントロールレバーを駆
動するアクチュエータ（以下スロットルアクチュエータ
という）ｌｂを備える。２はクラッチ本体であり、周知
の摩擦クラッチで構成され、レリーズレバ−２ａを備え
ている。３はクラッチアクチュエータであり、クラッチ
本体２の係合量を制御するため。

そのピストンロッド３ａが前記レリーズレバ−２ａを駆
動するものである。４は油圧機構、５は変速機アクチュ
エータであり、後述する。６は同期噛合式変速機であり
、変速機アクチュエータ５により駆動され変速動作を行
なうものであり、クラッチ２と接続されたインプットシ
ャフト６ａ、出力軸（駆動軸）６ｂ、変速段（ギア位置
）を検出して選択ギア信号ＧＰを出力するギア位置セン
サ６Ｃとを備えている。７はセレクトレバーテアリ、運
転者により操作され、ｒＮＪレンジ（中立位置）、「Ｄ
」レンジ（自動変速）、ｒｌＪレンジ（１速）、「２」
レンジ（２速）、「３」レンジ（１，２，３速の自動変
速）、ｒＲＪレンジ（後退）の各レンジをそのレバーポ
ジションによって選択でき、セレクトセンサ７ａによっ
て選択信号が出力される。８ａは回転センサであり、イ
ンプットシャフト６ａの回転数をパルスＩＰで検出する
ためのもの、８ｂは車速センサであり、駆動軸６ｂの回
転数から車速を検出するためのもの、１０はエンジン回
転センサであり、フライホール１ａの回転数をパルスＲ
Ｐで検出してエンジン１の回転数を検出するためのもの
である。９はマイクロコンピュ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ッサ（ＣＰＵ）
９ａと、変速機６、クラ−２千３を制御するための制御
プログラムを格納したリードオンリーメモｌＪ　（ＲＯ
Ｍ）　９　ｂ　、！：、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９
Ｃには、クラッチアクチュエータ３、油圧機構４．変速
機アクチュエータ５がｖｃ続され、これらを駆動する駆
動信号ＣＤＶ、ＰＤＶ、ＡＤＶを出力スル。

一方、入力ポート９ｄは、各種センサ６Ｃ１７ａ、８ａ
、８ｂ、ｌＯ及び後述するアクセルペダル、ブレーキペ
ダルに接続され、これらの検出信号を受ける。１１はア
クセルペダルであり、アクセルペダル１１の踏込量ＡＰ
を検出するアクセルセンサｌｌａ　（ポテンションメー
タ）を備えている。１２はブレーキペダルであり、ブレ
ーキペダル１２の踏込量を検出するブレーキセンサ１２
ａ（スイッチ）を備えている。

第２図は前述のクラッチ、変速機アクチュエータ３．５
．油圧機構４の構成図であり、図中、Ｔはタンク、Ｐは
油圧ポンプ、ｖｌは開閉弁であリ、これらにより油圧機
構４を構成している。

クラッチアクチュエータ３はシリンダ３３と、ピストン
３１と、該ピストン３１に一端を連結し他端がクラッチ
２のレリーズレバ−２ａに連結されるピストンロッド３
１ａ（３ａ）とからなり、室３３ａは開閉弁ｖ２を介し
てポンプＰ（開閉弁ｖ１を介して）に連通ずるとともに
、パルス制御される開閉弁■３およびｖ４を介してタン
クＴに連通ずる。なお、室３３ｂは常にタンクＴ側と連
通するように配管されている。尚、３ｂは位置センサで
あり、ピストンロッド３１ａのストローク位置を検出し
てクラッチ２の保合量ＣＬＴを出力するものである。

従って、駆動信号ＣＤＶＩにより開閉弁ｖ２を開とする
と油圧が室３３ａに付与され、ピストン３１は右方に移
動し、クラッチをオフ（断）とし、駆動信号ＣＤＶ２、
ＣＤＶ３により開閉弁■３、■４を開とすると、室３３
ａの油圧が開放され、ピストン３１はクラッチのスプリ
ング力により左方に移動し、クラッチ２をオンする。開
閉弁Ｖ４は駆動信号ＣＤＶ３によってパルス駆動される
ので、クラッチ２は徐々にオン（接）する。

又、変速機アクチュエータ５はセレクトアクチュエータ
５０とシフトアクチュエータ５５とで構成されている。

このセレクトおよびシフトアクチュエータ５０および５
５は３位置に停止することができる構成となっており、
段付シリンダ５３および５８と、第１のピストン５１お
よび５６と、該第１のピストンと嵌合する筒状の第２の
ピストン５２および５７とからなり、前記第１のピスト
ンのロッド５１ａおよび５６ａが図示しない変速機６の
インターナルレバーに係合している。

両アクチュエータ５０および５５はその段付シリンダ５
３および５８の各々両室５３ａ、５３ｂおよび５８ａ、
５８ｂに油圧が作用したとき図示の中立状態にあり、各
々室５３ａおよび５８ａに油圧が作用すると第１のピス
トン５１および５６は第２のピストン５２および５７を
伴って図において右方に移動し、また、各々室５３ｂお
よび５８ｂに油圧が作用すると第１のピストン５１およ
び５６のみが図において左方に移動するようになってい
る。

セレクトアクチュエータ５０の室５３ａおよび５３ｂは
流路切換弁ｖ５およびｖ６を介してポンプＰ（開閉弁Ｖ
、を介して）或はタンクＴへそれぞれ連通ずる。又２シ
フトアクチユエータ５５も室５８ａおよび５８ｂは流路
切換弁■７および７日を介してポンプＰ（開閉弁ｖ１を
介して）或はタンクＴへそれぞれ連通する。

従って、図の状態では変速機６はニュートラル状態にあ
り、駆動信号ＡＤＶ４により流路切換弁ｖ７をポンプＰ
側に、駆動信号ＡＤＶ３により流路切換弁７日をタンク
Ｔ側に連通ずると、変速機は４速となる。第４速の状態
から第５速への変速信号があった場合には、先ず駆動信
号ＡＤＶ３およびＡＤＶ４により流路切換弁Ｖ８および
Ｖ７をポンプＰ側に連通ずることによりシフトアクチュ
エータ５５を図示の中立状態に戻す０次に駆動信号ＡＤ
ＶＩにより流路切換弁ｖ６をポンプＰ側に、駆動信号Ａ
ＤＶ２により流路切換弁ｖ５をタンクＴ側に連通し、セ
レクトアクチュエータ５０を第５速−リバースセレクト
位置に作動する０次に駆動信号ＡＤＶ３により流路切換
弁７日をポンプＰ側に、駆動信号ＡＤＶ４により流路切
換弁Ｖ７をタンクＴ側に連通し、シフトアクチュエータ
５５を第５速位置へ作動して変速機を第５速に変速され
る。

このように駆動信号ＡＤＶ１、ＡＤＶ２およびＡＤＶ３
、ＡＤＶ４にＪ：り流路切換弁ｖ６．ｖ５および７日、
■７を作動して、セレクトアクチュエータ５０とシフト
アクチュエータ５５を交互に作動することにより各変速
段への変速操作を行なうことができる。

次に、第１図及び第２図の構成による本発明に係る自動
クラッチ搭載車両のクラッチ制御方法を第３図処理フロ
ー図により説明する。

先ず、説明を簡単にするために、この処理フローに入る
前に、既に停車状態で、セレクトレバー７によって走行
レンジ（「ＤＪ、「１」、「２」、「３」のいずれか）
が指定されており。

これによりクラッチ２が断とされ、変速機６が１速に変
速されている場合を例示する。

即ち、セレクトレバー７が走行レンジ（例えば、ｒＤＪ
レンジ）に操作され、「Ｄ」レンジの選択信号が位置セ
ンサ７ａから入力ポート９ｄに入力されるとプロセッサ
９ａはＢＵＳ９ｆを介し読み取り、ＲＡＭ９ｅに格納す
る０次にプロセッサ９ａは変速機アクチュエータ５に駆
動信号ＡＤＶを出カポ−）９Ｃから出力し、変速機アク
チュエータ５を駆動し、変速機６を１速にし、■プロセ
ッサ９ａはアクセルペダル１１のアクセルセンサｌｌａ
からアクセルペダル踏込量ＡＰを入力ボート９ｄを介し
読込み、ＲＡＭ９ｅに格納スル、また、エンジン回転セ
ンサ１０からエンジン回転数ＮｅをパルスＲＰでλカポ
ート９ｄを介して読込み、ＲＡＭ９ｅに格納する。更に
１回転センサ８ａからインプットシャフト６ａの回転数
ＮｉをパルスＩＰとして入カポ−）９ｄを介して読込み
、ＲＡＭ９　ｅに格納する。

■クラッチを接続しても良い場合即ち、プロセッサ９ａ
はクラッチアクチュエータ３の操作速度Ｖを決定する。

このためＲＡ　Ｍ　９　ｅには操作速度の、マツプデー
タが格納されている。たとえば、アクセルペダル１１の
踏込量ＡＰ、エンジンｌの回転数Ｎｅおよびインプット
シャツ）６ａの回転数Ｎｌに対するクラッチアクチュエ
ータの操作速度Ｖの対応関係が格納されているので、プ
ロセッサ９ａはＲＡ　Ｍ　９　ｅに格納されたデータＡ
Ｐ、ＮｅおよびＮＩからこのマツプデータを検索し、対
応する操作速度Ｖを求める。

■次に、プロセッサ９ａは入カポ−）９ｄを介してクラ
ッチアクチュエータ３の位置センサ３ｂからクラッチ係
合量ＣＬＴを読込み、ＲＡＭ９ｅに格納する。また、ギ
ア位置センサ６ＣからギアポジションＧＰを入カポ−）
９ｄを介して読込み、ＲＡＭ９ｅに格納する。

■次に、プロセッサ９ａは、ＲＡＭ９ｅに予め格納され
た第４図に示すクラッチマツプＣＭから、クラッチ保合
量ＣＬＴとギアポジションＧＰ（この場合１速）に対す
るクラッチペダル操作速度Ｖの補正係数γを求める。

■次に、プロセッサ９ａは、補正係数γをクラッチペダ
ル操作速度Ｖに係り、補正操作速度Ｖを演算決定する。

■最後に、プロセッサ９ａは、ステップ■と■によって
上記のようにして決定された補正操作速度Ｖを出力ポー
ト９Ｃを介してクラッチアクチュエータ３に送り、操作
速度が補正値■になるようにクラッチアクチュエータ３
を作動する。

ここで、本発明の要旨をなすクラッチマツプＣＭを第４
図を参照して説明する。第４図（Ａ）に定性的に示すよ
うに、クラッチ係合量ＣＬＴに対して、クラッチ伝達ト
ルク（ｋｇ／ｍ）は、クラッチを断の状態からクラッチ
接を開始したが実質的に継がっておらず伝達トルクがゼ
ロの直線部分（ａ）、クラッチが継かり始めたがまだ伝
達トルク増加が少ない曲線部分（ｂ）、クラッチが効い
てきて伝達トルクの増加が見られる曲線部分（Ｃ）、ク
ラッチが十分繋がって伝達トルクの増加が著しい急峻な
曲線部分（ｄ）、および、クラッチが完全に繋がって一
定の伝達トルクが得られる直線部分（ｅ）で表示される
。クラッチを継ぐアクチュエータの操作速度Ｖを考える
場合、前述したように、クラッチ接続シ、−７りを緩衝
、かつエンジンの空吹きを防止するためには、上記した
部分（ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ）のそれぞれに対して操作速
度Ｖを補正してやらなければならない。

すなわち、直線部分（ａ）では、補正する必要はなく、
第４図（Ｂ）の（ａ′）で示すように、補正係数γ冨１
とする０曲線部分（ｂ）に対しては、クラッチの接続シ
ョックをやわらげるために、第４図（Ｂ）の（ｂ′）で
示すように、その変化に対応して補正係数γを低下させ
る。クラッチが効いてきて伝達トルクの実質的な増加が
見られる曲線部分（Ｃ）に対しては、第４図（Ｂ）のＶ
字型部分（Ｃ′）で示すように、補正係数γは、クラッ
チをスムーズに継ぐために、一旦急低下させてから按統
遅れとならないように急速に回復上昇させる。クラッチ
が十分繋がっている曲線部分（ｄ）に対しては、伝達ト
ルクの急上昇に応じて、第４図（Ｂ）の（ｄ′）で示す
ように、補正係数γは徐々に上昇させる。最後に、クラ
ッチが完全に繋がった曲線部分に対しても、操作速度Ｖ
を補正する必要はなく、第４図（Ｂ）の（ｅ′）で示す
ように、補正係数γ＝１とする。

このように、クラッチマツプＣＭは、クラッチ係合量Ｃ
ＬＴに対して補正係数γが深い谷状になり、この形状は
、選択したギアポジションに依り深さと勾配を以下のよ
うに変える。すなわち、ギアポジションをパラメータと
した第４図（Ｂ）に示すように、同じクラッチ係合量Ｃ
ＬＴに対して、低速ギアポジションである１速（１ｓ　
ｔ）または後退（Ｒｅｖ、）側の深さを大きく、換言す
れば補正係数γの値を小さくして、結果的にクラッチ操
作速度Ｖを減少する。逆に、高速ギアポジションの５速
（ｓ　ｔ　ｈ）側を浅く補正係数γの値を相対的に大キ
くシて、結果的にクラッチ操作速度Ｖをあまり減少させ
ない、中間速のギアボジシ、７（７）２速（２ｎ　ｄ）
ないし４速（４ｔｈ）の補正係数値γの値は、上記した
ｌ速と５速に対応するγの値の中間範囲内で順次相対的
に大きくして、それに応じてクラッチ操作速度Ｖを変化
させる。

以上述べた処理フローは、停車状態から後退レンジ（ｒ
ＲＪ）が指定されており、クラッチ断で変速機６が後退
に変速されている場合、あるいは、車両の走行レンジが
指定されておりクラッチ断で変速機６が自動的に変速（
シフトアップまたはシフトダウン）されている場合に対
しても同様であることは、邑業者の良く理解する所であ
る。

このようにして、各ギアポジションに対して最適のクラ
ッチ操作速度Ｖでクラッチの７クチユエータの操作が行
なわれ、車両は発進、後退、加減速することになる。

尚、上述の実施例では、電子制御装置９を単一のプロセ
ッサ（ＣＰ　Ｕ）　９　ａで構成したが、これを複数の
プロセッサで構成して分散処理を行なってもよい。

尚１本発明を一実施例により説明したが、本発明の主旨
の範囲内で種々の変形が可能であり、これらを本発明の
範囲から排除するものではない。

（発明の効果） 以上詳細に説明したように車両の運転状態に応じてクラ
ッチアクチュエータの操作速度を決定する本発明による
自動クラッチ搭載車両のクラッチ制御方法は、クラッチ
係合量とギアポジションを検出し、検出したギアポジシ
ョン毎にクラッチアクチュエータの操作速度の補正係数
をクラッチ係合量に依って決定し、操作速度に補正係数
を乗算して補正操作速度を演算し、この補正操作速度で
クラッチアクチュエータを操作することにより、クラッ
チを制御しているので車両の発進時を含めた運転時にお
いて、低速ギアポジションでのクラッチ接続シ、ツタお
よび高速ギアポジションでのエンジンの空吹きがなくな
り、クラッチの接続を円滑に行なうことができる効果を
得るとともに、半クラツチ過程においての滑りが少ない
ので、クラッチの寿命を延ばし、さらに燃費を向上させ
る効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実現のための一実施例ブロック図、第
２図は第１図構成における要部構成図。 第３図は本発明による一実施例処理フロー図、第４図は
本発明に用いるクラッチ係合量に対するクラッチ伝達ト
ルクおよびクラッチマツプ図である。 １・・・エンジン、２・・・クラッチ、３・・・クラッ
チアクチュエータ、３ｂ・・・位置センサ、６・・・変
速機。 ６Ｃ・・・ギア位置センサ、８ａ・・・回転センサ、９
・・・電子制御装置、１０・・・エンジン回転センサ、
１１・・・アクセルペダル、ｌｌａ・・・アクセルペダ
ルセンサ。 特許出願人　　いすζ自動車株式会社 代　理　人　　弁理士　辻　　　　實 第２図 第４図 ０（醒）　　　　　　　　（役 第３図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）検出したギアポジション毎にクラッチアクチュエ
   ータの操作速度の補正係数を、検出したクラッチ係合量
   に依って決定するステップと、該操作速度に該補正係数
   を乗算して補正操作速度を演算するステップと、該補正
   操作速度で該クラッチアクチュエータを操作するステッ
   プとを有することを特徴とする自動クラッチ搭載車両の
   クラッチ制御方法。
2. （２）該補正係数を決定するステップは、該ギアポジシ
   ョンをパラメータとして該クラッチ係合量に対して該補
   正係数を予めプロットしたクラッチマップから、該補正
   係数を決定することを特徴とする特許請求の範囲第（１
   ）項記載の自動クラッチ搭載車両のクラッチ制御方法。
3. （３）該クラッチマップは、低速ギアポジションに対す
   る該補正係数の方が高速ギアポジションに対するものよ
   り該クラッチ係合量の中間範囲においてより低く設定し
   てあることを特徴とする特許請求の範囲第（２）項記載
   の自動クラッチ搭載車両のクラッチ制御方法。
4. （４）車両の該運転状態は、アクセルペダルの踏込量、
   エンジンの回転数およびインプットシャフトの回転数か
   ら検出することを特徴とする特許請求の範囲第（１）項
   記載の自動クラッチ搭載車両のクラッチ制御方法。