(57)【要約】【課題】クラッチ・シフト操作を迅速に行うことのできる動力伝達装置の制御方法を提供する。【解決手段】動力伝達装置１０は、エンジンの回転を手動変速機に対して断続するクラッチ１２と、クラッチ１２の操作をするアクチュエータ１４と、運転者により踏込み操作されるクラッチペダル１６と、クラッチペダル１６の踏込み量を検出するペダル操作センサ１８と、ペダル操作センサ１８から供給される踏込み量の信号に基づいてアクチュエータ１４を制御する制御装置２０とを備える。制御装置２０は、クラッチペダル１６の踏込み操作が開始されたことを信号の変化により検知したときに、クラッチ１２が解放開始状態となるようにアクチュエータ１４を制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの回転を手動変速機に対して断続するクラッチと、
前記クラッチの操作をするアクチュエータと、
運転者により踏込み操作されるクラッチペダルと、
前記クラッチペダルの踏込み量を検出するペダル操作センサと、
前記ペダル操作センサから供給される前記踏込み量の信号に基づいて前記アクチュエータを制御する制御装置と、
を備える動力伝達装置の制御方法であって、
前記制御装置は、前記クラッチペダルの踏込み操作が開始されたことを前記信号の変化により検知したときに、前記クラッチが解放開始状態となるように前記アクチュエータを制御することを特徴とする動力伝達装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンの回転を手動変速機に対して断続するクラッチと、クラッチの操作をするアクチュエータと、アクチュエータを制御する制御装置とを備える動力伝達装置の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の変速機には自動変速機と手動変速機があり、多くの車両では自動変速機が採用されている。これに対し手動変速機も機敏な操作性を求める運転者による一定量の需要があり、開発が進められている。エンジンと手動変速機との間には動力伝達の断続を行うクラッチが設けられる。運転者はクラッチ・シフト操作をする際にクラッチペダルを踏むことによりクラッチを解放状態にしておき、シフト操作後にクラッチペダルをやや戻して一度半クラッチ状態にしてからクラッチペダルを完全に戻してクラッチを完全係合状態にする。クラッチペダルによりクラッチを操作する方式としては、ロッド式、ワイヤ式および油圧式が多い。
【０００３】
一方、近時の電子制御技術の発展にともなって車両においても多くの箇所で自動制御方式が導入されており、例えば特許文献１には、クラッチペダルの操作量をセンサで検出し、この信号に基づいてコントローラがアクチュエータを介してクラッチの操作をするシステムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−１２９０３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
クラッチの状態は完全係合状態、半クラッチ状態および解放状態に分類できる。解放状態は、解放開始状態から最大解放状態にわたる範囲を有する。クラッチ・シフト操作を行う場合、運転者はクラッチペダルの踏込み操作によりクラッチを解放状態にした後シフト操作を行い、クラッチペダルの踏戻し操作によりクラッチを解放状態から半クラッチ状態を経て完全係合状態へと戻す。
【０００６】
この際、半クラッチ状態から解放開始状態へ変化する位置がわかりにくいことから、運転者はクラッチペダルを踏み込み可能な最大量だけ踏み込んだ後にシフト操作を行い、その状態から半クラッチ状態、完全係合状態まで戻している。この際、運転者はクラッチを解放するために必要である踏込み量以上にクラッチペダルを操作しており、クラッチ・シフト操作に時間がかかる。
【０００７】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであって、クラッチ・シフト操作を迅速に行うことができる動力伝達装置の制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる動力伝達装置の制御方法は、エンジンの回転を手動変速機に対して断続するクラッチと、前記クラッチの操作をするアクチュエータと、運転者により踏込み操作されるクラッチペダルと、前記クラッチペダルの踏込み量を検出するペダル操作センサと、前記ペダル操作センサから供給される前記踏込み量の信号に基づいて前記アクチュエータを制御する制御装置と、を備える動力伝達装置の制御方法であって、前記制御装置は、前記クラッチペダルの踏込み操作が開始されたことを前記信号の変化により検知したときに、前記クラッチが解放開始状態となるように前記アクチュエータを制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明にかかる動力伝達装置の制御方法では、クラッチペダルの踏込み操作が開始されたときに、クラッチが解放開始状態となるようにアクチュエータを制御することから、シフト操作の開始タイミングを早めることができ、全体としてのクラッチ・シフト操作を迅速に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本発明の実施形態にかかる制御方法が適用される動力伝達装置のブロック図である。
【図２】図２は、シフトノブおよびＨパターンを示す模式図である。
【図３】図３は、クラッチの模式断面図であり、（ａ）はプレッシャープレートとクラッチディスクとの間が最大隙間となっている状態のクラッチの模式断面図であり、（ｂ）はプレッシャープレートとクラッチディスクとの間が微小隙間となっている状態のクラッチの模式断面図である。
【図４】図４は、クラッチペダルとクラッチの状態との対応を示す模式図である。
【図５】図５は、従来技術にかかるペダル・クラッチ機構の制御方法と、本実施の形態にかかる動力伝達装置の制御方法を比較するタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明にかかる動力伝達装置の制御方法の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。本実施の形態にかかる制御方法は図１に示す車両の動力伝達装置１０を制御する方法である。
【００１２】
図１に示すように動力伝達装置１０は、クラッチ１２と、クラッチ１２の操作をするアクチュエータ１４と、運転者により踏込み操作されるクラッチペダル１６と、クラッチペダル１６の踏込み量を検出するペダル操作センサ１８と、ペダル操作センサ１８から供給される踏込み量の信号に基づいてアクチュエータ１４を制御する制御装置２０とを有する。アクチュエータ１４は例えばモータ式であり、十分に高速動作可能なもので、歯車機構等の伝達機構を介してクラッチ１２の操作をする。
【００１３】
車両の運転時で手動変速機の変速をする際には、運転者はまずクラッチペダル１６を踏み込むことによりクラッチ１２を解放状態とした上で、図２に示すシフトノブ２２の操作をする。シフトノブ２２はＨパターン２４に沿って移動可能となっており、例えば破線で示すように２速位置から３速位置に移動させる。その後、クラッチペダル１６をやや踏み戻して半クラッチ状態にしてエンジンと手動変速機とを滑らかに接続し、さらにクラッチペダル１６を戻してクラッチ１２を完全係合状態に戻す。この一連のクラッチ・シフト操作は素早く行えることが望ましい。
【００１４】
図１に戻り、クラッチ１２はクランクシャフト１２ａと、フライホイール１２ｂと、クラッチディスク１２ｃと、プレッシャープレート１２ｄと、ダイアフラムスプリング１２ｅと、レリーズベアリング１２ｆと、ドライブシャフト１２ｇとを有する。フライホイール１２ｂはクランクシャフト１２ａに一体的に設けられている。クランクシャフト１２ａはエンジンに接続され、ドライブシャフト１２ｇは手動変速機の入力側に接続されている。レリーズベアリング１２ｆはアクチュエータ１４の作用下にドライブシャフト１２ｇに嵌合しながら軸方向に沿って変位する。レリーズベアリング１２ｆが軸方向に変位することにともなって、ダイアフラムスプリング１２ｅを介してプレッシャープレート１２ｄが変位する。クラッチディスク１２ｃはプレッシャープレート１２ｄとフライホイール１２ｂとの間に設けられており、プレッシャープレート１２ｄから押圧されることによってフライホイール１２ｂと一体的に回転し、内径側のスプライン１２ｈを介してドライブシャフト１２ｇを回転させる。
【００１５】
図１はクラッチペダル１６の解放状態、つまり踏み込まれていない状態を示しており、レリーズベアリング１２ｆは軸方向に沿って最大量後退（図１における左方向）しており、プレッシャープレート１２ｄは逆に最大量進出（図１における右方向）し、プレッシャープレート１２ｄがクラッチディスク１２ｃを押圧することによりフライホイール１２ｂとクラッチディスク１２ｃが一体的となっており、クラッチ１２は係合状態となっている。
【００１６】
図３（ａ）に示すように、レリーズベアリング１２ｆが軸方向に沿って最大量進出したときに、プレッシャープレート１２ｄは逆に最大量後退し、プレッシャープレート１２ｄとクラッチディスク１２ｃとの間は最大隙間ｄ１だけ離間し、クラッチ１２は解放状態となる。
【００１７】
図３（ｂ）に示すように、図３（ａ）の状態と比較してレリーズベアリング１２ｆが軸方向に沿って適度に後退したときに、プレッシャープレート１２ｄは逆方向へ進出し、プレッシャープレート１２ｄとクラッチディスク１２ｃとの間は微小隙間ｄ２だけ離間した状態となる。この状態ではクラッチ１２は解放状態となっているが、レリーズベアリング１２ｆが軸方向にさらに後退するとプレッシャープレート１２ｄとクラッチディスク１２ｃとの間に隙間はなくなり、半クラッチ状態となる。図３（ａ）に示す状態と図３（ｂ）に示す状態では、クラッチ１２はともに解放状態であってシフト操作が可能であるが、最小隙間ｄ２は最大隙間ｄ１より十分に小さい。
【００１８】
図４に基づいてクラッチペダル１６とクラッチ１２の状態についてさらに説明する。クラッチペダル１６は運転者の足Ｆによって踏み込まれ、解放位置１６ａから最大踏込み位置１６ｃまで弾性的に変位可能である。解放位置１６ａは図１に示す状態に相当し、解放位置１６ａからやや踏み込まれた領域Ａがクラッチ１２の完全係合領域となっている。領域Ａよりも下の狭い領域Ｂが半クラッチ領域であり、プレッシャープレート１２ｄが弱い力でクラッチディスク１２ｃを押圧している。
【００１９】
領域Ｂよりも下の広い領域Ｃはクラッチ１２の解放領域であり、プレッシャープレート１２ｄとクラッチディスク１２ｃは離間している。領域Ｂの下端よりもやや下の狭幅のシフト操作必要十分領域Ｄはクラッチ１２が解放されている領域Ｃに含まれ、シフト操作をするのに必要十分なだけプレッシャープレート１２ｄとクラッチディスク１２ｃが離れている領域である。さらに、シフト操作必要十分領域Ｄの上端部の解放開始状態Ｄ０はプレッシャープレート１２ｄがクラッチディスク１２ｃからわずかに離間した状態であり、図３（ｂ）で示した状態に相当し、クラッチペダル１６は符号１６ｂで示す位置になる。
【００２０】
ところで、従来技術にかかる一般的なペダル・クラッチ機構においては、クラッチペダル１６の踏込み量に対してクラッチ１２におけるレリーズベアリング１２ｆは比例的に進退するように構成されており、最大踏込み位置１６ｃでは図３（ａ）に示したようにプレッシャープレート１２ｄとクラッチディスク１２ｃとの間は最大隙間ｄ１だけ離間する。そして、運転者はクラッチペダル１６を最大踏込み位置１６ｃまで踏み込んでからシフト操作をしているため、プレッシャープレート１２ｄとクラッチディスク１２ｃとの間を微小隙間ｄ２で足りるところを最大隙間ｄ１まで広げている。つまり、クラッチペダル１６のストローク量が必要以上に大きくなってしまっており、その分だけクラッチ・シフト操作時間が余計にかかっている。
【００２１】
これに対して本実施の形態においては、制御装置２０がペダル操作センサ１８の信号によりクラッチペダル１６の状態を監視し、解放位置１６ａから踏込み操作が開始されたことを検知したときに、クラッチ１２が解放開始状態Ｄ０となるように、換言すれば図３（ｂ）の状態となるようにアクチュエータ１４を制御する。この制御は制御装置２０およびアクチュエータ１４により協働的かつ迅速に行われ、クラッチペダル１６が符号１６ｂの位置に到達するよりも早くクラッチ１２は解放開始状態Ｄ０となる。この制御方法によれば、例えばクラッチペダル１６が半クラッチ領域である領域Ｂ（図４参照）の付近まで踏み込まれた時点でクラッチ１２は先行的に解放開始状態Ｄ０となってシフト操作が可能となる。
【００２２】
また、クラッチペダル１６が少しでも動くこと、つまりワンプッシュ操作で制御装置２０およびアクチュエータ１４によるクラッチ１２の自動動作が行われることから、クラッチペダル１６の操作がより容易で、スピーディーなシフト操作が実現される。
【００２３】
さらに、制御装置２０はペダル操作センサ１８の信号を監視し、クラッチペダル１６が符号１６ｂの位置よりも踏み込まれてもクラッチ１２を解放開始状態Ｄ０に維持し、プレッシャープレート１２ｄが必要以上にクラッチディスク１２ｃから離れないようにする。運転者によってシフト操作が行われ、そしてクラッチペダル１６が符号１６ｂの位置まで踏み戻された後はクラッチペダル１６の踏込み量に対応してレリーズベアリング１２ｆを動作させる。これによって領域Ｂにおいて運転者の操作に従った適切な半クラッチ操作が行われる。
【００２４】
図５に基づいて動力伝達装置１０の制御方法についてさらに説明する。図５の上段は従来技術に係るペダル・クラッチ機構の制御方法であり、下段は本実施の形態にかかる動力伝達装置１０の制御方法である。
【００２５】
従来技術に係るペダル・クラッチ機構の制御方法の場合、開始点ｔ０からクラッチペダル１６の踏込みを開始してクラッチ１２を解放させる操作（図５の「クラッチ解放操作」）の終了は時刻ｔ１となる。これは、クラッチペダル１６を最大踏込み位置１６ｃ（図４参照）まで踏込み、プレッシャープレート１２ｄとクラッチディスク１２ｃとの間を最大隙間ｄ１（図３（ａ）参照）だけ離間させるのに要する時間である。このときクラッチ１２におけるレリーズベアリング１２ｆの変位量は１００％である。
【００２６】
これに対して動力伝達装置１０の制御方法では、開始点ｔ０においてクラッチペダル１６の踏込みを開始すると、制御装置２０およびアクチュエータ１４の作用下にクラッチ１２の操作をして、先行的に解放開始状態Ｄ０とする。これにより、クラッチ１２を解放させる操作の終了は時刻ｔ１よりも早い時刻ｔ２となる。このときクラッチ１２におけるレリーズベアリング１２ｆの変位量は例えば４０％である。
【００２７】
このようにして、動力伝達装置１０の制御方法では、時刻ｔ１と時刻ｔ２との差Δｔだけ早くクラッチ解放操作が終了するため、運転者はそれだけ早くシフト操作を開始することができ、さらに半クラッチ操作を経てクラッチ１２の完全係合状態に戻るまでの時間を早めることができる。すなわち、図５においては全てのクラッチ・シフト操作の終了するのが、従来技術に係るペダル・クラッチ機構の制御方法の場合には時刻ｔ３であるのに対して、動力伝達装置１０の制御方法では時刻ｔ３よりも早い時刻ｔ４（＝ｔ３−Δｔ）に終了する。また、クラッチ１２におけるプレッシャープレート１２ｄとクラッチディスク１２ｃとの離間距離を微小隙間ｄ２に制限し、必要以上の最大隙間ｄ１まで操作されることが防止される。
【００２８】
なお、クラッチペダル１６の踏み込みが検知されたときにクラッチ１２は厳密に解放開始状態Ｄ０とされる必要はなく、シフト操作必要十分領域Ｄ（図４参照）のいずれかの位置となるようにしてもよい。
【００２９】
制御装置２０は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）等の処理装置にプログラムを実行させること、すなわち、ソフトウェアにより実現してもよいし、ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）等のハードウェアにより実現してもよいし、ソフトウェア及びハードウェアを併用して実現してもよい。
【００３０】
本発明は、上記した実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で自由に変更できることは勿論である。
【符号の説明】
【００３１】
１０  動力伝達装置
１２  クラッチ
１４  アクチュエータ
１６  クラッチペダル
１８  ペダル操作センサ
２０  制御装置
Ｄ  シフト操作必要十分領域
Ｄ０  解放開始状態
ｄ１  最大隙間
ｄ２  微小隙間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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