(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
摩擦型クラッチを自動断接するオートクラッチの半クラッチ点を学習する方法であって、クラッチの断位置のクラッチストローク値を記憶した後、その断位置からクラッチを徐々に繋いでいき、エンジン回転の減少があったらそのときのクラッチストローク値を初回の半クラッチ点として学習し、その後その初回の半クラッチ点のクラッチストローク値を基準にクラッチの接位置のストローク値を決定し、該接位置のストローク値を基準に初回の半クラッチ点と断位置との間の第一開始点を決定し、一方、断位置のストローク値を基準に、初回の半クラッチ点と断位置との間の第二開始点を決定し、これら第一開始点と第二開始点とのうち断側となるいずれかの開始点までクラッチを戻し、その後、その開始点から再度クラッチを繋いでいき、エンジン回転の減少があったらそのときのクラッチストローク値を次回の半クラッチ点として学習することを特徴とする半クラッチ点学習方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、摩擦型クラッチの半クラッチ点を学習する方法に係り、特に、摩擦型クラッチをアクチュエータで自動断接するオートクラッチを備えた車両等に適用される半クラッチ点学習方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、コントロールユニットの断接指令に基づいて流体圧アクチュエータにより摩擦クラッチを自動断接するオートクラッチ車両が公知である（特願平10-48394号等参照）。
【０００３】
この種のオートクラッチ車両では、製品出荷時等にクラッチの半クラッチ点をコントロールユニットに学習させるということが一般に多く行われている。半クラッチ点がクラッチ制御上重要な値であり、しかも実際の半クラッチ点は製品毎にバラツキがあるからである。製品出荷時には、各車両毎に、作業員が外部機器をコントロールユニットに接続し、クラッチを所定の学習モードで自動操作することで半クラッチ点学習を行っている。
【０００４】
ここで取り扱う半クラッチ点とは所謂トルク学習点と称するものである。これは、発進時等クラッチを繋いでいくとき最初にエンジントルクが伝達される点である。この学習は概略次のようにして行う。
【０００５】
まず、一定条件下で外部機器のスイッチをONすると学習モード開始となり、クラッチが完全に切られる。その後図３に示すようにクラッチが徐々に接続されていき、エンジン回転の減少があったらそのときのクラッチストローク値を初回の半クラッチ点Ｐ1 として学習する。次に、クラッチを再度断位置まで戻し、再びクラッチを繋いでいってエンジン回転の減少があったらそのときのクラッチストローク値を次回の半クラッチ点Ｐ2 として学習する。
【０００６】
こうして２回の学習を終えたら、両者の値を用いて最終的な半クラッチ点を確定する。即ち、両者の値を比較してこれらが一定以上接近していれば学習値を正常と判断し、両者の平均値或いは一方の値を用いる等して最終的な半クラッチ点を確定、記憶する。このように２回学習を行うのは、１回の学習だけだと学習を失敗したときに誤った値を記憶してしまうので、２回学習してそれらの値を比較することにより学習値の正確性を判断し、信頼性を高めるためである。以降、クラッチ制御はこの最終値に基づいて実行されることとなる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この方法では学習開始から終了までの時間Δｔが比較的長くかかり、繁雑であった。特に、学習は車両毎に作業員が外部機器を接続して行うものであり、しかも生産ラインの最終工程で行うものである。従って、容易且つ短時間で行えるのが望ましいが、従来方法では比較的長時間を要し要請に応えることができなかった。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、学習時間を短縮し学習作業を容易化し得る半クラッチ点学習方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、摩擦型クラッチを自動断接するオートクラッチの半クラッチ点を学習する方法であって、クラッチの断位置のクラッチストローク値を記憶した後、その断位置からクラッチを徐々に繋いでいき、エンジン回転の減少があったらそのときのクラッチストローク値を初回の半クラッチ点として学習し、その後その初回の半クラッチ点のクラッチストローク値を基準にクラッチの接位置のストローク値を決定し、この接位置のストローク値を基準に初回の半クラッチ点と断位置との間の第一開始点を決定し、一方、断位置のストローク値を基準に、初回の半クラッチ点と断位置との間の第二開始点を決定し、これら第一開始点と第二開始点とのうち断側となるいずれかの開始点までクラッチを戻し、その後、その開始点から再度クラッチを繋いでいき、エンジン回転の減少があったらそのときのクラッチストローク値を次回の半クラッチ点として学習するものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００１２】
図１は本発明が適用されるオートクラッチ車両の構成図である。このオートクラッチ車両はオートクラッチ、特にセレクティブオートクラッチを搭載している。セレクティブオートクラッチは、クラッチ１に通常の摩擦クラッチを用い、これを自動断接手段３で自動断接するほか、マニュアル断接手段２でマニュアル断接し得るようになっている。図はクラッチ１が接続され、いずれの手段も作動されてない状態を示す。
【００１３】
クラッチ１は、そのクラッチフォーク４をスレーブシリンダ５（本発明の「アクチュエータ」をなす）により往復動させることで、断接方向にストロークされる。スレーブシリンダ５にはクラッチ作動力となる油圧（流体圧）が中間シリンダ６から供給される。中間シリンダ６は、マスタシリンダ７又は油圧源８から供給された油圧に応じた油圧をスレーブシリンダ５に送る。マスタシリンダ７はクラッチペダル９の踏込量（操作量）に応じた油圧を発生し中間シリンダ６に送る。油圧源８は電気モータ１０、油圧ポンプ１１、チェック弁３２、電磁弁３０，３１及びリリーフ弁１３を備え、電子式コントロールユニット１４でモータ１０及び電磁弁３０，３１が駆動制御されて油圧を給排する。作動流体としてのオイルはオイルタンク１５に溜められる。
【００１４】
電磁弁３０，３１はコントロールユニット１４でデューティ制御され、ここではノーマルクローズのもの、つまりOFF で閉、ONで開となるものが使用される。電磁弁３０，３１はクラッチ接続のために用いられる。それぞれの電磁弁３０，３１は排油ポート径が異なる。よってこれら電磁弁３０，３１のON/OFFの組み合わせを変えることにより三種類のクラッチ接続速度（低速、中速又は高速）が選択できる。リリーフ弁１３は油圧が異常上昇したときに開くフェールセーフのためのもので、通常は閉じている。
【００１５】
この構成では、クラッチ１のマニュアル断接が以下のように行われる。まず図示状態からクラッチペダル９が踏み込まれるとマスタシリンダ７で油圧が発生する。そしてこの油圧が実線矢印で示すように中間シリンダ６の内部のピストン１６，１７を二つ同時かつ同方向に押し、中間シリンダ６からペダル踏込量に相当する油圧をスレーブシリンダ５に供給させる。するとスレーブシリンダ５では内部のピストン１８が押され、これによりクラッチフォーク４が押され、クラッチ１はペダル踏込量相当分だけ分断側に操作される。クラッチペダル９の戻し操作を行えば破線矢印で示すようにオイルが戻されてクラッチ１は接続側に操作される。このとき中間シリンダ６のピストン１６，１７がリターンスプリング３７で通常位置に押し戻される。このようにしてマニュアル断接が達成され、クラッチペダル９、マスタシリンダ７、中間シリンダ６及びスレーブシリンダ５によりマニュアル断接手段２が構成されることとなる。
【００１６】
なお、クラッチ１の自動断接方法は後に説明する。
【００１７】
クラッチストローク（クラッチ位置）はクラッチストロークセンサ１９により常時検出されている。クラッチストロークセンサ１９はリンク３６を介してクラッチフォーク４により動作されるポテンショメータである。クラッチストロークセンサ１９は、クラッチストロークが分断側ほど大きな電圧を出力するようになっている。また中間シリンダ６の出口部に油圧スイッチ３３が設けられる。これは中間シリンダ６の出口圧がある設定値まで上昇したときONとなる。これらセンサ１９及びスイッチ３３の信号はコントロールユニット１４に送られる。
【００１８】
この車両には通常の変速機（マニュアルトランスミッション）２０が装備される。変速機２０は、リンクやワイヤケーブル等の機械的連結手段５７を介してシフトレバー２３に機械的に連結され、運転手によるシフトレバー操作に連動して変速操作される。
【００１９】
シフトレバー２３はシフトレバー装置２１の一部である。即ち、シフトレバー装置２１は、シフトレバー２３とその把持部分をなすシフトノブ２２、及びシフトノブ２２に内蔵されたノブスイッチ６２を備える。シフトノブ２２はシフトレバー２３に対しシフト方向に僅かに揺動（首振り）可能で、通常は内蔵スプリングでセンター位置に保持されるが、所定のシフト力が加えられたとき揺動し、ノブスイッチ６２をONさせるようになっている。
【００２０】
変速機２０には、内部のシフターレバーのシフト方向のストロークを検出するためのシフトストロークセンサ３４と、シフターレバーがニュートラル位置にあることを検出するためのニュートラルスイッチ２４と、シフターレバーのセレクト方向のストロークを検出するためのセレクトストロークセンサ３５とが設けられる。これらセンサやスイッチの信号に基づきコントロールユニット１４が変速機２０の現在のギヤ段（現ギヤ段）を検出する。
【００２１】
アクセルペダル３８の踏込量即ちアクセル開度を検出するためアクセル開度センサ３９が設けられる。アクセル開度センサ３９はポテンショメータで、アクセル開度に比例した電圧信号を出力する。またアクセルペダル付近にアクセルアイドルスイッチ４０が付設され、これはアクセルペダル３８がアイドル領域にあるときON、アイドル領域以上踏み込まれたときOFF となる。これらセンサ３９及びスイッチ４０の出力はコントロールユニット１４に送られる。
【００２２】
アクセルペダル３８はエンジン出力制御機構４１にワイヤ、リンク等の機械的連結手段４２を介して機械的に連結されている。ここではエンジン４３がディーゼルエンジンで、エンジン出力制御機構４１は燃料噴射ポンプ４４に付設されたメカニカルガバナとされる。ただしガソリンエンジンとすることは可能で、この場合はエンジン出力制御機構がスロットルバルブとなる。エンジン４３にはエンジン回転速度（具体的にはクランクシャフト回転速度）を検出するためのエンジン回転センサ４５が設けられ、その出力はコントロールユニット１４に送られる。
【００２３】
また、ブレーキの作動状態を検知するため、ブレーキペダル６３に付帯してブレーキスイッチ６４が設けられる。当該スイッチは、ブレーキペダル６３が所定のブレーキ力を発生する程度まで踏み込まれるとONとなり、その位置より戻し側でOFF となる。このブレーキスイッチ６４のON/OFF信号はコントロールユニット１４に送られる。
【００２４】
パーキングブレーキの作動状態を検知するためのパーキングブレーキスイッチ６６も設けられ、そのON/OFF信号がコントロールユニット１４に送られる。
【００２５】
変速機２０に、そのアウトプットシャフト回転を検知するためのアウトプットシャフト回転センサ６５が設けられる。コントロールユニット１４はこのセンサ信号に基づきアウトプットシャフト回転自体を検知すると共に車速を換算する。
【００２６】
ここで、クラッチ１の自動断接方法を説明する。所定ギヤ段で走行中、運転手が変速しようとしてシフトノブ２２にシフト力を与えたとする。するとシフトノブ２２が微小揺動してノブスイッチ６２がONとなり、これを合図にコントロールユニット１４は自動断接手段３にクラッチ断指令を送り、具体的にはモータ１０を起動する。すると油圧ポンプ１１が起動されて油圧を発生し、この油圧が実線矢印で示すようにチェック弁３２を押し開けて中間シリンダ６に至る。中間シリンダ６ではピストン１６，１７を離間方向に押動する。これによって出口側のピストン１７がさらに出口側のオイルを加圧し、スレーブシリンダ５に供給する。こうなるとスレーブシリンダ５のピストン１８がクラッチフォーク４を押してクラッチ１を分断する。
【００２７】
コントロールユニット１４は、クラッチストロークセンサ１９の信号によりクラッチ完断を認識するとモータ１０を停止する。この後チェック弁３２で油圧が保持されクラッチ１が断保持される。この間運転手による継続的なシフトレバー操作が行われ変速機２０が次のギヤ段に入れられる。
【００２８】
コントロールユニット１４は、シフトストロークセンサ３４及びセレクトストロークセンサ３５の信号からギヤインを認識したと同時に、自動断接手段３にクラッチ接指令を送り、クラッチ１の接続制御を開始する。具体的には少なくともいずれかの電磁弁３０，３１をONとし、破線矢印で示すようにスレーブシリンダ５から油圧を排出させ、クラッチフォーク４を戻してクラッチ１を接続する。このとき、クラッチの接続状態やアクセルの踏み加減、ひいてはエンジンや車両の運転状態等を加味し、最適な電磁弁３０，３１のON/OFFの組み合わせが選択され、且つそれら電磁弁へのデューティ制御が行われる。これによりクラッチが最適速度で接続されることになる。
【００２９】
このように、油圧源８、中間シリンダ６及びスレーブシリンダ５が自動断接手段３をなす。なお、マニュアル断接と自動断接との切替えは車室内に設けられた切替スイッチ２５によって行われる。
【００３０】
ところで、かかるオートクラッチ車両では、クラッチ接続速度の切替えや所定の発進制御等への必要のため、製品出荷時にクラッチの半クラッチ点、特に、トルク学習点をコントロールユニットに学習させるようになっている。そしてこの学習は従来同様、各車両毎に、作業員が外部機器をコントロールユニットに接続し、クラッチを学習モードで自動操作して行う。このとき、学習時間を短縮し、学習作業を容易化するため、本装置では以下の学習方法を採用している。
【００３１】
以下、図２を用いて本装置における学習方法を説明する。図中横軸は時間ｔ、縦軸はクラッチストローク値で、クラッチストローク値は実際にはクラッチストロークセンサ１９の値である。この値はクラッチが断側ほど大きな値となる。初期状態においては、コントロールユニットに断位置、接位置、半クラッチ点等に関する如何なる値も記憶されていない。そこでこれらの値を全て以下の学習によりコントロールユニットに記憶させることとなる。
【００３２】
まず、一定条件成立下で学習モードが開始する。この条件とは、▲１▼エンジンがアイドリング中である、▲２▼ブレーキが作動されている、▲３▼パーキングブレーキが作動されている、▲４▼変速機が所定のギヤ段（ここでは２ｎｄギヤ）に入っている、▲５▼外部機器の学習スタートスイッチがONされていることである。コントロールユニット１４は、▲１▼の条件をエンジン回転センサ４５の出力から判断し、▲２▼の条件をブレーキスイッチ６４の出力から判断し、▲３▼の条件をパーキングブレーキスイッチ６６の出力から判断し、▲４▼の条件をシフトストロークセンサ３４及びセレクトストロークセンサ３５の出力から判断し、▲５▼の条件を外部機器の信号により判断する。なお、▲２▼のブレーキ作動、▲３▼のパーキングブレーキ作動、▲４▼の変速機ギヤイン、及び▲５▼の学習スタートスイッチONは作業者により行われる。
【００３３】
学習モード開始と同時にクラッチが自動且つ高速で分断（完断）される。そしてコントロールユニット１４はこのときのクラッチストローク値を完断値ＰD として記憶する。このときクラッチフォーク４がストッパに当たるまでクラッチが分断されることから、完断値ＰD は一般にストッパ値とも称される。こうしてクラッチ断位置の値が特定されたら、クラッチを自動で徐々に繋いでいく。このとき、センサ分解能の最小単位ずつ値が変化するため波形はステップ状となる。
【００３４】
やがてクラッチが半クラッチ点に到達すると、エンジントルクがクラッチに伝達されエンジン回転が減少する。よってコントロールユニット１４は、このときのクラッチストローク値を初回の半クラッチ点、即ち初回学習値Ｐ1 として記憶する。
【００３５】
次に、コントロールユニット１４は、この初回学習値Ｐ1 を基準に以下の各値を決定する。まず、初回学習値Ｐ1 から予め設定された一定値ΔＰX を減算し、クラッチ接（完接）位置に相当する値即ち完接値ＰS を決定する。次に、完接値ＰS に予め設定された一定値ΔＰ1 を加算し、第一開始点に相当する第一開始値ＰY1を決定する。
【００３６】
前者の設定値ΔＰX は、実際のクラッチストローク値が完接値ＰS になったらクラッチが必ず接位置になるであろうという値が設定される。また後者の設定値ΔＰ1 は、実際のクラッチストローク値が第一開始値ＰY1になったらクラッチが必ず初回の半クラッチ点と断位置との中間に位置されるであろうという値が設定される。
【００３７】
一方、ここで、既に特定された完断値ＰD から予め設定された一定値ΔＰ2 を減算し、第二開始点に相当する第二開始値ＰY2を決定する。この場合の設定値ΔＰ2 も、実際のクラッチストローク値が第二開始値ＰY2になったとき、クラッチが必ず初回の半クラッチ点と断位置との中間に位置されるであろうという値が設定される。ただし、製品バラツキがあるため第一開始値ＰY1と第二開始値ＰY2との大小関係は製品毎に異なってくる。
【００３８】
こうして第一開始値ＰY1と第二開始値ＰY2とを決定したら、これらのうち断側となるいずれか一方の値を採用する。ここでは第一開始値ＰY1である。そして実際のストローク値が第一開始値ＰY1になるまでクラッチを断側に戻し、その後、その第一開始値ＰY1から再度クラッチを繋いでいき、エンジン回転の減少があったらそのときのクラッチストローク値を次回の半クラッチ点即ち次回学習値Ｐ2 として記憶する。
【００３９】
こうして２回の学習を終えたら、両者の値Ｐ1 ，Ｐ2 を用いて最終的な半クラッチ点を確定する。即ち、両者の値を比較してこれらが一定以上接近していれば学習成功、学習値を正常と判断し、それらの平均値、又は一方の値等を最終的な半クラッチ点として確定し、記憶する。以降、この最終値に基づいてクラッチ制御が実行されることとなる。
【００４０】
以上により学習が終了し、クラッチは再び断位置まで戻され、作業者にこの旨が外部機器のモニター等で知らされる。
【００４１】
このように、かかる学習方法によれば、２回目のクラッチ接続を断位置からではなく、断位置と初回の半クラッチ点との中間位置から開始するので、２回目に半クラッチ点に早く到達するようになり、全体の学習時間を短縮することができる。特に、クラッチ接続はセンサ分解能の最小単位ずつゆっくり行わなくてはならず、接続速度をそれ程大きくできない。よってこのように途中から接続を開始するのは時間短縮に大変効果的である。
【００４２】
また、学習中は作業者がブレーキを踏んでいなければならないので、このように学習時間が短縮されることで学習作業も容易となる。
【００４３】
従来、学習時間Δｔは９０秒程度であったが、本方法によればそれが２０秒程度となり大幅な短縮が達成できた。これにより本方法が大変有効であることが確認された。
【００４４】
なお、具体的な値の一例としては、完断値ＰD から完接値ＰS までの間が約50(H) 、設定値ΔＰX が14(H) 、設定値ΔＰ1 が28(H) 、設定値ΔＰ2 が13(H) である。
【００４５】
以上、本発明は他にも様々な実施の形態を採ることが可能である。例えば本実施形態では学習回数は２回であったが、回数をより増やすことも可能である。この場合、例えば３回なら、２回目が本発明にいう「初回」となり、３回目が本発明にいう「次回」となる。このように「初回」と「次回」を順次更新していけばよい。
【００４６】
クラッチは湿式多板クラッチ等が可能で、本発明の「摩擦型クラッチ」にはこのようなものも含める。「流体圧アクチュエータ」も変形例が可能だし、油圧以外の流体圧（例えば空圧等）を用いることも可能である。本実施形態ではマニュアル断接可能なセレクティブオートクラッチであったが、純粋なオートクラッチにも本発明は適用できる。
【００４７】
【発明の効果】
以上要するに本発明によれば以下の如き優れた効果が発揮される。
【００４８】
(1)  学習時間が短縮できる。
【００４９】
(2)  学習作業が容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用されるオートクラッチ車両の全体構成図である。
【図２】本発明に係る半クラッチ点学習方法の内容を示すタイムチャートである。
【図３】従来の半クラッチ点学習方法の内容を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
１  摩擦クラッチ
５  スレーブシリンダ
８  油圧源
１４  コントロールユニット
１９  クラッチストロークセンサ
Ｐ1   初回学習値
Ｐ2   次回学習値
ＰD   完断値
ＰS   完接値
ＰY1  第一開始値
ＰY2  第二開始値
【図１】
0004698801.tif 000002
【図２】
0004698801.tif 000003
【図３】
0004698801.tif 000004