(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
摩擦型のクラッチを流体圧アクチュエータで断接駆動すると共に、該流体圧アクチュエータに対し流体圧を給排する流体圧給排装置を設け、上記クラッチのストロークを検出するためのクラッチストロークセンサを設け、コントロールユニットにより、所定の目標値と実際のクラッチストロークセンサ値とを比較しつつ上記流体圧給排装置における流体圧の給排制御を行い、上記クラッチをフィードバック制御するクラッチ制御装置にあって、クラッチ接動作時に、上記目標値と実際のクラッチストロークセンサ値とを比較して決定された分解能に対応したデューティ比を、上記クラッチストロークセンサの分解能に対応した最小デューティ比より小さな値で、所定数に分割すると共に、予め設定された上記クラッチの接続速度と上記目標値とにより設定された所定時間を上記所定数で割った制御時間毎に、上記目標値の設定を行うと共に上記コントロールユニットから上記流体圧給排装置に上記最小デューティ比より小さく且つ上記目標値に対応するデューティ比より小さな値のデューティ信号を送出することを特徴とするクラッチ制御装置。
【請求項２】
上記流体圧給排装置が、上記コントローラから上記デューティ信号を受け取って開となり、上記流体圧アクチュエータの流体圧を排出する電磁弁を含む請求項１記載のクラッチ制御装置。
【請求項３】
上記最小デューティ比より小さな値が上記最小デューティ比の半分の値である請求項１又は２記載のクラッチ制御装置。
【請求項４】
上記最小デューティ比より小さな値のデューティ信号の送出が、車両発進時の半クラッチ時に行われる請求項１乃至３いずれかに記載のクラッチ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、摩擦型クラッチを自動断接可能なオートクラッチ車両等に適用されるクラッチ制御装置に関する。
【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】
【発明が解決しようとする課題】
この種のオートクラッチ車両において、中でも発進制御を行うものにあっては、発進半クラッチ時に所謂ブルブル振動が発生してフィーリングの悪化を招く問題があった。
【０００４】
これを簡単に述べる。クラッチはコントロールユニットによりフィードバック制御され、図４に示す如くコントロールユニットで設定された目標値に実際のクラッチストロークセンサ値が近付くよう制御される。そしてコントロールユニットが送出するクラッチ接動作のためのデューティ信号は、従来、センサの分解能に対応した最小デューティ比（ここでは50％）までしか細かくできなかった。これ以上細かくしてもクラッチストロークセンサ値の変化として現れないためである。
【０００５】
しかし、実際上は、発進半クラッチ時の接続が非常に微妙であり、従来の制御だと制御が粗すぎてクラッチが大きく繋がれ過ぎ、接続の度にブルブル振動が発生するという問題に至った。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、特に発進半クラッチ時の所謂ブルブル振動を防止し、フィーリングを向上することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、摩擦型のクラッチを流体圧アクチュエータで断接駆動すると共に、流体圧アクチュエータに対し流体圧を給排する流体圧給排装置を設け、上記クラッチのストロークを検出するためのクラッチストロークセンサを設け、コントロールユニットにより、所定の目標値と実際のクラッチストロークセンサ値とを比較しつつ上記流体圧給排装置における流体圧の給排制御を行い、上記クラッチをフィードバック制御するクラッチ制御装置にあって、クラッチ接動作時に、上記目標値と実際のクラッチストロークセンサ値とを比較して決定された分解能に対応したデューティ比を、上記クラッチストロークセンサの分解能に対応した最小デューティ比より小さな値で、所定数に分割すると共に、予め設定された上記クラッチの接続速度と上記目標値とにより設定された所定時間を上記所定数で割った制御時間毎に、上記目標値の設定を行うと共に上記コントロールユニットから上記流体圧給排装置に上記最小デューティ比より小さく且つ上記目標値に対応するデューティ比より小さな値のデューティ信号を送出するものである。
【０００８】
ここで、上記流体圧給排装置が、上記コントローラから上記デューティ信号を受け取って開となり、上記流体圧アクチュエータの流体圧を排出する電磁弁を含むものであってもよい。
【０００９】
また、上記最小デューティ比より小さな値が上記最小デューティ比の半分の値であってもよい。
【００１０】
また、上記最小デューティ比より小さな値のデューティ信号の送出が、車両発進時の半クラッチ時に行われるのが好ましい。
【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には所謂セレクティブオートクラッチ装置が搭載されている。セレクティブオートクラッチ装置は、クラッチ１に通常の摩擦クラッチを用い、これをマニュアル断接手段２でマニュアル断接するか、或いは自動断接手段３で自動断接するように構成されている。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１ないしクラッチフォーク４のストローク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】
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。このとき、分断速度は、コントロールユニット１４によりモータ１０への供給電力を制御することで、制御することができる。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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をなし、そのうちスレーブシリンダ５が本発明にいう「流体圧アクチュエータ」をなし、油圧源８及び中間シリンダ６が本発明にいう「流体圧給排装置」をなす。
【００２５】
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。
【００２６】
ここで、上記の如きクラッチ自動断接制御は車両発進時にも行われる。即ち、運転手が車両を発進させようとしてニュートラルから発進段にシフトレバー２３を操作したとする。するとシフトレバー２３の動作に先立ってシフトノブ２２が揺動しノブスイッチ６２がONとなる。これを合図にクラッチ１が自動分断され、継続するシフトレバー操作により変速機２０が発進段に入れられる。この後クラッチ断保持、アクセル踏み待ち状態となり、運転手によってアクセルペダル３８が踏み込まれると、その踏込み量に応じてエンジン回転上昇と共にクラッチ１が自動接続されていく。
【００２７】
かかる発進制御のためアクセルペダル３８の踏込量即ちアクセル開度を検出するための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。
【００２８】
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速度センサ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。
【００２９】
さて、このオートクラッチ車両では、主に発進半クラッチ時の所謂ブルブル振動を防止するため以下のクラッチ制御を実行している。
【００３０】
図２に制御の内容を示す。ここではデジタル処理が実行され、クラッチは所定の制御時間Δｔ（ここでは64ms）毎に制御される。ここでは発進半クラッチ時の時刻ｔ0 ，ｔ1 ，ｔ2 における接制御を扱う。クラッチはコントロールユニット１４によりフィードバック制御される。即ち、コントロールユニット１４によりクラッチストロークセンサ値の目標値が時間Δｔ毎に設定され、この目標値に実際のクラッチストロークセンサ値が近付くよう、クラッチの制御が行われる。ここではクラッチストロークセンサ値の１bit 分、即ち07(H) から06(H) への変化分のクラッチ接動作を扱う。この１bit がクラッチストロークセンサの分解能である。なお、目標値は、実験的に求められた仮想接続ラインに合うように変化される。本制御で用いる電磁弁は排油ポート径の小さい方の電磁弁３０である。
【００３１】
以上の点は図４に示した従来例も同じであり、同図に図２と同様の表示を付する。
【００３２】
従来、図４に示すように、時刻ｔ0 で目標値が07(H) から06(H) へと１bit 下がった場合、従来はその１bit 分に対応した最小デューティ比（＝50％）のデューティ信号がコントロールユニット１４から電磁弁に送出されていた。これにより時刻ｔ0 からｔ1 の間にスレーブシリンダ５からオイルが微量に排出され、クラッチが僅かに接動作され、時刻ｔ1 でクラッチストロークセンサ値が目標値06(H) に達する。
【００３３】
しかし、このときのクラッチ接動作量が大き過ぎ、比較的大きな振動が発生するという問題が生じていた。即ち、クラッチは目標値が１bit 変化する度に１bit 分接続されるが、この接続の度に所謂ブルブル振動が発生するという問題があった。
【００３４】
そこで、本制御ではデューティ比として上記最小デューティ比より小さな値を選択可能とした。図２に示すように、ここではその値を最小デューティ比の半分の25％とする。つまり本制御は、時刻ｔ0 とｔ1 とで25％ずつのデューティ信号を送出し、従来１回で行っていた接動作を２回に分けて行うというものである。これにより１回の接動作量を少なくし、その接動作に起因する振動を防止することができる。
【００３５】
こうした結果、図２に示すように、見掛け上は（コントロールユニット側の値としては）、時刻ｔ1 で07(H) のクラッチストロークセンサ値が維持される。しかしながら、時刻ｔ0 からｔ1 の間で実際の接動作がなされていることから、実際のクラッチストローク自体は07(H) と06(H) との中間の値をとる。ただこの値をセンサで検出できないだけである。そして時刻ｔ1 で25％のデューティが与えられてはじめて時刻ｔ2 でクラッチストロークセンサ値が06(H) の値をとり、実際のクラッチストロークとクラッチストロークセンサ値とが一致するのである。
【００３６】
従来は、このような最小デューティ比より小さなデューティ信号を与えてもクラッチストロークセンサ値の変化として現れないため、意味がないと解されていた。しかし、本案ではクラッチストロークセンサ値の変化の有無に拘泥せず、あえてその小さいデューティ信号を選択可能とすることにより、従来より小さな接動作量を確保し、振動防止への寄与を図っている。
【００３７】
ここで、発進時の半クラッチ制御は非常にデリケートであるため、時間に対する目標値の変化はそれ程大きくない。本制御によれば、従来よりクラッチ接続速度が遅くなるとも考えられるが、実際には目標値の変化が少ないためクラッチ接続速度は従来と異ならない。図２及び図４を見比べれば分かるように、時刻ｔ0 からｔ2 までの間を考えれば、いずれもクラッチストロークセンサ値（実際のクラッチストローク）が07(H) から06(H) に変化しており、目標値に沿っている。従って実際上はクラッチ接続が遅れて問題になるということはない。発進時の半クラッチ制御ではクラッチを早く繋ぐという要請はあまりないのである。
【００３８】
かかる振動は主に発進半クラッチ時に生ずる。このため本制御は変速機の発進ギヤ段、例えば１速、２速又はリバースにおいて行うのが好ましい。しかしながら、他の状況或いはギヤ段で実行することも当然可能である。
【００３９】
ところで、例えば半クラッチ終了間際等、クラッチを早く繋ぐ状況であって目標値が比較的大きく変化していくような場合、上述の小さいデューティ比を保持するとクラッチストローク（センサ値）がなかなか目標値に達しないことも起こり得る。そこで、図３に示すように、目標値とクラッチストローク値との差が大きくなるに従い、デューティ比を25％から50％、75％へと順次上げていく。これにより目標値に早く到達するようになり、狙い通りの接続が実行できる。なお、このとき具体的には目標値とクラッチストロークセンサ値との差を所定のしきい値と比較し、その差がしきい値を越える度にデューティ比を上げていくこととなる。
【００４０】
以上により、発進半クラッチ時の所謂ブルブル振動が効果的に防止され、フィーリングの向上を図ることが可能になる。また半クラッチ終了間際等においてクラッチの接続遅れもなくなり、所望の接続制御が達成できる。
【００４１】
なお、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。例えば上記制御における25％、50％、75％という値は例示で、これら以外の値を採ることも当然可能である。上記制御のようにデューティ比を段階的に変えず、無段階で変えてもよい。本発明にいう「最小デューティ比より小さな値」として複数の値を選択することもできる。
【００４２】
クラッチも湿式多板クラッチ等が可能で、本発明の「摩擦型のクラッチ」にはこのようなものも含める。「流体圧アクチュエータ」、「流体圧給排装置」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。
【００４３】
【発明の効果】
以上要するに本発明によれば、発進半クラッチ時の所謂ブルブル振動が防止され、フィーリングの向上が図れるという、優れた効果が発揮される。
【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】本発明に係るクラッチ制御装置の制御内容を示すタイムチャートである。
【図３】同制御内容を示し、目標値が比較的大きく変化していった場合のタイムチャートである。
【図４】従来のクラッチ制御装置の制御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
３  自動断接手段（クラッチアクチュエータ）
５  スレーブシリンダ
６  中間シリンダ
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
３０，３１  電磁弁
【図１】
0004794721.tif 000002
【図２】
0004794721.tif 000003
【図３】
0004794721.tif 000004
【図４】
0004794721.tif 000005