JP2010270804A - クラッチバイワイヤシステム - Google Patents

Abstract

【課題】スイッチ操作しなくとも自動モードと手動モードとを切り替えられるクラッチバイワイヤシステムを提供すること。
【解決手段】クラッチ２１及びクラッチアクチュエータ２３を有する自動クラッチ２０と、クラッチペダルの踏み込み量を検出するクラッチペダルセンサ４１と、自動モードのときに運転状態（クラッチペダルストロークを除く）に応じて自動的にクラッチアクチュエータ２３の動作を制御し、手動モードのときにクラッチペダルセンサ４１からの信号に基づいてクラッチアクチュエータ２３の動作を制御する電子制御装置５０と、を備え、電子制御装置５０は、クラッチペダルセンサ４１からの信号に応じて手動制御された第１制御量と、運転状態に応じて自動制御された第２制御量とを比較し、第１制御量及び第２制御量のうち非係合側の制御量にしたがって、クラッチアクチュエータ２３を制御する。
【選択図】図１

Description

本発明は、手動変速及び自動変速の切り替え可能なクラッチバイワイヤシステムに関する。

一台の車両で運転者の要求に応じてオートマチックかマニュアルかを切り替えることができる車両がある。このような車両においては、エンジンと自動変速機との間の動力伝達経路上に自動クラッチを有し、自動クラッチ及び自動変速機が電子制御装置によって制御され、電子制御装置にて手動変速及び自動変速の切り替え可能なクラッチバイワイヤシステムを有する。

従来のクラッチバイワイヤシステムに関して、エンジンの出力を変速して車両の駆動輪側へ伝達する変速部を含み、変速部が自動モードと手動モードとの間でモード選択可能である車両用パワートレインの制御装置において、エンジンと駆動輪との間の動力伝達経路上に設けられたクラッチの締結度合を運転者によるクラッチペダルの操作に基づき電気的に制御可能なクラッチバイワイヤ手段と、変速部のモードが手動モードのときにクラッチの締結度合制御をＯＮにし自動モードのときにクラッチの締結度合制御をＯＦＦにするクラッチバイワイヤ制御手段とを具えるものが開示されている（特許文献１参照）。これにより、例えば、夫はマニュアル車が欲しいが妻はオートマチック車が欲しい、あるいは通常の走行中はマニュアル車が良いが渋滞時はオートマチック車の方が良い等の要求に一台の車両で応えることができる。また、クラッチバイワイヤであることを利用して、クラッチペダルストロークとクラッチの係合位置の関係を、車両状態に合わせて最適な特性が得られるように工夫されている

特開２００５−２１４３７０号公報

しかしながら、特許文献１記載の制御装置の課題として、自動モードと手動モードを切り替えるためのスイッチ操作がわずらわしいといったことが挙げられる。すなわち、特許文献１記載の制御装置では、自動モードと手動モードの切り替えをＭモードスイッチの操作で行っているところ、渋滞など発進・停車を繰り返す場面のように自動モードが有利であるときと、クラッチを非係合にして惰性走行したいときや、急係合して加速したい場面のように手動モードが有利であるときを、運転者がＭモードスイッチを切り替えて使い分け切り分ける必要があり、わずらわしい。

本発明の主な課題は、スイッチ操作しなくとも自動モードと手動モードとを切り替えられるクラッチバイワイヤシステムを提供することである。

本発明の一視点においては、クラッチバイワイヤシステムにおいて、内燃機関と変速機との間の動力伝達系路上に配設されるクラッチ、及び、前記クラッチの係合及び非係合を操作するクラッチアクチュエータを有する自動クラッチと、クラッチペダルの踏み込み量を検出するクラッチペダルセンサと、自動モードのときに運転状態に応じて自動的に前記クラッチアクチュエータの動作を制御し、手動モードのときに前記クラッチペダルセンサからの信号に基づいて前記クラッチアクチュエータの動作を制御する電子制御装置と、を備え、前記電子制御装置は、前記クラッチペダルセンサからの信号に応じて手動制御された第１制御量と、前記運転状態に応じて自動制御された第２制御量とを比較し、前記第１制御量及び前記第２制御量のうち非係合側の制御量にしたがって、前記クラッチアクチュエータを制御することを特徴とする。

本発明の前記クラッチバイワイヤシステムにおいて、前記電子制御装置は、前記クラッチペダルセンサからのクラッチペダルストロークに関する情報を収集し、あらかじめ定められたプログラムに従って前記第１制御量として手動クラッチストロークを算出する手動クラッチストローク算出部と、運転状態に関する情報を収集し、前記プログラムに従って前記第２制御量として自動クラッチストロークを算出する自動クラッチストローク算出部と、前記自動クラッチストローク算出部及び前記手動クラッチストローク算出部で算出された前記自動クラッチストローク及び前記手動クラッチストロークを比較し、小さい方のクラッチストロークに係る情報を選択するクラッチストローク比較部と、前記クラッチストローク比較部からのクラッチストロークに係る情報に基づいて前記クラッチアクチュエータの動作を制御するクラッチアクチュエータ制御部と、を備えることが好ましい。

本発明の前記クラッチバイワイヤシステムにおいて、前記電子制御装置は、前記クラッチペダルセンサからのクラッチペダルストロークに関する情報を収集し、前記プログラムに従ってクラッチペダルストロークを補正し、補正したクラッチペダルストロークに係る情報を前記手動クラッチストローク算出部に向けて出力するペダルストローク補正部を備えることが好ましい。

本発明の前記クラッチバイワイヤシステムにおいて、前記ペダルストローク補正部は、前記クラッチペダルの踏み込みが係合側に移動したときに、前記クラッチペダルセンサからのクラッチペダルストロークが前記プログラムに従って算出された上限値以上であるか判断し、前記クラッチペダルストロークが前記上限値以上のときに前記クラッチペダルストロークを前記上限値に補正して前記手動クラッチストローク算出部に向けて出力することが好ましい。

本発明の前記クラッチバイワイヤシステムにおいて、前記ペダルストローク補正部は、エンジン回転数又は車速、及び前記クラッチペダルの操作位置に応じて前記上限値を切り替えることが好ましい。

本発明の前記クラッチバイワイヤシステムにおいて、前記ペダルストローク補正部は、エンジン回転数又は車速が高くなるにつれて前記上限値を大きくなるように切り替えることが好ましい。

本発明の前記クラッチバイワイヤシステムにおいて、前記ペダルストローク補正部は、所定のエンジン回転数又は車速よりも低いときに、前記クラッチペダルの位置が係合側になるにつれて前記上限値を大きくなるように切り替えることが好ましい。

本発明の前記クラッチバイワイヤシステムにおいて、前記ペダルストローク補正部は、所定のエンジン回転数又は車速よりも高いときに、前記クラッチペダルの位置が係合側になるにつれて前記上限値を小さくなるように切り替えることが好ましい。

本発明によれば、自動クラッチの制御に関し、クラッチペダルの操作のみで、自動モ−ドと手動モ−ドとを切り替えることができ、煩わしいスイッチ操作が不要となる。例えば、クラッチペダルを使わずに運転すると、（１）クラッチペダルを踏まずに停車してもエンストせず、変速のためのクラッチペダル操作が不要（レバー操作だけで変速可能）である。一方、クラッチペダルを踏むと、マニュアル車と同等の操作が可能になり、（１）一般的なトルクコンバータを有する自動変速機では実現できないエンジンが吹き上がった状態からの急加速が可能であり、（２）手動変速機の変速動作を自動化したＡＭＴ（Automated Manual Transmission）では、停車直前のエンジントルクとブレーキカが同時に加わるときにショックが発生したり、ジャダーなどの異音・振動も発生するが、本発明によれば、クラッチペダルを踏んで惰性走行で停車すると、ショックのない停車が可能となる。

本発明の実施例１に係るクラッチバイワイヤシステムの構成を示した模式図である。 本発明の実施例１に係るクラッチバイワイヤシステムの電子制御装置におけるクラッチ制御に関する構成部分を模式的に示したブロック図である。 本発明の実施例１に係るクラッチバイワイヤシステムの電子制御装置におけるクラッチストロークの制御動作を模式的に示したフローチャートである。 本発明の実施例１に係るクラッチバイワイヤシステムの電子制御装置におけるクラッチストロークの制御動作の一例を模式的に示したタイムチャートである。 本発明の実施例２に係るクラッチバイワイヤシステムの電子制御装置におけるクラッチ制御に関する構成部分を模式的に示したブロック図である。 本発明の実施例２に係るクラッチバイワイヤシステムの電子制御装置におけるペダルストローク補正部の上限値を説明するための模式図である。 本発明の実施例２に係るクラッチバイワイヤシステムの電子制御装置におけるペダルストローク補正部の動作を模式的に示したフローチャートである。 本発明の実施例３に係るクラッチバイワイヤシステムの電子制御装置におけるクラッチ制御に関する構成部分を模式的に示したブロック図である。 本発明の実施例３に係るクラッチバイワイヤシステムの電子制御装置におけるペダルストローク補正部の許容量を説明するための図である。 本発明の実施例３に係るクラッチバイワイヤシステムの電子制御装置におけるペダルストローク補正部の動作を模式的に示したフローチャートである。

本発明の実施形態に係るクラッチバイワイヤシステムでは、内燃機関（図１の１０）と変速機（図１の３０）との間の動力伝達系路上に配設されるクラッチ（図１の２１）、及び、前記クラッチの係合及び非係合を操作するクラッチアクチュエータ（図１の２３）を有する自動クラッチ（図１の２０）と、クラッチペダルの踏み込み量を検出するクラッチペダルセンサ（図１の４１）と、自動モードのときに運転状態（クラッチペダルセンサ４１からのクラッチペダルストロークを除く所定の状態）に応じて自動的に前記クラッチアクチュエータの動作を制御し、手動モードのときに前記クラッチペダルセンサからの信号に基づいて前記クラッチアクチュエータの動作を制御する電子制御装置（図１の５０）と、を備え、前記電子制御装置は、前記クラッチペダルセンサからの信号に応じて手動制御された第１制御量と、前記運転状態に応じて自動制御された第２制御量とを比較し、前記第１制御量及び前記第２制御量のうち非係合側（小さい側）の制御量にしたがって、前記クラッチアクチュエータを制御する。

本発明の実施例１に係るクラッチバイワイヤシステムについて図面を用いて説明する。図１は、本発明の実施例１に係るクラッチバイワイヤシステムの構成を示した模式図である。図２は、本発明の実施例１に係るクラッチバイワイヤシステムの電子制御装置におけるクラッチ制御に関する構成部分を模式的に示したブロック図である。

クラッチバイワイヤシステムでは、エンジン１０と自動変速機３０との間の動力伝達経路上に自動クラッチ２０を有し、自動クラッチ２０及び自動変速機３０が電子制御装置５０によって制御され、電子制御装置５０にて手動変速及び自動変速の切り替え可能なシステムである。クラッチバイワイヤシステムは、エンジン１０と、自動クラッチ２０と、自動変速機３０と、各種センサ４１〜４５と、電子制御装置５０と、を有する。

エンジン１０は、例えば、燃料（例えば、ガソリン、軽油などの炭化水素系）の燃焼により、回転動力を出力する内燃機関である。エンジン１０の回転動力は、フライホイール１１を介して自動クラッチ２０に伝達される。エンジン１０は、各種センサ（エンジン回転センサ等）、アクチュエータ（インジェクタ、スロットルバルブを駆動するアクチュエータ等）を有し、電子制御装置５０に通信可能に接続されており、電子制御装置５０によって制御される。

自動クラッチ２０は、エンジン１０及び自動変速機３０との間の動力伝達経路上に配設されるとともに、エンジン１０から自動変速機３０への回転動力を自動的に断接可能な装置である。自動クラッチ２０は、乾式クラッチ、電磁クラッチ、湿式クラッチなどを用いることができる。自動クラッチ２０は、摩擦クラッチ２１と、クラッチアクチュエータ２３と、を備えている。

摩擦クラッチ２１は、フライホイール１１に対向して配置されており、自動変速機３０の入力軸３１と一体的に回転するクラッチディスク２１ａを備えている。摩擦クラッチ２１は、フライホイール１１に対するクラッチディスク２１ａの圧着荷重が変化されることで、フライホイール１１及びクラッチディスク２１ａ間（エンジン１０の出力軸と自動変速機３０の入力軸３１との間）の回転伝達、すなわちクラッチトルクを変化させる。

クラッチアクチュエータ２３は、クラッチレバー２２を介して摩擦クラッチ２１による回転伝達を操作するアクチュエータである。クラッチアクチュエータ２３は、その駆動源として電動モータ２４を備え、電子制御装置５０と通信可能に接続されており、電子制御装置５０によって制御される。クラッチアクチュエータ２３は、電動モータ２４の駆動によりロッド２５を前方又は後方に移動（進退）させてクラッチレバー２２を動かす。これにより、クラッチレバー２２を介してレリーズベアリング２７を押動し、これに弾接するダイヤフラムスプリング２８を変形させてプレッシャプレート２９に圧着荷重を発生させる。プレッシャプレート２９は、フライホイール１１と一体回転する摩擦クラッチ２１のカバー２１ｂに支持されている。クラッチアクチュエータ２３は、ロッド２５を介してクラッチレバー２２を動かすことで、プレッシャプレート２９を介してフライホイール１１に対するクラッチディスク２１ａの圧着荷重を変化させ、摩擦クラッチ２１による回転伝達を操作する。

具体的には、ロッド２５が前方に移動（進行）し、同ロッド２５によりクラッチレバー２２が図１の右側に押されると、フライホイール１１に対するクラッチディスク２１ａの圧着荷重は低減されるようになっている。逆に、ロッド２５が後方に移動（退行）され、クラッチレバー２２が戻されると、フライホイール１１に対するクラッチディスク２１ａの圧着荷重は増加されるようになっている。

ここで、ロッド２５の移動位置と摩擦クラッチ２１による回転伝達との関係について説明する。ロッド２５を前方に移動（進行）させていくと、最終的にはフライホイール１１に対するクラッチディスク２１ａの圧着荷重が略皆無となる。このとき、フライホイール１１及びクラッチディスク２１ａは切り離されて、これらフライホイール１１及びクラッチディスク２１ａ間の回転伝達はなくなる。この回転伝達がなくなる状態をクラッチの非係合状態（断状態）という。そして、このときのロッド２５の位置をスタンバイ点という。なお、ロッド２５の位置に対応したその移動量を制御量としてのクラッチストローク（クラッチアクチュエータストローク）という。

スタンバイ点からロッド２５を後方に移動（退行）させていくと、フライホイール１１に対するクラッチディスク２１ａの圧着荷重はその移動量に応じて増加する。このとき、圧着荷重に応じた回転数差（スリップ量）を有してフライホイール１１及びクラッチディスク２１ａ間の回転伝達がなされる。特に、このようなロッド２５の移動（退行）による圧着荷重の増加により、回転数差（スリップ量）が略皆無となると、フライホイール１１及びクラッチディスク２１ａは同期回転する。この同期回転する状態をクラッチの完全係合状態という。そして、このときのロッド２５の位置を完全係合点という。従って、スタンバイ点から同期時の移動位置（完全係合点）までの間でロッド２５の移動量（クラッチストローク）をクラッチアクチュエータ２３により制御することで、フライホイール１１及びクラッチディスク２１ａ間のスリップ量が制御される。以下、ロッド２５の移動量（クラッチストローク）がスタンバイ点から完全係合点までの範囲にあり、フライホイール１１及びクラッチディスク２１ａ間がスリップする状態を、半クラッチ状態という。なお、完全係合状態を含む半クラッチ状態を特にクラッチの係合状態という。

自動クラッチ２０には、クラッチアクチュエータ２３のロッド２５の移動位置であるクラッチストロークを検出するストロークセンサ２６が設けられている。ストロークセンサ２６は、電子制御装置５０に通信可能に接続されている。ストロークセンサ２６で検出されたクラッチストロークに係る信号は、電子制御装置５０において摩擦クラッチ２１による回転伝達の状態判断等に供される。

自動変速機３０は、エンジン１０からの回転動力を変速して駆動輪（図示せず）に向けて出力する歯車機構を有し、変速段を自動的に切替可能な変速機である。自動変速機３０には、例えば、前進５段・後進１段の平行軸歯車式変速機であって、入力軸３１及び出力軸３２を備えるとともに、複数の変速ギヤ列を備えた変速機を用いることができる。入力軸３１は、摩擦クラッチ２１のクラッチディスク２１ａに動力伝達可能に連結されている。出力軸３２は、駆動輪（図示せず）に動力伝達可能に連結されている。自動変速機３０には、入力軸３１の回転数を検出する入力軸回転数センサ３３と、出力軸３２の回転数（出力軸回転数）を検出する出力軸回転数センサ３７と、が内蔵されている。自動変速機３０には、入力軸３１と出力軸３２との間の動力伝達経路上に配設された変速ギヤ列（変速段）の切り替えを操作するための変速アクチュエータ３５が内蔵されている。自動変速機３０は、電子制御装置５０に通信可能に接続されており、電子制御装置５０によって制御される。自動変速機３０は、変速アクチュエータ３５が駆動されることで、所要の変速段に切り替える。なお、自動変速機３０は、平行軸歯車式変速機に限らず、複数の遊星歯車、ブレーキ、クラッチ、及びソレノイドバルブを用いて油圧等で変速可能な遊星歯車式変速機や、連続的に無段階で変速比を変更することが可能な無段変速機とすることができる。

クラッチペダルセンサ４１は、運転席のクラッチペダル（図示せず）の位置（ストローク）を検出するセンサであり、電子制御装置５０と電気的に接続されている。

シフトセンサ４２は、運転席のシフトレバー（図示せず）の操作を検出するセンサであり、電子制御装置５０と電気的に接続されている。

車速センサ４３は、車両の速度を検出するセンサであり、電子制御装置５０と電気的に接続されている。

ブレーキペダルセンサ４４は、運転席のブレーキペダル（図示せず）の位置（ストローク）を検出するセンサであり、電子制御装置５０と電気的に接続されている。

アクセルペダルセンサ４５は、運転席のアクセルペダル（図示せず）の踏み込み量（ストローク）を検出するセンサであり、電子制御装置５０と電気的に接続されている。

電子制御装置５０は、プログラムに基づいて、エンジン１０、自動クラッチ２０、及び自動変速機３０を制御するコンピュータである。電子制御装置５０には、ストロークセンサ２６、入力軸回転数センサ３３、出力軸回転数センサ３７、クラッチペダルセンサ４１、シフトセンサ４２等の各種センサ・スイッチや、クラッチアクチュエータ２３、変速アクチュエータ３５が電気的に接続されている。なお、電子制御装置５０は、エンジン制御装置、変速機制御装置に分かれた構成であってもよい。

電子制御装置５０は、エンジン１０に関して、制御に必要な運転状態（アクセルペダルセンサ４５からのアクセル開度、エンジン回転数センサ（図示せず）からのエンジン回転数、イグニッションスイッチ（図示せず）のオン・オフ状態等）に関する情報を収集し、あらかじめ定められたプログラムに従って計算を行い、エンジン１に内蔵されたインジェクタ（図示せず）、イグナイタ（図示せず）等のアクチュエータ（図示せず）を制御する。

電子制御装置５０は、自動クラッチ２０及び自動変速機３０に関して、制御に必要な運転状態（ストロークセンサ２６からのクラッチアクチュエータストローク、クラッチペダルセンサ４１からのクラッチペダルストローク、シフトセンサ４２からのシフトポジション、車速センサ４３からの車速、ブレーキペダルセンサ４４からのブレーキペダルストローク、入力軸回転数センサ３３からの入力軸回転数、出力軸回転数センサ３７からの出力軸回転数、エンジン回転数等）に関する情報を収集し、あらかじめ定められたプログラムに従って計算を行い、クラッチアクチュエータ２３及び変速アクチュエータ３５を制御する。電子制御装置５０は、自動変速モードのときに、自動的にクラッチアクチュエータ２３と変速アクチュエータ３５の動作を制御し、手動変速モードのときに、少なくともクラッチペダルセンサ４１、シフトセンサ４２等からの信号に基づいて、クラッチアクチュエータ２３と変速アクチュエータ３５の動作を制御する。

電子制御装置５０は、クラッチアクチュエータ２３の制御に関し、プログラムの実行によって実現される構成部として、自動クラッチストローク算出部５１と、手動クラッチストローク算出部５２と、クラッチストローク比較部５３と、クラッチアクチュエータ制御部５４と、ペダルストローク補正部５５と、を有する（図２参照）。自動クラッチストローク算出部５１は、運転状態（クラッチペダルセンサ４１からのクラッチペダルストロークを除く所定の状態）に関する情報を収集し、あらかじめ定められたプログラムに従って自動クラッチストローク（第２制御量）を算出する部分である。手動クラッチストローク算出部５２は、クラッチペダルセンサ４１からのクラッチペダルストロークに関する情報を収集し、あらかじめ定められたプログラムに従って手動クラッチストローク（第１制御量）を算出する部分である。クラッチストローク比較部５３は、自動クラッチストローク算出部５１及び手動クラッチストローク算出部５２で算出された自動クラッチストローク及び手動クラッチストロークを比較し、小さい方のクラッチストロークに係る情報をクラッチアクチュエータ制御部５４に向けて出力する部分である。クラッチアクチュエータ制御部５４は、クラッチストローク比較部５３からのクラッチストロークに係る情報に基づいてクラッチアクチュエータ２３の電動モータ２４の動作を制御する部分である。なお、自動クラッチストロークは、電子制御装置５０にて自動的にクラッチアクチュエータ２３を制御するための制御情報である。なお、手動クラッチストロークは、クラッチペダル（図示せず）の操作に基づいてクラッチアクチュエータ２３を制御するための制御情報である。

次に、本発明の実施例１に係るクラッチバイワイヤシステムの電子制御装置におけるクラッチストロークの制御動作について図面を用いて説明する。図３は、本発明の実施例１に係るクラッチバイワイヤシステムの電子制御装置におけるクラッチストロークの制御動作を模式的に示したフローチャートである。図４は、本発明の実施例１に係るクラッチバイワイヤシステムの電子制御装置におけるクラッチストロークの制御動作の一例を模式的に示したタイムチャートである。

図３を参照すると、まず、電子制御装置５０は、自動クラッチストローク算出部５１にて各種センサ（クラッチペダルセンサ４１を除く）から運転状態に関する情報を収集し、あらかじめ定められたプログラムに従って自動クラッチストロークを算出するとともに、手動クラッチストローク算出部５２にてクラッチペダルセンサ４１からのクラッチペダルストローク（実ペダルストローク）に関する情報を収集し、あらかじめ定められたプログラムに従って手動クラッチストロークを算出する（ステップＡ１）。

ステップＡ１の後、電子制御装置５０は、クラッチストローク比較部５３にて自動クラッチストローク算出部５１で算出された自動クラッチストロークが、手動クラッチストローク算出部５２で算出された手動クラッチストローク以上であるか否かを判断する（ステップＡ２）。自動クラッチストロークが手動クラッチストローク以上でない場合（ステップＡ２のＮＯ）、ステップＡ４に進む。

自動クラッチストロークが手動クラッチストローク以上である場合（ステップＡ２のＹＥＳ）、電子制御装置５０は、クラッチストローク比較部５３からクラッチアクチュエータ制御部５４に向けて手動クラッチストロークに係る情報を出力し、クラッチアクチュエータ制御部５４にて手動クラッチストロークに係る情報に基づいてクラッチアクチュエータ２３の電動モータ２４の動作を制御することにより、自動クラッチ２０のクラッチストロークを制御し（ステップＡ３）、その後、スタートに戻る。ステップＡ３に係るクラッチストローク制御は、図４の時刻Ｔ_１と時刻Ｔ_２との間の制御に相当する。

自動クラッチストロークが手動クラッチストローク以上でない場合（ステップＡ２のＮＯ）、電子制御装置５０は、クラッチストローク比較部５３からクラッチアクチュエータ制御部５４に向けて自動クラッチストロークに係る情報を出力し、クラッチアクチュエータ制御部５４にて自動クラッチストロークに係る情報に基づいてクラッチアクチュエータ２３の電動モータ２４の動作を制御することにより、自動クラッチ２０のクラッチストロークを制御し（ステップＡ４）、その後、スタートに戻る。ステップＡ４に係るクラッチストローク制御は、図４の時刻Ｔ_０と時刻Ｔ_１との間、及び、時刻Ｔ_２以降の制御に相当する。

以上のようなクラッチストロークの制御動作により、例えば、自動制御による発進途中に、エンジン回転数が思ったよりも上昇せず、発進加速性が鈍いと思ったときに、クラッチペダルを踏んで、エンジン１０を必要な回転数に維持しながら発進することで、ドライバの意思に沿った発進を行うことができる。このときの自動クラッチストローク、手動クラッチストローク、エンジン回転数、及び変速機入力軸回転数の波形は、図４のようになる。また、クラッチペダルを踏まなければ、自動制御された状態と何も変わらないため、停車時にクラッチを踏み忘れてもエンストせず、渋滞時などは、アクセルとブレーキだけで停車、発進を繰り返すことができるため、煩わしさが緩和される。

実施例１によれば、自動クラッチ２０の制御に関し、クラッチペダルの操作のみで、自動モ−ドと手動モ−ドとを切り替えることができ、煩わしいスイッチ操作が不要となる。例えば、クラッチペダルを使わずに運転すると、（１）クラッチペダルを踏まずに停車してもエンストせず、変速のためのクラッチペダル操作が不要（レバー操作だけで変速可能）である。一方、クラッチペダルを踏むと、マニュアル車と同等の操作が可能になり、（１）一般的なトルクコンバータを有する自動変速機では実現できないエンジン１０が吹き上がった状態からの急加速が可能であり、（２）手動変速機の変速動作を自動化したＡＭＴ（Automated Manual Transmission）では、停車直前のエンジントルクとブレーキカが同時に加わるときにショックが発生したり、ジャダーなどの異音・振動も発生するが、実施例１によれば、クラッチペダルを踏んで惰性走行で停車すると、ショックのない停車が可能となる。

本発明の実施例２に係るクラッチバイワイヤシステムについて図面を用いて説明する。図５は、本発明の実施例２に係るクラッチバイワイヤシステムの電子制御装置におけるクラッチ制御に関する構成部分を模式的に示したブロック図である。図６は、本発明の実施例２に係るクラッチバイワイヤシステムの電子制御装置におけるペダルストローク補正部の上限値を説明するための模式図である。図７は、本発明の実施例２に係るクラッチバイワイヤシステムの電子制御装置におけるペダルストローク補正部の動作を模式的に示したフローチャートである。

実施例２に係るクラッチバイワイヤシステムは、基本的な構成については実施例１と同様であるが（図１参照）、電子制御装置５０におけるクラッチ制御に関する構成部分において、ペダルストローク補正部５５を追加したものである。クラッチペダルを踏み込んで、エンジン回転数を上昇させたとき、クラッチペダル操作を誤って踏み外してしまったときなど、ドライバの意図した以上に発進加速してしまうが、ペダルストローク補正部５５を追加することで、このような発進加速を防止できるようにしたものである。その他の構成、制御動作は、実施例１と同様である。

ペダルストローク補正部５５は、クラッチペダルセンサ４１からのクラッチペダルストロークに関する情報を収集し、あらかじめ定められたプログラムに従ってクラッチペダルストロークを補正する部分である。ペダルストローク補正部５５の詳細な動作は、以下の通りである。

まず、ペダルストローク補正部５５は、クラッチペダルセンサ４１からクラッチペダルストローク（例えば、図６の実ペダルストロークＳ_１、Ｓ_１´、Ｓ_１´´、又はＳ_１´´´）を取得するとともに、電子制御装置５０における時計機能部（図示せず）から時刻ｔ_１を取得する（ステップＢ１）。なお、実ペダルストロークＳ_１は、時刻ｔ_０から一定時間経過後の時刻ｔ_１で取得される（図６参照）。

ステップＢ１の後、ペダルストローク補正部５５は、ステップＢ１にて取得した実ペダルストローク（例えば、図６の実ペダルストロークＳ_１、Ｓ_１´、Ｓ_１´´、又はＳ_１´´´）と、記憶されたペダルストロークＳ_０とを比較することにより、クラッチペダルが係合側に移動したか否かを判断する（ステップＢ２）。例えば、図６を参照すると、実ペダルストロークがＳ_１、Ｓ_１´の場合はＳ_０より大きいのでクラッチペダルが係合側に移動したと判断され、実ペダルストロークがＳ_１´´の場合はＳ_０と同じなのでクラッチペダルが係合側に移動していないと判断され、実ペダルストロークがＳ_１´´´の場合はＳ_０より小さいのでクラッチペダルが係合側に移動していないと判断される。クラッチペダルが係合側に移動していない場合（ステップＢ２のＮＯ）、ステップＢ７へ進む。なお、ペダルストロークＳ_０には、初回のみエンジン始動時のペダルストロークが用いられ、ステップＢ８にて更新されると更新後の最新のペダルストロークが用いられる。

クラッチペダルが係合側に移動した場合（ステップＢ２のＹＥＳ）、ペダルストローク補正部５５は、上限値を算出する（ステップＢ３）。ここで、上限値は、記憶されたペダルストロークＳ_０に許容量Ｌを加えた値が完全係合状態のペダルストロークＳ_ｍａｘに達しない場合にはＳ_０＋Ｌが用いられ、ペダルストロークＳ_０に許容量Ｌを加えた値が完全係合状態のペダルストロークＳ_ｍａｘ以上となる場合にはＳ_ｍａｘが用いられる（図６参照）。なお、許容量Ｌは、ペダルストロークＳ_０を取得した時点の時刻ｔ_０から時刻ｔ_１の間において係合側に許容されるペダルストロークの移動量であり、実施例２では一定量である。また、Ｌ／（ｔ_１−ｔ_０）は、ペダルストロークの係合側への限界移動速度に相当する。

ペダルストローク補正部５５は、ステップＢ１において取得した実ペダルストローク（例えば、図６の実ペダルストロークＳ_１、Ｓ_１´、Ｓ_１´´、又はＳ_１´´´）が、ステップＢ３において算出された上限値以上であるか否かを判断する（ステップＢ４）。実ペダルストロークが上限値以上でない場合（ステップＢ４のＮＯ）、ステップＢ７へ進む。

ステップＢ４の後、実ペダルストロークが上限値以上である場合（ステップＢ４のＹＥＳ）、ペダルストローク補正部５５は、実ペダルストロークを上限値に補正する（ステップＢ５）。例えば、実ペダルストロークが図６のＳ_１の場合、上限値（Ｓ_０＋Ｌ）以上であるため、実ペダルストロークをＳ_１から上限値（Ｓ_０＋Ｌ）に補正する。なお、上限値がＳ_ｍａｘの場合には、Ｓ_ｍａｘに補正する。

ステップＢ５の後、ペダルストローク補正部５５は、補正後の上限値を時刻ｔ_１に対応するペダルストロークとして手動クラッチストローク算出部５２に向けて出力する（ステップＢ６）。ペダルストローク補正部５５からのペダルストロークが手動クラッチストローク算出部５２に入力されると、当該ペダルストロークに基づいて手動クラッチストロークが演算され、実施例１（図３参照）と同様な処理が行われることになる。

クラッチペダルが係合側に移動していない場合（ステップＢ２のＮＯ）、又は、実ペダルストロークが上限値以上でない場合（ステップＢ４のＮＯ）、ペダルストローク補正部５５は、補正していない実ペダルストロークをペダルストロークとして手動クラッチストローク算出部５２に向けて出力する（ステップＢ７）。例えば、実ペダルストロークが図６のＳ_１´、Ｓ_１´´、又はＳ_１´´´の場合、上限値（Ｓ_０＋Ｌ）よりも小さいため、実ペダルストロークをＳ_１´、Ｓ_１´´、又はＳ_１´´´をそのまま出力することになる。ペダルストローク補正部５５からのペダルストロークが手動クラッチストローク算出部５２に入力されると、当該ペダルストロークに基づいて手動クラッチストロークが演算され、実施例１（図３参照）と同様な処理が行われることになる。

ステップＢ６又はステップＢ７の後、ペダルストローク補正部５５は、記憶されたペダルストロークＳ_０をステップＢ６又はステップＢ７にて出力したペダルストロークに更新するとともに、記憶された時刻ｔ_０をステップＢ１において実ペダルストロークＳ_１を取得した時点の時刻ｔ_１に更新し（ステップＢ８）、その後、スタートに戻る。

実施例２によれば、実施例１と同様な効果を奏するとともに、クラッチペダルが係合側に急激に変化したときに実ペダルストロークをペダルストローク補正部５５により補正することで、自動クラッチにおいて必要以上に急係合することが防止され、意図しない急加速によって生ずる車両ショックや運転者のパニックを防止できるとともに、エンジン回転数が低い場合には急係合によるエンストを防止することができる。つまり、クラッチ操作を間違っても、車両ショックや、エンストが発生しない。また、マニュアル操作に不慣れな人や運転初心者は、クラッチペダルを急に放したり、踏み外したり、踏み忘れるなどにより、エンストやショックを発生させやすいため、マニュアル車両の運転は難しいと思われがちであるが、実施例２によれば、クラッチペダルを踏み外しても、自動クラッチをゆっくり係合させることができるので、エンストが防止され、ショックが緩和されるため、初心者でも安心して運転することができる。

本発明の実施例３に係るクラッチバイワイヤシステムについて図面を用いて説明する。図８は、本発明の実施例３に係るクラッチバイワイヤシステムの電子制御装置におけるクラッチ制御に関する構成部分を模式的に示したブロック図である。図９は、本発明の実施例３に係るクラッチバイワイヤシステムの電子制御装置におけるペダルストローク補正部の許容量を説明するための図である。図１０は、本発明の実施例３に係るクラッチバイワイヤシステムの電子制御装置におけるペダルストローク補正部の動作を模式的に示したフローチャートである。

実施例３では、電子制御装置５０のペダルストローク補正部５５において、実施例２のように許容量Ｌ（図６参照）を一定量としないで、エンジン回転数（車速でも可）やペダルストロークＳ_０に応じて許容量Ｌを切り替えるようにしたものである。これは、例えば、発進時などエンジン回転数が小さいときは、運転者はゆっくり発進したいと考えられる。そこで、クラッチが係合し始めるときほど丁寧なクラッチペダル操作が必要なので、これをゆっくり係合するように許容量Ｌを小さくして、運転者のミスによるショックやエンストを防げるようにしたものである。また、エンジン回転数が大きいときは、運転者が急加速をしたいときと考えられる。そこで、クラッチが係合し始めるときほどペダル操作どおりの速さでクラッチを係合するように許容量Ｌを大きくして、急発進することができるようにしたものである。

ペダルストローク補正部５５は、クラッチペダルセンサ４１からのクラッチペダルストロークに関する情報を収集するとともに、エンジン回転数センサ４６からのエンジン回転数に関する情報を収集し、あらかじめ定められたプログラムに従ってクラッチペダルストロークを補正する部分である。ペダルストローク補正部５５の詳細な動作は、以下の通りである。

まず、ペダルストローク補正部５５は、エンジン回転数センサ４６からのエンジン回転数を取得するとともに、クラッチペダルセンサ４１からクラッチペダルストロークを取得し、電子制御装置５０における時計機能部（図示せず）から時刻ｔ_１を取得する（ステップＣ１）。なお、実ペダルストロークＳ_１は、時刻ｔ_０から一定時間経過後の時刻ｔ_１で取得される（図６参照）。

ステップＣ１の後、ペダルストローク補正部５５は、ステップＣ１にて取得した実ペダルストロークと、記憶されたペダルストロークＳ_０とを比較することにより、クラッチペダルが係合側に移動したか否かを判断する（ステップＣ２）。クラッチペダルが係合側に移動していない場合（ステップＣ２のＮＯ）、ステップＣ８へ進む。なお、ステップＣ２は、実施例２のステップＢ２（図７参照）と同様である。

クラッチペダルが係合側に移動した場合（ステップＣ２のＹＥＳ）、ペダルストローク補正部５５は、ステップＣ１にて取得したエンジン回転数と、記憶されたペダルストロークＳ_０に基づいて、あらかじめ定められたテーブル（例えば、図９参照）に応じて、許容量Ｌを決定する（ステップＣ３）。例えば、エンジン回転数＝２５００ｒｐｍ、ペダルストロークＳ_０＝１０である場合には、許容量Ｌ＝６．９に決定される（図９参照）。なお、許容量Ｌは、ペダルストロークＳ_０を取得した時点の時刻ｔ_０から時刻ｔ_１の間において許容されるペダルストロークの変化量である。また、Ｌ／（ｔ_１−ｔ_０）は、ペダルストロークの係合側への限界移動速度に相当する。

ここで、ステップＣ３において用いられるテーブル（図９参照）では、ペダルストロークＳ_０が非係合付近の０〜１３において、エンジン回転数が高くなるにつれて許容量Ｌを大きく設定している。エンジン回転数が低いときにはクラッチの係合状態が低いとエンストするおそれがあるが、エンジン回転数が高いときにはクラッチの係合を速くして運転者の急加速の要望に応えるためである。また、エンジン回転数が低い６００〜１０００ｒｐｍにおいて、ペダルストロークＳ_０が係合側に大きくなるにつれて許容量Ｌを大きく設定している。エンジン回転数が低くてもクラッチの係合状態が高まればエンストしにくくなるからである。また、エンジン回転数が３０００ｒｐｍより高い回転数において、ペダルストロークＳ_０が係合側になるにつれて許容量Ｌを小さく設定している。エンジン回転数が高いときにクラッチの係合状態にあれば、車両が既に急加速した状態にあるからである。

ステップＣ３の後、ペダルストローク補正部５５は、ステップＣ３において決定された許容量Ｌに基いて上限値を算出する（ステップＣ４）。ここで、上限値は、記憶されたペダルストロークＳ_０に許容量Ｌを加えた値が完全係合状態のペダルストロークＳ_ｍａｘに達しない場合にはＳ_０＋Ｌが用いられ、ペダルストロークＳ_０に許容量Ｌを加えた値が完全係合状態のペダルストロークＳ_ｍａｘ以上となる場合にはＳ_ｍａｘが用いられる（図６参照）。

ステップＣ４の後、ペダルストローク補正部５５は、ステップＣ１において取得した実ペダルストロークが、ステップＣ４において算出された上限値以上であるか否かを判断する（ステップＣ５）。実ペダルストロークが上限値以上でない場合（ステップＣ５のＮＯ）、ステップＣ８へ進む。

実ペダルストロークが上限値以上である場合（ステップＣ５のＹＥＳ）、ペダルストローク補正部５５は、実ペダルストロークを上限値に補正する（ステップＣ６）。なお、ステップＣ６は、実施例２のステップＢ５（図７参照）と同様である。

ステップＣ６の後、ペダルストローク補正部５５は、補正後の上限値を時刻ｔ_１に対応するペダルストロークとして手動クラッチストローク算出部５２に向けて出力する（ステップＣ７）。なお、ステップＣ７は、実施例２のステップＢ６（図７参照）と同様である。ペダルストローク補正部５５からのペダルストロークが手動クラッチストローク算出部５２に入力されると、当該ペダルストロークに基づいて手動クラッチストロークが演算され、実施例１（図３参照）と同様な処理が行われることになる。

クラッチペダルが係合側に移動していない場合（ステップＣ２のＮＯ）、又は、実ペダルストロークが上限値以上でない場合（ステップＣ５のＮＯ）、ペダルストローク補正部５５は、補正していない実ペダルストロークをペダルストロークとして手動クラッチストローク算出部５２に向けて出力する（ステップＣ８）。なお、ステップＣ８は、実施例２のステップＢ７（図７参照）と同様である。ペダルストローク補正部５５からのペダルストロークが手動クラッチストローク算出部５２に入力されると、当該ペダルストロークに基づいて手動クラッチストロークが演算され、実施例１（図３参照）と同様な処理が行われることになる。

ステップＣ７又はステップＣ８の後、ペダルストローク補正部５５は、記憶されたペダルストロークＳ_０をステップＣ７又はステップＣ８にて出力したペダルストロークに更新するとともに、記憶された時刻ｔ_０をステップＣ１において実ペダルストロークＳ_１を取得した時点の時刻ｔ_１に更新し（ステップＣ９）、その後、スタートに戻る。なお、ステップＣ９は、実施例２のステップＢ８（図７参照）と同様である。

実施例３によれば、実施例１と同様な効果を奏するとともに、エンジン回転数又は車速やクラッチペダルの操作位置に応じて上限値（許容量Ｌ）を切替可能にすることで、ドライバの意図に沿ったクラッチ係合を行うことができる。つまり、クラッチの係合状態が低く、かつ、エンジン回転数又は車速が低いときに許容量Ｌを小さくしておくことで、クラッチペダルを踏み外すなど、ペダル操作ミスをしても、クラッチがゆっくり係合するので、エンストすることがなく、車両ショックが出ない。また、エンジン回転数が大きいときに運転者が故意にペダルを早く放したときは、急加速をしたいときと考えられるため、クラッチの係合状態が低く、かつ、エンジン回転数又は車速が高いときに許容量Ｌを大きくしておくことで、クラッチペダル操作どおりの速さでクラッチを係合させることができるので、急発進ができる。

１０ エンジン（内燃機関）
１１ フライホイール
２０ 自動クラッチ
２１ 摩擦クラッチ（クラッチ）
２１ａ クラッチディスク
２１ｂ カバー
２２ クラッチレバー
２３ クラッチアクチュエータ
２４ 電動モータ
２５ ロッド
２６ ストロークセンサ
２７ レリーズベアリング
２８ ダイヤフラムスプリング
２９ プレッシャプレート
３０ 自動変速機（変速機）
３１ 入力軸
３２ 出力軸
３３ 入力軸回転数センサ
３５ 変速アクチュエータ
３７ 出力軸回転数センサ
４１ クラッチペダルセンサ
４２ シフトセンサ
４３ 車速センサ
４４ ブレーキペダルセンサ
４５ アクセルペダルセンサ
４６ エンジン回転数センサ
５０ 電子制御装置
５１ 自動クラッチストローク算出部
５２ 手動クラッチストローク算出部
５３ クラッチストローク比較部
５４ クラッチアクチュエータ制御部
５５ ペダルストローク補正部

Claims (8)

1. 内燃機関と変速機との間の動力伝達系路上に配設されるクラッチ、及び、前記クラッチの係合及び非係合を操作するクラッチアクチュエータを有する自動クラッチと、
   クラッチペダルの踏み込み量を検出するクラッチペダルセンサと、
   自動モードのときに運転状態に応じて自動的に前記クラッチアクチュエータの動作を制御し、手動モードのときに前記クラッチペダルセンサからの信号に基づいて前記クラッチアクチュエータの動作を制御する電子制御装置と、
   を備え、
   前記電子制御装置は、前記クラッチペダルセンサからの信号に応じて手動制御された第１制御量と、前記運転状態に応じて自動制御された第２制御量とを比較し、前記第１制御量及び前記第２制御量のうち非係合側の制御量にしたがって、前記クラッチアクチュエータを制御することを特徴とするクラッチバイワイヤシステム。
2. 前記電子制御装置は、
   前記クラッチペダルセンサからのクラッチペダルストロークに関する情報を収集し、あらかじめ定められたプログラムに従って前記第１制御量として手動クラッチストロークを算出する手動クラッチストローク算出部と、
   運転状態に関する情報を収集し、前記プログラムに従って前記第２制御量として自動クラッチストロークを算出する自動クラッチストローク算出部と、
   前記自動クラッチストローク算出部及び前記手動クラッチストローク算出部で算出された前記自動クラッチストローク及び前記手動クラッチストロークを比較し、小さい方のクラッチストロークに係る情報を選択するクラッチストローク比較部と、
   前記クラッチストローク比較部からのクラッチストロークに係る情報に基づいて前記クラッチアクチュエータの動作を制御するクラッチアクチュエータ制御部と、
   を備えることを特徴とする請求項１記載のクラッチバイワイヤシステム。
3. 前記電子制御装置は、前記クラッチペダルセンサからのクラッチペダルストロークに関する情報を収集し、前記プログラムに従ってクラッチペダルストロークを補正し、補正したクラッチペダルストロークに係る情報を前記手動クラッチストローク算出部に向けて出力するペダルストローク補正部を備えることを特徴とする請求項２記載のクラッチバイワイヤシステム。
4. 前記ペダルストローク補正部は、前記クラッチペダルの踏み込みが係合側に移動したときに、前記クラッチペダルセンサからのクラッチペダルストロークが前記プログラムに従って算出された上限値以上であるか判断し、前記クラッチペダルストロークが前記上限値以上のときに前記クラッチペダルストロークを前記上限値に補正して前記手動クラッチストローク算出部に向けて出力することを特徴とする請求項３記載のクラッチバイワイヤシステム。
5. 前記ペダルストローク補正部は、エンジン回転数又は車速、及び前記クラッチペダルの操作位置に応じて前記上限値を切り替えることを特徴とする請求項４記載のクラッチバイワイヤシステム。
6. 前記ペダルストローク補正部は、エンジン回転数又は車速が高くなるにつれて前記上限値を大きくなるように切り替えることを特徴とする請求項５記載のクラッチバイワイヤシステム。
7. 前記ペダルストローク補正部は、所定のエンジン回転数又は車速よりも低いときに、前記クラッチペダルの位置が係合側になるにつれて前記上限値を大きくなるように切り替えることを特徴とする請求項５又は６記載のクラッチバイワイヤシステム。
8. 前記ペダルストローク補正部は、所定のエンジン回転数又は車速よりも高いときに、前記クラッチペダルの位置が係合側になるにつれて前記上限値を小さくなるように切り替えることを特徴とする請求項５乃至７のいずれか一に記載のクラッチバイワイヤシステム。

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