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JP4078783B2 - Automatic clutch device for vehicle - Google Patents

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JP4078783B2
JP4078783B2 JP2000071053A JP2000071053A JP4078783B2 JP 4078783 B2 JP4078783 B2 JP 4078783B2 JP 2000071053 A JP2000071053 A JP 2000071053A JP 2000071053 A JP2000071053 A JP 2000071053A JP 4078783 B2 JP4078783 B2 JP 4078783B2
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vehicle
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automatic
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Isuzu Motors Ltd
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  • Hydraulic Clutches, Magnetic Clutches, Fluid Clutches, And Fluid Joints (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特にトラクタ等の大型車両に適用される車両の自動クラッチ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
最近ではドライバの負担を軽減するため、トラクタやトラック等の大型車両においても自動変速装置を採用する例が多く見られる。この場合、車速に応じた最適ギヤ段がマップに従って定められ、車両の加速・減速に合わせて自動的にシフトアップ・シフトダウンがなされる。
【0003】
一方、このような自動変速装置にあっては摩擦クラッチをアクチュエータで自動断接する自動クラッチ装置を備えるのが一般的である。これによれば変速の際、ギヤ抜き前にクラッチが自動分断され、ギヤ入れ後クラッチが自動接続される。いわゆる発進制御を行うものもあり、この場合、車両停止状態でクラッチが断保持され、変速機のギヤが発進段に入れられ、あとはアクセル待ちの状態となる。そしてドライバがアクセルを踏み込むと、これに伴ってクラッチが徐々に自動接続されていく。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
一方、発進時付近の低車速でアクセルが戻されると、エンストを防止するためクラッチが自動的に切られる。本来、フィーリング的には、低車速のときはクラッチをできるだけゆっくり切るのが好ましい。
【0005】
しかし、発進途中でドライバが何らかの原因によりアクセルを急激に戻すことがあり、このときまでクラッチをゆっくり切っていたのではエンストする虞がある。即ち、クラッチが接続途中の半クラッチ状態にあるとき、アクセルを戻してもクラッチ断が間に合わず、この場合エンストしてしまうことになる。
【0006】
そこで、本発明の目的は、車両発進時にアクセルが戻されたときのエンストを防止することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明は、車両のエンジンと変速機との間に設けられた摩擦型のクラッチと、該クラッチを断接駆動するクラッチアクチュエータと、該クラッチ駆動のストロークを検出するクラッチ位置検出手段と、上記変速機のギヤ位置を検出するギヤ位置検出手段と、上記車両の速度を検出する車速検出手段と、上記エンジンのアクセル開度を検出するアクセル開度検出手段と、上記クラッチアクチュエータに指令して前記クラッチの断、接動作を制御するコントローラとを備えた自動クラッチ装置において、上記コントローラは、上記車両の発進時にアクセル開度が減少されたとき、上記クラッチを自動分断すると共に、その自動分断のクラッチ分断速度を、ONあるいはOFFのいずれかに設定されるフラグに基づいて、該フラグがONのときは高速とし、上記フラグがOFFのときは低速とし、かつ上記コントローラは、上記自動分断時ごとに上記フラグを設定する際に、上記ギヤ位置検出手段により検出された上記変速機のギヤ段が発進のときに、上記車速検出手段により現在の車速Vを検出し、上記現在の車速Vが、予め設定された高車速側しきい値V を超えるとき、上記フラグをONにし、上記車速Vが、上記高車速側しきい値V よりも小さく予め設定された低車速側しきい値V 未満のとき、上記フラグをOFFにし、上記車速Vが上記高車速側しきい値V 以下かつ上記低車速側しきい値V 以上のとき、上記フラグを前回の自動分断時に設定したONまたはOFFのいずれかに保持するものである。
【0010】
また、上記コントローラは、上記車両が発進する際に上記アクセル開度の上昇につれ上記クラッチを断から徐々に自動接続し、上記低車速側低車速側しきい値V は、上記車両発進時の自動接続により上記クラッチが半クラッチ状態まで接続された車速に設定され、上記高車速側しきい値V は、上記車両発進時の自動接続により上記クラッチが完全に接続された状態となるような車速に設定されるのが好ましい。
【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2に本実施形態に係る車両の自動変速装置を示す。ここでは車両がトレーラを牽引するトラクタであり、エンジンがディーゼルエンジンである。図示するように、エンジン1にクラッチ2を介して変速機3が取り付けられ、変速機3の出力軸4(図3参照)が図示しないプロペラシャフトに連結されて後輪(図示せず)を駆動するようになっている。エンジン1はエンジンコントロールユニット(ECU)6によって電子制御される。即ち、ECU6は、エンジン回転センサ7とアクセル開度センサ8との出力から現在のエンジン回転速度及びエンジン負荷を読取り、主にこれらに基づいて燃料噴射ポンプ1aを制御し、燃料噴射時期及び燃料噴射量を制御する。
【0013】
図3に示すように、エンジンのクランク軸にフライホイール1bが取り付けられ、フライホイール1bの外周にリングギヤ1cが形成され、リングギヤ1cの歯が通過する度にエンジン回転センサ7がパルスを出力し、ECU6が単位時間当たりのパルス数をカウントしてエンジン回転数を算出する。
【0014】
図2に示すように、ここではクラッチ2と変速機3とがトランスミッションコントロールユニット(TMCU)9の制御信号に基づいて自動制御される。ECU6とTMCU9とは互いにバスケーブル等を介して接続され、相互に連絡可能である。
【0015】
図2、図3、図4に示すように、クラッチ2は機械式摩擦クラッチであり、入力側をなすフライホイール1b、出力側をなすドリブンプレート2a、及びドリブンプレート2aをフライホイール1aに摩擦接触或いは離反させるプレッシャプレート2bから構成される。そしてクラッチ2は、クラッチブースタ10によりプレッシャプレート2bを軸方向に操作し、基本的には自動断接され、ドライバの負担を軽減し得るものとなっている。一方、微低速バックに際しての微妙なクラッチワークや、非常時のクラッチ急断を可能とするため、ここではクラッチペダル11によるマニュアル断接も可能となっている。所謂セレクティブオートクラッチの構成である。クラッチ自体のストローク(即ちプレッシャプレート2bの位置)を検知するクラッチストロークセンサ14と、クラッチペダル11の踏込みストロークを検知するクラッチペダルストロークセンサ16とが設けられ、それぞれTMCU9に接続される。
【0016】
図4に分かりやすく示すが、クラッチブースタ10は実線で示す二系統の空圧通路a,bを通じてエアタンク5に接続され、エアタンク5から供給される空圧で作動する。一方の通路aがクラッチ自動断接用、他方の通路bがクラッチマニュアル断接用である。一方の通路aが二股状に分岐され、そのうちの一方に自動断接用の電磁弁MVC1,MVC2が直列に設けられ、他方に非常用の電磁弁MVCEが設けられる。分岐合流部にダブルチェックバルブDCV1が設けられる。他方の通路bに、クラッチブースタ10に付設される油圧作動弁12が設けられる。両通路a,bの合流部にもダブルチェックバルブDCV2が設けられる。ダブルチェックバルブDCV1,DCV2は差圧作動型の三方弁である。
【0017】
上記電磁弁MVC1,MVC2,MVCEはTMCU9によりON/OFF制御され、ONのとき上流側を下流側に連通し、OFF のとき上流側を遮断して下流側を大気開放する。まず自動側を説明すると、電磁弁MVC1は単にイグニッションキーのON/OFFに合わせてON/OFFされるだけである。イグニッションキーOFF 、つまり停車中はOFF となり、エアタンク5からの空圧を遮断する。電磁弁MVC2は比例制御弁で、供給又は排出エア量を自由にコントロールできる。これはクラッチの断接速度制御を行うためである。電磁弁MVC1,MVC2がともにONだとエアタンク5の空圧がダブルチェックバルブDCV1,DCV2をそれぞれ切り換えてクラッチブースタ10に供給される。これによりクラッチが分断される。クラッチを接続するときはMVC2のみがOFF され、これによりクラッチブースタ10の空圧がMVC2から排出されてクラッチが分断される。
【0018】
ところでもし仮にクラッチ分断中に電磁弁MVC1又はMVC2に異常が生じ、いずれかがOFF となると、ドライバの意思に反してクラッチが急接されてしまう。そこでこのような異常がTMCU9の異常診断回路で検知されたら、即座に電磁弁MVCEをONする。すると電磁弁MVCEを通過した空圧がダブルチェックバルブDCV1を逆に切り換えてクラッチブースタ10に供給され、クラッチ分断状態が維持され、クラッチ急接が防止される。
【0019】
次にマニュアル側を説明する。クラッチペダル11の踏込み・戻し操作に応じてマスタシリンダ13から油圧が給排され、この油圧が破線で示す油圧通路13aを介して油圧作動弁12に供給される。これによって油圧作動弁12が開閉され、クラッチブースタ10への空圧の給排が行われ、クラッチ2のマニュアル断接が実行される。油圧作動弁12が開くと、これを通過した空圧がダブルチェックバルブDCV2を切り換えてクラッチブースタ10に至る。なお、クラッチの自動断接とマニュアル断接とが干渉した場合はマニュアル断接を優先させるようになっている。
【0020】
図3に詳細に示すように、変速機3は基本的に常時噛み合い式のいわゆる多段変速機で、前進16段、後進2段に変速可能である。変速機3は入力側と出力側とにそれぞれ副変速機としてのスプリッタ17及びレンジギヤ19を備え、これらの間にメインギヤ段18を備えている。そして、入力軸15に伝達されてきたエンジン動力をスプリッタ17、メインギヤ段18、レンジギヤ19へと順に送って出力軸4に出力する。
【0021】
変速機3を自動変速すべくギヤシフトユニットGSUが設けられ、これはスプリッタ17、メインギヤ段18、レンジギヤ19それぞれの変速を担当するスプリッタアクチュエータ20、メインアクチュエータ21及びレンジアクチュエータ22から構成される。これらアクチュエータもクラッチブースタ10同様空圧作動され、TMCU9によって制御される。各ギヤ17,18,19の現在ポジションはギヤポジションスイッチ23(図2参照)で検知される。カウンタシャフト32の回転速度がカウンタシャフト回転センサ26で検知され、出力軸4の回転速度が出力軸回転センサ28で検知される。これら検知信号はTMCU9に送られる。
【0022】
この自動変速機ではマニュアルモードが設定され、ドライバのシフトチェンジ操作に基づくマニュアル変速が可能である。この場合、図2に示すように、クラッチ2の断接制御及び変速機3の変速制御は運転席に設けられたシフトレバー装置29からの変速指示信号を合図に行われる。即ち、ドライバが、シフトレバー装置29のシフトレバー29aをシフト操作すると、シフトレバー装置29に内蔵されたシフトスイッチが作動し、変速指示信号がTMCU9に送られ、これを基にTMCU9はクラッチブースタ10、スプリッタアクチュエータ20、メインアクチュエータ21及びレンジアクチュエータ22を適宜作動させ、一連の変速操作(クラッチ断→ギヤ抜き→ギヤ入れ→クラッチ接)を実行する。そしてTMCU9は現在のシフト段をモニター31に表示する。このようにシフトレバー装置29に内蔵されたシフトスイッチが本発明の手動シフトスイッチをなし、この手動シフトスイッチはシフトレバー29aの操作に基づき作動される。
【0023】
シフトレバー装置29において、Rはリバース、Nはニュートラル、Dはドライブ、UPはシフトアップ、DOWNはシフトダウンをそれぞれ意味する。また運転席に、変速モードを自動とマニュアルに切り換えるモードスイッチ24と、変速を1段ずつ行うか段飛ばしで行うかを切り換えるスキップスイッチ25とが設けられる。
【0024】
自動変速モードのとき、シフトレバー29aをDレンジに入れておけば車速に応じて自動的に変速が行われる。またこの自動変速モードでも、ドライバがシフトレバー29aをUP又はDOWNに操作すれば、マニュアルでのシフトアップ又はシフトダウンが可能である。この自動変速モードにおいて、スキップスイッチ25がOFF (通常モード)なら変速は1段ずつ行われる。これはトレーラ牽引時等、積載荷重が比較的大きいときに有効である。またスキップスイッチ25がON(スキップモード)なら変速は1段飛ばしで行われる。これはトレーラを牽引してないときや荷が軽いときなどに有効である。
【0025】
一方、マニュアル変速モードのときは、変速は完全にドライバの意思に従う。シフトレバー29aがDレンジのときは変速は行われず、現在ギヤが保持され、ドライバの積極的な意思でシフトレバー29aをUP又はDOWNに操作したときのみ、シフトアップ又はシフトダウンが可能である。このときも前記同様、スキップスイッチ25がOFF なら変速は1段ずつ行われ、スキップスイッチ25がONなら変速は1段飛ばしで行われる。このモードではDレンジは現ギヤ段を保持するH(ホールド)レンジとなる。
【0026】
なお、運転席に非常用変速スイッチ27が設けられ、GSUの電磁弁等が故障したときはスイッチ27の手動切換により変速できるようになっている。
【0027】
図3に示すように、変速機3にあっては、入力軸15、メインシャフト33及び出力軸4が同軸上に配置され、カウンタシャフト32がそれらの下方に平行配置される。入力軸15がクラッチ2のドリブンプレート2aに接続され、入力軸15とメインシャフト33とが相対回転可能に支持される。
【0028】
まずスプリッタ17とメインギヤ段18の構成を説明する。入力軸15にスプリットハイギヤSHが回転可能に取り付けられる。またメインシャフト33にも前方から順にメインギヤM4,M3,M2,M1,MRが回転可能に取り付けられる。MRを除くギヤSH,M4,M3,M2,M1は、それぞれカウンタシャフト32に固設されたカウンタギヤCH,C4,C3,C2,C1に常時噛合される。ギヤMRはアイドルリバースギヤIRに常時噛合され、アイドルリバースギヤIRはカウンタシャフト32に固設されたカウンタギヤCRに常時噛合される。
【0029】
入力軸15及びメインシャフト33に取り付けられた各ギヤSH,M4…に、当該ギヤを選択し得るようスプライン36が一体的に設けられ、これらスプライン36に隣接して入力軸15及びメインシャフト33に第1〜第4スプライン37〜40が固設される。第1〜第4スプライン37〜40に常時係合して第1〜第4スリーブ42〜45が前後スライド可能に設けられる。第1〜第4スリーブ42〜45を適宜選択してスライド移動させ、ギヤ側スプライン36と係合・離脱させることによりギヤ入れ・ギヤ抜きを行える。第1スリーブ42の移動をスプリッタアクチュエータ20で行い、第2〜第4スリーブ43〜45の移動をメインアクチュエータ21で行う。
【0030】
このように、スプリッタ17とメインギヤ段18とは各アクチュエータ20,21によって自動変速され得る常時噛み合い式の構成とされる。特に、スプリッタ17のスプライン部には通常の機械的なシンクロ機構が存在するものの、メインギヤ段18のスプライン部にはシンクロ機構が存在しない。このため、シンクロ制御なるものを行ってエンジン回転とギヤ速度とを調速し、シンクロ機構なしで変速できるようになっている。ここではメインギヤ段18以外にスプリッタ17にもニュートラルポジションが設けられ、所謂ガラ音対策がなされている(特願平11-319915 号参照)。
【0031】
次にレンジギヤ19の構成を説明する。レンジギヤ19は遊星歯車機構34を採用しており、ハイ・ローいずれかのポジションに切り替えることができる。遊星歯車機構34は、メインシャフト33の最後端に固設されたサンギヤ65と、その外周に噛合される複数のプラネタリギヤ66と、プラネタリギヤ66の外周に噛合される内歯を有したリングギヤ67とからなる。各プラネタリギヤ66は共通のキャリア68に回転可能に支持され、キャリア68は出力軸4に連結される。リングギヤ67は管部69を一体的に有し、管部69は出力軸4の外周に相対回転可能に嵌め込まれて出力軸4とともに二重軸を構成する。
【0032】
第5スプライン41が管部69に一体的に設けられる。また第5スプライン41の後方に隣接して、出力軸4に出力軸スプライン70が一体的に設けられる。第5スプライン41の前方に隣接して、ミッションケース側に固定された固定スプライン71が設けられる。第5スプライン41に常時係合して第5スリーブ46が前後スライド可能に設けられる。第5スリーブ46の移動がレンジアクチュエータ22で行われる。レンジギヤ19の各スプライン部にはシンクロ機構が存在する。
【0033】
第5スリーブ46が前方に移動するとこれが固定スプライン71に係合し、第5スプライン41と固定スプライン71とが連結される。これによりリングギヤ67がミッションケース側に固定され、出力軸4が1より大きい減速比で回転駆動されるようになる。これがローのポジションである。
【0034】
一方、第5スリーブ46が後方に移動するとこれが出力軸スプライン70に係合し、第5スプライン41と出力軸スプライン70とが連結される。これによりリングギヤ67とキャリア68とが互いに固定され、出力軸4が1の減速比で直結駆動されるようになる。これがハイのポジションである。
【0035】
このように、この変速機3では、前進側において、スプリッタ17でハイ・ローの2段、メインギヤ段18で4段、レンジギヤ19でハイ・ローの2段に変速可能であり、計2×4×2=16段に変速することができる。また後進側では、スプリッタ17のみでハイ・ローを切り替えて2段に変速することができる。
【0036】
次に、各アクチュエータ20,21,22について説明する。これらアクチュエータはエアタンク5の空圧で作動する空圧シリンダと、空圧シリンダへの空圧の給排を切り替える電磁弁とで構成される。そしてこれら電磁弁がTMCU9で選択的に切り替えられ、空圧シリンダを選択的に作動させるようになっている。
【0037】
スプリッタアクチュエータ20は、ダブルピストンを有した空圧シリンダ47と三つの電磁弁MVH,MVF,MVGとで構成される。スプリッタ17をニュートラルにするときはMVH/ON,MVF/OFF,MVG/ONとされる。スプリッタ17をハイにするときはMVH/OFF,MVF/OFF,MVG/ONとされる。スプリッタ17をローにするときはMVH/OFF,MVF/ON,MVG/OFFとされる。
【0038】
メインアクチュエータ21は、ダブルピストンを有しセレクト側の動作を担当する空圧シリンダ48と、シングルピストンを有しシフト側の動作を担当する空圧シリンダ49とを備える。各空圧シリンダ48及び49に対しそれぞれ複数個の電磁弁MVC,MVD,MVE及びMVB,MVAが設けられる。
【0039】
セレクト側空圧シリンダ48は、MVC/OFF,MVD/ON,MVE/OFFのとき図の下方に移動し、メインギヤの3rd、4th又はN3を選択可能とし、MVC/ON,MVD/OFF,MVE/ONのとき中立となり、メインギヤの1st、2nd又はN2を選択可能とし、MVC/ON,MVD/OFF,MVE/OFFのとき図の上方に移動し、メインギヤのRev又はN1を選択可能とする。
【0040】
シフト側空圧シリンダ49は、MVA/ON,MVB/ONのとき中立となり、メインギヤのN1、N2又はN3を選択可能とし、MVA/ON,MVB/OFFのとき図の左側に移動し、メインギヤの2nd,4th又はRevを選択可能とし、MVA/OFF,MVB/ONのとき図の右側に移動し、メインギヤの1st又は3rdを選択可能とする。
【0041】
レンジアクチュエータ21は、シングルピストンを有した空圧シリンダ50と二つの電磁弁MVI,MVJとで構成される。空圧シリンダ50は、MVI/ON,MVJ/OFFのとき図の右側に移動し、レンジギヤをハイとし、MVI/OFF,MVJ/ONのとき図の左側に移動し、レンジギヤをローとする。
【0042】
ところで、上記シンクロ制御に際してカウンタシャフト32を制動するため、カウンタシャフト32にはカウンタシャフトブレーキ27が設けられる。カウンタシャフトブレーキ27は湿式多板ブレーキであって、エアタンク5の空圧で作動する。この空圧の給排を切り替えるため電磁弁MV BRKが設けられる。電磁弁MV BRKがONのときカウンタシャフトブレーキ27に空圧が供給され、カウンタシャフトブレーキ27が作動状態となる。電磁弁MV BRKがOFFのときにはカウンタシャフトブレーキ27から空圧が排出され、カウンタシャフトブレーキ27が非作動となる。
【0043】
次に、自動変速制御の内容を説明する。TMCU9には図5に示すシフトアップマップと図6に示すシフトダウンマップとがメモリされており、TMCU9は、自動変速モードのとき、これらマップに従って自動変速を実行する。例えば図5のシフトアップマップにおいて、ギヤ段n(nは1から15までの整数)からn+1へのシフトアップ線図がアクセル開度(%)と出力軸回転数(rpm )との関数で決められている。そしてマップ上では現在のアクセル開度(%)と出力軸回転数(rpm )とからただ1点が定まる。車両加速中は、車輪に連結された出力軸4の回転数が次第に増加していく。そこで通常の自動変速モードでは、現在の1点が各線図を越える度に1段ずつシフトアップを行うこととなる。このときスキップモードであれば線図を交互に1本ずつ飛ばして2段ずつシフトアップを行う。
【0044】
図6のシフトダウンマップにおいても同様に、ギヤ段n+1(nは1から15までの整数)からnへのシフトダウン線図がアクセル開度(%)と出力軸回転数(rpm )との関数で決められている。そしてマップ上では現在のアクセル開度 (%)と出力軸回転数(rpm )とからただ1点が定まる。車両減速中は出力軸4の回転数が次第に減少していくので、通常の自動変速モードでは、現在の1点が各線図を越える度に1段ずつシフトダウンを行う。スキップモードであれば線図を交互に1本ずつ飛ばして2段ずつシフトダウンする。
【0045】
一方、マニュアルモードのときは、これらマップと無関係にドライバが自由にシフトアップ・ダウンを行える。通常モードなら1回のシフトチェンジ操作で1段変速でき、スキップモードなら1回のシフトチェンジ操作で2段変速できる。
【0046】
現在のアクセル開度はアクセル開度センサ8により検知され、現在の出力軸回転数は出力軸回転センサ28により検知される。特に、TMCU9は、現在の出力軸回転数の値から現在の車速を換算し、これをスピードメータに表示する。つまり車速が出力軸回転数から間接的に検知され、出力軸回転数と車速とは比例関係にある。
【0047】
次に、本発明に係る車両発進時のエンスト防止制御について説明する。
【0048】
本装置では、車両発進時に以下の発進制御を行い、ドライバのアクセルワークだけで容易に発進できるようになっている。即ち、車両停止状態(車速ゼロ付近)、クラッチ断保持、変速機が発進段に入れられている状態で、アクセル待ちの状態となり、ドライバがアクセルペダルを踏み込むと、アクセル開度の上昇につれ、クラッチが徐々に自動接続されていき、車両が発進される。
【0049】
一方、発進時にドライバがアクセルを戻すとクラッチが自動分断される。このときの分断速度を車速に応じて変化させるのが本発明である。
【0050】
即ち、発進時では、クラッチをできるだけゆっくり切るのがフィーリング上好ましい。早く切ると駆動系にかけられていたエンジントルクが一気に解放され、駆動系のネジレがいきなり抜けるような違和感があるからである。しかし、発進途中で前車に詰まったときなど、ドライバがアクセルを急激に戻したようなときまでクラッチをゆっくり切っていたのではエンストする虞がある。即ち、クラッチ接続途中の半クラッチ状態では車速がゼロに近く、この状態でクラッチをゆっくり切るとクラッチ断が実質的に間に合わず、エンストする虞がある。特にサイドブレーキを併用した坂道発進や荷を満載したときなど、車速ゼロ付近でクラッチが深くミートしている状態でアクセルが戻されると、エンストが顕著に起こり易い。
【0051】
そこで、本装置では以下のようにしてクラッチ分断速度を変え、発進時のエンスト防止を図っている。図1はこのクラッチ分断速度決定のためのフローチャートを示す。
【0052】
図示されるように、TMCU9はまずステップ101で現在のギヤ段が低速段か否かを判断する。低速段とは積車時(トレーラ牽引時)の発進段以下のギヤ段である。ここではその発進段が4速に設定されているので、ステップ101では現在のギヤ段が4速以下か否かを判断していることになる。なお無積車時(トレーラ非牽引時)の発進段は9速である。現ギヤ段が低速段のときはステップ102に進み、現ギヤ段が低速段以外のときは本制御を終了する。
【0053】
ステップ102では、現在の車速Vを予め設定された高車速側しきい値VH と比較する。高車速側しきい値VH としては、車両発進時にクラッチが完全に接続された後の状態となるような車速が選ばれ、ここでは9km/hとされる。車速Vが高車速側しきい値VH より大きいときはステップ103に進み、車速Vが高車速側しきい値VH 以下のときはステップ106に進む。
【0054】
ステップ103に進んだときは、フラグFLAGをONにし、この後ステップ104に進み、フラグFLAGがONか否かを判断する。ここではONなのでステップ105に進み、クラッチ分断速度を低速とし、本フローを終了する。つまり車速が十分出ているときはエンストの虞がないので、クラッチ分断速度を低速とし、フィーリングの向上を図る。
【0055】
一方、ステップ102からステップ106に進んだときは、こんどは現在の車速Vを予め設定された低車速側しきい値VL と比較する。低車速側しきい値VL としては、車両発進時にクラッチが半クラッチ状態となるような車速が選ばれ、ここでは2km/hとされる。
【0056】
車速Vが低車速側しきい値VL より小さいときは、ステップ107に進んでフラグFLAGをOFF にする。この後ステップ104に進み、フラグFLAGがONか否かを判断する。ここではフラグFLAGがOFF なのでステップ108に進み、クラッチ分断速度を高速とし、本フローを終了する。このように車速がゼロ付近のときはエンストの虞があるので、クラッチ分断速度を高速とし、アクセルが急に戻されたとき素早くクラッチを切るようにしている。これによりエンストを防止することができる。
【0057】
ステップ106で車速Vが低車速側しきい値VL 以上と判断したとき、つまりVL ≦V≦VH のときはフラグの変更を行わずステップ104に至る。これはヒステリシスを与えるためである。
【0058】
このように車速に応じてクラッチ分断速度を変化させるため、車両発進時のエンストを未然に防止すると共に、できるだけ低車速までクラッチ分断速度を低速としてフィーリングとのバランスを図ることができる。ここではクラッチ分断速度を高速と低速の二段に切り換え、高車速側(V>VH (VL ))では低速、低車速側(V<VL (VH ))では高速としている。
【0059】
ところで、このようなクラッチ分断速度の変更は車両の惰行(惰性走行)時にも有効である。即ち、低速段且つアクセルを戻した状態で車両を減速してきたような場合、車両停止寸前でクラッチを自動分断するが、このとき高車速側(V>VH (VL ))でクラッチを分断するときは分断速度を低速、低車速側(V<VL (VH ))でクラッチを分断するときは分断速度を高速とする。これによってもエンストの防止とフィーリングの向上とが図れる。
【0060】
以上、本発明の実施形態は上述のものに限られない。本制御を行うギヤ段は4速以下に限られないし、しきい値の値も2km/h、9km/hに限定されない。クラッチ分断速度を3段以上に切り換えることも可能だし、無段階で変化させることも可能である。適用車両もトラクタに限られない。
【0061】
【発明の効果】
本発明は次の如き優れた効果を発揮する。
【0062】
(1) 車両発進時、アクセルが戻されたときのエンストを防止できる。
【0063】
(2) エンスト防止とフィーリングとのバランスを図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るクラッチ分断速度決定方法を示すフローチャートである。
【図2】実施形態に係る車両の自動変速装置を示す構成図である。
【図3】自動変速機を示す構成図である。
【図4】自動クラッチ装置を示す構成図である。
【図5】シフトアップマップである。
【図6】シフトダウンマップである。
【符号の説明】
1 エンジン
2 クラッチ
3 変速機
8 アクセル開度センサ
9 トランスミッションコントロールユニット
10 クラッチブースタ
28 出力軸回転センサ
V 車速
H 高車速側しきい値
L 低車速側しきい値
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an automatic clutch device for a vehicle that is particularly applied to a large vehicle such as a tractor.
[0002]
[Prior art]
Recently, in order to reduce the burden on the driver, there are many examples in which an automatic transmission is employed even in a large vehicle such as a tractor or a truck. In this case, the optimum gear stage corresponding to the vehicle speed is determined according to the map, and upshifting / downshifting is automatically performed according to acceleration / deceleration of the vehicle.
[0003]
On the other hand, such an automatic transmission generally includes an automatic clutch device that automatically connects and disconnects a friction clutch with an actuator. According to this, at the time of shifting, the clutch is automatically disconnected before the gear is released, and the clutch is automatically connected after the gear is engaged. Some perform so-called start control. In this case, the clutch is disengaged and held when the vehicle is stopped, the gear of the transmission is put into the start stage, and then the accelerator is waiting. When the driver depresses the accelerator, the clutch is gradually automatically connected accordingly.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
On the other hand, when the accelerator is returned at a low vehicle speed near the start time, the clutch is automatically disengaged to prevent engine stall. Originally, in terms of feeling, it is preferable to disengage the clutch as slowly as possible at low vehicle speeds.
[0005]
However, the driver may suddenly return the accelerator for some reason during the start, and there is a risk that the engine will stall if the clutch is slowly released until this time. That is, when the clutch is in the half-clutch state in the middle of connection, even if the accelerator is returned, the clutch disengagement is not in time, and in this case, the engine is stalled.
[0006]
Accordingly, an object of the present invention is to prevent engine stall when the accelerator is returned when the vehicle starts.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
  The present inventionBetween the vehicle engine and the transmissionA friction type clutch, a clutch actuator for connecting / disconnecting the clutch, and a clutch position detecting means for detecting a stroke of the clutch drive;Gear position detecting means for detecting the gear position of the transmission, vehicle speed detecting means for detecting the speed of the vehicle, accelerator opening detecting means for detecting the accelerator opening of the engine, andIn an automatic clutch device provided with a controller that commands a clutch actuator to control disengagement and contact operation of the clutch,When the accelerator opening is reduced at the start of the vehicle, the controller automatically divides the clutch, and the clutch dividing speed of the automatic dividing is based on a flag set to either ON or OFF, When the flag is ON, the speed is high, when the flag is OFF, the speed is low, and the controller detects the speed detected by the gear position detection means when setting the flag every time the automatic division occurs.The gear stage of the transmission isStartStepAt this time, the current vehicle speed V is detected by the vehicle speed detection means, and the current vehicle speed V is set to a preset high vehicle speed side threshold value V. H Is exceeded, the vehicle speed V is set to the high vehicle speed side threshold value V. H Lower vehicle speed side threshold value V set in advance smaller than L When it is less than the above, the flag is turned OFF, and the vehicle speed V is the high vehicle speed side threshold value V. H And the low vehicle speed side threshold value V L At this time, the flag is held at either ON or OFF set at the time of the previous automatic division.Is.
[0010]
  Also,The controller automatically connects the clutch gradually from the disengagement as the accelerator opening increases when the vehicle starts,Low vehicle speed aboveLow vehicle speed side threshold V L Is the aboveWhen the vehicle startsAbove by automatic connectionThe clutch is half clutchConnected up toVehicle speedAnd the high vehicle speed side threshold value V is set to H Is set to a vehicle speed at which the clutch is completely connected by automatic connection when the vehicle starts.It is preferable.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Preferred embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
[0012]
FIG. 2 shows an automatic transmission for a vehicle according to this embodiment. Here, the vehicle is a tractor that pulls the trailer, and the engine is a diesel engine. As shown in the figure, a transmission 3 is attached to the engine 1 via a clutch 2, and an output shaft 4 (see FIG. 3) of the transmission 3 is connected to a propeller shaft (not shown) to drive a rear wheel (not shown). It is supposed to be. The engine 1 is electronically controlled by an engine control unit (ECU) 6. That is, the ECU 6 reads the current engine speed and the engine load from the outputs of the engine rotation sensor 7 and the accelerator opening sensor 8, and controls the fuel injection pump 1a mainly based on these to control the fuel injection timing and the fuel injection. Control the amount.
[0013]
As shown in FIG. 3, the flywheel 1b is attached to the crankshaft of the engine, the ring gear 1c is formed on the outer periphery of the flywheel 1b, and the engine rotation sensor 7 outputs a pulse each time the teeth of the ring gear 1c pass, The ECU 6 counts the number of pulses per unit time and calculates the engine speed.
[0014]
As shown in FIG. 2, here, the clutch 2 and the transmission 3 are automatically controlled based on the control signal of the transmission control unit (TMCU) 9. The ECU 6 and the TMCU 9 are connected to each other via a bus cable or the like and can communicate with each other.
[0015]
As shown in FIGS. 2, 3, and 4, the clutch 2 is a mechanical friction clutch. The flywheel 1b on the input side, the driven plate 2a on the output side, and the driven plate 2a are in frictional contact with the flywheel 1a. Or it is comprised from the pressure plate 2b made to separate. The clutch 2 operates the pressure plate 2b in the axial direction by the clutch booster 10 and is basically automatically connected and disconnected, so that the burden on the driver can be reduced. On the other hand, in order to enable delicate clutch work at the time of very low speed back and sudden clutch disconnection in an emergency, manual connection / disconnection by the clutch pedal 11 is also possible here. This is a configuration of a so-called selective auto clutch. A clutch stroke sensor 14 for detecting the stroke of the clutch itself (that is, the position of the pressure plate 2b) and a clutch pedal stroke sensor 16 for detecting the depression stroke of the clutch pedal 11 are provided, and are connected to the TMCU 9 respectively.
[0016]
As clearly shown in FIG. 4, the clutch booster 10 is connected to the air tank 5 through two air pressure passages a and b indicated by solid lines, and operates with the air pressure supplied from the air tank 5. One passage a is for automatic clutch connection / disconnection, and the other passage b is for clutch manual connection / disconnection. One of the passages a is bifurcated, one of which is provided with a series of solenoid valves MVC1 and MVC2 for automatic connection / disconnection, and the other is provided with an emergency solenoid valve MVCE. A double check valve DCV1 is provided at the branch junction. A hydraulically operated valve 12 attached to the clutch booster 10 is provided in the other passage b. A double check valve DCV2 is also provided at the junction of both passages a and b. The double check valves DCV1, DCV2 are differential pressure actuated three-way valves.
[0017]
The solenoid valves MVC1, MVC2, and MVCE are ON / OFF controlled by the TMCU 9. When ON, the upstream side communicates with the downstream side, and when OFF, the upstream side is shut off and the downstream side is opened to the atmosphere. First, the automatic side will be described. The electromagnetic valve MVC1 is simply turned ON / OFF in accordance with the ON / OFF of the ignition key. The ignition key is OFF, that is, it is OFF while the vehicle is stopped, and the air pressure from the air tank 5 is shut off. The electromagnetic valve MVC2 is a proportional control valve and can freely control the amount of supply or exhaust air. This is to control the clutch connection / disconnection speed. When the solenoid valves MVC1 and MVC2 are both ON, the air pressure in the air tank 5 is switched to the double check valves DCV1 and DCV2 and supplied to the clutch booster 10. As a result, the clutch is disconnected. When the clutch is connected, only the MVC 2 is turned off, whereby the air pressure of the clutch booster 10 is discharged from the MVC 2 and the clutch is disconnected.
[0018]
However, if an abnormality occurs in the electromagnetic valve MVC1 or MVC2 during clutch disconnection and either of them is turned OFF, the clutch is suddenly engaged against the driver's intention. Therefore, when such an abnormality is detected by the abnormality diagnosis circuit of the TMCU 9, the solenoid valve MVCE is immediately turned on. Then, the air pressure that has passed through the electromagnetic valve MVCE is switched to the reverse of the double check valve DCV1 and supplied to the clutch booster 10 to maintain the clutch disengaged state and prevent sudden clutch engagement.
[0019]
Next, the manual side will be described. The hydraulic pressure is supplied / discharged from the master cylinder 13 in response to the depression / return operation of the clutch pedal 11, and this hydraulic pressure is supplied to the hydraulic valve 12 via a hydraulic passage 13a indicated by a broken line. As a result, the hydraulic valve 12 is opened and closed, the pneumatic pressure is supplied to and discharged from the clutch booster 10, and the clutch 2 is manually connected and disconnected. When the hydraulically operated valve 12 is opened, the air pressure passing through the hydraulically operated valve 12 switches the double check valve DCV2 to reach the clutch booster 10. When the automatic connection / disconnection of the clutch interferes with the manual connection / disconnection, the manual connection / disconnection is prioritized.
[0020]
As shown in detail in FIG. 3, the transmission 3 is basically a so-called multi-stage transmission that is always meshed, and can shift to 16 forward speeds and 2 reverse speeds. The transmission 3 includes a splitter 17 and a range gear 19 as auxiliary transmissions on the input side and the output side, respectively, and a main gear stage 18 between them. Then, the engine power transmitted to the input shaft 15 is sent to the splitter 17, the main gear stage 18, and the range gear 19 in order and output to the output shaft 4.
[0021]
A gear shift unit GSU is provided to automatically shift the transmission 3, and is composed of a splitter actuator 20, a main actuator 21, and a range actuator 22 that are responsible for shifting the splitter 17, the main gear stage 18, and the range gear 19, respectively. These actuators are also pneumatically operated like the clutch booster 10 and controlled by the TMCU 9. The current positions of the gears 17, 18 and 19 are detected by a gear position switch 23 (see FIG. 2). The rotation speed of the counter shaft 32 is detected by the counter shaft rotation sensor 26, and the rotation speed of the output shaft 4 is detected by the output shaft rotation sensor 28. These detection signals are sent to TMCU9.
[0022]
In this automatic transmission, a manual mode is set, and a manual shift based on a driver's shift change operation is possible. In this case, as shown in FIG. 2, the connection / disconnection control of the clutch 2 and the shift control of the transmission 3 are performed with a shift instruction signal from a shift lever device 29 provided in the driver's seat as a signal. That is, when the driver shifts the shift lever 29a of the shift lever device 29, a shift switch built in the shift lever device 29 is activated, and a shift instruction signal is sent to the TMCU 9, and based on this, the TMCU 9 receives the clutch booster 10. Then, the splitter actuator 20, the main actuator 21 and the range actuator 22 are actuated appropriately to execute a series of gear shifting operations (clutch disengagement → gear release → gear engagement → clutch engagement). The TMCU 9 displays the current shift stage on the monitor 31. Thus, the shift switch built in the shift lever device 29 constitutes the manual shift switch of the present invention, and this manual shift switch is operated based on the operation of the shift lever 29a.
[0023]
In the shift lever device 29, R means reverse, N means neutral, D means drive, UP means shift up, and DOWN means shift down. The driver's seat is provided with a mode switch 24 for switching the shift mode between automatic and manual and a skip switch 25 for switching whether the shift is performed step by step or step skipping.
[0024]
If the shift lever 29a is put in the D range in the automatic shift mode, the shift is automatically performed according to the vehicle speed. Even in the automatic transmission mode, if the driver operates the shift lever 29a to UP or DOWN, manual upshifting or downshifting is possible. In this automatic shift mode, if the skip switch 25 is OFF (normal mode), the shift is performed one step at a time. This is effective when the loaded load is relatively large, such as when trailer is pulled. If the skip switch 25 is ON (skip mode), the gear shift is performed by skipping one step. This is effective when the trailer is not towed or when the load is light.
[0025]
On the other hand, in the manual shift mode, the shift completely follows the driver's intention. When the shift lever 29a is in the D range, no shift is performed, the current gear is held, and the shift up or down is possible only when the shift lever 29a is operated to UP or DOWN with the driver's positive intention. At this time, similarly to the above, if the skip switch 25 is OFF, the shift is performed one step at a time, and if the skip switch 25 is ON, the shift is skipped by one step. In this mode, the D range is an H (hold) range that holds the current gear stage.
[0026]
An emergency shift switch 27 is provided in the driver's seat so that when the GSU solenoid valve or the like breaks down, the gear can be shifted by manual switching of the switch 27.
[0027]
As shown in FIG. 3, in the transmission 3, the input shaft 15, the main shaft 33, and the output shaft 4 are coaxially arranged, and the counter shaft 32 is arranged in parallel below them. The input shaft 15 is connected to the driven plate 2a of the clutch 2, and the input shaft 15 and the main shaft 33 are supported so as to be relatively rotatable.
[0028]
First, the configuration of the splitter 17 and the main gear stage 18 will be described. A split high gear SH is rotatably attached to the input shaft 15. Further, main gears M4, M3, M2, M1, and MR are rotatably attached to the main shaft 33 in order from the front. The gears SH, M4, M3, M2, and M1 except for the MR are always meshed with counter gears CH, C4, C3, C2, and C1 fixed to the countershaft 32, respectively. The gear MR is always meshed with the idle reverse gear IR, and the idle reverse gear IR is always meshed with a counter gear CR fixed to the counter shaft 32.
[0029]
Each of the gears SH, M4,... Attached to the input shaft 15 and the main shaft 33 is integrally provided with a spline 36 so that the gear can be selected, and the input shaft 15 and the main shaft 33 are adjacent to the spline 36. First to fourth splines 37 to 40 are fixed. The first to fourth sleeves 42 to 45 are provided so as to be slidable back and forth by always engaging with the first to fourth splines 37 to 40. The first to fourth sleeves 42 to 45 are appropriately selected and slid to be engaged with and disengaged from the gear-side spline 36 so that gears can be engaged and released. The first sleeve 42 is moved by the splitter actuator 20, and the second to fourth sleeves 43-45 are moved by the main actuator 21.
[0030]
As described above, the splitter 17 and the main gear stage 18 have a constant meshing configuration that can be automatically shifted by the actuators 20 and 21. In particular, although a normal mechanical sync mechanism exists in the spline portion of the splitter 17, no sync mechanism exists in the spline portion of the main gear stage 18. For this reason, the sync control is performed to adjust the engine rotation and the gear speed so that the gear can be shifted without the sync mechanism. Here, in addition to the main gear stage 18, the splitter 17 is also provided with a neutral position so as to take a so-called rattling noise (see Japanese Patent Application No. 11-319915).
[0031]
Next, the configuration of the range gear 19 will be described. The range gear 19 employs a planetary gear mechanism 34 and can be switched to either a high or low position. The planetary gear mechanism 34 includes a sun gear 65 fixed to the rear end of the main shaft 33, a plurality of planetary gears 66 meshed with the outer periphery thereof, and a ring gear 67 having internal teeth meshed with the outer periphery of the planetary gear 66. Become. Each planetary gear 66 is rotatably supported by a common carrier 68, and the carrier 68 is connected to the output shaft 4. The ring gear 67 has a tube portion 69 integrally, and the tube portion 69 is fitted on the outer periphery of the output shaft 4 so as to be relatively rotatable, and constitutes a double shaft together with the output shaft 4.
[0032]
The fifth spline 41 is provided integrally with the pipe portion 69. An output shaft spline 70 is integrally provided on the output shaft 4 adjacent to the rear of the fifth spline 41. A fixed spline 71 fixed to the transmission case side is provided adjacent to the front of the fifth spline 41. A fifth sleeve 46 is provided so as to be slidable back and forth by always engaging with the fifth spline 41. The movement of the fifth sleeve 46 is performed by the range actuator 22. A synchro mechanism exists in each spline portion of the range gear 19.
[0033]
When the fifth sleeve 46 moves forward, it engages with the fixed spline 71, and the fifth spline 41 and the fixed spline 71 are connected. As a result, the ring gear 67 is fixed to the transmission case side, and the output shaft 4 is rotationally driven at a reduction ratio greater than 1. This is the low position.
[0034]
On the other hand, when the fifth sleeve 46 moves rearward, it engages with the output shaft spline 70, and the fifth spline 41 and the output shaft spline 70 are connected. As a result, the ring gear 67 and the carrier 68 are fixed to each other, and the output shaft 4 is directly driven with a reduction ratio of 1. This is the high position.
[0035]
In this way, in this transmission 3, on the forward side, it is possible to shift to two stages of high and low by the splitter 17, four stages of the main gear stage 18, and two stages of high and low by the range gear 19, for a total of 2 × 4 X2 = Shift to 16 stages. On the reverse side, the speed can be changed to two stages by switching between high and low only by the splitter 17.
[0036]
Next, each actuator 20, 21, 22 will be described. These actuators are composed of a pneumatic cylinder that is operated by the air pressure of the air tank 5 and a solenoid valve that switches supply and discharge of air pressure to and from the pneumatic cylinder. These solenoid valves are selectively switched by TMCU 9 to selectively actuate the pneumatic cylinder.
[0037]
The splitter actuator 20 includes a pneumatic cylinder 47 having a double piston and three electromagnetic valves MVH, MVF, and MVG. When the splitter 17 is set to neutral, MVH / ON, MVF / OFF, and MVG / ON are set. When the splitter 17 is set to high, MVH / OFF, MVF / OFF, and MVG / ON are set. When the splitter 17 is set to low, MVH / OFF, MVF / ON, and MVG / OFF are set.
[0038]
The main actuator 21 includes a pneumatic cylinder 48 having a double piston and responsible for the operation on the select side, and a pneumatic cylinder 49 having a single piston and responsible for the operation on the shift side. A plurality of solenoid valves MVC, MVD, MVE and MVB, MVA are provided for each pneumatic cylinder 48 and 49, respectively.
[0039]
The select-side pneumatic cylinder 48 moves downward in the figure when MVC / OFF, MVD / ON, and MVE / OFF, and can select 3rd, 4th, or N3 of the main gear, and MVC / ON, MVD / OFF, MVE / When ON, it becomes neutral, and the 1st, 2nd or N2 of the main gear can be selected, and when it is MVC / ON, MVD / OFF, or MVE / OFF, it moves upward in the figure, and the main gear Rev or N1 can be selected.
[0040]
The shift side pneumatic cylinder 49 is neutral when MVA / ON, MVB / ON, and can select N1, N2 or N3 of the main gear, and moves to the left side of the figure when MVA / ON, MVB / OFF. 2nd, 4th or Rev can be selected, and when MVA / OFF or MVB / ON, it moves to the right side of the figure, and 1st or 3rd of the main gear can be selected.
[0041]
The range actuator 21 includes a pneumatic cylinder 50 having a single piston and two electromagnetic valves MVI and MVJ. The pneumatic cylinder 50 moves to the right side of the diagram when MVI / ON and MVJ / OFF, and moves the range gear to the high side when MVI / OFF and MVJ / ON, and sets the range gear to low.
[0042]
Incidentally, a counter shaft brake 27 is provided on the counter shaft 32 in order to brake the counter shaft 32 during the sync control. The countershaft brake 27 is a wet multi-plate brake and is operated by the air pressure of the air tank 5. An electromagnetic valve MV BRK is provided to switch between supply and discharge of the air pressure. When the solenoid valve MV BRK is ON, pneumatic pressure is supplied to the countershaft brake 27, and the countershaft brake 27 is activated. When the solenoid valve MV BRK is OFF, the air pressure is discharged from the countershaft brake 27, and the countershaft brake 27 is deactivated.
[0043]
Next, the contents of the automatic shift control will be described. The TMCU 9 stores a shift-up map shown in FIG. 5 and a shift-down map shown in FIG. 6, and the TMCU 9 executes automatic shift according to these maps in the automatic shift mode. For example, in the shift-up map of FIG. 5, the shift-up diagram from gear stage n (n is an integer from 1 to 15) to n + 1 is determined by a function of accelerator opening (%) and output shaft rotational speed (rpm). It has been. On the map, only one point is determined from the current accelerator opening (%) and the output shaft speed (rpm). During vehicle acceleration, the rotational speed of the output shaft 4 connected to the wheels gradually increases. Therefore, in the normal automatic transmission mode, every time the current point exceeds each diagram, the upshift is performed by one step. At this time, if it is the skip mode, the diagram is alternately shifted one by one and shifted up by two stages.
[0044]
Similarly, in the shift-down map of FIG. 6, the shift-down diagram from the gear stage n + 1 (n is an integer from 1 to 15) to n is a function of the accelerator opening (%) and the output shaft speed (rpm). It is decided by. On the map, only one point is determined from the current accelerator opening (%) and output shaft speed (rpm). Since the rotation speed of the output shaft 4 gradually decreases during deceleration of the vehicle, in the normal automatic transmission mode, every time the current point exceeds each diagram, a downshift is performed by one step. In the skip mode, the diagram is alternately shifted one by one and shifted down by two stages.
[0045]
On the other hand, in manual mode, the driver can freely shift up and down regardless of these maps. In the normal mode, one shift can be achieved by one shift change operation, and in the skip mode, two shifts can be achieved by one shift change operation.
[0046]
The current accelerator opening is detected by the accelerator opening sensor 8, and the current output shaft rotation speed is detected by the output shaft rotation sensor 28. In particular, the TMCU 9 converts the current vehicle speed from the current value of the output shaft speed, and displays this on the speedometer. That is, the vehicle speed is indirectly detected from the output shaft speed, and the output shaft speed and the vehicle speed are in a proportional relationship.
[0047]
Next, engine stall prevention control when the vehicle starts according to the present invention will be described.
[0048]
In this apparatus, the following start control is performed at the time of vehicle start, and it can start easily only by a driver's accelerator work. That is, when the vehicle is stopped (near the vehicle speed zero), the clutch is disengaged, and the transmission is in the starting position, the accelerator is waiting. When the driver depresses the accelerator pedal, the accelerator opening increases and the clutch Are gradually connected automatically and the vehicle is started.
[0049]
On the other hand, when the driver returns the accelerator when starting, the clutch is automatically disconnected. It is the present invention that the dividing speed at this time is changed according to the vehicle speed.
[0050]
That is, when starting, it is preferable in terms of feeling that the clutch is disengaged as slowly as possible. This is because if the engine is turned off quickly, the engine torque applied to the drive system is released at once, and the drive system twists out suddenly. However, there is a risk that the engine will stall if the clutch is slowly disengaged until the driver suddenly returns the accelerator, such as when the vehicle gets stuck in the middle of departure. That is, the vehicle speed is close to zero in the half-clutch state in the middle of clutch engagement, and if the clutch is slowly disengaged in this state, the clutch disengagement is not substantially in time, and there is a risk of stalling. In particular, when the accelerator is returned with the clutch being deeply met near the vehicle speed zero, such as when starting on a slope using a side brake together with a full load, engine stall is likely to occur significantly.
[0051]
Therefore, in this apparatus, the clutch separation speed is changed as follows to prevent engine stall at the time of start. FIG. 1 shows a flowchart for determining the clutch separation speed.
[0052]
As shown in the figure, the TMCU 9 first determines in step 101 whether or not the current gear is a low speed. The low speed stage is a gear stage that is equal to or less than the start stage at the time of loading (when trailer is towed). Here, since the starting stage is set to the fourth speed, it is determined in step 101 whether or not the current gear stage is the fourth speed or less. The starting stage when there is no cargo (when the trailer is not towed) is 9th gear. When the current gear stage is the low speed stage, the process proceeds to step 102, and when the current gear stage is other than the low speed stage, this control is terminated.
[0053]
In step 102, the current vehicle speed V is set to a preset high vehicle speed side threshold value V.HCompare with High vehicle speed side threshold VHAs the vehicle speed, a vehicle speed is selected so as to be in a state after the clutch is completely connected when the vehicle starts, and is set to 9 km / h here. The vehicle speed V is a high vehicle speed side threshold value V.HWhen it is larger, the routine proceeds to step 103 where the vehicle speed V is higher than the vehicle speed side threshold value V.HThe process proceeds to step 106 in the following cases.
[0054]
When the process proceeds to step 103, the flag FLAG is turned ON, and then the process proceeds to step 104 to determine whether or not the flag FLAG is ON. Since it is ON here, the process proceeds to step 105, the clutch separation speed is set to a low speed, and this flow is terminated. In other words, when the vehicle speed is sufficiently high, there is no fear of engine stall, so the clutch separation speed is set to a low speed to improve the feeling.
[0055]
On the other hand, when the process proceeds from step 102 to step 106, the present vehicle speed V is set to the preset low vehicle speed side threshold value V.LCompare with Low vehicle speed side threshold VLThe vehicle speed is selected so that the clutch is in a half-clutch state when the vehicle starts, and is 2 km / h here.
[0056]
Vehicle speed V is low vehicle speed side threshold VLWhen it is smaller, the routine proceeds to step 107 and the flag FLAG is turned OFF. Thereafter, the process proceeds to step 104 to determine whether or not the flag FLAG is ON. Here, since the flag FLAG is OFF, the routine proceeds to step 108, the clutch separation speed is increased, and this flow is terminated. In this way, when the vehicle speed is near zero, there is a possibility of engine stall. Therefore, the clutch separation speed is set to be high, and the clutch is quickly disengaged when the accelerator is suddenly returned. As a result, engine stall can be prevented.
[0057]
In step 106, the vehicle speed V is set to the low vehicle speed side threshold value V.LWhen judged as above, that is, VL≦ V ≦ VHIn this case, the process goes to step 104 without changing the flag. This is to provide hysteresis.
[0058]
Since the clutch separation speed is changed in accordance with the vehicle speed in this way, engine stall can be prevented in advance, and the clutch separation speed can be reduced to the lowest possible vehicle speed to achieve a balance with the feeling. Here, the clutch separation speed is switched between high speed and low speed to increase the vehicle speed side (V> VH(VL)) At low speed and low speed (V <VL(VH)) Is fast.
[0059]
By the way, such a change in the clutch separation speed is also effective when the vehicle coasts (in coastal running). In other words, when the vehicle is decelerated with the low speed stage and the accelerator turned back, the clutch is automatically disconnected immediately before the vehicle stops. At this time, the high vehicle speed side (V> VH(VL))), When the clutch is disconnected, the disconnecting speed should be low and the vehicle speed side (V <VL(VH)) When separating the clutch, increase the separation speed. This also prevents engine stall and improves feeling.
[0060]
As mentioned above, embodiment of this invention is not restricted to the above-mentioned thing. The gear stage for performing this control is not limited to the fourth speed or lower, and the threshold value is not limited to 2 km / h or 9 km / h. The clutch separation speed can be switched to three or more stages, or can be changed steplessly. Applicable vehicles are not limited to tractors.
[0061]
【The invention's effect】
The present invention exhibits the following excellent effects.
[0062]
(1) When the vehicle starts, the engine stall can be prevented when the accelerator is returned.
[0063]
(2) A balance between engine stall prevention and feeling can be achieved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a flowchart showing a clutch disengagement speed determination method according to the present invention.
FIG. 2 is a configuration diagram showing a vehicle automatic transmission according to the embodiment.
FIG. 3 is a configuration diagram showing an automatic transmission.
FIG. 4 is a configuration diagram showing an automatic clutch device.
FIG. 5 is a shift-up map.
FIG. 6 is a shift down map.
[Explanation of symbols]
1 engine
2 Clutch
3 Transmission
8 Accelerator position sensor
9 Transmission control unit
10 Clutch booster
28 Output shaft rotation sensor
V vehicle speed
VH  High vehicle speed side threshold
VL  Low vehicle speed side threshold

Claims (2)

車両のエンジンと変速機との間に設けられた摩擦型のクラッチと、該クラッチを断接駆動するクラッチアクチュエータと、該クラッチ駆動のストロークを検出するクラッチ位置検出手段と、上記変速機のギヤ位置を検出するギヤ位置検出手段と、上記車両の速度を検出する車速検出手段と、上記エンジンのアクセル開度を検出するアクセル開度検出手段と、上記クラッチアクチュエータに指令して前記クラッチの断、接動作を制御するコントローラとを備えた自動クラッチ装置において、
上記コントローラは、上記車両の発進時にアクセル開度が減少されたとき、上記クラッチを自動分断すると共に、その自動分断のクラッチ分断速度を、ONあるいはOFFのいずれかに設定されるフラグに基づいて、該フラグがONのときは高速とし、上記フラグがOFFのときは低速とし、かつ
上記コントローラは、上記自動分断時ごとに上記フラグを設定する際に、
上記ギヤ位置検出手段により検出された上記変速機のギヤ段が発進のときに、上記車速検出手段により現在の車速Vを検出し、
上記現在の車速Vが、予め設定された高車速側しきい値V を超えるとき、上記フラグをONにし、上記車速Vが、上記高車速側しきい値V よりも小さく予め設定された低車速側しきい値V 未満のとき、上記フラグをOFFにし、上記車速Vが上記高車速側しきい値V 以下かつ上記低車速側しきい値V 以上のとき、上記フラグを前回の自動分断時に設定したONまたはOFFのいずれかに保持することを特徴とする車両の自動クラッチ装置。
A friction type clutch provided between a vehicle engine and a transmission , a clutch actuator for connecting and disconnecting the clutch, a clutch position detecting means for detecting a stroke of the clutch drive, and a gear position of the transmission A gear position detecting means for detecting the vehicle speed, a vehicle speed detecting means for detecting the speed of the vehicle, an accelerator opening detecting means for detecting the accelerator opening of the engine, and a command to the clutch actuator to disengage the clutch. In an automatic clutch device comprising a controller for controlling the operation,
When the accelerator opening is reduced at the start of the vehicle, the controller automatically divides the clutch, and the clutch dividing speed of the automatic dividing is based on a flag set to either ON or OFF, When the flag is ON, the speed is high; when the flag is OFF, the speed is low; and
When the controller sets the flag for each automatic division,
When the gear position of the transmission detected by the gear position detection means is a start stage , the vehicle speed detection means detects the current vehicle speed V,
When the current vehicle speed V exceeds a preset high vehicle speed side threshold value V H , the flag is turned ON, and the vehicle speed V is preset to be smaller than the high vehicle speed side threshold value V H. When the vehicle speed V is less than the low vehicle speed side threshold value V L , the flag is turned OFF, and when the vehicle speed V is the high vehicle speed side threshold value V H or less and the low vehicle speed side threshold value V L or more, the flag is set to the previous time. An automatic clutch device for a vehicle, which is held at either ON or OFF set at the time of automatic division .
上記コントローラは、上記車両が発進する際に上記アクセル開度の上昇につれ上記クラッチを断から徐々に自動接続し、
上記低車速側しきい値V は、上記車両発進時の自動接続により上記クラッチが半クラッチ状態まで接続されたような車速に設定され、
上記高車速側しきい値V は、上記車両発進時の自動接続により上記クラッチが完全に接続された状態となるような車速に設定された請求項1記載の車両の自動クラッチ装置。
The controller automatically connects the clutch gradually from the disengagement as the accelerator opening increases when the vehicle starts,
The low vehicle speed side threshold value V L is set to a vehicle speed such that the clutch is connected to the half-clutch state by automatic connection at the time of starting the vehicle,
2. The automatic clutch device for a vehicle according to claim 1, wherein the high vehicle speed side threshold value VH is set to a vehicle speed at which the clutch is completely connected by automatic connection at the time of starting the vehicle.
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