JP2900287B2 - 油圧式クラッチの制御装置 - Google Patents

油圧式クラッチの制御装置

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、油圧式クラッチを備えた手動変速機付車両
において、クラッチの急激な接続により発生する衝撃ト
ルクを緩和するように制御する制御装置に関し、詳しく
は、クラッチレリーズ機構の油圧変化率に応じたエンジ
ン出力低下の電子制御に関する。
〔従来の技術〕
一般に、手動変速機付車両ではエンジンが油圧式クラ
ッチを介し手動変速機に連結した駆動系を成し、クラッ
チのダイヤフラムスプリングの側にクラッチレリーズ機
構が設けられる。このクラッチレリーズ機構は、ダイヤ
フラムスプリングに係合するレリーズベアリングを動作
するフォークに、クラッチディスクの摩耗に対しプッシ
ュロッドの隙間を零調節するオペレーティングシリンダ
が取付けられている。そして、クラッチペダルに装着さ
れるマスタリンダからの油路がオペレーティングシリン
ダに連通して構成され、クラッチ操作に応じた初期の高
いクラッチ油圧をオペレーティングシリンダに作用して
切断動作し、その後にクラッチ油圧を低下して徐々に接
続動作するようになっている。
ところで、坂道発進時等においてエンジン出力を増大
しながらクラッチを急激に接続すると、一般にクラッチ
の伝達トルク容量の1.6〜1.8倍以上の衝撃トルクが駆動
系に伝達する。特に、4WD車においてグリップ能力の高
いタイヤ等を装着した場合は、2WD車に比較して衝撃ト
ルクは更に大きくなる。このため、駆動系の変速歯車,
軸受,軸等の各部品の強度は、この衝撃トルクに充分耐
えるだけの余裕を与え、損傷しないように対処する必要
がある。近年、エンジンにおいては同じ排気量でも出力
が益々増大される傾向にあり、4WD車も多く普及されて
きているため、上記駆動系の耐久性増大に伴う大型化,
質量増加,コストアップの影響が大きい。従って、クラ
ッチ操作の際に大きい衝撃トルクが生じる場合に、それ
を自動的に緩和して、ショックを低減し、且つ駆動系の
各部品強度の余裕が少なくして軽量化,コストダウンす
る手段が提案されている。
そこで、従来上記油圧式クラッチによる衝撃トルクの
緩和対策に関しては、例えば特公昭58−37452号公報の
先行技術がある。ここで、オプレーティングシリンダに
おいてシリンダボアとポートとの間に、両者の圧力差に
よりポートに突入して絞り作用する弁を設け、急激にク
ラッチレリーズして衝撃トルクを生じるような場合は、
弁により作動油の戻りを制限して緩和することが示され
ている。
〔発明が解決しようとする課題〕
ところで、上記先行技術のものにあっては、シリンダ
ボアとポートの圧力差を用いる方式であるから、シリン
ダボアの容積,作動油の流量が一定であることが前提に
なっている。このため、オペレーティングシリンダの零
調整作用でシリンダボアの容積が変化したり、作動油の
粘度,流量が外気温,劣化等により変化すると、弁の絞
り動作が変化して衝撃トルクの緩和性能が不十分になる
ことがある。また、この弁の絞り動作はクラッチの接続
性能に直接影響するので、上述の場合に接続のタイミン
グがずれたり、クラッチフィーリングの悪化を招く。更
に、弁はポートにバイパスして設けられるので、油中の
ごみによりスティックを生じ易い等の問題がある。
本発明は、かかる点に鑑みてなされたもので、その目
的とするところは、オペレーティングシリンダの容積,
作動油の粘度等が変化する場合も、クラッチの接続性能
を損うことなく、衝撃トルクを常に有効に緩和すること
が可能な油圧式クラッチの制御装置を提供することにあ
る。
〔課題を解決するための手段〕 上記目的を達成するため、本発明の油圧式クラッチの
制御装置は、エンジンと変速機との間に配置される油圧
式クラッチにおいて、クラッチレリーズ機構の油圧回路
に設けられてクラッチ油圧を検出するクラッチ油圧セン
サと、少なくともクラッチ油圧の減少変化率が設定値以
上の場合に、エンジン出力低下の補正信号を所定時間出
力する制御ユニットとを備えるものである。
〔作用〕
上記構成に基づき、クラッチ操作の戻しの際にクラッ
チ油圧の減少変化率の状態が判断され、その変化が設定
値以上で衝撃トルクを生じるおそれがある場合は、補正
信号で所定時間エンジン出力が強制的に低下される。こ
のため、油圧式クラッチでは伝達トルクの立上がりが急
であっても、エンジン出力の比較的低い状態でミート
し、過大な衝撃トルクを生じることなく滑らかに動力伝
達するようになる。
〔実 施 例〕
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第2図において、油圧式クラッチを備えた手動変速機
付車両の駆動系,クラッチ装置の概略について説明す
る。符号1はエンジンであり、このエンジン1のクラン
ク軸2と一体的にフライホイール3と入力軸4との間
に、クラッチ装置10の油圧式クラッチ11が設けられる。
このクラッチ11にはクラッチレリーズ機構12が装着され
ており、入力軸4は手動変速機5に連結する。
クラッチ11は入力軸4に対し軸方向に摺動可能に結合
するクラッチディスク13を有し、このクラッチディスク
13がフライホイール3とプレッシャプレート14の間に配
置される。プレッシャプレート14のディスク13と反対側
には、クラッチカバー15により支持されるダイヤフラム
スプリング16の外周部が接し、このダイヤフラムスプリ
ング16の内周部にレリーズベアリング17が移動して押圧
するように設置されている。
クラッチレリーズ機構12はクラッチペダル18に、リザ
ーブタンク19を有するマスタシリンダ20のピストン21が
連結して、ペダル踏込み操作に応じたクラッチ油圧Pcを
生じるようになっている。また、レリーズベアリング17
に係合する天秤式のフォーク22には、オペレーティング
シリンダ23のピストン24がプッシュロッド25を介して連
結され、プッシュロッド25の隙間を自動的に零調整する
ことが可能になっている。
そして、マスタシリンダ20とこのオペレーティングシ
リンダ23が油路26により連通され、ペダル踏込み時の高
いクラッチ油圧Pcでオペレーティングシリンダ23のプッ
シュロッド25を突出し、フォーク22,レリーズベアリン
グ17によりダイヤフラムスプリング16のスプリング力を
作用してクラッチ切断する。また、ペダルの踏込みを解
くと、クラッチ油圧Pcの低下に伴いオペレーティングシ
リンダ23のプッシュロッド25が引っ込み、ダイヤフラム
スプリング16の反力でフライホイール3にクラッチディ
スク13,プレッシャプレート14を押圧接触してクラッチ
接続する。
そこで、上記油圧回路の例えばオペレーティングシリ
ンダ23に、クラッチ油圧Pcの変化を検出するクラッチ油
圧センサ30が取付けられる。
第1図において、上述の油圧式クラッチの電子制御系
について説明する。
この制御系の基本原理について説明すると、クラッチ
戻しの際の大きい衝撃トルクは、主としてこのクラッチ
戻し時のエンジン出力や駆動力が大き過ぎることによ
る。従って、クラッチ戻し操作の際の油圧変化率が大き
くて衝撃トルクを生じる可能性がある場合は、エンジン
出力状態等に応じて点火時期遅角制御,燃料減少制御等
によりその出力を低減し、衝撃トルクを未然に防止する
するようになっている。
そこで先ず、上記クラッチ油圧Pcを検出するクラッチ
油圧センサ30,エンジン運転状態を検出するスロットル
開度センサ31,エンジン回転数センサ32,駆動トルク出力
状態を検出するギヤ位置センサ33,更に外気温センサ34
を有する。そして、これらのセンサ信号が制御ユニット
40に入力して処理される。
制御ユニット40はクラッチ油圧Pcの信号が入力する油
圧変化検出部41を有し、油圧の変化量dPc/dtを算出す
る。油圧変化量dPc/dtの信号はクラッチ急接続判定部42
に入力し、油圧の減少変化量dPc/dtが設定値α以上の場
合に急接続を判断し、この急接続信号で遅角量設定部43
において所定の遅角量ΔRを設定する。また、エンジン
回転数N,スロットル開度θ,ギヤ位置,外気温taの信号
が入力する遅角時間設定部44を有し、第3図のようにエ
ンジン回転数N,スロットル開度θ,ギヤ比eに応じ遅角
時間RTを増大関数で設定する。ここで、外気温taの上昇
で作動油の粘度が低下すると、作動油の戻りが速くなっ
て衝撃トルクを増大する傾向になるため、外気温taに対
して更に遅角時間RTを増大補正する。これらの遅角量Δ
Rと遅角時間RTの補正信号は、補正出力部45を介し点火
時期制御部46に入力し、点火時期IGBを遅角補正した点
火時期IGS(IGB−ΔR)が点火回路47に出力されるよう
に構成される。
次に、この実施例の作用を、第4図のフローチャー
ト,第5図の特性を参照して説明する。
先ず、クラッチ操作されない場合は、クラッチレリー
ズ機構12のマスタリング20のクラッチ油圧Pcは略零にな
ってオペレーティングシリンダ23が初期位置にあり、ク
ラッチ11はダイヤフラムスプリング16の反力で接続して
いる。
そこで、クラッチペダル18を踏込み操作すると、マス
タシリンダ20に高いクラッチ油圧Pcを生じてオペレーテ
ィングシリンダ23を作動し、クラッチ11を一時的に切断
する。このクラッチ切断時に変速機5で所定のギヤ位置
にシフトし、その後ペダル踏込みを解除することで、ク
ラッチ油圧Pcが低下してオペレーティングシリンダ23が
戻り作動し、クラッチ11は再び接続するようになる。
このとき、第4図のフローチャートが実行され、ステ
ップS1でクラッチ油圧センサ30のクラッチ油圧Pcが検出
され、ステップS2で油圧の特に減少変化量dPc/dtがチェ
ックされる。ここで、ペダル戻しが第5図(a)の一点
鎖線のように徐々に操作されて油圧が(b)の一点鎖線
のように低下し、変化量dPc/dtが設定値α以下であり、
衝撃トルクを生じるおそれの無い場合は、そのまま終了
する。
一方、(a)の実線のように急激に戻し操作されて
(b)の実線のように油圧低下し、変化量dPc/dtが設定
値α以上の場合は、ステップS2からステップS3に進み所
定の遅角量ΔRが設定される。そして、ステップS4でス
ロットル開度θ,エンジン回転数Nがチェックされ、こ
れらの大きい運転条件ではステップS5に進みギヤ位置が
チェックされ、1速または後進速の駆動力の大きい場合
はステップS6に進み、(d)のように遅角時間RTが長く
設定される。こうして設定された遅角の補正信号が点火
時期制御部46に入力して、エンジン1の点火時期IGBがI
Gsに補正される。このため、(c)の破線のように急激
に増大するエンジン出力Teは、比較的長い遅角制御によ
り実線のように強制的に出力低下され、急上昇する伝達
トルクTDに対しエンジン出力Teの低い状態でミートし
て、滑らかに動力伝達する。従って、エンジン出力Teの
非常に高い状態でミートして、急激に動力伝達する際の
衝撃トルクを生じなくなる。そして、遅角時間RTが経過
した後には、点火時期が所定の進角に復帰して制御され
ることで、クラッチ接続状態で大きいエンジン出力Teが
伝達して駆動力を増大するようになる。
また、エンジン出力Teが大きい場合でも高速段にシフ
トされ駆動力の比較的小さい条件では、ステップS5から
ステップS7に進み、遅角時間RTが中間に設定される。こ
のため、上述に比べて遅角によるエンジン出力Teの低下
が抑制される。更に、エンジン出力Teが比較的小さい条
件ではステップS4からステップS8に進み、遅角時間RT
短く設定されるのであり、こうしてエンジン出力Teの低
下が衝撃トルクを防止するに必要な最小限に制限され
る。尚、外気温taにより作動油の粘度が低下すると、遅
角時間RTが更に長く補正され、伝達トルクの立上がりも
緩和されて衝撃トルクの発生が確実に防止される。
以上、本発明の実施例について説明したが、これのみ
に限定されない。例えば、点火時期の遅角制御において
は、遅角量を種々の条件で可変して設定するすることも
できる。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明によれば、油圧式クラッ
チを備えた手動変速機付車両において、クラッチペダル
の戻し操作の場合に、クラッチ油圧の変化率からエンジ
ン出力を強制的に低下するように電子制御する構成であ
るから、常にエンジン出力の低い状態でクラッチミート
して、確実に衝撃トルクを緩和することができる。ま
た、エンジン側の出力制御であるから、クラッチの係合
タイミング等の性能に対し、全く影響を与えない。
クラッチ油圧の変化によりクラッチ急接続を判断する
ので、オペレーティングシリンダの作動状態,作動油の
粘度,劣化等の影響を受けない。
4WD車に適応する場合は、補正量,時間を選択するこ
とで最適化できる。
制御ユニットではエンジン運転状態,ギヤ位置,外気
温に応じて補正時間を可変するので、全ての条件におい
て、必要最小限のエンジン出力低下で衝撃トルクを効果
的に防止できる。
【図面の簡単な説明】 第1図は本発明に係る油圧式クラッチの制御装置の実施
例の電子制御系のブロック図、 第2図は手動変速機付車両の駆動系、クラッチ装置の構
成図、 第3図は補正時間のマップを示す図、 第4図はクラッチペダル戻し操作時のエンジン出力低下
制御の作用のフローチャートを示す図、 第5図(a),(b),(c),(d)はクラッチペダ
ル戻し操作時の動作状態を示す図である。 10……クラッチ装置、11……油圧式クラッチ、12……ク
ラッチレリーズ機構、30……クラッチ油圧センサ、40…
…制御ユニット、45……遅角補正出力部、46……点火時
期制御部、47……点火回路。

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】エンジンと変速機との間に配置される油圧
    式クラッチにおいて、 クラッチレリーズ機構の油圧回路に設けられてクラッチ
    油圧を検出するクラッチ油圧センサと、少なくともクラ
    ッチ油圧の減少変化率が設定値以上の場合に、エンジン
    出力低下の補正信号を所定時間出力する制御ユニットと
    を備えることを特徴とする油圧式クラッチの制御装置。
  2. 【請求項2】上記制御ユニットは、エンジン運転状態,
    ギヤ位置,外気温により補正時間を可変にして設定する
    ことを特徴とする請求項(1)記載の油圧式クラッチの
    制御装置。
  3. 【請求項3】上記補正信号は、点火時間の遅角,燃料減
    少の信号であることを特徴とする請求項(1)記載の油
    圧式クラッチの制御装置。
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