JPH0126896B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、車輌用電磁式クラツチの制御装置に
関し、詳しくは、クラツチ接続の開始点を記憶し
たアイドリングの回転数によつて設定させること
ができるものに関する。

〔従来の技術〕

動力の伝達を遮断して制御を行う機構には、ク
ラツチが従来から知られているが、電気信号によ
つて制御できるものに電磁式クラツチがある。こ
れはコイルに制御電流を流し、コイルから発生し
た電磁界によつて対向する二つの部材を磁気的に
連結し、動力を伝達できるものである。この電磁
式クラツチの一種に電磁粉式クラツチがあり、本
発明の実施例では、電磁粉式クラツチにより説明
を行う。

車輌用電磁粉式クラツチは、クランク軸側のコ
イルを内蔵したドライブメンバに対し、電磁粉が
入り込むギヤツプを介して変速機入力側のドリブ
ンメンバを近接嵌合し、クラツチ電流をコイルに
流してドライブメンバを励磁し、それとドリブン
メンバとの間のギヤツプに電磁粉を集積すること
で拘束してエンジンの動力を変速機入力側に伝達
し、クラツチ電流を断つて上記ギヤツプにおける
電磁粉による拘束を解いて動力伝達を遮断し、さ
らにクラツチ電流を変化させてドライブメンバと
ドリブンメンバとの間に滑りを生じさせ、この滑
りを利用してクラツチペダル操作を不要にした発
進を行い、運転操作の容易化を図るものであり、
公知技術として既に知られている。

第１図と第２図において、電磁粉式クラツチを
トランスアクスル型の変速機に組付けたものにつ
いて具体的に説明すると、符号１は電磁粉式クラ
ツチ、２は前進４段の変速機、３は終減速機であ
る。

電磁粉式クラツチ１は、クラツチケース４内で
エンジンからのクランク軸５に、ドライブプレー
ト６を介してコイル７を内蔵するドライブメンバ
８が一体結合され、変速機２の入力軸９に、ドリ
ブンメンバ１０が回転方向に一体化すべくスプラ
イン嵌合してギヤツプ１１を介し上記ドライブメ
ンバ８に対して近接嵌合しており、このギヤツプ
１１にパウダー室１２から電磁粉を集積するよう
になつている。また、ドライブメンバ８にはキヤ
ツプ１３が一体結合され、その筒状の蝶部が入力
軸９に遊嵌されてそこにスリツプリング１４が付
着されると共に、このスリツプリング１４とドラ
イブメンバ８との間にリード線Ｘが接続され、ス
リツプリング１４には第２図に詳記されるよう
に、リード線Ｙと接続するブラシ１６がホルダ１
７により保持されてコイル７に給電すべく摺接し
ている。

このように構成されていることで、クランク軸
５と共にドライブプレート６及びドライブメンバ
８が回転して、パウダー室１２に封入する電磁粉
は遠心力でドライブメンバ８の内周面側に適宜寄
せられている。そこで、リード線Ｙからブラシ１
６、スリツプリング１４、リード線Ｘを介してコ
イル７に給電されると、ドライブメンバ８の励磁
によりドリブンメンバ１０の周囲にも矢印のよう
に磁力線が生じることにより、ギヤツプ１１内に
電磁粉が集積してドライブメンバ８とドリブンメ
ンバ１０が一体化されクランク軸５のエンジン動
力が入力軸９に伝達されるのである。

次いで変速機２は、上記クラツチ１からの入力
軸９に第１速ないし第４速のドライブギヤ１８な
いし２１が一体的に設けられ、この入力軸９に対
して出力軸２２が平行に配設されてそこに上記各
ギヤ１８ないし２１と常時噛合うドリブンギヤ２
３ないし２６が回転自在に嵌合し、かつ隣接する
２個のドリブンギヤ２３と２４が同期機構２７で
出力軸２２に結合し、ドリブンギヤ２５と２６が
他の同期機構２８で出力軸２２に結合するように
なつており、更にこれらの入、出力軸９，２２の
間に後進用のギヤ機構２９が設けられている。こ
うして、チエンジレバーを操作して同期装置２７
によりドリブンギヤ２３を出力軸２２に一体結合
することで、入力軸９の動力がギヤ１８と２３で
最も減速して出力軸２２に取出されて第１速が得
られ、以下同様にして各変速が行われる。

また、上記出力軸２２の端部には出力ギヤ３０
が設けられてこれが終減速機３の差動装置３１に
おけるリングギヤ３２に噛合つており、これによ
り変速機２の出力軸２２の動力が直ちにリングギ
ヤ３２からケース３３、スパイダ３４、ピニオン
３５を介してサイドギヤ３６に伝達され、更に車
軸３７を介して駆動輪に伝達される。

そして、第３図でこの電磁粉式クラツチ１の制
御をする基本的電気回路に付いて説明すると、コ
イル７の一端には電源４０が接続してあり、他端
にはトランジスタ４１のコレクタが接続してあ
る。このトランジスタ４１のエミツタと電源４０
は接続してあり、コイル７の両端にはダイオード
と抵抗より成る転流回路４２が接続してある。こ
の回路で、コイル７の電気的制御を行うには、ト
ランジスタ４１のベースに制御信号を印加するこ
とでスイツチングさせ、コイル７に電源４０から
の電流を通電させることにより行つている。前述
の滑り制御を行うにはトランジスタ４１のベース
に印加する制御信号をパルス状にして、間歇的に
スイツチングさせており、この制御信号のスイツ
チングの周期はエンジンのイグニツシヨンパルス
から導入しているため、エンジン回転数によつて
電磁粉式クラツチ１が伝達できるトルクに変動が
生じてくるものである。

そして従来の電磁粉式クラツチでは、その発進
の際にエンジンの停止やノツキングを防ぐため
に、所定の回転数をクラツチの接続の開始点と
し、その回転数よりクラツチを接続させいてた。
この従来のクラツチの結合特性を第４図により説
明すると、所定の回転数（例えば1000r.p.mとし、
この回転数がアイドリングの回転数に近い）でク
ラツチ電流を少し立ち上らせ、その後回転数の増
加に伴いクラツチ電流を徐々に増加させて滑り制
御を行い、例えば3000r.p.mにまで回転数が上昇
した時に、定格電流Imをクラツチのコイルに流
し、クラツチを直結させていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

この方法では、クラツチ電流を流し始める回転
数は予め設定してあり、その制御の開始点は変化
しないものであつた。このため、クーラーやチヨ
ークの使用によりアイドリングの回転数が上昇し
た場合には、クラツチ電流は第４図に示された量
だけ流れて、トルク伝達が行なわれてしまう状態
にあり、アクセルを踏込んで行くとクラツチの滑
り制御がなくクラツチがすぐ直結状態になり、車
が急発進したり、エンジンが停止するおそれがあ
つた。また何等かの原因でアイドリングの回転数
が低下した場合にはアクセルを或る程度踏込まな
ければ発進せず、応答性が悪くなるものであつ
た。

なお、自動摩擦板式クラツチの発進制御に関
し、エンジンの最小アイドル回転数を記憶検出
し、この最小アイドル回転数とクラツチを完全に
結合する基準回転数との間で、エンジン出力に応
じてクラツチの伝達トルクを制御することが特開
昭55−102731号公報に示されている。

かかる先行技術の制御では、チヨーク作動時に
クラツチの係合時間が短かくなり、発進時にシヨ
ツクが発生する問題がある。

また、クラツチミート時のエンジン回転数が低
下した時にクラツチ位置を戻し、エンジン回転数
がアイドリング回転数以上になつた時にクラツチ
ミートを開始し、エンストを防止することが特開
昭51−2805号公報に示されている。

本発明は上述の欠点に鑑み、アイドリングの回
転数（車速が零であり、アクセルペダルを踏込ん
でいない状態のとき）を予め記憶させておき、こ
のアイドリングの回転数からクラツチの発進の制
御を行わせ、アイドリングの回転数の変動による
制御の困難性を解消した車輌用電磁粉式クラツチ
の制御装置を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、本発明は、クランク
軸と一体結合されたコイル内臓のドライブメン
バ、該ドライブメンバに対しギヤツプを介して変
速機入力軸のドリブンメンバを近接嵌合させ、制
御装置からのクラツチ電流を上記コイルに供給し
て、電磁力を介して上記ドライブ及びドリブンメ
ンバを一体的に拘束することで動力伝達する車輌
用電磁式クラツチにおいて、エンジンの回転数を
検出する手段と、車速信号とアクセル信号とから
アイドリング状態を判別して信号を出力する手段
と、その出力信号によりゲートを開くことでアイ
ドリングの回転数を記憶する手段と、エンジン回
転数が上記アイドリングの回転数を記憶する手段
に記憶されたアイドリング回転数を越えた時、記
憶したアイドリングの回転数をクラツチ接続の開
始点とさせる手段とを設け、所定のクラツチ電流
制御特性を平行移動させるように構成されてい
る。

〔実施例〕

本発明によるエンジンの回転数とクラツチ電流
の特性を第５図により説明すると、何等かの原因
でアイドリングの回転数が上昇し、例えばアイド
リングが2000r.p.mで行われているとすると、こ
のアイドリングの回転数を記憶し、このアイドリ
ングの回転数からクラツチ電流を立ち上らせ、滑
り制御を行わせようとするものである。つまり、
第４図のクラツチ電流の制御特性をそのまま平行
に移動させ、クラツチ接続の開始点をアイドリン
グの回転数によつて変動させると共に、クラツチ
直結回転数もクラツチ接続開始点に応じて変化す
るものである。

ついで、本発明の一実施例を図面により説明す
る。

第６図は本実施例のブロツク図を示すもので、
エンジンの回転数を検出する手段としてのイグニ
ツシヨンパルス４５は波形整形回路４６に入力
し、波形整形回路４６の出力はスイツチ回路４
７、Ｄ／Ａ回路（デジタル／アナログ）４８、零
位変動回路４９、Ａ／Ｄ回路（アナログ／デジタ
ル）５０、単安定マルチ回路５１、駆動回路５２
を経てコイル７に出力されている。前記波形整形
回路４６の出力はＤ／Ａ回路５３にも入力してお
り、Ｄ／Ａ回路５３の出力はゲート回路５４を介
して、アイドリングの回転数を記憶する手段とし
ての記憶回路５５に入力している。この記憶回路
５５の出力とＤ／Ａ回路５３の出力はいずれも比
較回路５６に入力しており、比較回路５６の出力
は前記スイツチ回路４７に入力している。車輌の
車速を検出した車速信号５８とアクセルペダルの
踏込みを検出したアクセル信号５９はともに
AND回路５７に入力しており、車速信号５８と
アクセル信号５９とからアイドリング状態を判別
して信号を出力する手段としてのAND回路５７
の出力はゲート回路５４に入力している。

次に、本実施例の作用を説明する。

この実施例ではエンジンの回転数をイグニツシ
ヨンパルス４５として検出し、このイグニツシヨ
ンパルス４５によりクラツチの制御を行わせてい
る。

まず、アイドリング状態においては、車速は零
であり、アクセルペダルは踏まれていないことか
ら、車速信号５８とアクセル信号５９はともにハ
イレベルであり、車速信号５８とアクセル信号５
９とによりAND回路５７は信号を出力してゲー
ト回路５４を開く。このゲート回路５４が開くこ
とでＤ／Ａ回路５３と記憶回路５５は直結し、
Ｄ／Ａ回路５３でイグニツシヨンパルス４５のパ
ルス数をアナログ変換した電圧値を記憶回路５５
に記憶させる。そして、アクセルペダルを踏込ん
で加速させようとするか、車速が零以外の時には
車速信号５８かアクセル信号５９のうちいずれか
一方がローレベルであるため、AND回路５７は
信号を出力せずゲート回路５４を閉じ、記憶回路
５５の記憶値をそのまま保持させる。

車輌を発進させようとするとイグニツシヨンパ
ルス４５のパルス数は増加し、Ｄ／Ａ回路５３の
変換した電圧は上昇し、比較回路５６はこのＤ／
Ａ回路出力と記憶回路５５の記憶電圧を比較し、
Ｄ／Ａ回路５３からの電位が高くなつたときに信
号を出力してスイツチ回路４７を閉じさせる（こ
のとき、ゲート回路５４はアクセルペダルの踏込
みによつて開いている。）スイツチ回路４７を介
してＤ／Ａ回路４８に入力したイグニツシヨンパ
ルス数に比例した直流電圧を出力し、クラツチ接
続の開始点とさせる手段としての零位変動回路４
９にそのアナログ値を出力する。零位変動回路４
９では記憶回路５５からの記憶した電位を零レベ
ルとし、この零レベルに対応する回転数以上にエ
ンジンの回転数が上昇したときに、その回転数に
比例した電流を出力する。この零位変動回路４９
の動作を第７図で示すと、第７図中のそれぞれの
直線はそれぞれ別個の条件の特性を示すもので、
ａ，ｂ，ｃはたとえばチヨーク、クーラの使用有
無によるそれぞれの特性におけるアイドリング回
転数を示している。この零位変動回路４９の出力
電圧がＡ／Ｄ回路５０に入力すると、Ａ／Ｄ回路
５０はその入力電圧に比例したパルス波を発生
し、そのパルス波によつて単安定マルチ回路５１
を制御して、特定パルス幅のパルス波を駆動回路
５２に伝え、コイル７にそのパルス波の数に対応
した制御電流を流してクラツチの滑り制御を行
う。この滑り制御は第５図中の曲線中傾斜した部
分である。そして、所定の回転数までエンジンの
回転が上昇すると単安定マルチ回路５１の出力は
連続してハイレベルになり、駆動回路５２は定格
のクラツチ電流Imを流してクラツチは直結状態
となる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によると、 アイドリングの回転数を記憶する手段と、エン
ジン回転数が上記アイドリングの回転数を記憶す
る手段に記憶されたアイドリング回転数を越えた
時、記憶したアイドリングの回転数をクラツチ接
続の開始点とさせる手段とを設け、所定のクラツ
チ係合特性を平行移動させたので、エンジンのア
イドリング回転数と記憶されたアイドリングの回
転数との開係でクラツチ接続の開始点が決まるた
め、クーラ、チヨーク等の使用有無によつてクラ
ツチ直結回転数を変化させることができる。

さらに、クーラ、チヨーク等の使用において、
アイドリング回転数が上昇しても、最適のクラツ
チ係合特性が得られるため、発進時のシヨツクお
よび急発進が防止され、円滑な発進が得られる。

また、アイドリング回転数が低下した場合で
も、その回転数からクラツチの接続が開始されク
ラツチ直結回転数も変化するため、エンストが防
止される。

【図面の簡単な説明】

第１図は車輌用電磁粉式クラツチの一例を示す
断面図、第２図は第１図の−線に沿う断面
図、第３図は電流制御の基本回路図、第４図は従
来のクラツチトルク曲線を示す線図、第５図は本
発明の実施例におけるクラツチトルク曲線を示す
線図、第６図は本実施例における制御装置のブロ
ツク図、第７図は零位変動回路の出力を示す線図
である。 １……電磁粉式クラツチ、４……クラツチケー
ス、５……クランク軸、６……ドライブプレー
ト、７……コイル、８……ドライブメンバ、９…
…変速機入力軸、１０……ドリブンメンバ、１１
……ギヤツプ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ クランク軸と一体結合されたコイル内蔵のド
   ライブメンバ、該ドライブメンバに対しギヤツプ
   を介して変速機入力軸のドリブンメンバを近接嵌
   合させ、制御装置からのクラツチ電流を上記コイ
   ルに供給して、電磁力を介して上記ドライブ及び
   ドリブンメンバを一体的に拘束することで動力伝
   達する車輛用電磁式クラツチにおいて、 エンジンの回転数を検出する手段と、車速信号
   とアクセル信号とからアイドリング状態を判別し
   て信号を出力する手段と、その出力信号によりゲ
   ートを開くことでアイドリングの回転数を記憶す
   る手段と、エンジン回転数が上記アイドリングの
   回転数を記憶する手段に記憶されたアイドリング
   回転数を越えた時、記憶したアイドリングの回転
   数をクラツチ接続の開始点とさせる手段とを設
   け、所定のクラツチ電流制御特性を平行移動させ
   ることを特徴とする車輛用電磁式クラツチの制御
   装置。