JPH11247886A - クラッチ断接装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 動力伝達に支障をきたすことなく電磁バルブ
の耐久性を確保することが可能なクラッチ断接装置を提
供する。 【解決手段】 クラッチ１に連結されたピストン６をク
ラッチ断方向に移動させるために油圧シリンダ４内に油
を注入する油圧ポンプ７を設け、前記ピストン６をクラ
ッチ接方向に移動させるために油を解放する電磁バルブ
８を設け、クラッチ完接の直前の油圧を検出する油圧ス
イッチ１７を設け、クラッチ接動作の開始時には前記電
磁バルブを開閉させて緩やかにピストンを移動させる発
進又は変速フェイズを実行し、クラッチ１が動力を伝達
し始めたら前記電磁バルブ８を開いて急速にピストンを
移動させる急接フェイズを実行するフェイズ移行手段を
設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電磁バルブによる
クラッチ接続速度制御を行うクラッチ接続制御装置に係
り、特に、動力伝達に支障をきたすことなく電磁バルブ
の耐久性を確保することが可能なクラッチ断接装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、摩擦クラッチにアクチュエータを
組み合わせ、クラッチを自動断接し得る所謂オートクラ
ッチ装置が公知である。この自動断接に加え、クラッチ
ペダルを用いたマニュアル断接も可能とした所謂セミオ
ートクラッチ装置も提案されるに至っている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、オートクラ
ッチ装置やセミオートクラッチ装置にあって、クラッチ
断動作の制御は比較的簡単であるが、クラッチ接動作の
制御は複雑である。これは、クラッチの断接方向の変位
を位置センサで検出して、この位置情報でクラッチ接を
制御しようとしても、クラッチ完接が実現される位置が
ばらつくためである。

【０００４】また、半クラッチ等の微妙なクラッチ接動
作を得るために、電磁バルブによるクラッチ接続速度制
御を行うことが考えられるが、電磁バルブを用いる場
合、電磁バルブの長時間連続通電を回避することが望ま
しい。

【０００５】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、動力伝達に支障をきたすことなく電磁バルブの耐久
性を確保することが可能なクラッチ断接装置を提供する
ことにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、クラッチに連結されたピストンをクラッチ
断方向に移動させるために油圧シリンダ内に油を注入す
る油圧ポンプを設け、前記ピストンをクラッチ接方向に
移動させるために油を解放する電磁バルブを設け、クラ
ッチ完接の直前の油圧を検出する油圧スイッチを設け、
クラッチ接動作の開始時には前記電磁バルブを開閉させ
て緩やかにピストンを移動させる発進又は変速フェイズ
を実行し、クラッチが動力を伝達し始めたら前記電磁バ
ルブを開いて急速にピストンを移動させる急接フェイズ
を実行するフェイズ移行手段を設けたものである。

【０００７】前記フェイズ移行手段は、急接フェイズを
実行中に前記油圧スイッチが作動してから所定時間経過
するか又は前記電磁バルブを開いている時間が制限時間
を超えたとき、クラッチ完接と判定してもよい。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を添付
図面に基づいて詳述する。

【０００９】図１に示されるように、本発明のクラッチ
断接装置は、エンジン回転をトランスミッションに伝達
するクラッチ１、そのクラッチ１を断接方向に移動させ
るべくクラッチ１と機械的に連結されたクラッチフォー
ク２、クラッチフォーク２の片端に設けられているピス
トンを収容するスレーブシリンダ３、スレーブシリンダ
３に油圧を提供してクラッチフォーク２のストロークを
制御する中間シリンダ４、中間シリンダ４内に縦列に配
置された第一及び第二ピストン５，６、両ピストン間
５，６に油を注入する油圧ポンプ７、両ピストン間５，
６の油を解放する電磁バルブ８、第二ピストン６を第一
ピストン５側に押しつけるバネ９、マニュアル断接に使
用されるクラッチペダル１０、クラッチペダル１０の踏
み込み量を第一ピストン５に伝達するマニュアル操作用
伝達系１１を備えている。１２は動作油を蓄える動作油
タンク、１３は異常高圧で作動するリリーフバルブであ
る。油圧ポンプ７、電磁バルブ８及びリリーフバルブ１
３の低圧側は共通の低圧回路１４に接続され、この低圧
回路１４には動作油タンク１２が設けられている。中間
シリンダ４のヘッド部分は、第二ピストン５が図示の位
置にあるとき低圧回路１４に連通している。

【００１０】クラッチ断接制御の電気系として、油圧ポ
ンプ駆動用モータ及び電磁バルブを制御する図示されな
いエレクトロニクスコントロールユニット（ＥＣＵ）、
クラッチペダル１０が解放状態かどうかを認識するペダ
ルスイッチ１５、クラッチフォーク２のストローク量
（位置）を検出するストロークセンサ１６、中間シリン
ダ４のヘッド部分の圧力を検出してクラッチフォーク２
がクラッチ完接位置から離れ始めるとき、又はクラッチ
フォーク２がクラッチ完接位置に近付いたとき切り替わ
る油圧スイッチ１７、油圧ポンプを駆動するモータ１８
が設けられている。本発明のフェイズ移行手段はＥＣＵ
に収容されている。なお、電磁バルブ８は、通電時に流
路を開き、非通電時に流路を閉じる、所謂、ノーマルク
ローズのものである。また、図示しないが、エンジン回
転数センサ、トランスミッション回転数センサが設けら
れているものとする。

【００１１】図１のクラッチ断接装置は、自動断接もマ
ニュアル断接も共に可能なセミオートクラッチ装置であ
る。

【００１２】まず、クラッチ断接装置の通常の動作を説
明する。

【００１３】クラッチペダル１０が解放状態のき、第一
ピストン５は中間シリンダ４の一端に位置し、第二ピス
トン５はバネ９によって第一ピストン５側に押されてい
る。マニュアル断接においては、図２に示されるよう
に、運転者がクラッチペダル１０を踏み込むことによ
り、第一ピストン５が第二ピストン６を押して、第二ピ
ストン６をクラッチ断方向に移動させるので、スレーブ
シリンダ３に油圧が印加され、クラッチフォーク２が移
動してクラッチ断が達成される。運転者がクラッチペダ
ル１０を徐々に解放すると、第一ピストン５及び第二ピ
ストン６は、クラッチに設けられているスプリング（ダ
イヤフラム等のクラッチスプリング）とバネ９とにより
押し戻される。これにより、クラッチフォーク２が徐々
に元の位置に復帰し、半クラッチを経てクラッチ完接が
達成される。

【００１４】自動断接においては、通常の動作では、ク
ラッチペダル１０が解放状態になっているものとする。
図３に示されるように、油圧ポンプ７を駆動することに
より、両ピストン５，６間に油が注入されて両ピストン
間が高圧になる。このため第二ピストン６がクラッチ断
方向に移動する。スレーブシリンダ３に油圧が印加され
て、クラッチフォーク２が移動し、クラッチ断が達成さ
れる。クラッチ接の制御では、図４に示されるように、
電磁バルブ８に通電することにより両ピストン間を低圧
回路１４に連通させて両ピストン間の油を解放する。第
二ピストン６がクラッチスプリングとバネ９とによりク
ラッチ接方向に押し戻され、両ピストン５，６間の油が
電磁バルブ８を通って抜けていく。これにより、クラッ
チフォーク２が徐々に元の位置に復帰し、半クラッチを
経てクラッチ完接が達成される。なお、電磁バルブ８を
任意のデューテイー比で開閉することにより、クラッチ
フォーク２のストローク速度、即ちクラッチ接続速度を
制御することができる。また、自動断接においては、ク
ラッチフォーク２のストローク量がストロークセンサ１
６で検出されており、このストローク量で半クラッチ点
を認識したり、静的にクラッチ完接を認識することがで
きる。ただし、クラッチ完接ストローク量は毎回ばらつ
きがあるので、ストローク量によらないクラッチ完接判
定が必要となる。

【００１５】次に、フェイズ移行手段によるクラッチ接
動作を説明する。

【００１６】まず、クラッチ接動作に入る直前は完断フ
ェイズである。このフェイズでは、クラッチが完全に離
れているので、エンジン側回転系とミッション以下の負
荷側回転系とは断絶しており、回転数が互いに異なる。
完断フェイズにおいてアクセルペダルが踏まれたことを
検出した後、クラッチ接動作に入ることになる。

【００１７】クラッチ接動作の半クラッチ時には、発進
又は変速フェイズを実行する。このフェイズでは、クラ
ッチの円滑な接続を行うために電磁バルブを所定のデュ
ーテイー比で開閉させる。即ち、電磁バルブを短時間だ
け開き、短時間だけ閉じるという動作を繰り返すことに
より、第二ピストン６を緩やかに移動させる。これによ
りクラッチフォーク２が緩やかに移動する。クラッチが
つながり始めると、エンジン回転が負荷側回転系に伝わ
り始める。クラッチが動力を伝達し始めたことは、エン
ジン回転数とトランスミッション回転数との差が所定回
転数以下、例えば、３２ｒｐｍ以下になったことで検出
する。エンジン回転数とトランスミッション回転数との
差が３２ｒｐｍ以下であれば、急激にクラッチをつない
でも不具合がない。

【００１８】このようにクラッチが動力を伝達し始めた
ら急接フェイズに移行する。急接フェイズでは、電磁バ
ルブを開いて急速に第二ピストン６を移動させる。この
ように急接フェイズを行う理由は、クラッチ完接に至る
まで緩やかにクラッチフォーク２を移動させると、クラ
ッチに滑りが発生すること、及び電磁バルブのデューテ
ィー比制御が長時間に及ぶと電磁バルブの耐久性に影響
することがあるからである。

【００１９】この急接フェイズを実行中に次の２つの条
件のいずれかが成立すると、急接フェイズから完接フェ
イズに移行する。条件の第１は、油圧スイッチ１７が作
動してから所定時間、例えば、１秒経過することであ
る。油圧スイッチ１７は、クラッチフォーク２がクラッ
チ完接位置に近付いたときオフに切り替わる。従って、
油圧スイッチ１７が作動してから１秒後にはクラッチ完
接が達成されているものと判断できる。しかし、急接フ
ェイズに移行してから油圧スイッチ１７が作動するまで
に、時間がかかることがある。電磁バルブは、長時間連
続通電を行うと過熱のおそれがあるので、制限時間を設
ける必要がある。そこで、条件の第２は、電磁バルブを
開いている時間が制限時間、例えば２秒を超えることで
ある。この制限時間は、電磁バルブの保護を目的とした
ものであるが、実際には、両ピストン５，６間の油が電
磁バルブ８を通って完全に抜けるに十分な時間であり、
急接フェイズに移行してから２秒を経過していれば、ク
ラッチ完接が達成されているものと判断できる。

【００２０】図５に、急接フェイズから完接フェイズに
移行するための制御の流れを示す。また、図６にフェイ
ズの遷移を示す。油圧スイッチ１７がオフになってから
１秒経過していれば、完接フェイズに移行する。１秒経
過していなくても電磁バルブを開いている時間が２秒を
超えると、完接フェイズに移行する。

【００２１】図７に、クラッチ接動作におけるクラッチ
状態の時間的変化を示す。完断フェイズではクラッチ断
の状態にある。発進又は変速フェイズでは、徐々にクラ
ッチがつながるが、図に２つのケースを示したように、
状態変化の速さや、回転数差が所定範囲に縮まるクラッ
チ状態は、一定でない。急接フェイズでは、急速に状態
が変化するが、このときも状態変化の速さや安定するク
ラッチ状態は一定でない。

【００２２】図８に、急接フェイズから完接フェイズに
移行するときのクラッチストローク上のイベントを示
す。ストロークセンサ１６が検出するクラッチストロー
クのクラッチ断位置からクラッチ接位置までの間に、急
接の開始点及び油圧スイッチ１７がオフに切り替わる点
がある。この油圧オフ点から１秒経過したところがクラ
ッチ完接点となる。或いは、急接の開始点から２秒経過
したところがクラッチ完接点となる。

【００２３】この実施形態では、セミオートクラッチ装
置について説明したが、本発明はオートクラッチ装置に
も適用される。

【００２４】

【発明の効果】本発明は次の如き優れた効果を発揮す
る。

【００２５】（１）電磁バルブが長時間連続通電される
ことがないので、電磁バルブの耐久信頼性が確保され
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示すクラッチ断接装置の
構成図である。

【図２】図１のクラッチ断接装置のマニュアル断時の動
作図である。

【図３】図１のクラッチ断接装置の自動断時の動作図で
ある。

【図４】図１のクラッチ断接装置の自動接時の動作図で
ある。

【図５】本発明のクラッチ断接装置の制御流れ図であ
る。

【図６】本発明におけるフェイズの遷移図である。

【図７】本発明におけるクラッチ状態の時間的変化図で
ある。

【図８】本発明におけるクラッチストローク上のイベン
ト図である。

【符号の説明】

１ クラッチ ２ クラッチフォーク ４ 油圧シリンダ（中間シリンダ） ６ ピストン（第二ピストン） ７ 油圧ポンプ ８ 電磁バルブ １７ 油圧スイッチ

フロントページの続き (72)発明者 新井 裕之 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 株式会社トランストロン内 (72)発明者 森 文利 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 株式会社トランストロン内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 クラッチに連結されたピストンをクラッ
   チ断方向に移動させるために油圧シリンダ内に油を注入
   する油圧ポンプを設け、前記ピストンをクラッチ接方向
   に移動させるために油を解放する電磁バルブを設け、ク
   ラッチ完接の直前の油圧を検出する油圧スイッチを設
   け、クラッチ接動作の半クラッチ時には前記電磁バルブ
   を開閉させて緩やかにピストンを移動させる発進又は変
   速フェイズを実行し、クラッチが動力を伝達し始めたら
   前記電磁バルブを開いて急速にピストンを移動させる急
   接フェイズを実行するフェイズ移行手段を設けたことを
   特徴とするクラッチ断接装置。
2. 【請求項２】 前記フェイズ移行手段は、急接フェイズ
   を実行中に前記油圧スイッチが作動してから所定時間経
   過するか又は前記電磁バルブを開いている時間が制限時
   間を超えたとき、クラッチ完接と判定することを特徴と
   する請求項１記載のクラッチ断接装置。