JPS58136523A - 自動車のクラツチ自動制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の技術的分野 本発明は、自動車のクラッチ自動制御装置に関し、更に
詳しくはエンジンの回転数に応じてクラッチ板を可動し
てクラッチの接続の深さを自動的に制御できるようにし
た装置の改良であって、エンジンが高速回転状態にある
時でもクラッチを強制的に解除させると共に、パワース
イッチを開操作した時にはクラッチ板を直ちに接続状態
に復帰させるようにしたものである。

発明の技術的背景及びその０問題点 本発明は、本出願人らによって特願昭５５−１４１４９
９号及び特願昭１５８／）８０号ｃ以下、これらを１先
発明」という）としてすでに提案された自動車のクラッ
チ自動制御装置を、更に改良したものである。

先発明は、サーボモータの供給電圧をエンジンの回転数
に応じてクラッチ板を制御してクラッチの接続を行なう
ようにしたものであるが、いずれもアクセルレバ−を解
除した時には抵抗の電圧降下によってサーボモータ供給
電圧を低下させて直ちにクラッチの接続状態を切るよう
にしたものであった。

従って、アクセルペダルをゆるめた場合はそれに伴って
クラッチの接続も浅くなり、アクセルペダルを完全に解
除しエンジンの回転数がある一定値まで下った時にはク
ラッチが自動的に切れるのでエンストの心配はなく、又
走行中アクセルペダルを強く踏み込んで行けばクラッチ
が１００％接続されるので、クラッチすべりの心配もな
く、マニーアルシフト仕様車に取付けるだけでオートマ
チック仕様車のように面倒なりラッチ操作を全く不要に
することができた。

しかしながら、本発明者らはその後の研究から、エンジ
ンの回転数を上昇させた時にもクラッチを随時解除でき
るよう−にすることが自動車の走行をスムーズにするた
めに必要であることを知見し、さらに車の走行中におい
てアクセルレバ−をゆるめた時直ちにクラッチが切れる
先発明は、高速道路等における高速走行時には安全面か
らいっても望ましくない問題点を含んでいることが判明
した。そして、オートマチック操作中必要に応じてフッ
ト操作に切り換えたい時も生じ、この場合にはクラッチ
レバ−をもとの状態に直ちに復帰させるようにすること
が必要なことも同時に判明した。

本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、先発
明の上記した問題点を解決し、走行　　　□性、安全面
において一層改善され、かつ随時オートマチック操作か
らフット操作への切り換えを出来るようにした自動車の
クラッチ自動制御装置を提案するものである。

発明の目的及び概要 したがって、本発明の目的は通常のマニュアル仕様車に
取付けるだけで、その自動車をオートマチック仕様車の
如く機能させ、走行中においても随時オートマチック操
作とフット操作の切換えをスムーズに行なえるようにし
た自動制御装置を提供することにある。

また、本発明の他の目的はエンジンの回転数の高低如何
にか＼わらず、クラッチの接続を強制的に解除できるよ
うにして自動車の変速時のギヤの切り換えをスムーズに
行なえるようにした自動車のクラッチ自動制御装置を提
供することにある。

これらの目的を達成するため本発明は、クラッチ板の変
位をエンジンの回転数に応じて制御できるようにすると
共に、クラッチの接続を強制的に解除できるようにし−
１さら書こパワースイッチの開操作時には、クラッチを
直ちに接続状態に復帰できるようにしたことを特徴とし
ている。

発明の実施例 以下に、本発明の一実施例を添付図面と共に詳述する。

第７図は、本発明の構成の要部を概略的に示す系統図で
ある。

この図において、１はエンジンの回転数検出回路部であ
り、該回路部１はインバータ（不図示）を含む波形整形
回路１１、微分回路１２、ワンショトマルチバイブレー
タ１３及び積分回路１４を含んで構成されて詔り、エン
ジンの回転数をその回転数に応じたレベルの信号出力に
変換するものである。

第４図（ａ）〜（ｅ）は、この回路部１を通じて得られ
る波形図を示して参り、自動車のイグニッションコイル
で発生された第４図（ａ）の如きひずんだパルスは、波
形整形され、微分回路１２を通じた後さらに正のパルス
部分がけずられ、次段のワンショットマルチバイブレー
タ１３のトリガパルスとなり、その出力パルスが積分回
路１４で積分されて第４図（６１）のような波形の信号
が出力される。

この検出回路部１におけるワンショットマルチバイブレ
ータ１３は再トリガ可能であり、その出力パルス幅を外
付抵抗１３Ｒで規定されるだけ引延ばし、これによって
積分回路１４からの出力信号レベルの平均値を自由に可
変できるようにされている。・ この抵抗値の調節は後述するようにクラッチ板が作動し
始めるエンジンの回転数をプリセットできるように機能
するものである。

エンジンの回転数検出回路部１の後段には、振幅制限回
路２が接続されており、積分回路の出力信号を入力して
、次の比較増幅回路５に供給される出力信号のレベルを
一定幅に制限している。

その動作原理は大略以下の通りである。

すなわち、この回路２は、その出力信号のレベルの上限
と下限がすでに前置設定されており、例えばエンジンの
回転数が１０００回転に達した時、下限の信号’Ｖ’ｍ
ｉｎを出力し、３０００回転に達した時に上限の信号Ｖ
ｍａｘを出力するようにされている。

従って、エンジンの回転数が１０００回転以下の時は、
出力レベルＶｍｉｎに　　如又回転数が３０００回転を
超えても出力レベルはＶｍａＸ’に保持され、エンジン
の回転数が１０００回転から３０００回転の間にあると
き、その回転数に応じた出力をＶｍｉｎ　−ＶｍａＸの
範囲内で出力するのである。

そして、この回路２の上、下限出力Ｖｍａｘ、　Ｖｍｉ
ｎは本発明に於ては後述の記載より明らからように、ク
ラッチ板の変位幅を規定している。この振幅制限回路２
の上、下限出力に対応するエンジンの回転を可変するに
は、検出回路部１の前述したマルチバイブレータ１３の
外付抵抗１３Ｒを可変すればよく、これによってクラッ
チの断続を開始す′るエンジンの回転数が規定されるこ
とは当業者にとっては説明するまでもないであろう。

従って、運転者はマルチバイブレータ１３の外付抵抗１
３Ｒを調節することによって、クラッチ板の作動を開始
するエンジンの回転数がプリセットされるのである。

比較増幅回路３は、公知のオペアンプ等を組み合わせて
構成されて詣り、振幅制限回路２より送られて来たエン
ジンの回転数に応じた入力信号と、基準入力信号との比
較を行なって、両者に偏差があるとき次段のサーボモー
タ駆動回路５にサーボモータ駆動信号を出力する。

この駆動信号は、振幅回路２より送られて来た入力信号
が基準入力信号より小さい場合には、その出力端子のう
ちＡ端子をｒＬＪレベルに、Ｂ端子をｒＨＪレベルにし
、トランジスタ５２　、５３　ラドライブしてサーボモ
ータ５５を正転させ、また逆の場合には、Ａ端子を「Ｈ
」レベルにＢ端子をｒＬＪレベルにし、トランジスタ５
１．５４をドライにクラッチ板の変位に応じた値に規定
されるが実施例図の場合は、ポテンショメータ４の出力
電圧を利用しており、この出力電圧は、サーボモータ５
５の回転した変位分だけこのポテンションメータ４の摺
動子（不図示）を可動するようにした公知の連動機構等
より成る基準入力規定手段によって可変されるようにな
っている。

サーボモータ５５の出力軸（不図示）は第３図に示すよ
うに回転アーム３６に連結、され、更にこのアーム３６
を中空シリンダ３３を介在させた上、下一対のロッド３
４　、３５を介してクラッチレバ−３１に連結されてお
り、これによってサーボモータ５５の正又は逆転に応じ
てクラッチレバ−をＰ又はＮ方向に可動し、クラッチ板
（不図示）を後退若しくは前進可動させクラッチの断続
を操作レバー９に装着′された操作ボタン９１を押圧操
作することにより、振幅制限回路２の出力信号を前述し
た下限レベルＶｍｉｎにまで強制的に低下させるもので
ある。

７はクラッチ保持機能手段であり、パワースイッチ８の
開操作時に作動するクラッチ保持回路７１と、このパワ
ースイッチ８の操作に連動しサーボモータ駆動回路５へ
の駆動電源のオン。

オフを制御するオフディレィタイマ７２とより構成され
ている。クラッチ保持回路７１は、パワースイッチ８を
開いた時に振幅制限回路２の出力信号を上限レベルＶｍ
ａｘに保持する分までプルアップするものであり、作動
中はオフディレィタイマ７２と協働して次の比較増幅回
路乙の入力信号を上限レベルＶｍａｘに保持してサーボ
モータ５５を逆転駆動して、クラッチ板（不図示）をも
との位置まで後退させてクラッチを１００％接続状態す
なわち、もとの状態に復帰させるものである。オフディ
レィタイマ回路７２は、パワースイッチ８のスイッチ操
作に連動して作動するスイッチ７２３を備えており、パ
ワースイッチ８を閉にした時、トランジスタ７２６を通
じて電磁コイル７２７を付勢しリレー接点７２１を閉じ
てサーボモータ駆動回路５に駆動電源を供給すると共に
、パワースイッチ８が開かれた時にも、抵抗７２４とコ
ンデンサ７２５のＯＲ回路の放電を利用してクラッチ板
かもとの状態に復帰するまでサーボモータ駆動回路５の
供給電源を保持してサーボモータの駆動を可能にするも
のである。

このクラッチ保持機能手段は、パワースイッチ８を開に
して本発明装置の作動を解除してオートマチック操作か
ら通常のフット操作に移行させる時、クラッチ板をもと
の状態に復帰させるのに有効であり、このため、本発明
ではオート操作からフット操作に円滑に移行できるので
ある。

以上の説明により、本発明の構成とその基本的原理は理
解されたであろうが、本発明を有効に機能させるために
必要とされるクラッチペダル部の一構成例につき説明す
る。

第３図は、クラッチペダルの作動機構を示す一実施例で
あり、クラッチレバ−３１は中空シリンダ３３、上下一
対のロッド３４，３５を介してサーボモータ５５の出力
軸３９に取着された回動アーム６６に連結されている。

中空シリンダ３３は、第５図に示すように、上部ロッド
３４を該シリンダ３３の上端に螺着させると共に、ピス
トン状の下部ロッド６５の頭部３９をシリンダ３３内部
に摺動自在に嵌入させている。５７はサーボモータ５５
を格納したハウジングであり、３２はクラッチペダルで
ある。クラッチペダル作動機構はこのような構成となっ
ているのでサーボモータ５５が正又は逆転駆動し、回動
アーム３６が回動することによりクラッチレバ−３１を
Ｐ又はＮ方向に作動させてクラッチ板（不図示）を前後
に作動させてクラッチの断続を自動的に行ないうるだけ
でな、＜、パワースイッチ８を開いて、本発明装置の作
動を停止させた時前述したクラッチ保持機能手段を作動
して、クラッチレバ−３１が第５図に示すもとの状態に
復帰した時直ちにクラッチペダルのフット操作を何らの
障害なしにスムーズに行なうことができるのである。こ
のクラッチペダル作動機構は、−例があってワイヤ、チ
ェーン等の手段によりクラッチ板を可動できるようにし
てもよいであろう。

次に、本発明装置の理解を一層容易にするため、その動
作原理について説明する。

変速ギアをニュートラルの位置にし、イグニッションキ
イーを操作してエンジンを点火し、パワースイッチ８を
ＯＮにすると、アクセルペダルのフット操作に応じてク
ラッチレバ−３１は作動され、クラッチ板（不図示）は
エンジンの回転数に応じて作動されることになる。

そこで、今エンジンの回転数検出回路１のワンショット
マルチ１３の外付抵抗１３Ｒを調節して振幅制限回路２
の下限出力Ｖｍｉｎに対応するエンジンの回転数を１０
００回転−ζセットすると、クラッチの接続開始点はエ
ンジンの回転数が１０００回転に規定されるので、エン
ジンの回転数が１０００回転に達した時に、クラッチの
作動が開始される。こめ時、クラッチ板（不図示）が前
進して、その変位が最大となるエンジンの回転数は、前
述したように振幅制限回路２の上限出力Ｖｍａｘによっ
て規定されるが、このＶｍａｘに相当するエンジンの回
転数が３０００回転であるとすれば、エンジンの回転数
が３０００回転に至った時、クラッチは１００％接続さ
れ、その接続は完了する。

次に、クラッチ解除スイッチ９１を操作すると、クラッ
チ解除機能回路６が作動し、振幅制限回路２の出力を下
限レベルＶｍｉｎに落とすので、比較増幅回路５の出力
はトランジスタ５２　、５３をドライブしてサーボモー
タ５５を逆転させクラッチＬ／　バー　３　ｉをＰ方向
に作動してクラッチを断の状態にする。

従って、クラッチがこの状態にあるときシフトレバ−９
を操作すればギアチェンジをスムーズに行なうことがで
きるので、エンジンの回転数が増大するにつれて次々と
シフトアップして行けばよいのである。

また、走行中エンジンの回転数が低下して変速ギア速度
の規定する回転数以下になった場合は、振幅回路２の出
力も減少し、これによってサーボモータ５５は正転して
クラッチ板（不図示）を後退させて、クラッチの接続を
解放するので、エンジンが途中でエンストしてしまうよ
うなこともないのである。

そして、走行中オートマチック操作から、通常のフット
操作に戻したい時には、パワースイッチ１０をＯＦ’Ｆ
にすればよく、かくすることによりクラッチ保持機能手
段６が直ちに作動し、振幅制限回路２の出力を上限レベ
ルＶｍａｘすると共に、オフディレィタイマー回路が作
動するのでサーボモータ５５を正転させクラッチレバ−
３１をもとの状態（第５図に示すように復帰させるので
、クラッチパー６１が途中の作動位置でロックされたま
＼停止するということはなく、直ちにフット操作の可能
な状態になるのである。

また、この時クラッチは完全に接続された状態になって
いるので、走行中パワーオフスイッチ１０を操作しても
クラッチが解除されて自動車が暴走するようなことはな
いのである。

発明の効果 以上の説明より、本発明は十分に理解されたと思われる
が、本発明によれば以下のような効果がある。

（１）　　エンジンの回転数に応じてクラッチの接続深
すを制御できるので、通常のマニュアルシフト仕様車に
取着すれば面倒なりラッチ操作することなくオートマチ
ック仕様車のように機能させることができる。

（２）　　クラッチのオートマチック操作からフット操
作への切換えが可能である。

従来公知のオートマチック仕様車をフット操作に切換え
て使用することは構造的に不可能であるが、本発明によ
れば自動車の走行中　　４゜においてもオートマチック
操作からフット操作へ又その逆の切換えも随時可能であ
る。　　　　１（３）燃費効率が良い 従来公知のオートマチック仕様車は、オイルコンバータ
を利用しているため通常のマニュアルシフト仕様車に比
べ燃費効率はや＼劣る。しかし、本発明によればクラッ
チ合わせのタイミングをエンジンの回転数に応じて自動
的に設定できるようにしているので、従来からクラッチ
合わせを完全にするためしばしば行なわれていた空ふか
しの必要はなく、そのため従来のオートマチック仕様車
に比べ燃費効率も向上する。

なお、付随的な効果ではあるが、本発明によれば、エン
ジンの回転数に応じた適確なりラッチ合わせが可能とな
るので、エンジン、チェンジギヤー、ドライブシャフト
等にも無理な負担をかけず、自動車の寿命を延命化でき
る等の利点もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明装置の構成を示す概略系統図、第２図
は、クラッチ解除操作スイッチを備えたシフトレバ−の
−実施例口、第３図はクラッチペダル作動機構の要部部
分断面図、第４図はエンジンの回転数検出回路部の動作
波形図である。 （符号の説明） １・・・エンジンの回転数検出回路部、２・・・振幅制
限回路、３・・・比較増幅回路、４・・・基準入力、５
・・・サーボモータ駆動回路、５５・・・サーボモー久
６・・・クラッチ解除指令回路、７・・・クラッチ保持
機能手段、１０・・・基準入力信号規定手段。 特許出願人　水　河　末　弘 株式会社ユタカメイク 代理人　弁理士　鈴　江　孝　−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 クラッチ板の変位をエンジンの回転数に応じて自動的に
   制御できるようにした自動車のクラッチ自動制御装置で
   あって、 エンジンの回転数に応じた電気信号を出力するエンジン
   の回転数検出回路部と、 この検出回路部の出力信号を上、下限の定められた一定
   幅の出力信号に変換する振幅制限回路と、 この振幅制限回路の出力信号を入力信号として、該入力
   信号と基準入力信号とを比較しその偏差を増幅する比較
   増幅回路と、 自動車のクラッチ板を可動する正逆運可能なサーボモー
   タを含み、上記比較増幅回路からの偏差出力信号を受け
   て該サーボモータを正又は逆転駆動するサーボモータ駆
   動回路と、上記比較増幅回路の基準入力を上記クラッチ
   板の変位に応じた値に規定する基準入力信号規定手段と
   、 上記振幅制限回路の出力信号を強制的に下限レベルに低
   下させるクラッチ解除指令回路と、パワースイッチを開
   状態にした時、上記振幅制限回路の出力信号を上限レベ
   ルに保持して上記サーボモータを駆動し、これによって
   クラッチを接続状態に強制的に復帰させるようにしたク
   ラッチ保持機能手段とを備えた自動車のクラッチ自動制
   御装置。