JPS5842176Y2 - 車両用自動クラッチ装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はクラッチオフ信号を受けてクラッチを解放し、
クラッチオン信号を受けてクラッチを締結する車両用自
動クラッチ装置に関する。

この種の自動クラッチ装置は一般に摩擦クラッチをクラ
ッチマスターシリンダおよびクラッチオペレーティング
シリンダを介して動作させるサーボモータに、流体圧力
を供給および排出することにより、クラッチの締結およ
び解放が制御されるように形成されている。

上記摩擦クラッチの締結および解放は、通常、変速機シ
フトレバ−の操作に関連して行なわれている。

例えば走行中２速から３速に変速する場合、シフトレバ
−に手を触れることにより、摩擦クラッチのレリーズ動
作が開始し、摩擦クラッチのフェーシングの接触が断た
れた段階（以下レリーズ点といつ）、すなわち、伝導系
にねじりトルクが作用しなくなった時点付近からシフト
レバ−による変速操作の開始が行なえる。

そして上記シフトレバ−を３速にシフトすると、摩擦ク
ラッチは解放状態から締結作動を開始し、クラッチエン
ゲージポイント（クラッチレリースポイントと同位置）
の手前からは例えばアクセルペダルの踏み込み量にほぼ
比例したスピードでクラッチ締結作動がおこなわれるよ
うにして、クラッチエンゲージショックを緩和する手段
をとっている。

なお、シフトレバ−が動き始めてから動き終るまでの時
間をクラッチレリーズ時間と称し、この時間は約０．１
５ｓｅｃ程度に短くする必要がある。

しかし、上記のようにレリーズ時間を短（する、すなわ
ち、摩擦クラッチを急激に解放させると低変速段の伝達
トルクの割合犬なる領域ではトルク伝達が急激になくな
るため、伝導系にショックを発生する不具合がある。

このため、レリーズポイント付近ではサーボモータのア
クチュエータを徐々に移動させる必要がある。

第１図ａはアクチュエータの移動状態を示すもので、レ
リーズポイントを含んだ中間段階ではアクチュエータは
ゆっくり移動させその前後の段階では、それを急激に移
動さす方法が有効であることを第１図ａは示している。

なお、前記中間段階は、レリーズポイントの誤差を考慮
すると充分幅広にする必要があるが、このようにすると
余計に前後の段階のレリーズスピードを早くする必要が
生じる０第１図すは上記作動におけるクラッチマスター
シリンダの油圧の変化状態を示すもので、この第１図す
からは、クラッチレリーズ終了時にマスターシリンダ側
の油圧が一瞬負圧（ｂ１点）となる現象を生じているこ
とがわかる。

この現象が生じるとマスターシリンダのピストンカップ
からオイルリザーバタンクの油がマスターシリンダ内に
流入してマスターシリンダとオペレーティングシリンダ
とのストロークがわずか対応しない状態を生じる。

これはアクチュエータピストンが高速度でアクチュエー
タ側壁に激突し、反発されて一時的に後退することおよ
びアクチュエータピストンが急停止させられるためマス
ターシリンダより圧力波が生じ、クラッチオペレーティ
ングシリンダ側に移動することにより生じる。

もちろん、前記マスターシリンダに流入した油はクラッ
チ締結のためマスターシリンダのピストンを後退させれ
ば、リザーバータンクに復帰するため、クラッチが変速
操作の終了のたびに完全に締結される定常走行にあって
は何等支障は生じない。

ところが、狭い場所での車両ノ方向転換等においては、
アクセルペダルをわずかしか踏み込まないで車両を低車
速で動かし、かつ車両のスピードはアクセルペダルとブ
レーキペダルとを交互に操作して調整している状態では
ブレーキ制動を行なうとエンジンが停止することから１
所定車速以下の低車速時においてはアクセルペダルから
足を離すと、クラッチが解放するように制御され、クラ
ッチが完全に締結しない状態、すなわち、半クラツチ状
態になり、前記方向転換等の場合、半クラツチ状態が繰
返し行なわれることになって、第２図の点線（実線はア
クチュエータストローク）で示すようにクラッチレバ−
の作動ストローク領域は上記流入油量分だけクラッチ解
放側へ転移して行く。

いいかえれば、クラッチ締結側へのストロークは回を重
ねる毎に少（なって行き、ある段階ではクラッチエンゲ
ージができなくなり、エンジンの空吹きを生じて発進が
困難になる不具合を発生する。

本考案は上記の事情に鑑みてなされたもので、所定車速
以下の低速走行時にクラッチレリーズ終了時のレリーズ
スピードを所定車速以上の走行時とは別に設けて半クラ
ツチ状態が繰返し行なわれる時の不具合を解決する車両
用自動クラッチ装置を提供することを目的とする。

以下図面を参照して本考案の一実施例を説明する。

第３図において、１はサーボモータで、このサーボモー
タ１はアクチュエータ２とマスターシリンダ３とから構
成されている。

４はダイヤフラム、５はダイヤフラム４に固着されたピ
ストンである。

６はマスターシリンダ３からクラッチオペレーティング
シリンダ（図示せず）へ連結されている油圧パイプであ
る。

７はクラッチオフバルブで、このクラッチオフバルブ７
はアクチュエータ２の負圧室８と通路９によって連結さ
れている。

１０は通路９から分岐した通路９ａに連結されたクラッ
チオフタイミングパルプである。

１１は負圧タンクで、この負圧タンク１１はチェックバ
ルブ１２を有するポート１３を介してインテークマニホ
ルド（図示せず）に連結されている。

前記クラッチオフバルブ７は通路１４を経由して負圧タ
ンク１１と連結されている。

１５はポートで、このポート１５はクラッチエンゲージ
パルプ１６に接続される。

このクラッチエンゲージバルブ１６は常閉の大気開放口
１６ａと常開のポート１６ｂとを有しており、このポー
ト１６ｂはバリアプルバルブ１７に接続される。

このパルプ１７の常開大気開放口１７ａは通路１４ａよ
りはるかに小径のオリフィス、例えば０．３φのオリフ
ィスを使用する。

また、常閉大気開放口１７ｂは常開大気開放口１７ａよ
りもやや大径、例えば０．６φのオリフィスを使用する
。

さらに、クラッチオフタイミングパルプ１０には通路１
４から分岐した通路１４より断面積の小さい通路１４ａ
が連結されている。

前記ピストン５に固定されたシャフト１Ｂはその先端部
でピストン５０ストロークを検出する第１のスイッチ１
９および第２のスイッチ２０を作動させる。

なお、７ａ 、１０ａ 、１６ｃおよび１７ｃはそれぞ
れクラッチオフバルブ７、クラッチオフタイミングバル
ブ１０、クラッチエンゲージバルブ１６およびバリアプ
ルバルブ１７の各ソレノイドである。

上記構成にあっては、第３図に示すクラッチ締結状態で
はシフトレバ−を操作すると、まず、クラッチオフバル
ブ７が通電作動をし、通路１４と通路９が連通する。

このため、負圧タンク１１の負圧が負圧室８へ導かれ、
ピストン５はクラッチレリーズ方向（図示Ｘ方向）へ移
動し、第１のストロークスイッチ１９を閉作動させるま
で、クラッチオフバルブ７は通電作動をする。

第１のストロークスイッチ１９が閉作動すると、クラッ
チオフタイミングバルブ１０を通電作動させ、クラッチ
オフバルブ７を非通電作動させる。

このため、負圧室８には通路１４ａから通路９ａを通し
て負圧が作用する。

通路１４ａは通路１４より断面積が小さい。

このため、ピストン５は緩慢にクラッチレリーズ方向Ｘ
へ移動する。

ピストン５が所定のストローク移動すると、第２のスト
ロークスイッチ２０を閉作動させる。

このスイッチ２０が閉作動すると、所定車速以上の走行
時はクラッチオフバルブ７を作動させ、クラッチオフタ
イミングバルブ１０を非作動とし、ピストン５を素早く
クラッチレリーズ終了位置まで移動させる。

所定車速以下の走行状態にあっては、第２のストローク
スイッチ２０が閉作動しても依然としてクラッチオフタ
イミングバルブ１０を作動させておき、クラッチレリー
ズ終了位置まで、ピストン５を緩慢に移動させる。

なお、所定車速以上の走行時において、クラッチオフバ
ルブ１０が通電作動し、クラッチオフバルブ７が非通電
となると、クラッチオフバルブ７の通路１５と通路９が
連通する。

このため、負圧室８はバリアプルバルブ１７０大気開放
口１７ａ又は１７ｂのいずれかと連通し、負圧室８に大
気を吸入させるが、大気開放口１７ａ、１７ｂとも小径
オリフィスのため、クラッチレリーズ時のアクチュエー
タストロークスピードにはほとんど影響がない。

第４図はピストン５の移動時間を示したもので、Ｂはク
ラッチ締結状態を示し、第１のストロークスイッチ１９
が作動する位置りまでは素早く移動し、次には第２のス
トロークスイッチ２０が作動する位置Ｅまでは緩慢に移
動し、クラッチ解放位置Ｃまで、所定車速以上の走行時
はまた素早くストロークさせ、所定車速以下の低速走行
時は依然として緩慢にストロークさせる。

Ａはクラッチのエンゲージポイントで、クラッチ締結状
態Ｂからエンゲージポイン）Ａ間はクラッチエンゲージ
域である。

エンゲージポイン）Ａからクラッチ解放位置Ｃ間はクラ
ッチレリーズ域である。

このクラッチエンゲージポイント付近においてクラッチ
を緩慢に切ることによってクラッチオフショックを緩和
する。

次に第５図に示す前記第３図の実施例装置の制御回路に
ついて説明する。

２３はシフトレバ−スイッチで、シフトレバ−を操作し
たとき「Ｌ」信号を発し、それを操作しないときは「Ｈ
」信号を発する。

２４は車速スイッチで、このスイッチ２４は車速が所定
車速例えば７紅メ■以下のときｒＬＪ信号を、７Ｋｍ／
Ｈより上昇したとき 「Ｈ」信号を発する。

２５はアクセルペダルスイッチで、このスイッチ２５は
アクセルペダルから足を離すとｒＬＪ信号を、アクセル
ペダルを踏み込むとｒＨＪ信号を発する。

１９ａは第１のストロークスイッチ１９の接点で、この
接点１９ａが開いているとき「Ｈ」信号を、閉じている
とき「Ｌ」信号を発する。

２０ａは第２のストロークスイッチ２０の接点で、この
接点２０ａが開いているとき「Ｈ」信号を発し、閉じて
いるとき「Ｌ」信号を発する。

２６はＯＲ回路、２７はＡＮＤ回路、２８〜３２はＮＯ
Ｒ回路、３３．３４はＮＯＴ回路、３５〜３８はトラン
ジスタ、３９はエンゲージバルブ１６０制御回路、４０
はバリアプルパルプ１７０制御回路、４１〜４４は抵抗
である。

上記のように構成された制御回路の作用を以下述べる。

車速スイッチ２４とアクセルペダルスイッチ２５との信
号はＯＲ回路２６に入力され、いずれかの入力信号がｒ
ＨＪのとき、ＯＲ回路２６の出力は「Ｈ」信号になる。

また胴入力信号がｒＬＪのときはＯＲ回路２６の出力は
ｒＬＪ信号になる。

このＯＲ回路２６の出力がｒＨＪ信号を発しているとき
、例えば狭い場所での車両の方向転換の場合、すなわち
、車速７Ｋｍ／Ｈ以下でアクセルペダルを踏んでいると
きにはＡＮＤ回路２７０入力の一方がｒＨＪになる。

このＡＮＤ回路２７の他方の入力はシフトレバ−２３を
操作しないと「Ｈ」信号となり、このときＡＮＤ回路２
７の出力もｒＨＪになる。

ＮＯＲ回路３１は入力がともに「Ｌ」になったときのみ
出力がＩＩ（Ｊになって、トランジスタ３５がオンにな
ってクラッチオフバルブ７のソレノイド７ａを附勢し、
クラッチを解放させるようにする。

しかし、前記ＡＮＤ回路２７の出力がｒＨＪであるから
ＮＯＲ回路３１の出力はｒＬＪとなる。

一方、ＡＮＤ回路２７の出力はＮＯＴ回路３４により反
転されて「Ｌ」になり、このｒＬＪ信号はＮＯＲ回路３
０．３２に入力される。

ＮＯＲ回路３０．３２の他方の入力は制御回路３９．４
０の出力がｒＬＪであると、ＮＯＲ回路３０．３２の出
力はｒＨＪになり、エンゲージバルブ１６およびバリア
プルバルブ１７は附勢され、負圧室８は大気に連通され
、クラッチは締結され、車両は発進される。

ここで、車両を方向転換のためブレーキを作動させる。

すなわち、アクセルペダルから足を離すと、ＯＲ回路２
６０入力は共にｒＬＪになり、従って出力も「Ｌ」信号
を発する。

このため、ＡＮＤ回路２７はシフトレバ−スイッチ２３
の出力に関係なく常に出力はｒＬＪになり、ＮＯＲ回路
３０゜３２の出力もｒＬＪとなってバルブ１６．１７は
消勢される。

ＮＯＲ回路２９の３人力のうち接点１９ａが開いている
（クラッチ締結時）ときｒＨＪであるから、ＮＯＲ回路
２９の出力は「Ｌ」になる。

この結果はＮＯＲ回路３１の両人力がｒＬＪとなるため
、出力は「Ｈ」になってクラッチオフバルブ７が附勢さ
れ負圧が通路１４から通路９を介して供給されクラッチ
は第４図に示すＢ点からＤ点まで急速に移動する。

この位置までクラッチが移動すると第１のストロークス
イッチ１９の接点１９ａが閉じるのでｒＬＪになり、Ｎ
ＯＲ回路２９の出力はｒＨＪになる。

するとクラッチオフタイミングバルブ１０が附勢される
がクラッチオフバルブ７は消勢される。

このため、負圧は通路１４ａ→通路９Ｂ−＋通路９を通
るため、クラッチの移動は第４図のＤ点からＥ点までは
ゆっくり移動しながらクラッチは解放されて行く。

Ｅ点になると第２のストロークスイッチ２０の接点２０
ａが閉じｒＬＪとなるが、車速が所定車速以下であると
ＮＯＲ回路２８の出力は依然としてｒＬＪであるからＮ
ＯＲ回路２９の出力も「Ｌ」状態を継続する。

従ってクラッチは第４図に示すＥ点からクラッチ解放位
置Ｃまでゆっくり解放されて行く。

しかし、車速が所定値以上になるとＮＯＲ回路２８の入
力が共にｒＬＪ となり、出力がｒＨＪになるため、Ｎ
ＯＲ回路２９の出力はｒＬＪになる。

するとクラッチオフタイミングパルプ１０は消勢され、
クラッチオフパルプ７が附勢されるため、クラッチは第
４図に示すＥ点から急速に図示点線に示すように解放さ
れる。

このようにして制御されるので、半クラツチ状態が長く
ならないで車両の方向転換ができ、従来のような発進不
能になる等の不具合の発生を防止できる。

上記実施例においては例えば車速が７ Ｋｍ／Ｈ以下で
はクラッチ解放時クラッチエンゲージ点を含んだ中間段
階のレリーズスピードがクラッチ解放位置まで連続する
ように構成したものであるが、本考案は次のように構成
してもよい。

すなわち、第２のストロークスイッチがオンしたことと
、車速が７Ｋｍ／Ｈ以下であることを条件として、７Ｋ
ｍ／Ｈ以上のときのレリーズスピードより遅くクラッチ
マスターシリンダ内が負圧状態とならないレリーズスピ
ードで作動する別のクラッチオフタイミングパルプを設
けて達成してもよい。

以上述べたように、本考案によれば、クラッチレリーズ
時のアクチュエータは所定車速以上のときには最初速く
、次には緩慢に、最後はまた速く動くように制御し、こ
の制御で緩慢にストロークしているときにクラッチレリ
ーズを行なうようにマツチングすることにより、伝導系
の捩れトルクの反転を緩衝し、ショックを緩和すること
ができる。

また、クラッチオフ制御の時間を短くすることにより、
変速時シフトレバ−の引つかかりをなくすることができ
、変速フィーリングを改善することができる。

さらに、所定車速以下の時には最初速く、次には緩慢に
、最後は所定車速以上の時より緩慢に動くように制御し
、この制御で車両のこきざみな前進および後退を必要と
するとき、例えば狭い場所での方向転換、クランク路の
走行時、切りかえし等が必要な車庫入れ等において、半
クラツチ状態を繰返し行なってもクラッチアクチュエー
タとクラッチレバ−との間にズレが生ぜず、従って従来
のクラッチが切れなくなる不具合を防止できる効果を有
する。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ、ｂはクラッチレリーズ特性図および油圧状態
の特性図、第２図はクラッチレバ−作動ストローク領域
を示す特性図、第３図乃至第５図は本考案の一実施例を
示すもので、第３図は構成説明図、第４図はクラッチレ
リーズ特性図、および第５図は制御回路図である。 １・・・・・・サーボモータ、２・・・・・・アクチュ
エータ、３・・・・・・マスターシリンダ、４・・・・
・・ダイヤフラム、５・・・・・・ピストン、７・・・
・・・クラッチオフパルプ、８・・・・・・負圧室、９
，９ａ、１４．１４ａ・・・・・・通路、１０・・・・
・・クラッチオフタイミングパルプ、１１・・・・・・
負圧タンク、１６・・・・・・クラッチエンゲージパル
プ、１７・・・・・・バリアプルパルプ、１９ａ 、２
０ａ・・・・・・接点、２３・・・・・・シフトレバ−
スイッチ、２４・・・・・・車速スイッチ、２５・・・
・・・アクセルペダルスイッチ、２６・・・・・・ＯＲ
回路、２７・・・・・・ＡＮＤ回路、２８〜３２・・・
・・・ＮＯＲ回路、３３．３４・・・・・・ＮＯＴ回路
、３９．４０・・・・・・制御回路。

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. （１）負圧タンクからの負圧を負圧通路を経由してサー
   ボモータの負圧室へ導くことにより、クラッチオフ信号
   を受けてクラッチを解放し、クラッチオン信号を受けて
   クラッチを締結する車両用自動クラッチ装置において、
   クラッチレリーズ動作の第１段階ではクラッチレリーズ
   速度を速＜シ、クラッチレリーズ点を含む第２段階では
   クラッチレリーズ速度を遅＜シ、その後の第３段階では
   所定車速以上のときにはクラッチレリーズ速度を速＜シ
   、所定車速以下のときには所定車速以上のときのレリー
   ズ速度より遅くするように制御する制御装置を備えた車
   両用自動クラッチ装置。
2. （２）制御装置は、第１段階では負圧通路の断面積を大
   きく、第２段階では断面積を小さく、第３段階では所定
   車速以上のときには断面積を大きく、所定車速以下のと
   きには断面積を所定車速以上のときより小さくするよう
   に構成したことを特徴とする実用新案登録請求の範囲第
   （１）項記載の車両用自動クラッチ装置。
3. （３）負圧通路は第１段階では第１のパルプのみを開放
   することにより第１の通路のみを経由して負圧を供給し
   、第２段階では第２のバルブのみを開放することにより
   、第２の通路のみを経由して負圧を供給し、第３段階で
   は所定車速以上のときには第１のパルプのみを開放する
   ことにより第１の通路のみを経由させ、所定車速以下の
   ときには第２のバルブのみを開放することにより第２の
   通路のみを経由させて負圧を供給することを特徴とする
   実用新案登録請求の範囲第（２）項記載の車両用自動ク
   ラッチ装置。