JPS59226742A - 油圧式クラツチの制御装置 - 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】 本発明は、内燃機関などに付設される油圧式クラッチに
おいて、油圧を機関回転数に応じて制御することに工つ
、嵌入に要する時間を遅らせることなく、シかも嵌入時
のショックをなくしてスムーズな朕入金行なえるように
した制御装置に関するものである。

例えば船舶用ディーゼルエンジン等の内燃機関は、通常
、エンジン出力軸とプロペラ軸との間に油圧式クラッチ
及び変速ギヤ等の組合わせからなる減速逆転装置を設け
、油圧方向切換器と油圧調整装置により、油圧式クラッ
チの嵌入方向や嵌入度合を制御してプロペラ軸の回転方
向及び回転数ｋｍ整し、船の前進、後進、速度等を自由
にコントロールするようになっている。

ところで、この種の装置においては、クラッチの中立時
に油圧を高圧に保持しておくと、クラッチ操作時の我人
時間は遅れない反面、我人時のショックが大きく、逆に
中立時の油圧を低圧に保持しておくと、嵌入ショックは
小さくなる代りに我人時間が遅れるという一般的な性質
があり、いずれの場合にも操作時のフィーリングが悪く
なるという問題がある。この友め、調圧弁構造を応用し
ｙｔＭ１我人弁を用い、クラッチ嵌入の油圧回路が形成
された時に圧力上下げながら嵌入動作を行なうようにす
る方式が試みられているが、これでは圧力が初めから低
下してしまう究め我人時間が比較的長くな０、所期の目
的、すなわち我人時間が遅れず、しかも我人ショックを
なくすという目的を十分に達成することはできないもの
であった。

本発明は上記の問題点に着目し、クラッチ操作時の我人
時間を遅らせることなく、しかも我人時のショックを防
止してスムーズな嵌入を行なうことのできる油圧式クラ
ッチの制御装置ｔ１″提供することを目的としてなされ
ｔものであって、電気的に駆動可能なりラッチ油圧方向
切換器と、任意圧力に調整可能な油圧調整装置と、油圧
検出器と、機関回転数検出器と、前記クラッチ油圧方向
切換器と油圧調整装置に制御出力を与える制御部とを備
え、この制御部に次の工つな演算手段金膜けたこと全特
徴としている。制御部に設けられた演算手段は、クラッ
チの中立時には、予め機関回転数に応じて設定された中
立時圧力に保つ制御出力全油圧調整装置に対して出力し
、またクラッチ油圧方向切換器の作動にエフクラッチが
底入する側に油圧回路が形成された時には、予め機関回
転数に応じて設定された減圧待ち時間だけ前記中立時圧
力を維持した後、嵌入ショック全許容値に抑えられる所
定圧力まで油圧を低下させる制御出力を油圧調整装置に
対して出力し、更に予め設定された増圧待ち時間だけ前
記低い所定圧力を維持した後、比較的高いクラッチ我人
設定圧力まで油圧を上昇させる制御出力全油圧調整装置
に対して出力するように構成されている。前記の機関回
転数に応じて設定される中立時圧力と減圧待ち時間とは
、いずれも試験によって最適値を求められるものであり
、これにエリ、作動油の吐出量や圧力が変り、機関回転
数に応じて実際の油圧が設定値に対して変化することに
対処した適正な制御が可能となるのである。まｔ前記の
嵌入ショック全許容値に抑えられる低い所定圧力や増圧
待ち時間、及び増圧後のクラッチ嵌入設定圧力はクラッ
チの型式や容量などに１って決まる値であり、これらも
予め試験によって求められるものである。

以下、図示の一実施例により本発明を具体的に説明する
。

第１図のブロック図において％（１）はクラッチ油圧方
向切換器、（２）は油圧調整弁（３）とこれを駆動する
駆動装置（４）からなる油圧調整装置、（５）は油圧検
出器、（６）は機関回転数検出器、（７）は制御部であ
る。

制御部（７）はハンドル操作などの手操作入力Ｍ’を入
力されるクラッチ位置切換スイッチ（８）、油圧検出器
（５）からの入力ｔ−Ａ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器（９
）。

駆動装置（４）に駆動出力金蔓えるリレーＱＩ　Ｑｌ）
　１記憶装置（６）、及び各種の入力信号に応じて所要
の演算を行ない、クラッチ油圧方向切換器（１）に対す
る制御出力と、リレー０００時に対する油圧調整装置（
２）の制御出力と全出力する演県装置ｌ叫全備えており
、これらの主要部は例えばマイクロコンピュータによっ
て構成することができる。

第２図は、クラッチ油圧方向切換器（１）と油圧調整装
置ｉｔ　（２）の概略構造と関連゛ｒる油圧回路の一例
？示すものである。油圧調整装置（２）の駆ｗＪ装置（
４）にはＤＣモータ（４０が使用されており、リレーα
Ｑあるいは０１）の作動に応じて増圧あるいは減圧の方
向に出力軸（ハ）が回転し、ねじ式カップリング＠を介
して油圧調整弁（３）内のサーボ弁ｃＡｆｃ１ｉ１１］
方向に移動させる。これに応じて、サーボ弁＠の外側に
設けられているサーボピストン（ハ）が調圧スプリング
（イ）の反発力と油圧ポンプに）の送給圧力とがバラン
スする位置に移動し、出力ボート（財）に所定の値に調
圧され友圧力が供給される。油圧検出器（５）にはポテ
ンショメータ（５ａ　）ｄＫ使用されており、サーボ弁
翰の軸部に取付けられた検出用ガイドピン（ハ）の位置
を検出する構造となっている。このポテンショメータ（
５ａ）の８先みと油圧調整弁（３）の出力ボートに）に
得られる圧力との間には１例えば第３図に示すエラな一
義的な関係があるので、ポテンショメータ（５ａ）の読
みに工って圧力の検出が行なわれ、ポテンショメータ（
５ａ）のも弛みはＡ／Ｄ変換器（９）ヲ介して演算装置
（２）に入力される。

クラッチ油圧方向切換器（１）は、パイロット弁のり、
前進用切換弁＠、後進用切換弁（至）を備えており、図
は中立状態金示している。演算装置（２）の出力に応じ
てパイロット弁Ｏｐが前進側あるいは後進側に作動する
と、油圧ポンプ（ホ）の供給圧力で切換弁に）あるいは
（→の弁体■あるいは（至）が移動し、油圧調整弁（３
）の出力ボート（５）からクラッチの前進シリンダ（至
）あるいは後進シリンダ（ロ）までの油圧回路が形成さ
れ、クラッチは前進側あるいは後進側に嵌入される。

なお、（至）はフィルタ、（ト）は調圧弁、（ト）はオ
イルパンである。

次に動作全説明する。まず、クラッチの中立時には、前
進シリンダ（至）及び後進シリンダ（ロ）には圧力は供
給されておらず、出力ボート（財）に得られた圧力は切
換弁（刈■の手前で閉じ込みになっている。

この時の油圧調整装置（２）はサーボ弁＠を増圧方向へ
押し込んだ状態で、中立時圧力Ｐ。全比較的高い圧力に
保持している。この中立時圧力Ｐ。は、第４図に示すよ
うに機関回転数に応じて設定されたもので、特に機関回
転数が低くなると圧力が妬くなるような関係となって２
９、この関係は数表の形で記憶装置（２）に記憶させで
ある。そして、演算装置（至）は機関回転数検出器（６
）による検出出力に応じて、第４図の関係を満足するポ
テンショメータ（５ａ）の３免みが得られるような演算
を行ない、リレー四へ１）を介してＤＣモータ（４ａＭ
ｒ駆動し、油圧調整装置（２）全所定の中立時圧力Ｐ。

全身るように制御している。

今、手操作によりクラッチ位置切換スイッチ（８）が操
作されると、演算装置（６）に切換スイッチ（８）から
切換信号が入力され、演算装置α罎からクラッチ油圧方
向切換器（１）に切換信号に応じた制御出力が出され、
切換弁（至）あるいは（至）が作動してクラッチの底入
動作が開始される。続いて、機関回転数に応じた減圧待
ち時間Ｔ２だけ待って、！ＪＬ’−Ｑυ紫作動させる制
御出力を出して油圧調整装置（２）を減圧方向に作動さ
せ、予め設定された低い圧力Ｐ２までポテンショメータ
（５ａすを免みと比較しながら油圧を低下させる。この
減圧待ち時間′ｒ２は、第５図に示すように機関回転数
に応じて設定されたもので、特に機関回転数が低くなる
と時間が長くなるような関係となっており、この関係は
数表の形で記憶装置（６）に記憶させである。そして、
演算装置（至）は機関回転数検出器（６）による検出出
力に応じて、第５図の関係ｔ−満足するような時間Ｔ２
ヲ演算し、リレーαυの作動金開始させるのである。ま
た低い圧力Ｐ２は、回転伝達率があまり小さくならず、
しかもショックが小さくてすむ工うな半クラツチ状態が
保たれる圧力として、クラッチ容量などに応じて予め得
られている値であ、す、記憶装置（２）に記憶させであ
る。

圧力Ｐ２が得られると、今度はこの圧力Ｐ２會増圧待ち
時間Ｔ３だけ維持した後、リレーα０１−作動させる制
御出力が演算装置（至）から出され、油圧はクラッチ嵌
入設定圧力Ｐ１まで上昇する。この増圧待ち時間Ｔ３は
、立上り時間を長くすることに工ってショック金緩和す
るためのもので、クラッチ容量などに応じて予め得られ
ている値であり、記憶装置ｏ２に記憶させである。また
圧力Ｐ１は、クラッチが確実に底入状態を保持できる圧
力であり、機関回転数とは関係なく、クラッチのスリッ
プ限界圧力に安全率を乗じて得られるものである。孤っ
て、この圧力Ｐ１もクラッチ谷ｔなどに応じて予め得ら
れる値であり、記憶装置Ｑ２に記憶させである。

第６図は以上のような動作を行なうための制御フローチ
ャートであり、第７図はタイムチャートである。＠７図
の時間Ｔ１は嵌入時間であり、従動軸回転数、例えばプ
ロペラ回転数はこの嵌入時間ＴＩの後に立上り時間Ｔ４
ｔかけて立上り、所望の速度での運転が開始されるので
あるが、前記の減圧待ち時間Ｔ２は、比較的高い中立時
圧力Ｐｏを一定時間保つことによって炭人時聞Ｔ１を遅
らせずに丁み、しかも圧力Ｐ２との関係で従動軸回転数
の立上りが滑らかで嵌入ンヨツクがない最適な値が機関
回転数に応じて設定されるのである。第７図の時ｉｍ　
Ｔ’４は、このような油圧制御を行なわない場合の従動
軸回転数の立上り時間であり、立上りが急激でショック
が大きくなること金示している。

な２、機関回転数がある値以上の場合、すなわち、第４
図及び第５図の例では８００　ｒｐｍ以上の時には、中
立時圧力Ｐ０の設定値は低く、減圧待ち時間Ｔ２は零と
なり、低い圧力Ｐ２への圧力低下がすぐに行なわれる。

これは、８００ｒｐｍ以上の場合十分な吐出量がある究
め、成る所定の値以上に油圧が設定されていれば、待ち
時間ｖｉ″零として前述の作動を行なっても嵌入時間が
ほとんど変らないからである。

以上の実施例の説明からも明らかなように、本発明は、
クラッチの中立時には予め機関回転数に応じて設定され
た中立時圧力を保ち、クラッチの嵌入時には予め機関回
転数に応じて設定さｎた減圧待ち時間だけ前記中立時圧
力を維持した後に、嵌入ショックを許容値に抑えられる
所定圧力まで油圧を低下させ、更に予め設定された増圧
待ち時間後に、クラッチ嵌入設定圧力まで油圧を上昇さ
せるようにしたものであり、クラッチの底入時間の遅れ
を最小限に抑えるとともに、−Ｕ油圧を下げてクラッチ
嵌入時のショックを少なくすることができ、しかもこれ
らの制御は、機関回転数によって作動油の吐出量や実際
の油圧が変化することを補正しながら、機関回転数に左
右されず常に良好な制御を行なうことが容易となるので
ある。また手操作によるクラッチ切換の実操作は従来と
全く変らず、操作性が損なわれることはなく、装置全体
全電気的にコントロールできるのでリモートコントロー
ルが容易となり、操作性を向上することも可能となるの
である。

【図面の簡単な説明】

図面は本蚕明の一実施例であり、＠１図はブロック図、
＠２図は油圧＋？ｆｌ路と関連機器の概略構造を示す油
圧系統図、第３図はポテンショメータの誂みと油圧との
関係？示す図、第４図は機関回転数と中立時圧力の設定
値との関係を示す図、第“５図は機関回転数と減圧待ち
時間の設定値との関係を示す図、第６図は制御のフロー
チャート、９ｇ７図は制御のタイムチャートである。 （１）・・・クラッチ油圧方向切換器、（２）・・・油
圧調整装置％（５）・・・油圧検出器、（６）・・・機
関回転数検出器、（７）・・・制御部、ａ３・・・演算
装置、Ｐｏ・・・中立時圧力、Ｐ２・・・低い圧力、Ｐ
ｌ・・・クラッチ嵌入設定圧力、Ｔ２°・・減圧待ち時
間ｂ　ＴＢ・・・増圧待ち時間。 特許出願人　ヤンマーディーゼル株式会社代理人弁理士
　篠１）實 ７８開■ｌｆｆ５９−２２６７４２　（５）−一　　　
　　　−９１ 早 η印≦− 甲一　　　　−Ｖ＞ 椰１卸ｄ［ｒ丑鋺′ｒ１小−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　電気的に駆動可能なりラッチ油圧方向切換器
   と、任意圧力に調整可能な油圧調整装置と、油圧検出器
   と、機関回転数検出器と、前記クラッチ油圧方向切換器
   と油圧調整装置に制御出力を与え入゛ る制御部とを備え友油圧イランチの制御装置において、 クラッチの中立時には、予め機関回転数に応じて設定さ
   れｔ中立時圧力に保つ制御出力を油圧調整装置に対して
   出力し、またクラッチ油圧方向切換器の作動によりクラ
   ッチが嵌入する側に油圧回路が形成された時には、予め
   機関回転数に応じて設定された減圧待ち時間だけ前記中
   立時圧力を維持しｔ後、嵌入ショックを許容値に抑えら
   れる所定圧力まで油圧を低下させる制御出力を油圧調整
   装置に対して出力し、更に予め設定されｔ増圧待ち時間
   だけ前記低い所定圧力全維持した後、比較的高いクラッ
   チ表人設定圧力まで油圧全上昇させツチの制御装置。