JPS60172731A - 動力伝達をコントロ−ルする方法及びその装置系 - 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】 イ、利用分野 本発明は車のエンジンなどの如き原動機と車のギヤボッ
クスなどの如き負荷との間におりる制御された動力伝達
のための装置系、特にクラッチ及びクラッチ係合調節の
クラッチコントロール装置を有する装置系に係る。

口、【＆反歪盈夏１Ｊの目的、構成 現在のターボチャージャー過給型のディーゼルエンジン
には流体動力学的又は遠心コントロール式の動力吸収装
置の有効な利用を禁止するトルク特性がある。本発明の
目的は、ディーゼルエンジン出力に適せる方法でしかも
一段と効果的な要領で駆動力を吸収できるような装置系
を得ることにある。

以下本文では乾式円板クラッチと呼ぶ所の複数枚の交互
差し込み乾式円板を用いたメカニカル型のクラッチは当
該技術分野で周知のものであり、本発明は上記目的にそ
った乾式円板クラッチ及び関連するコントロール装置系
の設計ならびにかがるクラッチの作動方法を提供する。

本発明は原動機から負荷に対づる動力伝達をコントロー
ルするための動力駆動装置系に係り、この装置系には原
動機と負荷との間に作動接続できる油圧作動の乾式多板
クラッチと、クラッチを作動するため接続された電気油
圧バルブ装置と、りラッチすべりの程度を表わすコント
ロール信号に応答してバルブ装置をして所定の周波数を
もつバールス幅変調による安定シリーズの圧ノコパルス
をか番ノさせる電子制御装置系とが含まれ、このパルス
によりクラッチは上記周波数でゼロと所定の最大の適用
力との間で交番し、パルス幅は制御装置系により設定さ
れており、コントロール信号に応答して上記周波数に相
当する期間の０％と１００％との間で変動ができる。

好適とされる装置系においては本クラッチは複数枚の交
互に差し込んだ主動板と従動板を有し、この板の対にな
った対抗面の一つに好適には焼結青銅及び若しくはセラ
ミツ、り材の複数個の摩擦片が接着されている。

本発明による自動車は上述の如きタイプの動力駆動装置
系を有し、クラッチは自動車エンジンとトランスミッシ
ョンとの間に接続されており、更に絞りコントロール具
を有し、制御装置系は絞り設定ならびにクラッチ入出力
軸の回転速度差に応答して上記パルス幅をセットする。

原動機から負伺への動力伝達をコントロールするため接
続された乾式の多板クラッチをコントロールする本発明
による方法は、所定周波数をもつパルス幅変調の安定シ
リーズの圧力パルスをクラッチ内部の複数本の油圧シリ
ンダにかける段階を有し、このパルスによりクラッチは
上記周波数でゼロと所定の最大適用力との間で交番し、
パルス幅は制御装置系により設定され上記周波数に相当
する期間の０％と１００％との間でコントロール信号に
応答して変化ができる。

作動圧力ゼロと最大作動圧力とにわたりその中間なしに
働く本発明による完全乾式のクラッチの使用により、第
一に寄生の引張り抵抗がほとんど発生することなく、第
二に油の引張り抵抗もしくは油からの炭化物堆積による
摩擦部材の被覆に帰因する作動特性上の変化がなく、第
三にクラッチの作動は油圧のオン・オフ調節によりきわ
めて正確なコントロールが可能であることが保証される
。

本発明は各種応用面に使用できるものであるが、軌道敷
設車輌に用いられるような遊走歯車タイプのトランスミ
ッションに使用した場合特に有用である。

次に添（＝Ｊ図面参照の下に本発明の詳細について下記
の如く説明する。

ハ、大１」しＬ立四− 第１図において、本発明の好適実施例による軌道敷設車
輌などの如き車輌はその原動機としてディーゼルエンジ
ン４０を積んでいる。このエンジン４０からの動力は乾
式多板クラッチ２０を介して遊星変速歯車装置５０に伝
達される。複数本の油圧シリンダの油圧流体が電気油圧
コントロールバルブ６４を介しポンプ６５により圧縮さ
れる時交互に重なった主動及び従動クラッチ板に圧縮力
がかかる。

クラッチ係合及びその他機能の全面的コントロールはマ
イクロプロセッサ−装置６０により得られる。足踏式の
絞りペダル６３には２個の線型可変性の示唆変圧器６１
．６２が設けられ絞り要求の正確な支持をマイクロプロ
セッサ−６０に与える。エンジン４０のための燃料噴射
ポンプ４１は下記に述べるマイクロプロセッサ−からの
信号に応答するステッパーモータ４２により調節される
。

入出力クラッチ軸近くに設けた２個のセンサー６６．６
７により軸の回転速度差即ちクラッチすべりの率が３１
算される情報がマイクロプロセッサ−６０に与えられる
。

本装置系の作動の説明に入る前にクラッチの構造につき
第２図と第３図及び第４図参照の下に以下詳しく説明す
る。

クラッチ本体はフランジ１を有する入力駆動板と、環状
リング２と閉塞板３より成り、これら部材は円周方向に
配置したボルト４により固定されている。４枚の駆動板
５が、ビン６に係合する円周方向に形成した細溝により
クラッチ本体内に配置されている。入力駆動板には６本
の油圧シリンダ７が等間隔に設けられている。複数本の
シリンダは一本の大径シリンダに比較して、ピストンシ
ールの摩擦抵抗が小さく、かつ又大型の環状ピストンの
場合よく発生する［ビツヂング、かしげ」なる問題が避
けられるので一本の大径シリンダより好ましい。それぞ
れのシリンダのピストンにより入力駆動板にもつとも近
い駆動板５が加圧され、板の全部を一体に圧接Ｊる。板
がピストンにより押し付けられる閉塞板３にはそれぞれ
のシリンダに対向して６枚の円形ディスク８が設けられ
反作用力を吸収する。このディスク８は熱絶縁材よりつ
くられている。クラッチの中心を通って延びる軸９には
入力駆動板にポルｉ−結合された一体形成のフランジが
形成されており、歯車１０を介し圧力及び潤滑油ポンプ
６５に対する駆動を得る（第１図に示すも第２図から第
４図には示さず）。

クラッチ出力軸１１にはクラッチ従動板１３の配置され
たスプライン形成のハブ部１２が保持されている。ハブ
１２により、軸１１と一体のフランジ上に取付りた歯車
１４によりギヤボックス３０内の歯車変速組立体が駆動
される。それぞれの従動板１３（第４図）にはハブにそ
って自由に滑動する係合スプラインが設けられ、従動板
は両面に接着した６個の摩擦要素部材１６（本例では６
個）を有する鋼製ディスクより成っている。

（別の実施例の場合、摩擦部材１６は駆動板５に接着さ
れる）。摩擦部材１６はクラッチにともなう高圧及び高
温に耐えることができ、かつ破かいもせず又は「光沢の
ある」表面にならないような任意の材料より作られもの
であり、好適材料は焼結青銅やセラミック材ないしはそ
の両者の組合せ〆である。

本例の場合、４枚の主動板と３枚の従動板が設けられて
いるが、どんな枚数でも良く板の全数は交互差し込みを
形成するよう少くとも３枚である。

バルブ６４からの圧力油（第２図には示していない）が
軸１１を囲む筒１５に送られ内部軸９を介してシリンダ
７に移送される。このようにして、クラッチはマイクロ
プロセッサ−装置６０よりの指令によりシリンダで作動
する。

クラッチのすべり時に発生ずる熱はクラッチ部品により
遠心誘発される空気循環により分散される。

本制御装置系は次の如く作動覆る。本装置系は最初クラ
ッチすべり時における動力の吸収過程をコン１〜ロール
し、次にクラッチのロック固定をコントロールする。

吸収過程は、負荷増大によりクラッチタベリがエンジン
動力維持に必要なりと要求されるや否や開始する。絞り
ペダル６３の初期の動きにより、燃料噴射ポンプ４１を
最大トルクを出す位置にセツトスるようステッパーモー
タ４２にマイクロプロセッサ−をして発信せしめる。そ
の後、絞りペダルはクラッチ作動に加えられる規則正し
い定周波数圧力パルスのシリーズのパルス幅をコン［・
ロールするものであり、それぞれのパルスは最大圧とゼ
ロ圧の周期的切換えより構成されている。パルス幅は１
サイクルの期間の０％（即ちずっとゼロ圧力）と期間の
１００％（即も連続的に最大圧力）とにわたり変わるこ
とができ、中間パルス幅においては圧力はゼロと最大を
交互にとる。この変調の周波数は重要ではなく、毎秒当
り約１０サイクル位が好都合である。この吸収期間を通
じて燃料噴射ポンプ４１は絞り設定とは係りなく最大の
エンジン１〜ルクを出すようセットされる。

加圧調時はマイクロプロセッサ−６０により行われ、セ
ンサー６６．６７により測定されるクラッチ速度の差に
対してモニターされる。クラッチがすべりを止めた時即
ら速度差がゼロに達した時、バルブ幅は直ちに１００％
に増加されクラッチをロックする。しかし、摩擦拐の摩
擦係数により決まる所定時間後も依然クラッチが（べり
を続けている場合にはエンジン動力はステッパーモータ
４２により削減し速度はアイドリンクに落ち込む。

ステッパーモータ４２は所定レベルへの開閉の両方がで
きる。そこで、車輌のスタートの工程が再開される。

動力の吸収が終りクラッチがロックされると、燃料ポン
プのコントロールは絞りペダル６３に戻される。

遠心クラッチを用いた従来の装置では普通と認められて
いる軌道敷設車輌の絞りペダルの［どすんと落ち込む１
反作用が本発明を使用した装置系の場合不要である。そ
の代り必要とされる反作用は通常のトラック運転技術即
ち制御された絞り実施に一段と返書に関連している。遠
心クララチリ収に関連する遅延は制御された（時間平均
化さ奢た）圧力上昇に代る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施せる車輌の一部の図式針路図、第
２図は本発明を実施せる乾式板クラッチの横断概略図で
クラッチが取付けられた車のギ１ボックスを示す輪郭を
示し、第３図は第２図のとラッチの部分の切欠き斜視図
、第４図は第２図力び第３図のクラッチの板の一枚の図
面である。 ５・・・駆動板、７・・・油シリンダ、９・・・入力軸
、１１・・・出力軸、１３・・・従動板、１６・・・摩
擦部材、２０・・・乾式多板クラッチ、４０・・・ディ
ーぜルエ〕ジン、４１・・・燃料ポンプ、５０・・・負
荷、６０・・・３イクロプロセツサー、６４・・・パル
プ装置、６６゜６７・・・センサ′−１６３・・・絞り
装置。 代理人　漫　村　皓 ン麹血の浄書（内容に変更なし）　・ し く ＼ 手続補正書（自発） 昭和５９年１２月７３日 特許庁長官殿 １、事件の表示 １１６和５９年特ｒ「願第２杢５９２２　号２、発明の
名称 動力伝達をコントロールする方法及びその装置系３、補
正をする者 事件との関係　特許出願人 ４、代理人 ５゜補正命令の日付 昭和　年　月　日 ６、補正により増加する発明の数 手続補正書（方式） ％式％ １、事件の表示 昭和ぐ７年特許願第−：ｈＧｒ５’−Ｌ五号３、補正を
する者 事ｍとの関係　特ｒ「出願人 ４、代理人 ５、補正命令の日刊 昭和１ｏ年ユ月ユ６日 ６、袖ｌＥにより増加する発明の数 ７、補正の対象 図　面 ４−−５

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　原動機から負荷への動力の伝達をコントロール
   するための動力運転装置系にして、原動機と負荷との間
   を作動接続できる油圧作動の乾式多板クラッチと、クラ
   ッチを作動すべく接続された電気油圧バルブ装置と、ク
   ラッチすべりの程度を表わづコントロール信号に応答し
   バルブ装置をして所定の周波数を有するパルス幅変調の
   規則的な一連の圧力パルスを適用せしめる電子＆１３１
   １１装置を有し、パルスによりクラッチは前記の周波数
   でゼロと所定の最大適用圧を交互にし、パルス幅は制御
   装置によりセットされコントロール信号に応答して前記
   周波数に等しい周期の０％と１００％にわたり変化でき
   る動力運転装置系。 （２）　クラッチは複数枚の交互に差し込まれた主動及
   び従動板を有し、該プレートの各対の対向面の１つの上
   に複数個の摩擦扇形片を接着せしめて成る特許請求の範
   囲第１項による装置系。 （３）　摩擦扇形片は焼結青銅及びもしくはセラミック
   材である特許請求の範囲第２項による装置系。 （４）　クラッチは原動機に接続するようになった入力
   軸に堅く取付りられたケーシングを有し、該ケーシング
   は又その内部の一組の駆動板に取付けられ、更に、駆動
   板と交互に差し込まれかつ負荷に接続するようになった
   出力軸に堅く取付けられた一組の従動板と、油圧的に加
   圧された時板を摩擦係合に強いるためケーシング内に配
   置せる複数本の油圧シリンダを有する特許請求の範囲第
   １項から第３項のいずれか一つの項による装置系。 （５）　入力軸は前記油圧をシリンダに与えるため接続
   された油圧流体ポンプを駆動する特許請求の範囲第４項
   による装置系。 （６）　制御装置系は、入力及び出力クラッチ軸の相対
   的回転速度を検出するセンサー装置と、速度差を表わす
   速度センサーからの信号に応答して前記パルス幅を時間
   の函数として決めるマイクロプロセッサ−を有する特許
   請求の範囲第１項から第５項のいずれか一つの項による
   装置系。 （７）　クラッチは車のエンジンと車の１−ランスミッ
   ションとの間に接続されており、更に絞りコン１〜ロー
   ル具を有し、制御装置系は絞り設定及びクラッチの入力
   軸と出力軸の回転速瓜の差に応答しそれに従って前記パ
   ルス幅を特徴とする特許請求の範囲第１項から第６項の
   いずれか一つの項による動力運転装置系を有する自動車
   。 （８）　燃料ポンプと該ポンプの流量をコントロールづ
   るための装置を有し、クラッチがロックされた時絞り要
   求に合致してしかも絞りとは無関係に若干のクラッチす
   べりが有る期間中最大の原動機トルクを与えるように流
   量を変えるべく制御装置系により信号が燃料ポンプコン
   トロール具に与えられる特許請求の範囲第７項による乗
   り物。 〈９）　原動機から負荷への動力伝達をコン１−ロール
   するため接続された乾式多板クラッチをコンロールする
   ための方法にして、クラッチ内の複数本の油圧シリンダ
   に所定周波数をもつパルス幅変調の一連の規則的圧力パ
   ルスをか（プ、該パルスによりクラッチをして前記周波
   数でゼロと所定の最大適用力を交互にせしめ、パルス幅
   は制御装置系によりセットされ、前記周波数に相当する
   期間の０％と１００％にわたりコントロール（ｇ号に応
   答して変化できるコントロール方法。 （１０）　セン９−により入力及び出力クラッチ軸の回
   転速度の差を検出し、それに従って前記パルス幅を変え
   る段階を有する特許請求の範囲第９項による方法。 （１１）　負荷における要求をコントロールする絞りの
   設定を検出し、それに従って前記パルス幅を変える段階
   を有する特許請求の範囲第１０項による方法。 （１２）　クラッチすべりが要求される場合クラッチを
   コントロールする特許請求の範囲第９項から第１１項の
   いずれか一つの項による方法にして、イ、原動機をして
   最大１〜ルクを発生せしめ、口、絞り要求に合致して前
   記パルス幅を０％と１００％にわたり変え、同時にクラ
   ッチ速度の差をモニターし、 ハ、スタートから所定期間内に速度差がゼロに達した場
   合、直ちに１００％パルス幅に切換え、二、所定時間内
   に速度差がゼロに達μす゛その結果クラッチが依然すべ
   る場合、パルス幅を０％に減らし口、の段階の方法を再
   開する段階を有する方法。 （１３）　クラッチのリベリの期間中原動機がその前記
   最大トルクを発生するも、クラッチがロックされた時は
   燃料ポンプ設定が直接絞り設定に等しくなるように原動
   機に燃料を供給りる燃料ポンプの設定をコントロールす
   る段階を有づる特許請求の範囲第１２項による方法。