JPS60219125A - 自動クラツチ制御装置 - Google Patents

自動クラツチ制御装置

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JPS60219125A
JPS60219125A JP60057632A JP5763285A JPS60219125A JP S60219125 A JPS60219125 A JP S60219125A JP 60057632 A JP60057632 A JP 60057632A JP 5763285 A JP5763285 A JP 5763285A JP S60219125 A JPS60219125 A JP S60219125A
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clutch
signal
input
control device
simulated
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ラツセル　クライド　ホルムズ
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Eaton Corp
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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】 この発明はマスタクラッチの掛け、はずしを自動的に制
御する自動クラッチ制御装置、特に機械的自動伝動系に
用いられるマスククラッチ金制御するり２ツテ制御装置
に関し、クラッチ作動面の温度をシュミレートし、所定
限界値より大きいシュξレート温度に応答して、クラッ
チ金目動的に作動するものである。
例えば、米国特許第３．４７８．８５１号、同第３、７
５２．２８４号、同第４ρ１９，６１４号、同第４．０
３８．８８９号、同第４．０８１．０６５号、同第４．
３６１．０６１号に記載されているように、機械的自動
伝動装置とそのマスタクラッチ用自動制御装ｆｆｉは従
来より知られている。
従来の機械的自動伝動装置？要約すれば、エンジンへの
燃料供給、マスタクラッチめ掛げ、はずし、伝動装置の
切換等の種々の駆動系の作動や入力軸ブレーキなどの他
の装置の作動が、測定入力パラメータ、検出入力パラメ
ータまたは演算入力パラメータに応答する中央処理装置
を含む制御装置によｐ、自動的に制御されるものである
。代表的には、入カッｅラメータとしてエンジン速度、
スロットル位置、入出力軸速度、乗物速度、現在掛けら
れている歯車のギヤ比、ブレーキの印加などが挙げられ
る。スロットル位置とはエンジンへの燃料供給を制御す
るための、運転者制御装置の位置または設定状態を意味
する。
特に機械的自動伝動装置を具備した乗物での自動クラッ
チ制御の場合、正常作動の下では停止から始動へ移ると
き、または極めて低速運転をしているとき、入力Ｊラメ
ータに応じてマスク摩擦クラッチは完全にはずれた状態
と完全に掛けられた状態との間で変位され、部分的に掛
けられた状態となって、エンジン速度をアイドリンク速
度以上の設定値に維持したり、円滑な始動を行なわせた
りする。通常エンジン速度が設定値に対して増減すると
、設定値がスロットル位置で変調し、適切な始動トルク
を与えてクラッチが掛け、はずし方向へ移行する。
米国特許第４．０８１．０６５号に示された他の装置で
は、スロットル位置、エンジン速度およびエンジン加速
度に従ってクラッチが変位される。
前述の伝動装置はかなり有用であるが、なお充分に満足
できるとは言えない。何故ならば選択したギヤで乗物負
荷を動かすのに充分なトルクや負荷を動かすのに充分な
牽引力を乗物が有しない始動状態下では、運転者は余計
に長い時間に亘ってクラッチを部分的な掛り状態（スリ
ップ状態）に保つことがあり、その結果クラッチが過熱
して損傷するといった問題が発生するのを避けられない
からである。このような状態は急こう配の坂や、泥、砂
、雪の中で始動するときに遭遇する。
クラッチ内に配置したバイメタルリード装置のような温
度センサを用いるクラッチ制御装置も従来知られており
、例えば米国特許第４，０７２，２２０号や同第４．１
９９．０４８号に記載されている。
また、スロットル位置とスリップをモニタして発熱をシ
ュぐレートする手段金有する自動クラッチ制御装置が、
例えば前述の米国特許第４、０８１．０６５号に記載さ
れている。
しかしながら、従来のクラッチ温度をモニタまたはシュ
ミレートしてクラッチの発熱、損傷を防止する装置は、
以下の理由により充分に満足すべきものではない。すな
わち従来装置は検出状態に充分自動的に応答しないこと
、関係する伝動装置のパラメータに割込みをかけられな
いこと、製造、組立、保守が困難で費用がかかり、比較
的複雑で信頼性が乏しく、その上高価なセンサを使用し
ていること、作動（摩擦）面の温度を測定しないこと、
クラッチ温度シュミレーションや常時維持される温度シ
ュミレーションに関係しない固定始動点での温度シュミ
レーションを１正確に行なうようクラッチの発熱および
冷却状態をシュミレートしていない等の欠点を有する。
この発明の目的は、上記従来技術の欠点を解消すること
にあり、そのためにこの発明は好ましくは機械的自動伝
動装置に用いられ、クラッチに取付けられる温度センナ
を必要とせず、検出入力信号または演算入力信号を入力
し、伝動装置の作動状態やクラッチ作動面での発熱量、
冷却量を考慮して、クラッチ温度を正確にシュミレート
し、クラッチを自動的に作動して、クラッチの損傷を招
くような過熱を防止または低減する自動弯スタ摩擦クラ
ッチ制御装置を提供するものである。
この発明の自動クラッチ制御装置では、入力パラメータ
としてエンジン速度、エンジン加速度、スロットル位置
、クラッチの速度差（スリップ）伝動装置の状態などを
表わす検出信号や演算信号が用いられる。乗物の停止か
ら始動への作動時、自動制御装置は完全に掛けられた状
態と完全にはずれた状態との間でクラッチ會変位し、選
択された部分的掛り位置にクラッチを維持して所望の始
動を行なう。特に、円滑な始動とエンジン停止防止のた
めに、エンジン速度やエンジン加速度がエンジンアイド
リンク速度またはスロットル位置に関係する予かしめ設
定した値を超えるとき、クラッチが漸増的に掛けられる
。
過度の長時間クラッチスリップまたは反復クラッチスリ
ップの際の摩擦面の発熱による過度の疲労や損傷からク
ラッチを保護するため、オーバーライドクラッチ保護装
置を設ける。不慣れな運転者、不注意な運転者が、選択
したギヤ比の不充分なトルクで乗物を始動させようとし
たり（重負荷の乗物を急な坂で始動させる場合にしばし
ば生じる）、乗物を斜面に静止させるためスロットルを
きかせたりして、不適当な牽引状態で乗物を始動しよう
とするとき、上記のような好ましくない状態が発生する
。
オーバーライド制御により、クラッチ発熱全引起すスリ
ップを生じないようにクラッチが作動される。
しかして、シュミレートされた温度が予かしめ設定した
値以下に低下するような状態が発生するまでクラッチは
完全にはずされるか、または完全に掛けられ、スロット
ルが解除されて切換が開始される。
好ましくは変調レートでクラッチが掛けられると、スリ
ップによるクラッチの発熱が止まり、乗物が動き始めた
り、エンジンが停止して、選択ギヤ比では乗物を動かす
のに充分なトルクが得られないことを指示したｐ１駆動
ホイールが回転して乗物を動かすのに充分な牽引力が得
られてないことを指示する。
制御装置の全作動中、クラッチが掛けられる際、検出ノ
ぞラメータや演算パラメータ全モニタし、上記パラメー
タに応答して独立に選択されたレートでクラッチの冷却
や発熱全シュミレートすることによって、シュミレート
されたクラッチ温度が現在値に維持される。
このようにこの発明によれば、検出入力や演算人力から
クラッチ温度全シュミレートし、クラッチを作動させて
スリップによる温度上昇にもとづくクラッチの過度の疲
労や損傷を低減または防止する自動クラッチ制御装置が
得られる。
以下、実施例によりこの発明の詳細な説明する。
第２図において、機械的自動伝動装置は自動的に制御さ
れるマスタクラッチ１４を介して周知のディーゼルエン
ジンのようなスロットル制御のエンジン１２により駆動
される自動変速伝動装置１０からなる。後に詳細に説明
するように、この発明の自動制御装置は図示の種類の伝
動装置に使用するのにとくに最適であるが、手動変速伝
動装置への使用にも適しているものである。
通常、図示の伝動装置は乗物に使用され、伝動装置ｌＯ
の出力は出力軸１６に出力され、この出力軸１６は周知
のように駆動アクセルの差動装置、伝達ケースなどの適
当な乗物部品に接続されてこれを駆動する。上記のよう
な一連の駆動用装置は幾つかの装置で作動されてモニタ
される。これらの作動、モニタ装置について以下に詳述
する。これらの装置には、運転者が制御する乗物用スロ
ットルまたは他の燃料スロットルの位置や設定を検出す
るスロットル位置モニタアッセンブリ１８、エンジン１
２０回転速度を検出するエンジン速度センサ２０、マス
タクラッチ１４の掛けはすしを行うクラッチ作動器２２
、入力軸速度センサ２４、伝動装置１０を選択したギヤ
比へ移す働きをする伝動作動器２６、および、出力軸速
度センサ２８が含まれる。
そしてこれらの装置は中央処理装置３０へ情報全供給し
たｐ、中央処理装置から指令を受けたｐする。中央処理
装置３０はアナログまたはディジタル電子演算回路と論
理回路とを備えているが、これらの回路のうちで自動ク
ラッチ制御部の外はこの発明と関係ない。中央処理装置
はギヤシフト制御アッセンブリ３２からの情報も受ける
。運転者はこのギヤシフト制御アッセンブリ３２全用い
て乗物の後進Ｒ，ニュートラルＮまたは前進りなどの運
転モードを選択する。
醒源３４または加圧流体源（図示せず）が電力または窒
気圧を種々のセンサ、作動装置および処理装置へ供給す
る。さらに乗物ブレーキの印加全検出する印加ブレーキ
センサ３６、クラッチハウジング内の温度全検出するク
ラッチ周囲温度センサ３８、光警報器やブザーからなる
曽報器４０およびゲージ４１のようなりラッチのシュミ
レーシゴン温度指示装置も設けられる。
前記した種類の一連の駆動用装置およびそれらの制御装
置は、従来技術として公知であり、先に述べた米国特許
第４．４７８．８５１号、同第４．０１９．６１４号、
同第４．０３８．８８９号、同第４．０８１．０６５号
、同第４．３６１．０６１号等に詳しく 記載されている。
周知のように、中央処理装置３０には各装置から直接入
力が供給される。すなわちセンサ２０からエンジン速度
を示す入力、センサ２４−からは入力軸の速度を示す入
力、センサ２８からは出力軸の速度金示す入力、アッセ
ンブリ３２からは乗物運転者が選択した運転モードを示
す入力、センサ３６からは乗物ブレーキが印加されたか
否かを示す入力、センサ３８からは乗物運転に対する環
境温度を示す入力がそれぞれ与えられる。これらの直接
入力が供給される外に、中央処理装置３０には以下のよ
うな回路や手段が設けられる。すなわちアッセンブリ１
８からの信号を微分してスロットル位置の変化率を示す
演算信号を与える回路、センサ２０からの入力信号を微
分してエンジンの加速度を未わす演算信号を与える回路
、センサ２４．２８からの入力信号を比較して現在掛け
られているギヤ比を演算する手段、センサ２０．２４か
らの入力信号を比較してクラッチ１４でのスリップを演
算する回路およびスロットルの完全開放を検出する手段
などでおる。スロットルの完全開放を検出するのに、別
個のスイッチやアッセンブリ１８からの最小値、すなわ
ち完全絞り状態を示す０（零）％の信号が用いられる。
さらに中央処理装置には現在の入力や演算情報を記憶す
る手段、および所定の事象が生じると該記憶手段をクリ
ヤする手段も設けられる。
センサまたはアッセンブリ１８．２０．２４．２８゜３
６．３８は、これらによりモニタされるパラメータに比
例し、もしくはこのノぐラメータを反映するアナログま
たはゲイジタル信号を発生するものであれば、公知のど
のような種類、構造のものでもよい。同様に作動器２２
，２６．警報器４０さらにゲージ４１として、処理装置
３０からの指令信号に応答して動作する公知の電気式、
機械式、空気式または電空式のものを用いることかでき
る。
周知のように中央処理装置はプログラムに従って、伝動
作動に適応したギヤ比を選択したり、必要ならば現在情
報や記憶情報にもとづき、先の選択適応ギヤ比の変更、
切換指令を発する。
この種の指令として、伝動作動器２６に所望のギヤ比を
選択させる指令、マスタクラッチ１４の適切な作動のた
めにクラッチ作動器２２に与えられる指令がある。
この発明の自動クラッチ制御装置により自動制御される
マスクｍＷクラッチ１４０代表例を第３図に示す。もち
ろんここに示したクラッチおよびそのアクチュエータは
１例でおり、この発明の制御装置は他の構造のクラッチ
およびそのアクチュエータにも適用できることは言うま
でもない。図示のクラッチ１４は代嚢的な２枚板の機械
式クラッチでアリ、エンジンのフライホイール４２に装
着される。フライホイール４２の内周面４４は、クラッ
チ圧力板４６の溝と中間板４８とに対向する。これらの
部材は工ンジン速度で回転される。
圧力板４６と中間板４８は軸方向に移動自在である。ク
ラッチの被駆動ディスク５０は、伝動装置の入力軸５２
に連結されている。クラッチトルクは押圧ばね５４を介
して与えられ、このばねはレバー５６を介して圧力板４
６へ圧力を加える。被駆動ディスク５０、圧力板４６と
エンジンフライホイール４２との間の中間板４８は、こ
の圧力によって押圧される。
しかしてクラッチトルクの大きさはこの圧力に比例する
。
ばね５４が圧力板４６に加える力は、ベアリング５８の
軸方向位置によって制御できる。ベアリング５８の軸方
向移動は十字形軸と制御レバー６０により行うことがで
きる。
クラッチ制御レバー６０が移動すると、ベアリング５８
が軸方向へ移動するように、十字形軸がクラツチハウジ
ング内に取付けられている。
このように制御レバー６０を動かすことによって、圧力
板４６に加わる力を変更でき、したがつて利用できるク
ラッチトルクが変えられる。
センサ２０がクラッチハウジング内に取付けられ、エン
ジンフライホイール４２の外周面に設けた歯車歯６２の
回転移動を検出して、エンジン速度に比例した信号全発
生する。
クラッチハウジング内の環境温度の測定は極めて容易で
あるが、中間板４８の面におけるような作動面温度の測
定はむずかしい。
この発明の自動クラッチ制御装置は、機械的伝達装置に
使用する場合、中央処理装置３０の一部分を含む。
すでに述べたように、この発明のクラッチ制御装置は伝
動制御用の種々の装置と別体とすることができる。
この発明の自動クラッチ制御装置は、エンジン１２を機
械的変速伝動装置１０へ接続するマスク摩擦クラッチ１
４を自励的に制御するものである。
従来変速伝動装置は周知であって、その１例が米国特許
第３．１０５．３９５　号に見られる。
この発明の自動クラッチ制御装置は、２つの部分からな
ると考えることができる。１つは作動部で、正常運転条
件下での現在の、ｅラメータや記憶・ぞラメータ、さら
に論理状態に応じてクラッチを掛けたυはずしたりする
作動を制御する。
他の１つは過大温度損傷防止用オーバーライド部で、そ
の構成を第１図に示す。自動クラッチ制御装置の作動部
は、正常運転条件下でクラッチを作動するもので、好ま
しくは前述の米国特許第４．３６１．０６０号、同第４
．０８１．０６５号、同第３、７５２．２８４号に記載
されているクラッチ制御装置に類似する。
通常、自動クラッチ制御装置の作動部は、２つの作動モ
ードを有する。すなわち停止から始動への作動モードお
よび乗物が所定の速度以上で動いているため、乗物伝動
装置が切換わるとぎの変速作動モードである。通常、変
速作動モードでは、マスタクラッチがギヤ切換作動の開
始時に自動的に完全にはずされ、また変速伝動装置のギ
ヤ切換作動が終わると、自動的に再度完全に掛けられる
。周知のように停止から始動への作動モードでは、クラ
ッチの作動を相当程度制御しなければならない。通常こ
の作動モードでは、少なくともエンジン速度とスロット
ル位置とを含むあるノラメータに応じて、マスタクラッ
チを完全にはずした状態と、完全に掛けた状態または所
定量だけ部分的に掛けられた状態との間で変位して、乗
物エンジンの停止を生ずることなく、充分円滑に始動し
なければならない。停止から始動への作動中、クラッチ
は部分的に掛けられた状態に置かれ、所定量のスリップ
が与えられて、エンジン速度またはエンジン加速度をエ
ンジンアイドル速度およびスロットル位置で定まる所定
値以上に維持する。゛通常この所定値は拡開スロットル
のめる割合で表わサレル検出スロットル位置に比例する
。
周知のようにマスク摩擦クラッチを部分的に掛けられた
位置に維持してマスタクラッチのスリップを許容すると
、特にスリップ摩擦面に多量の熱が発生しヤ、マスタク
ラッチの作動面の温度を上昇させることになる。この温
度上昇が所定のレベルを超えると、クラッチ部品とくに
クラッチの摩擦面が過度な疲労または損傷を受ける。通
常の停止から始動への作動では、正常な運転条件および
なれた運転者を仮定すると、マスタクラッチの温度が危
険なレベルまで上昇するほど長時間に亘り、マスククラ
ッチが部分的に掛けられた位置に置かれることはない。
ところがある種の困難に起因する異常な停止から始動へ
の条件下、または乗物の運転者が不慣れな場合、自動ク
ラッチ制御の作動部の作動によって、マスタクラッチの
作動面の温度が該マスタクラッチに過度な疲労または損
傷を与えるようなレベルまで上昇するほど長時間に亘り
、マスククラッチが部分的に掛けられた状態に置かれる
ことがおる。
セラミック摩擦材料を使用する代表的な強力乗物マスタ
クラッチの場合、摩擦面の温度が約４８２℃（約９００
Ｆ）以上になるとマスタクラッチが破壊されると考えら
れている。
オーバーライド損傷防止手段を設げないとき、過剰スリ
ップに起因する破壊的な過熱状態を乗物マスタクラッチ
とくに機械的伝動装置を具備した乗物に生じる条件とし
ては以下のものがある。すなわち与えられた選択ギヤ比
に必要なエンジントルク性能以下で、過重負荷の乗物を
急こう配地で上昇始動しようとするような場合、クラッ
チを部分的に掛けることによって、過重負荷の乗物を弱
い牽引条件下で動かそうとする場合、または乗物ブレー
キを用いずに、スロットルを用いてこう配地上に乗物を
静止させておこうとする場合などがある。上記の条件下
で運転者が不慣れであったり、注意を怠ったシすると、
オーバーライド損傷防止手段がない場合、従来の自動ク
ラッチ制御装置は過大なスリップによる乗物マスタクラ
ッチの過熱破壊をひき起すという問題があった。
第１図に示すようなこの発明の自動クラッチ制御装置の
過大温度損傷防止オーバーライド部７０は、入力信号？
２．　７４．　７６、　７８，８０゜８２を入力する。
これら入力信号は中央処理装置３０の一部をなす周知の
論理回路（図示せず）で直接検出されたり演算されたも
のである。説明の便宜上、入力信号７２〜８２はプール
論理に従うものとし、信号がめれば１、信号がなげれば
Ｏとする。検出されたスロットル位置が拡開スロットル
に対する基準割合以上であると、入力信号７２が発生す
る。拡開スロットルの基準割合を固定して、好ましくは
４０％〜５０％としてもよいが、一方他の検出ノ（ラメ
ータに応じて可変にしてもよい。したがって入力信号７
２はスロットル位置信号である。エンジン速度と入力軸
速度との間の差が固定または可変の基準値を超えると入
力信号７４が発生する。したがって入力信号７４はクラ
ッチスリップ信号でおる。通常ニュートラルは運転者に
よシ選択されるのであるが、ニュートラルが選択されず
に伝動装置１０がニュートラル位置にないと入力信号７
６が発生する。伝動被駆動力減算装置を有する伝動装置
では、この減算装置が駆動されるときニュートラルが検
知され、入力信号７６を発生する。伝動装置１０のギヤ
切換作動が開始されると、入力信号７８が発生する。こ
の発明の自動クラッチ制御が機械的伝動装置を具備した
乗物に使用される場合は、奪ヤ切換開始は中央処理装置
３０によって行われる。乗物ブレーキが印加状態にめる
と、入力信号８０が発生する。乗物ブレーキ印加のモニ
タおよびそれに応じたマスタクラッチ１４の作動制御は
、行っても行わなくてもよい。乗物スロットルが完全に
開放されたとき、すなわち運転者の足がスロットルペダ
ルから実際にはずれたとき、または最小スロットル位置
が検知されたときに入力信号８２が発生する。
オーバ−２イド部７０の出力は出力信号８４となる。出
力信号８４がないときは、クラッチ１４は自動クラッチ
制御装置の作動部に応じて作動される。出力信号８４が
発生すると、クラツチ１４はスリップが増大しないよう
に作動される。すなわちすでに述べたように、クラッチ
１４の作動が出力信号８４に応答するときは、該クラッ
チは好ましくは変位された状態で完全に掛けられる。
入力信号７２，７４．７６は多入力ＡＮＤゲート８６の
入力へ供給される。各入力信号７２゜７４．７６がある
とＡＮＤゲート８６は出力信号８８を発生するから、検
出されたスロットル位置が拡開スロットルに対する所定
割合以上でメク、エンジン速度と入力軸速度との間の差
（クラッチスリップ）が基準値以上であり、かつ伝動装
置がニュートラルにない場合にのみ、出力信号８８が与
えられる。入力信号７２゜７４．７６のいずれか１つが
発生しないとき、マスククラッチの過剰スリップに起因
する発熱の生じないことが判明している。信号８８は信
号９０．　９４　Ｋ分カｔＬ、信号９ｏはＡＮＤゲート
９２の入カヘ導びかれ、信号９４はＮＡＮＤゲート９６
の入力へ導びかれる。またＡＮＤゲート９２はインバー
タ１００を介して、出力信号８４を他方の入力信号９８
として受ける。この入力信号９Ｂはオーバーライド信号
をなす出力信号８４がないときのみ発生する。ＡＮＤゲ
ーート９２の出力信号１０２は、クラッチ加熱シュミレ
ーション発振器１０４に対する付勢信号として慟〈。出
力信号１０２によシ付勢されると、クラッチ加熱発振器
１０４は、入力信号７２．７４．７６の発生下で部分的
に掛けられたマスタクラッチの発熱量に相当する周波数
（レート）で発振する。発振器１０４の発振周波数は平
均発熱量に固定するか、現在のクラッチスリップ量や検
知された周辺作動状態に応じて可変とする。発振器１０
４の発振の１周期毎に出力パルス１０６が得られ、この
出力パルス１０６はアップダウンカウンタ１１０のアッ
プ入力１０８へ供給される。
一方、ＡＮＤゲート８６の出力信号の他方の分岐信号９
４は、ＮＡＮＤゲート９６の入力に接続されており、こ
のＮＡＮＤゲート９６は他方の入力信号１１２を受ける
。後に詳述するよう圧入力信号１１２はカウンタ１１０
が最小値、または零にカウントダウンしたときにのみ発
生する。そして入力信号７２，７４．７６のうちの少な
くとも１つが発生せず、クラッチ発熱がなくなったこと
を示し、かつカウンタ１１０が最小シュミレーションク
ラッチ作動温度に対応する最小計数値までカウントダウ
ンしてないときのみ、ＮＡＮＤゲート９６は出力信号１
１４を出力し、この出力信号はクラッチ冷却シュミレー
ション発振器１１６の付勢信号として働く。
クラッチ冷却発振器１１６は完全に掛けられるか、完全
にはずれるかしたマスククラッチ１４の冷却量に相当す
る周波数（レート）で発振する。この発振周波数を固定
して、平均冷却量をシュミレートするか、周辺作動温度
などに応じて可変とする。発振器１１６の各周期毎に／
ぐルス信号１１８が発生し、このノＱルス信号がアップ
ダウンカウンタ１１０のダウン人力１２０へ供給される
。
発振器１０４，１１６として他の種類の周期性Ａルス出
力装置を用いてもよい。
アップダウンカウンタ１１０は以下のように作動する。
カウンタ１１０を４ビツトの２進装置とすると、カウン
タ１１０はノぐルスを受けてｌＯ進数０から１５（２進
表示で００００〜１１１１）に亘る１６個の数値のいず
れか１つを表わす計数値をカウントする。アップ入力１
０８への各、ｅルス信号毎に１個の２進桁だけカウント
アツプし、ダウン人力１２０への各パルス信号毎に１個
の２進桁だげカウントダウンする。したがってマスタク
ラッチ１４の異なる作動条件下での異なった発熱冷却量
を考慮して、このマスタクラッチのシュミレートされた
作動温度のシュミレートされた運転作動温度履歴を示す
計数値を保持するために用いられるのが、アップダウン
カラ／り１１０であることが理解されよう。
アップダウンカウンタ１１０の出力信号１２８゜１３０
、　１３２．　１３４は、各２進ビツトから取出され、
２進ビツトが１のとき信号が発生し、０のとき信号が発
生しない。全出力信号１２Ｂ、。
１３０，１３２，１．３４が受入力ＡＮＤゲート１２１
０入カへ供給される。そしてＡＮＤゲート１２１の出力
信号１２２の発生は、最大カウント（２進１１１１　）
が得られたことを示すこととなり、この最大カウントに
よって望ましくない高作動温度に達したクラッチ作動面
が指示される。もしスリップが継続すると、破壊作動温
度に達することとなろう。代表的には４８２℃（９００
ｐ）が作動面破壊温度とされるクラッチの場合、シュミ
レートされた２０４℃〜２６０”Ｃ（４００Ｆ〜５００
Ｆ）の温度で出力信号１２２が発生する。この出力信号
１２２はラッチ回路１２６の付勢入力１２４へ供給され
る。
ラッチ回路１２６の付勢入力１２４への信号が発生する
とこの信号がラッチされ、ラッチ回路がリセットされる
まで、クラッチ作動手段へのオーバーライド信号である
出力信号８４′Ｊｋ保持する。すべての出力信号１２８
．　１３０．　１３２゜１３４はＮＡＮＤゲート１３６
へも供給される◆このＮＡＮＤゲートは、アップダウン
カウンタ１１０の全２進ビツトが７ユミレートされた最
小クラッチ作動温度に対応する０（２進計数値ｏｏｏｏ
　）になったときのみ、出力信号１３ｇを発生する。す
でに述べたように、信号１１２が信号１３８から分岐し
てＮＡＮＤゲート９６の入力へ接続するので、シュミレ
ートされたクラッチ温度がシュミレートされた最小値以
上であり、かつ出力信号？２，７４．７６でのうちの少
なくとも１つが生じていないときのみ、クラッチ冷却発
振器１１６が付勢される。
シュミレートされたクラッチ温度がシュミレートされ几
最小値（カウンタ１１０の２進ｏｏｏｏ　）のときのみ
発生する信号１３８ｔ；ｊ、ＯＲゲート１４０の１入カ
へ供給される。ＯＲゲート１４０の他の入力へは、ブレ
ーキが印加されているとき発生する任意的付加入力信号
８０、および運転者がスロットルペダルを開放したとき
のみ発生する任意的付加入力信号８２が供給される。Ｏ
Ｒゲート１４０の出力信号１４２は、ラッチ回路１２６
のリセット人力１４４へ与えられる。リセット人力１４
４に信号が発生すると、先の状態とは無関係にオーバー
ライド信号８４が、零ヘリセットされて消滅する。した
がってシュミレートされたクラッチ温度がシュミレート
された最小値に達したとき、または運転者が乗物スロッ
トルを完全に解除したとき、もしくは乗物ブレーキが印
加されたときは、いつでもラッチ回路１２６のリセット
人力１４４ヘイキ号が供給され、この信号により出力信
号８４が零ヘリセットされる。しかし次下の事柄は重要
である。すなわちラッチ回路１２６のリセツＩ・入力１
４４への信号は、オーバーライド出力信号を零にリセッ
トするものの、モニタされた入力パラメータを考慮して
の現在のクラッチ作動温度のシュミレーションであるア
ップダウンカウンタ１１０の現在計数値を変えるもので
はない。
シュミレートされたクラッチ温度がシュミレートされた
最小値になったとき、または乗物運転者が問題の発生に
気付いてスロットルペダルを解放したときは、オーバー
ライド信号を取除いて自動クラッチ制御の作動部が正常
な仕方で作動できるようにするのが安全であることが判
明している。この場合の正常な仕方は、過熱破壊の基単
値に達するシュミレートされたクラッチ温度を考慮する
次のオーバーライド動作に従うことは言うまでもない。
ギヤのアップ切換が始まったときにのみ発生する入力信
号７８は、アップダウンカウンタ１１０のリセット入力
１４６へ接続される。カウンタ１１Ｇのリセット人力１
４６への信号が発生すると、アップダウンカウンタはそ
の最小値（２進　ｏｏｏｏ　）ヘリセットされ、この時
のカウンタ出力信号がラッチ回路１２６のリセット人力
１４４へ与えられる。機械的自動伝動装置を具備した乗
物の場合、中央処理装置がギヤのアップ切換を要求する
ときは、乗物が正常な仕方で運転を続けるのに適した加
速度に達しており、シたがって停止から始動への運転モ
ードにないことが判明している。もちろん手動伝動装置
の場合は、この入力信号は用いられない。
この発明の自動クラッチ制御装置のオーバーライド部７
０を構成する論理回路およびその素子の特定の構造上第
１図に示したが、これら回路および素子は種々のものに
変更することができる。
ＡＮＤゲート、ＮＡＮＤゲート、ＯＲゲート、インバー
タ、発振器、ラッチ回路は周知の電子回路部品なので詳
細な説明は省略する。アップダウンカウンタｉｉｏのよ
うな２進計数装置は、米国のラジオコーポレーションの
製品型番ＲＣＡ−ＣＤ　４０１２９２　Ｂ＋ＲＣＡ−Ｃ
Ｄ　４０１９３　Ｂとして市販されている。オーバーラ
イド部７０を適当なソフトウェア付マイクロプロセッサ
、ゾログラマプル論１里アレイ、プログラマブルゲート
アレイ等で構成することもできる。
出力信号８４は中央処理装置Ｉｔ３０への入力として用
いるｃともできる。この場合、中央処理装置は、他の検
出入力や演算入力と出力信号８４とを組合せてマスクク
ラッチを作動させる。このような装置では、中央処理装
置の論理状態や他の検出入力や演算人力にもとづいて、
クラッチのスリップが継続したり、エンジンへの燃料供
給が低下しｆｃシ、その他の作動が指令されたりする。
したがってこの発明によれば、自動伝動装置を具備した
乗物に好適に使用される自動クラッチ制御装置が提供さ
れ、この自動クラッチ制御装置は過大温度損傷防止また
は低減オーツく−ライド部を有して、マスタクラッチが
過大スリップによって過熱破壊するような状態の発生を
防止、または低減するとともに、乗物運転者に現在の運
転状態が乗物の性能を超えていることを指示する。自動
クラッチ制御装置のオーツく−ライド部は、シュミレー
トされたクラッチ動作温度値全維持する。この温度値は
検知されたクラッチスリップ状態から生じることが予想
されるクラッチの選択熱量に応じて増大するとともに、
クラッチスリップがない作動状態でのクラッチの選択冷
却量に応じて低下する。シュミレートされたクラッチ作
動温度値が切迫したクラッチ過熱破壊を示す値に達する
と、オーバーライド信号がクラッチ制御に与えられて、
クラッチの部分的な掛かり作動を阻止する。好ましくは
オーバーライド信号に応じてマスククラッチが完全に掛
けられる。
この発明を実施例を参照して説明したが、この発明の特
許請求の範囲の記載全逸脱しない限り、構成部分の種々
の変更、置換、修正が可能でめる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、この発明の実施例の論理回路図、第２図は、
この発明の自動クラッチ制御装置を利用する機械的自動
伝動装置の構成図、第３図は、この発明の制御装置によ
り自動的に制御される代表的なマスク摩擦クラッチの縦
断面図である。 １０・・・伝動装置 １２・・・エンジン １４・・・マスタクラッチ ２２・・・クラッチ作動器 ７２．７４，７６．７８．８２・・・入力信号８４・・
・出力信号 １０４．１１０，１１６・・・１１ｔＭ温度シ辱ミレー
ト手段１０Ｂ・・・アップ入力 １２０・・・ダウン入力 １２６・・・ラッチ回路 １４６１・・リセット入力

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、　スロットルにより制御されるエンジンと変速伝動
    装置との間に接続された乗物マスククラッチを自動的に
    作動させる自動クラッチ制御装置であって、クラッチ、
    エンジンおよび伝動装置の作動状態全表わす検出入力信
    号または演算入力信号を入力する手段と、クラッチの作
    動を完全に掛かった第１状態、完全にはずれた第２状態
    および部分的に掛かった第３状態にするための指令出力
    信号を与える手段と、クラッチの作動面の作動温度をシ
    ュミレートする手段とを備え、このシュミレート手段は
    検出された所定の過大クラッチスリラフ状態に応答して
    、第ル−トでシュミレートされた温度を増大させ、検出
    された所定の過大クラッチスリップ状態が存在しないこ
    とに応答して、第２レートでシュミレートされた温度全
    減少させるようになっていることを特徴とする自動クラ
    ッチ制御装置。 ２、特許請求の範囲第１項において、シュミレートされ
    た作動温度が所定値を超えるとき、完全に掛かった状態
    または完全にはずれた状態にクラッチを置くように指令
    する手段を備えていることを特徴とする自動クラッチ制
    御装置。 ３、特許請求の範囲第２項において、クラッチは、所定
    値以上のシュミレートされた作動温度に応答して、完全
    に掛かった状態を呈するようになっていること全特徴と
    する自動クラッチ制御装置。 ４、特許請求の範囲第３項において、クラッチ、エンジ
    ンおよび伝動装置の作動状態を表わす入力信号は、ス四
    ットル位置を示す信号と、エンジン速度と入力軸速度と
    の差を示す信号と、伝動装置の掛かり状態を示す信号と
    を含んでいることを特徴とする自動クラッチ制御装置。 ５、特許請求の範囲第４項において、検出された過大ク
    ラッチスリップ状態では、拡開スロットルに対する所定
    割合を超える検出されたスロットル位置を表わす信号が
    発生し、エンジン速度と入力軸速度との間の差が所定値
    を超え、伝動装置があるギヤ比で掛けられるようになっ
    ていることを特徴とする自動クラッチ制御装置。 ６、特許請求の範囲第５項において、過大クラッチスリ
    ップ状態が発生しないとき、拡開スロットルの所定割合
    を超えるスロットル位置ｋｆｉす信号Ωいずれか１つが
    発生せず、エンジン速度と入力軸速度が所定値を超える
    か、伝動装置があるギヤ比で掛けられるようになってい
    ること全特徴とする自動クラッチ制御装置。 ７、％許請求の範囲第２項において、第１ｆｔはエンジ
    ン速度と入力軸速度との差の大きさに比例して変化する
    よう罠なっていることを特徴とする自動クラッチ制御装
    置。 ８　特許請求の範囲第５項において、クラッチ作動温度
    をシュミレートする手段は最大値と最小値を有し、シュ
    ミレートされた値が最大値に達すると、シュミレートさ
    れた温度の増大が阻止され、最小値になるとシュミレー
    トされた温度の減少が阻止されるようになっていること
    を特徴とする自動クラッチ制御装置。 ９、％許請求の範囲第８項において、シュミレートされ
    た作動温度が最小値になると、クラッチを完全に掛かっ
    た状態にする信号が断たれるようになっていること全特
    徴とする自動クラッチ制御装置。 ｉｏ、％許請求の範囲！５項において、久方手段は乗物
    スロットルへの運転者の足の作用の在る無しを示す信号
    を入力し、クラッチを完全に掛けられた状態に指令する
    信号は、運転者によるスロットルへの作用が解除された
    とき、断たれるようになっていることを特徴とする自動
    クラッチ制御装置。 １１、　４’Ｈ’Ｆ請求の範囲第５項において、シュミ
    レートされたクラッチ作動温度は、クラッチを完全に掛
    けられた状態に指令する信号の発生によって変化しない
    ようになっていることを特徴とする自動クラッチ制御装
    置。 １２、スロットルにより制御されるエンジンと変速伝動
    装置との間に介在し、かつ完全に掛けられた第１作動モ
    ードと、完全にはずされた第２作動モードと、部分的に
    掛けられた第３作動モードとを有する乗物マスククラッ
    チを自動的に制御する自動クラッチ制御装置であって、
    エンジン速度を表わす入力信号と、スロットル制御手段
    位置を表わす入力信号と、入力軸速度を表わす入力信号
    と、伝動装置の切換え状態を表わす入力信号とを含む複
    数個の入力信号を入力する情報処理装置を有し、この処
    理装置が所定の論理状態に応じて入力信号を処理して出
    力信号を発生し、論理状態に応じてマスククラッチを作
    動させ、さらにシュミレートされたクラッチ作動温度を
    示すシュミレートされた数値を維持する手段金偏え、こ
    の維持手段はスロットル位置が拡開スロットルの所定割
    合より大きいことを示し、エンジン速度と入力軸速度と
    の差が所定値よシ大きいことを示し、かつ伝動装置がニ
    ュートラルにないことを示す検出大刀での作動を指令す
    るようになっていることｔ−％徴とする自動クラッチ制
    御装置。 １３、＃許請求の範囲第１２項において、所定基準値に
    等しいシュミレートされた数値に応答して、自動クラッ
    チ制御装置にクラッチ保護出力信号を発生させる手段を
    備えていることを特徴とする自動クラッチ制御装置。 １４、特許請求の範囲第１３項において、クラッチ保護
    出力信号がクラッチの第１作動モードに等しいシュミレ
    ートされた数値に応答して、クラッチ保護出力信号発生
    手段全出力を発生しない状態にリセットする手段を備え
    ていることを特徴とする自動クラッチ制御装置。 １５、特許請求の範囲第１３項において、第ル−トは、
    数値全増大させる信号の発生により表わされる状態での
    マスタクラッチの発熱量全シュミレートするように選択
    されたレートでめり、第２レートは、数値を増大させる
    状態のうちのいずれか１つが発生しない状態でのマスタ
    クラッチの冷却量に比例するレートであることを％徴と
    する自動クラッチ制御装置。 １６、特許請求の範囲第１５項において、処理装置は、
    乗物運転者によるスロットル制御手段の解除を表わす付
    加入力信号を入力し、運転者によるスロットル制御手段
    の解除を表わす１ざ号を受けて、クラッチ保護出力信号
    発生手段會消勢するようになっていることｔ−特徴とす
    る自動クラッチ制御装置。 １７、特許請求の範囲第１６項において、最小値信号ま
    たは演算信号に応答して、第ル−トでシュミレートされ
    ｆｃ数値金増大させ、スロットル位置が拡開スロットル
    の所定割合以上であることを示し、エンジン速度が所定
    値だけ入力軸速度上越えることｔ示し、または伝動装置
    がニュートラルにないことを示す検出信号または演算信
    号のうちの少なくとも１つが発生しないことに応答して
    、第２レートでシネミレートされた数値を減少させるよ
    うになっていることｆ：特徴とする自動クラッチ制御装
    置。 １Ｂ、特許請求の範囲第１７項において、クラッチ保護
    出力信号発生手段は基準値に等しいシユミレートされた
    数値に応答して、リセットされるまでクラッチ保護出力
    信号の発生を継続するようになっていること全特徴とす
    る自動クラッチ制御装置。 １９、特許請求の範囲第１８項において、基準値に等し
    いシュミレートされた数値に応答する手段は、セット入
    力への信号発生に応答してセットされて、出力信号を発
    生し、かつリセット入力への信号発生に応答して、出力
    信号音発生しないようリセットされるラッチ回路からな
    ることを特徴とする自動クラッチ制御装置。 ２、特許請求の範囲第１８項において、シュミ。 レートされた数値を維持する手段は、アップ入力とダウ
    ン入力を有するアップダウンカウンタを備え、このカウ
    ンタはアップ入力への信号に応答して数値を増大させ、
    ダウン入力への信号に応答して数値全減少させるように
    なっていること全特徴とする自動クラッチ制御装置。 ２１、％許請求の範囲第２０項において、アップダウン
    カウンタはディジタル装置であり、このディジタル装置
    はアップ入力およびダウン入力のそれぞれが受ける／ｅ
    ルスに応答して維持した数値ｔ−１桁だけ増減するよう
    になっていることを特徴とする自動クラッチ制御装置。 ２、特許請求の範囲第２１項にシいて、アップ入力は、
    第ル−トに比例する第１　ノ４ルス発生周波数を有する
    第１周期的パルス発生装置に接続され、ダウン入力は、
    第２レートに比例する第２パルス発生周波数を有する第
    １周期的パルス発生装置に接続さルていることを特徴と
    する自動クラッチ制御装置。 ２、特許請求の範囲第２２項において、アップダウンカ
    ウンタはリセット入力を有し、このリセット入力への信
    号に応答して維持数値を最小値ヘリセットするようにな
    っていることを特徴とする自動クラッチ制御装置。 ２、特許請求の範囲第２３項において、処理装置は伝動
    装置のアップ切換の開始の指令を表わす付加入力信号を
    入力し、この入力信号に応答してアップダウンカウンタ
    のリセット入力に信号を発生させるようになっているこ
    とを特徴とする自動クラッチ制御装置。
JP60057632A 1984-03-23 1985-03-22 自動クラツチ制御装置 Pending JPS60219125A (ja)

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