JPS61143231A - 車輛用エア−クラツチ制御装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、車輌用エアークラッチを電子制御してオート
マチック化（セミオートマチック化を含む）を図るため
の車輌用エアークラッチ制御装置に関する。

（従来の技術） 第６図に示すように、クラッチ１１のレリーズベアリン
グをリンク１２によってダイヤフラム式のアクチュエー
タ１３に連結し、アクチュエータ１３によってクラッチ
１１を断接し得るようにするとともに、アクチュエータ
１３を図示しないエアーバルブに接続し、エアーバルブ
をエンジン回転数に比例したクラッチ断接信号を出力す
るクラッチ断接指令回路にＪ：って電気的に制御する構
成が既に知られている。

その構成では、アクチュエータ１３にＪ：るストローク
制御を行うようになっており、クラッチ１１の単純な断
接は可能であるが、微妙な接続状態を４ｑることは困難
である。即ちエンジン回転数が上がればそれに応じて強
固に接続できるようにしたり、又適切な半クラツチ状態
を得たりするのは困難である。しかもエアーバルブの他
にアクチュエータ１３が必要であり、構成の複雑化が避
けられない。

（発明が解決しようとする問題点） 上記従来の構成では、クラッチの微妙な接続状態を得る
ことは困難であり、従ってエンジン回転数が上がればそ
れに応じて強固に接続できるＪ：うにしたり、又適切な
半クラツチ状態を得ることはできない。又エアーバルブ
の他にアクチュエータが必要であり、構成の複雑化が避
けられないという問題点を有している。

本発明は、上記問題点を解決しようとするものである。

（問題点を解決するだめの手段） 本発明は、エンジン回転数を検知し、エンジン回転数が
−Ｊ二ｌ１−ａ’ればエンジン回転数に比例してクラッ
チを接続する側に変化するクラッチ断接信号を出力づ−
るクラッチ断接指令回路と；上記クラッチ断接信号に比
例して、流通する加圧空気の圧力を、エンジン回転数が
上行すればクラッチを接続する側に変更１′る電子空気
圧比例制御弁と；エンジン回転数が上行すれば電子空気
圧比例制御弁からの加圧空気にＪこり接続されるエアー
クラッチとを右することを特徴とする車輌用エアークラ
ッチ制御装置である。

（実施例） 第１図において、エンジン２０の出力軸２１はエアーク
ラッチ２２を介してギヤ［−ランスミッション２３の図
示しない入力軸に連結され得るようになっている。出力
軸２１にはエンジン回転数検出センサー２４が設ｃ）ら
れており、パルス信号としてエンジン回転数を検出でき
るようになっている。ギヤトランスミッション２３の出
力軸２５には車速検出センサー２６が設けられており、
パルス信号として車速を検出できるＪ：うに４Ｔってい
る。

又ギヤトランスミッション２３にはマニュアルギヤ変連
用の変速レバー２７が設（プられており、変速レバー２
７には変速レバー２７を操作するために握れば切断状態
となるグリップスイッチ２８が設（プられている。エン
ジン回転数検出センサー２４、車速検出センサー２６及
びグリップスイッチ２８はそれぞれ電気的にクラッチ断
接指令回路２９に接続されている（後に詳述）。又クラ
ッチ断接指令回路２９は電気的に電子空気圧比例制御弁
３０に接続されて、電子空気圧比例制御弁３０の開度を
制御し得るＪ：うになっている。電子空気圧比例制御弁
３０はエアークラッチ２２を駆動する為の加圧空気を供
給する通路３１に設けられている。通路３１の一端はエ
アークラッチ２２に接続され、他端はエンジン２ｏによ
って駆動される］ンブレッザー３２に接続されている。

又電子空気圧比例制御弁３０とコンプレッサー３２どの
間から通路３１は分岐して、エアータンク３３が設けら
れている。更にエアークラッチ２２と電子空気圧比例制
御弁３０間から通路３１は分岐して、電子空気圧比例制
御弁３０に接続されるフィードバック通路３４が形成さ
れている。これによって、エアークラッチ２２に供給さ
れる空気圧のフィードバック力と電子空気圧比例制御弁
３０のソレノイド力が釣合うＪ：うに作用し、供給され
る空気圧の安定化が図れるにうになっている。なおエン
ジン回転数検出センサー２４、車速検出センサー２６、
グリップスイッチ２８、クラッチ断接指令回路２９及び
電子空気圧比例制御弁３０の関係をブロック図で示すと
、第２図のようになる。

クラッチ断接指令回路２つは第３図のように構成される
。第３図において、エンジン回転数検出センサー２／ｌ
はＦ−Ｖ変換器４０を介して反転増幅器４１に接続され
ており、反転増幅器４１の出力側は反転型加算器４２に
接続されている。反転型加算器４２には更に発振器４３
が接続されている。反転型加算器４２の出力側は定電流
回路４７Ｉの「＋」端子に接続されており、定電流回路
４４の出力側は増幅用のトランジスタ４５のベースに接
続されている。トランジスタ４５により動作するトラン
ジスタ４６のエミッタ側には電子空気圧比例制御弁３０
（第１図）内に設けられた弁駆動用のソレノイド４７が
接続されている。弁用ソレノイド４７の他端はグリップ
スイッチ２８を介して電源Ｖｃに接続されている。］−
ランジスタ４６のコレクタ側は、抵−抗４８を介して接
地されるとともに、定電流回路４４の「−」端子にも接
続されている。トランジスタ４６のコレクタ側が定電流
回路４４の「−」端子に接続されることにより、温度変
化にｊ；って弁用ソレノイド４７の抵抗が変化して−５
１それに応じて定電流回路４４の比較電圧値が変更され
ることにより、温度変化にＪ：る影響を受Ｉ′Ｊにくく
りるようになっている。

一方、車速検出センｉナー２６はＦ−Ｖ変換′ａ５０を
介して］ンバレータ５１に接続されており、コンパ１ノ
ータ５１の出力側がトランジスタ５２のベースに接続さ
れている。トランジスタ５２のコレクタ側はトランジス
タ４６のベースに接続されている。なお第３図において
、５３は抵抗、５４は可変抵抗、５５はオペアンプ、５
６はダイオードである。

エアークラッチ２２は第４図のように構成される。第４
図において、エアークラッチ２２は出力軸２１に連結さ
れるフライホイール６５と、クラッチ出力軸６６（ギヤ
トランスミッション２３の入力軸）に連結されるクラッ
チディスク６７と、プレッシャプレート６８と、クラッ
チカバー６９を備えている。クラッチカバー６９は外周
部がフライホイール６５の外周端部に固定されている。

クラッチカバー６９には空気圧式アクチュエータ７０が
取付けられており、空気圧式アクチュエータ７０がプレ
ッシャプレート６８を押すことにＪ：す、プレッシャプ
レート６８がクラッチディスク６７の外周部のフェーシ
ング７４をフライホイール６５に押付け、それによりエ
アークラッチ２２が接続され、フライホイール６５から
クラッチディスク６７を経てクラッチ出力軸６６へ動力
が伝達されるようになっている。クラッチ出力軸６６は
軸受７１．７２を介してフライホイール６５及びギヤト
ランスミッション２３のハウジング７３で支持されてお
り、ハウジング７３内へ突出した出力軸端部にトップギ
ヤ７５が取付けられている。

トップギヤ７５はハウジング７３内のカウンターギヤ７
６やその他のギヤ（図示せず）を介して出力ギヤに連結
されるようになっている。軸受７２の近傍においてハウ
ジング７３の外面にはクラッチハウジング７８の内周部
が固定されている。クラッチハウジング７８の外周部は
フライホイールハウジング７９の外周端部に固定されて
おり、両ハウジング７８．７９内にエアークラッチ２２
の前記各部材が収容されている。

上記空気圧式アクチュエータ７０はプレッシャプレート
６８とクラッチカバー６９の間に位置している。空気圧
式アクチュエータ７０には、クラッチカバー６９に固定
されるシリンダ８０と、シリンダ８０に嵌合するピスト
ン８１と、シリンダ８０を囲むケース８２が設（プられ
ている。ピストン８１は断熱材８３及びケース８２を挟
んでプレッシャプレート６８のボスに固定されている。

加圧室８５はピストン８１とシリンダ８０の間に設【プ
られており、加圧室８５に高圧を導入することにより、
ピストン８１がプレッシャプレート６８をフライホイー
ル６５側へ押すようになっている。

なお図示しない弾性ストラッププレートにより、プレッ
シャプレート６８とクラッチカバー６９とは連結されて
おり、加圧室８５の空気圧を解放すると、上記ストラッ
ププレートの弾力によりプレッシャプレート６８はフェ
ーシング７４から離れるようになっている。又シリンダ
８０やピストン８１はクラッチカバー６９に沿って環状
に延在している。

電子空気圧比例制御弁３０からの通路３１は回転継手９
６、回転通路９５及び継手９８を介１）で、加圧室８５
に接続されている。回転通路９５はクラッチハウジング
７８内に設けられたバイブで構成されており、クラッチ
カバー６９とともに回転するようになっている。回転継
手９６は内部の連絡通路９９を介して両通路９５．３１
を接続するようになっており、又回転通路９５が連結さ
れる回転部１００を備えている。

次に作動を説明する。第１図において、エンジン２０が
始動するとコンプレッサー３２が駆動され、電子空気圧
比例制御弁３０側に加圧空気が供給されるようになる。

初期状態では電子空気圧比例制御弁３０は閉じており、
エアークラッチ２２には加圧空気は供給されない。従っ
てエアークラッチ２２は切断状態にあり、ギヤトランス
ミッション２３側には動力は伝達されていない。一方、
出力軸２１が回転することににってエンジン回転数検出
センザー２／ｌからエンジン回転数信号がクラッヂ断接
指令回路２９に供給される。グリップスイッチ２８は、
変速レバー２７が操作されていｔ【い間は接続状態を保
持している。

第３図においてエンジン回転数検出センザー２４からの
パルス信号はＦ−■変換器４０によって例えば第５図（
ａ）のにうな電圧変化に変換される（第５図のｔは時間
、■は電圧である）。［＝−■変換器４０からの出力は
反転増幅器４１によって第５図（ｂ）のように変換され
、反転型加算器４２に入力される。発振器４３からは第
５図（Ｃ）のようなりオ形波が出力されてａ３す（実際
よりも誇張されている）、反転型加算器４２で反転増幅
器４１からの入力と合成されることによって第５図（ｄ
）のような波形が定電流回路４４に出力される。最初の
状態では、トランジスタ４６には電流は流れておらず、
定電流回路４４にお（プる比較電圧は低い。定電流回路
４４からエンジン回転数に比例した電圧がトランジスタ
４５に印加されるど、トランジスタ／Ｉ５．４６により
増幅されて弁用ソレノイド４７にエンジン回転数に比例
した電流が流れる。弁用ソレノイド４７に流れる電流は
第５図（ｄ）に示すＪ：うな発振器４３に起因する脈電
流が含ｊ；れており、これにＪ：って弁の静止摩擦を容
易に振切ることにより、弁のヒステリシスを小さくでき
るようになっている。又温度変化によって弁用ソレノイ
ド４７の抵抗値が変化しても、その変化は定電流回路４
４にフィードバックされ、定電流回路４４の比較電圧値
が変化することにＪ：り定電流が１９られるようになっ
ている。　エンジン回転数が徐々に上昇し、弁用ソレノ
イド４７に多くの電流が流れるようになると、第１図の
電子空気圧比例制御弁３０はそれに応じて開度を増す。

エアークラッチ２２と電子空気圧比例制御弁３０間から
分岐するフィードバック通路３４は、コンプレッサー３
２から電子空気圧比例制御弁３０を介してエアークラッ
チ２２に供給される空気圧を電子空気圧比例制御弁３０
にフィードバックし、これによってエアークラッチ２２
に供給される空気圧のフィードバック力が電子空気圧比
例制御弁３０のソレノイド力と釣合うにうに作用するこ
とにより、供給される空気圧の安定化が図れるようにな
っている。従ってエンジン回転数の増加に伴いエアーク
ラッチ２２への供給圧力が増し、エンジン回転数が所定
値になると、エアークラッチ２２は半クラツチ状態を経
て滑かに接続される。

エアークラッチ２２は次のように作動する。第４図にお
いて、電子空気圧比例制御弁３０の開度が１’ｌすこと
ににり通路３１からの加圧空気は連絡通路９９、回転通
路９５を経て加圧室８５に供給される。供給される空気
圧が増すと、フライホイール６５とプレッシャプレート
６８間でクラッチディスク６７が挾持され、出力軸２１
からの回転力はクラッヂ出力軸６６に伝達されるように
なる。

エンジン回転数が大きくなればなるほど通路３１からの
供給圧は増し、クラッチディスク６７は強く挾持される
にうになって、トルクの伝達容量が増す。

一方、変速のため第１図の変速レバー２７を操作しＪ：
うとすると、グリップスイッチ２８は切断状態となり、
エンジン回転数の状態に関わりなく、弁用ソレノイド４
７（第３図）には強制的に電流が流れなくなる。即ち電
子空気圧比例制御弁３０は閉じ、エアークラッチ２２へ
の加圧空気の供給はストップするので、エアークラッチ
２２は切断状態となる。又第３図の車速検出センサー２
６から車速信号としてパルス信号がＦ−Ｖ変換器５０に
入力され、電圧変化としてコンパレータ５１に入ノｊさ
れる。コンパレータ５１に接続された可変抵抗５４によ
る設定電圧値を超えると、トランジスタ５２が作動し、
電源Ｖｃからトランジスタ４６のベースへの供給電圧を
逃がす。これによってエンジン回転数に関わりなく弁用
ソレノイド４７には電流が流れ、エアークラッチ２２（
第１図）を確実に接続状態とする。即ち弁用ソレノイド
４７に対してグリップスイッチ２８が最優先で影響し、
次に車速検出センサー２６の状態がエンジン回転数検出
センサー２４の状態に優先して弁用ソレノイド４７に影
響することになる。

高速走行状態から停止状態までの変化は上記作動と逆に
なる。即ち、車速検出１？ン４ノー２６からの信号によ
って弁用ソレノイド４７に強制的に″電流が流れている
間はエンジン回転数検出レンーリ゛−２４の状態に関わ
らず、エアークラッチ２２（第１図）は接続状態を保持
する。又、ギヤダウンの為変速レバー２７（第１図）を
操作すると、エンジン回転数検出センサー２４、車速検
出センサー２６の状態に関わらず、エアークラッチ２２
（第１図）は切断状態どなる。車速が低下しトランジス
タ５２が作動しむくなれば、エンジン回転数検出センサ
ー２４の状態に応じて弁用ソレノイド４７に流れる電流
が変化することになる。そしてエンジン回転数が充分低
下り−れば、エアークラッチ２２（第１図）は切断状態
となる。

（発明の効果） エンジン回転数を検知し、エンジン回転数が上昇すれば
エンジン回転数に比例してクラッチ２２を接続する側に
変化するクラッチ断接信号を出力するクラッチ断接指令
回路２９と；上記クラッチ断接信号に比例して、流通す
る加圧空気の圧力を、エンジン回転数が上昇すればクラ
ッチ２２を接続する側に変更する電子空気圧比例制御弁
３０と：エンジン回転数が上昇すれば電子空気圧比例制
御弁３０からの加圧空気により接続されるエアークラッ
チ２２とを有するので； （ａ）上記従来の構成のようにス１−ローク制御を行な
うのでなく、圧力制御によってエアークラッチ２２を制
御できることから、クラッチの微妙な接続状態を得るこ
とが容易となり、従ってエンジン回転数が上がればそれ
に応じて強固に接続できるようにしたり、又適切４に半
クラツチ状態を青ることができるようになる。

（ｂ）上記従来の構成のＪ：うに電子空気圧比例制御弁
３０の他にアクチュエータ１３（第６図）を設ける必要
がなく、構成を簡素化でき、コストの低減を図ることが
できるようになる。

（別の実施例） 上記実施例では［ミオートマヂックの例を示したが、フ
ルオー１へマヂックの場合にも同様に採用することがで
きる。その場合には、例えばグラフプスイッヂ２８に代
えて、ギヤ変速時に作動するスイッチを設りる構成とす
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にＪ：る車輌用エアークラッチ制御製間
の１４７９１〜図、第２図は制御部のブロック図、第３
図はクラッチ断接指令回路部分の回路図、第４図はエア
ークラッチの縦断面図、第５図は制御信号の変換状態を
時間−電圧の関係で示すグラフ、第６図は従来の車輌用
クラッチ制御装置の縦断面部分略図である。２２・・・
エアークラッチ、２９・・・クラッチ断接指令回路、３
０・・・電子空気圧比例制御弁 特許出願人　株式会社大金製作所 第５図 Ｖ −→−Ｌ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. エンジン回転数を検知し、エンジン回転数が上昇すれば
   エンジン回転数に比例してクラッチを接続する側に変化
   するクラッチ断接信号を出力するクラッチ断接指令回路
   と；上記クラッチ断接信号に比例して、流通する加圧空
   気の圧力を、エンジン回転数が上昇すればクラッチを接
   続する側に変更する電子空気圧比例制御弁と；エンジン
   回転数が上昇すれば電子空気圧比例制御弁からの加圧空
   気により接続されるエアークラッチとを有することを特
   徴とする車輌用エアークラッチ制御装置。