JPS61193934A - 自動クラツチ付車両 - 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】 技術分野 本発明は、エンジンの出力を駆動輪に伝達する動力伝達
装置中に自動クラッチを備えた車両に関するものである
。

従来技術 車両の中には、エンジンの出力を駆動輪に伝達する動力
伝達装置中に設けられたクラッチがクラッチ断接用アク
チュエータによって自動的に断接されるものがある０例
えば、自動変速機付車両には自動クラッチが設けられる
のである。

ところで、この種の自動クラッチ付車両では、発進時に
おけるクラッチの接速度、すなわちフランチ断接アクチ
ュエータのクラッチをつなぐ作動速度がエンジン回転数
の割に大き過ぎる場合には乗り心地が低下し、また小さ
過ぎる場合にはクラッチ）１１１作が完了するまでのタ
イムラグが不要に長くなって運転操作性が低下する。そ
のため、従来は、クラッチ接時のエンジンの回転数の全
範囲について概して好適と考えられる一定の接速度が選
定され、その接速度でクラッチ断接用アクチュエータが
作動させられるようになっていた。

発明が解決しようとする問題点 しかし、クラッチ接時においてクラ７チ断接アクチユエ
ータが常に一定の接速度で作動させられる上述のような
従来の自動クラッチ付車両では、クラッチ接操作の不適
当に基づく乗心地や運転操作性の低下を完全には防止で
きず、特にアクチュエータの作動中にアクセルペダルの
踏込みが増されたり、車輪が路面の凸部に乗り上げたり
することによりエンジン回転数や負荷が変動した場合に
その傾向が強かった。

問題点を解決するための手段 本発明は、上述のような事情を背景として、クラッチ断
接用アクチュエータのクラッチをつなぐ作動中において
エンジン回転数や負荷が変動した場合にも乗り心地や運
転操作性が良好に保たれる自動クラッチ付車両を提供す
南ために為されたものであって、その要旨とするところ
は、前述のような自動クラッチ付車両において、（ａ）
エンジンの回転数またはその負荷を予め定められた時間
毎に検出する検出手段と、山）その検出手段による検出
結果が得られる毎に、前記クラッチ断接用アクチュエー
タのクラッチをつなぐ作動速度の目標値をその検出結果
が大きい場合には大きく、小さい場合には小さく設定し
直し、かつ、その目標値に合わせて前記クラッチ断接用
アクチュエータの作動を制御する制御装置とを設けたこ
とにある。

作用 このようにすれば、たとえクラッチ断接用アクチュエー
タのクラッチをつなぐ作動の途中でエンジン回転数や負
荷が変動しても、そのアクチュエータの作動速度は直ち
に変動後のエンジン回転数や負荷に応じた適正速度に補
正される。

発明の効果 つまり、クラッチ断接用アクチュエータのクラフチをつ
なぐ作動中において、エンジン回転速度や負荷に比べて
その作動速度が過大となって乗り心地が低下したり、あ
るいは過小となって運転操作性が低下することが良好に
防止されるのである。

実施例 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。

第１図は、本発明の一実施例であるフォークリフトトラ
ックの動力伝達装置を示す図であるが、この図から明ら
かなように、本実施例では、エンジン１０の回転はクラ
ッチ１２および変速ｔａ１４を介して左右の駆動軸１６
に伝達されるようになっている。エンジン１０は、ステ
ンビングモータ１７によるスロットル開度の制御によっ
て回転数が制御されるようになっており、ステンピング
モータ１７は後述の電子制御装置（以下、単にＥＣ゛　
Ｕと言う）８０によって駆動制御されるようになってい
る。

クラッチ１２は、エンジン１０の出力軸１８に固定され
たフライホイール２０と、変速機１４の入力軸２２に回
転不能にかつ軸方向に移動可能に取り付けられたクラッ
チディスク２４と、このクラッチディスク２４を挟んで
フライホイール２０と対向し、フライホイール２０に対
して相対回転不能にかつ軸方向に移動可能に設けられた
プレッシャープレート２６とを備え、常にはクラッチス
プリング２８の付勢力に基づいてクラッチディスク２４
がフライホイール２０とプレッシャープレート２６とに
よって挟持されることにより、エンジン１０の出力軸１
８と変速機１４の入力軸２２とを連結し、エンジン１０
の出力軸１８の回転を変速機１４の入力軸２２に伝達す
るようになっている。一方、プレッシャープレート２６
にはクラッチ断接用アクチュエータ３２の作動によって
駆動される作動アーム３０が連結されており、アクチュ
エータ３２によって作動アーム３０が駆動されることに
よりプレッシャープレート２６がクラッチスプリング２
８の付勢力に抗してフライホイール２０から離間する方
向に移動させられるようになっている。そして、これに
よってフライホイー）し２０とブレンシャ・−プレート
２６とによるクラッチディスク２４の挟持が解除されて
、エンジン１０の出力軸１８と変速機１４の入力軸２２
との連結が解かれ、エンジン１０の出力軸１８の回転が
変速機１４の入力軸２２に伝わらなくなるようにされて
いる。

また、変速機１４は１−２速切換用の変速比切換ギヤ部
３６と前後進切換ギヤ部３８とから成りでおり、クラッ
チ１２を介して入力軸２２に伝達された回転を変速比切
換ギヤ部３６および前後進切換ギヤ部３８を介して出力
軸４０に伝達し、出力軸４０から図示しない差動歯車装
置を介して左右の駆動ｉ＆１６に伝達するようになって
いる。入力軸２２には第１速用人力ギャ４２と第２速用
人力ギャ４４とが固定され、それぞれ第１速減速ギヤ４
６と第２速減速ギヤ４８に噛み合わされている。また、
それら減速用ギヤにはそれぞれ連結ギヤ５０が固定され
、それら連結ギヤ５０が両ギヤ部３６および３８を連結
する連結軸５２に固定された出力ギヤ５４と同軸にかつ
それを挟む状態で配設されている。そして、それらギヤ
の外周部にシフト用インクナルギヤ５６が設けられ、シ
フト用アクチュエータ５８によって出力ギヤ５４を第１
速側の連結ギヤ５０に連結する第１速シフトポジシヨン
と、第２速側の連結ギヤ５０に連結する第２速シフトポ
ジシヨンと、どの連結ギヤ５０にも連結しない中間のニ
ュートラルシフトポジションとの３位置間において移動
させられるようになっている。シフト用アクチュエータ
５８によってインクナルギヤ５６がニュートラルシフト
ポジションに移動させられたときには連結軸５２に回転
を伝達しないが、インクナルギヤ５６が第１速シフトボ
ジシジンに移動させられたときには入力軸２２の回転を
第１連用の入力ギヤ４２．減速ギヤ４６および連結ギヤ
５０を経て連結軸５２に伝達し、また第２速シフトポジ
シヨンに移動させられたときには入力軸２２の回転を第
２連用の入力ギヤ４４．減速ギヤ４８および連結ギヤ５
０を経て連結軸５２に伝達するようになっているのであ
る。

一方、前記連結軸５２には前後進用人カギ上６０が固定
され、前進用連結ギヤ６２と後進用連結ギヤ６４とに挟
まれた状態でそれらと同軸に配設されている。これらの
ギヤの外周部には、前後進切換アクチュエータ６６によ
って入カギ十６０を前進用連結ギヤ６２に連結する前進
ポジションと、後進用連結ギヤ６４に連結する後進ポジ
ションと、何れの連結ギヤにも連結しないそれらの中間
のニュートラル前後進ポジションとの３位置間で移動さ
せられる前後進切換用インクナルギヤ６８が設けられて
いる。そして、前進用連結ギヤ６２に伝達された回転は
前進用入力ギヤ７０から前進用出力ギヤ７２を経て出力
軸４０に伝達され、また、後進用連結ギヤ６４に伝達さ
れた回転は後進用入力ギャ７４０反転ギヤ７６および後
進用出力ギヤ７８を経て出力軸４０に伝達されるように
なっており、それぞれ出力軸４０を経て駆動輪１６に伝
達されるようになっている。

このように、クラッチ１２の断接、変速機１４における
変速比の切換、および前後進の切換はそれぞれ前記クラ
ッチ断接用アクチュエータ３２゜シフト用アクチュエー
タ５８および前後進切換アクチュエータ６６によって行
われるようになっているが、本実施例ではこれらのアク
チュエータは何れも油圧シリンダとされており、前記Ｅ
ＣＵ３Ｏによって制御される油圧回路によって駆動され
るようになっている。第２図にその油圧回路を示す、以
下、第２図の油圧回路について説明するが、理解を容易
にするために、各アクチュエータ（油圧シリンダ）のシ
リンダヘッド側の室をヘッド側室、またピストンロンド
側の室をロッド側室と称することとする。

第２図において、クンク８２からポンプ８４によって汲
み揚げられた作動油はアキュムレータ８６に蓄えられた
後、主液通路８７に供給され、この主液通路８７からク
ラッチ断接用アクチュエータ３２の制御弁機構であるク
ラッチ制御弁機構８８に直接、またシフト用アクチュエ
ータ５８および前後進切換アクチュエータ６６のそれぞ
れの制御弁機構であるシフト制御弁機構９０および前後
進切換制御弁機構９２に主電磁開閉弁９４を経て供給さ
れるようになっている。主電磁開閉弁９４は常には閉じ
ており、したがってシフト制御弁機構９０および前後進
切換制御弁機構９２へは主電磁開閉弁９４（正確にはそ
れのソレノイド）が励磁されている間だけ主液通路８７
から作動油が供給されるようになっている。

クラ７チ制御弁機構８８は、主液通路８７からクラッチ
断接用アクチュエータ３２のへラド側室９５に作動油を
急速に供給し得る第１入力電磁開閉弁９６と、絞りを備
え、主液通路８７からの作動油をヘッド側室９５に徐々
に供給し得るようにされた第２人力電磁開閉弁９８と、
ヘッド側室９５内の作動油をドレン通路１００を経てタ
ンク８２に急速に排出し得る第１出力電磁開閉弁１０２
と、絞りを備え、ヘッド側室９５内の作動油をドレン通
路１００を通じてタンク８２に徐々に排出し得るように
された第２出力電磁開閉弁１０４とから成っており、こ
れら各電磁開閉弁の開閉を制御することにより、クラッ
チ断接用アクチュエータ３２のヘッド側室９５に対する
作動油の給排を所望の速度で任！に行い得るようになっ
ている。

そして、クラッチ断接用アクチュエータ３２では、ヘッ
ド側室９５内の作動油量に応じ、前記作動アーム３０を
介して作用させられるクラッチスプリング２８の付勢力
に抗して、ピストンロッド１０６を空気室であるロッド
側室１０７（ｌｌに前進（伸張）させ、前述のように、
作動アーム３０を介してプレッシャープレート２６をフ
ライホイール２０から離間する方向へ移動させるように
なっている。なお、このクラッチ制御弁機構８８では、
常には第２出力電磁開閉弁１０４だけが開かれるように
なっており、したがってピストンロッド１０６は常には
クラッチスプリング２８の付勢力に基づいてヘッド側室
９５側に後退、すなわち収縮させられている。

シフト制御弁機構９０は、前記主電磁開閉弁９４とドレ
ン通路１００との間に直列に接続された２つの電磁開閉
弁１０８および１１０から成っており、シフト用アクチ
ュエータ５８はへラド側室１１２がそれら電磁開閉弁を
結ぶ連結通路１１４に接続され、ロッド側室１１６が主
電磁開閉弁９４に接続された状態で設けられている０両
電磁開閉弁１０８，１１０が共に開かれている通常の状
態では、シフト用アクチュエータ５８のヘッド側室１１
２およびロッド側室１１６の両室に共に作動油圧を作用
させず、ピストンをヘッド側室１１２とロッド側室１１
６の中間位置に保持させて、前記シフト用インクナルギ
ヤ５６をニュートラルシフトポジションに保持させるが
、主電磁開閉弁９４が開かれた状態で電磁開閉弁１０８
が閉じられた場合には、ロッド側室１１６側にだけ作動
油を供給して、ピストンロッド１１８を収縮させ、イン
タナルギヤ５６を第１速シフトボジシツンに移動させる
ようになっているのであり、また、主電磁開閉弁９４が
開かれた状態で電磁開閉弁１１０が閉じられた場合には
、ヘッド側室１１２およびロッド側室１１６の両室に作
動油圧を作用させて、それら画室の受圧面積の差によっ
てピストンロッド１１８を伸張させ、インタナルギヤ５
６を第２速シフトボジシツンに移動させるようになって
いるのである。

また、前後進切換制御弁機構９２も、第２図から明らか
なように、主電磁開閉弁９４とドレン通路１００との間
に直列に接続された２つの電磁開閉弁１２０．１２２か
ら成っており、前後進切換用アクチュエータ６６のヘッ
ド側室１２４がそれら両電磁開閉弁を結ぶ連結通路１２
６に接続され、ロッド側室１２８が主電磁開閉弁９４に
接続された構成とされている。そして、常には両電磁開
閉弁１２０．１２２が開かれてピストンロフト１３０を
中間位置に保持し、前記変速機１４の前後進切換用イン
タナルギヤ６８をニュートラル前後進ポジションに保持
するようになっており、主電磁開閉弁９４が開かれた状
態で電磁開閉弁１２０が閉じられた場合にはピストンロ
ッド１３０を収縮させてインクナルギヤ６８を前進ボジ
シッンに移動させ、また主電磁開閉弁９４が開かれた状
態で電磁開閉弁１２２が閉じられた場合にはピストンロ
ッド１３０を伸張させて、インクナルギヤ６８を後進ポ
ジションに移動させるようになっている。

前記ステッピングモータ１７および上記油圧回路の各電
磁開閉弁を駆動制御するＥＣＵ３０は、第３図に示され
ているように、メモリ１３２を備えたＣＰＵ　１３４を
主体に構成されており、各種センサから入力される情報
信号をメモリ１３２に予め記憶されたプログラムに従っ
てＣＰＵＩ　３４で演算処理し、その演算処理の結果に
基づいて前記油圧回路の各電磁開閉弁およびステッピン
グモータ１７を駆動する。すなわち、ＣＰＵ１３４には
各センサから入力インタフェース回路１３８およびＡ／
Ｄコンバータ１４０を介してアクセル踏込量９インチン
グ踏込量、クラッチストロークおよびエンジン冷却水の
水温等のアナログ信号がディジタル化されて入力される
とともに、入力インクフェース回路１４２を介して前進
指令、ニュートラル指令、ｔ＆進指令、アクセルアイド
ル状態。

インチングアイドル状態、第１速シフトボジシッン状態
、ニュートラルシフトボジシッン状態、第２速シフトポ
ジシッン状態、前進ボジシッン状態。

ニエートラル前後進ポジション状態、後進ボジシッン状
態、最大スロットルボジシッン状ＬＭｔ小スロットルボ
ジシッン状態、エンジン回転、車速。

ブレーキ操作伏態、荷積油圧等の各種オン・オフ信号が
入力されるようになっており、またＣＰＵ１３４からは
出力インタフェース回路１４４を介して前記各電磁開閉
弁のソレノイド駆動信号およヒステアピングモータ１７
の駆動信号が出力されるようになっているのである。

ちなみに、アクセル踏込量は、第１図に示されているよ
うに、アクセル１４６に設けられたアクセルセンサ１４
８によって検出され、またエンジン１００回転はその出
力軸１８に固定された磁性体ギヤ１５０と磁気センサ１
５２とから成るエンジン回転センサ１５４によって検出
され、さらに車速は変速機１４の出力軸４０に固定され
た磁性体ギヤ１５６と磁気センサ１５８とから成る車速
センサ１６０によって検出されるようになっている。ま
た、クラッチストロークはクラッチ断接用アクチュエー
タ３２に取り付けられたポテンシジメータ１６２によっ
て検出されるようになっており、各シフトボジシッン状
態および各前後進ボジシッン状態はそれぞれシフト用ア
クチュエータ５８および前後進切換アクチュエータ６６
に設けられた図示しないスイッチの作動状態によって検
出されるようになっている。なお、他の情報信号もそれ
ぞれに対応して設けられたセンサ、あるいはスイッチ等
によって検出されることとなるが、これらは何れも良く
知られたものであるため、その説明は省略する。

次に、第４図に示すフローチャートに従って本実施例の
作動を説明する。なお、以下では、変速機１４の前後進
の切換制御を行う場合についてのみ説明し、変速比の切
換制御については省略する。

プログラムがスタートすると、まず、ステップＳ１が実
行され、車両の進行方向を決定するディレクションスイ
ッチが前進指令または後進指令を発する状態に切り換え
られたか否かが判断される。

そして、判断の結果がＮＯであればステップＳ１が繰り
返され、ＹＥＳであればステップＳ２が実行される。

ステップＳ２では前記エンジン回転センサ１５４からの
回転信号に基づいてそのときのエンジン回転数が求めら
れる。そして、続くステップＳ３において、ステップＳ
２で求められたエンジン回転数からクラッチ１２の接速
度の目標値、つまりクラッチ断接用アクチュエータ３２
の作動速度の目標値が求められる０作動速度をＶ、エン
ジン回転数をｎとすれば、式ｖｍＡｎ＋Ｂ（ただし、Ａ
。

Ｂは定数であり、特にＡは正の定数）が成立するように
、すなわちエンジン回転数ｎが大きい程作動速度Ｖも大
きくなるように目標値が決定されるのであり、ステップ
Ｓ４において、アクチュエータ３２がその目標値に合わ
せた速度で作動させられる。クラッチ制御弁機構８８の
両入力電磁開閉弁９６．９８°が閉じられるとともに、
再出力電磁開閉弁１０２．１０４の開閉がデエーテイ制
御されて、アクチュエータ３２のヘッド側室９５からの
作動油の排出速度が制御され、これによってアクチュエ
ータ３２の作動速度が上記目標値に一致するように制御
されるのである。

ステップＳ４に引き続いてステップＳ５が実行され、ボ
テンシッメータ１６２からのクララチス　゛トローク信
号に基づいてクラッチ１２の接操作が完了したか否かが
判断される。そして、この判断結果が肯定である場合に
は前記ステップＳ１が再び実行されるが、否定である場
合にはステップＳ６が直ちに実行される。

ステップＳ６では、前記ステップＳ２の実行後予め定め
られた一定の時間が経過したか否かが判断され、その判
断結果が否定である場合にはステップＳ４が、また肯定
である場合にはステップＳ２以降が再び実行される。そ
して、このような操作がステップＳ５においてクラッチ
１２の接渫作が完了したと判断されるまで繰り返される
。

すなわち、クラッチ断接用アクチュエータ３２の作動速
度の目標値が一定時間毎にそのときのエンジン回転数に
応じて決定され、クラッチ断接用アクチュエータ３２が
そのようにして決定された目標値の最新のものに一致す
る作動速度で制御されるのであり、このことから明らか
なように、本゛実施例では、たとえクラッチ１２の接操
作の途中においてエンジン回転数が変動するようなこと
があっても、クラッチ断接用アクチュエータ３２の作動
速度がそのエンジン回転数の変動に追従して適正な速度
に変動制御されるため、従来のように乗り心地や運転操
作性を低下させるようなことがないのである。なお、前
述の説明から明らかなように、本実施例では、エンジン
回転センサ１５４とステップＳ２およびＳ６を実行する
ＣＰＵ１３４とから検出手段が構成され・またステップ
Ｓ３およびＳ４を実行するＣＰＵＩ　３４とクラッチ制
御弁機ｔ１８８とから制御装置が構成されている・以上
・本発明の一実施例を説明したが、これは文字遺り例示
であって、本発明は上記実施例に限定して解釈されるべ
きものではない。

例えば、前記実施例では、クラッチ接操作の一定時間毎
にエンジン回転数が検出され、このエンジン回転数に基
づいてクラッチ断接用アクチュエータ３２のクラッチ１
２をつなぐ作動速度の目標値が決定されるようになって
いたが、このようにエンジン回転数を検出する代わりに
エンジン１０の負荷を検出し、その検出した負荷からク
ラッチ断接用アクチュエータ３２の作動速度の目標値を
決定するようにしてもよい、なお、この負荷はエンジン
１０の回転を伝達する軸のねじり力やギヤの噛合力等を
求めることによって直接的に検出するようにしてもよ（
、また、エンジン回転数、クラッチストローク位置およ
び車速の関係、あるいは車両の積載荷重の大きさや車体
の傾き（路面の傾斜角度）から演算によって間接的に求
めるようにしてもよい、さらに、エンジン負荷が大きい
場合にはスロットル開度が大きくされるのが普通である
ため、スロットル開度の大きさから逆にエンジン負荷を
推定することも可能である。

また、前記実施例では、一定時間経過する毎にクラッチ
断接用アクチュエータ３２の作動速度の目標値が決定さ
れ、その目標値に合うようにアクチュエータ３２のクラ
ッチ１２をつなぐ作動速度が制御されるようになってい
たが、一定時間毎に検出されるエンジン回転数の最新に
求められたものを前回に求められたそれと比較し、新た
に求められたエンジン回転数が前回に求められたエンジ
ン回転数よりも一定値以上大きくなっている場合には前
回の目標値よりも一定値大きい値を新たな目標値として
決定し、また一定値以上小さくなっている場合には前回
の目標値よりも一定値小さい値を新たな目標値として決
定し、このようにして決定した目標値に従ってアクチュ
エータ３２の作動速度を制御するようにしてもよい、こ
のようにしても、車両の乗り心地や運転操作性は従来の
ものより改善されるのである。なお、このことは負荷に
基づいて目標値を決定する場合にも同様に言えることで
ある。

また、前記実施例では、動力伝達装置が前進および後進
の両方に共通の１個のクラッチ１２だけを備えているも
のとされていたが、本発明は変速機が常時噛合式のプラ
ネタリヤギヤユニットとされるとともに、前進用クラッ
チおよび後進用クラッチ等、複数のクラッチを有する動
力伝達装置を備えた車両にも通用することが可能である
。

また、本発明は前記実施例のフォークリフトトランクの
如き産業車両に好適に通用されるものであるが、乗用車
をはじめとする他の車両に通用することも可能である。

その他、−々列挙はしないが、本発明がその趣旨を逸脱
しない範囲内において種々なる変形、改良等を施した惑
様で実施し得ることは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例であるフォークリフトトラッ
クの動力伝達装置を示す概念図であり、第２図は第１図
に示した各アクチュエータを作動させるための油圧回路
の一例を示す回路図であり、第３図は第１図の電子制御
システムの詳細を示すブロック図であり、第４図は第１
図の動力伝達装置の作動の要部を説明するためのフロー
チャートである。 １０：エンジン　　　　１２：クラッチ１４：変速機 ３２：クラッチ断接用アクチュエータ ５８；シフト用アクチュエータ ６６：前後進切換アクチュエータ ８０：電子制御装置 ８８：クラッチ制御弁機構 ９０：シフト制御弁機構 ９２−前後進切換制御弁機構 １４８：アクセルセンサ １５４：エンジン回転センサ １６０：車速センサ １６２：ボテンシッメータ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　エンジンの出力を駆動輪に伝達する動力伝達装置中に
   設けられたクラッチがクラッチ断接用アクチュエータに
   よって自動的に断接される自動クラッチ付車両において
   、 前記エンジンの回転数またはその負荷の少なくとも一方
   を予め定められた時間毎に検出する検出手段と、 その検出手段による検出結果が得られる毎に、前記クラ
   ッチ断接用アクチュエータのクラッチをつなぐ作動速度
   の目標値をその検出結果が大きい場合には大きく、小さ
   い場合には小さく設定し直し、かつ、その目標値に合わ
   せて前記クラッチ断接用アクチュエータの作動を制御す
   る制御装置とを設けたことを特徴とする自動クラッチ付
   車両。