JPS6251173B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、車輛用電磁粉式クラツチの制御装置
に関し、詳しくは、エンジン回転数が低い場合に
おいてトルク変動を減少させ、エンジン、車輛の
振動を少くさせることができるものに関する。

車輛用電磁粉式クラツチは、クランク軸側のコ
イルを内蔵したドライブメンバに対し、電磁粉が
入り込むギヤツプを介して変速機入力軸側のドリ
ブンメンバを近接嵌合し、クラツチ電流をコイル
に流してドライブメンバを励磁し、それとドリブ
ンメンバとの間のギヤツプに電磁粉を集積するこ
とで拘束してエンジンの動力を変速機入力側に伝
達し、クラツチ電流を断つて上記ギヤツプにおけ
る電磁粉による拘束を解いて動力伝達を遮断し、
さらにクラツチ電流を変化してドライブメンバと
ドリブンメンバとの間にすべりを生じさせ、この
すべりを利用してクラツチペダル操作を不要にし
た発進を行い、運転操作の容易化を図るものであ
り、公知技術として既に知られている。

第１図と第２図において、電磁粉式クラツチを
トランスアクスル型の変速機に組付けたものにつ
いて具体的に説明すると、符号１は電磁粉式クラ
ツチ、２は前進４段の変速機、３は終減速機であ
る。

電磁粉式クラツチ１は密閉構造のクラツチケー
ス４内でエンジンからのクランク軸５にドライブ
プレート６を介してコイル７を内蔵するドライブ
メンバ８が一体結合され、変速機２の入力軸９に
ドリブンメンバ１０が回転方向に一体化すべくス
プライン嵌合してギヤツプ１１を介し上記ドライ
ブメンバ８に対して近接嵌合しており、このギヤ
ツプ１１にパウダー室１２から電磁粉を集積する
ようになつている。また、ドライブメンバ８には
ギヤツプ１３が一体結合され、その筒状の端部が
入力軸９に遊嵌されてそこにスリツプリング１４
が付着されると共に、このスリツプリング１４と
ドライブメンバ８との間にリード線Ａが接続さ
れ、スリツプリング１４には第２図に詳記される
ように、リード線Ｂと接続するブラシ１６がホル
ダ１７により保持されてコイル７に給電すべく摺
接している。

このように構成されることで、クランク軸５と
共にドライブプレート６及びドライブメンバ８が
回転して、パウダー室１２に封入する電磁粉は遠
心力でドライブメンバ８の内周面側に適宜寄せら
れている。そこで、リード線Ｂからブラシ１６、
スリツプリング１４、リード線Ａを介してコイル
７に給電されると、ドライブメンバ８の励磁によ
りドリブンメンバ１０の周囲にも矢印のように磁
力線が生じることにより、ギヤツプ１１内に電磁
粉が集積してドライブメンバ８とドリブンメンバ
１０が一体化されクランク軸５のエンジン動力が
入力軸９に伝達されるのである。

そしてこのときコイル７へ給電するクラツチ電
流を第３図の曲線部のごとくエンジン回転数に応
じて変えることにより、ギヤツプ１１内の電磁粉
の結合力が変化するためクラツチトルクが変化す
るようになる。即ち、第３図に示されるように、
第１速、第２速の場合はスムーズな発進性能を得
るためクラツチトルクは曲線l₁のようにし、又第
３速、第４速の発進時のクラツチトルクは、エン
ジントルクが低く、且つ不安定な領域を使用する
ことで発進不能となるような曲線l₂のごとき設定
とする。このような曲線l₁ないしl₂がエンジント
ルクの曲線ｍに一致する点（曲線l₁上のＰ点、曲
線l₂上のP′点）迄の斜線の領域ですべりを生じて
クラツチペダルを操作しなくとも変速可能になる
のである。

次いで変速機２は上記クラツチ１からの入力軸
９に第１速ないし第４速のドライブギヤ１８ない
し２１が一体的に設けられ、この入力軸９に対し
て出力軸２２が平行に配設されてそこに上記各ギ
ヤ１８ないし２１と常時噛合うドリブンギヤ２３
ないし２６が回転自在に嵌合し、且つ隣接する２
個のドリブンギヤ２３と２４が同期機構２７で出
力軸２２に結合し、ドリブンギヤ２５と２６が他
の同期機構２８で出力軸２２に結合するようにな
つており、更にこれらの入、出力軸９，２２の間
に後進用のギヤ機構２９が設けられている。こう
して、チエンジレバーを操作して同期装置２７に
よりドリブンギヤ２３を出力軸２２に一体結合す
ることで、入力軸９の動力がギヤ１８と２３で最
も減速して出力軸２２に取出されて第１速が得ら
れ、以下同様にして各変速が行われる。

また、上記出力軸２２の端部には出力ギヤ３０
が設けられてこれが終減速機３の差動装置３１に
おけるリングギヤ３２に噛合つており、これによ
り変速機２の出力軸２２の動力が直ちにリングギ
ヤ３２からケース３３、スパイダ３４、ピニオン
３５を介してサイドギヤ３６に伝達され、更に車
軸３７を介して駆動輪に伝達される。

そして、第４図でこの電磁粉式クラツチ１の制
御をする基本的電気回路に付いて説明すると、コ
イル７の一端には電源４０が接続してあり、他端
にはトランジスタ４１のコレクタが接続してあ
る。このトランジスタ４１のエミツタと電源４０
は接続してあり、コイル７の両端にはダイオード
と抵抗より成る転流回路４２が接続してある。こ
の回路で、コイル７の電気的制御を行うには、ト
ランジスタ４１のベースに制御信号を印加するこ
とでスイツチングさせ、コイル７に電源４０から
の電流を通電させることにより行つている。前述
のすべり制御を行うにはトランジスタ４１のベー
スに印加する制御信号をパルス状にして、間歇的
にスイツチングさせており、この制御信号のスイ
ツチングの周期はエンジンのイグニツシヨンパル
スから導入しているため、エンジン回転数によつ
て電磁粉式クラツチ１が伝達できるトルクに変動
が生じてくるものであつた。特に、極低速でエン
ジンを回転させた時にはイグニツシヨンパルスの
周波数が低くなることからトランジスタ４１のオ
ン−オフの周期が長くなり、コイル７を流れる電
流は一次遅れであるがリツプルが増加する。従つ
てコイル７の電流に比例するクラツチトルクも同
様に変動し、エンジン、車体の振動の原因となる
ものであつた。このイグニツシヨンパルスによる
電磁粉式クラツチ１の制御を第５図、第６図によ
つて示すと、エンジン回転数が1000r.p.mの場合
と2000r.p.mの場合ではイグニツシヨンパルスに
比例してパルス波が発生するので（パルス幅は単
安定マルチ回路により一定である）、2000r.p.m
時には1000r.p.m時における２倍の周波数とな
る。この両制御信号でトランジスタ４１をスイツ
チングした場合のコイル７を流れる電流の変動は
第６図により示され、エンジン回転数が低い時に
は脈動が大きく、トルク変動が激しくなるのがわ
かる。このトルク変動が低回転時に大きくなる
と、エンジン、車体の振動が大きくなり、特に低
速走行時の走行性向上をその特徴とするオートク
ラツチ車では問題となり、２気筒エンジンの様に
気筒数が少いものでは振動は激しくなるものであ
つた。

本発明は上述の欠点に鑑み、イグニツシヨンパ
ルスの周波数を逓倍することでコイルに流す電流
のオン−オフ周期を短くし、低速回転時における
振動を減少させることができる車輛用電磁粉式ク
ラツチの制御装置を提供するものである。

まず、第７図〜第９図で従来の制御装置につい
て説明する。第７図は装置のブロツク図であり、
イグニツシヨンパルス４５は波形整形回路４６に
入力し、波形整形回路４６、微分回路４７、単安
定マルチ回路４８、駆動回路４９を経てコイル７
に出力されている。第８図は第７図の具体的な電
気回路図である。第９図はこの第８図における電
気回路の各部における波形を示すもので、イング
ニツシヨンパルス４５の波形Ｄ中には衝撃振動を
含んでいるが波形成形回路４６を通過することで
Ｅに示す矩形波となる。この矩形波Ｅは微分回路
４０で微分されてＦの波形となり、単安定マルチ
回路４８に入力する。単安定マルチ回路４８で
は、微分信号Ｆのうち正側に信号が出力された時
のみ作動し、ｔ_x時間だけ正電位を出力するパル
ス波Ｇを発生する。このパルス波の幅ｔ_xは単安
定マルチ回路４８中のコンデンサＣと抵抗Ｒによ
る時定数で決定される。このパルス波Ｇが正側で
あるときのみ、駆動回路４９のトランジスタはス
イツチングしてオンとなり、コイル７に電流を流
すことができ、その電圧変動はＨに示される。

次に、第１０図乃至第１２図は本発明の一実施
例を示すもので、第１０図はそのブロツク図であ
り、従来の構成と共通する部分に付いては符号を
同一としてある。この場合、イグニツシヨンパル
ス４５は波形整形回路４６に入力し、波形整形回
路４６、周波数逓倍回路５０、微分回路４７、単
安定マルチ回路４８、駆動回路４９を経てコイル
７に接続している。第１１図は本実施例の具体的
な電気回路を示すもので、周波数逓倍回路５０は
論理素子５１、抵抗５２、コンデンサ５３より成
り、論理素子５１の一端には波形整形回路４６の
出力が直接入力しており、他端には抵抗５２を介
して波形整形回路４６の出力が入力しており、他
端とアースの間にはコンデンサ５３が接続してあ
る。この実施例の動作を第１２図とともに説明す
ると、イグニツシヨンパルス４５はＪで示す様に
衝撃波を含んでいるが波形整形回路４６を通過す
ることでＫに示す矩形波となる。矩形波Ｋは周波
数逓倍回路５０の論理素子５１の一端に入力する
とともに抵抗５２、コンデンサ５３で少し遅れた
波形Ｌとなつて論理素子５１の他端に入力する。
このため論理素子５１は矩形波Ｋの立ち上り、立
ち下りにおいて矩形波Ｌの遅れ時間だけパルス波
を発生し、Ｍで示される様に矩形波Ｋの２倍の周
波数に逓倍される。このパルス波Ｍが微分回路４
７で微分され、その立ち上り時において単安定マ
ルチ回路４８を起動させて所定の時定数のパルス
波Ｐを発生させ、このパルス波Ｐでトランジスタ
をスイツチングさせる。このためＱで示す間隔で
コイル７には電流が流れ、電磁粉クラツチ１を接
続させる。

このコイル７に流れる電流の変化と電磁粉式ク
ラツチ１によるトルク変動を第１３図と第１４図
により示す。第１３図は従来の装置によるもので
あり、第１４図は本実施例によるものを示してお
り、いずれもコイルの電流変化を0.2〜0.6Aの範
囲内であるが、トルク変動は従来の装置では0.6
〜0.8Kg−ｍと大きく変化するのに対し、本実施
例では0.8Kg−ｍ付近で細かく変化している。こ
のため、トルク変動は極めて小さいものであり、
振動が生じにくいものである。

第１５図、第１６図はそれぞれ車輛の床部とイ
ンパネ部の振動加速度とエンジン回転数の関連を
示すものであり、従来の装置ではエンジン回転数
が1500r.p.m付近で大きく共振しているのに対
し、本発明の実施例では大きな共振は発生しな
い。

本発明は上述のように構成したので、エンジン
回転数が低い場合においてもトルク変動を小さく
押えることができ、特に車輛の低速走行時におい
てエンジン、車体の振動を減少させることができ
るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は車輛用電磁粉式クラツチの一例を示す
断面図、第２図は第１図の−線に沿う断面
図、第３図はエンジン全開トルクにクラツチトル
ク特性を重ね合せた線図、第４図は電流制御の基
本回路図、第５図は回転数とスイツチング時間を
示すグラフ、第６図は各回転数におけるクラツチ
電流の変化を示すグラフ、第７図は従来の制御装
置のブロツク図、第８図はその具体的な電気回路
図、第９図はその各部における波形図、第１０図
は本発明の一実施例を示すブロツク図、第１１図
はその具体的な電気回路図、第１２図はその各部
における波形図、第１３図は従来の装置における
電流変化とトルク変動を示すグラフ、第１４図は
本実施例における電流変化とトルク変動を示すグ
ラフ、第１５図はエンジン回転数と床部の振動の
関係を示すグラフ、第１６図はエンジン回転数と
インパネ部の振動の関係を示すグラフである。 １……電磁粉式クラツチ、４……クラツチケー
ス、５……クランク軸、６……ドライブプレー
ト、７……コイル、８……ドライブメンバ、９…
…変速機入力軸、１０……ドリブンメンバ、１１
……ギヤツプ、４９……駆動回路、５０……周波
数逓倍回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ クランク軸がドライブプレートを介してコイ
   ルを内蔵するドライブメンバに一体結合され、該
   ドライブメンバに対し電磁粉を集積するギヤツプ
   を介して変速機入力軸のドリブンメンバが近接嵌
   合し、制御装置からのクラツチ電流を上記コイル
   に供給して、上記ギヤツプ内の電磁粉を介して上
   記ドライブ及びドリブンメンバを一体的に拘束す
   ることで動力伝達する車輛用電磁粉式クラツチに
   おいて、エンジンのイグニツシヨンパルスを入力
   して、周波数逓倍回路によつてイグニツシヨンパ
   ルスの周波数を逓倍し、逓倍した周波数で駆動回
   路をスイツチングさせ、この駆動回路のスイツチ
   ングによるオン−オフによつて上記コイルにクラ
   ツチ電流を流して、動力伝達におけるトルク変動
   を減少するように構成したことを特徴とする車輛
   用電磁粉式クラツチの制御装置。