JPS6256012B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は車輛用電磁式クラツチの制御装置に関
し、特に、変速時のシヨツクを緩和することがで
きるとともに、加速状態で変速した時のクラツチ
の滑りを減少させることができる車輛用電磁式ク
ラツチの制御装置に関する。

車輛用電磁式クラツチは、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、極めて小さ
い間隔のギヤツプを介して変速機入力側のドリブ
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磁力線を集中させるこ
とで拘束してエンジンの動力を変速機入力側に伝
達し、クラツチ電流と時間を断つて上記ギヤツプ
における磁力線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滑りを生じさせ、
この滑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。

この電磁式クラツチにおいては、変速機のギヤ
の噛合せを変更し、再度クラツチを結合させる際
にそのまま直結したのではシヨツクが大きくな
り、運転者に不快感を生じさせるものであつた。
従来の制御装置では変速終了後所定時間は規定の
電流より少い電流をクラツチのコイルに流し、半
クラツチ状態にしてからクラツチを直結させ、前
述の変速時のシヨツクを解消させていた。しか
し、この従来の制御方法では半クラツチのための
クラツチ電流とその制御時間は固定されており、
車輛の操作状況に応じて変更することができるも
のではなかつた。このため、変速操作を緩やかに
行つている場合には変速によるシヨツクが生ぜず
快適に結合が行われるが、急加速のためにアクセ
ルを踏込みながら変速を行う場合では、半クラツ
チのためのクラツチ電流が少ければクラツチに滑
りが生じ、エンジンのトルクがただちに車軸に伝
達されず、クラツチに滑り感が生じて運転感覚に
対応できない不都合があつた。（半クラツチのた
めのクラツチ電流は通常の緩やかな変速操作に対
応させて設定してある。） 本発明は上述の欠点に鑑み、吸入負圧を検出す
る手段によつて変速時における車輛の加速状況を
検出して判断し、半クラツチのための電流量を変
化できるようクラツチ電流を制御し、加速時にお
けるクラツチの滑りを減少させることができる車
輛用電磁式クラツチの制御装置を提供するもので
ある。

以下、本発明の一実施例を図面により説明す
る。

本実施例では、電磁式クラツチの一種である電
磁粉式クラツチに本発明を具体化させて説明す
る。

第１図と第２図において、電磁粉式クラツチを
トランスアクルス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Ｘ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Ｙと接続するブラシ１６がホルダ１
７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Ｙからブラシ１６、
スリツプリング１４、リード線Ｘ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。

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、かつ隣接する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ら
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。

第３図は制御回路の構成を示すもので、入力信
号系はシフトレバーを操作した時に生ずる変速信
号ａ、吸入負圧が浅くなつた時に発生する加速信
号ｂ、設定速度を検出する車速信号ｃにより成
り、これらの信号を判断してクラツチ制御信号を
出力することができる。変速信号ａはインバータ
４０を介してトランジスタ４１のベースに印加さ
れており、トランジスタ４１のエミツタは接地し
てあり、コレクタには抵抗４２とコンデンサ４３
より成る充電回路４４に接続してある。加速信号
ｂはインバータ４５を介してトランジスタ４６の
ベースに印加されており、トランジスタ４６のコ
レクタは抵抗４７を介して抵抗４８に接続してあ
り、抵抗４８の他端は接地してあり、トランジス
タ４６のエミツタには正電位が印加させてあり、
正電位と抵抗４８の間には抵抗４９を介在させて
ある。これら、トランジスタ４６、抵抗４７〜４
９によつて基準電圧回路５０が形成されている。
充電回路４４と基準電圧回路５０の両出力は比較
器５１のそれぞれの入力端に接続されており、比
較器５１の出力はアンドゲート５２とナンドゲー
ト５３に接続され、アンドゲート５２の他方の入
力端には車速信号ｃが接続してある。アンドゲー
ト５２とナンドゲート５３の両出力はナンドゲー
ト５４に接続してあり、ナンドゲート５４の出力
はアンドゲート５５に接続してあり、アンドゲー
ト５５の他方の入力端には変速信号ａが接続して
ある。アンドゲート５５の出力はトランジスタ５
６のベースに接続してあり、トランジスタ５６の
エミツタは接地してあり、コレクタにはコイル７
の一端が接続してある。そして、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５７が接
続してある。前記インバータ４５の出力はインバ
ータ５８を介してトランジスタ５９のベースに接
続してあり、トランジスタ５９のコレクタには抵
抗６０，６１が直列に接続してあり、抵抗６１は
接地してある。トランジスタ５９のエミツタには
正電位が印加してあり、正電位と抵抗６１の間に
は抵抗６２を介在させてあり、これらトランジス
タ５９、抵抗６０〜６２により基準電圧回路６３
が形成してある。また、６４はオペアンプ（演算
増巾器）と抵抗などで形成された三角波発振回路
で、前述の基準電圧回路６３と三角波発振回路６
４の出力はそれぞれ比較器６５の各入力端に接続
してあり、比較器６５の出力は前記ナンドゲート
５３の他方の入力端に接続してある。

第４図は加速を検出する手段の実施例を示すも
のであり、キヤブレタ７０とエンジン７１の間を
連通させるために吸入管７２が設けてあり、吸入
管７２の側壁には吸入管負圧を検出する負圧スイ
ツチ７３が設けてあり、エンジン７１の排気口に
は排気管７４が連通してある。第５図はこの負圧
スイツチ７３の内部を示すもので、内部中空の筒
体７５はダイヤフラム７６によつて圧力室７８に
気密に分離されており、圧力室７７は吸入管７２
の吸気流路内と連通させてあり、スイツチ室７８
には大気圧が加圧してある。圧力室７７内にはコ
イルバネ７９が挿入してあり、コイルバネ７９と
ダイヤフラム７６の間には作動体８０が介在させ
てある。また、スイツチ室７８内にはダイヤフラ
ム７６によつて作動されるマイクロスイツチ８１
が設けてある。

この負圧スイツチ７３による動作は、吸入管７
２の負圧が浅い時（アクセルペダルを踏込んだ
時）には圧力室７７とスイツチ室７８の圧力差は
少く、コイルバネ７９によつて作動体８０はマイ
クロスイツチ８１を押動してオンとなり。負圧が
深い時（アクセルペダルを開放した時）には圧力
差が大きいのでダイヤフラム７６によつてコイル
バネ７９は圧縮され、マイクロスイツチ８１はオ
フとなる。よつて、マイクロスイツチ８１の出力
が加減速状態を検出する信号となる。このマイク
ロスイツチ８１の出力信号は前記第３図のｂに入
力されている。

次に、本実施例の作用を第６図のタイミングチ
ヤートとともに説明する。

変速信号ａはシフトレバーを操作している変速
時にのみローレベルに変化する信号で、加速信号
ｂはアクセルペダルを1/4〜1/3踏込んで加速した
ときに、吸入管負圧が浅くなりマイクロスイツチ
８１が作動してハイレベルからローレベルに変化
する信号で、車速信号ｃは所定の車速、例えば15
Km／ｈ、以上の時にハイレベルとなる信号であ
る。

設定車速以上で変速を行つた後アクセルペダル
の踏込量が全行程の1/4〜1/3以下（減速あるいは
緩加速）の場合。

加速信号ｂはハイレベルであり、車速信号ｃが
ハイレベルである。このため、インバータ４５に
よつて変換されたローレベルの信号がトランジス
タ４６をオンさせ、抵抗４７〜４９の分圧による
ハイレベルの基準信号f₁、が比較器５１に印加さ
れる。また、インバータ４５からのローレベルの
信号はインバータ５８でハイレベルに変換される
のでトランジスタ５９をオフさせ、抵抗６１，６
２の分圧によるローレベルの基準信号j₁が比較器
６５に印加されることになる。この状態で変速操
作が行われると、変速信号ａはハイレベルからロ
ーレベルに変化し、インバータ４０でハイレベル
に変換されてトランジスタ４１をオンさせる。こ
のため、充電回路４４のコンデンサ４３は放電さ
れ、充電回路４４の出力はゼロレベルまで低下
し、比較器５１に出力される。比較器５１では充
電回路４４と基準電圧回路５０からの信号ｅとf₁
を比較し、信号f₁より低いときハイレベルの信号
ｇを出力する。ハイレベルの信号がアンドゲート
５２に入力すると、車速信号ｃがハイレベルであ
ることからアンドゲート５２はｎで示す様にハイ
レベルの信号を出力する。次に、比較器６５には
三角波発振回路６４から出力される三角波信号ｉ
と基準電圧回路６３からの基準信号j₁が印加され
ているので、比較器６５は三角波信号ｉよりも基
準信号j₁が高い場合にのみハイレベルの出力を
し、ｋで示す実線のパルス波をナンドゲート５３
に出力する。ナンドゲート５３には比較器５１か
らのハイレベルの信号ｇが入力しているので、パ
ルス波ｋと逆転したパルス波ｍを出力する。そし
て、ナンドゲート５４は信号ｎとｍより合成され
た信号ｐをアンドゲート５５に出力するが、変速
信号ａがハイレベルにならない限りアンドゲート
５５はローレベルを出力し、よつてトランジスタ
５６はオフの状態となり、クラツチ電流は流れな
い。変速操作が終了して変速信号ａがローレベル
からハイレベルとなるとアンドゲート５５は信号
ｐのうちハイレベル部分のパルス波のみを出力し
てｑで示す波形を出力し、トランジスタ５６をオ
ン、オフさせ、コイル７にパルス状の周期的な電
流を流す。これによつて、コイル７には定格の電
流より少い半クラツチの電流が流れ、電磁粉式ク
ラツチ１はドリブンメンバ１０を滑らせながらト
ルクを伝達させる。前記変速信号ａがローレベル
からハイレベルに変化した時には、インバータ４
０はトランジスタ４１をオフさせ、コンデンサ４
３のシヨート状態を解除し、抵抗４２を介してコ
ンデンサ４３を充電させる。このため、充電回路
４４からの信号ｅは放物線状に徐々にその電圧が
上昇し、その電圧が加算回路５１からの信号f₁よ
りも高くなつた時、ｒで示す様に比較器５１はロ
ーレベルの信号を出力する。このためアンドゲー
ト５３の出力ｎもローレベルとなり、ナンドゲー
ト５４はハイレベルになり、ハイレベルの信号で
ある変速信号ａとともにアンドゲート５５はハイ
レベル状態となつてトランジスタ５６をオンさ
せ、コイル７には定格電流を流して電磁粉式クラ
ツチ１を直結させる。このコイル７に流れる電流
の変化はｕで示される波形となる。

設定車速以上のとき変速を行つた後アクセルペ
ダルを1/4〜1/3以上踏込んだ（急加速させてい
る）場合。

スロツトルバルブが開き吸入管負圧が浅くな
り、負圧スイツチ７３はオフすることから加速信
号ｂはローレベルであり、このためトランジスタ
４６はオフしており、トランジスタ５９はオン
し、基準電圧回路５０からの基準信号はローレベ
ルのf₂となり、基準電圧回路６３からの基準信号
はハイレベルのj₂となる。この基準信号f₂によ
り、変速信号ａがハイレベルになつてから比較器
５１の出力がローレベルになるときはｓで示さ
れ、変化の時期が早められる。また、基準信号j₂
の電位が高くなることから比較器６５より出力さ
れるパルス波ｋの波形は破線の形状となり、パル
ス幅は大きく変化する。このため、トランジスタ
５６をオン、オフさせるパルス波ｑのパルス幅も
拡大され、オンさせている時間が長くなることか
ら半クラツチのためのクラツチ電流は大きくな
る、また、信号ｇはｔの時期において早い時間で
ハイレベルからローレベルに変化するのでアンド
ゲート５２の出力がハイレベルからローレベルに
切換わる時間も短くなり、よつて、半クラツチの
時間は短縮されることになる。このことから、ク
ラツチ電流Icはｖで示す変化となり、半クラツチ
の時間は短くなるとともに、半クラツチのための
クラツチ電流は他の場合に比べて大きなものとな
る。上述の信号ａ，ｂ，ｃの組合わせによるクラ
ツチ電流の制御を第７図により示す。変速をせず
に定常走行しているとＡで示す様にクラツチ電流
は定格のImだけ流れてクラツチは直結されてい
るが、変速信号ａがハイレベルからローレベルに
変化するとクラツチ電流はＢの様に零となる。変
速操作が終了して変速信号ａがローレベルからハ
イレベルに切換わるとクラツチ電流はＣの様に立
ち上り、半クラツチの状態となる。通常の場合は
半クラツチの電流はI₁となり、t₁時間だけI₁の電
流を流した後、Ｅの時期に定格電流Imを流して
再結合の状態Ｆにしてクラツチの一連の制御は終
了する。また加速の場合には半クラツチの電流は
I₂となり、その時間はt₂と短くなつて、Ｃ→Ｇ→
Ｊの順に段階的にクラツチ電流を変動させること
ができる。この様に、本実施例では、吸入負圧に
よつて半クラツチの状態を２段階に変動させるこ
とができ、その操作状況に合致した細かな制御が
可能となる。

本発明は上述の様に構成したので、複数の入力
信号を判断してその状況に最も対応したクラツチ
電流を制御することができ、加速時においては半
クラツチの電流を増加させてクラツチの滑りを減
少させ、それぞれの加速状況で運転手に不快感を
与えない様にすることができる。よつて、半クラ
ツチにおける滑りと接続の相反する２つの条件を
加速の程度に合せてそれぞれ満足させることがで
きるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を具体化した電磁粉式クラツチ
を示す断面図、第２図は第１図の―線に沿う
断面図、第３図は本発明の一実施例を示す電気回
路、第４図は吸入負圧を検出する手段の実施例を
示す部分断面図、第５図は第４図における負圧ス
イツチの断面図、第６図は第３図各部における信
号の変化を示すタイミングチヤート、第７図はク
ラツチ電流の変化を示すグラフである。 １…電磁粉式クラツチ、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。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ クランク軸がコイルを内蔵するドライブメン
   バに結合され、該ドライブメンバに対してギヤツ
   プを介して変速機入力軸のドリブンメンバを近接
   嵌合させ、制御装置からのクラツチ電流を上記コ
   イルに供給し、電磁力によつてドライブ及びドリ
   ブンメンバを一体的に拘束することで動力伝達す
   る車輛用電磁式クラツチにおいて、吸入管負圧を
   検出する手段によつて車輛の加速の状況を判断
   し、加速の状況に応じて半クラツチのためのクラ
   ツチ電流の電流量を変動させるよう制御させるこ
   とを特徴とする車輛用電磁式クラツチの制御装
   置。