JPS6344579B2

JPS6344579B2 -

Info

Publication number: JPS6344579B2
Application number: JP53158771A
Authority: JP
Inventors: Yoshikazu Tanaka; Kunio Tanigawa; Takashi Ooishi; Azuma Tanaka
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1978-12-20
Filing date: 1978-12-20
Publication date: 1988-09-06
Also published as: JPS5583618A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は車両用自動クラツチ装置に関し、特に
車両の発進又は発進に準ずる状態におけるクラツ
チの円滑な接続を可能とする一方、不要な半クラ
ツチ状態をなくしてクラツチの摩耗を防止しその
寿命を長くするようにした車両用自動クラツチ装
置に関するものである。

車両のクラツチを自動的に断続することにより
車両運転者によるクラツチ操作をなくし、運転操
作の負担を軽減するようにしたクラツチ装置は既
に多数提案されているところである。そして、こ
の種のクラツチ装置における問題点は、クラツチ
の断接作用、特に接続作用を如何にして円滑に行
なわせ、良好な半クラツチ状態を得て発進時や徐
行等の発進に準ずる状態におけるシヨツクを防止
し得るかということにある。

このため従来では、例えば特公昭50−12648号
のように、エンジン回転数に応動してクラツチの
接続度合、即ちトルク伝達率を変化制御する様に
したものが提案されるに到つている。これは、エ
ンジンの所定回転数領域内においてクラツチの断
接を司るアクチユエータをエンジン回転数に相関
させて比例制御させることにより、クラツチをそ
の時のエンジン回転数に最適なトルク伝達率、つ
まり半クラツチ状態に制御するものである。

ところが、この方式ではトルク伝達率はエンジ
ン回転数により一義的に決定されるため、前記し
たエンジン回転数とトルク伝達率との相関を発進
時を基準にして決めると、円滑な発進には好適で
あるが、減速時にエンジン回転数が当該領域に下
つてきたときにも同様にしてトルク伝達率が低下
し、不要な半クラツチ状態になつてしまうことに
なる。

従つて、前記従来装置では半クラツチ状態にな
る頻度は極めて高く、クラツチの摩耗が進行して
クラツチの寿命が短かくなる等の不具合が生じて
いる。

本発明は上記に鑑みなされたもので、その目的
とするところは、クラツチを制御する信号として
エンジン回転数信号と共に車速信号を用い、しか
もこの車速信号は増速時（発進時）と減速時とで
出力領域が相違する様なヒステリシスを保有させ
ることにより、発進時には円滑な発進を行ない得
るのはもとより、減速時には発進時における半ク
ラツチ状態の車速域よりも低い車速までクラツチ
の完全接合を保持させ、これにより不要な半クラ
ツチ状態をなくしてクラツチの摩耗を防止し、ク
ラツチの寿命を長くすることができる自動クラツ
チ装置を提供することにある。

以下、図面に示す実施例により本発明を説明す
る。

第１図は本発明による車両用自動クラツチ装置
を概念的に示した構成図である。図において、ク
ラツチ１の断接を行なうクラツチレリーズ機構１
０は、従来より手動変速機車に多く用いられてい
るものであり、ウイズドロワルレバー１１を支点
１２を中心にして左右に揺動することにより、レ
リーズベアリング１３を軸１９に沿つて移動し、
皿ばね１４を支点１５を軸に変曲してプレツシヤ
プレート１７への押圧力を変化させる。この押圧
力の変化により、クラツチ板１６はエンジンクラ
ンク軸２に一体のフライホイール１８に押圧され
或いはフライホイール１８から離され、トルク伝
達を行ない或いはトルク伝達を遮断するのであ
る。このとき、プレツシヤプレート１７に加えら
れる押圧力の程度により、フライホイール１８と
クラツチ板１６との間に滑りが生じ、所謂半クラ
ツチ状態となつてトルク伝達率が０〜１の間で変
化され得る状態になることは言うまでもない。

アクチユエータ４０は、ケーシング４１、この
ケーシング内に内装したピストン４２、これらケ
ーシング４１とピストン４２との間に設けて圧力
室４６と圧力室４７とを画成するダイヤフラム４
３、前記ピストン４２に一体形成してピストンと
共に移動し、クラツチマスタシリンダ３０を作動
するピストンロツド４４及び前記ピストン４２を
圧力室４７側に付勢するスプリング４５とを有す
る。前記圧力室４６は配管１１１によつて大気、
負圧の各ソレノイドバルブ７０，８０に連設し、
圧力室４７は大気に開放する。この構成により、
圧力室４６に導入した負圧によりピストン４２は
スプリング４５に抗して左動し、前記マスタシリ
ンダ３０に油圧を発生させる。また、前記マスタ
シリンダ３０はクラツチレリーズ機構１０に設け
たオペレーテイングシリンダ２０に配管１００に
て連通し、マスタシリンダ３０に発生した油圧に
て該オペレーテイングシリンダ２０のピストンロ
ツド２１を突出移動させ、ウイズドロワルレバー
１１を揺動してクラツチを切る方向に作用させる
ようになつている。

前記大気ソレノイドバルブ７０と負圧ソレノイ
ドバルブ８０は夫々電気信号にて作動する開閉弁
であり、バルブ７０は前記配管１１１を大気２０
０に開放し或いはこれを閉成する機能を有し、バ
ルブ８０は配管１１１を負圧タンク５０に通じる
配管１０２に連通し或いはこれを閉成する機能を
有する。これら両バルブ７０，８０は略同一の構
成であり、ソレノイド７１，８１が通電していな
い時は弁体７２，８２はスプリング７３，８３力
によつて付勢され開口７４，８４を塞いで閉成状
態にあるが、通電によつて弁体７２，８２はスプ
リング７３，８３力に抗して移動し、開口７４，
８４を前記配管１１１と連通状態におくのであ
る。尚、前記配管１０２はチエツク弁５１を介し
て図外のエンジン吸気管に連通し、吸気管内の負
圧を負圧タンク５０に貯えるようになつている。

次に各センサについて説明する。

エンジン回転数を検出するエンジン回転センサ
１４０は前記フライホイール１８に近接配置し、
フライホイール１８の円周部に設けたリングギヤ
の動きから正弦波信号を得るようになつている。

ストロークセンサ６０は、アクチユエータピス
トン４２の位置を検出するもので、その結果マス
タシリンダ油圧、オペレーシヨンシリンダのピス
トンロツドストローク、ウイズトロワルレバー揺
動量等を介してフライホイール１８とクラツチ板
１６の圧接力、更に言えばトルク伝達率を検出す
るものである。このストロークセンサ６０は、ケ
ーシング４１に固定した抵抗体を有する平板６１
と、ピストン４２と一体に移動するセンサロツド
６３に絶縁体６４を介して取り付けられ、前記抵
抗体上を摺動する導体６２とを有するポテンシヨ
メータ構造として構成されている。

車速センサ１１０はトランスミツシヨン３に設
け、出力軸の回転数を正弦波として検出する。

アイドルスイツチ９０はアクセルペダル９１に
設けたシートスイツチ等からなり、運転者がアク
セルペダル９１を踏んでいるか否かを検出する。

シフトノブスイツチ１２０はシフトノブ１２１
内に設けてシフトノブの傾き等を検出するスイツ
チからなり、運転者がシフトノブを握つてこれを
傾動するか否か、換言すれば運転者が変速操作を
しようとしているか否かを検出する。

以上のエンジン回転センサ１４０、ストローク
センサ６０、車速センサ１１０、アイドルスイツ
チ９０及びシフトノブスイツチ１２０の各信号
は、夫々電気配線３００，３０１，３０２，３０
３，３０４を通して電子制御回路１３０へ送られ
る。電子制御回路１３０ではこれらの信号に基ず
いて所定の演算を行ない、その結果に基ずいて信
号を電気配線３１０，３１１を通して前記各ソレ
ノイドバルブ７０，８０に送りこれを制御する。

前記電子制御回路１３０の詳細を第２図乃至第
５図により説明する。

第２図は電子制御回路１３０のブロツク図であ
る。

２００はエンジン回転センサ１４０からの正弦
波を矩形波に整形する回路、２０１はこの矩形波
信号を周波数に応じた電圧に変換する回路であ
る。そして、この電圧信号を予め設定した設定電
圧と比較することにより、回転数が低側設定値
N₁以下のときに「Ｈ」信号をａ信号として比較
回路２０２から出力する。同様に回転数が高側設
定値N₂以上のときには「Ｈ」信号をｂ信号とし
て比較器２０３から出力する。

２０４及び２０５はエンジン回転数の変化に応
じて変化するクラツチのトルク伝達率の許容範囲
上限及び下限を比較する比較回路であり、比較回
路２０４においては各回転数におけるトルク伝達
率の上限を設定し、これに基ずいてストロークセ
ンサ６０からの出力信号を比較することにより、
トルク伝達率（ストローク）が設定値より大きい
（小さい）ときには「Ｈ」信号をＣ信号として出
力する。また、比較回路２０５においては、前記
エンジン回転数信号から前記許容範囲に相当する
値を減算回路２０６において減算した上でトルク
伝達率の下限値を設定し、これをストロークセン
サ６０からの出力信号と比較することにより、ト
ルク伝達率（ストローク）がこの設定値より小さ
い（大きい）ときには「Ｈ」信号をｄ信号として
出力する。この特性を第３図に示す。

２０７，２０８は前記回路２００，２０１と同
様に車速を電圧にして出力する波形整形回路及び
Ｆ−Ｖ変換回路であり、これからの出力信号は比
較回路２０９，２１０にて比較される。比較回路
２０９は低車速側設定値V₁と高車速側設定値V₂
の二つの設定値を有し、車速信号が加速時には高
車速側設定値V₂を越えたときに「Ｈ」信号をｅ
信号として出力するが、車速が減速したときには
車速信号が低車速側設定値V₁を下回るまで該ｅ
信号を出力し続ける所謂ヒステリシス特性を有す
るものである。即ち、この比較回路２０９は、例
えば第４図Ａに示すようなシユミツトトリガから
なり、同図B₁の如き入力信号に対して同図B₂の
如き「Ｈ」、「Ｌ」の出力特性を有しており、この
結果、車速に対する「Ｈ」、「Ｌ」の出力信号は同
図Ｃの如きヒステリシス特性となる。図において
Ｃはコンデンサ、R₁〜R₇は抵抗、D₁，D₂はダイ
オード、Tr₁，Tr₂はトランジスタである。一方、
比較回路２１０は単に車速が生じているか否か、
つまり車両が移動しているか否かを比較するもの
で、車速が零のときに「Ｈ」信号をｆ信号として
出力する。

尚、アイドルスイツチ９０は運転者がアクセル
ペダルを踏んでいないときに「Ｈ」信号をｇ信号
として出力する。また、シフトノブスイツチ１２
０は運転者がギヤチエンジをしようとしてシフト
ノブを握り、これを傾動したときに「Ｈ」信号を
ｈ信号として出力するのである。

４００は前記各ａ〜ｈ信号を論理計算する論理
回路であり、その出力信号i₁，i₂を増巾回路５０
０にて増巾して前記大気、負圧の各ソレノイドバ
ルブ７０，８０を開閉作動させるものである。こ
の論理回路４００は、第５図に示す通りであり、
図においてａ〜ｈは前記ａ〜ｈ信号の各入力端
子、i₁，i₂は夫々大気、負圧の各ソレノイドバル
ブへ接続する出力端子である。また、符号４０１
はアンドゲート、４０２はノアゲート、４０３は
インバータ、４０４はオアゲートである。

次に本発明装置の作用をこの論理回路及び第６
図の表に基ずいて、各場合毎に説明する。尚、表
において各状態を示した括弧番号と以下の各項目
番号とは夫々対応する。

(1) 通常車速は零、ギヤ位置は中立位置から発進
操作を始める。運転者は先ずギヤを１速等にシ
フトしようとしてシフトノブを握り、シフトノ
ブスイツチがオンする。これにより負圧ソレノ
イドをオンしてクラツチを切り、シフト操作を
可能にする。

(2) ギヤが１速等に噛合つているにも拘らず運転
者がアクセルペダルを踏んでいない場合には、
運転者が未だに発進の準備をしていると考えら
れるので車の発進は行なわない。この状態では
アイドルスイツチがオフしており負圧ソレノイ
ドをオンしてクラツチを切つた状態に保つ。

(3) 運転者がアクセルペダルを踏み込んでもエン
ジン回転数が低側設定値N₁以下で出力が不十
分と考えられるときは、前記ａ信号が出力され
るので負圧ソレノイドは依然としてオンを保
ち、クラツチを切つている。

(4) エンジン回転数が低側設定値N₁を越えると、
アクチユエータストロークを検出し、ストロー
クが許容下限よりも小さいときにはトルク伝達
の効率を高めるため大気ソレノイドがオンし、
クラツチを継ぎ方向に作動する。

(5) 逆に、アクセルペダルを瞬時離しエンジン回
転数が低下する等の理由によつてアクチユエー
タのストローク量が許容上限よりも大きくなる
と負圧ソレノイドがオンし、クラツチを切り方
向に作動してストローク量を減少させる。

この様にしてアクチユエータのストロークが
許容範囲内にないときには大気、負圧ソレノイ
ドのいずれかがオンして許容範囲内に設定す
る。

(6) アクチユエータのストロークが許容範囲内に
入つていれば、大気、負圧ソレノイドはいずれ
もオフ状態を保ち、良好なクラツチ伝達率を維
持する。

(7) 車両走行中においてアクチユエータのストロ
ークが許容下限以下になつた場合にも、トルク
伝達に損失が生じるため大気ソレノイドをオン
してクラツチを更に継ぎ方向に作動する。

(8) エンジン回転数が高側設定値N₂以上になれ
ば、出力は充分であるとして大気ソレノイドを
オンし、アクチユエータのストロークをフルス
トロークしてクラツチを完全に継ぎ、トルク伝
達率を100％にする。

(9) 以上の作動において、車速が高車速側設定値
V₂以上になればアクチユエータのストローク
をフルストロークしてクラツチを継いでも支障
がないため、車速が該設定値V₂以上になつた
ときには大気ソレノイドをオンし、クラツチを
継ぐ。

(10) この状態は、ｅ信号のヒステリシス特性によ
り、車速が低車速側設定値V₁以下に低下する
まで保持され、このときエンジン回転数が高側
設定値N₂はもとより低側設定値N₁より低下し
ても大気ソレノイドは継続してオン状態となり
クラツチを継いだ状態とする。

(11) 車速が低車速側設定値V₁以下に低下すると、
ここで負圧ソレノイドがオンし、クラツチが切
れることになる。一旦、クラツチが切れた後に
再度アクセルペダルを踏んでエンジン回転数や
車速を増加させれば前記(4)〜(7)のいずれかの状
態に戻り、再度同様の作動を行なうのである。

なお、第５図の論理回路は、走行中でも変速に
際しては、シフトノブスイツチ１２０から「Ｈ」
信号が出力されれば、直ちに負圧ソレノイドをオ
ン状態、大気ソレノイドをオフ状態とすることは
図から明らかである。

従つて、本発明装置では加速時にあつては車速
が高車速側設定値を越えるまではクラツチのトル
ク伝達率を調整して所謂半クラツチ状態を可能と
し、円滑な発進や加速を行なわせる一方、減速時
においては車速が低車速側設定値を下回るまでク
ラツチを完全な接続状態に保ち、必要性の少ない
減速時の半クラツチ状態を低減してクラツチの摩
耗等を抑制乃至防止するのである。

以上の説明から明らかなように本発明の車両用
自動クラツチ装置は、エンジン回転数に高低の設
定値N₂、N₁を設定し、N₁以下ではクラツチ断、
N₁を越えN₂未満ではエンジン回転数変化に追従
してクラツチのトルク伝達率を変化制御し、N₂
以上ではクラツチ完全接続するようにした車両用
自動クラツチ装置において、クラツチの断接作用
を行なわせる信号の一つに車速信号を利用すると
共に、この車速信号に所定のヒステリシスを保有
させて車速の加速時と減速時とではクラツチの断
接作用が相違するように構成したから、車両の円
滑な発進を可能にすることは勿論、クラツチの摩
耗を抑制する等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による車両用自動クラツチ装置
の概念的な構成図、第２図は電子制御回路のブロ
ツク図、第３図はトルク伝達力とエンジン回転数
の特性図、第４図Ａはシユミツトトリガ回路図、
B₁は入力信号、B₂は出力信号、Ｃはヒステリシ
ス特性、第５図は論理回路、第６図は各場合の作
動状態を示す表である。１０……クラツチレリーズ機構、３０……マス
タシリンダ、４０……アクチユエータ、６０……
ストロークセンサ、７０……大気ソレノイドバル
ブ、８０……負圧ソレノイドバルブ、９０……ア
イドルスイツチ、１１０……車速センサ、１２０
……シフトノブスイツチ、１４０……回転セン
サ、１３０……電子制御回路、２０９……（車
速）比較回路（シユミツトトリガ、４００……論
理回路。

Claims

【特許請求の範囲】１エンジン回転数センサと、エンジン回転数を
高低の各設定値（N₂、N₁）と比較する比較器と
を備え、該回転数がN₁以下ではクラツチ断、N₁
を越えN₂未満ではエンジン回転数変化に追従し
てクラツチのトルク伝達率を変化制御し、N₂以
上ではクラツチ完全接続するようにした車両用自
動クラツチ装置において、車速センサと、この車
速センサ出力が高車速設定値（V₂）を越えたと
き信号を発する一方、低車速設定値（V₁）を下
回るまで信号を発し続けるヒステリシス特性を有
する車速比較器と、この車速比較器から信号が出
力されたときにはクラツチを完全な接続状態と
し、該信号が出力されないときには前記クラツチ
のトルク伝達率の変化制御を可能な状態とする論
理回路を備えることを特徴とする車両用自動クラ
ツチ装置。２車速比較器はシユミツトトリガ回路からなる
特許請求の範囲第１項記載の車両用自動クラツチ
装置。