JPS6358126B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

本発明は車輌用電磁式クラツチの制御装置に関
し、特に、エンジン回転数によつて各状況におけ
る直結の制御を変動することができる車輌用電磁
式クラツチの制御装置に関する。

【従来の技術】

車輌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、
電磁式クラツチは特開昭53−52849号公報、特開
昭53−102448号公報に示されるように既に知られ
ている。 この電磁式クラツチは変速機と組み合わせ、オ
ートマチツクトランスミツシヨンなどに用いられ
るものであるが、車輌に用いるためにはその使用
状況に応じて最適な制御を行わなければならない
ものであり、その状況を検出して制御判断の一つ
とするものに車両の速度を検出する車速センサが
ある。この車速センサは所定の速度を検出して信
号を出し、停止状態から所定速度までの間はすべ
り制御を行い、定常走行速度になつたとき電磁式
クラツチを直結状態に制御させることができる。
また、所定速度以下になるとエンジンが停止する
のを防止するため、所定速度以下では電磁式クラ
ツチを開放させるように制御していた。

【発明が解決しようとする課題】

従来この車速センサはスピードメータに内蔵さ
れていたため、スピードメータケーブルの切損等
の事故により車速センサはその機能を失つてしま
うことになる。車速センサはその機能を失い車速
を検出できなくなると、減速等によりアクセルを
開放した場合にはクラツチの制御電流が流れずエ
ンジンと車軸は開放されてエンジンブレーキがき
かない状態が発生することになる。また、車速セ
ンサが正常に動作していても、車速によつてエン
ジンブレーキが作動する範囲が限定され、変速機
の各段における歯車比でエンジンブレーキを作動
させることができない欠点もあつた。 このため、エンジン回転数を検出し、エンジン
回転数が設定値になつたときクラツチを直結、或
いは解放する構成も案出されている。しかしなが
ら、この構成ではチヨークを引いてアイドル回転
数を高くした場合や、クーラを作動させていたり
して負荷が大きくなりエンジン回転数が高くなつ
た場合などでは、クラツチの直結のための設定値
が固定してあるので不必要にクラツチが直結とな
り、エンストや急飛出しなどの現象が生じ危険な
ものであつた。 本発明は上述の欠点に鑑み、エンジンの各状況
を判断して、その状況によりクラツチを直結させ
るエンジン回転数の設定値を変動できるように
し、クラツチの直結を常に最良の状態で作動でき
るようにした車輌用電磁式クラツチの制御装置を
提供するものである。

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するため、本発明は、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輌用電
磁式クラツチにおいて、エンジンの回転数を検出
する手段と、上記エンジンの回転数を検出する手
段によつて検出された信号を入力してパルス波を
発生するパルス波発生手段と、チヨークまたはク
ーラ作動時に補正信号を出力する補正手段と、上
記パルス波発生手段からの信号と上記補正手段か
らの補正信号に応じて上記電磁式クラツチを直結
状態とするエンジンの回転数を検出する直結時回
転数検出手段と、上記パルス波発生手段と上記直
結時回転数検出手段からの信号に応じて上記コイ
ルにクラツチ電流を流す制御手段とを有し、上記
直結時回転数検出手段は、上記チヨークまたはク
ーラ作動時に、上記補正手段からの補正信号によ
り、上記電磁式クラツチを直結状態とするエンジ
ン回転数を上記チヨークまたはクーラ非作動時よ
り高回転側へ設定するように構成されている。

【実施例】

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
キヤツプ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は上記電磁粉式クラツチ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。 第３図に上記クラツチの制御系が示されてお
り、車の走行状態に応じてクラツチ電流を制御す
る制御装置３８と運転条件を検出する各種信号源
等から成り、制御装置３８の入力側には発進時に
オンするアクセルスイツチ３９、チヨークを作動
させていることを検出するチヨーク検出スイツチ
４０、クーラを作動させていることを検出するク
ーラ検出スイツチ４５が接続されている。また、
制御装置３８にはバツテリ４１の電圧がキースイ
ツチ４２を介して印加されており、このキースイ
ツチ４２にはイグニツシヨンコイル４３の一次側
に接続してあり、イグニツシヨンコイル４３の一
次側マイナス端子にはイグニツシヨンパルスを検
出するために制御装置３８に接続してあり、マイ
ナス端子はブレーカー４４を介してアースしてあ
る。そして、制御装置３８の出力はブラシ１６に
通じる導線１５に接続してある。 第４図は前記制御装置３８の内部を示すもの
で、アクセルスイツチ３９はアクセル検出回路４
６に、エンジンの回転数を検出する手段としての
イグニツシヨンコイル４３はパルス波発生手段と
してのパルス波発生回路４７に、チヨーク検出ス
イツチ４０とクーラ検出スイツチ４５は補正手段
としての補正回路４９にそれぞれ接続してある。
アクセル検出回路４６とパルス波発生回路４７の
出力はアンドゲート５０に入力すると同時にパル
ス波発生回路４７の出力は直結時回転数検出手段
としての回転数検出回路４８に入力し、このアン
ドゲート５０と回転数検出回路４８の各出力はオ
アゲート５１に入力している。クラツチ電流を流
す制御手段として、５２はスイツチングのための
トランジスタで、トランジスタ５２のベースには
オアゲート５１の出力が接続してあり、そのコレ
クタにはコイル７の一端が接続してある。また、
コイル７の両端にはダイオードと抵抗により成る
転流回路５３が接続してある。前記補正回路４９
は回転数検出回路４８がチヨークスイツチ４０、
クーラ検出スイツチ４５のオン・オフによつて電
磁式クラツチ１を直結状態にするエンジン回転数
の出力信号を出すエンジン回転数の設定値を変更
させるための補正信号を出力するもので、補正回
路４９の出力は回転数検出回路４８に入力させて
ある。 第５図は第４図におけるより具体的な構成を示
す電気回路図である。 第６図はアクセル検出回路４６の出力特性を示
すもので、アクセルを開放してペタルを踏込まな
い状態のときローレベルの信号が、アクセルを踏
み込んだときにはハイレベルの信号がそれぞれ出
力され、ハイ或いはローの各レベルは人為的に出
力される。 第７図はパルス波発生回路４７の出力特性を示
すもので、回路４７内には微分回路、波形整形回
路、ワンシヨツトマルチバイブレータ等を収納し
ており、イグニツシヨンコイル４３が点火用のス
パークをする毎に１個のパルス波を発生するもの
で、そのパルス波のパルス幅は予め所定の価に設
定してある。このため、図で示す様にパルス波の
間隔はエンジン回転数に比例して狭くなり、エン
ジン回転数が高くなるとそれに比例してパルス波
の周波数が高くなるものである。 第８図は回転数検出回路４８の出力特性を示す
もので、この回路４８はハイレベルとローレベル
のいずれかを出力するものであるが、回転数が高
くなるときと回転数が低くなるときではその切換
わりの回転数が相違し、回転数がN₁のときロー
レベルからハイレベルに切換わり、回転数がN₂
のときハイレベルからローレベルに切換わるもの
で、回転数はN₂＜N₁の関係にある。また、この
回転数N₁及びN₂での切換わりは補正回路４９か
ら補正の信号が与えられない場合で、補正信号が
入力するとその切換えの動作回転数はN₃，N₄に
変る。この回転数の関係はN₄＜N₃であり、か
つ、N₁＜N₃、N₂＜N₄である。つまり、チヨー
ク又はクーラを作動させるとその動作特性は第８
図の実線の変化が右方向に平行移動して鎖線の特
性となる。 次に、本実施例の作用を第９図とともに説明す
る。 チヨーク、クーラを作動させていない状態のと
き。 車輌が停止した状態である第９図ａからアクセ
ルを踏込み、アクセル検出回路４６がハイレベル
の信号をアンドゲート５０に出力すると、トラン
ジスタ５２にはオアゲート５１を介してアンドゲ
ート５０からのパルス波が印加され、第９図中ｂ
で示される様に回転数にやや比例した電流がコイ
ル７に供給される。このため、電磁粉式クラツチ
１はすべり動作を行い、車輌は徐々に加速され
る。エンジンの回転数がN₁になつたときに回転
数検出回路４８がハイレベルの信号をオアゲート
５１に出力してトランジスタ５２をオン状態に保
持させる。このため、第９図中ｃで示される様に
コイル７には定格の電流Imが流れ、電磁粉式ク
ラツチ１は直結状態となる。次いで、エンジンの
回転数が徐々に低下し、図に示す様に回転数が
N₁以下になつてもクラツチを直結状態に保持さ
せエンジンブレーキの作用を継続し、回転数が
N₂になつたとき回転数検出回路４８はローレベ
ルの信号を出力し（このとき、アクセル検出回路
４６はローレベルであり、アンドゲート５０はロ
ーレベルの信号を出力している）、トランジスタ
５２をオフすることで第９図ｅで示す様にコイル
７に電流を流させず、電磁粉式クラツチ１を開放
させる。上述の様に制御回路３８は第９図中ａ→
ｂ→ｃ→ｄ→ｅの順に制御サイクルを繰返すこと
になる。 チヨーク、またはクーラを作動させている状態
のとき。 チヨークまたはクーラを作動させるとアイドリ
ング回転数が上昇し、そのアイドリング回転数
Ne′は通常のアイドリング回転数Neに比べ高く
なる。このチヨークまたはクーラを作動させたこ
とはそれぞれチヨーク検出スイツチ４０、クーラ
検出スイツチ４５により検出されて補正回路４９
に伝えられ、回転数検出回路４８に補正信号を伝
達する。このため、回転数検出回路４８は第８図
中鎖線の動作特性となる。前述の様に車輌が停止
している状態のときのアイドリング回転数は
Ne′であるため、アクセルスイツチ３９を押動す
ると第９図ｆから徐々にｇの線で示すようにコイ
ル電流が増加していき、回転数がN₃となつたと
き定格電流Imを通電させて電磁粉式クラツチを
直結させる。そして、回転数が低下していくと回
転数N₄においてコイル電流は切断され、この回
転数N₄までエンジンブレーキを作用させること
ができる。このように、コイル電流はｆ→ｇ→ｃ
→ｄ→ｉの順に制御サイクルが形成される。 なお、本実施例ではアイドリング回転数補正を
チヨーク検出スイツチ４０、クーラ検出スイツチ
４５により行つているが、この実施例に限定され
ることなく、アイドリング回転数センサなどを用
いて車速がゼロの場合の回転数を検出することに
よつても実施できる。

【発明の効果】

本発明は上述のように構成したので、アイドリ
ング回転数によつてクラツチを接断させることが
でき、変速機のそれぞれの変速段でエンジンブレ
ーキを有効に作用させることができる。また、チ
ヨークまたはクータ作動時にアイドリング回転数
が高くなつた場合にはその接断の設定回転数を変
更でき、エンストや飛出しによる事故を防止する
ことができる。

【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Ｚ―Ｚ線に沿う
断面図、第３図は本発明の一実施例を示す概略
図、第４図は制御装置を詳しく示すブロツク図、
第５図は第４図における具体的な電気回路図、第
６図、第７図、第８図は制御装置を構成する部材
の出力特性曲線図、第９図は本実施例におけるエ
ンジン回転数とコイル電流の関係を示すグラフで
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)

1. 【特許請求の範囲】 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
   る車輌用電磁式クラツチにおいて、 エンジンの回転数を検出する手段と、上記エン
   ジンの回転数を検出する手段によつて検出された
   信号を入力してパルス波を発生するパルス波発生
   手段と、チヨークまたはクーラ作動時に補正信号
   を出力する補正手段と、上記パルス波発生手段か
   らの信号と上記補正手段からの補正信号に応じて
   上記電磁式クラツチを直結状態とするエンジンの
   回転数を検出する直結時回転数検出手段と、上記
   パルス波発生手段と上記直結時回転数検出手段か
   らの信号に応じて上記コイルにクラツチ電流を流
   す制御手段とを有し、 上記直結時回転数検出手段は、上記チヨークま
   たはクーラ作動時に、上記補正手段からの補正信
   号により、上記電磁式クラツチを直結状態とする
   エンジン回転数を上記チヨークまたはクーラ非作
   動時より高回転側へ設定することを特徴とする車
   輌用電磁式クラツチの制御装置。