JPH063211Y2 - 車両用エア駆動装置の作動圧調整装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は車両のクラッチ、変速機等の車両用機器をエア
圧を利用して駆動する車両用エア駆動装置に関する。更
に詳しくはこの駆動装置の作動開始圧を調整する装置に
関するものである。

［従来の技術］ エア圧を利用した車両用エア駆動装置、例えばエアで駆
動される機械式自動変速機ではクラッチ及び変速機を駆
動する各アクチュエータのエア圧がその作動下限圧より
低くなると、マイクロコンピュータからなるコントロー
ラがアクチュエータの制御を停止するように構成されて
いる。

このための手段として、アクチュエータにエアを供給す
るエアタンクの出口に圧力スイッチが設けられる。この
圧力スイッチはアクチュエータの作動下限圧Ｐ_１（例え
ば4.2kg/cm²）より僅かに（例えば0.2kg/cm²程度）高い
切換圧Ｐ_２を有し、この切換圧Ｐ_２になると作動と不作
動が切換わるように設定されている。すなわち圧力スイ
ッチはタンク圧の昇圧時に切換圧Ｐ_２になると作動し、
タンク圧の降圧時に切換圧Ｐ_２になると不作動になる。
コントローラは圧力スイッチが作動状態にあるときはア
クチュエータを制御し、不作動状態にあるときにはアク
チュエータの制御を中断し、タンク圧が上昇して圧力ス
イッチが作動状態になるのを待つ。

一方エアタンクはブレーキ用エア（約９kg/cm²）を利用
するためその入口に減圧弁が接続され、エアコンプレッ
サからのエアを一定圧Ｐ_３（例えば5.0kg/cm²）に減圧
して貯蔵している。減圧弁で減圧される一定のエア圧Ｐ
_３はアクチュエータの作動可能範囲を広く確保するため
に圧力スイッチの切換圧Ｐ_２より高く設定される。

［考案が解決しようとする課題］ エンジンを長時間停止したこと等に起因してタンク圧が
スイッチの切換圧Ｐ_２を下回ることがある。この状態か
らタンク圧を上昇させ、タンク圧が切換圧Ｐ_２に達した
時点で直ちにアクチュエータの制御を開始すると、アク
チュエータがエアの消費に大きいクラッチアクチュエー
タのような場合には、タンク圧は一時的に0.2〜0.3kg/c
m²程度低下するため再び圧力スイッチが不作動になる。
このためにコントローラはアクチュエータの制御を停止
するがエアコンプレッサは回転しているのでエアタンク
にエアが充填され、再び切換圧Ｐ_２になり第４図に二点
鎖線で示すように、圧力スイッチは作動と不作動を繰返
す乱調（チャタリング）状態になり、自動変速機の制御
が円滑に行われない不具合があった。

本考案の目的は、エアタンクの圧力スイッチが乱調（チ
ャタリング）状態になることを防止して車両用エア駆動
装置の制御を円滑にする車両用エア駆動装置の作動圧調
整装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 本考案はタンク圧が圧力スイッチの切換圧Ｐ_２に達した
時点でコントローラがアクチュエータの制御を直ちに始
めることはせず、タンク圧が切換圧Ｐ_２を達してから一
定時間経過した後、つまり圧力スイッチが乱調状態にな
らないような圧力までタンク圧が上昇してから、コント
ローラがアクチュエータの制御を開始するようにしたも
のである。

すなわち、本考案は第１図に示すように、車両の運転状
態を検出する複数のセンサ２〜９と、エアタンク１２か
ら供給されるエアにより車両用機器を駆動するアクチュ
エータ１８，１９と、タンク圧がアクチュエータ１８，
１９の作動下限圧より僅かに高い切換圧に昇圧すると作
動しこの切換圧に降圧すると不作動になる圧力スイッチ
１３と、この圧力スイッチ１３が作動状態にあるときセ
ンサ２〜９の出力に基づいて最適な運転状態になるよう
にアクチュエータ１８，１９を電磁弁２２〜２９を介し
て制御し、圧力スイッチ１３が不作動状態にあるときア
クチュエータ１８，１９の制御を停止する制御部１５を
有するコントローラ１とを備えた車両用エア駆動装置で
あって、コントローラ１は圧力スイッチ１３が不作動状
態から作動状態に切換わるときタイマセット信号を出力
するタイマセット信号発生部１７と、このタイマセット
信号によりセットされアクチュエータ１の制御開始を一
定時間遅延させるタイマ１６とを備えたことを特徴とす
る。

換言するならば、本考案は車両の運転状態を検出する複
数のセンサと、エアタンクから供給されるエアにより車
両用機器を駆動するアクチュエータと、前記複数のセン
サからの信号を受けて前記アクチュエータを制御するコ
ントローラと、前記エアタンクの圧力を検出する手段
と、前記エアタンクの圧力を検出する手段が、前記エア
タンクの圧力が所定圧に達したことを検出したとき前記
アクチュエータを制御するコントローラの制御開始を一
定時間遅延させるタイマとを備えたことを特徴とする。

［作用］ タンク圧が圧力スイッチ１３の切換圧Ｐ_２より低い状態
から切換圧Ｐ_２になると、圧力スイッチ１３が不作動状
態から作動状態に切換わり、タイマセット信号発生部１
７からタイマセット信号が出力される。このタイマセッ
ト信号によりタイマ１６がスタートしアクチュエータ１
８，１９の制御開始を一定時間遅延させる。この一定時
間の間にタンク圧は切換圧Ｐ_２より高い圧力となり、一
定時間が経過した後、アクチュエータ１８，１９の制御
が開始される。

［実施例］ 次に本考案の実施例を図面に基づいて詳しく説明する。

第２図に示すように、この例はエアで駆動される機械式
自動変速機の作動圧調整装置である。１はマイクロコン
ピュータからなるコントローラであって、Ｉ／Ｏポート
１ａ、ＣＰＵ１ｂ及びメモリ１ｃを備える。メモリ１ｃ
は車両の経済走行や円滑な走行を達成するための最適な
変速ギヤ位置、燃料噴射量等の運転条件を記憶する。Ｉ
／Ｏポート１ａにはセレクタレバーセンサ２とアクセル
センサ３とラック位置センサ４とクラッチセンサ５と回
転センサ６とギヤ位置センサ７と車速センサ８とブレー
キセンサ９等の車両の運転状態を検出するセンサの各出
力が接続される。

セレクタレバーセンサ２は機械式自動変速機の変速操作
を行うためのセレクタレバーのポジションを検出するセ
ンサであって、リバース位置、ニュートラル位置、ドラ
イブ位置、ホールド位置等の変速操作位置を検出する。
変速機はこの例では前進７段、後退１段である。アクセ
ルセンサ３はアクセルペダルのペダルストロークを検出
する。ラック位置センサ４は燃料噴射ポンプのコントロ
ールラック位置を検出し、クラッチセンサ５は後述する
クラッチアクチュエータのストロークを検出する。回転
センサ６はエンジンの回転速度を検出し、ギヤ位置セン
サ７は変速機のギヤ位置を検出する。ブレーキセンサ９
はブレーキペダルのペダルストロークを検出する。

１０はエンジンにより駆動されるエアコンプレッサであ
る。エアコンプレッサ１０のエアはメインエアタンク１
０ａに貯蔵され、タンク１０ａには減圧弁１１を介して
自動変速機用エアタンク１２が接続される。エアタンク
１２の出口には圧力スイッチ１３が設けられ、エア配管
１４ａ及び１４ｂが接続される。エア配管１４ａにはク
ラッチを断接するエアシリンダからなるクラッチアクチ
ュエータ１８が接続され、エア配管１４ｂには変速機の
変速ギヤをシフト又はセレクトするエアシリンダからな
る変速アクチュエータ１９が接続される。

アクチュエータ１８には排気用配管２１が接続される。
エア配管１４ａにはそれぞれ給気用電磁弁２２〜２５が
介装され、エア配管１４ｂにはそれぞれ給排気用電磁弁
２６〜２９が介装され、エア配管２１にはそれぞれ排気
用電磁弁３０及び３１が介装される。これらの電磁弁２
２〜２９には前述したコントローラ１の制御出力が接続
される。給気用電磁弁２２〜２５はそれぞれオリフィス
径を異にする４種類の電磁弁であって、電磁弁２２は最
大のオリフィス径を有し、電磁弁２５は最小のオリフィ
ス径を有し、オリフィス径の異なる電磁弁の開閉を組み
合せて制御することによりクラッチの断接のスピードを
制御する。

第２図及び第４図に示すように、メインエアタンク１０
ａ（例えば９kg/cm²）からのエアは減圧弁１１でアクチ
ュエータの作動に適する一定圧Ｐ_３（例えば5.0kg/c
m²）に減圧されて自動変速機用エアタンク１２に貯蔵さ
れる。圧力スイッチ１３はエアタンク１２の圧力がアク
チュエータ１８及び１９の作動下限圧Ｐ_１（例えば4.2k
g/cm²）より僅かに（例えば0.2kg/cm²程度）高い切換圧
Ｐ_２になると、作動と不作動が切換わるように設定され
る。すなわち圧力スイッチ１３はタンク圧の昇圧時に切
換圧Ｐ_２になると接点１３ｃが接点１３ａと１３ｂに接
続し、タンク圧の降圧時に切換圧Ｐ_２になると接点１３
ｃが接点１３ａと１３ｂから離れるように設定される
（第２図）。圧力スイッチ１３の出力はコントローラ１
２に接続される。

またコントローラ１はアクチュエータ１８及び１９の制
御開始を一定時間Ｔ_２だけ遅延させるためのタイマ１６
を備える。このコントローラ１の出力には遅延中である
ことを運転者に報知する警報ブザー２０が接続される。
コントローラ１は上記センサ２〜９から各出力信号が入
力すると、あらかじめ設定されたプログラムに基づいて
メモリ１ｂに記憶された最適な運転条件となるように上
記アクチュエータ１８及び１９を制御するようになって
いる。

次にこのように構成された機械式自動変速機の作動圧調
整装置の動作を第３図及び第４図に基づいて説明する。

エンジンの始動時のようにエアタンク１２の圧力が切換
圧Ｐ_２より低い場合（時間Ｔ_１）には、圧力スイッチ１
３の接点１３ｃが接点１３ａと１３ｂから離れ、コント
ローラ１は警報ブザー２０を吹鳴させ、クラッチ及び変
速機の制御を停止する。

エンジンの回転速度が高まり、エアタンク１２の圧力が
切換圧Ｐ_２に達すると（時刻ｔ_１）、圧力スイッチ１３
の接点１３ｃが接点１３ａと１３ｂに接続し、コントロ
ーラ１はタイマ１６をスタートさせる。タイマ１６には
一定時間Ｔ_２が設定され、この時間がタイムアップする
と（時刻ｔ_２）、コントローラ１は警報ブザー２０の吹
鳴を止め、クラッチ及び変速機の制御の停止を解いて制
御を開始する。タイマ１６の設定時間Ｔ_２はエアコンプ
レッサ１０の能力、エアタンク１２の容量、アクチュエ
ータ１８，１９の消費エア量等を考慮して数秒〜１０秒
程度の範囲から決められる。

クラッチ及び変速機の制御停止状態が解除された時点
（時刻ｔ_２）では、エアタンク１２の圧力は減圧弁１１
で規制される圧力Ｐ_３(5.0kg/cm²)に近付くためアクチ
ュエータ１８又は１９が連続して駆動されても、第４図
の実線に示すようにエアタンク１２の圧力は圧力スイッ
チ１３の切換圧Ｐ_２にならず、圧力スイッチ１３は乱調
（チャタリング）状態になることがない。

なお、車両用エア駆動装置として自動変速機の例を示し
たが、本考案はこれに限らずエアブレーキ装置等他のエ
ア駆動装置にも当然適用することができる。

またタンクのエア圧力の検出手段として圧力スイッチの
例について述べたが、圧力センサ等圧力を検出できるも
のであればどのような手段であってもよい。

［考案の効果］ 以上述べたように、本考案によれば、エアタンク１２の
圧力が圧力スイッチの切換圧Ｐ_２に達しても、直ちにア
クチュエータの制御を開始せず、更にタンク圧を高めて
おき、アクチュエータの作動によりエアタンク１２の圧
力が低下しても圧力スイッチの切換圧Ｐ_２に達しないよ
うにしたので、アクチュエータを連続して作動した場合
にもアクチュエータの制御が乱調（チャタリング）状態
になるのを防止することができる。

これにより車両用エア駆動装置の制御を常に円滑に行う
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案車両用エア駆動装置の作動圧調整装置の
基本構成図。 第２図は本考案実施例車両用エア駆動装置の作動圧調整
装置の具体的な構成図。 第３図はその作動圧調整装置の動作を示すフローチャー
ト。 第４図はそのエアタンク圧力の時間的変化を示す図。 １：コントローラ、２〜９：センサ、１０：エアコンプ
レッサ、１１：減圧弁、１２：自動変速機用エアタン
ク、１３：圧力スイッチ、１５：制御部、１６：タイ
マ、１７：タイマセット信号発生部、１８：クラッチア
クチュエータ、１９：変速アクチュエータ、２２〜２
９：電磁弁。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】車両の運転状態を検出する複数のセンサ
   と、 エアタンクから供給されるエアにより車両用機器を駆動
   するアクチュエータと、 前記複数のセンサからの信号を受けて前記アクチュエー
   タを制御するコントローラと、 前記エアタンクの圧力を検出する手段と、 前記エアタンクの圧力を検出する手段が前記エアタンク
   の圧力が所定圧に達したことを検出したとき前記アクチ
   ュエータを制御するコントローラの制御開始を一定時間
   遅延させるタイマと を備えたことを特徴とする車両用エア駆動装置の作動圧
   調整装置。