JPH0656526U - 自動クラッチ制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 機械的自動伝動装置に用いられ、クラッチに取付けられ
る温度センサを必要とせず、検出信号または演算信号を
入力し、伝動装置の作動状態やクラッチ作動面での発熱
量、冷却量を考慮して、クラッチ温度を正確にシュミレ
ートして自動的に作動し、クラッチの損傷を招く過熱を
防止する自動クラッチ制御装置を提供する。 【構成】 エンジン速度信号と、スロットル制御手段位
置信号と、入力軸速度信号と、伝動装置の切換状態信号
とを入力して、所定の論理状態に応じて入力信号を処理
して出力信号を発生し、クラッチを作動させる処理装置
と、シュミレートされたクラッチ作動温度の維持手段と
を具え、維持手段はスロットル位置が拡開スロットルの
所定割合より大きく、エンジン速度と入力軸速度との差
が所定値より大きく、伝動装置がニュートラルにないこ
とを示す検出入力で作動を指令する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案はクラッチの掛け、はずしを自動的に制御する自動クラッチ制御装置 、特に機械的自動伝動系に用いられるクラッチを制御するクラッチ制御装置に関 し、クラッチ作動面の温度をシュミレートし、所定限界値より大きいシュミレー ト温度に応答して、クラッチを自動的に作動する自動クラッチ制御装置に関する 。

【０００２】

【従来の技術】

例えば、米国特許第3,478,851号、同第3,752,284号、同第4,019,614号、同第4 ,038,889号、同第4,361,061号に記載されているように、機械的自動伝動装置と そのマスタクラッチ用自動制御装置は従来より知られている。これら従来の機械 的自動伝動装置を要約すれば、エンジンへの燃料供給、クラッチの掛け、はずし 、伝動装置の切換等の種々の駆動系の作動や入力軸ブレーキなどの他の装置の作 動が、測定入力パラメータ、検出入力パラメータまたは演算入力パラメータに応 答する中央処理装置を含む制御装置により、自動的に制御されるものである。代 表的には、入力パラメータとしてエンジン速度、スロットル位置、入出力軸速度 、乗物速度、現在掛けられている歯車のギヤ比、ブレーキの印加などが挙げられ る。スロットル位置とはエンジンへの燃料供給を制御するための、運転者制御装 置の位置または設定状態を意味する。

【０００３】 特に機械的自動伝動装置を具備した乗物での自動クラッチ制御の場合、正常作 動の下では停止から始動へ移るとき、または極めて低速運転をしているとき、入 力パラメータに応じてクラッチは完全にはずれた状態と完全に掛けられた状態と の間で変位され、部分的に掛けられた状態となって、エンジン速度をアイドリン グ速度以上の設定値に維持したり、円滑な始動を行なわせたりする。通常エンジ ン速度が設定値に対して増減すると、設定値がスロットル位置で変調し、適切な 始動トルクを与えてクラッチが掛け、はずし方向へ移行する。

【０００４】 米国特許第4,081,065号に示された他の装置では、スロットル位置、エンジン 速度およびエンジン加速度に従ってクラッチが変位される。この伝動装置はかな り有用であるが、なお充分に満足できるとは言えない。何故ならば選択したギヤ で乗物負荷を動かすのに充分なトルクや、負荷を動かすのに充分な牽引力を乗物 が有しない始動状態下では、運転者は余計に長い時間に亘ってクラッチを部分的 な掛かり状態（スリップ状態）に保つことがあり、その結果クラッチが加熱して 損傷するといった問題が発生するのを避けられないからである。このような状態 は急こう配の坂や、泥、砂、雪の中で始動するときに遭遇する。

【０００５】 この外クラッチ内に配置したバイメタルリード装置のような温度センサを用い るクラッチ制御装置も従来知られており、例えば米国特許第4,072,220号や同第4 ,199,048号に記載されている。また、スロットル位置とスリップをモニタして発 熱をシュミレートする手段を有する自動クラッチ制御装置が、例えば前述の米国 特許第4,081,065号に記載されている。しかしながら、従来のクラッチ温度をモ ニタまたはシュミレートしてクラッチの発熱、損傷を防止する装置は、以下の理 由により充分に満足すべきものではない。すなわち従来装置は検出状態に充分自 動的に応答しないこと、関係する伝動装置のパラメータに割込みをかけられない こと、製造、組立、保守が困難で費用がかかり、比較的複雑で信頼性が乏しく、 その上高価なセンサを使用していること、作動（摩擦）面の温度を測定しないこ と、クラッチ温度シュミレーションや常時維持される温度シュミレーションに関 係しない固定始動点での温度シュミレーションを、正確に行なうようクラッチの 発熱および冷却状態をシュミレートしていない等の欠点を有する。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

そこでこの考案の目的は、上記従来技術の欠点を解消することにあり、そのた めにこの考案は好ましくは機械的自動伝動装置に用いられ、クラッチに取付けら れる温度センサを必要とせず、検出入力信号または演算入力信号を入力し、伝動 装置の作動状態やクラッチ作動面での発熱量、冷却量を考慮して、クラッチ温度 を正確にシュミレートし、クラッチを自動的に作動して、クラッチの損傷を招く ような過熱を防止または低減する自動制御装置を提供するにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

この考案は、前記のような目的を達成するために、スロットルにより制御され るエンジンと変速伝動装置との間に介在し、かつ完全に掛けられた第１作動モー ドと、完全にはずされた第２作動モードと、部分的に掛けられた第３作動モード とを有するクラッチの自動クラッチ制御装置であって、エンジン速度を表わす入 力信号と、スロットル制御手段位置を表わす入力信号と、入力軸速度を表わす入 力信号と、伝動装置の切換状態を表わす入力信号とを含む複数個の入力信号を入 力する処理装置を有し、この処理装置が所定の論理状態に応じて入力信号を処理 して出力信号を発生し、論理状態に応じてクラッチを作動させ、さらにシュミレ ートされたクラッチ作動温度を示すシュミレートされた数値を維持する手段を具 え、この維持手段はスロットル位置が拡開スロットルの所定割合より大きいこと を示し、エンジン速度と入力軸速度との差が所定値より大きいことを示し、かつ 伝動装置がニュートラルにないことを示す検出入力での作動を指令するようにな っていることを特徴とするものである。

【０００８】 この考案の自動クラッチ制御装置では、入力パラメータとしてエンジン速度、 スロットル位置、クラッチの速度差（スリップ）伝動装置の状態などを表わす検 出信号や演算信号が用いられる。乗物の停止から始動への作動時、自動制御装置 は完全に掛けられた状態と完全にはずれた状態との間でクラッチを変位し、選択 された部分的掛かり位置にクラッチを維持して所望の始動を行なう。特に、円滑 な始動とエンジン停止防止のために、エンジン速度やエンジン加速度がエンジン アイドリング速度またはスロットル位置に関係する予め設定した値を超えるとき 、クラッチが漸増的に掛けられる。

【０００９】 過度の長時間クラッチスリップまたは反復クラッチスリップの際の摩擦面の発 熱による過度の疲労や損傷からクラッチを保護するため、オーバーライドクラッ チ保護装置を設ける。不慣れな運転者、不注意な運転者が、選択したギヤ比の不 充分なトルクで乗物を始動させようとしたり（重負荷の乗物を急な坂で始動させ る場合にしばしば生じる）、乗物を斜面に静止させるためスロットルをきかせた りして、不適当な牽引状態で乗物を始動しようとするとき、上記のような好まし くない状態が発生する。

【００１０】

【作用】

オーバーライド制御により、クラッチ発熱を引起すスリップを生じないように クラッチが作動される。しかして、シュミレートされた温度が予め設定した値以 下に低下するような状態が発生するまでクラッチは完全にはずされるか、または 完全に掛けられ、スロットルが解除されて切換が開始される。好ましくは変調レ ートでクラッチが掛けられると、スリップによるクラッチの発熱が止まり、乗物 が動き始めたり、エンジンが停止して、選択ギヤ比では乗物を動かすのに充分な トルクが得られないことを指示したり、駆動ホイールが回転して乗物を動かすの に充分な牽引力が得られないことを指示する。制御装置の全作動中、クラッチが 掛けられる際、検出パラメータや演算パラメータをモニタし、上記パラメータに 応答して独立に選択されたレートでクラッチの冷却や発熱をシュミレートするこ とによって、シュミレートされたクラッチ温度が現在値に維持される。このよう にこの考案によれば、検出入力や演算入力からクラッチ温度をシュミレートし、 クラッチを作動させてスリップによる温度上昇にもとづくクラッチの過度の疲労 や損傷を低減または防止する自動クラッチ制御装置が得られる。

【００１１】

【実施例】

以下、実施例によりこの考案を詳細に説明する。図２において、機械的自動伝 動装置は自動的に制御されるクラッチ14を介して周知のディーゼルエンジンのよ うなスロットル制御のエンジン12により駆動される自動変速伝動装置10からなる 。後に詳細に説明するように、この考案の自動制御装置は図示の種類の伝動装置 に使用するのに特に最適であるが、手動変速伝動装置への使用にも適しているも のである。

【００１２】 通常、図示の伝動装置は乗物に使用され、伝動装置10の出力は出力軸16に出力 され、この出力軸16は周知のように駆動アクセルの差動装置、伝達ケースなどの 適当な乗物部品に接続されてこれを駆動する。上記のような一連の駆動用装置は 幾つかの装置で作動されてモニタされる。これらの作動、モニタ装置について以 下に詳述する。これらの装置には、運転者が制御する乗物用スロットルまたは他 の燃料スロットルの位置や設定を検出するスロットル位置モニタ装置18、エンジ ン12の回転速度を検出するエンジン速度センサ20、クラッチ14の掛けはずしを行 なうクラッチ作動器22、入力軸速度センサ24、伝動装置10を選択したギヤ比へ移 す働きをする伝動作動器26、および出力軸速度センサ28が含まれる。

【００１３】 そしてこれらの装置は中央処理装置30へ情報を供給したり、中央処理装置から 指令を受けたりする。中央処理装置30はアナログまたはディジタル電子演算回路 と論理回路とを備えているが、これらの回路のうちで自動クラッチ制御部の外は この考案と関係ない。中央処理装置30はギヤシフト制御装置32からの情報も受け る。運転者はこのギヤシフト制御装置32を用いて乗物の後進Ｒ、ニュートラルＮ または前進Ｄなどの運転モードを選択する。電源34または加圧流体源（図示せず ）が電力または空気圧を種々のセンサ、作動装置および処理装置へ供給する。さ らに乗物ブレーキの印加を検出する印加ブレーキセンサ36、クラッチハウジング 内の温度を検出するクラッチ周囲温度センサ38、光警報器やブザーからなる警報 器40およびゲージ41のようなクラッチのシュミレーション温度指示装置も設けら れる。前記した種類の一連の駆動用装置およびそれらの制御装置は、従来技術と して公知であり、先に述べた米国特許第4,478,851号、同第4,019,614号、同第4, 038,889号、同第4,081,065号、同第4,361,061号等に詳しく記載されている。

【００１４】 周知のように、中央処理装置30には各装置から直接入力が供給される。すなわ ちエンジン速度センサ20からエンジン速度を示す入力、入力軸速度センサ24から 入力軸の速度を示す入力、出力軸速度センサ28からは出力軸の速度を示す入力、 ギヤシフト制御装置32からは乗物運転者が選択した運転モードを示す入力、印加 ブレーキセンサ36からは乗物ブレーキが印加されたか否かを示す入力、クラッチ 周囲温度センサ38からは乗物運転に対する環境温度を示す入力がそれぞれ与えら れる。これらの直接入力が供給される外に、中央処理装置30には以下のような回 路や手段が設けられる。すなわちスロットル位置モニタ18からの信号を微分して スロットル位置の変化率を示す演算信号を与える回路、センサ20からの入力信号 を微分してエンジンの加速度を表わす演算信号を与える回路、入出力軸速度セン サ24，28からの入力信号を比較して現在掛けられているギヤ比を演算する手段、 エンジン及び入力軸速度センサ20，24からの入力信号を比較してクラッチ14での スリップを演算する回路およびスロットルの完全開放を検出する手段などである 。スロットルの完全開放を検出するのに、別個のスイッチやスロットル位置モニ タ装置18からの最小値、すなわち完全絞り状態を示す０（零）％の信号が用いら れる。さらに中央処理装置には現在の入力や演算情報を記憶する手段、および所 定の事象が生じると該記憶手段をクリヤする手段も設けられる。

【００１５】 各センサまたは装置18，20，24，28，36，38は、これらによりモニタされるパ ラメータに比例し、もしくはこのパラメータを反映するアナログまたはディジタ ル信号を発生するものであれば、公知のどのような種類、構造のものでもよい。 同様に作動器22，26、警報器40さらにゲージ41として、処理装置30からの指令信 号に応答して動作する公知の電気式、機械式、空気式または電空式のものを用い ることができる。

【００１６】 周知のように中央処理装置30はプログラムに従って、伝動作動に適応したギヤ 比を選択したり、必要ならば現在情報や記憶情報にもとづき、先の選択適応ギヤ 比の変更、切換指令を発する。この種の指令として、伝動作動器26に所望のギヤ 比を選択させる指令、クラッチ14の適切な作動のためにクラッチ作動器22に与え られる指令がある。

【００１７】 この考案の自動クラッチ制御装置により自動制御されるクラッチ14の代表例を 図３に示す。もちろんここに示したクラッチおよびそのアクチュエータは１例で あり、この考案の制御装置は他のクラッチおよびそのアクチュエータにも適用で きることは言うまでもない。図示のクラッチ14は代表的な２枚板の機械式クラッ チであり、エンジンのフライホイール42に装着される。フライホイール42の内周 面44は、クラッチ圧力板46の溝と中間板48とに対向する。これらの部材はエンジ ン速度で回転される。圧力板46と中間板48は軸方向に移動自在である。クラッチ の被駆動ディスク50は、伝動装置の入力軸52に連結されている。クラッチトルク は押圧ばね54を介して与えられ、このばねはレバー56を介して圧力板46へ圧力を 加える。被駆動ディスク50、圧力板46とエンジンフライホイール42との間の中間 板48は、この圧力によって押圧される。しかしてクラッチトルクの大きさはこの 圧力に比例する。ばね54が圧力板46に加える力は、ベアリング58の軸方向位置に よって制御できる。ベアリング58の軸方向移動は十字形軸と制御レバー60により 行なうことができる。クラッチ制御レバー60が移動すると、ベアリング58が軸方 向へ移動するように、十字形軸がハウジング内に取付けられている。このように 制御レバー60を動かすことによって、圧力板46に加わる力を変更でき、したがっ て利用できるクラッチトルクが変えられる。センサ20がハウジング内に取付けら れ、エンジンフライホイール42の外周面に設けた歯車歯62の回転移動を検出して 、エンジン速度に比例した信号を発生する。ハウジング内の環境温度の測定は極 めて容易であるが、中間板48の面におけるような作動面温度の測定はむずかしい 。

【００１８】 この考案の自動クラッチ制御装置は、機械的伝達装置に使用する場合、中央処 理装置30の一部分を含む。すでに述べたように、この考案のクラッチ制御装置は 伝動制御用の種々の装置と別体とすることができる。この考案の自動クラッチ制 御装置は、エンジン12を機械的変速伝動装置10へ接続するクラッチ14を自動的に 制御するものである。従来このような伝動装置は周知であって、その１例が米国 特許第3,105,395号に見られる。そしてこの考案の自動クラッチ制御装置は、２ つの部分からなると考えることができる。１つは作動部で、正常運転条件下での 現在のパラメータや記憶パラメータ、さらに論理状態に応じてクラッチを掛けた りはずしたりする作動を制御する。他の１つは過大温度損傷防止用オーバーライ ド部で、その構成を図１に示す。自動クラッチ制御装置の作動部は、正常運転条 件下でクラッチを作動するもので、好ましくは前述の米国特許第4,361,060号、 同第4,081,065号、同第3,752,284号に記載されているクラッチ制御装置に類似す る。通常、自動クラッチ制御装置の作動部は、２つの作動モードを有する。すな わち停止から始動への作動モードおよび乗物が所定の速度以上で動いているため 、乗物伝動装置が切換わるときの変速作動モードである。通常、変速作動モード では、クラッチがギヤ切換作動の開始時に自動的に完全にはずされ、また変速伝 動装置のギヤ切換作動が終わると、自動的に再度完全に掛けられる。周知のよう に停止から始動への作動モードでは、クラッチの作動を相当程度制御しなければ ならない。通常この作動モードでは少なくともエンジン速度とスロットル位置と を含むあるパラメータに応じて、クラッチを完全にはずした状態と、完全に掛け た状態または所定量だけ部分的に掛けられた状態との間で変位して、乗物エンジ ンの停止を生ずることなく、充分円滑に始動しなければならない。停止から始動 への作動中、クラッチは部分的に掛けられた状態に置かれ、所定量のスリップが 与えられて、エンジン速度またはエンジン加速度をエンジンアイドル速度および スロットル位置で定まる所定値以上に維持する。通常この所定値は拡開スロット ルのある割合で表わされる検出スロットル位置に比例する。

【００１９】 周知のようにクラッチを部分的に掛けられた位置に維持してクラッチのスリッ プを許容すると、特にスリップ摩擦面に多量の熱が発生して、クラッチの作動面 の温度を上昇させることになる。この温度上昇が所定のレベルを超えると、クラ ッチ部品特にクラッチの摩擦面が過度な疲労または損傷を受ける。通常の停止か ら始動への作動では、正常な運転条件およびなれた運転者を仮定すると、クラッ チの温度が危険なレベルまで上昇するほど長時間に亘り、クラッチが部分的に掛 けられた位置に置かれることはない。ところがある種の困難に起因する異常な停 止から始動への条件下、または乗物の運転者が不慣れな場合、自動クラッチ制御 の作動部の作動によって、クラッチの作動面の温度が該クラッチに過度な疲労ま たは損傷を与えるようなレベルまで上昇するほど長時間に亘り、クラッチが部分 的に掛けられた状態に置かれることがある。セラミック摩擦材料を使用する代表 的な強力クラッチの場合、摩擦面の温度が約482℃（約900°Ｆ）以上になるとク ラッチが破壊されると考えられている。

【００２０】 オーバーライド損傷防止手段を設けないとき、過剰スリップに起因する破壊的 な過熱状態をクラッチ特に機械的伝動装置を具備した乗物に生じる条件としては 以下のものがある。すなわち与えられた選択ギヤ比に必要なエンジントルク性能 以下で、過重負荷の乗物を急こう配地で上昇始動しようとするような場合、クラ ッチを部分的に掛けることによって、過重負荷の乗物を弱い牽引条件下で動かそ うとする場合、または乗物ブレーキを用いずに、スロットルを用いてこう配地上 に乗物を静止させておこうとする場合などがある。上記条件下で運転者が不慣れ であったり、注意を怠ったりすると、オーバーライド損傷防止手段がない場合、 従来の自動クラッチ制御装置は過大なスリップによるクラッチの過熱破壊をひき 起すという問題があった。

【００２１】 図１に示すようなこの考案の自動クラッチ制御装置の過大温度損傷防止用のオ ーバーライド部70は、入力信号72，74，76，78，80，82を入力する。これら入力 信号は中央処理装置30の一部をなす周知の論理回路（図示せず）で直接検出され たり演算されたものである。説明の便宜上、入力信号72〜82はブール論理に従う ものとし、信号があれば１、信号がなければ０とする。検出されたスロットル位 置が拡開スロットルに対する基準割合以上であると、入力信号72が発生する。拡 開スロットルの基準割合を固定して、好ましくは40％〜50％としてもよいが、一 方他の検出パラメータに応じて可変にしてもよい。したがって入力信号72はスロ ットル位置信号である。エンジン速度と入力軸速度との間の差が固定または可変 の基準値を超えると入力信号74が発生する。したがって入力信号74はクラッチス リップ信号である。通常ニュートラルは運転者により選択されるのであるが、ニ ュートラルが選択されずに伝動装置10がニュートラル位置にないと入力信号76が 発生する。伝動被駆動力減算装置を有する伝動装置では、この減算装置が駆動さ れるときニュートラルが検知され、入力信号76を発生する。伝動装置10のギヤ切 換作動が開始されると、入力信号78が発生する。この考案の自動クラッチ制御が 機械的伝動装置を具備した乗物に使用される場合は、ギヤ切換開始は中央処理装 置30によって行なわれる。乗物ブレーキが印加状態にあると、入力信号80が発生 する。乗物ブレーキ印加のモニタおよびそれに応じたクラッチ14の作動制御は、 行なっても行なわなくてもよい。乗物スロットルが完全に開放されたとき、すな わち運転者の足がスロットルペダルから実際にはずれたとき、または最小スロッ トル位置が検知されたときに入力信号82が発生する。

【００２２】 オーバーライド部70の出力は出力信号84となる。出力信号84がないときは、ク ラッチ14は自動クラッチ制御装置の作動部に応じて作動される。出力信号84が発 生すると、クラッチ14はスリップが増大しないように作動される。すなわちすで に述べたように、クラッチ14の作動が出力信号84に応答するときは、該クラッチ は好ましくは変位された状態で完全に掛けられる。

【００２３】 入力信号72，74，76は多入力ＡＮＤゲート86の入力へ供給される。各入力信号 72，74，76があるとＡＮＤゲート86は出力信号88を発生するから、検出されたス ロットル位置が拡開スロットルに対する所定割合以上であり、エンジン速度と入 力軸速度との間の差（クラッチスリップ）が基準値以上であり、かつ伝動装置が ニュートラルにない場合にのみ、出力信号88が与えられる。入力信号72，74，76 のいずれか１つが発生しないとき、クラッチの過剰スリップに起因する発熱の生 じないことが判明している。出力信号88は信号90，94に分かれ、信号90はＡＮＤ ゲート92の入力へ導かれ、信号94はＮＡＮＤゲート96の入力へ導かれる。またＡ ＮＤゲート92はインバータ100を介して、出力信号84を他方の入力信号98として 受ける。この入力信号98はオーバーライド信号をなす出力信号84がないときのみ 発生する。ＡＮＤゲート92の出力信号102は、クラッチ加熱シュミレーション用 の第１発振器104に対する付勢信号として働く。出力信号102により付勢されると 、第１発振器104は、入力信号72，74，76の発生下で部分的に掛けられたクラッ チの発熱量に相当する周波数（レート）で発振する。発振器104の発振周波数は 平均発熱量に固定するか、現在のクラッチスリップ量や検出された周辺作動状態 に応じて可変とする。第１発振器104の発振の１周期毎に出力パルス106が得られ 、この出力パルス106はアップダウンカウンタ110のアップ入力108へ供給される 。

【００２４】 一方、ＡＮＤゲート86の出力信号の他方の分岐信号94は、ＮＡＮＤゲート96の 入力に接続されており、このＮＡＮＤゲート96は他方の入力信号112を受ける。 後に詳述するように入力信号112はアップダウンカウンタ110が最小値、または零 にカウントダウンしたときにのみ発生する。そして入力信号72，74，76のうちの 少なくとも１つが発生せず、クラッチ発熱がなくなったことを示し、かつカウン タ110が最小シュミレーションクラッチ作動温度に対応する最小計数値までカウ ントダウンしていないときのみ、ＮＡＮＤゲート96は出力信号114を出力し、こ の出力信号はクラッチ冷却シュミレーション用の第２発振器116の付勢信号とし て働く。この第２発振器116は完全に掛けられるか、完全にはずれるかしたクラ ッチ14の冷却量に相当する周波数（レート）で発振する。この発振周波数を固定 して、平均冷却量をシュミレートするか、周辺作動温度などに応じて可変とする 。発振器116の各周期毎にパルス信号118が発生し、このパルス信号がアップダウ ンカウンタ110のダウン入力120へ供給される。第１，２発振器104，116として他 の種類の周期性パルス出力装置を用いてもよい。

【００２５】 アップダウンカウンタ110は以下のように作動する。アップダウンカウンタ１
１０ を４ビットの２進装置とすると、アップダウンカウンタ１１０はパルスを受けて
10 進数０から15（２進表示で0000〜1111）に亘る16個の数値のいずれか１つを表わ す計数値をカウントする。アップ入力108への各パルス信号毎に１個の２進桁だ けカウントアップし、ダウン入力120への各パルス信号毎に１個の２進桁だけカ ウントダウンする。したがってクラッチ14の異なる作動条件下での異なった発熱 冷却量を考慮して、このクラッチのシュミレートされた作動温度のシュミレート された運転作動温度履歴を示す計数値を保持するために用いられるのが、アップ ダウンカウンタ110であることが理解されよう。

【００２６】 アップダウンカウンタ110の出力信号128，130，132，134は、各２進ビットか ら取出され、２進ビットが１のとき信号が発生し、０のとき信号が発生しない。 全出力信号128，130，132，134がＡＮＤゲート121の入力へ供給される。そして ＡＮＤゲート121の出力信号122の発生は、最大カウント（２進 1111）が得られ たことを示すこととなり、この最大カウントによって望ましくない高作動温度に 達したクラッチ作動面が指示される。もしスリップが継続すると、破壊作動温度 に達することとなろう。代表的に482℃（900°Ｆ）が作動面破壊温度とされるク ラッチの場合、シュミレートされた204℃〜260℃（400°Ｆ〜500°Ｆ）の温度で 出力信号122が発生する。この出力信号122はラッチ回路126の付勢入力124へ供給 される。ラッチ回路126の付勢入力124への信号が発生するとこの信号がラッチさ れ、ラッチ回路がリセットされるまで、クラッチ作動手段へのオーバーライド信 号である出力信号84を保持する。すべての出力信号128，130，132，134はＮＡＮ Ｄゲート136へも供給される。このＮＡＮＤゲート136は、アップダウンカウンタ 110の全２進ビットがシュミレートされた最小クラッチ作動温度に対応する０（ ２進計数値 0000）になったときのみ、出力信号138を発生する。すでに述べた ように、信号112が信号138から分岐してＮＡＮＤゲート96の入力へ接続するので 、シュミレートされたクラッチ温度がシュミレートされた最小値以上であり、か つ出力信号72，74，76でのうちの少なくとも１つが生じていないときのみ、第２ 発振器116が付勢される。

【００２７】 シュミレートされたクラッチ温度がシュミレートされた最小値（カウンタ110 の２進 0000）のときのみ発生する信号138は、ＯＲゲート140の１入力へ供給さ れる。ＯＲゲート140の他の入力へは、ブレーキが印加されているとき発生する 任意的付加入力信号80、および運転者がスロットルペダルを解放したときのみ発 生する任意的付加入力信号82が供給される。ＯＲゲート140の出力信号142は、ラ ッチ回路126のリセット入力144へ与えられる。リセット入力144に信号が発生す ると、先の状態とは無関係にオーバーライド信号84が、零へリセットされて削減 する。したがってシュミレートされたクラッチ温度がシュミレートされた最小値 に達したとき、または運転者が乗物スロットルを完全に解除したとき、もしくは 乗物ブレーキが印加されたときは、いつでもラッチ回路126のリセット入力144へ 信号が供給され、この信号により出力信号84が零へリセットされる。しかし以下 の事柄は重要である。すなわちラッチ回路126のリセット入力144への信号は、オ ーバーライド出力信号を零にリセットするものの、モニタされた入力パラメータ を考慮しての現在のクラッチ作動温度のシュミレーションであるアップダウンカ ウンタ110の現在計数値を変えるものではない。

【００２８】 シュミレートされたクラッチ温度がシュミレートされた最小値になったとき、 または乗物運転者が問題の発生に気付いてスロットルペダルを解放したときは、 オーバーライド信号を取除いて自動クラッチ制御の作動部が正常な仕方で作動で きるようにするのが安全であることが判明している。この場合の正常な仕方は、 過熱破壊の基準値に達するシュミレートされたクラッチ温度を考慮する次のオー バーライド動作に従うことは言うまでもない。ギヤのアップ切換が始まったとき にのみ発生する入力信号78は、アップダウンカウンタ110のリセット入力146へ接 続される。アップダウンカウンタ110のリセット入力146への信号が発生すると、 アップダウンカウンタ110はその最小値（２進 0000）へリセットされ、この時 のカウンタ出力信号がラッチ回路126のリセット入力144へ与えられる。機械的自 動伝動装置を具備した乗物の場合、中央処理装置30がギヤのアップ切換を要求す るときは、乗物が正常な仕方で運転を続けるのに適した加速度に達しており、し たがって停止から始動への運転モードにないことが判明している。もちろん手動 伝動装置の場合は、この入力信号は用いられない。

【００２９】 この考案の自動クラッチ制御装置のオーバーライド部70を構成する論理回路及 びその素子の特定の構造を図１に示したが、これら回路および素子は種々のもの に変更することができる。ＡＮＤゲート、ＮＡＮＤゲート、ＯＲゲート、インバ ータ、発振器、ラッチ回路は、周知の電子回路部品なので詳細な説明は省略する 。アップダウンカウンタ110のような２進計数装置は、米国のラジオコーポレー ションの製品型番ＲＣＡ−ＣＤ 401292 ＢやＲＣＡ−ＣＤ 40193 Ｂとして市販 されている。オーバーライド部70を適当なソフトウエア付マイクロプロセッサ、 プログラマブール論理アレイ、プログラマブルゲートアレイ等で構成することも できる。また出力信号84は中央処理装置30への入力として用いることもできる。 この場合、中央処理装置は、他の検出入力や演算入力と出力信号84とを組合せて マスタクラッチを作動させる。このような装置では、中央処理装置の論理状態や 他の検出入力や演算入力にもとづいて、クラッチのスリップが継続したり、エン ジンへの燃料供給が低下したり、その他の作動が指令されたりする。

【００３０】 したがってこの考案によれば、自動伝動装置を具備した乗物に好適に使用され る自動クラッチ制御装置が提供され、この自動クラッチ制御装置は過大な温度損 傷防止または低減オーバーライド部を有し、クラッチが過大スリップによって過 熱破壊するような状態の発生を防止、または低減するとともに、乗物運転者に現 在の運転状態が乗物の性能を超えていることを指示する。そしてそのオーバーラ イド部は、シュミレートされたクラッチ動作温度値を維持し、この温度値は検知 されたクラッチスリップ状態から生じることが予想されるクラッチの選択量に応 じて増大するとともに、クラッチスリップがない作動状態でのクラッチの選択冷 却量に応じて低下し、シュミレートされたクラッチ作動温度値が切迫したクラッ チ過熱破壊を示す値に達すると、オーバーライド信号がクラッチ制御に与えられ て、クラッチの部分的な掛かり作動を阻止し、オーバーライド信号に応じてクラ ッチが完全に掛けられる。この考案を実施例を参照して説明したが、この考案の 実用新案登録請求の範囲の記載を逸脱しない限り、構成部分の種々の変更、置換 、修正が可能である。

【００３１】

【考案の効果】

この考案は前記のようであって、エンジン速度信号と、スロットル制御手段位 置信号と、入力軸速度信号と、伝動装置の切換状態信号とを入力して、所定の論 理状態に応じて入力信号を処理して出力信号を発生し、クラッチを作動させる処 理装置と、シュミレートされたクラッチ作動温度の維持手段とを具え、維持手段 はスロットル位置が拡開スロットルの所定割合より大きく、エンジン速度と入力 軸速度との差が所定値より大きく、伝動装置がニュートラルにないことを示す検 出入力で作動を指令するので、機械的自動伝動装置に用いられ、クラッチに取付 けられる温度センサを必要とせず、検出信号または演算信号を入力し、伝動装置 の作動状態やクラッチ作動面での発熱量、冷却量を考慮して、クラッチ温度を正 確にシュミレートして自動的に作動し、クラッチの損傷を招く過熱を防止するこ とができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の実施例の論理回路図である。

【図２】この考案の自動クラッチ制御装置を利用する機
械的自動伝動装置の構成図である。

【図３】この考案の制御装置により自動的に制御される
代表的なマスタ摩擦クラッチの縦断面図である。

【符号の説明】

10 伝動装置 12 エンジン 14 クラッチ 20 エンジン速度センサ 22 クラッチ作動器 24 入力軸速度センサ 26 伝動作動器 30 中央処理装置 38 クラッチ周囲温度センサ 40 警報器 70 オーバーライド部 72，74，76，78，82 入力信号 84 出力信号 96 ＮＡＮＤゲート 104 第１発振機 108 アップ入力 110 アップダウンカウンタ 112 入力信号 116 第２発振機 118 パルス信号 120 ダウン入力 121 ＡＮＤゲート 124 付勢入力 126 ラッチ回路 128 出力信号 130 出力信号 132 出力信号 134 出力信号 140 ＯＲゲート 146 リセット入力

フロントページの続き (72)考案者 ロナルド ケイス マルキベッチ アメリカ合衆国 48188 ミシガン，カン トン，キャスル シーティー． 42457番 地

Claims (13)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 スロットルにより制御されるエンジンと
   変速伝動装置との間に介在し、かつ完全に掛けられた第
   １作動モードと、完全にはずされた第２作動モードと、
   部分的に掛けられた第３作動モードとを有するクラッチ
   を自動的に制御する自動クラッチ制御装置であって、エ
   ンジン速度を表わす入力信号と、スロットル制御手段位
   置を表わす入力信号と、入力軸速度を表わす入力信号
   と、伝動装置の切換状態を表わす入力信号とを含む複数
   個の入力信号を入力する処理装置を有し、この処理装置
   が所定の論理状態に応じて入力信号を処理して出力信号
   を発生し、論理状態に応じてクラッチを作動させ、さら
   にシュミレートされたクラッチ作動温度を示すシュミレ
   ートされた数値を維持する手段を具え、この維持手段は
   スロットル位置が拡開スロットルの所定割合より大きい
   ことを示し、エンジン速度と入力軸速度との差が所定値
   より大きいことを示し、かつ伝動装置がニュートラルに
   ないことを示す検出入力での作動を指令するようになっ
   ていることを特徴とする自動クラッチ制御装置。
2. 【請求項２】 所定基準値に等しいシュミレートされた
   数値に応答して、自動クラッチ制御装置にクラッチ保護
   出力信号を発生させる手段を具えている請求項１の自動
   クラッチ制御装置。
3. 【請求項３】 クラッチ保護出力信号がクラッチの第１
   作動モードに等しいシュミレートされた数値に応答し
   て、クラッチ保護出力信号発生手段を出力を発生しない
   状態にリセットする手段を具えている請求項２の自動ク
   ラッチ制御装置。
4. 【請求項４】 第１レートは、数値を増大させる信号の
   発生により表わされる状態でのクラッチの発熱量をシュ
   ミレートするように選択されたレートであり、第２レー
   トは、数値を増大させる状態のうちのいずれか１つが発
   生しない状態でのクラッチの冷却量に比例するレートで
   ある請求項２の自動クラッチ制御装置。
5. 【請求項５】 処理装置は、乗物運転者によるスロット
   ル制御手段の解除を表わす付加入力信号を入力し、運転
   者によるスロットル制御手段の解除を表わす信号を受け
   て、クラッチ保護出力信号発生手段を消勢するようにな
   っている請求項４の自動クラッチ制御装置。
6. 【請求項６】 最小値信号または演算信号に応答して、
   第１レートでシュミレートされた数値を増大させ、スロ
   ットル位置が拡開スロットルの所定割合以上であること
   を示し、エンジン速度が所定値だけ入力軸速度を超える
   ことを示し、または伝動装置がニュートラルにないこと
   を示す検出信号または演算信号のうちの少なくとも１つ
   が発生しないことに応答して、第２レートでシュミレー
   トされた数値を減少させるようになっている請求項５の
   自動クラッチ制御装置。
7. 【請求項７】 クラッチ保護出力信号発生手段は基準値
   に等しいシュミレートされた数値に応答して、リセット
   されるまでクラッチ保護出力信号の発生を継続するよう
   になっている請求項６の自動クラッチ制御装置。
8. 【請求項８】 基準値に等しいシュミレートされた数値
   に応答する手段は、セット入力への信号発生に応答して
   セットされて出力信号を発生し、かつリセット入力への
   信号発生に応答して、出力信号を発生しないようリセッ
   トされるクラッチ回路からなる請求項７の自動クラッチ
   制御装置。
9. 【請求項９】 シュミレートされた数値を維持する手段
   は、アップ入力とダウン入力を有するアップダウンカウ
   ンタを具え、このアップダウンカウンタはアップ入力へ
   の信号に応答して数値を増大させ、ダウン入力への信号
   に応答して数値を減少させるようになっている請求項７
   の自動クラッチ制御装置。
10. 【請求項１０】 アップダウンカウンタはディジタル装
    置であり、このディジタル装置はアップ入力及びダウン
    入力のそれぞれが受けるパルスに応答して維持した数値
    を１桁だけ増減するようになっている請求項９の自動ク
    ラッチ制御装置。
11. 【請求項１１】 アップ入力は、第１レートに比例する
    第１パルス発生周波数を有する第１周期的パルス発生装
    置に接続され、ダウン入力は、第２レートに比例する第
    ２パルス発生周波数を有する第２周期的パルス発生装置
    に接続されている請求項10の自動クラッチ制御装置。
12. 【請求項１２】 アップダウンカウンタはリセット入力
    を有し、このリセット入力への信号に応答して維持数値
    を最小値へリセットするようになっている請求項11の自
    動クラッチ制御装置。
13. 【請求項１３】 処理装置は伝動装置のアップ切換の開
    始の指令を表わす付加入力信号を入力し、この入力信号
    に応答してアップダウンカウンタのリセット入力に信号
    を発生させるようになっている請求項12の自動クラッチ
    制御装置。