JPH0810017B2 - 油圧クラッチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は油圧クラッチに係り、特に適正なギヤ位置を
計算するとともに、この計算によって得られた値になる
ように自動的にアクチュエータによってギヤ位置を変更
するようにした自動トランスミッションと組合わせて用
いて好適な油圧クラッチに関する。

〔発明の概要〕

本発明は自動トランスミッションに付設されている油
圧クラッチに加わる油圧をセンサによって検出するとと
もに、このセンサの検出値をフィードバックして油圧の
制御を行なうようにし、しかもセンサが故障した場合に
はこのセンサの出力をフィードバックすることなく油圧
を制御するようにしたものであって、これによって油圧
センサンが故障しても制御を継続し得るようにしたもの
である。

〔従来の技術〕

運転者の繁雑な変速操作を省略するために、自動トラ
ンスミッションが提案されている。この自動トランスミ
ッションは、車速やアクセル開度等に応じてマイクロコ
ンピュータ等の演算手段が使用する歯車を選択するとと
もに、アクチュエータによって選択された歯車を噛合わ
せて自動的に所定のギヤ比を得るようにしたものであ
る。このような自動トランスミッションを自動車に装備
することにより、運転車の変速操作のためのレバー操作
がほとんど必要でなくなる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このような自動トランスミッションには例えば油圧ク
ラッチが付設されることになる、この油圧クラッチを自
動的に遮断してギヤ位置を変更するようにしている。そ
して油圧クラッチの油圧は油圧センサによって検出され
るようになっており、この検出値をフィードバックして
油圧の制御を行なうようにしている。従ってこのような
自動トランスミッションによれば、油圧センサが故障し
た場合には油圧クラッチの制御が不能になって車両が動
かなるなるという問題を生ずることになる。

本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであ
って、油圧センサが故障しても継続して制御が行なわれ
るようにし、これによって車両が動かなくなることを防
止するようにした油圧クラッチを提供することを目的と
するものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、クランクシャフトの一端に取付けられたフ
レックスプレートに固着されたフライホイールとクラッ
チカバーとの間にクラッチディスクを介装した単板式の
クラッチ本体を有する油圧クラッチにおいて、上記クラ
ッチディスクを油圧シリンダのピストンによってプレシ
ッャプレートを介して押圧することによりクラッチディ
スクをクラッチカバーの受圧面に摩擦係合することによ
ってクラッチ本体を接続するようにい、しかもオイルス
プレー手段によってクラッチディスクの摩擦係合部にオ
イルを噴射するようになし、上記油圧シリンダおよびオ
イルスプレー手段には油圧発生手段によって発生される
油圧を供給するようにし、しかもこの油圧発生手段の油
圧を油圧バルブによって制御するようにし、油圧バルブ
の出力側の油圧を油圧センサによって検出するととも
に、油圧センサが故障した場合にはそのことを故障検出
手段によって検出するようにし、通常は第１の油圧制御
手段によって上記油圧センサの検出値をフィードバック
して油圧バルブによって油圧発生手段の出力側の油圧を
フィードバック制御するとともに、油圧センサが故障し
た場合には油圧センサの検出値をフィードバックするこ
となく第２の油圧制御手段によってオープンループで油
圧バルブを制御するようにしたものである。

〔作用〕

油圧発生手段によって発生される油圧で作動される油
圧シリンダのピストンによってプレッシャプレートを介
してクラッチディスクをクラッチカバーの受圧面に摩擦
係合することによってクラッチ本体が接続状態に切換え
られる。これに対して上記油圧シリンダへの油圧を解除
すると、クラッチディスクとクラッチカバーの受圧面と
の摩擦係合が解除されることになり、クラッチは遮断状
態に切換えられる。そして上記クラッチディスクの摩擦
係合部にはオイルスプレー手段によってオイルが噴射さ
れ、摩擦係合部の潤滑が行なわれる。

上記油圧シリンダおよびオイルスプレー手段に加えら
れる油圧は油圧バルブによって制御されるようになって
おり、通常は第１の油圧制御手段によって油圧センサの
検出値をフィードバックして油圧バルブの制御が行なわ
れ、油圧発生手段の出力側の油圧が制御されることにな
る。これに対して油圧センサが故障した場合には、この
油圧センサの検出値をフィードバックすることなく第２
の油圧制御手段によってオープンループで油圧バルブが
制御されるようになり、これによって油圧センサの故障
時においても油圧発生手段の出力側がほぼ適正な油圧を
発生することになる。

〔実施例〕

以下本発明の図示の一実施例につき説明する。第２図
は本発明の一実施例に係る自動トランスミッションを備
えた自動車のエンジンを示すものであって、このエンジ
ンはトラック用のディーゼルエンジン10から構成されて
いる。そしてこのディーゼルエンシン10は燃料噴射ポン
プ11を備え、このポンプ11によってエンジン10の各シリ
ンダへ順次燃料を供給するようになっている。燃焼噴射
ポンプ11はタイマ12を介してエンジン10によって駆動さ
れるようになっており、しかも燃料の噴射のタイミング
をこのタイマ12によって調整するようになっている。さ
らに燃料噴射ポンプ11はガバナ13を備え、このガバナ13
によって燃料の噴射量を調整するようになっている。

エンジン10の背面側にはフライホイールハウジング14
が設けられており、このハウジング14内にはクランクシ
ャフトの端部に固着されたフライホイールが収納される
ようになっている。そしてこのフランホイールの背面側
には油圧クラッチ30が設けられており、しかもこのクラ
ッチ30と連結されるようにフライホイールハウジング14
の背面側にはトランスミッション15が取付けられてい
る。このトランスミッション15は、エンジン10の回転数
を所定の値に変速し、プロペラシャフト16を介して駆動
輪に伝達するようになっている。

上記トランスミッション15が自動トランスミッション
を構成しており、その上部にはシフト用アクチュエータ
17とセレクト用アクチュエータ18とがそれぞれ設けられ
ている。さらにフライホイールの背面側に取付けられて
いるクラッチ30の接続および遮断を制御するための油圧
アクチュエータ19がハウジング14内のフライホイール上
に取付けられている。さらに上記燃料噴射ポンプ11の前
端側にはコントロールラックの位置を調整して燃料の供
給量を制御するための燃料制御用アクチュエータ20が設
けられている。これら４つのアクチュエータ17、18、1
9、20は、それぞれ駆動手段を介してマイクロコンピュ
ータ21の指示に基いて駆動されるようになっている。

上記マイクロコンピュータ21の入力側は、コントロー
ルボックス22と接続されている。そしてこのコントロー
ルボックス22は変速レバー23を備えている。さらにこの
マイクロピュータ21は、アクセル開度あるいはアクセル
ペダル24の踏込み量を検出するアクセルセンサ25と接続
されるようになっている。さらに上記マイクロコンピュ
ータ21は、車速センサ26、エンジン回転センサ27、ラッ
クセンサ28、クラッチセンサ29、および油温センサ31と
それぞれ接続されるようになっている。

車速センサ26はトランスミッション15の側面に設けら
れており、このトランスミッション15の出力側の回転数
によって車速を検出するようになっている。またエンジ
ン回転センサ27はエンジン10の前面側に取付けられてお
り、エンジン10の回転数を検出するようになっている。
またラックセンサ28は、上記アクチュエータ20の先端側
に取付けられており、燃料噴射ポンプ11のコントロール
ラックの位置を検出するようになっている。またクラッ
チセンサ29は、上記クラッチアクチュエータ19の先端側
に取付けられており、クラッチ30の接続および遮断の状
態を検出するようになっている。また油温センサ31はク
ラッチ30のオイルパンに取付けられておりクラッチ30の
油温を検出するようになっている。

つぎに上記油圧クラッチ30の構造について第３図につ
き説明すると、フライホイールハウジング14の前端側に
は、クランクシャフト35の後端部が挿入されており、し
かもこのクランクシャフト35にはフレックスプレート36
が固着されている。このフレックスプレート36の外周側
にはリングギヤ37が固着されている。またフレックスプ
レート36にはフライホイール38が固着されている。そし
てフライホイール38には上記油圧シリンダ19が設けられ
ており、ピストン40を摺動可能に支持している。

ピストン40はアーム41を備えるとともに、このアーム
41によってプレッシャプレート42を支持するようにして
いる。プレッシャプレート42はクラッチディスク43に取
付けられたクラッチフェーシング44をクラッチカバー45
の受圧面に押圧するようになっている。なおクラッチデ
ィスク43は緩衝用ばね46を介してハブ47に連結されてい
る。

フライホイールハウジング14に固着されたクラッチハ
ウジング48内にはオイルポンプ49が設けられており、こ
のオイルポンプ49はクラッチカバー45に固着された歯車
51によって、ポンプ49の駆動歯車52を介して駆動される
ようになっている。またオイプポンプ49はストレーナ53
と接続されており、このストレーナ53がオイルパン54内
のオイルを吸引するようになっている。さらにオイルポ
ンプ49はオイルスプレー孔55を接続されており、クラッ
チフェーシング44にオイルを噴射するようになってい
る。

クラッチ軸50の外周側に取付けられているリテーナ56
aおよびスリーブ56bには一対のポート57、58がそれぞれ
形成されるとともに、これらのポート57、58が図外の切
換え弁を介して上記オイルポンプ49のポート49aと接続
されている。さらにポート57、58はパイプ59の内側およ
びパイプ59の外側の通路60を介してフライホイール38の
オイル供給孔61、62とそれぞれ連通されている。

つぎに以上のような構成になるこの自動トランスミッ
ションの動作について説明する。この動作はマイクロコ
ンピュータ21に予め設定されたプログラムに基いて行な
われるようになっており、コントロールボックス22の変
速レバー23の位置が自動位置の場合に変速操作が自動的
に行なわれるようになっている。これに対して変速レバ
ー23がマニュアルの位置にある場合には、手動によって
選択された変速操作が、アクチュエータ17、18を介して
行なわれるようになっている。

自動変速の動作についてその概要を説明すると、マイ
クロコンピュータ21は、コントロールボックス22の変速
レバー23の位置が自動位置かどうかを検出し、自動位置
の場合には、一定の周期でアクセルペダル24を踏込み量
あるいはアクセル開度と車速とをそれぞれアクセルセン
サ25および車速センサ26から読込む。さらにマイクロコ
ンピュータ21はそのメモリに記憶されているマップを読
込むとともに、このマップをもとにして、自動変速が可
能かどうかの演算を行なう。そして自動変速が可能な場
合には、演算されたギヤ比を得るように変速動作が行な
われる。これに対して自動変速が不可能と判断された場
合には、変速動作を行なわないようになっている。

自動変速の具体的な動作は、マイクロコンピュータ21
の指令に基いて、図外の駆動手段を介して、シフト用ア
クチュエータ17およびセレクト用アクチュエータ18が作
動し、トランスミッション15の歯車の選択が行なわれる
ようになっており、これによってトランスミッション15
の選択された歯車の噛合せが達成されるようになってい
る。従ってこのようにして所定のギヤ比が得られること
になる。なおこの変速動作の際には、油圧アクチュエー
タ19によって一旦クラッチ30が遮断状態に切換えられる
とともに、変速動作の終了に同期して再びクラッチ30が
接続状態となるようにしている。

つぎに上記油圧クラッチ30の動作について説明する
と、この油圧クラッチ30のオイルポンプ49はオイルパン
54内に溜っているオイルをストレーナ53を通して吸引す
るとともに、このオイルを加圧して送出すことになる。
加圧されたオイルはオイルスプレー孔55によってクラッ
チフェーシング44に噴射され、これによってクラッチフ
ェーシング44の摩擦部分の潤滑と冷却とを図るようにし
ており、クリープ走行のような半クラッチ状態が長時間
続いても、クラッチが十分に耐えられるように構成され
ている。

さらにこのオイプポンプ49は図外の切換え弁を介して
リテーナ56aおよびスリーブ56bのポート57、58と接続さ
れるようになっている。ポート57と接続された場合に
は、パイプ59およびオイル通路61を通して油圧シリンダ
19の前室にオイルを供給することにより、これによって
ピストン40を後方に押すことになる。従ってプレッシャ
ブレート42がクラッチフェーシング44をクラッチカバー
45の受圧面に圧着し、クラッチを接続状態に切換えるよ
うになる。

これに対してオイルポンプ49が制御装置と連動する図
外の切換え弁によってスリーブ56bのもう１つのポート5
8と連通された場合には、パイプ59の外側の通路60およ
びフライホイール38のオイル供給孔62を通してピストン
40の後室にオイルを供給することになる。従ってこの場
合にはピストン40が前方へ移動することになり、プレッ
シャブレート42によるクラッチフェーシング44の押圧が
解除されることになる。これによってクラッチ30は切断
状態に切換えられるようになる。

このようにして切換え動作を行なう油圧クラッチ30
は、第４図に示すようなフィードバックループによって
その作動オイルの油圧が制御されるようになっている。
すなわちクラッチ30のアクチュエータ19に加わる油圧は
油圧センサによって検出されるとともに、その検出値が
目標油圧側にフィードバックされるようになっている。
そして２つの油圧に関するデータから目標電流を設定す
るとともに、電流制御によってソレノイドコイルに加わ
る電流を制御するようにしている。なおここではデュー
ティ制御が行なわれるようになっており、これによって
油圧バルブの開度が制御され、油圧クラッチ30が制御さ
れるようになっている。このようなフィードバック制御
によって、油圧クラッチ30のアクチュエータ19には動作
に応じた適正な油圧が常に働くようになっている。

油圧センサの出力特性は第５図に示すようになってお
り、正常に作動している場合には上下の異常領域の間で
出力を生ずるようになっている。従って上下の異常領域
内の値を油圧センサが示した場合には、マイクロコンピ
ュータ21はこの油圧センサが故障したと判断し、クロー
ズドループのフィードバック制御からオープンループ制
御に切換えるようにしている。

第１図はこのオープンループを示しており、クラッチ
の制御部の信号に応じて目標油圧が与えられる。そして
マイクロコンピュータ21は予めメモリに記憶されている
マップから、目標油圧に対応する電流値を読込むととも
に、この電流値になるようにソレノイドコイルをデュー
ティ制御することになる。従ってオープンループで油圧
バルブの開度が制御されるようになり、これによって油
圧クラッチ30の制御が継続されることになる。従って油
圧センサが故障しても車両の自走を可能にすることがで
き、車両が動かなくなることを防止できるようになる。
すなわち正常時においてはより適正な制御が行なわれる
クローズドループのフィードバック制御を行なうととも
に、油圧センサが故障した場合には緊急避難的にオープ
ンループで油圧バルブの開度の制御を行なうことによっ
て、車両の走行を可能にしている。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば、油圧発生手段によって
発生される油圧を油圧シリンダに供給し、ピストンによ
ってプレッシャプレートを介してクラッチディスクを押
圧することにより、クラッチディスクをクラッチカバー
の受圧面に摩擦係合させることによってクラッチ本体が
接続されることになる。これに対して油圧シリンダへの
油圧の供給が解除すると、クラッチディスクとクラッチ
カバーの受圧面との摩擦係合が解除され、クラッチ本体
は遮断状態に切換えられる。従って油圧シリンダの作動
によって自動的に接離の切換えが行なわれる油圧クラッ
チを提供することが可能になる。

しかもクラッチカバーの受圧面とクラッチディスクと
の摩擦係合部にはオイルスプレー手段によってオイルが
噴射されるようになっているために、このようなオイル
によて摩擦係合部が潤滑され、クラッチディスクに滑り
を生じた場合においても、クラッチディスクのフェーシ
ングの磨耗を防止することが可能になる。また半クラッ
チの状態を長時間継続することが可能になり、これによ
ってクリープ走行のような特殊な動作を行なうことが可
能になる。

また上記油圧シリンダとオイルスプレー手段へ供給さ
れる油圧を発生する油圧発生手段の油圧は、第１の油圧
制御手段によって制御されるようになっており、油圧セ
ンサによって検出された検出値をフィードバックして油
圧バルブの制御を行なうことにより油圧を適正な値に維
持させるようにしている。従って油圧シリンダとオイル
スプレー手段とへはそれぞれ適正な油圧が供給されるよ
うになる。

また油圧センサが故障した場合には、この油圧センサ
の検出値をフィードバックすることなく第２の油圧制御
手段によってオープンループで油圧バルブを制御するよ
うにしているために、油圧シリンダおよびオイルスプレ
ー手段にほぼ適正な油圧を継続して供給することが可能
になる。従って油圧センサが故障しても、油圧クラッチ
はその機能をほぼ正常に発揮することが可能になり、車
両が油圧センサの故障に伴って動かなくなる事態を防止
できるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る自動トランスミッショ
ンに設けられている油圧クラッチのオープンループの制
御を示すブロック図、第２図は自動トランスミッション
の全体の構成を示すブロック図、第３図は油圧クラッチ
の縦断面図、第４図は油圧クラッチのフィードバック制
御を示すブロック図、第５図は油圧センサの出力特性を
示すグラフである。 なお図面に用いた符号において、 17……シフト用アクチュエータ 18……セレクト用アクチュエータ 19……クラッチアクチュエータ（油圧シリンダ） 21……マイクロコンピュータ 30……クラッチ 35……クランクシャフト 36……フレックスプレート 38……フライホイール 40……ピストン 42……プレッシャプレート 43……クラッチディスク 44……クラッチフェーシング 45……クラッチカバー 49……オイルポンプ 55……オイルスプレー孔 である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−215143（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−249760（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−9030（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−183233（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−41404（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−197825（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−142450（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−41066（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−131733（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭54−41664（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】クランクシャフトの一端に取付けられたフ
   レックスプレートに固着されたフライホイールとクラッ
   チカバーとの間にクラッチディスクを介装した単板式の
   クラッチ本体と、 前記クラッチディスクをピストンによってプレシッャプ
   レートを介して押圧することにより前記クラッチディス
   クを前記フライホイールカバーの受圧面に摩擦係合する
   ことによって前記クラッチ本体を接続する油圧シリンダ
   と、 前記クラッチディスクの摩擦係合部にオイルを噴射する
   オイルスプレー手段と、 前記油圧シリンダおよび前記オイルスプレー手段に供給
   する油圧を発生する油圧発生手段と、 前記油圧発生手段の油圧を制御する油圧バルブと、 前記油圧バルブの出力側の油圧を検出する油圧センサ
   と、 前記油圧センサが故障した場合にそのことを検出する故
   障検出手段と、 前記油圧センサの検出値をフィードバックして前記油圧
   バルブによって前記油圧発生手段の出力側の油圧をフィ
   ードバック制御する第１の油圧制御手段と、 前記油圧センサが故障した場合には前記油圧センサの検
   出値をフィードバックすることなくオープンループで前
   記油圧バルブを制御する第２の油圧制御手段と、 をそれぞれ具備する油圧クラッチ。