JPS6232113Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はクラツチが切れたことを検出するクラ
ツチ切断状態検出装置に関する。

機関のアイドル状態を検出する手段の１つとし
てクラツチの切断状態を検出するクラツチスイツ
チがあり、これを電子制御噴射装置付機関のアイ
ドル回転数制御装置に適用したのが第１図である
（特開昭54−7623号公報）。

図に示す内燃機関１において、吸入空気はエア
クリーナ２よりエアフローメータ３、スロツトル
チヤンバ４を経てインテークマニホールド５の各
ブランチより各シリンダに供給され、燃料は燃料
噴射弁６により噴射される。ここで吸入空気の流
れはアクセルペダルに連動するスロツトルチヤン
バ４内の絞弁７（ここでは絞弁７は１次側絞弁７
ａと２次側絞弁７ｂとから構成され、２次側絞弁
７ｂは１次側絞弁７ａに連動して開閉し、高出力
時に開くものである）により制御され、アイドル
時に絞弁７はほとんど閉じている。アイドル時の
空気の流れは、絞弁７の上流と下流とを連動する
バイパス通路８を通り、この通路８に介装したア
イドル制御弁９により適宜必要な空気が確保され
る。

アイドル制御弁９はバイパス通路８に介装した
弁体９ａと、この弁体９ａが連結されたダイヤフ
ラム９ｂと、このダイヤフラム９ｂを付勢するス
プリング９ｃを備えた負圧作動室９ｄとから構成
され、負圧作動室９ｄに導入される負圧の増減に
応じてダイヤフラム９ｂによる弁体９ａのリフト
量を変え、その開度を増減する。

負圧制御電磁弁１０はマニホールド負圧を一定
に制御するダイヤフラム式の定圧弁部１０ａと、
アイドル制御弁９並びに排気還流制御弁１２にか
かる負圧を制御する２個のパルス電磁弁部１０ｂ
とが一体構造になつている。

定圧弁部１０ａはダイヤフラム１０ｃにより定
負圧室１０ｄと大気室１０ｅに画成されており、
大気室１０ｅは大気に連通するとともに、定負圧
室１０ｄには絞弁７下流に連通する負圧導入通路
１１の開口先端がダイヤフラム１０ｃに結合した
弁体１０ｆに近接して設けられ、負圧導入通路１
１から定負圧室１０ｄに導かれる負圧によるダイ
ヤフラム１０ｃの上下動に応じて弁体１０ｆを開
閉し、負圧導入通路１１からのマニホールド負圧
が所定値以上のときは閉弁して定負圧室１０ｄの
負圧を一定値に保つ。

後述するデジタルコントロールユニツト１５か
らのパルス信号で開閉駆動されるパルス電磁弁部
１０ｂ（アイドル制御弁９との関係のみを説明す
る）では、ダイヤフラム１０ｉにて大気室１０ｊ
が画成され、この大気室１０ｊは大気導入通路１
４に連通して大気を導入するとともに、アイドル
制御弁９の負圧作動室９ｄに連通する制御負圧通
路１３の開口先端が、ダイヤフラム１０ｉに結合
した弁体１０ｋ（ソレノイド１０ｌの励磁により
吸引される磁性体からなる）に近接して設けられ
ており、ダイヤフラム１０ｉの上下動に応じて定
負圧室１０ｄからの安定した一定圧の負圧をオリ
フイス１０ｍを介して大気で稀釈して制御負圧を
調圧し、この制御負圧が前述のアイドル制御弁９
に導かれる。

すなわち、負圧制御電磁弁１０を開閉作動させ
ることにより、前記負圧作動室９ｄに導入される
負圧の大気による稀釈割合を変化させてアイドル
制御弁９の開度を制御するわけである。

１５は前記負圧制御電磁弁１０の作動を制御す
るデジタルコントロールユニツトで、デジタル演
算処理を行なう中央処理装置（CPU）１６と、
制御プログラム並びにその他のデータを格納する
記憶装置（ROM及びRAM）１７と、入出力信号
処理回路（Ｉ／Ｏ）１８とから構成されている。

入出力信号処理回路１８には機関１の回転数が
電磁ピツクアツプ式の回転数センサ１９で検出さ
れデジタル信号として入力される（実際には点火
電流を配電するデイストリビユータ２０に内蔵さ
れたクランク角センサで得たクランク角パルスと
基準クランク角パルスとが入力される）と共に、
機関１の機関温度例えば冷却水温度がサーミスタ
式の水温センサ２１でアナログ信号として検出さ
れ、図示しないアナログ／デジタル変換器を介し
てデジタル信号として入力される。

また、入出力信号処理回路１８にはアイドル状
態を検出する手段を構成する４つのスイツチ、す
なわち絞弁７が全閉位置であることを検出する絞
弁スイツチ２３（実際には１次側絞弁７ａの全閉
位置を検出している）と、トランスミツシヨン２
４がニユートラル位置であることを検出するニユ
ートラルスイツチ２５と、車速が所定値以下であ
ることを検出する車速スイツチ２６と、クラツチ
が切れていることを検出するクラツチスイツチ２
７から、それぞれオン、オフ信号が入力される。

デジタルコントロールユニツト１５の記憶装置
１７には冷却水温度に対応した最適なアイドル回
転数があらかじめ記憶されており、アイドル状態
が検出されると中央処理装置１６が入出力信号処
理回路１８に入力された冷却水温度信号に対応し
たアイドル回転数の制御値（データ）を記憶装置
１７から検索し、これを入出力信号処理回路１８
に入力された実回転数信号と比較演算し、機関１
のアイドル回転数が制御値になるようなパルス幅
（負圧制御電磁弁１０の全開に対する開弁時間割
合）をもつデジタル信号を入出力信号処理回路１
８より出力し、負圧制御電磁弁１０を開閉作動さ
せる。

機関のアイドル状態は、絞弁スイツチ２３がオ
ン（絞弁７が全閉）かつ車速スイツチ２６がオン
（車速が所定値以下）のとき、絞弁スイツチ２３
がオン（絞弁７が全閉）かつニユートラルスイツ
チ２５がオン（トランスミツシヨン２４がニユー
トラル位置）のとき、あるいは絞弁スイツチ２３
がオン（絞弁７が全閉）かつクラツチスイツチ２
７がオン（クラツチが切れている）のときなどで
あり、これらの信号に基づき、デジタルコントロ
ールユニツト１５はアイドル回転数制御を始め
る。

仮に、機関アイドル状態での実回転数（アイド
ル回転数）が機関温度に対応した目標アイドル回
転数より低いと、デジタルコントロールユニツト
１５よりパルス幅を大きくした信号が負圧制御電
磁弁１０に出力され、この電磁弁１０が開くのを
時間的に増加させる。これにより、負圧作動室９
ｄに導入される負圧の大気による稀釈割合を増加
させ、弁体９ａのリフト量を少な目にしてアイド
ル制御弁９の開度を大きくする。こうして絞弁７
の下流にバイパス通路８を通してて空気を供給
し、アイドル回転数を目標アイドル回転数に収束
するようにする。

又、アイドル回転数が目標アイドル回転数を越
えると、デジタルコントロールユニツト１５より
パルス幅を小さくした信号が負圧制御電磁弁１０
に出力され、この電磁弁１０が開くのを時間的に
減少させる。これにより負圧作動室９ｄの負圧の
大気による稀釈割合を減少させ、弁体９ａのリフ
ト量を大きくしてアイドル制御弁９の開度を小さ
くする。こうして、バイパス通路８による供給空
気量を減少させ、アイドル回転数を目標アイドル
回転数まで低下させるように制御する。

ここで、バイパス通路８を流れる空気量が変化
しても、エアフローメータ３で全体の吸入空気量
を測定しているから、これに応じて吸入空気量に
比例した燃料が燃料噴射弁６より供給される。

ところで、従来のクラツチスイツチ２７は第２
図のようにクラツチペダル２８をクラツチスイツ
チ２７の動作点まで踏み込むとクラツチスイツチ
２７がオンとなる機械的スイツチであるため、ク
ラツチペダル２８の踏み込み量の遊びも見込んで
この動作点を精度よく、クラツチの切れる寸前の
点に合わせることは難しく、またこの動作点をク
ラツチの切れる寸前に調整したとしても、クラツ
チ板の摩耗等に伴いスイツチがオンになる動作点
が実際にクラツチが切れる点から移動したり、ク
ラツチスイツチ２７とクラツチペダル２８の当接
部が長期間の使用により摩耗してクラツチスイツ
チ２７が作動不良を起こしたり、あるいはクラツ
チペダル２８を急に離してクラツチスイツチ２７
に衝撃荷重がかかり、クラツチスイツチ２７が破
損するという問題があつた。

そして、上記のような実際のクラツチの切れる
点とクラツチスイツチの動作点とのずれは次のよ
うな不都合を発生する。即ちアイドル回転数制御
の例では、例えば機関回転数が1000rpm程度の減
速状態などでクラツチペダル２８をゆつくり踏ん
だり、クラツチペダル２８に足を軽く乗せたりし
たときなど、クラツチが切れる前にクラツチスイ
ツチ２７が作動してオンになることがあり、デジ
タルコントロールユニツト１５は、この信号と絞
弁スイツチ２３がオンである信号とを基に機関が
アイドル回転数、例えば600rpmになるように制
御を始めてしまう。すなわち、アイドル制御弁９
の開度を小さくして機関への供給空気量を減少す
るとともに、この空気量に合わせて燃料噴射弁６
からの燃料供給量も少なくする。

この状態がながびくと、燃料供給量はほとんど
零になり、機関が不規則振動を起こしたり、ある
いはここでクラツチが切れると機関はそのまま失
速（ストール）して停止してしまうこともある。

本考案は、クラツチの油圧回路の圧力を感知
し、クラツチの切れる寸前の油圧で作動するクラ
ツチスイツチをオペレーテイングシリンダに設
け、クラツチスイツチの動作点を常に精度良く検
出することにより上記問題点を解決することを目
的とする。

このために本考案では、クラツチペダルの操作
力に基づいて作動油圧を発生するマスタシリンダ
と、このマスタシリンダからの油圧に応動してク
ラツチ機構を駆動するオペレーテイングシリンダ
とを備えた油圧回路に前記作動油圧を感知する圧
力感知素子を設けるとともに、この圧力感知素子
の出力に応動して開閉するクラツチスイツチを設
け、かつ前記圧力感知素子を介してのクラツチス
イツチの開閉点をクラツチが切れる寸前の作動油
圧に設定した。

上記構成において、マスタシリンダからの油圧
はオペレーテイングシリンダのストローク、つま
りクラツチの位置を正確に反映しているので、こ
の油圧を感知する圧力感知素子の出力に基づいて
駆動されるクラツチスイツチは、その設定点すな
わちクラツチが切れる直前の油圧において正確に
開閉する。

以下本考案を図面に基づいて説明する。

第３図は本考案の一実施例のクラツチスイツチ
の取り付け状態を示す。

一般にクラツチの操作機構には油圧が使われて
おり、２９はマスタシリンダで、クラツチペダル
２８を踏み込むとマスタシリンダ２９のピストン
が押され、クラツチペダル２８の踏み込み量に応
じた油圧が発生するようになつている。

この油圧はクラツチダンパ３０を介してオペレ
ーテイングシリンダ３１に伝えられ、オペレーテ
イングシリンダ３１はこの油圧によりピストンが
押され、図示しないウイズドロワルレバーを押
し、さらにウイズドロワルレバーがレリーズレバ
ーあるいはダイヤフラムスプリングを押し、これ
らのレバーのてこ機構によりクラツチが切れるこ
とになる。

この時のオペレーテイングシリンダ３１に発生
する油圧はクラツチペダルの踏み込み量（クラツ
チペダルストローク）との間に第４図のような関
係があるため、圧力感知素子で油圧を感知し、ク
ラツチが切れる油圧（Ａ点）の寸前の油圧（Ｂ
点）で動作する（オンになる）ように設定したク
ラツチスイツチ２７をオペレーテイングシリンダ
３１に配設する。この圧力感知素子としては例え
ば小型のダイヤフラム、ベローズなどの微小変
化、変形をバイメタル、差動トランス、容量ひず
みゲージなどで測定する方式のものや、ピエゾ抵
抗効果を利用した半導体圧力センサ等を用いる。

このように構成すると、クラツチスイツチ２７
の作動は油圧の感知により行なわれるので、クラ
ツチペダルストロークに対してその動作点を設定
していたため、クラツチが切れる（第４図のＡ
点）よりも大分前（同図のＣ点）で既にオンにな
つていた従来例と異なり、クラツチが切れる寸前
（同図のＢ点）にオンになり精度が向上してい
る。そしてクラツチ板が摩耗し、クラツチを切る
までのストロークが変化しても、クラツチの切れ
る油圧は同一であるから、スイツチの動作点が、
実際のクラツチ切断点から移動することはない。

その上、クラツチスイツチ２７が当接部を持た
ないため、摩耗によるスイツチ２７の作動不良あ
るいは衝撃荷重によるスイツチ２７の破損等は回
避される。

そして、このようなクラツチスイツチ２７をア
イドル状態を検出する手段のひとつとして第１図
のアイドル回転数制御装置に配置すると、クラツ
チペダル２８をゆつくり踏んだとしてもクラツチ
が切れる寸前にクラツチスイツチ２７が必ず動作
してオンになり、このクラツチスイツチ２７から
の信号と絞弁スイツチ２３がオンである信号を基
にデジタルコントロールユニツト１５がアイドル
状態であると判断してアイドル回転数制御を行な
う。このため、クラツチが切れていないのにアイ
ドル回転数制御が行なわれてクラツチが切れた時
には機関が停止するということはなくなる。

なお、本考案にかかるクラツチ切断状態検出装
置は、上記のようなアイドル回転数制御装置だけ
でなく、それ以外の車両の制御に用いられるクラ
ツチスイツチとしても適用可能なことはいうまで
もない。

以上のように本考案によれば、クラツチの位置
を正確に示す油圧回路の圧力を圧力感知素子で感
知し、その出力に基づいてクラツチが切れる直前
の圧力のときにクラツチスイツチを作動させるよ
うにしたので、クラツチ切断状態検出装置として
の精度、信頼性並びに耐久性を改善でき、ひいて
はこの検出装置を使用した制御装置の精度や信頼
性をも向上できるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はアイドル回転数制御装置を示すブロツ
ク図、第２図は従来のクラツチの取付状態を示す
図、第３図は本考案の一実施例のクラツチスイツ
チの取付状態を示す図、第４図はクラツチスイツ
チの作動特性を示す線図である。 ２７……クラツチスイツチ、３１……オペレー
テイングシリンダ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. クラツチペダルの操作力に基づいて作動油圧を
   発生するマスタシリンダとこのマスタシリンダか
   らの油圧に応動してクラツチ機構を駆動するオペ
   レーテイングシリンダとを備た油圧回路に、前記
   作動油圧を感知する圧力感知素子を設けるととも
   に、この圧力感知素子の出力に応動して開閉する
   クラツチスイツチを設け、かつ前記圧力感知素子
   を介してのクラツチスイツチの開閉点をクラツチ
   が切れる寸前の作動油圧に設定したことを特徴と
   するクラツチ切断状態検出装置。