JPS6260295B2

JPS6260295B2 -

Info

Publication number: JPS6260295B2
Application number: JP55166227A
Authority: JP
Inventors: Ryuzo Sakakyama
Original assignee: Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 1980-11-25
Filing date: 1980-11-25
Publication date: 1987-12-15
Also published as: JPS5790222A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は車輛用電磁式クラツチの制御装置に関
し、特に、変速時のシヨツクを緩和することを目
的とする車輛用電磁式クラツチの制御装置に関す
る。

車輛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、
公知技術として既に知られている。

この従来の電磁式クラツチにおいては、変速機
のギヤの噛合せを変更し、再度クラツチを結合さ
せる際に生ずるシヨツクを緩和させるために電気
的に制御時間を変化させて行つていた。この従来
の変速完了後におけるクラツチ再結合時の変速に
よるシヨツク吸収の方法を第９図によりクラツチ
電流特性の変化として説明する。電磁式クラツチ
の接断はシフトレバーに設けたシフトレバースイ
ツチにより行つており、発進又は停止時にクラツ
チ電流を断続するためのアクセルスイツチの信号
を利用してクラツチの滑り制御時間を変動させて
いる。すなわち、図中Ａにおいては変速が行われ
ていないため定格のクラツチ電流Imを流し、ク
ラツチを直結させており、変速の始めであるシフ
トレバースイツチからの信号Ｂで示す様にクラツ
チ電流を遮断してクラツチの結合を解く。変速操
作が終了したときにはシフトレバースイツチから
の信号でＣで示す様にクラツチ電流Inを流して再
びクラツチの結合を行うが、電流Inは電流Imよ
りも小さくし、二段階に電流を制御しこれによつ
て滑り動作を行つて半クラツチ状態を保持して急
激なシヨツクが生ずるのを防いでいる。この半ク
ラツチの電流Inを流す時間にはt₁とt₂の２種類が
あり、アクセルを踏込んでいる時、すなわち加速
の時にはt₁であり、アクセルを開放している時、
すなわち減速の時にはt₂である。このt₁又はt₂の
時間が経過した後に、Ｄ又はＥの様に電流Imを
流してクラツチを直結にさせている。この半クラ
ツチの電流Inを流す時間の選択はアクセルスイツ
チによつて行われている。これにより、加速時に
は負荷が大きいため半クラツチ時間を短くしてク
ラツチの滑りを減少させ、また、減速時には、半
クラツチの時間を長くして変速によるシヨツクを
解消させている。

この様に、従来の構成では減速時においてアク
セルペダルから足を離して（アクセルスイツチを
動作させない）いれば、第９図中t₂で示す時間だ
け半クラツチ状態となり変速時のシヨツクは緩和
されるものとなる。しかし、変速操作はアクセル
ペダルとシフトレバーの関連操作によつて行うた
め、この操作を頻繁に行う場合、或いは急いで操
作する場合には、減速時であつてもアクセルスイ
ツチが動作している状態でギヤ操作がなされるこ
とがあり、この時には半クラツチの時間がt₁とな
り（本来はt₂である）、クラツチが再結合する際
のシヨツクが大きく、運転者に不快感を与えるこ
とがしばしば生じていた。また、減速状態でシフ
トダウンしながら再加速に移る場合には、緩加速
であつてもアクセルスイツチが動作して半クラツ
チの時間が短くなるため車体の慣性変動を吸収で
きず、変速によるシヨツクは激しくなるものであ
つた。

本発明は上述の欠点に鑑み、シフトレバースイ
ツチ、アクセルスイツチとともに変速機に設けた
シフトダウンを検出する手段を用い、この検出手
段によつて半クラツチを開始させる時期の選択を
行い、変速時におけるシヨツクを緩和させること
ができる車輛用電磁式クラツチの制御装置を提供
するものである。

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、このキヤツ
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１
７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ら
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図は制御回路の構成を示すもので、入力信
号系には高位ギヤスイツチ４０、低位ギヤスイツ
チ４１、アクセルスイツチ４２、変速スイツチ４
３、車速スイツチ４４があり、出力系にはコイル
７があり、入力信号系の各条件を判断してコイル
７に流す電流を制御している。高位ギヤスイツチ
４０、低位ギヤスイツチ４１はそれぞれ変速機２
内に設けられており、高位ギヤスイツチ４０は変
速歯車比が小さい変速段（例えば、サード、トツ
プ）に噛合されているときハイレベルの信号を出
力し、低位ギヤスイツチ４１は変速歯車比が大き
い変速段（例えば、ロー、セカンド）に噛合され
ているときハイレベルの信号を出力するものであ
る。アクセルスイツチ４２はアクセルペダルに連
動するよう設けられ、アクセルペダルを押してい
るときにハイレベルの信号を出力するもので、変
速スイツチ４３は変速操作が行われているとき
（例えば、シフトレバーのノブに設けられ、ノブ
を少しでも揺動させるときに作動する）ハイレベ
ルの信号を出力するものである。また、車速スイ
ツチ４４は車輛が設定速度（例えば15Km／ｈ）以
上になつたときハイレベルの信号を出力するもの
である。前記高位ギヤスイツチ４０と低位ギヤス
イツチ４１とはシフトダウン検出回路４５に接続
され、シフトダウン検出回路４５とアクセルスイ
ツチ４２とはアンゲート４６に接続されており、
アンゲート４６の出力はアンゲート４７に接続さ
れている。変速スイツチ４３にはアンドゲート５
０が接続されているとともに微分回路４８に接続
され、微分回路４８の出力は前記アンドゲート４
７に接続され、アンドゲート４７には単安定マル
チ回路４９及びインバータ５９を介してアンドゲ
ート５０に接続されている。このアンドゲート５
０の出力はタイマー回路５１とアンドゲート５７
に接続され、タイマー回路５１にはインバータ５
５とアンドゲート５６が接続され、インバータ５
５にはアンドゲート５３が接続されている。パル
ス波発生回路５２は短い周期のパルス波を発生す
るもので、パルス波発生回路５２の出力はアンド
ゲート５３に接続され、アンドゲート５３の出力
はオアゲート５４に接続され、オアゲート５４は
前記アンドゲート５７に接続されている。そし
て、アンドゲート５７には駆動回路５８が接続さ
れ、駆動回路５８には前記コイル７が接続されて
いる。さらに、前記車速スイツチ４４の出力はア
ンドゲート５６に接続されている。

第４図は前記シフトダウン検出回路４５の内部
を示すもので、高位ギヤスイツチ４０は微分回路
６０に接続してあり、微分回路６０の出力は単安
定マルチ回路６１に接続されている。また、低位
ギヤスイツチ４１は微分回路６２に接続され、前
記単安定マルチ回路６１と微分回路６２はアンド
ゲート６３に接続され、アンドゲート６３には単
安定マルチ回路６４が接続されている。

次に本実施例の作用を説明する。

まず、第５図とともにシフトダウン検出回路４
５の動作を説明する。

シフトアツプの操作（低位ギヤから高位ギヤに
切換える操作）をした場合には低位ギヤスイツチ
４１の出力がハイレベルからローレベルに変り、
その後高位ギヤスイツチ４０がローレベルからハ
イレベルに変り、この２つの変化が少しの間隔を
置いてシフトダウン検出回路４５に入力する。各
微分回路６０，６２、は入力信号を微分するが、
微分回路６０は信号がハイレベルからローレベル
になる時のみローレベルの信号を出力し、微分回
路６２は信号がローレベルからハイレベルになる
時のみハイレベルの信号を出力する。したがつ
て、シフトダウン検出回路４５はローレベルの出
力を続ける。また、シフトダウンの操作（高位ギ
ヤから低位ギヤに切換える操作）をした場合には
高位ギヤスイツチ４０の出力がハイレベルからロ
ーレベルに変り、その後低位ギヤスイツチ４１の
出力がローレベルからハイレベルに変り、この２
つの変化が少しの間隔を置いてシフトダウン検出
回路４５に入力する。各微分回路６０，６２は入
力信号を微分し、少しの時間を置いてそれぞれ出
力し、微分回路６０の出力で単安定マルチ回路６
１を作動させて所定幅のパルスを出力させる。微
分回路６２と単安定マルチ回路６１のそれぞれの
出力はアンドゲート６３に入力し、単安定マルチ
回路６１の出力がハイレベルである間に微分回路
６２の出力がアンゲート６３に入力するので、そ
の微分回路６２の出力はアンゲート６３を通過し
て単安定マルチ回路６４に入力する。このため、
単安定マルチ回路６４は設定されたパルス幅のパ
ルス波を発生して次のアンゲート４６に送出し、
このハイレベルの信号がシフトダウンがあつたこ
とを検出している。

次に、第３図における制御回路の動作を第６図
のタイミングチヤートとともに説明する。

◎車輛が設定車速以上であり、シフトダウンの操
作が行われた場合。

車速スイツチ４４は図中ｊで示すハイレベル
の信号を維持し、パルス波発生回路５２はｍで
示す周期的なパルス波を発生している。変速が
行われると図中ｑの位置で変速スイツチ４３は
ローレベルに変り、その信号は微分回路４８と
アンドゲート５０に伝えられる。微分回路４８
では図中ｅのトリガを発生し、アンドゲート４
７に供給するが、シフトダウン操作後急加速の
ためアクセルペダルが踏まれいてるのでアンド
ゲート４６からは両信号を合成したＣの信号が
出力され、この信号がハイレベルにあるときア
ンドゲート４７からはｅのトリガがそのままｆ
の波形となつて出力される。このｆのトリガ波
は単安定マルチ回路４９を作動させてt₃時間だ
けパルス波を発生させるのでそのパルス波はイ
ンバータ５９で反転されてアンドゲート５０に
伝えられる。このアンドゲート５０では変速操
作が図中ｒの位置で終了してもt₃時間はローレ
ベルを出力し、その後ハイレベルを出力するこ
とになりｈの波形となる。変速終了後、さらに
t₃時間経過ハイレベルになつたｈの信号はアン
ドゲート５７とタイマー回路５１に供給される
が、タイマー回路５１は入力がハイレベルから
ローレベルに変つた時はそのままローレベルを
出力し、逆の場合にはt₄時間経過してからハイ
レベルを出力する特性を有するものであり、そ
の出力波形は図中ｉで示される。タイマー回路
５１がローレベルを出力している間はインバー
タ５５は反転した信号ｌをアンゲート５３に供
給しているので、アンゲート５３はその間ｎで
示すパルス波をオアゲート５４を介してアンド
ゲート５７に供給する。よつて、アンドゲート
５７はｈの信号がハイレベルになつているため
t₄時間だけパルス波を駆動回路５８に流し、半
クラツチのための電流制御を行う。タイマー回
路５１がt₄時間経過した後ハイレベルの信号を
出力するとインバータ５５はその出力をローレ
ベルに切換え、同時にアンドゲート５３はハイ
レベルとなることからオアゲート５４を介して
アンドゲート５７にはハイレベルの信号が供給
され、駆動回路５８を介してコイル７にクラツ
チ直結の電流制御を行わせる。以上の動作をク
ラツチ電流の変化で示すと第７図の様になる。
これにより示される様に、変速終了後t₃時間が
経過するまではクラツチの制御は行われず、こ
のt₃時間の間にエンジンの回転数が上昇し、従
動側の回転数に追い付くため変速によるシヨツ
クは和らぐことになる。

◎シフトダウンの操作を行つても急加速しない場
合。

この場合アクセルスイツチ４２からのハイレ
ベルの信号がシフトダウン検出回路４５からの
ハイレベル時間内に生じないものであり、よつ
てアンドゲート４６はローレベルのままであ
り、単安定マルチ回路４９を作動させないため
その変速終了はアンドゲート５０を介してただ
ちにタイマー回路５１に伝えられ半クラツチ制
御を開始する。この場合のクラツチ電流の変化
を第８図に示す。シフトダウンしてもエンジン
の回転数を徐々に上昇させれば従動側との差が
少くなり、変速のシヨツクは和らげられ、急加
速かどうかはシフトダウン検出回路４５が出力
するパルス波の時間t₅によつて判別されること
になる。

◎シフトアツプの操作が行われた場合。

シフトダウン検出回路４５はローレベルのま
まであり、アンドゲート４６はローレベルを出
力し続け、アンドゲート４７も同様にローレベ
ルを出力し続けることになり、アンドゲート５
０は変速スイツチ４３の変化をそのまま出力す
る。よつて、そのクラツチ電流は第８図の変化
をし、急加速のあるか無いかに関係せず変速終
了後はただちにクラツチの制御を行う。

本発明は上述の様に構成したのでシフトダウ
ンの変速操作終了後において急加速が行われた
場合には少しの時間だけクラツチの制御を行わ
ずエンジン回転数を上げさせることができるた
め変速時におけるシヨツクを緩和させることが
できるものである。

【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ブロツ
ク図、第４図はシフトダウン検出回路を示すブロ
ツク図、第５図はシフトダウン検出回路の動作を
示すタイミングチヤート、第６図は制御装置の動
作を示すタイミングチヤート、第７図、第８図、
第９図はクラツチ電流の変化を示すグラフであ
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

【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
る車輛用電磁式クラツチにおいて、変速機を操作
してシフトダウンの操作が行われたことを検出す
るシフトダウン検出手段と、変速後急加速が行わ
れたことを検出する急加速検出手段とを設け、シ
フトダウン後急加速の操作が行われたときには変
速終了後所定の時間を置いてからクラツチ制御を
行わせることを特徴とする車輛用電磁式クラツチ
の制御装置。