JPS63255138A - 電子式クラッチ制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は自動車の電子式クラッチ制御８置に関するもの
である。

［従来の技術］ クラッチ機構および歯車変速機にそれぞれ連結したアク
チュエータの流体圧回路をマイクロコンピュータからな
る電子制御１１装置により制御する自動変３ｉｉ機は例
えば特開昭５９−６５６５３号公報に開示されている。

このアクチュエータの流体圧源には、油圧および空圧の
いずれも利用できる。

［発明が解決しようとする問題点１ 油圧式のものは作動流体が非圧縮性を有するので、流量
制御が容易である半面、かなりコスト増になる。大型車
両の場合は空気ブレーキの空圧ユニットを利用すること
ができるので有利であるが、作動流体が圧縮性のために
、空圧回路の流量制御を直接行うことが難しい。

そこで、本発明の目的は上述の問題に塔み、油圧ユニッ
トを必要とせず、油圧アクチュエータの？Ｉｌｌ噴を電
気的に１ｉｌｌｌＸｌすることにより、クラッチの円滑
な接続動作が得られる、経済的な電子式クラッチ問罪装
置を提供することにある。

〔問題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本発明の構成はマスクシリ
ンダを往復駆動するためのモータと、歯車変速機の中立
位置でクラッチ接Ｍ始めによる被験８情に対設した回転
数センサの信号が変化した時とクラッチ完接によるクラ
ッチレバ−に対設したストロークセンサの信号が変化し
なくなった的とのエンコーダからモータへ７１１１えた
各パルス数を記憶する記憶手段と、前記両方のパルス数
を基準としてエンコーダからのパルスを制御する制一手
段とを備えたものである。

［作用］ クラッチレバ−１７に連結された油圧アクチコ工−９２
１はマスクシリンダ１１により、空圧アクチュエータ３
１は油圧式空気制御弁４１によりそれぞれ作動される。

マスクシリンダ１１を往復動させるモータ３は、エンコ
ーダ２により電子Ｌ制御装置からの信号に基づいて制御
される。したがって、油圧ユニットを必要とせず、油の
流量制御に、上り円滑な動作が得られる。

［発明の実施例１ 第３図に示すように、内燃機関５１のクランク軸はクラ
ッチ機構５２を介して歯車変速機５３の入力軸と接続・
疏Ｇされ、この出力軸５５の回転が中輪へ伝達される。

クラッチ機構５２に軸１６によりクラッチレバ−１７が
支持され、これをアクチェエータＡのロッドにより時計
方向に回動するとクラッチ機構５２が遮断され、反時計
方向に回動するとクラッチ機構５２が接続される。クラ
ッチレバー１７の動作はストロークセンサ５４により検
出され、この信号は後述する宵子制陣装置５７へ送られ
る。クラッチ機構５２の被駆動軸または歯車変速機５３
の入力軸に対向して回転数センサ５６が配設され、この
信号も電子制御装置５７へｊＸられる。

アクチュエータ△は空気倍力装置を備えている。

すなわら、油圧アクチュエータ２１と空圧アクチュエー
タ３１が一体的に結合されており、空圧アクチュエータ
３１へは空気タンク４０から加圧空気が供給され、油圧
アクチュエータ２１へはマスタシリンダ１１から圧油が
供給される。マスクシリンダ１１のロッド８に好ましく
は減速機を内臓する七−夕３のＩ！５がビン７により連
結される。

そして、図示してない電子制御ｌｌ装置からの信号を受
けるエンコーダ２を介してモータ３がばね６の力ととも
に反時ｉｔ方向に回動されると、クラッチ機構５２が遮
断される。第２因に示すように、椀５はモータ３の主軸
４に連結され、ばね６の力によりストッパ６ａに押し付
けられる。

第１図に示すように、アクチュエータＡを構成するｔ自
圧アクチュエータ２１は、シリンダ２２にピストン２３
を嵌装して作ｖＪ至２４が区画され、大気室から突出さ
れるロッド２０がクラッチレバ−１７にピン１８により
連結される（この場合、クラッチレバ−１７の作動方向
は第３０に示すものと逆の関係になっている）。油圧ア
クチュエータ２１の端壁２９に結合される空任アクチュ
エータ３１はシリンダ４７の内部にダイアフラム２８に
より作動室２７と戻しばね３０を収容する大気室２５と
を区画してなり、ダイアフラム２８に結合したロッド２
６が端！！２９を口過して油圧アクチュエータ２１のピ
ストン２３に衝合される。空圧アクチュエータ３１の作
動室２７が管４６、油珪式空気Ｉ１１制御弁４１、管３
９を経て、空気タンク４０に接続される。

油圧式空気ｉｆ、ＩＩ　ＩＩＩ弁４１はシリンダ４５の
内部に嵌合したピストン３４により作動室３３と大気室
４　＝１とが区画されるとともに、シリンダ４５の左側
に弁体４３を支持するダイアフラムにより大気室／１４
がら空気作動室４８が区画され、この空気作動室４８は
弁体４２が係合する弁座３６を経て室３７に連通する。

このため、ばね３８により弁体４２が弁体４３に衝合さ
れ、弁体４３がピストン３４に衝合される。油圧式空気
制御弁４１の作動室３３は管３２を介して油圧アクチュ
エータ２１の作動室２４に連通し、さらに管１５を介し
てマスクシリンダ１１の作動室１４に連通する。

）１４図はモータ３の駆動！ｂ１１御回路を示す。第４
図（こおいて、電子−１ｌｔｌｌｌ装置５７から送られ
る信号ａは、パルス幅ＲＸｌ器６６により所定のデュー
テイ比とされ、パルス増幅器６５で増幅され、正または
負の電圧として４個のトランジスタ６７〜７０のベース
へ加えられる。トランジスタ６７．７０が導通すると、
モータ３が矢印方向に駆動される一方、トランジスタ６
８．６９が導通すると逆方向に駆動される。ダイオード
７１・〜７４は各トランジスタ６７〜７０をサージ電圧
から保護する。

駆動回路の電源６１にリレーコイル６３が励…されると
回路を開くスイッチ６２が設けられ、リレーコイル６３
はトランジスタ６．１のベースに信号電圧すが加えられ
ると導通し、モータ３の駆動回路が遮断される。この時
、第３図に示すばね６の力によりマスクシリンダ１１が
往動され、クラッチ機構が遮断される。

したがって、例えば歯車変速磯が所定の変速１２に接続
された状態でクラッチ機構だけを遮断して、車両を停止
しているような場合に、電子制御装置５７の断線、ハー
ネスの断線・短絡などによりモータの電源が遮断されて
も、この時、クラッチ械恰が遮断されるので、車両の暴
走を防止することがτ・きる。

次に、本発明による電子式クラッチ制御装置の作動につ
いて説明する。電子制御ｉｌｌ装置５７からのｉｔ、Ｉ
Ｉ　６＋１信号がエンコーダ２へ入力され、モータ３が
第２図において反時計方向に回動されると、腕５にまり
ロッド８が第１図において左方へ移動し、ピストン１２
により作動室１４が油タンク１０から遮断され、作！ｌ
Ｊ至１４の圧油が油圧アクチュエータ２１の作ｖＪ’ｉ
！２４へ送られ、ピストン２３がも方へ押されてクラッ
チレバ−１７が反時計方向へ回動される。　同時に、作
動室２４の圧油が管３２を経て油圧式空気制御弁４１の
作動室３３へ送られ、ピストン３４が右方へ押される。

この時、弁体４３により弁体４２がばね３８の力に抗し
て右方へ押され、弁座３６から離れる。したがって、空
気タンク４０の加珪空気が管３９．掌３７、空気作動室
４８、菅４６を経て空圧アクチュエータ３１の作動！ｉ
！２７へ入り、ダイアフラム２８によりロッド２６を介
してビスｔ−ン２３を右方へ押す力が加えられる。こう
して、マスクシリンダ１１にモータ３による優かな力を
加えるだけで、ピストン２３に空圧アクチュエータ３１
の大きな空圧力が作用し、クラッチ機構が遮断される。

一方、クラッチ機構を接続する場合は、モータ３の逆方
向の回転に応じてマスタシリンダ１１のピストン１２が
ばね１３の力を受けて右方へ戻され、これに伴って作ａ
ｌｌ空２４からピストン２３へ加えられる油圧力みより
空圧アクチュエータ３１の作動室２７からピストン２８
へ加えられる空圧力が減じられ、これに伴ってクラッチ
レバ−１７が戻しばね１９の力を受けてゆっくりと時計
方向ｌ＼回回動れ、クラッチ機構が円滑に接続される。

この時、油圧式空気制御弁４１においてもピストン３４
を右方へ押す作動室３３の油圧が加減され、ピストン３
４が左方へ移動すると弁体４２が弁座３６に着座すると
ともに、ダイアフラムに支持された弁体４３が弁体４２
から離れると、空気作動室４８が弁体４３の内部通路を
経て大気空４４に連通されるので、空圧アクチュエータ
３１のロッド２６が戻しばね３０の力により戻されろ。

本発明では、クラッチ接続の状態からクラッチ遮断位置
が検出され、このクラッチｉＩ！！断位置を塁準１こし
て電子制御装置５７からエンコーダ２へ加えられるパル
スが１ｌＪｔ１１され、このパルス数に応じてＦ−夕３
の回転量が制御される。ｍｓ変速機を中立位置とし、ク
ラッチ遮断位置から徐々にクラッチ機構を接続し、ｆｉ
ｌ市変速機の入力軸が回転（同転数が変化）し始めた時
を回転数センナ５６から検出し、この時のパルス数を学
習値として記ａする。モータ３にざらにパルスを加えて
も、エンコーダ２のパルス出力が増加しなくなった時点
で、クラッチが完全に接Ｍされたものと判断し、この時
のストロークセンサ５４の信号値が所定値に達した時を
クラッチの完接状態と定義し、この時のエンコーダ２に
加えられたパルス数を完接点の・顎習値として記憶する
。

５仁進・変速時のクラッチｔＲ情の作動位置を目標パル
ス値に置き換えて、エンコーダ２のパルス数が目標パル
ス値と等しくなるようにモータ３を制υｌＩする。

第５図は上述したクラップぢ１構の作動を得るための制
御プログラムの流れ図を示す。第５図に４３いて、ｐ１
１〜ｐ２７は流れ図の各スアツブを示す。

ｐ１２において変速歯車を中立位置、すなわら何れの変
速段にもシフトされていない状態とする。ｐ１３でモー
タ３を無励磁状態とする。ｐ１４でエンコーダ２のパル
スカウンタをリレットする。ｐ１５でモータ３に駆動パ
ルスを加えて徐々にクラッチは構を接続する。

ｐ１６で歯車変速］の入力軸が回転し始めたか否かを回
転数センサ５６の信号により確める。入力軸が回転して
いない場合にはｐ１５へ戻り、入力軸が回転し始めた場
合にはｐ１７ぐエンコーダ２のパルス数を半クラツチ状
態相当の値とする。ｐ１８でモータ３に駆動パルスを加
えて徐々にクラッチは構を接続する。ｐ１９でエンコー
ダ２のパルスがなお変化しているか否かを確める。パル
ス数が変化している時はｐ１８へ戻り、パルス数が変化
してない場合にはｐ２０へ進み、ストロークセンサ５４
の信号（電圧）が設定範囲にあるか否かを確める。

ストロークセンサ５４の信号値が所定範囲外の場合は１
）１８へ戻り、ストロークセンサ５４の信＠値が所定範
囲内の場合はＤ２１へ進み、エンコーダ２のパルス数を
完接クラッチ位置相当の値とする。

ｐ２２で発進・変速制御時か否かを確める。車両が北進
または変速制御中でない場合にはｐ２Ｇでモータ３を停
止し、クラッチｍ構の動作を停止させ、ｐ２７で終る。

ｐ２２で車両が発進または変速あすυ０中である場合に
はｐ２３へ進み、目標とするパルス値を設定する。ｐ２
４でエンコーダ２のパルス数が目はパルス値か否かを確
める。エンコーダ２のパルス数が目標パルス値と等しい
場合にはｐ２Ｇへ進み、等しくない場合にはｐ２５へ進
み、モータ３に駆動パルスを加えｐ２４へ戻る。

上述した制御プログラムにより電子制御装置から加えら
れるエンコーダ２によりモータ３が所定の回転量を与え
られ、これに応じてマスクシリンダ１１からアクチュエ
ータへ加えられる油量が高Ｍ度でＩ！ＩＩＩＩｌＩされ
るので、円滑なりラッチの接続動作が得られる。ストロ
ークセンサ５４のスｌ−ロークに纂よりラツヂノエーシ
ングの摩耗代などｂ含まれるのでその分解能ら自ら限界
があるが、上述の７０グラムにより克服される。

なお、本発明は空気圧アクチュエータを１４＃ｌえてい
ない一般的む油圧式クラッチレバにｅ）適用することが
できる。

ＩＱ明の効果１ 本発明は上述のように、マスクシリンダを往復馴初する
ための七−夕と、歯中変速磯の中立位置でクラッチ接続
始めによる被駆動軸に対設した回転数センサの信号が変
化した時とクラッチ完接によるクラッチレバ−に対設し
たストロークセンサの信号が変化しなくなった時との１
ンコーダからモータへ加えた各パルス数を記憶する記憶
手段と、前記両方のパルス数を基準としてエンコーダか
らのパルスを制御する制御子のとを備えたものであるか
ら、クラッチ動作の微細な制御に有利な油の４■り御を
利用するものでありながら、油圧ユニットを必要としな
い。

従来より自動式でないクラッチＩ構に採用されているマ
スクシリンダに連結したモータを、電子１１σｌｌ装置
の信号に基づいて作動するエンコーダを介して駆動する
ものであるから、マスクシリンダからの油量を高精ｊ夷
で制御することができ、円滑なりラツヂ機横の接続動作
が得られ、軽済的である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る電子式クラッチ制御ｌ装置の全体
的構成を示す側面図、第２図は同装置の要部を示す平面
図、第３図は同装置と内燃機関との接続構成を示す側面
図、第４図は同装置の暴走を防止するモータの駆動回路
図、第５図は電子制御Ｐｉ茸としてのマイクロコンピュ
ータを制御するプログラムの流れ図である。 ２：エンコーダ　６：ばね　１１：マスクシリンダ　１
７：クラッチレバ−２１：油圧アクチュエータ　３１：
空圧アクチュエータ　４１：油圧式空気制御弁　５２：
クラッチ機構　５３：歯車変速Ｆ！Ｕ　　５４ニスト０
−クセンサ　５６：回転数セン丈　５７：電子制ｍ装置
　６２：リレースイッチ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）マスタシリンダを往復駆動するためのモータと、
   歯車変速機の中立位置でクラツチ接続始めによる被駆動
   軸に対設した回転数センサの信号が変化した時とクラツ
   チ完接によるクラツチレバーに対設したストロークセン
   サの信号が変化しなくなつた時とのエンコーダからモー
   タへ加えた各パルス数を記憶する記憶手段と、前記両方
   のパルス数を基準としてエンコーダからのパルスを制御
   する制御手段とを備えたことを特徴とする電子式クラツ
   チ制御装置。
2. （２）前記モータの駆動回路に電子制御装置の暴走時駆
   動回路を開くリレースイツチを備えた特許請求の範囲（
   １）に記載の電子式クラツチ制御装置。