(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
クラッチプレートと、前記クラッチプレートの中心に設置されクラッチ軸に結合されるクラッチハブと、前記クラッチプレートの前後面に設置される摩擦材のフェーシングと、前記クラッチプレート上に設置されエンジンの回転振動を減衰させるダンパースプリングとを備えるクラッチディスクにおいて、
電子制御装置（ＥＣＵ）で印加する電流の強さに応じて前記ダンパースプリングのダンピング係数を変化させて、変速機に伝達されるエンジンの異常トルク変動によるねじれ振動を減衰させる可変ダンピング手段を含み、
前記可変ダンピング手段は、
中心軸方向両端に接続端子が形成されたチューブ形態で前記ダンパースプリングの内周に挿入されクラッチプレート上に装着されるチェンバと、
前記チェンバ内に充填され、電流の印加時に電流の方向に繊維質形態で配列され、印加される電流の大きさに応じてその剪断抵抗が変化することにより、前記ダンパースプリングの弾性運動を拘束するＥＲ流体（Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｒｈｅｏｌｏｇｉｃａｌ  ｆｌｕｉｄ）とから構成され、
一方の前記接続端子は接地され、他方の接続端子がＥＣＵに電気的に接続されており、
前記ＥＣＵは、
車両の速度とエンジンのトルク変動量を検出する第１段階（ステップＳ１００、ステップＳ１１０）と、
前記第１段階で検出された車速が一定の範囲以内であり、エンジンのトルク変動幅が車速別エンジンのトルク基準幅以上であるかを判断する第２段階（ステップＳ１２０、ステップＳ１３０）と、
前記第２段階で判断した車速が一定の範囲内であり、エンジンのトルク変動幅が車速別エンジンのトルク基準幅以上であれば、クラッチディスクのダンパースプリング内のＥＲ流体に電流を印加する第３段階（ステップＳ１４０）と、
前記第３段階で電流を印加した後に変速機のトルク変動量を検出し、この変速機のトルク変動幅が車速別変速機のトルク基準幅以下であるかを判断する第４段階（ステップＳ１５０、ステップＳ１６０）と、
前記第４段階で判断した変速機トルク変動量が車速別変速機のトルク基準幅以下であれば、前記ＥＲ流体に対する電流印加を停止する第５段階（ステップＳ１７０）と、
前記第４段階と前記第５段階との間において、前記第４段階で判断した変速機のトルク変動量が車速別変速機のトルク基準幅以上であれば、前記ＥＲ流体に印加した電流の強さを設定した強さだけ増加させた後に、前記第４段階を再び進行させる第６段階（ステップＳ１４０）と、を含み制御することを特徴とするクラッチディスクの車両振動減衰装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、クラッチディスクの車両振動減衰装置に係り、さらに詳しくはクラッチディスク内において電子的に制御可能なダンピング手段を設置して、車両の異常振動時に車体に伝達される振動を減少させるクラッチディスクの車両振動減衰装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般の車両には図６に示したように、動力を発生させるエンジン１１２と、このエンジンの回転数を変化させ車輪の駆動力を変化させる変速機１１４が装着される。
【０００３】
この変速機は、自動変速機と手動変速機とに大きく分かれており、手動変速機には変速機とエンジンとの間にエンジンの動力を調節するクラッチ装置が、密閉されたクラッチハウジングの内側に装着される。
【０００４】
前記クラッチ装置には通常、エンジンのクランク軸と一体となって回転するフライホイール１１６の後面に連結されるクラッチカバー１１８と、このクラッチカバーの内部に設置され、フライホイール１１６の回転力をクラッチ軸を通じて変速機に伝達するクラッチディスク１２０と、ペダル踏力を回転中のクラッチに伝達するリリースベアリング１２２から構成される。
【０００５】
ここでクラッチディスク１２０の構成のみをより詳細に見てみると、図７に示されたように従来のクラッチディスクは、クラッチプレート１２４と、このクラッチプレートの中心に設置され、クラッチ軸にスプールライン結合されるクラッチハブ１２６と、クラッチプレートの前後面に設置される摩擦材のフェーシング１２８と、クラッチプレート上に設置されエンジンの回転振動を減衰させるダンパースプリング１３０とを含んだ構成となっている。
【０００６】
ところが、エンジンのブーミング（ｂｏｏｍｉｎｇ）現象のようにエンジンのトルクが基準値以上に増加する異常振動の現象が発生する場合、この振動はクラッチ軸を通じて変速機及びそれ以後の駆動系にそのまま伝達されて車体がひどく振動するようになる。
【０００７】
上記のように、エンジンのフライホイールを通じて伝達されるねじれ振動が、変速機に伝達されるのを防止するための装置として、前記クラッチディスク内にダンパースプリングを装着しているが、これは通常例の状態でのねじれ振動を減衰するための装置であり、上記のような異常振動まで減衰させるには難しかった。
【０００８】
異常振動を減衰するための方法として、ダンパースプリングの剛性の大きいものを採択することができるが、ダンパースプリングの剛性値が変化する場合には、運転操作性（Ｄｒｉｖｅａｂｉｌｉｔｙ）を阻害する可能性があるため、この方法もまた容易ではなかった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
したがって本発明は上記従来のクラッチディスクの車両振動減衰装置の問題点に鑑みてなされたものであり、本発明の目的はエンジンで発生する異常振動が変速機系統に伝達されるのを防止するために、運転操作性を阻害しない一定の範囲内で、ダンパースプリングのダンピング係数を調整することのできるクラッチディスクの車両振動減衰装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するためになされた本発明のクラッチディスクの車両振動減衰装置は、クラッチプレートと、前記クラッチプレートの中心に設置されクラッチ軸に結合されるクラッチハブと、前記クラッチプレートの前後面に設置される摩擦材のフェーシングと、前記クラッチプレート上に設置されエンジンの回転振動を減衰させるダンパースプリングとを備えるクラッチディスクにおいて、電子制御装置（ＥＣＵ）で印加する電流の強さに応じて前記ダンパースプリングのダンピング係数を変化させて、変速機に伝達されるエンジンの異常トルク変動によるねじれ振動を減衰させる可変ダンピング手段を含み、前記可変ダンピング手段は、中心軸方向両端に接続端子が形成されたチューブ形態で前記ダンパースプリングの内周に挿入されクラッチプレート上に装着されるチェンバと、前記チェンバ内に充填され、電流の印加時に電流の方向に繊維質形態で配列され、印加される電流の大きさに応じてその剪断抵抗が変化することにより、前記ダンパースプリングの弾性運動を拘束するＥＲ流体（Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｒｈｅｏｌｏｇｉｃａｌ  ｆｌｕｉｄ）とから構成され、一方の前記接続端子は接地され、他方の接続端子がＥＣＵに電気的に接続されており、前記ＥＣＵは、以下の方法により制御するものである。
【００１１】
即ち、車両の速度とエンジンのトルク変動量を検出する第１段階（ステップＳ１００、ステップＳ１１０）と、前記第１段階で検出された車速が一定の範囲以内であり、エンジンのトルク変動幅が車速別エンジンのトルク基準幅以上であるかを判断する第２段階（ステップＳ１２０、ステップＳ１３０）と、前記第２段階で判断した車速が一定の範囲内であり、エンジンのトルク変動幅が車速別エンジンのトルク基準幅以上であれば、クラッチディスクのダンパースプリング内のＥＲ流体に電流を印加する第３段階（ステップＳ１４０）と、前記第３段階で電流を印加した後に変速機のトルク変動量を検出し、この変速機のトルク変動幅が車速別変速機のトルク基準幅以下であるかを判断する第４段階（ステップＳ１５０、ステップＳ１６０）と、
前記第４段階で判断した変速機トルク変動量が車速別変速機のトルク基準幅以下であれば、前記ＥＲ流体に対する電流印加を停止する第５段階（ステップＳ１７０）とを含み、さらに次のステップを有する。
【００１２】
即ち、前記第４段階と前記第５段階との間において、前記第４段階で判断した変速機のトルク変動量が車速別変速機のトルク基準幅以上であれば、前記ＥＲ流体に印加した電流の強さを設定した強さだけ増加させた後に、前記第４段階を再び進行させる第６段階（ステップＳ１４０）と、を含み制御することを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
次に、本発明にかかるクラッチディスクの車両振動減衰装置の実施の形態の具体例を図面を参照しながら説明する。
【００１４】
図１乃至図４は、本発明による好ましい実施例を示したものであり、図１の付号１２はクラッチディスクを示す。
【００１５】
図１に示すように、クラッチディスク１２は、クラッチカバー１４内の圧力板１６によってエンジンのフライホイール１８に密着され、エンジンの回転動力をクラッチ軸２０を通じて変速機に伝達する。
【００１６】
クラッチディスク１２内には従来の技術で説明したように、クラッチプレート２２と、クラッチハブ２４と、フェーシング２６とを備え、クラッチプレート上には、エンジンのねじれ振動を減衰させるダンパースプリング２８が設置されている。
【００１７】
上記のように構成されるクラッチディスク内に、エンジンの異常トルク変動によるねじれ振動を減衰させるための可変ダンピング手段が設けられる。
【００１８】
図２に示すように、前記可変ダンピング手段は、ダンパースプリング２８の内部に挿入されてクラッチプレート上に装着されるチェンバ３０と、このチェンバ内に充填されるＥＲ流体（Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｒｈｅｏｌｏｇｉｃａｌ  ｆｌｕｉｄ）３２とで構成される。
【００１９】
チェンバ３０の両端には、電子制御装置ＥＣＵ３６に電気的に接続するための接続端子３４が形成されている。
【００２０】
ＥＲ流体３２は、電気的に無負荷の時には、流体中に分散された粒子が自由運動をして等方向性（Ｉｓｏｔｒｏｐｉｃ）の特性を示すが、電流をＥＲ流体に加えると流体中に分散されていた粒子が誘導分極を引き起こし、電極に向かう多数の繊維状組織を形成して異方向性（Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ）の動きを有するようになり、流体の流動や外部から加えられる剪断力に対して抵抗を示すようになるものである。
【００２１】
このような剪断抵抗は、図５に示したように、ＥＲ流体に印加した電界の強さＥを変化させることによってその抵抗の大きさが増加するようになるので、このような特性を利用して電気的な負荷によって剪断力を調節することにより、剪断抵抗によってダンパースプリング２８の弾性運動を拘束することができ、結果としてはダンパースプリングのダンピング係数を変化させることができる。
【００２２】
ここでＥＲ流体に電流を印加する条件としては、車速の全体領域でない大きな駆動トルクを必要としない一定の車速の範囲、例えば時速２０ｋｍから時速６０ｋｍの範囲でエンジンのトルク変動幅が基準変動幅以上に増加する時に電流が印加されるようにする。
【００２３】
図１にもどり、電流を印加するための装置としては、変速機カバー４４上に貫通ホールを設けて、スプリング４６によって弾性支持されるボール４８からなる可変接続端子５０と、フライホイール１８の円周の周囲に形成され可変接続端子５０と接触して直流電源の印加を受ける導電体５２と、この導電体５２からクラッチ軸２０を通じてＥＲ流体３２の接続端子３４に連結される接続ケーブル５４とからなる。
【００２４】
一方、図３に示したように、ＥＲ流体３２が連結される可変接続端子５０は電子制御装置ＥＣＵ３６によって電流の供給が制御され、この電子制御装置は車速センサー（Ｓｐｅｅｄ  ｓｅｎｓｏｒ）３８から車速を、ＲＰＭセンサー４０からエンジンのトルク変動量を、加速度計（Ａｃｃｅｌｅｒｏｍｅｔｅｒ）４２から変速機のトルク変動量を検出してＥＲ流体３２に電流を印加させたり印加された電界の強さＥを増加させる。
【００２５】
上記のように構成される本発明による車両振動減衰装置を制御して車両の振動を減衰する方法は以下の通りである（図４のフローチャート参照）。
【００２６】
まず、電子制御装置では、車速センサー３８とＲＰＭセンサー４０とから車両の速度とエンジンのトルク変動量とを検出する（ステップＳ１００、ステップＳ１１０）。
【００２７】
ステップＳ１００で検出した車両の速度が時速２０ｋｍから時速６０ｋｍの範囲内に属するかを判断する（ステップＳ１２０）。
【００２８】
ステップＳ１２０で車両の速度が上記範囲内であると判断されると、エンジンのトルク変動幅が車速別エンジンのトルク基準幅以上であるかを判断し、そうでなければ本方法を終了する（ステップＳ１３０）。
【００２９】
ステップＳ１３０で車速別エンジンのトルク基準幅は、予め車両の速度別にエンジンの回転数の変化可能幅を指定して、電子制御装置に入力しておいた設定値のことを言い、ステップＳ１１０でＲＰＭセンサーから判断したエンジンの実際回転数の変動幅が設定値より大きい場合には、エンジンに異常振動が発生していると判断することができる。
【００３０】
ステップＳ１３０でエンジンの現在のトルク変動幅が、車速別エンジンのトルク基準幅以上であると判断されると、電子制御装置３６は、ダンパースプリング２８内に挿入されたＥＲ流体３２に電流を印加する（ステップＳ１４０）。
【００３１】
ステップＳ１４０で電流の印加は、直流電源より可変接続端子５０を通じて変速機内に供給され、この電流は、再びフライホイール１８上の導電体５２及び接続ケーブル５４を媒介としてＥＲ流体３２に伝達される。
【００３２】
上記のようにＥＲ流体に電流が印加されると、ＥＲ流体はダンパースプリング２８が作動する方向に剪断力が作用するようになるが、この時に作用する剪断抵抗の大きさは、印加される電界の強さＥによって定められる。
【００３３】
従って、ＥＲ流体の剪断抵抗は、ダンパースプリングのダンピング係数を増加させるようになり、これによってエンジンの異常振動が変速機系統に伝達されることが減少する。
【００３４】
ステップＳ１４０で電子制御装置３６が、ＥＲ流体３２に一定の強さの電流を印加した後、加速度計４２から変速機のトルク変動量を検出する（ステップＳ１５０）。
【００３５】
ステップＳ１５０で検出した変速機のトルク変動量が、車速別変速機のトルク基準幅以下であるかを判断する（ステップＳ１６０）。
【００３６】
上記車速別変速機のトルク基準幅は、車速別エンジンのトルク基準幅と同一の方法によって予め電子制御装置にその設定値が入力されているようになっている。
【００３７】
ステップＳ１６０で変速機の現在のトルク変動幅が車速別変速機のトルク基準幅以下であると判断されると、電子制御装置３６は、ダンパースプリング２８内に挿入されたＥＲ流体３２に印加された電流を除去して本方法を終了し（ステップＳ１７０）、変速機の現在のトルク変動幅が車速別変速機のトルク基準幅以上であると判断されると、ＥＲ流体３２に印加した電流の強さを一定の幅だけさらに増加させた後に、再び変速機の現在のトルク変動幅と車速別変速機のトルク基準幅とを比較する段階に進むように循環させる（ステップＳ１８０）。
【００３８】
【発明の効果】
上記のように構成される本発明によるクラッチディスクの車両振動減衰装置によれば、一定の車速の範囲内で発生するエンジンの異常振動現象を、運転操作性に影響を及ぼさずに減衰させることができる。
【００３９】
また、エンジンで発生する異常振動が変速機系統に伝達されるのを運転操作に差し支えない範囲内で効果的に防止することができ、これにより車両の静粛性及び操作性をさらに向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明によるクラッチディスクが装着されたクラッチ装置の断面図である。
【図２】  図１におけるＡ部分の可変ダンピング手段の構成を示す拡大斜視図である。
【図３】  本発明による可変ダンピング手段の制御ブロック図である。
【図４】  本発明による振動減衰方法のフローチャート図である。
【図５】  本発明による実施例に用いられるＥＲ流体の剪断力特性図である。
【図６】  従来の技術による車両の動力伝達系統の簡略断面図解図である。
【図７】  従来の技術によるクラッチディスクの正面図である。
【符号の説明】
１２、１２０  クラッチディスク
１４、１１８  クラッチカバー
１６  圧力板
１８、１１６  フライホイール
２０  クラッチ軸
２２、１２４  クラッチプレート
２４、１２６  クラッチハブ
２６、１２８  フェーシング
２８、１３０  ダンパースプリング
３０  チェンバ
３２  ＥＲ流体
３４  接続端子
３６  電子制御装置（ＥＣＵ）
３８  車速センサー
４０  ＲＰＭセンサー
４２  加速度計
４４  変速機カバー
４６  スプリング
４８  ボール
５０  可変接続端子
５２  導電体
５４  接続ケーブル
１１２  エンジン
１１４  変速機
１２２  リリースベアリング
【図１】
0004570743.tif 000002
【図２】
0004570743.tif 000003
【図３】
0004570743.tif 000004
【図４】
0004570743.tif 000005
【図５】
0004570743.tif 000006
【図６】
0004570743.tif 000007
【図７】
0004570743.tif 000008