(57)【要約】【課題】 エンジン回転数域の全般に亘って、クラッチの操作性に悪影響を及ぼすことなく、クラッチ配管の共振を防止し得るようになす。【解決手段】クラッチペダル4の踏み込みに応動してクラッチ操作圧を発するマスターシリンダ5からクラッチアクチュエータ7に至る配管6の一部8をU字状に構成し、このU字状配管部8の両脚部9，10を、U字状配管部側脚部と、相手方脚部とに分断すると共に、U字状配管部側脚部を対応する相手方脚部に対し液密封止下に進退可能にして、配管6の配管長を変更可能にする。この変更に当たっては、エンジン回転数域の全般に亘ってクラッチ配管の共振を防止し得るような配管長となるよう、U字状配管部側脚部を対応する相手方脚部に対し進退させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
クラッチ操作液圧がクラッチ配管によりクラッチ作動アクチュエータへ供給され、該アクチュエータによりエンジン回転を伝達するよう締結制御される液圧作動クラッチにおいて、
前記クラッチ配管の振動伝達率が極小値近辺の小さな値となる配管共振の谷が、エンジン1回転当たりの燃焼回数を表すエンジン燃焼加振力の次数で決まる、エンジン回転数ごとの周波数と振動伝達率との関係を表した特性線に当たるよう、前記クラッチ配管の配管長をエンジン回転数に応じて変化させる構成となしたことを特徴とする液圧作動クラッチの配管共振防止装置。
【請求項２】
請求項1に記載の液圧作動クラッチの配管共振防止装置において、
前記クラッチ配管の一部をU字状に構成し、該U字状配管部の両脚部をU字状配管部側脚部と相手方脚部とに分断すると共に、U字状配管部側脚部を対応する相手方脚部に対し液密封止下に進退可能にして、クラッチ配管長を変化させるよう構成したことを特徴とする液圧作動クラッチの配管共振防止装置。
【請求項３】
請求項2に記載の液圧作動クラッチの配管共振防止装置において、
前記U字状配管部の両脚部を成すU字状配管部側脚部および相手方脚部をそれぞれ、U字状配管部側脚部が対応する相手方脚部に対し進退し得るよう同じ方向へ同じ曲率で湾曲させたことを特徴とする液圧作動クラッチの配管共振防止装置。
【請求項４】
請求項3に記載の液圧作動クラッチの配管共振防止装置において、
前記U字状配管部の湾曲させた両脚部の曲率中心に同心にウォームホイールを回転自在に設け、このウォームホイールを介してウォームギヤによりU字状配管部側脚部を対応する相手方脚部に対し進退させるよう構成したことを特徴とする液圧作動クラッチの配管共振防止装置。
【請求項５】
請求項1〜4のいずれか1項に記載の液圧作動クラッチの配管共振防止装置において、
前記配管共振の谷が、前記エンジン回転数ごとの周波数と振動伝達率との関係を表した特性線に当たるようなクラッチ配管の配管長を、エンジン回転数ごとの目標配管長として予め求めておき、クラッチ配管の配管長をこの目標配管長となるよう制御する構成としたことを特徴とする液圧作動クラッチの配管共振防止装置。
【請求項６】
請求項1〜5のいずれか1項に記載の液圧作動クラッチの配管共振防止装置において、
前記クラッチ配管にサブリザーバタンクを接続して設けると共にこの接続部に開閉弁を挿置し、配管長を変化させる間この開閉弁を開いて、配管長の変化に伴うクラッチ配管内のクラッチ作動液の体積変化を補償するよう構成したことを特徴とする液圧作動クラッチの配管共振防止装置。
【請求項７】
請求項6に記載の液圧作動クラッチの配管共振防止装置において、
クラッチの解放操作時は前記配管長の変化を中止すると共に前記開閉弁を閉じておくよう構成したことを特徴とする液圧作動クラッチの配管共振防止装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジン回転を伝達する液圧作動クラッチに関し、特に、クラッチ締結中においてエンジンからクラッチ配管に伝達される液圧振動に伴う配管共振を防止する技術に係わる。
【背景技術】
【０００２】
エンジン回転を伝達する液圧作動クラッチは通常皿バネなどで締結状態にされており、クラッチペダルの踏み込みによりマスターシリンダから出力されたクラッチ操作液圧をクラッチ配管によりクラッチ作動アクチュエータへ供給して、このアクチュエータによりクラッチを上記の皿バネに抗して解放状態にするよう構成する。
【０００３】
ところで、クラッチがエンジン回転を伝達するよう締結状態にされている間、液圧作動クラッチのクラッチ配管には、以下の理由によりエンジンの運転に伴う液圧振動が発生する。
【０００４】
つまり、クラッチはクラッチディスクをエンジンのフライホイールに押圧して締結状態にされるが、エンジンのフライホイールはエンジンの燃焼加振力により回転面が振れる面振れを発生する。
かかるエンジンフライホイールの面振れは、これに押圧されているクラッチディスクを面振れさせて、クラッチ配管内のクラッチ締結圧を振動させる。
そして、クラッチ締結圧の振動周波数がクラッチ配管の共振周波数に一致すると、クラッチ配管の共振によりクラッチ締結圧の振動が増幅され、これがクラッチペダルにキックバックされて違和感となる等の問題を生ずる。
【０００５】
この問題を解決するために従来、例えば特許文献1に記載のごとく、クラッチ配管にクラッチダンパーを接続して設ける対策が提案されている。
このクラッチダンパーは図6に示すように、ダイアフラムにより仕切られたダンパー室を有し、この室をクラッチ配管に接続して実用する。
【０００６】
クラッチアクチュエータを介してクラッチ配管内へ液圧振動が伝達されると、これに応動してダイアフラムが実線形状および波線形状間で弾性変形することにより、液圧振動を緩和することができる。
従って、図6のダンパー付きクラッチ配管は、クラッチ配管内の作動液重量をマスとし、ダイアフラムの剛性をバネとする、図7に示すようなマス・バネ系モデルに近似して置き換えることができる。
【０００７】
上記のようなクラッチダンパーを設けることにより、クラッチダンパーを設けない場合はクラッチ配管が図8に波線で示すような周波数・振動伝達率特性のものであったところ、同図に実線で示すような周波数・振動伝達率特性を持ったクラッチ配管にすることができる。
これにより、同図にハッチングを付して示す周波数領域において振動伝達率を0未満にすることができ、クラッチの配管共振を緩和することが可能である。
【０００８】
なおこの効果は、ダイアフラムを低剛性にすればするほど顕著となる。
つまり、ダイアフラムを低剛性にするにつれ、クラッチ配管の周波数・振動伝達率特性が図9に波線で例示するような特性から同図に実線で例示するような特性へと変化し、振動伝達率が0未満となる周波数領域がハッチングを付して示すように拡大され、上記の効果を一層顕著なものにすることができる。
【特許文献１】実開平５−７１４６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、従来のようにクラッチダンパーを用いたクラッチの配管共振防止対策では、図8の実線特性を拡大して示す図10から明らかなように、振動伝達率を低下可能な周波数域がダイアフラムの剛性で決まり、例えば同図にハッチングを付して示すような周波数領域に限られてしまう。
【００１０】
ところで、エンジンの燃焼加振周波数はエンジン回転数応じて逐一変化する。
このため、従来のクラッチダンパーを用いたクラッチの配管共振防止対策は、図10に例示するエンジン実用回転数域に対応した周波数域の全てにおいて共振防止効果を達成し得るものでなく、ハッチングを付して示す周波数域以外の周波数域（エンジン回転数域）で共振防止効果を享受し得ない。
【００１１】
この問題解決のため、クラッチダンパーのダイアフラムを低剛性にして、図9に前述したごとく振動伝達率が0未満となる周波数領域を拡大することが考えられるが、この対策は、以下に説明する別の問題が発生して採用不能である。
【００１２】
つまりクラッチの解放に際しては、図11(a),(b)に示すごとくクラッチペダルの踏み込みによりクラッチマスターシリンダからクラッチ配管に液圧を出力させ、これを受けてクラッチアクチュエータがクラッチレリーズベアリングを介し皿バネの中心部を押動することにより、クラッチディスクをフライホイルから離反させてクラッチの解放を行う。
【００１３】
この際、図11(a)に示すようにクラッチ配管に接続したクラッチダンパーのダイアフラムが高剛性である場合、ダイアフラムの弾性変形量が小さくてクラッチペダルのクラッチ解放ストロークもXp1で示すように小さいが、
図11(b)に示すようにクラッチダンパーのダイアフラムが低剛性である場合は、ダイアフラムの弾性変形量が大きくてクラッチペダルのクラッチ解放ストロークがXp2で示すように大きくなる。
【００１４】
クラッチペダルストロークXpに対するクラッチレリーズベアリング変位量Xrの特性を示す図12により付言するに、
図11(a)に示すように高剛性クラッチダンパーを用いた場合のクラッチレリーズベアリング変位量特性は図12にIで示すごとき大きな勾配をもったものになるのに対し、
図11(b)に示すように低剛性クラッチダンパーを用いた場合のクラッチレリーズベアリング変位量特性は図12にIIで示すごとき小さな勾配をもったものになる。
【００１５】
従って、クラッチを解放用クラッチレリーズベアリング変位量Xr0を達成するのに必要なクラッチペダルストロークは図12に示すように、高剛性クラッチダンパーを用いた図11(a)の場合Xp1となり、低剛性クラッチダンパーを用いた図11(b)の場合Xp2となる。
以上のことから明らかなように、広い周波数領域（広いエンジン回転数域）に亘って共振防止効果を得るべく、クラッチダンパーのダイアフラムを低剛性にすると、クラッチペダルの踏み込み量が増大してクラッチ解放時の操作性が悪化するという問題を生ずる。
【００１６】
本発明は、上記の実情に鑑み、従来のごとくクラッチダンパーを用いる対策に代えクラッチ配管長を変化させることにより、また、当該クラッチ配管長の変化をエンジン回転数に応じて制御することにより、
クラッチの操作性に何ら影響を及ぼすことなく、実用エンジン回転数域の全体に亘ってクラッチの配管共振を防止し得るようにした装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
この目的のため本発明に係る液圧作動クラッチの配管共振防止装置は、請求項1に記載した、以下のごときものとする。
先ず前提となる液圧作動クラッチを説明するに、これは、クラッチ操作液圧がクラッチ配管によりクラッチ作動アクチュエータへ供給され、該アクチュエータによりエンジン回転を伝達するよう締結制御される液圧作動クラッチとする。
【００１８】
本発明は、かかる液圧作動クラッチにおいて、
上記クラッチ配管の振動伝達率が極小値近辺の小さな値となる配管共振の谷が、エンジン1回転当たりの燃焼回数を表すエンジン燃焼加振力の次数で決まる、エンジン回転数ごとの周波数と振動伝達率との関係を表した特性線に当たるよう、クラッチ配管の配管長をエンジン回転数に応じて変化させる構成となした点に特徴づけられる。
【発明の効果】
【００１９】
かかる構成によれば、クラッチ配管の振動伝達率が極小値近辺の小さな値となる配管共振の谷が、エンジン1回転当たりの燃焼回数を表すエンジン燃焼加振力の次数で決まる、エンジン回転数ごとの周波数と振動伝達率との関係を表した特性線に当たるよう、クラッチ配管の配管長をエンジン回転数に応じて変化させるため、
全てのエンジン回転数域に亘ってクラッチ配管の振動伝達率を小さくすることができ、結果としてクラッチ配管の共振を如何なるエンジン回転数のもとでも防止することができる。
しかも、この作用効果をクラッチ配管長の制御により実現するから、クラッチ解放用ペダルストロークが増大するなど、クラッチの操作性への悪影響を生ずることなく上記の作用効果を達成し得て大いに有利である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいき詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施例になる配管共振防止装置を具えた、車両の液圧作動クラッチの制御システムを示す。
この図において、１はエンジン、2は、エンジン回転を変速して駆動車輪に向かわせる変速機、3は、エンジン1および変速機2間を断接可能に結合するクラッチ（図示せず）を収納したクラッチハウジングを示す。
【００２１】
クラッチハウジング3内のクラッチは、図11につき前述したと周知のもので、通常は、エンジン1と共に回転しているフライホイルにクラッチディスクを皿バネにより押圧されたクラッチ締結状態となっている。
【００２２】
クラッチの解放に際しては、運転者がクラッチペダル4を踏み込むことで当該クラッチ解放を行う。
クラッチペダル4の踏み込みにより、クラッチマスターシリンダ5からクラッチ配管6にクラッチ操作液圧が出力され、これが、シリンダ型式のクラッチアクチュエータ7に供給される。
クラッチアクチュエータ7は、図示せざるレバーによりクラッチレリーズベアリングを介し皿バネの中心部をクラッチ解除方向へ押動し、これにより、クラッチディスクをフライホイルに押し付けている皿バネ力をなくすことでクラッチの解放を行う。
【００２３】
本実施例においては特にクラッチ配管6の配管長を変更可能にするため、クラッチ配管6の一部8をU字状に構成し、更に図2(a),(b)に明示するごとく、かかるU字状配管部8の両脚部9，10をそれぞれ、U字状配管部側脚部9a,10aと、相手方脚部9b,10bとに分断すると共に、U字状配管部側脚部9a,10aを対応する相手方脚部9b,10bに対し液密封止下に進退可能にする。
【００２４】
一方で図1および図2に示すように、U字状配管部8の両脚部9，10を成すU字状配管部側脚部9a,10aおよび相手方脚部9b,10bをそれぞれ、U字状配管部側脚部9a,10aが対応する相手方脚部9b,10bに対し進退し得るよう同じ方向へ同じ曲率で湾曲させる。
そして図2に明示するごとく、U字状配管部8の湾曲させた両脚部9，10の曲率中心に同心にウォームホイール11を回転自在に支持して設け、このウォームホイール11にウォームギヤ12を噛合させる。
【００２５】
同じく図2に示すごとく、ウォームホイール11にはその中心にコ字状メンバ13の中央部を固設し、該コ字状メンバ13の両端アーム部をU字状配管部側脚部9a,10aに連結して、ウォームホイール11の回転によりコ字状メンバ13の両端アーム部を介しU字状配管部側脚部9a,10aを対応する相手方脚部9b,10bに対し進退させ得るようにする。
【００２６】
この進退に伴うクラッチ配管6内の容積変化を補償するよう、つまり、クラッチ配管長の変化に伴うクラッチ配管6内におけるクラッチ作動液の体積変化を補償するよう、図1に示すごとくクラッチ配管6にサブリザーバタンク14を接続して設け、この接続部に開閉弁15を挿置する。
【００２７】
図1および図2に示すごとく、ウォームギヤ12をステップモータ16の出力軸に結合し、このステップモータ16の回転位置を、上記した開閉弁15の開閉と共に、コントローラ17により制御する。
この制御のためコントローラ17には、エンジン1の回転数Neを検出するエンジン回転センサ18からの信号と、クラッチペダル4の踏み込み（クラッチの解放）を検出するペダルスイッチ19からの信号とを入力する。
【００２８】
コントローラ17は、これら入力情報をもとに図3の制御プログラムを実行して、本発明が狙いとするクラッチの配管共振防止を実現する。
先ずステップＳ1において、ペダルスイッチ19からの信号をもとに、クラッチペダル4が釈放されたクラッチ締結中か、クラッチペダル4が踏み込まれたクラッチ解放中かをチェックする。
【００２９】
クラッチペダル4が踏み込まれたクラッチ解放中は、クラッチディスクがフライホイルから離れているため、前記したクラッチの配管共振に関する問題を生じないし、クラッチの解放を可能にする必要から、制御をステップＳ2に進めて、ステップモータ16を停止すると共に開閉弁15を閉じる。
【００３０】
かかるステップモータ16の停止により、ウォームホイール11およびウォームギヤ12よりなる歯車組が非可逆駆動のギヤ組であることから、制動しなくてもU字状配管部側脚部9a,10aを対応する相手方脚部9b,10bに対し、モータ停止時の進退位置に止めてクラッチ配管6の配管長をモータ停止時の長さに保持することができる。
合わせて上記のごとく開閉弁15を閉じているため、マスターシリンダ5からの液圧がそのままアクチュエータ7に至り、クラッチの解放を確実に行わせることができる。
【００３１】
ステップＳ1でクラッチペダル4が釈放中（クラッチ締結中）と判定する場合は、クラッチディスクがフライホイルに押圧されていて、前記したクラッチの配管共振に関する問題を生ずるから、これを防止するという本発明の目的を達成するため、制御をステップＳ3、ステップＳ4およびステップＳ5へと順次進める。
【００３２】
ステップＳ3においては、センサ18で検出したエンジン回転数Neを読み込み、ステップＳ4においては、目標配管長に関する予定のマップをもとにエンジン回転数Neからクラッチ配管6の目標配管長を検索する。
【００３３】
ここで目標配管長の決定要領を説明する。
クラッチ配管6の配管長が長い場合、クラッチ配管6の周波数に対する振動伝達率の変化特性は、例えば図4に波線で示すごとくになり、クラッチ配管6の配管長が短い場合、クラッチ配管6の周波数に対する振動伝達率の変化特性は、例えば図4に実線で示すごとくになる。
従って、クラッチ配管6の振動伝達率が極小値近辺の小さな値となる配管共振の谷が現れる周波数域は、クラッチ配管6の配管長を変更することにより変化させることができる。
【００３４】
一方、エンジン1回転当たりの燃焼回数を表すエンジン燃焼加振力の次数で決まる、エンジン回転数ごとの周波数と振動伝達率との関係を表した特性線は、図5にαで例示するごとくに表される。
従って、クラッチ配管6の振動伝達率が極小値近辺の小さな値となる配管共振の谷が、或る高いエンジン回転数の場合はβで示すように、また、或る低いエンジン回転数の場合はγで示すごとく、エンジン回転数ごとに上記の特性線αに当たるよう、クラッチ配管6の配管長をエンジン回転数に応じて変化させれば、全てのエンジン回転数でクラッチ配管6の振動伝達率を小さくし得て、クラッチの配管共振を防止することができる。
【００３５】
かかる要求を満足する、エンジン回転数ごとのクラッチ配管6の配管長を目標配管長として予め求めておき、これを、図3のステップＳ4内に表記したごとくマップ化しておく。
ステップＳ4では、かようにして求めておいた目標配管長に関する予定のマップをもとにエンジン回転数Neからクラッチ配管6の目標配管長を検索する。
【００３６】
次のステップＳ5においては、開閉弁15を開くと共に、クラッチ配管6が上記の目標配管長となるようステップモータ16を回転制御する。
かかるステップモータ16の回転制御によりウォームギヤ12が対応回転量だけ回転され、これによりウォームホイール11およびコ字状メンバ13を介して、U字状配管部側脚部9a,10aが対応する相手方脚部9b,10bに対し所定の位置まで進退されることにより、クラッチ配管6を目標配管長に一致させることができる。
【００３７】
なおこの間、開閉弁15が開かれていることから、上記クラッチ配管長の変化に伴うクラッチ配管6内におけるクラッチ作動液の体積変化がサブリザーバタンク14内の作動液との往来により補償され、U字状配管部側脚部9a,10aが対応する相手方脚部9b,10bに対し進退し得なくなる事態を生ずることはない。
【００３８】
上記した実施例によれば、クラッチ配管6の振動伝達率が極小値近辺の小さな値となる配管共振の谷が、図5にβ,γで示すごとく、エンジン燃焼加振力の次数で決まる、エンジン回転数ごとの周波数と振動伝達率との関係を表した特性線αに当たるよう、クラッチ配管の配管長をエンジン回転数に応じて変化させるため、
全てのエンジン回転数域に亘ってクラッチ配管6の振動伝達率を小さくすることができ、結果としてクラッチ配管6の共振を如何なるエンジン回転数のもとでも防止することができる。
【００３９】
しかも、この作用効果をクラッチ配管長の制御により実現するから、クラッチ解放用ペダルストロークが増大するなど、クラッチの操作性への悪影響を生ずることなく上記の作用効果を達成し得て大いに有利である。
【００４０】
また、クラッチ配管6の一部8をU字状に構成し、当該U字状配管部8の両脚部9，10をU字状配管部側脚部9a,10aと相手方脚部9b,10bとに分断すると共に、U字状配管部側脚部9a,10aを対応する相手方脚部9b,10bに対し液密封止下に進退可能にして、クラッチ配管長を変化させる構成としたから、
クラッチ配管長を無段階に、しかも、大きく変化させることができる。
【００４１】
更に、U字状配管部側脚部9a,10aおよび相手方脚部9b,10bをそれぞれ、U字状配管部側脚部9a,10aが対応する相手方脚部9b,10bに対し進退し得るよう同じ方向へ同じ曲率で湾曲させたため、
コンパクトな構成によりクラッチ配管長の可変機構を実現することができる。
【００４２】
また、U字状配管部8の湾曲させた両脚部9，10の曲率中心に同心にウォームホイール11を回転自在に設け、このウォームホイール11を介してウォームギヤ12によりU字状配管部側脚部9a,10aを対応する相手方脚部9b,10bに対し進退させる構成としたため、
クラッチ解放時にU字状配管部側脚部9a,10aを停止させるに際し、ウォームギヤ12を停止させるだけで制動手段なしにU字状配管部側脚部9a,10aを停止させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の一実施例になる配管共振防止装置を具えた液圧作動クラッチの制御システムを示す概略系統図である。
【図２】同実施例になる配管共振防止装置の要部を構成する配管長可変機構を示し、  (a)は、クラッチ配管伸長状態で示す斜視図、  (b)は、クラッチ配管収縮状態で示す斜視図である。
【図３】図1におけるコントローラが実行するクラッチ配管共振防止制御プログラムを示すフローチャートである。
【図４】クラッチ配管長の長短による、クラッチ配管の振動伝達率変化特性の違いを示す特性線図である。
【図５】クラッチの配管共振を防止するのに必要な目標配管長の求め方を説明するのに用いたクラッチ配管の振動伝達率変化特性を示す特性線図である。
【図６】クラッチ配管の共振を防止する従来の対策を示す説明用略線図である。
【図７】図6に示す従来の対策をモデル化して示す模式図である。
【図８】従来の対策を施した場合におけるクラッチ配管の振動伝達率特性を、対策しない場合のそれと比較して示す特性線図である。
【図９】従来の対策であるダンパーの剛性を低くした場合におけるクラッチ配管の振動伝達率特性を、ダンパー剛性が高い場合のそれと比較して示す特性線図である。
【図１０】従来の対策を施した場合における問題点を説明するのに用いたクラッチ配管の振動伝達率特性を示す特性線図である。
【図１１】従来の対策を施したクラッチの液圧操作系を示し、  (a)は、従来の対策であるダンパーの剛性が高い場合におけるクラッチの動作説明図、  (b)は、ダンパーの剛性が低い場合におけるクラッチの動作説明図である。
【図１２】従来の対策を施したクラッチの液圧操作系において、ダンパーの剛性が高い場合におけるクラッチの動作特性と、ダンパー剛性が低い場合におけるクラッチの動作特性とを比較して示す特性線図である。
【符号の説明】
【００４４】
１  エンジン
２  変速機
３  クラッチハウジング
４  クラッチペダル
５  マスターシリンダ
６  クラッチ配管
７  クラッチアクチュエータ
８  U字状配管部
９  脚部
10  脚部
9a,10a   U字状配管部側脚部
9b,10b   相手方脚部
11  ウォームホイール
12  ウォームギヤ
13  コ字状メンバ
14  サブリザーバタンク
15  開閉弁
16  ステップモータ
17  コントローラ
18  エンジン回転センサ
19  クラッチペダルスイッチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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