JP2950798B2 - 車両の自動クラッチ制御装置 - Google Patents

車両の自動クラッチ制御装置

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JP2950798B2
JP2950798B2 JP9183941A JP18394197A JP2950798B2 JP 2950798 B2 JP2950798 B2 JP 2950798B2 JP 9183941 A JP9183941 A JP 9183941A JP 18394197 A JP18394197 A JP 18394197A JP 2950798 B2 JP2950798 B2 JP 2950798B2
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  • Hydraulic Clutches, Magnetic Clutches, Fluid Clutches, And Fluid Joints (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は車両の自動クラッ
チ制御装置の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、運転者の疲労を軽減するためエン
ジンと変速機との間にトルクコンバータを介在させるこ
とにより変速操作を自動的に行う自動変速機を搭載する
車両が多くなっているが、トルクコンバータは流体継ぎ
手であることから機械式クラッチと比してどうしても出
力伝達効率が悪く、燃費向上の点からは不利である。
【0003】そこで、操作の容易さだけでなく燃費向上
をも図るため、従来のトランスミッションと機械式クラ
ッチを用い、運転者がクラッチやトランスミッションの
操作を行うのではなく、これらを電子制御により自動的
に変速操作を行わせるようにした自動変速装置が本出願
人により提案されている(実開昭60−188637号
公報)。
【0004】図2はその全体構成図を示し、この例で
は、ディーゼルエンジン40の燃料噴射ポンプ41、機
械式クラッチ42、トランスミッション43にこれらの
作動状態を検出する各種検出手段とこれらを駆動するア
クチュエータを設け、これら検出手段からの信号に基づ
いて自動制御回路60がアクチュエータを制御して自動
変速を実現するものである。
【0005】自動変速のために、運転状態を検出する手
段が必要で、この運転状態はエンジン負荷、セレクトレ
バーの入っている位置、クラッチ断続状態、トランスミ
ッションの実際のシフト位置並びに車速から判別するこ
とができる。
【0006】このため、アクセルペダル45にはエンジ
ン負荷としてのアクセルペダル45の踏み角(アクセル
開度)を検出するアクセルセンサ50が、機械式クラッ
チ42にはクラッチのストローク量を検出するクラッチ
ストロークセンサ54が、トランスミッション43には
実際のシフト位置を検出するシフト位置センサ58と、
プロペラシャフト44を介してリヤアクスルに連結する
メインシャフトの回転速度を検出するメインシャフト回
転センサ56がそれぞれ設けられる。
【0007】なお、メインシャフト回転速度は車速に比
例するので、メインシャフト回転速度センサ56が車速
センサとして機能する。
【0008】また、噛み合わせるギヤの同期は、メイン
シャフト上を遊転するメインギヤの回転速度がメインシ
ャフトの回転速度に対して設けたシンクロ領域に入ると
ギヤシフト機構を駆動して行うので、メインギヤ回転速
度を検出する必要がある。
【0009】この場合、メインギヤはエンジン出力を伝
達するカウンタシャフトと同期噛み合わしているので、
カウンタシャフトの回転速度はメインギヤの回転速度で
もあり、このためカウンタシャフト回転センサ57が設
けられている。48はセレクトレバー49の指定位置信
号を出力するシフトセレクタである。
【0010】次に、これらの検出手段に対し、自動制御
回路60の制御対象であるアクチュエータとして、燃料
噴射ポンプ41にはコントロールレバーを要求に応じて
駆動するとともに、エンジン回転と要求回転とを一致さ
せるためにエンジン回転を制御するガバナ制御装置53
が、クラッチ42にはクラッチを断続するクラッチアク
チュエータ55が、トランスミッション43にはギヤシ
フト機構を駆動してギヤのシフトセットを行うギヤシフ
トアクチュエータ59が、それぞれ設けられている。
【0011】これら各アクチュエータを制御する自動制
御回路60は、運転状態検出手段としてのアクセル開度
センサ50等と車速検出手段としてのメインシャフト回
転センサ56からの信号に基づいて変速、すなわちシフ
トチェンジすべきか否かを判定し、変速時に変速制御信
号を出力する。この制御信号によりガバナ制御装置5
3、クラッチアクチュエータ55、及びギヤシフトアク
チュエータ59を駆動してエンジン回転を上昇または低
下させ、クラッチを断続し、次変速段階にギヤシフトさ
せる。
【0012】そして、この場合、自動制御回路60が、
たとえばハーネスの断線などの故障により制御不能に陥
った場合にも対処できるように、手動制御回路70が並
設される。
【0013】手動制御回路70は切り換えスイッチ71
〜74’(これらのスイッチは一体に切り換わる)を手
動側に入れると、クラッチ操作スイッチ75のスイッチ
操作に応じてクラッチを断続するようにクラッチアクチ
ュエータ42の駆動を、またセレクタ48のレバー操作
に応じてトランスミッションを指定シフト段にギヤシフ
ト操作するようにギヤシフトアクチュエータ59の駆動
を制御する。
【0014】なお、燃料噴射ポンプ41のコントロール
レバーはリンケージ30を介してアクセルペダル45に
連係され、手動操作時でのペダル開度に応じて作動す
る。
【0015】図3はクラッチアクチュエータ55の構成
を示す概略図で、この場合自動制御回路60または手動
制御回路70の出力信号によって駆動されるエア圧供給
用と排出用の電磁弁80と81を備え、クラッチアクチ
ュエータ55は、電磁弁80のONにて供給されるエア
圧によりクラッチ断方向に作動し、電磁弁81のONに
伴うエア圧の排出により、リターンスプリングを介して
クラッチ接方向に作動するようになっている。
【0016】
【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
自動変速車両では、たとえば坂道などでのギヤ入り駐車
において、このとき電磁弁80と81は共にOFFで閉
じているのであるが、エア圧供給用の電磁弁80がエア
洩れを発生すると、洩れたエア圧によりクラッチアクチ
ュエータ55がクラッチ断方向に作動することがあり、
この場合にはギヤ入り駐車の効果が失われるという心配
があった。
【0017】本発明はこのような問題を解決することを
目的とする。
【0018】
【課題を解決するための手段】第1の発明は、機械式ク
ラッチを断続する流体圧式クラッチアクチュエータを備
え、クラッチアクチュエータに流体圧を供給すると機械
式クラッチを切断、同じく供給を解除すると接続するよ
うに構成した車両の自動クラッチ制御装置において、前
記クラッチアクチュエータに流体圧を導く互いに並列に
設けられた常用回路及び非常用回路と、常用回路に設け
られ流体圧を供給位置と排出する位置と給排を遮断する
位置とに切換わる常用クラッチバルブと、非常用回路に
設けられ流体圧を排出する位置と遮断する位置との切換
わる非常用クラッチバルブと、前記常用クラッチバルブ
を運転状態に応じて供給位置と排出位置とに切換えかつ
エンジンキースイッチのOFF時には遮断位置に保持す
る一方、非常用クラッチバルブをエンジンキースイッチ
のON時に遮断位置に、OFF時に排出位置に切換える
自動制御回路とを備える。なお、上記の「排出位置」と
は、圧力源からクラッチアクチュエータへの流体圧の供
給を遮断すると共にクラッチアクチュエータ側の作動流
体圧を大気に開放する位置を意味する(以下同様)
【0019】第2の発明は、第1の発明において、前記
常用クラッチバルブとして互いに並列に配置され、かつ
開弁時に流体圧を供給する常用供給電磁弁並びに開弁時
に流体圧を排出する常用排出電磁弁を設け、さらに前記
非常用クラッチバルブとして非常用開閉電磁弁及び流体
圧の供給と排出位置とに選択的に切換わる非常用給排電
磁弁を互いに直列に設け、前記自動制御回路が、常用供
給電磁弁と常用排出電磁弁を運転状態に応じて開閉し、
かつエンジンキースイッチのOFF時に共に閉弁させる
一方、非常用開閉電磁弁を開弁しかつ非常用給排電磁弁
を排出位置に切換えるように構成する。
【0020】第3の発明は、機械式クラッチを断続する
流体圧式クラッチアクチュエータを備え、クラッチアク
チュエータに流体圧を供給すると機械式クラッチを切
断、同じく供給を解除する接続するように構成した車両
の自動クラッチ制御装置において、前記クラッチアクチ
ュエータに流体圧を導く互い並列に設けられた常用回
路及び非常用回路と、常用回路に設けられ流体圧を供給
位置と排出する位置と給排を遮断する位置とに切換わる
常用クラッチバルブと、非常用回路に設けられ流体圧を
供給する位置と排出する位置と遮断する位置とに切換わ
る非常用クラッチバルブと、前記常用クラッチバルブを
運転状態に応じて供給位置と排出位置とに切換えかつエ
ンジンキースイッチのOFF時には遮断位置に保持する
一方、非常用クラッチバルブをエンジンキースイッチの
ON時に遮断位置に、OFF時に排出位置に切換える自
動制御回路と、非常用クラッチバルブをクラッチ操作ス
イッチにより選択的に切換える手動制御回路と、手動制
御回路を電源回路に選択的に接続する非常用メインスイ
ッチと、非常用メインスイッチの接続時に前記自動制御
回路を開成して手動制御回路を閉成するリレー回路と、
電源回路にエンジンキースイッチを介して接続する自動
制御回路にエンジンキースイッチと並列に接続するバッ
クアップ電源回路とを備える。
【0021】第4の発明は、第3の発明において、前記
常用クラッチバルブとして互いに並列に配置され、かつ
開弁時に流体圧を供給する常用供給電磁弁並びに開弁時
に流体圧を排出する常用排出電磁弁を設け、さらに前記
非常用クラッチバルブとして非常用開閉電磁弁及び流体
圧の供給と排出位置とに選択的に切換わる非常用給排電
磁弁を互いに直列に設け、前記自動制御回路が常用供給
電磁弁と常用排出電磁弁を運転状態に応じて開閉し、か
つエンジンキースイッチのOFF時に共に閉弁させる一
方、非常用開閉電磁弁をエンジンキースイッチのON時
に閉弁し、OFF時に開弁させる一方、前記手動制御回
路が非常用開閉電磁弁と非常用給排電磁弁とをクラッチ
操作スイッチにより切換作動し、さらに前記リレー回路
が、非常用メインスイッチの接続時に前記自動制御回路
と常用供給、排出電磁弁並びに非常用開閉電磁弁の接続
を遮断すると共に、手動制御回路と非常用開閉電磁弁及
び非常用給排電磁弁を接続して非常用開閉電磁弁は開弁
保持しかつ非常用給排電磁弁はクラッチ操作スイッチに
応じた位置に切換可能とする一方、非常用メインスイッ
チの非接続時に前記自動制御回路と常用供給、排出電磁
弁並びに非常用開閉電磁弁とを接続すると共に、手動制
御回路と非常用開閉電磁弁の接続を遮断しかつ非常用給
排電磁弁を排出位置に切換えるように構成する。
【0022】
【作用】第1〜第4の発明において、エンジンキースイ
ッチ(103)をONにしての通常の運転時には、自動
制御回路(60)により常用電磁弁(80)と(81)
の開閉が運転状態に応じて制御され、かつこのときは電
磁弁(85)が閉弁しているため、常用回路(83A)
を介してクラッチアクチュエータ(55)に対するエア
圧の給排が制御され、機械式クラッチが断接される。
【0023】エンジンキースイッチ(103)のOFF
時には、自動制御回路(60)により非常用の電磁弁
(85)が開弁され、かつこのとき電磁弁(84)は非
通電状態にあって、排出位置に切換わっているため、非
常用回路(83B)が圧力開放位置に維持されている。
【0024】また、エンジンキースイッチ(103)の
OFF時には、自動制御回路(60)は電磁弁(80)
と(81)に対して非通電状態を維持するため、電磁弁
(80)と(81)は共に閉弁している。このため、仮
に電磁弁(80)にエア洩れを生じ、常用回路(83
A)にエア圧が洩れ込んだとしても、これは非常用回路
(83B)から大気に開放されるので、クラッチアクチ
ュエータ(55)がエア圧によりクラッチ断方向に作動
することはない。
【0025】ただし、括弧内の符号は実施の形態に対応
して付した。
【0026】
【発明の実施の形態】以下本発明の最良の実施の形態に
ついて図面に基づいて説明する。
【0027】図1において、55は流体圧が供給された
ときに機械式クラッチを断ち、排出されたときにリター
ンスプリングにより機械式クラッチを接続するクラッチ
アクチュエータで、そのエア圧回路83には常用回路8
3Aと並列に非常用回路83Bが設けられる。
【0028】常用回路83Aには自動制御回路60(従
前と同じく運転状態検出する各種センサからの信号にも
とづいて自動変速を制御する)からのON−OFF信号
に応じて選択的に開弁、閉弁するエア圧供給用と排出用
の電磁弁80と81が並列に設けられ、これらにより常
用クラッチバルブを構成し、また非常用回路83Bには
手動制御回路としてのクラッチ操作スイッチ75Aから
のON−OFF信号によりエア圧の供給位置と排出位置
に切り換わる給排用電磁弁84と、自動制御回路60ま
たはクラッチ操作スイッチ75AからのON−OFF信
号により開閉する電磁弁85とが直列に介装され、これ
らにより非常用クラッチバルブを構成する。
【0029】なお、電磁弁81及び84にはエア圧の排
出流量を絞るオリフィス86及び87が付設される。8
8はコンプレッサ89からのエア圧を蓄積するメインリ
ザーバ、90は同じくサブリザーバ、91はドライヤを
示す。
【0030】そして、電磁弁80、81の各作動部80
A、81Aの駆動回路92、93にはこれらを開閉する
リレー94が、また電磁弁85の両作動部85A、85
Bの駆動回路95、96にはこれらを自動制御回路60
とクラッチ操作スイッチ75Aに選択的に接続するリレ
ー97が設けられ、リレー94、97の各励磁回路9
8、99は非常用の電源回路100に接続される。な
お、上記各電磁弁80、81、85は通電時に開弁し、
非通電時に閉弁する。また、電磁弁84は通電時に流体
圧の供給位置、非通電時に排出位置に切換わる。
【0031】非常用の電源回路100には非常用メイン
スイッチ101が介装され、このメインスイッチ101
をON(接続)にすると、リレー94の作動により電磁
弁80、81の駆動回路92、93が開成され、かつリ
レー97の作動により電磁弁85の駆動回路95、96
が、自動制御回路60からクラッチ操作スイッチ75A
側に切り換わる。
【0032】クラッチ操作スイッチ75Aはこの場合、
3段階に切り換え操作できるように作られ、クラッチ接
続位置で電磁弁85の作動部85B側の駆動回路96
を、クラッチ切断位置で電磁弁84の作動部84Aの駆
動回路102を、クラッチ停止位置で電磁弁85の作動
部85A側の駆動回路95をそれぞれ非常用の電源回路
100に接続する。
【0033】自動制御回路60はエンジンキースイッチ
103と並列のバックアップ電源回路104を介してバ
ッテリ(電源)105に接続され、エンジンキースイッ
チ103のONにより電磁弁85を閉じ、エンジンキー
スイッチ103のOFFにより電磁弁85を開く機能を
備える。
【0034】このような構成において、エンジンキース
イッチをONにしての通常の運転時には、自動制御回路
60により電磁弁80と81の開閉が運転状態に応じて
制御され、かつこのときは電磁弁85が閉弁しているた
め、常用回路83Aを介してクラッチアクチュエータ5
5に対するエア圧の給排が制御され、機械式クラッチが
断接される。
【0035】エンジンキースイッチのOFF時には、自
動制御回路60により電磁弁85が開弁され、かつこの
とき電磁弁84は非通電状態にあって、排出位置に切換
わっているため、非常用回路83Bが圧力開放位置に維
持されている。
【0036】また、エンジンキースイッチのOFF時に
は、自動制御回路60は電磁弁80と81に対して非通
電状態を維持するため、電磁弁80と81は共に閉弁し
ている。
【0037】このため、仮に電磁弁80にエア洩れを生
じ、常用回路83Aにエア圧が洩れ込んだとしても、こ
れは非常用回路83Bから大気に開放されるので、クラ
ッチアクチュエータ55がエア圧によりクラッチ断方向
に作動することはない。
【0038】したがって、ギヤを入れたまま駐車するギ
ヤ入り駐車において、誤ってクラッチが切断することが
なく、ギヤ入り駐車の効果を維持することができる。
【0039】また、一方、この実施例では、自動制御回
路60がハーネスの断線などの故障により常用の電磁弁
80、81を介してのクラッチ断続制御が不能となった
場合でも、非常用メインスイッチ101をONにする
と、リレー94の作動により電磁弁80、81の駆動回
路92、93が自動制御回路60に対して開成され、か
つリレー97の作動により電磁弁85の駆動回路95、
96がクラッチ操作スイッチ75A側に切り換わるた
め、クラッチ操作スイッチ75Aの切り換え操作により
クラッチを切断、接続、停止させることができる。
【0040】すなわち、クラッチ操作スイッチ75Aを
クラッチ接続位置に入れると、電磁弁85が作動部85
Bへの通電により開き、また電磁弁84がエア圧の排出
位置にあり、エア圧を排出するために、クラッチアクチ
ュエータ55がリターンスプリングによりクラッチ接続
方向に作動する。
【0041】また、クラッチ操作スイッチ75Aをクラ
ッチ切断位置に切り換えると、電磁弁85が開弁すると
共に、電磁弁84が作動部84Aへの通電により、エア
圧供給側に切り換わり、これによりクラッチアクチュエ
ータ55が電磁弁84、85を介して供給されるエア圧
によりクラッチを切断する。さらにクラッチ操作スイッ
チ75Aをクラッチ停止位置に入れると、電磁弁85が
作動部85Aへの通電により閉じ、クラッチアクチュエ
ータ55の作動を停止する。
【0042】なお、上記した実施例では、手動によるク
ラッチ操作を可能とするために、非常用の電磁弁84と
85を直列に配置したが、常用電磁弁81のエア洩れ対
策のためだけならば、電磁弁85のみを設けておき、こ
れを排出位置と遮断位置とに切換えられるようにすれば
よい。
【0043】また、この実施例によれば、常用の電磁弁
80と非常用の電磁弁85とが並列に位置しているの
で、それぞれが独立してクラッチアクチュエータ55に
対するエア圧の給排が制御可能なため、配管中への異物
の混入により、クラッチの作動が不能となる不具合を起
こすことがなく、信頼性の高いクラッチ制御が可能とな
る。
【0044】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、車両を駐
車するときなど、エンジンキースイッチOFF時に、ク
ラッチアクチュエータを制御する常用クラッチバルブに
洩れを生じてエア圧が洩れ込むことがあっても、非常用
クラッチバルブが排出位置にあって、エア圧を排出する
ため、クラッチアクチュエータがクラッチ断方向に作動
することがなく、ギヤ入り駐車の信頼性を高められる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態を示す要部構成図。
【図2】従来技術を示す全体構成図。
【図3】同じくクラッチアクチュエータの構成図。
【符号の説明】
55 クラッチアクチュエータ 60 自動制御回路 75A クラッチ操作スイッチ 80、81 常用電磁弁 84、85 非常用電磁弁 94、97 リレー 101 非常用メインスイッチ 103 エンジンキースイッチ 104 バッテリ電源回路 105 バッテリ
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−97728(JP,A) 特開 昭63−92828(JP,A) 特開 昭62−77238(JP,A) 特開 昭61−122038(JP,A) 実開 昭62−104047(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F16D 25/12 - 25/14

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】機械式クラッチを断続する流体圧式クラッ
    チアクチュエータを備え、クラッチアクチュエータに流
    体圧を供給すると機械式クラッチを切断、同じく供給を
    解除すると接続するように構成した車両の自動クラッチ
    制御装置において、 前記クラッチアクチュエータに流体圧を導く互いに並列
    に設けられた常用回路及び非常用回路と、 常用回路に設けられ流体圧を供給位置と排出する位置と
    給排を遮断する位置とに切換わる常用クラッチバルブ
    と、 非常用回路に設けられ流体圧を排出する位置と遮断する
    位置との切換わる非常用クラッチバルブと、 前記常用クラッチバルブを運転状態に応じて供給位置と
    排出位置とに切換えかつエンジンキースイッチのOFF
    時には遮断位置に保持する一方、非常用クラッチバルブ
    をエンジンキースイッチのON時に遮断位置に、OFF
    時に排出位置に切換える自動制御回路と、を備えたこと
    を特徴とする車両の自動クラッチ制御装置。
  2. 【請求項2】前記常用クラッチバルブとして互いに並列
    に配置され、かつ開弁時に流体圧を供給する常用供給電
    磁弁並びに開弁時に流体圧を排出する常用排出電磁弁を
    設け、さらに前記非常用クラッチバルブとして非常用開
    閉電磁弁及び流体圧の供給と排出位置とに選択的に切換
    わる非常用給排電磁弁を互いに直列に設け、 前記自動制御回路が、常用供給電磁弁と常用排出電磁弁
    を運転状態に応じて開閉し、かつエンジンキースイッチ
    のOFF時に共に閉弁させる一方、非常用開閉電磁弁を
    開弁しかつ非常用給排電磁弁を排出位置に切換える請求
    項1に記載の車両の自動クラッチ制御装置。
  3. 【請求項3】機械式クラッチを断続する流体圧式クラッ
    チアクチュエータを備え、クラッチアクチュエータに流
    体圧を供給すると機械式クラッチを切断、同じく供給を
    解除する接続するように構成した車両の自動クラッチ制
    御装置において、 前記クラッチアクチュエータに流体圧を導く互い並列
    に設けられた常用回路及び非常用回路と、 常用回路に設けられ流体圧を供給位置と排出する位置と
    給排を遮断する位置とに切換わる常用クラッチバルブ
    と、 非常用回路に設けられ流体圧を供給する位置と排出する
    位置と遮断する位置とに切換わる非常用クラッチバルブ
    と、 前記常用クラッチバルブを運転状態に応じて供給位置と
    排出位置とに切換えかつエンジンキースイッチのOFF
    時には遮断位置に保持する一方、非常用クラッチバルブ
    をエンジンキースイッチのON時に遮断位置に、OFF
    時に排出位置に切換える自動制御回路と、 非常用クラッチバルブをクラッチ操作スイッチにより選
    択的に切換える手動制御回路と、 手動制御回路を電源回路に選択的に接続する非常用メイ
    ンスイッチと、 非常用メインスイッチの接続時に前記自動制御回路を開
    成して手動制御回路を閉成するリレー回路と、 電源回路にエンジンキースイッチを介して接続する自動
    制御回路にエンジンキースイッチと並列に接続するバッ
    クアップ電源回路と、を備えたことを特徴とする車両の
    自動クラッチ制御装置。
  4. 【請求項4】前記常用クラッチバルブとして互いに並列
    に配置され、かつ開弁時に流体圧を供給する常用供給電
    磁弁並びに開弁時に流体圧を排出する常用排出電磁弁を
    設け、さらに前記非常用クラッチバルブとして非常用開
    閉電磁弁及び流体圧の供給と排出位置とに選択的に切換
    わる非常用給排電磁弁を互いに直列に設け、 前記自動制御回路が常用供給電磁弁と常用排出電磁弁を
    運転状態に応じて開閉し、かつエンジンキースイッチの
    OFF時に共に閉弁させる一方、非常用開閉電磁弁をエ
    ンジンキースイッチのON時に閉弁し、OFF時に開弁
    させる一方、前記手動制御回路が非常用開閉電磁弁と非
    常用給排電磁弁とをクラッチ操作スイッチにより切換作
    動し、さらに前記リレー回路が、非常用メインスイッチ
    の接続時に前記自動制御回路と常用供給、排出電磁弁並
    びに非常用開閉電磁弁の接続を遮断すると共に、手動制
    御回路と非常用開閉電磁弁及び非常用給排電磁弁を接続
    して非常用開閉電磁弁は開弁保持しかつ非常用給排電磁
    弁はクラッチ操作スイッチに応じた位置に切換可能と
    る一方、非常用メインスイッチの非接続時に前記自動制
    御回路と常用供給、排出電磁弁並びに非常用開閉電磁弁
    とを接続すると共に、手動制御回路と非常用開閉電磁弁
    の接続を遮断しかつ非常用給排電磁弁を排出位置に切換
    えるように構成される請求項3に記載の車両の自動クラ
    ッチ制御装置。
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