JPH11173347A - クラッチ断接装置 - Google Patents

クラッチ断接装置

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JPH11173347A
JPH11173347A JP9339001A JP33900197A JPH11173347A JP H11173347 A JPH11173347 A JP H11173347A JP 9339001 A JP9339001 A JP 9339001A JP 33900197 A JP33900197 A JP 33900197A JP H11173347 A JPH11173347 A JP H11173347A
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JP
Japan
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clutch
pneumatic
pressure
control
disconnection
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Application number
JP9339001A
Other languages
English (en)
Inventor
Yasushi Yamamoto
康 山本
Masanori Ishihara
正紀 石原
Nobuyuki Iwao
信幸 岩男
Nobutaka Sakai
信貴 酒井
Original Assignee
Isuzu Motors Ltd
いすゞ自動車株式会社
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH11173347A publication Critical patent/JPH11173347A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 クラッチ接続中のギヤ抜けを防止し、スイッ
チ反応荷重の設定を容易化する。 【解決手段】 本発明は、クラッチ8の自動断接を実行
する自動断接手段2,7,78,79,35,62,6
4,68,74,aと、シフトレバー操作に連動する手
動変速機76と、作動時に所定のアシスト力を発生して
シフトレバー操作力を軽減するシフトアシスト装置71
と、シフトレバー95に一定以上の操作力が加わったと
き反応して信号を出力するスイッチ77と、前記信号の
入力と同時に自動断接手段によるクラッチ自動分断を開
始し、前記信号の入力時からクラッチが半クラッチ開始
位置直前に達する時までに、シフトアシスト装置の作動
を開始する制御手段72とを備えたものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はクラッチ断接装置に
係り、特に車両のクラッチの自動化を図り得るクラッチ
断接装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年では、摩擦クラッチの自動断接を実
行する自動断接手段と、シフトレバー操作に連動する手
動変速機とを備え、シフトレバーに一定以上の操作力が
加えられ、シフトレバーに内蔵したシフトレバースイッ
チが反応したとき、これを合図にクラッチ自動分断を開
始し、その後の手動変速を許容するクラッチ断接装置が
知られている。一方、大型車両等においては、シフトレ
バー操作力を軽減するためのシフトアシスト装置が設け
られることも周知である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記クラッ
チ断接装置では、所定のギヤ段で走行中、比較的強い力
でシフトレバーを操作し、ギヤ抜きを行おうとすると、
クラッチ自動分断が間に合わず、クラッチが切れる前に
ギヤ抜けが生じてしまうという問題がある。このような
事態は、ドク歯の磨耗を促進するため、できるだけ回避
するのが望ましい。特にシフトアシスト装置が搭載され
ているときは、シフトレバー操作力が軽くなるため、比
較的弱い力でも容易にギヤ抜けが起こりやすく、問題が
顕著となる。
【0004】一方、上記シフトレバースイッチは、シフ
トレバー特にそのシフトノブに一定以上の操作力が加わ
ったときに反応する。つまりシフトノブがシフトロッド
に若干傾動自在(いわゆる首振り式)に、且つリターン
スプリングでセンター位置に戻されるよう取り付けら
れ、シフトノブにリターンスプリングを変形させ得る操
作力が加わり、シフトノブがシフトロッドに対し傾動し
たとき、シフトノブに内蔵したシフトレバースイッチが
ONとなるようになっている。なおこのときの操作力をス
イッチ反応荷重という。
【0005】よって、リターンスプリングのバネ定数を
高め、スイッチ反応荷重をあまりに大きい値に設定する
と、シフトレバーを操作してもスイッチがONとならず、
クラッチが切れてないのにギヤ抜けするという事態が生
じ得る。また、スイッチ反応荷重をあまりに小さい値に
設定すると、車両の振動や、シフトノブへの手乗せ、接
触程度でスイッチがONとなり、不意にクラッチが切れて
しまう。このように、従来のスイッチ反応荷重の設定は
大変難しいものであった。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明に係るクラッチ断
接装置は、クラッチの自動断接を実行する自動断接手段
と、シフトレバー操作に連動する手動変速機と、作動時
に所定のアシスト力を発生してシフトレバー操作力を軽
減するシフトアシスト装置と、シフトレバーに一定以上
の操作力が加わったとき反応して信号を出力するスイッ
チと、前記信号の入力と同時に自動断接手段によるクラ
ッチ自動分断を開始し、前記信号の入力時からクラッチ
が半クラッチ開始位置直前に達する時までに、シフトア
シスト装置の作動を開始する制御手段とを備えたもので
ある。
【0007】本発明によれば、シフトレバーに一定以上
の操作力が加えられ、スイッチが反応したときでも、シ
フトアシスト装置によるアシスト力の発生を遅らせら
れ、特にクラッチが切れてからアシスト力を発生させる
ことができる。よってクラッチが切れる前はシフトレバ
ーの操作感を重くでき、これによって強制操作によるギ
ヤ抜けを防止できる。またスイッチ反応荷重を大きい値
に設定でき、荷重設定も容易となる。
【0008】なお、前記シフトアシスト装置が、空圧の
導入により作動する空圧アシスターであり、前記制御手
段が、前記空圧アシスターへの空圧の導入・排出を制御
すべく電磁弁をON/OFF制御するのが好ましい。
【0009】
【発明の実施の形態】以下本発明の好適な実施の形態を
添付図面に基づいて詳述する。
【0010】図1は、本発明に係るクラッチ断接装置を
示す全体構成図で、ここでのクラッチ断接装置1はマニ
ュアル断接と自動断接とが可能な所謂セミオートクラッ
チシステムの構成が採られている。図示するようにクラ
ッチ断接装置1は、空圧を供給するための空圧供給手段
2を有する。空圧供給手段2は、エンジン91に駆動さ
れて空圧(空気圧)を発生するコンプレッサ3と、コン
プレッサ3からの空気を乾燥させるエアドライヤ4と、
エアドライヤ4から送られてきた空気を貯留するエアタ
ンク5と、エアタンク5の入口側に設けられた逆止弁6
とから主に構成される。この空圧供給手段2からの空圧
は倍力装置(クラッチブースタ)7に送られ、倍力装置
7はその空圧の供給により摩擦クラッチ8を分断側(右
側)Aに操作するようになっている。また倍力装置7
は、詳しくは後述するが、マスタシリンダ10から油圧
も供給されるようになっている。
【0011】図2は倍力装置7の詳細を示す縦断面図で
ある。なおこの倍力装置7は従来同様に構成される。図
示するように、倍力装置7は、そのボディ11に接続さ
れたシリンダシェル12を有し、このシリンダシェル1
2内にピストンプレート(パワーピストン、倍力ピスト
ン)13が、リターンスプリング14により空圧導入側
(図中左側)に付勢されて設けられている。シリンダシ
ェル12の一端には空圧ニップル15が取り付けられ、
この空圧ニップル15が空圧導入口を形成してエアタン
ク5からの空圧を空圧配管35(図1)から導入する。
空圧が導入されるとピストンプレート13が右側に押動
され、こうなるとピストンプレート13はピストンロッ
ド16、ハイドロリックピストン17、さらにはプッシ
ュロッド18を押動してクラッチレバー8a(図1)を
分断側Aに押し、クラッチ8を分断する。
【0012】一方、ボディ11内部には油圧路20が形
成され、油圧路20の油圧導入口は油圧ニップル19に
よって形成されている。油圧ニップル19には油圧配管
54の一端が接続される。油圧路20は、ボディフラン
ジ部11aの一端(下端)側に形成された孔21、ハイ
ドロリックピストン17を収容するハイドロリックシリ
ンダ(油圧シリンダ)22(ボディシリンダ部11bに
形成される)、及びハイドロリックシリンダ22に小孔
23aを介して連通する他端(上端)側の制御孔23に
よって主に形成される。油圧ニップル19から油圧が導
入されると、その油圧は上記通路を通って制御孔23に
到達し、制御ピストン24を制御シリンダ25に沿って
右側に押動する。このようにボディフランジ部11aの
上端側には、詳しくは後述するが、倍力装置7への空圧
供給を制御するための制御バルブ部7a(油圧作動弁)
が形成される。
【0013】制御バルブ部7aは右側に突出する制御ボ
ディ部26によって区画される。制御ボディ部26に
は、前述の制御シリンダ25に同軸に連通するコントロ
ール室27及び空圧ポート28が形成される。コントロ
ール室27には制御ピストン24のコントロール部29
が、空圧ポート28にはポペットバルブ30がそれぞれ
摺動可能に収容される。空圧ポート28にはニップル3
1が取り付けられ、このニップル31には空圧配管67
(図1)が接続されて空圧が常に供給されている。
【0014】通常、ポペットバルブ30は、空圧とポペ
ットスプリング32とにより左側に付勢されていて、コ
ントロール室27及び空圧ポート28を連通する連通ポ
ート33を閉じている。よってニップル31からの空圧
はポペットバルブ30の位置で遮断される。しかしなが
ら、油圧配管54から油圧が供給されると、制御ピスト
ン24のコントロール部29がポペットバルブ30を右
側に押動して連通ポート33を開く。こうなると、連通
ポート33からコントロール室27に侵入した空圧は、
詳しくは後述するが、コントロール室27に連通する空
圧配管34,35(図1)を通じて前述のシリンダシェ
ル12に入り、ピストンプレート13の左側の空圧作用
面13aに作用してこれを右側に押動し、クラッチ8を
分断側に操作する。
【0015】ここで、倍力装置7は、供給された油圧の
大きさに応じてクラッチ8を所定ストロークだけ操作す
ることができる。即ち、例えば比較的小さい値だけ油圧
が増加された場合、前述の空圧作用によりピストンプレ
ート13が右側に押動され、これに連動してハイドロリ
ックピストン17が所定ストロークだけ右側に押動され
る。すると、油圧路20の容積が増し制御孔23内の油
圧が下がり、こうなると、制御ピストン24のコントロ
ール部29がポペットバルブ30を押し付けつつ、ポペ
ットバルブ30が連通ポート33を閉鎖するバランス状
態が生じ、これによりコントロール室27、空圧配管3
4,35、及びピストンプレート13の空圧作用面13
a側となる空圧導入室12bにて所定の空圧が保持さ
れ、ピストンプレート13及びクラッチ8を所定のスト
ローク位置に保持する。
【0016】また、油圧が完全に抜かれると、制御孔2
3内の油圧がさらに下がって、図示の如く制御ピストン
24が最も左側の原位置に戻される。こうなると、コン
トロール部29がポペットバルブ30から離れ、コント
ロール部29の内部に設けられた開放ポート36がコン
トロール室27等と連通するようになる。すると、保持
されていた空圧は、一部が開放ポート36から大気圧ポ
ート39を通じ空圧導入室12bと反対側の大気室12
aに導入され、これによりピストンプレート13を右側
に押していた空圧が、今度はリターンスプリング14と
協同してそれを反対側の左側に押し、クラッチ8を接続
側(左側)Bに操作する。そして残りの空圧は、ブリー
ザ37を通じ大気開放される。
【0017】特にブリーザ37には、排気のみ可能なチ
ェック弁が内蔵されている為、クラッチ接続時、大気室
12aが負圧となり、クラッチ8の接続不良が生じてし
まう。これを防止するため、空圧の一部を大気室12a
に導き、残りをブリーザ37より排出する必要が有る。
【0018】なお、倍力装置7において、38はシリン
ダ室12aとハイドロリックシリンダ22とを油密に仕
切るシール部材、40は大気圧ポート、41は緩められ
たときに作動油のエア抜きを行えるブリーダである。
【0019】このように、制御バルブ部7aは、クラッ
チペダル9の操作と連動するマスタシリンダ10からの
信号油圧に基づき、倍力装置7への空圧の供給・排出を
制御し、クラッチ8のマニュアル断接を実行する。
【0020】図3はマスタシリンダ10の詳細を示す縦
断面図である。図示するように、マスタシリンダ10
は、長手方向に延出されたシリンダボディ45を有す
る。シリンダボディ45はその内部に所定径のシリンダ
ボア46を有し、シリンダボア46には特に二つのピス
トン47,48が独立して摺動可能に装入される。シリ
ンダボア46の一端(左端)開口部には、クラッチペダ
ル9の踏み込み或いは戻し操作に合わせて挿抜するプッ
シュロッド49の先端部が挿入され、さらにその開口部
はダストブーツ50で閉止される。シリンダボア46内
の他端側(右側)には、第1及び第2ピストン47,4
8をピストンカップ51を介して一端側に付勢するリタ
ーンスプリング52が設けられる。シリンダボア46の
他端は、シリンダボディ45に形成された油圧供給ポー
ト53に連通され、この油圧供給ポート53には図1に
示す油圧配管54が接続される。53aはチェックバル
ブである。
【0021】図示状態にあっては、クラッチペダル9の
踏み込みがなされておらず第1及び第2ピストン47,
48は一端側の原位置に位置されている。特にこのとき
のピストン47,48間に位置されて、シリンダボディ
45には空圧導入ポート55が設けられている。このマ
スタシリンダ10においては、クラッチペダル9による
マニュアル操作のときは両方のピストン47,48が押
動されて油圧を供給する。一方、自動操作による場合
は、詳しくは後述するが、空圧導入ポート55から空圧
が供給されて第2ピストン48のみが適宜押動されるよ
うになっている。なおこのとき第1ピストン47の移動
はスナップリング56によって規制される。またこのと
き、第1ピストン47が移動しないのでクラッチペダル
9は移動しない。57は、作動油のリザーバタンク58
(図1)からの給油配管59に接続する給油ニップル、
60及び61は、ピストンカップ51の右側及び第2ピ
ストン48の位置にそれぞれ給油を行う小径及び大径ポ
ートを示す。
【0022】図1に示すように、エアタンク5からは空
圧配管62が延出され、この空圧配管62の分岐63か
らは空圧配管67が分岐され、この空圧配管67は倍力
装置7のニップル31に接続される。一方、空圧配管6
2はシャトル弁69に接続され、特にその途中には2ウ
ェイ式の二つの三方電磁弁78,79(第1及び第2の
三方電磁弁)が上流側と下流側とに直列に設けられてい
る。ここで空圧配管62は、エアタンク5及び上流側三
方電磁弁78を結ぶ上流部62aと、三方電磁弁78,
79間を結ぶ中間部62bと、下流側三方電磁弁79及
びシャトル弁69を結ぶ下流部62cとに分けられる。
上流側三方電磁弁78の排気側には空圧配管64が接続
され、中間部62bには空圧配管74(第1の空圧排出
路)が接続され、下流側三方電磁弁79の排気側には空
圧配管68(第2の空圧排出路)が接続されている。
【0023】三方電磁弁78,79は、コンピュータ内
蔵の制御装置(コントローラ)72からのON/OFF信号
(制御信号)に基づいて切替制御される。上流側の三方
電磁弁78は、ONのときには上流部62aと中間部62
bとを接続して空圧配管64を閉とし、OFF のときには
中間部62bと空圧配管64とを接続して上流部62a
を閉とする。また下流側の三方電磁弁79は、ONのとき
には中間部62bと下流部62cとを接続して空圧配管
68を閉とし、OFF のときには下流部62cと空圧配管
68とを接続して中間部62bを閉とする。
【0024】シャトル弁(ダブルチェックバルブ)69
は機械式三方弁であって、空圧配管62又は34の一方
のみを互いの空圧差に基づき空圧配管35に接続する。
【0025】一方、三方電磁弁79から延出する空圧配
管68は先述の倍力装置7のブリーザ37に接続され
る。そしてこの空圧配管68の途中には、中間部62b
から延出する空圧配管74の末端が接続されている。さ
らに空圧配管68にあってその接続部の下流側(ブリー
ザ37側)には、三方電磁弁78から延出する空圧配管
64の末端が接続されている。
【0026】空圧配管74には、その流路を絞るための
絞り部66(第1の絞り)と、空圧の移動方向を一方向
に規制するためのチェック弁75とが直列に設けられて
いる。絞り部66は中間部62b側に設けられ、チェッ
ク弁75は空圧配管68側に設けられている。ここで詳
しくは後述するが、クラッチ自動接続に伴う空圧排出に
際し、排気は空圧配管68側から中間部62b側に向か
って行われ、従ってその排気流れ方向に対し絞り部66
は下流側に、チェック弁75は上流側に位置されること
となる。さらにチェック弁75は、空圧配管68側から
中間部62b側への空圧ないし空気の移動のみを許容
し、逆方向の移動を規制ないし禁止している。
【0027】また、空圧配管68において、各空圧配管
74,64の接続部の間の位置には別の絞り部76(第
2の絞り)が設けられている。この絞り部76は、先の
絞り部22よりも絞り量が大きく、流路面積をより縮小
するものとなっている。ここで詳しくは後述するが、ク
ラッチ自動接続に伴う空圧排出に際し、排気は三方電磁
弁79側からブリーザ37側に向かって行われ、従って
その排気流れ方向に対し、絞り部76は、空圧配管74
の接続部の下流側に位置されることとなる。
【0028】さらに、詳しくは後述するが、エアタンク
5から三方電磁弁78,79、シャトル弁69及び倍力
装置7の空圧ニップル15を順に結ぶ空圧配管62,3
5は、クラッチ8の自動分断操作時に、倍力装置7に空
圧供給を行うための第1の空圧供給路aを形成する。
【0029】またエアタンク5から分岐63、制御バル
ブ部7a、シャトル弁69、及び倍力装置7の空圧ニッ
プル15までを順に結ぶ空圧配管62,67,34,3
5は、クラッチ8のマニュアル分断操作時に、倍力装置
7に空圧供給を行うための第2の空圧供給路bを形成す
る。
【0030】特に、空圧配管62の中間部62bには空
圧配管70が接続され、この空圧配管70は、クラッチ
8の自動分断操作時に、マスタシリンダ10に空圧供給
を行うための第3の空圧供給路cを形成する。
【0031】空圧配管70は、マスタシリンダ10の空
圧導入ポート55に接続されて第2ピストン48の背面
側に空圧を供給する。この配管70の途中には三方電磁
弁80(第3の三方電磁弁)が設けられ、三方電磁弁8
0はマスタシリンダ10への空圧の給排を制御する。三
方電磁弁80の排気側には空圧配管73が接続され、空
圧配管73の末端は空圧配管62の下流部62cに接続
されている。そして空圧配管73の途中にはチェック弁
43が設けられ、チェック弁43は、三方電磁弁80側
から下流部62c側への空圧の移動のみを許容し、逆方
向の移動を規制ないし禁止する。そして内部のスプリン
グの作用により、三方電磁弁80側の空圧が、下流部6
2c側の空圧より大きいときのみ空圧の移動を許容す
る。
【0032】三方電磁弁80はコントローラ72により
ON/OFF制御され、ONのときには空圧配管70の上流側
(エアタンク5側)と下流側(マスタシリンダ10側)
とを接続ないし連通し、空圧配管73を閉とする。また
OFF のときには、空圧配管70の下流側と空圧配管73
とを接続し、空圧配管70の上流側を閉とする。これに
より、ONのときにはマスタシリンダ10への空圧供給を
許容し、OFF のときにはマスタシリンダ10から空圧を
排出させて、それを空圧配管73を通じて空圧配管62
に送出させる。このように空圧配管70の下流側と空圧
配管73とはマスタシリンダ用の空圧排出路を構成して
いる。
【0033】かかるクラッチ断接装置1には手動変速機
76も備えられる。手動変速機76は通常のマニュアル
トランスミッションで、シフトレバー95にリンク等を
介して機械的に連結され、シフトレバー操作と連動する
ようになっている。シフトレバー95は従来同様に首振
り式のものが採用され、一定以上即ちスイッチ反応荷重
を越える操作力がシフトノブに加わったとき、シフトノ
ブが揺動して内蔵のスイッチ77を反応(ON)させるよ
うになっている。これによるON信号は変速信号としてコ
ントローラ72に出力され、これを合図に後述するクラ
ッチ自動分断が開始される。
【0034】ここで、シフトレバー95と変速機76と
の間には、シフトアシスト装置としての空圧アシスター
71が介設されている。これは空圧が導入されたときに
作動して、その空圧に基づくアシスト力を発生し、シフ
トレバー操作力を軽減するものである。空圧アシスター
71には、空圧を導入すべく、空圧配管67から分岐さ
れた空圧配管65が接続され、空圧配管65には、コン
トローラ72によりON/OFF制御される三方電磁弁90が
設けられる。三方電磁弁90は、ここではOFFのとき
に、空圧配管67の上流側(エアタンク5側)と下流側
(空圧アシスター71側)とを接続ないし連通し、空圧
配管67を開として空圧アシスター71への空圧供給を
許容する。逆にONのときには、空圧供給を停止すると共
に空圧配管67の下流側を大気開放し、空圧アシスター
71から空圧を排出させる。
【0035】また、かかるクラッチ断接装置1は、ディ
ーゼルエンジン91のエンジン制御を実行するエンジン
制御手段をも有している。エンジン制御手段はコントロ
ーラ72からなり、コントローラ72は、各センサから
受け取った各種信号に基づき、燃料噴射量を決定し、そ
の燃料噴射量に見合った制御信号を燃料噴射ポンプ92
の電子ガバナに出力する。特に、アクセルペダル75に
はアクセルペダルストロークセンサ82が設けられ、コ
ントローラ72は、そのセンサ82の出力信号からアク
セルペダル開度を読取り、これに基づいてエンジン回転
数を増減させるようになっている。詳しくは、コントロ
ーラ72は、実際のアクセルペダル開度を疑似的なアク
セルペダル開度である制御アクセル開度に通常はそのま
ま置換し、これに基づきエンジン制御を実行している。
なお、コントローラ72は、クラッチ8の自動断接時に
はアクセルペダル開度とは無関係に、最適な制御アクセ
ル開度を決定してこれのみに基づきエンジン制御を実行
する。
【0036】他、コントローラ72には、アクセルペダ
ル75に設けられたアイドルスイッチ83、シフトレバ
ー95付近に設けられた非常スイッチ84、変速機76
の出力軸付近に設けられた車速センサ85、エアタンク
5に設けられた圧力スイッチ86、クラッチペダル9に
設けられたペダルスイッチ87及びクラッチペダルスト
ロークセンサ89、及びクラッチ8に設けられたクラッ
チストロークセンサ88等が接続される。またコントロ
ーラ72には、エンジン回転数を検知するためのエンジ
ン回転数センサ93や、クラッチ回転数を検知するため
のクラッチ回転数センサ94も接続される。エンジン回
転数センサ93はエンジン91の出力軸或いはクラッチ
8の入力軸付近に設けられ、クラッチ回転数センサ94
はクラッチ8の出力軸或いは変速機76の入力軸付近に
設けられる。これらセンサ93,94は、クラッチ8の
入力側回転数と出力側回転数とをそれぞれ検知するため
のものでもある。なおコントローラ72は、クラッチ制
御用、エンジン制御用といった各機能別の複数のコント
ローラ(ECU,CPU 等)から構成しても構わない。
【0037】次に、上記装置の動作説明を行う。なお図
4には、各クラッチモードにおける各電磁弁78,7
9,80の通電パターン(ON/OFFパターン)が示されて
いるので適宜参照されたい。これにおいて通常時とはマ
ニュアル操作時のことであり、このときは全ての電磁弁
78,79,80がOFF とされる。なお電磁弁90につ
いてはこれらと独立して通電制御されるので、これにつ
いては後述する。
【0038】先ず、クラッチ8のマニュアル分断操作は
以下のようにして行われる。クラッチペダル9を踏み込
むと、マスタシリンダ10からは油圧が供給され、この
油圧は、前述したように、制御バルブ部7aを作動させ
て空圧配管67及び34を接続ないし連通させる。こう
なると、配管34の空圧はシャトル弁69を切り替えて
配管35に至り、倍力装置7の空圧導入室12bに移動
する。そして、ピストンプレート13を押動し、クラッ
チ8を分断させる。このときクラッチ8はクラッチペダ
ル9の操作に応じて適宜量だけ分断することができる。
このときコントローラ72は、ペダルスイッチ87から
の信号入力(ON信号)によりマニュアル操作であること
を判断して、三方電磁弁78,79,80をいずれもOF
F のままとする。
【0039】他方、クラッチ8のマニュアル接続操作
時、クラッチペダル9の戻し操作により油圧が抜かれる
と、前述の制御バルブ部7aの作動により空圧配管34
と大気圧ポート39とが連通されるようになる。こうな
れば、空圧導入室12bの空圧が、配管35,34を経
由して大気室12aに導入され、これによりクラッチ8
の接続が達成される。この接続の間もコントローラ72
は、ペダルスイッチ87がONのままなので、三方電磁弁
78,79,80をいずれもOFF のままとする。
【0040】ここで分かるように、制御バルブ部7a
は、マスタシリンダ10からの油圧信号(パイロット油
圧)を受けて、空圧配管34を空圧配管67或いは大気
圧ポート39のいずれか一方に連通させる三方弁の如く
機能する。また空圧供給手段2、第2の空圧供給路b、
倍力装置7、制御バルブ部7a、マスタシリンダ10及
び油圧通路54,20が、クラッチペダル操作によりク
ラッチのマニュアル断接を実行するマニュアル断接手段
を構成する。
【0041】特に本装置では、車両発進時にはマニュア
ル操作のみによってクラッチ8を接続することとしてい
る。これによって大幅な制御の簡略化が図れ、発進時の
複雑なクラッチ制御を行わなくて済む。
【0042】次に、クラッチ8の自動断接操作について
説明する。先ず最初にその概要を簡単に説明する。
【0043】運転手がシフトレバー操作を行うと、シフ
トレバースイッチ77がONとなり、このON信号が変速信
号としてコントローラ72に出力され、これに伴ってコ
ントローラ72は三方電磁弁78,80をON、続けて三
方電磁弁79をONとする。こうなると、第1の空圧供給
路aを通じて、倍力装置7の空圧導入室12bには比較
的速い速度で(短時間で)空圧が供給され、これにより
クラッチ8は即座に分断操作される(クラッチ急断)。
この後、運転手のシフトレバー操作による変速操作を完
了し、例えば三方電磁弁78,80をOFF 、電磁切替弁
79をONのままとして、空圧導入室12bの空圧を一部
は大気室12aに導入し、残りはブリーザ37から排出
して比較的速い速度でクラッチ8の接続操作を行い(ク
ラッチ高速接或いは急接)、変速を完了する。
【0044】このように、後にも詳述するが、空圧供給
手段2、第1の空圧供給路a、倍力装置7、三方電磁弁
78,79、空圧排出路(空圧配管35,62,64,
68,74)及び制御装置72が、所定の信号入力によ
りクラッチ8の自動断接を実行する自動断接手段を構成
している。
【0045】ところで、図2を参照して、特にクラッチ
8の自動分断操作時、ハイドロリックピストン17が右
側に移動することで、作動油が充填されているハイドロ
リックシリンダ22の容積が増し、これにより油圧路2
0及び油圧配管54内等(合わせて油圧通路内という)
に負圧が生じて、作動油に気泡が混入する虞がある。
【0046】そこで本装置1では、クラッチ8の自動分
断操作時に、三方電磁弁78,80をONとして、空圧配
管62,70を通じてマスタシリンダ10に空圧を供給
し、第2ピストン48を適宜押動することで油圧通路内
を適当に加圧するようにしている。こうすると、油圧通
路内の負圧化を未然に防止することができる。なおこの
ときには、特願平8-14536 号と異なりチェック弁を通過
しないので、上流側と下流側とで圧力差が生じることが
なく、十分な高圧を即座にマスタシリンダ10に供給で
き、これにより油圧発生の遅れや油圧量不足を防止する
ことができる。
【0047】特に、本装置1では、空圧配管62の三方
電磁弁78,79間の位置に空圧配管70を接続したの
で、マスタシリンダ10への空圧供給よりも倍力装置7
への空圧供給を遅らせることができる。即ち、クラッチ
8の自動分断操作時に、先ず三方電磁弁78,80をON
とし、所定の時間差(例えば50ms)をもって三方電磁弁
79をONとすれば、マスタシリンダ10から十分な油圧
が発生した後(つまり予圧を行った後)、倍力装置7の
作動(ピストンプレート13の移動)を開始することが
できる。これによってマスタシリンダ10による油圧発
生を早め、油圧通路内の負圧化の完全防止が図れるよう
になる。なお、極低温時(例えば−20℃以下)には油圧
発生が遅れる傾向にあるので、このときにかかる構成は
大変有利となる。
【0048】一方、クラッチ8の自動接続操作時、かか
る装置では三方電磁弁78,79のON/OFFの組み合わせ
により、特に三種類のクラッチ接続速度を選べるように
なっている。
【0049】即ち、前述の例のように三方電磁弁78が
OFF 、三方電磁弁79がONである場合、倍力装置7の空
圧導入室12bの空圧は空圧配管35、シャトル弁6
9、下流部62c、三方電磁弁79、中間部62b、三
方電磁弁78、空圧配管64、空圧配管68、ブリーザ
37という経路で順次移動する。この経路には途中に絞
り部がないので移動は速やかに行われ、中間部62bか
ら空圧配管74に入った空圧はチェック弁75で移動が
規制される。そして、ブリーザ37に至った空圧はその
殆どが倍力装置7の大気室12aに導入されるようにな
る。これによって倍力装置7のピストンプレート13
は、リターンスプリング14及びクラッチ8のリターン
スプリング(図示せず)の付勢力に加え、空圧の作用で
比較的早い速度で元の位置に復帰し、クラッチ8を比較
的高速で接続操作するようになる(クラッチ高速接)。
そして余剰分の空圧がブリーザ37から大気開放される
こととなる。
【0050】また、いずれの三方電磁弁78,79もOF
F である場合、倍力装置7から排出された空圧は空圧配
管35、シャトル弁69、下流部62c、三方電磁弁7
9、空圧配管68、空圧配管74、中間部62b、三方
電磁弁78、空圧配管64、空圧配管68、ブリーザ3
7という経路で主に移動することになる。ここで空圧配
管74中では空気がチェック弁75を押し開き、その後
絞り部66を通過するようになる。このとき絞り部66
の絞り量が比較的小さい(流路面積大)ので、空気は若
干減速されるに止どまる。また空圧配管68中の空気
は、その一部が空圧配管74に分岐せずそのまま絞り部
76に至るが、その絞り量が比較的大きい(流路面積
小)ので、その絞り部76での通過速度は先の絞り部6
6でのそれより小さい低速となる。こうして、絞り部7
6を通過した空気は空圧配管64を流れてきた空気と合
流し、結果的に空圧の排出速度は、絞り76,66の流
路面積を足した流路面積を持つ絞りを通過する時の速度
にほぼ等しくなる。そして、ブリーザ37には中速で空
圧が移動されてピストンプレート13の復帰速度、クラ
ッチ8の接続速度も中速となる(クラッチ中速接)。
【0051】さらに、三方電磁弁78がON、三方電磁弁
79がOFF の場合、倍力装置7から排出された空圧は空
圧配管35、シャトル弁69、下流部62c、三方電磁
弁79、空圧配管68、ブリーザ37という経路で移動
することになる。ここで空圧配管68から空圧配管74
に分岐する流れがあるものの、その流れの移動は次の理
由によりチェック弁75で規制されることとなる。即
ち、三方電磁弁78がONであるため、エアタンク5の空
圧が上流部62a、三方電磁弁78、中間部62b、空
圧配管74という経路で移動される。そしてその空圧が
チェック弁75を閉状態に保持し、これにより先の逆流
方向の流れが移動を禁止される。一方、空圧配管68に
は絞り量の大きい絞り部76があるため、その配管68
中の流れは絞り部76で大きく減速されてブリーザ37
に至るようになる。結局、空圧の排出速度は絞り部76
で決定され、ブリーザ37には低速で空圧が移動されて
ピストンプレート13の復帰速度、クラッチ8の接続速
度も低速となる(クラッチ低速接)。
【0052】こうして、二つの三方電磁弁78,79に
より三種類のクラッチ接続速度を選べるようになり、特
に中速、低速といった二種類の緩接速度を選べ、制御の
自由度を増すことが可能になる。これによってあらゆる
走行モードで最適な接続速度切替えを行え、クラッチ接
続ショックを低減できると共に、クラッチ摩耗等の経時
変化にも対応可能となり、チューニングも容易となる。
【0053】特に、二つの電磁弁のON/OFFの組み合わせ
は2×2=4通りであり、本装置1ではその全てを使い
きっている。これにより電磁弁数をむやみに増加するこ
となく、コストアップを免れることができる。そしてコ
ントローラ72の出力ポートや電磁弁の設置スペースも
最少で済み、故障モードの増加を防止でき信頼性を維持
できる。さらに空圧回路の工夫のみによるため、コスト
アップ、スペースの増大を招かない。
【0054】ところで、クラッチ8の自動接続時、空圧
配管62の中間部62bから空圧配管70内に流入して
いくような空気の流れは実質的にない。なぜなら、上記
の如き電磁弁78,79の切替えと同時に三方電磁弁8
0がOFF とされるからである。
【0055】即ち、三方電磁弁80がOFF とされると、
マスタシリンダ10に向かう空圧の移動は禁止され、同
時にマスタシリンダ10からは空圧が排出されるように
なる。そしてその空圧は、空圧配管73を通じてチェッ
ク弁43を経た後、空圧配管62の下流部62c内にて
倍力装置7からの排出空圧と合流されるようになる。な
おこの合流後は、先の空圧排出ルートと同様のルートを
たどることになる。
【0056】このようにすると、マスタシリンダ10か
ら排出された空圧(マスタシリンダ排圧)を、倍力装置
7から排出された空圧(倍力装置排圧)と同等の圧力と
することができ、つまりそれら排圧を同調させ、互いの
空気の排出速度合わせを自ずと行うことができる。特
に、チェック弁43によって、マスタシリンダ排圧を倍
力装置排圧より常に高い値に保持でき、マスタシリンダ
10側の排出速度を倍力装置7側の排出速度より常に遅
らせることができる。これによって、排出速度合わせの
ために特別な調整等を何等行うことなく、マスタシリン
ダ10の第2ピストン48をクラッチ接続中常に加圧状
態にできて、油圧通路内の負圧化を完全に防止できるよ
うになる。
【0057】一方、かかる構成においては、二つの三方
電磁弁78,79を空圧配管62に直列に設けた点にも
特徴がある。即ち、例えば仮に上流側の三方電磁弁78
がショート等のトラブルでONになり続けたとする。この
場合、下流側の三方電磁弁79をOFF とすれば、上流側
の三方電磁弁78からの空圧を遮断すると共に、倍力装
置7から空圧を排出でき、これによってクラッチ8を自
動接続できるようになり、この後マニュアル操作による
クラッチ断接を行えるようになる。
【0058】また、こんどは仮に下流側の三方電磁弁7
9がショート等のトラブルでONになり続けたとする。こ
の場合も同様に、上流側の三方電磁弁78をOFF とすれ
ば、その位置でエアタンク5からの空圧を遮断すると共
に、倍力装置7からの空圧を配管64,68を通じて排
出し、クラッチ8を自動接続できるようになる。この後
はマニュアル操作によるクラッチ断接が可能となる。な
お、これら倍力装置7の排気と同期して三方電磁弁80
もOFF とし、マスタシリンダ側の排気を実行する必要が
ある。
【0059】このように、三方電磁弁78,79を直列
に設けると、一方にトラブルが生じた場合でも他方で空
圧供給制御を中止し、排気を行ってクラッチ8を接続状
態に移行させることができる。これによってマニュアル
操作によるクラッチ断接が可能となり、確実なフェール
セーフが達成されると共に、走行も可能となり、装置の
信頼性が確実に向上される。特に、両者をいずれも三方
電磁弁としたので、二方電磁弁を採用した場合に比べ排
気通路(空圧配管64又は68)の切替えを行える点で
有利であり、これにより電磁弁数をいたずらに増すこと
なく、二つの電磁弁で前述のフェールセーフ、排気速度
(クラッチ接続速度)切替え、さらにはマスタシリンダ
10の空圧給排制御をいずれも賄えるようになる。そし
てコスト的にも大変有利となる。なお、三方電磁弁80
がONとなり続けたときは上流側の三方電磁弁78をOFF
にしてやればよい。
【0060】なお、かかる変形例としては様々なものが
考えられるが、例えば、絞り部66とチェック弁75と
の配置を逆にすることができるし、絞り76を完全にふ
さぐことにより、クラッチの低速接の代りにクラッチ断
保持とすることも出来る。
【0061】次に、本装置の主たる特徴について詳述す
る。
【0062】前述のように、本装置ではシフトレバー操
作力を軽減するための空圧アシスター71が備えられて
いるが、従来はこれが常時作動していたため、不意のギ
ヤ抜け等が生じ好ましくなかった。ここではこれの作
動、非作動を最適に制御し、従来の問題をすべて解消す
るようにしている。
【0063】図5は、変速機76の変速に伴うクラッチ
自動断接の様子を示すタイムチャートである。(a) のグ
ラフには、クラッチストロークセンサ88の出力値に基
づくクラッチストロークが示され、(b) のグラフには、
シフトレバー操作に基づく変速信号の有無が示されてい
る。そして(c )のグラフには、ノーマルオープンの電
磁弁90のON/OFFの様子が示されている。
【0064】図示するように、運転手が時間T0 でシフ
トレバー95を操作し、変速を開始したとする。このと
き電磁弁90はONであり、空圧アシスター71は作動さ
れてない。よってアシスト力がないため、通常の操作力
でシフトレバー95を操作しても、レバー自体は動か
ず、シフトノブが揺動してスイッチ77がONとなるのみ
である。
【0065】こうしてスイッチ77から変速信号が出力
されると、コントローラ72はこれを受けてクラッチ8
の自動分断を開始する。
【0066】そしてクラッチ8が半クラッチ開始位置CS
1 の直前(接側)に達した時(時間T1 )、コントロー
ラ72は電磁弁90をOFF にし、空圧アシスター71の
作動を開始する。なお半クラッチ領域の開始位置CS1
び終了位置CS2 は、コントローラ72がその自身の学習
機能により予めRAM に記憶している。
【0067】しかしながら、実際には作動遅れがあり、
空圧アシスター71の内圧が高まり十分なアシスト力を
発生するのは、ある程度の時間を経過した後である。特
に本装置では、クラッチ8が半クラッチ終了位置CS
2 (時間T2 )を過ぎ、少なくともクラッチ8が分断さ
れてから、十分なアシスト力を発生させるようになって
いる。
【0068】こうなると、シフトレバー操作力が軽減さ
れ、通常の操作力によるシフトレバー操作が可能とな
り、変速機76のギヤ抜き操作が行えるようになる。
【0069】このように、本装置によれば、クラッチ8
が切れてからアシスト力を発生させられるため、クラッ
チ8が切れる前はシフトレバー95の操作感を重くで
き、これによって強制操作によるギヤ抜けを防止でき
る。
【0070】また、この分スイッチ反応荷重を大きい値
に設定でき、荷重設定も容易となる。即ち、スイッチ7
7をONにするときにはシフトレバー95が実質動かない
ので、通常の操作力で反応する程度の荷重内であれば、
スイッチ反応荷重を従来より大きく設定しても差し支え
ない。スイッチ反応荷重は、手乗せ等による反応を防止
するためできるだけ大きい値とするのが好ましく、この
点荷重値を大きくできる本装置は有利である。また、こ
れら力のバランスを考慮することなく荷重設定が行える
ため、設定は大変容易となる。
【0071】さらに、従来のように空圧アシスター71
に常時空圧供給を行う場合には、操作感が軽いので、強
制操作によるギヤ抜きと同時にギヤ入れも行ってしま
い、クラッチが切れる前に次のギヤのシンクロに噛み込
む虞があるが、本装置ではこれも防止できる。
【0072】このように、上記実施の形態では、コント
ローラ72が本発明の制御手段を構成する。
【0073】なお、電磁弁90や空圧アシスター71の
作動遅れがより顕著な場合は、電磁弁90の切り替えタ
イミングを早め、例えば変速信号の発生と同時(時間T
0 )にOFF にするようにしても構わない。つまりこの場
合、空圧アシスター71を作動開始とするタイミング
は、変速信号の発生時から、クラッチ8が半クラッチ開
始位置CS1 直前となる時までのいずれかの時となる。
【0074】逆に、シフトアシスト装置として油圧アシ
スターを用いた場合は、応答性が高まるので、例えば変
速信号発生と同時に油圧アシスターを非作動としてアシ
スト力を解除し、クラッチが切れてから油圧アシスター
を作動させ、アシスト力を発生させるようにしてもよ
い。よってこの場合油圧アシスターを作動開始とするタ
イミングは、クラッチ8が半クラッチ終了位置CS2 とな
った時となる。
【0075】図6は、電磁弁90の制御内容を示すフロ
ーチャートである。コントローラ72は、最初のステッ
プ101で、ペダルスイッチ87の出力信号に基づき、
クラッチペダル9が踏み込まれているか否かを判断す
る。踏み込まれていれば、クラッチ8がマニュアル分断
されている場合なので、このときはステップ105に進
んで電磁弁90をOFF とし、空圧アシスター71を作動
状態とする。このように本装置ではマニュアル操作を優
先し、クラッチ8がマニュアル分断されたときには即座
にシフトレバー95の操作感を軽くするようになってい
る。
【0076】ステップ101でクラッチペダル9が踏み
込まれていなければ、次のステップ102で、クラッチ
8が半クラッチ開始位置CS1 直前までストロークしてい
るか否かを判断する。ストロークしていれば、先と同様
にステップ105で空圧アシスター71を作動させ、操
作感を軽くする。ストロークしていなければ、ステップ
103に進んで、車速センサ85の出力信号に基づき、
現在の車速がクラッチ自動操作とマニュアル操作との境
界速度(実質的な停止速度、ここでは5km/h)以下か否
かを判断する。境界速度以下なら、主にマニュアル発進
が行われる場合なので、ステップ105で空圧アシスタ
ー71を作動させ、操作感を軽くする。境界速度を超え
ていれば、通常の走行範囲となるので、ステップ104
で電磁弁90をONにし、空圧アシスター71を非作動と
してシフトレバー95の操作感を重くする。
【0077】ところで、本装置の特徴として、空圧アシ
スター71を、電磁弁90がONのとき非作動、OFF のと
き作動としている点が揚げられる。こうするとトラブル
で電磁弁90が常時OFF となった場合でも、シフトレバ
ー95が重くならず、マニュアル操作による変速が可能
となる。
【0078】また簡単な装置構成、制御方法で上述の利
点を得られる点も特徴である。
【0079】以上の構成にかかる本発明は上記実施の形
態に限定されるものではない。例えば本発明は、マニュ
アル断接手段を有さないフルオートクラッチシステムに
も適用可能である。ただしこの場合は、クラッチ自動接
続で車両発進を行うので、前記制御フローから車速判定
するステップが除かれる。さらにシフトレバースイッチ
77のON/OFFの関係を逆にしたり、スイッチをシフトノ
ブ以外の場所に設けることも可能である。
【0080】
【発明の効果】以上要するに本発明は、クラッチ接続中
のギヤ抜けを防止し、スイッチ反応荷重の設定を容易化
できるという、優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るクラッチ断接装置を示す全体構成
図である。
【図2】倍力装置を示す縦断面図である。
【図3】マスタシリンダを示す縦断面図である。
【図4】各クラッチモードに対する各三方電磁弁の通電
パターンを示す表である。
【図5】本装置の動作内容を示すタイムチャートであ
る。
【図6】本装置の制御内容を示すフローチャートであ
る。
【符号の説明】
1 クラッチ断接装置 2 空圧供給手段 7 倍力装置 8 クラッチ 35,62,64,68,74 空圧配管 71 空圧アシスター 72 コントローラ 76 手動変速機 77 シフトレバースイッチ 78,79, 90 三方電磁弁 95 シフトレバー a 第1の空圧供給路
フロントページの続き (72)発明者 酒井 信貴 神奈川県藤沢市土棚8番地 株式会社い すゞ中央研究所内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 クラッチの自動断接を実行する自動断接
    手段と、シフトレバー操作に連動する手動変速機と、作
    動時に所定のアシスト力を発生してシフトレバー操作力
    を軽減するシフトアシスト装置と、シフトレバーに一定
    以上の操作力が加わったとき反応して信号を出力するス
    イッチと、前記信号の入力と同時に自動断接手段による
    クラッチ自動分断を開始し、前記信号の入力時からクラ
    ッチが半クラッチ開始位置直前に達する時までに、シフ
    トアシスト装置の作動を開始する制御手段とを備えたこ
    とを特徴とするクラッチ断接装置。
  2. 【請求項2】 前記シフトアシスト装置が、空圧の導入
    により作動する空圧アシスターであり、前記制御手段
    が、前記空圧アシスターへの空圧の導入・排出を制御す
    べく電磁弁をON/OFF制御する請求項1記載のクラッチ断
    接装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102996672A (zh) * 2012-10-27 2013-03-27 十堰隆成机电科技有限公司 自调整汽车离合器

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN102996672A (zh) * 2012-10-27 2013-03-27 十堰隆成机电科技有限公司 自调整汽车离合器

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