(57)【特許請求の範囲】
【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、シフトレバーを手動で操作することにより変速される手動変速機と、クラッチのニュートラル学習を実行する学習手段と、ニュートラル学習中にシフトレバーが変速機ギアイン方向に操作されたときニュートラル学習を中止すると共に、ニュートラル学習中止後、手動変速機がギアインされていればクラッチを自動分断し、ギアインされてなければクラッチを自動接続する学習中止手段とを備えたことを特徴とするクラッチ断接装置。
【請求項２】
クラッチペダル操作に基づきクラッチのマニュアル断接を自動断接に優先して実行するマニュアル断接手段を備え、上記学習中止手段が、上記クラッチ自動分断後、クラッチペダルが踏み込まれたときはクラッチを自動接続し、踏み込まれてないときはクラッチを断保持するか学習中止時の状態に保持する請求項１記載のクラッチ断接装置。
【請求項３】
上記学習中止手段が、クラッチを学習中止時の状態に保持しているとき、クラッチペダルが踏み込まれればクラッチを自動接続する請求項２記載のクラッチ断接装置。
【請求項４】
上記学習中止手段が、上記シフトレバー操作を検知するためのレバー操作検知手段を有し、該レバー操作検知手段が、上記シフトレバーに一定以上の操作力が加えられたとき反応するシフトスイッチ、手動変速機のシフトストロークを検知するシフトストロークセンサ、又は手動変速機のニュートラルを検知するニュートラルスイッチからなる請求項１乃至３いずれかに記載のクラッチ断接装置。
【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】
摩擦クラッチを自動断接し得るいわゆるオートクラッチ装置が公知である。これにおいてクラッチ接続制御を行う場合、クラッチ接続ショックを防止するため、一般に半クラッチ位置でクラッチの接続速度を遅くする制御を行う。しかし、半クラッチ位置はクラッチの摩耗や変形、取付誤差等により変化するため、このような制御を行うためには随時半クラッチ位置を学習する必要がある。
【０００３】
現在、半クラッチ位置の学習方法としてニュートラル学習なるものが知られている。これはクラッチの連れ回り点を学習する方法で、連れ回り点学習とも呼ばれる。この学習方法の具体的手順は以下の通りである。
【０００４】
▲１▼  車両停止中、ギアがニュートラルなどの所定の学習開始条件が整った後、クラッチを自動で完断する。
【０００５】
▲２▼  クラッチの出力側の回転が停止するまで待機する。
【０００６】
▲３▼  回転が停止したら、クラッチをゆっくりと自動接続させていく。
【０００７】
▲４▼  クラッチがつながり始め、クラッチ出力側回転数が所定のしきい値まで上昇したら、その時のクラッチストローク値を半クラッチ開始位置として学習する。
【０００８】
▲５▼  クラッチを自動で完接する。
【０００９】
このように、ニュートラル学習のときはクラッチを一旦切ってつなぐ動作を行っている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、かかるオートクラッチ装置に手動変速機を組み合わせ、クラッチを自動としつつ変速はマニュアル（手動）とする場合がある。この場合、ニュートラル学習中にクラッチが切れているため、変速機のギア入れ、ギア抜きが可能で、このとき運転手が変速機をギアインしてしまうと、クラッチがつながったとき車両が発進してしまう。特にギアインが運転手の誤操作に基づいたものであると、運転手の意思によらない発進となり、好ましくない。
【００１１】
なお、手動変速機をアクチュエータで自動変速するものも知られており、これを組み合わせた場合はシフトレバーが単なるスイッチとしてしか働かないので、学習中のシフトレバー操作をソフト的に受け付けないことで上記問題を容易に解決できる。しかし、手動変速機を運転手により手動で機械的に変速する場合、変速機のギア入れ、ギア抜きがシフトレバー操作に完全に連動するので、同様の手法がとれない。
【００１２】
【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、シフトレバーを手動で操作することにより変速される手動変速機と、クラッチのニュートラル学習を実行する学習手段と、ニュートラル学習中にシフトレバーが変速機ギアイン方向に操作されたときニュートラル学習を中止する学習中止手段とを備えたものである。
【００１３】
これによれば、シフトレバーが操作されたとき学習を中止するので、車両の発進が防止される。
【００１４】
ここで、上記学習中止手段が、上記シフトレバー操作を検知するためのレバー操作検知手段を有し、このレバー操作検知手段が、上記シフトレバーに一定以上の操作力が加えられたとき反応するシフトスイッチ、手動変速機のシフトストロークを検知するシフトストロークセンサ、又は手動変速機のニュートラルを検知するニュートラルスイッチからなるのが好ましい。
【００１５】
また、上記学習中止手段が、ニュートラル学習中止後クラッチを自動分断するのが好ましい。
【００１６】
或いは、上記学習中止手段が、ニュートラル学習中止後クラッチを自動接続するのが好ましい。
【００１７】
なお、上記学習中止手段が、ニュートラル学習中止後、手動変速機がギアインされていればクラッチを自動分断し、ギアインされてなければクラッチを自動接続するのが好ましい。
【００１８】
また、クラッチペダル操作に基づきクラッチのマニュアル断接を自動断接に優先して実行するマニュアル断接手段を備え、上記学習中止手段が、上記クラッチ自動分断後、クラッチペダルが踏み込まれたときはクラッチを自動接続し、踏み込まれてないときはクラッチを断保持するか学習中止時の状態に保持するのが好ましい。
【００１９】
また、上記学習中止手段が、クラッチを学習中止時の状態に保持しているとき、クラッチペダルが踏み込まれればクラッチを自動接続するのが好ましい。
【００２０】
【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。
【００２１】
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ある。ここではクラッチ断接装置１が大型車両に適用され、クラッチ８の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装置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、クラッチアクチュエータ）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。
【００２２】
図２は倍力装置７の詳細を示す縦断面図である。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１２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。
【００２３】
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。
【００２４】
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３１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。
【００２５】
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Ａに操作する。
【００２６】
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３４，３５、及びピストンプレート１３の空圧作用面１３ａ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。
【００２７】
また、油圧が完全に抜かれると、制御孔２３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１２ａ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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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（マスタシリンダ油圧）に基づき、供給側又は排出側に切り替わる油圧作動弁を構成する。
【００３１】
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４７，４８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。
【００３２】
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。
【００３３】
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６２は最終的にシャトル弁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、この空圧配管６４は倍力装置７のブリーザ３７に接続されている。また下流側三方電磁弁７９の排気側には空圧配管６８が接続され、この空圧配管６８は中間部６２ｂに接続されている。
【００３４】
三方電磁弁７８，７９は、コンピュータ内蔵の制御装置或いはコントローラ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６２ｂ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。
【００３５】
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。
【００３６】
空圧配管６８には、その流路を絞るための絞り部６６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はチェック弁７５に対し中間部６２ｂ側に設けられる。チェック弁７５は、空圧配管６８において、中間部６２ｂから下流側三方電磁弁７９の排気側に向かうような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している。
【００３７】
一方、空圧配管６２の上流部６２ａにあって、三方電磁弁７８の上流側では空圧配管７０が分岐され、この空圧配管７０がマスタシリンダ１０に接続されてマスタシリンダ１０への空圧供給を行うようになっている。
【００３８】
具体的には、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或いは排出する。この配管７０の下流部には分岐部４２が設けられ、分岐部４２のそれぞれの分岐管４２ａ，４２ｂに、空圧の移動方向を一方向に規制するためのチェック弁４３ａ，４３ｂが並列に設けられている。
【００３９】
一方のチェック弁４３ａはマスタシリンダ１０に向かう空圧移動を規制ないし禁止し、他方のチェック弁４３ｂは逆にマスタシリンダ１０から排出されるような空圧移動を規制ないし禁止する。そして例えば一方のチェック弁４３ａでいえば、内部のスプリングの作用により、マスタシリンダ１０側の空圧が、空圧配管６２側の空圧より大きくなったときのみ空圧の移動を許容する。
【００４０】
さらに、空圧配管７０において、分岐部４２の上流側では空圧配管７３が分岐され、さらにその分岐位置上流側には二方電磁弁８０が設けられている。空圧配管７３の末端は空圧配管６２の下流部６２ｃに接続される。二方電磁弁８０は、前記電磁弁７８，７９と異なり、単純にＯＮのときには開となり、ＯＦＦ  のときには閉となる二方弁である。
【００４１】
ここで、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６２，３５と、空圧配管６２の上流部６２ａ及び下流部６２ｃをバイパスして結ぶ空圧配管７０，７３とは、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。特に前者の空圧配管６２，３５は主空圧供給路ｄを形成し、後者の空圧配管７０，７３はバイパス空圧供給路ｅを形成する。
【００４２】
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６２，６７，３４，３５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。
【００４３】
さらに、上流部６２ａからマスタシリンダ１０までを結ぶ空圧配管７０の全体は、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。
【００４４】
ところで、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、運転手のシフトレバー操作に連動して手動で変速されるようになっている。ただし大型車両用なのでシフトレバー９５の操作感は重く、後述のシフトアシスト力がなければ実質操作不能である。もっとも、強制的に操作すれば操作は可能である。シフトレバー９５は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ノブスイッチ７７（シフトスイッチ）を反応  （ＯＮ）させるようになっている。この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。なお、このようなシフト操作力を検知するスイッチ等の手段は、シフトレバー９５と変速機７６とを結ぶリンク等に設けることもできる。
【００４５】
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、その空圧に比例するシフト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。
【００４６】
三方電磁弁９０は、いわゆるノーマルクローズのものが採用され、ＯＮのとき供給側に切り替わり、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）とを連通し、空圧アシスター７１への空圧供給を実行する。逆にＯＦＦ  のときには排出側に切り替わり、エアタンク５からの空圧を遮断すると共に、空圧配管６５の下流側を、三方電磁弁９０の排気ポートに接続された空圧配管８１に連通し、空圧アシスター７１の空圧をブリーザ３７から大気開放する。
【００４７】
一方、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９９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。
【００４８】
他、コントローラ７２には、アクセルペダル９９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。特にクラッチストロークセンサ８８は現在のクラッチ位置を検出する。
【００４９】
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出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。
【００５０】
次に、上記装置の動作説明を行う。
【００５１】
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を供給側に切り替えて空圧配管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の操作量に応じた量だけ分断される。
【００５２】
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、前述のように制御バルブ部７ａが排出側に切り替わり、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を経由して大部分が大気室１２ａに導入され、残りがブリーザ３７から大気開放され、これによりクラッチ８の接続が達成される。
【００５３】
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、油圧配管５４及び油圧路２０が、クラッチペダル操作に基づきクラッチをマニュアル断接するマニュアル断接手段を構成する。
【００５４】
特に本装置では、車両発進時に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。
【００５５】
ここで、上述のマニュアル断接の様子を図示すると図４のようになる。まず、クラッチペダル９がその遊びの範囲内で僅かに踏まれ、ペダルスイッチ８７がＯＮとなった時、コントローラ７２は運転手がマニュアル断接しようとしている意思を知り、電磁弁７８，７９，８０を通常のＯＦＦ  状態に維持すると共に（図示せず）、電磁弁（Ｍ／Ｖ）  ９０をＯＮにする。電磁弁９０のＯＮにより空圧アシスター７１が作動し、シフトアシスト力が発生させ、変速機７６が変速可能となる。
【００５６】
ペダルスイッチ８７のＯＮからやや遅れてクラッチ８が分断側にストロークし始める。そしてクラッチペダル９が最後まで踏まれると、クラッチ８が完断される。このとき運転手はシフトレバー９５を操作し、変速を行うこととなる。この後クラッチペダル９が戻されればクラッチ８が接続される。クラッチペダル９が完全に戻される直前でペダルスイッチ８７がＯＦＦ  となり、これを受けてコントローラ７２は電磁弁９０をＯＦＦ  にし、空圧アシスター７１を非作動とし、シフトアシスト力を解除する。こうするとシフトレバー９５が極端に重くなり、変速機７６の変速が実質禁止される。これによってシフトロックが達成される。
【００５７】
次に、クラッチ８の自動断接操作について説明する。本装置ではクラッチ自動断接を車両走行中の変速時のみ行う。もっとも、制御の複雑化を容認するのであれば、車両発進時の制御を加えるようにしても構わない。
【００５８】
図５は、変速時におけるクラッチ自動断接の様子を示したものである。図中に示すクラッチストロークの各制御値ＣＳ１  〜ＣＳ４  はコントローラ７２が予め記憶している。
【００５９】
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（Ｍ／Ｖ）  ９０はＯＦＦ  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ノブスイッチ７７がＯＮとなるのみである。
【００６０】
こうしてノブスイッチ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。具体的には電磁弁７８，７９，８０をＯＮにする。
【００６１】
すると、前述の第１の空圧供給路ａを通じて、倍力装置７の空圧導入室１２ｂに空圧が供給され、クラッチ自動分断が開始される。特にこのときの分断は、空圧が二つの空圧供給路、即ち主空圧供給路（配管６２，３５）とバイパス空圧供給路（配管７０，７３）とを通じて送られるため、最も速い速度で行われることとなる（クラッチ最速断）。
【００６２】
一方、このときマスタシリンダ１０にも空圧が供給され、これにより第２ピストン４８が押動されて油圧通路内が適当に加圧される。ここで油圧通路とは作動油が満たされる全ての部位をいい、油圧配管５４、油圧路２０及びハイドロリックシリンダ２２を含む。図２を参照して、クラッチ自動分断が行われると、ハイドロリックピストン１７が右側に移動し、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、これにより油圧通路内に負圧が生じて、作動油に気泡が混入する虞がある。そこで本装置１では、クラッチ８の自動分断時に空圧でマスタシリンダ１０を作動させ、油圧通路内を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、チェック弁４３ｂが開となって空圧供給を許容する。
【００６３】
次に、クラッチ分断の過程で、クラッチ８が半クラッチ領域の接側境界位置の直前、具体的にはクラッチストロークが半クラッチ領域を規定する最小値より小さいアシストしきい値ＣＳ１  となった時（時間Ｔ１  ）、コントローラ７２は電磁弁９０をＯＮにし、空圧アシスター７１の作動を開始する。このアシストしきい値ＣＳ１  は実験等に基づき決定される値である。こうした場合、実際には作動遅れがあるため、空圧アシスター７１が十分なアシスト力を発生するのは、ある程度時間を経過した後、具体的にはクラッチ８が半クラッチ領域を過ぎ分断された後となる。また逆にそうなるようにアシストしきい値ＣＳ１  が設定されている。
【００６４】
こうしてアシスト力が発生すると、シフトレバーが軽くなり、通常の操作力で操作可能となり、変速機７６のギヤ抜きが行えるようになる。そこで運転手はアシスト力発生と同時に変速機７６をギヤ抜きすることとなろう。このようにしたのはクラッチ８がつながっている限りシフトレバー９５の操作感を重くし、シフトロックを達成するためである。これにより例えばクラッチ接続中の強制操作によるギヤ抜き等が防止できる。
【００６５】
ところで、クラッチ８における半クラッチ領域の断側境界位置に対応するクラッチストロークの値ＣＳ２  は、前述のニュートラル学習によってコントローラ７２が学習値として記憶している。クラッチ分断中、クラッチストロークが学習値ＣＳ２  に達した時、コントローラ７２は電磁弁７９をＯＦＦ  にする。こうすると、バイパス空圧供給路（配管７０，７３）側からのみ倍力装置７への空圧供給がなされ、クラッチ分断速度は最速ではないが高速で分断されるようになる（クラッチ高速断）。つまりこの時点でクラッチ分断速度は若干低速側に切り替えられることになる。
【００６６】
このようにクラッチ分断速度を遅くする理由は、最速のまま最後までクラッチ断すると、倍力装置７のピストンプレート１３が停止時にピストンストッパに高速で突き当たってしまい、耐久性の面で問題が生じるからである。
【００６７】
こうして、クラッチ８が完断されたらこの状態を保持する。この間運転手はシフトレバー９５をセレクト、シフト操作し、次のギア段にギア入れを行うであろう。このとき電磁弁７９がＯＦＦ  で、空圧が電磁弁７９を排出方向に流れるが、電磁弁７８がＯＮで、これを通過した供給方向の空圧がチェック弁７５を閉じるので、倍力装置７からの空圧の排出は防止される。
【００６８】
次に、変速機７６がギアインされると、この事実を示す信号が変速機７６に設けられたシフトストロークセンサ（後に詳述する）から発生される（時間Ｔ２  ）。これを合図にコントローラ７２はクラッチ８の接続を開始し、同時に電磁弁７８をＯＦＦ  、電磁弁７９をＯＮにする。すると倍力装置７の空圧が配管３５、シャトル弁６９、下流部６２ｃ、電磁弁７９、中間部６２ｂ、電磁弁７８、配管６４、ブリーザ３７という経路で排出され、クラッチ８が急接（高速接）される。またこれに合わせてマスタシリンダ１０からも空圧が排出され、この空圧はチェック弁４３ａを開かせた後、空圧配管７３を通じて倍力装置７から排出された空圧と合流し、排出されていく。
【００６９】
倍力装置７とマスタシリンダ１０とからそれぞれ空圧が同調されながら排出されるので、互いの排出速度合わせをしなくて済み、油圧通路内の負圧化を防止できると共にセッティングが容易化する。またチェック弁４３ａによりマスタシリンダ１０側の空圧が必ず高くなるので、油圧通路内の負圧化防止の完全化が図れる。
【００７０】
このクラッチ８の接続過程で、クラッチストロークが接速度切替値ＣＳ３  に達すると、コントローラ７２は電磁弁７９をＯＦＦ  にし、クラッチ接続速度を低速側に切り替える。ここで接速度切替値ＣＳ３  は先の学習値ＣＳ２  に一定値ΔＣＳを加えたものである。このようにクラッチストロークがＣＳ２  になる手前で切り替えるのは作動遅れを考慮したためである。このタイミングで電磁弁７９をＯＦＦ  にすると、クラッチストロークが学習値ＣＳ２  になると同時か少なくともそれより断側でクラッチ接続速度が切り替えられる。よって半クラッチ接続の際は必ず低速接続でき、クラッチ接続ショックが確実に防げる。なおΔＣＳの値はクラッチの摩耗状況等に応じて変更され、複数記憶された値のうちから最適な一つが選択される。
【００７１】
電磁弁７９をＯＦＦ  にすると、空圧が電磁弁７９、チェック弁７５、絞り部６６、電磁弁７８、ブリーザ３７というルートを辿って排出される。よって絞り部６６を通過するので、空気の移動速度が低速となりクラッチ８は緩接（低速接）される。
【００７２】
次に、エンジン回転数センサ９３とクラッチ回転数センサ９４との出力から、コントローラ７２がこれら回転数が一致しクラッチ同期と判断したならば、再度電磁弁７９をＯＮにし、クラッチ８を急接する。これにより接続時間の短縮が図れる。
【００７３】
この後、クラッチストロークがアシストしきい値ＣＳ１  となったら電磁弁９０をＯＦＦ  する。すると空圧アシスター７１に供給されていた空圧がブリーザ３７から排出され、シフトアシスト力が解除され、シフト操作が実質不能となり、シフトロックが達成される。
【００７４】
そしてクラッチストロークが完接直前の値ＣＳ４  に達したら、電磁弁７９をＯＦＦ  し元の待機状態に復帰する。以上により一連のクラッチ自動断接とマニュアル変速とが終了する。
【００７５】
以上の説明で分かるように、上記構成においては、空圧供給手段２、第１の空圧供給路ａ（ｄ，ｅ）、倍力装置７、電磁弁７８，７９，８０、空圧配管３５，６２，６４，６８，７０，７３及びコントローラ７２が、所定の制御信号に基づきクラッチ８の自動断接を実行する自動断接手段を構成する。
【００７６】
ここで本装置では、マニュアル断接が自動断接に優先するようになっている。即ち、自動断接中であっても、クラッチペダル９が踏まれたときは、ペダルスイッチ８７がＯＮとなってコントローラ７２が電磁弁７８，７９，８０をＯＦＦ  する。こうなるとマスタシリンダ１０からは空圧が排出されるが、倍力装置７には第２の空圧供給路ｂを通じて空圧が供給され、クラッチ８がペダル操作量に応じた位置に動作される。このときシャトル弁６９が自動側からマニュアル側に切り替わる。
【００７７】
次に、本装置では前記学習値ＣＳ２  を定めるため、以下の要領でニュートラル学習を行っている。このときのクラッチ接続の様子を図６に示す。
【００７８】
まず、コントローラ７２が、所定の学習開始条件を満足したと判断したとき、クラッチ８を最高速断、続けて高速断する。そしてクラッチ回転数センサ９４の出力に基づき、クラッチ出力側の回転が停止するまで待ち、回転が停止したらクラッチ８を低速で自動接続させていく。クラッチがつながり始め、クラッチ出力側回転数が上昇して所定のしきい値に達した時、その時のクラッチストローク値ＣＳ２  を半クラッチ領域の断側境界値として学習する。以降はクラッチを自動で高速接し、学習を完了する。学習開始条件は以下の通りである。
【００７９】
▲１▼  システムスイッチＯＮ
イグニッションキーがＯＮされ、コントローラ７２にバッテリ電力が供給された場合である。
【００８０】
▲２▼  車両停止
コントローラ７２が車速センサ８５の出力から車速ゼロと判断した場合である。
【００８１】
▲３▼  エンジンが停止していない
コントローラ７２がエンジン回転数センサ９３の出力からエンジン回転中と判断した場合である。
【００８２】
▲４▼  クラッチペダルが踏まれていない
コントローラ７２がペダルスイッチ８７がＯＦＦ  と判断した場合である。
【００８３】
▲５▼  ダイアグスイッチＯＦＦ
コントローラ７２が自己の故障診断機能に基づきシステム正常と判断した場合である。
【００８４】
▲６▼  クラッチが自動制御されていない
コントローラ７２が、電磁弁７８，７９，８０が全てＯＦＦ  で、クラッチストロークがＣＳ４  以下と判断した場合である。
【００８５】
▲７▼  ギアポジション＝ニュートラル
コントローラ７２が後述の方法により変速機７６がニュートラルと判断した場合である。
【００８６】
▲８▼  変速目標ギア＝ニュートラル
コントローラ７２が、ノブスイッチ７７がＯＦＦ  で現在シフト中でないと判断した場合である。
【００８７】
▲９▼  学習許可フラグが立っている
▲１▼〜▲８▼の条件が成立し、コントローラ７２が学習許可フラグを立てた場合である。
【００８８】
ところで、このようなニュートラル学習中クラッチが切れているときに、運転手がシフトレバー９５を操作し、変速機７６をギアインすると、クラッチ８がつながったときに車両が発進してしまい、好ましくない。そこで本装置では、ニュートラル学習中にシフトレバー９５がギアイン方向に操作されたとき、ニュートラル学習を中止するようにしている。ここでシフトレバー９５は図１に示したような通常のＨパターンで動作するので、ギアイン方向とは前後ないしシフト方向を意味する。
【００８９】
このとき、一つには、シフトレバー９５の操作の有無をノブスイッチ７７で検知する。即ち学習中ノブスイッチ７７がＯＮとなったときに、ギアインされる可能性があるので学習を中止する。
【００９０】
また、他の二つの方法を以下説明する。図７に示すように、本装置では、手動変速機にこれの実質的な変速操作部をなすシフターレバー１００が設けられている。シフターレバー１００は図示しないリンクや空圧アシスター７１を介してシフトレバー９５に連結され、シフトレバー９５のシフト方向の動作に連動してシャフト１０１回りを回動される。図示するＮ、２ｎｄ、３ｒｄの位置はそれぞれ変速機７６のニュートラル、２速、３速の位置に対応する。なお２速及び３速は例示で、それぞれシフトレバー９５の前方及び後方のギアイン位置を示すに過ぎない。
【００９１】
シフターレバー１００の回動量、即ち変速機７６のシフトストロークがシフトストロークセンサ１０２で検知される。シフトストロークセンサ１０２は図８に示すようにシフトストロークＳに比例した電圧Ｖを出力する。なお全ストロークΔＳに対応した出力電圧がΔＶである。コントローラ７２はこの電圧値に基づき、電圧値がＶＮ  の範囲内にあれば変速機７６がニュートラル、電圧値がＶ２  の範囲内にあれば変速機７６が前方のギアイン位置、電圧値がＶ３  の範囲内にあれば変速機７６が後方のギアイン位置にあると判断する。これらＶＮ  、Ｖ２  、Ｖ３  の値は実際の変速機７６に合わせて定められる。
【００９２】
よって、シフトストロークセンサ１０２の出力電圧ＶをＶＮ  と比較し、ＶＮ  の範囲内になければシフトレバー９５が操作されたと判断して学習を中止すればよい。
【００９３】
なお、シフトレバー９５のセレクト方向（左右方向）の操作に対応した変速機７６のセレクトストロークも、図示しないセレクトストロークセンサで検知されるが、これの電圧値が変化しても変速機７６は常にニュートラルなので、ここでは関係なく、説明を割愛する。
【００９４】
一方、変速機７６のニュートラルがニュートラルスイッチ１０３で検知される。即ち、シフターレバー１００がニュートラル位置にあると、ニュートラルスイッチ１０３のディテントボール１０４がシフターレバー１００のＶ字状ディテント溝１０５に嵌まり込み、ニュートラルスイッチ１０３がＯＮとなる。これによりコントローラ７２は変速機７６がニュートラルであると判断する。逆に、シフトレバー９５がシフト操作され、シフターレバー１００が回動してディテントボール１０４がディテント溝１０５から外れたときは、ディテントボール１０４が引っ込んでニュートラルスイッチ１０３がＯＦＦ  となり、コントローラ７２は変速機７６をニュートラル外と判断する。
【００９５】
よって、ニュートラルスイッチ１０３がＯＦＦ  のとき、シフトレバー９５が操作されたとして学習を中止すればよいこととなる。
【００９６】
次に、図９に、かかる車両発進を防止するためのフェールセーフ制御の一例を示す。
【００９７】
まず、コントローラ７２は、ステップ１２１で現在ニュートラル学習中か否かを判断する。学習中でなければ本制御を終了するが、学習中であればステップ１２２に進む。
【００９８】
ステップ１２２ではノブスイッチ７７がONとされたか否かを判断している。ノブスイッチ７７がOFF の場合、ステップ１２３に進んでシフトストロークがニュートラル範囲外、つまりシフトストロークセンサ１０２の出力電圧がＶN の範囲外か否かを判断する。ＶN の範囲内ならステップ１２４に進み、ニュートラルスイッチ１０３がOFF か否かを判断する。ONなら本制御を終了する。つまりこれらの場合は学習中にシフトレバー９５が何等操作されていない正常な状態だからである。
【００９９】
逆に、ステップ１２２でノブスイッチ７７がＯＮと判断した場合、ステップ１２３でシフトストロークがニュートラル範囲外と判断した場合、又はステップ１２４でニュートラルスイッチ１０３がＯＦＦ  と判断した場合は、いずれの場合もステップ１２５に進んで、学習を中止する。これらの場合は、学習中にシフトレバー９５がいずれかのギアに向けて操作され、ギアインされる可能性があるからである。ここで学習中止とは、具体的には学習許可フラグを下ろす（ＯＦＦ  する）ことを意味する。
【０１００】
この学習中止後、ステップ１２６に進み、クラッチ８を自動で高速断又は最速断（これらを合わせて急断という）すると共に、車室内の警報ブザーをＯＮし、運転手に注意を促す。さらにステップ１２７に進み、クラッチペダル１０が踏み込まれたか否かを判断する。これはこの後のクラッチ接続をマニュアルで行わせるためである。このときはクラッチペダルストロークセンサ８９の出力によりクラッチペダル１０がクラッチ８をきるのに十分な程度まで踏み込まれたかどうかを判断する。クラッチペダル１０が踏み込まれればステップ１２９でクラッチ８を自動で低速接（これを緩接という）する。このように自動とマニュアルが干渉した場合、マニュアルが優先されるため、クラッチ８はクラッチペダル１０の踏込みに従って断状態とされる。クラッチペダル１０が踏み込まれてなければ、ステップ１２８でクラッチ８を断保持する。以上によればクラッチ８が確実に断状態とされるため、ギアインされても車両が発進しない。
【０１０１】
また、図１０に示すような制御を行うことも可能である。ステップ１３１〜１３５は前記ステップ１２１〜１２５と同じで、異なるのはステップ１３６である。即ち、学習中止後のステップ１３６では、クラッチ８を自動で急接すると共に警報ブザーをＯＮする。これは、ノブスイッチ７７がＯＮ、或いはシフトストロークがニュートラル範囲外、或いはニュートラルスイッチ１０３がＯＦＦ  とされても、まだギアが入ってない場合があり、このときクラッチ８を急接してやれば以降ギア鳴りしてギアが入らず、発進されないからである。
【０１０２】
しかし、このとき仮にギアが入っていると、クラッチ急接により車両が発進してしまう。実際にはパーキングブレーキかフットブレーキが効いていることが多いので、クラッチがつながってもエンストして発進することはないが、このように発進する虞があることは当然好ましいものではない。
【０１０３】
そこで、図１１に示す方法がある。ここでもステップ１４１〜１４４がステップ１２１〜１２４と同様である。ステップ１４５で学習を中止するが、ここでの学習中止は学習許可フラグを下げ、クラッチ８を現状位置に一時停止することを意味する。この後、ステップ１４６でシフトストロークがギアイン範囲か否か、つまりシフトストロークセンサ１０２の出力電圧がＶ２  又はＶ３  の範囲内か否かを判断している。
【０１０４】
ギアイン範囲内ならステップ１４９に進んでステップ１２６同様、クラッチ８を急断する。これにより車両発進が防止される。そして警報ブザーをＯＮにするか室内アナウンスを行う。次にステップ１５０に進み、ステップ１２７同様クラッチペダル１０が踏み込まれたかどうかの判断を行い、踏み込まれてなければ踏み込まれるまで待ち、その間ステップ１４９を実行する。この後踏み込まれたとき、ステップ１５１に進んでステップ１２９同様、クラッチ８を緩接する。これによりクラッチ８はマニュアル操作に移行される。こうして本制御を終了する。
【０１０５】
他方、ステップ１４６でギアイン範囲外と判断したときは、ステップ１４７に進んでステップ１３６同様、クラッチ８を急接する。ギアインされてないのでクラッチ８を接続しても安全である。これ以降、ギア入れが不可能となり、車両発進は確実に防止される。なおこのステップ１４７でも前記同様に警報ブザーをＯＮにするか室内アナウンスを行っている。次にステップ１４８に進み、設定時間Ｔ秒が経過したか否かを判断する。経過してなければステップ１４７を繰り返し、経過したら本制御を終了する。
【０１０６】
これによれば、変速機がギアインしているかどうかでクラッチを急接するか、急断するかを決めているので、変速機の実際状況に応じた最適なクラッチ制御、発進防止制御が可能となる。
【０１０７】
以上、本発明は上記実施の形態に限るものではない。
【０１０８】
【発明の効果】
以上要するに本発明によれば、ニュートラル学習中の車両発進が防止されるという、優れた効果が発揮される。
【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】クラッチのマニュアル断接の様子を示すタイムチャートである。
【図５】クラッチの自動断接の様子を示すタイムチャートである。
【図６】ニュートラル学習時のクラッチ自動断接の様子を示すタイムチャートである。
【図７】変速機の変速操作部を示す図である。
【図８】シフトストロークとシフトストロークセンサ出力電圧との関係を示すグラフである。
【図９】車両発進防止制御の一例を示すフローチャートである。
【図１０】車両発進防止制御の一例を示すフローチャートである。
【図１１】車両発進防止制御の一例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
７ａ  制御バルブ部
８  クラッチ
９  クラッチペダル
１０  マスタシリンダ
２０  油圧路
３４，３５，６２，６４，６５，６７，６８，７０，７３  空圧配管
５４  油圧配管
７２  コントローラ
７６  手動変速機
７７  ノブスイッチ
７８，７９，８０，９０  電磁弁
９５  シフトレバー
１０２  シフトストロークセンサ
１０３  ニュートラルスイッチ
Ｖ２  ，Ｖ３    ギアイン範囲の電圧
ＶＮ    ニュートラル範囲の電圧
ａ  第１の空圧供給路
ｂ  第２の空圧供給路
ｄ  主空圧供給路
ｅ  バイパス空圧供給路
【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】
0003598847.tif 000007
【図７】
0003598847.tif 000008
【図８】
0003598847.tif 000009
【図９】
0003598847.tif 000010
【図１０】
0003598847.tif 000011
【図１１】
0003598847.tif 000012