(57)【要約】【課題】クラッチを自動的に接続する際のクラッチつなぎ速度を低減してショックを防止し滑らかな自動発進を可能とする。【解決手段】クラッチを断、接させるための駆動力を発生するクラッチブースタ２０と、このクラッチブースタを駆動するためのエアの供給、排気を切り換える切換え弁手段２２と、上記クラッチブースタの駆動によりクラッチの断、接をする出力軸２７のストロークを検出するクラッチストロークセンサ２１とを備え、車両の発進時に自動的にクラッチを断、接して自動発進させる車両用自動クラッチ制御装置であって、上記クラッチを接にする際のクラッチブースタ２０からのエアの排気管路３２上に、そのエアの流量を絞るオリフィス３４を設けたものである。そして、このオリフィス３４でクラッチブースタ２０から排気されるエアの流量を絞り、クラッチ断の状態から接続状態に移行する速度を緩く抑える。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
クラッチを断、接させるための駆動力を発生するクラッチブースタと、
このクラッチブースタを駆動するためのエアの供給、排気を切り換える切換え弁手段と、
上記クラッチブースタの駆動によりクラッチの断、接をする出力軸のストロークを検出するクラッチストローク検出手段と、
を備え、車両の発進時に自動的にクラッチを断、接して自動発進させる車両用自動クラッチ制御装置であって、
上記クラッチを接にする際のクラッチブースタからのエアの排気経路上に、そのエアの流量を絞る流量絞り部を設けたことを特徴とする車両用自動クラッチ制御装置。
【請求項２】
上記流量絞り部は、所定の絞り径を有するオリフィスから成ることを特徴とする請求項１記載の車両用自動クラッチ制御装置。
【請求項３】
上記オリフィスは、クラッチブースタからのエアの排気経路上に着脱可能とされていることを特徴とする請求項２記載の車両用自動クラッチ制御装置。
【請求項４】
上記流量絞り部は、異なる絞り径を有する複数のオリフィスが付け替え可能とされていることを特徴とする請求項１記載の車両用自動クラッチ制御装置。
【請求項５】
上記流量絞り部は、クラッチブースタへの排気経路の接続端部にて配管を接続するコネクタ内にオリフィスを形成したもの、又は上記排気経路の接続端部にて配管を接続するコネクタに接続される別体のコネクタ内にオリフィスを形成したオリフィスコネクタから成ることを特徴とする請求項１記載の車両用自動クラッチ制御装置。
【請求項６】
上記流量絞り部は、クラッチブースタに対し外部から着脱の操作ができる部位に取り付けられることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の車両用自動クラッチ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の発進時に自動的にクラッチを断、接して自動発進させる車両用自動クラッチ制御装置に関し、詳しくは、クラッチを自動的に接続する際のクラッチつなぎ速度を低減してショックを防止し滑らかな自動発進を可能とする車両用自動クラッチ制御装置に係るものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種の車両用自動クラッチ制御装置は、クラッチを断、接させるための駆動力を発生するクラッチブースタと、このクラッチブースタを駆動するためのエアの供給、排気を切り換える切換え弁手段と、上記クラッチブースタの駆動によりクラッチの断、接をする出力軸のストロークを検出するクラッチストローク検出手段とを備えて成っていた。そして、上記クラッチの自動発進制御を行うには、発進時に半クラッチ保持に至る前段階にて第１の目標クラッチストロークまでクラッチを急接続する突っ込みクラッチストローク点までは速い速度で接続し、その突っ込みクラッチストローク点で緩接続して半クラッチ状態になるようにしている。
【０００３】
このような車両用自動クラッチ制御装置は、本出願人の出願に係る特願２００１−３６０９２１号の明細書に記載されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような従来の車両用自動クラッチ制御装置においては、発進時に半クラッチ保持に至る前段階にて第１の目標クラッチストロークまでクラッチを急接続する突っ込みクラッチストローク点までは速い速度で接続し、その突っ込みクラッチストローク点で緩接続して半クラッチ状態になるように制御していた。このとき、クラッチを接続するためにクラッチブースタ内に供給された駆動エアを排気するが、エアの排気経路からそのまま排気すると、排気流量が大きくて出力軸の動きを微妙に制御できず、クラッチが急に接続されてショック発進となることがある。
【０００５】
図６は、発進時の自動クラッチ制御におけるクラッチ接続線図の要部を示しており、縦軸をクラッチ断、接のクラッチブースタ出力軸のストローク量（％）とし、横軸を経過時間としている。このクラッチ接続線図において、ストローク量ａ％の点をクラッチトルク発生点とすると、従来の車両用自動クラッチ制御装置においては、破線のカーブで示すようなクラッチ接続の状態となる。すなわち、クラッチ断の状態からカーブＨで示すように速い速度で接続状態に移行し、Ｋ点（前述の突っ込みクラッチストローク点：ストローク量ｂ％）で緩接続して半クラッチの状態になる。このとき、緩接続が始まるＫ点がクラッチトルク発生点（ａ％）より上まで至っているので、いきなりクラッチトルクを受けてショックトルクが発生する。これにより、ショック発進となることがある。
【０００６】
上記のショック発進を防止するためには、Ｋ点がクラッチトルク発生点（ａ％）より下になるようにすればよいが、クラッチ断の状態から接続状態に移行するカーブＨが急であるので、オーバーシュートしてＫ点の位置を制御するのが困難であった。したがって、車両の自動発進時にショック発進が発生しやすいものであった。
【０００７】
そこで、本発明は、このような問題点に対処し、クラッチを自動的に接続する際のクラッチつなぎ速度を低減してショック発進を防止し滑らかな自動発進を可能とする車両用自動クラッチ制御装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明による車両用自動クラッチ制御装置は、クラッチを断、接させるための駆動力を発生するクラッチブースタと、このクラッチブースタを駆動するためのエアの供給、排気を切り換える切換え弁手段と、上記クラッチブースタの駆動によりクラッチの断、接をする出力軸のストロークを検出するクラッチストローク検出手段とを備え、車両の発進時に自動的にクラッチを断、接して自動発進させる車両用自動クラッチ制御装置であって、上記クラッチを接にする際のクラッチブースタからのエアの排気経路上に、そのエアの流量を絞る流量絞り部を設けたものである。
【０００９】
このような構成により、クラッチを接にする際のクラッチブースタからのエアの排気経路上に設けられた流量絞り部で、クラッチブースタから排気されるエアの流量を絞るように動作する。これにより、クラッチ断の状態から接続状態に移行する速度を緩く抑えて、クラッチを自動的に接続する際のクラッチつなぎ速度を低減してショック発進を防止し滑らかな自動発進を可能とする。
【００１０】
また、上記流量絞り部は、所定の絞り径を有するオリフィスから成るものである。これにより、簡単な構造でショック発進を防止し滑らかな自動発進を可能とする。
【００１１】
さらに、上記オリフィスは、クラッチブースタからのエアの排気経路上に着脱可能とされている。これにより、クラッチブースタからのエアの排気経路上にオリフィスを設けるか否かによって、自動クラッチ制御の性能を可変とする。
【００１２】
さらにまた、上記流量絞り部は、異なる絞り径を有する複数のオリフィスが付け替え可能とされている。これにより、自動クラッチ制御の性能を細かく可変することができる。
【００１３】
また、上記流量絞り部は、クラッチブースタへの排気経路の接続端部にて配管を接続するコネクタ内にオリフィスを形成したオリフィスコネクタから成るものである。このオリフィスコネクタにより、配管接続のコネクタとオリフィスとを兼用することができ、部品点数を減らして構造を簡単とする。
【００１４】
さらに、上記流量絞り部は、クラッチブースタに対し外部から着脱の操作ができる部位に取り付けられるものである。これにより、クラッチブースタに対し流量絞り部を簡単に付け外しができ、保守性及び整備性が向上する。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明による車両用自動クラッチ制御装置を搭載したエンジンの全体構成を示す斜視説明図であり、図２は上記車両用自動クラッチ制御装置の実施の形態を示す系統図である。図１において、エンジン１と機械式のトランスミッション（変速機）３との間に介装されたクラッチハウジング２内には、クラッチ（図示せず）が内蔵されている。そして、上記クラッチハウジング２の外側面には、クラッチを断、接させるための駆動力を発生するアクチュエータとしてのクラッチブースタ２０が設けられている。さらに、上記クラッチハウジング２の外側面には、上記クラッチブースタ２０の出力軸のストロークを検出するクラッチストローク検出手段としてのクラッチストロークセンサ２１が設けられている。
【００１６】
上記トランスミッション３には、トランスミッションコントロールユニット５が電気配線によって接続されている。また、上記エンジン１には、エンジンコントロールユニット６が電気配線によって接続されており、このエンジンコントロールユニット６には、アクセルペダル８のアクセル開度センサ７が接続されている。このアクセル開度センサ７は、運転者のアクセルペダル８の操作により開閉されるアクセルの開度を検出するものである。
【００１７】
上記エンジンコントロールユニット６は、アクセル開度センサ７によって検出されたアクセル開度の信号を入力してエンジン１の駆動を制御するものである。なお、このエンジンコントロールユニット６からの出力信号は、エンジン１に取り付けられた燃料噴射装置９に送られるようになっている。また、アクセル開度センサ７で検出した実アクセル開度信号は、トランスミッションコントロールユニット５に送られるようになっている。
【００１８】
上記トランスミッションコントロールユニット５は、車両の走行状態に応じてトランスミッション３を制御するもので、エンジン回転数センサ１０、トランスミッション３に取り付けられたギア回転数センサ１１及び車速センサ１２からの信号を入力すると共に、クラッチペダル１３に設けられたクラッチ接スイッチ１４、クラッチ断スイッチ１５からの信号を入力して制御するようになっている。また、トランスミッションコントロールユニット５には、トランスミッション３の変速段を切り換えるシフトレバーを備えたシフトタワー１６が接続されている。
【００１９】
そして、上記トランスミッションコントロールユニット５からの制御内容信号は、前述のエンジンコントロールユニット６へ送られるようになっている。また、その制御内容信号は、表示モニタ１７及びブザー１８に送られるようになっており、運転者に知らせるようになっている。
【００２０】
このようなエンジンの全体構成において、本発明の車両用自動クラッチ制御装置は、トラック、バス、乗用車等の車両の発進時に自動的にクラッチを断、接して自動発進させるもので、図２に示すように、クラッチブースタ２０と、クラッチストロークセンサ２１と、上記クラッチブースタ２０を駆動するためのエアの供給、排気を切り換える切換え弁手段２２とを備えている。
【００２１】
図２において、クラッチペダル１３にリンクを介してマスターシリンダ２３が接続されており、このマスターシリンダ２３は油圧ライン２４を介して上記クラッチブースタ２０に接続されている。なお、符号２５は、クラッチオイルのリザーバを示している。
【００２２】
上記クラッチブースタ２０の油圧シリンダ２６に嵌装された出力軸２７は、アウターレバー２８を介して図示省略のクラッチ断、接レバーに接続されている。なお、上記出力軸２７に対して、クラッチストロークセンサ２１のリンクが接続されている。
【００２３】
上記クラッチブースタ２０には、エア配管を介して切換え弁手段２２が接続されている。この切換え弁手段２２は、クラッチブースタ２０を駆動するためにエアを供給するエアリザーバ２９からのエアの供給、排気を切り換えるもので、給気側のクラッチ断電磁弁ＣＬ３及びクラッチ減速電磁弁ＣＬ１と、排気側のクラッチ接電磁弁ＣＬ２とから成る。そして、上記クラッチ断電磁弁ＣＬ３及びクラッチ減速電磁弁ＣＬ１は、給気管路３０を介してダブルチェック弁３１の一方の接続口に接続されている。また、上記クラッチ接電磁弁ＣＬ２は、排気管路３２を介してクラッチブースタ２０の排気口３３に接続されている。
【００２４】
なお、上記クラッチ接電磁弁ＣＬ２は、クラッチ減速電磁弁ＣＬ１と共に上記ダブルチェック弁３１の一方の接続口に接続されている。そして、このダブルチェック弁３１の中央の接続口は上記クラッチブースタ２０の給気部２０ａに接続され、他方の接続口はクラッチブースタ２０のコントロール部２０ｂに接続されている。
【００２５】
このような状態で、図１に示すトランスミッションコントロールユニット５からの制御内容信号等によって、ダブルチェック弁３１、クラッチ断電磁弁ＣＬ３及びクラッチ減速電磁弁ＣＬ１並びにクラッチ接電磁弁ＣＬ２の開閉制御により自動クラッチの接続操作が行われると共に、クラッチペダル１３によってクラッチ接続がマニュアル操作可能とされている。
【００２６】
ここで、本発明においては、上記クラッチを接にする際のクラッチブースタ２０からのエアの排気経路上に、そのエアの流量を絞る流量絞り部を設けたものである。図２では、例えばクラッチ接電磁弁ＣＬ２からの排気管路３２の途中に流量絞り部としてオリフィス３４を設けている。このオリフィス３４は、上記排気管路３２を通ってクラッチブースタ２０の排気口３３から排気されるエアの流量を絞るために、例えば直径約２．５ｍｍ程度の絞り径とされている。
【００２７】
そして、上記オリフィス３４は、排気管路３２上に着脱可能とされている。また、上記オリフィス３４は、異なる絞り径を有する複数種類のものを用意しておき、適宜に付け替え可能としてもよい。
【００２８】
さらに、上記流量絞り部として、図３に示すように、クラッチブースタ２０への排気管路３２の接続端部にてその配管を接続するコネクタ３５に接続される別体のコネクタ内にオリフィスを形成したオリフィスコネクタ３４′から成るものとしてもよい。或いは、図３において、上記排気管路３２の接続端部にてその配管を接続するコネクタ３５自体の内部にオリフィスを形成したコネクタから成るものとしてもよい（このときは、上記オリフィスコネクタ３４′は存在しない）。この場合は、配管接続のコネクタとオリフィスとを兼用することができ、部品点数を減らして構造を簡単とすることができる。
【００２９】
また、上記オリフィス３４又はオリフィスコネクタ３４′或いはコネクタ３５は、クラッチブースタ２０に対し外部から着脱の操作ができる部位に取り付けるとよい。これにより、クラッチブースタ２０に対し流量絞り部を簡単に付け外しができ、保守性及び整備性が向上する。
【００３０】
次に、このように構成された車両用自動クラッチ制御装置の動作について、図４〜図６を参照して説明する。図４は、図２に示す３個の電磁弁ＣＬ１〜ＣＬ３のＯＮ，ＯＦＦによる開閉制御によって行われる自動クラッチ制御のパターンを示す表である。まず、クラッチ減速電磁弁ＣＬ１及びクラッチ断電磁弁ＣＬ３がＯＮで、クラッチ接電磁弁ＣＬ２がＯＦＦのときは、「クラッチ断」のパターンとなる。次に、クラッチ減速電磁弁ＣＬ１がＯＮで、クラッチ接電磁弁ＣＬ２及びクラッチ断電磁弁ＣＬ３がＯＦＦのときは、「保持」のパターンとなる。そして、クラッチ接電磁弁ＣＬ２がＯＮで、クラッチ減速電磁弁ＣＬ１及びクラッチ断電磁弁ＣＬ３がＯＦＦのときは、「急接続」のパターンとなる。さらに、クラッチ減速電磁弁ＣＬ１及びクラッチ接電磁弁ＣＬ２並びにクラッチ断電磁弁ＣＬ３が共にＯＦＦのときは、「緩接続」のパターンとなる。
【００３１】
このような自動クラッチ制御のパターンが行われるときのクラッチ接続線図を示すと、図５のようになる。図５では、縦軸をクラッチ断、接のクラッチブースタ出力軸２７のストローク量（％）とし、横軸を経過時間とし、この経過時間に合わせて３個の電磁弁ＣＬ１〜ＣＬ３のＯＮ，ＯＦＦのタイミングを付記している。
【００３２】
いま、図５においてクラッチ接続線図の左端側の「クラッチ接」の状態にあるとし、図４において「クラッチ断」のパターンに入る。このとき、図５において、クラッチ接の状態からクラッチ減速電磁弁ＣＬ１及びクラッチ断電磁弁ＣＬ３のＯＮにより符号Ａで示すクラッチ断作動遅れをもって出力軸２７のストロークが開始する。そして、カーブＧで示すような速い速度でクラッチ断の状態に移行する。このとき、符号Ｂで示すクラッチ断のオーバーシュートをみこして、ストローク量１００％を狙ってクラッチ断電磁弁ＣＬ３の停止タイミングをとる。
【００３３】
次に、図５において「クラッチ断」の保持状態にあり、図４において「保持」から「急接続」のパターンに入る。すると、図５において、カーブＨで示すような速い速度でクラッチ接の状態に移行する。このとき、符号Ｃで示すクラッチ急接続のオーバーシュートをみこして、ストローク量約４０％を狙ってクラッチ減速電磁弁ＣＬ１及びクラッチ接電磁弁ＣＬ２の停止タイミングをとる。
【００３４】
次に、図５において「急接続」の状態から緩接続に移行するとし、図４において「緩接続」のパターンに入る。すると、図５において、クラッチ減速電磁弁ＣＬ１を開弁したときのストローク量となり、符号Ｆで示す緩接続のストローク量となって、カーブＪで示すような緩い速度でクラッチ接の状態に移行する。
【００３５】
次に、図５において「緩接続」の状態からその保持に移行するとし、図４において「保持」のパターンに入る。すると、図５において、クラッチ接電磁弁ＣＬ２及びクラッチ断電磁弁ＣＬ３がＯＦＦのまま、クラッチ減速電磁弁ＣＬ１をＯＮとし、クラッチ保持力が働く。
【００３６】
次に、図５において「保持」の状態から次の緩接続に移行するとし、図４において「緩接続」のパターンに入る。すると、図５において、クラッチ接電磁弁ＣＬ２及びクラッチ断電磁弁ＣＬ３がＯＦＦのまま、クラッチ減速電磁弁ＣＬ１もＯＦＦとするが、そのクラッチ減速電磁弁ＣＬ１のＯＦＦから符号Ｄで示すクラッチ緩接続の作動遅れをもって出力軸２７のストロークが開始する。
【００３７】
その後、図５において「緩接続」の状態からその保持に移行するとし、図４において「保持」のパターンに入る。すると、図５において、クラッチ接電磁弁ＣＬ２及びクラッチ断電磁弁ＣＬ３がＯＦＦのまま、クラッチ減速電磁弁ＣＬ１をＯＮとするが、そのクラッチ減速電磁弁ＣＬ１のＯＮから符号Ｅで示すクラッチ緩接続の停止遅れをもって出力軸２７のストロークが停止する。
【００３８】
このような３個の電磁弁ＣＬ１〜ＣＬ３の開閉制御やクラッチ接続線図のパターンに従って自動クラッチ制御が行われる。
【００３９】
そして、本発明では、図２に示すように、クラッチを接にする際のクラッチブースタ２０からのエアの排気経路（排気管路３２）上に、そのエアの流量を絞る流量絞り部（オリフィス３４）を設けたことにより、クラッチ接電磁弁ＣＬ２のＯＮによりクラッチブースタ２０の排気口３３から排気されるエアの流量を絞ることができる。これにより、図５に示す楕円Ｐで囲んだ部分を拡大した図６に示すように、クラッチ断の状態からクラッチの急接続において破線のカーブＨで示すような速い速度でクラッチ接の状態に移行するのを、実線のカーブＨ′で示すような緩い速度でクラッチ接の状態に移行させることができる。この場合は、クラッチが緩接続して半クラッチの状態になる点がＫ′点（ストローク量ｃ％）となり、クラッチトルク発生点（ａ％）より下になる。したがって、Ｋ′点においていきなりクラッチトルクを受けることなく、ショックトルクが発生するのを防止してショック発進となるのを防止することができる。
【００４０】
なお、以上の説明では、クラッチブースタ２０からのエアの排気経路上の流量絞り部は、排気管路３２に設けたオリフィス３４として説明したが、本発明はこれに限らず、クラッチブースタ２０からのエアの排気経路の内部に孔径を絞った部分を設けてもよい。
【００４１】
【発明の効果】
本発明は以上のように構成されたので、請求項１に係る発明によれば、クラッチを接にする際のクラッチブースタからのエアの排気経路上に設けられた流量絞り部で、クラッチブースタから排気されるエアの流量を絞ることができる。これにより、クラッチ断の状態から接続状態に移行する速度を緩く抑えて、クラッチを自動的に接続する際のクラッチつなぎ速度を低減してショック発進を防止し滑らかな自動発進を可能とすることができる。したがって、車両の自動発進において不快感を低減することができる。また、単にエアの排気経路上に流量絞り部を設けるだけであるので、大きな部品変更をせずに、簡単な構造で低コストで実現できる。
【００４２】
また、請求項２に係る発明によれば、上記流量絞り部は、所定の絞り径を有するオリフィスから成るものであることにより、簡単な構造でショック発進を防止し滑らかな自動発進を可能とすることができる。したがって、低コストで不快感の低減を実現できる。
【００４３】
さらに、請求項３に係る発明によれば、上記オリフィスは、クラッチブースタからのエアの排気経路上に着脱可能とされていることにより、該クラッチブースタからのエアの排気経路上にオリフィスを設けるか否かによって、自動クラッチ制御の性能を可変とすることができる。
【００４４】
さらにまた、請求項４に係る発明によれば、上記流量絞り部は、異なる絞り径を有する複数のオリフィスが付け替え可能とされていることにより、自動クラッチ制御の性能を細かく可変することができる。
【００４５】
また、請求項５に係る発明によれば、上記流量絞り部は、クラッチブースタへの排気経路の接続端部にて配管を接続するコネクタ内にオリフィスを形成したオリフィスコネクタから成るものとしたことにより、該オリフィスコネクタによって配管接続のコネクタとオリフィスとを兼用することができ、部品点数を減らして構造を簡単とすることができる。
【００４６】
さらに、請求項６に係る発明によれば、上記流量絞り部は、クラッチブースタに対し外部から着脱の操作ができる部位に取り付けられるものであることにより、クラッチブースタに対し流量絞り部を簡単に付け外しができ、保守性及び整備性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による車両用自動クラッチ制御装置を搭載したエンジンの全体構成を示す斜視説明図である。
【図２】上記車両用自動クラッチ制御装置の実施の形態を示す系統図である。
【図３】上記車両用自動クラッチ制御装置の具体的な構造例を示す要部断面説明図である。
【図４】図２に示す３個の電磁弁のＯＮ，ＯＦＦによる開閉制御によって行われる自動クラッチ制御のパターンを示す表である。
【図５】本発明の車両用自動クラッチ制御装置により自動クラッチ制御のパターンが行われるときのクラッチ接続の状態を示すクラッチ接続線図であり、縦軸をクラッチブースタ出力軸のストローク量とし、横軸を経過時間とし、この経過時間に合わせて３個の電磁弁のＯＮ，ＯＦＦのタイミングを付記したものである。
【図６】図５に示す楕円Ｐで囲んだ部分を拡大して示すクラッチ接続線図であり、発進時の自動クラッチ制御における要部を示している。
【符号の説明】
１…エンジン
２…クラッチハウジング
３…トランスミッション
５…トランスミッションコントロールユニット
１３…クラッチペダル
２０…クラッチブースタ
２１…クラッチストロークセンサ（クラッチストローク検出手段）
２２…切換え弁手段
２７…クラッチブースタの出力軸
２９…エアリザーバ
３２…排気管路（排気経路）
３３…クラッチブースタの排気口
３４…オリフィス（流量絞り部）
３４′…オリフィスコネクタ
【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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