(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
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と、所定の信号入力によりクラッチの自動断接を実行する自動断接手段と、前記マニュアル断接と前記自動断接とを前記クラッチの接続後に切り替える切替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。
【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】
従来、摩擦クラッチにアクチュエータを組み合わせ、クラッチを自動断接し得る所謂オートクラッチ装置が公知である。
【０００３】
しかし、自動断接のみによるとシステムが故障した際に走行不能となる不便さがあり、フェールセーフの方法としても、クラッチを断、接、或いはそのままの位置に保持するしかない。
【０００４】
そこで、自動断接に加え、クラッチペダルを用いたマニュアル断接も可能とし、前述の問題を解消し得る所謂セミオートクラッチ装置も提案されるに至っている（実開平6-8825号公報等）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このようなセミオートクラッチ装置の場合、自動断接とマニュアル断接とを切り替える際の相互干渉が問題となる。例えば、一方の断接モードでのクラッチ分断中に他方の断接モードに切り替えた場合、即座にクラッチ接とされると接続ショックや車両飛び出し等の問題が生じ好ましくない。
【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と、所定の信号入力によりクラッチの自動断接を実行する自動断接手段と、前記マニュアル断接と前記自動断接とを前記クラッチの接続後に切り替える切替制御手段とを備えたものである。
【０００７】
これによれば、切り替えがクラッチの接続後に行われるため、接続ショックや車両の飛び出しが防止される。
【０００８】
【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。
【０００９】
図１に示すように、かかるクラッチ断接装置は所謂セミオートクラッチ装置としての構成が採られている。即ちクラッチ１は摩擦クラッチであり、これをマニュアル断接手段２でマニュアル断接するか、或いは自動断接手段３で自動断接するように構成されている。
【００１０】
クラッチ１は、そのクラッチフォーク４を、アクチュエータであるスレーブシリンダ５により往復動させることで、断接される。スレーブシリンダ５にはその駆動力となる油圧が切替シリンダ６から適宜供給される。切替シリンダ６は、マスタシリンダ７から供給される油圧と、油圧源８から供給される油圧とを切り替えて、その供給された油圧に等しい油圧をスレーブシリンダ５に送る。マスタシリンダ７はクラッチペダル９の踏込量（操作量）に応じた油圧を発生し切替シリンダ６に送る。油圧源８はモータ１０、油圧ポンプ１１、電磁弁１２及びリリーフ弁１３を備え、電子式コントロールユニット１４から駆動電力と制御信号とを受け取り、所定の油圧を発生するようになっている。油圧源８と切替シリンダ６とを結ぶ油圧配管にはオイル補給用のオイルタンク１５が接続される。
【００１１】
この構成では、クラッチペダル９の踏込みによりマスタシリンダ７から油圧が発生する。そしてこの油圧が切替シリンダ６の内部のピストン１６，１７を押し、切替シリンダ６からペダル踏込量に相当する油圧をスレーブシリンダ５に供給させる。するとスレーブシリンダ５では内部のピストン１８が押され、これによりクラッチ１はペダル踏込量相当分だけ分断側に操作される。クラッチペダル９の戻し操作を行えば逆にクラッチ１は接続側に操作される。このようにしてマニュアル断続が達成され、これらクラッチペダル９、マスタシリンダ７、切替シリンダ６及びスレーブシリンダ５がマニュアル断接手段２を構成することとなる。
【００１２】
一方、クラッチ１のストロークはクラッチストロークセンサ１９により常時検出されている。またここでは通常のマニュアルトランスミッション２０が装備され、これはシフトレバー２１により機械的に操作される。即ち、シフトレバー２１とトランスミッション２０とは、リンクやワイヤケーブル等により機械的に連結されて互いに連動する。シフトレバー２１においては、シフトノブ２２がノブシャフト２３に対し揺動（首振り）可能となっており、シフト操作に伴うシフト力によりシフトノブ２２が揺動したとき、内部の接点が接触し電気信号を発生するようになっている。またトランスミッション２０にはそのニュートラルを検出するためのニュートラルスイッチ２４が装備されている。これらセンサやスイッチの信号はコントロールユニット１４に送られる。
【００１３】
コントロールユニット１４は、シフトレバー２１から送られる電気信号に基づきクラッチ１を自動断接制御する。即ち、例えば走行中にシフトレバー２１が変速操作された場合、ギヤ抜きと同時に断制御が開始され、ギヤ入れと同時に接制御が開始される。この断接制御は、油圧源８から発生する油圧を制御することで達成される。即ち油圧源８は先のマスタシリンダ７と同様の役割を果たし、油圧源８から所定値の油圧が発生すれば、先のマニュアル時同様、油圧値に応じたストロークだけクラッチ１が分断操作される。接制御に際しては、コントロールユニット１４に予めメモリされた車両走行状態に応じた接続モードに従って、クラッチ１の接続速度が制御される。このようにして、コントロールユニット１４、油圧源８、切替シリンダ６及びスレーブシリンダ５が自動断接手段３を構成することとなる。
【００１４】
ところで、コントロールユニット１４には、マニュアル断接と自動断接とを切替えるための切替スイッチ２５が接続される。この切替スイッチ２５は車室内に設けられ運転手によって手動操作される。切替スイッチ２５がマニュアル断接  （マニュアルモード）に切り替わっているときには油圧源８からの油圧供給は行われない。切替スイッチ２５が自動断接（自動モード）に切り替わっているときには、シフトレバー２１からの電気信号に基づき油圧源８において油圧の給排が実行される。
【００１５】
一方、図２及び図３には切替シリンダ６の構成が詳細に示されている。切替シリンダ６は、その内部にオイルが充填されると共に、直列配置された第１ピストン１６及び第２ピストン１７を有している。マスタシリンダ７から油圧が供給されると、図３（ａ）に示すように、その油圧は第１ポート２６からシリンダ室内に導入され、両方のピストン１６，１７を押して出口ポート２８からスレーブシリンダ５に向けて油圧を導出させる。一方、油圧源８から油圧が供給されると、図２（ａ）に示すように、その油圧は第２ポート２９からシリンダ室内に導入され、第２ピストン１７を出口ポート２８側に、第１ピストン１６を反対側に押して、出口ポート２８からスレーブシリンダ５に向けて油圧を導出させる。こうしてクラッチ１の分断が可能になる。なお第３ポート３０はオイルタンク１５からオイルを補給するためのポートである。
【００１６】
ところで、ここではこの切替シリンダ６において、前述したマニュアルモードと自動モードとの相互干渉が問題となる。即ち、例えば図２（ａ）に示す自動分断中では、第１ピストン１６と第２ピストン１７との間に油圧が供給されており、その部分の圧力が高くなっている。この状態で、マニュアル操作を行うべく切替スイッチ２５をOFF にすると、油圧源８の電磁弁１２が切り替えられて油圧が保持される。さらにクラッチペダル９を踏み込むと、図２（ｂ）に示すように、ピストン１６，１７間のオイルは容積減少分だけ第２ポート２９から逆流して油圧源８のリリーフ弁から排出される。このとき踏み込みが、第１ピストン１６が第２ピストン１７に突き当たるまでなされれば問題ないものの、クラッチペダル９が途中までしか踏み込まれず、図２（ａ）の仮想線で示すように第１ピストン１６も途中までしか移動されてない場合は、クラッチペダル９を戻しても第２ピストン１７が完全に戻らず、クラッチ１を完全接続（完接）できないという問題が生じる。この問題はクラッチ１が断接途中にあるときに切替えを行った場合も起こり得る。
【００１７】
一方、図３（ａ）に示すマニュアル分断中は第１ピストン１６と第１ポート２６との間で圧力が高くなっている。この状態で、自動操作に移行すべく切替スイッチ２５をONにし、シフトレバー２１を操作し、クラッチペダル９を放したとする。すると図３（ｂ）に示すように、クラッチ断のためにピストン１６，１７間にオイルが導入されるものの、第１ポート２６からオイルが高速で導出され導出速度が導入速度を上回ったときに、第２ピストン１７が急激に戻されてクラッチ１が急接され、接続ショックや車両飛び出し等が生じる場合がある。この問題はクラッチ１が断接途中にあるときに切替えを行った場合にも起こり得る。
【００１８】
そこで、本装置では以下の制御を行うことによりこれらの問題を解決している。
【００１９】
図４及び図５は、コントロールユニット１４が実行する本装置の制御フローチャートである。図４は自動モードからマニュアルモードへの切替時、図５はマニュアルモードから自動モードへの切替時のものを示す。
【００２０】
先ず図４に示すように、ステップ４１では、切替スイッチ２５がOFF であるか否かを判断する。ONであれば自動モードのままであるからフローの開始位置まで戻るが、OFF であればマニュアルモードであるからステップ４２に進んでシステム故障の有無を判断する。
【００２１】
ここでシステム故障とは、センサ等の故障によって自動操作が不可能となった状態で、自動操作への切り替えを行うと車両が飛び出す虞がある状態をいう。システム故障はコントロールユニット１４が異常信号等を検出して判断する。この際運転手はインジケータランプやブザー等でシステム故障であることを知らされるが、これによって運転手が切替スイッチ２５をマニュアルモードに切り替えなかったり、誤って自動モードを選択した場合等に危険がないよう、システム故障の有無判断を行っている。そしてシステム故障と判断した場合、即座にステップ４６に進んでマニュアルモードへの切り替えを行い、油圧源８の制御を停止する。
【００２２】
一方、ステップ４２においてシステム正常と判断した場合、ステップ４３に進んでクラッチストロークセンサ１９の出力信号に基づきクラッチ１が完接状態にあるか否かを判断する。クラッチ１が完接されているときは直ちにステップ４６に進んでマニュアルモードへの切り替えを行い、油圧源８の制御を停止する。クラッチ１が完接されてないとき、即ち分断か半接続状態にあるときは、ステップ４４に進んでトランスミッション２０がニュートラルにあるか否かを判断する。ニュートラルであればステップ４５に進み、クラッチ１を完接させるための制御を行う。この循環フローを繰り返していくうちに、ステップ４３でクラッチ完接と判断した場合は、ステップ４６に進んでマニュアルモードへの切り替えを行い、油圧源８の制御を停止する。
【００２３】
ここで、ニュートラルのときのみクラッチ１を接制御するのは、クラッチ接による車両の飛び出し等を防止するためである。なおニュートラルにない場合はフローの開始位置まで戻って自動モードを維持する。
【００２４】
このように、自動モードからマニュアルモードへの切替えは、トランスミッション２０のギヤが入っているか否かに拘らず、クラッチ１が完接されているときは可能である。またギヤが入っておりクラッチ１が完接されてないときは自動モードが保持され、ギヤが入っておらずクラッチ１が完接されてないときはクラッチ１が自動的に完接される。
【００２５】
次に図５に示すように、マニュアルモードから自動モードへの移行に際しては、先ずステップ５１で切替スイッチ２５がONであるか否かの判断を行い、ONであれば自動モードと判断してステップ５２に進む。そしてここでクラッチ完接を判断し、完接ならばステップ５３でシステム故障を判断する。システム正常ならばステップ５４に進んで自動モードへの切り替えを行い、油圧源８の制御を開始する。ステップ５１でマニュアルモードと判断した場合、ステップ５２でクラッチ完接でないと判断した場合、ステップ５３でシステム故障と判断した場合は、いずれもフロー開始位置まで戻ってマニュアルモードを維持する。
【００２６】
このように、マニュアルモードから自動モードへの切替えは、トランスミッション２０のギヤが入っているか否かに拘らず、クラッチ１が完接されているときは可能で、クラッチ１が完接されてないときは不可能である。
【００２７】
このように本装置では、コントロールユニット１４が、マニュアル断接と自動断接とをクラッチ１の接続後に切り替える切替制御手段を構成する。そしてこれにより、クラッチ１が接続されなければモード切替えが実行されないようになり、モード切替えに際しての接続ショックや車両の飛び出し等を完全に防止できるようになる。さらに一方のモードが他方のモードに干渉しなくなり、例えば自動分断中に切替スイッチ２５をOFF （マニュアルモード）にしてクラッチペダル９を操作したとしても、その操作量に応じてオイルが給排されるだけで制御自体は影響を受けない。
【００２８】
さらに本装置は、簡単な構成でクラッチの自動化を達成できると共に、スレーブシリンダ５等の追加により通常のマニュアル車に即座に適用でき、汎用性に富む。この場合、スレーブシリンダ５やクラッチストロークセンサ１９は、例えばクラッチハウジングにブラケットを追加して取り付ければよい。
【００２９】
以上、本発明の好適な実施の形態を説明したが、本発明は他にも様々な実施の形態を採ることが可能である。
【００３０】
【発明の効果】
以上要するに本発明によれば、自動断接とマニュアル断接との切替えに際して接続ショックや車両の飛び出し等を未然に防止できるという、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】切替シリンダの自動断接時の状態を示す縦断面図である。
【図３】切替シリンダのマニュアル断接時の状態を示す縦断面図である。
【図４】自動モードからマニュアルモードへの切替時における本装置の制御フローチャートである。
【図５】マニュアルモードから自動モードへの切替時における本装置の制御フローチャートである。
【符号の説明】
１  クラッチ
２  マニュアル断接手段
３  自動断接手段
９  クラッチペダル
１４  コントロールユニット
【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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