(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の信号入力によりクラッチの自動断続を実行する自動断続手段と、該自動断続手段により上記クラッチを断から接するときに半クラッチ領域内で接続速度を変更する接続速度変更手段とを備え、
該接続速度変更手段は、上記接続速度を、半クラッチ領域のエンゲージ始まり域ではクラッチ接続ショックを防止するために低速とし、エンゲージ中間域ではクラッチの滑りを防止するために中速とし、エンゲージ終了域では接続時間を短縮するために高速に変更するものであり、且つ、
上記接続速度変更手段は、上記接続速度を変更するために二つの三方電磁弁を備え、これら二つの三方電磁弁のオンオフの組み合わせ（２×２＝４通り）を用いて、上記接続速度を低速・中速・高速と変更するものであることを特徴とするクラッチ断続装置。
【請求項２】
上記接続速度変更手段は、上記接続速度の低速から中速への変更時期、及び中速から高速への変更時期を決定するためのタイマ手段を有する請求項１記載のクラッチ断続装置。
【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続装置に係り、特に車両のクラッチの自動化を図り得るクラッチ断続装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
本出願人は以前、クラッチペダル操作によりクラッチのマニュアル断続を実行するマニュアル断続手段と、倍力装置への空圧の給排制御によりクラッチの自動断続を実行する自動断続手段とを有したクラッチ断続装置（所謂セミオートクラッチシステム）を種々提案した。これらの特徴としては、クラッチの自動断続と同期してマスタシリンダに対し空圧の給排制御を行い、マスタシリンダを空圧で駆動させることにより、自動断続中の油圧通路内の負圧発生を防止する点にある。
【０００３】
このうち、特願平7-337023号で提案したものにおいては、空圧の給排制御に二つの電磁弁を用い、これら電磁弁を適当なON/OFFの組合せで切替えることにより、二種類の排気速度を選べ、二種類のクラッチ接続速度（つなぎ速度）を選べるようにしている。こうして、クラッチの自動接続に際し、クラッチの断位置から半クラッチ位置まではつなぎ速度を早め（急接）、半クラッチ位置ではつなぎ速度を緩慢とし（緩接）、クラッチが完全につながってからは再びつなぎ速度を早める（急接）といったような、実際のマニュアル接続に近い制御が可能となる。
【０００４】
一方、特願平8-350913号で提案したものにおいては、二つの電磁弁のON/OFFの組合せを４通り全て使いきることで三種類の接続速度の選択を可能としている。こうすると、電磁弁の増加を伴わず、一種類の急接速度に加え、特に二種類の緩接速度を選べるようになる。一般に、半クラッチ領域におけるクラッチ緩接に際しては、つなぎ速度が早過ぎるとクラッチ接続ショックが増大し、つなぎ速度が遅過ぎるとクラッチに過度の滑りが生じるという背反した問題がある。この装置では、二種類の緩接速度を選択可能とすることにより上記問題を一挙に解決している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、半クラッチ領域におけるクラッチ緩接については以下の問題が残されている。
【０００６】
即ち、上記装置では排圧速度を一定とし接続速度を一定にしようとしても、図６に実線で示すように、実際の接続速度はそれに合わず、半クラッチ領域に入った時点から遅れていってしまう。これは、摩擦クラッチを接続側にストロークさせていくに従い、半クラッチ領域の開始位置、即ちプレッシャプレートがドリブンプレートに当たった時点で、プレッシャプレートがドリブンプレートから受ける反力により、プレッシャプレートを接側に押し付けるスプリング力が相殺されるからである。よってこの特性を有するため、実際の接続速度は、半クラッチ領域において目標接続速度に対しずれを生じることになる。
【０００７】
一方、半クラッチ領域における接続速度は、前述したようにクラッチ接続ショックとクラッチの滑りとに密接な関連がある。即ち、半クラッチ領域の開始位置では、接続速度が早過ぎるとクラッチ接続ショックを招き、乗り心地が悪化する。一方、半クラッチ領域に入ってから接続速度が遅過ぎると、クラッチの滑り時間が長くなりクラッチの摩耗をきたす。このため、シフトアップ・ダウンの別、変速後のギヤ段等、車両の運転状態に応じて決定される接続速度は、図７に示すように、半クラッチ領域の開始位置手前で接続ショックのないような速度に合わせておき、その速度で半クラッチ領域に入り、この後は、クラッチ滑りがないならばその速度を維持し、或いはクラッチ滑りを一層防止すべく早めるのが好ましい。
【０００８】
ところが、前述の速度ずれがあるため、図８に示すように、クラッチ接続ショックのないような目標速度（破線）に合わせて半クラッチ領域に入った場合、その後接続速度が遅れ、クラッチの滑りを招いてしまう。また逆に半クラッチ領域内でクラッチ滑りがないような目標速度（破線）に合わせ、クラッチ接続を行うと、図９に示すように半クラッチ領域に入るときにクラッチ接続ショックが発生してしまう。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、所定の信号入力によりクラッチの自動断続を実行する自動断続手段と、該自動断続手段により上記クラッチを断から接するときに半クラッチ領域内で接続速度を変更する接続速度変更手段とを備え、該接続速度変更手段は、上記接続速度を、半クラッチ領域のエンゲージ始まり域ではクラッチ接続ショックを防止するために低速とし、エンゲージ中間域ではクラッチの滑りを防止するために中速とし、エンゲージ終了域では接続時間を短縮するために高速に変更するものであり、且つ、上記接続速度変更手段は、上記接続速度を変更するために二つの三方電磁弁を備え、これら二つの三方電磁弁のオンオフの組み合わせ（２×２＝４通り）を用いて、上記接続速度を低速・中速・高速と変更するものである。
【００１０】
これによれば、半クラッチ領域の開始位置で、クラッチ接続続度をクラッチ接続ショックがないような低速とし、半クラッチ領域に入ってからは、クラッチの滑りを防止するようなより高速の接続速度に変更することができる。これにより両者の同時解決が可能となる。
【００１１】
【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。
【００１２】
図１は、本発明に係るクラッチ断続装置を示す全体構成図で、クラッチ断続装置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（図示せず）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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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を所定ストローク位置に保持し、クラッチ８を所定の半クラッチ位置に保持する。
【００１８】
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（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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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のマニュアル断続を実行する。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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６２，３５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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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８０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６２ｃ側の空圧より大きいときのみ空圧の移動を許容する。
【００３４】
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。
【００３５】
かかるクラッチ断続装置１は、これとは別に設けられた変速機７１と連動されるようになっている。変速機７１は自動変速を行う構成がなされており、即ち、手動シフトレバーで変速ポジションが選択されると、電気スイッチによる変速信号がコントローラ７２に送られ、図示しないアクチュエータが動作されて、運転手の操作に代わって実質的な変速操作を行うようになっている。
【００３６】
また、コントローラ７２には、アクセルペダル７５に設けられたストロークセンサ８２及びアイドルスイッチ８３、変速機７１のシフトレバー付近に設けられた非常スイッチ８４、変速機７１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。
【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７８，７９，８０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。
【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OFF 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続を実行するマニュアル断続手段を構成する。
【００４１】
次に、クラッチ８の自動断続操作について説明する。先ず最初に、その内容を、自動変速の概要に含めて簡単に説明する。
【００４２】
運転手がシフト操作を行うと、変速信号がコントローラ７２に入力され、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、図示しないアクチュエータにより変速機７１の変速操作を完了し、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。
【００４３】
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の自動断続を実行する自動断続手段を構成している。
【００４４】
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２０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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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６９、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。
【００４９】
また、いずれの三方電磁弁７８，７９もOFF 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７９、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３７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６６でのそれより小さい低速となる。こうして、絞り部７６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）。
【００５０】
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）。
【００５１】
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。
【００５２】
また、これを従来と同数の二つの電磁弁で達成しているため、電磁弁数の増加によるコストアップも免れることができる。ここで二つの電磁弁のON/OFFの組み合わせは２×２＝４通りであり、特願平7-337023号はそのうち３通りしか使っていなかったが、本装置１はその全てを使いきっており、これにより上記効果を達成している。そして電磁弁数が変わらないことから、コントローラ７２の出力ポートや電磁弁の設置スペースを新たに設ける必要がなく、故障モードの増加も防止でき信頼性を維持できる。さらに空圧配管、絞り及びチェック弁を追加するといった空圧回路の変更だけなので、変更に伴うコストアップは僅かで済み、スペースの増大も招かない。
【００５３】
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８０がOFF とされるからである。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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続を行えるようになる。
【００５７】
また、こんどは仮に下流側の三方電磁弁７９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続が可能となる。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。
【００５８】
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続が可能となり、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。
【００５９】
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事も出来る。
【００６０】
次に、本装置の主たる特徴について詳述する。
【００６１】
図５は、本装置におけるクラッチ自動接続に際しての動作内容を説明するためのタイムチャートである。横軸には時間を、縦軸にはクラッチストロークをとってある。そして破線が目標クラッチストローク、実線がクラッチ８の実際のクラッチストロークである。図示するように、ここではクラッチ８の接続が高速接、低速接、中速接、高速接の順で行われる。最初の高速接は、変速機７１から送られてくる変速終了時の信号に基づき、クラッチ８の断保持から切り替えられて実行されているものである。そしてこの高速接続の過程で、クラッチストロークセンサ８８の出力値が、半クラッチ領域の開始位置手前に相当する値になったならば、コントローラ７２は三方電磁弁７８，７９を切り替え、クラッチ接続速度を低速接へと変更する。なお半クラッチ領域の開始位置に相当するクラッチストローク値は、コントローラ７２がその自身の学習機能によりRAM に記憶している。コントローラ７２は、このクラッチストローク値に対し、実際のクラッチストローク値が僅かに断側の値となったとき、高速接から低速接への切替えを実行する。
【００６２】
特に、このような低速接への切り替えを実行し、且つこのときの接続速度を、絞り部７６の絞り量調整によって最適に定めることで、半クラッチ領域の開始位置で、クラッチ接続ショックのないような接続速度を選ぶことができ、これによってクラッチ接続ショックを防止し、乗り心地を向上できるようになる。
【００６３】
一方、コントローラ７２は、低速接への切り替えと同時に、内部のタイマ回路（タイマ手段）を用い、予め記憶された時間値（時間ΔＴ1 に相当）の減算を開始する。そしてその時間値がゼロになり、時間ΔＴ1 が経過した時点で、三方電磁弁７８，７９を切り替え、クラッチ接続モードを１段階だけ高速側の中速接へと変更する。このとき前記時間値は、中速接への変更を半クラッチ領域内で行わせるよう設定されている。こうして半クラッチ領域内でクラッチ接続速度を早め、クラッチ８の滑りを防止し耐久信頼性を向上できるようになる。特に、前記時間値は比較的小さい値に設定され、かかる接続速度変更は、半クラッチ領域に入った直後の比較的早い段階で行われるようになる。
【００６４】
ここで前記同様、コントローラ７２は、中速接への切り替えと同時に予め記憶された時間値（時間ΔＴ2 に相当）の減算を開始する。そしてその時間値がゼロになり、時間ΔＴ2 が経過した時点で、三方電磁弁７８，７９を切り替え、クラッチ接続速度をさらに１段高速側の高速接へと変更する。この変更は、クラッチストロークが半クラッチ領域の比較的接側になったとき行われる。このため、高速接への変更に伴うクラッチ接続ショックの心配はない。しかも、クラッチ接続速度がさらに早められるので、クラッチ８の滑りは一層防止され、全体の接続時間も短縮できるようになる。
【００６５】
こうして、ほぼ目標どおりのクラッチ自動接続を達成でき、クラッチ接続ショックとクラッチ滑りとの両問題を同時に解決できるようになる。そして乗り心地の向上と、クラッチの耐久信頼性の向上とが同時に達成できるようになる。上述から明らかなように、ここではコントローラ７２が、クラッチ自動接続時に、その接続速度を半クラッチ領域内で変更する接続速度変更手段を構成している。
【００６６】
なお、上記では低速から中速、中速から高速への接続速度変更時期をタイマ時間値に基づいて決定しているが、これに限らず、例えば実際のクラッチストローク値に基づいて決定するようにしても構わない。ただしこの場合は、三方電磁弁７８，７９の作動遅れ分を見越して、所望のクラッチストローク値に対しオフセット値を設け、早めに三方電磁弁７８，７９の切替えを行う必要がある。
【００６７】
また、クラッチ接続速度を上述のように変更する場合としては、低速ギヤ側でのシフトダウン（例えば４速から３速、３速から２速）と同時に再加速を行う場合等が揚げられる。通常のシフトアップ等の場合は、中速接の状態で半クラッチ領域に入るようにしても構わない。
【００６８】
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、マニュアル断続手段を有さない完全なオートクラッチシステムにも適用可能である。
【００６９】
【発明の効果】
本発明は、半クラッチ領域におけるクラッチ接続ショックとクラッチ滑りとの両問題を同時に解決できるという、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続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】本装置のクラッチ接続特性を示すタイムチャートである。
【図６】一般的なクラッチ接続特性を示すタイムチャートである。
【図７】半クラッチ領域内での好適な接続特性を示すタイムチャートである。
【図８】半クラッチ領域開始位置付近でのクラッチ接続特性を示すタイムチャートである。
【図９】半クラッチ領域開始位置付近でのクラッチ接続特性を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
１  クラッチ断続装置
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
７２  コントローラ
７８，７９  三方電磁弁
ａ  第１の空圧供給路
【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】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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