JPH10238559A - クラッチ断接装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 クラッチ自動断接に際してのアクセルペダル
の操作フィーリングを向上する。 【解決手段】 本発明は、変速操作に伴ってクラッチ８
の自動断接を行わせる自動断接手段２，６２，６７，３
４，４２，４４，５４，６９，７，７８，７２を有した
クラッチ断接装置１において、前記クラッチ８の自動分
断時にアクセルペダル５５に戻し側への反力を付与する
反力付与手段２，６２，６８，５１，７９，７２，９５
と、前記反力の付与速度又は解除速度を制御する反力速
度制御手段９３，９４とを設けたものである。

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】最近、バスやトラック等の大型車両にお
いても変速自動化の要請が高まっている。これらの車両
は一般に車重や積載量が大きく、クラッチ形式として乗
用車に採用されるような流体式トルクコンバータを用い
ると損失大となり燃費の面で不利であるため、このよう
な大型車両においては、特に摩擦クラッチを自動操作に
より断接し、その出力を変速機に送り、この変速機をや
はり自動操作するようにして、変速自動化の達成を図っ
ている。このクラッチの自動操作を行うクラッチ断接装
置としては、空圧の給排により摩擦クラッチの断接操作
を行う倍力装置（クラッチブースタ）を備えたものが一
般的である。

【０００３】一方、車両発進時等においてはクラッチの
操作がデリケートとなり、その操作を自動制御で行おう
とすると装置が複雑、高価となってしまうため、この場
合にのみクラッチペダルを用いたマニュアル（手動）操
作を行えるようにして、装置のシンプル化、低価格化を
狙ったものがある（所謂セミオートクラッチシステ
ム）。この場合、クラッチペダルの操作によりマスタシ
リンダから油圧を給排し、この油圧の給排により上記倍
力装置への空圧の給排を行うようにしている。

【０００４】ところで、発進時を除く自動変速時、倍力
装置にはクラッチペダルを操作せずとも空圧が給排され
る。また倍力装置は、空圧が供給されると内部のパワー
ピストンを押動させてクラッチを分断方向に操作するよ
うになっている。

【０００５】そして、従来の構成において、マスタシリ
ンダからの油圧を送る通路は、上記パワーピストンの移
動に応じて容積変化する倍力装置の油圧シリンダに連通
しており、クラッチの自動分断制御時、即ちクラッチペ
ダルを操作しないでパワーピストンによりクラッチ分断
制御を行う場合、パワーピストンの押動により油圧ピス
トン（ハイドロリックピストン）が移動すると、油圧通
路内に負圧が発生して気泡が混入し、クラッチの正確な
操作が困難となる虞がある。

【０００６】このような負圧発生を防止するため、実公
平4-8023号公報等においては、倍力装置の油圧出力部に
マニュアル操作と自動操作とのキャンセル機構を設け、
自動操作時における油圧通路内の容積変化を防止してい
る。しかし、このような倍力装置の構造変更は、小スペ
ースで複雑な構造を採用せざるを得ずコストアップを招
き、信頼性、耐久性にも問題が生じる。

【０００７】そこで、本出願人は、倍力装置の構造変更
は行わず、マスタシリンダをクラッチペダルだけでなく
別の駆動手段（空圧又は油圧）によっても作動させるよ
うにし、上記問題点を解決することができるクラッチ断
接装置の提案を先に行った。（特願平7-176353号等）

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
クラッチ断接装置においては、特に走行時の自動分断中
にアクセルペダルを踏んでしまうと、エンジンが空ぶか
しとなって騒音、振動等が生じ、乗り心地が悪化する問
題がある。

【０００９】これを防止すべく、特開昭61-125935 号公
報においては、クラッチ自動分断時にエンジンの燃料制
御を行うようにしている。しかしこれは所謂電子制御エ
ンジンのシステムであり、燃料制御用アクチュエータ
（電子ガバナ）が必要となる事及びクラッチ制御ＥＣＵ
そのものも、エンジンＥＣＵとの通信等複雑となり高価
なものとなってしまう。また電子制御式以外のエンジン
には適用できない欠点もある。

【００１０】そこで本出願人は以前、クラッチの自動分
断時に、空圧シリンダ等の反力付与手段によってアクセ
ルペダルに戻し側への反力を付与し、これによりアクセ
ルペダルの踏み込みを禁止し、エンジンの空ぶかしを防
止するものを提案した（特願平7-253773号）。これによ
れば空圧シリンダ等を追加して空圧給排制御を行うだけ
でよいので、エンジン制御が不要となり過大なコストア
ップを免れることができる。

【００１１】しかし、ここで提案したものにおいては、
空圧シリンダへの空圧の給排を瞬時に行っているため、
突然反力が感じられて足が突き上げられたり、反力が急
激に抜けるなどして操作フィーリングが悪かった。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、変速操作に伴
ってクラッチの自動断接を行わせる自動断接手段を有し
たクラッチ断接装置において、前記クラッチの自動分断
時にアクセルペダルに戻し側への反力を付与する反力付
与手段と、前記反力の付与速度又は解除速度を制御する
反力速度制御手段とを設けたものである。

【００１３】これによれば、特に反力の付与速度又は解
除速度を制御できるようになるため、反力の発生度合い
を人間の感覚に近付けられ、操作フィーリングを大いに
向上できるようになる。

【００１４】ここで、前記反力付与手段が、流体圧シリ
ンダと、この流体圧シリンダに流体圧を供給する供給通
路と、前記流体圧シリンダから流体圧を排出する排出通
路と、これら供給通路と排出通路とを切り替える切替弁
とからなり、前記反力速度制御手段が、前記供給通路又
は前記排出通路に設けられる絞りからなってもよい。ま
た、前記絞りが前記供給通路及び前記排出通路にそれぞ
れ設けられ、排出通路の絞りが、供給通路の絞りより絞
り量が大きくされてもよい。

【００１５】

【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。

【００１６】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、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（左側）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或いはエアマスタシリンダ４２から油圧も供
給されるようになっている。

【００１７】図３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、図１
とは左右逆向きに描かれている。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１
５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３４（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。

【００１８】一方、ボディ１１内部には、油圧導入口た
る油圧ニップル１９に連通する油圧通路２０が形成され
る。油圧通路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から油圧配管５４（図１）の油
圧が導入されると、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。

【００１９】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。

【００２０】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、
コントロール室２７に連通する空圧配管３４（仮想線で
示す）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。

【００２１】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、油圧通路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、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。

【００２２】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、大部分が開放ポート３６から大気圧
ポート３９を通じ空圧導入室１２ｂと反対側のシリンダ
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。

【００２３】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。

【００２４】図１に示すように、油圧配管５４は、三方
弁たるシャトル弁或いはダブルチェックバルブ（以下D.
C.V という）６９に接続され、D.C.V ６９からはさらに
二本の油圧配管４３，４４が延出されて、一方がマスタ
シンダ１０に、他方がエアマスタシリンダ４２に接続さ
れる。マスタシリンダ１０は通常の構造のもので、即
ち、運転手がクラッチペダル９を操作すると、プッシュ
ロッド４９を介して内部のピストンが移動し、これによ
り油圧を油圧供給部５３から給排するものである。

【００２５】図４は、エアマスタシリンダ４２の構成を
示す概略縦断面図である。これは先の倍力装置７と同様
に、空圧配管６２から送られてきた空圧で内部の空圧ピ
ストン４５を押動させる。そしてこれにより、油圧ピス
トン４６を押動して油圧を油圧配管４４に供給する。空
圧ピストン４５と油圧ピストン４６とはリターンスプリ
ング４７，４８で戻り側に付勢され、空圧ピストン４５
の押動側（左側）室内は連通孔５０により外部と呼吸さ
れる。

【００２６】図１に示すように、これらマスタシリンダ
１０とエアマスタシリンダ４２とには、リザーバタンク
５８に貯留された作動油が給油配管５９ａ，５９ｂを通
じて適宜補給される。

【００２７】D.C.V ６９は、マスタシリンダ１０及びエ
アマスタシリンダ４２からの油圧の圧力差を利用して、
油圧経路の切替えを自動的且つ機械的に行うものであ
る。即ち、マスタシリンダ１０から油圧が送られれば、
油圧配管４３，５４を接続し、油圧配管４４を遮断す
る。他方、エアマスタシリンダ４２から油圧が送られれ
ば、油圧配管４４，５４を接続し、油圧配管４３を遮断
する。こうして、いずれかから油圧が供給されれば、そ
の油圧は倍力装置７に送られて、前述のように倍力装置
７を分断側Ａに作動させる。

【００２８】そして、クラッチペダル９を操作してマス
タシリンダ１０を作動させればクラッチ８のマニュアル
断接が達成され、一方、エアマスタシリンダ４２への空
圧供給を制御すれば、クラッチ８の自動断接が達成され
る訳である。

【００２９】この空圧供給制御は、空圧配管６２に設け
られた電磁切替弁７８をクラッチ用コントローラ７２で
ON/OFF制御することで達成される。切替弁７８は、ONの
ときには上流側（エアタンク５側）と下流側（エアマス
タシリンダ４２側）とを連通して空圧供給を許容し、OF
F のときには上流側を遮断して下流側を大気開放し、エ
アマスタシリンダ４２の空圧を外部に排出するようにな
っている。従って、切替弁７８をONとすればエアマスタ
シリンダ４２から油圧が供給されてクラッチ８が分断さ
れ、切替弁７８をOFF とすればエアマスタシリンダ４２
に油圧が戻されてクラッチ８が接続される。

【００３０】このように、マスタシリンダ１０、油圧配
管４３，５４、D.C.V ６９、倍力装置７、空圧供給手段
２、及び空圧配管６２，６７，３４は、クラッチペダル
９の操作により、クラッチ８のマニュアル断接を行わせ
るマニュアル断接手段を構成する。

【００３１】一方、空圧供給手段２、空圧配管６２，６
７，３４、エアマスタシリンダ４２、油圧配管４４，５
４、D.C.V ６９、倍力装置７、切替弁７８、及びコント
ローラ７２は、後に詳述する変速操作に伴って、クラッ
チ８の自動断接を行わせる自動断接手段を構成する。

【００３２】また、図１を参照して、エアタンク５とエ
アマスタシリンダ４２とを結ぶ空圧配管６２には、その
途中に４つの分岐６３，６４，６５，６６が設けられ
る。そのうち上流側から三つ目の分岐６５には前述の空
圧配管６７が接続される。

【００３３】特に、二つ目の分岐６４に接続された空圧
配管６８は、その末端がエアシリンダ５１に接続されて
いる。このエアシリンダ５１は、アクセルペダル５５の
押し側ないし裏側に配置されて、そのロッド５６をアク
セルペダル５５に向けて延出させている。そしてエアシ
リンダ５１は、空圧が導入されると、内部のピストン５
２を上方に押動させてアクセルペダル５５を戻し側に移
動し、さらにその空圧の保持により、アクセルペダル５
５を完全戻し位置即ちアイドル位置に保持するようにな
っている。即ち、エアシリンダ５１は、空圧の導入によ
りアクセルペダル５５に戻し側への反力を実質的に付与
するものである。

【００３４】このアクセルペダル５５への反力付与の有
無は、空圧配管６８に設けられた前記同様の電磁切替弁
７９を、コントローラ７２でON/OFF制御することにより
切り替えられる。即ち、電磁切替弁７９をONとすれば、
エアシリンダ５１に空圧が供給されてアクセルペダル５
５に反力が付与され、逆にOFF とすれば、エアシリンダ
５１から空圧が排出されてアクセルペダル５５がフリー
に移動できるようになる。

【００３５】特に、ここでは電磁切替弁７９の供給側と
排出側とにそれぞれ絞り９３，９４が設けられている。
即ち、一方の絞り９３は、空圧配管６８のうち電磁切替
弁７９とエアシリンダ５１とを結ぶ部分に設けられ、他
方の絞りは、電磁切替弁７９に接続される排気用の空圧
配管９５に設けられている。そして排出側の絞り９４は
供給側の絞り９３より絞り量が大きくされ、これにより
配管９５中の通路を配管６８中の通路より狭めるように
なっている。なおこれら絞り９３，９４は電磁切替弁７
９に内蔵することもできる。こうして絞り９３，９４が
設けられることにより、空圧の移動速度が緩慢となり反
力の付与・解除も比較的緩やかに行われるようになる。

【００３６】さらに、空圧配管６２において、一つ目の
分岐６３は、空圧配管７０を介してギヤシフトユニット
（以下G.S.U という）７１に接続され、四つ目の分岐６
６は、空圧配管７３を介してシフトレバー装置７４に接
続される。これらは変速機（トランスミッション）７６
の電子制御を実質的に行うためのもので、且つこれらは
トランスミッション用コントローラ７５に電気的に接続
される。なおこのトランスミッション用コントローラ７
５は、バスケーブル等を介してクラッチ用コントローラ
７２に接続される。これらコントローラ７２，７５は、
かかる装置１を一括して制御するコントローラを構成す
る。

【００３７】G.S.U ７１は、変速機７６の変速操作をコ
ントローラ７５からの制御信号に基づいて実行するアク
チュエータである。その構成は図５に示す通りである。

【００３８】これにおいては、変速機７６のシフトロッ
ド７６ａを、二つのエアシリンダ７７ａ，７７ｂでそれ
ぞれ直交方向に移動して変速操作（ギヤ段変更）を実行
する。そしてエアシリンダ７７ａ，７７ｂは、それぞれ
に対する電磁切替弁８０ａ，８０ｂがON/OFF制御され
て、各シフトポジション（Ｒ（リバース），１（１
速），２（２速），…，５（５速），Ｎ１（ニュートラ
ル１），…，Ｎ３（ニュートラル３））に合わせたスト
ローク動作を行う。各シフトポジションを示すためのス
イッチが、縦列即ちシフト方向（例えばＲ〜１間）に３
個、横列即ちセレクト方向（Ｎ１〜Ｎ３間）に３個設け
られ、これら最少数のスイッチのON/OFFの組み合わせ
で、コントローラ７５はシフトロッド７６ａの位置を確
認し、エアシリンダ７７ａ，７７ｂの次の動作を決定す
ることができる。そして、このG.S.U ７１の作動は、シ
フトレバー装置７４からの出力信号に基づいて行われ
る。

【００３９】図１に示すように、シフトレバー装置７４
は、運転手によって手動操作されるシフトレバー８１を
有し、シフトレバー８１は、図示の如きＨ形ゲートに沿
って移動することができる。特に右側縦列のＨはホール
ド、Upはシフトアップ、Ｄｏｗｎはシフトダウンを意味
し、例えばＨで走行中、シフトレバー８１をＵｐに倒す
と、シフトレバー装置７４からシフトアップ信号がコン
トローラ７５に送られ、コントローラ７５は変速機７６
がシフトアップされるようにG.S.U ７１を作動させる。
そしてシフトレバー装置７４の内部には、空圧配管７３
からの空気が溜められ、且つスプリングも内蔵されてお
り、これらによってシフトレバー８１に対し自然な操作
フィーリングを与えている。通常のマニュアルシフトの
場合、運転手はシフト操作が完了したことをシフトレバ
ーからの感覚で知ることができるが、この装置７４の場
合、シフトレバー８１を操作しても電気スイッチの切替
えを行うのみなのでそのような感覚が得られない。そこ
で、例えばＨの位置からUpに移動させる際、溜められた
空気及びスプリングを圧縮させて操作フィーリングをや
や重くしておき、その一方でG.S.U ７１が変速操作を完
了したならば、電磁切替弁９０をOFF 制御して装置７４
内の空気を抜き、シフトレバー８１を最後にひと押しさ
せる。こうして、運転手は操作フィーリングからシフト
完了を知ることができる。

【００４０】他、クラッチ用コントローラ７２には、ア
クセルペダル５５に設けられたアクセルストロークセン
サ８２とアイドルスイッチ８３、クラッチ８に設けられ
たクラッチストロークセンサ８８、及び倍力装置７の空
圧導入室１２ｂに設けられた圧力スイッチ９３等が接続
される。また、トランスミッション用コントローラ７５
には、クラッチペダル９に設けられたクラッチペダルス
トロークセンサ８９及びペダルスイッチ８７、シフトレ
バー装置７４に設けられた非常スイッチ８４、変速機７
６の出力軸付近に設けられた車速センサ８５、及びエア
タンク５に設けられた圧力スイッチ８６等が接続され
る。そして、アクセルペダル５５は、図示しないワイヤ
ケーブルを介してディーゼルエンジン９１の燃料噴射ポ
ンプ９２に接続される。

【００４１】次に、上記装置の動作説明を行う。

【００４２】図２は、コントローラ７２，７５による制
御ルーチンを示すフローチャートである。先ず、コント
ローラ７２，７５は、車速センサ８５からの出力信号に
基づき車速が０であるか否かを判断する。なおここで車
速が０とは、所定のしきい値を境に車速が極めて低速と
なった状態を含むものとする。そして車速０でない場
合、即ち走行中である場合はYES に進む。次に、運転手
のシフトレバー８１の操作によりコントローラ７５に変
速信号が入力されたならば、電磁切替弁７９をONとして
エアシリンダ５１に空圧を供給し、アクセルペダル５５
をアイドル位置に保持する。そして、こんどは電磁切替
弁７８をONとしてエアマスタシリンダ４２に空圧を供給
し、倍力装置７に油圧を送ってクラッチ８を分断操作さ
せる。さらにクラッチストロークセンサ８８の出力信号
から、クラッチ８が完全に分断されたと判断したら、G.
S.U ７１を作動させ、変速機７６を変速操作させる。一
方クラッチ８がまだ分断されてないと判断したら、エア
マスタシリンダ４２への空圧供給を続行し、クラッチ８
の分断操作を続行する。次に、G.S.U ７１のポジション
スイッチによる出力信号から変速が完了したかどうかを
判断し、未完了ならばNOに進んで変速操作を続行する。
完了したならばYES に進み、車室内のインジケータにギ
ヤ段表示を行った後、電磁切替弁７８をOFF としてエア
マスタシリンダ４２から空圧を排出し、クラッチ８を接
続操作させる。そしてクラッチストロークセンサ８８の
出力信号から、クラッチ８が完全に接続されたかどうか
を判断する。接続されてない場合は空圧排出を続行す
る。接続されたなら、こんどは電磁切替弁７９もOFF と
し、エアシリンダ５１から空圧を排出してアクセルペダ
ル５５のアイドル位置での保持を解除する。以上によっ
て、走行中における一連の変速動作が完了する。

【００４３】一方、最初のステップでコントローラ７５
が車速０であると判断した場合、即ち実質上停車である
と判断した場合はNOに進む。そしてこのときは、発進の
ためのニュートラル〜１速又はリバース間の変速制御が
実行され、クラッチ８はクラッチペダル９によるマニュ
アル操作となる。当然ここではアクセルペダル５５のロ
ックは行われない。このときの制御は次の通りである。

【００４４】運転手のシフトレバー８１の操作によりコ
ントローラ７５に変速信号が入力され、クラッチペダル
９の踏み込み操作により、クラッチ８が完全分断された
とクラッチストロークセンサ８８から出力されたならば
（つまりこれらの二条件が整ったならば）、先と同様
に、G.S.U ７１を作動させて変速機７６を変速操作させ
る。そして、次のステップで変速完了か否かを判断し、
未完了ならばNOに進んで変速操作を続行し、完了ならば
YES に進んでギヤ段表示を行う。制御はここで終了し、
あとは運転手がクラッチペダル９を適当なタイミング、
スピードで戻してやれば、クラッチ８が接続されて車両
が発進する。

【００４５】なお、上記制御においては、クラッチ８の
接続状態をクラッチストロークセンサ８８からの出力信
号に基づき検出したが、これに代わって、或いはこれと
併用して、圧力スイッチ９３からの出力信号で検出する
ようにしてもよい。特にこれらの併用により、摩擦クラ
ッチ８に摩耗が生じてクラッチストロークセンサ８８の
出力値が変化した場合でも、圧力スイッチ９３により倍
力装置７の圧力値ないし加圧状態を検出することで、ク
ラッチ８の断接検知を補償することができる。

【００４６】さて、上記構成にあっては先ず第１に、ク
ラッチ８の自動分断を、マスタシリンダ１０とは別のエ
アマスタシリンダ４２を作動させることにより行い、こ
れによって油圧通路内の負圧発生を防止している点に特
徴がある。

【００４７】即ち、図３を参照して、従来はエアマスタ
シリンダ４２がなく、別の空圧配管が倍力装置７の空圧
ニップル１５に接続されており、この空圧配管からの空
圧供給制御により、マスタシリンダ１０を動作させずピ
ストンプレート１３を押動させるようにしていた。しか
しこれだと、ピストンプレート１３に連動してハイドロ
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、これにより油圧通路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
泡が混入し、クラッチ８の正確なマニュアル操作が困難
となる問題が生じる。

【００４８】そこで本装置１では、クラッチ８の自動分
断操作時に、エアマスタシリンダ４２を作動させて油圧
通路内を加圧しつつ倍力装置７への空圧供給を行うよう
にしている。これによって、油圧通路内の負圧化を防止
でき、トラブルを未然に防止することができる。

【００４９】次に、上記構成にあっては、クラッチ自動
分断中、アクセルペダル５５に戻し側への反力が付与さ
れるためアクセルペダル５５がアイドル位置まで戻さ
れ、これによって通常の踏力でアクセルペダル５５を踏
んでしまったとしても、アクセルペダル５５が動かずエ
ンジン９１の空ぶかしが防止される点も特徴である。そ
してこれにより不意な騒音や振動は発生せず、乗り心地
の安定を保てるようになる。さらに、本装置では、アク
セルペダル５５を単純に機械的に操作するため、従来の
ような燃料制御用アクチュエータを必要とせず、構造が
簡単で安価に提供できるメリットがある。

【００５０】ここで、通常の踏力を超えた、エアシリン
ダ５１の出力に勝る踏力でアクセルペダル５５を踏め
ば、アクセルペダル５５の移動は可能である。しかしな
がら、自動変速中に、運転手はクラッチ８が分断される
ことをアクセルペダル５５の操作フィーリングの変化に
より、即ち踏み込みフィーリングが重くなることにより
知ることができ、これにより運転手は踏み込みを行わな
いであろう。一方、必要であれば強制的に踏み込むこと
によってエンジン回転数を上げることもできる。

【００５１】このように、上記構成にあっては、空圧供
給手段２、空圧配管６２，６８，９５、流体圧シリンダ
としてのエアシリンダ５１、切替弁７９及びコントロー
ラ７２，７５が、上記自動断接手段によるクラッチ８の
自動分断時に、アクセルペダル５５に戻し側への反力を
付与する反力付与手段を構成する。

【００５２】また空圧配管６２，６８は、流体圧である
空圧をエアシリンダ５１に供給する供給通路を構成す
る。さらに空圧配管６８，９５は、エアシリンダ５１か
ら空圧を排出する排出通路を構成する。これら供給通路
と排出通路とは切替弁７９で切り替えられる。ここでは
空圧配管６８の切替弁７９とエアシリンダ５１とを結ぶ
部分が供給用と排出用とに兼用されている。なおこの構
成を概略的に図６に示す。

【００５３】ところで、アクセルペダル５５への反力の
付与・解除は、前記絞り９３，９４があることにより従
来より緩慢に行われる。

【００５４】即ち、図１０には、従来の反力付与・解除
の様子がタイムチャートで示されている。ここでの縦軸
にはアクセルペダル５５のペダルストロークがとってあ
り、実線では、運転手がアクセルペダル５５を通常の踏
力で踏んでいたとした場合のペダルストロークが示され
ている。なお破線では、通常のマニュアル車の場合のペ
ダルストロークが参考的に示されている。

【００５５】先ず、運転手がペダルストロークＳ₁ で走
行中、時間Ｔ₁ でシフトレバー８１を操作し変速を開始
したとする。するとシフトレバー装置７４から変速信号
が出力され、前述のクラッチ分断、変速、クラッチ接続
という一連の動作が時間Ｔ₂から時間Ｔ₃ にかけて行わ
れる。ただし、クラッチ分断前にアクセルペダル５５を
戻しておく必要があるので、その変速信号と同時に電磁
切替弁７９がONとされ、これによりエアシリンダ５１に
は空圧が供給され、アクセルペダル５５はアイドル位置
に向けて強制的に戻されることになる。

【００５６】このとき、従来は上述の如き供給側の絞り
９３がないため、エアシリンダ５１には空圧が瞬時に供
給され、アクセルペダル５５も急激に戻されることにな
る。変速開始時、運転手は自らの踏力を緩めて、アクセ
ルペダル５５をアイドル位置まで短時間で戻すであろう
が、このタイミングがエアシリンダ５１による戻し操作
より遅れれば、エアシリンダ５１による急激な反力が運
転手の足に感じられ、足が突き上げられたりして違和感
を感じることとなる。

【００５７】一方、図示するように、反力解除のために
電磁切替弁７９がOFF とされるのは、クラッチ接続後所
定時間を経過した後の時間Ｔ₄ である。このときにもエ
アシリンダ５１からは空圧が瞬時に排出され、反力解除
は高速かつ急激に行われる。そして運転手が通常の踏力
を維持していたとしたら、その反力解除に合わせてアク
セルペダル５５も急激に踏み込まれるであろう。

【００５８】しかし元来運転手は、変速後のアクセルペ
ダル５５の踏み込みを、急加速時等を除けば破線の如く
もっと緩慢に行うはずであり、決して急激には行わない
はずである。そして運転手は、変速機７６の変速終了を
シフトレバー８１の操作感から知るため、本来は変速終
了直後から、クラッチ接続と同期した速度及びタイミン
グでアクセルペダル５５の踏み込みを行いたいはずであ
る。従来は、アクセルペダル５５が一気に踏まれる可能
性があるため、時間Ｔ₄ を少なくともクラッチ接続後に
設定せざるを得ず、これによって踏み込みタイミングの
遅れが生じ、違和感を生じさせてしまっていた。

【００５９】一方、かかる構成の場合、前述のように絞
り９３，９４を設けたため以下のようになる。

【００６０】図９は図１０と同様のタイムチャートであ
るが、図示するように変速開始と同時に時間Ｔ₁ で電磁
切替弁７９がONとされると、エアシリンダ５１には図７
に示すように空圧が供給されるようになる。ところがこ
こでは、絞り９３によって空圧配管６８中の通路が絞ら
れているため、空気の移動速度ないし空圧供給速度は低
速となり、これによってエアシリンダ５１による反力発
生が緩慢に行われるようになる。特にその反力上昇特性
が図９の如く非線形となり、上昇初期には反力の高まり
が一層遅くなるため、反力の発生は実質上さらに遅延
し、運転手が自らの踏力操作でアクセルペダル５５を戻
せる時間を十分確保できるようになる。こうして、反力
発生に伴う突上げ感、違和感を排除できるようになり、
操作フィーリングを確実に向上することができるように
なる。また通常の踏力で踏み続けていたとしても、ペダ
ルの強制戻しが緩慢なので違和感がない。

【００６１】一方、反力解除のために電磁切替弁７９が
OFF とされると、電磁切替弁７９が図８の如く切り替え
られてエアシリンダ５１内の空圧が空圧配管６８，９５
を通じて排出されるようになる。このときもやはり絞り
９３，９４があるためその排出速度が低速となり、反力
の解除は緩慢に行われることとなる。これにより、反力
解除開始タイミング（電磁切替弁７９をOFF にするタイ
ミング）を従来より早め（時間Ｔ₅ ）、変速終了後のク
ラッチ接続中でも反力解除を開始できるようになる。そ
してマニュアル車の如き、クラッチ接続と同期したアク
セルペダル５５の踏み込みを実行でき、違和感の排除、
操作フィーリングの向上を確実に果たせるようになる。

【００６２】特に、空圧ないし空気が大小二重の絞り９
３，９４を通過するため、その排出特性ないしペダル踏
込特性を破線の如くマニュアル車に最も近いものに設定
でき、より自然な操作フィーリングを得られるようにな
る。即ち、電磁切替弁７９がOFF とされた直後で、まだ
排圧が高いときは排出速度が二つの絞り９３，９４によ
って支配され、その圧力が低くなるにつれ、排出速度は
小径の絞り９４に支配されるようになる。こうして一層
の操作フィーリング向上が達成される。

【００６３】このように、かかる構成にあっては、簡単
な空圧回路の変更のみで操作フィーリングの向上が図
れ、装置の複雑化、コストアップを免れられる利点があ
る。

【００６４】以上の説明から分かるように、かかる構成
にあっては、絞り９３，９４が、反力の付与速度又は解
除速度を制御する反力速度制御手段を形成している。こ
の反力速度制御手段としては、例えば排出側の絞り９４
のみ設けて反力解除速度のみ緩慢化してもよく、これら
絞りを電子式可変絞りとしてもよい。さらに切替弁７９
の供給方向上流側（エアタンク側）に絞り９３を設けて
もよい。

【００６５】以上、本発明の好適な実施の形態について
説明してきたが、これ以外にも他の形態を採ることは当
然可能で、例えば、エアシリンダ５１に代わって油圧シ
リンダや各種モータ、電磁力を応用したものや機械的機
構（リンク、レバー、ピン等）を利用したりすることが
できる。このときは油圧シリンダの油圧供給・排出速
度、モータの回転速度、電磁力の増減速度、機構の作動
抵抗等を適宜制御することにより、アクセルペダルの反
力付与・解除速度を制御することが可能となる。また上
記実施の形態は所謂セミオート（半自動）クラッチシス
テムに関するものであったが、本発明は、クラッチ断接
を全て自動で行い得るフルオート（全自動）クラッチシ
ステムにも適用可能である。

【００６６】

【発明の効果】本発明は次の如き優れた効果を発揮す
る。

【００６７】（１） クラッチ自動断接に際してのアク
セルペダルの操作フィーリングを向上できる。

【００６８】（２） 簡単な装置変更に止どまるため、
コストアップを防止できる。

【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構成図で
ある。

【図２】コントローラによる制御ルーチンを示すフロー
チャートである。

【図３】倍力装置を示す縦断面図である。

【図４】エアマスタシリンダを示す概略縦断面図であ
る。

【図５】ギヤシフトユニットを示す構成図である。

【図６】反力付与手段の概略構成図である。

【図７】反力付与手段における反力付与時の空圧移動方
向を示す図である。

【図８】反力付与手段における反力解除時の空圧移動方
向を示す図である。

【図９】本装置における反力付与・解除の様子を示すタ
イムチャートである。

【図１０】従来装置における反力付与・解除の様子を示
すタイムチャートである。

【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 ３４，６２，６７，６８，９５ 空圧配管 ４２ エアマスタシリンダ ４４，５４ 油圧配管 ５１ エアシリンダ ５５ アクセルペダル ６９ ダブルチェックバルブ (D.C.V) ７２ コントローラ ７８，７９ 切替弁 ９３，９４ 絞り

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｆ０２Ｄ 29/00 Ｆ０２Ｄ 29/00 Ｇ Ｆ１６Ｄ 25/08 Ｆ１６Ｄ 25/08 Ｊ (72)発明者 山田 忠治 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 (72)発明者 西頭 昌明 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 (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 変速操作に伴ってクラッチの自動断接を
   行わせる自動断接手段を有したクラッチ断接装置におい
   て、前記クラッチの自動分断時にアクセルペダルに戻し
   側への反力を付与する反力付与手段と、前記反力の付与
   速度又は解除速度を制御する反力速度制御手段とを設け
   たことを特徴とするクラッチ断接装置。
2. 【請求項２】 前記反力付与手段が、流体圧シリンダ
   と、該流体圧シリンダに流体圧を供給する供給通路と、
   前記流体圧シリンダから流体圧を排出する排出通路と、
   これら供給通路と排出通路とを切り替える切替弁とから
   なり、前記反力速度制御手段が、前記供給通路又は前記
   排出通路に設けられる絞りからなる請求項１記載のクラ
   ッチ断接装置。
3. 【請求項３】 前記絞りが前記供給通路及び前記排出通
   路にそれぞれ設けられ、該排出通路の絞りが、該供給通
   路の絞りより絞り量が大きくされる請求項２記載のクラ
   ッチ断接装置。