JP4735566B2 - クラッチ操作装置の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、各種の情報を入手して、駆動源の出力軸と変速機の入力軸との間に設置されるクラッチ機構の接続、切断動作を操作するクラッチ操作装置の制御装置に関する。

従来から、自動車等の車両に搭載される自動クラッチとは、エンジン等の駆動源の出力軸と変速機の入力軸との間に介装される従来一般的に公知の摩擦式のクラッチ機構の接続・切断操作を、運転者によるクラッチペダルの操作なしに、自動で行えるようにしたもののことである（例えば、特許文献１参照。）。

このような自動クラッチは、レリーズベアリングを押動するためのレリーズフォークの操作を行う油圧式アクチュエータと、この油圧式アクチュエータに作動油を印加してクラッチ機構を切断状態にさせたり、油圧式アクチュエータに対する作動油の印加を解除してクラッチ機構を接続状態にさせたり、滑りを伴う半接続状態にさせたりする油圧制御回路とを有している。

そして、前記油圧制御回路をクラッチ制御装置で制御することにより、前記油圧式アクチュエータを作動または非作動としてレリーズフォークの操作を行うようになっている。

ところで、前記のように油圧式アクチュエータでレリーズフォークを介してレリーズベアリングを間接的に変位させるタイプと異なり、油圧式アクチュエータでレリーズベアリングを直接的に変位させるタイプとして、油圧式クラッチレリーズ装置が知られている（例えば特許文献２参照。）。

この油圧式クラッチレリーズ装置は、前記レリーズフォークおよび油圧式アクチュエータの替わりに、変速機の入力軸の外径側に、外形が略円筒形状とされる油圧式アクチュエータを同心状に配置し、この油圧式アクチュエータのピストンにレリーズベアリングを搭載した構成になっている。
特開２０００−１３０４７４号公報 特開２００５−２６５０７２号公報

上記従来例において、特許文献２に示す従来例のような油圧式クラッチレリーズ装置を備える自動クラッチでは、その油圧式アクチュエータの外径側にスペースの余裕が無いことが多く、そのような場合に、例えば油圧式アクチュエータの外径側に、当該油圧式アクチュエータの作動不良を検出するためのセンサを設置することができない。

ちなみに、前述した油圧式アクチュエータの作動不良が発生すると、クラッチ機構の操作が不可能になるので、クラッチ機構が接続したままの状態、つまり駆動源の出力軸と変速機の入力軸とが直結されたままとなって、切断することができなくなる。これをクラッチ機構の切断不良と言う。ここに改良の余地がある。

参考までに、上述したような自動クラッチではないが、例えば特開平１１−２８０８９３号公報には、トルクコンバータを有する自動変速機において、トルクコンバータに付設されるロックアップクラッチの故障を検出する技術が開示されている。

この技術では、ロックアップクラッチに対して解放指令が出力されている状態において、トルクコンバータの入力回転数と出力回転数との差であるスリップ回転数がほぼゼロの状態が所定時間継続したときに、ロックアップクラッチが接続したままとなる故障が発生したものと判定するようにしている。

この技術での故障判定は車両の停止状態で行うことができない。それ以前に、この技術と本発明とは、発明の対象となる前提構成が相違しているので、この技術は本発明の先行技術ではなく、あくまでも参考技術として提示しているに過ぎない。

本発明は、クラッチ操作装置の制御装置において、クラッチ機構の切断不良を検出できるようにし、当該切断不良に対する処置を比較的早期段階で行えるようにすることを目的としている。

本発明は、クラッチ操作装置の制御装置において、クラッチ機構の切断不良を検出できるようにしたうえで、当該切断不良の検出時に適切な処置を行えるようにすることを目的としている。

本発明は、各種の情報を入手して、駆動源の出力軸と変速機の入力軸との間に設置されるクラッチ機構の接続、切断動作を操作するクラッチ操作装置の制御装置であって、車両の停止条件が成立してクラッチ機構が切断されている状態において、変速機の走行用変速段が成立しているか否かを判定する第１判定手段と、この第１判定手段で成立していると判定したときに、車速が発生しているか否かを判定する第２判定手段と、この第２判定手段で車速が発生していると判定したときに、前記変速機を強制的にニュートラルポジションに変更させる変更手段と、この変更手段を行った後で、前記出力軸回転数と前記入力軸回転数との差が、所定時間、所定の閾値を下回ったことを検出したときに、前記クラッチ機構の切断不良と判定し、前記変更させたニュートラルポジションを保持させるように切り替えを禁止する手段とを備える、ことを特徴としている。

なお、前記クラッチ機構は、クラッチ操作装置による操作を受けないときに接続状態とされ、クラッチ操作装置による操作を受けたときに切断状態とされるようになる。

この構成では、正常であれば車両が停止しているべき状態において、車速が発生するかどうかを調べ、前記車速が発生しているときに、即座に、変速機をニュートラルポジションに変更することにより、車輪への駆動力の伝達を遮断するようにしている。

これは、車速が発生する原因のひとつを無くすようにしているのである。つまり、前記のように停止しているべき状態で車速が発生した場合には、何らかの異常が発生しているものと考えることができる。

そもそも、前記のように停止しているべき状態で車速が発生する原因としては、例えばクラッチ機構が切断不良になっていて変速機から車輪に駆動力が伝達されているという異常が発生している場合、あるいは急勾配の降坂路に車両が位置していてブレーキ力よりも車両の推進力が勝っている場合が考えられる。

そこで、前記のような車速発生が検出されたときに、当該車速をゼロにするための処置と、前記異常を確定するための検証の準備とを行うようにしているのである。

そして、前記準備の後で、駆動源の回転動力が変速機に伝達されているかどうかを調べることによって、クラッチ機構の切断不良が発生しているかどうかを検証するようにしている。

この検証によって、クラッチ機構の切断不良が発生していると確定したときに、ニュートラルポジションを保持させることにより走行用変速段への切り替えを禁止させるようにする。

しかし、クラッチ機構の切断不良ではなく、車両が急勾配の降坂路に位置していることが原因であって異常ではないと判定した場合には、例えば元の状態に戻すために、前記ニュートラルポジションに変更する前の走行用変速段に復帰させる処理を行うことが可能である。

好ましくは、前記クラッチ機構の切断不良と判定したときに、前記切り替え禁止手段に加えて、異常の発生を報知する手段をさらに備える、構成にすることができる。

この構成によれば、運転者にクラッチ機構の切断不良の発生を素早く知らせることが可能になる。

好ましくは、前記クラッチ操作装置は、変速機の入力軸の外径側に同心状に配設されかつクラッチ機構のダイアフラムスプリングの内径部分に当接されるレリーズベアリングを前記入力軸の軸方向に往復変位させる油圧式クラッチレリーズ装置と、この油圧式クラッチレリーズ装置に印加する作動油圧を制御する油圧制御装置とを含む、構成とすることができる。

このように、クラッチ操作装置の構成を具体化することができる。このような構成のクラッチ操作装置では、例えば油圧式クラッチレリーズ装置に対する作動油圧が不足すると、油圧式クラッチレリーズ装置が作動しなくなるので、クラッチ機構を切断できなくなる事態が起こりうる。このことから、クラッチ機構の切断不良が発生した場合には、クラッチ操作装置の作動不良が原因であると特定することが可能となる。

本発明によれば、クラッチ機構の切断不良という異常を検出することが可能になるので、前記異常に対する処置を比較的早期段階で適切に行うことが可能になる。

また、本発明によれば、クラッチ機構の切断不良という異常を検出するとともに、当該異常の検出時に適切な対処を行えるようにしているから、車両が運転者の意に反して動くという現象の発生を防止することが可能になる。

以下、本発明の実施形態について図１から図１０に基づいて詳細に説明する。まず、図１から図６に本発明の一実施形態を示している。

ここで、本発明の特徴説明に先立ち、本発明の適用対象となる車両制御システムの概要について図１を参照して説明する。

図１は、自動車等の車両に装備される車両制御システムが示されている。図１において、１は駆動源としてのエンジン、２は変速機、３はクラッチ機構、４はクラッチ操作装置、５はエンジン制御装置、６はトランスミッション制御装置、７はクラッチ制御装置である。

図１に示すパワートレーンは、フロントエンジン・リアドライブ（ＦＲ）形式の車両に搭載されるタイプとされており、要するに、エンジン１で発生する回転動力が変速機２で適宜の変速比に変速されて図示していないプロペラシャフトおよびデファレンシャルを介して左右の後輪に伝達されるようになっている。なお、フロントエンジン・フロントドライブ（ＦＦ）形式の車両に搭載されるタイプのパワートレーンにも本発明を適用できる。

そして、この実施形態のパワートレーンには、運転者によるクラッチペダルの操作なしに、クラッチ制御装置７でクラッチ操作装置４の動作を制御することによりクラッチ機構３を接続状態、切断状態あるいは半接続状態に操作するようになっている。

なお、クラッチ機構３とクラッチ操作装置４とクラッチ制御装置７とで、いわゆる自動クラッチが構成されている。この自動クラッチを装備する場合には、車両室内にクラッチペダルを設けていない。

エンジン１は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジン等とされる。但し、駆動源として、エンジン１と図示していないモータとを併用する構成のハイブリッド車両や、駆動源としてモータのみを用いる電動車両においても、本発明を適用することができる。

変速機２は、例えば従来公知の同期噛み合い式の変速機とされている。ここでの変速機２は、一般的に公知の手動式変速機と同様に運転者のシフトレバー８に対する手動操作によって選択された変速段を成立させる手動変速モードと、車両走行状況に応じて自動的に最適な変速段を成立させる自動変速モードとが選択できるようになっている。

なお、変速処理については、本発明と直接的に関係しないので、詳細な説明は割愛するが、手動変速モードにおいては、シフトレバー８の動きをシフトポジションセンサ７４によって検出し、変速機２内のシフトフォークやスリーブ等をシフトセレクトアクチュエータ９で動かして要求された変速段を成立させるようになっている。

クラッチ機構３は、エンジン１のクランクシャフト（出力軸）１ａと変速機２のインプットシャフト（入力軸）２ａとの間に介装されていて、必要に応じてクランクシャフト１ａとインプットシャフト２ａとを動力伝達可能な接続状態（図２参照）、動力伝達不可能な切断状態（図４参照）あるいは滑りを伴う半接続状態（いわゆる半クラッチ）にするものである。

このクラッチ機構３は、図２および図４に示すように、一般的に公知の単板乾式構造とされ、主として、クラッチディスク３ａ、プレッシャープレート３ｂ、ダイアフラムスプリング３ｃを含んで構成されている。

クラッチディスク３ａは、変速機２のインプットシャフト２ａの先端に一体回転かつ軸方向変位可能にスプライン嵌合されることによって、エンジン１のクランクシャフト１ａの後端に固定されるフライホイール１ｂに対向して配置されている。

プレッシャープレート３ｂは、クラッチディスク３ａに対向して配置される環状板からなり、ダイアフラムスプリング３ｃの外周に取り付けられている。

ダイアフラムスプリング３ｃは、自然状態においてプレッシャープレート３ｂをフライホイール１ｂ側に近づけるように押圧してプレッシャープレート３ｂでクラッチディスク３ａをフライホイール１ｂに圧接させるクラッチ接続状態にするもので、その内径側が軸方向に押圧されることによって反転されたときにプレッシャープレート３ｂをフライホイール１ｂから遠ざける側に引き離してクラッチディスク３ａをフライホイール１ｂから引き離すクラッチ切断状態とするものである。

クラッチ操作装置４は、必要に応じて、クラッチ機構３のプレッシャープレート３ｂを軸方向に変位させることによってクラッチ機構３を接続状態と切断状態と半接続状態とを成立させるように操作するもので、図２および図４に示すように、主として、油圧式クラッチレリーズ装置２０と、油圧制御装置３０とを含んで構成されている。

油圧式クラッチレリーズ装置２０は、クラッチ機構３のダイアフラムスプリング３ｃの内径部分に当接されるレリーズベアリング２５をインプットシャフト２ａの外径側で軸方向に変位させるものである。

この油圧式クラッチレリーズ装置２０は、外形が略円筒形状とされており、変速機２のインプットシャフト２ａの外径側に同心状に配設されるもので、図３および図５に示すように、インナースリーブ２１と、アウタースリーブ２２と、ピストン２３と、予圧スプリング２４と、レリーズベアリング２５とを有している。

インナースリーブ２１は、変速機２のインプットシャフト２ａの外径側に非接触に包囲配置されるもので、その軸方向基端側には、変速機ケース（図示省略）に対する取付片として径方向外向きに延びる円板部２１ａが設けられている。

アウタースリーブ２２は、インナースリーブ２１の外径側に環状空間を形成するように包囲配置されるもので、その軸方向基端側には、図示省略の変速機ケースに固定される厚肉大径部２２ａが、また、軸方向先端側には、径方向内向きの屈曲片２２ｂが設けられている。厚肉大径部２２ａには、油圧制御装置３０のクラッチマスターシリンダ３１との間で作動油を送受するための油通路２２ｃが設けられている。

ピストン２３は、インナースリーブ２１とアウタースリーブ２２との対向間の環状空間内に軸方向変位可能に嵌入されている。このピストン２３の軸方向先端側の外径側薄肉小径部には、レリーズベアリング２５の内輪内径側が外嵌されている。このレリーズベアリング２５は、板ばね２８によって抜け止めされている。

予圧スプリング２４は、アウタースリーブ２２の厚肉大径部２２ａの壁面とレリーズベアリング２５の内輪の端面との間に圧縮状態で介装されており、その弾性復元力でもってレリーズベアリング２４の外輪端面をダイアフラムスプリング３ｃの内径側に常時当接させるよう付勢して「がた」を無くすものである。この予圧スプリング２４とレリーズベアリング２５の内輪の端面との間には、ばね座２４ａが介装されている。

そして、インナースリーブ２１とアウタースリーブ２２とピストン２３とで囲まれた環状の油圧室２６は、第１シールリング２７Ａと第２シールリング２７Ｂとで外部から密封されている。なお、第１シールリング２７Ａはアウタースリーブ２２の軸方向先端側に取り付けられ、スリーブ２７Ｃによって軸方向に位置決めされている。第２シールリング２７Ｂはピストン２３の軸方向内端側に取り付けられている。

油圧制御装置３０は、必要に応じて油圧式クラッチレリーズ装置２０の油圧室２６に作動油圧を印加してクラッチ機構３を図４に示すような切断状態にさせたり、油圧室２６に対する作動油圧の印加を解除してクラッチ機構３を図２に示すような接続状態にさせたり、滑りを伴う半接続状態にさせたりするもので、クラッチマスターシリンダ３１と、クラッチアクチュエータ３２と、動力伝達機構３３とを含んで構成されている。

クラッチマスターシリンダ３１は、油圧配管３４およびアウタースリーブ２２の油通路２２ｃを介して油圧式クラッチレリーズ装置２０の油圧室２６に接続されている。

クラッチアクチュエータ３２は、例えば電動モータとされる。動力伝達機構３３は、クラッチアクチュエータ３２で発生する回転動力を減速するとともに、クラッチマスターシリンダ３１のピストン３１ａを直線的に往復変位させる駆動力に変換するものである。

この動力伝達機構３３の詳細な構成は図示していないが、複数の歯車等を組み合わせた構成であって、前記直線駆動力の出力部分に、クラッチマスターシリンダ３１のピストン３１ａに連結されるプッシュロッド３３ａが設けられている。

そして、エンジン１の動作はエンジン制御装置５で、変速機２の変速処理はトランスミッション制御装置６で、クラッチ操作装置４の動作はクラッチ制御装置７で、それぞれ制御するようになっている。

これら、エンジン制御装置５とトランスミッション制御装置６とクラッチ制御装置７とは、必要に応じて互いに必要な情報を双方向で送受する通信を行うように双方向バスで接続されている。

また、これらの制御装置５〜７は、それぞれ一般的に公知のＥＣＵ（Electronic Control Unit）で構成されるので、その基本構成の詳細説明については割愛する。

エンジン制御装置５は、主として、下記する各種の検出手段から入力される情報に基づきエンジン１の運転状態を検出し、燃料噴射量や吸入空気量等を設定することによりエンジン１の動作を統括的に制御するものである。

トランスミッション制御装置６は、主として、下記する各種の検出手段から入力される情報に基づき、変速機２を適宜の変速段にさせるようシフトセレクトアクチュエータ９を制御するものである。

クラッチ制御装置７は、主として、下記する各種の検出手段から入力される情報に基づき、クラッチ機構３を切断状態、接続状態あるいは半接続状態とするようクラッチ操作装置４のクラッチアクチュエータ３２を制御するものである。

なお、エンジン制御装置５に対する情報入力用の検出手段としては、少なくとも、エンジン１の回転数を検出するエンジン回転数センサ７１、車両の速度を検出する車速センサ７２、アクセルペダル１１の開度を検出するアクセルセンサ７３、スロットルバルブの開度を検出するスロットルセンサ、吸気管内の圧力を検出する吸気管圧力センサ、冷却水温を検出する水温センサ、等が挙げられる。ここでは、本発明に直接的に関係するもののみ図示して符号を付している。

また、トランスミッション制御装置６に対する情報入力用の検出手段としては、少なくとも、前記エンジン回転数センサ７１および車速センサ７２、シフトレバー８により選択されるシフトポジションを検出するシフトポジションセンサ７４、変速機２で成立している変速段を検出する変速段センサ７５、変速機２のインプットシャフト２ａの回転数を検出するクラッチ回転数センサ７６、変速機２のニュートラルポジションの成立の有無を検出するニュートラルスイッチ７７、等が挙げられる。

なお、クラッチ制御装置７に対する情報入力用の検出手段としては、少なくとも、前記車速センサ７２、前記シフトポジションセンサ７４、前記変速段センサ７５、前記クラッチ回転数センサ７６、前記ニュートラルスイッチ７７、フットブレーキ１２の操作の有無を検出するフットブレーキスイッチ７８、パーキングブレーキ１３の操作の有無を検出するパーキングブレーキスイッチ７９、等が挙げられる。

次に、上述した自動クラッチによる基本的な動作については、一般的に公知であるが、ここでは簡単に説明する。

なお、自動クラッチは、シフトレバー８でニュートラルポジションが選択されているとき、クラッチ機構３を切断状態（図４参照）にするように予め規定されている。また、走行している車両を停止させて走行用変速段が保持されたままの状態でも、クラッチ機構３を切断状態（図４参照）にするように予め規定されている。

仮に、手動操作モードでシフトレバー８が、ニュートラルポジションから走行用シフトポジション（例えば第１変速段）に変更されると、当該選択された走行用シフトポジションに対応する走行用変速段を成立させるように変速機２の変速処理が行われる。

この変速機２の変速処理は、トランスミッション制御装置６によりシフトセレクトアクチュエータ９を制御することにより行うが、このシフトセレクトアクチュエータ９の制御形態については、一般的に公知の方法と同様とするので、ここで説明は割愛する。

そして、前記変速処理の後、車両発進して走行している際に、シフトレバー８によりシフトポジションが他の走行用シフトポジション（例えば第２変速段）に変更されると、変速機２の変速処理を行う前に、クラッチ機構３を、一旦、切断状態とする。

この切断状態を成立させるときの処理としては、クラッチ制御装置７が油圧制御装置３０のクラッチアクチュエータ３２を所定方向に回転駆動させることにより、クラッチマスターシリンダ３１のピストン３１ａを押圧させる。

なお、クラッチ制御装置７は、動力伝達機構３３のプッシュロッド３３ａの移動ストロークをストロークセンサ８１で検出し、この検出出力に基づき、クラッチアクチュエータ３２をフィードバック制御することにより、クラッチマスターシリンダ３１のピストン３１ａの押動ストロークを調整するようになっている。

このピストン３１ａの押圧によってクラッチマスターシリンダ３１内の作動油圧が油圧配管３４および油通路２２ｃを通じて油圧式クラッチレリーズ装置２０の油圧室２６へ印加され、油圧式クラッチレリーズ装置２０のピストン２３が外側に押動されるようになる。

これにより、レリーズベアリング２５がダイアフラムスプリング３ｃを反転させるので、プレッシャープレート３ｂがフライホイール１ｂから引き離されることになり、エンジン１のクランクシャフト１ａと変速機２のインプットシャフト２ａとが切り離されて、クラッチ機構３が切断状態となる。

このようなクラッチ切断状態にしてから、前記シフトレバー８によって変更されたシフトポジションを成立させるようにシフトセレクトアクチュエータ９によって変速機２の変速処理を行う。

この変速処理によって要求のシフトポジションが成立されると、クラッチ機構３を接続状態（図２参照）に戻す。

この接続状態への切り替え処理は、クラッチ制御装置７が油圧制御装置３０のクラッチアクチュエータ３２を前記と逆方向に回転駆動させることにより、クラッチマスターシリンダ３１のピストン３１ａに対する押圧を解除させる。

これにより、ダイアフラムスプリング３ｃの弾性復元力によってレリーズベアリング２５が押し戻されるとともに、油圧式クラッチレリーズ装置２０のピストン２３が内側に引き戻されることになるので、油圧室２６内の作動油が油通路２２ｃおよび油圧配管３４を経てクラッチマスターシリンダ３１内に戻される。

それと同時にダイアフラムスプリング３ｃの弾性復元力でもってプレッシャープレート３ｂがフライホイール１ｂ側へ押動されるので、エンジン１のクランクシャフト１ａと変速機２のインプットシャフト２ａとが接続された接続状態となる。

ここで、本発明の特徴を適用した部分について詳細に説明する。

要するに、この実施形態では、例えばクラッチ機構３が接続されたままの状態になって切断できなくなるといった切断不良が発生したときに、それを検出することを可能にするとともに、このような切断不良を検出したときに比較的早期段階で適切な対処を行えるように工夫している。

なお、この実施形態では、前記対処として、変速機２を強制的にニュートラルポジションにさせる形態とするように工夫している。

具体的に、図６に示すフローチャートに基づき、クラッチ機構３の異常診断および異常対処に関する処理について、詳細に説明する。

図６に示すフローチャートは、フットブレーキ１２の作動により車速が略ゼロになった場合にエントリーされる。この実施形態では、前記の状態になると、正常であればクラッチ機構３が切断状態にされるように予め規定されている。

まず、ステップＳ１において、変速機２における走行用変速段が成立しているか否かを判定する。この判定は、変速段センサ７５からの出力に基づいて認識することができる。

ここで、走行用変速段が成立している場合には、前記ステップＳ１で肯定判定してステップＳ２に移行するが、走行用変速段が成立していない場合つまりニュートラルポジションが成立している場合には、前記ステップＳ１で否定判定して、このフローチャートを抜ける。

前記ステップＳ２では、アクセルオフ、つまりアクセルペダル１１が踏み込まれていないかどうかを判定する。この判定は、アクセルセンサ７３からの出力に基づいて行う。

ここで、アクセルオンされている場合には、前記ステップＳ２で否定判定して、ステップＳ３に移行して発進制御に関するルーチンにジャンプする。

しかし、アクセルオフである場合には、前記ステップＳ２で肯定判定してステップＳ４に移行する。

このステップＳ４では、アクセルオフにもかかわらず車速が発生しているか否かを判定する。この判定は、車速センサ７２からの出力に基づいて行う。

ここで、車速がゼロでない場合つまり車速が発生している場合には、前記ステップＳ４で肯定判定して、続くステップＳ５に移行するが、車速が発生していなければ、前記ステップＳ４で否定判定して、このフローチャートを抜ける。

要するに、前記ステップＳ４に進んだ段階において、各部が正常であるならば車両が停止していることになるが、その状況を基準として、前記ステップＳ４で車両が動いているのかどうかを調べているのは、クラッチ操作装置４に何らかの故障が発生しているか否かを確認するためである。

つまり、このような状況において、車両が動いているとすれば、ブレーキ力よりも車両推進力が勝っていることになる。そのような現象の発生原因としては、車両が急勾配の降坂路に位置している場合、あるいはクラッチ機構３が完全な切断状態にならずにエンジン１の回転動力が変速機２に伝達されている切断不良状態のいずれかであると推測することができる。

そこで、車速が発生している場合、つまり前記ステップＳ４で肯定判定した場合には、続くステップＳ５において、強制的に変速機２をニュートラルポジションに変更させる処理の実行指令をトランスミッション制御装置６に出力するとともに、クラッチ制御装置７による内部タイマＴを起動させる。このステップＳ５では、要するに、ニュートラルポジションとすることで、車両の駆動力を無くす状態にしているのである。

この後、続くステップＳ６以降において、前記車速発生の原因が前述したいずれの場合に該当するのかを調べている。

つまり、前記ステップＳ６では、前記ステップＳ５でニュートラルポジションを成立させたにもかかわらず、エンジン１の回転動力が変速機２に伝達されているか否かを判定することにより、クラッチ機構３が接続状態または半接続状態になっているのか、あるいは切断状態になっているのかを調べているのである。

具体的に、このステップＳ６の判定では、エンジン回転数センサ７１で検出されるエンジン回転数Ｎｅとクラッチ回転数センサ７６で検出されるクラッチ回転数Ｎｉとの差の絶対値が、所定の閾値α未満か否かを調べることで行う。この閾値αは、実験により経験的に設定される。

ここで、閾値α以上である場合には、前記ステップＳ６で否定判定して、ステップＳ７に移行する。この場合、クラッチ機構３が切断状態になっていて、エンジン１の回転動力が変速機２に伝達されていないことを示しているので、車速発生の原因については、車両が急勾配の降坂路に位置しているからであって、クラッチ機構３は正常であると認識できる。

前記ステップＳ７においては、前記ステップＳ１で認識した走行用変速段に戻す復帰処理の実行指令をトランスミッション制御装置６に出力した後、ステップＳ１０に移行する。このステップＳ１０においては、前記ステップＳ５で起動したタイマＴの計時動作を停止するとともにリセットし、その後、このフローチャートを抜ける。

しかし、閾値α未満である場合には、前記ステップＳ６で肯定判定して、ステップＳ８に移行する。この場合、クラッチ機構３が完全な切断状態ではなく、接続状態または半接続状態になっていて、エンジン１の回転動力が変速機２に伝達されていることを示しているので、車速発生の原因については、クラッチ機構３の切断不良という異常が発生しているからであると認識できる。但し、前記現象の継続時間を調べて、一時的に発生したものか、あるいは前記異常かを見極めるために、ステップＳ８で調べるようにしている。

つまり、前記ステップＳ８では、前記ステップＳ５で起動したタイマＴがタイムアップしたか否かを判定することにより、前記現象が継続的に発生しているのか否かを確認する。

ここで、タイムアップしていない場合には前記ステップＳ８で否定判定して、前記ステップＳ６に戻るが、タイムアップした場合には前記ステップＳ８で肯定判定して、続くステップＳ９に移行する。

このステップＳ９では、トランスミッション制御装置６に対して前記ステップＳ５で成立させたニュートラルポジションを保持させる処理の実行指令を出力することにより、走行用変速段への切り替えを禁止させるとともに、クラッチ機構３が切断不良になっていることを運転者に報知する。この後、続くステップＳ１０において、前記ステップＳ５で起動したタイマＴをリセットし、その後、このフローチャートを抜ける。

なお、前記ステップＳ９における報知については、例えば車両室内のメーターパネルなどに、異常報知ランプまたはメッセージ表示部を設け、それらを駆動してクラッチ機構３の異常を報知することが考えられる。

以上説明したように、本実施形態によれば、車両停止条件が成立している状況においてクラッチ機構３の切断不良といった異常を検出できるようにするとともに、当該異常を検出したときに変速機２を強制的にニュートラルポジションに変更するよう対処するようにしている。

これにより、従来例で説明したように車両が停止しているはずの状況において、クラッチ機構３が接続されたまま切断できなくなるという異常事態が発生しても、その事態を正確かつ確実に検出して、比較的早期段階で対処することができるから、車両が運転者の意に反して動くという不具合の発生を回避できるようになる。

特に、上記実施形態では、ステップＳ４〜Ｓ８に示すような処理を行うことにより、クラッチ機構３の切断不良という異常発生の検出精度を高めるようにしているので、その検出結果の信頼性が向上する。

ところで、上述したような動作説明から明らかなように、ステップＳ５，Ｓ７，Ｓ９の処理は、クラッチ制御装置７からトランスミッション制御装置６に実行指令を出力して、トランスミッション制御装置６によって実行させるようになっている。したがって、本発明に係るクラッチ操作装置４の制御装置は、クラッチ制御装置７とトランスミッション制御装置４との両方で構成されていると言える。

但し、上記実施形態で説明したように、エンジン制御装置５とトランスミッション制御装置６とクラッチ制御装置７とを別々とせずに、単一の総括制御装置としている場合には、この統括制御装置が、本発明に係るクラッチ操作装置４の制御装置に相当することになる。

また、上記ステップＳ５，Ｓ７，Ｓ９の処理について、例えばクラッチ制御装置７から直接、シフトセレクトアクチュエータ９を制御することにより実行させるようにすることも可能であり、そのような場合には、本発明に係るクラッチ操作装置４の制御装置は、クラッチ制御装置７のみに相当することになる。

さらに、上記実施形態においては、エンジン１の回転動力を変速機２に伝達させていない状況において、その動力伝達が行われている場合に、クラッチ機構３を切断できないという切断不良が発生しているものとしているが、このクラッチ機構３の切断不良の原因について、クラッチ機構３を操作するクラッチ操作装置４の構成要素のどこが異常になっているのかを具体的に究明することが好ましい。この原因究明の形態として、次のようにすることができる。

要するに、クラッチ機構３の切断不良の原因として、大きく分けると、クラッチ操作装置４の油圧式クラッチレリーズ装置２０の作動不良と、油圧制御装置３０の作動不良とが考えられる。

そこで、油圧制御装置３０については、ストロークセンサ８１からの出力に基づき動力伝達機構３３のプッシュロッド３３ａが正常に変位しているかどうかを調べることができる。

このストロークセンサ８１の出力に基づき油圧制御装置３０が正常であると判定することができれば、例えば油圧配管３４からの作動油漏れ等によって油圧式クラッチレリーズ装置２０の作動不良が発生しているものと推定することができる。

特に、油圧式クラッチレリーズ装置２０を装備している場合には、従来例でも説明したように、その外径側に余裕となるスペースを確保することが困難である関係より、当該油圧式クラッチレリーズ装置２０の外径側にその作動不良を検出するためのセンサを設置することができない。

この点を考慮し、この油圧式クラッチレリーズ装置２０の作動不良を検出せずに、前述したように、油圧制御装置３０の作動不良を調べるようにして、間接的に油圧式クラッチレリーズ装置２０の作動不良を推定するのが好ましいのである。

このようにすれば、クラッチ機構３の切断不良という異常が発生したときに、その原因を究明することが可能になり、前記異常に対する修復作業が比較的簡単に行えるようになる。

なお、本発明は、上記実施形態のみに限定されるものではなく、特許請求の範囲内および当該範囲と均等の範囲で包含されるすべての変形や応用が可能である。

（１）上記実施形態に示したクラッチ操作装置４の油圧制御装置３０において、クラッチアクチュエータ３２および動力伝達機構３３の替わりに、例えば図７に示すように、プランジャ型のソレノイド３５を用いることができる。

この場合、ソレノイド３５の励磁コイル３５ａへの通電によってプランジャ３５ｂを直線的に突出させてクラッチマスターシリンダ３１のピストン３１ａを押動させることができる。励磁コイル３５ａへの通電を停止すると、プランジャ３５ｂが戻されるので、クラッチマスターシリンダ３１のピストン３１ａも戻されることになる。

このような小型かつ簡易構成のソレノイド３５を用いれば、その占有スペースの削減と設置作業の容易化が可能になり、設備コストの低減に貢献できる。

（２）図８および図９に本発明の他の実施形態を示している。この実施形態において上記実施形態との相違は、図６に示すフローチャートをベースとして、ステップＳ５の後にステップＳ２１，Ｓ２２を追加していることである。

つまり、上記実施形態では、図６中のステップＳ５において変速機２をニュートラルポジションに切り替えるようにしているものの、何らかの原因でニュートラルポジションを成立できないといった万一の不具合の発生を調べるようにしている。

この点を考慮し、この実施形態では、前記万一の不具合が発生しても、そのことを検出可能とするとともに、その不具合に対処できるようにしている。

具体的に、この実施形態での動作を説明する。なお、図８のフローチャートに示すステップＳ１〜Ｓ１０は、図６に示すフローチャートのステップＳ１〜Ｓ１０と同じであるので、その説明を割愛し、上述した相違部分、つまりステップＳ２１，Ｓ２２について詳しく説明する。

まず、ステップＳ２１において、ニュートラルポジションが成立できた否かを判定する。ここでの判定は、ニュートラルスイッチ７７の出力に基づいて行うことができる。このニュートラルスイッチ７７は、ニュートラルポジションが成立している場合にオンとなり、不成立の場合にオフとなる。

なお、前記ニュートラルスイッチ７７の出力の替わりに、シフトセレクトアクチュエータ９で駆動するシフトフォーク（図示省略）の動きを検出するシフトストロークセンサ（図示、符号省略）からの出力を利用することも可能である。

ここで、ニュートラルポジションが成立できたときには、前記ステップＳ２１で肯定判定して、ステップＳ６に移行するが、ニュートラルポジションが成立できない場合には、前記ステップＳ２１で否定判定して、ステップＳ２２に移行する。

このステップＳ２２では、エンジン１を強制停止させるための指令をエンジン制御装置５に送信することにより、エンジン制御装置５によってエンジン１を停止させる処理を実行させる。

この後、ステップＳ１０に移行し、前記ステップＳ５で起動したタイマＴをリセットして、このフローチャートを抜ける。

以上説明したように、この実施形態では、上記実施形態と同様の作用、効果に加えて、車両停止条件が成立している状況においてクラッチ機構３の切断不良を検出したときの対処、つまり変速機２を強制的にニュートラルポジションに変更する処理を行っても、ニュートラルポジションを成立できない不具合が発生した場合に、さらなる対処としてエンジン１を強制停止させるようにしている。これにより、車両が意図せずに動くことを阻止して停車させることが可能になる。

ところで、図８のステップＳ２２においてエンジン１を強制停止させるための指令をエンジン制御装置５に送信してから、実際にエンジン１が停止すると、この停止をトリガーとして、図９に示すルーチンにエントリーさせるようにすることが可能である。

まず、ステップＳ４１では、車両が停止したか否かを判定する。ここで、停止していなければ、前記ステップＳ４１で否定判定して停止するのを待つが、停止した場合には、前記ステップＳ４１で肯定判定して、続くステップＳ４２において、変速機２を強制的にニュートラルポジションに変更させる処理を実行する。

この後、ステップＳ４３において、ニュートラルポジションが成立できた否かを判定する。この判定は、ニュートラルスイッチ７７の出力に基づいて行うことができる。このニュートラルスイッチ７７は、ニュートラルポジションが成立している場合にオンとなり、不成立の場合にオフとなる。

ここで、ニュートラルポジションが成立した場合には、前記ステップＳ４３で肯定判定して、ステップＳ４４に移行するが、ニュートラルポジションが不成立であった場合には、前記ステップＳ２１で否定判定して、ステップＳ４５に移行する。

前記ステップＳ４４では、クラッチ機構３の切断不良が修復されるまで走行用変速段への変更を禁止してニュートラルポジションを保持させる処理の実行指令をトランスミッション制御装置６に出力した後、このフローチャートを抜ける。

一方、前記ステップＳ４５では、クラッチ機構３の切断不良が修復されるまでエンジン１の始動を禁止させる処理の実行指令をエンジン制御装置５に出力した後、このフローチャートを抜ける。

このようにすれば、クラッチ機構３の切断不良が修復されるまでの間は、車両を動かせないようになり、万一の対策が万全となる。

（３）図１０に、本発明のさらに他の実施形態を示している。この実施形態において上記（２）で説明した実施形態との相違は、図８に示すフローチャートをベースとして、ステップＳ３１〜Ｓ３４の処理を追加していることである。

要するに、この実施形態では、車両が停止している状況において、ニュートラルポジションが選択されているときに、クラッチ機構３の切断不良といった異常診断を行うように工夫している。

具体的に、この実施形態での動作を説明する。なお、図１０のフローチャートに示すステップＳ１〜Ｓ１０，Ｓ２１，Ｓ２２は、図８のフローチャートに示すステップＳ１〜Ｓ１０，Ｓ２１，Ｓ２２と同じであるので、その説明を割愛し、上述した相違部分、つまりステップＳ３１〜Ｓ３４について詳しく説明する。

まず、ステップＳ１で走行用変速段が成立していないと判定した場合に、ステップＳ３１に移行し、ニュートラルポジションが成立しているか否かを判定する。

ここで、ニュートラルポジションが成立している場合、前記ステップＳ３１で肯定判定して、ステップＳ３２に移行するが、ニュートラルポジションが成立していない場合には、前記ステップＳ３１で否定判定して、このフローチャートを抜ける。

前記ステップＳ３２では、クラッチ機構３の切断不良という異常の診断に必要な動作テストを行う。この動作テストは、例えば、クラッチ操作装置４によりクラッチ機構３を実際に切断、接続と反復操作させるようにし、切断したときと接続したときとで、逐一、エンジン回転数センサ７１で検出されるエンジン回転数Ｎｅとクラッチ回転数センサ７６で検出されるクラッチ回転数Ｎｉとの差分を算出し、算出結果が規定範囲内に収まっているどうかを検証する。この検証処理は、所定回数、繰り返し行うことにより、異常診断の正確性を高めるようにするのが好ましい。

この後、続くステップＳ３３において、クラッチ機構３に異常が発生しているか否かを判定する。この判定は、前記ステップＳ３２での動作テストの結果に基づいて行うことができる。

ここで、クラッチ機構３が異常でないと判定した場合には、このフローチャートを抜ける。しかし、クラッチ機構３が異常であると判定した場合には、ステップＳ３４に移行する。

このステップＳ３４では、トランスミッション制御装置６に対してニュートラルポジションを保持させる処理の実行指令を出力することにより、走行用変速段への切り替えを禁止させるとともに、クラッチ機構３が切断不良になっていることを運転者に報知した後、このフローチャートを抜ける。

なお、前記ステップＳ３４での報知内容としては、ステップＳ９での報知と同様にすることができる。

以上説明したように、この実施形態では、車両が停止していてかつニュートラルポジションになっている状況において、クラッチ機構３の切断不良といった異常の発生を検出することができるとともに、この異常発生を検出した場合には、異常に対する処置として、車輪に駆動力を伝達させない状態を確保することにより、車両が運転者の意に反して動くことを阻止するようにしている。

本発明に係るクラッチ操作装置の制御装置を含む車両制御システムの一実施形態を示す概略構成図である。 図１のクラッチ機構の構成を模式的に示す断面図であり、クラッチ接続状態を示している。 図２の油圧式クラッチレリーズ装置を拡大して示す図である。 図１のクラッチ機構の構成を模式的に示す断面図であり、クラッチ切断状態を示している。 図４の油圧式クラッチレリーズ装置を拡大して示す図である。 図１のクラッチ機構の異常検出に関する動作説明に用いるフローチャートである。 図２に示すクラッチ操作装置の他実施形態を示す図である。 本発明の他の実施形態で、図６に対応するフローチャートである。 図８のステップＳ５でエンジンを強制停止させた後での事後処理に関する動作説明に用いるフローチャートである。 本発明のさらに他の実施形態で、図８に対応するフローチャートである。

符号の説明

１ エンジン（駆動源）
１ａ クランクシャフト（出力軸）
２ 変速機
２ａ インプットシャフト
３ クラッチ機構
３ａ クラッチディスク
３ｂ プレッシャープレート
３ｃ ダイアフラムスプリング
４ クラッチ操作装置
５ エンジン制御装置
６ トランスミッション制御装置
７ クラッチ制御装置
８ シフトレバー
９ シフトセレクトアクチュエータ
１１ アクセルペダル
１２ フットブレーキ
１３ パーキングブレーキ
２０ 油圧式クラッチレリーズ装置
２５ レリーズベアリング
２６ 油圧室
３０ 油圧制御装置
３１ クラッチマスターシリンダ
３２ クラッチアクチュエータ
３３ 動力伝達機構
３４ 油圧配管
７１ エンジン回転数センサ
７２ 車速センサ
７４ シフトポジションセンサ
７６ クラッチ回転数センサ
７７ ニュートラルスイッチ
７８ フットブレーキスイッチ
７９ パーキングブレーキスイッチ

Claims (3)

1. 各種の情報を入手して、駆動源の出力軸と変速機の入力軸との間に設置されるクラッチ機構の接続、切断動作を操作するクラッチ操作装置の制御装置であって、
   車両の停止条件が成立してクラッチ機構が切断されている状態において、変速機の走行用変速段が成立しているか否かを判定する第１判定手段と、
   この第１判定手段で成立していると判定したときに、車速が発生しているか否かを判定する第２判定手段と、
   この第２判定手段で車速が発生していると判定したときに、前記変速機を強制的にニュートラルポジションに変更させる変更手段と、
   この変更手段を行った後で、前記出力軸回転数と前記入力軸回転数との差が、所定時間、所定の閾値を下回ったことを検出したときに、前記クラッチ機構の切断不良と判定し、前記変更させたニュートラルポジションを保持させるように切り替えを禁止する手段とを備える、ことを特徴とするクラッチ操作装置の制御装置。
2. 請求項１に記載のクラッチ操作装置の制御装置は、
   前記クラッチ機構の切断不良と判定したときに、前記切り替え禁止手段に加えて、異常の発生を報知する手段をさらに備える、ことを特徴とするクラッチ操作装置の制御装置。
3. 請求項１または２に記載のクラッチ操作装置の制御装置において、
   前記クラッチ操作装置は、変速機の入力軸の外径側に同心状に配設されかつクラッチ機構のダイアフラムスプリングの内径部分に当接されるレリーズベアリングを前記入力軸の軸方向に往復変位させる油圧式クラッチレリーズ装置と、
   この油圧式クラッチレリーズ装置に印加する作動油圧を制御する油圧制御装置とを含む、ことを特徴とするクラッチ操作装置の制御装置。

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