JPH0639221B2 - 自動車用電子制御変速機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、トルクコンバータを用いずに自動変速を行っ
て、高燃費性能を確保するようにした自動車用電子制御
変速機の改良に関し、詳しくは、渋滞時等での微低速走
行性の向上対策に関する。

（従来の技術） 近年、自動車用電子制御変速機として、エンジンから駆
動輪への動力断続用の摩擦クラッチを用い、この摩擦ク
ラッチの締結−切断作動を、これに設けるアクチユエー
タを介して電子制御することにより、トルクコンバータ
を用いずに自動変速を行い得るようにして、トルクコン
バータの流体スリップに起因する動力伝達ロスを解消
し、その分、燃費性能の向上を図るようにしたものが提
案されており、実車にも搭載されつつある。

ところで、トルクコンバータを用いた従来の自動変速機
では、エンジン作動状態での停車時、そのアイドル回転
に伴う動力伝達により車両が徐々に前進するクリープ特
性があり、このクリープ特性を利用して渋滞時等に微低
速走行を行うのが利用であった。

しかるに、上記提案のトルクコンバータを用いない自動
変速機では、エンジン作動状態での停車時においてエン
スト（エンジンストップ）を防止する必要から、摩擦ク
ラッチを切断して駆動輪への動力伝達系路を断つ関係
上、クリープ機能が無い。このため、渋滞時等での微低
速走行を簡易に行い得ず、クリープ機能の付与が望まれ
ていた。

そこで、従来、特開昭５９−１０３０６７号公報に開示
されるように、セレクトレバーの「Ｄ」位置での停車時
には、エンジン回転数がエンストを招かない程度の設定
値に収まるよう摩擦クラッチを半クラッチ状態に締結さ
せる制御手段を設けることにより、エンストを防止しつ
つエンジン動力の一部を駆動輪に伝達して、クリープ機
能を付加するようにしたものが提案されている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記提案のものでは、摩擦クラッチの半
クラッチ状態の制御がエンジン回転数に基づいて行われ
る関係上、クリープ前進速度はエンジン負荷状態に応じ
て一義的に定まり、常に一定値のクリープ前進速度にな
るため、車両周囲の渋滞状況に応じた微低速走行性能が
得られないという問題がある。

本発明は斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目
的は、エンジン動力断続用の摩擦クラッチを備えた自動
車用電子制御変速機において、アクセルペダルのエンジ
ン出力に影響を与えない遊び領域内で、その踏込量に応
じて上記摩擦クラッチの半クラッチ状態を制御すること
により、クリープ前進速度を運転者の運転意志に対応さ
せて、車両周囲の渋滞状況等に応じた適切な微低速走行
性能を得ることにある。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため、本発明の解決手段は、第１図
に示すように、エンジン１から駆動輪６への動力伝達を
断続する摩擦クラッチ９を備えた自動車用電子制御変速
機において、アクセルペダル３０の初期踏込ストローク
領域に、エンジン出力に影響を与えない遊びを設ける。
そして、上記遊び領域内におけるアクセルペダル３０の
踏込量を検出するアクセルペダル踏込量検出手段３１
と、上記摩擦クラッチ９を半クラッチ状態になるよう接
続し且つその伝達トルクを調節するクラッチアクチユエ
ータ３２と、上記アクセルペダル踏込量検出手段３１の
出力に応じて上記摩擦クラッチ９の伝達トルクが変化す
るよう上記クラッチアクチユエータ３２を制御する制御
手段３３とを備える構成としたものである。

（作用） 上記の構成により、本発明では、摩擦クラッチ９での半
クラッチ状態の形成によりクリープ発進機能が得られる
とともに、上記摩擦クラッチ９の半クラッチ状態での伝
達トルクが、アクセルペダル３０の遊び領域内での踏込
量に対応するよう制御手段３３によって増減制御される
ので、運転者の運転意志に応じたクリープ前進速度が得
られて、車両周囲の渋滞状況等に応じた微低速走行が適
切に行われることになるのである。

（実施例） 以下、本発明の実施例を第２図以下の図面に基づいて説
明する。

第２図は自動車の動力伝達系の全体概略構成を示し、１
は例えば低速トルクが大きいディーゼルエンジン、２は
該エンジン１の後方に配設された前進５段，後退１段の
変速機である。該変速機２の後端部には推進軸３、減速
装置４および後車軸５を介して左右の駆動輪６，６が回
転可能に接続されており、エンジン１の動力を変速機２
の変速比でもって駆動軸６，６に伝達してこれを回転駆
動するようになされている。

上記変速機２は、第３図に示すように、平行３軸式歯車
装置よりなる。同図の変速機２において、９はエンジン
出力軸１ａから該変速機２つまり駆動輪６，６への動力
伝達を断続する摩擦クラッチ、１０は該摩擦クラッチ９
を介してエンジン動力を受ける入力軸、１１は該入力軸
１０の後方に同軸線上に配置され且つ後端部に上記推進
軸３が連結される出力軸、１２は上記入力軸１０および
出力軸１１に対して平行に配置された副軸である。

上記入力軸１０と副軸１２との間には、第１歯車列１３
と第２歯車列１４とが設けられているとともに、副軸１
２と出力軸１１との間には第３歯車列１５と第４歯車列
１６とが設けられている。上記第１歯車列１３は、入力
軸１０から副軸１２への動力伝達を行う変速比が「１」
の歯車列であり、第２歯車列１４は入力軸１０から副軸
１２への動力伝達のみを許容するワンウェイクラッチ１
４ａを有し、副軸１２への動力伝達に変速比ｉ_１（ｉ_１
＞１）を与える歯車列である。また、第３歯車列１５
は、副軸１２から出力軸１１への動力伝達に変速比ｉ_２
（ｉ_２＞１）を与える歯車列であり、第４歯車列１６は
副軸１２から出力軸１１への動力伝達に変速比ｉ_３（ｉ
_３＞ｉ_２＞１）を与える歯車列である。

また、同図の変速機２において、１７は入力軸１０から
第１歯車列１３への動力伝達を許容又は阻止する第１摩
擦クラッチ、１８は第２歯車列１４と副軸１２との間の
動力伝達を許容又は阻止する第２摩擦クラッチ、１９は
第３歯車列１５から出力軸１１への動力伝達を許容又は
阻止する第３摩擦クラッチである。さらに、２０は第４
歯車列１６から出力軸１１への動力伝達を許容又は阻止
する第４摩擦クラッチ、２１は入力軸１０と出力軸１１
とを直結するための第５摩擦クラッチ、２２は第２歯車
列１４から入力軸１０への動力伝達を行う第６摩擦クラ
ッチであって、第２歯車列１４のワンウェイクラッチ１
４ａの空転時にもエンジンブレーキの作用を確保するた
めのものである。

尚、図中、２３は後退速用の歯車列である。

次に、変速機２の前進段における第１〜第６摩擦クラッ
チ１７〜２２およびワンウェイクラッチ１４ａの作動状
態を下表に示す。

そして、第２図において、２５は上記変速機２の変速用
第１〜第６摩擦クラッチ１７〜２２を締結−切断作動さ
せるクラッチアクチユエータ群、２６は該クラッチアク
チユエータ群への油圧の供給およびその排出を行う油圧
回路、２７は該油圧回路２６を電子制御する電子制御回
路であって、該電子制御回路２７から油圧回路２６への
制御信号の出力に基づき変速機２の変速用第１〜第６摩
擦クラッチ１７〜２２を適宜締結−切断作動させて、変
速機２の変速レンジの切換変更を電子制御するように構
成されている。

次に、上記変速機２の動力断続用摩擦クラッチ９の作動
制御系を第４図に示す。同図において、３０はアクセル
ペダルであって、該アクセルペダル３０は、第５図に実
線で示すように、その全踏込ストロークのうち踏込み初
期に相当する四分の一までの部分が、エンジン１のスロ
ットル弁１ｂ（第２図参照）の開度の全閉状態を保持す
る領域つまりエンジン出力に影響を与えない遊びとして
設けられているとともに、その遊び終了後はアクセルペ
ダル踏込量の増大に伴いスロツトル開度も増大して、全
踏込時にスロツトル開度が全開になるように上記エンジ
ン１のスロツトル弁１ｂに連繋されている。

また、３１は上記アクセルペダル３０の遊び領域および
スロツトル開度制御領域の双方においてアクセルペダル
踏込量を細かく正確に検出するアクセルペダル踏込量検
出手段としてアクセル踏込量センサ、３２は上記変速機
２の動力断続用摩擦クラッチ９を締結−切断作動させる
クラッチアクチユエータである。該クラッチアクチユエ
ータ３２は、ダイヤフラム３２ａにより内部を前後に分
割せしめて形成した大気室３２ｂおよび負圧室３２ｃ
と、該負圧室３２ｃに縮装されたバネ３２ｂとから成
り、上記ダイヤフラム３２ａにはインク３２ｅを介して
上記摩擦クラッチ９のクラッチレリーズフォーク９ａの
下端部に連繋されていて、負圧室３２ｃが大気に解放さ
れたときには、バネ３２ｄに付勢力でダイヤフラム３２
ａを図中左方に付勢してクラッチレリーズフォーク９ａ
を図中時計方向に回動させることにより、摩擦クラッチ
９を締結する一方、負圧室３２ｃに負圧が導入されたと
きには、ダイヤフラム３２ａをバネ３２ｄの付勢力に抗
して図中右方に移動させてクラッチレリーズフォーク９
ａを図中反時計方向に回動させることにより、摩擦クラ
ッチ９を切断し、さらに急圧室３２ｃへの負圧の導入お
よびその排出が微調整されたときには、それに応じてク
ラッチレリーズフォーク９ａの回動量が増減調整される
ことにより、上記摩擦クラッチ９を半クラッチ状態にな
るよう接続し、且つ摩擦クラッチ９の伝達トルクを調節
するように構成されている。

さらに、３３は上記クラッチアクチユエータ３２を作動
制御する制御手段であって、該制御手段３３は、上記ク
ラッチアクチユエータ３２の負圧室３２ｃへの負圧源と
しての負圧タンク３４と、上記クラッチアクチユエータ
３２の負圧室３２ｃに連通する流体圧通路３５を大気通
路３６と上記負圧タンク３４への負圧通路３７とに選択
的に切換る三方電磁弁３８と、該三方電磁弁３８を作動
制御する制御回路３９とを備えていて、該制御回路３９
には上記アクセル踏込量センサ３１からのアクセルペダ
ル踏込量信号が入力されている。

上記制御回路３９は、第６図に示すフローチャートに基
づいて三方電磁弁３８をデューティ制御するものであ
る。すなわち、同図のステップＳ_１でアクセル踏込量セ
ンサ３１からのアクセルペダル踏込量信号を入力したの
ち、ステップＳ_２でアクセルペダル踏込量が遊び領域内
にあるか否かを判別し、スロツトル開度制御領域にある
ＮＯの場合には、ステップＳ_３で摩擦クラッチ９の締結
制御（発進制御を含む）を行って走行性能を確保し、終
了する。一方、上記ステップＳ_２でアクセルペダル踏込
量が遊び領域内にあるＹＥＳの場合には、ステップＳ_４
で、アクセルペダル踏込量の増大に応じて三方電磁弁３
８の大気側連通時間を増大制御することにより、クラッ
チアクチユエータ３２のダイヤフラム３２ａの第４図左
方への移動量つまり摩擦クラッチ９の半クラッチ状態で
の伝達トルクと、第５図に破線で示すように、車両が動
き始める程度の初期値τ_０から漸次増大するよう制御し
て、終了する。

尚、第４図のクラッチアクチユエータ３２近傍には、ダ
イヤフラム３２ａの移動量を検出するポテンショメータ
４０が設けられていて、該ポテンショメータ４０からの
出力に基づき制御手段３３の制御回路３９で摩擦クラッ
チ９の伝達トルクをフィードバック制御するようになさ
れている。また、同図中、４１はアクセルペダル３０の
遊び量を調整するアジャストスクリューである。

したがって、上記実施例においては、停車時、アクセル
ペダル３０がその遊び領域以上に踏込操作される通常の
発進時を含む走行時には、制御手段３３によるクラッチ
アクチユエータ３２の大気開放制御により動力断続用摩
擦クラッチ９が切断側から締結側に作動するので、エン
ジン動力が変速機２を介して駆動輪６，６に伝達され
て、通常の走行状態になる。

これに対し、渋滞時などの微低速走行の要求時、アクセ
ルペダル３０がその遊び領域内で踏込操作されると、制
御手段３３によるクラッチアクチユエータ３２の大気開
放制御が制限されて、摩擦クラッチ９が半クラッチ状態
に接続されるので、車両のクリープ機能が発揮される。

その際、摩擦クラッチ９での伝達トルクは制御手段３３
によりアクセルペダル３０の踏込量に応じて増減変化
し、アクセルペダル踏込量が多いときには伝達トルクも
増大してクリープ前進速度が増す一方、アクセルペダル
踏込量が少ないときには伝達トルクも減少してクリープ
前進速度が低下する。よって、運転者の運転意志により
車両の周囲状況に応じて微低速走行を行うことができ、
運転性能の向上を図ることができる。

尚、上記実施例では、変速機２を多板クラッチ式平行３
軸歯車装置を備えたもので構成したが、その他、同期噛
合式歯車装置や遊星歯車装置等を備えたもので構成して
もよい。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明の自動車用電子制御変速機
によれば、動力断続用の摩擦クラッチの半クラッチ接続
に基づくクリープ機能を付加しつつ、その摩擦クラッチ
の伝達トルクを、アクセルペダルの遊び領域内での踏込
量に応じて増減変化させるようにしたので、運転者の運
転意志に応じた微低速走行を行うことができ、運転性能
の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示すブロック図である。第２図
ないし第６図は本発明の実施例を示し、第２図は全体構
成図、第３図は変速機の内部構成を示す図、第４図は摩
擦クラッチの制御系の全体構成図、第５図はアクセルペ
ダルの踏込量に対するスロツトル開度特性と摩擦クラッ
チの伝達トルク特性を示す図、第６図は制御回路の作動
フローを示すフローチャート図である。 １…エンジン、２…変速機、６…駆動輪、９…摩擦クラ
ッチ、９ａ…クラッチレリーズフォーク、２７…電子制
御回路、３０…アクセルペダル、３１…アクセル踏込量
センサ、３２…クラッチアクチユエータ、３３…制御手
段、３８…三方電磁弁、３９…制御回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】エンジンから駆動輪への動力伝達を断続す
   る摩擦クラッチを備えた電子制御変速機において、アク
   セルペダルの踏込ストロークにはその踏込初期の所定量
   においてエンジン出力に影響を与えない遊びが設けられ
   ているとともに、該遊び領域内におけるアクセルペダル
   の踏込量を検出するアクセルペダル踏込量検出手段と、
   上記摩擦クラッチを半クラッチ状態になるよう接続し、
   且つその伝達トルクを調節するクラッチアクチュエータ
   と、上記アクセルペダル踏込量検出手段の出力に応じて
   上記摩擦クラッチの伝達トルクが変化するよう上記クラ
   ッチアクチュエータを制御する制御手段とを備えたこと
   を特徴とする自動車用電子制御変速機。