JPH075038B2 - 自動発進クラッチの制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は自動発進クラッチの制御装置、特にアクチュエ
ータにより伝達容量を連続的に制御可能な自動発進クラ
ッチの制御装置に関するものである。

〔従来技術とその問題点〕

従来、エンジン回転数に応じてクラッチ供給油圧を上昇
させ、このクラッチ供給油圧によりクラッチを円滑に締
結する自動クラッチの制御装置が提案されている（特開
昭59−75840号公報）。上記制御装置の場合には、クラ
ッチ供給油圧がエンジン回転数に対応して一義的に決定
されるため、エンジンのストール回転数（スロットル全
開時におけるエンジン回転数の出力トルクとクラッチの
伝達トルクとが一致するエンジン回転数）も一定とな
る。

ところで、急発進したい場合や誤操作などにより、ブレ
ーキペダルを踏んだ状態でアクセルペダルを踏み込む場
合があり、この場合には発進クラッチのクラッチディス
クの相対回転差が増大して発熱し、クラッチディスクの
耐久性が悪化するという問題がある。クラッチディスク
の耐久性を勘案すれば、エンジンのストール回転数をエ
ンジンの最大トルクを発生する回転数より比較的低い値
に設定すればよいが、これでは発進性や加速性能が悪化
する。反対にエンジンのストール回転数をエンジンの最
大トルクを発生する回転数近傍の高めの値に設定すれ
ば、発進性や加速性能は向上するが、上記のような操作
を行った時に発進クラッチの耐久性が短時間で悪化す
る。

〔発明の目的〕

本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、その目的
は、通常発進時の発進性や加速性能を悪化させず、しか
も制動をかけた状態でアクセルペダルを踏み込んだ時に
クラッチディスクの耐久性が短時間で悪化しないように
した自動発進クラッチの制御装置を提供することにあ
る。

〔発明の構成〕

上記目的を達成するために、本発明は、アクチュエータ
により伝達容量を連続的に制御可能な自動発進クラッチ
において、エンジン回転数を検出する手段と、ブレーキ
装置が作動されたことを検出する手段と、各種運転信号
から運転状態を判定する手段と、運転状態判定手段の発
進判定時に、エンジン回転数の上昇につれて伝達容量が
上昇する係合特性に従って、エンジン回転数に対応した
伝達容量を発生するべくアクチュエータに制御信号を出
力するクラッチ制御手段とを備え、上記発進クラッチの
係合特性は、ブレーキ装置作動時における伝達容量がブ
レーキ装置非作動時における伝達容量より高く設定され
ていることを特徴とするものである。

即ち、クラッチの耐久性はクラッチディスクの発熱量に
より決定され、その発熱量はクラッチの伝達トルクと回
転数との積に比例する。そこで、本発明ではブレーキ作
動時における発進クラッチの伝達容量をブレーキ非作動
時における伝達容量より高く設定し、換言すれば同一伝
達トルクを発生する時のブレーキ作動時のエンジン回転
数をブレーキ非作動時より低くし、これにより発進クラ
ッチの発熱量を抑え、クラッチディスクの耐久性向上を
図るものである。

〔実施例の説明〕

第１図は本発明にかかる自動発進クラッチが適用される
Ｖベルト式無段変速機の概略構造を示し、エンジン１の
クランク軸２はダンパ機構３を介して入力軸４に接続さ
れている。入力軸４の端部には外歯ギヤ５が固定されて
おり、この外歯ギヤ５は無段変速装置10の駆動軸11に固
定された内歯ギヤ６と噛み合い、入力軸４の動力を減速
して駆動軸11に伝達している。

無段変速装置10は駆動軸11に設けた駆動側プーリ12と、
従動軸13に設けた従動側プーリ14と、両プーリ間に巻き
掛けたＶベルト15とで構成されている。駆動側プーリ12
は固定シーブ12aと可動シーブ12bとを有しており、可動
シーブ12bの背後にはトルクカム装置16と圧縮スプリン
グ17とが設けられている。上記トルクカム装置16は入力
トルクに比例した推力を発生し、圧縮スプリング17はＶ
ベルト15が弛まないだけの初期推力を発生し、これら推
力によりＶベルト15にトルク伝達に必要なベルト張力を
付与している。一方、従動側プーリ14も駆動側プーリ12
と同様に、固定シーブ14aと可動シーブ14bとを有してお
り、可動シーブ14bの背後には変速比制御用の油圧室18
が設けられている。この油圧室18への油圧は後述するプ
ーリ制御弁43にて制御される。

従動軸13の外周には中空軸19が回転自在に支持されてお
り、従動軸13と中空軸19とは湿式多板クラッチからなる
自動発進クラッチ20によって断続される。自動発進クラ
ッチ20への油圧は後述する発進制御弁45によって制御さ
れる。中空軸19には前進用ギヤ21と後進用ギヤ22とが回
転自在に支持されており、前後進切換用ドッグクラッチ
23によって前進用ギヤ21又は後進用ギヤ22のいずれか一
方を中空軸19と連結するようになっている。後進用アイ
ドラ軸24には後進用ギヤ22に噛み合う後進用アイドラギ
ヤ25と、別の後進用アイドラギヤ26とが固定されてい
る。また、カウンタ軸27には上記前進用ギヤ21と後進用
アイドラギヤ26とに同時に噛み合うカウンタギヤ28と、
終減速ギヤ29とが固定されており、終減速ギヤ29はディ
ファレンシャル装置30のリングギヤ31に噛み合い、動力
を出力軸32に伝達している。

調圧弁40は油溜41からオイルポンプ42によって吐出され
た油圧を調圧し、ライン圧としてプーリ制御弁43及び発
進制御弁45に出力している。プーリ制御弁43及び発進制
御弁45は電子制御装置60から出力される制御信号（例え
ばデューテイ制御信号）によりソレノイド44,46を作動
させ、ライン圧を調圧して各々従動側プーリ14の油圧室
18と発進クラッチ20とにそれぞれ制御油圧を出力してい
る。したがって、電子制御装置60からソレノイド44,46
への制御信号のみによって、無段変速装置10の変速比お
よび発進クラッチ20のトルク伝達容量を自在に制御でき
る。

第２図は電子制御装置60のブロック図を示し、図中、61
はエンジン回転数Nin（入力軸４の回転数）を検出する
センサ、62は車速Ｖ（出力軸32の回転数）を検出するセ
ンサ、63は従動軸13の回転数Nout（発進クラッチ20の入
力回転数又は従動側プーリ14の回転数）を検出するセン
サ、64はP,R,N,D,Lの各シフト位置を検出するセンサ、6
5はブレーキペダルが一定以上踏み込まれたことを検出
するブレーキスイッチ、66はスロットル開度を検出する
センサであり、上記センサ61〜65の信号は入力インター
フェース67に入力され、センサ66の信号はA/D変換器68
でデジタル信号に変換される。69は中央演算処理装置
（CPU）、70はプーリ制御用ソレノイド44と発進制御用
ソレノイド46を制御するためのプログラムやデータが格
納されたリードオンリメモリ（ROM）、71は各センサか
ら送られた信号やパラメータを一時的に格納するランダ
ムアクセスメモリ（RAM）、72は出力インターフェース
であり、これらCPU69、ROM70、RAM71、出力インターフ
ェース72、入力インターフェース67及びA/D変換器68は
バス73によって相互に連絡されている。出力インターフ
ェース72の出力は、出力ドライバ74を介して上記プーリ
制御用ソレノイド44と発進制御用ソレノイド46とに制御
信号（例えばデューテイ信号）として出力されている。

第３図は電子制御装置60に設定された走行レンジにおけ
る発進クラッチ20の係合特性を示し、トルク伝達容量が
エンジン回転数Ninの上昇につれて連続的に上昇するよ
うに設定されている。第３図において、実線ａは通常
時、即ちブレーキペダルを踏み込まない時の係合特性で
あり、破線ｂはブレーキペダルを踏み込んだ時の係合特
性を示す。特性ｂの伝達容量は特性ａより高く設定され
ており、そのため同一伝達トルクにおけるエンジン回転
数は特性ｂの方が特性ａより低い。このことは、特性ｂ
のストール回転数が特性ａのストール回転数より低いこ
とを示している。上記のようにブレーキ信号によって係
合特性を変えることにより、例えばブレーキを作動させ
た状態でスロットル開度を開いても、エンジン回転数は
低めのストール回転数以上に上昇せず、その結果、発進
クラッチ20のクラッチディスクの発熱量が抑制され、発
進クラッチ20の耐久性が向上する。

なお、第３図の縦軸は伝達容量に代えてクラッチ油圧と
してもよく、さらに発進制御弁45の出力油圧と発進制御
用ソレノイド46に入力されるデューテイ比とが比例関係
に設定されておれば、縦軸をデューテイ比としてもよ
い。アイドル回転数Niにおいて、発進クラッチ20は緩く
係合して一定のクリープトルクTc（デューテイ比Dc％）
を発生しており、エンジン回転数が所定値Nsまで上昇す
ると、伝達容量が最大Tmax（デューテイ比100％）とな
り、発進クラッチ20は締結される。また、非走行レンジ
（P,Nレンジ）においては発進制御用ソレノイド46のデ
ューテイ比を０％とするか、または図示しないマニュア
ル弁によって発進クラッチ20への供給油路を遮断し、発
進クラッチ20は常時遮断されている。

つぎに、本発明の制御装置の具体的動作について第４図
にしたがって説明する。

制御がスタートすると、エンジン回転数Nin,従動軸回転
数Nout,車速V,シフト位置，ブレーキ信号，スロットル
開度θなどの各種信号を入力し（80）、つぎにレンジの
判別を行う（81）。シフト位置がP,Nのような非走行レ
ンジであれば、発進制御用ソレノイド46にデューテイ比
０％を出力してリターンする（82）。D,L,Rなどの走行
レンジであれば、続いて従動軸回転数Noutと車速Ｖとの
差の絶対値（|Nout−V|）を従動軸回転数Noutで除算し
た値と、一定値εとを比較する（83）。

であれば、発進クラッチ20前後の相対回転差が微少であ
る、換言すれば発進制御を完了すべき状態にあることを
意味するので、この場合には発進制御用ソレノイド46に
デューテイ比100％を出力し（84）、発進クラッチ20を
締結して変速制御へ移行する。一方、 であれば、未だ発進制御を完了すべき状態にないので、
続いてブレーキ信号がONであるか否かを判別する（8
5）。ブレーキ信号がOFFの場合には通常の発進状態であ
るので、エンジン回転数に対応した特性ａのデューテイ
比Ｄ％を第３図から読み出し（86）、このデューテイ比
Ｄ％を発進制御用ソレノイド46に出力する（87）。一
方、ブレーキ信号がONの場合には、エンジン回転数に対
応した特性ｂのデューテイ比Ｄ％を第３図から読み出し
（88）、このデューテイ比Ｄ％を（87）と同様に発進制
御用ソレノイド46に出力する。以上のようにして発進制
御を続行する。

なお、上記実施例ではブレーキ装置としてフートブレー
キの例を示したが、パーキングブレーキであってもよ
い。

また、発進クラッチ20を無段変速装置10の出力側に設け
たが、これは急減速時のシフトダウンを確実に行うため
であって、発進クラッチ20を無段変速装置10の入力側に
設けてもよいことは勿論である。

〔発明の効果〕

以上の説明で明らかなように、本発明によれば発進クラ
ッチの係合特性を、ブレーキ作動時における伝達容量が
ブレーキ非作動時における伝達容量より高く設定したの
で、ブレーキ作動時のストール回転数が低くなる。その
結果、制動をかけた状態でスロットル開度を開いても、
クラッチディスクの発熱量が抑制され、発進クラッチの
耐久性が向上する。

また、ストール回転数が低くなるのはブレーキ作動時の
みであるから、通常発進時のストール回転数は比較的高
めの値に設定でき、発進性や加速性能を損なわない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明が適用されるＶベルト式無段変速機の概
略図、第２図は電子制御装置のブロック図、第３図は発
進クラッチの係合特性図、第４図は本発明の制御装置の
動作を示すフローチャート図である。 １……エンジン、10……無段変速装置、20……発進クラ
ッチ、43……プーリ制御弁、44……プーリ制御用ソレノ
イド、45……発進制御弁、46……発進制御用ソレノイ
ド、60……電子制御装置、61……エンジン回転数セン
サ、65……ブレーキスイッチ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】アクチュエータにより伝達容量を連続的に
   制御可能な自動発進クラッチにおいて、エンジン回転数
   を検出する手段と、ブレーキ装置が作動されたことを検
   出する手段と、各種運転信号から運転状態を判定する手
   段と、運転状態判定手段の発進判定時に、エンジン回転
   数の上昇につれて伝達容量が上昇する係合特性に従っ
   て、エンジン回転数に対応した伝達容量を発生するべく
   アクチュエータに制御信号を出力するクラッチ制御手段
   とを備え、上記発進クラッチの係合特性は、ブレーキ装
   置作動時における伝達容量がブレーキ装置非作動時にお
   ける伝達容量より高く設定されていることを特徴とする
   自動発進クラッチの制御装置。