JPS62268744A - 自動変速機の発進クラツチ制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は自動変速機の発進クラッチ制御方法、特に伝達
トルクを任意に制御し得るすべり式発進クラッチの制御
方法に関するものである。

従来技術とその問題点 従来、自動変速機の発進クラッチとしては流体継手や遠
心クラッチなどの自動クラッチが広く使用されているが
、流体継手の場合には通常走行時の伝達損失が大きく、
また遠心クラッチの場合に伝達トルク特性がエンジン回
転数のみに依存するため、完全なニュートラル状態が得
られない。

そこで、電磁粉式クラッチや湿式多板クラッチを使用し
、伝達トルクを電子制御することにより自動クラッチと
同様なスムーズな発進性と伝達損失の低減、さらには制
御の自由度の拡大とを実現するようにしたものも提案さ
れている。

ところで、上記のような電磁粉式クラッチや湿式多板ク
ラッチを発進クラッチとして使用した場合には、発進時
の応答性を向上させかつクラッチ係合時のショックを和
らげるため、アイドリング時に流体継手と同様なりリー
プ（引きずり）現象を起こさせることが考えられている
。この場合、クリープ時における伝達トルクをエンジン
回転数に関係なくほぼ一定に設定すると、ニュートラル
レンジからドライブレンジに切り換えた時どうしてもエ
ンジン回転数の降下が起こり、最悪の場合にはエンスト
を起こすおそれがある。

発明の目的 本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目
的は、クリープ時におけるエンジン回転数の降下を抑制
できる自動変速機の発進クラッチ制御方法を提供するこ
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、伝達トルクを任
意に制御し得るすべり式発進クラッチを備え、アイドリ
ング時に上記発進クラッチがクリープ状態を生成するよ
うにした自動変速機において、上記発進クラッチのクリ
ープ状態における伝達トルクをエンジン回転数の降下に
つれて次第に低下するように制御するものである。

すなわち、ニュートラルレンジからドライブレンジへの
切り換えに伴いエンジン回転数が初期アイドル回転数か
ら降下し始めたとき、伝達トルクがエンジン回転数の降
下に伴い低下するように制御されるため、エンジン回転
数の降下が少な（、エンストを確実に防止できる。

実施例の説明 第１図は本発明にかかる自動変速機の一例であるＶベル
ト式無段変速機を示し、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上には湿式直結クラッチ５と回転自在な直結駆動ギヤ
７とが設けられ、直結クラッチ５は後述する油圧制御装
置によって直結駆動時に直結駆動ギヤ７を入力軸４に対
して連結するようになっている。

入力軸４の端部には外歯ギヤ８が固定されており、この
外歯ギヤ８は無段変速装置１０の駆動軸１１に固定され
た内歯ギヤ９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に設けた駆動側ブー１月
２と、従動軸１３に設けた従動側プーリ１４と、両ブー
り間に巻き掛けた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１
５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ｌ＆述する
油圧制御装置によって制御される。

従動軸１３の外周には中空軸１９が回転自在に外挿され
ており、従動軸１３と中空軸１９とは湿式多板クラッチ
からなる発進クラッチ２０によって断続される。発進ク
ラッチ２０は動力断続クラッチを兼ねるものであり、後
述する油圧制御装置によってベルト駆動（無段変速駆動
）時には結合され、直結駆動時には遮断され、発進時に
はデユーティ制御される。中空軸１９には前進用ギヤ２
１と後進用ギヤ２２とが回転自在に支持されており、前
後進切換スリーブ２３によって前進用ギヤ２１あるいは
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は従動軸１３
と平行に配置されており、この軸２４には後進用ギヤ２
２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。カウンタ軸２７も
従動軸１３と平行に配置されており、このカウンタ軸２
７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。

上記構成の変速機において、直結クラッチ５゜直結駆動
ギヤ７、カウンタギヤ２８．終減速ギヤ２９及びディフ
ァレンシャル装置３０は直結駆動経路を構成し、外歯ギ
ヤ８．内歯ギヤ９．無段変速装置１０、発進クラ、チク
０．前進用ギヤ２１．カウンタギヤ２８．終減速ギヤ２
９及びディファレンシャル装置３０はベルト駆動経路を
構成している。そして、直結駆動経路における入力軸４
と出力軸３２間の直結伝達比はベルト駆動経路における
入力軸４と出力軸３２間の最高速比とほぼ同一に設定さ
れている。

第２図は上記油圧室１８、発進クラッチ２０及び直結ク
ラッチ５の油圧を制御する油圧制御装置を示し、４０は
変速制御用ソレノイドパルプ、５０は発進制御用ソレノ
イドバルブ、６０は直結制御用ソレノイドパルプ、７０
はマイクロコンピュータなどの制御回路である。

変速制御用ソレノイドパルプ４０は第３図に示す構造を
有し、パルプボデー４１には油圧源からライン圧ＰＬが
導かれる入力ポート４２と、油圧室１８へ出力油圧Ｐ、
を出力する出力ポート４３と、ドレンボート４４とが形
成されている。中央の弁室４５には、入力ポート４２と
ドレンボート４４とを選択的に開閉する磁性ボール４６
が移動自在に収容されている。このボール４６は常時は
スプリング４７によって入力ポート４２を閉鎖しており
、コイル４８に励磁電流が流れると、ボール４６は第３
図右方向に移動して入力ポート４２を開きドレンボート
４４を閉じるようになっている。

発進制御用ソレノイドパルプ５０及び直結制御用ソレノ
イドバルブ６０も変速制御用ソレノイドパルプ４０と全
く同様の構造を有しており、第３図に対応する符号を併
記しである。すなわち、５１．６１はパルプボデー、５
２．６２は油圧源へ通じる入力ポート、５３．６３はそ
れぞれ発進クラッチ２０及び直結クラッチ５へ通じる出
力ポート、５４．６４はドレンボート、５５．６５は弁
室、５６．６６はボール、５７．６７はスプリング、５
８．６８はコイルである。

制御回路７０には、図示しないセンサからエンジン回転
数、出力軸３２の出力回転数（又は車速）、スロットル
開度θ、ブレーキ信号、ポジションスイッチ信号などが
入力され、運転状態に応じてソレノイドパルプ４０．５
０．６０をデユーティ制御している。

いま、制御回路７０からソレノイドパルプ４０．５０゜
６０に出力される制御信号のデユーティ比をＤとすると
、ソレノイドパルプ４０，５０．６０の出力油圧ｐＨｌ
ＩＴは Ｐ顯−ＰＬ−Ｄ で与えられ、Ｐ５　（ライン圧）は一定値であるから、
出力蓼圧ＰＩＩＩＴはデユーティ比りのみで制御される
。したがって、無段変速装置１０の変速比、発進クラッ
チ２０及び直結クラフチ５の伝達トルクは制御回路７０
から各ソレノイドパルプ４０，５０．６０に出力される
デユーティ比りによって自在に制御できる。なお、運転
状態における各ソレノイドパルプ４０．５０．６０のデ
ユーティ比りは制御回路７０内に例えばデータマツプと
して記憶されている。

上記構成の油圧制御装置において、その全体的動作を第
４図の変速線図にしたがって説明する。

まず通常の発進時には、Ａ点から発進クラッチ２０を徐
々に係合させ、Ｂ点に達すると発進クラッチ２０を結合
状態に維持して発進制御から変速制御に移行する。変速
制御においてはまず最低速比の直線に沿って加速し、入
力回転数Ｎ１がその時のスロットル開度に応じた目標入
力回転数Ｎ５に達すると変速領域に移行し、目標入力回
転数Ｎ、を維持しながら高速比側へ変速する。変速比が
最高速比すなわち直結伝達比（Ｄ点）に達すると、発進
クラッチ２０を遮断するとともに直結クラッチ５を結合
し、直結駆動へ移行する。直結駆動においては油圧室１
８の油圧がドレンされるので、無段変速装置１０は最高
速比に維持されて空転を続ける。なお、空転時の損失ト
ルクを低減するために、空転中無段変速装置１０を中間
ブーり比へ変速してもよい。

また、■ベル日５の破損や発進クラッチ２０自体又は発
進制御用ソレノイドバルブ５０の故障など異常事態が発
生した場合には、上記のような無段変速経路による発進
が不可能であるため、直結駆動経路によって緊急発進を
行う。この場合には、第４図破線で示すように発進クラ
ッチ２０を遮断状態に維持し、直結クラッチ５を徐々に
結合させながらＡ点からＢ°点へと移行させ、緊急発進
制御を行う、そしてＢ°点へ到達した後は直結クラッチ
５を結合状態に維持し、直結伝達比の直線に沿って加速
する。

上記発進クラッチ２０のアイドル回転数Ｎ７以上の伝達
トルク特性、即ち発進時における伝達トルク特性ａは、
第５図に示すように流体継手や遠心クラッチと同様にエ
ンジン回転数の二乗にほぼ比例した特性を有し、円滑な
発進性が得られるようにしている。また、アイドル回転
数Ｎ、以下の低回転域では、発進時の応答性の向上及び
クラッチ係合時のショック防止を目的として、発進クラ
ッチ２０のピストンがクラッチ扱に緩く係合するように
低油圧が導かれ、クリープ現象を生じるように伝達トル
クが調整されている。このクリープ時における伝達トル
ク特性すは発進時の伝達トルク特性ａに対して勾配が右
上がりとなるように設定されている。すなわち、従来の
ように伝達トルク特性がアイドル回転数Ｎ、以下の低回
転域においても第５図破線で示すように二次曲線的特性
を有する場合には、アイドル回転数Ｎ、以下では伝達ト
ルクがほぼ一定となるため、ニュートラルレンジからド
ライブレンジに切り換えた時、初期のアイドル回転数Ｎ
、からエンジン回転数の降下が起こり、この降下が起こ
っても伝達トルクが殆ど変化しないため更にエンジン回
転数が降下し、最悪の場合にはエンストを起こすおそれ
がある。これに対し、上記のようにクリープ時の伝達ト
ルクの勾配を右上がり傾向とし、エンジン回転数が降下
するにつれて伝達トルクも低下するように設定すれば、
ニュートラルレンジからドライブレンジに切り換えた時
、エンジン回転数の降下が起こらず、エンストを確実に
防止できる。

なお、上記実施例では無段変速装置１０の変速比、発進
クラッチ２０及び直結クラッチ５の伝達トルクをソレノ
イドバルブ４０．５０．６０単体で制御する例を示した
が、これに限定するものではなく、例えばソレノイドバ
ルブとスプールバルブとの組合せによって制御してもよ
い、この場合、ソレノイドバルブはボール状弁体によっ
て入力ボートとドレンボートとを選択的に開閉する方式
に限らず、ニードル式ソレノイドバルブを使用してもよ
い。

また、発進クラッチ２０としては湿式多板クラッチに限
らず電磁粉式クラッチも使用でき、この場合には電気信
号で直接伝達トルクを制御できるので、構成を簡素化で
きる。

また、本発明において変速装置としてはＶベルト式無段
変速装置やトロイダル形無段変速装置などの無段変速装
置に限らず、一般のＭ星ギヤ式の自動変速機も使用でき
る。

発明の効果 以上の説明で明らかなように、本発明によればクリープ
状態における発進クラッチの伝達トルクを、エンジン回
転数の降下につれて低下するように制御したので、ニュ
ートラルレンジからドライブレンジへの切り換えた時、
エンジン回転数の降下が抑制され、エンストを確実に防
止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明が通用されるＶベルト式無段変速機の一
例のスケルトン図、第２図は油圧制御装置の回路図、第
３図はソレノイドバルブの構造図、第４図は変速線図、
第５図は発進クラッチの伝達トルク特性図の一例である
。 １・・・エンジン、４・・・入力軸、１０・・・無段変
速装置、１５・・・Ｖベルト、１８・・・油圧室、２０
・・・発進クラッチ、３２・・・出力軸、４０・・・変
速比制御用ソレノイドバルブ、５０・・・発進制御用ソ
レノイドバルブ、６０・・・直結制御用ソレノイドバル
ブ、７０・・・制御回路。 出　願　人　　ダイハツ工業株式会社 代　理　人　　弁理士　筒井　秀隆 第３図 ｅ　　　還 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）伝達トルクを任意に制御し得るすベり式発進クラ
   ッチを備え、アイドリング時に上記発進クラッチがクリ
   ープ状態を生成するようにした自動変速機において、上
   記発進クラッチのクリープ状態における伝達トルクをエ
   ンジン回転数の降下につれて次第に低下するように制御
   することを特徴とする自動変速機の発進クラッチ制御方
   法。