JPS62268745A - 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、り特性がエンジン
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などのす
べり式クラッチを使用し、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
ようにしたものが提案されている。

ところで、流体クラッチの場合にはすべり現象があり、
また遠心クラッチの場合もエンジン回転数の降下につれ
て自動的に遮断されるので、急制動をかけてもエンスト
を起こすおそれはない。ところが、電磁粉式クラッチや
湿式多板クラッチの場合には急制動状態を何らかの信号
によって検知し、発進クラッチを遮断するように制御し
なければならない、その一方法として、エンジン回転数
が設定値以下に降下した時に遮断するように制御する方
法が考えられるが、上記設定値をアイドル回転数近傍の
低い値に設定すると、緩制動時にはエンストを回避でき
ても、急制動時には発進クラッチの係合解除がエンジン
回転数の降下に対して遅れてしまい、エンストを起こし
やすい、特に、雪道を走行中に急制動をかけると車輪が
口、りしやすく、このような場合にすべり式クラッチを
瞬時に遮断状態に戻すことは殆ど不可能である。一方、
設定値を高く設定すると、急制動時のエンストを回避す
ることは可能であるが、緩制動時に比較的高いエンジン
回転数で発進クラッチが遮断されるためエンジンブレー
キを十分に効かずことができず、また再度加速する時に
発進クラッチの係合ショックを伴う。

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、急減速時におけるエンストを未然に防止でき、か
つ緩減速時にも支障のない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た自動変速
機において、急減速時における車速又はエンジン回転数
の時間変化率を検出し、該変化率が許容値以上の時、発
進クラッチを完全係合伏懸からすべり状態又は遮断状態
へ制御するものである。

すなわち、車速又はエンジン回転数の時間変化率が許容
値以上になった時、発進クラッチを遮断方向に制御すれ
ば、如何に急激な減速が行われても逸早く発進クラッチ
を係合解除でき、エンストを回避できる。また、上記制
御は急減速時（制動時あるいは非制動時を問わず）のみ
働くので、緩減速時にはエンジンブレーキ性能や再加速
時のシせツクなどを考慮して任意に制御できる。

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１
１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１
２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は固定シでブ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は人力トルクに比例した１１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も駆動側プーリ弗と同様に、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
からなる発進クラッチ２０によって断続され、この発進
クラッチ２０は後述する油圧制御装置によって制御され
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、前後進切換スリーブ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、ｌ＆
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。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面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
。

第２図は上記油圧室１８及び発進クラッチ２０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パルプ、６０
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バルブ４０は第３図に示す構造を
有し、バルブボデー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Ｐａ
ｒｒ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４
２とドレンポート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を開きドレンポ
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バルブ５０も変速制御用ソレノイ
ドバルブ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はバルブ
ボデー、５２は油圧源へ通じる入力ポート、５３は発進
クラッチ２０へ通じる出力ポート、５４はドレンポート
、５５は弁室、５６はボール、５７はスプリング、５８
はコイルである。

制御回路６０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の
信号が入力され、運転状態に応じてソレノイドバルブ４
０．５０をデユーティ制御している。

いま、制御回路６０からソレノイドパルプ４０．５０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の出力油圧Ｐ、はＰ工＝ＰＬ　
−Ｄ で与えられ、ＰＬ　　（ライン圧）は一定値であるから
、出力油圧ＰｌＩＩＴ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の変速比及び発進ク
ラッチ２０の伝達トルクは制御回路６０からソレノイド
パルプ４０．５０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のデユーティ比りは制御回路６０内
に例えばデータマツプとして記憶されている。

第４図は上記Ｖベルト式無段変速機の変速線図を示す。

図面において、まず発進時にはアイドル回転数よりやや
高めのＡ点から発進クラッチ２０の係合力を増大させ、
Ｂ点に達すると発進クラッチ２０を完全係合状態に維持
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、エンジン回転
数がその時のスロットル開度に応じた目標エンジン回転
数Ｎ、に達すると（０点）変速領域に移行し、目標エン
ジン回転数Ｎ６を維持しながら高速比側へ変速する。変
速比が最高速比（Ｄ点）に達した後は油圧室１８の油圧
をドレンし、無段変速装置１０は最高速比に維持されて
走行を続ける。

第５図は発進クラッチ２０の伝達トルク特性を示し、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Ｎ１付近の低回転域
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が低い伝達ト
ルクＴ１を発生するように低油圧が導かれ、クリープ現
象を生じるように調整されている。なお、ニュートラル
レンジ（Ｐ、Ｎレンジ）においては発進クラッチ２０に
は油圧が導かれず、完全遮断状態にある。

ところで、上記構成のＶベルト式無段変速機において、
最高速比状態で走行中に緩減速を行った場合には、最高
速比の直線に沿って減速し、エンジン回転数がアイドル
回転数Ｎ、よりやや高い所定値Ｎ。まで低下した時、変
速比制御用ソレノイドバルブ４０のデユーティ比を増加
させて低速比側へ変速するとともに、発進制御用ソレノ
イドバルブ５０へのデユーティ比を低下させ、発進クラ
ッチ２０を完全係合状態からクリープ状態へ戻せばよい
。ところが、雪道などを走行中に急ブレーキを掛けると
車輪ロックを起こしやすく、このような場合にはエンジ
ン回転数が急激に低下するため、エンジン回転数が所定
値Ｎ。以下になった時に初めて発進クラッチ２０の係合
解除を開始したのでは既に遅く、エンストを回避できな
い。そこで、本発明ではエンジン回転数又は車速の時間
変化率を検出し、時間変化率が瞬時でも許容値以上とな
ったとき、発進クラッチ２０をクリープ状態又は遮断状
態に戻し、車輪ロック時など急減速時のエンストを未然
に防止するものである。

つぎに、本発明にかかる発進クラッチ２０の制御方法の
一例を第６図に従って説明する。

制御がスタートすると、まずブレーキ信号がＯＮである
か否かを判別する（７０）、このブレーキ信号としては
、例えばブレーキペダルに設けたスイッチによってペダ
ル操作を検出してもよく、あるいはブレーキ装置のホイ
ールシリンダに供給される油圧の変化を検出してもよい
、ブレーキ信号がＯＦＦであれば制動を行わないので、
本制御を終了し、ＯＮであれば次にエンジン回転数の現
在値Ｎと微少時間Δを以前の値Ｎ°　とからエンジン回
転数の時間変化率（ΔＮ／Δｔ）を次式により求める（
７１）。

ΔＮ　　　　ＩＮ−Ｎ’１ Δｔ　　　　　Δを 次に、上記時間変化率を許容値Ａ（例えば１１０００ｒ
ｐ／５ｅｃ）と比較しく７２）、ΔＮ／Δｔ≧Ａであれ
ば急制動時と判断し、発進制御用ソレノイドバルブ５０
へのデユーティ比を完全係合状１（Ｄ＝１００．％）か
らクリープ状態のデユーティ比、即ち第５図における伝
達トルクＴ１を発生するためのデユーティ比まで低下さ
せる（７３）、一方、ΔＮ／Δｔ＜Ａであれば緩制動時
と判断し、つぎに現在のエンジン回転数Ｎと所定値Ｎ０
とを比較する（７４）、この値ＮＧとしてはアイドル回
転数よりやや高めの値を設定すればよい。Ｎ≦Ｎｏであ
れば発進クラッチ２０を遮断すべき状態にあることを意
味するので、（７３）と同様に発進クラッチ２０の伝達
トルクをクリープ状態まで低下させ、Ｎ＞Ｎｏであれば
発進クラッチ２０を完全係合状態に維持して制御を終了
する。

他の実施例 上記制御では（７１）でブレーキ信号のＯＮ、ＯＦＦを
判別したが、これは制動状態を的確に判断するためのも
のであって、例えば平坦路を走行中に急な上り坂にさし
かかった場合のように、ブレーキを操作せずに急減速が
行われた場合にも本発明の制御を実行する場合には、ブ
レーキ信号の判別は不要である。

また、上記制御ではエンジン回転数の時間変化率を許容
値と比較判別したが、エンジン回転数に代えて車速を使
用してもよい、特に、雪道走行中の車輪ロック時には車
速（出力回転数）の時間変化率は急激であるため、判別
のための許容値の設定範囲が広くなる。

上記実施例の油圧制御装置では、無段変速装置１０の変
速比及び発進クラッチ２０の伝達トルクをそれぞれソレ
ノイドバルブ４０．５０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
力ポートとドレンポ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。

上記実施例では発進クラッチ２０を無段変速装置１０の
出力軸系に設けたが、通常の変速機と同様に入力軸系に
設けてもよい。ただ、実施例のように構成した場合には
次の効果が期待できる。すなわち、最高速比状態で走行
中に急減速を行った時、上記のように発進クラッチ２０
が逸早く係合を解除すると、車両停止までの間に無段変
速装置１０が再発進可能な低速比に戻らない場合が有り
得る。ところが、発進クラッチ２０が無段変速装置１０
の出力軸系に設けられているので、車両停止状態でも無
段変速装置ｌＯはエンジン１により空転し、この状態で
油圧室１８に油圧を掛ければ容易に低速比に戻すことが
できる。したがって、高速比状態からの無理な発進を回
避できる。この効果は特に■ベルト１５とブーりとの接
触面にゴムや樹脂などの高摩擦係数材料を使用した場合
に重要である。

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、本発明の自動変速機としてはＶベルト式無段変速
機やトロイダル形無段変速機などの無段変速機に限らず
、一般の遊足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、本発明によれば車速又は
エンジン回転数の時間変化率が許容値以上になった時、
発進クラッチを遮断方向に制御するようにしたので、車
輪ロック時のように急激な減速が行われても逸早く発進
クラッチを係合解除でき、エンストを回避できる。また
、上記制御は急減速時のみ働くので、緩減速時にはエン
ジンブレーキ性能や再加速時のショックなどを考慮して
任意に制御でき、緩減速時の制御に支障を来さない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明が通用される■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図はソレノイドパルプの構造図、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、第６図は発
進クラッチ制御方法の一例のフローチャート図である。 １・・・エンジン、４・・・入力軸、１０・・・無段変
速装面、１５・・・Ｖベルト、１８・・・油圧室、２０
・・・発進クラッチ、３２・・・出力軸１．５０・・・
発進制御用ソレノイドパルプ、６０・・・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１図 傘　Ｌ

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べり式発進クラ
   ッチを備えた自動変速機において、急減速時における車
   速又はエンジン回転数の時間変化率を検出し、該変化率
   が許容値以上の時、発進クラッチを完全係合状態からす
   べり状態又は遮断状態へ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。