JP2777712B2 - 発進クラッチの制御方法 - Google Patents
発進クラッチの制御方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は発進クラッチの制御方法、特に伝達トルクを
アクチュエータにより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。 〔従来の技術〕 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動力損失が大き
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。また、自動クラッチの場合には外部から
の制御が不要である反面、伝達トルク特性が変化させる
ことは不可能であり、発進特性が固定化するという欠点
もある。 そこで、湿式多板クラッチや電磁粉式クラッチなどの
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１と動
力損失の低減、さらには発進特性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（例えば特開昭
61−129339号公報参照）。 上記すべり式発進クラッチの場合、完全係合すべきか
あるいはすべり状態に維持すべきかの判断は、発進クラ
ッチの入力回転数と出力回転数との差が所定値以下であ
るか否かによって行なうのが最も簡単である。例えば設
定値をNesに設定した場合、入力回転数と出力回転数と
の差がNes以上の時には発進クラッチの係合力が徐々に
増すようにすべり制御し、Nes以下になれば発進クラッ
チを完全係合させて発進を完了すればよい。 〔発明が解決しようとする課題〕 ところが、上記のような発進クラッチ制御方法の場
合、車両の逆行時に次のような問題が発生することがあ
る。例えば上り坂でＤレンジのアイドリング状態の時、
制動をかけないでいると、慣性により車両は逆行するこ
とがある。この時、発進クラッチの入，出力回転数を検
出するセンサはその回転方向を検出できない、換言する
と発進クラッチの入，出力回転数はそれぞれ絶対値とし
て検出されるため、車両が逆行しているにもかかわらず
発進を開始していると制御装置は判断し、発進クラッチ
を完全係合させ、その結果エンストを起こすおそれがあ
る。 また、車両逆行時の他に、発進クラッチの入，出力回
転数を検出するセンサの信号系にノイズが乗ったり、あ
るいはセンサの信号を処理する電子制御装置が誤動作を
起こすと、本来発進クラッチをすべり制御すべき時に誤
って完全係合させ、大きな係合ショックが発生するおそ
れもある。 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、発進クラッチの誤係合にょるエンストやショッ
クを未然に防止し、常に円滑な発進が可能な発進クラッ
チの制御方法を提供することにある。 〔課題を解決するための手段〕 上記目的を達成するために、本発明は、伝達トルクを
アクチュエータにより任意に制御し得る発進クラッチの
制御方法であって、該発進クラッチの入，出力回転数の
差が設定値以上の時、または出力回転数と入力回転数と
の比が１より大きく離れている時、発進クラッチを上記
アクチュエータで半クラッチ制御するものにおいて、上
記発進クラッチの入，出力回転数の差が設定値以下とな
った時、または出力回転数と入力回転数との比が１近傍
になった時、伝達トルクがほぼ一定の時間勾配をもって
完全係合状態まで上昇するように上記アクチュエータで
制御するものである。 例えば、車両逆行時に発進クラッチを誤係合させて
も、伝達トルクがほぼ一定の時間勾配をもって上昇する
ので、その間で車両の逆行速度は低下し、やがて車両は
停止する。その後、車両は正常な発進を開始し、発進ク
ラッチの急激な係合によるショックやエンストを回避で
きる。 〔実施例〕 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
る発進クラッチ20によって断続される。上記発進クラッ
チ20への油圧は後述するアクチュエータである発進制御
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
制御してそれぞれ従動側プーリ14の油圧室18と発進クラ
ッチ20とに制御油圧を出力している。 上記制御弁43,45の具体的構造は、例えば第２図のよ
うにスプール弁50と電磁弁52とを組合せたものの他、第
３図のようにボール状弁体53で入力ポート54とドレンポ
ート55とを選択的に開閉し、出力ポート56へ制御油圧を
出力する３ポート式電磁弁単体としてもよい。例えば、
制御弁43,45を第２図のようなスプール弁50と電磁弁52
とで構成した場合には、電子制御装置60から電磁弁52に
出力されるデューテイ比をＤとすると、スプール弁50の
出力油圧POUTは次式で与えられる。 POUT×A1＝PLD×A2＋Ｆ …（１） 上式において、A1,A2はそれぞれスプール弁50のラン
ド50a,50bの受圧面積、PLはライン圧、Ｆはスプリング5
1のばね荷重である。 また、制御弁43,45を第３図のような電磁弁単体で構
成した場合には、その出力油圧POUTは次式で与えられ
る。 POUT＝PL×Ｄ …（２） （１）式，（２）式において、A1,A2,PL,Fは一定値で
あるので、デューテイ比Ｄと出力油圧POUTとは比例す
る。一方、無段変速装置10の変速比や発進クラッチ20の
伝達トルクは出力油圧POUTによって制御できるので、結
局デューテイ比Ｄによって無段変速装置10の変速比及び
発進クラッチ20の伝達トルクを自在に制御できることに
なる。 第４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（入力軸４の回転数でもよい）を検
出するセンサ、62は車速を検出するセンサ、63は従動軸
13の回転数（発進クラッチ20の入力回転数又は従動側プ
ーリ14の回転数でもよい）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、65はスロット
ル開度を検出するセンサであり、上記センサ61〜64の信
号は入力インターフェース66に入力され、センサ65の信
号はA/D変換器67でデジタル信号に変換される。68は中
央演算処理装置（CPU）、69はプーリ制御用ソレノイド4
4と発進制御用ソレノイド46を制御するためのプログラ
ムや各種データが格納されたリードオンメモリ（RO
M）、70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）、71は
出力インターフェースであり、これらCPU68、ROM69、RA
M70、出力インターフェース71、上記入力インターフェ
ース66、上記A/D変換器67はバス72によって相互に連絡
されている。出力インターフェース71の出力は出力ドラ
イバ73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とにデューテイ制御信号として出力さ
れている。 第５図は電子制御装置60内に設定された発進クラッチ
20の伝達トルク特性の一例を示し、流体継手や遠心クラ
ッチと同様に入力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。なお、第
５図の縦軸は伝達トルク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を第２図，第３図のように構
成した場合にはクラッチ油圧とデューテイ比とが比例す
るので、縦軸をデューテイ比としてもよい。アイドル回
転数Na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Taを発生するように低油圧が導
かれ、すべり（クリープ）状態を生成するように調整さ
れている。上記すべり時の伝達トルクTaは、例えば上り
坂で車両が逆行せずに停止し得る程度の大きさに設定さ
れている。なお、ニュートラルレンジ（N,Pレンズ）に
おいては、発進クラッチ20に油圧が全く導かれないの
で、発進クラッチ20は完全遮断状態にある。 発進クラッチ20は、第５図の特性のように入力回転数
の上昇につれて伝達トルクが上昇するようにすべり制御
されるが、例えばＡ点において入，出力回転数の差が設
定値Nes以下となった時、その時点で発進クラッチ20を
完全係合させても殆どショックがなく、しかも発進制御
を短時間で完了できる。そのため、入，出力回転数の差
が設定値Nes以下となった時には、第５図破線で示すよ
うにＡ点から即座に発進クラッチ20の伝達トルクを最大
Tmax（デューテイ比100％）とし、発進クラッチ20を完
全係合させて発進制御を完了する。 なお、上記発進クラッチ20を完全係合させるべきか否
かを判別するための設定値Nesは、第６図直線Ｂのよう
に入力回転数に関係なく一定としてもよいが、直線Ｃの
ように一定の傾き（傾きε）をもって入力回転数の増大
につれて設定値Nesが増加するように設定してもよい。
直線Ｃの場合には、入力回転数の低回転域では発進クラ
ッチ20の係合ショックを低減でき、高回転域では検出バ
ラツキを吸収して係合完了の判別が容易になる利点があ
る。 ところで、上記のような発進クラッチ制御方法は、正
常な発進時には何ら問題はないが、坂道で逆行した時に
はエンストを起こすおそれがある。すなわち、車速セン
サとしては、スピードメータケーブルの回転によって回
されるマグネットにより駆動されるリードスイッチが一
般的であるが、この車速センサは回転数信号を絶対値と
して出力しているので、例えば上り坂でＤレンジ状態で
車両が逆行しても、車両が前進しているのか逆行してい
るのかを判別できない。このことは発進クラッチの入，
出力回転数の検出にも影響し、発進クラッチの入，出力
回転数が絶対値として検出されるため、その差が設定値
Nes以下となれば即座に発進クラッチ20は完全係合さ
れ、逆行時にはエンストを起こすことになる。同様な問
題は、発進クラッチの入，出力回転数を検出するセンサ
の信号系にノイズが乗ったり、あるいはCPU68が誤動作
した時にも起こり得る。 この問題を解決するため、本発明では発進クラッチ20
を完全係合すべき状態と判断した時、すなわち発進クラ
ッチ20の入，出力回転数の差が設定値Nes以下となった
時、即座に発進クラッチ20を完全係合させず、伝達トル
クを時間勾配を持たせて完全係合状態まで上昇させるも
のである。このようにすれば、例えば車両逆行時に発進
クラッチを誤係合させても、伝達トルクが時間勾配をも
って上昇するので、その間で車両が逆行状態から停止、
さらに発進へと推移し、発進クラッチの急激な係合によ
るエンストを防止できる。第７図直線Ｄは発進クラッチ
20が完全係合する時の伝達トルクの時間変化を示し、一
定の勾配をもって伝達トルクが完全係合状態（Ｅ点）ま
で上昇している。第７図斜線部分は、発進クラッチ20の
すべり制御時において起こり得る伝達トルクの変化領域
を示し、この斜線範囲よりやや高い位置に直線Ｄが位置
し、この直線Ｄがすべり状態における伝達トルクの時間
勾配の許容限度となっている。 なお、完全係合時の伝達トルクの時間勾配は、第７図
直線Ｄのようにスロットル開度に関係なく一定としても
よいが、高スロットル開度時には入力トルクが大きく、
伝達トルクの時間勾配を大きくしてもエンストを起こす
おそれがなく、かつ急加速発進が可能であるので、第７
図破線Ｄ′のように高スロットル開度時には伝達トルク
の時間勾配を大きくしてもよい。 つぎに、本発明の発進クラッチ制御方法の一例を第８
図にしたがって説明する。 発進制御がスタートすると、まず発進クラッチ20の入
力回転数Ninと出力回転数Noutとを入力する（80）。入
力回転数Ninは従動軸13の回転数で求められるが、この
入力回転数Ninは発進過程ではエンジン回転数と比例す
るので、エンジン回転数で代用してもよい。また、出力
回転数Noutは車速（出力軸32の回転数で換算）と中空軸
19から出力軸32までのギヤ比との積で求められるが、出
力回転数Noutと車速とは比例するので、車速で代用して
もよい。次に、入力回転数と出力回転数との差の絶対値
（|Nin−Nout|）を入力回転数Ninで割った値と設定値ε
とを比例する（81）。この値εは第６図の直線Ｃの傾き
であり、例えば0.1程度に設定されている。入力回転数
と出力回転数との差の絶対値を入力回転数で割った値が
設定値ε以下であれば、発進を完了し得る状態にあるの
で、発進クラッチ20を完全係合させるべく第７図直線Ｄ
の勾配によって伝達トルクを上昇させる（82）。具体的
には、発進制御用ソレノイド46を時間勾配をもたせてON
（デューティ比100％）となるまでデューティ制御す
る。また、入力回転数と出力回転数との差の絶対値を入
力回転数で割った値が測定値ε以上であれば、未だ発進
が完了していないことを意味するので、次に伝達トルク
特性（第５図）から入力回転数に対応した現時点のデュ
ーティ比DTを読み出し（83）、続いてこの現時点のデュ
ーティ比DTと一定時間ΔＴ前のデューティ比DT-1との差
（DT−DT-1）を所定値（α×ΔＴ）と比較する（84）。
上記αは、第７図直線Ｄの傾きである。DT−DT-1＜α×
ΔＴであれば、すべり状態にある発進クラッチ20の伝達
トルクが異常に上昇していない、換言すれば伝達トルク
の時間勾配が第７図直線Ｄより下にあることを意味する
ので、そのまま発進制御用ソレノイド46にデューティ比
DTを出力し、発進クラッチ20をすべり制御する（85）。
一方、DT−DT-1≧α×ΔＴであれば、すべり状態にある
発進クラッチ20の伝達トルクが異常に上昇した、換言す
れば伝達トルクの時間勾配が第７図直線Ｄより上にある
ことを意味するので、DTに代えてDT-1＋α×ΔＴを発進
制御用ソレノイド46に出力する（86）。すなわち、直線
Ｄ以上の時間勾配で伝達トルクを上昇すべく信号が入力
されても、これは入力回転数を検出する信号系あるいは
電子制御装置60の故障に基づくエラー信号であると判断
し、伝達トルクを第７図直線Ｄを上限とする時間勾配に
抑制する。これにより、エラー信号が入っても、ショッ
クのない円滑な発進性を実現できる。 なお、本発明において、発進クラッチ20としては湿式
多板クラッチに限らず、乾式クラッチや電磁粉式クラッ
チも使用できる。電磁粉式クラッチ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、発進制御弁が不要
となり、油圧回路を簡素化できる。 また、本発明の自動変速機は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
般の遊星ギヤ式の自動変速機も使用できることは勿論で
ある。 〔発明の効果〕 異常の説明で明らかなように、本発明によれば発進ク
ラッチの締結条件が満足された時、伝達トルクをほぼ一
定の時間勾配を持たせて完全係合状態まで上昇させるよ
うアクチュエータで制御するので、車両逆行時や信号系
にノズルが乗った時発進クラッチを誤って係合させて
も、発進クラッチが完全係合するまでの間に時間的余裕
があり、発進クラッチの急激な係合によるショックやエ
ンストを回避できる。
アクチュエータにより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。 〔従来の技術〕 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動力損失が大き
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。また、自動クラッチの場合には外部から
の制御が不要である反面、伝達トルク特性が変化させる
ことは不可能であり、発進特性が固定化するという欠点
もある。 そこで、湿式多板クラッチや電磁粉式クラッチなどの
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１と動
力損失の低減、さらには発進特性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（例えば特開昭
61−129339号公報参照）。 上記すべり式発進クラッチの場合、完全係合すべきか
あるいはすべり状態に維持すべきかの判断は、発進クラ
ッチの入力回転数と出力回転数との差が所定値以下であ
るか否かによって行なうのが最も簡単である。例えば設
定値をNesに設定した場合、入力回転数と出力回転数と
の差がNes以上の時には発進クラッチの係合力が徐々に
増すようにすべり制御し、Nes以下になれば発進クラッ
チを完全係合させて発進を完了すればよい。 〔発明が解決しようとする課題〕 ところが、上記のような発進クラッチ制御方法の場
合、車両の逆行時に次のような問題が発生することがあ
る。例えば上り坂でＤレンジのアイドリング状態の時、
制動をかけないでいると、慣性により車両は逆行するこ
とがある。この時、発進クラッチの入，出力回転数を検
出するセンサはその回転方向を検出できない、換言する
と発進クラッチの入，出力回転数はそれぞれ絶対値とし
て検出されるため、車両が逆行しているにもかかわらず
発進を開始していると制御装置は判断し、発進クラッチ
を完全係合させ、その結果エンストを起こすおそれがあ
る。 また、車両逆行時の他に、発進クラッチの入，出力回
転数を検出するセンサの信号系にノイズが乗ったり、あ
るいはセンサの信号を処理する電子制御装置が誤動作を
起こすと、本来発進クラッチをすべり制御すべき時に誤
って完全係合させ、大きな係合ショックが発生するおそ
れもある。 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、発進クラッチの誤係合にょるエンストやショッ
クを未然に防止し、常に円滑な発進が可能な発進クラッ
チの制御方法を提供することにある。 〔課題を解決するための手段〕 上記目的を達成するために、本発明は、伝達トルクを
アクチュエータにより任意に制御し得る発進クラッチの
制御方法であって、該発進クラッチの入，出力回転数の
差が設定値以上の時、または出力回転数と入力回転数と
の比が１より大きく離れている時、発進クラッチを上記
アクチュエータで半クラッチ制御するものにおいて、上
記発進クラッチの入，出力回転数の差が設定値以下とな
った時、または出力回転数と入力回転数との比が１近傍
になった時、伝達トルクがほぼ一定の時間勾配をもって
完全係合状態まで上昇するように上記アクチュエータで
制御するものである。 例えば、車両逆行時に発進クラッチを誤係合させて
も、伝達トルクがほぼ一定の時間勾配をもって上昇する
ので、その間で車両の逆行速度は低下し、やがて車両は
停止する。その後、車両は正常な発進を開始し、発進ク
ラッチの急激な係合によるショックやエンストを回避で
きる。 〔実施例〕 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
る発進クラッチ20によって断続される。上記発進クラッ
チ20への油圧は後述するアクチュエータである発進制御
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
制御してそれぞれ従動側プーリ14の油圧室18と発進クラ
ッチ20とに制御油圧を出力している。 上記制御弁43,45の具体的構造は、例えば第２図のよ
うにスプール弁50と電磁弁52とを組合せたものの他、第
３図のようにボール状弁体53で入力ポート54とドレンポ
ート55とを選択的に開閉し、出力ポート56へ制御油圧を
出力する３ポート式電磁弁単体としてもよい。例えば、
制御弁43,45を第２図のようなスプール弁50と電磁弁52
とで構成した場合には、電子制御装置60から電磁弁52に
出力されるデューテイ比をＤとすると、スプール弁50の
出力油圧POUTは次式で与えられる。 POUT×A1＝PLD×A2＋Ｆ …（１） 上式において、A1,A2はそれぞれスプール弁50のラン
ド50a,50bの受圧面積、PLはライン圧、Ｆはスプリング5
1のばね荷重である。 また、制御弁43,45を第３図のような電磁弁単体で構
成した場合には、その出力油圧POUTは次式で与えられ
る。 POUT＝PL×Ｄ …（２） （１）式，（２）式において、A1,A2,PL,Fは一定値で
あるので、デューテイ比Ｄと出力油圧POUTとは比例す
る。一方、無段変速装置10の変速比や発進クラッチ20の
伝達トルクは出力油圧POUTによって制御できるので、結
局デューテイ比Ｄによって無段変速装置10の変速比及び
発進クラッチ20の伝達トルクを自在に制御できることに
なる。 第４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（入力軸４の回転数でもよい）を検
出するセンサ、62は車速を検出するセンサ、63は従動軸
13の回転数（発進クラッチ20の入力回転数又は従動側プ
ーリ14の回転数でもよい）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、65はスロット
ル開度を検出するセンサであり、上記センサ61〜64の信
号は入力インターフェース66に入力され、センサ65の信
号はA/D変換器67でデジタル信号に変換される。68は中
央演算処理装置（CPU）、69はプーリ制御用ソレノイド4
4と発進制御用ソレノイド46を制御するためのプログラ
ムや各種データが格納されたリードオンメモリ（RO
M）、70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）、71は
出力インターフェースであり、これらCPU68、ROM69、RA
M70、出力インターフェース71、上記入力インターフェ
ース66、上記A/D変換器67はバス72によって相互に連絡
されている。出力インターフェース71の出力は出力ドラ
イバ73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とにデューテイ制御信号として出力さ
れている。 第５図は電子制御装置60内に設定された発進クラッチ
20の伝達トルク特性の一例を示し、流体継手や遠心クラ
ッチと同様に入力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。なお、第
５図の縦軸は伝達トルク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を第２図，第３図のように構
成した場合にはクラッチ油圧とデューテイ比とが比例す
るので、縦軸をデューテイ比としてもよい。アイドル回
転数Na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Taを発生するように低油圧が導
かれ、すべり（クリープ）状態を生成するように調整さ
れている。上記すべり時の伝達トルクTaは、例えば上り
坂で車両が逆行せずに停止し得る程度の大きさに設定さ
れている。なお、ニュートラルレンジ（N,Pレンズ）に
おいては、発進クラッチ20に油圧が全く導かれないの
で、発進クラッチ20は完全遮断状態にある。 発進クラッチ20は、第５図の特性のように入力回転数
の上昇につれて伝達トルクが上昇するようにすべり制御
されるが、例えばＡ点において入，出力回転数の差が設
定値Nes以下となった時、その時点で発進クラッチ20を
完全係合させても殆どショックがなく、しかも発進制御
を短時間で完了できる。そのため、入，出力回転数の差
が設定値Nes以下となった時には、第５図破線で示すよ
うにＡ点から即座に発進クラッチ20の伝達トルクを最大
Tmax（デューテイ比100％）とし、発進クラッチ20を完
全係合させて発進制御を完了する。 なお、上記発進クラッチ20を完全係合させるべきか否
かを判別するための設定値Nesは、第６図直線Ｂのよう
に入力回転数に関係なく一定としてもよいが、直線Ｃの
ように一定の傾き（傾きε）をもって入力回転数の増大
につれて設定値Nesが増加するように設定してもよい。
直線Ｃの場合には、入力回転数の低回転域では発進クラ
ッチ20の係合ショックを低減でき、高回転域では検出バ
ラツキを吸収して係合完了の判別が容易になる利点があ
る。 ところで、上記のような発進クラッチ制御方法は、正
常な発進時には何ら問題はないが、坂道で逆行した時に
はエンストを起こすおそれがある。すなわち、車速セン
サとしては、スピードメータケーブルの回転によって回
されるマグネットにより駆動されるリードスイッチが一
般的であるが、この車速センサは回転数信号を絶対値と
して出力しているので、例えば上り坂でＤレンジ状態で
車両が逆行しても、車両が前進しているのか逆行してい
るのかを判別できない。このことは発進クラッチの入，
出力回転数の検出にも影響し、発進クラッチの入，出力
回転数が絶対値として検出されるため、その差が設定値
Nes以下となれば即座に発進クラッチ20は完全係合さ
れ、逆行時にはエンストを起こすことになる。同様な問
題は、発進クラッチの入，出力回転数を検出するセンサ
の信号系にノイズが乗ったり、あるいはCPU68が誤動作
した時にも起こり得る。 この問題を解決するため、本発明では発進クラッチ20
を完全係合すべき状態と判断した時、すなわち発進クラ
ッチ20の入，出力回転数の差が設定値Nes以下となった
時、即座に発進クラッチ20を完全係合させず、伝達トル
クを時間勾配を持たせて完全係合状態まで上昇させるも
のである。このようにすれば、例えば車両逆行時に発進
クラッチを誤係合させても、伝達トルクが時間勾配をも
って上昇するので、その間で車両が逆行状態から停止、
さらに発進へと推移し、発進クラッチの急激な係合によ
るエンストを防止できる。第７図直線Ｄは発進クラッチ
20が完全係合する時の伝達トルクの時間変化を示し、一
定の勾配をもって伝達トルクが完全係合状態（Ｅ点）ま
で上昇している。第７図斜線部分は、発進クラッチ20の
すべり制御時において起こり得る伝達トルクの変化領域
を示し、この斜線範囲よりやや高い位置に直線Ｄが位置
し、この直線Ｄがすべり状態における伝達トルクの時間
勾配の許容限度となっている。 なお、完全係合時の伝達トルクの時間勾配は、第７図
直線Ｄのようにスロットル開度に関係なく一定としても
よいが、高スロットル開度時には入力トルクが大きく、
伝達トルクの時間勾配を大きくしてもエンストを起こす
おそれがなく、かつ急加速発進が可能であるので、第７
図破線Ｄ′のように高スロットル開度時には伝達トルク
の時間勾配を大きくしてもよい。 つぎに、本発明の発進クラッチ制御方法の一例を第８
図にしたがって説明する。 発進制御がスタートすると、まず発進クラッチ20の入
力回転数Ninと出力回転数Noutとを入力する（80）。入
力回転数Ninは従動軸13の回転数で求められるが、この
入力回転数Ninは発進過程ではエンジン回転数と比例す
るので、エンジン回転数で代用してもよい。また、出力
回転数Noutは車速（出力軸32の回転数で換算）と中空軸
19から出力軸32までのギヤ比との積で求められるが、出
力回転数Noutと車速とは比例するので、車速で代用して
もよい。次に、入力回転数と出力回転数との差の絶対値
（|Nin−Nout|）を入力回転数Ninで割った値と設定値ε
とを比例する（81）。この値εは第６図の直線Ｃの傾き
であり、例えば0.1程度に設定されている。入力回転数
と出力回転数との差の絶対値を入力回転数で割った値が
設定値ε以下であれば、発進を完了し得る状態にあるの
で、発進クラッチ20を完全係合させるべく第７図直線Ｄ
の勾配によって伝達トルクを上昇させる（82）。具体的
には、発進制御用ソレノイド46を時間勾配をもたせてON
（デューティ比100％）となるまでデューティ制御す
る。また、入力回転数と出力回転数との差の絶対値を入
力回転数で割った値が測定値ε以上であれば、未だ発進
が完了していないことを意味するので、次に伝達トルク
特性（第５図）から入力回転数に対応した現時点のデュ
ーティ比DTを読み出し（83）、続いてこの現時点のデュ
ーティ比DTと一定時間ΔＴ前のデューティ比DT-1との差
（DT−DT-1）を所定値（α×ΔＴ）と比較する（84）。
上記αは、第７図直線Ｄの傾きである。DT−DT-1＜α×
ΔＴであれば、すべり状態にある発進クラッチ20の伝達
トルクが異常に上昇していない、換言すれば伝達トルク
の時間勾配が第７図直線Ｄより下にあることを意味する
ので、そのまま発進制御用ソレノイド46にデューティ比
DTを出力し、発進クラッチ20をすべり制御する（85）。
一方、DT−DT-1≧α×ΔＴであれば、すべり状態にある
発進クラッチ20の伝達トルクが異常に上昇した、換言す
れば伝達トルクの時間勾配が第７図直線Ｄより上にある
ことを意味するので、DTに代えてDT-1＋α×ΔＴを発進
制御用ソレノイド46に出力する（86）。すなわち、直線
Ｄ以上の時間勾配で伝達トルクを上昇すべく信号が入力
されても、これは入力回転数を検出する信号系あるいは
電子制御装置60の故障に基づくエラー信号であると判断
し、伝達トルクを第７図直線Ｄを上限とする時間勾配に
抑制する。これにより、エラー信号が入っても、ショッ
クのない円滑な発進性を実現できる。 なお、本発明において、発進クラッチ20としては湿式
多板クラッチに限らず、乾式クラッチや電磁粉式クラッ
チも使用できる。電磁粉式クラッチ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、発進制御弁が不要
となり、油圧回路を簡素化できる。 また、本発明の自動変速機は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
般の遊星ギヤ式の自動変速機も使用できることは勿論で
ある。 〔発明の効果〕 異常の説明で明らかなように、本発明によれば発進ク
ラッチの締結条件が満足された時、伝達トルクをほぼ一
定の時間勾配を持たせて完全係合状態まで上昇させるよ
うアクチュエータで制御するので、車両逆行時や信号系
にノズルが乗った時発進クラッチを誤って係合させて
も、発進クラッチが完全係合するまでの間に時間的余裕
があり、発進クラッチの急激な係合によるショックやエ
ンストを回避できる。
【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一
例の概略図、第２図，第３図は制御弁の具体的構造図、
第４図は電子制御装置のブロック図、第５図は発進クラ
ッチの伝達トルク特性図、第６図は設定値と入力回転数
との関係を示す図、第７図は発進クラッチの伝達トルク
の時間変化を示す図、第８図は本発明方法の一例を示す
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、32……出力軸、45……発進制御弁、46……発進制
御用ソレノイド、60……電子制御装置。
例の概略図、第２図，第３図は制御弁の具体的構造図、
第４図は電子制御装置のブロック図、第５図は発進クラ
ッチの伝達トルク特性図、第６図は設定値と入力回転数
との関係を示す図、第７図は発進クラッチの伝達トルク
の時間変化を示す図、第８図は本発明方法の一例を示す
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、32……出力軸、45……発進制御弁、46……発進制
御用ソレノイド、60……電子制御装置。
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 １．伝達トルクをアクチュエータにより任意に制御し得
る発進クラッチの制御方法であって、 該発進クラッチの入，出力回転数の差が設定値以上の
時、または出力回転数と入力回転数との比が１より大き
く離れている時、発進クラッチを上記アクチュエータで
半クラッチ制御するものにおいて、 上記発進クラッチの入，出力回転数の差が設定値以下と
なった時、または出力回転数と入力回転数との比が１近
傍になった時、伝達トルクがほぼ一定の時間勾配をもっ
て完全係合状態まで上昇するように上記アクチュエータ
で制御することを特徴とする発進クラッチの制御方法。 ２．上記伝達トルクの時間勾配をスロットル開度の増大
につれて大きくしたことを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載の発進クラッチの制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61239898A JP2777712B2 (ja) | 1986-10-08 | 1986-10-08 | 発進クラッチの制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61239898A JP2777712B2 (ja) | 1986-10-08 | 1986-10-08 | 発進クラッチの制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6393634A JPS6393634A (ja) | 1988-04-23 |
| JP2777712B2 true JP2777712B2 (ja) | 1998-07-23 |
Family
ID=17051499
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61239898A Expired - Fee Related JP2777712B2 (ja) | 1986-10-08 | 1986-10-08 | 発進クラッチの制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2777712B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4957104B2 (ja) * | 2006-07-19 | 2012-06-20 | 株式会社豊田中央研究所 | 発進装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6078118A (ja) * | 1983-09-30 | 1985-05-02 | Aisin Seiki Co Ltd | 自動発進クラツチの制御装置 |
-
1986
- 1986-10-08 JP JP61239898A patent/JP2777712B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6393634A (ja) | 1988-04-23 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |