JPH01115741A - 自動発進クラッチの制御装置 - 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〕 本発明はアクチュエータに入力される制御信号により油
圧式発進クラッチへの供給油圧を制御し得る制御装置、
特に冷間時における自動発進クラッチの供給油圧を制御
するための装置に関する。

〔従来技術とその問題点〕

本出願人は、非走行レンジから走行レンジへの切換に伴
うエンジン回転数の降下量がクリープトルクに対応する
ことに着目し、この降下量を制御することにより、クラ
ッチトルクを一々検出しなくてもクリープトルクを一定
に制御できるようにした自動発進クラッチの制御装置を
提案した（特願昭６２−１８９２５７号）。

即ち、自動チョーク装置の作動に伴う非走行レンジにお
けるエンジン水温−目標アイドル回転数特性と、非走行
レンジから走行レンジへの切り換えに伴うエンジン水温
−目標エンジン回転降下量特性とから、走行レンジにお
ける各エンジン水温に対応した目標エンジン回転数（こ
れを特に目標クリープ回転数という）を決定し、この目
標クリープ回転数に実際のエンジン回転数が近づくよう
に自動発進クラッチの伝達容量を調整するものである。

そして、特に駆動系の損失ばらつきや経時変化などによ
ってクリープトルクがばらつくのを防止するため、目標
アイドル回転数を学習制御にて補正し、この補正後の目
標アイドル回転数と目標エンジン回転降下量とから目標
クリープ回転数を決定している。

−ａに、クリープトルクに影響するのは自動発進クラッ
チを含む変速機内の潤滑油の粘度であり、潤滑油の粘度
は温度によって変動する。従来では変速機の油温をエン
ジン冷却水温で代用しており、エンジン冷却水温に対応
して目標エンジン回転数を設定しているが、変速機の油
温とエンジン水温とは必ずしも一致せず、特に冷間時に
は両者の温度差も大きい、そのため、目標アイドル回転
数を学習制御する場合、エンジン水温に代えて変速機の
油温を用いればより正確なりリープトルク制御が可能で
あるが、冷間時はアイドル回転数が油の粘度変化のため
に不安定であるため、上記のように冷間時の目標アイド
ル回転数を学習しても学習制御の意味が殆どなく、却っ
てクリープトルクも不安定となる。

〔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、温度変化に伴うクリープトルクのばらつきを解消で
き、特に冷間時のクリープトルクを安定化できる自動発
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、本発明の自動発進クラッチ
の制御装置は、第７図に示すように、エンジン回転数を
検出するセンサと、変速機のレンジを検出するセンサと
、上記発進クラッチに供給される油温を検出するセンサ
と、各種運転信号から発進前のアイドリング状態を検出
する手段と、上記センサにより検出された油温が設定温
度以上でかつ発進前のアイドリング状態の時、非走行レ
ンジから走行レンジへの切換に伴うエンジン回転降下量
が目標値と近似するようにアクチュエータへの基準制御
信号を学習する手段と、各油温における制御信号の補正
値を設定記憶した補正値設定記憶手段と、上記センサに
より検出された油温が設定温度未満でかつ発進前のアイ
ドリング状態の時、上記学習された基準制御信号と上記
補正値とから各油温に対応した制御信号を求め、該制御
信号をアクチュエータに出力する制御信号出力手段とを
備えたものである。

〔作用〕

即ち、運転状態が不安定な冷間時には学習制御を行って
も意味がないので、運転状態が安定した設定温度以上に
おいてのみ、非走行レンジから走行レンジへの切換に伴
うエンジン回転降下量が目標値と近似するアクチュエー
タへの基準制御信号、つまり適正クリープトルクを発生
する基準制御信号を学習する。そして、この学習された
基準制御信号と予め設定された温度変化に伴う補正値と
から各油温における制御信号を求め、この制御信号をア
クチュエータに出力する。このように制御すれば、冷間
時でも安定したクリープトルク制御が可能であるととも
に、駆動系の損失ばらつきや経時変化は基準制御信号を
学習制御することにより吸収できる。

なお、本明細書では、非走行レンジにおけるアイドリン
グ時のエンジン回転数をアイドル回転数と呼び、走行レ
ンジにおけるアイドリング時のエンジン回転数をクリー
プ回転数と呼ぶことにする。

〔実施例の説明〕

第１図は本発明にかかる無段変速機の一例である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に設けた駆動側ブーＩＪ
１２と、従動軸１３に設けた従動側ブー１月４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１２
ｂ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、従動側ブー１月４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とを存しており、
可動シーブ１４ｂの背後には変速比制御用や油圧室１８
が設けられている。このｉ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４
３及び発進制御弁４５に出力している。プーリ制御弁４
３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（例えばデエーテイ制御信号）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
動側ブーＩＪ１４の油圧室１日と発進クラッチ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。

なお、上記制御弁４３．４５としては、例えば制御信号
に応じた信号油圧を発生する電磁弁と、この信号油圧に
応じた油圧を出力する調圧弁との組合せで構成してもよ
く、あるいはりニヤソレノイド弁などの電磁弁単体で構
成してもよい、いずれにしても、ソレノイド４４．４６
に入力される信号に比例した油圧を出力できるものであ
ればよい。

第２図は電子制御装置６０の回路図を示し、図中、６１
はエンジン回転数Ｎ＋−（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ＮＯ＋ｌｔ　　
（発進クラッチ２０の入力回転数又は従動側ブー盲月４
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、６５はス
ロットル開度を検出するセンサ、６６は変速機内部の潤
滑油温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６７に入力され、センサ
６５，６６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６
７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
ドライバフ４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（例えばデユ
ーティ信号）として出力されている。

第３図は電子制御装置６０のＲＯＭ７０に設定記憶され
た走行レンジにおける発進クラッチ２０の係合特性を示
す。なお、第３図の縦軸は伝達容量に代えてクラッチ供
給油圧としてもよく、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に入力されるデユーティ比
とが比例関係に設定されておれば、縦軸をデユーティ比
としてもよい。クリープ回転数（例えば８００ｒｐｍ）
付近の低エンジン回転領域では、一定のクリープトルク
Ｔｃを発生するように伝達容量がほぼ一定（例えばデユ
ーティ比２０％）に保持される。そして、エンジン回転
数の上昇につれて連続的に上昇し、所定回転数（例えば
３０００ｒｐｍ）まで上昇すると、伝達容量が最大Ｔｍ
ａｘ　　（デユーティ比１００％）となり、発進クラッ
チ２０は締結される。

なお、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のデユーティ比を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ば完全遮断さ
れている。

上記構成の制御装置において、発進前のアイドリング状
態で変速機のチェンジレバ−を非走行レンジから走行レ
ンジへ切り換えると、第３図に示すように発進クラッチ
２０が緩く係合し、車輪にクリープトルクが伝達される
ためにエンジン回転数が降下する。したがって、予め目
標とするエンジン回転降下量を設定しておき、この目標
エンジン回転降下量となるように発進クラッチ２０の供
給油圧を制御すれば、クリープトルクを一定に制御する
ことが可能である。ところで、冷間時（例えば６０°Ｃ
未満）は暖機時に比べてオイル粘度が上昇し、発進クラ
ッチ２０への供給油圧が同じでも伝達トルクが大きくな
り、クリープトルクも大きくなる。

そのため、上記のように目標エンジン回転降下量となる
ように発進クラッチ２０の供給油圧を制御しても、油温
低下により狂いが生じる。この狂いを補正するため、冷
間時には学習制御にて適正な供給油圧またはその制御信
号を求めてもよいが、実際には冷間時のアイドル回転数
は変速機内部の動力損失のバラツキは大きいため変動し
やすく、安定しない、したがって、アイドル回転数自体
が不安定な冷間時に学習制御を行っても意味がなく、却
ってクリープトルクが不安定となってしまう。

そこで、本発明では、アイドル回転数が安定している暖
機時（例えば６０“Ｃ以上）においてのみ、目標エンジ
ン回転降下量（例えば１０１００ｒｐとなる発進制御用
ソレノイド４６への基準制御信号（基準デユーティ比）
を学習し、この基準制御信号と予め設定された温度補正
値とから、冷間時の各油温における制御信号を求め、こ
の制御信号を発進制御ｌ用ソレノイド４６に出力する。

上記制御方法では、暖機時のみフィードバック制御を行
い、冷間時はオーブン制御となるが、冷間時にはそもそ
も駆動系の損失バラツキが大きいので、オーブン制御の
方が却って安定したクリープトルク制御が可能であり、
また各車両のバラツキや経時変化は暖機時の基準制御信
号の学習制御にて吸収できるので、各車両のクリープト
ルクが食い違うおそれもない。

なお、冷間時の各油温における制御信号を求める方法と
しては、例えば第４図に示すように、油温の低下につれ
て太き（なる補正率ｒを設定しておき、この補正率ｒと
上記基準デユーティ比Ｄ０とを用いて冷間時のデユーテ
ィ比りを次式によって求めてもよい。

Ｄ＝Ｉ）ｏ　　（１ｒ　）　　　　　　−（１）また、
（１）式の他に、油温の低下につれて大きくなる温度補
正値Ｒを設定しておき、この補正値Ｒと基準デユーティ
比り、とから、次式により冷間時のデユーティ比りを求
めてもよい。

Ｄ−Ｄ、−Ｒ・・・（２） ここで、本発明の制御装置の具体的動作を第５図、第６
図について説明する。

第５図は非走行レンジ（Ｐ、　Ｎレンジ）における制御
であり、まずスロットル開度が全閉であるか否かの判別
を行い（ステップ８０）、次に車速が０であるか、つま
り車両が停止しているか否かの判別を行い（同８１）、
さらに変速機内部の潤滑油の油温か暖機状態を判別する
ための設定温度Ｔ０（例えば６０°Ｃ）以上であるか否
かの判別を行う（同８２）。上記全ての条件が満たされ
れば、アイドル回転数Ｎｉ　を読み込み（同８３）、こ
のアイドル回転数Ｎｉをメモリに書き込む（同８４）。

第６図は走行レンジ（Ｄ、Ｌ、Ｒレンジ）における制御
であり、第５図と同様にスロットル開度が全閉であるか
否かの判別（ステップ９０）、車両が停止しているか否
かの判別（同９１）、変速機内部の潤滑油の油温が設定
温度Ｔ、（例えば６０°Ｃ）以上であるか否かの判別（
同９２）を順次１テう、全ての条件が満たされておれば
、予めメモリに記憶されている基準デユーティ比Ｄ０を
発進制御用ソレノイド４６に出力する（同９３）。

つぎに、実際のエンジン回転数Ｎ、、１と目標クリープ
回転数ＮＩＩとの差の絶対値を一定値εと比較する（同
９４）。なお、目標クリープ回転数Ｎ、は、第５図の非
走行レンジの制御でメモリに書き込まれたアイドル回転
数Ｎ＋　と、予め設定された目標エンジン回転降下量Δ
Ｎ（例えば１００ｒｐ＋＊）　とから、次式で求められ
る。

Ｎｍ＝Ｎｉ　−ΔＮ　　　　　・・・（３）Ｉ　Ｎｕｎ
　　ＮＲＩ　＞εであれば、Ｎ！ｌｌとＮＲとがかけ離
れていることを意味するので、続いてＮ！、ｌとＮ、と
の大小を比較しく同９５）　、　Ｎ！ｆｉ≧Ｎｌｌの場
合にはエンジン回転数Ｎ　ｉ　ｎが高すぎる、換言すれ
ばクリープトルクが小さすぎるので、基準デユーティ比
Ｄ０に一定値α（例えば５％）を加算して発進制御用ソ
レノイド４６に出力しく同９６）、再び（ステップ９４
）以下のプログラムを実行する。

Ｎ　ｔ　ｌｌ＜　Ｎ　＊の場合にはクリープトルクが大
きすぎるので、基準デユーティ比Ｄｏから一定値αを減
算して発進制御用ソレノイド４６に出力しく同９７）、
再び（ステップ９４）以下のプログラムを実行する。こ
のようにデユーティ比を微調整することにより１、目標
クリープ回転数Ｎ、に対し実際のエンジン回転数Ｎｔｆ
ｉを近づけることができる。

一方、ＩＮ！−Ｎ＋＋　　ｌ≦εになれば、Ｎ、ｌｌが
Ｎ魔の近傍にあることを意味するので、（ステップ９６
゜９７）で調整された基準デユーティ比Ｄ０によって、
前回に記憶された基準デユーティ比を更新する（同９８
）、上記更新された基準デユーティ比を記憶するメモリ
としては、電源ＯＦＦ時に記憶内容が消失しないように
、バックアップ電源を有するメモリを使用するか、また
は不揮発性メモリを使用してもよい。

（ステップ９２）において、油温が設定温度Ｔ０未溝の
場合、即ち冷間時には、その時の油温に対応した補正率
ｒを第４図から決定しく同９９）、上記メモリに記憶さ
れている最新の基準デユーティ比Ｄ０と上記補正率「と
を用いて、（１）式によってその時の油温に応じたデユ
ーティ比りを決定し、出力する　（同ｌ００）。

なお、上記実施例ではスロットル開度が全閉で、かつ車
両が停止していることにより、発進前のアイドリング状
態を判別したが、これに限るものではなく、他の条件に
よって判別してもよい。

〔発明の効果〕

以上の説明で明らかなように、本発明によれば運転状態
が安定した設定温度以上においてのみ、適正クリープト
ルクを発生する基準制御信号を学習し、この学習された
基準制御信号と予め設定された温度変化に伴う補正値と
から各油温における制御信号を求め、この制御信号をア
クチエエータに出力するようにしたので、冷間時のクリ
ープトルクを安定化できるとともに、駆動系のばらつき
や経時変化等に起因する個々の車両のクリープトルクの
ばらつきを解消できる。

【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概
略図、第２図は電子制御装置の回路図、第３図は発進ク
ラッチの保合特性図、第４図は基準デユーティ比の油温
に対応した補正率を示す図、第５図、第６図は本発明の
制御装置の非走行レンジおよび走行レンジにおける動作
を示すフローチャート図、第７図は本発明の構成を示す
ブロック図である。 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
。 第１図 第２図 第３図 ニー！；−口に枚（ｒｐｆｆｉｌ 第４図 ジ由　１’ｃ＋ 第５図 第６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 アクチュエータに入力される制御信号により油圧式発進
   クラッチへの供給油圧を制御し得る制御装置において、 エンジン回転数を検出するセンサと、変速機のレンジを
   検出するセンサと、上記発進クラッチに供給される油温
   を検出するセンサと、各種運転信号から発進前のアイド
   リング状態を検出する手段と、上記センサにより検出さ
   れた油温が設定温度以上でかつ発進前のアイドリング状
   態の時、非走行レンジから走行レンジへの切換に伴うエ
   ンジン回転降下量が目標値と近似するようにアクチュエ
   ータへの基準制御信号を学習する手段と、各油温におけ
   る制御信号の補正値を設定記憶した補正値設定記憶手段
   と、上記センサにより検出された油温が設定温度未満で
   かつ発進前のアイドリング状態の時、上記学習された基
   準制御信号と上記補正値とから各油温に対応した制御信
   号を求め、該制御信号をアクチュエータに出力する制御
   信号出力手段とを備えたことを特徴とする自動発進クラ
   ッチの制御装置。