JPH01208238A - 車両用フルードカップリング - 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、エンジンと無段変速機との間に介装された車
両用の流体クラッチの制御方法に関する。

［従来の技術］ 従来、無段変速機を備えた車両の発進時の運転性と減速
時の運転感をそろって良好にしようとする技術として、
たとえば以下に示すものが開示されている。たとえば、
発進時には無段変速機の変速比を大きくして、発進加速
性を良くし、一方減速時には変速比を小ざくしで、過大
な減速感を運転者が感じないようにする技術が開示され
ている（特開昭５９−１７５６６３号公報参照）。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、たとえば従来の技術としての特開昭５９
−１７５６６３号公報に開示されている技術を用いれば
、発進加速時の良好な加速感と、減速時にエンジンが被
駆動状態となったときの過大な減速感（エンジンブレー
キ効果）を低減して運転感を良好にする作用とを所定の
領域において得ることは可能であったが、未だ下記に示
す問題点を含んでいて、減速時の運転感が悪化すること
があった。

すなわち、減速時の運転感を良好にするために変速比を
小ざくしたのを、次の発進に備えて、停車する前に大き
くする必要があるため、この変速比の切り換えの際に、
急激に減速感が増大して、運転者が過大な減速感および
ギクシャク感等を感じる問題があった。

本発明は、上記問題点を解決することにより、車両の減
速時の運転窓を向上することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 上記目的を達成する手段として、本発明の車両用流体ク
ラッチの制御方法は、第１図に例示するように、 車両のエンジンと無段変速機との間に介装された流体ク
ラッチを制御する方法において、車両の減速時に（ステ
ップＳＡ）、エンジンが被駆動状態のとき（ステップＳ
Ｂ）、流体クラッチの伝達トルクの決定要件の容量係数
をエンジンの駆動状態の場合に比べて小さくすること（
ステップＳＣ） を特徴とする。

車両の減速時の検出は、例えば車速の変化率が負になっ
たことから検出してもよく、あるいはスロットル開度が
全開でかつ路面の斜度が下り坂でない状態から推定して
もよい。

エンジンの被駆動状態とは、たとえばエンジンが車両の
動力伝達系によって駆動されている状態である。

流体クラッチの容量係数とは、流体クラッチの伝達トル
クが決定される要件の１つであって、例えばこの容量係
数は、流体クラッチの内圧を低下すること、油量を減少
すること、タービンランチの出口にじゃま板を設けるこ
とで小さくされる。

［作用］ 本発明の車両用流体クラッチの制御方法は、車両の減少
時にくステップＳＡ）　、エンジンが被駆動状態である
とき（ステップＳＢ）、容量係数を小さくする（ステッ
プＳＣ）ことにより、たとえば以下に示すようにエンジ
ンの被駆動トルクが変化する。

（１）エンジンが被駆動状態になるとそれまで第２図に
実線で示すように、ポンプインペラからタービンランナ
に流れていたオイルが、２点鎖線に示すように、タービ
ンランチからポンプインペラになる。なお、この場合に
は、駆動時と比較し駆動側タービンランチを助ける方向
にポンプインペラからの流れが入るため若干容量は小さ
くなる。

又、駆動時はタービンから出る流れが第３図の■ｐの逆
方向でおるポンプインペラの回転に対して逆う方向とな
り、ポンプ駆動トルクが増加、すなわち容量係数は大き
くなる。ポンプインペラとタービンランチとの間にステ
ータを有するトルクコンバータは、流れをポンプを助け
る方向に変化させることが出来ることから容量は小さく
保たれる。

（２）上記（１〉の駆動状態から被駆動状態になったと
きには、エンジントルクと容量係数との関係を示す第４
図のように、たとえば点Ａのエンジンの駆動トルク（Ｔ
）は、点Ｂの被駆動トルク（−Ｔ＞に移行する。すなわ
ち、点Ａの状態でパワオフした場合、エンジン回転数Ｎ
ｅからタービン回転数（タービンランナの回転数）Ｎｔ
（無段変速機側の車速Ｖに対応した回転数）となり、タ
ービン回転数と容量係数との関係を示す第５図のように
、エンジンの被駆動トルク（−丁）に一致したポンプイ
ンペラとの速度比（ここではｅｏｌ）で釣合う。つまり
タービンランチはＮｔｌで回転し、エンジンは第４図の
Ｂ点のＮｅ１で回転していることになる。

（３）上記（２）の状態で、例えば第４図および第５図
の実線で示す場合の容量を２点鎖線に示す容量に減少さ
せたとすれば、第５図に示すように、車速は一定、すな
わちタービン回転数Ｎｔ１は一定であるから、速度比ｅ
’　＝Ｎｐ　／Ｎｔは小さい状態（ｅ’”２）で釣合う
ことになり、エンジン回転数は第４図のＢ′点のＮｅ２
に低下する。

（４）上記（３）に示したように、容量係数を所定量低
下させることにより、エンジン回転数Ｎｅは低下し、エ
ンジン逆駆動トルクは、エンジン回転数で変化する特性
でおることから、上記被駆動トルクは低下する。なお、
第４図に示すように、容量係数をエンジン回転数がアイ
ドル回転数になるまで低下させると、実質、エンジンの
被駆動トルクとなる逆駆動トルクは発生しなくなる。

［実施例コ 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。

第６図において、車両のエンジン１０は、直結クラッチ
１１付の流体クラッチとしてのフルードカップリング１
２を介して無段変速機１４の入力軸１６に連結されてい
る。入力軸１６には、油圧シリンダ１８によって■溝幅
すなわち伝導ベルト２０の掛り径が変更される可変ブー
９２２が設けられている。出力軸２４には、油圧シリン
ダ２６によってＶ溝幅が変更される可変プーリ２８が設
けられている。したがって、入力軸１６に伝達された回
転力は可変プーリ２２および２８に巻き掛けられた伝導
ベルト２０を介して出力軸２４に伝達されるとともに、
後段の副変速機３０に伝達される。副変速機３０は、第
１サンギア３２．第２サンギア３４．リングギア３６な
どから成るラビニョウ型権合遊星歯車装置を備え、高速
段用クラッチ３８．低速段用ブレーキ４０．後進用ブレ
ーキ４２が図示しない油圧アクチュエータによって択一
的に作動させられることにより、次表１に示すように、
副変速機３０の変速比Ｒｆが切り換えられ、あるいは正
転、逆転が切り換えられるようになっている。

表１ ここで表１において、ρ１はＺＳ１／Ｚｒ、ρ２はＺ　
Ｓ２／　Ｚ　ｒである。但し、ＺＳＩは第１サンギア３
２の歯数、ＺＳ２は第２サンギア３４の歯数、Ｚ「はリ
ングギア３６の歯数である。ベルト式無段変速機１４の
出力軸２４は副変速は３０の入力軸を構成し、また副変
速機３０内の遊星ギアを支持するキャリア４４は出力軸
を構成するので、副変速機３０の変速比はキャリア４４
の回転数で出力軸２４の回転数を除した値となる。上記
キャリア４４に伝達された回転力は、中間歯車４６，４
８および終減速機５０を経て、車両の一対の駆動輪５２
にそれぞれ伝達されるようになっている。

可変プーリ２２および２８の近傍には、それら可変プー
リ２２および２８の回転数に対応した周波数のパルス信
号ＳＰ１およびＳＦ３をコントローラ５４へ出力するた
めの入力軸回転数センサ５８および出力軸回転数センサ
６０が設けられている。中間歯車４８の近傍には、中間
歯車４８の回転数に対応した周疲数のパルス信号Ｓｖを
コントローラ５４へ出力するための車速センサ６１が設
けられている。エンジン１０の吸気配管に設けられたス
ロットル弁６２は、アクセルペダルの操作により開閉さ
れ、該スロットル弁６２には、スロットルセンサ６４が
設けられており、そのスロットルセンサ６４からはスロ
ットル弁開度θを表すスロットル信号Ｓθがコントロー
ラ５４に供給される。エンジン１０の点火回路には、エ
ンジン回転数センサ６５が設けられており、そのエンジ
ン回転数センサ６５からはエンジン回転数Ｎｅを表す回
転数信号ＳＮＥがコントローラ５４に供給される。

本実施例においてはシフト切換装置としてシフトレバ−
６６が用いられており、そのシフトレバ−６６の操作位
置を検出する操作位置センサ６８からは、シフトレバ−
６６のシフト操作位置ＰＳｈを表す信号ＳＰがコントロ
ーラ５４に供給される。

このシフトレバ−６６は油圧回路７０内のマニュアルバ
ルブと機械的に関連させられており、ニュートラルレン
ジに操作されたときには、高速段用クラッチ３８．低速
段用ブレーキ４０．後進用ブレーキ４２をそれぞれ作動
させるための油圧アクチュエータのいずれにも油圧が供
給されることを阻止するが、後進レンジに操作されたと
きには、後進用ブレーキ４２を作動させる油圧アクチュ
エータのみに作動油を供給させる。また、シフトレバ−
６６が前進レンジのうちの通常走行（Ｄニドライブ）レ
ンジに操作された場合には、高速段用クラッチ３８を作
動させる油圧アクチュエータのみに作動油が供給される
ことを許容し、高速側ギア段が維持されるようにする。

また、シフトレバ−６６が前進レンジのうちの自動変速
レンジ（Ｓレンジ）またはエンジンブレーキレンジ（Ｌ
レンジ）に操作された場合には、高速段用クラッチ３８
および低速段用ブレーキ４０を作動さけるそれぞれの油
圧アクチュエータのいずれかに作動油が供給されること
を許容する。それらの油圧アクチュエータには、油圧回
路７０に設りられたシフト用電磁弁７２の作動に応答し
て作動するシフトバルブから、択一的に油圧が供給され
るようになっている。

上記油圧回路７０は、出力軸２４に設けられた油圧シリ
ンダ２６に無段変速機１４の実際の変速比およびエンジ
ン１０の出力トルクに対応して調圧されたライン油圧を
供給し、伝導ベルト２０の張力を必要かつ充分に制御す
る。また、油圧回路７０は、入力軸１６に設けられた油
圧シリンダ１８に関して、シフト方向切換弁７４の作動
に応答して、作動油を供給しおるいは排出するとともに
、シフト速度切換弁７６の作動に応答して油圧シリンダ
１８への作動油流入速度あるいは油圧シリンダ１８から
の作動油排出速度を変化させる。

又、上記油圧回路７０は、後述するロックアツプソレノ
イドバルブ７７と急解放ソレノイドバルブ７８とを備え
、直結クラッチ１１への作動油の方向を切り換えるとと
もに、フルードカップリング１２の内圧を低下させて、
容量係数を低下させる。

なお、油圧ポンプ７９はエンジン１０などによって駆動
されることにより、オイルタンク８０内の作動油を油圧
回路７０に圧送するものであって油圧回路７０の油圧源
として機能する。

上記コントローラ５４は、入出力インタフェース８２．
中央処理部８４．および記憶部８６等を備え、記憶部８
６に予め記憶されたプログラムおよびデータに従って、
入出力インタフェース８２を介して入力された種々の入
力信号を処理し、該処理結果にもとづいて、シフト用電
磁弁７２の作動を制御することにより、副変速機３０の
ギア段を自動シフトさせ、シフト方向切換弁７４および
シフト速度切換弁７６の作動を制御することにより、無
段変速機１４の変速比を最適値に変化さけ、ロックアツ
プソレノイドバルブ７７の作動を制御することにより、
直結クラッチ１１をロックアツプ「オン」もしくはロッ
クアツプ「オフ」にし、解放ソレノイドバルブ７Ｂを制
御することによりフルードカップリング１２の内圧を低
下する。

次に、第７図のフローチャートにより所定時間（ここで
はＢｍｓｅｃ）毎に実行される本実施例の変速比制御ル
ーチンを説明する。

第７図は、車両のトランスミッション全体の変速比をｍ
制御するための制御ルーチンを示すものであって、先ず
車速ｖ１スロットル開度θ、入力軸１６の回転数Ｎｉｎ
、出力軸２４の回転数Ｎｏｕｔ、エンジン回転数Ｎｅ、
シフトレバ−６６の操作位置Ｐｓｈを信号ＳＶ、Ｓθ、
ＳＰ１．ＳＰ２．３ＮＥ、ＳＰに基づいて読み込む（ス
テップｉｏｏ＞。

次いで、シフトレバ−６６の実際の操作位置が通常走行
レンジかあるいは自動変速レンジであるかを判断する（
ステップ１１０）。通常走行レンジであると判断された
場合には、予め記憶部８６に記憶された第８図に示す通
常走行レンジにおける変速比制御ルーチンを実行し、無
段変速機１４の変速比γを最適に制御する（ステップ１
２０）。

一方、シフトレバ−６６が自動変速レンジに制御されて
いたと判断された場合には（ステップ１１０）、副変速
機３０のシフト制御を実行する（ステップ１３０）。す
なわち、記憶部８６に予め記憶されたシフトパターンか
ら、車速Ｖおよびスロットル開度θに基づいて０１変速
機３０のギア段を決定し、決定されたギア段が実現され
るようにシフト用電磁弁７２に駆動信号を出力する。シ
フトパターンはたとえば第９図に示すものであり、デー
タマツプなどの形態で記憶されている。図において、Ｕ
１２は、車両の走行性能を考慮して用意されたものであ
って、低速側ギア段（第１速）から高速側ギア段（第２
速）へのアップシフトの判断に用いるアップシフト線で
あり、図中［）２１は、適当なヒステリシスを形成する
ように、またキックダウンによる加速性能を考慮して用
意されたものであって、高速側ギア段から低速側ギア段
へのダウンシフトの判断に用いるダウンシフト線であ。

る。

次いで、副変速［３０の実際のギア段が高速側ギア段で
あるかまたは低速側ギア段であるかを判断する（ステッ
プ１４０）。高速側ギア段であると判断された場合には
、たとえば第８図に示す通常走行レンジにおける変速比
制御ルーチン（ステップ１２０）に代えて、詳細を図示
しない高速ギア段における変速比制御ルーチンを起動し
、無段変速ａ１４の変速比制御を実行する（ステップ１
５０）。

上記ステップ１４０において副変速１１３０のギア段が
低速側ギア段であると判断された場合には、たとえば第
８図に詳細を示す通常走行レンジにお【プる変速比制御
ルーチン（ステップ１２０）に代えて、詳細を図示しな
い低速ギア段における変速比制御ルーチンを起動し、無
段変速機１４の変速比制御を実行する（ステップ１６０
）。

次に、第８図の通常走行レンジにおける変速比制御ルー
チンを説明する。該第８図の制御ルーチンでは、まず、
目標回転数Ｎｉｎ”の計算を予め記憶部８６に記憶させ
ている第１０図の通常走行レンジ用の目標回転数Ｎｉｎ
＊データマツプを参照し、第７図のステップ１００にて
読み込んだ車速■ｉ（ｉ　＝Ｏ〜ｍａｘ　）とスロット
ル開度θとに基づいて行なう（ステップ１７０）。

目標回転数Ｎｉｎ”を算出した後は、実際に無段変速機
１４の変速比を゛変更する制御を行なう（ステップ１８
０ないし２００）。すなわち、まず目標回転数Ｎｉｎ”
が入力軸１６の回転数Ｎｉｎ以下であるか否かを判断す
る（ステップ１８０）。次いでＮｉｎ本＞Ｎｉｎであれ
ば、入力軸１６の回転数Ｎｉｎを高くする場合であると
判断して、シフト方向切換弁７４およびシフト速度切換
弁７６を制御することにより無段変速機１４の変速比γ
を大きくする制御（ダウンシフト制御）を実行する（ス
テップ１９０）。一方、目標回転数Ｎｉｎ”が入力軸１
６の回転数Ｎｉｎより小さい場合には、無段変速機１４
の変速比γを小さくする制御（アップシフト制御）を実
行する（ステップ２００＞。

上記ステップ１７０ないし２００を実行することにより
、シフトレバ−１６が通常走行レンジの場合における無
段変速機１４の変速比は、第１０図の通常走行レンジ用
の目標回転数Ｎｉｎ”データマツプにもとづいて決定さ
れ、実際に制御される。

上記第７図ないし第１０図にもとづいて変速制御の行な
われる無段変速機１４．副変速機３ｏとエンジン１０と
の間に介装されたフルードカップリング１２１１は、第
１１図に示す容量係数変更機構３００によって該フルー
ドカップリング１２の容量が変更され、該容量係数変更
機構３００は第１２図に示す減速時制御ルーチンによっ
て制御される。

第１１図に示す容量係数変更機構３００は、タービンラ
ンナ３０２．ポンプインペラ３０４．および直結クラッ
チ１１等を備えるフルードカップリング１２の内圧を制
御するものであって、直結クラッチ１１に供給する作動
油の方向を制御することによりクラッチ１１を直結状態
にする周知のロックアツプリレーバルブ３０６、このロ
ックアツプリレーバルブ３０６の位置を制御するロック
アツプソレノイドバルブ７７、フルードカップリング１
２の作動室３１０内の作動油圧を急速に解放する急解放
バルブ３１２、およびバルブ３１２の位置を制御する急
解放ソレノイドバルブ７８等を備えている。

ロックアツプソレノイドバルブ７７に位置が制御される
ロックアツプリレーバルブ３０６は、ソレノイドバルブ
７７が油路３１６のライン油圧をドレンに解放したとき
、スプール３１７が矢印Ｙへ方向に移動して、油路３１
８のライン油圧を油路３１９，３２０を経由して、作動
室３１０に供給するとともに、直結クラッチ室３２２内
の作動油を油路３２４，３２６を介して解放することに
より直結クラッチ１１を直結（ロックアツプ「オン」）
状態にするものである。一方、ソレノイドバルブ７７が
「閉」状態になって、ライン油圧を油路３１６を介して
バルブ室３２８に加えた場合には、スプール３１７が反
矢印ＹＡ方向に移動して（第１１図に示す位置）ライン
油圧を油路３１９．３２４を介して直結クラッチ室３２
２に供給するとともに、作動室３１０の作動油を油路３
２０．３３０を介し、チエツクバルブ３３１およびクー
ラ３３２を経由してドレンに解放することにより、直結
クラッチ１１をロックアツプ「オフ」状態にする。

急解放ソレノイドバルブ７８に位置が制御される急解放
バルブ３１２は、ソレノイドバルブ７８が油路３４０を
介してバルブ室３４２に供給されている圧油をドレンに
解放したとき、スプール３４４が反矢印ＹＡ方向に移動
して、作動室３１０内の作動油を油路３２０，３４６お
よびしぼり３４８を介してドレンに解放することにより
、それまで保持されていたフルードカップリング１２の
内圧を低下させて、容量係数を小さくするものである。

上記容量係数変更機構３００の急解放ソレノイドバルブ
７８を「オン」　「オフ」制御する第１２図の減速制御
ルーチンでは、まず車速Ｖが所定車速ＶＯ（ここでは「
ゼロ」）を越えているか否かを判断することにより、車
両が走行しているか否かを判断する（ステップ４００）
。ここで走行中であるとされた場合には、次いで、スロ
ットル開度０が「ゼロ」が否かを判断することにより、
スロットルバルブ６２が仝閉が否かを判断する〈ステッ
プ４１０）。全問か否かの判断により全開であるとされ
た場合には、次に無段変速機１４の変速比γが所定値Ｔ
Ｏを越えているか否かを判断することにより、エンジン
ブレーキ感が不快となる所定変速比γＯを越える領域で
あるか否かを判断する（ステップ４２０）、上記変速比
γは、入力軸回転数Ｎｉｎにもとづいて算出する。

上記変速比γの判断により、変速比γが大きいとされた
場合には、次に車速■の変化率Ｖが所定値Ｖｏより大き
いか否かを判断することにより、車両が減速状態か否か
を判断する（ステップ４３０）。ここで、車両が下り坂
道等で増速しでいる場合、すなわちエンジンブレーキを
効かせる場合であるとされなかったときには、次に急解
放ツレ　　　゛ノイドバルブ７８を急解放バルブ３１２
が作動室３１０の作動油を解放する側に切り換える制御
（急解放バルブ作動）を実際に行なって、作動室３１０
の圧力を低下させる（ステップ４４ｏ）。

一方、停車中（■≦Ｖｏ、ステップ４００）　、スロッ
トルが開いている場合（θ≠０．ステップ４１０）、変
速比γが十分に小さい場合（γ≦γ０゜ステップ４２０
）、車両が加速している場合（Ｖ≦Ｏ，ステップ４３０
）のいずれかの場合には、急解放バルブ３１２を作動油
を解放しない側に切り換える制御（急解放バルブ作動停
止）を行なって、実際に作動室３１０の圧力が低下しな
いようにする（ステップ４５０）。

以上の本実施例の制御により、スロットル全開時の減速
状態におけるタービン回転数Ｎｔの状態を示す第１３図
の実線のように、たとえばスロットル開度θが全開で、
車両が減速している状態で、変速比γがＴＯより大きく
なったとき、すなわちここでは車速Ｖが■Ｏｎ以下にな
ったとき、フルードカップリング１２の内圧が低下して
、容量係数が小さくなる。これにより、たとえば車速Ｖ
ｏｎ以下ではエンジン回転数Ｎｅが低下して、エンジン
ブレーキの効き感が軽減される。したがって、減速時の
運転窓が向上するという極めて優れた効果を奏する。そ
のうえ、本実施例によれば、無段変速機１４の変速制御
を、発進時と減速時とを同一の変速線で行なっても、発
進時の加速感の向上作用と、減速時の運転窓の向上作用
とを両立して得ることができるという優れた効果を奏す
る。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものでなく、た
とえばフルードカップリングの容量係数を小さくする方
法として、ポンプインペラ側内径にじゃま板を設け、タ
ービン駆動の時ポンプインペラ側からタービンランナ側
へのオイル流入を妨げる方法を用いてもよく、あるいは
上記じゃま板をエンジンの被駆動時のみオイルの流れを
妨げるようにしてもよい。又、本発明をトルクコンバー
タ付車両あるいは右段変速機付車両に適用して、同様の
作用効果を得てもよい。

［発明の効果］ 本発明の車両用流体クラッチ制御方法は、車両の減速時
にエンジンが被駆動状態となるとき、流体クラッチの容
量係数を小さくすることにより、たとえばエンジンの被
駆動トルクを小さくする。

これにより、減速時の過大なエンジンブレーキ感が減少
して、運転窓が向上するという極めて優れた効果を奏す
る。

そのうえ、本発明はたとえば無段変速機の変速制御を変
更しないで、発進時の加速感の向上作用と減速時の運転
窓の向上作用とを流体クラッチの制御のみで両立するこ
とができるという極めて優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基本的構成を例示するフローチャート
、第２図ないし第５図は本発明の詳細な説明図、第６図
は本発明の一実施例が適用されるシステムの構成図、第
７図は実施例の変速比制御ルーチンのフローチャート、
第８図はその通常走行レンジにおける変速比制御ルーチ
ンのフローチャート、第９図は実施例の副変速機の変速
特性を示すグラフ、第１０図は実施例の無段変速機の変
速特性を示すグラフ、第１１図は実施例の容量係数変更
機構の構成図、第１２図はその減速時制御ルーチンのフ
ローチャート、第１３図はその作用の説明図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 車両のエンジンと無段変速機との間に介装された流体ク
   ラッチを制御する方法において、車両の減速時に、エン
   ジンが被駆動状態のとき、流体クラッチの伝達トルクの
   決定要件の容量係数をエンジンの駆動状態の場合に比べ
   て小さくすること を特徴とする車両用流体クラッチの制御方法。