JPH0667698B2 - 自動発進クラツチの制御装置 - Google Patents

自動発進クラツチの制御装置

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JPH0667698B2
JPH0667698B2 JP61315722A JP31572286A JPH0667698B2 JP H0667698 B2 JPH0667698 B2 JP H0667698B2 JP 61315722 A JP61315722 A JP 61315722A JP 31572286 A JP31572286 A JP 31572286A JP H0667698 B2 JPH0667698 B2 JP H0667698B2
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clutch
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は自動発進クラッチの制御装置、特にアクチュエ
ータにより伝達トルク容量を任意に制御できる自動発進
クラッチの制御装置に関するものである。
従来技術とその問題点 従来、自動発進クラッチの制御装置として、遠心クラッ
チや流体継手と同様な円滑な発進を行うため、エンジン
回転数(クラッチ入力回転数)に対応して伝達トルク容
量を上昇させ、発進クラッチが円滑に係合し得るように
したものが提案されている。
しかしながら、このような発進制御を行う従来の自動発
進クラッチでは、車両停止中の非走行レンジ状態でスロ
ットルを開いてエンジン回転数を高回転状態に保持して
おき、この状態から走行レンジに切り換えると、急激な
発進クラッチの締結により車両が急に飛び出したり、あ
るいはエンストを引き起こすおそれがあった。その原因
は、走行レンジでは車両停止状態でスロットルを開いて
も、エンジン回転数をストール回転数以上に上げること
はできないが、非走行レンジではこのような制限がない
ため、スロットルを開けばエンジン回転数をストール回
転数以上に上げることが可能であ。したがって、もしこ
の瞬間に走行レンジへ切り換えると、その時のエンジン
回転数に対応した発進クラッチの伝達トルク容量は最大
となり、車両停止中にもかかわらず発進クラッチを即座
に完全締結させることになるからである。
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、車両停止中の非走行レンジの高エンジン回転状態
から走行レンジへ切り換えた時、車両の飛び出しやエン
ストを防止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、本発明は第8図に示すよう
に、アクチュエータにより伝達トルク容量を任意に制御
できる自動発進クラッチの制御装置において、車両の停
止状態を検出する手段と、エンジン回転数を検出する手
段と、エンジン回転数が一定値以上の高回転状態かを判
別する手段と、変速機のシフト位置が非走行レンジか走
行レンジかを判別する手段と、エンジン回転数の上昇に
つれて伝達トルク容量が上昇する係合特性に沿ってエン
ジン回転数に対応した伝達トルク容量を発生するように
アクチュエータを制御するクラッチ制御手段と、伝達ト
ルク容量または該伝達トルク容量の制御因子の時間勾配
を演算する手段とを有し、車両停止状態で非走行レンジ
におけるエンジン高回転状態から走行レンジへ切り換え
た時、クラッチ制御手段は伝達トルク容量をアイドル回
転数相当値から一定値以下の時間勾配をもって上昇させ
るものである。
すなわち、非走行レンジのエンジン高回転状態から走行
レンジへ切り換えた時の伝達トルク容量をエンジン回転
数に対応した値とせず、アイドル回転数相当の伝達トル
ク容量から一定値以下の時間勾配で上昇させることによ
り、発進クラッチを徐々に係合させて車両の飛び出しや
エンストを解消するものである。
実施例の説明 第1図は本発明の一例である自動発進クラッチが適用さ
れる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。
上記制御弁43,45を、例えば第2図のようなスプール弁5
0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=PL×D×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5
0a,50bの受圧面積、PLはライン圧、Fはスプリング51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。
また、出力油圧POUT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の伝達トルクは任意に制御できるの
で、結局デューテイ比Dによって無段変速装置10の変速
比および発進クラッチ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のスロットル開度信号は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)、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C
PU68、ROM69、RAM70、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のROM69内に設定された発進ク
ラッチ20の係合特性を示し、エンジン回転数(クラッチ
入力回転数でもよい)の上昇につれて伝達トルク容量が
緩やかに上昇するように設定されている。なお、発進ク
ラッチ20が油圧クラッチの場合には第5図縦軸をクラッ
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、第5図縦軸を発進制御用ソレノ
イド46のデューテイ比としてもよい。
上記構成の自動発進クラッチの制御装置において、D,L,
Rなどの走行レンジでは車両停止状態でスロットルを開
いても、エンジン回転数をストール回転数以上に上げる
ことはできないが、N,Pなどの非走行レンジではこのよ
うな制限がないため、スロットルを開けばエンジン回転
数をストール回転数以上に上げることが可能であ。そこ
で、急加速発進を行うために非走行レンジにおいて意識
的にスロットルを開き、エンジン高回転状態を保持して
走行レンジに切り換えると、その時のエンジン回転数に
対応する発進クラッチ20の伝達トルク容量は最大(デュ
ーテイ比100%)となり、発進クラッチ20は即座に完全
締結されることになる。ところが、車両は停止状態にあ
るため、車両が急に飛び出したり、エンジンに急激な負
荷が掛かってエンストを起こすことになる。
本発明では第6図に示すように、エンジン高回転状態の
非走行レンジから走行レンジへ切り換えた時(時刻
t1)、従来(破線で示す)のように一挙に伝達トルク最
大(デューテイ比100%)とせず、アイドル回転数相当
の伝達トルク容量(デューテイ比Da)から一定勾配以下
の時間勾配で伝達トルク容量(デューテイ比)を上昇さ
せるものである。これにより、発進クラッチ20を徐々に
係合させて車両の飛び出しやエンストを解消することが
できる。
つぎに、本発明の制御装置の具体的動作の一例を第7図
に従って説明する。
走行レンジの一例としてDレンジの制御について説明す
る。スタートすると、まず運転信号(エンジン回転数Ni
n,クラッチ入力回転数NOUT,車速V,スロットル開度θ,
シフト位置など)を入力する(80)。そして、入力され
た車速Vを微少値V0(例えば5km/h)と比較し(8
1)、V>V0であれば走行状態にあることを意味するの
で、変速制御へ移行する(82)。V≦V0であれば発進前
又は発進過程にあるので、続いてエンジン回転数Ninと
アイドル回転数Naとを比較し(83)、Nin≦Naであれば
通常のアイドリング状態であるので、その時のエンジン
回転数Ninに対応したデューテイ比Dを第5図から読み
出し(84)、そのデューテイ比Dを出力する(85)。一
方、Nin>Naであれば、つぎにDレンジに切り換える前
のシフト位置がN,Pの非走行レンジであるか否かを判別
し(86)、否であれば上記の(84),(85)の制御を行
う。一方、Dレンジに切り換える前のシフト位置が非走
行レンジであれば、Dレンジへ切換後一定時間Δtが経
過したか否かを判別し(87)、経過していなければ、ア
イドル回転数Naにおけるデューテイ比Daを第5図から読
み出し(88)、このデューテイ比Daを出力する(85)。
(87)の判別で一定時間Δt以上を経過しておれば、そ
の時のエンジン回転数Ninに対応したデューテイ比Dを
第5図から読み出し(89)、このデューテイ比Dと前回
出力したデューテイ比との時間勾配(dD/dt)を演算す
る(90)。そして、演算した時間勾配を一定値Aと比較
し(91)、dD/dt<Aであれば読み出したデューテイ比
Dをそのまま出力し(85)、dD/dt≧Aであれば急激な
締結を行おうとしている場合であるから、dD/dt=Aと
なるようなデューテイ比を第6図に従って決定し(9
2)、このデューテイ比Dを出力する(85)。
なお、上記制御では伝達トルク容量の時間勾配に代えて
デューテイ比の時間勾配を用いたが、この他に発進クラ
ッチの伝達トルク容量をセンサで検出し、その検出信号
によって伝達トルク容量の時間勾配を演算してもよく、
或いは発進クラッチのクラッチ油圧をセンサで検出し、
クラッチ油圧の時間勾配で代用してもよい。ただ、デュ
ーテイ比の時間勾配で制御すれば、格別なセンサを必要
とせず制御が最も簡単である。
本発明の発進クラッチとしては、実施例のような湿式ク
ラッチに限らず乾式クラッチや電磁クラッチでもよく、
アクチュエータもデューテイ制御用ソレノイドに限らな
いことも勿論である。
また、本発明が適用される変速機も、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、一般の有段式自動変速機や手動変速機でもよい。
発明の効果 以上の説明で明らかなように、本発明によれば車両停止
中で非走行レンジのエンジン高回転状態から走行レンジ
へ切り換えた時、エンジン回転数に対応した伝達トルク
容量を発生せず、アイドル回転数相当の伝達トルク容量
から一定値以下の時間勾配で上昇させるようにしたの
で、発進クラッチが即座に完全締結されず、車両の飛び
出しやエンストを未然に防止できる。
【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
ッチの係合特性図、第6図は本発明の伝達トルク容量
(デューテイ比)の時間変化図、第7図は本発明の制御
装置の動作の一例を示すフローチャート図、第8図は本
発明の制御装置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、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)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】アクチュエータにより伝達トルク容量を任
    意に制御できる自動発進クラッチの制御装置において、
    車両の停止状態を検出する手段と、エンジン回転数を検
    出する手段と、エンジン回転数が一定値以上の高回転状
    態かを判別する手段と、変速機のシフト位置が非走行レ
    ンジか走行レンジかを判別する手段と、エンジン回転数
    の上昇につれて伝達トルク容量が上昇する係合特性に沿
    ってエンジン回転数に対応した伝達トルク容量を発生す
    るようにアクチュエータを制御するクラッチ制御手段
    と、伝達トルク容量または該伝達トルク容量の制御因子
    の時間勾配を演算する手段とを有し、車両停止状態で非
    走行レンジにおけるエンジン高回転状態から走行レンジ
    へ切り換えた時、クラッチ制御手段は伝達トルク容量を
    アイドル回転数相当値から一定値以下の時間勾配をもっ
    て上昇させることを特徴とする自動発進クラッチの制御
    装置。
JP61315722A 1986-12-24 1986-12-24 自動発進クラツチの制御装置 Expired - Fee Related JPH0667698B2 (ja)

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