JPH0672625B2 - 自動発進クラツチの制御方法 - Google Patents

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方法、詳しくはアクチ
ュエータにより伝達トルクを任意に制御し得る自動発進
クラッチのクリープトルク（引きずりトルク）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、自動発進クラッチの制御装置として、湿式クラッ
チや乾式クラッチのようなすべり式クラッチを使用し、
その伝達トルク容量をアクチュエータによって制御し、
任意の発進特性が得られるようにしたものが種々提案さ
れている（例えば特開昭60-241530号公報参照）。この
制御装置の場合、走行レンジのアイドリング時に、発進
の円滑性，坂道発進時の逆行防止などを目的として一定
のクリープトルクを発生させるべく自動発進クラッチを
すべり制御することが行われている。

ところが、自動発進クラッチが一定のクリープトルクを
発生していても、車両が停止している路面の状態によっ
て車両が前進したり、あるいは逆に後退するおそれがあ
る。例えば平坦路では比較的小さなクリープトルクでも
車両は前進し始めるが、上り坂ではその傾斜角度によっ
て車両が前進するか、停止するか、あるいは後退するか
不明である。

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、路面の傾斜に関係なく常に車両を停止状態に保持で
きる自動発進クラッチの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、アクチュエータ
により伝達トルクを任意に制御し得る自動発進クラッチ
の制御方法において、自動発進クラッチを搭載した車両
が停止状態で、スロットル開度が全閉で、走行レンジ
で、かつ非制御状態を検出する工程と、該検出時に自動
発進クラッチの伝達トルク容量を最低クリープトルクか
ら時間勾配をもって上昇させる工程と、上記車両が駆動
方向へ動き出す瞬間を検出する工程と、該動き出す時の
伝達トルク容量から設定値だけ伝達トルク容量を低下さ
せ、その伝達トルク容量を維持する工程とを有し、これ
ら工程により車両を停止状態に維持するものである。

上記制御方法の各機能を構成要素とするブロック図で表
すと、第８図のように、車両の停止，動作を検出する車
両停止動作検出手段と、エンジンのスロットル開度を検
出するスロットル開度検出手段と、変速機のシフト位置
を検出するシフト位置検出手段と、このシフト位置検出
手段の信号により走行レンジであるか非走行レンジであ
るかを判別するレンジ判別手段と、ブレーキが作動され
たことを検出する制動検出手段と、上記各検出手段から
車両停止、スロットル開度全閉、走行レンジ、非制動の
信号が同時に出力された時、自動発進クラッチの伝達ト
ルク容量を最低クリープトルクから時間勾配をもって上
昇させるべくアクチュエータに指令する伝達トルク容量
上昇手段と、伝達トルク容量の上昇に伴って車両停止動
作検出手段が駆動方向への動作信号を出力した時、伝達
トルク容量を設定値だけ低下させるべくアクチュエータ
に指令する伝達トルク容量低下指令手段と、上記指令手
段により自動発進クラッチの伝達トルク容量を制御する
アクチュエータとで構成されている。

上記のように自動発進クラッチの伝達トルク容量を一旦
上昇させ、車両が動作し始める瞬間に所定値だけ伝達ト
ルク容量を低下させて車両を停止させるため、路面の傾
斜に関係なく常に車両を停止状態に維持できる。

実施例の説明 第１図は本発明にかかる自動発進クラッチ20を設けた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が弛まないだけの所期推力を発生し、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P_OUTは次式で与えられる。

P_OUT×A₁＝P_L×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
50a,50bの受圧面積、P_L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P_OUTは次式で与えられる。

P_OUT＝P_L×Ｄ ……（２） （１）式，（２）式において、A₁，A₂，P_L,Fは一定値で
あるので、デューテイ比Ｄと出力油圧P_OUT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P_OUT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はブレーキペ
ダルが踏み込まれたことを検出するブレーキスイッチ、
66はスロットル開度を検出するセンサ、67はエンジン水
温を検出するセンサであり、上記センサ61〜65の信号は
入力インターフェース68に入力され、センサ66,67の信
号はA/D変換器69でデジタル信号に変換される。70は中
央演算処理装置（CPU）、71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リメモリ（RO
M）、72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）、73は
出力インターフェースであり、これらCPU70、ROM71、RA
M72、出力インターフェース73、上記入力インターフェ
ース68、上記A/D変換器69はバス74によって相互に連絡
されている。出力インターフェース73の出力は出力ドラ
イバ75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内に設定された自動発進クラッ
チ20の伝達トルク容量特性の一例を示し、伝達トルク容
量が時間の二乗にほぼ比例した特性を有している。な
お、第５図の縦軸は伝達トルク容量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（１），（２）式のようにク
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。時間Osecにおける伝達トルク
容量、即ち最低クリープトルクFc_minは平坦路において
車両が動き出さない程度の小さな値に設定されている。
第５図破線は、自動発進クラッチ20の伝達トルク容量を
第５図実線に沿って上昇させた時、車両が動き出す瞬間
に伝達トルク容量を設定値ｘだけ低下させるためのライ
ンを示す。

第６図は設定値ｘと車両が動き出す瞬間の伝達トルク容
量との関係を自動発進クラッチ20の潤滑油温度をパラメ
ータとして図示したものであり、設定値ｘは伝達トルク
容量が高いほど高く、かつ潤滑油温度が高いほど低く設
定されている。設定値ｘを潤滑油温度の上昇につれて低
くしたのは、エンジン始動直後の冷間時には変速機の潤
滑油の粘度大による摩擦係数増大が原因でクリープトル
クが大きくなり、これに応じて伝達トルク容量も大きく
低下させる必要があるからである。

つぎに、本発明の制御方法の一例を第７図に従って説明
する。

まず、制御がスタートすると、車両が停止状態にあるか
否かの判別を行い（80）、車両が既に発進しておけばリ
ターンする。車両が停止状態の時には続いてスロットル
開度＝０、即ちスロットル開度が全閉であるか否かの判
別（81）、シフト位置がD,R,Lの走行レンジにあるか否
かの判別（82）、ブレーキ信号OFF、即ち非制動状態で
あるか否かの判別（83）を順次行う。上記（81）〜（8
3）のうちいずれかの条件が満たされない時にはカウン
ト値ｎ＝０とし（84）、リターンさせる。（81）〜（8
3）の全ての条件が満たされた時には、カウント値ｎを
１だけ加算し（85）、続いてこのカウント値ｎ（時間）
に応じた自動発進クラッチ20の伝達トルク容量Fcを第５
図により決定し、この伝達トルク容量Fcとなるように発
進制御用ソレノイド46を制御する（86）。

次に、車両が駆動方向（D,Lレンジでは前進方向、Ｒレ
ンジでは後退方向）に動き出したか否かを判別し（8
7）、静止している時または逆方向に動いた時には（8
1）以下の制御を繰り返し、伝達トルク容量Fcを１カウ
ント分ずつ第５図の特性に沿って上昇させる。１カウン
トは（81）〜（87）までの動作の１サイクルに相当し、
例えば１サイクル＝5msであれば、カウント値ｎ＝200の
時に時間は1secとなる。一方、車両が駆動方向に動き出
した時には潤滑油温度を検出し（88）、この潤滑油温度
とその時の伝達トルク容量Fcとから、第６図によって設
定値ｘを読み出し、次式により伝達トルク容量Fcを設定
値ｘだけ低下させ（89）、制御を終了する。

Fc＝Fc−ｘ ……（３） 上記制御方法を第５図に従って説明すると、例えば平坦
路では最低クリープトルクFc_minから伝達トルク容量を
徐々に増加させ、ａ点で車両が前進し始めた時、ｂ点ま
で設定値x₁だけ伝達トルク容量を低下させ、ｂ点以後は
この伝達トルク容量を維持することにより車両を停止状
態に維持できる。また、登坂路では平坦時に比べて後退
方向への逆トルクがかかるので、この場合には最低クリ
ープトルクFc_minから伝達トルク容量を長い時間に渡っ
て増加させ、ｃ点で車両が前進し始めた時、ｄ点まで設
定値x₂だけ伝達トルク容量を低下させ、ｄ点以後はこの
伝達トルク容量を維持することにより車両を停止状態に
維持できる。

なお、（88）の潤滑油温度検出は変速機内部に設けた温
度センサで行うべきであるが、エンジン水温でもほぼ近
似できるので、エンジン水温センサ67で代用してもよ
い。

また、車両が動き出す瞬間を検出するセンサとしては、
車速センサ62でも技術的には使用可能であるが、既存の
車速センサは検出精度が鈍いため、車両が実際にかなり
の距離動かないと検出できない。したがって、検出精度
の優れた光学式センサや超音波式センサによって車輪の
回転や路面の動きなどを検出し、極めて微少な車両の動
きを検出できるようにする方が好ましい。

発明の効果 以上の説明で明らかなように、本発明によれば自動発進
クラッチの伝達トルク容量を一旦上昇させ、車両が動作
し始める瞬間に所定値だけ伝達トルクを低下させて車両
を停止させるようにしたので、路面の傾斜に関係なく常
に車両を停止状態に維持できる。また、車両を停止させ
るために、別個に傾斜センサやトルクセンサなどを設け
て伝達トルク容量をフィードバック制御する必要がない
ので、制御を簡素化できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明制御が適用される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図は設定値と伝達ト
ルク容量との関係図、第７図は本発明の制御方法の一例
を示すフローチャート図、第８図は本発明の各機能を示
すブロック図である。 １……エンジン、４……入力軸、10……無段変速装置、
20……自動発進クラッチ、32……出力軸、45……発進制
御弁（アクチュエータ）、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を任意に
   制御し得る自動発進クラッチの制御方法において、自動
   発進クラッチを搭載した車両が停止状態で、スロットル
   開度が全閉で、走行レンジで、かつ非制動状態を検出す
   る工程と、該検出時に自動発進クラッチの伝達トルク容
   量を最低クリープトルクから時間勾配をもって上昇させ
   る工程と、上記車両が駆動方向へ動き出す瞬間を検出す
   る工程と、該動き出す時の伝達トルク容量から設定値だ
   け伝達トルク容量を低下させ、その伝達トルク容量を維
   持する工程とを有し、これら工程により車両を停止状態
   に維持することを特徴とする自動発進クラッチの制御方
   法。