JPS5837368A - 直結クラツチ付自動変速機の制御方法 - 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】 本発明は、車輌用自動変速機のｉ制御方法に係り、特に
直結クラッチを備えた車輌用自動変速機の制御方法に係
る。

流体式トルクコンバータと複数の変速段の闇に切換えら
れる軸車変速機構と前記流体式トルクコンバータを直結
する直結クラッチとを含む車輌用自動変速機は種々の構
成に於て提案されている。

この種の自動変速機に於て、直結クラッチの係合及び解
放の制御に関しては、従来種々のＩ制御態様が提案され
ている。かかる直結クラッチは、旧くはｍ串変速機構が
最高速度段に設定され且串速が成る所定の高い値以上で
あるときのみ係合されるように−１−されていた。その
後燃費の一層の改善を図る観点から、直結クラッチの作
動領域を広げる制御態様が種々提案され、特に自動変速
機を電子演算四路を用いて制ｉｇｔする技術の発達と相
俟って、直結クラッチを一率蛮速機構の最ａ速度段に於
てのみ係合させるのではなく、それ以下の変速段に於て
も選択的に係合させることが提案されている。しかしこ
れまでの提案になる直結クラッチの制−に於ては、直結
クラッチはエンジン負荷と車速を二つの独立変数とする
関数座標系に於て直結クラッチを係合させるべき領域を
設定し、エンジン負荷と車速に関する車輌の運転状態が
該ｔＩ４域内にあるときその保合が行われるようなＩｌ
ｌ制御題様によりその作動が制御されている。

流体式トルクコンバータに於ては、その最高効率による
運転状態に於ても数％の動力伝達損失が不可避であるこ
とから、流体式トルク」ンバータを直結する直結クラッ
チを係合させた運転領域をできるだけ拡大づることが燃
費の改善にとって非常に有効である。しかし流体式トル
クコンバータは、必要なときにトルクを増大する作用を
行うと共に、車輌の動力伝達系に緩衝性を与える重要な
手段であり、かかる流体式トルクコンバータの機能を停
止せしめる直結クラッチの作動領域が不用意に拡大され
ることは、自動変速機の作動特性を不当に劣化させる危
険を孕むものである。

本発明は、直結クラッチ付自動変速機に於ける直結クラ
ッチ係合領域の設定に関する上述の如き問題に対処し、
エンジン負荷と車速を二つの独立変数とする関数座標系
に於て直結クラッチを係合させるべき領域をより広く設
定することを可能にししかも直結クラッチの係合による
自動変速機の性能劣化が生ずる危険を防止ブる如く改良
された１帖クラッチ付自動変速機制御方法を提供するこ
とを目的としている。

かかる目的は、本発明によれば、直結クラッチ付自動変
速機の制御方法にして、成る一つの変速段に対しエンジ
ン負荷と車速を二つの独立変数とする第一の関数座標系
に於て直結クラッチを係合させるべき第一の領域を設定
すると共にエンジン負荷の時間的変化率と車速を二つの
独立変数とづる第二の関数座標系に於て直結クラッチを
係合させるべき第二の領域を設定し、車輌の運転状態が
前記成る一つの変速段に於て前記第一の領域にあり且前
記第二の領域にあるとき直結クラッチを係合させること
を特徴とする制御方法によって達成される。

このようにエンジン負荷と車速に基く直結クラッチ係合
のための条件に加えて、エンジン負荷の・時間的変化率
と車速に基く直結クラッチ係合のための条件を設定する
ことにより、流体式トルクコンバータの作動に対する必
要度をより詳細に評価づることができ、これによってエ
ンジン負荷及び車速にのみ基いて直結クラッチの作動領
域を設定する場合に比してエンジン負荷及び車速に関す
る直結クラッチの作動領域をより広（Ｘ範囲に設定する
ことができる。勿論このように広げられた直結クラッチ
のための作動領域の拡張部分に於ては、直結クラッチは
常に係合されてよいもので番よなく、追加の条件である
エンジン負荷の時間的変化率がそれを許′＃値にあると
きのみ直結クラッチの保合が許されるものである。

以下に添付の図を参照して本発明を実施例について詳細
に説明する。

第１因はエンジン負荷と車速を二つの独立変数とする第
一の関数座標系に於て直結クラーツチを係合させるべき
第一の領域が設定される態様を例示するグラフであり、
第２図はエンジン負荷の時間的変化率と車速を二つの独
立変数とする第二の関数座標系に於て直結クラッチを係
合させるべき第二の領域が設定される態様を例示するグ
ラフである。これらのグラフに於て斜線を施されて（Ｘ
る部分が直結クラッチを係合させるべき領域であり、エ
ンジン負荷と車速に関する条件が第１図に於番ブる斜線
を施された領域内にあり且エンジン負荷の時間的変化率
と車速に関する条件が第２図の斜線を施された領域内に
あるときのみ直結クラッチの係合が行われる。第１図に
於ける破線は、本発明に於て斬に追加されたエンジン負
荷の時間的変化率に関する条件が考慮されない場合に、
同程度に宥定した車輌の駆動力伝達系の作動を達成する
ため（、エンジン負荷と車速を二つの独立変数とする関
数座標系に於て直結クラッチを係合させるべき領域を限
る限界線である。この場合、本発明によれば、エンジン
負荷の時間的変化率と車速に関する条件が考慮されてい
ることによって、ｈ＼カーる条件を考慮しない場合に比
してエンジン負荷と車速に関し直結クラッチを係合させ
てよ（Ｘ領域を拡張することができ、それだけ車輌の運
転性を損うことなく燃費を改善することができる。

第３図は本発明に従って直結クラッチを制御する要領を
示すフローチャートである。ステップ１にてこの制御ル
ーチンが開始されると、次いでステップ２にてデータの
読込みが行われる。ここで碕込まれるデータは、エンジ
ン回転数、中速、スロットル＃１１度、その他の関する
データである。その他のデータには、前記第−及び第二
の領域を決定するに当って、エンジンの温度、ノック状
態その他の条件が加味される場合にそれに必要なデータ
が含まれる。

次いで読取られたエンジン回転数と車速に関するデータ
からそのときの自車変速機構のシフト位置が算出され（
ステップ３）、次いでステップ４にてそのときのシフト
位置が直結クラッチの係合を行うシフト位置であるか否
かの判断が行われる。

そのとぎ′の）フト位瞳が直結クラッチを係合させるシ
フト位置であるときには、そのときのスロットル開度即
ちエンジン負荷と車速の値がそのときのシフト位置即ち
変速段に対しエンジン内向と車速を二つの独立変数とす
る第一の関数座標系に於−（、ｄｉ直結クラッチ係合さ
せるべく設定された第一の領域内にあるか否かの判断が
行われる。そのときのエンジン負荷及び車速が第一の領
域内にあるときには、次いでステップ６にてそのときの
エンジン負荷及び車速の値が当該変速段に対しエンジン
負荷の時開的変化率と車速を二つの独立変数とする第二
の関数座標系に於て直結クラッチを係合させるべく定め
られた第二の領域の範囲内にあるか否かの判断が行われ
る。そしてそのときのエンジン負荷の時開的変化率及び
車速が該第二の領域内にあるときには、ステップ７にて
直結クラッチを係合せしめ番指示が発せられる。

一方ステップ４に於ける判定の結果、そのときのシフト
位置即ち変速段が直結クラッチの保合を行わない変速段
であるとき、或いはステップ５又は６に於ける判断の結
果、そのときのエンジン負荷又はその時開的変化率と車
速の値が第−領域又は第二領域の一方に属さないときに
は、ステップ７に於て直結クラッチを解放する指示が発
せられる。

かかる制御ルーチンは、図には示されていない電子式自
動変速機−制御装置の全体的制御ルーチンの一部に組込
まれるべきもので４あり、各ステップを経る走査過程は
数ｓ＋ｓｅｃの周期にて繰返されるものである。

１４図は第３図のステップ７に於ける１結クラッチを係
合すべき指示（直結オン）又は直結クラッチを解放すべ
き指示（直結オフ）に基いて直結クラッチへの油圧の供
給を切換える油圧回路の構成の一例を示す概略図である
。この図に於て、１は流体式トルクコンバータであり、
そのハウジング２はその一端に設けられた入力軸３が図
には示されていないエンジンの出力軸によって駆動され
ることにより軸線ｘ−ｘの周りに回転駆動されるように
なっている。ハウジング２の後端部はポンプインペラ４
と連結されており、該ポンプインペラはハウジング２と
共に回転駆動されるようにな争っでいる。ポンプインペ
ラ４より吐出された流体を受ける位置にタービンランナ
５が配置されており、又該タービンランナより排出され
た流体はステータ６を経て所定の偏向を与えられた後ポ
ンプインペラ４へ戻されるようになっている。ステータ
６は・ワンウェイクラッチ７及び中空軸８を経て固定ハ
ウジン／ｊ′９より支持されている。タービンランナ５
はそのハブ部１０にて出力軸１１に固定されている。

ハウジング２の前端部はクラッチ用ディスク面１２とし
て構成されており、このディスク面に対し可撓性を有す
るクラッチディスク１３の周縁部がそこに装着された環
状のライニング１４を介して１ＩＷＡ的に係合し得るよ
うになっている。クラッチディスク１３は出力軸１１に
装着されている。

これらのディスク面１２、クラッチディスク１３及びラ
イニング１４はトルクコンバータ１を直結する直結クラ
ッチを構成している。

流体が通路１５より供給され通路１６より排出される如
くトルクコンバータに対し供給されているときには、ク
ラッチディスク１３は室中０１１７に作用する流体圧に
よつ、てディスク面１２より引離される方向へ偏倚され
ており、従ってライニング１４はディスク面１２より引
離されており、直結クラッチは作動しない。これに対し
トルクコンバークに対する流体が通路１６より供給され
通路１５を経て排出されるときには、通路１６よりトル
クコンバータ内に供給された流体は室空間１８内に圧力
を形成し、この圧力と排出通路へ解放された室空間１７
内の圧力の差によってクラッチディスク１３はディスク
面１２へ向けて押圧され、ライニング１４がディスク面
１２に摩擦的に係合して直結クラッチが係合した状態が
得られる。

流体圧を通路１５或いは１６の何れより供給し何れより
排出するかの切換は直結クラッチ切換弁１９によって行
われる。この直結クラッチｉ制御弁はソレノイド式であ
り、そのソレノイド２０が励磁されていないときには弁
スプール２１は圧縮コイルばね２２の作用により図の左
半に示す如く図にて下方へ切換えられた位置にあり、ソ
レノイド２０が励磁されたときには図の右手に示す如く
圧縮」イルばね２２の作用に抗して図にて上方へ切換え
られた位置にある。弁スプール２１が図にて下方へ切換
えられた位置にあるときには、通路１５はボート２３、
ボート２４を軽でトルクコンバータ油圧を供給する通路
２５に接続され、一方通路１６はボート２６及びボート
２７を経てオイルクーラへの戻り通路２８に接続される
。従ってかかる状態に於ては、通路２５より供給される
トルクコンバータ油圧が通路１５を経て室空間１７へ供
給され、一方通路１６はオイルクーラ戻り通路２８に接
続される。従ってこの場合には礁結クラッチは解放され
た状態にある。

ソレノイド２０が励磁され、弁スプール２１が図にて上
方へ移動されると、通路２５を経て供給されるトルクコ
ンバータ油圧は通路１６より室中ｆｌ１１８へ供給され
、一方通路１５はドレーン通路２９へ接続される。従っ
てこの状態に於ては直結クラッチが係合される。尚通路
３０はソレノイド２０による直結クラッチの制御に凌駕
して直結クラッチを解除すべきときに制御油圧を供給す
る通路である。

従って第４図に示す如きソレノイド式直結クラッチ制御
弁が用いられるときには、第３図に示すフローチャート
のステップ７に於て直結オンの積車がなされるときには
ソレノイド２ｏに通電し、直結オフの指示がなされると
きにはソレノイド２０への通電を遮断する操作が行われ
ればよい。

以上に於ては本発明を一つの実施例について詳細に説明
したが、かかる実施例について本発明の範囲内にて種々
の修正が可能であることは当業者にとって明らかであろ
う。

【図面の簡単な説明】

第１図はエンジン負荷と車速を二つの独立変数とする第
一の関数座標系に於て直結クラッチを係合させるべき第
一の領域を設定した縮図、第２図はエンジン負荷の時間
的変化率とｌ！速を二つの独立変数とする第二の関数座
標系に於て直結クラッチを係合させるべき第二のｆ！４
域を設定した縮図、第３図は本発明に従って直結クラッ
チの係合及び解放を制御する要領を示すフローチャート
、第４図は直結クラッチの係合及び解放をＩＩＩ　Ｉｌ
ｌ　する油圧回路の一例を示す縮図である。 １・・・トルクコンバータ、２・・・ハウジング、３・
・・入力軸、４・・・ポンプインペラ、５・・・タービ
ンランナ、６・・−ステータ、７・・・ワンウェイクラ
ッチ、８・・・中空軸、９・・・固定ハウジング、１０
・・・ハブ部。 １１・・・出力軸、１２・・・ディスク面、１３・・・
クラッチディスク、１４・・・ライニング、１５．１６
・・・通路、１７．１８・・・室空間、１９・・・直結
クラッチ制御弁、２０・・・ソレノイド、２１・・・弁
スプール、２２・・・圧縮コイルばね、２３．２４・・
・ボート、２５・・・通路、２６．２７・・・ボート、
２８・・・通路、２９・・・ドレーン通路、３０・・・
通路 特許出願人　　　　　トヨタ自動車工業株式会社代　　
理　　人　　　　　　　　弁理士　　　明　　石　　昌
　　毅第１図 第３図 第４ 工 智 ′−１９ 〉１

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 直結クラッチ付自動変速機のＩ１１制御方法にして、成
   る一つの変速段に対しエンジン負荷と車速を二つの独立
   変数とする第一の関数Ｓ！橡系に於て直結クラッチを係
   合させるべき第一の領域を設定すると共にエンジン負荷
   の時間的変化率と車速を二つの独立変数とする第二の関
   数醗榔系に於て直結クラッチを係合させるべき第二の領
   域を設定し、車輌の運転状態が前記成る一つの変速段に
   於て前記第一の領域にあり且前記第二の領域にあるとき
   直結クラッチを係合させることを特徴とする制御方法。