JPS5861350A - 複合クラツチ式多段歯車変速機のクラツチ制御装置 - 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】 本発明は、エンジンと、所定の変速歯車を備えた複数の
入力軸との間にそれぞれクラッチを介設し、該各クラッ
チを交互に接続して複数段の自動変速を行うよう′にし
た複合クラッチ式多段歯車変速機のクラッチ制御装置に
関するものである。

本出願人は、先に、この種の複合クラッチ式多段歯車変
速機として下記のようなものを提案している（特願昭５
６−６４９９５号、特願昭５６−６４９９６号および特
願昭５６−６４９９７号明細書等参照）。

すなわち、エンジンの駆動軸であるクランク軸に、第１
クラツチを介して第１人力軸を、第２クラツチを介して
第２人力軸をそれぞれ連結するとともに、該第１人力軸
には第１速および第３速の変速”ギヤを１、第２人力軸
には第２速および第４速の変速ギヤを設けて、予め、第
１人力軸上で第１速を、第２人力軸上で第２速を選択し
ておき、発進の際には、第１クラツチを接続して第１速
で自動発進させ、その後の変速時には第１クラツチを断
つと同時に第２クラツチを接続して第２速に変速し、第
２速での走行時、第１人力軸上で第１速から第３速への
選択に切換え、第２速で所定速度に達したときに、第２
クラツチを断つと同時に第１クラツチを接続して第３速
に変速し、以後、同様にして第４速への変速を行うよう
にしたものである。

ところで、上記のような複合クラッチ式多段歯車変速機
においては、第１クラツチの断続操作を行うアクチュエ
ータは、通常、０Ｎ−ＯＦＦ的に制御されるものである
ため、第１速での発進時あるいは後退速での後退時に第
１クラツチが急激に接続されることになり、その結果、
エンスト等を生じてスムーズな発進あるいは後退を行う
ことができないという問題がある。

そこで、本発明は斯かる点に鑑みてなされたもので、上
記のような複合クラッチ式多段歯車変速機においで、ク
ラッチの断続を流体式アクチュエ―りで行わせ、該流体
式アクチュエータへの流体圧の供給を電磁弁手段により
制御し、該電磁弁手段を必要に応じてデユーティ制御す
る′ようにすることにより、クラッチの接続速度を可変
として、スムーズな発進あるいは後退を行い得るように
した複合クラツヂ゛式多段歯車変速機のクラッチ制御装
置を提供せんとするものである。

すなわち、本発明は、複数の入力軸と、該人力軸の各々
をエンジン駆動軸に連結するだめの複数のクラッチと、
上記入力軸の各々を出力軸に駆動関係に連結するために
各入力軸に組合わされた１組以上の変速歯車とからなり
、同一人力軸上の各組の変速歯車は変速段において互い
に隣り合っていない変速歯車により構成され、各入力軸
と組合わされた変速歯車を選択してトルク、伝達経路を
切換える流体式変速アクチュエータと、上記クラッチの
各々の断続操作を行う複数の流体式クラッチアクチュエ
ータと、該各アクチュエータへの流体圧の供給を制御す
る電磁弁手段と、少なくとも車速信号及びエンジン負荷
信号が入力され発進、停止および自動変速の制御のため
上記電磁弁手段を作動させる操作信号を発生する制御回
路とを備え、上記電磁弁手段のうち少なくとも第１速の
変速制御を行う電磁弁手段をデユーティ制御することを
特徴とするものである。

以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて詳細に説明
する。

第１図およ゛び第２図は本発明に係る複合クラッチ式多
段歯車変速機のクラッチ制御装置を示し、１はエンジン
、１ａはエンジン駆動軸、２および６は該エンジン駆動
軸１ａに前後に遊嵌合された第１人力軸および第２人力
軸であって１．該第１人力軸２とエンジン駆動軸１ａと
の間には、容量の大きい乾式クラッチで構成した第１ク
ラツチ４が介設され、該第１クラツチ４の接続により第
１人力軸２をエンジン駆動軸１ａに連結するように構成
されているとともに、上記第２人力軸５とエンジン駆動
軸１ａとの間には、軽量小型の湿式クラッチで構成した
第２クラツチ５が介設され、該第２クラツチ５の接続に
より第２人力軸６をエンジン駆動軸１ａに連結するよう
に構成されている。

また、６は出力軸であって、該出力軸６にはデファレン
シャルギヤ７を介して例えば左右の前輪（図示せず）が
接続され、該出力軸６のトルクにより左右の前輪（図示
せず）を回転駆動させるように構成されている。

また、８は上記第１人力軸２および第２人力軸６に組合
わされた変速歯車群であって、上記第１人力軸２の変速
歯車は、変速段において互いに隣り合っていない第１速
の変速歯車９と第３速の変速歯車１０と後退速の変速歯
車１１とにより構成され、また、上記第２人力軸５の変
速歯車は、同様に変速段において互いに隣り合っていな
い第２速および第４速の変速歯車１２．１３により構成
されており、第１人力軸２を、第１速、第３速および後
退速の変速歯車９〜１１を介して出力軸６に駆動関係に
連結するとともに、第２人力軸６を第２速および第４速
の変速歯車１２．１５を介して出力軸６に連結するよう
に構成されている。

さらに、１４は上記第１人力軸２の第１速歯車９と第３
速歯車１０との間にスプライン結合されたｌ−３セレク
ト歯車であって、該１−３セレクト歯車１４は第１速歯
車９と第３速歯車１０とに噛合可能に形成されていると
ともに、該１−３セレクト歯車１４にはロッド１５を介
して流体式変速アクチュエータを構成する１−３シフト
シリンダ１６が連結され、該１−３シフトシリンダ１６
には第１連用管路１７および第３連用管路１８を介して
１−３シフトバルブ１９が接続されており、該１−３シ
フトパルプ１９によシ上記１−３シフトシリンダ１６へ
の流体圧の供給を制御して、該１−３シフトバルブ１９
の非作動時には流体圧を第１連用管路１７を介して１−
３シフトシリンダ１６に供給することにより、ロッド１
５を介して１−３セレクト歯車１４を第１速歯車９方向
に摺動させて第１速歯車９と噛合させる一方、１−３シ
フトパルプ１９の作動時には流体圧を第３連用管路１８
を介して供給することにより、１−３セレクト歯車１４
を第３速歯車１０方向に摺動させて該第３速歯車１０と
噛合させ、よって、繭１人力軸２から出力軸６へのトル
ク伝達経路を２段に切換えるように構成されている。

加えて、２０は上記第２人力軸５の第２速歯車１２と第
４速歯車１５との間にスプライン結合された２−４セレ
クト歯車であって、該２−４セレクト歯車２０は第２速
歯車１２と第４速歯車１５！とに噛合可能に形成されて
いるとともに、該２−４セレクト歯車２０にはロッド２
１を介して流体式変速アクチュエータを構成する炬−４
シフトシリンダ２２が連結され、該２−４シフトシリン
ダ２２には第２速用管路２５および詠４゛速°用管路２
４を介して２−４シフトパルプ２５が接続されており、
該２−４シフトパルプ２５により上記２−４シフトシリ
ンダ２２への流体圧の供給を制御して、該２−４シフト
バルブ２５の非作動時には流体圧を第４連用管路２４を
介して２−４シフトシリンダ２２に供給することにより
、ロッド２１を介して２−４セレクト歯車２０を第“４
速歯車１５方向に摺動させて該第４速歯車１５と噛合さ
せる一方、２−４シフトパルプの作動時には流体圧を第
２連用管路２５を介して供給することにより、２−４セ
レクト歯車２０を第２速歯車１２方向に摺動させて該第
２速歯車１２と噛合させ、よって、第２人力軸６から出
力軸６へのトルク伝達経路を２段に切換えるように構成
されている。

また、２６は上記第１人力軸２の後退速歯車１１の前位
にスプライン結合された後退セレクト歯車であって、該
後退セレクト歯車２６は後退速歯車１１と噛合可能に形
成されているとともに、該後退セレクト歯車２６にはロ
ッド２７を介して流体式変速アクチュエータを構成する
後退シリンダ２８が接続され、また、上記ロッド２７に
は該ロッド２７を後退速歯車１１とは反対側に付勢する
スプリング２９が接続されており、常時は該スプリング
２９のバネ力によってロッド２７を後退速歯車１１とは
反対側に付勢することにより、後退セレクト歯車２６と
後退速歯車１１との噛合を外す一方、上記後退シリンダ
２８への流体圧の供給時には、該後退シリンダ２８の作
動により後−退セレクト歯車２６を上記スプリング２９
のノ（ネカに抗して後退速歯車１１側へ摺動せしめて該
後退速歯車１１と噛合させるように構成されている。

さらに、５０は揺動自在な操作レバー！１１を介して上
記第１クラツチ４に連結された流体式の第１クラツチシ
リンダであって、該第１クラツチシリンダ５０には第１
クラツチ用管路５２を介して第１クラツチパルプ５５が
接続されているとともに、上記操作レバー５１には該操
作レバー５１を、第１クラツチ４を断つ方向に付勢する
スプリング５４が接続されており、上記第１クラツチバ
ルブ５５により第１クラツチシリンダ６０への流体圧の
供給を制御して、該第１クラツチパルプ５５の非作動時
には第１クラツチシリンダ！１０への流体圧の供給を停
止し、上記スプリング６４のバネ力により操作レバー５
１を図中時計方向に回動させて第１クラツチ４を断つ一
方、第１クラツチパルプ５５の作動時には流体圧を第１
クラツチ用管路５２を介して第１クラツチシリンダ５０
に供給することにより、操作レバー５１を上記スプリン
グ５４のバネ力に抗して図中反時計方向に回動させて第
１久ラツチを接続するように構成されている。

加えて、５５は揺動自在な操作レバー５６を介して上記
第１クラツチ５に連結された流体式の第２クラツチシリ
ンダであって、該第２クラツチシリンダ５５には第２ク
ラツチ用管路６７を介して第２クラツチバルブ！＋８が
接続されているとともに、上記操作レバー５６には該操
作レバー５６を、第２クラツチ５を断つ方向に付勢する
スプリング５９が接続されており、上記第２クラツチパ
ルプ５８の作動により第２クラツチシリンダ５５への流
体圧の供給を制御し、該第２クラツチパルプ６８の非作
動時には第２クラツチシリンダ６５への流体圧の供給を
停止し、上記スプリング５９のバネ力により操作レバー
５６を図中反時計方向に回動させて第２クラツチ５を断
つ一方、第２クラツチパルプ５８の作動時には流体圧を
第２クラツチ用管路５７を介して第２クラツチシリンダ
！＋５に供給することにより、操作レバー５６を上記ス
プリング５９のバネ力に抗して図中時計方向に回動させ
て第２クラツチ５を接続するように構成されている。

また、４０は上１己エンジン駆動軸１ａに連結されだ液
圧ポンプであって、該液圧ポンプ４０には吐出管路４１
を介してシフトバルブ４２が接続され、該シフトバルブ
４２にはクラッチ用管路４６を介℃て上記第１クラツチ
バルブ５５および第２クラツチパルプ６８が、また前進
用管路４４を介して１−３シフトバルブ１９および２−
４シフトバルブ２５が、さらに後退用管路４５を介して
後退シリンダ２８がそれぞれ接続されているとともに、
上記シフトバルブ４２のスプール４２ａには、Ｐ（駐車
）、Ｒ（後退）、Ｎ（中立）、Ｄ（第４速までの自動変
速）、３（第３速までの自動変速）および２（第２速ま
での自動変速）の各シフト位置を有するシフトレバ−４
６か連結されており、上記シフトバルブ４２による油圧
供給通路の通路切換により、上記液圧ポンプ４０で発生
した流体圧としての油圧を常に第１クラツチパルプ５６
および第２クラツチバルブ５８に供給するとともに、上
記シフトレバ−４６がり、　　３．　２の各シフト位置
にあるときには液圧ポンプ４０の油圧を前進用管路４４
を介して１−３シフトバルブ１９および２−４シフトバ
ルブ２５に供給する一方、シフトレバ−４６がＰ、　　
Ｈの各シフト位置にあるときには液圧ポンプ４０の油圧
を後退用管路４５を介して後退シリンダ２８に供給する
ように構成されている。

さらに、４７は制御回路であって、該制御回路４７にハ
上記シフトレバ−４６のシフト位置を示すシフト信号と
車速信号とエンジン負荷信号とアクセル開度信号とが入
力されており、これら各信号に基づいて発進時が検出さ
れた時には操作信号Ｑ１を発生し、該操作信号Ｑ１を第
１クラツチバルブ５５に入力して自動発進制御するもの
であり、また、第１速から第２速への変速時には上記操
作信号Ｑ１の発生を停止すると同時に操作信号Ｑ、を発
生して該操作信号へを第２クラツチバルブ５８に入力し
、その後、第２速から第３速への変速時等の所定の変速
時毎に操作信号Ｑ１と操作信号Ｑ４とを交互に発生して
、それぞれ第１クラツチバルブＳＳおよび第２クラツチ
パルプ５８に入力するとともに、第２速での走行途中に
おける所定時（例えば１８　Ｋｍ／ｈｍ／時）には操作
信号（を発生して該操作信号Ｑ、、−１１−３シフトバ
ルブ１９に入力し、また、発進時から操作信号Ｑ３を出
力して該操作信号へを２−４シフトバルブ２５に入力す
る一方、第３速での走行途中における所定時（例えば３
２　Ｋｍ／ｈｍ／時）には操作信号Ｑ３の発生を停止し
、よって、上記各バルブ５５．５８．１９．２５を制御
して停止制御および自動変速制御するものである。

そして、上記制御回路４７の操作信号Ｑ１は、第１クラ
ツチ４を徐々に接続するよう、該制御回路４７により通
流率が経時的に変化するパルス信号でもって構成される
ものである。

すなわち、該制御回路４７は、自動発進制御を行うに際
して、第４図のフローチャートに示すように、第１ステ
ツプＳ１においてエンジン回転数が上昇しているか否か
、すなわち発進しようとしているか否かを判定し、Ｎｏ
の場合にはそのまま待機する一方、ＹｍＳの場合には第
２ステツプＳ２に進み、該第２ステ’）−７’Ｂ２にお
いて上記エンジン回転数の上昇率に応じた速度で第１ク
ラツチ４を接続し始めるよう操作信号Ｑ１を出力し、そ
の後、第３ステツプＳ３において第１クラツチ４の接続
開始によりエンジン回転数の上昇率が低下して零になっ
たか否かを判定し、ＮＯの場合には第２ステツプＳ２に
戻る一方、ＹＦｌｉＳの場合には第４ステツプＳ４に進
み、該第４ステツプＳ４において第１クラツチ４の接続
を停止して半クラツチ状態とするよう、上記操作信号Ｑ
１とは通流率の異なる操作信号Ｑ、を出力し、そして、
第５ステツプＳ５においてクラッチ接続停止によりエン
ジン回転数が再び上昇しているか否かを判定し、Ｎｏの
場合には第４ステツプＳ４に戻る一方、ＹＥＳの場合に
は第６ステツプＳ６に進み、該第６ステツプＳ６におい
て第１クラツチ４の接続を再開して該第１クラツチ４の
接続を完了するよう、上記操作信号Ｑ１とは通流率の異
なる操作信号Ｑ１を出力するように構成されている。

また、上記第１クラツチ４のソレノイドは発振ソレノイ
ド５５ＦＬにより構成されて鰺り、よって、上記制御回
路４７からの一連の操作信号Ｑ１を第１クラツチパルプ
６６の発振ソレノ、イド３３ａに入力することによシ、
該第１クラツチバルブ５５をデユーティ制御して第１ク
ラッチ４Ω接続速度を可変にするように構成されている
。

また、上記第１クラツチバルブ６５の上流側には流量制
御用オリフィス４８が設けられており、上記操作信号Ｑ
１による第１クラツチパルプ５６のデユーティ制御不能
時に該オリフィス４８により第１クラツチシリンダ５０
の作動速度を制限するようにしている。尚、４９は流体
圧を一定に保持するレギュレータ、５０〜５２はチェッ
クパルプ、５５はニュートラルスイッチである。

次に、上記実施例の作動について説明すると、シフトレ
バ−４６がＮ位置にあるとき（停車時）には、第１クラ
ツチバルブ５６および第２クラツチバルブ５８ば共に非
作動状態にあって、第１および第２のクラッチシリンダ
５０．　３５は作動しないため、第１クラツチ４および
第２クラツチ５はそれぞれスプリング５４および５９の
バネ力によって断たれた状態にある。また、１〜３シフ
トバルブ１９は非作動状態にあって、油圧は第１速用管
路１７を介して１−３シフトシリンダ１６に供給される
ため、該１−３シフトシリング１６の作動により１−３
セレクト歯車１４は第１速歯車９方向へ摺動して該第１
速歯車９と噛合している。

さらに、２−４シフトバルブ２５は制御回路４７からの
操作信号部を受けて作動状態にあって、油圧は第２連用
管路１２を介して２−４ンフトシリンダ２２に供給され
るため、該２−４シフトシリンダ２２の作動により２−
４セレクト歯車２０は第２速歯車１２方向へ摺動して該
第２速歯車１２と噛合している。

そして、シフトレバ−４６を例えばＤシフト位置にシフ
トしたのちアクセルを踏み込むと、第１クラツチバルブ
５５は制御回路４７からの一連の操作信号Ｑ１を受けて
デユーティ制御されることになる。このことにより、第
１クラツチ用管路５２を介して第１クラツチシリンダ５
０に供給される油圧は経時的に制御され、その結果、第
１クラツチ４は、第３図中実線で示すように、当初、エ
ンジン回転数（第３図中破線で示す）の上昇率に応じた
速度で徐々に接続され始め、その後、このクラッチの接
続のためエンジン回転数の上昇率が低下し零になると、
接続が一旦停止されて半クラツチ状態となり、その後半
クラッチ状態に伴いエンジン回転数上昇率が再び増大す
ると接続が再開されて、やがて完了することになる。よ
って、第１クラツチ４が徐々に接続されて発進すること
になり、発進をスムーズに行うことができる。また、制
御回路４７の操作信号Ｑ１の出力不能等によって第１ク
ラツチパルプ５５のデユーティ制御が不可能となった場
合においても、該第１クラツチバルブ５５上流側には流
量制御用オリフィス４８が介設されているので、第１ク
ラツチシリンダ５０への油圧の供給を制限することがで
き、第１クラツチ４の接続を徐々に行うことが可能であ
る。

そして、第１速から第２速への変速時（例えば１５　Ｋ
ｍ／ｈｍ／時）には、制御回路４７からの操作信号Ｑ１
の出力が停止され、それと同時に該制御回路４７から操
作信号Ｑ４が第２クラツチバルブ５８に出力される。こ
のことにより、第１クラツチパルプ６６が非作動状態と
なって第１クラツチ４が断たれると同時に、第２クラツ
チバルブ！１８が作動状態となって、第２クラツチシリ
ンダ５５に油圧が供給されて第２クラツチ５が接続され
、第１速から第２速への変速が自動的に行われる。

その後、第２速での走行中、例えば１８　Ｋｍ／ｈｍ／
時には、制御回路４７からの操作信号Ｑ２が１−３シフ
トバルブ１９に出力されて、該１−３シフトバルブ１９
が作動することにより、油圧供給通路が切換わり、油圧
が第３連用管路１８を介してｌ−３ソフトシリンダ１６
に供給されるため、１−３セレクト歯車１４は第１速歯
車９との噛合を外したのち第３速歯車１０と噛合するこ
とになる。

そして、第２速から第３速への変速時（例えば３２　Ｋ
ｍ／ｈｍ／時）には、制御回路４７からの操作信号Ｑ４
の出力が停止され、それと同時に該制御回路４７から操
作信号Ｑ１が第１クラツチパルプ５５に出力されること
により、上記とは逆に、第２クラツチ５が断たれると同
時に第１クラツチ４が接続されて、第２速から第３速へ
の変速が行われる。

以後、同様にして第４速への変速が自動的に行われるこ
とになる。

以上、発進後シフトアップした場合の作動について説明
したが、シフトダウンする場合においては上記とは逆の
作動によって行われる。

尚、上記実施例では、制御回路４７の操作信号Ｑ１によ
る第１クラツチパルプ！＋５のデユーティ制御を第１速
での自動発進時のみとしたが、本発明はこれに限定され
ず、その他、後退時においても同様に適用することがで
きるのは勿論のこと、第２クラツチパルプ５８をもデユ
ーティ制御して、第１クラツチおよび第２クラツチの断
続による変速をスムーズに行うようにしてもよいのはい
うまでもない。

また、上記実施例においては、第１人力軸２と第２人力
軸６とを設けて、これらに第４速までの変速歯車を、変
速段において互いに隣り合わないように配設したものに
適用したが、本発明は、その他、入力軸をさらに追加し
て変速段を５段以上としたものに対しても同様に適用す
ることができるのは勿論である。

さらに、上記実施例においては、制御回路４７にアクセ
ル開度信号およびシフト信号を入力して、自動変速の適
正制御を行うようにしたが、これらは必ずしも入力する
必要はなく、車速信号およびエンジン負荷信号のみで自
動変速制御することが可能である。しかし、これらを入
力すれば自動変速の適正制御の点でより好ましい。

以上説明したように、本発明によれば、クラッチの接続
速度を可変にできる複合クラッチ式多段歯車変速機のク
ラッチ制御装置を提供することができるので、少なくと
も第１速での自動発進をスムーズに行うことができ、複
合クラッチ多段歯車変速機を備えた自動車の走行性能の
向上化を図ることができるものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施態様を例示し、第１図は全体概略構
成図、第２図は要部構成図、第３図は作動説明図、第４
図は制御回路の作動を示すフローチャート図である。 ２・・第１人力軸、６・・第２人力軸、４・・第１クラ
ツチ、５・・第２クラツチ、９・・第１速の変速歯車、
１０・・第３速の変速歯車、１１・・後退速の変速歯車
、１２・・第２速の変速歯車、１６・・第４速の変速歯
車、１６・・１−３シフトシリンダ、１９・・１−３シ
フトバルブ、２２・・２−４シフトシリンダ、２５・・
２−４シフトバルブ、５０・・第１クラツチシリンダ、
６５・・第１クラツチバルブ、３５・・第２クラツチシ
リンダ、６８・・第２クラツチバルブ、４７・・制御回
路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数の入力軸と、該入力軸の各々をエンジン駆動
   軸に連結するための複数のクラッチと、上記入力軸の各
   々を出力軸に駆動関係に連結するために各入力軸に組合
   わされた１組以上の変速歯車とからなり、同一人力軸上
   の各組の変速歯車は変速段において互いに隣り合ってい
   ない変速歯車により構成され、各入力軸と組合わされた
   変速歯車を選択してトルネ伝達経路を切換える流体式変
   速アクチュエータと、上記クラッチの各々の断続操作を
   行う複数の流体圧クラッチアクチュエータと、該各アク
   、チュエータへの流体圧の供給を制御する電磁弁手段と
   、少なくとも°車速信号及びエンジン負荷信号が入力さ
   れ発進、停止および自動変速の制御のため上記電磁弁手
   段を作動させる操作信号を発生する制御回路とを備え、
   上記電磁弁手段のうち少なくとも第１速の変速制御を行
   う電磁弁手段をデユーティ制御することを特徴とする複
   合クラッチ式多段歯車変速機のクラッチ制御装置。