JPS5913159A - 油圧制御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、自動車用の変速機、特にエンジン出力軸と入
力軸の間のクラッチ断接操作、及び該入力軸と出力軸の
間の変速歯車の切換操作を油圧により走行状態に応じて
自動制御するようにした変速機における上記クラッチの
接続速度を適切に制御する装置に関する。

一般に、入力軸と出力軸の間に歯車選択部材によって選
択的に伝動状態に設定される複数組の変速歯車群を介設
し、且つ上記入力軸とエンジン出力軸の間にクラッチを
備えた変速機においては、上記変速歯車の切換操作はク
ラッチ切断状態の下で行われ、該切換操作が完了した後
に再びクラッチが接続される。然して、上記の変速歯車
の切換操作及びクラッチの断接操作が油圧により、自動
車の走行状態に応じて自動的に行われる油圧制御変速機
にあっては、上記クラッチの接続速度の遅速が自動車の
運転性に著しい影響を及ばず。例えば、該クラッチの接
続速度が早過ぎる場合は、特にエンジンが高速回転して
いる場合にショックが発生して乗心地を著しく悪くシ、
またエンジンが低速回転の場合は急激な負荷の作用によ
る呈ンストを招起する。更にクラッチ接続速度が遅過ぎ
る場合は、特にアクセル開度が大きい場合に所謂空吹き
現象を来たす。

このような問題に対しては、エンジン回転速度やアクセ
ル開度等のエンジンの作動状態を示す制御量を導入し、
これらの制御量によってクラッチアクチュエータへの油
圧の供給速度をコントロールして、上記クラッチの接続
速度をエンジンの各作動状態に応じて予め設定された最
適の速度に制御することが考えられる。しかし、このよ
うな制御手段だけでは、作動オイルの粘度が温度によっ
て変化した場合に、アクチュエータへのオイルの供給速
度ないし該アクチュエータの動作速度が変化するため、
必ずしも予め設定されたエンジンの作動状態に対応した
最適のクラッチ接続速度が得−られす、上記したクラッ
チ接続時の問題を完全に解消することができない。

ところで、クラッチの断接操作を油圧によりアクチュエ
ータを介して自動制御する場合におけるクラッチ接続速
度の制御に関しては、例えば特公昭４９−４８６９４号
公報に記載された発明が存在する。これは、エンジン回
転速度に応答して調圧された流体圧をクラッチアクチュ
エータに供給する構成において、エンジンの減加速度を
検出して、上記エンジン回転速度の変化に応答する流体
圧の変化を位相進みさせることにより、上記アクチュエ
ータの作動遅れを解消したものである。しかし、この発
明においても、作動オイルの粘度が変化すれば制御の目
標値に対する作動値のずれを生じ、上記したクラッチ接
続時の問題を来たす惧れがある。

本発明は、上記のような問題点に着目し、これを解消す
ることを目的とするもので、エンジン出力軸と入力軸の
間に油圧式のクラッチアクチュエータを介して断接操作
が行われるクラッチが介設されている油圧制御変速機に
おいて、上記アクチュエータによるクラッチの接続速度
をエンジンの作動状態に応じて制御すると共に、別途作
動オイルの粘度による影響を検出して、上記の制御に際
してその影響を取り除くように補正する。これにより、
オイル粘度の変化に拘ら、ず、クラッチの接続速度を常
にエンジンの作動状・態に対応した最適の速度に制御し
、クラッチ接続時におけるショク、りの発生やエンスト
、或は空吹き等を防止する。

即ち、本発明においては、入力軸と出力軸の間に歯車選
択部材によって選択的にトルク伝達状態とされる複数組
の変速歯車が介設され、且つ上記入力軸とエンジン出力
軸の間にクラッチ′瀘備冬られた変速機であって、上記
歯車選択部材による変速歯車の切換操作と上記クラ、ツ
チの断接操作が夫々油圧式のアクチュエータにより自動
操作される油圧制御変速機において、アクセル開度やエ
ンジン回転速度等のエンジンの作動状態を示す制御量に
基いて上記アクチュエータによるクラッチの接続速度を
コントロールするクラッチ速度制御手段と共に、オイル
粘度の影響を上記歯車選択部材の動作速度によって検出
して、上記クラッチ速度制御手段に補正信号を出力する
オイル粘度補正手段とを備えたのである。これによりク
ラッチ接続速度が、オイル粘度の変化に拘らず、常にエ
ンジンの作動状態に対応した最適の速度に制御されるこ
とになる。

以下、本発明を図面に示す複合クラッチ式変速機につい
ての実施例に基いて説明する。

第１図は変速機の主として機械的部分の構成を示す、も
ので、エンジンＡの出力軸Ｂ上に該エンジンＡ・側から
第１人力軸１及び第２人力軸２が遊嵌合され、且ｐ第１
人力軸１と上記エンジン出力軸Ｂどの間、及び第２人力
軸２と同じくエンジン出力軸Ｂとの間には夫々第１クラ
ツチ３及び第２クラツチ４が備えられている。

上記第１人力軸１とこれに平行な出力軸５との間には、
入力軸１上に遊嵌合された駆動側歯車と出力軸５に一体
の被動側歯車により構成される変速段において互ψに隣
り合わない第１速歯車６及び第３速歯車７、並びに駆動
側歯車と被動側歯車が中間歯車を介して噛合する後退歯
車８が介設されている。同様に、第２人力軸２と出力軸
５との間には、同じく変速段において互いに隣り合わな
い第２速歯車９及び第４速歯車１０が介設されている。

また、第１人力軸１上における第１速歯車６と第３速歯
車７との間、及び第２人力軸２上における第２速歯車９
と第４速歯車１０との間には、１−３歯車選択部材１１
及び２−４歯車選択部材１２が夫々スライド可能にスプ
ライン嵌合されており、更に第１人力軸１上における後
退歯車８の側方には後退歯車選択部材１３がスプライン
嵌合されている。そして、これらの歯車選択部材１１゜
１２．１３は油圧式の歯車切換アクチュエータ１４．１
５．１６の作動によって第１又は第２人力軸１，２上を
スライドさせられ、そのスライドした側方に位置する変
速歯車と結合して、当該歯車を第１人力軸１又は第２人
力軸２に対して伝動状態とする。つまり、１−３歯車切
換アクチユエータ１４が１速用油路１７から導入される
油圧によって作動すると、１−３歯車選択部材１１が第
１速歯車６を伝動状態とし、同様に同アクチュエータ１
４が３速用油路１８から導入される油圧によって作動す
れば第３速歯車７が伝動状態となる。

また、２−４歯車切換アクチユエータ１５が２速用油路
１９から導入される油圧によって作動すると、２−４歯
車選択部材１２が第２速歯車９を伝動状態とし、同アク
チュエータ１５が４速用油路２０から導入される油圧に
よって作動すれば第４速歯車１０が伝動状態となる。更
に後退歯車切換アクチュエータ１６に後退用油路２１か
ら油圧が導入されると、後退歯車選択部材１３を介して
後退歯車８が伝動状態とされる。ここで、上記各アクチ
ュエータ１４，１５．１６における歯車選択部材１１，
１２．１３を夫々スライドさせるシフトロッド１４ａ、
１５ａ、１６ａには、アクチュエータへの油圧の非導入
時に対応する歯車選択部材を中立位置、即ち、いずれの
変速歯車とも結合しない位置に保持する一対又は一本の
スプリング部材１４ｂ、１５ｂ、１６ｂが夫々装着され
ている。

また、上記エンジン出力軸Ｂと第１人力軸１との間に備
えられた第１クラツチ３は、第１クラツチアクチユエー
タ２２に第１クラツチ用油路２３から油圧が導入された
時にレバー２４を介して接続され、同様にエンジン出力
軸Ｂと第２人力軸２との間に備えられた第２クラツチ４
は、第２クラツチアクチユエータ２５に第２クラツチ用
油路２６から油圧が導入された際にレバー２７を介して
接続される。そして、これらのクラッチ３，４は、対応
するアクチュエータ２２．２５にＭ圧が導入されていな
い場合は、レバー２４．２７に夫々装着されたリターン
スプリング２８．２９により切断状態に保持されている
。

更に、上記エンジン出力軸Ｂはオイルポンプ３０を駆動
し、該ポンプ３０から吐出された作動オイルが調圧弁３
１により一定圧とされた上でメイン油路３２に送り出さ
れるよう構成されている。

また、上記出力軸５は出力歯車３３を介して差動装置Ｃ
を駆動し、該装置Ｃの出力によって図示しない左右一対
の前輪（又は後輪）を駆動する。

ここで、図示の実施例においては、上記１−３歯車切換
アクチユエータ１４のピストンロッド１４ｃにオイル粘
度センサ３４が具備され、該ロッド１４ｃが図示の中立
位置から図面上右方に移動して１−３歯車選択部材１１
を第１速歯車６に結合させた際に、上記センサ３４にお
ける突子３４ａがロッド１４ｃの周面に形成された四部
１４ｄに係合して、切換動作完了信号Ｑａが発せられる
ように構成されている。

次に、第２図により上記機械的構成部分に対する制御部
分の構成について説明すると、オイルポンプ３０から吐
出され、調圧弁３１によって一定圧とされた作動オイル
は、メイン油路３２を通ってシフト弁３５に導入される
。該シフト弁３５はシフトレバ−３６による手動操作に
よってシフト位置が選択され、これに伴うスプール３５
ａの移動により、Ｐ（駐車）レンチ及びＮ（中立）レン
チにおいては上記メイン油路３２を遮断し、Ｄ（１〜４
速間の自動変速）レンチ、３（１〜３速間の自動変速）
レンチ及び２（１，２速間の自動変速）レンチにおいて
は、上記メイン油路３２を前進用油路３°７に連通させ
、更にＲ（後退）レンチにおいてはメイン油路３２を後
退用油路３８に連通させる。また、上記スプール３５ａ
の［ｌＪによりシフトスイッチ３９における可動接点３
９ａが移動する。このスイッチ３９は固定接点Ｒ’、Ｉ
’１ｙ、Ｄ’、３’、２’を有し、その一つに上記可動
接点３９ａが接触することにより、シフト弁３５ないし
シフトレバ−３６の位置を示すシフト位置信号Ｑｂを出
力する。

上記前進用油路３７は１−３速用油路４０と２−４速用
油路４１とに分岐されており、前者の油路４０は１−３
切換電磁弁４２に導かれて、該弁４２の切換動作により
前述の１連用油路１７又は３速用油路１８に選択的に連
通され、また後者の油路４１は２−４切換電磁弁４３に
導かれて、該弁４３の切換動作により前述の２速用油路
１９又は４速用油路２０に選択的に連通される。また、
上記後退用油路３８は一方向絞り弁４４を介して前述の
後退用油路２１となる。

更に、上記前進用油路３７及び後退用油路３８から夫々
逆止弁４５．４６を介して分岐されたクラッチ用油路４
７は、クラッチ制御電磁弁４８を経て二本の油路に分岐
され、その一方は第１クラツチ電磁弁４９を介して前述
の第１クラツチ用油路２３となり、他方は第２クラツチ
電磁弁５ｏを介して前述の第２クラツチ用油路２６とな
る。

然して上記１−３切換電磁弁４２．２−４切換電磁弁４
３、第１クラツチ電磁弁４９及び第２クラツチ電磁弁５
０は、上記シフトスイッチ３９から入力されるシフト位
置信号Ｑｂ、車速センサ５１から入力される車速信号Ｑ
ｃ及びアクセル開度センサ５２から入力されるアクセル
開度信号Ｑｄに基いて制御装置５３から出力される歯車
切換信号Ｑ１〜Ｑ４及びクラッチ接続信号Ｑ□’　ｅ　
Ｑｔ’により動作する。つまり、歯車切換信号Ｑ１又は
Ｑ３により、１−３切換電磁弁４２が１−３速用油路４
ｏを１速用油路１７又は３速用油路１８に連通させ、歯
車、切換信号Ｑ、又はＱ４により、２−４切換電磁弁４
３が２−４速用油路４１を２速用油路１９又は４速用油
路２０に連通させる。また、第１クラツチ接続信号Ｑ□
′により第１クラツチ電磁弁４９が開いて第１クラツチ
用油路２３を開通させ、同様に第２クラツチ接続信号Ｑ
ｚ’により第２クラツチ電磁弁５０が開いて第２クラツ
チ用油路２６を開通させる。

また、上記制御装置５３には前述のオイル粘度センサ３
４からの切換動作完了信号Ｑａが入力され、該信号Ｑａ
と上記アクセル開度信号Ｑｄとに基いてクラッチ制御信
号Ｑｏ力５出力される。この信号Ｑｏはクラッチ制御電
磁弁４８に入力され、該電磁弁４８をデューテ、イ制御
、即ち、断続的なＯＮ、ＯＦＦによる作動オイルの通過
速度の制御を行う。

次に第３〜５図に基いて具体的な制御手順を説明する。

先づ、停車時においてシフトレバ−３６がＮレンチに位
置する場合は、オイルポンプ３０か、ら作動オイルを供
給されるメイン油路３２がシフト弁３５において遮断さ
れているから、各歯車切換アクチ子エータ１４，１５，
１６及び各クラッチアクチュエータ２２．２５にはいず
れも油圧が導入されない。従って各歯車選択部材１１，
１２．１３は夫々スプリング部材１４ｂ、１５ｂ、１６
ｂによりいずれの変速歯車とも結合しない中立位置に保
持され、且つ第１クラツチ３及び第２クラツチ４はとも
に切断された状態にある。

この状態から上記シフトレバ−３６を例えｌｄ’Ｄし、
ンヂに入れると、シフト弁３５においてメイン油路３２
が前進用油路３７に連通ずると同時に、シフトスイッチ
３９からのＤレンチに入ったことを示すシフト位置信号
Ｑｂに基いて制御装置５３から１−３切換電磁弁４２に
歯車切換信号Ｑ□が出力され、該電磁弁４２が１−３速
用油路４ｏを１速用油路１７に連通させる。そのため、
上記メイン油路３２から前進用油路３７及び１−３速用
油路４０を経て、１速用油路１７から１−３歯車切換ア
クチユエータ１４に油圧が導入され、１−３歯車選択部
材１１が第１速歯車６に結合して、該歯車６が伝動状態
となる。その場合に、上記アクチュエータ１４における
ピストンロッド１４ｃに具備されたオイル粘度センサ３
４が作動し、上記歯車選択部材１１が第１速歯車６に結
合した際に発信される切換動作完了信号Ｑａが制御装置
５３に入力される。そして、該制御装置５３において、
第５図（ａ）に示すフローチャートに従って上記歯車切
換信号（第１歯車接続指令）Ｑ工の発信時から動作完了
信号Ｑａの受信時までの時間が計測されると共に、その
計測値Ｘと予め設定されている標準値ｘｏの比較により
オイル粘度補正係数Ｘ（＝　ｘ　／　ｘ　ｏ　）が算出
される。

然る後、自動車を発進させるべくアクセルペダルを踏み
込もと、アクセル開度センサ５２からの信号Ｑｄに基い
て制御装置５３が第１クラツチ接続信号Ｑ１／を出力す
る。該信号Ｑｔ’によって第１クラツチ電磁弁４９が開
き、上記前進用油路３７からクラッチ用油路４７及び第
１クラツチ用油路２３を経て第１クラツチアクチユエー
タ２２に油圧が導入され、第１クラツチ３が接続される
。これにより、エンジンＡの出力がエンジン出力軸Ｂか
ら第１クラツチ３を介して第１人力軸１に伝達され、更
に上記のようにして既に伝動状態とされている第１速歯
車６を介して出力軸５に至り、差動装置Ｃを介して駆動
輪を回転させる。

然して上記制御装置５３からの第１クラツチ接続信号Ｑ
１’の発信時には、該装置５３からクラッチ制御電磁弁
４８に第５図（ｂ）に示すフローチャートに従ってクラ
ッチ制御信号ＱＯが出力される。該信号Ｑｏはアクセル
開度センサ５２からの信号Ｑｄに基いて、アクセル開度
が大きい程クラッチ制御電磁弁４８のデユーティＯＮ時
間Ｔが長くなるように、即ち、作動オイルの通過速度を
早くして速かに第１クラツチアクチユエータ２２に油圧
が導入されるように制御する。その場合に、該クラッチ
制御信号ＱＯは上記歯車選択部材１１の動作時に算出さ
れたオイル粘度補正係数Ｘにより補正され、例えばオイ
ル粘度が大きいため歯車選択部材１１の動作速度が標準
状態より遅い場合（ｘ〉１の場合）には、クラッチ制御
電磁弁４８のデユーティＯＮ時間Ｔを長くしてオイル粘
度が大きいことによる第１クラツチアクチユエータ２２
の作動遅れを防止し、逆にオイル粘度が小さい場合（ｘ
〈１の場合）には、上記電磁弁４８のデユーティＯＮ時
間Ｔを短かくして、上記アクチュエータ２２の動作が早
くなり過ぎることを防止する。これにより第１クラツチ
３の接続速度が、作動オイルの粘度に拘らず、その時の
アクセル開度に対応した最適の速度に制御される。

このようにして自動車が１速状態で発進した後、車速が
次第に上昇すると、変速機は予め設定された変速パター
ンに従って、先づ制御装置５３から出力される歯車切換
信号Ｑ２により、２−４切換電磁弁４３．２−４歯車切
換アクチユエータ１５及び２−４歯車選択部材１２が順
次作動して第２速歯車９が伝動状態とされる。然る後上
記第１クラツチ接続信号Ｑ工′が消滅して第１クラツチ
３が切断されると同時に、第２クラツチ接続信号Ｑ２’
が出力されて、第２クラツチ電磁弁５０及び第２クラツ
チアクチユエータ２５を介して第２クラツチ４が接続さ
れ、エンジン出力軸Ｂから第２クラツチ４、第２人力軸
２及び第２速歯車９を経て出力軸５に動力が伝達される
２速状態に変速される以下、同様にして第３．第４速歯
車７，１０がオーバラップしながら順次伝動状態とされ
、且つ第１．第２クラッチ３，４が交互に断接されるこ
とになり、第３速から第４速状態に自動変速されるので
あるが、各変速時におけるクラッチ接続速度は、′上記
のようにしてオイル粘度補正係数Ｘによってオイル粘度
の影響を除去するように調整されたクラッチ制御信号Ｑ
Ｏにより、その時のアクセル開□度に適合した最適の速
度とされる。

尚、以上の実施例においては、オイル粘度補正係数Ｘの
算出を、発進時における１−３歯車選択部材１１が中立
位置から第１速歯車６に結合されるまでの動作速度によ
って行い、その値により、以下の全ての変速時における
クラッチ接続速度を調整する構成としたが、１−３歯車
選択部材１１及び２−４歯車選択部材１２が中立位置か
ら各変速歯車と結合する各切換動作毎にオイル粘度補正
係数Ｘを算出し直し、その新たに算出された係数によっ
て直後の変速時におけるクラッチ接続速度を調整すれば
、該クラッチ接続速度が一層適切に制御されることにな
る。

また、以上の実施例においては、クラッチ接続速度の基
本制御量としてアクセル開度信号のみを用いたが、更に
エンジン回転速度やその他のエンジンの作動状態を示す
制御量を導入し、これらを適宜組み合せて用いてもよい
。

以上のように本発明によれば、変速歯車の切換操作とク
ラ、ツチの断接操作が油圧によって行われる変速機にお
いて、上記クラッチの接続速度がその時のエンジンの作
動状態に対応した速度に制御されると共に、その制御に
際してオイル粘度の影響が取り除かれるように調整され
る。これにより、オイル粘度の変化に拘らず、上記クラ
ッチの接続速度が常にエンジンの作動状態に対して適切
に且つ精度良く適合され、もって該クラッチの接続速度
が早過ぎ或は遅過ぎることによるショックの発生、エン
スト或は空吹き等の問題が解消され、運転性の向上が実
現されることになる。

尚、本発明は実施例に示す複合クラッチ式変速機に限ら
ず、同様の油圧制御を行う単クラッチ式変速機について
も適用し得る。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図は変速機の主とし
て機械的部分の構成図、第２図は主として制御部分の構
成図、第３図は作動タイミング図、第４図は全体の作動
を示すフローチャート図、第５図は要部の作動を示すフ
ローチャート図である。 Ａ・・・エンジン、Ｂ・・・エンジン出力軸、１，２・
・・入力軸、３，４・・・クラッチ、５・・・出力軸、
６．７，８，９，１０・・・変速歯車、１１，１２．１
３・・・歯車選択部材、１４，１５，１６・・・歯車切
換アクチュエータ、２２．２５・・・クラッチアクチュ
エータ、３４・・・オイル粘度補正手段（オイル粘度セ
ンサ）、４２．．４３，４９．５０・・・電磁弁、４８
・・・クラッチ速度制御手段（クラッチ制御電磁弁） （ａ） 歯キ切壊動作 第５図 （ｂ） ７フツ＋峯制御動作

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）入力軸と、該入力軸をエンジン出力軸に連結する
   ためのクラッチと、上記入力軸を出力軸に連結するため
   の複数組の変速歯車群と、これらの変速歯車を選択して
   トルク伝達経路を切換える歯車選択部材と、上記クラッ
   チを断接操作する油圧式クラッチアクチュエータと、上
   記歯車選択部材を切換操作する油圧式歯車切換アクチュ
   エータと、これらのアクチュエータへの油圧供給を制御
   する電磁弁群とを有する油圧制御変速機において、エン
   ジンの作動状態を示す制御量に応じて上記クラッチアク
   チュエータによるクラッチの接続速度をコントロールす
   るクラッチ速度制御手段と、オイル粘度の影響を上記歯
   車選択部材の動作速度によって検出し、上記クラッチ速
   度制御手段に補正信号を出力するオイル粘度補正手段と
   を備えたことを特徴とする油圧制御変速機のクラッチ制
   御装置。