JPS6124866A - 車両用動力伝達装置のクラツチ自動制御方法 - 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】 技術分野 本発明は、車両用動力伝達装置、特に自動変速式トラン
スミッションがトルクコンバータを介することなくクラ
ッチによって直接エンジンに接続される形式の車両用動
力伝達装置において、クラッチを自動制御する方法に関
するものである。

従来の技術 従来、自動変速式トランスミッションを備えた車両用動
力伝達装置にはトルクコンバータが設けられるのが普通
であったが、この場合には車両の加速性および燃料消費
率の改善に限界があるため、近年、自動変速式トランス
ミッションをトルクコンバータを介することなくクラッ
チによって直接エンジンに接続する形式の車両用動力伝
達装置（以下、グイレフトパワートレーンと称する）が
見直されるようになった。

トルクコンバータを備えた車両用動力伝達装置において
は、エンジンの出力に対してトランスミッション側の負
荷が大きい場合にはトルクコンバータの滑りが増大して
エンジンストールの発生が防止されるのであるが、ダイ
レクトパワートレーンにおいてはクラッチを切らなけれ
ばエンジンストールが発生してしまう。

しかしながら、クラッチが完全に切られてしまえば車両
は全く拘束のない不安定な状態となる。

例えば路面が傾斜している状態でクラッチが切られれば
車両は後退し始めるのであるが、運転者はクラッチが切
られることを必ずしも予期していないのであるから、車
両が後退し始めれば運転者が驚くこととなる。また、ダ
イレクト・パワートレーンにトルクが全く作用しない状
態となるためダイレクトパワートレーン中の各ギヤの噛
合い部に遊びが生じ、これが再び噛み合う際にｉｈ突音
を発して運転騒音増大の原因となる。

発明が解決しようとする問題点 本発明は上記のような事情を背景として、ダイレクトパ
ワートレーンを備えた車両において、エンジン回転数が
著しく低下した場合にはエンジンストールの発生を防止
するためにクラッチを切らざるを得す、クラッチを切れ
ば車両が不安定な状態となってしまうという問題を解決
するために為されたものである。

問題点を解決するための手段 本発明は上記の問題点を解決するために、ダイレクトパ
ワートレーンにおいて、（ａ）エンジンストールが発生
するエンジン回転数よりや畢高く定められている第一基
準回転数までエンジン回転数が低下したことを検知する
工程と、（ｂ）その検知信号に基づいて、クラッチを断
接するアクチュエータの油圧をクラッチがトルクを伝達
する状態ではあるがエンジン回転数が第一基準回転数か
ら回復することを許容する程度に滑る状態となるまで低
下させる工程と、（Ｃｌエンジン回転数が第一基準回転
数より高い第二基準回転数まで回復したときアクチュエ
ータの油脂を上昇させる工程との各工程を繰り返すよう
にしたものである。

実施例 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。

第２図にフォークリフトトラック用ダイレクトパワート
レーンの一例を示すが、図において１“Ｏはエンジンで
ある。エンジンｌＯにはポンプ１２とプラネタリギヤユ
ニット１４とが接続されており、プラネタリギヤユニッ
ト１４は、サンギヤ１６．１Ｂ、２０，２２．プラネタ
リギＸ−２４，２６，２１＋、３０．　　リングギヤ３
２．．３４．３６゜３８、前進用クラノナ４０．後進用
クラッチ４２゜ファースト用りラソヂ４４．セカンド用
クラッチ４６、サード用クラッチ４８等を備えてい３゜
サード用クラッチ４８は互に接続される２つのクラッチ
要素がいずれも回転１σ能となっているが、他のクラッ
チにおいては一方のクラッチ要素が回転不能なものとさ
れている。前進用クラッチ４０または後進用クラッチ４
２の接状態においてファースト用、セカンド用、・す・
−ド用のいずれかのクラッチが接状憩とされることによ
って前進３段または後進３段の変速が得られる。すなわ
ち、本実施例においては、サンギヤ、プラネタリギヤ等
と、ファースト用クラッチ４４．セカンド用クラッチ４
６およびサード用クラッチ４８等の変速用クラッチとで
トランスミッションが構成され、これとエンジン１０と
が主クラッチたる前進用クラッチ４０または後進用クラ
ッチ４・２によって接続されているのである。

上記プラネタリギヤユニット１４にはピニオン５０．５
２およびギヤ５４．５６から成る減速機５８が接続され
、その減速機５８には差動歯車装置６０を介して左右の
駆動輪６２が接続されている。

前記エンジン１０に接続されたポンプ１２は第３図に示
すようにタンク７０から作動油を吸入し、前記各クラッ
チ４０，４２，４４．４６および４８のアクチュエータ
４０ａ、４２ａ、４４ａ、４６ａおよび４８ａへ供給す
る。これらに供給される油圧はレギュレータ７２によっ
て常に一定値に保たれているが、前進用クラッチ４０お
よび後進用クラッチ４２のアクチュエータ４０ａおよび
４２ａに供給される油圧は更にモジュレータ７４によっ
て制御されるようになっている。

モジュレータ７４ば、第４図に示すように、レギュレー
タ７２とアクチュエータ４’Ｏａまノ昌Ｊ４２ａとを接
続ずろメインｉＩＩ！ｌ＃；、　”ｔ　６から作動油を
タンク７０ヘドレンさせるドレン通路７８をＵｉｏｆえ
ζいる。ドレン通路７８のメイン通路７６への１妾続邪
にはリリーフバルブ８０が設けられている。リリーフバ
ルブ８０は弁子８２．スプリング８４゜ピストン８６．
スプリング８８等を備えており、このリリーフバルブ８
０の開弁圧はビスＦ−ン８にの位置の変化に従って変わ
るようになゲ（ｒりる。

そして、このピストン８６の位置はスプリング８８およ
び８４の付勢力と油圧室９０の油圧に基づくピストン８
６の作動力との釣り合いによって決まるようになってお
り、油圧室９０の油圧は電磁開閉弁９２によって制御さ
れるようになっている。

油圧室９０には、絞り９４を有する制御用通路９６を経
てメイン通路７６の作動油が導かれており、この油圧室
９０の作動油の電磁開閉弁９２からの流出量が制御され
ることにより油圧室９０の油圧が制御されるようになっ
ているのである。電磁開閉：ＪＩ’、　９２はモジュレ
ーティングソレノイド９８のオフ状態、すなわち電流が
供給されていない状態では閉じ、オン状態においては開
くものであり、モジュレーティングソレノイド９８のデ
ユーティ比、すなわちソレノイド９８に供給されるパル
ス状の電流のデユーティ比を変えることによって油圧室
９０からの作動油の流出量を制御するものである。

上記モジュレータ７４で油圧を制御された作動油は、手
動の方向切換弁１００によって前記前進用クラッチ４０
のアクチュエータ４０ａと後進用クラッチ４２のアクチ
ュエータ４２ａとに択一的に供給されるようになってい
る。すなわち、方向切換弁１００は車両の進行方向を決
定するための操作部材としてのシフトレバ−１０１に接
続され、シフトレバ−１０１がニュートラル位置にある
状態ではいずれのアクチュエータ４０ａ、４２ａにも作
動油を供給せず、シフトレバ−が前進位置あるいは後進
位置へ操作されたとき、それぞれに対応するアクチュエ
ータに作動油を供給するようにされているのである。以
上、ポンプ１２．　　レギュレータ７２．モジュレータ
７４および方向切換弁１００等によってクラッチ断接装
置が構成されている。

一方、レギュレータ７２と前記ファースト用５セカンド
用およびサード用クラッチのアクチュエータ４４ａ、４
６ａおよび４８ａとを接続する油通路の途中には、方向
切換弁１０２および１０４が配設されている。これら方
向切換弁１０２および１０４はそれぞれシフトソレノイ
ド２１０５および１０８が励磁されることによりドレン
通路１１０および１１２が開かれた状態では第３図に示
す状態となり、シフトソレノイド１０６および１０８が
それぞれ消磁されたとき逆の状態に切り換えられるよう
になっている。すなわち、シフトソレノイド１０６，１
０８のオン・オフ状態の如何によってアクチュエータ４
４ａ、４６ａおよび４８ａのいずれかに作動油が供給さ
れ、それによりファースト用クラッチ４４．セカンド用
グラソチ４６もしくはサード用クラッチ４８が接続され
るようになっているのである。

上記シフトソレノイド１０６，１０８および前記モジュ
レーティングソレノイド９８は、第５図に示すように、
ソレノイド駆動回路１１４を介してマイクロコンピュー
タ１１６によ゛って制御される。マイクロコンピュータ
１１６はＣＰＵ　（中央処理装置）１１８を備えており
、これにセンサ１２０からの信号が入力されるようにな
っている。

センサ１２０は歯車１２２の外周部に近接して配設され
、歯車１２２の回転に伴って交流信号を発生するように
されている。この交流信号は波形整形回路１２４によっ
て矩形波に整形され、ＣＰＵ１１８に供給される。歯車
１２２は第２図に示すようにエンジン１０に接続されて
いるため、矩形波の周波数はエンジン１０の回転速度に
比例する。

したがって、ＣＰＵＩ　１８は矩形波の周波数からエン
ジン１０の回転速度、すなわち１分光たりの回転数（以
下、単にエンジン回転数と言う）を演算することができ
る。

マイクロコンピュータ１１６はＣＰ’Ｕ１１Ｂの他にメ
モリ１２６を備えており、このメモリ１２６に東ＣＰＵ
１１８の制御プログラムと共にモジュレー委イングツレ
ノイド９８の制御バクーンが記憶されている。すなわち
、変速時においてアクチュエータ４０　ａ　　（４２ａ
も同様）の油圧を第６図に示すように変化させて前進用
クラッチ４０を一旦切った後、変速用クラッチのいずれ
かのもの、例えばファースト用クラッチ４４を切ると同
時にセカンド用クラッチ４６をつなぎ、その後、緩やか
に前進用クラッチ４０をつなくことが必要なのであるが
、そのためのモジュレーティングソレノイド９８のデユ
ーティ比制御パターンが記憶されているのである。

メモリ１２６には更に、エンジンストールの発生を防止
するためのモジュレーティングソレノイド９日の制御パ
ターンが記憶されている。すなわち、第１図（１１に示
すようにデユーティ比が０％に保たれて前進用クラッチ
４０（後進用クラッチ４２も同様）が完全につながれて
いる状態において、エンジン出力に対してトランスミッ
ション側の負荷が過大である場合には■で示すようにエ
ンジン回転数が低下して来るのであるが、一定回転数以
下になればエンジンストールが発生するため、それより
やや高い第一基準回転数、例えば４００ｒｐｍまでエン
ジン回転数が低下したときデユーティ比が■で示すよう
に急激に６０％まで増大させられ、その後、■で示すよ
うにエンジン回転数の回復に伴って漸減させられ、エン
ジン回転数が第一基準回転数より一定値高くかつアイド
リング回転数より低い第二基準回転数、例えば７００ｒ
ｐｍまで回復したとき、■で示すように０％まで減少さ
せられるデユーティ比の制御パターンが記憶されている
のである。

デユーティ比が■で示すように急激に増大させられれば
、アクチュエータ油圧は第１図（２）に■で示すように
２　ｋｇ　／　ｃＩＩＹまで急激に低下させられる。

この油圧’ｌ　ｋｇ　／　ｃａｌは、前進用クラッチ４
０　（後進用クラッチ４２も同様）を完全に切ってしま
うのではなく、ある程度のトルクを伝達し得る状態に保
ち、かつ、前進用クラッチ４０の滑りによってエンジン
１０の負荷を低下させ、エンジン回転数の回復を許容す
る値に選定されている。したがって、エンジン回転数が
回復するのであるが、この回復に伴ってデユーティ比が
漸減させられるためアクチュエータ油圧が第１図（２）
に■で示すように上昇し、前進用クラッチ４０の伝達可
能なｌ・ルクが増大する。そして、エンジン回転数が第
二基準回転数７００ｒｐｍまで回復したとき、デユーテ
ィ比が第１図（１１に■で示すように急激に減少させら
れるため、アクチュエータ油圧もそれに伴、で上胛し、
前進用クラッチ４０の伝達可能なトルクが増大する。そ
の結果、エンジン１０に対する負荷がエンジン１０の出
力に比較して過大となるため、第１図（２）に■で示す
ようにエンジン回転数が再び低下する。

エンジン回転数が４００ｒｐｍまで低下すれば再びデユ
ーティ比が急激に増大させられ、以下、同様のことが繰
り返されて前進用クラッチ４０の伝達可能なトルクの減
少・増大が繰り返されることとなる。これによってエン
ジンストールの発生が防止されるとともにグイレフトパ
ワートレーンにはエンジン１０から常にある程度のトル
クが加えられることとなる。このトルクは上記のように
増減を繰り返すのであるがミこの増減はエンジン回転数
との関係において制御されるようになっているため、例
えば路面の勾配が急である場合には運転者がアクセルペ
ダルの踏込みを多くし、傾斜が緩やかである場合には少
なくすることによって車両を前進することも後退するこ
ともない状態に維持し得ることとなる。すなわち、グイ
レフトパワートレーンにおいて前進用クラッチ４０もし
くは後進用クラッチ４２にトルクコンバータに類似した
役割を果たさせることが可能となるのである。

また、上記のようにアクチュエータ油圧が最も低い状態
においてもエンジンからある程度のトルクは伝達される
ため、グイレフトパワートレーンを構成する各ギヤの噛
合い部に遊びが生ずることはなく、この遊びの発生に起
因する運転騒音の増大も回避されるのである。

なお、上記のようにしてフッ・−クリフトトランクが停
止させられている状態においてアクセルペダルが踏み込
まれることによりエンジン１０の出力が増大させられれ
ば、エンジン回転数か７００ｒｐｍに達してアクチュエ
ータ油圧が上昇させられてもエンジン回転数は低ドしな
いため、アクチブ４エータ油圧はそのまま最高油圧まで
上昇させられて接状態に保たれ、フォークリフ１トラツ
クが発進することとなる。

以上、本発明の一実施ｆ＋ＩＪを詳細に説明したが、こ
れは文字通り例示であって、本発明はこれ以外の態様で
も勿論実施し得る。

例えば、上記実施例においてはトランスミッションが常
時噛合い式のものとされており、エンジンからトランス
ミッションへの動力の伝達を断接するクラッチとして前
進用クラッチ４０および後進用クラッチ４２が設けられ
ていたが、トランスミッションが選択摺動式のものであ
り、エンジンからトランスミッションへの動力の伝達を
断接するクラッチが１１固設けられているのみのもので
あっても、それらが油圧アクチュエータ等により自動的
に操作されるものであれば本発明を適用することが可能
である。

また、本発明はフォークリフトトラック等産業車両の動
力伝達装置に適用して最も有効なものであるが、トラン
ク、乗用車等、各種車両の動力伝達装置に広く適用する
ことも可能である。

さらに、前記実施例においては、エンジン回″転数が第
一基準回転数から第二基準回転数まで回復する間中デユ
ーティ比が漸減させられてアクチュエータ油圧が上昇さ
せられるようになっていたため、クラッチの伝達可能な
トルクが極く小さい状態の時間が最も短くなる利点が得
られるのであるが、エンジン回転数が第一基準回転数か
ら第二基準回転数まで回復する間中、あるいはその途中
の回転数まで回復する間は、デユーティ比が一定に保た
れ、その後、徐々に減少させられるようにすることも可
能である。

さらに、前記実施例においては第二基準回転数がアイド
リング回転数よりやや低い回転数に設定されていたが、
アイドリング回転数を第二基準回転数とするなど、第一
基準回転数および第二基準回転数は周辺の条件に応じて
適宜に選定することができる。

その他、いちいち例示することはしないが、本発明は当
業者の知識に基づいて種々の変形、改良を施した態様で
実施し得るものである。

発明の効果 以上、の説明から明らかなように、本発明は、エンジン
回転数が第一基準回転数まで低下したとき、クラッチを
断接するアクチュエータの油圧を低下させてクラッチに
エンジン回転数の回復を許容す、　　　る程度の滑りが
生ずるようにし、その結果エンジン回転数が第二基準回
転数まで回復したときアクチュエータの油圧を上昇させ
、そのアクチ・ユエータ油圧の上昇に伴ってエンジン回
転数が低下した場合には、再びアクチュエータ油圧を低
下させるという工程を繰り返すようにしたものであるた
め、エンジン回転数が基準回転数を越えて低下すること
を防止し得、エンジンストールの発生を防止することが
できる。

しかも、クラッチはある程度のトルクを伝達し得る状態
に保たれるため、車両が完全に拘束を解かれて不安定な
状態となることがない。すなわち、トルクコンバータに
滑りが生じている場合に近い状態がアクチュエータ油圧
の制御によって得られることとなり、傾斜した路面上に
おむ９ても運転者の意識とは無関係に車両が後退してし
まうようなことが防止され、また、各ギヤの噛合い部に
遊びが生じて運転騒音が発生することも回避されるので
ある。

また、アクチュエータ油圧が低下させられるエンジン回
転数（第一基準回転数）とアクチュエータ油圧が上昇さ
せられるエンジン回転数（第二基準回転数）とにヒステ
リシスが与えられているため、クラッチが極く短時間で
断接を繰り返すハンチングの発生が回避される。

【図面の簡単な説明】

第１図＋１１．　（２１は本発明の一実施例であるフォ
ークリフトトランク用動力伝達装置（ダイレクトパワー
ドレーン）のクラソヂ制御の状況を示すグラフである。 第２図は上記動力伝達装置の全体を概念的に示す図であ
る。第３図は上記動力伝達装置の油圧回路を示す回路図
である。第４図は第３図に示すモジュレータの詳細を模
型的に示す図である。第５図は上記動力伝達装置の電気
的な制御部分を示すブロック線図である。第６図は上記
動力伝達装置における発進時のアクチュエータ油圧の制
御状況を示すグラフである。 １２：ポンプ　　１４：プラネタリギャユニソト４０：
前進角クラッチ ４０ａ、４２ａ、４４ａ、４６ａ、４８ａ：アクチュエ
ータ ４２：後進用クラッチ　７２：レギュレーク７４：モジ
ュレータ ９８：モジュレーティングソレノイド １．００，１０２，１０４：方向切換弁１０６、ｔｏｓ
：シフトソレノイド １１４：ソレノイド駆動回路 １１６二マイクロコンピユータ １１８：ＣＰＵ（中央処理装置） １２０：センサ　　１２２：歯車 １２４：波形整形回路　１２６二メモリ出願人　株式会
社　豊田自動織機製作所間　　富士通株式会社 第１゛図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 自動変速式トランスミッションがトルクコンバータを介
   することなくクラッチによって直接エンジンに接続され
   る形式の車両用動力伝達装置におけるクラッチの自動制
   御方法であって、 エンジンストールが発生するエンジン回転数よりやや高
   く定められている第一基準回転数までエンジン回転数が
   低下したことを検知する工程と、その検知信号に基づい
   て、前記クラッチを断接するアクチュエータの油圧をク
   ラッチがトルクを伝達する状態ではあるがエンジン回転
   数が前記第一基準回転数から回復することを許容する程
   度に滑る状態となるまで低下させる工程と、 エンジン回転数が前記第一基準回転数より高い第二基準
   回転数まで回復したとき前記アクチュエータの油圧を上
   昇させる工程と の各工程を繰り返すことを特徴とする車両用動力伝達装
   置のクラッチ自動制御方法。