JPS6158695B2 - - Google Patents

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ツチ断接操作、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ツ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
よつ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
力軸の間にクラツ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ツチ切断状態の下
で行われ、該切換操作が完了した後に再びクラツ
チが接続される。然して、上記の変速歯車の切換
操作及びクラツ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
変速機にあつては、上記クラツチの接続速度の遅
速が自動車の運転性に著しい影響を及びす。例え
ば、該クラツ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ヨツクが
発生して乗心地を著しく悪くし、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エンス
トを招起する。更にクラツ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つてクラツチ
アクチユエータへの油圧の供給速度をコントロー
ルして、上記クラツ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つ
て変化した場合に、アクチユエータへのオイルの
供給速度ないし該アクチユ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ツチ接続速度が得
られず、上記したクラツ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、クラツチの断接操作を油圧によりア
クチユエータを介して自動制御する場合における
クラツ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
れた流体圧をクラツチアクチユエータに供給する
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、上記アクチユ
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、上記したクラツ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ツチアクチユエ
ータを介して断接操作が行われるクラツチが介設
されている油圧制御変速機において、上記アクチ
ユエータによるクラツ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、クラツチの接
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、クラツチ接続時におけるシヨツ
クの発生やエンスト、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つ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ツチが備えら
れた変速機であつて、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ユエータにより自動操作され
る油圧制御変速機において、アクセル開度がエン
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ユエータによるクラツチの
接続速度をコントロールするクラツチ速度制御手
段と共に、オイル粘度の影響を上記歯車選択部材
の動作速度によつて検出して、上記クラツチ速度
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。これによりクラツチ接続
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ツチ式変速
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入力軸１及び第２入力軸２が遊嵌
合され、且つ第１入力軸１と上記エンジン出力軸
Ｂとの間、及び第２入力軸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入力軸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
速段において互いに隣り合わない第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入力軸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入力軸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入力軸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１
２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入力軸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ユエータ１
４，１５，１６の作動によつて第１又は第２入力
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入力軸１又は第２入力軸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
つて作動すると、１−３歯車選択部材１１が第１
速歯車６を伝動状態とし、同様に同アクチユエー
タ１４が３速用油路１８から導入される油圧によ
つて作動すれば第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つて作動する
と、２−４歯車選択部材１２が第２速歯車９を伝
動状態とし、同アクチユエータ１５が４速用油路
２０から導入される油圧によつて作動すれば第４
速歯車１０が伝動状態となる。更に後退歯車切換
アクチユエータ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
クチユエータ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
トロツド１４ａ，１５ａ，１６ａには、アクチユ
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入力軸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入力軸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２
６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、これらのクラツチ３，４
は、対応するアクチユエータ２２，２５に油圧が
導入されていない場合は、レバー２４，２７が
夫々装着されたリターンスプリグ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３
０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３１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の出力によつて図示し
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のピストンロツド１
４ｃにオイル粘度センサ３４が具備され、該ロツ
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３４
ａがロツド１４ｃの周面に形成された凹部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によつて一定
圧とされた作動オイルは、メイン油路３２を通つ
てシフト弁３５に導入される。該シフト弁３５は
シフトレバー３６による手動操作によつてシフト
位置が選択され、これに伴うスプール３５ａの移
動により、Ｐ（駐車）レンヂ及びＮ（中立）レン
ヂ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）レンヂ、３（１〜３速
間の自動変速）レンヂ及び２（１，２速間の自動
変速）レンヂにおいては、上記メイン油路３２を
前進用油路３７に連通させ、更にＲ（後退）レン
ヂ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の移動に
よりシフトスイツチ３９における可動接点３９ａ
が移動する。このスイツチ３９は固定接点R′，
N′，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
ないしシフトレバー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速用油路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
ラツチ用油路４７は、クラツチ制御電磁弁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５０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４３、第１クラツチ電磁弁４９及び第２ク
ラツチ電磁弁５０は、上記シフトスイツチ３９か
ら入力されるシフト位置信号Qb、車速センサ５
１から入力される車速信号Qc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及びクラツチ接続信号Q₁′，Q₂′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４０
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Q₂又はQ₄により、２−４切換
電磁弁４３が２−４変速用油路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Q₁′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Q₂′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３４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
いてクラツチ制御信号Qoが出力される。この信
号Qoはクラツチ制御電磁弁４８に入力され、該
電磁弁４８をデユーテイ制御、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段を説
明する。

先づ、停車時においてシフトレバー３６がＮレ
ンヂに位置する場合は、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
クチユエータ１４，１５，１６及び各クラツチア
クチユエータ２２，２５にはいずれも油圧が導入
されない。従つて各歯車選択部材１１，１２，１
３は夫々スプリング部材１４ｂ，１５ｂ，１６ｂ
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ー３６を例えばＤ
レンヂに入れると、シフト弁３５においてメイン
油路３２が前進用油路３７に連通すると同時に、
シフトスイツチ３９からのＤレンヂに入つたこと
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が歯車切換信号Q₁が
出力され、該電磁弁４２が１−３速用油路４０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
クチユエータ１４におけるピストンロツド１４ｃ
に具備されたオイル粘度センサ３４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５
３に入力される。そして、該制御装置５３におい
て、第５図ａに示すフローチヤートに従つて上記
歯車切換信号（第１歯車接続指令）Q₁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／xo）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
ルを踏み込むと、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Q₁′によつて第１ク
ラツチ電磁弁４９が開き、上記前進用油路３７か
らクラツチ用油路４７及び第１クラツチ用油路２
３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入力軸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Q₁′の発信時には、該装置５３からクラツ
チ制御電磁弁４８に第５図ｂに示すフローチヤー
トに従つてクラツチ制御信号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ツチ
制御電磁弁４８のデユーテイ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
ラツチ制御信号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、クラツチ制御電磁弁４８のデ
ユーテイ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
テイON時間Ｔを短かくして、上記アクチユエー
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つて、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の伝導状態とされる。然る後上記第
１クラツチ接続信号Q₁′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入力軸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
オーバラツプしながら順次伝動状態とされ、且つ
第１、第２クラツチ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ツチ接続速
度は、上記のようにしてオイル粘度補正係数Ｘに
よつてオイル粘度の影響を除去するように調整さ
れたクラツチ制御信号Qo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
での動作速度によつて行い、その値により、以下
の全ての変速時におけるクラツチ接続速度を調整
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
つて直後の変速時におけるクラツチ接続速度を調
整すれば、該クラツ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、クラツチ接続
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つて行われ
る変速機において、上記クラツチの接続速度がそ
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、上記クラツチの
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、もつて該クラツチの接
続速度が早過ぎ或は遅過ぎることによるシヨツク
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ツチ式変速
機に限らず、同様の油圧制御を行う単クラツチ式
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ヤート
図、第５図は要部の作動を示すフローチヤート図
である。 Ａ……エンジン、Ｂ……エンジン出力軸、１，
２……入力軸、３，４……クラツチ、５……出力
軸、６，７，８，９，１０……変速歯車、１１，
１２，１３……歯車選択部材、１４，１５，１６
……歯車切換アクチユエータ、２２，２５……ク
ラツチアクチユエータ、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……クラツチ速度制御手
段、（クラツチ制御電磁弁）。

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
   するためのクラツチと、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、上記クラツチを断接操作する油圧式
   クラツチアクチユエータと、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ユエータと、
   これらのアクチユ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
   ツチアクチユエータによるクラツチの接続速度を
   コントロールするクラツチ速度制御手段と、オイ
   ル粘度の影響を上記歯車選択部材の動作速度によ
   つて検出し、上記クラツ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ツチ制御装
   置。