JPS62238129A - 無段変速機の発進クラツチ制御装置 - 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】 産業上の利用分野 本発明は無段変速機の発進クラッチ制御装置、特に最大
変速比以外で発進する場合の発進クラッチの制御装置に
関するものである。

従来技術とその問題点 従来、無段変速機としては、駆動側ブーりと従動側ブー
りとのベルト巻き掛は径を変化させることにより無段変
速を可能とした■ベルト式無段変速機が知られており、
この無段変速機にはスムーズな発進を行うため、流体継
手、遠心クラッチ又は電磁粉式クラッチなどの発進クラ
ッチが設けられている（特開昭５８−４２８６２号公報
、特開昭５８−１４９４５８号公報、特開昭５８−９９
５４６号公報参照）。

この種の無段変速機において、高速走行状態から徐々に
減速した場合には、無段変速装置の変速比が低速比側へ
制御され、車両停止状態では最低速比に戻っているので
発進に何ら支障はない。しかしながら、雪道や濡れた路
面を走行中に急ブレーキをかけて車輪がロックした時や
良路での急制動時には高速比の状態のまま車両が停止す
ることがあり、この状態から再発進する場合、通常の最
低速比からの発進に比べてエンジン負荷が大きくなるた
め、スムーズな発進が行えず、最悪の場合にはエンスト
を起こして再発進ができないという事態が生じることが
ある。

発明の目的 本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目
的は、最低速比以外で発進する場合にエンストを起こす
ことなくスムーズに発進できる無段変速機の発進クラッ
チ制御装置を提供することにある。

発明の構成 上記目的を達成するために、本発明は、無段変速装置の
変速比を検出する手段と、発進クラッチの伝達トルクを
制御する手段とを具備し、発進時における無段変速装置
の変速比と最大変速比との比に応じて発進クラッチの伝
達トルクを制御するものである。

実施例の説明 第１図は本発明を通用したＶベルト式無段変速機の一例
を示し、エンジン１のクランク軸２はダンパ機構３を介
して入力軸４に接続されている。

入力軸４の端部には外歯ギヤ５が固定されており、この
外歯ギヤ５は無段変速装置１０の駆動軸１１に固定され
た内歯ギヤ９と噛み合い、入力軸４の動力を減速して駆
動軸１１に伝達している。

無段変速装置１０は駆動軸１１に設けた駆動側プーリ１
２と、従動軸１３に設けた従動側プーリ１４と、両プー
リ間に巻き掛けたＶベルト１５とで構成されている。駆
動側プーリ１２は固定シーブ１２ａと可動シーブ１２ｂ
とを有しており、可動シーブ１２ｂの背後にはトルクカ
ム装置１６と圧縮スプリング１１とが設けられている。

」二記トルクカム装置１Ｇは入力トルクに比例した推力
を発生し、圧縮スプリング１７はＶベルト１５が弛まな
いだけの初期ｔｉｔ力を発生し、これら推力により■ベ
ル［５にトルク伝達に必要なベルト張力を付与している
。一方、従動側プーリ１４も駆動側プーリ１２と同様に
、固定シーブ１４ａと可動シーブＬ４ｂとを有しており
、可動シーブ１４ｂの背後には変速比制御用の油圧室１
８が設けられている。

従動軸１３の外周には中空軸１９が回転自在に外挿され
ており、従動軸１３と中空軸１９とは湿式多板クラッチ
からなる発進クラッチ２０によって断続される。中空軸
１９には前進用ギヤ２１と後進用ギヤ２２とが回転自在
に支持されており、前後進切換スリーブ２３によって前
進用ギヤ２１あるいは後進用ギヤ２２のいずれか一方を
中空軸１９と連結するようになっている。後進用アイド
ラ軸２４は従動軸１３と平行に配置されており、この軸
２４には後進用ギヤ２２に噛み合う後進用アイドラギヤ
２５と、別の後進用アイドラギヤ２６とが固定されてい
る。カウンタ軸２７も従動軸１３と平行に配置されてお
り、このカウンタ軸２７には上記前進用ギヤ２１と後進
用アイドラギヤ２６とに同時に噛み合うカウンタギヤ２
８と、終減速ギヤ２９とが固定されており、終減速ギヤ
２９はディファレンシャル装置３０のリングギヤ３１に
噛み合い、動力を出力軸３２に伝達している。

第２図は上記油圧室１８及び発進クラッチ２０の油圧を
制御する油圧制御装置を示し、４０は変速比制御用ソレ
ノイドバルブ、５０はクラッチ制御用ソレノイドバルブ
、６０はマイクロコンピュータなどの制御回路である。

変速比制御用ソレノイドバルブ４０は第３図に示す構造
を有し、バルブボデー４１には油圧源へ通じる入力ボー
ト４２と、油圧室１８へ通じる出力ポート４３と、ドレ
ンボート４４とが形成されている。中央の弁室４５には
、入力ボート４２とドレンボー１・４４とを選択的に開
閉する磁性ボール４６が移動自在に収容されている。こ
のボール４６はスプリング４７によって人力ボート４２
を閉鎖する方向に付勢されており、コイル４８に励磁電
流が流れると、ボール４６は第３図右方向に移動してド
レンボート４４を閉じるようになっている。

クラッチ制御用ソレノイドバルブ５０も変速比制御用ソ
レノイドバルブ４０と全く同様の構造を存しており、第
３図に対応する符号を併記しである。

すなわち、５１ばバルブボデー、５２は油圧源へ通じる
入力ボート、５３は発進クラッチ２０へ通じる出力ポー
ト、５４はドレンボート、５５は弁室、５６はボール、
５７はスプリング、５日はコイルである。

制御回路６０には、図示しないセンサからエンジン回転
数Ｎ　１　ｓ出力回転数Ｎ。、駆動軸１１の回転数Ｎ２
、従動軸１３の回転数Ｎ２、中空軸１９の回転数Ｎ、の
ほか、スロットル開度やブレーキ信号などの信号が入力
され、運転状態に応じてソレノイドバルブ４０．５０を
デユーティ制御している。なお、上記回転数Ｎ１はエン
ジン回転数Ｎ１とギヤ５．９のギヤ比とから求められ、
回転数Ｎ］も出力回転数Ｎ。とギヤ２１からリングギヤ
３１に至るギヤ比とによって求められるρで、贋とＮ、
は別個に検出する必要はない。

いま、制御回路６０からソレノイドバルブ４０．５０に
出力される制御信号のデユーティ比をＤとすると、ソレ
ノイドバルブ４０．５０の出力油圧ＰゆはＰ、ｙ−ＰＬ
−Ｄ　　　　　　　　　　　・・・（１）で与えられ、
Ｐ、はライン圧で一定値であるから、出力油圧ＰＩｌｆ
ｆはデユーティ比りのみで制御される。したがって、無
段変速装置１０の変速比及び発進クラッチ２０の伝達ト
ルクは制御回路６０から各ソレノイドバルブ４０．５０
に出力されるデユーティ比りによって自在に制御できる
。

上記構成の■ベルト式無段変速機において、高速比走行
状態からゆっくりと減速を行ったときには、無段変速装
ｒＩｔ、１０は円滑に低速比側へ変速され、車両停止時
には最低速比に戻っている。この最低速比から発進を行
う場合には、制御回路６０が第４図実線で示すようなデ
ータマツプに従ってクラッチ制御用ソレノイドバルブ５
０にデユーティ制御信号Ｄ工を出力すれば、スムーズな
発進を行うことができる。ところが、雪道や濡れた路面
を走行中に急ブレーキをかけると、車輪がロックされて
高速比状態のまま車両が停止することがあり、この高速
比状態から発進する場合には、第４図実線で示すような
デユーティ比制御信号りゆでは伝達トルクが大き過ぎて
エンストを起こすおそれがある０本発明ではこのような
問題を解消するため、発進時における無段変速装置ＩＯ
の変速比に応じて発進クラッチ２０の伝達トルクを関節
し、最大変速比以外からの発進であってもスムーズに発
進し得るように制御するものである。すなわち、無段変
速装置の最大変速比をｉ６、最大変速比における発進ク
ラッチの伝達トルクをＴ工、その時の無段変速装置の変
速比をｉとすると、 Ｔ　”　Ｔ　ａ　Ｘ□　　　　　　　・・・（２）の関
係式が成立するように発進クラッチの伝達トルクＴを制
御する。ここで、伝達トルクＴはクラッチ制御用ソレノ
イドバルブ５０に入力される制御信号のデユーティ比り
と比例するので、（２）式は次式で置き換えることがで
きる。

Ｄ−Ｄ　ｗｘ　Ｘ□　　　　　　　　・・・（３）ｉ鯨 例えば最大変速比１゜＝２．５０８　、車輪ロック時の
変速比ｉ＝１．０とすると、ｉ／　ｉ　−ａ−＝　０．
４であり、最大デユーティ比ＤｌｌＥＩＸの４０％を出
力すれば、変速比１．０からでもスムーズに発進できる
。この時のデユーティ比りを第４図破線で示す。

ここで、本発明の具体的な制御方法の一例を第５図にし
たがって説明する。

まず各回転数Ｎｒ　　（ｔ’ｌ＋　）　、Ｎ（１（Ｎｌ
　）　、Ｎ２を入力しく７０）、エンジン回転数Ｎ、と
予め制御回路６０に記憶されている設定回転数Ｎｃとを
比較する（７１）、この設定回転数ＮＣは発進クラッチ
２０を切るべき最低回転数であり、アイドル回転数より
やや高めの例えば８００ｒｐｍ程度に設定されている。

Ｎ１くＮＣの時にはそのまま発進クラッチ２０を連結す
るとエンジン１が停止するので、ソレノイドバルブ５０
をＯＦＦとする（７２）。Ｎ、≧Ｎｃの時には続いて発
進クラッチ２０の入力回転数Ｎ２と出力回転数Ｎ、との
差を所定値εと比較する（７３）。

この値εは、発進クラッチ２０が連結状態にあるか否か
を判別するための基準値であって、例えば２００ｒｐｍ
程度に設定されている。

＋Ｎ２−Ｎ、ｌ≦εの場合には発進が既に完了している
ことを意味するので、ソレノイドバルブ５０をＯＮに維
持しく７４）、以後変速制御に移行させる（７５）。ま
た、ｌＮ２−Ｎ、ｌ＞εの時には発進クラッチ２０が半
連結状態、即ち発進途中であることを意味するので、以
下の発進制御を行う。

まず、無段変速装置１０の入力回転数Ｎ１と出力回転数
Ｎ２とから無段変速装Ｗ１０の変速比ｉ　　（＝Ｎ、／
Ｎ２　）を求め（７６）、この変速比ｉを（３）式に代
入して発進時のデユーティ比りを求める（７７）。

そして、このデユーティ比りをソレノイドバルブ５０に
出力しく７８）、リターンさせる。

上記のように無段変速装置１０の発進時におりる変速比
に応じて発進クラッチ２０の伝達トルクを開塾するよう
にしたので、高速比からの発進であっても最大変速比と
同様のスムーズな発進が可能であり、エンストを起こす
ことがない。

第６図は本発明の第２実施例を示し、駆動側ブーり踵の
可動シーブ１２ｂに周溝１２ｃを形成し、この周溝１２
ｃに変速比検出用ロフト８０の一端部を係合させ、この
ロッド８０の他端部をスプリング８１のばね力によって
揺動レバー８２の一端に当接させている。揺動レバー８
２の他端はスプリング８３を介してクラッチ制御バルブ
８４のスプール８５を右方へ付勢している。クラッチ制
御バルブ８４には、ソレノイドバルブ９０からソレノイ
ド圧Ｐｓが導かれたボート８６と、ドレンボート８７と
、発進クラッチ２０ヘクラソチ油圧ＰＣを導く出力ポー
ト８８と、常時ライン圧Ｐ、が導かれた入力ボート８９
とが形成されている。また、スプール８５の内部には出
力ポート８８と右端室９１とを接続する連通孔８５ａが
形成され、これによりクラッチ油圧ＰＣは次式のように
制御される。

Ｐｃ　ｘ７１１．　　＝ｐｓ　Ａ２　＋Ｓ　　　　　　
　　　−（４１上式において、Ａ、はスプール８５の右
側ランド８５ｂの受圧面積、Ａ２は左側ランド８５ｃの
受圧面積、Ｓはスプリング８３のばね力である。

上記ばね力Ｓは駆動側プーリ１２の可動シーブ１２ｂの
変位量、即ｒ：Ｊ変速比に比例して変化し、最大変速比
では最も大きく、高速比側へ移行するにつれて減少する
０例えば最大変速比ｉ工におけるスプリング８３のばね
力を３１とすると、その時のばね力Ｓは Ｓ　”　３０　Ｘ□　　　　　　　・・・（５）１亦 となる。

この実施例では、スプリング８３のばね力Ｓが変速比に
応じて変化するので、クラッチ油圧Ｐｃも変速比に応じ
て変化し、結局発進クラッチ２０の伝達トルクはその時
の変速比と最大変速比との比に応じて低く調整される。

したがって、ソレノイドバルブ９０に制御信号を出力す
る制御回路６０は、発進時の無段変速装置１０の変速比
に関係なく一定特性のデユーティ比を出力すればよく、
第４図に示されるような制御を必要としない。また、こ
の実施例では変速比を可動シーブの変位量によって検出
しているので、駆動側プーリ１２及び従動側プーリ１４
が回転している必要がなく、したがって発進クラッチ２
０を第１図のように無段変速装置ｌＯより下流側に配置
する必要もない。

上記各実施例では発進クラッチとして湿式クラッチを使
用した例を示したが、伝達トルクを任意に調整回部なり
ラッチであれば使用可能であり、例えば電磁粉式クラッ
チなども使用できる。

また、本発明において無段変速装置としてはＶベルト式
無没変速装置に限らず、例えばトロイダル形無段変速装
置などいかなる無段変速装置でも使用できる。

発明の効果 以上の説明で明らかなように、本発明によれば無段変速
装置の発進時の変速比に応じて発進クラッチの伝達ｌ−
ルクを調整するようにしたので、高速比からの発進であ
っても最大変速比と同様のスムーズな発進が可能であり
、エンストを起こすことがない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明が通用されるＶベルト式無段変速機の一
例のスケルトン図、第２図はその油圧回路図、第３図は
ソレノイドバルブの構造図、第４図は発進クラッチの特
性図、第５１！ｌは制御方法の一例を示すフローチャー
ト図、第６図は第２実施例の概略構成図である。 ！・・・エンジン、４・・・入力軸、１０・・・無段変
速装置、１５・・・Ｖベルト、１６・・・トルクカム装
置、１８・・・油圧室、２０・・・発進クラッチ、３２
・・・出力軸、４０・・・変速比ヤ制御用ソレノイドバ
ルブ、５０・・・クラッチ制御用ソレノイドバルブ、６
０・・・制御回路。 出　願　人　　ダイハツ工業株式会社 代　理　人　　弁理士　筒井　秀隆 第１図 第４１４ 第６図 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）無段変速装置の変速比を検出する手段と、発進ク
   ラッチの伝達トルクを制御する手段とを具備し、発進時
   における無段変速装置の変速比と最大変速比との比に応
   じて発進クラッチの伝達トルクを制御することを特徴と
   する無段変速機の発進クラッチ制御装置。