JPS628838A - 自動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、発進時において締結される発進クラッチのク
ラッチ締結圧を制御するための自動変速機の発進クラッ
チ制御装置に関する。

（従来の技術） 従来の発進クラッチ制御装置としては、例えば、特開昭
５９−１３１５６号公報に記載されているようなものが
知られている。

この従来装置は、自動変速機の発進用クラッチその他の
発進装置に作動油圧を供給する供給油路より、油タンク
に通じる排出油路を分岐させ、この排出油路を消磁状態
で閉じ励磁状態で開くようにした電磁弁を設けてなるク
リープ防止装置において、前記電磁弁を励磁状態から消
磁状態に戻す際に該電磁弁の通電回路を所定回数チョッ
ピングするようにしたものであった。

従って、この従来装置では、クリープ防止装置を作動状
態から解除する時に、チョッピング制御（設定した時間
に従って０Ｎ−ＯＦＦの繰り返しを行なう制御でデユー
ティ制御と同じ）によって発進クラッチの締結を行なう
ことで、クラッチ急締結による発進時のショックを防止
させようとするものであった。

尚、クリープ現象とは、自動変速機を備えた車両におい
て、停車中に前進段位Ｍ（特にギヤ比の大きな位置）に
セットしたままにしておくと、トルクコンバータの引摺
りトルクによって、運転者の意志に反して車が前方に移
動しようとする現象をいい、クリープ防止装置とは、ク
リープ現象が起こる条件下で、自動変速機をニュートラ
ル状態や低ギヤ比状態にして、伝達トルクの遮断や低減
を図り、クリープ現象を防止する装置をいう。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、このような従来装置にあっては、発進時
のエンジン出力上昇率とは無関係に、一義的にチョッピ
ング制御により発進クラッチを徐々に接続しようとする
ものであったため、発進開始時のエンジン回転数が高い
場合には、スロットルバルブ以外から導入される吸入空
気により、エンジン出力上昇率が高くなるのに対し、ク
ラッチ締結圧増加割合が低くて発進クラッチにすべりを
生じてしまい、エンジン空炊けやクラッチプレートの焼
損が発生するという問題点があったし、また、高いエン
ジン回転数を基準としてクラッチ締結圧増加割合を設定
した場合には、発進開始時のエンジン回転数が低い場合
に、締結　　　゛シ諺ツクを生じてしまうという問題点
があった。

例えば、通常のフィトリング回転数（６００ｒｐ腸程度
）を基準としてクラッチ締結増加割合が設定されている
場合に、ウオームアツプ（暖機運転）によるアイドリン
グ回転数（８００ｒｐ■程度）から発進しようとする場
合、バイパス吸気路からの空気導入が加わってエンジン
出力上昇率が高まるために、エンジン空炊けやクラッチ
プレートの焼損が発生していた。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、上述のような問題点を解決することを目的と
してなされたもので、この目的達成のために本発明では
、以下に述べるような手段とした。

本発明の解決手段を、第１図に示すクレーム概念図によ
り述べると、油圧の供給により締結される発進クラッチ
ｌと、該発注クラッチｌへの油圧供給路２に設けられた
締結圧コントロールバルブ３と、該締結圧コントロール
バルブ３の作動制御を行なうアクチュエータ４と、入力
センサ５から発進時を示す信号が入力されたらクラッチ
締結圧を徐々に高める制御信号をアクチュエータ４に対
して出力する制御手段６と、を備えた自動変速機の発進
クラッチ制御装置において、前記入力センサ５として、
エンジン回転数を検出するエンジン回転数センサ５０１
と、エンジン出力を直接または間接に検出するエンジン
出力センサ５０２とを含み、発進制御開始時のエンジン
回転数に応じた値を制御定数とし、この制御定数とエン
ジン出力とによってクラッチ締結圧増加割合が得られる
クラッチ締結圧制御を行なう制御手段６とした。

（作　用） 従って、本発明の発進クラッチ制御装置では、上述のよ
うに、発進制御開始時のエンジン回転数に応じた値を制
御定数とし、この制御定数とエンジン出力とによってク
ラッチ締結圧増加割合が得られるようにしたので、エン
ジン出力上昇率の変化に応じたクラッチ締結圧増加割合
となり、クラッチのすべりや締結ショックのない発進ク
ラッチの締結を行なうことができる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面により詳述する。

尚、この実施例を述べるにあたって、クリープ防止の解
除後に制御作動を行なわせるクリープ防止装置を備えた
自動変速機の発進クラッチ制御装置を例にとる。

まず、第２図により実施例の構成を説明する。

１０は実・流側の発進クラッチ制御装置であって、トル
クコンバータ１１、発進クラッチ１２、締結圧コントロ
ールバルブ１３、ソレノイドバルブ（アクチュエータ）
１４．コントロール二二ツト１５、入力センサ１６を備
えているもので、以下、各構成について述べる。

上記トルクコンバータ１１は、エンジンからの回転駆動
力を所定の回転状態まではトルク増大作用により伝達さ
せるもので、エンジンからの回転駆動力が入力される駆
動入力軸１７に連結されたポンプインペラ１８と、該ポ
ンプインペラ１８からの駆動力が流体を介して伝達され
るタービンランナ１９と、トランスミッションケース２
０にワンウェイクラッチを介して固定されたステータ２
１と、によって構成され、前記タービンランナ１９は、
駆動出力軸２２に連結されている。

上記発進クラッチ１２は、自動変速機の遊星歯車等によ
るギヤトレーンのギヤ要素を締結させ、発進時において
前記駆動出力軸２２からの駆動力をミッション出力軸２
３に対して伝達させるために設けられたクラッチであっ
て、駆動出力軸２２に連結されるクラッチドラム２４と
、該クラッチドラム２４に設けられたクラッチプレート
２５と、該クラッチプレート２５とは交互位置に配置さ
れるクラッチプレート２６を設けたクラッチハブ２７と
、該クラッチハブ２７側に設けられたクラッチピストン
２８と、該クラッチピストン２８を作動させる制御油圧
Ｐｃが供給されるピストン室２９と、を備えている。

尚、前記クラッチハブ２７には、ミッション出力軸２３
が連結されている。

上記締結圧コントロールバルブ１３は、オイルポンプか
らの吐出圧力をプレッシャレギュレータバルブにより調
圧させたライン圧Ｐｔ、が供給されるライン圧油路３０
の途中に設けられたもので（自動変速機のコントロール
バルブユニット内）、この締結圧コントロールバルブ１
３と前記発進クラッチ１２のピストン室２９とは制御圧
油路３１により連結されている。

尚、この締結圧コントロールバルブ１３は、油圧のバラ
ンスによって作動するもので、ライン圧油路３０の分岐
油路３２側に設けられたソレノイドバルブ１４がＯＦＦ
状態である時は、バルブ作動圧ＰＳが低いために、バル
ブが図面右方に移動した状態となり、ライン圧油路３０
からのライン圧ＰＬはドレーン油路３３かもドレーンさ
れ、また、ソレノイドバルブエ４がＯＮ状態である時は
、バルブ作動圧Ｐｓが高いためバルブを図面左方に移動
させ、制御圧油路３１へはライン圧ＰＬの制御油圧Ｐｃ
が供給される。

尚、図°中３４．３５．３６は油圧路に設けられたオリ
フィスである。

上記ソレノイドバルブ１４は、前述のように、ライン圧
油路３０の分岐油路３２に設けられたもので、このソレ
ノイドバルブ１４は、コントロールユニット１５からの
デユーティ制御信号（Ｃ）のうち、通電信号で励磁して
オリフィス３４部を閉鎖させ（ＯＮ状態）、通電解除信
号で消磁してオリフィス３４部を開放させる（ＯＦＦ状
態）。

上記コントロールユニット１５は、車載のマイクロコン
ピュータを用いたもので、入力回路１５１、ＲＡＭ（ラ
ンダム、アクセス、メモリ）１５２、ＲＯＭ（リード、
オンリー、メモリ）１５３、ＣＰＵ　（セントラル、プ
ロセシング、ユニッ））１５４．　　クロック回路１５
５．出力回路１５６を備えている。

上記入力センサ１６としては、シフトスイッチ１６１、
アイドルスイッチ１６２、スロー、トル開度センサ１６
３、出力軸回転数センサ１６４、エンジン回転数センサ
１６５、タービン回転数センサ１６６が設けられている
。

前記入力回路１５１は、前記入力センサ１６からの信号
（Ｐ）、（ｉ）、（ｓ文）、（ｎｏ）。

（ｎｅ）、（ｎｔ）をＣＰＵ１５４にて演算処理できる
デジタル信号に変換する回路である。

前記ＲＡＭ１５２は、書き込み読み出しのできるメモリ
で、各センサ１６１，１６２，１６３゜１６４．１６５
，１６６からの入力信号書き込みや、ＣＰＵ１５４での
演算途中における情報の書き込みが行なわれる。

前記ＲＯＭ１５３は、読み出し専用のメモリであって、
ＣＰＵ１５４での演算処理に必要な情報が予め記憶され
ていて、必要に応じてＣＰＵ　１５４から読み出される
。

前記ＣＰＵ１５４は、入力された各種の情報を定められ
た処理条件に従って演算処理を行なう装置であり、クリ
ープ制御及び発進クラッチ制御における入力情報の処理
が行なわれる。

前記クロック回路１５５は、ＣＰＵ１５４での演算処理
時間を設定する回路である。

前記出力回路１５６は、ＣＰＵ１５４からの演算結果信
号に基づいて、アクチュエータであるソレノイドバルブ
１４に対してデユーティ制御信号（Ｃ）を出力する回路
である。

前記シフトスイッチ１６１は、自動変速機のシフト位置
が走行レンジ状態にあるかどうかを検出するスイッチで
、走行レンジ状態であればＯＮ信号によるスイッチ信号
（ｐ）が出力される。

前記アイドルスイッチ１６２は、エンジンのスロットル
が全閉状態（アイドル状態）であるかどうかを検出する
スイッチで、全閉状態であればＯＮ信号によるスイッチ
信号（ｉ）が出力され、スロ□ットルが開いている時に
はＯＦＦ信号が出力される。

前記スロットル開度センサ１６３は、スロットルの開度
を検出するセンサで、スロットル開度信号（３文）が出
力される。

前記出力軸回転数センサ１６４は、ミッション出力軸２
３の回転数Ｎｏを検出するセンサで回転数信号（ｎ　ｏ
）が出力され、この信号（ｎ　ｏ）は車速をあられす信
号として用いられる。

前記エンジン回転数センサ１６５は、駆動入力軸１７の
回転数Ｎｅを検出するセンサで、回転数信号（ｎｅ）が
出力される。

前記タービン回転数センサ１６６は、駆動出力軸２２の
回転数Ｎｔを検出するセンサで１回転数信号（ｎ　ｔ）
が出力される。

尚、前記エンジン回転数センサ１６５及びタービン回転
数センサ１６６は、クリープ制御において、発進クラッ
チ１２の締結圧を完全に零にするのではなくクラッチ締
結までには至らない締結圧状態とするデユーティ制御を
していることで、クリープ制御作動時に、両センサ１６
５，１６６に　　　　゛より回転数差をみて、所定のス
リップ率（クリープ防止に必要な下限値）が得られるデ
ユーティ指令値ＤＯを決めるための入力信号として用い
られる。

また、前記エンジン回転数センサ１６５からの回転数信
号（ｎｅ）は、発進クラッチ制御におけるデユーティ指
令値りを設定する際の制御定数値Ａを求める信号として
用いられる。

この制御定数値Ａは、第４図に示すように、・前記コン
トロールユニット１５のＲＯＭ１５３に予め記憶させで
あるエンジン回転数と制御定数値Ａとの関係を示すマツ
プから、検索により得られる。

また、前記スロットル開度センサ１６３からのスロット
ル開度信号（ｓｏ１）は、発進クラッチ制御におけるデ
ユーティ指令値りを設定する際のエンジン出力値Ｂを求
める信号として用いられる。

このエンジン出力値Ｂは、第５図に示すように、ＲＯＭ
１５３に予め記憶させであるスロットル開度とエンジン
出力値Ｂとの関係を示すマツプから、検索により得られ
る。

尚、発進クラッチ制御でのルーチン起動毎のデユーティ
指令値Ｄｎは、コントロールユニット１５でのルーチン
起動毎のデユーティＥｎが、Ｅｎ＝Ｅｎ−＋＋Ａ−Ｂと
いう演算式により演算され、このデユーティＥｎとクリ
ープ制御でのデユーティ指令値Ｄｏと加えた値、Ｄｎ＝
Ｄｏ＋Ｅｎという演算式により定められる。

つまり、 Ｅ１＝Ｅｏ＋Ａ−Ｂ＋　＝Ａ−Ｂｔ Ｅ２　＝Ｅ＋　＋Ａ−Ｂ２　＝Ａ−Ｂ＋　＋Ａ−Ｂ２Ｅ
３　＝Ｅ２　＋Ａ−Ｂ３　＝Ａ−Ｂ１＋Ａ−Ｂ２　＋Ａ
・Ｂ３Ｅｎ＝Ａ−ｆＢｄｔ となり、 デユーティ指令値Ｄｎは、 Ｄｎ＝Ｄｏ＋Ａ−ｆＢｄｔ となる。

第３図は実施例装置の気化器５０を示すもので、通常状
態におけるアイドル回転数を低く設定することで、アイ
ドル時の燃費を向上させると共に、比較的大きな電気負
荷、例えば空調装置作動時やパワーステアリング作動時
等においては、スロットルバルブ５１をバイパスするバ
イパス流路５２からのバイパス混合気を加えることで、
アイドル回転数を上昇させるようにしたものである。

尚、第３図中５３は燃料流路、５４はアイドル回転数補
正ソレノイドバルブ、５５は判別回路、５６は入力セン
サ（ヒータファンスイッチ等）である。

次に、実施例の作用を説明する。

まず、実施例における制御装置の作用を、第６図に示す
フローチャート図により説明する。

（イ）クリープ制御 このクリープ制御は、ステップ１００→ステツプ１０１
→ステツプ１０２→ステツプ１０３→ステツプ１０４→
ステツプ１０５→ステツプ１０６へとステップが進行す
ることで行なわれる。

尚、ステップ１０３は、スロットルが全閉状態（アイド
リング状態）である時に、その状態を示す情報としてＲ
ＡＭ１５２のＦＬＡＧＩに１という信号を書き込ませる
と共に、クリープ制御の作動状態である時に、その状態
を示す情報としてＲＡＭ１５２のＦＬＡＧ２に１という
信号を書き込ませるステップである。

つまり、クリープ制御は、走行レンジであり（ステップ
１００）、　スロットルが全閉であり（ステップ１０１
）、車速が零である（ステップ１０２）条件の下に行な
われ、走行レンジにあることでＤｕｔｙ＝１００％の制
御信号（Ｃ）がソレノイドバルブ１４に出力されている
状態から、デユーティ指令値Ｄｏの制御信号（Ｃ）に切
り換わり、発進クラッチ１２の締結圧を低下させ、発進
クラッチ１２を介してミッション出力軸２３に伝達され
るトルクを低減させ、クリープ現象が防止される。

尚、このクリープ制御においては、エンジン回転数セン
サ１６５からのエンジン回転数Ｎｅ及びタービン回転数
センサ１６６からのタービン回転数Ｎｔをみて、クリー
プ防止に必要な発進クラッチ１２の締結度合が得られる
ように制御信号（Ｃ）のデユーティ指令値Ｄｏが決めら
れ、このデユーティ指令値ＤＯを記憶させておくと共に
、コントロールユニット１５から出力させる（ステップ
１０６）。

次に、クリープ制御が行なわれない場合を列挙する。

■　走行レンジではなく、ニュートラルレンジやパーキ
ングレンジである場合。

この場合の動作の流れは、ステップ１００→ステツプ１
０７→ステツプ１０６となり、デユーティ最小値である
Ｄｕｔｙ＝Ｏ％の制御信号（Ｃ）が出力される。

■　走行レンジではあるが、スロー／　トルが全閉では
ない場合（通常走行時）。

この場合の動作の流れは、ステップ１００→ステツプ１
０１→ステツプ１０８→ステツプ１０６となり、デユー
ティ最大値であるＤｕｔｙ＝１００％の制御信号（Ｃ）
が出力される。

■　走行レンジであり、スロットル全開であるが、車速
が零ではない場合（下り坂での惰行状態等）。

この場合の動作の流れは、ステップ１００→ステツプ１
０１→ステツプ１０２→ステツプ１０９→ステツプ１０
６となり、ＦＬＡＧ２が１であれば、ＦＬＡＧ２をＯに
すると共に、Ｄｕｔｙ＝ＬＯＯ％の制御信号（Ｃ）が出
力される。

（ロ）クリープ制御解除 アイドルスイッチ１６２がＯＦＦになった時、すなわち
、アクセルペダルが踏み込まれて発進体制に入ったら、
クリープ制御は解除され、同時に、発進クラッチ１２の
締結圧制御が開始される。

（ハ）発進クラッチ制御 この発進クラッチ制御は、開始後からＤｕｔｙ＝１００
％に至るまでと、Ｄｕｔｙ＝１００％以上と、の２段階
によってなされる。

■　開始からＤｕｔｙ＝ｌＯＯ％に至るまで動作の流れ
は、ステップ１００→ステップ１０１→ステップ１０８
→ステップ１１０→ステップ１１１→ステップ１１２→
ステップ１１３→ステップ１１４→ステップ１１５→ス
テップ１１６→ステップ１０６となる。

ステップＩｌｌでは、第４図に示すエンジン回転数と制
御定数値Ａとの関係特性から、発進制御開始時のエンジ
ン回転数により制御定数値Ａが検索される。

例えば、第４図に示すように、エンジン回転数が６０　
Ｏｒｐｍ程度であれば制御定数値はＡｏであり、８００
　ｒｐｍ程度であれば制御定数値はＡ１であり、この値
はルーチン起動毎に検索されるのではなく、発進制御開
始時に一度行なわれたら、以後のルーチン起動時には、
ステップ１１０からステップ１１３へと進み、不変の定
数として用いられる。

ステップ１１３では、第５図に示すスロットル開度とエ
ンジン出力値Ｂとの関係特性から、各ルーチン毎のスロ
ットル開度によりエンジン出力値Ｂが検索される。

ステップ１１４及びステップ１１５では、前述の演算式
に従って、デユーティがルーチン起動毎に演算され、デ
ユーティ指令値りとしてステップ１０６から出力される
。

■　Ｄｕｔｙ＝１００％以上 デユーティ指令値りが１００％に達すると、動作の流れ
は、前記ステップ１１６からステップｌ１７→ステツプ
１０６となり、その後、ステップ１００→ステツ７’１
０１→ステツプ１０８→ステツプ１０６という通常走行
状態における流れになる。

このように、デユーティ指令値りが１００％に達すると
、ステップ１１６からステップ１１７に進んで、ＦＬＡ
ＧＩを０に書き換え、ステップ１０８からステップ１０
６に進んでＤｕｔｙ＝ｌＯＯ％の制御信号（Ｃ）を出力
する。

そして、その後は、Ｄｕｔｙ＝１００％を保ったままで
制御信号（Ｃ）の出力がなされる。

つまり、発進クラッチ１２に対してライン圧ＰＬの供給
をし続け、発進クラッチ１２の締結状態を維持する。

以上説明してきた発進クラッチ制御は、第７図のタイミ
ングチャート図に示すようにその動作が行なわれる。

まず、第７図のスロットル開度線図りに示すように、発
進時から所定の開度までスロットル開度を上げながら発
進する場合であり、通常のエンジン回転数による発進時
と、アイドルアップでの発進時について述べる。

この場合のエンジン回転数をみると１通常発進時は、エ
ンジン回転数が第７図線図Ｅｏに示すように変化し、ア
イドルアップ発進時は、エンジン回転数が第７図線図Ｅ
１に示すように変化する。

つまり、アイドルアップ発進時は、バイパス流路５２か
らの混合気が加わることで、アクセルペダルを踏み込ん
だ後も、はぼ発進開始時のエンジン回転数差を保ったま
ま回転数が上昇してゆく。

また、制御油圧（クラッチ締結圧）の変化をみると、ク
リープ制御時は、デユーティ指令値り。

に応じた制御油圧Ｐｃｏであるが１発進開始後の通常発
進時油圧特性ＦＯとアイドルアップ発進時油圧特性Ｆ１
とは、制御定数値Ａによって時間の経過に従って圧力差
が大きくなっていくという特性差を生じる。

このように、発進制御開始時のエンジン回転数に応じた
値を制御定数値Ａとし、この制御定数値Ａとエンジン出
力値Ｂ　（ａ算による）とによってクラッチ締結増加割
合が得られることで、実際のエンジン出力上昇率の変化
に応じたクラッチ締結圧増加割合となり１発進クラッチ
１２がすべったり、締結ショックを生じることなく、円
滑な発進クラッチ１２の締結とすることができる。

以上１本発明の実施例を図面により詳述して４たが、具
体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、本発
明の要旨を逸脱しない範囲における設計変更等があって
も本発明に含まれる。

例えば、実施例では、クリープ制御解除後の発進時にお
ける発進クラッチ制御装置を例にとったが、通常のニュ
ートラル状態からドライブ状態にシフトしての発進時等
に発進クラッチ制御装置を用いてもよい。

また、実施例では、クリープ制御時においてデユーティ
指令値ＤＯによるわずかな締結圧を残すクリープ制御装
置を示したが、従来例のように、締結圧を零にするクリ
ープ制御装置に適用してもよいことは勿論である。

また、実施例ではデユーティ制御による油圧コントロー
ルの例を示したが、発進クラッチに供給する油圧を直接
制御して得た可変油圧による油圧コントロールであって
もよい。

また、実施例では、エンジン出力の設定をスロットル開
度により行なう例を示したが、エンジン回転数信号やエ
ンジンへの吸入空気流量信号等を用いてエンジン出力を
推定するようにしてもよい。

（発明の効果） 以上説明してきたように、本発明の発進クラッチ制御装
置にあっては、発進開始時のエンジン回転数に応じた値
を制御定数とし、この制御定数とエンジン出力とによっ
てクラッチ締結圧増加割合が得られる制御手段としたた
めに、発進制御開始時のエンジン回転数差に基づくエン
ジン出力上昇率の差に応じたクラッチ締結力増加割合が
得られ、発進時にエンジン空炊けや締結ショック等の不
具合を解消できるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の自動変速機の発進クラッチ制御装置を
示すクレーム概念図、第２図は実施例の発進クラッチ制
御装置を示す全体図、第３図は実施例装置の気化器を示
す図、第４図はコントロールユニットに予め記憶させて
いるエンジン回転数と制御定数値との関係線図、第５図
はコントロールユニットに予め記憶させているスロット
ル開度とエンジン出力値との関係線図、第６図は実施例
装置におけるコントロールユニットでの動作の流れを示
すフローチャート図、第７図は実施例装置における発進
クラッチ制御のタイミングチャート図である。 ｌ・・・発進クラッチ ２・・・油圧供給路 ３・・・締結圧コントロールバルブ ４・・・アクチュエータ ５・・・入力センサ ５０１・・・エンジン回転数センサ ５０２・・・エンジン出力センサ ６・・・制御手段 （Ｃ）・・・制御信号 特　　許　　出　　願　　人 日産自動車株式会社 第４図 第５面 スロツ「ル市し１ 第６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）油圧の供給により締結される発進クラッチと、該発
   進クラッチへの油圧供給路に設けられた締結圧コントロ
   ールバルブと、該締結圧コントロールバルブの作動制御
   を行なうアクチュエータと、入力センサから発進時を示
   す信号が入力されたらクラッチ締結圧を徐々に高める制
   御信号をアクチュエータに対して出力する制御手段と、
   を備えた自動変速機の発進クラッチ制御装置において、 前記入力センサとして、エンジン回転数を検出するエン
   ジン回転数センサと、エンジン出力を直接または間接に
   検出するエンジン出力センサとを含み、発進制御開始時
   のエンジン回転数に応じた値を制御定数とし、この制御
   定数とエンジン出力とによってクラッチ締結圧増加割合
   が得られるクラッチ締結圧制御を行なう制御手段とした
   ことを特特徴とする自動変速機の発進クラッチ制御装置
   。