JPS63149231A - 自動発進クラツチの制御装置 - 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 本発明は自動発進クラッチの制御装置、特に伝達トルク
容量を任意に制御できる自動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、自動発進クラッチの制御装置として、実開昭６１
−３８２２９号公報に記載のように、各種検出手段から
の検出信号に基づいて運転状態を判定する運転状態判定
手段と、アクセル開度検出手段と、該アクセル開度検出
手段からの検出信号に基づいてアクセル開度の変化率を
演算する手段と、アクセル開度変化率に応じて予め設定
した相異なるクラッチ制御パターンを前記演算手段から
の出力に基づいて選択し、該選択したクラッチ制御パタ
ーンで前記運転状態判定手段の発進判定時にクラッチを
断続制御するクラッチ制御手段とを備えたものが知られ
ている。

この制御装置によれば、運転者の意志を反映できるアク
セルペダルの踏み方によって発進時のクラッチ制御パタ
ーンを変更でき、運転車の要望する発進フィーリングが
得られる利点がある。

ところが、上記の制御装置の場合には、相異なる複数の
クラッチ制御パターンをアクセル開度の変化率によって
選択するため、例えばアクセル開度変化率がクラッチ制
御パターンを選択すべき境界付近にあるときには、僅か
な変化率の違いでクラッチ制御パターンが大きく異なる
ことがあり、運転者に違和感を与える欠点がある。これ
を解消するには、例えばクラッチ制御パターンの設定数
を多くし、これらパターンを選択するためのアクセル開
度変化率の境界点を増やせばよいが、これでは徒に制御
が複雑となるばかりである。

発明の目的 本発明はかかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、
その目的は、簡単な制御で、スロットル開度の時間変化
率により発進特性を連続的に変化させることができる自
動発進クラッチの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、本発明は第７図に示すよう
に、アクチュエータにより伝達トルク容量を任意に制御
できる自動発進クラッチの制御装置において、各種検出
手段からの検出信号に基づいて運転状態を判定する手段
と、発進クラッチの入力回転数を検出する手段と、スロ
ットル開度を検出する手段と、該スロットル開度検出手
段からの信号によりスロットル開度の時間変化率を演算
する手段と、上記運転状態判定手段と入力回転数検出手
段と演算手段とから信号が入力され、これら信号に基づ
いてアクチュエータを制御するクラッチ制御手段とを備
え、上記クラッチ制御手段には基本的な伝達トルク容量
−クラッチ入力回転数特性が設定されており、上記運転
状態判定手段の発進判定時に上記基本特性の伝達トルク
容量を上記演算手段の出力に応じて補正し、発進クラッ
チがこの補正伝達トルク容量を発生するようにアクチュ
エータを制御するものである。

すなわち、クラッチ制御手段にはスロットル開度の時間
変化率に応じた複数の発進特性を予め設定しておくので
はなく、基本となる発進特性のみを設定しておき、この
基本発進特性をスロットル開度の時間変化率に応じて補
正し、この補正された発進特性によって発進クラッチを
制御するものであるから、スロットル開度の時間変化率
によって発進特性を連続的に変化させることができる。

実施例の説明 第１図は本発明にかかる自動発進クラッチを搭載したＶ
ベルト式無段変速機を示し、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６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に設けた従動側ブーＩＪ１４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。

駆動側ブー１月２は固定シーブ１２ａと可動シーブ１２
ｂ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１７とが設けられている
。上記トルクカム装置１６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
いだけの初期推力を発生し、これら推力によりＶベルト
１５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１４ｂとを育しており、
可動シーブ１４ｂの背後には変速比制御用の油圧室１８
が設けられている。この油圧室１８への油圧は後述する
プーリ制御弁４３にて制御される。

従動軸１３の外周には中空軸１９が回転自在に支持され
ており、従動軸１３と中空軸１９とは湿式多板クラッチ
からなる自動発進クラッチ２０によって断続される。自
動発進クラッチ２０への油圧は後述する発進制御弁４５
によって制御される。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
切換用ドッグクラッチ２３によって前進用ギヤ２１又は
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。また、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２８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。

調圧弁４０は油溜４１からオイルポンプ４２によって吐
出された油圧を開圧し、ライン圧としてプーリ制御弁４
３及び発進制御弁４５に出力している。プーリ制御弁４
３及び発進制御弁４５は電子制御装置６０から出力され
るデユーティ制御信号によりソレノイド４４．４６を作
動させ、ライン圧を制御してそれぞれ従動側プーリ１４
の油圧室１８と発進クラッチ２０とに制御油圧を出力し
ている。

上記制御弁４３．４５の具体的構造は、例えば第２図の
ようにスプール弁５０と電磁弁５２とを組合せたものの
他、第３図のようにボール状弁体５３で入力ボート５４
とドレンボート５５とを選択的に開閉し、出力ボート５
６へ制御油圧を出力する３ボ一ト式電磁弁単体としても
よい。例えば、制御弁４３．４５を第２図のようなスプ
ール弁５０と電磁弁５２とで構成した場合には、電子制
御装置６０から電磁弁５２に出力されるデユーティ比を
Ｄとすると、スプール弁５０の出力油圧Ｐ［ＬＩＴは次
式で与えられる。

ＰＩ］ＪＴｘＡ、＝ＰＬｘＤｘＡ２＋Ｆ　　　・（ｔ）
上式において、Ａ、、Ａ２はそれぞれスプール弁５０の
ランド５０ａ、５０ｂの受圧面積、ＰＬはライン圧、Ｆ
はスプリング５１のばね荷重である。

また、制御弁４３．４５を第３図のような電磁弁単体で
構成した場合には、その出力油圧Ｐｃ１ＪＴは次式％式
％ （１）式、（２）式において、Ａ、、Ａ２．ＰＬ、Ｆは
一定値であるので、デユーティ比りと出力油圧Ｐ即とは
比例する。一方、無段変速装置１０の変速比や発進クラ
ッチ２０の伝達トルク容量は出力油圧Ｐ卯によって制御
できるので、結局デユーティ比りによって無段変速装置
１０の変速比および発進クラッチ２０の伝達トルク容量
を自在に制御できる。

第４図は電子制御装置６０のブロック図を示し、図中、
６１はエンジン回転数（入力軸４の回転数でもよい）を
検出するセンサ、６２は車速を検出するセンサ、６３は
従動軸１３の回転数（発進クラッチ２０の入力回転数又
は従動側プーリ１４の回転数でもよい）を検出するセン
サ、６４はＰ、Ｒ，Ｎ、Ｄ、Ｌの各シフト位置を検出す
るセンサ、６５はスロットル開度を検出するセンサであ
り、上記センサ６１〜６４の信号は入力インターフェー
ス６６に入力され、センサ６５の信号はＡ／Ｄ変換器６
７でデジタル信号に変換される。６８は中央演算処理装
置（ＣＰＵ）、６９はプーリ制御用ソレノイド４４と発
進制御用ソレノイド４６を制御するためのプログラムや
各種データが格納されたリードオンリメモリ　（ＲＯＭ
）、７０は各センサから送られた信号やパラメータを一
時的に格納するランダムアクセスメモリ　（ＲＡＭ）、
７１は出力インターフェースであり、これらＣＰＵ６８
、ＲＯＭ６９、ＲＡ　Ｍ２Ｏ，出力インターフェース７
１、入力インターフェース６６およびＡ／Ｄ変換器６７
はバス７２によって相互に連絡されている。

出力インターフェース７１の出力は出力ドライバフ３を
介して上記プーリ制御用ソレノイド４４と発進制御用ソ
レノイド４６とにデユーティ制御信号として出力されて
いる。

第５図ａは電子制御装置６０のＲＯＭ７０に格納された
基本発進特性、即ち発進クラッチ２０の最も緩やかな締
結を行う場合の伝達トルク容量−クラッチ入力回転数（
横軸の数値はエンジン回転数で換算）特性を示し、入力
回転数の上昇につれて伝達トルク容量が漸増するように
設定されている。一方、スポーツ走行時のような急加速
発進を行う場合には、基本発進特性ａの伝達トルク容量
Ｔを次式のようにスロットル開度θの時間変化率に応じ
て補正する。

Ｔ”　＝Ｔ＋Ｋ・　（ｄθ／ｄｔ）　　　　　　　・・
・（３）（３）式において、Ｔ′はその時のクラッチ入
力回転数に対応した補正伝達トルク容量、Ｋは定数、ｄ
θ／ｄｔはスロットル開度の時間変化率である。

（３）式から明らかなように、求める伝達トルク容量Ｔ
゛は基本伝達トルク容量Ｔに対してスロットル開度の時
間変化率と一定値にとの積を加算したので、補正伝達ト
ルク容量Ｔ”の特性は第５図すで示すように基本伝達ト
ルク容量Ｔに対して上方へ平行移動した特性となる。

なお、発進クラッチ２０として湿式クラッチを用いた場
合には、第５図の縦軸を伝達トルク容量に代えてクラッ
チ油圧としてもよく、さらに発進制御弁４５を第２図、
第３図のように構成した場合にはクラッチ油圧とデユー
ティ比とが比例するので、縦軸をデユーティ比としても
よい。この場合には（３）式は次式のように置き換える
ことができる。

Ｄ”　＝Ｄ＋ｋ・　（ｄθ／ｄ　ｔ）　　　　　　　・
・・（４）（４）式において、Ｄｏは補正されたデユー
ティ比、Ｄは基本デユーティ比、ｋは定数である。

上記のように、スロットル開度θの時間変化率、つまり
アクセルペダルの踏み込み速度が大きい時には運転者が
急加速発進を行いたいと考えている場合であるから、こ
のスロットル開度の時間変化率に対応して発進特性（各
入力回転数に対応した伝達トルク容量）を上昇させれば
、運転者の意志に対応した俊敏な発進が可能となる。し
かも発進特性の補正はスロットル開度の時間変化率に対
応して連続的に行われるので、従来のような複数の発進
特性を選択するための境界点が存在せず、運転者に違和
感を与えない。

つぎに、上記自動発進クラッチの制御装置の動作の一例
を第６図に従って説明する。

スタートすると、まず各種センサから運転信号、即ちエ
ンジン回転数、車速、クラッチ入力回転数、スロットル
開度、シフトポジションなどを検出しく８０）、これら
信号から発進制御を開始すべき状態であるか否かを判別
する（８１）。この判別は、具体的にはスロットル開度
θが一定値θ。以上か、エンジン回転数Ｎ１ｎが一定値
Ｎ。以上か、発進クラッチ２０の人、出力回転数の差の
絶対値（ＩＮ。

−ｖｌ）を入力回転薮ＮＩ］、ｒで除算した値が一定値
６以上かなどによって行う。もし発進を開始すべき状態
であれば、スロットル開度の時間微分（ｄθ／ｄＬ）を
演算するとともに（８２）、クラッチ入力回転数Ｎ１１
ｌＴに応じた基本デユーティ比りを第５図から読み出す
（８３）、そして、上記演算したスロットル開度の時間
微分（ｄθ／ｄｔ）と読み出した基本デユーティ比りと
を用いて（４）式からデユーティ比Ｄ°を演算しく８４
）、このデユーティ比Ｄ゛を発進制御用ソレノイド４６
に出力しく８５）、制御を終了する。

上記実施例では補正伝達トルク容量Ｔ°を（３）式で求
めたが、これに限らず、例えば次式のようにスロットル
開度の時間変化率（ｄθ／ｄｔ）の因子を含んだ関数を
基本伝達トルク容量Ｔに対して乗算してもよい。

Ｔ’　＝Ｔ・　（１＋α・ｄθ／ｄｔ）　　　　・・・
（５）但し、αは定数 （５）式の場合には、第５図に線Ｃで示すように低入力
回転数域では基本発進特性ａとの伝達トルク容量の差が
小さく、入力回転数の増大につれて伝達トルク容量の差
が増大するように設定することができる。

なお、本発明の発進クラッチとしては、湿式クラッチに
限らず、伝達トルク容量を任意に制御し得るクラッチで
あれば、乾式クラッチや電磁クラッチも使用可能である
。

また、実施例ではアクチュエータとしてデユーティ制御
用ソレノイドを使用し、伝達トルク容量をデユーティ比
で制御したが、これに限るものではない。

また、本発明の自動発進クラッチが搭載される変速機は
Ｖベルト式無段変速機やトロイダル形無段変速機などの
無段変速機に限らず、一般の有段式自動変速機であって
もよいことは勿論である。

発明の効果 以上の説明で明らかなように、本発明によればスロット
ル開度の時間変化率、即ちアクセルペダルの踏み込み速
度によって発進特性を任意に変更できるようにしたので
、運転者の意志を反映した発進フィーリングを得ること
ができる。しかも、発進特性はスロットル開度の時間変
化率に応じて連続的に変化するので、従来のような複数
の発進特性を選択するための境界点が存在せず、僅かな
時間変化率の違いによつて発進特性が大きく異なるとい
った欠点を解消できる。また、任意の発進特性を得るた
めにクラッチ制御手段に予め多数の発進特性を設定して
おく必要がなく、基本となる発進特性のみを設定すれば
よいので、設定も容易となる。

【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
例の概略図、第２図、第３図は制御弁の具体的構造図、
第４図は電子制御装置のブロック図、第５図は電子制御
装置に設定された発進特性図、第６図は本発明方法の一
例のフローチャート図、第７図は本発明の構成要素を示
すブロック図である。 １・・・エンジン、４・・・入力軸、１０・・・無段変
速装置、２０・・・自動発進クラッチ、３２・・・出力
軸、４５・・・発進制御弁、４６・・・発進制御用ソレ
ノイド、６０・・・電子制御装置、６５・・・スロット
ル開度センサ。 第１図 第４図 第５図 第７図 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. アクチュエータにより伝達トルク容量を任意に制御でき
   る自動発進クラッチの制御装置において、各種検出手段
   からの検出信号に基づいて運転状態を判定する手段と、
   発進クラッチの入力回転数を検出する手段と、スロット
   ル開度を検出する手段と、該スロットル開度検出手段か
   らの信号によりスロットル開度の時間変化率を演算する
   手段と、上記運転状態判定手段と入力回転数検出手段と
   演算手段とから信号が入力され、これら信号に基づいて
   アクチュエータを制御するクラッチ制御手段とを備え、
   上記クラッチ制御手段には基本的な伝達トルク容量−ク
   ラッチ入力回転数特性が設定されており、上記運転状態
   判定手段の発進判定時に上記基本特性の伝達トルク容量
   を上記演算手段の出力に応じて補正し、発進クラッチが
   この補正伝達トルク容量を発生するようにアクチュエー
   タを制御することを特徴とする自動発進クラッチの制御
   装置。