JPS63149234A - 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、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として、例えば特
開昭６０−１７５８２８号公報に記載のものが知られて
いる。この制御装置は、発進時のみエンジン回転数に対
応して上昇する油圧をクラッチに供給し、発進終了後の
走行状態においてはクラッチを完全締結させる高い油圧
を供給し、低エンジン回転数領域においてもクラッチを
締結させて走行するものである。

上記自動発進クラッチの制御装置において、走行中は上
述のように発進クラッチには完全締結させる高い油圧が
導かれており、この状態から徐々に減速すると、通常は
燃費を考慮してエンスト直前のエンジン回転数に低下す
るまで発進クラッチを締結状態に保持している。ところ
が、このような制御では、急ブレーキをかけて停止した
時に発進クラッチの遮断が遅れ、エンストを起こすおそ
れがある。その原因は、発進クラッチの締結時の伝達ト
ルク容量がエンジンの最大トルク時においてもすべりが
生じないように一定の余裕度をもって設計されており、
この完全締結状態から急に遮断しようとしても時間遅れ
が出てしまうからである。

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、急停止時における発進クラッチの遮断の迅
速化を図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、スロット
ル開度を検出する手段と、スロー／　トル開度が全閉又
はその近傍であるかを判別する手段と、エンジン回転数
を検出する手段と、発進クラッチの前後の回転数により
完全締結状態を検出する手段と、上記スロットル開度判
別手段とエンジン回転数検出手段とクラッチ締結検出手
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
ラッチ締結検出手段の完全締結検出時で、スロットル開
度判別手段がスロ７）ル開度全閉又はその近傍の信号を
出力した時、上記クラッチ制御手段はエンジン回転数に
対応したエンジン吸収トルクよりやや高い伝達トルク容
量となるようにアクチュエータを制御することを特徴と
するものである。

すなわち、通常走行時、特にスロットル開度が全閉又は
その近傍時の発進クラッチに作用するトルクはエンジン
ブレーキ時の逆駆動トルクが最も大きく、この逆駆動ト
ルクはエンジンの最大トルクに比べると遥かに小さい、
そこで、スロットル開度が全閉又はその近傍時に逆駆動
トルクよりやや大きめの伝達トルク容量となるように発
進クラッチを制御すれば、発進クラッチの締結力を必要
最低限度近くまで低くすることができ、急ブレーキをか
けて停止する場合でも瞬時に発進クラッチを遮断できる
。

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に設けた駆動側ブー１月
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１
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、従動側ブー１Ｊ１４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
出された油圧を調圧し、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ポ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
御袋Ｗ６０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ｐＨｌｌＴは次
式で与えられる。

Ｐ、ＸＡ、＝ＰＬＸＤＸＡ２＋Ｆ　　　・（１１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ｐＨｌＩＴは次式％式
％ （１）式、（２）式において、Ａ＋　、　Ａ２　、Ｐ　
Ｌ　、Ｆは一定値であるので、デユーティ比りと出力油
圧ＰＭとは比例する。一方、無段変速装置ｌＯ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ガに
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ｌＯ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ＣＰＵ６Ｂ
、ＲＯＭ６９、ＲＡＭ７０、出力インターフェース７１
、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。

上記構成の自動発進クラッチの制御装置において、走行
時には発進クラッチ２０は完全締結しており、その伝達
トルク容量は実際に発進クラッチ２０を伝わるトルクよ
り遥かに大きい。特に、スロットル開度全閉又はその近
傍でかつ高速比で走行している場合には伝達トルク容量
と実際の伝達トルクとの差は更に大きく、このことは発
進クラッチは必要以上の力で締結していることを意味し
、急ブレーキ時の遮断性能に支障がでる。そこで、本発
明はスロットル開度全閉又はその近傍の時、発進クラッ
チ２０の伝達トルク容量をすべりを起こさない程度まで
低（し、発進クラッチ２０の遮断性能を向上させたもの
である。そのため、本発明ではスロットル開度全閉又は
その近傍時における最大トルクであるエンジン逆駆動時
のエンジン吸収トルクよりやや高めの伝達トルク容量と
なるように発進クラッチ２０を制御している。

この場合の発進クラッチ１０の伝達トルク容量Ｔは次式
で求められる。

（３）式において、Ｎ　ｉｎはエンジン回転数、Ｎつは
従動輪回転数（クラッチ入力回転数）、Ａ、Ｂ。

Ｃはそれぞれ定数である。定数Ａ、Ｂ、Ｃはエンジンブ
レーキ時のエンジン吸収トルク特性に応じて決定される
が、一般のエンジン吸収トルクは第５図のようにエンジ
ン回転数の上昇につれて直線的に上昇する。

（３）式から明らかなように、スロ７）ル開度全開時の
伝達トルク容量Ｔは、無段変速装置１０の変速比（Ｎ　
＋ｎ　／　Ｎ　ａｒｒ　）とエンジン回転数Ｎｉｎとに
よって決定される。例えば、変速比が小さい高速比域で
かつ低エンジン回転数域で走行している時には伝達トル
ク容量Ｔは最も低く調整される。したがって、この状態
から急ブレーキがかかっても、エンストを起こす直前の
エンジン回転数で瞬時に発進クラッチ２０を遮断できる
。

なお、発進クラッチ２０として油圧式クラッチを使用し
、かつクラッチ油圧を供給する発進制御弁４５を第２図
、第３図のように構成した場合には、伝達トルク容量（
クラッチ油圧）とデユーティ比とが比例するので、（３
１式を次式のように置き換えることができる。

（４）式において、Ｄは発進制御用ソレノイド４６に入
力されるデユーティ比、ａ、ｂ、ｃはそれぞれ定数であ
る。（４）式のように伝達トルク容量をデユーティ比で
置き換えれば、電気信号のみで伝達トルク容量を任意に
制御できるので、制御が極めて簡単となる。

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Ｎ１ｎ、クラッチ入力回転数ＮＣＩＸ、車
速Ｖ、スロットル開度θなどを検出する（８０）。これ
ら運転信号のうち、スロットル開度θと微少値θ。（例
えばθ０−１０％）とを比較しく８１）、θ≦００であ
ればスロットル開度全閉又はその近傍にあることを意味
するので、続いて発進クラッチ２０の人、出力回転数の
差の絶対値（ＩＮ、Ｍ−ｖｌ）をクラッチ入力回転数Ｎ
１で除算した値と一定値ε　（例えばε＝　０．１）と
を比較する（８２）。

もし発進クラッチ２０が完全締結して走行状態にある場
合には、 Ｎ餅 であるから、この場合には続いて（４）式からエンジン
吸収トルクよりやや高めの伝達トルク容量を発生するデ
ユーティ比りを演算する（８３）。そして上記演算した
デユーティ比りを発進制御用ソレノイド４６に出力しく
８４）、制御を終了する。

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、発進クラッチの配置箇所は無段変速装置より下流
側に限らず上流側に配置してもよく、この場合には（３
）式における変速比の因子を削除すればよい。なお、本
発明の制御は発進クラッチを無段変速装置より下流側に
設けた場合に更に効果的である。すなわち、発進クラッ
チを無段変速装置より下流側に設けると、ニュートラル
時でもプーリが回転するので、車両停止時に変速比が最
低速比より小さくても容易に低速比側へ変速できる利点
があるが、その反面、低速比においてはエンジントルク
が倍加されて発進クラッチに伝わるため、発進クラッチ
の伝達トルク容量を大きくしなければならない。したが
って、高速比における発進クラッチの余剰伝達トルク容
量が極めて大きくなり、急停止時の遮断性能に支障が出
るおそれが高いが、本発明の伝達トルク容量制御を行え
ばこのような問題を解消できる。

発明の効果 以上の説明で明らかなように、本発明によればスロット
ル開度全開又はその近傍時の発進クラッチの伝達トルク
容量をエンジン吸収トルクよりやや高い値に制御するこ
とにより、発進クラッチの締結力をすべりを生じない必
要最低限度近くまで低くすることができる。これにより
、急ブレーキをかけて停止する場合でも瞬時に発進クラ
ッチを遮断でき、エンストを確実に防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明が適用される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図はエンジン
吸収トルク特性図、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。 ｌ・・・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、６１・・・エンジン
回転数センサ、６２・・・車速センサ、６３・・・従動
軸回転数センサ、６５・・・スロットル開度センサ。 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４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、スロットル開
   度を検出する手段と、スロットル開度が全閉又はその近
   傍であるかを判別する手段と、エンジン回転数を検出す
   る手段と、発進クラッチの前後の回転数により完全締結
   状態を検出する手段と、上記スロットル開度判別手段と
   エンジン回転数検出手段とクラッチ締結検出手段とから
   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、上記クラッチ締
   結検出手段の完全締結検出時で、スロットル開度判別手
   段がスロットル開度全閉又はその近傍の信号を出力した
   時、上記クラッチ制御手段はエンジン回転数に対応した
   エンジン吸収トルクよりやや高い伝達トルク容量となる
   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。