JPS63162343A - 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、遠心クラッ
チや流体継手と同様な円滑な発進を行・うため、エンジ
ン回転数（クラッチ入力回転数）に対応して伝達トルク
容量を−Ｌ昇させ、発進クラッチが円滑に係合し得るよ
うにしたものが提案されている。

しかしながら、このような発進制御を行う従来の自動発
進クラッチでは、車両停止中の非走行レンジ状態でスロ
ットルを開いてエンジン回転数を高回転状態に保持して
おき、この状態から走行レンジに切り喚えると、急激な
発進クラ・ノチの締結により車両が急に飛び出したり、
あるいはエンストを引き起こすおそれがあった。その原
因は、走行レンジでは車両停止状態でスロットルを開い
ても、エンジン回転数をストール回転数以上に上げるこ
とはできないが、非走行レンジではこのような制限がな
いため、スロットルを開けばエンジン回転数をストール
回転数以上に上げることが可能であ。したがって、もし
この瞬間に走行レンジへ切り換えると、その時のエンジ
ン回転数に対応した発進クラッチの伝達トルク容量は最
大となり、車両停止中にもかかわらず発進クラッチを即
座に完全締結させることになるからである。

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、車両停止中の非走行レンジの高エンジン回転状態
から走行レンジへ切り換えた時、車両の飛び出しやエン
ストを防止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８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、車両の停
止状態を検出する手段と、エンジン回転数を検出する手
段と、エンジン回転数が一定値以上の高回転状態かを判
別する手段と、変速機のシフト位置が非走行レンジか走
行レンジかを判別する手段と、エンジン回転数の上昇に
つれて伝達トルク容量が上昇する係合特性に沿ってエン
ジン回転数に対応した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クラッチ制御手段と、伝達ト
ルク容量または該伝達トルク容量の制御因子の時間勾配
を演算する手段とを有し、車両停止状態で非走行レンジ
におけるエンジン高回転状態から走行レンジへ切り換え
た時、クラッチ制御手段は伝達トルク容量をアイドル回
転数相当値から一定値以下の時間勾配をもって上昇させ
るものである。

すなわち、非走行レンジのエンジン高回転状態から走行
レンジへ切り換えた時の伝達トルク容量をエンジン回転
数に対応した値とせず、アイドル回転数相当の伝達トル
ク容量から一定値以下の時間勾配で上昇させることによ
り、発進クラッチを徐々に係合させて車両の飛び出しや
エンストを解消するものである。

実施例の説明 第１図は本発明の一例である自動発進クラッチが適用さ
れる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■ベル）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
からなる発進クラッチ２０によって断続される。上記発
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２
２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２
９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で入力ポ
ート５４とドレンポート５５とを選択的に開閉し、出力
ポート５６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。

上記制御弁４３．４５を、例えば第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。

は次式で与えられる。

ＰａｊＴＸＡ、＝Ｐ、ＸＤＸＡ２　＋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Ｐゆは次式％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
２吋とは比例する。また、出力油圧Ｐ、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
クは任意に制御できるので、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
伝達トルクを自在に制御できることになる。

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のスロットル開度信
号はＡ／Ｄ変換器６７でデジタル信号に変換される。６
８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ＩＩＪ御
するためのプログラムやデータが格納されたり一ドオン
リメモリ　（ＲＯＭ）、７０は各センサがら送られた信
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ＣＰ　Ｕ６８、ＲＯＭ６９、ＲＡＭ７０．出方
インターフェース７１、上記入力インターフェース６６
、上記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の出方は出力ド
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図は電子制御装置６０のＲＯＭ６９内に設定された
発進クラッチ２０の係合特性を示し、エンジン回転数（
クラッチ入力回転数でもよい）の上昇につれて伝達トル
ク容量が緩やかに上昇するように設定されている。なお
、発進クラッチ２ｏが油圧クラッチの場合には第５図縦
軸を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、第５図縦軸を発進
制御用ソレノイド４６のデユーティ比としてもよい。

上記構成の自動発進クラッチの制御装置において、Ｄ、
Ｌ、Ｒなどの走行レンジでは車両停止状態でスロットル
を開いても、エンジン回転数をストール回転数以上に上
げることはできないが、Ｎ、Ｐなどの非走行レンジでは
このような制限がないため、スロットルを開けばエンジ
ン回転数をストール回転数以上に上げることが可能であ
。そこで、急加速発進を行うために非走行レンジにおい
て意識的にスロットルを開き、エンジン高回転状態を保
持して走行レンジに切り換えると、その時のエンジン回
転数に対応する発進クラッチ２０の伝達トルク容量は最
大（デユーティ比１００％）となり、発進クラッチ２０
は即座に完全締結されることになる。ところが、車両は
停止状態にあるため、車両が急に飛び出したり、エンジ
ンに急激な負荷が掛かってエンストを起こすことになる
。

本発明では第６図に示すように、エンジン高回転状態の
非走行レンジから走行レンジへ切り換えた時（時刻ｔ、
）、従来（破線で示す）のように−挙に伝達トルク最大
（デユーティ比１００％）とせず、アイドル回転数相当
の伝達トルク容量（デユーティ比Ｄａ）から一定勾配以
下の時間勾配で伝達トルク容量（デユーティ比）を上昇
させるものである。これにより、発進クラッチ２０を徐
々に係合させて車両の飛び出しやエンストを解消するこ
とができる。

つぎに、本発明の制御装置の具体的動作の一例を第７図
に従って説明する。

走行レンジの一例としてＤレンジの制御について説明す
る。スタートすると、まず運転信号（エンジン回転数Ｎ
、ｎ、クラッチ入力回転数Ｎ１．車速Ｖ、スロットル開
度θ、シフト位置など）を入力する（８０）。そして、
入力された車速Ｖを微少値■ｏ　（例えば５　ｋｍ／ｈ
）と比較しく８１）、Ｖ＞Ｖｏであれば走行状態にある
ことを意味するので、変速制御へ移行する（８２）。Ｖ
≦ｖｏであれば発進前又は発進過程にあるので、続いて
エンジン回転数Ｎ１ｎとアイドル回転数Ｎａ　とを比較
しく８３）、Ｎ、ｎ≦Ｎａであれば通常のアイドリング
状態であるので、その時のエンジン回転数Ｎ１ｎに対応
したデユーティ比りを第５図から読み出しく８４）、そ
のデユーティ比りを出力する（８５）。一方、Ｎ、□＞
Ｎａであれば、つぎにＤレンジに切り換える前のシフト
位置がＮ、Ｐの非走行レンジであるか否かを判別しく８
６）、否であれば上記の（８４）　、　（８５）の制御
を行う。一方、Ｄレンジに切り換える前のシフト位置が
非走行レンジであれば、Ｄレンジへ切換後一定時間Δｔ
が経過したか否かを判別しく８７）、経過していなけれ
ば、アイドル回転数Ｎａにおけるデユーティ比Ｄａを第
５図から読み出しく８８）、このデユーティ比Ｄａを出
力する（８５）。（８７）の判別で一定時間Δを以上を
経過しておれば、その時のエンジン回転数Ｎ１ｎに対応
したデユーティ比りを第５図から読み出しく８９）、こ
のデユーティ比りと前回出力したデユーティ比との時間
勾配（ｄＤ／ｄｔ）を演算する（９０）。そして、演算
した時間勾配を一定値Ａと比較しく９１）、ｄＤ／ｄｔ
＜Ａであれば読み出したデユーティ比りをそのまま出力
しく８５）、ｄＤ／ｄｔ≧Ａであれば急激な締結を行お
うとしている場合であるから、ｄＤ／ｄｔ　＝Ａとなる
ようなデユーティ比を第６図に従って決定しく９２）、
このデユーティ比りを出力する（８５）。

なお、上記制御では伝達トルク容量の時間勾配に代えて
デユーティ比の時間勾配を用いたが、この他に発進クラ
ッチの伝達トルク容量をセンサで検出し、その検出信号
によって伝達トルク容量の時間勾配を演算してもよく、
或いは発進クラッチのクラッチ油圧をセンサで検出し、
クラッチ油圧の時間勾配で代用してもよい。ただ、デユ
ーティ比の時間勾配で制御すれば、格別なセンサを必要
とせず制御が最も簡単である。

本発明の発進クラッチとしては、実施例のような湿式ク
ラッチに限らず乾式クラッチや電磁クラ・７チでもよく
、アクチュエータもデユーティ制御用ソレノイドに限ら
ないことも勿論である。

また、本発明が適用される変速機も、■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や手動変速機でもよい。

発明の効果 以上の説明で明らかなように、本発明によれば車両停止
中で非走行レンジのエンジン高回転状態から走行レンジ
へ切り換えた時、エンジン回転数に対応した伝達トルク
容量を発生せず、アイドル回転数相当の伝達トルク容量
から一定値以下の時間勾配で上昇させるようにしたので
、発進クラッチが即座に完全締結されず、車両の飛び出
しやエンストを未然に防止できる。

【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図は発進クラ
ッチの係合特性図、第６図は本発明の伝達トルク容量（
デユーティ比）の時間変化図、第７図は本発明の制御装
置の動作の一例を示すフローチャート図、第８図は本発
明の制御装置の構成を示すブロック図である。 １・・・エンジン、１０・・・無段変速装置、２０・・
・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。

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、車両の停止状
   態を検出する手段と、エンジン回転数を検出する手段と
   、エンジン回転数が一定値以上の高回転状態かを判別す
   る手段と、変速機のシフト位置が非走行レンジか走行レ
   ンジかを判別する手段と、エンジン回転数の上昇につれ
   て伝達トルク容量が上昇する係合特性に沿ってエンジン
   回転数に対応した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クラッチ制御手段と、伝達トルク
   容量または該伝達トルク容量の制御因子の時間勾配を演
   算する手段とを有し、車両停止状態で非走行レンジにお
   けるエンジン高回転状態から走行レンジへ切り換えた時
   、クラッチ制御手段は伝達トルク容量をアイドル回転数
   相当値から一定値以下の時間勾配をもって上昇させるこ
   とを特徴とする自動発進クラッチの制御装置。