JPS6331829A - 湿式クラツチの押し付け荷重検出装置 - 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 本発明は湿式クラッチの押し付け荷重を検出する装置に
関するものである。

従来技術とその問題点 従来、自動変速機の動力断続用クラッチとして湿式多板
クラッチが広く使用されているが、近年電子制御による
微細な油圧制御が可能となり、例えば特開昭６１−１２
５９２８．特開昭６１−１２５９２９号公報に記載のよ
うに、湿式多板クラッチを変速機の発進クラッチとして
使用することが可能となってきた。上記の場合には、電
子制御装置から電磁弁に走行条件に応じた制御信号を出
力し、この電磁弁が発生する信号油圧により″Ｍ制御弁
を作動させ、油圧を発進クラッチに給排するようになっ
ている。

したがって、電子制御装置から電磁弁に出力される信号
によって発進クラッチの油圧を自在に制御でき、流体ク
ラッチのようなスムーズな発進特性やスポーツ走行に通
した俊敏な発進特性など任意の発進制御が可能となる。

ところが、上記のような発進制御装置の場合、温度によ
るオイルの粘性変化、個々の電磁弁の特性バラツキ、油
圧の過渡的変化などの影響によって、電子制御装置から
同一の信号が出力されても実際に発生するクラッチの押
し付け荷重が同一になるとは限らない。したがって、時
間的変化あるいは個々の変速機によって発進特性にバラ
ツキが生じ、精密でかつ安定した発進特性が得られない
という欠点がある。この原因は、電子制御装置が出力す
る信号と発進クラッチに発生するクラッチの押し付け荷
重とが予め設計上定められており、実際に発生している
クラッチの押し付け荷重を検出していないからである。

もし、正確にクラッチの押し付け荷重が検出できれば、
これを電子制御装置にフィードバックすることにより、
より精密でかつ安定した発進制御が可能となる。

発明の目的 本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、その目的
は、湿式クラッチの押し付け荷重を直接かつ正確に検出
できる湿式クラッチの押し付け荷重検出装置を提供する
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、油圧によりクラ
ッチピストンを作動させ、その押し付け力によりクラフ
チプレートとクラッチディスクとを係合させてトルクを
伝達するようにした湿式クラッチにおいて、クラッチピ
ストン作動時に押し付け荷重が作用する部位に圧電素子
を設け、該圧電素子から固定部に設けた接触子を介して
電圧信号を出力し、該電圧信号により押し付け荷重の変
化を検出するものである。

すなわち、圧電素子はクラッチ内部の限られたスペース
に効率的に配置でき、しかも圧電素子の固有振動数が非
常に高く応答が速いので、微妙に又は急激に変化するク
ラッチの押し付け荷重を正確に測定することが可能であ
る。

実施例の説明 第１図は本発明を自動変速機の発進制御装置に通用した
一例を示し、エンジンによって駆動される入力軸１のス
プライン１ａには、湿式クラッチ２のクラッチドラム３
がスプライン係合している。

クラッチドラム３の内部にはクラッチピストン４が摺動
自在に配置されており、クラッチピストン４は一端が座
金５で支持されたリターンスプリング６によって第１図
右方へ付勢されている。上記クラッチドラム３とクラッ
チピストン４との間には油圧室７が形成されており、こ
の油圧室７にはケーシング８に形成された油路９を介し
てクラッチ油圧が導かれている。上記入力軸１上には上
記クラッチドラム３と隣接して出力ギヤ１０がスリーブ
１１を介して回転支持されており、この出力ギヤ１０に
はクラッチハブ１２かリベット１３にて結合されている
。

上記クラッチドラム３とクラッチハブ１２との間には、
第２図に示すように複数枚のクラッチプレート１４とク
ラッチディスク１５とが交互に配置されており、クラッ
チプレート１４の外径部はクラッチドラム３に軸方向移
動可能に係合し、クラッチディスク１５の内径部はクラ
ッチハブ１２に軸方向移動可能に係合している。最外側
のクラッチプレート１４ａはクラッチドラム３の内側に
取り付けられたスナップリング１６で位置規制されてお
り、このクラッチプレート１４ａの間には圧電素子１７
が接着固定されている。上記圧電素子１７は、図面左右
方向からクラッチ２の押し付け荷重が作用した時、この
荷重の大きさに応じた電圧信号を発生するもので、圧電
素子１７の一方の端子はクラッチプレート１４ａの外側
面に固定された円環状の電極１８に接続され、他方の端
子はクラッチプレート１４ａを介してクラッチドラム３
に接地されている。上記電極１８には接触子１９が摺動
自在に接触しており、この接触子１９はケーシング８に
固定されたアーム２０の先端にスプリング２１によって
弾性支持されている。したがって、電極１８の位置が左
右方向へ若干変位しても、接触子１９が常に電極１８と
接触状態を保つことができる。上記スプリング２１及び
このスプリング２１を受けるバネ受け２２は導電性材料
で構成されており、バネ受け２２はアーム２０の先端部
に固定され、アーム２０の内部に挿通されたリード線２
３の一端が上記バネ受け２２に接続されている。

上記リード線２３の他端は第１図に示すコントロ−ラ２
４に接続されており、コントローラ２４は上記圧電素子
１７の電圧信号を増幅して、押し付け荷重を検出してい
る。コントローラ２４には上記圧電素子１７から電圧信
号が入力される他、エンジン回転数や車速、スロットル
開度などの信号がセンサ２５から入力されており、これ
ら入力信号を予め蓄積されたデータと比較１判別して油
圧制御弁２６に制御信号を出力している。油圧制御弁２
６は調圧弁２７から供給されるライン圧を上記制御信号
に基づいて調圧し、クラッチ２の油圧室７にクラッチ油
圧を導いている。また、調圧弁２７は油溜２８からオイ
ルポンプ２９を介して送られた吐出油圧を調圧し、一定
のライン圧として油圧制御弁２６に供給している。なお
、上記油圧制御弁２６としては、特開昭６１−１２５９
２８号公報、特開昭６１−１２５９２９号公報に記載の
ように電磁弁とスプールバルブとを組み合わせたものや
、特開昭６０−１７５８８３号公報、特開昭６０−１７
５８８４号公報に記載のように電磁弁単体で構成するこ
ともできる。この場合、コントローラ２４で電磁弁をデ
ユーティＷＪＩ御するようにすれば、より精密な油圧制
御が可能となり、特に変速機の発進制御のようにクラッ
チ伝達トルクを連続的に制御する場合に最適である。

上記構成の油圧制御装置において、例えばコントローラ
２４で油圧制御弁２６をデユーティ制御する場合、デユ
ーティ比をＤ、ライン圧をＰＬとすると、油圧制御弁２
６の出力油圧Ｐは、 Ｐ　＝　ＰＬ　ｘ　Ｄ　　　　　　　　・（ｔｌとなる
。油圧制御弁２６が上記出力油圧Ｐを油圧室７へ供給し
た時、クラッチピストン４が発生する押し付け荷重Ｆは
クラッチピストンの受圧面積をＡとすると、 Ｆ＝ＡＸＰ　　　　　　　　・・・（２）で与えられる
。

そこで、（１）式を（２）式に代入すると、Ｆ−ＡＸＰ
ＬＸＤ　　　　　　　・＋３１となり、（３）式におい
て、Ａ、ＰＬは既知であるから、デユーティ比りによっ
て押し付け荷重Ｆを自在に制御できる。特に、発進過程
のようにクラッチが滑り状態で使用される場合には、ク
ラッチの伝達トルクは押し付け荷重Ｆに比例するので、
デユーティ比りによって伝達トルクを自在に制御できる
。

ところが、実際の油圧制御においては、温度変化に伴う
オイルの粘性変化や電磁弁の特性バラツキ、さらには油
圧の過渡的現象などによって、デユーティ比りと押し付
け荷重Ｆとの関係は（３）式のように一律に決定できず
、目標とする押し付け荷重Ｆを得るためにデユーティ比
りを出力しても、実際に発生する押し付け荷重は目標値
Ｆと食い違うことが多い。これに対し、本発明のように
圧電素子１７で実際の押し付け荷重を検出し、この荷重
信号をコントローラ２４にフィードバックすれば、デユ
ーティ比りと目標とするクラッチの押し付け荷重Ｆとが
当初食い違っていても、デユーティ比を増減することに
より速やかに目標とする押し付け荷重に一致させること
が可能である。したがって、従来では行えなかった精密
で安定したクラッチの伝達トルク制御が可能となる。

なお、上記実施例では圧電素子を最外側のクラフチプレ
ートに埋設し、この圧電素子からケーシングに固定した
アームの先端に設けた接触子を介して電圧信号を出力す
るようにしたが、これに限るものではなく、例えば圧電
素子を最外側以外のクラッチプレートに設け、クラッチ
ドラムの外周面又は側面から接触子を介して出力しても
よく、あるいは圧電素子を予め組み込んだロードワッシ
ャをクラッチドラム内の押し付け荷重が作用する部位に
配置してもよい。ただ、最外側のクラッチプレートに圧
電素子を設けた場合には、アームから接触子を介して直
接電圧信号を受は取ることができるので、クラッチドラ
ム、クラッチピストン、クラッチハブ、クラッチディス
クなどの大部分の部品の形状を変更する必要がなく、既
存の部品をそのまま使用できる。

発明の効果 以上の説明で明らかなように、本発明によればクラ・・
２チピストン作動時に押し付け荷重が作用する部位に圧
電素子を設け、該圧電素子から固定部に設けた接触子を
介して電圧信号を出力し、該電圧信号により押し付け荷
重の変化を検出するようにしたので、時間的に変化する
クラッチの押し付け荷重を的確に検出できる。したがっ
て、この押し付け荷重を制御装置にフィードバックすれ
ば、より精密なりラッチの伝達トルク制御が可能となる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる湿式クラッチの押し付け荷重検
出装置の全体構成図、第２図は第１図の一部拡大図であ
る。 ２・・・湿式クラッチ、３・・・クラッチドラム、４・
・・クラッチピストン、７・・・油圧室、８・・・ケー
シング（固定部）、１２・・・クラッチハブ、１４．１
４ａ・・・クラッチプレート、１５・・・クラッチディ
スク、１７・・・圧電素子、１日・・・電極、１９・・
・接触子、２０・・・アーム。 出　願　人　　ダイハツ工業株式会社 代　理　人　　弁理士　筒井　秀隆 第２図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）油圧によりクラッチピストンを作動させ、その押
   し付け力によりクラッチプレートとクラッチディスクと
   を係合させてトルクを伝達するようにした湿式クラッチ
   において、クラッチピストン作動時に押し付け荷重が作
   用する部位に圧電素子を設け、該圧電素子から固定部に
   設けた接触子を介して電圧信号を出力し、該電圧信号に
   より押し付け荷重の変化を検出することを特徴とする湿
   式クラッチの押し付け荷重検出装置。
2. （２）上記圧電素子はクラッチピストンとは反対側の最
   外側のクラッチプレートに設けられ、該クラッチプレー
   トの外側面には円環状の電極が設けられ、該電極に上記
   接触子が摺動自在に接触することを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の湿式クラッチの押し付け荷重検出装
   置。