JPS6338043A - 自動変速機の発進クラツチ制御方法 - 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 本発明は自動変速機の発進クラッチ制御方法、特に伝達
トルクを任意に制御し得るすべり式発進クラッチの制御
方法に関するものである。

従来技術とその問題点 従来、自動変速機の発進クラッチとしては流体継手や遠
心クラッチなどの自動クラッチが広く使用されているが
、流体継手の場合には通常走行時の動力損失が大きく、
また遠心クラッチの場合に伝達トルク特性がエンジン回
転数のみに依存するため、完全なニュートラル状態が得
られない。また、自動クラッチの場合には外部からの制
御が不要である反面、伝達トルク特性を変化させること
は不可能であり、発進特性が固定化するという欠点もあ
る。

そこで、湿式多板クラッチや電磁粉式クラッチなどのす
べり式クラッチを使用し、伝達トルクを電子制御するこ
とにより自動クラッチと同様なスムーズな発進性と動力
損失の低減、さらには発進特性の自由度の拡大とを実現
するようにしたものが提案されている。

上記のようなすべり式クラッチを発進クラッチとして使
用した場合、ニュートラルレンジ（Ｎ　。

Ｐ）からパワーレンジ（Ｄ、Ｌ、Ｒ）に切り換えた時、
次のような問題が発生することがある。例えば、上り坂
でＮレンジとしてブレーキペダルを踏まないでいると、
慣性により車両は後退し始める。この状態からＤレンジ
に切り換えると、車速を検出するセンサは進行方向を検
出できないため、車両が後退しているにもかかわらず発
進を開始していると制御装置が誤判断し、発進クラッチ
を完全係合させ、その結果エンストを起こすおそれがあ
る。

同様な問題は、下り坂でＮレンジからＲレンジに切り換
えた時にも起こり得る。

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、車両の逆行による発進クラッチの誤係合を未然に
防止し、常に円滑な発進が可能な自動変速機の発進クラ
ッチ制御方法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、伝達トルクを任
意に制御し得るすべり式発進クラッチを備え、入，出力
側の相対回転数が設定値以下となった時点で発進クラッ
チが完全係合するようにした自動変速機において、発進
クラッチの入，出力側の相対回転数が時間経過につれて
増加傾向にある時、該相対回転数が設定値以下であって
も完全係合させず、すべり状態を維持するものである。

すなわち、発進クラッチの入，出力側の相対回転数が増
加傾向にある時には車両が逆行していることを意味する
ので、この場合には発進クラッチの入，出力側の相対回
転数が設定値以下であっても完全係合させず、すべり状
態を維持させる。これにより、車速センサが回転方向を
検出できなくても、ソフトウェアのみで車両の逆行を検
出でき、発進クラッチの誤係合によるエンストを回避で
き、常に円滑な発進を実現できる。

実施例の説明 第１図は本発明にかかる自動変速機の一例である■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は無段変速装置工０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１
１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ＩＪ
１２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は固定シープ１２ａと可動シーブ１２
ｂとを有しており、可動シープ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と可動シープ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とは湿式多板タランチ
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
シャル装面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
出された油圧を凋圧し、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はソレノイド４４．４６によって
ライン圧を制御し、それぞれ従動側ブーリ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４７と電磁弁４８とを組合せたものの
池、第３図のようにボール状弁体４９で入力ボート５０
とドレンボート５１とを選択的に開閉し、出力ボート５
２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。

制御回路６０には、センサ６１から発進クラッチ２０の
入力回転数、センサ６２から出力軸３２の回転数（車速
）、エンジン回転数、スロットル開度、ブレーキ信号、
ポジションスイッチ信号などの信号が入力され、これら
信号と予め蓄積されたデータとを比較判別し、運転状態
に応じてソレノイド４４゜４６に制御信号、例えばデユ
ーティ制御信号を出力している。特に、デユーティ制御
はデユーティ比に比例した出力油圧が得られるので、微
細な油圧制御が必要な無段変速装置１０の変速比制御や
発進クラッチ２０の伝達トルク制御には最適である。

第４図は発進クラッチ２０の伝達トルク特性の一例を示
し、流体継手や遠心クラッチと同様に入力回転数の二乗
にほぼ比例した特性を有し、円滑な発進性が得られるよ
うにしている。また、アイドル回転数Ｎａ付近の低回転
域では、発進時の応答性の向上及びクラッチ係合時のシ
ョック防止を目的として、発進クラッチ２０が所定の伝
達トルクＴａを発生するように低油圧が導かれ、すべり
（クリープ）状態を生成するように調整されている。

上記すべり時の伝達トルクＴａは、例えば上り坂で車両
が逆行せずに停止し得る程度の大きさに調整されている
。なお、ニュートラルレンジ（Ｐ。

Ｎレンジ）においては発進クラッチ２０には油圧が導か
れず、完全遮断状態にある。

発進クラッチ２０は、上記のように第４図の特性に沿っ
て入力回転数の上昇につれて伝達トルクが上昇するよう
に制御されるが、例えばＡ点において入，出力側の相対
回転数が設定値（例えば３００ｒｐａ＋）以下となった
時には、その時点で発進クラッチ２０を完全係合させて
も殆どショックがなく、かつ発進制御を短時間で完了で
きる。そのため、第４図一点鎖線で示すように、入，出
力側の相対回転数が設定値以下となった時には、発進ク
ラッチ２０を完全係合させて発進制御を完了するように
なっている。

ところで、上記構成のＶベルト式無段変速機において、
第５図のような上り坂でＮレンジとした状態でブレーキ
ペダルを踏まないでいると、慣性により車両は後退する
。この状態からＤレンジに切り換えると、制御回路６０
はセンサ６１，６２から入力される発進クラッチ２０の
入力回転数と出力回転数（車速）との相関関係によって
、すべり制御を維持すべきか、あるいは発進制御へ移行
すべきかを判別する。ところが、車速を検出するセンサ
６２は出力軸３２の回転方向を検出できないため、車両
が後退しているにもかかわらず前進していると制御回路
６０が誤判断し、発進クラッチ２０を発進制御に移行さ
せることになる。このことは、発進クラッチ２０の入力
部材と出力部材とが逆向きに回転している時に係合力を
増すことであり、特に出力側の回転数が高くなって入，
出力側の相対回転数が設定値以下となると、第４図Ａ点
のように発進クラッチ２０を完全係合させてしまい、エ
ンジン１の負荷が急激に上昇してエンストを起こす結果
となる。

本発明では上記問題を解決するため、次のような方法を
実施する。すなわち、Ｎレンジで後退している最中にＤ
レンジに切り換えると、発進クラッチ２０は一先ずすべ
り状態に制御される。そして、発進クラッチ２００入，
出力側の相対回転数を検出し、この相対回転数が第６図
のように増加傾向にある場合には、直ぐに発進クラッチ
２０を係合方向に付勢せずに、車速か零となるまですべ
り状態を維持する。発進クラッチ２０のすべり力により
車両には制動力がかかるため、車速（後退時）は低下し
、車両が停止した後、初めて発進制御を開始し得るよう
にしたものである。このように制御すれば、センサ６２
が回転方向を検出できなくても、エンストを確実に防止
でき、常に円滑な発進を実現できる。

つぎに、上記発進クラッチ２０の具体的な制御方法の一
例を第７図に従って説明する。

制御がスタートすると、まずシフトポジションがＮレン
ジからＤレンジに切り換わったか否かを判別しく７０）
、もし切り換えていなければＮレンジからＲレンジに切
り換えたか否かを判別しく７１）、いずれの切換も行わ
ない時には制御を終了する。

一方、いずれかの切換を行った時には、発進制御弁４５
のソレノイド４６にすべり状態を生成するデユーティ比
を出力しく７２）、例えば第４図のＴａに相当する伝達
トルクを発生させる。次に発進クラッチ２０の入力回転
数Ｎ、と車速Ｖ（回転数で換算）との差、即ち相対回転
数（Ｎ、−Ｖ）が増加傾向にあるか否かを判別しく７３
）、もし相対回転数が一定又は減少傾向にある場合には
、車両が停止しているか又は正常な発進を開始している
ことを意味するので、発進クラッチ２０を発進制御へ移
行させる（７５）。また、逆に相対回転数が増加傾向に
あれば、車両が逆行していることを意味するので、次に
車速■がＯとなったかを判別しく７４）、車速がＯまで
低下しなければ上記すべり制御（７２）以下の制御を続
行する。もし車速がＯになれば、（７５）と同様に発進
クラッチ２０を発進制御し、発進を開始する。

上記発進制御（７５）の具体的方法は、入力回転数Ｎ、
と出力回転数■との相対回転数（Ｎ、−Ｖ）を設定値と
比較し、相対回転数が設定値より大きい時には第４図の
特性曲線に沿って伝達トルクを徐々に増加させ、相対回
転数が設定値以下となった時点で第４図Ａ点のように発
進クラッチ２０を完全係合させればよい。

なお、上記制御ではＮレンジからＤ又はＲレンジに切り
換えた場合を示したが、これ以外に例えばＰレンジから
Ｄ又はＲレンジに切り換えた時も上記と同様な制御を行
えばよい。すなわち、ＰレンジではＮレンジとは異なリ
バーキングロックされているので、坂道でも車両が逆行
することはないが、シフトレバ−の切換動作が緩慢な場
合にはＤレンジのすべり力が発生する前に車両が逆行す
るおそれがあるので、本発明の制御を行う意味がある。

さらに、ニュートラルレンジからパワーレンジに切り換
えた時だけでなく、急峻な坂道ではパワーレンジに維持
していても車両が逆行する場合があるので、この場合に
も本発明の制御方法を実施してもよい。

また、本発明において、発進クラッチ２０としては湿式
多板クラッチに附らず電磁粉式クラッチも使用でき、こ
の場合には電気信号で直接伝達トルクを制御できるので
、発進制御弁が不要となり、油圧回路を簡素化できる。

また、本発明の自動変速機は■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
の遊１ギヤ式の自動変速機も使用できることは勿論であ
る。

発明の効果 以上の説明で明らかなように、本発明によれば発進クラ
ッチの入，出力側の相対回転数が増加傾向にある時、た
とえ相対回転数が設定値以下となっても完全係合させず
にすべり状態を維持するようにしたので、車両逆行時の
発進クラッチの誤係合によるエンストを未然に防止でき
、常に円滑な発進を行うことができる。また、車速セン
サが回転方向を検出できなくても、車両の逆行を制御装
置のソフトウェアで判別できるので、センサとして既存
のものを使用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明が通用される■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図は発進クラッチの伝達トルク特性図、第５図は坂
道における車両の逆行を示す図、第６図は発進クラッチ
の入，出力回転数の時間的変化を示す図、第７図は本発
明方法の一例を示すフローチャート図である。 １・・・エンジン、４・・・入力軸、１０・・・無段変
速装置、１５・・・Ｖベルト、１８・・・油圧室、２０
・・・発進クラッチ、３２・・・出力軸、４５・・・発
進制御弁、６０・・・制御回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）伝達トルクを任意に制御し得るすべり式発進クラ
   ッチを備え、入，出力側の相対回転数が設定値以下とな
   った時点で発進クラッチが完全係合するようにした自動
   変速機において、発進クラッチの入，出力側の相対回転
   数が時間経過につれて増加傾向にある時、該相対回転数
   が設定値以下であっても完全係合させず、すべり状態を
   維持することを特徴とする自動変速機の発進クラッチ制
   御方法。