JPH0427426B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 イ 発明の目的 （産業上の利用分野） 本発明は、油圧ポンプと油圧モータとが閉回路
を有して構成された油圧式変速機におけるクラツ
チの開度制御を行う方法に関する。

（従来の技術） 上記のような油圧式変速機におけるクラツチ装
置としては、例えば、特開昭56−95722号公報に
開示されているものがあり、この装置において
は、油圧ポンプと油圧モータを結んで閉回路を形
成する２本の油路間に短絡路を形成するととも
に、この短絡路にその開度を調整し得るクラツチ
弁を配し、このクラツチ弁の作動を制御する制御
装置には、エンジン回転数を検出する第１検出手
段と、スロツトル開度を検出する第２検出手段と
を接続し、この制御装置は、前記クラツチ弁を閉
じ方向に駆動させるべくエンジン回転数に比例し
た制御力と、前記クラツチ弁を開き方向に駆動さ
せるべくスロツトル開度に比例した制御力とを発
揮するように構成されている。

（発明が解決しようとする問題） 上記従来のクラツチ装置では、短絡路の開度は
クラツチ弁の作動量にほぼ比例している。

ところで、車両発進時にエンジンの出力の増加
に伴うエンジン回転数の必要以上の上昇、すなわ
ちエンジンの吹き上がりを防止するためには、エ
ンジンのアイドリング回転時には、エンジンの初
期負荷が適切となるように、短絡路の開度、すな
わちクラツチ弁の開度を適宜選択制御する必要が
ある。ところが、アクセルペダルを急に踏み込ん
で車両を発進させるときには、アクセルベダルの
踏み込み量に応じたスロツトル開度の増加信号
は、制御装置に速やかに入力されるが、スロツト
ル弁の開度に伴うエンジン回転数の上昇はわずか
に時間遅れがあるので、エンジン回転数の増加信
号はわずかに遅延して制御装置に入力される。し
たがつて瞬間的には、スロツトル開度は大きいの
にエンジン回転数がまだ上昇していない状態が生
じ、これに応じて短絡路の開度を大きくしてクラ
ツチ開度が開き方向になるように制御される。こ
の結果、エンジンの負荷が小さくなり過ぎてエン
ジン回転数が必要以上に増大する。しかも、この
大きくなつたエンジン回転数が制御装置に入力さ
れることにより、今度は、クラツチ弁が急激に閉
じ方向に作動されるので、適切な半クラツチ状態
が得られず、車両のスムーズな発進が阻害される
という問題がある。

この問題を解決するために、車速とスロツトル
開度との関係から予めスムーズな発進が行えるよ
うな目標クラツチ開度を設定しておき、この目標
クラツチ開度に基づいた制御を行う方法も考えら
れるが、この場合には、クラツチ装置毎に特性の
バラツキがあり、さらに同一の装置でも経年変化
や劣化により特性のバラツキが生じるため、目標
クラツチ開度をこのバラツキに応じて設定しなけ
ればフイーリングの良い発進制御等を行うことが
できないという問題がある。

本発明はこのような問題に鑑み、クラツチ装置
の上記のようなバラツキの影響を受けることな
く、スムーズな発進・停止等が行えるように適切
なクラツチ開度制御を行わせることができる制御
方法を提供することを目的とする。

ロ 発明の構成 （問題を解決するための手段） 本発明においては、上記目的達成のため、実ス
ロツトル開度および実車速に対応して目標クラツ
チ開度を設定し、この目標クラツチ開度を実クラ
ツチ開度との差に応じてクラツチ弁の開度制御ス
ピードを設定し、この開度制御スピードに基づい
てクラツチ弁開度を目標クラツチ開度に近づける
ようにしている。

（作用） 上記構成の制御方法を用いると、例えば、車両
発進時にスロツトル弁を急激に開いた場合、この
ときの車速およびスロツトル開度に対応して目標
クラツチ開度が設定され、この目標クラツチ開度
と実クラツチ開度との差の程度に応じて、クラツ
チ開度を目標クラツチ開度に向けて開放する制御
スピードが設定される。このため、発進に際し
て、スロツトル弁が急激に開放された場合でも、
クラツチ弁の開度は、閉じ方向に補正された目標
開度となるように制御されるとともに、このとき
のクラツチ弁の開放は実開度と目標開度の程度に
応じたスピードになるように制御されるので、発
進に適した半クラツチ状態を実現して、エンジン
の吹き上がりのないスムーズなクラツチ接続が行
われる。

また、この制御においては、実際に検出される
スロツトル開度、クラツチ開度、エンジン回転
数、車速に基づいて制御されるので、クラツチ装
置毎の特性のバラツキ、経年変化、劣化等のバラ
ツキの影響を受けることがない。

（実施例） 以下、図面に基づいて、本発明の好ましい実施
例について説明する。

第１図は本発明の方法によりクラツチ開度制御
される油圧式無段変速機の油圧回路を示し、無段
変速機Ｔは、入力軸１を介してエンジンＥにより
駆動される定吐出量型油圧ポンプＰと、車輪Ｗを
駆動する出力軸２をする可変容量型油圧モータＭ
とを有している。これら油圧ポンプＰおよび油圧
モータＭは、ポンプＰの吐出口およびモータＭの
吸入口を連通させる第１油路LaとポンプＰの吸
入口およびモータＭの吐出口を連通させる第２油
路Lbとの２本の油路により油圧閉回路を構成し
て連結されている。これら２本の油路Laおよび
Lbのうち第１油路Laは、エンジンＥによりポン
プＰが駆動されこのポンプＰからの油圧によりモ
ータＭが回転駆動されて車輪Ｗの駆動がなされる
とき、すなわちエンジンＥにより無段変速機Ｔを
介して車輪Ｗが駆動されるときに、高圧となり
（なおこのとき第２油路Lbは低圧である）、一方、
第２油路Lbは車両の減速時等のように車輪Ｗか
ら駆動力を受けてエンジブレーキが作用する状態
のときに高圧となる（このとき、第１油路Laは
低圧である）。

また、エンジンＥにより駆動されるチヤージポ
ンプ１０の吐出口がチエツクバルブ１１を有する
チヤージ油路Lhおよび一対のチエツクバルブ３，
３を有する第３油路Lcを介して閉回路に接続さ
れており、チヤージポンプ１０によりオイルサン
プ１５から汲み上げられチヤージ圧リリーフバル
ブ１２により調圧された作動油がチエツクバルブ
３，３の作用により上記２本の油路La，Lbのう
ちの低圧側の油路に供給される。さらに、高圧お
よび低圧リリーフバルブ６，７を有してオイルサ
ンプ１５に繋がる第５および第６油路Le，Lfが
接続されたシヤトルバルブ４を有する第４油路
Ldが上記閉回路に接続されている。このシヤト
ルバルブ４は、２ポート３位置切換弁であり、第
１および第２油路La，Lbの油圧差に応じて作動
し、第１および第２油路La，Lbのうち高圧側の
油路を第５油路Leに連通させるとともに低圧側
の油路を第６油路Lfに連通させる。これにより
高圧側の油路のリリーフ油圧は高圧リリーフバル
ブ６により調圧され、低圧側の油路のリリーフ油
圧は低圧リリーフバルブ７により調圧される。

さらに、第１および第２油路La，Lb間には、
両油路を短絡する第７油路Lgが設けられており、
この第７油路Lgにはこの油路の開度を制御する
可変絞り弁からなるクラツチ弁５が配設されてい
る。このため、クラツチ弁５の絞り量を制御する
ことにより油圧ポンプＰから油圧モータＭへの駆
動力伝達を制御するクラツチ開度制御を行わせる
ことができる。

また、エンジンＥにより油圧ポンプＰを駆動
し、この油圧ポンプＰからの油圧により油圧モー
タＭが回転駆動され、この回転が出力軸２を介し
て車輪Ｗに伝達され、車輪Ｗの駆動がなされるの
であるが、油圧モータＭは、例えば斜板アキシヤ
ルピストンモータであり、この斜板の角度を制御
することにより、変速機Ｔの変速比を無段階に変
化させることができる。なお、この斜板角の制御
についての説明は良く知られているので省略す
る。

一方、上記クラツチ弁５の作動制御は、クラツ
チサーボバルブ８０によりなされ、このクラツチ
サーボバルブ８０の作動はコントローラ１００か
らの信号を受けてデユーテイ比制御される一対の
ソレノイドバルブ１５５，１５６により制御され
る。コントローラ１００には、車速Ｖ、エンジン
回転数Ne、スロツトル開度θth、油圧モータＭの
斜板傾斜角θtr、クラツチ開度θclを示す各信号が
入力されており、これらの信号に基づいて所望の
走行制御がなされるように上記各ソレノイドバル
ブの制御を行う信号が出力される。

以下に、クラツチサーボバルブ８０の構造およ
びその作動を第２図を併用して、詳細に説明す
る。

このバルブ８０は、シリンダ部材８１と、この
シリンダ部材８１に図中左右に滑動自在に嵌挿さ
れたピストン部材８２と、ピストン部材８２が嵌
挿されたシリンダ室を覆つて取り付けられたカバ
ー部材８５と、ピストン部材８２を図中左方に付
勢するばね８７とからなる。ピストン部材８２の
ピストン８２ａは上記シリンダ室を２分割して左
右シリンダ室８３，８４を形成せしめ、両シリン
ダ室８３，８４にはポート８６ａ，８６ｂを介し
て油圧ライン１１０，１１２が接続されている。

油圧ライン１１０の油圧は、チヤージポンプ１
０の吐出油をチヤージ圧リリーフバルブ１２によ
り調圧した作動油が油圧ライン１０１を介して導
かれたものであり、油圧ライン１１２の油圧は、
油圧ライン１０１から分岐したオリフイス１１１
ａを有する油圧ライン１１１の油圧を、デユーテ
イ比制御される２個のソレノイドバルブ１５５，
１５６により制御して得られる油圧である。ソレ
ノイドバルブ１５６はオリフイス１１１ａを有す
る油圧ライン１１１から油圧ライン１１２への作
動油の流通量をデユーテイ比に応じて開閉制御す
るものであり、ソレノイドバルブ１５５は油圧ラ
イン１１２から分岐する油圧ライン１１３とオリ
フイス１１４ａを介してドレン側に連通する油圧
ライン１１４との間に配され、所定のデユーテイ
比に応じて油圧ライン１１３からドレン側への作
動油の流出を行わせるものである。

このため、油圧ライン１１０を介して右シリン
ダ室５２にはチヤージ圧リリーフバルブ１２によ
り調圧されたシヤージ圧が作用するのであるが、
油圧ライン１１２からは上記２個のソレノイドバ
ルブ１５５，１５６の作動により、チヤージ圧よ
りも低い圧が左シリンダ室８３に供給される。こ
こで、右シリンダ室８４の受圧面積は左シリンダ
室８３の受圧面積よりも小さいため、左右シリン
ダ室８３，８４内の油圧によりピストン部材８２
が受ける力は、ばね８７の付勢力を考慮しても、
右シリンダ室８４内の油圧Ｐ１に対して、左シリ
ンダ室８３内の油圧がこれより低い所定の値Ｐ２
（Ｐ１＞Ｐ２）のときに釣り合うようになつてい
る。このため、ソレノイドバルブ１５５，１５６
により、油圧ライン１１２から左シリンダ室８３
に供給する油圧を上記所定の値Ｐ２より大きくな
るように制御すれば、ピストン部材８２を右動さ
せることができ、左シリンダ室８３に供給する油
圧をＰ２より小さくなるように制御すれば、ピス
トン部材８２を左動させることができる。

このピストン部材８２の左右方向の移動は、リ
ンク機構８８を介して、クラツチ弁５に伝達され
る。クラツチ弁５は、第１バルブ孔５ｂを有する
固定部材５ａと、この固定部材５ａ内に回転自在
に配された第２バルブ孔５ｄを有する回転部材５
ｃとからなり、回転部材５ｃに連結されたアーム
５ｅが上記リンク機構８８に連結されており上記
ピストン部材８２の移動に伴つて回転部材５ｃが
回転される。回転部材５ｃが回転されると、第１
および第２バルブ孔５ｂ，５ｄの連通開度が全開
から全閉まで変化する。なお、図示の如く、ピス
トン部材８２が最大限まで左動した状態で、クラ
ツチ弁５における連通開度が全開になり、この
後、ピストン部材８２右動させるのに応じて連通
開度が全閉まで漸次変化する。

ここで、第１バルブ孔５ｂは無段変速機Ｔの閉
回路を構成する第１油路Laに連通し、第２バル
ブ孔５ｄは第２油路Lbに連通しているため、上
記第１および第２バルブ孔５ｂ，５ｄの連通開度
を変化させることにより、第１および第２油路
La，Lbの短絡路である第７油路Lgの開度を変化
させることができ、これによりクラツチ開度制御
がなされる。すなわち、コントローラ１００から
の信号に基づいて、上記ソレノイドバルブ１５
５，１５６をデユーテイ比制御することにより、
クラツチ開度制御がなされる。

このようなソレノイドバルブ１５５，１５６の
デユーテイ比制御によるクラツチ弁５の開度制御
方法について、第３図のフローチヤートに基づ
き、具体的に説明する。

この制御は、まず、実スロツトル開度θaccを
読み込むことから開始し、これに続いて、このス
ロツトル開度θaccの対応する目標クラツチ接続
回転数Ncloを読み込む。この目標クラツチ接続
回転数とはこのときのスロツトル開度に対してス
ムーズな発進を行わせるために適切なクラツチの
接続がなされるときのエンジン回転数を意味し、
これは、第４Ｂ図に示すように、予め設定された
スロツトル開度θaccと目標クラツチ接続回転数
Ncloとの関係から、上記実スロツトル開度に対
する目標回転数を読み込むことによりなされる。
そして、この読み込んだ目標クラツチ接続回転数
Ncloと、実エンジン回転数Neとの差ΔNcl（＝
Nclo−Ne）を演算するとともに、この回転差
ΔNclに基づいて、第４Ｃ図のグラフから、クラ
ツチ開度補正量Δθclnを読み込む。この補正量
は、上記回転左ΔNclが正のときには負（クラツ
チ開放側）の値になり、負のときには正（クラツ
チ閉止側）の値になる。

一方、上記クラツチ開度補正量Δθclnの算出と
並行して、実車速Ｖが読み込まれ、この実車速Ｖ
と上記実スロツトル開度θaccとから、基本目標
クラツチ開度θclnを演算する。この演算は、第４
Ａ図に示すように、各スロツトル開度θacc１，
θacc２，…θaccn毎に（但し、θacc１：スロツト
ル全閉、θaccn；スロツトル全開）、車速Ｖに対
応して設定された基本目標クラツチ開度θclnを表
すグラフから、上記読み込まれた実車速Ｖと実ス
ロツトル開度θaccとに基づいて演算される。な
お、θclnは0°から90°までの値を有する。

次いで、上記演算された基本目標クラツチ開度
θclnとクラツチ開度補正量Δθclnとが加算され、
基本目標クラツチ開度θclnをクラツチ開度補正量
Δθclnにより補正した補正目標クラツチ開度θclo
を演算する。この補正により、目標クラツチ接続
回転数Ncloに対して実エンジン回転数Neが小さ
い場合（ΔNclが正の場合）は、目標クラツチ開
度は閉じ方向に補正され、逆の場合は、目標クラ
ツチ開度は開方向に補正される。

この後、上記補正目標クラツチ開度θcloと実ク
ラツチ開度θclとの差Δθcl（＝θclo−θcl）を演算
し、第４Ｄ図のグラフから、クラツチ開度制御ス
ピードSclを求める。この制御スピードSclは、第
４Ｄ図から良く分かるように、上記差Δθclが正
のときには、クラツチ弁５を閉じる接続方向
（ON方向）に設定され、上記差Δθclが負のとき
には、クラツチ弁５を開放する切断方向（OFF
方向）に設定される。また、上記差Δθclが所定
範囲内のときには、この差Δθclに比例してスピ
ードSclも大きくなるとともに、所定範囲より大
きくなると制御スピードSclはほぼ一定になる。

このようにして制御スピードSclが演算される
と、この制御スピードSclに基づいてクラツチ弁
５が作動するように、コントローラ１００からソ
レノイドバルブ１５５，１５６へ所定の作動信号
が出力される。

このように制御すると、車両発進のときにスロ
ツトル開度が急激に開かれた場合には、目標クラ
ツチ開度がクラツチの閉じ方向に補正されるとと
もに、目標クラツチ開度と実クラツチ開度との差
に応じてクラツチ開放スピードが制御される。こ
れにより適切な半クラツチ状態が得られ、クラツ
チの接続がスムーズに行われる。

なお、本例においては、実車速と実スロツトル
開度とから演算された基本目標クラツチ開度を、
クラツチ開度補正量により補正して得られた補正
目標クラツチ開度に基づいて制御を行う例を示し
たが、上記補正を行わずに基本目標クラツチ開度
に基づいて制御を行うようにしてもよい。すなわ
ち、基本目標クラツチ開度と実クラツチ開度との
差からクラツチ開度制御スピードを求め、この制
御スピードに基づいて、クラツチ開度を基本目標
クラツチ開度に一致させるような制御を行つても
よい。但し、補正目標クラツチ開度に基づく制御
の方が、クラツチ開度の急激な変化に対してより
良好な制御を行うことができ、この場合でのエン
ジン回転のハンチング、吹き上がりの防止をより
確実に行うことができる。

また、以上においては、車両発進のときにおけ
るクラツチの接続を行わせる場合のクラツチ開度
の制御方法について説明したが、車両停止の場合
等にクラツチの切断を行わせる場合にも上記制御
を行うことにより、スムーズな停車を行わせるこ
とができる。

ハ 発明の効果 以上説明したように、本発明の方法によれば、
車速およびスロツトル開度に対応して基本目標ク
ラツチ開度を設定するとともに、この基本目標ク
ラツチ開度と実クラツチ開度との差に応じてクラ
ツチ開度の制御スピードを設定しているので、ス
ロツトル開度の開閉スピードの如何にかかわらず
常に適切なクラツチ断続のための開度制御を行わ
せることができるとともに、クラツチ装置自体の
個々の特性のバラツキや経年変化、劣化によるバ
ラツキの影響を受けることもない。

なお、上記基本目標クラツチ開度を、目標クラ
ツチ接続回転数と実エンジン回転数との差に応じ
て補正し補正目標クラツチ開度を求め、この補正
目標クラツチ開度と実クラツチ開度との差に応じ
てクラツチの開度制御スピードを設定するように
すると、さらに適切なクラツチ断続のための開度
制御を行わせることができる。これにより、スロ
ツトル開度の急激な変化に対して、エンジン回転
のハンチングや吹き上がりが発生することをより
確実に防止することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法によりクラツチ開度の制
御がなされる無段変速機の油圧回路図、第２図は
上記無段変速機のクラツチ開度制御を行うクラツ
チサーボバルブの断面図、第３図は本発明に係る
クラツチ開度制御の内容を示すフローチヤート、
第４Ａ図はスロツトル開度毎に車速と基本目標ク
ラツチ開度との関係を示したグラフ、第４Ｂ図は
スロツトル開度と目標クラツチ接続回転数との関
係を示したグラフ、第４Ｃ図は回転数差とクラツ
チ開度補正量との関係を示したグラフ、第４Ｄ図
はクラツチ開度差とクラツチ開度制御スピードと
の関係を示したグラフである。 ４……シヤトルバルブ、５……クラツチ弁、１
０……チヤージポンプ、８０……クラツチサーボ
バルブ、１５５，１５６……ソレノイドバルブ、
１００……コントローラ、Ｅ……エンジン、Ｔ…
…無段変速機、Ｗ……車輪。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 油圧ポンプおよび油圧モータの間に油圧閉回
   路を形成し、前記油圧ポンプをエンジンにより駆
   動するとともに該油圧ポンプからの油圧力により
   駆動される前記油圧モータにより車輪を駆動する
   ようになし、前記油圧ポンプおよび油圧モータ間
   に配されて前記油圧閉回路を構成する２本の油路
   間に短絡路を形成するとともに、該短絡路にその
   開度を調整し得るクラツチ弁を配設してなる車両
   用油圧式変速機において、車両発進・停止時等に
   おけるクラツチ断続制御のため、上記クラツチ弁
   の開度を制御する方法であつて、 前記エンジンの実スロツトル開度、前記クラツ
   チ弁の実クラツチ開度および実車速を検出し、前
   記実スロツトル開度および実車速に対応して目標
   クラツチ開度を設定し、 該目標クラツチ開度と前記実クラツチ開度との
   差に応じて前記クラツチ弁の開度制御スピードを
   設定し、 前記クラツチ弁を、該開度制御スピードに基づ
   いて前記目標クラツチ開度と一致するように制御
   することを特徴とする車両用油圧式変速機のクラ
   ツチ制御方法。 ２ 前記実スロツトル開度に対応して目標クラツ
   チ接続回転数を設定し、 前記目標クラツチ開度を、前記目標クラツチ接
   続回転数と前記エンジンの実エンジン回転数との
   差に応じて補正して補正目標クラツチ開度を求
   め、該補正目標クラツチ開度と前記実クラツチ開
   度との差に応じて前記クラツチ弁の開度制御スピ
   ードを設定し、 前記クラツチ弁を、該開度制御スピードに基づ
   いて前記補正目標クラツチ開度と一致するように
   制御することを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の車両用油圧式変速機のクラツチ制御方法。