JPS6121458A - 自動変速機のクラツチ圧制御装置 - 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） この発明は、停車時および発進詩における自動変速機の
クラッチ圧を適正制御するための自動変速機のクラッチ
圧制御装置に関する。

（発明の背景） 従来から一般に使用されている車両用自動変速機は、セ
レクトレバーがＮ”にニュートラル）の位置に設定され
ている場合には、クラッチの締結が外れており、エンジ
ンの出力トルクが駆動輪へ伝達されないが、セレクトレ
バーが”Ｄ”（ドライブ）の位置に設定されている場合
には、クラッチが締結されるため、車両を停止（車速＝
　Ｏｈａ／ｈ　）させておくには、フットブレーキある
いはサイドブレーキによって制動を行なう必要がある。

これは、この状態における自動変速機の伝達トルク（ク
リープトルク）が比較的大きいためである。

上記クリープトルクは、停車状態では、エンジンに負荷
として加わり、この結果、燃費を悪くしたり、エンジン
振動を増大させたりする要因となる。

このクリープトルクによる影響を回避するために、従来
−特開昭５０−５４７６４号公報に示されているように
、セレクトレバーがドライブ位置に設定されている場合
に、車両が停車状態にあれば、前記クラッチの締結を解
除して動力伝達不可状態として、クリープトルクを抑制
する技術が提案されており、本願出願人も、これをさら
に改良した技術を特願昭５８−１２８５５２号によって
提案している。

しかしながら、上述のように、クリープトルクの抑制を
行うために、クラッチの締結の解除あるいは半締結１行
なっている状態では、トルクコンバータのタービンは、
低負荷状態で回転しており１この状態からアクセルペダ
ルの踏込み操作な行なって発進動作に入ると、急激にク
ラッチの締結がなされるため、上記タービンの回転速度
が大きく低下するとともに、このときのタービンの慣性
力によって出力トルクが一時的に増大する現象が発生し
、スムーズな発進を阻害することが考えられる。

（発明の目的） この発明の目的は、上述したクリープトルクの抑制を行
うとともに、発進時におけるトルクコンバークのタービ
ンの慣性力による出力トルクの急増を抑え、スムーズな
発進を行なえるようにした自動変速機のクラッチ圧制御
装置を提供することにある。

（発明の構成） 本発明の構成を第１図に示す。

クラッチ１０１は、自動変速機ｌｏｏ内に存在し、選速
位置がニュートラルのとき動力伝達不可状態とされ、ニ
ュートラル以外のときに動力伝達可能状態とされる。

クリープ防止手段１０４は、選速位置検出手段１０２に
より、選速位置がニュートラル以外であることが検出さ
れ、かつ停車検出手段により、車両が停車状態にあるこ
とが検出される場合に、クラッチ１０１のクラッチ圧を
クリープトルク抑制のための所定値まで減圧する。

第１のクラッチ圧制御手段１０６は、前記クリープ防止
手段１０４によって減圧がなされた状態で、発進検出手
段１０５により、車両の発進が検出された場合に・その
後所定時間、クリープ防止手段による減圧状態から、該
減圧状態におけるクラッチ圧とクラッチが完全締結状態
となるクラッチ圧との間の値にクラッチ圧を維持する。

第２のクラッチ圧増加手段１０７は、前記第１のクラッ
チ圧増加手段１０６によって所定時間クラッチ圧の維持
がなされた後、クラッチを完全締結状態となるまでクラ
ッチ圧を増加させる。

（実施例の説明） 本発明の一実施例の概略構成を第２図に示す。

コントルーラ４０は、マイクロコンピュータを中心とし
て構成された制御回路である。なお、第２図には、説明
上、その機能毎にプソックに分けて示す。

停車判別部５８には、スロットルバルブの開度を検出す
るスロットル開度センサ２８からの信号がアクセル量Ｓ
ＴＨとして入力され、また、自動変速機４１のセレクト
レバーによって選択される選速位置を検出する選速位置
センサ２４がらの信号ＳＬ、および出力軸１１２の回転
速度を検出する回転センサ２７からの出力軸回転速度信
号Ｎ。が入力されている。

そして、これらの信号ＳＴａ　ｅ　ＳＬ、　Ｎｏに基づ
いて、選速位置がニュートラル以外（″ドライブ。

ガリバース”等の走行レンジ）にあり、かつ、車両が停
車状態にあるか否かを判別する。停車状態の判別は、出
力軸１１２の回転速度が零付近で、がっ、スロットルバ
ルブが所定開度（アイドリング状態における開度）以下
であるか否かによって行われる。

回転差検出部４４は、トルクコンバータ１の人力軸４ａ
の回転速度ＮＥと出力軸７の回転速度ＮＴとを、それぞ
れ回転センサ２５，２６で検出して、両回転速度の差（
ＮＥ−ＮＴ）を求める。これは、トルクコンバータの実
トルク伝達容量に対応する。

予め設定されており、比較部４６において、目標１転差
Ｎｓに対する実回転差（ＮＥ−Ｎ、　）の誤差ΔＮが求
められる。

ＰＩ演算部４７は、前記停車判別部４８において、選速
位置がニュートラル以外で、かつ停車中であると判定さ
れた場合（以下、「判定Ｊ、Ｊとする）、この判定σ、
がなされている期間中のみ作動して、前記回転誤差ΔＮ
のＰＩ演算を行う。

発進判別部５０は、判定Ｊ　と選速位置信号ＳＬオヨび
アクセル量信号Ｓ’Ｉ’Ｈとに基づいて、発進がなされ
たか否かを判別する。この発進の判別は、停車判別部４
３において、一旦判定Ｊ１がなさｎた後に、選速位置が
走行レンジの状態でスロットルバルブが所定開度よりも
大きく開かれたか否かによって行われる。

タイマーは、前記発進判別部５０において発進の判定Ｊ
２がなされた場合に始動して所定時間Ｔ０を計時する。

このタイマーの計時が終了すると、これに伴って槽圧発
生部が作動して、予め設定されている棚圧ｐａを発生す
る。また、タイマ２も同時に始動する。

タイマ２の計時時間Ｔ、が経過すると、これに伴って増
加率発生部５２が始動し、所定周期毎に増加率ΔＰ”を
繰返し発生する。

加算記憶部４・９は、停車判別部４８がら判定Ｊ□が発
生している期間は、記憶内容がクリアされており、判定
Ｊ０が無くなったとき（発進、走行時ンに、ＰＩ演算値
、槽圧Ｐａ１増加単ΔＰを加算記憶する。

パルスデューティ変換部４８は、Ｐ■演算値または加算
記憶部４９からの加算値を、これらの値に対応するデユ
ーティ比のパルス列信号Ｓｐに変換して出力する。

上記パルス列信号Ｓｐは、リアクラッチのクラッチ圧制
御用の電磁弁８６へ供給されて、電磁弁８６の閉弁時間
割合（デユーティ比）の制御がなされ、これによって、
減圧弁３１の減圧坦が制御される。

上記電磁弁３６と減圧弁８１は、第８図に示す自動変速
機４１の油圧回路内に設けられている。

この油圧回路は、オイルポンプ１８、ライン圧調整弁１
２８、増圧弁１２９、）ルクコンバータ１、選速弁１３
０．第１ガバナー弁１１３、第２ガバナー弁１１４．１
−２シフト弁１３１．２−８シフト弁１８２、スロット
ル減圧弁１８８、カットダウン弁１８４、セカンドロッ
ク弁１８５．２−８タイミング弁１３６、ソレノイド・
ダウン・シフト弁１８７、スロットル・バック・アップ
弁１８８　、バキューム・スロットル弁１８９、バキュ
ーム・ダイヤフラム１４ｏ１フロントクラツチ１６４、
リアクラッチ１６５、セカンドブレーキ１６６、サーボ
１４１、ロー・リバースブレーキ１６７、および、前記
電磁弁８６と減圧弁８１（図中破線でＦ！５まれた部分
）等から構成されている。

また、自動変速機４１の動力伝達機構は、第４図に示す
ような構成になっている〇 トルクコンバータ１は、ポンプ翼車８、タービン翼車８
、ステータ翼車９よりなり、ボ°ンプ翼車８は、エンジ
ン４のクランクシャフト（トルクコンバータの入力軸）
４ａにより駆動され、内部の）　ルク：ｌ　ンハータ作
動油を回して、インプットシャフト（トルクコンバータ
の出力軸）７に固定されたタービン翼車８にトルクを与
える。このトルりは、インプットシャフト７によって動
力伝達歯車列４２へ伝えらｎる。

この動力伝達歯車列４ｚ内に設けられているフロントク
ラッチ１６４は、インプットシャフト７と、中空伝導シ
ャフト１１８との結合／離脱を行い、また、リアクラッ
チ１６５は、中間シャフト１６９を介して、インプット
シャフト７と、遊星歯車群１１０の内歯歯車１１７との
結合／離脱を行う。

これらのリアクラッチ１６５、フロントクラッチ１６４
は、選速位置が”　Ｄ　”　（ドライブ）のときに、車
速に応じて締結がなされ、インプットシャフト７と出力
軸１１２との間のトルク伝達比を変化させて自動変速を
行う。なお、第１速（低速）の場合には、リアクラッチ
１６５のみが締結され、第２速（中速）では、ブレーキ
ドラム１６６によって中空伝導シャツ）１１Ｈの回転が
制動されることにより変速がなされ、このときにもリア
クラッチのみが締結される。さらに、第８速（高速）の
場合には、リアクラッチ１６５とフロントクラッチ１６
４の両者が締結される。

そして、上記電磁弁８６と減圧弁８１４′ｉ、ＩＪアク
ラッチ１６５のクラッチ圧を制御するために設けられて
いる。第４図に示すセレクトレノ＜−２１が操作されて
、選速位置が走行レンジ（Ｄ・■・工）に設定されたと
きに、選速弁１　ａｏによッテリアクラッチ１６５の油
路１５８に油圧Ｐが供給されると、この油圧Ｐにより、
リアクラッチ１６５が締結される。

このリアクラッチ１６５の締結がなされている状態では
、電磁弁８６のスプール８６ａは、図中左半に示すよう
にドレイン８５を閉鎖する位置にあり、また、減圧弁８
１のスプール８１ｂは、室８１０内へ油路８２を通じて
与えられる油圧Ｐｄ（Ｐｄ＝Ｐ）により押上げられて、
ドレイン８１ｄを閉鎖している。

そして、前記コントローラ４０からパルス列信号ＳＰが
電磁弁８６に与えられると、前述したデユーティ比の大
小により、電磁弁８６の閉弁時間割合が制御される。

これによって、デユーティ比が小となると、ドレイン８
５が開かれている時間割合が増えて、油路８２の油圧Ｐ
ｄが減少する。これに伴って、減圧弁３１のスプール８
１ｂがバネ８１ａによって下方へ付勢されているため下
降し、ドレイン８１ｄが開かれる。すると、油圧１５８
の油圧も減少して１結果として、リアクラッチ１６５の
クラッチ圧が減少する。このときの減圧量は、電磁弁８
６のスプール８６ａの閉弁時間割合の大小（デユーティ
比の大小）によって変化する。デューテに比が増大した
時は、上述した場合と逆である。

第５図は、上記コントローラ４０において実行される処
理を示すフローチャートであり、以下、このフローチャ
ートを用いて、上記クラッチ圧の制御動作を説明する。

同図に示す処理は、所定時間毎に繰返し実行さｎ１先ず
、ステップ５０・１の処理によって、選速位置ＳＬ　、
スリットル開度５ＴＨ１自動変速機の出力軸回転速度Ｎ
Ｏのデータが読込まれる。

そして、ステップ５０ｇ、５０８の処理によ一す、車両
が停車中で、かつ選速位置が走行レンジであるか否かの
停車判別がなされる。これは、第２図の停車判別部４８
に相当する。ここで、停車および走行レンジの判定がな
されると、次にステップ５０４の処理によって、車両が
発進したか否かの判別がなされる。これは、第２図の発
進判別部５０に相当する。ここで末だ停車中であると判
定された場合には、トルクコンバータ１の入出力軸の回
転速度Ｍｙ、　、ＮＴの両データを読込んで、回転誤差
ΔＮを求める演算が行われ、この回転誤差ΔＮに基ツい
てＰＩ演算が行われる（ステップ５０４．５０５）。こ
れらは、第２図の回転差検出部４４、比較ｓ４６、目標
回転差設定部４５、ＰＩ演算部４７に相当する。

そして、ステップ５０６の処理により、上記ＰＩ演算結
果を出力１として、所定のレジスタ、Ｒｏに格納する。

このレジスタＲ工に格納された出力１はステップ５０８
の処理によって、デユーティ比に変換される。この出力
１に対応するデユーティ比は、前・述したクリープトル
ク抑制を行うのに適したクラッチ圧を実現するために、
電磁弁８６の閉弁時間の占める割合が少ないものである
。

従って、電磁弁８６の閉弁時間割合は小となって、これ
によって、リアクラッチ１６５のクラッチ圧が減圧され
ることにより、クリープトルクの抑制が行われる。

なお、選速位置がニュートラルであるときは、ＰＩ演算
は行われないで、レジスタＲ８内に格納されている出力
１のデータを用いて、電磁弁−８６の制御が行われるた
め、同様に、クラッチ圧が減圧された状態となる。

次に、上記のような走行レンジで、かつ停車の状態から
、アクセルペダルの踏込みがなされて、車両が発進を行
った場合には、ステップ５０９の処理の次にステップ６
００の処理が行われ、夕、イマ１による時間Ｔよの計時
が行われる。

なお、上記ステップ５０９で発進の判定がなさレタとき
には、フラグを立てて、発進判定が行われたことを記憶
する。このフラグは、ステップ５０２において車両が走
行中であることが判定されるまでリセットされないため
、フラグがリセットされない間は、ステップ５０９にお
いては発進判定が継続する。

上記発進判定がなされた時点からＴｏが経過するまでは
、ステップ６０１の処理によって、前記レジスタＲ１に
格納されているデータを出力３としてレジスタ′Ｒ８に
格納し、このレジスタＲ８内の出力８をデユーティ変換
して電磁弁８６の制御を行う。

従って、第６図（ａ）、（ｂ）に実線で示す如く、パル
ス列信号ＳＰのデユーティ比は、アクセルペダルの踏込
みがなされた時点の出力１のデユーティ変換値に固定さ
れて、この状態がＴｏの間継続する。これによって、リ
アクラッチ１６５に与えられる油圧も、Ｔ、の間は一定
となり、クラッチ圧は、Ｔ□が経過するまで増圧されな
い状態が続く。

次に、時間Ｔ０が経過すると、ステップ６０３の処理が
実行されて、レジスタＲ８の内８ｃこ所定、の槽圧Ｐａ
を加算した値が新らたに出力８としてレジスタＲ８に格
納される。この処理は一第２図の槽圧発生部５１と加算
記憶部４９に相当する。

これにより、第６図に示す如く、時間Ｔ２が経過するま
で、リアクラッチ１６５に与えられる油圧は、槽圧Ｐａ
だけ増圧された状態が継続する。

そして、さらに時間Ｔ２が経過すると、今度はステップ
６０４の処理が実行されて、レジスタＲ８の内容に所定
の増加率ΔＰを加算した値が新らたに出力８としてレジ
スタＲ８に格納ざｎる。この処理は第５図の処理が所定
時間毎に実行されることから、その度に、レジスタＲ８
の内容はΔＰｆつ増加することになる。

従って、第６図に示す如く、Ｔ、経過後は、リアクラッ
チに与えらｎる油圧はΔＰの増加率で漸次増圧されてい
く。

そして、出力３の内容が増加するしこつねて、パルス列
信号Ｓｐのデユーティ比も増加し、最終的（こデユーテ
ィ比１００％、すなわち完全締結の信号となる。

このとき、電磁弁８６も常閉状態となって、スプール８
６ａがドレイン３５を閉鎖する。従って、リアクラッチ
１６５は完全締結状態となるロリアクラッチ］６５が完
全締結さｎた時点では１車両は走行状態にあるため、以
後第５図の処理では、ステップ５０２において走行中と
判定され、メモリＲ３に記憶されている出力２に基づい
てパルス列信号Ｓｐが出力される。この出力２は、パル
ス列信号Ｓｐをデユーティ比１００％にする値であり、
従ってリアクラッチ】８５は完全締結状態に制御される
。

上記の動作によって、エンジン回転速度やトルクコンバ
ータのタービン回転速度Ｇ：ｔ、第６図（１に実線で示
す如く変化する。

同図中破線で示す曲線は、第６図（ａ）、（ｂ）中の破
線のように、アクセルペダル踏込み直後にリアクラッチ
１６５の締結を行う構成となっている従来装置の場合を
示すもので、こちらと本実施例の場合とを比較し１みる
と、本実施例の場合は、エンジン回転速度がＬ昇し始め
る以前にリアクラツチ１６５の締結によりエンジンの負
荷が増えることかないため、アクセルペダル踏込み直後
にエンジン回転速度が低下することがない。

一方、従来のように、いきなり、リアクラッチを締結す
ると、アクセルペダルが踏み込まれても、暫くの間は、
エンジン回転速度が上がらないため、急激な負荷増大に
追従できずにエンジンの回転速度が低下し、また、ター
ビン回転速度も急峻に低下するため、このタービンの慣
性力により、出力トルクは、第６図（ａ）に破線で示す
ように、一時的に大きく増加し、スムーズな発進を阻害
する。

これに対し、本実施例の場合には、アクセルペダルの踏
み込みがなされた後、時間Ｔ□だけクラッチ圧の増加開
始を遅らせることによって、エンジン回転速度が負荷増
大に追従できる速度に上昇するのを待つようにしている
。

さらに、Ｔ経過後、時間Ｔ、が経過するまでは、減圧時
と締結時のクラッチ圧の間のクラッチ圧に固定するよう
にしたことによって、増加中のエンジントルクに対応し
て、タービンの慣性力の一部をエンジンの増加中のエン
ジントルクに加勢する力として徐々に与えることにより
、エンジン回転速度および出力トルクは第６図（Ｃ）・
（ｄ）に実線で示すように滑らかに増加して行く。

また、本実施例では時間Ｔ２が経過した後も、一定の増
加率でクラッチ圧を漸次増加させることニヨリ、クラッ
チが完全締結されるまでエンジンに対する負荷や出力ト
ルクの増加が急激に行われることがすく、よりスムーズ
なりラッチ締結動作を行うことができる。

（発明の効果） 以上詳細に説明したように、本発明にあっては、走行レ
ンジで停車状態にある期間は、クリープトルクの抑制を
行なって、エンジン振動や燃費低下を防止できるととも
に、上記の状態から発進する際に、エンジンに大きな負
荷が急激に加わったり、トルクコンバータのタービンの
慣性力によって、出力トルクが一時的に大きく増加する
ことを防止して、スムーズな発進を行なうことが可能と
なる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成図、 第２図は本発明の一実施例の概略構成を示すブロック図
、 第８図は同実施例における自動変速機の油圧回路の構成
図、 第４図は同じく自動変速機の伝達機構の構成図、第５図
は同実施例におけるコントローラによって実行される処
理を示すフローチャート、第６図は同実施例の動作を説
明するための主要出力の変化を示す図である。 １００・・・自動変速機　　　１０１・・・クラッチ１
０２・・・選速位置検出手段　１０８・・・停車検出手
段１０４・・・クリープ防止手段　　１０５・・・発進
検出手段１０６・・・第１のクラッチ圧増加手段１０７
・・・第２のクラッチ圧増加手段１・・トルクコンバー
タ　４・・・エンジン２３・・・スロットル開度センサ ２４・・・選速位置センサ ２５　、２６　、２７・・・回転センサ８１・・・減圧
弁　　　　　　８６・・・ソレノイド４０・・・コント
ローラ　　　４１…自動変速機１６５・・・リアクラッ
チ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、選速位置がニュートラルのとき動力伝達不可状態と
   され、ニュートラル以外のときに動力伝達可能状態とさ
   れる自動変速機内のクラッチのクラッチ圧を制御する装
   置において、前記選速位置がニュートラル以外の状態で あるか否かを検出する選速位置検出手段と、車両が停車
   状態であるか否かを検出する停 車検出手段と、 車両が発進したか否かを検出する発進検出 手段と、 前記選速位置がニュートラル以外で、かつ 車両が停車状態にあることが検出される場合には、前記
   クラッチ圧をクリープトルク抑制のための所定値まで減
   圧するクリープ防止手段と、 前記クリープ防止手段による減圧がなされ た状態で、前記発進が検出された場合には、その後所定
   時間、クリープ防止手段による減圧状態から、前記クラ
   ッチが完全締結状態となるクラッチ圧と前記減圧状態に
   おけるクラッチ圧との間の値にクラッチ圧を維持する第
   １のクラッチ圧増加手段と、 前記所定時間経過後、前記第１のクラッチ 圧増加手段によるクラッチ圧からクラッチが完全締結状
   態となるクラッチ圧までクラッチ圧を増加させる第２の
   クラッチ圧増加手段とを備えることを特徴とする自動変
   速機のクラッチ圧制御装置。 ２、前記第２のクラッチ圧増加手段は、所定の増加率で
   漸次クラッチ圧を増加させることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の自動変速機のクラッチ圧制御装置。