JPS62215130A

JPS62215130A - 発進制御装置

Info

Publication number: JPS62215130A
Application number: JP61055367A
Authority: JP
Inventors: Makoto Yoshida; 吉田　良; Masao Shimamoto; 雅夫嶋本
Original assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Current assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Priority date: 1986-03-13
Filing date: 1986-03-13
Publication date: 1987-09-21
Anticipated expiration: 2010-04-26
Also published as: JPH0737816B2

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に使用される発進制御装置、特に遠
心式発進クラッチを使用した発進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、自動変速機の発進クラッチとしては、例えば特開
昭５８−１４９４５８号公報に記載のようにクラッチド
ラムの内部にクラッチ板と重錘と重錘の遠心荷重により
軸方向に移動してクラッチ板を圧接させる遠心クラッチ
ピストンとを備えた構造のものが知られている。

上記構造の遠心式発進クラッチの場合、重錘の遠心荷重
は入力軸が回転している聞書に発生しているので、ニュ
ートラル状態を構成することが困難であり、また重錘の
遠心荷重は入力軸の回転速度の二乗に比例するため、回
転速度が増大するとクラッチ板はその二乗に比例して増
大し、クラッチ板に過大な圧接力が作用してクラッチ板
の寿命を損う欠点があった。

このような欠点を解消するために、本出願人は、一般の
湿式クラッチに遠心クラッチ機構を追加し、重錘の遠心
荷重によってクラッチ油圧またはクラッチ板の圧接力を
調整し、重錘の遠心荷重又は油圧による荷重のうち小さ
い方の荷重に応じた係合トルクを発生するようにした発
進クラッチを提案した（特願昭６０−１９２２４８号、
特願昭６０−２５９５１０号）。この場合には、油圧室
に導かれる油圧を０Ｎ１０ＦＦ制御するのみで極めてス
ムーズな発進性を実現でき、重錘に遠心荷重が作用して
いても油圧室に導かれた油圧を抜けば容易にニュートラ
ル状態を構成でき、かつクラッチ板の最大圧接力は油圧
で制御できるので、クラッチの設計が極めて容易となる
といった利点を有している。

ところが、上記の遠心式発進クラッチにおいても、リタ
ーンスプリングのバネ力のバラツキやクラッチ板の摩擦
係数のバラツキなど部品バラツキによって発進特性が一
定しないという問題があり、常時使用される発進クラッ
チとしては必ずしも好ましくない。

一方、近年ソレノイドバルブのデユーティ制御によって
油圧を自在に制御することが可能となり、この技術を利
用して湿式クラッチを発進クラッチとして使用する可能
性が生まれてきた。ところが、ソレノイドバルブにはハ
ーネスの断線などの電気系統の故障により動作不良とな
る恐れがあり、一旦ソレノイドバルブが動作不良を起こ
すと発進が不可能となる。

発明の目的本発明は上記従来の問題点に鑑みてなされたもので、そ
の目的は、正常時には特性バラツキのないスムーズな発
進を行い、電気系統の故障時にも正常時と遜色のない緊
急発進が可能な発進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、重錘の遠心荷重
及び油圧による荷重のうち小さい方の荷重に応じた係合
トルクを発生する遠心式発進クラッチと、該発進クラッ
チと油圧源との間に直列に配置され、電子回路からの制
御信号に基づいて発進クラッチへの油圧を制御する常開
ソレノイドバルブとを備えたものである。

すなわち、電気系統が故障していない正常時には常開ソ
レノイドバルブを電子制御することにより発進クラッチ
への油圧を調節し、所望の発進特性によって発進を行い
、電気系統が故障した時にはソレノイドバルブが常開、
つまり油圧源から油圧をそのまま発進クラッチに導いて
いるので、発進クラッチが重錘の遠心荷重により入力軸
の回転速度の二乗に比例した特性で緊急発進を行うこと
ができる。

実施例の説明第１図は本発明の発進制御装置の第１実施例を示し、入
力軸１に設けたスプライン１ａに遠心式発進クラッチ２
のクラッチドラム３が結合されており、クラッチドラム
３内には複数のクラッチ板４．５と、これらクラッチ板
４．５を係合させる油圧ピストン６と、油圧ピストン６
を右方へ復帰付勢するリターンスプリング７とが配置さ
れ、油圧ピストン６とクラッチドラム３の間には油圧室
８が形成されている。クラッチドラム３とクラッチ板４
，５を介して断続されるタラソチハブ９は、入力軸１上
に軸受１０を介して回転自在に支持されており、タラフ
チハブ９上には出力ギヤ１１がスプライン結合されてい
る。

上記油圧ピストン６には半径方向に１個又は複数個の有
底孔１２が形成されており、この有底孔１灸の外周側開
口にはテーパ状の弁口１３ａを有する弁座１３が嵌着固
定され、有底孔１２の内部には上記弁口１３ａを開閉す
る球形の重錘１４と重錘１４をばね受は部材１５を介し
て外径方向に付勢するスプリング１６とが収容されてい
る。上記スプリング１６は重錘１４に遠心荷重が全く作
用しなくても油圧室８にリターンスプリング７と釣り合
うようなりラッチ油圧を発生させるものである。上記油
圧ピストン６の右側部には油圧室８から上記弁座１３の
弁口１３ａへ通じる連通孔１７が形成され、左側部には
重錘１４を収容した室からクラッチ板４．５側へ通じる
排油孔１８とスプリング１６を収容した室を外気に開放
する通気孔１９とが形成されている。上記弁口１３ａか
ら漏れ出た油は排油孔１８を通ってクラッチ板４．５を
潤滑している。

入力軸１はケーシング２０により軸受２１を介して回転
支持されており、このケーシング２０には上記油圧室８
に油圧を導くための油路２２が形成されている。上記油
路２２と図示しない油圧源との間には、ワンウェイオリ
フィス機構２３と常開ソレノイドバルブ２６とが直列に
配置されている。ワンウェイオリフィス機構２３はオリ
フィス２４と一方弁２５とを並列配置したもので、発進
クラッチ２を係合さゼる時にはオリフィス２４を介して
油圧を導き、クラッチの係合ショックを和らげる一方、
発進クラッチ２を切る時には一方弁２５を介して早急に
排油し、クラッチの切れ性能を向上させている。

常開ソレノイドバルブ２６は、非磁性体からなるバルブ
ボデー２７に油圧源へ通しる入力ボート２８とワンウェ
イオリフィス機構２３へ通じる出力ポート２９とドレン
ボート３０とを形成してなり、中央の弁室３１に入力ポ
ート２８とドレンボート３０とを選択的に開閉する磁性
体からなるボール状弁体３２を収容しである。コイル３
３に励磁電流が流れていない状態（ＯＦ　Ｆ時）では、
入カポート２日に油圧源から油圧（例えばライン圧ＰＬ
）が導かれると弁体３２はドレンボート３０を閉じ、出
力ポート２９から油圧をそのまま出力し、コイル３３に
励磁電流が流れると（ＯＮ時）、弁体３２が入力ボート
２８を閉して出力ポート２９をドレンさせるようになっ
ている。

電子回路３４には入力軸１の入力回転数、出力ギヤ１１
の出力回転数などが入力され、運転状態に応じて常開ソ
レノイドバルブ２６のコイル３３に制御信号を出力して
いる。制御信号としては、一般の０Ｎ１０　Ｆ　Ｆ信号
の他、デユーティ制御信号を使用してもよい。ここで、
デユーティ制御とはＯＮ時間とＯＦＦ時間とを含む所定
周期のパルス信号のうち、ＯＮ時間（又は○ＦＦ時間）
の周期に対する比（これをデユーティ比という）を変化
させることにより、デユーティ比に比例した出力油圧を
発生させる制御をいう。

つぎに、上記構成の発進制御装置の動作を説明する。ま
ず、正常時には電子回路３４の制御信号に基づいてソレ
ノイドバルブ２６は出力油圧を調整し、この出力油圧は
オリフィス２４を介して発進クラッチ２の油圧室８に導
かれる。出力油圧が零又は低い時には油圧ピストン６が
リターンスプリング７のばね力に打ち勝つことができな
いため、第１図上半分に示すように油圧ピストン６は右
端位置にあり、たとえ入力軸１が高速回転してもクラッ
チ板４，５は係合せず、完全なニュートラル状態を実現
できる。

出力油圧を上昇させると、油圧ピストン６は第１図下半
分に示すようにリターンスプリング７に抗して左方へ移
動し、クラッチ板４．５を係合させる。出力油圧が重錘
１４とばね受は部材１５との遠心荷重とスプリング１６
のばね力との和より低い時には、弁口１３ａから油が漏
れないので、出力油圧に応じた荷重でクラッチ板４．５
が係合する。一方、出力油圧が重錘１４とばね受り部材
１５との遠心荷重とスプリング１６のばね力との和より
高くなると、弁口１３ａから油が漏れ出し、油圧室８の
内部油圧は上記遠心荷重とスプリング１６のばね力との
和と釣り合う油圧に調圧される。つまり、クラッチ板４
，５の係合トルクは、ソレノイドバルブ２６の出力油圧
と、重錘１４とばね受は部材１５との遠心荷重とスプリ
ング１６のばね力との和とのうち、常に低い方の荷重に
釣り合うように調整されるため、穏やかでスムーズな発
進を実現できる。

入力回転数が一定値を越え、かつ出力油圧が最大（ライ
ン圧ＰＬ）となると、重錘１４とばね受は部材１５との
遠心荷重とスプリング１６のばね力との和がライン圧Ｐ
Ｌより大きくなるため、弁口１３ａからの油漏れがなく
なり、ライン圧ＰＬに応した最大係合トルクを発生する
。すなわち、入力回転数がいかに上昇してもクラッチ板
４．５の最大係合力はライン圧Ｐ、によって規制される
ため、クラッチ板４，５の寿命を損うことがない。

万一ソレノイドバルブ２６のハーネス断線など電気系統
が故障を起こすと、油圧室８への油圧を制御できないの
で、発進不能となる恐れがある。しかしながら、ソレノ
イドバルブ２６は常開バルブであるため、ＯＦＦ時と同
様に油圧室８にはライン圧Ｐ、がそのまま導かれ、この
状態で入力回転数が徐々に上昇すると、重錘１４とばね
受は部材１５とに働く遠心荷重とスプリング１６のばね
力との和によって重錘１４が弁口１３ａを閉しるので、
油圧室８の内部油圧が徐々に高くなり、内部油圧の上昇
につれて油圧ピストン６がリターンスプリング７に抗し
て左方へ移動し、クラッチ板４．５を係合させる。クラ
ッチ板４，５の係合トルクは回転速度の二乗に比例して
上昇するため、電子制御による発進と比べてやや大きな
係合トルクを発生するものの、何ら遜色のないスムーズ
な緊急発進が可能である。

第２図は上記発進制御装置の発進特性を示し、図中実線
はソレノイドバルブ２６の電子制御による特性曲線であ
り、破線は電気系統の故障時における緊急発進の特性曲
線である。すなわち、緊急発進時の特性は遠心クラッチ
の特性と同様であり、入力回転数の二乗に比例した係合
トルクを発生する。発進が完了すると、係合トルクはラ
イン圧による最大係合トルクＴ、に維持され、以後入力
回転数が如何に増加してもＴ０以上の係合トルクは発生
しない。また、電子制御による特性は、ソレノイドバル
ブ２６で出力油圧を調整するため、常に緊急発進時の特
性に比べて低くなる。電子制御による係合トルクは緊急
発進時の係合トルクを上限としてあらゆる制御が可能で
あり、第２図は実線の特性曲線が破線の特性曲線と類似
した一例を示したに過ぎない。また、破線では所望のク
リープ特性を得るために係合トルクが入力回転数零の時
から徐々に発生するようにしたが、これはスプリング１
６によって重錘１４に初期荷重を与えたためであって、
スプリング１６を排除すればリターンスプリング７によ
って係合トルクが全体的に低下し、クリープ力を解消す
ることもできる。

第３図は本発明の遠心式発進クラッチ４０の第２実施例
を示し、入力軸４１と出力軸４２にはそれぞれクラッチ
ドラム４３とクラッチハブ４４とがスプライン結合され
ている。クラッチドラム４３とクラッチハブ４４との間
には複数のクラッチ板４５．４６が配置され、クラッチ
ドラム４３内には油圧ピストン４７が軸方向に移動自在
に配置されている。油圧ピストン４７とクラッチドラム
４３との間には油圧室４８が形成され、この油圧室４８
に油圧を導くことにより油圧ピストン４７はその先端が
第１ストツパ４９に当接する位置まで作動し得るように
なっている。上記油圧室４８への油圧は、第１図と同様
に油圧源から両開ソレノイドバルブ（図示せず）、ワン
ウェイオリフィス機構およびケーシング５０に形成した
油路５１を介して導かれる。

上記油圧ピストン４７は断面コ字形をなしており、その
内部には球形または円柱形の重錘５２と、油圧ピストン
４７に対して軸方向に移動自在な遠心クラッチピストン
５３とが設けられている。そして、クラッチドラム４３
の回転に伴い重錘５２に遠心荷重が作用すると、重錘５
２が遠心クラッチピストン５３のテーバ面５３ａを押し
、遠心クラッチピストン５３はリターンスプリング５４
に抗して左方へ移動し、クラッチ板４５．４６どおしを
係合させるようになっている。油圧ピストン４７の内周
面には第２ストツパ５５が取付られており、このストッ
パ５５は遠心クラッチピストン５３のクラッチ板４５．
４６方向への動きを規制している。

上記構造の遠心式発進クラッチ４０の動作を説明する。

まず油圧室４８に油圧を導かない状態で入力軸４１を回
転させると、油圧ピストン４７は第３図上半分に示すよ
うに右端部に位置し、遠心クラッチピストン５３は重錘
５２の遠心荷重により左方へ押さ゛れる。しかし、遠心
クラッチピストン５３は第２ストツパ５５に当接して左
方への移動を規制されているので、遠心クラッチピスト
ン５３はクラッチ板４５．４６と接触せず、ニュートラ
ル状態を維持する。

いま入力軸４１０回転数を上げながら油圧室４８に徐々
に油圧を導くと、油圧ピストン４７が第１ストッパ４９
に当接するまで左方へ移動し、遠心クラッチピストン５
３は重錘５２の遠心荷重により油圧ピストン４７に対し
て相対的に左方へ移動し、第３図下半分に示すようにク
ラッチ板４５．４６を係合させる。

入力軸４１の回転数の増大につれて重錘５２の遠心荷重
は回転速度の二乗に比例して増大するため、クラッチ板
４５．４６の係合力も回転速度の二乗に比例して増大す
る。しかしながら、クラッチ板４５．４６の係合力が油
圧ピストン４７に作用する油圧以上になると係合力の反
力で油圧ピストン４７が右方へ退避するため、クラッチ
板４５．４６の係合力は油圧室４８の油圧以上にはなら
ない。つまり、入力回転数が如何に上昇しても、クラッ
チ板４５．４６には油圧ピストン４７に作用する油圧以
上の係合力は作用しない。

上記発進クラッチ４０の場合は、緊急発進時に第１実施
例のように油圧室の内部油圧を自動調圧して係合トルク
を制御するものではなく、重錘５２の遠心荷重によって
油圧ピストン４７と遠心クラッチピストン５３とに働く
反力により係合トルクを自動制御するものであるが、そ
の特性は第２図と同様である。

なお、本発明において、常開ソレノイドバルブの構造は
、実施例のようなボール状弁体を有するもののほか通常
のニードル式ソレノイドバルブを使用することも可能で
あるが、ニードル式の場合には大流量を制御できずデユ
ーティ周波数をあまり上げられないのに対し、ポール状
弁体を有する３ボ一ト式ソレノイドバルブの場合は比較
的大流量を制御できるとともに、弁体はバルブポデーに
対し摺動しないのでデユーティ周波数の上限を上げるこ
とが可能であり、より高精度なデユーティ制御が可能と
なる。

発明の効果以上の説明で明らかなように、本発明によれば正常時に
は常開ソレノイドバルブを電子制御することにより発進
クラッチへの油圧を調節し、所望の発進特性によって発
進を行い、電気系統が故障した時にはソレノイドバルブ
が常開、つまり油圧源から油圧をそのまま発進クラッチ
に導いているので、重錘の遠心荷重により入力軸の回転
速度の二乗に比例した特性で緊急発進を行うことができ
る。したがって、緊急発進時にも正常時と遜色のないス
ムーズな発進が可能となり、安全性の高い発進制御装置
を得ることができる。

また、発進クラッチは重錘の遠心荷重及び油圧による荷
重のうち小さい方の荷重に応じた係合トルクを発生する
ので、入力回転数が如何に上昇しても最大係合トルクが
油圧によって規制され、過大な荷重がクラッチ板に作用
することなく、クラッチ板の寿命向上を実現できる。

さらに、重錘に遠心荷重が作用していても、油圧室の油
圧を抜けばクラッチ板の保合を完全に遮断できるので、
ニュートラル状態を容易に構成できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる発進制御装置の第１実施例の構
成図、第２図は上記発進制御装置の動作特性図、第３図
は発進クラッチの第２実施例の断面図である。１．４１・・・入力軸、２．４０・・・発進クラッチ、
３．４３・・・クラッチドラム、４．’　　５，４５．
４６・・・クラッチ板、６．４７・・・油圧ピストン、
７．５４・・・リターンスプリング、８．４８・・・油
圧室、９，４４・・・クラッチハブ、１４．５２・・・
重錘、２６・・・常開ソレノイドバルブ、３４・・・電
子回路。出　願　人　　ダイハツ工業株式会社代　理　人　　弁理士　筒井　秀隆手続補正書昭和６１年　７月１２日昭和６１年特許願第５５３６７号２、発明の名称発進制御装置３．７ｉｌｉ正をする者事件との関係　　特許出願人住　所　　大阪府池田市ダイハツ町１番１号名　称　　
（２９６）ダイハツ工業株式会社代表者　江　口　友　
跋４、代理人〒５５０住　所　　大阪市西区西木町１−１３−３８新興産ビル
自発補正７、補正の内容（１）明細書第２頁第９行において、「クラッチ板」と
あるのを、「クラッチ係合力」に訂正する。（２）明細書第７頁第６行において、「非磁性体からな
る」とあるのを削除する。以上

Claims

【特許請求の範囲】

（１）重錘の遠心荷重及び油圧による荷重のうち小さい
方の荷重に応じた係合トルクを発生する遠心式発進クラ
ッチと、該発進クラッチと油圧源との間に直列に配置さ
れ、電子回路からの制御信号に基づいて発進クラッチへ
の油圧を制御する常開ソレノイドバルブとを備えたこと
を特徴とする発進制御装置。