JP2514796B2 - 車両用自動クラツチの制御装置 - Google Patents

車両用自動クラツチの制御装置

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JP2514796B2
JP2514796B2 JP61096465A JP9646586A JP2514796B2 JP 2514796 B2 JP2514796 B2 JP 2514796B2 JP 61096465 A JP61096465 A JP 61096465A JP 9646586 A JP9646586 A JP 9646586A JP 2514796 B2 JP2514796 B2 JP 2514796B2
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浩哉 大雲
▲りゅう▼三 榊山
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  • Hydraulic Clutches, Magnetic Clutches, Fluid Clutches, And Fluid Joints (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】
本発明は、車両の駆動系に設けられてクラッチトルク
を電子制御する自動クラッチの制御装置に関し、詳しく
は、クラッチ解放の惰行状態から発進する場合のクラッ
チトルク制御に関するものである。 この種の車両用自動クラッチを、例えば電磁クラッチ
を対象としたものに関して、本件出願人により既に多数
提案されている。その大部分は、発進時等の過渡状態,
クラッチ直結後の定常状態において、アクセルペダルや
シフトレバーの操作,走行条件,エンジン状態等との関
係でクラッチトルクを最適制御し、更にマニュアル変速
機またはベルト式無段変速機との組合わせにおいてそれ
に適した制御を行うものである。 特に近年、エンジンのみならず駆動系のクラッチ,変
速機等の電子制御化が進んで来ており、自動クラッチに
おいても更に一層きめ細かく制御する傾向にある。
【従来の技術】
従来、上記車両用自動クラッチにおいて発進モードの
クラッチトルク制御に関しては、例えば特開昭60-16122
4号公報の先行技術があり、発進時のクラッチトルクを
エンジン回転数の関数で定め、エンジン回転数に比例し
て上昇するように制御することが示されている。また、
この場合のエンジン回転数の上昇状態、即ち加速度を考
慮して加速度が大きいほどストール回転数を下げ、クラ
ッチトルクの上昇率の大きい方向に移行させる可変スト
ール制御が提案されている。かかる可変ストール制御に
よりエンジン回転数の上昇とその度合に応じ、クラッチ
を滑らかにかつドライバの意思に沿って係合することが
可能になる。
【発明が解決しようとする問題点】
ところで上記先行技術のものは、発進時の車両の走行
状態は考慮されていない。即ち、車両停止状態からの発
進,クラッチ解放の惰行状態からの再発進のいずれも
が、一義的に制御される。そのため、惰行状態での再発
進の場合は、特にクラッチトルクの立上りの際に過度の
滑り感やエンジンの吹上りを招く。従って、アクセル踏
込みにより発進する際にクラッチトルクを、車両停止ま
たは惰行の走行状態に応じて初期化することが望まし
い。 本発明は、このような点に鑑みてなされたもので、発
進時のクラッチトルクの立上りを走行状態に適応させ、
一層滑らかで迅速な発進制御を行うようにした車両用自
動クラッチの制御装置を提供することを目的としてい
る。
【問題点を解決するための手段】
この目的を達成する手段として本発明は、車両停止状
態からの発進時および所定車速以下の車両惰行状態から
の再発進時には、アクセル踏込みに伴うエンジン回転数
の上昇に応じてクラッチトルクを増大制御し、その際ク
ラッチトルクの増加率をエンジン回転加速度の上昇に応
じて増大補正する車両用自動クラッチの制御装置におい
て、アクセル踏込み直後の初期のクラッチトルクの増加
率を、車速の増加関数により車速に応じて補正する補正
手段を設けたことを特徴とする。
【作用】
このような手段を採用した本発明では、車両停止状態
からの発進時および所定車速以下の車両惰行状態からの
再発進時には、アクセル踏込みに伴うエンジン回転数の
上昇に応じてクラッチトルクが増大制御され、その際ク
ラッチトルクの増加率はエンジン回転加速度の上昇に応
じて増大補正される。 ここで、アクセル踏込み直後の初期におけるクラッチ
トルクの増加率は、車速の増加関数により車速に応じて
補正されるから、車両停止状態からの発進時には、クラ
ッチトルクは最も小さい増加率からエンジン回転加速度
の上昇に応じて順次大きい増加率に補正されつつエンジ
ン回転数に応じて増大し、車両惰行状態からの再発進時
には、クラッチトルクは車速に応じたより大きい増加率
からエンジン回転加速度の上昇に応じて順次大きい増加
率に補正されつつエンジン回転数に応じて増大する。
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。 第1図において、電磁クラッチにベルト式無段変速機
を組合わせた駆動系の全体構成について説明する。エン
ジン1は、電磁粉式クラッチ2,前後進切換装置3を介し
て無段変速機4に連結し、無段変速機4から1組のリダ
クションギヤ5,出力軸6,ディファレンシャルギヤ7およ
び車軸8を介して駆動軸9に伝動構成される。 電磁粉式クラッチ2は、エンジンクランク軸10にドラ
イブメンバ2aを、入力軸11にクラッチコイル2cを具備し
たドリブンメンバ2bを有する。そしてクラッチコイル2c
に流れるクラッチ電流により両メンバ2a,2bの間のギャ
ップに電磁粉を鎖状に結合して集積し、これによる結合
力でクラッチ接断およびクラッチトルクを可変制御す
る。 前後進切換装置3は、入力軸11と変速機主軸12との間
にギヤとハブやスリーブにより同期噛合式に構成されて
おり、少なくとも入力軸11を主軸12に直結する前進位置
と、入力軸11の回転を逆転して主軸12に伝達する後退位
置とを有する。 無段変速機4は、主軸12とそれに平行配置された副軸
13とを有し、主軸12には油圧シリンダ14aを備えたプー
リ間隔可変のプライマリプーイ14が、副軸13には同様に
油圧シリンダ15aを備えたセカンダリプーリ15が設けら
れる。また、両プーリ14,15には駆動ベルト16が巻付け
られ、両シリンダ14a,15aは油圧制御回路17に回路構成
される。そして両シリンダ14a,15aには伝達トルクに応
じたライン圧を供給してプーリ押付力を付与し、プライ
マリ圧により駆動ベルト16のプーリ14,15に対する巻付
け径の比率を変えて無段階に変速制御するように構成さ
れている。 次いで、電磁粉式クラッチ2と無段変速機4の電子制
御系について説明する。エンジン1のエンジン回転数セ
ンサ19,無段変速機4のプライマリプーリとセカンダリ
プーリの回転数センサ21,22,エアコンやチョークの作動
状況を検出するセンサ23,24を有する。また、操作系の
シフトレバー25は、前後進切換装置3に機械的に結合し
ており、リバース(R),ドライブ(D),スポーティ
ドライブ(Ds)の各レンジを検出するシフト位置センサ
26を有する。更に、アクセルペダル27にはアクセル踏込
み状態を検出するアクセルスイッチ28を有し、スロット
ル弁側にスロットル開度センサ29を有する。 そして上記スイッチおよびセンサの種々の信号は、電
子制御ユニット20に入力し、マイコン等を使用してソフ
ト的に処理される。そして電子制御ユニット20から出力
するクラッチ制御信号が電磁粉式クラッチ2に、変速制
御信号およびライン圧制御信号が無段変速機4の油圧制
御回路17に入力して、各制御動作を行うようになってい
る。 第2図において、制御ユニット20の主に電磁クラッチ
制御系について説明する。 先ず、センサ21,22,29のプライマリプーリ回転数Np,
セカンダリプーリ回転数Nsおよびスロットル開度θの各
信号は、変速速度制御部30に入力し、変速速度di/dtに
応じた制御信号を出力する。また、センサ19のエンジン
回転数Ne,スロットル開度θ,実変速比i(Ns/Np)の信
号は、ライン圧制御部31に入力し、目標ライン圧に応じ
た制御信号を出力する。そしてこれらの制御信号は、無
段変速機4に入力して、所定のライン圧に制御すると共
に変速制御する。 電磁クラッチ制御系においては、エンジン回転数Neと
シフト位置センサ26のR,D,Dsの走行レンジの信号が入力
する逆励磁モード判定部32を有し、例えばNe<300rpmの
場合、またはパーキング(P),ニュートラル(N)レ
ンジの場合に逆励磁モードと判定し、出力判定部33によ
り通常とは逆向きの微小電流を流す。そして電磁粉式ク
ラッチ2の残留磁気を除いて完全に解放する。また、こ
の逆励磁モード判定部32の判定出力信号,アクセルスイ
ッチ28の踏込み信号およびセカンダリプーリ回転数セン
サ22の車速V信号が入力する通電モード判定部34を有
し、発進時の走行状態を判別し、この判別信号が、発進
モード,ドラッグモードおよび直結モードの各電流設定
部35,36,37に入力する。 発進モード電流設定部35は、通常の発進またはエアコ
ン,チョーク使用の発進の場合において、エンジン回転
数Ne等との関係で発進特性を各別に設定する。そしてス
ロットル開度θ,車速V,R,D,Dsの各走行レンジにより発
進特性を補正して、クラッチ電流を設定する。ドラッグ
モード電流設定部36は、R,D,Dsの各レンジにおいて低車
速でアクセル開放の場合に微少のドラッグ電流を定め、
電磁粉式クラッチ2にドラッグトルクを生じてベルト,
駆動系のガタ詰めを行い、発進をスムーズに行う。また
このモードでは、Dレンジのクラップ解放後の車両停止
直前までは零電流に定め、惰行性を確保する。直結モー
ド電流設定部37は、R,D,Dsの各レンジにおいて車速Vと
スロットル開度θの関係により直結電流を定め、電磁粉
式クラッチ2を完全係合し、かつ係合状態での節電を行
う。これらの電流設定部35,36,37の出力信号は、出力判
定部33に入力し、その指示に従ってクラッチ電流を定め
るのであり、各モードのマップは第3図のようになる。 上記電磁クラッチ制御系において、発進制御の実施例
を第4図(a)において説明する。 発進モード電流設定部35は、通電モード判定,エンジ
ン回転数Ne,スロットル開度θ,車速V,走行レンジのR,
D,Dsの各信号が入力して発進モードを判定する発進モー
ド判定部40を有し、この判定結果により電流設定部41で
クラッチ電流Icを定めて、出力部42から出力する。電流
設定部41は、クラッチ電流Icをエンジ回転数Neに比例し
て定め、更に補正値Cによりストール回転数を変化して
可変ストール制御するもので、以下により演算する。 Ic=f(Ni),Ni=Ne・(1+C) また、可変ストール制御の発進後に関して、エンジン
回転数Neが入力する加速度算出部43を有し、加速度αを
α=(Nen)−(Nen-1)により求める。そしてこの加速
度αは、補正値設定部44に入力し、Cn=Cn-1+kαによ
り補正値Cを算出するのであり、この補正値Cが電流設
定部41に入力して演算される。 更に、可変ストール制御の発進直後に関して、通電モ
ード判定の信号が入力する前回通電モード判定部45を有
し、前回の通電モードによりアクセル踏込みが初回であ
るか判断する。この判定結果および車速Vの信号は初期
値設定部46に入力し、初回のアクセル踏込みの場合は初
期値C0をその時の車両走行状態、即ち車速Vの関数で定
める。ここで第4図(b)に示すように、C0はVの増加
関数として与えられている。そしてこの初期値C0は補正
値設定部44に入力して、C=C0により初期化するよにな
っている。 次いで、このように構成された制御装置の作用を、第
5図のフローチャートと、第6図の発進特性を参照して
説明する。 先ず、フローチャートのステップS5でアクセル解放の
場合は、ドラッグモードになっており、第6図のドラッ
フ電流Idが流れてクラッチ2は解放した状態で停車また
は惰行している。惰行時に第3図の設定車速V3またはV4
に達すると、ステップS4によりクラッチ直結モードに切
換わってクラッチ2が係合する。 一方、アクセル踏込みの場合は、発進モード判定部40
で発進モードと判定されて、ステップS6以降に進む。そ
して初回のアクセル踏込みでは前回モード判定部45の判
定結果により初期値設定部46で初期値C0がその時の車速
Vに応じて定められ、この初期値C0を用いた補正値Cで
クラッチ電流Icが電流設定部41で演算される。そこで車
両停止から発進時は、V=OでC0が最低値であるため、
第6図のストール回転数が最大で上昇率最小の曲線Aに
沿ってクラッチ電流Icと共にトルクが立上がる。一方、
惰行からの発進では、車速Vの増大に応じて、第6図の
曲線B,Cのように上昇率の大きい特性でクラッチトルク
が立上るようになる。 そして、アクセル踏込みによりエンジン回転数Neが上
昇すると、加速度算出部43で加速度αが算出され、C0
Cnの場合に可変ストール制御を開始する。そこでクラッ
チトルクは、エンジン回転数Neに比例し、かつ加速度α
の増大に応じて第6図の曲線Dのように上昇率の大きい
特性に移行しながら上昇して、クラッチ係合に至るので
ある。 以上、本発明の一実施例について述べたが、これに限
定されるものではない。また、本発明は電磁クラッチ以
外の自動クラッチにも適用できるのは勿論である。
【発明の効果】
以上説明したとおり本発明によれば、車両停止状態か
らの発進時には、クラッチトルクは最も小さい増加率か
らエンジン回転加速度の上昇に応じて順次大きい増加率
に補正されつつエンジン回転数に応じて増大されるの
で、滑らかな発進特性を得ることができる。 また、車両惰行状態からの再発進時には、クラッチト
ルクは車速に応じたより大きい増加率からエンジン回転
加速度の上昇に応じて順次大きい増加率に補正されつつ
エンジン回転数に応じて増大するので、過度の滑りのな
い的確な発進特性により良好な加速性を得ることができ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の制御装置の実施例を示す全体の構成
図、第2図は電子制御系の全体のブロック図、第3図は
各モードのマップ図、第4図(a)は要部のブロック
図,第4図(b)は初期値の特性図、第5図はフローチ
ャート図、第6図は発進特性図である。 2……電磁粉式クラッチ、20……電子制御ユニット、35
……発進モード電流設定部、40……発進モード判定部、
41……電流設定部、44……補正値設定部、45……前回モ
ード判定部、46……初期値設定部。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】車両停止状態からの発進時および所定車速
    以下の車両惰行状態からの再発進時には、アクセル踏込
    みに伴うエンジン回転数の上昇に応じてクラッチトルク
    を増大制御し、その際クラッチトルクの増加率をエンジ
    ン回転加速数の上昇に応じて増大補正する車両用自動ク
    ラッチの制御装置において、 アクセル踏込み直後の初期のクラッチトルクの増加率
    を、車速の増加関数により車速に応じて補正する補正手
    段を設けたことを特徴とする車両用自動クラッチの制御
    装置。
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