JP2631882B2 - 車両用自動クラッチの制御装置 - Google Patents

車両用自動クラッチの制御装置

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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、ローディングシフト時のエンスト防止に関する。
この種の車両用自動クラッチ，例えば電磁クラッチを
対象としたものに関しては、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〕
そこで従来、上記自動クラッチの直結制御に関して
は、例えば特開昭60−256632号公報の先行技術がある。
ここで、アクセル開放でも直結車速以上の走行時には、
クラッチトルクを生じてクラッチを直結させ、減速時の
エンジンブレーキ効果を向上することが示されている。
〔発明が解決しようとする課題〕
ところで、上記先行技術によるクラッチ制御による
と、ドライブ（Ｄ）レンジでの前進走行時にリバース
（Ｒ）レンジにシフトしたり、またはＲレンジでの後進
走行中にＤレンジにシフトする場合に、直結車速以上の
条件の際はシフト終了と同時にクラッチトルクを生じて
しまう。そこでこのローディングシフト時に、クラッチ
により駆動系を急激に一方から他方に回転しようとする
大きな負荷がエンジン側に伝わって、エンストを招くと
いう問題がある。
本発明は、このような点に鑑みてなされたもので、そ
の目的とするところは、ローディングシフト時のエンス
トを防止することが可能な車両用自動クラッチの制御装
置を提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的を達成するため、本発明の制御装置は、自動
的に接断する自動クラッチと少なくとも前後進に切換え
る切換装置とを備えた駆動系で、上記自動クラッチは電
子制御ユニットにより少なくとも係合または解放される
制御系において、上記自動クラッチの電子制御ユニット
は、前進または後進のレンジのシフト時にそのシフト信
号が入力するローディングシフト検出部と、ローディン
グシフト時にアクセルと車速との関係でエンストの有無
を判断するエンスト判断部とを有し、前後進レンジのシ
フト切換えに伴うローディングシフト時に、アクセル開
放で直結車速以上の各条件では、上記エンスト判断部に
より上記自動クラッチを強制的に解放制御するものであ
る。
〔作用〕
上記構成に基づき、電磁クラッチ等の自動クラッチ
は、シフト操作，アクセル操作，車速等の条件により電
子制御ユニットで自動的に係合または解放制御される。
そしてアクセル開放での直結車速以上の走行中に前後進
レンジのシフト切換えに伴うローディングシフトが行わ
れてエンストの危険を生じると、ローディングシフト検
出部とエンスト判断部とにより自動クラッチ解放が制御
されて、エンストを未然に防止するようになる。
〔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を介して駆動輪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
力でクラッチ係合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プリマリプーリ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と無断変速機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21,22,26,29のプライマリプーリ回転数N
p,セカンダリプーリ回転数Ns,シフト位置R,D,Ds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以外のパーキング（Ｐ），
ニュートラル（Ｎ）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P,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少電流を流す。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信号が入力する通信モード判定部
34を有し、発進等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レンジのクラッチ解放後の車両停止
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ローディングシフト
時のエンスト防止対策について述べると、シフト位置セ
ンサ26のD,R,Dsのレンジ信号が入力するローディングシ
フト検出部40を有し、D,Rレンジのシフトを検出する。
このシフト信号および車速V,アクセルスイッチ28の信号
はエンスト判断部41に入力し、シフト信号入力時にアク
セル開放で、車速Ｖが直結車速Vsに対しＶ≧Vsの条件が
成立した場合は、エンストと判断する。このエンスト判
断信号は逆励磁モード判定部32に入力し、逆励磁モード
判定部32の出力で電磁クラッチ２を逆励磁モードに切換
えるようになっている。
次いで、かかる構成の制御装置の作用を、第４図のフ
ローチャート，第５図のタイムチャートを用いて述べ
る。
先ず、シフトレバー25の操作でＤレンジにシフトして
前後進切換装置３を前進位置に切換えアクセルを踏込む
と、通電モード判定部34により発進モード電流設定部35
が選択されて電磁クラッチ２は発進制御され、所定の直
結車速に達すると直結モード電流設定部37が選択されて
電磁クラッチ２には第５図のような直結電流が流れ、電
磁クラッチ２は直結係合した状態に保持される。この場
合に、アクセル開放での発進でも所定の直結車速に達す
ると、ドラッグモードから上記直結モードに移行して電
磁クラッチ２が直結する。
上記Ｄレンジのシフト時に、その信号がローディング
シフト検出部40に入力して第４図のフローが実行され
る。即ち、先ずフラグ１をセットし、前回後退段のＲレ
ンジでない場合はそのまま進み、前回Ｒレンジでフラグ
３がセットされない限りローディングシフト検出がキャ
ンセルされ、このため通常モードとして上述のようにク
ラッチが制御される。
次いで、このＤレンジからＲレンジにシフトされると
フラグ２をセットし、前回Ｄレンジでフラグ１がセット
されているためフラグ３をセットし、Ｄレンジのフラグ
１をクリアする。このフラグ３のセット信号はエンスト
判断部41に入力し、アクセルと車速との関係で判断され
る。即ち、アクセル踏込みでは、エンジン出力が大きく
エンストの危険がないため、通常モードの発進モードに
移行して第５図の一線鎖線のようにクラッチ電流を生じ
て係合し、後進走行に移る。一方、アクセル開放で車速
が低い場合は、通常モードのドラッグモードが選択され
るが、直結車速Vsより高い条件ではエンストと判断さ
れ、これに基づき逆励磁モードが選択されて電磁クラッ
チ２は第５図の実線の逆方向電流により解放保持され
る。そこでかかる走行中のローディングシフト時に、エ
ンジン１は切離されて駆動系の負荷がかからなくなり、
これによりエンストが防止されて車両は惰行するにすぎ
ない。そして後進の意志によりアクセルを踏むか，ブレ
ーキ操作で車速が低下すると、再び通常モードに復帰す
る。
またＲレンジからＤレンジにシフトされる場合も、フ
ラグ３のセット信号によりエンスト判断部41においてア
クセルと車速との関係でエンストと判断される。そして
アクセル開放で直結車速Vs以上の場合は、逆励磁モード
により電磁クラッチ２が強制的に解放してエンストは防
止される。
なお、エンジンブレーキ用Dsレンジにシフトすると、
無段変速機４でダウンシフトされ、エンジン回転数の上
昇によりエンストの危険は少なくなる。またDsレンジに
対しＲレンジと反対側に設けられており、Dsレンジにシ
フトの場合は、フラグ1,2,3をクリアしてエンストの防
止制御が停止されるのである。
以上、本発明の実施例について述べたが、上記実施例
のみに限定されない。また第３図のようにＤとＲレンジ
とで直結車速が異なる場合は、第４図のフローチャート
の車速判断ステップをそれに対応することは勿論であ
る。
〔発明の効果〕
以上述べてきたように、本発明によれば、 自動クラッチにおいてアクセル開放でもD,Rレンジの
シフト時に直結車速に基づいてクラッチ解放または係合
される制御系において、直結車速以上の走行中のローデ
ィングシフト時はクラッチを強制的に解放するので、エ
ンストを確実に防止し得る。
さらに、ローディングシフト時に走行意志によりアク
セルを踏込む場合は、通常モードであるから走行に支障
を生じない。
また、逆励磁モードによりクラッチを解放制御するの
で、電磁クラッチの場合に解放と共にローディングシフ
ト時の残留磁気の除去を確実に行い得る。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明が適用される自動クラッチの一例を示す
構成図、 第２図は制御系のブロック図、 第３図はクラッチ作動モードを示す図、 第４図は作用のフローチャート図、 第５図は作用のタイムチャート図である。 ２……電磁粉式クラッチ、３……前後進切換装置、20…
…電子制御ユニット、32……逆励磁モード判定部、34…
…通電モード判定部、40……ローディングシフト検出
部、41……エンスト判断部

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】自動的に接断する自動クラッチと少なくと
    も前後進に切換える切換装置とを備えた駆動系で、上記
    自動クラッチは電子制御ユニットにより少なくとも係合
    または解放される制御系において、 上記自動クラッチの電子制御ユニットは、前進または後
    進のレンジのシフト時にそのシフト信号が入力するロー
    ディングシフト検出部と、ローディングシフト時にアク
    セルと車速との関係でエンストの有無を判断するエンス
    ト判断部とを有し、 前後進レンジのシフト切換えに伴うローディングシフト
    時に、アクセル開放で直結車速以上の各条件では、上記
    エンスト判断部により上記自動クラッチを強制的に解放
    制御することを特徴とする車両用自動クラッチの制御装
    置。
  2. 【請求項２】上記エンスト判断部は、上記電子制御ユニ
    ットの逆励磁モードを選択してクラッチを解放制御する
    請求項（１）記載の車両用自動クラッチの制御装置。
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