JP2782206B2 - 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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JP2782206B2 JP63262088A JP26208888A JP2782206B2 JP 2782206 B2 JP2782206 B2 JP 2782206B2 JP 63262088 A JP63262088 A JP 63262088A JP 26208888 A JP26208888 A JP 26208888A JP 2782206 B2 JP2782206 B2 JP 2782206B2
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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、高地等での大気圧低下条件における発進特性の補正
に関するものである。
〔従来の技術〕
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。
そこで従来、上記自動クラッチにおける発進制御に関
しては、例えば特開昭56−131430号公報の先行技術があ
り、発進時にはクラッチトルクを徐々に増大して係合す
るように制御することが示されている。この場合のクラ
ッチトルクTcとエンジントルクTeとの特性は第5図のよ
うになり、クラッチトルクTcとエンジントルクTeとが一
致するストール点Pのストール回転数Nsが発進性,加速
性等を考慮して最適に設定されている。
〔発明が解決しようとする課題〕
ところで、上記先行技術の発進制御におけるクラッチ
トルク特性およびストール回転数Nsは、一般に平地のエ
ンジントルク特性との関係で設定される。このため、高
地等で大気圧が低下してエンジントルクが第5図の破線
のように低くなると、必然的にストール点とストール回
転数とがP′,N′sのように低下する。そこでクラッチ
は、エンジン回転数と共にトルクの低い側で係合してし
まい、半クラッチ領域の縮小により発進性が悪くなり、
エンジン回転数の伸びが減じて加速性が悪くなる等の不
都合を生じる。
このことから、高地等での発進時には、クラッチトル
クの特性をこの場合のエンジントルク特性に対応して補
正し、ストール回転数を適正化することが望まれる。な
お、上記先行技術において発進時のストール回転数を変
更することが示されているが、これは、高速段の発進を
不能にするためストール回転数を極度に低下設定するも
ので、本件の高地対策とは関係ない。
本発明は、かかる点に鑑みてなされたもので、その目
的とするところは、気圧の変化によるエンジンの出力低
下に伴う発進性,加速性の悪化に対して運転時のリアル
タイムでこれを改善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、本発明の車両用自動クラッ
チの制御装置は、エンジンと変速機との間の駆動系に設
けられた発進クラッチに対して制御ユニットからの制御
信号によりクラッチトルクを可変制御する自動クラッチ
の制御装置において、上記制御ユニットは、発進時のク
ラッチトルク制御信号を設定する発進信号設定手段と、
該手段からの信号を補正する補正手段とを備え、該補正
手段は、検出される大気圧の変化に応じて設定される補
正率算出手段からの補正信号に基づき上記発進信号を補
正し、該補正によって発進時のストールトルク回転数を
略所定値に制御することを特徴とする。
〔作用〕
上記の構成によると、高地等での発進時には大気圧の
低下に応じてエンジントルクが低下するが、これに対し
て大気圧の変化を常時検出してクラッチトルク特性を大
気圧の低下分に応じて逐次補正する。これによってクラ
ッチトルクは、平地の気圧条件に比べて、エンジン回転
数の上昇に対してより緩やかに上昇する特性に補正さ
れ、低下するエンジントルクに対し平地と略同一のスト
ール回転数で一致する。したがって、平地の場合と同一
の発進性,加速性を得ることができる。
〔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のプライマリプーリ14,セカン
ダリプーリ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21,22,26,29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)の信号が入力する逆励磁モード判定
部31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3
5,36,37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
速でアクセル解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、高地等での発進制
御の補正対策について述べる。
先ず、大気圧センサ40を有し、この大気圧センサ40の
大気圧Pが補正率算出部41に入力して、大気圧Pと平地
の大気圧760mmHgとの関係で補正率Kを、K=P/760によ
り算出する。また、発進モード電流設定部35の出力側に
は電流補正部42が設けられ、発進モード電流設定部35か
ら出力するクラッチ電流Icに対し、Ic×Kの補正を行う
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
ーチャートと第5図の特性図とを用いて述べる。
先ず、アクセル27の踏込みの発進時には、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、発
進モード電流設定部35により出力判定部33を介して電磁
粉式クラッチ2にクラッチ電流Icが徐々に上昇するよう
に可変制御されて流れる。そこで電磁粉式クラッチ2に
はクラッチ電流に応じたトルクを生じて、半クラッチ状
態を経由しながら係合し、発進走行することになる。
このとき、大気圧センサ40で大気圧が検出されてお
り、第4図のフローチャートに示すようにこの大気圧に
応じた補正率Kが算出される。そこで平地の場合は補正
率K=1となり、発進モード電流設定部35のクラッチ電
流Icがそのまま流れ、第5図の実線のようなクラッチト
ルクTcの特性になって、所定のストール回転数Nsを得
る。
一方、高地または平地で低気圧状態の場合は、大気圧
の低下によりエンジントルクTeが第5図の破線のように
低下する。すると、かかるエンジントルクの低下に対応
して補正率K<1になって、電流補正部42でIc×Kによ
りクラッチ電流が一律に減少補正される。そこでクラッ
チトルクTcは、第5図の破線のように緩やかに上昇する
特性になり、低下するエンジントルクTeとのストール点
はP″になって、そのストール回転数が平地のストール
回転数Nsと略同一になる。こうして高地等でも平地と同
一の半クラッチ領域を得て、クラッチが係合することに
なる。
なお、本発明は電磁粉式クラッチ以外の油圧等による
自動クラッチにも適用できる。
〔発明の効果〕
以上述べてきたように、本発明によれば、 自動クラッチの発進制御において高地等でエンジント
ルクが低下する場合は、クラッチトルクの特性が緩やか
に補正され、平地と同一の半クラッチ領域,ストール回
転数を得るので、平地と同一の良好な発進性,加速性を
得ることができる。
さらに、大気圧センサによる大気圧と平地の大気圧と
による補正率で補正制御するので、制御が容易であり、
大気圧低下分に応じた補正を常に行い得る。したがっ
て、平地から高地への連続走行に対しても気圧の変化に
対しての補正が逐次なされ、常に良好な発進性,加速性
が維持できる。
【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図はエンジントルクとクラッチトルクの特性図であ
る。 2……電磁粉式クラッチ、20……電子制御ユニット、34
……通電モード判定部、35……発進モード電流設定部、
40……大気圧センサ、41……補正率算出部、42……電流
補正部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−164025(JP,A) 特開 昭62−31534(JP,A) 特開 昭62−297567(JP,A) 特開 昭63−57339(JP,A) 特開 昭62−251247(JP,A) 特開 昭56−131430(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F16D 37/02 B60K 41/02 F16D 48/02,48/06

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】エンジンと変速機との間の駆動系に設けら
    れた発進クラッチに対して制御ユニットからの制御信号
    によりクラッチトルクを可変制御する自動クラッチの制
    御装置において、 上記制御ユニットは、発進時のクラッチトルク制御信号
    を設定する発進信号設定手段と、該手段からの信号を補
    正する補正手段とを備え、該補正手段は、検出される大
    気圧の変化に応じて設定される補正率算出手段からの補
    正信号に基づき上記発進信号を補正し、該補正によって
    発進時のストールトルク回転数を略所定値に制御するこ
    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】上記補正信号は、大気圧センサにより検出
    された大気圧と平地大気圧(760mmHg)とによって算出
    された大気圧比によって求められることを特徴とする請
    求項1記載の車両用自動クラッチの制御装置。
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