JP2852516B2 - 無段変速機の制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】 本発明は、電気的に制御可能な自動クラッチに無段変
速機を組合せた車両において、走行レンジにより制御モ
ードを切換える制御装置に関し、詳しくは、走行レンジ
を選択するシフトレバーに設けられたレンジスイッチの
無接点状態時の制御モードを決定することに関するもの
である。 【従来の技術】 従来、電磁クラッチ付無段変速機の車両においては、
例えば特開昭60−161223号公報に示されるように、シフ
ト位置センサ（レンジスイッチ）によってパーキング，
リバース，ニュートラルおよびドライブのレンジ位置に
よって運転状態を判定し、この運転状態に応じて電磁ク
ラッチの通電状態を制御するようにしている。 【発明が解決しようとする問題点】 しかしながら、レンジスイッチ（シフト位置センサ）
は、シフトレバーによるレンジの切換え時には、一時的
に接点が無接点状態となる。例えばあるレンジにおいて
走行中、ドライバーがシフトレバーのレンジスイッチに
手をかけてレンジスイッチが無接点状態になったとする
と、レンジスイッチの状態だけを検知して制御を行う
と、制御ユニットでは走行レンジがどの位置にあるかを
判断することができない。そして無接点状態の場合にお
ける判断基準がないので、どのマップを使用して良いか
判断することができない。 本発明は、電気的に制御可能な自動クラッチおよび変
速比の制御において、レンジスイッチの状態によって制
御を行う際に、レンジスイッチが無接点状態となっても
制御を確実に行うようにした無段変速機の制御装置を提
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】 上記目的を達成するため、本発明は、電気的に制御可
能な自動クラッチに無段変速機を組合せた車両における
複数の走行レンジの中の１つを選択するシフトレバーに
連動してレンジスイッチを設け、上記レンジスイッチか
らの信号によって、上記自動クラッチと上記無段変速機
を制御する制御装置において、上記レンジスイッチのオ
ン・オフ作動時における無接点状態を検知する無接点判
定手段と、上記無接点判定手段の判定信号によって、上
記シフトレバーが選択した走行レンジの前の走行レンジ
の状態を保持するレンジスイッチ信号保持手段とを設け
るように構成されている。 【作用】 上記構成に基づき、シフトレバーを操作する際にレン
ジスイッチが無接点状態になると、これを無接点判定手
段で検知して、その検知信号によりレンジスイッチ信号
保持手段は走行レンジを選択する前の走行レンジの状態
を保持し、無接点状態の時には走行レンジ選択前の走行
レンジの状態によって制御を行う。 【実 施 例】 以下、本発明の一実施例を第１図ないし第３図によっ
て説明する。第１図は自動クラッチとして電磁粉式クラ
ッチを有する無段変速機の断面図、第２図は制御装置の
ブロック図、第３図はレンジスイッチ無接点状態時の動
作を示すフローチャート図である。 第１図において、本発明が適用される電磁粉式クラッ
チを含む伝動系の概略について説明すると、符号１は電
磁粉式クラッチ、２は無段変速機であり、無段変速機２
は大別すると、入力側から前後進の切換部3,プーリ比変
換部４および終減速部５が伝動構成されてなる。そして
クラッチハウジング６の一方に、電磁粉式クラッチ１が
収容され、そのクラッチハウジング６の他方とそこに接
合されるメインケース7,さらにメインケース７のクラッ
チハウジング６と反対の側に接合されるサイドケース８
の内部に、無段変速機２の前後進切換部3,プーリ比変換
部４および終減速部５が組付けられている。 電磁粉式クラッチ１は、エンジンからのクランク軸10
にドライブプレート11を介して一体結合するリング状の
ドライブメンバ12,変速機入力軸13に回転方向に一体的
にスプライン結合するディスク状のドリブンメンバ14を
有する。そしてドリブンメンバ14の外周部側にコイル15
が内蔵されて、ドライブメンバ12とドリブンメンバ14と
の間に円周に沿いギャップ16が形成され、このギャップ
16はその内側の電磁粉を有するパウダ室17と連通してい
る。またコイル15を具備するドリブンメンバ14のハブ部
のスリップリング18には、給電用ブラシ19が摺接し、ス
リップリング18から更にドリブンメンバ14内部を通りコ
イル15に結線されてクラッチ電流回路が構成されてい
る。 こうして、コイル15にクラッチ電流を流すと、ギャッ
プ16を介してドライブメンバ12とドリブンメンバ14との
間に生じる磁力線により、そのギャップ16に電磁粉が鎖
状に結合して集積し、これによる結合力でドライブメン
バ12に対しドリブンメンバ14が滑りながら一体結合し
て、クラッチ接続状態になる。一方、クラッチ電流をカ
ットすると、電磁粉によるドライブメンバ12とドリブン
メンバ14との結合力が消失してクラッチ切断状態にな
る。そしてこの場合のクラッチ電流の制御を、無段変速
機２の前後進切換部３の操作に連動して行うようにすれ
ば、Ｐ（パーキング）またはＮ（ニュートラル）レンジ
から前進のＤ（ドライブ）,Ds（スポーティドライブ）
または後退のＲ（リバース）レンジへの切換時に自動的
にクラッチ１が接断して、クラッチペダル操作が不要に
なる。 次いで、無段変速機２において前後進切換部３は、上
記クラッチ１からの入力軸13とこれに同軸上に配置され
た主軸20との間に設けられる。即ち、入力軸13に前進被
係合側を兼ねた後進ドライブ用のギヤ21が形成され、主
軸20には後進被係合側のギヤ22が回転自在に嵌合してあ
り、これらのギヤ21,22が軸23で支持されたカンウンタ
ギヤ24,軸25で支持されたアイドラギヤ26を介して噛合
い構成される。そして主軸20と、ギヤ21および22との間
に切換機構27が設けられる。ここで、常時噛合っている
上記ギヤ21,24,26,22はクラッチ１のコイル15を有する
ドリブンメンバ14に連結しており、クラッチ切断時のこ
の部分の慣性マスが比較的大きい点に対応して、切換機
構27は主軸20のハブ28にスプライン嵌合するスリーブ29
が、シンクロ機構30,31を介して各ギヤ21,22に噛合い結
合するように構成されている。 これにより、ＰまたはＮレンジの中立位置では、切換
機構27のスリーブ29がハブ28とのみ嵌合して、主軸20が
入力軸13から切離される。次いで、スリーブ29をシンク
ロ機構30を介してギヤ21側に噛合わすと、入力軸13に対
し主軸20が直結してＤまたはDsレンジの前進状態にな
る。一方、スリーブ29を逆にシンクロ機構31を介してギ
ヤ22側に噛合わせると、入力軸13はギヤ21,24,26,22を
介して主軸20に連結され、エンジン動力が減速逆転し
て、Ｒレンジの後進状態になる。 プーリ比変換部４は、上記主軸20に対して副軸35が平
行配置され、これらの主軸20,副軸35にそれぞれプライ
マリプーリとしての主プーリ36,セカンダリプーリとし
て副プーリ37が設けられ、かつ主プーリ36と副プーリ37
との間にエンドレスの駆動ベルト34が掛け渡してある。
主プーリ36,副プーリ37はいずれも２分割に構成され、
一方のプーリ半体36a,37aに対し、他方のプーリ半体36
b,37bがプーリ間隔を可変にすべく移動可能にされ、稼
動側プーリ半体36b,37bにはそれ自体ピストンを兼ねた
油圧サーボ装置38,39が付設され、更に副プーリ37の稼
動側プーリ半体37bにはプーリ間隔を狭くする方向にス
プリング40が付勢されている。 また油圧制御系としての作動源のオイルポンプ41が、
主プーリ36の隣りに設置される。このオイルポンプ41は
高圧側のギヤポンプであり、ポンプ駆動軸42が主プーリ
36,主軸20および入力軸13の内部を貫通してクランク軸1
0に直結し、エンジン運転中常に油圧を生じるようにな
っている。そしてこのオイルポンプ41の油圧を制御して
各油圧サーボ装置38,39に給排油し、主プーリ36と副プ
ーリ37とのプーリ間隔を逆の関係に変化して、駆動ベル
ト34の主プーリ36,副プーリ37におけるプーリ比を無段
階に変換し、無段変速した動力を副軸35に出力する。 終減速部５は、上記プーリ変換部４の高速段側最小プ
ーリ比が例えば0.5と非常に小さく、このため副軸35の
回転数が大きい点に鑑み、副軸35に対し１組の中間減速
ギヤ43を介して出力軸44が連結される。そしてこの出力
軸44のドライブギヤ45にファイナルギヤ46が噛合い、フ
ァイナルギヤ46から差動機構47を介して左右の駆動輪の
車軸48,49に伝動構成される。 次に、制御装置の構成を示す第２図において、マイク
ロコンピュータ等からなる制御ユニット50は、プライマ
リプーリ回転数センサ51,セカンダリプーリ回転数セン
サ52,スロットル開度センサ53,エンジン回転数センサ5
4,エアコンスイッチ55,チョークスイッチ56,シフト位置
センサ（レンジスイッチ）57,アクセルスイッチ58から
の各信号を入力する。そして実変速比算出手段60は、プ
ライマリプーリ回転数センサ51,セカンダリプーリ回転
数センサ52からのプライマリプーリ回転数Npとセカンダ
リプーリ回転数Nsとによって実変速比ｉを算出する。 ここで、図示しないアクセルペダルの踏込みによるス
ロットルバルブの開度θは、スロットル開度センサ53に
よって検出され、その信号は目標プライマリプーリ回転
数検索手段61,エンジントルク検索手段62へ出力され
る。目標プライマリプーリ回転数検索手段61は、実変速
比ｉとスロットル開度θとによって（N,Pレンジおよび
R,D,Dsレンジごとに）、予め格納されているｉ−θマッ
プから目標プライマリプーリ回転数Npdをピックアップ
し、セカンダリプーリ回転数Nsとにより目標変速比算出
手段63は、目標変速比isを算出する。 次に、変速速度算出部64は、係数設定部65で設定され
る補正係数k₁,k₂および目標変速比変化速度算出手段66
によって算出される変化速度dis/dtにより、 di/dt＝k₁（is−ｉ）＋k₂ dis/dt を演算し、変速速度信号di/dtをデューティＤを決定す
るデューティ比検索部67,駆動部68を介して出力し、ソ
レノイド弁69をデューティ制御することにより、主プー
リ36,副プーリ37を操作する油圧サーボ制御38,39への油
圧を制御し、実変速比ｉを徐々に目標変速比isに近づけ
る。 エンジントルク検索手段62は、スロットル開度θと、
エンジン回転数Neとに基づいてエンジントルクＴをピッ
クアップし、実変速比ｉとにより、目標ライン圧設定手
段70において目標ライン圧ＰLdを、最大ライン圧検索手
段71において最大ライン圧ＰLmaxをそれぞれ求め、減圧
値算出手段72で算出される減圧値ＰLRにより、デューテ
ィ比検索手段73,駆動部74を介してソレノイド弁75をデ
ューティ制御し、ライン圧を制御する。 次に、電磁粉式クラッチ１の制御系について説明す
る。 先ず、シフト位置センサ（レンジスイッチ）57によっ
て検出されるN,P,RおよびD,Dsの各レンジ接点信号は、
無接点判定手段80およびレンジスイッチ信号保持手段81
へ出力される。通常の場合、各信号N,P,RおよびD,Dsは
レンジスイッチ信号保持手段81において記憶し、そのま
ま出力する。 そして逆励磁モード判定手段82は、出力されたN,Pレ
ンジ信号およびエンジン回転数Neを入力するとアイドル
状態を判定して逆励磁モード信号を出力し、電磁クラッ
チ１のコイル15に逆電流を供給してクラッチ１を完全に
解放する。一方、その他のレンジ信号であれば、通電モ
ード判定手段83は、アクセルスイッチ58との信号とによ
り通電モードと判定すると、R,D,Dsレンジスイッチおよ
びスロットル開度θ，セカンダリプーリ回転数Nsとによ
り、発進モード電流設定手段84は発進モードと判定し、
エンジン回転数Neに応じたクラッチ電流Icを、さらにエ
アコンスイッチ55,チョークスイッチ56のオン・オフに
よって補正して出力する。 またドラッグモード電流設定手段85は、スロットル開
度θ等によりドラッグモードを判定すると、電磁粉式ク
ラッチ１にドラッグトルクを発生させるようなクラッチ
電流ＩDRAGを出力する。さらにまた直結モード電流設定
手段86は、スロットル開度θ，プライマリプーリ回転数
NpおよびR,D,Dsレンジ信号により直結モードを判定する
と、電磁粉式クラッチ１にクラッチトルクを発生させる
ようなクラッチ電流Icを出力し、それぞれのモードに応
じ出力判定部87を介してクラッチ１のコイル15に通電す
る。 次に、図示しないシフトレバーを操作して例えばＤレ
ンジからDsレンジへ切換える場合の制御について述べ
る。 Ｄレンジ状態である時には、シフト位置センサ57から
の出力信号が無接点判定手段80,レンジスイッチ信号保
持手段81を介して逆励磁モード判定手段82,目標プライ
マリプーリ回転数検索手段61へ入力して、それぞれの信
号に基づく制御が行われている。 そしてＤレンジからDsレンジへ切換えるためにレンジ
スイッチ（シフト位置センサ）57の接点をオフすると、
レンジスイッチ（シフト位置センサ）57は無接点状態と
なり、シフト位置センサ57は無接点状態すなわち非通電
状態の信号を無接点判定手段80へ出力する。無接点判定
手段80では、シフト位置センサ57からの信号により無接
点状態であることを判定し、その判定信号をレンジスイ
ッチ信号保持手段81へ出力すると、レンジスイッチ信号
保持手段81は記憶されているＤレンジ信号をホールド
し、Ｄレンジ信号を目標プライマリプーリ回転数検索手
段61と逆励磁モード判定手段82へと出力する。従ってレ
ンジスイッチがオフ状態では、Ｄレンジ状態に基づいて
それぞれの制御が行われる。 次に、シフトレバーが移動してDsレンジへ切換わり、
レンジスイッチがオンになると、シフト位置センサ57は
Dsレンジである信号を無接点判定手段80へ出力し、無接
点判定手段80では接点状態にあることを判定し、レンジ
スイッチ信号保持手段81へ出力する。レンジスイッチ信
号保持手段81では、無接点判定手段80からの出力信号に
よってホールドされているＤレンジ信号を解除し、シフ
ト位置センサ57からの出力信号であるDsレンジの信号が
入力される。そしてDsレンジの信号が目標プライマリプ
ーリ回転数検索手段61と逆励磁モード判定手段82へと出
力し、それぞれの制御が行われる。 次に、本発明の動作を第３図に示すフローチャート図
によって説明する。 先ず、ステップS100において各レンジスイッチ57の接
点状態を判断し、いずれかのレンジスイッチ57がオンと
なっていると、ステップS101においてそのレンジ信号
（N,PあるいはR,D,Ds）をメモリに転送して記憶する。
一方、どのレンジスイッチ57もオンでない，すなわち無
接点状態を検知すると、ステップS102において記憶され
ている前のレンジ状態で制御を継続する。 【発明の効果】 以上述べてきたように、本発明によれば、レンジスイ
ッチ（シフト位置センサ）に無接点状態が発生した場合
は、前のレンジ状態を保持するようにしたので、無段変
速機の電磁クラッチや変速比制御など、レンジスイッチ
の状態によって制御が変化する制御系において、無接点
状態でも制御を行うレンジを決定することができ、制御
を安定して行うことができる。

【図面の簡単な説明】 第１図〜第３図は本発明の一実施例を示すものであり、
第１図は無段変速機の断面図、第２図は制御装置のブロ
ック図、第３図はレンジスイッチ無接点状態時の動作を
示すフローチャート図である。 ４……無断変速機、50……制御ユニット、57……シフト
位置センサ（レンジスイッチ）、80……無接点判定手
段、81……レンジスイッチ信号保持手段。

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 １．電気的に制御可能な自動クラッチに無段変速機を組
   合せた車両における複数の走行レンジの中の１つを選択
   するシフトレバーに連動してレンジスイッチを設け、上
   記レンジスイッチからの信号によって、上記自動クラッ
   チと上記無段変速機を制御する制御装置において、 上記レンジスイッチのオン・オフ作動時における無接点
   状態を検知する無接点判定手段と、 上記無接点判定手段の判定信号によって、上記シフトレ
   バーが選択した走行レンジの前の走行レンジの状態を保
   持するレンジスイッチ信号保持手段とを設けたことを特
   徴とする無段変速機の制御装置。