JP2948696B2

JP2948696B2 - クラッチ制御装置

Info

Publication number: JP2948696B2
Application number: JP4052184A
Authority: JP
Inventors: 佳宣山下; 博明山本
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp; Suzuki Motor Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp; Suzuki Motor Corp
Priority date: 1992-03-11
Filing date: 1992-03-11
Publication date: 1999-09-13
Anticipated expiration: 2014-09-13
Also published as: JPH05256325A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、自動車などの車両用
の自動発進のクラッチ制御装置に関するものである。特
に、滑り易い路面での発進操作を容易にするためのクラ
ッチ制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】自動車等の車両においては、内燃機関
（エンジン）と駆動輪との間に発進クラッチを介在させ
て、内燃機関と駆動輪との力学的結合度を連続的に、ま
たは不連続的に変えることにより、発進や停止時の連続
的な加速や減速、また内燃機関の最低運転回転数に対応
する車速以下の微速度走行を行う。また、発進クラッチ
は、内燃機関に対し過負荷による機関の不調や停止を避
ける役割を担い、内燃機関の性能を十分に発揮させるも
のである。

【０００３】この発進クラッチの機能が自動的に行われ
る自動発進クラッチには、流体クラッチや、制御装置で
制御される板クラッチや電磁クラッチ等がある。

【０００４】例えば、特開昭６４−４４３３８号公報に
示されているように、自動発進クラッチには、運転者が
アクセルペダルを踏んでない状態でシフトレバーを走行
レンジにした場合、自動発進クラッチが伝達するトルク
により車両が動く、又は動こうとする機能、いわゆるク
リープ機能がある。

【０００５】ところで、従来の自動発進クラッチでのク
リープ制御においては、エンジン回転数に対応する目標
クラッチ伝達トルクにするように、クラッチ伝達トルク
を制御している。このクリープ制御では、エンジン回転
数が高いほど、強いクリープとなるように制御されてい
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述したような従来の
クラッチ制御装置では、クリープの強さ（以下、「クリ
ープ量」という。）が運転状況に関係なく一義的に決ま
るためクリープの目標機能を十分満足していない。例え
ば、滑り易い路面では、運転者のアクセルペダル操作に
より発進する場合、駆動輪のスリップを起こし易いが、
クリープを利用するとスリップすることなく容易にスム
ースな発進ができる。ところが、クリープ量が小さいと
発進が遅すぎるし、また雪道では動き出さないことがあ
る。一方、クリープ量が大きいと通常使用する微速移動
には速すぎるという問題点があった。

【０００７】この発明は、前述した問題点を解決するた
めになされたもので、運転状況によりクリープ量の強さ
を選択でき、クリープの利用範囲を拡大することができ
るクラッチ制御装置を得ることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明に係るクラッチ
制御装置は、内燃機関と駆動輪の間の駆動力を接断する
クラッチの伝達トルクを制御する伝達トルク制御手段
と、路面状況に合った制御モードを選択するためのスノ
ーモードスイッチと、クラッチ制御がホールドモードの
場合に、前記スノーモードスイッチがオフのときは通常
クリープ用マップを選択し現在のエンジン回転数に対応
する目標クラッチ圧を求め、前記スノーモードスイッチ
がオンのときには前記通常クリープ用マップよりもクリ
ープ量が強い高クリープ用マップを選択し現在のエンジ
ン回転数に対応する目標クラッチ圧を求め、前記いずれ
かの目標クラッチ圧に基づいて前記伝達トルク制御手段
を制御してクリープ量を制御するクリープ制御手段とを
備えたものである。

【０００９】

【作用】この発明においては、伝達トルク制御手段によ
って、内燃機関と駆動輪の間の駆動力を接断するクラッ
チの伝達トルクが制御される。また、スノーモードスイ
ッチによって、路面状況に合った制御モードが選択され
る。そして、クリープ制御手段によって、クラッチ制御
がホールドモードの場合に、前記スノーモードスイッチ
がオフのときは通常クリープ用マップを選択し現在のエ
ンジン回転数に対応する目標クラッチ圧を求め、前記ス
ノーモードスイッチがオンのときには前記通常クリープ
用マップよりもクリープ量が強い高クリープ用マップを
選択し現在のエンジン回転数に対応する目標クラッチ圧
を求め、前記いずれかの目標クラッチ圧に基づいて前記
伝達トルク制御手段が制御されてクリープ量が制御され
る。

【００１０】

【実施例】

実施例１．この発明の実施例１の構成を図１を参照しな
がら説明する。図１は、この発明の実施例１の構成を示
す図である。なお、各図中、同一符号は同一又は相当部
分を示す。

【００１１】図１において、２はベルト駆動式の無段変
速機、２Ａはベルト、４は駆動側プーリ、６は駆動側固
定プーリ部片、８は駆動側可動部片、１０は被駆動側プ
ーリ、１２は被駆動側固定プーリ部片、１４は被駆動側
可動プーリ部片である。

【００１２】駆動側プーリ４は、入力軸である回転軸１
６に固定された駆動側固定プーリ部片６と、回転軸１６
の軸方向に移動可能かつ回転不可能に回転軸１６に装着
された駆動側可動プーリ部片８とを有する。また、被駆
動側プーリ１０も、駆動側プーリ４と同様に、出力軸で
ある回転軸１７に固定された被駆動側固定プーリ部片１
２と、被駆動側可動プーリ部片１４とを有する。

【００１３】駆動側可動プーリ部片８と被駆動側可動プ
ーリ部片１４には、ハウジング１８、２０が各々装着さ
れ、油圧室２２、２４が各々形成される。油圧室２２の
駆動側可動プーリ部片８の油圧受圧面積は、油圧室２４
の被駆動側可動プーリ部片１４の油圧受圧面積よりも大
きく設定してある。これにより、油圧室２２に作用する
油圧を制御することで変速比であるベルトレシオを変化
させる。

【００１４】また、油圧室２４内には、被駆動側固定プ
ーリ部片１２と被駆動側可動プーリ部片１４との間の溝
幅を減少する方向に被駆動側可動プーリ部片１４を付勢
するばね等からなる付勢手段２６を設ける。この付勢手
段２６は、始動時のように油圧が低い場合に、フルロー
側の大きな変速比とし、かつベルト２Ａの保持力を維持
して滑りを防止するものである。

【００１５】回転軸１６に設けられたオイルポンプ２８
は、オイルパン１００内に還流した作動油をストレーナ
１０２を介して吸い込み油路３２に圧送する。この油路
３２は油圧室２４と連通すると共に、三方電磁弁４２で
油路４０を通じて制御される変速制御弁であるプライマ
リ圧制御弁３４と油路３０を介して油圧室２２と連通す
る。

【００１６】また、油路３２は、三方電磁弁５８で油路
５６を通じて制御されるクラッチ圧制御弁５２を介して
油路６４と連通する。油路３２の油圧であるライン圧
は、三方電磁弁５０で油路４８を通じて制御されるライ
ン圧制御弁４４で、例えば６〜２５Ｋｇｆ／ｃｍ²に調
圧される。

【００１７】前記ライン圧を減圧する調圧弁３８によっ
て、油路６０は制御用に一定圧、例えば４．２Ｋｇｆ／
ｃｍ²に調圧され、各制御弁３４、４４、５２と各三方
電磁弁４２、５０、５８に導かれる。

【００１８】油路６４の油圧であるクラッチ圧は、この
油路６４に接続されている油圧センサ６８により検出さ
れる。また、油路６４はクラッチ油圧室７２に連通して
いる。発進クラッチである油圧クラッチ６２は、回転軸
１７に取り付けられた入力側ケーシング７０と、この入
力側ケーシング７０内に設けたクラッチ油圧室７２と、
この油圧室７２の油圧で押されるピストン７４と、この
ピストン７４を引き戻す方向に付勢する円環状スプリン
グ７６と、ピストン７４の押進力と円環状スプリング７
６の付勢力とにより進退動可能に設けた圧力板７８と、
出力側の摩擦板８０と、ケーシング７０に固設した圧力
板８２とから構成される。

【００１９】油圧クラッチ６２は、クラッチ油圧室７２
に作用させるクラッチ圧を高めると、ピストン７４は押
進して圧力板７８と圧力板８２とを摩擦板８０に圧着さ
せ、いわゆる結合状態になる。一方、クラッチ圧を低く
すると、円環状スプリング７６の付勢力によりピストン
７４は引き戻されて圧力板７８と圧力板８２とを摩擦板
８０から離間させ、いわゆるクラッチ切れの状態にな
る。この油圧クラッチ６２の接離により、無段変速機２
の出力する駆動力を断続する。

【００２０】ハウジング１８の外側に入力軸回転検出歯
車８４及び回転検出器８６を設ける。また、ハウジング
２０の外側に出力軸回転検出歯車８８及び回転検出器９
０を設ける。この実施例１では、回転検出器８６で検出
される入力軸回転数Ｎ１はエンジン回転数Ｎｅに等しい
ので、入力軸回転数Ｎ１と回転検出器９０で検出される
出力軸回転数Ｎ２から電子制御部９８により変速比Ｒｃ
＝Ｎ１／Ｎ２が算出される。

【００２１】油圧クラッチ６２には、前進用歯車９２Ｆ
と後進用歯車９２Ｒから構成される出力伝達用歯車９２
が設けられている。また、後進用歯車９２Ｒの近傍に最
終出力軸９４の回転数を検出する回転検出器９６が設け
られている。最終出力軸９４は、図示しない終減速歯
車、差動機構、駆動軸、そして駆動輪へとつながってい
る。従って、回転検出器９６の検出する回転数Ｎ３から
車速が算出できる。さらに、油圧クラッチ６２の入出力
回転数差＝｜Ｎ１−Ｎ２｜、すなわちクラッチスリップ
量も算出できる。

【００２２】圧力センサ６８、各回転検出器８６、９
０、９６及びオイルパン１００の油温を検出する油温セ
ンサ６６からの各種信号に併せて、スロットル開度、ア
クセルスイッチ信号、ブレーキ信号、パワーモードオプ
ション信号、シフトレバー位置信号等の各種信号を入力
して制御を行う電子制御部９８が設けられている。この
電子制御部９８は、運転状態検出のためのこれらの入力
信号により各種制御モードの決定を行い、ライン圧や変
速比やクラッチ断続状態を制御するように、ライン圧制
御用の三方電磁弁５０、変速制御用の三方電磁弁４２、
クラッチ圧制御用の三方電磁弁５８を操作する。

【００２３】電子制御部９８に入力される入力信号の機
能について説明する。（１）シフトレバー位置の検出信号Ｐ、Ｒ、Ｎ、Ｄ、Ｌ等の各レンジ信号により各レンジに
要求されるライン圧や変速比、クラッチの制御に資す
る。（２）スロットル開度の検出信号予めプログラムに入力されたデータからエンジントルク
を検知し、目標変速比、あるいは目標エンジン回転数の
決定に資する。（３）アクセルスイッチ信号アクセルペダルの踏み込み状態によって運転者の意志を
検知し、走行時あるいは発進時の制御方法の決定に資す
る。

【００２４】（４）ブレーキ信号ブレーキペダルの踏み込み動作の有無を検知し、クラッ
チの切り離し等の制御方法の決定に資する。（５）パワーモードオプション信号車両の性能をスポーツ性あるいはエコノミー性とするた
めのオプションとして使用する。（６）スノーモード信号雪道や滑り易い路面等の場合に、運転者が路面状況に合
った制御モードを選択する。

【００２５】三方電磁弁４２で制御される変速制御用の
プライマリ圧制御弁３４は、油路３０を通じて油圧室２
２の油圧をライン圧側又は大気側に導通させることによ
り、変速比をオーバードライブ側又はフルロー側に移行
させる。

【００２６】三方電磁弁５８で制御されるクラッチ制御
用のクラッチ圧制御弁５２は、油路６４を通じてクラッ
チ油圧室７２の油圧をライン圧側又は大気側に導通させ
ることにより、ライン圧から大気圧（油圧＝０）までの
油圧を実現する。

【００２７】このクラッチ制御には、４つの基本モード
がある。以下、基本モードを説明する。（１）ニュートラルモードシフトレバー位置がＮ又はＰでクラッチを完全に切り離
し、クラッチ圧は最低値（＝零）である。（２）ホールドモードシフトレバー位置がＤ又はＬ、Ｒでアクセルペダルの踏
み込みがない場合で、発進の保留又は走行中に減速しエ
ンジントルクを切りたい状況で、クラッチ圧はクラッチ
板が接触する程度の低い値である。クリープ制御はこの
モードに属する。（３）スタートモードほぼ停止状態からの発進（ノーマルスタート）あるいは
走行中でのクラッチ再結合（スペシャルスタート）の場
合で、クラッチ圧はエンジンの吹き上がりを防止すると
共に、車両をスムースに動作できるような伝達トルクに
応じた適切な値である。（４）ドライブモード走行状態でクラッチは完全に結合した状態で、クラッチ
圧はエンジントルクを十分伝達できる値である。

【００２８】ところで、この発明の伝達トルク制御手段
は、前述したこの発明の実施例１では油圧クラッチ６２
及び油路６４から構成され、この発明のクリープ制御手
段は、実施例１ではクラッチ圧制御弁５２、三方電磁弁
５８、圧力センサ６８及び電子制御部９８から構成され
ている。

【００２９】つぎに、前述した実施例１の動作を図２、
図３、図４及び図５を参照しながら説明する。図２はこ
の発明の実施例１のクリープ制御を示すブロック図、図
３はこの発明の実施例１の制御デューティとクラッチ圧
の関係を示す特性図、図４はこの発明の実施例１のクラ
ッチ圧とクラッチ伝達トルクの関係を示す特性図、図５
はこの発明の実施例１の動作を示すフローチャートであ
る。

【００３０】図２において、駆動力の流れは、エンジン
１→変速機（ＣＶＴ）２→油圧クラッチ６２→前後進切
換装置９２→減速機・差動装置９３→駆動輪９１とな
る。

【００３１】図４は、油圧クラッチ６２のクラッチ圧に
対するクラッチ伝達トルク特性の例を示す。図４におい
て、円環状スプリング７６がピストン７４を引き戻そう
とする力と、クラッチ圧がピストン７４を押す力とほぼ
等しくなったときのクラッチ圧をタッチオフ圧といい、
クラッチ伝達トルクの立ち上がり点となる。

【００３２】図２において、油路６４の油圧であるクラ
ッチ圧は、三方電磁弁５８の出力圧で制御されるクラッ
チ圧制御弁５２でライン圧を調圧して作られ、油圧セン
サ６８で電子制御部９８内のクラッチ圧２０２としてフ
ィードバックされる。目標クラッチ圧２０１とクラッチ
圧２０２から偏差２０４が出力される。この偏差２０４
はクラッチ圧制御則２０５に入力され、操作量である指
令デューティ（ｄｕｔｙ）２０６に演算される。このク
ラッチ圧制御則２０５は、例えばＰＩＤ制御である。デ
ューティ駆動手段２０７は、この指令デューティ２０６
に基づいたデューティで三方電磁弁５８を駆動する。

【００３３】この駆動デューティとクラッチ圧制御弁５
２の出力であるクラッチ圧の関係の例を図３に示す。図
３の縦軸は、クラッチ圧制御弁５２の入力であるライン
圧で正規化されている。

【００３４】図５は、電子制御部９８により目標クラッ
チ圧を決定する動作を示すフローチャートを示す。決定
処理がスタート（ステップ３００）すると、制御モード
の判断、つまりホールドモードか否かが判定され、ホー
ルドモードでない場合は他の目標クラッチ圧の演算が実
行され（ステップ３１０）、目標クラッチ圧がセットさ
れて（ステップ３１２）処理は終了する（ステップ３１
４）。

【００３５】前記の判定処理（ステップ３０２）でホー
ルドモードである場合には、スノーモード・スイッチが
オンかオフかが判定され（ステップ３０４）、オンの場
合は高クリープ用マップが選択され、現在のエンジン回
転数に対応する目標クラッチ圧が求められ（ステップ３
０６）、ステップ３１２以降の処理に移行する。前記の
判定処理（ステップ３０４）でオフの場合には通常クリ
ープ用マップが選択されオンの場合と同様にして目標ク
ラッチ圧が決定される。

【００３６】この実施例１では、エンジン、変速機（Ｃ
ＶＴ）、発進クラッチの順で制御しているが、エンジ
ン、発進クラッチ、変速機の順でも同様であることはい
うまでもない。また、発進クラッチは湿式油圧クラッチ
で説明しているが、クラッチ伝達トルクが電子制御でき
るクラッチであればよく、乾式クラッチや電磁クラッチ
等でもよい。さらに、クリープ制御を行うクラッチは、
この実施例１では発進クラッチとしているが、クリープ
制御時はクラッチ容量は比較的小さくてもよいからエン
ジンから駆動輪までに介在する他のクラッチ、例えば変
速用の切り換えクラッチとか、前後進切り換え用のクラ
ッチでも、同様のクリープ制御を行うことも含まれる。

【００３７】この発明の実施例１は、前述したように、
伝達トルクを制御できる油圧クラッチ６２で、運転者が
複数の目標伝達トルクから一つを選ぶスイッチを設け、
このスイッチからのスノーモード信号に基づいて電子制
御部９８により選ばれた目標伝達トルクに制御するよう
にしたものである。そして、この目標伝達トルクは少な
くともエンジン回転数の関数とするものである。すなわ
ち、雪道や滑り易い路面での発進操作を容易にするため
に通常より強いクリープを選択できるスノーモード・ス
イッチを設け、運転者が路面状況に応じてクリープの強
さを選択できるようにしたものである。従って、エンジ
ンアイドル状態で走行レンジにしたとき、クリープがあ
る自動発進クラッチの車両において、運転者が運転状況
に応じてクリープの強さを選べるので、滑り易い路面や
雪道などでの発進操作を容易することができるという効
果を奏する。

【００３８】また、クリープ量の強さを選択できるよう
にしたので、通常のクリープを選択すれば、ほぼ平地で
の通常の微速移動もできる。強いクリープを選択すれ
ば、前述したように、滑り易い路面や雪道でのスムース
な発進もでき、また登坂路での発進時の後ずさりを防止
することもでき、クリープの利用範囲を増加することが
できるという効果を奏する。

【００３９】

【発明の効果】この発明は、以上説明したとおり、内燃
機関と駆動輪の間の駆動力を接断するクラッチの伝達ト
ルクを制御する伝達トルク制御手段と、路面状況に合っ
た制御モードを選択するためのスノーモードスイッチ
と、クラッチ制御がホールドモードの場合に、前記スノ
ーモードスイッチがオフのときは通常クリープ用マップ
を選択し現在のエンジン回転数に対応する目標クラッチ
圧を求め、前記スノーモードスイッチがオンのときには
前記通常クリープ用マップよりもクリープ量が強い高ク
リープ用マップを選択し現在のエンジン回転数に対応す
る目標クラッチ圧を求め、前記いずれかの目標クラッチ
圧に基づいて前記伝達トルク制御手段を制御してクリー
プ量を制御するクリープ制御手段とを備えたので、運転
状況によりクリープ量の強さを選択でき、クリープの利
用範囲を拡大することができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例１の構成を示す図である。

【図２】この発明の実施例１のクリープ制御を示すブロ
ック図である。

【図３】この発明の実施例１のデューティとクラッチ圧
の関係を示す特性図である。

【図４】この発明の実施例１のクラッチ圧とクラッチ伝
達トルクの関係を示す特性図である。

【図５】この発明の実施例１の動作を示すフローチャー
トである。

【符号の説明】

２変速機（ＣＶＴ）６２油圧クラッチ５２クラッチ圧制御弁５８三方電磁弁６４油路６８圧力センサ９８電子制御部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平２−150554（ＪＰ，Ａ) 特開平２−80822（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−116939（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F16D 25/14 F16H 61/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】内燃機関と駆動輪の間の駆動力を接断す
るクラッチの伝達トルクを制御する伝達トルク制御手段
と、路面状況に合った制御モードを選択するためのスノーモ
ードスイッチと、クラッチ制御がホールドモードの場合に、前記スノーモ
ードスイッチがオフのときは通常クリープ用マップを選
択し現在のエンジン回転数に対応する目標クラッチ圧を
求め、前記スノーモードスイッチがオンのときには前記
通常クリープ用マップよりもクリープ量が強い高クリー
プ用マップを選択し現在のエンジン回転数に対応する目
標クラッチ圧を求め、前記いずれかの目標クラッチ圧に
基づいて前記伝達トルク制御手段を制御してクリープ量
を制御するクリープ制御手段とを備えたことを特徴とす
るクラッチ制御装置。