JPH01160744A - 無段変速機のクラッチ制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【産業上の利用分！ｌ！Ｆ１ 本発明は、ベルト式無段変速機に電磁式等のクラッチを
組合せた車両のクラッチ制御装置に関し、詳しくは、減
速時のクラッチ切断制御に関する。 【従来の技術】 無段変速機付車両として、無段変速機に電磁粉式クラッ
チを組合せて両者の電子制御を共通の制御ユニットでま
とめて行うことが、本件出願人により多数提案されてい
る。クラッチは電磁粉弐に限定されることなく他の自動
クラッチも適用できるが、この場合のクラッチ制御は無
段変３Ｍ機の制御との関係で最適化される傾向にある。 従来、上記無段変速機付車両のクラッチ制御で特に減速
時のクラッチ切断に関しては、例えば特開昭５９−６９
５６３号公報の先行技術がある。 ここで、減速時において無段変ｉｎの変速比が最大にな
る以前の所定の車速でクラッチを切断することが示され
ている。

【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にあっては、車両の減速
状態が考慮されていないので、減速度が大きい場合は制
御の時間遅れによりクラッチの切断を指令しても実際の
切断が遅れるため、エンジン回転数がアイドル回転数以
下になってエンストを生じることがある。 また無段変’ａｍでは、減速時の最低変速ラインが目標
エンジン回転数を略一定に保って制御されるので、急ブ
レーキ等では変速比の追従遅れ等によりエンジン回転数
が低下し易くなる。従って、変速比の追従状態を加味し
ながらクラッチ切断のタイミングを図ると、急ブレーキ
状態の検出をしなくともエンジン回転数低下によるエン
スト等を防止することができる。 本発明は、このような点に鑑み、減速時のクラッチ切断
を無段変速機の変速追従性を加味してエンストを生じな
いように最適化することが可能な無段変速機のクラッチ
制御装置全提供することを目的とする。

【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、自動的に楼門する
クラッチを備えた無段変速機付車両のクラッチ制御系に
おいて、減速時に無段変速機の変速比に基づく目標値と
実際値との偏差によりクラッチ切断領域を設定し、上記
クラッチ切断領域に入った場合は、クラッチを切断する
ように構成されている。

【作　　　用】

上記構成に基づき、減速時に急ブレーキ等で減速度が大
きく、無段変速機の変速戻りに遅れを生じて変速比の目
標値と実際値との偏差が大きくなると、その偏差に応じ
て早めにクラッチを切断して、無段変速機の制御遅れの
影響を与えないようになる。 こうして本発明では、減速時に減速状態と共に無段変速
機の変速追従性を加味して、常にエンスト等を生じない
ようにクラッチを切断することが可能となる。

【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、電磁粉式等の電磁クラッチ２２前後進切換装置
３を介して無段変３ｉ機４に連結し、無段変速Ｉ１４か
ら１組のりダクションギャ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　、　１
５ａ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、ブライマリ圧に
より駆動ベルト１６のプーリ１４．１５に対する巻付は
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ｌ１ｉ４のプライマリプーリ回転数セ
ンサ旧、セカンダリプーリ回転数センサ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−２５は、前後進切換
装置３にｔｉ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、スロットル弁開にスロット
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クラッチ２に、変速制御
信号およびライン圧制御信号が熱段変＊１ｌｆｉ４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の電磁クラッチ制御
系と無段変速制御系について説明する。 先ず、電磁クラッチ制御系においては、エンジン回転数
センサ１９の回転数信号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）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　＜３（ｌｏｒｐｒ＃
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の回転信号ｃ車速Ｖ）
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、発進モード電流設定部
３５．ドラッグモード電流設定部３６．直結モード電流
設定部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■。 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。 次いで、無段変速ＭｇＪの変速速度制御系について述べ
ると、プライマリプーリ回転数センサ２１゜セカンダリ
ブーり回転数センサ２２のプライマリブーり回転数Ｎｆ
ｌとセカンダリプーリ回転数Ｎｓは実変速比算出部４０
に入力し、実変速比＋　＝Ｎｐ　／Ｎｓにより実変速比
ｉを算出する。この実変速比ｉとスロットル開度センサ
２９のスロットル開度θは目標プライマリ回転数検索部
４１に入力し、ＲｌＤ、Ｄｓの各レンジ毎に変速パター
ンに基づくｉ−θのマツプを用いて目標プライマリプー
リ回転数ＮＰＤを検索する。目標プライマリプーリ回転
数ＮＰＤとセカンダリプーリ回転数ＮＳは目標変速比算
出部４２に入力し、目標変速比ｉｓがｉＳ＝　Ｎ　ＰＤ
／　ＮＳにより算出される。そしてこの目標変速比ｉｓ
は目標変速比変化速度算出部４３に入力し、一定時間の
目標変速比ｉｓの変化量により目標変速比変化速度ｄｉ
ｓ／ｄｔを算出する。そしてこれらの実変速比ｉ。 目標変速比ｉｓ、目標変速比変化速度ｄ　ｉ　ｓ／ｄ　
ｔと、係数設定部４４の係数に１　、に２は変速速度算
出部４５に入力し、変速速度ｄｉ／ｄｔを以下により算
出する。 ｄｉ／ｄｔ　＝に１　　（１ｓ−ｉ　）　＋に２　・ｄ
ｉｓ／ｄｔ上記式において、１ｓ−ｉは目標と実際の変
速比偏差の制御量、ｄｉｓ／ｄｔは制御系の遅れ補正要
素である。 上記変淳速度ｄｉ／ｄｔ　、実変速比ｉはデユーティ比
検索部４６に入力する。ここで、操作量のデユーティ比
りが、Ｄ＝　ｆ　（ｄｉ／ｄｔ、　ｉ　）の関係で設定
されることから、アップシフトとダウンシフトにおいて
デユーティ比りがｄｉ／ｄｔ−ｉのマツプを用いて検索
される。そしてこの操作量のデユーティ比りの値は、駆
動部４７を介して油圧制御回路１７の変速速度制御用ソ
レノイド弁４８に出力する。 続いて、無段変速制御のライン圧制御系につぃて述べる
。エンジン回転数センサ１９．スロットル開度センサ２
９のエンジン回転数Ｎｅとスロットル開度θが入力する
エンジントルク検索部５０を有し、θ−Ｎｅのトルク特
性マツプからエンジントルクＴを求める。このエンジン
トルクＴと実変速比算出部４０の実変速比ｉの信号は、
目標ライン圧設定部５１に入力し、エンジントルクに応
じた必要ライン圧と実変速比ｉの積で目標ライン圧ＰＬ
ｄを定める。一方、エンジン回転数によりポンプ吐出圧
が変化するのに伴いライン圧最大値が変動することから
、この変動状態を検出するためエンジン回転数ＮＯと実
変速比ｉが入力する最大ライン圧検索部５２を有し、Ｎ
ｅ−１のマツプにより最大ライン圧Ｐ　Ｌｒ＃ａｘを求
める。目標ライン圧ＰＬｄと最大ライン圧Ｐ　Ｌｎａｘ
は減圧値算出部５３に入力し、最大ライン圧Ｐ　Ｌｌａ
Ｘに対する目標ライン圧ＰＬｄの割合でライン圧ＰＬＲ
を算出するのであり、これがデユーティ比検索部５４に
入力してライン圧ＰＬＲに応じたデユーティ比りを定め
る。そして、このデユーティ信号が駆動部５５を介して
ライン圧制御用ソレノイド弁５６に出力するように構成
されている。 そこで、上記制御系においてクラッチ切断制御として、
アクセルスイッチ２８の操作信号、実変速比算出部４０
の実変速比ｉ、目標変速比算出部４２の目標変速比ｉｓ
が入力する変速戻り検出部６０を有し、アクセル・オフ
の減速時に、実変速比ｉと目標変速比ｉｓとの偏差Δ１
＝ｉｓ−ｉにより変速戻り状態を検出する。即ち、通常
の減速時のダウンシフトでは変速遅れが無いので偏差Δ
ｉ＝０であり、急ブレーキにより車速か急低下すると変
速遅れを生じて偏差Δ：は大きくなるのであり、この場
合の偏差Δｉにより変速追従性がわかる。また、クラッ
チ切断マツプ設定部６１には第３図に示すＤｓ。 Ｄの各レンジで異なるクラッチ切断領域のマツプが設定
されており、実変速比ｉと偏差Δｉの関係で、例えばＤ
レンジでは斜線の領域がクラッチ切断領域である。ここ
で変速比の小さい高速段では、変速遅れを生じ易く、通
常ブレーキの遅れ範囲を除くため、変速比の減少に対し
クラッチ切断の偏差Δｉｓが増大関数で設定されている
。他方、変速比の大きい低速段では、変速遅れがなく、
変３１１追従しているものと考えられるため、偏差Δｉ
Ｓハｏとする。ＤＳレンジでは、エンジンブレーキの効
果を大きくするため、エンジン回転数を高く設定するの
で、Ｄｓレンジに変わるにしたがいクラッチ切断領域は
狭まる。そしてこれらの変速戻り検出部の実変速比ｉ、
偏差Δｉと、クラッチ切断マツプ設定部６１のマツプお
よび車速に応じたセカンダリブーり回転数ＮＳとがクラ
ッチ切断タイミング決定部６２に入力して、クラッチの
切断時を決定する。 次いで、このように構成された無段変速機の変速制御と
クラッチ制御の作用について説明する。 先ず、エンジン１からのアクセルの踏込みに応じた動力
が、電磁クラッチ２９前後進切換装置３を介して無段変
速機４のプライマリプーリ１４に入力し、駆動ベルト１
６．セカンダリプーリ１５により変速した動力が出力し
、これが駆動輪９（ＩＩ！Ｉに伝達することで走行する
。 そして上記走行中において、実変速比１の値が大きい低
速段においてエンジントルクＴが大きいほど目標ライン
圧が大きく設定され、これに相当するデユーティ信号が
ソレノイド弁５６に入力して制御圧を調圧し、その平均
化した圧力でライン圧制御することで、ライン圧ＰＬを
高くする。そして高速段に移行するにつれて変速比ｉが
小さくなり、エンジントルクＴも小さくなるに従い同様
に作用することで、ライン圧Ｐ［は低下するように制御
されるのであり、こうして常に駆動ベルト１６での伝達
トルクに相当するプーリ押付は力を作用する。 上記ライン圧Ｐ［は、常にセカンダリシリンダ１５ａに
供給されており、ソレノイド弁４８の制御圧による図示
しない変速速度制御弁によりプライマリシリンダ１４ａ
に給排油することで、変速速度制御される。 続いて、電磁クラッチの制御について述べると、通電モ
ード判定部３４でセカンダリプーリ回転数ＮＳによる車
速■で走行状態が判断され、車両停止のアクセル踏込み
時は発進モード電流設定部３５が選択されて発進モード
になり、エンジン回転数に応じたクラッチ電流がクラッ
チ２に流れて徐々に接続する。そして設定車速になると
、直結モード電流設定部３７に切換わり、アクセル踏込
み状態では高い直結電流が、アクセル開放状態では低い
直結電流が流れてクラッチ２を接続する。 一方、上記クラッチ接続時での減速の場合を、第４図の
フローチャートを用いて述べる。先ず、アクセル開放す
ると、無段変速機４ではアップシフ？−して変速比は例
えば最小の高速段になり、エンジン回転数も低下する。 そしてこれ以降は、低い一定のエンジン回転数の最低車
速ラインに沿い、車速の低下に伴い目標変速比ｉｓが増
大し、これに対し実変速比ｉが追従するように変速速度
制御されてダウンシフトする。そこで、クラッチ切断の
設定車速■ｏ以上において、変速戻り検出部６０で偏差
Δｉと実変速比ｉとによりダウンシフトの状態が検出さ
れており、通常のブレーキ操作の減速では偏差Δｉ絢０
であることから、同等補正されず第５図の実線のように
設定車速Ｖｏ以下の車速の時点ｔ１でドラッグモード電
流設定部３θに切換わり、クラッチ２を略切断する。 上記減速時に急ブレーキ操作されると、クラッチ切断マ
ツプ設定部６１のマツプと、偏差Δｉと実変速比ｉとが
クラッチ切断タイミング決定部６２で参照され、急減速
により変速戻りに遅れを生じてマツプのクラッチ切断偏
差Δｉｓに対してΔｉ〉Δｉｓになると、第５図の破線
のようにその時点ｔ２で早めにクラッチを切断する。こ
のため、エンンジン１は早めに駆動系から切離されて、
無段変速Ｉ１４の変速戻りの遅れに伴いエンジン回転数
を低下することから回避され、アイドル回転数をｉ保す
る。 ここで、マツプのクラッチ切断偏差Δｉｓが第３図のよ
うに実変速比ｉとの関係、および変速レンジとの関係で
可変設定されているので、高速段では低μ路の場合のよ
うに偏差Δｉが非常に大きい場合に限定される。従って
一般には、低速段へのダウンシフトの途中で不要にタイ
ミングを速くすること無くクラッチが切断される。 以上、本発明の一実施例について述べたが、電磁クラッ
チ以外の自動クラッチにも適用できる。 クラッチ切断タイミングの補正は変速比のみならず、エ
ンジン回転数の目標値と実際値を用いても良い、マツプ
のクラッチ切断偏差Δｉｓはシフトレンジ等により補正
することで更にＩｋ適化する。

【発明の効果】

以上述べてきたように、本発明によれば、無段変速機付
車両のクラッチ制御において、減速時に減速状態に対応
した変速追従性を加味してクラッチを切断するので、エ
ンジン回転数の極度の低下によるエンストが常に防止さ
れる。 エンジン回転数が低下しないためオイルポンプの吐出圧
が確保されるので、無段変速機のベルトスリップも回避
される。 クラッチ切断領域は無段変速機の目標変速比と実変速比
との偏差で適切に判断され、変速比に対する関数で設定
されることで切断タイミングの早過ぎ等を生じない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のクラッチ制御装置の実施例を示す全体
構成図、 第２図は制御系のブロック図、 第３図はクラッチ切断マツプを示す図、第４図は作用の
フローチャー１・図、 第５図は減速時のクラッチ切断状態を示す図である。 ２・・・電磁クラッチ、４・・・無段変速機、２０・・
・制御ユニット、３４・・・通電モード判定部、３７山
直結モ一ド電流設定部、６０・・・変速戻り検出部、６
１・・・クラッチ切断マツプ設定部、６２・・・クラッ
チ切断タイミング決定部 特許出願人　　　　富士重工業株式会社代理人　弁理士
　　小　橋　信　滓 量　　弁理士　　村　井　　　進

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）自動的に接断するクラッチを備えた無段変速機付
   車両のクラッチ制御系において、減速時に無段変速機の
   変速比に基づく目標値と実際値との偏差によりクラッチ
   切断領域を設定し、上記クラッチ切断領域に入つた場合
   は、クラッチを切断するように制御することを特徴とす
   る無段変速機のクラッチ制御装置。
2. （２）上記クラッチ切断領域は、実変速比に対する目標
   変速比と実変速比との偏差により設定し、実変速比の小
   さい側では、クラッチ切断の偏差を大きく定めることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の無段変速機のク
   ラッチ制御装置。
3. （３）上記クラッチ切断領域は、シフトレンジで異なる
   ように設定したことを特徴とする特許請求の範囲第２項
   記載の無段変速機のクラッチ制御装置。