JPH01195147A

JPH01195147A - 無段変速機付車両のクラッチ制御装置

Info

Publication number: JPH01195147A
Application number: JP63018972A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiko Morimoto; 森本　嘉彦
Original assignee: Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 1988-01-29
Filing date: 1988-01-29
Publication date: 1989-08-07

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】【産業上の利用分野】

本発明は、ベルト式無段変速機を備えた車両において、
乾式クラッチを電子制御するクラッチ制御装置に関し、
詳しくは、発進時の半クラッチ状態の制御に関する。

【従来の技術】

近年、無段変速機付車両のクラッチとして、トルクコン
バータ、電磁式クラッチの外に乾式クラッチを用い、こ
の乾式クラッチを発進時や停車直前に自動的に捨所制御
することが考えられている。従来、上記クラッチの制御に関しては、例えば特開昭６
０−７８１１９号公報の先行技術がある。ここで、発進
時のクラッチ接続速度パターンとして第１の速度パター
ン、第２の速度パターン、第３の速度パターンの３つに
分割して設定し、速度信号が各設定値に達した際に第１
ないし第３の速度パターンに順次切換える。また、速度
パターンに対応させてクラッチ操作機構の操作速度を制
御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、特に第２の
速度パターンが半クラッチ位置から開始するため、その
半クラッチ位置を検出する必要があるが、検出が難しい
。また、所定の速度で第３の速度パターンに移行してク
ラッチ係合するが、この場合の所定の速度で、クラッチ
係合率が必ずしも１００％になるとは限らず、係合率の
低い状態から係合してショックを生じる恐れがある。従
って、かかるクラッチを無段変速機と組合わせると、ク
ラッチ係合ショックと無段変速機の変速開始ショックの
２回のショックが発生して、フィーリングを損う。また、３分割の速度パターンは一義的に決まっており、
発進状態に応じた補正が行われていないので、低負荷で
は半クラッチ状態が必要以上に長くなったり、高負荷で
はクラッチでの滑りが多くなる等の問題がある。本発明は、かかる問題点に鑑みなされたもので、無段変
速機と組合わせた場合のショックを低減し、発進状態等
に対応して発進性能を向上するようにした無段変速機付
車両のクラッチ制御装置を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、無段変速機に乾式
クラッチを組合わせた駆動系において、上記クラッチの
クラッチ断からの発進を判断する半クラッチ判定部、そ
の出力信号により３つに分割したクラッチ位置制御域等
を定める目標クラッチ位置決定部、上記目標クラッチ位
置決定部による半クラッチ移行領域、半クラッチ領域、
クラッチ係合移行領域を定める各領域判定部を有し、上
記半クラッチ移行領域では最大変化速度で半クラッチ位
置に変位し、上記半り゛ラッチ領域ではそのクラッチ位
置に保持し、上記クラッチ係合移行領域では無段変速機
の変速開始と略同時にクラッチ係合に所定のクラッチ位
置変化速度で移行するように構成されている。

【作　　用】

上記構成に基づき、無段変速機と乾式クラッチの駆動系
において、クラッチの発進制御は半クラッチ判定部の判
断、目標クラッチ位置の設定各領域判定部の判断により
自動的に行われる。そして、半クラッチのクラッチ位置
には最大変化速度で変位することで、迅速に動力伝達が
開始して半クラッチ状態を保ち、無段変速機が変速開始
する時点でクラッチは確実に係合して動力伝達するよう
になる。こうして本発明では、乾式クラッチの発進時の自動係合
制御において、動力伝達の迅速化、係合の確実化及びシ
ョック低減等を図ることが可能になる。

【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、乾式クラッチに無段変速機を組合わせ
た駆動系について述べると、エンジン１のクランク軸２
が乾式クラッチ３のフライホイール４に連結する。乾式
クラッチ３はフライホイール４にダイヤスラムスプリン
グ５を有するクラッチプレート６が対向配置し、このス
プリング５にレリーズレバ−７を介しアクチュエータの
例えばＤＣモータ８等が連結して成る。ＤＣモータ８は
ブレーキ機構を内蔵して通電の停止により任意の位置に
停止保持するものであり、回転を直線変位に変換してレ
リーズレバ−７を操作する。ここで、例えばモータ８の
正転によるレバー７の操作でフライホイール４とクラッ
チプレート６を摩擦力で機械的に係合して接続し、ＤＣ
モータ８の逆転によるレバー７の操作でその係合を解い
て切断する。また、かかるＤＣモータ８の正逆転時に通電をデユーテ
ィ制御し、回転速度を可変にし、クラッチ位置の変化を
デユーティ比に応じて可変する構成である。上記乾式クラッチ３のクラッチプレート６は前後進切換
装置９を介して無段変速機１０のプライマリ軸１１に連
結し、このプライマリ軸１１のプライマリプーリ１２と
セカンダリ軸１３のセカンダリプーリ１４にベルト１５
が巻装される。セカンダリ軸１３はリダクションギヤ１
６を介しディファレンシャル装置１７に連結し、ディフ
ァレンシャル装置１７から車輪側に伝動構成される。無
段変速ｌｌ１１０はセカンダリプーリ１４のライン圧、
プライマリプーリ１２のプライマリ圧をソレノイド弁等
で電子制御することで、伝達トルクに応じたプーリ押付
力を付与し、更にベルト１５の巻付は径の比を変えて自
動的に無段変速する構成である。制御系について述べると、セレクトレバー側のシフト位
置センサ２０．アクセルペダル側のアクセルスイッチ２
１、エンジン回転数センサ２２、スロットル開度センサ
２３、プライマリブーり回転数センサ２４、セカンダリ
プーリ回転数センサ２５、更にモータ側でクラッチ位置
を検出するクラッチ位置検出器２６を有する。そして、
これらの各信号が電子制御ユニット２７に入力し、制御
ユニット２７からのモータ制御信号がＤＣモータ８に出
力して乾式クラッチ３のクラッチ位置を制御する。また
、制御ユニット２７からの変速制御とライン圧制御の各
信号は油圧制御回路２８に出力し、無段変速機１０を変
速制御するようになっている。第２図において電子制御系について述べる。先ず、無段変速制御系について述べると、変速速度制御
部３０とライン圧制御部３１とを有する。変速速度制御
部３０は実変速比算出部３２でプライマリブーり回転数
センサ２４．セカンダリブーり回転数センサ２５のプラ
イマリプーリ回転数Ｎｐ１セカンダリブーり回転数ＮＳ
により実変速比ｉを算出し、目標変速比算出部３３で目
標ブライマリブーり回転数Ｎｐｄ、セカンダリブーり回
転数Ｎｓにより目標変速比ＩＳを算出する。そして、変
速速度算出部３４ではこれらの実変速比１１目標変速比
ＩＳの偏差等により変速速度ｄｉ／ｄｔを求め、これに
応じたデユーティ信号をソレノイド弁３５に出力して実
変速比ｉを目標変速比ｉｓに追従制御する。ライン圧制
御部３１はスロットル開度センサ２３のスロットル開度
θ、エンジン回転数センサ２２のエンジン回転数Ｎｅに
よりエンジントルクＴを求め、これと実変速比１により
目標ライン圧ＰＬＤを設定する。そして、この目標ライ
ン圧ＰＬＣＩに応じたデユーティ信号をソレノイド弁３
６に出力して、伝達トルクに応じライン圧制御する。次いで、クラッチ制御系について述べると、クラッチ位
置検出器２６の信号が入力する実クラッチ位置検出部４
０を有し、実際のクラッチ位＠Ｓを検出する。また、発
進意志の有無と共にクラッチ状態を判断するため、クラ
ッチ断判定部４１、半クラッチ判定部４２、クラッチ接
判定部４３を有する。クラッチ断判定部４１はシフト位
置センサ２０のシフト位置がパーキング（Ｐ）、ニュー
トラル（Ｎ）の場合、そのシフト位置がドライブ（Ｄ）
、リバース（Ｒ）でアクセルスイッチ２１のアクセルＯ
ＦＦの走行状態で、更にエンストを防止するために設定
したセカンダリブーり回転数ＮＳ１以下、の場合にクラ
ッチ解放を判断する。従って、この場合のクラッチ断領
域Ｄ１は、第３図（２）の変速パターンでアイドル回転
数Ｎ１と最低変速ラインＪｌＬのＮＳ１以下の部分にな
る。半クラッチ判定部４２はシフト位置がり、Ｒでアクセル
スイッチにクラッチ断判定部４１により前回がクラッチ
断制御の場合に半クラッチ状態を判断する。従って、こ
の場合の領域Ｄ１は第３図（２）の変速パターンで最大
変速比ｉＬより大きい部分になる。クラッチ接判定部４
３は後述するように半クラッチ制御によりクラッチ接領
域に入った場合、アクセルＯＦＦの走行状態でセカンダ
リ回転数ＮＳ１以上の場合にクラッチ係合を判断する。従って、この場合の領域Ｄ３は上述のパターンで最大、
最小の変速比ｉＬ、ｉｏｏの間の全域と、最低変速ライ
ンＡＬのセカンダリ回転数ＮＳｔ以上の部分になる。クラッチ断判定部４１の判断結果は目標クラッチ位置決
定部４４に出力して、第３図（ロ）のクラッチ特性から
クラッチ接開始直前の目標クラッチ位置Ｓ０１を定める
。この目標クラッチ位＠８Ｄ　ｔと実際のクラッチ位＠
Ｓは比較制御部４５に出力し、両者を比較するのであり
、この結果の信号がモータ正逆転設定部４６と回転速度
設定部４７に入力する。ここで、回転速ｉ設定部４７は回転速度に対応したクラ
ッチ位置変化速度とＤＣモータ８への通電を制御するデ
ユーティ比りが第３図（Ｃ）のように比例的に設定され
ており、このデユーティ比りとモータ正逆転設定部４６
の正、逆転信号が駆動部４Ｂを介してＤＣモータ８に出
力する。そこで、比較制御部４５はクラッチ３の実際の
クラッチ位＠Ｓと目標クラッチ位＠Ｓ０１との関係がＳ
＞ＳＤｔの場合にモータ逆転と所定のデユーティ比Ｄｓ
を、Ｓく５Ｃ）１の場合にＤＣモータ８の正転とデユー
ティ比Ｑｓを、５−８ｏ　１の場合にＤＣモータ８の正
転と最低デユーティ比ＤＯを指令する。半クラッチ判定部４２に対する目標クラッチ位置決定部
５０は、第３図ゆのように目標クラッチ位置ＳＤｔが３
つの領域に分割して設定されている。領域ｌはクラッチ３の所定クラッチ位置ＳＤへの変化域
、領域■はそのクラッチ位置ＳＯの保持域、領域■はク
ラッチ接への変化域であり、この場合の所定クラッチ位
置Ｓｏは第３図（ｅ）のようにスロットル開度θに対し
増大関数で可変になっている。かかる目標クラッチ位置ＳＯｘと実際のクラッチ位ＷＩ
Ｓは上述の各領域工判定部５１．領域■判定部５２、　
ｆａ域■判定部５３に入力し、両者の関係により領域Ｉ
、ｎ、ＩＩＩを判断する。領域■判定部５１はＤＣモー
タ８の正転と最大デユーティ比ＤＭを、領域■判定部５
２はモータ８の正転とデユーティ比ＤＯを指令する。領
域■判定部５３には目標変速比ｉｓが入力しており、目
標変速比ＩＳと最大変速比ｉＬどの関係がｉｓ＜ｉＬの
変速開始時にこのｆａ域■に移行してＤＣモータ８の正
転とデユーティ比［）Ｓを指令し、更にクラッチ接判定
部４３に動作信号を出力する。クラッチ接判定部４３に対する目標クラッチ位置決定部
５４は、第３図（ロ）の最大クラッチ位置に対応する目
標クラッチ位置ＳＤｓを定める。この目標クラッチ位置
ＳＤｓと実際のクラッチ位置Ｓは比較制御部５５に入力
して比較され、実際のクラッチ位置Ｓと目標クラッチ位
＠ＳＤｓとの関係がＳ〈Ｓｏｚの場合にＤＣモータ８の
逆転とデユーティ比Ｑｓを、クラッチ摩耗を加味してＳ
≧ＳＤｓの場合にＤＣモータ８の逆転とデユーティ比［
］Ｓを指令するようになっている。次いで、このように構成されたクラッチ制御装置の作用
を、各フローチャートを用いて述べる。先ず、クラッチ制御の全体の概略を第４図のフローチャ
ートを用いて述べると、Ｎ、Ｐのシフト位置ではクラッ
チ断判定部４１により判断されてクラッチ断制御を行う
。Ｄ、Ｒのシフト位置でアクセルスイッチ２１をＯＮＬ
、、た状態で、前回がクラッチ断の場合は、半クラッチ
判定部４２により判断されて半クラッチ制御に移行し、
アップシフトの開始と略同時にクラッチ接制御を行う。また、Ｄ。Ｒのシフト位置でアクセルスイッチ２１がＯＦＦの走行
時に、設定車速（ＮＳ　１　）以上ではクラッチ接制御
し、その車速以下ではクラッチ断制御によりエンストを
防ぐ。クラッチ断制御を第５図のフローチャートを用いて述べ
ると、クラッチ断判定部４１の出力により目標クラッチ
位置決定部４４で目標クラッチ位置ＳＯ１が定まり、こ
れと実際のクラッチ位置Ｓが比較される。そして、停車
時にＳ＜ＳＤＩの場合は所定デユーティ比［）ＳでＤＣ
モータ８が正転して乾式クラッチ３の遊びやガタ詰めが
行われる。また、減速時に設定車速以下になると、Ｓ＞
Ｓｏ　１の関係でＤＣモータ８はデユーティ比ＤＳで逆
転することで、乾式クラッチ３は自動的に解放する。そして、ＤＣモータ８の正転状態で係合開始直前の目標
クラッチ位置ＳＤ１に待機される。クラッチ接制御を第６図のフローチャートを用いて述べ
ると、クラッチ接判定部４３の出力で目標クラッチ位置
ＳＤａが定まり、これと実際のクラッチ位置Ｓが比較さ
れる。そして、Ｓ＜ＳＤｓの係合不充分な場合はＤＣモ
ータ８がデユーティ比ＤＳで正転し、Ｓ≧ＳＤ３の場合
は逆転状態に保つのであり、こうして乾式クラッチ３は
係合状態に移行する。更に、半クラッチ制御を第７図のフローチャートを用い
て述べると、半クラッチ判定部４２の出力で目標クラッ
チ位置決定部５０において目標クラッチ位ｌ５Ｄｚの所
定の半クラッチ位置Ｓｏがスロットル開度θに応じて定
まり、フラグ１のセットで領ＩＩ判定部５１が選択され
る。そこで、ＤＣモータ８は最大デユーティ比ＤＭで正
転することで、乾式クラッチ３は最大変化速度で半クラ
ッチ状態になり、５＝Ｓｏになるとフラグ２のセットで
領域■判定部５２が選択されて半クラッチ状態に保つ。そして、目標変速比１ｓＩｆｉｉＳ＜ｉｌになってアッ
プシフトを開始すると、フラグ３のセットにより領域■
判定部５３に移りＤＣモータ８をデユーティ比Ｄｓで正
転することで、乾式クラッチ３はアップシフトと略同時
に係合する。こうして乾式クラッチ３は押付力がステッ
プ状に変化し、充分な半クラッチ状態を経て自動的に係
合し、これによりエンジン１の動力が無段変速機１０に
入力し、その変速動力が車輪側に伝達して発進すること
になる。ここで、低負荷発進では半クラッチ位置Ｓｏが小さく設
定されるため、半クラッチの押付力が小さくなり、エン
ジン回転数の落込みを抑えながら徐々にエンジン動力が
伝達する。高負荷発進では半クラッチ位置Ｓｏの増大に
よりクラッチ押付力が大きくなるので、エンジン回転数
の吹上りを防ぎ迅速にエンジン動力を伝達する。更に発
進時に無段変速機１０がアップシフト開始する以前は乾
式クラッチ３が半クラッチ状態を保ってエンジン動力の
伝達を制限し、アップシフト開始時にクラッチ３は確実
に係合してエンジン動力をそのまま伝達するのである。以上、本発明の一実施例について述べたが、特に制御系
はこれに限定されない。変速開始信号として実変速比ｉ
等を用いても良い。

【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
車両の乾式クラッチの制御で、クラッチ断、半クラッチ
、クラッチ接の各制御系で目標クラッチ位置に対し実際
のクラッチ位置をフィードバック制御するので、クラッ
チ解放、発進制御、係合を確実に行い得る。半クラッチ制御で目標クラッチ位置がスロットル開度に
より可変に定まるので、発進時の各負荷に応じ最適に動
力伝達して、発進性能が向上する。半クラッチ状態へは最大変化速度で移行するので、発進
が迅速化する。クラッチ係合を変速開始に同期するので、確実にクラッ
チ係合し、ショックは１回だけに低減し得る。

【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全体の概略を示す
構成図、第２図は制御系のブロック図、第３図（２）な
いしくωは各特性図、第４図ないし第７図は各制御の作
用のフローチャート図である。３・・・乾式クラッチ、８・・・ＤＣモータ、１０・・
・無段変速機、２７・・・電子制御ユニット、４２・・
・半クラッチ判定部、４６・・・モータ正逆転設定部、
４１・・・回転速度設定部、４８・・・駆動部、５０・
・・目標クラッチ位置決定部、５１・・・領域Ｉ判定部
、５２・・・領域■判定部、５３・・・領域■判定部。特許出願人　　　　富士重工業株式会社代理人　弁理士
　　小　橋　信　浮量　　弁理士　　村　井　　　進第３図（ｂ）ノブツナイＬＪ第３図（Ｃ）第６図第５図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）無段変速機に乾式クラッチを組合わせた駆動系に
おいて、上記クラッチのクラッチ断からの発進を判断する半クラ
ッチ判定部、その出力信号により３つに分割したクラッ
チ位置制御域等を定める目標クラッチ位置決定部、上記
目標クラッチ位置決定部による半クラッチ移行領域、半
クラッチ領域、クラッチ係合移行領域を定める各領域判
定部を有し、上記半クラッチ移行領域では最大変化速度
で半クラッチ位置に変位し、上記半クラッチ領域ではそのクラッチ位置に保持し、上記クラッチ係合移行領域では上記無段変速機の変速開
始と略同時にクラッチ係合に所定のクラッチ位置変化速
度で移行することを特徴とする無段変速機付車両のクラ
ッチ制御装置。
（２）上記目標クラッチ位置決定部は半クラッチのクラ
ッチ位置をエンジン負荷に対し増大関数で可変して定め
る特許請求の範囲第（１）項記載の無段変速機付車両の
クラッチ制御装置。
（３）上記無段変速機の変速開始は変速比が機構上から
定められた最大変速比より小さい側に変化したときであ
る特許請求の範囲第（１）項記載の無段変速機付車両の
クラッチ制御装置。