JPH02113130A - 車両用自動クラッチの制御装置 - 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
、発進制御でのクラッチミート点の可変制御に関するも
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−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。

従来、上記車両用自動クラッチの発進制御に関しては、
例えば特開昭６０−１６１２２４号公報の先行技術があ
り、基本的にはクラッチトルクをエンジン回転数の上昇
に合わせて増大制御し、滑らかにクラッチ係合すること
が示されている。

方、かかるクラッチトルク制御において、クラッチ出力
回転数の立上りは実際の走行抵抗により変化し、走行抵
抗の大きい場合は、クラッチ出力回転数の立上りが緩や
かでクラッチ入力側のエンジン回転数と一致するミート
点が遅くなり、これに応じてクラッチ発熱量が多くなる
。逆に走行抵抗の小さい場合は、クラッチ出力回転数の
立上りが急でミート点においてショックを生じ易くなる
のであり、このことから発進制御のクラッチトルク制御
にミート要素も加味することが望まれる。

そこで、例えば特開昭６１−３１７２９号公報の先行技
術で、エンジン回転数として目標ミート回転数を定め、
実際のエンジン回転数が目標ミート回転数と一致するよ
うにクラッチトルク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課題〕

ところで、上記先行技術のものは、目標ミート回転数が
燃費等を考慮してスロットル開度に基づいて定められ、
その低いミート回転数でクラッチが係合することを目的
とするものである。従って、実際の走行抵抗に対するク
ラッチ出力回転数とのミートに関しては考慮されず、こ
のため上述のようなりラッチの発熱、ミートショックを
低減することはできない。

ここで、クラッチ人出力回転数が一致してミートする点
は車速により予測される。そこでクラッチトルクを徐々
に増大した後に、所定の車速でクラッチトルクの立上り
特性を一時的に減するように制御し、ミート回転数を高
めて発進性を向上することが考えられている。しかしこ
の場合も、クラッチトルクの減少制御と共にミート回転
数が一律に設定されていると、クラッチ出力回転数の種
々の立上り特性に適切に対応し得ない。

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、発進制御においてクラッチ人、出力回
転数のミート点を走行抵抗を加味して可変制御し、ショ
ックおよび発熱を低減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、本発明の制御装置は、発進時
にクラッチトルクを少なくともエンジン回転数の上昇に
応じて増大制御する制御系において、クラッチミート点
付近の車速で一時的に減少する第１の補正係数を設定す
る補正部と、車速の上昇率の減少関数で第２の補正係数
を設定する設定部とを有し、クラッチトルクを、クラッ
チミート点付近の車速において上記第１および第２の補
正係数を乗算して補正制御するものである。

〔作　　　用〕

上記構成に基づき、発進時にクラッチトルクは徐々に増
大制御されてストール点で一定化し、クラッチミー１点
付近の車速で第１の補正係数により一時的に減少補正さ
れることで、ミート回転数を上昇する。このとき、車速
の上昇率の減少関数で定められる第２の補正係数により
更にクラッチトルクが補正されることで、走行抵抗が小
さくクラッチ出力口−転数の上昇率が大きい場合は、ミ
ート回転数が高くなって更に滑らかにミートし、走行抵
抗が大きくクラッチ出力回転数の上昇率が小さい場合は
、ミート回転数が低くなって発熱を抑制するようになる
。

〔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、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ｌは、電磁粉式クラッチ２１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組のりダ
クションギャ５．出力軸Ｂ、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、エンジンクランク輔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、少なくとも人力軸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Ｌ５ａ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、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Ｌ４ａ　、　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１Ｂ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．無段変速機４のプラ・ｒマリブーりとセカンダ
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−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（Ｄ　ｓ）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ヲ有し、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２１．２２．２［！、　２９のプライマリ
プーリ回転数Ｎｐ、セカンダリブーり回転数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に人カシ１、変速速度旧／ｄ
ｔ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１（Ｎ　ｓ／Ｎ　ｐ）の信号は、ライン圧制御
部３Ｉに人力し、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、油圧制御回路１７を
介して無段変速機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３２を有し、例えばＮ　ｅ　＜　３００ｒｐ
ｍ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ブ
ーり回転数センサ２２の車速■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３５．３６゜３７に入力する。

発進モード電流設定＃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。

Ｐ：、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゜３８、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。

第３図において発進モード電流設定部３５について詳細
に述べると、種々の信号が入力する発進モード判別部４
０を有し、この発進モード判別部４０により電流設定部
４１でエンジン回転数Ｎｅ等に基づいてクラッチ電流Ｉ
ｃを定め、このクラッチ電流ｌｃが出力部４２を介して
出力される。また車速Ｖが入力する補正係数設定部４３
を有し、この補正係数設定部４３で補正係数α２が第４
図（ａ）のようにミート点付近の車速で一時的にα２く
１に設定される。車速Ｖは更に上昇率算出部４４に入力
して上昇率ｄＶ／ｄｉが算出され、この上昇率ｄＶ／ｄ
ｔが他の補正係数設定４５に入力する。補正係数設定部
４５では、第４図（ｂ）のようにミート点付近の車速で
補正係数α１が上昇率ｄＶ／ｄｔの減少関数で設定され
、これらの補正係数α１．α２が電流設定部４１の出力
側の補正部４６に入力し、クラッチ電流をＩｃＸα１×
α２の乗算で補正するようになっている。

次いで、かかる構成の制御装置の作用を、第５図のフロ
ーチャートと第６図のタイムチャートを用いて述べる。

先ず、車両停止からアクセル踏込みの発進時には、通電
モード判定部３４．走行レンジ、車速、アクセル開度の
各信号により発進モード電流設定部３５が発進モード判
別部４０で選択され、電流設定部４１により第６図（ａ
）のようにエンジン回転数Ｎｅに応じて徐々に増大する
クラッチ電流がクラッチ２に流れる。そこで、このクラ
ッチ電流に応じたクラッチトルクを生じ、エンジン回転
数動力が前後進切換装置３以降に伝達することで車両が
走行を開始する。このとき、徐々に上昇するクラッチト
ルクがエンジントルクと一致してストール点に達すると
、クラッチトルクは一定化してエンジン回転数Ｎｅもこ
のストール回転数を保つ。

一方、上記車両の走行開始に佇い車速Ｖ、クラッチ出力
側のプライマリプーリ回転数Ｎｐは上昇することになり
、この場合の車速Ｖがミート点付近に達すると、第５図
のフローチャートが実行される。即ち、補正係数設定部
４３の補正係数α２により補正部４６でクラッチ電流が
一時的に減少補正され、この減少量が車速Ｖの上昇率ｄ
Ｖ／ｄｔとの関係で補正係数設定部４５により設定され
る補正係数α１により更に補正されて、第６図（ｂ）の
実線のようになる。そこで、かかるクラッチ電流および
クラッチトルクの減少により、エンジン回転数Ｎｅは第
６図（ａ）の実線のように一時的に吹上り、点Ｐ１でプ
ライマリプーリ回転数Ｎ　ｐと滑らかにミートする。

ここで、走行抵抗が大きく車速Ｖ、プライマリプーリ回
転数Ｎｐの上昇が第６図（ａ）の破線のように低い場合
は、ミートが遅れてクラッチ発熱量が増大する傾向にな
る。すると、この場合の車速上昇率により補正係数α１
が上述より大きい値になり、クラッチ電流およびクラッ
チトルクの減少が第６図（ｂ）の破線のように小さくな
ることで、上述より低いエンジン回転数の点Ｐ２でミー
トする。こうしてミート回転数が低速側に移行し、ミー
トタイムの遅れが補正されて発熱量の増大が押えられる
。

また、逆に走行抵抗が小さく車速Ｖ、プライマリプーリ
回転数Ｎｐの上昇が第６図（ａ）の−点鎖線のように高
い場合は、この車速上昇率により補正係数α１が上述よ
り小さい値になり、クラッチ電流およびクラッチトルク
の減少が第６図（ｂ）の−点鎖線のように大きくなる。

そこでエンジン回転数Ｎ（３の吹上りが増し、上述より
高いエンジン回転数の点Ｐ３で滑らかにミートする。こ
うしてミート回転数が高速側に移行して、急なプライ７
リブーり回転数Ｎｐにエンジン回転数Ｎｏが沿うように
補正され、ショックが低減されるのである。

以上、本発明の実施例について述べたが、上記実施例の
みに限定されない。また、電磁式クラッチ以外の自動ク
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、クラッチ発進
制御においてクラッチ人出力回転数のミートの際に、ク
ラッチトルクの減少補正でミート回転数を可変制御する
ので、ショックおよび発熱の低減を効果的に行うことが
でき、発進性も向上する。

さらに、車速の上昇率に対し減少関数で補正係数を定め
て補正するので、制御が容易で、適切に補正し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の車両用自動クラッチの適用例を示す全
体構成図、 第２図はクラッチ制御装置の実施例のブロック図、 第３図は要部のブロック図、 第４図（ａ）　、　（ｂ）は補正係数の特性図、第５図
は発進制御の作用のフローチャート図、第６図（ａ）　
、　（ｂ）は発進制御の特性図である。 ２・・・電磁粉式クラッチ、３５・・・発進モード電流
設定部、４１・・・電流設定部、４３．４５・・・補正
係数設定部、４４・・・上昇率算出部、４６・・・補正
部手続補正書 （方式） １、事件の表示 昭和６３年特　許　願　第２６３３５４号２、発明の名
称 車両用自動クラッチの制御装置 ３、補正をする者 事件との関係　　特　　許　　出願人 東京都新宿区西新宿１丁目７番２号 ４　。 代 理 人 ６、補正の対象 （１）明細書の「４、図面の簡単な説明」の欄７、補正
の内容 （１）明細書の「４、図面の簡単な説明」の欄の第１５
頁第１６行の「第６図（ａ）　、　（ｂ）は発進制御の
特性図である。」を、 「第６図は発進制御の特性図である。」と補正する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　発進時にクラッチトルクを少なくともエンジン回転数
   の上昇に応じて増大制御する制御系において、 クラッチミート点付近の車速で一時的に減少する第１の
   補正係数を設定する補正部と、車速の上昇率の減少関数
   で第２の補正係数を設定する設定部とを有し、 クラッチトルクを、クラッチミート点付近の車速におい
   て上記第１および第２の補正係数を乗算して補正制御す
   ることを特徴とする車両用自動クラッチの制御装置。