JPH02128935A - 電磁式クラッチ付無段変速機の制御装置 - 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、電磁式クラッチに無段変速機を組合わせた車
両の駆動系の制御装置に関し、詳しくは、障害物検知の
際の発進制御補正に関する。

〔従来の技術〕

従来、この種の電磁式クラッチ付無段変速機の制御に関
しては、例えば特開昭６０−１６１２２４号公報の先行
技術がある。ここで、車両停止時は走行レンジにシフト
してもクラッチトルクを略零にしてクリープをなくシ、
発進時に自動的にクラッチを結合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、上記従来の先行技術のものにあっては、車両
停止時のクリープがないことでブレーキ操作が容易にな
る利点がある。しかしその反面、ニュートラルレンジと
走行レンジとの判別ができず、空吹かしのつもりが走行
レンジにシフトしていたため車両が急発進し、前後の車
両等の障害物に衝突する危険がある。このため、クリー
プのない場合はかかる誤操作に伴う安全対策を施すこと
が望まれる。

なおこの種の車両では、クラッチ、無段変速機が自動的
に制御されており、このため不適正な場合に対するバッ
クアップ手段が種々考えられている。これに関し、例え
ば特開昭６２−５３２４８号公報でセカンダリブーり回
転数信号の入力故障時対策が示されているが、これはフ
ェイルセーフ手段であって本件の安全対策には適用でき
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、誤操作による不用意な発進に伴う安全
性を向上することが可能な電磁式クラッチ付無段変速機
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、電磁式
クラッチに無段変速機を組合わせた駆動系において、車
両の少なくとも前方に障害物センサを取付け、上記障害
物センサの信号に基づき車両停止時の障害物の有無を検
出し、障害物検出状態での発進時には、上記電磁式クラ
ッチの発進特性と上記無段変速機の変速特性とのいずれ
か一方を補正するものである。

〔作　　　用〕

上記構成に基づき、車両停止時に障害物センサの信号に
基づき車両前方の障害物の有無が検出され、障害物検出
状態で発進する場合は、緩やかなりラッチの係合または
最大変速比付近の変速段の固定で車速の上昇を抑制する
ように補正される。

これにより、狭い場所での接触事故が回避され、誤操作
による場合の急激な発進が防止されるようになる。

〔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、本発明が適用される電磁式クラッチ付
無段変速機の駆動系の概略について説明すると、エンジ
ンｌが電磁式クラッチ２１前後進切換装置３を介して無
段変速機４の主軸５に連結する。無段変速機４は主軸５
に対して副軸８が平行配置され、主軸５にはプライマリ
プーリ７が、副軸８にはセカンダリプーリ８が設けられ
、プライマリプーリ７、セカンダリプーリ８には可動側
に油圧シリンダ９．ＩＯが装備されると共に、駆動ベル
ト１１が巻付けられている。ここで、プライマリシリン
ダ９の方が受圧面積を大きく設定され、そのプライマリ
圧により駆動ベルト１１のプライマリプーリ７、セカン
ダリプーリ８に対する巻゛付は径の比率を変えて無段変
速するようになっている。

また副軸ｅは、１組のりダクションギャ１２を介して出
力軸１３に連結し、出力軸１３は、ファイナルギヤ１４
．ディファレンシャルギヤ１５を介して駆動輪ｔａに伝
動構成されている。

次いで、無段変速機４の油圧制御系について説明すると
、エンジン１により駆動されるオイルポンプ２０を有し
、オイルポンプ２ｏの吐出側のライン圧油路２１が、セ
カンダリシリンダ１０．ライン圧制御弁２２．変速、速
度制御弁２３に連通し、変速速度制御弁２３からライン
圧油路２４を介してプライマリシリンダ９に連通ずる。

ライン圧油路２１は更にオリフィス３２を介してレギュ
レータ弁２５に連通し、レギュレータ弁２５からの一定
なレギュレータ圧の油路２Ｂが、ソレノイド弁２７．２
８および変速速度制御弁２３の一方に連通ずる。各ソレ
ノイド弁２７．２８は制御ユニット４０からのデユーテ
ィ信号により例えばオンして排圧し、オフしてレギュレ
ータ圧ＰＲを出力するものであり、このようなパルス状
の制御圧を生成する。そしてソレノイド弁２７からのパ
ルス状の制御圧は、アキュムレータ３０で平均化されて
ライン圧制御弁２２に作用する。これに対しソレノイド
弁２８からのパルス状の制御圧は、そのまま変速速度制
御弁２３の他方に作用する。なお、図中符号２９はドレ
ン油路、３１はオイルパンである。

ライン圧制御弁２２は、ソレノイド弁２７からの平均化
した制御圧により、変速比ｌ、エンジントルクＴに基づ
いてライン圧ＰＬの制御を行う。

変速速度制御弁２３は、レギュレータ圧とソレノイド弁
２８からのパルス状の制御圧の関係により、ライン圧油
路２１．２４を接続する給油位置と、ライン圧油路２４
をドレンする排油位置とに動作する。

そして、デユーティ比により２位置の動作状態を変えて
プライマリシリンダ９への給油または排油の流量Ｑを制
御し、変速比ｌを変えると共に、その変化速度ｄｌ／ｄ
ｔも変え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説明する。

先ず、変速速度制御系について説明すると、プライマリ
プーリ７、セカンダリプーリ８．エンジンｌのプライマ
リブーり回転数センサ４１．セカンダリプーリ回転数セ
ンサ４２．エンジン回転数センサ４３．およびスロット
ル開度センサ４４を有する。

そして制御ユニット４０においてプライマリプーリ回転
数センサ４１．セカンダリブーり回転数センサ４２から
の回転信号Ｎｐ、Ｎｓは、実変速比算出部４５に入力し
て、１−Ｎｐ／Ｎｓにより実変速比ｌを求める。またセ
カンダリプーリ回転数センサ４２からの信号Ｎｓとスロ
ットル開度センサ４４の信号θは、目標変速比検索部４
６に入力する。ここでＮｐ−Ｎｓの関係でθ、　Ｉｓの
変速パターンに基づいて例えばθ−Ｎｓのテーブルが設
定されており、このテーブルのＮｓ、　　θの値からｌ
ｓが検索される。

この目標変速比ＩＳは目標変速比変化速度算出部４７に
入力し、一定時間Δを毎の１Ｓ変化量ΔＩｓにより目標
変速比変化速度旧ｓ／ｄｔを算出する。そして上記実変
速比算出部４５の実変速比１．目標変速比検索部４６の
目標変速比ｌｓ、目標変速比変化速度算出部４７の目標
変速比変化速度ｄｉｓ／ｄｔおよび係数設定部４８の係
数に１＋　　に２は変速速度算出部４９に入力し、 ｄｉ／ｄｔ　　麿−・　に　１　　　　（Ｉｓ−１）＋
に２　　　舎　ｄ、ｉｓ／ｄｔにより変速速度旧／ｄｔ
が算出される。この変速速度算出部４９と実変速比算出
部４５の信号は、更にデユーティ比検索部５０に入力す
る。

ここで、デユーティ比Ｄ　−ｒｅ　　（ｄＩ／ｄｔ　、
　１）ｃ７）関係により旧／ｄｔ　、　１に基づくデユ
ーティ比りのテーブルが設定されており、このテーブル
からデユーティ比りを検索する。このテーブルでは、変
速比ｌが小さくなって高速段に移行し、かつ変速速度旧
／ｄｔが小さくなるに従ってデユーティ比りの値が小さ
く設定されている。そして上記デユーティ比検索部５０
からのデユーティ比りの信号が、駆動部５１を介してソ
レノイド弁２８に人力するようになっている。

続いて、ライン圧制御系について説明すると、スロット
ル開度センサ４４の信号θ、エンジン回転数センサ４３
の信号Ｎｅがエンジントルク算出部５２に入力して、θ
−Ｎｅのトルク特性のテーブルからエンジントルクＴを
求める。一方、実変速比算出部４５からの実変速比ｉに
基づき必要ライン圧設定部５３において、単位トルク当
りの必要ライン圧ＰＬＵを求め、これと上記エンジント
ルク算出部５２のエンジントルクＴが目標ライン圧算出
部５４に入力して、ＰＬ−ＰＬＵ−Ｔにより目標ライン
圧ＰＬを算出する。

目標ライン圧算出部５３の出力ＰＬは、デユーティ比設
定部５５に入力して目標ライン圧ＰＬに相当するデユー
ティ比りを設定する。そしてこのデユーティ比りの信号
が、駆動部５Ｂを介してソレノイド弁２７に入力するよ
うになっている。

上記無段変速機の変速制御において、障害物対策につい
て述べる。

先ず、車両の少なくとも前方に障害物センサ６０が取付
けられ、超音波発生部６１が発信間隔設定部８２、発信
回路Ｂ３を介して障害物センサ６０に接続する。また障
害物センサ６０は受信回路６４を介して障害物検出部６
５に接続し、この障害物検出部８５にはセカンダリブー
り回転数Ｎｓの車速信号が入力する。そこで障害物検出
部６５は、設定車速以下において障害物センサ６０によ
る超音波の送受信で障害物迄の距離を演算し、距離が近
い場合に障害物検出信号を出力する。障害物検出部６５
は更に警報器６６、変速固定部６７に接続し、変速固定
部６７は障害物検出の場合にデユーティ比検索部５０に
最大変速比に固定指示し、デユーティ比設定部５５にラ
イン圧を最大に指示するようになっている。

次いで、このように構成された電磁式クラッチ付無段変
速機の制御装置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、電磁式クラッチ２．切換装置３を介して無段変速機
４のプライマリプーリ７に入力し、駆動ベルト１１．セ
カンダリプーリ８により変速した動力が出力し、これが
駆動輪１ａ側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ｌ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
圧が大々く設定され、これに相当するデユーティ信号が
ソレノイド弁２７に入力して制御圧を生成し、その平均
化した圧力でライン圧制御弁２２を動作することで、ラ
イン圧油路２１のライン圧ＰＬを高くする。そして高速
段に移行するにつれて変速比１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ＰＬ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１１での伝達トルクに相当するブー
り押付は力を作用する。

上記ライン圧ＰＬは、常にセカンダリシリンダ１０に供
給されており、変速速度制御弁２３によりプライマリシ
リンダ９に給排油することで、変速速度制御されるので
あり、これを以下に説明する。

先ず、プライマリプーリ回転数センサ４１．セカンダリ
ブーり回転数センサ４２およびスロットル開度センサ４
４からの信号Ｎｐ、Ｎｓ、　　θが読込まれ、制御ユニ
ット４０の実変速比算出部４５で実変速比！を、目標変
速比検索部４６で目標変速比Ｉｓを、目標変速比変化速
度算出部４７で目標変速比変化速度ｄｉｓ／ｄｔを求め
、これらと係数に１．に２を用いて変速速度算出部４９
で変速速度ｄｉ／ｄｔを求める。そこで、デユーティ比
検索部５０でｄｉ／ｄｔと１に基づいてデユーティ比り
が検索される。

上記デユーティ信号は、ソレノイド弁２８に入力してパ
ルス状の制御圧を生成し、これにより変速速度制御弁２
３を給油と排油の２位置で繰返し動作する。ここでデユ
ーティ比が小さくなると、オフ時間により変速速度制御
弁２３は、給油位置での動作時間が長くなってプライマ
リシリンダ９に給油するようになり、こうしてシフトア
ップする。

方、デユーティ比が大きくなると、逆にオン時間により
排油位置での動作時間が長くなってプライマリシリンダ
９は排油され、これによりシフトダウンする。そして、
この場合の変速速度ｄｉ／ｄｔはデユーティ比の変化に
対応していることから、目標変速比Ｉｓと実変速比ｌの
偏差が小さい場合は、デユーティ比の変化が小さくプラ
イマリシリンダ９の流量変化が少ないことで変速スピー
ドが遅くなる。一方、目標変速比！Ｓと実変速比ｌの偏
差が大きくなるに従ってデユーティ比の変化によりプラ
イマリシリンダ９への流量が増して、変速スピードが速
くなる。

こうして、低速段と高速段の変速全域において、変速速
度を変えながらシフトアップまたはシフトダウンして無
段階に変速することになる。

一方、無段変速機変速制御において略車両停止の場合は
、障害物センサ８０により超音波が送受信されて障害物
検出部Ｂ５で距離が演算される。そこで障害物迄の距離
が遠い場合は、上述のように変速速度算出部４９の変速
速度ｄｉ／ｄｔにより変速制御され、発進時に最大変速
比からアップシフトを開始し、アップシフトしながら車
速を上昇する。これに対して障害物迄の距離が近い場合
は、障害物検出部８５で障害物が検出されてその信号が
出力し、変速固定部６７によりデユーティ比検索部５０
．デユーティ比設定部５５から強制的に変速比およびラ
イン圧を最大にするデユーティ信号が出力し、最大変速
比に固定される。そこで発進時には、最大変速比のまま
で極めて緩やかに加速走行することになり、このため車
庫入れ等の狭い場所での接触事故を容易に回避しながら
走行することが可能になる。また走行レンジにシフトし
ていることに気付かず誤ってアクセルを踏込み操作して
も、最大変速比の緩加速に保持されて、急発進およびそ
れに伴う衝突が防止される。

第３図において、電磁式クラッチ制御系による障害物対
策の他の実施例について述べる。

先ず、電磁式クラッチ２の発進制御系について述べると
、符号７０は発進モード電流設定部であり、種々の信号
が入力する発進モード判定部７１を有し、この発進モー
ド判定部７１の出力により電流設定部７２でエンジン回
転数に応じたクラッチ電流を定め、出力部７３を介して
電磁式クラッチ２に供給するように構成される。そこで
この場合は、電流設定部７２に対して補正値設定部７４
を有し、障害物検出部Ｂ５の障害物検出信号が人力した
場合はクラッチ電流を減少補正するようになっている。

次いで、かかる電磁式クラッチ２の発進Ｒ，ｆＩａｌｌ
について述べると、車両停止時に走行レンジにシフトし
てアクセルを踏込むと、発進モード判定部７１で発進モ
ードと判定され、電流設定部７２により第４図の実線の
ようなりラッチ電流が電磁式クラッチ２に流れる。そこ
で電磁式クラッチ２は、クラッチ電流に応じて徐々にト
ルクが立上り、これにより滑らかに係合して発進走行す
るようになる。

この場合に、上述と同様に障害物検出部６５で障害物の
有無が検出されており、障害物との距離が近くて障害物
検出信号が出力すると、補正値設定部７４によりクラッ
チ電流が第４図の破線のように減少される。このため、
電磁式クラッチ２は半クラツチ領域から拡大して伝達ト
ルクが遅延し、これに伴い発進が極めてゆっくり行われ
、上記同様に接触事故や誤操作による急発進が防止され
るのである。

なお、本発明は上記実施例のみに限定されるず、クラッ
チ、無段変速機の電子制御のすべてに適用できる。また
、障害物対策としてクラッチ、無段変速機の対策のいず
れか一方または両方を用いてもよい。更に障害物センサ
を車両の後方に設け、車両後方の障害物対策に用いても
よい。

〔発明の効果〕

以上連べてきたように、本発明によれば、電磁式クラッ
チ付無段変速機のクリープのない車両において、発進時
に障害物が近くに検出された場合は、極低速に補正する
ため、誤操作に伴う急発進が未然に防止される。また、
狭い場所での接触事故を容易に回避することができて安
全性が向上する。かかる条件では急発進が不要であるか
ら、走行性能を損わない。

さらに、無段変速機の変速比を最大付近に固定し、また
クラッチのトルクを減少補正するもので、定常制御をべ
−３とするので、制御が容易化し、極低速の補正効果が
大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明が適用される無段変速機の駆動系と油圧
制御系とを示す構成図、 第２図は無段変速機に適用した制御装置の実施例を示す
ブロック図、 第３図は電磁式クラッチに適用した制御装置の他の実施
例を示すブロック図、 第４図はクラッチ電流の特性図である。 ２・・・電磁式クラッチ、４・・・無段変速機、４０・
・・制御ユニット、６０・・・障害物センサ、６５・・
・障害物検出部、６７・・・変速固定部、７０・・・発
進モード電流設定部、７４・・・補正値設定部 第３図 特許出願人　　　　富士重工業株式会社代理人　弁理士
　　小　橋　信　淳 同

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）電磁式クラッチに無段変速機を組合わせた駆動系
   において、 車両の少なくとも前方に障害物センサを取付け、上記障
   害物センサの信号に基づき車両停止時の障害物の有無を
   検出し、 障害物検出状態での発進時には、上記電磁式クラッチの
   発進特性と上記無段変速機の変速特性とのいずれか一方
   を補正することを特徴とする電磁式クラッチ付無段変速
   機の制御装置。
2. （２）上記障害物検出状態での発進時には、クラッチト
   ルクを減少補正する請求項（１）記載の電磁式クラッチ
   付無段変速機の制御装置。
3. （３）上記障害物検出状態での発進時には、変速特性を
   最大変速比付近に固定するように補正する請求項（１）
   記載の電磁式クラッチ付無段変速機の制御装置。