JPH02240417A - 乾式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、乾式クラッチにベルト式無段変速機等の自動
変速機を組合わせた駆動系の車両において、乾式クラッ
チを電子制御する制御装置に関し、詳しくは、クラッチ
の摩耗量検出とその補正対策に関する。

〔従来の技術〕

近年、車両の駆動系に装備される乾式クラッチを、発進
や停車直前に自動的に横断制御することが考えられてい
る。この場合に、特に発進モードではクラッチが断の状
態から所定の速度で移動しながら接続することから、目
標値としてクラッチ接続速度を定め、この目標クラッチ
接続速度で制御することが提案されている。

かかるクラッチ接続速度制御においては、接続点のクラ
ッチストロークは特に設定されないが、通常クラッチの
最大ストロークと最小ストロークの中間に設定される。

ところでクラッチは、長期使用するとフェーシングが摩
耗して接続点が遅れ、これにより、クラッチ解放状態か
ら接続するので時間が伸長する。このため、発進性が悪
くなったり、ついには、クラッチが完全に接続されず動
力伝達されなくなる。そこで、クラッチ摩耗量と共に接
続点の遅れを検出し、これに対応してクラブチ接続速度
を補正することが要求される。

そこで従来、上記乾式クラッチの接続開始点検出に関し
ては、例えば特開昭５９−９７３２５号公報の先行技術
がある。ここで、車両を停止状態から極低速で発進させ
、この場合に車両が動き始めた際のクラッチストローク
から接続開始点を検出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にあっては、特別に車両
を極低速で走行させる条件が必要になり、このため接続
開始点検出の機会が少なくて常に適切に補正することが
できない。またかかる条件では、道路の勾配、路面抵抗
等に応じた負荷により検出条件が変化するため、常に一
定の条件で正確に検出することが難しい。

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、車両走行時に常に一定の条件で正確に
クラッチ摩耗量と共に接続点のずれを検出して、最適に
発進制御することができる乾式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、本発明の乾式クラッチの制御
装置は、エンジンと自動変速機とを運転状態に応じて選
択的に連結する乾式クラッチの制御装置において、クラ
ッチ接続状態から解放状態へ移行するクラッチ断制御開
始時からクラッチ人力回転数が出力回転数より小さくな
った時点までの解放を検出し、上記解放時間に応じて発
進時のクラッチ接続速度を補正するものである。

〔作　　　用〕

上記ｆＭ成に基づき、乾式クラッチのクラッチ摩耗量と
共に接続点の遅れが、クラッチ断制御開始時からクラッ
チ入力回転数が出力回転数より小さくなるクラッチ解放
時点までの解放時間により常に同じ条件で正確に検出さ
れる。そしてこの解放、時間に応じて発進時のクラッチ
接続速度を補正することで、常にクラッチ接続までの時
間が同じに設定でき、同一の発進特性を確保するように
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２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ｌ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にダイヤフラムスプリン
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ＤＣ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接続し、ＤＣモー
タ８の逆転によるレバー７の操作でその接続を解いて切
断する。また、かかるＤＣモータ８の正逆転時に通電を
制御し、回転速度を可変とし、クラッチ位置の変化速度
を可変にする構成である。

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１ｏのプライマリ軸１１に
連結し、このプライマリ軸ＩＩ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１
５が巻装される。セカンダリ軸１３はリダクションギヤ
１６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。

無段変速機１０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．ブ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スト
ロークを検出するストロークセンサ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のクラッチストロークを制御
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１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３Ｇ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でブライマリブーり回
転数センサ２４．セカンダリプーリ回転数センサ２５の
プライマリプーリ回転数Ｎｐ、セカンダリプーリ回転数
Ｎｓにより実変速比ｌを算出し、目標変速比算出部３３
で目標プライマリプーリ回転数Ｎｐｄ、セカンダリプー
リ回転数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Ｉ、目標変
速比ｉｓの偏差等により変速速度ｄｉ／ｄｉ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１を目標変速比１ｓ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ＰＬＤに応じたデユーティ信
号をソレノイド弁３Ｂに出ノＪ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、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．発進モード判定部４２．クラッチ接判定部４
３を有する。クラッチ断判定部４１には、シフト位置セ
ンサ２０．　アクセルスイッチ２１゜セカンダリプーリ
回転数Ｎｓによる車速検出部３７の各信号が入力し、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）、スポーティドライ
ブ（Ｄ　ｓ）、　　リバ、−ス（Ｒ）でアクセルＯＦＦ
の走行状態で、更に車速Ｖがエンストを防止するための
所定の速度ＶＬ以下の場合にクラッチ解放を判断する。

発進モード判定部４２には、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２１の信号が入力し
、シフト位置がり、Ｄｓ、ＲでアクセルＯＮ、更にクラ
ッチ断判定部４１により前回がクラッチ断制御の場合に
発進モードを判断する。クラッチ接判定部４３には、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２１．車速検出部３７の信号、更にエンジン回転数
Ｎｅとプライマリプーリ回転数Ｎｐとによるクラッチ接
続検出部３８の信号が人力し、シフト位置がり、Ｄｓ、
ＲでアクセルがＯＦＦであるがＶ≧ＶＬの場合、または
アクセルＯＮでＮｅ−Ｎｐの接続点に達した場合にクラ
ッチ接続を判断する。

クラッチ断と接の判断結果とストロークセンナ２６のク
ラッチストロークＳの信号は、それぞれ停止制御部４４
．４５に入力する。停止制御部４４は、クラッチストロ
ークＳとクラッチ断の最大ストロークＳ１とを比較し、
モータ制御部４Ｂで５−ｓｌになる迄モータ逆転と所定
のクラッチ解放速度に応じた信号を定めてＤＣモータ８
に出力する。停止制御部４５は、クラッチストロークＳ
とクラッチ接続最小ストロークＳ２とを比較し、モータ
制御部４６で５−ｓ２になる迄モータ正転と所定のクラ
ッチ接続速度に対応した信号を定めて出力する。

また、発進モード判定部４２の判定結果は目標となる基
本クラッチ接続速度設定部４７に入力するが、基本クラ
ッチ接続速度設定部４７にはエンジン回転数Ｎｏとエン
ジン回転数変化速度算出部４８でエンジン回転数Ｎｅを
時間微分して算出したエンジン回転数変化速度ｄＮｅ／
ｄｔが入力し、工にジン回転数Ｎｅとエンジン回転数変
化速度ｄＮｅ／ｄｔとの関係で基本クラッチ接続速度１
３ｍを定めて、モータ制御部４Ｂに出力するようになっ
ている。ここで、発進時にはエンジン回転数Ｎｅが高く
、またはその上昇の度合が大きい場合（ｄＮ　ｅ／ｄｔ
）　Ｏ）にはクラッチ接続を促進することが好ましく、
逆にエンジン回転数Ｎｅが低下するような場合（ｄＮｅ
／ｄｔ＜０）にはクラッチ接続を一時停止してエンジン
回転数Ｎｅの増大を促すことが好ましい。このため、エ
ンジン回転数Ｎｅ、エンジン回転数変化速度ｄＮｅ／ｄ
ｔに対し、基本クラッチ接続速度臼Ｂが、第３図（ａ）
のようにｄＮ　ｅ／ｄｔ＞　Ｏの範囲で共に増大関数で
設定され、ｄＮｅ／ｄｔ≦０においては’Ｑｒｘ−〇に
設定され、このマツプにより基本クラッチ接続速度臼８
が検索されるのである。

更に、クラッチ摩耗量の検出とその補正対策について述
べる。

先ず、クラッチ断判定部４１のクラッチ断制御信号とク
ラッチ入力側のエンジン回転数Ｎｅ、　　クラッチ出力
側のプライマリブーり回転数Ｎｐが入力するクラッチ解
放時間算出部５０を有し、第５図のように減速時のクラ
ッチ断制御において解放開始時点ｔｏと、クラッチ入力
側のエンジン回転数Ｎｅが急低下した時点ｔ１との時間
Ｔを求める。ここでクラッチが摩耗すると解放が早くな
って解放時間Ｔは短かくなる。従って、この解放時間Ｔ
は、摩耗量の増大に対してほぼ比例的に短かくなるもの
で、摩耗量の代替パラメータとして適用可能である。こ
の解放時間Ｔは補正係数設定部５２に入力して、補正係
数ｋ（ｋ≧１）が解放時間Ｔに対し第３図（ｂ）のよう
に減少関数で設定される。そしてこの補正係数には基本
クラッチ接続速度設定部４７の出力側の補正部５３に入
力し゛、基本クラッチ接続速度ＳＯはＱｎｘｋの演算に
より増大補正するようになっている。

また、クラッチ解放時間算出部５０からのクラッチ解放
時間Ｔは警報部５４に入力し、車両走行に支障をきたす
所定の摩耗量に対応する解放時間Ｔｘに対しＴ≦ＴＩに
なった場合は、警告表示部５５で表示するように構成さ
れる。

次いで、かかる構成の制御装置の作用を、第４図のフロ
ーチャートと第５図のタイムチャートを用いて述べる。

先ず、Ｎ、Ｐのシフト位置、またはり、ＤｓＲのシフト
位置でもアクセルＯＦＦでＶ＜ＶＬの極低速走行状態で
は、クラッチ断判定部４１が選択される。そこで、停止
制御部４４でクラッチストロークＳが最大ストロークＳ
１と比較され、モータ制御部４６によりＤＣモータ８が
所定の速度で逆転駆動される。このため、乾式クラッチ
３は最大ストロークＳ１に達して解放し、この解放状態
を保つ。

次いで、上記クラッチ断制御後にり、Ｄｓ、Ｒのシフト
位置でアクセルＯＮすると、発進モード判定部４２が選
択され、基本クラッチ接続速度設定部４７でエンジン回
転数Ｎｅ、エンジン回転数変化速度ｄＮ　ｅ／ｄｔによ
り基本クラッチ接続速度臼Ｂが検索される。そこで、初
期においてエンジン回転数Ｎｅが急激に立上る段階では
基本クラッチ接続速度’３Ｂも大きい値になり、ＤＣモ
ータ８はこの基本クラッチ接続速度白日に応じた回転速
度で正転駆動することで、乾式クラッチ３は最大ストロ
ークＳ１から′ｓ５図のように迅速に接続方向に移動す
る。このため、乾式クラッチ３による動力伝達が開始し
て、その出力側のプライマリプーリ回転数Ｎｐが上昇し
始める。そしてかかる動力伝達により駆動系に走行抵抗
等の負荷がかかってエンジン回転数Ｎｏの上昇の度合が
小さくなると、基本クラッチ接続速度臼Ｂの値も徐々に
小さくなって接続点Ｐに移動する。この過程で走行抵抗
等の負荷によりエンジン回転数Ｎｅが一時的に低下しｄ
Ｎｅ／ｄｔ≦０になると、１３Ｂ−０でクラッチの移動
が停止してエンジン回転数Ｎｅの上昇が促される。

こうして、エンジン回転数Ｎｅの上昇を図りながら乾式
クラッチ３は接続方向に移動し、Ｎｅ　−Ｎｐの接続点
Ｐに達すると、クラッチ接判定部４３が選択される。そ
こで、停止制御部４５でクラッチストロークＳと所定の
最小ストロークＳ２とが比較され、モータ制御部４Ｂに
よりＤＣモータ８は更に所定の速度で正転駆動されるの
であり、これにより乾式クラッチ３は最小ストロークＳ
２に達して完全に接続する。

次いで、上述のようにクラッチ接続した後は、エンジン
動力がそのまま無段変速機１０に人力し、変速速度制御
部３０とライン圧制御部３１とにより無段変速された動
力が出力して走行する。

一方、車両の減速時に所定の車速ＶＬ以下になると、ク
ラッチ断判定部４１が選択され、モータ制御部４Ｂによ
りＤＣモータ８は逆転駆動して乾式クラッチ３が第５図
のように最大ストロークＳ１に移動し、自動的に切断さ
れてエンストを防止する。

このとき、クラッチ解放時間算出部５０でクラッチ解放
開始からエンジン回転数Ｎｅがプライマリプーリ回転数
Ｎｐと等しい状態から急低下して実際に解放するまでの
時間Ｔが算出され、この時間Ｔにより摩耗量が検出され
る。そこで、第５図の破線のように解放時点ｔ’１が早
まって摩耗が検出されると、それに応じた補正係数ｋが
補正係数設定部５２で設定されることになる。こうして
アクセルＯＦＦの減速の都度、常に同じ条件でエンジン
回転数Ｎｅの変化による解放時点により、クラッチ摩耗
と接続点（解放点）のずれが検出される。

そして再発進時に、発進モード判定部４２が選択され、
基本クラッチ接続速度ＳＢで発進制御される場合に、補
正部５３で基本クラッチ接続速度’３日がＱｓＸｋによ
り増大補正される。このため、上記クラッチの摩耗に応
じて第５図の破線のようにクラッチ接続速度が速くなる
のであり、こうして乾式クラッチ３が接続する迄の時間
はクラッチ摩耗前の実線の場合と路間−に保持され、エ
ンジン回転数Ｎｅ、プライマリブーり回転数Ｎｐの立上
りの発進特性が同一に確保されるのである。また、クラ
ッチ摩耗量、つまりクラッチ解放時間Ｔが設定値Ｔｌ以
下になると、警告表示部５５で表示される。

なお、本発明は上記実施例のみに限定されるものではな
く、クラッチの位置制御等地の制御システムにも同様に
適用し得る。

〔発明の効果〕

以上述べてきたように、本発明によれば、乾式クラッチ
の摩耗量を減速時のクラッチ入力回転数の変化に伴う解
放時間により検出するので、常に同じ条件でクラッチの
摩耗を正確に検出し得る。

さらに、実際のクラッチ解放時間でクラッチの摩耗を判
断するので、クラッチストロークの検出が不要になる。

また、クラッチ摩耗時は発進制御におけるクラッチ接続
速度等を増大補正するので、発進特性が同一に確保され
、発熱や特性の悪化を防止し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の乾式クラッチの制御装置の実施例を示
すブロック図、 第２図は全体の構成図、 第３図（ａ）　、　（ｂ）はクラッチ接続速度と補正係
数のマツプを示す図、 第４図はクラッチ制御の作用のフローチャート図、 第５図は同タイムチャート図である。 ３・・・乾式クラッチ、２７・・・制御ユニット、４１
・・・クラッチ断判定部、４２・・・発進モード判定部
、４７・・・基本クラッチ接続速度設定部、５０・・・
クラッチ解放時間算出部、５２・・・補正係数設定部、
５３・・・補正部第２図 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

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）エンジンと自動変速機とを運転状態に応じて選択
   的に連結する乾式クラッチの制御装置において、 クラッチ接続状態から解放状態へ移行するクラッチ断制
   御開始時からクラッチ入力回転数が出力回転数より小さ
   くなった時点までの解放を検出し、上記解放時間に応じ
   て発進時のクラッチ接続速度を補正することを特徴とす
   る乾式クラッチの制御装置。
2. （２）上記解放時間が短かくなるのに対して発進時のク
   ラッチ接続速度を増大補正することを特徴とする請求項
   （１）記載の乾式クラッチの制御装置。