JPH0238724A - 自動車用無段変速機の動力伝達装置 - 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〉 本発明は自動車用無段変速装置の発進クラッチを制御す
る方法に関する。

〈従来の技術〉 エンジンの駆動軸と無段変速機の入力軸との間に発進ク
ラッチを設けた自動車用無段変速装置がある。無段変速
機としては、ベルト式無段変速８ｊ１（特開昭５９−１
８７１１８号公報）、９ｍ無段変速機（特公昭５７−１
３２２１号公報）等がある。発進クラッチとして、電磁
式クラッチ、油圧式クラッチ等がある。

この種の自動車用無段変速装置に用いる発進クラッチの
要求性能として、下記ｆｉｌ、　＋２１がある。

（１）過大負荷トルクが加わった場合には、無段変速機
が損傷しないように、例えばベルトとプーリ間で滑り、
焼付きが発生しないように、発進クラッチ自体が滑れる
こと。

（２）　　アクセルペダルを踏込んだ場合には、加速シ
璽ツクを発進クラッチ自体が吸収できること。

上述の要求性能（１）に対し、特開昭５９−１８７１１
８号公報に開示されているように、エンジンの全運転域
について、エンジンの出力トルクより若干高目にクラッ
チ伝達トルクを設定したデータマツプを記憶しておき、
データマツプに基づいて電磁クラッチのクラッチ伝達ト
ルクを割部する技術が知られている。

他方、要求性能（２）に対し、トーシアンスプリングの
選定により改良を計る方法、クラッチの代りに流体継手
を採用する方法が知られている。

〈発明が解決しようとする課題〉 データマツプを用いろクラッチ制御の場合、複雑なりラ
ッチトルク容量のデータを決定１゜る必要があり、また
細かにマツチングをとる作業が必要であや、データマツ
プの作成が極めて面倒であった。また機種毎に異なるデ
ータマツプが必要であり、不便であった。

トーシ曹ンスプリングの場合、これの選定作業が面倒で
あった。

更に、流体継手を用いる場合、トルク伝達の効率が良く
なかった。

本発明は上述した従来技術の不具合を容易に解決できる
自動車用無段変速装置の発進クラッチ１１１Ｅ１方法を
提供する乙とを目的とする。

く課題を解決するための手段〉 本発明による発進クラッチ制御方法は、エンジンの駆動
軸と無段変速機の入力軸との間に発進クラッチを設けた
自動車用無段変速装置において、エンジン回転数とクラ
ッチ出力軸回転数とを検出し、検出したエンジン回転数
とクラッチ出力軸回転数との差回転を求め、求めた差回
転がゼロ近傍に収まるように［クラッチのクラッチ伝達
トルクをフィードバック制御することを特徴とする。

く作　　　用〉 差回転が完全にＯｒｐｍであると、クラッチ伝達トルク
容量（クラッチ伝達トルグ／エンジン出力トルク）が１
．０以上のいかなる値でもとり得ることになり、発進ク
ラッチは滑らず、過大負荷トルクによる無段変速機の損
傷防止、加速ショックの吸収ができない。

上記構成のように差回転がＯｒｐｍ近傍（例えばＯｒｐ
ｍから５ｒｐｍ位以下）に収まるようにすると、クラッ
チ伝達トルク容量が１．０に近い状態で発進クラッチが
わずかに滑るから、過大負荷トルクが加わっても無段変
速機を＃ＪＩＳさせず、また加速ショックを吸収でき、
しかも効率が極めて良い。

く寅　施　例〉 以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。第１図
；よ本発明を適用した自動車用無段変速装置の一実施例
を示す構成図、第２図はクラッチ制御のフローチャート
、第３図はクラッチデユーティＤとクラッチ圧の関係を
示すグラフ、第４図は差回転（ＮＥ−ＮＴ）とフィード
バックゲインの関係を示すグラフである。

第１図において、エンジン１のＨＡｍ軸２は油圧式発進
クラッチ３のフライホイール４に連結されており、油圧
によりフライホイール４と＊＊係合されるクラッチディ
スク５の出力軸６が前後道切換用のシンクロ機Ｈ４７に
接続されている。レンクｐ機構７は図示省略の運転室に
配設されたセレクトレバーにより直接または油圧アクチ
ュエータ等を介して間接的に作動される。シンクロ機構
７の出側はベルト式無段変速機８の入力軸９に連結され
ている。

乙の入力軸９には無段変速８１１８のドライブ側プーリ
１０の一方のディスク１０ａが一体的に取付けられ、こ
れと対をなす他方のディスク１０ｂが油圧によりディス
ク１０ａに対し接近離反可能に設けられている。油圧室
１１にディスク１０ｂを移動させるため油圧が供給され
る。また、無段変速８１８のドリブン側プーリ１２の一
方のディスク１２ａが出力軸１３に一体的に取付けられ
、これと対をなす他方のディスク１２ｂが油圧によりデ
ィスク１２ａに対し接近離反可能に取付けられている。

油圧室１４にディスク１２ｂを移動させるため油圧が供
給される。

これら２つのプーリ１０，１２＠にベルト１５が巻き掛
けられており、各プーリ１０゜１２におけるディスク間
距離を変えてプーリ１０．１２とベルト１５の噛合い半
径を変えることによって、成る範囲での無段階の変速が
なされろ。この無段変速８１８では、ドライブ側プーリ
１０のベルト１５への押付力（油圧）を変えることによ
って変速比を制御し、ドリブン側プーリ１２のベルト１
５への押付力（油圧）を変えろことによって伝達トルク
を制御ずろようにしている。これらの制御を、コンピュ
ータ２１からの制御指令イコ号に基づいて油圧制御装置
２０が行う。

無段変速機８の出力軸１３には減速８１１６が連結され
ており、減速１（３１６にデファレンシャルギヤ１７が
連結されている。また、オイルポンプ１８がエンジン１
の駆動軸２に連結されている。

油圧制御装置１９は発進クラッチ３の作動を、コンピュ
ータ２１の制御指令信号に基づいて制御する。

コンピュータ２１には、発進クラッチ３の出力軸６０回
転数ＮＴ（「ｐ−）を検出する回転数検出器°２２の出
力が与えられ、またエンジン１の回転数Ｎ、（ｒｐｍ）
を検出する回転数検出器２３の出力（例えばイグニシ嘗
ンパルス）が与えられろ。また、スロットルポジシ璽ン
センサー２４からのスロットル開度−の信号、アクセル
スイッチ信号、その他、車速信号、水温、油温、レンジ
切換等の信号が与えられる。

油圧制御装置１９は図示省略の油圧制御弁と調圧弁を有
し、コンピュータ２１からの指令により作動するデユー
ティソレノイドバルブ（図示省略）によって油圧制御弁
を作動させることにより、オイルポンプ１８で発生した
油圧（ライン圧）を調圧後、デユーティ制御したクラッ
チ圧を発進クラッチ３に与えてクラッチ伝達トルクを変
えろ。第３図にデユーティＤ（％）とクラッチ圧との関
係例を示し、デユーティＤが大きいほどクラッチ伝達ト
ルクが大きくなる。

そしてコンピュータ２１は本発明方法により、通常のク
ラッチ係合状態において、２つの回転数検出器２２，２
３の検出出力Ｎ、、、　Ｎ。

から差回転ＮＥ−ＮＴ（ｒ　ｐｍ　）を求め、ＮＥ−Ｎ
。

が０近傍に収まるように例えば、 ０〈ヘーＮ≦５　　　（ｒｐｍ） となるように、デユーティソレノイドバルブに対する制
御ｌｌＩ指令であろデユーティＤを変えてクラッチ伝達
トルクをフィードバック制御する。従ってクラッチ伝達
トルク容量が常に１．０に近い状態で発進クラッチ３が
わずかに滑るから、効率が良く、シかも過大負荷トルク
が加わっても無段変速Ｉａ８のベルト１５とブーＩＪＩ
０，１２間での滑り、焼付きがなく、また加速ショック
も吸収されろ。

差回転Ｎ、−Ｎ、の検出精度が悪い場合には、周期的に
クラッチ伝達トルク容量を低下させて発進クラッチ３の
滑り出しを確認した上で、再びクラッチ伝達トルク容量
を上げることにより、実質的に差回転をＯｒｐｍから５
ｒｐｍ位の微小差回転に収めろようにしても良い。

この場合の具体的制御例を第２図に基づいて説明する。

第２図において、コンピュータ２１はまずエンジン１の
回転数検出器２３からの出力例えばイグニシｙンパルス
を読込んでエンジン回転数Ｎを求め、クラッチ出力軸６
０回転数検出謬２２からのクラッチ出力軸回転パルスを
読込んでクラッチ出力軸回転数Ｎを求め、差回転Ｎ−へ
を求める。また、スロットルポジシリンセンサー２４か
らスロットル開ＫＴ。

を読込む。

次に、コンピュータ２１は差回転入−ＮをＯｒｐｍ近傍
に収めろクラッチ伝達トルクのフィードバック制御を行
うか否かを判定する。

本例では、（イ）クラッチ回転数ＮＴ１ス四ットル開度
Ｔ８が半クラツチ状態、坂路停止保持状態などを除くク
ラッチ直結域（クラッチ伝達トルク容量が１．０近傍）
であること、（ロ）アクセルスイッチ信号がアクセル踏
込状態を示していること、（ハ）油温信号がオイルパン
油温６０℃以上を示していること、（ロ）無段変速機８
に対する制御指令から変速中でないこと、これらの条件
が成立する場合にフィードバック制御を行うものとして
いる。

上記（イ）〜（ハ）の条件のうち、いずれかが成立しな
い場合は以下のフィードバックｉＩＩ卸を行わず、通常
知られている方法による適宜なりラッチ制御を行う。

全条件（イ）〜（ロ）が成立する場合、差回転ＮＥ　”
ｒを成る値Ｎ、例えば８ｒｐｍと比較し”ｔ”ｒ≦８ｒ
ｐｍであればＮ、よりも小さい値Ｎ２例えば２ｒｐｍと
比較し、Ｎ、−Ｎ、≧２ｒｐｍであれば、今回制御のデ
ユーティＤを前回のデユーティ値と同じにして油圧制抑
装［１９のデユーティソレノイドバルブを駆動し、微小
差回転を維持する。

％−Ｎ、＜２ｒｐｍであれば、今回制御のデユーティＤ
を前回値よりαだけわずかに小さくして発進クラッチ３
のトルク容量を低下させて滑らせ、差回転を増加または
生じさせる。

Ｎ、−ＮＴ＞　８　ｒｐｍの場合は、Ｎ１より大きい値
Ｎ３例えば１７　ｒｐｍと比較し、乙の結果Ｎ、−Ｎ、
≦１７　ｒｐｍであれば、今回制御のデユーティＤを前
回値よりα１だけわずかに大きくして発進クラッチ３の
トルク容量を増大させて滑りを減少させ、差回転を減少
させる。

へ−ｒｌｊ、＞　１７　ｒｐｍであれば、今回制御のデ
ユーティＤを、ａ、より大きい値ａ２だけ前回値よりも
大きくして発進クラッチ３のトルク容量をかなり増大さ
せて滑りを減少させ、差回転を大幅に減少させる。

この結果、第４ｒＩＡに示すようにフィードバックゲイ
ンが変化し、差回転の検出精度が悪くても差回転Ｎｔ−
Ｎアが概略２〜８ｒｐｍといったＯｒｐｍ近傍の微小差
回転に収まる。Ｎ、。

Ｎ２．　Ｎ、、　ａ、　ａ、、　ａ２は予め設定してお
（。

ここで、無段変速機８の制御の一例を説明すると次のも
のがある。

クラッチ用油圧制御値ｆｉ１９に対するデユーティＤは
発進クラッチ３における押付力（クラッチ油圧）を示す
ものであり、従ってクラッチ伝達トルクそのもの、つま
り無段変速機８に入力される実質トルクを表わしている
。そこで変速機用油圧制御装置２０の図示省略の油圧制
御弁にもデユーティソレノイドバルブを付してデユーテ
ィ制御するものとし、油圧制御袋［２０のデユーティソ
レノイドバルブをクラッチ用油圧制御装置１９に対する
デユーティＤに応じて駆動してドリブン側プ〜す１２の
油圧室１４に供給する油圧を制御する。これにより、ド
リブン側プーリ１２のベルト押付力がクラッチ伝達トル
クに応じて適切に制御される。

一方、上述したデユーティＤと実際の車速とに基づいて
その時の運転状態に最適な目標変速比を求め、また車速
とクラッチ出力軸回転数Ｎとから実際の変速比を求める
。これら目標変速比と実変速比の偏差に基づき、ドライ
ブ側プーリ１０の油圧室１１に供給する油圧をデユーテ
ィ制御することによりプーリ１０の有効半径を変えて、
目標変速比となるように無段変速機８の変速比を制御す
る。

上記実施例では発進クラッチ３として油圧式の摩擦クラ
ッチを用いたが、電磁式のもの、例えば磁粉を利用した
電磁クラッチを用いることもできろ。電磁式発進クラッ
チの場合は、油圧制御の代りに、電磁コイルに流す電流
を制御することにより、差回転Ｎｅ−Ｎ、がＯｒｐｍ近
傍の微小差回転となるようにクラッチ伝達トルクをフィ
ードバック制御すれば良い。

また、無段変速機はベルト式の他、特公昭５７−１３２
２１号公報に開示されているようなｌ！ｉｌＩｗＡ式無
段変速機であっても良い。

〈発明の効果〉 本発明によればクラッチ伝達トルクがエンジン出力トル
クと殆ど同じになるようにフィードバック制御がなされ
るので、過大負荷トルクに対する無段変速機の保護、加
速シνツりの吸収を行うことができ、しかも流体継手式
に比ベトルク伝達の効率が高い。また・フィードバック
制御を行うので、従来のデータマツプ方法のような複雑
なりラッチトルク８凰データの決定、マツチング作業が
不要であり・またトーシンノスプリングの選定作業も不
要である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用した自動車用無段変速装置の一実
施例を示す構成図、第２図はクラッチ制御のフローチャ
ート、第３図はクラッチデユーティＤとクラッチ圧の関
係を示すグラフ、第４図は差回＠　（Ｎｔ−ＮＴ）とフ
ィードバックゲインの関係を示すグラフである。 図面中、１はエンジン、２はその駆動軸、３は発進クラ
ッチ、８は無段変速機、９はその入力軸、１９はクラッ
チ用油圧制御装置、２１はコンピュータ、２２はクラッ
チ出力軸の回転数検出器、２３はエンジンの回転数検出
器である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　エンジンの駆動軸と無段変速機の入力軸との間に発進
   クラッチを設けた自動車用無段変速装置において、 エンジン回転数とクラッチ出力軸回転数とを検出し、検
   出したエンジン回転数とクラッチ出力軸回転数との差回
   転を求め、求めた差回転がゼロ近傍に収まるように発進
   クラッチのクラッチ伝達トルクをフィードバック制御す
   ることを特徴とする自動車用無段変速装置の発進クラッ
   チ制御方法。