JPH03107623A - 車両用動力伝達装置 - 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〕 本発明は電磁クラッチを備えた車両用動力伝達装置に係
わり、特に車両停止時のクラッチのクリープの度合を選
択可能にした電磁クラッチ制御装置に関する。

〔従来の技術〕

ガソリンエンジン等の内燃機関を原動力とした自動車で
は、その回転力伝達系に変速機構を設けその走行状態に
応じてエンジントルクを変換し、駆動輪にトルクを伝達
させ、走行可能としているが、近年、その変換機構の手
動操作による煩わしさを軽減するため、いわゆる自動変
速装置の適用が多くなってきている。

この自動変速装置としては、従来から、ハイドロリンク
・トルクコンバータによるものが主として使用されてい
た。このような変速機においては油圧を必要としており
、油圧ポンプの動力源には、自動車エンジンの駆動力の
一部を使用している。

ところが、油圧ポンプによりエンジンの負荷が増加する
ことになってしまうのが現状である。

そこで我々も、油圧を用いず電磁クラッチを用い、エン
ジンのトルク伝達を行なうことを、特開昭６３−５７９
５３号にて提案した。

この方法では、前記ハイドロリック・トルクコンバータ
によるトクル伝達方法に比較し、車両停車時における、
車両のクリープ現象を皆無にすることが可能となる。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、前記従来技術では、車両停止時には電磁クラ
ックを完全にオフにし、クリープ現象をなくし、かつ、
自動車用バッテリの負担削減効果をもたせていた。

しかし、登板路での発進、渋滞路でのノロノロ運転時等
の操作性の観点より見た場合には、クリープ現象がある
方が都合が良い場合がある。

〔課題を解決するための手段〕

前記目的を達成させるために、クリープ有、無また、そ
の度合を、運転者自身で選択可能とし、その状況に応じ
たクリープの度合が選らべるような手段を設けたもので
ある。

〔作用〕

すなわち、運転者は、平担路で停止の場合は、クリープ
無とし、渋滞路でのノロノロ運転時等にはその状況に応
じてクリープの度合を調整し、アクセルを踏まなくても
、車両の移動が可能となり。

特に、ノロノロ運転時のアクセルの微少なコントロール
操作が不要となり、またそれにより出やすいショックも
なくなる。

また、登板路での坂道発進時において、その坂道の傾斜
度合に応じて、クリープ量を調整することにより、ブレ
ーキをはずしても坂道よりずりおちることがなくなり、
容易に坂道発進が可能となる。そして坂道の傾斜の度合
により、クラッチの結合度を可変できるようにすること
により、どのような傾斜での坂道発進にも対処し得る構
造とするものである。

〔実施例〕

以下に、本発明の実施例を無段階変速装置と組合わせた
場合で第１図から第７図により説明する。

第１図は、本発明の実施例における無段階変速装置を示
す６ エンジン１の回転力は、電磁クラッチ２で断続され、リ
ダクションギア部３．無段階変速機構部４、ディファレ
ンシャルギア部６を介し、車両の駆動輪７に伝達され、
車両を走行可能とする。

ここで、電磁クラッチ２は、車両変速装置の制御を行な
う制御装置１０により、クラッチ内部のコイル２ａに電
流を流すことにより、クラッチ内部の磁性粉がかたまり
、トルクを伝達するパウダー式電磁クラッチを用いてい
る。

また、無段階変速機構部４は、駆動側プーリ４０と被駆
動側プーリ４１、それに、これらプーリの間に掛は渡さ
れている７字ベルトを備えた周知のベルト式無段階変速
装置であり、駆動側プーリ４０と被駆動側プーリ４１は
、いずれも対向円錐型のプーリとなっている。

ここで、変速するために駆動側プーリ４０の間隔を変化
させるが、そのために、ここでは直流モータ４ａからな
る電気的アクチュエータによって。

モータ減速ギア４ｂを介し、プーリ押え板４ｃを、第１
図における左右に移動させることにより、駆動側プーリ
４０の間隔を制御し、変速比を所定の範囲に渡り無段階
に変化させることができるものである。

次に、各部の状況を知るために各種センサが用いられて
いる。

エンジン回転数検出用電磁ピックアップセンサ１８によ
り、エンジン回転数、インプットシャフト回転数検出用
電磁ピックアップセンサ１７により、駆動側ブーＩＪ４
０の回転数、ディファレンシャルギア回転数検出用電磁
ピックアップセンサ１６により、被駆動側プーリ４１の
回転数と車速、スロットルセンサ１９により、スロット
ルバルブ開度、水温センサ２０により、エンジン冷却水
温度、プーリ位置センサ２１により、駆動側プーリ４０
の間隔（変速比に比例）を検出している。

セレクタスイッチ１４は、パーキング、リバース、ニュ
ートラル、ドライブの各シフトレンジ位置を示し、また
アクセルペダルに取付けられたアクセルスイッチ１５ａ
により、アクセルのオン／オフの検出、ブレーキペダル
に取付けられたブレーキスイッチ１５ｂにより、ブレー
キペダルのオン／オフの検出を行なう。

以上の信号は、制御装置１０に入力され、そのときどき
の車両の状態や、運転者の操作に応じ、直流モータ４ａ
、電磁クラッチ２へ駆動パルスを出力する。

次に、第２図により上記制御装置１ｏの詳細を示す。

この制御装置１０は、ＭＰＵ　（マイクロ・プロセッシ
ングユニット）１１．ＲＯＭ　（リード・オンリー・メ
モリ）１２．Ｉｌｏ　　ＬＳｉ　　（入出力インタフェ
ース）１３から成るマイコンを主要部とした装置であり
、シフトレンジ位置を示すセレクタスイッチ１４．アク
セルスイッチ１５ａ、ブレーキスイッチ１５ｂ、各種回
転数検出センサ１６〜１８．スロットルセンサ１９．ブ
ーり位置センサ２１を取り込み、それらの演算結果にも
とづき出力データを発生する。

そして、この出力データにより、直流モータ４ａは、モ
ータ制御部２３を介し、また、電磁クラッチ２は、クラ
ッチ制御部２２を介し、制御される。

セレクタスイッチ１４から取り込まれるデータは、パー
キング口、後退図、中立図、前進口の各データであり、
アクセルスイッチ１５ａからは、アクセルペダルが戻さ
れたこと（アクセルオフ）を示す「アクセル」、ブレー
キペダルが踏み込まれたことを示す「ブレーキ」の各信
号が、いずれもＩｌｏ　　ＬＳｉ１３に入力される。

次に、エンジン１の回転数を表わすパルスを検出する電
磁ピックアップセンサ１８．インプットシャフトの回転
数を表わすパルスを検出する電磁ピックアップセンサ１
７．ディファレンシャルギアの回転数を表わすパルスを
検出する電磁ピックアップセンサ１６からの各々のパル
スが入力されたＩｌｏ　　ＬＳｉ１３は、そのパルスの
周期から、各々の回転数を算出し、そのデータは、ＭＰ
ＵＩＩに取り込まれる。

また、スロットルバルブの開度を示すスロットルセンサ
１９の信号、エンジン１の冷却水温度を示す水温センサ
２０の信号、無段階変速機構４の駆動側プーリの間隔を
表わすプーリ位置センサ２１の信号は、各々アナログ量
の信号であるため、Ｉｌｏ　　ＬＳｉ１３に内蔵された
Ａ／Ｄ変換部（アナログ／ディジタル変換部）に入力さ
れ、Ａ／Ｄ変換後、ＭＰＵＩＩに取り込まれる。

ＭＰＵＩＩは、ＲＯＭ１２にあらかじめ書き込まれてい
るプログラムを、Ｉｌｏ　　ＬＳｉ１３に入力される各
データを適宜読み出しながら実行し、電磁クラッチ２．
直流モータ４ａの通流率等の制御データを、Ｉｌｏ　　
ＬＳｉ１３へ書き込む。工／○　ＬＳｉ１３は、そのデ
ータをパルスに変換し、クラッチ制御部２２．モータ制
御部２３へ出力する。

モータ制御部２３は、直流モータ４ａを駆動するための
通流率の変化できるパルスを出力する。

また、モータ電流を検出して、ｌ１０ＬＳｉ１３のＡ／
Ｄ変換部に入力し、常時モータ電流を監視することによ
り、モータ電流の制御や、モータロック状態などで過電
流が流れた場合等の異常時に、モータ駆動パルスの出力
を停止し、モータ制御部２３や、直流モータ４ａの保護
を行なっている。

クラッチ制御部２２は、Ｉｌｏ　　ＬＳｉ１３からのパ
ルス信号により、モータ制御と同様に電磁クラッチ２の
制御を行なう、すなわち、クラッチ制御部２２は、電磁
クラッチ２を駆動するための通流率の変化できるパルス
を出力する。また、クラッチ電流を検出して、Ｉｌｏ　
　ＬＳｉ１３のＡ／Ｄ変換部に入力し、常時クラッチ電
流を監視することにより、クラッチ電流の制御や、異常
な過電流が流れた場合等に、クラッチ駆動パルスの出力
を停止し、クラッチ制御部２２や、電磁クラッチ２の保
護を行なっている。

次に、２４が本発明に関するクリープの度合を決定する
クリープＳｗであり、各接点に各々値の異なる抵抗を接
続し、接点１，２．３の各々の電圧の変化を、Ａ／Ｄ変
換器で読み取り、接点１〜３の判断を行なった例である
。

第３図は、電磁クラッチ２の駆動回路を示す。

この回路は電磁クラッチ２を励磁および逆励磁するため
のブリッジ形スイッチング回路を、トランジスタ３１．
３２，３３，３４と４個のフライホイールダイオード３
７で構成している。抵抗器３６は、励磁電流を検出して
フィードバックするためのものである。またブリッジ回
路の各トランジスタを駆動するドライバ回路３５が、各
々抵抗器を介してＩｌｏ　　ＬＳ１１３に接続されてい
る。

符号１３ａと１３ｂに第４＠に示す様な信号を与えると
、信号１３ｂとＬＯＷレベルの時間率、すなわち通流率
に比例した励磁電流が流れる。この場合、トランジスタ
３１がＯＮ、トランジスタ３４がパルス幅制御、すなわ
ちＰＷＭ制御信号により、０Ｎ１０ＦＦｕている。Ｎま
たは、Ｐレンジにおいては、電磁クラッチ２を完全に切
断するため、トランジスタ３１．３４をＯＦＦとした後
、その残留磁気をなくすためにトランジスタ３２と３３
をＯＮとして逆励磁を行なうこととしている。

第５図（ａ）に、クリープＳｗに対してのクラッチ通流
率の関係を示す。本実施例では、第５図（ｂ）の様な構
成のＳｗを使用したため、（ａ）のグラフでは、各々接
点１，２．３の状態で、直線５０を介し、各々通流率Ｄ
ｉ、Ｄ２．Ｄ３に設定しており、ＤｌよりＤ３へ行く程
、通流率が大きく、クリープの度合がきつくなる。

又、他の実施例として、第５図（ｃ）のように可変抵抗
を用いる場合、第５図（ａ）に示すように、直！！５０
の上を、クリープオフから、クリープＭＡＸまで無段階
に可変できる構造となる。

次に、前述の実施例を行なうためのプログラムのフロー
チャートを、第６図に示す。

クリープ動作を行なうために、１０１でアクセルオフで
あるかどうかの判定を行なう、アクセルオンの場合は、
通常走行状態とみなし、１０７にて、エンジン回転数と
アクセル開度より算出されるクラッチ結合度Ｃａを出力
する１０８゜アクセルオフの場合、１０２にて車速判定
を行い、ＣＣ１０ｋ／ｈ約５〜１０ｋｍ／ｈ以上であれ
ば１０７にてクラッチ結合度Ｃａを算出する。

車速かＣＩＯ以下の場合、クリープＳｗのオンオフの判
定１０３を行ない、オフであれば、クラッチオフ１１２
とする。

次に、クリープオフオンの時に、どの接点がオンかを、
１０４，１０５，１０６にて判定し、各々の接点の時に
組合った通流率（Ｃ１，Ｃ２゜Ｃ３）を１０９，１１０
，１１１にて出力する。

すなわち、この一種の動作にて、運転者がその時の状況
に応じて、Ｓｗにて、クリープの度合いを設定できるこ
とになる。

又、２つ目の実施例においてのクリープの度合いを無段
階に変化させる方法も、上記Ｓｗ判定部１０４〜１０６
と、通流率設定部１０９〜１１１を、前述の第５図（ａ
）によるマツプ設定方法に変更することにより容易に実
施可能となるものである。

第７図は、本発明の実施例として、シフト操作部１４に
、本発明のＳｗ部を設けたことを示すものである。

１４０にシフトノブ部、１４１にシフトレバ−部、１４
２にシフト表示部を示す。その中で本実施例では、その
−例として、シフト操作部のパネル上にクリープ５ｗ２
４を設けている。

第７図（ｂ）にそのＳｗを示す。また、第７図（Ｃ）に
は、本発明第２の実施例である無段階可変クリープＳｗ
を示す。

〔発明の効果〕

以上にて明らかなように、本発明の車両用動力伝達装置
によれば、渋滞路等でのノロノロ運転時、また、坂道発
進時の車のホールド時に、運転者が状況に応じたクリー
プの度合を選択できることにより、容易に、スムースに
車をコントロールできるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例の車両変速装置の構成図。 第２図は本実施例における制御装置のブロック図、第３
図は電磁クラッチ駆動部の回路構成図、第４図は第３図
の各部波形図、第５図（ａ）は本発明であるクリープＳ
ｗとクラッチ通流率の関係図、第５図（ｂ）、ＣＱ）は
、各々クリープＳｗの回路構成図、第６図は本実施例の
動作を示すフローチャート、第７図（ａ）（ｂ）（ｃ）
は本実施例の説明図を示す。 １・・・エンジン、２・・・電磁クラッチ、１０・・・
制御装置 図 ｓ６ 第 因 第 図 ど／ 第４図 第 ５ 図 クリ−フロ Ｗ （ｂ） （Ｃ） ＱＡ／Ｄ 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、電気制御式クラッチを有し、レンジセレクト位置、
   エンジン回転速度、アクセル踏込量等の各入力データを
   、制御装置に入力し、この入力データに基づきクラッチ
   制御用の出力データを演算し、制御信号を出力し、電気
   制御式クラッチを制御するようにした車両用動力伝達装
   置において、車両停車時のクラッチ締結力を運転者が任
   意に選択することを可能としたことを特徴とした車両用
   動力伝達装置。 ２、請求項１において、上記電気制御式クラッチが、電
   磁粉式電磁クラッチであり、そのトルクが、該クラッチ
   に流す電流により制御される様に構成したことを特徴と
   した車両用動力伝達装置。 ３、請求項１において、クラッチ締結力を、段階的に切
   換えられるように構成したことを特徴とした車両用動力
   伝達装置。 ４、請求項１において、クラッチ締結力を、無段階に可
   変できるように構成したことを特徴とした車両用動力伝
   達装置。