JPH0532256B2 - - Google Patents

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JPH0532256B2
JPH0532256B2 JP59015421A JP1542184A JPH0532256B2 JP H0532256 B2 JPH0532256 B2 JP H0532256B2 JP 59015421 A JP59015421 A JP 59015421A JP 1542184 A JP1542184 A JP 1542184A JP H0532256 B2 JPH0532256 B2 JP H0532256B2
Authority
JP
Japan
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clutch
current
mode
continuously variable
pulley
Prior art date
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Application number
JP59015421A
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English (en)
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JPS60161224A (ja
Inventor
Ryuzo Sakakyama
Toshio Takano
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Subaru Corp
Original Assignee
Fuji Heavy Industries Ltd
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Publication date
Application filed by Fuji Heavy Industries Ltd filed Critical Fuji Heavy Industries Ltd
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Priority to US06/695,978 priority patent/US4680712A/en
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Priority to DE198585300635T priority patent/DE151038T1/de
Priority to EP85300635A priority patent/EP0151038B1/en
Publication of JPS60161224A publication Critical patent/JPS60161224A/ja
Publication of JPH0532256B2 publication Critical patent/JPH0532256B2/ja
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Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】
本発明は、車両用の電磁式クラツチ付無段変速
機のクラツチ制御装置に関し、特に車両の定常走
行状態におけるクラツチ電流（クラツチトルク）
制御に関する。
【従来の技術】
車両用の変速機に電磁式クラツチを組合わせた
伝動系のクラツチ制御に関して、本件出願人によ
り特開昭56−131430号公報等により多数提案され
てきており、種々の操作，エンジン回転，車速等
の信号により電磁式クラツチのクラツチトルクを
電気的に制御して、クラツチペダル操作を不要に
した２ペダルシステムが開発されるに至つてい
る。 ところで、上記先行技術の対象とするものは手
動式の多段変速機であり、これに対し近年ベルト
式無段変速機が注目され、この無段変速機を車両
に搭載するに当り上記電磁式クラツチと組合わせ
ることが考えられている。 ここで、無段変速機は前進走行時にエンジン回
転数と車速の関係で連続して無段変速されるの
で、中立位置から前進または後進位置の切換えの
みで済み、またエンジン回転数の略全域で変速す
るレンジと、この外に変速領域をエンジン回転数
の高い側に制限してアクセル開放時にエンジンブ
レーキ作用するレンジを有する。
【発明が解決しようとする課題】
そこで、セレクトレバーのセレクトパターンは
トルクコンバータ付自動変速機の場合と同様にＰ
（パーキング），Ｒ（リバース），Ｎ（ニユートラ
ル），Ｄ（ドライブ），エンジンブレーキ用Ds（ス
ポーテイドライブ）の各レンジを有し、これらの
各レンジのセレクト操作に伴い電磁式クラツチを
制御することが要求される。 次いで、無段変速機では発進時のベルト部分の
静摩擦トルクが大きく、これに対する対策が必要
であり、更にエンジンの排気容量の増大に伴い電
磁式クラツチの係合時のクラツチトルクを高くす
る必要が生じるが、充放電バランスを考慮して節
電対策を行うことも必要になる等の解消すべき問
題が多々ある。 本発明は、このような電磁式クラツチと無段変
速機を組合わせた伝動系に鑑み、車両走行の各状
態で電磁式クラツチを最適に制御して無段変速機
を動作することで、望ましい車両走行性能を得る
ようにした電磁式クラツチ付無段変速機のクラツ
チ制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
この目的のため本発明の構成は、少なくとも逆
励磁モードと、発進モード，ドラツグモードおよ
びアクセル踏込み状態に応じた２種類の直結モー
ドから成る通電モードとを有し、セレクタレバー
の各セレクト位置および走行状態で種々の入力信
号によりいずれのモードであるか判定してクラツ
チ制御することを要旨とするものである。
【実施例】
以下、図面を参照して本発明の一実施例を具体
的に説明する。 第１図において、本発明が適用される電磁式ク
ラツチ付無段変速機の伝動系について説明する
と、符号１は電磁粉式クラツチ、２は無段変速機
であり、無段変速機２は大別すると、入力側から
前後進の切換部３、プーリ比変換部４及び終減速
部５が伝動構成されて成る。そして、クラツチハ
ウジング６の一方に電磁粉式クラツチ１が収容さ
れ、そのクラツチハウジング６の他方と、そこに
接合されるメインケース７、更にメインケース７
のクラツチハウジング６と反対の側に接合される
サイドケース８の内部に無段変速機２の切換部
３、プーリ比変換部４及び終減速部５が組付けら
れている。 電磁粉式クラツチ１は、エンジンからのクラン
ク軸１０にドライブプレート１１を介して一体結
合するリング状のドライブメンバ１２、変速機入
力軸１３に回転方向に一体的にスプライン結合す
るデイスク状のドリブンメンバ１４を有する。そ
して、ドリブンメンバ１４の外周部側にコイル１
５が内蔵されて両メンバ１２，１４の間に円周に
沿いギヤツプ１６が形成され、このギヤツプ１６
はその内側の電磁粉を有するパウダ室１７と連通
している。また、コイル１５を具備するドリブン
メンバ１４のハブ部のスリツプリング１８には給
電用ブラシ１９が摺接し、スリツプリング１８か
ら更にドリブンメンバ１４内部を通りコイル１５
に結線されてクラツチ電流回路が構成されてい
る。 こうして、コイル１５にクラツチ電流を流す
と、ギヤツプ１６を介してドライブ及びトリブン
メンバ１２，１４の間に生じる磁力線により、そ
のギヤツプ１６に電磁粉が鎖状に結合して集積
し、これによる結合力でドライブメンバ１２に対
しドリブンメンバ１４が滑りながら一体結合し
て、クラツチ接続状態になる。一方、クラツチ電
流をカツトすると、電磁粉によるドライブ及びド
リブンメンバ１２，１４の結合力が消失してクラ
ツチ切断状態になる。そして、この場合のクラツ
チ電流の制御を無段変速機２の切換部３の操作に
連動して行うようにすれば、Ｐ又はＮレンジから
の前進のＤ，Ds又は後退のＲレンジへの切換時
に自動的にクラツチ１が接断して、クラツチペダ
ル操作が不要になる。 次いで無段変速機２において、切換部３は上記
クラツチ１からの入力軸１３とこれに同軸上に配
置された主軸２０との間に設けられる。即ち、入
力軸１３に前進被係合側を兼ねた後進ドライブ用
のギヤ２１が形成され、主軸２０には後進被係合
側のギヤ２２が回転自在に嵌合してあり、これら
のギヤ２１，２２が軸２３で支持されたカウンタ
ギヤ２４、軸２５で支持されたアイドラギヤ２６
を介して噛合い構成される。そして、主軸２０と
ギヤ２１及び２２との間に切換機構２７が設けら
れる。 ここで、常時噛合つている上記ギヤ２１，２
４，２６，２２はクラツチ１のコイル１５を有す
るドリブンメンバ１４に連結しており、クラツチ
切断時のこの部分の慣性マスが比較的大きい点に
対応して、切換機構２７は主軸２０のハブ２８に
スプライン嵌合するスリーブ２９が、シンクロ機
構３０，３１を介して各ギヤ２１，２２に噛合い
結合するように構成されている。 これにより、Ｐ又はＮレンジの中立位置では切
換機構２７のスリーブ２９がハブ２８とのみ嵌合
して、主軸２０が入力軸１３から切離される。次
いで、スリーブ２９を、シンクロ機構３０を介し
てギヤ２１側に噛合わすと、入力軸１３に対し主
軸２０が直結してＤ又はDsレンジの前進状態に
なる。一方、スリーブ２９を逆にシンクロ機構３
１を介してギヤ２２側に噛合わせると、入力軸１
３はギヤ２１，２４，２６，２２を介し主軸２０
に連結され、エンジン動力が減速逆転して、Ｒレ
ンジの後進状態にになる。 プーリ比変換部４は、上記主軸２０に対し副軸
３５が平行配置され、これらの両軸２０，３５に
それぞれ主プーリ３６、副プーリ３７が設けら
れ、且つ両プーリ３６，３７の間にエンドレスの
駆動ベルト３４が掛け渡してある。プーリ３６，
３７はいずれも２分割に構成され、一方のプーリ
半体３６ａ，３７ａに対し、他方のプーリ半体３
６ｂ，３７ｂがプーリ間隔を可変にすべく移動可
能にされ、可動側プーリ半体３６ｂ，３７ｂには
それ自体ピストンを兼ねた油圧サーボ装置３８，
３９が付設され、更に副プーリ３７の可動側プー
リ半体３７ｂにはプーリ間隔を狭くする方向にス
プリング４０が付勢されている。 また、油圧制御系として作動源のオイルポンプ
４１が主プーリ３６の隣りに設置される。このオ
イルポンプ４１は高圧用のギヤポンプであり、ポ
ンプ駆動軸４２が主プーリ３６、主軸２０及び入
力軸１３の内部を貫通してクランク軸１０に直結
し、エンジン運転中常に油圧を生じるようになつ
ている。そして、このオイルポンプ４１の油圧を
制御して各油圧サーボ装置３８，３９に給排油
し、主プーリ３６と副プーリ３７のプーリ間隔を
逆の関係に変化して、駆動ベルト３４のプーリ３
６，３７におけるプーリ比を無段階に変換し、無
段変速した動力を副軸３５に出力する。 終減速部５は、上記プーリ変換部４の高速段側
最小プーリ比が例えば、0.5と非常に小さく、こ
のため副軸３５の回転数が大きい点に鑑み、副軸
３５に対し１組の中間減速ギヤ４３を介して出力
軸４４が連結される。そして、この出力軸４４の
ドライブギヤ４５にフアイナルギヤ４６が噛合
い、フアイナルギヤ４６から差動機構４７を介し
て左右の駆動輪の車軸４８，４９に伝動構成され
る。 次いで、第２図以降の図面により上記電磁粉式
クラツチのクラツチ制御系について説明する。 先ず、第２図において全体の制御系について説
明すると、セレクトレバー５０の個所に設置され
てＲ，Ｄ，Dsレンジの各セレクト位置を検出す
るスイツチ５１，５２，５３、アクセルペダル５
４の個所に設置されて踏込み状態を検出するアク
セルスイツチ５５、およびアクセル開度の大小を
検出するアクセル開度スイツチ５６、チヨーーク
またはエアコンの使用状態を検出するスイツチ５
７，５８を有する。また、イグニツシヨンコイル
５９の一次側からエンジン回転数に応じたイグニ
ツシヨンパルス６０を取出し、スピードメータ６
１のケーブル取出口等から車速に応じた車速パル
ス６２を取出し、上記スイツチのオン・オフ信号
およびパルス信号が制御ユニツト６３に入力し、
制御ユニツト６３から出力する種々のクラツチ電
流がクラツチコイル１５に流れてクラツチトルク
制御するように構成される。 第３図において制御ユニツト６３について説明
すると、イグニツシヨンパルス６０に対するエン
ジン回転数判別部６４，車速パルス６２に対する
車速判別部６５を有する。Ｒ，Ｄ，Dsレンジの
各スイツチ５１，５２，５３からの信号が入力す
る逆励磁モード判別部６６はそれらのスイツチ信
号がいずれもオフの場合にＰ，Ｎレンジと判別し
て、出力判別部６７から逆向き微少電流を流す。
また、エンジン回転数300rpm以下のときもエン
ジン回転数判別部６４の信号により逆向きの微少
電流を流す。この逆励磁モード判別部６６からの
走行レンジセレクト信号は通電モード判別部６８
に入力し、これとアクセルスイツチ５５からの踏
込み信号、または車速判別部６５からの車速信号
で発進または車両走行状態を判別し、この判別信
号が発進モード，ドラツグモード，２種類の直結
モードの各電流設定部６９，７０，７１，７２に
入力する。 発進モード電流設定部６９ではエンジン回転数
判別部６４からの信号によりエンジン回転数に比
例した電流を定め、この場合にチヨークまたはエ
アコンスイツチ５７，５８の信号がいずれもオフ
の際の通常特性に対し、それらのチヨークスイツ
チ，エアコンスイツチ５７，５８が各オン信号で
ストール回転数の高い異なる特性を設定する。 また、アクセル開度スイツチ５６，車速判別部
６５からの信号で車速，アクセセル開度および走
行レンジの関係で通電電流を定め、チヨーク使用
時は発進特性の変更に伴う補正を行う。 ドラツグモード電流設定部７０は車速判別部６
５からの低車速信号によりアクセル開放時に微少
のドラツグ電流を定め、更にクラツチ解放後零電
流を定める。 一方の直結モード電流設定部７１はアクセルス
イツチ５５からの開放信号で中，高速時の直結電
流を低く定め、Dsレンジスイツチ５３のオン信
号でクラツチ解放車速を低速側に定める。他方の
直結モード電流設定部７１はアクセルスイツチ５
５からの踏込み信号等で中，高速時の直結電流を
高く定め、更に上述と同様にDsレンジでの作用
を行う。 更に、これらの各電流設定部６９ないし７２の
出力信号は出力判別部６７に入力し、その指示に
従つてクラツチ電流を定めるようになつている。 このように構成されたクラツチ制御装置の動作
を第４図と第５図を用いて説明する。先ず、逆励
磁の判定を行い、Ｐ，Ｎのレンジでは逆励磁して
クラツチトルクのヒステリシスに伴う残留磁気を
除き、クラツチトルク最小の解放状態にする。ま
た、急ブレーキ時にエンストを生じない、例えば
300rpm以下のエンジン回転数ではすべてのレン
ジで逆励磁して、起動時クラツチを開放状態に保
ち、無段変速機２のベルト保護のために押し掛け
を不能にする。 次いで、通電モード判定を行い、低車速時のア
クセル開放では車速により零電流またはドラツグ
電流のモードに定め、アクセル踏込みの場合は発
進モードに定める。また、中，高速時のアクセル
開放では直結電流の低い直結電流モードに定め、
アクセル踏込みの場合は直結電流の高い直結電流
モードに定めるのであり、これらの各モードに移
行する際に実際には過渡特性モードが存在してシ
ヨツクの軽減等を行つている。 第６図において、車両走行時のクラツチ電流制
御の一例について説明すると、車両停止時のＰ，
Ｎレンジではａのような逆励磁電流で逆励磁され
ており、Ｄレンジにセレクトするとドラツグ電流
ｂが流れて微少なドラツグトルクを生じ、無段変
速機２におけるギヤのガタ詰め，ベルト部分の静
摩擦トルクの低減を行う。 次いで、アクセルを踏込むとエンジン回転数に
比例したクラツチ電流が流れ、通電特性のc1，エ
アコン使用特性のc2，チヨーク使用特性のc3に基
づいた制御が行われ、設定車速に達すると直結電
流ｄによりクラツチの係合がロツクアツプされ
る。そして、アクセルの踏込みに伴なう加速時は
上記高い直結電両流ｄに設定され、第７図におい
てアクセル開放の減速時は低い直結電流ｅに設定
されて節電を行う。更に低車速時エンストを防ぐ
ためクラツチ解放すると零電流ｆになつて、Ｄレ
ンジでの惰行性が確保され、車速停止直前の設定
車速で再びドラツグ電流ｂが流れ、車両停止時に
Ｄレンジにセレクトしたままではそのドラツグ電
流が継続し、Ｎレンジにセレクトすると逆励磁さ
れる。 また、Ds，Ｒレンジでの減速の場合は第５図
から明らかなように、第７図の破線e′で示すよう
にＤレンジでのアクセル開放の減速時の実線ｅと
違い、クラツチ解放車速が低く設定されてエンジ
ンブレーキが充分に効き、クラツチ解放後直ちに
ドラツグトルクを生じる。更に、降板時アクセル
開放で発進する場合もあり、このときは設定車速
に達した際に直ちに低い直結電流が流れ、この外
にも種々の走行パターンがある。
【発明の効果】
以上の実施例から明らかなように、本発明によ
れば、電磁式クラツチと無段変速機を組合わせた
伝動系で、電磁式クラツチが種々の事情や走行状
態に応じたモードで制御されるので、優れた走行
性能を得ることができる。無段変速機２のベルト
部分の静摩擦トルク，エンジンブレーキ用レンジ
等に対処しているので、それを的確且つ有効に動
作して優れた効果を最大限発揮し得る。トルクコ
ンバータ付自動変速機と同様の操作になつて、操
作性良い。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明が適用される電磁式クラツチ付
無段変速機の一例を示す断面図、第２図は本発明
による装置の一実施例の概略を示す回路図、第３
図は制御ユニツトのブロツク図、第４図は動作を
説明するフローチヤート図、第５図は各モードの
領域を示す図、第６図は発進時のクラツチ電流制
御の一例を示す図、第７図は減速時のクラツチ電
流制御の一例を示す図である。 １……電磁粉式クラツチ、２……無段変速機、
６３……制御ユニツト、６６……逆励磁モード判
別部、６７……出力判別部、６８……通電モード
判別部、６９……発進モード電流設定部、７０…
…ドラツグモード電流設定部、７１，７２……直
結モード電流設定部。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １ 定常走行状態として少なくとも逆励磁モード
    と、発進モード，ドラツグモードおよびアクセル
    踏込み状態に応じた２種類の直結モードから成る
    通電モードとを有し、セレクトレバーの各セレク
    ト位置および走行状態で種々の入力信号によりい
    ずれのモードであるか判定してクラツチ制御する
    ことを特徴とする電磁式クラツチ付無段変速機の
    クラツチ制御装置。
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