JPH0581769B2 - - Google Patents

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JPH0581769B2
JPH0581769B2 JP57178022A JP17802282A JPH0581769B2 JP H0581769 B2 JPH0581769 B2 JP H0581769B2 JP 57178022 A JP57178022 A JP 57178022A JP 17802282 A JP17802282 A JP 17802282A JP H0581769 B2 JPH0581769 B2 JP H0581769B2
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JP
Japan
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clutch
speed
continuously variable
variable transmission
vehicle speed
Prior art date
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JP57178022A
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Toshio Takano
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Subaru Corp
Bosch Transmission Technology BV
Original Assignee
Fuji Jukogyo KK
Fuji Heavy Industries Ltd
Van Doornes Transmissie BV
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Publication date
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Priority to AT83306088T priority patent/ATE21359T1/de
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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、自動車等の車両において電磁式クラ
ツチと組合わせたベルト式無段変速機の制御装置
に関し、詳しくは車両走行中におけるクラツチの
制御に関する。
【従来の技術】
従来、上述のベルト式無段変速機の制御に関し
ては、例えば特開昭55−63051号公報、特開昭55
−65755号公報等において、遠心クラツチと無段
変速機とを組合わせ、車両の停止と走行状態に応
じて自動的にクラツチ及び変速制御するものが提
案されている。 ところで遠心クラツチは、トルク特性がエンジ
ン回転数にのみ依存して定まる。このためクラツ
チ接続時のエンジン回転数は、第４図のアイドル
回転数Viよりかなり高めのV2に定め、停車前に
エンジン回転数を低下する際に、遠心クラツチが
完全に切断するように設定される。 そこで上記遠心クラツチを組合わせた無段変速
機の場合の変速特性を示すと、第４図の実線のよ
うになる。即ち発進時にアイドル回転数Viより
少し高い回転数V1からクラツチの接続が開始し
予め設定された接続回転数V2に達した時点P1で
クラツチ接続する。このクラツチ接続によりエン
ジン動力が無段変速機に入力し、変速動力が出力
して車両が走り始める。 車両走行時には、無段変速機が先ず変速比最大
l1であり、この変速比最大l1のアクセルペダルの
踏み加減に応じた点から変速開始する。これ以降
は車速の上昇に応じて変速段側に無段階に変速制
御され、高速時に変速比最小l2になる。減速時
は、例えば変速比最小l2で車速と共にエンジン回
転数が低下する。ここで遠心クラツチは接続状態
に保持する最小の回転数が、比較的高いV2に設
定されている。そこで無段変速機の低速段への変
速開始点が、上記クラツチの接続回転数V2より
低く設定されると、クラツチ切断状態で変速さ
れ、エンジンブレーキが効かなくなる。このため
無段変速機の低速段への変速開始点がクラツチ接
続回転数V2ラインのP2に設定される。このため
エンジン回転数の高い点P2以降で車速の低下に
応じて低速段側に変速制御され、変速比最大l1に
戻る。そして変装比最大l1で更に車速の低下によ
りエンジン回転数が、クラツチ接続開始の回転数
V1より低下した時点P3でクラツチ切断する。 こうして遠心クラツチではクラツチ接続回転数
V2が高く設定されるため、無段変速機でも低速
時に低速段へ変速する際の回転数も、V2以上に
高く設定されることになる。このため特に市街地
走行では、エンジン回転数が高めに保持されるこ
とで、燃費や騒音の点で不利になる。また減速時
は常に変速比最大l1に戻つた後にクラツチ切断す
るように制御されるので、エンジンブレーキが必
要以上に効く等の問題がある。 またエンジンが、チヨークやエアコンの作動で
エンジン回転数の高いハイアイドル回転の場合
は、遠心クラツチの接続回転数より高くなること
がある。この場合は停車時にクラツチが接続し
て、Ｄレンジでは車両のクリープが発生し、Ｎレ
ンジからＤやＲの走行レンジへの切換が不能にな
る。 この不具合を解消するため、Ｎレンジでのハイ
アイドル回転時には遠心クラツチの接続を阻止し
て強制的に切断状態に保持するレリーズ機構を設
けることが考えられる。しかし、ＤやＲのレンジ
切換時には操作の過程でレリーズ機構を解除して
クラツチ接続する必要があつて、構造が複雑にな
る。またハイアイドル回転の状態でクラツチ接続
するので、発進時に大きいシヨツクを生じる等の
問題が残る。こうしてエンジン回転数のみに依存
して自動的に接断する遠心クラツチを、無段変速
機と組合わせて使用する場合には、上述のような
種々の問題があつて、実用化することが難しい。 ここで自動的に接断するクラツチとして、クラ
ツチ電流によりトルク特性を任意に制御すること
が可能な電磁式クラツチが知られている。そこで
電磁式クラツチを無段変速機と組合わせて使用す
ることが考えられる。 従来、電磁式クラツチに関しては、例えば特開
昭57−87722号公報の先行技術があり、電磁式ク
ラツチを手動変速機と組合わせ、電磁式クラツチ
のクラツチ電流をエンジン回転数の関数でのみ制
御して、自動的に接断することが示されている。
また電磁式クラツチと無段変速機を組合わせたも
のに関しては、例えば特開昭57−90450号公報の
先行技術があり、クラツチのドライブメンバとド
リブンメンバの相対回転速度差をセンサの信号か
ら演算し、この速度差に応じてクラツチ電流を制
御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前者にあつては、電磁
式クラツチのクラツチ電流をエンジン回転数のみ
で制御する方法であるから、手動変速機のように
通常の減速時に高速段に変速したままの場合は問
題を生じないが、無段変速機のように低速段側に
変速制御される場合は、エンジンブレーキの効き
過ぎを生じる。また降坂時のようにエンジン回転
数の低い状態でクラツチ接続する場合は、適切に
クラツチ接続制御できない等の問題を生じる。 先行技術の後者にあつては、クラツチのドライ
ブメンバとドリブンメンバにそれぞれセンサを設
けるので、センサの個数が増し、制御も複雑にな
る等の問題がある。 本発明は、このような点に鑑み、電磁式クラツ
チと無段変速機を組合わせて、走行状態に応じて
適切にクラツチ制御することができる電磁式クラ
ツチ式無段変速機の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】
この目的を達成するため、本発明は、無段階に
変速制御するベルト式無段変速機の入力側に電磁
式クラツチが連結され、制御回路を介して少なく
ともアクセル踏込の発進時に電磁式クラツチに供
給するクラツチ電流をエンジン回転数の関数で制
御する電磁式クラツチ付無段変速機の制御装置に
おいて、 制御回路には、車速の信号により発進後の所定
の車速以上で、減速時に無段変速機の変速比が最
大になる前の所定の車速に低下するまでの間をク
ラツチ接続状態に定め、且つ該所定の車速以下で
はクラツチを切断するクラツチ接続回路と、 クラツチ接続信号により発進後の所定の車速以
上から、減速時に所定の車速に低下するまでの間
の車両走行領域におけるクラツチ電流を直結状態
に保持する演算回路とを備えてなることを特徴と
する。
【作用】
上記構成による本発明では、電磁式クラツチが
アクセル踏込の発進時に、クラツチ電流により自
動的に滑らかに接続し、このためエンジン動力が
無段変速機に入力して車両が走り始める。そして
所定の車速になると、エンジン回転数が低い場合
でも例えば一定の高いクラツチ電流が流れて電磁
式クラツチは直結し、減速時にも車速が高い限り
直結状態に保持される。 このため減速時には、無段変速機においてエン
ストしない程度の低いエンジン回転数で低速段側
に変速制御することが可能になり、これにより燃
費や騒音が低減される。そして減速により車速が
低下して、変速比最大の前の所定の車速に達する
と、電磁式クラツチが直ちに切断する。このため
変速最大付近のエンジンブレーキの効き過ぎが回
避され、スムースに停車される。
【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。 先ず第２図において、本発明の前提となる電磁
粉式クラツチ付無段変速機の駆動系について説明
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は大別すると前後進切
換部３、ベルト式無段変速機４、終減速部５及び
油圧制御部６から構成されている。 電磁粉式クラツチ１は、エンジンからのクラン
チ軸７にコイル８を内蔵したドライブメンバ９が
一体結合されている。また変速機入力軸１０にド
リブンメンバ１１が回転方向に一体的にスプライ
ン結合され、これらドライブメンバ９とドリブン
メバ１１がギヤツプ１２を介して遊嵌され、この
ギヤツプ１２にパウダ室１３からの電磁粉が集積
される。 ドライブメンバ９にはホルダ１４を介してスリ
ツプリング１５が設置される。そしてスリツプリ
ング１５に給電用のブラシ１６が摺接して、コイ
ル８にクラツチ電流を流すことが可能に接続され
る。 そこでコイル８にクラツチ電流を流すと、ドラ
イブメンバ９とドリブンメンバ１１の間に生じる
磁力線により両者のギヤツプ１２に電磁粉が鎖状
に結合して集積し、この結合力でドライブメンバ
９に対しドリブンメンバ１１が滑りながら一体結
合して接続する。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メンバ９とドリブン
メンバ１１の結合力が消失してクラツチ切断す
る。上記クラツチ電流の供給及びカツトを、無段
変速機２の前後進切換部３をシフトレバー等で操
作する際に連動して行うように構成する。そうす
るとＰまたはＮレンジからＤまたはＲレンジへの
切換時に自動的に電磁粉式クラツチ１が接断し
て、クラツチペダル操作は不要になる。 次いで、無段変速機２の前後進切換部３は、電
磁粉式クラツチ１からの入力軸１０とこれに同軸
上に配置された無段変速部４の主軸１７との間に
設けられる。即ち、入力軸１０に一体結合する後
進用ドライブギヤ１８と、主軸１７に回転自在に
嵌合する後進用ドリブンギヤ１９とが、カウンタ
ギヤ２０及びアイドラギヤ２１を介して噛合い構
成される。また主軸１７とギヤ１８，１９の間
に、切換クラツチ２２が設けられる。 そこでＰまたはＮレンジでは切換クラツチ２２
が不作動して中立位置になり、この中立位置から
切換クラツチ２２をギヤ１８側に係合すると、入
力軸１０に主軸１７が直結してＤレンジの前進位
置になる。また切換クラツチ２２をギヤ１９側に
係合すると、入力軸１０の動力がギヤ１８ないし
２１により減速逆転してＲレンジの後進位置にな
る。 無段変速部４は、主軸１７に対し副軸２３が平
行配置され、これら両軸１７，２３にそれぞれ主
プーリ２４と、副プーリ２５とが設けられ、且つ
その両プーリ２４，２５の間にエンドレスの駆動
ベルト２６が掛け渡される。両プーリ２４，２５
はいずれも２分割に構成され、可動側プーリ半体
２４ａ，２５ａにはそれぞれ油圧サーボ装置２
７，２８が付設されてプーリ間隔が可変に構成さ
れる。この場合に主プーリ２４は固定側プーリ半
体２４ｂに対して可動側プーリ半体２４ａを近づ
けてプーリ間隔を順次狭くさせ、一方、副プーリ
２５は逆に固定側プーリ半体２５ｂに対し可動側
プーリ半体２５ａを遠ざけてプーリ間隔を順次広
げ、これにより駆動ベルト２６のプーリ２４，２
５における巻付け径の比を変化して無段階に変速
した動力を副軸２３に取出すように構成される。 終減速部５は、副軸２３に中間減速ギヤ２９を
介して連結される出力軸３０の出力ギヤ３１に大
径のフアイナルギヤ３２が噛合い、このフアイナ
ルギヤ３２から差動機構３３を介して左右の駆動
輪の車軸３４，３５に伝達構成される。 更に油圧制御部６は、油圧ポンプ３７が主プー
リ２４に隣接して配置され、ポンプ駆動軸３６が
主軸１７と入力軸１０の内部を貫通してエンジン
クランク軸７に直結し、エンジン運転中、常に油
圧を生じるように設けられる。このポンプ油圧は
油圧制御回路３８に導かれてエンジン回転数、ア
クセル踏込み量、変速比等により制御された油圧
を発生し、こられ油圧を油路３９，４０により主
プーリと副プーリ側の各油圧サーボ装置２７，２
８に供給して無段変速部４を変速制御するように
構成される。 第３図において、電磁粉式クラツチの制御系に
ついて説明する。制御系には、シフトレバーの位
置を検出するＤアンドＲスイツチ４２と、Ｐアン
ドＮスイツチ４３と、イグニツシヨンパルス４４
と、車速パルス４５と、アクセルペダルの踏込み
を検出するアクセルスイツチ４６と、チヨーク等
の作動を検出するチヨークスイツチ４７とを有す
る。これらの各スイツチ、センサ等の信号が制御
回路４１に入力される。 制御回路４１は、発進制御系として、イグニツ
シヨンパルス４４の信号が入力するパルス発生回
路４８を有し、イグニツシヨンパルスを波形整形
してエンジン回転数を検出する。エンジン回転数
とアクセルスイツチ４６の信号は、発進検出回路
４９に入力し、エンジン回転数の信号が入力する
状態でアクセル踏込によりスイツチONする場合
に発進を判断する。 車速パルス４５の信号は、車速判断回路５２に
入力して車速を検出し、この車速がクラツチ接続
回路５３に入力する。そして発進後の所定車速以
上で、減速時に無段変速部４の変速比が最大にな
る前の所定の車速に低下するまでの間をクラツチ
接続状態に定める。 これら発進、クラツチ接続及びＤアンドＲスイ
ツチ４２の信号は演算回路５０に入力し、Ｄまた
はＲの走行レンジの場合に、発進とクラツチ接続
の状態に応じてクラツチ電流を演算する。即ち、
発進時はクラツチ電流をエンジン回転数との関数
による所定の特性曲線で設定する。また車両走行
時の所定の車速の領域では、クラツチ電流を直結
状態に保つような一定の高い値に設定する。これ
により減速時に無段変速部４で低速段側に変速開
始する際のエンジン回転数を、アイドル回転数よ
り若干高めのエンストしない程度まで下げること
を可能にする。そしてこのクラツチ電流をクラツ
チコイル駆動回路５１を介してクラツチコイル８
に供給する。 チヨークスイツチ４７の信号は特性補正回路５
４に入力し、チヨーク作動のハイアイドル回転の
場合に補正量を設定する。そして補正信号は発進
制御系のパルス発生回路４８に入力し、エンジン
回転数の立上り特性を滑らかに補正して、発進時
のクラツチ電流の立上りを同様に滑かに設定す
る。更に、ＰアンドＮスイツチ４３の信号はクラ
ツチコイル駆動回路５１に入力し、ＰまたはＮの
停車レンジではクラツチ電流をカツトするように
構成される。 次に、この実施例の作用について説明する。先
ずエンジン運転の停車時にシフトレバーをＤまた
はＲの走行レンジにシフトし、前後進切換部３の
切換クラツチ２２を走行位置に切換動作する。こ
の状態でアクセルペダルを踏込むと、制御回路４
１の発進検出回路４９で発進が検出され、演算回
路５０でエンジン回転数の上昇に応じたクラツチ
電流が設定され、このクラツチ電流が駆動回路５
１により電磁粉式クラツチ１に流れる。このた
め、電磁粉式クラツチ１では、クラツチ電流の特
性曲線により結合力が徐々に増大して、滑らかに
接続する。 上述のようにクラツチ接続すると、エンジン動
力が前後進切換部３を介して無段変速部４に入力
し、変速動力が終減速部５を介して駆動輪側に伝
達されて車両が走り始める。このとき無段変速部
４では、副プーリ側の油圧サーボ装置２８の作用
により、駆動ベルト２６が主プーリ２４側では巻
付け径を最小にし、副プーリ２５側では巻付け径
を最大にするように巻付けられ、このため第４図
の変速比最大l1で走行する。 一方、車両が走り始めると、車速の信号がクラ
ツチ接続回路５３に入力し、所定の車速になると
演算回路５０により一定の高いクラツチ電流が電
磁粉式クラツチ１に流れて、この以降は直結状態
に保持される。このため降坂時にエンジン回転数
の低い状態でクラツチ接続するような場合も、電
磁粉式クラツチ１は確実に接続する。 こうしてクラツチ直結で車両走行すると、無段
変速部４において、アクセルペダルの踏込みと車
速の関係により主プーリ側の油圧サーボ装置２７
が作用する。そしてエンジン回転数を一定に保つ
ように変速比が減少され、こうして順次高速段側
に無段階に変速制御される。そして高速時には、
第４図の変速比最小l2に変速して良好に走行す
る。 またアクセル解放すると、例えば第４図の変速
比最小l2の状態で車速と共にエンジン回転数が低
下して減速する。この減速時は依然として車速が
高いことでクラツチ接続回路５３によりクラツチ
直結状態に保持され、無段変速部４でエンジン回
転数を下げて変速制御することが可能となる。そ
こで急ブレーキをかけた場合にエンストしない程
度のエンジン回転を維持すれば良く、このため無
段変速部で低速段側へで変速開始する点P2′がア
イドル回転数より少し高目の回転数V3に設定さ
れる。 そこで減速時には、先ず変速比最小l2でエンジ
ンブレーキの効かない状態で惰行してエンジン回
転数と車速が低下する。そしてエンジン回転数が
低速段側への変速開始点P2′に低下すると、それ
以降はエンジン回転数を一定に保つように変速比
が増大され、車速の低下に応じて順次低速段側に
変速制御され、エンジンブレーキが効くようにな
る。その後、車速が変速比最大l1の前の所定の車
速の時点P3′に低下すると、クラツチ接続回路３
５によりクラツチ電流がカツトされ、電磁粉式ク
ラツチ１が直ちに切断される。そこで車両は変速
比最大l1付近の大きいエンジンブレーキが効かな
くなり、極低速の惰行状態でスムーズに停車に至
る。 ＰまたはＮの停車レンジではスイツチ４３の信
号によりクラツチコイル駆動回路５１でクラツチ
電流がカツトされ、電磁粉式クラツチ１は切断し
た状態に保持される。このため、チヨークウ作動
等のハイアイドル回転状態でも、停車中は電磁粉
式クラツチ１が切断してクリープ等は全く生じな
くなり、前後進切換部３の動作も正常に行われ
る。 更に、チヨーク作動時にはチヨークスイツチ４
７のON信号が特性補正回路５４に入力し、パル
ス発生回路４３のエンジン回転数によりクラツチ
電流の立上り特性が補正される。そこで発進時に
電磁粉式クラツチ１は一層滑らかに接続して、ハ
イアイドル回転の動力が、シヨツク等を生じない
ようにスムースに伝達される。
【発明の効果】
以上に説明したように本発明によると、電磁式
クラツチ付無段変速機において、電磁式クラツチ
は、発進後の所定の車速の領域でクラツチ直結状
態に制御する構成であるから、デンジン回転数の
低い場合にも確実にクラツチ接続することができ
る。また、減速時に無段変速機で低速段側に変速
するエンジン回転数を、エンストしない程度に下
げることが可能になつて、燃費や騒音を有効に低
減できる。 更に、減速時に電磁式クラツチは、変速比最大
になる前に切断するので、エンジンブレーキの効
き過ぎを防止して、スムースに車両停止すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の電磁式クラツチ付無段変速機
の制御装置を示す機能ブロツク図、第２図は本発
明による電磁式クラツチ付無段変速機の一実施例
を示すスケルトン図、第３図は制御装置のブロツ
ク線図、第４図は無段変速機の変速特性の線図で
ある。 １……電磁粉式クラツチ、２……無段変速機、
４１……制御回路、５０……演算回路、５２……
車速判断回路、５３……クラツチ接続回路。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 無段階に変速制御するベルト式無段変速機２
    の入力側に電磁式クラツチ１が連結され、制御回
    路４１を介して少なくともアクセル踏込の発進時
    に電磁式クラツチに供給するクラツチ電流をエン
    ジン回転数の関数で制御する電磁式クラツチ付無
    段変速機の制御装置において、 制御回路４１には、車速の信号により発進後の
    所定の車速以上で、減速時に無段変速機の変速比
    が最大になる前の所定の車速に低下するまでの間
    をクラツチ接続状態に定め、且つ該所定の車速以
    下ではクラツチを切断するクラツチ接続回路５３
    と、 クラツチ接続信号により発進後の所定の車速以
    上から、減速時に所定の車速に低下するまでの間
    の車両走行領域におけるクラツチ電流を直結状態
    に保持する演算回路５０とを備えてなることを特
    徴とする電磁式クラツチ付無段変速機の制御装
    置。
JP57178022A 1982-10-09 1982-10-09 電磁式クラツチ付無段変速機の制御装置 Granted JPS5969563A (ja)

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