JPH0625568B2 - 電磁式クラツチ付無段変速機のクラツチ制御装置 - Google Patents

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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JPH0625568B2
JPH0625568B2 JP59015420A JP1542084A JPH0625568B2 JP H0625568 B2 JPH0625568 B2 JP H0625568B2 JP 59015420 A JP59015420 A JP 59015420A JP 1542084 A JP1542084 A JP 1542084A JP H0625568 B2 JPH0625568 B2 JP H0625568B2
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基寿 宮脇
隆三 榊山
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Subaru Corp
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BAN DOORUNEZU TORANZUMITSUSHII BV
Fuji Jukogyo KK
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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、車両用としてベルト式無段変速機に電磁式ク
ラッチを組合わせた伝動系のクラッチ制御装置に関し、
特に設定車速以下の低速時に加速，減速を繰返す場合の
クラッチ解放または係合動作の制御に関する。
【従来の技術】
この種の電磁式クラッチ付車両では、クラッチ電流によ
りクラッチトルクを制御することができ、これにより発
進および変速時に変速操作等に連動して自動的にクラッ
チの解放および係合を行うことで繁雑なクラッチペダル
操作が不要になる。そこで、かかる原理に基づく２ペダ
ルシステムのオートクラッチ車が既に出現しており、上
記発進および変速時等のクラッチトルク制御に関し、シ
ョック緩和等のため本件出願人により多数出願がなされ
ている。 このうちで、特に発進および減速時のクラッチトルクの
制御が、例えば特開昭５７−１５０２４号公報において
示されている。即ち、発進時にはアクセルの踏込みを検
出し、車両が停止していることからエンジン回転数との
関係でクラッチ電流を指数関数的に増大してクラッチト
ルクを比例制御し、設定車速（例えは20km/h）以上にな
るとロックアップ電流によりクラッチ係合状態に保持す
る。また減速時には、上記設定車速以下になるとクラッ
チを解放してエンストを防ぐようになっている。 従って、設定車速以下でクラッチ解放するにはアクセル
開放でアクセルスイッチがオフすることが条件になって
おり、この設定車速以下でアクセルスイッチがオンの場
合にはロックアップ電流は切れるが、エンジン回転数に
比例した電流制御が行われることになる。
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述のようなアクセル開放での減速時にエン
ストを防ぐためのクラッチ解放設定車速以下の低速の場
合に、無段変速機はシフトダウンして変速比の大きい低
速段側に戻っている。そのため、上記低速領域で加速，
減速を繰返すような走行時に、アクセルスイッチがオフ
にならないような条件、例えばアクセルペダルに軽く足
が触れているような状態が発生すると、アクセルスイッ
チはオンのままとなり、エンジン回転数に比例した電流
制御が行われることによりクラッチトルクを生じ、且つ
上述のように無段変速機の変速比が大きいことから大き
な減速加速度が生じ、著しく走行性が悪くなるという問
題がある。 本発明は、このようなアクセルスイッチのオン・オフ信
号で発進モード制御またはクラッチ解放が行われる場合
の問題点に鑑み、アクセルスイッチがオフにならないが
減速に転じている場合にはクラッチを解放して、大きな
減速加速度が生じるのを回避するようにした電磁式クラ
ッチ付無段変速機のクラッ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】
この目的を達成するため本発明は、エンジンと無段変速
機との間の駆動系に電磁式クラッチが設けられ、制御ユ
ニットでエンジン回転数、車速、レンジ切換操作、アク
セル操作の信号を処理して電磁式クラッチを自動的に係
合または解放する電磁式クラッチ付無段変速機のクラッ
チ制御装置において、上記制御ユニットは、車速センサ
とＡＮＤゲートの出力のクラッチ係合または解放に応じ
た信号を入力して、設定車速以下のクラッチ係合時には
無段変速機の最低ダウンシフトラインより高目にクラッ
チ解放回転数を設定し、クラッチ解放時には該クラッチ
解放回転数より高く且つ無段変速機の最低アップシフト
ラインより低くクラッチ係合回転数を設定する演算器
と、上記演算器で設定されるクラッチ解放または係合回
転数と、エンジン回転数センサよりのエンジン回転数と
を比較する比較器と、上記比較器の出力信号とアクセル
スイッチのアクセル操作に応じた信号との論理積により
電磁式クラッチにクラッチ解放信号またはクラッチ係合
信号を出力するＡＮＤゲート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、アクセルスイッチが正常な
場合は、発進時にアクセル踏込に応じたスイッチオン信
号が、減速時にアクセル開放に応じたスイッチオフ信号
が制御ユニットに入力し、このため電磁式クラッチが係
合または解放するように制御される。 一方、アクセルスイッチの開放がペダル操作上の原因か
ら不完全（ペダルに足が軽く触れているような状態）で
オンしたままになると、設定車速以下において演算器で
クラッチ解放回転数が設定される。そして比較器でクラ
ッチ解放回転数とエンジン回転数とが比較され、この比
較器の出力信号によりＡＮＤゲートからクラッチ解放信
号が出力して電磁式クラッチが正常に解放するように制
御される。 またクラッチ解放時には、演算器でクラッチ係合回転数
が設定される。このため発進時にエンジン回転数が上昇
すると、比較器の出力信号が反転し、この出力信号と上
述の不完全なスイッチオン信号によりＡＮＤゲートから
クラッチ係合信号が出力して、電磁式クラッチが正常に
係合するように制御される。
【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。 第１図において、本発明が適用される電磁式クラッチ付
無段変速機の伝動系について説明すると、符号１は電磁
粉式クラッチ、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、
クラッチハウジング６の一方に電磁粉式クラッチ１が収
容され、そのクラッチハウジング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のクラッ
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。 電磁粉式クラッチ１は、エンジンからのクラッチ軸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ィ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15
が内蔵されて両メンバ12，14の間に円周に沿いギャップ
16が形成され、このギャップ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のハブ部のスリップリング18には
給電用ブラシ19が摺接し、スリップリング18から更にド
リブンメンバ14内部を通りコイル15に結線されてクラッ
チ電流回路が構成されている。 こうして、コイル15にクラッチ電流を流すと、ギャップ
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、そのギャップ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
ッチ接続状態になる。一方、クラッチ電流をカットする
と、電磁粉によるドライブ及びドライブメンバ12，14の
結合力が消失してクラッチ切断状態になる。そして、こ
の場合のクラッ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（パーキング）
又はＮ（ニュートラル）レンジから前進のＤ（ドライ
ブ），ＤＳ（スポーティドライブ）又は後退のＲ（リバ
ース）レンジへの切換時に自動的にクラッチ１が切断し
て、クラッ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は上記クラッチ
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、常時噛合っている上記ギヤ21，
24，26，22はクラッチ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、クラッ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31を介してギヤ22側
に噛合わせると、入力軸13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、これらの両側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。主プーリ36，副
プーリ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36b,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36
b,37bにはそれ自体ピストンを兼ねた油圧サーボ装置3
8，39が付設され、更に副プーリ37の可動側プーリ半体3
7b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ってい
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3
7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36,37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、上記プーリ変速部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にファイナルギヤ46が噛合い、
ファイナルギヤ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図において上記電磁粉式クラッチのクラッ
チ制御系について説明すると、入力信号として車速に応
じたパルス等を出力する車速センサ50，エンジン回転数
に応じたイグニッションパルス等を出力するエンジン回
転数センサ51、およびアクセル踏込み状態を検出するア
クセルスイッチ52を有する。また、制御ユニット53で車
速センサ50は演算器54を介して比較器55の反転入力側に
接続し、その比較器55の非反転入力側にはエンジン回転
数センサ51が接続する。そして、比較器55の出力側とア
クセルスイッチ52がＡＮＤゲート56に接続し、その出力
側が上記演算器54、および駆動回路57を介してクラッチ
コイル15に接続されている。そして演算器54では、無段
変速機２の変速シフト特性と車速，変速比とによりクラ
ッチ制御回転数が演算されるようになっている。 ここで、第３図に示すように、無段変速機２の変速特性
においては最低アップシフトラインｍ１と最低ダウンシ
フトラインｍ２がエンジン回転を一定に保つように定め
られ、最低ダウンシフトラインｍ２の方が低く設定され
る。そこで、設定車速Ｖ以下の低車速で、上記最低ダウ
ンシフトラインｍ２より高目の一定のエンジン回転数
と、変速比最大のラインｌではその変速比により求める
車速に対するエンジン回転数より高い値とによりクラッ
チ解放回転数ＮＣ２が設定される。また、最低アップシ
フトラインｍ１のエンジン回転数よりは低いがクラッチ
解放回転数ＮＣ２より一律に高くクラッチ係合回転数Ｎ
Ｃ１が設定される。 このように構成されたクラッチ制御装置の動作を第２図
〜第４図のフローチャートを用いて説明すると、設定車
速Ｖ以下の低車速時にアクセルの踏込みによりアクセル
スイッチ52がオンしてＨレベル信号を出力し、このとき
エンジン回転数ＮＥがクラッチ解放および係合回転数Ｎ
Ｃ２，ＮＣ１より高い場合は比較器55の出力レベルもＨ
レベルになって、ＡＮＤゲート56からＨレベル信号を出
力することで、クラッチコイル15にエンジン回転数に比
例したクラッチ電流が流れて発進モードとなる。次い
で、この状態からアクセル開放してアクセルスイッチ52
が正常にオフすると、Ｌレベル信号によりＡＮＤゲート
56の出力もＬレベルになってクラッチ電流は切れ、クラ
ッチが解放してエンストを防ぎ、且つ過大なエンジンブ
レーキに伴う減加速度は生じない。 しかるに、上記アクセル開放時に、例えばアクセルペダ
ル戻し操作の程度によりアクセル開放が不完全であると
アクセルスイッチ52がオフしないでＨレベルに保持され
てクラッチトルクが生じたままとなる。この場合のＡＮ
Ｄゲート56のクラッチトルク発生に伴うＨレベルの出力
信号で、演算器54によりクラッチ解放回転数ＮＣ２が設
定される。一方、無段変速機２ではアクセルの踏込みを
ゆるめることに伴い無段変速機２の変速特性により最低
ダウンシフトラインｍ２に沿ったダウンシフトが行われ
ることになり、エンジン回転数ＮＥが変速特性に従って
低下する。そのため、比較器55ではエンジン回転数ＮＥ
がクラッチ解放回転数ＮＣ２より低くなってＬレベルに
切換わり、これによりクラッチを解放して上述と同様に
作用する。 一方、こうしてクラッチが解放するとクラッチトルクが
消失し、ＡＮＤゲート56の発生するＬレベル信号で演算
器54においてクラッチ係合回転数ＮＣ１が設定される。
そこで、再びアクセル踏込みによりアクセルスイッチ52
が既にオンしていても、エンジン回転数ＮＥがクラッチ
係合回転数ＮＣ１より低くクラッチ解放回転数ＮＣ２の
付近にある場合は、比較器55の出力がＬレベルでクラッ
チ解放状態に保持される。そして、エンジン回転数ＮＥ
がクラッチ解放回転数ＮＣ２より高いクラッチ係合回転
数ＮＣ１を越えると、比較器55の出力がＨレベルになっ
てクラッチの係合を開始する。 なお、制御ユニット53の動作をマイコンでソフト的に処
理することもできるのは勿論である。
【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、無
段変速機と組合わせた電磁式クラッチにおいて、設定車
速以下の低車速時アクセルスイッチ52のオン・オフ信号
で制御される場合に、アクセルの踏込みをゆるめている
にもかかわらずアクセルスイッチ52がオフしない条件が
発生しても、無段変速機の変速特性を利用して設定され
たクラッチ解放回転数ＮＣ２とエンジン回転数ＮＥの関
係で、クラッチを解放するので、大きな減速加速度を生
じることが回避され、エンストを防止されて走行性が向
上する。 クラッチ解放回転数ＮＣ２はダウンシフトおよび変速比
最大の全領域に簡単な演算で設定されるので、いかなる
車速においても上記効果を発揮することができる。 更に、クラッチ解放回転数ＮＣ２に対しクラッチ係合回
転数ＮＣ１がヒステリシスを有して高目に設定されてい
るので、エンジン回転数がクラッチ解放回転数ＮＣ２の
付近を上下する際のクラッチ接断のハンチングを確実に
防止し得る。
【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ッチ付無段変速
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を示す回路図、 第３図はクラッチ解放および係合回転数を示す変速特性
図、 第４図は動作を説明するフローチャート図である。 １…電磁粉式クラッチ、 ２…無段変速機、 50…車速センサ、 51…エンジン回転数センサ、 52…アクセルスイッチ、 53…制御ユニット。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】エンジンと無段変速機との間の駆動系に電
    磁式クラッチが設けられ、制御ユニットでエンジン回転
    数、車速、レンジ切換操作、アクセル操作の信号を処理
    して電磁式クラッチを自動的に係合または解放する電磁
    式クラッチ付無段変速機のクラッチ制御装置において、 上記制御ユニット(53)は、車速センサ(50)とＡＮＤゲー
    ト(56)の出力のクラッチ係合または解放に応じた信号を
    入力して、設定車速以下のクラッチ係合時には無段変速
    機(2)の最低ダウンシフトラインより高目にクラッチ解
    放回転数を設定し、クラッチ解放時には該クラッチ解放
    回転数より高く且つ無段変速機(2)の最低アップシフト
    ラインより低くクラッチ係合回転数を設定する演算器(5
    4)と、 上記演算器(54)で設定されるクラッチ解放または係合回
    転数と、エンジン回転数センサ(51)よりのエンジン回転
    数とを比較する比較器(55)と、 上記比較器(55)の出力信号とアクセルスイッチ(52)のア
    クセル操作に応じた信号との論理積により、電磁式クラ
    ッチ(1)にクラッチ解放信号またはクラッチ係合信号を
    出力するＡＮＤゲート(56)とを備えてなることを特徴と
    する電磁式クラッチ付無段変速機のクラッチ制御装置。
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