JPH0796377B2 - 車両用自動クラツチの制御装置 - Google Patents

車両用自動クラツチの制御装置

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JPH0796377B2
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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、車両の駆動系に設けられてクラッチトルクを
電子制御する自動クラッチの制御装置に関し、詳しく
は、発進後の低車速域でアクセル解放した場合のクルッ
チトルク制御に関するものである。 この種の車両用自動クラッチを、例えば電磁クラッチを
対象としたものに関して、本件出願人により既に多数提
案されている。その大部分は、発進時等の過渡状態，ク
ラッチ直結後の定常状態において、アクセルペダルやシ
フトレバーの操作，走行条件，エンジン状態等との関係
でクラッチトルクを最適制御し、更にマニュアル変速機
またはベルト式無段変速機との組合わせにおいてそれに
適した制御を行うものである。 特に近年、エンジンのみならず駆動系のクラッチ，変速
機等の電子制御化が進んで来ており、自動クラッチにお
いても更に一層きめ細かく制御する傾向にある。
【従来の技術】
従来、上記車両用自動クラッチの制御に関しては、例え
ば特開昭60−161224号公報の先行技術がある。ここで、
設定車速以下の低速域ではアクセル踏込みの有無に対し
て、発進モードとクラッチ解放のドラッグモードとを設
ける。そして発進モードでは、アクセル踏込みに応じて
上昇するエンジン回転数に比例してクラッチトルクを発
生し、滑らかにクラッチ係合する。またドラッグモード
では、アクセル解放時のエンストを防止するためクラッ
チ解放し、惰行性能等を確保することが示されている。
【発明が解決しようとする問題点】
ところで上記先行技術のものにあっては、発進後におい
て設定車速以下の低速域の状態でアクセル解放すると、
直ちにドラッグモードと判定されて、第７図に示すよう
にクラッチ電流は零またはドラッグ電流に低下し、クラ
ッチを解放することになる。そこで、エンジン回転数Ne
は漸次減少するのに対し、クラッチ出力側回転数Noは図
示のように振動を生じる。 これは、発進時に駆動系に与えられた起振力が、アクセ
ル解放により駆動系全体を押し戻す方向に作用し、この
ときクラッチの解放で駆動系のみが突き放された形にな
って振動状態に入ったものである。この振動は車両の前
後振動となって運転者に伝わり、このため低速惰行時の
走行性が大幅に悪化することになる。 変速機としてベルト式無段変速機のようにプーリの慣性
質量が非常に大きい場合は、この前後振動が更に発生し
易い。 本発明は、このような点に鑑みてなされたもので、低車
速域でアクセル踏込み後に解放する際のショックを低減
して、走行性の悪化を防ぐようにした車両用自動クラッ
チの制御装置を提供することを目的としている。
【問題点を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、設定車速以下の低
速域で、アクセル踏込み時は発進モードによりエンジン
回転数またはスロットル開度等に対応したクラッチトル
クを発生してクラッチを徐々に係合させ、アクセル解放
時はクラッチトルクを零または微小値としてクラッチを
解放する制御系において、上記低速域でアクセル踏込み
後にアクセルを解放した場合は、エンジン回転数および
クラッチトルクの低下を遅延させるように構成されてい
る。
【作用】
上記構成に基づき、低速域でアクセル踏込み後に開放し
た場合は、エンジン回転数を若干高めに保ちつつ半クラ
ッチ状態になり、駆動系からの回転がクラッチにより制
御され、回転変動が吸収され、振動の発生を最小限に抑
えるようになる。 こうして本発明では、低速域でのアクセル操作に伴う不
快なショックが低減されて、走行性の悪化を防ぐことが
可能となる。
【実 施 例】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。 第１図において、電磁クラッチにベルト式無段変速機を
組合わせた駆動系の全体構成について説明する。エンジ
ン１は、電磁粉式クラッチ2,前後進切換装置３を介して
無段変速機４に連結し、無段変速機４から１組のリダク
ションギヤ5,出力軸6,ディファレンシャルギヤ７および
車軸８を介して駆動輪９に伝動構成される。 電磁粉式クラッチ２は、エンジンクランク軸10にドライ
ブメンバ2aを、入力軸11にクラッチコイル2cを具備した
ドリブンメンバ2bを有する。そしてクラッチコイル2cに
流れるクラッチ電流により両メンバ2a,2bの間のギャッ
プに電磁粉を鎖状に結合して集積し、これによる結合力
でクラッチ接断およびクラッチトルクを可変制御する。 前後進切換装置３は、入力軸11と変速機主軸12との間に
ギヤとハブやスリーブにより同期噛合式構成されてお
り、少なくとも入力軸11を主軸12に直結する前進位置
と、入力軸11の回転を逆転して主軸12に伝達する後退位
置とを有する。 無段変速機４は、主軸12とそれに平行配置された副軸13
とを有し、主軸12には油圧シリンダ14aを備えたプーリ
間隔可変のプライマリプーリ14が、副軸13には同様に油
圧シリンダ15aを備えたセカンダリプーリ15が設けられ
る。また、両プーリ14,15には駆動ベルト16が巻付けら
れ、両シリンダ14a,15aは油圧制御回路17に回路構成さ
れる。そして両シリンダ14a,15aには伝達トルクに応じ
たライン圧を供給してプーリ押付力を付与し、プライマ
リ圧により駆動ベルト16のプーリ14,15に対する巻付け
径の比率を変えて無段階に変速制御するように構成され
ている。 次いで、電磁粉式クラッチ２と無段変速機４の電子制御
系について説明する。エンジン１のエンジン回転数セン
サ19,無段変速機４のプライマリプーリとセカンダリプ
ーリの回転数センサ21,22,エアコンやチョークの作動状
況を検出するセンサ23,24を有する。また、操作系のシ
フトレバー25は、前後進切換装置３に機械的に結合して
おり、リバース（Ｒ），ドライブ（Ｄ），スポーティド
ライブ（Ds）の各レンジを検出するシフト位置センサ26
を有する。更に、アクセルペダル27にはアクセル踏込み
状態を検出するアクセルスイッチ28を有し、スロットル
弁側にスロットル開度センサ29を有する。 そして上記スイッチおよびセンサの種々の信号は、電子
制御ユニット20に入力し、マイコン等を使用してソフト
的に処理される。そして電子制御ユニット20から出力す
るクラッチ制御信号が電磁粉式にクラッチ２に、変速制
御信号およびライン圧制御信号が無段変速機４の油圧制
御回路17に入力して、各制御動作を行うようになってい
る。 第２図において、制御ユニット20の主に電磁クラッチ制
御系について説明する。 先ず、センサ21,22,29のプライマリプーリ回転数Np,セ
カンダリプーリ回転数Nsおよびスロットル開度θの各信
号は、変速速度制御部30に入力し、変速速度di/dtに応
じた制御信号を出力する。また、センサ19のエンジン回
転数Ne,スロットル開度θ，実変速比ｉ（Ns/Np）の信号
は、ライン圧制御部31に入力し、目標ライン圧に応じた
制御信号を出力する。そしてこれらの制御信号は、無段
変速機４に入力して、所定のライン圧に制御すると共に
変速制御する。 電磁クラッチ制御系においては、エンジン回転数Neとシ
フト位置センサ26のR,D,Dsの走行レンジの信号が入力す
る逆励磁モード判定部32を有し、例えばNe＜300rpmの場
合、またはパーキング（Ｐ），ニュートラル（Ｎ）レン
ジの場合に逆励磁モードと判定し、出力判定部33により
通常とは逆向きの微小電流を流す。そして電磁粉式クラ
ッチ２の残留磁気を除いて完全に解放する。また、この
逆励磁モード判定部32の判定出力信号，アクセルスイッ
チ28の踏込み信号およびセカンダリプーリ回転数センサ
22の車速Ｖ信号が入力する通電モード判定部34を有し、
発進等の走行状態を判別し、この判別信号が、発進モー
ド，ドラッグモードおよび直結モードの各電流設定部3
5,36,37に入力する。 発進モード電流設定部35は、通常の発進またはエアコ
ン，チョーク使用の発進の場合において、エンジン回転
数Ne等との関係で発進特性を各別に設定する。そしてス
ロットル開度θ，車速V,R,D,Dsの各走行レンジにより発
進特性を補正して、クラッチ電流を設定する。ドラッグ
モード電流設定部36は、R,D,Dsの各レンジにおいて低車
速でアクセル開放の場合に微少のドラッグ電流を定め、
電磁粉式クラッチ２にドラッグトルクを生じてベルト，
駆動系のガタ詰めを行い、発進をスムーズに行う。また
このモードでは、Ｄレンジのクラッチ解放後の車両停止
直前までは零電流に定め、惰行性を確保する。直結モー
ド電流設定部37は、R,D,Dsの各レンジにおいて車速Ｖと
スロットル開度θの関係により直結電流を定め、電磁粉
式クラッチ２を完全係合し、かつ係合状態での節電を行
う。これらの電流設定部35,36,37の出力信号は、出力判
定部33に入力し、その指示に従ってクラッチ電流を定め
るのであり、各モードのマップは第３図のようになる。 上記電磁クラッチ制御系において、低車速域のアクセル
操作に伴うクラッチ電流制御の実施例を、第４図（ａ）
において説明する。 先ず、ドラッグモード電流設定部36は、通電モード判
定，走行レンジのR,D,Ds、車速V,スロットル開度θの各
信号が入力してドラッグモードを判定するドラッグモー
ド判定部40、この判定結果に基づく定常モード部41、定
常モードの場合に零電流Ioまたはドラッグ電流Idを定め
る定常電流設定部42、出力部43を有する。また、通電モ
ード判定の信号により前回のモードを判定する前回モー
ド判定部44を有し、この判定結果は過渡モード部45に入
力して前回が発進モードの場合に過渡モードと判断す
る。過渡モードの場合は過渡電流設定部46で過渡電流IR
を設定するが、発進モード電流設定部35の出力のクラッ
チ電流Icが入力する電流判定部47を有し、ここでアクセ
ル解放直前のクラッチ電流Icを判断する。 即ち、第４図（ｂ）に示すように設定電流isに対し、Ic
＞isの場合は、一旦電流を設定電流isまで下げてその後
徐々に電流を立下げる。Ic≦isの場合は、直ちに所定の
同じ減少率で電流を徐々に下げる。なおこの場合の設定
電流is,減少率dI/Dtは、車両の諸条件によって可変とす
ることが望ましい。即ち、アクセル解放時の車速V,車両
の減速度−dv/dtに対して例えば第４図（ｃ）のように
設定電流isと減少率dI/dtを変えれば良いし、エアコン
使用の有無によっても変えるようにしてもよい。 一方、上記ドラッグ電流遅延制御により、エンジン側に
その分負荷がかかる。この負荷を良好に吸収しかつエン
ストを防ぐため、第１図に示すようにエンジン１のスロ
ットル弁には、上記過渡電流の特性と同様に低開度でス
ロットル弁閉速度を減少させる機構、即ちダッシュポッ
ト48が取付けられている。 次いで、このように構成された制御装置の作用を、第５
図のフローチャート，第６図のクラッチ特性を参照して
説明する。 先ず、第６図の時間t1で走行レンジにシフトすると、ド
ラッグモード電流設定部36のドラッグモード判定部40で
ドラッグモードと判定され、この場合は前回が逆励磁モ
ードのため定常モードになり、定常電流設定部42でドラ
ッグ電流Idが設定される。そして時間t2でアクセル踏込
みが検出されると発進モードに切換わり、発進モード電
流設定部35によりエンジン回転数Neに比例したクラッチ
電流Icが流れて発進を開始する。 そして第３図の直結車速V3またはV4に達する前の低車速
域の時間t3でアクセル解放すると、ドラッグモード判定
部40で再びドラッグモードと判定されるが、この場合は
前回モード判定部44で前回が発進モードと判定されるこ
とで過渡モードを開始する。即ち、第５図の過渡モード
ルーチンに入り、電流判定部47でIc＞isと判断された場
合には、過渡電流IRをisに設定し、一旦クラッチ電流が
第６図のようにisまで低下する。 そしてかかる過渡モードフラグがセットされた状態で
は、タイマインタラプトルーチンが割り込んで過渡電流
設定部46により電流勾配ΔＩの減算を行い、設定電流is
以降徐々に電流を立下げる。ここで、第３図のドラッグ
電流モード領域の場合は、ドラッグ電流Idに達するまで
上記処理が続き、ドラッグ電流Idに達した時間t4で過渡
モードフラグはクリアされて終了する。 そこで、上記ドラッグ電流遅延制御によりクラッチ２は
直ちに解放しないで、半クラッチ状態になる。一方、こ
れに同期したダッシュポット48によりエンジン回転数Ne
が、直ちにアイドル回転数に低下しないで高めに保持さ
れることになる。このためアクセル解放により駆動系か
ら押し戻す力は、クラッチ２を介してエンジン１に伝わ
り、そのエンジン１で負担して吸収するようになり、こ
れによりクラッチ出力側回転数Noは、第６図のように急
激な低下と振動が抑制される。こうして、駆動系に残留
する起振力が円滑に吸収消費される。 一方、上記ドラッグ制御においてアクセル解放時に零電
流領域の場合は、第６図の破線のように零電流Ioまで電
流が減少する。またアクセル解放直前にIc≦isの場合
は、第６図の一点鎖線のように直ちに電流が減少する。 以上、本発明の一実施例について述べたが、これに限定
されるものではない。また、電磁クラッチ以外の自動ク
ラッチにも適用できる。
【発明の効果】
以上述べてきたように、本発明によれば、 低車速域でアクセル踏込み後にアクセルを解放した場合
の駆動系の起振力が吸収されるので、車両前後振動等の
不具合を生じない。 クラッチの半クラッチ制御で起振力をエンジンに負担さ
せるので、効果的に吸収できる。 エンジン側はエンジン回転数が高めに保持されるので、
エンスト等を生じることがなく、起振力を確実に負担し
得る。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の制御装置の実施例を示す全体の構成
図、第２図は電子制御系の全体のブロック図、第３図は
各モードのマップ図、第４（ａ）は要部のブロック図、
第４図（ｂ），（ｃ）は各特性図、第５図はフローチャ
ート図、第６図はクラッチ特性図、第７図は従来のクラ
ッチ特性図である。 ２……電磁粉式クラッチ、20……電子制御ユニット、36
……ドラッグモード電流設定部、40……ドラッグモード
判定部、44……前回モード判定部、45……過渡モード
部、46……過渡電流設定部、48……ダッシュポット。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】設定車速以下の低速域で、アクセル踏込み
    時はエンジン回転数またはスロットル開度等に対応した
    クラッチトルクを発生してクラッチを徐々に係合させ、
    アクセル解放時はクラッチトルクを零または微小値とし
    てクラッチを解放する制御系において、 上記低速域でアクセル踏込み後にアクセルを解放した場
    合は、エンジン回転数およびクラッチトルクの低下を遅
    延させる車両用自動クラッチの制御装置。
  2. 【請求項２】アクセル解放時にスロットル弁を所定値ま
    で閉じ、その後スロットル弁の閉速度を減少させる特許
    請求の範囲第１項記載の車両用自動クラッチの制御装
    置。
  3. 【請求項３】アクセル解放時にクラッチトルクを所定値
    まで下げ、その後徐々に立下げる特許請求の範囲第１項
    記載の車両用自動クラッチの制御装置。
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