JPS6011720A - クラツチ制御方法 - 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】 ａ８発明の技術分野 本発明は車両の自動変速機に係わり、特に電子制御によ
る自動変速機のクラッチ断続装置の制御方法に関するも
のである。

ｂ２技術の背景 車両（特に自動車）等を運転する者にとって。

特に初心者にはクランチペダル、アクセルペダル。

チェンジレバー等の連携操作が難しい。更に、熟練者で
も長距離や、混雑した場所での走行ではこれらの操作が
煩わしくなり、疲れやすくなる。このために、クラッチ
操作をなりシ、ギアチェンジを自動化したものがトルク
コンバータ（以下、トルコンと称す）を用いた自動変速
機である。

このトルコンによって自動車の運転は、アクセルとブレ
ーキの二つのペダルだけの操作でできるようになり、熟
練者でなくとも容易に運転ができる。いわゆるイージー
ドライブが実現した。

Ｃ３従来技術とその問題点 しかしながら、このようなトルコンによる自動変速機を
備えた自動車（以下、トルコン車と称す）においては、
以下のような欠点があった。

１）トルコン車は、トランスミッションの制御に油圧回
路を用いるため１機構が複雑で、かつ。

高価である。従って、優秀なドライバーによる手動変速
機付自動車（以下、Ｍ／Ｔ車と称す）なみの運転性能を
得るためには、より細かい制御が必要になり、油圧回路
が大型化して、より一層高価なものになってしまう。

２）トルコン車はトルコンにおいてエンジン動力を流体
を介して駆動輪に伝達しているために。

クラッチによりエンジン動力を駆動輪に伝達しているＭ
／Ｔ車に比べ、エンジン動力の伝達効率も悪く、燃費の
低下を招く”ことになり、また。

動力伝達にすべりが生じ、アクセルの動きに追従した加
速が得られない。

３）制動時においては、エンジンブレーキが余りきかな
いために、トルコン車には、より細かいブレーキ制御が
要求される。

ｄ５発明の目的 本発明は、上記のようなトルコン車の欠点を解消する自
動゛変速機として、クラッチ断続とギアチェンジの操作
を、電子制御により行うことのできる自動変速機を提供
することにある。

特に本発明では１発進時におけるクラッチ断続装置制御
方法を提案する。

ｅ１発明の構成 そのため本発明では、エンジンと、そのエンジンにより
回転される被回転体との間の動力伝達の断続を行うクラ
ッチ断続装置において、前記エンジンの回転数と、前記
被回転体の回転数の差を検出し、その差に基づき前記ク
ラッチ断続装置のクラッチ断続速度を変化することを特
徴とするクラッチ制御方法を提案する。

ｆ９発明の実施例 以下１本発明の実施例を図面を用いて詳細に説明する。

第１図は、変速マツプと呼ばれるもので、車速とスロッ
トルバルブ開度から一義的に変速点を決定するものであ
る。

同図において、縦軸はスロットルバルブを全開にしたと
きを１００％としてスロットルバルブ開度を百分率で表
したもので、横軸は車速（ｋｍ／ｈ〉を表す。この図に
示すように、変速点はスロットルバルブの開度、すなは
ち、エンジンの負荷と、車速によって一義的に決めるこ
とができる。

ここで、加速時の変速点（ローギアからハイギアに変化
する点）と減速時の変速点（ハイギアからローギアに変
化する点）に差があるのは、変速点付近で走行した場合
、自動的に変速が頻繁に行われると、走行が不安定にな
るので、これを防ぐために設けである。一般に自動変速
機は第１図に示した変速マツプに従ってギアチェンジを
行うものであり１本発明における自動変速機も、この変
速マツプに従ってギアチェンジを行う。

第２図は本発明の実施例を示す自動変速機の機能ブロッ
ク図である。

図において、■はアクセルペダル、２はスロッｉ・ルバ
ルフ゛を式周整するスロットルモータ、３はエンジン、
４はクラッチ、５はトランスミッション。

６はクラッチとトランスミッションとを駆動するアクチ
ュエータのソレノイドバルブ、７は車輪。

８はドライブ（Ｄ）、ニュートラル（Ｎ）、リバース（
Ｒ）を選択するためのセレククレバー、９はスロットル
モータ２．及び、ソレノイドバルブ６を制御するコント
ロールユニット、１０はトランスミッションの位置を表
示するインジケータである。

第２図のブロック図について以下説明する。

コントロールユニット９にはセレククレバー８よりレバ
ー位置信号、アクセル１よりアクセル踏み込み歪信号、
及び、スロットル開度信号、エンジン３の出力側よりエ
ンジンの回転数信号、クラッチ４よりクラッチ位置信号
、インプットシャフトよりインプットシャフト回転数信
号、車速センサより車速信号がそれぞれ入力される。そ
して。

コントロールユニッｌ−９は以上の入出力信号よりスロ
ットルモータ２を駆動してスロットルバルブを開閉する
ことによりエンジンの回転数を制御し。

ソレノイドバルブ６を開閉して図示しないタラソチアク
チュエータ、及び、トランスミッションアクチュエータ
を介してクラッチ４の断続、及び。

トランスミッション５でギアチェンジを行う。

次にコントロールユニット９の動作について。

更に詳しく説明する。まず、セレククレバー８のレバー
位置をＤレンジに入れるとレバー位置信号によりコン［
・ロールユニット９が自動変速動作を行う。そして、ア
クセル１を踏むと、アクセル踏み込み歪信号により、所
定のアクセル踏み込み量と比較して、微速走行を行うか
９発進して加速を行うかを判断し、微速走行する場合に
はソレノイドバルブ６によりクラッチアクチュエータを
制御してクラッチ４を半クラッチの状態にする。また。

発進して加速する場合にはクラッチ４を完全に切ってギ
アチェンジを行う。ギアチェンジを行う場合にはコント
ロールユニット９ばアクセル位置よりスロットルバルブ
開度を検出し、車速センサにより車速を検出して、第１
図の変速マツプに従ってギアチェンジを行う。

コントロールユニット９のギアチェンジの制御は次のよ
うに行われる。まず、アクセル踏み込み量信号と車速信
号により第１図のマツプに従い変速点に達した場合ソレ
ノイドバルブ６によりクラッチアクチュエータを制御し
て、エンジン３の吹き上がりを防止するためアクセル踏
み込み量に関係なくスロットルバルブを閉じる。そして
、クラッチ位置信号によってクラッチ４が完全に切れた
ことを検知するとソレノイドバルブ６によりトランスミ
ッションアクチュエータを制御してトランスミッション
５を変速マツプに従いインプソトシャフ１−最適ギア位
置へギアチェンジを行う。ギアチェンジが完了すると、
ソレノイドバルブ６により、クラッチアクチュエータを
制御してクラッチ４の接続を行う。この時、スロットル
モータ２を制御して、アクセル踏み込み量に応じたスロ
ットル開度が得られるようにスロットルバルブを調節す
る。Ｄレンジにおいては２以上の動作を変速マツプによ
って適正ギア位置をみながら行う。

ところで、このような電子制御による自動変速機を実現
するため、特に発進時においては、様々な問題がある。

第３図（ａｌ、　（ｂｌ、　（ｃｌは発進時アクセルを
同一程度に踏み込み、クラッチを同一速度でつなげた場
合のエンジン回転数、インプットシャフト回転数の関係
を示し、（ａ）はクラッチ板の摩擦係数が正常の場合、
（ｂ）はクラッチ板の摩擦係数が小さい場合。

ｆｃ）はクラッチ板の摩擦係数が大きい場合のエンジン
回転数、インプットシャフト回転数を示す。第３図の斜
線部分は９回転を伝達する際にクラッチのすべりにより
発生するエネルギーを示す。

発進時、クラッチ板の摩擦係数が異なる場合に同一のア
クセル踏み込み、及び、クラッチ接続を行うと、以下の
ような問題が生しる。

（ｂ）のようにクラッチ板の摩擦係数が小さい場合に、
（ａ）のようにクラッチ板の摩擦係数が正常な場合と同
一のアクセル、及び、クラッチ操作を行うと、クラッチ
板の摩擦が小さいことにより、エンジン回転数の上昇に
比べ、インプットシャフト回転数の上昇の追従が遅れる
。そのため、エンジン回転数とインプットシャフト回転
数との差が大きくなり、クラッチが吸収しなければなら
ないエネルギーも大きくなる。そのため、クラッチにか
かる負担が大きくなり、クラッチ板の摩耗も大きくなる
。また、エンジン回転数が上がりすぎて空吹かしの状態
になり、騒音、燃費においても好ましくない。

また、（Ｃ）のようにクラッチ板の摩擦係数が大きい場
合に、（Ｄ）のようにクラッチ板の摩擦係数が正常な場
合と同一のアクセル、及び、クラッチ操作を行うと、エ
ンジンの回転が十分上昇しないうちにクラッチが完全に
接続されてしまう。そのため。

インプットシャフトの負荷によりエンジン回転数が低下
し、加速不足、最悪の場合はいわゆるエンストを引き起
す。

以下、特にクラッチ断続を電子制御で行う車において、
上述のような場合も適切に対応できるような方法の実施
例を述べる。

そのために、（ｂ）のようにクラッチ板の摩擦係数が小
さい場合には、クラッチの接続速度を大きくして、エン
ジン回転に対しインプットシャフトの負荷を早く与え、
その負荷によりエンジン回転の異常な上昇を抑え、クラ
ッチが吸収しなければならないエネルギー（斜線部分の
面積）を小さくシ。

（Ｃ）のようにクラッチ板の摩擦係数が大きい場合には
、クラ・／チの接続速度を小さくすることにより。

十分エンジン回転を得た後に、クラッチを完全に接続す
るような制御を行うことにより上述の問題を解決しよう
とするものである。

上ｆｆｌの制御は、第２図においてコントロールユニッ
ト９が行う。コントロールユニット９ばこの制御におい
て、主としてエンジン回転数、インプットシャフト回転
数、アクセル位置をパラメータとしソレノイドハルプロ
を制御し、クラッチの接続速度を変化させる。

第４図は１本発明の一実施例であるクラッチ制御方法の
フローチャートを示す。

第４図に示すフローチャートにおいて、　ＥＩＭＡＸは
発進操作中のエンジン回転数とインプットシャフト回転
数の差の最大値、　ＳＰＤＭＡＸは発進操作中の最大車
速、　ＥＮＧＩＮＥはエンジン回転数、　’ｌＮ５ＩＩ
ＡＦＴはインプットシャフト回転数、八ＣＣＥＬはアク
セルペダル踏み込み量、　ＡＣＳＡＶＩＥばＩＥＩＭＡ
Ｘを記録した時の八ＣＣＥＬ　、　５ＰＥＥＤは車速、
αは車速しきい値、　Ｆ２ＵＰ（ＡＣＳＡＶＩＥ）　、
　Ｆ２ＤＮ　（ＡＣＳＡＶＥ）はアクセルペダル踏み込
みｉ　ＡＣＳＡＶＥによってめられる関数、　ＣＬＡＤ
Ｊは基本クラッチ速度に対する補正値をそれぞれ示す。

また、第５図は関数Ｆ２［ＪＰ　（ＡＣＳＡＶＩＥ）　
、　Ｆ２ＤＮ　（八〇５ＡＶＥ）を示す図である。

本実施例では、ある発車（ｎ回目の発車）においては１
次の発車（ｎ＋１回目の発車）のクラ・ソチ接続速度の
補正値を決定する。

第４図のフローチャートにおいてステップ■〜■はある
発進（ｎ回目の発進）のエンジン回転数とインプットシ
ャフト回転数の差の最大値、及び。

その時の一アクセル踏み込み量を検出するステ・ノブで
あり、ステップ■〜０は次の発進（ｎ＋１回目の発進）
のクラッチ接続速度の補正値を決定するステップである
。

コンｌ−ロールユニット９は第４図のフローチャートに
基づき、以下のような制御を行う。

コントロールユニット９は、各データ（エンジン回転数
、インプットシャフト回転数、アクセル位置等）が入力
されると、停止状態からの発進であるか否かを判断する
（ステ・ノブ■）。停止状態からの発進であれば、ＥＩ
ＭＡＸ　、ＳＰＤＭＡＸを“０″とする（ステップ■）
。エンジン回転数とインプ・ノｌ−シャフト回転数との
差をＥＩＭΔＸと比較しくステップ■）、その差がＥＩ
ＭＡＸよりも大きければ、　ＥＩＭＡＸをその差に更新
する（ステップ■）。また。

その時のＡＣＣＥＬをＡＣＳＡＶＥとする（ステップ■
）。

このステップ■〜■で、エンジン回転数とインプットシ
ャフト回転数との差の最大値、及び、その時のアクセル
踏み込み量を検出する。

次に５ＰＥＥＤをＳＰＤＭＡＸと比較する（ステップ■
）。

ＳＰＤＭＡＸよりも５ＰＥＥＤが大きければＳＰＤＭＡ
Ｘをそ（７）ＳＰＥＩＥＤに更新する（ステップ■）。

アクセルペダルを踏み始めてからクラッチが完全に接続
し、インプットシャフト回転数とエンジン回転数が等し
くなるまでの発進操作中であるか否かを確認する（ステ
ップ■）。発進操作が終了していれば、　ＳＰＤＭＡＸ
をαと比較する（ステップ■）。ここで、αは通常の発
進であるのか、それとも、車庫入れ等の小さな速度制御
であるのかを確認するための値である。そして、車庫入
れ等の小さな速度制御であれば、クラッチ接続速度補正
値の変更を行わない。

ステップ■〜ステップ■では７通常の発進であるかどう
かを確認し２通常の発進であれば、ステップ［相］以降
でクラッチ接続速度補正値を決定する。

次ニ、ＡＣ５ＡＶＥニ応じたＦ２υＰ　（ＡＣＳＡＶＥ
）　、Ｆ２ＤＮ　（ＡＣＳＡＶＥ）をめ、　Ｅｎ＋ｏと
比較する（ステップ［相］。

＠）。コ　こで、Ｆ２［ＩＰ（八Ｃ３ＡＶＣ）　、Ｆ２
ＤＮ　（八Ｃ３ＡＶＥ）はＡＣＳＡＶＥをパラメータと
し、エンジン回転数とインプットシャフト回転数との差
をめる関数である。また、　Ｆ２ＵＰ　（ＡＣＳＡＶＥ
）はクラッチ接続速度を変更しなくてよい上限であり、
　Ｆ２ＤＮ　（ＡＣ５，ＡＭＣ）はクラッチ接続速度を
変更しなくてよい下限を示す。

従って、第５図斜線部にＩＥＩＭＡＸが存在すれば、ク
ラッチ接続速度補正値を変更しない。ＥＩＭＡＸがＦ２
ＩＪＰ　（ＡＣＳＡＶＥ）よりも大きい、すなわち、第
５図において、　ＵＩＭＡＸがＦ２ＵＰ　（’ＡＣ３Ａ
ＶＥ）よりも上にあれば、ステップ■に示す式により補
正項を決定する。

また、　ＥＩＭＡＸがＦ２ＤＮ　（八〇５ＡＶＥ）より
小さい、すなわち、第５図において、　ＥＩＭＡＸがＦ
２ＤＮ　（ＡＣＳＡＶＥ）よりも下にあれば、ステップ
０に示す式により補正値を決定する。

このようにして得られた補正値ＣＬＡＤＪは次の発進、
又は、変速の際のクラッチ接続制御において。

車両の運転状態９例えば、アクセルペダル踏み込み量、
ギアポジション等によって決定されるクラソチ操作速度
（ＣＬＴＳＰＤ）を、（１）式によって補正値ＣＬＡＤ
ＪＯ値が大なる時には、より速く、小なる時には、より
遅く補正し、最適なりラッチ滑りを得られるように補正
する。

ＣＬＴＳＰＤ−〜ＣＬＴＳＰＤＸ　ＣＬ八へＪ　／　６
４−−−−−　（１まただし、初期状態でのＣＬＡＤＪ
は６４゛である。

このように、ある発車（ｎ回目の発車）においてはめら
れたクラッチのすべり量を用いてクラッチ操作速度の補
正値を得て５次の発車（ｎ＋１回目の発車）のクラッチ
接続速度を補正する。

面、関数Ｆ２ｔｌＰ　（ＡＣ３ＡＶｌｌｉ）　、　Ｐ２
ＤＮ　（八Ｃ５ＡＶＥ）　、及び、ステップ■、■は実
験的にめられた式である。

また２本実施例において、ある発車（ｎ回目の発車）に
おいては１次の発車（ｎ＋１回目の発車）のクラッチ接
続速度を決定するのは、フィードパンクにかかる時間が
１発進操作（アクセルペダルを踏み始めてからクラッチ
が完全に接続し、インプットシャフト回転数とエンジン
回転数が等しくなるまで）時間に対し、非常に長いため
である。

ｇ０発明の効果 本発明によれば、クラ・ノチ板の摩擦係数に応じたクラ
ッチ接続制御が行え、クラッチ板の摩耗。

加速不足、空吹は等種々の問題を解消できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、変速マツプと呼ばれるもので、車速とスロッ
トルバルブ開度から一義的に変速点を決定するものであ
る。 第２図は本発明の実施例を示す自動変速機の機能ブロッ
ク図である。 図において、１はアクセルペダル、２ばスロットルバル
フ゛を言周整するスロットモータ、３はエンジン、４は
クラッチ、５はトランスミッション。 ６はクラッチとトランスミッションを駆動するアクチュ
エータのソレノイドバルブ、７ば車輪、８はドライブ（
Ｄ）、ニュートラル（Ｎ）、リバース（Ｒ）を選択する
ためのミッションレバー、９はスロ・ノトルモーク２．
及び、ソレノイドバルブ６を制御するコントロールユニ
・ノド、１０はトランスミッションの位置を表示するイ
ンジケータである。 第３図（ａｌ、　（ｂｌ、　（ｃｌは発進時アクセルを
同一程度に踏み込み、クラッチを同一速度でつなげた場
合のエンジン回転数、インプットシャフト回転数の関係
を示し、（ａ）はクラ・ノチ板の摩擦係数が正常の場合
、（ｂ）はクラッチ板の摩擦係数が小さし１場合。 （Ｃ１ばクラッチ板の摩擦係数が大きい場合のエンジン
回転数、インプ・／トシャフト回転数を示す。第３図の
斜線部分は１回転を伝達する際にクラ・ノチのすべりに
より発生するエネルギーを示す。 第４図は２本発明の一実施例であるクラ・ンチ制御方法
のフローチャートを示す。 第４図に示すフローチャートにおいて、　ＥＩＭＡＸは
発進操作中のエンジン回転数とインプットシャフト回転
数の差の最大値、　ＳＰＤＭＡＸは発進操作中の最大車
速、　ＥＮＧＩＮＥはエンジン回転数、　ｌＮ５ＨＡＦ
Ｔはインプットシャフト回転数、八ＣＣＥＬはアクセル
ペダル踏み込み量、　ＡＣ５ＡＶＥはＥＩＭＡＸを記録
した時の八ＣＣＩＥＬ　、　ＳＰ［ＥＥＤは車速、αは
車速しきＧ）値、　Ｆ２ＵＰ（ＡＣＳＡＶＩＩり　、　
Ｆ２ＤＮ　（ＡＣ３ＡＶＥ）は関数、　ＣＩ、ＡＤＪ　
Ｕま基本クラッチ速度に対する補正値をそれぞれ示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. エンジンと、そのエンジンにより回転される被回転体と
   の間の動力伝達の断続を行うクラッチ断続装置において
   、前記エンジンの回転数と、前記被回転体の回転数の差
   を検出し、その差に基づき前記クラッチ断続装置のクラ
   ッチ断続速度を変化することを特徴とするクラッチ制御
   方法。