JPS60157933A - 車両用電磁式クラツチの制御装置 - 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】 本発明は、エンジンからの伝動系に装備される車両用電
磁式クラッチの制ｔＩｌ装置に関し、特にベルト式無段
変速機と相合わせた場合のクラッチ解放車速をセレクト
レンジにより可変にづるものである。

この種の電磁式クラッチの制御に関しては、従来例えば
特開昭５６−１３１４３０４公報の先行技術があり、車
両走行時の種々の操作、エンジン回転、＊速等の（８号
により自動的にクラッチの係合および解放を行うことで
、クラッチペダル操作を不要にづ゛ることが提案されて
いる。

ところで、上記電磁式クラッチをベルト式の無段変速機
と組合わせＩＣ伝動系が既に提案されてＪ５す、この場
合においても電磁式クラッチのクラッチトルクを電気的
に制御することで、クラッチペダル操作が不要になる等
の利点を右する。また、ベルト式無段変速機は連続的に
無段変速づるという最大の利点を有するが、その反面実
際に車両に搭載して最大限効果的に利用づる際には種々
の解消しなければならない問題があり、この場合に電気
的に制御しｉｆｆる電磁式クラッチの性能を利用しその
クラッチを含んだ状態で問題に対処することが種々提案
されて来ている。

ここで上記無段変速機のセレクトレンジの前進段では、
エンジン回転の広範囲で無段変速４−るＤ（ドライブ）
レンジと、この外にエンジン回転の高い範囲に限定して
無段変速し、アクセル開放の場合はシフトダウンしてエ
ンジンブレーキ効果づるＤＳ　（スポーティドライブ）
レンジを有する。

一方、電磁式クラッチの制御とじて、上述のレンジにセ
レクトし１．：状態でのアクセルを開放しｌζ減速詩に
は、［ンストを防ぐためクラッチ解放車速はＤレンジで
の減速時に急激な減速感を伴わない、例えば１５〜２０
ｋｍ／ｌ＋に設定されている。

しかるに、主としてエンジンブレーキ用として使用され
るＤ　Ｓレンジにセレクトした場合のクラッチ解放車速
もＤレンジと同様に設定されていると、この［）Ｓレン
ジでのエンジンブレーキ性能を充分に発揮し得ない。ぞ
してＤＳレンジは、上述するようにエンジン回転が高目
に保持されてエンストを生じる恐れが少ないことから、
クラッチ解放車速を下げることが可能ぐあり、このこと
も加味して［）Ｓレンジの充分なエンジンブレーキ特性
を４９ることが望まれる。

本発明は、このよう４Ｔ前進段のＤまたは［）Ｓのセレ
クトレンジの各機能に鑑み、アクセル開放時のクラッチ
解放車速を各セレクトレンジ毎に変えて、ＤＳレンジで
は最適なエンジンブレーキ特性を得るようにした車両用
電磁式クラッチの制御装置を提供することを目的とする
。

この目的のため本発明の構成は、Ｄ　Ｓレンジではエン
ジン回転が高目に保持されてエンストを生じる恐れが少
ない点に着目して、Ｑｓレンジのクラッチ解放車速をＤ
レンジに比べて下げ、Ｄ　Ｓレンジのクラッチ直結領域
を低車速側に拡大し゛Ｃ１充分月つ適切なエンジンブレ
ーキ効果を得るようにしたことを要旨とするものである
。

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
ッチを含む伝動系について説明Ｊると、符＠１は電磁粉
式クラッチ、２は無段変速機であり、無段変速Ｉ幾２は
人別ジるど、入力端から前後進の切換部３、プーリ比変
操部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プ−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ξれるメインケース１、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。

電磁粉式クララｙ−１は、エンジンからのクランク軸１
０にドライブプレート１１を介して一体結合づるリング
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づ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．　ｉ４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ど連通し
ている。また、＝Ｊコイル５を具備するドリブンメンバ
１４のへプｎ；リスリップリング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ドリブンメンバ１２、１４
の間に生じる磁力線にＪ、す、そのギｔ７ツブ１Ｇ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
チ電流をカットづると、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（二］−１−ラル）レン
ジから前進のり、Ｑｓ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が接際して、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６１ｓ３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（プられる。即し、人力軸１３に前進
被係合側を兼ねた後進トンイブ用のギＶ２１が形成され
、主軸２ｏには後進被係合側のギ１７２２が回転自在に
１■合しＣあり、これらのギ゛１７２１．２２が軸２３
で支持されＩこカウンタギＡ７２４、軸２５で支持され
たアイドラギＸ７２６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ＶＪ換機
構２７が段番ノられる。ここＣ１常峙噛合っている上記
ギ−７２１，２４，２６，２２はクラッチ１のコイル１
５を有づるトリジンメンバ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もＡ点に対
応して、切換ｔ１４Ｍ２７は主軸２０のハブ２８にスプ
ライン嵌合づるスリーブ２９が、シンクロ機構３０．３
１を介して各ギＡ７２１．２２に噛合い結Ａ　Ｊるよう
に構成されている。

これにより、Ｐ又はＮレンジの中や位置では切換機構２
１のスリーブ２９がハブ２８とのみ１１χ合して、主軸
２０が入ツノ軸１３から切頗される。次いで、スリーブ
２９をシンク１」機構３０を介してギオフ２１側に噛合
わすと、入力軸１３に対しヨト軸２０が直結してＤ又は
ＤＳレンジの前進状態になる１、一方、スリーブ２９を
逆にシンク［Ｉ（ｆｉ　４ｆＧ　３１を介してギ翫〕２
２側に噛合わせると、入力軸１３はギヤ２１．２４．２
６．２２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＠３５が平
行配置され、これらの両軸２０．３５にイれぞれ主プー
リ３６、副プーリ３７が設けられ、且つ両ブー９３６、
３７の間にエンド、レスの駆動ベルト・３４が掛は渡し
である。プーリ３Ｅｉ、　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
ブーり半休３６１）、３７１）が１−リ間隔を可変に４
−べく移動可能にされ、可動側ブーり半体３６ｂ、３７
＋１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の可動側ブー９３
１′体３７１）にはプーリ間隔を狭クリ−るｈ向にスプ
リング４０が付勢されている。

ま／ｊ　、油圧制御系どして作動源のＡイルポンプ４１
が主プーリ３６の隣りに設置される１、このＡイルポン
プ４１は高圧用のギ１ノポンプであり、ポン１駆動軸４
２が主プーリ３６、主軸２０及び入力軸１３の内部を刺
通してクランク軸１０に直結し、エンジン運転中相に油
圧を生じるようになっている。そして、このＡ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ど副プーリ３１のプーリ間隔
を逆の関係に変化して、駆動ベル１−３４のプーリ３６
．３７におけるプーリ比を九（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３
５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（〕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１？４５に７アイｔ
ルギヤ４６が噛合い、フｉｌイナルギ〜７４ＧからＸ動
ｍ椙４７を介してん右の駆動輪のｚｌ主軸８、４９に伝
動構成される。

第２図において、上記１１１磁粉式クラップの制御系ニ
ツイｉ”　ＧＪ：　特１？ｉｌ　１１１７５ｆｉ　−１
３１４３０＠公報１．：　ｎｉＩ示されでいるため、本
発明に１接必要でないものは省略し″Ｃ１第２図におい
て本発明について説明づると、例えばメータケーブル取
出口等に取イリけられて車速に比例したパルスを生じる
車速センサ５０と、セレクトレンジのＤｓレンジを検出
づるＤｓレンジ″Ｉ・ｙ　＜！ｊ　１を有１ノ、これら
の車速センサ５０とスイッチ５１が制御ユニット５２を
介してクラッチコイル１５の駆動用トランジスタ５３に
接続される。制御ユニット５２において車速センサ５ｏ
は車速に応じた電圧を生じるＦ−Ｖ変換器５４を介して
比較器５５の反転入力に接続し、この比較器５５の非反
転入力には基準電圧を定める分圧回路５６が接続し、分
圧回路５６の途中が抵抗５７を介してＤｓレンジスイッ
チ５１に接続する。また、比較器５５の出力側と非反転
入力側との間には、クラッチの保合と解放の間にヒス・
アリシスを与えるための抵抗５８を右ジる帰還回路５９
が接続し、比較器５５の出力側がインバータ６０゜ＯＲ
ゲー［−６１を介して上記１〜ランジスタ５３に接続す
る。そして、ＯＲゲート６１には更に本発明の対象とジ
°る直結電流以外の種々の電流制御４ｇ丹が人力してい
る。

このように構成された制御装置の動作を第２図ないし第
４図を用い°Ｃ説明づると、第２図の制御回路によりク
ラッチ係合および解放の車速は、比較器５５の非反転入
力側の分圧回路５６．ＤＳレンジスイッチ５１．帰還回
路５９による電圧で決まるごとになる。即ら、アクセル
開放の減速時に車速センサ５０で検出されｌこ車速のパ
ルスは、Ｆ−Ｖ変換器５４で第３図に示すアナログ電圧
に変換されて比較器５５に入力する。そこで、［）Ｓレ
ンジ以外のＤレンジでは［）Ｓレンジスイッチ５１がオ
フ４゛るため、比較器５５の非反転入力の電圧は分圧回
路５Ｇと帰還回路５９による比較器５５の出力側のＨレ
ベルで最も高く設定され、これにより高い車速ＶｔＨで
比較器５５の出力がし１ノベルになり、これがインバー
タ６０で反転してＯＲゲート６１でそれまで制御信号に
よりエンジン回転に比例した７Ｆｉ流制御が行われてい
たものに代っ゛Ｃトランジスタ５３に入力することで、
クラッチコイル１５には第４図の太い実線で示すように
高い車速Ｖ、Ｈの例えば２０ｋＩ□／１１で直結電流が
流れて、クラッチ１を係合づる。またこのとき、既に比
較器５５の出力側が１−レベルになって帰還回路５９に
より比較器５５の非反転入力の電圧を上述に比べて下げ
゛（いるｌこめ、上述より低い車速ＶｔＬの例えば１５
ｋｌｌ／１１で第４図の細い実線のように直結電流がカ
ットされ、クラッチ１を解放する。こうして、このＤレ
ンジではクラッチ解放車速が高目に設定されてエンスト
が防止され、且つ良好な惰行走行を得ることが可能にな
る。まｌこ、クラッチ１の係合と解放車速■２＋−＋、
ＶｚＬの間にヒステリシスが設けられることで、この中
速付近で走行する際にクラップ１が係合と解放を繰返す
、所謂ハンチングを防ぐことができるのである。

一方、ＤＳレンジにヒレクトすると、ｌ）　Ｓレンジス
イッチ５１がＡ“ンして分圧回路５Ｇの途中をアースす
ることで、その分圧回路５６による１ｔＩＩ−電圧は下
がる。そのために、上記Ｄレンジの場合と同様に動作す
る際のクラッチ係合車速ＶｔＨとクラッチ解放車速Ｖｔ
Ｌは、−律の低車速側に移行して１４図の破線で示プよ
うになり、クラップ−係合車速ＶｔＨは例えば８１ｖ／
Ｉ＋に、クラッチ解放車速ＶｔＬは例えば５ｋｍ／ｌ＋
に設定される。こうして、Ｄレンジの場合と同様のヒス
テリシスによる効果が得られ、且つクラッチ解放ｔｉｔ
速ＶＩＬが低くなってクラッチ直結領域が低車速側に拡
大することから、エンジンブレーキが低い車速まで充分
に効くことになる。

ここで、Ｒレンジでは無段変速ｓＩ２において変速比が
最大の低速段に固定されてエンストの恐れが少ないこと
から、このＲレンジのクラッチ係合および解放車速も上
述のＯＳレンジと同様に定めることができる。

なお、本発明は上記実施例のみに限定されるものではな
く、制御ユニットの動作をマイコンでソフト的に処理ザ
ることも可能である。

以上の実施例から明らかなにうに、本発明によると、無
段変３！機と紹合わせた電磁式クラッチにおいて、走行
レンジの１）レンジとエンジンブレーキが効＜１）Ｓレ
ンジ、更にはＲレンジでクラッチ解放車速が可変にされ
、特にＱｓＳレンジはＤレンジと各別にクラッチ解放車
速が低車速側に設定されるので、所望のエンジンブレー
キ特性を得て充分なエンジンブレーキ作用を行うことが
できる。

また、ＤＳレンジまたはＲレンジでもＤレンジと同様に
タラップ係合と解放車速の閑にヒスプリシスが設けられ
ているので、ハンチングを防ぐことができて好ましい。

Ｏ３またもよＲレンジのクラッチ係合と解放車速は［）
Ｓレンジのそれを定める制御系を用い、且つＤレンジの
場合を基準にしく設定するので、ＩＩＪＩＩが容易であ
り、両者を混合することもない。

【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ッチを含む伝動
系の一例を示す断面図、第２図は本発明による装置の一
実施例を承り回路図、第３図はＦ−Ｖ変換器特性図、第
４図は各車速でのクラッチ係合と解放を示づ図である。 １・・・電磁粉式クラッチ、２・・・無段変速機、１５
・・・クラッチコイル、５０・・・車″ｉＭｌ！ンリ＝
、５１・・・ｌ）ｓレンジスイッチ、５２・・・制御ユ
ニット、５３・・・駆動用１−ランジスタ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 無段変速機と相合わせた電磁式クラッチのセレクトレン
   ジとしく、少なくともエンジン回転の広範囲に無段変速
   （るＤレンジと、エンジン回転の高い範囲に限定して無
   段変速し、アクセル開放時エンジンブレーキ作用するＤ
   ｓレンジを右（るものにおいて、クラッチの係合と解放
   車速にヒステリシスを持た＃！Ｄレンジと［）Ｓレンジ
   とで車速を（れぞれ別異にしたことを特徴とする車両用
   ２１１１式クラップの制御装置。