JPS63279936A - 車両用クラッチの制御方法 - Google Patents

車両用クラッチの制御方法

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JPS63279936A
JPS63279936A JP62113303A JP11330387A JPS63279936A JP S63279936 A JPS63279936 A JP S63279936A JP 62113303 A JP62113303 A JP 62113303A JP 11330387 A JP11330387 A JP 11330387A JP S63279936 A JPS63279936 A JP S63279936A
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JP
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clutch
vehicle
engine
torque
coasting
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JP62113303A
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Inventor
Takashi Hayashi
孝士 林
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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  • Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
  • Hydraulic Clutches, Magnetic Clutches, Fluid Clutches, And Fluid Joints (AREA)

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】 [産業上の利用分野] 本発明は、車両のエンジンと動力伝達機構との間に介装
された車両用クラッチの伝達トルクを制御する方法に関
する。
[従来の技術] 従来、車両の走行状態であるスロットル開度とエンジン
回転数等とにもとづいて、車両用タラッチの伝達トルク
をすべり制御することにより、車両をスムーズに発進さ
せる技術が開示されている(特開昭61−206830
号公報、特開昭62−31532号公報、特開昭60−
161221号公報)。
一方、車両用クラッチの伝達トルクが「0」の走行状態
、すなわち惰性走行(惰行)時に、車両用クラッチの入
出力間の回転数差をなくすることで、該車両用クラッチ
が係合したときのエンジンブレーキによるショックの発
生を防止する技術が開示されている(特開昭60−11
9861号公報)。
[発明が解決しようとする問題点] しかしながら、従来の車両用クラッチの伝達トルクの制
御方法では、停車していた車両の発進時には、車両用ク
ラッチが係合を開始したときに、はとんどショックが発
生しないのにもかかわらず、惰行状態から再加速するた
めに係合を開始したときに、ショック(惰行加速ショッ
ク)が発生することがあった。
このショックの発生源の一つは、惰行状態から加速状態
になったとき、駆動力の方向が逆になることによる動力
伝達機構、たとえばデファレンシャルギア等のガタ打ら
である。
すなわち、デファレンシャルギアのバックラッショによ
り、ピニオンギアとリングギアとの間の歯打ちが惰行状
態からの加速時にとくに大きな音とショックとなって発
生する。
これは、以下に示す理由による。たとえば停屯時には、
第7図に示すように、ピニオンギアの山部はリングギア
の谷部のほぼ中央に位置することから、ピニオンギアに
変速機からの出力トルクが加えられたときの歯打ち音は
、はとんど発生しない。しかるに、惰行状態からの再加
速時には、第8図に示すように、惰行時にリングギアが
矢印YA力方向駆動されて歯面Aにてピニオンギアとリ
ングギアとが接触していたのが、加速状態によってピニ
オンギアの方が矢印YB力方向駆動された時に、ピニオ
ンギアとリングギアとの接触部が歯面Aから反対側の歯
面Bに急激に移動して、歯打ら音が大きく発生する。
本発明は、上記問題点を解決することにより、車両用ク
ラッチの係合開始時のショックの発生を防止して、車両
の運転窓を向上させることを目的とする。
[問題点を解決するための手段] 上記目的を達成する手段として、本発明の車両用クラッ
チの制御方法は、第1図に例示するように、 車両のエンジンと動力伝達機構との間に介装された車両
用クラッチを、スロットル開度の全閉時に(ステップS
A)、車両の走行状態(ステップSB)にもとづいてす
べり制御する(ステップSC)方法において、 車両の惰性走行時には(ステップSD)、上記車両用ク
ラッチの伝達トルクをエンジンから動力伝達機構に微小
トルクが伝達される値に制御すること(ステップSE) を特徴とする。
車両用クラッチとは、例えばコンピュータからの電気信
号等によって伝達トルクの制御が可能なものであり、−
例としては磁粉式電磁クラッチが挙げられる。
[作用] 本発明の車両用クラッチの制御方法は、スロットル開度
の全閉時に(ステップSA)、車両の走行状態(ステッ
プSS)にもとづいて車両用クラッチをすべらせるすべ
り制御を行なっている(ステップSC)場合において、
車両の惰性走行時には(ステップSD)、車両用クラッ
チの伝達トルクを制御することにより、エンジンから動
力伝達機構に微小トルクを加える。これにより、たとえ
ば惰性走行状態からの再加速は、微小トルクが動力伝達
機構に加えられている状態から行なわれる。
[実施例] 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。
第2図において、車両のエンジン10は、車両用クラッ
チであるパウダクラッチ12(詳細は第3図を用いて俊
述する)を介して無段変速機14の入力軸16に連結さ
れている。入力軸16には、油圧シリンダ18によって
V溝幅すなわち伝導ベルト20の掛り径が変更される可
変プーリ22が設けられている。出力軸24には、油圧
シリンダ26によってV溝幅が変更される可変プーリ2
8が設けられている。したがって、入力軸16に伝達さ
れた回転りは可変プーリ22および28に巻き掛けられ
た伝導ベルト20を介して出力軸24に伝達されるとと
もに、後段の副変速は30に伝達される。副変速機30
は、第1サンギア32゜第2サンギア34.リングギア
36などから成るラビニョウ型複合遊星歯車装置を備え
、高速段用クラッチ38.低速段用ブレーキ40.11
2進用ブレーキ42が図示しない油圧アクチュエータに
よって択一的に作動させられることにより、次表1に示
すように、副変速機30の変速比Rfが切り換えられ、
あるいは正転、逆転が切り換えられるようになっている
表1 ここで表1において、ρ1はZSI/Zr、ρ2はZ 
S2/ Z rである。但し、ZSIは第1サンギア3
2の歯数、ZS2は第2サンギア34の歯数、lrはリ
ングギア36の歯数である。ベルト式無段変速閤14の
出力軸24は副変速機30の入力軸を構成し、また副変
速機30内の遊星ギアを支持するキャリア44は出力軸
を構成するので、副変速U130の変速比γ(=1/速
度比e)はキャリア44の回転数で出力軸24の回転数
を除した値となる。上記キャリア44に伝達された回転
力は、中間歯車46.48および最終減速1a50を経
て、車両の一対の駆動輪52にそれぞれ伝達されるよう
になっている。
可変プーリ22および28の近傍には、それら可変プー
リ22および28の回転数に対応した周波数のパルス信
号SP1およびSF3をコントローラ54へ出力するた
めの入力軸回転数センサ58および出力軸回転数センサ
60が設けられている。中間歯車48の近傍には、中間
歯車48の回転数に対応した周波数のパルス信号S■を
コントローラ54へ出力するための車速センサ61が設
けられている。エンジン10の吸気配管に設けられたス
ロットル弁62は、アクセルペダル63の操作社より開
閉され、該スロットル弁62には、スロットルセンサ6
4が設けられており、そのスロットルセンサ64からは
スロットル弁開度θを表すスロットル信号Sθがコント
ローラ54に供給される。エンジン10のウォータージ
ャケットには、冷却水温センサ65aが設けられており
、その冷却水温センサ65aからは冷却水温TWを表す
水温信号STWがコントローラ54に供給される。エン
ジン10の点火回路には、エンジン回転数センサ65b
が設けられており、そのエンジン回転数センサ65bか
らはエンジン回転数Neを表す回転数信@SNEがコン
トローラ54に供給される。
本実施例においてはシフト切換装置としてシフトレバ−
66およびシフトモードスイッチ67が用いられており
、そのシフトレバ−66の操作位置を検出する操作位置
センサ68からは、シフトレバ−66のシフト操作位置
Pshを表す信号SPが、シフトモードスイッチ67か
らはシフトモードWを表すシフトモード信号SWがコン
トローラ54に供給される。このシフトレバ−66は油
圧回路70内のマニュアルバルブと機械的に関連させら
れており、ニュートラルレンジに操作されたときには、
高速段用クラッL3B、低速段用ブレーキ40.後進用
ブレーキ42をそれぞれ作動させるための油圧アクチュ
エータのいずれにも油圧が供給されることを阻止するが
、後進レンジに操作されたときには、後進用ブレーキ4
2を作動させる油圧アクチュエータのみに作動油を供給
させる。また、シフトレバ−66が前進レンジのうらの
通常走行(D=ニドライブレンジに操作された場合には
、高速段用クラッチ38を作動させる油圧アクチュエー
タのみに作動油が供給されることを許容し、高速側ギア
段が維持されるようにする。
また、シフトレバ−66が前進レンジのうちの自動変速
レンジ(Sレンジ)またはエンジンブレーキレンジ(し
レンジ)に操作された場合には、高速段用クラッチ38
および低速段用ブレーキ40を作動させるそれぞれの油
圧アクチュエータのいずれかに作動油が供給されること
を許容する。それらの油圧アクチュエータには、油圧回
路70に設けられたシフト用電磁弁72の作動に応答し
て作動するシフトバルブから、択一的に油圧が供給され
るようになっている。
上記油圧回路70は、出力軸24に設けられた油圧シリ
ンダ26に無段変速機14の実際の変速比(速度比)お
よびエンジン10の出力トルクに対応して調圧されたラ
イン油圧を供給し、伝導ベルト20の張力を必要かつ充
分に制御する。また、油圧回路70は、入力軸16に設
けられた油圧シリンダ18に関して、シフト方向切換弁
74の作動に応答して、作動油を供給しあるいは排出し
、また、シフト速度切換弁76の作動に応答して油圧シ
リンダ18への作動油流入速度あるいは油圧シリンダ1
8からの作動油排出速度を変化させる。
なお、油圧ポンプ78はエンジン10などによって駆動
されることにより、オイルタンク80内の作動油を油圧
回路70に圧送するもので必って油圧回路70の油圧源
として機能する。
上記コントローラ54は、入出力インターフェース82
.中央処理部84.および記憶部86等を備え、記憶部
86に予め記憶されたプログラムおよびデータに従って
、入出力インターフェース82を介して入力された種々
の入力信号を処理し、該処理結果にもとづいて、シフト
用電磁弁72の作動を制御することにより、副変速1f
i30のギア段を自動シフトさせ、シフト方向切換弁7
4およびシフト速度切換弁76の作動を制御することに
より、無段変速機14の変速比(速度比)を最適値に変
化させ、パウダクラッチ12の励!1はを制御すること
により、パウダクラッチ12の係合量を最適値に制御す
る。
パウダクラッチ12は、その入力側回転体と出力側回転
体との間のギャップに励磁コイル88の磁気力によって
磁粉を充填することにより、励磁コイル88に流す励磁
電流に対応する伝達トルクを一定の伝達特性に従って伝
達するようになっている。第3図はパウダクラッチ12
の一例を示すものであって、入力軸90には入力側回転
体としての円環状のヨーク92が外周部材94を介して
固定されている。ヨーク92内には環状の励磁コイル8
8が埋設されており、その励磁コイル88には、ヨーク
92とともに回転する第1ラビリンス部材96に固定さ
れたスリップリング98を介して励磁電流が供給される
ようになっている。出力側回転体であるロータ100は
ヨーク92と同心にかつ相対回転可能にベアリング10
2を介して第1ラビリンス部材96に支持されており、
ロータ100は出力軸104の軸端とスプライン嵌合さ
れている。第1ラビリンス部材96には環状突起106
が設けられる一方、ヨーク92の入力軸90側には同様
の環状突起を備えた第2ラビリンス部材108が固定さ
れており、それら環状突起106および第2ラビリンス
部材108によってfitlvJを封入するべき略密閉
された環状空間が形成されている。その環状空間内に収
容された磁粉は、励磁コイル88の磁気力に従ってロー
タ10Oの外周面とヨーク92の内周面との間のギャッ
プ内に充填されるとともに磁気的に結合され、入力軸9
00回転を励磁コイル88に供給される励磁電流に対応
した大きざの伝達トルクにて出力軸104へ伝達するよ
うになっている。したがって、上記入力軸90および上
記出力軸104はパウダクラッチ12の入力軸および出
力軸に相当するものである。
上記パウダクラッチ12の動力伝達の割合は、励磁コイ
ル88に供給される励磁電流Iclに比例している。第
4図はパウダクラッチ12の励磁コイル88に流れる励
磁電流1clとパウダクラッチ12の実伝達トルクに対
応するクラッチ制御値TC1との関係を示すグラフであ
る。
次に第5図のフローチャートにより所定時間毎に実行さ
れる本実施例のクラッチおよび変速制御ルーチンを説明
する。該ルーチンが呼び出されると、先ずシフトレバ−
66の操作位置P sh、エンジン回転aNe 、入力
軸16の回転数Nin、出力軸24の回転数Nout、
スロットル間度θ、開度歯車48の回転数にもとづく車
速Vを信号SP。
SNE、SPl、SF3.SθおよびSvにもとづいて
読み込む(ステップ200)。次いで、シフトレバ−6
6の実際の操作位置が走行位置にュートラル、パーキン
グ以外の位置)であるか否かを判断する(ステップ21
0)。走行位置であると判断された場合には、エンジン
回転数Neと入力軸16の回転数Ninとの差が所定値
δ(ここでは50rl)m>以上であるか否かを判断す
る(ステップ220)、両回転数の差l Ne−Nin
1が所定値δ以上であると判断された場合、すなわらパ
ウダクラッチ12がすべっている場合には、スロットル
バルブ62が開いているか(スロットル開度θがrOJ
でないか)否かを判断する(ステップ230)。スロッ
トルバルブ62が閉じている場合(スロットル開度θが
「O」の場合)には、次に現在の車速VがrOJか否か
、すなわち車両が停止しているか走行しているかを判断
する(ステップ240)。ここで車両が停止していれば
(ステップ240)、次にクラッチ制御値Telに「0
」を設定しくステップ250) 、一方走行していれば
(ステップ240> 、次にクラッチ制御値TC+に微
小伝達トルクに対応する「所定値ε」を設定する(ステ
ップ260)。
上記クラッチ制御値Telの設定後は、次に該クラッチ
制御値TC+に対応する励磁電圧Vcl (〜励磁電流
1cl)をコントローラ54からパウダクラッチ12に
出力する(ステップ270)。これにより、パウダクラ
ッチ12の伝達トルクは、実際にrOJもしくは微小値
に制御される。上記クラッチ制御値TC+の出力後は、
副変速機30のシフト制御を図示しないルーチンによっ
て行ない(ステップ280> 、次にクラッチ制御値T
C+が最大値(max)か否かを判断する〈ステップ2
90)。
ここで、クラッチ制御値Telが最大値である場合には
、スロットル開度θと車速Vとにもとづいて、図示しな
いルーチンにより無段変速機14の目標回転数Nin本
を算出して決定しくステップ300)、一方りラッチ制
御値TCItfi最大値でない場合、たとえばrOJ、
re」の場合には、無段変速機14の変速比γが最大(
γmax )になる目標回転数Nin”を車速Vにもと
づいて算出し、決定する(ステップ310)。上記目標
回転数Nin本の決定後は、下記(1)式にもとづいて
、流量弁制御値vcyr:n出し、該値VCにより、シ
フト方向切換弁74およびシフト速度切換弁76の制御
を行なう(ステップ320)。これにより、実際に変速
比が制御される。
VC・・・流量弁制御値 に2 ・・・定数 Nin ・・・入力軸16の回転数 N11本・・・目標回転数 次いで下記(2)式にもとづいて、ライン圧制御値P1
を算出し、該値P1により、ライン圧を制御する(ステ
ップ330)。
p+ 4−に3−1 re +L土ニ −に4−Nout十ΔP    −(2>PI・・・ラ
イン圧制御値 lTe1・・・エンジントルクの絶対値e・・・速度比
(=1/変速比γ) K3.に4・・・定数 Nout・・・可変プーリ28の回転数ΔP・・・所定
ライン圧 以上ステップ200ないし330の処理が行なわれるこ
とにより、パウダクラッチ12にすべりがあり、スロッ
トルバルブ62が全閉の場合に、車速■にもとづいて下
記の制御が行なわれる。
(+>車速VがrOJの場合、すなわち車両が停止して
いる場合には、クラッチ制御値TelにrOJが設定さ
れることによって、パウダクラッチ12の伝達トルクは
「0」に制御される。
(ii)車速VがrOJでない場合、すなわち車両が走
行している場合には、クラッチ制御値Telに「所定値
ε」が設定されることによって、パウダクラッチ12の
伝達トルクは、「微小トルク」に制御され、無段変速機
14の変速比は、最大値に制御される。
上記車両の停止もしくは惰性による走行状態において、
アクセルペダルが踏み込まれることによりスロットルバ
ルブ62が仝閉でなくなったとの判断が行なわれた場合
には(ステップ230)、次に予め記憶部86に記憶さ
れた複数のデータマツプから図示しないエンジントルク
データマツプを選択し、該データマツプからエンジン回
転数Neとスロットル開度θとに対応する現在のエンジ
ントルクTeを読み込む(ステップ340)。
次いで、コントローラ54の記憶部86に予め記憶した
図示しない目標ミート回転数Nm8特性およびフィード
バックゲインに1特性にもとづく発進用データマツプか
ら現在のスロットル開度θに対応するデータを読み込む
(ステップ350)。
ここで読み込まれる目標ミート回転数N1本は、たとえ
ばスロットル開度θが小さい場合には小さく、開度θが
増大するにしたがって大きくなるものである。又、フィ
ードバックゲインに1は、スロットル開度θが増大する
にしたがって大きくなるものであって、エンジン回転数
Neの立ち上がり特性、および目標ミート回転数N1本
への収束特性を最適に制御するためのものである。
上記停止からの発進、もしくは惰行からの再加速におけ
る目標ミート回転数N1本およびフィードバックゲイン
に1の読み込み後は、次にパウダクラッチ12の伝達ト
ルクを制御するための基準となるクラッチ制御値Tel
を下記(3)式の演算を行なって算出する(ステップ3
60)。
Tcl←Te +に1 (Ne −Nm ” ) ・ 
(3)Tel  ・・・クラッチ制御値 Te  ・・・エンジントルク に1 ・・・フィードバックゲイン Ne ・・・エンジン回転数 Nm*・・・目標ミート回転数 上記クラッチ制御値Telの算出後は、既述したステッ
プ270ないし330の処理が実行されて、パウダクラ
ッチ12の伝達トルク制御、および副変速機30.無段
変速機14の変速比制御等が行なわれる。
以上200ないし230,270ないし360の処理が
行なわれることにより、パウダクラッチ12の伝達トル
クが漸増されて、停止からの発進もしくは惰性走行状態
からの再加速が行なわれる。
上記発進もしくは再加速により車速Vが増加して、パウ
ダクラッチ12のすべりが所定値6未満になった場合、
すなわらステップ220によりINe −Ninl <
δであると判断された場合には、入力軸16の回転数N
inが所定値α(ここでは900 rDIR)以上であ
るか否かを判断する(ステップ370)。入力軸16の
回転数Ninが所定値α以上である場合には、クラッチ
制御値TC+に最大値を設定しくステップ380) 、
続くステップ270の実行によりパウダクラッチ12の
励磁電圧VC1を最大にして、係合を完了させる。次い
で既述したステップ280ないし300,320,33
0により、無段変速機14の変速比γが実際に制御され
る。
上記パウダクラッチ12の完全係合状態において、第6
図の動作状態を経時的に示すグラフの時点T1に示すよ
うに、スロットル開度θが「0」に移行した場合には、
車速Vが漸減するにしたがって、変速比γが漸増して最
大変速比γmaxになる。この状態で、ざらに車速Vが
低下して、時点T2にて、ステップ370によりNtn
<α(θi)であると判断されたとき、すなわち無段変
速機14の最大変速比γmaxに対応する目標回転数N
i。
*〈ストール回転数)より所定値小さい回転数α(θi
)未満に入力軸16の回転数Ninがなったときには、
上記ステップ230に処理を移行する。
たとえば、車速■がrOJでない場合には、第6図の時
点T2に示すように、クラッチ制御値Telに「所定値
ε」が設定され(ステップ26o)、変速比γが最大値
γmaxに保持されて(ステップ310)、惰性走行が
行なわれる。この惰性走行状態で、時点T3に示すよう
に、アクセルペダルが踏み込まれることにより、既述し
たステップ230.340〜360.270〜330に
よる再加速もしくは発進制御、すなわち前記(3)式に
よるクラッチ制御値TCIの制御(ステップ360)等
が行なわれる。このクラッチ制御値TC+の制御により
、制御値TCIが漸増することによって、時点T4に示
すように、パダクラッチ12のすべり(l Ne −N
inl >がほとんどなくなった場合にはくステップ2
20)、既)ホしたように、クラッチ制御値Telが最
大(ステップ380)にされるとともに、変速比γがス
テップ300の決定にもとづいて制御される。
以上クラッチおよび変速制御ルーチンにより、車両の停
車時には、パウダクラッチ12が完全に切り離されて、
エンジン10は負荷が接続されていない状態でアイドリ
ング状態になる。したがって、エンジン10の回転が安
定になるとともにクリープ現象および徒な燃料消費が防
止される。
一方、惰性走行時には、パウダクラッチ12の入力側の
回転数(ここではエンジン回転数Ne)の方が出力側の
回転数(ここでは入力軸回転数N1n)より高くされる
とともに、パウダクラッチ12の伝達トルクが「微小ト
ルク」に制御される。
したがって、車両の惰性走行は、エンジン10から無段
変速機14の方向に、トルクが加えられている状態で行
なわれる。この結果、惰性走行からの再加速時に、駆動
力の伝達方向が反転しなくなることにより、動力伝達機
構等のバックラッシュ等によるガタ打ち等が防止されて
、係合時のショックはほとんど発生しない。
すなわち、本実施例により、惰行再加速時のショックの
低減作用を向上させて、良好に運転感を得ることができ
るという極めて優れた効果を奏する。
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、
本発明の要旨を変更しない範囲で種々な態様の実施が可
能である。
[発明の効果] 本発明の車両用クラッチの制御方法は、車両の惰性走行
時に、車両用クラッチの伝達トルクをエンジンから動力
伝達機構に微小トルクが伝達される値に制御することに
より、エンジン側から車輪側に微小なトルクを加え続け
ている。
これにより、たとえば惰性走行状態からの再加速により
、エンジンから動力伝達機構に、急激にトルクが伝達さ
れても、駆動力の伝達方向が反転することはない。した
がって、動力伝達機構等のバックラッシュのガタ打ち等
によるショックの発生がなくなって、運転感が向上する
という極めて優れた効果を奏する。
そのうえ、車両の惰性走行時以外は、微小トルクの伝達
は行なわないので、徒な燃料消費、エンジン回転の不安
定等が防止されるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の車両用クラッチの制御方法の基本的構
成を例示するフローチャート、第2図は本発明の一実施
例が適用される車両の全体構成図、第3図は実施例のパ
ウダクラッチの構成図、第4図は実施例のパウダクラッ
チの制御特性を示すグラフ、第5図は実施例のクラッチ
および変速制御ルーチンのフローチャート、第6図は実
施例の動作特性を示すグラフ、第7図および第8図は従
来例の説明図である。 10・・・エンジン 12・・・パウダクラッチ 14・・・無段変速機 54・・・コントローラ 61・・・車速センサ 64・・・スロットルセンサ

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】  車両のエンジンと動力伝達機構との間に介装された車
    両用クラッチを、スロットル開度の全閉時に、車両の走
    行状態にもとづいてすべり制御する方法において、 車両の惰性走行時には、上記車両用クラッチの伝達トル
    クをエンジンから動力伝達機構に微小トルクが伝達され
    る値に制御すること を特徴とする車両用クラッチの制御方法。
JP62113303A 1987-05-08 1987-05-08 車両用クラッチの制御方法 Pending JPS63279936A (ja)

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JP62113303A JPS63279936A (ja) 1987-05-08 1987-05-08 車両用クラッチの制御方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02193726A (ja) * 1988-11-30 1990-07-31 Suzuki Motor Co Ltd 連続可変変速機のクラッチ圧制御装置
JP2013132166A (ja) * 2011-12-22 2013-07-04 Hitachi Automotive Systems Ltd 電動車両の制御装置
DE102014212721A1 (de) 2013-09-12 2015-03-12 Honda Motor Co., Ltd. Kupplungssteuervorrichtung für Fahrzeug

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