JPS6357345A - 車両用自動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】 【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
、半クラッチ時のクラッチ係合率が無段変速機からの変
速によって影響を受けないように制御し、円滑な発進特
性を得ることに関するものである。

【従来の技術】

この種の車両用自動クラッチ、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−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Ｖ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１１御化が進んで来ており、自動クラッチに
おいても、きめ細かな制御が要求されている。 なお、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６０−９８２５６号公報および特開昭６０−９
８２５８号公報の先行技術がある。

【発明が解決しようとする問題点】

発進用の電磁クラッチを有する無段変速機は、発進時の
半クラッチ状態（スロットルを踏込んＩど状態）では、
無段変速機が急激に変速する時、第５図にみられるよう
に瞬時における車速、エンジン回転数を一定とすると、
変速機のブライマリブーりの回転数が急激に上昇したり
、下降したりする。例えば発進時、低車速域で変速機の
ブーり比の変化をロー側へ急激に移行すると、プライマ
リプーリの回転数が急激に上昇し、ついにはエンジン回
転数を上回り、車体側からの逆駆動力を受けないように
クラッチ電流が切れる。換言すれば、ドライバが発進し
ようと意図している時に、クラッチが切れるという現象
が起る。 そ（）て、再度エンジン回転数が上昇し、再度ブライマ
リブーりの回転数よりエンジン回転数が上回る段階で、
こんどはクラッチ電流が急激に流れるという現象が起る
。このように発進加速途中、クラッチの断続が起ること
は、車速の円滑な制御を欠き、ドライバビリティを損う
という問題がある。 本発明は、このような点に鑑みてなされたもので、電磁
クラッチが半クラッチ状態において、クラッチ係合率が
無段変速機からの変速制御により影響されないように制
御し、スムーズな発進特性を得る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、発進用の電磁クラ
ッチを具備するものにおいて、上記電磁クラッチの結合
状態を判定するクラッチ結合判定部と、車速を急変する
ための操作を判定する急変速必要判定部とを有し、上記
電磁クラッチの半クラッチ状態において、変速機の変速
比の変化速度を或る範囲に制限し、その時、クラッチを
結合方向に制御すると共に、クラッチの直結状態で、半
クラッチ状態における変速機の変速比変化速度の制限を
解除するように構成しである。

【作　　　用】

上記構成に基づき、本発明は、スロットルの踏込みを急
激に行って急変速するような操作がなされても、変速機
の変速比の変化速度が或る範囲内に抑制されるので、ブ
ライマリブーりの回転数がエンジン回転数を上回ること
がなく、クラッチを結合させる方向に制御することがで
きる。そしてクラッチが半クラッチ状態を脱し、直結状
態になった時、変速比の変化速度に関する制限を解除す
ればよいのである。

【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、Ｔｉ磁粉式クりッヂ２９前後進切換装置３を介
して無段変速１１ｆｉ４に連結し、無段変速機４から１
組のりダクションギャ５．出力軸６．ディファレンシャ
ルギヤ７および車＠８を介して駆動軸９に伝′＃Ｊ構成
される。 電何条粉式クラッチ２は、エンジンクランク＠１０にド
ライブメンバ２ａを、入力軸１１にクラッチコイル２Ｃ
＠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ｆｆ１ｌａ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際およびクラ
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に構成され
ており、少なくとも入力＠１１を主０ｋ１２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
たブーり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゜１：ｉ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
イン圧を供給してブーり押付力を付与し、プライマリ圧
により駆動ベルト１Ｇのプーリ１４，１５に対する巻付
は径の比率を変えてｐ、１．（段階に変速制罪するよう
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０４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のブライマリブーりとセカンダリ
ブーりの回転数センサ２１．２２゜クラッチドリブン側
回転センサ２３を有する。また、操作系のシフトレバ−
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開度センサ２８を有し、スロ
ットル弁側にスロットル１Ｆｔ１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神々の信号は、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クラッチ２に、変速
側部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、プライマリプーリ回転数センサ２１のブライマリ
ブーり回転数Ｎｐとセカンダリブーり回転数センサ２２
のセカンダリブーり回転数Ｎｓとが、実変速比算出部３
１で実変速比ｉ＝（ブライマリブーり回転数Ｎｐ）／（
セカンダリブーり回転数ＮＳ）の演算をうけて実変速比
ｉを得る。またセカンダリブーり回転数Ｎｓとスロット
ル開度センサ２９のスロットル開度θの各信号は、目標
変速比検索部３２に入り、θ−ＮＳの関係で目標変速比
ｉｓを得る。上記実変速比算出部３１の出力信号：およ
び目標変速比検索部３２の出力信号ｉｓは、変速速度算
出部３３で ｄｉ／ｄｔ−に１（ｉｓ−ｉ） の演算を行うが、これには目標変速速度算出部３４から
の出力信号ｄｉｓ／ｄｔおよび係数設定部３６からの信
号（係数に１．Ｋｔ）が与えられ、ｄｉ／ｄｔ＝に１（
ｉｓ−ｉ）十に、・　ｄｉｓ／ｄｔの形で出力信ｓｄｔ
／ｄｔが得られるのである。 上記係数に１は、変速速度に直接関係するも・ので、ド
ライバの加速意思に対応して固定値、またはアクセル開
度変化の関係で可変にすることができる。係数に２は、
例えば無段変速機の遅れ成分に関係するもので、固定値
または可変にすることができる。 なお出力信＠　ｄ　ｉ　／　ｄ　ｔは、デユーティ比検
索部５５において実変速比算出部３１の出力信号ｉに関
して検索がなされ、駆動部５６へ適正駆動信号が送られ
、ソレノイド弁５７を制御する。 また、エンジン回転数センサ１９のエンジン回転数Ｎｅ
、スロットル間度θ、実変速比１（ＮＳ／Ｎｐ）の信号
は、以下に述べるようにライン圧制御に用いられる。す
なわちエンジン回転数センサ１９の出力信号Ｎｅおよび
スロットル開度センサ２９の出力信号θは、エンジント
ルク算出部３１で演算され、エンジントルクＴとして出
力される。そして、必要ライン圧設定部３８では、実変
速比口出部３１の出力信号ｉとの間で演算され、ライン
圧信号ｐｌＢを得る。次に目標ライン圧設定部３９で目
標ライン圧ＰＬを求めて、デユーティ比設定部４０でデ
ユーティ比りを検索し、駆動部４１を介してソレノイド
弁４２にパルス状の制御圧を生成し、これらにより図示
しない変速比制御弁を含む油圧回路を作動させ、無段変
速＠４の油圧制御を実現する。 クラッチ制御系においては、エンジン回転数ＮＯ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４４を有し、例えばＮ　ｅ
　＜　３ｏｏｒｐｍ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５０により通常とは逆向きの微少電流を
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４４の判
定出力信号、アクセル１７ｆｌａセンサ２８の踏込み信
号およびセカンダリブーり回転数センサ２２の車速Ｖ信
号およびエンジン回転数セン勺１９からのエンジン回転
数Ｎｅとクラッチドリブン側回転数センサ２３からのク
ラッチ−ドリブン側回転数Ｎｃ　　（本実施例では、Ｎ
ｃはプライマリシリンダ回転数Ｎｐと同じ）とによって
、クラッチ係合率口出部５３で算出されたクラッチ結合
率［の信号が入力する通電モード判定部４５を有してお
り、発進等の走行状態を判別し、この判別信号が、発進
モード、スリップモード、ドラッグモードおよび直結モ
ードの各電流設定部４６．４７゜４８、４９に入力する
。 発進モード電流設定部４６は、エンジン回転数Ｎｅ、ク
ラッチ係合率Ｅとの関係で発進特性を設定する。そして
スロットル開度θ、車速■およびＲ９Ｄ、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。スリップモード電流設定部４７は、クラッチ係合
率Ｅとの関係でクラッチ電流を設定する。ドラッグモー
ド電流設定部４８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４つは、Ｒ９Ｄ、Ｄ！ｉの各レンジに
おいて車速Ｖとエンジン回転数Ｎｅおよびスロットル開
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４６．４７．４８．４９の出力信号は、出力
判定部５０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、各モードのマツプは第３図のようにな
る。 とくに本発明では、クラッチ係合率算出部５３　ｔｆｉ
らのクラッチ係合率出力信号Ｅは、半クラッチ状態判定
部５４に与えられ、半クラッチ状態であるか否かの判定
を行う。一方、変速比制御側では、変速速度算出部３３
の出力信号ａ＋／ｄｔを用いて変速速度の絶対値１　ｄ
ｌ／ｄｔｌ　＞　Ｋ　（Ｋは或る定数）の時に、急変速
必要判定部５１で急変速が必要であるか否かの判定を行
う。そして上記半クラッチ状態判定部５４および＠変速
必要判定部５１の出力信号を急変速制御部５２に入力す
る。ここで次のような制御信号を出力する。すなわち変
速速度補正部３５に対して、変速速度の最大値をα以下
に抑える演算を行い、変速速度算出部３３からの変速速
度ｄｉ／ｄｔを補正し、補正された変速速度ｄ　ｉ　／
　ｄ　ｔに基づいてデユーティ比検索部５５でデユーテ
ィ比りを検索する。 同時にクラッチ出力判定部５０に対し、クラッチ直結電
流となるような電流値を指示する。このため、変速は規
制され、クラッチは直結方向へかう。そして急変速制御
部５２は、半クラッチ状態判定部５４が直結状態と判断
した時に変速速度補正部３５に対し、変速規制を解除さ
せ、すみやかに変速を開始させる。この時の状態は、第
４図にみられる通りである。 なお、スロットル弁開度設定部４３には、スロットル開
度セン１ノ２９からのスロットル開度θとアクセル開度
センサ２８からのアクセル開度が入力して、スロットル
弁開度を設定し、スロットルアクチュエータ５８に信号
を出す。 ［ｙ？、明の効果１ 以上）ボベてきたように、本発明によれば、急変速が必
要な時には、半クラッチ状態においては変速比（ブーり
比）の変速速度を或る範囲に抑制し、早く半クラッチ状
態から直結状態へクラッチを制御し、直結状態にしてか
ら変速比（プーリ比）の変化速度の制限を解除すること
で、すみやかに目標値に達するようにしたから、加速途
中でクラッチの断続が起るなどの不都合がなく、ドライ
バビリティが向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の側部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
モードのマツプ図、第４図は本発明に係る車速、プーリ
比、クラッチ電流に関する発進時のタイムテーブルを示
す図、第５図は従来例の同じくタイムテーブルを示す図
である。 ２１・・・ブライマリブーり回転数センサ、２２・・・
セカンダリブーり回転数センサ、２３・・・クラッチド
リブン側回転数センサ、２５・・・シフトレバ−１２６
・・・シフト位置センサ、２７・・・アクセルペダル、
２８・・・アクセル開度センサ、２９・・・スロットル
開度センサ、３１・・・実変速比算出部、３２・・・目
標変速比検索部、３３・・・変速速度算出部、３４・・
・目標変速速ｒ３Ｔ、ｏ出部、３５・・・変速速度補正
部、４６・・・発進モード電流設定部、５０・・・、ク
ラッヂ出力判定部、５１・・・急変速必要判定部、５２
・・・急変速制御部、５３・・・クラッチ係合率算出部
、５４・・・半クラッチ状態判定部。 特許出願人　　　富士重工業株式会社 代理人　弁理士　小　橋　信　淳 同　　弁理士　村　井　　　進 第４　図 ８寺問 箔５　図 時間

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 発進用の電磁クラッチを具備するものにおいて、上記電
   磁クラッチの結合状態を判定するクラッチ結合判定部と
   、車速を急変するための操作を判定する急変速必要判定
   部とを有し、 上記電磁クラッチの半クラッチ状態において、変速機の
   変速比の変化速度を或る範囲に制限し、その時、クラッ
   チを結合方向に制御すると共に、クラッチの直結状態で
   、半クラッチ状態における変速機の変速比変化速度の制
   限を解除するように構成したことを特徴とする車両用自
   動クラッチの制御装置。