JPH02163522A

JPH02163522A - 乾式クラッチの制御装置

Info

Publication number: JPH02163522A
Application number: JP63317275A
Authority: JP
Inventors: Tetsushi Kono; 哲史香野
Original assignee: Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 1988-12-14
Filing date: 1988-12-14
Publication date: 1990-06-22
Anticipated expiration: 2013-03-25
Also published as: JP2731925B2

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、ベルト式無段変速機等を備えた車両において
、乾式クラッチを電子制御する制御装置に関し、詳しく
は、発進時の半クラツチ状態の制御に関する。

〔従来の技術〕

近年、車両のクラッチとして、トルクコンバータ１電磁
式クラッチの他に乾式クラッチを用い、この乾式クラッ
チを発進時や停車直前に自動的に接断制御することか考
えられている。

そこで従来、上記乾式クラッチの制御に関しては、例え
ば特開昭６０−７８１１９号公報の先行技術がある。こ
こで、発進時のクラッチ接続速度パターンとして、第１
．第２．第３の３つの速度パターンに分割して設定し、
この速度パターンに応じクラッチの操作速度を決定して
制御することか示されている。

〔発明か解決しようとする課題〕

ところで、」二記先行技術のものにあっては、発進時の
クラッチ接続速度のすべてを予め設定したパターンにの
み基ついて制御する方式であるため、発進時の走行抵抗
が変動したり、クラッチミー１・部か経年変化したよう
な種々の外乱要素に対し、適切に対処して制御すること
ができない。このため、発進時の車両の挙動か外乱要素
により変化し、安定した発進を常に行い難い。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたもので、その］」
的とするところは、３つに分割された各領域のクラッチ
接続速度を適切に定め、種々の外乱に対処すると共に、
迅速かつ滑らかにクラッチミー　１−すること力＜　’
ｉ’ｌｉＪ能な乾式クラッチの制御装置を提供すること
にある。

〔課題を解決するための手段〕

上記１ｊ的を達成するため、本発明の乾式クラッチの制
御装置は、クラッチ断から発進制御を領域，ｎ、ＩＩＩ
に３分割し、」１記領域Ｉではエンジン回転数とスロッ
トル開度との関係でクラッチ接続速度を設定して移動し
、上記領域■ではエンジン回転数とエンジン回転数の変
化との関係でクラッチ接続速度を設定して移動し、」１
記領域■では所定のクラッチ接続速度で移動して完全係
合するものである。

〔作　　　用〕

上記構成に基づき、乾式クラッチの発進時の初期の領域
■では、発進意志と走行抵抗とに基づき適切にクラッチ
接続速度を設定して移動され、クラッチミ−１・伺近の
領域■では、外乱要素、走行状態によるエンジン回転数
の」１昇状態を加味したクラッチ接続速度で緩やかに移
動され、クラッチミー　１−後の領域■では、迅速に移
動して完全に係合するようになる。

〔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、乾式クラッチに無段変速機を組合イ）
ぜた駆動系について述べると、エンジンＩのクランク輔
２か乾式クラッチ３のフライホイール４に連結する。乾
式クラッチ３はフライホイル４にダイヤフラムスプリン
グ５を有するクラッチプレー１・６が対向配置し、この
スプリング５にレリーズレバ−７を介しアクチュエータ
の例えばＤＣモータ８等が連結して成る。ＤＣモータ８
はブレーキ機構を内蔵して通電の停止により任意の位置
に停止保持するものであり、回転を直線変位に変換して
レリーズレバ−７を操作する。ここで、例えばＤＣモー
タ８の正転によるレバー７の操作でフライホイール４と
クラッチプレー１−６を摩擦力で機械的に係合して接続
し、ＤＣモータ８の逆転によるレバー７の操作でその係
合を解いて切断する。また、かかるＤＣモータ８の正逆
転時に通電をデユーティ制御し、回転速度を可変とし、
クラッチ位置の変化速度をデユーティ比に応じて可変に
する構成である。

上記乾式クラッチ３のクラッチプレー１・６は、前後進
切換装置９を介して無段変速機１ｏのプライマリ軸１１
に連結し、このプライマリ軸ＪＩのプライマリプーリ１
２とセカンダリ軸１３のセカンダリプーリ１４にペルー
・１５か巻装される。セカンダリ軸１３はリダクション
ギヤ１６を介しディファレンシャル装置１７に連結し、
ディファレンシャル装置１７から車輪側に伝動構成され
る。無段変速機１０はセカンダリプーリ１４のライン圧
、プライマリプーリＩ２のプライマリ圧をソレノイド弁
等で電子制御することで、伝達ｌ・ルクに応じたプーリ
押付力を（＝１与し、更にベルト１５の巻付は径の比を
変えて自動的に無段変速する構成である。

制御系について述べると、セレクトレバー側のシフト位
置センサ２０．アクセルペダル側のアクセルスイッチ２
１．エンジン回転数センサ２２．スロットル開度センサ
２３．プライマリプーリ回転数センサ２４．セカンダリ
プーリ回転数センサ２５．更にモタ側でクラッチ位置を
検出するクラッチ位置検出器２６を有する。そして、こ
れらの各信号が電子制御ユニット２７に入力し、制御ユ
ニット２７からのモータ制御信号がＤＣモータ８に出力
して乾式クラッチ３のクラッチ位置を制御する。また、
制御ユニット２７からの変速制御とライン圧制御の各信
号は油圧制御回路２８に出力し、無段変速機１０を変速
制御するようになっている。

第２図において電子制御系について述べる。

先ず、無段変速制御系について述べると、変速速度制御
部３０とライン圧ｊｌｉｌ↓御部３１とを有する。変速
速度制御部３０は、実変速比算出部３２てプライマリブ
ーり回転数センサ２４．セカンダリブーり回転数センサ
２５のプライマリブーり回転数Ｎｐ、セカンダリプーリ
回転数Ｎｓにより実変速比ｉを算出し、目標変速比算出
部３３て１」標プライマリプーリ回転数Ｎｐｄ、セカン
ダリプーリ回転数Ｎｓにより１」極変速比ｉｓを算出す
る。そして変速速度算出部３４では、これらの実変速比
ｊ、］」極変速比）ｓの偏差等により変速速度旧／ｄｉ
を求め、これに応じたデユーティ信号をソレノイド弁３
５に出力して実変速比ｊを目標変速比ｉｓに追従制御す
る。ライン圧制御部３１は、スロットル開度センザ２３
のスロットル開度θ、エンジン回転数センザ２２のエン
ジン回転数ＮｅによりエンジントルクＴを求め、これと
実変速比ｉにより目標ライン圧ＰＬＤを設定する。

そして、この目標ライン圧ＰＬＤに応じたデユーティ信
号をソレノイド弁３６に出力して、伝達トルクに応じラ
イン圧制御する。

次いで、クラッチ制御系について述べると、発進意志の
有無と共にクラッチ状態を判断するため、クラッチ断判
定部４１．半クラッチ判定部４２．クラッチ接判定部４
３を有する。クラッチ断判定部４１はシフト位置センサ
２０のシフト位置がパーキング（Ｐ）、ニュートラル（
Ｎ）の場合、そのシフト位置がドライブ（Ｄ）、リバー
ス（Ｒ）でアクセルＯＦＦの走行状態で、更にエンスト
を防止するための所定の直結速度以下の場合にクラッチ
解放を判断する。

半クラツチ判定部４２は、シフト位置がＤＲでアクセル
ＯＮ、更にクラッチ断判定部４ｊにより前回がクラッチ
断制御の場合に半クラツチ状態を判断する。クラッチ接
判定部４３は、後述するように半クラツチ制御によりク
ラッチ接領域に入った場合、アクセルＯＦＦの走行状態
で直結車速以上の場合にクラッチ係合を判断する。

クラッチ断判定部４１の判断結果は比較制御部４４に入
力し、比較制御部４４から駆動部４５を介してＤＣモー
タ８に逆転信号が出力する。また、接続速度設定部４６
から所定のクラッチ接続速度白１の信号が駆動部４５に
入力し、クラッチ接続速度白１に応したデユーティ信号
が出力してモータ回転速度を制御する。

半クラツチ判定部４２に対しては、接続初期の領域■、
半クラッチ制御の領域■、完全係合の領域■の３つに分
割された領域１判定部４７．領域■判定部４８．領域■
判定部４９を有する。領域■判定部４７は、半クラツチ
判定部４２の出力で最初に選択されるものであり、領域
１判定部４７の出力とエンジン回転数Ｎｅ、スロットル
開度θが接続速度設定部５０に人力する。ここで領域Ｉ
のクラッチ接続速度Ｓ２は、第３図（ａ）のようにスロ
ットル開度θに対しては増大関数で、エンジン回転数Ｎ
ｏに対しては減少関数で設定され、発進意志と共にスロ
ットル開度θが大きい程、走行抵抗によりエンジン回転
数Ｎｅの」１昇が小さい程＄２が大きくなる。

また、エンジン回転数Ｎｅの上昇に応じクラッチ接続速
度Ｓ２は顕著に小さくなり、領域Ｈに滑らかに移行する
ようになっている。そこでかかるスロットル開度θ、エ
ンジン回転数Ｎｅのマツプで検索されたクラッチ接続速
度Ｓ２が、比較制御部４４に入力してＤＣモータ８の正
転を指示し、駆動部４５に入力してクラッチ接続速度＄
２に応じたデユーティ信号をを出力する。

領域■判定部４８は、上記領域■のクラッチ接続速度白
２において例えば最小のＳ２ｎで選択され、それより３
２が小さいと領域■判定部４８に移行し、領域■判定部
４８の出力とエンジン回転数ＮＯおよびエンジン回転数
変化算出部５１で算出されたエンジン回転数変化ＮＯと
が接続速度設定部１１５２へ入力する。ここで、領域Ｉ
Ｉのクラッチ接続速度白３は、第３図（ｂ）のようにエ
ンジン回転数変化Ｎ。

に対し増大関数で設定され、外乱要素によりエンジン回
転数変化ＮＯか低下した場合にクラッチ接続速度９３を
減してエンジン回転数の上昇を促す。

また、クラッチ接続速度＄３はエンジン回転数ＮＯに対
しても増大関数で設定され、領域■に滑らかに移行する
ようになっている。そこでかかるエンジン回転数Ｎｅ、
エンジン回転数変化肉ｅのマツプで検索されたクラッチ
接続速度Ｓ３か、上述と同様に比較制御部４４と駆動部
４５とに人力して指示する。

領域■判定部４９は、ミート検出部５４においてＮｅ　
＝Ｎｐが検出された時点で選択され、接続速度設定部５
３でモータ正転と所定の接続速度Ｓ４とを出力する。更
にクラッチ接続判定部４３は、接続速度設定部５３の出
力が所定時間経過した後に選択され、比較制御部４４て
ＤＣモータ８を最大クラッチ位置に停止保持するように
なっている。

次いで、かかる構成の制御装置の作用を、第４図のフロ
ーチャートと第５図のタイムチャー１・を用いて述べる
。

先ず、停車時にＮ、Ｐへのシフト位置、またはり、Ｒの
シフト位置でもアクセルＯＦＦの場合は、クラッチ断判
定部４１が選択される。そこで、比較制御部４４と接続
速度設定４６とによりＤＣモータ８は所定の速度で逆転
駆動され、これにより乾式クラッチ３は接続開始位置に
戻ってクラッチ解放状態を保っている。

次いで、上記クラッチ断制御の後にり、Ｒのシフト位置
てアクセルＯＮすると、半クラツチ判定部４２により先
ず領域■判定部４７か選択され、接続速度設定部１５０
でクラッチ接続速度Ｓ２がスロットル開度θ、エンジン
回転数Ｎｅのマツプにより設定される。ここで、エンジ
ン回転数Ｎｅは第５図（Ｃ）のように低い状態から急に
上昇することから、クラッチ接続速度＄２は最初人きい
値であるが急激に小さい値に変化し、これにより＠５図
（ｂ）のように乾式クラッチ３は、迅速かつ円滑に接続
方向に移動する。一方、スロワＩ・ル開度θが大きい場
合は、クラッチ接続速度穴２が全体的に大きく設定され
、このため破線のようにエンジン回転数Ｎｅの立上りが
大きいのに対応して乾式クラッチ３の移動も速くなる。

そｊ−てＳ２≦Ｓ２．、になると、領域■設定部４８が
選択されて半クラツチ制御域に移行し、接続速度設定部
ｌｌ５２でクラッチ接続速度＄３がエンジン回転数Ｎｃ
、エンジン回転数痩化Ｍｅのマツプにより改めて設定さ
れる。この領域■てはクラッチ係合力により動力伝達が
始まり、第５図（ｅ）のようにクラッチ出力側のプライ
マリプーリ回転数Ｎｐが上昇を開始することで、エンジ
ン回転数Ｎｅの」１昇は緩やかになる。従って、このエ
ンジン回転数変化ｆ−Ｊ　Ｏに対応してクラッチ接続速
度Ｓ３は小さい値になり、乾式クラッチ３は第５図（１
））のように緩やかに移動し、−点鎖線のように外乱要
素によりＭｅ≦０になると３３峙０になってエンジン回
転数Ｎｅの」１昇を促す。また破線のようにエンジン回
転数ＮＯ，プライマリプーリ回転数Ｎｐの高い場合はク
ラッチ接続速度Ｓ３の値も大きくなり、乾式クラッチ３
は一段とミート方向に移動する。

こうして、スロットル開度θが異なる実線と破線の場合
でも、路間−時期にＮｅ−Ｎｐのミー　１−点に達し、
このとき領域■判定部４９が選択され、接続速度設定部
Ｉ］Ｉ５３によるクラッチ接続速度＄４により乾式クラ
ッチ３は更に移動して完全に係合する。このとき所定時
間経過すると、上述の発進モードがクリアされてクラッ
チ接判定部４３が選択され、ＤＣモータ８により乾式ク
ラッチ３は係合状態に保持されるのである。

次いで、上述のようにクラッチ係合した後は、エンジン
動力がそのまま無段変速機１０に入力し、変速速度制御
部３０とライン圧制御部３１とにより無段変速された動
力が出力して走行する。

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、油圧式クラッチ、他の変速機にも適用し得る。

〔発明の効果〕

以上述べてきたように、本発明によれば、乾式クラッチ
の発進制御において、接続初期の領域Ｉではクラッチ接
続速度がエンジン回転数とスロットル開度とにより設定
して制御されるので、発進意志や走行抵抗に応じて迅速
かつ円滑にクラッチをミー　１−　（＝Ｉ近に移行し得
る。

さらに、車両の挙動に影響する半クラッチの領域■ては
クラッチ接続速度がエンジン回転数とその変化とにより
設定して制御されるので、クラッチはエンジン回転数の
上昇を促しなから移動し、滑らかにクラッチミートシ得
る。

また、領域１．ＩＩでは共にエンジン回転数によりクラ
ッチ接続速度が可変制御されるので、クラッチの移動が
滑らかになり、スロットル開度の大。

小に対しクラッチミート点を路間−に制御し得る。

さらにまた、クラッチポジションセンザによるクラッチ
位置の検出、およびその位置制御が不要であるので、構
造が簡素化する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の乾式クラッチの制御装置の実施例を示
す全体構成図、第２図は制御系のブロック図、第３図（ａ）　、　（ｂ）はクラッチ接続速度の特性図
、第４図は作用のフローチャート図、第５図はクラッチ制御の状態を示す図である。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）クラッチ断から発進制御を領域 I ，II，IIIに３
分割し、上記領域 I ではエンジン回転数とスロットル開度との
関係でクラッチ接続速度を設定して移動し、上記領域I
Iではエンジン回転数とエンジン回転数の変化との関係
でクラッチ接続速度を設定して移動し、上記領域IIIでは所定のクラッチ接続速度で移動して完
全係合することを特徴とする乾式クラッチの制御装置。
（２）上記領域IIへの移行は、上記領域 I へのクラッ
チ接続速度が所定値以下の時点とする請求項（１）記載
の乾式クラッチの制御装置。
（３）上記領域IIIへの移行は、クラッチ入・出力回転
数が一致した時点とする請求項（１）記載の乾式クラッ
チの制御装置。
（４）上記領域 I のクラッチ接続速度は、スロットル
開度に対し増大関数で、エンジン回転数に対し減少関数
で設定する請求項（１）記載の乾式クラッチの制御装置
。
（５）上記領域IIのクラッチ接続速度は、エンジン回転
数とその変化に対し増大関数で設定する請求項（１）記
載の乾式クラッチの制御装置。