JPH02168029A

JPH02168029A - 乾式クラッチの制御装置

Info

Publication number: JPH02168029A
Application number: JP63324667A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiko Morimoto; 森本　嘉彦
Original assignee: Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 1988-12-21
Filing date: 1988-12-21
Publication date: 1990-06-28

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、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が考
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
制御することが示されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、上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
基づ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、クラッチミート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が外乱要素によ
り変化し、安定した発進を常に行い難い。

ここでクラッチ接続パターンは、一般にクラッチがつな
がり始める第１の領域、クラッチ位置を制御して入力回
転数を安定に保ちながら出力回転数の上昇を図る半クラ
ッチの第２領域、最後に入・出力回転数が一致してクラ
ッチを完全に係合する第３の領域に分割される。従って
、最も重要なのは第２の領域であり、この領域では外乱
要素の影響を受は易いことから、これに対し制御を適切
に実行する必要がある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたもので、その目的
とするところは、半クラツチ領域において外乱要素に対
しスリップを少なくして円滑にクラッチミートすること
が可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〕

上記目的を達成するため、本発明の乾式クラ・ノチの制
御装置は、半クラツチ領域での外乱要素は入力側エンジ
ン回転数の変化に表われるため、このエンジン回転数の
変化状態に応じてクラッチ接続速度を可変制御すれば良
い点に着目している。

そこで、クラッチ断から発進制御を領域１．　　ＩＩ。

■に３分割し、上記領域Ｉでは最大クラッチ接続速度で
目標クラッチ位置に移動し、上記領域ＩＩではエンジン
回転数の変化に応じ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
て完全係合するものである。

〔作　　　用〕

上記構成に基づき、特に領域Ｈの半クラツチ領域ではエ
ンジン回転数が徐々に上昇することで、クラッチ接続が
微小な接続速度で行われ、このとき外乱要素によりエン
ジン回転数の上昇が制限されるとクラッチの移動も停止
することになり、こうしてエンジン回転数の上昇を促し
ながらクラッチ接続を滑らかに進行するようになる。

〔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わせ
た駆動系について述べると、エンジンｌのクランク軸２
が乾式クラッチ３のフライホイール４に連結する。乾式
クラッチ３はフライホイール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ト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
ラッチプレート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する構
成である。

上記乾式クラッチ３のクラッチプレート６は、前後進切
換装置９を介して無段変速機１０のプライマリ軸１１に
連結し、二のプライマリ軸１１のプライマリプーリ１２
とセカンダリ軸１３のセカンダリプーリ１４にベルト１
５が巻装される。セカンダリ軸１３はリダクンヨンギャ
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１２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、伝達トルクに応じたプーリ押付力
を付与し、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
２１．エンジン回転数センサ２２．スロットル開度セン
サ２３．ブ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．更にモータ側てクラッチ位
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
出力して乾式りラッチ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とライン圧制御部３１とを有する。変速速度制御
部３０は、実変速比算出部３２で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のプ
ライマリブーり回転数Ｎｐ、セカンダリプーリ回転数Ｎ
ｓにより実変速比ｌを算出し、目標変速比算出部３３で
目標プライマリプーリ回転数Ｎｐｄ、セカンダリブーり
回転数Ｎｓにより目標変速比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ｌ、目標変速
比ｉｓの偏差等により変速速度ｄｉ／ｄｔを求め、これ
に応じたデユーティ信号をソレノイド弁３５に出力して
実変速比１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サ２３のスロットル
開度θ２エンジン回転数センサ２２のエンジン回転数Ｎ
ｅによりエンジントルクＴを求め、これと実変速比ｆ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ＰＬＯ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、クラッチ位
置検出器２６の信号が入力する実クラッチ位置検出部４
０を有し、実際のクラッチ位置Ｓを検出する。また、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４３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）でアクセルスイッチ２１のアクセルＯ
ＦＦ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、シフト位置がり、Ｒでアクセ
ルスイッチにクラッチ断判定部４１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、第３図（ａ）のクラッチ特性のクラッチ接続開始
直前の目標クラッチ位置ＳＤＩ　と実クラッチ位置Ｓと
を比較するのであり、この結果がモータ正逆転制御部４
５と接続速度設定部４６とに入力する。そしてＳＤＩ＜
Ｓの場合は正逆転制御部４５から逆転信号を、ＳＤ１≧
Ｓの場合は正逆転制御部４５から正転信号を、それぞれ
駆動部４７を介してＤＣモータ８に出力する。またこの
とき、接続速度設定部４６からクラッチ接続速度Ｓ１に
対応した所定のデユーティ信号を出力し、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、３つの領域に分割し
た領域Ｉ、領域■、領域■の領域Ｉ判定部４８、領域■
判定部４９．領域■判定部５０を有する。

領域Ｉは目標クラッチ位置への変化域、領域■は半クラ
ツチ制御域、領域■はクラッチ接続への変化域である。

領域Ｉ判定部４８の出力は比較判定部５１に入力し、第
３図（、ａ）の目標クラッチ位置ＳＤ２と実クラッチ位
置Ｓとを比較し、ＳＤ２≧Ｓの場合にモータ正転を指示
し、同時に接続速度設定部５２て最大接続速度３Ｍを指
示する。領域■判定部４９は５Ｄ２−３の時点て選択さ
れ、接続速度設定部５３でクラッチ接続速度＄２を定め
る。

方、エンジン回転数変化算出部５４においてエンジン回
転数変化ＮＯが算出され、このエンジン回転数変化ＮＯ
が接続速度設定部５３に入力している。

ここで、エンジン回転数変化ｆ’Ｊａに対し接続速度＄
２が第３図（ｂ）のように増大関数で設定されており、
モータ正転とこのマツプ検索されるクラッチ接続速度Ｓ
２とを出力する。領域■判定部５０はミート検出部５５
においてＮｏ−Ｎｐが検出された時点で選択され、接続
速度設定部５６でモータ正転と所定の接続速度＄３とを
出力する。

クラッチ接判定Ｉｆ５４３は、上記領域■判定部５０の
出力により選択され、比較制御部５７で第３図（ａ）の
最大の目標クラッチ位置ＳＤ３と実クラッチ位置Ｓとを
比較し、５Ｄ３−Ｓになるようにモータ正転を指示する
ようになっている。

次いで、かかる構成の制御装置の作用について述べる。

先ず、停車時にＮ、Ｐへのシフト位置、またはり、Ｈ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により
モータ制御されて、乾式クラッチ３は接続開始直前の目
標クラッチ位置ＳＤＩ　に待機されるのであり、こうし
て乾式クラッチ３は解放状態で遊びやガタが詰められる
。

次いで、上記クラッチ断制御の後にり、Ｒのシフト位置
でアクセルＯＮすると、半クラツチ判定部４２により領
域１判定部４８が選択される。このため、比較制御部５
１に基づきモータ正逆転制御部４５から正転信号が出力
し、接続速度設定部°５２により最大接続速度＄Ｍに応
じたデユーティ信号が出力してＤＣモータ８を駆動する
ことで、乾式クラッチ３は第４図（ｂ）のように最大接
続速度＄ｈで目標クラッチ位置ＳＤ２に移動する。こう
して、乾式クラッチ３は直ちにミート付近に移行するが
、係合力が微小であるためエンジン回転数ＮＯは第４図
（Ｃ）のように立上る゛。そして５Ｄ２−５に達すると
領域■判定部４９が選択され、接続速度設定部５３でエ
ンジン回転数変化８ｅに応じたクラ・ソチ接続速度白２
が設定される。ここで半クラツチ領域に入ると、クラッ
チ係合力に応じて動力伝達が開始し、エンジン回転数Ｎ
ｅの上昇も緩やかになることでクラッチ接続速度＄２が
小さく設定され、これに応じたデユーティ信号でＤＣモ
ータ８はゆっくり回転し、乾式クラッチ３が微小スピー
ドで第４図（ｂ）のように移動する。モして外乱要素に
よりＱｅ≦０になると、＄２−ｏになって乾式クラッチ
３の移動が一時的に停止し、エンジン回転数Ｎｅの上昇
が促される。こうして、エンジン回転数Ｎｅの上昇を促
しながら乾式クラッチ３は徐々に接続方向に移動して係
合力を増すようになり、これに伴い車両は沿らかに発進
して、クラッチ出力側のプライマリプーリ回転数Ｎｐは
第４図（Ｃ）のように円滑に上昇する。

一方、例えば無段変速機１０が略変速開始点に達してＮ
ｅ　＝Ｎｐのミート点になると、領域■判定部５０が選
択されて、接続速度設定部５６による所定のクラッチ接
続速度＄３でＤＣモータ８が駆動される。また、クラッ
チ接判定部４３の比較制御部５７でＤＣモータ８が停止
されることになり、これにより乾式クラッチ３は最大の
目標クラッチ位置ＳＤ３に速やかに移動し、完全係合状
態を保つのである。

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、半クラツチ領域ではクラッチ接続
速度をエンジン回転数の変化状聾により定めて移動制御
するので、外乱要素に対し係合力が適切に調整され、ク
ラッチを常に滑らかにミートし得る。

さらに、クラッチ接続速度は零以上で常にクラッチ接続
側に動作するので、クラッチのスリップが抑制される。

また、クラッチミート点の変化に対しても、それを適切
に補正し得る。

【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の全
体構成図、第２図は制御系のブロック図、第３図（ａ）はクラッチ特性図、（ｂ）は領域■のクラ
ッチ接続速度の特性図、第４図はクラッチの制御状態を示す図である。３・・・乾式クラッチ、８・・・ＤＣモータ、２７・・
・制御ユニット、４８・・・領域■判定部、４９・・・
領域■判定部、５０・・・領域■判定部：５１・・・比
較制御部、５２．５３．５６・・・接続速度設定部、５４・・・エンジン回転数変化算出部同

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では最大クラッチ接続速度で目標クラッチ位
置に移動し、上記領域ＩＩではエンジン回転数の変化に応じクラッチ
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でのクラッチ接続速度はエンジン回
転数の変化の増大関数で決定する請求項（１）記載の乾
式クラッチの制御装置。