JPH02229920A - 乾式クラッチの制御装置 - 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、乾式クラッチにベルト式無段変速機等の自動
変速機を組合わせた駆動系の車両において、乾式クラッ
チを電子制御する制御装置に関し、詳しくは、クラッチ
フェーシング面の摩耗等に対する焼付防止対策に関する
。

〔従来の技術〕

近年、車両の駆動系に装備される乾式クラッチを、発進
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。この場合に、特に発進モードではクラッチが断の状
態から所定の速度で移動しながら接続することから、目
標値としてクラッチ接続速度を定め、この目標クラッチ
接続速度で制御することが提案されている。

そこで従来、上記乾式クラッチのクラッチ接続速度の制
御に関しては、例えば特開昭６０−１４６９２３号公報
の先行技術がある。ここで、スロットル開度またはクラ
ッチ位置により基本クラッチ接続速度を定め、これにエ
ンジン回転数およびエンジントルクによる補正係数を乗
算してクラッチ接続速度を決定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、エユ・ジン
回転数等に対する補正係数は、クラッチの７　．ｉ−−
−シングの摩擦係数が正常の場合を前提にし−Ｃ設定さ
れ、異常時が考慮されていない。このため、クラッチの
フ二一シングの摩擦係数が低下したり摩耗したような場
合は、エンジン回転数の異常上昇が生じクラッチの接続
速度は補正係数により速くなる傾向になるが、エンジン
回転数の異常Ｊ一昇に充分対処しきれない。従って、半
クラッチ状態の時間が異常に増大してクラッチの焼付等
を招くおそれがある。このことから、上記クラッチのフ
ェーシングの摩耗等の異常時には、その異常を早口に検
出して焼付が生じないように対策を施す必要がある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたもので、その１１
的とするところは、クラッチのフェーシングの異常時に
適正な発進特性を確保し、焼付を防ｌずることが可能な
乾式クラッチの制御装置を提１共することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、本発明の乾式クラッチの制御
装置は、発進時にスロットル開度に応じてクラッチ接続
点のエンジン回転数を予想することができ、クラッチが
正常の場合のこのクラッチ接続回転数より若干大きく異
常検出のための基準回転数を定め、これと実際のエンジ
ン回転数とを比較することで、クラッチのフェーシング
の異常を迅速に検出して対処できる点に着目している。

そこで、エンジンと自動変速機とを運転状態に応じて選
択的に連結する乾式クラッチの制御装置において、上記
クラッチのフェーシング異常を検出する基準回転数を、
正常の場合のスロットル開度に応じたクラッチ接続回転
数より若干大きな値に設定し、発進時にエンジン回転数
と上記基■回転数とを比較し、クラッチ接続前に上記エ
ンジン回転数が上記基準回転数を超えた場合は、クラッ
チ接続速度を増大補正するものである。

〔作　　　用〕

上記構成に基づき、乾式クラッチの発進制御においてク
ラッチのフェーシングが正常な場合は、常にエンジン回
転数が基準回転数以下でクラッチ接続するが、クラッチ
のフェーシングが異常の場合には、エンジン回転数が基
準回転数以上に上昇することでこの異常が検出される。

そして異常時には、クラッチ接続速度の増大補正により
迅速にクラッチを接続方向に移動して、焼付等を生じる
ことなく接続するようになる。

〔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２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【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夕の
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接続し、ＤＣモー
タ８の逆転によるレバー７の操作でその接続を解いて切
断する。また、かかるＤＣモータ８の正逆転時に通電を
制御し、回転速度を可変とし、クラッチストロークの変
化速度を可変にする構成である。

上記乾式クラッチ３のクラッチプレート６は、前後進切
換装置９を介して無段変速機ｌＯのプライマリ軸１１に
連結し、このプライマリ軸１１のプライマリブーリｌ２
とセカンダリ軸１３のセカンダリブーリ１４にベルトｌ
５が巻装される。セカンダリ軸１３はリダクションギャ
ｌ６を介しディファレンシャル装置ｌ７に連結し、ディ
ファレンシャル装置ｌ７から車輪側に伝動構成される。

無段変速機１０はセカンダリブーり［４のライン圧，プ
ライマリブーリ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１−ルクに応じたプーり押付
力を付与し、更にベルト１５の巻付け径の比を変えて自
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，プライマリブーリ回転数センサ２４．セカンダリ
ブーリ回転数センサ２５，更にモータ側でクラッチスト
ロークを検出するストロークセンサ２Ｂ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のクラッチストロークを制御
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ＩＯ
を変速制御するようになっている。

第１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３ｌとを有する。変速速度制御
部３０は、実変速比算出部３２てブライマリプーり回転
数センサ２４，セカンダリブーり回転数センサ２５のブ
ライマリブーり回転数Ｎｐ，セカンダリブーり回転数Ｎ
ｓにより実変速比Ｉを算出し、目標変速比算出部３３で
目標プライマリブーリ回転数Ｎｐｄ，セカンダリブーり
回転数Ｎｓにより目標変速比１ｓ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Ｉ．目標変速
比Ｉｓの偏差等により変速速度旧／ｄｔを求め、これに
応じたデューティ信号をソレノイド弁３５に出力して実
変速比ｌを１」標変速比１ｓ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θ，エンジン回転数センサ２２のエンジン回転数Ｎ
ｏによりエンジントルクＴを求め、これと実変速比１に
より目標ライン圧ＰＩ．，Ｄを設定する。

そして、この目標ライン圧ＰＬＤに応じたデューティ信
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，発進モード判定部４２，クラッチ接判定部４
３を有する。クラッチ断判定部４ｌには、シフト位置セ
ンサ２０．アクセルスイッチ２１，セカンダリブーり回
転数Ｎｓによる車速検出部３７の各信号が入力し、シフ
ト位置がバーキング（Ｐ）ニュートラル（Ｎ）の場合、
そのシフト位置がドライブ（Ｄ），スポーティドライブ
（　Ｄ　ｓ），　　リバース（Ｒ）でアクセルＯＦＦの
走行状態で、更に車速Ｖがエンストを防止するための所
定の速度Ｖ１，以ドの場合にクラッチ解放を判断する。

発進モード判定部４２には、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の信号が人力し
、シフト位置がＤ，ＲでアクセルＯＮ，更にクラッチ断
判定部４１により前回がクラッチ断制御の場合に発進モ
ードを判断する。クラッヂ接判定部４３には、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，車速険出部３７の信号、更にエンジン回転数Ｎｅと
プライマリプーり回転数Ｎｐとによるクラッチ接続検出
部３８の信号が入力し、シフト位置がＤ，Ｄｓ，Ｒでア
クセルがＯＦＦであるか■≧Ｖ　Ｌの場合．またはアク
セルＯＮでＮｏ−Ｎｐのクラッチ接続点に達した場合に
クラッチ接続を？！ｌ断ずる。

クラッチ断と接の判断結果とストロークセンサ２６のク
ラッチストロークＳの信号は、それぞれ停止制御部４４
．　４５に入力する。停止制御部４４は、クラッチスト
ロークＳとクラッチ断の最大ストロークＳ１とを比較し
、モータ制御部４Ｂでｓ−ｓ１になる迄モータ逆転と所
定のクラッチ解放速度に応じた信号を定めてＤＣモータ
８に出力する。停止制御部４５は、クラッチストローク
Ｓとクラッチ接の最小ストロークＳ２とを比較し、モー
タ制御部４６でｓ−ｓ２になる迄モータ正転と所定のク
ラッチ接続速度をめる。

また、発進モード判定部４２の判定結果は１」標となる
基本クラッチ接続速度設定部４７に人力するが、基本ク
ラッチ接続速度設定部４７にはエンジン回転数Ｎｅとエ
ンジン回転数変化速度算出部４８でエンジン回転数Ｎｏ
を時間微分して算出したエンジン回転数変化速度ｄＮｅ
／ｄＬが入力し、エンジン回転数Ｎｅとエンジン回転数
変化速度ｄＮｅ／ｄｔとの関係で基本クラッチ接続速度
白Ｂを定めて、モータ利陣部４６に出力するようになっ
ている。ここで、発進時にはエンジン回転数Ｎｏが高く
、またはその上昇の度合が大きい場合（ｄＮ　ｏ／ｄｔ
）　０　）にはクラッチ接続を促進することが好ましく
、逆にエンジン回転数Ｎｏが低下するような場合（ｄＮ
ｅ／ｄｔ＜０）にはクラッチ接続を一時停止してエンジ
ン回転数Ｎｅの増大を促すことが好ましい。このため、
エンジン回転数Ｎｅ，エンジン回転数変化速度ｄＮθ／
ｄｔに対し、基本クラッチ接続速度白Ｂが、第３図（ａ
）のようにｄＮｅ／ｄｔ＞Ｏの範囲で共に増大関数で設
定され、ｄＮｅ／ｄｔ≦０においてはＳロ一〇に設定さ
れ、このマップにより基本クラッチ接続速度Ｑｎが検索
されるのである。

更に、クラッチフェーシングの異常時の補正対策につい
て述べる 先ず、スロットル開度θが入力する基準回転数設定部５
０を有し、スロットル開度θに応じた基準回転数Ｎ＋を
設定する。ここで、第３図（ｂ）のようにフェーシング
が正常の場合の発進時のエンジン回転数ＮＯとブライマ
リブーリ回転数Ｎｐの上昇特性．およびＮｏ−Ｎｐのク
ラッチ接続回転数ＮＩ１は実験的に定まり、フェーシン
グが異常の場合はクラッチ接続時（Ｎｏ　−Ｎｐ）のエ
ンジン回転数Ｎｏが正常時のクラッチ接続回転数Ｎ＋ａ
以上に高くなる。そこで、このクラッチ接続回転数Ｎｌ
１より少し高いレベルに異常検出の基準回転数Ｎ１が設
定されるのであり、基準回転数Ｎ１はスロットル開度θ
の増大に応じクラッチ接続回転数Ｎｏｔが高くなるのに
対応して、スロットル開度θとの関係で設定される。

上記基準回転数Ｎ＋，エンジン回転数Ｎｏ，およびクラ
ッチ接続検出部３８の出力はフェーンング異常検出ｔｆ
ＩＳ５１に入力し、クラッチ接続までのエンジン回転数
Ｎｅと基準回転数Ｎ１とを比較し、Ｎｏ　＞Ｎｌの場合
に異常を検出する。またエンジン回転数ＮｏとＪＩ５ｉ
１’１回転数Ｎ１とは｛偏差算出部５２に人力し、偏差
ΔＮをΔＮ−Ｎｅ−Ｎｌにより算出するのであり、これ
らの異常信号と偏差ΔＮとは補正量設定部５３に人力し
、補正量ｋ（ｋ＞１）を第３図（Ｃ）のように偏差ΔＮ
に対し増大関数で定める。

そしてこの補正量ｋは、補正部５４に入力し、基本クラ
ッチ接続速度ＱＢを白ＢＸｋで補正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図のタイムチャートを用いて述べる。

先ず、Ｎ，Ｐのシフト位置，またはＤ，Ｄｓ，Ｒのシフ
ト位置でもアクセルＯＦＦでＶ＜Ｖｌ，の極低速走行状
態では、クラッチ断判定部４ｌが選択される。そこで、
停止制御部４４でクラッチストロークＳがクラヅチ解放
側へのクラッチ最大ストロークＳ１と比較され、モータ
制御部４ＢによりクラッチストロークＳが最大ストロー
クＳ１となるまでのＤＣモータ８が所定の速度で逆転駆
動される。

このため、乾式クラッチ３は解放し、この解放状態を保
つ。

次いで、上記クラッチ断制御後にＤ，　Ｄｓ　，　Ｒの
シフト位置でアクセルＯＮすると、発進モード判定部４
２が選択され、基本クラッチ接続速度設定部４７でエン
ジン回転数Ｎｏ，エンジン回転数変化速度（ＩＮＯ／ｄ
ｔにより基本クラッチ接続速度＄Ｂが検索される。そこ
で、初期においてエンジン回転数Ｎｏが急激に立上る段
階では基本クラッチ接続速度自ロも大きい値になり、Ｄ
Ｃモータ８はこの基本クラッチ接続速度白Ｂに応じた回
転速度で正転駆動することで、乾式クラッチ３はクラッ
チ最大ストロークＳ１から第５図のように迅速に接続方
向に変位する。このため、乾式クラッチ３のフェーシン
グの摩擦係数が大きい正常の場合は、半クラッチ状態に
応じた動力伝達が開始し、その出力側のプライマリブー
り回転数Ｎｐが上昇し始める。そしてかかる動力伝達に
より駆動系の負荷がかかってエンジン回転数Ｎｅの上昇
が減じると、基本クラッチ接続速度＄ロの値も徐々に小
さくなり、スロットル開度θに応じた基準回転数Ｎ１以
下でエンジン回転数Ｎｏとプライマリプーリ回転数１’
Ｊｐとが一致してクラッチ接続点Ｐに達する。

この過程で走行抵抗によりエンジン回転数Ｎｏが一時的
に低下しｄＮｅ／ｄｔ≦０になると、＄ロ一〇で乾式ク
ラッチ３の変位が停止してエンジン回転数Ｎｏの上竹が
促される。

こうして、エンジン回転数Ｎｏの上昇を図りながら乾式
クラッチ３は接続方向に変位し、Ｎｏ−Ｎｐのクラッチ
接続点Ｐに達すると、クラッチ接判定部４３が選択され
る。そこで、停止制御部４５でクラッチストロークＳと
所定の最小ストロークＳ２とが比較され、モータ制御部
４６によりＤＣモータ８は更に所定の速度で正転駆動さ
れるのであり、これにより乾式クラッチ３は最小ストロ
ークＳ２に変位して完全に接続する。

次いで、上述のようにクラッチ接続した後は、エンジン
動力がそのまま無段変速機ＩＯ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。

一方、クラッチフェーシングの摩擦係数が小さい場合は
、］二述の発進モードにおいて乾式クラッチ３が基本ク
ラッチ接続速度９　ｎにより移動する際に、第５図の破
線のようにブライマリプーり回転数Ｎｐの上昇はクラッ
チフェーシングのスリップにより低下し、エンジン回転
数Ｎｏは逆に急上昇る。そしてエンジン回転数Ｎ　Ｏは
クラッチ接続点Ｐに到達する前に基堕回転数Ｎ１を超え
るよ−うになり、Ｎｏ＞Ｎｌにより異常検出部５ｌでフ
ェーシングの異常が直ちに検出されるのであり、これに
基づき両者の偏差ΔＮに応じ補正ｆｆｉｋが設定され、
補正部５４で基本クラッチ接続速度＄１１が９　１１×
ｋにより増大補正される。

このため、上記フエージングの異常検出後に乾式クラッ
チ３は、臼ロ×ｋの速度により高速で移動する。これに
よりフェーシングの摩擦係数が小さくても動力伝達可能
となり、ブライマリブーリ回転数Ｎｐは迅速に立上り、
１１４クラッチ状態の時間の増大による焼付を生じない
範囲でクラッチ接続点Ｐに達してクラッチを接続するの
である。

〔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、クラッチフＪ−シングの異常時は
クラッチ接続速度を増大補正するので、直ちにクラッチ
接続状態に達し焼付等を防止して発進特性を確保し得る
。

さらに、クラッチフェーシングの異常を検出する基準回
転数を、スロットル開度に応じたクラッチ接続回転数よ
り高い１ノベルに定めるので、すべての運転条件で正確
かつ迅速に異常を検出でき、補正も効果的に行い得る。

【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を示
すブロック図、 第２図は全体の構成図、 第３図（ａ）ないし（ｅ）は基本クラッチ接続速度＄＋
３，基準回転数Ｎ＋，補正ｆｆｉｋの特性図、第４図は
クラッチ制御の作用のフローチャート図、 第５図は発進制御のタイムチャ−１・図である。 ３・・・乾式クラッチ、２７・・・制御ユニット、３８
・・・クラッチ接続検出部、４２・・・発進モード判定
部、４７・・・基本クラッチ接続速度設定部、５０・・
・基阜回転数設定部、５ｌ・・・フェーシング異常検出
部、５３・・・補正量設定部、５４・・・補正部 第３図 ＋（＋） （ｂ） （Ｃ） 第 図 第 図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　エンジンと自動変速機とを運転状態に応じて選
   択的に連結する乾式クラッチの制御装置において、 上記クラッチのフェーシング異常を検出する基準回転数
   を、正常の場合のスロットル開度に応じたクラッチ接続
   回転数より若干大きな値に設定し、発進時にエンジン回
   転数と上記基準回転数とを比較し、クラッチ接続前に上
   記エンジン回転数が上記基準回転数を超えた場合は、ク
   ラッチ接続速度を増大補正することを特徴とする乾式ク
   ラッチの制御装置。
2. （２）　クラッチ接続速度の補正量は、上記エンジン回
   転数と基準回転数との偏差に対する増大関数とすること
   を特徴とする請求項（１）記載の乾式クラッチの制御装
   置。