JPS638031A - 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ｆｆｌ装置に関し、詳
しくは、発進時にクラッチ係合率により可変ストール制
御するものに関する。 この種の車両用自動クラッチを、例えば電磁クララ万を
対染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、エンジン状態箸との関係でクラッチトルクを
ｉ速制御し、更にマニュアル変速機またはベルト式無段
変速機との組合わせ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
機等の電子制御化が進んで来ており、自動クラッチにお
いても更に一層きめ細かく制御する傾向にある。

【従来の技術ｌ 従来、上記車両用向φカフラッチにおいて発進モードの
クラッチトルク制御に関しては、例えば特開昭６０−１
６１２２４号公報の先行技術があり、発進時のクラッチ
トルクをエンジン回転数の開数で定め、エンジン回転数
に比例して上昇するように制御することが示されている
。 【発明が解決しようとする問題点１ ところで上記先行技術の発進制御によると、第７図（へ
）のようにアクセル踏込みにより生じたエンジントルク
Ｔｅと、エンジン回転数Ｎｅに比例して上界するクラッ
チトルクＴｃとが一致するストール点Ａは、１個所だけ
になる。また、アクセル踏込み後の回転数の時間的変化
をみると、第７図（ｂ）のようにエンジン回転数Ｎｅが
ストール点Ａに達すると、それ以降はストール回転数Ｎ
ｓの一定状態になる。一方、クラッチドリブン側回転敗
ＮＣは、アクセル踏込み侵に上昇し、両回転数Ｎｅ。 ＮＣが一致した点Ｂでクラッチ直結になり、この後両回
転数Ｎｅ、ＮＣが一致して上界する。こうして、点Ａ、
Ｂの間にエンジン回転数一定のストール状態が生じる。 従って、ストール状態が比較的長い場合、例えば勾配の
大きい坂道での発進時には、エンジン回転数一定の時間
が長く続くため、運転者は充分な加速感を１！ｌること
ができない。また、クラッチ直結点Ｂでは、エンジン回
転数が一定なストール回転数ＮＳから不連続に変化する
ので、このとき係合ショクを生じる。このことから、ス
トール状態にあってもエンジン回転数を変化させること
が望まれる。 本発明は、このような点に鑑みてなされたもので、スト
ール状態でのエンジン回転数をクラッチ係合過程に沿い
変化して加速性を向上し、同時に係合ショックを緩和す
るようにした車両用自動クラッチの制ｔｉｏ装置を提供
することを［１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、エンジン回転数に
比例したクラッチトルクを発生させる発進制御系におい
て、クラッチ入出力軸回転数の比によりクラッチ係合率
を綽出し、上記係合率の値の増加に応じてストール回転
数を高くするように可変ストール制御するように構成さ
れている。 【作　　　用】 上記構成に基づき、発進制■において、クラッチ係合率
の増加に応じてストール回転数が高くなるようにｉ、Ｉ
制御されることで、ストール状態でのエンジン回転数は
、クラッチ係合の進行に沿いストール回転数と同一に順
次高くなり、クラッチ直結時に滑らかに変化して係合す
るようになる。 こうして本発明では、発進時の加速性が良くなり、クラ
ッチ直結時の係合ショックも緩和することが可能となる
。

【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、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、電６ｆ！粉式クラッチ２．＃侵准切換装置３を
介して無段変速機４に連結し、無段変速機４から１組の
りグクションギへ７５．出力軸６．ディファレンシャル
ギヤ７および！ｎ軸８を介して駆動軸９に伝動構成され
る。 電磁粉式クラッチ２は、エンジンクランク軸１０にドラ
イブメンバ２ａを、入力軸１１にクラッチコイル２Ｃを
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の間のギャップに電磁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と変速機工＠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、少なくとも入力軸１１を１＠１２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Ｒ４は、主軸１２とそれに平行配置された副ｄ
４１３とを有し、主軸１２には油圧シリンダ１４ａを備
えたプーリ間隔可変のプライマリプーリ１４が、副軸１
３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゜１５には
駆動ベルト１Ｇが巻付けられ、両シリンダ１４ａ、　１
５ａ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
ン圧を供給してプーリ押付力を付与し、プライマリ圧に
より駆動ベルト１６のブーＩＪ１４，１５に対する巻付
は径の比率を変えて無段階に変速ＩＩＩ　Ｉｌｌ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１ｆｉ４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のプライマリブーりとセカン
ダリプーリの回転数センサ２１．２２゜エアコンやチョ
ークの作動状況を検出するセンサ２３、２４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ス
イッチ２８を有し、スロットル片側にスロットル開度セ
ンサ２９．クラツチドリブン側にその回転数センサ１８
を有する。 そして上記スイッチおよびセンサの種々の信号は、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
制御信号およびライン圧あり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、センサ２１．２２．２９のプライマリブーり回転
数Ｎｐ、セカンダリブーり回転数ＮＳおよびスロットル
開度θの各信号は、変速速度制御部３０に入力し、変速
速度ｄｉ／ｄｔに応じた制御信号を出力する。また、セ
ンサ１９のエンジン回転数Ｎｅ、スロットル開度θ、実
変速比１（Ｎｓ／Ｎｐ）の信号は、ライン圧制御部３１
に入力し、目標ライン圧に応じた制御信号を出力する。 そしてこれらの制御信号は、無段変速機４に入力して、
所定のライン圧に制御すると共に変速、ｌ、ＩＩ　ＩＩ
Ｉする。 ｔ１１ｔａクラッヂ制御系においては、エンジン回転数
Ｎｅとシフト位置上ンサ２６のＲ，Ｄ、Ｄｓの走行レン
ジの信号が入力する遊動６！！モード判定部３２を有し
１例えばＮ　ｅ　＜　３０Ｏｒｐｍ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３３により通常とは逆向
ぎの微少電流を流す。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３２の判定出力信号。 アクセルスイッチ２８の踏込み信号およびセカンダリプ
ーリ回転数センサ２２の車速Ｖ信号が入力する通電モー
ド判定部３４を有し、発進等の走行状態を判別し、この
判別信号が、発進モード、ドラッグモードおよび直結モ
ードの各電流設定部３５．３６゜３７に入力する。 発進モード電流設定部３５は、通常の発進またはエアコ
ン、′ｆ−ヨーク使用の発進の場合において、エンジン
回転数Ｎｅ等との関係で発進特性を各別に設定する。そ
してスロットル間度θ、車速Ｖ。 Ｒ，Ｄ、ＤＳの各走行レンジ、クラッチ係合率等により
発進特性を補正して、クラッチ電流を設定する。ドラッ
グモード電流設定部ａ６は、Ｒ，Ｄ。 ＤＳの各レンジにおいて低車速でアクセル１７ｆｌ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、惰行性を確保づる。直結モード電流設定部３７は
、Ｒ，Ｄ、Ｄｓの各レンジにおいて中速■とスロットル
開度θの関係により直結電流を定め、電磁扮式クラッチ
２を完全係合し−１かつ係合状態での節電を行う。これ
らの電流設定部３５．３６．３７の出力信号は、出力マ
り宇部３３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。 上記電磁クラッヂ制御系において、発進制御の実施例を
第４図において説明する。 発進モード電流設定部３５は、通電モード判定。 エンジン回転数Ｎｅ、スロットル開度θ、市速Ｖ。 走行レンジのＲ，Ｄ、Ｄａの各信号が入力して発進モー
ドを判定する発進モード判定部４０を有し、この判定結
果により電流設定部４１でクラッチ電流ｌｃを定めて、
出力部４２から出力する。電流設定部４１は、クラッチ
電流１ｃをエンジン回転数Ｎｅに比例して定め、更に補
正値Ｃによりストール回転数を変化して可変ストール制
御するもので、以下により演算する。 Ｉｃ　＝　ｆ（Ｎｉ　）、Ｎｉ　＝Ｎｅ　−（１＋Ｃ）
一方、クラッチドライブ側の回転数であるエンジン回転
数Ｎｅとドリブン側回転数ＮＣとが入力するクラッチ係
合率口出部４３を有し、係合率Ｅを次式により口出する
。 Ｅ＝Ｎｃ　／Ｎｅ ここで、係合率Ｅはクラッヂ解放のとき零であり、係合
の遊行と共に増してクラッチ直結で１となる。 この係合率Ｅは、補正値設定部４４に入力し、補正６１
１　Ｃを係合率Ｅの減少関数として以下のように設定す
る。 Ｃ＝　ｆ（Ｅ）　−Ｃｌｉｍｉｔ　−に−Ｅ　（Ｋは定
数）これにより、発進直後の係合率Ｅｔｆｉ零に近い場
合は、 Ｃ−Ｃｌ１ｌｉｔ　、　Ｎｉ　−Ｎｅ　・（１＋Ｃｌ１
ｍ１ｔ　）となり、第６図（２）の通常のクラッチトル
クＴＣの特性のようにエンジン回転数に対し上昇率の大
きい特性であり、ストール回転数Ｎｓは比較的低い。 一方、係合が進んで係合率Ｅ−１に近くなると、Ｑ＝Ｃ
Ｎｎ＋ｉｔ　−Ｋ Ｎｉ　　＝Ｎｅ　　・　（１＋Ｃｌ１ｍ１ｔ　　−Ｋ）
となり、第６図のクラッチトルクＴｃ　−の特性のよう
にエンジン回転数に対し上界率の小さい特性に変わり、
これによりストール回転数Ｎｓ＝が高くなる。 次いで、このように構成された制御装置の作用を、第５
図のフローチャートと、第６図（ｂ）の発進特性を参照
して説明する。 先ず、フローチャートのステップ＄４でアクセル解放の
場合は、ドラッグモードになっており、ドラッグ電流１
ｄが流れてクラッチ２は解放した状態で停車または惰行
している。車速が第３図の設定車速■、またはＶ４に達
すると、ステップＳ３によりクラッチ直結モードに切換
ねってクラッチ２が係合する。 一方、Ｄ、ＤｓまたはＲレンジで車速がＶ、またはＶ４
未満でアクセル踏込みの場合は、発進モード判定部４０
で発進モードと判定されて、ステップＳ５以降に進む。 そこで、クラッチ係合率口出部４３でエンジン回転数Ｎ
ｅ、クラッチ回転数ＮＧにより係合率Ｅがステップ＄５
で絆出され、補正値設定部４４で補正値Ｃが設定され、
更に電流設定部４１で補正値Ｃとエンジン回転数Ｎｅに
よりクラッチ電流ＩＣが演算されることになる。即ち、
第６図の）の発進初期のようにエンジン回転数Ｎｅが急
上昇する段階では、Ｅ！＝０であるため第６図（２）の
クラッチトルクＴｃの特性になって低いストール回転数
Ｎｓでストール状態になる。そしてそれ以隣は、クラッ
チドリブン側回転数ＮＯの上昇により係合が進み、係合
率Ｅが１に近くなるのに伴い補正値Ｃおよびクラッチ電
流１ｃの上昇率は小さくなり、クラッチトルクＴｃ　′
の特性に移行して第６図（ロ）のような係合プロフィー
ルになる。従って、クラッチの係合に伴いストール回転
数も徐々に上界し、＠終的には係合率Ｅ−１でクラッチ
トルクＴｃ−の特性の高いストール回転数Ｎｓ　−の点
Ａ′においてクラッチは直結する。このクラッチ直結点
Ａ′では、エンジン回転数Ｎｅがクラッチ回転数ＮＣ１
，：沿いながら上界して滑らかに一致するようになる。 なお、上記補正値Ｃを、 Ｃ＝ＣＩｍｔ−に−ｆ（Ｅ） とすることで、ストール状態の点Ａ〜Ａ′間の変化を、
係合率Ｅに対して更にきめ細かく制御できる。 以上、本発明の一実施例について述べたが、これに限定
されるものではない。また、本発明は電磁クラッチ以外
の自動クラッチにも適用可能である。

【発明の効果】

以上述べてきたように、本発明によれば、発進時にエン
ジン回転数一定の期間が短かくなり、車速の上昇と共に
エンジン回転数も上昇するので、運転者は加速感を縛る
ことができ−る。 低負荷から高負荷の全域でストール状態でのエンジン回
転数上界の制御が行われることで、発進性能が一律に向
、トする。 可変ストール制御でクラッチトルク特性を変化する方式
であるから、制御を容易かつ円滑に行い得る。 クラッヂ直結点でエンジン回転数がクラッチドリブン側
回転数に滑らかに収束するので、エンジン回転数の変化
が小さくなって係合ショックは少なくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の制御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図は要部のブロック図、第５図
は作用を説明するフローチャート図、第６図り〉、Φ）
は発進特性図、第７図（へ）。 ｆｂ）は従来の特性図である。 ２・・・電礒扮式クラッチ、２０・・・電子制御１ニッ
ト、３５・・・発進モード電流設定部、４０・・・発進
モード判定部、４１・・・電流設定部、４３・・・クラ
ッチ係合率口出部、４４・・・補正値設定部。 富４コ ｉ５ヌ 第６図 峙閂

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）エンジン回転数に比例したクラッチトルクを発生
   させる発進制御系において、 クラッチ入出力軸回転数の比によりクラッチ係合率を口
   出し、上記係合率の値の増加に応じてストール回転数を
   高くするように可変ストール制御する車両用自動クラッ
   チの制御装置。
2. （２）上記可変ストール制御は、係合率の値の増加に応
   じてトルク特性を、エンジン回転数に対して上界率の大
   きい特性から小さい特性に変化させる特許請求の範囲第
   １項記載の車両用自動クラッチの制御装置。