JPH02109747A - 車両用自動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、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
、低摩擦路（低μ路）でのタイヤロックを伴うブレーキ
時のクラッチトルク復帰制御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は、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、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６０−１６１２２４号公報の先行技術がある。

ここで、低速側に直結車速を設定し、発進時にその直結
車速以上になるとクラッチを係合保持して確実に動力伝
達し、またはエンジンブレーキを効かせ、減速時に直結
車速以下になるとクラッチを解放してエンストを防止す
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は、通常走行の場合を前
提としており、アクセル開放での降板発進時に直結車速
でクラッチトルクが比較的速く立上って係合しても、大
きなショックは生じない。

しかし、低μ路での走行中に急ブレーキ操作に伴いタイ
ヤロックするような条件では、以下のような不都合を生
じる。

即ち、第５図（ａ）に示すように、急ブレーキ時に車体
速度ｖ１に対し車輪速度Ｖｖが急減速し、この車輪速度
Ｖｗが零になることでタイヤロックする。クラッチ側で
は車輪速度Ｖｖに基づき車速を検出して制御するため、
タイヤロック直前の直結車速ｖ３で第５図（１３）のよ
うにクラッチトルクが零に制御されてクラッチを解放し
、ｖｌで微少のドラッグトルクを発生させタイヤロック
中この状態を保つ。そしてブレーキを解除すると、ロッ
クされていた車輪速度Ｖｖが急激に回復し、車体速度Ｖ
―と一致するように上昇し、このとき上述と同じ直結車
速ｖ３でクラッチは直ちに係合することになる。

ところで、かかるタイヤロック回復時の車輪加速度は非
常に大きく、このためクラッチ出力側も変速機の増速比
を加味して大きい加速度で増速しでいる。このような条
件で第５図（ｂ）の実線のようにクラッチトルクが通常
走行と同様に急激に立上って係合すると、急激にエンジ
ンブレーキがかかり、第５図（ａ）の実線のように車輪
速度Ｖｖ。

車体速度Ｖ■が急減速し、このとき大きなショックを生
じる。また、ベルト式無段変速機と組合わせた駆動系で
は、上記クラッチ係合時にエンジン側ブライマリブーり
と車輪側セカンダリブーりとの間に大きい回転差を生じ
、これに伴いベルトスリップを生じる恐れがある。

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、タイヤロックを伴うブレーキ時のショ
ック、ベルトスリップ等の不都合を防ぐことが可能な車
両用自動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、本発明の制御装置は、走行モ
ードとして少なくともクラッチトルクを徐々に増大制御
する発進モード、クラッチ解放のモード、直結車速以上
でクラッチ係合状態に保つ直結モードを有し、走行条件
に応じていずれかのモードを選択するクラッチ制御系に
おいて、車輪減速度によりタイヤロックの有無を判断す
るタイヤロック判定部、上記タイヤロック判定部のタイ
ヤロック信号と車輪速度信号とによりタイヤロック解除
を判断するタイヤロック解除判定部を有し、タイヤロッ
ク解除時に直結車速で直結モードにより増大制御される
クラッチトルクを、上記タイヤロック解除判定部の出力
信号で補正するものである。

〔作　　　用〕

上記構成に基づき、低μ路での急ブレーキ時のタイヤロ
ック、ブレーキ解除に伴うタイヤロック解除がタイヤロ
ック判定部、・タイヤロック解除判定部でそれぞれ判断
され、タイヤロック解除の際に車輪速度が回復して直結
モードになる場合は、クラッチトルクの立上りが緩やか
に補正されることで、クラッチはスリップしながら徐々
に係合する。このため、エンジンには車輪駆動力が徐々
に加わって、ショック等を生じないようにエンジンブレ
ーキが作用し、車輪速度も充分に回復するようになる。

〔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、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、電磁粉式クラッチ２１前後進切換装置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
および車軸８を介して駆動輪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１゜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係合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、人力軸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、少なくとも入力軸１１を主軸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
たプーリ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゜１５には駆
動ベルト１６が巻付けられ、両シリンダ１４ａ、ｔｓａ
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のプライマリプーリ１４．セカンダリプ
ーリ１５に対する巻付は径の比率を変えて無段階に変速
制御するように構成されている。

次いで、電磁粉式クラッチ２と無段変速機４の電子制御
系について説明する。エンジンｌのエンジン回転数セン
サ１９．無段変速機４のプライマリプーリとセカンダリ
プーリの回転数センナ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（Ｄ　ｓ）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、スロットル弁銅にスロットル開度センサ
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、センサ２１．２２．２９のブ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
速度旧／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（Ｎ　ｓ／Ｎ　ｐ）の信号は、ライン圧制ｇｉ１
１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制御する
。

電磁クラッチ制御系においては、エンジン回転数Ｎθと
シフト位置センサ２ＢのＲ，Ｄ、Ｄｓ以外のパーキング
（Ｐ）、ニュートラル（Ｎ）レンジの信号が人力する逆
励磁モード判定部３２を有し、例えばＮ　Ｂ　＜　３０
０ｒｐｍの場合、またはＰ、Ｎレンジの場合に逆励磁モ
ードと判定し、出力判定部３８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ブーり回転数センサ２２の車速Ｖ
信号が入力する通電モード判定部８４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８５、
３６．８７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、チョ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
スロットル開度θ、車速Ｖ。

Ｒ，Ｄ、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。ドラッグモード電流設定部
３８は、Ｒ，Ｄ、Ｄｓの各レンジにおいて低車速でアク
セル解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３７は、Ｒ，Ｄ、Ｄｓの各レンジにおいて車速Ｖと
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３５゜１１８、３７の出力信号
は、出力判定部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。

上記電磁クラッチ制御系において、タイヤロックを伴う
ブレーキ時の補正対策について述べる。

先ず、無段変速機出力側のセカンダリブーり回転数Ｎｓ
が入力する車輪速度検出部４０を有し、セカンダリプー
リ回転数Ｎｓにリダクシジンギャ５゜ディファレンシャ
ルギヤ７のギヤ比を乗算することで車速に相当する車輪
速度Ｖｖを検出する。この車輪速度Ｖｗは減速度算出部
４１に入力して減速度−ｄＶｖ／ｄｔを算出し、この減
速度−ｄＶｖ／ｄｔがタイヤロック判定部４２に入力し
て、設定値−Ｇに対し−ｄＶｖ／ｄｔ≦−Ｇの場合にタ
イヤロックと判定する。このタイヤロック信号と車輪速
度検出部４０の車輪速度Ｖｗはタイヤロック解除判定部
４３に入力し、タイヤロック状態後で直結車速１３以上
の条件でタイヤロック解除を判断する。また、直結モー
ド電流設定部３７の出力側には電流補正部４４が付設さ
れ、ロック解除信号により直結車速ｖ３での直結電流の
立上りを緩やかに補正するようになっている。なお、再
加速する場合に対応して上記ロック解除信号はアクセル
スイッチ２８の踏込み信号でキャンセルするように構成
されている。

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（ａ）　、　（ｂ）のタイムチャー
トを用いて述べる。

先ず、走行モードでのアクセル踏込みに伴い通電モード
判定部３４で発進モード電流設定部３５が選択され、発
進モード電流設定部３５により電磁粉式クラッチ２にク
ラッチ電流が順次増大して流れることで滑らかに係合す
る。そして直結車速ｖ２に達すると直結モード電流設定
部３７により直結電流ＩＬが流れて、電磁粉式クラッチ
２は係合保持される。また、アクセル開放での降板発進
では、ドラッグモード電流設定部３６によりクラッチ解
放状態から直結車速ｖ３で直結モードが選択されて、直
ちに電磁粉式クラッチ２が係合保持される。

上記電磁粉式クラッチ２の係合による車両走行中にブレ
ーキ操作で減速する場合に、車輪速度の減速度−ｄＶｗ
／ｄｔが車輪速度検出部４１で常に算出されている。こ
こで、通常の走行条件での減速度は比較的小さいことで
タイヤロックと判断されないが、低μ路での急ブレーキ
時に車輪速度Ｖｖが第５図（ａ）のように急減速する場
合は、その減速度によりタイヤロック判定部４２でタイ
ヤロックと判断される。

かかるタイヤロック時には、車輪速度Ｖｖが直結車速ｖ
３以下になった時点で、直結モードから零モード、ドラ
ッグモードに切換わり、ドラッグモード電流設定部３６
により零またはドラッグ電流が流れて電磁粉式クラッチ
２は直ちに解放し、エンストが防止される。こうして、
エンジンｌから電磁粉式クラッチ２のドリブン側以降が
切離され、車輪速度Ｖｖが略零になることで実質的なタ
イヤロック状態になり、その後ブレーキ解除される際に
車輪速度Ｖｗが直結車速ｖ３以下の車両が停車状態に近
い状態では、上述のタイヤロック判断がキャンセルされ
る。一方、ブレーキ解除に伴い車輪速度Ｖｖが直結車速
１３以上に回復して再び直結モードに切換わると直結電
流が流れるが、このときタイヤロック解除判定部４３の
出力信号（タイヤロック解除信号）により電流補正部４
４で第５図（ｂ）の破線のように直結電流が緩やかに補
正される。従って、電磁粉式クラッチ２のクラッチトル
クも緩やかに立上って車輪駆動力は徐々にエンジンｌ側
に伝わることになり、急激なエンジンブレーキおよびシ
ョックが防止される。また、車輪速度Ｖｗは第５図（ａ
）の破線のように迅速に回復し、車体速度Ｖｓと高い車
速レベルで一致する。

更に、上記直結電流の電流補正部４４による補正制御の
前、または途中にアクセル踏込みで再加速する場合は、
アクセルスイッチ２８の信号でタイヤロック解除信号が
キャンセルされる。このため、電流補正部４４での直結
電流の補正が行なわれず、電流設定部３７により直結電
流がそのまま流れて電磁粉式クラッチ２は直ちに係合し
、エンジン動力を伝達する。

以上、本発明の一実施例について述べたが、電磁粉式ク
ラッチ以外の自動クラッチにも同様に適用し得る。

〔発明の効果〕

以上述べてきたように、本発明によれば、低μ路のタイ
ヤロックを伴うブレーキ時において、ブレーキ解除の際
に車輪速度が急激に回復して自動クラッチが係合制御さ
れる場合には、クラッチトルクの立上りが緩やかに補正
されため、急激なエンジンブレーキおよびショックが効
果的に防止される。

さらに、ベルト式無段変速機と組合わされた場合は、ブ
ライマリブーり回転数のエンジンブレーキによる拘束が
低減して、ベルトスリップ等を生じなくなる。

また、車輪速度の減速度によりタイヤロックを迅速に検
出でき、このタイヤロックと直結車速の条件により車輪
速度の急激な回復時にのみ適切に補正し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の車両用自動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図はクラッチ作動モード図、 第４図はタイヤロック時の制御のフローチャート図、 第５図（ａ）　、　（ｂ）は同タイムチャート図である
。 ２・・・電磁粉式クラッチ、２０・・・電子制御ユニッ
ト、３７・・・直結モード電流設定部、４０・・・車輪
速度検出部、４１・・・減速度算出部、４２・・・タイ
ヤロック判定部、４３・・・タイヤロック解除判定部、
４４・・・電流補正部間

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　走行モードとして少なくともクラッチトルクを徐々に
   増大制御する発進モード、クラッチ解放のモード、直結
   車速以上でクラッチ係合状態に保つ直結モードを有し、
   走行条件に応じていずれかのモードを選択するクラッチ
   制御系において、車輪減速度によりタイヤロックの有無
   を判断するタイヤロック判定部、上記タイヤロック判定
   部のタイヤロック信号と車輪速度信号とによりタイヤロ
   ック解除を判断するタイヤロック解除判定部を有し、 タイヤロック解除時に直結車速で直結モードにより増大
   制御されるクラッチトルクを、上記タイヤロック解除判
   定部の出力信号で補正することを特徴とする車両用自動
   クラッチの制御装置。