JPH0272268A - 無段変速機を備えた車両の自動クラッチ制御装置 - 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】 技術分野 本発明は、無段変速機を備えた車両の自動クラッチを解
放制御するための制御装置に関するものである。

従来の技術 エンジンの回転を無段階に変速して駆動輪へ伝達する無
段変速機を備えた車両が知られており、このような車両
の動力伝達経路には、動力伝達を制御するためのロック
アツプクラッチや磁粉式電磁クラッチなど自動クラッチ
が無段変速機と直列に設けられている。たとえば、特開
昭５７−１２９９５５号公報や特開昭６０−１６１２２
１号公報に記載された車両がそれである０通常、このよ
うな車両においては、車両の停止に先立って、再発進に
備えて無段変速機の変速比が減速側へ変化させられると
ともに、エンジン停止を防止するために車両の速度が予
め定められた一定の車速を下回ると自動クラッチが解放
されている。

発明が解決すべき課題 ところで、上記のようなロックアツプクラッチや１を磁
クラッチなどの自動クラッチが備えられた無段変速機付
の車両においては、車両の停止に際して、自動クラッチ
の解放が遅過ぎると、無段変速機の変速比を減速側へ変
化させることに関連して大きなエンジンブレーキ作用を
感じたり、或いは急制動時においてエンジン停止が発生
する。反対に、車両の停止に際して早期に自動クラッチ
を解放すると、エンジンブレーキ作用が急に解消される
ことによって自動クラッチ解放以後の空走感が問題とな
る。すなわち、車速か未だ高い状態において、連続して
いた減速感が急に無くなることが運転者に異常感を与え
る場合があるのである。

本発明は以上の事情を背景として為されたものであり、
その目的とするところは、車両の停止に際して自動クラ
ッチが最適な時期に解放されるようにする無段変速機を
備えた車両のクラッチ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 斯る目的を達成するための本発明の要旨とするところは
、変速比が無段階に変化させられる無段変速機を備えた
車両において、その車両の動力伝達経路に介挿された自
動クラッチを車両の停止に先立って解放させるための制
御装置であって、（ａ）車両の制動時における車両減速
度を検出する減速度検出手段と、（ｂ）車両減速度が大
きくなるほど前記自動フランチを早期に解放させる制御
手段とを、含むことにある。

作用および発明の効果 このようにすれば、前記減速度検出手段により検出され
た車両の制動時における車両減速度が大きくなるほど、
制御手段により自動クラッチが早期に解放させられるの
で、自動クラッチが最適な時期に解放させられる。この
ため、車両の停止に際して自動クラッチの解放が遅過ぎ
る場合に、無段変速機の変速比を減速側へ変化させるこ
とに関連して大きなエンジンブレーキ作用を感じたり、
或いは急制動時においてエンジン停止が発生することが
解消される。また、車両減速度に関連して最適な時期に
自動クラッチが解放される結果、比較的低車速で自動ク
ラッチが解放され、自動クラッチ解放以後の空走感が問
題とならないほど小さくなる。

実施例 以下、本発明の一実施例を示す図面に基づいて詳細に説
明する。

第１図には車両の動力伝達装置が示されている。

図において、エンジン１０の動力は、ロックアツプクラ
ッチ付フルードカップリング１２、ベルト式無段変速機
１４、前後進切換装置１５、中間歯車装置１６、および
差動歯車装置１８を介して駆動輪２０へ伝達されるよう
になっている。

上記フルードカップリング１２は、エンジン１０のクラ
ンク軸（フルードカップリング１２の入力軸）２２に固
定されたポンプ羽根車２４と、無段変速機１４の入力軸
（フルードカップリング１２の出力軸）２６に連結され
たタービン羽根車２８と、ポンプ羽根車２４および人力
軸２６を直結するロックアツプクラッチ２９とを備えて
おり、車両の発進時においてはエンジンから無段変速機
１４ヘトルクを滑らかに伝達させ、或いは車両の停止時
には無段変速機１４の回転停止に拘わらずエンジン１０
の回転を許容するとともに、通常走行時においてはロッ
クアツプクラッチ２９によりポンプ羽根車２４および入
力軸２６を連結して回転損失を防止する。本実施例では
、このロックアツプクラッチ２９が自動クラッチとして
機能する。

また、本実施例においては、入力軸２６とタービン羽根
車２８との間には、タービン羽根車２８から入力軸２６
へ向かう方向の動力伝達を許容するが、その方向と反対
向きの動力が伝達されようとするときには空転によって
その伝達を阻止する一方向クラッチ２７が設けられてい
る。

上記無段変速機１４の入力軸２６には、−次側油圧シリ
ンダ３０によって■溝幅すなわち伝動ベルト３２の掛り
径が変更される一次側可変プーリ３４が設けられており
、また出力軸３６には、二次側油圧シリンダ３８によっ
てＶ溝幅が変更される二次側可変ブー１Ｊ４０が設けら
れている。したがって、−次側油圧シリンダ３０による
推力が二次側油圧シリンダ３８による推力よりも大きく
されると、−次側可変プーリ３４の有効径が増大させら
れると同時に二次側可変プーリ４０のを動径が減少させ
られて、無段変速機１４の変速比Ｔ（＝入力軸回転速度
Ｎ、７／出力軸回転速度Ｎ。、）が小さくなる方向、す
なわち増速側へ変化させられる。反対に、−次側油圧シ
リンダ３０による推力が二次側油圧シリンダ３８による
推力よりも小さくされると、−次側可変プーリ３４の有
効径が減少させられると同時に二次側可変プーリ４０の
有効径が増大させられて、無段変速機１４の変速比γが
大きくなる方向、すなわち・減速側へ変化させられる。

前後進切換装置１５は、無段変速機１４の出力軸３６に
連結されたダブルプラネタリ式遊星歯車機構であって、
ギア４２を備えた出力軸４４と、その出力軸３６と出力
軸４４とを同じ方向に回転させる前進用動力伝達状態と
する前進用クラッチ４３と、出力軸３６と出力軸４４と
を反対の方向に回転させる後進用動力伝達状態とする後
進用ブレーキ４５とを備えている。

上記前後進切換装置１５の出力軸４４に設けられたギア
４２は中間歯車装置１６と噛み合わされるとともに、中
間歯車装置１６は差動歯車装置１８と噛み合わされてい
るので、それらギア４２および差動歯車装置１８の構造
によって決定される−・定の減速比にて無段変速機１４
の出力トルクが駆動輪２０へ伝達されるのである。

第２図は、上記の動力伝達機構を制御する電子制御装置
を示すブロック線図である。図において、−次側可変プ
ーリ３４および二次側可変プーリ４０の近傍にそれぞれ
設けられた入力軸回転センサ４８および出力軸回転セン
サ５０からは、それら可変プーリ３４および４０の回転
速度に対応した周波数のパルス信号ＳＰＩおよびＳＦ３
がコントローラ４６へ出力される。また、エンジン１０
に設けられたエンジン回転センサ５１からは、エンジン
１０の回転速度に対応した周波数のパルス信号ＳＥがコ
ントローラ４６へ出力される。また、差動歯車装置１Ｂ
の近傍に設けられた車速センサ５２からは、車速に対応
した周波数のパルス信号Ｓ■がコントローラ４６へ出力
される。また、図示しないアクセルペダルによって開閉
操作されるスロットル弁に設けられたスロットルセンサ
５４からは、そのスロットル弁開度θを表すスロットル
信号Ｓθがコントローラ４６へ供給される。また、ブレ
ーキ操作状態を検出するブレーキスイッチ５５からは、
ブレーキが踏まれたことを表すブレーキ信号ＳＢがコン
トローラ４６に出力される。

また、シフト切換装置としてシフトレバ−５６が用いら
れており、そのシフトレバ−５６の操作位置を検出する
操作位置センサ５８からは、シフトレバ−５６のシフト
操作位ｉＰ、、を表す信号ＳＰがコントローラ４６に供
給される。このシフトレバ−５６は油圧回路６０内のマ
ニアルバルブと機械的に関連させられており、ニュート
ラルレンジに操作されたときには、前後進切換装置１５
の前進用クラッチ４３および後進用ブレーキ４５のいず
れにも油圧が供給されることを阻止するが、前進レンジ
に操作されたときには、前進用クラッチ４３のみに作動
油を供給させる。また、シフトレバ−５６が後進レンジ
に操作された場合には、後進用ブレーキ４５のみに作動
油が供給されることを許容する。

上記油圧回路６０は、無段変速機１４の実際の変速比お
よびエンジン１０の出力トルクに対応してライン油圧調
圧弁６２により調圧されたライン油圧を出力軸３６に設
けられた二次側油圧シリンダ３８に常時供給し、伝動ベ
ルト３２の張力を必要かつ充分に制御する。そして、油
圧回路６０は、人力軸２６に設けられた一次側油圧シリ
ンダ３０に関して、シフト方向切換弁６４の作動に応答
して、作動油を供給しあるいは排出し、また、シフト速
度切換弁６６の作動に応答して一次側油圧シリンダ３０
への作動油流入速度あるいは一次側油圧シリンダ３０か
らの作動油排出速度を変化させる。これにより、無段変
速機１４の変速比γを所定の変化速度で連続的に変化さ
せる。なお、油圧ポンプ６８は前記ポンプ羽根車２４に
よって回転駆動されることにより、図示しないオイルタ
ンク内の作動油を油圧回路６０に圧送するものであって
油圧回路６０の油圧源として機能する。

さらに、上記油圧回路６０は、ロックアツプ制御弁７２
の作動状態にしたがって、前記フルードカップリング１
２内を充填するために供給する作動油の流通方向を切り
換えることにより、ロックアツプクラッチ２９を解放状
態および保合状態の一方の状態に切り換える。

前記コントローラ４６は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを含
む所謂マイクロコンピュータである。ＣＰＵは、ＲＡＭ
の記憶機能を利用しつつＲＯＭに予め記憶されたプログ
ラムに従って入力信号を処理し、エンジン１０をたとえ
ば燃費率および運転性を考慮した最適曲線に沿って作動
させる変速比を実現させるためにシフト方向切換弁６４
およびシフト速度切換弁６６の作動を制御する一方、伝
動ベルト３２の張力が最適となるように実際の変速比γ
およびエンジン１０の出力トルクに基づいてライン油圧
調圧弁６２を制御する。また、ＣＰＵは、車速Ｖが予め
定められた一定の値を超えると、ロックアップ制御弁７
２によってロックアツプクラッチ２９を保合状態とする
。すなわち、ロックアツプクラッチ２９は、ロックアン
プクラッチ制御ルーチンにおいて、車速Ｖが予め定めら
れた一定の判断基準値、たとえば４０に＋ｎ／ｈの速度
を超えると、ロックアップ制御弁７２の切換え作動にし
たがって保合状態とされることにより、フルードカップ
リング１２の回転損失が解消されるようになっている。

また、ブレーキが操作されると、車両の停止に先立って
、車両減速度に関連した最適な時期にロックアツプクラ
ッチ２９の係合が解かれるようになっている。

以下、上記ロックアツプクラッチ２９の制御の要部を第
３図のフローチャートに従って説明する。

先ず、ステップＳ１においては、前記信号ＳＰｌおよび
ＳＰ２、ＳＥ、、ＳＶ、Ｓθ、ＳＢ、ＳＰに基づいて、
実際の入力軸２６の回転速度ｎｉ、、、出力軸の回転速
度ｎ。。５、エンジン回転速度ｎ０、車速Ｖ、スロット
ル弁開度θ、シフトレバ−５６の操作位置Ｐいなどがそ
れぞれ読み込まれるとともに、前回の車速Ｖと今回の車
速Ｖと変化率である車速Ｖの変化速度ｄｖ／ｄＬが算出
される。本実施例では、このステップＳ１が車両の減速
度を検出する手段に対応する。

ステップＳ２では、シフトレバ−５６の操作位置Ｐいが
走行レンジであるか否か、すなわち前進走行（Ｄ）レン
ジ或いは後進走行（Ｒ）レンジであるか否かが判断され
る。シフトレバ−５６の操作位置Ｐいが走行レンジでは
ないと判断された場合には、ステップＳ１５においてフ
ラグＦが「０」にリセットされるとともにステップＳ１
６においてロックアツプクラッチ２９が解放され、且つ
ステップＳ１７において量減速比制御が実行される。

この量減速比制御では、車両の発進に備えて、ベルト式
無段変速機１４の変速比Ｔが最大値側、換言すれば最減
速側へ変化させられる。なお、通常、フラグＦはイグニ
ションスイッチの投入時において「０」にリセットされ
ている。

以上のステップが繰り返し実行されるうち、車両の発進
のためにシフトレバ−５６が操作されると、ステップＳ
２における判断が肯定され、ステップＳ３においてフラ
グＦの内容が「２」であるか否かが判断される。当初の
フラグＦの内容は「２」ではないから、続くステップＳ
４において車速Ｖが予め定められた一定の判断基準値Ｖ
、よりも大きいか否かが判断される。この判断基準値■
１は、ロックアツプクラッチ２９を係合させ得る車速領
域であるか否かを判断させるものであり、たとえば４０
１ａｎ／ｈ程度の値が採用される。当初は、車速Ｖが低
いのでステップＳ４の判断が否定され、ステップＳ９に
おいてフラグＦの内容が「１」であるか否かが判断され
る。当初はフラグＦの内容が「１」にセットされていな
いので、ステップＳ９の判断も否定され、ステップＳ１
４においてアクセルペダルが非操作状態であるか否かが
判断される。シフトレバ−５６が操作された直後は未だ
アクセルペダルが操作されていないので、前記ステップ
Ｓ１５乃至３１７が実行されるが、アクセルペダルが操
作されると、ステップＳ１４においてアクセルペダルが
非操作状態ではない、換言すればアクセルペダルが操作
状態であると判断されるので、ステップ３１８において
フラグＦの内容が「０」にリセットされるとともにステ
ップＳ１９においてロックアツプクラッチ２９が解放状
態とされ、且つステップＳ２０において目標回転速度制
御が実行される。この目標回転速度制御は、エンジン１
０をたとえば燃費率および運転性を考慮した最適曲線に
沿って作動させるために予め求められた関係から実際の
スロットル弁開度θおよび車速Ｖに基づいて目標入力軸
回転速度或いは目標変速比を決定し、実際の入力軸回転
速度ｎｉ、或いは変速比Ｔがその目標入力軸回転速度或
いは目標変速比と一致するように無段変速機１４の変速
比Ｔを調節する。上記関係は、目標回転速度と実際のス
ロットル弁開度θおよび車速Ｖとの関係、或いは目標変
速比と実際のスロットル弁開度θおよび車速Ｖとの関係
であり、第４図は、車速■が２０に＋ｎ／ｈであるとき
の上記前者の関係を例示している。

上記のように、シフトレバ−５６が走行レンジへ操作さ
れ且つアクセルペダルが操作された状態において、車速
ｖ′ｆＪ＜増大して前記判断基準値Ｖを超えると、ステ
ップＳ４における判断が肯定されるので、ステップＳ５
においてフラグＦの内容が「１」にセットされる。これ
により、ステップＳ９の判断が肯定されることになり、
そのステップＳ９に続くステップＳ１０において、エン
ジン回転速度ｎ、と入力軸回転速度ｎ１ｆｉとの差（ｎ
。

−ｎ　；ａ）が予め定められた一定の判断基準値δより
大きいか否かが判断される。この判断基準値δは、ポン
プ羽根車２４とタービン羽根車２８との回転速度差がロ
ックアツプクラッチ２９を係合させたときに発生するシ
ョックが許容できるほど小さくなった状態であるか否か
を判断するための値であり、たとえば５０ｒｐｍ程度の
値が採用される。

上記ステップＳＩＯにおいて、エンジン回転速度ｎ、と
入力軸回転速度ｎｉｎとの差（ｎ９　ｎ１ｎ）が判断基
準値δより大きくないと判断された場合には、ロックア
ツプクラッチ２９を係合させ得る状態であるので、ステ
ップＳｔｔにおいて、文字変数αの内容がｒ２００Ｊに
セットされるとともに、文字変数βの内容がｒ□、にセ
ントされる。

そし７て、ステップＳ１３において、人力軸回転速度ｎ
ｉ、が判断基準値（９００＋α＋β）、すなわち１１１
００ｒｐ以上となったか否かが判断される。この場合の
判断基準（ｌ！（９００＋α＋β）は、ロックアツプク
ラッチ２９を係合させるための人力軸回転速度を示して
いる。入力軸回転速度ｎ、７が判断基準値（９００＋α
＋β）に到達する前の状態では、前述のステップＳ１４
、Ｓ１８．３１９．３２０が実行されるが、入力軸回転
速度ｎｌｎが判断基準値（９００＋α＋β）に到達する
と、ステップＳ２１においてフラグＦの内容が「２」に
セットされるとともにステップＳ２２においてロックア
ツプクラッチ２９が係合させられ、且つステップＳ２３
において前記ステップＳ２０と同様の目標回転速度制御
が実行される。

上記のようにフラグＦの内容が「２」にセットされると
、ステップＳ３に続いてステップＳ６以下が実行される
。すなわち、ステップＳ６においてブレーキ操作中であ
るか否かが判断される。連続走行中あるいは惰行走行中
では、そのステップＳ６の判断が否定されるので、ステ
ップＳ８において前記文字変数βが「０」にセットされ
るとともに、ステップＳ１２において文字変数αが「０
」にセントされた後、前記ステップＳ１３において入力
軸回転速度ｎｉｎが判断基準値（９００ｒρｍ）以上で
あるか否かが判断される。連続走行中であれば上記ステ
ップＳ１３の判断が肯定される。しがし、惰行走行によ
り停止させる場合などでは、たとえば第４図に示すよう
に、入力軸回転速度ｎ１．。

が当初１１０００ｒｐに維持されるが、無段変速機１４
の変速比が最減速側へ到達した後は、入力軸回転速度ｎ
ｉｎがさらに低下し始め、ステップＳ１３の判断が否定
されることとなる。これによりステップ３１４において
の判断が肯定され、前記ステップ３１５につづくステッ
プ３１６においてロックアツプクラッチ２９が解放され
ることによりエンジン停止が防止されるとともに、ステ
ップＳ１７において前記量減速比制御が実行される。こ
の量減速比制御は、車両の最発進によりステップｓ１４
においてアクセルペダル操作が行われたと判断されたと
き、或いは下り坂の走行のようにアクセルペダル非操作
状態で車速Ｖが前記判断基準値ｖ。

を超えたときに終了させられる。

車両の走行中において、車両を停止させるための制動操
作が積極的に行われてステップＳ６の判断が肯定される
と、ステップＳ７において文字変数βがたとえば第５図
に示す予め記憶されたマツプから車両の実際の減速度ｌ
ｄｖ／ｄｔｌに基づいて決定される。これにより、文字
変数βは、車速Ｖが小さくなるほど、また減速度ｌｄｖ
／ｄｔが大きくなるほど大きい値に決定されるので、ス
テップ３１３における判断基準値も同様に、車速■が小
さくなるほど、また減速度ｌｄｖ／ｄｔが大きくなるほ
ど大きい値に決定される。従って、減速度ｌｄｖ／ｄｔ
ｌが大きいほどステップＳ１３の判断が早期に否定され
、ステップＳ１６において早期にロックアツプクラッチ
２９が解放される。本実施例では、上記ステップＳ７、
ステップＳ１３、ステップＳ１６などが、車両の停止に
際して、ロックアツプクラッチ２９を最適な時期に解放
する制御手段に対応する。

上記のように、本実施例によれば、車両の制動による停
止に際しては、車両の減速度１ｄｖ／ｄＬ１が大きくな
るほどステップＳ７においてβが大きく決定され、ステ
ップＳ１３の判断基準値が大きくなるので、最適な時期
にロックアツプクラッチ２９が解放される。このため、
車両の停止に際してロックアツプクラッチ２９の解放が
遅過ぎる場合のように、無段変速機１４の変速比を減速
側へ変化させることに関連して大きなエンジンブレーキ
作用を感じたり、或いは急制動時においてエンジン停止
が発生することが解消される。また、車両減速度１ｄｖ
／ｄｔｌに関連して最適な時期にロックアツプクラッチ
２９が解放される結果、比較的低車速でロックアツプク
ラッチ２９が解放され、ロックアツプクラッチ２９の解
放以後の空走窓が問題とならないほど小さくなる。

以上、本発明の一実施例を図面に基づいて説明したが、
本発明はその他の態様においても適用される。

たとえば、前述の実施例ではロックアツプクラッチ２９
の解放制御について説明されていたが、前記フルードカ
ップリング１２に替えて電磁クラフチなどの他の自動ク
ラッチが備えられている車両において、それらの自動ク
ラッチの解放制御にも本発明が適用され得るのである。

また、前述の実施例のステップＳ７においては、βが車
両減速度ｌｄｖ／ｄｔｌおよび車速Ｖに基づいて決定さ
れていたが、車両減速度ｌｄｖ／ｄＬ１だけ、或いは車
両減速度１ｄｖ／ｄｔｌと他のパラメータに基づいて決
定されてもよい。

また、前述の実施例では、車速Ｖの微分値から減速度が
決定されていたが、他の減速度検出手段として、加速度
センサを設けるととともにその加速度センサの出力信号
から車両の減速度を検知してもよいし、油圧式ブレーキ
が備えられている車両においてはブレーキ油圧の大きさ
を検出し、このブレーキ油圧の大きさに関連したブレー
キペダル踏力から車両の減速度を推定してもよい。

また、前述の実施例では一方向クラッチ２７が設けられ
ていたが、必ずしも設けられなくてもよい。

なお、上述したのはあくまでも本発明の一実施例であり
、本発明はその精神を逸脱しない範囲において種々変更
が加えられ得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例が適用される車両用動力伝達
装置を示す図である。第２図は第１図の実施例に用いら
れる電子制御回路を示すブロック線図である。第３図は
、第１図および第２図の実施例の作動を説明するフロー
チャートである。第４図および第５図は、第３図の説明
において用いられる関係をそれぞれ示す図であって、第
４図は目標回転速度を決定するための関係を示す図、第
５図は車両の減速度および車速に基づいて文字変数の値
を決定する関係を示す図である。 １４：無段変速機

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　変速比が無段階に変化させられる無段変速機を備えた
   車両において、該車両の動力伝達経路に介挿された自動
   クラッチを該車両の停止に先立って解放させるための制
   御装置であって、 車両の制動時における車両減速度を検出する減速度検出
   手段と、 車両減速度が大きくなるほど前記自動クラッチを早期に
   解放させる制御手段と、 を含むことを特徴とする無段変速機を備えた車両の自動
   クラッチ制御装置。