JP2002021881A - 半クラッチ点学習方法 - Google Patents
半クラッチ点学習方法Info
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Abstract
を容易化する。 【解決手段】 摩擦型クラッチをコントロールユニット
の断接指令に基づいてアクチュエータにより自動断接す
るオートクラッチにおいて、上記コントロールユニット
によりクラッチの半クラッチ点を学習する方法であっ
て、クラッチを断位置PD から徐々に繋いでいきエンジ
ン回転の減少があったらそのときのクラッチストローク
値P1 を初回の半クラッチ点として学習し、その後クラ
ッチを断位置より接側の中間位置PY1又はPY2まで戻
し、再度クラッチを繋いでいってエンジン回転の減少が
あったらそのときのクラッチストローク値P2 を次回の
半クラッチ点として学習する。
Description
半クラッチ点を学習する方法に係り、特に、摩擦型クラ
ッチをアクチュエータで自動断接するオートクラッチを
備えた車両等に適用される半クラッチ点学習方法に関す
る。
に基づいて流体圧アクチュエータにより摩擦クラッチを
自動断接するオートクラッチ車両が公知である(特願平
10-48394号等参照)。
荷時等にクラッチの半クラッチ点をコントロールユニッ
トに学習させるということが一般に多く行われている。
半クラッチ点がクラッチ制御上重要な値であり、しかも
実際の半クラッチ点は製品毎にバラツキがあるからであ
る。製品出荷時には、各車両毎に、作業員が外部機器を
コントロールユニットに接続し、クラッチを所定の学習
モードで自動操作することで半クラッチ点学習を行って
いる。
ク学習点と称するものである。これは、発進時等クラッ
チを繋いでいくとき最初にエンジントルクが伝達される
点である。この学習は概略次のようにして行う。
ONすると学習モード開始となり、クラッチが完全に切ら
れる。その後図3に示すようにクラッチが徐々に接続さ
れていき、エンジン回転の減少があったらそのときのク
ラッチストローク値を初回の半クラッチ点P1 として学
習する。次に、クラッチを再度断位置まで戻し、再びク
ラッチを繋いでいってエンジン回転の減少があったらそ
のときのクラッチストローク値を次回の半クラッチ点P
2 として学習する。
を用いて最終的な半クラッチ点を確定する。即ち、両者
の値を比較してこれらが一定以上接近していれば学習値
を正常と判断し、両者の平均値或いは一方の値を用いる
等して最終的な半クラッチ点を確定、記憶する。このよ
うに2回学習を行うのは、1回の学習だけだと学習を失
敗したときに誤った値を記憶してしまうので、2回学習
してそれらの値を比較することにより学習値の正確性を
判断し、信頼性を高めるためである。以降、クラッチ制
御はこの最終値に基づいて実行されることとなる。
学習開始から終了までの時間Δtが比較的長くかかり、
繁雑であった。特に、学習は車両毎に作業員が外部機器
を接続して行うものであり、しかも生産ラインの最終工
程で行うものである。従って、容易且つ短時間で行える
のが望ましいが、従来方法では比較的長時間を要し要請
に応えることができなかった。
し学習作業を容易化し得る半クラッチ点学習方法を提供
することにある。
チをコントロールユニットの断接指令に基づいてアクチ
ュエータにより自動断接するオートクラッチにおいて、
上記コントロールユニットによりクラッチの半クラッチ
点を学習する方法であって、クラッチを断位置から徐々
に繋いでいきエンジン回転の減少があったらそのときの
クラッチストローク値を初回の半クラッチ点として学習
し、その後クラッチを断位置より接側の中間位置まで戻
し、再度クラッチを繋いでいってエンジン回転の減少が
あったらそのときのクラッチストローク値を次回の半ク
ラッチ点として学習するものである。
ールユニットの断接指令に基づいてアクチュエータによ
り自動断接するオートクラッチにおいて、上記コントロ
ールユニットによりクラッチの半クラッチ点を学習する
方法であって、クラッチの断位置のクラッチストローク
値を記憶した後、その断位置からクラッチを徐々に繋い
でいき、エンジン回転の減少があったらそのときのクラ
ッチストローク値を初回の半クラッチ点として学習し、
その後その初回の半クラッチ点のクラッチストローク値
を基準にクラッチの接位置のストローク値を決定し、こ
の接位置のストローク値を基準に初回の半クラッチ点と
断位置との間の第一開始点を決定し、一方、断位置のス
トローク値を基準に、初回の半クラッチ点と断位置との
間の第二開始点を決定し、これら第一開始点と第二開始
点とのうち断側となるいずれかの開始点までクラッチを
戻し、その後、その開始点から再度クラッチを繋いでい
き、エンジン回転の減少があったらそのときのクラッチ
ストローク値を次回の半クラッチ点として学習するもの
である。
を添付図面に基づいて詳述する。
車両の構成図である。このオートクラッチ車両はオート
クラッチ、特にセレクティブオートクラッチを搭載して
いる。セレクティブオートクラッチは、クラッチ1に通
常の摩擦クラッチを用い、これを自動断接手段3で自動
断接するほか、マニュアル断接手段2でマニュアル断接
し得るようになっている。図はクラッチ1が接続され、
いずれの手段も作動されてない状態を示す。
スレーブシリンダ5(本発明の「アクチュエータ」をな
す)により往復動させることで、断接方向にストローク
される。スレーブシリンダ5にはクラッチ作動力となる
油圧(流体圧)が中間シリンダ6から供給される。中間
シリンダ6は、マスタシリンダ7又は油圧源8から供給
された油圧に応じた油圧をスレーブシリンダ5に送る。
マスタシリンダ7はクラッチペダル9の踏込量(操作
量)に応じた油圧を発生し中間シリンダ6に送る。油圧
源8は電気モータ10、油圧ポンプ11、チェック弁3
2、電磁弁30,31及びリリーフ弁13を備え、電子
式コントロールユニット14でモータ10及び電磁弁3
0,31が駆動制御されて油圧を給排する。作動流体と
してのオイルはオイルタンク15に溜められる。
14でデューティ制御され、ここではノーマルクローズ
のもの、つまりOFF で閉、ONで開となるものが使用され
る。電磁弁30,31はクラッチ接続のために用いられ
る。それぞれの電磁弁30,31は排油ポート径が異な
る。よってこれら電磁弁30,31のON/OFFの組み合わ
せを変えることにより三種類のクラッチ接続速度(低
速、中速又は高速)が選択できる。リリーフ弁13は油
圧が異常上昇したときに開くフェールセーフのためのも
ので、通常は閉じている。
接が以下のように行われる。まず図示状態からクラッチ
ペダル9が踏み込まれるとマスタシリンダ7で油圧が発
生する。そしてこの油圧が実線矢印で示すように中間シ
リンダ6の内部のピストン16,17を二つ同時かつ同
方向に押し、中間シリンダ6からペダル踏込量に相当す
る油圧をスレーブシリンダ5に供給させる。するとスレ
ーブシリンダ5では内部のピストン18が押され、これ
によりクラッチフォーク4が押され、クラッチ1はペダ
ル踏込量相当分だけ分断側に操作される。クラッチペダ
ル9の戻し操作を行えば破線矢印で示すようにオイルが
戻されてクラッチ1は接続側に操作される。このとき中
間シリンダ6のピストン16,17がリターンスプリン
グ37で通常位置に押し戻される。このようにしてマニ
ュアル断接が達成され、クラッチペダル9、マスタシリ
ンダ7、中間シリンダ6及びスレーブシリンダ5により
マニュアル断接手段2が構成されることとなる。
明する。
ラッチストロークセンサ19により常時検出されてい
る。クラッチストロークセンサ19はリンク36を介し
てクラッチフォーク4により動作されるポテンショメー
タである。クラッチストロークセンサ19は、クラッチ
ストロークが分断側ほど大きな電圧を出力するようにな
っている。また中間シリンダ6の出口部に油圧スイッチ
33が設けられる。これは中間シリンダ6の出口圧があ
る設定値まで上昇したときONとなる。これらセンサ19
及びスイッチ33の信号はコントロールユニット14に
送られる。
ランスミッション)20が装備される。変速機20は、
リンクやワイヤケーブル等の機械的連結手段57を介し
てシフトレバー23に機械的に連結され、運転手による
シフトレバー操作に連動して変速操作される。
の一部である。即ち、シフトレバー装置21は、シフト
レバー23とその把持部分をなすシフトノブ22、及び
シフトノブ22に内蔵されたノブスイッチ62を備え
る。シフトノブ22はシフトレバー23に対しシフト方
向に僅かに揺動(首振り)可能で、通常は内蔵スプリン
グでセンター位置に保持されるが、所定のシフト力が加
えられたとき揺動し、ノブスイッチ62をONさせるよう
になっている。
シフト方向のストロークを検出するためのシフトストロ
ークセンサ34と、シフターレバーがニュートラル位置
にあることを検出するためのニュートラルスイッチ24
と、シフターレバーのセレクト方向のストロークを検出
するためのセレクトストロークセンサ35とが設けられ
る。これらセンサやスイッチの信号に基づきコントロー
ルユニット14が変速機20の現在のギヤ段(現ギヤ
段)を検出する。
開度を検出するためアクセル開度センサ39が設けられ
る。アクセル開度センサ39はポテンショメータで、ア
クセル開度に比例した電圧信号を出力する。またアクセ
ルペダル付近にアクセルアイドルスイッチ40が付設さ
れ、これはアクセルペダル38がアイドル領域にあると
きON、アイドル領域以上踏み込まれたときOFF となる。
これらセンサ39及びスイッチ40の出力はコントロー
ルユニット14に送られる。
構41にワイヤ、リンク等の機械的連結手段42を介し
て機械的に連結されている。ここではエンジン43がデ
ィーゼルエンジンで、エンジン出力制御機構41は燃料
噴射ポンプ44に付設されたメカニカルガバナとされ
る。ただしガソリンエンジンとすることは可能で、この
場合はエンジン出力制御機構がスロットルバルブとな
る。エンジン43にはエンジン回転速度(具体的にはク
ランクシャフト回転速度)を検出するためのエンジン回
転センサ45が設けられ、その出力はコントロールユニ
ット14に送られる。
め、ブレーキペダル63に付帯してブレーキスイッチ6
4が設けられる。当該スイッチは、ブレーキペダル63
が所定のブレーキ力を発生する程度まで踏み込まれると
ONとなり、その位置より戻し側でOFF となる。このブレ
ーキスイッチ64のON/OFF信号はコントロールユニット
14に送られる。
ためのパーキングブレーキスイッチ66も設けられ、そ
のON/OFF信号がコントロールユニット14に送られる。
回転を検知するためのアウトプットシャフト回転センサ
65が設けられる。コントロールユニット14はこのセ
ンサ信号に基づきアウトプットシャフト回転自体を検知
すると共に車速を換算する。
する。所定ギヤ段で走行中、運転手が変速しようとして
シフトノブ22にシフト力を与えたとする。するとシフ
トノブ22が微小揺動してノブスイッチ62がONとな
り、これを合図にコントロールユニット14は自動断接
手段3にクラッチ断指令を送り、具体的にはモータ10
を起動する。すると油圧ポンプ11が起動されて油圧を
発生し、この油圧が実線矢印で示すようにチェック弁3
2を押し開けて中間シリンダ6に至る。中間シリンダ6
ではピストン16,17を離間方向に押動する。これに
よって出口側のピストン17がさらに出口側のオイルを
加圧し、スレーブシリンダ5に供給する。こうなるとス
レーブシリンダ5のピストン18がクラッチフォーク4
を押してクラッチ1を分断する。
トロークセンサ19の信号によりクラッチ完断を認識す
るとモータ10を停止する。この後チェック弁32で油
圧が保持されクラッチ1が断保持される。この間運転手
による継続的なシフトレバー操作が行われ変速機20が
次のギヤ段に入れられる。
ロークセンサ34及びセレクトストロークセンサ35の
信号からギヤインを認識したと同時に、自動断接手段3
にクラッチ接指令を送り、クラッチ1の接続制御を開始
する。具体的には少なくともいずれかの電磁弁30,3
1をONとし、破線矢印で示すようにスレーブシリンダ5
から油圧を排出させ、クラッチフォーク4を戻してクラ
ッチ1を接続する。このとき、クラッチの接続状態やア
クセルの踏み加減、ひいてはエンジンや車両の運転状態
等を加味し、最適な電磁弁30,31のON/OFFの組み合
わせが選択され、且つそれら電磁弁へのデューティ制御
が行われる。これによりクラッチが最適速度で接続され
ることになる。
びスレーブシリンダ5が自動断接手段3をなす。なお、
マニュアル断接と自動断接との切替えは車室内に設けら
れた切替スイッチ25によって行われる。
は、クラッチ接続速度の切替えや所定の発進制御等への
必要のため、製品出荷時にクラッチの半クラッチ点、特
に、トルク学習点をコントロールユニットに学習させる
ようになっている。そしてこの学習は従来同様、各車両
毎に、作業員が外部機器をコントロールユニットに接続
し、クラッチを学習モードで自動操作して行う。このと
き、学習時間を短縮し、学習作業を容易化するため、本
装置では以下の学習方法を採用している。
法を説明する。図中横軸は時間t、縦軸はクラッチスト
ローク値で、クラッチストローク値は実際にはクラッチ
ストロークセンサ19の値である。この値はクラッチが
断側ほど大きな値となる。初期状態においては、コント
ロールユニットに断位置、接位置、半クラッチ点等に関
する如何なる値も記憶されていない。そこでこれらの値
を全て以下の学習によりコントロールユニットに記憶さ
せることとなる。
する。この条件とは、エンジンがアイドリング中であ
る、ブレーキが作動されている、パーキングブレー
キが作動されている、変速機が所定のギヤ段(ここで
は2ndギヤ)に入っている、外部機器の学習スター
トスイッチがONされていることである。コントロールユ
ニット14は、の条件をエンジン回転センサ45の出
力から判断し、の条件をブレーキスイッチ64の出力
から判断し、の条件をパーキングブレーキスイッチ6
6の出力から判断し、の条件をシフトストロークセン
サ34及びセレクトストロークセンサ35の出力から判
断し、の条件を外部機器の信号により判断する。な
お、のブレーキ作動、のパーキングブレーキ作動、
の変速機ギヤイン、及びの学習スタートスイッチON
は作業者により行われる。
つ高速で分断(完断)される。そしてコントロールユニ
ット14はこのときのクラッチストローク値を完断値P
D として記憶する。このときクラッチフォーク4がスト
ッパに当たるまでクラッチが分断されることから、完断
値PD は一般にストッパ値とも称される。こうしてクラ
ッチ断位置の値が特定されたら、クラッチを自動で徐々
に繋いでいく。このとき、センサ分解能の最小単位ずつ
値が変化するため波形はステップ状となる。
と、エンジントルクがクラッチに伝達されエンジン回転
が減少する。よってコントロールユニット14は、この
ときのクラッチストローク値を初回の半クラッチ点、即
ち初回学習値P1 として記憶する。
初回学習値P1 を基準に以下の各値を決定する。まず、
初回学習値P1 から予め設定された一定値ΔPX を減算
し、クラッチ接(完接)位置に相当する値即ち完接値P
S を決定する。次に、完接値PS に予め設定された一定
値ΔP1 を加算し、第一開始点に相当する第一開始値P
Y1を決定する。
トローク値が完接値PS になったらクラッチが必ず接位
置になるであろうという値が設定される。また後者の設
定値ΔP1 は、実際のクラッチストローク値が第一開始
値PY1になったらクラッチが必ず初回の半クラッチ点と
断位置との中間に位置されるであろうという値が設定さ
れる。
から予め設定された一定値ΔP2 を減算し、第二開始点
に相当する第二開始値PY2を決定する。この場合の設定
値ΔP2 も、実際のクラッチストローク値が第二開始値
PY2になったとき、クラッチが必ず初回の半クラッチ点
と断位置との中間に位置されるであろうという値が設定
される。ただし、製品バラツキがあるため第一開始値P
Y1と第二開始値PY2との大小関係は製品毎に異なってく
る。
とを決定したら、これらのうち断側となるいずれか一方
の値を採用する。ここでは第一開始値PY1である。そし
て実際のストローク値が第一開始値PY1になるまでクラ
ッチを断側に戻し、その後、その第一開始値PY1から再
度クラッチを繋いでいき、エンジン回転の減少があった
らそのときのクラッチストローク値を次回の半クラッチ
点即ち次回学習値P2として記憶する。
P1 ,P2 を用いて最終的な半クラッチ点を確定する。
即ち、両者の値を比較してこれらが一定以上接近してい
れば学習成功、学習値を正常と判断し、それらの平均
値、又は一方の値等を最終的な半クラッチ点として確定
し、記憶する。以降、この最終値に基づいてクラッチ制
御が実行されることとなる。
断位置まで戻され、作業者にこの旨が外部機器のモニタ
ー等で知らされる。
回目のクラッチ接続を断位置からではなく、断位置と初
回の半クラッチ点との中間位置から開始するので、2回
目に半クラッチ点に早く到達するようになり、全体の学
習時間を短縮することができる。特に、クラッチ接続は
センサ分解能の最小単位ずつゆっくり行わなくてはなら
ず、接続速度をそれ程大きくできない。よってこのよう
に途中から接続を開始するのは時間短縮に大変効果的で
ある。
いなければならないので、このように学習時間が短縮さ
れることで学習作業も容易となる。
が、本方法によればそれが20秒程度となり大幅な短縮
が達成できた。これにより本方法が大変有効であること
が確認された。
PD から完接値PS までの間が約50(H) 、設定値ΔPX
が14(H) 、設定値ΔP1 が28(H) 、設定値ΔP2 が13
(H) である。
採ることが可能である。例えば本実施形態では半クラッ
チ点の学習時に断位置及び接位置の値も同時に学習する
ようにしたが、断位置及び接位置の値を予め入力してお
き、この後半クラッチ点の学習を行うことも可能であ
る。そして、初回の半クラッチ点の値を基準に直接次回
の学習開始点を求めることも可能である。例えば初回の
半クラッチ点のクラッチストローク値に一定値を加算し
て次回学習開始点のクラッチストローク値とするなどで
ある。もっともこの場合も次回学習開始点は初回半クラ
ッチ点と断位置との中間位置とする。時間短縮のために
は、次回学習開始点は初回半クラッチ点にできるだけ近
いのが望ましい。本実施形態では学習回数は2回であっ
たが、回数をより増やすことも可能である。この場合、
例えば3回なら、2回目が本発明にいう「初回」とな
り、3回目が本発明にいう「次回」となる。このように
「初回」と「次回」を順次更新していけばよい。
本発明の「摩擦型クラッチ」にはこのようなものも含め
る。「流体圧アクチュエータ」も変形例が可能だし、油
圧以外の流体圧(例えば空圧等)を用いることも可能で
ある。本実施形態ではマニュアル断接可能なセレクティ
ブオートクラッチであったが、純粋なオートクラッチに
も本発明は適用できる。
優れた効果が発揮される。
構成図である。
すタイムチャートである。
ムチャートである。
Claims (2)
- 【請求項1】 摩擦型クラッチをコントロールユニット
の断接指令に基づいてアクチュエータにより自動断接す
るオートクラッチにおいて、上記コントロールユニット
によりクラッチの半クラッチ点を学習する方法であっ
て、クラッチを断位置から徐々に繋いでいきエンジン回
転の減少があったらそのときのクラッチストローク値を
初回の半クラッチ点として学習し、その後クラッチを断
位置より接側の中間位置まで戻し、再度クラッチを繋い
でいってエンジン回転の減少があったらそのときのクラ
ッチストローク値を次回の半クラッチ点として学習する
ことを特徴とする半クラッチ点学習方法。 - 【請求項2】 摩擦型クラッチをコントロールユニット
の断接指令に基づいてアクチュエータにより自動断接す
るオートクラッチにおいて、上記コントロールユニット
によりクラッチの半クラッチ点を学習する方法であっ
て、クラッチの断位置のクラッチストローク値を記憶し
た後、その断位置からクラッチを徐々に繋いでいき、エ
ンジン回転の減少があったらそのときのクラッチストロ
ーク値を初回の半クラッチ点として学習し、その後その
初回の半クラッチ点のクラッチストローク値を基準にク
ラッチの接位置のストローク値を決定し、該接位置のス
トローク値を基準に初回の半クラッチ点と断位置との間
の第一開始点を決定し、一方、断位置のストローク値を
基準に、初回の半クラッチ点と断位置との間の第二開始
点を決定し、これら第一開始点と第二開始点とのうち断
側となるいずれかの開始点までクラッチを戻し、その
後、その開始点から再度クラッチを繋いでいき、エンジ
ン回転の減少があったらそのときのクラッチストローク
値を次回の半クラッチ点として学習することを特徴とす
る半クラッチ点学習方法。
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