JP2006336854A - 車両の発進クラッチ制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 車両状態に基づきトルク指令値を算出し、算出したトルク指令値を締結力指令値変換マップを用いて締結力指令値に変換し、発進時、前記締結力指令値を出力して駆動系に設けられた発進クラッチの摩擦締結制御を行う車両の発進クラッチ制御装置において、前記発進クラッチの完全締結指令時で、且つ、スリップせずに路面へタイヤが力を伝える状況の時、駆動源回転数の上昇勾配が、クラッチ滑りがない状況を想定して設定した駆動源回転数の上昇勾配より大きい場合、同じ時間での駆動源トルク差に基づき、前記締結力指令値変換マップの特性を補正するクラッチ締結力補正手段を設けた。
【選択図】 図4
Description
前記発進クラッチの完全締結指令時で、且つ、スリップせずに路面へタイヤが力を伝える状況の時、駆動源回転数の上昇勾配が、クラッチ滑りがない状況を想定して設定した駆動源回転数の上昇勾配より大きい場合、同じ時間での駆動源トルク差に基づき、前記締結力指令値変換マップの特性を補正するクラッチ締結力補正手段を設けたことを特徴とする。
すなわち、実際の駆動源回転数の上昇勾配が、理論的な駆動源回転数の上昇勾配より大きいということは、発進クラッチによる負荷が適正値よりも低くなっていること、つまり、発進クラッチが滑っているということである。この場合、同じ時間での駆動源トルク差は、発進クラッチの適正な締結力との差に対応するので、この駆動源トルク差に基づき締結力指令値変換マップの特性を補正することで、常に適正なクラッチ伝達トルクが得られる。この結果、発進クラッチの摩擦係数低下やプレート間クリアランスの増大にかかわらず、狙ったトルクに対し適正な締結力コントロールを行うことができる。
図1は実施例1の発進クラッチ制御装置が適用された車両の駆動系を示す全体図である。
実施例1の車両駆動系は、図1に示すように、エンジン1と、第1エンジン出力軸2と、ダンパー3と、第2エンジン出力軸4と、フォワードクラッチ5(発進クラッチ)と、リバースクラッチ6(発進クラッチ)と、前後進切替ギヤ7と、変速機入力軸8と、プライマリープーリ9と、ベルト10と、セカンダリープーリ11と、変速機出力軸12と、出力ギヤ13と、ディファレンシャルギヤ14と、ドライブシャフト15,16と、駆動輪17,18と、を備えている。すなわち、実施例1の車両駆動系は、エンジン1とベルト式無段変速機と持ち、従来のトルクコンバータに代え、湿式多板クラッチによるフォワードクラッチ5とリバースクラッチ6とを発進要素とする構成を採用している。
前記前後進切替ギヤ7は、1組の単純遊星歯車による構成で、サンギヤ7aが変速機入力軸8に連結され、ピニオン7bを支持するキャリア7cがリバースクラッチ6を介して変速機ケース19に対し固定可能とされ、リングギヤ7dが第2エンジン出力軸4に直結されている。
つまり、前記リバースクラッチ6を締結することにより、キャリア7cが変速機ケース19に対し固定され、第2エンジン出力軸4からの正方向の入力回転は、キャリア7cが固定された前後進切替ギヤ7を介することで、逆方向で、且つ、増速された出力回転となり、変速機入力軸8に伝達される。
前記オイルポンプ20は、変速機ケース19に内蔵され、そのポンプ軸は、第1エンジン出力軸2により駆動される。
前記コントロールバルブユニット21は、前記オイルポンプ20からの吐出圧を油圧源とし、変速比制御のためにプライマリープーリ圧とセカンダリープーリ圧を作り出すと共に、前記フォワードクラッチ5と前記リバースクラッチ6のクラッチ油圧を作り出す。
前記コントロールユニット22は、所定の入力情報に基づき、前記コントロールバルブユニット21内のソレノイドバルブに対し、プライマリープーリ圧とセカンダリープーリ圧を作り出す制御指令を出力すると共に、クラッチ油圧を作り出す制御指令を出力する。
前記コントロールバルユニット21は、図2に示すように、プレッシャレギュレータバルブ211と、クラッチレギュレータバルブ212と、セレクトスイッチバルブ213と、セレクトコントロールバルブ214と、マニュアルバルブ215と、パイロットバルブ216と、パイロットソレノイド217と、クラッチソレノイド218と、セレクトスイッチソレノイド219と、を備えていて、図2に示す油路により上記構成要素が連結されている。
実施例1の発進クラッチ油圧制御系は、コントロールユニット22に入力情報をもたらすセンサ類として、スロットル開度センサ30と、車速センサ31と、エンジン回転数センサ32と、プライマリープーリ回転数センサ33、ブレーキスイッチ34と、エンジントルクセンサ35と、変速機作動油温センサ36と、を備えている。
[クラッチ油圧補正制御処理]
図4は実施例1のコントロールユニット22にて実行されるクラッチ油圧補正制御処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する(クラッチ締結力補正制御手段)。
ここで、タイヤのスリップ判定は、走行路面が極低μ路または出力が大き過ぎる等によりタイヤが滑り、エンジン回転が吹け上がるような想定外の状況にないか否かを、例えば、車載のABSシステムからのタイヤスリップ検知情報により判定する。これによって、マップ補正制御を作動させたい条件かを判定できる。
ここで、実角加速度α1及び理論角加速度α0は、ステップS3にて選定された角速度比較マップ(図7)を用いて求められる。すなわち、測定開始時間をT0とし、その後の測定時間T1,T2でのエンジン回転数をNe1,Ne2とすると、Ne1からNe2までのエンジン回転数変動がΔNeで、その間の時間変動がΔT1であるため、実角加速度α1は、α1=ΔNe/ΔT1の式により求められる。そして、低μ路、且つ、降り坂等でエンジン回転数が上昇しやすい場合を考慮して設定した図7に示す理論角加速度線に、先程のエンジン回転数Ne1,Ne2を持ってきて、その時の時間変動ΔT2を求めることで、理論角加速度α0は、α0=ΔNe/ΔT2の式により求められる。そして、実角加速度α1が理論角加速度α0を超えている場合には、発進クラッチが滑っていると判定される。
ここで、油圧補正値は、図8に示すエンジン性能比較マップと、図9に示すエンジン全性能マップを用いて行う。まず、図8に示すように、測定時間T1での実エンジン回転数Ne1と理論角加速度線上のエンジン回転数Ne1'のそれぞれのエンジントルクを、図9に示すようなアクセル開度毎に設定されたエンジン全性能マップから求め、それぞれ実エンジントルクTq1と理論エンジントルクTq1'とする。同様に、図8に示すように、測定時間T2での実エンジン回転数Ne2と理論角加速度線上のエンジン回転数Ne2'のそれぞれのエンジントルクを、図9に示すようなアクセル開度毎に設定されたエンジン全性能マップから求め、それぞれ実エンジントルクTq2と理論エンジントルクTq2'とする。そして、測定時間T1でのエンジントルク差ΔTq1(=Tq1−Tq1')と、測定時間T2でのエンジントルク差ΔTq2(=Tq2−Tq2')と、を求める。このエンジントルク差ΔTq1,ΔTq2は、発進クラッチが滑ったことでずれたトルク量となることで、このエンジントルク差ΔTq1, ΔTq2を油圧補正値とする。
ここで、油圧指令値換算マップの補正は、ステップS5で求めたエンジントルク差ΔTq1,ΔTq2が発進クラッチが滑ったことでずれたトルク量をあらわすことで、図10に示すように、補正前の特性線上に実エンジントルクTq1,Tq2を乗せ、この2つの点からトルク指令値方向であって油圧指令値を高める方向に、エンジントルク差ΔTq1,ΔTq2だけオフセットして2つの点を決め、決められた2つの点を結んで補正後の油圧指令値換算特性とする。
また、角加速度比較マップの補正は、図7に示すように、理論角加速度線を傾きα0の線から傾きα1の線に書き換えることで補正する。
例えば、図1に示すように、トルクコンバータの代わりに湿式多板クラッチを発進要素とし、従来のロックアップソレノイド(L/U SOL)を用いることによって油圧制御を行い、発進を可能とする無段変速機において、湿式多板クラッチによる発進クラッチの油圧制御は、下記のように行われる。
前記電流指令値の算出方法は、最初にスロットル開度、車速、エンジン回転数、プライマリー回転数、変速機作動油温、ブレーキ信号、エンジントルク等の情報を基にしてトルク指令値を算出する。その算出されたトルク指令値を、図5に示すような油圧指令値換算マップに基づき油圧指令値へ変換する。なお、油圧指令値換算マップは、変速機作動油温変化による粘度を考慮し、変速機作動油温毎に決められている。その後、油圧指令値を、図6に示すような電流指令値換算マップに基づき電流指令値へ変換し、ロックアップソレノイドを制御する。
また、フェーシング材の摩耗により、発進クラッチのプレート間のクリアランスが増加した場合には、変化前のクラッチ伝達トルクと変化後のクラッチ伝達トルクを同じにするためには、増加したクリアランス分だけプレートを押し出さなければならないので、油圧を高めなければならない。
上記のような発進クラッチの摩擦係数μの低下やプレート間クリアランス増加に対し、変化前と変化後で、同じクラッチ伝達トルクを出すために、実施例1では発進クラッチの油圧補正を下記のように行う。
そこで、ロックアップ中、路面抵抗が低く、降り坂等のエンジン回転数が上昇しやすい場合を考慮して算出した理論角加速度α0をアクセル開度毎に設定し、実際のエンジン回転数の上昇から算出した実角加速度α1と比較を行う。
実角加速度α1が設定した理論角加速度α0より大きいようであれば、発進クラッチが滑っているということなので、同じ時間での実エンジントルク値と理論エンジントルク値を比較し、その差分(エンジントルク差ΔTq1,ΔTq2)を油圧指令値換算マップにフィードバックすることで、マップ補正を行う。
実施例1の車両の発進クラッチ制御装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
2 第1エンジン出力軸
3 ダンパー
4 第2エンジン出力軸
5 フォワードクラッチ(発進クラッチ)
6 リバースクラッチ(発進クラッチ)
7 前後進切替ギヤ
8 変速機入力軸
9 プライマリープーリ
10 ベルト
11 セカンダリープーリ
12 変速機出力軸
13 出力ギヤ
14 ディファレンシャルギヤ
15,16 ドライブシャフト
17,18 駆動輪
19 変速機ケース
20 オイルポンプ
21 コントロールバルブユニット
22 コントロールユニット
Claims (6)
- 車両状態に基づきトルク指令値を算出し、算出したトルク指令値を締結力指令値変換マップを用いて締結力指令値に変換し、発進時、前記締結力指令値を出力して駆動系に設けられた発進クラッチの摩擦締結制御を行う車両の発進クラッチ制御装置において、
前記発進クラッチの完全締結指令時で、且つ、スリップせずに路面へタイヤが力を伝える状況の時、駆動源回転数の上昇勾配が、クラッチ滑りがない状況を想定して設定した駆動源回転数の上昇勾配より大きい場合、同じ時間での駆動源トルク差に基づき、前記締結力指令値変換マップの特性を補正するクラッチ締結力補正手段を設けたことを特徴とする車両の発進クラッチ制御装置。 - 請求項1に記載された車両の発進クラッチ制御装置において、
前記発進クラッチは、エンジン駆動系に設けられ、油圧指令値に基づいて発生する制御油圧により締結されるクラッチであり、
前記クラッチ締結力補正手段は、予め理論角加速度線を決めたエンジン回転数−時間の関係によるエンジンの角加速度比較マップを設定し、2つの異なる時点でのエンジン回転数を測定し、測定したエンジン回転数変動と、2つの異なる時点による時間変動によりエンジンの上昇勾配である実角加速度を求め、実角加速度が前記理論角加速度線による理論角加速度よりも大きい場合に油圧指令値変換マップの特性を補正することを特徴とする車両の発進クラッチ制御装置。 - 請求項2に記載された車両の発進クラッチ制御装置において、
前記クラッチ締結力補正手段は、予め理論角加速度線を決めたエンジントルク−時間の関係によるエンジン性能比較マップを設定し、実角加速度が理論角加速度よりも大きい場合、2つの異なる時点での実エンジン回転数と理論角加速度線による理論エンジン回転数との回転数差を、それぞれエンジントルク差に変換して補正値とし、油圧指令値変換マップの特性に対し、2つの異なる時点でのトルク指令値からそれぞれ前記エンジントルク差だけ油圧指令値を増す方向にオフセットすることで補正することを特徴とする車両の発進クラッチ制御装置。 - 請求項2又は3に記載された車両の発進クラッチ制御装置において、
前記クラッチ締結力補正手段は、前記角加速度比較マップと前記エンジン性能比較マップの理論角加速度線を、エンジン回転数が上昇しやすい走行状況を想定して設定したことを特徴とする車両の発進クラッチ制御装置。 - 請求項1乃至4の何れか1項に記載された車両の発進クラッチ制御装置において、
前記クラッチ締結力補正手段は、車載のアンチロックブレーキシステムからタイヤスリップ検知信号を受け取った場合、油圧指令値変換マップの特性補正を行わないことを特徴とする車両の発進クラッチ制御装置。 - 請求項1乃至5の何れか1項に記載された車両の発進クラッチ制御装置において、
前記発進クラッチは、エンジンと無段変速機との間の位置に、トルクコンバータの代わりに発進要素として設定された湿式多板クラッチであることを特徴とする車両の発進クラッチ制御装置。
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