JP2018040430A - Clutch control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、クラッチ装置の断接を調整可能なクラッチアクチュエータに対する作動流体の供給及び排出を制御することにより、クラッチ装置の断接を制御するクラッチ制御装置に関する。 The present invention relates to a clutch control device that controls connection / disconnection of a clutch device by controlling supply and discharge of a working fluid to / from a clutch actuator capable of adjusting connection / disconnection of the clutch device.
従来、エンジンと変速機構との間にクラッチを配置し、クラッチの断接を制御することにより、エンジンと変速機構との間の駆動力の伝達を制御する技術が知られている。 2. Description of the Related Art Conventionally, a technique for controlling transmission of driving force between an engine and a transmission mechanism by arranging a clutch between the engine and the transmission mechanism and controlling connection / disconnection of the clutch is known.
また、空気、作動油等の流体(作動流体)を用いて、クラッチの断接を制御する技術も知られている。 There is also known a technique for controlling connection / disconnection of a clutch using a fluid (working fluid) such as air or hydraulic oil.
例えば、作動流体によりクラッチの断接を制御するクラッチ制御装置において、作動流体の流量を制御する流量制御弁に対して、クラッチアクチュエータの現在のストローク量と、目標ストローク量との差に応じて、フィードバック制御式により算出されたフィードバック制御値と、フィードフォワード制御値とを加算した制御出力値に対応する制御信号を出力して制御する技術が知られている(例えば、特許文献1参照)。 For example, in a clutch control device that controls connection / disconnection of a clutch with a working fluid, according to a difference between a current stroke amount of the clutch actuator and a target stroke amount with respect to a flow control valve that controls the flow rate of the working fluid, A technique for outputting and controlling a control signal corresponding to a control output value obtained by adding a feedback control value calculated by a feedback control equation and a feedforward control value is known (see, for example, Patent Document 1).
例えば、クラッチ装置においては、クラッチアクチュエータに対する作動流体の調整量を、開状態と閉状態とを切替可能なバルブにおける、バルブの1周期の時間に対する開状態となっている時間の割合を示すDuty比を調整することにより実現するものがある。 For example, in a clutch device, the duty ratio indicating the ratio of the time during which the adjustment amount of the working fluid with respect to the clutch actuator is in the open state to the time of one cycle of the valve in the valve that can be switched between the open state and the closed state. Some things are realized by adjusting
このようなクラッチ装置においては、例えば、クラッチアクチュエータの目標ストローク量と、実際のストローク量との差を用いて、例えば、PID制御のようなフィードバック制御により、Duty比を算出するようにしている。 In such a clutch device, for example, the duty ratio is calculated by feedback control such as PID control using the difference between the target stroke amount of the clutch actuator and the actual stroke amount.
ところで、作動流体によりクラッチアクチュエータを駆動してクラッチの断接が行われるクラッチ装置においては、非線形なクラッチばね特性を有しているものがあり、例えば、ストローク量と、それに対応する最適なDuty比との関係が非線形となっている場合がある。 Incidentally, some clutch devices in which the clutch actuator is driven by the working fluid to connect and disconnect the clutch have nonlinear clutch spring characteristics. For example, the stroke amount and the optimum duty ratio corresponding to the stroke amount are known. The relationship between and may be non-linear.
このように、ストローク量と、Duty比との関係が非線形となっているクラッチ装置に対して、ストローク量を用いて、PID制御のような線形制御を行うと、クラッチアクチュエータのストローク量を適切に制御することができず、クラッチ装置の応答性を低下させてしまったり、或いは、応答性を向上させようとすると、オーバーシュートを発生させてしまったりする虞がある。 As described above, when linear control such as PID control is performed using the stroke amount for the clutch device in which the relationship between the stroke amount and the duty ratio is nonlinear, the stroke amount of the clutch actuator is appropriately set. There is a possibility that the control cannot be performed and the responsiveness of the clutch device is lowered, or if an attempt is made to improve the responsiveness, an overshoot may occur.
そこで、本発明は、オーバーシュートの発生を防止しつつ、クラッチ装置の応答性を向上することができる技術を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a technique capable of improving the response of a clutch device while preventing the occurrence of overshoot.
上述の目的を達成するため、本発明の一観点に係るクラッチ制御装置は、作動流体の供給及び排出により、クラッチ装置の断接を調整可能なクラッチアクチュエータに対する作動流体の供給及び排出を制御することにより、クラッチ装置の断接を制御するクラッチ制御装置であって、クラッチアクチュエータは、移動することによりクラッチ装置の断接に作用するピストンと、ピストンを収容するシリンダとを有し、ピストンの一方側の面とシリンダとで囲まれた圧力室に対する作動流体の供給及び排出を行うことにより、ピストンを移動可能となっており、圧力室と作動流体の供給側又は排出側との間に配置され、圧力室内の作動流体の量を調整するための調整用バルブと、圧力室において調整すべき質量流量と、圧力室内の圧力と、圧力室が圧力時に質量流量を実現するための、調整用バルブの1周期の全体の時間に対する開状態となる時間の割合を示すデューティー比との対応関係を示すデューティー比情報を記憶するデューティー比情報記憶手段と、ピストンの目標とする移動量と、ピストンの実際の移動量とに基づいて、圧力室において調整すべき質量流量を決定する調整流量決定手段と、ピストンの実際の移動量に基づいて、圧力室内の圧力を推定する圧力推定手段と、調整流量決定手段により決定された質量流量と、圧力推定手段により推定された圧力と、デューティー比情報とに基づいて、調整用バルブを動作させる際のデューティー比を決定するデューティー比決定手段と、デューティー比決定手段により決定されたデューティー比に従って、調整用バルブに制御信号を出力する制御出力手段と、を備える。 In order to achieve the above object, a clutch control device according to an aspect of the present invention controls supply and discharge of a working fluid to and from a clutch actuator capable of adjusting connection / disconnection of the clutch device by supplying and discharging the working fluid. Thus, the clutch control device controls the connection / disconnection of the clutch device, wherein the clutch actuator has a piston that acts on the connection / disconnection of the clutch device by moving, and a cylinder that accommodates the piston, and one side of the piston The piston can be moved by supplying and discharging the working fluid to and from the pressure chamber surrounded by the surface and the cylinder, and is arranged between the pressure chamber and the supply or discharge side of the working fluid, Adjustment valve for adjusting the amount of working fluid in the pressure chamber, mass flow rate to be adjusted in the pressure chamber, pressure in the pressure chamber, and pressure Duty ratio information storage means for storing duty ratio information indicating a correspondence relationship with a duty ratio indicating a ratio of time in which the adjustment valve is in an open state with respect to the total time of one cycle of the adjustment valve for realizing a mass flow rate when pressure is applied An adjustment flow rate determining means for determining the mass flow rate to be adjusted in the pressure chamber based on the target movement amount of the piston and the actual movement amount of the piston, and the pressure based on the actual movement amount of the piston. Duty when operating the adjusting valve based on the pressure estimating means for estimating the pressure in the room, the mass flow determined by the adjusting flow determining means, the pressure estimated by the pressure estimating means, and the duty ratio information The duty ratio determining means for determining the ratio and the adjustment valve according to the duty ratio determined by the duty ratio determining means. And a control output means for outputting a signal.
上記クラッチ制御装置において、調整流量決定手段は、ピストンの目標とする移動量とピストンの実際の移動量との差に基づいて、調整すべき質量流量に関するフィードバック値を検出するフィードバック手段を有し、フィードバック値に基づいて調整すべき質量流量を決定するようにしてもよい。 In the clutch control device, the adjustment flow rate determining means includes feedback means for detecting a feedback value related to the mass flow rate to be adjusted based on a difference between the target movement amount of the piston and the actual movement amount of the piston, The mass flow rate to be adjusted may be determined based on the feedback value.
また、上記クラッチ制御装置において、調整流量決定手段は、ピストンの目標とする移動量に基づいて、調整すべき質量流量に関するフィードフォワード値を検出するフィードフォワード手段を更に有し、フィードバック値とフィードフォワード値とを加算した質量流量を、圧力室を調整すべき質量流量と決定するようにしてもよい。 In the clutch control device, the adjustment flow rate determination means further includes feedforward means for detecting a feedforward value related to the mass flow rate to be adjusted based on the target movement amount of the piston, and the feedback value and the feedforward You may make it determine the mass flow rate which added the value as the mass flow rate which should adjust a pressure chamber.
本発明によれば、オーバーシュートの発生を防止しつつ、クラッチ装置の応答性を向上することができる。 According to the present invention, it is possible to improve the response of the clutch device while preventing the occurrence of overshoot.
以下、添付図面に基づいて、本発明の一実施形態に係るクラッチ制御装置を説明する。同一の部品には同一の符号を付してあり、それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。 Hereinafter, a clutch control device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The same parts are denoted by the same reference numerals, and their names and functions are also the same. Therefore, detailed description thereof will not be repeated.
図1は、本発明の第1実施形態に係るクラッチ制御装置を備えるクラッチシステムの模式的な構成図である。 FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a clutch system including a clutch control device according to a first embodiment of the present invention.
クラッチシステム1は、クラッチ装置10と、クラッチアクチュエータ20と、クラッチ制御装置2と、ストロークセンサ18と、を備える。
The clutch system 1 includes a
クラッチ装置10は、フライホイール12と、クラッチディスク13と、プレッシャープレート14と、クラッチカバー15と、ダイヤフラムスプリング16と、レリーズベアリング17とを備える。
The
フライホイール12は、図示しないエンジンの駆動力が伝達されるクランクシャフト11に一体回転可能に接続されている。フライホイール12の外周縁のクランクシャフト11と反対側には、クラッチカバー15が固定されている。
The
クラッチディスク13は、クランクシャフト11と同軸に配置された、図示しない変速機のインプットシャフト31に、軸方向移動可能且つ一体回転可能にスプライン嵌合された取付部13Aと、取付部13Aの外周部に固定された円環状のディスク本体部13Bと、ディスク本体部13Bの外縁部の両面に固定された摩擦板13Cとを有する。
The
プレッシャープレート14は、クラッチディスク13のフライホイール12と反対側に摩擦板13Cと接触可能に配置されている。プレッシャープレート14のフライホイール12と反対側の面には、ダイヤフラムスプリング16の外縁部が接触可能に配置されており、プレッシャープレート14は、ダイヤフラムスプリング16により押圧されると、クラッチディスク13をフライホイール12に圧接可能となっている。なお、ダイヤフラムスプリング16により押圧されていない場合には、プレッシャープレート14は、図示しないスプリングにより、フライホイール12と反対側に移動して、クラッチディスク13をフライホイール12に圧接しないようになっている。
The
ダイヤフラムスプリング16は、無負荷の状態においては略円錐状のばね部材であり、内縁部分と外縁部分との中間部分が、クラッチカバー15に取り付けられている。ダイヤフラムスプリング16の外縁部は、プレッシャープレート14のフライホイール12と反対側に接触するように配置され、ダイヤフラムスプリング16の内縁部は、レリーズベアリング17のフライホイール12側の面に接触するように配置されている。
The
本実施形態では、レリーズベアリング17がダイヤフラムスプリング16の内縁部をフライホイール12側に押圧していない場合には、ダイヤフラムスプリング16の外縁部がプレッシャープレート14をフライホイール12側に押圧し、クラッチディスク13をフライホイール12に圧接するように、すなわち、クラッチ装置10を接状態とするようになっている。一方、レリーズベアリング17がダイヤフラムスプリング16の内縁部をフライホイール12側に押圧している場合には、ダイヤフラムスプリング16の外縁部がフライホイール12と反対側に移動し、ダイヤフラムスプリング16の外縁部がプレッシャープレート14を押圧しないようになり、クラッチディスク13をフライホイール12に圧接しないように、すなわち、クラッチ装置10を断状態とするようになっている。
In the present embodiment, when the release bearing 17 does not press the inner edge of the
レリーズベアリング17は、内輪のフライホイール12側がダイヤフラムスプリング16の内縁部に接触するようになっているとともに、外輪のフライホイール12と反対側がクラッチアクチュエータ20の後述するピストン22に接続されており、ダイヤフラムスプリング16とピストン22とを相対回転可能とするとともに、ピストン22の軸方向の移動に伴ってインプットシャフト31の軸方向に移動可能となっている。
The release bearing 17 is configured such that the
クラッチアクチュエータ20は、インプットシャフト31の周囲に相対回転可能に配置されたシリンダ21と、シリンダ21内に軸方向に移動可能なピストン22とを有する。ピストン22のフライホイール12と反対側の面と、シリンダ21の内壁とにより圧力室23が形成されるとともに、ピストン22の外周面と、フライホイール12側の面と、シリンダ21の内壁とにより開放室24が形成されている。
The
シリンダ21には、圧力室23内に空気(作動流体の一例)を供給するための給気用配管25と、圧力室23内から空気を排出するための排気用配管26とが設けられている。また、シリンダ21には、開放室24を外部(例えば、大気圧となっている外部)と連通させる開放穴21Aが形成されている。
The
クラッチアクチュエータ20によると、圧力室23内に空気を供給することにより、ピストン22をフライホイール12側に移動させて、クラッチ装置10を断状態にすることができ、圧力室23内から空気を排出することにより、ピストン22をフライホイール12と反対側に移動させて、クラッチ装置10を接状態にすることができる。
According to the
クラッチ制御装置2は、空気を供給する給気側と給気用配管25との間に並列に配置されたバルブ(流量調整用バルブ、供給用バルブ)41と、空気を排出する排気側と排気用配管26との間に並列に配置されたバルブ(流量調整バルブ、排出用バルブ)42と、バルブ41,42を制御する電子制御ユニット(ECU)50とを有する。
The clutch control device 2 includes a valve (flow rate adjustment valve, supply valve) 41 arranged in parallel between an air supply side for supplying air and an
バルブ41は、給気側と圧力室23とを連通させて空気を供給する状態(供給状態)と、給気側と圧力室23とを遮断させて空気の供給を停止する状態(供給停止状態)とに切り替えることができる。本実施形態では、バルブ41は、ECU50の制御により、供給状態と供給停止状態とを切り替えることができるようになっており、1周期の全時間にしめる供給状態となっている時間の割合(Duty比)を変更することにより、空気の供給量を調整できるようになっている。
The
バルブ42は、排気側と圧力室23とを連通させて空気を排出する状態(排出状態)と、排気側と圧力室23とを遮断させて空気の排出を停止する状態(排出停止状態)とに切り替えることができる。本実施形態では、バルブ42は、ECU50の制御により、排出状態と排出停止状態とを切り替えることができるようになっており、1周期の全時間にしめる排出状態となっている時間の割合(Duty比)を変更することにより、空気の排出量を調整できるようになっている。
The
ストロークセンサ18は、クラッチアクチュエータ20のピストン22の所定の基準位置からの移動量(ストローク量)を検出する。ストロークセンサ18は、検出したストローク量をECU50に通知する。
The
次に、ECU50について詳細に説明する。
Next, the
図2は、本発明の第1実施形態に係るECUの機能構成図である。 FIG. 2 is a functional configuration diagram of the ECU according to the first embodiment of the present invention.
ECU50は、クラッチ装置10の断接の制御等を行うものであり、公知のCPU、ROM、RAM、入力ポート、出力ポート等を備える。
The
ECU50は、クラッチ動作判定部51と、バルブ制御部52とを一部の機能要素として有する。これら各機能要素は、一体のハードウエアであるECU50に含まれるものとして説明するが、これらの何れか一部を別体のハードウエアに設けることもできる。
The
クラッチ動作判定部51は、図示しない車速センサからの車速、アクセル開度センサからのアクセル開度等に基づいて、クラッチ断動作を開始する必要があるか否かを判定し、クラッチ断動作の開始が必要である場合には、その旨をバルブ制御部52に通知する。また、クラッチ動作判定部51は、クラッチ接動作を開始する必要があるか否か(例えば、変速機の変速が完了したか否か)を判定し、クラッチ接動作の開始が必要である場合には、その旨をバルブ制御部52に通知する。
The clutch
バルブ制御部52は、クラッチ動作判定部51からクラッチ断動作を開始する旨の通知を受けた場合には、バルブ41を対象として制御処理を実行し、クラッチ動作判定部51からクラッチ接動作を開始する旨の通知を受けた場合には、バルブ42を対象として制御処理を実行する。
When the
バルブ制御部52は、目標値設定部53と、調整流量決定手段の一例としての調整流量決定部54と、圧力推定手段の一例としての圧力推定部59と、デューティー比情報記憶手段の一例としてのデューティー比マップ記憶部60と、デューティー比決定手段の一例としてのデューティー比決定部61と、制御出力手段の一例としての出力部62とを備える。
The
目標値設定部53と、クラッチ装置10の断動作、又はクラッチ装置10の接動作時に対応するピストン22の移動量の目標値Xtrgtを決定し、調整流量決定部54に出力する。
The target
調整流量決定部54は、目標値設定部53から入力された目標値Xtrgtと、ストロークセンサ18から入力されたピストン22の実際の移動量Xとに基づいて、圧力室23の空気を調整(給気又は排気)する調整流量(質量流量)σを決定する。
The adjustment flow
調整流量決定部54は、フィードフォワード手段の一例としてのフィードフォワード部55と、演算部56と、フィードバック手段の一例としてのPID制御部57と、演算部58とを含む。
The adjusted flow
フィードフォワード部55は、目標値設定部53から入力された目標値Xtrgtに対応する調整流量に関するフィードフォワード値σffを決定し、演算部58に出力する。目標値Xtrgtと、フィードフォワード値σffとの対応関係については、予め実験的に把握することができる。
The
演算部56は、目標値設定部53から入力された目標値Xtrgtと、ストロークセンサ18から入力されたストローク量Xとの差を算出し、PID制御部57に出力する。
The
PID制御部57は、演算部56からの、目標値Xtrgtとストローク量Xとの差を入力として、PID制御(Proportional-Integral-Differential Controller)を実行して、調整流量に関するフィードバック値σfbを決定し、演算部58に出力する。
The
演算部58は、フィードフォワード部55から入力されたフィードフォワード値σffと、PID制御部57から入力されたフィードバック値σfbとを加算して、圧力室23を調整する調整流量σを算出し、調整流量σをデューティー比決定部61に出力する。
The
圧力推定部59は、ストロークセンサ18により検出されたピストン22の移動量Xに基づいて、圧力室23内の圧力値(推定値)P^ actuatorを推定する。ここで、移動量Xから圧力室23内の圧力を推定する方法としては、予め実験的に移動量Xとその移動量Xに対応する圧力室23内の圧力との対応関係を示す表をECU50の図示しないメモリに記憶させておき、その表から移動量Xに対応する圧力室23の圧力値P^ actuatorを求めるようにしてもよく、或いは、移動量Xから圧力値P^ actuatorを推定するためのカルマンフィルタのような状態推定器を用意しておき、その状態推定器に移動量Xと調整流量σを通すことにより、圧力値P^ actuatorを求めるようにしてもよい。
The
デューティー比マップ記憶部60は、圧力室23の空気の調整流量σと、圧力室23内の圧力Pactuatorと、その圧力状態において、その調整流量を調整するためにバルブ(41,42)を動作させる際のデューティー比(Duty比)との関係を示すデューティー比マップを記憶する。デューティー比マップ記憶部60は、例えば、ECU50の図示しないメモリにより構成される。
The duty ratio
デューティー比決定部61は、演算部58から入力された調整流量σと、圧力推定部59から入力された圧力値P^ actuatorとを用いて、デューティー比マップ記憶部60のデューティー比マップを参照することにより、バルブを動作させる際のDuty比を決定し、出力部62に出力する。このデューティー比決定部61によると、調整流量σに対して非線形な関係を有するDuty比を適切に決定することができる。
The duty
出力部62は、デューティー比決定部61から入力されたDuty比に従って、制御対象のバルブ(クラッチ断動作時には、バルブ41、クラッチ接動作時には、バルブ42)を動作させるための制御信号を出力する。
The
次に、第1実施形態に係るクラッチシステム1における処理動作について説明する。 Next, the processing operation in the clutch system 1 according to the first embodiment will be described.
図3は、本発明の第1実施形態に係るクラッチ断処理のフローチャートである。 FIG. 3 is a flowchart of the clutch disengagement process according to the first embodiment of the present invention.
クラッチ断処理は、例えば、車両の電源ON(イグニッションスイッチのキースイッチON)となった場合に開始される。 The clutch disengagement process is started, for example, when the vehicle power is turned on (key switch of the ignition switch is turned on).
クラッチ動作判定部51は、図示しない車速センサからの車速、アクセル開度センサからのアクセル開度等に基づいて、変速機による変速を行うためにクラッチ断を開始する必要があるか否かを判定し(ステップS11)、クラッチ断を開始する必要がない場合(ステップS11:NO)には、処理をステップS11に進める。
The clutch
一方、クラッチ断を開始する必要がある場合(ステップS11:YES)には、クラッチ動作判定部51は、クラッチ断が完了しているか否かを判定する(ステップS12)。
On the other hand, when it is necessary to start the clutch disengagement (step S11: YES), the clutch
この結果、クラッチ断が完了していない場合(ステップS12:NO)には、クラッチ動作判定部51は、クラッチ断動作を実行させる旨の通知をバルブ制御部52に通知し、通知を受けたバルブ制御部52は、給気側のバルブ41を制御し(ステップS13)、処理をステップS12に進める。具体的には、バルブ制御部52における給気側バルブ41の制御は以下のように行われる。すなわち、目標値設定部53がクラッチ断動作における目標とする目標値Xtrgtを出力し、調整流量決定部54が、目標値Xtrgtとストロークセンサ18からの移動量Xとに基づいて、調整流量σを出力し、圧力推定部59が移動量Xに基づいて、圧力値P^ actuatorを推定し、デューティー比決定部61が、デューティー比マップ記憶部60のデューティー比マップを参照し、調整量σと圧力値P^ actuatorとに対応する、Duty比を決定し、出力部62が決定されたDuty比により、バルブ41の動作を制御する。
As a result, when the clutch disengagement is not completed (step S12: NO), the clutch
一方、クラッチ断が完了している場合(ステップS12:YES)には、クラッチ動作判定部51は、クラッチ動作を停止させる旨の通知をバルブ制御部52に通知し、通知を受けたバルブ制御部52は、給気側のバルブ(ここでは、バルブ41)を停止させ(ステップS14)、処理をステップS11に進める。
On the other hand, when the clutch disengagement has been completed (step S12: YES), the clutch
図4は、本発明の第1実施形態に係るクラッチ接処理のフローチャートである。 FIG. 4 is a flowchart of the clutch engagement process according to the first embodiment of the present invention.
クラッチ接処理は、例えば、車両の電源ON(イグニッションスイッチのキースイッチON)となった場合に開始される。 The clutch engagement process is started, for example, when the vehicle power is turned on (the key switch of the ignition switch is turned on).
クラッチ動作判定部51は、変速機による変速が終了等して、クラッチ接を開始する必要があるか否かを判定し(ステップS21)、クラッチ接を開始する必要がない場合(ステップS21:NO)には、処理をステップS21に進める。
The clutch
一方、クラッチ接を開始する必要がある場合(ステップS21:YES)には、クラッチ動作判定部51は、クラッチ接が完了しているか否かを判定する(ステップS22)。
On the other hand, when it is necessary to start the clutch engagement (step S21: YES), the clutch
この結果、クラッチ接が完了していない場合(ステップS22:NO)には、クラッチ動作判定部51は、クラッチ接動作を実行させる旨の通知をバルブ制御部52に通知し、通知を受けたバルブ制御部52は、排気側のバルブ42を制御し(ステップS23)、処理をステップS22に進める。具体的には、バルブ制御部52における排気側バルブ42の制御は以下のように行われる。すなわち、目標値設定部53がクラッチ断動作における目標とする目標値Xtrgtを出力し、調整流量決定部54が、目標値Xtrgtとストロークセンサ18からの移動量Xとに基づいて、調整流量σを出力し、圧力推定部59が移動量Xに基づいて、圧力値P^ actuatorを推定し、デューティー比決定部61が、デューティー比マップ記憶部60のデューティー比マップを参照し、調整流量σと圧力値P^ actuatorとに対応する、Duty比を決定し、出力部62が決定されたDuty比により、バルブ42の動作を制御する。
As a result, when the clutch engagement is not completed (step S22: NO), the clutch
一方、クラッチ接が完了している場合(ステップS22:YES)には、クラッチ動作判定部51は、クラッチ接動作を停止させる旨の通知をバルブ制御部52に通知し、通知を受けたバルブ制御部52は、排気側のバルブ(ここでは、バルブ42)を停止させ(ステップS24)、処理をステップS21に進める。
On the other hand, when the clutch engagement is completed (step S22: YES), the clutch
以上説明したように、本実施形態に係るクラッチ制御装置2によると、デューティー比マップ記憶部60が、圧力室23において調整すべき調整流量と、圧力室23内の圧力と、圧力室23がその圧力時にその質量流量を実現するための、調整用のバルブ(41、42)の1周期の全体の時間に対する開状態となる時間の割合を示すデューティー比との対応関係を示すデューティー比マップを記憶し、調整流量決定部54が、ピストン22の目標とする移動量(目標値Xtrgt)と、ピストン22の実際の移動量Xとに基づいて、圧力室23において調整すべき調整流量σを決定し、圧力推定部59が、ピストン22の実際の移動量Xに基づいて、圧力室23内の圧力を推定し、デューティー比決定部61が、調整流量決定部54により決定された調整流量σと、圧力推定部59により推定された圧力値P^ actuatorと、デューティー比マップとに基づいて、調整用のバルブ(41,42)を動作させる際のデューティー比を決定し、出力部62が、決定されたデューティー比に従って、調整用のバルブに制御信号を出力するようにしたので、調整流量とデューティー比との関係が非線形であっても、調整流量に適したデューティー比を適切に決定でき、そのデューティー比に従って圧力室23の空気を適切に調整することができるので、オーバーシュートの発生を防止でき、クラッチ装置10の応答性を向上することができる。
As described above, according to the clutch control device 2 according to the present embodiment, the duty ratio
次に、第2実施形態に係るクラッチシステムについて説明する。なお、第1実施形態に係るクラッチシステムと同様な部分には同一の符号を付してあり、それらの名称および機能も同様である。 Next, a clutch system according to a second embodiment will be described. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the part similar to the clutch system which concerns on 1st Embodiment, and those names and functions are also the same.
図5は、本発明の第2実施形態に係るクラッチ制御装置を備えるクラッチシステムの模式的な構成図である。 FIG. 5 is a schematic configuration diagram of a clutch system including the clutch control device according to the second embodiment of the present invention.
第2実施形態に係るクラッチシステムは、第1実施形態に係るクラッチシステムとは、主に、クラッチアクチュエータ70の配置及び構成が異なる。
The clutch system according to the second embodiment mainly differs from the clutch system according to the first embodiment in the arrangement and configuration of the
クラッチアクチュエータ70は、インプットシャフト31を取り囲む位置ではなく、インプットシャフト31から離れた位置に配置されている。クラッチアクチュエータ70は、シリンダ71と、シリンダ71内に収容され、インプットシャフト31の軸方向に移動可能なピストン72と、ピストン72のフライホイール12と反対側の面に接続されたピストンロッド73と、インプットシャフト31の周囲にインプットシャフト31の軸方向に移動可能に配置され、レリーズベアリング12の外輪のフライホイール12と反対側に接続されたベアリング保持部32と、一端がピストンロッド73に連結され、他端がベアリング保持部32のフライホイール12と反対側の面に連結され、所定の支軸34を中心に回動可能なクラッチレバー33と、を備える。
The
クラッチアクチュエータ70では、ピストン72のフライホイール12側の面と、シリンダ71の内壁とにより圧力室74が形成されるとともに、ピストン72のフライホイール12と反対側の面と、シリンダ71の内壁とにより開放室75が形成されている。
In the
シリンダ71には、圧力室74内に空気(作動流体の一例)を供給するための給気用配管25と、圧力室74内から空気を排出するための排気用配管26とが設けられている。また、シリンダ71には、開放室75を外部(例えば、大気圧となっている外部)と連通させる開放穴71Aが形成されている。
The
クラッチアクチュエータ70によると、圧力室74内に空気を供給することにより、ピストン72をフライホイール12と反対側に移動可能である。ピストン72がフライホイール12と反対側に移動すると、ピストンロッド73、クラッチレバー33、ベアリング保持部32を介して、レリーズベアリング17がフライホイール12側に移動し、ダイヤフラムスプリング16の内縁部を押圧することとなるので、ダイヤフラムスプリング16の外縁部がプレッシャープレート14を押圧しないようになり、クラッチ装置10が断状態となる。
According to the
一方、圧力室74内から空気を排出することにより、ピストン72をフライホイール12側に移動可能である。ピストン72がフライホイール12側に移動すると、ピストンロッド73、クラッチレバー33、ベアリング保持部32を介して、レリーズベアリング17がフライホイール12と反対側に移動し、ダイヤフラムスプリング16の内縁部を押圧しなくなるので、ダイヤフラムスプリング16の外縁部がプレッシャープレート14を押圧するようになり、クラッチ装置10が接状態となる。
On the other hand, by discharging air from the pressure chamber 74, the
この第2実施形態に係るクラッチシステムにおいても、クラッチ制御装置2による制御により、第1実施形態に係るクラッチシステムと同様な効果が得られる。 Also in the clutch system according to the second embodiment, the same effect as the clutch system according to the first embodiment can be obtained by the control by the clutch control device 2.
なお、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変形して実施することが可能である。 In addition, this invention is not limited to the above-mentioned embodiment, In the range which does not deviate from the meaning of this invention, it can change suitably and can implement.
例えば、上記実施形態では、クラッチアクチュエータ20(70)のシリンダ21(71)の圧力室23(74)に、給気することにより、クラッチ装置10を断状態とし、排気することにより、クラッチ装置10を接状態とするようにクラッチシステムを構成していたが、本発明はこれに限られず、クラッチアクチュエータのシリンダの圧力室に給気することにより、クラッチ装置を接状態とし、排気することによりクラッチ装置を断状態とするようにクラッチシステムを構成してもよい。
For example, in the above-described embodiment, by supplying air to the pressure chamber 23 (74) of the cylinder 21 (71) of the clutch actuator 20 (70), the
また、上記実施形態では、調整流量決定部54では、フィードバック制御として、PID制御を実行するようにしていたが、本発明はこれに限られず、PID制御と異なるフィードバック制御を実行するようにしてもよい。
In the above embodiment, the adjustment flow
また、上記実施形態では、ダイヤフラムスプリングを利用したクラッチ装置を例に説明していたが、本発明はこれに限られず、コイルスプリングを利用したクラッチ装置であってもよい。 In the above embodiment, a clutch device using a diaphragm spring has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and a clutch device using a coil spring may be used.
また、上記実施形態では、作動流体として空気を用いた例を示していたが、本発明はこれに限られず、作動流体として作動油を用いるようにしてもよい。 Moreover, in the said embodiment, although the example which used air as a working fluid was shown, this invention is not restricted to this, You may make it use working oil as a working fluid.
1 クラッチシステム
2 クラッチ制御装置
10 クラッチ装置
11 クランクシャフト
12 フライホイール
13 クラッチディスク
14 プレッシャープレート
15 クラッチカバー
16 ダイヤフラムスプリング
17 レリーズベアリング
18 ストロークセンサ
20 クラッチアクチュエータ
21 シリンダ
22 ピストン
23 圧力室
24 開放室
25 給気用配管
26 排気用配管
31 インプットシャフト
41,42 バルブ
50 ECU
51 クラッチ動作判定部
52 バルブ制御部
53 目標値設定部
54 調整流量決定部
55 フィードフォワード部
56 演算部
57 PID制御部
58 演算部
59 圧力推定部
60 デューティー比マップ記憶部
61 デューティー比決定部
62 出力部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Clutch system 2
REFERENCE SIGNS
Claims (3)
前記クラッチアクチュエータは、移動することにより前記クラッチ装置の断接に作用するピストンと、前記ピストンを収容するシリンダとを有し、前記ピストンの一方側の面と前記シリンダとで囲まれた圧力室に対する前記作動流体の供給及び排出を行うことにより、前記ピストンを移動可能となっており、
前記圧力室と前記作動流体の供給側又は排出側との間に配置され、前記圧力室内の前記作動流体の量を調整するための調整用バルブと、
前記圧力室において調整すべき質量流量と、前記圧力室内の圧力と、前記圧力室が前記圧力時に前記質量流量を実現するための、前記調整用バルブの1周期の全体の時間に対する開状態となる時間の割合を示すデューティー比との対応関係を示すデューティー比情報を記憶するデューティー比情報記憶手段と、
前記ピストンの目標とする移動量と、前記ピストンの実際の移動量とに基づいて、前記圧力室において調整すべき質量流量を決定する調整流量決定手段と、
前記ピストンの実際の移動量に基づいて、前記圧力室内の圧力を推定する圧力推定手段と、
前記調整流量決定手段により決定された質量流量と、前記圧力推定手段により推定された圧力と、前記デューティー比情報とに基づいて、前記調整用バルブを動作させる際の前記デューティー比を決定するデューティー比決定手段と、
前記デューティー比決定手段により決定された前記デューティー比に従って、前記調整用バルブに制御信号を出力する制御出力手段と、
を備えるクラッチ制御装置。 A clutch control device for controlling connection / disconnection of the clutch device by controlling supply / discharge of the working fluid to / from a clutch actuator capable of adjusting connection / disconnection of the clutch device by supplying and discharging the working fluid,
The clutch actuator has a piston that acts to connect and disconnect the clutch device by moving, and a cylinder that houses the piston, and a pressure chamber surrounded by a surface on one side of the piston and the cylinder. The piston can be moved by supplying and discharging the working fluid,
An adjustment valve disposed between the pressure chamber and the supply side or discharge side of the working fluid, for adjusting the amount of the working fluid in the pressure chamber;
The mass flow rate to be adjusted in the pressure chamber, the pressure in the pressure chamber, and the pressure chamber in an open state with respect to the entire time of one cycle of the adjustment valve for realizing the mass flow rate at the time of the pressure. Duty ratio information storage means for storing duty ratio information indicating a correspondence relationship with a duty ratio indicating a ratio of time;
An adjustment flow rate determining means for determining a mass flow rate to be adjusted in the pressure chamber based on a target movement amount of the piston and an actual movement amount of the piston;
Pressure estimating means for estimating a pressure in the pressure chamber based on an actual movement amount of the piston;
A duty ratio for determining the duty ratio for operating the adjustment valve based on the mass flow determined by the adjustment flow determination means, the pressure estimated by the pressure estimation means, and the duty ratio information A determination means;
Control output means for outputting a control signal to the adjusting valve according to the duty ratio determined by the duty ratio determining means;
A clutch control device comprising:
請求項1に記載のクラッチ制御装置。 The adjustment flow rate determining means includes feedback means for detecting a feedback value related to a mass flow rate to be adjusted based on a difference between a target movement amount of the piston and an actual movement amount of the piston, and the feedback value The clutch control device according to claim 1, wherein the mass flow rate to be adjusted is determined based on the parameter.
請求項2に記載のクラッチ制御装置。 The adjustment flow rate determination means further includes feedforward means for detecting a feedforward value related to a mass flow rate to be adjusted based on a target movement amount of the piston, and adds the feedback value and the feedforward value. The clutch control device according to claim 2, wherein the mass flow rate is determined as a mass flow rate for adjusting the pressure chamber.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2016175239A JP2018040430A (en) | 2016-09-08 | 2016-09-08 | Clutch control device |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11643067B2 (en) | 2021-05-25 | 2023-05-09 | Ford Global Technologies, Llc | Method and system for providing torque to clutch in hybrid vehicle |
-
2016
- 2016-09-08 JP JP2016175239A patent/JP2018040430A/en active Pending
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