JP2018080784A - 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、クラッチ制御装置において、シリンダからの流体の排出経路を並列に形成する複数の電磁弁を備え、クラッチを係合する際に、複数の電磁弁の1つを選択的に開弁することにより、動作時に通電状態が切り換えられる電磁弁を、複数の電磁弁間で分散させることにより、装置の耐久性を向上することのでき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, a plurality of solenoid valves that form fluid discharge paths from a cylinder in parallel are provided, and one of the plurality of solenoid valves is selectively opened when the clutch is engaged. In addition, a technique is known that can improve the durability of the device by dispersing electromagnetic valves whose energized state is switched during operation between a plurality of electromagnetic valves (see, for example, Patent Document 1).
例えば、上記した特許文献1の技術は、複数の電磁弁の1つのみを動作させる場合に適用可能な技術であって、複数の電磁弁等の流量調整バルブを同時に動作させる場合においては、適用可能ではない。このため、複数の流量調整バルブを同時に使用する場合においては、各流量調整バルブの通電状態に応じて、流量調整バルブの劣化がいずれかの流量調整バルブのみに偏ってしまう虞がある。
For example, the technique of
そこで、本発明は、並列に配置され、同時に動作される可能性のある複数の流量調整バルブの劣化の偏りを低減することのできる技術を提供することを目的とする。 Then, an object of this invention is to provide the technique which can reduce the bias | inclination of deterioration of the several flow regulating valve which is arrange | positioned in parallel and may operate | move simultaneously.
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/又は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の少なくとも一方に並列して配置された、複数の流量調整用バルブと、複数の流量調整用バルブによる作動流体の流量調整を行うための2種類以上の制御信号を生成可能な制御信号生成手段と、流量調整バルブの駆動回数に影響する所定の条件に従って、2種類以上の制御信号のそれぞれの出力先とする流量調整用バルブを変更して出力する出力先制御手段と、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, and the clutch actuator has a piston that acts on the connection / disconnection of the clutch device by moving, and a cylinder that houses the piston, The piston can be moved by supplying and / or discharging the working fluid to and from the pressure chamber enclosed by the pressure chamber, and in parallel with at least one of the pressure chamber and the supply or discharge side of the working fluid. Two or more types for adjusting the flow rate of the working fluid by using a plurality of arranged flow rate adjusting valves and a plurality of flow rate adjusting valves. In accordance with a control signal generating means capable of generating the control signal and a predetermined condition that affects the number of times of driving the flow rate adjusting valve, the flow rate adjusting valve that is the output destination of each of the two or more types of control signals is changed and output. Output destination control means.
上記クラッチ制御装置において、クラッチ装置は、駆動力を発生する駆動源と、変速を行う変速機との間に設けられており、所定の条件とは、変速機による変速の実行回数に関する条件であってもよい。 In the above clutch control device, the clutch device is provided between a drive source that generates a driving force and a transmission that performs a shift, and the predetermined condition is a condition related to the number of times the shift is performed by the transmission. May be.
また、上記クラッチ制御装置において、流量調整用バルブは、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を調整することにより、作動流体の流量を調整可能となっており、制御信号生成手段は、流量調整用バルブを一定のデューティー比で動作させるための第1制御信号を出力可能な第1信号生成手段と、流量調整用バルブをピストンの移動量に基づくフィードバック処理を含む処理を経て得られデューティー比で動作させるための第2制御信号を出力可能な第2信号生成手段と、を備えてもよい。 Further, in the clutch control device, the flow rate adjusting valve can adjust the flow rate of the working fluid by adjusting the duty ratio indicating the ratio of the time to be in the open state with respect to the entire time of one cycle. The control signal generation means includes first signal generation means capable of outputting a first control signal for operating the flow rate adjustment valve at a constant duty ratio, and feedback processing based on the movement amount of the piston. You may provide the 2nd signal production | generation means which can output the 2nd control signal for operating by duty ratio obtained through a process.
また、上記クラッチ制御装置において、ピストンの位置が、圧力室における作動流体の変化量に対するピストンの移動量の変化の割合が低い第1範囲と、圧力室における作動流体の変化量に対するピストンの移動量の変化の割合が高い第2範囲とのいずれの範囲にあるかを判定するピストン位置判定手段と、ピストン位置判定手段によりピストンの位置が第1範囲にあると判定された場合には、ピストンの位置が第2範囲にある場合よりも、多くの流量調整用バルブを動作させるための制御信号を制御信号生成手段に生成させるバルブ制御手段と、を更に備えるようにしてもよい。 Further, in the clutch control device, the piston position is a first range in which the rate of change of the piston movement amount with respect to the change amount of the working fluid in the pressure chamber is low, and the piston movement amount with respect to the change amount of the working fluid in the pressure chamber If the piston position determining means determines whether the piston position is within the first range by the piston position determining means for determining which range is the second range where the rate of change of Valve control means for causing the control signal generating means to generate control signals for operating more flow rate adjusting valves than when the position is in the second range may be further provided.
また、上記クラッチ制御装置において、流量調整用バルブは、圧力室と作動流体の供給側との間に並列して配置された複数の供給用バルブと、圧力室と排出側との間に並列して配置された複数の排出用バルブとを含んでもよい。 In the clutch control device, the flow rate adjusting valve is provided in parallel between the pressure chamber and the discharge side, and a plurality of supply valves arranged in parallel between the pressure chamber and the working fluid supply side. And a plurality of discharge valves arranged in a row.
本発明によれば、並列に配置され、同時に動作される可能性のある複数の流量調整バルブの劣化の偏りを低減することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the bias | inclination of deterioration of the several flow regulating valve which is arrange | positioned in parallel and may operate | move simultaneously can be reduced.
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
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(駆動源)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、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、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複数のバルブ(流量調整用バルブ、供給用(給気用)バルブ)41,42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複数のバルブ(流量調整バルブ、排出用(排気用)バルブ)43,44と、バルブ41,42,43,44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 plurality of valves (flow rate adjustment valves, supply (supply) valves) 41 and 42 arranged in parallel between the supply side for supplying air and the
バルブ41,42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41,42とは、供給状態において供給可能な空気の供給量は同様となっている。本実施形態では、バルブ41,42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43,44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43,44とは、排出状態において排出可能な空気の排出量は同様となっている。本実施形態では、バルブ43,44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、ピストン位置判定手段及びバルブ制御手段の一例としての制御決定部52と、制御信号生成手段の一例としての信号生成部53と、出力先切替手段の一例としての出力先切替部56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、変速機における変速を行うか否かを判定することにより、変速の発生に伴い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、その旨を制御決定部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、その旨を制御決定部52に通知する。また、クラッチ動作判定部51は、変速機による変速の発生を出力先切替部56に通知する。
The clutch
制御決定部52は、制御対象とする(駆動する)バルブの数を決定するとともに、制御対象とするバルブの種類(給気用バルブであるか、排気用バルブであるか)を決定し、バルブの種類とバルブの数を信号生成部53に通知し、バルブの種類を出力先切替部56に通知する。
The
本実施形態では、クラッチの断動作を行う際において、制御決定部52は、ピストン22のストローク量が所定の閾値より大きくない場合には、駆動するバルブを2つと決定し、制御対象のバルブの種類を給気用バルブ(バルブ41及びバルブ42)と決定する。なお、閾値については、後述する。
In the present embodiment, when performing the clutch disengagement operation, the
また、クラッチの断動作を行う際において、制御決定部52は、ピストン22のストローク量が所定の閾値より大きい場合には、制御対象のバルブを1つと決定し、制御対象のバルブの種類を給気用バルブと決定する。
Further, when performing the clutch disengagement operation, the
また、クラッチの接動作を行う際において、制御決定部52は、ピストン22のストローク量が所定の閾値より大きくない場合には、制御対象のバルブを2つと決定し、制御対象のバルブの種類を排気用バルブと決定する。
Further, when performing the clutch engagement operation, if the stroke amount of the
また、クラッチの接動作を行う際において、制御決定部52は、ピストン22のストローク量が所定の閾値より大きい場合には、制御対象のバルブを1つと決定し、制御対象のバルブの種類を排気用バルブと決定する。
Further, when performing the clutch engagement operation, the
信号生成部53は、第1信号生成手段の一例としての固定制御部54と、第2信号生成手段の一例としてのフィードバック制御部55とを有し、制御決定部52から通知された、バルブの種類と、駆動するバルブの数とに基づいて、固定制御部54及び/又はフィードバック制御部55を動作させる。本実施形態では、信号生成部53は、制御決定部52から駆動させるバルブの数が2つとの通知を受けた場合には、固定制御部54及びフィードバック制御部55を動作させ、駆動させるバルブの数が1つとの通知を受けた場合には、フィードバック制御部55を動作させる。また、信号生成部53は、固定制御部54及び/又はフィードバック制御部55には、通知を受けたバルブの種類に対応する制御信号を生成する動作を行わせる。
The
固定制御部54は、一定のDuty比でバルブを動作させるための制御信号(第1制御信号)を出力先切替部56に出力する。
The fixed
フィードバック制御部55は、フィードバック制御を含む処理により得られたDuty比でバルブを動作させるための制御信号(第2制御信号)を出力する。フィードバック制御部55は、クラッチを断又は接する際におけるピストン22のストロークの目標値Xtrgtを設定する目標値設定部61と、目標値Xtrgtと実際のストローク量Xとの差を算出する演算部62と、演算部62により算出された差を入力としてPID制御(Proportional-Integral-Differential Controller)を実行して、Duty比を算出するPID制御部63と、算出されたDuty比で動作させる制御信号を出力先切替部56に出力する出力部64とを備える。
The
出力先切替部56は、制御決定部52から通知されたバルブの種類によって、信号生成部53から出力される制御信号を給気用バルブ(41,42)に出力するか、排気用バルブ(43,44)に出力するかを決定する。
The output
また、出力先切替部56は、決定された種類のバルブについて、固定制御部54から出力される制御信号の出力先となる一のバルブを決定し、フィードバック制御部55から出力される制御信号の出力先となる他のバルブを決定する。本実施形態では、出力先切替部56は、決定された種類のバルブについて、クラッチ動作判定部51からの変速機の変速の発生の通知に基づいて特定される、前回の切替時(切替をしていない場合には、初期時)からの変速回数が所定回数(例えば、0以上の数)を超えるごとに、固定制御部54の制御信号の出力先のバルブと、フィードバック制御部55の制御信号の出力先のバルブとを切替る。例えば、決定されたバルブの種類が給気用バルブであり、固定制御部54の制御信号の出力先がバルブ41であり、フィードバック制御部55の制御信号の出力先がバルブ42であるとすると、前回の切替時からの変速回数が所定回数を超えた場合には、出力先切替部56は、固定制御部54の制御信号の出力先をバルブ42に切替え、フィードバック制御部55の制御信号の出力先をバルブ41に切替える。また、例えば、決定されたバルブの種類が排気用バルブであり、固定制御部54の制御信号の出力先がバルブ43であり、フィードバック制御部55の制御信号の出力先がバルブ44であるとすると、前回の切替時からの変速回数が所定回数を超えた場合には、出力先切替部56は、固定制御部54の制御信号の出力先をバルブ44に切替え、フィードバック制御部55の制御信号の出力先をバルブ43に切替える。
Further, the output
このような制御によると、バルブ41とバルブ42とを固定制御部54の制御信号により駆動した回数を同じ又は略同じにすることができ、また、バルブ41と、バルブ42とをフィードバック制御部55の制御信号により駆動した回数を同じ又は略同じにすることができ、バルブ41とバルブ42とに掛かる負荷を均一化でき、劣化が偏らないようにすることができる。また、同様に、バルブ43と、バルブ44とを固定制御部54の制御信号により駆動した回数を同じ又は略同じにすることができ、また、バルブ43と、バルブ44とをフィードバック制御部55の制御信号により駆動した回数を同じ又は略同じにすることができ、バルブ43とバルブ44とに掛かる負荷を均一化でき、劣化が偏らないようにすることができる。
According to such control, the number of times that the
次に、クラッチ装置10を動作させる際のクラッチアクチュエータ20の特性について詳細に説明する。
Next, characteristics of the
まず、クラッチアクチュエータ20のピストン22のストロークと、レリーズ荷重との関係について説明する。
First, the relationship between the stroke of the
図3(A)は、本発明の第1実施形態に係るクラッチアクチュエータにおけるストロークと、レリーズ荷重との関係を示す図である。図3(A)において、縦軸は、ピストン22に加えた荷重(レリーズ荷重)を示し、横軸は、ピストン22のストローク量を示している。なお、図3(A)のストローク量が0の位置は、例えば、開放室24及び圧力室23の圧力がともに大気圧のときの位置である。
FIG. 3A is a diagram showing the relationship between the stroke and the release load in the clutch actuator according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 3A, the vertical axis indicates the load (release load) applied to the
図3(A)に示すように、ピストン22のストローク量が小さい場合においては、ストローク量が大きい場合と比較して、荷重の変化に対するストローク量の変化の割合が低くなっている。また、ピストン22のストローク量は、荷重に対して非線形となっていることがわかる。
As shown in FIG. 3A, when the stroke amount of the
次に、クラッチアクチュエータ20のピストン22のストロークと、クラッチアクチュエータ20の圧力室23に対する空気の供給量との関係について説明する。
Next, the relationship between the stroke of the
図3(B)は、本発明の第1実施形態に係るクラッチアクチュエータにおけるストロークと、空気供給量との関係を示す図である。図3(B)において、縦軸は、圧力室23に対して供給した空気供給量を示し、横軸は、ピストン22のストローク量を示している。なお、図3(B)のストローク量が0の位置は、ピストン22が、所定の初期位置(セット位置)にある場合の位置を示している。また、横軸の左側は、クラッチが接となる側、本実施形態では、圧力室23から排気した際にピストン22が移動する方向であり、右側は、クラッチが断となる側、本実施形態では、圧力室23に給気した際にピストンが移動する方向である。
FIG. 3B is a diagram showing the relationship between the stroke and the air supply amount in the clutch actuator according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 3B, the vertical axis indicates the amount of air supplied to the
図3(B)に示すように、ピストン22のストローク量が小さい範囲においては、ストローク量が大きい範囲と比較して、空気供給量の変化に対するストローク量の変化の割合が低くなっている。また、ピストン22のストローク量は、空気供給量に対して非線形となっていることがわかる。
As shown in FIG. 3B, in the range where the stroke amount of the
本実施形態においては、ピストン22のストローク量が、空気供給量の変化に対するストローク量の変化の割合が低い範囲(第1範囲)にある場合においては、バルブ制御部52が使用するバルブの数を2つにするように制御することにより、供給可能な空気供給量を増加させて、応答性を向上するようにしている。また、ピストン22のストローク量が、空気供給量の変化に対するストローク量の変化の割合が高い範囲(第2範囲)にある場合においては、バルブ制御部52が使用するバルブの数を1つにするように制御することにより、空気供給量の制御を詳細に行うことができ、オーバーシュートの発生を防止するようにしている。
In the present embodiment, when the stroke amount of the
本実施形態では、制御決定部52は、ピストン22のストローク量と、第1範囲と第2範囲との境界におけるストローク量を示す閾値との比較を行うことにより、ピストン22の位置が、空気供給量の変化に対するストローク量の変化の割合が低い範囲と、空気供給量の変化に対するストローク量の変化の割合が高い範囲とのいずれにあるのかを判定するようにしている。ここで、閾値は、空気供給量の変化に対するストローク量の変化の割合が所定以下となる位置に対応するストローク量としてもよいし、クラッチ動作を実験的に行うことにより検出された、オーバーシュートを発生させることなく、且つ早期にクラッチ動作が完了するような位置に対応するストローク量としてもよい。
In the present embodiment, 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
図4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. 4 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、変速機による変速が発生したことを出力先切替部56に通知し、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制御決定部52に通知し、通知を受けた制御決定部52は、制御対象とするバルブの種類を出力先切替部56に通知するとともに、ストロークセンサ18からのピストン22のストローク量が所定の閾値を超えているか否かを判定する(ステップS13)。
As a result, when the clutch disengagement is not completed (step S12: NO), the clutch
この結果、ピストン22のストローク量が所定の閾値を超えていない場合(ステップS13:NO)には、制御決定部52は、駆動するバルブを2つと決定し、制御対象のバルブの種類を給気用バルブ(バルブ41及びバルブ42)と決定し、その旨を信号生成部53に通知する。通知を受けた信号生成部53は、固定制御部54及びフィードバック制御部55を動作させて、給気用バルブ用の2つの制御信号を生成させて、2つの制御信号を出力先切替部56に出力させ(ステップS14)、処理をステップS16に進める。
As a result, when the stroke amount of the
一方、ピストン22のストローク量が所定の閾値を超えている場合(ステップS13:YES)には、制御決定部52は、駆動するバルブを1つと決定し、制御対象のバルブの種類を給気用バルブ(バルブ41又はバルブ42)と決定し、その旨を信号生成部53に通知する。通知を受けた信号生成部53は、フィードバック制御部55を動作させて、給気用バルブ用の1つの制御信号を生成させて、制御信号を出力先切替部56に出力させ(ステップS15)、処理をステップS16に進める。
On the other hand, when the stroke amount of the
ステップS16では、出力先切替部56は、クラッチ動作判定部51からの変速機の変速の発生の通知に基づいて前回の制御信号の出力先のバルブの切替時(切替をしていない場合には、初期時)からの変速回数(切替後変速回数)が所定回数を超えるか否かを判定する。この結果、切替後変速回数が所定回数を超える場合(ステップS16:YES)には、出力先切替部56は、固定制御部54の制御信号の出力先のバルブと、フィードバック制御部55の制御信号の出力先のバルブとを切替え(ステップS17)、処理をステップS12に進める。一方。切替後変速回数が所定回数を超えない場合(ステップS16:NO)には、出力先切替部56は、固定制御部54の制御信号の出力先のバルブと、フィードバック制御部55の制御信号の出力先のバルブとを現在の状態に維持し(ステップS18)、処理をステップS12に進める。
In step S16, the output
一方、ステップS12において、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制御決定部52に通知し、通知を受けた制御決定部52は、使用している給気用バルブ(バルブ41又はバルブ42)を停止させ(ステップS19)、処理をステップS11に進める。
On the other hand, when the clutch disengagement is completed in step S12 (step S12: YES), the clutch
図5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. 5 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、クラッチ断動作を実行させる旨の通知を制御決定部52に通知し、通知を受けた制御決定部52は、制御対象とするバルブの種類を出力先切替部56に通知するとともに、ストロークセンサ18からのピストン22のストローク量が所定の閾値を超えているか否かを判定する(ステップS23)。
As a result, when the clutch engagement is not completed (step S22: NO), the clutch
この結果、ピストン22のストローク量が所定の閾値を超えていない場合(ステップS23:NO)には、制御決定部52は、駆動するバルブを2つと決定し、制御対象のバルブの種類を排気用バルブ(バルブ43及びバルブ44)と決定し、その旨を信号生成部53に通知する。通知を受けた信号生成部53は、固定制御部54及びフィードバック制御部55を動作させて、排気用バルブ用の2つの制御信号を生成させて、2つの制御信号を出力先切替部56に出力させ(ステップS24)、処理をステップS26に進める。
As a result, when the stroke amount of the
一方、ピストン22のストローク量が所定の閾値を超えている場合(ステップS23:YES)には、制御決定部52は、制御決定部52は、駆動するバルブを1つと決定し、その旨を信号生成部53に通知する。通知を受けた信号生成部53は、フィードバック制御部55を動作させて、排気用バルブ用の1つの制御信号を生成させて、制御信号を出力先切替部56に出力させ(ステップS25)、処理をステップS26に進める。
On the other hand, when the stroke amount of the
ステップS26では、出力先切替部56は、クラッチ動作判定部51からの変速機の変速の発生の通知に基づいて前回の制御信号の出力先のバルブの切替時(切替をしていない場合には、初期時)からの変速回数(切替後変速回数)が所定回数を超えるか否かを判定する。この結果、切替後変速回数が所定回数を超える場合(ステップS26:YES)には、出力先切替部56は、固定制御部54の制御信号の出力先のバルブと、フィードバック制御部55の制御信号の出力先のバルブとを切替え(ステップS27)、処理をステップS22に進める。一方。切替後変速回数が所定値を超えない場合(ステップS26:NO)には、出力先切替部56は、排気用バルブに制御信号を出力する場合における、固定制御部54の制御信号の出力先のバルブと、フィードバック制御部55の制御信号の出力先のバルブとを現在の状態に維持し(ステップS28)、処理をステップS22に進める。
In step S26, the output
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制御決定部52に通知し、通知を受けた制御決定部52は、使用している排気用バルブ(バルブ43又はバルブ44)を停止させ(ステップS29)、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、クラッチアクチュエータの圧力室23と空気の供給側及び排出側との間に並列に配置された、複数のバルブ41,42,43,44を備え、信号生成部53が複数のバルブによる空気の流量調整を行うための2種類以上の制御信号を生成し、出力先切替部56が、変速機の変速回数に従って、2種類以上の制御信号のそれぞれの出力先とするバルブを切替えて出力するようにしたので、バルブへの負荷を均一化させることができ、バルブの劣化の偏りを低減することができ、クラッチ制御装置2の全体としての寿命を長期化させることができる。
As described above, according to the clutch control device 2 according to the present embodiment, the plurality of
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6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. 6 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、円筒状のシリンダ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
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、供給側のバルブとして2つのバルブを備えるようにしていたが、3以上のバルブを備えるようにしてもよく、また、排出側のバルブとして2つのバルブを備えるようにしていたが、3以上のバルブを備えるようにしてもよく、いずれの場合にも、ピストンの位置が圧力室における空気の変化量に対するピストンの移動量の変化の割合が低い第1範囲にある場合において、圧力室における空気の変化量に対するピストンの移動量の変化の割合が高い第2範囲にある場合よりも多くのバルブを動作させるようにすればよい。また、3以上のバルブを備えるようにした場合には、空気の変化量に対するピストンの移動量の変化の割合に応じて3以上の範囲に区分して、各範囲毎に駆動するバルブの数をかえるようにしてもよい。 For example, in the above embodiment, two valves are provided as the supply side valves, but three or more valves may be provided, and two valves are provided as the discharge side valves. However, three or more valves may be provided, and in any case, when the position of the piston is in the first range in which the rate of change in the amount of movement of the piston relative to the amount of change in the air in the pressure chamber is low. More valves may be operated than in the second range where the rate of change in the amount of movement of the piston relative to the amount of change in the air in the pressure chamber is in the second range. When three or more valves are provided, the number of valves to be driven for each range is divided into three or more ranges according to the rate of change in the amount of movement of the piston with respect to the amount of change in air. It may be changed.
また、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。
In the above embodiment, the
また、上記実施形態では、変速機による変速の実行に関する条件を、変速機の変速回数が所定回数を超えることとし、変速回数が所定回数を超えるごとに、複数の制御信号のそれぞれの出力先のバルブを切替えるようにしていたが、本発明はこれに限られず、例えば、複数の制御信号のそれぞれの出力先のバルブを切替えた後からの車両の走行時間が、所定時間を経過することを条件として、複数の制御信号のそれぞれの出力先のバルブを切替えるようにしてもよく、要は、バルブの駆動回数に影響する所定の条件に従って、制御信号の出力先のバルブを切替えて、バルブの負荷を均一化するようにすればよい。 In the above-described embodiment, the condition regarding the execution of the shift by the transmission is that the number of shifts of the transmission exceeds a predetermined number of times, and each time the number of shifts exceeds the predetermined number of times, The valve is switched, but the present invention is not limited to this. For example, the traveling time of the vehicle after switching the output destination valve of each of the plurality of control signals is a condition that a predetermined time elapses. As a matter of fact, the output destination valves of the plurality of control signals may be switched. In short, the control signal output destination valves are switched according to a predetermined condition that affects the number of times the valve is driven, Can be made uniform.
また、上記実施形態では、複数のバルブを使用する場合に、一部のバルブの流量を一定にするように制御し、残りのバルブの流量をフィードバック制御するようにしていたが、本発明はこれに限られず、すべてのバルブの流量をフィードバック制御するようにしてもよく、また、フィードバック制御は、異なる種類のフィードバック制御でもよい。 In the above embodiment, when a plurality of valves are used, the flow rate of some valves is controlled to be constant, and the flow rate of the remaining valves is feedback controlled. However, the flow rate of all the valves may be feedback controlled, and the feedback control may be a different type of feedback control.
また、上記実施形態では、供給側及び排出側の両方に複数のバルブを並列に設けるようにしていたが、本発明はこれに限られず、供給側又は排出側の何れか一方側のみに複数のバルブを設けるようにし、供給側又は排出側の一方側を利用する場合に、制御信号を出力する出力先を切替えるようにしてもよい。 In the above embodiment, a plurality of valves are provided in parallel on both the supply side and the discharge side. However, the present invention is not limited to this, and a plurality of valves are provided only on either the supply side or the discharge side. A valve may be provided, and when one of the supply side and the discharge side is used, the output destination for outputting the control signal may be switched.
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
41,42,43,44 バルブ
50 ECU
51 クラッチ動作判定部
52 制御決定部
53 信号生成部
54 固定制御部
55 フィードバック制御部
56 出力先切替部
DESCRIPTION OF
51 Clutch
Claims (5)
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の少なくとも一方に並列して配置された、複数の流量調整用バルブと、
前記複数の流量調整用バルブによる前記作動流体の流量調整を行うための2種類以上の制御信号を生成可能な制御信号生成手段と、
前記流量調整バルブの駆動回数に影響する所定の条件に従って、前記2種類以上の制御信号のそれぞれの出力先とする流量調整用バルブを切替えて出力する出力先切替手段と、
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 supply / discharge of 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 supplies the working fluid to a pressure chamber surrounded by the piston and the cylinder. And by discharging, the piston can be moved,
A plurality of flow rate adjusting valves disposed in parallel with at least one of the pressure chamber and the supply side or discharge side of the working fluid;
Control signal generating means capable of generating two or more types of control signals for adjusting the flow rate of the working fluid by the plurality of flow rate adjusting valves;
Output destination switching means for switching and outputting the flow rate adjustment valve as the output destination of each of the two or more types of control signals according to a predetermined condition that affects the number of times the flow rate adjustment valve is driven;
A clutch control device comprising:
前記所定の条件とは、前記変速機による変速の実行回数に関する条件である
請求項1に記載のクラッチ制御装置。 The clutch device is provided between a drive source that generates a driving force and a transmission that performs a shift,
The clutch control device according to claim 1, wherein the predetermined condition is a condition related to a number of times of performing a shift by the transmission.
前記制御信号生成手段は、
前記流量調整用バルブを一定のデューティー比で動作させるための第1制御信号を出力可能な第1信号生成手段と、
前記流量調整用バルブを前記ピストンの移動量に基づくフィードバック処理を含む処理を経て得られデューティー比で動作させるための第2制御信号を出力可能な第2信号生成手段と、を備える
請求項1又は請求項2に記載のクラッチ制御装置。 The flow rate adjusting valve is capable of adjusting the flow rate of the working fluid by adjusting a duty ratio that indicates a ratio of time to be in an open state with respect to the entire time of one cycle,
The control signal generating means
First signal generating means capable of outputting a first control signal for operating the flow rate adjusting valve at a constant duty ratio;
2. A second signal generating unit that is capable of outputting a second control signal that is obtained through a process including a feedback process based on a movement amount of the piston and that operates at a duty ratio. The clutch control device according to claim 2.
前記ピストン位置判定手段により前記ピストンの位置が第1範囲にあると判定された場合には、前記ピストンの位置が前記第2範囲にある場合よりも、多くの流量調整用バルブを動作させるための制御信号を前記制御信号生成手段に生成させるバルブ制御手段と、
を更に備える
請求項1から請求項3の何れか一項に記載のクラッチ制御装置。 The position of the piston is a first range in which the rate of change in the amount of movement of the piston relative to the amount of change in the working fluid in the pressure chamber is low, and the amount of movement of the piston relative to the amount of change in the working fluid in the pressure chamber. Piston position determining means for determining which range is the second range where the rate of change is high;
When the piston position determining means determines that the piston position is in the first range, the flow rate adjusting valve is operated more than when the piston position is in the second range. Valve control means for causing the control signal generation means to generate a control signal;
The clutch control device according to any one of claims 1 to 3, further comprising:
前記調整用バルブは、前記圧力室と前記作動流体の供給側との間に並列して配置された複数の供給用バルブと、前記圧力室と前記排出側との間に並列して配置された複数の排出用バルブとを含む
請求項1から請求項4の何れか一項に記載のクラッチ制御装置。 The pressure chamber is surrounded by one surface of the piston and the cylinder, and the piston can be moved by supplying and discharging the working fluid to and from the pressure chamber.
The adjusting valve is arranged in parallel between the pressure chamber and the discharge side, and a plurality of supply valves arranged in parallel between the pressure chamber and the supply side of the working fluid. The clutch control device according to any one of claims 1 to 4, comprising a plurality of discharge valves.
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