JP2018179055A - Clutch control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、クラッチ制御装置に関し、ピストン及びシリンダを有するクラッチアクチュエータを制御することによりクラッチ装置を断接するクラッチ制御装置に関する。 The present invention relates to a clutch control device, and more particularly to a clutch control device for connecting and disconnecting a clutch device by controlling a clutch actuator having a piston and a cylinder.
従来、エンジンと変速機構との間にクラッチ装置を配置し、クラッチ装置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クラッチ制御装置が知られている。また、空気、作動油等の流体(作動流体)を用いて、クラッチ装置の断接を制御するクラッチ制御装置も知られている。 Conventionally, a clutch control device is known which controls transmission of driving force between the engine and the transmission mechanism by arranging a clutch device between the engine and the transmission mechanism and controlling connection and disconnection of the clutch device. . There is also known a clutch control device that controls connection and disconnection of a clutch device using a fluid (working fluid) such as air or hydraulic oil.
この種のクラッチ制御装置として、例えば、特許文献1のクラッチ制御装置は、クラッチアクチュエータにエアーを供給することでクラッチを制御する際、最初に給気用小開度電磁弁を作動制御し、次に給気用小開度電磁弁の制御を停止して給気用大開度電磁弁を作動制御し、次に給気用大開度電磁弁の制御を停止して給気用小開度電磁弁を再び作動制御し、更にクラッチアクチュエータのクラッチストロークが目標クラッチストローク値に到達したとき、給気用小開度電磁弁の作動制御を停止する(例えば、特許文献1参照)。 As a clutch control device of this type, for example, when the clutch control device of Patent Document 1 controls the clutch by supplying air to the clutch actuator, it first performs operation control of the small opening electromagnetic valve for air supply, The control of the small opening solenoid valve for air supply is stopped and the large opening solenoid valve for air supply is operated and controlled, and then the control of the large opening solenoid valve for air supply is stopped and the small opening solenoid valve for air supply Is controlled again, and when the clutch stroke of the clutch actuator reaches the target clutch stroke value, the operation control of the small opening degree electromagnetic valve for air supply is stopped (see, for example, Patent Document 1).
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る。すなわち、クラッチアクチュエータにおける圧力室内の作動流体量に対するピストンの移動量が線形でないものがある。このようなクラッチ装置においては、クラッチアクチュエータの応答性を確保しようとすると、オーバーシュートを発生させるおそれがある。 By the way, there are clutch devices having non-linear clutch spring characteristics in a clutch device in which connection and disconnection of a clutch is performed by driving a clutch actuator by a working fluid. That is, the amount of movement of the piston relative to the amount of working fluid in the pressure chamber of the clutch actuator may not be linear. In such a clutch device, in order to ensure the responsiveness of the clutch actuator, an overshoot may occur.
本開示の技術は、オーバーシュートの発生を防止しつつ、良好な応答性を確保することができるクラッチ制御装置を提供することを目的とする。 An object of the technology of the present disclosure is to provide a clutch control device that can ensure good responsiveness while preventing occurrence of an overshoot.
本開示の技術は、ピストン及びシリンダを有するクラッチアクチュエータを制御することによりクラッチ装置を断接するクラッチ制御装置であって、前記クラッチアクチュエータと給排気源との間に配置されており、前記クラッチアクチュエータの圧力室内に作動流体を供給し又は前記圧力室内から作動流体を排出する第1バルブ及び第2バルブと、前記第1バルブ及び/又は前記第2バルブを制御するバルブ制御部と、前記圧力室内の目標とする作動流体量と前記圧力室内の現在の作動流体量とに基づいて、前記圧力室内に必要な必要作動流体量を算出する必要作動流体量算出部とを備え、前記バルブ制御部は、前記必要作動流体量算出部により算出された前記圧力室内の必要作動流体量が所定の閾値よりも大きい場合には、前記第1バルブ及び前記第2バルブを制御して前記圧力室内に作動流体を供給し又は前記圧力室内から作動流体を排出することを特徴とする。 The technique of the present disclosure is a clutch control device for connecting and disconnecting a clutch device by controlling a clutch actuator having a piston and a cylinder, which is disposed between the clutch actuator and an air supply and discharge source. A first valve and a second valve for supplying the working fluid into the pressure chamber or discharging the working fluid from the pressure chamber, a valve control unit for controlling the first valve and / or the second valve, and the inside of the pressure chamber And a required working fluid amount calculating unit for calculating a necessary working fluid amount required in the pressure chamber based on a target working fluid amount and a current working fluid amount in the pressure chamber, and the valve control unit When the required working fluid amount in the pressure chamber calculated by the required working fluid amount calculating unit is larger than a predetermined threshold value, the first valve And characterized by discharging the working fluid from the second to control the valve to supply hydraulic fluid to the pressure chamber or the pressure chamber.
また、前記第2バルブは、前記第1バルブに比して少ない流量の作動流体を前記圧力室内に供給し又は前記圧力室内から排出する。 Further, the second valve supplies a working fluid at a flow rate smaller than that of the first valve into the pressure chamber or discharges it from the pressure chamber.
さらに、前記バルブ制御部は、前記圧力室内の必要作動流体量が前記閾値以下の場合には、前記第2バルブを制御して前記圧力室内に作動流体を供給し又は前記圧力室内から作動流体を排出する。 Furthermore, the valve control unit controls the second valve to supply the working fluid into the pressure chamber or supply the working fluid from the pressure chamber when the required working fluid amount in the pressure chamber is equal to or less than the threshold. Discharge.
さらに、前記バルブ制御部は、前記圧力室内の必要作動流体量が前記閾値以下の第1範囲から前記閾値より大きい第2範囲に変化し又は前記第2範囲から前記第1範囲に変化する間の所定の必要作動流体量範囲内においては、前記第1バルブを制御して前記圧力室内に作動流体を供給し又は前記圧力室内から作動流体を排出する。 Furthermore, while the valve control unit changes the required working fluid amount in the pressure chamber from a first range equal to or less than the threshold to a second range larger than the threshold or changes from the second range to the first range Within the predetermined required working fluid volume range, the first valve is controlled to supply the working fluid to the pressure chamber or to discharge the working fluid from the pressure chamber.
さらに、前記第2バルブは、前記第1バルブに比してバルブ径が小さい。 Furthermore, the second valve has a smaller valve diameter than the first valve.
さらに、前記第1バルブは、前記クラッチアクチュエータと給気源との間に配置されており、前記圧力室内に作動流体を供給する第1給気バルブと、前記クラッチアクチュエータと排気源との間に配置されており、前記圧力室内から作動流体を排出する第1排気バルブとを備え、前記第2バルブは、前記第1給気バルブと並列に配置されており、前記第1給気バルブに比して小さい流量の作動流体を前記圧力室内に供給する第2給気バルブと、前記第1排気バルブと並列に配置されており、前記第1排気バルブに比して小さい流量の作動流体を前記圧力室内から排出する第2排気バルブとを備え、前記バルブ制御部は、前記圧力室内の必要作動流体量が前記閾値よりも大きい場合には、前記第1給気バルブ及び前記第2給気バルブを制御して前記圧力室内に前記作動流体を供給し又は前記第1排気バルブ及び前記第2排気バルブを制御して前記圧力室内から前記作動流体を排出する。 Furthermore, the first valve is disposed between the clutch actuator and the air supply source, and a first air supply valve for supplying the working fluid into the pressure chamber, and between the clutch actuator and the exhaust source. And a first exhaust valve arranged to discharge the working fluid from the pressure chamber, wherein the second valve is disposed in parallel with the first air supply valve, and the second air valve is provided in proportion to the first air supply valve. And a second air supply valve for supplying a small flow rate of working fluid into the pressure chamber, and a first air supply valve arranged in parallel with the first exhaust valve, wherein the working fluid has a small flow rate as compared to the first And a second exhaust valve for discharging the pressure from the pressure chamber, wherein the valve control unit controls the first air supply valve and the second air supply valve when the required amount of working fluid in the pressure chamber is larger than the threshold. Control Serial supplying the working fluid to the pressure chamber or to control the first exhaust valve and the second exhaust valve for discharging the working fluid from the pressure chamber.
さらに、前記クラッチ装置を断接する際に、前記ピストンの目標とする位置を設定する目標値設定部と、前記ピストンの目標とする位置と前記ピストンの現在の位置とに基づいてフィードバック制御を実行するフィードバック制御部とをさらに備え、前記バルブ制御部は、前記フィードバック制御に基づいて、前記第1バルブ及び/又は前記第2バルブを制御して前記圧力室内に作動流体を供給し又は前記圧力室内から作動流体を排出する。 Furthermore, when connecting and disconnecting the clutch device, feedback control is performed based on a target value setting unit that sets a target position of the piston, a target position of the piston, and a current position of the piston. The system further includes a feedback control unit, and the valve control unit controls the first valve and / or the second valve based on the feedback control to supply working fluid into the pressure chamber or from the pressure chamber Drain the working fluid.
さらに、前記閾値は、前記クラッチ装置を断する際と前記クラッチ装置を接する際とで異なる。 Furthermore, the threshold value differs between when the clutch device is disengaged and when the clutch device is in contact.
本開示の技術によれば、オーバーシュートの発生を防止しつつ、良好な応答性を確保することができる。 According to the technology of the present disclosure, it is possible to ensure good responsiveness while preventing occurrence of an 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。 Hereinafter, a clutch control device according to an embodiment of the present invention will be described based on the attached drawings.
図1は、本実施形態に係るクラッチシステムの模式的な構成図である。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とを備えている。
FIG. 1 is a schematic configuration view of a clutch system according to the present embodiment. 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とを備えている。
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と同軸に配置されており、図示しない変速機のインプットシャフト31に、軸方向移動可能か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とを備えている。
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、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 portion 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とを備えている。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第1給気用バルブ41及び第2給気用バルブ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第1排気用バルブ43及び第2排気用バルブ44と、第1給気用バルブ41、第2給気用バルブ42、第1排気用バルブ43及び第2排気用バルブ44を制御する電子制御ユニット(ECU)50とを備えている。
The clutch control device 2 includes a first
第1給気用バルブ41及び第2給気用バルブ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)とを切り替えることができる。そして、第1給気用バルブ41及び第2給気用バルブ42は、ECU50におけるデューティー比を変更する制御により、供給状態と供給停止状態とを切り替え、圧力室23内における空気の供給量を調整することができる。ここで、第2給気用バルブ42は、第1給気用バルブ41に比してバルブ径が小さくなっており、供給状態において供給可能な空気の供給量が少なくなっている。
The first
第1排気用バルブ43及び第2排気用バルブ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。そして、第1排気用バルブ43及び第2排気用バルブ44は、ECU50におけるデューティー比を変更する制御により、排出状態と排出停止状態とを切り替え、空気の排出量を調整することができる。ここで、第2排気用バルブ44は、第1排気用バルブ43に比してバルブ径が小さくなっており、排出状態において排出可能な空気の排出量が少なくなっている。
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位置(ストローク)を検出する。ストロークセンサ18は、検出したピストン22のストロークをECU50に通知する。
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, the characteristics of the
図2(A)は、本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2(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のストロークを示している。なお、図2(A)のストロークが0の位置は、例えば、圧力室23及び開放室24の圧力がともに大気圧のときである。
FIG. 2A is a view showing the relationship between the stroke and the release load in the clutch actuator according to the present embodiment. In FIG. 2A, the vertical axis indicates the load (release load) applied to the
図2(A)に示すように、ピストン22のストロークが小さい場合においては、ストローク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の変化が小さくなっている。すなわち、ピストン22のストロークは、荷重に対して非線形となっている。
As shown in FIG. 2A, when the stroke of the
図2(B)は、本実施形態に係るクラッチアクチュエータにおけるピストンのストロークと圧力室内の空気量との関係を示す図である。図2(B)において、縦軸は圧力室23内の空気量を示し、横軸はピストン22のストロークを示している。なお、図2(B)のストロークが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であり、第1排気用バルブ43及び/又は第2排気用バルブ44によって圧力室23から排気した際にピストン22が移動する方向である。一方、横軸の右側はクラッチが断となる側であり、第1給気用バルブ41及び/又は第2給気用バルブ42によって圧力室23に給気した際にピストン22が移動する方向である。
FIG. 2 (B) is a view showing the relationship between the stroke of the piston and the amount of air in the pressure chamber in the clutch actuator according to the present embodiment. In FIG. 2B, the vertical axis represents the amount of air in the
図2(B)に示すように、圧力室23内の空気量が小さい場合においては、圧力室23内の空気量が大きい場合と比較して、圧力室23内の空気量の変化に対するストロークの変化が小さくなっている。すなわち、ピストン22のストロークは、圧力室23内の空気量に対して非線形となっている。
As shown in FIG. 2B, when the amount of air in the
次に、ECU50について詳細に説明する。
Next, the
図3は、本実施形態に係るECU50の機能構成図である。ECU50は、クラッチアクチュエータ20を制御して、クラッチ装置10の断接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ている。
FIG. 3 is a functional configuration diagram of the
ECU50は、クラッチ動作判定部51と、目標値設定部52と、必要空気量算出部(必要作動流体量算出部)53と、PID(Proportional-Integral-Differential)制御部54と、バルブ制御部55とを備えている。これらの各機能要素は、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、ECU50に含まれるCPU及びROMとROMから読み出されてCPUで実行されるプログラムとを主体としたソフトウエアでも実現することができる。
The
クラッチ動作判定部51は、例えば、図示しない車速センサからの車速や、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か否かを判定する。そして、クラッチ動作判定部51は、クラッチ断動作を開始する場合には、その旨を目標値設定部52及び必要空気量算出部53に通知する。また、クラッチ動作判定部51は、例えば、変速機の変速が完了したか否か等に基づいて、クラッチ接動作を開始するか否かを判定する。そして、クラッチ動作判定部51は、クラッチ接動作を開始する場合には、その旨を目標値設定部52及び必要空気量算出部53に通知する。
The clutch
さらに、クラッチ動作判定部51は、例えば、図示しない車速センサからの車速や、アクセル開度センサからのアクセル開度等に基づいて、クラッチ断動作を完了したか否かを判定する。そして、クラッチ動作判定部51は、クラッチ断動作を完了した場合には、その旨をバルブ制御部55に通知し、クラッチ断動作を完了していない場合には、その旨を必要空気量算出部53に通知する。さらに、クラッチ動作判定部51は、例えば、変速機の変速が完了したか否か等に基づいて、クラッチ接動作を完了したか否かを判定する。そして、クラッチ動作判定部51は、クラッチ接動作を完了した場合には、その旨をバルブ制御部55に通知し、クラッチ接動作を完了していない場合には、その旨を必要空気量算出部53に通知する。
Further, the clutch
目標値設定部52は、クラッチ動作判定部51からクラッチ断動作又はクラッチ接動作をする旨が通知されると、ピストン22のストローク(位置)の目標値を設定し、当該ストロークの目標値をPID制御部54に出力する。また、目標値設定部52は、クラッチ動作判定部51からクラッチ断動作又はクラッチ接動作をする旨が通知されると、圧力室23内の空気量の目標値を設定し、当該空気量の目標値を必要空気量算出部53に出力する。
The target
必要空気量算出部53は、クラッチ動作判定部51からクラッチ断動作若しくはクラッチ接動作を開始する旨、又はクラッチ断動作若しくはクラッチ接動作を完了していない旨が通知されると、ストロークセンサ18により検出されたピストン22のストロークから、例えば、所定の計算式によって、現在の圧力室23内の空気量を算出する。そして、必要空気量算出部53は、目標値設定部52から入力された圧力室23内の空気量の目標値と算出された現在の圧力室23内の空気量との差分となる、圧力室23内に必要な必要空気量を算出し、当該必要空気量の値をバルブ制御部55に出力する。
The required air
PID制御部54は、目標値設定部52から入力されたピストン22のストロークの目標値とストロークセンサ18により検出された現在のピストン22のストロークとの差分を算出し、当該差分に基づいて、PID制御を実行して、ピストン22の調整すべきストローク量に関するフィードバック値を決定し、当該フィードバック値をバルブ制御部55に出力する。
The
バルブ制御部55は、PID制御部54から入力されたフィードバック値に基づいて、ピストン22の調整すべきストローク量を決定する。また、バルブ制御部55は、ピストン22の調整すべきストローク量に基づいて、第1給気用バルブ41〜第2排気用バルブ44をデューティー比で制御する制御信号を生成する。そして、バルブ制御部55は、当該制御信号を第1給気用バルブ41〜第2排気用バルブ44に出力して、第1給気用バルブ41〜第2排気用バルブ44を制御することによって、クラッチアクチュエータ20における圧力室23内の空気量を調整して、ピストン22のストロークを調整し、その後、その旨をクラッチ動作判定部51に通知する。
The
さらに、バルブ制御部55は、クラッチ動作判定部51からクラッチ断動作又はクラッチ接動作を完了した旨が通知されると、第1給気用バルブ41及び第2給気用バルブ42を供給停止状態とすると共に第1排気用バルブ43及び第2排気用バルブ44を排出停止状態とする停止信号を生成し、当該停止信号を第1給気用バルブ41〜第2排気用バルブ44に出力して、第1給気用バルブ41〜第2排気用バルブ44を停止することによって、クラッチアクチュエータ20における圧力室23内の空気量の調整を停止し、ピストン22のストロークの移動を停止し、その後、その旨をクラッチ動作判定部51に通知する。
Furthermore, when the
このとき、バルブ制御部55は、必要空気量算出部53から入力された圧力室23内の必要空気量の値が所定の閾値よりも大きいか否か、すなわち、当該必要空気量の値が所定の閾値以下の第1範囲にあるか又は所定の閾値よりも大きい第2範囲にあるかを判定する。そして、バルブ制御部55は、圧力室23内の必要空気量が所定の閾値以下の場合、すなわち、当該必要空気量が第1範囲にある場合には、第2給気用バルブ42又は第2排気用バルブ44を制御することによって、クラッチアクチュエータ20における圧力室23内の空気量を調整して、ピストン22のストロークを調整する。
At this time, the
一方、バルブ制御部55は、圧力室23内の必要空気量が所定の閾値よりも大きい場合、すなわち、当該必要空気量が第2範囲にある場合には、第1給気用バルブ41及び第2給気用バルブ42、又は第1排気用バルブ43及び第2排気用バルブ44を制御することによって、クラッチアクチュエータ20における圧力室23内の空気量を調整して、ピストン22のストロークを調整する。
On the other hand, when the required air amount in the
また、バルブ制御部55は、圧力室23内の必要空気量が第1範囲から第2範囲に変化し、又は第2範囲から第1範囲に変化する所定の必要空気量範囲内においては、第1給気用バルブ41又は第1排気用バルブ43を制御することによって、クラッチアクチュエータ20における圧力室23内の空気量を調整して、ピストン22のストロークを調整する。
In addition, the
次に、本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 present embodiment will be described.
図4は、本実施形態に係るクラッチ断処理又はクラッチ接処理のフローチャートである。クラッチ断処理又はクラッチ接処理は、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。 FIG. 4 is a flowchart of the clutch disconnection process or the clutch engagement process according to the present embodiment. The clutch disconnection process or the clutch connection process is started, for example, when the power of the vehicle is turned on (the key switch of the ignition switch is turned on).
まず、クラッチ動作判定部51は、クラッチ断又はクラッチ接を開始するか否かを判定する(ステップS11)。そして、クラッチ動作判定部51は、クラッチ断又はクラッチ接を開始しない場合(ステップS11:NO)には、ステップS11に戻り、クラッチ断又はクラッチ接を開始するのを待ち受ける。そして、必要空気量算出部53は、クラッチ断又はクラッチ接を開始する場合(ステップS11:YES)には、圧力室23内の必要空気量を算出する(ステップS12)。なお、目標値設定部52は、ピストン22のストロークの目標値及び圧力室23内の空気量の目標値を設定する。
First, the clutch
続いて、PID制御部54は、ピストン22のストロークの目標値と現在のピストン22のストロークとの差分を算出し、当該差分に基づいて、PID制御を実行して、ピストン22の調整すべきストローク量に関するフィードバック値を決定する(ステップS13)。
Subsequently, the
続いて、バルブ制御部55は、フィードバック値に基づいて、ピストン22の調整すべきストローク量を決定し、その後、圧力室23内の必要空気量の値が所定の必要空気量範囲内の上限値より大きいか否かを判定する(ステップS14)。そして、バルブ制御部55は、圧力室23内の必要空気量の値が所定の必要空気量範囲内の上限値より大きい場合(ステップS14:YES)には、第1給気用バルブ41及び第2給気用バルブ42、又は第1排気用バルブ43及び第2排気用バルブ44を制御し(ステップS15)、圧力室23内の必要空気量が所定の必要空気量範囲内の上限値以下の場合(ステップS14:NO)には、圧力室23内の必要空気量の値が所定の必要空気量範囲内の下限値より大きいか否かを判定する(ステップS16)。
Subsequently, the
そして、バルブ制御部55は、圧力室23内の必要空気量の値が所定の必要空気量範囲内の下限値より大きい場合(ステップS16:YES)には、第1給気用バルブ41又は第1排気用バルブ43を制御し(ステップS17)、圧力室23内の必要空気量の値が所定の必要空気量範囲内の下限値以下の場合(ステップS16:NO)には、第2給気用バルブ42又は第2排気用バルブ44を制御する(ステップS18)。
Then, if the value of the required air amount in the
続いて、クラッチ動作判定部51は、クラッチ断又はクラッチ接が完了した否かを判定する(ステップS19)。そして、必要空気量算出部53は、クラッチ断又はクラッチ接が完了していない場合(ステップS19:NO)には、再び、圧力室23内の必要空気量を算出する(ステップS12)。一方、バルブ制御部55は、クラッチ断又はクラッチ接が完了した場合(ステップS19:YES)には、第1給気用バルブ41〜第2排気用バルブ44の制御を停止し(ステップS20)、その後、クラッチ動作判定部51は、再び、クラッチ断又はクラッチ接を開始するか否かを判定する(ステップS11)。
Subsequently, the clutch
以上詳述したように、本実施形態に係るクラッチ制御装置2によれば、圧力室23内の必要空気量が所定の閾値よりも大きい場合には、第1給気用バルブ41及び第2給気用バルブ42、又は第1排気用バルブ43及び第2排気用バルブ44を制御して圧力室23内に空気を供給し又は圧力室23内から空気を排出する。また、圧力室23内の空気量が所定の閾値以下の場合には、第2給気用バルブ42又は第2排気用バルブ44を制御して圧力室23内に空気を供給し又は圧力室23内から空気を排出する。これにより、圧力室23内の必要空気量が所定の閾値よりも大きい場合には、圧力室23内に供給し又は圧力室23内から排出する空気量が多くなり、ピストン22のストロークを大きくすることができるので、クラッチ装置10の応答性を向上することができ、圧力室23内の空気量が所定の閾値以下の場合には、圧力室23内に供給し又は圧力室23内から排出する空気量が少なくなり、ピストン22のストロークを小さくすることができるので、クラッチ装置10におけるオーバーシュートの発生を低減することができる。
As described above in detail, according to the clutch control device 2 according to the present embodiment, when the required air amount in the
また、本実施形態に係るクラッチ制御装置2によれば、圧力室23内の必要空気量が第1範囲から第2範囲に変化し又は第2範囲から第1範囲に変化する間の所定の必要空気量範囲内においては、第1給気用バルブ41又は第1排気用バルブ43を制御して前記圧力室内に作動流体を供給し又は前記圧力室内から作動流体を排出する。これにより、当該必要空気量範囲内においては、圧力室23内に供給し又は圧力室23内から排出する空気量が第1給気用バルブ41及び第2給気用バルブ42、又は第1排気用バルブ43及び第2排気用バルブ44を制御する場合に比して小さくなり、ピストン22のストロークを小さくすることができるので、クラッチ装置10におけるオーバーシュートの発生を一段と低減することができる。
Further, according to the clutch control device 2 according to the present embodiment, the required amount of air in the
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。 The present invention is not limited to the embodiments described above, and can be appropriately modified and implemented without departing from the spirit of the present invention.
例えば、本実施形態では、ストロークセンサ18により検出されたピストン22のストロークに基づいて、圧力室23内の現在の空気量を算出したが、例えば、流量センサにより、直接、圧力室23内の空気量を検出するようにしてもよく、この他種々の方法を用いることができる。
For example, in the present embodiment, the current amount of air in the
また、上記実施形態では、クラッチアクチュエータ20がインプットシャフト31を取り囲む位置に配置されていたが、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て、所定の支軸を中心に回動可能なクラッチレバーを用いてクラッチ装置を断接するようにしてもよく、この他種々のクラッチ装置及びクラッチアクチュエータに適用することができる。
In the above embodiment, the
さらに、上記実施形態では、PID制御部54によるPID制御を実施したが、フィードフォワード制御を実施してもよく、この他種々のバルブを制御する処理を実施してもよい。
Furthermore, in the above embodiment, PID control is performed by the
さらに、上記実施形態では、PID制御部54がピストン22のストロークの目標値に基づいてPID制御を実施したが、圧力室23内の空気量の目標値に基づいてPID制御してもよく、その他種々の目標値に基づいて制御してもよい。
Furthermore, in the above embodiment, the
さらに、上記実施形態では、第2給気用バルブ42が第1給気用バルブ41に比してバルブ径が小さくなっており、第2排気用バルブ44が第1排気用バルブ43に比してバルブ径が小さくなっているが、第2給気用バルブ42及び第2排気用バルブ44が第1給気用バルブ41及び第1排気用バルブ43に比して少ない流量の作動流体を前記圧力室内に供給し又は前記圧力室内から排出すればよく、この他種々のバルブを用いてよい。
Furthermore, in the above embodiment, the valve diameter of the second
さらに、上記実施形態では、第2給気用バルブ42が第1給気用バルブ41に比してバルブ径が小さくなっており、第2排気用バルブ44が第1排気用バルブ43に比してバルブ径が小さくなっているが、第1給気用バルブ41、第2給気用バルブ42、第1排気用バルブ43及び第2排気用バルブ44については、同一の流量のバルブを用いてよい。この場合、図5に示すように、図4のステップS14〜S18をステップS21〜S23に変更してもよい。すなわち、バルブ制御部55は、フィードバック値に基づいて、ピストン22の調整すべきストローク量を決定し、その後、圧力室23内の必要空気量の値が所定の閾値よりも大きいか否かを判定する(ステップS21)。そして、バルブ制御部55は、圧力室23内の必要空気量の値が所定の閾値より大きい場合(ステップS21:YES)には、第1給気用バルブ41及び第2給気用バルブ42、又は第1排気用バルブ43及び第2排気用バルブ44を制御し(ステップS22)、圧力室23内の必要空気量の値が所定の閾値以下の場合(ステップS21:NO)には、第2給気用バルブ42又は第2排気用バルブ44を制御する(ステップS23)。
Furthermore, in the above embodiment, the valve diameter of the second
さらに、上記実施形態では、1つの閾値を基準に2つのバルブにより変更制御したが、複数の閾値を基準に流量の異なる3以上の並列に配置されたバルブにより変更制御してもよい。 Furthermore, although the change control is performed by two valves based on one threshold in the above embodiment, the change control may be performed by three or more valves arranged in parallel with different flow rates based on a plurality of thresholds.
さらに、上記実施形態では、圧力室23内に空気を供給することによりクラッチ装置10を断状態とし、圧力室23内から空気を排出することによりクラッチ装置10を接状態としたが、圧力室23内に空気を供給することによりクラッチ装置10を接状態とし、圧力室23内から空気を排出することによりクラッチ装置10を断状態としてもよい。
Furthermore, in the above embodiment, the
さらに、上記実施形態では、第1給気用バルブ41及び第1排気用バルブ43の2つの第1バルブを備えており、第2給気用バルブ42及び第2排気用バルブ44の2つの第2バルブを備えているが、給気と排気を1つのバルブで行う第1バルブ及び第2バルブであってもよく、この他種々のバルブを用いてよい。
Furthermore, in the above embodiment, the two first valves, the first
さらに、上記実施形態では、クラッチ装置10がダイヤフラムスプリング16を備えているが、コイルスプリングであってもよく、この他種々のスプリングを備えたクラッチ装置であってよい。
Furthermore, although the
さらに、上記実施形態では、作動流体として空気を用いたが、作動流体として作動油を用いてもよく、この他種々の作動流体を用いてよい。 Furthermore, in the above embodiment, air was used as the working fluid, but hydraulic fluid may be used as the working fluid, and various other working fluids may be used.
さらに、上記実施形態では、PID制御部54がPID制御を実行してフィードバック値を決定したが、PID制御以外の種々のフィードバック制御を用いることができ、また、フィードフォワード制御と組み合わせもよい。
Furthermore, in the above embodiment, the
さらに、上記実施形態では、クラッチ断又はクラッチ接のときの閾値を同じ閾値としたが、クラッチ断のときとクラッチ接のときで異なる閾値を用いてもよい。 Furthermore, in the above embodiment, the threshold value at the time of clutch disengagement or clutch engagement is the same threshold value, but different threshold values may be used at the time of clutch disengagement and at the time of clutch engagement.
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 第1給気用バルブ
42 第2給気用バルブ
43 第1排気用バルブ
44 第2排気用バルブ
50 ECU
51 クラッチ動作判定部
52 目標値設定部
53 必要空気量算出部(必要作動流体量算出部)
54 PID制御部
55 バルブ制御部
Reference Signs List 1 clutch system 2
51 clutch
54
Claims (8)
前記クラッチアクチュエータと給排気源との間に配置されており、前記クラッチアクチュエータの圧力室内に作動流体を供給し又は前記圧力室内から作動流体を排出する第1バルブ及び第2バルブと、
前記第1バルブ及び/又は前記第2バルブを制御するバルブ制御部と、
前記圧力室内の目標とする作動流体量と前記圧力室内の現在の作動流体量とに基づいて、前記圧力室内に必要な必要作動流体量を算出する必要作動流体量算出部と
を備え、
前記バルブ制御部は、前記必要作動流体量算出部により算出された前記圧力室内の必要作動流体量が所定の閾値よりも大きい場合には、前記第1バルブ及び前記第2バルブを制御して前記圧力室内に作動流体を供給し又は前記圧力室内から作動流体を排出する
ことを特徴とするクラッチ制御装置。 A clutch control device for connecting and disconnecting a clutch device by controlling a clutch actuator having a piston and a cylinder,
First and second valves disposed between the clutch actuator and an air supply / exhaust source for supplying a working fluid into a pressure chamber of the clutch actuator or discharging a working fluid from the pressure chamber;
A valve control unit that controls the first valve and / or the second valve;
A necessary working fluid amount calculating unit for calculating a necessary working fluid amount required in the pressure chamber based on a target working fluid amount in the pressure chamber and a current working fluid amount in the pressure chamber;
The valve control unit controls the first valve and the second valve when the required working fluid amount in the pressure chamber calculated by the required working fluid amount calculating unit is larger than a predetermined threshold. A clutch control device for supplying a working fluid into a pressure chamber or discharging a working fluid from the pressure chamber.
ことを特徴とする請求項1に記載のクラッチ制御装置。 The clutch control device according to claim 1, wherein the second valve supplies a working fluid having a flow rate smaller than that of the first valve into the pressure chamber or discharges the working fluid from the pressure chamber.
ことを特徴とする請求項2に記載のクラッチ制御装置。 The valve control unit controls the second valve to supply the working fluid to the pressure chamber or discharge the working fluid from the pressure chamber when the required working fluid amount in the pressure chamber is equal to or less than the threshold. The clutch control device according to claim 2, characterized in that:
ことを特徴とする請求項2又は3に記載のクラッチ制御装置。 The valve control unit is configured to change the required amount of working fluid in the pressure chamber from a first range equal to or less than the threshold to a second range greater than the threshold or a predetermined period while the second range to the first range. The clutch according to claim 2 or 3, wherein the first valve is controlled to supply the working fluid into the pressure chamber or to discharge the working fluid from the pressure chamber within the required working fluid volume range. Control device.
ことを特徴とする請求項2から4の何れか一項に記載のクラッチ制御装置。 The clutch control device according to any one of claims 2 to 4, wherein the second valve has a valve diameter smaller than that of the first valve.
前記第2バルブは、前記第1給気バルブと並列に配置されており、前記第1給気バルブに比して小さい流量の作動流体を前記圧力室内に供給する第2給気バルブと、前記第1排気バルブと並列に配置されており、前記第1排気バルブに比して小さい流量の作動流体を前記圧力室内から排出する第2排気バルブとを備え、
前記バルブ制御部は、前記圧力室内の必要作動流体量が前記閾値よりも大きい場合には、前記第1給気バルブ及び前記第2給気バルブを制御して前記圧力室内に前記作動流体を供給し又は前記第1排気バルブ及び前記第2排気バルブを制御して前記圧力室内から前記作動流体を排出する
ことを特徴とする請求項2から5の何れか一項に記載のクラッチ制御装置。 The first valve is disposed between the clutch actuator and the air supply source, and is disposed between a first air supply valve for supplying a working fluid into the pressure chamber, and the clutch actuator and the exhaust source. And a first exhaust valve for discharging the working fluid from the pressure chamber,
The second valve is disposed in parallel with the first air supply valve, and supplies a second flow rate valve for supplying a working fluid having a smaller flow rate than the first air supply valve into the pressure chamber; And a second exhaust valve disposed in parallel with the first exhaust valve and discharging a working fluid having a flow rate smaller than that of the first exhaust valve from the pressure chamber.
The valve control unit controls the first air supply valve and the second air supply valve to supply the working fluid to the pressure chamber when the required amount of working fluid in the pressure chamber is larger than the threshold. The clutch control device according to any one of claims 2 to 5, wherein the working fluid is discharged from the pressure chamber by controlling the first exhaust valve and the second exhaust valve.
前記ピストンの目標とする位置と前記ピストンの現在の位置とに基づいてフィードバック制御を実行するフィードバック制御部と
をさらに備え、
前記バルブ制御部は、前記フィードバック制御に基づいて、前記第1バルブ及び/又は前記第2バルブを制御して前記圧力室内に作動流体を供給し又は前記圧力室内から作動流体を排出する
ことを特徴とする請求項1から6の何れか一項に記載のクラッチ制御装置。 A target value setting unit configured to set a target position of the piston when connecting and disconnecting the clutch device;
And a feedback control unit that executes feedback control based on the target position of the piston and the current position of the piston.
The valve control unit controls the first valve and / or the second valve based on the feedback control to supply working fluid into the pressure chamber or discharge working fluid from the pressure chamber. The clutch control device according to any one of claims 1 to 6, wherein
ことを特徴とする請求項1から7の何れか一項に記載のクラッチ制御装置。 The clutch control device according to any one of claims 1 to 7, wherein the threshold value differs between when the clutch device is disengaged and when the clutch device is in contact.
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