JP2674166B2 - 自動変速機のクラッチ制御装置 - Google Patents

自動変速機のクラッチ制御装置

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JP2674166B2 JP63311646A JP31164688A JP2674166B2 JP 2674166 B2 JP2674166 B2 JP 2674166B2 JP 63311646 A JP63311646 A JP 63311646A JP 31164688 A JP31164688 A JP 31164688A JP 2674166 B2 JP2674166 B2 JP 2674166B2
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は電子制御装置によりクラッチや変速機の制御
を行う自動変速機のクラッチ制御装置に関する。
(従来の技術) 近年、車両の運転を容易にするため、従来の摩擦クラ
ッチや平行軸歯車式変速機を利用して、クラッチの継/
断制御や変速機の変速制御を、マイクロコンピュータを
用いた電子制御装置により制御する自動変速機が開発さ
れ、実用に供されている。
そして、この種の電子制御による自動変速機のクラッ
チ制御においては、通常、車庫入れなどの微速走行を行
うための微速モード、市街地などで前方車に追従するた
めの発進モード、変速時に用いる変速モードの三種のク
ラッチ制御モードを有しており、これらモードの切換え
はアクセルペダル踏込量と、車速とに依存しているた
め、踏込量の少ない場合は微速モード(約1/4スロット
ルまで)、踏込量の多い場合は発進モード(1/4スロッ
トル以上)、車速の高い場合は変速モード(15km/h付
近)が境界となっている。
一方、電子制御装置を用いた自動変速機のクラッチ目
標位置決定制御方式として、エンジンのスロットル開度
を検出するモードセンサ、エンジン回転センサと、イン
プットシャフト回転センサと、クラッチの係合を制御す
るクラッチアクチュエータとを備え、これら三種のセン
サからの信号に基づいてそれぞれ関連するマップを検索
し、対応するクラッチ係合量を求めてクラッチアクチュ
エータを駆動する提案が特開昭63−61644号公報に開示
されている。
(発明が解決しようとする課題) 上述の前者の自動変速機のクラッチ制御では、微速モ
ードから一旦発進モードに移行すると、アクセルペダル
を離すか、エンジン回転がアイドル回転数以下にならな
いと微速モードに戻らないように構成されている。これ
はアクセルペダルを踏んだままで発進モードから微速モ
ードに戻ると、クラッチ係合量が不連続となり、エンジ
ンの吹上りやクラッチカットショックなどが発生するか
らである。
したがって、この種の車両の運転に際して、発進モー
ドから微速モードには移行が困難なため、坂路発進時に
はエンジン回転数が低下しても、クラッチが断となら
ず、エンジンが停止するという虞がある。また、登坂路
にては上述の理由のため微速走行が行い難いという欠点
があった。
一方、後者のクラッチ目標位置決定制御方式の提案で
は、インプットシャフト回転に対応するマップを一種類
とし、アクセルペダルの踏込み時(加速時)と踏込みを
離した時(減速時)とを同一のマップから検索してイン
プットシャフト回転に対応するクラッチ係合量を求めて
いるが、加速時と減速時とでは車両の運動エネルギーが
逆方向に働くため、クラッチの係合に不具合が生ずると
いう問題がある。
本発明はこのような従来の問題に鑑みてなされたもの
であり、その目的は車両の微速時の運転の不都合や、加
速時と減速時とにおけるクラッチ係合の不具合などを解
消しようとする自動変速機のクラッチ制御装置を提供す
ることにある。
(課題を解決するための手段) 本発明によれば、エンジン回転数、スロットル弁開度
およびインプットシャフト回転数とにそれぞれ対応して
クラッチ係合量を設定する設定手段と、エンジンとイン
プットシャフトとの回転差に応じてクラッチ操作速度を
設定する設定手段と、クラッチストロークおよびアクセ
ル踏込量にそれぞれ対応してクラッチ操作速度を補正す
る補正手段と、前記の各設定手段と各補正手段とに基づ
いてクラッチ操作速度とクラッチ係合量とを求めてクラ
ッチの係合を制御する制御手段とを有する自動変速機の
クラッチ制御装置において、前記クラッチ係合量を設定
する設定手段における前記インプットシャフト回転数に
応じてクラッチ係合量を設定する手段はアクセル踏込量
がゼロの場合およびゼロでない場合の2種類のパターン
を有する自動変速機のクラッチ制御装置が提供される。
(作用) 本発明では、アクセル踏込量、エンジン回転数、イン
プットシャフト回転数、クラッチストロークなどの状態
に基づいて、それぞれ関連するマップが検索され、適正
なクラッチ目標係合量とクラッチ速度が設定されてクラ
ッチの係合が行われるとともに、アクセルペダル踏込み
の加速時と減速時とに応じ、インプットシャフト回転に
対するマップを二種類にしたことにより、加速時には車
両の運動エネルギー(車速)の増加に伴いクラッチの伝
達トルクがスムーズに増加し、減速時にはエンジン一定
回転数以上ではエンジンブレーキが良好に作動し、その
一定回転数以下ではエンスト防止のためクラッチ伝達ト
ルクを急減させることができる。
(実施例) つぎに本発明の実施例について図面を用いて詳細に説
明する。
第1図は本発明の一実施例を示す構成ブロック図であ
る。
同図において、1はエンジンであり、燃料の燃焼エネ
ルギーによって車両を駆動するもので、スロットル11の
弁開度を制御するアクチュエータには弁開度センサ12が
設けられている。また、13はエンジン回転センサで、エ
ンジン1の出力軸に取付けられて、その回転数を検出す
るものである。
2はクラッチで、乾式単板クラッチが採用されてエン
ジントルクを変速機3に伝達するもので、クラッチアク
チュエータ21により駆動されるクラッチレバー22の作動
によってクラッチ2の継/断制御が行われる。23はスト
ロークセンサでクラッチ2の係合量を検出するものであ
る。
変速機3には平行軸歯車式が用いられ、その歯車機構
の噛合によりエンジントルクを変速して車軸を駆動する
トルクに変換するもので、例えば前進5段、後退1段の
変速機が採用されている。そして、31は変速機アクチュ
エータで変速機3のギヤ段を切換えるもの、32はギヤ段
センサで変速段を検出するもの、33は入力軸回転センサ
でインプットシャフトの回転数を検出するもの、34は変
速機の出力軸である。
4はアクセルペダルであり、その踏込量を検出する踏
込量センサ41が取付けられている。
5はコントローラであり、マイクロコンピュータによ
り構成され、演算処理を行う中央制御装置、演算処理手
順や制御手順、後述するマップなどを格納する各種メモ
リ、入/出力ポートなどを備えており、前記の各種セン
サからの検出信号が入力ポートから受信されると、関連
するマップが検索され、読出されたデータによる演算結
果に基づいてクラッチや関連するアクチュエータなどに
制御指令が発せられるよう構成されている。
第2図はクラッチ係合時の設定手段や補正手段となる
各種のマップの説明図であり、(a)はスロットル弁開
度θとクラッチ係合量との関係、(b)はエンジン回転
Neとクラッチ係合量との関係、(c)はインプットシャ
フト回転Niとクラッチ係合量との関係、(d)は回転数
差Ne−Niとクラッチ操作速度との関係、(e)はクラッ
チストロークxと補正係数との関係、(f)はアクセル
踏込量APと補正係数との関係をそれぞれ示したマップで
あり、コントローラ5のメモリにこれらのマップは格納
されているものである。
ここで、これらのマップについて説明する。
第2図(a)のマップF1(θ)はスロットル弁開度θ
により定めるクラッチ係合量で、スロットル全閉でゼ
ロ、弁開度が大になるにしたがいエンジントルクが大に
なるため、クラッチを更に係合させるように制御するも
ので、スロットル弁開度が小になれば係合量も小さくな
るため、クラッチを断側に操作することができる。
第2図(b)のマップF2(Ne)はエンジン回転Neによ
り定めるクラッチ係合量で、エンジン回転が大いなるに
したがい、エンジンの出力が大になるため、係合量を増
加させて制御する。
第2図(c)のマップF3(Ni)はインプットシャフト
回転数により定まるクラッチ係合量で、アクセル踏込量
がゼロでない場合、即ちアクセルペダルを踏んでいる場
合はIの曲線、アクセル踏込量がゼロの場合、即ちアク
セルペダルを離している場合はIIの曲線を示すもので、
アクセルペダルを離している場合はエンジンブレーキを
効かせるために所定の回転数以上では、クラッチを係合
するよう制御する。
第2図(d)のマップF4(Ne−Ni)はエンジン回転数
とインプットシャフト回転数との差により定まるクラッ
チ操作速度で、この差(Ne−Ni)がゼロ付近ではその回
転差が少ないのでクラッチは速く係合できる。差(Ne−
Ni)が大きいときはエンジン吹上り、タイムラグがでる
のでクラッチ操作速度を速く、また差が負側に大きい場
合もタイムラグがでるので速度を大にする。なお、|Ne
−Ni|が比較的小さい領域ではクラッチ接続時のショッ
クを和らげるよう速度を小にする。
第2図(e)のマップF5(x)はクラッチストローク
に対するクラッチ操作速度の補正係数で、半クラッチ領
域ではショックを和らげるよう補正量を小さく設定して
ある。
第2図(f)のマップF6(AP)はアクセル踏込量に対
するクラッチ操作速度の補正係数で、アクセルペダルの
踏込みがないときはシフトダウン時のショックを和らげ
るよう補正量を小さくし、またアクセル踏込みがフルに
近い処では、高速度の走行中のため、タイムラグを減ず
る理由で多少ショックを生ずるが補正量を大きくしたも
のである。
つぎに、第3図は本実施例における作動の一例を示す
処理フロー図であり、第3図にしたがってその処理を説
明する。
ステップ1にて、クラッチ制御に必要なエンジン回
転、インプットシャフト回転、スロットル弁開度、クラ
ッチストローク、アクセル踏込量をそれぞれのセンサか
ら入力して検出信号の処理を行う。
ステップ2では、最終的に係合すべき目標クラッチ係
合量CLを、スロットル弁開度θ、エンジン回転Ne、イン
プットシャフト回転Niのそれぞれのマップと、クラッチ
基準点CL0とに基づいて求める。
ついでステップ3では、目標クラッチ係合量に到達さ
せるまでのクラッチ操作速度SPDを、エンジン回転とイ
ンプットシャフト回転との差(Ne−Ni)、クラッチスト
ロークx、アクセル踏込量APとのマップに基づいて求め
る。
そしてステップ4にて、目標クラッチ係合量CLと1ル
ープ間のクラッチ移動量(TGRTt-1−SPD)とを比較し、
クラッチ断側にある方を時間tにおけるクラッチ係合量
TRGTtとして定め、ステップ5では定めたクラッチ係合
量TRGTtとなるように、クラッチアクチュエータ21の制
御を行うことになる。
以上、本発明を上述の実施例によって説明したが、本
発明の主旨の範囲内で種々の変形が可能であり、これら
を本発明の範囲から排除するものではない。
(発明の効果) 本発明によれば、自動変速機のクラッチ制御に際し
て、従来の如き微速モード、発進モードおよび変速モー
ドの三種の制御モードを採用することなく、アクセル踏
込量、エンジン回転数、インプットシャフト回転数、ク
ラッチストロークに基づいてクラッチ目標係合量とクラ
ッチ操作速度を設定するので、連続したクラッチ制御が
行えて円滑なクラッチ操作が可能となり、エンジンの吹
上りやクラッチカットショックなどが解消される利点が
あり、またスロットルに弁開度に応じてクラッチが断側
にも作動するので、登坂路にても微速走行が容易に行え
るという効果が生ずるとともに、アクセルぺダル踏込み
の加速時と減速時とに応じ、インプットシャフト回転に
対するマップを二種類にしたことにより、加速時には車
両の運動エネルギー(車速)の増加に伴いクラッチの伝
達トルクがスムーズに増加し、減速時にはエンジン一定
回転数以上ではエンジンブレーキが良好に作動し、その
一定回転数以下ではエンスト防止のためクラッチ伝達ト
ルクを急減させることができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す構成ブロック図、第2
図は本実施例に用いる各種のマップの説明図、第3図は
本実施例の作動の一例を示す処理フロー図である。 1……エンジン、2……クラッチ、3……変速機、4…
…アクセルペダル、5……コントローラ、12……弁開度
センサ、13……エンジン回転センサ、23……ストローク
センサ、33……入力軸回転センサ、41……踏込量センサ

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】エンジン回転数、スロットル弁開度および
    インプットシャフト回転数とにそれぞれ対応してクラッ
    チ係合量を設定する設定手段と、エンジンとインプット
    シャフトとの回転差に応じてクラッチ操作速度を設定す
    る設定手段と、クラッチストロークおよびアクセル踏込
    量にそれぞれ対応してクラッチ操作速度を補正する補正
    手段と、前記の各設定手段と各補正手段とに基づいてク
    ラッチ操作速度とクラッチ係合量とを求めてクラッチの
    係合を制御する制御手段とを有する自動変速機のクラッ
    チ制御装置において、前記クラッチ係合量を設定する設
    定手段における前記インプットシャフト回転数に応じて
    クラッチ係合量を設定する手段はアクセル踏込量がゼロ
    の場合およびゼロでない場合の2種類のパターンを有す
    ることを特徴とする自動変速機のクラッチ制御装置。
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