JP2729745B2 - 自動車用乾式クラッチの締結制御方法及び装置 - Google Patents
自動車用乾式クラッチの締結制御方法及び装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車用乾式クラッチ
の締結制御において、締結開始位置を空気圧比例制御弁
を用いてファジィ制御する制御方法及び装置に関するも
のである。
の締結制御において、締結開始位置を空気圧比例制御弁
を用いてファジィ制御する制御方法及び装置に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】従来、自動車用乾式クラッチの締結制御
においては、エンジンの回転数、車速、アクセル操作量
等を基にして予めマップを作成しておき、その出力に基
づいてオン・オフ弁を作動させ、該オン・オフ弁から出
力される空気圧によってクラッチの締結を制御してき
た。しかしながら、自動車クラッチの締結制御は、車両
の積載条件、登坂等の道路条件、フェーシング材の作動
条件によって、締結開始点を微妙に変えることが必要で
あり、さらに、これらの条件が変化する中で運転者の意
志が反映されるものでなければならない。このような制
御には、従来のオン・オフ弁では十分な性能が得られ
ず、クラッチの締結を高精度で制御することができな
い。
においては、エンジンの回転数、車速、アクセル操作量
等を基にして予めマップを作成しておき、その出力に基
づいてオン・オフ弁を作動させ、該オン・オフ弁から出
力される空気圧によってクラッチの締結を制御してき
た。しかしながら、自動車クラッチの締結制御は、車両
の積載条件、登坂等の道路条件、フェーシング材の作動
条件によって、締結開始点を微妙に変えることが必要で
あり、さらに、これらの条件が変化する中で運転者の意
志が反映されるものでなければならない。このような制
御には、従来のオン・オフ弁では十分な性能が得られ
ず、クラッチの締結を高精度で制御することができな
い。
【０００３】このような問題に対処し、本発明者は、大
型商用車の動力伝達装置の自動変速化を目的に、通常の
クラッチと歯車列からなる手動変速機を電子空気圧比例
弁を用いた空気圧サーボ機構により制御する方法を既に
提案している。しかしながら、この制御における上記マ
ップは、作成に大変な時間と経費を必要とするばかりで
なく、経年変化に対応できないという問題もある。
型商用車の動力伝達装置の自動変速化を目的に、通常の
クラッチと歯車列からなる手動変速機を電子空気圧比例
弁を用いた空気圧サーボ機構により制御する方法を既に
提案している。しかしながら、この制御における上記マ
ップは、作成に大変な時間と経費を必要とするばかりで
なく、経年変化に対応できないという問題もある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、上記自動車用乾式クラッチの締結制御にお
いて、作成に多くの時間と経費を要する上記マップを使
用することなく、簡単な手段で締結開始位置を高精度で
制御できる制御方法及び制御装置を提供することにあ
る。
する課題は、上記自動車用乾式クラッチの締結制御にお
いて、作成に多くの時間と経費を要する上記マップを使
用することなく、簡単な手段で締結開始位置を高精度で
制御できる制御方法及び制御装置を提供することにあ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段、作用】上記課題を解決す
るため、本発明の締結制御方法は、自動車用乾式クラッ
チの締結制御において、アクセルの踏込み量及び踏込み
速度、エンジンの回転数、並びにクラッチディスクの回
転数をファジイ制御装置に入力して、それらの信号に基
づいて該ファジィ制御装置においてクラッチ目標値をフ
ァジィ推論し、その出力に基づいて通電量に比例した空
気圧を発生する空気圧比例制御弁によりクラッチを締結
することを特徴とするものである。
るため、本発明の締結制御方法は、自動車用乾式クラッ
チの締結制御において、アクセルの踏込み量及び踏込み
速度、エンジンの回転数、並びにクラッチディスクの回
転数をファジイ制御装置に入力して、それらの信号に基
づいて該ファジィ制御装置においてクラッチ目標値をフ
ァジィ推論し、その出力に基づいて通電量に比例した空
気圧を発生する空気圧比例制御弁によりクラッチを締結
することを特徴とするものである。
【０００６】上記締結制御方法において、ファジィ制御
装置としては、アクセルの踏込み速度（ＤＵ）、エンゲ
ージ開始時のアクセル踏込み量（ＵＥ）、及び登坂路発
進で後退した場合の回転数（ＮＶ）を前件部変数とし
て、エンゲージ基準点（ＹＳ）からのエンゲージ開始点
調整量（ＤＹＥ）をファジィ推論し、それらの差（ＹＳ
−ＤＹＥ）を補正エンゲージ点（ＹＥ）としてクラッチ
のエンゲージを開始させ、エンゲージ開始後は、アクセ
ルの踏込み量（Ｕ）とエンジンの回転数（ＮＥ）によ
り、補正エンゲージ点（ＹＥ）からのクラッチ接続量
（ＤＹ）をファジィ推論すると共に、エンジン回転数変
化量（ＤＮＥ）とクラッチディスクの回転数変化量（Ｄ
ＮＣ）により、クラッチの戻し量（ＤＤＹ）を推論し、
これらに基づいて、クラッチ目標値（ＹＯ）＝（ＹＥ−
ＤＹ＋ＤＤＹ）を出力させるものとすることができる。
装置としては、アクセルの踏込み速度（ＤＵ）、エンゲ
ージ開始時のアクセル踏込み量（ＵＥ）、及び登坂路発
進で後退した場合の回転数（ＮＶ）を前件部変数とし
て、エンゲージ基準点（ＹＳ）からのエンゲージ開始点
調整量（ＤＹＥ）をファジィ推論し、それらの差（ＹＳ
−ＤＹＥ）を補正エンゲージ点（ＹＥ）としてクラッチ
のエンゲージを開始させ、エンゲージ開始後は、アクセ
ルの踏込み量（Ｕ）とエンジンの回転数（ＮＥ）によ
り、補正エンゲージ点（ＹＥ）からのクラッチ接続量
（ＤＹ）をファジィ推論すると共に、エンジン回転数変
化量（ＤＮＥ）とクラッチディスクの回転数変化量（Ｄ
ＮＣ）により、クラッチの戻し量（ＤＤＹ）を推論し、
これらに基づいて、クラッチ目標値（ＹＯ）＝（ＹＥ−
ＤＹ＋ＤＤＹ）を出力させるものとすることができる。
【０００７】また、上記課題を解決するための本発明の
自動車用乾式クラッチの締結制御装置は、アクセルの踏
込み量及び踏込み速度、エンジンの回転数、並びにクラ
ッチディスクの回転数をそれぞれ電気的信号に変換して
出力する検出手段と、それらの信号を前件部変数として
クラッチ目標値をファジィ推論し、それを電気的信号と
して出力するファジィ制御装置と、上記ファジィ制御装
置の出力に対応した電流値を出力するサーボアンプと、
上記サーボアンプの出力に基づいて電流値に比例した空
気圧を出力する空気圧比例制御弁と、該比例制御弁から
出力される空気圧により駆動され、クラッチを操作する
サーボシリンダとを備えることにより構成される。
自動車用乾式クラッチの締結制御装置は、アクセルの踏
込み量及び踏込み速度、エンジンの回転数、並びにクラ
ッチディスクの回転数をそれぞれ電気的信号に変換して
出力する検出手段と、それらの信号を前件部変数として
クラッチ目標値をファジィ推論し、それを電気的信号と
して出力するファジィ制御装置と、上記ファジィ制御装
置の出力に対応した電流値を出力するサーボアンプと、
上記サーボアンプの出力に基づいて電流値に比例した空
気圧を出力する空気圧比例制御弁と、該比例制御弁から
出力される空気圧により駆動され、クラッチを操作する
サーボシリンダとを備えることにより構成される。
【０００８】このような本発明の方法及び装置によれ
ば、ファジィ制御装置及びそれによって駆動制御される
空気圧比例制御弁を用いた簡単な手段により、乾式クラ
ッチの締結開始位置を高精度で制御でき、前記マップの
ように、作成に多くの時間と経費を要することなく、安
価に提供することができる。
ば、ファジィ制御装置及びそれによって駆動制御される
空気圧比例制御弁を用いた簡単な手段により、乾式クラ
ッチの締結開始位置を高精度で制御でき、前記マップの
ように、作成に多くの時間と経費を要することなく、安
価に提供することができる。
【０００９】
【実施例】実施例の説明に先立って、実施例で使用する
主な記号とその単位を示す。 ＤＭ：負荷制御用ポンプ／モータ排除容積（ｃｍ３／ｒ
ｅｖ） Ｍ ：車両総質量（ｔ） ＮＥ：エンジン（駆動軸）の回転数（ｒｐｍ） Ｎｃ：クラッチディスクの回転数（ｒｐｍ） ＮＶ：車速（ｍ／ｓ） Ｕ ：アクセル踏込み量（％） Ｙ ：クラッチ位置（ｍｍ） ＹＯ：クラッチ目標値（ｍｍ）
主な記号とその単位を示す。 ＤＭ：負荷制御用ポンプ／モータ排除容積（ｃｍ３／ｒ
ｅｖ） Ｍ ：車両総質量（ｔ） ＮＥ：エンジン（駆動軸）の回転数（ｒｐｍ） Ｎｃ：クラッチディスクの回転数（ｒｐｍ） ＮＶ：車速（ｍ／ｓ） Ｕ ：アクセル踏込み量（％） Ｙ ：クラッチ位置（ｍｍ） ＹＯ：クラッチ目標値（ｍｍ）
【００１０】図１は、本発明に係る自動車用乾式クラッ
チの締結制御装置の実施例を示し、このクラッチの締結
制御装置１は、アクセル２と、乾式クラッチ３と、クラ
ッチ３を操作するサーボシリンダ４と、サーボシリンダ
４に所定の空気圧を出力する電磁式空気圧比例制御弁５
と、後記のクラッチ目標値（ＹＯ）を算出して信号を出
力するファジィ制御装置６と、この目標値（ＹＯ）に応
じた通電量を空気圧比例制御弁５の比例ソレノイド５ａ
に出力するサーボアンプ７と、アクセル２の踏込み量
（Ｕ）及び踏込み速度（ｄＵ／ｄｔ）、エンジンの回転
数（ＮＥ）、クラッチディスクの回転数（ＮＣ）、並び
にクラッチ位置（Ｙ）を、それぞれ電気的信号に変換し
てファジィ制御装置６に入力する検出手段２ａ，１ａ，
３ａ，３ｂとを備えている。上記空気圧比例制御弁５
は、比例ソレノイド５ａへの通電量に比例した空気圧を
出力するものとして構成されたものである。
チの締結制御装置の実施例を示し、このクラッチの締結
制御装置１は、アクセル２と、乾式クラッチ３と、クラ
ッチ３を操作するサーボシリンダ４と、サーボシリンダ
４に所定の空気圧を出力する電磁式空気圧比例制御弁５
と、後記のクラッチ目標値（ＹＯ）を算出して信号を出
力するファジィ制御装置６と、この目標値（ＹＯ）に応
じた通電量を空気圧比例制御弁５の比例ソレノイド５ａ
に出力するサーボアンプ７と、アクセル２の踏込み量
（Ｕ）及び踏込み速度（ｄＵ／ｄｔ）、エンジンの回転
数（ＮＥ）、クラッチディスクの回転数（ＮＣ）、並び
にクラッチ位置（Ｙ）を、それぞれ電気的信号に変換し
てファジィ制御装置６に入力する検出手段２ａ，１ａ，
３ａ，３ｂとを備えている。上記空気圧比例制御弁５
は、比例ソレノイド５ａへの通電量に比例した空気圧を
出力するものとして構成されたものである。
【００１１】上記ファジィ制御装置６は、各検出手段２
ａ，１ａ，３ａ，３ｂから個別に入力された信号に基づ
いてクラッチ目標値（ＹＯ）をファジィ推論して、クラ
ッチ目標値（ＹＯ）に応じた電気信号をサーボアンプ７
に出力するものであり、サーボアンプ７から上記クラッ
チ目標値に対応する通電量が比例ソレノイド５ａに供給
される。したがって、電磁式空気圧比例制御弁５からサ
ーボシリンダ４に出力される空気圧は、ファジィ制御装
置６において算出されたクラッチ目標値（ＹＯ）に対応
する空気圧となる。
ａ，１ａ，３ａ，３ｂから個別に入力された信号に基づ
いてクラッチ目標値（ＹＯ）をファジィ推論して、クラ
ッチ目標値（ＹＯ）に応じた電気信号をサーボアンプ７
に出力するものであり、サーボアンプ７から上記クラッ
チ目標値に対応する通電量が比例ソレノイド５ａに供給
される。したがって、電磁式空気圧比例制御弁５からサ
ーボシリンダ４に出力される空気圧は、ファジィ制御装
置６において算出されたクラッチ目標値（ＹＯ）に対応
する空気圧となる。
【００１２】自動車の発進時に、運転者は道路状況や積
載量等を的確に判断し、アクセル及びクラッチの操作を
行う。これらの操作時の基本的な考え方としては、 （１）エンストしないこと、 （２）エンジンがレーシングしないこと、 （３）クラッチエンゲージの瞬間にショックが少ないこ
と、 （４）登坂路発進において車両が後退しないこと、 （５）平坦路発進と坂道発進でのエンゲージフィーリン
グ変化がなるべく小さいこと、 （６）微速発進、急発進等運転者の意志が反映されるこ
と、 （７）縁石への乗り上げ、障害物の乗り越えができるこ
と、がある。これらの考え方を満たす入力信号として
は、上記アクセル踏込み量（Ｕ）、エンジン回転数（Ｎ
Ｅ）、クラッチディスク回転数（ＮＣ）の情報以外に、
車両積載重量、坂道傾斜角度、エンジントルク等が考え
られるが、信号検出の容易性及び信頼性、及びコストを
考慮して、上記の各信号を採用した。
載量等を的確に判断し、アクセル及びクラッチの操作を
行う。これらの操作時の基本的な考え方としては、 （１）エンストしないこと、 （２）エンジンがレーシングしないこと、 （３）クラッチエンゲージの瞬間にショックが少ないこ
と、 （４）登坂路発進において車両が後退しないこと、 （５）平坦路発進と坂道発進でのエンゲージフィーリン
グ変化がなるべく小さいこと、 （６）微速発進、急発進等運転者の意志が反映されるこ
と、 （７）縁石への乗り上げ、障害物の乗り越えができるこ
と、がある。これらの考え方を満たす入力信号として
は、上記アクセル踏込み量（Ｕ）、エンジン回転数（Ｎ
Ｅ）、クラッチディスク回転数（ＮＣ）の情報以外に、
車両積載重量、坂道傾斜角度、エンジントルク等が考え
られるが、信号検出の容易性及び信頼性、及びコストを
考慮して、上記の各信号を採用した。
【００１３】また、クラッチ３の基本的な締結条件とし
て、 （１）アクセルが深く速く踏まれたらクラッチも深くつ
なぐ、 （２）エンジン回転数（ＮＥ）が増加したらそれだけク
ラッチを深くつなぐ、 （３）自動車の加速度はアクセル操作を反映するように
する、 という３つの条件を総合して、アクセル操作量を決定す
る方法を採用した。
て、 （１）アクセルが深く速く踏まれたらクラッチも深くつ
なぐ、 （２）エンジン回転数（ＮＥ）が増加したらそれだけク
ラッチを深くつなぐ、 （３）自動車の加速度はアクセル操作を反映するように
する、 という３つの条件を総合して、アクセル操作量を決定す
る方法を採用した。
【００１４】［制御則］ 上記締結制御装置１における発進時のクラッチ締結制御
は、次の３条件に分けて行う。 （１）エンゲージ基準点の学習 エンジン始動時に、ニュートラル状態においてゆっくり
とクラッチをつなぎ、カウンターシャフトが回転し始め
るクラッチ位置を、エンゲージ基準点（ＹＳ）とする。
は、次の３条件に分けて行う。 （１）エンゲージ基準点の学習 エンジン始動時に、ニュートラル状態においてゆっくり
とクラッチをつなぎ、カウンターシャフトが回転し始め
るクラッチ位置を、エンゲージ基準点（ＹＳ）とする。
【００１５】 （２）アクセルオンからエンゲージ開始まで アクセル２が踏まれてからエンゲージ開始までのアクセ
ル踏込み速度（ｄＵ／ｄｔ）を測定し、その最大値をア
クセル踏込み速度（ＤＵ）としてファジィ制御装置６に
記憶させる。さらに、エンゲージ開始時（ＮＥが６００
ｒｐｍに達した時点）のアクセル踏込み量（ＵＥ）、登
坂路発進で後退した場合には、その回転数（ＮＶ）を測
定する。そして、これらの値（ＤＵ，ＵＥ，ＮＶ）を前
件部変数として、エンゲージ基準点（ＹＳ）からのエン
ゲージ開始点調整量（ＤＹＥ）をファジィ制御装置６に
おいてファジィ推論し、直ちに（ＹＳ−ＤＹＥ）を補正
エンゲージ点（ＹＥ）としてエンゲージを開始する（Ｙ
Ｏ信号は接続時を０とする）。
ル踏込み速度（ｄＵ／ｄｔ）を測定し、その最大値をア
クセル踏込み速度（ＤＵ）としてファジィ制御装置６に
記憶させる。さらに、エンゲージ開始時（ＮＥが６００
ｒｐｍに達した時点）のアクセル踏込み量（ＵＥ）、登
坂路発進で後退した場合には、その回転数（ＮＶ）を測
定する。そして、これらの値（ＤＵ，ＵＥ，ＮＶ）を前
件部変数として、エンゲージ基準点（ＹＳ）からのエン
ゲージ開始点調整量（ＤＹＥ）をファジィ制御装置６に
おいてファジィ推論し、直ちに（ＹＳ−ＤＹＥ）を補正
エンゲージ点（ＹＥ）としてエンゲージを開始する（Ｙ
Ｏ信号は接続時を０とする）。
【００１６】 （３）エンゲージ開始からエンゲージ終了まで エンゲージ開始後は、アクセルの踏込み量（Ｕ）とエン
ジンの回転数（ＮＥ）により、補正エンゲージ点
（ＹＥ）からのクラッチ接続量（ＤＹ）をファジィ推論
し、一方、エンジン回転数変化量（ＤＮＥ）とクラッチ
ディスクの回転数変化量（ＤＮＣ）により、クラッチの
戻し量（ＤＤＹ）を推論し、クラッチ目標値を（ＹＥ−
ＤＹ＋ＤＤＹ）とすることによってエンゲージ制御を行
い、エンジン回転数（ＮＥ）とクラッチディスク回転数
（ＮＣ）が等しくなったらクラッチ接続完了とする。
ジンの回転数（ＮＥ）により、補正エンゲージ点
（ＹＥ）からのクラッチ接続量（ＤＹ）をファジィ推論
し、一方、エンジン回転数変化量（ＤＮＥ）とクラッチ
ディスクの回転数変化量（ＤＮＣ）により、クラッチの
戻し量（ＤＤＹ）を推論し、クラッチ目標値を（ＹＥ−
ＤＹ＋ＤＤＹ）とすることによってエンゲージ制御を行
い、エンジン回転数（ＮＥ）とクラッチディスク回転数
（ＮＣ）が等しくなったらクラッチ接続完了とする。
【００１７】上記ファジィ制御装置６によるファジィ推
論においては、その手順を単純にするために、制御規則
はすべて１つの前件部変数に対して１つの後件部変数を
対応させた。また、それぞれのメンバーシップ関数のグ
レードの最大値を固定せず、前件部変数に重みを付けら
れるようにしてエンジンとのマッチングを取り易くし
た。
論においては、その手順を単純にするために、制御規則
はすべて１つの前件部変数に対して１つの後件部変数を
対応させた。また、それぞれのメンバーシップ関数のグ
レードの最大値を固定せず、前件部変数に重みを付けら
れるようにしてエンジンとのマッチングを取り易くし
た。
【００１８】次に、クラッチ制御量の具体的な推論法の
一例として、発進時のフィーリングを支配するエンゲー
ジ開始点調整量（ＤＹＥ）の例を示す。図２はメンバー
シップ関数の一例を示し、このメンバーシップ関数を用
いて、前件部変数であるアクセル踏込み速度（ＤＵ）及
びエンゲージ開始時のアクセル踏込み量（ＵＥ）から、
ＧＤＵＯ−ＧＤＵＬ、及びＧＵＥＯ〜ＧＵＥＬの各グレ
ードを求める。
一例として、発進時のフィーリングを支配するエンゲー
ジ開始点調整量（ＤＹＥ）の例を示す。図２はメンバー
シップ関数の一例を示し、このメンバーシップ関数を用
いて、前件部変数であるアクセル踏込み速度（ＤＵ）及
びエンゲージ開始時のアクセル踏込み量（ＵＥ）から、
ＧＤＵＯ−ＧＤＵＬ、及びＧＵＥＯ〜ＧＵＥＬの各グレ
ードを求める。
【００１９】ファジィルールは次の８項目である。 図２において（ＤＵ）が（ＤＵ Ｏ ）と（ＤＵ Ｓ ）との間
の場合は、ゼロ次ホールドで保持される。
の場合は、ゼロ次ホールドで保持される。
【００２０】これらのルールと図３の後件部変数のメン
バーシップ関数、及び図２に示すメンバーシップ関数で
求めた（ＧＤＵ）と（ＧＵ Ｅ ）と各グレード（最大値を
１として基準化している）から、次式によって推論結果
（ＤＹＥ）を得る。 ＡＯ＝（ＧＤＵＯ＋ＧＵＥＯ）＊ＤＹＥＯ ＡＳ＝（ＧＤＵＳ＋ＧＵＥＳ）＊ＤＹＥＳ ＡＭ＝（ＧＤＵＭ＋ＧＵＥＭ）＊ＤＹＥＭ ＡＬ＝（ＧＤＵＬ＋ＧＵＥＬ）＊ＤＹＥＬ ＤＹＥ＝（ＡＯ＋ＡＳ＋ＡＭ＋ＡＬ）／（ＧＤＵ＋ＧＵＥ）即ち、上記ルール １１ ないしルール １４ の４つのＤＵ
と、ルール １５ ないしルール １８ の４つのＵ Ｅ とをそれ
ぞれまとめて１組の前件部変数とし、後件部変数として
は無負荷時にクラッチフェーシングが回転を始める位置
Ｙ Ｅ に対して、より浅くまたはより深くつなぐための調
整量ＤＹ Ｅ を１つの制御量として出力させている。 さら
に、登坂路発信で車両が後退した場合には、上記と同様
の推論法を用いて（ＤＹＥ）を調整する。なお、メンバ
ーシップ関数としては、図２に示す例以外に、図４Ａ〜
Ｃに示す他のメンバーシップ関数も考えられる。
バーシップ関数、及び図２に示すメンバーシップ関数で
求めた（ＧＤＵ）と（ＧＵ Ｅ ）と各グレード（最大値を
１として基準化している）から、次式によって推論結果
（ＤＹＥ）を得る。 ＡＯ＝（ＧＤＵＯ＋ＧＵＥＯ）＊ＤＹＥＯ ＡＳ＝（ＧＤＵＳ＋ＧＵＥＳ）＊ＤＹＥＳ ＡＭ＝（ＧＤＵＭ＋ＧＵＥＭ）＊ＤＹＥＭ ＡＬ＝（ＧＤＵＬ＋ＧＵＥＬ）＊ＤＹＥＬ ＤＹＥ＝（ＡＯ＋ＡＳ＋ＡＭ＋ＡＬ）／（ＧＤＵ＋ＧＵＥ）即ち、上記ルール １１ ないしルール １４ の４つのＤＵ
と、ルール １５ ないしルール １８ の４つのＵ Ｅ とをそれ
ぞれまとめて１組の前件部変数とし、後件部変数として
は無負荷時にクラッチフェーシングが回転を始める位置
Ｙ Ｅ に対して、より浅くまたはより深くつなぐための調
整量ＤＹ Ｅ を１つの制御量として出力させている。 さら
に、登坂路発信で車両が後退した場合には、上記と同様
の推論法を用いて（ＤＹＥ）を調整する。なお、メンバ
ーシップ関数としては、図２に示す例以外に、図４Ａ〜
Ｃに示す他のメンバーシップ関数も考えられる。
【００２１】次に、発進時のクラッチ締結制御試験とそ
の結果を示す。 ［試験装置］ 試験は、実際の商用車用の変速機を用いて、油圧模擬負
荷試験装置により発進試験を行った。図５はその油圧回
路図である。駆動側の油圧モータ（Ｍ１：ＤＭ＝５８ｃ
ｍ３／ｒｅｖ）の出力トルクは電磁式空気圧比例制御弁
（ＥＰＲＶ１）を用いて制御され、アクセル踏込量に応
じたトルクを生じる。この試験の設定最大トルクは１５
０Ｎｍ、最大回転数は１６００ｒｐｍとした。クラッチ
は乾式単板コイルスプリング式、トランスミッションは
前進６段で、通常の４ｔｏｎ車用手動式のものを殆どそ
のまま用いている。
の結果を示す。 ［試験装置］ 試験は、実際の商用車用の変速機を用いて、油圧模擬負
荷試験装置により発進試験を行った。図５はその油圧回
路図である。駆動側の油圧モータ（Ｍ１：ＤＭ＝５８ｃ
ｍ３／ｒｅｖ）の出力トルクは電磁式空気圧比例制御弁
（ＥＰＲＶ１）を用いて制御され、アクセル踏込量に応
じたトルクを生じる。この試験の設定最大トルクは１５
０Ｎｍ、最大回転数は１６００ｒｐｍとした。クラッチ
は乾式単板コイルスプリング式、トランスミッションは
前進６段で、通常の４ｔｏｎ車用手動式のものを殆どそ
のまま用いている。
【００２２】負荷は、油圧ポンプ／モータとなる斜軸式
ピストンモータ（Ｍ２：ＤＭ＝５８ｃｍ３／ｒｅｖ）の
入出力ポート油圧圧力差を電磁式空気圧比例制御弁（Ｅ
ＰＲＶ３及びＥＰＲＶ４）で制御し、正逆両回転が可能
で、坂道発進を模擬できる。また、トランスミッション
出力軸の回転角加速度に比例する負荷圧力を発生させる
ことによって、慣性体を用いずに慣性負荷を与えるよう
にしている。図６は見かけの慣性負荷の特性を調べたも
ので、角加速度のフィードバックゲインを変えてその大
きさを設定している。クラッチはつないでおき、入力ト
ルクをステップ状に変化させて試験した結果である。
ピストンモータ（Ｍ２：ＤＭ＝５８ｃｍ３／ｒｅｖ）の
入出力ポート油圧圧力差を電磁式空気圧比例制御弁（Ｅ
ＰＲＶ３及びＥＰＲＶ４）で制御し、正逆両回転が可能
で、坂道発進を模擬できる。また、トランスミッション
出力軸の回転角加速度に比例する負荷圧力を発生させる
ことによって、慣性体を用いずに慣性負荷を与えるよう
にしている。図６は見かけの慣性負荷の特性を調べたも
ので、角加速度のフィードバックゲインを変えてその大
きさを設定している。クラッチはつないでおき、入力ト
ルクをステップ状に変化させて試験した結果である。
【００２３】［比例制御とファジィ制御の比較］ （１）平坦路発進 図７は、エンジン回転数比例制御によるクラッチ締結を
行った場合の発進試験結果を示す。車両総質量は約４
ｔ、クラッチフェーシングからみた粘性抵抗は、０．０
２Ｎｍ／ｒｐｍ（０．１４Ｎｍ／（ｋｍ／ｈ））、一定
負荷（重力による車両重量負荷）は０（Ｎ）、すなわち
平坦路での発進を想定し、アクセル量はフルスロットル
の３８％とした。発進時の加速度は、０．３ｇ（ｇは重
力加速度）程度が遅くもなく速くもない適当な加速度で
あると言われているが、この場合には約０．０５ｇと非
常にゆっくりした発進ということになる。また、アクセ
ルを踏み始めてから発進するまでに約２秒かかってい
る。平坦路を想定してのファジィ制御による発進試験結
果を、図８に示す。条件は比例制御の時と同じにした。
アクセルを踏み始めてから発進し始めるまでの時間が約
１秒であり、エンジン回転数比例制御と比べると２分の
１になっている。
行った場合の発進試験結果を示す。車両総質量は約４
ｔ、クラッチフェーシングからみた粘性抵抗は、０．０
２Ｎｍ／ｒｐｍ（０．１４Ｎｍ／（ｋｍ／ｈ））、一定
負荷（重力による車両重量負荷）は０（Ｎ）、すなわち
平坦路での発進を想定し、アクセル量はフルスロットル
の３８％とした。発進時の加速度は、０．３ｇ（ｇは重
力加速度）程度が遅くもなく速くもない適当な加速度で
あると言われているが、この場合には約０．０５ｇと非
常にゆっくりした発進ということになる。また、アクセ
ルを踏み始めてから発進するまでに約２秒かかってい
る。平坦路を想定してのファジィ制御による発進試験結
果を、図８に示す。条件は比例制御の時と同じにした。
アクセルを踏み始めてから発進し始めるまでの時間が約
１秒であり、エンジン回転数比例制御と比べると２分の
１になっている。
【００２４】（２）登坂路発進 エンジン回転数比例式制御による登坂路発進を想定した
試験結果を、図９に示す。クラッチディスクからみた登
坂抵抗は約５０Ｎｍ、これはおよそ坂道角１度に相当す
る。アクセル速度は平坦路の時よりも速くしアクセル量
は５０％とした。後退量は約０．３ｍであり、これは好
ましくない。また、発進時の加速度は平坦路の時と同程
度である。ファジィ制御による登坂路発進の試験結果を
図１０に示す。比例制御の登坂発進試験と同じ条件で行
ったものである。走り出すまでの所要時間は、比例制御
の６５％程度に短くなり、後退量も２ｃｍ程度と大幅に
低減されている。発進加速度は平坦路とあまり変わら
ず、約０．０７ｇが得られた。
試験結果を、図９に示す。クラッチディスクからみた登
坂抵抗は約５０Ｎｍ、これはおよそ坂道角１度に相当す
る。アクセル速度は平坦路の時よりも速くしアクセル量
は５０％とした。後退量は約０．３ｍであり、これは好
ましくない。また、発進時の加速度は平坦路の時と同程
度である。ファジィ制御による登坂路発進の試験結果を
図１０に示す。比例制御の登坂発進試験と同じ条件で行
ったものである。走り出すまでの所要時間は、比例制御
の６５％程度に短くなり、後退量も２ｃｍ程度と大幅に
低減されている。発進加速度は平坦路とあまり変わら
ず、約０．０７ｇが得られた。
【００２５】（３）インチング 縁石の乗り上げ、障害物の乗り越え、またはごく僅か移
動したい場合などの例を図１１に示す。比例制御ではこ
のような制御はできない。ファジィ制御によるアクセル
操作としては、先ず半クラッチ状態にしてエンジンの回
転が上がったところで、図のように少し踏み込んですぐ
に戻すというように行った。このような操作によって、
クラッチを微小時間だけつないですぐに戻すことができ
る。その結果、図１１のようにインチングを行うことが
できた。
動したい場合などの例を図１１に示す。比例制御ではこ
のような制御はできない。ファジィ制御によるアクセル
操作としては、先ず半クラッチ状態にしてエンジンの回
転が上がったところで、図のように少し踏み込んですぐ
に戻すというように行った。このような操作によって、
クラッチを微小時間だけつないですぐに戻すことができ
る。その結果、図１１のようにインチングを行うことが
できた。
【００２６】
【発明の効果】以上に詳述した本発明の方法及び装置に
よれば、アクセルの踏込み量及び踏込み速度、エンジン
の回転数、並びにクラッチディスクの回転数の信号に基
づいて、ファジィ制御装置においてクラッチ目標値を算
出し、この目標値に応じた通電量に比例する空気圧によ
ってサーボシリンダを駆動してクラッチを締結するの
で、クラッチの締結を高精度で制御することができる。
また、ファジィ制御装置に入力される信号は、検出が容
易でしかも比較的安価な手段によって高精度の検出がで
きるものとしたので、制御装置のコストを低くすること
ができ、しかもクラッチの経年変化の影響も受けない。
また、ファジィ制御装置に入力する信号数が少ないの
で、該ファジィ制御装置の作成が容易である。
よれば、アクセルの踏込み量及び踏込み速度、エンジン
の回転数、並びにクラッチディスクの回転数の信号に基
づいて、ファジィ制御装置においてクラッチ目標値を算
出し、この目標値に応じた通電量に比例する空気圧によ
ってサーボシリンダを駆動してクラッチを締結するの
で、クラッチの締結を高精度で制御することができる。
また、ファジィ制御装置に入力される信号は、検出が容
易でしかも比較的安価な手段によって高精度の検出がで
きるものとしたので、制御装置のコストを低くすること
ができ、しかもクラッチの経年変化の影響も受けない。
また、ファジィ制御装置に入力する信号数が少ないの
で、該ファジィ制御装置の作成が容易である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例の構成図である。
【図２】アクセルの踏込み量及び踏込み速度のメンバー
シップ関数の一例についての説明図である。
シップ関数の一例についての説明図である。
【図３】後件部変数のメンバーシップ関数の一例につい
ての説明図である。
ての説明図である。
【図４】Ａ〜Ｃはメンバーシップ関数の他の例を示す図
である。
である。
【図５】クラッチ締結制御試験に用いた模擬負荷試験装
置の油圧回路図である。
置の油圧回路図である。
【図６】上記試験装置における見かけの慣性負荷の特性
線図である。
線図である。
【図７】エンジン回転数比例式制御による発進試験の線
図である。
図である。
【図８】ファジィ制御による発進試験の線図である。
【図９】エンジン回転数比例式制御による登坂路発進試
験の線図である。
験の線図である。
【図１０】ファジィ制御による登坂路発進試験の線図で
ある。
ある。
【図１１】ファジィ制御によるインチング試験の線図で
ある。
ある。
１ 締結制御装置 ２ アクセル ３ クラッチ ４ サーボシリンダ ５ 電磁式空気圧比例制御弁 ５ａ 比例ソレノイド ６ ファジィ制御装置 ７ サーボアンプ １ａ，２ａ，３ａ，３ｂ 検出手段
Claims (3)
- 【請求項１】自動車用乾式クラッチの締結制御におい
て、 アクセルの踏込み量及び踏込み速度、エンジンの回転
数、並びにクラッチディスクの回転数をファジイ制御装
置に入力して、それらの信号に基づいて該ファジィ制御
装置においてクラッチ目標値をファジィ推論し、その出
力に基づいて通電量に比例した空気圧を発生する空気圧
比例制御弁によりクラッチを締結する、ことを特徴とす
る自動車用乾式クラッチの締結制御方法。 - 【請求項２】ファジィ制御装置において、 アクセル踏込み速度（ＤＵ）、エンゲージ開始時のアク
セル踏込み量（ＵＥ）及び登坂路発進で後退した場合の
回転数（ＮＶ）を前件部変数として、エンゲージ基準点
（ＹＳ）からのエンゲージ開始点調整量（ＤＹＥ）をフ
ァジィ推論し、それらの差（ＹＳ−ＤＹＥ）を補正エン
ゲージ点（ＹＥ）としてクラッチのエンゲージを開始さ
せ、 エンゲージ開始後は、アクセルの踏込み量（Ｕ）とエン
ジンの回転数（ＮＥ）により、補正エンゲージ点
（ＹＥ）からのクラッチ接続量（ＤＹ）をファジィ推論
すると共に、エンジン回転数変化量（ＤＮＥ）とクラッ
チディスクの回転数変化量（ＤＮＣ）により、クラッチ
の戻し量（ＤＤＹ）を推論し、 これらに基づいて、クラッチ目標値（ＹＯ）＝（ＹＥ−
ＤＹ＋ＤＤＹ）を出力させる、 ことを特徴とする請求項１に記載した自動車用乾式クラ
ッチの締結制御方法。 - 【請求項３】自動車用乾式クラッチの締結制御を行うた
めの締結制御装置であって、 アクセルの踏込み量及び踏込み速度、エンジンの回転
数、並びにクラッチディスクの回転数をそれぞれ電気的
信号に変換して出力する検出手段と、 それらの信号を前件部変数としてクラッチ目標値をファ
ジィ推論し、それを電気的信号として出力するファジィ
制御装置と、 上記ファジィ制御装置の出力に対応した電流値を出力す
るサーボアンプと、 上記サーボアンプの出力に基づいて電流値に比例した空
気圧を出力する空気圧比例制御弁と、 該比例制御弁から出力される空気圧により駆動され、ク
ラッチを操作するサーボシリンダと、 を備えたことを特徴とする自動車用乾式クラッチの締結
制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5103503A JP2729745B2 (ja) | 1993-04-06 | 1993-04-06 | 自動車用乾式クラッチの締結制御方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5103503A JP2729745B2 (ja) | 1993-04-06 | 1993-04-06 | 自動車用乾式クラッチの締結制御方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06294422A JPH06294422A (ja) | 1994-10-21 |
| JP2729745B2 true JP2729745B2 (ja) | 1998-03-18 |
Family
ID=14355789
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5103503A Expired - Fee Related JP2729745B2 (ja) | 1993-04-06 | 1993-04-06 | 自動車用乾式クラッチの締結制御方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2729745B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101371493B1 (ko) * | 2012-12-31 | 2014-03-10 | 현대자동차주식회사 | 목표값 결정방법 |
| JP6238818B2 (ja) * | 2014-03-31 | 2017-11-29 | クノールブレムゼ商用車システムジャパン株式会社 | 自動クラッチ制御装置における微速走行制御方法及び自動クラッチ制御装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2545117B2 (ja) * | 1988-08-08 | 1996-10-16 | 株式会社クボタ | トラクタの走行変速構造 |
| JP2550712B2 (ja) * | 1989-07-06 | 1996-11-06 | いすゞ自動車株式会社 | 自動クラッチ制御装置 |
-
1993
- 1993-04-06 JP JP5103503A patent/JP2729745B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06294422A (ja) | 1994-10-21 |
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |