JP3574557B2 - 弁制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばクラッチの締結、開放を制御する自動クラッチ制御装置等に用いて好適な弁制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、マニュアルトランスミッションを有する車両において、運転者の負担を軽減するために、車両の発進時や変速ギヤの切換時を検出することによって、クラッチを自動的に締結、開放するようにした自動クラッチ制御装置が提案されている。
【０００３】
このような自動クラッチ制御装置には、クラッチを締結、開放するためのレリーズシリンダ等のアクチュエータが設けられ、該レリーズシリンダは制御弁と制御信号出力手段とからなる弁制御装置によって、その作動が制御されている。
【０００４】
そして、この弁制御装置は、制御信号出力手段によって制御弁の電磁アクチュエータにＰＷＭ信号を出力し、制御弁の弁体を変位させることによって、油圧ポンプ等の液圧源からレリーズシリンダに圧油を給排している。これにより、自動クラッチ制御装置は、レリーズシリンダを伸縮させ、クラッチの締結、開放を制御している。
【０００５】
ここで、制御信号出力手段は、車両の運転状態に応じて予め決められた位置までクラッチを移動させるための制御信号としての制御電流に対応したＰＷＭ信号を電磁アクチュエータに出力するものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来技術による弁制御装置では、前記制御弁の弁体を変位させる比例ソレノイド等の電磁アクチュエータが長時間の稼動等で加熱されたときに、電磁アクチュエータのコイル部に熱抵抗が生じるため、入力電圧に対する弁体の変位が徐々に小さくなることがある。
【０００７】
このため、従来技術ではレリーズシリンダへの圧油の供給量が減少し、レリーズシリンダの作動量が徐々に変化してしまうことがあり、クラッチの締結、開放を適切に制御できないという問題がある。
【０００８】
また、車両の運転状態に応じて制御信号を更新するときには、電磁アクチュエータ内の抵抗およびインダクタンスの影響により電磁アクチュエータの作動が遅延し、クラッチを締結、開放するときの電磁アクチュエータの作動速度である応答性が低下するという問題がある。
【０００９】
さらに、電磁アクチュエータを駆動させる電源の電圧が変動した場合には、制御信号が変動し、電磁アクチュエータの作動を適切に制御できないという問題がある。
【００１０】
本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明は制御信号に対する電磁アクチュエータの作動量が変化した場合や制御信号が変動した場合でも、制御信号を補正して油圧アクチュエータを適切に制御することができ、電磁アクチュエータの応答性を向上できるようにした弁制御装置を提供することを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために請求項１の発明は、油圧アクチュエータと油圧源との間に配設され、弁体の変位に応じて油圧アクチュエータに給排させる圧油量を制御する弁部と、該弁部の弁体を制御信号に応じて変位させる電磁アクチュエータとからなる制御弁と、前記油圧アクチュエータを作動させるため、前記電磁アクチュエータに制御信号を出力する制御信号出力手段とからなる弁制御装置に適用される。
【００１２】
そして、請求項１の発明が採用する構成の特徴は、前記制御信号出力手段は、前記油圧アクチュエータを目標となる位置まで作動させるための制御信号の目標値を設定する目標値設定手段と、該目標値設定手段による目標値に応じた制御信号を演算する制御信号演算手段と、前記制御信号の最大値を演算する最大値演算手段と、該最大値演算手段による最大値が目標値よりも大きいときには擬似目標値を目標値に設定し、最大値が目標値よりも小さいときには擬似目標値を最大値に設定する擬似目標値設定手段と、前記制御信号演算手段による制御信号に対して前記電磁アクチュエータに実際に加えられた給電値を検出する給電値検出手段と、該給電値検出手段による検出値と前記擬似目標値設定手段による擬似目標値との偏差を減少させるために前記制御信号演算手段による制御信号を補正して出力する制御信号補正手段とから構成し、前記制御信号補正手段は、前記擬似目標値設定手段による擬似目標値と前記給電値検出手段による検出値との偏差を演算する偏差演算手段と、該偏差演算手段による偏差に基いて前記給電値検出手段による検出値が前記擬似目標値に収束するように前記制御信号を補正するための補正量を演算する補正量演算手段と、該補正量演算手段による補正量を用いて補正した制御信号を演算する補正制御信号演算手段とから構成したことにある。
【００１３】
このように構成したことにより、制御信号演算手段は、目標値設定手段による目標値に応じて制御信号を演算する。このとき、制御信号補正手段は、偏差演算手段を用いて擬似目標値設定手段による擬似目標値と給電値検出手段による検出値との偏差を演算し、補正量演算手段を用いて検出値が擬似目標値に収束するように該偏差に基いて補正量を演算すると共に、補正制御信号演算手段を用いて該補正量に従って制御信号を補正する。これにより、電磁アクチュエータの発熱等による影響を相殺できると共に、油圧アクチュエータを目標となる位置まで速やかに作動させることができる。
【００１４】
また、目標値が最大値よりも大きいときには、擬似目標値設定手段によって擬似目標値を最大値に設定するから、制御信号を最大値に保持することができ、制御信号を過大に補正することなく、電磁アクチュエータを作動させることができる。
【００１５】
また、請求項２の発明は、クラッチを締結、開放する油圧アクチュエータと、該油圧アクチュエータと油圧源との間に配設され、弁体の変位に応じて油圧アクチュエータに給排させる圧油量を制御する弁部と、該弁部の弁体を制御信号に応じて変位させる電磁アクチュエータとからなる制御弁と、前記油圧アクチュエータを作動させるため、前記電磁アクチュエータに制御信号を出力する制御信号出力手段とからなる弁制御装置に適用される。
【００１６】
そして、請求項２の発明が採用する構成の特徴は、前記制御信号出力手段は、車両の運転状態に応じてクラッチを締結、開放するために前記油圧アクチュエータを作動させるための制御信号の目標値を設定する目標値設定手段と、該目標値設定手段による目標値に応じた制御信号を演算する制御信号演算手段と、前記制御信号の最大値を演算する最大値演算手段と、該最大値演算手段による最大値が目標値よりも大きいときには擬似目標値を目標値に設定し、最大値が目標値よりも小さいときには擬似目標値を最大値に設定する擬似目標値設定手段と、前記制御信号演算手段による制御信号に対して前記電磁アクチュエータに実際に加えられた給電値を検出する給電値検出手段と、該給電値検出手段による検出値と前記擬似目標値設定手段による擬似目標値との偏差を減少させるために前記制御信号演算手段による制御信号を補正して出力する制御信号補正手段とから構成し、前記制御信号補正手段は、前記擬似目標値設定手段による擬似目標値と前記給電値検出手段による検出値との偏差を演算する偏差演算手段と、該偏差演算手段による偏差に基いて前記給電値検出手段による検出値が前記擬似目標値に収束するように前記制御信号を補正するための補正量を演算する補正量演算手段と、該補正量演算手段による補正量を用いて補正した制御信号を演算する補正制御信号演算手段とから構成したことにある。
【００１７】
この場合、制御信号演算手段は、目標値設定手段による目標値に応じて制御信号演算手段によって制御信号を演算する。このとき、制御信号補正手段は、偏差演算手段を用いて擬似目標値設定手段による擬似目標値と給電値検出手段による検出値との偏差を演算し、補正量演算手段を用いて検出値が擬似目標値に収束するように該偏差に基いて補正量を演算すると共に、補正制御信号演算手段を用いて該補正量に従って制御信号を補正する。これにより、電磁アクチュエータの発熱等による影響を相殺できると共に、油圧アクチュエータを目標となる位置まで早期に作動させて、クラッチの締結、開放を制御することができる。
【００１８】
また、目標値が最大値よりも大きいときには、擬似目標値設定手段によって擬似目標値を最大値に設定するから、制御信号を最大値に保持することができ、制御信号を過大に補正することなく、電磁アクチュエータを作動させて、クラッチの締結、開放を適切に制御することができる。
【００１９】
また、請求項３の発明は、油圧アクチュエータと油圧源との間に配設され、弁体の変位に応じて油圧アクチュエータに給排させる圧油量を制御する弁部と、該弁部の弁体を制御信号に応じて変位させる電磁アクチュエータとからなる制御弁と、前記油圧アクチュエータを作動させるため、前記電磁アクチュエータに制御信号を出力する制御信号出力手段とからなる弁制御装置において、前記制御信号出力手段は、前記油圧アクチュエータを目標となる位置まで作動させるための制御信号の目標値を設定する目標値設定手段と、該目標値設定手段による目標値に応じた制御信号を演算する制御信号演算手段と、前記制御信号の最大値を演算する最大値演算手段と、該最大値演算手段による最大値が目標値よりも大きいときには擬似目標値を目標値に設定し、最大値が目標値よりも小さいときには擬似目標値を最大値に設定する擬似目標値設定手段と、前記制御信号演算手段による制御信号に対して前記電磁アクチュエータに実際に加えられた給電値を検出する給電値検出手段と、該給電値検出手段による検出値と前記擬似目標値設定手段による擬似目標値との偏差を減少させるために前記制御信号演算手段による制御信号を補正して出力する制御信号補正手段とから構成し、該制御信号補正手段は、前記擬似目標値設定手段による擬似目標値と該給電値検出手段による検出値との偏差を演算する偏差演算手段と、該偏差演算手段による偏差に対する比例演算を行う比例演算手段と、前記偏差演算手段による偏差に対する積分演算を行う積分演算手段と、前記比例演算手段による演算値と積分演算手段による演算値とを前記制御信号演算手段による制御信号に対して加算する加算手段とから構成したことを特徴としている。
【００２０】
上記構成により、制御信号補正手段は、比例演算手段による演算値と積分演算手段による演算値とを制御信号演算手段による制御信号に対して加算し、この加算演算値に基づく制御信号を電磁アクチュエータに出力することができる。このため、制御信号出力手段は、比例演算手段による演算値によって擬似目標値と検出値との偏差を減少させる制御信号を出力することができ、擬似目標値と検出値との間に定常偏差が生じるのを防止しつつ、前記油圧アクチュエータを目標とする位置まで速やか作動させることができる。また、制 御信号補正手段は、擬似目標値と検出値との偏差を減少させる構成としたから、目標値が最大値よりも大きくなるときに積分演算手段の演算値が過大に増加するのを防ぐことができ、ワインドアップ現象が生じるのを防止できると共に、電磁アクチュエータを速やかに作動させることができる。
【００２１】
また、請求項４の発明は、クラッチを締結、開放する油圧アクチュエータと、該油圧アクチュエータと油圧源との間に配設され、弁体の変位に応じて油圧アクチュエータに給排させる圧油量を制御する弁部と、該弁部の弁体を制御信号に応じて変位させる電磁アクチュエータとからなる制御弁と、前記油圧アクチュエータを作動させるため、前記電磁アクチュエータに制御信号を出力する制御信号出力手段とからなる弁制御装置において、前記制御信号出力手段は、車両の運転状態に応じてクラッチを締結、開放するために前記油圧アクチュエータを作動させるための制御信号の目標値を設定する目標値設定手段と、該目標値設定手段による目標値に応じた制御信号を演算する制御信号演算手段と、前記制御信号の最大値を演算する最大値演算手段と、該最大値演算手段による最大値が目標値よりも大きいときには擬似目標値を目標値に設定し、最大値が目標値よりも小さいときには擬似目標値を最大値に設定する擬似目標値設定手段と、前記制御信号演算手段による制御信号に対して前記電磁アクチュエータに実際に加えられた給電値を検出する給電値検出手段と、該給電値検出手段による検出値と前記擬似目標値設定手段による擬似目標値との偏差を減少させるために前記制御信号演算手段による制御信号を補正して出力する制御信号補正手段とから構成し、該制御信号補正手段は、前記擬似目標値設定手段による擬似目標値と該給電値検出手段による検出値との偏差を演算する偏差演算手段と、該偏差演算手段による偏差に対する比例演算を行う比例演算手段と、前記偏差演算手段による偏差に対する積分演算を行う積分演算手段と、前記比例演算手段による演算値と積分演算手段による演算値とを前記制御信号演算手段による制御信号に対して加算する加算手段とから構成したことを特徴としている。
【００２２】
上記構成により、制御信号補正手段は、比例演算手段による演算値と積分演算手段による演算値とを制御信号演算手段による制御信号に対して加算し、この加算演算値に基づく制御信号を電磁アクチュエータに出力することができる。このため、制御信号出力手段は、比例演算手段による演算値によって擬似目標値と検出値との偏差を減少させる制御信号を出力することができ、擬似目標値と検出値との間に定常偏差が生じるのを防止しつつ、前記油圧アクチュエータを目標とする位置まで速やか作動させることができる。また、制御信号補正手段は、擬似目標値と検出値との偏差を減少させる構成としたから、目標値が最大値よりも大きくなるときに積分演算手段の演算値が過大に増加するのを防ぐことができ、ワインドアップ現象が生じるのを防止できると共に、電磁アクチュエータを速やかに作動させて、クラッチの応答性を向上させることができる。
【００２３】
また、請求項５の発明では、最大値演算手段は、電源の電圧値と前記制御弁を構成する電磁アクチュエータのインピーダンスとの関係から制御信号の最大値を演算する構成としている。
【００２４】
これにより、最大値演算手段は電源の電圧値と電磁アクチュエータのインピーダンスとを用いることによって電磁アクチュエータに給電できる制御信号の最大値を演算することができる。
【００２５】
また、請求項６の発明では、擬似目標値設定手段によって設定される擬似目標値は、最大値が目標値よりも大きいときには目標値と等しい値に設定し、最大値が目標値よりも小さいときには最大値と等しい値に設定する構成としている。
【００２６】
このため、擬似目標値が制御信号の最大値よりも大きくなるのを防止することができ、目標値が最大値よりも大きいときには、制御信号を最大値に保持することができ、制御信号を過大に補正することなく、電磁アクチュエータを速やかに作動させることができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態による弁制御装置を自動クラッチ制御装置に適用した場合を例に挙げて詳細に説明する。
【００２８】
ここで、図１ないし図１０は本発明の実施の形態を示し、１は車両に搭載されるエンジンで、該エンジン１には出力軸としてのクランク軸１Ａが設けられ、該クランク軸１Ａはエンジン１によって回転駆動されるものである。
【００２９】
２は後述のクラッチ３を介してエンジン１に締結、開放される変速機で、該変速機２には、入力軸２Ａと出力軸２Ｂとが設けられ、該入力軸２Ａと出力軸２Ｂとの間には変速ギヤ２Ｃ等が配設されている。そして、変速機２は、シフトレバー２Ｄを操作し、変速ギヤ２Ｃを例えば１速、２速、３速、４速、リバースに切換えることによって、車両の駆動力と速度を可変に制御するものである。
【００３０】
３はエンジン１と変速機２との間に設けられたクラッチを示し、該クラッチ３は、エンジン１のクランク軸１Ａに取付けられた駆動側ディスク３Ａと変速機２の入力軸２Ａに取付けられた従動側ディスク３Ｂとから構成されている。そして、クラッチ３は、従動側ディスク３Ｂを駆動側ディスク３Ａに摺接させることによってエンジン１のクランク軸１Ａと変速機２の入力軸２Ａとを締結し、エンジン１から変速機２にトルクを伝達している。また、クラッチ３は、従動側ディスク３Ｂを駆動側ディスク３Ａから離間させることによって、エンジン１のクランク軸１Ａと変速機２の入力軸２Ａとを切離している。このとき、エンジン１から変速機２にトルクは伝達されず、エンジン１と変速機２とは開放されるものである。
【００３１】
また、従動側ディスク３Ｂは常時はばね（図示せず）によって駆動側ディスク３Ａに向け矢示Ａ方向に付勢され、このときのばね力により従動側ディスク３Ｂは駆動側ディスク３Ａに向けた締結力が付与されている。そして、従動側ディスク３Ｂが駆動側ディスク３Ａから離間する矢示Ｂ方向に変位したときには、エンジン１のクランク軸１Ａと変速機２の入力軸２Ａとが切離されるものである。
【００３２】
４は従動側ディスク３Ｂを駆動側ディスク３Ａに摺接、離間させるレリーズシリンダで、該レリーズシリンダ４は、図１ないし図３に示すように、チューブ４Ａと、該チューブ４Ａ内に摺動可能に設けられたピストン４Ｂと、一端側が該ピストン４Ｂに固着され、他端側がチューブ４Ａ外に突出したロッド４Ｃとから構成されている。また、レリーズシリンダ４にはピストン４Ｂによって油室４Ｄが画成されると共に、ピストン４Ｂはばね５によって常時は油室４Ｄが縮小する方向に付勢されている。そして、レリーズシリンダ４の給排口４Ｅには管路６が接続され、該管路６を通じて圧油が給排されるものである。
【００３３】
このため、ロッド４Ｃは常時はばね５によって矢示Ｃ方向に縮小し、従動側ディスク３Ｂを矢示Ａ方向に付勢する。一方、油室４Ｄに管路６を通じて圧油が供給されたときには、ロッド４Ｃは矢示Ｄ方向に伸長し、従動側ディスク３Ｂを矢示Ｂ方向に変位させるものである。
【００３４】
７はレリーズシリンダ４に圧油を給排する油圧ユニットで、該油圧ユニット７は、図２に示すように、油圧源としての油圧ポンプ８、リリーフ弁９、電磁式の制御弁１０から大略構成され、油圧ポンプ８から供給される圧油はリリーフ弁９によって常に一定の圧力に保たれている。また、電磁式の制御弁１０は後述のスプール弁１１、ばね１５、電磁アクチュエータ１６等から構成されている。
【００３５】
１１は制御弁の弁部としてのスプール弁で、該スプール弁１１は、図３に示すように略筒状の弁ケーシング１２とスプール１３とからなり、該弁ケーシング１２の内周側にはスプール１３が摺動可能に挿嵌されるスプール摺動穴１２Ａが形成されている。また、弁ケーシング１２にはスプール摺動穴１２Ａの軸方向に離間してタンクポート１２Ｂ、ポンプポート１２Ｃ、流出入ポート１２Ｄ、ドレンポート１２Ｅ，１２Ｆが設けられている。
【００３６】
ここで、タンクポート１２Ｂはタンク１４に接続され、ポンプポート１２Ｃは油圧ポンプ８に接続されている。そして、流出入ポート１２Ｄは管路６を介してレリーズシリンダ４の給排口４Ｅに接続されている。また、ドレンポート１２Ｅ，１２Ｆはタンク１４に接続されている。
【００３７】
１３は弁ケーシング１２のスプール摺動穴１２Ａ内に変位可能に設けられた弁体としてのスプールであり、該スプール１３には、図３に示すように２個のランド１３Ａ，１３Ｂが設けられ、ランド１３Ａはタンクポート１２Ｂと流出入ポート１２Ｄとの間を連通、遮断し、ランド１３Ｂはポンプポート１２Ｃと流出入ポート１２Ｄとの間を連通、遮断するものである。
【００３８】
また、スプール１３と弁ケーシング１２との間には、ドレンポート１２Ｅに連通するばね室１２Ｇが形成され、該ばね室１２Ｇ内には、スプール１３を矢示Ｅ方向に常時付勢するばね１５が設けられている。そして、スプール１３は、後述する電磁アクチュエータ１６によりコントロールユニット１７から出力されるパルス幅変調信号（以下、ＰＷＭ信号という）のデューティ比に比例して矢示Ｅ，Ｆ方向に摺動変位され、スプール弁１１を図２に示す中立位置（イ）、低圧位置（ロ）、高圧位置（ハ）に切換えるものである。
【００３９】
１６はスプール１３を駆動する電磁アクチュエータで、該電磁アクチュエータ１６は電磁比例ソレノイドからなり、弁ケーシング１２に取付けられたケース１６Ａと、該ケース１６Ａ内に設けられたコイル部１６Ｂと、該コイル部１６Ｂの内周側に変位可能に設けられた駆動ロッド１６Ｃとから構成されている。
【００４０】
そして、電磁アクチュエータ１６のコイル部１６Ｂは後述のコントロールユニット１７の出力側に接続され、電磁アクチュエータ１６はコントロールユニット１７からコイル部１６Ｂに制御信号としての制御電流に応じたＰＷＭ信号が供給されることによって、スプール１３を矢示Ｅ，Ｆ方向に摺動変位させ、スプール弁１１を中立位置（イ）、低圧位置（ロ）、高圧位置（ハ）のいずれかに切換制御する。
【００４１】
即ち、電磁アクチュエータ１６にＰＷＭ信号が供給されていないときには、スプール１３はばね１５によって矢示Ｅ方向に付勢され、スプール弁１１は低圧位置（ロ）となる。このとき、油室４Ｄ内の油液がタンク１４に排出され、油室４Ｄ内の圧力がタンク１４内のドレン圧まで低下し、レリーズシリンダ４のロッド４Ｃは矢示Ｃ方向に縮小する。
【００４２】
また、電磁アクチュエータ１６に例えば５０％のディーティ比のＰＷＭ信号が供給されたときには、スプール弁１１が中立位置（イ）に切換わる。このとき、タンクポート１２Ｂ，ポンプポート１２Ｃはスプール１３のランド１３Ａ，１３Ｂによって閉塞されると共に、油室４Ｄ内に圧油が給排されず、レリーズシリンダ４は停止する。
【００４３】
さらに、電磁アクチュエータ１６によってスプール１３が中立位置（イ）を越えて矢示Ｆ方向に摺動変位したときには、スプール弁１１は高圧位置（ハ）に切換えられる。このとき、油圧ポンプ８からの圧油がレリーズシリンダ４の油室４Ｄ内に供給され、レリーズシリンダ４のロッド４Ｃは矢示Ｄ方向に伸長する。
【００４４】
１７は制御信号出力手段をなす自動クラッチ用のコントロールユニットを示し、該コントロールユニット１７は例えばマイクロコンピュータ等により構成され、該コントロールユニット１７にはＲＯＭ、ＲＡＭ等からなる記憶部１７Ａが設けられている。
【００４５】
また、コントロールユニット１７にはレリーズシリンダ４のストローク位置を検出するストロークセンサ１８が接続されると共に、後述の車両運転状態検出手段として例えばスロットルセンサ１９、車速センサ２０、シフト位置センサ２１、エンジン回転数センサ２２等が接続されている。
【００４６】
そして、記憶部１７Ａには図５ないし図８に示す自動クラッチの制御処理プログラムが格納されており、スロットルセンサ１９、車速センサ２０、シフト位置センサ２１、エンジン回転数センサ２２によるそれぞれの検出信号を用いて車両の運転状態に応じたクラッチ３の制御モードを判別すると共に、ストロークセンサ１８による検出位置を用いてレリーズシリンダ４を駆動制御するために電磁アクチュエータ１６に制御信号としての制御電流に対応したＰＷＭ信号を出力している。
【００４７】
このため、ＰＷＭ信号のデューティ比ｄが大きく、デューティ比ｄが１００％に近くなるに従って制御電流は大きくなると共に、スプール１３は矢示Ｆ方向に移動する。これにより、油圧ポンプ８からレリーズシリンダ４に圧油が供給され、ロッド４Ｃは矢示Ｄ方向に伸長し、従動側ディスク３Ｂを矢示Ｂ方向に変位させる。
【００４８】
一方、ＰＷＭ信号のデューティ比ｄが大きく、デューティ比ｄが０％に近くなるに従って制御電流は小さくなると共に、スプール１３は矢示Ｅ方向に移動する。これにより、油圧ポンプ８からレリーズシリンダ４に圧油が供給され、ロッド４Ｃは矢示Ｃ方向に縮小し、従動側ディスク３Ｂを矢示Ａ方向に変位させるものである。
【００４９】
１８はレリーズシリンダ４のストローク位置を検出する作動位置検出手段としてのストロークセンサで、該ストロークセンサ１８はレリーズシリンダ４のロッド４Ｃの近傍に設けられ、レリーズシリンダ４のストローク位置となるロッド４Ｃ先端の検出位置に応じた信号をコントロールユニット１７に出力している。
【００５０】
１９はスロットルの開度を検出するスロットルセンサ、２０は車両の速度を検出する車速センサ、２１はシフトレバー２Ｄのシフト位置を検出するシフト位置センサ、２２はエンジン１の回転数を検出するエンジン回転数センサをそれぞれ示している。そして、スロットルセンサ１９、車速センサ２０、シフト位置センサ２１、エンジン回転数センサ２２は車両運転状態検出手段を構成し、車両の運転状態に応じた検出信号をコントロールユニット１７に出力するものである。
【００５１】
２３は給電値検出手段としての電流検出器で、該電流検出器２３の出力側はコントロールユニット１７に接続されている。そして、該電流検出器２３は、電磁アクチュエータ１６にコントロールユニット１７からＰＷＭ信号を供給したときに、コイル部１６Ｂに流れる実際の制御電流を検出し、制御電流の検出値Ｉy を検出信号としてコントロールユニット１７に出力している。
【００５２】
また、電流検出器２３はＰＷＭ信号が出力される例えば５ｍｓ程度の制御ステップ毎にコイル部１６Ｂに供給された制御電流を検出し、この検出値をコントロールユニット１７に出力するものである。即ち、電流検出器２３は、ＰＷＭ信号の出力タイミングに同期して制御電流を検出するものである。
【００５３】
２４は電磁アクチュエータ１６の電源として例えばバッテリ（図示せず）等の電圧を検出する電圧検出器で、該電圧検出器２４の出力側はコントロールユニット１７に接続されている。そして、電源検出器２４は電源の電圧値Ｖをコントロールユニット１７に出力している。
【００５４】
次に、コントロールユニット１７による自動クラッチ制御処理を図４に示す制御ブロック図を参照して説明する。
【００５５】
２５はクラッチモード判別部で、該クラッチモード判別部２５はスロットルセンサ１９、車速センサ２０、シフト位置センサ２１、エンジン回転数センサ２２によるそれぞれの検出信号を用いてクラッチ３を締結、開放させるための制御モードを判別する。
【００５６】
２６は目標位置演算部で、該目標位置演算部２６はクラッチモード判別部２５によって判定された制御モードに応じてレリーズシリンダ４の目標とすべきストローク位置としての目標位置を演算している。このため、目標位置演算部２６は、例えばクラッチモード判別部２５によってクラッチ３を締結させる制御モードと判定したときには、レリーズシリンダ４を縮小させ、従動側ディスク３Ｂを駆動側ディスク３Ａに摺接させるために、レリーズシリンダ４が縮小した位置となる目標位置を演算する。
【００５７】
また、目標位置演算部２６は、例えばクラッチモード判別部２５によってクラッチ３を開放させる制御モードと判定したときには、レリーズシリンダ４を伸長させ、従動側ディスク３Ｂを駆動側ディスク３Ａから離間させるために、レリーズシリンダ４が伸長した位置となる目標位置を演算する。
【００５８】
さらに、目標位置演算部２６は、例えばクラッチモード判別部２５によってクラッチ３をエンジン１から変速機２に一部のトルクを伝達する半クラッチ位置から徐々に締結させる制御モードと判定したときには、レリーズシリンダ４を徐々に縮小させて、従動側ディスク３Ｂを駆動側ディスク３Ａに徐々に摺接させるために、レリーズシリンダ４が伸長した位置から縮小した位置に向けて目標位置を更新する。
【００５９】
２７は位置偏差演算部で、該位置偏差演算部２７は目標位置演算部２６による目標位置とストロークセンサ１８による検出位置との位置偏差を演算している。
【００６０】
２８は目標値設定手段としての目標電流設定部で、目標電流設定部２８は位置偏差演算部２７による位置偏差を減少させて目標位置演算部２６による目標位置までレリーズシリンダ４を伸長させるための目標信号として制御電流の目標値Ｉr を設定する。
【００６１】
即ち、クラッチモード判別部２５によってクラッチ３を締結させる制御モードと判別したときには、目標電流設定部２８はスプール弁１１を低圧位置（ロ）に切換えるための制御電流の目標値Ｉr を設定する。これにより、スプール１３は矢示Ｅ方向に摺動変位し、レリーズシリンダ４が矢示Ｃ方向に縮小すると共に、従動側ディスク３Ｂは駆動側ディスク３Ａに摺接する。
【００６２】
また、クラッチモード判別部２５によってクラッチ３を開放させる制御モードと判別したときには、目標電流設定部２８はスプール弁１１を高圧位置（ハ）に切換えるための制御電流の目標値Ｉr を設定する。これにより、スプール１３は矢示Ｆ方向に摺動変位し、レリーズシリンダ４が矢示Ｄ方向に伸長すると共に、従動側ディスク３Ｂは駆動側ディスク３Ａから離間する。
【００６３】
さらに、クラッチモード判別部２５によってクラッチ３を半クラッチ位置から徐々に締結させる制御モードと判定したときには、目標電流設定部２８は高圧位置（ハ）から低圧位置（ロ）に徐々に切換えるための制御電流の目標値Ｉr を設定する。これにより、スプール１３は矢示Ｅ方向に摺動変位し、レリーズシリンダ４が矢示Ｃ方向に縮小すると共に、従動側ディスク３Ｂは駆動側ディスク３Ａに徐々に摺接する。
【００６４】
２９は後述の電圧変動補正部３０と共に制御信号演算手段を構成するデュ−ティ比演算部で、該デュ−ティ比演算部２９は目標電流設定部２８による制御電流の目標値Ｉr に対応したＰＷＭ信号のデュ−ティ比ｄ0 を演算している。即ち、デュ−ティ比演算部２９は例えばスプール弁１３を低圧位置（ロ）に切換えるときには０％のデュ−ティ比ｄ0 を演算し、スプール弁１３を中立位置（イ）に切換えるときには５０％のデュ−ティ比ｄ0 を演算し、スプール弁１３を高圧位置（ハ）に切換えるときには１００％のデュ−ティ比ｄ0 を演算するものである。そして、デュ−ティ比演算部２９は演算したデュ−ティ比ｄ0 に対応する信号を後述の電圧変動補正部３０に出力している。
【００６５】
３０は電磁アクチュエータ１６の電源となるバッテリ（図示せず）の電圧値Ｖが変動したときに、この変動に応じてデュ−ティ比ｄ0 を補正する電圧変動補正部で、該電圧変動補正部３０は電圧検出器２４による電圧値Ｖが上昇したときにはデュ−ティ比ｄ0 を減少させ、電圧値Ｖが降下したときにはデュ−ティ比ｄ0 を増加させるものである。これにより、電圧変動補正部３０は補正したデュ−ティ比ｄ1 に対応した信号を出力し、ＰＷＭ信号を生成するためのバッテリの電圧値Ｖが変動することによって電磁アクチュエータ１６に流れる制御電流が変化するのを防止している。
【００６６】
３１は制御信号補正手段としてのデュ−ティ比補正部で、該デュ−ティ比補正部３１は後述の偏差演算部３４、比例演算部３５、積分演算部３６、加算演算部３７およびＰＷＭ変換部３８から構成されている。そして、デュ−ティ比補正部３１は後述の制御電流の擬似目標値Ｉr0 と検出値Ｉy との偏差ｅを減少させるためにデュ−ティ比ｄ1 を補正し、補正後のデュ−ティ比ｄを演算し、デュ−ティ比ｄに対応したＰＷＭ信号を電磁アクチュエータ１６に出力している。
【００６７】
３２は最大値演算手段としての最大値演算部で、該最大値演算部３２は、電圧検出器２４による電圧値Ｖと、例えば６Ω程度の予め決められた電磁アクチュエータ１６のインピーダンスＺとを用いて、電磁アクチュエータ１６に給電できる制御電流の最大電流値としての最大値ＩL を下記数１に示す如く演算する。
【００６８】
【数１】
【００６９】
３３は擬似目標値設定手段としての擬似目標値設定部で、該擬似目標値設定部３３は最大値演算部３２による最大値ＩL と目標電流設定部２８による目標値Ｉr とから擬似目標値Ｉr0を設定する。
【００７０】
即ち、擬似目標値設定部３３は、最大値ＩL が目標値Ｉr よりも大きい（ＩL ＞Ｉr ）ときには、擬似目標値Ｉr0を目標値Ｉr と等しい値（Ｉr0＝Ｉr ）に設定し、最大値ＩL が目標値Ｉr よりも小さい（ＩL ≦Ｉr ）ときには、擬似目標値Ｉr0を目標値Ｉr と等しい値（Ｉr0＝ＩL ）に設定するものである。
【００７１】
３４は偏差演算手段としての偏差演算部で、該偏差演算部３４は擬似目標値設定部３３によって設定された擬似目標値Ｉr0と電流検出器２３からの検出値Ｉy との偏差ｅを下記数２に示すように演算する。
【００７２】
【数２】
【００７３】
３５は比例演算手段としての比例演算部で、該比例演算部３５は、後述の積分演算部３６と共に検出値Ｉ y が擬似目標値Ｉ r0 に収束するように制御電流を補正するための補正量を演算する補正量演算手段を構成している。そして、比例演算部３５は、比例演算用の定数Ｋp と偏差演算部３４による偏差ｅとの積から比例演算値ｕ1 を下記数２に示す如く演算する。
【００７４】
【数３】
【００７５】
３６は積分演算手段としての積分演算部で、該積分演算部３６は、積分演算用の定数Ｋi を用いて偏差演算部３４からの偏差ｅとに対する積分演算を行い、このときの積分値に対応した積分演算値ｕ2 を下記数４に示す如く演算する。
【００７６】
【数４】
【００７７】
３７は加算手段（補正制御信号演算手段）としての加算演算部で、該加算演算部３７は、比例演算部３５による比例演算値ｕ1 、積分演算部３６による積分演算値ｕ2 およびデューティ比ｄ1 を加算している。そして、加算演算部３７は補正後のデューティ比ｄを下記数５に示す如く演算する。
【００７８】
【数５】
【００７９】
３８はＰＷＭ変換部で、該ＰＷＭ変換部３８は加算演算部３７から出力されるデューティ比ｄをＰＷＭ信号に変換し、このＰＷＭ信号を電磁式の制御弁１０の電磁アクチュエータ１６に出力している。これにより、ＰＷＭ変換部３８は補正後のデューティ比ｄに対応した制御電流を電磁アクチュエータ１６のコイル部１６Ｂに出力するものである。
【００８０】
次に、図５ないし図８を参照してコントロールユニット１７による自動クラッチの制御処理について説明する。ここで、自動クラッチの制御処理は図５に示す制御モード判別処理と図６に示すＰＷＭ信号出力処理とからなり、ＰＷＭ信号出力処理は制御モード判別処理に対して例えば５ｍｓ程度の制御ステップ毎に割込み処理されるものである。
【００８１】
まず、制御モード判別処理について説明するに、ステップ１では例えばイグニションスイッチが「ＯＦＦ」か否かによって制御終了条件が成立しているか否かを判定し、ステップ１で「ＹＥＳ」と判定したときには、イグニションスイッチが「ＯＦＦ」となっているから、ステップ２に移って制御を終了する。一方、ステップ１で「ＮＯ」と判定したときには、制御終了条件が成立していないから、次なるステップ３に移る。
【００８２】
ステップ３では、スロットルセンサ１９、車速センサ２０、シフト位置センサ２１、エンジン回転数センサ２２による検出信号を用いてクラッチ３を締結、開放させる制御モードを判別し、再度ステップ１に移行する。
【００８３】
次に、図６に示すＰＷＭ信号出力処理について説明するに、ステップ１１では、制御モード判別処理によって判別された制御モードに応じてレリーズシリンダ４の目標位置を設定し、ステップ１２では目標位置と検出位置との位置偏差を演算する。
【００８４】
そして、ステップ１３では位置偏差を減少させるために電磁アクチュエータ１６に出力すべき制御電流の目標値Ｉr を設定する。例えば、クラッチ３を締結させるときには、制御電流の目標値Ｉr を零（Ｉr ＝０）に設定する。一方、クラッチ３を開放させるときには、例えば制御電流の目標値Ｉr を予め決められた最大となる一定値Ｉmax （Ｉr ＝Ｉmax ）に設定する。
【００８５】
次に、ステップ１４では、制御電流の目標値Ｉr に対応したＰＷＭ信号のデューティ比ｄ0 を演算し、ステップ１５ではバッテリの電圧値Ｖの変動に応じてこのデューティ比ｄ0 を補正し、補正したデューティ比ｄ1 を演算すると共に、ステップ１６に移行する。
【００８６】
次に、ステップ１６では、擬似目標値Ｉr0を設定すると共に、ステップ１７では電磁アクチュエータ１６に流れる制御電流の検出値Ｉy と擬似目標値Ｉr0との偏差ｅを減少させるために制御電流の検出値Ｉy に対するデューティ比の補正処理を行ない、デューティ比ｄを演算する。
【００８７】
そして、次なるステップ１８では、デューティ比ｄをＰＷＭ信号に変換し、このＰＷＭ信号を電磁アクチュエータ１６に出力し、ステップ１９に移ってリターンする。
【００８８】
次に、図７に示す擬似目標値Ｉr0の設定処理について説明するに、ステップ２１では、電圧検出器２４によってバッテリの電圧値Ｖを検出し、ステップ２２では、この電圧値Ｖと予め記憶部１７Ａに格納されている電磁アクチュエータ１６のインピーダンスＺとから数１の式に基づいて制御電流の最大値ＩL を演算する。
【００８９】
そして、ステップ２３では最大値ＩL が目標値Ｉr よりも小さい（ＩL ≦Ｉr ）か否かを判別し、ステップ２３で「ＹＥＳ」と判定したときには、最大値ＩL が目標値Ｉr よりも小さい（ＩL ≦Ｉr ）から、ステップ２４に移って擬似目標値Ｉr0を最大値ＩL と等しい値（Ｉr0＝ＩL ）に設定し、ステップ２６に移ってリターンする。
【００９０】
一方、ステップ２３で「ＮＯ」と判定したときには、最大値ＩL は目標値Ｉr よりも大きい（ＩL ＞Ｉr ）から、ステップ２５に移って擬似目標値Ｉr0を目標値Ｉr と等しい値（Ｉr0＝Ｉr ）に設定し、ステップ２６に移ってリターンする。
【００９１】
次に、図８に示す制御電流の検出値Ｉy に対するデューティ比の補正処理について説明するに、ステップ３１では擬似目標値Ｉr0と検出値Ｉy との偏差ｅを数２の式により演算し、ステップ３２に移って偏差ｅと比例演算の利得として予め決められた値の定数Ｋp とを掛けることによって比例演算値ｕ1 を数３の式によって演算する。
【００９２】
次に、ステップ３３では偏差ｅと積分演算の利得として予め決められた値の定数Ｋi との積を演算し、前回の積分演算値ｕ2 に加算することによって新たなる積分演算値ｕ2 を数４の式により演算する。
【００９３】
そして、ステップ３４ではデューティ比ｄ1 に比例演算値ｕ1 、積分演算値ｕ2 を加算することによって、補正後のデューティ比ｄを数５の式により演算し、ステップ３５に移ってリターンする。
【００９４】
次に、デューティ比補正部３１の作用について図９を参照しつつ詳述する。ここで、図９は制御電流の検出値Ｉy 、比例演算値ｕ1 、積分演算値ｕ2 と時間との関係を示している。また、目標値Ｉr は例えばクラッチ３を開放するために図９中に一点鎖線で示す特性線３９のようにステップ状に時間変化したものとしている。
【００９５】
まず、車両の運転状態が変化し、目標位置演算部２６による目標位置が変更されたときに、制御電流の目標値Ｉr が例えば零（Ｉr ＝０）からある一定値Ｉr1（Ｉr ＝Ｉr1）にステップ状に時間変化したものとし、一定値Ｉr1は制御電流の最大値ＩL を越えない（ＩL ＞Ｉr1）ものとする。
【００９６】
ここで、デューティ比補正部３１を設けない場合、即ち定数Ｋp が零（Ｋp ＝０）、かつ定数Ｋi が零（Ｋi ＝０）の場合の制御電流の検出値Ｉy を比較例として図９中に点線で示す特性線４０に示す。この場合、電磁アクチュエータ１６が加熱されたときには、コイル部１６Ｂの内部抵抗が増加するから、実際に電磁アクチュエータ１６に流れる制御電流は、加熱されていないときに比べて減少することになる。
【００９７】
このため、制御電流の検出値Ｉy は目標値Ｉr に達することができず、検出値Ｉy と目標値Ｉr との間に定常偏差ｅ0 が発生することになる。これにより、クラッチ３は目標とする位置まで移動することができず、例えば車両の運転状態が変化し、クラッチ３を開放させる制御モードから半クラッチ位置から徐々に締結させる制御モードに変更したときに、運転者の意に反してクラッチ３が締結してしまう等の不具合を生じることになる。
【００９８】
また、コイル部１６Ｂ内の抵抗およびインダクタンスにより、電磁アクチュエータ１６の作動が遅延すると共に、電磁アクチュエータ１６の応答性が低下し、クラッチ３の締結、開放が遅れる傾向がある。
【００９９】
そこで、本実施の形態による弁制御装置ではデューティ比補正部３１を設けることにより、実際に電磁アクチュエータ１６に流れる制御電流の検出値Ｉy と擬似目標値Ｉr0との偏差ｅを減少させるためのフィードバック制御を行なっている。このとき、制御電流の検出値Ｉy は、図９中に実線で示す特性線４１のように一定値Ｉr1に向って徐々に増加する。
【０１００】
即ち、目標値Ｉr に設定された擬似目標値Ｉr0と検出値Ｉy との偏差ｅを用いて比例演算値ｕ1 を図９中の特性線４２に示すように演算すると共に、偏差ｅを用いて積分演算値ｕ2 を図９中の特性線４３に示すように演算する。そして、比例演算値ｕ1 と積分演算値ｕ2 とをデューティ比ｄ1 に加算し、補正後のデューティ比ｄをＰＷＭ信号に変換すると共に、このＰＷＭ信号を電磁アクチュエータ１６に出力し、コイル部１６Ｂに流れる制御電流を増減させている。
【０１０１】
これにより、電磁アクチュエータ１６に流れる制御電流の検出値Ｉy が目標値Ｉr に達してないときには、電磁アクチュエータ１６に出力する制御電流を増加させることができる。一方、電磁アクチュエータ１６に流れる制御電流の検出値Ｉy が目標値Ｉr よりも過大となるときには、電磁アクチュエータ１６に供給する制御電流を減少させることができる。
【０１０２】
このとき、積分演算値ｕ2 はほぼ定常偏差ｅ0 に対応した一定値ｕ20となる。これにより、電磁アクチュエータ１６が加熱されたときでも、この加熱による影響を相殺でき、電磁アクチュエータ１６が加熱されていないときとほぼ等しい制御電流を流すことができる。このため、クラッチ３を目標とする位置に確実に移動させることができると共に、クラッチ３を適切に制御することができる。
【０１０３】
また、比例演算値ｕ1 をデューティ比ｄ1 に加算するから、偏差ｅを減少させるように電磁アクチュエータ１６に出力する制御電流を増減させることができ、電磁アクチュエータ１６を速やかに作動させて、電磁アクチュエータ１６の応答性を向上させることができる。
【０１０４】
次に、最大値演算部３２と擬似目標値設定部３３との作用について説明する。ここで、目標値Ｉr は例えばクラッチ３を開放するために図１０中に一点鎖線で示す特性線４４のようにステップ状に時間変化したものとしている。そして、バッテリの電圧値Ｖが降下し、制御電流の最大値ＩL が図１０中に仮想線で示す特性線４４に示す如く目標値Ｉr よりも大きく（ＩL ＜Ｉr ）なるものとしている。
【０１０５】
この場合、制御電流の目標値Ｉr が最大値ＩL よりも大きくなったときには、擬似目標値設定部３３は図１０中の特性線４５に示すように擬似目標値Ｉr0を最大値ＩL に設定する。これにより、目標値Ｉr が最大値ＩL よりも大きいときには、制御電流の検出値Ｉy は図１０中の特性線４６に示す如く最大値ＩL に保持されるから、擬似目標値Ｉr0と検出値Ｉy との偏差ｅをほぼ零（ｅ＝０）にすることができる。このため、目標値Ｉr が最大値ＩL よりも大きいときには、積分演算値ｕ2 は図１０中の特性線４７に示すようにほぼ一定の値に保持されることになる。
【０１０６】
これにより、車両の運転状態が変化し、クラッチ３を例えば半クラッチ位置まで移動させるために、電磁アクチュエータ１６の制御電流を減少させるときには、制御電流を目標値Ｉr に追従させて速やか減少させることができる。このため、電磁アクチュエータ１６を速やかに作動させて、クラッチ３の応答性を向上させることができる。
【０１０７】
これに対し、図１１は擬似目標値Ｉr0を常に目標値Ｉr に設定した場合の制御電流の検出値Ｉy 、積分演算値ｕ2 と時間との関係を比較例として示している。
【０１０８】
この場合、図１１中の特性線４８に示すように制御電流の目標値Ｉr が最大値ＩL よりも大きくなったときには、電磁アクチュエータ１６には最大値ＩL よりも大きな値の制御電流を供給することができないから、制御電流の検出値Ｉy は特性線４９に示すように最大値ＩL で保持されることになる。このとき、積分演算値ｕ2 は目標値Ｉr と検出値Ｉy との偏差を積分することになるから、図１１中の特性線５０に示すように徐々に増加することになる。
【０１０９】
そして、車両の運転状態が変化し、クラッチ３を例えば半クラッチ位置まで移動させるために、電磁アクチュエータ１６の制御電流を減少させるときには、増加した積分演算値ｕ2 が減少するまでの間は制御電流の検出値Ｉy は目標値Ｉr に追従せず、検出値Ｉy が減少しないワインドアップ現象が生じることになる。このため、電磁アクチュエータ１６の作動が遅延し、クラッチ３を速やかに半クラッチ位置に移動させることができなくなり、クラッチ３の応答性が低下することになる。
【０１１０】
そこで、本実施の形態による弁制御装置では擬似目標値Ｉr0と検出値Ｉy との偏差ｅを用いることによって、積分演算値ｕ2 が過大に増加するのを防止し、このようなワインドアップ現象の発生を防止している。
【０１１１】
かくして、本実施の形態によれば、デューティ比補正部３１によって電磁アクチュエータ１６に流れる制御電流の検出値Ｉy と擬似目標値Ｉr0との偏差ｅを減少させる構成としたから、電磁アクチュエータ１６が加熱されたときでも、電磁アクチュエータ１６が加熱していないときと実質的に等しい制御電流を流すことができ、電磁アクチュエータ１６の発熱による影響を相殺することができる。
【０１１２】
また、最大値演算部３２はバッテリの電圧値Ｖと電磁アクチュエータ１６のインピーダンスＺとの関係から制御電流の最大値ＩL を演算する構成としたから、電圧値ＶとインピーダンスＺとの商から電磁アクチュエータ１６に給電できる制御電流の最大値ＩL を確実に演算することができる。
【０１１３】
また、擬似目標値Ｉr0を最大値ＩL が目標値Ｉr よりも大きいときには目標値Ｉr と等しい値（Ｉr0＝Ｉr ）に設定し、最大値ＩL が目標値Ｉr よりも小さいときには最大値ＩL と等しい値（Ｉr0＝ＩL ）に設定したから、擬似目標値Ｉr0が制御電流の最大値ＩL よりも大きくなるのを防止することができ、目標値Ｉr が最大値ＩL よりも大きいときには、制御電流を最大値ＩL に保持することができ、制御電流を過大に補正することなく、電磁アクチュエータ１６を作動させて、クラッチ３の締結、開放を適切に制御することができる。
【０１１４】
また、擬似目標値Ｉr0と検出値Ｉy との偏差ｅを減少させる構成としたから、バッテリの電圧値Ｖが降下し、目標値Ｉr が最大値ＩL よりも大きくなるときに積分演算値ｕ2 が過大に増加するのを防ぐことができ、ワインドアップ現象が生じるのを防止できると共に、電磁アクチュエータ１６を速やかに作動させて、クラッチ３の応答性を向上させることができる。
【０１１５】
また、デューティ比補正部３１によって補正したデューティ比ｄを用いることによって、電磁アクチュエータ１６の応答性を向上させることができ、車両の運転状態に対応して、例えばクラッチ３を半クラッチ位置から徐々に締結させる制御モードで、クラッチ３を速やかに目標となる位置に移動させることができ、クラッチ３の締結、開放を適切に制御することができる。
【０１１６】
さらに、デューティ比補正部３１に比例演算部３５、積分演算部３６を設けたから、比例演算部３５によって制御電流の検出値Ｉy と擬似目標値Ｉr0との偏差ｅを減少させることができると共に、温度変化によって発生する定常偏差ｅ0 を積分演算部３６よって減少させることができる。
【０１１７】
なお、本実施の形態においてステップ２２は最大値演算部３２の具体例、ステップ２３〜２５は擬似目標値設定部３３の具体例、ステップ３１は偏差演算部３４の具体例、ステップ３２は比例演算部３５の具体例、ステップ３３は積分演算部３６の具体例、ステップ３４は加算演算部３７の具体性をそれぞれ示している。
【０１１８】
また、本実施の形態では弁制御装置を自動クラッチ制御装置に適用した場合を例に挙げて示したが、本発明はこれに限らず、自動クラッチの制御以外に、例えば油圧シリンダのストロークを可変に制御する種々の電磁式の制御弁の弁制御にも広く適用できるものである。
【０１１９】
【発明の効果】
以上詳述した如く、請求項１の発明によれば、制御信号出力手段には偏差演算手段、補正量演算手段および補正制御信号演算手段からなる制御信号補正手段を設け、補正量演算手段によって給電値の検出値が擬似目標値に収束するように偏差に基く補正量を演算し、補正制御信号演算手段によって該補正量に従って制御信号を補正するから、実際に電磁アクチュエータに加えられた給電値の検出値と擬似目標値との偏差を減少させることができる。このため、電磁アクチュエータが加熱されたときでも、電磁アクチュエータが加熱されていないときと実質的に等しい制御信号を加えることができ、電磁アクチュエータの発熱による影響を相殺できると共に、電磁アクチュエータの応答性を向上させることができる。
【０１２０】
また、擬似目標値と検出値との偏差を減少させる構成としたから、制御信号が変動することによってワインドアップ現象が生じるのを防止できると共に、電磁アクチュエータを速やかに作動させて、クラッチの応答性を向上させることができる。
【０１２１】
また、請求項２の発明によれば、制御信号出力手段には偏差演算手段、補正量演算手段および補正制御信号演算手段からなる制御信号補正手段を設け、補正量演算手段によって給電値の検出値が擬似目標値に収束するように偏差に基く補正量を演算し、補正制御信号演算手段によって該補正量に従って制御信号を補正するから、実際に電磁アクチュエータに加えられた給電値の検出値と擬似目標値との偏差を減少させることができる。このとき、制御信号出力手段によって電磁アクチュエータの作動を制御し、アクチュエータに圧油を給排することによってクラッチを締結、開放する構成としたから、クラッチを高い応答性をもって可変に制御でき、車両の運転状態に対応してクラッチを速やかに目標となる位置に移動させることができ、クラッチの締結、開放を適切に制御することができる。
【０１２２】
また、請求項３の発明によれば、制御信号補正手段は比例演算手段と積分演算手段とを備える構成としたから、比例演算手段によって制御信号の検出値と制御信号の擬似目標値との偏差を減少させることができると共に、温度変化によって検出値と制御信号の擬似目標値との間に発生する定常偏差を積分演算手段よって減少させることができる。また、制御信号補正手段は、目標値および最大値のうち小さい値となった擬似目標値と検出値との偏差を減少させる構成としたから、目標値が最大値よりも大きくなるときに積分演算手段の演算値が過大に増加するのを防ぐことができ、ワインドアップ現象が生じるのを防止できると共に、電磁アクチュエータを速やかに作動させることができる。
【０１２３】
また、請求項４の発明によれば、制御信号補正手段の補正量演算手段は比例演算手段と積分演算手段とによって構成したから、比例演算手段によって制御信号の検出値と制御信号の擬似目標値との偏差を減少させることができると共に、温度変化によって検出値と制御信号の擬似目標値との間に発生する定常偏差を積分演算手段よって減少させることができる。また、制御信号補正手段は、目標値および最大値のうち小さい値となった擬似目標値と検出値との偏差を減少させる構成としたから、目標値が最大値よりも大きくなるときに積分演算手段の演算値が過大に増加するのを防ぐことができ、ワインドアップ現象が生じるのを防止できると共に、電磁アクチュエータを速やかに作動させることができ、クラッチの応答性を高めることができる。このため、クラッチを高い応答性をもって可変に制御でき、車両の運転状態に対応してクラッチを速やかに目標となる位置に移動させることができ、クラッチの締結、開放を適切に制御することができる。
【０１２４】
また、請求項５の発明によれば、最大値演算手段は電源の電圧値と前記制御弁を構成する電磁アクチュエータのインピーダンスとの関係から制御信号の最大値を演算する構成としたから、電源の電圧値と電磁アクチュエータのインピーダンスとを用いることによって電磁アクチュエータに給電できる制御信号の最大値を演算することができる。
【０１２５】
また、請求項６の発明では、擬似目標値設定手段によって設定される擬似目標値を、最大値が目標値よりも大きいときには目標値と等しい値に設定し、最大値が目標値よりも小さいときには最大値と等しい値に設定したから、擬似目標値が制御信号の最大値よりも大きくなるのを防止することができ、目標値が最大値よりも大きいときには、制御信号を最大値に保持することができ、制御信号を過大に補正することなく、電磁アクチュエータを速やかに作動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態による弁制御装置が適用される自動クラッチ制御装置を示す全体構成図である。
【図２】図１中の油圧ユニット等を示す油圧回路図である。
【図３】実施の形態によるレリーズシリンダおよび制御弁等を示す断面図である。
【図４】実施の形態による自動クラッチ制御装置の制御ブロック図である。
【図５】実施の形態による制御モード判別処理を示す流れ図である。
【図６】実施の形態によるＰＷＭ信号出力処理を示す流れ図である。
【図７】実施の形態による擬似目標値の設定処理を示す流れ図である。
【図８】実施の形態による制御電流の検出値に対するデューティ比の補正処理を示す流れ図である。
【図９】実施の形態による電磁アクチュエータにＰＷＭ信号を出力したときの検出値、目標値、比例演算値および積分演算値の時間変化を示す特性線図である。
【図１０】実施の形態による電磁アクチュエータにＰＷＭ信号を出力したときの検出値、目標値および積分演算値の時間変化を示す特性線図である。
【図１１】擬似目標値の設定処理を行わないときの検出値、目標値および積分演算値の時間変化を比較例として示す特性線図である。
【符号の説明】
３ クラッチ
４ レリーズシリンダ（油圧アクチュエータ）
１０ 制御弁
１１ スプール弁（弁部）
１３ スプール（弁体）
１６ 電磁アクチュエータ
１７ コントロールユニット（制御信号出力手段）
２３ 電流検出器（給電値検出手段）
２４ 電圧検出器
２８ 目標電流設定部（目標値設定手段）
２９ デューティ比演算部（制御信号演算手段）
３０ 電圧変動補正部
３１ デューティ比補正部（制御信号補正手段）
３２ 最大値演算部（最大値演算手段）
３３ 擬似目標値設定部（擬似目標値設定手段）
３４ 偏差演算部（偏差演算手段）
３５ 比例演算部（比例演算手段）
３６ 積分演算部（積分演算手段）
３７ 加算演算部（加算手段）
３８ ＰＷＭ変換部
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばクラッチの締結、開放を制御する自動クラッチ制御装置等に用いて好適な弁制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、マニュアルトランスミッションを有する車両において、運転者の負担を軽減するために、車両の発進時や変速ギヤの切換時を検出することによって、クラッチを自動的に締結、開放するようにした自動クラッチ制御装置が提案されている。
【０００３】
このような自動クラッチ制御装置には、クラッチを締結、開放するためのレリーズシリンダ等のアクチュエータが設けられ、該レリーズシリンダは制御弁と制御信号出力手段とからなる弁制御装置によって、その作動が制御されている。
【０００４】
そして、この弁制御装置は、制御信号出力手段によって制御弁の電磁アクチュエータにＰＷＭ信号を出力し、制御弁の弁体を変位させることによって、油圧ポンプ等の液圧源からレリーズシリンダに圧油を給排している。これにより、自動クラッチ制御装置は、レリーズシリンダを伸縮させ、クラッチの締結、開放を制御している。
【０００５】
ここで、制御信号出力手段は、車両の運転状態に応じて予め決められた位置までクラッチを移動させるための制御信号としての制御電流に対応したＰＷＭ信号を電磁アクチュエータに出力するものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来技術による弁制御装置では、前記制御弁の弁体を変位させる比例ソレノイド等の電磁アクチュエータが長時間の稼動等で加熱されたときに、電磁アクチュエータのコイル部に熱抵抗が生じるため、入力電圧に対する弁体の変位が徐々に小さくなることがある。
【０００７】
このため、従来技術ではレリーズシリンダへの圧油の供給量が減少し、レリーズシリンダの作動量が徐々に変化してしまうことがあり、クラッチの締結、開放を適切に制御できないという問題がある。
【０００８】
また、車両の運転状態に応じて制御信号を更新するときには、電磁アクチュエータ内の抵抗およびインダクタンスの影響により電磁アクチュエータの作動が遅延し、クラッチを締結、開放するときの電磁アクチュエータの作動速度である応答性が低下するという問題がある。
【０００９】
さらに、電磁アクチュエータを駆動させる電源の電圧が変動した場合には、制御信号が変動し、電磁アクチュエータの作動を適切に制御できないという問題がある。
【００１０】
本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明は制御信号に対する電磁アクチュエータの作動量が変化した場合や制御信号が変動した場合でも、制御信号を補正して油圧アクチュエータを適切に制御することができ、電磁アクチュエータの応答性を向上できるようにした弁制御装置を提供することを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために請求項１の発明は、油圧アクチュエータと油圧源との間に配設され、弁体の変位に応じて油圧アクチュエータに給排させる圧油量を制御する弁部と、該弁部の弁体を制御信号に応じて変位させる電磁アクチュエータとからなる制御弁と、前記油圧アクチュエータを作動させるため、前記電磁アクチュエータに制御信号を出力する制御信号出力手段とからなる弁制御装置に適用される。
【００１２】
そして、請求項１の発明が採用する構成の特徴は、前記制御信号出力手段は、前記油圧アクチュエータを目標となる位置まで作動させるための制御信号の目標値を設定する目標値設定手段と、該目標値設定手段による目標値に応じた制御信号を演算する制御信号演算手段と、前記制御信号の最大値を演算する最大値演算手段と、該最大値演算手段による最大値が目標値よりも大きいときには擬似目標値を目標値に設定し、最大値が目標値よりも小さいときには擬似目標値を最大値に設定する擬似目標値設定手段と、前記制御信号演算手段による制御信号に対して前記電磁アクチュエータに実際に加えられた給電値を検出する給電値検出手段と、該給電値検出手段による検出値と前記擬似目標値設定手段による擬似目標値との偏差を減少させるために前記制御信号演算手段による制御信号を補正して出力する制御信号補正手段とから構成し、前記制御信号補正手段は、前記擬似目標値設定手段による擬似目標値と前記給電値検出手段による検出値との偏差を演算する偏差演算手段と、該偏差演算手段による偏差に基いて前記給電値検出手段による検出値が前記擬似目標値に収束するように前記制御信号を補正するための補正量を演算する補正量演算手段と、該補正量演算手段による補正量を用いて補正した制御信号を演算する補正制御信号演算手段とから構成したことにある。
【００１３】
このように構成したことにより、制御信号演算手段は、目標値設定手段による目標値に応じて制御信号を演算する。このとき、制御信号補正手段は、偏差演算手段を用いて擬似目標値設定手段による擬似目標値と給電値検出手段による検出値との偏差を演算し、補正量演算手段を用いて検出値が擬似目標値に収束するように該偏差に基いて補正量を演算すると共に、補正制御信号演算手段を用いて該補正量に従って制御信号を補正する。これにより、電磁アクチュエータの発熱等による影響を相殺できると共に、油圧アクチュエータを目標となる位置まで速やかに作動させることができる。
【００１４】
また、目標値が最大値よりも大きいときには、擬似目標値設定手段によって擬似目標値を最大値に設定するから、制御信号を最大値に保持することができ、制御信号を過大に補正することなく、電磁アクチュエータを作動させることができる。
【００１５】
また、請求項２の発明は、クラッチを締結、開放する油圧アクチュエータと、該油圧アクチュエータと油圧源との間に配設され、弁体の変位に応じて油圧アクチュエータに給排させる圧油量を制御する弁部と、該弁部の弁体を制御信号に応じて変位させる電磁アクチュエータとからなる制御弁と、前記油圧アクチュエータを作動させるため、前記電磁アクチュエータに制御信号を出力する制御信号出力手段とからなる弁制御装置に適用される。
【００１６】
そして、請求項２の発明が採用する構成の特徴は、前記制御信号出力手段は、車両の運転状態に応じてクラッチを締結、開放するために前記油圧アクチュエータを作動させるための制御信号の目標値を設定する目標値設定手段と、該目標値設定手段による目標値に応じた制御信号を演算する制御信号演算手段と、前記制御信号の最大値を演算する最大値演算手段と、該最大値演算手段による最大値が目標値よりも大きいときには擬似目標値を目標値に設定し、最大値が目標値よりも小さいときには擬似目標値を最大値に設定する擬似目標値設定手段と、前記制御信号演算手段による制御信号に対して前記電磁アクチュエータに実際に加えられた給電値を検出する給電値検出手段と、該給電値検出手段による検出値と前記擬似目標値設定手段による擬似目標値との偏差を減少させるために前記制御信号演算手段による制御信号を補正して出力する制御信号補正手段とから構成し、前記制御信号補正手段は、前記擬似目標値設定手段による擬似目標値と前記給電値検出手段による検出値との偏差を演算する偏差演算手段と、該偏差演算手段による偏差に基いて前記給電値検出手段による検出値が前記擬似目標値に収束するように前記制御信号を補正するための補正量を演算する補正量演算手段と、該補正量演算手段による補正量を用いて補正した制御信号を演算する補正制御信号演算手段とから構成したことにある。
【００１７】
この場合、制御信号演算手段は、目標値設定手段による目標値に応じて制御信号演算手段によって制御信号を演算する。このとき、制御信号補正手段は、偏差演算手段を用いて擬似目標値設定手段による擬似目標値と給電値検出手段による検出値との偏差を演算し、補正量演算手段を用いて検出値が擬似目標値に収束するように該偏差に基いて補正量を演算すると共に、補正制御信号演算手段を用いて該補正量に従って制御信号を補正する。これにより、電磁アクチュエータの発熱等による影響を相殺できると共に、油圧アクチュエータを目標となる位置まで早期に作動させて、クラッチの締結、開放を制御することができる。
【００１８】
また、目標値が最大値よりも大きいときには、擬似目標値設定手段によって擬似目標値を最大値に設定するから、制御信号を最大値に保持することができ、制御信号を過大に補正することなく、電磁アクチュエータを作動させて、クラッチの締結、開放を適切に制御することができる。
【００１９】
また、請求項３の発明は、油圧アクチュエータと油圧源との間に配設され、弁体の変位に応じて油圧アクチュエータに給排させる圧油量を制御する弁部と、該弁部の弁体を制御信号に応じて変位させる電磁アクチュエータとからなる制御弁と、前記油圧アクチュエータを作動させるため、前記電磁アクチュエータに制御信号を出力する制御信号出力手段とからなる弁制御装置において、前記制御信号出力手段は、前記油圧アクチュエータを目標となる位置まで作動させるための制御信号の目標値を設定する目標値設定手段と、該目標値設定手段による目標値に応じた制御信号を演算する制御信号演算手段と、前記制御信号の最大値を演算する最大値演算手段と、該最大値演算手段による最大値が目標値よりも大きいときには擬似目標値を目標値に設定し、最大値が目標値よりも小さいときには擬似目標値を最大値に設定する擬似目標値設定手段と、前記制御信号演算手段による制御信号に対して前記電磁アクチュエータに実際に加えられた給電値を検出する給電値検出手段と、該給電値検出手段による検出値と前記擬似目標値設定手段による擬似目標値との偏差を減少させるために前記制御信号演算手段による制御信号を補正して出力する制御信号補正手段とから構成し、該制御信号補正手段は、前記擬似目標値設定手段による擬似目標値と該給電値検出手段による検出値との偏差を演算する偏差演算手段と、該偏差演算手段による偏差に対する比例演算を行う比例演算手段と、前記偏差演算手段による偏差に対する積分演算を行う積分演算手段と、前記比例演算手段による演算値と積分演算手段による演算値とを前記制御信号演算手段による制御信号に対して加算する加算手段とから構成したことを特徴としている。
【００２０】
上記構成により、制御信号補正手段は、比例演算手段による演算値と積分演算手段による演算値とを制御信号演算手段による制御信号に対して加算し、この加算演算値に基づく制御信号を電磁アクチュエータに出力することができる。このため、制御信号出力手段は、比例演算手段による演算値によって擬似目標値と検出値との偏差を減少させる制御信号を出力することができ、擬似目標値と検出値との間に定常偏差が生じるのを防止しつつ、前記油圧アクチュエータを目標とする位置まで速やか作動させることができる。また、制 御信号補正手段は、擬似目標値と検出値との偏差を減少させる構成としたから、目標値が最大値よりも大きくなるときに積分演算手段の演算値が過大に増加するのを防ぐことができ、ワインドアップ現象が生じるのを防止できると共に、電磁アクチュエータを速やかに作動させることができる。
【００２１】
また、請求項４の発明は、クラッチを締結、開放する油圧アクチュエータと、該油圧アクチュエータと油圧源との間に配設され、弁体の変位に応じて油圧アクチュエータに給排させる圧油量を制御する弁部と、該弁部の弁体を制御信号に応じて変位させる電磁アクチュエータとからなる制御弁と、前記油圧アクチュエータを作動させるため、前記電磁アクチュエータに制御信号を出力する制御信号出力手段とからなる弁制御装置において、前記制御信号出力手段は、車両の運転状態に応じてクラッチを締結、開放するために前記油圧アクチュエータを作動させるための制御信号の目標値を設定する目標値設定手段と、該目標値設定手段による目標値に応じた制御信号を演算する制御信号演算手段と、前記制御信号の最大値を演算する最大値演算手段と、該最大値演算手段による最大値が目標値よりも大きいときには擬似目標値を目標値に設定し、最大値が目標値よりも小さいときには擬似目標値を最大値に設定する擬似目標値設定手段と、前記制御信号演算手段による制御信号に対して前記電磁アクチュエータに実際に加えられた給電値を検出する給電値検出手段と、該給電値検出手段による検出値と前記擬似目標値設定手段による擬似目標値との偏差を減少させるために前記制御信号演算手段による制御信号を補正して出力する制御信号補正手段とから構成し、該制御信号補正手段は、前記擬似目標値設定手段による擬似目標値と該給電値検出手段による検出値との偏差を演算する偏差演算手段と、該偏差演算手段による偏差に対する比例演算を行う比例演算手段と、前記偏差演算手段による偏差に対する積分演算を行う積分演算手段と、前記比例演算手段による演算値と積分演算手段による演算値とを前記制御信号演算手段による制御信号に対して加算する加算手段とから構成したことを特徴としている。
【００２２】
上記構成により、制御信号補正手段は、比例演算手段による演算値と積分演算手段による演算値とを制御信号演算手段による制御信号に対して加算し、この加算演算値に基づく制御信号を電磁アクチュエータに出力することができる。このため、制御信号出力手段は、比例演算手段による演算値によって擬似目標値と検出値との偏差を減少させる制御信号を出力することができ、擬似目標値と検出値との間に定常偏差が生じるのを防止しつつ、前記油圧アクチュエータを目標とする位置まで速やか作動させることができる。また、制御信号補正手段は、擬似目標値と検出値との偏差を減少させる構成としたから、目標値が最大値よりも大きくなるときに積分演算手段の演算値が過大に増加するのを防ぐことができ、ワインドアップ現象が生じるのを防止できると共に、電磁アクチュエータを速やかに作動させて、クラッチの応答性を向上させることができる。
【００２３】
また、請求項５の発明では、最大値演算手段は、電源の電圧値と前記制御弁を構成する電磁アクチュエータのインピーダンスとの関係から制御信号の最大値を演算する構成としている。
【００２４】
これにより、最大値演算手段は電源の電圧値と電磁アクチュエータのインピーダンスとを用いることによって電磁アクチュエータに給電できる制御信号の最大値を演算することができる。
【００２５】
また、請求項６の発明では、擬似目標値設定手段によって設定される擬似目標値は、最大値が目標値よりも大きいときには目標値と等しい値に設定し、最大値が目標値よりも小さいときには最大値と等しい値に設定する構成としている。
【００２６】
このため、擬似目標値が制御信号の最大値よりも大きくなるのを防止することができ、目標値が最大値よりも大きいときには、制御信号を最大値に保持することができ、制御信号を過大に補正することなく、電磁アクチュエータを速やかに作動させることができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態による弁制御装置を自動クラッチ制御装置に適用した場合を例に挙げて詳細に説明する。
【００２８】
ここで、図１ないし図１０は本発明の実施の形態を示し、１は車両に搭載されるエンジンで、該エンジン１には出力軸としてのクランク軸１Ａが設けられ、該クランク軸１Ａはエンジン１によって回転駆動されるものである。
【００２９】
２は後述のクラッチ３を介してエンジン１に締結、開放される変速機で、該変速機２には、入力軸２Ａと出力軸２Ｂとが設けられ、該入力軸２Ａと出力軸２Ｂとの間には変速ギヤ２Ｃ等が配設されている。そして、変速機２は、シフトレバー２Ｄを操作し、変速ギヤ２Ｃを例えば１速、２速、３速、４速、リバースに切換えることによって、車両の駆動力と速度を可変に制御するものである。
【００３０】
３はエンジン１と変速機２との間に設けられたクラッチを示し、該クラッチ３は、エンジン１のクランク軸１Ａに取付けられた駆動側ディスク３Ａと変速機２の入力軸２Ａに取付けられた従動側ディスク３Ｂとから構成されている。そして、クラッチ３は、従動側ディスク３Ｂを駆動側ディスク３Ａに摺接させることによってエンジン１のクランク軸１Ａと変速機２の入力軸２Ａとを締結し、エンジン１から変速機２にトルクを伝達している。また、クラッチ３は、従動側ディスク３Ｂを駆動側ディスク３Ａから離間させることによって、エンジン１のクランク軸１Ａと変速機２の入力軸２Ａとを切離している。このとき、エンジン１から変速機２にトルクは伝達されず、エンジン１と変速機２とは開放されるものである。
【００３１】
また、従動側ディスク３Ｂは常時はばね（図示せず）によって駆動側ディスク３Ａに向け矢示Ａ方向に付勢され、このときのばね力により従動側ディスク３Ｂは駆動側ディスク３Ａに向けた締結力が付与されている。そして、従動側ディスク３Ｂが駆動側ディスク３Ａから離間する矢示Ｂ方向に変位したときには、エンジン１のクランク軸１Ａと変速機２の入力軸２Ａとが切離されるものである。
【００３２】
４は従動側ディスク３Ｂを駆動側ディスク３Ａに摺接、離間させるレリーズシリンダで、該レリーズシリンダ４は、図１ないし図３に示すように、チューブ４Ａと、該チューブ４Ａ内に摺動可能に設けられたピストン４Ｂと、一端側が該ピストン４Ｂに固着され、他端側がチューブ４Ａ外に突出したロッド４Ｃとから構成されている。また、レリーズシリンダ４にはピストン４Ｂによって油室４Ｄが画成されると共に、ピストン４Ｂはばね５によって常時は油室４Ｄが縮小する方向に付勢されている。そして、レリーズシリンダ４の給排口４Ｅには管路６が接続され、該管路６を通じて圧油が給排されるものである。
【００３３】
このため、ロッド４Ｃは常時はばね５によって矢示Ｃ方向に縮小し、従動側ディスク３Ｂを矢示Ａ方向に付勢する。一方、油室４Ｄに管路６を通じて圧油が供給されたときには、ロッド４Ｃは矢示Ｄ方向に伸長し、従動側ディスク３Ｂを矢示Ｂ方向に変位させるものである。
【００３４】
７はレリーズシリンダ４に圧油を給排する油圧ユニットで、該油圧ユニット７は、図２に示すように、油圧源としての油圧ポンプ８、リリーフ弁９、電磁式の制御弁１０から大略構成され、油圧ポンプ８から供給される圧油はリリーフ弁９によって常に一定の圧力に保たれている。また、電磁式の制御弁１０は後述のスプール弁１１、ばね１５、電磁アクチュエータ１６等から構成されている。
【００３５】
１１は制御弁の弁部としてのスプール弁で、該スプール弁１１は、図３に示すように略筒状の弁ケーシング１２とスプール１３とからなり、該弁ケーシング１２の内周側にはスプール１３が摺動可能に挿嵌されるスプール摺動穴１２Ａが形成されている。また、弁ケーシング１２にはスプール摺動穴１２Ａの軸方向に離間してタンクポート１２Ｂ、ポンプポート１２Ｃ、流出入ポート１２Ｄ、ドレンポート１２Ｅ，１２Ｆが設けられている。
【００３６】
ここで、タンクポート１２Ｂはタンク１４に接続され、ポンプポート１２Ｃは油圧ポンプ８に接続されている。そして、流出入ポート１２Ｄは管路６を介してレリーズシリンダ４の給排口４Ｅに接続されている。また、ドレンポート１２Ｅ，１２Ｆはタンク１４に接続されている。
【００３７】
１３は弁ケーシング１２のスプール摺動穴１２Ａ内に変位可能に設けられた弁体としてのスプールであり、該スプール１３には、図３に示すように２個のランド１３Ａ，１３Ｂが設けられ、ランド１３Ａはタンクポート１２Ｂと流出入ポート１２Ｄとの間を連通、遮断し、ランド１３Ｂはポンプポート１２Ｃと流出入ポート１２Ｄとの間を連通、遮断するものである。
【００３８】
また、スプール１３と弁ケーシング１２との間には、ドレンポート１２Ｅに連通するばね室１２Ｇが形成され、該ばね室１２Ｇ内には、スプール１３を矢示Ｅ方向に常時付勢するばね１５が設けられている。そして、スプール１３は、後述する電磁アクチュエータ１６によりコントロールユニット１７から出力されるパルス幅変調信号（以下、ＰＷＭ信号という）のデューティ比に比例して矢示Ｅ，Ｆ方向に摺動変位され、スプール弁１１を図２に示す中立位置（イ）、低圧位置（ロ）、高圧位置（ハ）に切換えるものである。
【００３９】
１６はスプール１３を駆動する電磁アクチュエータで、該電磁アクチュエータ１６は電磁比例ソレノイドからなり、弁ケーシング１２に取付けられたケース１６Ａと、該ケース１６Ａ内に設けられたコイル部１６Ｂと、該コイル部１６Ｂの内周側に変位可能に設けられた駆動ロッド１６Ｃとから構成されている。
【００４０】
そして、電磁アクチュエータ１６のコイル部１６Ｂは後述のコントロールユニット１７の出力側に接続され、電磁アクチュエータ１６はコントロールユニット１７からコイル部１６Ｂに制御信号としての制御電流に応じたＰＷＭ信号が供給されることによって、スプール１３を矢示Ｅ，Ｆ方向に摺動変位させ、スプール弁１１を中立位置（イ）、低圧位置（ロ）、高圧位置（ハ）のいずれかに切換制御する。
【００４１】
即ち、電磁アクチュエータ１６にＰＷＭ信号が供給されていないときには、スプール１３はばね１５によって矢示Ｅ方向に付勢され、スプール弁１１は低圧位置（ロ）となる。このとき、油室４Ｄ内の油液がタンク１４に排出され、油室４Ｄ内の圧力がタンク１４内のドレン圧まで低下し、レリーズシリンダ４のロッド４Ｃは矢示Ｃ方向に縮小する。
【００４２】
また、電磁アクチュエータ１６に例えば５０％のディーティ比のＰＷＭ信号が供給されたときには、スプール弁１１が中立位置（イ）に切換わる。このとき、タンクポート１２Ｂ，ポンプポート１２Ｃはスプール１３のランド１３Ａ，１３Ｂによって閉塞されると共に、油室４Ｄ内に圧油が給排されず、レリーズシリンダ４は停止する。
【００４３】
さらに、電磁アクチュエータ１６によってスプール１３が中立位置（イ）を越えて矢示Ｆ方向に摺動変位したときには、スプール弁１１は高圧位置（ハ）に切換えられる。このとき、油圧ポンプ８からの圧油がレリーズシリンダ４の油室４Ｄ内に供給され、レリーズシリンダ４のロッド４Ｃは矢示Ｄ方向に伸長する。
【００４４】
１７は制御信号出力手段をなす自動クラッチ用のコントロールユニットを示し、該コントロールユニット１７は例えばマイクロコンピュータ等により構成され、該コントロールユニット１７にはＲＯＭ、ＲＡＭ等からなる記憶部１７Ａが設けられている。
【００４５】
また、コントロールユニット１７にはレリーズシリンダ４のストローク位置を検出するストロークセンサ１８が接続されると共に、後述の車両運転状態検出手段として例えばスロットルセンサ１９、車速センサ２０、シフト位置センサ２１、エンジン回転数センサ２２等が接続されている。
【００４６】
そして、記憶部１７Ａには図５ないし図８に示す自動クラッチの制御処理プログラムが格納されており、スロットルセンサ１９、車速センサ２０、シフト位置センサ２１、エンジン回転数センサ２２によるそれぞれの検出信号を用いて車両の運転状態に応じたクラッチ３の制御モードを判別すると共に、ストロークセンサ１８による検出位置を用いてレリーズシリンダ４を駆動制御するために電磁アクチュエータ１６に制御信号としての制御電流に対応したＰＷＭ信号を出力している。
【００４７】
このため、ＰＷＭ信号のデューティ比ｄが大きく、デューティ比ｄが１００％に近くなるに従って制御電流は大きくなると共に、スプール１３は矢示Ｆ方向に移動する。これにより、油圧ポンプ８からレリーズシリンダ４に圧油が供給され、ロッド４Ｃは矢示Ｄ方向に伸長し、従動側ディスク３Ｂを矢示Ｂ方向に変位させる。
【００４８】
一方、ＰＷＭ信号のデューティ比ｄが大きく、デューティ比ｄが０％に近くなるに従って制御電流は小さくなると共に、スプール１３は矢示Ｅ方向に移動する。これにより、油圧ポンプ８からレリーズシリンダ４に圧油が供給され、ロッド４Ｃは矢示Ｃ方向に縮小し、従動側ディスク３Ｂを矢示Ａ方向に変位させるものである。
【００４９】
１８はレリーズシリンダ４のストローク位置を検出する作動位置検出手段としてのストロークセンサで、該ストロークセンサ１８はレリーズシリンダ４のロッド４Ｃの近傍に設けられ、レリーズシリンダ４のストローク位置となるロッド４Ｃ先端の検出位置に応じた信号をコントロールユニット１７に出力している。
【００５０】
１９はスロットルの開度を検出するスロットルセンサ、２０は車両の速度を検出する車速センサ、２１はシフトレバー２Ｄのシフト位置を検出するシフト位置センサ、２２はエンジン１の回転数を検出するエンジン回転数センサをそれぞれ示している。そして、スロットルセンサ１９、車速センサ２０、シフト位置センサ２１、エンジン回転数センサ２２は車両運転状態検出手段を構成し、車両の運転状態に応じた検出信号をコントロールユニット１７に出力するものである。
【００５１】
２３は給電値検出手段としての電流検出器で、該電流検出器２３の出力側はコントロールユニット１７に接続されている。そして、該電流検出器２３は、電磁アクチュエータ１６にコントロールユニット１７からＰＷＭ信号を供給したときに、コイル部１６Ｂに流れる実際の制御電流を検出し、制御電流の検出値Ｉy を検出信号としてコントロールユニット１７に出力している。
【００５２】
また、電流検出器２３はＰＷＭ信号が出力される例えば５ｍｓ程度の制御ステップ毎にコイル部１６Ｂに供給された制御電流を検出し、この検出値をコントロールユニット１７に出力するものである。即ち、電流検出器２３は、ＰＷＭ信号の出力タイミングに同期して制御電流を検出するものである。
【００５３】
２４は電磁アクチュエータ１６の電源として例えばバッテリ（図示せず）等の電圧を検出する電圧検出器で、該電圧検出器２４の出力側はコントロールユニット１７に接続されている。そして、電源検出器２４は電源の電圧値Ｖをコントロールユニット１７に出力している。
【００５４】
次に、コントロールユニット１７による自動クラッチ制御処理を図４に示す制御ブロック図を参照して説明する。
【００５５】
２５はクラッチモード判別部で、該クラッチモード判別部２５はスロットルセンサ１９、車速センサ２０、シフト位置センサ２１、エンジン回転数センサ２２によるそれぞれの検出信号を用いてクラッチ３を締結、開放させるための制御モードを判別する。
【００５６】
２６は目標位置演算部で、該目標位置演算部２６はクラッチモード判別部２５によって判定された制御モードに応じてレリーズシリンダ４の目標とすべきストローク位置としての目標位置を演算している。このため、目標位置演算部２６は、例えばクラッチモード判別部２５によってクラッチ３を締結させる制御モードと判定したときには、レリーズシリンダ４を縮小させ、従動側ディスク３Ｂを駆動側ディスク３Ａに摺接させるために、レリーズシリンダ４が縮小した位置となる目標位置を演算する。
【００５７】
また、目標位置演算部２６は、例えばクラッチモード判別部２５によってクラッチ３を開放させる制御モードと判定したときには、レリーズシリンダ４を伸長させ、従動側ディスク３Ｂを駆動側ディスク３Ａから離間させるために、レリーズシリンダ４が伸長した位置となる目標位置を演算する。
【００５８】
さらに、目標位置演算部２６は、例えばクラッチモード判別部２５によってクラッチ３をエンジン１から変速機２に一部のトルクを伝達する半クラッチ位置から徐々に締結させる制御モードと判定したときには、レリーズシリンダ４を徐々に縮小させて、従動側ディスク３Ｂを駆動側ディスク３Ａに徐々に摺接させるために、レリーズシリンダ４が伸長した位置から縮小した位置に向けて目標位置を更新する。
【００５９】
２７は位置偏差演算部で、該位置偏差演算部２７は目標位置演算部２６による目標位置とストロークセンサ１８による検出位置との位置偏差を演算している。
【００６０】
２８は目標値設定手段としての目標電流設定部で、目標電流設定部２８は位置偏差演算部２７による位置偏差を減少させて目標位置演算部２６による目標位置までレリーズシリンダ４を伸長させるための目標信号として制御電流の目標値Ｉr を設定する。
【００６１】
即ち、クラッチモード判別部２５によってクラッチ３を締結させる制御モードと判別したときには、目標電流設定部２８はスプール弁１１を低圧位置（ロ）に切換えるための制御電流の目標値Ｉr を設定する。これにより、スプール１３は矢示Ｅ方向に摺動変位し、レリーズシリンダ４が矢示Ｃ方向に縮小すると共に、従動側ディスク３Ｂは駆動側ディスク３Ａに摺接する。
【００６２】
また、クラッチモード判別部２５によってクラッチ３を開放させる制御モードと判別したときには、目標電流設定部２８はスプール弁１１を高圧位置（ハ）に切換えるための制御電流の目標値Ｉr を設定する。これにより、スプール１３は矢示Ｆ方向に摺動変位し、レリーズシリンダ４が矢示Ｄ方向に伸長すると共に、従動側ディスク３Ｂは駆動側ディスク３Ａから離間する。
【００６３】
さらに、クラッチモード判別部２５によってクラッチ３を半クラッチ位置から徐々に締結させる制御モードと判定したときには、目標電流設定部２８は高圧位置（ハ）から低圧位置（ロ）に徐々に切換えるための制御電流の目標値Ｉr を設定する。これにより、スプール１３は矢示Ｅ方向に摺動変位し、レリーズシリンダ４が矢示Ｃ方向に縮小すると共に、従動側ディスク３Ｂは駆動側ディスク３Ａに徐々に摺接する。
【００６４】
２９は後述の電圧変動補正部３０と共に制御信号演算手段を構成するデュ−ティ比演算部で、該デュ−ティ比演算部２９は目標電流設定部２８による制御電流の目標値Ｉr に対応したＰＷＭ信号のデュ−ティ比ｄ0 を演算している。即ち、デュ−ティ比演算部２９は例えばスプール弁１３を低圧位置（ロ）に切換えるときには０％のデュ−ティ比ｄ0 を演算し、スプール弁１３を中立位置（イ）に切換えるときには５０％のデュ−ティ比ｄ0 を演算し、スプール弁１３を高圧位置（ハ）に切換えるときには１００％のデュ−ティ比ｄ0 を演算するものである。そして、デュ−ティ比演算部２９は演算したデュ−ティ比ｄ0 に対応する信号を後述の電圧変動補正部３０に出力している。
【００６５】
３０は電磁アクチュエータ１６の電源となるバッテリ（図示せず）の電圧値Ｖが変動したときに、この変動に応じてデュ−ティ比ｄ0 を補正する電圧変動補正部で、該電圧変動補正部３０は電圧検出器２４による電圧値Ｖが上昇したときにはデュ−ティ比ｄ0 を減少させ、電圧値Ｖが降下したときにはデュ−ティ比ｄ0 を増加させるものである。これにより、電圧変動補正部３０は補正したデュ−ティ比ｄ1 に対応した信号を出力し、ＰＷＭ信号を生成するためのバッテリの電圧値Ｖが変動することによって電磁アクチュエータ１６に流れる制御電流が変化するのを防止している。
【００６６】
３１は制御信号補正手段としてのデュ−ティ比補正部で、該デュ−ティ比補正部３１は後述の偏差演算部３４、比例演算部３５、積分演算部３６、加算演算部３７およびＰＷＭ変換部３８から構成されている。そして、デュ−ティ比補正部３１は後述の制御電流の擬似目標値Ｉr0 と検出値Ｉy との偏差ｅを減少させるためにデュ−ティ比ｄ1 を補正し、補正後のデュ−ティ比ｄを演算し、デュ−ティ比ｄに対応したＰＷＭ信号を電磁アクチュエータ１６に出力している。
【００６７】
３２は最大値演算手段としての最大値演算部で、該最大値演算部３２は、電圧検出器２４による電圧値Ｖと、例えば６Ω程度の予め決められた電磁アクチュエータ１６のインピーダンスＺとを用いて、電磁アクチュエータ１６に給電できる制御電流の最大電流値としての最大値ＩL を下記数１に示す如く演算する。
【００６８】
【数１】
３３は擬似目標値設定手段としての擬似目標値設定部で、該擬似目標値設定部３３は最大値演算部３２による最大値ＩL と目標電流設定部２８による目標値Ｉr とから擬似目標値Ｉr0を設定する。
【００７０】
即ち、擬似目標値設定部３３は、最大値ＩL が目標値Ｉr よりも大きい（ＩL ＞Ｉr ）ときには、擬似目標値Ｉr0を目標値Ｉr と等しい値（Ｉr0＝Ｉr ）に設定し、最大値ＩL が目標値Ｉr よりも小さい（ＩL ≦Ｉr ）ときには、擬似目標値Ｉr0を目標値Ｉr と等しい値（Ｉr0＝ＩL ）に設定するものである。
【００７１】
３４は偏差演算手段としての偏差演算部で、該偏差演算部３４は擬似目標値設定部３３によって設定された擬似目標値Ｉr0と電流検出器２３からの検出値Ｉy との偏差ｅを下記数２に示すように演算する。
【００７２】
【数２】
３５は比例演算手段としての比例演算部で、該比例演算部３５は、後述の積分演算部３６と共に検出値Ｉ y が擬似目標値Ｉ r0 に収束するように制御電流を補正するための補正量を演算する補正量演算手段を構成している。そして、比例演算部３５は、比例演算用の定数Ｋp と偏差演算部３４による偏差ｅとの積から比例演算値ｕ1 を下記数２に示す如く演算する。
【００７４】
【数３】
３６は積分演算手段としての積分演算部で、該積分演算部３６は、積分演算用の定数Ｋi を用いて偏差演算部３４からの偏差ｅとに対する積分演算を行い、このときの積分値に対応した積分演算値ｕ2 を下記数４に示す如く演算する。
【００７６】
【数４】
３７は加算手段（補正制御信号演算手段）としての加算演算部で、該加算演算部３７は、比例演算部３５による比例演算値ｕ1 、積分演算部３６による積分演算値ｕ2 およびデューティ比ｄ1 を加算している。そして、加算演算部３７は補正後のデューティ比ｄを下記数５に示す如く演算する。
【００７８】
【数５】
３８はＰＷＭ変換部で、該ＰＷＭ変換部３８は加算演算部３７から出力されるデューティ比ｄをＰＷＭ信号に変換し、このＰＷＭ信号を電磁式の制御弁１０の電磁アクチュエータ１６に出力している。これにより、ＰＷＭ変換部３８は補正後のデューティ比ｄに対応した制御電流を電磁アクチュエータ１６のコイル部１６Ｂに出力するものである。
【００８０】
次に、図５ないし図８を参照してコントロールユニット１７による自動クラッチの制御処理について説明する。ここで、自動クラッチの制御処理は図５に示す制御モード判別処理と図６に示すＰＷＭ信号出力処理とからなり、ＰＷＭ信号出力処理は制御モード判別処理に対して例えば５ｍｓ程度の制御ステップ毎に割込み処理されるものである。
【００８１】
まず、制御モード判別処理について説明するに、ステップ１では例えばイグニションスイッチが「ＯＦＦ」か否かによって制御終了条件が成立しているか否かを判定し、ステップ１で「ＹＥＳ」と判定したときには、イグニションスイッチが「ＯＦＦ」となっているから、ステップ２に移って制御を終了する。一方、ステップ１で「ＮＯ」と判定したときには、制御終了条件が成立していないから、次なるステップ３に移る。
【００８２】
ステップ３では、スロットルセンサ１９、車速センサ２０、シフト位置センサ２１、エンジン回転数センサ２２による検出信号を用いてクラッチ３を締結、開放させる制御モードを判別し、再度ステップ１に移行する。
【００８３】
次に、図６に示すＰＷＭ信号出力処理について説明するに、ステップ１１では、制御モード判別処理によって判別された制御モードに応じてレリーズシリンダ４の目標位置を設定し、ステップ１２では目標位置と検出位置との位置偏差を演算する。
【００８４】
そして、ステップ１３では位置偏差を減少させるために電磁アクチュエータ１６に出力すべき制御電流の目標値Ｉr を設定する。例えば、クラッチ３を締結させるときには、制御電流の目標値Ｉr を零（Ｉr ＝０）に設定する。一方、クラッチ３を開放させるときには、例えば制御電流の目標値Ｉr を予め決められた最大となる一定値Ｉmax （Ｉr ＝Ｉmax ）に設定する。
【００８５】
次に、ステップ１４では、制御電流の目標値Ｉr に対応したＰＷＭ信号のデューティ比ｄ0 を演算し、ステップ１５ではバッテリの電圧値Ｖの変動に応じてこのデューティ比ｄ0 を補正し、補正したデューティ比ｄ1 を演算すると共に、ステップ１６に移行する。
【００８６】
次に、ステップ１６では、擬似目標値Ｉr0を設定すると共に、ステップ１７では電磁アクチュエータ１６に流れる制御電流の検出値Ｉy と擬似目標値Ｉr0との偏差ｅを減少させるために制御電流の検出値Ｉy に対するデューティ比の補正処理を行ない、デューティ比ｄを演算する。
【００８７】
そして、次なるステップ１８では、デューティ比ｄをＰＷＭ信号に変換し、このＰＷＭ信号を電磁アクチュエータ１６に出力し、ステップ１９に移ってリターンする。
【００８８】
次に、図７に示す擬似目標値Ｉr0の設定処理について説明するに、ステップ２１では、電圧検出器２４によってバッテリの電圧値Ｖを検出し、ステップ２２では、この電圧値Ｖと予め記憶部１７Ａに格納されている電磁アクチュエータ１６のインピーダンスＺとから数１の式に基づいて制御電流の最大値ＩL を演算する。
【００８９】
そして、ステップ２３では最大値ＩL が目標値Ｉr よりも小さい（ＩL ≦Ｉr ）か否かを判別し、ステップ２３で「ＹＥＳ」と判定したときには、最大値ＩL が目標値Ｉr よりも小さい（ＩL ≦Ｉr ）から、ステップ２４に移って擬似目標値Ｉr0を最大値ＩL と等しい値（Ｉr0＝ＩL ）に設定し、ステップ２６に移ってリターンする。
【００９０】
一方、ステップ２３で「ＮＯ」と判定したときには、最大値ＩL は目標値Ｉr よりも大きい（ＩL ＞Ｉr ）から、ステップ２５に移って擬似目標値Ｉr0を目標値Ｉr と等しい値（Ｉr0＝Ｉr ）に設定し、ステップ２６に移ってリターンする。
【００９１】
次に、図８に示す制御電流の検出値Ｉy に対するデューティ比の補正処理について説明するに、ステップ３１では擬似目標値Ｉr0と検出値Ｉy との偏差ｅを数２の式により演算し、ステップ３２に移って偏差ｅと比例演算の利得として予め決められた値の定数Ｋp とを掛けることによって比例演算値ｕ1 を数３の式によって演算する。
【００９２】
次に、ステップ３３では偏差ｅと積分演算の利得として予め決められた値の定数Ｋi との積を演算し、前回の積分演算値ｕ2 に加算することによって新たなる積分演算値ｕ2 を数４の式により演算する。
【００９３】
そして、ステップ３４ではデューティ比ｄ1 に比例演算値ｕ1 、積分演算値ｕ2 を加算することによって、補正後のデューティ比ｄを数５の式により演算し、ステップ３５に移ってリターンする。
【００９４】
次に、デューティ比補正部３１の作用について図９を参照しつつ詳述する。ここで、図９は制御電流の検出値Ｉy 、比例演算値ｕ1 、積分演算値ｕ2 と時間との関係を示している。また、目標値Ｉr は例えばクラッチ３を開放するために図９中に一点鎖線で示す特性線３９のようにステップ状に時間変化したものとしている。
【００９５】
まず、車両の運転状態が変化し、目標位置演算部２６による目標位置が変更されたときに、制御電流の目標値Ｉr が例えば零（Ｉr ＝０）からある一定値Ｉr1（Ｉr ＝Ｉr1）にステップ状に時間変化したものとし、一定値Ｉr1は制御電流の最大値ＩL を越えない（ＩL ＞Ｉr1）ものとする。
【００９６】
ここで、デューティ比補正部３１を設けない場合、即ち定数Ｋp が零（Ｋp ＝０）、かつ定数Ｋi が零（Ｋi ＝０）の場合の制御電流の検出値Ｉy を比較例として図９中に点線で示す特性線４０に示す。この場合、電磁アクチュエータ１６が加熱されたときには、コイル部１６Ｂの内部抵抗が増加するから、実際に電磁アクチュエータ１６に流れる制御電流は、加熱されていないときに比べて減少することになる。
【００９７】
このため、制御電流の検出値Ｉy は目標値Ｉr に達することができず、検出値Ｉy と目標値Ｉr との間に定常偏差ｅ0 が発生することになる。これにより、クラッチ３は目標とする位置まで移動することができず、例えば車両の運転状態が変化し、クラッチ３を開放させる制御モードから半クラッチ位置から徐々に締結させる制御モードに変更したときに、運転者の意に反してクラッチ３が締結してしまう等の不具合を生じることになる。
【００９８】
また、コイル部１６Ｂ内の抵抗およびインダクタンスにより、電磁アクチュエータ１６の作動が遅延すると共に、電磁アクチュエータ１６の応答性が低下し、クラッチ３の締結、開放が遅れる傾向がある。
【００９９】
そこで、本実施の形態による弁制御装置ではデューティ比補正部３１を設けることにより、実際に電磁アクチュエータ１６に流れる制御電流の検出値Ｉy と擬似目標値Ｉr0との偏差ｅを減少させるためのフィードバック制御を行なっている。このとき、制御電流の検出値Ｉy は、図９中に実線で示す特性線４１のように一定値Ｉr1に向って徐々に増加する。
【０１００】
即ち、目標値Ｉr に設定された擬似目標値Ｉr0と検出値Ｉy との偏差ｅを用いて比例演算値ｕ1 を図９中の特性線４２に示すように演算すると共に、偏差ｅを用いて積分演算値ｕ2 を図９中の特性線４３に示すように演算する。そして、比例演算値ｕ1 と積分演算値ｕ2 とをデューティ比ｄ1 に加算し、補正後のデューティ比ｄをＰＷＭ信号に変換すると共に、このＰＷＭ信号を電磁アクチュエータ１６に出力し、コイル部１６Ｂに流れる制御電流を増減させている。
【０１０１】
これにより、電磁アクチュエータ１６に流れる制御電流の検出値Ｉy が目標値Ｉr に達してないときには、電磁アクチュエータ１６に出力する制御電流を増加させることができる。一方、電磁アクチュエータ１６に流れる制御電流の検出値Ｉy が目標値Ｉr よりも過大となるときには、電磁アクチュエータ１６に供給する制御電流を減少させることができる。
【０１０２】
このとき、積分演算値ｕ2 はほぼ定常偏差ｅ0 に対応した一定値ｕ20となる。これにより、電磁アクチュエータ１６が加熱されたときでも、この加熱による影響を相殺でき、電磁アクチュエータ１６が加熱されていないときとほぼ等しい制御電流を流すことができる。このため、クラッチ３を目標とする位置に確実に移動させることができると共に、クラッチ３を適切に制御することができる。
【０１０３】
また、比例演算値ｕ1 をデューティ比ｄ1 に加算するから、偏差ｅを減少させるように電磁アクチュエータ１６に出力する制御電流を増減させることができ、電磁アクチュエータ１６を速やかに作動させて、電磁アクチュエータ１６の応答性を向上させることができる。
【０１０４】
次に、最大値演算部３２と擬似目標値設定部３３との作用について説明する。ここで、目標値Ｉr は例えばクラッチ３を開放するために図１０中に一点鎖線で示す特性線４４のようにステップ状に時間変化したものとしている。そして、バッテリの電圧値Ｖが降下し、制御電流の最大値ＩL が図１０中に仮想線で示す特性線４４に示す如く目標値Ｉr よりも大きく（ＩL ＜Ｉr ）なるものとしている。
【０１０５】
この場合、制御電流の目標値Ｉr が最大値ＩL よりも大きくなったときには、擬似目標値設定部３３は図１０中の特性線４５に示すように擬似目標値Ｉr0を最大値ＩL に設定する。これにより、目標値Ｉr が最大値ＩL よりも大きいときには、制御電流の検出値Ｉy は図１０中の特性線４６に示す如く最大値ＩL に保持されるから、擬似目標値Ｉr0と検出値Ｉy との偏差ｅをほぼ零（ｅ＝０）にすることができる。このため、目標値Ｉr が最大値ＩL よりも大きいときには、積分演算値ｕ2 は図１０中の特性線４７に示すようにほぼ一定の値に保持されることになる。
【０１０６】
これにより、車両の運転状態が変化し、クラッチ３を例えば半クラッチ位置まで移動させるために、電磁アクチュエータ１６の制御電流を減少させるときには、制御電流を目標値Ｉr に追従させて速やか減少させることができる。このため、電磁アクチュエータ１６を速やかに作動させて、クラッチ３の応答性を向上させることができる。
【０１０７】
これに対し、図１１は擬似目標値Ｉr0を常に目標値Ｉr に設定した場合の制御電流の検出値Ｉy 、積分演算値ｕ2 と時間との関係を比較例として示している。
【０１０８】
この場合、図１１中の特性線４８に示すように制御電流の目標値Ｉr が最大値ＩL よりも大きくなったときには、電磁アクチュエータ１６には最大値ＩL よりも大きな値の制御電流を供給することができないから、制御電流の検出値Ｉy は特性線４９に示すように最大値ＩL で保持されることになる。このとき、積分演算値ｕ2 は目標値Ｉr と検出値Ｉy との偏差を積分することになるから、図１１中の特性線５０に示すように徐々に増加することになる。
【０１０９】
そして、車両の運転状態が変化し、クラッチ３を例えば半クラッチ位置まで移動させるために、電磁アクチュエータ１６の制御電流を減少させるときには、増加した積分演算値ｕ2 が減少するまでの間は制御電流の検出値Ｉy は目標値Ｉr に追従せず、検出値Ｉy が減少しないワインドアップ現象が生じることになる。このため、電磁アクチュエータ１６の作動が遅延し、クラッチ３を速やかに半クラッチ位置に移動させることができなくなり、クラッチ３の応答性が低下することになる。
【０１１０】
そこで、本実施の形態による弁制御装置では擬似目標値Ｉr0と検出値Ｉy との偏差ｅを用いることによって、積分演算値ｕ2 が過大に増加するのを防止し、このようなワインドアップ現象の発生を防止している。
【０１１１】
かくして、本実施の形態によれば、デューティ比補正部３１によって電磁アクチュエータ１６に流れる制御電流の検出値Ｉy と擬似目標値Ｉr0との偏差ｅを減少させる構成としたから、電磁アクチュエータ１６が加熱されたときでも、電磁アクチュエータ１６が加熱していないときと実質的に等しい制御電流を流すことができ、電磁アクチュエータ１６の発熱による影響を相殺することができる。
【０１１２】
また、最大値演算部３２はバッテリの電圧値Ｖと電磁アクチュエータ１６のインピーダンスＺとの関係から制御電流の最大値ＩL を演算する構成としたから、電圧値ＶとインピーダンスＺとの商から電磁アクチュエータ１６に給電できる制御電流の最大値ＩL を確実に演算することができる。
【０１１３】
また、擬似目標値Ｉr0を最大値ＩL が目標値Ｉr よりも大きいときには目標値Ｉr と等しい値（Ｉr0＝Ｉr ）に設定し、最大値ＩL が目標値Ｉr よりも小さいときには最大値ＩL と等しい値（Ｉr0＝ＩL ）に設定したから、擬似目標値Ｉr0が制御電流の最大値ＩL よりも大きくなるのを防止することができ、目標値Ｉr が最大値ＩL よりも大きいときには、制御電流を最大値ＩL に保持することができ、制御電流を過大に補正することなく、電磁アクチュエータ１６を作動させて、クラッチ３の締結、開放を適切に制御することができる。
【０１１４】
また、擬似目標値Ｉr0と検出値Ｉy との偏差ｅを減少させる構成としたから、バッテリの電圧値Ｖが降下し、目標値Ｉr が最大値ＩL よりも大きくなるときに積分演算値ｕ2 が過大に増加するのを防ぐことができ、ワインドアップ現象が生じるのを防止できると共に、電磁アクチュエータ１６を速やかに作動させて、クラッチ３の応答性を向上させることができる。
【０１１５】
また、デューティ比補正部３１によって補正したデューティ比ｄを用いることによって、電磁アクチュエータ１６の応答性を向上させることができ、車両の運転状態に対応して、例えばクラッチ３を半クラッチ位置から徐々に締結させる制御モードで、クラッチ３を速やかに目標となる位置に移動させることができ、クラッチ３の締結、開放を適切に制御することができる。
【０１１６】
さらに、デューティ比補正部３１に比例演算部３５、積分演算部３６を設けたから、比例演算部３５によって制御電流の検出値Ｉy と擬似目標値Ｉr0との偏差ｅを減少させることができると共に、温度変化によって発生する定常偏差ｅ0 を積分演算部３６よって減少させることができる。
【０１１７】
なお、本実施の形態においてステップ２２は最大値演算部３２の具体例、ステップ２３〜２５は擬似目標値設定部３３の具体例、ステップ３１は偏差演算部３４の具体例、ステップ３２は比例演算部３５の具体例、ステップ３３は積分演算部３６の具体例、ステップ３４は加算演算部３７の具体性をそれぞれ示している。
【０１１８】
また、本実施の形態では弁制御装置を自動クラッチ制御装置に適用した場合を例に挙げて示したが、本発明はこれに限らず、自動クラッチの制御以外に、例えば油圧シリンダのストロークを可変に制御する種々の電磁式の制御弁の弁制御にも広く適用できるものである。
【０１１９】
【発明の効果】
以上詳述した如く、請求項１の発明によれば、制御信号出力手段には偏差演算手段、補正量演算手段および補正制御信号演算手段からなる制御信号補正手段を設け、補正量演算手段によって給電値の検出値が擬似目標値に収束するように偏差に基く補正量を演算し、補正制御信号演算手段によって該補正量に従って制御信号を補正するから、実際に電磁アクチュエータに加えられた給電値の検出値と擬似目標値との偏差を減少させることができる。このため、電磁アクチュエータが加熱されたときでも、電磁アクチュエータが加熱されていないときと実質的に等しい制御信号を加えることができ、電磁アクチュエータの発熱による影響を相殺できると共に、電磁アクチュエータの応答性を向上させることができる。
【０１２０】
また、擬似目標値と検出値との偏差を減少させる構成としたから、制御信号が変動することによってワインドアップ現象が生じるのを防止できると共に、電磁アクチュエータを速やかに作動させて、クラッチの応答性を向上させることができる。
【０１２１】
また、請求項２の発明によれば、制御信号出力手段には偏差演算手段、補正量演算手段および補正制御信号演算手段からなる制御信号補正手段を設け、補正量演算手段によって給電値の検出値が擬似目標値に収束するように偏差に基く補正量を演算し、補正制御信号演算手段によって該補正量に従って制御信号を補正するから、実際に電磁アクチュエータに加えられた給電値の検出値と擬似目標値との偏差を減少させることができる。このとき、制御信号出力手段によって電磁アクチュエータの作動を制御し、アクチュエータに圧油を給排することによってクラッチを締結、開放する構成としたから、クラッチを高い応答性をもって可変に制御でき、車両の運転状態に対応してクラッチを速やかに目標となる位置に移動させることができ、クラッチの締結、開放を適切に制御することができる。
【０１２２】
また、請求項３の発明によれば、制御信号補正手段は比例演算手段と積分演算手段とを備える構成としたから、比例演算手段によって制御信号の検出値と制御信号の擬似目標値との偏差を減少させることができると共に、温度変化によって検出値と制御信号の擬似目標値との間に発生する定常偏差を積分演算手段よって減少させることができる。また、制御信号補正手段は、目標値および最大値のうち小さい値となった擬似目標値と検出値との偏差を減少させる構成としたから、目標値が最大値よりも大きくなるときに積分演算手段の演算値が過大に増加するのを防ぐことができ、ワインドアップ現象が生じるのを防止できると共に、電磁アクチュエータを速やかに作動させることができる。
【０１２３】
また、請求項４の発明によれば、制御信号補正手段の補正量演算手段は比例演算手段と積分演算手段とによって構成したから、比例演算手段によって制御信号の検出値と制御信号の擬似目標値との偏差を減少させることができると共に、温度変化によって検出値と制御信号の擬似目標値との間に発生する定常偏差を積分演算手段よって減少させることができる。また、制御信号補正手段は、目標値および最大値のうち小さい値となった擬似目標値と検出値との偏差を減少させる構成としたから、目標値が最大値よりも大きくなるときに積分演算手段の演算値が過大に増加するのを防ぐことができ、ワインドアップ現象が生じるのを防止できると共に、電磁アクチュエータを速やかに作動させることができ、クラッチの応答性を高めることができる。このため、クラッチを高い応答性をもって可変に制御でき、車両の運転状態に対応してクラッチを速やかに目標となる位置に移動させることができ、クラッチの締結、開放を適切に制御することができる。
【０１２４】
また、請求項５の発明によれば、最大値演算手段は電源の電圧値と前記制御弁を構成する電磁アクチュエータのインピーダンスとの関係から制御信号の最大値を演算する構成としたから、電源の電圧値と電磁アクチュエータのインピーダンスとを用いることによって電磁アクチュエータに給電できる制御信号の最大値を演算することができる。
【０１２５】
また、請求項６の発明では、擬似目標値設定手段によって設定される擬似目標値を、最大値が目標値よりも大きいときには目標値と等しい値に設定し、最大値が目標値よりも小さいときには最大値と等しい値に設定したから、擬似目標値が制御信号の最大値よりも大きくなるのを防止することができ、目標値が最大値よりも大きいときには、制御信号を最大値に保持することができ、制御信号を過大に補正することなく、電磁アクチュエータを速やかに作動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態による弁制御装置が適用される自動クラッチ制御装置を示す全体構成図である。
【図２】図１中の油圧ユニット等を示す油圧回路図である。
【図３】実施の形態によるレリーズシリンダおよび制御弁等を示す断面図である。
【図４】実施の形態による自動クラッチ制御装置の制御ブロック図である。
【図５】実施の形態による制御モード判別処理を示す流れ図である。
【図６】実施の形態によるＰＷＭ信号出力処理を示す流れ図である。
【図７】実施の形態による擬似目標値の設定処理を示す流れ図である。
【図８】実施の形態による制御電流の検出値に対するデューティ比の補正処理を示す流れ図である。
【図９】実施の形態による電磁アクチュエータにＰＷＭ信号を出力したときの検出値、目標値、比例演算値および積分演算値の時間変化を示す特性線図である。
【図１０】実施の形態による電磁アクチュエータにＰＷＭ信号を出力したときの検出値、目標値および積分演算値の時間変化を示す特性線図である。
【図１１】擬似目標値の設定処理を行わないときの検出値、目標値および積分演算値の時間変化を比較例として示す特性線図である。
【符号の説明】
３ クラッチ
４ レリーズシリンダ（油圧アクチュエータ）
１０ 制御弁
１１ スプール弁（弁部）
１３ スプール（弁体）
１６ 電磁アクチュエータ
１７ コントロールユニット（制御信号出力手段）
２３ 電流検出器（給電値検出手段）
２４ 電圧検出器
２８ 目標電流設定部（目標値設定手段）
２９ デューティ比演算部（制御信号演算手段）
３０ 電圧変動補正部
３１ デューティ比補正部（制御信号補正手段）
３２ 最大値演算部（最大値演算手段）
３３ 擬似目標値設定部（擬似目標値設定手段）
３４ 偏差演算部（偏差演算手段）
３５ 比例演算部（比例演算手段）
３６ 積分演算部（積分演算手段）
３７ 加算演算部（加算手段）
３８ ＰＷＭ変換部
Claims (6)
- 油圧アクチュエータと油圧源との間に配設され、弁体の変位に応じて油圧アクチュエータに給排させる圧油量を制御する弁部と、該弁部の弁体を制御信号に応じて変位させる電磁アクチュエータとからなる制御弁と、
前記油圧アクチュエータを作動させるため、前記電磁アクチュエータに制御信号を出力する制御信号出力手段とからなる弁制御装置において、
前記制御信号出力手段は、前記油圧アクチュエータを目標となる位置まで作動させるための制御信号の目標値を設定する目標値設定手段と、
該目標値設定手段による目標値に応じた制御信号を演算する制御信号演算手段と、
前記制御信号の最大値を演算する最大値演算手段と、
該最大値演算手段による最大値が目標値よりも大きいときには擬似目標値を目標値に設定し、最大値が目標値よりも小さいときには擬似目標値を最大値に設定する擬似目標値設定手段と、
前記制御信号演算手段による制御信号に対して前記電磁アクチュエータに実際に加えられた給電値を検出する給電値検出手段と、
該給電値検出手段による検出値と前記擬似目標値設定手段による擬似目標値との偏差を減少させるために前記制御信号演算手段による制御信号を補正して出力する制御信号補正手段とから構成し、
前記制御信号補正手段は、前記擬似目標値設定手段による擬似目標値と前記給電値検出手段による検出値との偏差を演算する偏差演算手段と、
該偏差演算手段による偏差に基いて前記給電値検出手段による検出値が前記擬似目標値に収束するように前記制御信号を補正するための補正量を演算する補正量演算手段と、
該補正量演算手段による補正量を用いて補正した制御信号を演算する補正制御信号演算手段とから構成したことを特徴とする弁制御装置。 - クラッチを締結、開放する油圧アクチュエータと、
該油圧アクチュエータと油圧源との間に配設され、弁体の変位に応じて油圧アクチュエータに給排させる圧油量を制御する弁部と、該弁部の弁体を制御信号に応じて変位させる電磁アクチュエータとからなる制御弁と、
前記油圧アクチュエータを作動させるため、前記電磁アクチュエータに制御信号を出力する制御信号出力手段とからなる弁制御装置において、
前記制御信号出力手段は、車両の運転状態に応じてクラッチを締結、開放するために前記油圧アクチュエータを作動させるための制御信号の目標値を設定する目標値設定手段と、
該目標値設定手段による目標値に応じた制御信号を演算する制御信号演算手段と、
前記制御信号の最大値を演算する最大値演算手段と、
該最大値演算手段による最大値が目標値よりも大きいときには擬似目標値を目標値に設定し、最大値が目標値よりも小さいときには擬似目標値を最大値に設定する擬似目標値設定手段と、
前記制御信号演算手段による制御信号に対して前記電磁アクチュエータに実際に加えられた給電値を検出する給電値検出手段と、
該給電値検出手段による検出値と前記擬似目標値設定手段による擬似目標値との偏差を減少させるために前記制御信号演算手段による制御信号を補正して出力する制御信号補正手段とから構成し、
前記制御信号補正手段は、前記擬似目標値設定手段による擬似目標値と前記給電値検出手段による検出値との偏差を演算する偏差演算手段と、
該偏差演算手段による偏差に基いて前記給電値検出手段による検出値が前記擬似目標値に収束するように前記制御信号を補正するための補正量を演算する補正量演算手段と、
該補正量演算手段による補正量を用いて補正した制御信号を演算する補正制御信号演算 手段とから構成したことを特徴とする弁制御装置。 - 油圧アクチュエータと油圧源との間に配設され、弁体の変位に応じて油圧アクチュエータに給排させる圧油量を制御する弁部と、該弁部の弁体を制御信号に応じて変位させる電磁アクチュエータとからなる制御弁と、
前記油圧アクチュエータを作動させるため、前記電磁アクチュエータに制御信号を出力する制御信号出力手段とからなる弁制御装置において、
前記制御信号出力手段は、前記油圧アクチュエータを目標となる位置まで作動させるための制御信号の目標値を設定する目標値設定手段と、
該目標値設定手段による目標値に応じた制御信号を演算する制御信号演算手段と、
前記制御信号の最大値を演算する最大値演算手段と、
該最大値演算手段による最大値が目標値よりも大きいときには擬似目標値を目標値に設定し、最大値が目標値よりも小さいときには擬似目標値を最大値に設定する擬似目標値設定手段と、
前記制御信号演算手段による制御信号に対して前記電磁アクチュエータに実際に加えられた給電値を検出する給電値検出手段と、
該給電値検出手段による検出値と前記擬似目標値設定手段による擬似目標値との偏差を減少させるために前記制御信号演算手段による制御信号を補正して出力する制御信号補正手段とから構成し、
該制御信号補正手段は、前記擬似目標値設定手段による擬似目標値と該給電値検出手段による検出値との偏差を演算する偏差演算手段と、
該偏差演算手段による偏差に対する比例演算を行う比例演算手段と、
前記偏差演算手段による偏差に対する積分演算を行う積分演算手段と、
前記比例演算手段による演算値と積分演算手段による演算値とを前記制御信号演算手段による制御信号に対して加算する加算手段とから構成したことを特徴とする弁制御装置。 - クラッチを締結、開放する油圧アクチュエータと、
該油圧アクチュエータと油圧源との間に配設され、弁体の変位に応じて油圧アクチュエータに給排させる圧油量を制御する弁部と、該弁部の弁体を制御信号に応じて変位させる電磁アクチュエータとからなる制御弁と、
前記油圧アクチュエータを作動させるため、前記電磁アクチュエータに制御信号を出力する制御信号出力手段とからなる弁制御装置において、
前記制御信号出力手段は、車両の運転状態に応じてクラッチを締結、開放するために前記油圧アクチュエータを作動させるための制御信号の目標値を設定する目標値設定手段と、
該目標値設定手段による目標値に応じた制御信号を演算する制御信号演算手段と、
前記制御信号の最大値を演算する最大値演算手段と、
該最大値演算手段による最大値が目標値よりも大きいときには擬似目標値を目標値に設定し、最大値が目標値よりも小さいときには擬似目標値を最大値に設定する擬似目標値設定手段と、
前記制御信号演算手段による制御信号に対して前記電磁アクチュエータに実際に加えられた給電値を検出する給電値検出手段と、
該給電値検出手段による検出値と前記擬似目標値設定手段による擬似目標値との偏差を減少させるために前記制御信号演算手段による制御信号を補正して出力する制御信号補正手段とから構成し、
該制御信号補正手段は、前記擬似目標値設定手段による擬似目標値と該給電値検出手段による検出値との偏差を演算する偏差演算手段と、
該偏差演算手段による偏差に対する比例演算を行う比例演算手段と、
前記偏差演算手段による偏差に対する積分演算を行う積分演算手段と、
前記比例演算手段による演算値と積分演算手段による演算値とを前記制御信号演算手段による制御信号に対して加算する加算手段とから構成したことを特徴とする弁制御装置。 - 前記最大値演算手段は、電源の電圧値と前記制御弁を構成する電磁アクチュエータのインピーダンスとの関係から制御信号の最大値を演算する構成としてなる請求項１，２，３または４に記載の弁制御装置。
- 前記擬似目標値設定手段によって設定される擬似目標値は、最大値が目標値よりも大きいときには目標値と等しい値に設定し、最大値が目標値よりも小さいときには最大値と等しい値に設定する構成としてなる請求項１，２，３，４または５に記載の弁制御装置。
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| JP35414497A JP3574557B2 (ja) | 1997-12-08 | 1997-12-08 | 弁制御装置 |
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| JP35414497A JP3574557B2 (ja) | 1997-12-08 | 1997-12-08 | 弁制御装置 |
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-
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