JP4858052B2 - Shift clutch control device in vehicle power transmission device - Google Patents
Shift clutch control device in vehicle power transmission device Download PDFInfo
- Publication number
- JP4858052B2 JP4858052B2 JP2006266768A JP2006266768A JP4858052B2 JP 4858052 B2 JP4858052 B2 JP 4858052B2 JP 2006266768 A JP2006266768 A JP 2006266768A JP 2006266768 A JP2006266768 A JP 2006266768A JP 4858052 B2 JP4858052 B2 JP 4858052B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- clutch
- amount
- connection
- control device
- transmission
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Description
本発明は、エンジンと変速機との間に流体継手と自動クラッチとを備え、変速機の変速段を切り替える変速時にはクラッチが自動的に断続するように構成されている車両用動力伝達装置の変速時クラッチ制御装置に関するものである。 The present invention relates to a shift of a vehicle power transmission device that includes a fluid coupling and an automatic clutch between an engine and a transmission, and that is configured so that the clutch is automatically connected / disengaged at the time of shifting to change the shift stage of the transmission. The present invention relates to an hour clutch control device.
近年の車両の動向として、車両運転の容易化あるいは運転者の疲労軽減のため、いわゆるAT車に代表される、イージードライブを目的とした車両用動力伝達装置の普及が進んでいる。AT車はトルクコンバータと遊星歯車機構とを組み合わせた動力伝達装置を有しているが、イージードライブのための車両用動力伝達装置の中には、いわゆるマニュアル車と同様な平行軸歯車機構式変速機を使用して、これと自動クラッチとを組み合わせたものがある。この車両にはクラッチペタルが備えられておらず、変速段を切り替える変速指令信号によりクラッチ制御装置が自動的にクラッチを断接する。変速指令信号は、コンピュータ等の電子制御装置から車両の走行状態に応じて出力される。運転者が変速レバーで変速段を切り替える車両では、変速レバーの操作時の信号により自動的なクラッチの断接が行われる。 As a trend of vehicles in recent years, in order to facilitate vehicle driving or reduce driver fatigue, vehicle power transmission devices for easy driving, represented by so-called AT vehicles, have been spreading. The AT car has a power transmission device that combines a torque converter and a planetary gear mechanism, but some of the vehicle power transmission devices for easy drive include a parallel shaft gear mechanism type gear shift similar to a so-called manual vehicle. There is a combination of this and an automatic clutch using a machine. This vehicle is not provided with a clutch petal, and the clutch control device automatically connects and disconnects the clutch in response to a shift command signal for switching the gear position. The shift command signal is output in accordance with the running state of the vehicle from an electronic control device such as a computer. In a vehicle in which a driver switches gears with a shift lever, automatic clutch connection / disconnection is performed by a signal when the shift lever is operated.
最近では、ディーゼルエンジンを装備し平行軸歯車機構式変速機を用いた車両において、エンジンと自動クラッチとの間に流体継手(フルードカップリング)を介在させた動力伝達装置が開発されている。流体継手を介在させると、特にエンジン回転数の小さい領域でトルクが大きいディーゼルエンジンでは、車両の発進時において、流体継手のポンプとタービンの間の滑りを利用した発進が可能となる。つまり、マニュアル車の発進時のごとき微妙なクラッチ操作が不要となって、スムースな発進が容易に行えると同時に、アイドル時等におけるエンジンのトルク変動が吸収され、振動、騒音も軽減される。 Recently, in a vehicle equipped with a diesel engine and using a parallel shaft gear mechanism type transmission, a power transmission device in which a fluid coupling (fluid coupling) is interposed between the engine and an automatic clutch has been developed. When a fluid coupling is interposed, particularly in a diesel engine having a large torque in a region where the engine speed is small, it is possible to start using the slip between the pump of the fluid coupling and the turbine when starting the vehicle. That is, a delicate clutch operation is not required when starting a manual vehicle, and a smooth start can be easily performed. At the same time, engine torque fluctuations during idling and the like are absorbed, and vibration and noise are reduced.
流体継手を介在させたこのような動力伝達装置について、図1の概略図に基づいて説明する。ディーゼルエンジン1の後方には流体継手2が締結され、さらに、クラッチ3を介して平行軸歯車機構を有する変速機4が連結されている。変速機4の出力軸41は、車両の車輪を駆動するプロペラシャフトに結合されるが、その途中には車両停車時に作動させるセンターブレーキ(駐車ブレーキ)42が設けられている。
Such a power transmission device with a fluid coupling interposed will be described with reference to the schematic diagram of FIG. A fluid coupling 2 is fastened behind the
流体継手2には、ディーゼルエンジン1の出力軸と一体となったポンプ21と、クラッチ3の入力軸31と一体となったタービン22とが配置される。発進時に車両が低速走行しているときは、ポンプ21がタービン22と独立して回転するが、車両の発進時以外では基本的にはロックアップクラッチ23によって連結され、これにより、ディーゼルエンジン1の出力軸はクラッチ3の入力軸31と直結された状態となっている。また、変速機4は、歯車に一体形成されたギアスプラインに変速スリーブを噛合わせる通常の平行軸歯車機構式変速機であって、シンクロナイザリング等からなる周知のシンクロ機構を備えている。この変速機4は、電子制御装置からの変速の指令に応じて変速アクチュエータ61により変速が行われるが、そうした電子制御装置のない車両では、運転者の操作する変速レバーにより変速が行われる。
In the fluid coupling 2, a
この装置におけるクラッチ3は湿式多板クラッチであって、その内部には、入力軸32に対してスプライン嵌合された多数の摩擦板と、出力軸33に対してスプライン嵌合された多数の摩擦板とが、交互に配設されている。クラッチ3はクラッチ制御装置31を備えており、この制御装置は、変速機4のギヤ段を切り替える変速時などにおいて、アクセルペタル62の踏み込み量等が入力されるエンジン制御装置11と連携しながら、クラッチ3の接続量の制御を実行する。
The
クラッチ3の接続量は、その内部に配設された摩擦板を押圧するピストンに作用する油圧を、クラッチ制御装置31が出力するパルスのデューティ比:Dに応じて調節することにより制御される。定常状態では、デューティ比:D=0%(油圧最小規定値)でクラッチ3が接続し、D=100%(油圧最大規定値)で切断されるように設定されている。なお、クラッチ3としては、湿式多板クラッチに代え乾式単版クラッチを使用することも可能である。このときはクラッチストロークを変更するアクチュエータを制御することにより、その接続量が制御されることとなる。
The amount of connection of the
クラッチ制御装置31には、クラッチ3の入力軸32の回転数(流体継手2のタービン22の回転数)を検出する回転数センサ51、クラッチ3の出力軸33の回転数(変速機4の入力軸回転数)を検出する回転数センサ52及び変速機4の出力軸41の回転数を検出する回転数センサ53によって検出されたそれぞれの回転数信号が伝達され、接続量の制御に使用される。
The
変速時においては、急激なトルク伝達による変速ショックやエンジンストップを避けるため、クラッチ制御装置31はクラッチ3の接続量を徐々に変化させる。例えば、ギヤインの後クラッチ3を接続させる場合には、クラッチ制御装置31は、クラッチ3の接続量を徐々に増大させるようデューティ比を制御する。クラッチ3は、いわゆる半クラッチ状態で滑りながら次第にエンジン回転数と変速機4の入力軸回転数とを一致させ、クラッチが完接(D=0%)したときは滑り量はゼロとなって、ディーゼルエンジン1は変速機4の入力軸と直結された状態となる。このように、変速ショック等を防止しながらクラッチ3の接続量を徐々に増加するクラッチ制御方法は、例えば特開平10−274258号公報に開示されている(ただし、この例のクラッチは乾式単板クラッチであり、接続量はそのストロークを変更することにより制御される)。
At the time of shifting, the
ところで、実際のクラッチ3では、半クラッチ状態に達する以前の接続量領域では、断の状態から油圧を上昇させても伝達トルクが殆ど増加しない。これは湿式多板クラッチに限らず乾式単版クラッチでも同じであるが、迅速な断接のためにはその領域を短時間で通過させる必要がある。そして、個々の車両に実際に装備されるクラッチ3には多少なりとも個体差が存在し、同じクラッチでも経年変化を起こすため、半クラッチ状態が開始される接続量はクラッチに応じて変わってくる。したがって、半クラッチ開始時点における油圧の値、換言すれば、実質的なトルク伝達が始まる接続量となるデューティ比は、個々の車両で定期的に学習する必要がある。クラッチ制御装置31は、逐次更新される半クラッチ学習値を用いることにより、正確かつ迅速なクラッチ制御を実行することが可能となる。
By the way, in the
半クラッチ状態の学習は、自動クラッチを備えた車両では一般的に実施され、例えば、クラッチの接続量を徐々に増加し、変速機入力軸が回転を始める接続量を学習する方法が知られている。また、流体継手を備えた動力伝達装置における、クラッチ3の半クラッチ状態の接続量を学習する学習方法は、一例として特開2002−295529号公報に記載されている。この公報に開示された半クラッチ状態の学習は、車両の停止時において、変速機4をギヤインさせディーゼルエンジン1を回転させて行われる。湿式多板クラッチ3は断とされ、流体継手2のロックアップクラッチ23も断とされている。
The learning of the half-clutch state is generally performed in a vehicle equipped with an automatic clutch. For example, a method of learning the connection amount at which the clutch input shaft starts rotating by gradually increasing the clutch connection amount is known. Yes. Moreover, the learning method which learns the connection amount of the half-clutch state of the
湿式多板クラッチ3が切断されているので、車両が停車し湿式多板クラッチ3の出力軸33が静止しているにもかかわらず、流体継手2のタービン22はポンプ21に引きずられてほぼディーゼルエンジン1と同一の回転数で回転している。図7に示されるように、この状態からクラッチ制御装置31の出力デューティ比を減少して湿式多板クラッチ3の接続量を増やす。湿式多板クラッチ3の出力軸33は静止しているから、接続量が増加しトルク伝達量が増加するにつれて、湿式多板クラッチ3の入力軸32と一体のタービン22の回転数は低下する。そして、ディーゼルエンジン1の回転数(ポンプ21の回転数)に対しタービン22の回転数が所定値(この例では300rpm)低下したときのデューティ比を、半クラッチ学習値デューティ比としてクラッチ制御装置31に記憶させる。
変速時のクラッチ制御では、変速ショックあるいはエンジンストップの発生を防止するよう、クラッチの接続量を制御する。このとき接続量の変化速度が大きいと伝達トルクが急激に変化し変速ショックが起こりやすく、クラッチを接続するときはエンジンストップを生じる虞れがある。一方、変化速度が小さい場合は変速のための時間が長くなり、運転性を阻害することとなる。 In clutch control at the time of shifting, the amount of clutch engagement is controlled so as to prevent shift shock or engine stop. At this time, if the change rate of the amount of connection is large, the transmission torque changes rapidly and a shift shock is likely to occur. When the clutch is connected, there is a possibility of causing an engine stop. On the other hand, when the change speed is low, the time for shifting becomes long, which impairs drivability.
変速ショックは、ギヤイン後にクラッチを接続するときばかりでなく、変速の始めにおいてクラッチ3を切断する際にも生じることがある。通常走行時にはエンジンの駆動トルクが車両の車輪まで伝達され、変速機4等の伝動系に駆動トルクによる捩りが発生し車体にはその反作用のトルクが作用している。切断時の変速ショックは、クラッチ3の急速な切断に伴い駆動トルクが開放され、捩り等が瞬時に消失することによって発生するものである。エンジントルクの大きいディーゼルエンジンでは、発進時など車両の低速時においては切断に伴う変速ショックが大きく、クラッチ3を切断する際にも接続量を制御しながら切断することが望ましい。
The shift shock may occur not only when the clutch is connected after gear-in but also when the
本発明は、流体継手を備えた動力伝達装置において、変速時のクラッチの断接を、変速ショック等を生じることなく、かつ、迅速に行わせることを課題とする。そして、迅速な断接のためには半クラッチ開始点までの接続量領域を短時間のうちに通過させることが必要であるが、上述の半クラッチ開始点の学習方法には次の問題がある。 An object of the present invention is to allow a power transmission device including a fluid coupling to quickly connect and disconnect a clutch at the time of shifting without causing a shift shock or the like. In order to quickly connect and disconnect, it is necessary to pass the connection amount region up to the half-clutch start point within a short time. However, the above-described learning method of the half-clutch start point has the following problem. .
この方法では、クラッチ制御装置31が出力するデューティ比を次第に低下させクラッチ3の接続量を増加させながら、つまり、タービン22に作用する制動トルクを次第に増大させながら、エンジン回転数とタービン22の回転数との差を検出し、その差が所定値になったときのデューティ比を半クラッチ開始点とする。両者の回転数の差は、クラッチ3の伝達トルクの増加に応じて増大するものではあるが、回転数の差であるから伝達トルクを正確に表すものではない。また、ディーゼルエンジン1の回転数は負荷トルク(クラッチ3の伝達トルク)に応じて変化し、その変化状況はエンジンの燃料噴射の制御方法によっても異なる。そのため、半クラッチ開始点を決定する回転数差の所定値は、各種の車両のエンジンに応じて変える必要がある。
In this method, the engine speed and the rotation of the
また、クラッチ3の接続量が増えディーゼルエンジン1の負荷トルクが増加するとその回転数が低下するから、半クラッチ開始点を学習する際には、その低下を見込んでエンジン回転数を予め高めておかなければならない。しかし、エンジン回転数を高く設定して作動させたときは、エンジン出力トルクが増加して停車中の車両が不意に発進してしまう虞れが強まることになる。
本発明のさらなる課題は、半クラッチ状態を学習するときのこうした問題を解決して正確な半クラッチ開始点の学習を可能とすることにある。
Further, when the amount of
A further object of the present invention is to solve such a problem when learning the half-clutch state and to enable the accurate learning of the half-clutch starting point.
上記の課題に鑑み、本発明は、流体継手と自動的に断接されるクラッチとを備えた車両用動力伝達装置において、流体継手のトルク伝達量を表すマップを利用してクラッチのトルク伝達状態を正確に検知し、これに基づき接続量の変化速度を決定するものである。すなわち、本発明は、
「エンジンと変速機との間に流体継手及びクラッチが配置された車両用動力伝達装置のクラッチ制御装置であって
前記流体継手のポンプが前記エンジンの出力軸と一体に回転するよう連結され、前記流体継手のタービンが前記クラッチの入力軸と一体に回転するよう連結され、前記クラッチの出力軸が前記変速機の入力軸と連結されており、
変速時に前記クラッチの接続量を制御してその断接を行うクラッチ制御装置において、
前記クラッチ制御装置は、前記流体継手におけるポンプの回転数とタービンの回転数との比である速度比を検出する検出手段と、前記速度比と前記流体継手のトルク伝達量との関係を表すマップを有するトルク伝達量の演算手段とを備えており、
前記ポンプと前記タービンとが切り離された状態で変速が行われ、かつ、前記クラッチが半クラッチ状態にあるときは、前記検出手段と前記演算手段により求められたトルク伝達量が小となるほど、前記クラッチの接続量の変化速度を増大させる」
ことを特徴とするクラッチ制御装置となっている。
In view of the above problems, the present invention provides a vehicle power transmission device including a fluid coupling and a clutch that is automatically connected and disconnected, and a torque transmission state of the clutch using a map that represents a torque transmission amount of the fluid coupling. Is detected accurately, and the change rate of the connection amount is determined based on this. That is, the present invention
“A clutch control device of a vehicle power transmission device in which a fluid coupling and a clutch are disposed between an engine and a transmission, wherein a pump of the fluid coupling is coupled to rotate integrally with an output shaft of the engine, A turbine of a fluid coupling is connected to rotate integrally with an input shaft of the clutch, and an output shaft of the clutch is connected to an input shaft of the transmission;
In the clutch control device for controlling the connection amount of the clutch at the time of shifting and performing the connection / disconnection thereof,
The clutch control device includes a detecting unit that detects a speed ratio that is a ratio of a rotation speed of a pump and a rotation speed of a turbine in the fluid coupling, and a map that represents a relationship between the speed ratio and a torque transmission amount of the fluid coupling. And a torque transmission amount calculation means having
When the shift is performed with the pump and the turbine disconnected, and the clutch is in a half-clutch state, the torque transmission amount obtained by the detection means and the calculation means becomes smaller. Increase the rate of change of clutch engagement. "
The clutch control device is characterized by this.
前記の流体継手のトルク伝達量を表すマップを具備するラッチ制御装置では、そのマップを利用した半クラッチ学習装置を設けることができる。この学習装置は、請求項2に記載のように、車両が停車し前記クラッチの出力軸が静止している状態で、前記クラッチを切断した後、徐々にその接続量を増加させながら前記検出手段により速度比を検出するとともに、検出された速度比に基づき前記演算手段によりトルク伝達量を演算し、演算されたトルク伝達量が所定値に達した時の接続量を半クラッチ状態の接続量として記憶するよう構成される。 In the latch control device having the map representing the torque transmission amount of the fluid coupling, a half-clutch learning device using the map can be provided. The learning device according to claim 2, wherein the detecting means gradually increases the amount of connection after the clutch is disengaged in a state where the vehicle is stopped and the output shaft of the clutch is stationary. In addition to detecting the speed ratio, the calculation means calculates the torque transmission amount based on the detected speed ratio, and the connection amount when the calculated torque transmission amount reaches a predetermined value is defined as the connection amount in the half-clutch state. Configured to remember.
請求項2の学習装置を設けた場合には、請求項3に記載のように、変速機の変速時にクラッチを切断するときは、クラッチ制御装置が、前記学習装置により記憶された接続量よりも接続側の一定の範囲では接続量の低下速度を減少させ、記憶された接続量に達した時は接続量の低下速度を増大させるよう制御することができる。また、請求項3に記載のように、変速機の変速時に切断されたクラッチを接続するときにおいては、クラッチ制御装置が、前記学習装置により記憶された接続量に達するまでは接続量の増加速度を増大させ、記憶された接続量に達した時は接続量の増加速度を減少させるよう制御することができる。
In the case where the learning device according to claim 2 is provided, as described in
本発明におけるクラッチ制御装置は、流体継手におけるポンプの回転数とタービンの回転数との比である速度比を検出する検出手段と、速度比と流体継手のトルク伝達量との関係を表すマップを使用してトルク伝達量を演算する演算手段とを備えている。そのマップは例えばクラッチ制御装置のメモリに格納されており、個々の流体継手の特性に応じて決定されるもので、クラッチやエンジンが変わったとしても速度比に対するトルク伝達量の特性は変化しない。また、このような車両用動力伝達装置では流体継手のトルク伝達量はクラッチの伝達トルクに等しい。したがって、車両発進時に流体継手のポンプとタービン(クラッチの入力軸)が切り離されているときは、両者の速度比を検出することによりクラッチの伝達トルクを検知することが可能である。 The clutch control device according to the present invention includes a detecting means for detecting a speed ratio, which is a ratio between the rotational speed of the pump and the rotational speed of the turbine in the fluid coupling, and a map representing the relationship between the speed ratio and the torque transmission amount of the fluid coupling. And calculating means for calculating the torque transmission amount. The map is stored in the memory of the clutch control device, for example, and is determined according to the characteristics of the individual fluid couplings. Even if the clutch or engine changes, the characteristics of the torque transmission amount with respect to the speed ratio do not change. In such a vehicle power transmission device, the torque transmission amount of the fluid coupling is equal to the transmission torque of the clutch. Therefore, when the fluid coupling pump and the turbine (clutch input shaft) are disconnected when the vehicle starts, the transmission torque of the clutch can be detected by detecting the speed ratio between the two.
クラッチ制御装置は、こうして検知したクラッチの伝達トルク自体の値に応じて接続量の変化速度を決定する。つまり、接続量の変化速度はクラッチの断接時に刻々変化する伝達トルクの状況によって制御されるから、変化速度は変速ショック等の発生しない、しかもなるべく大きい速度に設定することができ、迅速な変速が実行される。殊に発進時には車両が低速で走行しているので、変速ショックの運転性への影響が大きいが、本発明ではこのときに変速ショックのない的確なクラッチ制御が実行され、円滑な運転が達成できる。 The clutch control device determines the change rate of the connection amount according to the value of the clutch transmission torque itself thus detected. In other words, since the changing speed of the connection amount is controlled by the state of the transmission torque that changes every moment when the clutch is engaged / disengaged, the changing speed can be set to a speed as high as possible without causing a shift shock or the like. Is executed. In particular, since the vehicle is traveling at a low speed at the time of starting, the influence of the shift shock on the drivability is great. However, in the present invention, accurate clutch control without the shift shock is executed at this time, and a smooth driving can be achieved. .
請求項2の発明のように、速度比と流体継手のトルク伝達量との関係を表すマップを半クラッチ状態の学習に利用すると、速度比に対応するトルク伝達量を正確に求めることが可能であって、クラッチの個体差あるいは経年変化にかかわらず、接続量に応じたトルク伝達量の変化を演算することができる。つまり、特許文献1に示される従来の学習法では低下した回転数の差が所定値に達したことを検出して半クラッチ開始点とするのに対し、本発明では、ポンプの回転数とタービンの回転数との比である速度比を検出し、この速度比からマップを用いてトルク伝達量そのものを演算し半クラッチ開始点を決定する。その結果、半クラッチ状態をより的確に捉えることができ、また、速度比に対するトルク伝達量の特性は流体継手に応じて一義的に決定されるので、出力、制御方法等の異なる各種のエンジンに共通して適用できる。場合によっては、半クラッチ開始点の伝達トルクを、例えば車両重量等に応じて調整することも容易にできる。
As in the second aspect of the invention, if a map representing the relationship between the speed ratio and the torque transmission amount of the fluid coupling is used for learning the half clutch state, the torque transmission amount corresponding to the speed ratio can be accurately obtained. Thus, it is possible to calculate a change in torque transmission amount according to the amount of connection regardless of individual differences or aging of the clutch. In other words, in the conventional learning method disclosed in
本発明の学習装置は、半クラッチ状態の接続量をトルク伝達量自体として的確に把握できるので、これを設けたクラッチ制御装置では、変速に際して変速ショックのない迅速なクラッチの断続が可能となる。例えば、請求項3の発明のように、変速機の変速時にクラッチを切断するとき、学習値として記憶された接続量に達した時に接続量の低下速度を増大させるよう制御すると迅速な切断が可能となり、また、請求項4の発明のように、変速機の変速時に切断されたクラッチを接続するとき、記憶された接続量に達するまでは接続量の増加速度を増大させると迅速な接続ができることになる。これに対し、従来の学習法による学習値を用いる場合は、学習値の不正確さに起因する変速ショックを避けるため、操作速度が低い期間を長めに設定せざるを得なかった。
Since the learning device of the present invention can accurately grasp the amount of engagement in the half-clutch state as the torque transmission amount itself, the clutch control device provided with this enables quick clutch engagement / disengagement without a shift shock at the time of shifting. For example, as in the invention of
以下、図面に基づいて、本発明を実施した車両用動力伝達装置のクラッチ制御装置について説明するが、本発明が適用される車両用動力伝達装置を構成する機器は、図1に示す従来の装置と格別異なるものではない。すなわち、車両用動力伝達装置では、ディーゼルエンジン1の後方に流体継手2が締結され、さらに、自動的に断接するクラッチである多板湿式クラッチ3を介して、平行軸歯車機構を有する変速機4が連結されている。車両の発進時には流体継手2のポンプ21とタービン22との滑りを利用する円滑な発進が行われ、その後ロックアップクラッチ23が締結されて、ディーゼルエンジン1の出力軸が湿式多板クラッチ3の入力軸と直結された状態となる。
Hereinafter, a clutch control device for a vehicle power transmission device embodying the present invention will be described with reference to the drawings. The equipment constituting the vehicle power transmission device to which the present invention is applied is a conventional device shown in FIG. It is not exceptionally different. That is, in the vehicle power transmission device, the fluid coupling 2 is fastened to the rear of the
湿式多板クラッチ3はクラッチ制御装置31を備えており、クラッチ制御装置31は、変速機4の変速時等において湿式多板クラッチ3の接続量を制御しながらその断接を行わせる。従来のクラッチ制御装置と同様に、クラッチ制御装置31は接続量の指令値となるデューティ比:Dを出力し、これに応じて、湿式多板クラッチ3の摩擦板を押圧するピストンに作用する油圧が変化することにより、湿式多板クラッチ3の接続量が制御される。また、クラッチ制御装置31には、ポンプ21の回転数信号(エンジン制御装置11からのエンジン回転数信号)及びタービン22の回転数信号(回転数センサ51からのクラッチ入力軸32の回転数信号)が入力される。
The wet
本発明のクラッチ制御装置31には、流体継手2の速度比e(ポンプ21の回転数に対するタービン22の回転数の比)とトルク伝達量との特性を示すマップがメモリとして格納されている。この特性は比入力トルクを表す係数τとして周知のものであって、個々の流体継手に応じて決定され、図2に示すように、速度比の減少に応じて増加する特性となっている。流体継手のトルク伝達量はトルク係数τから次式によって求められる。
トルク伝達量=C×τ×(ポンプ21の回転数)2 :Cは定数
In the
Torque transmission amount = C x τ x (rotation speed of pump 21) 2 : C is a constant
本発明のクラッチ制御装置31は上記のマップを備えるとともに、入力されたポンプ21の回転数信号及びタービン22の回転数信号から速度比eを検出する手段を備えており、これらは、変速時のクラッチ制御及び半クラッチ状態の学習に用いられる。
The
ここで、まず変速時における本発明のクラッチ制御装置31の作動について、図3のフローチャートを参照して説明する。ただし、このフローチャートは半クラッチ状態の範囲におけるデューティ比の制御を示すものであり、この範囲以外では後述するようにデューティ比は急激に変化することとなる。
車両の発進時で流体継手2のポンプ21とタービン22とが切り離されて走行しているとき、車両の制御装置又は変速レバーから変速指令信号がクラッチ制御装置31に入力されると、ステップ1で、入力されたポンプ21の回転数信号とタービン22の回転数信号とを用いて速度比eを検出する。そして、ステップ2では、クラッチ制御装置31のメモリに格納されたマップによってその速度比eにおけるトルク係数τを求め、前述の式により流体継手2のトルク伝達量を演算する。流体継手2のトルク伝達量は湿式多板クラッチ3の伝達トルクに等しいから、その結果、湿式多板クラッチ3の伝達トルクが演算されることとなる。
Here, first, the operation of the
When the
ステップ3では、演算された湿式多板クラッチ3の伝達トルクに応じて接続量の減少速度(デューティ比では増加速度)を決定する。トルク伝達量に対する最適な接続量の変化速度は実験等によって求められ、図4に示されるようなマップとしてクラッチ制御装置31のメモリに格納されている。クラッチ制御装置31は、決定された変化速度となるよう、湿式多板クラッチ3に対し出力するデューティ比を制御しながら接続量を変化させる(S4)。
In
湿式多板クラッチ3の接続量の変化速度の最適な値は、その伝達トルクの量によって変わり、図4に示されるとおり、伝達トルク量が小さくなると変化速度を増大しても変速ショックは発生しない。本発明の制御装置では、例えば10msec.ごとにフローチャートのルーチンを繰り返し、速度比の検出と伝達トルク量の演算を行い、そのときの変化速度を決定する。接続量の低下に従って速度比は減少してトルク係数τが図2のA点、B点、C点のように移動し、演算された変化速度は増加する。そのため、変速時に湿式多板クラッチ3切断のため要する時間が短くなる。出力するデューティ比が半クラッチ開始点の学習値である所定値に達した時点でこの制御は終了する(S5)。
このような接続量の制御は、切断時ばかりではなく、変速機のギヤインが終了した後湿式多板クラッチ3を接続するときも、同様に伝達トルク量に応じた接続量の増加速度(デューティ比では減少速度)の制御が実行される。
The optimum value of the change rate of the connection amount of the wet
Such control of the connection amount is not only performed at the time of disconnection, but also when the wet
次いで、速度比と流体継手のトルク伝達量との関係を表すマップを用いた本発明の学習装置における、半クラッチ開始点の学習手順及び学習の際の車両用動力伝達装置の作動について、図5のフローチャートを参照して説明する。
学習すべき時期に到達したときには、ステップSX1で車両が停車しているか否かを判断し、停車しているときは、ステップSX2で車両にブレーキ力が作用しているか否か、つまり、足踏みブレーキ又は駐車ブレーキ(センターブレーキ)が操作されているかどうかを判断する。さらに、ステップSX3では運転者がアクセルペダルを踏み込んでいるかどうか、つまりディーゼルエンジン1がアイドル状態であるかどうかを判断する。これらの判断は、学習中の車両の安全性を確保し不測の発進を防止するために行われるものである。車両が停車中でブレーキが操作されており、しかもエンジンがアイドル状態にあることが確認されると、学習を実行する条件が整ったこととなり、半クラッチ開始点の学習を開始する。
Next, the learning procedure of the half-clutch start point and the operation of the vehicle power transmission device at the time of learning in the learning device of the present invention using the map representing the relationship between the speed ratio and the torque transmission amount of the fluid coupling are shown in FIG. This will be described with reference to the flowchart of FIG.
When the time to learn is reached, it is determined in step SX1 whether or not the vehicle is stopped. If the vehicle is stopped, whether or not the braking force is applied to the vehicle in step SX2, that is, step brake Alternatively, it is determined whether the parking brake (center brake) is operated. Further, in step SX3, it is determined whether or not the driver has depressed the accelerator pedal, that is, whether or not the
この学習では、まずクラッチ制御装置31の出力するデューティ比を100%として、湿式多板クラッチ3を切断する(SX4)。同時に、変速機4の状態を検知し、変速機4がニュートラルであるときは、変速アクチュエータ61を操作して変速機のいずれかのギヤ、例えば5速のギヤを噛み合わせ、変速機4をギヤインの状態とする(SX5)。これにより、変速機4の出力軸41が、湿式多板クラッチ3の出力軸と一体となった入力軸33と連結される。また、流体継手2のロックアップクラッチ23が接続されているときはこれを切断し、流体継手2のポンプ21とタービン22とが独立して回転できるようにする(SX6)。
In this learning, first, the duty ratio output from the
この状態で、クラッチ制御装置31の出力するデューティ比を少量ずつ、例えば1%ずつ減少させ(SX7)、湿式多板クラッチ3の接続量を増加させる。湿式多板クラッチ3が完全に切断されているときは、その入力軸32と一体のタービン22には制動トルクが実質的に作用しない。このときは流体継手のタービン22はポンプ21とほぼ同一の回転数となり、その速度比eは1である。ところで、湿式多板クラッチ3の出力軸33は変速機4の出力軸41と連結され、車両の停車中は静止状態を保持する。そのため、湿式多板クラッチ3の接続量を増加すると、その接続量における伝達トルクと等しい制動トルクが、入力軸32すなわち流体継手のタービン22に生じ、流体継手のタービン22の回転数及び速度比eは低下する。
In this state, the duty ratio output from the
ステップSX8では、湿式多板クラッチ3の接続量を増加させる度に、前述の接続量の変化速度の制御と同様に、入力されたポンプ21の回転数信号とタービン22の回転数信号とを用いて速度比eを検出する。そして、ステップSX9では、クラッチ制御装置31のメモリに格納されたマップによってその速度比eにおけるトルク係数τを求め、前述の式により流体継手2のトルク伝達量を演算する。その結果、湿式多板クラッチ3の伝達トルクが演算されることとなる。
In step SX8, every time the connection amount of the wet
ステップSX10では、演算されたトルク伝達量が、半クラッチ開始点に相当するトルク伝達量の所定値に達したか否かを判定する。所定値に到達した時点で、クラッチ制御装置31は、そのときのデューティ比を半クラッチ開始点のデューティ比として記憶し、既存の学習値を更新してメモリに格納する(SX11)。なお、半クラッチ開始点に相当するトルク伝達量は、このような動力伝達装置が搭載される各車両に応じて、実験等により予め定められている。
In step SX10, it is determined whether or not the calculated torque transmission amount has reached a predetermined value of the torque transmission amount corresponding to the half clutch start point. When the predetermined value is reached, the
図6には、本発明のクラッチ制御装置31による、車両発進中の変速時におけるクラッチ3の接続量の制御態様を示す。図の実線は、変速時にまずクラッチ3を切り離すときの接続量(デューティ比)の変化を示すものである。
車両の走行時には、クラッチ制御装置31はデューティ比0%のパルスを出力し、クラッチ3は完接状態にある。クラッチ制御装置31に車両に搭載されたコンピュータ等の電子制御装置から変速指令が入力されると、クラッチ制御装置31は出力するデューティ比を100%まで増加させ、クラッチ3を切断する。このときは始めにデューティ比を急速に増加して図のQ点の接続量とする。Q点は、実質的にクラッチ3が完接する接続量、つまり、クラッチ3の入出力軸の間に滑りが生じなくなる接続量であり、半クラッチ状態の終わりとなる接続量である。
FIG. 6 shows a control mode of the amount of engagement of the clutch 3 at the time of shifting while the vehicle is started by the
When the vehicle is traveling, the
接続量がQ点となった後は、クラッチ制御装置31は、図3のフローチャートに従って出力するデューティ比の増加速度を決定し、徐々に接続量を減少させる。切断する初期では未だ伝達トルクが大きいので増加速度は小さく、伝達トルクが小さくなるにつれ速度を大きくする。これにより、動力伝達系統に蓄積されている捩れが瞬時に開放されることはなく、クラッチ3の切断に伴う変速ショックが回避される。
After the connection amount reaches Q point, the
クラッチ制御装置31の出力するデューティ比が増加し、接続量がR点、すなわち本発明の学習装置により学習された半クラッチ開始点の接続量、まで減少したときは、クラッチ制御装置31は再びデューティ比の増加速度を増大させて100%に達するようにする。本発明の学習装置により得られた半クラッチ開始点は、クラッチ3の伝達トルクそのものに等しい正確な値であるから、R点に達した直後に急速に接続量を減少させても変速ショックは生じない。一方、従来のクラッチ制御装置では学習値の信頼性が十分でなく、図の2点鎖線で示すように、変速ショックを確実に避けるよう接続量の低下速度が低い範囲を長く設定していた関係で、切断に要する時間を短縮できなかった。
When the duty ratio output by the
図の破線は、ギヤインの後、クラッチ3を接続するときの接続量の変化を示すものである。このときにおいてもクラッチ制御装置31は、出力するデューティ比の変化速度を切断のときとほぼ同様の態様で制御する。クラッチ3の接続量は、R点までは急速に増加させ、R点とQ点の間では徐々に増加させることにより、変速ショック等を防止するとともに迅速な接続が達成される。
The broken line in the figure shows the change in the amount of connection when the
以上詳述したように、本発明は、エンジンと変速機との間に流体継手と自動的に断接されるクラッチとを備えた車両用動力伝達装置において、変速時に、流体継手のトルク伝達量を表すマップを利用してクラッチの接続量を制御し、さらに半クラッチ状態を正確に検出するものである。したがって、本発明は、上述の実施例のような湿式多板クラッチに限らず、乾式単板クラッチを備えクラッチストロークを制御する車両用動力伝達装置にも適用可能である。また、運転者が変速レバーを操作して変速する車両に対しても適用できることは明らかである。 As described above in detail, the present invention provides a vehicle power transmission apparatus including a fluid coupling and a clutch that is automatically connected / disconnected between an engine and a transmission, and a torque transmission amount of the fluid coupling at the time of shifting. Is used to control the amount of clutch engagement, and to accurately detect the half-clutch state. Therefore, the present invention is not limited to the wet multi-plate clutch as in the above-described embodiments, but can be applied to a vehicle power transmission device that includes a dry single-plate clutch and controls the clutch stroke. It is obvious that the present invention can also be applied to a vehicle in which the driver operates the speed change lever to change speed.
1 ディーゼルエンジン
2 流体継手(フルードカップリング)
21 ポンプ
22 タービン
3 クラッチ(湿式多板クラッチ)
31 クラッチ制御装置
4 変速機
1 Diesel engine 2 Fluid coupling (fluid coupling)
21
31
Claims (4)
前記流体継手(2)のポンプ(21)が前記エンジン(1)の出力軸と一体に回転するよう連結され、前記流体継手(2)のタービン(22)が前記クラッチ(3)の入力軸と一体に回転するよう連結され、前記クラッチ(3)の出力軸が前記変速機(4)の入力軸と連結されており、
変速時に前記クラッチ(3)の接続量を制御してその断接を行うクラッチ制御装置(31)において、
前記クラッチ制御装置(31)は、前記流体継手(2)におけるポンプ(21)の回転数とタービン(22)の回転数との比である速度比を検出する検出手段と、前記速度比と前記流体継手のトルク伝達量との関係を表すマップを有するトルク伝達量の演算手段とを備えており、
前記ポンプ(21)と前記タービン(22)とが切り離された状態で変速が行われ、かつ、前記クラッチ(3)が半クラッチ状態にあるときは、前記検出手段と前記演算手段により求められたトルク伝達量が小となるほど、前記クラッチ(3)の接続量の変化速度を増大させることを特徴とするクラッチ制御装置 A clutch control device (31) of a vehicle power transmission device in which a fluid coupling (2) and a clutch (3) are arranged between an engine (1) and a transmission (4), wherein the fluid coupling (2) A pump (21) is connected to rotate integrally with an output shaft of the engine (1), and a turbine (22) of the fluid coupling (2) is connected to rotate integrally with an input shaft of the clutch (3). The output shaft of the clutch (3) is connected to the input shaft of the transmission (4);
In the clutch control device (31) for controlling the amount of connection of the clutch (3) and performing connection / disconnection at the time of shifting,
The clutch control device (31) includes a detecting means for detecting a speed ratio which is a ratio between the rotational speed of the pump (21) and the rotational speed of the turbine (22) in the fluid coupling (2), the speed ratio and the A torque transmission amount calculating means having a map representing a relationship with the torque transmission amount of the fluid coupling,
When shifting is performed with the pump (21) and the turbine (22) disconnected, and when the clutch (3) is in a half-clutch state, it is obtained by the detection means and the calculation means. A clutch control device that increases the change rate of the connection amount of the clutch (3) as the torque transmission amount decreases.
前記学習装置は、車両が停車し前記クラッチ(3)の出力軸が静止している状態で、前記クラッチ(3)を切断した後、徐々にその接続量を増加させながら前記検出手段により速度比を検出するとともに、検出された速度比に基づき前記演算手段によりトルク伝達量を演算し、
演算されたトルク伝達量が所定値に達した時の接続量を半クラッチ状態の接続量として記憶するよう構成されている請求項1に記載の車両用動力伝達装置のクラッチ制御装置。 The clutch control device (31) has a learning device for learning the connection amount in the half-clutch state, and controls the connection amount of the clutch (3) using the learned connection amount;
The learning device is configured to detect the speed ratio by the detecting means while gradually increasing the amount of connection after the clutch (3) is disconnected while the vehicle is stopped and the output shaft of the clutch (3) is stationary. And calculating the torque transmission amount by the calculation means based on the detected speed ratio,
The clutch control device for a vehicle power transmission device according to claim 1, configured to store a connection amount when the calculated torque transmission amount reaches a predetermined value as a connection amount in a half-clutch state.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006266768A JP4858052B2 (en) | 2006-09-29 | 2006-09-29 | Shift clutch control device in vehicle power transmission device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006266768A JP4858052B2 (en) | 2006-09-29 | 2006-09-29 | Shift clutch control device in vehicle power transmission device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008082529A JP2008082529A (en) | 2008-04-10 |
JP4858052B2 true JP4858052B2 (en) | 2012-01-18 |
Family
ID=39353596
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006266768A Expired - Fee Related JP4858052B2 (en) | 2006-09-29 | 2006-09-29 | Shift clutch control device in vehicle power transmission device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4858052B2 (en) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5462800B2 (en) * | 2008-10-22 | 2014-04-02 | 株式会社エフ・シー・シー | Power transmission device |
JP6307375B2 (en) * | 2014-07-24 | 2018-04-04 | ジヤトコ株式会社 | Hydraulic control device and control method thereof |
KR101655286B1 (en) | 2014-12-05 | 2016-09-07 | 현대오트론 주식회사 | Method for studying slip factor of a dual clutch transmission |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10274258A (en) * | 1997-03-31 | 1998-10-13 | Isuzu Motors Ltd | Clutch intermission device |
JP2002021880A (en) * | 2000-06-30 | 2002-01-23 | Isuzu Motors Ltd | Clutch control device |
JP4782274B2 (en) * | 2000-10-18 | 2011-09-28 | いすゞ自動車株式会社 | Friction clutch control device for vehicle drive device |
JP2002295529A (en) * | 2001-03-28 | 2002-10-09 | Isuzu Motors Ltd | Method of practising torque point of clutch |
JP3826783B2 (en) * | 2001-12-13 | 2006-09-27 | いすゞ自動車株式会社 | Vehicle power transmission device |
JP4200790B2 (en) * | 2003-03-10 | 2008-12-24 | 三菱ふそうトラック・バス株式会社 | Clutch control device |
-
2006
- 2006-09-29 JP JP2006266768A patent/JP4858052B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2008082529A (en) | 2008-04-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2416029B1 (en) | A vehicular power transmission control apparatus | |
JP4229176B2 (en) | Half-clutch point learning device for wet multi-plate clutch | |
JP5374726B2 (en) | Clutch control device and μ correction coefficient calculation method | |
US7455619B2 (en) | Control strategy for avoiding tip-in noise in a powershift transmission | |
US7131932B2 (en) | Method for determing a transmittable torque of a clutch in an automatic transmission of a motor vehicle | |
US20030054920A1 (en) | Method of controlling a transmission | |
EP2070797A2 (en) | Rapid acceleration control apparatus | |
JP4179368B2 (en) | Clutch control device for vehicle power transmission device | |
EP1826462A2 (en) | Vehicle control apparatus and method | |
EP2048415A2 (en) | Torque converter control method and apparatus | |
JP2010025214A (en) | Fluid transmission device and power transmission device for vehicle having friction clutch | |
US8989974B2 (en) | Method for the operation of a transmission device in a vehicle drive train, comprising at least one form-fitting shifting element and multiple frictionally engaged shifting elements | |
WO2005075239A1 (en) | Engine control device of power transmission device for vehicle | |
JP4496201B2 (en) | Control device for shifting of power transmission device for vehicle | |
US20030114271A1 (en) | Vehicle power transmission device | |
JP4858052B2 (en) | Shift clutch control device in vehicle power transmission device | |
JP4987046B2 (en) | Vehicle equipped with continuously variable transmission and control method thereof | |
JP4621969B2 (en) | Control device for automatic transmission | |
US7473208B2 (en) | Shift control device of automatic transmission | |
US6971275B2 (en) | Shift control apparatus of automatic vehicle transmission | |
JP4360221B2 (en) | Control device for vehicle power transmission device | |
US10975963B2 (en) | Control apparatus for vehicle | |
JP6834216B2 (en) | Transmission control device | |
JP6759800B2 (en) | Transmission controller | |
JP6834218B2 (en) | Transmission control device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20090820 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100806 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20110324 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110329 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110527 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20111004 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20111017 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20141111 Year of fee payment: 3 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |