JP4858052B2 - Shift clutch control device in vehicle power transmission device - Google Patents

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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 diesel engine 1, and a transmission 4 having a parallel shaft gear mechanism is connected via a clutch 3. The output shaft 41 of the transmission 4 is coupled to a propeller shaft that drives the wheels of the vehicle, and a center brake (parking brake) 42 that is activated when the vehicle is stopped is provided in the middle.

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 pump 21 integrated with the output shaft of the diesel engine 1 and a turbine 22 integrated with the input shaft 31 of the clutch 3 are arranged. When the vehicle is running at a low speed when starting, the pump 21 rotates independently of the turbine 22 but is basically connected by a lock-up clutch 23 except when the vehicle is starting. The output shaft is directly connected to the input shaft 31 of the clutch 3. The transmission 4 is a normal parallel shaft gear mechanism type transmission in which a transmission sleeve is meshed with a gear spline formed integrally with a gear, and includes a known synchronization mechanism including a synchronizer ring. The transmission 4 is shifted by the shift actuator 61 in response to a shift command from the electronic control unit. In a vehicle without such an electronic control unit, the shift is performed by a shift lever operated by the driver.

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 clutch 3 in this apparatus is a wet multi-plate clutch, and includes a large number of friction plates spline-fitted to the input shaft 32 and a large number of friction splines-fitted to the output shaft 33. The plates are arranged alternately. The clutch 3 includes a clutch control device 31, and this control device cooperates with the engine control device 11 to which the depression amount of the accelerator petal 62 is input at the time of shifting to change the gear stage of the transmission 4. Control of the connection amount of the clutch 3 is executed.

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 clutch 3 is controlled by adjusting the hydraulic pressure acting on the piston that presses the friction plate disposed therein according to the duty ratio D of the pulse output from the clutch control device 31. In the steady state, the clutch 3 is set to be connected at a duty ratio: D = 0% (minimum hydraulic pressure prescribed value) and disconnected at D = 100% (maximum hydraulic pressure prescribed value). As the clutch 3, a dry single plate clutch can be used instead of the wet multi-plate clutch. At this time, the amount of connection is controlled by controlling the actuator that changes the clutch stroke.

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 clutch control device 31 includes a rotational speed sensor 51 for detecting the rotational speed of the input shaft 32 of the clutch 3 (the rotational speed of the turbine 22 of the fluid coupling 2), and the rotational speed of the output shaft 33 of the clutch 3 (input of the transmission 4). Respective rotation speed signals detected by the rotation speed sensor 52 for detecting the rotation speed of the shaft and the rotation speed sensor 53 for detecting the rotation speed of the output shaft 41 of the transmission 4 are transmitted and used for controlling the connection amount. .

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 clutch control device 31 gradually changes the amount of engagement of the clutch 3 in order to avoid shift shock and engine stop due to sudden torque transmission. For example, when the clutch 3 is connected after the gear-in, the clutch control device 31 controls the duty ratio so that the connection amount of the clutch 3 is gradually increased. The clutch 3 gradually matches the engine speed and the input shaft speed of the transmission 4 while sliding in a so-called half-clutch state, and when the clutch is completely connected (D = 0%), the slip amount becomes zero. The diesel engine 1 is directly connected to the input shaft of the transmission 4. Thus, a clutch control method for gradually increasing the amount of engagement of the clutch 3 while preventing a shift shock or the like is disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 10-274258 (however, the clutch of this example is a dry single plate). A clutch, and the amount of connection is controlled by changing its stroke).

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 actual clutch 3, in the connection amount region before reaching the half clutch state, the transmission torque hardly increases even when the hydraulic pressure is increased from the disconnected state. This is the same not only for wet multi-plate clutches but also for dry single-plate clutches, but it is necessary to pass through the region in a short time for quick connection / disconnection. In addition, there is some individual difference in the clutch 3 that is actually installed in each vehicle, and since the secular change occurs even in the same clutch, the connection amount at which the half-clutch state is started varies depending on the clutch. . Accordingly, it is necessary to periodically learn the value of the hydraulic pressure at the time of starting the half clutch, in other words, the duty ratio that is the connection amount at which substantial torque transmission starts, in each individual vehicle. The clutch control device 31 can execute accurate and quick clutch control by using the half-clutch learning value that is sequentially updated.

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 clutch 3 in the power transmission device provided with the fluid coupling is described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-295529 as an example. The learning of the half-clutch state disclosed in this publication is performed by gearing in the transmission 4 and rotating the diesel engine 1 when the vehicle is stopped. The wet multi-plate clutch 3 is disengaged, and the lock-up clutch 23 of the fluid coupling 2 is also disengaged.

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。
特開平10−274258号公報 特開2002−295529号公報
Since the wet multi-plate clutch 3 is disengaged, the turbine 22 of the fluid coupling 2 is dragged by the pump 21 even when the vehicle stops and the output shaft 33 of the wet multi-plate clutch 3 is stationary. The engine 1 is rotating at the same rotational speed. As shown in FIG. 7, the output duty ratio of the clutch control device 31 is decreased from this state to increase the amount of connection of the wet multi-plate clutch 3. Since the output shaft 33 of the wet multi-plate clutch 3 is stationary, the rotational speed of the turbine 22 integrated with the input shaft 32 of the wet multi-plate clutch 3 decreases as the connection amount increases and the torque transmission amount increases. Then, the clutch control device 31 uses the duty ratio when the rotational speed of the turbine 22 is reduced by a predetermined value (300 rpm in this example) with respect to the rotational speed of the diesel engine 1 (the rotational speed of the pump 21) as a half-clutch learning value duty ratio. Remember me.
JP-A-10-274258 JP 2002-295529 A

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 clutch 3 is disconnected at the beginning of the shift. During normal travel, the engine drive torque is transmitted to the vehicle wheels, and the transmission system such as the transmission 4 is twisted by the drive torque, and the reaction torque acts on the vehicle body. The shift shock at the time of disconnection occurs when the drive torque is released with rapid disconnection of the clutch 3 and the torsion or the like disappears instantaneously. In a diesel engine having a large engine torque, the shift shock accompanying the disconnection is large when the vehicle is at a low speed such as when starting, and it is desirable to disconnect the clutch 3 while controlling the amount of connection even when the clutch 3 is disconnected.

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 turbine 22 are increased while gradually decreasing the duty ratio output by the clutch control device 31 and increasing the amount of engagement of the clutch 3, that is, gradually increasing the braking torque acting on the turbine 22. The difference from the number is detected, and the duty ratio when the difference reaches a predetermined value is set as the half clutch start point. The difference between the rotational speeds of the two increases as the transmission torque of the clutch 3 increases. However, the difference in the rotational speeds does not accurately represent the transmission torque. Further, the rotational speed of the diesel engine 1 changes according to the load torque (transmission torque of the clutch 3), and the change state varies depending on the fuel injection control method of the engine. Therefore, the predetermined value of the rotational speed difference that determines the half clutch starting point needs to be changed according to the engines of various vehicles.

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 clutch 3 connected increases and the load torque of the diesel engine 1 increases, the rotation speed decreases. There must be. However, when the engine speed is set to be high, the engine output torque increases, and there is an increased risk that the stopped vehicle will start unexpectedly.
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 claim 3, when the clutch is disengaged at the time of shifting of the transmission, the clutch control device is more than the connection amount stored by the learning device. It is possible to control to decrease the connection rate decrease rate in a certain range on the connection side, and to increase the connection rate decrease rate when the stored connection amount is reached. According to a third aspect of the present invention, when the clutch disconnected at the time of shifting of the transmission is connected, the increasing speed of the connection amount until the clutch control device reaches the connection amount stored by the learning device. When the stored connection amount is reached, control can be performed to decrease the increase rate of the connection amount.

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 Patent Document 1, it is detected that the difference between the reduced rotational speeds has reached a predetermined value and set as a half-clutch starting point, whereas in the present invention, the rotational speed of the pump and the turbine A speed ratio, which is a ratio to the rotational speed of, is detected, and a torque transmission amount itself is calculated from the speed ratio using a map to determine a half clutch start point. As a result, the half-clutch state can be captured more accurately, and the characteristic of torque transmission with respect to the speed ratio is uniquely determined according to the fluid coupling. Can be applied in common. In some cases, the transmission torque at the half-clutch starting point can be easily adjusted according to the vehicle weight, for example.

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 claim 3, when the clutch is disengaged at the time of shifting of the transmission, if the connection amount stored as the learning value is reached, control is performed so as to increase the rate of decrease of the connection amount, thereby enabling quick disconnection. Further, as in the invention of claim 4, when the clutch disconnected at the time of shifting of the transmission is connected, it is possible to make a quick connection by increasing the increasing speed of the connection amount until the stored connection amount is reached. become. On the other hand, when using a learning value obtained by a conventional learning method, a period during which the operation speed is low has to be set longer in order to avoid a shift shock due to inaccuracy of the learning value.

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 diesel engine 1, and the transmission 4 having a parallel shaft gear mechanism is connected via a multi-plate wet clutch 3 that is a clutch that automatically connects and disconnects. Are connected. When the vehicle starts, a smooth start is performed using slippage between the pump 21 of the fluid coupling 2 and the turbine 22, and then the lockup clutch 23 is engaged, and the output shaft of the diesel engine 1 is input to the wet multi-plate clutch 3. It is in a state of being directly connected to the shaft.

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 multi-plate clutch 3 includes a clutch control device 31, and the clutch control device 31 is connected and disconnected while controlling the amount of connection of the wet multi-plate clutch 3 at the time of shifting of the transmission 4. Similar to the conventional clutch control device, the clutch control device 31 outputs a duty ratio: D, which is a command value for the connection amount, and according to this, the hydraulic pressure acting on the piston that presses the friction plate of the wet multi-plate clutch 3. Is changed, the amount of connection of the wet multi-plate clutch 3 is controlled. The clutch control device 31 includes a rotation speed signal of the pump 21 (engine rotation speed signal from the engine control device 11) and a rotation speed signal of the turbine 22 (rotation speed signal of the clutch input shaft 32 from the rotation speed sensor 51). Is entered.

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) :Cは定数
In the clutch control device 31 of the present invention, a map indicating the characteristics of the speed ratio e of the fluid coupling 2 (ratio of the rotational speed of the turbine 22 to the rotational speed of the pump 21) and the torque transmission amount is stored as a memory. This characteristic is known as a coefficient τ representing a specific input torque, is determined according to each fluid coupling, and increases as the speed ratio decreases, as shown in FIG. The torque transmission amount of the fluid coupling is obtained from the torque coefficient τ by the following equation.
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 clutch control device 31 of the present invention includes the above map and also includes means for detecting the speed ratio e from the input rotation speed signal of the pump 21 and the rotation speed signal of the turbine 22. Used for clutch control and learning of the half-clutch state.

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 clutch control device 31 of the present invention at the time of shifting will be described with reference to the flowchart of FIG. However, this flowchart shows control of the duty ratio in the range of the half-clutch state, and the duty ratio changes abruptly as described later outside this range.
When the vehicle 21 is running while the pump 21 of the fluid coupling 2 and the turbine 22 are separated from each other, when a gear shift command signal is input to the clutch control device 31 from the vehicle control device or the gear shift lever, in step 1 The speed ratio e is detected using the input rotation speed signal of the pump 21 and the rotation speed signal of the turbine 22. In step 2, the torque coefficient τ at the speed ratio e is obtained from the map stored in the memory of the clutch control device 31, and the torque transmission amount of the fluid coupling 2 is calculated by the above-described equation. Since the torque transmission amount of the fluid coupling 2 is equal to the transmission torque of the wet multi-plate clutch 3, the transmission torque of the wet multi-plate clutch 3 is calculated as a result.

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 step 3, the rate of decrease in the connection amount (increase rate in the duty ratio) is determined according to the calculated transmission torque of the wet multi-plate clutch 3. The change rate of the optimum connection amount with respect to the torque transmission amount is obtained by experiments or the like, and is stored in the memory of the clutch control device 31 as a map as shown in FIG. The clutch control device 31 changes the amount of connection while controlling the duty ratio output to the wet multi-plate clutch 3 so that the determined change speed is obtained (S4).

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 multi-plate clutch 3 varies depending on the amount of the transmission torque, and as shown in FIG. . In the control device of the present invention, for example, 10 msec. Each time the routine of the flowchart is repeated, the speed ratio is detected and the amount of transmission torque is calculated, and the speed of change at that time is determined. As the connection amount decreases, the speed ratio decreases and the torque coefficient τ moves like points A, B, and C in FIG. 2, and the calculated change speed increases. For this reason, the time required for disconnecting the wet multi-plate clutch 3 at the time of shifting is shortened. This control ends when the output duty ratio reaches a predetermined value that is a learned value of the half clutch start point (S5).
Such control of the connection amount is not only performed at the time of disconnection, but also when the wet multi-plate clutch 3 is connected after the gear-in of the transmission is completed, the connection rate increase rate (duty ratio) corresponding to the amount of transmission torque is similarly applied. In this case, the reduction speed is controlled.

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 diesel engine 1 is in an idle state. These determinations are made to ensure the safety of the vehicle that is being learned and to prevent an unexpected start. When it is confirmed that the vehicle is stopped and the brake is operated and the engine is in an idle state, the condition for executing the learning is set, and learning of the half-clutch starting point is started.

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 clutch control device 31 is set to 100%, and the wet multi-plate clutch 3 is disconnected (SX4). At the same time, the state of the transmission 4 is detected. When the transmission 4 is neutral, the transmission actuator 61 is operated to mesh any gear of the transmission, for example, the fifth gear, and the transmission 4 is geared in. (SX5). As a result, the output shaft 41 of the transmission 4 is connected to the input shaft 33 integrated with the output shaft of the wet multi-plate clutch 3. When the lock-up clutch 23 of the fluid coupling 2 is connected, it is disconnected so that the pump 21 and the turbine 22 of the fluid coupling 2 can rotate independently (SX6).

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 clutch control device 31 is decreased by a small amount, for example, by 1% (SX7), and the connection amount of the wet multi-plate clutch 3 is increased. When the wet multi-plate clutch 3 is completely disconnected, the braking torque does not substantially act on the turbine 22 integrated with the input shaft 32. At this time, the turbine 22 of the fluid coupling has substantially the same rotational speed as the pump 21 and the speed ratio e is 1. By the way, the output shaft 33 of the wet multi-plate clutch 3 is connected to the output shaft 41 of the transmission 4 and is kept stationary while the vehicle is stopped. Therefore, when the connection amount of the wet multi-plate clutch 3 is increased, a braking torque equal to the transmission torque at the connection amount is generated in the input shaft 32, that is, the turbine 22 of the fluid coupling, and the rotational speed and speed ratio e of the turbine 22 of the fluid coupling. Will decline.

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 multi-plate clutch 3 is increased, the input rotation speed signal of the pump 21 and the rotation speed signal of the turbine 22 are used in the same manner as in the control of the change rate of the connection amount described above. To detect the speed ratio e. In step SX9, the torque coefficient τ at the speed ratio e is obtained from the map stored in the memory of the clutch control device 31, and the torque transmission amount of the fluid coupling 2 is calculated by the above-described equation. As a result, the transmission torque of the wet multi-plate clutch 3 is calculated.

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 clutch control device 31 stores the duty ratio at that time as the duty ratio of the half-clutch start point, updates the existing learning value, and stores it in the memory (SX11). The torque transmission amount corresponding to the half-clutch starting point is determined in advance by experiments or the like according to each vehicle on which such a power transmission device is mounted.

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 clutch control device 31 of the present invention. The solid line in the figure shows the change in the amount of connection (duty ratio) when the clutch 3 is first disengaged during gear shifting.
When the vehicle is traveling, the clutch control device 31 outputs a pulse with a duty ratio of 0%, and the clutch 3 is in a fully connected state. When a gear shift command is input to the clutch control device 31 from an electronic control device such as a computer mounted on the vehicle, the clutch control device 31 increases the output duty ratio to 100% and disconnects the clutch 3. At this time, the duty ratio is first increased rapidly to obtain the connection amount at point Q in the figure. The point Q is a connection amount at which the clutch 3 is substantially completely connected, that is, a connection amount at which slip does not occur between the input and output shafts of the clutch 3, and is a connection amount at the end of the half-clutch state.

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 clutch control device 31 determines the increasing rate of the duty ratio to be output according to the flowchart of FIG. 3 and gradually decreases the connection amount. Since the transmission torque is still large at the initial stage of cutting, the increase speed is small, and the speed is increased as the transmission torque becomes small. As a result, the torsion accumulated in the power transmission system is not instantaneously released, and the shift shock accompanying the disconnection of the clutch 3 is avoided.

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 clutch control device 31 increases and the connection amount decreases to the R point, that is, the connection amount of the half-clutch start point learned by the learning device of the present invention, the clutch control device 31 returns to the duty cycle again. The rate of increase of the ratio is increased to reach 100%. Since the half-clutch starting point obtained by the learning device of the present invention is an accurate value equal to the transmission torque itself of the clutch 3, even if the connection amount is rapidly decreased immediately after reaching the R point, a shift shock occurs. Absent. On the other hand, in the conventional clutch control device, the reliability of the learning value is not sufficient, and as shown by the two-dot chain line in the figure, the range in which the reduction rate of the connection amount is low is set long so as to reliably avoid the shift shock Thus, the time required for cutting could not be shortened.

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 clutch 3 is connected after gear-in. Even at this time, the clutch control device 31 controls the change rate of the output duty ratio in a manner almost similar to that at the time of disconnection. The connection amount of the clutch 3 is rapidly increased up to the R point and gradually increased between the R point and the Q point, thereby preventing a shift shock and the like and achieving a quick connection.

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.

本発明の制御装置が適用される車両用動力伝達装置の概略図である。It is the schematic of the power transmission device for vehicles to which the control device of the present invention is applied. 流体継手のトルクと速度比の特性を示す図である。It is a figure which shows the characteristic of the torque and speed ratio of a fluid coupling. 本発明のクラッチ制御装置に作動を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an action | operation to the clutch control apparatus of this invention. クラッチのトルク伝達量と接続量変化速度との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the torque transmission amount of a clutch, and a connection amount change speed. 本発明の半クラッチ学習装置の作動を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the action | operation of the half-clutch learning apparatus of this invention. 本発明によるクラッチ接続量の制御態様を示す図である。It is a figure which shows the control aspect of the clutch connection amount by this invention. 従来の半クラッチ学習値の決定方法を示す図である。It is a figure which shows the determination method of the conventional half clutch learning value.

符号の説明Explanation of symbols

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 Pump 22 Turbine 3 clutch (wet multi-plate clutch)
31 Clutch control device 4 Transmission

Claims (4)

エンジン(1)と変速機(4)との間に流体継手(2)及びクラッチ(3)が配置された車両用動力伝達装置のクラッチ制御装置(31)であって
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.
前記クラッチ制御装置(31)が、半クラッチ状態の接続量を学習する学習装置を有しており、学習した接続量を使用して前記クラッチ(3)の接続量を制御し、
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.
変速機(4)の変速時にクラッチ(3)を切断するときは、クラッチ制御装置(31)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請求項2に記載の車両用動力伝達装置のクラッチ制御装置。 When the clutch (3) is disengaged at the time of shifting of the transmission (4), the clutch control device (31) sets the rate of decrease in the connection amount within a certain range on the connection side from the connection amount stored by the learning device. The clutch control device for a vehicle power transmission device according to claim 2, wherein the clutch control device reduces the connection amount and increases the decrease rate of the connection amount when the stored connection amount is reached. 変速機(4)の変速時に切断されたクラッチ(3)を接続するときは、クラッチ制御装置(31)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請求項2又は請求項3に記載の車両用動力伝達装置のクラッチ制御装置。 When the clutch (3) disconnected at the time of shifting of the transmission (4) is connected, the clutch control device (31) increases the increasing rate of the connection amount until it reaches the connection amount stored by the learning device. 4. The clutch control device for a vehicle power transmission device according to claim 2, wherein when the stored connection amount is reached, the increase rate of the connection amount is decreased.
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