JP5482633B2 - 車両用自動クラッチの制御装置 - Google Patents
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Description
本発明は、車両用自動クラッチの制御装置に係り、特に、自動クラッチの応答性向上に関するものである。
車両において、エンジン等の駆動源から駆動輪までの間の動力伝達経路において、その動力伝達経路をアクチュエータを介して選択的に断続するための自動クラッチが設けられているものが知られている。例えば、特許文献1に記載の変速装置102に備えられる自動クラッチがその一例である。特許文献1の自動クラッチにおいては、クリープ発進時においてエンジンアイドル回転速度のフィードバック制御ゲインを切り替えることで、エンジン回転速度を安定させる技術が開示されている。
ところで、自動クラッチの係合状態を制御するアクチュエータは、自動クラッチの要求位置と移動速度に基づいてフィードバック制御されている。このフィードバック制御のゲインは、アクチュエータのクラッチストロークの数mm〜数十mmの一方向の動作(自動クラッチ切断側のみ、または係合側のみ)を前提にして設定されている。ここで、例えば車両の発進時においてエンジンの吹き量に基づいてフィードバック制御を実施することがあり、その吹き量を制御する場合には、クラッチストロークの移動方向において0.1〜0.2mm程度の位置精度で制御することが要求されることがある。すなわち、エンジン吹き量を制御するフィードバックの要求制御量が、そのフィードバック制御のゲインの適合動作時に対して、1/10〜1/100のオーダーとなるため、アクチュエータの応答が遅れてしまう。また、フィードバック制御には、要求(目標)クラッチストロークと実クラッチストロークとの偏差を蓄積した積分項を含んでおり、例えば自動クラッチの切断側から係合側への微小な切り替わりでは、積分項の安定化が遅れるために、アクチュエータの応答が遅れて自動クラッチの応答性が低下してしまう。これにより、例えば車両発進時にエンジンの吹き量に基づいてフィードバック制御を実施する場合において、要求クラッチストロークと実クラッチストロークとに大きな乖離が生じると、アクチュエータの応答性の悪化に起因してエンジン回転速度が変動する所謂ハンチングしてしまうという問題があった。
これに対して、特許文献1のように、フィードバック制御の複数のゲインを車両状態に応じて切り替えることで応答性を向上させる方法もある。しかしながら、アクチュエータの微小動作要求に対応したフィードバック制御のゲインを設定した場合、ゲイン切替を適切に行う必要があり、また、ゲイン適合には時間がかかることから、フィードバック制御のゲインを複数持つことは実際には困難である。
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、車両用自動クラッチの制御装置において、その自動クラッチの応答性を向上させることができる車両用自動クラッチの制御装置を提供することにある。
上記目的を達成するための、請求項1にかかる発明の要旨とするところは、(a)アクチュエータによって制御される摩擦式の車両用自動クラッチにおいて、その自動クラッチをクラッチストロークの要求値とそのクラッチストロークの実際値との偏差に基づいてフィードバック制御する車両用自動クラッチの制御装置であって、(b)前記クラッチストロークの前記要求値と前記実際値との偏差が所定値を越える状態から、その要求値とその実際値との大小関係が反転した場合には、前記フィードバック制御を初期化することを特徴とする。
また、請求項2にかかる発明の要旨とするところは、請求項1の車両用自動クラッチの制御装置において、前記クラッチストロークの前記要求値と前記実際値との偏差が所定値を越える状態が所定時間継続した後、その要求値とその実際値との大小関係が反転した場合に、前記フィードバック制御を初期化することを特徴とする。
また、請求項3にかかる発明の要旨とするところは、請求項1または2の車両用自動クラッチの制御装置において、前記フィードバック制御が初期化された時点において、前記アクチュエータの作動油の給排が停止されることを特徴とする。
請求項1にかかる発明の車両用自動クラッチの制御装置によれば、前記クラッチストロークの前記要求値と前記実際値との偏差が所定値を越える状態から、その要求値と実際値との大小関係が反転した場合には、フィードバック制御を初期化する。このようにすれば、クラッチストロークの要求値と実際値との大小関係が反転すると、フィードバックの制御量が零にリセットされる。したがって、フィードバック制御の積分項の値が零となった状態から再計算されるので、例えばそれまでに蓄積された積分項が安定化するのに要する時間遅れがなくなるため、アクチュエータの応答遅れがなく自動クラッチの応答性が向上する。また、アクチュエータの応答遅れに起因して発生するエンジン回転速度のハンチングが防止される。
また、請求項2にかかる発明の車両用自動クラッチの制御装置によれば、前記クラッチストロークの前記要求値と前記実際値の偏差が所定値を越える状態が所定時間継続することを条件としてフィードバック制御の初期化を行うことで、クラッチストロークの実際値を検出するセンサのノイズによりフィードバック制御が初期化される誤作動を防止することができる。すなわち、クラッチストロークの要求値と実際値との乖離がフィードバック制御によるものであることを確実に判断したうえで、フィードバック制御を初期化することができる。
また、請求項3にかかる発明の車両用自動クラッチの制御装置によれば、前記フィードバック制御が初期化された時点において、前記アクチュエータの作動油の給排が停止されるため、車両停止時と略同様の状態からフィードバック制御が再開されるので、フィードバック制御を初期化したことによる影響が抑制される。
ここで、好適には、前記アクチュエータは、リニアソレノイドバルブによって制御される。このようにすれば、リニアソレノイドバルブに供給される指示電流に基づいて、アクチュエータに供給される作動流量を精度良く制御することができる。
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の実施例において図は適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも正確に描かれていない。
図1は、本発明が適用された車両用駆動装置10の概略構成を説明する骨子図であって、車両用駆動装置10の一部である自動クラッチ14を制御するための制御構成を概略的に説明する図である。図1に示すように車両用駆動装置10は、車両用駆動装置10は、例えばFR(フロントエンジン・リアドライブ)車両用のものであり、走行用駆動源としてのエンジン12、および自動クラッチ14、車両用変速機16等を備えた自動MT(Automatic Manual Transmisson)である。
車両用変速機16は、例えば常時噛合型の平行軸式変速機から成り、予め設定されている変速マップに基づいて所定の変速段への変速指令が出力されると、その所定の変速段が成立させられるように構成されている。
本発明の車両用自動クラッチに対応する自動クラッチ14は、エンジン12と車両用変速機16との間に設けられ、後述するクラッチアクチュエータ34によって制御されることにより、エンジン12と車両用変速機16との間の動力伝達経路を選択的に断続する。自動クラッチ14は、乾式単板の摩擦クラッチであり、エンジン12のクランクシャフト20に取り付けられたフライホイール22、クラッチ出力軸24に接続されたクラッチディスク26、クラッチカバー28に設けられたプレッシャプレート30、プレッシャプレート30をフライホイール22側へ付勢することによりクラッチディスク26を挟圧して動力伝達するためのダイヤフラムスプリング32、流量制御弁31によって作動油の流量が制御される例えば単動式のクラッチアクチュエータ34(本発明のアクチュエータ)、そのクラッチアクチュエータ34によりレリーズフォーク36を介してフライホイール22側(図において右側)へ移動させられることにより、ダイヤフラムスプリング32の内端部をフライホイール22側(図において右側)へ変位させて自動クラッチ14を解放(遮断)するためのレリーズスリーブ38を有して構成されている。
例えば、クラッチアクチュエータ34の油室54内に作動油が供給されない状態では、ダイヤフラムスプリング32の付勢力によってプレッシャプレート30がクラッチディスク26を押圧するに従い、自動クラッチ14が完全係合される。また、クラッチアクチュエータ34の油室54内に作動油が供給されると、その作動油によって駆動されるピストン40が図において左側へ移動し、レリーズフォーク36を介してレリーズスリーブ38がフライホイール22側(図において右側)に移動させられ、レリーズスリーブ38がダイヤフラムスプリング32の内周端を押圧する。これに従い、ダイヤフラムスプリング32の付勢力が低下するため、プレッシャプレート30がクラッチディスク26を押圧する力が弱くなり、自動クラッチ14のトルク容量が低下する。そして、レリーズスリーブ38の移動位置(クラッチストローク)が所定値に到達すると、プレッシャプレート30がクラッチディスク26を押圧しなくなり、自動クラッチ14が解放される。このように、クラッチアクチュエータ34の油室54へ供給される作動油量が制御されることで、レリーズスリーブ38の移動位置(クラッチストローク)が制御される。
このクラッチアクチュエータ34に供給される作動油量は、流量制御弁31によって制御される。流量制御弁31には、入力ポート42、出力ポート46、ドレンポート48、図示しないスプール弁子やスプリング等を含んで構成されている。入力ポート42は、作動油供給部50から汲み上げられた作動油が供給される油路52に連通されている。出力ポート46は、クラッチアクチュエータ34の油室54と連通する油路56と接続されている。ドレンポート48は、油排出用のドレン油路58に接続されている。そして、図示しないスプール弁子の弁位置が、ソレノイド60によって電気的に切り替えられることにより、流量制御弁31の連通状態が切り替えられる。なお、油路56は、車両搭載の都合上、その油路長さが長くなることがある(例えば1m以上)。
図1は、流量制御弁31において、出力ポート46とドレンポート48が連通されると共に、入力ポート42が遮断された状態を示している。このとき、油路56とドレン油路58とが連通されるため、クラッチアクチュエータ34の油室54内の作動油が油路56、流量制御弁31、およびドレン油路58を通って排出される。したがって、クラッチアクチュエータ34のピストン40が自動クラッチ14の係合側(図において右側)へ移動させられる。また、ピストン40が係合側に移動させられると、ダイヤフラムスプリング32の付勢力によって、レリーズスリーブ38が係合側(図において左側)に移動させられ、自動クラッチ14のトルク容量が増加する。
また、流量制御弁31の図示しないスプール弁子の切替位置がソレノイド60によって切り替えられ、入力ポート42、出力ポート46、およびドレンポート48のいずれもが遮断された状態(図1の流量制御弁31において中央の位置)では、クラッチアクチュエータ34の油室54内の作動油は給排状態が零となる。このとき、クラッチアクチュエータ34のピストン40は停止状態となり、自動クラッチ14のトルク容量は変化しない。
さらに、流量制御弁31の図示しないスプール弁子の切替位置がソレノイド60によって切り替えられ、入力ポート42と出力ポート46とが連通されると共に、ドレンポート48の連通が遮断されると、作動油が油路52、流量制御弁31、および油路56を通ってクラッチアクチュエータ34の油室54に供給される。したがって、クラッチアクチュエータ34のピストン40が自動クラッチ14の解放側(図において左側)に移動させられる。また、ピストン40が解放側に移動させられると、レリーズフォーク36を介してレリーズスリーブ38が解放側(図において右側)に移動させられ、自動クラッチ14のトルク容量が減少する。
このように、流量制御弁31の連通状態がソレノイド60によって切り替えられることで、クラッチアクチュエータ34の油室54へ供給される作動油量が制御されて、自動クラッチ14のトルク容量および係合状態が制御される。なお、このソレノイド60は後述する電子制御装置80から出力される指示電流によって制御される。
電子制御装置80は、マイクロコンピュータを含んで構成されており、RAMの一時記憶機能を利用しつつROMに予め記憶されたプログラムに従って信号処理を行う。電子制御装置80には、エンジン回転速度センサ82からのエンジン回転速度Neを表す信号、クラッチ出力軸回転速度センサ84からのクラッチ出力軸24の回転速度(出力軸回転速度Nc)を表す信号、スロットル弁開度センサ86からのスロットル弁開度θthを表す信号、クラッチストロークセンサ88からの実際のクラッチストロークclts(実際値)を表す信号等が供給される。また、図示しない車速センサからの車速Vを表す信号、冷媒温度検出センサからの自動クラッチ14の冷媒温度すなわち自動クラッチ14を冷却する外気温度(雰囲気温度)thrを表す信号、エンジン冷却水温センサからのエンジン冷却水のエンジン水温Twを表す信号、吸入空気量センサから吸入空気量Qを表す信号、レバーポジションセンサからレバーポジションを表す信号、アクセル開度センサからアクセル開度Accを表す信号、ブレーキスイッチからフットブレーキのON、OFFを表す信号等が供給される。
そして、上記信号に従って、電子制御装置80は、エンジン12の図示しない燃料噴射弁の燃料噴射量や噴射時期を制御したり、図示しないイグナイタにより点火プラグの点火時期を制御したり、電動モータ等のスロットルアクチュエータにより電子スロットル弁の開度θthを開閉制御したりして、エンジン12の出力状態を制御する。また、電子制御装置80は、走行状態に応じた車両用変速機16の変速制御および変速制御時の自動クラッチ14の係合状態を制御する。なお、自動クラッチ14は、クラッチアクチュエータ34の油室54に供給される作動油の流量制御によって実行される。このクラッチアクチュエータ34の油室54に供給される作動油の流量は、流量制御弁31によって制御可能に構成されており、電子制御装置80は、流量制御弁31のソレノイド60に自動クラッチ14の制御量に応じた指示電流を出力する。
次に、電子制御装置80による自動クラッチ14の制御について説明する。
電子制御装置80は、エンジン12のエンジントルクTeを算出する。エンジン12のエンジントルクTeは、例えば予め求められたエンジン12のエンジン回転速度Neとスロットル弁開度θthとエンジントルクTeとの関係を示す、予め記憶されているトルクマップから、実際のエンジン回転速度Neおよびスロットル弁開度θthに基づいてエンジントルクTeを逐次算出する。また、電子制御装置80は、エンジン12の吹き量ΔNを逐次検出し、前記エンジントルクTeおよび検出された吹き量ΔN等に基づいて予め設定されている関係を示すマップ等から自動クラッチ14の要求トルク容量を決定する。この関係は、吹き量ΔNが増加するほど要求トルク容量を増加させるように予め求められたものである。そして、例えば図2に示す予め設定されているレリーズスリーブ38のクラッチストロークと自動クラッチ14のトルク容量Tcとの関係を示すマップまたは計算式から上記トルク容量に基づいて、自動クラッチ14の要求クラッチストロークcltsr(クラッチストロークの要求値)を決定する。なお、エンジン12の吹き量ΔNは、逐次検出されるエンジン回転速度Neの予め設定された目標増加曲線Aからのオーバーシュート量で定義される。
電子制御装置80は、エンジン12のエンジントルクTeを算出する。エンジン12のエンジントルクTeは、例えば予め求められたエンジン12のエンジン回転速度Neとスロットル弁開度θthとエンジントルクTeとの関係を示す、予め記憶されているトルクマップから、実際のエンジン回転速度Neおよびスロットル弁開度θthに基づいてエンジントルクTeを逐次算出する。また、電子制御装置80は、エンジン12の吹き量ΔNを逐次検出し、前記エンジントルクTeおよび検出された吹き量ΔN等に基づいて予め設定されている関係を示すマップ等から自動クラッチ14の要求トルク容量を決定する。この関係は、吹き量ΔNが増加するほど要求トルク容量を増加させるように予め求められたものである。そして、例えば図2に示す予め設定されているレリーズスリーブ38のクラッチストロークと自動クラッチ14のトルク容量Tcとの関係を示すマップまたは計算式から上記トルク容量に基づいて、自動クラッチ14の要求クラッチストロークcltsr(クラッチストロークの要求値)を決定する。なお、エンジン12の吹き量ΔNは、逐次検出されるエンジン回転速度Neの予め設定された目標増加曲線Aからのオーバーシュート量で定義される。
そして、電子制御装置80は、自動クラッチ14(レリーズスリーブ38)の実際のクラッチストロークclts(以下、実クラッチストロークclts)を逐次検出し、要求クラッチストロークcltrと実クラッチストロークcltsとの偏差Δcltsに基づいてレリーズスリーブ38のクラッチストローク、すなわちクラッチアクチュエータ34への供給流量をフィードバック制御する。なお、クラッチアクチュエータ34に給排される作動流量とピストン40の移動量との関係、および、ピストン40の移動量とレリーズスリーブ38のクラッチストロークとの関係が、それぞれ予め求められて記憶されており、フィードバック制御においては、これらの関係を考慮に入れてクラッチアクチュエータ34への供給流量が制御される。
ところで、従来制御の自動クラッチ14では、フィードバック制御のゲインGは、クラッチストロークの数mm程度の一方向の動作(クラッチ解放方向のみ、またはクラッチ係合方向のみ)を適合前提にして設定されている。しかしながら、車両発進時においては、エンジン12の吹き量ΔNに基づいて最適に制御する際、クラッチストロークを0.1〜0.2mm程度の精度で制御する必要が生じる。すなわち、エンジン12の吹き量ΔNに基づいてフィードバック制御する際のクラッチストロークの要求制御量が、フィードバック制御のゲインの適合動作時(ゲインの最適値を決定するときの制御動作時(数m〜数十mm))に対して1/10〜1/100のオーダーとなるため、クラッチアクチュエータ34の応答性が悪くなってしまう。また、フィードバック制御において、一般に定数項、微分項、および積分項を含んでおり、要求クラッチストロークcltsrと実クラッチストロークcltsとが一致しても、偏差の蓄積量で積分項が残留し、その積分項が収束(安定化)するまでに時間がかかり、クラッチアクチュエータ34の応答性が悪くなることが知られている。これより、例えば車両発進時にエンジン12の吹き量ΔNに基づいてフィードバック制御を実施する場合において、要求クラッチストロークcltsと実クラッチストロークcltsとに大きな乖離が生じると、クラッチアクチュエータ34の応答性の悪化に起因して、要求される自動クラッチ14のトルク容量Tcが常に遅れて出力され、結果的にエンジン回転速度Neが変動する所謂ハンチングが発生してしまう可能性があった。これに対して、本実施例では、後述するフィードバック制御を初期化(リセット)する制御を実行することにより、そのクラッチアクチュエータ34の応答性悪化を抑制し、上記ハンチングの発生を防止する。
図3は、電子制御装置80の制御作動の要部を説明するための機能ブロック線図である。なお、図3において、一点鎖線で囲まれる各手段が本発明にかかる電子制御装置80の主な機能を示すものである。F/B制御手段100は、エンジントルクTeやエンジン吹き量ΔNを逐次検出(算出)し、予め設定されている関係マップや計算式に基づいてレリーズスリーブ38の要求値(目標)である要求(目標)クラッチストロークcltsrを決定する。そして、F/B制御手段100は、要求クラッチストロークcltsrと実クラッチストロークcltsとの偏差Δclts(=|cltsr-clts|)を算出し、その偏差Δcltsに基づく次式(1)にしたがってフィードバック制御を実行する。なお、クラッチストロークは、クラッチアクチュエータ34の油室54に供給される作動油量によって制御されるため、実質的には、クラッチアクチュエータ34に供給される作動油流量を指令する流量指令値Qがフィードバック制御による制御量となる。このクラッチアクチュエータ34の油室54に供給される作動油流量は、流量制御弁31の図示しないスプール弁子の切替位置がソレノイド60によって上記流量指令値Qにより例えば数ms乃至数十ms程度の周期の所定の制御サイクルで繰り返し制御される。なお、要求クラッチストロークcltsrが本発明のクラッチストロークの要求値に対応し、実クラッチストロークcltsが本発明のクラッチストロークの実際値に対応している。また、(1)式において、KPは比例定数、KIは積分定数、KDは微分定数である。
Qn=Qn-1+[KP・Δclts+KI∫Δclts・dt+KD・d(Δclts/dt)]・・・(1)
Qn=Qn-1+[KP・Δclts+KI∫Δclts・dt+KD・d(Δclts/dt)]・・・(1)
車両発進判定手段102は、車両の発進状態にあるか否かを判定する。車両の発進は、例えば車両停止状態からフットブレーキの踏み込みが解除されたか否か、或いは車両停止状態からアクセルペダルが踏み込まれたか否か等に基づいて判定される。
偏差量判定手段104は、車両発進時においてレリーズスリーブ38の要求クラッチストロークcltsrと実クラッチストロークcltsとの偏差Δcltsを逐次算出し、その偏差Δcltsが予め設定されている所定値αを越える状態が予め設定されている所定時間β継続したか否かを判定する。なお、所定値αおよび所定時間βは、予め実験等によって求められ、偏差Δcltsがクラッチストロークセンサ88のノイズによるものではなく、フィードバック制御によるものであることを確定できる値に設定されている。
ストローク反転判定手段106は、フィードバック制御中において、要求クラッチストロークcltsrと実クラッチストロークcltsの大小関係が反転したか否か、すなわち、自動クラッチ14の制御方向が係合側から解放側、或いは、解放側から係合側に切り替わったか否かを判定する。ここで、制御方向の係合側とは、自動クラッチ14のレリーズスリーブ38を係合側(図1において左側)に移動させる方向であり、解放側とは、自動クラッチ14のレリーズスリーブ38を解放側(図1において右側)に移動させる方向に対応している。ストローク反転判定手段106は、要求クラッチストロークcltsrと実クラッチストロークcltsとを逐次比較し、それらの値の大小関係が切り替わったか否かに基づいて、クラッチストロークcltsの大小関係の反転を判定する。
そして、偏差量判定手段104が肯定されると、すなわち偏差Δcltsが所定値αを越える状態が所定時間β継続し、その後ストローク反転判定手段106に基づいて、要求クラッチストロークcltsrと実クラッチストロークcltsとの大小関係が反転したことが判定されると、フィードバック制御手段100は、フィードバック制御を初期化(リセット)する。フィードバック制御が初期化されると、フィードバック制御の比例項、微分項、および積分項の内容が全て零となる。
また、フィードバック制御が初期化された時点において、フィードバック制御の制御量に相当するクラッチアクチュエータ34に供給される作動油流量(要求流量)が零となるように設定されている。すなわち、フィードバック制御が初期化されると、流量制御弁31では、出力ポート46の連通が遮断されるようになっている。このように、フィードバック制御が初期化された時点において、出力ポート46の連通を遮断することで、クラッチアクチュエータ34において作動油の給排を停止させることで、初期化した時点からのフィードバック制御の再計算開始時において車両停止状態と略同等の状態となるので、フィードバック制御を初期化した際の影響が最小限に抑えられる。
また、偏差量判定手段104により、偏差Δcltsが所定値αを越える状態が所定時間β継続しない場合には、フィードバック制御の初期化は実施されない。これより、クラッチストロークセンサ88のノイズの影響によって要求クラッチストロークcltsrと実クラッチストロークcltsとの大小関係が反転した場合にフィードバック制御が初期化されるという誤作動が防止される。
また、ストローク反転判定手段106により、要求クラッチストロークcltsrと実クラッチストロークcltsの大小関係が反転しない限り、フィードバック制御の初期化は実施されない。これより、要求クラッチストロークcltsrと実クラッチストロークcltsとが定常的に一致して停止している場合や、要求クラッチストロークcltsrが変化せず、実クラッチストロークcltsが要求クラッチストロークcltsrに収束している場合にフィードバック制御が初期化されることが防止される。なお、フィードバック制御の初期化が頻繁に実施されるのは、制御の安定性上あまり好ましいものではない。したがって、フィードバック制御が初期化される条件が、偏差量判定手段104およびストローク反転判定手段106により、厳密に規定されている。
フィードバック制御手段100によるフィードバック制御の初期化について、図4に示すタイムチャートを用いて説明する。図4において、上段(a)は、フィードバック制御における要求クラッチストロークcltsr(要求値cltsr)および実クラッチストロークclts(実際値clts)の時間変化を示しており、下段(b)は、フィードバック制御の制御量であるクラッチアクチュエータ34に供給される要求流量を示している。なお、本実施例では、クラッチストロークが増加するに従って自動クラッチ14は解放される側に制御され、要求流量が正の値を取るとクラッチアクチュエータ34の油室54に作動油が供給される。
図4(a)に示すように、t1時点〜t2時点において要求クラッチストロークcltsrと実クラッチストロークcltsとの偏差Δcltsが所定値αを越える状態が所定時間β(t1〜t2)経過すると、要求クラッチストロークcltsrと実クラッチストロークcltsの大小関係が反転するか否かが判定される。そして、偏差Δcltsが徐々に小さくなり、t3時点において要求クラッチストロークcltsrと実クラッチストロークcltsとの大小関係が反転すると、フィードバック制御が初期化される。このとき、流量制御弁31において、出力ポート46と入力ポート42およびドレーンポート48との連通が遮断され、クラッチアクチュエータ34への作動油の給排が停止される。そして、フィードバック制御が初期化されることで、図4(b)に示すように、t3時点においてフィードバック制御の制御量(要求流量が零)となる。そして、t3時点からフィードバック制御が再開される。
ここで、t3時点以降では、フィードバック制御の制御量(主に積分項)が零となるため、破線(リセット有)で示すように、実線で示す要求クラッチストロークcltsrに対して速やかに実クラッチストロークcltsが追従している。一方、一点鎖線で示すフィードバック制御が初期化されない場合(リセット無)、フィードバック制御の積分項が残留しているので、その積分項を収束させるのに時間がかかるため、クラッチアクチュエータ34の応答性が低下し、t3時点以降において実クラッチストロークcltsの追従性が低下する。
図5は、電子制御装置80の制御作動の要部すなわち車両発進時においてクラッチアクチュエータ34(自動クラッチ14)の応答性を向上することができる制御作動を説明するためのフローチャートであり、例えば数msec乃至数十msec程度の極めて短いサイクルタイムで繰り返し実行される。
先ず、車両発進判定手段102に対応するステップSA1(以下、ステップを省略)において、車両が発進中であるか否かが判定される。SA1が否定される場合、本ルーチンは終了させられる。一方、SA1が肯定される場合、偏差量判定手段104に対応するSA2において、要求クラッチストロークcltsrと実クラッチストロークcltsとの偏差Δcltsが所定値αを越える状態が所定時間β経過したか否かが判定される。SA2が否定される場合、本ルーチンは終了させられる。一方、SA2が肯定される場合、ストローク反転判定手段106に対応するSA3において、要求クラッチストロークcltsrと実クラッチストロークcltsとが反転したか否かが判定される。SA3が否定される場合、本ルーチンは終了させられる。SA3が肯定される場合、フィードバック制御100に対応するSA4において、フィードバック制御が初期化され、その状態から式(1)に示す制御式にしたがって再度フィードバック制御が開始させられる。
図6は、上段(a)が車両発進時におけるクラッチストロークの時間変化を示し、下段(b)がエンジン回転速度Neおよび出力軸回転速度Ncの時間変化を示している。図6において、t1時点で自動クラッチ14のトルク伝達が開始され、式(1)の制御式からクラッチストロークの要求クラッチストロークcltsrと実クラッチストロークcltsとの偏差Δcltsに基づくフィードバック制御が実施される。そして、t2時点において、エンジン回転速度Neと出力軸回転速度Ncとが同期されると、クラッチストロークが急激にクラッチ係合側に移動させられ、t3時点において自動クラッチ14が完全係合される。ここで、フィードバック制御において適宜フィードバック制御の初期化が実行されることで、クラッチストロークの応答性が向上し、結果として、自動クラッチ14の応答性が向上する。
上述のように、本実施例によれば、クラッチストロークの要求クラッチストロークcltsrと実クラッチストロークcltsとの偏差Δcltsが所定値αを越える状態から、要求クラッチストロークcltsrと実クラッチストロークcltsとの大小関係が反転した場合には、フィードバック制御を初期化する。このようにすれば、クラッチストロークの要求クラッチストロークcltsrと実クラッチストロークcltsとの大小関係が反転すると、フィードバックの制御量が零にリセットされる。したがって、フィードバック制御の積分項の値が零となった状態から再計算されるので、例えばそれまでに蓄積された積分項が安定化するのに要する時間遅れがなくなるため、クラッチアクチュエータ34の応答遅れがなく自動クラッチ14の応答性が向上する。また、クラッチアクチュエータ34の応答遅れに起因して発生するハンチングが防止される。
また、本実施例によれば、クラッチストロークの要求クラッチストロークcltsrと実クラッチストロークcltsの偏差Δcltsが所定値αを越える状態が所定時間β継続することを条件としてフィードバック制御の初期化を行うことで、クラッチストロークcltsの実クラッチストロークcltsを検出するクラッチストロークセンサ88のノイズによりフィードバック制御が初期化される誤作動を防止することができる。すなわち、クラッチストロークcltsの要求クラッチストロークcltsrと実クラッチストロークclstとの乖離がフィードバック制御によるものであることを確実に判断したうえで、フィードバック制御を初期化することができる。
また、本実施例によれば、フィードバック制御が初期化された時点において、クラッチアクチュエータ34の作動油の給排が停止されるため、車両停止時と略同様の状態からフィードバック制御が再開されるので、フィードバック制御を初期化したことによる影響が抑制される。
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。
例えば、前述の実施例では、車両発進時を一例として説明が為されているが、本発明は、必ずしも車両発進時に限定されず、例えば通常走行時等であっても適用することができる。
また、前述の実施例では、クラッチアクチュエータ34として単動式のアクチュエータが使用されているが、クラッチアクチュエータ34は単動式に限定されず、複動式など他の形式のアクチュエータであっても構わない。すなわち、アクチュエータの形式は特に限定されず、アクチュエータのピストンの移動量を精密に制御可能な構成であれば、本発明を適用することができる。
また、前述の実施例では、クラッチアクチュエータ34のピストン40がレリーズフォーク36を介してレリーズスリーブ38を移動させる構成であったが、必ずしもレリーズフォーク36を設ける必要はなく、例えばクラッチアクチュエータ34によって直接レリーズスリーブ38を移動させる構成であっても構わない。
また、前述の実施例では、車両用変速機16が常時噛合型の平行二軸式変速機であるとしたが、変速段を自動的に切り替えることができる変速機であれば、車両用変速機16の形式や構造は特に限定されない。
また、前述の実施例では、クラッチレリーズスリーブ38のクラッチストロークcltsを検出することで、フィードバック制御が実施されているが、クラッチレリーズスリーブ38のクラッチストロークcltsに代えて、クラッチアクチュエータ34のピストン40のストローク量に基づいてフィードバック制御が実施される構成であっても本発明を適用することができる。
また、前述の実施例では、エンジントルクTeが、予め設定されているエンジン回転速度Neおよびスロットル弁開度θthから成るトルクマップに基づいて求められていたが、エンジントルクTeの算出方法は特に限定されず、吸入空気量等、他のパラメータに基づいて算出されるものであっても構わない。また、トルクセンサによって直接求めるものであっても構わない。
また、前述の実施例では、要求クラッチストロークcltsrと実クラッチストロークcltsとの偏差Δcltsが所定値αを越える状態が所定時間β継続し、その後に要求クラッチストロークcltsrと実クラッチストロークcltsとの大小関係が反転したことに基づいて、フィードバック制御が初期化されているが、必ずしも所定時間βを判断基準にする必要はなく、偏差Δcltsが所定値αを越え、その後に要求クラッチストロークcltsrと実クラッチストロークcltsとの大小関係が反転したことに基づいて、フィードバック制御が初期化されるものであっても構わない。
なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。
14:自動クラッチ
34:クラッチアクチュエータ(アクチュエータ)
80:電子制御装置
clts:実クラッチストローク(クラッチストロークの実際値)
cltsr:要求クラッチストローク(クラッチストロークの要求値)
Δclts:偏差
α:所定値
β:所定時間
34:クラッチアクチュエータ(アクチュエータ)
80:電子制御装置
clts:実クラッチストローク(クラッチストロークの実際値)
cltsr:要求クラッチストローク(クラッチストロークの要求値)
Δclts:偏差
α:所定値
β:所定時間
Claims (3)
- アクチュエータによって制御される摩擦式の車両用自動クラッチにおいて、該自動クラッチをクラッチストロークの要求値と該クラッチストロークの実際値との偏差に基づいてフィードバック制御する車両用自動クラッチの制御装置であって、
前記クラッチストロークの前記要求値と前記実際値との前記偏差が所定値を越える状態から、該要求値と該実際値との大小関係が反転した場合には、前記フィードバック制御を初期化することを特徴とする車両用自動クラッチの制御装置。 - 前記クラッチストロークの前記要求値と前記実際値との偏差が所定値を越える状態が所定時間継続した後、該要求値と該実際値との大小関係が反転した場合に、前記フィードバック制御を初期化することを特徴とする請求項1の車両用自動クラッチの制御装置。
- 前記フィードバック制御が初期化された時点において、前記アクチュエータの作動油の給排が停止されることを特徴とする請求項1または2の車両用自動クラッチの制御装置。
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