JPH01164631A - 自動発進クラッチの制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は自動発進クラッチの制御装置、特に電子制御装
置よりアクチュエータに信号を入力することにより、伝
達容量を連続的に制御可能な自動発進クラッチの制御装
置に関するものである。

〔従来技術とその問題点〕

従来、車両用自動発進クラッチの制御装置として、伝達
容量をエンジン回転数に応じて上昇させ、発進時にクラ
ッチを円滑に締結するものが種々提案されている（例え
ば特開昭５９−７５８４０号公報参照）。

上記のような自動発進クラッチの伝達容量を電子制御す
る場合、エンジン回転数に応じた基準信号に対して、ス
ロットル開度に応じた目標エンジン回転数と実際のエン
ジン回転数との偏差に応じた積分補正信号を加算または
減算し、この信号をアクチュエータに出力する方法が考
えられる。この場合には、積分補正によりエンジン回転
数が目標エンジン回転数（例えばストール回転数）に近
づ（ように制御されるので、クラッチ板の摩擦係数のバ
ラツキやエンジン特性のバラツキを吸収でき、安定した
発進性能が得られる効果がある。

ところが、上記制御方法の場合には積分補正がスロット
ル開度の全範囲で行われるため、特にアイドリング時な
どの低スロツトル開度域において伝達トルクが大きく変
動するという問題が発生する。即ち、冷間時やエアコン
作動時には自動的にアイドルアップが行われ、エンジン
回転数が大きく変動するため、エンジン回転数の変化に
応じて一々積分補正を行うと、却って目標エンジン回転
数に対してオーバーシュートやアンダーシュートを起こ
しやすく、伝達トルクが大きく変動するからである。

〔発明の目的〕

本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、その目的
は、低スロツトル開度時におけるエンジン回転数のバラ
ツキを許容して、伝達トルクの安定化を図る自動発進フ
ランチの制御装置を提供することにある。

〔発明の構成〕 上記目的を達成するために、本発明は、アクチュエータ
に入力される信号により、伝達容量を連続的に制御可能
な自動発進クラッチにおいて、エンジン回転数に応じた
基準信号を決定し、アクチュエータに出力する手段と、
スロットル開度に応じたクラッチ係合時の目標エンジン
回転数を決定する手段と、該目標エンジン回転数と実際
のエンジン回転数との偏差に応じた積分補正信号をアク
チュエータに出力する積分器と、該積分器の積分ゲイン
をスロットル開度に応じて決定する手段と、積分ゲイン
が０の時に積分器をクリアするためのリセット信号を発
する積分器リセット手段とを設け、上記積分ゲイン決定
手段は一定スロットル開度以下では積分ゲインを０とす
ることを特徴とするものである。

〔作用〕

即ち、低スロツトル開度時においては、積分ゲインを０
とする（積分補正を行わない）とともに、積分器をクリ
アするため、前の偏差を後に反映させない。つまり、ア
イドリング時にエンジン回転数が大きく変動しても、エ
ンジン回転数に対応した基準となる伝達トルクに制御す
るのみであるから、必要以上にオーバーシュートやアン
ダーシュドが起こらず、安定した発進制御が可能となる
。

〔実施例〕

第１図は本発明を適用した■ベルト式無段変速機の概略
構造を示す、エンジン１のクランク軸２はフライホイー
ル３およびダンパ機構４を介して入力軸５に接続されて
いる。入力軸５の端部には外歯ギヤ６が固定されており
、この外歯ギヤ６は無段変速装置１０の駆動軸１１に固
定された内歯ギヤ７と噛み合い、入力軸５の動力を減速
して駆動軸ＩＩに伝達している。

無段変速装置１０は駆動軸１１に設けた駆動側ブー１月
２と、従動軸１３に設けた従動側ブー１月４と、両プー
リ間に巻き掛けたＶベル目５とで構成されている。駆動
側ブー１月２は固定シーブ１２ａと可動シーブ１２ｂと
を有しており、可動シーブ１２ｂの背後には変速比を制
御するための変速比制御用油室１６が設けられている。

一方、従動側ブー１月４も駆動側プーリ１２と同様に、
固定シーブ１４ａ　と可動シーブ１４ｂとを存しており
、可動シーブ１４ｂの背後にはトルク伝達に必要な推力
を■ベルト１５に与える負荷推力制御用油室１７が設け
られている。上記変速比制御用油室１６および負荷推力
制御用油室１７の油圧は、変速制御弁４３および負荷推
力制御弁４５にて制御される。

従動軸１３の外周には中空軸１９が回転自在に支持され
ており、従動軸１３と中空軸１９とは湿式多板クラッチ
からなる発進クラッチ２０によって断続される。発進ク
ラッチ２０の油圧は発進制御弁４７によって制御される
。中空軸１９には前進用ギヤ２１と後進用ギヤ２２とが
回転自在に支持されており、前後進切換用トングクラッ
チ２３によって前進用ギヤ２１又は後進用ギヤ２２のい
ずれか一方を中空軸１９と連結するようになっている。

後進用アイドラ軸２４には後進用ギヤ２２に噛み合う後
進用アイドラギヤ２５と、別の後進用アイドラギヤ２６
とが固定されている。

また、カウンタ軸２７には上記前進用ギヤ２１と後進用
アイドラギヤ２６とに同時に噛み合うカウンタギヤ２８
と、終減速ギヤ２９とが固定されており、終減速ギヤ２
９はディファレンシャル装置３０のリングギヤ３１に噛
み合い、動力を出力軸３２に伝達している。

調圧弁４０は油溜４１からオイルポンプ４２によって吐
出された油圧を調圧し、ライン圧として変速制御弁４３
、負荷推力制御弁４５および発進制御弁４７に出力して
いる。変速制御弁４３、負荷推力制御弁４５および発進
制御弁４７は電子制御装置６０から出力される制御信号
（例えばデユーティ制御信号）によりソレノイド４４．
４６．４８を作動させ、ライン圧を調圧してそれぞれ油
室１６．１７と発進クラッチ２０とに制御油圧を出力し
ている。したがって、電子制御装置６０からソレノイド
４４．４６．４８への制御信号のみによって、無段変速
装置１０の変速比、ベルト張力および発進クラッチ２０
のトルク伝達容量を自在に制御できる。

なお、上記制御弁４３．４５．４７としては、例えば信
号油圧を発生する電磁弁と信号油圧に応じた油圧を出力
するスプール弁との組合せによって構成してもよく、あ
るいはりニヤソレノイド弁のような電磁弁単体で構成し
てもよい、いずれにしても、ソレノイド４４，４６．４
８に入力される信号に比例した油圧を出力できればよい
。

第２図は電子制御装置６０の構造図を示し、図中、６１
はエンジン回転数Ｎ１（人力軸５の回転数）を検出する
センサ、６２は車速Ｖ（出力軸３２の回転数）を検出す
るセンサ、６３は従動軸１３の回転数ＮｅｗＬ　　（発
進クラッチ２０の入力回転数）を検出するセンサ、６４
はＰ、Ｒ，Ｎ、Ｄ、Ｌの各レンジまたは運転モードを検
出するシフト位置センサ、６５はスロットル開度を検出
するセンサであり、上記センサ６１〜６４の信号は入力
インターフェース６６に入力され、センサ６５の信号は
Ａ／Ｄ変換器６７でデジタル信号に変換される。６８は
中央演算処理装置（ＣＰＵ）、６９は各ソレノイド４４
，４６．４８を制御するためのプログラムやデータが格
納されたリードオンリメモリ（ＲＯＭ）、７０は各セン
サから送られた信号やパラメータを一時的に格納するラ
ンダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）　、７１は出力インタ
ーフェースであり、これらＣＰＵ６８、ＲＯＭ６９、Ｒ
ＡＭ７０．出力インターフェース７１、入力インターフ
ェース６６及びＡ／Ｄ変換器６７はバス７２によって相
互に連絡されている。出力インターフェース７１の出力
は、出力ドライバフ３を介して上記ソレノイド４４，４
６．４８とに制御信号として出力されている。

第３図は電子制御装置６０の発進クラッチ制御系のブロ
ック図を示す、基準デユーティ比決定手段８０は、予め
設定された発進クラッチ２０の保合特性に従い、エンジ
ン回転数Ｎ　ｉ　ｎ　＋　スロットル開度θおよびレン
ジ・モード信号に応じた基準デユーティ比Ｄ０を決定し
ている０発進クラッチ２０の保合特性は、第４図で示す
ように、スロットル開度θ毎に発進制御用ソレノイド４
８の基準デユーティ比Ｄ０がエンジン回転数の上昇につ
れて連続的に上昇するように設定されており、エンジン
回転数の上昇につれて発進クラッチ２０の伝達トルクが
連続的に増大する。なお、発進クラッチ２０の保合特性
を第４図のようにスロットル開度の他、レンジまたはモ
ードに応じて設定してもよい。第４図から明らかなよう
に、スロットル開度が高くなるにつれてエンジン回転数
に対する基準デユーティ比り。の上昇勾配が大きく、ス
ロットル全閉時にはエンジン回転数の上昇に係わらず基
準デユーティ比Ｄ０はクリープトルクに相当するデユー
ティ比を保持し続ける。なお、中間スロットル開度にお
いては、比例計算により基準デユーティ比が決定される
。

目標値決定手段８１は、スロットル開度とレンジ・モー
ド信号とに応じて発進クラッチ２０の伝達トルクとエン
ジン発生トルクとが一致する時の目標エンジン回転数、
即ちストール回転数Ｎ、を第５図から決定している。ス
トール回転数Ｎ、は、例えばマニエアル式変速機におい
て熟練ドライバーがクラッチを係合する時のエンジン回
転数を各スロットル開度毎に求めた値を参考として設定
したもので、第５図に示されるように、スロットル開度
の増大につれて滑らかに上昇している。なお、ストール
回転数Ｎ３もレンジやモードに応じて異なる特性を設定
してもよい。

積分器８２には、目標値決定手段８１にて決定されたス
トール回転数Ｎ、と実際のエンジン回転数Ｎ、７との偏
差が入力され、入力信号を次式のように積分補正し、信
号Ｓを出力している。

Ｓ　＝　Ｓ　（Ｎｓ　　Ｎ１−）　ｄｔ　　　　　−（
１）積分ゲイン決定手段８３は、第６図からスロットル
開度に応じた積分ゲインに１を決定し、積分器リセット
手段８４と乗算器８５とに出力している。積分ゲインに
、は、第６図に示されるように、低スロツトル開度域（
例えば１７４開度以下）では０１１７４開度以上ではス
ロットル開度の増大に伴って直線的に増大するように設
定されている。したがって、高スロットル開度での発進
時には大きな積分ゲインで積分補正することにより、エ
ンジン回転の吹き上がりなどのバラツキを抑制できる効
果がある。なお、高スロットル開度域における積分ゲイ
ンに、はスロットル開度に関係なく一定値としてもよい
。

積分器リセット手段８４は、積分ゲインに１が０の時の
みリセット信号を積分器８２に出力し、積分補正をクリ
アさせる。即ち、低スロツトル開度域（１７４開度以下
）では積分器８２がクリアされるので、スロットルを開
いた状態から閉じた場合に、スロットルを閉じる前の情
報が消去され、誤差を後に反映させない。

乗算器８５は積分器８２の出力Ｓと積分ゲイン決定手段
８３の出力に１とを乗算し、次式のように、上記基準デ
ユーティ比決定手段８０の出力信号Ｄ０と乗算器８５の
出力ｓＫ＋　との差Ｄ８が発進制御用ソレノイド４８に
入力される。

Ｄｓ　＝Ｄｏ　−ｓ　Ｋｌ　　　　　　　−（２）発進
制御弁４７はソレノイド４８に入力されたデユーティ比
に比例したクラッチ油圧を発進クラッチ２０に出力し、
発進クラッチ２０の締結力を制御する。

これにより、エンジン回転数Ｎ８７が変動するので、実
エンジン回転数Ｎ　ｉｎは再び基準デユーティ比決定手
段８０に入力されるとともに、積分器８２へと負帰還さ
れる。

次に、本発明の制御方法の具体例を第７図にしたがって
説明する。

制御がスタートすると、エンジン回転数Ｎ１、。

スロットル開度θ、レンジ・モード信号などを入力しく
９０）、エンジン回転数Ｎ　ｉ　ｎ　＋　スロットル開
度θおよびレンジ・モード信号に応じた基準デユーティ
比Ｄ０を第４図から決定する（９１）。次にスロットル
開度θおよびレンジ・モード信号に応じたストール回転
数Ｎ、を第５図から決定しく９２）、さらにスロットル
開度に応じた積分ゲインＫＩを第６図から決定する（９
３）。

次に、積分ゲインに、を０と比較しく９４）、ＫＩ＝０
の場合には積分補正量Ｓを０としく９５）、Ｋ１≠０の
場合には次式によって積分補正量ｓを演算する（９６）
。

ｓ＝ｓ＋　（Ｎｓ−Ｎ＋、、）ＸΔｔ　　　　−（３）
（Δも：サンプリング時間） 上記積分補正量Ｓを用いて（２）式によりデユーティ比
り、を計算し、このデユーティ比りヨを発進制御用ソレ
ノイド４８に出力した後（９７）、リターンする。

上記のように、低スロツトル開度時においては積分ゲイ
ンをＯとする、つまり積分補正を行わないとともに、積
分器をクリアし、前の偏差を後に反映させない。そして
、エンジン回転数に対応した基準デユーティ比Ｄ０のみ
を出力するので、積分補正に伴うエンジン回転のオーバ
ーシュートやアンダーシュドを防止でき、安定したクリ
ープトルクに制御できる。

なお、上記実施例では発進クラッチとして湿式クラッチ
を使用した例を示したが、これに限定するものではなく
、例えば乾式クラッチや電磁クラッチなどの伝達容量を
連続的に制御可能なりラッチであれば、使用可能である
。

また、アクチュエータとしては、ソレノイドにて作動さ
れる制御弁に限らずステッピングモータにて作動される
制御弁でもよく、入力信号もデユーティ信号に限らない
。

〔発明の効果〕

以上の説明で明らかなように、本発明によれば低スロツ
トル開度時においては積分補正を行わないとともに、積
分器をクリアし、エンジン回転数に対応した基準信号の
みを出力している。したがって、エンジン回転数が変動
しやすいアイドリンク時などには、エンジン回転のオー
バーシュートやアンダーシュドを防止でき、安定した伝
達トルクに制御できる。

また、スロットルを開いた状態から閉じ、さらに開いた
場合に、スロットルを閉じる前の情報はクリアされ、再
度間いた時に前の誤差の影響を受けない、さらに、スロ
ットル開度の変化に応じて単に積分ゲインを変化させる
のみであるから、アクチュエータへの信号が大きく変化
せず、発進クラッチの伝達容量が滑らかに変化し、不快
なトルク変動を起こさないという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明が適用されたＶベルト式無段変速機の一
例の概略図、第２図は電子制御装置の構成図、第３図は
発進制御系のブロック図、第４図は発進クラッチの保合
特性図、第５図はストール回転数の特性図、第６図は積
分ゲインの設定図、第７図は本発明の制御方法の一例の
フローチャート図である。 １・・・エンジン、２０・・・発進クラッチ、４７・・
・発進制御弁、４８・・・発進制御用ソレノイド、６０
・・・電子制御装置、８０・・・基準デユーティ比決定
手段、８１・・・目標値決定手段、８２・・・積分器、
８３・・・積分ゲイン決定手段、８４・・・積分器リセ
ット手段、８５・・・乗算器。 第１図 第２図 特許出願人　ダイハツ工業株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 アクチュエータに入力される信号により、伝達容量を連
   続的に制御可能な自動発進クラッチにおいて、 エンジン回転数に応じた基準信号を決定し、アクチュエ
   ータに出力する手段と、スロットル開度に応じたクラッ
   チ係合時の目標エンジン回転数を決定する手段と、該目
   標エンジン回転数と実際のエンジン回転数との偏差に応
   じた積分補正信号をアクチュエータに出力する積分器と
   、該積分器の積分ゲインをスロットル開度に応じて決定
   する手段と、積分ゲインが０の時に積分器をクリアする
   ためのリセット信号を発する積分器リセット手段とを設
   け、上記積分ゲイン決定手段は一定スロットル開度以下
   では積分ゲインを０とすることを特徴とする自動発進ク
   ラッチの制御装置。