JPH0686190B2 - 自動発進クラッチの制御装置 - Google Patents

自動発進クラッチの制御装置

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JPH0686190B2
JPH0686190B2 JP62321067A JP32106787A JPH0686190B2 JP H0686190 B2 JPH0686190 B2 JP H0686190B2 JP 62321067 A JP62321067 A JP 62321067A JP 32106787 A JP32106787 A JP 32106787A JP H0686190 B2 JPH0686190 B2 JP H0686190B2
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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
づく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
どの低スロッ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、低スロッ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ク
ラッチ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、低スロッ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
ダーシュートが起こらず、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V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11に伝達している。
無段変速装置10は駆動軸11に設けた駆動側プーリ12と、
従動軸13に設けた従動側プーリ14と、両プーリ間に巻き
掛けたVベルト15とで構成されている。駆動側プーリ12
は固定シーブ12aと可動シーブ12bb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、従動側プーリ14
を駆動側プーリ12と同様に、固定シーブ14aと可動シー
ブ14bとを有しており、可動シーブ14bの背後にはトルク
伝達に必要な推力をV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、前後進切換用ドッグクラッチ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29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(例えばデューテイ制
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、あるいはリ
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44,46,48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Nin(入力軸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Nout(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。6
8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、RAM70、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73を介して上記ソレノイド44,46,
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。基準デューティ比決定手段80は、予め設定
された発進クラッチ20の係合特性に従い、エンジン回転
数Nin,スロットル開度θおよびレンジ・モード信号に応
じた基準デューティ比D0を決定している。発進クラッチ
20の係合特性は、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48の基準デューティ比D0
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の係合特性を第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ューティ比D0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ューティ比D0はクリープトルク
に相当するデュ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ューテ
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NSを第5図から決定している。ストール
回転数NSは、例えばマニュ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NS
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NSと実際のエンジン回転数Nin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=∫(NS−Nin)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KI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KIは、第6図に
示されるように、低スロットル開度域(例えば1/4開度
以下)では0、1/4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KI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KI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、低スロットル開度域(1/4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KIとを乗算し、次式のように、上記基準デューティ
比決定手段80の出力信号D0と乗算器85の出力sKIとの差D
Sが発進制御用ソレノイド48に入力される。
DS=D0−sKI …(2) 発進制御弁47はソレノイド48に入力されたデューティ比
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Ninが変動するので、実エンジン回転数Ninは再
び基準デューティ比決定手段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Nin,スロットル
開度θ,レンジ・モード信号などを入力し(90)、エン
ジン回転数Nin,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ューティ比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NSを第5図から決定し(9
2)、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(93)。
次に、積分ゲインKIを0と比較し(94)、KI=0の場合
には積分補正量sを0とし(95)、KI≠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−Nin)×Δt …(3) (Δt:サンプリング時間) 上記積分補正量sを用いて(2)式によりデューティ比
DSを計算し、このデューティ比DS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、低スロットル開度時においては積分ゲイ
ンを0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ューティ比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ートを防止でき、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クラッチであれば、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、入力信号もデュ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ッ
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グ時などには、エンジン回転のオー
バーシュートやアンダーシュートを防止でき、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
度開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係合
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……基準デューティ比決定手段、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。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】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。
JP62321067A 1987-12-18 1987-12-18 自動発進クラッチの制御装置 Expired - Fee Related JPH0686190B2 (ja)

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