KR101673888B1

KR101673888B1 - 자동 클러치 제어 장치에 있어서의 미속 주행 제어 방법 및 자동 클러치 제어 장치

Info

Publication number: KR101673888B1
Application number: KR1020150066422A
Authority: KR
Inventors: 도모히로 쇼지
Original assignee: 봇슈 가부시키가이샤
Priority date: 2014-05-15
Filing date: 2015-05-13
Publication date: 2016-11-08
Also published as: KR20150131993A; JP2015218765A

Abstract

미속 주행을 원하는 운전자의 의향을 최대한 반영할 수 있고, 종래에 비해 보다 안정된 미속 주행을 가능하게 한다.
소정의 목표 차속이 설정되고(S104), 이 소정의 목표 차속에 대응하는 유사적인 액셀 개도가 미리 설정된 유사 액셀 개도 산출식에 기초하여 유사 액셀 개도로서 산출되고(S106), 이 유사 액셀 개도가 실제 액셀 개도보다 크고(S108), 또한 브레이크를 밟고 있지 않은 경우에(S110) 차속이 목표 차속이 되도록, 유사 액셀 개도에 기초하여 클러치(120)의 해제/접속 상태와 엔진 토크가 PID 제어에 의해 피드백 제어 되게 되어 있다(S112).

Description

자동 클러치 제어 장치에 있어서의 미속 주행 제어 방법 및 자동 클러치 제어 장치{LOW-SPEED TRAVELING CONTROL METHOD IN AUTOMATIC CLUTCH CONTROL DEVICE AND AUTOMATIC CLUTCH CONTROL DEVICE}

본 발명은 기계식 클러치의 해제/접속(斷接)을 자동적으로 실행할 수 있도록 구성된 자동 클러치 제어 장치에 관하며, 특히 미속 주행의 안정성 등을 도모한 것에 관한 것이다.

이 종류의 종래 장치로서는, 예를 들면, 원하는 크리프 운전 시간을 설정하는 수단을 형성하고, 크리프 운전의 개시를 지령하는 스위치가 온이 된 경우에, 클러치를 반 클러치 상태라도 미속 주행을 가능하게 하는 동시에, 설정 시간이 경과했을 때에는 클러치를 해제하여 클러치 가열을 방지 가능하게 한 장치 등이 제안되고 있다(예를 들면, 특허문헌 1 등 참조).

또한, 액셀 페달의 조작량이 소정 임계값보다도 작은 경우에, 액셀 페달의 조작량에 따라 클러치의 계합량을 증감시켜서 액셀 페달의 조작량에 따른 클러치 상태에서의 미속 주행을 가능하게 하는 동시에, 소정 임계값을 차량 부하의 증대 에 따라 크게 함으로써, 차량 부하가 증대하여도 반 클러치 상태를 유지할 수 있는 액셀 페달의 조작 범위를 충분히 확보 가능하게 한 장치 등이 제안되고 있다(예를 들면, 특허문헌 2 등 참조).

특허문헌 1: 일본 특공평6-57502호 공보(제 2 내지 3페이지, 도 1) 특허문헌 2: 일본 특개평10-318288호 공보(제 3 내지 5페이지, 도 1 내지 도 7)

그렇지만, 전자의 종래 장치에서는 정체 등에 있어서 비교적 장시간에 걸쳐 미속 주행을 행하고 싶은 경우에도, 설정된 크리프 운전 시간을 초과하는 경우에는, 강제적으로 미속 주행이 정지되기 때문에 반드시 운전자의 의향에 따른 주행을 실현할 수 없다는 문제에 더하여, 이 전자의 종래 장치는 클러치의 가열을 어느 정도 방지할 수 있어도, 클러치의 가열을 검출하는 수단을 구비하고 있지 않기 때문에 확실한 클러치의 가열 방지라는 점에서는 반드시 충분한 것이라고는 하기 어렵다.

또한, 상술한 후자의 종래 장치에서는 어떠한 원인에 의해 차량 부하를 정확하게 검출할 수 없었던 경우에도, 검출값의 적부적을 판정하는 기능이 없기 때문에 본래의 차량 부하와는 다른 값에 따른 소정 임계값이 설정되어, 소위 외란에 대하여 취약하다는 문제가 있다.

또한, 클러치 회전과 엔진 회전수가 일치하지 않는 상태가 오래 계속된 경우에 특별한 처리를 행하지 않기 때문에 클러치가 허용을 넘어 가열 상태에 처할 우려가 있다.

본 발명은 상기 실정에 감안하여 이루어진 것으로, 미속 주행을 원하는 운전자의 의향을 최대한 반영할 수 있고, 종래에 비해 보다 안정된 미속 주행을 가능하게 하는 자동 클러치 제어 장치에 있어서의 미속 주행 제어 방법 및 자동 클러치 제어 장치를 제공하는 것이다.

상기 본 발명의 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 자동 클러치 제어 장치에서의 미속 주행 제어 방법은,

차량의 동작 상태에 기초하여 클러치의 해제/접속을 자동 제어 가능하게 구성되어 이루어지는 자동 클러치 제어 장치에서의 미속 주행 제어 방법으로,

소정의 목표 차속을 설정하고, 상기 소정의 목표 차속에 대응하는 유사적인 액셀 개도(開度)를 미리 설정된 유사 액셀 개도 산출식에 기초하여 유사 액셀 개도로서 산출하고, 상기 유사 액셀 개도가 실제 액셀 개도보다 크고, 또한 브레이크를 밟고 있지 않은 경우에 차속이 상기 목표 차속이 되도록, 상기 유사 액셀 개도에 기초하여 상기 클러치의 해제/접속 상태와 엔진 토크를 PID 제어에 의해 피드백 제어하도록 구성되어 이루어지는 것이다.

또한, 상기 본 발명의 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 자동 클러치 제어 장치는,

차량의 동작 상태에 기초하여 클러치의 해제/접속을 자동 제어 가능하게 구성된 전자 제어 유닛을 구비하여 이루어지는 자동 클러치 제어 장치에 있어서,
상기 전자 제어 유닛은,
소정의 목표 차속을 설정하고,

삭제

상기 소정의 목표 차속에 대응하는 유사적인 액셀 개도를 미리 설정된 유사 액셀 개도 산출식에 기초하여 유사 액셀 개도로서 산출하고,

상기 유사 액셀 개도가 실제 액셀 개도보다 크고, 또한 브레이크를 밟고 있지 않은 경우에 차속이 상기 목표 차속이 되도록, 상기 유사 액셀 개도에 기초하여 상기 클러치의 해제/접속 상태와 엔진 토크를 PID 제어에 의해 피드백 제어하도록 구성되어 이루어지는 것이다.

본 발명에 의하면, 실제 액셀 개도가 유사 액셀 개도를 초과하지 않는 범위에서 클러치의 회전과 엔진 회전이 일치하도록 제어되어 운전자가 액셀을 강하게 밟을 때까지는 미속 주행이 유지되기 때문에, 미속 주행을 원하는 운전자의 의향을 최대한 반영할 수 있고, 종래에 비해 보다 안정된 미속 주행을 실현할 수 있다는 효과를 나타내는 것이다.

도 1은 본 발명의 실시형태에서의 자동 클러치 제어 장치의 구성예를 도시한 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 자동 클러치 제어 장치에 사용되는 전자 제어 유닛에 있어서, 본 발명의 실시형태에서의 미속 주행 제어 처리를 실행하기 위해서 필요한 기능을 기능 블록으로 나타낸 기능 블록도이다.
도 3은 도 1에 도시된 자동 클러치 제어 장치에서 실행되는 미속 주행 제어 처리의 순서를 나타낸 서브루틴 플로차트이다.

이하에 본 발명의 실시형태에 대하여 도 1 내지 도 3을 참조하면서 설명한다.

또한, 이하에 설명하는 부재, 배치 등은 본 발명을 한정하는 것이 아니고, 본 발명의 취지의 범위 내에서 다양하게 개변할 수 있는 것이다.

본 발명의 실시형태에서의 자동 클러치 제어 장치(S)는 전자 제어 유닛(100)과, 클러치 액추에이터(110)와, 클러치(120)를 주요 구성 요소로서 이루어져 있다.

본 발명의 실시형태에서의 자동 클러치 제어 장치(S)는 소위 2페달 MT차에 탑재되는 것을 전제로 한 것이다.

이하에 구체적인 구성을 설명하면, 우선 클러치(120)는 차량 엔진(150)과 변속기(140) 사이에 형성된 기계식 클러치이고, 그 해제/접속이 클러치 액추에이터(110)를 개재하여 전자 제어 유닛(100)에 의해 차량의 동작 상태에 따라 자동적으로 행하여지도록 되어 있다.

또한, 본 발명의 실시형태에서는 변속기(140)도 그 기어단의 설정이 기어 시프트 액추에이터(130)를 개재하여 전자 제어 유닛(100)에 의해 차량의 동작 상태에 따라 자동적으로 행하여지도록 되어 있고, 도 1에 도시된 구성에서는 자동 변속 제어 장치가 실현된 것으로 되어 있다.

전자 제어 유닛(100)은 예를 들면, 공지·주지의 구성을 가지고 이루어지는 마이크로 컴퓨터를 중심으로 RAM이나 ROM 등의 기억 소자(도시 생략)를 갖는 동시에, 클러치 액추에이터(110)나 기어 시프트 액추에이터(130)를 통전(通電) 구동하기 위한 회로(도시 생략)나, 엔진(150)에 부착되어 있는 인젝터(도시 생략) 등을 통전 구동하기 위한 회로(도시 생략) 등을 주된 구성 요소로서 구성된 것으로 되어 있다.

이러한 전자 제어 유닛(100)은 종래와 마찬가지로, 자동 클러치 제어 처리를 실행하는 동시에, 변속기 제어 처리나 엔진 동작 제어 등 차량의 동작 제어를 실행하는 것 외에, 후술하는 본 발명의 실시형태에서의 자동 클러치 제어 장치에 있어서의 미속 주행 제어 처리를 실행하는 것으로 되어 있다.

그러므로, 전자 제어 유닛(100)에는 변속기(140)에서의 기어 설정을 검출하는 변속단 검출 센서(11), 차속을 검출하는 차속 센서(12), 클러치 회전수를 검출하는 클러치 회전수 센서(13), 클러치 스트로크를 검출하는 클러치 스트로크 센서(14), 액셀 개도를 검출하는 액셀 개도 센서(15), 엔진 회전수를 검출하는 엔진 회전수 센서(16), 엔진 토크를 검출하는 엔진 토크 센서(17) 등 각종 센서의 검출 신호가 입력되고, 엔진 동작 제어 처리나 자동 클러치 제어 처리 등에 제공되도록 되어 있다.

또한, 본 발명의 실시형태에서의 자동 클러치 제어 장치(S)는 종래와 마찬가지로, 크리프 운전 스위치(21)의 온/오프에 의해 크리프 주행 제어가 실행되어, 소위 크리프 주행이 가능하게 구성된 것을 전제로 하고 있다.

다음에, 상기 구성에서 실행되는 본 발명의 실시형태에서의 미속 주행 제어 처리에 대하여 도 2에 나타낸 기능 블록도를 참조하면서 개괄적으로 설명한다.

우선, 전제로서 크리프 운전 스위치(21)가 온이 되고, 통상의 미속 주행 제어가 개시되어 있는 것으로 한다.

이러한 상태에서, 목표 차속은 목표 차속의 산출시에 설정되어 있는 기어단에 있어서, 클러치(120)가 완전 접속(完接) 상태에 있어서 엔진 회전수를 아이들 회전수로 하기 위해서 달성해야 할 차속으로서, 소정의 목표 차속 산출식에 의해 산출된다(도 2의 부호 BL-1 참조).

이어서, 설정되어 있는 기어단에 있어서, 목표 차속을 달성할 때에 필요로 하는 유사적인 액셀 개도가 유사 액셀 개도로서, 소정의 유사 액셀 개도 산출식에 기초하여 산출된다.

그리고, 실제의 액셀 개도가 산출된 유사 액셀 개도를 하회하고(도 2의 부호 BL-4 참조), 또한 브레이크(도시 생략)를 밟지 않은 상태에 있는 경우에, 유사 액셀 개도에 대응한 엔진 토크가 얻어지도록 엔진 토크 제어가, 또한 유사 액셀 개도에 대응한 클러치(120)의 접속 상태가 되도록 클러치 제어가 PID 제어를 사용한 피드백 제어에 의해 실행되게 된다(도 2의 부호 BL-2, BL-6, BL-7 참조).

그 결과, 차량은 브레이크를 밟거나(도 2의 부호 BL-4 참조), 액셀을 강하게 밟아, 실제 액셀 개도가 유사 액셀 개도를 초과할 때까지(도 2의 부호 BL-3 참조), 미속 주행 상태로 유지되게 된다.

다음에, 전자 제어 유닛(100)에 의해 실행되는 본 발명의 실시형태에서의 미속 주행 제어 처리의 보다 구체적인 순서에 대하여 도 3에 나타낸 서브루틴 플로차트를 참조하면서 설명한다.

우선, 전자 제어 유닛(100)에 의한 처리가 개시되면, 크리프 운전 스위치(크리프(SW))(21)가 온(ON)으로 설정되어 있는지 여부가 판정되고(도 3의 스텝(S102) 참조)), 크리프 운전 스위치(21)가 온이라고 판정된 경우(YES의 경우)에는, 후술하는 스텝(S104)의 처리로 진행되는 한편, 크리프 운전 스위치(21)가 온이 아니라고 판정된 경우(NO의 경우)에는, 그 이후의 일련의 처리를 실행할 필요가 없다고 하여 처리가 종료되고, 일단 도시되지 않는 메인루틴으로 되돌아가게 된다.

스텝(S104)에서는 목표 차속이 연산 산출되게 된다.

즉, 본 발명의 실시형태에서는 이 시점에서 변속기(140)에 의해 설정되어 있는 기어단의 단수와, 엔진 회전수를 기초로 목표로 해야 할 차속이 소정의 목표 차속 산출식에 의해 산출되는 것으로 되어 있다.

이 소정의 목표 차속 산출식에 의해 산출되는 목표 차속은 보다 구체적으로는, 목표 차속의 산출시에 설정되어 있는 기어단에 있어서, 클러치(120)를 완전 접속 상태로서 엔진 회전수를 아이들 회전수로 하기 위해서 달성해야 할 차속이다.

이 목표 차속 산출식은 차량의 구체적인 방식 등을 고려하여 시험 결과나 시뮬레이션 결과에 기초하여 정해지는 것이다. 목표 차속의 구체적인 크기로서는 예를 들면, 4km/h 정도이다.

이어서, 유사 액셀 개도가 산출된다(도 3의 스텝(S106) 참조).

유사 액셀 개도는 원하는 차속을 달성하기 위해서 엔진(150)의 회전 제어와 클러치(120)의 해제/접속 제어에 필요한 유사적인 액셀 개도이며, 기어단과 차속에 따라 정해지는 것이다. 본 발명의 실시형태에서는 이 유사 액셀 개도를 산출할 때의 기어단에 있어서, 앞의 목표 차속을 달성할 때에 필요한 유사 액셀 개도로서, 미리 정해진 유사 액셀 개도 산출식에 기초하여 산출되는 것으로 되어 있다.

이 유사 액셀 개도 산출식은 앞의 목표 차속 산출식과 마찬가지로, 차량의 구체적인 방식 등을 고려하여 시험 결과나 시뮬레이션 결과에 기초하여 정하는 것이 적합하다.

이어서, 스텝(S106)에서 산출된 유사 액셀 개도가 액셀 개도 센서(15)에 의해 실제로 검출된 액셀 개도(실제 액셀 개도)보다도 큰지 여부가 판정된다(도 3의 스텝(S108) 참조).

스텝(S108)에 있어서, 유사 액셀 개도가 실제 액셀 개도보다도 크다고 판정된 경우(YES의 경우)에는, 후술하는 스텝(S110)의 처리로 진행하게 된다.

한편, 유사 액셀 개도가 실제 액셀 개도보다도 크지 않다고 판정된 경우(NO의 경우), 즉, 바꾸어 말하면, 실제 액셀 개도가 유사 액셀 개도보다도 크다고 판정된 경우에는, 도시되지 않는 메인루틴으로 되돌아가고, 실제 액셀 개도에 대응한 엔진 회전 제어 및 클러치 제어가 행하여지게 된다. 즉, 엔진 회전수가 실제 액셀 개도에 대응한 회전수가 되도록, 종래와 마찬가지로, 엔진(150)의 회전 제어가 행하여지는 동시에 클러치(120)가 제어되게 된다.

스텝(S110)에서는 브레이크(도시 생략)를 밟고 있지 않은지(OFF) 여부가 판정되고, 브레이크를 밟고 있지 않다고 판정된 경우(YES의 경우)에는 후술하는 스텝(S112)의 처리로 진행하는 한편, 브레이크가 OFF가 아니라고 판정된 경우(NO의 경우)에는 브레이크를 밟고 있다고 하여, 이후의 일련의 처리를 실행하지 않고 도시되지 않는 메인루틴으로 되돌아가게 된다.

스텝(S112)에서는, 앞의 스텝(S106)에서 산출된 유사 액셀 개도에 대응한 엔진 토크 제어 및 클러치 제어가 PID 제어를 사용한 피드백 제어에 의해 실행되게 된다.

즉 PID 제어에 의한 피드백 제어에 의해, 유사 액셀 개도에 대응한 엔진 토크로 앞의 목표 차속(스텝(S104) 참조)이 되도록 엔진 토크 제어가 행하여지는 동시에, 클러치(120)가 유사 액셀 개도에 대응한 클러치 상태로 유지되도록 클러치 제어가 행하여지게 된다.

이런 제어가 실행되는 동시에, 브레이크(도시 생략)를 밟았는지(ON) 여부가판정되고(도 3의 스텝(S114) 참조), 브레이크를 밟았다고 판정된 경우(YES의 경우)에는, 즉시 상술한 PID 제어가 정지되어 도시하지 않는 메인루틴으로 되돌아가게 된다.

한편, 스텝(S114)에서, 브레이크가 ON이 아니라고 판정된 경우(NO의 경우), 즉, 브레이크를 밟고 있지 않다고 판정된 경우에는 앞의 스텝(S108) 처리로 되돌아가고, 그 이후의 처리가 다시 실행되게 된다.

따라서, 차량은 브레이크(도시 생략)를 밟거나, 액셀(도시 생략)을 강하게 밟아 실제 액셀 개도가 유사 액셀 개도를 초과할 때까지 미속 주행 상태로 유지되게 된다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 실시형태에서는 차속이 목표 차속으로 유지할 수 있도록 PID 제어에 의해 엔진 토크 제어를 행하는 동시에, 목표 차속에 대응하는 유사 액셀 개도에 기초하여 클러치 제어를 행함으로써 엔진 회전수와 클러치 회전수가 거의 일치하기 때문에, 미속 주행에서의 클러치(120)의 가열이 확실하게 방지되고, 종래에 비해 보다 안정적이고 확실한 미속 주행을 실현할 수 있게 되어 있다.

또한, 상술한 본 발명의 실시형태에서는 크리프 운전 스위치(21)가 형성되어 있는 구성을 전제로 하였지만, 크리프 운전 스위치(21)는 반드시 필수가 아니고, 형성하지 않는 구성이라도 좋다.

즉, 이 경우, 도 3의 스텝(S104) 이후의 처리를 통상의 클러치 제어 처리와 병렬적으로 실행하고, 유사 액셀 개도가 실제 액셀 개도보다 커지고, 또한 브레이크(도시 생략)를 밟고 있지 않은 상태가 된 경우에, 도 3의 스텝(112) 이후를 실행하도록 함으로써 미속 주행을 얻을 수 있다.

쾌적한 미속 주행이 요망되는 차량에 적합하다.

100: 전자 제어 유닛
110: 클러치 액추에이터
120: 클러치
130: 기어 시프트 액추에이터
140: 변속기
150: 엔진

Claims

차량의 동작 상태에 기초하여 클러치의 해제/접속을 자동 제어 가능하게 구성되어 이루어지는 자동 클러치 제어 장치에서의 미속 주행 제어 방법으로서,
소정의 목표 차속을 설정하고, 상기 소정의 목표 차속에 대응하는 유사적인 액셀 개도를 미리 설정된 유사 액셀 개도 산출식에 기초하여 유사 액셀 개도로서 산출하고, 상기 유사 액셀 개도가 실제 액셀 개도보다 크고, 또한 브레이크를 밟고 있지 않은 경우에 차속이 상기 목표 차속이 되도록, 상기 유사 액셀 개도에 기초하여 상기 클러치의 해제/접속 상태와 엔진 토크를 PID 제어에 의해 피드백 제어 하는 것을 특징으로 하는 자동 클러치 제어 장치에서의 미속 주행 제어 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 목표 차속은 상기 클러치가 완전 접속 상태에서 엔진 회전수가 아이들 회전수가 되는 차속으로서, 미리 정해진 목표 차속 산출식에 의해 산출되는 것을 특징으로 하는 자동 클러치 제어 장치에서의 미속 주행 제어 방법.
차량의 동작 상태에 기초하여 클러치의 해제/접속을 자동 제어 가능하게 구성된 전자 제어 유닛을 구비하여 이루어지는 자동 클러치 제어 장치에 있어서,
상기 전자 제어 유닛은,
소정의 목표 차속을 설정하고,
상기 소정의 목표 차속에 대응하는 유사적인 액셀 개도를 미리 설정된 유사 액셀 개도 산출식에 기초하여 유사 액셀 개도로서 산출하고,
상기 유사 액셀 개도가 실제 액셀 개도보다 크고, 또한 브레이크를 밟고 있지 않은 경우에 차속이 상기 목표 차속이 되도록, 상기 유사 액셀 개도에 기초하여 상기 클러치의 해제/접속 상태와 엔진 토크를 PID 제어에 의해 피드백 제어하도록 구성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동 클러치 제어 장치.
제 3 항에 있어서, 상기 전자 제어 유닛은, 상기 클러치가 완전 접속 상태에서 엔진 회전수가 아이들 회전수가 되는 차속으로서, 미리 정해진 목표 차속 산출식에 의해 상기 목표 차속을 산출하도록 구성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동 클러치 제어 장치.