KR890001205B1 - 슬립식 클러치장치의 제어방법 - Google Patents

슬립식 클러치장치의 제어방법 Download PDF

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미쯔비시도오샤고오교오 가부시기가이샤
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Abstract

내용 없음.

Description

슬립식 클러치장치의 제어방법
제1도~7도는 본 발명의 일실시예로서의 슬립식 클러치장치의 제어방식을 도시한 것으로서, 제1도는 그 제어순서를 도시한 플로우차아트.
제2도는 본 발명을 실시하기 위한 슬립식 클러치장치의 개략 구성도.
제3도~7도는 어느것이나 본 방법을 설명하기 위한 그래프.
제8도~11도는 종래의 슬립식 클러치장치의 제어방식을 도시한 것으로서, 제8도는 그 방법을 실시하기 위한 슬립식 클러치장치를 도시한 구성도.
제9 ~10도 및 제11도(a), (b)는 어느것이나 종래의 방법을 설명하기 위한 그래프.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 출력축(클러치 (7)의 입력축) 2 : 토오크 콘버어터
3 : 변속기 4 : 입력축(클러치 (7)의 출력축)
7 : 슬립식 클러치 10 : 변속기 출력축 회전속도센서
11 : 엔진회전속도 12 : 드로틀열림 검출센서
13 : 제어장치 17 : 슬립량 검출센서
M1 : 클러치 제어기구
본 발명은, 차량에 갖출 수 있는 슬립식 클러치장치의 제어방법에 관한 것이다.
종래, 제8도에 도시한 바와같이, 슬립식 클러치가 병열로 배설된 토오크 콘버어터식 토오크 전달장치에서는, 엔진(E)의 출력축(1)(토오크 콘버어터 및 후술하는 클러치(7)의 입력축)으로부터의 회전동력이, 토오크 콘버어터(2)를 개재해서 변속기(3)의 입력축(토오크 콘버어터 및 후술하는 클러치(7)의 출력축)(4)으로 전달되어서, 적절하게 변속되어, 변속기(3)의 출력축(5), 차동기구(6)를 개재해서 구동바퀴에 전달된다.
또, 엔진(E)의 출력축(1)과 변속기(3)의 입력축(4)과의 사이에서 상기 토오크 콘버어터(2)에 병열로 클러치(7)가 개재해서 착설되어 있어서, 상시에는 출력축(1)쪽의 프런트커버(1a)와 입력축(4)쪽의 클러치플레이트(4a)에 부설된 표면재(4b)가 미소한 슬립을 수반하는 결합상태가 되어서, 클러치플레이트(4a)가 프런트커버(1a)와 거의 같은 속도로 회전하도록 되어 있다.
그리고, 다음의 조건(운전상태 또는 엔진상태)일때, 클러치 제어기구(M1)에 의해 프런트커버(1a)와 클러치플레이트(4a)가 해방상태가 되어서, 입력축(4)은 토오크 콘버어터(2)를 경우한 구동력에 의해 회전한다.
1) 엔진냉각수 온도가 50℃이하일때.
2) 1단변속 및 후퇴서.
3) 엔진회전속도 약 1300rpm이하일때.
4) 엔진회전속도 약 2000rpm이하에서 드로클열림이 큰 운전영역.
5) 엔진브레이크시.
6) 3단에서 2단으로 감속변환시.
클러치 제어기구(M1)는, 상술한 조건을 각각 검출하는 온도센서(8), 유성기어부(3a)의 회전속도센서(9), 변속기출력축(5)의 회전속도센서(10), 엔진회전속도센서(11), 드로틀열림 검출센서(12)로부터의 검출신호를 받는 제어장치(제어유니트)(13)와, 이 제어유니트(13)로부터의 제어신호를 받아서 압력조절밸브(15)로부터의 제어유압을 개방제어하는 듀우티 설레노이드벨브(14)와, 이 듀우티 솔레노이트밸트(14)에 의해서 조정된 제어유압을 받아서 도시하지 않은 유압원으로부터의 작동유를 클러치(7)의 동작용 유실(油室)(7a) 및 개방용 유실(7b)로 급배제어하는 유압제어벨브(16)로 되어있다.
클러치(7)의 결합시에 있어서, 동 클러치(7)는, 클러치플레이트(4a)를 프런트커버(1a)에 대해서 미소슬립시키게 해서 프런트커버(1a)와 클러치플레이트(4a)와의 속도가 같은 완전결합시와, 토오크 콘버어터(2)에 의한 미끄러짐상태(클러치(7)의 해방상태)와의 사이의 미소슬립상태가 일어나도록 설정되어 있으며, 이 미소슬립량은, 엔진(E)의 토오크변동을 차단할 수 있는 최소치에 대해서 다소의 여유를 가지게 해서 엔진(E)의 회전속도와 부하에 따라서 설정된 설정목표치(So)가 되도록 피이드백 제어된다.
이와같은 슬립식 클러치장치에 있어서 실시되는 종래의 제어방법에서는, 제9도에 도시한 바와같이, 엔진 회전속도와 터어빈회전속도와의 차이의 절대치(S)를 목표슬립량(So)과 비교해서, 절대치(S)와 목표슬립량(So)과의 차이 △S(=S-So)에 대한 비(△S/S)에 따라서 클러치를 밀어내는 유압의 단위시간당의 듀우티 보정량 (%/Sec)이 결정되고 있다.
그러나, 이와같은 종래의 슬립식 클러치장치의 제어방법에서는, 사용초기에 있어서, 안정된 작동을 얻을 수 있어도, 사용과정에 있어서 작동유의 열화나 다른 종류의 오일의 혼입에 의해 제10도에 도시한 바와같이, 표면재(4b)의 μ -V특성(마찰계수-슬립속도특성)이 악화된다.
이로 인해서, 피이드백 제어시스템이 불안정하게 되어, 제11도(a), (b)에 도시한 바와같이 클러치에서의 슬립량이 약 1Hz에서 난조(亂調)된다고 하는 불편이 일어난다.
본 발명은, 이와같은 불편을 해결할려고 하는 것으로서, 클러치 표면재의 μ -V특성이 악화되었을 경우에도, 난조발생을 방지할 수 있도록 함과, 동시에, 클러치 작동개시시에 있어서의 충격을 대폭적으로 저감시킬 수 있도록 한 슬립식 클러치장치의 제어방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
이를 위하여 본 발명의 슬립식 클러치방치의 제어방법은, 입출력축을 접합분리하는 클러치의 슬립량을 제어하는데 있어서, 상기 클러치의 슬립량을 검출해서, 동 슬립량의 시간변화를 연산함과 동시에, 미리 설정된 목표슬립량와 상기 슬립량과의 편차슬립량을 연산하고, 이들 연상에 의해 얻어진 상기 슬립량의 시간변화량과 편차슬립량에 따라서 상기 클러치의 슬립량을 상기 목표슬립량에 가까워지도록 상기 클러치의 슬립량을 상기 목표 슬립량에 가까워지도록 상기 클러치의 결합력을 피이드백 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 슬립식 클러치장치의 제어방법은 상술한 바와같이 구성되어 있으므로, 클러치의 작동시에 있어서는, 클러치에서의 슬립량의 시간변화량 및 편차슬립량에 따라서 동 클러치의 결합력이 제어되고, 사용과정에 있어서의 작동오일의 열화 혹은 다른 종류의 오일의 혼입들에 의해서 클러치 표면재의 μ -V특성이 악화되었을 경우에도, 난조를 일으키게 하는 일없이 적절한 슬립량으로 제어할 수 있다.
이하, 제1~7도에 의해 본 발명의 일실시예에 대해서 설명한다.
제2도 및 제8도에 도시한 바와같이, 슬립식 클러치가 병열로 배설된 토오크 콘버어터식 토오크 전달장치에서는, 엔진(E)의 출력축(1)(토오크 콘버어터 및 클러치(7) 입력축)으로부터의 회전동력이, 토오크콘버어터(2)를 개재해서 변속기(3)의 입력축(토오크 콘버어터 및 클러치(7)의 출력축)(4)으로 전달되어서 적절하게 변속되어, 변속기(3)의 출력축(5), 차동기구(6)를 개재해서 구동바퀴에 전달된다.
또, 엔진(E)의 출력축(1)과 변속기(3)의 입력축(4)과의 사이에서 상기 토오크 콘버어터(2)에 병열로 클러치(7)가 개재해서 착설되어 있고, 상시에는, 출력축 (1)쪽의 크런트커버(1a)와 입력축(4)쪽의 클러치플레이트(4a)에 부설된 표면재(4b)가 미소슬립을 수반하는 결합상태가 되어서, 클러치플레이트(4a)가 프런트커버(1a)와 거의 같은 속도로 회전하도록 되어 있다.
그리고, 상술한 종래예와 같은 조건(운정상태 또는 엔진상태)일때, 클러치기구(M1)에 의해 크런트커버(1a)와 클러치플레이트(4a)가 해방상태가 되어서, 입력축 (4)은 토오크 콘버어터(2)를 경우한 구동력에 의해 회전한다.
클러치 제어기구(M1)는, 각 조건을 각각 검출하는 수온(水溫)센서(8), 유성기어부 (3a)의 회전속도센서(9), 변속기출력축(5)의 회전속도센서(10), 엔진회전속도센서(11), 드로틀열림 검출센서(12)로부터의 검출신호를 받는 콤퓨터로 구성된 제어장치(제어유니트)(13)와, 이 제어유니트(13)로부터의 제어신호를 받아서 압력조절밸브(15)로부터의 제어유압을 개방제어 하는 듀우티 솔레노이드벨브(14)와, 이 듀우티 솔레노이드벨브(14)에 의해서 조정된 제어유압을 받아서 도시하지 않은 유압원으로부터의 작동유를 클러치(7)의 작동용 유실(7a) 및 개방용 유실(7b)로 급배제어하는 유압제어벨브(16)와, 프런트커버(1a)와 클러치플레이트(4a)와의 슬립량을 검출하는 슬립량 검출센서(17)로 이루어져 왔다. 또한, 이 센서(17)는 출력축(1) 및 입력축(4)의 회전속도를 각각 검출하는 2개의 센서로 구성할 수 있으며, 본 실시예의 경우, 출력축(1)의 회전속도는 엔진회전속도센서(11)에 의해, 또 , 입력축 (4)의 회전속도는 출력축(5)의 회전속도센서(11)의 출력치에 변속기(3)의 속도비를 곱함으로서 검출가능하다.
상기 듀우티 솔레노이드벨브(14)와 유압제어벨브(16)로서, 전기-유압변환기 (Teo)가 구성된다.
클러치(7)의 결합시에 있어서, 동 클러치(7)는, 클러치플레이트(4a)를 프런트커버(1a)에 대해서 미소슬립시키게 해서 프런트커버(1a)와 클러치플레이트(4a)와의 속도가 같은 완전결합시와, 토오크 콘버어터(2)에 의한 미끄러짐 상태(클러치 (7)의 해방상태)와의 사이의 미소슬립상태가 일어나도록 설정되어 있다.
이와같은 슬립식 클러치장치에 의해서 실시되는 본 발명의 제어방법에서는, 제1, 제3도에 도시한 바와같이, 엔진(E)의 토오크변동을 차단할수 있는 최소의 값에 대해서 다소의 여유를 가지게 해서 미리 엔진(E)의 회전속도와 부하에 따라서 설정된 설정목표치(So)에 대해서, 다음과 같이 해서 다음회의 듀우티율 수정율이 결정된다.
1) 슬립량 검출센서(17)에 의해 실제의 슬립량(S)을 검출한다. (스텝 a1)
2) 제어장치(13)의 메모리로부터 전회(前回)의 슬립량(S′)을 독출한다.(스텝 a2)
3) 목표슬립량(So)로부터의 실제슬립량(S)의 어긋남(편차슬립량 : S-So)을 연산한다.(스텝 a3)
4) 편차슬립량(S-So)에 대한 계수(K)을 결정한다.(스텝 a4)
5) 실제슬립량(S)과 전회슬립량(S′)으로부터 슬립량의 변화속도(S-S′)을 연산한다.(스텝 a5)
6) 슬립량 변화속도(S-S′)에 대한 계수(L)를 결정한다.(스텝 a6)
7) 보정슬립량(SH)을 다음식으로부터 연산한다.(스텝 a7)
SH=K(S-So)+L(S-S′)
8) 보정슬립량(SH)에 따라서 듀우티율 수정량을 결정하고(제3도), 이것에 의거해서 듀우티율을 보정해서 클러치 압압유압을 수정한다.(스텝 a8)
이와같이 해서, 클러치(7)에 공급되는 작동유압이, 수정된 클러치 압압유압이 되도록, 엔진속도에 따라서 변화하는 수정간격(T1)(65~120msec)마다에 피이드백 제어되어, 클러치플레이트(4a)가 목표슬립량(So)에 따라서 프런트커버(1a)에 결합하도록 제어된다.
또한, 상기 듀우티율 수정량에(100/T1)을 곱한 것은 단위시간당의 듀우티보정량(%/Sec)에 대응한다.
상술한 순서에 있어서, 제3), 제4)항과 제5), 제6)과는 바꾸어 넣어도 되며, 병열적으로 연산하도록 해도되는 것이다. 또 제4), 제6)항에 있어서는, 다음과 같이 해도된다. a) 슬립상의 어긋남(편차슬립량)이 클경우에는, 제4도에 도시한 바와같이, 슬립량의 어긋남이 작을 경우와 비교해서, 편차슬립량(S-So)에 대한 계수(K)의 값이 커지도록 하고, 슬립량의 목표치에의 직속성을 개선한다. b) 슬립량의 어긋남이 클 경우에는, 제5도에 도시한 바와같이, 슬립량의 어것남이 작을 경우와 비교해서, 슬립량 변화속도(S-S′)에 대한 계수(L)의 값이 작아지도록 하여, 슬립량의 어긋남이 작을때만 감쇠성능을 향상시킨다.
또, 듀우티율 보정에 있어서, 실제슬립량(S)을 목표슬립량(So)으로부터의 어긋남(S-So)에 대한 계수(K) 및 슬립량 변화속도(S-S′)에 대한 계수(L)의 값을, 자동제어 이론에 의한 안정성해석에 의해 정해지는 값으로 선정하여 응답성과 안정성을 양립시킨다.
또, 제어를 용이하게 하기 위하여, 불감대의 폭은, 회전속도 검출정밀도화 및 슬립량 연산정밀도에 의해 정해지는 최소의 값으로 선정된다.
본 발명의 실시예로서 슬립식 클러치장치의 제어방법을 상술한 바와같이 구성되어 있으므로 클러치작동개시시등 실제슬립량(S)과 목표슬립량(So)과의 어긋남이 클 경우에는, 편차슬립량(S-So)에 대한 계수(K)를 크게함과 동시에 슬립량 변화속도(S-S')에 대한 계수(L)을 작게해서, 제6도중의 부호(A)로 표시한 본 발명의 특성과 같이, 실제슬립량(S)과 목표슬립량(So)에의 집속속도를 동 도면중의 부호 (B)로 표시한 종래의 특성의 직속속도와 비교해서, 빠르게 할 수 있다.
또, 실제슬립량(S)과 목표슬립량(So)과의 어긋남이 작을 경우는, 편차슬립량 (S-So)에 대한 계수(K)를 작게함과 동시에 슬립량 변화속도(S-S′)에 대한 계수(L)를 크게함으로서, 제7도중의 부호(C)로 표시한 본 발명의 특성과 같이, 급격한 슬립량의 변화가 제어되어서, 동 도면중의 부호(D)로 표시한 종래의 특성의 슬립량의 변화와 비교해서, 양호한 감쇠특성을 얻을 수 있는 것이다.
이상 상술한 바와같이 본 발명의 슬립식 클러치장치의 제어방법에 의하면, 입출력축을 접합분리하는 클러치의 슬립량을 제어하는데 있어서, 상기 클러치의 슬립량을 검출해서, 동 슬립량의 시간변화를 연산함과 동시에, 미리 설정된 목표슬립량과 상기 슬립량과의 편차슬립량을 연산하고, 이들 연산에 의해 얻어진 상기 슬립량의 시간변화량과 편차슬립량에 따라서 상기클러치의 슬립량을 상기 목표슬립량에 가까워지도록 상기 클러치의 결합력을 피이드백 제어한다고 하는 간단한 순서로서, 다음과 같은 효과 및 이점을 얻을 수 있다. 1) 클러치의 작동 개시시에 있어서, 클러치에서의 슬립량의 시간변화량에 따라서 동 클러치의 결합력이 제어되므로, 급격한 슬립량의 변화가 억제되어 작동시의 출력이 저감된다. 2) 사용과정에 있어서, 작동오일의 열화 혹은 다른 종류의 오일의 혼입등에 의해서 클러치표면재의 μ -V특성이 악화되었을 경우에도, 양호한 감쇠특성에 의해 슬립량의 난조를 억제할 수 있다. 또한, 상기 실시예에 있어서는, 편차슬립량(S-So)에 대해서, 계수(K)(L)를 함께 변환시켰으나, 경우에 따라서는 어느것인가 한쪽의 계수를 일정한 값으로 설정해도 상기 실시예와 거의 마찬가지의 효과를 달성할 수 있는 것이다.

Claims (4)

  1. 입출력축을 접합분리하는 클러치의 슬립량을 제어하는데 있어서, 상기 클러치의 슬립량을 검출해서, 동 슬립량의 시간변화를 연산함과 동시에, 미리 설정된 목표슬립량과 상기 슬립량과의 편차슬립량을 연산하고, 이들 연산에 의해 얻어진 상기 슬립량의 시간변화량과 편차슬립량에 따라서 상기 클러치의 슬립량을 상기 목표슬립량에 가까워지도록 하는 슬립식 클러치장치의 제어방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 슬립량의 시간 변화량과 편차슬립량으로부터 보정슬립량을 연산하고, 동 보정슬립량에 따라서 상기 클러치의 결합력을 보정하도록 한 것을 특징으로 하는 슬립식 클러치장치의 제어방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 보정슬립량을 연산하는데 있어서, 상기 슬립량의 시간변화량에 관한 계수가 상기 편차슬립량의 증대에 따라서 감소하도록 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 슬립식 클러치장치의 제어방법.
  4. 제2항에 있어서, 상기 보정슬립량을 연산하는데 있어서, 상기 편차슬립량에 관한 계수가 동 편차슬립량의 증대에 따라서 증대하도록 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 슬립식 클러치장치의 제어방법.
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