JPH03125032A - 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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JPH03125032A
JPH03125032A JP1260654A JP26065489A JPH03125032A JP H03125032 A JPH03125032 A JP H03125032A JP 1260654 A JP1260654 A JP 1260654A JP 26065489 A JP26065489 A JP 26065489A JP H03125032 A JPH03125032 A JP H03125032A
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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〕 この発明は、エンジン回転数のフィードバック制御B 
ニおける前回までのフイードノイ・ンク量を学習して今
回のフィードフォワード量を修正することにより、構成
部品のバラツキや特性の時変化があっても、制御のフィ
ーリングが変わらないようにした自動発進クラッチの制
御装置に関するものである・ 〔従来の技術〕 第4図は従来のベルト駆動式可変変速機の構成を示すブ
ロック図である。この第4図にお(1て、2はベルト駆
動式可変変速機、2AはべJレトである。
ベル)2Aは駆動側固定ブーり部片6と被駆動側固定ブ
ーり部片12間に張架されている。駆動側固定ブーり部
片6と駆動側可動プーリ部片8を主体にして、駆動側プ
ーリ4が構成されている。
被駆動側プーリ10は被駆動側固定プーリ部片12と被
駆動側可動プーリ部片14とを主体にして構成されてい
る。
駆動側プーリ4の駆動側固定プーリ部片6は回転輪16
に固定されており、また、駆動側可動プーリ部片8は回
転軸16の軸方向に移動可能で、かつ回転不可能に、こ
の回転軸16に装着されている。
駆動側可動プーリ部片8と被駆動側可動プーリ部片14
とには、それぞれ第1.第2ハウジング18.20が装
着されている。
この第1.第2ハウジング18.20により、それぞれ
第1.第2油圧室22.24がそれぞれ形成されている
。
被駆動側プーリ1oにおける第2油圧室24内には、こ
の第2油圧室24の拡大方向に第2ハウジング20を付
勢するばねなどからなる付勢手段26が設けられている
。
また、上記回転輪16には、オイルポンプ28が設けら
れている。このオイルポンプ28は第1゜第2油圧室2
2.24に第1.第2オイル通路30.32によってそ
れぞれ連通している。
第1オイル通路30の途中には、プライマリ圧制御弁3
4が設けられている。このプライマリ圧制御弁34は入
力軸シーブ圧であるブライ−71J圧を制御する変速制
御弁である。
このプライマリ圧制御弁34より、オイルポンプ28側
の第1オイル通路3oには、第3オイル通路36によっ
て、ライン圧(一般に、5〜25kg / cシ)を一
定圧(3〜4 kg / ca )に制御する定圧制御
弁38を連通し、プライマリ圧制?B弁34に第4オイ
ル通路4oにより、プライマリ圧力制御用の第1三方電
磁弁42を連通している。
また、第2オイルJ路32の途中と、第7オイル通l¥
854の途中との間には、第5オイル通路4Gが連通し
ており、この第5オイル通rllI46と第6オイル通
路48との間には、ライン圧制御弁44が設けられてい
る。このライン圧制御弁44はライン圧を制御する逃し
弁機能を有する。
ライン圧制御弁44は第6オイル通路48を介して、ラ
イン圧制御用の第2二方電磁弁5oと連通している。
また、上記第7オイル通路54はクラッチ圧制御弁52
を介して、第8オイル通路56に連通している。このク
ラッチ圧制御弁52はクラッチ圧を制御するものである
。
第8オイル通路56はクラッチ圧制御用の第3三方電磁
弁58に連通している。
上記クラッチ圧制御用の第1三方tm弁42、クラッチ
圧制御用の第2三方電磁弁5o、クラッチ圧制御用の第
3三方電磁弁58はそれぞれ第9オイル通路60に連通
しているとともに、それぞれプライマリ圧制御弁34、
ライン圧制御弁44、クラッチ圧制御弁52に連通して
いる。
上記第7オイル通路54の一端は第2油圧室24に連通
している。
さらに、上記クラッチ圧制御弁52は第10オイル通路
64を通して、油圧発進クラッチ62に連通していると
ともに、第11オイル通路66を通して圧力センサ68
に連通している。
この圧力センサ68はホールドおよびスタートモードな
どのクラッチ圧を制御する際に、直接油圧を制御するこ
とができ、この検出油圧を目標クラッチ圧とするために
指令する際に寄与する。
マタ、ドライブモード時には、クラッチ圧がライン圧と
等しくなるので、ライン圧制御に寄与するものである。
さらに、上記第1ハウジング18の外側に入力軸回転検
出歯車70が設けられている。この入力軸回転検出歯車
70の外周部位置近傍に人力軸側の第1回転検出器72
が設けられている。
一方、第2ハウジング20の外側に出力軸回転検出歯車
74が設けられている。この出力軸回転検出歯車74の
外周部近傍には出力軸側の第2回転検出器76が設けら
れている。
第1回転検出器72と第2回転検出器76の検出信号は
制御部82 (ECU)に送出し、エンジン回転数とベ
ルトレシオとを把握するようになっている。
また、油圧発進クラッチ62には、出力伝達用歯車78
が設けられている。この出力伝達用歯車78の外周部位
近傍に最終出力車両の回転を検出する第3回転検出器8
0が設けられている。
この第3回転検出器80は減速歯車と差動機、駆動機、
タイヤに直結する最終出力軸の回転を検出するものであ
り、車速の検出が可能である。
第2回転検出器76と第3回転検出器8oとによって、
油圧発進クラッチ62前後の回転検出も可能であり、ク
ラッチスリップ量の検出に寄与する。
また、車両の図示しない気化器のスロットル開度や第1
〜第3回転検出器72,76.80からのエンジン回転
、車速などの種々条件を入力して、デユーティ率を変化
させ、変速制御Bを行う上記制御部82を設け、この制
御部82によって、プライマリ圧力制御用の第1三方電
磁弁42と定圧制御弁38.ライン圧力制御用の第2三
方電磁弁5o、クラッチ圧制御用の第3三方電磁弁58
の開閉動作を制御するとともに、圧力センサ68をも制
御するように構成されている。
制御部82に入力される各種信号と入力信号の機能につ
いては次のごとくである。
(1)  シフトレバ−位置の検出信号これは、rPJ
、rRJ、rNJ、rD4.rLJなどの各レンジ信号
により、各レンジに要求されるライン圧やレシオ、クラ
ッチの制御を行う。
(2)  キャブレタスロットル開度の検出信号これば
あらかしめプログラム内にインプットしたメモリからエ
ンジントルクを検知、目標し’iオ、あるいは目標エン
ジン回転数を決定する。
(3)  キャプレタアイドル位置の検出信号これはキ
ャプレタスロットル開度センサの補正と制御における精
度の向上に用いる。
(4)  アクセルペダル信号 これはアクセルペダルの踏み込み状態によって、運転者
の意志を検知し、走行時あるいは発進時の制御を決定す
るものである。
(5)  ブレーキ信号 これはブレーキペダルの踏み込み動作の有無を検知し、
クラッチの切り離しなどi!17御方向を決定する。
(6)  パワーモードオブシタン信号これは車両の性
能をスポーツ性(あるいはエコノミ性)とするためのオ
ブシジンとして使用するなどがある。
前記制御部82は、車速NCOの検出信号を入力し、こ
の車速NGOが所定値たる車速トリガ値NC0TR以上
となった際に、ノーマルスタートモードにおいても、オ
ーブンループ制御からクローズトループ制御に変速制御
方式を変化させるものである。
なお、84は前記油圧発進クラッチ62のピストン、8
6は円環状スプリング、88は第1圧カプレート、90
はフリクションプレート、92は第2圧カプレート、9
4はオイルパン、96はオイルフィルタ、69はオイル
パン94の圧油の温度を検出するための油温センサであ
り、その出力は制御部82に出力するようになっている
。
次に動作について説明する。ベルト駆動式連続可変変速
機2は、回転軸16上に位置するオイルボン128が回
転軸16の駆動に応じて作動し、そのオイルは変速機底
部のオイルパン94がらオイルフィルタ96を介して吸
収され−る。
このオイルポンプ28の圧力、すなわち、ライン圧はラ
イン圧制御弁44で制御され、このライン圧制御弁44
からの洩れ量、つまり、ライン圧制御弁44の逃し量が
大であれば、ライン圧は低くなり、反対に少なければ、
ライン圧は高くなる。
また、ライン圧制御弁44はフルロ−状態とフルオーバ
トップ状態およびレシオ固定状態において、それぞれラ
イン圧を変化させる3段階の制御を行う変速制御特性を
存している。
ライン圧制御弁44の動作は専用の第2三方電磁弁50
により制御されるものであり、コノ第2三方電磁弁50
の動作に追従してライン圧制御弁44が作動する。
第2三方電磁弁5oは一定周波数のデユーティ率で制御
される。すなわち、デユーティ率0%とは、第2三方電
磁弁5oが全く動作しない状態であり、出力側が大気側
に導通し、出方油圧はゼロとなる。
また、デユーティ率100%とは、第2三方電磁弁50
が動作して、出力側は大気側と遮断され、制御圧力と同
一の最大出力油圧となり、デューティ率によって出力油
圧を可変させている。
したがって、第2三方電磁弁50の特性はほぼ直線的で
あり、ライン圧制御弁44をアナログ的に動作させるこ
とが可能となり、第2三方電磁弁50のデユーティ率を
任意に変化させて、ライン圧を制御することができる。
この第2三方電磁弁50の動作は制御部82により制御
される。
変速制御用のプライマリ圧はプライマリ圧制御弁34に
より制御され、このプライマリ圧制御弁34も、ライン
圧制御弁44と同様に、専用の第1三方電磁弁42によ
って制御される。
この第1三方電磁弁42はプライマリ圧をライン圧に導
通、あるいはプライマリ圧を大気側に導通させるために
使用され、ライン圧に導通させて、ヘルドレシオをフル
オーバドライブ側に移行、あるいは大気側に導通させて
、フルロ−側に移行させるものである。
一方、クラッチ圧制御弁52はクラッチ圧を制御するも
のであり、最大クラッチ圧を必要とする際に、ライン圧
倒と導通させ、また、最低クラッチ圧とする際には、大
気側と導通させるものである。
このクラッチ圧制御弁52も、ライン圧制御弁44やプ
ライマリ圧制御弁34と同様に、専用の第3三方電磁弁
58によって動作が制御されており、説明を省略する。
クラッチ圧は最低の大気圧(ゼロ)から最大のライン圧
までの範囲内で変化するものである。クラッチ圧の制御
には、後述する四つの基本パターンがあり、この基本パ
ターンは次のとおりである。
(1)  ニュートラルモード これはシフト位置がrNIまたはIF’Jでクラッチを
完全に切り離す場合、クラッチ圧は最低圧(ゼロ)であ
る。
(2)  ホールドモード これはシフト位置がrDJ、 rLJまたはrRIで、
スロットルを離して、走行意志のない場合、あるいは走
行中に減速し、エンジントルクを切りたい場合、クラッ
チ圧はクラッチが接触する程度の低いレベルである。
(3)  スタートモード これは発進時あるいはクラッチ切れの後に再びクラッチ
を結合しようとする場合、クラッチ圧をエンジンの吹き
上がりを防止するとともに、車両をスムーズに動作でき
るエンジン発生トルク(クラッチインプットトルク)に
応じた適切なレベルである。
(4)  ドライブモード これは完全な走行状態から移行し、クラッチが完全に結
合した場合、クラッチ圧はエンジントルクに充分耐える
だけの余裕のある高いレベルの四つがある。
この基本パターンの(1)はシフト操作と連動する専用
の図示しない切換パルプで行われ、他の基本パターン(
2)、 (3)、 (4)は制御部82による第1〜第
3三方電磁弁42.50.58のデユーティ率制御によ
って行われている。
特に、(4)の状態においては、クラッチ制御弁52に
よって、第7オイル通路54と第10オイル通路64と
を連通させ、最大圧発生状態とし、クラッチ圧はライン
圧と同一となる。
また、プライマリ圧制御弁34やライン圧制御弁44、
クラッチ圧制御弁52は第1〜第3三方電磁弁42,5
0.58からの出力油圧によってそれぞれ制御されてい
るが、これらの第1〜第3三方電磁弁42,50.58
を制御するコントロール油圧は定圧制御弁3日で作られ
る一定油圧である。
このコントロール油圧はライン圧より低いが、安定した
一定の圧力である。
また、コントローラ油圧はプライマリ圧制御弁34、ラ
イン圧制御弁44、クラッチ圧制御弁52の安定化を図
っている。
次に、ベルト駆動式連続可変変速機2の電子制御につい
て説明する。このベルト駆動式連続可変変速機2は油圧
制御されているとともに、制御部82からの指令により
、ベルト保持と、トルク伝達のための適切なライン圧や
、変速比変更のためのプライマリ圧およびクラッチを確
実に結合させるためのクラッチ圧がそれぞれ確保されて
いる。
第5図は上記制御部82のフィードバック系とフィード
フォワード系の内部構成を示すブロック図であり、変速
制御デユーティはスタートモードで0%である。ライン
圧制御はスロットル開度θに応じて、目標ライン圧決定
手段111で目標ライン圧を決め、−次遅れフィルタ1
12に出力する。
この−次遅れフィルタ112で目標ライン圧を一次遅れ
させて、圧力/デユーティ変換手段113に出力する。
この圧力/デユーティ変換手段113で目標圧に対応す
るデユーティを決定し、ライン圧制御デユーティを出力
する。以上がエンジン回転数のフィードバック制御系で
ある。
次に、フィードフォワード制御系であるクラッチ圧制御
デユーティについて説明する。クラッチ制御はスロット
ル開度θに応じて、目標エンジン回転数決定手段103
は目標エンジン回転数を決め、−次遅れフィルタ104
を通して、−次遅れのフィルタ処理を行い、減算器10
5に加える。
このidX器105において、−次遅れフィルタ104
の出力と実エンジン回転数Ne との減算を行って、そ
の偏差を求め、PI制御手段106に出力する。
このP I t!11111手段106で一1減算器1
05の出力、すなわち、目標エンジン回転数と実エンジ
ン回転数Neとの偏差を入力して、比例、積分演算を行
い、目標圧力修正値として、減算器107に出力する。
一方、フィードフォワードループでは、スロットル開度
θに応じてフォワード量決定手段101でスロットル開
度に応じて、仮目標クラッチ圧を決め、−次遅れフィル
タ102で、−次遅れのフィルタ処理を行って減算器1
07に出力する。
この減算器107では、仮目標クラッチ圧と目標圧力修
正値との減算を行って、仮目標クラッチ圧が目標圧力修
正値で修正され、目標クラッチ圧として、減算器108
に出力される。
減算器10Bでは、この目標クラッチ圧と実クラッチ圧
Pc との減算を行って偏差を求め、この偏差をPID
制御手段109に出力される。
このPAD制御手段109で、比例、微分、積分演算後
、減算器110に出力する。この減算器110では、P
rD制御手段109の出力とオフセットデユーティ値と
の減算を行って、その偏差をとって、操作量であるクラ
ッチ圧制御デユーティを出力する。
第6図は目標エンジン回転数決定手段103におけるス
ロットル開度対目標エンジン回転数の関係を示したもの
である。
上記フィードフォワード量決定手段101では、スロッ
トル開度θで決まる目標エンジン回転数に対応するエン
ジントルクが伝達できるクラッチ圧を演算して出力して
いる。
また、第8図は目標エンジン回転数をエンジン特性図の
上に例示したもので、スロットル開度に対応する目標エ
ンジン回転数、また、その回転数に対応する公称エンジ
ントルクTenがわかる。
フィードフォワード量決定手段101では、第8図およ
び第7図(クラッチ油圧対クラッチ伝達トルクの関係を
示す特性図)の関係から、スロットル開度−目標エンジ
ン回転数−公称エンジントルクーa、要クラッチ伝達ト
ルクークラッチ圧の変換(第9図のスロットル開度対フ
ィードフォワード量の関係の特性図参照)。
〔発明が解決しようとする課題〕
使用条件、環境、製品の経時変化やバラツキなどによる
エンジン特性変化、また補機類の稼動状況、電気負荷の
軽重によるエンジンの実出力変動、さらに第7図におけ
るクラッチの油圧対伝達トルク特性変化やバラツキなど
の原因で、フィードフォワードf(仮目標クラッチ圧)
からのずれが大きくなった場合、フィードバックループ
の修正量では不足するしくフィードバックループの安定
性よりフィードバックループの制御ゲインの上限がある
ので、修正量にも比例がある)、遅れがある。
このため、クラッチの結合遅れでエンジン回転数が吹き
上がり気味になったり、逆にクラッチの結合が早すぎて
、結合シボツクが出たり、エンジンのもたつき怒をドラ
イバに与え、最悪の場合には、エンストを起こすことに
なる。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、制御遅れやハンチングがないというフィード
フォワード制御の特徴を損うことなく、種々の特性バラ
ツキ、変動による適切なフィードフォワード量からのず
れを解消でき、高品質の制御が簡単かつ安価にできる自
動発進クラッチの制御装置を得ることを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
この発明に係る自動発進クラッチの制御装置は、エンジ
ン回転数の前回までのフィードバック量の結果を学習値
としてフィードフォワード量を修正する制御部を設けた
ものである。
〔作 用〕
この発明における制御部は、エンジン回転数のフィー・
ドパツク量を発進制御開始から所定時間までの間学習し
て、その学習値で今回のフィードフォワード量を修正す
るように作用する。
(実施例) 以下、この発明の自動発進クラッチの制御装置ノ実施例
について図面に基づき説明する。第1図はその一実施例
の制御部のフィードバック系とフィードフォワード系の
ブロック図であり、第5図と同一部分には同一符号を付
すのみにとどめ、第5図とは異なる部分を主体に述べる
。
この第1図を第5図と比較しても明らかなように、第1
図では、第5図の構成に新たに加算器115と学習値決
定手段114が設けられている。
すなわち、学習値決定手段114には、スロットル開度
別に区分された前回までのエンジン回転数のフィードバ
ック量の学習値が格納されており、この学習値は加算器
115に出力するようになっている。
加算器115は学習値決定手段114の出力とフィード
フォワード量決定手段101の出力とを加算して、その
加算結果を一次遅れフィルタ102に出力するようにな
っている。その他の構成は第5図と同様である。
このように構成することにより、学習値決定手段114
はスロットル開度θごとに発進制御開始から所定時間後
のエンジン回転数のフィードバック量を学習して学習値
を格納する。
この学習値の方法は第2図、第3図中の学習時刻におけ
るPI制御手段106から出力される圧力修正値を、そ
のときのスロットル開度に対応した学習値データとして
取得し、前回までの対応学習値との加重平均を求め、新
学習値とする。
すなわち、前回までの対応学習値を加算器115に出力
し、この加算器115でフィードフォワード量と加算し
、その加算結果を一次遅れフィルタ102でフィルタ処
理して、減算器107でPI制御手段106の出力との
偏差をとることにより、今回のフィードフォワード量を
修正する。
第2図はこのフィードフォワード量が適切な範囲にある
ときの発進のデータ例を示し、第2図(a)のスロット
ル開度に対して、第2図[有])にクラッチ、第2図(
C)のエンジン回転数、第2図(d)の車速の関係を示
している。
また、第3図は何らかの原因により、フィードフォワー
ド量が過大になった場合の発進データ例を示している。
第3図(a)のスロットル開度に対応して、第3図(b
)のクラッチ圧、第3図(C)のエンジン回転数、第3
図(d)の車速の関係を示している。
なお、上記学習の方法の別の例として、圧力修正値でな
く、P【制御手段106の積分要素の値を代りに使用し
てもよい。
また、前記学習時刻として、スタートモードになってか
らの所定時間で行っているが、目標エンジン回転数との
偏差が所定値以内になったときでもよい。
さらに、学習値のデータの読み込みは、1回だけでなく
、同じスタートモード中複数回実行してもよい。
また、スロットル開度に対応した区分だけでなく、その
ときの油温条件も学習値の学習条件に追加してもよい。
なお、第1図中のPID!IJ?11手段109、PI
制御手段106はそれぞれのフィードバック制御を適切
に実現するものであればよく、この発明の必須の構成要
件でないことはもちろんである。
〔発明の効果〕
以上のように、この発明によれば、フィードバック制御
の結果を学習値としてフィードフォワード量を修正する
ようにしたので、制御遅れやハンチングがないというフ
ィードフォワード制御の特徴を損うことなく、種々の特
性バラツキ変動による適切なフィードフォワード量から
のずれを解消でき、高品質の制御が簡単かつ安価にでき
る効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例による自動発進クラッチの
制御装置の制御部のフィードバック系とフィードフォワ
ード系の構成を示すブロック図、第2図は同上実施例を
説明するためのフィードフォワード量が適正範囲にある
ときの発進のデータ例を示す説明図、第3図は同上実施
例を説明するためのフィードフォワード量が過大になっ
た場合の発進データ例を示す説明図、第4図は従来の自
動発進クラッチの制御装置におけるベルト駆動式連続可
変変速機のブロック図、第5図は第4図のベルト駆動式
連続可変変速機における制御部のフィードバック系とフ
ィードフォワード系の構成を示すブロック図、第6図は
第5図のフィードバック系とフィードフォワード系を説
明するためのスロットル開度対目標エンジン回転数との
関係を示す特性図、第7図は第5図のフィードバンク系
とフィードフォワード系を説明するためのクラッチ油圧
対クラッチ伝達トルクとの関係を示す特性図、第8図は
第5図のフィードバック系とフィードフォワード系を説
明するためのエンジン回転数対エンジントルクの関係を
示す特性図、第9図は第5図のフィードバック系とフィ
ードフォワード系を説明するためのスロットル開度対フ
ィードフォワード量の関係を示す特性図である。 2・・・ベルト駆動式連続可変変速機、34・・・プラ
イマリ圧制御弁、38・・・定圧制御弁、42・・・第
1三方電磁弁、44・・・ライン圧制御弁、50・・・
第2三方電磁弁、52・・・クラッチ圧制御弁、5日・
・・第3三方電磁弁、62・・・油圧発進クラッチ、6
8・・・圧力センサ、69川油温センサ、82・・・制
御部、101・・・フィードフォワード量決定手段、1
03・・・目標エンジン回転数決定手段、105,10
7〜110・・・減算器、111・・・目標ライン圧決
定手段、113・・・圧力/デユーティ変換手段、11
4・・・学習値決定手段、115・・・加算器。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 油圧発進クラッチのプライマリ圧を制御するプライマリ
    圧制御弁と、上記油圧発進クラッチのライン圧を制御す
    るライン圧制御弁と、上記油圧発進クラッチのクラッチ
    圧を制御するクラッチ圧制御弁と、上記プライマリ圧制
    御弁、上記ライン圧制御弁、上記クラッチ圧制御弁をそ
    れぞれ個別に制御する第1ないし第3三方電磁弁と、こ
    の第1ないし第3三方電磁弁を制御するとともに上記第
    2三方電磁弁に対してエンジン回転数のフィードバック
    制御を行いかつ上記第3三方電磁弁に対して上記エンジ
    ン回転数の前回までのフィードバック量の結果を学習値
    としてフィードフォワード量を修正するクラッチ圧制御
    デューティを変化させる制御部とを備えた自動発進クラ
    ッチの制御装置。
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