JP2006266315A - Start friction element controller - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両の発進時に、エンジン側と駆動輪側とを断接するクラッチを、発進用にスリップ締結させながら完全締結させて、車両の発進を実現する制御に関するものである。 The present invention relates to a control that realizes vehicle start by completely engaging a clutch that connects and disconnects an engine side and a drive wheel side when starting the vehicle while slip-engaging for starting.
エンジンから駆動輪に至る駆動伝達経路上にクラッチなどの発進摩擦要素を設け、車両の発進時には、運転者によるアクセル操作に基づき、解放されたこの発進摩擦要素をスリップ状態から完全締結へ進める締結制御に関する発明としては従来、例えば特許文献1に記載のごときものが知られている。
特許文献1に記載の発進クラッチ制御装置は、クラッチを締結させて車両が発進する際には、これまで運転者の操作によって行っていたクラッチとアクセルの連携操作を自動的に行わしめるものである。つまり発進クラッチの締結制御にあっては、エンジン回転数Neが閾値Nthよりも小さくならないように保ちながら、運転者が操作するスロットル開度に基づいた締結目標回転数Ntgtとエンジン回転数Neとの差Ngapを算出し、この差Ngapと推定走行負荷と推定エンジントルクとからクラッチ圧指令値Tcを求め、クラッチ圧を増減する動力伝達制御を行うようにしたものである。
Engagement control that provides a starting friction element such as a clutch on the drive transmission path from the engine to the drive wheel, and advances the released starting friction element from the slip state to complete engagement based on the accelerator operation by the driver when the vehicle starts. Conventionally, for example, the invention described in
The starting clutch control device described in
また、発進用のクラッチ締結制御ではないが、自動変速機のシフト(変速)操作の際にクラッチを一旦解放し、当該シフト操作完了時には、クラッチを再び締結するクラッチの締結制御としては従来、例えば特許文献2に記載のごときものが知られている。
特許文献2に記載のクラッチ自動制御車両は、エンジン回転数とトランスミッション回転数との回転数差を求め、この回転数差とアクセル開度とからシフト操作の際の目標加速度の許容範囲を求め、この許容範囲に変速時の車両加速度がなるようクラッチを締結する制御を行うものである。
The clutch automatic control vehicle described in
しかし、上記従来のようなクラッチ制御にあっては、以下に説明するような問題を生ずる。つまり、特許文献1に記載の発進クラッチ制御装置においては、スロットル開度によって定まる締結目標回転数と実際のエンジン回転数との回転数差からクラッチトルク増分を算出し、車速から推定した走行負荷に応じてこのクラッチトルク増分を増やす動力伝達制御を行っているため、車速を合わせつつ回転数差を埋め合わせるための制御しか行いえず、運転者のアクセルペダル操作に応じた加速度で発進するクラッチ制御を行い得ない。
However, the conventional clutch control causes problems as described below. That is, in the starting clutch control device described in
そうすると、特許文献2に記載のクラッチ自動制御を採用することによって、運転者のアクセル操作に基づく目標加速度を実現するようクラッチの動力伝達制御を行い得るとも思われる。
Then, it seems that by adopting the automatic clutch control described in
しかしながら、特許文献2に記載の変速時のクラッチ自動制御を、発進時のクラッチ制御に単純に適用することはできない。
However, the automatic clutch control during shifting described in
その理由は、求めた目標加速度が常に適正とも限らず、路面勾配やエンジン出力やクラッチ締結制御から得られる実現可能な加速度よりも大きすぎる場合、目標加速度の許容範囲の上限値よりも大きすぎる値となる。このとき、発進時の車両加速度は、目標加速度の下限値より小ということになるため、これら上限値および下限値内に収まるようクラッチを締結方向に進めることになる。
このように、加速度の誤差しか見ておらずエンジントルクの状態を考慮していない特許文献2に記載のクラッチ自動制御においては、クラッチを上記締結方向に進めることによって、エンジンに必要以上の負荷がかかってしまい、エンジン回転数の落ち込みとエンジントルクの低下を招いて、ますます目標加速度を達成することができなくなる。
The reason is that the calculated target acceleration is not always appropriate, and if it is too large than the realizable acceleration obtained from road surface gradient, engine output or clutch engagement control, it is too large than the upper limit of the target acceleration allowable range. It becomes. At this time, since the vehicle acceleration at the start is smaller than the lower limit value of the target acceleration, the clutch is advanced in the engagement direction so as to be within these upper limit value and lower limit value.
As described above, in the automatic clutch control described in
また、求めた目標加速度が、走行に必要十分な加速度よりも小さすぎる場合、目標加速度を充分に達成することができるものの、加速度の誤差しか見ておらずエンジントルクの状態を考慮していない特許文献2に記載のクラッチ自動制御においては、エンジントルクから走行に必要なトルクを差し引いた余剰分が、エンジン回転数を上昇させてしまい、クラッチの差回転の増大を招いて、クラッチの寿命を短くしてしまう。
In addition, if the calculated target acceleration is too smaller than the acceleration necessary and sufficient for driving, the target acceleration can be sufficiently achieved, but only the error of the acceleration is seen and the engine torque state is not considered In the automatic clutch control described in
本発明は、車両の発進時には運転者によるアクセル操作に応じた加速度を実現しつつ、クラッチの耐久性を損なうことのない発進クラッチの自動制御装置を提案することを目的とする。 An object of the present invention is to propose an automatic control device for a starting clutch that realizes acceleration according to an accelerator operation by a driver when the vehicle starts, and does not impair the durability of the clutch.
この目的のため本発明による発進摩擦要素の制御装置は、請求項1に記載のごとく、
車両の発進時には、該車両の原動機と駆動輪との間にある駆動伝達経路上に設けた摩擦要素の締結力を、発進用に制御する発進摩擦要素の制御装置を前提とし、
該制御装置は、運転者のアクセル操作に基づいた車両の目標加速度を算出する目標加速度算出手段と、該アクセル操作に基づき原動機回転数の目標範囲を算出する目標範囲算出手段とを具え、
車両の加速度が前記目標加速度に一致するよう、かつ、原動機回転数が前記目標範囲に収まるよう、発進摩擦要素を締結する制御を行うことを特徴としたものである。
For this purpose, the control device for the starting friction element according to the invention is as claimed in
When starting a vehicle, assuming a starting friction element control device that controls the fastening force of a friction element provided on a drive transmission path between the prime mover and driving wheels of the vehicle for starting,
The control device comprises target acceleration calculation means for calculating the target acceleration of the vehicle based on the accelerator operation of the driver, and target range calculation means for calculating the target range of the engine speed based on the accelerator operation,
Control for fastening the starting friction element is performed so that the acceleration of the vehicle coincides with the target acceleration and the engine speed falls within the target range.
かかる本発明の制御装置によれば、運転者のアクセル操作に基づいて車両の目標加速度を算出し、車両の加速度を前記目標加速度に一致させることから、運転者の好みの発進フィーリングを高次元で実現することができる。
また、アクセル操作に基づきエンジン回転数の目標範囲を算出し、エンジン回転数を前記目標範囲に収めることから、発進時にエンジントルクが不足することや、クラッチの寿命を短くすることがなく、駆動系の応答性および耐久性を向上することができる。
According to the control device of the present invention, the target acceleration of the vehicle is calculated based on the driver's accelerator operation, and the vehicle acceleration is matched with the target acceleration. Can be realized.
Further, the target range of the engine speed is calculated based on the accelerator operation, and the engine speed is kept within the target range, so that the engine torque is not insufficient at the time of start and the life of the clutch is not shortened. Responsiveness and durability can be improved.
以下、本発明の実施の形態を、図面に示す実施例に基づき詳細に説明する。
図1は本発明の一実施例になる発進摩擦要素と、その制御装置とを具えた駆動系の全体構成を示すシステム図である。
エンジン1はトランスミッション2と、発進摩擦要素に相当する発進クラッチ3を介して駆動結合する。発進クラッチ3は、油圧によってクラッチストローク量、すなわち締結力、を締結側あるいは解放側に可変とする。この油圧はクラッチ油圧アクチュエータ4によって制御される。クラッチ油圧アクチュエータ4は発進クラッチ3に供給する油圧を増減することにより、エンジン1のエンジントルクをそのままトランスミッション2へ伝達する締結状態と、全く伝達しない解放状態と、その間にあるスリップ状態とのいずれかを選択することができる。
発進クラッチ3が締結状態およびスリップ状態にある間、エンジン1のエンジントルクは、発進クラッチ3と、トランスミッション2と、図示しないプロペラシャフト、ディファレンシャルギア、ドライブシャフトとを順次経て駆動輪に伝達される。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail based on examples shown in the drawings.
FIG. 1 is a system diagram showing the overall configuration of a drive system including a starting friction element and its control device according to an embodiment of the present invention.
The
While the
コントローラ5は、アクセル開度に応じて、エンジン1のスロットルバルブ開度を開閉するスロットルバルブアクチュエータ6にスロットル開度指令を与える他、油圧アクチュエータ4にクラッチデューティ指令を与える。さらにコントローラ5は、車両の発進時には、後述する発進クラッチ3の締結制御を行い、スロットル開度アクチュエータ6にはそれ用のスロットル開度補償指令TVOADDを、油圧アクチュエータ4にはそれ用のクラッチデューティ指令を与える。
これがため、コントローラ5には、図示しないブレーキペダルの踏み込みの有無を検出するブレーキスイッチからの信号と、運転者が操作するアクセルペダル7の踏み込み量を検出するアクセル開度センサ8からのアクセル開度APOと、発進クラッチ3のエンジン1側回転数を検出するエンジン回転数センサ9からのエンジン回転数NEと、発進クラッチ3のトランスミッション2側(出力側)回転数を検出するクラッチ回転数センサ10からのクラッチ回転数NCと、車両の路面勾配情報と、車両の負荷情報と、トランスミッション2の選択変速比と、エンジン1の運転状態(吸入空気量、燃料噴射量、スロットル開度TVO)をそれぞれ入力する。
The
Therefore, the
これらの入力情報を基に本実施例では、車両の発進時に、目標加速度に基づき発進クラッチ3を締結方向に進めたり、スリップ状態に保持したりする締結制御を行うため、図2に機能別ブロック線図で示す処理を実行して、目標加速度ACCTARを算出する。
In the present embodiment based on these input information, when the vehicle starts, the
図2中、エンジントルク推定部51は、エンジン1の吸入空気量と、燃料噴射量と、スロットル開度TVOとを読み込み、スロットル開度TVOごとのエンジン1の回転数NEとエンジントルクTEとの関係を表す公知の全性能マップとを参照し、現在のエンジントルクを推定する。
勾配補正部52は、路面勾配情報、すなわちエンジン回転数NE、トランスミッション2の選択変速比、車両重量およびタイヤ半径から車両の路面勾配によってエンジントルクを補正すべきトルク補正量を算出する。
減算部53は、エンジントルク推定部51で推定した推定エンジントルクから、勾配補正部52で算出したトルク補正量を差し引く減算処理を行う。
In FIG. 2, the engine
The
The
負荷補正部54は、車両の負荷情報、すなわちオイルポンプ吐出量、車載エアコン等の電力消費量から車両の負荷によってエンジントルクを補正すべきトルク補正量を算出する。
減算部55は、エンジン減算部53で減算処理したエンジントルクから、負荷補正部54で算出したトルク補正量を差し引く減算処理を行う。
The
The
等価イナーシャ算出部56は、トランスミッション2の選択変速比に応じ、エンジン1から図示しない駆動輪までの等価イナーシャを算出する。
除算部57は、減算部55で減算処理したエンジントルクを、等価イナーシャ算出部56で算出した等価イナーシャで除算処理し、理論上の必要値である理想加速度を求める。
The equivalent
The
目標加速度調整部58は、スロットル開度指令に対するエンジントルクTEの応答性等を鑑み、実際の加速度に対して運転者が違和感を感じることを防止するため、除算部57で求めた理想加速度を、以下の(1)式で演算処理し、目標加速度ACCTARを求める。
In consideration of the response of the engine torque TE to the throttle opening command, etc., the target
(1)式は2次遅れ系の関数F(s)である。ここで、ωは駆動系固有振動数の最低次振動数で決まる値である。ωは車両特性によって定まるものである。ζは目標加速度ACCTARの時間勾配を決定する値である。車両の走行仕様に応じてζを調整することにより、目標加速度ACCTARの立ち上がりのを急激にしたり、緩慢にしたりすることが可能である。
図3は、本実施例における発進クラッチ締結の制御プログラムを示すフローチャートである。図3は発進クラッチ3を車両の発進用に制御する車両発進用締結制御のためのメインルーチンを表す。
車両が停止中かつ発進クラッチ3が解放中に、運転者がDレンジまたはRレンジを選択し、ブレーキスイッチがオフ状態かつアクセル開度APOが0%よりも大きくなると、コントローラ5は、図3に示す車両発進用の締結制御を行う。
FIG. 3 is a flowchart showing a start clutch engagement control program in the present embodiment. FIG. 3 shows a main routine for vehicle starting fastening control for controlling the starting
When the vehicle is stopped and the starting
まずステップS1においては、エンジン回転数NEが予め記憶された閾値NTRIGよりも大きいか否かを判断する。NTRIGは発進のために最低限必要なエンジン回転数である。エンジン回転数NEが閾値NTRIG以下の場合(No)、エンジン回転数NEが低く、発進には不都合であることから、引き続きエンジン回転数NEを監視する。エンジン回転数NEが閾値NTRIGよりも大きい場合(Yes)、ステップS2へ進む。
ステップS2においては、前述した図2の処理によって算出した目標加速度ACCTARを読み込む。
次のステップS3においては、クラッチ回転数NCにトランスミッション2の選択変速比や図示しないディファレンシャルギアの減速比等を乗算して車速を求め、この車速の時間変化から実加速度ACCREALを算出する。そして、算出した実加速度ACCREALが目標加速度ACCTARよりも小さいか否かを判断する。実加速度ACCREALが目標加速度ACCTARよりも小さいと判断した場合(Yes)、ステップS4へ進み、エンジン回転数NEが下限値NHOLDMINよりも小さいか否かを判断する。
First, in step S1, it is determined whether or not the engine speed NE is larger than a threshold value NTRIG stored in advance. NTRIG is the minimum engine speed required for starting. If the engine speed NE is less than or equal to the threshold value NTRIG (No), the engine speed NE is low and inconvenient for starting, so the engine speed NE is continuously monitored. When the engine speed NE is larger than the threshold value NTRIG (Yes), the process proceeds to step S2.
In step S2, the target acceleration ACCTAR calculated by the processing of FIG. 2 described above is read.
In the next step S3, the vehicle speed is obtained by multiplying the clutch rotational speed NC by the selected gear ratio of the
ステップS4の下限値NHOLDMINは、コントローラ5に予め記憶された領域の範囲内から求める。そして、スロットル開度TVOが増すほど、下限値NHOLDMINも大きく設定するものである。
ここでいう領域とは、図6に示すエンジン全性能マップにおける領域(1)または(2)をいう。領域(1)は、全性能マップをみてもわかるようにエンジン1の特性上、エンジン回転数の変動に対しエンジントルクの変動が少ない領域を表す。下限値NHOLDMINをこのような領域(1)の範囲内から選定することによって、エンジン回転数NEが下限値NHOLDMIN付近であっても、エンジントルクの急激な落ち込みを防止することができ、クラッチ締結制御が容易となって円滑な車両発進を実現することができる。
これに対し領域(2)は、全性能マップをみてもわかるようにエンジン1の特性上、エンジントルクが最大となるエンジン回転数領域を表す。下限値NHOLDMINをこのような領域(2)の範囲内から選定することによって、エンジン回転数NEが下限値NHOLDMIN付近であっても、大きなエンジントルクを得ることができ、車両の発進性能を向上することができる。
領域(1)または(2)のどちらを用いるかは、設計仕様に従う。
なお下限値NHOLDMINは、前述した閾値NTRIGよりも大きいこと勿論である。また図6に示すスロットル開度TVOは運転者が操作するアクセル開度APOと比例する。
The lower limit value NHOLDMIN in step S4 is obtained from the range of the area stored in advance in the
The region here refers to region (1) or (2) in the overall engine performance map shown in FIG. Region (1) represents a region where the variation in engine torque is small relative to the variation in engine speed due to the characteristics of
On the other hand, the region (2) represents an engine speed region where the engine torque is maximum due to the characteristics of the
Whether to use region (1) or (2) depends on the design specifications.
Of course, the lower limit value NHOLDMIN is larger than the threshold value NTRIG described above. Further, the throttle opening TVO shown in FIG. 6 is proportional to the accelerator opening APO operated by the driver.
ステップS4において、エンジン回転数NEが下限値NHOLDMINよりも小さくないと判断した場合(No)、ステップS6へ進む。
ステップS6においては、発進クラッチ3の締結力を増大すべくクラッチデューディを増加させる。理由は、上記ステップS3で、実加速度が目標加速度に対して不足していると判断したためである。そして上記ステップS2へ戻る。引き続き、発進クラッチ3の締結制御を行うためである。
If it is determined in step S4 that the engine speed NE is not smaller than the lower limit value NHOLDMIN (No), the process proceeds to step S6.
In step S6, the clutch duty is increased to increase the fastening force of the starting
これに対し、上記ステップS4において、エンジン回転数NEが下限値NHOLDMINよりも小さいと判断した場合(Yes)、ステップS5へ進む。エンジン回転数NEの落ち込みを防止するためである。 On the other hand, if it is determined in step S4 that the engine speed NE is smaller than the lower limit value NHOLDMIN (Yes), the process proceeds to step S5. This is to prevent the engine speed NE from dropping.
図4は、本実施例の発進クラッチ制御におけるエンジン回転数NEが下限値NHOLDMINよりも小さい場合の処理制御を表すフローチャートである。図4はステップS5で実行するサブルーチンを表し、主に、スロットル開度TVOの増大側に補償することを目的とする。
図4中、ステップS51においては、発進クラッチ3の締結力を保持すべくクラッチデューディを保持する。ここでクラッチデューディを上げない理由は、エンジン回転数NEが下限値NHOLDMINよりも小さい状態でクラッチ3を締結方向へ進めることによってエンジン回転数が一層低下してしまうという弊害を防止するためである。
FIG. 4 is a flowchart showing the process control when the engine speed NE is smaller than the lower limit value NHOLDMIN in the starting clutch control of this embodiment. FIG. 4 shows a subroutine executed in step S5, which is mainly intended to compensate for an increase in the throttle opening TVO.
In FIG. 4, in step S51, the clutch duty is held in order to maintain the fastening force of the starting
次のステップS52ではスロットル開度TVOの補償を行う。このため、スロットル開度補償量TVOADDを算出し、現在のスロットル開度TVOにスロットル開度補償量TVOADDを足し合わせて補償後のスロットル開度TVOとする。スロットル開度補償量TVOADDの算出は、図7に示す特性図を予め記憶しておき、この特性図を参照して求める。図7に示す特性図はエンジン回転数の単位時間当たり減少変化率とスロットル開度補償量TVOADDとの関係を示す。エンジン回転数NEの落ち込みが急激であるほど、スロットル補償量TVOADDを大きくするものである。 In the next step S52, the throttle opening TVO is compensated. Therefore, the throttle opening compensation amount TVOADD is calculated, and the throttle opening compensation amount TVOADD is added to the current throttle opening TVO to obtain the compensated throttle opening TVO. The calculation of the throttle opening compensation amount TVOADD is obtained by storing the characteristic diagram shown in FIG. 7 in advance and referring to this characteristic diagram. The characteristic diagram shown in FIG. 7 shows the relationship between the rate of decrease in engine speed per unit time and the throttle opening compensation amount TVOADD. As the engine speed NE drops more rapidly, the throttle compensation amount TVOADD is increased.
ステップS53においては、エンジン回転数NEが下限値NHOLDMIN以上になったか否かを判断する。下限値NHOLDMIN以上になっていない場合(No)、ステップS51へ戻り、エンジン回転数NEが下限値NHOLDMIN以上になるまで、上記ステップS51〜S52を繰り返し実行する。これに対し、下限値NHOLDMIN以上になった場合(Yes)、
ステップS54へ進む。
In step S53, it is determined whether or not engine speed NE has reached or exceeded lower limit value NHOLDMIN. If it is not greater than or equal to the lower limit value NHOLDMIN (No), the process returns to step S51, and steps S51 to S52 are repeated until the engine speed NE becomes equal to or greater than the lower limit value NHOLDMIN. On the other hand, if the lower limit value NHOLDMIN is exceeded (Yes),
Proceed to step S54.
ステップS54においては、発進クラッチ3の締結力を増大すべくクラッチデューディを増加させる。
In step S54, the clutch duty is increased to increase the fastening force of the starting
次のステップS55においては、実加速度が目標加速度ACCTAR以上か否かを判断する。実加速度が目標加速度ACCTAR以上でない場合(No)、ステップS54へ戻り、上記ステップS54〜S55を繰り返し実行する。
これに対し、実加速度が目標加速度ACCTAR以上である場合(Yes)、ステップS56へ進む。ステップS56においては、スロットル開度補償量TVOADDを0にリセットして本サブルーチン制御を抜けて、メインルーチンの上記ステップS2へ戻る。
In the next step S55, it is determined whether or not the actual acceleration is greater than or equal to the target acceleration ACCTAR. When the actual acceleration is not equal to or higher than the target acceleration ACCTAR (No), the process returns to step S54, and the above steps S54 to S55 are repeatedly executed.
On the other hand, if the actual acceleration is greater than or equal to the target acceleration ACCTAR (Yes), the process proceeds to step S56. In step S56, the throttle opening compensation amount TVOADD is reset to 0, the subroutine control is exited, and the process returns to step S2 of the main routine.
説明を図3のメインルーチンへ戻すと、前述のステップS3で実加速度が目標加速度ACCTARよりも小さくないと判断した場合(No)、ステップS7へ進み、エンジン回転数NEが上限値NHOLDMAXよりも大きいか否かを判断する。 Returning to the main routine of FIG. 3, if it is determined in step S3 that the actual acceleration is not smaller than the target acceleration ACCTAR (No), the process proceeds to step S7, where the engine speed NE is greater than the upper limit value NHOLDMAX. Determine whether or not.
ステップS7の上限値NHOLDMAXは、コントローラ5に予め記憶された領域の範囲内から求める。そして、スロットル開度TVOが増すほど、上限値NHOLDMAXも大きく設定するものである。
ここでいう領域とは、図6に示すエンジン全性能マップにおける領域(1)または(2)をいう。領域(1)は、全性能マップをみてもわかるようにエンジン1の特性上、エンジン回転数の変動に対しエンジントルクの変動が少ない領域を表す。上限値NHOLDMAXをこのような領域(1)の範囲内から選定することによって、エンジン回転数NEが上限値NHOLDMAX付近であっても、エンジントルクの急激な落ち込みを防止することができ、クラッチ締結制御が容易となって円滑な車両発進を実現することができる。
これに対し領域(2)は、全性能マップをみてもわかるようにエンジン1の特性上、エンジントルクが最大となるエンジン回転数領域を表す。上限値NHOLDMAXをこのような領域(2)の範囲内から選定することによって、エンジン回転数NEが上限値NHOLDMAX付近であっても、大きなエンジントルクを得ることができ、車両の発進性能を向上することができる。
領域(1)または(2)のどちらを用いるかは、設計仕様に従う。
なお上限値NHOLDMAXは、前述した下限値NHOLDMINよりも大きいこと勿論である。また図6に示すスロットル開度TVOは運転者が操作するアクセル開度APOと比例する。
The upper limit value NHOLDMAX in step S7 is obtained from the range of the area stored in advance in the
The region here refers to region (1) or (2) in the overall engine performance map shown in FIG. Region (1) represents a region where the variation in engine torque is small relative to the variation in engine speed due to the characteristics of
On the other hand, the region (2) represents an engine speed region where the engine torque is maximum due to the characteristics of the
Whether to use region (1) or (2) depends on the design specifications.
Of course, the upper limit value NHOLDMAX is larger than the lower limit value NHOLDMIN described above. Further, the throttle opening TVO shown in FIG. 6 is proportional to the accelerator opening APO operated by the driver.
ステップS7において、エンジン回転数NEが上限値NHOLDMAXよりも大きくないと判断した場合(No)、ステップS9へ進む。
ステップS9においては、発進クラッチ3の締結力を保持するべくクラッチデューディを保持する。理由は、上記ステップS3で実加速度が目標加速度に対して不足していないと判断し、かつ、エンジン回転数NEが上限値NHOLDMAXを下回るためである。そしてステップS10へ進む。
If it is determined in step S7 that the engine speed NE is not greater than the upper limit value NHOLDMAX (No), the process proceeds to step S9.
In step S9, the clutch duty is maintained to maintain the fastening force of the starting
これに対し、上記ステップS7において、エンジン回転数NEが上限値NHOLDMAXよりも大きいと判断した場合(Yes)、ステップS8へ進む。 On the other hand, if it is determined in step S7 that the engine speed NE is greater than the upper limit value NHOLDMAX (Yes), the process proceeds to step S8.
図5は、本実施例の発進クラッチ制御におけるエンジン回転数NEが上限値NHOLDMAXよりも大きい場合の処理制御を表すフローチャートである。図5はステップS8で実行するサブルーチンを表し、主に、目標加速度ACCTARを変更する制御を行うことを目的とする。 FIG. 5 is a flowchart showing the processing control when the engine speed NE is larger than the upper limit value NHOLDMAX in the starting clutch control of this embodiment. FIG. 5 shows a subroutine executed in step S8, and the main purpose is to perform control for changing the target acceleration ACCTAR.
図5中、ステップS81においては、発進クラッチ3の締結力を増大すべくクラッチデューディを増加させる。これにより、エンジン1から発進クラッチ3を経てトランスミッション2へ伝達されるトルクが増加する。
ここでは、例えば図8に示すような特性図を参照し、エンジン回転数NEと上限値NHOLDMAXとの差ΔNを算出し、この差ΔNが大きいほどクラッチデューディの増加量を大きくする。
In FIG. 5, in step S81, the clutch duty is increased to increase the fastening force of the starting
Here, for example, referring to a characteristic diagram as shown in FIG. 8, the difference ΔN between the engine speed NE and the upper limit value NHOLDMAX is calculated, and the increase amount of the clutch duty increases as the difference ΔN increases.
次のステップS82においては、エンジン回転数NEが上限値NHOLDMAX以下になったか否かを判断する。上限値NHOLDMAX以下になっていない場合(No)、ステップS81へ戻り、エンジン回転数NEが上限値NHOLDMAX以下になるまで、上記ステップS81〜S82を繰り返し実行する。これに対し、上限値NHOLDMAX以下になった場合(Yes)、
ステップS83へ進む。
In the next step S82, it is determined whether or not the engine speed NE has become equal to or lower than the upper limit value NHOLDMAX. If it is not less than or equal to the upper limit value NHOLDMAX (No), the process returns to step S81, and the above steps S81 to S82 are repeatedly executed until the engine speed NE becomes less than or equal to the upper limit value NHOLDMAX. On the other hand, if the upper limit value NHOLDMAX or less (Yes),
Proceed to step S83.
ステップS83では、実加速度ACCREALを目標加速度ACCTARに代入して、今まで用いてきた目標加速度ACCTARを実加速度ACCREALにシフトする。そして、本サブルーチン制御を抜けて、メインルーチンの上記ステップS2へ戻る。 In step S83, the actual acceleration ACCRAR is substituted into the target acceleration ACCTAR, and the target acceleration ACCTAR used so far is shifted to the actual acceleration ACCRAL. Then, the subroutine control is exited and the process returns to step S2 of the main routine.
説明を図3のメインルーチンへ戻す。
ステップS10においては、エンジン回転数NEがクラッチ回転数NCに一致したか否かを判断する。エンジン回転数NEがクラッチ回転数NCLTと一致していない場合(No)、ステップS2へ戻り、上記制御を繰り返す。これに対し、エンジン回転数NEがクラッチ回転数NCとなった場合(Yes)、本メインルーチンを終了し、車両発進用の発進クラッチ3の締結制御を完了する。
The description returns to the main routine of FIG.
In step S10, it is determined whether or not the engine speed NE matches the clutch speed NC. If the engine speed NE does not match the clutch speed NCLT (No), the process returns to step S2 and the above control is repeated. On the other hand, when the engine rotational speed NE becomes the clutch rotational speed NC (Yes), this main routine is ended and the engagement control of the starting
図9,10は、本実施例の車両発進用締結制御の作用を示すタイムチャートである。
図9は上記ステップS5のサブルーチンへ入った場合の処理制御を、図10は上記ステップS8のサブルーチンへ入った場合の処理制御をそれぞれ示す。
瞬時t1で運転者が図示しないブレーキペダルを完全に戻し、かつ、運転者がアクセルペダル7を踏み込みアクセル開度APOを0%からK%まで増加させると、瞬時t1以降でエンジン回転数NEが増大する。
9 and 10 are time charts showing the operation of the vehicle starting fastening control of this embodiment.
FIG. 9 shows the process control when entering the subroutine of step S5, and FIG. 10 shows the process control when entering the subroutine of step S8.
If the driver fully returns the brake pedal (not shown) at the instant t1, and the driver depresses the
続く瞬時t2で、(1)に示すように増大中のエンジン回転数NEが閾値NTRIGに達すると(ステップS1でYes)、発進クラッチ3の締結力を増大させ(ステップS6)、本実施例の車両発進用締結制御を開始する。瞬時t2以降でクラッチ出力側回転数NCが0から増大を開始する。
At the subsequent instant t2, as shown in (1), when the increasing engine speed NE reaches the threshold value NTRIG (Yes in step S1), the engaging force of the starting
エンジン回転数NEが下限値NHOLDMINより小さい場合の処理の作用について説明する。 The operation of the process when the engine speed NE is smaller than the lower limit value NHOLDMIN will be described.
図2に示した推定トルクの推定精度のばらつきや外乱等により、図9の瞬時t4で(2)に示すように破線で示す実加速度が実線で示す目標加速度ACCTARよりも小さい場合(ステップS3でYes)、図9の瞬時t4以降で(3)に示すようにエンジン回転数NEが下限値NHOLDMINを下回ると(ステップS4でYes)、クラッチデューティを保持する(ステップS51)。したがって発進クラッチ3のクラッチ締結容量は(4)に示すように瞬時t4以降一定となる。そして(5)に示すようにスロットル開度補償量TVOADDを与える(ステップS52)。
図9の瞬時t5で、(6)で示すようにエンジン回転数NEが下限値NHOLDMINまで回復すると(ステップS53でYes)、瞬時t5以降で発進クラッチ3の締結力を増大させる(ステップS54)。破線で示す実加速度ACCREALは(7)で示すように増大を開始する。続く瞬時t6で、(8)で示すように実加速度ACCREALが実線で示す目標加速度ACCTAR以上になると(ステップS55でYes)、(9)で示すようにスロットル開度補償を終了し(ステップS56)、瞬時t6以降で引き続きクラッチデューティを増加させる(ステップS6)。なおクラッチデューティは瞬時t6より僅か後で一定を保っている(ステップS9)。
続く瞬時t8で、(10)で示すようにクラッチ回転数NCがエンジン回転数NEに一致すると(ステップS10)、本実施例の車両発進用締結制御を終了する。
したがって、図2に示した推定トルクの推定精度が低下したり、図2に示した補正部52,54では補正できない外乱が加わったりしても、実加速度ACCREALを目標加速度ACCTARに一致させることができる。
When the actual acceleration indicated by the broken line is smaller than the target acceleration ACCTAR indicated by the solid line as shown in (2) at the instant t4 in FIG. 9 due to variations in estimation accuracy of the estimated torque shown in FIG. If the engine speed NE falls below the lower limit value NHOLDMIN as shown in (3) after the instant t4 in FIG. 9 (Yes in step S4), the clutch duty is held (step S51). Therefore, the clutch engagement capacity of the starting
When the engine speed NE recovers to the lower limit value NHOLDMIN as indicated by (6) at the instant t5 in FIG. 9 (Yes in step S53), the engaging force of the starting
At the following instant t8, as shown in (10), when the clutch rotational speed NC matches the engine rotational speed NE (step S10), the vehicle start fastening control of this embodiment is terminated.
Therefore, even if the estimation accuracy of the estimated torque shown in FIG. 2 is reduced or a disturbance that cannot be corrected by the
エンジン回転数NEが上限値NHOLDMAXより大きい場合の処理の作用について説明する。 The operation of the process when the engine speed NE is larger than the upper limit value NHOLDMAX will be described.
図2に示した推定トルクの推定精度のばらつきや外乱等により、図10の瞬時t3で(3)に示すようにエンジン回転数NEが上限値NHOLDMAXを上回ると(ステップS7でYes)、クラッチデューティを増加させる(ステップS81)。したがって発進クラッチ3のクラッチ締結容量は(4)に示すように瞬時t3以降も増大を続ける。そして(5)に破線で示す実加速度ACCREALが実線で示す目標加速度ACCTARを超える。
図10の瞬時t9で、(6)で示すようにエンジン回転数NEが上限値NHOLDMAXまで低下すると(ステップS82でYes)、図8に示す特性図に従ってクラッチ締結容量も(4)に示すように瞬時t3と瞬時t9との間から減少を始める。瞬時t9で(7)に示すように目標加速度ACCTARを実加速度ACCREALにシフトさせてこれを変更する(ステップS83)。
続く瞬時t8で、(8)で示すようにクラッチ回転数NCがエンジン回転数NEに一致すると(ステップS10)、本実施例の車両発進用締結制御を終了する。
したがって、図2に示した推定トルクの推定度が低下したり、図2に示した補正部52,54では補正できない外乱が加わったりしたため、目標加速度ACCTARが実情よりも低く算出されてエンジン回転数が上限値NHOLDMAXを超えても、実加速度ACCREALを目標加速度ACCTARに一致させることができる(瞬時t9)。
If the engine speed NE exceeds the upper limit value NHOLDMAX (Yes in step S7) as shown in (3) at the instant t3 in FIG. 10 due to variations in estimation accuracy of the estimated torque shown in FIG. Is increased (step S81). Therefore, the clutch engagement capacity of the starting
When the engine speed NE decreases to the upper limit value NHOLDMAX as shown in (6) at the instant t9 in FIG. 10 (Yes in step S82), the clutch engagement capacity is also shown in (4) according to the characteristic diagram shown in FIG. The decrease starts between the instant t3 and the instant t9. At the instant t9, as shown in (7), the target acceleration ACCTAR is shifted to the actual acceleration ACCRAL and changed (step S83).
At the following instant t8, as shown in (8), when the clutch rotational speed NC matches the engine rotational speed NE (step S10), the vehicle start fastening control of this embodiment is finished.
Accordingly, the estimated degree of the estimated torque shown in FIG. 2 is reduced, or a disturbance that cannot be corrected by the
以上の説明のとおり、本実施例においては、エンジン1と図示しない駆動輪との間にある駆動伝達経路上に設けた発進クラッチ3を、車両の発進時のために締結制御する。
この締結制御にあたり、コントローラ5は、図2に示すように運転者が操作するアクセル開度APOに基づいて車両の目標加速度ACCTARを算出する。またコントローラ5は、図6に示すようにスロットル開度TVO(アクセル開度APO)に基づきエンジン回転数NEの目標範囲である下限値NHOLDMINおよび上限値NHOLDMAXを算出する。
そして、車両の実加速度ACCREALが算出した目標加速度ACCTARに一致するよう、かつ、エンジン回転数NEが下限値NHOLDMINと上限値NHOLDMAXとの間に収まるよう、発進クラッチ3のクラッチデューティを制御する。
このように、エンジン回転数NEを下限値NHOLDMINと上限値NHOLDMAXとの間に収めることから、実加速度ACCREALを目標加速度ACCTARに良く追従させることが可能となって、運転者のアクセル操作に基づき好みの発進フィーリングを高次元で実現することができる。
また、エンジン回転数NEを下限値NHOLDMINと上限値NHOLDMAXとの間に収めることから、発進時にエンジントルクが不足したり、クラッチの寿命を短くすることがなく、駆動系の応答性および耐久性を向上することができる。
As described above, in this embodiment, the
In this fastening control, the
Then, the clutch duty of the starting
In this way, the engine speed NE is kept between the lower limit value NHOLDMIN and the upper limit value NHOLDMAX, so that the actual acceleration ACCREAL can be made to follow the target acceleration ACCTAR well, based on the driver's accelerator operation. The starting feeling can be realized at a high level.
In addition, the engine speed NE is kept between the lower limit value NHOLDMIN and the upper limit value NHOLDMAX, so the engine torque is not insufficient at the time of starting and the life of the clutch is not shortened. Can be improved.
ここで下限値NHOLDMINおよび上限値NHOLDMAXを、図6に示すエンジン1の全性能マップ上で、エンジン回転数NEの変動に対しエンジントルクTEの変動が少ない領域(1)の範囲内から選定することによって、エンジン回転数NEが下限値NHOLDMINと上限値NHOLDMAXの間から一時的に外れても、エンジントルクの急激な落ち込みや増大を防止することができる。したがって、車両発進用クラッチ締結制御が容易となって円滑な車両発進を実現することができる。
Here, the lower limit value NHOLDMIN and the upper limit value NHOLDMAX are selected from the range of the region (1) in which the fluctuation of the engine torque TE is small relative to the fluctuation of the engine speed NE on the entire performance map of the
あるいは下限値NHOLDMINおよび上限値NHOLDMAXを、図6に示すエンジン1の全性能マップ上で、エンジントルクTEが最も大きい領域(2)の範囲内から選定することによって、エンジン回転数NEが下限値NHOLDMINと上限値NHOLDMAXの間から一時的に外れても、大きなエンジントルクを得ることができる。したがって車両の発進性能を向上することができる。
Alternatively, by selecting the lower limit value NHOLDMIN and the upper limit value NHOLDMAX from the range of the region (2) where the engine torque TE is maximum on the entire performance map of the
エンジン回転数NEが下限値NHOLDMINと上限値NHOLDMAXとの間に収まるよう発進クラッチ3のクラッチデューティを制御するために、具体的には、エンジン回転数NEが下限値NHOLDMINを下回った場合には、予め記憶しておいた図7に示す特性図を参照し、下回ったエンジン回転数NEの時間減少率−ΔNE/Δtに基づきエンジン1のスロットル開度TVOを補償する。これにより、エンジン回転数NEを下限値NHOLDMINに回復させることが可能となる。したがって、エンジントルクの低下を防止して目標加速度ACCTARを達成することができる。
In order to control the clutch duty of the starting clutch 3 so that the engine speed NE falls between the lower limit value NHOLDMIN and the upper limit value NHOLDMAX, specifically, when the engine speed NE falls below the lower limit value NHOLDMIN, With reference to the characteristic diagram shown in FIG. 7 stored in advance, the throttle opening TVO of the
あるいは、エンジン回転数NEが上限値NHOLDMAXを上回った場合には、上記ステップS81でクラッチデューティを増加させて、続くステップS82でエンジン回転数NEが上限値NHOLDMAXに収まったか判断し、エンジン回転数NEが上限値以下に回復した状態で目標加速度ACCTARを実加速度ACCREALに変更する。これにより、前述した図2の演算で求めた目標加速度ACCTARに誤差なきとも限らず、当該目標加速度ACCTARが実情から乖離して走行に必要十分な加速度よりも小さい場合であっても、図10に(7)で示すように走行に必要十分な実用的な加速度に合わせることが可能になる。したがって、エンジン回転数NEを上昇(空ぶかし)を低減して、発進クラッチ3の差回転の増大に因る発進クラッチ3の劣化を回避することができる。
Alternatively, when the engine speed NE exceeds the upper limit value NHOLDMAX, the clutch duty is increased in the above step S81, and in the subsequent step S82, it is determined whether the engine speed NE has fallen within the upper limit value NHOLDMAX. The target acceleration ACCTAR is changed to the actual acceleration ACCRIAL with the value recovered below the upper limit. Thus, the target acceleration ACCTAR obtained by the calculation of FIG. 2 described above does not necessarily have an error, and even when the target acceleration ACCTAR deviates from the actual situation and is smaller than the acceleration necessary and sufficient for traveling, FIG. As shown in (7), it becomes possible to match the practical acceleration necessary and sufficient for running. Therefore, it is possible to reduce the engine speed NE from being increased (blank) and to avoid the deterioration of the
1 エンジン
2 トランスミッション
3 発進クラッチ
4 クラッチ油圧アクチュエータ
5 コントローラ
6 スロットルバルブアクチュエータ
7 アクセルペダル
8 アクセル開度センサ
9 エンジン回転数センサ
10 クラッチ回転数センサ
DESCRIPTION OF
10 Clutch speed sensor
Claims (5)
該制御装置は、運転者のアクセル操作に基づいた車両の目標加速度を算出する目標加速度算出手段と、該アクセル操作に基づき原動機回転数の目標範囲を算出する目標範囲算出手段とを具え、
車両の加速度が前記目標加速度に一致するよう、かつ、原動機回転数が前記目標範囲に収まるよう、発進摩擦要素を締結する制御を行うことを特徴とする発進摩擦要素の制御装置。 In a starting friction element control device for performing control for fastening a friction element provided on a drive transmission path between a prime mover and a driving wheel of the vehicle at the time of starting,
The control device comprises target acceleration calculation means for calculating the target acceleration of the vehicle based on the accelerator operation of the driver, and target range calculation means for calculating the target range of the engine speed based on the accelerator operation,
An apparatus for controlling a starting friction element, wherein the starting friction element is controlled so that an acceleration of a vehicle coincides with the target acceleration and a motor rotational speed is within the target range.
原動機回転数が前記目標範囲を下回った場合には、この下回った原動機回転数に基づき原動機の出力を補償して、原動機回転数を前記目標範囲に収める手段を具えたことを特徴とする発進摩擦要素の制御装置。 In the control apparatus of the starting friction element of any one of Claims 1-3,
When the motor speed falls below the target range, a starting friction is provided that compensates for the output of the motor based on the lower motor speed and keeps the motor speed within the target range. Element control unit.
原動機回転数が前記目標範囲を上回った場合には、原動機回転数を前記目標範囲に収めるよう、前記発進摩擦要素を締結力増大方向へ作動させ、
原動機回転数が前記目標範囲に収まった状態で目標加速度を実加速度に変更することを特徴とする発進摩擦要素の制御装置。
In the control apparatus of the starting friction element of any one of Claims 1-4,
When the prime mover rotational speed exceeds the target range, the starting friction element is operated in the direction of increasing the fastening force so that the prime mover rotational speed falls within the target range,
A control apparatus for a starting friction element, wherein a target acceleration is changed to an actual acceleration in a state where a motor rotational speed is within the target range.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2005082154A JP2006266315A (en) | 2005-03-22 | 2005-03-22 | Start friction element controller |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2008041575A1 (en) | 2006-09-29 | 2008-04-10 | Nikon Corporation | Stage device and exposure device |
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2005
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