JP5386902B2 - アクチュエータのストローク制御装置 - Google Patents
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Description
図6の流量制御弁1は、弁体6を操作する弁アクチュエータとして電磁ソレノイド式の駆動装置を備えた、スライドバルブ形式の比例制御弁である。つまり、流量制御弁1を通過する作動流体の流量が弁体6の位置に応じて変化する流量特性を有し、電磁ソレノイドへの通電量が流量を変更するための操作量となっている。クラッチのストロークを制御するため、流量制御弁1には、ストロークセンサ7の検出される実ストロークと目標とする目標ストロークとの偏差に応じてコイル8への通電量を制御し、弁体6の位置を設定する流量制御弁制御装置9が接続される。
PID演算部におけるフィードバック操作量の演算は、所定時間経過後に目標ストロークstdとなるような流量Qに対応する通電量Iを、図8の流量特性から求めることに相当する。フィードバック操作量は、流量が0となる中立位置の通電量50%を基準としてそれとの差の通電量を算出したものであり、このフィードバック操作量に中立位置の基準通電量をフィードフォワード量として加算した操作量が、弁アクチュエータの電磁ソレノイドに通電するドライバに入力される。ドライバは、この操作量に対応する通電量を電磁ソレノイドに供給し、これにより、流量制御弁の弁体の位置が変化し、クラッチアクチュエータ内の作動流体量が制御されて、実ストロークstrが目標ストロークstdに一致するようになる。
本発明の課題は、クラッチ制御装置等、中立位置を備えた流量制御弁を用いてアクチュエータのストロークを制御する場合に生じる上述の問題を、簡易な手段により解決することにある。
「車両用動力伝達装置においてエンジンと変速機との間に設置されたクラッチを操作し、作動流体により駆動されるクラッチアクチュエータのストロークを制御するストローク制御装置であって、
前記クラッチアクチュエータにはストロークを機械的に制限するストッパが設置されて、前記クラッチアクチュエータのストロークには、前記ストッパにより制限される機械的な限界ストロークが存在しており、
前記ストローク制御装置は、前記クラッチアクチュエータ内の作動流体の量を制御する流量制御弁と、前記流量制御弁の弁体を操作する弁アクチュエータと、前記クラッチアクチュエータの実際のストロークを検出するストロークセンサと、前記クラッチアクチュエータの目標とするストロークを設定する目標ストローク設定手段と、前記クラッチアクチュエータの実際のストロークと目標とするストロークとの偏差に基づき演算されたフィードバック操作量に応じて前記弁アクチュエータを制御する流量制御弁制御装置とを備え、
前記流量制御弁には、前記クラッチアクチュエータに連なる連通通路と、作動流体の圧力源に連なる圧力源通路と、前記クラッチアクチュエータから作動流体を排出する排出通路とが接続され、かつ、前記弁体の中立位置では、前記連通通路が前記圧力源通路及び前記排出通路と遮断されるよう構成され、さらに、
前記流量制御弁制御装置は、前記弁体の中立位置を学習する中立位置学習装置を備えており、前記中立位置学習装置が、前記クラッチアクチュエータのストロークが所定ストローク以上かつ前記限界ストローク未満であって、しかも、前記ストロークセンサの検出信号の変化速度が所定値以下となったときの前記弁アクチュエータの操作量を中立位置操作量として学習するとともに、前記流量制御弁制御装置は、学習した中立位置操作量により前記フィードバック操作量を補正して前記弁アクチュエータを制御する」
ことを特徴とするストローク制御装置となっている。
ことに、本発明は、こうした中立位置学習装置を、エンジンと変速機との間に設置された車両用のクラッチを操作するクラッチアクチュエータのストローク制御装置に適用したものである。車両用クラッチの接続量の制御は、変速時等の僅かな時間内に正確に実行する必要があり、特に応答性の優れた安定した制御が要求される。クラッチアクチュエータの制御装置に本発明を適用したときは、流量制御弁の経年変化等にかかわらず、クラッチの接続量の迅速かつ正確な変更が可能となり、変速ショックのないクラッチ制御が達成される。
ここで、車両のクラッチの操作では、クラッチの断位置においてストロークの変化速度が0となる状態が一定時間安定して継続するので、このときに流量制御弁の中立位置を判定すると精度のよい判定が可能となる。クラッチの断状態を判別するには、クラッチアクチュエータのストロークが断位置に近い所定ストローク以上であることを検出すればよいが、変速時には、クラッチアクチュエータが急速に断位置とされるため、ストロークを機械的に制限するストッパに衝接することがあり、このときにも限界ストロークで変化速度が0となる。しかし、この状態では流量制御弁が中立位置にあるとは限らない。本発明においては、ストロークが所定ストローク以上かつ限界ストローク未満である条件の下で学習を実行する、換言すれば、ストロークが所定ストローク以上かつ限界ストローク未満であり、しかも、ストロークセンサの検出信号の変化速度が所定値以下となったときの弁アクチュエータの操作量を中立位置操作量として学習する。そのため、流量制御弁の中立位置の正確な判定に基づく学習値が得られることとなる。
学習装置で使用されるストロークセンサは、クラッチアクチュエータのストローク制御を行うために、もともと制御装置に備えられた部品であって、本発明の学習装置は、特別な部品を設置する必要なく中立位置の学習が可能である。そして、ストローク制御装置の流量制御弁は単一のものであるから、制御装置の全体的な構成を簡易でコンパクトなものとすることができる。
実際のクラッチ操作では、図5から分かるように、クラッチの完断位置においてストロークの変化速度が0となる状態が継続し、流量制御弁1が安定して中立位置に保持されるので、この実施例では、中立位置の通電量の学習をクラッチの完断位置で実行する。ただし、変速時におけるクラッチの切断は急速に行われる関係上、クラッチアクチュエータの移動量が完断位置を通過してストッパにより規制される機械的限界ストローク(stM)まで達する場合がある。このときもストロークの変化速度は0となるが、流量制御弁1は中立位置にあるとは限らない。そのため、ステップS11の条件が満たされ流量制御弁1が中立位置にあることを確認して、以降の演算処理ステップを実行する。
D=(st(n)−st(n−1))/演算周期
が計算される。次いでステップS3において、D(絶対値)が所定値以下であるか否かが判定される。所定値は小さい値に設定されており、これによって、検出信号が外乱等により多少変動しても、ストロークの変化速度が0であることの検出が可能となる。
車両の変速時のクラッチ操作では、ストローク(クラッチの接続量)が、時間経過とともに図5のパターンに従って変化するような制御が行われる。流量制御弁制御装置9の流量制御弁制御部は、アクチュエータの目標とするストロークを設定する目標ストローク設定手段92を備えており、ここでは、変速時の経過時間に対応したストロークを目標ストロークstdとして設定する。目標ストロークstdは、比較部93に入力される。比較部93には、ストロークセンサ7で検出された実際のストロークである実ストロークstrがフィードバック量として同時に入力され、目標ストロークstdと実ストロークstrとの偏差eが算出される。
2 連通通路
4 圧力源通路
5 排出通路
6 弁体
7 ストロークセンサ
8 コイル
9 流量制御弁制御装置
91 中立位置学習装置
92 目標ストローク設定手段
94 PID演算部
110 クラッチアクチュエータ
111 ストッパ
Claims (2)
- 車両用動力伝達装置においてエンジンと変速機との間に設置されたクラッチを操作し、作動流体により駆動されるクラッチアクチュエータのストロークを制御するストローク制御装置であって、
前記クラッチアクチュエータにはストロークを機械的に制限するストッパが設置されて、前記クラッチアクチュエータのストロークには、前記ストッパにより制限される機械的な限界ストロークが存在しており、
前記ストローク制御装置は、前記クラッチアクチュエータ内の作動流体の量を制御する流量制御弁と、前記流量制御弁の弁体を操作する弁アクチュエータと、前記クラッチアクチュエータの実際のストロークを検出するストロークセンサと、前記クラッチアクチュエータの目標とするストロークを設定する目標ストローク設定手段と、前記クラッチアクチュエータの実際のストロークと目標とするストロークとの偏差に基づき演算されたフィードバック操作量に応じて前記弁アクチュエータを制御する流量制御弁制御装置とを備え、
前記流量制御弁には、前記クラッチアクチュエータに連なる連通通路と、作動流体の圧力源に連なる圧力源通路と、前記クラッチアクチュエータから作動流体を排出する排出通路とが接続され、かつ、前記弁体の中立位置では、前記連通通路が前記圧力源通路及び前記排出通路と遮断されるよう構成され、さらに、
前記流量制御弁制御装置は、前記弁体の中立位置を学習する中立位置学習装置を備えており、前記中立位置学習装置が、前記クラッチアクチュエータのストロークが所定ストローク以上かつ前記限界ストローク未満であって、しかも、前記ストロークセンサの検出信号の変化速度が所定値以下となったときの前記弁アクチュエータの操作量を中立位置操作量として学習するとともに、前記流量制御弁制御装置は、学習した中立位置操作量により前記フィードバック操作量を補正して前記弁アクチュエータを制御することを特徴とするストローク制御装置。 - 前記フィードバック操作量が、前記クラッチアクチュエータの実際のストロークと目標とするストロークとの偏差に比例する量である請求項1に記載のストローク制御装置。
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