KR0165149B1

KR0165149B1 - 차량용 클러치 제어 장치

Info

Publication number: KR0165149B1
Application number: KR1019950036917A
Authority: KR
Inventors: 소고 가또; 고이찌 수기하라; 아스시 다께뚜나; 도모유끼 마에다
Original assignee: 와다 아키히로; 도요다지도샤주식회사
Priority date: 1994-10-21
Filing date: 1995-10-21
Publication date: 1998-12-15
Also published as: EP0707998A3; DE69526828T2; US5679099A; JPH08119002A; DE69526828D1; KR960014696A; JP3237419B2; EP0707998A2; EP0707998B1

Abstract

본 발명은 차량 발진시의 잘나가지 않는 느낌이나 위화감을 해소하여 발진 성능을 향상시킴과 동시에, 주행 저항이 큰 장소에서의 슬립 제어에 기인하는 발진 성능의 현저한 악화, 클러치의 발열 등을 방지하고, 또한 슬립 제어시에 엔진 회전 속도가 저하하여 엔진 트러블이 생기는 것을 방지하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 클러치 결합 유압 계수 K 및 추정 엔진 토크[T_E]에 의거하여 클러치 토크 T_CL이 K·[T_E]이 되도록 차량 발진시의 슬립 제어를 수행하는 때에, 슬립 제어를 개시하고 나서 일정시간 t₁을 경과하기까지는 K로서 K₁=0.8 내지 0.9를 선정하여, t₁에 달하면 K₂=1.1 내지 1.2를 선정하고, 그 상태로 엔진 회전 속도 ω_E가 하한치 ω_EUm이하로 되면 K₃=1을 선정하는 것을 구성으로 하고 있다.

Description

차량용 클러치 제어 장치

제1도는 제3발명의 차량용 클러치 제어 장치에 제4발명이 적용된 경우의 청구항 대응도.

제2도는 본 발명의 1실시예인 차량용 클러치 제어 장치를 구비한 차량의 1예를 설명하는 구성도.

제3도는 제2도의 클러치용 제어기가 구비되어 있는 슬립(slip) 제어 기능을 설명하는 블럭선도.

제4도는 제2도의 실시예의 차량 발진시에 있어서의 클러치 제어의 작동을 설명하는 흐름도.

제5도는 제4도의 단계 S9의 구체적 내용을 설명하는 흐름도.

제6도는 제4도의 흐름도에 따라서 클러치 제어를 수행한 경우에 있어서, 통상의 주행 상태에 있어서의 엔진 회전 속도 ω_E및 입력축(input shaft, clutch shaft) 회전속도 ω_i의 변화의 1예를 나타내는 흐름도.

제7도는 제4도의 흐름도에 따라서 클러치 제어를 수행한 경우에 있어서, 주행 저항이 큰 주행 상태에 있어서의 엔진 회전 속도 ω_E및 입력축 회전 속도 ω_i의 변화의 1예를 나타내는 흐름도.

제8도는 제4도의 흐름도에 따라서 클러치 제어를 수행한 경우에 있어서, 주행 저항이 더욱 큰 주행 상태에 있어서의 엔진 회전 속도 ω_E및 입력축 회전 속도 ω_i의 변화의 1예를 나타내는 흐름도.

제9도는 차량 발진시에 엔진 토크 보다도 큰 클러치 토크가 얻어지도록 클러치 제어를 수행한 경우의 엔진 회전 속도 ω_E및 입력축 회전 속도 ω_i의 변화의 1예를 나타내는 흐름도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

12 : 클러치 20 : 드로틀 센서

22 : 회전 속도 센서 24 : 클러치 액튜에이터(clutch actuator)

26 : 클러치용 제어기 30 : 입력축(종동측 회전 부재)

ω_E: 엔진 회전 속도 ω_i: 입력축 회전 속도

[Ω_E] : 목표 엔진 회전 속도 [T_E] : 추정 엔진 토크

단계 S4 : 가속도 검출 수단 단계 S5 : 등속 회전 판단 수단

단계 S6, S7 : 엔진 토크 검출 수단

단계 S9, S12, S13, S14, S16, S17 : 제1슬립 제어 수단, 제2슬립 제어 수단, 제3슬립 제어 수단

단계 S10 : 가속도 연산 수단 단계 S11, S15, S16 : 보정 수단

단계 R1 : 경과 시간 판단 수단 단계 R4 : 하한 속도 판단 수단

[산업상의 이용분야]

본 발명은 엔진 출력을 전달, 차단하는 차량용 클러치의 제어 장치에 관한 것으로, 특히, 차량 발진시의 슬립(slip) 결합에 관한 기술이다.

[종래의 기술]

엔진으로부터 구동계로 엔진 출력을 전달하거나 차단하거나 차량용 클러치는, 차량 정지시나 변속기의 변속시 등에 해방 상태로 되고, 엔진 출력의 전달을 차단함과 동시에, 차량 주행시에는 결합 상태로 되어 구동계로 엔진 출력을 전달하도록 되어 있다. 결합시의 클러치 토크, 즉 전달가능한 토크의 크기는 일반적으로 엔진 토크 보다도 크고, 엔진 토크를 확실하게 변속기 등의 구동계로 전달할 수 있도록 되어 있다. 또한, 변속기의 변속 단계를 자동으로 전환하는 A/T(오토매틱 트랜스미션)차에서 토크 컨버터의 교체에 상기 클러치를 사용한 경우나, 전자동 M/T(매뉴얼 트랜스미션)차등에서는, 클러치의 결합, 해방을 자동으로 제어하도록 되어 있다. 일본국 공개특허 공보 제(소) 56-131430호의 클러치는, 이와 같이 자동으로 결합, 해방 제어되는 것이다. 또한, 이와 같은 차량용 클러치로서는, 유압이나 탄성력 등으로 마찰판이 가압 눌려짐에 의해 마찰력으로 토크를 전달하는 마찰 클러치나, 전자력에 의하여 토크를 전달하는 전자 클러치 등이 공지되어 있다.

[발명이 해결하려는 과제]

그러나, 상기와 같이 클러치 토크가 엔진 토크 보다 크면, 차량 발진시에 클러치가 결합되어지는때에 엔진 회전 속도가 일시적으로 저하하고, 잘나가지 않는 느낌이나 위화감을 생기게 함과 동시에 충분한 가속 성능이 얻어지지 않을뿐 아니라, 오르막 비탈길등 주행 저항이 큰 장소에서는 엔진 회전 속도가 저하를 계속하여 엔진 회전이 불안정하게 되거나 정지하거나 하는 일이 있었다.

이것에 대하여, 일본국 공개특허공보 제(평) 1-195142호에는, 드로틀 밸브의 열린 정도에 따라서 목표 엔진 회전 속도를 구하고, 실제의 엔진 회전 속도가 그 목표 엔진 회전 속도와 대략 일치하도록 클러치를 슬립 제어하는 것이 제안되고 있고, 이와 같이 하면 엔진 정지를 회피할 수 있지만, 변속기의 입력축 등 클러치의 종동측 회전 부재의 회전 속도가 엔진 회전 속도에 대략 도달하기까지는 엔진 회전 속도가 대략 일정하게 유지되기 때문에, 잘나가지 않는 느낌이나 위화감을 완전하게 해소하는 것은 가능하지 않음과 동시에, 엔진 토크가 충분하지 않으면 종동측 회전 부재의 회전 속도가 상승하지 않는다. 또한, 주행 저항이 큰 장소 등에서는, 클러치의 슬립으로 발진 성능이 현저하게 손상되는 일이 있음과 동시에, 슬립 제어가 장시간 계속하면 발열 등으로 클러치 수명이 저하한다.

본 발명은 이상의 사정을 배경으로서 이루어진 것으로서, 그 목적으로 하는 바는, 차량 발진시의 잘나가지 않는 느낌이나 위화감을 해소하고, 우수한 발진 성능이 얻어지도록 하는 점에 있다. 또한, 별도의 목적은, 주행 저항이 큰 장소에서의 슬립 제어에 기인하는 발진 성능의 현저한 악화나 크랭크의 발열 등을 방지하는 것에 있다. 또한, 또 다른 목적은, 주행 저항이 큰 장소에서 엔진 토크 보다 큰 클러치 토크로 클러치를 결합시킨 경우에, 엔진 회전 속도가 저하하여 엔진 트러블이 생기는 것을 방지하는 것에 있다.

[과제를 해결하기 위한 제1의 수단]

제1발명은, 엔진 출력을 전달, 차단하는 클러치를 차량 발진시에 슬립 결합시키는 차량용 클러치 제어 장치에 있어서, (a) 엔진 토크를 검출하는 엔진 토크 검출 수단과, (b) 상기 클러치의 종동측 회전 부재의 회전 속도가 상기 엔진의 회전 속도로 대략 도달했는가 아닌가를 판단하는 등속 회전 판단 수단과, (c) 그 등속 회전 판단 수단에 의하여 상기 종동측 회전 부재의 회전 속도가 상기 엔진의 회전 속도에 대략 도달한 취지의 판단이 이루어지기까지는, 클러치 토크가 상기 엔진 토크 보다 소정량 만큼 작은 값으로 되도록 상기 클러치를 슬립 결합시키는 제1슬립 제어 수단과, (d) 상기 등속 회전 판단 수단에 의하여 상기 종동측 회전 부재의 회전 속도가 상기 엔진의 회전 속도에 대략 도달한 취지의 판단이 이루어진 경우에, 상기 클러치를 완전 결합시키는 완전 결합 제어 수단을 가지는 것을 특징으로 한다.

[작용]

이와 같은 차량용 클러치 제어 장치에서는, 등속 회전 판단 수단에 의해 종동측 회전 부재의 회전 속도가 엔진의 회전 속도에 대략 도달한 취지의 판단이 이루어지기까지는, 제1슬립 제어 수단에 의해 클러치 토크가 엔진 토크 보다 소정량 만큼 작은 값으로 되도록 클러치를 슬립 결합시킨다. 클러치 토크가 엔진 토크보다 작기 때문에, 클러치의 슬립 결합에 개의치 않고 엔진의 회전 속도는 상승시켜짐과 동시에, 엔진 토크의 일부 즉 클러치 토크에 상당하는 토크가 클러치를 통하여 종동측 회전 부재에 전달되어, 그 토크에 의거하여 종동측 회전 부재의 회전 속도가 상승시켜진다. 그리고, 등속 회전 판단 수단에 의해 종동측 회전 부재의 회전 속도가 엔진의 회전 속도에 대략 도달한 취지의 판단이 이루어지면, 완전 결합 제어 수단에 의해 클러치를 완전 결합시키고, 이후는 엔진과 종동측 회전 부재가 일체적으로 결합하여 일체 회전시켜지도록 된다.

여기서, 클러치 토크가 엔진 토크보다 작은 소정량은 엔진 회전 가속도에 대응하며, 예를 들면 평탄지형 주행 등의 통상의 주행 상태에서는 엔진 회전 속도를 상승시키면서 종동측 회전 부재의 회전 속도를 신속하게 높여서 엔진 회전 속도에 도달시키도록, 미리 일정치 혹은 엔진 토크의 일정 비율이 정해져도 좋고, 엔진 토크가 드로틀 밸브의 열린 정도, 엔진 회전 속도, 차속도, 차량 중량, 노면구배 등의 운전 상태를 파라미터로서 설정되도록 하여도 좋고, 슬립 결합의 경과시간이나 엔진 회전 가속도, 종동측 회전 부재의 회전 가속도 등을 파라미터로서 슬립 제어중에서도 순서대로 변경되도록 하여도 좋다.

[제1발명의 효과]

이와 같이, 제1발명에 의하면 엔진의 회전 속도 및 종동측 회전 부재의 회전 속도가 함께 상승시켜지도록 엔진 토크가 분배되기 때문에, 차량 발진시의 잘나가지 않는 느낌이나 위화감이 개선되어 발진 성능이 향상한다. 특히, 본 발명에서는 엔진 토크를 기준으로 하여 클러치 토크를 제어하도록 되어 있기 때문에, 예를 들면 엔진 회전 속도가 소정의 가속도로 상승하도록 클러치를 슬립 제어하는 경우에 비교하여, 엔진 회전 속도 및 종동측 회전 부재의 회전 속도를 균형있게 상승시킬 수 있다.

[과제를 해결하기 위한 제2의 수단]

제2발명은, 상기 제1발명의 차량용 클러치 제어 장치에서, (e) 상기 제1슬립 제어 수단에 의한 슬립 제어 시간이 소정 시간을 경과했는가 아닌가를 판단하는 경과 시간 판단 수단과, (f) 그 경과 시간 판단 수단에 의하여 상기 제1슬립 제어 수단에 의한 슬립 제어 시간이 상기 소정 시간을 경과한 취지의 판단이 이루어진 경우에, 클러치 토크가 상기 엔진 토크 보다 소정량 만큼 큰 값으로 되도록 상기 클러치를 슬립 결합시키는 제2슬립 제어 수단을 가지는 것을 특징으로 한다.

[작용]

이 제2발명에서는, 상기 제1슬립 제어 수단에 의한 슬리브 제어 시간이 소정 시간을 경과했는가 아닌가를 경과시간 판단 수단에 의하여 판단하고, 소정 시간을 경과한다면, 제2슬립 제어 수단에 의해 클러치 토크가 엔진 토크 보다 소정량 만큼 큰 값으로 되도록 클러치를 슬립 결합시킨다. 즉, 주행 저항이 커서 종동측 회전 부재의 회전 속도의 상승이 지연되는 경우 등, 제1슬립 제어 수단에 의한 슬립 제어 시간이 소정 시간을 넘어도 종동측 회전 부재의 회전 속도가 엔진 회전 속도에 도달하지 않는 경우에는, 제2슬립 제어 수단에 의해 클러치 토크가 엔진 토크보다 큰 값으로 되도록 하여, 클러치를 통하여 종동측 회전 부재로 전달하는 토크를 증대시키고, 이 종동측 회전 부재의 회전 속도를 신속하게 상승시키도록 한 것이다. 클러치 토크가 엔진 토크보다 큰 점으로부터, 엔진의 회전 속도는 저하하지만, 제1슬립 제어 수단에 의한 슬립 제어시에 엔진 회전 속도는 어느 정도 상승하고 있기 때문에, 엔진 회전 속도의 저하에 수반하여 즉시 엔진 정지 등의 트러블이 생길 우려는 없다. 그리고, 이와 같은 종동측 회전 부재의 회전 속도 상승 및 엔진 회전 속도의 저하에 의해 양자의 회전 속독도가 대략 동일하게 되고, 상기 등속 회전 판단 수단에 의해 종동측 회전 부재의 회전 속도가 엔진의 회전 속도에 대략 도달한 취지의 판단이 이루어지면, 완전 결합 제어 수단에 의해 클러치를 완전 결합시키고, 이후는 엔진과 종동측 회전 부재가 일체적으로 결합하여 일체 회전시키도록 한다.

여기서, 제2슬립 제어 수단에 의한, 슬립 제어를 개시하기 까지의 소정 시간은 발열 등에 의한 클러치 수명의 저하, 발진 성능의 현저한 악화, 엔진 회전 속도 상승에 의한 엔진의 오버런(타는 등) 등을 회피하도록, 미리 일정치가 정해져도 좋고, 슬립 제어의 시기의 클러치 토크나 슬립율 등을 파라미터로서 설정되도록 하여도 좋다. 엔진 회전 속도가 소정의 상한치를 넘으면 즉시 제2슬리브 제어 수단에 의한 슬립 제어를 개시하는 등, 소정 시간을 넘기전이라도, 일정한 조건하에서 제2슬리브 제어 수단에 의한 슬립 제어가 개시되도록 하는 것도 가능하다.

또한, 클러치 토크가 엔진 토크보다 큰 소정량은, 엔진 회전 가속도, 이 경우에는 감속도에 대응하지만, 그 정도 만큼 종동측 회전 부재의 회전 가속도가 크게 되고, 예를 들면 오르막 비탈길 등 주행 저항이 큰 주행 상태라도 종동측 회전 부재의 회전 속도를 신속하게 높여서 엔진 회전 속도에 도달시키도록, 미리 일정치 혹은 엔진 토크의 일정 비율이 정해져도 좋고, 엔진 토크나 드로틀 밸브 열린 정도, 엔진 회전 속도, 차속도, 차량 중량, 노면 경사도 등의 운전 상태를 파라미터로서 설정되도록 하여도 좋고, 슬립 결합의 경과시간이나 엔진 회전 가속도, 종동측 회전 부재의 회전 가속도 등을 파라미터로서 제2슬립 제어 수단에 의한 슬립 제어 중에도 순서대로 변경되도록 하여도 좋다.

또한, 제1슬립제어 수단 및 제2슬립 제어수단은, 각각 별개로 구성하는 것도 가능하지만, 클러치를 슬립 결합시킨 때의 클러치 토크가 상위할 뿐이기 때문에, 예를 들면 토크를 파라미터로 하는 동일한 연산식 등으로부터 클러치를 슬립 결합시킨 때의 구동력, 예를 들면 클러치 유압 등을 구하는 경우에는, 그 연산식 등으로부터 구동력을 구하여 클러치를 슬립 결합시키는 공통의 슬립 제어 수단과, 제1슬립 제어 수단에 의한 슬립 제어가 제2슬립 제어 수단에 의한 슬립 제어인가에 의하여 연산식 등의 클러치 토크를 변경하는 수단에 의해, 이것 등의 제1슬립 제어 수단 및 제2슬립 제어 수단을 구성하는 것도 가능하다.

[제2발명의 효과]

이와 같이, 제2발명에 의하면, 주행 저항이 큰 오르막 비탈길 등에서 제1슬립 제어 수단에 의한 슬립 제어가 소정 시간을 경과하면 제2슬립 제어 수단에 의한 슬립 제어를 수행하고, 클러치 토크를 엔진 토크보다도 크게 하여 종동측 회전 부재의 회전 속도를 신속하게 상승시킴과 동시에 엔진 회전 속도를 저하시키고, 클러치를 가능한한 빨리 완전 결합시키도록 되어 있기 때문에, 오르막 비탈길 등에서의 차량 발진시의 잘나가지 않는 느낌이 완화되어서 발진 성능이 향상함과 동시에 발열 등에 의한 클러치의 수명 저하가 억제된다. 또한, 엔진 회전 속도가 저하되는 점으로부터, 엔진의 오버런을 회피할 수도 있다.

[과제를 해결하기 위한 제3의 수단]

제3발명은, 상기 제2발명의 차량용 클러치 제어 장치에서, (g) 상기 제2슬립 제어 수단에 의한 슬립 제어시에 상기 엔진의 회전 속도가 소정의 하한치에 달했는가 아닌가를 판단하는 하한 속도 판단 수단과, (h) 그 하한 속도 판단 수단에 의하여 상기 엔진의 회전 속도가 상기 하한치에 달한 취지의 판단이 이루어진 경우에, 클러치 토크가 상기 엔진 토크와 대략 동일한 값으로 되도록 상기 클러치를 슬립 결합시키는 제3슬립 제어 수단을 가지는 것을 특징으로 한다.

[작용]

이 제3발명에 있어서는, 상기 제2슬립 제어 수단에 의한 슬립 제어시에 엔진의 회전 속도가 소정의 하한치에 달했는가 아닌가를 하한 속도 판단 수단에 의하여 판단하고, 하한치에 달하면, 제3슬립 제어 수단에 의해 클러치 토크가 엔진 토크와 대략 동일한 값으로 되도록 클러치를 슬립 결합시킨다. 즉 급한 오르막 비탈길 등에서 주행 저항이 현저하게 큰 경우에는, 제2슬립 제어 수단에 의하여 클러치 토크를 엔진 토크보다 크게 하여도 종동측 회전 부재의 회전 속도의 상승이 지연되고, 엔진 회전 속도가 저하하여 엔진 회전이 불안정하게 되거나 정지하거나 하는 등의 엔진 트러블이 생길 우려가 있기 때문에, 엔진 회전 속도가 소정의 하한치에 달하면, 제3슬립 제어 수단에 의해 클러치 토크가 엔진 토크와 대략 동일한 값으로 되도록 하여, 엔진 회전 속도가 이것 이상 저하하는 것을 방지하도록 한 것이다. 클러치 토크가 엔진 토크와 대략 동일하면, 엔진의 회전 가속도는 대략 영(0) 즉 엔진 회전 속도는 대략 일정하게 유지되고, 이것 이상의 회전 속도의 저하에 의하여 엔진 정지 등의 엔진 트러블이 생기는 것이 회피된다.

여기서, 엔진 회전 속도의 소정의 하한치는, 엔진 회전이 불안정하게 된다거나 정지한다거나 하는 등의 엔진 트러블이 생기는 일이 없는 엔진 회전 속도중 가능한한 낮은 회전 속도에서, 회전 속도 센서 등의 검출 오차나 엔진의 기능 차이 등을 고려하여 여유를 가지고 정해지고, 예를 들면 드로틀 밸브 열린 정도나 흡입 공기량 등의 엔진 부하를 파라미터로 하는 연산식이나 데이타 맵 등에 의해 설정되도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 제3슬립 제어 수단은, 상기 제1슬립 제어 수단이나 제2슬립 제어 수단과 별개로 구성하는 것도 가능하지만, 클러치를 슬립 결합시킨 때의 클러치 토크가 상위할 뿐이기 때문에, 예를 들면 클러치 토크를 파라미터로 하는 연산식 등으로부터 구동력을 구하여 클러치를 슬립 결합시키는 공통의 슬립 제어 수단과, 어느쪽의 슬립 제어 수단에 의한 슬립 제어 인가에 의하여 연산식 등의 클러치 토크를 변경하는 수단에 의해, 이것 등의 제1슬립 제어 수단 내지 제3슬립 제어 수단을 구성하는 것도 가능하다.

[제3발명의 효과]

이와 같이, 제3발명에 의하면, 급한 오르막 비탈길 등에서 주행 저항이 현저하게 크고, 제2슬립 제어 수단에 의하여 클러치 토크를 엔진 토크보다 크게 하여도 종동측 회전 부재의 회전 속도의 상승이 지연되고, 엔진 회전 속도가 계속해서 저하하는 경우에, 엔진 회전 속도가 소정의 하한치에 달하면 클러치 토크가 엔진 토크와 대략 동일한 값으로 되고, 엔진 회전 속도가 이것 이상 저하하는 것을 방지하도록 되어 있기 때문에, 엔진 회전이 불안정하게 되거나 정지하거나 하는 등의 엔진 트러블을 회피할 수 있다.

[과제를 해결하기 위한 제4의 수단]

제4발명은, 상기 제1발명 내지 제3발명의 어느쪽 인가의 차량용 클러치 제어 장치에 있어서, (i) 상기 엔진 토크 및 상기 클러치 토크에 의거하여 목표 엔진 회전 가속도를 산출하는 가속도 연산 수단과, (j) 실제의 엔진 회전 가속도를 검출하는 가속도 검출 수단과, (k) 상기 목표 엔진 회전 가속도와 상기 실제의 엔진 회전 가속도와의 편차에 따라서, 그 편차가 없게 되도록 상기 클러치를 슬립 결합시키는 때의 구동력을 보정하는 보정 수단을 가지는 것을 특징으로 한다. 제1도는, 제3발명의 차량용 클러치 제어 장치에 제4발명이 적용된 경우의 청구범위 대응 도면으로, 가속도 연산 수단, 가속도 검출 수단 및 보정 수단을 제외하면 제3발명의 청구범위 대응도로 되지만, 또한 하한 속도 판단 수단 및 제3슬립 제어 수단을 제외하여 경과시간 판단 수단으로부터 직접 제2슬립 제어 수단으로 화살표를 그으면 제2발명의 청구범위 대응 도면으로 되고, 또한 경과시간 판단 수단 및 제2슬립 제어 수단을 제외하여 등속 회전 판단 수단으로부터 직접 제1슬립 제어 수단으로 화살표를 그으면 제1발명의 청구범위 대응도로 된다.

[작용]

이 제4발명에 있어서는, 엔진 토크 및 클러치 토크에 의거하여 가속도 연산 수단에 의해 목표 엔진 회전 가속도를 산출함과 동시에, 실제의 엔진 회전 가속도를 가속도 검출 수단에 의해 검출하고, 목표 엔진 회전 가속도와 실제의 엔진 회전 가속도와의 편차에 따라서, 그 편차가 없게 되도록 상기 제1슬립 제어 수단 내지 제3슬립 제어 수단에 의해 클러치를 슬립 결합시키는 때의 구동력, 예를 들면 유압 액튜에이터로 결합시키는 마찰 클러치의 경우는 유압 액튜에이터의 유압을 보정한다. 즉, 상기 제1슬립 제어 수단 내지 제3슬립 제어 수단은 미리 설정된 클러치 토크와 구동력과의 관계에 의거하여 클러치 토크에 따라서 구동력을 제어하는 것이지만, 이 클러치 토크와 구동력과의 관계는 각부의 치수 오차나 기능 차이 등에 의해 반드시 높은 상관관계가 얻어지지 않고, 소망하는대로의 클러치 토크가 얻어지지 않고 엔진 토크가 적정하게 분배되지 않는 것이기 때문에, 엔진 토크 검출 수단으로 검출한 엔진 토크 및 슬립 제어 수단이 구동력을 구하는때의 클러치 토크로부터 목표 엔진 회전 가속도를 산출하고, 실제의 엔진 회전 가속도가 그 목표 엔진 회전 가속도와 일치하도록, 실제의 엔진 회전 가속도가 낮은 경우는 클러치의 구동력을 작게하고, 실제의 엔진 회전 가속도가 높은 경우는 클러치의 구동력을 크게 하는 것이다. 이것에 의해, 제1슬립 제어 수단 내지 제3슬립 제어 수단으로 설정된 클러치 토크와 구동력과의 상관관계에 오차가 포함되어 있어도, 이것등의 슬립 제어 수단으로 정해진 클러치 토크와 엔진 토크와의 관계, 즉 토크 차이를 만족하도록 클러치의 구동력이 제어되고, 소망하는대로의 클러치 토크가 얻어지도록 되어 엔진 토크가 적정하게 분배된다.

또한, 상기 엔진 토크 검출 수단도 엔진 토크를 높은 정밀도로 검출하는 것은 어렵지만, 오차를 가지는 엔진 토크 값에 의거하여 클러치 토크가 제어되면, 엔진 회전에 사용되는 토크, 즉 실제의 엔진 토크로부터 클러치 토크를 뺄셈한 토크는 비교적 작아 좋고, 클러치 토크는 기본적으로 엔진 토크와 대략 동일하기 때문에, 엔진 토크 값의 오차는 대략 그대로 클러치 토크의 오차로 되고, 소망대로의 엔진 회전 가속도나 종동측 회전 부재의 회전 가속도가 얻어지지 않게 된다. 이것에 대하여, 본 발명과 같이 실제의 엔진 회전 가속도가 목표 엔진 회전 가속도와 일치하도록 클러치의 구동력을 제어하는 경우, 실제의 엔진 토크와 클러치 토크의 토크 차이가 목표 엔진 회전 가속도에 대응하는 토크로 제어되게 되고, 엔진 토크의 검출 오차에 따라서 목표 엔진 회전 가속도에 포함되는 오차에 대응하여 클러치 토크도 오차를 가지지만, 엔진 토크중 엔진 회전에 관여하는 토크의 비율은 극히 작기 때문에, 엔진 토크의 검출 오차의 영향은 거의 없다.

[제4발명의 효과]

이와 같이, 엔진 토크에 따라서 클러치 토크를 제어하는 제1발명 내지 제3발명의 차량용 클러치 제어 장치에 있어서는, 엔진 토크의 검출 오차나 클러치 토크와 클러치 구동력과의 관계의 설정 오차 등에 의해 고정밀도의 제어가 곤란하지만, 이 제4발명에 의하면, 각 슬립 제어 수단에 정해진 클러치 토크와 엔진 토크와의 관계, 즉 토크 차이를 만족하도록 클러치의 구동력이 보정되기 때문에, 상기 검출 오차나 설정 오차에 개의치 않고 높은 제어 정밀도가 얻어지도록 되고, 항상 대략 소망대로의 슬립 제어가 수행되도록 된다.

[실시예]

이하, 본 발명의 실시예를 도면에 의거하여 상세하게 설명한다.

제2도는, 본 발명의 차량용 클러치 제어 장치를 구비한 차량의 일례를 설명하는 구성도로, 엔진(10)으로부터 출력된 엔진 토크는 클러치(12)를 경유하여 자동 변속기(14)로 전달되고, 차동 기어 장치(16)로부터 좌우의 구동 바퀴(18)로 분배된다. 엔진(10)은, 도시하지 않은 액셀 페달을 밟아 조작되어 드로틀 밸브가 개폐됨에 의해 흡입 공기량이 제어되고, 이 흡입 공기량에 따라서 엔진 출력을 증가시키도록 되어 있다. 이 엔진(10)에는, 드로틀 밸브의 열린 정도 ψ를 검출하는 드로틀 센서(20) 및 엔진 회전 속도 ω_E를 검출하는 엔진 회전 속도 센서(22)가 부착되어 있고, 드로틀 센서(20)는 드로틀 밸브가 대략 전폐시에 아이들 신호를 출력하는 아이들 스위치를 내장하고 있다. 클러치(12)는, 클러치 액튜에이터(24)에 의하여 마찰판이 결합시켜짐에 의해 엔진 출력을 전달하는 한편, 마찰판의 결합이 해제됨에 의해 엔진 출력의 전달을 차단한다. 클러치 액튜에이터(24)는, 마찰판을 내리누르는 유압 실린더나 이 유압 실린더의 클러치 유압 P_CL을 압력 조절하는 전자 압력 조절 밸브 등의 구동력 조정 수단을 구비하고 있고, 클러치용 제어기26)에 의하여 클러치 유압 P_CL이 압력 조절됨에 의해, 클러치(12)는 그 클러치 유압 P_CL에 대응하는 클러치 토크 T_CL에서 결합시켜 진다. 클러치 유압 P_CL은, 클러치(12)를 결합시키는 구동력에 상당한다. 자동 변속기(14)는 복수의 유성 기어 장치나 클러치, 브레이크 등을 구비한 유단식의 것으로, 변속용 제어기(28)에 의하여 클러치나 브레이크의 결합 상태가 변환되는 점에 의해, 클러치(12)에 연결된 입력축(30)의 회전을 복수의 변속비로 변속하여 출력축(output shaft)(32)으로부터 출력한다. 입력축(30) 및 출력축(32)의 회전속도 ω_i, ω_o는 각각 회전 속도에서(34,36)에 의하여 검출되도록 되어 있다.

상기 클러치용 제어기(26)는 CPU, RAM, ROM, 클릭 신호원 등을 가지는 마이크로 컴퓨터를 포함하여 구성되어 있고, RAM의 일시 기억 기능을 이용하면서 ROM에 미리 기억된 프로그램에 따라서 신호 처리를 수행하고, 상기 클러치 액튜에이터(24)의 클러치 유압 P_CL을 조압한다. 이 클러치용 제어기(26)에는, 상기 드로틀 밸브 열린 정도 ψ, 회전 속도 ω_E, ω_i를 나타내는 신호가 공급됨과 동시에, 변속용 제어기(28)나 기타 제어기, 센서 등으로부터 필요한 정보가 공급되도록 되어 있고, 예를 들면 차량 정지시나 자동변속기(14)의 변속시에는 클러치 유압 P_CL을 저하시켜서 클러치(12)를 해방한다. 또한, 차량 발진시에는, 소정의 클러치 토크가 얻어지도록 클러치 유압 P_CL을 조압하여 클러치(12)를 슬립 결합시킨다.

제3도는, 클러치용 제어기(26)가 실행하는 각종의 기능중, 차량 발진시에 클러치(12)를 슬립 결합시키는 부분의 기능을 설명하는 블럭선도이다. 클러치 결합 유압 계수 K 선정 회로(40)는, 엔진 회전 속도 ω_E, 차량 발진시에 있어서의 슬립 제어 개시후의 경과시간 t 및 드로틀 밸브 열린 정도 ⊇에 따라서 클러치 결합 유압 계수 K를 선정하는 회로에서, 경과 시간 t가 미리 정해진 일정 시간 t₁에 도달하기까지는 K₁을 선정한다. 클러치 결합 유압 계수 K는, 엔진 토크 T_E에 대한 클러치 토크 T_CL의 비율 T_CL/T_E에 상당하는 것으로, K=1의 경우는 엔진 회전 속도 ω_E는 대략 일정하지만, K1의 경우에는 엔진 회전 속도 ω_E는 저하하고, K1의 경우에는 엔진 회전 속도 ω_E는 상승한다. 즉, 엔진(10)의 회전 가속도 Ω_E는, 엔진 토크 T_E와 클러치 토크 T_CL과의 차이(T_E-T_CL)에 따라서 다음식(1)에서 나타내는 것이다. (1)식의 I_E는 엔진(10)의 관성 모멘트이다.

그리고, t≤t₁의 경우에 선정하는 K₁은 1보다 작고, 이 경우의 엔진 회전 가속도 Ω_E는 양으로 된다. 또한, 일정시간 t₁은, 클러치 결합 유압 계수 K₁에 의한 슬립 제어가 오래 걸림에 의해 발열 등으로 클러치 수명이 저하하거나, 발진 성능이 현저하게 악화한다거나, 엔진 회전 속도 ω_E가 상승하여 엔진(10)이 오버런하거나 하는 일이 없도록, 엔진(10)이나 클러치(12)의 특성 등을 고려하여 미리 일정치가 정해진다.

한편, 경과시간 t이 일정시간 t₁에 달하면, 엔진 회전 속도 ω_E가 하한치 ω_EL1m보다 높은가 아닌가에 의하여 K₂또는 K₃를 선정한다. 하한치 ω_ELim은, 엔진 회전이 불안정하게 되거나 정지하거나 하는 등의 엔진 트러블을 생기는 일이 없는 엔진 회전 속도 ω_E중 가능한한 낮은 회전 속도로, 회전 속도 센서(22)의 검출 오차나 엔진(10)의 기능차이 등을 고려하여 여유를 가지고 정해지고, 드로틀 밸브 열린 정도 ψ를 파라미터로 하는 연산식이나 데이타 맵 ω_ELim=F_Lim(ψ)등으로부터 구해진다. 그리고, ω_Eω_EL1m의 경우에 선정하는 K₂는 1보다 크고, 이 경우의 엔진 회전 가속도 Ω_E는 음으로 된다. 또한 ω_E≤ω_EL1m의 경우에 선정하는 K₃는 1로, 이 경우의 엔진 회전 가속도 Ω_E는 영이다.

추정 엔진 토크[T_E] 산출 회로(42)는, 엔진 회전 속도 ω_E및 드로틀 밸브 열린 정도 ψ로부터 추정 엔진 토크 [T_E]를 산출하는 회로로, 엔진 회전 속도 ω_E및 드로틀 밸브 열린 정도 ψ를 파라미터로 하는 데이타 맵이나 연산식 등으로부터 구한다. 기준 클러치 Po는 산출 회로(44)는, 상기 추정 엔진 토크[T_E] 및 클러치 결합 유압 계수 K를 사용하여 다음식(2)에 따라서 기준 클러치 유압 Po를 산출하는 회로이고, (2)식의 Cc는 클러치 토크 계수로 클러치 토크 T_CL=Cc×P_CL의 관계를 가진다. 즉, 상기 클러치 액튜에이터(24)의 클러치 유압 P_CL을 상기 기준 클러치 유압 Po에 압력 조절한 경우, 클러치 토크 계수 Cc에 오차가 없으면 클러치 토크 T_CL은 K×[T_E]로 되기 때문이고, 이하 K×[T_E]를 목표 클러치 토크[T_CL)로 한다. 유압 변화량 △Po 산출 회로(46)는, 상기 기준 클러치 유압 Po의 변화량 △Po를 다음식(3)에 따라서 산출하는 회로이다. 슬립 제어시에 있어서의 클러치 유압 P_CL의 조압 제어는, 소정의 사이클 타임으로 반복 실행되고, 유압 변화량 △Po 산출 회로(46)는 전회의 사이클 시의 기준 클러치 유압 Po를 유압 Poo로서 기억하고 있고, 금회의 기준 클러치 유압 Po로부터 유압 Poo를 빼서 유압 변화량 △Po를 구하는 것이다.

또한, 목표 엔진 회전 가속도[Ω_E] 산출 회로(48)는, 상기 클러치 결합 유압 계수 K 및 추정 엔진 토크[T_E]를 사용하여 다음식(4)에 따라서 목표 엔진 회전 가속도[Ω_E]를 산출하는 회로이다. (1-K)×[T_E]는, 추정 엔진 토크[T_E]와 목표 클러치 토크[T_CL]=K×[T_E]와의 토크 차이에 상당하고, 이 토크 차이에 따라서 목표 엔진 회전 가속도[Ω_E]는 구해진다. 엔진 회전 가속도 Ω_E산출 회로(50)는, 엔진 회전 속도 ω_E를 미분하여 실제의 엔진 회전 가속도 Ω_E를 산출하는 회로로 가속도 편차 △Ω_E산출 회로(52)는, 실제의 엔진 회전 가속도 Ω_E로부터 목표 엔진 회전 가속도[Ω_E]를 빼서 가속도 편차 △Ω_E를 산출하는 회로이다. 또한, 보정 유압 △P 산출 회로(54)는, 상기 가속도 편차 △Ω_E에 따라서 그 가속도 편차 △Ω_E가 없게 되도록 상기 기준 클러치 유압 Po를 보정하기 위한 보정 유압 △P를, 가속도 편차 △Ω_E를 파라미터로 하는 피브백 제어의 연산식 등으로부터 산출한다. 구체적으로는, 실제의 엔진 회전 가속도 Ω_E가 목표 엔진 회전 가속도[Ω_E]보다 커서 가속도 편차 △Ω_E가 양인 경우는, 엔진 회전 가속도 Ω_E가 작게 되도록, 바꿔말하면 클러치 토크 T_CL이 크게 되도록 양의 보정 유압 △P가 구해지고, 실제의 엔진 회전 가속도 Ω_E가 목표 엔진 회전 가속도[Ω_E]보다 작아서 가속도 편차ㅏ △Ω_E가 음인 경우는, 엔진 회전 가속도 Ω_E가 크게 되도록, 바꿔말하면, 클러치 토크 T_CL이 작게 되도록 음의 보정 유압 △P가 구해진다.

그리고, 치후의 목표 클러치 유압 P^*산출 회로(56)는, 다음식(5)에 나타난 것 같이 현재의 목표 클러치 유압 P^*에 상기 유압 변화량 △Po 및 보정 유압 △P를 가산하여 새로운 목표 클러치 유압 P^*를 산출하고, 클러치 액튜에이터(24)의 클러치 유압 T_CL을 목표 클러치 P^*로 하기 위한 구동 신호를 출력하여 전자 조압 밸브 등으로 제어한다. 이것에 의해, 클러치(12)는 목표 클러치 토크[T_CL]=K×[T_E]로 슬립 결합하게 된다.

이하 클러치용 제어기(26)에 의하여 수행되는 차량 발진시의 클러치 제어에 대하여, 제4도 및 제5도의 흐름도를 참조하면서 구체적으로 설명한다.

제4도의 단계 S1에서는, 차량 발진인가 아닌가를 각종의 신호에 의거하여 판단한다. 예를 들면, 클러치(12)가 해방 상태로, 자동 변속기(14)가 소정의 저속 단계 또는 후진 단계로, 차속도가 소정의 저차속도 이하의 상태에서, 드로틀 센서(20)로부터 공급되는 아이들 신호가 ON으로부터 OFF를 변경되는가 아닌가 등에 의하여 판단한다. 차량 발진시이면, 단계 S2에서 경과시간 t의 계시를 개시하고, 단계 S3에서 회전 속도 ω_E, ω_i및 드로틀 밸브 열린정도 ψ를 판독하고, 단계 S4에서 상기 엔진 회전 가속도 Ω_E산출 회로(50)의 기능에 따라서 엔진 회전 가속도 Ω_E를 산출한다. 일련의 신호처리중 단계 S4를 실행하는 부분은, 엔진 회전 속도 ω_E를 검출하는 회전 속도 센서(22)와 함께 가속도 검출 수단을 구성하고 있다.

다음의 단계 S5에서는, 입력축(30) 즉 클러치(12)의 종동측 회전 부재의 회전 속도 ω_i가, 엔진 회전 속도 ω_E로부터 일정치 δ를 뺄셈한 값(ω_E-δ) 이상으로 되는가 아닌가를 판단한다. 일정치 δ는, 회전 속도 센서(22,34)의 검출 오차 등을 고려하는 것으로, 이 단계 S5는 실질적으로 입력축 회전 속도 ω_i가 엔진 회전 속도 ω_E에 대략 도달하고, 클러치(12)의 입력축 및 출력축이 대략 등속으로 회전하고 있는가 아닌가를 판단하기 위한 것이다. 그리고, ω_i≥ω_E-δ이면 단계 S6에서 목표 클러치 유압 P^*로서 최대 유압 P_max를 설정함과 동시에, 단계 S7에서 클러치 유압 P_CL을 목표 클러치 유압 P^*즉 최대 유압 P_max로 하기 위한 구동 신호를 클러치 액튜에이터(24)로 출력하고, 클러치(12)를 최대 유압 P_max로 구동하여 완전 결합시키지만, ω_iω_E-δ의 경우는 단계 S8 이하를 실행하여 클러치(12)를 슬립 결합시킨다. 차량 발진시의 클러치 제어 개시 당초는 입력축 회전속도 ω_i는 대략 0으로 (ω_E-δ)보다 작고, 단계 S8 이하의 슬립 제어를 실행하게 되고, 상기 단계 S2에서 계시를 개시하는 경과시간 t는, 실질적으로 슬립 제어 시간을 계시하게 된다. 일련의 신호 처리중 상기 단계 S5를 실행하는 부분은 등속 회전 판단 수단에 상당하고, 단계 S6 및 S7을 실행하는 부분을 클러치 액튜에이터(24)와 함께 완전 결합 제어 수단을 구성하고 있다.

단계 S8은, 단기 추정 엔진 토크[T_E] 산출 회로(42)의 기능으로 추정 엔진 토크[T_E]를 산출하는 것으로, 드로틀 밸브 열린 정도 ψ, 엔진 회전 속도 ω_E를 검출하는 드로틀 센서(20) 및 엔진 회전 속도(22)와 함께 엔진 토크 검출 수단을 구성하고 있다. 단계 S9는, 상기 클러치 결합 유압 계수 K 선정 회로(40)의 기능에 따라서 클러치 결합 유압 계수 K를 설정하는 것으로, 구체적으로는 제5도의 흐름도를 실행한다. 제5도의 단계 R1에서는, 상기 단계 S2에서 계시(시간 측정)를 개시한 경과시간 t가 일정시간 t₁이하인가 아닌가를 판단하고, 일정시간 t₁이하이면 단계 R2에서 클러치 결합 유압 계수 K로서 1보다 작은 K₁을 설정한다. 경과시간 t가 일정시간 t₁을 넘으면, 단계 R3에서 하한치 ω_EL1m을 산출함과 동시에, 단계 R4에서 엔진 회전 속도 ω_E가 하한치 ω_EL1m보다 큰가 아닌가를 판단하고, ω_Eω_EL1m이면 단계 R5에서 클러치 결합 유압 계수 K로서 1보다 큰 K₂를 설정하는 한편, ω_E≤ω_EL1m이면 단계 R6에서 클러치 결합 유압 계수 K로서 K₃즉 1을 설정한다. 상기 단계 R1을 실행하는 부분은 경과시간 판단 수단에 상당하고, 단계 R4를 실행하는 부분은 하한 속도 판단 수단에 상당한다.

제4도로 되돌아가서, 다음의 단계 S10은, 상기 목표 엔진 회전 가속도[Ω_E] 산출 회로(48)의 기능으로 목표 엔진 회전 가속도[Ω_E]를 산출하는 것으로 가속도 연산수단에 상당하고, 단계 S11은, 상기 가속도 편차 △Ω_E산출 회로(52)의 기능에서 가속도 편차 △Ω_E를 산출한다. 단계 S12는 기준 클러치 유압 Po 산출 회로(44)의 기능으로 기준 클러치 유압 Po를 산출하고, 단계 S13 및 S14는 유압 변화량 △Po 산출 회로(46)의 기능으로 유압 변화량 △Po를 산출함과 동시에 금회의 기준 클러치 유압 Po을 유압 Poo로서 기억한다. 단계 S15는, 상기 보정 유압 △P 산출 회로(54)의 기능에서 보정 유압 △P를 산출하고, 단계 S16은, 상기 목표 클러치 유압 P^*산출 회로(56)의 기능에서 목표 클러치 유압 P^*를 산출한다. 그리고, 단계 S17에서 클러치 유압 P_CL을 상기 목표 클러치 유압 P^*로 하기 위한 구동 신호를 클러치 액튜에이터(24)에 출력하고, 이것에 의해 클러치(12)는 목표 클러치 토크[T_CL]=K×[T_E]로 슬립 결합하게 된다.

상기 단계 S9, S12, S13, S14, S16, S17을 실행하는 부분은 클러치 액튜에이터(24)와 함께 슬립 제어 수단을 구성하고 있고, 클러치 결합 유압 계수 K로서 K₁을 선정한 경우는 제1슬립 제어 수단으로서 기능하고, 클러치 결합 유압 계수 K로서 K₂를 선정한 경우는 제2슬립 제어 수단으로서 기능하고, 클러치 결합 유압 계수 K로서 K₃를 선정한 경우는 제3슬립 제어 수단으로서 기능한다. 또한, 단계 S11, S15, S16을 실행하는 부분은 보정 수단에 상당한다.

여기서, 슬립 제어의 개시당초, 즉 경과시간 t이 일정 시간 t₁에 도달하기 까지는, 단계 R2에서 클러치 결합 유압 계수 K=K₁1로 되고 클러치(12)는 추정 엔진 토크[T_E]보다 작은 목표 클러치 토크[T_CL]=K₁×[T_E]에서 슬립 결합시켜진다. 이것에 의해, 엔진 토크 T_E의 쪽이 클러치 토크 T_CL보다 크게 되기 때문에, 클러치(12)의 슬립 결합에 개의치 않고 엔진회전 가속도 Ω_E는 양으로 엔진 회전 속도 ω_E는 상승시켜짐과 동시에, 엔진 토크 T_E의 일부 즉 클러치 토크 T_CL에 상당하는 토크가 클러치(12)를 통하여 자동변속기(14)의 입력축(30)에 전달되고, 이 토크에 의거하여 입력축(30)의 회전 속도 ω_i가 상승시켜진다. 클러치 결합 유압 계수 K₁은, 예를 들면 평탄지대 주행 등의 통상의 주행 상태에 있어서는, 엔진 회전 속도 ω_E를 상승시킴과 동시에 입력축 회전 속도 ω_i를 신속하게 높여서 엔진 회전 속도 ω_E에 도달시키도록, 엔진(10)이나 차량의 특성 등에 따라서 예를 들면 0.8 내지 0.9정도의 값이 미리 설정된다. 제6도는, 평탄지대 주행 등에서 엔진 회전 속도 ω_E및 입력축 회전 속도 ω_i가 함께 신속하게 상승시켜진 경우의 1예를 나타내는 타임 차트이다.

이와 같이, 본 실시예에서는 차량 발진시에 엔진 회전 속도 ω_E및 입력축 회전 속도 ω_i가 함께 상승시켜지도록 엔진 토크 T_E가 분배되기 때문에, 차량 발진시의 잘나가지 않는 느낌이나 위화감이 개선되어 발진 성능이 향상한다. 특히, 엔진 토크 T_E를 기준으로 하여 클러치 토크 T_CL을 제어하도록 되어 있기 때문에, 예를 들면, 엔진 회전 속도 ω_E가 소정의 가속도를 상승하도록 클러치(12)를 슬립 제어하는 경우에 비교하여, 엔진 회전 속도 ω_E및 입력축 회전 속도 ω_i를 균형있게 상승시킬 수 있는 것이다.

이것에 대하여, 클러치 토크 T_CL이 예를 들면 엔진 회전 속도 ω_E에 대하여 지수함수적으로 크게 되도록 제어한 경우, 엔진 토크 T_E보다도 클러치 토크 T_CL이 크게 되기 때문에, 제9도와 같이 엔진 회전 속도 ω_E가 일시적으로 저하하고, 클러치가 완전 결합된 후 재차 상승시켜지도록 되고, 잘나가지 않는 느낌이나 위화감을 생기게 함과 동시에 충분한 가속 성능이 얻어지지 않는다.

한편, 상기와 같이 엔진 토크 T_E보다 작은 클러치 토크 T_CL로 클러치(12)를 슬립 결합시키면, 예를 들면 오르막 비탈길등 주행 저항이 큰 경우에는 입력축 회전 속도 ω_i의 상승 속도가 지연되기 때문에, 슬립 제어가 오래걸리게 되어 발열 등에 의해 클러치 수명이 저하하거나, 엔진 회전 속도 ω_E만 상승하여 차속도 상승이 대단히 지연되는 등 발열 성능이 현저하게 악화하거나, 엔진 회전 속도 ω_E의 상승으로 엔진(10)이 오버런하거나 하는 등의 불합리를 일으킬 우려가 있지만, 본 실시예에서는 슬립 제어의 경과시간 t가 일정시간 t₁에 달하면, 단계 R5에서 클러치 결합 유압 계수 K=K₂1로 되고, 클러치(12)는 추정 엔진 토크[T_E] 보다 큰 목표 클러치 토크[T_CL]=K₂×[T_E]로 슬립 결합하게 된다. 이것에 의해, 엔진 토크 T_E보다 클러치 토크 T_CL의 쪽이 크게 되기 때문에, 클러치(12)를 통하여 입력축(30)으로 전달되는 토크가 증대하고, 이 입력축(30)의 회전 속도 ω_i가 신속하게 상승시키게 됨과 동시에, 엔진 회전 속도 ω_E는 저하한다. 클러치 결합 유압 계수 K=K₁에 의한 슬립 제어시에 엔진 회전 속도 ω_E는 어느정도 상승하고 있기 때문에, 엔진 회전 속도 ω_E의 저하에 수반하여 즉시 엔진 정지 등의 트러블이 생길 우려가 없다. 클러치 결합 유압 계수 K₂는, 예를 들면 오르막 비탈길등 주행 저항이 비교적 큰 주행 상태라도 입력축(30)의 회전 속도 ω_i가 신속하게 상승하게 되고, 서서히 저하하는 엔진 회전 속도 ω_E와 신속하게 일치하도록, 엔진(10)이나 차량의 특성 등에 따라서 예를 들면 1.1 내지 1.2정도의 값이 미리 설정된다. 제7도는, 이와 같이 클러치 결합 유압 계수 K가 K₁으로부터 K₂로 변환됨에 의해, 엔진 회전 속도 ω_E와 입력축 회전 속도 ω_i가 신속하게 일치시켜진 경우의 1예를 나타내는 타임차트이다.

이와 같이, 주행 저항이 비교적 큰 오르막 비탈길 등에서 클러치 결합 유압 계수 K=K₁에 의한 슬립 제어가 오래 걸리고, 경과 시간 t가 일정시간 t₁에 달한 경우에는, 클러치 결합 유압 계수 K를 1보다 큰 K₂로 변경하여 클러치 토크 T_CL을 엔진 토크 T_E보다도 크게 하고, 입력축 회전 속도 ω_i를 신속하게 상승시킴과 동시에 엔진 회전 속도 ω_E를 저하시켜, 클러치(12)를 가능한한 빨리 완전 결합시키도록 되어 있기 때문에, 오르막 비탈길 등에서의 차량 발진시의 잘나가지 않는 느낌이 완화되어 발진 성능이 향상함과 동시에 발열 등에 의한 클러치(12)의 수명 저하가 억제된다. 또한, 엔진 회전 속도 ω_E가 저하되면서 엔진(10)의 오버런도 회피된다.

또한, 본 실시예에서는 상기 클러치 결합 유압 계수 K=K₂에 의한 슬립 제어시에 엔진 회전 속도 ω_E가 하한치 ω_EL1m에 달하면, 단계 R6에서 클러치 결합 유압 계수 K=K₃=1로 되고, 클러치(12)는 추정 엔진 토크[T_E]와 동일한 크기의 목표 클러치 토크[T_CL]=K₃×[T_E]=[T_E]로 슬립 결합시켜준다. 이것에 의해, 엔진 토크 T_E와 클러치 토크 T_CL이 대략 동등하게 되기 때문에, 엔진 회전 가속도 Ω_E가 대략 0으로 되어 엔진 회전 속도 ω_E의 이것 이상의 저하가 방지되고, 예를 들면 급한 오르막 비탈길 등에서 주행 저항이 현저하게 크고, 상기 클러치 결합 유압 계수 K=K₂에 의한 슬립 제어라도 입력축 회전 속도 ω_i의 상승이 지연됨과 동시에 엔진 회전 속도 ω_E가 저하하기 계속하고, 엔진 회전이 불안정하게 되거나 정지하거나 하는 등의 엔진 트러블이 생기는 것이 회피된다. 제8도는 이와 같이 클러치 결합 유압 계수 K가 K₁으로부터 K₂, K₃로 변환된 경우의 1예를 나타내는 타임차트이다.

또한, 본 실시예에서는 실제의 엔진 회전 가속도 Ω_E와 목표 엔진 회전 가속도[Ω_E]와의 가속도 편차 △Ω_E에 따라서, 그 가속도 편차 △Ω_E가 없게 되도록 하는 보정 유압 △P를 구하고, 그 보정 유압 △P를 가산하여 목표 클러치 유압 P^*를 산출하도록 되어 있기 때문에, 예를 들면 상기 클러치 토크 계수 Cc에 오차가 포함되어 있는 경우라도, 상기 (4)식으로부터 명백하듯이 추정 엔진 토크[T_E] 및 클러치 결합 유압 계수 K에 의하여 정하는 엔진 회전 가속도[Ω_E]가 얻어지도록, 바꿔말하면 엔진 토크 T_E와 클러치 토크 T_CL과의 토크 차이[T_E-T_CL]이 (1-K)×[T_E]로 되도록 클러치 토크 T_CL이 제어된다. 즉, 클러치 토크 계수 Cc에 오차가 생기기 때문에, 실제의 클러치 토크 T_CL과 목표 클러치 토크[T_CL]=K×[T_E]와의 사이에 차이가 생기지만, 상기와 같이 토크 차이(T_E-T_CL)이 (1-K)×[T_E]로 되도록 클러치 토크 T_CL이 제어되면, 추정 엔진 토크[T_E]가 실제의 엔진 토크 T_E와 동일하여 있으면 실제의 클러치 토크 T_CL은 K×[T_E]=K×T_E로 되고, 목표 클러치 토크[T_CL]=K×[T_E]로 클러치(12)가 슬립 결합시켜지는 것이다.

또한, 추정 엔진 토크[T_E]에 대하여도, 높은 정밀도로 실제의 엔진 토크 T_E와 일치시키는 것은 곤란하고 다소의 오차를 가지는 것을 피할 수 없고, 예를 들면 추정 엔진 토크[T_E]가 오차 △T_E를 가지고 추정 엔진 토크[T_E]=T_E+△T_E를 가지고 추정 엔진 토크[T_E]=T_E+△T_E인 경우, 목표 클러치 토크[T_CL] 또는 실제의 클러치 토크 T_CL은 K×[T_E]=K×(T_E+△T_E)로 된다. 따라서, 희망하는 클러치 토크 K×T_E에 대하여 K×△T_E의 오차를 가지는 것으로 되지만, K≒1이기 때문에 오차 △T_E가 대략 그대로 클러치 토크 T_CL의 오차로 되고, 소망하는 엔진 회전 가속도 Ω_E나 입력축 회전 가속도 Ω_i가 얻어지지 않게 된다. 이것에 대하여, 실제의 엔진 회전 가속도 Ω_E가 목표 엔진 회전 가속도[Ω_E]와 일치하도록 클러치 토크 T_CL을 제어하는 본 실시예에 있어서는, 토크 차이(T_E-T_CL)=(1-K)×[T_E]=(1-K)×T_E(1-K)×△T_E에서, 실제의 클러치 토크 T_CL=K-T_E-(1-K)×△T_E로 되고, 희망하는 클러치 토크 K×T_E와의 오차는 (1-K)×△T_E이지만, K≒1이기 때문에 오차 △T_E의 영향은 거의 없다.

이와 같이, 실제의 엔진 회전 가속도 Ω_E가 목표 엔진 회전 가속도[Ω_E]와 일치하도록 클러치 토크 T_CL을 제어하는 본 실시예에 의하면, 클러치 토크 계수 Cc의 설정 오차나 경시 변화, 추정 엔진 토크[T_E]를 산출하는때의 오차에 개의치 않고 높은 제어 정밀도가 얻어지고, 클러치 결합 유압 계수 K에 따라서 항상 대략 정정한 클러치 토크 T_CL로 클러치(12)가 슬립 결합시켜지도록 되고, 엔진 토크 T_E가 희망하는대로 분배되어 엔진 회전 속도 ω_E및 입력축 회전 속도 ω_i가 각각 엔진 토크 T_E나 주행 저항 등에 따라서 희망하는대로 변화시켜진다.

이상, 본 발명의 1실시예를 도면에 의거하여 상세하게 설명했지만, 본 발명은 다른 형태로 실시할 수도 있다.

예를 들면, 상기 실시예에서는 단계 S13에서 기준 클러치 유압 Po의 변화량 △Po를 산출하고, 그 유압변화량 △Po를 현재의 목표 클러치 유압 P^*에 가산하여 새로운 목표 클러치 유압 P^*를 구하도록 되어 있지만, 기준 클러치 유압 Po를 그대로 목표 클러치 유압 P^*로 하는 것도 가능하며, 소정의 클러치 토크로 클러치(12)를 슬립 결합시키기 위한 목표 클러치 유압 P^*의 산출 방법은 적절히 선택 변경될 수 있다. 엔진 회전 가속도 Ω_E는 실질적으로 엔진 토크 T_E와 클러치 토크 T_CL과의 차이에 대응하기 위해, 기준 클러치 유압 Po를 구하는일 없이, 엔진 회전 가속도 Ω_E를 목표 엔진 회전 가속도[Ω_E]에 근접시키도록 클러치 유압 P_CL을 피이드백제어하도록 하여도 좋다.

또한, 상기 실시예의 클러치(12)는 유압 실린더에 의하여 결합시켜지는 마찰 클러치이지만, 전자 클러치 등 클러치 토크를 연속적으로 변화시키는 일이 가능한 각종의 클러치를 채용할 수 있다. 클러치 액튜에이터(24)에 대하여도, 클러치의 종류에 따라서 전동 모터등 각종의 수단을 사용하는 것이 가능하다.

또한, 상기 실시예에서는 단계 S6에서 P^*=P_max로서 클러치(12)를 완전 결합시키도록 되어 있지만, 추정 엔진 토크[T_E]에 따라서 그것보다도 큰 토크, 예를 들면 1.2×[T_E]가 얻어지도록 클러치 유압 P_CL을 제어하도록 하여도 좋다.

또한, 상기 실시예에서는 드로틀 밸브 열린 정도 ψ를 사용하여 하한치 ω_EL1m이나 추정 엔진 토크[T_E]를 구하도록 되어 있지만, 에어 플로우 미터(air floω meter)등의 흡입 공기량 검출 수단으로 흡입 공기량을 측정하여 이것 등의 하한치 ω_EL1m이나 추정 엔진 토크[T_E]를 구하도록 하여도 좋다. 또한, EGR(배기 가스 재순환 장치)의 작동 상태나 엔진 냉각 수온에 의한 엔진 프릭션(friction) 토크 변화에 의해 엔진 토크는 변화하고, 오일 펌프 구동 토크의 변동이나 에어콘, 교류 발전기(alternator) 등의 보조기기 구동 토크 변화 등에 의해, 엔진 회전 속도 상승 및 종동측 회전 부재의 회전 속도 상승에 기여하는 엔진 토크는 변화하기 때문에, 이것 등의 작동 상태도 고려하여 추정 엔진 토크[T_E]를 구하도록 하여도 좋다.

또한, 상기 실시예에서는 클러치 결합 유압 계수 K를 변경하는 것 만으로 공통의 슬립 제어 수단에 의해 제1슬립 제어 수단, 제2슬립 제어 수단, 제3슬립 제어 수단의 각 슬립 제어가 실행하도록 되어 있지만, 이것 등의 제1 내지 제3슬립 제어 수단을 따로따로 구성하는 것도 가능하다.

또한, 상기 실시예에서는 입력축(30)의 회전 속도 ω_i를 회전 속도 센서(34)에 의하여 검출하도록 되어 있지만, 출력축(32)의 회전 속도 ω_o나 차속도로부터 입력축 회전 속도 ω_i를 산출할 수도 있다.

또한, 상기 실시예에서는 유단의 자동 변속기(14)가 사용되고 있지만, 무단 변속기나 일정의 변속비로 감속하는 감속기, 혹은 운전자의 손에 의한 조작으로 변손단을 변환할 수 있는 수동 변속기 등이 사용되어도 좋다.

기타 하나 하나 예시는 하지 않았지만, 본 발명은 당업자의 지식에 의거하여 각종의 변경, 개량을 실시한 형태로 실시할 수가 있다.

Claims

엔진 출력을 전달, 차단하는 클러치를 차량 발진시에 슬립 결합시키는 차량용 클러치 제어 장치에 있어서, 엔진 토크를 검출하는 엔진 토크 검출 수단과, 상기 클러치의 종동측 회전 부재의 회전 속도가 상기 엔진의 회전 속도로 대략 도달했는가 아닌가를 판단하는 등속 회전 판단 수단과, 이 등속 회전 판단 수단에 의하여 상기 종동측 회전 부재의 회전 속도가 상기 엔진의 회전 속도에 대략 도달하는 취지의 판단이 이루어지기까지는, 클러치 토크가 상기 엔진 토크 보다 소정량 만큼 작은 값으로 되도록 상기 클러치를 슬립 결합시키는 제1슬립 제어 수단과, 상기 등속 회전 판단 수단에 의하여 상기 종동측 회전 부재의 회전 속도가 상기 엔진의 회전 속도에 대략 도달한 취지의 판단이 이루어진 경우에, 상기 클러치를 완전 결합시키는 완전 결합 제어 수단을 가지는 것을 특징으로 하는 차량용 클러치 제어 장치.
제1항에 있어서, 상기 제1슬립 제어 수단에 의한 슬립 제어 시간이 소정 시간을 경과했는가 아닌가를 판단하는 경과 시간 판단 수단과, 이 경과 시간 판단 수단에 의하여 상기 제1슬립 제어 수단에 의한 슬립 제어 시간이 상기 소정 시간을 경과한 취지의 판단이 이루어진 경우에, 클러치 토크가 상기 엔진 토크 보다 소정량 만큼 큰 값으로 되도록 상기 클러치를 슬립 결합시키는 제2슬립 제어 수단을 가지는 것을 특징으로 하는 차량용 클러치 제어 장치.
제2항에 있어서, 상기 제2슬립 제어 수단에 의한 슬립 제어시에 상기 엔진의 회전 속도가 소정의 하한치에 도달했는가 아닌가를 판단하는 하한 속도 판단 수단과, 이 하한 속도 판단 수단에 의하여 상기 엔진의 회전 속도가 상기 하한치에 도달한 취지의 판단이 이루어진 경우에, 클러치 토크가 상기 엔진 토크와 대략 동일한 값으로 되도록 상기 클러치를 슬립 결합시키는 제3슬립 제어 수단을 가지는 것을 특징으로 하는 차량용 클러치 제어 장치.
제1항 내지 제3항의 어느 한 항에 있어서, 상기 엔진 토크 및 상기 클러치 토크에 의거하여 목표 엔진 회전 가속도를 산출하는 가속도 연산 수단과, 실제의 엔진 회전 가속도를 검출하는 가속도 검출 수단과, 상기 목표 엔진 회전 가속도와 상기 실제의 엔진 회전 가속도의 편차에 따라서, 이 편차가 없게 되도록 상기 클러치를 슬립 결합시키는 때의 구동력을 보정하는 보정 수단을 가지는 것을 특징으로 하는 차량용 클러치 제어 장치.