CN104039621B - 混合动力车辆用自动变速器的控制装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供混合动力车辆用自动变速器的控制装置。控制部(1)在通过拖曳判定单元(51)根据在EV行驶中由电动油泵对离合器(C-1)的解除油室供给的油量不足而判定出该离合器(C-1)发生拖曳的条件成立的情况下,通过拖曳消除控制单元(52)指示内燃发动机(2)的启动来旋转驱动机械式油泵。在离合器(C-1)发生拖曳时,对离合器(C-1)的解除油室供给来自机械式油泵的大量的油,来防止离合器(C-1)中的拖曳的发生。由此,与利用大型的电动油泵来防止拖曳的发生的情况相比,可实现电动油泵的小型化。
Description
技术领域
本发明涉及例如被搭载于混合动力车辆的自动变速器的控制装置,详细而言,涉及在EV行驶中控制为空档状态,并且利用电动油泵对摩擦接合构件供给润滑油的混合动力车辆用自动变速器的控制装置。
背景技术
近年来,为了实现车辆的燃油利用率提高等,开展了各种混合动力车辆的开发,在这样的混合动力车辆中,有具备在混合动力行驶中、发动机行驶中使内燃发动机的旋转变速的自动变速器的车辆(参照专利文献1)。
在如专利文献1那样具备自动变速器的混合动力车辆中,提出了在停止内燃发动机而仅通过电动发电机(以下简称为“电机”)的驱动力实现的EV行驶中,在判断低速档(例如前进1档~前进3档)的状态下将第一离合器(C-1)接合,在判断高速档(例如前进4档~前进6档)的状态下将第一离合器(C-1)释放,使自动变速器为空档状态的方案。
而且,在如上述那样的混合动力车辆的自动变速器中,为了在EV行驶中牵动自动变速器内的输出侧(车轮侧)的部件,对电动油泵进行驱动来向自动变速器内供给润滑油。
专利文献1:日本特开2010-223399号公报
然而,当在EV行驶中牵动自动变速器内的离合器的液压伺服器时,有可能发生不希望的离合器的拖曳。具体而言,可举出车辆从停车的状态以EV行驶突然加速的情况。在车辆的停止中,液压伺服器的工作油室的液压在硬件结构上被保持为规定压,但用于解除工作油室的离心液压的解除油室的润滑油因自动变速器内的旋转停止而脱落。在从该状态通过EV行驶突然加速的情况下,若从电动油泵供给的润滑油量为少量,则存在针对解除油室的润滑油的填充不充分,由于工作油室与解除油室的离心液压的偏差,活塞被移动驱动而按压摩擦板,发生不希望的离合器的拖曳,有可能给该离合器的耐老化性带来负面影响。
为了防止这样的EV行驶中的所不希望的离合器的拖曳,也可考虑使电动油泵大型化,能够对解除油室大量供给润滑油,但电动油泵的大型化不仅妨碍车辆搭载性提高,而且由于大型的电动油泵昂贵,所以存在妨碍成本降低的问题。
发明内容
鉴于此,本发明的目的在于,提供一种能够实现对EV行驶中的摩擦接合构件的拖曳进行防止,并且实现电动油泵的小型化,由此可实现车辆搭载性的提高、成本降低的混合动力车辆用自动变速器的控制装置。
本发明(例如参照图1~图7)提供一种混合动力车辆用自动变速器的控制装置(1),被用于混合动力车辆(100),该混合动力车辆(100)在内燃发动机(2)与驱动轮(80fl、80fr)之间的动力传递路径(L)具有自动变速器(10),该自动变速器(10)具备利用来自被该内燃发动机(2)驱动的机械式油泵(31)的油来工作的摩擦接合构件(C-1、C-2、C-3、B-1、B-2),并且能够进行将上述内燃发动机(2)停止而仅通过旋转电机(20)来对驱动轮(80rl、80rr)进行驱动的EV行驶,其特征在于,具备:
电动油泵控制单元(45),其驱动对上述摩擦接合构件(例如C-1)供给油的电动油泵(32);
空档控制单元(46),其在上述EV行驶中,对上述摩擦接合构件(C-1、C-2、C-3、B-1、B-2)进行释放控制来使上述自动变速器(10)为空档状态;
拖曳判定单元(51),其在从上述混合动力车辆停车的状态开始的上述EV行驶中,根据由上述电动油泵(32)对上述摩擦接合构件(例如C-1)的解除油室(115)供给的油量不足,判定为上述摩擦接合构件(例如C-1)发生拖曳的条件(例如TAc、TBc、TCc)成立;以及
拖曳消除控制单元(52),其在通过上述拖曳判定单元(51)判定出上述发生拖曳的条件成立的情况下,指示上述内燃发动机(2)的启动来旋转驱动上述机械式油泵(31)。
由此,当通过拖曳判定单元根据在EV行驶中利用电动油泵对摩擦接合构件的解除油室供给的油量不足而判定出该摩擦接合构件发生拖曳的条件成立时,由于拖曳消除控制单元指示内燃发动机的启动来旋转驱动机械式油泵,所以在摩擦接合构件发生拖曳时(预测发生时),能够对摩擦接合构件的解除油室供给来自机械式油泵的大量的油,可防止摩擦接合构件中的拖曳的发生。由于这样能够防止拖曳的发生,所以与利用大型的电动油泵来防止拖曳的发生的情况相比,可实现电动油泵的小型化,并能够实现车辆搭载性的提高、成本降低。
另外,本发明(例如参照图4~图6)具备:经过时间测量单元(41),其测量从上述混合动力车辆停车的状态起开始上述EV行驶之后的经过时间(t);以及
车速检测单元(42),其检测上述混合动力车辆(100)的车速(V),
上述发生拖曳的条件被设定成上述经过时间(t)越短、且上述车速(V)越高则越容易成立。
由此,由于发生拖曳的条件被设定成从开始EV行驶起的经过时间越短、且车速越高则越容易成立,所以能够根据电动油泵的摩擦接合构件的解除油室的油的供给量,高精度地判定摩擦接合构件的拖曳的发生(的预测)。由此,能够防止不必要的内燃发动机的启动,并且能够在摩擦接合构件发生拖曳时(预测发生时)恰当地防止摩擦接合构件中的拖曳的发生。
并且,本发明(例如参照图4~图6)的特征在于,具备油温检测单元(43),其检测油温(T),
上述发生拖曳的条件被设定成上述油温(T)越低,越容易成立。
由此,由于以油温越低,越容易成立的方式来设定发生拖曳的条件,所以能够根据因油温而变化的电动油泵对摩擦接合构件的解除油室的油的供给量,高精度地判定摩擦接合构件的拖曳的发生(的预测)。由此,能够防止不必要的内燃发动机的启动,并且能够在摩擦接合构件发生拖曳时(预测发生时)恰当地防止摩擦接合构件中的拖曳的发生。
另外,本发明(例如参照图6)的特征在于,上述发生拖曳的条件被设定成包含从启动上述内燃发动机(2)开始到达到空转转速的时间作为安全余量(M)。
由此,由于发生拖曳的条件被设定为包含从启动内燃发动机开始到达到空转转速的时间作为安全余量,所以能够在摩擦接合构件发生拖曳之前,结束内燃发动机的启动,能够可靠地防止摩擦接合构件中的拖曳的发生。
另外,本发明(例如参照图4~图6)的特征在于,具备:异常判定单元(45a),其对上述电动油泵(32)发生了异常进行判定;以及
计时停止单元(41a),其在通过上述异常判定单元(45a)判定了上述电动油泵(32)的异常发生的期间,停止由上述经过时间测量单元(41)进行的经过时间的测量。
由此,由于在电动油泵发生异常而有可能在EV行驶中不能通过电动油泵对摩擦接合构件的解除油室供给油的期间,停止经过时间的测量,所以能够考虑电动油泵的异常发生时间来使该摩擦接合构件发生拖曳的条件成立,即使电动油泵发生了异常也能够可靠地防止摩擦接合构件中的拖曳的发生。
另外,本发明(例如参照图4~图6)的特征在于,上述异常判定单元(45a)每隔规定时间间隔对上述电动油泵(32)的异常发生进行判定,
具备故障判定单元(45b),其对由上述异常判定单元(45a)执行的上述异常发生的判定的次数(N)进行计数,在超过规定次数(α)时,判定为上述电动油泵(32)发生了故障,并指示上述内燃发动机(2)的启动来旋转驱动上述机械式油泵(31)。
由此,由于若电动油泵的异常发生的判定次数超过规定次数而判定为电动油泵发生了故障,则指示内燃发动机的启动来旋转驱动机械式油泵,所以若电动油泵发生故障则能够可靠地驱动机械式油泵而可靠地防止摩擦接合构件中的拖曳的发生。
而且,本发明(例如参照图4~图6)的特征在于,具备消除结束控制单元(53),其从由上述拖曳消除控制单元(52)指示上述内燃发动机(2)的启动起在规定时间后将上述内燃发动机(2)的驱动状态解除。
由此,由于消除结束控制单元从由拖曳消除控制单元指示内燃发动机的启动起在规定时间后将内燃发动机的驱动状态解除,所以能够防止在摩擦接合构件的解除油室被油充满后徒然地驱动内燃发动机。
其中,上述括号内的符号是用于与附图对照的标记,这是为了便于容易地进行发明的理解,不对技术方案的结构带来任何影响。
附图说明
图1是表示能够应用本发明的混合动力车辆的示意图。
图2是表示本混合动力车辆用自动变速器的示意剖视图。
图3是表示本混合动力车辆用自动变速器的接合表。
图4是表示混合动力车辆用自动变速器的控制装置的框图。
图5是表示拖曳消除控制的流程图。
图6是表示拖曳条件映射的图。
图7是行星齿轮单元中的速度线图。
具体实施方式
以下,根据图1~图7对本发明的实施方式进行说明。首先,根据图1,对能够提供本发明的混合动力车辆的一个例子进行说明。
如图1所示,本实施方式涉及的混合动力车辆100是后置电机式混合动力车辆,构成为在前方侧搭载内燃发动机(E/G)2,并在该内燃发动机2与前侧的左右车轮(驱动轮)80fl、80fr之间的传递路径上搭载了混合动力车辆用自动变速器(以下简称为“自动变速器”)10的所谓FF(前置发动机、前轮驱动)型的车辆,并且构成为具备与后侧的左右车轮(驱动轮)80rl、80rr驱动连结的后置电机(Rear Motor)(旋转电机)20,即能够在发动机行驶时进行前轮驱动,在EV行驶时进行后轮驱动,在混合动力行驶时进行四轮驱动。
详细而言,内燃发动机2上连接有带式集成型起动发电机(BeltIntegrated Starter Generator)3A,将该内燃发动机2构成为启动自如。通过从高电压电池(Hi-V Battery)24经由逆变器(Inverter)23对带式集成型起动发电机(BISG)3A供给电力,能够以高输出启动内燃发动机2,并且构成为在内燃发动机2的启动中(驱动中)也能够进行对高电压电池24的充电。
一方的起动装置(Starter)3B是由一般的低电压电池(Lo-VBattery)26(所谓的12V型电源)驱动的起动装置。在本混合动力车辆100中,在常温(例如0度以上)下使用带式集成型起动发电机(BISG)3A将内燃发动机2的转速上升到比空转转速高的转速后进行该内燃发动机2的点火,在低温时(例如小于0度)使用起动装置3B进行内燃发动机2的通常启动。
上述内燃发动机2上连接有后面详述的自动变速器10。自动变速器10大致具有变矩器(T/C)4、自动变速机构(T/M)5、液压控制装置(V/B)6等而构成,内燃发动机2与变矩器4驱动连结。该变矩器4与自动变速机构(T/M)5驱动连结,详细内容如后述那样,该自动变速机构5经由差动装置D(参照图2)与左右车轴81l、81r连接,并与前侧的左右车轮80fl、80fr驱动连结。
另外,对该自动变速机构5附设有后述的用于对摩擦接合构件(离合器、制动器)进行液压控制的液压控制装置(V/B)6,该液压控制装置6基于来自控制部(TCU:Transmission Control Unit)(混合动力车辆用自动变速器的控制装置)1的电子指示,来电子控制内置的电磁阀等。另外,详细内容如后述那样,对液压控制装置6附设有被与内燃发动机2独立地驱动的电动油泵32,构成为能够从该电动油泵32对液压控制装置6供给液压。
其中,使用低电压电池26的电力来驱动电动油泵32、控制部1。该低电压电池26构成为经由DC/DC转换器(降压电路)25与高电压电池24连接,由该高电压电池24供给电力。
另一方面,上述后置电机20经由逆变器23与高电压电池24连接,构成为牵引/再生自如。该后置电机20经由电机断开离合器C-M与齿轮箱(Gear Box)21驱动连结。在齿轮箱21中内置有省略了图示的规定减速比的减速齿轮机构以及差动装置,当电机断开离合器C-M接合时,利用齿轮箱21的减速齿轮机构对该后置电机20的旋转进行减速,并且利用差动装置吸收左右车轴82l、82r的转速差,并传递至后侧的左右车轮80rl、80rr。
接着,根据图2对自动变速器10的结构进行说明。本自动变速器10被配置在内燃发动机2(参照图1)与前侧的左右车轮80fl、80fr之间的动力传递路径L上,具有能够与内燃发动机2的曲轴连接的自动变速器的输入轴8,并且以该输入轴8的轴向为中心具备上述的变矩器4和自动变速机构5。
变矩器4具有与自动变速器10的输入轴8连接的泵轮4a、经由工作流体传递该泵轮4a的旋转的涡轮4b、以及对从涡轮4b返回到泵轮4a的油进行整流且产生转矩增大作用的定子4c,并且该涡轮4b与和上述输入轴8配设在同轴上的上述自动变速机构5的输入轴12连接。另外,该变矩器4具备锁止离合器7,若使该锁止离合器7接合,则上述自动变速器10的输入轴8的旋转直接传递至自动变速机构5的输入轴12。
其中,定子4c构成为在与泵轮4a的旋转相比涡轮4b的旋转较低的状态下,通过单向离合器F固定旋转,受到油的流动的反作用力而产生转矩增大作用,若成为涡轮4b的旋转高的状态则空转,使得油的流动不作用于负方向。
另外,对泵轮4a而言,其自动变速机构5侧的驱动轴4d与被配设在固定于变速箱体9的隔壁9a内的机械式油泵31的驱动齿轮31a驱动连结,驱动齿轮31a在和与其啮合的从动齿轮31b之间形成伸缩空间,当驱动旋转时从未图示的吸入口吸入油并且将油压缩向未图示的排出口排出。即,机械式油泵31经由输入轴8以连动的方式与内燃发动机2驱动连结。而且,在通过内燃发动机2的驱动力实现的行驶中,该机械式油泵31对液压控制装置6供给用于使后述的摩擦接合构件(离合器C-1、C-2、C-3、B-1、B-2)工作的油。
在上述自动变速机构5中,在输入轴12上具备行星齿轮SP以及行星齿轮单元PU。上述行星齿轮SP是具备太阳轮S1、行星架CR1、以及齿圈R1,且在该行星架CR1具有与太阳轮S1以及齿圈R1啮合的小齿轮P1的所谓单小齿轮式行星齿轮。
另外,该行星齿轮单元PU是具有太阳轮S2、太阳轮S3、行星架CR2、以及齿圈R2作为4个旋转构件,且在该行星架CR2以相互啮合的形式具有与太阳轮S2以及齿圈R2啮合的宽齿轮PL、和与太阳轮S3啮合的窄齿轮PS的所谓拉维奈尔赫型行星齿轮。
上述行星齿轮SP的太阳轮S1与一体固定于变速箱体9的隔壁9a的毂(boss)部连接而将旋转固定。另外,上述齿圈R1与上述输入轴12的旋转成为相同旋转(以下称为“输入旋转”。)。并且,上述行星架CR1通过该被固定的太阳轮S1和该输入旋转的齿圈R1,成为输入旋转被减速的减速旋转,并且与离合器(摩擦接合构件)C-1以及离合器(摩擦接合构件)C-3连接。
上述行星齿轮单元PU的太阳轮S2与由带式制动器构成的制动器(摩擦接合构件)B-1连接而相对于变速箱体9成为固定自如,并且与上述离合器C-3连接,经由该离合器C-3,上述行星架CR1的减速旋转成为输入自如。另外,上述太阳轮S3与离合器C-1连接,上述行星架CR1的减速旋转成为输入自如。
并且,上述行星架CR2与被输入输入轴12的旋转的离合器(摩擦接合构件)C-2连接,经由该离合器C-2,输入旋转成为输入自如,另外,与单向离合器F-1以及制动器(摩擦接合构件)B-2连接,经由该单向离合器F-1对变速箱体限制一个方向的旋转,并且经由该制动器B-2,旋转成为固定自如。而且,上述齿圈R2与反转齿轮11连接,该反转齿轮11经由副轴15、差动装置D与车轮80fl、80fr连接。
另外,上述离合器C-1具有摩擦板111、以及使该摩擦板111接合/释放的液压伺服器110而构成。液压伺服器110具有在内部形成有缸体部的离合器鼓112、与该离合器鼓112的缸体部对置配置并且被配置成相对于该离合器鼓112轴向移动自如的活塞113、通过弹性挡环119被配置为相对于离合器鼓112不能轴向移动的复位板117、以及被压缩设置在该活塞113和复位板117之间的回弹弹簧116而构成,在离合器鼓112的缸体部与活塞113之间形成有工作油室114,并且在活塞113与复位板117之间形成有用于解除离心液压的解除油室115。
其中,由于使离合器C-3接合/释放的液压伺服器130、使离合器C-2接合/释放的液压伺服器120是与上述离合器C-1的液压伺服器110相同的结构,所以省略其说明。另外,由于使制动器B-2接合/释放的液压伺服器150除了未形成有解除油室的部分以外,是与上述离合器C-1的液压伺服器110相同的结构,所以省略其说明。作为带式制动器的制动器B-1的液压伺服器虽然省略了图示,但被配置在离合器鼓132的外周侧,且构成为在该离合器鼓132的鼓部分自由缠绕(紧固)带式制动器。
如以上那样构成的混合动力车辆100在使用了内燃发动机2的驱动力的发动机行驶中,处于图1所示的电机断开离合器C-M被释放,后置电机20与车轮80rl、80rr断开的状态。而且,在自动变速器10中,通过利用控制部1根据车速、加速器开度判断最佳的变速挡,来电子控制液压控制装置6,以基于该变速判断形成的前进1档~前进6档以及倒档来使内燃发动机2的驱动力变速,向车轮80fl、80fr传递该内燃发动机2的驱动力。其中,如图3所示的工作表那样,自动变速器10的前进1档~前进6档以及倒档通过各液压伺服器110、120、130、150等动作(即,被供给至各液压伺服器的工作油室的接合压的供给状态)来实现使各离合器C-1~C-3、制动器B-1~B-2、单向离合器F-1工作(接合控制)。
另外,在从上述发动机行驶模式移至混合动力行驶时,图1所示的电机断开离合器C-M接合,后置电机20与车轮80rl、80rr驱动连结。由此,除了上述内燃发动机2的驱动力以外,基于加速器开度(驾驶员的驱动力请求),适当地辅助或者再生后置电机20的驱动力,即使用内燃发动机2的驱动力和后置电机20的驱动力来使混合动力车辆100行驶。
此外,在通过上述内燃发动机2的驱动力进行的发动机行驶模式时的加速时等,也可以释放电机断开离合器C-M,使后置电机20与车轮80rl、80rr断开而不成为行驶阻力。另外,即使在发动机行驶时,当减速时接合电机断开离合器C-M,通过后置电机20执行再生制动也有利于燃油利用率提高。
而且,在EV行驶时,图1所示的电机断开离合器C-M被接合,使后置电机20与车轮80rl、80rr驱动连结,并且内燃发动机2停止且通过由后述的空档控制单元46(参照图4)进行的液压控制装置6的控制对自动变速器10中的各离合器C-2~C-3、制动器B-1~B-2进行释放控制,该自动变速器10成为能够空转的空转状态(空档状态)。由此,基于加速器开度(驾驶员的驱动力请求)后置电机20的驱动力适当地牵引或者再生,即仅使用后置电机20的驱动力来使混合动力车辆100行驶。
在该EV行驶中,自动变速机构5的与车轮80fl、80fr驱动连结的部件(例如差动装置D、副轴15、反转齿轮11、行星齿轮单元PU的各齿轮等)被牵动,并且通过内燃发动机2的停止使机械式油泵31停止。因此,在EV行驶中,通过被后述的电动油泵控制单元45(参照图4)的控制驱动的电动油泵32,来进行对自动变速机构5的润滑部位、各液压伺服器110、120、130的解除油室(115等)供给润滑油。
在本混合动力车辆100中,在EV行驶中与专利文献1(日本特开2010-223399号公报)相同,在控制部(TCU)1基于例如车速、加速器开度判断为与前进1档到前进3档相当的行驶状态下,进行作为从EV行驶向混合动力行驶的转移准备的离合器C-1的接合控制。即使在该EV行驶中接合了离合器C-1,自动变速机构5也是牵引状态且是与发动机制动时相同的状态,由于上述单向离合器F-1空转,所以被控制为能够空转状态。这样,用于对离合器C-1进行接合控制的液压也通过电动油泵32来产生。
另一方面,在EV行驶中,在控制部1基于例如车速、加速器开度判断为与前进4档到前进6档相当的行驶状态下,出于防止高速行驶中的各离合器、制动器的拖曳的目的,以对离合器C-1、离合器C-2、离合器C-3、制动器B-1、制动器B-2进行释放控制的方式进行指示,进行控制,以使自动变速机构5成为空档状态。此外,EV行驶中的离合器C-1的控制也可以取代上述的变速挡的判断而根据车速的判断来切换接合控制以及释放控制。
在该空档状态下,由于上述制动器B-1在作为带式制动器的特性上被配设成包围离合器鼓132的周围,所以具有在高速旋转时容易被离合器鼓132的鼓部分拖曳的特征。若制动器B-1被拖曳,则如图7所示的速度线图那样,相对于与车轮80fl、80fr的旋转连动的齿圈R2的旋转状态,太阳轮S2的旋转如箭头所示成为在停止方向受到阻力的形式。于是,太阳轮S3如箭头所示被向旋转上升的方向牵动。
若太阳轮S3旋转,则如图2所示,与该太阳轮S3驱动连结的离合器鼓112被牵动,即离合器C-1(摩擦接合构件)的液压伺服器110被牵动,其工作油室114以及解除油室115也被牵动。因此,车速V越高,则工作油室114以及解除油室115的旋转越被设为高速。
这里,在离合器C-1是释放状态的情况下,即使如上述那样,工作油室114以及解除油室115成为旋转状态,如果解除油室115中充满油,则一般被工作油充满的工作油室114与离心液压也相互平衡,活塞113不会发生任何移动。然而,例如若在EV行驶中车辆100处于停车状态,则由于大气开放的解除油室115的油未受离心力作用,所以比复位板117和离合器鼓112的缝隙靠上部(特别是比输入轴12靠上方侧)的油脱落。
这样漏掉了一半以上的油的解除油室115以基于由电动油泵32产生的液压供给的润滑油量被缓缓填满,但在利用后置电机20的驱动力进行了突然加速的情况下等,若对解除油室115供给的油量不足,在解除油室115被填满之前成为高转速,则有时产生因工作油室114以及解除油室115的离心液压的差压,活塞113被向按压摩擦板111的方向按压驱动的状况。
其中,在这样的解除油室115的油来不及填充的情况下,从停车状态后的EV行驶开始起的经过时间越短,油的填充越来不及,越容易发生离合器C-1的拖曳。另外,由于油温越低,润滑油的流动越差,所以油的填充来不及,容易发生离合器C-1的拖曳。而且,由于车速V越高,液压伺服器110越成为高转速,所以工作油室114以及解除油室115的离心液压的差压增大,容易发生离合器C-1的拖曳。
以下,根据图4~图6对防止这样的离合器C-1的拖曳的发生的拖曳消除控制、以及进行该控制的控制部1的结构进行说明。
如图4所示,控制部(TCU)1具备:具有计时停止单元41a的经过时间测量单元41、车速检测单元42、油温检测单元43、具有异常判定单元45a以及故障判定单元45b的电动油泵控制单元45、空档控制单元46、拖曳条件映射55、拖曳判定单元51、拖曳消除控制单元52、消除结束控制单元53等而构成,另外,该控制部1上连接有检测反转齿轮11(或者副轴15)的转速的输出轴旋转(车速)传感器61、以及例如被配置在液压控制装置6内来检测油温的油温传感器62。
如图5所示,若例如点火开始则控制部1开始本发明涉及的拖曳消除控制(S1),首先判定是否是EV行驶(EV模式)(S2)。在不是EV行驶的情况下(S2的否)、即是发动机行驶、混合动力行驶的情况下,由于内燃发动机2被驱动,所以上述机械式油泵31被旋转驱动,针对上述解除油室115的润滑油的供给充分,因此不进行本拖曳消除控制,直接结束(S12)。
另外,在是EV行驶的情况下(S2的是),判定离合器C-1是否是释放中(S3)。如上述那样在通常的EV行驶中,由于例如在判断出前进1档到前进3档的情况下,离合器C-1被接合控制(S3的否),所以不进行本拖曳消除控制,直接结束(S12)。
另一方面,在例如油温是比规定温度(例如0度)低的低油温时等,控制部1例如即使判断出从前进1档到前进3档也不接合离合器C-1而直接进行释放控制。在这样的情况下,由于离合器C-1是释放中(S3的是),所以进入步骤S4,从混合动力车辆100停止的状态待机到开始EV行驶为止(S4的否)。若基于输出轴旋转(车速)传感器61的检测信号来检测混合动力车辆100的车速V的车速检测单元42检测出车速V不是0,则判定为开始EV行驶(S4的是),经过时间测量单元41开始测量经过时间(S5)。即,经过时间测量单元41测量从EV行驶的开始起的经过时间。
接下来,若是EV行驶中则应该是通过电动油泵控制单元45对电动油泵32进行驱动的过程中,通过异常判定单元45a判定电动油泵32是否发生异常(S6)。其中,电动油泵32是否发生异常例如通过在电动油泵32所具备的计算机中安装的驱动器的功能,基于从该驱动器输出错误信号而判定为异常,基于输出正常信号而判定为正常(不异常)。若该驱动器基于针对电动油泵32的电流值、电压值的变化等,判定为旋转是锁定状态或处于空转状态,则输出错误信号。
当在上述步骤S6中通过异常判定单元45a判定为电动油泵32未发生异常时(S6的否),进入步骤S7,保持原样地继续由经过时间测量单元41对从EV行驶开始起的经过时间的测量。
另一方面,当在上述步骤S6中通过异常判定单元45a判定出电动油泵32发生了异常时(S6的是),首先,故障判定单元45b对计数N增加1个计数成为N+1来作为判定出电动油泵32的异常发生的次数(S8),并判定该计数N是否超过规定次数α(规定次数α以上)(S9)。这里,在判定出电动油泵32的异常发生的次数即计数N小于规定次数α的情况下(S9的否),暂时停止在上述步骤S5中开始的从EV行驶的开始起的经过时间的测量(S10)。
接下来,油温检测单元43基于油温传感器62的检测信号来检测润滑油的油温T(S11),并且,上述车速检测单元42检测车速V(S12),并进入步骤S13。
然后,在步骤S13中,拖曳判定单元51基于在上述步骤S5中开始测量的经过计时器的“经过时间t”(也包括在步骤S10中经过计时器停止的情况)、在上述步骤S6中检测出的“油温T”、在上述步骤S7中检测出的“车速V”,并参照拖曳条件映射55,来判定发生拖曳的条件是否成立。
如图6所示,上述拖曳条件映射55以由上述的经过时间测量单元41测量的经过计时器的“经过时间t”越短、由车速检测单元42检测出的“车速V”越高、由油温检测单元43检测出的“油温T”越低(油温TA>油温TB>油温TC),则发生拖曳的条件越成立的方式,记录有例如与油温TA、TB、TC对应的拖曳开始分界线。即,若基于“经过时间t”、“车速V”、“油温T”的拖曳条件映射55上的位置位于比与这些油温TA、TB、TC对应的拖曳开始分界线靠图中上方且左方侧,则拖曳条件成立。
换言之,由于如上所述,从EV行驶开始起的经过时间越短,电动油泵32的油的填充越来不及而容易产生离合器C-1的拖曳,另外,油温越低,润滑油的流动越差,油的填充越来不及而容易产生离合器C-1的拖曳,并且,车速V越高,液压伺服器110越为高转速,所以工作油室114以及解除油室115的离心液压的差压变大,容易发生离合器C-1的拖曳,所以设定作为这样的发生拖曳的条件的与油温TA、TB、TC对应的拖曳开始分界线。
其中,在步骤S10中停止了经过计时器的情况下,“经过时间t”实际上不是从开始EV行驶起的经过时间,由于没有加上电动油泵32发生异常而不无法从该电动油泵32向离合器C-1的解除油室115供给油的时间,所以可以说是通过电动油泵32对离合器C-1的解除油室115供给油的累积时间。
位于比与上述油温TA、TB、TC对应的拖曳开始分界线靠图中上方且左方侧的范围是离合器C-1的解除油室115的油量不足而实际发生拖曳的分界线,若在实际离合器C-1发生拖曳之后驱动机械式油泵31向解除油室115供给油,则由于在该期间成为离合器C-1发生了拖曳的状态,所以优选在基于“经过时间t”、“车速V”、“油温T”的位置进入该拖曳开始分界线的范围内之前,开始详细内容将后述的拖曳消除控制。
鉴于此,在本拖曳条件映射55中,对与上述油温TA、TB、TC对应的拖曳开始分界线,分别设定有包含用于利用带式集成型起动发电机3A使内燃发动机2上升到空转转速的安全余量M的发动机启动分界线TAc、TBc、TCc。在本实施方式中,拖曳判定单元51将该发动机启动分界线TAc、TBc、TCc判定为“预测发生拖曳的条件成立”。
此外,在图6所示的拖曳条件映射55中,对记录有与3个阶段的油温TA、TB、TC对应的拖曳开始分界线、包含安全余量M的3个阶段的发动机启动分界线TAc、TBc、TCc的内容进行了说明,但在是油温TA与油温TB之间的油温、油温TB与油温TC之间的油温等情况下,优选以适当地对这些分界线进行了线性插值后的值判定为拖曳产生的条件成立。
另外,当在图6所示的拖曳条件映射55中是比油温TA高的油温时,由于不会成为由电动油泵32实现的润滑油对解除油室115的供给量相对于由后置电机20实现的混合动力车辆100的加速性能不足的状况,所以在是比油温TA高的油温的情况下,可作为不发生拖曳来处理,无需将条件记录到拖曳条件映射55。
另外,相反,当在图6所示的拖曳条件映射55中是比油温TC低的油温时,由于不管经过时间t为多少,都预测为在电动油泵32所产生的压力下,几乎不对解除油室115供给润滑油,所以可以以成为比一定的车速V高的车速的情况为成立条件,来判定发生拖曳。
如上所述,拖曳判定单元51参照拖曳条件映射55来判定拖曳发生条件的成立,在拖曳发生条件不成立的情况下(S13的否),如图5所示,再次返回到步骤S6。从该步骤S6到步骤S13的程序被以规定时间间隔进行,即每隔规定时间间隔进行步骤S6中的电动油泵32的异常发生的判定。
然后,当在步骤S6中未判定电动油泵32的异常发生的情况下(S6的否),继续经过计时器的测量(或者在上一次的步骤S10中停止了经过计时器的测量的情况下,重新开始经过计时器的测量)(S7),再次在步骤S11、S12中重新检测(重新获取)油温T以及车速V。
另一方面,当在步骤S6中判定为电动油泵32的异常发生的情况下(S6的是),将上述计数N增加1个计数(S8),若该计数N小于规定次数α(S9的否),则继续将经过计时器的测量设为停止状态(S10)。由此,计时停止单元41a在通过异常判定单元45a判定电动油泵32的异常发生的期间,停止由经过时间测量单元41进行的经过时间的测量。
另外,在反复进行该步骤S6到步骤S13的程序的期间,由于是上述计数N超过规定次数α的情况(S9的是)、即是确定了电动油泵32的故障的状态,所以不能够从电动油泵32向离合器C-1的解除油室115供给油,若没有由机械式油泵31实现的油的供给则发生离合器C-1的拖曳的可能性较高。另外,由于除了离合器C-1的拖曳的问题之外,也有可能发生润滑油对各部位的供给不足的问题、液压控制变得不能控制的问题,所以该情况下,直接进入步骤S14。其中,该情况下,优选在后述的步骤S17中不进行内燃发动机2的停止,继续进行由机械式油泵31实现的油的供给。
另一方面,在反复进行上述步骤S6到步骤S13的程序的期间,在拖曳判定单元51判定出拖曳发生条件的成立(包括预测上述拖曳的发生的条件成立)的情况下(S13的是),如图4所示,由拖曳消除控制单元52对带式集成型起动发电机3A进行指示来启动内燃发动机2(S14)。由此,与内燃发动机2连动的机械式油泵31(参照图2)被旋转驱动,在液压控制装置6中产生比电动油泵32的驱动时大的润滑油压,对解除油室115大量供给润滑油来对该解除油室115迅速地填充油。
若如此启动内燃发动机2,则消除结束控制单元53开始启动计时器的测量(S15)、即开始测量驱动内燃发动机2的时间。然后,该消除结束控制单元53待机到启动计时器成为规定时间以上为止(S16的否),若成为规定时间以上(S16的是),则以停止内燃发动机2的燃料喷射的方式进行指示来解除该内燃发动机2的驱动状态(S17),通过以上步骤完成本拖曳消除控制(S18)。其中,该规定时间(启动计时器)是到解除油室115通过机械式油泵31的驱动被充分填充为止的时间,为数秒左右(例如2~3秒左右)。
此外,步骤S17的内燃发动机2的驱动状态的解除也可以取代上述的停止燃料喷射的指示而将允许内燃发动机2的停止的状态信号发送至内燃发动机2,在内燃发动机2中判断停止。
如上所述,根据控制部1,当通过拖曳判定单元51判定出在EV行驶中由于利用电动油泵32对离合器C-1的解除(cancel)油室115供给的油量不足所以该离合器C-1发生拖曳的条件成立时,由于拖曳消除控制单元52指示内燃发动机2的启动来旋转驱动机械式油泵31,所以在离合器C-1发生拖曳时(预测发生时),能够对离合器C-1的解除油室115供给来自机械式油泵31的大量的油,可防止离合器C-1中的拖曳的发生。由于能够如此防止拖曳的发生,所以与利用大型的电动油泵来防止拖曳的发生的情况相比,可实现电动油泵32的小型化,能够实现车辆搭载性的提高、成本降低。
另外,由于设定成开始EV行驶后的经过时间t越短、且车速V越高,发生拖曳的条件越容易成立,所以能够根据电动油泵32对离合器C-1的解除油室115的油的供给量,高精度地判定离合器C-1的拖曳的发生(的预测)。由此,能够防止不必要的内燃发动机2的启动,并且能够在离合器C-1发生拖曳时(预测发生时),恰当地防止离合器C-1中的拖曳的发生。
并且,由于设定成油温T越低,发生拖曳的条件越容易成立,所以能够根据因油温T而变化的由电动油泵32针对离合器C-1的解除油室115的油的供给量,高精度地判定离合器C-1的拖曳的发生(的预测)。由此,能够防止不必要的内燃发动机2的启动,并且能够在离合器C-1中发生拖曳时(预测发生时)恰当地防止离合器C-1中的拖曳的发生。
另外,特别是由于以包含从启动内燃发动机2开始到达到空转转速的时间作为安全余量M的方式设定发生拖曳的条件,所以能够在离合器C-1发生拖曳之前,完成内燃发动机2的启动,能够可靠地防止离合器C-1中的拖曳的发生。
并且,由于在电动油泵32发生异常而有可能在EV行驶中不能够通过电动油泵32对离合器C-1的解除油室115供给油的期间,停止经过计时器的测量,所以能够考虑电动油泵32的异常发生时间使该离合器C-1发生拖曳的条件成立,即使电动油泵32中发生了异常也能够可靠地防止离合器C-1中的拖曳的发生。
另外,由于若电动油泵32的异常发生的判定次数即计数N超过规定次数α而判定为电动油泵32中发生了故障,则指示内燃发动机2的启动来旋转驱动机械式油泵31,所以若电动油泵32发生故障则机械式油泵31被可靠地驱动,能够可靠地防止离合器C-1中的拖曳的发生。
而且,由于消除结束控制单元53从通过拖曳消除控制单元52指示内燃发动机2的启动开始在规定时间后指示内燃发动机2的停止,所以能够防止在离合器C-1的解除油室115被油充满后白白地驱动内燃发动机2。
此外,在以上说明的本实施方式中,以将本自动变速器10应用到后置电机式的混合动力车辆100的情况作为一个例子进行了说明,但并不限于此,只要是搭载自动变速器、且在EV行驶中通过电动油泵对摩擦接合构件的解除油室供给的油量可能不足那样的混合动力车辆即可,无论是什么样的车辆都能够应用本发明。另外,混合动力车辆当然是包含通过充电能够EV行驶的插电式混合动力车辆的概念。
另外,在本实施方式中,对自动变速器10是实现前进6档以及倒档的多档式自动变速器的例子进行了说明,但并不限于此,例如即使是前进7档以上、前进5档以下的多档变速器或者带式、环式、环锥式的进行无级变速的无级变速器,也能够应用本发明。
另外,在本实施方式中,对在EV行驶中使离合器C-1的液压伺服器110旋转来发生拖曳的例子进行了说明,但并不限于离合器C-1,在其他摩擦接合构件中由于解除油室的油的不足而发生拖曳的情况下,对该摩擦接合构件也能够应用本发明。
并且,在本实施方式中,“判定为发生拖曳的条件成立”是指根据车速V或经过时间t是否超过图6所示的拖曳条件映射的发动机启动分界线TAc、TBc、TCc来进行判定、即将内燃发动机2上升到空转转速的时间的量“预测拖曳的发生来进行判定”,但并不限于此,也可以是“判定实际发生了拖曳”的意思。即,也可以以图6所示的“与油温TA、TB、TC对应的拖曳开始分界线”“判定产生了拖曳”,进而,利用输入轴旋转传感器等检测输入轴12的旋转加速度变化等,结果如“判定实际发生了拖曳”那样。
另外,在本实施方式中,对在EV行驶中判定前进1档~前进3档时将离合器C-1接合的例子进行了说明,但也可以在EV行驶中,将所有的离合器、制动器设为完全释放状态,使自动变速器10总是为空档状态。
工业上的可利用性
本发明涉及的混合动力车辆用自动变速器的控制装置能够用于乘用车、卡车等混合动力车辆,特别是优选适用于防止EV行驶中的摩擦接合构件的拖曳且要求电动油泵的小型化的车辆。
符号说明:1…混合动力车辆用自动变速器的控制装置(控制部);2…内燃发动机;10…混合动力车辆用自动变速器(自动变速器);20…旋转电机(电机);31…机械式油泵;32…电动油泵;41…经过时间测量单元;41a…计时停止单元;42…车速检测单元;43…油温检测单元;45a…异常判定单元;45b…故障判定单元;51…拖曳判定单元;52…拖曳消除控制单元;53…消除结束控制单元;100…车辆(混合动力车辆);115…解除油室;C-1…摩擦接合构件(离合器);C-2…摩擦接合构件(离合器);C-3…摩擦接合构件(离合器);B-1…摩擦接合构件(制动器);B-2…摩擦接合构件(制动器);M…安全余量;N…异常发生的判定的次数;T…油温;V…车速;t…经过时间;α…规定次数。
Claims (9)
1.一种混合动力车辆用自动变速器的控制装置,被用于混合动力车辆,该混合动力车辆在内燃发动机与驱动轮之间的动力传递路径上具有自动变速器,并且能够进行停止所述内燃发动机而仅通过旋转电机来对驱动轮加以驱动的EV行驶,所述自动变速器具备利用来自被该内燃发动机驱动的机械式油泵的油工作的摩擦接合构件,该混合动力车辆用自动变速器的控制装置的特征在于,具备:
电动油泵控制单元,其驱动对所述摩擦接合构件供给油的电动油泵;
空档控制单元,其在所述EV行驶中对所述摩擦接合构件进行释放控制来使所述自动变速器为空档状态;
车速检测单元,其检测所述混合动力车辆的车速;
拖曳判定单元,其在从所述混合动力车辆停车的状态开始的所述EV行驶中,以所述车速越高则越容易成立的方式,根据由所述电动油泵对所述摩擦接合构件的解除油室供给的油量不足,判定为所述摩擦接合构件发生拖曳的条件成立;以及
拖曳消除控制单元,其在通过所述拖曳判定单元判定出所述发生拖曳的条件成立的情况下,指示所述内燃发动机的启动来旋转驱动所述机械式油泵。
2.根据权利要求1所述的混合动力车辆用自动变速器的控制装置,其特征在于,具备:
经过时间测量单元,其测量从所述混合动力车辆停车的状态开始所述EV行驶起的经过时间,
所述发生拖曳的条件被设定成所述经过时间越短、且所述车速越高则越容易成立。
3.根据权利要求2所述的混合动力车辆用自动变速器的控制装置,其特征在于,
具备检测油温的油温检测单元,
所述发生拖曳的条件被设定成所述油温越低则越容易成立。
4.根据权利要求2所述的混合动力车辆用自动变速器的控制装置,其特征在于,
所述发生拖曳的条件被设定成包含从启动所述内燃发动机开始到达到空转转速的时间作为安全余量。
5.根据权利要求3所述的混合动力车辆用自动变速器的控制装置,其特征在于,
所述发生拖曳的条件被设定成包含从启动所述内燃发动机开始到达到空转转速的时间作为安全余量。
6.根据权利要求2~5中任意一项所述的混合动力车辆用自动变速器的控制装置,其特征在于,具备:
异常判定单元,其对所述电动油泵发生了异常进行判定;以及
计时停止单元,其在通过所述异常判定单元判定出所述电动油泵的异常发生的期间,停止由所述经过时间测量单元进行的经过时间的测量。
7.根据权利要求6所述的混合动力车辆用自动变速器的控制装置,其特征在于,
所述异常判定单元每隔规定时间间隔对所述电动油泵的异常发生进行判定,
具备故障判定单元,该故障判定单元对由所述异常判定单元进行的所述异常发生的判定的次数进行计数,在超过规定次数时,判定所述电动油泵发生了故障,并指示所述内燃发动机的启动来旋转驱动所述机械式油泵。
8.根据权利要求1~5、7中任意一项所述的混合动力车辆用自动变速器的控制装置,其特征在于,
具备消除结束控制单元,该消除结束控制单元从通过所述拖曳消除控制单元指示所述内燃发动机的启动开始在规定时间后将所述内燃发动机的驱动状态解除。
9.根据权利要求6所述的混合动力车辆用自动变速器的控制装置,其特征在于,
具备消除结束控制单元,该消除结束控制单元从通过所述拖曳消除控制单元指示所述内燃发动机的启动开始在规定时间后将所述内燃发动机的驱动状态解除。
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