JP2001032922A - 車両用駆動装置の制御装置 - Google Patents
車両用駆動装置の制御装置Info
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- Hybrid Electric Vehicles (AREA)
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Abstract
・遮断する入力クラッチの係合・解放に伴うショックを
防止する。 【解決手段】 駆動力源の出力側に、入力クラッチと、
入力側部材と出力側部材とをトルク伝達可能に直接連結
する直結クラッチを有する流体伝動装置とが、トルクの
伝達方向で直列に連結された車両用駆動装置の制御装置
であって、前記入力クラッチの係合・解放状態を切り換
える際に、前記直結クラッチを完全係合状態よりトルク
伝達容量の小さくなる状態に設定する係合状態制御手段
(ステップS7,12)を備えている。
Description
駆動力源の出力側に、直結クラッチ(ロックアップクラ
ッチ)を有するトルクコンバータなどの流体伝動装置
と、選択的に係合・解放させられる入力クラッチとが、
トルクの伝達方向で直列に設けられた車両用の駆動装置
を対象とする制御装置に関するものである。
における燃費に対する要求が、環境保全などの観点から
強く要求されるようになってきている。この種の車両に
おける燃費の向上は、主に、エンジンを含む駆動系統に
おける動力損失の低減を図ることにより実行されてきた
が、このような手法による燃費の改善には限界があり、
燃費向上の要求を必ずしも満たし得なくなっている。そ
こで最近では、減速時や一時的な停車時にエンジンを停
止させることにより燃料の消費を削減するいわゆるエコ
ラン車が開発され、さらにはエンジンの自動停止および
再始動の制御に加えて減速時に車両の有する慣性エネル
ギを回生しその回生エネルギを発進時などに使用する制
御も試みられている。車両の有する慣性エネルギの回生
のための装置として、電動機と発電機との両方の機能を
備えたモータ・ジェネレータが有効であり、これをエン
ジンに替わる動力源として使用するいわゆるハイブリッ
ド車も開発されている。
走行状態に応じてエンジンが動力源となったり、あるい
は制動のための負荷となったり、あるいはフリクション
ロスの原因となり、さらにはモータ・ジェネレータが動
力源や回生装置などになる。このような多様な走行モー
ドでの熱効率を良好にするためには、エンジンやモータ
・ジェネレータあるいは駆動輪との間の動力伝達を効率
の良い状態でおこなうことが必要である。そこで、例え
ば特開平9−117009号公報に記載されたハイブリ
ッド車では、内燃機関と電動機とを駆動力源として備え
ており、その内燃機関と電動機との間に、これらを選択
的に連結・遮断する入力クラッチが設けられている。し
たがってこのハイブリッド車では、電動機によって走行
している場合や電動機によってエネルギの回生をおこな
っている場合に、入力クラッチを解放して内燃機関を動
力伝達系統から遮断することにより、内燃機関によるフ
リクションロスを回避し、燃費を更に向上させることが
できる。
を設けることにより、内燃機関(エンジン)を動力伝達
系統に連結し、あるいは反対に遮断することができるの
で、動力伝達系統あるいは走行モードを多様化すること
ができる。しかしながら、入力クラッチを係合状態から
解放状態に切り換え、あるいは反対に解放状態から係合
状態に切り換えると、動力伝達系統の構成が変化し、入
力トルクや負荷が増大もしくは減少する。その結果、駆
動輪に掛かるトルクが変化するために、入力クラッチの
係合・解放状態の切り換えに起因してショックが生じる
可能性があった。
なされたものであり、入力クラッチの切り換えに伴うシ
ョックを有効に防止することのできる制御装置を提供す
ることを目的とするものである。
的を達成するために、請求項1の発明は、駆動力源の出
力側に、入力クラッチと、入力側部材と出力側部材とを
トルク伝達可能に直接連結する直結クラッチを有する流
体伝動装置とが、トルクの伝達方向で直列に連結された
車両用駆動装置の制御装置において、前記入力クラッチ
の係合・解放状態を切り換える際に、前記直結クラッチ
を完全係合状態よりトルク伝達容量の小さくなる状態に
設定する係合状態制御手段を備えていることを特徴とす
る制御装置である。
力クラッチの係合・解放状態が切り替わる際に流体伝動
装置における直結クラッチがトルク伝達容量の小さい状
態に制御され、直結クラッチを介したトルクの伝達が制
限される。そのため、流体伝動装置では、流体を介した
トルクの伝達が生じ、その場合、入力側のトルクの変化
に伴って流体伝動装置における入力側部材と出力側部材
との間で滑り(相対回転)が生じ、その結果、入力クラ
ッチの切り換えに伴う出力トルクの変動が抑制され、シ
ョックの発生が防止される。
における前記係合状態制御手段が、前記駆動力源を始動
することに伴って前記入力クラッチを係合させる際に、
前記駆動力源の始動指示をおこなった後でかつ前記入力
クラッチがトルク容量を持ち始める前に、前記直結クラ
ッチのトルク伝達容量が完全係合状態より小さい状態に
なるように制御する手段を含むことを特徴とする制御装
置である。
動力源を始動した状態で入力クラッチを係合させる場
合、入力クラッチがトルク容量を持ち始める前に、直結
クラッチのトルク伝達容量が低下させられるので、入力
クラッチを係合させて動力源の出力トルクを流体伝動装
置に伝達し始める場合、直結クラッチの入力側のトルク
の増大に伴って流体伝動装置の入力側部材と出力側部材
との間に滑りが生じ、その結果、入力クラッチの切り換
えに伴う出力トルクの変動が抑制され、ショックの発生
が防止される。
における前記係合状態制御手段が、前記駆動力源を停止
させることに伴って前記入力クラッチを解放させる際
に、前記駆動力源の停止判断とほぼ同時に前記直結クラ
ッチの解放制御を開始する手段を含むことを特徴とする
制御装置である。
動力源を停止させるのに伴って入力クラッチを解放させ
る場合、駆動力源の停止の判断の成立とほぼ同時に直結
クラッチのトルク伝達容量を低下させる制御が開始され
る。そのため、駆動力源を停止することに伴ってその出
力トルクが低下し始めるとともに、入力クラッチが係合
していることにより流体伝動装置に対する入力トルクが
低下し始める。その時点では、既に直結クラッチのトル
ク伝達容量が低下しているので、入力側のトルクの低下
に伴って流体伝動装置の入力側部材と出力側部材との間
に滑りが生じ、その結果、入力クラッチの切り換えに伴
う出力トルクの変動が抑制され、ショックの発生が防止
される。
に基づいて説明する。図2はこの発明の一実施形態であ
るハイブリッド車のパワープラントの一例を示してい
る。車両の動力源としての内燃機関1は、要は、燃料を
燃焼させて動力を出力する装置であって、ガソリンエン
ジンやディーゼルエンジン、LPGエンジンなどを採用
することができる。また内燃機関1には、レシプロエン
ジンやロータリーエンジンあるいはタービンエンジンで
あってもよい。なお、以下の説明では、内燃機関1をエ
ンジン1と記す。
1Aの開度や燃料噴射量あるいは点火時期などを電気的
に制御できるように構成され、さらにエンジン1を始動
させるスタータ1Bが設けられている。そして、エンジ
ン1を制御するための電子制御装置(E/G−ECU)
8が設けられている。この電子制御装置8は、演算処理
装置(CPUまたはMPU)および記憶装置(RAMお
よびROM)ならびに入出力インターフェースを主体と
するマイクロコンピュータにより構成されている。以
下、各種の電子制御装置が説明されているが、その構成
はこのエンジン1用の電子制御装置8とほぼ同様であ
る。そして、この電子制御装置8において、アクセル開
度や車速、変速信号、エンジン水温などの入力データに
基づいて予め記憶しているプログラムに従って演算をお
こない、その演算結果に基づいて制御信号を出力するよ
うに構成されている。
チ122を介して、他の駆動力源としての機能を有する
電動機(MG)2が接続されている。また、電動機2の
出力側にはトルクコンバータ(T/C)4を介して自動
変速機3が配置されている。この自動変速機3は、変速
機構5と、この変速機構5およびトルクコンバータ4を
制御する油圧制御部7とを有している。
トルクを出力する装置であり、直流モータや交流モータ
を採用することができ、さらには固定永久磁石型同期モ
ータなどの発電機能を兼ね備えたいわゆるモータ・ジェ
ネレータを使用することができる。なお、以下の説明で
は、電動機2をモータ・ジェネレータ2と記す。また、
モータ・ジェネレータ2の回転数および回転角度を検出
するレゾルバ2Aが設けられている。さらに、モータ・
ジェネレータ2には、インバータ9を介してバッテリ1
0が接続されている。
るコントローラとしての電子制御装置(MG−ECU)
11が設けられている。この電子制御装置11は、入力
されるデータに基づいて演算をおこなって、モータ・ジ
ェネレータ2に供給する電流や周波数、モータ・ジェネ
レータ2を発電機として用いてバッテリ10に充電する
電力、モータ・ジェネレータ2を発電機として機能させ
る場合の回生制動トルクなどを制御するように構成され
ている。
ープラントを示すスケルトン図である。エンジン1のク
ランクシャフト1Cと、トルクコンバータ4のフロント
カバー120が接続されている動力伝達軸121との間
に、前記入力クラッチ122が配置されている。この入
力クラッチ122は、エンジン1と動力伝達軸121と
の間の動力伝達状態を制御する機能を有している。この
実施形態では、入力クラッチ122として公知の摩擦式
クラッチが用いられている。すなわち、入力クラッチ1
22は、シリンダおよびピストンならびにリターンスプ
リング(いずれも図示せず)などを有する。そして、入
力クラッチ122は、ピストンに作用する油圧により、
入力クラッチ122の係合・解放を制御するように構成
されている。また、この動力伝達軸121には、モータ
・ジェネレータ2のロータ(図示せず)が連結されてい
る。
作が制御されるように構成されており、フロントカバー
120に一体的に結合されたポンプインペラ47と、変
速機構5の入力軸57に取り付けられたタービンランナ
61と、トルクコンバータ4の一部を構成しているケー
シング内部のオイルの流れの向きを変えるステータ56
と、フロントカバー120と入力軸57との間の動力伝
達状態を切り換えるロックアップクラッチ62とを有し
ている。
クラッチ62が解放されることにより流体を介した動力
伝達状態になり、これとは反対にロックアップクラッチ
62が係合されることにより機械的な動力伝達状態にな
る。なお、ロックアップクラッチ62が解放された状態
では、ステータ56の機能により、ポンプインペラ47
からタービンランナ61に伝達されるトルクを増幅する
ことができる。
の間には、機械式オイルポンプ6が配置されている。こ
の機械式オイルポンプ6の回転軸は、ポンプインペラ4
7に接続されている。したがって、この機械式オイルポ
ンプ6は、エンジン1またはモータ・ジェネレータ2の
動力により駆動することができる。また、車輪(駆動
輪)96Aから入力される動力を機械式オイルポンプ6
に伝達することにより、機械式オイルポンプ6を駆動す
ることもできる。機械式オイルポンプ6は、入力クラッ
チ122およびトルクコンバータ4ならびに自動変速機
3に供給する油圧の元圧を発生する機能を有している。
段・後進1段の変速段を設定することができるように構
成されている。すなわちここに示す自動変速機3は、ト
ルクコンバータ4および機械式オイルポンプ6に続けて
副変速部81と、主変速部82とを備えている。その副
変速部81は、いわゆるオーバードライブ部であって1
組のシングルピニオン型遊星歯車機構83によって構成
され、そのキャリヤ84が前記入力軸57に連結され、
またこのキャリヤ84とサンギヤ85との間に一方向ク
ラッチF0 と一体化クラッチC0 とが並列に配置されて
いる。なお、この一方向クラッチF0 はサンギヤ85が
キャリヤ84に対して相対的に正回転(入力軸57の回
転方向の回転)する場合に係合するようになっている。
またサンギヤ85の回転を選択的に止める多板ブレーキ
B0 が設けられている。そしてこの副変速部81の出力
要素であるリングギヤ86が、主変速部82の入力要素
である中間軸87に接続されている。
化クラッチC0 もしくは一方向クラッチF0 が係合した
状態では遊星歯車機構83の全体が一体となって回転す
るため、中間軸87が入力軸57と同速度で回転し、低
速段となる。またブレーキB0 を係合させてサンギヤ8
5の回転を止めた状態では、リングギヤ86が入力軸5
7に対して増速されて正回転し、高速段となる。
88,89,90を備えており、それらの回転要素が以
下のように連結されている。すなわち第1遊星歯車機構
88のサンギヤ91と第2遊星歯車機構89のサンギヤ
92とが互いに一体的に連結され、また第1遊星歯車機
構88のリングギヤ93と第2遊星歯車機構89のキャ
リヤ94と第3遊星歯車機構90のキャリヤ95との三
者が連結され、かつそのキャリヤ95に出力軸96(自
動変速機3の出力部材)が連結されている。この出力軸
96が、動力伝達装置(図示せず)を介して車輪96A
に接続されている。さらに第2遊星歯車機構89のリン
グギヤ97が第3遊星歯車機構90のサンギヤ98に連
結されている。
進側の四つの変速段とを設定することができ、そのため
のクラッチおよびブレーキが以下のように設けられてい
る。先ずクラッチについて述べると、互いに連結されて
いる第2遊星歯車機構89のリングギヤ97および第3
遊星歯車機構90のサンギヤ98と中間軸87との間に
第1クラッチC1 が設けられ、また互いに連結された第
1遊星歯車機構88のサンギヤ91および第2遊星歯車
機構89のサンギヤ92と中間軸87との間に第2クラ
ッチC2 が設けられている。
レーキB1 はバンドブレーキであって、第1遊星歯車機
構88および第2遊星歯車機構89のサンギヤ91,8
9の回転を止めるように配置されている。またこれらの
サンギヤ91,89(すなわち共通サンギヤ軸)とトラ
ンスミッションハウジング20との間には、第1一方向
クラッチF1 と多板ブレーキである第2ブレーキB2 と
が直列に配列されており、その第1一方向クラッチF1
はサンギヤ91,89が逆回転(入力軸57の回転方向
とは反対方向の回転)しようとする際に係合するように
なっている。多板ブレーキである第3ブレーキB3 は第
1遊星歯車機構88のキャリヤ99とトランスミッショ
ンハウジング20との間に設けられている。
100の回転を止めるブレーキとして多板ブレーキであ
る第4ブレーキB4 と第2一方向クラッチF2 とがトラ
ンスミッションハウジング20との間に並列に配置され
ている。なお、この第2一方向クラッチF2 はリングギ
ヤ100が逆回転しようとする際に係合するようになっ
ている。上述した各変速部81,82の回転部材のうち
副変速部81のクラッチC0 の回転数を検出するタービ
ン回転数センサ101と、出力軸96の回転数を検出す
る出力軸回転数センサ102とが設けられている。上記
変速機構5の一部を構成する各種のクラッチやブレーキ
には、いわゆる、湿式油圧多板クラッチが用いられてい
る。
レーキなどの摩擦係合装置を、図4に示すように係合・
解放することにより、前進第1段ないし第5段の変速段
と、後進1段の変速段とを設定することができる。すな
わち、自動変速機3は、その変速比を段階的に変更する
ことのできる、いわゆる有段式の自動変速機である。な
お、図4において、○印は摩擦係合装置が係合されるこ
とを意味し、空欄は摩擦係合装置が解放されることを意
味し、◎印は、エンジンブレーキ時に摩擦係合装置が係
合されることを意味し、△印は摩擦係合装置が係合され
るものの、その摩擦係合装置は動力伝達に関係しないこ
とを意味している。
変速比の制御範囲を設定するシフトレバー127Aが設
けられている。このシフトレバー127Aと油圧制御部
7とが機械的に連結されている。このシフトレバー12
7Aの操作により選択されるシフトポジションの一例が
図5に示されている。すなわち、P(パーキング)ポジ
ション、R(リバース)ポジション、N(ニュートラ
ル)ポジション、D(ドライブ)ポジション、“4”ポ
ジション、“3”ポジション、“2”ポジション、Lポ
ジションを選択することができる。
り、非走行ポジション、例えばPポジションまたはNポ
ジションが選択された場合は、自動変速機3が、入力部
である入力軸57と出力部である出力軸96との間で動
力(トルク)の伝達ができない状態になる。すなわちト
ルク伝達経路が成立する。また、走行ポジション、例え
ば、Rポジション、Dポジション、“4”ポジション、
“3”ポジション、“2”ポジション、Lポジションの
うちのいずれかが選択された場合は、自動変速機3が、
入力部である入力軸57と出力部である出力軸96との
間で動力の伝達をおこなうことができる状態になる。す
なわちトルク伝達経路が成立しない。
度などの車両の走行状態に基づいて、自動変速機3で前
進第1速ないし第5速のいずれかを設定するためのポジ
ションであり、また“4”ポジションは、第1速ないし
第4速のいずれか、“3”ポジションは第1速ないし第
3速のいずれか、“2”ポジションは第1速または第2
速、Lポジションは第1速をそれぞれ設定するためのポ
ジションである。“3”ポジションないしLポジション
は、車両の惰力走行状態、つまりコースト状態でエンジ
ンブレーキレンジを設定するポジションであり、それぞ
れのポジションで設定可能な変速段のうち最も高速側の
変速段でエンジンブレーキを効かせるように構成されて
いる。このエンジンブレーキ力は、図4の図表におい
て、各変速段で「◎」印に対応する摩擦係合装置の係合
により強められる。これら「◎」印に対応する摩擦係合
装置は、各一方向クラッチに対して並列に設けられてい
る。
機3の変速比を、電子制御装置12に入力される信号に
基づいて自動的に制御することのできる自動変速制御状
態と、手動操作により制御することのできる手動変速制
御状態とを相互に切り換えることができる。図6は、ス
ポーツモードスイッチ76を示し、このスポーツモード
スイッチ76は、例えばインストルメントパネル(図示
せず)付近またはコンソールボックス(図示せず)付近
などに配置されている。このスポーツモードスイッチ7
6がオンされると、前記手動変速制御状態が設定され、
スポーツモードスイッチ76がオフされると、手動変速
制御状態が解除される。
は、前記機械式オイルポンプ6とは別の電動オイルポン
プ110が設けられている。また、電動オイルポンプ1
10を駆動するための電動機110Aが設けられ、さら
にその電動機110Aにはインバータ110Cを介して
バッテリ110Bが接続されている。そして、インバー
タ110Cおよびバッテリ110Bを制御するコントロ
ーラとしての電子制御装置(ECU)110Dが設けら
れている。この電子制御装置110Dは、入力されるデ
ータに基づいて演算をおこなって、電動機110Aを制
御するように構成されている。この電動機110Aの回
転数を制御することにより、電動オイルポンプ110の
吐出量が増減される。そして、電動オイルポンプ110
は、エンジン1の停止時などに駆動されるもので、機械
式オイルポンプ6の機能と同じ機能を有している。
オイルポンプ110は、共に、自動変速機3およびトル
クコンバータ4ならびに入力クラッチ122などの油圧
式動作システムに供給される油圧の油圧源となってい
る。図7は、油圧制御部7を構成する油圧回路のうち、
自動変速機3の摩擦係合装置および入力クラッチ122
に対応する油圧回路の一部を示す図である。
ール機構150との間の油路には、機械式オイルポンプ
6および電動オイルポンプ110が相互に並列に配置さ
れている。チェックボール機構150の出力側にはプラ
イマリレギュレータバルブ124が接続され、このプラ
イマリレギュレータバルブ124の出力側には、マニュ
アルバルブ125および入力クラッチコントロールソレ
ノイド(リニアソレノイド)126が相互に並列に接続
されている。マニュアルバルブ125の出力ポートに
は、第1クラッチC1 および第2クラッチC2 が接続さ
れている。このマニュアルバルブ125はシフトレバー
127Aの操作により動作し、マニュアルバルブ125
の動作により、マニュアルバルブ125と第1クラッチ
C1 および第2クラッチC2 とを接続するポートが開閉
される。なお、第1クラッチC1 とマニュアルバルブ1
25との間にアキュムレータ(図示せず)を設けるとと
もに、第2クラッチC2 とマニュアルバルブ125との
間にアキュムレータ(図示せず)を設けることもでき
る。また、入力クラッチコントロールソレノイド126
の出力ポートには、入力クラッチ122が接続されてい
る。したがって入力クラッチ122を、マニュアルバル
ブ125の動作状態に関係なく制御できるようになって
いる。
オイルポンプ110により、オイルパン123のオイル
が汲み上げられるとともに、吐出圧の高いポンプの油圧
が、チェックボール機構150を経由してプライマリレ
ギュレータバルブ124の入力ポートに供給される。そ
して、プライマリレギュレータバルブ124により、ラ
イン圧が、スロットル開度あるいはアクセル開度に応じ
た圧力に調圧される。このプライマリレギュレータバル
ブ124から出力される油圧が、マニュアルバルブ12
5の動作により、第1クラッチC1 または第2クラッチ
C2 に供給される。なお、前記アキュムレータにより、
第1クラッチC1 または第2クラッチC2 に供給される
油圧の急激な立ち上がりが抑制される。
4から出力された油圧が、入力クラッチコントロールソ
レノイド126の動作により入力クラッチ122に作用
する。このように、入力クラッチコントロールソレノイ
ド126は、入力クラッチ122とプライマリレギュレ
ータバルブ124とを接続する油路に設けられており、
入力クラッチ126に作用する油圧が、入力クラッチコ
ントロールソレノイド126の機能により直接的に、す
なわちマニュアルバルブ125の動作状態に関係なく制
御される。したがって、入力クラッチコントロールソレ
ノイド126以外に格別の部品を設ける必要がなく、自
動変速機3の製造コストを低減することができる。
ランクシャフト1Cには、駆動装置127を介してモー
タ・ジェネレータ(MG)128が連結されている。モ
ータ・ジェネレータ128は、その動力をエンジン1を
介して車輪96Aに伝達する動力源としての機能と、エ
アコン用コンプレッサなどの補機(図示せず)を駆動す
る機能と、エンジン1の動力により駆動される発電機と
しての機能とを有している。この駆動装置127は、遊
星歯車機構(図示せず)、およびこの遊星歯車機構によ
るトルク伝達状態を切り換える摩擦係合装置(図示せ
ず)ならびに一方向クラッチ(図示せず)などを有する
減速装置(図示せず)を備えている。また、駆動装置1
27は、エンジン1とモータ・ジェネレータ128との
間の動力伝達経路を接続・遮断するクラッチ機構(図示
せず)を備えている。また、モータ・ジェネレータ12
8には、インバータ129を介してバッテリ130が電
気的に接続されているとともに、インバータ129およ
びバッテリ130を制御する電子制御装置(MG−EC
U)131が設けられている。
を総合的に制御する総合制御装置(ECU)104が示
されている。そして、図2に示された各種の電子制御装
置8,11,12,110D,131と総合制御装置1
04とが相互にデータ通信可能に接続されている。そし
て、エンジン1、駆動装置127の減速装置、モータ・
ジェネレータ2,128、自動変速機3およびロックア
ップクラッチ62ならびに油圧制御部7、入力クラッチ
122などの各装置は、車両の状態を示す各種のデータ
に基づいて制御される。
信号を入力し、その入力された信号に基づく演算結果を
制御信号として出力するようになっている。この総合制
御装置104には、ミリ波レーダ装置からの信号、AB
S(アンチロックブレーキ)コンピュータからの信号、
車両安定化制御(VSC:商標)コンピュータからの信
号、エンジン回転数NE 、エンジン水温、イグニッショ
ンスイッチからの信号、バッテリ10,130のSOC
(State of Charge:充電状態)およびモータ・ジェネ
レータ2,128の温度などを含む機能検出信号が入力
される。
イトのオン・オフ信号、デフォッガのオン・オフ信号、
エアコンのオン・オフ信号、車速(出力軸回転数)信
号、油温センサ3Aの信号、シフトポジションセンサの
信号、サイドブレーキのオン・オフ信号、フットブレー
キのオン・オフ信号、触媒(排気浄化触媒)温度、アク
セル開度、カム角センサからの信号、スポーツシフト信
号、車両加速度センサからの信号、駆動力源ブレーキ力
スイッチからの信号、タービン回転数NT センサからの
信号、レゾルバ2Aの信号などが入力される。
号、噴射(燃料の噴射)信号、前記モータ・ジェネレー
タ2,128を制御するコントローラとしての電子制御
装置11,131への信号、駆動装置127の減速装置
またはクラッチ機構に対する制御信号、ATソレノイド
への信号、ATライン圧コントロールソレノイドへの信
号、ABSアクチュエータへの信号、入力クラッチコン
トロールソレノイド126に対する制御信号、スポーツ
モードインジケータへの信号、VSCアクチュエータへ
の信号、ATロックアップコントロールバルブへの信
号、電動オイルポンプ110を制御する電子制御装置1
10Dに対する信号などである。
との対応関係をまとめて説明すると、エンジン1がこの
発明の駆動力源に相当し、上記の入力クラッチ122が
この発明の入力クラッチに相当し、さらに上記のトルク
コンバータ4がこの発明の流体伝動装置に相当し、その
内部に設けられているロックアップクラッチ62がこの
発明の直結クラッチに相当する。
されたハイブリッド車の制御例を図1のフローチャート
に基づいて説明する。この図1の制御例は、車両の減速
時に回生制御を実行している場合の制御例であり、した
がって、まず、各種の電子制御装置8,11,12,1
3,110Dおよび総合制御装置104により入力信号
の処理がおこなわれ(ステップS1)、ついで回生条件
が成立しているか否かが判断される(ステップS2)。
その回生制御は、通常のハイブリッド車で実行している
のと同様に、車両の有している運動エネルギを電気エネ
ルギに変換して蓄える制御であり、したがってその回生
条件は、モータ・ジェネレータ2やこれを制御する機器
に異常がないこと、バッテリ10が満充電状態でなくか
つ温度が過剰に高くなくて充電が可能であることなどで
ある。このステップS2で否定的に判断された場合に
は、特に制御をおこなうことなくリターンする。
された場合には、ロックアップクラッチ62が係合して
いるか否かが判断される(ステップS3)。減速時の回
生制御の場合、車体振動が悪化しない範囲でロックアッ
プクラッチ62が係合させられる。ステップS3ではそ
の状態を判断する。ロックアップクラッチ62が解放さ
せられていてステップS3で否定的に判断された場合に
は、特に制御をおこなうことなくリターンする。
係合させられていてステップS3で肯定的に判断された
場合にはエンジン1を駆動している状態での走行中か否
かが判断される(ステップS4)。燃費を向上させるた
めのいわゆるエコラン制御によってエンジン1が停止さ
せられていれば、ステップS4で否定的に判断され、ま
た反対にその制御が未だ実行されていない状態ではステ
ップS4で肯定的に判断される。
ップS4で否定的に判断された場合には、そのエンジン
1を再始動させる条件が成立したか否かが判断される
(ステップS5)。この判断は、その時点における車両
の走行状態と下記のマップとに基づいておこなわれる。
レバー127Aにより選択される各シフトポジションに
対応して、エンジン1およびモータ・ジェネレータ2の
駆動・停止を切り換えるための制御態様、すなわち、駆
動力源切り換えマップが予め設定されている。図9ない
し図12には、各シフトポジションに対応する駆動力源
切り換えマップの一例と、各シフトポジションで自動変
速機3の変速段を制御するための変速マップ(変速線
図)の一例とが総括的に示されている。これらの駆動力
源切り換えマップにおいては、車両の状態、具体的には
車速およびアクセル開度をパラメータとし、かつ、実線
で示す状態を境界として、エンジン駆動領域(運転領
域)とモータ・ジェネレータ駆動領域とが設定され、車
速およびアクセル開度をパラメータとして、破線で示す
状態を境界として、自動変速機3の変速点(変速線)が
設定されている。
ポジションに対応している。すなわち、車速V5以下で
あり、かつ、所定のアクセル開度以下の領域に、モータ
・ジェネレータ駆動領域が設定され、モータ・ジェネレ
ータ駆動領域以外の領域に、エンジン駆動領域が設定さ
れている。このモータ・ジェネレータ駆動領域において
は、自動変速機3が第1速〜第3速のいずれかの変速段
に制御される。具体的には車速零〜車速V1の領域では
第1速が設定され、車速V1〜車速V3の領域では第2
速が設定され、車速V3〜車速V5の領域では第3速が
設定される。なお、車速V3は車速V1よりも高速であ
り、車速V5は車速V3よりも高速である。これに対し
て、エンジン駆動領域においては、自動変速機3が第1
速〜第5速のうちのいずれかの変速段に制御される。
“2”ポジションに対応するものであり、この駆動力源
切り換えマップにおいては、車速V4以下であり、か
つ、所定のアクセル開度以下の領域に、モータ・ジェネ
レータ駆動領域が設定され、モータ・ジェネレータ駆動
領域以外の領域に、エンジン駆動領域が設定されてい
る。このモータ・ジェネレータ駆動領域においては、自
動変速機3が第1速または第2速のいずれかの変速段に
制御される。具体的には車速零〜車速V1の領域では第
1速が設定され、車速V1〜車速V4の領域では第2速
が設定される。なお、車速V4は前記車速V3よりも高
速であり、かつ、前記車速V5よりも低速である。これ
に対して、エンジン駆動領域においては、自動変速機3
が第1速または第2速のいずれかの変速段に制御され
る。
はLポジションに対応するものであり、この駆動力源切
り換えマップにおいては、車速V2以下であり、かつ、
所定のアクセル開度以下の領域に、モータ・ジェネレー
タ駆動領域が設定され、モータ・ジェネレータ駆動領域
以外の領域に、エンジン駆動領域が設定されている。こ
のモータ・ジェネレータ駆動領域およびエンジン駆動領
域においては、自動変速機3の変速段が第1速に固定さ
れる。
ップはRポジションに対応するものであり、この駆動力
源切り換えマップにおいては、車速V2以下であり、か
つ、所定のアクセル開度以下の領域に、モータ・ジェネ
レータ駆動領域が設定され、モータ・ジェネレータ駆動
領域以外の領域に、エンジン駆動領域が設定されてい
る。なお、図9ないし図12の制御マップには示されて
いないが、モータ・ジェネレータ2およびエンジン1を
共に駆動させ、その動力を車輪96Aに伝達する制御を
おこなうこともできる。
む停止条件または復帰条件の成立により、エンジン1を
運転状態から自動停止させる制御と、自動停止している
エンジン1を運転状態に復帰させる復帰制御とがおこな
われる。また、図9および図10の変速マップにおい
て、所定の変速比、例えば第2速が設定される領域(車
速)は、各シフトポジション毎に相違しており、高速側
の変速段の設定がなくなると(言い換えれば設定できる
最小変速比が大きくなることに比例して)、第2速の設
定される領域が広くなっている。具体的には図9の変速
マップよりも図10の変速マップの方が、第2速の設定
される領域が広くなっている。このように設定すること
により、モータ・ジェネレータ駆動領域が可及的に増や
され、騒音および排気ガスを低減することができる。
両の走行状態が、上記のマップにおけるエンジン駆動領
域に入っていないことによりステップS5で否定的に判
断された場合には、リターンされる。その場合、モータ
・ジェネレータ2による回生制御が実行されていれば、
その回生制御が継続される。これに対してステップS5
で肯定的に判断された場合には、前記ロックアップクラ
ッチ62が解放もしくは半係合状態に制御される(ステ
ップS6)。すなわちロックアップクラッチ62のトル
ク伝達容量が低下させられる。これは、例えばロックア
ップクラッチ62とフロントカバー120との間のいわ
ゆる解放側の油圧を高くすることにより実行される。
れる(ステップS7)。これは、例えばエンジン1に対
して燃料の供給を開始するとともに、補機を駆動する機
能をも有している前記モータ・ジェネレータ128によ
ってエンジン1を回転させることによって実行される。
そしてこのエンジン1の始動制御に続けて入力クラッチ
122を係合させるための直接圧制御が実行される(ス
テップS8)。前述したように上記の自動変速機3で
は、プライマリレギュレータバルブ124で調圧したラ
イン圧を入力クラッチコントロールソレノイド126で
直接調圧して入力クラッチ122に供給するように構成
されているので、入力クラッチコントロールソレノイド
126の電流値もしくはデューティ比を制御して入力ク
ラッチ122のトルク伝達量を制御する。具体的には、
油圧を徐々に高くしてトルク伝達容量を次第に増大させ
る。
判断される(ステップS9)。入力クラッチ122がト
ルク伝達容量を持ち始め、最終的には完全係合すると、
エンジン1とトルクコンバータ4を含む自動変速機3と
が連結されることになるので、エンジン回転数もしくは
自動変速機3の入力回転数などが変化する。したがって
入力クラッチ122の係合の終了はこれらの回転数の変
化に基づいて判断することができる。また係合油圧の増
大の勾配に応じて完全係合までの時間が決まるので、タ
イマによってステップS9の判断をおこなうこともでき
る。
ていないことによりステップS9で否定的に判断された
場合には入力クラッチ122の直接圧制御(ステップS
8)を継続し、また入力クラッチ122が完全に係合し
てステップS9で肯定的に判断された場合には、ロック
アップクラッチ62の再係合制御を実行する(ステップ
S10)。すなわち解放もしくは半係合状態のロックア
ップクラッチ62を、滑りのない完全な係合状態に制御
する。これは、例えばロックアップクラッチ62とフロ
ントカバー120との間のいわゆる解放側の油圧を低く
することにより実行される。
から係合状態に切り替わり、それに伴って自動変速機3
の入力トルクが変化する際には、ロックアップクラッチ
62が解放もしくは半係合状態に制御される。そのた
め、トルクコンバータ4の入力側のトルクが急激に変化
すれば、トルクコンバータ4における入力側の部材と出
力側の部材との間で相対的に滑りが生じ、その結果、出
力側のトルクの変化が滑らかになり、ショックが防止も
しくは緩和される。
行されていることによりエンジン1が既に停止されてお
り、そのためにステップS3で肯定的に判断された場合
には、エンジン1の停止条件が成立したか否かが判断さ
れる(ステップS11)。この判断は、前述したステッ
プS5におけるエンジン1の始動条件の成立の判断と同
様に、車速やアクセル開度などの走行状態とマップとに
基づいておこなうことができる。エンジン1を停止させ
る状態となっていないことにより、ステップS11で否
定的に判断された場合には、特に制御をおこなうことな
くリターンする。なおその場合、モータ・ジェネレータ
2による回生制御が実行されている場合には、その制御
を継続する。
成立していることによりステップS11で肯定的に判断
された場合には、ロックアップクラッチ62のトルク伝
達容量を低下させるために、解放もしくは半係合状態に
制御する(ステップS12)。この制御は、前述したス
テップS6の制御と同様である。その状態で入力クラッ
チ122を解放するための直接圧制御が実行される(ス
テップS13)。すなわち回生制御の際には、停止して
いるエンジン1を強制的に回転させることによるフリク
ションロスを防止するために、入力クラッチ122を解
放し、エンジン1を動力伝達系統から遮断する。この入
力クラッチ122の直接圧制御は、前述した係合時と同
様に、プライマリレギュレータバルブ124で調圧した
ライン圧を入力クラッチコントロールソレノイド126
で直接調圧しておこなう。具体的には、入力クラッチコ
ントロールソレノイド126の電流値もしくはデューテ
ィ比を制御して入力クラッチ122に供給する油圧を徐
々に低くしてトルク伝達容量を次第に低下させる。
判断される(ステップS14)。入力クラッチ122が
トルク伝達容量が低下し、最終的には完全解放すると、
エンジン1がトルクコンバータ4を含む自動変速機3か
ら遮断されることになるので、エンジン回転数もしくは
自動変速機3の入力回転数などが変化する。したがって
入力クラッチ122の係合の終了はこれらの回転数の変
化に基づいて判断することができる。また油圧の低下の
勾配に応じて完全解放までの時間が決まるので、タイマ
によってステップS14の判断をおこなうこともでき
る。
ていないことによりステップS14で否定的に判断され
た場合には入力クラッチ122の直接圧制御(ステップ
S13)を継続し、また入力クラッチ122が完全に係
合してステップS14で肯定的に判断された場合には、
エンジン1の停止制御を実行する(ステップS15)。
具体的には、燃料の供給を停止し、またガソリンエンジ
ンであれば点火プラグに対する電力の供給を停止する。
そしてロックアップクラッチ62の再係合制御を実行す
る(ステップS16)。すなわち解放もしくは半係合状
態のロックアップクラッチ62を、滑りのない完全な係
合状態に制御する。これは、例えばロックアップクラッ
チ62とフロントカバー120との間のいわゆる解放側
の油圧を低くすることにより実行される。
から解放状態に切り替わり、それに伴って自動変速機3
の入力トルクが変化する際には、ロックアップクラッチ
62が解放もしくは半係合状態に制御される。そのた
め、トルクコンバータ4の入力側のトルクが急激に変化
すれば、トルクコンバータ4における入力側の部材と出
力側の部材との間で相対的に滑りが生じ、その結果、出
力側のトルクの変化が滑らかになり、ショックが防止も
しくは緩和される。
エンジン回転数Ne とロックアップクラッチ62の油圧
と入力クラッチ122の油圧との変化を示すと、図13
および図14のタイムチャートのとおりである。先ず、
図13に示すエンジン1を始動する場合の制御について
説明すると、エンジン1を始動することの判断がt1時
点に成立すると、これとほぼ同時にロックアップクラッ
チ62の係合圧を低下させる制御が開始される。そして
エンジン1の始動指令が発せられるt2 時点で、ロック
アップクラッチ62がほぼ完全に解放させられ、あるい
はそれ以前に半係合状態となってその半係合状態に維持
されている。
ていることにより、入力クラッチ122は解放状態に維
持されている。そしてエンジン1の始動完了(t3 時
点)とほぼ同時にその入力クラッチ122の直接圧制御
が実行されてその係合圧が次第に増大する。入力クラッ
チ122がほぼ完全に係合するt4 時点もしくはそれ以
降の所定時点でロックアップクラッチ62の再係合制御
が実行され、その油圧が次第に増大する。そしてt5 時
点にロックアップクラッチ62が完全に係合する。
から係合状態に切り替わるt3 時点からt4 時点までの
間では、ロックアップクラッチ62が解放もしくは半係
合状態に維持される。そのため、入力クラッチ122が
係合することに伴うトルク変化がトルクコンバータ4で
のいわゆる滑りによって吸収され、ショックが防止もし
くは緩和される。なお、ロックアップクラッチ62の入
力側のトルクが変化する際にロックアップクラッチ62
が解放もしくは半係合状態となっていればよいので、ロ
ックアップクラッチ62の油圧を低下させる制御の開始
時点は、エンジン1の始動指令のt2 時点であってもよ
い。
る場合の制御について説明すると、エンジン1を停止す
ることの判断がt11時点に成立すると、これとほぼ同時
にロックアップクラッチ62の係合圧を低下させる制御
が開始される。これは、エンジン1の停止制御に先立っ
て入力クラッチ122の解放制御をおこなわなければな
らず、制御に許容される時間が短いからである。そして
ロックアップクラッチ62のトルク伝達容量が低下した
t12時点に入力クラッチ122の直接圧制御による解放
制御が実行される。そして入力クラッチ122がほぼ完
全に解放したt13時点にエンジン1の停止指令が発せら
れ、その回転数が低下し始める。また同時にロックアッ
プクラッチ62の再係合制御が実行される。これら両方
の制御が同時に実行できるのは、既に入力クラッチ12
2が解放していてエンジン1と自動変速機3とが遮断さ
れているからである。
あっても、それに先立つ入力クラッチ122の解放制御
の際には、ロックアップクラッチ62が解放もしくは半
係合状態になっているから、駆動状態のエンジン1を自
動変速機3から遮断することに伴う入力側のトルク変化
が生じても、トルクコンバータ4での滑りによって入力
側のトルク変化が出力側に顕著に現れることが防止もし
くは抑制され、その結果、ショックが悪化することがな
い。
を説明すると、図1におけるステップS7,12を実行
する機能的手段が、この発明における係合状態制御手段
に相当する。また請求項2における「直結クラッチのト
ルク伝達容量を完全係合状態より小さい状態になるよう
に設定する手段」には、上述した図13に示すようにロ
ックアップクラッチ62の油圧を制御するように構成さ
れたステップS7,12の機能的手段が相当し、また請
求項3における「直結クラッチのトルク伝達容量を完全
係合状態より小さい状態になるように設定する手段」に
は、上述した図14に示すようにロックアップクラッチ
62の油圧を制御するように構成されたステップS7,
12の機能的手段が相当する。
モータ・ジェネレータ2とが共に同一の車輪96Aにト
ルクを伝達するように構成された車両を例に採っている
が、この発明で対象とする車両は、エンジン1で駆動す
る車輪とモータ・ジェネレータなどの電動機で駆動され
る車輪とが異なっている車両であってもよい。すなわ
ち、入力クラッチと変速機との間に電動機が設けられて
いない車両であってもよい。また、この発明で対象とす
る車両は、電動機を発進時などの限定された状態のみで
使用し、定常的な走行での動力源としては電動機を使用
しないいわゆるエコラン車であってもよい。さらに、こ
の発明では、直結クラッチを有する流体電動装置と入力
クラッチとが、トルクの伝達方向に直列に連結されてい
ればよいのであり、そのいずれが駆動力源側に配置され
ていてもよい。
れば、入力クラッチの係合・解放状態が切り替わる際に
流体伝動装置における直結クラッチがトルク伝達容量の
小さい状態に制御され、直結クラッチを介したトルクの
伝達が制限されるので、流体伝動装置では、流体を介し
たトルクの伝達が生じ、その場合、入力側のトルクの変
化に伴って流体伝動装置における入力側部材と出力側部
材との間で滑り(相対回転)が生じ、その結果、入力ク
ラッチの切り換えに伴う出力トルクの変動を抑制し、シ
ョックを防止もしくは緩和することができる。
を始動した状態で入力クラッチを係合させる場合、入力
クラッチがトルク容量を持ち始める前に、直結クラッチ
のトルク伝達容量が低下させられるので、入力クラッチ
を係合させて動力源の出力トルクを流体伝動装置に伝達
し始める場合、直結クラッチの入力側のトルクの増大に
伴って流体伝動装置の入力側部材と出力側部材との間に
滑りが生じ、その結果、入力クラッチの切り換えに伴う
出力トルクの変動が抑制され、ショックを防止もしくは
緩和することができる。
を停止させるのに伴って入力クラッチを解放させる場
合、駆動力源の停止の判断の成立とほぼ同時に直結クラ
ッチのトルク伝達容量を低下させる制御が開始されるた
め、駆動力源を停止することに伴ってその出力トルクが
低下し始めるとともに、入力クラッチが係合しているこ
とにより流体伝動装置に対する入力トルクが低下し始
め、その時点では、既に直結クラッチのトルク伝達容量
が低下しているので、入力側のトルクの低下に伴って流
体伝動装置の入力側部材と出力側部材との間に滑りが生
じ、その結果、入力クラッチの切り換えに伴う出力トル
クの変動が抑制され、ショックを防止もしくは緩和する
ことができる。
明するためのフローチャートである。
のパワートレーンおよび制御系統を模式的に示すブロッ
ク図である。
ルトン図である。
のクラッチおよびブレーキの係合・解放を示す図表であ
る。
ーの操作により選択されるシフトポジションを示す概念
図である。
より変更できる状態を設定・解除するためのスポーツモ
ードスイッチを示す概念図である。
す図である。
る入出力信号を示す図である。
よびモータ・ジェネレータの駆動・停止を制御する制御
態様と、自動変速機の変速段を制御する変速線図と総括
的に示すマップである。
およびモータ・ジェネレータの駆動・停止を制御する制
御態様と、自動変速機の変速段を制御する変速線図と総
括的に示すマップである。
およびモータ・ジェネレータの駆動・停止を制御する制
御態様と、自動変速機の変速段を制御する変速線図と総
括的に示すマップである。
およびモータ・ジェネレータの駆動・停止を制御する制
御態様と、自動変速機の変速段を制御する変速線図と総
括的に示すマップである。
よる制御を実行した場合のタイムチャートである。
よる制御を実行した場合のタイムチャートである。
ータ、 62…ロックアップクラッチ、 96A…車
輪、 122…入力クラッチ。
Claims (3)
- 【請求項1】 駆動力源の出力側に、入力クラッチと、
入力側部材と出力側部材とをトルク伝達可能に直接連結
する直結クラッチを有する流体伝動装置とが、トルクの
伝達方向で直列に連結されている車両用駆動装置の制御
装置において、 前記入力クラッチの係合・解放状態を切り換える際に、
前記直結クラッチを完全係合状態よりトルク伝達容量の
小さくなる状態に設定する係合状態制御手段を備えてい
ることを特徴とする車両用駆動装置の制御装置。 - 【請求項2】 前記係合状態制御手段が、前記駆動力源
を始動することに伴って前記入力クラッチを係合させる
際に、前記駆動力源の始動指示をおこなった後でかつ前
記入力クラッチがトルク容量を持ち始める前に、前記直
結クラッチのトルク伝達容量が完全係合状態より小さい
状態になるように制御する手段を含むことを特徴とする
請求項1に記載の車両用駆動装置の制御装置。 - 【請求項3】 前記係合状態制御手段が、前記駆動力源
を停止させることに伴って前記入力クラッチを解放させ
る際に、前記駆動力源の停止判断とほぼ同時に前記直結
クラッチの解放制御を開始する手段を含むことを特徴と
する請求項1に記載の車両用駆動装置の制御装置。
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---|---|---|---|
JP20390599A JP4253937B2 (ja) | 1999-07-16 | 1999-07-16 | 車両用駆動装置の制御装置 |
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Cited By (6)
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