JP2008249140A - 車両用駆動装置の制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】駆動源と、摩擦締結要素の締結により所定の変速段を達成する有段自動変速機と、イナーシャフェーズ中に前記有段自動変速機の入力回転数を所定の目標値とするように前記駆動源を制御する回転数制御手段と、非イナーシャフェーズ中に前記有段自動変速機の入力トルクを所定の目標値とするように前記駆動源を制御するトルク制御手段とを備える車両用駆動装置の制御装置において、前記イナーシャフェーズ完了前の前記摩擦締結要素の締結トルクと、前記イナーシャフェーズ完了後の前記有段自動変速機の入力トルクとが略同一となるよう、前記摩擦締結要素の締結トルクまたは前記有段自動変速機の入力トルクを補正するトルク補正手段を設けることとした。
【選択図】図5
Description
図1は本願ハイブリッド車両のシステム図である。本願ハイブリッド車両は、エンジンE、モータジェネレータMG、始動クラッチCL1、自動変速機AT、左後輪RL(駆動輪)、右後輪RR(駆動輪)を有する。なお、FLは左前輪、FRは右前輪である。
本願ハイブリッド車両は始動クラッチCL1および自動変速機AT内の摩擦締結要素の締結・開放状態に応じてEVモード(モータジェネレータMGの駆動力のみで走行)、およびHEVモード(モータジェネレータMGおよびエンジンEの駆動力を併用)の2走行モードを有する。
始動クラッチCL1が開放状態にある場合、エンジンEの駆動力は自動変速機ATには伝達されず、車両はモータジェネレータMGの動力のみを動力源として走行するEVモードとなる。
始動クラッチCL1が締結状態にある場合、エンジンEの駆動力はモータジェネレータMGおよび自動変速機AT内の摩擦締結要素を介して自動変速機ATに伝達され、モータジェネレータMGに加えてエンジンEの駆動力を併用するHEVモードとなる。
駆動力T(MG)がゼロであればエンジンEの駆動力によってのみ走行するエンジン走行モードとなる。
モータジェネレータMGから自動変速機ATに入力される駆動力T(MG)が正の値であれば、モータジェネレータMGとエンジンEの駆動力を併用して走行するモータアシスト走行モードとなる。
モータジェネレータMGから自動変速機ATに入力される駆動力T(MG)が負の値、すなわちモータジェネレータMGがトルクを発生せずエンジンEまたは車両イナーシャによって回され、外部のトルクを消費している場合、モータジェネレータMGは発電機として機能する。これによりバッテリ4を充電する。
車両が加速状態または定速走行状態にあればモータジェネレータMGはエンジンEによって回され、車両が減速状態にあればモータジェネレータMGは車両イナーシャによって回され、発電を行う。
本願ハイブリッド車両はエンジンコントローラ1、モータコントローラ2、パワーコントロールユニット3、バッテリ4、ATコントローラ7、統合コントローラ10を有し、それぞれ情報交換可能なCAN通信線11を介して接続されている。
図2は自動変速機ATのスケルトン図である。自動変速機ATは、回転要素としてフロント、ミッド、リアのプラネタリーギアG1,G2,G3を有する。各プラネタリーギアG1,G2、G3はそれぞれ回転要素としてサンギアS1,S2,S3、キャリアPC1,PC2,PC3、リングギアR1,R2,R3を有する。
図3は統合コントローラ10内で実行されるエンジンEおよびモータジェネレータMGの制御ブロック図である。
図5はイナーシャフェーズにおけるエンジンおよびモータジェネレータのトルク制御処理の流れを示すフローチャートである。
このトルク復帰判定閾値は、エンジントルクをアクセル開度に応じた値(以下、アクセル開度相当)に復帰させるか否かの判定閾値であり、目標入力回転数の最終値に対し、一定の差回転(トルク復帰判定差回転)分だけ大きく設定されている。したがって、入力回転数の実際値がトルク復帰判定閾値を下回った場合、実入力回転数の実際値と最終値との差回転がトルク復帰判定閾値以下となる。
なお、このトルク復帰判定閾値は、ステップS105の初期目標回転数よりも大きく設定されている。
図6は、イナーシャフェーズにおいて自動変速機AT内で変速時に締結される摩擦締結要素の締結トルクTCの学習制御を示すフローチャートである。
なお、学習条件とは
1.アクセル開度一定値以上でのアップシフト
2.油温は一定値以上
3.モータジェネレータMGが回転フィードバック制御中であって、目標値に追従していること
の3条件である。アクセル開度がゼロでのコースティング走行では変速ショックが小さいため学習制御するまでもないため、条件1を設定している。また、低温時には通常走行時に比べオイルの粘性が高くなるため学習制御を禁止している。また、モータジェネレータMGが目標値に追従しない状況では、イナーシャフェーズ中にアクセルを急激に踏み込んだりしたような過渡的な運転条件である可能性があるため学習制御を禁止している。
時刻t0において自動変速機ATでシフトアップ変速要求が出されると、シフトアップ前の変速段に係る摩擦締結要素の開放が開始されると共に、シフトアップ後の変速段に係る摩擦締結要素の締結が開始される。具体的には、タイムチャート(c)で示すように、開放側の摩擦締結要素の締結トルク(破線)がスリップしない程度のクラッチトルクまで落とされた後、クラッチトルクゼロに向けて除所に減少し、締結側の摩擦締結要素の締結トルク(実線)が所定のクラッチトルクに向けて増加していく。所定のクラッチトルクは、エンジントルクとモータトルクとに応じて算出され、後述する時刻t7以降のトルクフェーズで入力軸INに入力されるエンジントルクとモータトルク相当の大きさになるよう設定される。
時刻t1以降にイナーシャフェーズに移行し、モータジェネレータMGのトルクが目標トルクに一致するよう制御するトルク制御から、モータジェネレータMGの回転数が目標回転数に一致するよう制御する回転数制御に移行する。これ以後、時刻t7まで摩擦締結要素の締結トルクは一定に保たれる。また、目標入力回転数変化率が第1ランプ勾配αとなって、目標入力回転数を一定の割合で低下するよう設定する。さらに、エンジントルクのフィードフォワードが開始され、変速種に応じてマップを参照し(図4参照)、エンジントルクおよびモータジェネレータトルクを低下させる。エンジントルクとモータジェネレータトルクを低下することによって、入力軸INの回転数は目標入力回転数に追従するよう低下すると共に、回転数変化にともなうイナーシャトルクを低減することができる。なお、目標入力回転数に追従するように制御する方法は、入力軸と出力軸との比を検出しておいて、実変速比が目標変速比に追従するように制御する方法に置き換えることができる。
時刻t2において目標入力回転数の実際値が初期目標回転数以下となり、目標入力回転数が一定値となる。運転者が変速レスポンスを感知しやすくするためにはイナーシャフェーズ初期の回転数変化率が大きいほうがよく、変速ショック低減のためにはイナーシャフェーズ完了時の回転数変化率が小さいほうがよい。したがって、時間とともにこの目標入力回転数の変化率が小さくなるよう設定することで、変速レスポンスとショック低減の両立を図る。
時刻t3において目標入力回転数の最終値と実入力回転数との差がトルク復帰判定差回転数以下となり、エンジントルクのフィードフォワード制御が終了する。これによりエンジントルクはアクセル開度相当値に復帰する。エンジントルクの応答遅れを考慮してエンジントルクの復帰タイミングを早めに設定することで、変速機入力軸INの実回転数が最終目標回転数に対しアンダーシュートすることを回避する。
時刻t4において実入力回転数が目標入力回転数に達する。ほぼ同時にモータジェネレータトルクがアクセル開度相当値に向けて復帰するが、時刻t7までモータジェネレータに対しては変速機入力軸INの実回転数が目標回転数に追従するよう回転数フィードバックが行われる。
時刻t5において実入力回転数が目標入力回転数に達してからの時間(時刻t4からの経過時間)が目標切り替え判定時間を経過し、目標入力回転数が第2ランプ勾配βで低下する。時刻t2以降において目標入力回転数は一定値となっており、実入力回転数が目標入力回転数に達してから一定時間経過すれば摩擦締結要素のスリップ状態は十分確保されたと判断可能である。
時刻t6において実入力回転数=目標入力回転数最終値となる。
時刻t7においてイナーシャフェーズが終了して摩擦締結要素が完全締結され、モータジェネレータMGが回転数制御からトルク制御に移行する。トルク制御に移行後は、エンジントルク及びモータトルクは、時刻t1以前と同様運転者の要求トルクに応じて演算される。すなわち、イナーシャフェーズ中である時刻t2〜t7では、出力トルクは摩擦締結要素の締結トルクで決定され、時刻t7移行は、出力トルクはエンジントルクとモータトルクによって決定される。
以上、本発明の車両用駆動装置の制御装置を実施例に基づき説明してきたが、具体的な構成については、この実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
CL1 始動クラッチ
MG モータジェネレータ
AT 自動変速機
1 エンジンコントローラ
2 モータコントローラ
3 パワーコントロールユニット
4 バッテリ
6 始動クラッチ油圧ユニット
7 ATコントローラ
8 始動クラッチ油圧ユニット
10 統合コントローラ
Claims (6)
- 駆動源と、
摩擦締結要素の締結により所定の変速段を達成し、前記駆動源の駆動力を駆動輪に伝達するする有段自動変速機と、
有段自動変速機の入力回転数が変速に伴い変動するイナーシャフェーズ中に、前記有段自動変速機の入力回転数が所定の目標値に追従するように前記駆動源を制御する回転数制御手段と、
イナーシャフェーズ中に前記摩擦締結要素の締結力を所定値となるように制御する摩擦締結力制御手段と、
イナーシャフェーズ後に前記有段自動変速機に入力される駆動力を所定の目標値とするように前記駆動源を制御する駆動力制御手段と
を備える車両用駆動装置の制御装置において、
前記イナーシャフェーズ完了前後で、前記有段自動変速機に入力される駆動力差が所定値以上発生するかを判断する駆動力差判定手段を設け、
駆動力差が所定値以上発生したと判断した場合、駆動力差を低減するように前記摩擦締結要素の締結力を補正する摩擦締結力補正手段を設けること
を特徴とする車両用駆動装置の制御装置。 - 請求項1に記載の車両用駆動装置の制御装置において、
前記摩擦締結力補正手段は、
変速時に前記イナーシャフェーズ完了前の前記摩擦締結要素の締結力と、前記イナーシャフェーズ完了後の前記有段自動変速機に入力される駆動力との差分を検出する検出手段と、
次回変速時に、前記差分を小さくするように前記締結力を補正する学習制御手段と
を備え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に記載の車両用駆動装置の制御装置において、
前記学習制御手段は、変速段階ごとに実行されること
を特徴とする車両用駆動装置の制御装置。 - 請求項1に記載の車両用駆動装置の制御装置において、
前記学習制御手段は、駆動源が所定以上の駆動力を発生させているときのみ実行されること
を特徴とする車両用駆動装置の制御装置。 - 請求項1ないし4いずれかに記載の車両用駆動装置の制御装置において、
前記駆動源は、内燃機関であるエンジンと、モータジェネレータであることを特徴とする車両用駆動装置の制御装置。 - 請求項1ないし5いずれかに記載の車両用駆動装置の制御装置において、
前記摩擦締結力補正手段は、前記有段自動変速機に入力される駆動力がイナーシャフェーズ完了前よりも完了後の方が高いときは、前記摩擦締結要素の締結力を大きく補正することを特徴とする車両用駆動装置の制御装置。
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