JP2010156378A - 制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】直結クラッチを有する流体継手と変速装置とを備え、エンジン及び回転電機に駆動連結される入力部材の回転を出力部材へ出力する車両用駆動装置の制御を行なう制御装置であって、流体継手の入力側と出力側との回転速度の差である差回転速度ΔNを取得する差回転取得手段と、直結クラッチの係合圧を、車両の走行状態に応じて定まる通常増圧変化率で増圧させることにより差回転速度を減少させて直結クラッチを解放状態から係合状態へ移行させる直結制御手段と、車両のアクセル開度が減少する状態で差回転速度ΔNが増圧許可閾値C2以下となったときに、直結制御手段による係合圧を、通常増圧変化率よりも大きい急速増圧変化率に変更する増圧制御手段と、を備えた。
【選択図】図8
Description
本発明の第一の実施形態について、図面を参照して説明する。本実施形態においては、本発明に係る制御装置をハイブリッド車両用の車両用駆動装置1に適用した場合を例として説明する。図1は、本実施形態に係る車両用駆動装置1の駆動伝達系及び油圧制御系の構成を示す模式図である。この図において、実線は駆動力の伝達経路を示し、破線は作動油の供給経路を示し、一点鎖線は電力の供給経路を示している。なお、破線に隣接配置した(P1)又は(P2)は、当該供給経路内における作動油の油圧が第一油圧P1又は第二油圧P2であることを示している。この図に示すように、本実施形態に係る車両用駆動装置1は、概略的には、エンジン11及び回転電機12を駆動力源として備え、これらの駆動力源の駆動力を、トルクコンバータ13及び変速装置14を介して出力し、車輪16へ伝達する構成となっている。また、この車両用駆動装置1は、トルクコンバータ13や変速装置14などの各部に作動油を供給するための油圧制御装置2を備えている。図2は、本実施形態に係る制御ユニット31の構成を示すブロック図である。この図において、実線は信号の伝達経路を示し、白抜き矢印は信号圧の伝達経路を示している。この図に示すように、本実施形態に係る制御ユニット31は、油圧制御装置2を含む車両用駆動装置1の各部の制御を行う構成となっている。本実施形態においては、この制御ユニット31が本発明における「制御装置」に相当する。
まず、本実施形態に係る車両用駆動装置1の駆動伝達系の構成について説明する。図1に示すように、車両用駆動装置1は、車両駆動用の駆動力源としてエンジン11及び回転電機12を備え、これらのエンジン11と回転電機12とが直列に駆動連結されるパラレル方式のハイブリッド車両用の駆動装置となっている。また、車両用駆動装置1は、トルクコンバータ13と変速装置14とを備えており、駆動力源としてのエンジン11及び回転電機12の回転駆動力を、当該トルクコンバータ13及び変速装置14により変速して出力軸Oに伝達する。
次に、上述した車両用駆動装置1の油圧制御系を構成する油圧制御装置2について説明する。この油圧制御装置2は、図示しないオイルパンに蓄えられた作動油を吸引し、車両用駆動装置1の各部に供給するための油圧源として、図1に示すように、機械式ポンプ23及び電動ポンプ24の二種類のポンプを備えている。ここで、機械式ポンプ23は、入力軸I(駆動力源としてのエンジン11及び回転電機12)の回転駆動力により動作するオイルポンプである。このような機械式ポンプ23としては、例えば、歯車ポンプやベーンポンプ等が好適に用いられる。本例では、機械式ポンプ23は、トルクコンバータ13のポンプインペラ13aを介して入力軸Iに駆動連結され、エンジン11及び回転電機12の一方又は双方の回転駆動力により駆動される。そして、この機械式ポンプ23は、基本的には車両用駆動装置1に必要な作動油の油量を十分に上回る吐出能力を備えている。しかし、機械式ポンプ23は、入力軸Iの停止中(すなわち車両の停止中)には作動油を吐出しない。また、機械式ポンプ23は、入力軸Iの低速回転中(すなわち車両の低速走行中)には作動油を吐出するが、車両用駆動装置1にとって必要な油量を供給することができない場合がある。そこで、この車両用駆動装置1は、機械式ポンプ23を補助するためのポンプとして、電動ポンプ24を備えている。
次に、本実施形態に係る制御ユニット31の構成について説明する。車両用駆動装置1が備える制御ユニット31は、図2に示すように、車両用駆動装置1の各部の動作制御を行う中核部材としての機能を果たしている。この制御ユニット31は、CPU等の演算処理装置を中核部材として備えるとともに、当該演算処理装置からデータを読み出し及び書き込みが可能に構成されたRAM(ランダム・アクセス・メモリ)や、演算処理装置からデータを読み出し可能に構成されたROM(リード・オンリ・メモリ)等の記憶装置等を有して構成されている(不図示)。そして、ROM等に記憶されたソフトウェア(プログラム)又は別途設けられた演算回路等のハードウェア、或いはそれらの両方により、制御ユニット31の各機能部32〜39が構成される。これらの各機能部32〜39は、互いに情報の受け渡しを行うことができるように構成されている。また、メモリ41は、例えばフラッシュメモリ等のように、情報を記憶及び書き換え可能な記録媒体をハードウェア構成として備え、制御ユニット31との間で互いに情報の受け渡しを行うことができるように構成されている。このメモリ41は、制御ユニット31が有する記憶装置内に設けられても良い。
また、本実施形態においては、上記のようにして取得された通常増圧変化率c6に、所定値を加算する、或いは所定の係数を乗算する等の演算を行なうことにより急速増圧変化率c6’が導出される。このときの所定値及び所定の係数は、固定値としても良いし、伝達トルクや車両のアクセル開度等に応じた可変値としても良い。本例では、急速増圧変化率c6’は、通常増圧変化率c6に一定値の係数を乗算して導出される構成となっている。なお、通常増圧変化率c6とは別に、急速増圧変化率c6’も車両の走行状態に応じて定まる構成としても良い。この場合、伝達トルクと急速増圧変化率c6’との関係を記憶したマップをメモリ41に備えており、実際の伝達トルクに応じて急速増圧変化率c6’が取得される構成とすると良い。これ以外にも、実際の伝達トルクに応じて、通常増圧変化率c6とは別に所定の演算式に基づいて急速増圧変化率c6’が導出される構成としても良い。
次に、本実施形態に係る車両用駆動装置1の制御の内容について説明する。図9は、本実施形態に係る車両用駆動装置1の制御処理(第一制御処理)の処理手順を示すフローチャートである。また、図10は、図9のステップ#10の第二制御処理の処理手順を示すフローチャートである。以下に説明する車両用駆動装置1の制御処理の手順は、制御ユニット31の各機能部32〜39により実行される。制御ユニット31の各機能部32〜39がプログラムにより構成される場合には、制御ユニット31が備える演算処理装置は、上記の各機能部32〜39を構成するプログラムを実行するコンピュータとして動作する。
本実施形態に係る第一制御処理においては、状態決定部34により変速段のアップシフト及びロックアップクラッチ22の解放状態から係合状態への移行が決定されると(ステップ#01、#02)、ロックアップ制御部37は、アクセル開度検出センサSe4により検出されるアクセル開度が減少しているか否かを判定する(ステップ#03)。アクセル開度が減少していると判定された場合には(ステップ#03:Yes)、次にロックアップ制御部37は、差回転取得部36により取得される入力軸Iと中間軸Mとの間の差回転速度ΔNが係合許可閾値C1以下であるか否かを判定する(ステップ#04)。差回転速度ΔNが係合許可閾値C1より大きいと判定された場合には(ステップ#04:No)、ロックアップ制御部37は第二制御処理を実行する(ステップ#10)。この第二制御処理の詳細な処理手順については後述する。一方、差回転速度ΔNが係合許可閾値C1以下であると判定された場合には(ステップ#04:Yes)、ロックアップ制御部37はロックアップクラッチ22の係合制御を開始する(ステップ#05)。
次に、ステップ#10の第二制御処理の詳細な処理手順について説明する。本実施形態に係る第二制御処理においては、まずロックアップ制御部37はロックアップクラッチ22の係合制御を開始する(ステップ#21)。ここでは、ロックアップクラッチ22の油室内に作動油が予備充填された後、当該作動油の油圧が通常増圧変化率c6で徐々に増圧される(ステップ#22)。これにより、ロックアップクラッチ22の係合圧が徐々に増圧し、差回転速度ΔNが減少する。本実施形態においては、同時に回転電機制御部33が回転電機12の出力トルク及び回転速度を制御することによっても差回転速度ΔNは減少する。その後、差回転速度ΔNが増圧許可閾値C2以下となったとき(ステップ#23:Yes)、増圧制御部38は、作動油の油圧の増圧変化率を、通常増圧変化率c6から急速増圧変化率c6’に変更する(ステップ#24)。これにより、作動油の油圧が急速増圧変化率c6’で急速に増圧される。そして、ロックアップ制御部37は、差回転速度ΔNが増圧許可閾値C2となった時点における係合圧を基準として急速増圧変化率c6’で所定の圧力Cp分だけ増圧したときに(ステップ#25:Yes)、ロックアップクラッチ22の係合圧を完全係合圧c7としてロックアップ係合制御を終了する(ステップ#26)。次に、学習制御部39は、係合側制御指令信号S1の各指令用パラメータ44の設定値をそのまま維持して(ステップ#27)、第二制御処理を終了する。
本発明の第二の実施形態について説明する。本実施形態では、車両用駆動装置1の駆動伝達系及び油圧制御系等の基本的な構成については、第一の実施形態と同じである。ただし、本実施形態においては、制御ユニット31による車両用駆動装置1の制御処理に関して、ロックアップ制御部37は第一制御処理を一切実行しない構成とされており、アクセル開度が減少している状態で状態決定部34がロックアップクラッチ22の解放状態から係合状態への移行を決定した場合には、第二制御処理に相当する処理のみを実行する構成とされている点で、第一の実施形態とは相違している。以下では、本実施形態に係る制御処理の内容について説明する。図11は、本実施形態に係る制御処理の手順を示すフローチャートである。なお、図11においては、第一の実施形態における各処理内容と共通する処理内容には、同じステップ番号が付されている。
(1)上記の各実施形態においては、ロックアップ制御手段37は、第二制御処理において、差回転速度ΔNが増圧許可閾値C2となった時点における係合圧を基準として、急速増圧変化率c6’で所定の圧力Cp分だけ増圧した後、ロックアップクラッチ22の係合圧を完全係合圧c7とすることにより、ロックアップクラッチ22を完全係合状態に移行させる場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、ロックアップ制御の終了を判定するための構成はこれ以外にも採用することができ、例えば内蔵タイマーで計時することによりロックアップ制御の終了を判定する構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。この場合、ロックアップ制御部37は、図8に示すように、ロックアップクラッチ22に対する作動油の油圧を差回転速度ΔNが増圧許可閾値C2となった時点(時刻t23)から一定時間Ctが経過するまでは急速増圧変化率c6’で増圧し、その後、時刻t25において係合圧を完全係合圧c7とすることにより、ロックアップクラッチ22を完全係合状態に移行させる。或いは、これらを組み合わせることによりロックアップ制御の終了を判定する構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。この場合、差回転速度ΔNが増圧許可閾値C2となった時点(時刻t23)における係合圧を基準として急速増圧変化率c6’で所定の圧力Cp分だけ増圧した時点と、差回転速度ΔNが増圧許可閾値C2となった時点(時刻t23)から一定時間Ctが経過した時点とのうち、いずれか早い方までは急速増圧変化率c6’で増圧し、その後、係合圧を完全係合圧c7とすることにより、ロックアップクラッチ22を完全係合状態に移行させる。
11 エンジン
12 回転電機
13 トルクコンバータ(流体継手)
14 変速装置
22 ロックアップクラッチ(直結クラッチ)
31 制御ユニット(制御装置)
33 回転電機制御部(同期制御手段)
36 差回転取得部(差回転取得手段)
37 ロックアップ制御部(直結制御手段)
38 増圧制御部(増圧制御手段)
44 指令用パラメータ(変数)
I 入力軸(入力部材)
O 出力軸(出力部材)
S3 ロックアップ制御指令信号(直結制御指令信号)
F1 予備充填相
F2 増圧係合相
C2 増圧許可閾値
Claims (8)
- 直結クラッチを有する流体継手と変速装置とを備え、エンジン及び回転電機に駆動連結される入力部材の回転を出力部材へ出力する車両用駆動装置の制御を行なう制御装置であって、
前記流体継手の前記入力部材に駆動連結される入力側と前記変速装置に駆動連結される出力側との回転速度の差である差回転速度を取得する差回転取得手段と、
前記直結クラッチの係合圧を、車両の走行状態に応じて定まる通常増圧変化率で増圧させることにより前記差回転速度を減少させて前記直結クラッチを解放状態から係合状態へ移行させる直結制御手段と、
車両のアクセル開度が減少する状態で前記差回転速度が所定の増圧許可閾値以下となったときに、前記直結制御手段による係合圧を、前記通常増圧変化率よりも大きい急速増圧変化率に変更する増圧制御手段と、
を備えた制御装置。 - 前記直結制御手段は、前記差回転速度が前記増圧許可閾値となった時点における係合圧を基準として、前記急速増圧変化率で所定の圧力分だけ増圧した後、前記係合圧を完全係合圧とする請求項1に記載の制御装置。
- 前記直結制御手段は、前記差回転速度が前記増圧許可閾値となった時点から一定時間が経過するまでは前記急速増圧変化率で増圧し、その後、前記係合圧を完全係合圧とする請求項1又は2に記載の制御装置。
- 前記直結クラッチの係合圧を増圧させることにより前記差回転速度を減少させるのに合わせて、前記回転電機の出力トルク及び回転速度を制御することにより前記差回転速度を減少させる同期制御手段を更に備えた請求項1から3のいずれか一項に記載の制御装置。
- 前記増圧許可閾値は、前記直結クラッチを係合させた際に、前記アクセル開度を減少させることにより車両に生じる衝撃より小さい衝撃を生じさせるような差回転速度の大きさに設定される請求項1から4のいずれか一項に記載の制御装置。
- 前記直結制御手段は、前記直結クラッチを係合させるための直結制御指令信号を出力し、
前記直結制御指令信号は、前記直結クラッチの係合側油室内に作動油を充填するための予備充填相と前記作動油の油圧を増圧して前記直結クラッチを係合させるための増圧係合相とを有する予め設定された基準波形が、一又は二以上の変数により規定されたものである請求項1から5いずれか一項に記載の制御装置。 - 前記変数は、少なくとも前記直結制御指令信号の前記増圧係合相における増圧変化率を含む請求項6に記載の制御装置。
- 前記変数は、前記直結制御指令信号の前記予備充填相における充填圧及び充填時間の一方又は双方を更に含む請求項7に記載の制御装置。
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