JP2022030161A - 摩擦係合要素の熱負荷推定装置 - Google Patents
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Abstract
Description
また、上記熱負荷推定装置において、前記変速機にてトルク相が開始されてから前記摩擦係合要素のパッククリアランスが詰まるまでの期間を第1期間とする。また、前記摩擦係合要素の前記パッククリアランスが詰まってから前記変速機においてイナーシャ相が開始されるまでの期間を第2期間とする。また、前記イナーシャ相が開始されてから前記変速機の入力軸の回転速度の微分値が規定値以下になるまでの期間を第3期間とする。また、前記入力軸の回転速度の微分値が前記規定値以下になってから前記入力軸の回転速度が変速完了後の同期回転速度になるまでの期間を第4期間とする。そして、複数の前記期間は、前記第1期間及び前記第2期間及び前記第3期間及び前記第4期間のうちの少なくとも1つを含んでもよい。
作動油の温度が変化すると摩擦係合要素の雰囲気温度が変化するため、摩擦係合要素の発熱量は変化する。この点、同構成では、入力変数に上記油温変数が含まれるため、作動油の温度が上記発熱量に与える影響を考慮して熱負荷が算出される。従って、入力変数に上記油温変数を含まない場合と比較して、熱負荷をより高精度に算出することができる。
図1に示すように、車両VCが備える内燃機関10のクランク軸12には、動力分割装置20が機械的に連結されている。動力分割装置20は、内燃機関10、第1モータジェネレータ22、および第2モータジェネレータ24の動力を分割する。動力分割装置20は、遊星歯車機構を備えており、遊星歯車機構のキャリアCにはクランク軸12が機械的に連結されており、サンギアSには第1モータジェネレータ22の回転軸22aが機械的に連結されており、リングギアRには第2モータジェネレータ24の回転軸24aと自動変速機26の入力軸27inとが機械的に連結されている。なお、第1モータジェネレータ22の端子には、第1インバータ23の出力電圧が印加される。また、第2モータジェネレータ24の端子には、第2インバータ25の出力電圧が印加される。
また、キャリアCには、オイルポンプ32の従動軸32aが機械的に連結されている。オイルポンプ32は、オイルパン34内のオイルを潤滑油として動力分割装置20に循環させたり、同オイルを作動油として自動変速機26に供給したりするポンプである。なお、オイルポンプ32から吐出された作動油は、自動変速機26内の油圧制御回路28によってその圧力が調整されて、例えば上記摩擦係合要素に油圧を供給するための作動油などとして利用される。油圧制御回路28は、複数のソレノイドバルブ28aを備えており、それら各ソレノイドバルブ28aの通電によって、作動油の流動状態や作動油の油圧を制御する回路である。
制御装置40は、変速比指令値Vsft*の値が変化する場合、変速比指令値Vsft*及び切替変数ΔVsftに応じて係合を開始する摩擦係合要素に対応するソレノイドバルブ28aの電流指令値I*を変化させることにより、摩擦係合要素を解放状態から係合状態に切り替える。
より具体的には、図3に示すように、摩擦係合要素への油圧供給が開始されてから自動変速機26においてトルク相が始まるまでの期間(時刻t2~時刻t4の期間)を初期期間Z0とする。この初期期間Z0では、変速が開始されて摩擦係合要素への油圧供給が開始されるのであるが、自動変速機26においてトルク相が始まるまでの間は、摩擦係合要素において互いに相対回転する第1プレート及び第2プレートの間で摺動が起きないため、摩擦係合要素の発熱が起きにくい期間となっている。
そこで、本実施形態の制御装置40は、変速時における摩擦係合要素の温度及び発熱量及び焼き付きの有無といった熱負荷を推定するようにしているが、当該熱負荷を算出する算出処理の実行態様を変速中に変更する。以下、そうした処理について説明する。なお、以下の処理を実行する制御装置40は、摩擦係合要素の熱負荷推定装置を構成している。
図5に、上記選択処理の手順を示す。
次に、CPU42は、S70にて更新された総発熱量Qsに対して、今回の算出対象となっている摩擦係合要素の熱容量Cを乗算することにより摩擦係合要素の上昇温度を算出するとともに、この算出した上昇温度を、現在算出されている当該摩擦係合要素の温度Tkを加算することにより、摩擦係合要素の温度Tkを更新する。なお、熱容量Cは予め求めた規定値である。また、摩擦係合要素の温度Tkの初期値は、例えば油温Toilとしてもよい。
一方、出力変数y(2)に示される判定値が閾値Yref以上であると判定される場合(S90:YES)、CPU42は、今回の変速で係合状態になった摩擦係合要素に焼き付きが発生したと判定して(S100)、本処理を一旦終了する。
(1)摩擦係合要素において互いに相対回転する第1プレートと第2プレートとの相対回転速度Nrが高いほど、摩擦係合要素の発熱量は多くなる。また、変速中において摩擦係合要素に供給される油圧が高いほど、摩擦係合要素の発熱量は多くなる。そこで、本実施形態では、変速中に摩擦係合要素で生じる熱量に関与する上記相対回転速度Nrを示す速度変数や、油圧指令値P*で示される油圧変数を入力変数として、それらの入力変数を、写像データによって規定される写像に入力することにより摩擦係合要素の発熱量や温度、あるいは焼き付きの有無といった熱負荷を算出するようにしている。ここで、変速中には、摩擦係合要素の状態が解放状態から係合状態へと変化していくため、変速中において摩擦係合要素の発熱状態は種々変化する。そこで、本実施形態では、熱負荷を算出する算出処理の実行態様を変速中に変更する変更処理を実行するようにしている。
・上記第1期間Z1、上記第2期間Z2、上記第3期間Z3、及び第4期間Z4のうちの少なくとも1つを設定して、その設定した期間に対応した写像データを用意してもよい。この場合でも、その設定した期間における摩擦係合要素の熱負荷を精度よく推定することができる。
・車両VCに通信機を備える。そして、通信機及び外部ネットワークを介して車両VCは外部のデータ解析センタと相互通信可能にする。データ解析センタは、CPU、ROM、記憶装置および通信機を備えている。そして、上記選択処理や上記算出処理をデータ解析センタのCPUに行わせてもよい。この場合には、車両VCのCPU42で上記選択処理や上記算出処理を実行する場合と比較して、当該CPU42の演算負荷を軽減することができる。
・上記写像の活性化関数は例示であり、他の関数を採用してもよい。
・ニューラルネットワークとして、全結合順伝搬型のニューラルネットワークを例示したが、これに限らない。例えば、ニューラルネットワークとしては、回帰結合型ニューラルネットワークを採用してもよい。
・実行装置としては、CPU42とROM44とを備えて、ソフトウェア処理を実行するものに限らない。たとえば、上記実施形態においてソフトウェア処理されたものの少なくとも一部を、ハードウェア処理するたとえばASIC等の専用のハードウェア回路を備えてもよい。すなわち、実行装置は、以下の(a)~(c)のいずれかの構成であればよい。(a)上記処理の全てを、プログラムに従って実行する処理装置と、プログラムを記憶するROM等のプログラム格納装置とを備える。(b)上記処理の一部をプログラムに従って実行する処理装置およびプログラム格納装置と、残りの処理を実行する専用のハードウェア回路とを備える。(c)上記処理の全てを実行する専用のハードウェア回路を備える。ここで、処理装置およびプログラム格納装置を備えたソフトウェア実行装置や、専用のハードウェア回路は複数であってもよい。
12…クランク軸
20…動力分割装置
22…第1モータジェネレータ
24…第2モータジェネレータ
26…自動変速機
C1…第1クラッチ
C2…第2クラッチ
B1…第1ブレーキ
B2…第2ブレーキ
40…制御装置
Claims (7)
- 油圧にて動作する摩擦係合要素を有した変速機を備える車両に適用されて、前記変速機の変速時における前記摩擦係合要素の温度及び発熱量及び焼き付きの有無の少なくとも1つを熱負荷としたときに当該熱負荷を推定する装置であって、
実行装置と、記憶装置とを備えており、
前記記憶装置には、写像を規定する写像データが記憶されており、
前記写像は、入力変数として、前記変速機の変速中に前記摩擦係合要素において互いに相対回転する部材の相対回転速度を示す変数である速度変数と、前記変速機の変速中に前記摩擦係合要素に供給される油圧を示す変数である油圧変数とを含んで且つ、出力変数として前記熱負荷を含み、
前記実行装置は、
前記入力変数の値を取得して前記写像に入力することにより前記出力変数の値を算出する算出処理と、
前記変速機の変速中における前記算出処理の実行態様を変更する変更処理と、を実行する摩擦係合要素の熱負荷推定装置。 - 前記変速機にてトルク相が開始されてから変速が完了するまでの間の期間が予め定めた複数の期間に区分けされており、
前記記憶装置には、前記期間に応じた各別の前記写像を規定する複数の写像データが記憶されており、
前記実行装置は、前記変更処理として、前記算出処理の実行に際して前記期間に応じた前記写像データを選択する処理を実行する
請求項1に記載の摩擦係合要素の熱負荷推定装置。 - 前記変速機においてトルク相が開始されてから前記摩擦係合要素のパッククリアランスが詰まるまでの期間を第1期間とし、
前記摩擦係合要素の前記パッククリアランスが詰まってから前記変速機においてイナーシャ相が開始されるまでの期間を第2期間とし、
前記イナーシャ相が開始されてから前記変速機の入力軸の回転速度の微分値が規定値以下になるまでの期間を第3期間とし、
前記入力軸の回転速度の微分値が前記規定値以下になってから前記入力軸の回転速度が変速完了後の同期回転速度になるまでの期間を第4期間としたときに、
複数の前記期間は、前記第1期間及び前記第2期間及び前記第3期間及び前記第4期間のうちの少なくとも1つを含む
請求項2に記載の摩擦係合要素の熱負荷推定装置。 - 前記実行装置は、前記変更処理として、前記摩擦係合要素への油圧供給が開始されてから前記変速機においてトルク相が始まるまでは前記写像への前記入力変数の入力を禁止するとともに前記トルク相が開始されてから前記写像への前記入力変数の入力を行う処理を実行する
請求項1に記載の摩擦係合要素の熱負荷推定装置。 - 前記入力変数には、前記摩擦係合要素に供給される作動油の温度を示す変数である油温変数が含まれる
請求項1~4のいずれか1項に記載の摩擦係合要素の熱負荷推定装置。 - 前記摩擦係合要素に供給される油圧は、前記車両の原動機の出力トルクが大きいときほど高い圧力となるように変更されるとともに、
前記入力変数には、前記出力トルクを示す変数であるトルク変数が含まれる
請求項1~5のいずれか1項に記載の摩擦係合要素の熱負荷推定装置。 - 前記変速機は前記摩擦係合要素を複数有しており、
前記入力変数には、変速に際して係合される前記摩擦係合要素を示す変速変数が含まれる
請求項1~6のいずれか1項に記載の摩擦係合要素の熱負荷推定装置。
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