JP3648411B2

JP3648411B2 - Electric hydraulic pump control apparatus and method for automatic transmission

Info

Publication number: JP3648411B2
Application number: JP26984899A
Authority: JP
Inventors: 正彦射場本; 一彦佐藤
Original assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Car Engineering Co Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Automotive Systems Engineering Co Ltd
Priority date: 1999-09-24
Filing date: 1999-09-24
Publication date: 2005-05-18
Anticipated expiration: 2019-09-24
Also published as: JP2001090828A; WO2001021985A1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は自動車用油圧ポンプの制御に係り、特に自動変速機の油圧源として、さらにエンジンが停止するモードを有する自動車に用いるに好適な、電動機駆動式油圧ポンプの制御装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車用の自動変速機では、駆動力を伝達する摩擦部材の押し付け力を与えるために油圧を用いるのが一般的である。このため従来はエンジン回転力で駆動する油圧ポンプを自動変速機の中に内蔵していた。
【０００３】
しかしこのようにエンジンで直接駆動する方式では、エンジンの回転速度の変化が大きいため、吐出圧や吐出量を望みの値に調整することが困難であった。すなわちトルクが大きい時ほど変速機の伝達力を大きくするために高い油圧を必要とするが、トルクが大きい時に必ずしもエンジン回転数が高いとは限らない。低回転でも十分な油量・油圧を確保するように設計しておくと、高回転時に油量が余るため無駄に捨てざるを得ない。このため例えば「自動車工学、１９８７年２月号、Ｐ４７，第１３図」に示すような可変容量型ベーンポンプを用いて、高回転時にベーンポンプの偏心量を小さくして吐出量を下げる等の工夫がなされてきた。しかしポンプ出力を制御する範囲は限られており、どうしても余った圧油をレギュレータ弁で無駄に捨てることになる。このことはエンジンの出力を無駄に使っていることになり、燃費の点で改善が望まれている。
【０００４】
さらに燃費を向上させ排気ガスを低減させるために、一時停止中にもエンジンを停止させるいわゆるアイドリングストップ制御を行う自動車では、エンジンで油圧ポンプを駆動すると、発進時等に油圧が不足して変速機が正常な動作を行うことができないために、独立した油圧源が望まれている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的はかかる要求に対して、エンジンによる直接駆動をやめて電動油圧ポンプを用いるものとし、変速機が要求する油圧・油量に基づいて必要最小限の油圧・油量を発生させる電動油圧ポンプ制御方式を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
このため本発明においては、原動機、該原動機の出力を変速して車輪に伝達する自動変速機、該自動変速機の変速比を指令する変速比指令発生手段、前記自動変速機の摩擦部材に印加する油圧を指令するライン圧指令発生手段、前記変速比指令およびライン圧指令の少なくとも一つに応じて前記自動変速機の油圧を制御する油圧制御手段、該油圧制御手段に圧油を供給する電動油圧ポンプ、前記変速比指令およびライン圧指令の少なくとも一つに応じて該電動油圧ポンプの電動機出力を指令する電動機出力指令発生手段、該電動機出力指令に応じて前記電動油圧ポンプの電動機出力を制御する電動機制御手段を設けた。
【０００７】
変速比指令発生手段は、車速およびアクセルペダル踏み角やエンジンのスロットル開度あるいは駆動トルク等に応じて変速比を指令するが、この制御方式については例えば特開平8−334155 号に開示されている。
【０００８】
ライン圧指令発生手段は、エンジンのスロットル開度や駆動トルクおよび変速機入力回転数や車速等に応じてライン圧を指令するが、この制御方式については例えば特開平8−210449号に開示されている。
【０００９】
電動機出力指令発生手段は、油圧ポンプの起動／吐出制御／停止の各段階に応じてそれぞれの回転数あるいはトルク指令を発生する。
【００１０】
起動時には遠心力でポンプのベーンを開かせるため、あるいは油圧制御手段の油圧回路に油を充填するため、高速の回転数指令を所定の条件で発生する。停止時には油圧回路に蓄圧された油を放圧するため、徐々に低減する回転数指令を所定の条件で発生する。
【００１１】
吐出制御中は油圧制御手段から変速機の摩擦部材に供給される油量、および油圧制御手段の中の制御弁から逃がされる油量を計算して、これらを供給するのに必要な回転数を指令する。あるいはライン圧指令を実現できる元圧を発生するのに必要なポンプ電動機トルクを指令する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の第一の実施形態である電動油圧ポンプ制御装置を示す。エンジン１の出力は自動変速機２を介して車輪３を駆動する。自動変速機２はプラネタリギヤによりギヤ比を変更する方式を例に示してあるが、平行軸式等他の形式の自動変速機でもよい。
【００１３】
自動変速機２はトルクコンバータ４，プラネタリギヤとクラッチによる変速機構５，終段ギヤを含む伝達ギヤ列６等より成る。変速機構５には図示しないクラッチやブレーキ等の複数の摩擦部材が設けられており、これらの摩擦部材を制御する油圧制御手段７が設けられている。油圧制御手段７には締結する摩擦部材を選択するための変速ソレノイドバルブ、および締結摩擦部材に印加する油圧を制御するライン圧ソレノイドバルブが設けられている。
【００１４】
自動変速機制御装置８には変速ソレノイドバルブを駆動する変速ソレノイド駆動部９，ライン圧ソレノイドバルブを駆動するライン圧ソレノイド駆動部１０が設けられている。
【００１５】
また自動変速機制御装置８には、クランク角センサ１１で検出したエンジン回転数Ｎｅ，タービンセンサ１２で検出したトルクコンバータの出力回転数すなわち変速機構５の入力軸回転数Ｎｉｎ，車速センサ１３で検出した自動変速機２の出力軸回転数Ｎｏ，アクセルペダルセンサ１４で検出したアクセルペダルの踏み角ＡＰＯ，スロットルセンサ１５で検出したスロットル弁の開度ＴＶＯ，ライン圧センサ１６で検出したライン圧ＰＬ等を入力している。
【００１６】
自動変速機制御装置８はこれらのセンサ入力に応じて二つの制御を行う。変速比指令部１７は、車速とスロットル開度あるいはアクセルペダルの踏み角に応じて最適な変速比を計算し、前記変速ソレノイド駆動部９に対して変速比指令を与える。ライン圧指令部１８は、スロットル開度とエンジン回転数・入力軸回転数および出力軸回転数から算出される伝達トルクを基に最適なライン圧を計算し、前記ライン圧ソレノイド駆動部１０に対してライン圧指令を与える。
【００１７】
自動変速機制御装置８のさらに詳細な説明は、本発明の主旨ではなくまた当業者にとっては良く知られた技術であるので省略する。
【００１８】
エンジン制御装置１９は、クランク角センサ１１で検出したエンジン回転数および進角度、アクセルペダルセンサ１４で検出したアクセルペダルの踏み角APO,スロットルセンサ１５で検出したスロットル弁の開度ＴＶＯ，アクセルペダルを踏んでいないときに導通するアクセルスイッチ２０の信号を入力し、燃料噴射量と点火進角度を制御するが、詳細な説明は本発明の主旨ではなく、また当業者にとっては良く知られた技術であるので省略する。
【００１９】
本実施形態においてはこれらの従来からある構成要素のほかに、新たに電動油圧ポンプ２１および電動油圧ポンプ制御装置２２を設けた。
【００２０】
電動油圧ポンプ２１は自動変速機２の油圧源として油圧制御手段７に油を供給する。電動油圧ポンプ制御装置２２はポンプ電動機の回転数およびトルクを制御するもので、自動変速機制御装置８の制御するライン圧を達成するのに必要最小限の油圧・油量を供給するように制御する。このため自動変速機制御装置８の変速比指令部１７およびライン圧指令部１８の出力，前記アクセルスイッチ信号，ブレーキペダルに設けられたブレーキスイッチ３４の信号，前記ライン圧ＰＬを入力する。
【００２１】
電動油圧ポンプ制御装置２２はポンプ電動機駆動部２３と、ポンプ電動機制御指令部２４より成り、具体的な構成を図２に示す。
【００２２】
ポンプ電動機駆動部２３は半導体スイッチ２５による３相インバータ２６を構成しており、油圧ポンプ２１に直結された３相誘導電動機２７を駆動する。本実施形態では３相インバータと３相誘導電動機の組み合わせを示したが、３相同期電動機でも良いことはいうまでもない。いずれにせよポンプ電動機制御指令部２４の指令に応じて、３相交流の周波数によりポンプ電動機の回転数を制御し、出力電流によりポンプ電動機のトルクを制御する。そのためにはポンプ電動機の回転数や位相あるいは電流を検出して、ゲート制御部２８においてフィードバック制御を行うことになるが、これは電動機制御の一般的方法であるので説明を省略する。なお、インバータ２６の代りにチョッパを用い、直流電動機を駆動してもよい。
【００２３】
ポンプ電動機制御指令部２４は、変速指令すなわち自動変速機制御装置８の変速比指令部１７の出力，ライン圧指令すなわち同ライン圧指令部１８の出力，ライン圧センサ１６で検出したライン圧ＰＬおよび図示しない油温センサで検出した油温を入力し、そのライン圧を加えたときに油圧制御手段７の中の各バルブからドレインに逃がす流量を計算する。本実施形態では各変速段毎に油温をパラメータにした流量マップ２９を用いているが、個々のバルブの特性を式の形で入れておいても良い。こうして算出した流量をポンプ１回転当たりの吐出量Ｄｐで割ると必要な回転数が求められるので、ポンプ電動機駆動部２３に回転数指令を与える。
【００２４】
なおポンプを起動するときは起動制御指令部３０が回転数指令を発生する。ベーンポンプを用いた場合は、遠心力でベーンを開かせるため初めに高速で回す必要がある。そこで起動制御指令部３０が所定時間高速指令を出すが、実際のライン圧ＰＬが所定値になれば起動を完了したので、所定時間内であっても通常のポンプ電動機制御に戻す。
【００２５】
またポンプを停止するときは停止制御指令部３１が、所定の低減率で回転数を低下させる回転数指令を発生する。これは油圧制御手段７の中に残った油圧を徐々に低下させてポンプへの逆流を防ぐためであるが、この場合にも実際のライン圧ＰＬが所定値以下になれば停止制御を中断してポンプ電動機の電源を遮断する。
【００２６】
この電動油圧ポンプ制御装置２２は、他の自動変速機制御装置８やエンジン制御装置１９と同様に、マイクロコンピュータによる制御装置として構成され、図３のようなハード構成である。すなわちマイクロプロセッサー１０１は、センサ１６，２０のほか図示しない各種センサからの入力信号を入力回路１０４を通して入力し、読み出し専用メモリ１０２からプログラムやデータを読み出し、ランダムアクセスメモリ１０３を使って数値演算や論理演算を行う。演算処理した信号は、出力回路としてのインバータ２６を通してポンプ電動機としての３相誘導電動機２７を動作させる。
【００２７】
ソフトウエアは図４のように構成され、入力信号処理１１０でセンサおよび他のロジックからの信号を入力して、通常制御判定ロジック１１１で通常制御状態であることを判定すると、流量計算部１１２で通常時の必要流量を計算し、回転数計算部１１３でモータ回転数に変換する。流量計算部１１２の動作を図５のフローチャートに示す。通常制御判定に続いて状態判定ロジック２００において自動変速機の状態を判定する。
【００２８】
ここで特殊な状態すなわち極低温状態であるとか、停車あるいは停車寸前であるとかを判定した場合は、その状態に応じてあらかじめ決められた流量を設定する。すなわち極低温時には油の粘性が高いので油圧制御手段７の動作速度が遅くなり、変速ショックが発生して変速性能を確保できないばかりでなく、変速時の油圧上昇が遅いとクラッチが滑って変速機構を破損する恐れもある。そのためライン圧を最大にして安全性を確保すると共に、油の循環による発熱を促して早く通常温度にするようにポンプ流量を最大に制御する。
【００２９】
一方、停車中あるいは停車寸前では、駆動トルクや回生制動トルクはほぼ零になるのでライン圧は必要ない。そこで極低車速を検知したらポンプ流量を最小に制御する。但しポンプを停めるとベーンが閉じてしまうので、ベーンが閉じない程度の低速でポンプを回転させる。
【００３０】
自動変速機の状態が通常の状態であると判定されたら、ロジック２０１において変速モード毎にライン圧ソレノイドバルブから選択されたクラッチに至る流路を決定し、ロジック２０２でその流路に充填される油量を計算する。多板クラッチ押圧ピストンのシリンダ容積はほぼ一定であるとするが、クラッチ板が擦り減ってくるとストロークが増えるので、シリンダ容積を学習補正するようにしてもよい。特にバンドブレーキのピストンは面積が大きい上に、逆向きに変位させる場合があるので、状態を区分けして学習補正することが有効になる。
【００３１】
ロジック２０３ではその流路にある全てのスプール弁からドレインに逃がされる油量を計算する。これは指示ライン圧に対する各弁の流量式を用いてもよいが、油温により油の粘度が変化して流量が変わるので、図６に示すようにあらかじめ油温毎に設定したマップを用いてライン圧で検索してもよい。
【００３２】
このようにして算出した消費流量に、ロジック２０２で算出した流量を加えて回転数計算部１１３に入力する。
【００３３】
図４において通常制御判定ロジック１１１で通常制御状態でないと判定された場合は、さらに起動／停止判定ロジック１１４でキースイッチＯＮ／ＯＦＦ信号、あるいは上位の総合制御装置からの起動／停止要求信号により、起動制御か停止制御かを判定する。
【００３４】
起動制御ロジック１１５では、油温を考慮して高速で回すべき時間を決め、ベーンが開くまで高速の回転数指令を発生する。但しライン圧センサ１６で検出した実際の油圧ＰＬが所定の条件を満足すれば、起動制御は完了したとみなして所定時間以内でも起動制御を終了する。
【００３５】
停止制御ロジック１１６では、停止制御判定時の回転数を所定の低減率で減少させ、所定時間保持した後停止制御終了信号を発生して電源遮断可能を知らせる。但しライン圧センサ１６で検出した実際の油圧ＰＬが所定の条件を満足すれば、停止制御は完了したとみなして所定時間以内でも停止制御を終了する。
【００３６】
本実施形態によれば、自動変速機制御装置８で制御するライン圧を実現するのに必要な元圧を、必要最小限のポンプモータ出力で無駄なく発生するので、燃費を向上することができる。
【００３７】
以上の実施形態では有段の自動変速機を例に説明したが、本発明の電動油圧ポンプ制御を無段自動変速機に適応しても良いことはもちろんである。無段変速機の場合、一般に変速用ピストンの面積が大きくかつストロークが長いので、ロジック２０２の変速流量計算はこのシリンダ容積が支配的になる。変速比は変速用ピストンの位置により決まるので、現在の変速比から指令された変速比へ移行するのに必要なプーリの変位を計算し、シリンダに送り込む油量を計算する。この計算は毎回計算式で行ってもよいが、変速比と変位および流量の関係をあらかじめ計算してテーブルに記憶させておいてもよい。
【００３８】
本発明の第２の実施形態を図７に示す。図１と同じものには同一符号を付してある。第一の実施形態と異なるのは新たに始動電動発電機３２および電動発電機制御装置３３を設けたことである。
【００３９】
始動電動発電機３２はエンジンに直結して設けられ、エンジン始動時にはスタータモータとして図示しないバッテリからの電流で動作し、エンジン回転中は充電用オルタネータとして、また下り坂においては回生ブレーキ発電機として動作してバッテリにエネルギを回生する。
【００４０】
このため電動発電機制御装置３３は、前記アクセルスイッチ信号，前記ブレーキスイッチ信号，エンジン回転数Ｎｅ，出力軸回転数Ｎｏのほか、図示しないブレーキ制御装置との協調制御を行うための信号，バッテリの充電状況信号等を入力する。このようなシステムにおいては、エンジンの始動／停止が電子制御で実現できるため、走行時以外はエンジンを停めるいわゆるアイドリングストップ運転を行うことができる。すなわち信号待ちなどの一時停止の場合にもエンジンを停止させ、アクセルを踏んだ時にエンジンを始動して発進する。こまめにエンジンを停止することで、排気ガスの発生を抑制するとともに、燃料消費量を抑制することができる。
【００４１】
電動発電機制御装置３３の動作を図８により説明する。入力信号処理４００で上記入力信号を読み込み、モード判定４０１において、前記ブレーキスイッチ信号および前記アクセルスイッチ信号が共にＯＮであれば運転者は走行意思がないので、エンジン停止と判定しエンジン制御装置１９に信号を送りエンジンを停止する。
【００４２】
ブレーキを離した時セレクトレバーの位置がニュートラル（Ｎ）又はパーキング（Ｐ）以外であれば次のモード判定４０２に移行する。モード判定４０２においてエンジンが停止していたらエンジン始動モードへ移行する。始動制御は完爆判定４０４によりエンジン完爆が確認されるまで繰り返される。
【００４３】
モード判定４０２においてエンジンが回転中であれば発電モードへ移行し、制動判定４１０において、アクセルが踏まれていないのに加速する時あるいはブレーキ力が不足している時には回生制動モードへ移行する。制動力制御ロジック４１１では、ブレーキ制御装置との協調制御のための信号あるいは車速の変化に応じて、望みの減速度が得られる制動力制御を行う。
【００４４】
制動判定４１０において回生制動モードでない場合には充電モードへ移行し、充電制御ロジック４１２は、エンジン出力に余裕があってバッテリの充電量が少ない時は充電を行う。但しいつでも回生制動モードに移行できるように、充電量に余力を持たせる制御を行う。
【００４５】
このようなシステムにおいては、電動油圧ポンプ制御装置２２は図９のように動作させる。図４と同じロジックには同じ符号を付けてある。
【００４６】
通常制御判定１１１において、起動判定は最初にキースイッチを入れたときだけ行われ、その後はエンジンを一時停止させてもキースイッチを切る訳ではないので、いつも通常制御と判定する。そこで次段にエンジン状態判定ロジック120を設けエンジンの一時停止を判定する。エンジンが停止中で車速がゼロの時は油圧は必要なく、バッテリも充電されないので出来るだけポンプを停めるようにしたいが、ポンプを停めるとベーンが閉じてしまうので、ベーンが閉じない程度の低速で回転させるエンジン停止中制御を行う。
【００４７】
本実施形態によれば、電動油圧ポンプをエンジンにより直接駆動しなくてもよいので、エンジン停止モードを伴う自動車に好適な油圧源を提供することができ、必要最小限の元圧を供給して燃費を向上することができる。
【００４８】
上記実施形態によれば、油圧制御に必要な最小限の油量を計算して元圧を発生するので、無駄な油をドレインに落とすことなく、効率の良い油圧制御システムを構築できる。これによりエンジンが直接油圧ポンプを駆動する必要がないので燃費が向上するという効果が得られる。さらに、油圧ポンプをエンジンにより直接駆動しなくてもよいので、エンジンが停止するモードを有する自動車にも適用可能な油圧源を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態の制御システムの構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の電動油圧ポンプ制御装置の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の電動油圧ポンプ制御装置のマイクロコンピュータを用いたハード構成を示す構成図である。
【図４】本発明の電動油圧ポンプ制御装置のプログラム構成を示すフローチャートである。
【図５】流量計算部のプログラム構成を示すフローチャートである。
【図６】消費流量特性の一例を示す特性図である。
【図７】本発明の第２の実施形態の制御システムの構成を示すブロック図である。
【図８】本発明の第２の実施形態における電動発電機制御装置のプログラム構成を示すフローチャートである。
【図９】本発明の第２の実施形態における電動油圧ポンプ制御装置のプログラム構成を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１…原動機、２…自動変速機、７…油圧制御手段、１７…変速比指令発生手段、１８…ライン圧指令発生手段、２１…電動油圧ポンプ、２２…電動油圧ポンプ制御装置、２３…電動機駆動手段、２４…電動機出力指令発生手段、３０…起動制御指令部、３１…停止制御指令部、３２…電動発電機、３３…電動発電機制御装置。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to control of a hydraulic pump for an automobile, and more particularly to a control apparatus and method for an electric motor driven hydraulic pump suitable for use in an automobile having a mode in which an engine stops as a hydraulic source of an automatic transmission.
[0002]
[Prior art]
In an automatic transmission for an automobile, hydraulic pressure is generally used to give a pressing force of a friction member that transmits a driving force. For this reason, conventionally, a hydraulic pump driven by the engine rotational force has been incorporated in the automatic transmission.
[0003]
However, in the method of directly driving with the engine as described above, since the change in the rotational speed of the engine is large, it is difficult to adjust the discharge pressure and the discharge amount to desired values. That is, the higher the torque is, the higher the hydraulic pressure is required to increase the transmission force of the transmission, but the engine speed is not necessarily high when the torque is large. If it is designed to ensure a sufficient amount of oil and oil pressure even at low speeds, the amount of oil will remain at high speeds, so it has to be thrown away wastefully. For this reason, for example, by using a variable displacement vane pump as shown in “Automotive Engineering, February 1987, P47, FIG. 13”, the amount of eccentricity of the vane pump can be reduced and the discharge amount can be reduced at high revolutions. Has been made. However, the range for controlling the pump output is limited, and any excess pressure oil is inevitably discarded by the regulator valve. This means that the output of the engine is wasted, and improvement in fuel efficiency is desired.
[0004]
In order to further improve fuel economy and reduce exhaust gas, in vehicles that perform so-called idling stop control that stops the engine even during a temporary stop, if the hydraulic pump is driven by the engine, the hydraulic pressure is insufficient when starting, etc. However, an independent hydraulic source is desired because it cannot operate normally.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
The object of the present invention is to respond to such a demand by using an electric hydraulic pump that stops direct driving by the engine, and generates an essential hydraulic pressure / oil amount based on the hydraulic pressure / oil amount required by the transmission. It is to provide a pump control system.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
Therefore, in the present invention, the motor, the automatic transmission that shifts the output of the motor and transmits it to the wheels, the gear ratio command generating means that commands the gear ratio of the automatic transmission, and the friction member of the automatic transmission are applied. A line pressure command generating means for instructing a hydraulic pressure to perform, a hydraulic control means for controlling the hydraulic pressure of the automatic transmission in accordance with at least one of the transmission ratio command and the line pressure command, and an electric motor for supplying the hydraulic pressure to the hydraulic control means A hydraulic pump, motor output command generating means for commanding a motor output of the electric hydraulic pump in accordance with at least one of the transmission ratio command and line pressure command, and controlling the motor output of the electric hydraulic pump in accordance with the motor output command An electric motor control means is provided.
[0007]
The gear ratio command generation means commands the gear ratio in accordance with the vehicle speed, the accelerator pedal depression angle, the throttle opening of the engine, the drive torque, and the like. This control method is disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 8-334155. .
[0008]
The line pressure command generating means commands the line pressure in accordance with the engine throttle opening, drive torque, transmission input rotation speed, vehicle speed, and the like. This control method is disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 8-210449. Yes.
[0009]
The motor output command generation means generates a respective rotation speed or torque command in accordance with each step of starting / discharging control / stopping the hydraulic pump.
[0010]
In order to open the vane of the pump with centrifugal force at the time of start-up, or to fill the hydraulic circuit of the hydraulic control means with oil, a high-speed rotational speed command is generated under a predetermined condition. In order to release the oil accumulated in the hydraulic circuit during the stop, a rotational speed command that gradually decreases is generated under a predetermined condition.
[0011]
During the discharge control, the amount of oil supplied from the hydraulic control means to the friction member of the transmission and the amount of oil released from the control valve in the hydraulic control means are calculated, and the number of revolutions required to supply these is calculated. Command. Alternatively, the pump motor torque required to generate the source pressure that can realize the line pressure command is commanded.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 shows an electric hydraulic pump control apparatus according to a first embodiment of the present invention. The output of the engine 1 drives the wheels 3 via the automatic transmission 2. The automatic transmission 2 is shown by way of example in which the gear ratio is changed by a planetary gear, but may be another type of automatic transmission such as a parallel shaft type.
[0013]
The automatic transmission 2 includes a torque converter 4, a planetary gear, a transmission mechanism 5 using a clutch, a transmission gear train 6 including a final gear, and the like. The transmission mechanism 5 is provided with a plurality of friction members such as a clutch and a brake (not shown), and is provided with hydraulic control means 7 for controlling these friction members. The hydraulic pressure control means 7 is provided with a speed change solenoid valve for selecting a friction member to be fastened and a line pressure solenoid valve for controlling the hydraulic pressure applied to the fastening friction member.
[0014]
The automatic transmission control device 8 is provided with a shift solenoid drive unit 9 for driving the shift solenoid valve and a line pressure solenoid drive unit 10 for driving the line pressure solenoid valve.
[0015]
The automatic transmission control device 8 detects the engine speed Ne detected by the crank angle sensor 11, the output speed of the torque converter detected by the turbine sensor 12, that is, the input shaft speed Nin of the transmission mechanism 5, and the vehicle speed sensor 13. The output shaft rotational speed No of the automatic transmission 2, the accelerator pedal depression angle APO detected by the accelerator pedal sensor 14, the throttle valve opening TVO detected by the throttle sensor 15, the line pressure PL detected by the line pressure sensor 16, etc. Is entered.
[0016]
The automatic transmission control device 8 performs two controls according to these sensor inputs. The gear ratio command unit 17 calculates an optimum gear ratio according to the vehicle speed, the throttle opening, or the depression angle of the accelerator pedal, and gives the gear ratio command to the gear shift solenoid drive unit 9. The line pressure command unit 18 calculates an optimal line pressure based on the transmission torque calculated from the throttle opening, the engine speed, the input shaft speed, and the output shaft speed, and sends the optimum line pressure to the line pressure solenoid drive unit 10. To give a line pressure command.
[0017]
A more detailed description of the automatic transmission control device 8 is omitted because it is not the gist of the present invention and is a technique well known to those skilled in the art.
[0018]
The engine control device 19 determines the engine speed and advance angle detected by the crank angle sensor 11, the accelerator pedal depression angle APO detected by the accelerator pedal sensor 14, the throttle valve opening TVO detected by the throttle sensor 15, and the accelerator pedal. The signal of the accelerator switch 20 that is turned on when not stepped on is input to control the fuel injection amount and the ignition advance angle. However, the detailed description is not the gist of the present invention and is a technique well known to those skilled in the art. I will omit it.
[0019]
In this embodiment, in addition to these conventional components, an electric hydraulic pump 21 and an electric hydraulic pump control device 22 are newly provided.
[0020]
The electric hydraulic pump 21 supplies oil to the hydraulic control means 7 as a hydraulic source of the automatic transmission 2. The electric hydraulic pump control device 22 controls the rotational speed and torque of the pump motor, and is controlled so as to supply the minimum hydraulic pressure and oil amount necessary to achieve the line pressure controlled by the automatic transmission control device 8. To do. Therefore, the output of the transmission ratio command unit 17 and the line pressure command unit 18 of the automatic transmission control device 8, the accelerator switch signal, the signal of the brake switch 34 provided on the brake pedal, and the line pressure PL are input.
[0021]
The electric hydraulic pump control device 22 includes a pump motor drive unit 23 and a pump motor control command unit 24, and a specific configuration is shown in FIG.
[0022]
The pump motor drive unit 23 constitutes a three-phase inverter 26 by a semiconductor switch 25 and drives a three-phase induction motor 27 directly connected to the hydraulic pump 21. In this embodiment, a combination of a three-phase inverter and a three-phase induction motor is shown, but it goes without saying that a three-phase synchronous motor may be used. In any case, the rotational speed of the pump motor is controlled by the frequency of the three-phase AC in accordance with the command of the pump motor control command unit 24, and the torque of the pump motor is controlled by the output current. For this purpose, the rotation speed, phase, or current of the pump motor is detected and feedback control is performed in the gate control unit 28. This is a general method of motor control, and will not be described. A DC motor may be driven using a chopper instead of the inverter 26.
[0023]
The pump motor control command unit 24 outputs a shift command, that is, the output of the gear ratio command unit 17 of the automatic transmission control device 8, the line pressure command, that is, the output of the line pressure command unit 18, the line pressure PL detected by the line pressure sensor 16, and An oil temperature detected by an oil temperature sensor (not shown) is input, and a flow rate to be released from each valve in the hydraulic control means 7 to the drain when the line pressure is applied is calculated. In this embodiment, the flow rate map 29 using the oil temperature as a parameter for each gear is used, but the characteristics of individual valves may be entered in the form of equations. When the flow rate calculated in this way is divided by the discharge amount Dp per one rotation of the pump, the necessary rotation speed is obtained, and therefore a rotation speed command is given to the pump motor drive unit 23.
[0024]
When starting the pump, the start control command unit 30 generates a rotation speed command. When using a vane pump, it is necessary to rotate at high speed first to open the vane by centrifugal force. Therefore, the start control command unit 30 issues a high speed command for a predetermined time, but the start is completed when the actual line pressure PL reaches a predetermined value, so that the normal pump motor control is restored even within the predetermined time.
[0025]
When the pump is stopped, the stop control command unit 31 generates a rotation speed command for reducing the rotation speed at a predetermined reduction rate. This is to gradually reduce the hydraulic pressure remaining in the hydraulic pressure control means 7 to prevent back flow to the pump. In this case as well, the stop control is interrupted if the actual line pressure PL is below a predetermined value. Shut off the power supply to the pump motor.
[0026]
The electric hydraulic pump control device 22 is configured as a control device using a microcomputer, like the other automatic transmission control devices 8 and the engine control device 19, and has a hardware configuration as shown in FIG. That is, the microprocessor 101 inputs input signals from various sensors (not shown) in addition to the sensors 16 and 20 through the input circuit 104, reads programs and data from the read-only memory 102, and uses the random access memory 103 to perform numerical operations and logic. Perform the operation. The calculated signal operates a three-phase induction motor 27 as a pump motor through an inverter 26 as an output circuit.
[0027]
The software is configured as shown in FIG. 4. When the signals from the sensor and other logic are input by the input signal processing 110 and the normal control determination logic 111 determines that the control state is normal, the flow rate calculation unit 112 The required flow rate at the normal time is calculated, and the rotation number calculation unit 113 converts it into the motor rotation number. The operation of the flow rate calculation unit 112 is shown in the flowchart of FIG. Following the normal control determination, the state determination logic 200 determines the state of the automatic transmission.
[0028]
Here, when it is determined whether the vehicle is in a special state, that is, a cryogenic state, or stopped or just before stopping, a predetermined flow rate is set according to the state. That is, since the oil viscosity is high at a very low temperature, the operating speed of the hydraulic control means 7 is slowed down, and not only the shift shock is generated and the shift performance cannot be secured, but the clutch slips and the shift mechanism when the hydraulic pressure rises slowly during the shift. There is also a risk of damage. Therefore, the line pressure is maximized to ensure safety, and the pump flow rate is controlled to the maximum so that heat is generated by circulating oil and the normal temperature is quickly reached.
[0029]
On the other hand, when the vehicle is stopped or just before the vehicle stops, the driving torque and the regenerative braking torque are almost zero, so the line pressure is not necessary. Therefore, if the extremely low vehicle speed is detected, the pump flow rate is controlled to the minimum. However, since the vane is closed when the pump is stopped, the pump is rotated at such a low speed that the vane does not close.
[0030]
If it is determined that the automatic transmission is in the normal state, the logic 201 determines a flow path from the line pressure solenoid valve to the selected clutch for each shift mode, and the logic 202 fills the flow path. Calculate the amount of oil. The cylinder volume of the multi-plate clutch pressing piston is assumed to be substantially constant. However, since the stroke increases when the clutch plate is worn down, the cylinder volume may be corrected by learning. In particular, since the band brake piston has a large area and may be displaced in the opposite direction, it is effective to divide the state and correct the learning.
[0031]
The logic 203 calculates the amount of oil that escapes from all spool valves in the flow path to the drain. This may use the flow rate formula of each valve with respect to the indicated line pressure. However, since the oil viscosity changes depending on the oil temperature and the flow rate changes, a map set in advance for each oil temperature as shown in FIG. 6 is used. You may search by a line pressure.
[0032]
The flow rate calculated by the logic 202 is added to the consumption flow rate calculated in this way and input to the rotation speed calculation unit 113.
[0033]
If it is determined in FIG. 4 that the normal control determination logic 111 is not in the normal control state, the start / stop determination logic 114 further uses the key switch ON / OFF signal or the start / stop request signal from the higher-level integrated control device. Judge whether it is start control or stop control.
[0034]
The start-up control logic 115 determines the time to rotate at high speed in consideration of the oil temperature, and generates a high-speed rotation number command until the vane opens. However, if the actual oil pressure PL detected by the line pressure sensor 16 satisfies a predetermined condition, it is considered that the start control has been completed, and the start control is terminated even within a predetermined time.
[0035]
In the stop control logic 116, the number of revolutions at the time of stop control determination is decreased by a predetermined reduction rate, and after holding for a predetermined time, a stop control end signal is generated to notify that the power can be shut off. However, if the actual oil pressure PL detected by the line pressure sensor 16 satisfies a predetermined condition, it is considered that the stop control is completed, and the stop control is ended even within a predetermined time.
[0036]
According to the present embodiment, the original pressure necessary to realize the line pressure controlled by the automatic transmission control device 8 is generated without waste with the minimum necessary pump motor output, so that fuel consumption can be improved. .
[0037]
In the above embodiment, the stepped automatic transmission has been described as an example, but it goes without saying that the electric hydraulic pump control of the present invention may be applied to a continuously variable automatic transmission. In the case of a continuously variable transmission, since the area of the speed change piston is generally large and the stroke is long, the cylinder volume is dominant in the speed change flow calculation of the logic 202. Since the speed ratio is determined by the position of the speed change piston, the displacement of the pulley required to shift from the current speed ratio to the commanded speed ratio is calculated, and the amount of oil fed into the cylinder is calculated. This calculation may be performed by a calculation formula every time, but the relationship between the gear ratio, the displacement, and the flow rate may be calculated in advance and stored in a table.
[0038]
A second embodiment of the present invention is shown in FIG. The same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals. The difference from the first embodiment is that a starter motor generator 32 and a motor generator control device 33 are newly provided.
[0039]
The starter motor generator 32 is directly connected to the engine, and operates as a starter motor with a current from a battery (not shown) when the engine is started. It operates as a charging alternator during engine rotation and as a regenerative brake generator during downhill. Then, energy is regenerated in the battery.
[0040]
For this reason, the motor generator control device 33 is provided with a signal for performing cooperative control with a brake control device (not shown), a battery control signal, in addition to the accelerator switch signal, the brake switch signal, the engine speed Ne, and the output shaft speed No. Input a charging status signal. In such a system, since the engine can be started / stopped by electronic control, a so-called idling stop operation can be performed in which the engine is stopped except during traveling. That is, even in the case of a temporary stop such as waiting for a signal, the engine is stopped, and when the accelerator is depressed, the engine is started and started. By frequently stopping the engine, generation of exhaust gas can be suppressed and fuel consumption can be suppressed.
[0041]
The operation of the motor generator control device 33 will be described with reference to FIG. The input signal is read by the input signal processing 400, and if the brake switch signal and the accelerator switch signal are both ON in the mode determination 401, the driver has no intention to drive. Send a signal to stop the engine.
[0042]
If the position of the select lever is other than neutral (N) or parking (P) when the brake is released, the process proceeds to the next mode determination 402. If the engine is stopped in the mode determination 402, the mode shifts to the engine start mode. The start control is repeated until the complete explosion determination 404 confirms that the engine has completed.
[0043]
If the engine is rotating in the mode determination 402, the mode is shifted to the power generation mode. In the braking determination 410, the vehicle is shifted to the regenerative braking mode when accelerating even when the accelerator is not depressed or when the braking force is insufficient. The braking force control logic 411 performs a braking force control that obtains a desired deceleration in accordance with a signal for cooperative control with the brake control device or a change in vehicle speed.
[0044]
If the regenerative braking mode is not set in the braking determination 410, the charging control logic 412 performs charging when the engine output has a margin and the battery charge is small. However, control is performed so that the charge amount has sufficient power so that the regenerative braking mode can be entered at any time.
[0045]
In such a system, the electric hydraulic pump control device 22 is operated as shown in FIG. The same logic as in FIG.
[0046]
In the normal control determination 111, the activation determination is performed only when the key switch is first turned on. After that, even if the engine is temporarily stopped, the key switch is not turned off. Therefore, an engine state determination logic 120 is provided in the next stage to determine whether the engine is temporarily stopped. When the engine is stopped and the vehicle speed is zero, no hydraulic pressure is required and the battery is not charged, so it is desirable to stop the pump as much as possible, but when the pump is stopped, the vane closes, so the vane does not close at a low speed Performs control while the engine is rotated.
[0047]
According to this embodiment, since the electric hydraulic pump does not have to be driven directly by the engine, it is possible to provide a hydraulic source suitable for an automobile with the engine stop mode, and supply the minimum necessary source pressure. Fuel consumption can be improved.
[0048]
According to the above embodiment, the minimum oil amount necessary for the hydraulic control is calculated to generate the original pressure, so that an efficient hydraulic control system can be constructed without dropping wasteful oil to the drain. As a result, it is not necessary for the engine to directly drive the hydraulic pump, so that the fuel efficiency is improved. Furthermore, since the hydraulic pump does not have to be driven directly by the engine, it is possible to provide a hydraulic power source that can be applied to an automobile having a mode in which the engine stops.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a control system according to a first embodiment of this invention.
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of an electric hydraulic pump control device of the present invention.
FIG. 3 is a block diagram showing a hardware configuration using a microcomputer of the electric hydraulic pump control device of the present invention.
FIG. 4 is a flowchart showing a program configuration of the electric hydraulic pump control device of the present invention.
FIG. 5 is a flowchart showing a program configuration of a flow rate calculation unit.
FIG. 6 is a characteristic diagram showing an example of consumption flow characteristics.
FIG. 7 is a block diagram illustrating a configuration of a control system according to a second embodiment of this invention.
FIG. 8 is a flowchart showing a program configuration of a motor generator control device according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a flowchart showing a program configuration of an electric hydraulic pump control device according to a second embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Motor | power_engine, 2 ... Automatic transmission, 7 ... Hydraulic control means, 17 ... Transmission ratio command generation means, 18 ... Line pressure command generation means, 21 ... Electric hydraulic pump, 22 ... Electric hydraulic pump control apparatus, 23 ... Electric motor drive Means, 24: Electric motor output command generation means, 30: Start control command section, 31: Stop control command section, 32: Motor generator, 33: Motor generator control device.

Claims

In response to at least one of the transmission ratio command and the line pressure command, a transmission ratio command generation means for controlling the transmission ratio of the transmission mechanism, a line pressure command generation means for commanding a hydraulic pressure acting on the friction member of the transmission mechanism, An electric hydraulic pump control device for an automatic transmission used in an automatic transmission comprising a hydraulic control means for controlling the hydraulic pressure acting on the friction member, and an electric hydraulic pump for supplying pressure oil to the hydraulic control means,
The automatic transmission electric hydraulic pump control device is ,
A pump motor output command generating means for commanding a motor output of the electric hydraulic pump; and a pump motor driving means for controlling a motor output of the electric hydraulic pump in accordance with a motor output command from the motor output command generating means. Further, the pump motor output command generating means includes a start control command generating means for generating a rotation speed command of a predetermined value or more until the actual hydraulic pressure reaches a predetermined value or more when starting the electric hydraulic pump. Electric hydraulic pump control device for automatic transmission.

In response to at least one of the transmission ratio command and the line pressure command, a transmission ratio command generation means for controlling the transmission ratio of the transmission mechanism, a line pressure command generation means for commanding a hydraulic pressure acting on the friction member of the transmission mechanism, An electric hydraulic pump control device for an automatic transmission used in an automatic transmission comprising a hydraulic control means for controlling the hydraulic pressure acting on the friction member, and an electric hydraulic pump for supplying pressure oil to the hydraulic control means,
The automatic transmission electric hydraulic pump control device is ,
A pump motor output command generating means for commanding a motor output of the electric hydraulic pump; and a pump motor driving means for controlling a motor output of the electric hydraulic pump in accordance with a motor output command from the motor output command generating means. The pump motor output command generating means further includes a stop control command generating means for stopping the electric hydraulic pump after generating a rotational speed command equal to or less than a predetermined value until a predetermined condition is satisfied when stopping the electric hydraulic pump. An electric hydraulic pump control device for an automatic transmission.

3. The electric hydraulic pump control device for an automatic transmission according to claim 2, wherein the predetermined condition is that an actual hydraulic pressure has reached a predetermined value or less .

3. The electric hydraulic pump control device for an automatic transmission according to claim 2, wherein the predetermined condition is that a generation time of a rotational speed command equal to or less than the predetermined value has reached a predetermined value or more .

In response to at least one of the transmission ratio command and the line pressure command, a transmission ratio command generation means for controlling the transmission ratio of the transmission mechanism, a line pressure command generation means for commanding a hydraulic pressure acting on the friction member of the transmission mechanism, A pump motor that is used in an automatic transmission that includes a hydraulic control unit that controls the hydraulic pressure acting on the friction member and an electric hydraulic pump that supplies pressure oil to the hydraulic control unit, and controls the rotational speed of the electric hydraulic pump. An electric hydraulic pump control device for an automatic transmission provided with an output command generation means ,
The pump motor output command generation means controls the electric hydraulic pump by generating a start control signal that generates a rotation speed command of a predetermined value or higher until an actual hydraulic pressure reaches a predetermined value or higher when starting the electric hydraulic pump. An electric hydraulic pump control method for an automatic transmission .

In response to at least one of the transmission ratio command and the line pressure command, a transmission ratio command generation means for controlling the transmission ratio of the transmission mechanism, a line pressure command generation means for commanding a hydraulic pressure acting on the friction member of the transmission mechanism, A pump motor that is used in an automatic transmission that includes a hydraulic control unit that controls the hydraulic pressure acting on the friction member and an electric hydraulic pump that supplies pressure oil to the hydraulic control unit, and controls the rotational speed of the electric hydraulic pump. An electric hydraulic pump control device for an automatic transmission provided with an output command generation means ,
The pump motor output command generating means generates a stop control signal for stopping the electric hydraulic pump after generating a rotation speed command equal to or less than a predetermined value until a predetermined condition is satisfied when stopping the electric hydraulic pump. An electric hydraulic pump control method for an automatic transmission, characterized by controlling a pump .

7. The electric hydraulic pump control method for an automatic transmission according to claim 6, wherein the predetermined condition is that an actual hydraulic pressure has reached a predetermined value or less .

7. The electric hydraulic pump control method for an automatic transmission according to claim 6, wherein the predetermined condition is that the time has reached a predetermined value or more .