CN107407411A - 车辆的油压控制装置及方法 - Google Patents

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Abstract

指令油压与油压离合器的实际油压之差在规定的微小值范围内的情况下，判断为“基础中立”，在该微小值范围外的情况下，如果指令油压比实际油压大，则判断为“基础升”，如果小，则判断为“基础降”。在低通滤波处理后的指令扭矩的斜率持续规定时间以上为正的情况下，判断为“辅助升”，在该斜率持续规定时间以上为负的情况下，判断为“辅助降”，判定指令扭矩的上升或下降倾向。判断为“基础升”的情况下，使用滞后特性中的加压特性来确定与指令扭矩相应的指令油压，判定为“基础降”的情况下，使用减压特性来确定指令油压。判断为“基础中立”的情况下，判断为“辅助升”时使用所述加压特性来确定指令油压，判断为“辅助降”时使用所述减压特性。

Description

车辆的油压控制装置及方法
技术领域
本发明涉及车辆的油压控制装置及方法，具体地涉及进行考虑到油压式离合器的加压时和减压时的滞后特性的控制的油压控制装置及方法。
背景技术
专利文献1中公开了：在油压控制装置中，具有全滞后特性作为基础映射图，该全滞后特性表示对由増压特性和减压特性构成的油压变化特性的滞后，在油压变化特性范围内的中途位置折返的小循环继续时，按从过去到当前时刻为止的每个小循环生成多个与折返位置相应地缩小基础映射图后的缩小映射图，通过在相同的指示电流位置由该多个缩小映射图得到的各滞后油压校正量的总和来计算滞后油压校正量。在这样的结构中，能够根据精度良好的滞后特性进行油压控制，但存在需要大量的计算资源的问题。
专利文献2中公开了：在使用用于控制向车辆的前后轮分配的驱动力的油压式离合器的扭矩传递系统中，通过使用加压侧油压—扭矩特性表和减压侧油压—扭矩特性表，简易地估计加压时和减压时的滞后，并基于此按照加压时和减压时不同的特性来计算指令油压。此处，关于使用哪一个表，是通过如下方式来确定的：根据与车辆的行驶状态相应地向前后轮分配的驱动力(指令扭矩)，判定是否有该离合器的接合要求或接合力的増大要求(加压要求)，或者是否有接合解除要求或接合力的减小要求(减压要求)。在那样的结构中，能够形成简易的结构，但由于加压时和减压时的滞后特性的切换仅通过要求驱动力(指令扭矩)进行，因此不能得到足够的精度。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2012-92933号公报
专利文献2：日本特开第5607240号公报
发明内容
本发明是鉴于上述方面而完成的，欲提供一种油压控制装置及方法，其结构简单，并且能够进行精度良好的加压时和减压时的滞后控制。
本发明是一种车辆的油压控制装置，该车辆的油压控制装置根据规定的扭矩滞后特性确定与指令扭矩相应的指令油压，控制成将与该指令油压相应的油压向油压式离合器供给，其特征在于，其具有：基础判断部，其在所述指令油压与所述油压式离合器的实际油压之差在规定的微小值范围内的情况下，判断为基础中立，在所述微小值范围外的情况下，如果所述指令油压比所述实际油压大，则判断为基础升，如果所述指令油压比所述实际油压小，则判断为基础降；辅助判断部，其对所述指令扭矩进行低通滤波处理，在该低通滤波处理后的指令扭矩的斜率持续规定时间以上为正的情况下，判断为辅助升，在该斜率持续规定时间以上为负的情况下，判断为辅助降；以及特性确定部，在判断为所述基础升的情况下，使用所述扭矩滞后特性中的加压特性来确定所述指令油压，在判断为所述基础降的情况下，使用所述扭矩滞后特性中的减压特性来确定所述指令油压，在判断为所述基础中立的情况下，如果所述辅助判断部判断为所述辅助升，则使用所述扭矩滞后特性中的加压特性来确定所述指令油压，如果判断为所述辅助降，则使用所述扭矩滞后特性中的减压特性来确定所述指令油压。
根据本发明，作为基本的控制，根据指令油压和实际油压的大小，确定(选择)使用规定的扭矩滞后特性中的加压特性和减压特性中的哪一个，因此能够进行的确反映了油压式离合器中的实际的加压或减压状态的加压或减压特性选择，其结果是，结构简单，并且能够使扭矩精度提高。此外，在指令油压与实际油压之差在规定的微小值范围内的情况下，判断为基础中立，不依赖于基于指令油压和实际油压的大小的所述选择，根据由辅助判断部判断出的指令扭矩的变化的长时间倾向，确定(选择)扭矩滞后特性中的加压特性和减压特性中的哪一个，因此对于指令油压和实际油压的大小以微小值重复反转的振荡现象不响应，由此也能够使扭矩精度提高。
附图说明
图1是示出具有本发明的一个实施例的油压控制装置的四轮驱动车辆的概要结构的图。
图2是示出作为油压控制装置发挥功能的4WD-ECU的主要功能模块的图。
图3是选择性地示出与本发明相关的控制模块的图。
图4是示出实施例中的指令扭矩对指令油压转换特性(扭矩滞后特性)的一例的曲线图。
图5是示出基于本实施例的加压/减压判断的一个动作例的时序图。
具体实施方式
图1是示出具有本发明的实施方式的油压控制装置的四轮驱动车辆的概要结构的图。该图所示的四轮驱动车辆1具有：横置地搭载于车辆前部的发动机(驱动源)3；与发动机3一体地设置的自动变速器4；以及用于将来自发动机3的动力向前轮W1、W2和后轮W3、W4传递的驱动力传递路径20。
发动机3的输出轴(未图示)经由自动变速器4、前差速器(以下称作“前差速器”)5、左右的前驱动轴6、6，与主驱动轮即左右的前轮W1、W2联结。并且，发动机3的输出轴经由自动变速器4、前差速器5、传动轴7、后差速器单元(以下称作“后差速器单元”)8、左右的后驱动轴9、9，与副驱动轮即左右的后轮W3、W4联结。
在后差速器单元8中设置有：用于向左右的后驱动轴9、9分配驱动力的后差速器(以下称作“后差速器”。)19；以及用于连接/断开从传动轴7到后差速器19的驱动力传递路径的前后扭矩分配用离合器10。前后扭矩分配用离合器10是油压式的离合器，是在驱动力传递路径20中用于控制分配给后轮Wr、Wr的驱动力的驱动分配装置。此外，具有用于向前后扭矩分配用离合器10供给工作油的油压回路30、以及用于控制油压回路30的供给油压的控制装置即4WD-ECU(以下仅记载为“ECU”。)50。ECU 50由微型计算机等构成，包括存储与需要的计算机程序相关的命令组的存储装置和能够执行该命令组的处理器等。
ECU 50通过控制油压回路30的供给油压，控制利用前后扭矩分配用的油压式离合器(以下仅称作“离合器”。)10向后轮W3、W4分配的驱动力。由此，进行将前轮W1、W2设为主驱动轮、后轮W3、W4设为副驱动轮的驱动控制。
即，当解除(断开)离合器10时，传动轴7的旋转不向后差速器19侧传递，发动机3的扭矩均向前轮W1、W2传递，从而成为前轮驱动(2WD)状态。另一方面，当连接了离合器10时，传动轴7的旋转向后差速器19侧传递，由此发动机3的扭矩被向前轮W1、W2和后轮W3、W4这两者分配，从而成为四轮驱动(4WD)状态。ECU 50根据用于检测车辆的行驶状态的各种检测器(未图示)的检测，计算向后轮W3、W4分配的驱动力和向与此对应的离合器10供给的油压供给量，并且将基于该计算结果的驱动信号向离合器10输出。由此，控制离合器10的接合力，控制向后轮W3、W4分配的驱动力。
图2示出4WD-ECU(控制装置)50中的主要功能模块。在驱动扭矩计算模块51中，根据车辆1的行驶条件(发动机3的扭矩、选择齿轮级、挡位等)计算车辆1所要求的驱动扭矩(估计驱动力)。在控制扭矩计算模块52中，通过基本分配控制(向前后轮W1～W4分配驱动力的基本分配控制)模块521、LSD控制模块522、上坡控制模块523等，根据各种控制因素确定所述驱动扭矩向前后轮的分配，计算前后扭矩分配用离合器(驱动力分配装置)10的指令扭矩。在指令油压计算模块53中，根据所述指令扭矩计算对离合器10的指令油压。在油压反馈控制模块54中，由目标油压计算模块541根据从所述指令油压计算模块53赋予的所述指令油压与实际油压(来自油压传感器32的反馈信号)之间的偏差，计算离合器10的目标油压(即油压偏差)，由电机PWM控制模块542根据该算出的目标油压(即油压偏差)控制电机31。电机31是用来驱动用于对离合器10供给工作油压的油压泵(未图示)的电动机。油压传感器32测定向离合器10供给的油压。在电机PWM控制模块542中，根据目标油压(即油压偏差)生成对电机31的PWM驱动指令信号。这样，进行油压反馈控制，使得实际油压追随指令油压。另外，如所述专利文献2(日本特许第5607240号公报)所公开的，可以构成为：在用于向离合器10供给油压的油压回路中设置电磁阀(开关阀)，根据需要打开或关闭该电磁阀(开关阀)，由此进行油压封闭控制(如下控制：在电磁阀关闭状态下间歇地驱动电机31而加压，在电机31关闭状态下间歇地打开电磁阀而减压)，能够减少电机31的使用频率。这些功能模块51～54可以由计算机程序模块构成，或者可以由执行专用的处理功能的硬连线电路(集成电路等)构成。将本发明作为计算机中安装的方法来把握的情况下，这些功能模块51～54及在其内部执行的各处理相当于构成该方法的步骤。
图3是选择性地示出图2所示的指令油压计算模块53包括的本发明的相关控制要素的图。指令扭矩对指令油压转换特性生成模块531根据规定的扭矩滞后特性确定与指令扭矩相应的指令油压。示出由该模块531生成的基本的指令扭矩对指令油压转换特性(扭矩滞后特性)的一例，由图4的实线41表示的滞后曲线构成。该滞后曲线(扭矩滞后特性)41由扭矩上升时曲线(加压特性)41a和扭矩下降时曲线(减压特性)41b构成，由示出如下值的滞后特性构成：相对于相同指令扭矩值，扭矩上升时的指令油压比扭矩下降时的指令油压大。这是因为，在油压系统中，扭矩下降时具有即使减小指令油压，扭矩也难以消失的滞后特性。关于使用扭矩上升时曲线(加压特性)41a和扭矩下降时曲线(减压特性)41b中的哪一个，由加压/减压判断模块534根据基础判断模块532及辅助判断模块532的判断来指示。另外，通常，在初始状态(停止时)，选择扭矩上升时曲线41a，指令扭矩对指令油压转换特性生成模块531使用该扭矩上升时曲线41a，输出指示与输入的指令扭矩的值相应的指令油压的信号。指示该指令油压的信号被提供给所述油压反馈控制模块54，电机37根据该指令油压相对于油压传感器45检测出的实际油压的偏差而被驱动，由此控制成，将与该指令油压相应的油压供给到油压式离合器10。
基础判断模块532比较当前的指令油压与所述油压传感器45检测到的实际油压，该指令油压(A)与该实际油压(B)之差(A-B＝D)在规定的微小值(アδ)的范围内的情况下(-δ￥c1≦D≦+δ)，判断为“基础中立”，在该微小值范围外的情况下，如果所述指令油压比所述实际油压大(+δ<D)，则判断为“基础升”，如果所述指令油压比所述实际油压小(D<-δ)，则判断为“基础降”。所谓“基础升”，意思是作为基本判断，判断为指令油压处于上升倾向。所谓“基础升”，意思是作为基本判断，判断为指令油压处于下降倾向。所谓“基础中立”，意思是作为基本判断，不判断指令油压处于上升或下降的哪一个倾向。另外，为了使得滞后曲线选择动作相对于指令油压与实际油压之差(D)频繁地重复正和负这样的振荡现象保持不响应，所述规定的微小值(アδ)的范围适当地设定为合适的值的范围。
辅助判断模块532对所述指令扭矩进行低通滤波处理，在该低通滤波处理后的指令扭矩的斜率持续规定时间以上为正的情况下，判断为“辅助升”，在该斜率持续规定时间以上为负的情况下，判断为“辅助降”。通过低通滤波处理，响应于指令扭矩的缓慢的变化，而不响应于指令扭矩的快速变化，因此能够判定指令扭矩处于上升倾向还是下降倾向。即，在低通滤波处理后的指令扭矩的斜率持续规定时间以上为正的情况下，指令扭矩处于上升倾向，因此判断为表示是上升倾向的“辅助升”。另一方面，在低通滤波处理后的指令扭矩的斜率持续规定时间以上为负的情况下，指令扭矩处于下降倾向，因此判断为表示是下降倾向的“辅助降”。
加压/减压判断模块534
(1)在由所述基础判断模块532判断为所述“基础升”的情况下，对所述指令扭矩对指令油压转换特性生成模块531指示使用扭矩滞后特性中的加压特性(扭矩上升时曲线41a)，
(2)在由所述基础判断模块532判断为所述“基础降”的情况下，对所述指令扭矩对指令油压转换特性生成模块531指示使用扭矩滞后特性中的减压特性(扭矩下降时曲线41b)，
(3)在由所述基础判断模块532判断为所述“基础中立”的情况下，如果由所述辅助判断模块533判断为所述“辅助升”，则对所述指令扭矩对指令油压转换特性生成模块531指示使用扭矩滞后特性中的加压特性(扭矩上升时曲线41a)，
(4)在同样地由所述基础判断模块532判断为所述“基础中立”的情况下，但是，如果由所述辅助判断模块533判断为所述“辅助降”，则对所述指令扭矩对指令油压转换特性生成模块531指示使用扭矩滞后特性中的减压特性(扭矩下降时曲线41b)。
图5是示出基于本实施例的加压/减压判断的一个动作例的时序图。图5的(a)示出指令油压(A：虚线)与实际油压(B：实线)的时间性变化的一例，(b)示出基础判断模块532根据(a)所示的指令油压(A)与实际油压(B)之间的关系作出的判断的一例。(b)中，1表示“基础升”判断，0表示“基础中立”判断，-1表示“基础降”判断。在指令油压(A)与实际油压(B)之差(A-B＝D)在规定的微小值(アδ)的范围内的区间，判断为“基础中立”(0)。例如，在指令油压(A)减小的过程中，指令油压(A)和实际油压(B)的值的大小在规定的微小值范围内重复反转(振荡)时，判断为“基础中立”(0)。(c)示出由辅助判断模块533作出的判断的一例，1表示“辅助升”判断，0表示“辅助降”判断。(d)示出由加压/减压判断模块534作出的最终的加压/减压判断的一例，1表示“加压”判断，0表示“减压”判断。在判断为“基础中立”的区间内，根据由辅助判断模块533作出的判断，作出最终的加压/减压判断。在图例中，在指令油压(A)减小的过程中，在指令油压(A)与实际油压(B)之间的值的大小关系在规定的微小值范围内重复反转(振荡)的区间内，判断为“基础中立”，此时长时间的辅助判断是“辅助降”，因此能理解不反应为振荡现象，稳定地作出最终的减压判断。
返回图3，指令扭矩对指令油压转换特性生成模块531根据所述加压/减压判断模块534的指示选择对输入的指令扭矩应用的指令扭矩对指令油压转换特性(扭矩滞后特性)中的加压特性(扭矩上升时曲线41a)或减压特性(扭矩下降时曲线41b)，并根据所选择的加压特性(扭矩上升时曲线41a)或减压特性(扭矩下降时曲线41b)，生成并输出与该输入的指令扭矩对应的指令油压。另外，指令扭矩对指令油压转换特性生成模块531中使用的加压特性的曲线可以直接使用基本的扭矩上升时曲线41a，但对于减压特性的曲线，不直接使用基本的扭矩下降时曲线41b，而是使用根据减压开始时的实际油压的值校正了基本的扭矩下降时曲线41b后的曲线。
参照图4，示出扭矩下降时曲线41b的校正例。例如，在扭矩上升时曲线41a上的P1点开始减压(折返)的情况下，根据油压控制达到该P1点时的实际油压求出校正系数，根据当前的指令扭矩由基本的扭矩下降时曲线41b求出的指令油压的值乘以该校正系数，由此确定校正后的指令油压。在图4中，虚线所示的曲线41b1示出在P1点处开始减压的情况下通过如上所述那样进行校正而得到的减压特性(扭矩下降时曲线)。在扭矩上升时曲线41a上的P2点处开始减压(折返)的情况下，也通过与上述同样地进行校正，得到虚线所示的减压特性(扭矩下降时曲线)41b2。而且，虽然省略了标号，但在图4中，用虚线表示与几个不同的减压开始点对应地分别得到的几个减压特性(扭矩下降时曲线)。
综上所述，指令扭矩对指令油压转换特性生成模块531和加压/减压判断模块534的组合作为“特性确定部”发挥功能，该“特性确定部”在判断为所述“基础升”的情况下，使用所述扭矩滞后特性中的加压特性来确定所述指令油压，在判定为所述“基础降”的情况下使用所述扭矩滞后特性中的减压特性来确定所述指令油压，在判断为所述“基础中立”的情况下，如果判断为所述“辅助升”，则使用所述扭矩滞后特性中的加压特性来确定所述指令油压，如果判断为所述“辅助降”，则使用所述扭矩滞后特性中的减压特性来确定所述指令油压。
如上所述，根据本发明，作为基本的控制，根据指令油压和实际油压的大小，确定(选择)使用规定的扭矩滞后特性中的加压特性和减压特性中的哪一个，因此能够进行的确反映了油压式离合器中的实际的加压或减压状态的加压或减压特性选择，其结果是结构简单，并且能够使扭矩精度提高。此外，指令油压与实际油压之差在规定的微小值范围内的情况下判断为基础中立，不依赖于基于指令油压和实际油压的大小的所述选择，根据由辅助判断部判断出的指令扭矩的变化的长时间倾向，确定(选择)扭矩滞后特性中的加压特性和减压特性中的哪一个，因此对于指令油压和实际油压的大小以微小值重复反转的振荡现象不响应，由此也能够使扭矩精度提高。

Claims (3)

1.一种车辆的油压控制装置，该车辆的油压控制装置根据规定的扭矩滞后特性确定与指令扭矩相应的指令油压，控制成将与该指令油压相应的油压供给到油压式离合器，
其特征在于，其具有：
基础判断部，其在所述指令油压与所述油压式离合器的实际油压之差在规定的微小值范围内的情况下判断为基础中立，在所述微小值范围外的情况下，如果所述指令油压比所述实际油压大，则判断为基础升，如果所述指令油压比所述实际油压小，则判断为基础降；
辅助判断部，其对所述指令扭矩进行低通滤波处理，在进行了该低通滤波处理后的指令扭矩的斜率持续规定时间以上为正的情况下，判断为辅助升，在该斜率持续规定时间以上为负的情况下，判断为辅助降；以及
特性确定部，其在判断为所述基础升的情况下使用所述扭矩滞后特性中的加压特性来确定所述指令油压，在判断为所述基础降的情况下使用所述扭矩滞后特性中的减压特性来确定所述指令油压，在判断为所述基础中立的情况下，如果所述辅助判断部判断为所述辅助升，则使用所述扭矩滞后特性中的加压特性来确定所述指令油压，如果判断为所述辅助降，则使用所述扭矩滞后特性中的减压特性来确定所述指令油压。
2.根据权利要求1所述的车辆的油压控制装置，
所述车辆具有：
驱动力传递路径，其将来自驱动源的驱动力向主驱动轮和副驱动轮传递；以及
驱动力分配装置，其由在所述驱动力传递路径中配置在所述驱动源与副驱动轮之间的所述油压式离合器构成，
所述指令扭矩指示向所述驱动力分配装置分配的扭矩。
3.一种在车辆的油压控制装置中根据规定的扭矩滞后特性确定与指令扭矩相应的指令油压，并控制成将与该指令油压相应的油压供给到油压式离合器的方法，
所述方法由以下步骤构成：
在所述指令油压与所述油压式离合器的实际油压之差在规定的微小值范围内的情况下，判断为基础中立，在所述微小值范围外的情况下，如果所述指令油压比所述实际油压大，则判断为基础升，如果所述指令油压比所述实际油压小，则判断为基础降；
对所述指令扭矩进行低通滤波处理，在进行了该低通滤波处理后的指令扭矩的斜率持续规定时间以上为正的情况下，判断为辅助升，在该斜率持续规定时间以上为负的情况下，判断为辅助降；以及
在判断为所述基础升的情况下，使用所述扭矩滞后特性中的加压特性来确定所述指令油压，在判断为所述基础降的情况下，使用所述扭矩滞后特性中的减压特性来确定所述指令油压，在判断为所述基础中立的情况下，判断为所述辅助升时，使用所述扭矩滞后特性中的加压特性来确定所述指令油压，判断为所述辅助降时，使用所述扭矩滞后特性中的减压特性来确定所述指令油压。
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