JP2008213717A - 車両用駆動装置の制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 運転者の要求駆動力に基づき、変速時における前記有段自動変速機の目標入力軸回転数を算出する目標回転数算出手段と、変速時における前記第1駆動源の出力トルクを、前記目標回転数に基づきフィードフォワード制御するフィードフォワード制御手段と、変速時における前記第2駆動源の出力トルクをフィードバック制御することにより、前記有段自動変速機の入力軸回転数を前記目標入力軸回転数に追従するよう制御するフィードバック制御手段とを有することとした。
【選択図】 図6
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および始動クラッチCL1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は自動変速機ATのイナーシャフェーズ領域において統合コントローラ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。
この初期目標回転数は目標入力軸回転数の変化率を切り替える閾値であって、目標入力軸回転数の最終値に対し、一定の差回転(目標切り替え判定差回転)分だけ大きく設定されている。
したがって、目標入力軸回転数の実際値が初期目標回転数を下回った場合、目標入力軸回転数の実際値と最終値との差回転が目標切り替え判定差回転以下となる。
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復帰させるか否かの判定閾値であり、目標入力軸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、入力軸回転数の実際値がトルク復帰判定閾値を下回った場合、実入力軸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けるエンジンおよびモータジェネレータのトルク制御のタイムチャートである。
時刻t1においてイナーシャフェーズに移行し、モータジェネレータMGの制御がトルク制御から回転数制御に移行する。これ以後、時刻t7まで第2クラッチCL2(自動変速機AT内の摩擦締結要素)の締結トルクは一定に保たれる。
また、目標入力軸回転数変化率が第1ランプ勾配αとなって、目標入力軸回転数が一定の割合で低下する。
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も低下する。
時刻t2において目標入力軸回転数の実際値が初期目標回転数以下となり、目標入力軸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軸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において目標入力軸回転数の最終値と実入力軸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において実入力軸回転数が目標入力軸回転数に達する。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復帰する。
時刻t5において実入力軸回転数が目標入力軸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、目標入力軸回転数が第2ランプ勾配βで低下する。 時刻t2において目標入力軸回転数は一定値となっており、実入力軸回転数が目標入力軸回転数に達してから一定時間経過すれば第2クラッチCL2のスリップ状態は十分確保されたと判断可能である。
したがって、目標入力時回転数を所定時間維持することで、実入力軸回転数が目標入力軸回転数に対しアンダーシュートすることを回避する。これにより、アンダーシュートにより第2クラッチCL2の相対回転がゼロになってスリップ制御不能状態となることを防止できる。
また、この第2ランプ勾配βは、時刻t1〜t2間の第1ランプ勾配αよりも小さく設定されている。このため、時間とともにこの目標入力軸回転数の変化率が小さくなるよう設定され、変速レスポンスの体感性向上と変速ショック低減を両立がさらに図られる。
時刻t6において実入力軸回転数=目標入力軸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第2クラッチCL2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。
(1)エンジンE(第1駆動源)と、モータジェネレータMG(第2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の自動変速機ATとを備える車両用駆動装置の制御装置において、運転者の要求駆動力に基づき、変速時における自動変速機ATの目標入力軸回転数を算出する目標回転数生成部120(目標回転数算出手段)と、変速時におけるエンジンEの出力トルクを、この目標入力軸回転数に基づきフィードフォワード制御するフィードフォワードトルク生成部140と、変速時におけるモータジェネレータMGの出力トルクをフィードバック制御することにより、自動変速機ATの入力軸回転数を目標入力軸回転数に追従するよう制御するフィードバック制御部130とを有することとした。
(7)フィードフォワードトルク生成部140は、エンジンEの出力トルクを目標入力軸回転数の変化率に応じて設定することとした。
(8)フィードフォワードトルク生成部140は、エンジンEの出力トルクを運転者の駆動力要求に応じて設定することとした。
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
10 統合コントローラ
Claims (8)
- 第1駆動源と、
第2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
を備える車両用駆動装置の制御装置において、
運転者の要求駆動力に基づき、変速時における前記有段自動変速機の目標入力軸回転数を算出する目標回転数算出手段と、
変速時における前記第1駆動源の出力トルクを、前記目標回転数に基づきフィードフォワード制御するフィードフォワード制御手段と、
変速時における前記第2駆動源の出力トルクをフィードバック制御することにより、前記有段自動変速機の入力軸回転数を前記目標入力軸回転数に追従するよう制御するフィードバック制御手段と
を有す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、
前記目標回転数算出手段は、前記目標入力軸回転数を算出する際、時間とともにこの目標入力軸回転数の変化率が小さくなるよう設定すること
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、
前記目標回転数算出手段は、
前記目標入力軸回転数の変速完了時における最終目標回転数に対し所定の回転数差を有する初期目標回転数までは第1ランプ勾配で前記目標入力軸回転数を変化させ、
前記目標入力軸回転数が前記初期目標回転数に達した際、この目標入力時回転数を所定時間維持した後、第2ランプ勾配で前記目標入力軸回転数を前記最終目標回転数まで変化させること
を特徴とする車両用駆動装置の制御装置。 - 請求項3に記載の車両用駆動装置の制御装置において、
前記目標回転数算出手段は、変速種に応じて前記初期目標回転数を設定すること
を特徴とする車両用駆動装置の制御装置。 - 請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載の車両用駆動装置の制御装置において、
前記フィードフォワード制御手段は、前記有段自動変速機の入力軸回転数と前記最終目標回転数とが所定の回転数差となった際、前記フィードフォワード制御を終了すること
を特徴とする車両用駆動装置の制御装置。 - 請求項1ないし請求項5のいずれか1項に記載の車両用駆動装置の制御装置において、
前記フィードフォワード制御手段は、前記第1駆動源の出力トルクを変速種に応じて設定すること
を特徴とする車両用駆動装置の制御装置。 - 請求項1ないし請求項6のいずれか1項に記載の車両用駆動装置の制御装置において、
前記フィードフォワード制御手段は、前記第1駆動源の出力トルクを前記目標入力軸回転数の変化率に応じて設定すること
を特徴とする車両用駆動装置の制御装置。 - 請求項1ないし請求項7のいずれか1項に記載の車両用駆動装置の制御装置において、
前記フィードフォワード制御手段は、前記第1駆動源の出力トルクを運転者の駆動力要求に応じて設定すること
を特徴とする車両用駆動装置の制御装置。
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