JP2012067734A - 車両駆動装置のための制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】内燃機関の回転速度を取得する回転速度取得部と、内燃機関の燃焼停止状態での内燃機関の回転速度の変化に基づいて回転変化率を算定し、内燃機関のイナーシャと回転変化率とに基づいて内燃機関のフリクショントルクを演算するフリクショントルク演算部と、内燃機関を停止させる際に、回転速度取得部で取得された回転速度と当該回転速度に基づいてフリクショントルク演算部により演算されたフリクショントルクとの関係を学習し、回転速度からフリクショントルクを導出するフリクショントルク導出部を学習の結果に基づいて構築する管理部とが備えられている。
【選択図】図1
Description
また、動力伝達経路における負荷要素として内燃機関のフリクショントルクがあり、車両駆動装置の制御においては、このフリクショントルクの値も重要である。
しかしながら、クラッチ摩擦係数は、温度やモータ/エンジン回転速度差などの車両状態によって大きく変化することから、上述したようなフリクショントルク推定技術では、正確に摩擦熱分を算出するのが困難である。また、クラッチ圧を計測するには油圧センサが必要となるコスト上の問題も生じる。
本願において、「駆動連結」とは、2つの回転要素が駆動力を伝達可能に連結された状態を指し、当該2つの回転要素が一体的に回転するように連結された状態、或いは当該2つの回転要素が一又は二以上の伝動部材を介して駆動力を伝達可能に連結された状態を含む概念として用いている。このような伝動部材としては、回転を同速で又は変速して伝達する各種の部材が含まれ、例えば、軸、歯車機構、ベルト、チェーン等が含まれる。また、このような伝動部材として、回転及び駆動力を選択的に伝達する係合要素、例えば摩擦クラッチや噛み合い式クラッチ等が含まれていてもよい。
内燃機関と回転電機とを係合装置を介して連結した動力伝達経路を有する車両の走行中において、この学習プロセスに入るためには、回転している内燃機関に対して内部的及び外部的な駆動作用を中断して、内燃機関フリクショントルクによる回転低下を検知する必要がある。このため、ここでは、この学習プロセスの開始条件として、以下の3つの条件が採用されている。
(1)内燃機関の出力トルクを「0」とする(#1)。
(2)係合装置の伝達トルクを「0」とする(#2)。
(3)内燃機関の燃焼を停止する(#3)。
ところで、内燃機関からの動力(トルク)伝達が行われている時に係合装置による動力伝達を遮断すると内燃機関に対する外部負荷がなくなるため、内燃機関の回転速度が急上昇する。これを避けるため(1)の条件が採用されており、係合装置による動力伝達遮断の前に、内燃機関からの出力トルクをゼロとし、係合装置による動力伝達が遮断されても、内燃機関が自己の回転速度を一定に維持する状態とする。次に、(2)の条件で、回転電機や車輪側からの動力伝達が遮断される。これにより、内燃機関の外部的な駆動作用は及ばなくなる。最後に(3)の条件で、内燃機関の燃焼が停止することになり内燃機関の内部的な駆動作用はなくなる。これにより、内燃機関の回転速度は、内燃機関のフリクションの影響下で低下し始めるので、内燃機関フリクショントルクを求める前提条件が成立し、内燃機関フリクショントルクの実質的な学習プロセスが開始される(#4)。
F=I×r、
内燃機関フリクショントルク(以下フリクショントルクと略称する):F(F1、F2、・・・Fk)(N・m)を演算する(#8)。
このように、低下していく回転速度:nを検出しながら、その回転速度がゼロになるまで、フリクショントルク:Fを求めていくことで、回転速度:nとフリクショントルク:Fの相関関係が得られ、フリクショントルク:Fと回転速度:nとの関係を求めることができる(#9)。この関係をマップ化し、あるいはこの関係に基づいて既に構築されているマップを更新することでこの学習プロセスが終了する。なお、このマップをフリクショントルク:Fと回転速度:nとの関数:f(F=f(n))として構築してもよい。
ここで、トルク指令値が正の場合には回転電機13は回転方向と同方向の駆動トルクを出力して駆動力を発生させ、トルク指令値が負の場合には回転電機13は回転方向とは反対方向の回生トルクを出力して発電する。いずれの場合においても、回転電機13の出力トルク(駆動トルク及び回生トルクを含む)は、回転電機制御ユニット5からのトルク指令値により定まることになる。回転電機制御ユニット5により決定された回転電機13のトルク指令値の情報は、AT制御ユニット6にも伝送される。ブレーキ制御ユニット7は、ブレーキペダルの操作量を検出するブレーキペダルセンサ95の検出信号を入力し、この検出信号を評価して車輪のブレーキシステムを制御する。また、ブレーキ制御ユニット7は、ブレーキペダルセンサ95の検出信号に基づいてブレーキ操作データを回転電機制御ユニット5に送り、回転電機13の回生トルクと協調した車輪のブレーキ制御を実現する。
F=I×r、
但し、rは回転変化率、Iはエンジン11のイナーシャ、
で求められる。
車両の走行中にエンジン停止要求が出され、エンジン停止プロセスが始まると(#22)、まず管理部69により、エンジントルクを「ゼロ」にする指令がエンジン制御ユニット4aに対して出される(#24;t01)。エンジントルクが「0」になったことをエンジン制御ユニット4aが確認するまで、スロットル開度の低減や燃料噴射量の低減等によるエンジントルクの減少処理が続けられる(t01〜t02)。なお、このエンジントルクの減少処理に合わせて、このトルク減少を補償するように、モータトルクを上昇させる処理が回転電機制御ユニット5によって行われる。
クラッチトルク容量が「0」になると(#10Yes分岐:t13)、回転電機13のトルク指令値が、フリクショントルクマップ68に基づくフリクショントルク値に一致する(#12:t13)。これにより、回転電機13がエンジン11のフリクショントルクの全部を模擬する状態(擬似エンジンブレーキ状態)となる。その後も、エンジン11の回転数はさらに減少化し、最終的に「0」となり(t14)、エンジン11が完全に停止する。このような擬似エンジンブレーキ制御中は、回転電機13は負トルクを出力するので、その間は回転電機13が発電する。よって、車両のエネルギー効率を高めることができる。
(1)上記実施の形態では、係合装置12は伝達トルク容量が可変の油圧式の摩擦係合装置として形成されていたが、これに代えて、例えば、ドッグクラッチや電磁クラッチ等のような、エンジン11と回転電機との間の動力伝達を遮断するその他の種々のクラッチないしは遮断装置を採用することができる。
4a:エンジン制御ユニット
4b:クラッチ制御ユニット
5:回転電機制御ユニット
11:内燃機関(エンジン)
12:係合装置(クラッチ)
13:回転電機
20:変速装置
20A:変速機構
6:AT制御ユニット
6A:摩擦係合要素制御モジュール
6B:管理モジュール
8:学習制御ユニット
6C:評価モジュール
61:変速指令生成部
62:変速プロセス実行部
64:回転速度取得部
65:油温代表値取得部
66:フリクショントルク演算部
67:マップ構築部
67a:学習部
67b:更新部
68:フリクショントルクマップ(フリクショントルク導出部)
69:フリクショントルク管理部(管理部)
Claims (4)
- 内燃機関に駆動連結される入力部材と車輪に駆動連結される出力部材とを結ぶ動力伝達経路上に、前記入力部材の側から、係合装置、回転電機の順に設けられた車両駆動装置のための制御装置であって、
前記内燃機関の回転速度を取得する回転速度取得部と、
前記内燃機関の燃焼停止状態での前記内燃機関の回転速度の変化に基づいて回転変化率を算定し、前記内燃機関のイナーシャと回転変化率とに基づいて前記内燃機関のフリクショントルクを演算するフリクショントルク演算部と、
前記内燃機関を停止させる際に、前記回転速度取得部で取得された回転速度と当該回転速度に基づいて前記フリクショントルク演算部により演算されたフリクショントルクとの関係を学習し、前記内燃機関の回転速度からフリクショントルクを導出するフリクショントルク導出部を前記学習の結果に基づいて構築し、管理する管理部と、
を備えた制御装置。 - 前記管理部は、車両走行中に前記内燃機関を停止させる際に、まず前記内燃機関の出力トルクをゼロに設定して前記内燃機関の回転速度を維持し、前記係合装置を解放した後に前記内燃機関を燃焼停止状態とし、前記内燃機関の回転速度が低下する過程で前記学習を行う請求項1に記載の制御装置。
- 前記内燃機関の油温を代表する値である油温代表値を取得する油温代表値取得部を
更に備え、前記管理部は、前記油温代表値に関連付けて前記学習を行い、
前記フリクショントルク導出部は、前記内燃機関の回転速度とフリクショントルクとの関係を規定したフリクショントルクマップを、前記油温代表値に関連付けて備えている請求項1又は2に記載の制御装置。 - 前記回転電機を制御する回転電機制御ユニットをさらに備え、前記回転電機制御ユニットは、前記回転速度取得部で取得された回転速度に応じて前記フリクショントルク導出部により導出されるフリクショントルクを用いて、前記回転電機の出力トルクを制御する請求項1から3のいずれか一項に記載の制御装置。
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2010
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