JP2013127298A - 車両用ライン圧制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】車両用ライン圧制御装置は、並列に設けられたメカオイルポンプM-O/P及び電動オイルポンプS-O/Pを油圧源とし、ライン圧ソレノイド23に対し指示圧を得るライン圧指令を出力するATコントローラ7を備える。ATコントローラ7は、電動オイルポンプS-O/PからメカオイルポンプM-O/Pへ油圧源が遷移するとき、S-O/Pが油圧源である第1領域(a)の間は、必要圧に対し予め高めに設定した初期指示圧から、初期指示圧より低く、且つ、必要圧を確保することができる必要指示圧に向かって、指示圧を低下させるライン圧指令を出力し、S-O/PとM-O/Pの両者が油圧源である第2領域(b)の間は、第1領域(a)終了時点の指示圧を保持するライン圧指令を出力する(図11)。
【選択図】図11
Description
前記メカオイルポンプは、走行駆動源による駆動でポンプ作動する。
前記電動オイルポンプは、前記メカオイルポンプと油圧回路上に並列に設けられ、電動モータによる駆動でポンプ作動する。
前記ライン圧コントローラは、前記メカオイルポンプと前記電動オイルポンプを油圧源とし、駆動系に配置された油圧締結摩擦要素への制御油圧の元圧であるライン圧を作り出すライン圧指令を出力する。
前記ライン圧コントローラは、前記電動オイルポンプから前記メカオイルポンプへ油圧源が遷移するとき、目標圧を得るライン圧指令を下記のように出力する。
前記電動オイルポンプが油圧源である第1領域の間は、必要圧に対し予め高めに設定した初期指示圧から、初期指示圧より低く、且つ、必要圧を確保することができる必要指示圧に向かって指示圧を低下させるライン圧指令を出力する。
前記電動オイルポンプと前記メカオイルポンプの両者が油圧源である第2領域の間は、前記第1領域終了時点の指示圧を保持するライン圧指令を出力する。
電動オイルポンプとメカオイルポンプの両者が油圧源である第2領域の間は、第1領域終了時点(=第2領域への移行時点)の指示圧を保持するライン圧指令が出力される。このため、第2領域において、例えば、油圧締結摩擦要素(クラッチ)を所定の差回転となるようにクラッチ圧をフィードバック制御するスリップ制御が実行された場合に発生するジャダーが防止される。ジャダーは、ライン圧制御にクラッチスリップ制御が介入すると、ライン圧指令の低下とスリップ制御中のクラッチ圧のフィードバック制御とが干渉し、実クラッチ圧の変化を誘起し、その結果、クラッチ圧が変動することにより発生する。
この結果、電動オイルポンプからメカオイルポンプへ油圧源が遷移するとき、燃費性能の向上とクラッチスリップ制御との干渉によるジャダー発生の防止との両立を達成するライン圧制御を行うことができる。
実施例1の車両用ライン圧制御装置の構成を、「全体システム構成」、「ライン圧制御機構」、「ライン圧制御処理構成」、「ライン圧制御における第1学習値演算処理構成」、「ライン圧制御における第2学習値演算処理構成」に分けて説明する。
図1は、実施例1の車両用ライン圧制御装置が適用された後輪駆動によるFRハイブリッド車両を示す。図2は変速線図、図3は走行モード選択マップ、図4は走行モード遷移パターンを示す。以下、図1〜図4に基づき、全体システム構成を説明する。
実施例1におけるFRハイブリッド車両の制御系は、図1に示すように、エンジンコントローラ1と、モータコントローラ2と、インバータ3と、バッテリ4と、第1クラッチコントローラ5と、第1クラッチ油圧ユニット6と、ATコントローラ7(ライン圧制御手段)と、第2クラッチ油圧ユニット8と、ブレーキコントローラ9と、統合コントローラ10と、を備えている。なお、各コントローラ1,2,5,7,9と、統合コントローラ10とは、情報交換が互いに可能なCAN通信線11(通信線)を介して接続されている。
「変速制御」は、Dレンジを選択しての走行時、アクセル開度APOと車速VSPにより決まる運転点が、図2に示すシフトマップ上で存在する位置により最適な変速段を検索し、検索された変速段を得る制御指令をATコントローラ7から油圧コントロールバルブユニットCVUのシフトソレノイドに出力することで行われる。
「ライン圧制御」は、ハイブリッド駆動系に介在する油圧システム(第1クラッチCL1、第2クラッチCL2を含む自動変速機AT)への制御油圧の元圧であるライン圧PLを、ライン圧ソレノイド23に対するライン圧指令により制御する。通常制御では、油圧システムの各油圧締結摩擦要素での必要油圧のうち、最大必要油圧を目標ライン圧とし、目標ライン圧を得るようにライン圧指令を出力する。
「ポンプ遷移制御」は、エンジンEngとモータ/ジェネレータMGの少なくとも一方からの回転駆動力が不足する間は電動オイルポンプS-O/Pを選択し、回転駆動力が十分である間はメカオイルポンプM-O/Pを選択する。つまり、停車からの発進時には、電動オイルポンプS-O/Pの選択からメカオイルポンプM-O/Pの選択へと油圧源を遷移する制御を行う。また、走行からの停車時には、メカオイルポンプM-O/Pの選択から電動オイルポンプS-O/Pの選択へと油圧源を遷移する制御を行う。
「CL2スリップ制御」は、第2クラッチCL2を締結トルク容量制御によりスリップ締結する制御であり、「WSCモード」による発進時、「EVモード」から「HEVモード」へのモード遷移時、「HEVモード」から「EVモード」へのモード遷移時、等に実行される。「WSCモード」による発進時にCL2スリップ制御を行うのは、ハイブリッド駆動系にトルクコンバータ等の差回転吸収要素を有しないためである。また、モード遷移時にCL2スリップ制御を行うのは、エンジン始動制御やエンジン停止制御を伴うモード遷移であることで、駆動源側の変動トルクがそのまま駆動輪へ伝達されるのを遮断するためである。なお、CL2スリップ制御中は、CL2スリップ制御フラグが立てられる。
図5は、実施例1のFRハイブリッド車両におけるライン圧制御機構を示す。以下、図5に基づき、ライン圧制御機構を説明する。
図6は、実施例1のATコントローラ7にて実行されるライン圧制御処理の流れを示す(スリップ制御介入対応制御部)。以下、ライン圧制御処理構成をあらわす図6の各ステップについて説明する。
メカオイルポンプM-O/Pと電動オイルポンプS-O/Pの状態把握とは、電動オイルポンプS-O/Pが作動中で、吐出圧センサ28により、フラッパー弁26a開放以下の圧力が検出されているsubOP領域であるか、電動オイルポンプが作動中で、吐出圧センサ28により、フラッパー弁26a開放以上の圧力が検出されているsubOP+メカOP領域であるか、電動オイルポンプS-O/Pが停止中で、吐出圧センサ28により、フラッパー弁26a開放以上の圧力が検出されているメカOP領域であるか、を判断することをいう。
ここで、「subOPのみが油圧源」とは、メカオイルポンプM-O/Pが作動しても、吐出圧センサ28により、フラッパー弁26a開放以下の圧力が検出されているときをいう。
ここで、メカOP圧の確認有りとは、吐出圧センサ28によりメカオイルポンプM-O/Pからの吐出圧の発生が確認できたことで判断する。
ここで、「subOPとメカOPの両者が油圧源」とは、メカオイルポンプM-O/P側のフラッパー弁26aと、電動オイルポンプS-O/P側のみのフラッパー弁26bと、の両者が開いているときをいう。
ここで、CL2スリップ制御の実行中と非実行の判断は、CL2スリップ制御フラグが立っているか否かにより行う。
ここで、「メカOPのみが油圧源」とは、吐出圧センサ28により、フラッパー弁26a開放以上の圧力が検出されていて、電動オイルポンプS-O/Pが停止中のときをいう。
図7は、実施例1のATコントローラ7にて実行される第1学習値演算処理の流れを示す(学習値演算部)。ライン圧制御における第1学習値Lv1の演算処理構成をあらわす図7の各ステップについて説明する。なお、第1学習値演算処理は、第1領域(subOPのみが油圧源)及び第2領域(sunOPとメカOPの両者が油圧源)において必要圧に対し予め高めに設定した初期指示圧を得るライン圧指令を保持するライン圧制御を行ったときに開始する。
ここで、実油圧の測定は、ライン圧センサ29からのセンサ信号に基づく実ライン圧PLの測定をいう。メカオイルポンプM-O/Pと電動オイルポンプS-O/Pの状態把握は、上記ステップS1と同様である。
ここで、目標油圧と対比する実油圧は、subOP+メカOP領域において測定した実油圧(=実ライン圧)の最大値を用いる。
ここで、実ライン圧が目標ライン圧よりも低いときの学習量は、差圧にかかわらず予め決めた指令値上昇幅としても良いし、目標油圧と実油圧の差圧に応じた指令値上昇幅としても良い。
図8は、実施例1のATコントローラ7にて実行される第2学習値演算処理の流れを示す(学習値演算部)。まず、ライン圧制御における第2学習値Lv2の演算処理構成をあらわす図8の各ステップについて説明する。なお、第2学習値演算処理は、第1学習値Lv1を第1領域(subOPのみが油圧源)での指示圧低下幅とし、第1領域において初期指示圧から指示圧低下幅(=第1学習値Lv1)を低下させ、第2領域において低下した指示圧を保持するライン圧指令によるライン圧制御を行ったときに開始する。
油圧源として、メカオイルポンプと電動オイルポンプとは夫々並列に設けられ、発進時等において、油圧源が、電動オイルポンプ(a)→電動オイルポンプ+メカオイルポンプ(b)→メカオイルポンプ(c)へと遷移する。このとき、電動オイルポンプとメカオイルポンプが共に作動する第2領域(b)に遷移しても、電動オイルポンプが作動する第1領域(a)のときのライン圧指令をそのまま保持するものを比較例1とする(図9)。
上記比較例の課題を解決するには、油圧源遷移時にライン圧制御を取り巻く状況を解析した上で、ライン圧指令をどのように与えるかを決めるという工夫が必要である。以下、これを反映する油圧源遷移時のライン圧制御作用を説明する。
ライン圧制御系はユニット固有のバラツキを避けることができない。したがって、指示圧を低下させるライン圧制御を行うとき、バラツキを考慮して指示圧の低下幅を小さな固定値で与えると燃費向上代が抑えられる。したがって、ユニット固有のバラツキを吸収しながら、できる限り大きな指示圧の低下幅を与える工夫が必要である。以下、これを反映するライン圧制御における学習値演算作用を説明する。
そして、第3領域(c)に入ると、それまで取得したデータ(目標油圧、実油圧等)に基づき、ステップS24にて実油圧>目標油圧であるか否かが判断され、実油圧>目標油圧の場合は、ステップS25へ進み、実油圧−目標油圧=差圧ΔP1(最大差圧)を第1学習値Lv1として決定する。また、ステップS24にて実油圧≦目標油圧であると判断された場合は、ステップS26へ進み、ライン圧指令にフィードバックし、指示圧が増加される。ここで、差圧ΔP1は、第1領域(a)において、目標油圧を確保可能な最大の油圧低下幅であり、その値はユニット固有のバラツキを反映しているため、これを第1学習値Lv1として決定する。
そして、第3領域(c)に入ると、それまで取得したデータ(目標油圧、実油圧等)に基づき、ステップS34にて実油圧>目標油圧であるか否かが判断され、実油圧>目標油圧の場合は、ステップS35へ進み、実油圧−目標油圧=差圧ΔP2(最大差圧)を第2学習値Lv2として決定する。また、ステップS34にて実油圧≦目標油圧であると判断された場合は、ステップS36へ進み、ライン圧指令にフィードバックし、指示圧が増加される。ここで、差圧ΔP2は、第2領域(b)において、目標油圧を確保可能な最大の油圧低下幅であり、その値はユニット固有のバラツキを反映しているため、これを第2学習値Lv2として決定する。
この学習の結果、燃費に関してライン圧に起因する部分にユニット差異がなくなる。加えて、学習結果を用いた調圧とすることで、実ライン圧は、必要圧に対してぎりぎりの高さまで落とすことができるため、燃費の観点から無駄のない(必要以上にライン圧が高くなり過ぎていない)状態にコントロールできる。以下、図13〜図20に基づき、具体的な第1学習値Lv1と第2学習値Lv2の演算作用を説明する。
(1) 第1領域(a)と第2領域(b)にてライン圧指令は、高めの指示圧に保持した状態とする(図13)。
(2) メカOP圧が上昇してきたことによって、油圧源がsubOP+メカOPである第2領域(b)に入った後の実ライン圧(ライン圧実圧)が目標圧(実ライン圧目標)を上回ったポイントAを検出する(図14)。
(3) 油圧源がsubOP+メカOPである第2領域(b)での実ライン圧(ライン圧実圧)と目標圧(実ライン圧目標)との差が最大となるポイントB及びその差分ΔP1を検出する(図15)。
(4) この第2領域(b)で検出した差分ΔP1([subOP+メカOPの実ライン圧]−目標圧)を第1学習値Lv1として記憶する(図16)。
(5) 次回発進時、入力回転がある回転数以上(メカOPの油圧が流れ出すポイントC)になったらライン圧指令を徐々に第1学習値Lv1だけ下げる(図17)。
(6) ライン圧指令を徐々に第1学習値Lv1だけ下げる制御を行うと、ポイントBからsubOP+メカOPの実ライン圧(ライン圧実圧)が上昇を始める(図18)。
(7) その後、subOPが停止に向かうポイントD及びそのときの実ライン圧(ライン圧実圧)を検出する(図19)。
(8) このとき、subOP+メカOPの実ライン圧(ライン圧実圧)と目標圧(実ライン圧目標)との差分ΔP2を検出し、その差分を第2学習値Lv2として記憶する(図20)。
実施例1の車両用ライン圧制御装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
前記メカオイルポンプM-O/Pと油圧回路上に並列に設けられ、電動モータS-Mによる駆動でポンプ作動する電動オイルポンプS-O/Pと、
前記メカオイルポンプM-O/Pと前記電動オイルポンプS-O/Pを油圧源とし、駆動系に配置された油圧締結摩擦要素(第2クラッチCL2)への制御油圧の元圧であるライン圧PLを作り出すライン圧指令を出力するライン圧コントローラ(ATコントローラ7)と、を備え、
前記ライン圧コントローラ(ATコントローラ7)は、前記電動オイルポンプS-O/Pから前記メカオイルポンプM-O/Pへ油圧源が遷移するとき、前記電動オイルポンプS-O/Pが油圧源であり、前記メカオイルポンプM-O/Pの吐出圧を確認できる第1領域(a)の間は、必要圧に対し予め高めに設定した初期指示圧から、初期指示圧より低く、且つ、必要圧を確保することができる必要指示圧に向かって指示圧を低下させるライン圧指令を出力し、前記電動オイルポンプS-O/Pと前記メカオイルポンプM-O/Pの両者が油圧源である第2領域(b)の間は、第1領域(a)終了時点の指示圧を保持するライン圧指令を出力する(図11)。
このため、電動オイルポンプS-O/PからメカオイルポンプM-O/Pへ油圧源が遷移するとき、燃費性能の向上とジャダー防止の両立を達成するライン圧制御を行うことができる。
前記ライン圧コントローラ(ATコントローラ7)は、前記電動オイルポンプS-O/Pと前記メカオイルポンプM-O/Pの両者が油圧源である第2領域(b)において、前記スリップ制御(CL2スリップ制御)が実行されない間は、前記第1領域(a)終了時点の指示圧からさらに必要指示圧に向かって低下させるライン圧指令を出力し、前記スリップ制御が実行されると、前記スリップ制御移行時の指示圧を保持するライン圧指令を出力するスリップ制御介入対応制御部(図11のステップS7〜ステップS12)を有する。
このため、(1)の効果に加え、クラッチ(第2クラッチCL2)のスリップ制御非実行時に、第2領域(b)での燃費性能の向上を図りつつ、クラッチ(第2クラッチCL2)のスリップ制御が実行されると確実にジャダーの発生を防止することができる。
このため、(1)又は(2)の効果に加え、ユニット固有のバラツキを吸収し、学習値Lv1,Lv2で調圧を行うことで安定的なライン圧PLを実現できると共に、ユニット固有のバラツキにかかわらず、無駄が抑えられた高い燃費性能によるライン圧PLにコントロールすることができる。
このため、(3)の効果に加え、第1領域(a)で目標油圧を確保可能な指示圧低下幅である第1学習値Lv1を、学習経験を多数回重ねることなく精度良く得ることができる。
このため、(4)の効果に加え、先に取得した第1学習値Lv1を用い、第2領域(b)で目標油圧を確保可能な指示圧低下幅である第2学習値Lv2を、学習経験を多数回重ねることなく精度良く得ることができる。
S-O/P 電動オイルポンプ
7 ATコントローラ(ライン圧コントローラ)
10 統合コントローラ
23 ライン圧ソレノイド
24 プレッシャレギュレータバルブ
25a 第1吐出圧油路
25b 第2吐出圧油路
25c 合流吐出圧油路(ライン圧油路)
26a,26b フラッパー弁
27 リリーフ弁
Claims (5)
- 走行駆動源による駆動でポンプ作動するメカオイルポンプと、
前記メカオイルポンプと油圧回路上に並列に設けられ、電動モータによる駆動でポンプ作動する電動オイルポンプと、
前記メカオイルポンプと前記電動オイルポンプを油圧源とし、駆動系に配置された油圧締結摩擦要素への制御油圧の元圧であるライン圧を作り出すライン圧指令を出力するライン圧コントローラと、を備え、
前記ライン圧コントローラは、前記電動オイルポンプから前記メカオイルポンプへ油圧源が遷移するとき、前記電動オイルポンプが油圧源であり、前記メカオイルポンプの吐出圧を確認できる第1領域の間は、必要圧に対し予め高めに設定した初期指示圧から、初期指示圧より低く、且つ、必要圧を確保することができる必要指示圧に向かって指示圧を低下させるライン圧指令を出力し、前記電動オイルポンプと前記メカオイルポンプの両者が油圧源である第2領域の間は、前記第1領域終了時点の指示圧を保持するライン圧指令を出力する
ことを特徴とする車両用ライン圧制御装置。 - 請求項1に記載された車両用ライン圧制御装置において、
前記油圧締結摩擦要素は、駆動系に配置され、所定の走行モードにてスリップ締結するスリップ制御を行うクラッチであり、
前記ライン圧コントローラは、前記電動オイルポンプと前記メカオイルポンプの両者が油圧源である第2領域において、前記スリップ制御が実行されない間は、前記第1領域終了時点の指示圧からさらに必要指示圧に向かって低下させるライン圧指令を出力し、前記スリップ制御が実行されると、前記スリップ制御移行時の指示圧を保持するライン圧指令を出力するスリップ制御介入対応制御部を有する
ことを特徴とする車両用ライン圧制御装置。 - 請求項1又は2に記載された車両用ライン圧制御装置において、
前記ライン圧コントローラは、前記電動オイルポンプから前記メカオイルポンプへ油圧源が遷移するとき、ライン圧制御での指示圧低下幅を学習値とし、前記第2領域での実ライン圧を測定し、前記実ライン圧と目標ライン圧との差分に基づいて前記学習値を決める学習値演算部を有する
ことを特徴とする車両用ライン圧制御装置。 - 請求項3に記載された車両用ライン圧制御装置において、
前記学習値演算部は、前記第1領域及び前記第2領域において前記必要圧に対し予め高めに設定した初期指示圧を得るライン圧指令を保持するライン圧制御を行ったとき、前記第2領域での実ライン圧を測定し、前記実ライン圧と目標ライン圧との差分を第1学習値として演算し、前記第1学習値を第1領域での指示圧低下幅に決定する
ことを特徴とする車両用ライン圧制御装置。 - 請求項4に記載された車両用ライン圧制御装置において、
前記学習値演算部は、前記第1学習値を第1領域での指示圧低下幅とし、前記第1領域において初期指示圧から前記指示圧低下幅を低下させ、前記第2領域において低下した指示圧を保持するライン圧指令によるライン圧制御を行ったとき、第2領域での実ライン圧を測定し、前記実ライン圧と目標ライン圧との差分を第2学習値として演算し、前記第2学習値を第2領域での指示圧低下幅に決定する
ことを特徴とする車両用ライン圧制御装置。
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