JP2016056823A - 車両の制御装置 - Google Patents
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Abstract
内燃機関、無段変速装置及び有段変速装置を備える車両に適用される制御装置であって、無段変速装置を用いることによって、走行速度が上昇するとともに機関の回転速度を上昇させ、更に、機関の回転速度が所定の疑似変速閾値に達したとき機関の回転速度を減速させる疑似変速を実行し、有段変速装置が機械変速を実行するときの機関の回転速度が疑似変速閾値となるように調整する、制御部を備える車両の制御装置を提供すること。
【解決手段】
走行速度の上昇とともに機関の回転速度の上昇と疑似変速が走行速度に関して略等間隔にて繰り返されることによって、車両の運転者は加速中に違和感を覚えることが無く、更に、良好な加速感を得ることができる。
【選択図】図4
Description
内燃機関と無段変速装置と有段変速装置とを備える車両に適用され、制御部を備える。
「前記内燃機関により回転駆動される第1入力軸」と「第1出力軸」とを有し、
第1出力軸の回転速度に対する第1入力軸の回転速度の比である第1ギア比を連続的に変更し得るように構成されている。
「前記第1出力軸と接続された第2入力軸」と「駆動輪にトルク伝達可能に接続された第2出力軸」とを有し、
第2出力軸の回転速度に対する第2入力軸の回転速度の比である第2ギア比を段階的(離散的)に変更し得るように構成されている。
前記内燃機関の回転速度及び前記第2ギア比を制御する。
前記車両に対する加速要求に応じて前記車両が加速されている期間において、
前記内燃機関の回転速度が前記車両の走行速度の増大とともに増大するように前記内燃機関の回転速度を制御し、且つ、
前記内燃機関の回転速度が所定の疑似変速閾値に到達したときに前記内燃機関の回転速度が所定の疑似変速後回転速度まで減速するように、前記内燃機関の回転速度を制御する「疑似変速」を実行する。
「前記車両の走行速度」と「前記加速要求に応じた値」とにより定まる変速線に従って前記第2ギア比を変更する「機械変速」を実行する。
前記機械変速が行われる時点における前記内燃機関の回転速度が前記疑似変速閾値に一致するように、当該時点よりも前の期間において前記内燃機関の回転速度を予め調整しておく「調整制御」を実行する。
前記車両が備える電動機の出力軸が前記第1出力軸にトルク伝達可能に接続された動力分配機構であり、
前記制御部は、
前記電動機をも制御するように構成されていることが好適である。
前記第1出力軸の回転速度の単位増大量に対する前記第1入力軸の増大量の比(即ち、機関回転速度上昇率)を調整することにより、前記調整制御を実現するように構成され得る。
前記疑似変速後回転速度を調整することにより、前記調整制御を実現するように構成され得る。
前記車両に要求される駆動力に基づいて前記車両が加速され始める加速開始時点における前記内燃機関の回転速度である制御開始回転速度を調整することにより、前記調整制御を実現するように構成され得る。
(a)前記機関回転速度上昇率、
(b)前記疑似変速後回転速度、及び、
(c)前記制御開始回転速度、
のうちの2つ以上を(調整可能パラメータとして)調整することにより、前記調整制御を実現するように構成される。
前記機械変速が実行される前に前記疑似変速が実行されるように、前記機関回転速度上昇率、前記疑似変速後回転速度及び前記制御開始回転速度のうちの前記調整制御を実現するために調整されるパラメータ(調整可能パラメータ)を、それぞれの許容範囲内(制限範囲内)で変更するように構成され得る。
本発明の第1実施形態に係る車両の制御装置(以下、「第1装置」とも称呼する。)は、図1に概略構成が表された車両10に適用される。
第1電動機MG1は、主に発電機として用いられ、更に、機関20の始動時には機関20のクランキングを行うことができる。第1電動機MG1は、第1出力軸41を含んでいる。
第2電動機MG2は、主に電動機として用いられ、車両10の駆動力(車両を走行させるためのトルク)を発生することができる。第2電動機MG2は、第2出力軸42を含んでいる。
第1レゾルバ82は、第1電動機MG1の回転位置を表す信号を発生させる。ECU70は、第1レゾルバ82の信号に基づいて第1電動機MG1の回転速度Nm1を算出する。
第2レゾルバ83は、第2電動機MG2の回転位置を表す信号を発生させる。ECU70は、第2レゾルバ83の信号に基づいて第2電動機MG2の回転速度Nm2を算出する。
車速センサ84は、車両10の走行速度(車速)Vsを表す信号を発生させる。
Ns=Nr−(Nr−NE)・(1+ρ)/ρ …(1)
次に、第1装置のECU70の作動の概要について説明する。
先ず、第1装置が実行する機関回転速度上昇制御(以下、単に「NE上昇制御」と称呼する。)の前提となる制御について説明する。
上述したNE上昇制御の前提となる制御においては、疑似変速処理は機関回転速度NEが疑似変速閾値nejdgに到達した時点にて実行され、機械変速処理は車速Vsが変速速度vjdgに達した時点(車両10の運転状態が変速線を横切る時点)にて実行される。そのため、疑似変速処理が実行される動作点Pa3における機関回転速度NE(即ち、疑似変速閾値nejdg)と、機械変速処理が実行される動作点Pa5における機関回転速度NEと、は互いに相違する場合が殆どである。その結果、図示しない「車両10のダッシュボードに配設された回転速度計(タコメータ)」により視認される機関回転速度NEが上下動を不規則に繰り返すこととなり、車両10の運転者が違和感を覚える虞がある。
次に、第1装置の具体的作動について説明する。ECU70のCPU(以下、単に「CPU」とも称呼される。)は、上述したNE上昇制御を実行すべきか否かを表すフラグである制御実行フラグXdtをRAM上に記憶している。制御実行フラグXdtの値は、CPUが実行する図示しないイニシャルルーチンにおいて「0」に設定される。イニシャルルーチンは、車両10が備えるイグニッション・キー・スイッチの位置がオフ位置からオン位置へと変更されたときに実行される。制御実行フラグXdtの値は、後述するように、NE上昇制御を実行すべき状態であるとき「1」に設定され、NE上昇制御を実行する必要が無いとき「0」に設定される。
この場合、制御実行フラグXdtの値は「0」となっているので、CPUは、ステップ805にて「Yes」と判定してステップ810に進み、アクセルペダル操作量Apが所定の閾値(制御開始判定閾値)Apth1よりも大きいか否かを判定する。制御開始判定閾値Apth1は、運転者が急加速を要求する場合に到達するアクセルペダル操作量Apである。
この場合、アクセルペダル操作量Apが制御開始判定閾値Apth1よりも大きくなる。従って、CPUは、図8のステップ810に進んだとき、そのステップ810にて「Yes」と判定してステップ815に進み、NE上昇制御の実行可能条件が成立しているか否かを判定する。
(a)蓄電池63の残容量が所定の閾値よりも大きく、
(b)第1電動機MG1が備える界磁巻線の温度Tm1が所定の閾値よりも低く、且つ
(c)第2電動機MG2が備える界磁巻線の温度Tm2が所定の閾値よりも低い、
場合に成立する。実行可能条件が成立していれば、CPUは、ステップ815にて「Yes」と判定してステップ820に進み、制御実行フラグXdtの値を「1」に変更する。なお、実行可能条件が成立していなければ、CPUは、ステップ815にて「No」と判定してステップ895に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。従って、制御実行フラグXdtの値は「0」に維持されるので、図9のステップ940の処理が実行され、通常制御が継続する。
内燃機関(20)と、
前記内燃機関により回転駆動される第1入力軸(プラネタリキャリア35)と、第1出力軸(リングキャリア36)と、を有し、同第1出力軸の回転速度に対する同第1入力軸の回転速度の比である第1ギア比を連続的に変更し得る(図2の共線図及び(1)式を参照。)ように構成された無段変速装置(動力分配機構30、遊星歯車装置31)と、
前記第1出力軸と接続された第2入力軸(入力軸51a)と、駆動輪(54)にトルク伝達可能に接続された第2出力軸(出力軸51b)と、を有し、同第2出力軸の回転速度に対する同第2入力軸の回転速度の比である第2ギア比を段階的に変更し得る(図3の変速線図を参照。)ように構成された有段変速装置(50)と、
を備えた車両(10)に適用され、
前記内燃機関の回転速度及び前記第2ギア比を制御する制御部(ECU70)、
を備える車両の制御装置において、
前記制御部は、
前記車両に対する加速要求に応じて前記車両が加速されている期間(制御実行フラグXdtの値が「1」である期間)において、
前記内燃機関の回転速度が前記車両の走行速度の増大とともに増大するように前記内燃機関の回転速度を制御し、前記内燃機関の回転速度が所定の疑似変速閾値nejdgに到達したときに前記内燃機関の回転速度が所定の変速後回転速度nebaseまで減速するように前記内燃機関の回転速度を制御する疑似変速を実行し(図4(B)、図5乃至図7、図8のステップ825乃至ステップ835、図9のステップ920とステップ925乃至ステップ935と、を参照。)、更に、
前記車両の走行速度(Vs)と前記加速要求に応じた値(Ap)とにより定まる変速線に従って前記第2ギア比を変更する機械変速を実行する(ECU70、図3を参照。)、
ように構成され、
更に、
前記機械変速が行われる時点における前記内燃機関の回転速度が前記疑似変速閾値nejdgに一致するように当該時点よりも前の期間において前記内燃機関の回転速度を予め調整しておく調整制御(調整可能パラメータとしての機関回転速度上昇率nvrateの値を調整する制御)を実行するように構成されている(図4乃至図7、図8のステップ835及び図9のステップ935を参照。)。
前記制御部(ECU70)は、前記電動機をも制御するように構成されている。
前記第1出力軸の回転速度の単位増大量に対する前記第1入力軸の増大量の比である機関回転速度上昇率(nvrate)を調整することにより、前記調整制御を実現するように構成されている(図8のステップ835及び図9のステップ935を参照。)。
次に、第1実施形態の変形例について説明する。この変形例に係るCPUは、図8乃至図10に示したルーチンに加え、図11に示した「調整パラメータの再決定ルーチン」を所定時間が経過する毎に実行するようになっている。
この場合、制御実行フラグXdtの値が「1」であるから、CPUは、ステップ1105にて「Yes」と判定してステップ1110に進み、疑似変速が実行された直後であるか否かを判定する。
次に、本発明の第2実施形態に係る車両の制御装置(以下、「第2装置」とも称呼される。)について説明する。上述した第1装置は、NE上昇制御を実行するとき調整可能パラメータとして機関回転速度上昇率nvrateの値を調整していた。これに対し、第2装置は、調整可能パラメータとして制御開始回転速度nestartを調整する点のみにおいて第1装置と相違する。以下、この相違点を中心に説明する。なお、以下において、第1装置のECU70に相当する第2装置のECUは、ECU71と称呼する。
前記制御部(ECU71)が、
前記車両に対する加速要求に基づいて前記車両が加速され始める加速開始時点における前記内燃機関の回転速度である制御開始回転速度(nestart)を調整することにより、前記調整制御を実現するように構成されている。
次に、本発明の第3実施形態に係る車両の制御装置(以下、「第3装置」とも称呼される。)について説明する。上述した第1装置は、NE上昇制御を実行するとき調整可能パラメータとして機関回転速度上昇率nvrateの値を調整していた。これに対し、第3装置は、調整可能パラメータとして変速後回転速度nebaseを調整する点のみにおいて第1装置と相違する。以下、この相違点を中心に説明する。なお、以下において、第1装置のECU70に相当する第3装置のECUは、ECU72と称呼する。
前記制御部(ECU72)が、
前記疑似変速後回転速度(変速後回転速度nebase)を調整することにより、前記調整制御を実現するように構成されている。
次に、本発明の第4実施形態に係る車両の制御装置(以下、「第4装置」とも称呼される。)について説明する。上述した第1装置は、NE上昇制御を実行するとき調整可能パラメータとして機関回転速度上昇率nvrateの値のみを調整していた。これに対し、第4装置は、調整可能パラメータとして「機関回転速度上昇率nvrate、制御開始回転速度nestart及び変速後回転速度nebase」の3つのパラメータを調整する点のみにおいて第1装置と相違する。以下、この相違点を中心に説明する。なお、以下において、第1装置のECU70に相当する第4装置のECUは、ECU73と称呼する。
(4)上記(3)の結果、次の機械変速までに2回の疑似変速が可能であれば、その調整された機関回転速度上昇率nvrate、制御開始回転速度nestart及び変速後回転速度nebaseの各値を、可変調整パラメータの値として採用する。
(7)上記(6)の結果、次の機械変速までに1回の疑似変速が可能であれば、その調整された機関回転速度上昇率nvrate、制御開始回転速度nestart及び変速後回転速度nebaseの各値を、可変調整パラメータの値として採用する。
(9)上記(8)の結果、機械変速時における機関回転速度NEを疑似変速閾値nejdgに一致させることができれば、その調整された機関回転速度上昇率nvrateの値と、ステップ825にて取得した制御開始回転速度nestartの初期値及び変速後回転速度nebaseの初期値を、可変調整パラメータの値として採用する。
(11)上記(10)の結果、機械変速時における機関回転速度NEを疑似変速閾値nejdgに一致させることができれば、CPUは、その調整された機関回転速度上昇率nvrateの値及び調整された制御開始回転速度nestartの値を、可変調整パラメータの値として採用する。
(12)上記(10)の結果、機械変速時における機関回転速度NEを疑似変速閾値nejdgに一致させることができなければ、CPUは、ステップ825にて取得した「各調整可能パラメータ」の初期値を、可変調整パラメータの各値として採用する。
前記制御部(ECU73)が、
前記第1出力軸の回転速度の単位増大量に対する前記第1入力軸の増大量の比である機関回転速度上昇率(nvrate)、
前記疑似変速後回転速度(nebase)、及び、
前記車両に対する加速要求に基づいて前記車両が加速され始める加速開始時点における前記内燃機関の回転速度である制御開始回転速度(nestart)、
のうちの2つ以上を調整することにより、前記調整制御を実現するように構成された、
制御装置である。
Claims (7)
- 内燃機関と、
前記内燃機関により回転駆動される第1入力軸と、第1出力軸と、を有し、同第1出力軸の回転速度に対する同第1入力軸の回転速度の比である第1ギア比を連続的に変更し得るように構成された無段変速装置と、
前記第1出力軸と接続された第2入力軸と、駆動輪にトルク伝達可能に接続された第2出力軸と、を有し、同第2出力軸の回転速度に対する同第2入力軸の回転速度の比である第2ギア比を段階的に変更し得るように構成された有段変速装置と、
を備えた車両に適用され、
前記内燃機関の回転速度及び前記第2ギア比を制御する制御部、
を備える車両の制御装置において、
前記制御部は、
前記車両に対する加速要求に応じて前記車両が加速されている期間において、
前記内燃機関の回転速度が前記車両の走行速度の増大とともに増大するように前記内燃機関の回転速度を制御し、前記内燃機関の回転速度が所定の疑似変速閾値に到達したときに前記内燃機関の回転速度が所定の疑似変速後回転速度まで減速するように前記内燃機関の回転速度を制御する疑似変速を実行し、更に、
前記車両の走行速度と前記加速要求に応じた値とにより定まる変速線に従って前記第2ギア比を変更する機械変速を実行する、
ように構成され、
更に、
前記機械変速が行われる時点における前記内燃機関の回転速度が前記疑似変速閾値に一致するように当該時点よりも前の期間において前記内燃機関の回転速度を予め調整しておく調整制御を実行するように構成された、
制御装置。 - 請求項1に記載の車両の制御装置において、
前記無段変速装置は、前記車両が備える電動機の出力軸が前記第1出力軸にトルク伝達可能に接続された動力分配機構であり、
前記制御部は、前記電動機をも制御するように構成された、
制御装置。 - 請求項1又は請求項2に記載の車両に制御装置において、
前記制御部は、
前記第1出力軸の回転速度の単位増大量に対する前記第1入力軸の増大量の比である機関回転速度上昇率を調整することにより、前記調整制御を実現するように構成された、
制御装置。 - 請求項1又は請求項2に記載の車両に制御装置において、
前記制御部は、
前記疑似変速後回転速度を調整することにより、前記調整制御を実現するように構成された、
制御装置。 - 請求項1又は請求項2に記載の車両に制御装置において、
前記制御部は、
前記車両に対する加速要求に基づいて前記車両が加速され始める加速開始時点における前記内燃機関の回転速度である制御開始回転速度を調整することにより、前記調整制御を実現するように構成された、
制御装置。 - 請求項1又は請求項2に記載の車両に制御装置において、
前記制御部は、
前記第1出力軸の回転速度の単位増大量に対する前記第1入力軸の増大量の比である機関回転速度上昇率、
前記疑似変速後回転速度、及び、
前記車両に対する加速要求に基づいて前記車両が加速され始める加速開始時点における前記内燃機関の回転速度である制御開始回転速度、
のうちの2つ以上を調整することにより、前記調整制御を実現するように構成された、
制御装置。 - 請求項6に記載の車両の制御装置において、
前記制御部は、
前記機械変速が実行される前に前記疑似変速が実行されるように、前記機関回転速度上昇率、前記疑似変速後回転速度及び前記制御開始回転速度のうちの前記調整制御を実現するために調整されるパラメータを、それぞれの許容範囲内で変更するように構成された、
制御装置。
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