JP2017089811A - Control device of lockup clutch - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ロックアップクラッチの制御装置に関する。 The present invention relates to a control device for a lockup clutch.
一般に、エンジンの出力トルクを変速機に伝達するトルクコンバータと、トルクコンバータのエンジン側と変速機側とを直結可能なロックアップクラッチと、を備える車両が知られている。このような車両では、制御装置が、アクセル操作量や車速に応じて、ロックアップクラッチの状態を係合状態、解放状態、及びスリップ状態のうちのいずれかの状態に駆動制御する。なお、ロックアップクラッチのスリップ状態としては、アクセル操作量がゼロである時にロックアップクラッチの差回転数(エンジン回転数−タービン回転数)を負の値に制御する減速フレックス制御状態、及びアクセル操作量がゼロより大きい時にロックアップクラッチの差回転数を正の値に制御する加速フレックス制御状態がある。 In general, a vehicle is known that includes a torque converter that transmits engine output torque to a transmission, and a lock-up clutch that can directly connect the engine side and the transmission side of the torque converter. In such a vehicle, the control device drives and controls the state of the lockup clutch to any one of the engaged state, the released state, and the slip state according to the accelerator operation amount and the vehicle speed. The slip-up state of the lock-up clutch includes a deceleration flex control state in which the differential speed (engine speed-turbine speed) of the lock-up clutch is controlled to a negative value when the accelerator operation amount is zero, and the accelerator operation. There is an acceleration flex control state in which the differential speed of the lockup clutch is controlled to a positive value when the amount is greater than zero.
従来のロックアップクラッチの駆動制御では、アクセル操作量がゼロであるコースト状態の時とアクセル操作量がゼロより大きいドライブ状態の時とで目標差回転数の絶対値処理を行わずに、極性を持った目標差回転数に基づきロックアップクラッチの油圧を制御していた(特許文献1参照)。 In conventional lock-up clutch drive control, the polarity of the target differential rotation speed is not processed in the coast state where the accelerator operation amount is zero and in the drive state where the accelerator operation amount is greater than zero. The hydraulic pressure of the lockup clutch was controlled based on the target differential rotation speed (see Patent Document 1).
しかしながら、加速フレックス制御と減速フレックス制御のように目標差回転数の符号が互いに異なる場合には、ロックアップクラッチのトルク容量が増減する方向も互いに異なる。このため、例えばフレックス制御を実施する際に積分項を用いてロックアップクラッチの目標トルク容量を算出する場合において、目標差回転数の符号に関係なく積分項を使い続けてしまうことにより、減速フレックス制御から加速フレックス制御へ移行する際の応答性が悪化することがある。これは、減速フレックス制御と加速フレックス制御とでは積分項の増減する向きが異なるために、減速フレックス制御から加速フレックス制御に移行する際に減速フレックス制御時の積分項の値を相殺する分だけ時間を要し、ロックアップクラッチのトルク容量の立ち上がりが遅れてしまうためである。 However, when the signs of the target differential rotational speed are different from each other as in the acceleration flex control and the deceleration flex control, the directions in which the torque capacity of the lockup clutch increases or decreases are also different from each other. For this reason, for example, when calculating the target torque capacity of the lockup clutch using the integral term when performing the flex control, the deceleration term is used by continuing to use the integral term regardless of the sign of the target differential rotation speed. Responsiveness when shifting from control to acceleration flex control may deteriorate. This is because the direction in which the integral term increases or decreases is different between the deceleration flex control and the acceleration flex control, so when shifting from the deceleration flex control to the acceleration flex control, the time required to cancel the integral term value during the deceleration flex control This is because the rise of the torque capacity of the lockup clutch is delayed.
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、減速フレックス制御から加速フレックス制御へ移行する際の応答性を向上可能なロックアップクラッチの制御装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a lockup clutch control device capable of improving responsiveness when shifting from deceleration flex control to acceleration flex control. .
本発明に係るロックアップクラッチの制御装置は、エンジンの出力トルクを変速機に伝達するトルクコンバータと、トルクコンバータのエンジン側と変速機側とを直結可能なロックアップクラッチと、を備える車両に搭載され、前記ロックアップクラッチの推定差回転数と目標差回転数との差及び積分項を用いて前記ロックアップクラッチの推定差回転数を目標差回転数にフィードフォワード制御するために必要な前記ロックアップクラッチの目標トルク容量を算出するフィードフォワード制御部と、前記目標トルク容量に基づいて前記ロックアップクラッチの目標油圧を算出するトルク/油圧換算部と、前記目標トルク容量及び前記エンジンの出力トルクに基づいて前記ロックアップクラッチの推定差回転数を算出するモデル部と、を備えるロックアップクラッチの制御装置であって、前記フィードフォワード制御部は、前記ロックアップクラッチの状態が、アクセル操作量がゼロである時にロックアップクラッチの差回転数を負の値に制御する減速フレックス制御状態にある場合、前記モデル部によって算出された推定差回転数を用いずに前記ロックアップクラッチの目標トルク容量を算出することを特徴とする。 A lockup clutch control device according to the present invention is mounted on a vehicle including a torque converter that transmits output torque of an engine to a transmission, and a lockup clutch that can directly connect an engine side and a transmission side of the torque converter. The lock required for feedforward control of the estimated differential rotational speed of the lockup clutch to the target differential rotational speed using the difference between the estimated differential rotational speed of the lockup clutch and the target differential rotational speed and an integral term. A feed-forward control unit that calculates a target torque capacity of the up clutch, a torque / hydraulic conversion unit that calculates a target hydraulic pressure of the lock-up clutch based on the target torque capacity, and the target torque capacity and the output torque of the engine A model unit that calculates an estimated differential rotation speed of the lockup clutch based on A control device for a lock-up clutch, wherein the feed-forward control unit is a deceleration flex control that controls the differential rotation speed of the lock-up clutch to a negative value when the state of the lock-up clutch is an accelerator operation amount of zero. When in the state, the target torque capacity of the lock-up clutch is calculated without using the estimated differential rotation speed calculated by the model unit.
本発明に係るロックアップクラッチの制御装置によれば、ロックアップクラッチの状態が減速フレックス制御状態にある場合、モデル部によって算出された推定差回転数を用いずにロックアップクラッチの目標トルク容量を算出する。これにより、減速フレックス制御から加速フレックス制御に移行する際に減速フレックス制御時の積分項の値を相殺する必要が無くなり、ロックアップクラッチのトルク容量の立ち上がりが遅れることを抑制できるので、減速フレックス制御から加速フレックス制御へ移行する際の応答性を向上できる。 According to the lockup clutch control device of the present invention, when the lockup clutch is in the deceleration flex control state, the target torque capacity of the lockup clutch is determined without using the estimated differential rotational speed calculated by the model unit. calculate. This eliminates the need to cancel the integral term value during deceleration flex control when shifting from deceleration flex control to acceleration flex control, and delays the rise of the torque capacity of the lockup clutch. Can improve responsiveness when shifting from Acceleration Flex Control to Acceleration Flex Control.
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態であるロックアップクラッチの制御装置について説明する。 A lockup clutch control device according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
〔車両の構成〕
初めに、図1を参照して、本発明の一実施形態であるロックアップクラッチの制御装置が適用される車両の構成について説明する。
[Vehicle configuration]
First, a configuration of a vehicle to which a lockup clutch control device according to an embodiment of the present invention is applied will be described with reference to FIG.
図1は、本発明の一実施形態であるロックアップクラッチの制御装置及びこの制御装置が適用される車両の構成を示す模式図である。図1に示すように、本発明の一実施形態であるロックアップクラッチの制御装置が適用される車両1は、エンジン2、変速機3、トルクコンバータ4、及びロックアップクラッチ5を主な構成要素として備えている。
FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of a lockup clutch control device and a vehicle to which the control device is applied, which is an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, a
エンジン2は、例えば気筒内に噴射される燃料の燃焼によって駆動力を発生させるガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関である。なお、図中の符号ne,Teはそれぞれ、エンジン2の回転数(以下、エンジン回転数)及び出力トルクを表している。
The
変速機3は、トルクコンバータ4の出力トルクTcとロックアップクラッチ5の出力トルクTluとの和である出力トルクTtを変速した後、図示しない駆動輪に伝達する。変速機3としては、自動変速機(Automatic Transmission : AT)や無段変速機(Continuously Variable Transmission : CVT)等を例示できる。なお、図中の符号ntは、変速機3の入力軸(トルクコンバータ4の出力軸)の回転数であるタービン回転数を表している。
The
トルクコンバータ4は、エンジン2のクランク軸2aに連結された入力回転部材に相当するポンプ翼車4aと、タービン軸3aを介して変速機3に連結された出力回転部材に相当するタービン翼車4bと、を備え、流体を介して動力伝達を行う流体動力伝達装置である。なお、図中の符号Te1は、トルクコンバータ4の入力トルクを表している。
The torque converter 4 includes a pump impeller 4a corresponding to an input rotating member connected to the
ロックアップクラッチ5は、係合状態である時にトルクコンバータ4の入力側と出力側とを機械的に直結し、トルクコンバータ4のポンプ翼車4aとタービン翼車4bとによる流体動力伝達機能を無効化させるものである。ロックアップクラッチ5は、制御装置10による制御によって、その状態が係合状態、解放状態、及びスリップ状態(半係合状態)の間で駆動制御されるように構成されている。ここで、係合状態とは、トルクコンバータ4の入力側と出力側とを直接的に係合する状態を意味し、解放状態とは、こうした係合状態が解放された状態を意味する。
The lock-
また、スリップ状態とは、係合状態と解放状態との間の中間の状態、すなわちトルクコンバータ4の入力側と出力側との相対回転をある程度許容し、両者を部分的に係合する状態を意味する。また、ロックアップクラッチ5のスリップ状態としては、アクセルペダルの開度(アクセル操作量)がゼロである時にロックアップクラッチ5の差回転数(エンジン回転数ne−タービン回転数nt)を負の値に制御する減速フレックス制御状態、及びアクセルペダルの開度がゼロより大きい時にロックアップクラッチ5の差回転数を正の値に制御する加速フレックス制御状態がある。図中の符号Te2は、ロックアップクラッチ5の入力トルクを表している。
The slip state is an intermediate state between the engaged state and the released state, that is, a state in which the relative rotation between the input side and the output side of the torque converter 4 is allowed to some extent and both are partially engaged. means. Further, as the slip state of the lock-
〔制御装置の構成〕
次に、図2を参照して、本発明の一実施形態であるロックアップクラッチの制御装置の構成について説明する。図2は、本発明の一実施形態であるロックアップクラッチの制御装置の構成を示すブロック図である。
[Configuration of control device]
Next, with reference to FIG. 2, the structure of the control apparatus of the lockup clutch which is one Embodiment of this invention is demonstrated. FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the lockup clutch control apparatus according to the embodiment of the present invention.
図2に示すように、本発明の一実施形態であるロックアップクラッチの制御装置10は、フィードフォワード制御部11、フィードバック制御部12、目標トルク容量算出部13、トルク/油圧換算部14、及びパック詰め制御部15を備えている。
As shown in FIG. 2, the lockup
フィードフォワード制御部11は、減算器11a、乗算器11b、乗算器11c、積分器11d、ゲイン乗算部11e、及びTCモデル11fを備えている。
The
減算器11aは、トルクコンバータモデル(TCモデル)11fによって推定されたロックアップクラッチ5の推定差回転数とロックアップクラッチ5の目標差回転数との差分値を算出し、算出された差分値を乗算器11b及び乗算器11cに出力する。
The
乗算器11bは、推定差回転数と目標差回転数との差分値にエンジン2及びトルクコンバータ4のイナーシャIを乗算する。乗算器11bは、乗算値をゲイン乗算部11eに出力する。
Multiplier 11b multiplies the difference value between the estimated differential rotational speed and the target differential rotational speed by inertia I of
乗算器11cは、推定差回転数と目標差回転数との差分値に現在のエンジン回転数におけるエンジン回転数とトルクコンバータ4のトルク容量との関係を示す特性線の傾きaを乗算する。乗算器11cは、乗算値を積分器11dに出力する。
Multiplier 11c multiplies the difference value between the estimated differential rotational speed and the target differential rotational speed by a slope a of a characteristic line indicating the relationship between the engine rotational speed at the current engine rotational speed and the torque capacity of torque converter 4. The
積分器11dは、乗算器11cの乗算値の積分値を算出し、算出された積分値をゲイン乗算部11eに出力する。
The
ゲイン乗算部11eは、乗算器11bから出力された乗算値と積分器11dから出力された積分値との和にフィードフォワードゲインkpiを乗算した値をロックアップクラッチ5の目標トルク容量Tluとして算出する。ゲイン乗算部11eは、算出されたロックアップクラッチ5の目標トルク容量TluをTCモデル11f及び目標トルク容量算出部13に出力する。
TCモデル11fは、ゲイン乗算部11eから出力されたロックアップクラッチ5の目標トルク容量Tlu及びエンジン2の出力トルクTeを用いてロックアップクラッチ5の差回転数を推定する。TCモデル11fは、推定した差回転数(推定差回転数)を減算器11aに出力する。
The
フィードバック制御部12は、減算器12a、乗算器12b、乗算器12c、積分器12d、及びゲイン乗算部12eを備えている。
The
減算器12aは、ロックアップクラッチ5の実差回転数とロックアップクラッチ5の目標差回転数との差分値を算出し、算出された差分値を乗算器12b及び乗算器12cに出力する。
The
乗算器12bは、実差回転数と目標差回転数との差分値にエンジン2及びトルクコンバータ4のイナーシャIを乗算する。乗算器12bは、乗算値をゲイン乗算部12eに出力する。
乗算器12cは、実差回転数と目標差回転数との差分値に現在のエンジン回転数におけるエンジン回転数とトルクコンバータ4のトルク容量との関係を示す特性線の傾きaを乗算する。乗算器12cは、乗算値を積分器12dに出力する。
The
積分器12dは、乗算器12cの乗算値の積分値を算出し、算出された積分値をゲイン乗算部12eに出力する。
The
ゲイン乗算部12eは、乗算器12bから出力された乗算値と積分器12dから出力された積分値との和にフィードバックゲインkfbを乗算した値をロックアップクラッチ5の目標トルク容量Tluとして算出する。ゲイン乗算部12eは、算出されたロックアップクラッチ5の目標トルク容量Tluを目標トルク容量算出部13に出力する。
The
目標トルク容量算出部13は、ゲイン乗算部11eから出力された目標トルク容量Tluとゲイン乗算部12eから出力された目標トルク容量Tluとの和を最終の目標トルク容量Tluとして算出し、算出された最終の目標トルク容量Tluをトルク/油圧換算部14に出力する。
The target
トルク/油圧換算部14は、目標トルク容量算出部13によって算出されたロックアップクラッチ5の最終の目標トルク容量Tluをロックアップクラッチ5の油圧(目標油圧)に換算し、換算された目標油圧(指示圧)を示す制御信号をパック詰め制御部15に出力する。
The torque /
パック詰め制御部15は、トルク/油圧換算部14から出力された制御信号に従ってロックアップクラッチ5の油圧を制御する。
The
このような構成を有するロックアップクラッチの制御装置10は、ロックアップクラッチ5の制御方式を減速フレックス制御方式から加速フレックス制御方式に切り替える際、以下に示す切り替え処理を実行することによって、減速フレックス制御から加速フレックス制御へ移行する際の応答性を向上させる。以下、図3,図4を参照して、本発明の一実施形態である切り替え処理を実行する際のロックアップクラッチの制御装置10の動作について説明する。
The lockup
〔切り替え処理〕
図3は、本発明の一実施形態である切り替え処理の流れを示すフローチャートである。図4は、本発明の一実施形態である切り替え処理を説明するためのタイミングチャートである。図3に示すフローチャートは、制御装置10が駆動されたタイミングで開始となり、切り替え処理はステップS1の処理に進む。
[Switching process]
FIG. 3 is a flowchart showing the flow of switching processing according to an embodiment of the present invention. FIG. 4 is a timing chart for explaining the switching process according to the embodiment of the present invention. The flowchart shown in FIG. 3 starts at the timing when the
ステップS1の処理では、制御装置10が、現在のロックアップクラッチ5の制御状態が加速フレックス制御状態にあるか否かを判別する。判別の結果、現在のロックアップクラッチ5の制御状態が加速フレックス制御状態にない場合(ステップS1:No)、制御装置10は、切り替え処理をステップS2の処理に進める。一方、現在のロックアップクラッチ5の制御状態が加速フレックス制御状態にある場合には(ステップS1:Yes)、制御装置10は、切り替え処理をステップS5の処理に進める。
In the process of step S1, the
ステップS2の処理では、制御装置10が、現在のロックアップクラッチ5の制御状態が減速フレックス制御状態にあるか否かを判別する。判別の結果、現在のロックアップクラッチ5の制御状態が減速フレックス制御状態にない場合(ステップS2:No)、制御装置10は、切り替え処理をステップS4の処理に進める。一方、現在のロックアップクラッチ5の制御状態が減速フレックス制御状態にある場合には(ステップS2:Yes)、制御装置10は、切り替え処理をステップS3の処理に進める。
In the process of step S2, the
ステップS3の処理では、制御装置10が、フィードフォワード制御部11の積分器11dによって算出される積分項(FF積分項)の値をゼロに設定する(FF積分項0クリア)。すなわち、ロックアップクラッチ5の状態が減速フレックス制御状態にある場合には、フィードフォワード制御部11は、TCモデル11fによって算出された推定差回転数を用いずにロックアップクラッチ5の目標トルク容量を算出する。また、制御装置10は、TCモデル11fに入力されるエンジン回転数の下限値をタービン回転数に設定する。このような処理によれば、ロックアップクラッチ5の制御状態を加速フレックス制御状態に切り替える際、積分器11dによって算出される積分項の値及びTCモデル11fによって算出される推定差回転数がゼロから開始されるので、減速フレックス制御から加速フレックス制御へ移行する際の応答性を向上させることができる。これにより、ステップS3の処理は完了し、一連の切り替え処理は終了する。以後、制御装置10は、制御装置10が駆動されている間、切り替え処理が終了してから所定時間が経過する度毎に切り替え処理を繰り返し実行する。
In the process of step S3, the
ステップS4の処理では、制御装置10が、フィードフォワード制御部11の積分器11dによって算出される積分項(FF積分項)の初期値を算出する。これにより、ステップS4の処理は完了し、一連の切り替え処理は終了する。以後、制御装置10は、制御装置10が駆動されている間、切り替え処理が終了してから所定時間が経過する度毎に切り替え処理を繰り返し実行する。
In the process of step S4, the
ステップS5の処理では、制御装置10が、ロックアップクラッチ5の目標差回転数又はエンジン2の出力トルクの符号が負になることに応じてフィードフォワード制御部11の積分器11dによって算出される積分項(FF積分項)の値をホールドしているか否かを判別する。判別の結果、FF積分項の値をホールドしていない場合(ステップS5:No)、制御装置10は、切り替え処理をステップS8の処理に進める。一方、FF積分項の値をホールドしている場合には(ステップS5:Yes)、制御装置10は、切り替え処理をステップS6の処理に進める。
In the process of step S5, the
ステップS6の処理では、制御装置10が、フィードフォワード制御部11の積分器11dによって算出される積分項(FF積分項)の値をホールドすると共に、TCモデル11fに入力されるエンジン回転数の下限値(上限値はなし)をタービン回転数に設定する(図4に示す時間t=t1〜t2)。これにより、ステップS6の処理は完了し、切り替え処理はステップS7の処理に進む。
In the process of step S6, the
ステップS7の処理では、制御装置10が、ロックアップクラッチ5の目標差回転数及びエンジン2の出力トルクの符号が正になることに応じてフィードフォワード制御部11の積分器11dによる積分処理が再開されたか否かを判別する。判別の結果、積分処理が再開されていない場合(ステップS7:No)、制御装置10は、切り替え処理をステップS6の処理に戻す。一方、積分処理が再開された場合には(ステップS7:Yes)、制御装置10は、切り替え処理をステップS8の処理に進める。
In the process of step S7, the
ステップS8の処理では、フィードフォワード制御部11が、TCモデル11fから出力されたロックアップクラッチ5の推定差回転数と目標差回転数との差及び積分器11dによって算出された積分項を用いてロックアップクラッチ5の目標トルク容量(FFトルク)を算出する(図4に示す時間t=t1以前又は時間t=t2以後)。また、制御装置10は、FFトルクの下限値をゼロに設定する。これにより、ステップS8の処理は完了し、一連の切り替え処理は終了する。以後、制御装置10は、制御装置10が駆動されている間、切り替え処理が終了してから所定時間が経過する度毎に切り替え処理を繰り返し実行する。
In the process of step S8, the
以上の説明から明らかなように、本発明の一実施形態である切り替え処理では、フィードフォワード制御部11が、ロックアップクラッチ5の状態が減速フレックス制御状態にある場合、TCモデル11fによって算出された推定差回転数を用いずにロックアップクラッチ5の目標トルク容量を算出する。このような処理によれば、減速フレックス制御から加速フレックス制御に移行する際に減速フレックス制御時に積分器11dによって算出された積分項の値を相殺する必要が無くなり、ロックアップクラッチ5のトルク容量の立ち上がりが遅れることを抑制できるので、減速フレックス制御から加速フレックス制御へ移行する際の応答性を向上できる。
As is clear from the above description, in the switching process according to an embodiment of the present invention, the
以上、本発明者らによってなされた発明を適用した実施の形態について説明したが、本実施形態による本発明の開示の一部をなす記述及び図面により本発明は限定されることはない。すなわち、本実施形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施の形態、実施例及び運用技術等は全て本発明の範疇に含まれる。 The embodiment to which the invention made by the present inventors is applied has been described above, but the present invention is not limited by the description and the drawings that constitute a part of the disclosure of the present invention. That is, other embodiments, examples, operational techniques, and the like made by those skilled in the art based on the present embodiment are all included in the scope of the present invention.
1 車両
2 エンジン
3 変速機
4 トルクコンバータ
5 ロックアップクラッチ
10 制御装置
11 フィードフォワード制御部
11a,12a 減算器
11b,11c,12b,12c 乗算器
11d,12d 積分器
11e,12e ゲイン乗算部
11f TCモデル
12 フィードバック制御部
13 目標トルク容量算出部
14 トルク/油圧換算部
15 パック詰め制御部
DESCRIPTION OF
Claims (1)
前記フィードフォワード制御部は、前記ロックアップクラッチの状態が、アクセル操作量がゼロである時にロックアップクラッチの差回転数を負の値に制御する減速フレックス制御状態にある場合、前記モデル部によって算出された推定差回転数を用いずに前記ロックアップクラッチの目標トルク容量を算出することを特徴とするロックアップクラッチの制御装置。 A torque converter that transmits output torque of the engine to the transmission, and a lockup clutch that can directly connect the engine side and the transmission side of the torque converter. Feedforward control for calculating a target torque capacity of the lockup clutch necessary for feedforward control of the estimated differential rotational speed of the lockup clutch to the target differential rotational speed using a difference from the target differential rotational speed and an integral term A torque / hydraulic conversion unit that calculates a target hydraulic pressure of the lockup clutch based on the target torque capacity, and an estimated differential rotational speed of the lockup clutch based on the target torque capacity and the engine output torque. A lockup clutch control device comprising: a model unit for calculating,
The feedforward control unit is calculated by the model unit when the state of the lockup clutch is in a deceleration flex control state in which the differential rotation speed of the lockup clutch is controlled to a negative value when the accelerator operation amount is zero. A lockup clutch control device that calculates a target torque capacity of the lockup clutch without using the estimated difference rotational speed.
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