JP2022112446A - Vehicle control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、エンジン及び電動機を含む駆動力源の下流に直結クラッチ付き流体式伝動装置を備えた車両の制御装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE
駆動力源と、入力回転部材と出力回転部材とを連結する直結クラッチを有して、前記駆動力源からの駆動力を流体を介して前記入力回転部材から前記出力回転部材へ伝達する流体式伝動装置と、を備えた車両の制御装置が良く知られている。例えば、特許文献1に記載された自動変速機の制御装置がそれである。この特許文献1には、直結クラッチとしてのロックアップクラッチが所定のスリップ状態となるようにフィードバック制御によってロックアップクラッチの締結力を調整する、ロックアップクラッチのスリップ制御を行うこと、ロックアップクラッチのスリップ制御の実行中に、流体式伝動装置としてのトルクコンバータの速度比が所定値よりも大きくなったときには、ロックアップクラッチのスリップ制御を禁止してロックアップクラッチを解放状態に移行することで、加速状態へ移行したときのロックアップクラッチの急係合による大きなショックの発生を防止することが開示されている。
A hydraulic type that has a direct coupling clutch that connects a driving force source and an input rotating member and an output rotating member, and that transmits the driving force from the driving force source from the input rotating member to the output rotating member via a fluid. Control systems for vehicles with transmissions are well known. For example, a control device for an automatic transmission described in
ところで、駆動力源としてエンジン及び電動機を備えた車両では、エンジン及び電動機から駆動力を出力して走行するときには、エンジンのみから駆動力を出力して走行するときと、電動機のみから駆動力を出力して走行するときと、の各々に比べて、直結クラッチのスリップ制御の実行中に流体式伝動装置の差回転が大きくなり易い傾向がある為、スリップ制御を停止しない場合、直結クラッチの急係合によるショックの発生が顕著である。しかしながら、直結クラッチの急係合を回避する為にスリップ制御を停止すると、エネルギー効率が悪化してしまう可能性がある。 By the way, in a vehicle provided with an engine and an electric motor as driving force sources, when the driving force is output from the engine and the electric motor, the driving force is output only from the engine, and when the driving force is output only from the electric motor. Compared to each of the two cases, the differential rotation of the hydrodynamic transmission tends to increase during the execution of the slip control of the direct coupling clutch. The occurrence of shock due to coalescence is conspicuous. However, if slip control is stopped to avoid sudden engagement of the direct coupling clutch, energy efficiency may deteriorate.
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、エンジン及び電動機から駆動力を出力して走行するときに、エネルギー効率の悪化を抑制しつつ直結クラッチの急係合によるショックの発生を抑制することができる車両の制御装置を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made against the background of the above circumstances, and its object is to suppress the deterioration of the energy efficiency when driving by outputting the driving force from the engine and the electric motor, while suppressing the deterioration of the direct clutch. To provide a vehicle control device capable of suppressing the occurrence of a shock due to sudden engagement.
第1の発明の要旨とするところは、(a)駆動力源としてのエンジン及び電動機と、入力回転部材と出力回転部材とを連結する直結クラッチを有して、前記駆動力源からの駆動力を流体を介して前記入力回転部材から前記出力回転部材へ伝達する流体式伝動装置と、を備えた車両の、制御装置であって、(b)前記入力回転部材と前記出力回転部材との回転速度差である前記直結クラッチのスリップ量の実際値が目標値となるようにフィードバック制御によって前記直結クラッチのトルク容量を補正する、前記直結クラッチのスリップ制御を行う直結クラッチ制御部と、(c)前記駆動力源のうちの少なくとも前記エンジンから駆動力を出力して走行するエンジン走行と、前記駆動力源のうちの前記電動機のみから駆動力を出力して走行するモータ走行と、を行うハイブリッド制御部と、を含んでおり、(d)前記直結クラッチ制御部は、前記エンジン走行において前記電動機からも駆動力が出力されるときには、前記エンジン走行において前記エンジンのみから駆動力が出力されるときと、前記モータ走行が行われるときと、の各々に比べて、前記フィードバック制御による、前記実際値と前記目標値との差に対する前記直結クラッチのトルク容量の増加分を小さくすることにある。 The gist of the first invention is (a) having an engine and an electric motor as driving force sources, and a direct coupling clutch that connects an input rotating member and an output rotating member, so that the driving force from the driving force source is provided. (b) rotation of the input rotary member and the output rotary member; (c) a direct coupling clutch control unit that performs slip control of the direct coupling clutch, correcting the torque capacity of the direct coupling clutch by feedback control so that the actual value of the slip amount of the direct coupling clutch, which is the speed difference, becomes a target value; Hybrid control for performing engine running in which driving force is output from at least the engine of the driving force sources and motor running in which driving force is output only from the electric motor of the driving force sources. and (d) the direct clutch control unit outputs driving force only from the engine during engine running, and when driving force is also output from the electric motor during engine running. , and when the motor running is performed, the amount of increase in the torque capacity of the direct coupling clutch with respect to the difference between the actual value and the target value due to the feedback control is reduced.
前記第1の発明によれば、エンジン及び電動機から駆動力が出力されるときには、エンジンのみから駆動力が出力されるときと、電動機のみから駆動力が出力されるときと、の各々に比べて、直結クラッチのスリップ制御におけるフィードバック制御による、スリップ量の実際値と目標値との差に対する直結クラッチのトルク容量の増加分が小さくされるので、スリップ制御が停止されることなく、スリップ量の実際値と目標値との差が大きくなっても直結クラッチのトルク容量の過多が抑制される。よって、エンジン及び電動機から駆動力を出力して走行するときに、エネルギー効率の悪化を抑制しつつ直結クラッチの急係合によるショックの発生を抑制することができる。 According to the first aspect, when the driving force is output from the engine and the electric motor, compared to when the driving force is output only from the engine and when the driving force is output only from the electric motor, Since the increase in the torque capacity of the direct coupling clutch with respect to the difference between the actual value and the target value of the slip amount is reduced by the feedback control in the slip control of the direct coupling clutch, the actual slip amount can be adjusted without stopping the slip control. Excessive torque capacity of the direct clutch is suppressed even if the difference between the value and the target value increases. Therefore, when the vehicle travels by outputting the driving force from the engine and the electric motor, it is possible to suppress the deterioration of the energy efficiency and suppress the occurrence of the shock caused by the sudden engagement of the direct coupling clutch.
以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明が適用される車両10の概略構成を説明する図であると共に、車両10における各種制御の為の制御機能及び制御系統の要部を説明する図である。図1において、車両10は、走行用の駆動力源である、エンジン12及び電動機MGを備えたハイブリッド車両である。又、車両10は、駆動輪14と、エンジン12と駆動輪14との間の動力伝達経路に設けられた動力伝達装置16と、を備えている。
FIG. 1 is a diagram for explaining a schematic configuration of a
エンジン12は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の公知の内燃機関である。エンジン12は、後述する電子制御装置90によって、車両10に備えられたスロットルアクチュエータや燃料噴射装置や点火装置等を含むエンジン制御装置50が制御されることによりエンジン12の出力トルクであるエンジントルクTeが制御される。
The
電動機MGは、電力から機械的な動力を発生させる発動機としての機能及び機械的な動力から電力を発生させる発電機としての機能を有する回転電気機械であって、所謂モータジェネレータである。電動機MGは、車両10に備えられたインバータ52を介して、車両10に備えられたバッテリ54に接続されている。バッテリ54は、電動機MGに対して電力を授受する蓄電装置である。電動機MGは、後述する電子制御装置90によってインバータ52が制御されることにより、電動機MGの出力トルクであるMGトルクTmが制御される。MGトルクTmは、例えば電動機MGの回転方向がエンジン12の運転時と同じ回転方向である正回転の場合、加速側となる正トルクでは力行トルクであり、減速側となる負トルクでは回生トルクである。前記電力は、特に区別しない場合には電気エネルギも同意である。前記動力は、特に区別しない場合にはトルクや力も同意である。
The electric motor MG is a rotating electric machine having a function as a motor that generates mechanical power from electric power and a function as a generator that generates power from mechanical power, and is a so-called motor generator. Electric motor MG is connected to a
動力伝達装置16は、車体に取り付けられる非回転部材であるケース18内において、K0クラッチ20、トルクコンバータ22、自動変速機24等を備えている。K0クラッチ20は、エンジン12と駆動輪14との間の動力伝達経路におけるエンジン12と電動機MGとの間に設けられたクラッチである。トルクコンバータ22は、K0クラッチ20を介してエンジン12に連結されている。自動変速機24は、トルクコンバータ22に連結されており、トルクコンバータ22と駆動輪14との間の動力伝達経路に介在させられている。又、動力伝達装置16は、自動変速機24の出力回転部材である変速機出力軸26に連結されたプロペラシャフト28、プロペラシャフト28に連結されたディファレンシャルギヤ30、ディファレンシャルギヤ30に連結された1対のドライブシャフト32等を備えている。又、動力伝達装置16は、エンジン12とK0クラッチ20とを連結するエンジン連結軸34、K0クラッチ20とトルクコンバータ22とを連結する電動機連結軸36等を備えている。
The
電動機MGは、ケース18内において、電動機連結軸36に動力伝達可能に連結されている。つまり、電動機MGは、K0クラッチ20とトルクコンバータ22との間の動力伝達経路に動力伝達可能に連結されている。見方を換えれば、電動機MGは、K0クラッチ20を介することなくトルクコンバータ22や自動変速機24と動力伝達可能に連結されている。
The electric motor MG is connected to the electric
トルクコンバータ22は、電動機連結軸36と連結されたポンプ翼車22a、及び自動変速機24の入力回転部材である変速機入力軸38と連結されたタービン翼車22bを備えている。ポンプ翼車22aは、K0クラッチ20を介してエンジン12と連結されていると共に、直接的に電動機MGと連結されている。ポンプ翼車22aはトルクコンバータ22の入力部材であり、タービン翼車22bはトルクコンバータ22の出力部材である。電動機連結軸36は、トルクコンバータ22の入力回転部材でもある。変速機入力軸38は、タービン翼車22bによって回転駆動されるタービン軸と一体的に形成されたトルクコンバータ22の出力回転部材でもある。トルクコンバータ22は、駆動力源(エンジン12、電動機MG)の各々からの駆動力を流体を介して電動機連結軸36から変速機入力軸38へ伝達する流体式伝動装置である。トルクコンバータ22は、ポンプ翼車22aとタービン翼車22bとを連結する、つまり電動機連結軸36と変速機入力軸38とを連結するLUクラッチ40を備えている。LUクラッチ40は、トルクコンバータ22の入出力回転部材を連結する直結クラッチ、すなわち公知のロックアップクラッチである。
The
LUクラッチ40は、例えば多板式或いは単板式のクラッチにより構成される油圧式の摩擦係合装置である。LUクラッチ40は、車両10に備えられた油圧制御回路56から供給される調圧された油圧であるLU油圧PRluによりLUクラッチ40のトルク容量であるLUトルクTluが変化させられることで、作動状態つまり制御状態が切り替えられる。LUクラッチ40の制御状態としては、LUクラッチ40が解放された状態である完全解放状態、LUクラッチ40が滑りを伴って係合された状態であるスリップ状態、及びLUクラッチ40が係合された状態である完全係合状態がある。LUクラッチ40が完全解放状態とされることにより、トルクコンバータ22はトルク増幅作用が得られるトルクコンバーター状態とされる。又、LUクラッチ40が完全係合状態とされることにより、トルクコンバータ22はポンプ翼車22a及びタービン翼車22bが一体回転させられるロックアップ状態とされる。
The
自動変速機24は、例えば不図示の1組又は複数組の遊星歯車装置と、複数の係合装置CBと、を備えている、公知の遊星歯車式の自動変速機である。係合装置CBは、例えば公知の油圧式の摩擦係合装置である。係合装置CBは、各々、油圧制御回路56から供給される調圧された油圧であるCB油圧PRcbによりそれぞれのトルク容量であるCBトルクTcbが変化させられることで、係合状態や解放状態などの制御状態が切り替えられる。
The
自動変速機24は、係合装置CBのうちの何れかの係合装置が係合されることによって、変速比(ギヤ比ともいう)γat(=AT入力回転速度Ni/AT出力回転速度No)が異なる複数の変速段(ギヤ段ともいう)のうちの何れかのギヤ段が形成される有段変速機である。自動変速機24は、後述する電子制御装置90によって、ドライバー(=運転者)のアクセル操作や車速V等に応じて形成されるギヤ段が切り替えられる。AT入力回転速度Niは、変速機入力軸38の回転速度であり、自動変速機24の入力回転速度である。AT入力回転速度Niは、トルクコンバータ22の出力回転速度であるタービン回転速度Ntと同値である。AT入力回転速度Niは、タービン回転速度Ntで表すことができる。AT出力回転速度Noは、変速機出力軸26の回転速度であり、自動変速機24の出力回転速度である。
In the
K0クラッチ20は、例えば多板式或いは単板式のクラッチにより構成される油圧式の摩擦係合装置である。K0クラッチ20は、油圧制御回路56から供給される調圧された油圧であるK0油圧PRk0によりK0クラッチ20のトルク容量であるK0トルクTk0が変化させられることで、係合状態や解放状態などの制御状態が切り替えられる。
The
車両10において、K0クラッチ20の係合状態では、エンジン12とトルクコンバータ22とが動力伝達可能に連結される。一方で、K0クラッチ20の解放状態では、エンジン12とトルクコンバータ22との間の動力伝達が遮断される。電動機MGはトルクコンバータ22に連結されているので、K0クラッチ20は、エンジン12を電動機MGと断接するクラッチとして機能する。
In the
動力伝達装置16において、エンジン12から出力される動力は、K0クラッチ20が係合された場合に、エンジン連結軸34から、K0クラッチ20、電動機連結軸36、トルクコンバータ22、自動変速機24、プロペラシャフト28、ディファレンシャルギヤ30、及びドライブシャフト32等を順次介して駆動輪14へ伝達される。又、電動機MGから出力される動力は、K0クラッチ20の制御状態に拘わらず、電動機連結軸36から、トルクコンバータ22、自動変速機24、プロペラシャフト28、ディファレンシャルギヤ30、及びドライブシャフト32等を順次介して駆動輪14へ伝達される。
In the
車両10は、機械式のオイルポンプであるMOP58、電動式のオイルポンプであるEOP60、ポンプ用モータ62等を備えている。MOP58は、ポンプ翼車22aに連結されており、駆動力源(エンジン12、電動機MG)により回転駆動させられて動力伝達装置16にて用いられる作動油OILを吐出する。ポンプ用モータ62は、EOP60を回転駆動する為のEOP60専用のモータである。EOP60は、ポンプ用モータ62により回転駆動させられて作動油OILを吐出する。MOP58やEOP60が吐出した作動油OILは、油圧制御回路56へ供給される。油圧制御回路56は、MOP58及び/又はEOP60が吐出した作動油OILを元にして各々調圧した、CB油圧PRcb、K0油圧PRk0、LU油圧PRluなどを供給する。
The
車両10は、更に、車両10の制御装置を含む電子制御装置90を備えている。電子制御装置90は、例えばCPU、RAM、ROM、入出力インターフェース等を備えた所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、CPUはRAMの一時記憶機能を利用しつつ予めROMに記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより車両10の各種制御を実行する。電子制御装置90は、必要に応じてエンジン制御用、電動機制御用、油圧制御用等の各コンピュータを含んで構成される。
The
電子制御装置90には、車両10に備えられた各種センサ等(例えばエンジン回転速度センサ70、タービン回転速度センサ72、出力回転速度センサ74、MG回転速度センサ76、アクセル開度センサ78、スロットル弁開度センサ80、ブレーキスイッチ82、バッテリセンサ84、油温センサ86など)による検出値に基づく各種信号等(例えばエンジン12の回転速度であるエンジン回転速度Ne、AT入力回転速度Niと同値であるタービン回転速度Nt、車速Vに対応するAT出力回転速度No、電動機MGの回転速度であるMG回転速度Nm、運転者の加速操作の大きさを表す運転者のアクセル操作量であるアクセル開度θacc、電子スロットル弁の開度であるスロットル弁開度θth、ホイールブレーキを作動させる為のブレーキペダルが運転者によって操作されている状態を示す信号であるブレーキオン信号Bon、バッテリ54のバッテリ温度THbatやバッテリ充放電電流Ibatやバッテリ電圧Vbat、油圧制御回路56内の作動油OILの温度である作動油温THoilなど)が、それぞれ供給される。
The
電子制御装置90からは、車両10に備えられた各装置(例えばエンジン制御装置50、インバータ52、油圧制御回路56、ポンプ用モータ62など)に各種指令信号(例えばエンジン12を制御する為のエンジン制御指令信号Se、電動機MGを制御する為のMG制御指令信号Sm、係合装置CBを制御する為のCB油圧制御指令信号Scb、K0クラッチ20を制御する為のK0油圧制御指令信号Sk0、LUクラッチ40を制御する為のLU油圧制御指令信号Slu、EOP60を制御する為のEOP制御指令信号Seopなど)が、それぞれ出力される。
From the
電子制御装置90は、車両10における各種制御を実現する為に、ハイブリッド制御手段すなわちハイブリッド制御部92、及び油圧制御手段すなわち油圧制御部94を備えている。
The
ハイブリッド制御部92は、エンジン12の作動を制御するエンジン制御手段すなわちエンジン制御部92aとしての機能と、インバータ52を介して電動機MGの作動を制御する電動機制御手段すなわち電動機制御部92bとしての機能と、を含んでおり、それらの制御機能によりエンジン12及び電動機MGによるハイブリッド駆動制御等を実行する。
The
ハイブリッド制御部92は、例えば駆動要求量マップにアクセル開度θacc及び車速Vを適用することで、運転者による車両10に対する駆動要求量を算出する。前記駆動要求量マップは、予め実験的に或いは設計的に求められて記憶された関係すなわち予め定められた関係である。前記駆動要求量は、例えば駆動輪14における要求駆動トルクTrdemである。要求駆動トルクTrdem[Nm]は、見方を換えればそのときの車速Vにおける要求駆動パワーPrdem[W]である。前記駆動要求量としては、駆動輪14における要求駆動力Frdem[N]、変速機出力軸26における要求AT出力トルク等を用いることもできる。前記駆動要求量の算出では、車速Vに替えてAT出力回転速度Noなどを用いても良い。
The
ハイブリッド制御部92は、伝達損失、補機負荷、自動変速機24の変速比γat、バッテリ54の充電可能電力Winや放電可能電力Wout等を考慮して、要求駆動パワーPrdemを実現するように、エンジン12を制御するエンジン制御指令信号Seと、電動機MGを制御するMG制御指令信号Smと、を出力する。エンジン制御指令信号Seは、例えばそのときのエンジン回転速度NeにおけるエンジントルクTeを出力するエンジン12のパワーであるエンジンパワーPeの指令値である。MG制御指令信号Smは、例えばそのときのMG回転速度NmにおけるMGトルクTmを出力する電動機MGの消費電力Wmの指令値である。
The
バッテリ54の充電可能電力Winは、バッテリ54の入力電力の制限を規定する入力可能な最大電力であり、バッテリ54の入力制限を示している。バッテリ54の放電可能電力Woutは、バッテリ54の出力電力の制限を規定する出力可能な最大電力であり、バッテリ54の出力制限を示している。バッテリ54の充電可能電力Winや放電可能電力Woutは、例えばバッテリ温度THbat及びバッテリ54の充電状態値SOC[%]に基づいて電子制御装置90により算出される。バッテリ54の充電状態値SOCは、バッテリ54の充電量に相当する充電状態を示す値であり、例えばバッテリ充放電電流Ibat及びバッテリ電圧Vbatなどに基づいて電子制御装置90により算出される。
The chargeable power Win of the
ハイブリッド制御部92は、電動機MGの出力のみで要求駆動トルクTrdemを賄える場合には、走行モードをモータ走行(=EV走行)モードとする。ハイブリッド制御部92は、EV走行モードでは、K0クラッチ20の解放状態において、駆動力源(エンジン12、電動機MG)のうちの電動機MGのみから駆動力を出力して走行するEV走行を行う。一方で、ハイブリッド制御部92は、少なくともエンジン12の出力を用いないと要求駆動トルクTrdemを賄えない場合には、走行モードをエンジン走行モードすなわちハイブリッド走行(=HV走行)モードとする。ハイブリッド制御部92は、HV走行モードでは、K0クラッチ20の係合状態において、駆動力源(エンジン12、電動機MG)のうちの少なくともエンジン12から駆動力を出力して走行するエンジン走行すなわちHV走行を行う。他方で、ハイブリッド制御部92は、電動機MGの出力のみで要求駆動トルクTrdemを賄える場合であっても、バッテリ54の充電状態値SOCが予め定められたエンジン始動閾値未満となる場合やエンジン12等の暖機が必要な場合などには、HV走行モードを成立させる。前記エンジン始動閾値は、エンジン12を強制的に始動してバッテリ54を充電する必要がある充電状態値SOCであることを判断する為の予め定められた閾値である。このように、ハイブリッド制御部92は、要求駆動トルクTrdem等に基づいて、HV走行中にエンジン12を自動停止したり、そのエンジン停止後にエンジン12を再始動したり、EV走行中にエンジン12を始動したりして、EV走行モードとHV走行モードとを切り替える。
The
油圧制御部94は、K0クラッチ制御手段すなわちK0クラッチ制御部94aとしての機能と、変速制御手段すなわち変速制御部94bとしての機能と、LUクラッチ制御手段すなわちLUクラッチ制御部94cとしての機能と、を含んでおり、それらの制御機能によりK0クラッチ制御、変速制御、LUクラッチ制御等を実行する。
The
K0クラッチ制御部94aは、エンジン12の始動に際して、エンジン回転速度Neを引き上げるトルクであるエンジン12のクランキングに必要なトルクをエンジン12側へ伝達する為のK0トルクTk0が得られるように、解放状態のK0クラッチ20を係合状態に向けて制御する為のK0油圧制御指令信号Sk0を油圧制御回路56へ出力する。本実施例では、エンジン12のクランキングに必要なトルクを必要クランキングトルクTcrnという。
When starting the
電動機制御部92bは、エンジン12の始動に際して、K0クラッチ制御部94aによるK0クラッチ20の係合状態への切替えに合わせて、電動機MGが必要クランキングトルクTcrnを出力するように、すなわちMGトルクTmを必要クランキングトルクTcrn分増加するように、電動機MGを制御する為のMG制御指令信号Smをインバータ52へ出力する。
When the
エンジン制御部92aは、エンジン12の始動に際して、K0クラッチ20及び電動機MGによるエンジン12のクランキングに連動して、燃料供給やエンジン点火などの開始によってエンジン12が運転を開始するようにエンジン12を制御する為のエンジン制御指令信号Seをエンジン制御装置50へ出力する。
When starting the
エンジン制御部92aは、エンジン12の停止に際して、燃料供給などの停止によってエンジン12が運転を停止するようにエンジン12を制御する為のエンジン制御指令信号Seをエンジン制御装置50へ出力する。
When stopping the
K0クラッチ制御部94aは、エンジン12の停止に際して、係合状態のK0クラッチ20を解放状態に向けて制御する為のK0油圧制御指令信号Sk0を油圧制御回路56へ出力する。
When the
変速制御部94bは、例えば予め定められた関係である変速マップを用いて自動変速機24の変速判断を行い、必要に応じて自動変速機24の変速制御を実行する為のCB油圧制御指令信号Scbを油圧制御回路56へ出力する。前記変速マップは、例えば車速V及び要求駆動トルクTrdemを変数とする二次元座標上に、自動変速機24の変速が判断される為の変速線を有する所定の関係である。前記変速マップでは、車速Vに替えてAT出力回転速度Noなどを用いても良いし、又、要求駆動トルクTrdemに替えて要求駆動力Frdemやアクセル開度θaccやスロットル弁開度θthなどを用いても良い。後述するロックアップ領域線図も同様である。
The shift control unit 94b performs shift determination of the
LUクラッチ制御部94cは、LUクラッチ40の制御状態を制御する直結クラッチ制御部である。具体的には、LUクラッチ制御部94cは、例えば予め定められた関係であるロックアップ領域線図を用いて制御領域の判断を行い、その判断した領域に対応する制御状態が実現されるLU油圧PRluをLUクラッチ40へ供給する為のLU油圧制御指令信号Sluを油圧制御回路56へ出力する。前記ロックアップ領域線図は、例えば車速V及び要求駆動トルクTrdemを変数とする二次元座標上に、完全解放領域すなわちロックアップオフ領域、スリップ領域、完全係合領域すなわちロックアップ領域を有する所定の関係である。
The LU
LUクラッチ制御部94cは、ロックアップ領域であると判断した場合には、LUクラッチ40への入力トルクTinを伝達可能なLUトルクTluが得られる為のLU油圧PRluを設定してLUクラッチ40を完全係合状態とする、LUクラッチ40のロックアップ制御を実行する。入力トルクTinは、HV走行時にはエンジントルクTeとMGトルクTmとの合計トルクであり、EV走行時にはMGトルクTmである。入力トルクTinを伝達可能なLUトルクTluは、例えば入力トルクTinに安全率(>1)を乗算したトルク値である。
When the LU
入力トルクTinに対してLUトルクTluが小さいと、LUクラッチ40に滑りが生じる。LUクラッチ制御部94cは、スリップ領域であると判断した場合には、入力トルクTinに対して、LUクラッチ40のスリップ量Nslpの目標値である目標スリップ量Nslptを実現させる為のLU油圧PRluを設定してLUクラッチ40を狙いのスリップ状態とする、LUクラッチ40のスリップ制御を実行する。LUクラッチ40のスリップ量Nslpは、電動機連結軸36と変速機入力軸38との回転速度差(=Nm-Nt)である。HV走行時には、MG回転速度Nmに替えてエンジン回転速度Neが用いられても良い。前記ロックアップ領域線図において、スリップ領域は、例えばロックアップ領域と比較して低車速領域にて設定されており、ロックアップ制御の実行が難しい領域でスリップ状態としてエネルギー効率向上やドライバビリティ向上を図る為の領域である。又、スリップ領域は、ドライバビリティやこもり音等(例えばNV(騒音・振動)性能)を考慮して設定されている領域でもある。
If the LU torque Tlu is smaller than the input torque Tin, the LU clutch 40 will slip. When the LU
LUクラッチ制御部94cは、LUクラッチ40のスリップ制御の実行中には、次式(1)に示すように、LUクラッチ40のスリップ量Nslpの実際値である実スリップ量Nslprが目標スリップ量Nslptとなるようにフィードバック制御によってLU油圧PRluつまりLUトルクTluを補正する。次式(1)において、「PRluff」は、LU油圧PRluのフィードフォワード量としてのフィードフォワードLU油圧であり、「PRlufb」は、フィードフォワードLU油圧PRluffを補正するLU油圧PRluの補正量であるフィードバック量としてのフィードバックLU油圧である。LUクラッチ制御部94cは、例えば入力トルクTinや目標スリップ量Nslptに応じた値が予め定められたマップ又は関数を用いてフィードフォワードLU油圧PRluffを算出する。上記マップ又は関数は、例えば入力トルクTinが大きい程、フィードフォワードLU油圧PRluffが大きな値となるように予め定められている。LUクラッチ制御部94cは、例えば次式(2)を用いてフィードバックLU油圧PRlufbを算出する。次式(2)は、比例項(P成分)、積分項(I成分)、及び微分項(D成分)を有する予め定められたフィードバック制御式である。次式(2)において、右辺第1項が比例項であり、右辺第2項が積分項であり、右辺第3項が微分項である。「ΔNs」は、実スリップ量Nslprと目標スリップ量Nslptとの差としてのスリップ量差(=Nslpr-Nslpt)であり、「Kp」は比例定数(ゲイン)であり、「Ki」は積分定数(ゲイン)であり、「Kd」は微分定数(ゲイン)である。
During execution of the slip control of the
PRlu=PRluff+PRlufb ・・・(1)
PRlufb=Kp×ΔNs+Ki×∫(ΔNs)dt+Kd×d(ΔNs)/dt ・・・(2)
PRlu = PRluff + PRlufb (1)
PRlufb=Kp×ΔNs+Ki×∫(ΔNs)dt+Kd×d(ΔNs)/dt (2)
LUクラッチ40のスリップ制御は、発進時スリップ制御や定常時スリップ制御がある。上記発進時スリップ制御は、アクセルオンの車両発進時に、例えばエンジン回転速度Neが吹き上がらないようにLUクラッチ40をスリップ状態とする制御である。上記定常時スリップ制御は、車両発進時以外の定常走行時に、例えばロックアップ制御の領域が実質的に拡大されるように、LUクラッチ40を完全係合状態とすることが難しい領域でスリップ状態とする制御である。上記定常時スリップ制御においては、アクセルオンの定速走行時や加速走行時などに実行するものを加速時スリップ制御とし、アクセルオフの減速走行時に実行するものを減速時スリップ制御として区別しても良い。
The slip control of the
ところで、LUクラッチ40の加速時スリップ制御の実行中にアクセル踏み増し操作等による要求駆動トルクTrdemの増大によって入力トルクTinが増大させられる状況を想定した場合、電動機MGからも駆動力が出力されるエンジン走行では、エンジン12のみから駆動力が出力されるエンジン走行と、EV走行と、の各々の走行に比べて、入力トルクTinの増大勾配が大きくされるので、加速時スリップ制御におけるLU油圧PRluつまりLUトルクTluが実油圧の応答遅れによって入力トルクTinに追従できずに実スリップ量Nslprが大きくなり易い傾向がある。その為、加速時スリップ制御においてスリップ量差ΔNsの増大に伴ってフィードバック量つまりフィードバックLU油圧PRlufbが増大させられ、実油圧が追従してきたころにはLUトルクTluが入力トルクTinに対して過多となり、LUクラッチ40がスリップ状態を維持できずに急係合させられてショックが発生する可能性がある。一方で、上述の想定した状況の場合、電動機MGからも駆動力が出力されるエンジン走行では、LUクラッチ40の急係合を回避する為に、加速時スリップ制御を一時的に停止することが考えられる。しかしながら、加速時スリップ制御を停止すると、エネルギー効率が悪化してしまう可能性がある。又は、別の観点では、加速時スリップ制御を停止してLUクラッチ40が解放状態又は解放状態に近い状態にされると、その後にLUクラッチ40を狙いのスリップ状態とするのに時間を要し、運転者のアクセル操作に対する駆動力の応答性が低下してしまう可能性がある。
By the way, when it is assumed that the input torque Tin is increased due to an increase in the required driving torque Trdem due to an increase in the accelerator pedal operation or the like during the execution of the slip control during acceleration of the
そこで、LUクラッチ制御部94cは、エンジン走行において電動機MGからも駆動力が出力されるときには、エンジン走行においてエンジン12のみから駆動力が出力されるときと、EV走行が行われるときと、の各々に比べて、LUクラッチ40のスリップ制御におけるフィードバック制御による、スリップ量差ΔNsに対するLU油圧PRluつまりLUトルクTluの増加分を小さくする。
Therefore, the LU
具体的には、LUクラッチ制御部94cは、加速時スリップ制御の実行中であるか否かを判定する。
Specifically, the LU
ハイブリッド制御部92は、LUクラッチ制御部94cにより加速時スリップ制御の実行中であると判定された場合には、運転者による要求駆動トルクTrdemの増大が為されたか否か、例えばアクセル開度θaccに基づいて運転者によるアクセル踏み増し操作が為されたか否かを判定する。又、ハイブリッド制御部92は、LUクラッチ制御部94cにより加速時スリップ制御の実行中であると判定された場合には、エンジン走行において電動機MGからも駆動力を出力しているか否か、つまり電動機MGによって駆動力をアシストするエンジン走行の実行中であるか否かを判定する。
When the LU
LUクラッチ制御部94cは、加速時スリップ制御の実行中であると判定したときに、ハイブリッド制御部92により、運転者によるアクセル踏み増し操作が為されたと判定され、電動機MGによって駆動力をアシストするエンジン走行の実行中であると判定された場合には、例えばアクセル踏み増し操作が為されたと判定された時点でのフィードバックLU油圧PRlufbを維持した状態で、加速時スリップ制御を継続する。フィードバックLU油圧PRlufbを維持するとは、スリップ量差ΔNsに拘わらず、それまでに累積したフィードバックLU油圧PRlufbを維持するということである。見方を換えれば、フィードバックLU油圧PRlufbを維持するとは、実スリップ量Nslprが目標スリップ量Nslptに維持されているとみなして、すなわちスリップ量差ΔNsが有ってもスリップ量差ΔNsをゼロとみなして、フィードバック制御を行いフィードバックLU油圧PRlufbを更新しないということである。これにより、入力トルクTinの増大開始後におけるLU油圧PRluは、入力トルクTinの増大に応じたフィードフォワードLU油圧PRluffの増大分だけ増大させられ、スリップ量差ΔNsに応じてフィードバックLU油圧PRlufbを更新する通常の加速時スリップ制御に比べて、LU油圧PRluの増大が抑制される。尚、上述した制御では、スリップ量差ΔNsをゼロとみなしたが、これに替えて、例えば通常の加速時スリップ制御に比べてスリップ量差ΔNsを一定割合で小さくしたり、又は、スリップ量差ΔNsに上限を設けたり、又は、通常の加速時スリップ制御に比べてフィードバック制御式における各ゲインを小さくしても良い。
When the LU
LUクラッチ制御部94cは、フィードバックLU油圧PRlufbを維持した状態での加速時スリップ制御の実行中に、実スリップ量Nslprが目標スリップ量Nslptに一致したか否かを判定する。尚、LUクラッチ制御部94cは、実スリップ量Nslprが目標スリップ量Nslptに一致したと判断できる程に実スリップ量Nslprが目標スリップ量Nslptに近づいたか否かを判定しても良い。
The LU
LUクラッチ制御部94cは、フィードバックLU油圧PRlufbを維持した状態での加速時スリップ制御の実行中に、実スリップ量Nslprが目標スリップ量Nslptに一致したと判定した場合には、通常の加速時スリップ制御に復帰する。
When the LU
図2は、電子制御装置90の制御作動の要部を説明するフローチャートであって、エンジン12及び電動機MGから駆動力を出力して走行するときにエネルギー効率の悪化を抑制しつつLUクラッチ40の急係合によるショックの発生を抑制する為の制御作動を説明するフローチャートであり、例えば繰り返し実行される。図3は、図2のフローチャートに示す制御作動を実行した場合のタイムチャートの一例を示す図である。
FIG. 2 is a flow chart for explaining the main part of the control operation of the
図2において、先ず、LUクラッチ制御部94cの機能に対応するステップ(以下、ステップを省略する)S10において、加速時スリップ制御の実行中であるか否かが判定される。このS10の判断が否定される場合は本ルーチンが終了させられる。このS10の判断が肯定される場合はハイブリッド制御部92の機能に対応するS20において、アクセル踏み増し操作が為されたか否かが判定される。このS20の判断が否定される場合は本ルーチンが終了させられる。このS20の判断が肯定される場合はハイブリッド制御部92の機能に対応するS30において、電動機MGによって駆動力をアシストするエンジン走行の実行中であるか否かが判定される。このS30の判断が否定される場合は本ルーチンが終了させられる。このS30の判断が肯定される場合はLUクラッチ制御部94cの機能に対応するS40において、アクセル踏み増し操作が為されたと判定された時点でのフィードバックLU油圧PRlufbを維持した状態で加速時スリップ制御が継続させられる。次いで、LUクラッチ制御部94cの機能に対応するS50において、実スリップ量Nslprが目標スリップ量Nslptに一致したか否かが判定される。このS50の判断が否定される場合は上記S40に戻される。このS50の判断が肯定される場合はLUクラッチ制御部94cの機能に対応するS60において、通常の加速時スリップ制御に復帰させられる。
In FIG. 2, first, in step S10 (hereinafter, the step is omitted) corresponding to the function of the LU
図3は、エンジン走行中にLUクラッチ40の加速時スリップ制御が実行されている場合の一例を示す図である。図3において、t1時点は、エンジン走行中にアクセル踏み増し操作が為された時点を示している。このアクセル踏み増し操作によって電動機MGによる駆動力のアシストが為され、エンジン12のみから駆動力が出力されるエンジン走行に比べて、又は、EV走行に比べて、大きな勾配で入力トルクTinが増大させられる(t1時点以降参照)。破線に示す比較例では、実油圧の応答遅れによって入力トルクTinの増大にLU油圧PRluが追従できずにスリップ量差ΔNsが増大させられ、フィードバックLU油圧PRlufbが増大させられる。そして、LU油圧PRluが入力トルクTinに追従してきたころには、LU油圧PRluつまりLUトルクTluが入力トルクTinに対して過多となり(A部参照)、LUクラッチ40の急係合によるショックが発生している。これに対して、実線に示す本実施例では、t1時点以降は、t1時点でのフィードバックLU油圧PRlufbが維持された状態で加速時スリップ制御が継続されるので、比較例に比べてLU油圧PRluの増大が抑制されている(B部参照)。これにより、スリップ量差ΔNsは比較例に比べて増大させられるものの、加速時スリップ制御が停止させられる訳ではないので、LUクラッチ40が狙いのスリップ状態に滑らかに戻され、LUクラッチ40の急係合が回避されている。LUクラッチ40が狙いのスリップ状態に戻されると、通常の加速時スリップ制御に復帰させられる(t2時点参照)。尚、図中の二点鎖線は、目標スリップ量Nslptに一致する実スリップ量Nslprを実現する為のエンジン回転速度Neの目標値を示している。
FIG. 3 is a diagram showing an example in which slip control during acceleration of the
ここで、LUクラッチ40のロックアップ制御の実行中にアクセル踏み増し操作等によって入力トルクTinが増大させられる場合について、本実施例の参考例として一例を示す。
Here, an example will be shown as a reference example of the present embodiment in the case where the input torque Tin is increased by an accelerator depression operation or the like while the lockup control of the
図4は、エンジン走行中にロックアップ制御が実行されている場合のタイムチャートであって、本実施例とは別の参考例の一例を示す図である。図4において、t1b時点は、エンジン走行中にアクセル踏み増し操作が為された時点を示している。このアクセル踏み増し操作によって、図3と同様に、大きな勾配で入力トルクTinが増大させられる(t1b時点以降参照)。破線に示す比較例では、エンジン12のみから駆動力が出力されるエンジン走行と同等の安全率(>1)を入力トルクTinに乗算した大きさのLUトルクTluが発生させられているが、実油圧の応答遅れによって入力トルクTinの増大にLU油圧PRluが追従できずにLUクラッチ40がスリップ状態とされ、LU油圧PRluが入力トルクTinに追従してきたことによって(C部参照)、LUクラッチ40の急係合によるショックが発生している。これに対して、実線に示す参考例では、アクセル踏み増し操作による入力トルクTinの増大に備えて、t1b時点よりも前から、エンジン12のみから駆動力が出力されるエンジン走行よりも大きい安全率を入力トルクTinに乗算した大きさのLUトルクTluが発生させられている。これにより、t1b時点以降において、実油圧の応答遅れがあっても入力トルクTinを超えるLUトルクTluが発生させられるので(D部参照)、LUクラッチ40がスリップ状態とされず、つまりLUクラッチ40の完全係合状態が維持され、LUクラッチ40の再係合も発生しない。
FIG. 4 is a time chart when lock-up control is executed during engine running, and is a diagram showing an example of a reference example different from the present embodiment. In FIG. 4, time t1b indicates the time when the accelerator pedal is further depressed during engine running. By this accelerator stepping operation, the input torque Tin is increased at a large gradient, as in FIG. 3 (see after time t1b). In the comparative example indicated by the dashed line, the LU torque Tlu having a magnitude obtained by multiplying the input torque Tin by a safety factor (>1) equivalent to engine running in which driving force is output only from the
上述のように、本実施例によれば、エンジン12及び電動機MGから駆動力が出力されるときには、エンジン12のみから駆動力が出力されるときと、電動機MGのみから駆動力が出力されるときと、の各々に比べて、LUクラッチ40のスリップ制御におけるフィードバック制御による、スリップ量差ΔNsに対するLUトルクTluの増加分が小さくされるので、スリップ制御が停止されることなく、スリップ量差ΔNsが大きくなってもLUトルクTluの過多が抑制される。よって、エンジン12及び電動機MGから駆動力を出力して走行するときに、エネルギー効率の悪化を抑制しつつLUクラッチ40の急係合によるショックの発生を抑制することができる。
As described above, according to this embodiment, when the driving force is output from the
又は、別の観点では、加速時スリップ制御を停止してLUクラッチ40が解放状態又は解放状態に近い状態にされる訳ではないので、LUクラッチ40を狙いのスリップ状態に滑らかに戻すことができ、LUクラッチ40の急係合によるショックの発生を抑制しつつアクセル操作に対する加速応答性の低下を抑制することができる。
Alternatively, from another point of view, the
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。 Although the embodiments of the present invention have been described in detail above with reference to the drawings, the present invention is also applicable to other aspects.
例えば、前述の実施例では、自動変速機24として遊星歯車式の自動変速機を例示したが、この態様に限らない。自動変速機24は、公知のDCT(Dual Clutch Transmission)を含む同期噛合型平行2軸式自動変速機、公知のベルト式無段変速機などであっても良い。又、前述の実施例では、流体式伝動装置としてトルクコンバータ22が用いられたが、この態様に限らない。例えば、流体式伝動装置として、トルクコンバータ22に替えて、トルク増幅作用のないフルードカップリングなどの他の流体式伝動装置が用いられても良い。要は、駆動力源としてのエンジン及び電動機と、駆動力源からの駆動力を伝達する、直結クラッチを有する流体式伝動装置と、を備えた車両であれば、本発明を適用することができる。
For example, in the above embodiment, a planetary gear type automatic transmission was illustrated as the
尚、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。 It should be noted that what has been described above is just one embodiment, and the present invention can be implemented in aspects with various modifications and improvements based on the knowledge of those skilled in the art.
10:車両
12:エンジン(駆動力源)
22:トルクコンバータ(流体式伝動装置)
36:電動機連結軸(流体式伝動装置の入力回転部材)
38:変速機入力軸(流体式伝動装置の出力回転部材)
40:LUクラッチ(直結クラッチ)
90:電子制御装置(制御装置)
92:ハイブリッド制御部
94c:LUクラッチ制御部(直結クラッチ制御部)
MG:電動機(駆動力源)
10: Vehicle 12: Engine (driving force source)
22: Torque converter (hydraulic transmission)
36: Electric motor connecting shaft (input rotating member of hydraulic transmission)
38: Transmission input shaft (output rotating member of hydrodynamic transmission)
40: LU clutch (direct coupling clutch)
90: Electronic control device (control device)
92:
MG: Electric motor (driving force source)
Claims (1)
前記入力回転部材と前記出力回転部材との回転速度差である前記直結クラッチのスリップ量の実際値が目標値となるようにフィードバック制御によって前記直結クラッチのトルク容量を補正する、前記直結クラッチのスリップ制御を行う直結クラッチ制御部と、
前記駆動力源のうちの少なくとも前記エンジンから駆動力を出力して走行するエンジン走行と、前記駆動力源のうちの前記電動機のみから駆動力を出力して走行するモータ走行と、を行うハイブリッド制御部と、
を含んでおり、
前記直結クラッチ制御部は、前記エンジン走行において前記電動機からも駆動力が出力されるときには、前記エンジン走行において前記エンジンのみから駆動力が出力されるときと、前記モータ走行が行われるときと、の各々に比べて、前記フィードバック制御による、前記実際値と前記目標値との差に対する前記直結クラッチのトルク容量の増加分を小さくすることを特徴とする車両の制御装置。 It has an engine and an electric motor as driving force sources, and a direct coupling clutch that connects an input rotating member and an output rotating member, and the driving force from the driving force source is transferred from the input rotating member to the output rotating member via a fluid. A control device for a vehicle comprising a hydrodynamic transmission that transmits to
The slip of the direct coupling clutch corrects the torque capacity of the direct coupling clutch by feedback control so that the actual value of the slip amount of the direct coupling clutch, which is the rotational speed difference between the input rotating member and the output rotating member, becomes a target value. a direct coupling clutch control unit that performs control;
Hybrid control for performing engine running in which driving force is output from at least the engine of the driving force sources and motor running in which driving force is output only from the electric motor of the driving force sources. Department and
contains
The direct-coupling clutch control unit is configured to control when driving force is also output from the electric motor during engine running, when driving force is output only from the engine during engine running, and when motor running is performed. A control device for a vehicle, characterized in that an increase in the torque capacity of the direct coupling clutch with respect to the difference between the actual value and the target value due to the feedback control is made smaller than each other.
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