JP2023123263A - 油圧制御システム - Google Patents

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Guo Dong Tan
真康 溝渕
Masayasu Mizobuchi
正幸 馬場
Masayuki Baba
有 永里
Yu Nagasato
善雄 長谷川
Yoshio Hasegawa
賢介 和田
Kensuke Wada
紗里 内山
Sari Uchiyama
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Aisin Corp
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Abstract

【課題】摩擦係合装置の完全係合時の必要トルク容量が大きい場合でも所定の油圧領域で高い精度および応答性が得られる安価な油圧制御システムを提供する。【解決手段】油圧アクチュエータ20aに供給される第1油圧Pk01 がリニアソレノイドバルブSLKによって調圧されることにより、K0クラッチトルクを連続的に変化させることができる一方、ON-OFFソレノイドバルブSCKのON-OFF切替により高圧の第2油圧Pk02 (=PL)が油圧アクチュエータ20aに供給されると、K0クラッチが大きな係合トルクで完全係合状態とされる。このため、リニアソレノイドバルブSLKは第2油圧Pk02 よりも低い所定の調圧制御領域で第1油圧Pk01 を調圧できれば良く、その制御範囲が狭くなって第1油圧Pk01 の制御精度および応答性が高くなる。【選択図】図2

Description

本発明は油圧制御システムに係り、特に、摩擦係合装置の完全係合時の必要トルク容量が大きい場合でも所定の油圧領域で高い精度および応答性が得られる油圧制御システムに関するものである。
油圧を連続的に変化させることができるリニアソレノイドバルブと、油圧を出力および出力停止するON-OFFソレノイドバルブと、供給油圧に応じた係合トルクで係合させられる油圧式の摩擦係合装置と、を有する油圧制御システムが知られている。特許文献1に記載の装置はその一例で、係合トルクを連続的に変化させる必要がある摩擦係合装置(第2クラッチC2)に対してはリニアソレノイドバルブから油圧を供給し、係合トルクを連続的に変化させる必要がない摩擦係合装置(第1クラッチC1)に対してはON-OFFソレノイドバルブから油圧を供給するようになっている。
なお、本明細書において「油圧の供給」は、「その油圧の作動油の供給」を意味している。
特開2020-63818号公報
しかしながら、摩擦係合装置の係合トルクをリニアソレノイドバルブで連続的に変化させる場合に、完全係合時の必要トルク容量が大きいと、油圧の制御範囲が大きくなるため、その油圧すなわち係合トルクの制御精度や応答性が悪くなるという問題があった。大型のリニアソレノイドバルブを採用することで改善できるが、コストが高くなる。
本発明は以上の事情を背景として為されたもので、その目的とするところは、摩擦係合装置の完全係合時の必要トルク容量が大きい場合でも所定の油圧領域で高い精度および応答性が得られる安価な油圧制御システムを提供することにある。
かかる目的を達成するために、第1発明は、油圧を連続的に変化させることができるリニアソレノイドバルブと、油圧を出力および出力停止するON-OFFソレノイドバルブと、供給油圧に応じた係合トルクで係合させられる油圧式の摩擦係合装置と、を有する油圧制御システムにおいて、(a) 前記リニアソレノイドバルブによって調圧される第1油圧、および前記ON-OFFソレノイドバルブのON-OFF切替に従って出力および出力停止される第2油圧を、同一の前記摩擦係合装置に対して供給することができるとともに、前記リニアソレノイドバルブは前記第2油圧よりも低い予め定められた調圧制御領域で前記第1油圧を調圧するように構成されている油圧制御回路と、(b) 前記摩擦係合装置に前記第1油圧を供給するとともに前記リニアソレノイドバルブによってその第1油圧を前記調圧制御領域の範囲内で調圧する一方、前記摩擦係合装置が前記第1油圧に基づいて所定の係合状態とされた状態で前記ON-OFFソレノイドバルブのON-OFF切替により前記第2油圧をその摩擦係合装置に対して供給することにより、その摩擦係合装置をその第2油圧に基づく高い係合トルクで完全係合状態とする係合制御部と、を有することを特徴とする。
上記第1油圧に基づく所定の係合状態は、所定の係合トルクでスリップさせられるスリップ係合状態またはスリップ無しの係合状態を意味する。
第2発明は、第1発明の油圧制御システムにおいて、前記係合制御部は、前記摩擦係合装置に供給される前記第1油圧を前記リニアソレノイドバルブによって前記調圧制御領域の範囲内で調圧することにより、前記摩擦係合装置をスリップ係合状態を含んで係合制御する一方、前記第1油圧に基づいて前記摩擦係合装置をスリップすることなく係合させた状態で、前記ON-OFFソレノイドバルブのON-OFF切替により前記第2油圧を前記摩擦係合装置に供給してその摩擦係合装置を前記完全係合状態とすることを特徴とする。
第3発明は、第1発明または第2発明の油圧制御システムにおいて、前記ON-OFFソレノイドバルブから出力される油圧によって、前記第2油圧を出力する出力状態と、前記第2油圧の出力を停止する出力停止状態と、に切り替えられる切替弁を備えていることを特徴とする。
第4発明は、第1発明~第3発明の何れかの油圧制御システムにおいて、前記摩擦係合装置は、車両に搭載されたエンジンと回転機との間に設けられて動力伝達を接続遮断する断接装置であることを特徴とする。
第5発明は、第4発明の油圧制御システムにおいて、前記係合制御部は、前記回転機が所定の回転速度で回転駆動されている状態で前記断接装置に前記第1油圧が供給され、その第1油圧に基づく前記断接装置のスリップ係合で前記エンジンがクランキングされるように、前記リニアソレノイドバルブによって前記第1油圧を前記調圧制御領域の範囲内で調圧し、燃料噴射および点火等の始動処理により前記エンジンが自力で回転する完爆状態になった後に、前記ON-OFFソレノイドバルブのON-OFF切替により前記第2油圧を前記断接装置に供給することにより、その断接装置を前記完全係合状態とすることを特徴とする。
第6発明は、第1発明~第3発明の何れかの油圧制御システムにおいて、前記摩擦係合装置は、車両に搭載された流体式伝動装置のロックアップクラッチであることを特徴とする。
第7発明は、第1発明~第3発明の何れかの油圧制御システムにおいて、前記摩擦係合装置は、車両に搭載された駆動力源と動力伝達装置との間に設けられて動力伝達を接続遮断する発進クラッチであることを特徴とする。
第8発明は、第7発明の油圧制御システムにおいて、前記係合制御部は、前記駆動力源が所定の回転速度で回転駆動されている状態で前記発進クラッチに前記第1油圧が供給され、その第1油圧に基づく前記発進クラッチのスリップ係合で前記車両が発進させられるように、前記リニアソレノイドバルブによって前記第1油圧を前記調圧制御領域の範囲内で調圧し、前記車両の発進後に前記ON-OFFソレノイドバルブのON-OFF切替により前記第2油圧を前記発進クラッチに供給することにより、その発進クラッチを前記完全係合状態とすることを特徴とする。
このような油圧制御システムにおいては、摩擦係合装置に供給される第1油圧がリニアソレノイドバルブによって調圧されることにより、摩擦係合装置の係合トルクを連続的に変化させることができるとともに、ON-OFFソレノイドバルブのON-OFF切替により第2油圧が摩擦係合装置に供給されると、その摩擦係合装置が大きな係合トルクで完全係合状態とされるため、リニアソレノイドバルブは第2油圧よりも低い所定の調圧制御領域で第1油圧を調圧できれば良い。すなわち、リニアソレノイドバルブによる油圧の制御範囲が狭くなるため、そのリニアソレノイドバルブによる第1油圧の制御精度および応答性が高くなり、摩擦係合装置の完全係合時に必要な大トルク容量を第2油圧によって確保しつつ、係合トルクの制御が必要なスリップ係合領域などでは、リニアソレノイドバルブによる第1油圧の調圧でその係合トルクを高精度および高い応答性で制御することができる。また、リニアソレノイドバルブとON-OFFソレノイドバルブとを組み合わせて制御するだけで良いため、装置全体として安価に構成することができる。
第2発明では、摩擦係合装置に供給される第1油圧をリニアソレノイドバルブによって調圧することにより、摩擦係合装置をスリップ係合状態を含んで係合制御する場合に、第1油圧に基づいて摩擦係合装置をスリップすることなく係合させた状態で、ON-OFFソレノイドバルブのON-OFF切替により第2油圧を供給して摩擦係合装置を完全係合状態とするため、第1油圧によるスリップ係合状態から係合ショック等を抑制しつつ第2油圧による完全係合状態へ滑らかに移行することができる。
第3発明では、ON-OFFソレノイドバルブから出力される油圧によって第2油圧を出力する出力状態と第2油圧の出力を停止する出力停止状態とに切り替えられる切替弁を備えているため、第2油圧の油量を十分に確保することが可能で、高い応答性で摩擦係合装置を完全係合状態とすることができる。
第4発明は断接装置の油圧制御システムに関するもので、完全係合時には第2油圧によって大トルク容量を確保しつつ、係合トルク制御が必要なスリップ係合領域などではリニアソレノイドバルブによる第1油圧の調圧でその係合トルクを高精度および高い応答性で制御することが可能で、車両走行時における大きな駆動力の伝達トルク容量を確保しつつ、エンジンによる車両発進時や回転機によるエンジン始動時等におけるエンジンと回転機との間の伝達トルクを適切に制御することができる。
第5発明では、回転機が回転駆動されている状態で断接装置に第1油圧が供給され、その第1油圧に基づく断接装置のスリップ係合でエンジンがクランキングされるように、リニアソレノイドバルブによって第1油圧が調圧される一方、所定の始動処理によりエンジンが始動させられて完爆状態になった後に、ON-OFFソレノイドバルブのON-OFF切替により第2油圧を供給して断接装置を完全係合状態とするため、クランキング時に断接装置をスリップ係合状態に制御するリニアソレノイドバルブは第2油圧よりも低い所定の調圧制御領域で第1油圧を調圧できれば良く、そのリニアソレノイドバルブによる第1油圧の制御範囲は狭くて良い。このため、クランキング時の断接装置のスリップ係合トルクがリニアソレノイドバルブにより高精度および高い応答性で制御されるようになり、エンジンを適切にクランキングして始動させることができる。また、エンジンが完爆状態になった後は、第2油圧による大トルク容量で断接装置が完全係合状態とされるため、車両走行時に断接装置を介して大きなエンジントルクを確実に伝達することができる。
第6発明はロックアップクラッチの油圧制御システムに関するもので、完全係合時には第2油圧によって大トルク容量を確保しつつ、係合トルク制御が必要なスリップ係合領域などではリニアソレノイドバルブによる第1油圧の調圧でその係合トルクを高精度および高い応答性で制御することが可能で、車両走行時における大きな駆動力の伝達トルク容量を確保しつつ、スリップ係合制御や車両発進時等におけるロックアップクラッチのスリップ係合トルクを適切に制御することができる。
第7発明は発進クラッチの油圧制御システムに関するもので、完全係合時には第2油圧によって大トルク容量を確保しつつ、係合トルク制御が必要なスリップ係合領域などではリニアソレノイドバルブによる第1油圧の調圧でその係合トルクを高精度および高い応答性で制御することが可能で、車両走行時における大きな駆動力の伝達トルク容量を確保しつつ、車両発進時等における発進クラッチのスリップ係合トルクを適切に制御することができる。
第8発明では、車両発進後の通常の走行時にはON-OFFソレノイドバルブのON-OFF切替により高圧の第2油圧を供給して発進クラッチを完全係合状態とするため、車両発進時に発進クラッチのスリップ係合状態を制御するリニアソレノイドバルブは第2油圧よりも低い所定の調圧制御領域で第1油圧を調圧できれば良く、そのリニアソレノイドバルブによる第1油圧の制御範囲は狭くて良い。このため、車両発進時にスリップ係合させられる発進クラッチのスリップ係合トルクがリニアソレノイドバルブにより高精度および高い応答性で制御されるようになり、車両を滑らかに発進させることができる。また、車両の発進後は、第2油圧による大トルク容量で発進クラッチが完全係合状態とされるため、車両走行時に発進クラッチを介して駆動力源の大きなトルクを確実に伝達することができる。
本発明の一実施例である油圧制御システムを備えているハイブリッド式電動車両の駆動系統を説明する概略構成図で、各種制御の為の制御機能および制御系統の要部を併せて示した図である。 図1のハイブリッド式電動車両に摩擦係合装置として備えられているK0クラッチの係合状態を制御する油圧制御システムを説明する回路図である。 図2の油圧制御システムが備えているリニアソレノイドバルブSLKの出力油圧特性を説明する図である。 図1のハイブリッド式電動車両において、車両発進時等にエンジンを始動した後にK0クラッチを係合させる際の作動を説明するフローチャートである。 図4のフローチャートに従ってK0クラッチの係合制御が行なわれた場合の各部の作動状態を説明するタイムチャートの一例である。 K0クラッチの係合で回転機によりエンジンをクランキングして始動する際の各部の作動状態を説明するタイムチャートの一例である。 本発明の他の実施例を説明する図で、回転機を備えていないエンジン駆動車両の一例を説明する駆動系統の概略構成図である。 図7のエンジン駆動車両に備えられてLUクラッチの係合状態を制御する油圧制御システムを説明する回路図である。 図7のエンジン駆動車両において、車両発進時等にエンジンを始動した後にLUクラッチを係合させる際の作動を説明するフローチャートである。 図9のフローチャートに従ってLUクラッチの係合制御が行なわれた場合の各部の作動状態を説明するタイムチャートの一例である。 本発明の更に別の実施例を説明する図で、摩擦係合装置としてC0クラッチを有するエンジン駆動車両の一例を説明する駆動系統の概略構成図である。 図11のエンジン駆動車両に設けられてC0クラッチの係合状態を制御する油圧制御システムを説明する回路図である。 図11のエンジン駆動車両において、車両発進時等にエンジンを始動した後にC0クラッチを係合させる際の作動を説明するフローチャートである。 図13のフローチャートに従ってC0クラッチの係合制御が行なわれた場合の各部の作動状態を説明するタイムチャートの一例である。
本発明は、例えば車両用の油圧制御システムに好適に適用されるが、完全係合時の必要トルク容量が大きいとともに、スリップ係合領域等の所定の係合トルク領域で係合トルクを高精度および高い応答性で制御することが要求される摩擦係合装置を有する車両用以外の油圧制御システムにも適用され得る。車両用としては、駆動力源としてエンジンおよび回転機を備えているパラレル型のハイブリッド式電動車両の他、駆動力源としてエンジンのみを備えているエンジン駆動車両や、駆動力源として回転機のみを備えている電気自動車、シリーズ型のハイブリッド式電動車両など、種々の車両用の油圧制御システムに適用され得る。駆動力源として用いられる回転機としては、電動機および発電機として択一的に用いることができるモータジェネレータが適当であるが、発電機の機能が得られない電動機を採用することもできる。
油圧制御システムの制御対象である摩擦係合装置は、油圧によって摩擦係合させられる単板式や多板式、乾式や湿式等の、種々のクラッチやブレーキである。車両用の油圧制御システムは、例えばエンジンと回転機との間に設けられた断接装置、流体式伝動装置に設けられたロックアップクラッチ、或いは駆動力源と動力伝達装置との間に設けられた発進クラッチ、の制御に好適に用いられるが、完全係合時の必要トルク容量が大きいとともに所定の係合トルク領域で係合トルクを高精度および高い応答性で制御することが要求される他の油圧式摩擦係合装置の制御にも適用され得る。
油圧制御システムの油圧制御回路には、例えばリニアソレノイドバルブから出力された油圧が信号圧として供給されることにより、その信号圧に従って第1油圧を連続的に変化させる油圧制御弁が設けられても良いし、ON-OFFソレノイドバルブから出力された油圧がON-OFF切替油圧として供給されることにより、第2油圧を出力する出力状態と第2油圧の出力を停止する出力停止状態とに切り替えられる切替弁が設けられても良い。上記油圧制御弁や切替弁を設けることなく、リニアソレノイドバルブから出力された油圧がそのまま第1油圧として摩擦係合装置に供給され、ON-OFFソレノイドバルブから出力された油圧がそのまま第2油圧として摩擦係合装置に供給されるように構成することもできる。また、上記切替弁により、第2油圧が摩擦係合装置に供給されるとともに、第1油圧の摩擦係合装置に対する供給が遮断されるようにしても良いなど、種々の態様が可能である。リニアソレノイドバルブによって調圧される第1油圧の調圧制御領域は、例えば第2油圧よりも低い所定の上限油圧から0までの範囲が定められるが、所定の上限油圧から0を含まない所定の下限油圧までの範囲が定められても良い。
油圧制御システムの係合制御部は、第1油圧をリニアソレノイドバルブにより調圧制御して摩擦係合装置をスリップすることなく係合させた状態で、ON-OFFソレノイドバルブのON-OFF切替により第2油圧を供給して摩擦係合装置を完全係合状態とすることが望ましいが、摩擦係合装置がスリップ係合状態のままON-OFFソレノイドバルブのON-OFF切替により第2油圧を供給して摩擦係合装置を完全係合状態とすることも可能である。また、第1油圧に基づく所定の係合状態で第2油圧を供給して完全係合状態とする機能を備えていれば、第1油圧を供給することなく第2油圧を供給して摩擦係合装置を直接完全係合状態としたり、その完全係合状態で第2油圧の供給を停止することにより直接開放状態としたりするなど、リニアソレノイドバルブおよびON-OFFソレノイドバルブの少なくとも一方を用いた種々の制御を行なうことが可能である。
以下、本発明の実施例を、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の実施例において、図は説明のために適宜簡略化或いは変形されており、各部の形状や寸法比、角度等は必ずしも正確に描かれていない。
図1は、本発明の一実施例である油圧制御システム100(図2参照)を備えているハイブリッド式電動車両10(以下、単に車両10という。)の駆動系統の概略構成図で、車両10に関する各種制御のための制御機能および制御系統の要部を併せて示した図である。図1において、車両10は、走行用の駆動力源としてエンジン12および回転機MGを備えているパラレル型のハイブリッド式電動車両である。また、車両10は、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を備えている。駆動輪14は左右の後輪で、車両10はFR型の後輪駆動車両である。
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内燃機関である。エンジン12は、スロットルアクチュエータや燃料噴射装置、点火装置等を含むエンジン制御機器50が電子制御装置90によって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。エンジン12は、回転機MGによりクランキングして始動することもできるが、クランキング用のスタータ12sを備えている。回転機MGは、電力から機械的な動力を発生させる電動機としての機能およ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モータジェネレータで、例えばロータに永久磁石が配置された三相交流同期モータ等であり、インバータ52を介してバッテリ54に接続されている。回転機MGは、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、回転機MGのトルクであるMGトルクTmgや回転機MGの回転速度であるMG回転速度Nmgが制御される。回転機MGは、エンジン12に替えて或いはエンジン12に加えて、インバータ52を介してバッテリ54から供給される電力により走行用の動力を発生する。回転機MGはまた、エンジン12の動力や駆動輪14側から入力される被駆動力により回転駆動される際に、発電機として機能するように回生制御されることにより発電を行うとともに、駆動輪14に連結されている場合には回生ブレーキを発生する。回転機MGの発電により発生させられた電力は、インバータ52を介してバッテリ54に蓄積される。バッテリ54は、回転機MGに対して電力を授受する蓄電装置である。
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、エンジン12側からK0クラッチ20、トルクコンバータ22、および自動変速機24を直列に備えており、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回転機MGが連結されている。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と回転機MGとの間に設けられたクラッチで、回転機MGとエンジン12との間を接続遮断する断接装置である。トルクコンバータ22は、回転機MGと自動変速機24との間に設けられ、流体である作動油OIL を介して動力伝達する流体式伝動装置であり、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、エンジン12と駆動輪14との間の動力伝達経路における回転機MGと駆動輪14との間に設けられた変速機である。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に連結された一対のドライブシャフト32等を備えている。また、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MG連結軸36等を備えており、MG連結軸36に回転機MGのロータが連結されている。
K0クラッチ20は、油圧アクチュエータにより押圧される多板式或いは単板式のクラッチにより構成される湿式または乾式(実施例では湿式)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K0油圧Pk0によりK0クラッチ20のトルク容量であるK0クラッチトルク(係合トルク)Tk0が変化させられることで、係合状態や開放状態などの制御状態が切り替えられる。K0クラッチ20の入力側部材は、エンジン連結軸34と連結されており、エンジン連結軸34と一体的に回転させられる。K0クラッチ20の出力側部材は、MG連結軸36と連結されており、MG連結軸36と一体的に回転させられる。K0クラッチ20の係合状態では、エンジン連結軸34を介して回転機MGのロータおよびポンプ翼車22aとエンジン12とが一体的に回転させられる。一方で、K0クラッチ20の開放状態では、回転機MGのロータおよびポンプ翼車22aとエンジン12との間の動力伝達が遮断される。
回転機MGは、ケース18内において、MG連結軸36に動力伝達可能に連結されている。回転機MGは、エンジン12と駆動輪14との間の動力伝達経路、特には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。つまり、回転機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。トルクコンバータ22および自動変速機24は、各々、エンジン12および回転機MGの駆動力源からの駆動力を駆動輪14へ伝達する。
トルクコンバータ22は、MG連結軸36と連結されたポンプ翼車22a、および自動変速機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、直接的に回転機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。MG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、ポンプ翼車22aとタービン翼車22b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。
LUクラッチ40は、油圧制御回路56から供給される調圧されたLU油圧PluによりLUクラッチ40のトルク容量であるLUクラッチトルク(係合トルク)Tluが変化させられることで、係合状態つまり作動状態が切り替えられる。LUクラッチ40の作動状態としては、LUクラッチ40が完全に開放された状態である開放状態、LUクラッチ40がスリップを伴って係合させられる状態であるスリップ係合状態、およびLUクラッチ40がスリップ無しで完全に係合させられる状態であるロックアップ状態(完全係合状態)がある。LUクラッチ40が開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状態とされる。また、LUクラッチ40のロックアップ状態は、トルクコンバータ22のポンプ翼車22aおよびタービン翼車22bが一体回転させられる状態である。
自動変速機24は、例えば1組また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、油圧アクチュエータにより押圧される多板式或いは単板式のクラッチやブレーキ、油圧アクチュエータによって引き締められるバンドブレーキにより構成される、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CB油圧Pcb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、係合状態や開放状態などの制御状態が切り替えられる。
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せられることによって、変速比γ(=AT入力回転速度Ni /AT出力回転速度No )が異なる複数の前進ギヤ段および後進ギヤ段を形成することができる有段変速機である。自動変速機24は、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等の運転状態に応じて形成されるギヤ段が切り替えられる、すなわち複数のギヤ段が選択的に形成される。また、複数の係合装置CBが総て開放されると、動力伝達を遮断するニュートラルになる。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の出力回転部材の回転速度でもあり、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。
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が係合させられた場合に、エンジン連結軸34から、K0クラッチ20、MG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、およ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。また、回転機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、MG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、およ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。
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、回転機MG)により回転駆動されて動力伝達装置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を回転駆動するためのEOP60専用の電動機である。EOP60は、ポンプ用モータ62により回転駆動されて作動油OIL を吐出するもので、車両10の停止時を含めた任意のタイミングで作動油OIL を吐出することができる。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および/またはEOP60が吐出した作動油OIL を元にして各々調圧した、CB油圧Pcb、K0油圧Pk0、LU油圧Pluなどを出力する。作動油OIL は、トルクコンバータ22に供給されて動力伝達に用いられる他、各部の潤滑や冷却にも用いられる。作動油OIL は、ケース18の下部に設けられたオイルパン等の油溜に蓄積されるとともに、MOP58および/またはEOP60により汲み上げられて油圧制御回路56へ供給される。MOP58およびEOP60は、油圧制御回路56の油圧供給源である。
車両10は、各種の制御を実行する制御装置として電子制御装置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、MG制御用、油圧制御用等の複数のコンピュータを含んで構成される。
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、レバーポジションセンサ88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 、回転機MGの回転速度であるMG回転速度Nmg、アクセルペダル等のアクセル操作部材79の操作量で運転者の加速要求量を表すアクセル開度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ON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 の温度である油温THoil 、車両10に備えられたシフトレバー64の操作ポジションPOSshを表す信号など)が、それぞれ供給される。
シフトレバー64は運転席の近傍に配置され、自動変速機24の動力伝達状態であるシフトレンジを切り替えるために運転者によって操作されるシフト操作部材で、複数の操作ポジションPOSshを備えている。操作ポジションPOSshとして、例えばP、R、N、Dの複数のポジションが設けられており、シフトレンジとしてP、R、N、Dの各レンジを選択することができる。Pポジションは、自動変速機24が動力伝達を遮断するニュートラル状態とされ且つ機械的に変速機出力軸26の回転が阻止される駐車用のP(パーキング)レンジを選択する操作ポジションである。ニュートラル状態は、自動変速機24の総ての係合装置CBが開放された状態である。Rポジションは、自動変速機24が後進ギヤ段とされる後進走行用のR(リバース)レンジを選択する操作ポジションである。Nポジションは、Pポジションと同様に自動変速機24がニュートラル状態とされるN(ニュートラル)レンジを選択する操作ポジションである。Dポジションは、例えば自動変速機24の複数の前進ギヤ段を車速Vやアクセル開度θacc 等の運転状態に応じて自動的に切り替えて走行する前進走行用のD(ドライブ)レンジを選択する操作ポジションである。シフトレバー64は、P、R、N、Dの各操作ポジションPOSshに位置決め保持されるものでも良いが、所定のホームポジションへ自動的に戻される自動復帰型でも良い。また、シフト操作部材として、上記各シフトレンジを選択する押釦スイッチ等が用いられても良い。
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機器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を制御するためのエンジン制御指令信号Se 、回転機MGを制御するためのMG制御指令信号Smg、係合装置CBを制御するためのCB油圧制御指令信号Scb、K0クラッチ20を制御するためのK0油圧制御指令信号Sk0、LUクラッチ40を制御するためのLU油圧制御指令信号Slu、EOP60を制御するためのEOP制御指令信号Seop など)が、それぞれ出力される。油圧制御回路56には、CB油圧制御指令信号Scb、K0油圧制御指令信号Sk0、およびLU油圧制御指令信号Sluに従って油路を切り替えたり油圧を制御したりする複数のソレノイドバルブが設けられている。
図2は、K0クラッチ20のK0油圧Pk0を制御する油圧制御システム100を具体的に説明する回路図で、油圧制御回路56の中のK0クラッチ20の油圧制御に関与するK0用油圧制御回路102と、K0油圧Pk0を制御するために電子制御装置90に機能的に設けられたK0係合制御部104と、を有する。K0用油圧制御回路102は、油圧供給源であるMOP58およびEOP60からライン圧PLが供給されるライン圧油路106と、ライン圧PLを元圧として出力油圧である第1油圧Pk01 を連続的に調圧することができるリニアソレノイドバルブSLKと、ライン圧PLをそのまま第2油圧Pk02 として出力するON状態と第2油圧Pk02 の出力を停止するOFF状態とに機械的に切り替えられる切替弁108と、その切替弁108のON、OFF状態を切り替えるON-OFFソレノイドバルブSCKと、を備えている。ライン圧PLは、リニアソレノイドバルブ等を有する図示しないライン圧調整装置により、例えば出力要求量であるアクセル開度θacc 等に応じて調圧され、ライン圧油路106に供給される。リニアソレノイドバルブSLKから出力された第1油圧Pk01 は、第1油路110を経てK0クラッチ20の油圧アクチュエータ20aに供給されるようになっており、第1油路110にはダンパ112が設けられている。切替弁108から出力された第2油圧Pk02 は、第2油路114を介して油圧アクチュエータ20aに供給されるようになっており、第2油路114は、第1油路110のダンパ112と油圧アクチュエータ20aとの間の合流点110pに連結されている。したがって、第1油圧Pk01 および第2油圧Pk02 のうち、高圧側の油圧がK0油圧Pk0として油圧アクチュエータ20aに供給される。第1油路110および第2油路114における合流点110pの手前側には、必要に応じて逆止弁等が設けられる。
K0係合制御部104は、前記K0油圧制御指令信号Sk0として第1指令信号Sk01 および第2指令信号Sk02 を出力する。第1指令信号Sk01 は、リニアソレノイドバルブSLKを制御するもので、予め定められた調圧制御領域Pslk (図3参照)の範囲で第1油圧Pk01 を調圧する。第2指令信号Sk02 は、ON-OFFソレノイドバルブSCKをON、OFF制御するもので、本実施例ではON制御によってライン圧PLがそのままON-OFF切替油圧Psck として出力され、そのON-OFF切替油圧Psck により切替弁108がON状態に切り替えられると、ライン圧油路106から切替弁108に供給されたライン圧PLがそのまま第2油圧Pk02 として第2油路114に出力される。
図3は、上記リニアソレノイドバルブSLKの出力油圧特性を例示した図で、一点鎖線は従来例で、実線は本実施例のものである。K0クラッチ20は、車両走行時にエンジン12のトルクTe を確実に伝達するために比較的大きなトルク容量が必要で、エンジン12が駆動力源として用いられるエンジン走行時には、K0油圧Pk0として高圧の完全係合油圧Pk0compが要求される。一方、このK0クラッチ20は、エンジン12を駆動力源として用いて車両10を発進させる発進クラッチとして用いられる他、エンジン12の停止中にエンジン始動要求があった場合に、回転機MGが所定の回転速度で回転駆動されている状態でK0クラッチ20をスリップ係合させてエンジン回転速度Ne を引き上げるクランキング制御にも用いられる。このエンジン発進制御やクランキング制御に必要なK0油圧Pk0の制御範囲は、上記完全係合油圧Pk0compよりも十分に低いトルク制御油圧Pk0torq程度以下で良い。その場合に、従来は、図3に一点鎖線で示すように完全係合油圧Pk0compまで調圧できるリニアソレノイドバルブSLKが用いられていたが、本実施例では実線で示すようにトルク制御油圧Pk0torqを僅かに超える調圧制御領域Pslk の範囲で調圧可能なリニアソレノイドバルブSLKが採用されている。すなわち、エンジン発進制御やエンジン始動時のクランキング制御時には、リニアソレノイドバルブSLKにより比較的低圧の調圧制御領域Pslk で調圧される第1油圧Pk01 がK0油圧Pk0として油圧アクチュエータ20aに供給され、例えばMG回転速度Nmgやエンジン回転速度Ne が所定の変化で上昇させられるようにK0クラッチトルクTk0が制御される。一方、完全係合油圧Pk0compが必要な車両走行時には、切替弁108から出力される第2油圧Pk02 がK0油圧Pk0として油圧アクチュエータ20aに供給されるようにON-OFFソレノイドバルブSCKを制御することにより、完全係合油圧Pk0compよりも高圧の第2油圧Pk02 (=PL)によってK0クラッチ20を大きなトルク容量で係合させることができる。
ここで、上記エンジン発進制御やクランキング制御の際のリニアソレノイドバルブSLKによる第1油圧Pk01 の調圧制御は、比較的狭い調圧制御領域Pslk の範囲内で行なわれるため、そのリニアソレノイドバルブSLKによる第1油圧Pk01 の制御精度および応答性が高くなる。すなわち、図3に示すように、励磁電流Imax 以下の範囲で第1油圧Pk01 を調圧する場合に、実線で示す本実施例と一点鎖線で示す従来例とについて、一定の電流変化ΔIに対する油圧変化幅ΔP1、ΔP2を比較すると、調圧制御範囲が広い従来例の油圧変化幅ΔP2に比較して本実施例の油圧変化幅ΔP1は小さくなり、それだけ高い精度で第1油圧Pk01 を調圧できる。また、同じ油圧変化に対するスプールの変位量、すなわち流通断面積の変化量を大きくできるため、油圧変化の応答性も高くなる。
図1に戻って、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、上記K0係合制御部104の他、ハイブリッド制御部92、変速制御部94、およびエンジン始動制御部96を機能的に備えている。
ハイブリッド制御部92は、エンジン12および回転機MGの作動を協調して制御する機能を有し、エンジン12を制御するエンジン制御部92a、および回転機MGを制御するMG制御部92bを備えている。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 および車速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。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等である。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γ、トルクコンバータ22のトルク比、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、例えば上記要求駆動トルクTrdemを実現するために必要なトルクコンバータ22の入力トルクである要求入力トルクTindem を求め、その要求入力トルクTindem が得られるように、エンジン12を制御するエンジン制御指令信号Se を出力するとともに、回転機MGを制御するMG制御指令信号Smgを出力する。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 およびバッテリ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の充電状態すなわち蓄電残量を示す値であり、例えばバッテリ充放電電流Ibat およびバッテリ電圧Vbat などに基づいて算出できる。
ハイブリッド制御部92は、回転機MGの出力のみで要求入力トルクTindem を賄える場合には、バッテリ54からの電力のみで回転機MGを駆動して走行するモータ走行モードであるBEV(Battery Electric Vehicle)走行モードとする。BEV走行モードでは、K0クラッチ20を開放状態としてエンジン12を停止させ、回転機MGのみを駆動力源として用いて走行するBEV走行を行う。このBEV走行モードにおいては、要求入力トルクTindem を実現するようにMGトルクTmgを制御する。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入力トルクTindem を賄えない場合には、エンジン走行モードであるHEV(Hybrid Electric Vehicle )走行モードとする。HEV走行モードでは、K0クラッチ20を係合状態として少なくともエンジン12を駆動力源として用いて走行するエンジン走行すなわちHEV走行を行う。このHEV走行モードにおいては、要求入力トルクTindem の全部または一部を実現するようにエンジントルクTe を制御し、要求入力トルクTindem に対してエンジントルクTe では不足するトルク分を補うようにMGトルクTmgを制御する。他方で、ハイブリッド制御部92は、回転機MGの出力のみで要求入力トルクTindem を賄える場合であっても、エンジン12等の暖機が必要な場合などには、HEV走行モードを成立させる。このように、ハイブリッド制御部92は、要求入力トルクTindem 等に基づいて、HEV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、BEV走行中にエンジン12を始動したり、停車中にエンジン12を自動停止したり、エンジン12を始動したりして、BEV走行モードとHEV走行モードとを切り替える。
変速制御部94は、Dレンジが選択された場合に、例えば車速Vやアクセル開度θacc 等の運転状態を変数として予め定められた変速マップ等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の複数の前進ギヤ段を自動的に切り替えるためのCB油圧制御指令信号Scbを油圧制御回路56へ出力する自動変速制御を実行する。また、シフトレバー64または運転席の近傍に設けられたマニュアル変速操作部材が運転者によって操作され、変速指示信号が供給された場合には、その変速指示に従って自動変速機24の前進ギヤ段を切り替えるマニュアル変速制御を実行する。
エンジン始動制御部96は、シフトレバー64やアクセル操作部材79が操作されるなどしてエンジン始動要求があった場合に、そのエンジン始動要求に従ってエンジン12を始動するもので、スタータ12sまたは回転機MGによりエンジン12をクランキングするとともに、エンジン回転速度Ne が予め定められた始動可能回転速度に達したら、燃料噴射や点火等の始動処理を行なってエンジン12が自力回転するように始動する。
K0係合制御部104は、エンジン発進制御やエンジン始動制御の際にK0クラッチ20の係合トルクTk0、すなわちK0油圧Pk0を制御するとともに、エンジン12を駆動力源として用いて走行する際にはK0クラッチ20を大きな係合トルク容量で完全係合させるものである。図4は、スタータ12sによるエンジン始動に続いて、車両10を発進させたりクリープトルクを発生させたりするために、K0係合制御部104によりK0クラッチ20を係合させる際の作動を説明するフローチャートで、ステップS1~S12(以下、ステップを省略して単にS1~S12と言う。他のフローチャートも同じ。)に従って信号処理を実行する。これ等のフローチャートにおいて、菱形で示されている判断ステップのYESは肯定を意味し、NOは否定を意味する。図5は、図4のフローチャートに従ってK0クラッチ20の係合制御が行なわれた場合の各部の作動状態を説明するタイムチャートの一例である。
図4のS1は、前記エンジン始動制御部96によって実行され、スタータ12sによりエンジン12をクランキングするとともに、燃料噴射等の所定の始動処理を行なってエンジン12を始動する。図5の時間t1は、エンジン始動要求に従ってスタータ12sによりエンジン12のクランキングが開始された時間である。S2以下はK0係合制御部104によって実行され、S2では、予め定められた極低温モード条件を満足するか否かを判断する。極低温モード条件は、例えば油温THoil が低くて作動油の粘性が高く、通常の係合制御では係合ショックが生じるような場合であり、極低温モード条件を満たした場合はS3以下を実行し、極低温モード条件を満たさない場合はS12で他のK0係合方法を実行する。S12では、例えばフィードフォワード制御やフィードバック制御等による通常の係合制御でK0クラッチ20を係合させる。
S3では、K0クラッチ20の油圧アクチュエータ20aをパック詰めするためのK0油圧Pk0を出力し、係合直前状態までK0油圧Pk0を急速充填する。ここでは第1指令信号Sk01 をリニアソレノイドバルブSLKに出力し、そのリニアソレノイドバルブSLKから出力される第1油圧Pk01 がK0油圧Pk0として油圧アクチュエータ20aに供給される。図5の時間t2は、S3のパック詰めが開始された時間で、油圧指令値の欄の一点鎖線は第1油圧Pk01 で、実線はK0油圧Pk0である。S4では、K0クラッチ20のスリップ係合に起因してエンジン回転速度Ne が例えばアイドル回転速度Neidle 等から低下したか否かを判断し、低下した場合はS5を実行するが、低下しなければ直ちにS6以下を実行する。S5では、エンジン回転速度Ne の低下勾配が規定値以下か否か、すなわち低下勾配の絶対値が小さいか否かを判断し、規定値以下であればS6を実行する。低下勾配が規定値よりも大きい場合、すなわちエンジン回転速度Ne の低下速度が大きい場合にはS7を実行し、第1指令信号Sk01 によるリニアソレノイドバルブSLKの制御でK0油圧Pk0を所定値だけ低下させた後にS4以下を再び実行する。そして、エンジン回転速度Ne の低下が略0或いは低下勾配が規定値以下になったらS6を実行する。
S6では、K0油圧Pk0を所定値だけ上昇させるように、第1指令信号Sk01 によりリニアソレノイドバルブSLKを制御する。S8では、K0クラッチ20のスリップ係合によりMG回転速度Nmgがエンジン回転速度Ne に近付くように上昇させられるか否かを判断し、MG回転速度Nmgが上昇させられるようになるまでS6を繰り返してK0油圧Pk0を徐々に上昇させる。MG回転速度Nmgが上昇させられるようになり、S8の判断がYESになったらS9を実行する。S9では、エンジン回転速度Ne を見ながらK0油圧Pk0を上昇させるように第1指令信号Sk01 によりリニアソレノイドバルブSLKを制御する。すなわち、エンジン回転速度Ne がアイドル回転速度Neidle 等に略維持されるようにして、K0油圧Pk0を漸増する。上記S6、S7、およびS9におけるK0油圧Pk0の制御、すなわちリニアソレノイドバルブSLKによる第1油圧Pk01 の調圧制御は、調圧制御領域Pslk の範囲内で行なわれる。
S10では、MG回転速度Nmgが所定の目標回転に到達したか否かを判断し、目標回転に到達するまでS9を繰り返し実行する。目標回転は、例えばエンジン回転速度Ne と略一致してK0クラッチ20がスリップ無しで係合させられる回転速度、すなわち高圧の第2油圧Pk02 (=PL)を油圧アクチュエータ20aに供給してK0クラッチ20を完全係合させてもショックが発生しないような回転速度である。そして、MG回転速度Nmgが目標回転に到達してS10の判断がYESになったらS11を実行し、K0クラッチ20を完全係合させる。具体的には、第2指令信号Sk02 をON-OFFソレノイドバルブSCKに出力することにより、切替弁108をON状態に切り替え、第2油圧Pk02 がK0油圧Pk0として油圧アクチュエータ20aに供給されるようにして、完全係合油圧Pk0compよりも高圧の第2油圧Pk02 (=PL)によってK0クラッチ20を大きなトルク容量で完全係合させる。図5の時間t3は、S11が実行されてK0クラッチ20が高圧の第2油圧Pk02 により完全係合させられた時間で、油圧指令値の欄の破線は第2油圧Pk02 である。このように第2油圧Pk02 に基づいてK0クラッチ20が完全係合させられると、第1油圧Pk01 は不要であるため、時間t4でリニアソレノイドバルブSLKに対する第1指令信号Sk01 の出力を停止し、第1油圧Pk01 を0にする。切替弁108から出力される第2油圧Pk02 の応答性は高いため、時間t3で第2指令信号Sk02 を出力すると同時に第1指令信号Sk01 の出力を停止しても良い。
一方、回転機MGによりエンジン12をクランキングして始動する場合には、K0係合制御部104とエンジン始動制御部96とが協調してエンジン12の始動制御を行なう。すなわち、K0係合制御部104により、K0クラッチ20のスリップ制御でエンジン12をクランキングするクランキング制御を行なうとともに、エンジン回転速度Ne が予め定められた始動可能回転速度に達したら、燃料噴射や点火等の始動処理を行なってエンジン12が自力回転するように始動する。具体的には、例えば図6のタイムチャートに示されるように、エンジン始動要求があった時間t1で、前記K0油圧制御指令信号Sk0として第1指令信号Sk01 をリニアソレノイドバルブSLKに出力し、そのリニアソレノイドバルブSLKから出力される第1油圧Pk01 (一点鎖線)がK0油圧Pk0(実線)として油圧アクチュエータ20aに供給されるとともに、その第1油圧Pk01 によるK0クラッチ20のスリップ係合でエンジン回転速度Ne が所定の変化で上昇するように、調圧制御領域Pslk の範囲内で第1油圧Pk01 を調圧する。そして、燃料噴射や点火等の始動処理でエンジン12が自力で回転する完爆状態になったことが、例えばエンジン始動フラグ等によって判断されるとともに(時間t2)、エンジン回転速度Ne がMG回転速度Nmgと一致するようになり(時間t3)、第1油圧Pk01 の制御などでK0クラッチ20がスリップ無しで係合させられるようになった時間t4で、K0油圧制御指令信号Sk0として第2指令信号Sk02 をON-OFFソレノイドバルブSCKに出力する。これにより、切替弁108がON状態に切り替えられ、第2油圧Pk02 (破線)がK0油圧Pk0として油圧アクチュエータ20aに供給されるようになり、完全係合油圧Pk0compよりも高圧の第2油圧Pk02 (=PL)によってK0クラッチ20が大きなトルク容量で完全係合させられる。この状態では、第1油圧Pk01 は不要であるため、時間t5でリニアソレノイドバルブSLKに対する第1指令信号Sk01 の出力を停止し、第1油圧Pk01 を0にする。切替弁108から出力される第2油圧Pk02 の応答性は高いため、時間t4で第2指令信号Sk02 を出力すると同時に第1指令信号Sk01 の出力を停止しても良い。
このように本実施例の油圧制御システム100においては、K0クラッチ20に供給される第1油圧Pk01 がリニアソレノイドバルブSLKによって調圧されることにより、K0クラッチトルクTk0を連続的に変化させることができるとともに、ON-OFFソレノイドバルブSCKのON-OFF切替により第2油圧Pk02 (=PL)がK0クラッチ20に供給されると、そのK0クラッチ20が大きな係合トルクTk0で完全係合状態とされるため、リニアソレノイドバルブSLKは第2油圧Pk02 よりも低い所定の調圧制御領域Pslk で第1油圧Pk01 を調圧できれば良い。すなわち、リニアソレノイドバルブSLKによる第1油圧Pk01 の制御範囲が狭くなるため、そのリニアソレノイドバルブSLKによる第1油圧Pk01 の制御精度および応答性が高くなり、K0クラッチ20の完全係合時に必要な大トルク容量を第2油圧Pk02 によって確保しつつ、発進制御やエンジン始動制御などでK0クラッチトルクTk0の制御が必要なスリップ係合領域では、リニアソレノイドバルブSLKによる第1油圧Pk01 の調圧でK0クラッチトルクTk0を高精度および高い応答性で制御することができる。また、リニアソレノイドバルブSLKとON-OFFソレノイドバルブSCKとを組み合わせて制御するだけで良いため、油圧制御システム100を全体として安価に構成することができる。
また、本実施例ではK0クラッチ20の油圧アクチュエータ20aに供給される第1油圧Pk01 をリニアソレノイドバルブSLKによって調圧することにより、K0クラッチ20をスリップ係合状態を含んで係合制御するが、第1油圧Pk01 に基づいてK0クラッチ20をスリップすることなく係合させた状態(図5の時間t3、図6の時間t4)で、ON-OFFソレノイドバルブSCKのON-OFF切替により第2油圧Pk02 を供給してK0クラッチ20を完全係合状態とするため、第1油圧Pk01 によるスリップ係合状態から係合ショック等を抑制しつつ第2油圧Pk02 による完全係合状態へ滑らかに移行することができる。
また、本実施例ではON-OFFソレノイドバルブSCKから出力されるON-OFF切替油圧Psck の有無により、第2油圧Pk02 を出力する出力状態と第2油圧Pk02 の出力を停止する出力停止状態とに切り替えられる切替弁108を備えているため、第2油圧Pk02 の油量を十分に確保することが可能で、高い応答性でK0クラッチ20を完全係合状態とすることができる。
また、本実施例はエンジン12と回転機MGとの間に設けられたK0クラッチ20の油圧制御システム100に関するもので、完全係合時には第2油圧Pk02 によって大トルク容量を確保しつつ、係合トルクTk0の制御が必要なスリップ係合領域などではリニアソレノイドバルブSLKによる第1油圧Pk01 の調圧でその係合トルクTk0を高精度および高い応答性で制御することが可能で、車両走行時における大きな駆動力の伝達トルク容量を第2油圧Pk02 によって確保しつつ、エンジン12による車両発進時や回転機MGによるエンジン始動時等におけるエンジン12と回転機MGとの間の伝達トルク容量を第1油圧Pk01 によって適切に制御できる。
また、図6に記載の回転機MGによるエンジン始動制御では、回転機MGが回転駆動されている状態でK0クラッチ20の油圧アクチュエータ20aに第1油圧Pk01 が供給され、その第1油圧Pk01 に基づくK0クラッチ20のスリップ係合でエンジン12がクランキングされるように、リニアソレノイドバルブSLKによって第1油圧Pk01 が調圧される一方、所定の始動処理によりエンジン12が始動させられて完爆状態になった後に、ON-OFFソレノイドバルブSCKのON-OFF切替により第2油圧Pk02 を供給してK0クラッチ20を完全係合状態とするため、クランキング時にK0クラッチ20をスリップ係合状態に制御するリニアソレノイドバルブSLKは第2油圧Pk02 よりも低い所定の調圧制御領域Pslk で第1油圧Pk01 を調圧できれば良く、そのリニアソレノイドバルブSLKによる第1油圧Pk01 の制御範囲は狭くて良い。このため、クランキング時にスリップ係合させられるK0クラッチ20の係合トルクTk0がリニアソレノイドバルブSLKにより高精度および高い応答性で制御されるようになり、エンジン12を適切にクランキングして始動させることができる。また、エンジン12が完爆状態になった後は、第2油圧Pk02 による大トルク容量でK0クラッチ20が完全係合状態とされるため、車両走行時にK0クラッチ20を介して大きなエンジントルクTe を確実に伝達することができる。
また、図4および図5に記載のエンジン発進制御では、車両発進後の通常の走行時にはON-OFFソレノイドバルブSCKのON-OFF切替により高圧の第2油圧Pk02 を供給してK0クラッチ20を完全係合状態とするため、車両発進時にK0クラッチ20のスリップ係合状態を制御するリニアソレノイドバルブSLKは第2油圧Pk02 よりも低い所定の調圧制御領域Pslk で第1油圧Pk01 を調圧できれば良く、そのリニアソレノイドバルブSLKによる第1油圧Pk01 の制御範囲は狭くて良い。このため、車両発進時にスリップ係合させられるK0クラッチ20の係合トルクTk0がリニアソレノイドバルブSLKにより高精度および高い応答性で制御されるようになり、作動油の粘性が高い極低温時においても車両10を滑らかに発進させることができる。
次に、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の実施例において前記実施例と実質的に共通する部分には同一の符号を付して詳しい説明を省略する。
図7の車両118は、前記車両10から回転機MGを省略したエンジン駆動車両で、エンジン連結軸34がトルクコンバータ22のポンプ翼車22aに連結されているとともに、LUクラッチ40に関連して図8の油圧制御システム120を備えている。車両118は、回転機MGを備えていないこと以外は、制御装置として電子制御装置90を有することを含めて前記実施例の車両10と同様に構成されている。本実施例では、LUクラッチ40が油圧制御システム120の制御対象である油圧式の摩擦係合装置である。
図8の油圧制御システム120は、油圧制御回路56の中のLUクラッチ40の油圧制御に関与するLU用油圧制御回路122と、LU油圧Pluを制御するために電子制御装置90に機能的に設けられたLU係合制御部124と、を有する。LU用油圧制御回路122は、油圧供給源であるMOP58およびEOP60からライン圧PLが供給されるライン圧油路126と、ライン圧PLを元圧として出力油圧である第1油圧Plu1 を連続的に調圧することができるリニアソレノイドバルブSLLと、ライン圧PLをそのまま第2油圧Plu2 として出力するON状態と第2油圧Plu2 の出力を停止するOFF状態とに機械的に切り替えられる切替弁128と、その切替弁128のON、OFF状態を切り替えるON-OFFソレノイドバルブSCLと、を備えている。リニアソレノイドバルブSLLから出力された第1油圧Plu1 は、第1油路130からLUコントロールバルブ136を経てLU油圧PluとしてLUクラッチ40に供給されるようになっており、第1油路130にはダンパ132が設けられている。切替弁128から出力された第2油圧Plu2 は、第2油路134からLUコントロールバルブ136を経てLU油圧PluとしてLUクラッチ40に供給されるようになっており、第2油路134は、第1油路130のダンパ132とLUコントロールバルブ136との間の合流点130pに連結されている。したがって、第1油圧Plu1 および第2油圧Plu2 のうち、高圧側の油圧がLU油圧PluとしてLUクラッチ40に供給され、そのLU油圧Pluに応じてLUクラッチ40の作動状態すなわちLUクラッチトルクTluが制御される。第1油路130および第2油路134における合流点130pの手前側には、必要に応じて逆止弁等が設けられる。
LU係合制御部124は、前記LU油圧制御指令信号Sluとして第1指令信号Slu1 および第2指令信号Slu2 を出力する。第1指令信号Slu1 は、リニアソレノイドバルブSLLを制御するもので、予め定められた比較的低圧の調圧制御領域Psll (図10参照)の範囲で第1油圧Plu1 を調圧する。第2指令信号Slu2 は、ON-OFFソレノイドバルブSCLをON、OFF制御するもので、本実施例ではON制御によってライン圧PLがそのままON-OFF切替油圧Pscl として出力され、そのON-OFF切替油圧Pscl により切替弁128がON状態に切り替えられると、ライン圧油路126から切替弁128に供給されたライン圧PLがそのまま第2油圧Plu2 として第2油路134に出力される。第2油圧Plu2 は、図10から明らかなように第1油圧Plu1 の調圧制御領域Psll の最高圧よりも更に高い油圧で、車両走行時の大きな駆動力をLUクラッチ40が滑りを生じることなく確実に伝達できる油圧であり、本実施例ではライン圧PLである。
LU係合制御部124は、車両発進時等にLUクラッチ40の係合トルクTlu、すなわちLU油圧Pluを制御するとともに、車両走行時には大きなトルク容量でLUクラッチ40を完全係合させる。図9は、スタータ12sによるエンジン始動に続いて、車両10を発進させるために、LU係合制御部124によりLUクラッチ40を係合させる際の作動を示したフローチャートであり、図10は、図9のフローチャートに従ってLUクラッチ40の係合制御が行なわれた場合の各部の作動状態を示したタイムチャートの一例である。図9のフローチャートは、前記実施例のエンジン発進時におけるK0クラッチ20の係合制御に関する図4のフローチャートと実質的に同じであり、図10のタイムチャートは図5と実質的に同じである。すなわち、車両発進時にK0クラッチ20のスリップ係合制御でMG回転速度Nmgを引き上げる代わりに、LUクラッチ40のスリップ係合制御でAT入力回転速度Ni を引き上げる点が異なるだけである。
図9および図10に記載の発進制御では、車両発進後の通常の走行時にはON-OFFソレノイドバルブSCLのON-OFF切替により高圧の第2油圧Plu2 を供給してLUクラッチ40を完全係合状態とするため、車両発進時にLUクラッチ40のスリップ係合状態を制御するリニアソレノイドバルブSLLは第2油圧Plu2 よりも低い所定の調圧制御領域Psll で第1油圧Plu1 を調圧できれば良く、そのリニアソレノイドバルブSLLによる第1油圧Plu1 の制御範囲は狭くて良い。このため、車両発進時にスリップ係合させられるLUクラッチ40の係合トルクTluがリニアソレノイドバルブSLLにより高精度および高い応答性で制御されるようになり、作動油の粘性が高い極低温時においても車両118を滑らかに発進させることができる。
このように、本実施例においても、完全係合時には第2油圧Plu2 によって大トルク容量を確保しつつ、係合トルクTluの制御が必要なスリップ係合領域(図9のSL3~SL10)などでは、リニアソレノイドバルブSLLによる第1油圧Plu1 の調圧でその係合トルクTluを高精度および高い応答性で制御することが可能で、車両走行時における大きな駆動力の伝達トルク容量を確保しつつ、エンジン12による車両発進時等におけるLUクラッチ40のスリップ係合トルクTluを適切に制御することができる。また、リニアソレノイドバルブSLLとON-OFFソレノイドバルブSCLとを組み合わせて制御するだけで良いため、油圧制御システム120を全体として安価に構成することができるなど、前記実施例と同様の作用効果が得られる。
図11は、本発明の更に別の実施例を説明する図で、この車両148は、図7の車両118に比較してトルクコンバータ22の代わりに発進クラッチとしてC0クラッチ150が設けられているエンジン駆動車両で、C0クラッチ150に関連して図12の油圧制御システム160を備えている。車両148は、回転機MGおよびトルクコンバータ22の代わりにC0クラッチ150が設けられていること以外は、制御装置として電子制御装置90を有することを含めて前記実施例の車両10と同様に構成されている。この車両148の動力伝達装置152は、自動変速機24およびC0クラッチ150を主体として構成されている。また、図11では、MOP58が変速機入力軸38に設けられているが、エンジン連結軸34などの他の動力伝達部位に設けることも可能である。本実施例では、C0クラッチ150が油圧制御システム160の制御対象である油圧式の摩擦係合装置である。
図12の油圧制御システム160は、油圧制御回路56の中のC0クラッチ150の油圧制御に関与するC0用油圧制御回路162と、C0クラッチ150の油圧アクチュエータ150aに供給されるC0油圧Pc0を制御するために電子制御装置90に機能的に設けられたC0係合制御部164と、を有する。C0用油圧制御回路162は、油圧供給源であるMOP58およびEOP60からライン圧PLが供給されるライン圧油路166と、ライン圧PLを元圧として出力油圧である第1油圧Pc01 を連続的に調圧することができるリニアソレノイドバルブSLCと、ライン圧PLをそのまま第2油圧Pc02 として出力するON状態と第2油圧Pc02 の出力を停止するOFF状態とに機械的に切り替えられる切替弁168と、その切替弁168のON、OFF状態を切り替えるON-OFFソレノイドバルブSCCと、を備えている。リニアソレノイドバルブSLCから出力された第1油圧Pc01 は、第1油路170を経てC0油圧Pc0として油圧アクチュエータ150aに供給されるようになっており、第1油路170にはダンパ172が設けられている。切替弁168から出力された第2油圧Pc02 は、第2油路174を経てC0油圧Pc0として油圧アクチュエータ150aに供給されるようになっており、第2油路174は、第1油路170のダンパ172と油圧アクチュエータ150aとの間の合流点170pに連結されている。したがって、第1油圧Pc01 および第2油圧Pc02 のうち、高圧側の油圧がC0油圧Pc0として油圧アクチュエータ150aに供給され、そのC0油圧Pc0に応じてC0クラッチ150の係合トルク(C0クラッチトルク)Tc0が制御される。第1油路170および第2油路174における合流点170pの手前側には、必要に応じて逆止弁等が設けられる。
C0係合制御部164は、C0油圧制御指令信号Sc0として第1指令信号Sc01 および第2指令信号Sc02 を出力する。第1指令信号Sc01 は、リニアソレノイドバルブSLCを制御するもので、予め定められた比較的低圧の調圧制御領域Pslc (図14参照)の範囲で第1油圧Pc01 を調圧する。第2指令信号Sc02 は、ON-OFFソレノイドバルブSCCをON、OFF制御するもので、本実施例ではON制御によってライン圧PLがそのままON-OFF切替油圧Pscc として出力され、そのON-OFF切替油圧Pscc により切替弁168がON状態に切り替えられると、ライン圧油路166から切替弁168に供給されたライン圧PLがそのまま第2油圧Pc02 として第2油路174に出力される。第2油圧Pc02 は、図14から明らかなように第1油圧Pc01 の調圧制御領域Pslc の最高圧よりも更に高い油圧で、車両走行時の大きな駆動力をC0クラッチ150が滑りを生じることなく確実に伝達できる油圧であり、本実施例ではライン圧PLである。
C0係合制御部164は、車両発進時等にC0クラッチ150の係合トルクTc0、すなわちC0油圧Pc0を制御するとともに、車両走行時には大きなトルク容量でC0クラッチ150を完全係合させる。図13は、スタータ12sによるエンジン始動に続いて、車両148を発進させるために、C0係合制御部164によりC0クラッチ150を係合させる際の作動を示したフローチャートであり、図14は、図13のフローチャートに従ってC0クラッチ150の係合制御が行なわれた場合の各部の作動状態を示したタイムチャートの一例である。図13のフローチャートは、前記実施例のエンジン発進時におけるK0クラッチ20の係合制御に関する図4のフローチャートと実質的に同じであり、図14のタイムチャートは図5と実質的に同じである。すなわち、車両発進時にK0クラッチ20のスリップ係合制御でMG回転速度Nmgを引き上げる代わりに、C0クラッチ150のスリップ係合制御でAT入力回転速度Ni を引き上げる点が異なるだけである。
図13および図14に記載の発進制御では、車両発進後の通常の走行時にはON-OFFソレノイドバルブSCCのON-OFF切替により高圧の第2油圧Pc02 を供給してC0クラッチ150を完全係合状態とするため、車両発進時にC0クラッチ150のスリップ係合状態を制御するリニアソレノイドバルブSLCは第2油圧Pc02 よりも低い所定の調圧制御領域Pslc で第1油圧Pc01 を調圧できれば良く、そのリニアソレノイドバルブSLCによる第1油圧Pc01 の制御範囲は狭くて良い。このため、車両発進時にスリップ係合させられるC0クラッチ150の係合トルクTc0がリニアソレノイドバルブSLCにより高精度および高い応答性で制御されるようになり、作動油の粘性が高い極低温時においても車両148を滑らかに発進させることができる。
このように、本実施例においても、完全係合時には第2油圧Pc02 によって大トルク容量を確保しつつ、係合トルクTc0の制御が必要なスリップ係合領域(図13のSC3~SC10)などでは、リニアソレノイドバルブSLCによる第1油圧Pc01 の調圧でその係合トルクTc0を高精度および高い応答性で制御することが可能で、車両走行時における大きな駆動力の伝達トルク容量を確保しつつ、エンジン12による車両発進時等におけるC0クラッチ150のスリップ係合トルクTc0を適切に制御することができる。また、リニアソレノイドバルブSLCとON-OFFソレノイドバルブSCCとを組み合わせて制御するだけで良いため、油圧制御システム160を全体として安価に構成することができるなど、前記実施例と同様の作用効果が得られる。
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、これ等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。
10:ハイブリッド式電動車両(車両) 12:エンジン(駆動力源) 16、152:動力伝達装置 20:K0クラッチ(断接装置、摩擦係合装置) 22:トルクコンバータ(流体式伝動装置) 40:LUクラッチ(ロックアップクラッチ、摩擦係合装置) 90:電子制御装置 100、120、160:油圧制御システム 102:K0用油圧制御回路(油圧制御回路) 104:K0係合制御部(係合制御部) 108、128、168:切替弁 118、148:エンジン駆動車両(車両) 122:LU用油圧制御回路(油圧制御回路) 124:LU係合制御部(係合制御部) 150:C0クラッチ(発進クラッチ、摩擦係合装置) 162:C0用油圧制御回路(油圧制御回路) 164:C0係合制御部(係合制御部) MG:回転機(駆動力源) SLK、SLL、SLC:リニアソレノイドバルブ SCK、SCL、SCC:ON-OFFソレノイドバルブ Pk01 、Plu1 、Pc01 :第1油圧 Pk02 、Plu2 、Pc02 :第2油圧 Pslk 、Psll 、Pslc :調圧制御領域

Claims (8)

  1. 油圧を連続的に変化させることができるリニアソレノイドバルブと、油圧を出力および出力停止するON-OFFソレノイドバルブと、供給油圧に応じた係合トルクで係合させられる油圧式の摩擦係合装置と、を有する油圧制御システムにおいて、
    前記リニアソレノイドバルブによって調圧される第1油圧、および前記ON-OFFソレノイドバルブのON-OFF切替に従って出力および出力停止される第2油圧を、同一の前記摩擦係合装置に対して供給することができるとともに、前記リニアソレノイドバルブは前記第2油圧よりも低い予め定められた調圧制御領域で前記第1油圧を調圧するように構成されている油圧制御回路と、
    前記摩擦係合装置に前記第1油圧を供給するとともに前記リニアソレノイドバルブによって該第1油圧を前記調圧制御領域の範囲内で調圧する一方、前記摩擦係合装置が前記第1油圧に基づいて所定の係合状態とされた状態で前記ON-OFFソレノイドバルブのON-OFF切替により前記第2油圧を該摩擦係合装置に対して供給することにより、該摩擦係合装置を該第2油圧に基づく高い係合トルクで完全係合状態とする係合制御部と、
    を有することを特徴とする油圧制御システム。
  2. 前記係合制御部は、前記摩擦係合装置に供給される前記第1油圧を前記リニアソレノイドバルブによって前記調圧制御領域の範囲内で調圧することにより、前記摩擦係合装置をスリップ係合状態を含んで係合制御する一方、前記第1油圧に基づいて前記摩擦係合装置をスリップすることなく係合させた状態で、前記ON-OFFソレノイドバルブのON-OFF切替により前記第2油圧を前記摩擦係合装置に供給して該摩擦係合装置を前記完全係合状態とする
    ことを特徴とする請求項1に記載の油圧制御システム。
  3. 前記ON-OFFソレノイドバルブから出力される油圧によって、前記第2油圧を出力する出力状態と、前記第2油圧の出力を停止する出力停止状態と、に切り替えられる切替弁を備えている
    ことを特徴とする請求項1または2に記載の油圧制御システム。
  4. 前記摩擦係合装置は、車両に搭載されたエンジンと回転機との間に設けられて動力伝達を接続遮断する断接装置である
    ことを特徴とする請求項1~3の何れか1項に記載の油圧制御システム。
  5. 前記係合制御部は、前記回転機が所定の回転速度で回転駆動されている状態で前記断接装置に前記第1油圧が供給され、該第1油圧に基づく前記断接装置のスリップ係合で前記エンジンがクランキングされるように、前記リニアソレノイドバルブによって前記第1油圧を前記調圧制御領域の範囲内で調圧し、燃料噴射および点火等の始動処理により前記エンジンが自力で回転する完爆状態になった後に、前記ON-OFFソレノイドバルブのON-OFF切替により前記第2油圧を前記断接装置に供給することにより、該断接装置を前記完全係合状態とする
    ことを特徴とする請求項4に記載の油圧制御システム。
  6. 前記摩擦係合装置は、車両に搭載された流体式伝動装置のロックアップクラッチである
    ことを特徴とする請求項1~3の何れか1項に記載の油圧制御システム。
  7. 前記摩擦係合装置は、車両に搭載された駆動力源と動力伝達装置との間に設けられて動力伝達を接続遮断する発進クラッチである
    ことを特徴とする請求項1~3の何れか1項に記載の油圧制御システム。
  8. 前記係合制御部は、前記駆動力源が所定の回転速度で回転駆動されている状態で前記発進クラッチに前記第1油圧が供給され、該第1油圧に基づく前記発進クラッチのスリップ係合で前記車両が発進させられるように、前記リニアソレノイドバルブによって前記第1油圧を前記調圧制御領域の範囲内で調圧し、前記車両の発進後に前記ON-OFFソレノイドバルブのON-OFF切替により前記第2油圧を前記発進クラッチに供給することにより、該発進クラッチを前記完全係合状態とする
    ことを特徴とする請求項7に記載の油圧制御システム。
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