JP5003951B2 - 車両用制御装置 - Google Patents
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Description
なお、本願では、「回転電機」は、モータ(電動機)、ジェネレータ(発電機)、及び必要に応じてモータ及びジェネレータの双方の機能を果たすモータ・ジェネレータのいずれをも含む概念として用いている。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態においては、本発明に係る車両用制御装置1をハイブリッド車両に適用した場合を例として説明する。図1は、本実施形態に係る車両用制御装置1の構成を概略的に示した模式図である。なお、図1では、実線は駆動力の伝達経路を示し、破線は作動油の供給経路を示し、一点鎖線は信号圧の供給経路を示し、白抜き矢印は信号電流の供給経路を示し、黒ベタ矢印は各種情報及び指令の伝達経路を示している。なお、図1中、作動油の供給経路に示す(P1)及び(P2)は、当該供給経路内における作動油の油圧が、夫々第一油圧P1及び第二油圧P2であることを示すものである。
図1に示されるように、車両用制御装置1は、車両駆動用の駆動力源13としてエンジン11及び回転電機12を備える。これらのエンジン11及び回転電機12は、伝達クラッチ16を介して直列に連結されるパラレル方式のハイブリッド車両用の駆動装置として機能する。エンジン11は、燃焼室内で燃料を燃焼することにより駆動力を得る内燃機関であり、例えば、ガソリンを燃料とするガソリンエンジンや、軽油を燃料とするディーゼルエンジン等を用いると好適である。また、回転電機12は、電流を流すことにより回転して動力を発生するモータ(電動機)としての機能と、外部からの動力で回転させられることにより電流が流れるジェネレータ(発電機)としての機能とを備えている。そのため、回転電機12は、図示しないバッテリやキャパシタ等から構成される蓄電装置と電気的に接続される。したがって、回転電機12がモータとして機能する場合には当該蓄電装置から電流が流れ出し、ジェネレータとして機能する場合には当該蓄電装置に電流が流れ込むこととなる。
次に、車両用制御装置1の各部に作動油を供給するための油圧制御装置2の構成について説明する。油圧制御装置2は、図示しないオイルパンに蓄えられた作動油を吸引し、車両用制御装置1の各部に油圧を供給するための供給源として、機械式ポンプMP及び電動ポンプEPの2種類のポンプを備えている。ここで、機械式ポンプMPは、駆動力源13からの駆動力により作動するオイルポンプである。このような機械式ポンプMPとしては、例えば、歯車ポンプやベーンポンプ等を用いると好適である。本実施形態では、機械式ポンプMPは、トルクコンバータ14のポンプインペラ14aに連結され、回転電機12の駆動力又はエンジン11及び回転電機12の双方の駆動力により駆動される。ここで、この機械式ポンプMPは、基本的に、車両用制御装置1に必要な作動油の油量を十分に上回る吐出能力を備えているものが用いられ、本車両用制御装置1における主ポンプとして機能する。しかし、機械式ポンプMPは、入力軸15a及びポンプインペラ14aの停止中(すなわち車両の停止中)には作動油を吐出しない。また、機械式ポンプMPは、入力軸15a及びポンプインペラ14aの低速回転中(すなわち車両の低速走行中)には作動油を吐出するが、車両用制御装置1にとって必要な油量を供給することができない場合がある。そこで、本車両用制御装置1は、機械式ポンプMPを補助するために、電動ポンプEPを備えている。したがって、電動ポンプEPは、本車両用制御装置1における補助ポンプとして機能する。
上述のように、本車両用制御装置1には、主ポンプとしての機械式ポンプMPと補助ポンプとしての電動ポンプEPとが備えられている。電動ポンプEPは、機械式ポンプMPの回転速度が所定の判定しきい値未満の状態で動作する。即ち、機械式ポンプMPの回転速度が所定の判定しきい値未満となれば、制御ユニット21により電動モータ20への電流が供給され電動ポンプEPが動作開始する。また、機械式ポンプMPの回転速度が所定の判定しきい値以上となれば、制御ユニット21により電動モータ20への電流供給が断たれ、電動ポンプEPが停止させられる。ここで、判定しきい値は、エンジン11のアイドリング状態(例えば、エンジンの回転数が600rpm)における機械式ポンプMPの回転速度に相当する。このような機械式ポンプMPの回転速度では、機械式ポンプMPは、車両の各部に必要な量の作動油を供給することが可能である。しかしながら、機械式ポンプMPの回転速度が所定の判定しきい値未満の状態では、車両の各部に必要な量の作動油の供給を行うことが困難となるため、作動油の供給を補助するように電動ポンプEPが作動する。この場合における電動ポンプEPの回転速度は、所定の動作しきい値以上とされる。この動作しきい値は、機械式ポンプMPの回転速度が所定の判定しきい値未満の状態であっても車両の各部に必要な量の作動油の供給が可能な電動ポンプEPの回転速度として定義される。
上述のように、本車両用制御装置1が備えられる車両は、停車中はエンジン11及び回転電機12を停止する。したがって、入力軸15a及びトルクコンバータ14のポンプインペラ14aに連結され、エンジン11の駆動力及び回転電機12の駆動力により駆動される機械式ポンプMPは、車両の停止中には作動油を吐出しない。そのため、車両の停止中及び発進時等の低速走行中には、電動モータ20と電気的に接続された電動ポンプEPが、各部に作動油を供給する。即ち、図1に示されるように、電動ポンプEPが作動することにより、トルクコンバータ14や変速機構15やロックアップクラッチ19等の各部に作動油が供給される。また、発進時においては、本車両用制御装置1は、ロックアップクラッチ19を係合し、回転電機12の駆動力を直接、変速機構15に伝達するように動作する。
次に、本実施形態に係る車両用制御装置1において実行される故障判定処理の手順について説明する。図3は、本実施形態に係る故障判定処理の全体の手順を示すフローチャートである。以下に説明する故障判定処理の手順は、上記の車両用制御装置1の各機能部を構成するハードウェア又はソフトウェア(プログラム)或いはその両方の組み合わせにより実行される。
(1)上記実施形態では、変速機構15は有段変速機構であるとして説明した。しかしながら、本発明の適用範囲は、これに限定されるものではない。変速機構15が無断変速機構であっても、変速機構15の入力側に設けられる入力部材15aの回転速度と出力側に設けられる出力部材15bの回転速度とを含む回転速度情報に基づいて、本発明に係る伝達不良の判定を行うことは、当然に可能である。
2:油圧制御装置
11:エンジン
12:回転電機
13:駆動力源
14:トルクコンバータ
14a:ポンプインペラ
14b:タービンランナ
14c:ステータ
15:変速機構
15a:入力軸(入力部材)
15b:出力軸(出力部材)
16:伝達クラッチ
17:ディファレンシャル装置
18:車輪
19:ロックアップクラッチ
20:電動モータ
21:制御ユニット
22:制御部(制御手段)
23:伝達不良判定部(伝達不良制御手段)
24:故障判定部(故障判定手段)
25:油圧制御弁
MP:機械式ポンプ(主ポンプ)
EP:電動ポンプ(補助ポンプ)
PV:第一調整弁
SV:第二調整弁
SLT:リニアソレノイド弁
SLU:リニアソレノイド弁
SLV:リニアソレノイド弁
CV:ロックアップ制御弁
Claims (11)
- 主ポンプと、
前記主ポンプの回転速度が所定の判定しきい値未満の状態で動作する補助ポンプと、
前記主ポンプ及び前記補助ポンプの動作制御を行う制御手段と、
前記主ポンプ及び前記補助ポンプから供給される作動油の油圧を用いて、入力部材の回転速度を変速して出力部材に伝達する変速機構と、
前記入力部材の回転速度と前記出力部材の回転速度とに基づいて、前記変速機構の伝達不良を判定する伝達不良判定手段と、
前記主ポンプの回転速度が前記判定しきい値未満の状態で前記伝達不良判定手段により伝達不良と判定された場合に、前記制御手段により前記主ポンプの回転速度を前記判定しきい値以上とした後に、前記伝達不良判定手段に再判定を行わせ、当該再判定の結果に基づいて、前記伝達不良の原因となった故障内容を判定する故障判定手段と、
を備える車両用制御装置。 - 前記故障判定手段は、前記補助ポンプの故障か前記変速機構の故障かを判定する請求項1に記載の車両用制御装置。
- 前記故障判定手段は、前記再判定の結果、伝達不良と判定されなかった場合には、前記補助ポンプの故障であると判定する請求項1又は2に記載の車両用制御装置。
- 前記故障判定手段は、前記制御手段により前記主ポンプの回転速度を前記判定しきい値以上とする制御指令を出してから所定時間経過後に、前記伝達不良判定手段に再判定を行わせる請求項1から3のいずれか一項に記載の車両用制御装置。
- 前記伝達不良判定手段は、前記制御手段により、前記主ポンプの回転速度を前記判定しきい値以上とする制御指令が出されている状態、又は前記補助ポンプの回転速度を所定の動作しきい値以上とする制御指令が出されている状態で、前記伝達不良の判定を行う請求項1から4のいずれか一項に記載の車両用制御装置。
- 前記故障判定手段により前記変速機構の故障であると判定された場合に、前記変速機構を所定の変速状態に固定する故障時用制御を実行する請求項1から5のいずれか一項に記載の車両用制御装置。
- 前記故障判定手段により前記補助ポンプの故障と判定された場合に、前記補助ポンプの動作を停止し、前記主ポンプから供給される作動油の油圧のみを用いる請求項1から6のいずれか一項に記載の車両用制御装置。
- 前記入力部材と前記変速機構との間に設けられ、ロックアップクラッチを備えた流体継手と、前記入力部材に連結された回転電機と、を備え、
前記主ポンプは前記入力部材の回転駆動力により動作するポンプであり、
前記補助ポンプから供給される作動油の油圧により前記ロックアップクラッチを係合した状態で、前記回転電機の駆動力により車両を発進させる車両用制御装置であって、
前記主ポンプの回転速度が所定の判定しきい値未満の状態で前記伝達不良判定手段により伝達不良と判定された場合に、前記ロックアップクラッチを解放した後に前記制御手段により前記主ポンプの回転速度を上昇させる請求項1から7のいずれか一項に記載の車両用制御装置。 - 前記入力部材は、伝達クラッチを介してエンジンと選択的に連結される請求項8に記載の車両用制御装置。
- 前記変速機構は、複数の変速段を切り替えるための一又は二以上の係合要素を備えた有段変速機構であり、前記主ポンプ及び前記補助ポンプから供給される作動油の油圧により動作する油圧制御装置により、前記係合要素の係合及び解放を行う請求項1から9のいずれか一項に記載の車両用制御装置。
- 前記主ポンプは、前記入力部材に連結された機械式ポンプであり、
前記補助ポンプは、所定のポンプ駆動用電動機の駆動力により動作する電動ポンプである請求項1から10のいずれか一項に記載の車両用制御装置。
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