JP5163939B2 - 車両用制御装置 - Google Patents
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Description
さらに、前記電動ポンプの吐出性能に影響を与える一又は二以上の因子についての状態検出を行う状態検出手段を備え、
前記ロックアップ用係合要素及び前記変速用係合要素の双方の係合を許可するモードを第一制御モードとし、前記ロックアップ用係合要素の係合を禁止するとともに、前記変速用係合要素の係合を許可するモードを第二制御モードとして、
前記制御手段は、前記状態検出手段の検出結果に基づいて、前記電動ポンプの吐出性能に影響を与える一又は二以上の因子について規定した所定の第一条件を満たす場合に、前記第一制御モードを実行し、前記第一条件を満たさない場合に前記第二制御モードを実行するものであり、
前記第一条件は、前記電動ポンプの吐出量が、前記駆動力源からの回転駆動力を駆動伝達機構としての前記変速装置に伝達可能な状態で前記ロックアップ用係合要素を係合するための必要量を満たすことが可能な状態を規定した条件である点にある。
本発明の第一の実施形態について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、ハイブリッド車両の車両用駆動装置2に適用する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を含む車両用駆動装置2の駆動伝達系及び油圧制御系の構成を示す模式図である。この図において、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、一点鎖線は電力の供給経路を示している。なお、破線に隣接配置した(P1)又は(P2)は、当該供給経路内における作動油の油圧が第一油圧P1又は第二油圧P2であることを示している。この図に示すように、本実施形態に係る車両用駆動装置2は、概略的には、エンジン11及び回転電機12を駆動力源13として備え、これらの駆動力源13の駆動力を、トルクコンバータ14及び変速装置15を介して車輪18へ伝達する構成となっている。また、この車両用駆動装置2は、トルクコンバータ14や変速装置15などの各部に作動油を供給するための油圧制御装置3を備えている。また、図2は、本実施形態に係る車両用制御装置1の制御系の構成を示すブロック図である。この図において、実線は信号の伝達経路を示し、白抜き矢印は信号圧の伝達経路を示している。この図に示すように、本実施形態に係る車両用制御装置1は、油圧制御装置3を含む車両用駆動装置2の各部の制御を行う構成となっている。
まず、本実施形態に係る車両用駆動装置2の駆動伝達系の構成について説明する。図1に示すように、車両用駆動装置2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、これらのエンジン11と回転電機12とが伝達クラッチTC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なっている。エンジン11は、燃料の燃焼により駆動される内燃機関であり、例えば、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの公知の各種エンジンを用いることができる。回転電機12は、電力の供給を受けて動力を発生するモータ(電動機)としての機能と、動力の供給を受けて電力を発生するジェネレータ(発電機)としての機能とを果すことが可能とされている。そのため、回転電機12は、蓄電装置としてのバッテリ16と電気的に接続されている。すなわち、回転電機12は、バッテリ16からの電力供給を受けて力行し、或いは車輪から伝達される回転駆動力により発電した電力をバッテリ16に蓄電する。なお、蓄電装置としてキャパシタを用い、或いはバッテリとキャパシタを併用しても好適である。回転電機12のロータは、入力軸21と一体回転するように連結されている。エンジン11と回転電機12との間には、エンジン11を入力軸21に選択的に連結するための伝達クラッチTCが設けられている。すなわち、入力軸21は、伝達クラッチTCを介してエンジンと選択的に連結される。この伝達クラッチTCは、後述する第一油圧P1の作動油の供給を受けて、図示しない油圧制御弁により制御されて動作する。本実施形態においては、入力軸21が本発明における入力部材に相当する。
次に、上述した車両用駆動装置2の油圧制御系を構成する油圧制御装置3について説明する。この油圧制御装置3は、図示しないオイルパンに蓄えられた作動油を吸引し、車両用駆動装置2の各部に供給するための油圧源として、図1に示すように、機械式ポンプMPと電動ポンプ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、入力軸21(駆動力源13)の回転駆動力により動作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などが好適に用いられる。本例では、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を介して入力軸21に駆動連結され、回転電機12の回転駆動力又はエンジン11及び回転電機12の双方の回転駆動力により駆動される。そして、この機械式ポンプMPは、基本的に、車両用制御装置1を含む車両用駆動装置2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。しかし、機械式ポンプMPは、入力軸21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21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、車両用駆動装置2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、この車両用駆動装置2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。
次に、本実施形態に係る車両用制御装置1の制御系の構成について説明する。図2に示すように、車両用制御装置1は、その中核部材として、車両用駆動装置2の各部の動作制御を行う制御ユニット24を備えている。この制御ユニット24は、CPU等の演算処理装置を中核部材として備えるとともに、当該演算処理装置からデータを読み出し及び書き込みが可能に構成されたRAM(ランダム・アクセス・メモリ)や、演算処理装置からデータを読み出し可能に構成されたROM(リード・オンリ・メモリ)等の記憶装置等を有して構成されている(図示省略)。本実施形態においては、この制御ユニット24が本発明における制御手段に相当する。そして、ROM等に記憶されたソフトウェア(プログラム)又は別途設けられた演算回路等のハードウェア、或いはそれらの両方により、制御ユニット24の各機能部36〜40が構成される。また、後述するテーブル格納部29は、ROM等の記憶装置内の所定の記憶領域により構成される
次に、本実施形態に係る車両用制御装置1による制御の内容について説明する。図7は、本実施形態に係る車両用制御装置1による制御モードの決定処理の全体の手順を示すフローチャートである。また、図8は、図7のステップ#12の第三制御モードの処理手順を示すフローチャートであり、図9は、図7のステップ#13の第四制御モードの処理手順を示すフローチャートである。以下に説明する車両用制御装置1の処理手順は、制御ユニット24の各機能部36〜40により実行される。制御ユニット24の各機能部36〜40がプログラムにより構成される場合には、制御ユニット24が備える演算処理装置は、上記の各機能部36〜40を構成するプログラムを実行するコンピュータとして動作する。
次に、本発明の第二の実施形態について説明する。本実施形態に係る車両用制御装置1が適用された車両用駆動装置2は、上記第一の実施形態と同様の図1に示す車両用駆動装置2に適用され、油圧制御装置3のハードウェア構成についても基本的に上記第一の実施形態と同様である。一方、本実施形態に係る車両用制御装置1は、図2に示す制御ユニット24の電動ポンプ条件判定部36による条件R1〜R3の判定方法、及び当該条件R1〜R3の判定に用いるテーブルの構成が、上記第一の実施形態とは異なる。以下、上記第一の実施形態との相違点について説明する。なお、本実施形態の構成は、特に説明しない点については、上記第一の実施形態と同様とされる。
(1)上記の各実施形態では、駆動伝達機構としての変速装置15が有段の自動変速機である場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。したがって、例えば、駆動伝達装置として、ベルト式CVT等の無段変速機を用いることも、本発明の好適な実施形態の一つである。例えば、ベルト式CVTを用いる場合、作動油の油圧の供給を受けて動作し、伝達ベルトの側面に押し付けられて係合する駆動側及び従動側の各プーリが、本発明における変速用係合要素に相当する。また、駆動伝達機構として、変速比を変えることが可能な変速装置以外に、例えば、変速比が固定された減速装置や増速装置等を用いることも可能である。
11:エンジン
12:回転電機
13:駆動力源
14:トルクコンバータ(流体継手)
15:変速装置(駆動伝達機構)
18:車輪
20:電動モータ(電動ポンプの駆動用電動機)
21:入力軸(入力部材)
23:出力軸(出力部材)
24:制御ユニット(制御手段)
34:ドライバ
35:状態検出手段
38:立ち上がり判定部(立ち上がり判定手段)
MP:機械式ポンプ
EP:電動ポンプ
LC:ロックアップクラッチ(ロックアップ用係合要素)
C1:第一クラッチ(変速用係合要素)
TC:伝達クラッチ
R1:第一条件
R2:第二条件
R3:第三条件
T:予想時間
Claims (15)
- 駆動力源に駆動連結された入力部材と、
前記入力部材の回転駆動力により動作する機械式ポンプと、
前記機械式ポンプを補助する電動ポンプと、
前記入力部材の回転駆動力を出力部材に伝達する変速用係合要素を備えた変速装置と、
前記入力部材と前記変速装置との間に設けられ、前記機械式ポンプ及び前記電動ポンプから吐出される作動油の供給を受けて動作するロックアップ用係合要素を備えた流体継手と、
制御手段と、を備えた車両制御装置であって、
さらに、前記電動ポンプの吐出性能に影響を与える一又は二以上の因子についての状態検出を行う状態検出手段を備え、
前記ロックアップ用係合要素及び前記変速用係合要素の双方の係合を許可するモードを第一制御モードとし、前記ロックアップ用係合要素の係合を禁止するとともに、前記変速用係合要素の係合を許可するモードを第二制御モードとして、
前記制御手段は、前記状態検出手段の検出結果に基づいて、前記電動ポンプの吐出性能に影響を与える一又は二以上の因子について規定した所定の第一条件を満たす場合に、前記第一制御モードを実行し、前記第一条件を満たさない場合に前記第二制御モードを実行するものであり、
前記第一条件は、前記電動ポンプの吐出量が、前記駆動力源からの回転駆動力を駆動伝達機構としての前記変速装置に伝達可能な状態で前記ロックアップ用係合要素を係合するための必要量を満たすことが可能な状態を規定した条件である車両用制御装置。 - 前記制御手段は、前記状態検出手段の検出結果に基づいて、前記電動ポンプの吐出性能に影響を与える一又は二以上の因子について前記第一条件よりも前記電動ポンプの吐出性能が低下する状態を規定した所定の第二条件を満たさない場合に、前記第二制御モードを実行しつつ、前記機械式ポンプの回転速度を所定の動作しきい値以上とした後に前記電動ポンプを停止させる制御を行う第三制御モードを実行する請求項1に記載の車両用制御装置。
- 前記第二条件は、前記電動ポンプが適正に動作可能な限界の状態に至るまでの所定の安全領域の境界を規定した条件である請求項2に記載の車両用制御装置。
- 前記制御手段は、前記状態検出手段の検出結果に基づいて、前記電動ポンプの吐出性能に影響を与える因子について前記電動ポンプが適正に動作可能な限界の状態を規定した所定の第三条件を満たさない場合に、前記電動ポンプを直ちに停止させ、前記機械式ポンプの回転速度を所定の動作しきい値以上とした後に、前記第二制御モードに移行する制御を行う第四制御モードを実行する請求項1から3のいずれか一項に記載の車両用制御装置。
- 前記第四制御モードでは、前記機械式ポンプの回転速度が所定の動作しきい値以上となるまでの間、前記ロックアップ用係合要素及び前記変速用係合要素の双方の係合を禁止する請求項4に記載の車両用制御装置。
- 前記第三条件は、前記電動ポンプの吐出量が、前記ロックアップ用係合要素を解放した状態で、前記流体継手を介して伝達される前記駆動力源からの回転駆動力を伝達下流側に伝達可能な状態で前記変速用係合要素を係合するための必要量を満たすことが可能な限界の状態を規定した条件である請求項4又は5に記載の車両用制御装置。
- 前記制御手段は、前記電動ポンプの故障を検出した場合には、前記第四制御モードを実行する請求項4から6のいずれか一項に記載の車両用制御装置。
- 前記電動ポンプの動作開始から作動油の油圧が立ち上がるまでの過渡状態を過ぎ、作動油の油圧が立ち上がり完了したか否かを判定する立ち上がり判定手段を更に備え、
前記制御手段は、前記立ち上がり判定手段により立ち上がり完了と判定された後に、前記第一条件を満たすか否かの判定を行う請求項1から7のいずれか一項に記載の車両用制御装置。 - 前記立ち上がり判定手段は、前記機械式ポンプ及び前記電動ポンプの双方が停止した状態の経過時間と、作動油の温度とに基づいて、作動油の油圧が立ち上がり完了するまでの予想時間を導出し、当該予想時間を経過した際に、立ち上がり完了と判定する請求項8に記載の車両用制御装置。
- 前記電動ポンプの吐出性能に影響を与える因子は作動油の温度を含み、前記第一条件は、作動油の温度範囲を規定した条件を含む請求項1から9のいずれか一項に記載の車両用制御装置。
- 前記電動ポンプの吐出性能に影響を与える因子は前記電動ポンプの電源の電圧を含み、前記第一条件は、前記電源の電圧範囲を規定した条件を含む請求項1から9のいずれか一項に記載の車両用制御装置。
- 前記電動ポンプの吐出性能に影響を与える因子は、作動油の温度と前記電動ポンプの電源の電圧とを含み、前記第一条件は、作動油の温度及び前記電源の電圧の双方により規定された範囲の条件を含む請求項1から9のいずれか一項に記載の車両用制御装置。
- 前記電動ポンプの吐出性能に影響を与える因子は前記電動ポンプの駆動用電動機及び当該駆動用電動機のドライバの一方又は双方の温度を含み、前記第一条件は、前記駆動用電動機及び前記ドライバの一方又は双方の温度範囲を規定した条件を含む請求項1から9のいずれか一項に記載の車両用制御装置。
- 前記駆動力源として回転電機を備え、
前記制御手段は、前記ロックアップ用係合要素を係合した状態で、前記回転電機の回転駆動力を車輪に伝達して車両を発進させる制御を行う請求項1から13のいずれか一項に記載の車両用制御装置。 - 前記駆動力源として更にエンジンを備え、
前記入力部材は、伝達クラッチを介して前記エンジンと選択的に連結される請求項14に記載の車両用制御装置。
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