JP5408500B2 - 制御装置 - Google Patents
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Description
また、本願において「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。
また上記の特徴構成によれば、回生トルクの出力中に変速段を変更する判定が行われた後、回生トルクの絶対値が変速許容しきい値未満に減少せず、変速段の変更を禁止する回生中変速禁止状態が所定の禁止解除判定時間以上継続した場合には、回生中変速禁止状態を解除して、変速段の変更を実行することができる。従って、変速段の変更が必要になった場合に、回生トルクの絶対値が変速許容しきい値より大きい状態が比較的長く継続する場合であっても、禁止解除判定時間の経過により回生中変速禁止状態を解除して、変速段の変更を適切に実行させることができる。
一方、回生中変速禁止判定部は、回生トルクの絶対値が変速許容しきい値未満に減少した場合に、回生中変速禁止状態を解除して変速段の変更を開始させるので、この場合の変速段の変更中には、回生トルクの出力が低下している。そして、この場合には、学習制御部による学習は禁止されないので、学習結果を次回以降の変速段の変更の際の制御に反映させて制御精度を向上することができる。
従って、変速段の変更中の回生トルクの出力状況に応じて、誤学習を抑制しつつ学習を実行することができ、学習制御により変速段変更の制御精度を向上させることができる。
まず、本実施形態に係る車両用駆動装置1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1は、車両駆動用の駆動力源としてエンジンE及び回転電機MGを備え、これらのエンジンEと回転電機MGとが駆動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。本実施形態では、回転電機MGは、エンジンEにベルト5により駆動連結されている。また、車両用駆動装置1は、トルクコンバータTCと変速装置TMとを備えており、当該トルクコンバータTC及び変速装置TMにより、駆動力源としてのエンジンE及び回転電機MGの回転速度を変速すると共にトルクを変換して出力軸Oに伝達する。
変速段の変更に際しては、変速前において係合している摩擦係合要素のうちの一つ(以下、解放側要素と称す)を解放させると共に、変速前において解放されている摩擦係合要素のうちの一つ(以下、係合側要素と称す)を係合させる、いわゆる架け替え変速が行われる。以下では、変速装置TMに形成されている変速段を、変速比が小さい高速段から変速比が大きい低速段へ移行させる(例えば、第四速段から第三速段)ダンウンシフトが行われる場合を説明する。
次に、上述した車両用駆動装置1の油圧制御系について説明する。油圧制御系は、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1の各部に作動油を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23及び電動ポンプ24の二種類のポンプを備えている。機械式ポンプ23は、トルクコンバータTCのポンプインペラTCaを介して入力軸Iに駆動連結され、エンジンE及び回転電機MGの一方又は双方の回転駆動力により駆動される。電動ポンプ24は、ポンプ駆動用の電動モータ25の駆動力により動作するオイルポンプである。電動ポンプ24を駆動する電動モータ25は、低電圧バッテリ(不図示)と電気的に接続され、低電圧バッテリからの電力の供給を受けて駆動力を発生する。この電動ポンプ24は、機械式ポンプ23を補助するためのポンプであって、車両の停止中や低速走行中など、機械式ポンプ23から必要な油量が供給されない状態で動作する。
車両用駆動装置1は、変速機制御装置31、エンジン制御装置32、及び回転電機制御装置33を備えている。各制御装置31〜33は、互いに情報の受け渡しを行い、協調して制御を行うことができるように構成されている。以下、各制御装置について説明する。
エンジン制御装置32は、エンジンEの動作制御を行う制御装置である。エンジン制御装置32は、エンジン動作点を決定し、当該エンジン動作点でエンジンEを動作させるように制御する処理を行う。ここで、エンジン動作点は、エンジンEの制御目標点を表す制御指令値であって、回転速度及びトルクにより定まる。そしてエンジン制御装置32は、エンジン動作点に示されるトルク及び回転速度で動作するようにエンジンEを制御する。
回転電機制御装置33は、回転電機MGの動作制御を行なう制御装置である。回転電機制御装置33は、回転電機動作点を決定し、当該回転電機動作点で回転電機MGを動作させるように制御する処理を行う。ここで、回転電機動作点は、回転電機MGの制御目標点を表す制御指令値であって、回転速度及びトルクにより定まる。より詳細には、回転電機動作点は、車両要求出力とエンジン動作点とを考慮して決定される回転電機MGの制御目標点を表す指令値であって、回転速度指令値とトルク指令値により定まる。そして、回転電機制御装置33は、回転電機動作点に示されるトルク及び回転速度で動作するように回転電機MGを制御する。本実施形態では、回転電機制御装置33は、減速時などの回生発電中には、トルク指令値を負に設定する。これにより、回転電機MGは正方向に回転しつつ負方向の回生トルクを出力して発電する。
次に、本実施形態に係る変速機制御装置31の構成について説明する。変速機制御装置31は、図2に示すように、変速装置TMの動作制御を行う中核部材としての機能を果たしている。この変速機制御装置31は、CPU等の演算処理装置を中核部材として備えると共に、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(不図示)。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、変速機制御装置31の各機能部41〜47が構成される。
入力軸回転速度センサSe1は、入力軸Iの回転速度を検出するセンサである。変速機制御装置31は、入力軸回転速度センサSe1の入力信号から、入力軸Iの回転速度を算出する。中間軸回転速度センサSe2は、中間軸Mの回転速度を検出するセンサである。変速機制御装置31は、中間軸回転速度センサSe2の入力信号から、中間軸Mの回転速度を算出する。出力軸回転速度センサSe3は、出力軸Oの回転速度を検出するセンサである。変速機制御装置31は、出力軸回転速度センサSe3の入力信号から、変速装置TMの出力側の回転速度を算出する。また、出力軸Oの回転速度は車速に比例するため、変速機制御装置31は、出力軸回転速度センサSe3の入力信号から、車速を算出する。
また、アクセル開度センサSe4は、運転者により操作されるアクセルペダルの操作量を検出することによりアクセル開度を検出するセンサである。変速機制御装置31は、アクセル開度センサSe4の入力信号から、アクセル開度を算出する。シフト位置センサSe5は、シフトレバーの選択位置(シフト位置)を検出するためのセンサである。変速機制御装置31は、シフト位置センサSe5からの入力情報に基づいて、「ドライブレンジ」、「セカンドレンジ」、「ローレンジ」等のいずれの走行レンジが運転者により指定されたかを検出する。
変速制御部41は、変速装置TMの変速段を変更する変速制御を行う機能部である。変速制御部41は、車速、アクセル開度、及びシフト位置などのセンサ検出情報に基づいて変速装置TMにおける目標変速段を決定し、目標変速段が変更された場合に変速段を変更すると判定する。そして、変速制御部41は、変速段を変更すると判定した後、油圧制御装置PCを介して変速装置TMに備えられた各摩擦係合要素B1、C1、・・・に供給される油圧を制御して、各摩擦係合要素の係合又は解放を行い、変速装置TMに形成される変速段を目標変速段に変更する。
以下では、変速段の変更として、ダウンシフトを行なう場合を例に説明する。なお、本発明に係る変速段の変更は、ダウンシフトを行なう場合に限定されず、アップシフトを行う場合も含まれる。
WO=(VO1−VO0)/ΔT1・・・(1)
また、算出した減速度WO、あるいは検出した出力軸Oの回転速度に対してフィルタ処理を行った値を、減速度WO、あるいは出力軸Oの回転速度として、他の処理に用いるようにしてもよい。
この禁止解除判定時間X2の設定について、図4に基づき説明する。図4には、比較のために、減速度WOの大きさが比較的大きい場合と、減速度WOの大きさが比較的小さい場合との、2つの場合の例を示している。図4には、ダウンシフトを行うと判定が行われる車速に対応する出力軸Oの回転速度(変速実施判定回転速度)と、ダウンシフトを完了させる必要がある出力軸Oの最小限界の回転速度(変速完了回転速度)とを示している。出力軸Oの回転速度が、変速完了回転速度を下回ると、中間軸Mに駆動連結されたエンジンEの回転速度が運転限界の回転速度を下回る。そのため、出力軸Oの回転速度が、変速完了回転速度まで減少するまでに、ダウンシフトを完了させて、エンジンEの回転速度を増加させる必要がある。また、ダウンシフトを開始してからダウンシフトを完了するまでには変速時間がかかるため、ダウンシフトを開始する必要がある出力軸Oの回転速度(変速必要回転速度)は、ダウンシフトを完了する必要がある回転速度より高い回転速度となる。
次に、本実施形態に係る変速制御部41の処理について、図5、6に示すタイムチャートの例に基づき説明する。図5に示すタイムチャートは、回生中変速禁止判定部42が、回生トルクの絶対値が変速許容しきい値X1未満となったときに回生中変速禁止状態を解除する場合の事例における処理を示している。図6に示すタイムチャートは、回変速禁止解除判定部43が、回生トルクの絶対値が変速許容しきい値X1よりも大きいままで回生中変速禁止状態が所定の禁止解除判定時間X2以上継続した場合に、回生中変速禁止状態を解除する場合の事例における処理を示している。
次に、変速制御部41における制御の処理について、図7のフローチャートを参照して説明する。まず、変速制御部41は、ダウンシフトを行うと判定した場合には(ステップ#01:Yes)、続いて、フェイルセーフモードが成立しているか判定する(ステップ♯02)。そして、フェイルセーフモードが成立している場合には(ステップ♯02:Yes)、変速制御部41は、エマージェンシーモードとして、変速段を緊急変速段に固定している状態を維持し、ダウンシフト制御を行わない(ステップ♯03)。一方、フェイルセーフモードが成立していない場合には(ステップ♯02:No)、変速制御部41は、アイドリング運転条件が成立しているか判定する(ステップ♯04)。そして、アイドリング運転条件が成立していない場合には(ステップ♯04:No)、変速制御部41は、本発明に係る回生中コーストダウンシフト制御とは異なるパワーオンダウンシフト制御を開始する(ステップ♯05)。
(1)上記の実施形態においては、変速制御部41が、変速段の変更として、ダウンシフトを行う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。すなわち、変速制御部41が、シフト位置が「ローレンジ」から「セカンドレンジ」に変更されるなどして、アップシフトを行うと判定した場合においても、上記の実施形態において説明した各種の制御を適用することができる。すなわち、回生トルクの絶対値の大きさが変速許容しきい値X1より大きい間は回生中変速禁止状態とし、変速許容しきい値X1未満となった場合、又は変速許容しきい値X1より大きいままでも回生中変速禁止状態が禁止解除判定時間X2以上継続した場合に回生中変速禁止状態を解除する。当該解除により、アップシフトを行った場合は、学習制御部45による学習を禁止する。すなわち、変速制御部41は、アップシフト油圧制御の開始後、上記の実施形態と同様に係合側要素及び解放側要素の係合圧を制御して、中間軸Mの回転速度を変速前の目標回転速度から変速後の目標回転速度に減少させる回転速度制御を行なう。また、変速制御部41は、アップシフト中に、係合側要素の油圧を部分係合圧に制御し、中間軸Mの回転速度の変化率(回転加速度、ここでは回転減速度)を目標加速度(ここでは、目標減速度)に近づくように制御する。そして、学習制御部45は、アップシフト中においても、中間軸Mの回転加速度を計測し、係合側要素の係合圧の学習を行う。従って、変速段の変更としてアップシフトを実行する場合においても、回生トルクの絶対値が減少されることによりアップシフト中の回転速度制御への外乱を減少することができるなど、上記の実施形態におけるダウンシフトを実行する場合と同様に、本発明に係る各作用効果を奏する。
MG:回転電機
I:入力軸
M:中間軸(入力部材)
O:出力軸(出力部材)
W:車輪
E0:出力回転軸
DF:ディファレンシャル装置
TM:変速装置
PC:油圧制御装置
Se1:入力軸回転速度センサ
Se2:中間軸回転速度センサ
Se3:出力回転速度センサ
Se4:アクセル開度センサ
Se5:シフト位置センサ
X1:変速許容しきい値
X2:禁止解除判定時間
1:車両用駆動装置
5:ベルト
31:変速機制御装置
32:エンジン制御装置
33:回転電機制御装置
41:変速制御部
42:回生中変速禁止判定部
43:変速禁止解除判定部
44:回生トルク減少制御部
45:学習制御部
46:学習禁止判定部
47:ロックアップクラッチ制御部
Claims (4)
- 内燃機関及び回転電機に駆動連結される入力部材と、車輪に駆動連結される出力部材と、複数の摩擦係合要素と、を備え、当該複数の摩擦係合要素の係合及び解放が制御されることにより形成される複数の変速段を有すると共に、形成された各変速段の変速比で前記入力部材の回転を変速して前記出力部材に伝達する変速装置を制御する制御装置であって、
前記回転電機が回生トルクを出力中に前記変速装置の変速段を変更する判定が行われた場合に、前記回生トルクの絶対値が所定の変速許容しきい値以上であることを条件として前記変速段の変更を禁止する回生中変速禁止状態とし、前記回生トルクの絶対値が前記変速許容しきい値未満となったときに前記回生中変速禁止状態を解除する回生中変速禁止判定部と、
前記回生中変速禁止状態が所定の禁止解除判定時間以上継続した場合に、前記回生中変速禁止判定部による判定結果に関わらず、前記回生中変速禁止状態を解除する変速禁止解除判定部と、
を備える制御装置。 - 前記変速段の変更中における前記摩擦係合要素の係合圧と前記入力部材の回転変化との関係を学習し、次回以降の前記変速段の変更の際の制御に反映させる学習制御部と、
前記変速禁止解除判定部が前記回生中変速禁止状態を解除したことにより前記変速段の変更を行った場合に、前記学習制御部による学習を禁止する学習禁止判定部と、
を更に備える請求項1に記載の制御装置。 - 前記禁止解除判定時間は、単位時間当たりの前記出力部材の回転速度の減少量である減速度の大きさが小さくなるに従って、長くなるように設定される請求項1又は2に記載の制御装置。
- 前記回転電機が回生トルクを出力中に前記変速装置の変速段を変更する場合には、前記回生トルクの絶対値が前記変速許容しきい値未満となるように、前記回転電機の回生トルクの絶対値を減少させるための制御を行う回生トルク減少制御部を更に備える請求項1から3の何れか一項に記載の制御装置。
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