JP5565637B2 - 制御装置 - Google Patents
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Description
また、「直結係合状態」は、対象となる係合装置の両側の係合部材が一体回転する状態で係合されている状態を表す。「スリップ係合状態」は、両側の係合部材が回転速度差を有する状態で駆動力を伝達可能に係合されている状態を表す。なお、「解放状態」は、両側の係合部材間で回転及び駆動力が伝達されない状態を表す。
また、上記の特徴構成では、モード移行制御の実行により、出力部材の回転速度の上昇に伴って適切に第一制御モードから第二制御モードへとモード移行させることができる。また、更なる出力部材の回転速度の上昇に伴い第二制御モードから第三制御モードへとモード移行させることができる。第三制御モードでは、両係合装置の発熱を抑制しつつ高い効率で回転電機に発電を行わせて車両を走行させることができる。
また、出力部材の回転速度に応じた換算回転速度よりも第一差回転速度だけ高い回転速度を目標として回転電機の回転速度を制御することで、第二係合装置のスリップ係合状態を適切に実現することができる。
また、予め設定された設定回転速度、及び出力部材の回転速度に応じた換算回転速度よりも第二差回転速度だけ高い回転速度のうちのいずれか高い方を目標として回転電機の回転速度を制御することで、第二係合装置のスリップ係合状態を適切に実現することができる。また、この構成では、回転電機の回転速度を、設定回転速度以上に維持することができる。よって、この設定回転速度を適切に設定することで、回転電機の回転速度を各種の狙いに応じて必要とされる所定回転速度以上に維持することができる。
また、上記の特徴構成では、第二制御モードにおいても第二係合装置をスリップ係合状態とするので、回転電機の回転速度を出力部材の回転速度に応じた回転速度よりも高く維持させることができ、所望の電力量を確保することができる。このとき、第一係合装置をスリップ係合状態ではなく直結係合状態とするので、損失の少ない状態で内燃機関のトルクを回転電機側へと伝達させて、回転電機の発電効率を向上させることができる。また、例えば第一制御モードのように第一係合装置及び第二係合装置の双方をスリップ係合状態とする場合と比較して、相対的に伝達トルクが大きい第一係合装置の両側の係合部材間の差回転速度をゼロとして、両係合装置による総合的な発熱量を低減することができる。そして、モード移行制御の実行により、状況に応じて適切に、第一制御モードから第二制御モードへとモード移行させることができる。モード移行制御の実行時には第一係合装置がスリップ係合状態から直結係合状態へと移行されるが、この第一係合装置の状態移行は第二係合装置のスリップ係合状態で行われるので、当該状態移行時のショックが車両に伝達されることを抑制することができる。
また、上記の特徴構成では、第一制御モードにおいてスリップ係合状態とされる第二係合装置を介して、要求駆動力に応じたトルクを出力部材側に伝達することができる。よって、要求駆動力を適切に満足させることができる。
また、予め設定された設定回転速度、及び出力部材の回転速度に応じた換算回転速度よりも第二差回転速度だけ高い回転速度のうちのいずれか高い方を目標として回転電機の回転速度を制御することで、第二係合装置のスリップ係合状態を適切に実現することができる。また、この構成では、回転電機の回転速度を、設定回転速度以上に維持することができる。よって、この設定回転速度を適切に設定することで、回転電機の回転速度を各種の狙いに応じて必要とされる所定回転速度以上に維持することができる。
本実施形態に係る制御装置4による制御対象となる駆動装置1は、いわゆる1モータパラレル方式のハイブリッド車両用の駆動装置として構成されている。図1に示すように、この駆動装置1は、内燃機関11に駆動連結される入力軸Iと車輪15に駆動連結される出力軸Oとを結ぶ動力伝達経路に、内燃機関11及び入力軸Iの側から順に、発進クラッチCS、回転電機12、変速機構13、及び出力軸O、を備えている。変速機構13には後述するように変速用の第一クラッチC1が備えられており、これにより、入力軸Iと出力軸Oとを結ぶ動力伝達経路に、入力軸Iの側から順に、発進クラッチCS、回転電機12、第一クラッチC1、及び出力軸O、が設けられている。これらは、ケース(駆動装置ケース)内に収容されている。本実施形態では、出力軸Oが本発明における「出力部材」に相当する。
図1に示すように、本実施形態に係る制御装置4は、駆動装置制御ユニット40を備えている。駆動装置制御ユニット40は、主に回転電機12、発進クラッチCS、及び変速機構13を制御する。また、車両6には、駆動装置制御ユニット40とは別に、主に内燃機関11を制御する内燃機関制御ユニット30が備えられている。
内燃機関制御部31は、内燃機関11の動作制御を行う機能部である。内燃機関制御部31は、内燃機関トルクTe及び回転速度の制御目標としての目標トルク及び目標回転速度を決定し、この制御目標に応じて内燃機関11を動作させる。本実施形態では、内燃機関制御部31は、車両6の走行状態に応じて内燃機関11のトルク制御と回転速度制御とを切り替えることが可能である。トルク制御は、内燃機関11に目標トルクを指令し、内燃機関トルクTeをその目標トルクに追従させる(一致するように近づける)制御である。回転速度制御は、内燃機関11に目標回転速度を指令し、内燃機関11の回転速度をその目標回転速度に追従させるように目標トルクを決定する制御である。
発電発進制御は、例えば車両6の停止中に回転電機12が発電を行っている状態(本例では、停車発電モードが実現されている状態)で、運転者による発進操作が検知されたことをトリガーとして開始される。ここで「発進操作」は、車両6の運転者による車両発進を意図した操作であり、本例ではアクセルペダル17の踏み込み操作とされている。なお、ブレーキペダル(図示せず)の解除操作やドライブレンジへの入力操作等を「発進操作」としても良い。
最後に、本発明に係る制御装置の、その他の実施形態について説明する。なお、以下のそれぞれの実施形態で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することも可能である。
また、上記のように第一クラッチC1の温度は第一クラッチC1の発熱量に基づいて推定可能である。そこで、過熱回避制御において、例えば温度状態監視部51が第一クラッチC1の温度に代えて第一クラッチC1の発熱量を監視する構成とし、その発熱量が所定の高発熱判定閾値(高発熱判定しきい値)以上となった場合に上記と同様の処理を行うように構成しても実質的に同じであり、上記と同様の効果を得ることができる。
また、必ずしも車両6の発進時に限らず、例えば当初から極低車速で車両6が走行している状態から、第一スリップ発電モード、第二スリップ発電モード(、必要に応じてパラレル発電モード)の順にモード移行が行われても良い。この場合、そのための一連の処理が、本発明における「モード移行制御」に相当する。
また、例えば回転電機12と出力軸Oとの間にトルクコンバータ等の流体継手を備える場合において、当該流体継手が有するロックアップクラッチを「第二係合装置」としても良い。或いは、例えば回転電機12と出力軸Oとの間に専用の伝達クラッチを設け、当該伝達クラッチを「第二係合装置」としても良い。これらの場合には、変速機構13として、自動無段変速機構、手動有段変速機構、及び固定変速機構等を用いることもできる。また、変速機構13の位置も任意に設定することができる。
4 制御装置
11 内燃機関
12 回転電機
15 車輪
43 回転電機制御部
43a 目標回転速度設定部
44 発進クラッチ動作制御部
45a 第一クラッチ動作制御部
46 発電発進制御部
51 温度状態監視部
I 入力軸
O 出力軸(出力部材)
CS 発進クラッチ(第一係合装置)
C1 第一クラッチ(第二係合装置)
Td 要求駆動力
Nmt 目標回転速度
ΔN1 第一差回転速度
ΔN2 第二差回転速度
Np 設定回転速度
Y1 高温判定閾値(高温判定しきい値)
Claims (6)
- 内燃機関と車輪とを結ぶ動力伝達経路に、前記内燃機関の側から順に、第一係合装置、回転電機、第二係合装置、及び出力部材、が設けられた車両用駆動装置を制御対象とする制御装置であって、
前記第一係合装置及び前記第二係合装置の双方のスリップ係合状態で前記回転電機に発電を行わせる第一制御モードから、
前記第一係合装置の直結係合状態且つ前記第二係合装置のスリップ係合状態で前記回転電機に発電を行わせる第二制御モードを経て、
前記第一係合装置及び前記第二係合装置の双方の直結係合状態で前記回転電機に発電を行わせる第三制御モードへと移行させるモード移行制御を実行し、
前記モード移行制御において、前記出力部材の回転速度の上昇に伴って前記第一制御モードから前記第二制御モードへと移行させ、更なる前記出力部材の回転速度の上昇に伴って前記第二制御モードから前記第三制御モードへと移行させる制御装置。 - 前記第一制御モードにおいて、
前記車輪を駆動するための要求駆動力に応じたトルクを伝達するように、スリップ係合状態の前記第二係合装置の伝達トルクを制御すると共に、
前記第二係合装置が直結係合状態であると仮定して前記出力部材の回転速度を前記回転電機に伝達された場合の回転速度に換算して得られる換算回転速度に対して、第一差回転速度を加算して得られる回転速度を目標として前記回転電機の回転速度を制御する請求項1に記載の制御装置。 - 前記第一制御モードにおいて、
前記車輪を駆動するための要求駆動力に応じたトルクを伝達するように、スリップ係合状態の前記第二係合装置の伝達トルクを制御すると共に、
予め設定された設定回転速度を目標として前記回転電機の回転速度を制御し、前記設定回転速度と、前記第二係合装置が直結係合状態であると仮定して前記出力部材の回転速度を前記回転電機に伝達された場合の回転速度に換算して得られる換算回転速度との差回転速度が第二差回転速度以下となった場合に、前記換算回転速度に対して前記第二差回転速度を加算して得られる回転速度を目標として前記回転電機の回転速度を制御する請求項1に記載の制御装置。 - 前記第一制御モードにおいて、前記第二係合装置の温度が予め定められた高温判定しきい値以上となった場合には、前記第二係合装置が直結係合状態であると仮定して前記出力部材の回転速度を前記回転電機に伝達された場合の回転速度に換算して得られる換算回転速度と、前記回転電機の回転速度との差回転速度を減少させるように前記回転電機の回転速度を制御する請求項1から3のいずれか一項に記載の制御装置。
- 前記第二係合装置の温度が前記高温判定しきい値を超えて高くなるに従って前記差回転速度を小さくする請求項4に記載の制御装置。
- 内燃機関と車輪とを結ぶ動力伝達経路に、前記内燃機関の側から順に、第一係合装置、回転電機、第二係合装置、及び出力部材、が設けられた車両用駆動装置を制御対象とする制御装置であって、
前記第一係合装置及び前記第二係合装置の双方のスリップ係合状態で前記回転電機に発電を行わせる第一制御モードから、
前記第一係合装置の直結係合状態且つ前記第二係合装置のスリップ係合状態で前記回転電機に発電を行わせる第二制御モードへと移行させるモード移行制御を実行し、
前記第一制御モードにおいて、
前記車輪を駆動するための要求駆動力に応じたトルクを伝達するように、スリップ係合状態の前記第二係合装置の伝達トルクを制御すると共に、
予め設定された設定回転速度を目標として前記回転電機の回転速度を制御し、前記設定回転速度と、前記第二係合装置が直結係合状態であると仮定して前記出力部材の回転速度を前記回転電機に伝達された場合の回転速度に換算して得られる換算回転速度との差回転速度が第二差回転速度以下となった場合に、前記換算回転速度に対して前記第二差回転速度を加算して得られる回転速度を目標として前記回転電機の回転速度を制御する制御装置。
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