JP6101153B2 - Control device - Google Patents
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Description
本発明は、無段変速機を備える自動車の制御装置に関する。 The present invention relates to a control device for an automobile provided with a continuously variable transmission.
従来、無段変速機を備える自動車においては、無段変速機のベルトに滑りを発生させないように、エンジンから車輪に至る動力伝達経路内にクラッチおよび無段変速機を設け、無断変速機のトルク容量よりもクラッチのトルク容量を小さく設定し、クラッチをトルクヒューズとして機能させて、無断変速機よりクラッチが先に滑るようになされている。 Conventionally, in an automobile equipped with a continuously variable transmission, a clutch and a continuously variable transmission are provided in a power transmission path from the engine to the wheels so that the belt of the continuously variable transmission does not slip. The torque capacity of the clutch is set to be smaller than the capacity, and the clutch is made to function as a torque fuse so that the clutch slides ahead of the continuously variable transmission.
また、このような自動車のなかには、クラッチの経年変化によるトルク容量の変化や個体差に対応すべく、エンジントルクに応じた、クラッチに付加する油圧を常時学習して、学習した油圧をクラッチに付加するようになされたものが提案されている(特許文献1参照)。 Also, in such automobiles, in order to respond to changes in torque capacity due to aging of the clutch and individual differences, the oil pressure applied to the clutch is constantly learned according to the engine torque, and the learned oil pressure is added to the clutch. The thing made | formed is proposed (refer patent document 1).
ところで、例えば、エンジンとモータにより駆動する所謂ハイブリッド車においては、モータ駆動からエンジン駆動に切り替わった際には、エンジンが出力するエンジントルクの算出値の精度が悪いため、エンジントルクの算出値に基づいてクラッチの油圧を精度よく設定することができない。そのため、クラッチの油圧を小さく設定すると、クラッチが直ぐに滑ってしまい、クラッチの油圧を大きく設定すると、トルクヒューズとしての機能を果たさなくなるおそれがある。 By the way, for example, in a so-called hybrid vehicle driven by an engine and a motor, the accuracy of the calculated value of the engine torque output from the engine is poor when switching from the motor drive to the engine drive. Therefore, the clutch hydraulic pressure cannot be set accurately. Therefore, if the clutch hydraulic pressure is set low, the clutch slips immediately, and if the clutch hydraulic pressure is set large, the function as a torque fuse may not be achieved.
そこで、本発明は、エンジン始動時において、クラッチをトルクヒューズとして機能させつつ、クラッチを適正なトルク容量に設定することができる制御装置を提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a control device capable of setting a clutch to an appropriate torque capacity while causing the clutch to function as a torque fuse when the engine is started.
上記課題を解決するために、本発明の制御装置は、自車両を駆動させるエンジンと、前記エンジンからの動力を無段変速により車輪に伝達する無段変速機と、前記無段変速機から前記車輪に至る動力を伝達する経路上に配置され、付加される油圧に応じてトルク容量が調節可能なクラッチと、前記無段変速機より前記クラッチが先に滑り、かつ、該クラッチに入力される入力トルクに応じた、該クラッチに付加する油圧を学習する学習部と、前記学習部で学習された油圧を前記クラッチに付加することで、該クラッチのトルク容量を設定し、前記エンジンの始動時には、該学習部で学習された油圧に対して、前記無段変速機の変速比および該学習部による学習結果に基づいた油圧を加算することで得られる油圧を該クラッチに付加することで、該クラッチのトルク容量を設定する容量設定部と、を備える。 In order to solve the above-described problems, a control device of the present invention includes an engine that drives a host vehicle, a continuously variable transmission that transmits power from the engine to wheels by continuously variable transmission, and the continuously variable transmission from the above A clutch that is arranged on a path that transmits power to the wheels and that can adjust the torque capacity according to the applied hydraulic pressure, and that the clutch slides before the continuously variable transmission and is input to the clutch. A learning unit that learns the hydraulic pressure applied to the clutch according to the input torque, and the torque capacity of the clutch is set by adding the hydraulic pressure learned by the learning unit to the clutch. Adding to the clutch a hydraulic pressure obtained by adding a hydraulic pressure based on the gear ratio of the continuously variable transmission and the learning result by the learning unit to the hydraulic pressure learned by the learning unit. And a capacitance setting unit for setting a torque capacity of the clutch.
また、前記自車両を、前記エンジンに代えて、または、該エンジンとともに駆動させるモータを備え、前記トルク設定部は、前記モータから前記エンジンに前記自車両の駆動源が切り替えられる際に、前記学習部で学習された油圧に対し、前記無段変速機の変速比および前記学習部による学習結果に基づいた油圧を加算して得られる油圧を該クラッチに付加することで、該クラッチのトルク容量を設定するようにしてもよい。 In addition, a motor that drives the host vehicle instead of the engine or together with the engine is provided, and the torque setting unit learns when the driving source of the host vehicle is switched from the motor to the engine. By adding to the clutch a hydraulic pressure obtained by adding a hydraulic pressure based on the learning ratio of the continuously variable transmission and the learning result by the learning unit to the hydraulic pressure learned by the unit, the torque capacity of the clutch is reduced. You may make it set.
また、前記クラッチは、前記無段変速機と前記車輪との間に配置され、該無段変速機から該車輪へ伝達される動力を伝達するようにしてもよい。 The clutch may be disposed between the continuously variable transmission and the wheel, and may transmit power transmitted from the continuously variable transmission to the wheel.
また、前記学習部は、前記入力トルクに第1の定数を乗算して第2の定数を加算することにより前記油圧を算出し、該入力トルクに応じて該第1の定数および該第2の定数を学習し、前記トルク設定部は、前記エンジンの始動時には、前記学習部で学習された油圧に対して、前記無段変速機の変速比および前記学習部により学習された前記第2の定数の関数により補正された油圧を該クラッチに付加することで、該クラッチのトルク容量を設定するようにしてもよい。 Further, the learning unit calculates the hydraulic pressure by multiplying the input torque by a first constant and adding a second constant, and the first constant and the second constant are calculated according to the input torque. The torque setting unit learns a constant, and when the engine starts, the second constant learned by the learning unit and the gear ratio of the continuously variable transmission with respect to the hydraulic pressure learned by the learning unit. The torque capacity of the clutch may be set by adding the hydraulic pressure corrected by the function of
本発明によれば、エンジン始動時において、クラッチをトルクヒューズとして機能させつつ、クラッチを適正なトルク容量に設定することができる。 According to the present invention, when starting the engine, the clutch can be set to an appropriate torque capacity while functioning as a torque fuse.
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易にするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The dimensions, materials, and other specific numerical values shown in the embodiments are merely examples for facilitating understanding of the invention, and do not limit the present invention unless otherwise specified. In the present specification and drawings, elements having substantially the same function and configuration are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted, and elements not directly related to the present invention are not illustrated. To do.
図1は、自動車100の駆動系の構成を示す図である。図1に示すように、自動車100は、駆動源としてエンジン102およびモータ104を備える。
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a drive system of the
エンジン102は、内部を貫通するようにクランクシャフト102aが配置され、燃焼室における爆発圧力でピストンを往復動させてクランクシャフト102aを回転させる。クランクシャフト102aは、一端側にギヤ102bおよびプーリ102cが固定される。
The
自動車100は、エンジン102の近傍に、ISG(Integrated Starter Generator)モータ106およびコンプレッサ108が設けられる。ISGモータ106は、エンジン102を始動するスタータとして機能し、また、エンジン102の駆動により発電するオルタネータとしても機能する。ISGモータ106は、内部から突設された回転軸106aにギヤ106bが固定され、ギヤ106bがギヤ102bと噛み合わされていることにより、回転軸106aとクランクシャフト102aとが動力伝達する。
The
ISGモータ106は、スタータとして機能する場合、バッテリ(図示せず)から供給される電力により回転駆動し、その駆動力が回転軸106a、ギヤ106bおよびギヤ102bを介してクランクシャフト102aに伝達されてエンジン102を始動させる。また、ISGモータ106は、オルタネータとして機能する場合、エンジン102の駆動力がクランクシャフト102a、ギヤ102bおよびギヤ106bを介して回転軸106aに伝達されて発電する。ISGモータ106は、発電することにより得られた電力でバッテリを充電する。
When the
コンプレッサ108は、自動車100に搭載されるエアコンディショナー装置(図示せず)の一部を形成し、冷媒を圧縮する。コンプレッサ108は、内部から突設された回転軸108aにプーリ108bが設けられ、プーリ108bおよびプーリ102cにベルト108cが掛架されていることで、回転軸108aとクランクシャフト102aとが動力伝達する。コンプレッサ108は、電磁スイッチ108dのオンオフ制御に応じて、作動および停止する。
The
モータ104は、例えば、U相、V相、W相を有する3相のブラシレスDCモータでなり、回転軸104aが回転子104bに固定される。モータ104は、バッテリ(図示せず)に接続され、当該バッテリから供給される電力により回転駆動し、また、回転軸104aが回転されることで電力を生成し、生成した電力でバッテリを充電する。
The
自動車100は、エンジン102のクランクシャフト102aとモータ104の回転軸104aとの間には、エンジン102側から、トルクコンバータ110、第1ワンウェイクラッチ112、油圧クラッチ114、第2ワンウェイクラッチ116および無段変速機118が設けられる。
The
トルクコンバータ110は、クランクシャフト102aの他端に接続されたフロントカバー110aにポンプインペラ110bが固定され、フロントカバー110a内において、タービンシャフト110dに接続されたタービンランナ110cがポンプインペラ110bに対向配置される。また、トルクコンバータ110は、ポンプインペラ110bおよびタービンランナ110cの内周側の間にステータ110eが配置され、内部に作動流体が封入されている。なお、ステータ110eは、トルクコンバータ110、油圧クラッチ114、無段変速機118等を収容する変速機ケース(ハウジング)120に固定される。
In the
ポンプインペラ110bおよびタービンランナ110cは、多数のブレードが設けられており、ポンプインペラ110bが回転することで作動流体が外周側に送出され、作動流体をタービンランナ110cに送ることでタービンランナ110cを回転させる。これにより、クランクシャフト102aからタービンランナ110cに動力が伝達される。
The
ステータ110eは、タービンランナ110cから送り出された作動流体の流動方向を変化させてポンプインペラ110bに還流させ、ポンプインペラ110bの回転を促進させる。そのため、トルクコンバータ110は伝達トルクを増幅することができる。
The
また、トルクコンバータ110は、タービンシャフト110dに固定されたクラッチプレート110fがフロントカバー110aの内面に対向配置される。クラッチプレート110fは、油圧によりフロントカバー110aに押し付けられることにより、クランクシャフト102aからタービンシャフト110dに動力が伝達される。また、油圧を制御することでクラッチプレート110fがフロントカバー110aに滑りながら当接することにより、クランクシャフト102aからタービンシャフト110dへ伝達される動力を調整することができる。
In the
第1ワンウェイクラッチ112は、フロントカバー110aおよびポンプインペラ110bを介して接続されたクランクシャフト102aが所定の一方向に回転することで、第1ギヤ機構122aを介して油圧ポンプ124を回転させる。
The first one-
第2ワンウェイクラッチ116は、回転軸104aが所定の一方向に回転することで、第2ギヤ機構122bを介して油圧ポンプ124を回転させる。
The second one-
油圧ポンプ124は、クランクシャフト102aおよび回転軸104aにより回転され、油液を吐出する。なお、油圧ポンプ124は、エンジン102およびモータ104により回転されるが、双方から回転された場合には、回転数が高い一方により回転される。
The
油圧クラッチ114は、タービンシャフト110dに固定された固定ケース114aと、回転軸104aに固定された移動部材114bとが対向配置される。油圧クラッチ114は、油圧ポンプ124から付加される油圧により移動部材114bが固定ケース114aに向けて移動する。
In the hydraulic clutch 114, a fixed
油圧クラッチ114は、固定ケース114aと移動部材114bとが離間した遮断状態において、タービンシャフト110dと回転軸104aとの間の動力の伝達を遮断し、油圧により固定ケース114aに移動部材114bが押し付けられた連結状態において、タービンシャフト110dと回転軸104aとの間で動力が伝達される。なお、油圧クラッチ114は、油圧ポンプ124の油圧によってタービンシャフト110dと回転軸104aとの間で伝達される動力が調整できる。
The hydraulic clutch 114 cuts off the transmission of power between the
無段変速機118は、プライマリプーリ126、セカンダリプーリ128、ベルト130を含む構成とされる。プライマリプーリ126は、モータ104の回転軸104aに固定される。セカンダリプーリ128は、回転軸104aに対して平行に配置された平行軸132に固定される。ベルト130は、リンクプレートをピンで連結したチェーンベルトで構成され、プライマリプーリ126とセカンダリプーリ128との間に張架され、プライマリプーリ126とセカンダリプーリ128との間で動力を伝達する。ここでは、ベルト130がチェーンベルトで構成される場合について説明したが、ベルト130は、例えば、2つのリングで複数のコマ(エレメント)を挟持して構成される金属ベルトで構成されてもよい。
The continuously
プライマリプーリ126は、一対のシーブ126a、126bで構成される。一対のシーブ126a、126bは、互いに回転軸104aの軸方向に対向して設けられる。また、一対のシーブ126a、126b双方の対向面が、略円錐形状のコーン面126cとなっており、このコーン面126cによってベルト130が張架される溝が形成される。
The
シーブ126bは、回転軸104aの軸方向の位置が可変となっている。具体的には、油圧ポンプ124の油圧によって、シーブ126bの位置が調整可能となる。
In the
同様に、セカンダリプーリ128は、一対のシーブ128a、128bで構成される。一対のシーブ128a、128bは、互いに平行軸132の軸方向に対向して設けられる。また、一対のシーブ128a、128b双方の対向面が、略円錐形状のコーン面128cとなっており、このコーン面128cによってベルト130が張架される溝が形成される。
Similarly, the
シーブ128aは、平行軸132の軸方向の位置が可変となっている。具体的には、油圧ポンプ124の油圧によって、シーブ128aの位置が調整可能となる。
In the
このように、プライマリプーリ126、セカンダリプーリ128は、一対のシーブ126a、126b、一対のシーブ128a、128bそれぞれの対向間隔が可変である。
As described above, in the
そして、ベルト130が張架される溝は、一対のシーブ126a、126b、および、一対のシーブ128a、128bの径方向内方が狭く、径方向外方が広くなっている。そのため、コーン面126c、128cの対向間隔が変わり、ベルト130が張架される溝幅が変更されると、ベルト130の張架される位置が変わる。
The groove on which the
プライマリプーリ126を例に挙げると、コーン面126cの対向間隔が広くなり、ベルト130が張架される溝の幅が広くなると、コーン面126cのうち、ベルト130の張架される位置が内径側となる。すなわち、巻き付け径が小さくなる。
Taking the
また、コーン面126cの対向間隔が狭くなり、ベルト130が張架される溝の幅が狭くなると、コーン面126cのうち、ベルト130の張架される位置が外径側となる。すなわち、巻き付け径が大きくなる。こうして、無段変速機118は、回転軸104aと平行軸132との間の伝達動力を無段変速する。
Further, when the gap between the cone surfaces 126c is narrowed and the width of the groove on which the
平行軸132は、ギヤ機構134を介して出力クラッチ136の固定ケース136aに接続される。出力クラッチ136は、固定ケース136aと、車軸138に固定された移動部材136bとが対向配置され、油圧ポンプ124の油圧により移動部材136bが固定ケース136aに向けて移動する。
The
出力クラッチ136は、固定ケース136aと移動部材136bとが離間した遮断状態において、平行軸132と車軸138との間の動力の伝達を遮断し、油圧により固定ケース136aに移動部材136bが押し付けられた連結状態において、平行軸132と車軸138との間で動力が伝達され、その動力が車軸138に接続された車輪140に出力される。なお、出力クラッチ136は、油圧ポンプ124から供給される油圧に応じて平行軸132と車軸138との間で伝達されるトルク容量が調整可能である。
The
出力クラッチ136は、無段変速機118のトルク容量よりも小さいトルク容量に設定されており、無段変速機118からのトルクを車軸138に伝達する。一方で、出力クラッチ136は、車軸138から自己のトルク容量より大きなトルクが入力された場合には、固定ケース136aに対して移動部材136bが滑ってトルクの伝達がトルク容量以下に制限され、無段変速機118のトルク容量よりも大きなトルクを無段変速機118に伝達することがない。すなわち、出力クラッチ136は、トルクヒューズとして機能する。
The
出力クラッチ136には、固定ケース136aおよび移動部材136bの回転数を測定する回転数センサ142および144が設けられる。
The
このような構成でなる自動車100は、油圧クラッチ114の接続状態を切り替えることにより、エンジン102およびモータ104の一方または双方で走行する。具体的には、自動車100は、油圧クラッチ114を遮断状態にすることでモータ104のみで走行するモータ走行と、油圧クラッチ114を連結状態にし、モータ104を空転させたり発電機として機能させることで、エンジン102のみで走行するエンジン走行と、油圧クラッチ114を連結状態にし、エンジン102およびモータ104を駆動することで、エンジン102およびモータ104の双方で走行するハイブリッド走行とが切り替え可能である。
The
図2は、自動車100の制御系の構成を示す図である。図2に示すように、自動車100は、HEVCU(Hybrid and Electric Vehicles Control Units)202、TCU(Transmission Control Unit)204、ECU(Engine Control Unit)206、MCU(Motor Control Unit)208により構成される。
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of a control system of the
HEVCU202は、CPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)を含むマイクロコンピュータでなり、自動車100の各部を統括制御する。
The
HEVCU202は、アクセルセンサ210、ブレーキセンサ212、シフトポジションセンサ214が電気的に接続される。アクセルセンサ210は、アクセルペダルの踏込み量(アクセル踏込み量)を検出し、アクセル踏込み量を示す信号をHEVCU202に出力する。ブレーキセンサ212は、ブレーキペダルの踏み込み量(ブレーキ踏込み量)を検出し、ブレーキ踏込み量を示す信号をHEVCU202に出力する。シフトポジションセンサ214は、シフトレバーのシフト位置(ニュートラル、ドライブ、バック等)を検出し、シフト位置を示す信号をHEVCU202に出力する。HEVCU202は、アクセルセンサ210から送信されるアクセル踏込み量、および算出した車速から、予めROMに格納された目標トルクマップに基づいて、エンジン102、モータ104が出力すべき目標エンジントルク、目標モータトルクをそれぞれ設定する。
The
また、HEVCU202は、自動車100の車室内のエアコン操作パネルに設けられたエアコンスイッチセンサ216が接続される。エアコンスイッチセンサ216は、操作者の操作に応じてオン信号、オフ信号をHEVCU202に出力する。HEVCU202は、エアコンスイッチセンサ216から入力されるオン信号、オフ信号に応じて、コンプレッサ108を作動、停止させる。さらに、HEVCU202は、クラッキング要求信号を受けると、ISGモータ106にエンジン102を始動させる。
Further, the
TCU204は、CPU、RAM、ROMを含むマイクロコンピュータでなり、エンジン102、モータ104の出力トルクと変速比に応じて、無段変速機118および出力クラッチ136のトルク容量、すなわち無段変速機118および出力クラッチ136に付加する油圧を設定する。
The
TCU204は、油圧クラッチソレノイド114c、プライマリプーリソレノイド126d、セカンダリプーリソレノイド128d、出力クラッチソレノイド136cが電気的に接続される。TCU204は、HEVCU202、ECU206の制御に基づいた必要トルク容量から必要油圧を算出し、油圧クラッチソレノイド114c、出力クラッチソレノイド136cを駆動し、油圧クラッチ114、出力クラッチ136に付加される油圧を制御することで、油圧クラッチ114、出力クラッチ136で伝達される動力を調整する。
In the
また、TCU204は、HEVCU202の制御に基づいて、プライマリプーリソレノイド126d、セカンダリプーリソレノイド128dを駆動し、プライマリプーリ126のシーブ126bに付加されるプライマリ圧、セカンダリプーリ128のシーブ128aに付加されるライン圧を制御する。これにより、TCU204は、無段変速機118のトルク容量および変速比を調整する。
Further, the
より詳細には、セカンダリプーリ128のシーブ128aには、無段変速機118に入力される入力トルクに応じたライン圧が供給される。したがって、セカンダリプーリ128におけるシーブ128a、128bがベルト130を挟み付けることにより、ベルト130に張力が付与され、プライマリプーリ126およびセカンダリプーリ128とベルト130の挟圧力(接触圧力)に応じたトルク容量が確保される。これに対して、プライマリプーリ126のシーブ126bは、設定すべき変速比に応じたプライマリ圧が供給され、目標とする変速比に応じた溝幅に設定する。
More specifically, a line pressure corresponding to the input torque input to the continuously
また、TCU204は、出力クラッチ入力回転数センサ142、出力クラッチ出力回転数センサ144、ライン圧センサ118eが電気的に接続される。なお、出力クラッチ入力回転数センサ142、出力クラッチ出力回転数センサ144は、単に回転数センサ142、回転数センサ144とも呼ぶ。
Further, the
ECU206は、エンジン102の燃料噴射装置102d、スロットル装置102e、点火装置102fが電気的に接続される。ECU206は、HEVCU202の制御に基づいて、燃料噴射装置102d、スロットル装置102e、点火装置102fをそれぞれ所定のタイミングで制御する。
The
また、ECU206は、エンジン102の回転数を測定する回転数センサ102g、および、吸気導入路内に設けられたエアフローセンサ102hが電気的に接続される。ECU206は、回転数センサ102gで測定されるエンジン102の回転数と、HEVCU202からの要求エンジントルクに応じたスロットル開度量を調節すると共に、エアフローセンサ102hで測定されるスロットル通過流量に基づいて算出される実充填効率とを予め記憶されたトルクマップに適応することで、エンジン102の実エンジントルクを算出し、実エンジントルクを示す信号をHEVCU202、TCU204に出力する。
The
MCU208は、モータ104が電気的に接続される。MCU208は、HEVCU202から入力されるモータトルク信号に基づいてモータ104を駆動制御する。また、MCU208は、回転数センサ(図示せず)で測定されるモータ104の回転数を予め記憶されたトルクマップに適応することでモータ104の実モータトルクを算出し、実モータトルクを示す情報をHEVCU202に出力し、TCU204にはHEVCU202経由で出力する。
The
(出力クラッチのトルク制御処理)
ところで、出力クラッチ136は、製品ごとに個体差、経年変化等により、入力される油圧に対するトルク容量が異なる。そこで、自動車100では、トルクの変化が少ない定常走行時に、実エンジントルクに基づく出力クラッチ136に付加する必要トルク容量Yを常時学習する。なお、TCU204は、トルク制御処理を実行する際、学習部220、出力クラッチ必要トルク設定部222として機能する。なお、出力クラッチ必要トルク設定部222は、単にトルク設定部222とも呼ぶ。
(Output clutch torque control processing)
By the way, the
具体的には、出力クラッチ136に付加する必要トルク容量Yは、下記の(1)式により学習される。
Y=aX+b …(1)
ここで、Xには、実エンジントルクに基づく出力クラッチ136の入力トルクTcが代入され、aおよびbは、学習により求まる定数である。すなわち、必要トルク容量Yは、入力トルクTcおよび傾き項aを乗算した値に切片項bを加算した値となる。
Specifically, the required torque capacity Y applied to the
Y = aX + b (1)
Here, the input torque Tc of the
学習部220は、各センサから入力される信号に基づいて、自動車100が定常走行であるか判断し、定常走行である場合、回転数センサ142および144から固定ケース136aおよび移動部材136bの回転数を取得する。そして、学習部220は、固定ケース136aおよび移動部材136bの回転数差ΔNを算出する。
The
学習部220は、算出した回転数差ΔNの絶対値が、出力クラッチ136が滑ったとされる閾値N1以上となった場合、傾き項aまたは切片項bを増加させる学習処理を実行する。学習部220は、ECU206から入力される実エンジントルク情報から、トルクコンバータ110、油圧クラッチ114、無段変速機118を介して出力クラッチ136に入力される入力トルクTcを算出する。なお、入力トルクTcは、トルクコンバータ110および油圧クラッチ114のトルク伝達率、無段変速機118の変速比等に基づき算出される。
When the absolute value of the calculated rotation speed difference ΔN is equal to or greater than the threshold value N1 at which the
そして、学習部220は、出力クラッチ136に入力される入力トルクTcが所定の閾値T1以上であるか判断する。ここで、閾値T1は、傾き項aおよび切片項bのうち、傾き項aの方が切片項bよりも必要トルク容量Yに対して影響が大きいとされる値に設定される。
Then, the
学習部220は、入力トルクTcが閾値T1以上である場合、現在の傾き項a(n−1)に定数a1を加算して新たな傾き項a(n)とし、新たな傾き項a(n)を用いて(1)式により必要トルク容量Yを算出する。そして、トルク設定部222は、TCU204を制御して、算出した必要トルク容量Yを出力クラッチ136に付加させることで、出力クラッチ136のトルク容量を必要トルク容量Yに応じたトルク容量に設定する。その後、学習部220は、再度、回転数センサ142および144から固定ケース136aおよび移動部材136bの回転数を取得して回転数差ΔNを算出し、算出した回転数差ΔNの絶対値が閾値N1未満となったか判断する。HEVCU202は、回転数差ΔNの絶対値が閾値N1未満となるまで、現在の傾き項a(n−1)に定数a1を加算していく。
When the input torque Tc is equal to or greater than the threshold value T1, the
一方、学習部220は、入力トルクTcが閾値T1未満である場合、現在の切片項b(n−1)に、入力トルクTcと定数b1とを乗算した値を加算して新たな切片項b(n)とし、新たな切片項b(n)を用いて(1)式により必要トルク容量Yを算出する。そして、トルク設定部222は、TCU204を制御して、算出した必要トルク容量Yを出力クラッチ136に付加させる。その後、学習部220は、再度、回転数センサ142および144から固定ケース136aおよび移動部材136bの回転数を取得して回転数差ΔNを算出し、算出した回転数差ΔNの絶対値が閾値N1未満となったか判断する。学習部220は、回転数差ΔNの絶対値が閾値N1未満となるまで、現在の切片項bに入力トルクTc×定数b1を加算していく。
On the other hand, when the input torque Tc is less than the threshold value T1, the
このように、TCU204は、回転数差ΔNの絶対値が閾値N1以上である場合には、回転数差ΔNの絶対値が閾値N1未満となるまで、すなわち出力クラッチ136に滑りが生じなくなるまで、傾き項aまたは切片項bを増加させて出力クラッチ136に付加する必要トルク容量Yを増加させ、すなわち出力クラッチ136のトルク容量を増加させる。
As described above, when the absolute value of the rotational speed difference ΔN is equal to or greater than the threshold value N1, the
また、学習部220は、傾き項aまたは切片項bを増加させる学習処理を実行していない場合であって、一定の学習減算条件を満たしている場合、傾き項aおよび切片項bを減少させる学習処理を実行する。なお、学習減算条件としては、入力トルクTcが一定の範囲内であること、車速が一定の範囲内であること、油圧ポンプ124の油温が一定の範囲内であること、アクセルの踏込み量が大きく変化していないことなどである。
In addition, the
具体的には、学習部220は、入力トルクTcを算出し、入力トルクTcが閾値T1以上である場合、現在の傾き項a(n−1)に定数a2を減算して新たな傾き項a(n)とし、新たな傾き項a(n)を用いて必要トルク容量Yを算出する。また、学習部220は、入力トルクTcが閾値T1未満である場合、現在の切片項b(n−1)から入力トルクTcと定数b2とを乗算した値を減算して新たな切片項b(n)とし、新たな切片項b(n)を用いて必要トルク容量Yを算出する。
Specifically, the
その後、学習部220は、学習減算条件を満たさなくなった場合、または、回転数差ΔNの絶対値が閾値N1以上となって出力クラッチ136が滑りを生じた場合、傾き項aおよび切片項bを減少させる学習処理を終了する。
Thereafter, the
一方で、学習部220は、学習減算条件を満たしており、かつ、回転数差ΔNの絶対値が閾値N1以上である場合、再度、入力トルクTcを算出し、入力トルクTcが閾値T1以上である場合、現在の傾き項a(n−1)に定数a2を減算して新たな傾き項a(n)とし、新たな傾き項a(n)を用いて必要トルク容量Yを算出する。また、学習部220は、再度算出した入力トルクTcが閾値T1未満である場合、現在の切片項b(n−1)から入力トルクTcと定数b2とを乗算した値を減算して新たな切片項b(n)とし、新たな切片項b(n)を用いて必要トルク容量Yを算出する。
On the other hand, if the
学習部220は、学習減算条件を満たさなくなるか、または、回転数差ΔNの絶対値が閾値N1以上となるまで、傾き項aおよび切片項bを減算させて出力クラッチ136の必要トルク容量Yを減少させる。
The
このように、TCU204は、定常走行時において、出力クラッチ136が滑っているときは、傾き項aまたは切片項bを増加させる学習処理を実行し、出力クラッチ136が滑ってないときは、傾き項aおよび切片項bを減少させる学習処理を実行することで、常時、傾き項aおよび切片項bを算出し、エンジン102の実エンジントルクに基づく出力クラッチ136の入力トルクTcに対して、滑りが発生しないトルク容量に相当する必要トルク容量Yを学習する。
In this way, the
ところで、自動車100がモータ走行からエンジン走行に切り替えられるとき、ECU206は、燃料噴射装置102dで噴射される燃料量や点火装置102fでの点火タイミングが定常走行時とは異なるため、目標エンジントルクが低い領域では実エンジントルクの算出精度が悪化する。ECU206で実エンジントルクが低く算出されると、TCU204が上記(1)式を用いて出力クラッチ136に付加する必要トルク容量Yを設定すると、モータ走行時に設定されていたトルク容量よりも小さく、また、実際に必要とされるトルク容量よりも小さいトルク容量が出力クラッチ136に設定されてしまい、出力クラッチ136が滑って自動車100にショックが発生し、乗り心地の悪化を起こすことになる。
By the way, when the
一方で、出力クラッチ136が滑らないような大きなトルク容量に設定することも考えられるが、出力クラッチ136をトルクヒューズとして機能させるために無段変速機118のトルク容量も合わせて上げる必要があり、燃費の悪化を招くことになる。
On the other hand, it is conceivable to set the torque capacity so that the
そこで、TCU204は、モータ走行モードからエンジン走行モードに切り替える際に、出力クラッチ136に付加する必要トルク容量Yを下記(2)式に基づいて設定する。
Y=aX+b+c(b、i) …(2)
ここで、iは、無段変速機118の変速比であり、cは、切片項bおよび変速比iの関数であり、切片項bおよび変速比iに応じてマップにより決定される加算値である。すなわち、必要トルク容量Yは、学習部220により学習された(1)式の右辺であるaX+bに対して、加算値c(b、i)が加算された値となる。
Therefore, the
Y = aX + b + c (b, i) (2)
Here, i is a speed ratio of the continuously
また、トルク設定部222は、油圧クラッチ114が連結状態となるまで、無段変速機118のライン圧を、油圧機能上必要とされる一定の油圧に設定する。
Further, the
そして、トルク設定部222は、油圧クラッチ114が連結状態となったことを確認すると、出力クラッチ136に付加する必要トルク容量Yを(1)式を用いて算出された値に設定し、無段変速機118のライン圧も実エンジントルクに応じた値に設定する。
When the
図3は、無段変速機118の入力トルクに対する出力クラッチ136に付加される油圧および無段変速機118に付加されるライン圧を示すグラフである。なお、図3においては、無段変速機118のライン圧を実線で示し、出力クラッチ136のトルク容量が大きい製品に対して(1)式を用いた場合の油圧を破線で示し、出力クラッチ136のトルク容量が小さい製品に対して(1)式を用いた場合の油圧を一点鎖線で示す。なお、図3においては、出力クラッチ136の入力トルクXを、無段変速機118の入力トルクに換算して表示する。
FIG. 3 is a graph showing the hydraulic pressure applied to the
図3に示すように、出力クラッチ136は、入力トルクXが同じであっても、個体差や経年劣化により必要トルク容量Yは異なり、出力クラッチ136のトルク容量が大きい製品(必要トルク容量Yに対して入力トルクXが大きい)では切片項bの値が小さく、出力クラッチ136のトルク容量が小さい製品(必要トルク容量Yに対して入力トルクXが小さい)では切片項bの値が大きい。このように、切片項bは、出力クラッチ136のトルク容量に応じて変化する値であり、出力クラッチ136の個体差を反映している値といえる。
As shown in FIG. 3, even if the input clutch X is the same, the required torque capacity Y varies depending on individual differences and aging deterioration, and the
また、入力トルクXは、無段変速機118の変速比iに比例する。したがって、加算値cを切片項bおよび変速比iの関数とすることで、トルク設定部222は、出力クラッチ136の個体差や経年劣化を考慮しつつ、トルクヒューズとしての機能を失わないように、必要トルク容量Yを設定することができる。
Further, the input torque X is proportional to the gear ratio i of the continuously
例えば、エンジン走行に切り替えられたとき、無段変速機118の変速比が2.0に設定され、ライン圧が2.0MPaに設定されたとする。また、出力クラッチ136の入力トルクXが無段変速機118の入力トルクに換算して50Nmであったとする。この場合、無段変速機118のトルク容量は約160Nmであるのに対して、出力クラッチ136の入力トルクXは50Nmと小さいため、出力クラッチ136の必要トルク容量Yが(1)式を用いると約0.3〜0.45MPaと小さい値となり、無段変速機118のトルク容量と出力クラッチ136のトルク容量との差が大きくなってしまう。そこで、エンジン走行に切り替えられたとき、(2)式を用いて出力クラッチ136の油圧を設定すると、出力クラッチ136はトルクヒューズとしての機能を失わず、かつ、個体差や経年劣化が加味され、無段変速機118のトルク容量と出力クラッチ136のトルク容量との差を小さくすることができる。これにより、出力クラッチ136をトルクヒューズとして機能させつつ、出力クラッチ136のトルク容量を最適な値に設定することができる。
For example, it is assumed that the gear ratio of the continuously
(出力クラッチトルク制御処理)
図4および図5は、トルク制御処理の流れを説明したフローチャートである。図4に示すように、TCU204は、モータ走行からエンジン走行に切り替わったか判断する(ステップS100)。この結果、モータ走行からエンジン走行に切り替わったと判断した場合(ステップS100においてYES)、TCU204は、出力クラッチ136に付加する必要トルク容量Yを上記(2)式に基づいて設定する(ステップS102)。
(Output clutch torque control process)
4 and 5 are flowcharts illustrating the flow of torque control processing. As shown in FIG. 4, the
そして、TCU204は、油圧クラッチ114が連結状態となったかを判断し(ステップS104)、油圧クラッチ114が連結状態となっていないと判断した場合(ステップS104においてNO)、ステップS102の処理に戻る。
Then, the
一方、モータ走行からエンジン走行に切り替わっていないと判断した場合(ステップS100においてNO)、あるいは、油圧クラッチ114が連結状態となったと判断した場合(ステップS104においてYES)、TCU204は、通常走行時であり、学習制御が可能であるかを判断する(ステップS106)。この結果、学習制御が可能でないと判断した場合(ステップS106においてNO)、TCU204は、ステップS100の処理に戻る。
On the other hand, when it is determined that the motor drive is not switched to the engine drive (NO in step S100), or when it is determined that the hydraulic clutch 114 is in a connected state (YES in step S104), the
一方、学習制御が可能であると判断した場合(ステップS106においてYES)、TCU204は、回転数センサ142および144から固定ケース136aおよび移動部材136bの回転数を取得し、固定ケース136aおよび移動部材136bの回転数差ΔNを算出する(ステップS108)。そして、TCU204は、回転数差ΔNが閾値N1以上であるかを判断し(ステップS110)、回転数差ΔNが閾値N1以上でない、すなわち出力クラッチ136が滑っていないと判断した場合(ステップS110においてNO)、ステップS122(図5)に処理を移す。
On the other hand, when it is determined that learning control is possible (YES in step S106), the
一方、回転数差ΔNが閾値N1以上である、すなわち出力クラッチ136が滑っていると判断した場合(ステップS110においてYES)、TCU204は、入力トルクTcを算出し、入力トルクTcが閾値T1以上であるかを判断する(ステップS112)。この結果、入力トルクTcが閾値T1以上であると判断した場合(ステップS112においてYES)、(1)式における傾き項a(n)を、現在の傾き項a(n−1)に定数a1を加算した値にし、(1)式を用いて出力クラッチ136の必要トルク容量Yを設定する(ステップS114)。
On the other hand, when it is determined that rotation speed difference ΔN is equal to or greater than threshold value N1, that is,
そして、TCU204は、再び、回転数センサ142および144から固定ケース136aおよび移動部材136bの回転数を取得して回転数差ΔNを算出し、回転数差ΔNが閾値N1未満であるかを判断する(ステップS116)。TCU204は、回転数差ΔNが閾値N1未満でないと判定した場合(ステップS116においてNO)、ステップS114の処理に戻り、回転数差ΔNが閾値N1未満となるまでステップS114、S116の処理を繰り返し、回転数差ΔNが閾値N1未満であると判定した場合(ステップS116においてYES)、ステップS100の処理に戻る。
Then, the
一方、入力トルクTcが閾値T1以上でないと判断した場合(ステップS112においてNO)、TCU204は、(1)式における切片項b(n)を、現在の切片項b(n−1)に対して入力トルクTcに定数b1を乗算した値を加算した値にし、(1)式を用いて出力クラッチ136の必要トルク容量Yを設定する(ステップS118)。
On the other hand, when it is determined that the input torque Tc is not equal to or greater than the threshold value T1 (NO in step S112), the
そして、TCU024は、再び、回転数センサ142および144から固定ケース136aおよび移動部材136bの回転数を取得して回転数差ΔNを算出し、回転数差ΔNが閾値N1未満であるかを判断する(ステップS120)。TCU204は、回転数差ΔNが閾値N1未満であると判定した場合(ステップS120においてNO)、ステップS118の処理に戻り、回転数差ΔNが閾値N1未満となるまでステップS118、S120の処理を繰り返し、回転数差ΔNが閾値N1未満であると判定した場合(ステップS120においてYES)、ステップS100の処理に戻る。
Then, the TCU 024 again obtains the rotational speeds of the fixed
TCU204は、ステップS110の処理において、回転数差ΔNが閾値N1以上でない、すなわち出力クラッチ136が滑っていないと判断した場合(ステップS110においてNO)、図5に示すように、学習減算条件を満たしているか判断する(ステップS122)。この結果、学習減算条件を満たしていないと判断した場合(ステップS122においてNO)、TCU204は、ステップS100の処理に戻る。
When the
一方、学習減算条件を満たしていると判断した場合(ステップS122においてYES)、TCU204は、入力トルクTcを算出し、入力トルクTcが閾値T1以上であるかを判断する(ステップS124)。この結果、TCU204は、入力トルクTcが閾値T1以上であると判断した場合(ステップS124においてYES)、(1)式における傾き項a(n)を、現在の傾き項a(n−1)から定数a2を減算した値にする(ステップS126)。一方、TCU204は、入力トルクTcが閾値T1以上ででないと判断した場合(ステップS124においてNO)、(1)式における切片項b(n)を、現在の切片項b(n−1)に対して入力トルクTcに定数b2を乗算した値を減算した値にし、(1)式を用いて出力クラッチ136の必要トルク容量Yを設定する(ステップS128)。
On the other hand, if it is determined that the learning subtraction condition is satisfied (YES in step S122), the
そして、TCU204は、学習減算条件を満たさなくなったかを判断する。(ステップS130)、この結果、まだ学習減算条件を満たしていると判断した場合(ステップS130においてNO)、TCU204は、再び、回転数センサ142および144から固定ケース136aおよび移動部材136bの回転数を取得して回転数差ΔNを算出し、回転数差ΔNが閾値N1以上であるかを判断する(ステップS132)。この結果、回転数差ΔNが閾値N1以上でないと判断した場合(ステップS132においてNO)、TCU204、ステップS124の処理に戻る。
Then, the
一方、学習減算条件を満たさなくなったと判断した場合(ステップS130においてYES)、および、回転数差ΔNが閾値N1以上であると判断した場合(ステップS132においてYES)、TCU204は、ステップS100の処理に戻る。
On the other hand, when it is determined that the learning subtraction condition is no longer satisfied (YES in step S130) and when it is determined that the rotation speed difference ΔN is equal to or greater than the threshold value N1 (YES in step S132), the
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described referring an accompanying drawing, it cannot be overemphasized that this invention is not limited to this embodiment. It will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made within the scope of the claims, and these are naturally within the technical scope of the present invention. Is done.
なお、上記の実施形態においては、(2)式において、加算値cを切片項bと変速比iとの関数とするようにしたが、加算値cは傾き項aと変速比iとの関数とするようにしてもよい。すなわち、加算値cは、学習処理により得られた個体差を加味した値と、無段変速機118の変速比iとにより決定されていればよい。
In the above embodiment, the addition value c is a function of the intercept term b and the transmission ratio i in the equation (2), but the addition value c is a function of the inclination term a and the transmission ratio i. You may make it. That is, the added value c only needs to be determined by a value taking into account the individual difference obtained by the learning process and the speed ratio i of the continuously
また、上記の実施形態においては、(2)式により決定される必要トルク容量Yを、無段変速機118より動力伝達経路において後段に設けられた出力クラッチ136に用いるようにしたが、無段変速機118より動力伝達経路において前段に設けられたクラッチに用いてもよい。
In the above embodiment, the required torque capacity Y determined by the equation (2) is used for the
本発明は、自動車の制御装置に利用できる。 The present invention can be used for an automobile control device.
100 …自動車(制御装置)
102 …エンジン
104 …モータ
118 …無段変速機
136 …出力クラッチ(クラッチ)
140 …車輪
202 …HEVCU
220 …学習部
222 …トルク設定部
100: Automobile (control device)
102 ...
140 ...
220 ...
Claims (4)
前記エンジンからの動力を無段変速により車輪に伝達する無段変速機と、
前記無段変速機から前記車輪に至る動力を伝達する経路上に配置され、付加される油圧に応じてトルク容量が調節可能なクラッチと、
前記無段変速機より前記クラッチが先に滑り、かつ、該クラッチに入力される入力トルクに応じた、該クラッチに付加する油圧を学習する学習部と、
前記学習部で学習された油圧を前記クラッチに付加することで、該クラッチのトルク容量を設定し、前記エンジンの始動時には、該学習部で学習された油圧に対して、前記無段変速機の変速比および該学習部による学習結果に基づいた油圧を加算することで得られる油圧を該クラッチに付加することで、該クラッチのトルク容量を設定するトルク設定部と、
を備えることを特徴とする制御装置。 An engine that drives the vehicle,
A continuously variable transmission that transmits power from the engine to the wheels by continuously variable transmission;
A clutch that is arranged on a path for transmitting power from the continuously variable transmission to the wheels, and capable of adjusting a torque capacity according to an applied hydraulic pressure;
A learning unit that learns a hydraulic pressure to be applied to the clutch according to an input torque input to the clutch when the clutch slips before the continuously variable transmission;
The torque capacity of the clutch is set by adding the hydraulic pressure learned by the learning unit to the clutch, and when the engine is started, the continuously variable transmission of the continuously variable transmission is set against the hydraulic pressure learned by the learning unit. A torque setting unit that sets a torque capacity of the clutch by adding a hydraulic pressure obtained by adding a hydraulic pressure based on a gear ratio and a learning result by the learning unit to the clutch;
A control device comprising:
前記トルク設定部は、
前記モータから前記エンジンに前記自車両の駆動源が切り替えられる際に、前記学習部で学習された油圧に対し、前記無段変速機の変速比および該学習部による学習結果に基づいた油圧を加算して油圧を該クラッチに付加することで、該クラッチのトルク容量を設定する
ことを特徴とする請求項1に記載の制御装置。 A motor for driving the host vehicle instead of the engine or together with the engine;
The torque setting unit includes:
When the drive source of the host vehicle is switched from the motor to the engine, the hydraulic pressure learned by the learning unit is added to the hydraulic pressure based on the gear ratio of the continuously variable transmission and the learning result by the learning unit. The control apparatus according to claim 1, wherein the torque capacity of the clutch is set by applying hydraulic pressure to the clutch.
ことを特徴とする請求項1または2に記載の制御装置。 The control device according to claim 1, wherein the clutch is disposed between the continuously variable transmission and the wheel, and transmits power transmitted from the continuously variable transmission to the wheel. .
前記入力トルクに第1の定数を乗算して第2の定数を加算することにより前記油圧を算出し、該入力トルクに応じて該第1の定数および該第2の定数を学習し、
前記トルク設定部は、
前記エンジンの始動時には、前記学習部で学習された油圧に対して、前記無段変速機の変速比および該学習部により学習された前記第2の定数の関数により補正された油圧を該クラッチに付加することで、該クラッチのトルク容量を設定する
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の制御装置。 The learning unit
Calculating the hydraulic pressure by multiplying the input torque by a first constant and adding a second constant, learning the first constant and the second constant according to the input torque;
The torque setting unit includes:
When the engine is started, the hydraulic pressure corrected by the function of the gear ratio of the continuously variable transmission and the second constant learned by the learning unit is applied to the clutch with respect to the hydraulic pressure learned by the learning unit. The control device according to claim 1, wherein the torque capacity of the clutch is set by adding.
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