JP6237878B2 - 車両用駆動装置の制御装置 - Google Patents
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Description
特許文献1に記載されている技術では、車輪の回転中に、変速装置を動力の伝達を行わないニュートラル状態とするように制御するニュートラル走行制御を行うように構成されている。引用文献1の技術では、ニュートラル走行制御中に、車速などに基づいて決定した目標変速段に応じて、係合する変速装置の係合装置を変更するように構成されている。
しかしながら、ニュートラル走行制御中に、係合する係合装置を変更すると、変速装置内の回転部材の回転速度の変化によりイナーシャトルクが発生し、車輪に伝達される恐れがあった。
なお、係合装置の掴み替えを行うと、変速装置が備える歯車機構などの回転部材の回転速度を変化させる必要があり、回転速度を変化させると、回転部材の慣性モーメントによるイナーシャトルクが生じ、トルク変動として車輪に伝達される恐れがあった。また、係合装置の掴み替えを、ニュートラル走行制御から通常の走行に復帰する場合に備えるためにできるだけ短期間で行うと、イナーシャトルクが大きくなる恐れがある。しかし、上記の特徴構成によれば、係合ニュートラル状態と解放ニュートラル状態との間で切り替えても、係合装置の掴み替えが行われないので、イナーシャトルクの発生を抑制し、車輪にトルク変動が伝達されることを抑制できる。
一方、判定結果が、高車速域でかつ低変速比段である場合に解放ニュートラル状態とし、解放ニュートラル状態とする場合以外で係合ニュートラル状態とするように構成した場合は、判定結果が、低車速域又は高変速比段である場合は、優先的に、係合ニュートラル状態に切り替えると判定される。よって、判定結果が低変速比段であっても、車速が低車速域である場合は、高変速比段側の係合ニュートラル状態に切り替えると判定される。このため、通常変速状態に復帰する場合や、油圧制御フェールが生じた場合などに、車速が低い状態で高変速比段を形成させることができる。よって、駆動力源の回転速度が急低下することを抑制し、駆動力源の駆動力が変動して車輪に伝達されることを抑制できる。また、この場合は、解放ニュートラル状態の頻度が多くなるので、係合装置に供給する油圧を低減して、燃費を向上させることができる。
本実施形態では、車両用駆動装置1は、車輪Wの第一駆動力源として内燃機関ENGを備えている。車両用駆動装置1には、内燃機関ENGと車輪Wとを結ぶ動力伝達経路に、変速装置TMが設けられている。また、車両用駆動装置1は、変速装置TMを介さずに車輪Wに駆動連結された第二駆動力源としての回転電機MGを備えている。本実施形態では、内燃機関ENGは、変速装置TMを介して車両5の後輪に駆動連結され、回転電機MGは、車両5の前輪に駆動連結されている。変速装置TMは、複数の係合装置C1、B1、・・・を備えると共に当該複数の係合装置C1、B1、・・・の係合の状態に応じて変速比の異なる複数の変速段が選択的に形成される。
ニュートラル走行制御部44は、車輪Wの回転中に、変速装置TMを動力の伝達を行わないニュートラル状態とするように制御するニュートラル走行制御を行う。本実施形態に係るニュートラル走行制御部44は、ニュートラル走行制御中に、少なくとも車速に基づいて、複数の係合装置C1、B1、・・・の1つである特定係合装置を係合状態としたニュートラル状態である係合ニュートラル状態と、複数の係合装置C1、B1、・・・の全てを解放状態としたニュートラル状態である解放ニュートラル状態と、を切り替える点に特徴を有している。
以下、本実施形態に係る車両用駆動装置1及び制御装置30について、詳細に説明する。
まず、本実施形態に係る車両用駆動装置1の構成について説明する。図2は、本実施形態に係る車両用駆動装置1の駆動伝達系及び油圧供給系の構成を示す模式図である。なお、この図2は、軸対称の構成を一部省略して示している。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。本実施形態では、車両用駆動装置1は、車輪Wの第一駆動力源としての内燃機関ENGの回転駆動力を、トルクコンバータTCを介して変速装置TMに伝達し、変速装置TMで変速して車輪W側に伝達するように構成されている。変速装置TMは、入力軸Iに伝達された回転駆動力を変速して出力ギヤOに伝達するように構成されている。
第一遊星歯車機構PG1は、図2に示すように、複数のピニオンギヤP1を支持するキャリアCA1と、ピニオンギヤP1にそれぞれ噛み合うサンギヤS1及びリングギヤR1と、の三つの回転要素を有したシングルピニオン型の遊星歯車機構とされている。第二遊星歯車機構PG2は、第一サンギヤS2及び第二サンギヤS3の二つのサンギヤと、リングギヤR2と、第一サンギヤS2及びリングギヤR2の双方に噛み合うロングピニオンギヤP2並びにこのロングピニオンギヤP2及び第二サンギヤS3に噛み合うショートピニオンギヤP3を支持する共通のキャリアCA2と、の四つの回転要素を有したラビニヨ型の遊星歯車機構とされている。
第二遊星歯車機構PG2の第一サンギヤS2は、第三クラッチC3の係合により第二中間軸M2を介して第一遊星歯車機構PG1のキャリアCA1と選択的に一体回転するように駆動連結されるとともに、第一ブレーキB1によりケースCSに選択的に固定される。第二サンギヤS3は、第一クラッチC1の係合により第一中間軸M1を介して第一遊星歯車機構PG1のキャリアCA1と選択的に一体回転するように駆動連結される。キャリアCA2は、第二クラッチC2の係合により入力軸Iと選択的に一体回転するように駆動連結されるとともに、第二ブレーキB2又はワンウェイクラッチFの係合によりケースCSに選択的に固定される。ワンウェイクラッチFは、一方向の回転のみを阻止することによりキャリアCA2を選択的にケースCSに固定する。リングギヤR2は、出力ギヤOと一体回転するように駆動連結されている。
本実施形態では、図4の作動表に示すように、変速装置TMは変速比(減速比)の異なる六つの変速段(第一段1st、第二段2nd、第三段3rd、第四段4th、第五段5th、及び第六段6th)を前進段として備えている。これらの変速段を構成するため、変速装置TMは、第一遊星歯車装置P1及び第二遊星歯車装置P2を備えてなる歯車機構と、6つの係合装置C1、C2、C3、B1、B2、Fと、を備えて構成されている。ワンウェイクラッチFを除くこれら複数の係合装置C1、B1、・・・の係合及び解放を制御して、第一遊星歯車装置P1及び第二遊星歯車装置P2の各回転要素の回転状態を切り替え、複数の係合装置C1、B1、・・・の中のいずれか二つを選択的に係合することにより、6つの変速段が切り替えられる。なお、変速装置TMは、上記6つの変速段のほかに、一段の後進段Revも備えている。
本実施形態では、変速装置TMが有するワンウェイクラッチFを除く複数の係合装置C1、C2、C3、B1、B2は、いずれも摩擦係合装置とされている。具体的には、これらは油圧により動作する多板式クラッチや多板式ブレーキにより構成されている。これらの係合装置C1、C2、C3、B1、B2は、油圧制御装置PCから供給される油圧により、係合の状態が制御される。なお、ロックアップクラッチLCも摩擦係合装置である。
回転電機MGは、非回転部材に固定されたステータと、このステータと対応する位置で径方向内側に回転自在に支持されたロータと、を有している。回転電機MG(ロータ)は、変速装置TMを介さずに車輪Wに駆動連結されている。本実施形態では、図1に示すように、回転電機MGは、変速装置TMが駆動連結された後輪ではなく、前輪に駆動連結されている。回転電機MGは、直流交流変換を行うインバータを介して蓄電装置としてのバッテリに電気的に接続されている。そして、回転電機MG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、を果たすことが可能とされている。すなわち、回転電機MGは、インバータを介してバッテリからの電力供給を受けて力行し、或いは車輪Wから伝達される回転駆動力により発電し、発電された電力は、インバータを介してバッテリに蓄電される。ここで、車輪Wから伝達される回転駆動力には、車輪W及び路面を介して伝達された内燃機関ENGの駆動力も含まれる。
車両用駆動装置1の油圧制御系は、オイルポンプMP、EPから供給される作動油の油圧を所定圧に調整するための油圧制御装置PCを備えている。油圧制御装置PCは、各係合装置C1、B1・・・、LCなどに対して供給される油圧を調整するための複数のリニアソレノイド弁などの油圧制御弁を備えている。油圧制御弁は、制御装置30から供給される油圧指令の信号値に応じて弁の開度を調整することにより、当該信号値に応じた油圧を各係合装置C1、B1・・・、LCなどに供給する。
以下で、簡略化して模式的に表した本実施形態に係る油圧制御装置PCの油圧回路を示した図6及び図7を参照して説明する。
油圧制御系は、オイルパンOP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2及び図6に示すように、機械式ポンプMP及び電動ポンプEPの二種類のオイルポンプを備えている。機械式ポンプMPは、トルクコンバータTCのポンプインペラTCaを介して内燃機関出力軸Eoに駆動連結され、内燃機関ENGの回転駆動力により駆動される。電動ポンプEPは、内燃機関ENGの回転駆動力とは無関係に、電動モータ23の回転駆動力により駆動されて作動油を吐出するオイルポンプである。電動ポンプEPを駆動する電動モータ23は、バッテリ24と電気的に接続され、バッテリ24からの電力の供給を受けて駆動力を発生する。電動ポンプEPは、機械式ポンプMPを補助するために、内燃機関ENGの停止中に機械式ポンプMPから必要な油量が供給されない状態で動作する。
ライン油圧制御弁SLTは、電力が供給されていない場合に開弁して、油圧源から供給された油圧に応じた油圧を出力するノーマルオープン(Normal Open)型の油圧制御弁とされている。
マニュアル弁MNVは、運転者によるシフトレバーSLの操作に連動して機械的に油路を切り替える油路切替弁である。マニュアル弁MNVは、シフトレバーSLの位置がDレンジである場合は、供給されたライン圧PLを、前進レンジ圧PDとして供給する油路に切り替え、シフトレバーSLの位置がRレンジである場合は、供給されたライン圧PLを、後進レンジ圧PREVとして供給する油路に切り替え、シフトレバーSLの位置がPレンジ又はNレンジである場合は、供給されたライン圧PLを、いずれの油路にも供給しないように切り替える。よって、シフト位置がDレンジである場合は、ライン圧PLが前進レンジ圧PDとして供給され、シフト位置がRレンジである場合は、ライン圧PLが後進レンジ圧PREVとして供給される。
<変速油圧制御弁SLC1、SLC2、・・・>
油圧制御装置PCは、図7に示すように、変速装置TMが備える複数の係合装置C1、C2、・・・に供給される油圧を調圧する変速油圧制御弁SLC1、SLC2、・・・を備えている。
本実施形態では、変速油圧制御弁SLC1、SLC2、・・・は、リニアソレノイド弁とされており、制御装置30から供給される電力(電流)に応じて連続的に弁の開度を変化させて、出力する油圧を連続的に変化させることができる。
油圧制御装置PCは、複数の油路切替弁RLV1、RLV2、・・・に供給する指令油圧を出力する第一指令油圧制御弁S1及び第二指令油圧制御弁S2を備えている。
各指令油圧制御弁S1、S2は、油圧源(モジュレータ油圧PMOD)の油圧の供給を受けるとともに、制御装置30から供給される電力に応じて弁の開度を調整することにより、出力する油圧を調圧する。
本実施形態では、各指令油圧制御弁S1、S2は、ソレノイド弁とされており、制御装置30から供給される電力(電圧)に応じて弁を開閉し、出力する油圧を変化させる。
油圧制御装置PCは、各係合装置C1、C2、・・・に供給する油圧の油路を切り替えるための複数の油路切替弁RLV1、RLV2、・・・を備えている。
油路切替弁は、作動油や指令油圧の入出力ポートが形成された筒状のスリーブと、スリーブの内側を軸方向に摺動するスプールと、を備えている。スプールは、バネ又は指令油圧によりスプールを軸方向一方側又は他方側に押圧する押圧力のバランスによって、軸方向一方側又は他方側に移動し、入出力ポート間をつなぐ油路を切り替える。
また、第一油路切替弁RLV1は、第一指令油圧制御弁S1の出力油路50から供給された指令油圧が基準油圧よりも低い場合は、第二クラッチC2又は第二ブレーキB2に油圧を供給する第二出力油路60に、第二変速油圧制御弁SLC2の出力油圧が供給された入力油路56を接続する油路57に切り替え、指令油圧が基準油圧よりも高い場合は、第二出力油路60に、第五油路切替弁RLV5の第二出力油路58を接続する油路59に切り替える。
ここで、第五油路切替弁RLV5は、本発明における「フェール用油路切替弁」に相当し、第二指令油圧制御弁S2は、本発明における「油圧制御弁」に相当する。すなわち、第五油路切替弁RLV5は、油圧制御装置PCが正常に機能しなくなる油圧制御フェール(電力遮断)が生じた場合に、油圧源の油圧を供給する係合装置を切り替えるフェール用油路切替弁であり、第二指令油圧制御弁S2は、フェール用油圧切替弁である第五油路切替弁RLV5に、第二指令油圧として供給する油圧を制御する油圧制御弁である。
<通常走行時>
図8に示すように、制御装置30は、Dレンジ又はRレンジで変速装置TMに変速段を形成させて走行する通常走行時には、第一指令油圧制御弁S1に電力を供給し(ON)、閉弁させると共に、第二指令油圧制御弁S2に電力を供給せずに(OFF)、閉弁させるように制御する。これにより、第一油路切替弁RLV1は、油路57と油路52に切り替わり、第二油路切替弁RLV2は、油路62に切り替わる。よって、Dレンジの場合は、第一変速油圧制御弁SLC1の出力油圧が、第一油路切替弁RLV1の油路52を介して第一クラッチC1に供給され、第二変速油圧制御弁SLC2の出力油圧が、第一油路切替弁RLV1の油路57及び第二油路切替弁RLV2の油路62を介して第二クラッチC2に供給される。
制御装置30は、エンジンブレーキのために第一段(1st)を形成する場合は、第一指令油圧制御弁S1に電力を供給せずに(OFF)、開弁させると共に、第二指令油圧制御弁S2に電力を供給し(ON)、開弁させるように制御する。これにより、第二油路切替弁RLV2は、油路62に切り替わり、第三油路切替弁RLV3は、油路68に切り替わり、第四油路切替弁RLV4は、油路72に切り替わる。一方、第一油路切替弁RLV1は、油路52、57に切り換わっている場合に、第一変速油圧制御弁SLC1の出力油圧を第一油路切替弁RLV1のバネ側に指令油圧として供給する不図示の切替油路を備えている。当該不図示の切替油路によりバネ側に供給された第一変速油圧制御弁SLC1からの指令油圧及びバネに応じた押圧力が、第一指令油圧制御弁S1からの指令油圧に応じた押圧力に抗して、第一油路切替弁RLV1は、油路52と油路57のままに維持される。よって、第一変速油圧制御弁SLC1の出力油圧が、第一油路切替弁RLV1の油路52を介して第一クラッチC1に供給され、第二変速油圧制御弁SLC2の出力油圧が、第一油路切替弁RLV1の油路57及び第二油路切替弁RLV2の油路63及び第四油路切替弁RLV4の油路72を介して第二ブレーキB2に供給され、第一段(1st)が形成される。
制御装置30は、車速が前進方向にゼロより大きい前進走行中に、運転者によりRレンジが選択された場合は、後進段(Rev)が形成されないようにするため、第一指令油圧制御弁S1に電力を供給し(ON)、閉弁させると共に、第二指令油圧制御弁S2に電力を供給し(ON)、開弁させるように制御する。これにより、第四油路切替弁RLV4は、油路72に切り替わる。第二ブレーキB2には、後進レンジ圧PREVに代えて、油圧が減少している第二変速油圧制御弁SLC2の出力油圧が、第一油路切替弁RLV1の油路57及び第二油路切替弁RLV2の油路63及び第四油路切替弁RLV4の油路72を介して第二ブレーキB2に供給されるため、第二ブレーキB2が解放されて、後進段(Rev)が形成されない。
次に、車両用駆動装置1の制御を行う制御装置30及び内燃機関制御装置31の構成について、図3を参照して説明する。
制御装置30の制御ユニット32〜34及び内燃機関制御装置31は、CPU等の演算処理装置(コンピュータ)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。そして、制御装置の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、制御装置30の各機能部41〜46などが構成されている。また、制御装置30の制御ユニット32〜34及び内燃機関制御装置31は、互いに通信を行うように構成されており、センサの検出情報及び制御パラメータ等の各種情報を共有するとともに協調制御を行い、各機能部41〜46の機能が実現される。
アクセル開度センサSe5は、アクセルペダルの操作量を検出するためのセンサである。制御装置30は、アクセル開度センサSe5の入力信号に基づいてアクセル開度を検出する。
車両制御ユニット34は、統合制御部46を備えている。統合制御部46は、内燃機関ENG、回転電機MG、変速装置TM、及びロックアップクラッチLC等に対して行われる各種トルク制御、及び各係合装置の係合制御等を車両全体として統合する制御を行う。
統合制御部46は、アクセル開度、車速、及びバッテリの充電量等に応じて、車輪Wの駆動のために要求されているトルクであって、第一駆動力源及び第二駆動力源としての内燃機関ENG及び回転電機MGから車輪W側に伝達される目標駆動力である車両要求トルクを算出するとともに、内燃機関ENG及び回転電機MGの運転モードを決定する。運転モードとして、回転電機MGのみの駆動力を用いて走行する電動モードと、少なくとも内燃機関ENGの駆動力を用いて走行するパラレルモードと、を有する。例えば、アクセル開度が小さく、バッテリの充電量が大きい場合に、運転モードとして電動モードが決定され、それ以外の場合、すなわちアクセル開度が大きい、もしくはバッテリの充電量が小さい場合に、運転モードとしてパラレルモードが決定される。
統合制御部46は、車速、変速入力要求トルク、及びシフト位置に基づいて、変速装置TMにおける目標変速段を決定する。ここで、変速入力要求トルクは、変速装置TMの入力軸Iに伝達される第一駆動力源の要求トルクであって、本実施形態では、内燃機関要求トルクとされる。
統合制御部46は、ROM等に格納された図9に示すような変速マップを参照し、車速及び内燃機関要求トルクに基づいて目標変速段を決定する。変速マップには複数のアップシフト線(実線)と複数のダウンシフト線(破線)とが設定されており、車速及び変速入力要求トルク(本例では、内燃機関要求トルク)が変化して変速マップ上でアップシフト線又はダウンシフト線を跨ぐと、統合制御部46は、変速装置TMにおける新たな目標変速段を決定する。図9において、各シフト線に対応して示されている数字は第一段から第六段の各変速段を表しており、例えば、「5−6」は、第五段から第六段へのアップシフトを表しており、「6−5」は、第六段から第五段へのダウンシフトを表している。
また、統合制御部46は、運転者によるシフト位置の変更により、アップシフト要求又はダウンシフト要求があった場合に、目標変速段を変更する場合がある。なお、ダウンシフトとは変速比の小さい変速段から変速比の大きい変速段への変更を意味し、アップシフトとは変速比の大きい変速段から変速比の小さい変速段への変更を意味する。
内燃機関制御装置31は、内燃機関ENGの動作制御を行う内燃機関制御部41を備えている。本実施形態では、内燃機関制御部41は、統合制御部46から内燃機関要求トルクが指令されている場合は、内燃機関ENGが内燃機関要求トルクを出力するように制御するトルク制御を行う。
回転電機制御ユニット32は、回転電機MGの動作制御を行う回転電機制御部42を備えている。本実施形態では、回転電機制御部42は、統合制御部46から回転電機要求トルクが指令されている場合は、回転電機MGが回転電機要求トルクを出力するように制御する。具体的には、回転電機制御部42は、インバータが備える複数のスイッチング素子をオンオフ制御することにより、回転電機MGの出力トルクを制御する。
動力伝達制御ユニット33は、変速装置TMの制御を行う変速制御部43と、ロックアップクラッチLCの制御を行うロックアップ制御部45と、を備えている。
ロックアップ制御部45は、ロックアップクラッチLCの係合の状態を制御する。本実施形態では、ロックアップ制御部45は、ロックアップクラッチLCに供給される油圧が、統合制御部46から指令されたロックアップクラッチLCの油圧指令に一致するように、油圧制御装置PCに備えられた各リニアソレノイド弁に供給される信号値を制御する。
変速制御部43は、変速装置TMが備えた複数の係合装置C1、B1、・・の係合及び解放を制御して、変速装置TMの状態を制御する。
本実施形態では、変速制御部43は、油圧制御装置PCを介して変速装置TMに備えられた複数の係合装置C1、B1・・・に供給される油圧を制御することにより、各係合装置C1、B1・・・を係合又は解放して、統合制御部46から指令された目標変速段を変速装置TMに形成させる。具体的には、変速制御部43は、油圧制御装置PCに各係合装置の目標油圧(油圧指令)を指令し、油圧制御装置PCは、指令された目標油圧(油圧指令)に応じた油圧を各係合装置に供給する。本実施形態では、変速制御部43は、油圧制御装置PCが備えた各油圧制御弁SLT、SLC1、SLC2、・・・、S1、S2に供給する信号値を制御することにより、各係合装置に供給される油圧を制御するように構成されている。
変速制御部43は、ニュートラル走行制御部44を備えている。
ニュートラル走行制御部44は、車輪Wの回転中に、変速装置TMを動力の伝達を行わないニュートラル状態とするように制御するニュートラル走行制御を行う。
ニュートラル状態では、変速装置TMにいずれの変速段も形成されておらず、変速装置TMの入力軸Iと出力ギヤOとの間で動力の伝達を行わない。
第一に、ニュートラル走行制御は、内燃機関ENGの駆動力を用いず、回転電機MGの駆動力を用いて車輪Wを回転させている場合に実行される。本実施形態では、後述する、電動モードを実行している間に、ニュートラル走行制御が実行される。ニュートラル走行制御中は、内燃機関ENGと車輪Wとの間の駆動連結が非連結状態になり、車輪Wの回転により内燃機関ENGが回転駆動されて、負トルクが車輪Wに伝達されることを抑制できる。
第二に、ニュートラル走行制御は、少なくとも内燃機関ENGの駆動力を用いて車輪Wを回転させている状態(本例では、後述するパラレルモードである状態)であって、車輪Wの回転中に、車速等に応じた車両の走行抵抗に対して車両要求トルクが微小となる所定の緩やかな減速運転状態となった場合に実行される。ニュートラル走行制御中は、内燃機関ENGと車輪Wとの間の駆動連結が非連結状態になり、車両は空走状態になる。このニュートラル走行制御中は、エンジンブレーキが働かない状態となり、車両の走行抵抗による緩やかな車両の減速が実現される。ここで、エンジンブレーキが働く状態とは、車輪Wの回転により内燃機関ENGが回転駆動されて、内燃機関ENGの回転抵抗により出力ギヤOに負の駆動力が伝達される状態である。
第一に、ニュートラル走行制御部44は、内燃機関ENGの駆動力を用いず、回転電機MGの駆動力を用いて車輪Wを回転させている状態である場合(本例では、電動モードである場合)に、ニュートラル走行制御条件が成立していると判定する。
ニュートラル走行制御部44は、ニュートラル走行制御中に、少なくとも車速に基づいて、複数の係合装置C1、B1、・・・の1つである特定係合装置を係合状態として変速装置TMを動力の伝達を行わない状態とする係合ニュートラル状態と、複数の係合装置C1、B1、・・・の全てを解放状態として変速装置TMを動力の伝達を行わない状態とする解放ニュートラル状態と、を切り替えるように構成されている。
まず、ニュートラル走行制御部44が、復帰時変速段に基づいて、係合ニュートラル状態又は解放ニュートラル状態のいずれのニュートラル状態に切り替えるかを判定するように構成する場合(第一の状態判定方法)について説明する。
本実施形態では、ニュートラル走行制御部44は、現時点でニュートラル状態から変速装置TMに変速段を形成させる通常変速状態に復帰するとした場合に形成する変速段として少なくとも車速に基づいて決定される復帰時変速段に基づいて、係合ニュートラル状態と、解放ニュートラル状態と、を切り替えるように構成されている。
本実施形態では、ニュートラル走行制御部44は、ニュートラル走行制御条件が不成立となった場合に、目標変速段を変速装置TMに形成させるように構成されている。このため、復帰時変速段は、統合制御部46により車速、変速入力要求トルク(内燃機関要求トルク)、及びシフト位置に基づいて決定された目標変速段とされている。
ニュートラル走行制御部44は、判定結果が、高変速比段である場合に、解放ニュートラル状態に切り替えると判定し、低変速比段である場合に、係合ニュートラル状態に切り替えると判定するように構成されている。
本実施形態では、図11に示すように、高速変速段は、変速比が高い側の変速段である第一段1st、第二段2nd、及び第三段3rdに設定されており、低変速比段は、変速比が低い側の変速段である第四段4th、第五段5th、及び第六段6thに設定されている。
しかし、解放ニュートラル状態では全ての係合装置が解放されるように構成されているので、高変速比段と判定される複数の復帰時変速段において共通して係合される係合装置(本例では、第一クラッチC1)は、特定係合装置に設定されない。
次に、ニュートラル走行制御部44が、復帰時変速段及び車速に基づいて、係合ニュートラル状態又は解放ニュートラル状態のいずれのニュートラル状態に切り替えるかを判定するように構成する場合(第二の状態判定方法)について説明する。
この場合は、上記の復帰時変速段の判定、並びに高変速比段又は低変速比段の判定に加えて、ニュートラル走行制御部44は、車速が、予め定められた低車速域であるか、当該低車速域よりも高い車速域である高車速域であるかを判定するように構成されている。
本実施形態では、ニュートラル走行制御部44は、車速が、予め定めた判定速度未満である場合に、低車速域であると判定し、車速が、予め定めた判定速度以上である場合に、高車速域であると判定するように構成されている。判定速度は、例えば、80Km/hに設定される。
すなわち、ニュートラル走行制御部44は、判定結果が、高車速域又は低変速比段である場合は、優先的に、係合ニュートラル状態に切り替えると判定するように構成されている。
なお、特定係合装置は、上記のように、低変速比段と判定される複数の復帰時変速段において共通して係合される係合装置(本例では第二クラッチC2)とされる。
この構成によれば、内燃機関ENGの駆動力を車輪Wに伝達させるために、通常変速状態に復帰する場合や、油圧制御フェールが生じた場合などに、車速が高く、車両要求トルクが高い状態で低変速比段を形成させることができる。よって、内燃機関ENGの回転速度が吹き上がることを抑制し、大きな負トルクが車輪に伝達されることを抑制できる。
また、ニュートラル走行制御部44は、第一の状態判定方法の場合と同様に、電動モードである状態で、ニュートラル走行制御を行っている場合は、電動モードからパラレルモードに変更し、ニュートラル状態から変速装置TMに変速段を形成させる通常変速状態に復帰するとした場合に形成する復帰時変速段に基づいて、係合ニュートラル状態と解放ニュートラル状態とを切り替えるように構成されている。ニュートラル走行制御部44は、統合制御部46に指令して、電動モードからパラレルモードに変更するとした場合に設定される内燃機関要求トルクを上記のように算出させ、車速、内燃機関要求トルク(変速入力要求トルク)、及びシフト位置に基づいて目標変速段を決定させる。そして、ニュートラル走行制御部44は、目標変速段を復帰時変速段に設定する。
次に、ニュートラル走行制御の処理について、図10のフローチャートを参照して説明する。
まず、ニュートラル走行制御部44は、ステップ♯01で、上記のように、ニュートラル走行制御条件が成立しているか否かを判定する。ニュートラル走行制御部44は、ニュートラル走行制御条件が成立した場合(ステップ♯01:Yes)に、係合ニュートラル状態又は解放ニュートラル状態のいずれのニュートラル状態に切り替えるかを判定する(ステップ♯02)。この判定には、上記したように、第一の状態判定方法と第二の状態判定方法とがある。
ニュートラル走行制御部44は、係合ニュートラル状態に切り替えると判定した場合(ステップ♯03:Yes)は、上記のように特定係合装置を係合させ、他の係合装置を解放させる(ステップ♯04)。
一方、ニュートラル走行制御部44は、解放ニュートラル状態に切り替えると判定した場合(ステップ♯03:No)は、上記のように全ての係合装置C1、B1、・・・を解放させる(ステップ♯05)。ニュートラル走行制御部44は、ステップ♯01からステップ♯05までの処理を、ニュートラル走行制御条件が不成立となる(ステップ♯01:No)まで繰り返し行う。
次に、ニュートラル走行制御中の本実施形態に係る油圧制御装置PCの制御について詳細に説明する。
3−4−2−2−1.係合ニュートラル状態
ニュートラル走行制御部44は、係合ニュートラル状態では、複数の係合装置C1、B1、・・・の内、特定係合装置(本例では第二クラッチC2)のみを係合させる。
なお、図12から図17において、太線にされた油路の部分は、油圧源からの油圧が供給されていることを示しており、逆に、細線にされた油路の部分は、油圧源からの油圧が供給されていないことを示している。また、図12から図17において、油路切替弁RLV1、RLV2、・・・の切り替え油路において太線にされている側に油路が切り替わっていることを示す。
また、第五油路切替弁RLV5は、油圧制御装置PCが正常に機能しなくなる油圧制御フェール(電力遮断)が生じた場合に、油圧源の油圧を供給する係合装置を切り替えるフェール用油路切替弁である。本実施形態では、第五油路切替弁RLV5は、油圧制御フェール(電力遮断)が生じた場合に、油圧源の油圧を供給する係合装置を第一クラッチC1と第二クラッチC2の間で切り替えるように構成されている。
本実施形態では、前進レンジ圧PDが、第五油路切替弁RLV5の油路76を介して第一油路切替弁RLV1の油路59の入力ポートに供給される。油路59は、第二クラッチC2側の電源遮断時用の油路である。
電力遮断状態では、図8に示すように、第一指令油圧制御弁S1に電力が供給されずに(OFF)、開弁すると共に、第二指令油圧制御弁S2に電力が供給されずに(OFF)、閉弁する。これにより、第一油路切替弁RLV1は、油路54と油路59に切り替わり、第二油路切替弁RLV2は、油路62のままに維持される。
また、変速油圧制御弁SLC1、SLC2、・・・に電力が供給されずに、ノーマルクローズ(Normal Close)型の第一変速油圧制御弁SLC1及び第四変速油圧制御弁SLB1が閉弁して油圧源の油圧を出力しないと共に、ノーマルオープン(Normal Open)型の第二変速油圧制御弁SLC2及び第三変速油圧制御弁SLC3が開弁して油圧源の油圧を出力する。
よって、基本的に低変速比段である場合に判定される係合ニュートラル状態では、油圧制御フェール(電力遮断)が生じた場合に、低変速比段の一つである第五段を形成することができる。
ニュートラル走行制御部44は、解放ニュートラル状態では、複数の係合装置C1、B1、・・・の全てを解放させる。
<比較例>
まず、図15を参照して、本実施形態の比較例の課題を説明する。
図15に示す比較例では、本実施形態とは異なり、解放ニュートラル状態で、解放ニュートラル状態と判定される高変速比段の共通係合装置である第一クラッチC1が係合されるように構成されている。このため、係合ニュートラル状態と同様に、第一指令油圧制御弁S1に電力を供給し(ON)、閉弁させると共に、第二指令油圧制御弁S2に電力を供給せずに(OFF)、閉弁させている。そして、第一変速油圧制御弁SLC1の出力油圧が、第一油路切替弁RLV1の油路52を介して第一クラッチC1に供給されている。
また、電力遮断時のために設けられた第五油路切替弁RLV5は、第一クラッチC1に供給される油圧により油路77に切り換わり、前進レンジ圧PDが、第五油路切替弁RLV5の油路77を介して第一油路切替弁RLV1の油路54の入力ポートに供給される。
よって、比較例の場合は、係合ニュートラル状態の場合と同様に、電力遮断が生じても、電力遮断前に第一油路切替弁RLV1の油路54の入力ポートに供給されていた前進レンジ圧PDが、第一油路切替弁RLV1の油路54を介して第一クラッチC1に供給され、第一クラッチC1を電力遮断前と同様に係合させることができる。
しかし、本実施形態に係る解放ニュートラル状態では、図16に示すように、第一クラッチC1に油圧を供給しないため、比較例のように、第五油路切替弁RLV5に第一変速油圧制御弁SLC1の出力油圧を第三指令油圧として供給することができない。
このため、油圧制御装置PCは、フェール用油圧切替弁である第五油路切替弁RLV5に、第二指令油圧として供給する油圧を制御する第二指令油圧制御弁S2を備えている。本実施形態では、図8を参照して説明したように、第二指令油圧制御弁S2は、エンジンブレーキを行うときにワンウェイクラッチFの代わりに第二ブレーキB2を係合して第一段を形成するため、又は前進中にRレンジにされたときに後進段を形成しないようにするため、従来から備えられている。本実施形態では、第二指令油圧制御弁S2の出力油圧を、第五油路切替弁RLV5の第二指令油圧として供給するために、油圧制御装置PCには、第二指令油圧制御弁S2と第五油路切替弁RLV5とを接続する新たな油路80が備えられている。よって、本実施形態では、従来制御に用いる第二指令油圧制御弁S2を流用しているため、解放ニュートラル状態のための専用の油圧制御弁を新たに備える必要がない。
電力遮断状態では、図8に示すように、第一指令油圧制御弁S1に電力が供給されずに(OFF)、開弁すると共に、第二指令油圧制御弁S2に電力が供給されずに(OFF)、閉弁する。これにより、第一油路切替弁RLV1は、油路54と油路59に切り替わる。
また、変速油圧制御弁SLC1、SLC2、・・・に電力が供給されずに、ノーマルクローズ(Normal Close)型の第一変速油圧制御弁SLC1及び第四変速油圧制御弁SLB1が閉弁して油圧源の油圧を出力しないと共に、ノーマルオープン(Normal Open)型の第二変速油圧制御弁SLC2及び第三変速油圧制御弁SLC3が開弁して油圧源の油圧を出力する。
最後に、本発明のその他の実施形態について説明する。なお、以下に説明する各実施形態の構成は、それぞれ単独で適用されるものに限られず、矛盾が生じない限り、他の実施形態の構成と組み合わせて適用することも可能である。
また、変速装置TMの係合装置C1、B1・・・は、摩擦係合装置以外の係合装置、例えば、噛み合いクラッチ(ドグクラッチ)であってもよい。
また、変速装置TMの係合装置C1、B1・・・は、油圧以外の駆動力、例えば、電磁石の駆動力、サーボモータの駆動力など、により制御される係合装置であってもよく、アクチュエータとして、電磁石、モータなどが用いられてもよい。
5 :車両
23 :電動モータ
30 :制御装置
43 :変速制御部
44 :ニュートラル走行制御部
46 :統合制御部
B1 :第一ブレーキ
B2 :第二ブレーキ
C1 :第一クラッチ
C2 :第二クラッチ
C3 :第三クラッチ
ENG :内燃機関(駆動力源)
EP :電動ポンプ
F :ワンウェイクラッチ
I :入力軸(入力部材)
LC :ロックアップクラッチ
MDV :モジュレータ弁
MG :回転電機
MNV :マニュアル弁
MP :機械式ポンプ
O :出力ギヤ(出力部材)
PC :油圧制御装置
PD :前進レンジ圧
PL :ライン圧
PL2 :第二ライン圧
PMOD :モジュレータ油圧
PREV :後進レンジ圧
PV :第一調整弁
SV :第二調整弁
RLV1 :第一油路切替弁
RLV2 :第二油路切替弁
RLV3 :第三油路切替弁
RLV4 :第四油路切替弁
RLV5 :第五油路切替弁(フェール用油路切替弁)
S1 :第一指令油圧制御弁
S2 :第二指令油圧制御弁(油圧制御弁)
SL :シフトレバー
SLC1 :第一変速油圧制御弁
SLC2 :第二変速油圧制御弁
SLC3 :第三変速油圧制御弁
SLB1 :第四変速油圧制御弁
SLT :ライン油圧制御弁
TC :トルクコンバータ
TM :変速装置
W :車輪
Claims (7)
- 駆動力源と車輪とを結ぶ動力伝達経路に、複数の係合装置を備えると共に当該複数の係合装置の係合の状態に応じて変速比の異なる複数の変速段が選択的に形成される変速装置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、
前記車輪の回転中に、前記変速装置を動力の伝達を行わないニュートラル状態とするように制御するニュートラル走行制御を行うニュートラル走行制御部を備え、
前記ニュートラル走行制御部は、前記ニュートラル走行制御中に、少なくとも車速に基づいて、前記複数の係合装置の1つである特定係合装置を係合状態として前記変速装置を動力の伝達を行わない状態とする係合ニュートラル状態と、前記複数の係合装置の全てを解放状態として前記変速装置を動力の伝達を行わない状態とする解放ニュートラル状態と、を切り替える車両用駆動装置の制御装置。 - 前記ニュートラル走行制御部は、現時点で前記ニュートラル状態から前記変速装置に変速段を形成させる通常変速状態に復帰するとした場合に形成する変速段として少なくとも前記車速に基づいて決定される復帰時変速段に基づいて、前記係合ニュートラル状態と、前記解放ニュートラル状態と、を切り替える請求項1に記載の車両用駆動装置の制御装置。
- 前記ニュートラル走行制御部は、前記車速が、予め定められた低車速域であるか、当該低車速域よりも高い車速域である高車速域であるかを判定すると共に、前記復帰時変速段が、予め定められた単数又は複数の変速段である高変速比段であるか、当該高変速比段よりも変速比が低い単数又は複数の変速段である低変速比段であるかを判定し、
前記低車速域でかつ前記高変速比段である場合又は前記高車速域でかつ前記低変速比段である場合のいずれかで、前記解放ニュートラル状態とし、
前記解放ニュートラル状態とする場合以外で、前記係合ニュートラル状態とする請求項2に記載の車両用駆動装置の制御装置。 - 前記特定係合装置は、前記低変速比段と判定される複数の前記復帰時変速段、又は前記高変速比段と判定される複数の前記復帰時変速段において共通して係合される係合装置である請求項3に記載の車両用駆動装置の制御装置。
- 前記車両用駆動装置は、前記駆動力源を第一駆動力源とし、前記変速装置を介さずに車輪に駆動連結された第二駆動力源としての回転電機を備え、
前記ニュートラル走行制御部は、前記車速が、予め定められた低車速域であるか、当該低車速域よりも高い車速域である高車速域であるかを判定すると共に、前記復帰時変速段が、予め定められた単数又は複数の変速段である高変速比段であるか、当該高変速比段よりも変速比が低い単数又は複数の変速段である低変速比段であるかを判定し、
前記第一駆動力源の駆動力を用いず、前記回転電機の駆動力を用いて前記車輪を回転させている状態であって、少なくとも前記高車速域でかつ前記低変速比段である場合に、前記係合ニュートラル状態とし、
前記特定係合装置は、前記低変速比段と判定される複数の前記復帰時変速段において共通して係合される係合装置である請求項2に記載の車両用駆動装置の制御装置。 - 前記複数の係合装置に供給する油圧を制御する油圧制御装置と、
前記油圧制御装置が正常に機能しなくなる油圧制御フェールが生じた場合に、油圧源の油圧を供給する係合装置を切り替えるフェール用油路切替弁と、を更に備え、
前記フェール用油路切替弁は、前記係合ニュートラル状態で前記特定係合装置に供給された油圧が第一指令油圧として供給されることにより、前記油圧制御フェールが生じた場合に前記油圧源の油圧が前記特定係合装置に供給されるように、油路が切り替わる請求項1から5のいずれか一項に記載の車両用駆動装置の制御装置。 - 前記複数の係合装置に供給する油圧を制御する油圧制御装置と、
前記油圧制御装置が正常に機能しなくなる油圧制御フェールが生じた場合に、油圧源の油圧を供給する係合装置を切り替えるフェール用油路切替弁と、
前記フェール用油路切替弁に、第二指令油圧として供給する油圧を制御する油圧制御弁と、更に備え、
前記ニュートラル走行制御部は、前記解放ニュートラル状態で、前記油圧制御弁を制御して前記フェール用油路切替弁に前記第二指令油圧を供給させ、
前記フェール用油路切替弁は、前記油圧制御弁から前記第二指令油圧が供給されることにより、前記油圧制御フェールが生じた場合に前記油圧源の油圧が前記特定係合装置以外の1つの前記係合装置に供給されるように、油路が切り替わる請求項1から6のいずれか一項に記載の車両用駆動装置の制御装置。
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