JP6429697B2 - 車両用油圧制御装置 - Google Patents
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Description
そして、ライン圧がハンチングすると、例えば、ライン圧又はライン圧を調圧した油圧により制御される部位にて、供給油圧が過剰になったり不足したりして、結果的に不要な変速が生じたり、クラッチやベルトがスリップするという問題が生じる。
そして、油圧コントローラは、油圧源の停止状態で、運転者の駆動力要求意図があるとき、油圧源の制御によって吐出圧が運転者からの要求駆動力に応じて決まる目標油圧となるように調圧し、ライン圧調圧弁の調圧目標値を目標油圧以上の値に設定することでライン圧調圧弁による調圧を行わない。
これにより、ライン圧を目標油圧に調圧する際、油圧源からライン圧調圧弁に供給される油圧(吐出圧)が目標油圧となるのに対し、このライン圧調圧弁での調圧目標値が、供給油圧である目標油圧以上の値になる。このため、ライン圧調圧弁による調圧が一切行われず、油圧源の制御によってライン圧が目標油圧となるように調圧される。この結果、ライン圧調圧弁を用いた調圧を行うことで生じるライン圧のハンチングを防止することができる。
まず、実施例1の車両用油圧制御装置の構成を、「ハイブリッド車両の全体システム構成」、「油圧制御回路の詳細構成」、「ライン圧制御処理構成」に分けて説明する。
図1は、実施例1の制御装置が適用されたハイブリッド車両(車両の一例)を示す全体システム図である。以下、図1に基づいて、実施例1のハイブリッド車両の全体システム構成を説明する。
この電動オイルポンプM/O/Pは、三相交流モータ構造であり、回転数制御による作動油の吐出流量の制御が可能となっている。
前記「EVモード」は、第1クラッチCL1を解放し、第2クラッチCL2を締結してモータ/ジェネレータMGのみを駆動源に有する電気自動車モードである。
前記「HEVモード」は、第1,第2クラッチCL1,CL2を締結してエンジンEngとモータ/ジェネレータMGを駆動源に有するハイブリッド車モードである。
また、この統合コントローラ10は、電動オイルポンプM/O/Pの吐出流量と、後述するライン圧調圧弁101の調圧目標値との制御を行う油圧コントローラである。すなわち、この統合コントローラ10では、油圧供給源OILの停止状態にて、運転者の駆動力要求意図があることを判断したとき、ライン圧調圧弁101の調圧目標値を目標油圧PTh以上の値に設定すると共に、ライン圧PLが目標油圧PThになるように電動オイルポンプM/O/Pの制御を開始する。
そして、ライン圧PLからプライマリプーリPriに供給する油圧と、セカンダリプーリSecに供給する油圧を作り出した際に生じた余剰圧は、第1クラッチCL1や第2クラッチCL2の冷却や潤滑に回される。
そして、ライン圧PLから第1クラッチCL1に供給される油圧と、第2クラッチCL2に供給される油圧を作り出した際に生じた余剰圧は、第1クラッチCL1や第2クラッチCL2の冷却や潤滑に回される。
図2は、実施例1のハイブリッド車両に備えられた油圧制御回路を示す油圧回路図である。以下、図2に基づいて、実施例1の油圧制御回路の詳細構成を説明する。
すなわち、実施例1の油圧制御回路100は、図2に示すように、機械式オイルポンプO/Pと、電動オイルポンプM/O/Pと、ライン圧調圧弁101と、第1油圧供給油路102と、第2油圧供給油路103と、冷却系油路104と、電動オイルポンプ吐出油路105と、切替弁106と、を有している。
ここで、電動オイルポンプM/O/Pの吐出流量は、ポンプ回転数に依存する。つまり、電動オイルポンプM/O/Pが一回転することで、この電動オイルポンプM/O/Pから吐出する流量は決まっており、ポンプ回転数とポンプ吐出流量はある回転数(流量)までは比例関係になっている。このことから、電動オイルポンプM/O/Pに対して目標回転数を設定することは、電動オイルポンプM/O/Pへ流量を指示することと同義であるといえる。
すなわち、このライン圧調圧弁101は、入力ポート101aに、第1油圧供給油路102と、第2油圧供給油路103が接続され、出力ポート101bに、変速機構用油圧系Supに繋がるライン圧回路101cが接続されている。そして、このライン圧調圧弁101では、統合コントローラ10からの指示値によってスプールを移動させて入力ポート101aの開度を小さくする一方、図示しないドレンポートの開度を大きくして第1油圧供給油路102及び/又は第2油圧供給油路103から供給される作動油から余剰分を図示しないドレン回路に逃がすことで、ライン圧PLを調圧する。
なお、ライン圧回路101cには、圧力調整弁101dが設けられ、ライン圧PLから変速機構用油圧系Supに必要な油圧を差し引いた余剰圧を、変速機構の冷却/潤滑系Lubに逃がすようになっている。さらに、このライン圧回路101cには、ライン圧センサ28が設けられ、変速機構用油圧系Supに供給されるライン圧PLが監視されている。このライン圧センサ28によって検出された検出値は、フィルタ処理により振動成分を除去した値となっている。
この第1油圧供給油路102の中間部には、第1フラッパー弁102aが設けられている。
前記第1フラッパー弁102aは、ライン圧調圧弁101側から機械式オイルポンプO/P側へ作動油が流れることを防止する弁である。
この第2油圧供給油路103の中間部には、第2フラッパー弁103aが設けられている。
前記第2フラッパー弁103aは、ライン圧調圧弁101側から電動オイルポンプM/O/P側へ作動油が流れることを防止する弁である。
なお、変速機構の冷却/潤滑系Lubにて使用された作動油は、ドレン回路109を介してストレーナ107に回収される。
この電動オイルポンプ吐出油路105には、電動オイルポンプM/O/Pの吐出圧を検出する圧力センサ29と、圧力リーク弁105aが設けられている。そして、圧力センサ29によって監視されている電動オイルポンプ吐出油路105の圧力が、所定の上限圧に達したら、圧力リーク弁105aが開き、電動オイルポンプ吐出油路105内の作動油を逃がすようになっている。
すなわち、この切替弁106は、オン・オフソレノイドと切替バルブを有しており、切替弁106の入力ポート106cを油圧供給側ポート106aに連通させたとき、電動オイルポンプ吐出油路105と第2油圧供給油路103が接続される。また、切替弁106の入力ポート106cを冷却側ポート106bに連通させたとき、電動オイルポンプ吐出油路105と冷却系油路104が接続される。
そして、各弁では、供給される作動油圧が調圧目標値よりも低ければ、ドレン回路へと逃がす作動油が発生せず、入力ポートの開度が最大になったいわゆる全開状態になる。そして、この全開状態になれば、供給された作動油は全て下流側へと流れ込み、ドレン回路への作動油のドレンは行われない。つまり、上記各弁では、調圧目標値が供給油圧よりも高く設定されると、全開状態になって調圧が行われない。
図3は、実施例1の実施例1の統合コントローラにて実行されるライン圧制御処理の流れを示すフローチャートである。以下、実施例1のライン圧制御処理構成を表す図3の各ステップについて説明する。
ここで、車軸の回転数は、第2クラッチ出力回転数センサ24によって検出された第2クラッチ出力回転数に基づいて判断する。
ここで、ブレーキ状態は、ブレーキスイッチ27によって検出する。
なお、油圧供給源OILからの作動油供給が停止することで、ライン圧回路101cや、変速機構用油圧系Sup内の回路からは作動油が抜け、ライン圧PLやプライマリプーリPri、セカンダリプーリSec、第2クラッチCL2(前進クラッチFCや後退ブレーキRB)に供給される油圧は低下する。
ここで、「IS指示値」とは、運転者の要求駆動力に応じて決まる目標油圧PTh以上の値であり、ここでは電動オイルポンプM/O/Pにて吐出可能な最大流量によって生じる油圧(電動オイルポンプM/O/Pの最大出力圧)以上の値である。このとき、油圧供給源OILからの作動油の供給が停止しており、ライン圧調圧弁101及びセカンダリ用調圧弁112bへ供給される油圧はゼロになっている。そのため、必然的に両弁101,112bに対する供給油圧よりも、調圧目標値が高い値になり、ライン圧調圧弁101及びセカンダリ用調圧弁112bは、それぞれ全開状態になる。なお、「目標油圧PTh」とは、運転者からの要求駆動力に基づいて走行駆動源(エンジンEngやモータ/ジェネレータMG)が発生するトルクを、無段変速機CVTや第2クラッチCL2において伝達するために必要な最低油圧に対し、ばらつき等に基づく所定のマージンを持たせた値である。この「目標油圧PTh」は、運転者の要求駆動力(ここでは、アクセル開度によって大きさを判定する)が大きいほど高い値に設定される。
ここで、「油圧供給目標回転数」とは、図4に示すように、電動オイルポンプM/O/Pからの供給油圧(吐出圧)が目標油圧PThになるように設定される目標回転数であり、運転状態(車両の状態)に応じて変化する。これにより、電動オイルポンプM/O/Pからの供給油圧(吐出圧)が目標油圧PThになるよう、この電動オイルポンプM/O/Pの制御が開始される。
このとき、電動オイルポンプM/O/Pは、供給油圧(吐出圧)が目標油圧PThになるように制御されており、ライン圧調圧弁101に供給される油圧は目標油圧PThとなっている。これに対し、ライン圧調圧弁101への調圧目標値を「IS指示値」に設定したことで、供給油圧>調圧目標値となり、ライン圧調圧弁101は全開状態になる。
また、ライン圧調圧弁101が全開状態になったことで、このライン圧調圧弁101では調圧が行われず、ライン圧調圧弁101を経由してライン圧油路105に供給される油圧も目標油圧PThになる。そのため、セカンダリ用調圧弁112bへの調圧目標値を「IS指示値」に設定したことで、供給油圧>調圧目標値となり、セカンダリ用調圧弁112bも全開状態になる。
なお、「充填判定閾値」及び「所定時間」については後述する。
ここで、「充填判定閾値PLα」とは、ライン圧回路101cに作動油が充填できたと判断できる値であり、任意に設定する。また、実ライン圧PLrは、ライン圧センサ28によって検出する。
ここで、「所定時間」とは、ライン圧回路101cに作動油が十分に充填され、実ライン圧PLrが目標油圧PThに確実に達したと判断できる時間であり、任意に設定する。
ここで、「通常指示圧」とは、運転者の要求駆動力に応じて決まる目標油圧PThである。
一方、ライン圧調圧弁101へ出力する調圧目標値を、前回出力した調圧目標値から所定の減少幅分だけ差し引いた値に設定することで、ライン圧調圧弁101の調圧目標値が所定の減少幅分低下していく。ここで、この「減少幅」は、図5に示すように、調圧目標値と目標油圧PThとの差に応じて設定する。すなわち、調圧目標値と目標油圧PThとの差が、調圧目標値が目標油圧近傍値に達したと判断できる「ΔA」よりも大きいときには、減少幅を比較的大きな値である「α」に設定する。また、調圧目標値と目標油圧PThとの差が上記「ΔA」以下のときには、減少幅を比較的小さな値である「β」に設定する。この結果、調圧目標値は、目標油圧近傍値まではステップ的に低下し、目標油圧近傍値に達したら所定の低下勾配で徐々に低下していく。なお、「目標油圧近傍値」とは、ライン圧PLの変動を抑制しつつ、調圧目標値を目標油圧PThに設定するまでの時間が増長にならない値であり、任意に設定する。
なお、ライン圧調圧弁101の調圧目標値を通常指示圧に設定したら、セカンダリ用調圧弁112bへ出力する調圧目標値は、セカンダリプーリSecの制御に必要な値に設定する。つまり、ライン圧調圧弁101の調圧目標値が通常指示圧(目標油圧PTh)よりも大きい値に設定されている間は、セカンダリ用調圧弁112bの調圧目標値は、このライン圧調圧弁101の調圧目標値以上の値(IS指示値)に設定される。
図6は、実施例1の制御装置において、発進する際のアクセル開度・ブレーキ踏込量・車速・電動オイルポンプの目標回転数・調圧目標値・実ライン圧・目標油圧の各特性を示すタイムチャートである。以下、図3及び図6に基づき、実施例1の発進時ライン圧制御作用を説明する。
また、このようなブレーキOFF、アクセルOFFのときの目標油圧PThは、アクセル開度がゼロ(アクセルOFF)であるため、予め設定したクリープ相当圧とする。
時刻t3時点において、アクセルペダルが踏み込まれてアクセル開度が発生したら、このアクセル開度に現れる運転者の要求駆動力の大きさに応じて目標油圧PThを設定する。そして、目標回転数をこの目標油圧PThに合わせた任意の値に設定し、その値を維持する。
すなわち、ライン圧調圧弁101の調圧目標値は、「IS指示値」から予め設定された減少幅「α」が差し引かれた値に設定され、目標油圧近傍値(目標油圧PThとの差が「ΔA」になる値)となる。なお、セカンダリ用調圧弁112bへ出力する調圧目標値は、「IS指示値」を維持する。
なお、この時刻t6以降であっても、ライン圧調圧弁101の調圧目標値は目標油圧PTh以上であるため、このライン圧調圧弁101によるライン圧PLの調圧は行われず、電動オイルポンプM/O/Pによるライン圧制御が継続される。
このように、ライン圧調圧弁を用いてライン圧PLを調圧した場合では、いわゆるフィードバック制御になってしまい、ライン圧PLのハンチングが生じる。
実施例1の車両用油圧制御装置では、ライン圧調圧弁101の調圧目標値が目標油圧PTh(通常指示圧)よりも大きい値に設定されている間は、セカンダリ用調圧弁112bの調圧目標値は、このライン圧調圧弁101の調圧目標値以上の値(IS指示値)に設定される。
これに対し、ライン圧調圧弁101の調圧目標値が目標油圧PThより大きく、ライン圧調圧弁101によるライン圧調整が行われない間は、セカンダリ用調圧弁112bの調圧目標値を「IS指示値」(ライン圧調圧弁101の調圧目標値以上の値)に設定することで、ライン圧PLを調圧するセカンダリ用調圧弁112bでの調圧も行われない。これにより、セカンダリプーリSecに供給される油圧も、電動オイルポンプM/O/Pによって制御されることになり、このセカンダリプーリSecに供給される油圧のハンチングを防止することができる。
すなわち、ライン圧調圧弁101やセカンダリ用調圧弁112bによる調圧は、これらの弁に対して供給される供給油圧が、調圧目標値よりも高い場合に行われる。これに対し、ライン圧調圧弁101やセカンダリ用調圧弁112bの調圧目標値を、電動オイルポンプM/O/Pの最大出力圧よりも大きい値にすることで、これらの弁に対して供給される供給油圧が調圧目標値よりも大きくなることがない。これにより、ライン圧調圧弁101等による調圧が行われてしまうことを防止できる。
ここで、ライン圧調圧弁101の調圧目標値を目標油圧PThに対して高い値に設定していると、セカンダリプーリSecへの供給油圧を低下させる際の応答性が悪くなる。つまり、車速の増大によりアップシフトするため、セカンダリプーリ圧を低下させたい要求が生じたとき、ライン圧調圧弁101の調圧目標値が高いと、実ライン圧PLrを下げるために時間を要し、その結果ライン圧調圧弁101よりも下流側での調圧にも時間が必要となり、その間アップシフトすることができない。
しかしながら、実ライン圧PLrが目標油圧PThにまで上昇したと判断したタイミングでライン圧調圧弁101の調圧目標値の低下を開始すれば、ライン圧調圧弁101による調圧を行わない時間を不要に長くすることがなくなり、変速制御等を速やかに行うことができる。
ここで、調圧目標値を目標油圧PTh(通常指示値)に収束させる際、調圧目標値と目標油圧PThとの差が大きいときから所定の低下勾配で低下させてしまうと、調圧目標値が目標油圧PTh(通常指示値)になるまでに時間を要することになる。そこで、本実施例1のように、差分が大きいときには、調圧指示値を目標油圧近傍値になるまでステップ的に低下させることで、調圧目標値を目標油圧PTh(通常指示値)に収束させるまでに必要な時間の短縮化を図り、電動オイルポンプM/O/Pによるライン圧制御から、ライン圧調圧弁101による調圧へと速やかに切り替えることができる。また、所定の低下勾配で調圧目標値を目標油圧PTh(通常指示値)に収束させることで、電動オイルポンプM/O/Pによるライン圧制御から、ライン圧調圧弁101による調圧に切り替える際の実ライン圧PLrの変動を抑制し、セカンダリプーリSec等に供給される油圧の変動を防止することができる。
これにより、燃費の向上を図ると共に、停止状態からの駆動力要求時(発進時)、車速や走行駆動源回転数(モータ回転数)に制限されない電動オイルポンプM/O/Pを用いてライン圧PLの制御を行うことができ、ライン圧PLがハンチングすることを適切に防止することができる。
なお、アイドルストップ条件とは、実施例1ではブレーキONであってアクセルOFFとしているが、走行中にアクセルペダルが解放されたコースト走行状態になったことであってもよい。
実施例1の車両用油圧制御装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
前記油圧源(電動オイルポンプM/O/P)からの吐出圧を調圧するライン圧調圧弁101と、
前記油圧源(電動オイルポンプM/O/P)の停止状態で、運転者の駆動力要求意図があるとき、前記吐出圧が前記運転者からの要求駆動力に応じて決まる目標油圧PThになるように前記油圧源(電動オイルポンプM/O/P)の制御を開始すると共に、前記ライン圧調圧弁101の調圧目標値を前記目標油圧PTh以上の値に設定する油圧コントローラ(統合コントローラ10)と、を備える構成とした。
このため、ライン圧PLが目標油圧PThになるように調圧する際、ライン圧PLのハンチングを抑制することができる。
前記ライン圧PLを調圧し、前記駆動力伝達部(セカンダリプーリSec)に供給する油圧を作り出す動力伝達部調圧弁(セカンダリ用調圧弁112b)を備え、
前記油圧コントローラ(統合コントローラ10)は、前記動力伝達部調圧弁(セカンダリ用調圧弁112b)の調圧目標値を、前記ライン圧調圧弁101の調圧目標値以上の値に設定する構成とした。
このため、(1)の効果に加え、ライン圧PLを調圧するセカンダリ用調圧弁112bでの調圧も行われず、セカンダリプーリSecに供給される油圧も、電動オイルポンプM/O/Pによって制御し、セカンダリプーリSecに供給される油圧の変動を防止することができる。
このため、(1)又は(2)の効果に加え、運転シーンに拘わらず、ライン圧調圧弁101等による調圧が行われることを防止することができる。
このため、(1)〜(3)のいずれかの効果に加え、ライン圧調圧弁101による調圧を行わない時間が不要に長くなることがなくなり、変速制御等を速やかに行うことができる。
このため、(4)の効果に加え、調圧目標値を目標油圧PThに一致させるまでの時間を短縮すると共に、ライン圧PL等の変動を防止することができる。
アイドルストップ条件の成立中、前記走行駆動源(モータ/ジェネレータMG)及び前記電動モータ(サブモータS/M)を停止して、前記油圧源からの油圧供給を停止する構成とした。
これにより、(1)〜(5)のいずれかの効果に加え、燃費の向上を図ると共に、停止状態からの駆動力要求時、ライン圧PL等がハンチングすることを防止することができる。
また、アクセルペダルが実際に踏み込まれたことで、運転者の駆動力要求意図があることを判断し、このアクセルONをトリガにして、調圧目標値を「IS指示値」に設定してもよい。
すなわち、「運転者の駆動力要求意図」とは、実際に駆動力要求が生じたことと、駆動力要求の発生を予測(推定)したこととを含む。なお、駆動力要求の発生を予測したことで運転者の駆動力要求意図があることを判断した場合では、実際の要求発生(例えばアクセルON)以前から電動オイルポンプM/O/Pからの作動油供給を開始できるので、ライン圧PLが目標油圧になるまでの時間を短縮することができる。
例えば、実ライン圧PLrが目標油圧PThに達したことを検出したことで、ライン圧PLが目標油圧PThまで上昇することを判断してもよい。この場合では、ライン圧PLが目標油圧PThまで上昇したことを担保した状態で調圧目標値の低下を開始できる。
また、実ライン圧PLrが目標油圧PThに対して所定のマージン分低い値に設定した閾値に達したことを検出したことで、ライン圧PLが目標油圧PThまで上昇することを判断してもよい。この場合では、ライン圧PLの上昇の予測に基づいて判断するが、早めに調圧目標値の低下を開始できる。
さらに、油圧源(電動オイルポンプM/O/P)からの作動油吐出が開始してから所定時間を経過したことで、ライン圧PLが目標油圧PThまで上昇することを判断してもよい。この場合では、実ライン圧PLrを検出する必要がなく、ライン圧センサが不要となり、コストダウンを図ることができる。
さらに、変速機構としては、無段変速機CVTに限らず、有段の自動変速機を含むものであってもよい。この場合、駆動力伝達部は、発進時に油圧供給がなされて締結するクラッチに相当する。
CL1 第1クラッチ
MG モータ/ジェネレータ(走行駆動源)
CL2 第2クラッチ
CVT 無段変速機
Pri プライマリプーリ
Sec セカンダリプーリ(駆動力伝達部)
O/P 機械式オイルポンプ(第1オイルポンプ)
M/O/P 電動オイルポンプ(第2オイルポンプ)
S/M サブモータ(電動モータ)
10 統合コントローラ(油圧コントローラ)
100 油圧制御回路
101 ライン圧調圧弁
101c ライン圧回路
112b セカンダリ用調圧弁(動力伝達部調圧弁)
Claims (6)
- 油圧源と、
前記油圧源からの吐出圧を調圧するライン圧調圧弁と、
停車中に前記油圧源を停止させる油圧コントローラと、を備え、
前記油圧コントローラは、前記油圧源の停止状態で、運転者の駆動力要求意図があるとき、前記油圧源の制御によって前記吐出圧が前記運転者からの要求駆動力に応じて決まる目標油圧となるように調圧し、前記ライン圧調圧弁の調圧目標値を前記目標油圧以上の値に設定することで前記ライン圧調圧弁による調圧を行わない
ことを特徴とする車両用油圧制御装置。 - 請求項1に記載された車両用油圧制御装置において、
走行駆動源と駆動輪との間に動力伝達する駆動力伝達部を配置し、
前記ライン圧を調圧し、前記駆動力伝達部に供給する油圧を作り出す動力伝達部調圧弁を備え、
前記油圧コントローラは、前記動力伝達部調圧弁の調圧目標値を、前記ライン圧調圧弁の調圧目標値以上の値に設定する
ことを特徴とする車両用油圧制御装置。 - 請求項1又は請求項2に記載された車両用油圧制御装置において、
前記油圧コントローラは、前記ライン圧調圧弁の調圧目標値を、前記油圧源の最大出力圧以上の値に設定する
ことを特徴とする車両用油圧制御装置。 - 請求項1から請求項3のいずれか一項に記載された車両用油圧制御装置において、
前記油圧コントローラは、前記ライン圧が前記目標油圧まで上昇することを判断したとき、前記目標油圧に向かって、前記ライン圧調圧弁の調圧目標値の低下を開始する
ことを特徴とする車両用油圧制御装置。 - 請求項4に記載された車両用油圧制御装置において、
前記油圧コントローラは、前記ライン圧調圧弁の調圧目標値を目標油圧近傍値までステップ的に低下させ、前記調圧目標値が前記目標油圧近傍値に達したら、所定の低下勾配にて前記調圧目標値を前記目標油圧まで低下させる
ことを特徴とする車両用油圧制御装置。 - 請求項1から請求項5までのいずれか一項に記載された車両用油圧制御装置において、
前記油圧源は、走行駆動源によって駆動されて油圧供給を行う第1オイルポンプと、前記走行駆動源とは別の電動モータによって駆動されて油圧供給を行う第2オイルポンプと、を有し、
アイドルストップ条件の成立中、前記走行駆動源及び前記電動モータを停止して、前記油圧源からの油圧供給を停止する
ことを特徴とする車両用油圧制御装置。
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