JP6971396B2 - 自動変速機のロックアップ制御装置 - Google Patents
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Description
ロックアップ制御部に、ロックアップクラッチのロックアップ容量制御を行う際に要求駆動力を決定する要求駆動力決定部と、要求駆動力に駆動輪へ出力される実駆動力が収束する制御を行うロックアップ容量制御部と、を設ける。
要求駆動力決定部は、要求駆動力を、駆動源駆動力にトルクコンバータのトルク増幅機能による余裕駆動率を掛け合わせた余裕駆動力とし、余裕駆動率を、同じ運転状態であっても要求入力に応じて可変値により与える。
図1は、実施例1の自動変速機のロックアップ制御装置が適用されたエンジン車の駆動系と制御系を示す。以下、図1に基づいて全体システム構成を説明する。
図3は、実施例1のロックアップ制御装置を示す。以下、図3に基づいてロックアップ制御装置の概要構成を説明する。なお、ロックアップを“LU”と略称し、フィードフォワードを“F/F”と略称し、フィードバックを“F/B”と略称する。
図5は、ロックアップ制御部80に有するロックアップ容量制御系を構成する目標算出ブロック83とトルク容量演算ブロック84と実現ブロック85を示す。以下、図5に基づいてロックアップ容量制御系の詳細構成を説明する。
Tcnv_max=Tadj−Tcnv_ff−K(K:固定値) …(1)
であらわされる式(1)、つまり、補正エンジントルクTadjとコンバータトルクF/F補償分Tcnv_ffに応じた可変トルク値で与える。なお、固定値Kは、ロックアップクラッチ20のスリップ締結シーンのときに目標LUトルクTlu*の上昇を促す上限トルク値Tcnv_maxになるように設定する。しかし、固定値Kを低過ぎるトルク値に設定した場合、コンバータトルクF/F補償分Tcnv_ffと固定値Kの和により、トルクコンバータ2への入力トルクである補正エンジントルクTadjを超えないことがある。つまり、ロックアップクラッチ20のスリップ解放シーンのときに目標LUトルクTlu*がゼロとはならず、ロックアップクラッチ20を解放することができない。よって、固定値Kは、ロックアップクラッチ20のスリップ解放シーンを考慮し、コンバータトルクF/F補償分との和により、トルクコンバータ2への入力トルクである補正エンジントルクTadjを超え得るトルク値のうち最小域の値に設定する。
図6及び図7は、ロックアップ制御部80に有する駆動力デマンドブロック1,駆動力デマンドブロック2を示す。以下、図6及び図7に基づいて駆動力デマンドブロック81の詳細構成を説明する。
ここで、要求入力には、ドライバー要求入力とシステム要求入力とがある。ドライバー要求入力は、ドライバーの走行モードの選択操作により取得される走行モード選択情報によるものである。システム要求入力は、ナビゲーション情報に基づいて判断される走行シーン判断情報、又は、ドライバーの運転操作監視に基づいて判断される運転状態判断情報によるものである。
ここで、速度比eは、e=Nt/Neの式であらわされるため、Ne=Nt/eとなる。そして、前進クラッチ31の締結時にはタービン回転数Nt=プライマリ回転数Npriであるため、(Npri÷e)の計算式により目標エンジン回転数1(Ne1*)を算出できる。
図8は、実施例1のCVTコントロールユニット8のロックアップ制御部80にて実行されるロックアップ容量制御処理の流れを示す。以下、図8の各ステップについて説明する。なお、この処理は、所定の制御周期により繰り返し処理動作が行われる。
従来のロックアップ容量制御では、ロックアップ締結の開始ポイントとなるロックアップ開始車速を、アクセル開度・車速・回転・トルク・レンジ情報・ギヤ段等の多種のパラメータを用いて、車種毎に設定していた。そして、発進シーン等において、車速がロックアップ開始車速になると、ロックアップクラッチのスリップ締結を開始していた。
以下、図6及び図7に基づいて駆動力デマンドブロック81での目標エンジン回転数Ne*の算出作用を説明する。
図9は、駆動力デマンドブロック81で用いられる余裕駆動率特性マップ(タイト)の一例を示し、図10は、駆動力デマンドブロック81で用いられる余裕駆動率特性マップ(ルーズ)の一例を示す。以下、図9及び図10に基づいて、要求入力による余裕駆動率の可変設定作用を説明する。
トルクコンバータ2は、走行用駆動源(エンジン1)と変速機構(バリエータ4)との間に介装される。
ロックアップクラッチ20は、トルクコンバータ2に有し、締結によりトルクコンバータ入力軸とトルクコンバータ出力軸を直結する。
ロックアップ制御部80は、ロックアップクラッチ20の締結/スリップ/解放の制御を行う。
ロックアップ制御部80に、ロックアップクラッチ20のロックアップ容量制御を行う際に要求駆動力を決定する要求駆動力決定部(駆動力デマンドブロック81)を設ける。要求駆動力に駆動輪6へ出力される実駆動力が収束する制御を行うロックアップ容量制御部(目標算出ブロック83、トルク容量演算ブロック84、実現ブロック85)を設ける。要求駆動力決定部(駆動力デマンドブロック81)は、要求駆動力を、駆動源駆動力(エンジン駆動力)にトルクコンバータ2のトルク増幅機能による余裕駆動率Dを掛け合わせた余裕駆動力Fd*とする。余裕駆動率Dを、同じ運転状態であっても要求入力に応じて可変値により与える。
このように、要求駆動力によるロックアップ容量制御とし、要求入力に応じて余裕駆動率Dを可変としている。この結果、ロックアップ容量制御の際、ドライバーが意図する駆動力を達成しつつ、様々な要求入力に応じた余裕駆動率Dを実現することができる。
要求入力に応じて複数の余裕駆動率特性(図9、図10)から選択した余裕駆動率特性に基づいて余裕駆動率Dを算出する。
このように、要求入力に応じた余裕駆動率特性の選択により余裕駆動率Dを算出している。この結果、複数の余裕駆動率特性(図9、図10)を設定するだけで、同じ運転状態であっても要求入力に応じて可変値により余裕駆動率Dを与えることができる。
余裕駆動率特性として、車速VSPの上昇に対する余裕駆動率D1,D2の低下勾配を上限域勾配と下限域勾配に異ならせて設定した第1余裕駆動率特性(タイト余裕駆動率特性)と第2余裕駆動率特性(ルーズ余裕駆動率特性)を有する。
このように、余裕駆動率特性として、第1余裕駆動率特性(タイト余裕駆動率特性)と第2余裕駆動率特性(ルーズ余裕駆動率特性)を有する。そして、車速VSPの上昇に対する余裕駆動率D1,D2の低下勾配を上限域勾配と下限域勾配に異ならせて設定している。この結果、2つの余裕駆動率特性を設定することにより、省エネルギーを重視する要求入力の場合と動力性能を重視する要求入力の場合とに対応した余裕駆動力Fd*を実現することができる。
余裕駆動率Dを、要求入力により決められた分配比α,βに応じて第1余裕駆動率D1と第2余裕駆動率D2とを調整して算出する。
このように、要求入力により決められた分配比α,βに応じて第1余裕駆動率D1と第2余裕駆動率D2とを調整して余裕駆動率Dを算出するようにしている。この結果、2つの余裕駆動率特性を設定するだけで、幅広くきめ細やかな要求入力に対応して可変の余裕駆動率Dを算出することができる。
このように、余裕駆動率Dを決める要求入力を、走行モード選択情報によるドライバー要求入力としている。この結果、ドライバーの走行モード選択意図に対応した適切なロックアップ容量制御を実現することができる。
例えば、ドライバーによる「エコモード」の選択した場合、発進時に応答良く完全LU締結へ移行することで、燃費低減による省エネルギー効果を達成することができる。また、ドライバーによる「スポーツモード」の選択した場合、発進時にトルクコンバータ2のトルク増幅機能を発揮させることで、動力性能向上効果を達成することができる。
このように、余裕駆動率Dを決める要求入力を、走行シーン判断情報、又は、運転状態判断情報によるシステム要求入力としている。この結果、様々な走行シーンや運転状態に対応した適切なロックアップ容量制御を自動的に実現することができる。
例えば、市街地走行シーンやアクセル操作幅が小さい運転状態の場合、車速の上昇に対して自動的に応答良く完全LU締結へ移行することで、燃費低減による省エネルギー効果を達成することができる。また、郊外地走行シーンやアクセル操作幅が大きい運転状態の場合、低車速域でトルクコンバータ2のトルク増幅機能が自動的に発揮されることで、動力性能向上効果を達成することができる。
ロックアップ容量制御部(目標算出ブロック83、トルク容量演算ブロック84、実現ブロック85)は、目標走行駆動源回転数(目標エンジン回転数Ne*)に走行用駆動源(エンジン1)の実走行駆動源回転数(実エンジン回転数Ne)が収束するロックアップクラッチ20のロックアップ容量制御を行う。
このように、余裕駆動力Fd*を目標走行駆動源回転数(目標エンジン回転数Ne*)に換算し、ロックアップ容量制御を行うようにした。この結果、コントロール性の高い走行駆動源回転数フィードバック制御により、運転者の意図する駆動力を達成するロックアップクラッチ20のロックアップ容量制御を実行することができる。
Claims (7)
- 走行用駆動源と変速機構との間に介装されるトルクコンバータと、
前記トルクコンバータに有し、締結によりトルクコンバータ入力軸とトルクコンバータ出力軸を直結するロックアップクラッチと、
前記ロックアップクラッチの締結/スリップ/解放の制御を行うロックアップ制御部と、を備え、
前記ロックアップ制御部に、前記ロックアップクラッチのロックアップ容量制御を行う際に要求駆動力を決定する要求駆動力決定部と、
前記要求駆動力に駆動輪へ出力される実駆動力が収束する制御を行うロックアップ容量制御部と、を設け、
前記要求駆動力決定部は、前記要求駆動力を、駆動源駆動力に前記トルクコンバータのトルク増幅機能による余裕駆動率を掛け合わせた余裕駆動力とし、前記余裕駆動率を、アクセル開度と車速が同じ運転状態であってもドライバー要求、及びシステム要求のそれぞれの要求入力に応じて可変値により与える、
自動変速機のロックアップ制御装置。 - 請求項1に記載された自動変速機のロックアップ制御装置において、
前記要求駆動力決定部は、同じ運転状態に対して前記余裕駆動率を異ならせた複数の余裕駆動率特性を設定し、
前記要求入力に応じて前記複数の余裕駆動率特性から選択した余裕駆動率特性に基づいて前記余裕駆動率を算出する、
自動変速機のロックアップ制御装置。 - 請求項2に記載された自動変速機のロックアップ制御装置において、
前記要求駆動力決定部は、前記余裕駆動率特性を、アクセル開度をパラメータとして車速の上昇に対して前記余裕駆動率が低下する特性とし、
前記余裕駆動率特性として、車速の上昇に対する前記余裕駆動率の低下勾配を上限域勾配と下限域勾配に異ならせて設定した第1余裕駆動率特性と第2余裕駆動率特性を有する、
自動変速機のロックアップ制御装置。 - 請求項3に記載された自動変速機のロックアップ制御装置において、
前記要求駆動力決定部は、運転状態と前記第1余裕駆動率特性により第1余裕駆動率を算出し、運転状態と前記第2余裕駆動率特性により第2余裕駆動率を算出し、
前記余裕駆動率を、前記要求入力により決められた分配比に応じて前記第1余裕駆動率と前記第2余裕駆動率とを調整して算出する、
自動変速機のロックアップ制御装置。 - 請求項1から4までの何れか一項に記載された自動変速機のロックアップ制御装置において、
前記要求駆動力決定部は、前記要求入力を、ドライバーの走行モードの選択操作により取得される走行モード選択情報によるドライバー要求入力とする、
自動変速機のロックアップ制御装置。 - 請求項1から4までの何れか一項に記載された自動変速機のロックアップ制御装置において、
前記要求駆動力決定部は、前記要求入力を、ナビゲーション情報に基づいて判断される走行シーン判断情報、又は、ドライバーの運転操作監視に基づいて判断される運転状態判断情報によるシステム要求入力とする、
自動変速機のロックアップ制御装置。 - 請求項1から6までの何れか一項に記載された自動変速機のロックアップ制御装置において、
前記要求駆動力決定部は、前記余裕駆動力を、前記トルクコンバータのトルクコンバータ性能特性を用いて目標走行駆動源回転数に換算し、
前記ロックアップ容量制御部は、前記目標走行駆動源回転数に前記走行用駆動源の実走行駆動源回転数が収束する前記ロックアップクラッチのロックアップ容量制御を行う、
自動変速機のロックアップ制御装置。
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