JPWO2017068718A1 - 車両のロックアップ制御方法及び制御装置 - Google Patents
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Abstract
Description
この車両において、ロックアップクラッチのロックアップ容量制御によって所定のスリップ回転状態にするスリップ制御を行う。
ロックアップクラッチのスリップ制御中、エンジン補機の負荷変動を抑制する協調制御を実施する。
即ち、ロックアップクラッチのスリップ制御中、エンジン補機が負荷変動すると、ロックアップクラッチに入力されるエンジントルクが変動するため、ロックアップクラッチのスリップ制御で予定している所定のスリップ回転状態が崩れてしまう。
これに対し、ロックアップクラッチのスリップ制御中、エンジン補機の負荷変動を抑制することで、ロックアップクラッチに入力されるエンジントルクの変動が抑制される。このため、スリップ制御中にエンジン補機への負荷変動要求があっても、ロックアップクラッチにおける入力トルクとロックアップ容量が、所定のスリップ回転状態を維持する関係のままで保たれる。
この結果、ロックアップクラッチのスリップ制御中、エンジン補機の負荷変動によりスリップ回転状態が崩れるのを防止することができる。
実施例1におけるロックアップ制御方法及び制御装置は、トルクコンバータ及び無段変速機(CVT)を搭載したエンジン車に適用したものである。以下、実施例1におけるエンジン車のロックアップ制御方法及び制御装置の構成を、「全体システム構成」、「ロックアップクラッチとAC用コンプレッサの協調制御処理構成」、「ロックアップクラッチとオルタネータの協調制御処理構成」に分けて説明する。
図1は、実施例1のロックアップ制御方法及び制御装置が適用されたエンジン車を示す。以下、図1に基づき、全体システム構成を説明する。
図2は、実施例1のCVTコントロールユニット12において実行されるロックアップクラッチ3とAC用コンプレッサ23の協調制御処理の流れを示す(協調制御部)。
以下、ロックアップクラッチ3とAC用コンプレッサ23の協調制御処理構成をあらわす図2の各ステップについて説明する。なお、「LU」という記述は「ロックアップ」の略称であり、「AC(AC)」という記述は「エアーコンディショナー」の略称であり、「ALT(ALT)」という記述は「オルタネータ」の略称である。
ここで、アクセル踏み込み操作の判断は、例えば、アクセル開度センサ17からのアクセル開度APOが、0/8開度(アクセルオフ:アクセル足離し状態)以外の開度であるとき、アクセル踏み込み操作時であると判断する。また、アクセルスイッチを用いる場合は、オンのときにアクセル踏み込み操作時であると判断し、オフのときにアクセル足離し操作時であると判断する。
ここで、「LU締結中」とは、ロックアップクラッチ3のロックアップ容量を上昇させる制御により、ロックアップクラッチ3を解放状態から締結状態に遷移する間のスリップ制御区間をいう。
「LU解除中」とは、ロックアップクラッチ3のロックアップ容量を低下させる制御により、ロックアップクラッチ3を締結状態から解放状態に遷移する間のスリップ制御区間をいう。
ここで、「AC動作をディレーさせる」とは、AC SWオン状態でのLU締結中又はLU解除中に、駆動→停止要求があっても駆動状態を維持し、停止→駆動要求があっても停止状態を維持するというように、AC用コンプレッサ23によるエンジン負荷を変動させないことをいう。
ここで、「AC動作ディレーを終了」とは、駆動→停止要求が既に出ているにもかかわらずAC動作ディレーにより駆動状態を維持しているときは、AC用コンプレッサ23を停止する。一方、停止→駆動要求が既に出ているにもかかわらずAC動作ディレーにより停止状態を維持しているときは、AC用コンプレッサ23を駆動する。
ここで、「コースト容量学習制御中」とは、コースト走行を経験した際、ロックアップ油圧指令を低下させる制御により学習値更新差回転を発生させ、コースト走行中におけるロックアップクラッチ3のロックアップ容量の学習値を取得するコースト容量学習制御区間をいう。
「コーストLUスリップ制御中」とは、ロックアップクラッチ3が締結状態でのコースト走行中、ロックアップ差圧を低下させる制御により解放状態に遷移する際、差回転の発生によりスリップ回転状態に移行するコーストLUスリップ制御区間をいう。
図3は、実施例1のCVTコントロールユニット12において実行されるロックアップクラッチ3とオルタネータ24の協調制御処理の流れを示す(協調制御部)。
以下、ロックアップクラッチ3とオルタネータ24の協調制御での処理構成をあらわす図3の各ステップについて説明する。
ここで、アクセル足離し操作の判断は、例えば、アクセル開度センサ17からのアクセル開度APOが、0/8開度(アクセルオフ:アクセル足離し状態)であるとき、アクセル足離し操作時であると判断する。また、アクセルスイッチを用いる場合は、オフのときにアクセル足離し操作時であると判断する。
ここで、「ALT負荷値に制限を掛ける」とは、回生制御作動状態でのコースト容量学習制御中、又は、コーストLUスリップ制御中に、オルタネータ24へ出力されるALT負荷値の変更要求があっても、制御開始時からのALT負荷値の変更を制限し、オルタネータ24によるエンジン負荷の変動を抑えることをいう。ALT負荷値の変更制限態様としては、制御開始時からのALT負荷値を変えないでそのまま維持する、制御開始時からのALT負荷値を許容される変更量までの変更に制限する、ALT負荷値を許容される変化勾配による変更に制限する、等がある。
ここで、「ALT負荷への制限を終了」とは、オルタネータ24へ出力されるALT負荷値の変更要求に対する制限を外し、制限されていたALT負荷値を要求に沿って変更することをいう。
実施例1のロックアップ制御作用を、「AC用コンプレッサとの協調制御処理作用」、「オルタネータとの協調制御処理作用」、「LU締結中における協調制御作用」、「コースト容量学習制御中における協調制御作用」、「コーストLUスリップ制御中における協調制御作用」、「協調制御での特徴作用」に分けて説明する。
以下、図2に示すフローチャートに基づき、ロックアップクラッチ3とAC用コンプレッサ23との協調制御処理作用を説明する。
以下、図3に示すフローチャートに基づき、ロックアップクラッチ3とオルタネータ24との協調制御処理作用を説明する。
図4は、比較例の発進時ロックアップ制御(解放→締結)でのスリップ制御中においてクラッチ締結間際のタイミングにてAC負荷変動があったときのタイムチャートを示す。図5は、実施例1の発進時ロックアップ制御(解放→締結)でのスリップ制御中においてクラッチ締結間際のタイミングにてAC負荷変動があったときのタイムチャートを示す。以下、図4及び図5に示すタイムチャートに基づいて、LU締結中における協調制御作用を説明する。
なお、図4及び図5において、時刻t0はブレーキオフ操作時刻、時刻t1はアクセル踏み込み操作時刻、時刻t2はロックアップ容量発生時刻、時刻t3はAC負荷変動時刻、時刻t4はロックアップ締結終了時刻、時刻t5は発進時ロックアップ制御終了時刻である。
ここで、比較例における発進時ロックアップ制御(解放→締結)でのスリップ制御中の区間は、時刻t5にてスリップ回転数(=実エンジン回転数−タイビン回転数)が収束するため、時刻t2〜時刻t5のスリップ制御区間になる。
ここで、実施例1における発進時ロックアップ制御(解放→締結)でのスリップ制御中の区間は、時刻t4にてスリップ回転数(=実エンジン回転数−タイビン回転数)が収束するため、時刻t2〜時刻t4のスリップ制御区間になる。
図6は、コースト容量学習制御の一例を説明するタイムチャートを示し、図7は、実施例1のコースト容量学習中のAC負荷変動によるLU外れ防止作用を説明するタイムチャートを示す。以下、図6及び図7に示すタイムチャートに基づいて、コースト容量学習制御中における協調制御作用を説明する。
コーストLU容量を学習制御するコースト容量学習制御の目的は、LU解除応答性を向上させるため、コースト走行時(フューエルカット状態)において、LU油圧を可能な限り下げることにある。そして、コースト時LU容量を、初期値から学習後の低い油圧まで下げることで得られる性能効果として、
(a) エンジンストールの防止(急減速時)
(b) LU解除ショックの改善(緩減速時)
(c) チップインショックの改善(コーストからの再加速時)
等がある。ここで、チップインショック(Tip-in Shock)とは、コースト状態からの再加速時、ステップ的な入力トルクによるショックをいう。
即ち、コースト容量学習制御を行う車速は、例えば、60km/h〜30km/hのLU許可車速以上のときになる。そして、図6の時刻t1にてアクセル足離し操作を行うと、(1)LU油圧指令を、初期値(未学習)まで低下させて時刻t2まで暫く待つ。(2)LU油圧指令を、時刻t2から時刻t3に向けて徐々に油圧を下げてゆく。(3)時刻t3にて所定の滑り(学習値更新差回転)を検知したら、(4)学習値を更新し、LU締結状態に戻すようにLU油圧指令を高める。という手順により学習値が推定される。
なお、時刻t2でのLU油圧指令が「初期値(前回学習値)+オフセット」であり、時刻t3になったときのLU油圧指令が「新学習値」であり、時刻t3以降は、LU油圧指令を「新学習値+オフセット」まで高める。
なお、図7において、時刻t1はアクセル足離し操作時刻、時刻t2はエンジンコーストトルク到達時刻、時刻t3はLU油圧指令低下開始時刻、時刻t4はAC負荷変動時刻、時刻t5は学習値更新差回転検知時刻(=LU外れ発生時刻)である。
ここで、比較例におけるコースト容量学習制御中の区間は、時刻t3〜時刻t5によるコースト容量学習制御区間になる。
図8は、比較例のコーストロックアップ制御(締結→解放)でのコーストLUスリップ制御中においてクラッチ解放間際のタイミングにてAC負荷変動があったときのタイムチャートを示す。図9は、実施例1のコーストロックアップ制御(締結→解放)でのコーストLUスリップ制御中においてクラッチ解放間際のタイミングにてAC負荷変動があったときのタイムチャートを示す。以下、図8及び図9に示すタイムチャートに基づいて、コーストLUスリップ制御中における協調制御作用を説明する。
なお、図8及び図9において、時刻t0はLU差圧低下開始時刻、時刻t1は燃料カットリカバ時刻、時刻t2はAC負荷変動時刻、時刻t3はエンジントルク上昇点到達時刻、時刻t4はコーストLUスリップ制御終了時刻である。
ここで、比較例におけるコーストロックアップ制御(締結→解放)でのコーストLUスリップ制御中の区間は、時刻t1にてスリップ回転数(=実エンジン回転数−タイビン回転数)の発生が開始するため、時刻t1からコーストLUスリップ制御が終了する時刻t4までのコーストLUスリップ制御区間になる。
ここで、実施例1におけるコーストロックアップ制御(締結→解放)でのコーストLUスリップ制御中の区間は、時刻t1にてスリップ回転数(=実エンジン回転数−タイビン回転数)の発生が開始するため、比較例と同様に、時刻t1からコーストLUスリップ制御が終了する時刻t4までのコーストLUスリップ制御区間になる。
実施例1では、ロックアップクラッチ3のスリップ制御中、AC用コンプレッサ23やオルタネータ24等のエンジン補機の負荷変動を抑制する協調制御を実施する。
即ち、ロックアップクラッチ3のスリップ制御中、エンジン補機が負荷変動すると、ロックアップクラッチ3に入力されるエンジントルクが変動するため、ロックアップクラッチ3のスリップ制御で予定している所定のスリップ回転状態が崩れてしまう。
これに対し、ロックアップクラッチ3のスリップ制御中、AC用コンプレッサ23やオルタネータ24等のエンジン補機の負荷変動を抑制することで、ロックアップクラッチ3に入力されるエンジントルクの変動が抑制される。このため、スリップ制御中にエンジン補機への負荷変動要求があっても、ロックアップクラッチ3における入力トルクとロックアップ容量が、所定のスリップ回転状態を維持する関係のままで保たれる。
この結果、ロックアップクラッチ3のスリップ制御中、AC用コンプレッサ23やオルタネータ24等のエンジン補機の負荷変動によりスリップ回転状態が崩れるのが防止され、スリップ制御の目的が達成される。
よって、LU締結中(解放→締結)に生じる以下の問題を解決できる。
(LU締結中における補機負荷の増大)
→補機負荷によるエンジンブレーキ力が増大することによるスリップ回転数の減少が、スリップ回転数を低下させるロックアップ容量制御によるスリップ回転数の減少に加えて生じることになる。このため、通常時(補機負荷変動がないとき)よりスリップ回転数の減少が早くなり、それによりロックアップクラッチ3が急締結し、ロックアップ締結ショックが発生する虞がある。
(LU締結中における補機負荷の減少)
→補機駆動に使われていたエンジントルクが戻ることで、エンジンが突き動かされ(戻った分のエンジントルクによってエンジン回転数が増大し)、減少していたスリップ回転数が増大に転じ、その際に前後Gの変動によるショックが発生する虞がある(図4)。
よって、LU解除中(締結→解放)に生じる以下の問題を解決できる。
(LU解除中における補機負荷の増大)
→ロックアップクラッチのスリップ回転数を増大させているときに、補機負荷増大が生じることによってエンジン回転数の増大が抑制され、スリップ回転数の増大が遅れる。そのため、ロックアップクラッチを解放状態にするのに時間を要する。
(LU解除中における補機負荷の減少)
→補機負荷によるエンブレ力が減少することによるスリップ回転数の増大が、スリップ回転数を上昇させるロックアップ容量制御によるスリップ回転数の増大に加えて生じることになる。このため、通常時より大きいスリップ回転数の増大が早くなり、それによりロックアップクラッチが急に解放され、ロックアップ解放ショックが発生する虞がある。
よって、コースト容量学習制御中に生じる以下の問題を解決できる。
(コースト容量学習制御中における補機負荷の増大)
→補機負荷によるエンブレ力が増大し、それによりエンジン回転をスリップによる駆動輪の回転伝達で支えきれなくなりエンジン回転数が低下し、スリップ回転数が増大するLU外れが生じる。この場合、LU外れが生じたときのロックアップ容量を学習してしまうことになり、ロックアップ容量を誤学習してしまう(図7)。
(コースト容量学習制御中における補機負荷の減少)
→補機負荷によるエンブレ力が減少し、それによりエンジン回転数の低下が遅くなりスリップ回転数の増大が遅れるため、容量学習に時間がかかってしまう。
よって、コーストLUスリップ制御中に生じる以下の問題を解決できる。
(コーストLUスリップ制御中における補機負荷の増大)
→コーストLUスリップ制御中にエンブレ力が増大し、それによりエンジン回転をスリップによる駆動輪の回転伝達で支えきれなくなりエンジン回転数が低下し、スリップ回転数が増大し、LU外れが生じる。このようにしてエンジンの回転数の低下が早められ、その分、早く燃料噴射を再開しなければならなくなる。
(コーストLUスリップ制御中における補機負荷の減少)
→コーストLUスリップ制御中にエンブレ力が減少し、それによりスリップ回転数が小さくなる。スリップ回転数が小さくなった状態で急制動がかかると、ロックアップクラッチの解放が間に合わず、エンジンストールが発生する虞がある(図8)。
即ち、AC用コンプレッサ23は、AC作動中、オンオフの切替えによって駆動/停止を繰り返す制御が行われる。そして、AC用コンプレッサ23の駆動中はエンジン負荷大となり、AC用コンプレッサ23の停止中はエンジン負荷小というように、駆動/停止に伴ってエンジン1が受ける補機負荷がオンオフ的に変動する。
これに対し、エンジン補機がAC用コンプレッサ23である場合、スリップ制御中は切り替え動作をディレーさせることで、オンオフの補機負荷変動によるエンジントルクの変動を防止できる。
即ち、オルタネータ24は、回生中、要求回生量の変更に伴って回生トルクの大きさを変動させる回生制御が行われる。この回生トルクの大きさは、エンジン1にとって負荷値の大きさであり、回生トルクの大きさが変更すると、負荷値の変更に伴ってエンジン1が受ける補機負荷が増大したり減少したりする。
これに対し、エンジン補機がオルタネータ24である場合、スリップ制御中は負荷値の変更に制限を掛けることで、負荷値を変える補機負荷変動によるエンジントルクの変動を抑制できる。
実施例1のエンジン車のロックアップ制御方法及び制御装置にあっては、下記に列挙する効果が得られる。
エンジン1により駆動されるエンジン補機(AC用コンプレッサ23、オルタネータ24)と、
を搭載する車両(エンジン車)において、
ロックアップクラッチ3のロックアップ容量制御によって所定のスリップ回転状態にするスリップ制御を行い、
ロックアップクラッチ3のスリップ制御中、エンジン補機(AC用コンプレッサ23、オルタネータ24)の負荷変動を抑制する協調制御を実施する(図1〜図3)。
このため、ロックアップクラッチ3のスリップ制御中、エンジン補機(AC用コンプレッサ23、オルタネータ24)での負荷変動要求があっても、ロックアップクラッチ3のスリップ状態が崩れるのを防止する車両(エンジン車)のロックアップ制御方法を提供することができる。
このため、(1)の効果に加え、ロックアップ締結中(LU締結中)において補機負荷が増大する場合、ロックアップクラッチ3の急締結によるロックアップ締結ショックの発生を防止することができる。さらに、ロックアップ締結中(LU締結中)において補機負荷が減少する場合、前後Gの変動によるショック発生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、ロックアップ解除中(LU解除中)において補機負荷が増大する場合、ロックアップクラッチ3を解放状態にするまでの時間を短縮することができる。さらに、ロックアップ解除中(LU解除中)において補機負荷が減少する場合、ロックアップ解放ショックの発生を防止することができる。
このため、(1)〜(3)の効果に加え、コースト容量学習制御中において補機負荷が増大する場合、ロックアップ外れ(LU外れ)を防止することができると共に、ロックアップ容量の誤学習を防止することができる。さらに、コースト容量学習制御中において補機負荷が減少する場合、コースト容量学習に要する時間を短縮することができる。
このため、(1)〜(4)の効果に加え、コーストロックアップスリップ制御中(コーストLUスリップ制御中)において補機負荷が増大する場合、ロックアップ外れ(LU外れ)を防止することができると共に、燃料噴射の早期再開を防止することができる。さらに、コーストロックアップスリップ制御中(コーストLUスリップ制御中)において補機負荷が減少する場合、急制動の介入によりエンジンストールが発生するのを防止することができる。
このため、(1)〜(5)の効果に加え、エンジン補機がオンオフの二値の間で負荷変動する補機(AC用コンプレッサ23)である場合、オンオフの補機負荷変動によるエンジントルクの変動を防止することができる。
このため、(1)〜(5)の効果に加え、エンジン補機が負荷値の大きさにより負荷変動する補機(オルタネータ24)である場合、負荷値を変える補機負荷変動によるエンジントルクの変動を抑制することができる。
エンジン1により駆動されるエンジン補機(AC用コンプレッサ23、オルタネータ24)と、
を搭載する車両(エンジン車)において、
ロックアップクラッチ3のロックアップ容量制御によって所定のスリップ回転状態にするスリップ制御を行うスリップ制御部(CVTコントロールユニット12)と、
エンジン補機(AC用コンプレッサ23、オルタネータ24)に対する負荷変動要求に応じてエンジン補機負荷制御を行うエンジン補機負荷制御部(ACコントロールユニット31、ALTコントロールユニット32)と、
ロックアップクラッチ3のスリップ制御中、エンジン補機(AC用コンプレッサ23、オルタネータ24)の負荷変動を抑制する協調制御処理を実施する協調制御部(CVTコントロールユニット12:図1〜図3)と、
を備える。
このため、ロックアップクラッチ3でのスリップ制御中、エンジン補機(AC用コンプレッサ23、オルタネータ24)での負荷変動要求があっても、ロックアップクラッチ3のスリップ状態が崩れるのを防止する車両(エンジン車)のロックアップ制御装置を提供することができる。
Claims (8)
- エンジンと変速機の間に配置され、ロックアップクラッチを有するトルクコンバータと、
前記エンジンにより駆動されるエンジン補機と、
を搭載する車両において、
前記ロックアップクラッチのロックアップ容量制御によって所定のスリップ回転状態にするスリップ制御を行い、
前記ロックアップクラッチのスリップ制御中、前記エンジン補機の負荷変動を抑制する協調制御を実施する
ことを特徴とする車両のロックアップ制御方法。 - 請求項1に記載された車両のロックアップ制御方法において、
前記ロックアップクラッチのスリップ制御中は、前記ロックアップクラッチのロックアップ容量を上昇させる制御により、前記ロックアップクラッチを解放状態から締結状態に遷移する間のロックアップ締結中である
ことを特徴とする車両のロックアップ制御方法。 - 請求項1又は請求項2に記載された車両のロックアップ制御方法において、
前記ロックアップクラッチのスリップ制御中は、前記ロックアップクラッチのロックアップ容量を低下させる制御により、前記ロックアップクラッチを締結状態から解放状態に遷移する間のロックアップ解除中である
ことを特徴とする車両のロックアップ制御方法。 - 請求項1から請求項3までの何れか一項に記載された車両のロックアップ制御方法において、
前記ロックアップクラッチのスリップ制御中は、コースト走行を経験した際、ロックアップ油圧指令を低下させる制御により学習値更新差回転を発生させ、コースト走行中における前記ロックアップクラッチのロックアップ容量の学習値を取得するコースト容量学習制御中である
ことを特徴とする車両のロックアップ制御方法。 - 請求項1から請求項4までの何れか一項に記載された車両のロックアップ制御方法において、
前記ロックアップクラッチのスリップ制御中は、前記ロックアップクラッチが締結状態でのコースト走行中、ロックアップ差圧を低下させる制御により解放状態に遷移する際、差回転の発生によりスリップ回転状態に移行するコーストロックアップスリップ制御中である
ことを特徴とする車両のロックアップ制御方法。 - 請求項1から請求項5までの何れか一項に記載された車両のロックアップ制御方法において、
前記協調制御は、前記エンジン補機がオンオフの二値の間で負荷変動する補機である場合、前記ロックアップクラッチのスリップ制御中に前記エンジン補機の切り替え要求があると、前記エンジン補機の切り替え動作をディレーさせる
ことを特徴とする車両のロックアップ制御方法。 - 請求項1から請求項5までの何れか一項に記載された車両のロックアップ制御方法において、
前記協調制御は、前記エンジン補機が負荷値の大きさにより負荷変動する補機である場合、前記ロックアップクラッチのスリップ制御中に前記エンジン補機の負荷値の変更要求があると、前記エンジン補機の負荷値の変更に制限を掛ける
ことを特徴とする車両のロックアップ制御方法。 - エンジンと変速機の間に配置され、ロックアップクラッチを有するトルクコンバータと、
前記エンジンにより駆動されるエンジン補機と、
を搭載する車両において、
前記ロックアップクラッチのロックアップ容量制御によって所定のスリップ回転状態にするスリップ制御を行うスリップ制御部と、
前記エンジン補機に対する負荷変動要求に応じてエンジン補機負荷制御を行うエンジン補機負荷制御部と、
前記ロックアップクラッチのスリップ制御中、前記エンジン補機の負荷変動を抑制する協調制御処理を実施する協調制御部と、
を備えることを特徴とする車両のロックアップ制御装置。
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