JP2015152041A - Hydraulic control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、油圧制御装置に関する。 The present invention relates to a hydraulic control device.
従来、例えば、エンジンを搭載した車両において、エンジンが発生するトルク及び回転速度を車両の走行状態に応じて適切に駆動輪に伝達するため、エンジンと駆動輪との間の変速比を自動的に最適設定する自動変速機が知られている。 2. Description of the Related Art Conventionally, for example, in a vehicle equipped with an engine, the transmission ratio between the engine and the drive wheel is automatically set in order to properly transmit the torque and rotation speed generated by the engine to the drive wheel according to the traveling state of the vehicle. Automatic transmissions that are optimally set are known.
また、この種の自動変速機が搭載された車両においては、エンジンと自動変速機との間にトルクコンバータ等の流体式動力伝達装置を配設するとともに、その流体圧（油圧）を制御するロックアップクラッチを備えたものもある。 In a vehicle equipped with this type of automatic transmission, a fluid power transmission device such as a torque converter is disposed between the engine and the automatic transmission, and a lock for controlling the fluid pressure (hydraulic pressure) is provided. Some have an up clutch.
この油圧制御装置としてのロックアップクラッチは、走行状態の所定の領域においてはトルクコンバータの入出力間を直結するロックアップ制御を実行するようになっている。また、このロックアップ制御の一つとして、運転者がアクセルペダルから足を離して慣性走行する場合、所定条件のロックアップ領域で実行されるようにもなっている。 The lock-up clutch as the hydraulic control device performs lock-up control that directly connects the input and output of the torque converter in a predetermined region of the running state. As one of the lock-up controls, when the driver travels inertial with his feet off the accelerator pedal, the lock-up control is executed in a lock-up region under a predetermined condition.
しかしながら、そのような足離し状態（コーストロックアップ状態）でブレーキペダルを踏み込んで急ブレーキをかけたとき、ロックアップクラッチの締結容量が大きいと、その解放が間に合わず、車輪の停止とともにエンジンも停止してしまう場合があった。 However, when the brake pedal is depressed in such a released state (coast lockup state) and sudden braking is applied, if the engagement capacity of the lockup clutch is large, the release will not be in time, and the engine will stop when the wheels stop. There was a case.
そこで、上述した足離しによるコーストロックアップ状態から再度運転者がアクセルペダルを踏み込んだときには、エンジンの増大するトルクに対してロックアップクラッチが滑らないようにするため、アクセルペダルの踏み込みによってスロットルバルブが開くと、ロックアップクラッチの締結容量をコースト容量から最大容量へと変化させるようにしている（例えば、特許文献１参照）。 Therefore, when the driver depresses the accelerator pedal again from the coast lock-up state due to the foot release described above, the throttle valve is depressed by depressing the accelerator pedal in order to prevent the lock-up clutch from slipping against the increasing torque of the engine. When opened, the engagement capacity of the lockup clutch is changed from the coast capacity to the maximum capacity (for example, see Patent Document 1).
しかしながら、上述のような従来の油圧制御装置にあっては、アクセルペダルの踏み込みによってスロットルバルブが開くと、ロックアップクラッチの締結容量をアクセルペダルの踏み込みと同時にコースト容量から最大容量にしていた。 However, in the conventional hydraulic control apparatus as described above, when the throttle valve is opened by depressing the accelerator pedal, the engagement capacity of the lockup clutch is changed from the coast capacity to the maximum capacity simultaneously with the depression of the accelerator pedal.
しかしながら、このようなロックアップ制御にあっては、アクセルペダルの踏み込みと同時に最大クラッチトルク容量とすることでロックアップクラッチの滑りを抑制することができるものの、最大クラッチトルク容量であると燃費が悪化するという問題が生じていた。 However, in such lock-up control, slipping of the lock-up clutch can be suppressed by setting the maximum clutch torque capacity at the same time as the accelerator pedal is depressed. There was a problem of doing.
本発明は、上述のような従来の問題を解決するためになされたもので、動力伝達クラッチの滑りを抑制しつつ、燃費を向上させることができる油圧制御装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described conventional problems, and an object of the present invention is to provide a hydraulic control device that can improve fuel efficiency while suppressing slippage of a power transmission clutch.
本発明に係る油圧制御装置は、上記目的達成のため、ロックアップクラッチを含む動力伝達機構の油圧制御装置であって、駆動力源の現時点から最大トルク要求があったときに所定時間後に前記駆動力源に入力されるであろうエンジントルクを推定し、動力伝達機構の現時点から所定時間後に実現できるであろうクラッチトルクを推定し、推定したエンジントルクと推定したクラッチトルクとから目標クラッチトルクを算出するよう構成する。 In order to achieve the above object, the hydraulic control device according to the present invention is a hydraulic control device for a power transmission mechanism including a lock-up clutch, and the drive is performed after a predetermined time when a maximum torque is requested from the current point of the drive force source. Estimate the engine torque that will be input to the power source, estimate the clutch torque that can be realized after a predetermined time from the current moment of the power transmission mechanism, and calculate the target clutch torque from the estimated engine torque and the estimated clutch torque. Configure to calculate.
このように、推定した駆動力源のトルクと推定した動力伝達機構のトルクとから目標トルクを算出することにより、駆動力源の変動により動力伝達機構部が滑ることを抑制しつつ、燃費を向上させることができる。 In this way, by calculating the target torque from the estimated torque of the driving force source and the estimated torque of the power transmission mechanism, it is possible to improve fuel efficiency while suppressing slippage of the power transmission mechanism due to fluctuations in the driving force source. Can be made.
本発明によれば、駆動力源の変動により動力伝達機構部が滑ることを抑制しつつ、燃費を向上させることができる油圧制御装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the hydraulic control apparatus which can improve a fuel consumption can be provided, suppressing sliding of a power transmission mechanism part by the fluctuation | variation of a driving force source.
（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１について、図面を参照して説明する。
(Embodiment 1)
（トルクコンバータの全体構成）
図１は、本発明の一実施形態の車両用ロックアップクラッチ付のトルクコンバータの全体構成を示す断面図である。
(Overall configuration of torque converter)
FIG. 1 is a cross-sectional view showing the overall configuration of a torque converter with a vehicle lock-up clutch according to an embodiment of the present invention.
トルクコンバータ１は、車両の駆動力源としてのエンジン２０に連結され、そのエンジン２０の出力を後段側に連結された変速装置３０に伝達する流体伝達装置である。
The
図１のトルクコンバータ１は、入力回転部材としてのドライブプレート２１にセットブロック２２を介してボルト２３により連結され、そのドライブプレート２１と一体的に回転可能に設けられたカバー本体２を備えている。
The
ドライブプレート２１は、エンジン２０のクランク軸２４と連結されており、そのエンジン２０の回転力を受けて回転する。
The
セットブロック２２は、クランク軸２４の軸心まわりに等間隔で複数（例えば、６つ）配設されている。このセットブロック２２は、カバー本体２をエンジン２０のクランク軸２４に連結するためにカバー本体２の外壁面側に固設される。
A plurality of (for example, six) set
カバー本体２は、ドライブプレート２１側に配設されたフロントカバー３と、フロントカバー３のドライブプレート２１とは反対側に配設されたポンプシェル４と、が溶接により一体的に結合されて構成されている。
The
フロントカバー３は、ドライブプレート２１とは反対側が開口する有底円筒状部材であり、その開口部の内周面にポンプシェル４の外周部が嵌め入れられて相互に溶接されている。フロントカバー３は、ボルト２３によってセットブロック２２に締結されることによりドライブプレート２１と一体的に回転可能に設けられている。
The
カバー本体２の内部には、互いに対向するようにポンプインペラ５とタービンランナ６とが配置されている。
A
ポンプインペラ５はポンプシェル４の内周面に固設され、タービンランナ６はタービンハブ７を介してタービン軸８に連結されている。ポンプインペラ５は、ドライブプレート２１が回転させられることによって一体に回転される。また、ポンプインペラ５の羽根５ａによってエネルギーが与えられることにより流動させられるトルクコンバータ１の内部の作動油は、タービンランナ６の羽根６ａに作用してそのタービンランナ６を回転させてタービン軸８を回転させる。
The
ポンプインペラ５とタービンランナ６との間には、ワンウェイクラッチ９を介してステータ軸１０に連結されたステータ１１が一方向に回転可能に設けられている。タービンランナ６を通過した作動油は、トルクコンバータ領域においては、ステータ１１の羽根１１ａに当たって方向変換させられた後、ポンプインペラ５へ循環させられる。
A
フロントカバー３の底壁部３ａとタービンランナ６との間には、クラッチピストン１２がタービンハブ７に対してクランク軸２４の軸心回りに相対回転可能かつクランク軸２４の軸心方向に沿って移動可能に設けられている。
Between the
クラッチピストン１２は、底壁部３ａのセットブロック２２とは反対側の側面に接近可能かつ離間可能に設けられている。クラッチピストン１２とポンプシェル４との間の空間には、ロックアップ係合側油室１３が形成されている。
The
クラッチピストン１２とタービンハブ７との間にはダンパ１４が設けられている。このダンパ１４は、クラッチピストン１２とタービンハブ７とをコイルスプリング１５をそれぞれ介して連結するものである。クラッチピストン１２が回転させられると、タービンハブ７に連結されたタービン軸８も回転させられる。
A
クラッチピストン１２の底壁部３ａとの対向面のうち、セットブロック２２に対応する径方向位置には摩擦部材１６が貼り付けられている。この摩擦部材１６は、例えば、セルロースに樹脂を含浸させた材料など、熱伝導率の小さい材料で構成されている。
A
ポンプシェル４とステータ１１との間には第１油室１７Ａが形成され、タービンハブ７とステータ１１との間には第２油室１７Ｂが形成され、フロントカバー３とタービンハブ７との間には第３油室（油路）１７Ｃが形成されている。
A
第１油室１７Ａと第２油室１７Ｂとは、ポンプインペラ５とステータ１１との間の隙間及びステータ１１とタービンランナ６との間の隙間等によって連通させられている。第３油室１７Ｃは、タービン軸８の内部にクランク軸２４の軸心方向に沿って形成された８ａから、フロントカバー３とタービンハブ７との間及びフロントカバー３とクラッチピストン１２との間へと至る油路である。第３油室１７Ｃのフロントカバー３とクラッチピストン１２との間の部分は、ロックアップ解放側油室１８としても機能する。
The
そして、上述したクラッチピストン１２、ロックアップ係合側油室１３、摩擦部材１６、及びロックアップ解放側油室１８は、動力伝達機構としてのロックアップクラッチ１９を構成する。このロックアップクラッチ１９は、ロックアップ係合側油室１３とロックアップ解放側油室１８との圧力差が調整されることによって、タービンランナ６と一体的に回転するクラッチピストン１２とフロントカバー３とを摩擦部材１６を介してスリップ係合可能に係合させるものである。なお、ロックアップクラッチ１９の係合時において、セットブロック２２は、クラッチピストン１２により摩擦部材１６を介して押圧されたフロントカバー３をそのクラッチピストン１２及び摩擦部材１６とは反対側から支持する支持部材として機能する。
The
以上のように構成されるトルクコンバータ１は、搭載された車両の運転状態に基づいて、例えば、ロックアップクラッチ１９を完全係合させてフロントカバー３とクラッチピストン１２とを直結状態とするロックアップ制御を行うようになっている。また、トルクコンバータ１は、ロックアップクラッチ１９をスリップ係合（半係合）させてフロントカバー３とクラッチピストン１２とを半直結状態とするフレックスロックアップ制御を行うようになっている。このような制御が行われることによって、トルクコンバータ１における伝達効率が向上されて良好な車両燃費が得られるようになっている。
The
さらに、トルクコンバータ１は、車両の発進が判定されたときに、ロックアップクラッチ１９のスリップ状態を制御することで発進時の動力を伝達させるフレックススタート制御を行なうようになっている。このような制御が行われることによって、車両の駆動力源であるエンジン２０の回転速度が通常よりも低く維持されてそのエンジン２０の回転速度上昇が抑制され、良好な燃費が得られるようになっている。なお、これら各種制御が実施される運転状態であるか否かは、例えば、アクセル開度及び車速に応じてロックアップ制御領域、フレックスロックアップ制御領域、及びフレックススタート制御領域が予め設定された公知の制御マップからアクセル開度及び車速に基づいて判断される。
Further, the
次に、図２に基づいてロックアップ制御装置について説明する。ロックアップクラッチ１９は、一方側にロックアップ解放側油室１８が、他方側にロックアップ係合側油室１３が配置され、ロックアップ解放側油室１８とトルクコンバータ１とがリリース油路４１とアプライ油路４２とによりロックアップ制御弁５０に連通されている。
Next, the lockup control device will be described with reference to FIG. The
電子制御系について説明すると、図示を略すスロットル開度センサ、車速センサ、インヒビタスイッチ、油温センサ等からのセンサ信号が、エンジン状態信号７１又は走行状態信号７２として、制御ユニット８０のロックアップ制御手段８１に入力する。
The electronic control system will be described. Sensor signals from a throttle opening sensor, a vehicle speed sensor, an inhibitor switch, an oil temperature sensor, etc. (not shown) are used as an
ここで、例えば、ＡＴＦ温度４０℃以下、第１速とＮ，Ｒ，Ｐレンジ、変速時、スロットル全閉時の場合にロックアップＯＦＦが、これ以外の場合にロックアップＯＮがロックアップ領域として予め設定されている。なお、ロックアップ領域は、例えば、アクセル開度と車速とに応じて予め設定されており、上述した条件に限定されるものではない。 Here, for example, when the ATF temperature is 40 ° C. or lower, the first speed and the N, R, P range, at the time of shifting, when the throttle is fully closed, lockup OFF is set as the lockup region. It is set in advance. Note that the lockup region is set in advance according to the accelerator opening and the vehicle speed, for example, and is not limited to the above-described conditions.
そこで、ロックアップ制御手段８１は、ロックアップＯＮ／ＯＦＦ条件を参照して、ロックアップＯＮ／ＯＦＦを決定する。ロックアップ制御手段８１は、この決定結果の信号を出力制御手段８２に出力する。出力制御手段８２は、ロックアップＯＦＦではロックアップＯＦＦ信号として、例えば、デューティ比５％のデューティ信号をロックアップ制御弁５０に出力して直ちにロックアップクラッチ１９を解放する（図２（Ａ）の状態）。また、出力制御手段８２は、ロックアップＯＦＦからＯＮする場合は、ロックアップＯＮ信号として、例えば、デューティ比を５％から９５％に徐々に増大するように変化したデューティ信号をロックアップ制御弁５０に出力し、ロックアップクラッチ１９を滑らかに直結する（図２（Ｂ）の状態）。
Therefore, the lockup control means 81 determines lockup ON / OFF with reference to the lockup ON / OFF condition. The
次に、ロックアップクラッチ１９の耐久性向上に対する基本的な制御原理（基本ロックアップ制御）について説明する。ロックアップクラッチ１９の直結の有無は、エンジン回転数Ｎｅとタービン回転数Ｎｔとを比較することで判定できる。エンジン回転数Ｎｅとタービン回転数Ｎｔとはパルス間隔を測る回転センサである。
Next, a basic control principle (basic lockup control) for improving the durability of the
また、ロックアップＯＮ時にはスムース制御によりデューティ比を徐々に増大するので、エンジン回転数Ｎｅとタービン回転数Ｎｔとが一致した時点のデューティ比付近に保持することで、その時点のエンジン負荷に対して必要最小限のロックアップ圧で直結状態に保つことができる。 In addition, since the duty ratio is gradually increased by smooth control when the lockup is ON, by keeping the duty ratio near the time when the engine speed Ne and the turbine speed Nt coincide with each other, Direct connection can be maintained with the minimum required lock-up pressure.
そこで、車速センサ（車速Ｖ）やスロットル開度センサ（スロットル開度θ）のセンサ信号をロックアップ制御手段８１から取得するロックアップ圧決定手段８３を設け、車速Ｖとスロットル開度θの変速パターンによるギヤ位置とでタービン回転数Ｎｔを算出する。 Therefore, a lockup pressure determining means 83 for obtaining sensor signals from a vehicle speed sensor (vehicle speed V) and a throttle opening sensor (throttle opening θ) from the lockup control means 81 is provided, and a shift pattern of the vehicle speed V and the throttle opening θ is provided. The turbine rotational speed Nt is calculated from the gear position obtained by
そして、ロックアップ圧決定手段８３は、ロックアップＯＦＦのＮｅ＞Ｎｔの状態からＯＮしたときに、Ｎｅ＝Ｎｔによりロックアップクラッチ１９の直結を判断すると、その現時点でのデューティ比を記憶し、この現時点でのデューティ比に所定のマージンを加算して目標デューティ比を決定し、この目標デューティ比信号を出力制御手段８２に出力する。
Then, when the lockup
その後、出力制御手段８２で、スムース制御により徐々に増大するデューティ比が目標デューティ比に達した時点で、そのデューティ比を保持する。これを繰返してロックアップ圧の上限を常に走行状態に応じて増減するように構成される。 Thereafter, when the duty ratio that gradually increases by the smooth control reaches the target duty ratio, the output control means 82 holds the duty ratio. By repeating this, the upper limit of the lockup pressure is always increased or decreased according to the running state.
ここで、本実施の形態の制御ユニット８０（ロックアップ圧決定手段８３）は、ロックアップクラッチ１９の制御装置であって、例えば、足離しによるコーストロックアップ状態から再度運転者がアクセルペダルを踏み込んだときのように、現時点から最大エンジントルク要求があったときに所定時間後（例えば、１００ｍｓ）に入力されるエンジントルクを推定するとともに、現時点から所定時間後（例えば、１００ｍｓ）に実現できるクラッチトルクを推定し、これら推定したエンジントルクと推定したクラッチトルクとから目標クラッチトルクを算出するようになっている。 Here, the control unit 80 (lock-up pressure determining means 83) of the present embodiment is a control device for the lock-up clutch 19, and for example, the driver depresses the accelerator pedal again from a coast lock-up state caused by releasing the foot. The clutch that can be realized after a predetermined time (for example, 100 ms) from the current time while estimating the engine torque input after a predetermined time (for example, 100 ms) when the maximum engine torque is requested from the current time The torque is estimated, and the target clutch torque is calculated from the estimated engine torque and the estimated clutch torque.
なお、上記の「現時点」とは、上述したように足離し等に起因してアクセル開度によらずロックアップを係合している状態を示し、「最大エンジントルク要求があったとき」とは、アクセルペダルやクルーズコントロールシステムから最大エンジントルクが要求された場合、すなわち、制御周期毎に、その時点でもし最大エンジントルクが要求され場合には上記推定（仮想計算）を行うことを意味する。 The above "current time" indicates a state where the lock-up is engaged regardless of the accelerator opening degree due to a foot lift or the like as described above, and "when there is a request for maximum engine torque" Means that if the maximum engine torque is requested from the accelerator pedal or the cruise control system, that is, if the maximum engine torque is requested at each time point for each control cycle, the above estimation (virtual calculation) is performed. .
ここで、例えば、必要以上に油圧をかけていると燃費悪化を招く。その一方で、ロックアップクラッチが滑り出してから対応していたのでは、車両がドライバーの意図した動きや反応をしてくれるかのドライバビリティ（ドラビリ）の低下の要因となる。 Here, for example, if the hydraulic pressure is applied more than necessary, fuel consumption is deteriorated. On the other hand, if the lock-up clutch has started to respond after it has started, it will cause a decrease in drivability as to whether the vehicle will react or react to the driver's intention.
そこで、もしもドライバーがアクセルペダルを全開に踏み込んだと仮定した場合の「１００ｍｓ後に実現可能な最大エンジントルク」と「油圧応答性を加味して出力することのできる最大のクラッチトルク容量（ロックアップクラッチ１９が伝達可能なトルクの最大値）」とを算出し、その割り算から安全率を逐次算出することにより応答性を加味した必要最小限の油圧を算出することができる。 Therefore, if it is assumed that the driver fully depresses the accelerator pedal, “maximum engine torque that can be achieved after 100 ms” and “maximum clutch torque capacity that can be output in consideration of hydraulic response (lock-up clutch) 19 is the maximum torque value that can be transmitted), and the safety factor is sequentially calculated from the division, whereby the minimum required hydraulic pressure can be calculated in consideration of responsiveness.
この安全率は、例えば、図３に示すように、ロックアップクラッチトルク容量の設定を高い安全率を設定した場合（図３の破線）と低い安全率を設定した場合（図３の一点鎖線）、エンジントルク（図３の実線）の急変に油圧、すなわち、クラッチトルク容量が追いつけない場合がある。 For example, as shown in FIG. 3, the safety factor is set when a high safety factor is set for the lock-up clutch torque capacity (broken line in FIG. 3) and when a low safety factor is set (dashed line in FIG. 3). In some cases, the hydraulic pressure, that is, the clutch torque capacity cannot catch up with the sudden change in engine torque (solid line in FIG. 3).
そこで、ロックアップ圧決定手段８３は、現在エンジントルク情報と現在クラッチトルク容量情報とを取得するとともに、その現時点において最大トルク要求をしたときに、現時点から１００ｍｓ後に出力可能（実現可能）な最大エンジントルク（ｔｅｍａｘｔｂ）と、現時点から１００ｍｓ後に出力可能（実現可能）な最大クラッチトルク容量（Ｔｃｌｔｍａｘｔｂ）と、を用いてエンジントルク及び油圧両方の動特性を考慮した適切な安全率を設定するようにした。なお、エンジン回転が高い場合には、エンジントルク応答も早いため、上述した図３に示す高い安全率を優先する。
Therefore, the lockup
なお、ロックアップ圧決定手段８３は、現時点から１００ｍｓ後に出力可能（実現可能）な最大エンジントルク、例えば、図４（Ａ）に示す最大トルクを指示した現時点から１００ｍｓ後の実現トルク値に対するエンジン側のエアモデルを参照する。
The lockup
なお、最大トルクを指示した現時点とは、具体的には現在のアクセル開度には関係なく、今その瞬間にアクセル全開に踏まれた場合に指示するトルク量であって、そのエンジン回転で出し得る最大トルク量である仮想指示トルク、すなわち最大油圧（最大ライン圧）を意味する。 Note that the current moment when the maximum torque is instructed is not specifically related to the current accelerator opening, but is the amount of torque to be instructed when the accelerator is fully opened at that moment. It means the virtual command torque that is the maximum torque amount to be obtained, that is, the maximum hydraulic pressure (maximum line pressure).
また、ロックアップ圧決定手段８３は、現時点から１００ｍｓ後に出力可能（実現可能）な最大クラッチトルク容量は、例えば、図４（Ｂ）に示す最大トルクを指示したと仮定したときの現時点から１００ｍｓ後の実現トルク値に対するトランスミッション側の油圧モデル（動特性を同定した結果のモデル）を参照する。なお、エアモデルは、スロットルが開いてから空気が入りトルクになるまでを空気の遅れを考慮して算出したモデルである。 Further, the maximum clutch torque capacity that can be output (realizable) after 100 ms from the present time is, for example, 100 ms after the current time when it is assumed that the maximum torque torque capacity shown in FIG. Reference is made to the transmission-side hydraulic model (model obtained by identifying the dynamic characteristics) with respect to the actual torque value. Note that the air model is a model calculated by taking into account the air delay from when the throttle is opened until the air enters and reaches torque.
なお、現在エンジントルク情報には、エアフローメータを用い、エンジントルクをスロットル開度とエンジン回転速度とによって推定していたが、エンジントルクをどのようにして求めるかを限定するものではない。 Note that the current engine torque information uses an air flow meter to estimate the engine torque from the throttle opening and the engine rotational speed, but it does not limit how the engine torque is obtained.
すなわち、エンジントルクは実測してもよく、スロットル開度とエンジン回転速度とによって推定してもよく、あるいは吸気管負圧やＱ／Ｎ（１回転当りの吸入空気量）、あるいはこれらとエンジン回転速度との組み合せにより推定するようにしてもよい。 That is, the engine torque may be actually measured and may be estimated from the throttle opening and the engine speed, or the intake pipe negative pressure or Q / N (intake air amount per revolution), or these and the engine speed. You may make it estimate by the combination with speed.
また、１００ｍｓ後のエンジントルク情報は、エンジン２０の運転状態（例えば、エンジン回転数、スロットル開度、水温など）ごとに、そこからの所定のエンジントルクになるまでの過渡応答特性（応答時間）をあらかじめ計測しておき、その情報を制御ユニット８０のメモリ等に内包し、１００ｍｓ後のトルクを予測する。
The engine torque information after 100 ms is a transient response characteristic (response time) until the engine torque reaches a predetermined engine torque for each operating state of the engine 20 (for example, engine speed, throttle opening, water temperature, etc.). Is preliminarily measured, the information is included in the memory of the
この際、制御ユニット８０は、各油圧の状態（油圧高さ、油温）から所定の油圧になるまでの過渡応答特性（応答時間）をあらかじめ計測しておき、その情報を制御ユニット８０のメモリ等に内包し、１００ｍｓ後の油圧を予測する。そして、その予測した油圧にピストン受圧面積、油温、摩擦材摩擦係数、有効半径を算術しエンジントルクに変換することで１００ｍｓ後のクラッチトルク情報を取得する。
At this time, the
これにより、現時点から１００ｍｓ後の最大トルクから安全率を可変することによって、常に十分なクラッチトルク容量を確保することが可能となる。 Thereby, it becomes possible to always ensure a sufficient clutch torque capacity by varying the safety factor from the maximum torque 100 ms after the present time.
ここで、図５（Ａ）に示すように、クラッチトルク容量の実現可能最大値（推定クラッチトルク容量）の最大クラッチトルク容量（Ｔｃｌｔｍａｘｔｂ）が、エンジントルクの実現可能最大値（推定クラッチトルク）の最大エンジントルク（ｔｅｍａｘｔｂ）よりも小さい場合、そのままではロックアップクラッチ１９に滑りが発生してしまう恐れがある。 Here, as shown in FIG. 5A, the maximum clutch torque capacity (Tcltmaxtb) of the maximum realizable value (estimated clutch torque capacity) of the clutch torque capacity is the maximum realizable value (estimated clutch torque) of the engine torque. If it is smaller than the maximum engine torque (temaxtb), the lock-up clutch 19 may slip if left as it is.
このため、このような場合には、不足分を割合として求め、その逆数をαとする（α＝ａ／ｂ）。 Therefore, in such a case, the shortage is obtained as a ratio, and the reciprocal thereof is α (α = a / b).
そして、図５（Ｂ）に示すように、特に、その二点鎖線で囲んだ領域において、この逆数αを用いて現在のクラッチトルク容量を予め上昇させておけば、もし最大トルク指示（仮想指示トルク）された場合であってもクラッチトルク容量＞エンジントルクを実現することできる。 As shown in FIG. 5 (B), if the current clutch torque capacity is increased in advance using this reciprocal α, particularly in the region surrounded by the two-dot chain line, the maximum torque command (virtual command Torque), it is possible to realize clutch torque capacity> engine torque.
具体的には、エンジントルクが１００ＮＭから３００ＮＭに変化するのに３秒、ロックアップクラッチトルクが１００Ｎｍから３００ＮＭに変化するのに０．１秒、それぞれ掛かると仮定した場合、エンジンに実際に３００ＮＭの指示が出てからロックアップクラッチトルクを３００ＮＭとする指示を出したとしても、エンジントルク＜ロックアップクラッチトルクの関係は常に維持することができる。そして、この関係が維持できていれば、基本的にロックアップクラッチに滑りは発生しない。したがって、この領域では、安全率は最小（＝１）で充分となる。 Specifically, assuming that the engine torque changes from 100 NM to 300 NM for 3 seconds, and the lockup clutch torque changes from 100 Nm to 300 NM for 0.1 second, the engine actually has 300 NM. Even if an instruction to set the lockup clutch torque to 300 NM is issued after the instruction is issued, the relationship of engine torque <lockup clutch torque can always be maintained. If this relationship can be maintained, basically, no slip occurs in the lockup clutch. Therefore, the minimum safety factor (= 1) is sufficient in this region.
ここで、安全率の計算に関し、０．１秒後のエンジントルクは１０６．６ＮＭであり、０．１秒後のロックアップクラッチトルクは３００ＮＭであるため、
α＝（ｔｅｍａｘｔｂ − Ｔｃｌｔｍａｘｔｂ ＋ 現在エンジントルク）／現在エンジントルク
から、
α＝（１０６．６ＮＭ−３００ＮＭ＋１００ＮＭ）／１００ＮＭ＝−０．９
となる。ここで、上下限により下限を１とするため、安全率は１となる。
Here, regarding the calculation of the safety factor, the engine torque after 0.1 second is 106.6 NM, and the lock-up clutch torque after 0.1 second is 300 NM.
From α = (temaxtb−Tcltmaxtb + current engine torque) / current engine torque,
α = (106.6NM−300NM + 100NM) /100NM=−0.9
It becomes. Here, since the lower limit is set to 1 by the upper and lower limits, the safety factor is 1.
しかしながら、エンジントルクが１００ＮＭから３００ＮＭに変化するのに０．１秒掛かり、ロックアップクラッチトルクは１００ＮＭから３００ＮＭに変化するのに１秒掛かるとした場合、エンジンに実際３００ＮＭの指示が出てから、ロックアップクラッチトルクを３００ＮＭと指示を出しても間に合わなくなる。 However, if it takes 0.1 seconds for the engine torque to change from 100 NM to 300 NM, and the lockup clutch torque takes 1 second to change from 100 NM to 300 NM, the actual 300 NM instruction is given to the engine. Even if the lock-up clutch torque is instructed to 300 NM, it will not be in time.
そこで、この条件に間に合わせるためには、０．１秒間でロックアップクラッチトルク上昇量２０ＮＭを引いた２８０ＮＭ分だけ、現時点でロックアップクラッチトルクが出ていなければならないこととなる。
Therefore, in order to meet this condition, the lock-up clutch torque must be output at the present time by 280 NM obtained by subtracting the lock-up clutch
したがって、この場合の安全率の計算は、０．１秒後のエンジントルク３００ＮＭに対する０．１秒後のロックアップクラッチトルクが１２０ＮＭであるので（３００−１２０４＋１００）／１００＝２．８倍の余裕をみておく必要があり、安全率は２．８となる。したがって、現時点のエンジントルクが１００ＮＭであれば、ロックアップクラッチトルクは２８０ＮＭになる。 Therefore, the calculation of the safety factor in this case is (300-1204 + 100) /100=2.8 times margin because the lock-up clutch torque after 0.1 seconds is 120 NM with respect to the engine torque 300 NM after 0.1 seconds. The safety factor is 2.8. Therefore, if the current engine torque is 100 NM, the lockup clutch torque is 280 NM.
安全率を可変にするというのは、この応答時間がエンジントルク、ロックアップクラッチトルクがともに、その回転数、油温、現在の油圧、現在のエンジントルクにより変わるために動的に変化することを意味する。 Making the safety factor variable means that this response time changes dynamically because both engine torque and lockup clutch torque change depending on its rotation speed, oil temperature, current oil pressure, and current engine torque. means.
また、上下限に関し、安全率は１以上でないとならないため、下限として１を設定する。また、上限は、プログラムの演算上の都合により、オーバーフローさせない範囲で上限が定まるのと、出力可能な油圧においても上限が存在するので、この点からも上限が定まるものとする。 In addition, regarding the upper and lower limits, since the safety factor is not 1 or more, 1 is set as the lower limit. In addition, the upper limit is determined within the range where overflow does not occur and the output hydraulic pressure also has an upper limit for convenience of calculation of the program. Therefore, the upper limit is also determined from this point.
図６は、このような制御ユニット８０によるロックアップ制御ルーチンの一例を示すフロー図である。以下、この図６を用いて制御ユニット８０によるロックアップ制御ルーチンの一例を説明する。
FIG. 6 is a flowchart showing an example of the lock-up control routine by such a
（ステップＳ１）
ステップ１において、制御ユニット８０は、上述した現在のエンジン２０の状況がロックアップ領域であるか否かが判定される。すなわち、制御ユニット８０は、そのときのエンジントルクとインプット回転数とによってロックアップの係合が許可されているかどうかを判定する。制御ユニット８０は、現在のエンジン状況がロックアップ領域であると判定した（ステップＳ１：Ｙｅｓ）場合には、ステップＳ２へと移行する。一方、現在のエンジン状況がロックアップ領域であると判定しなかった（ステップＳ１：Ｎｏ）場合には、フレックスロックアップか解放状態となり、このルーチンを継続して監視する。
(Step S1)
In
（ステップＳ２）
ステップＳ２において、制御ユニット８０は、ロックアップクラッチ１９がロックアッブ係合状態であるか否かが判定される。すなわち、制御ユニット８０は、実際の状態を計算する。例えば、制御ユニット８０は、ロックアップクラッチ１９の前後の回転数を監視することにより、係合過程（０に向かっている段階）なのか係合状態なのかを判定する。ここで、制御ユニット８０は、ロックアップクラッチ１９が係合状態であると判定した（ステップＳ２：Ｙｅｓ）場合には、ステップＳ３へと移行する。一方、制御ユニット８０は、ロックアップクラッチ１９が係合状態であると判定しなかった（ステップＳ２：Ｎｏ）場合には、係合すべき領域で係合していないことになるため、制御ユニット８０は、係合途中と判定して係合完了を待つためにステップＳ１０へと移行し、例えば、上述した基本ロックアップ制御処理を実行する。
(Step S2)
In step S2, the
（ステップＳ３）
ステップＳ３において、制御ユニット８０は、上述したエアモデルから１００ｍｓ後に出力可能な最大エンジントルク（ｔｅｍａｘｔｂ）を算出し、その１００ｍｓ後に出力可能な最大エンジントルク（ｔｅｍａｘｔｂ）をロックアップ圧決定手段８３に出力してステップＳ４へと移行する。
(Step S3)
In step S3, the
なお、制御ユニット８０は、現時点のエアフローメータ（空気流量センサ）の検出値と、エンジン回転数及び燃料噴射量から求めたエンジントルク情報を現時点でのエンジントルクとする。
Note that the
（ステップＳ４）
ステップＳ４において、制御ユニット８０は、上述した油圧モデルから１００ｍｓ後に出力可能な最大クラッチトルク容量（Ｔｃｌｔｍａｘｔｂ）を算出し、その１００ｍｓ後に出力可能な最大クラッチトルク容量（Ｔｃｌｔｍａｘｔｂ）をロックアップ圧決定手段８３に出力してステップＳ５へと移行する。
(Step S4)
In step S4, the
なお、制御ユニット８０は、現時点の推定ロックアップクラッチ油圧（常時算出の推定圧）、摩擦材枚数、クラッチ受圧面積、油温、摩擦係数、有効半径、リターンスプリング荷重、背圧（ロックアップクラッチ熱冷却用にクラッチを押し戻す側に流している油圧）を考慮した反力から求められる伝達トルクを現時点でのクラッチトルク容量とする。
The
また、ここでの油圧モデルとは、１計算周期前の推定油圧と指示油圧とから、指示油圧に到達するまでの遅れ時間を考慮した現在油圧を算出するモデルである。 The hydraulic model here is a model for calculating the current hydraulic pressure in consideration of the delay time until the command hydraulic pressure is reached from the estimated hydraulic pressure and the command hydraulic pressure one calculation cycle before.
なお、所定時間後のトルク容量の算出には、例えば、事前に計測した油圧の遅れ時間を制御ユニット８０のメモリ（図示せず）等に内包しておき、所定時間後の油圧を推定する。そして、その推定結果に上述した摩擦材枚数、クラッチ受圧面積、油温、摩擦係数、有効半径、リターンスプリング荷重、背圧（冷却用循環油圧）からトルク容量を算出する。
For calculating the torque capacity after a predetermined time, for example, the hydraulic oil delay time measured in advance is included in a memory (not shown) of the
（ステップＳ５）
ステップＳ５において、制御ユニット８０（ロックアップ圧決定手段８３）は、最大エンジントルク（ｔｅｍａｘｔｂ）と最大クラッチトルク容量（Ｔｃｌｔｍａｘｔｂ）とから逐次安全率αを算出し、ステップＳ６へと移行する。
(Step S5)
In step S5, the control unit 80 (lockup pressure determining means 83) sequentially calculates the safety factor α from the maximum engine torque (temaxtb) and the maximum clutch torque capacity (Tcltmaxtb), and proceeds to step S6.
なお、逐次安全率αは、本実施の形態では、固定された安全率ではなく、瞬間・瞬間で変わる安全率であって、「ロックアップクラッチトルク容量＝エンジントルク×安全率」が常に保たれるようにロックアップクラッチトルク容量を決める際に用いる安全率を示す。 In the present embodiment, the sequential safety factor α is not a fixed safety factor, but a safety factor that changes instantaneously and instantaneously, and “lock-up clutch torque capacity = engine torque × safety factor” is always maintained. The safety factor used when determining the lockup clutch torque capacity is shown.
（ステップＳ６）
ステップＳ６において、制御ユニット８０（ロックアップ圧決定手段８３）は、ステップＳ５で算出した逐次安全率αに上下限ガードを施し、ステップＳ７へと移行する。
(Step S6)
In step S6, the control unit 80 (lock-up pressure determining means 83) applies upper and lower limit guards to the sequential safety factor α calculated in step S5, and proceeds to step S7.
（ステップＳ７）
ステップＳ７において、制御ユニット８０（ロックアップ圧決定手段８３）は、現在エンジントルク情報値に逐次安全率αを積算し、目標クラッチトルク容量Ｔｃｌｔｔｇｔを算出し、その算出結果を目標トルクとして出力制御手段８２に出力し、ロックアップ制御弁５０を制御する。
(Step S7)
In step S7, the control unit 80 (lockup pressure determining means 83) sequentially adds the safety factor α to the current engine torque information value, calculates the target clutch torque capacity Tclttgt, and outputs the calculated result as the target torque. 82, and controls the
以上のように、本実施の形態に係る油圧制御装置は、現時点から最大エンジントルク要求があったときに所定時間後に入力されるエンジントルクを推定し、現時点から所定時間後に実現できるクラッチトルクを推定し、推定したエンジントルクと推定したクラッチトルクとから目標クラッチトルクを算出することにより、ロックアップクラッチ１９の滑りを抑制しつつ、燃費を向上させることができる。
As described above, the hydraulic control apparatus according to the present embodiment estimates the engine torque input after a predetermined time when the maximum engine torque is requested from the current time, and estimates the clutch torque that can be realized after the predetermined time from the current time. Then, by calculating the target clutch torque from the estimated engine torque and the estimated clutch torque, the fuel consumption can be improved while suppressing the slip of the
（実施の形態２）
図７は、本発明に係る油圧制御装置における実施の形態２を示す概略のブロック構成図である。
(Embodiment 2)
FIG. 7 is a schematic block diagram showing a second embodiment of the hydraulic control apparatus according to the present invention.
上記実施の形態１では、現在エンジントルク情報と現在クラッチトルク容量情報とを取得していた。そして、その現時点において最大トルク要求をしたときに、現時点から１００ｍｓ後のエンジントルク最大値（実現可能値情報）と、現時点から１００ｍｓ後の最大クラッチトルク容量値（実現可能値情報）と、を用いてエンジントルク及び油圧両方の動特性を考慮した適切な安全率を設定するようにした。 In the first embodiment, the current engine torque information and the current clutch torque capacity information are acquired. When the maximum torque request is made at that time, the maximum engine torque value (realizable value information) after 100 ms from the current time and the maximum clutch torque capacity value (realizable value information) after 100 ms from the current time are used. Therefore, an appropriate safety factor is set in consideration of the dynamic characteristics of both engine torque and hydraulic pressure.
これに対し、図７に示すように、現在クラッチトルク容量情報はなくても良い。すなわち、現時点から１００ｍｓ後のエンジントルク最大値（実現可能値情報）と、現時点から１００ｍｓ後の最大クラッチトルク容量値（実現可能値情報）と、が分割回路９１に入力される。
On the other hand, as shown in FIG. 7, the current clutch torque capacity information may not be present. That is, the engine torque maximum value (realizable value information) 100 ms after the current time and the maximum clutch torque capacity value (realizable value information) 100 ms after the current time are input to the dividing
分割回路９１は、現時点から１００ｍｓ後のエンジントルク最大値（実現可能値情報）と現時点から１００ｍｓ後の最大クラッチトルク容量値（実現可能値情報）とを除算し（上記ステップＳ５）、その出力を上限値ガード回路９２で制限（上記ステップＳ６）したうえで、積算回路９３で現在エンジントルク情報とで積算（上記ステップＳ７）した目標トルク指示値を油圧制御弁９０に出力すればよい。
The dividing
これにより、本発明に係る油圧制御装置は、例えば、ライン圧制御やＣＶＴのベルト狭圧制御にも有効利用することが可能となる。 As a result, the hydraulic control device according to the present invention can be effectively used for, for example, line pressure control and CVT belt narrow pressure control.
以上説明したように、本発明に係る油圧制御装置は、ロックアップクラッチの滑りを抑制しつつ、燃費を向上させることができるという効果を有し、油圧制御装置全般に有用である。 As described above, the hydraulic control device according to the present invention has an effect that fuel consumption can be improved while suppressing slipping of the lockup clutch, and is useful for all hydraulic control devices.
１…トルクコンバータ、２…カバー本体、３…フロントカバー、３ａ…底壁部、４…ポンプシェル、５…ポンプインペラ、５ａ…羽根、６…タービンランナ、６ａ…羽根、７…タービンハブ、８…タービン軸、９…ワンウェイクラッチ、１０…ステータ軸、１１…ステータ、１１ａ…羽根、１２…クラッチピストン、１３…ロックアップ係合側油室、１４…ダンパ、１５…コイルスプリング、１６…摩擦部材、１７Ａ…第１油室、１７Ｂ…第２油室、１７Ｃ…第３油室（油路）、１８…ロックアップ解放側油室、１９…ロックアップクラッチ、２０…エンジン、２１…ドライブプレート、２２…セットブロック、２３…ボルト、２４…クランク軸、３０…変速装置、４１…リリース油路、４２…アプライ油路、５０…ロックアップ制御弁、７１…エンジン状態信号、７２…走行状態信号、８０…制御ユニット、８１…ロックアップ制御手段、８２…出力制御手段、８３…ロックアップ圧決定手段
DESCRIPTION OF
Claims (1)
駆動力源の現時点から最大トルク要求があったときに所定時間後に前記駆動力源に入力されるであろうエンジントルクを推定し、
動力伝達機構の現時点から所定時間後に実現できるであろうクラッチトルクを推定し、
推定したエンジントルクと推定したクラッチトルクとから目標クラッチトルクを算出するようにしたことを特徴とする油圧制御装置。 A hydraulic control device for a power transmission mechanism including a lock-up clutch,
Estimating the engine torque that will be input to the driving force source after a predetermined time when there is a maximum torque request from the current moment of the driving force source;
Estimate the clutch torque that will be realized after a predetermined time from the current power transmission mechanism,
A hydraulic control apparatus characterized in that a target clutch torque is calculated from an estimated engine torque and an estimated clutch torque.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2014024194A JP2015152041A (en) | 2014-02-12 | 2014-02-12 | Hydraulic control device |
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Publications (1)
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