车辆的锁止离合器控制装置.pdf

本发明在具备带排气涡轮增压器的发动机，且在动力传递装置中具备流体传动装置的车辆中，能够防止产生流体传动装置的锁止离合器连接时的排气涡轮增压器的波动。在本发明中，在对连接在带排气涡轮增压器的发动机(1)上的流体传动装置进行锁止的锁止离合器的连接条件成立时，在进行锁止之前，在一定时间内执行发动机的转速目标值降低后的运转，从而避免伴随锁止时发动机转速下降而产生波动。因此，锁止离合器控制装置(50)具有：第一计时器单元(51)，设定进行发动机转速目标值的降低运转的时间；第二计时器单元(52)，设定等待锁止开始的时间。

1.  一种锁止离合器控制装置，装备在车辆上，所述车辆经由流体传动装置将变速装置连接在装备有排气涡轮增压器的发动机的输出轴上，并且在上述流体传动装置上安装将上述流体传动装置的泵和轮机直接连接的锁止离合器，其特征在于，该锁止离合器控制装置具备：
第一计时器单元，设定在上述锁止离合器的连接条件成立时降低转速的目标值而使上述发动机运转的转速降低控制时间；以及
第二计时器单元，设定从上述锁止离合器的连接条件成立时至上述锁止离合器开始连接为止的锁止开始等待时间。

2.  根据权利要求1所述的锁止离合器控制装置，其特征在于，
使用液力联轴器作为上述流体传动装置。

3.  根据权利要求1或2所述的锁止离合器控制装置，其特征在于，
上述排气涡轮增压器是可变容量型排气涡轮增压器。

车辆的锁止离合器控制装置
技术领域
本发明涉及车辆的锁止离合器控制装置，所述车辆的锁止离合器控制装置进行车辆的锁止离合器控制以及发动机控制，对于所述车辆，变速装置经由液力联轴器等流体传动装置连接在装备有排气涡轮增压器的发动机的输出轴上，并且在上述流体传动装置上安装有将上述流体传动装置的泵与轮机直接连接的锁止离合器。
背景技术
本发明申请人申请的专利文献1(日本特开2005-265050号公报)公开课如下技术：一种动力传递装置，离合器以及变速器经由液力联轴器，连接在装备有排气涡轮增压器的发动机的输出轴上，根据该离合器的连接断开，使动力从上述发动机侧向变速器侧的传递连接、断开，在上述液力联轴器上安装有将上述液力联轴器的泵和轮机直接连接的锁止离合器而形成车辆。
在该动力传递装置中，在带排气涡轮增压器的发动机的输出轴(曲柄轴)上连接有液力联轴器的泵，被来自该泵的流体转矩驱动的轮机连接在上述离合器的输入轴上，在车辆发动时，利用泵和轮机之间的滑动，平稳地发动。在发动时，使上述离合器处于连接，与液力联轴器的轮机连接的上述离合器的输入轴成为与变速器的输入轴直接连接的状态。
然后，在车辆的发动结束，达到低速的一定车速时，为了避免伴随利用液力联轴器的流体进行的动力传递而产生的损失，锁止离合器控制装置使上述锁止离合器连接闭合，将发动机的输出轴直接连接在离合器的输入轴上。
图5是在上述专利文献1中公开的、在装备有排气涡轮增压器的发动机和离合器之间具备将液力联轴器的泵和轮机直接连接的锁止离合器的车辆的行驶控制装置中的锁止离合器控制时间线图。
在图5中，在车辆发动时，经由液力联轴器进行运转后，变速器的输入轴转速(其与车速成比例，此外，与液力联轴器的轮机的转速相等)到达锁止离合器连接条件成立时的转速(例如900RPM左右)时，锁止离合器控制装置发出锁止离合器的连接指令，从而该锁止离合器连接，将发动机的输出轴和离合器的输入轴直接连接在一起。
专利文献1：日本特开2005-265050号公报
但是，上述专利文献1那样的具备带排气涡轮增压器的发动机的车辆的控制装置存在如下需要解决的课题。
即，在该车辆的控制装置中，在变速器的输入轴转速达到锁止连接条件成立时的转速(例如900RPM左右)时锁止离合器进行连接，但在用于驱动车辆的负载高的情况下，在锁止离合器快要连接之前，发动机转速(液力联轴器的泵的转速)上升至远高于(例如1500RPM左右)上述锁止连接条件的成立时的转速(例如900RPM左右)。这是因为，在用于驱动车辆的负载高时需要加大从液力联轴器的泵传递至轮机的转矩，为了使泵和轮机的转速差大，而使发动机在高负载的状态下进行运转。若在此状态下锁止离合器进行连接，则离合器以及变速装置以后的动力传动系统的负载急剧地施加在发动机上，因此，如图5的ΔN那样发动机转速急剧下降(例如500～600RPM左右)。
若带排气涡轮增压器的发动机在持续排气涡轮增压器的增压的情况下转速急剧下降，则排气涡轮增压器出口的供气压力急剧上升至与上述急剧下降后的发动机转速不匹配的程度。
而且最近，作为上述排气涡轮增压器多使用可变容量型排气涡轮增压器，所述可变容量型排气涡轮增压器根据发动机负载、发动机转速等发动机侧的运转条件使增压容量变化(使轮机喷嘴角变化)，由此提高增压效率，改善发动机的耗油量(燃料消耗率)。
该可变容量型排气涡轮增压器如通用的带废气旁通阀的排气涡轮增压器那样，不能够使排气气体的一部分排出。因此，难于避免供气压力的急剧上升，从而上述的排气涡轮增压器出口的供气压力急剧上升，此时，排气涡轮增压器有可能进入动作不稳定区域即波动区域。
图6表示带排气涡轮增压器的柴油机的通常的波动线的一个例子。
在图6中，对于在动作点A通过排气涡轮增压器继续增压并进行运转的发动机，通过上述那样将锁止离合器连接，所述发动机的转速急剧下降，发动机所需要的空气量减少，另一方面，若排气涡轮增压器的压缩机出口的供气压力上升(若图6的压力比变大)，则易于引起排气涡轮增压器中的压缩机的动作点移动波动区域的B点，从而产生波动的现象。
因此，尤其对于具备上述的可变容量型排气涡轮增压器的发动机，若因进入上述波动区域，而产生冲击声那样的噪声或波动程度变大，则有可能发生排气涡轮增压器的压缩机叶片或轮机叶片产生破损的情况。
发明内容
本发明鉴于这样的现有技术的课题而做出的，其目的在于提供一种锁止离合器控制装置，能够防止在具备带排气涡轮增压器的发动机的车辆中，伴随锁止离合器连接时的发动机负载的急剧上升所引起的发动机转速的急剧下降而产生的排气涡轮增压器的波动，以及因此而产生的噪声和排气涡轮增压器的压缩机叶片的破损。
为了达到上述目的，本发明的特征在于，“一种锁止离合器控制装置，装备在车辆上，所述车辆经由流体传动装置将变速装置连接在装备有排气涡轮增压器的发动机的输出轴上，并且在上述流体传动装置上安装将上述流体传动装置的泵和轮机直接连接的锁止离合器，该锁止离合器控制装置具备：第一计时器单元，设定在上述锁止离合器的连接条件成立时降低转速的目标值使发动机运转的转速降低控制时间；以及第二计时器单元，设定从上述锁止离合器的连接条件成立时至上述锁止离合器开始连接为止的锁止开始等待时间。”。
本发明如技术方案2所述，优选适用于将液力联轴器用作上述流体传动装置的车辆。此外，如技术方案3所述，优选在搭载具有可变容量型排气涡轮增压器的发动机的车辆上使用本发明。
发明效果
根据本发明，在变速器的输入轴转速达到锁止离合器的连接条件的成立转速时，锁止离合器控制装置向上述带排气涡轮增压器的发动机的发动机控制装置输出进行发动机转速的目标值下降至所设定的转速之后的运转的控制指令，并且使第一计时器单元动作设定转速降低控制时间，所述转速降低控制时间用于规定执行在上述连接条件成立之后目标值下降至所设定的转速之后的运转的时间。
在该第一计时器单元中设定的上述转速降低控制时间内，发动机控制装置向发动机输出使转速的目标值降低的控制指令。根据该控制指令，向发动机供给的燃料量减少，输出降低，发动机的实际转速随之降低(或者，与现有相比大幅地控制了锁止离合器连接条件成立后的发动机转速上升)。而且，伴随发动机转速以及输出的降低，作用于上述排气涡轮增压器的排气气体的能量减少，因此，排气涡轮增压器的压缩机所产生的发动机的供气压力以及供气流量在锁止离合器进行连接在之前降低(动作点从图6的A移动至A1)。
此外，在进行上述的转速降低控制的同时，上述锁止离合器控制装置通过第二计时器单元，设定从上述锁止离合器的连接条件成立时至锁止离合器开始连接为止的锁止开始等待时间。在通过第二计时器单元设定的锁止开始的时刻，发动机转速即使因锁止转速进一步降低(动作点从图6的A1移动至C)，也只是下降至不会因伴随与此的发动机的供气系统的压力上升而使排气涡轮增压器的压缩机进入波动区域的转速为止。即，在不受锁止负面影响的发动机转速的适当时刻进行锁止离合器的连接。
由此，能够防止因现有技术那样的锁止离合器连接时的发动机转速的急剧降低以及伴随与此的发动机的供气系统的压力上升而使排气涡轮增压器进入波动区域，能够防止产生该波动所引起的冲击声那样的噪声和排气涡轮增压器的压缩机叶片或轮机叶片破损。
附图说明
图1是本发明的车辆的锁止离合器控制装置的控制流程图。
图2是本发明的实施方式的控制装置的控制时间线图。
图3是车辆(汽车)的动力传递装置及其控制装置的整体结构图。
图4是是可变容量型排气涡轮增压器的剖视图。
图5是现有技术的控制装置的控制时机线图。
图6是本发明的排气涡轮增压器的动作线图。
具体实施方式
以下，参照附图详细说明本发明的实施方式。
图3表示本发明的实施方式的车辆(汽车)的动力传递装置及其控制装置的整体结构，在图3中，该动力传递装置是在轴向上连接后述的具备可变容量型排气涡轮增压器200的发动机(柴油机)1、液力联轴器2、由湿式多板离合器构成的离合器3以及变速装置4而构成的。
上述发动机1的输出轴1a连接在上述液力联轴器2的泵21上，在与该泵21相对置的轮机22的输出侧连接有上述离合器3的输入轴32。
上述离合器3的输出轴33连接在上述变速装置4的输入侧，该变速装置4的输出轴41连接在未图示的车轮上。
此外，在上述液力联轴器2上安装有锁止离合器23，该锁止离合器23将连接在上述发动机1的输出轴1a上的上述泵21和连接在上述离合器3的输入轴32上的上述轮机22固定连接在一起，在车辆发动之外的情况下，该锁止离合器23处于连接，从而上述发动机1的输出轴1a侧的上述泵21与上述离合器3的输入轴32侧的上述轮机22直接连接在一起。
该车辆的控制装置具有发动机控制装置5、离合器控制装置6和变速控制装置7构成，其中，所述发动机控制装置5控制上述发动机1，所述离合器控制装置6控制使动力在上述发动机1和变速装置4之间的动力传递连接断开的离合器3的动作，所述变速控制装置7控制上述变速装置4的动作；上述发动机控制装置5、离合器控制装置6以及变速装置4相互联系进行动作。
此外，作为上述车辆的控制装置中的一个装置，设置有控制上述锁止离合器23的连接断开的锁止离合器控制装置50。锁止离合器控制装置50也能够设置在例如变速控制装置7中。
上述锁止离合器控制装置50在变速装置4的输入轴转速达到锁止离合器23的连接条件成立时的转速时(在锁止离合器23的连接条件成立时)，向上述发动机1的发动机控制装置5输出进行发动机转速的目标值下降至所设定的转速之后的运转的控制指令。并且，上述锁止离合器控制装置50具有：计时器(T1)51(第一计时器单元)，设定降低转速的目标值而使上述发动机1运转的转速降低控制时间；计时器(T2)52(第二计时器单元)，设定从上述锁止离合器23的连接条件成立时至该锁止离合器23开始连接为止的锁止开始待机时间。
在上述发动机1中装备的可变容量型排气涡轮增压器200，如图4那样构成，具备容置在轮机壳体204内的轮机203、容置在压缩机壳体201内的压缩机202、将该轮机203和压缩机202连接在一起的轮机轴205。
并且，在上述轮机壳体204和压缩机壳体201之间，配置有固定有轴承206的轴承箱208，该轴承206支撑上述轮机轴205使其自由旋转，通过多个螺栓将该轮机壳体204、轴承箱208以及压缩机壳体201连接在一起。
在该可变容量型排气涡轮增压器中，利用导入上述轮机壳体204的涡形通路204a中的来自上述发动机1的排气，经由喷嘴208a，驱动轮机203使其旋转，通过与该轮机203和轮机轴205同轴安装的压缩机202的旋转来压缩空气，然后作为供给气体供给至发动机1的缸内。
在使该排气涡轮增压器的容量发生变化时，利用未图示喷嘴驱动装置使可变喷嘴机构207动作，使喷嘴208a的叶片角度发生变化。
接着，参照图1至图3，说明上述锁止离合器控制装置50的动作。
在图1中，在车辆发动后，锁止离合器23的连接条件成立时，即在上述变速装置4的输入轴转速达到锁止离合器23的连接条件成立时的转速(例如900RPM)时(步骤(1))，在发动机控制装置5，锁止控制时的发动机控制阶段为开始(步骤(2))。
然后，上述锁止离合器控制装置50向上述发动机1的发动机控制装置5输出进行发动机转速的目标值下降至所设定的转速之后的运转的控制指令即发动机转速要求，并且使上述计时器(T1)51动作，设定转速降低控制时间，所述转速降低控制时间用于规定执行目标值下降至所设定的转速之后的运转的时间(步骤(3))。转速降低控制时间中的上述发动机1的转速的目标值由变速装置4的输入轴转速等决定(步骤(4))。
在上述锁止离合器控制装置50输出降低转速的指令之后，上述计时器(T1)51开始计时，判断是否经过了上述计时器(T1)51所设定的转速降低控制时间(步骤(5))。在没有经过时，继续进行发动机转速的目标值下降至所设定的转速之后的运转，在经过了上述计时器(T1)51所设定的时间时，锁止控制时的发动机控制阶段结束(步骤(6))。
另一方面，在上述锁止离合器23的连接条件成立的同时，锁止离合器控制装置50使用于连接锁止离合器的锁止控制阶段开始(步骤(7))。
在锁止控制阶段下，首先，为了等待上述锁止离合器23连接的开始，锁止离合器控制装置50通过计时器(T2)52设定从上述锁止离合器23的连接条件成立至锁止离合器23进行连接的锁止开始待机时间(步骤(8))。然后，判断是否经过了上述计时器(T2)52的设定时间(步骤(9))，在确认该设定时间结束的时刻，锁止离合器控制装置50开始进行控制，使锁止离合器23进行连接(步骤(10))。
接着，确认锁止离合器23的连接是否完成(步骤(11))，在锁止离合器23的连接完成的情况下，终止锁止控制阶段(步骤(12))。在锁止离合器23没有形成连接的情况下，继续进行控制，使锁止离合器23进行连接。
根据以上实施方式，如图2所示，在变速装置4的输入轴转速达到锁止离合器23的连接条件成立时的转速时，锁止离合器控制装置50向控制带上述可变容量型排气涡轮增压器200的发动机1的发动机控制装置5输出进行发动机转速的目标值下降至所设定的转速之后的运转的控制指令，并且使计时器(T1)51(第一计时器单元)动作，在上述连接条件成立之后设定转速降低控制时间，所述转速降低控制时间用于规定执行发动机转速的目标值下降至所设定的转速之后的运转的时间。
在该计时器(T1)51中设定的上述转速降低控制时间内，发动机控制装置5向发动机输出降低至转速的目标值的控制指令，因此大幅限制向发动机供给的燃料量，发动机1实际的转速随之下降。伴随发动机的转速以及输出的降低，作用于上述排气涡轮增压器200的排气气体的能量也变少。因此，该排气涡轮增压器200的转速降低，压缩机202的喷出压力以及流量，即发动机的供气压力以及供气流量在锁止离合器23进行连接之前就降低(动作点从图6的A移动至A1)。
此外，在进行上述的发动机转速降低控制的同时，上述锁止离合器控制装置50通过计时器(T2)52(第二计时器单元)，使得从上述锁止离合器23的连接条件成立时至该锁止离合器23开始连接为止等待锁止开始，在上述计时器(T2)52所设定的锁止开始的时刻，发动机转速降低一定转速。由于预先降低了发动机转速，即使通过锁止进一步降低转速(动作点从图6的A1移动至C)，也不会因伴随与此的发动机的供气系统的压力上升使排气涡轮增压器200的压缩机202进入波动区域。即，能够在没有基于锁止的负面影响的发动机转速的适当时刻进行锁止离合器的连接。
由此，能够防止因现有技术那样的锁止离合器23进行连接时的发动机转速的急剧降低以及伴随与此的发动机的供气系统的压力上升使排气涡轮增压器200进入波动区域的情况，能够防止产生该波动所引起的冲击声那样的噪声和排气涡轮增压器200的压缩机叶片或轮机叶片发生破损的情况。
产业上的可利用性
在上述实施方式中，说明了使用液力联轴器2的动力传递装置作为流体传动装置，但是在使用转矩变换器作为流体传动装置的AT车上也可以实施锁止。因此，本发明还能够适用于AT车。
此外，上述实施方式是本发明适用于具备带可变容量型排气涡轮增压器200的发动机的车辆中的情况，本发明不限于此，只要是具备搭载有带排气涡轮增压器的发动机的锁止离合器的车辆都可以适用。