JP2002340166A - 車両用無段変速装置の制御装置 - Google Patents

車両用無段変速装置の制御装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 急加速操作時においても適切な伝達トルク容
量が得られて良好な燃費が得られる車両用無段変速装置
の制御装置を提供する。 【解決手段】 推定入力トルク遅れ補償手段１１２によ
り、推定入力トルク変化量算出手段１０２により算出さ
れた推定入力トルクＴINE の勾配値（変化量）Ｓ１に基
づいて、推定入力トルク算出手段１００により算出され
た推定入力トルクＴINE の遅れが補償されることから、
変速機（無段変速機）１２の伝動ベルト（動力伝達部
材）１２ｃの摩擦力がその遅れが補償された推定入力ト
ルクＴINE に対応する大きさとされるので、急加速操作
時においても変速機１２の適切な伝達トルク容量が得ら
れて良好な燃費が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両用無段変速装
置の制御装置に関し、特に推定入力トルクに応じてその
無段変速装置の伝達トルク容量を調節する装置に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】車両において、変速比を連続的に変化さ
せるために車両に設けられる無段変速機は、通常、動力
伝達部材の摩擦を介して動力が伝達されるように構成さ
れることから、その無段変速機の入力トルクに応じてそ
の動力伝達部材の摩擦力を必要かつ十分な大きさとされ
ることにより、車両の燃費が良好とされるとともにその
耐久性が高められる。上記の無段変速機の推定入力トル
クは、原動機がエンジンの場合は、予め記憶された関係
から実際の運転者の要求トルクを反映するスロットル開
度およびエンジン回転速度に基づいて算出され、原動機
が電動機の場合は予め記憶された関係から実際の電動機
の駆動電流値に基づいて算出される。そして、たとえ
ば、有効径が可変な一対の可変プーリに巻き掛けられた
伝動ベルトを介して動力が伝達されるベルト式無段変速
機では、推定入力トルクに応じて油圧アクチュエータに
より伝動ベルトの挟圧力が調節されてその伝達トルク容
量が必要かつ十分な大きさとされる。また、一対のコー
ンとそれらコーンの回転軸心を通る平面内の回転軸心ま
わりに回転可能に支持されたローラがそれら一対のコー
ンに挟持された所謂トラクション型無段変速機では、推
定入力トルクに応じて油圧アクチュエータによりローラ
の挟圧力が調節されてその伝達トルク容量が必要かつ十
分な大きさとされる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、アクセルペ
ダルが大きく踏み込まれるキックダウン操作などが行わ
れて原動機の出力が急増させられた場合のように、車両
の駆動力が急変させられるような場合には、無段変速機
の油圧制御がその急激な変化に追いつけないことから必
要な油圧すなわち伝達トルク容量が不足し、動力伝達部
材のすべりが発生する可能性があった。上記無段変速機
の油圧制御が遅れる理由は、たとえば油圧制御回路にお
ける作動油の粘性や調圧弁構造に由来する調圧作動の遅
れや、エンジン制御、ハイブリッド制御、無段変速制御
など毎に設けられた複数の電子制御装置間の相互通信に
よるデータの授受の遅延である。
【０００４】これに対し、急加速操作による無段変速機
の急変速時には、推定エンジントルクと変速速度とから
決定される過渡時ライン圧などで補正した出力ライン圧
を用いてベルト式無段変速機の伝達トルク容量を最適に
制御する制御装置が提案されている。たとえば、特開平
８−２８５０２１号公報に記載された無段変速機の制御
装置がそれである。しかしながら、このような無段変速
機の制御装置によれば、推定エンジントルクの変化速度
にかかわらず一律に出力ライン圧が増大させられること
から、ベルトの滑りを確実に防止するためのある程度の
余裕分を含む大きさとしなければならないため、常時は
余分な挟圧力を付与することになって車両の燃費が十分
に得られないという不都合があった。
【０００５】本発明は以上の事情を背景として為された
ものであり、その目的とするところは、急加速操作時に
おいても適切な伝達トルク容量が得られて良好な燃費が
得られる車両用無段変速装置の制御装置を提供すること
にある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めの本発明の要旨とするところは、入力用回転部材と出
力用回転部材との間に介在された伝動部材と前記回転部
材とのトルク伝達部位の前記回転部材における回転中心
からの半径位置を連続的に変化させて変速を行う車両用
無段変速機において、前記各回転部材と伝動部材との間
の伝達トルク容量を前記無段変速機の入力トルクに応じ
た大きさとするための車両用無段変速機の制御装置であ
って、(a) 前記無段変速機の推定入力トルクを算出する
推定入力トルク算出手段と、(b) その推定入力トルク算
出手段により算出された推定入力トルクの変化量を算出
する推定入力トルク変化量算出手段と、(c) その推定入
力トルク変化量算出手段により算出された推定入力トル
クの変化量に基づいて前記推定入力トルクの遅れを補償
する推定入力トルク遅れ補償手段とを、含むことにあ
る。
【０００７】
【発明の効果】このようにすれば、推定入力トルク遅れ
補償手段により、推定入力トルク変化量算出手段により
算出された推定入力トルクの変化量に基づいて、推定入
力トルク算出手段により算出された推定入力トルクの遅
れが補償されることから、無段変速機の動力伝達部材の
伝達トルク容量がその遅れが補償された推定入力トルク
に対応する大きさとされるので、常時に余分な伝達トル
ク容量を付与する必要がなく、急加速操作時においても
適切な伝達トルク容量が得られて良好な燃費が得られ
る。
【０００８】
【発明の他の態様】ここで、好適には、前記推定入力ト
ルク変化量算出手段は、前記推定入力トルクの変化量の
大きさが所定値以上のものについてその変化量を算出す
るものである。このようにすれば、推定入力トルクの変
化量の大きさが所定値を下回る場合は推定入力トルクの
変化量が算出されないのでその遅れが補償されないが、
所定値以上の場合は推定入力トルクの変化量が算出され
てその遅れが補償されるようになる。
【０００９】また、好適には、前記推定入力トルク遅れ
補償手段は、走行モードに応じて切換られる原動機のト
ルク立ち上がり特性に対応した補償ゲインと前記推定入
力トルク変化量算出手段により算出された推定入力トル
クの変化量との積を、前記推定入力トルク算出手段によ
り算出された推定入力トルクに加算することによりその
推定入力トルクの遅れを補償するものである。このよう
にすれば、走行モードに応じて切換られる原動機の種類
によらず推定入力トルクの遅れが的確に補償されるの
で、急加速操作時においても適切な伝達トルク容量が得
られて良好な燃費が得られる。
【００１０】また、好適には、前記車両はハイブリッド
車両であり、そのハイブリッド車両の走行モードを判定
する走行モード判定手段と、その走行モード判定手段に
より判定された走行モードに基づいて前記補償ゲインを
決定する補償ゲイン決定手段とが、含まれる。このよう
にすれば、車両の走行モードに応じて用いられる原動機
の種類に応じた補償ゲインが用いられるので、推定入力
トルクの遅れが一層的確に補償される。
【００１１】また、好適には、前記無段変速機は、有効
径が可変な一対の可変プーリとその一対の可変プーリに
巻き掛けられた伝動ベルトとの摩擦を介して動力が伝達
されるベルト式無段変速機であり、前記推定入力トルク
遅れ補償手段により遅れが補償された推定入力トルクに
基づいてその伝動ベルトの挟圧力を決定することにより
ベルト式無段変速機の伝達容量を制御する伝達容量制御
手段が含まれる。このようにすれば、急加速操作時にお
いてベルト式無段変速機の伝達トルク容量が適切に得ら
れて良好な燃費が得られる。
【００１２】
【発明の好適な実施の形態】以下、本発明の実施例を図
面を参照しつつ詳細に説明する。図１は、本発明が適用
されたハイブリッド車両のハイブリッド制御装置１０を
説明する概略構成図であり、図２は図１のハイブリッド
車両の動力伝達系すなわち変速機１２を含む動力伝達装
置の構成を説明する骨子図である。
【００１３】図１および図２において、ハイブリッド車
両の動力伝達系は、供給された燃料の燃焼でその供給量
に応じた大きさの動力すなわち出力トルクを発生する内
燃機関であるエンジン１４、電動機および発電機として
機能するフロントモータジェネレータ（以下、ＦＭＧと
いう）１６、およびダブルピニオン型の遊星歯車装置１
８を備えて構成されており、ＦＦ（フロントエンジン・
フロントドライブ）車両などに横置きに搭載されて使用
される。遊星歯車装置１８のサンギヤ１８ｓにはエンジ
ン１４が連結され、キャリア１８ｃにはモータジェネレ
ータ１６が連結され、リングギヤ１８ｒは第１ブレーキ
Ｂ１を介してケース２０に連結されるようになってい
る。また、キャリア１８ｃは第１クラッチＣ１を介して
変速機１２の入力軸２２に連結され、リングギヤ１８ｒ
は第２クラッチＣ２を介して入力軸２２に連結されるよ
うになっている。上記エンジン１４およびＦＭＧ１６は
ハイブリッド車両の原動機として機能し、遊星歯車装置
１８は歯車式差動装置であって動力の合成分配機構とし
て機能している。
【００１４】上記クラッチＣ１、Ｃ２および第１ブレー
キＢ１は、何れも油圧アクチュエータによって摩擦係合
させられるバンド式或いは湿式多板式の油圧式摩擦係合
装置であり、たとえば図３に示す油圧制御回路２４から
供給される作動油によって摩擦係合させられるようにな
っている。図３は、油圧制御回路２４の要部を示す図で
あり、図示しない電動ポンプを含む電動式油圧発生装置
２６で発生させられた元圧ＰＣが、マニュアルバルブ２
８を介してシフトレバー３０（図１参照）のシフトポジ
ションに応じて各クラッチＣ１、Ｃ２、ブレーキＢ１へ
供給されるようになっている。シフトレバー３０は、運
転者によって操作されるシフト操作部材で、本実施例で
は「Ｂ」、「Ｄ」、「Ｎ」、「Ｒ」、「Ｐ」の５つのシ
フトポジションに選択操作されるようになっており、マ
ニュアルバルブ２８はケーブルやリンク等を介してシフ
トレバー３０に連結され、そのシフトレバー３０の操作
に従って機械的に切り換えられるようになっている。
【００１５】「Ｂ」ポジションは、前進走行時に変速機
１２のダウンシフトなどにより比較的大きな動力源ブレ
ーキが発生させられるシフトポジションで、「Ｄ」ポジ
ションは前進走行するシフトポジションであり、これ等
のシフトポジションでは出力ポート２８ａからクラッチ
Ｃ１およびＣ２へ元圧ＰＣが供給される。第１クラッチ
Ｃ１へは、シャトル弁３１を介して元圧ＰＣが供給され
るようになっている。「Ｎ」ポジションは動力源からの
動力伝達を遮断するシフトポジションで、「Ｒ」ポジシ
ョンは後進走行するシフトポジションで、「Ｐ」ポジシ
ョンは動力源からの動力伝達を遮断するとともに図示し
ないパーキングロック装置により機械的に駆動輪の回転
を阻止するシフトポジションであり、これ等のシフトポ
ジションでは出力ポート２８ｂから第１ブレーキＢ１へ
元圧ＰＣが供給される。出力ポート２８ｂから出力され
た元圧ＰＣは戻しポート２８ｃへも入力され、上記
「Ｒ」ポジションでは、その戻しポート２８ｃから出力
ポート２８ｄを経てシャトル弁３１から第１クラッチＣ
１へ元圧ＰＣが供給されるようになっている。
【００１６】クラッチＣ１、Ｃ２、およびブレーキＢ１
には、それぞれコントロール弁３２、３４、３６が設け
られ、それ等の油圧ＰC1、ＰC2、ＰB1が制御されるよう
になっている。クラッチＣ１の油圧ＰC1についてはＯＮ
−ＯＦＦ弁３８によって調圧され、クラッチＣ２および
ブレーキＢ１についてはリニアソレノイド弁４０によっ
てそれぞれの係合圧ＰC2およびＰB1が調圧されるように
なっている。
【００１７】そして、上記クラッチＣ１、Ｃ２、および
ブレーキＢ１の作動状態に応じて、図４に示す各走行モ
ードが成立させられる。すなわち、「Ｂ」ポジションま
たは「Ｄ」ポジションでは、「ＥＴＣモード」、「直結
モード」、「モータ走行モード（前進）」の何れかが成
立させられ、「ＥＴＣモード」では、第２クラッチＣ２
を係合するとともに第１クラッチＣ１および第１ブレー
キＢ１を開放した状態、言い換えればサンギヤ１８ｓ、
キャリア１８ｃ、およびリングギヤ１８ｒが相対回転可
能な状態で、エンジン１４およびＦＭＧ１６を共に作動
させてサンギヤ１８ｓおよびキャリア１８ｃにトルクを
加え、リングギヤ１８ｒを回転させて車両を前進走行さ
せる。「直結モード」では、クラッチＣ１、Ｃ２を係合
するとともに第１ブレーキＢ１を開放した状態で、エン
ジン１４を作動させて車両を前進走行させる。「直結モ
ード」ではまた、バッテリ４２（図１参照）の蓄電量
（残容量）ＳＯＣに応じて、ＦＭＧ１６を力行制御する
とともにその分だけエンジントルクを削減したり、ＦＭ
Ｇ１６を発電制御するとともにその分だけエンジントル
クを増加させたりすることにより、蓄電量ＳＯＣを例え
ば充放電効率が優れた適正な範囲内に保持するようにな
っている。また、「モータ走行モード（前進）」では、
第１クラッチＣ１を係合するとともに第２クラッチＣ２
および第１ブレーキＢ１を開放させることにより、エン
ジン１４を切り離した状態でＦＭＧ１６だけで車両を駆
動して前進走行させる。上記第２クラッチＣ２は、「直
結モード」から「モータ走行モード」への切換時に解放
させられて、エンジン１４を動力伝達系から切り離すも
のであるので、エンジン１４と駆動輪５２或いは変速機
１２との間で動力を伝達し或いは遮断する動力伝達開閉
装置として機能している。
【００１８】図５は、上記前進モードにおける遊星歯車
装置１８の作動状態を示す共線図であり、縦軸「Ｓ」は
サンギヤ１８ｓの回転速度、縦軸「Ｒ」はリングギヤ１
８ｒの回転速度、縦軸「Ｃ」はキャリア１８ｃの回転速
度を表しているとともに、それ等の間隔はギヤ比ρ（＝
サンギヤ１８ｓの歯数／リングギヤ１８ｒの歯数）によ
って定まる。具体的には、「Ｓ」と「Ｃ」の間隔を１と
すると、「Ｒ」と「Ｃ」の間隔がρになり、本実施例で
はρが０．６程度である。また、(a) のＥＴＣモードに
おけるトルク比は、エンジントルクＴｅ：ＣＶＴ入力軸
トルクＴin：モータトルクＴｍ＝ρ：１：１−ρであ
り、モータトルクＴｍはエンジントルクＴｅより小さく
て済むとともに、定常状態ではそれ等のモータトルクＴ
ｍおよびエンジントルクＴｅを加算したトルクがＣＶＴ
入力軸トルクＴinになる。ＣＶＴは無段変速機の意味で
あり、本実施例では変速機１２としてベルト式無段変速
機が設けられている。
【００１９】図４に戻って、「Ｎ」ポジションまたは
「Ｐ」ポジションでは、「ニュートラル」または「充電
・Ｅｎｇ始動モード」の何れかが成立させられ、「ニュ
ートラル」ではクラッチＣ１、Ｃ２および第１ブレーキ
Ｂ１の何れも開放する。「充電・Ｅｎｇ始動モード」で
は、クラッチＣ１、Ｃ２を開放するとともに第１ブレー
キＢ１を係合し、ＦＭＧ１６を逆回転させてエンジン１
４を始動したり、エンジン１４により遊星歯車装置１８
を介してＦＭＧ１６を回転駆動するとともに発電制御す
ることにより、電気エネルギーを発生させてバッテリ４
２を充電したりする。
【００２０】「Ｒ」ポジションでは、「モータ走行モー
ド（後進）」または「フリクション走行モード」が成立
させられ、「モータ走行モード（後進）」では、第１ク
ラッチＣ１を係合するとともに第２クラッチＣ２および
第１ブレーキＢ１を開放した状態で、ＦＭＧ１６を逆方
向へ回転駆動してキャリア１８ｃ、更には入力軸２２を
逆回転させることにより車両を後進走行させる。「フリ
クション走行モード」は、上記「モータ走行モード（後
進）」での後進走行時にアシスト要求が出た場合に実行
されるもので、エンジン１４を始動してサンギヤ１８ｓ
を正方向へ回転させるとともに、そのサンギヤ１８ｓの
回転に伴ってリングギヤ１８ｒが正方向へ回転させられ
ている状態で、第１ブレーキＢ１をスリップ係合させて
そのリングギヤ１８ｒの回転を制限することにより、キ
ャリア１８ｃに逆方向の回転力を作用させて後進走行を
アシストするものである。
【００２１】前記変速機１２はベルト式無段変速機であ
り、その出力軸４４からカウンタ歯車４６を経て差動歯
車装置４８のリングギヤ５０に動力が伝達され、その差
動歯車装置４８により左右の駆動輪（本実施例では前
輪）５２に動力が分配される。変速機１２は、有効径が
可変の一対の可変プーリ１２ａおよび１２ｂと、それら
一対の可変プーリ１２ａおよび１２ｂに巻き掛けられた
伝動ベルト１２ｃとを備えており、入力側油圧シリンダ
１２ｄによって一次側可変プーリ１２ａのＶ溝幅が変更
されることにより変速比γ（＝入力軸回転速度Ｎin／出
力軸回転速度Ｎout ）が連続的に変化させられるととも
に、出力側油圧シリンダ１２ｅによって二次側可変プー
リ１２ｂの伝動ベルト１２ｃに対する挟圧力すなわち摩
擦力が変更されることにより上記伝動ベルト１２ｃの張
力すなわち伝達トルク容量が調整されるようになってい
る。前記油圧制御回路２４は、変速機１２の変速比γや
ベルト張力を制御するための出力側油圧シリンダ内のベ
ルト緒力制御圧を調圧する調圧弁を有する制御回路を備
えており、共通の電動式油圧発生装置２６から作動油が
供給される。油圧制御回路２４の作動油はまた、オイル
パンに蓄積されて遊星歯車装置１８や差動装置４８を潤
滑するとともに、一部がＦＭＧ１６に供給されて、ＦＭ
Ｇ１６のハウジング内を流通したりハウジングに形成さ
れた冷却通路を流通したりハウジングに接して流通した
りすることにより、そのＦＭＧ１６を冷却するようにな
っている。
【００２２】本実施例のハイブリッド制御装置１０にお
いて、ハイブリッド用電子制御装置（以下、ＨＶＥＣＵ
という）６０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等を備えてい
て、ＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつＲＯＭに予め記
憶されたプログラムに従って信号処理を実行することに
より、電子スロットルＥＣＵ６２、エンジンＥＣＵ６
４、Ｍ／ＧＥＣＵ６６、Ｔ／ＭＥＣＵ６８、前記油圧制
御回路２４のＯＮ−ＯＦＦ弁３８、リニアソレノイド弁
４０、エンジン１４のスタータなどとして機能するスタ
ータモータジェネレータ（以下、ＳＭＧという）７０な
どを制御する。電子スロットルＥＣＵ６２はエンジン１
４の電子スロットル弁７２の開度を図示しないアクチュ
エータを用いて制御するものである。エンジンＥＣＵ６
４はエンジン１４の燃料噴射量や可変バルブタイミング
機構、点火時期などによりエンジン出力を制御するもの
である。Ｍ／ＧＥＣＵ６６はインバータ７４を介してＦ
ＭＧ１６の力行トルクや回生制動トルク等を制御するも
のである。Ｔ／ＭＥＣＵ６８は変速機１２の変速比γや
ベルト張力などを制御するものである。上記ＳＭＧ７０
は電動機および発電機として機能するものであってエン
ジン１４に作動的に連結されており、ベルト或いはチェ
ーンなどの動力伝達装置を介してエンジン１４のクラン
クシャフトに連結されている。
【００２３】上記ＨＶＥＣＵ６０には、アクセル操作量
センサ７６からアクセル操作部材としてのアクセルペダ
ル７８の操作量θacを表す信号が供給されるとともに、
シフトポジションセンサ８０からシフトレバー３０によ
り選択操作されたＰポジション、Ｒポジション、Ｎポジ
ション、Ｄポジション、Ｂポジション、ＳＤ（スポーツ
ドライブ）ポジションなどのシフトポジションを表す信
号が供給される。また、エンジン回転速度センサ８２、
モータ回転速度センサ８４、入力軸回転速度センサ８
６、出力軸回転速度センサ８８、ＣＶＴ油温センサ９０
から、それぞれエンジン回転速度（回転数）Ｎｅ、モー
タ回転速度（回転数）Ｎｍ、入力軸回転速度（入力軸２
２の回転速度）Ｎin、出力軸回転速度（出力軸４４の回
転速度）Ｎout 、油圧制御回路２４の作動油の温度ＴＨ
CVT を表す信号がそれぞれ供給される。出力軸回転速度
Ｎout は車速Ｖに対応する。この他、バッテリ４２の蓄
電量ＳＯＣなど、運転状態を表す種々の信号が供給され
るようになっている。蓄電量ＳＯＣは単にバッテリ電圧
であっても良いが、充放電量を逐次積算して求めるよう
にしても良い。上記アクセル操作量θacは運転者の出力
要求量に相当するものであり、前記電子スロットル弁７
２の開度は基本的にはそのアクセル操作量θacに応じて
制御される。
【００２４】図６は、上記ハイブリット用電子制御装置
であるＨＶＥＣＵ６０の制御機能の要部すなわち変速機
１２のベルト張力制御或いは挟圧力制御のための推定入
力トルク補償制御機能を説明する機能ブロック線図であ
る。図６において、推定入力トルク算出手段１００は、
そのときに作動している原動機から変速機１２へ入力さ
れる推定入力トルクＴINE （＝エンジントルクＴｅ）を
算出（推定）する。たとえば直結モードが選択されるこ
とによりエンジン１４が変速機１２に直結されている場
合には、そのエンジン１４からの推定入力トルクＴINE
を予め記憶された関係から実際のアクセル開度（電子ス
ロットル弁７２の開度）およびエンジン回転速度に基づ
いて算出する。たとえばモータ走行モードが選択される
ことによりＦＭＧ１６が変速機１２に直結されている場
合には、そのＦＭＧ１６からの推定入力トルクＴ
INE （＝モータトルクＴｍ）を予め記憶された関係から
実際の駆動電流に基づいて算出する。たとえばＥＴＣモ
ードが選択されることによりエンジン１４およびＦＭＧ
１６が動力合成分配機構として機能する遊星歯車装置１
８を介して変速機１２に連結されている場合には、上記
エンジントルクＴｅ、モータトルクＴｍ、分配式（エン
ジントルクＴｅ：ＣＶＴ入力軸トルクＴin：モータトル
クＴｍ＝ρ：１：１−ρ）に基づいて推定入力トルクＴ
INE （＝ＣＶＴ入力軸トルクＴin）を算出する。
【００２５】推定入力トルク変化量算出手段１０２は、
上記推定入力トルク算出手段１００により算出された推
定入力トルクＴINE の変化率すなわち単位時間当たりの
変化量すなわち変化率であるたとえば勾配値Ｓ１および
Ｓ２を算出する。これら勾配値Ｓ１およびＳ２は、たと
えば図７に示すように、現時点をｉ、１周期前の時点を
ｉ−１、２周期前の時点をｉ−２、３周期前の時点をｉ
−３とすると、勾配値Ｓ１は［（ＴINEi−ＴINEi-2）＋
（ＴINEi-1−ＴINEi-3）］／２、勾配値Ｓ２は（ＴINEi
−ＴINEi-1）である。上記勾配値Ｓ１は、推定入力トル
クＴINE の隣接する２箇所においてそれぞれ求められた
勾配（ＴINEi−ＴINEi-2）と（ＴINEi-1−ＴINEi-3）と
の平均値である。
【００２６】上記推定入力トルク変化量算出手段１０２
は、上記勾配値（変化量）Ｓ１が所定値Ｂより大きい部
分は予め設定された最大（制限）値Ｂに制限（置換）す
る上限制限手段１０４と、上記勾配値（変化量）Ｓ１が
所定値（たとえば零）より小さい部分は予め設定された
最小（制限）値（たとえば零）に制限（置換）する下限
制限手段１０６を有し、上記変化量が所定値より大きい
部分は最大値に制限し、所定値よりも小さい部分は最小
値に制限する。
【００２７】走行モード判定手段１０８は、ハイブリッ
ド車両の走行モードがＥＴＣモード、直結モード、モー
タ走行モードのいずれが選択されているかを、たとえば
車速およびアクセルペダル操作量（アクセル開度）に基
づいて判定する。補償ゲイン決定手段１１０は、予め記
憶された関係から上記走行モード判定手段１０８により
選択された実際の走行モードに基づいて補償ゲインＧを
決定する。たとえば、モータ走行モードが選択されたと
判定される場合は補償ゲインＧ1 が設定され、専らエン
ジン走行が行われる直結モードが選択されたと判定され
る場合は補償ゲインＧ2 が設定され、ＥＴＣモードが選
択されたと判定される場合は補償ゲインＧ3 が選択され
る。上記補償ゲインＧは、ベルト挟圧力制御に対する推
定入力トルクＴINE の遅れを補償するように予め設定さ
れたものであり、モータ走行ではＦＭＧ１６の立ち上が
り特性（たとえば時定数）に対応した値に設定され、エ
ンジン走行ではエンジン１４の立ち上がり特性（たとえ
ば時定数）に対応した値に設定され、ＥＴＣ走行では、
エンジン１４およびＦＭＧ１６の立ち上がり特性に対応
した値に設定される。
【００２８】推定入力トルク遅れ補償手段１１２は、推
定入力トルク変化量算出手段１０２により算出された推
定入力トルクの変化量すなわち勾配値Ｓ１に基づいて、
推定入力トルク算出手段１００により推定された推定入
力トルクＴINE の遅れを補償する。すなわち、予め記憶
された遅れ補償式(1) から推定入力トルク変化量算出手
段１０２により算出された勾配値Ｓ１および補償ゲイン
決定手段１１０により決定された補償ゲインＧに基づい
て推定入力トルクＴINE の遅れが補償される。遅れ補償
式(1) において、その左辺は補償後の推定入力トルクＴ
INE であり、右辺第１項は補償前の推定入力トルクＴ
INE であり、右辺第２項は補償項である。
【００２９】ＴINE ＝ＴINE ＋Ｇ・Ｓ１ ・・・(1)
【００３０】ベルト挟圧力制御手段１１４は、補償後の
推定入力トルクＴINE が伝達されたとしても伝動ベルト
１２ｃのすべりが発生しない範囲で可及的に低い最適な
挟圧力となるように、良く知られた関係式から上記補償
後の推定入力トルクＴINE 、実際の変速比γ、車速Ｖに
基づいて張力制御圧を発生させ、二次側可変プーリ１２
ｂの出力側油圧シリンダ１２ｅへ供給する。この張力制
御圧は、伝動ベルト１２ｃに対する可変プーリ１２ｂの
挟圧力すなわち摩擦力を制御するものであって実質的に
変速機１２の伝達トルク容量を決定するものであるの
で、上記ベルト挟圧力制御手段１１４は伝達容量設定手
段としても機能している。
【００３１】図８は、上記ハイブリット用電子制御装置
であるＨＶＥＣＵ６０の制御作動の要部すなわち変速機
１２のベルト張力制御或いは挟圧力制御のための推定入
力トルク補償制御作動を説明するフローチャートであ
る。この図７の制御ルーチンは、数ミリ秒乃至十数ミリ
秒の周期で繰り返し実行される。なお、ベルト挟圧力制
御手段１１４はよく知られたものであるのでそのステッ
プが省略されている。
【００３２】図８において、ステップ（以下、ステップ
を省略する）ＳＡ１では、推定入力トルクの補償を開始
する開始条件が成立したか否かが、たとえばアクセル開
度の時間変化が一定値以上になってからの経過時間が所
定時間内であるか否かに基づいて判断される。このＳＡ
１の判断が否定される場合は本ルーチンが終了させられ
るが、肯定される場合は、前記入力トルク変化量算出手
段１０２に対応するＳＡ２において、前記推定入力トル
ク算出手段１００に対応する図示しないステップにおい
て逐次算出された推定入力トルクＴINE からその単位時
間当たりの変化量（変化率）たとえば図７に示す勾配値
Ｓ１およびＳ２が算出される。
【００３３】次に、前記上限制限手段１０４および下限
制限手段１０６に対応するＳＡ３乃至ＳＡ８が実行され
る。先ず、ＳＡ３では勾配値Ｓ１が零よりも小さいか否
かすなわち負の勾配であるか否かが判断される。負の勾
配には伝動ベルト１２ｃのすべりを防止するための遅れ
補償処理を施す必要がないからである。そのＳＡ３の判
断が否定される場合は、ＳＡ４において勾配値Ｓ２が予
め設定された下限値である所定値Ａよりも小さいか否か
が判断される。所定値Ａよりも小さな微小変化はノイズ
の原因となる一方で、伝動ベルト１２ｃのすべりを防止
するための遅れ補償処理を施すほどの必要性がないから
である。そのＳＡ４の判断が否定される場合は、ＳＡ５
において、勾配値Ｓ１が予め設定された上限値である所
定値Ｂよりも大きいか否かが判断される。所定値Ｂより
も大きな変化はノイズとして除去することにより制御の
安定性が保たれるからである。
【００３４】このため、上記ＳＡ３の判断が肯定される
場合はＳＡ６において勾配値Ｓ１が零に設定され、上記
ＳＡ４の判断が肯定される場合はＳＡ７において勾配値
Ｓ１が零に設定され、上記ＳＡ５の判断が肯定される場
合はＳＡ８において勾配値Ｓ１がその上限値であるＢに
設定される。そして、上記ＳＡ５の判断が否定される場
合には、勾配値Ｓ１はＳＡ２において算出された値に維
持されて、前記走行モード判定手段１０８に対応するＳ
Ａ９乃至ＳＡ１１が実行されるとともに、その走行モー
ド判定結果に基づいて、補償ゲイン決定手段１１０に対
応するＳＡ１２乃至ＳＡ１７が実行される。
【００３５】先ず、ＳＡ９においてモータ走行モードで
あるか否かが判断され、このＳＡ９の判断が否定される
場合はＳＡ１０においてエンジン走行であるか否かが判
断され、このＳＡ１０の判断が否定される場合はＳＡ１
１においてＥＴＣ走行であるか否かが判断される。上記
ＳＡ９の判断が肯定される場合は、ＳＡ１２において、
ＦＭＧ１６の立ち上がりの時定数に対応する補償ゲイン
Ｇ1 が設定される。上記ＳＡ１０の判断が肯定される場
合は、ＳＡ１３において、エンジン１４の立ち上がりの
時定数に対応する補償ゲインＧ2 が設定される。上記Ｓ
Ａ１１の判断が肯定される場合は、ＳＡ１４において、
ＦＭＧ１６のトルク（モータジェネレータ出力トルク：
ＣＶＴ入力軸トルク）Ｔｍが（クリープトルクＴｃ＋所
定値α）よりも大きいか否かが判断される。このＳＡ１
４の判断が否定される場合は、推定入力トルクＴINE の
回転のガタ打ちによるノイズの発生を防止するためにＳ
Ａ１５において補償ゲインＧが零に設定される（補償ゲ
インＧが設定されない）が、肯定される場合は、ＥＴＣ
走行時の原動機の時定数に対応する補償ゲインＧ3が設
定される。そして、上記ＳＡ１１の判断が否定される場
合は、後進モータ走行或いはフリクション走行時に対応
する補償ゲインＧ4 が設定される。
【００３６】次いで、前記推定入力トルク遅れ補償手段
１１２に対応するＳＡ１８において、予め記憶された補
償式(1) から、ＳＡ２において算出された勾配値Ｓ１と
ＳＡ１２乃至ＳＡ１７において設定された補償ゲインＧ
とに基づいて、ＳＡ２で算出された推定入力トルクＴ
INE の遅れが補償される。すなわち、遅れ補償された推
定入力トルクＴINE が算出される。これにより、図示し
ない挟圧力制御回路において、その遅れ補償された推定
入力トルクＴINE に基づいて伝動ベルト１２ｃの張力制
御が行われ、遅れ補償された推定入力トルクＴINE に応
じた必要かつ十分な伝達トルク容量が維持される。
【００３７】上述のように、本実施例の制御装置におい
ては、推定入力トルク遅れ補償手段１１２（ＳＡ１８）
により、推定入力トルク変化量算出手段１０２（ＳＡ
２）により算出された推定入力トルクＴINE の勾配値
（変化量）Ｓ１に基づいて、推定入力トルク算出手段１
００により逐次算出された推定入力トルクＴINE の遅れ
が補償されることから、変速機（無段変速機）１２の伝
動ベルト（動力伝達部材）１２ｃの摩擦力がその遅れが
補償された推定入力トルクＴINE に対応する大きさとさ
れるので、急加速操作時においても変速機１２の適切な
伝達トルク容量が得られて良好な燃費が得られる。
【００３８】また、本実施例によれば、前記推定入力ト
ルク変化量算出手段１０２（ＳＡ２）は、前記推定入力
トルクＴINE の勾配値（変化量）Ｓ１の大きさが所定値
以上のものについてその変化量を算出するものであるこ
とから、推定入力トルクＴIN E の勾配値（変化量）Ｓ１
の大きさが所定値を下回る場合はその勾配値（変化量）
Ｓ１が算出されないのでその遅れが補償されないが、所
定値以上の場合はその勾配値（変化量）Ｓ１が算出され
てその遅れが補償されることから、推定入力トルクＴ
INE の微小変化に起因するノイズが好適に防止される。
【００３９】また、本実施例によれば、推定入力トルク
遅れ補償手段１１２（ＳＡ１８）は、エンジン１４或い
はＦＭＧ１６のような原動機のトルク立ち上がり特性に
それぞれ対応した補償ゲインＧと前記推定入力トルク変
化量算出手段１０２（ＳＡ２）により算出された推定入
力トルクの勾配値（変化量）Ｓ１との積を、推定入力ト
ルク算出手段１００により算出された推定入力トルクＴ
INE に加算することによりその推定入力トルクＴINE の
遅れを補償するものであることから、走行モードに応じ
て切換られる原動機の種類によらず推定入力トルクの遅
れが的確に補償される油圧応答が確保されるので、急加
速操作時においても適切な伝達トルク容量が得られて良
好な燃費が得られる。
【００４０】また、本実施例の車両はハイブリッド車両
であり、そのハイブリッド車両の走行モードを判定する
走行モード判定手段１０８（ＳＡ９、ＳＡ１０、ＳＡ１
１）と、その走行モード判定手段１０８により判定され
た走行モードに基づいて前記補償ゲインを決定する補償
ゲイン決定手段１１０（ＳＡ１２、ＳＡ１３、ＳＡ１
４、ＳＡ１５、ＳＡ１６、ＳＡ１７）とが、含まれるこ
とから、車両の走行モードに応じて用いられる原動機の
種類に応じた補償ゲインＧが決定されるので、原動機の
種類が異なる走行モードによらず推定入力トルクＴINE
の遅れが一層的確に補償される。
【００４１】また、本実施例によれば、変速機１２は、
有効径が可変な一対の可変プーリ１２ａおよび１２ｂと
その一対の可変プーリに巻き掛けられた伝動ベルト１２
ｃとの摩擦を介して動力が伝達されるベルト式無段変速
機であり、推定入力トルク遅れ補償手段１１２により遅
れが補償された推定入力トルクＴINE に基づいてその伝
動ベルトの挟圧力を決定することにより上記ベルト式無
段変速機の伝達容量を制御する伝達容量設定手段１１４
が設けられているので、急加速操作時においてそのベル
ト式無段変速機の伝達トルク容量が適切に得られて良好
な燃費が得られる。
【００４２】また、本実施例によれば、入力トルク変化
量算出手段１０２（ＳＡ２）は、推定入力トルクＴINE
の隣接する２箇所においてそれぞれ求められた勾配（Ｔ
INEi−ＴINEi-2）と（ＴINEi-1−ＴINEi-3）との平均値
を求めることによって勾配値Ｓ１を求めるものであるの
で、トルクの微小な変動によるノイズの発生が好適に防
止される。
【００４３】以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳
細に説明したが、これはあくまでも一実施形態であり、
本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更，改良を加
えた態様で実施することができる。
【００４４】たとえば、前述の実施例では、入力トルク
変化量としての勾配値Ｓ１は、推定入力トルクＴINE の
隣接する２箇所においてそれぞれ求められた勾配（Ｔ
INEi−ＴINEi-2）と（ＴINEi-1−ＴINEi-3）との平均値
であったが、３箇所以上の平均値であってもよいし、１
箇所で求められた値であってもよい。
【００４５】また、前述の実施例では、入力トルク変化
量としての勾配値Ｓ１を制限する上限値制限手段１０４
および下限値制限手段１０６が設けられていたが、必ず
しも設けられていなくてもよい。
【００４６】また、前述の実施例において、推定入力ト
ルク遅れ補償手段１１２は、(1) 式から推定入力トルク
ＴINE の遅れを補償するものであったが、他の式を用い
て遅れを補償するものであってもよい。
【００４７】また、前述の実施例においては、１個のエ
ンジン１４および１個のＦＭＧ１６が選択的に原動機と
して用いるハイブリッド車両の変速機１２の推定入力ト
ルクＴINE の遅れを補償するものであったが、１個のエ
ンジン１４または１個のＦＭＧ１６或いは電動機が原動
機として用いられる車両であってもよい。
【００４８】また、前述の実施例の変速機１２は、有効
径が可変な一対の可変プーリ１２ａおよび１２ｂに巻き
掛けられた伝動ベルト１２ｃを介して動力が伝達される
ベルト式無段変速機であったが、一対のコーンとそれら
コーンの回転軸心を通る平面内の回転軸心まわりに回転
可能に支持されたローラがそれら一対のコーンに挟持さ
れた所謂トラクション型無段変速機などであってもよ
い。要するに、動力伝達部材の摩擦力或いはその油膜の
剪断力を介して動力が伝達される形式の無段変速機、す
なわち、入力用回転部材と出力用回転部材との間に介在
された動力伝達部材とそれ等回転部材とのトルク伝達部
位の回転中心からの半径位置が連続的に変化させられる
に伴って変速比を変化させる無段変速機であればよいの
である。
【００４９】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用されたハイブリッド車両に備えら
れた制御装置を概略説明する図である。
【図２】図１のハイブリッド車両の動力伝達系の構成を
説明する骨子図である。
【図３】図１の油圧制御回路の一部を示す回路図であ
る。
【図４】図１のハイブリッド駆動制御装置において成立
させられる幾つかの走行モードと、クラッチおよびブレ
ーキの作動状態との関係を説明する図である。
【図５】図４のＥＴＣモード、直結モード、およびモー
タ走行モード（前進）における遊星歯車装置の各回転要
素の回転速度の関係を示す共線図である。
【図６】図１のＨＶＥＣＴの制御機能の要部すなわち変
速機のベルト張力制御或いは挟圧力制御のための推定入
力トルク補償制御機能を説明する機能ブロック線図であ
る。
【図７】図６の入力トルク変化量算出手段において求め
られる勾配値Ｓ１およびＳ２を説明する図である。
【図８】図１のＨＶＥＣＴの制御作動の要部すなわち変
速機のベルト張力制御或いは挟圧力制御のための推定入
力トルク補償制御作動を説明するフローチャートであ
る。
【符号の説明】
１０：ハイブリッド制御装置 １２：変速機（ベルト式無段変速機） １２ａ、１２ｂ：可変プーリ １２ｃ：伝動ベルト（動力伝達部材） ６０：ＨＶＥＣＵ（ハイブリッド用電子制御装置） １００：推定入力トルク算出手段 １０２：推定入力トルク変化量算出手段 １０８：走行モード判定手段 １１０：補償ゲイン決定手段 １１２：推定入力トルク遅れ補償手段 １１４：ベルト挟圧力制御手段（伝達容量設定手段）
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） // Ｆ１６Ｈ 59:14 Ｆ１６Ｈ 59:18 59:18 59:44 59:44 Ｂ６０Ｋ 9/00 Ｅ (72)発明者 尾関 竜哉 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 Ｆターム(参考） 3J552 MA07 MA13 NA01 NB01 NB06 NB08 PA32 RA08 RB16 SA31 TB06 VA35W VB01Z VD02Z 5H115 PA01 PA12 PC06 PG04 PI16 PI24 PI29 PO02 PO09 PU08 PU22 PU25 PV09 QE08 QI04 QN03 QN12 QN15 QN27 RE05 RE06 SE04 SE05 SE08 SE09 TE02 TI01 TI05 TO05 TO21 TO23 TO30

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 入力用回転部材と出力用回転部材との間
    に介在された伝動部材と前記回転部材とのトルク伝達部
    位の前記回転部材における回転中心からの半径位置を連
    続的に変化させて変速を行う車両用無段変速機におい
    て、前記各回転部材と伝動部材との間の伝達トルク容量
    を前記無段変速機の入力トルクに応じた大きさとするた
    めの車両用無段変速機の制御装置であって、 前記無段変速機の推定入力トルクを算出する推定入力ト
    ルク算出手段と、 該推定入力トルク算出手段により算出された推定入力ト
    ルクの変化量を算出する推定入力トルク変化量算出手段
    と、 該推定入力トルク変化量算出手段により算出された推定
    入力トルクの変化量に基づいて前記推定入力トルクの遅
    れを補償する推定入力トルク遅れ補償手段とを、含むこ
    とを特徴とする車両用無段変速機の制御装置。
  2. 【請求項２】 前記推定入力トルク変化量算出手段は、
    前記推定入力トルクの変化量の大きさが所定値以上のも
    のについてその変化量を算出するものである請求項１の
    車両用無段変速機の制御装置。
  3. 【請求項３】 前記推定入力トルク遅れ補償手段は、原
    動機のトルク立ち上がり特性に対応した補償ゲインと前
    記推定入力トルク変化量算出手段により算出された推定
    入力トルクの変化量との積を、前記推定入力トルク算出
    手段により算出された推定入力トルクに加算することに
    より該推定入力トルクの遅れを補償するものである請求
    項１または２の車両用無段変速機の制御装置。
  4. 【請求項４】 前記車両はハイブリッド車両であり、 該ハイブリッド車両の走行モードを判定する走行モード
    判定手段と、該走行モード判定手段により判定された走
    行モードに基づいて前記補償ゲインを決定する補償ゲイ
    ン決定手段とを、含むものである請求項３の車両用無段
    変速機の制御装置。
  5. 【請求項５】 前記無段変速機は、有効径が可変な一対
    の可変プーリと該一対の可変プーリに巻き掛けられた伝
    動ベルトとの摩擦を介して動力が伝達されるベルト式無
    段変速機であり、 前記推定入力トルク遅れ補償手段により遅れが補償され
    た推定入力トルクに基づいて該伝動ベルトの挟圧力を決
    定することにより該ベルト式無段変速機の伝達容量を制
    御する伝達容量制御手段を含むものである請求項１乃至
    ４のいずれかの車両用無段変速機の制御装置。
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