JP2006248371A - 車両制御装置、無段変速機制御装置及びその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 エンジンと電動モータとを備えたハイブリッド車両に搭載された車両制御装置において、信頼性の高いフェールセーフを実現する。
【解決手段】 前輪８をＣＶＴ４を介して回転駆動するエンジン１と、後輪１６を回転駆動するモータ・ジェネレータ１５と、エンジン１からの駆動力を変速して伝達するＣＶＴ４とを有する車両に搭載され、ＣＶＴ４の変速比を制御すると共に、ＣＶＴ４の故障を検出するＣＶＴ・ＥＣＵ１３と、検出された故障に応じて車両の走行モードを切り換えるＨＶ・ＥＣＵ１９とを有する構成としている。ＣＶＴ４の故障を検出し、故障に応じて車両の走行モードを切り換えるので、ハイブリッド車両の利点を活かしたフェールセーフが実現できる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、エンジン及び電動モータを動力源として備えたハイブリッド車両に搭載された車両制御装置、無段変速機制御装置及びその制御方法に関する。特に、変速機にＣＶＴ（Continuously Variable Transmission）等の無段変速機を使用したハイブリッド車両のフェールセーフ技術に関する。

車両の安全制御装置では、マイクロコンピュータを搭載した電子制御ユニット（ＥＣＵ）を用い、マイクロコンピュータの演算結果から各種アクチュエータ等の動作を制御して、車両の走行性能や制動性能を向上させている。

このような電子制御ユニットにおいて、例えばマイクロコンピュータが故障し、不正な演算結果もしくは不正な制御出力を行った場合、異常駆動や異常制動等、車両の動作に重大な影響を与えることになる。このため、従来より、異常制御の発生を未然に防ぐフェールセーフ機構が具備されている。例えば、特許文献１には、無段変速機を備えた車両におけるフェールセーフについて開示がある。

特開平８−２３３０９３号公報

しかしながら、エンジンと電動モータとを備えたハイブリッド車両に無段変速機を搭載した場合に、ハイブリッド車両の利点を生かしたフェールセーフをいかに実現するかについて考慮された技術は知られていない。

また、無段変速機に故障が発生した場合に、故障箇所の特定方法について開示した技術は知られていない。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、エンジンと電動モータとを備えたハイブリッド車両に搭載された車両制御装置において、信頼性の高いフェールセーフを実現することができる車両制御装置及びその制御方法を提供することを目的とする。

また本発明は、無段変速機に生じた故障を正確に特定することができる無段変速機制御装置及びその制御方法を提供することを目的とする。

かかる目的を達成するために本発明の車両制御装置は、駆動輪の１つを無段変速機を介して回転駆動するエンジンと、前記エンジンが駆動する前記駆動輪とは異なる駆動輪を回転駆動するモータ・ジェネレータと、前記エンジンからの駆動力を変速して伝達する前記無段変速機とを有する車両に搭載され、前記無段変速機の変速比を制御すると共に、前記無段変速機の故障を検出する変速機制御手段と、検出された故障に応じて前記車両の走行モードを切り換える車両制御手段とを有して構成している。無段変速機の故障を検出し、故障に応じて車両の走行モードを切り換えるので、ハイブリッド車両の利点を活かしたフェールセーフが実現できる。

上記車両制御装置において、前記車両制御手段は、前記無段変速機がダウンシフトされず、前記変速比が小さい場合に、低車速時に前記エンジンと前記モータ・ジェネレータとの駆動力によって４ＷＤモードで走行させるとよい。無段変速機の変速比がダウンシフトされず、変速比が小さい場合に、エンジンとモータ・ジェネレータとの駆動力を利用して走行することで、トルク不足を解消することができる。

上記車両制御装置において、前記車両制御手段は、前記無段変速機がアップシフトされず、前記変速比が大きい場合に、所定速度以上の時に前記モータ・ジェネレータの駆動力によって走行させるとよい。無段変速機の変速比がアップシフトされず、変速比が大きい場合に、モータ・ジェネレータで走行することで、エンジンブローの発生を防止することができる。

上記車両制御装置において、前記車両制御手段は、バッテリが低電圧であった場合に、前記エンジンの駆動力を前記無段変速機に伝達するクラッチを解放し、前記エンジンを前記バッテリの充電に使用するとよい。バッテリが低電圧であった場合に、クラッチを切ってエンジンによりバッテリの回生を行なうので、バッテリ上がりを防止することができる。

上記車両制御装置において、前記無段変速機は、溝幅を油圧によって変更可能なプライマリプーリとセカンダリプーリとにベルトが巻掛けられた無段変速機であって、前記変速機制御手段は、前記無段変速機の変速制御が正常に動作しないと判定すると、前記セカンダリプーリのベルト挟圧力を高め、前記無段変速機を強制的にダウンシフトするとよい。無段変速機の変速制御に故障が発生した場合に、セカンダリプーリのベルト挟圧力を高めることで、無段変速機を強制的にダウンシフトさせることができ、危険を回避することができる。

上記車両制御装置において、前記車両制御手段は、前記無段変速機が強制的にダウンシフトされると、発進時に前記モータ・ジェネレータの駆動力によって発進させ、所定速度まで達した時点で前記モータ・ジェネレータと前記エンジンの駆動力によって走行させるとよい。発進時にはトルクが不足するのでモータ・ジェネレータの駆動力によって発進し、所定速度に達してからは４ＷＤモードで走行することでバッテリ上がりを生じさせない。

上記車両制御装置において、前記車両制御手段は、前記無段変速機が強制的にダウンシフトされると、前記発進時に前記モータ・ジェネレータの駆動力によって発進させ、所定速度まで達した時点で前記エンジンの駆動力によって走行させるとよい。発進時にはトルクが不足するのでモータ・ジェネレータの駆動力によって発進し、所定速度に達してからはエンジンだけで走行するのでバッテリ上がりを生じさせない。

上記車両制御装置において、前記変速機制御手段は、前記無段変速機をダウンシフトさせるダウン変速ソレノイドをオンしてダウンシフトの制御を行なっても、前記無段変速機がダウンシフトしない場合に、前記無段変速機をアップシフトさせるアップ変速ソレノイドと前記ダウン変速ソレノイドとを共にオンさせ、前記変速比が変化しなかった場合に、前記アップ変速ソレノイドがオフしないオフ故障と判定するとよい。アップ変速ソレノイドのオフ故障を正確に判定することができる。

上記車両制御装置において、前記変速機制御手段は、前記ダウン変速ソレノイドをオンさせてダウンシフトの制御を行なっても、前記無段変速機がダウンシフトしない場合に、前記アップ変速ソレノイドと前記ダウン変速ソレノイドとを共にオンさせ、前記無段変速機がアップシフトした場合に、前記ダウン変速ソレノイドがオンしないオン故障と判定するとよい。ダウン変速ソレノイドのオン故障を正確に判定することができる。

上記車両制御装置において、前記変速機制御手段は、前記無段変速機をアップシフトさせるアップ変速ソレノイドをオンしてアップシフトの制御を行なっても、前記無段変速機がアップシフトしない場合に、前記無段変速機をダウンシフトさせるダウン変速ソレノイドと前記アップ変速ソレノイドとを共にオンさせ、前記変速比が変化しなかった場合に、前記ダウン変速ソレノイドがオフしないオフ故障と判定するとよい。ダウン変速ソレノイドのオフ故障を正確に判定することができる。

上記車両制御装置において、前記変速機制御手段は、前記アップ変速ソレノイドをオンさせてアップシフトの制御を行なっても、前記無段変速機がアップシフトしない場合に、前記アップ変速ソレノイドと前記ダウン変速ソレノイドとを共にオンさせ、前記無段変速機がダウンシフトした場合に、前記アップ変速ソレノイドがオンしないオン故障と判定するとよい。アップ変速ソレノイドのオン故障を正確に判定することができる。

上記車両制御装置において、前記変速比制御手段は、ダイアグノーシス機能を備えた故障診断装置からの故障情報により、前記無段変速機をアップシフトさせるアップ変速ソレノイドと、ダウンシフトさせるダウン変速ソレノイドとの断線故障を判定するとよい。従って、アップ変速ソレノイドとダウン変速ソレノイドの断線故障を正確に判定することができる。

上記車両制御装置において、前記車両制御手段は、前記変速機が正常動作に復帰したと判定した場合に、故障に応じた前記車両の走行モードの切り換え処理を終了するとよい。故障から復帰した場合に通常の制御に戻すことで、最適な走行モードでの走行が可能となる。

本発明の無段変速機制御装置は、アップ変速ソレノイドと、ダウン変速ソレノイドとのオン、オフ切り換えによって無段変速機の変速比を制御する無段変速機制御装置であって、前記ダウン変速ソレノイドをオンさせてダウンシフトの制御を行なってもダウンシフトされず、前記アップ変速ソレノイドと前記ダウン変速ソレノイドとを共にオンさせた時に、前記変速比が変化しなかった場合に、前記アップ変速ソレノイドがオフしないオフ故障と判定する制御手段を有する構成としている。アップ変速ソレノイドのオフ故障を正確に判定して、この無段変速機制御装置を搭載した車両の安全性を高めることができる。

上記無段変速機制御装置において、前記制御手段は、前記ダウン変速ソレノイドをオンさせてダウンシフトの制御を行なってもダウンシフトされず、前記アップ変速ソレノイドと前記ダウン変速ソレノイドとを共にオンさせた時に、前記無段変速機がアップシフトした場合に、前記ダウン変速ソレノイドがオンしないオン故障と判定するとよい。ダウン変速ソレノイドのオン故障を正確に判定して、この無段変速機制御装置を搭載した車両の安全性を高めることができる。

本発明の無段変速機制御装置は、アップ変速ソレノイドと、ダウン変速ソレノイドとのオン、オフ切り換えによって無段変速機の変速比を制御する無段変速機制御装置であって、前記アップ変速ソレノイドをオンさせてアップシフトの制御を行なってもアップシフトされず、前記アップ変速ソレノイドと前記ダウン変速ソレノイドとを共にオンさせた時に、前記変速比が変化しなかった場合に、前記ダウン変速ソレノイドがオフしないオフ故障と判定する制御手段を有する構成としている。ダウン変速ソレノイドのオフ故障を正確に判定して、この無段変速機制御装置を搭載した車両の安全性を高めることができる。

上記無段変速機制御装置において、前記制御手段は、前記アップ変速ソレノイドをオンさせてアップシフトの制御を行なってもアップシフトされず、前記アップ変速ソレノイドと前記ダウン変速ソレノイドとを共にオンさせた時に、前記無段変速機がダウンシフトした場合に、前記アップ変速ソレノイドがオンしないオン故障と判定するとよい。アップ変速ソレノイドのオン故障を正確に判定して、この無段変速機制御装置を搭載した車両の安全性を高めることができる。

本発明は、駆動源としてエンジンとモータ・ジェネレータとを備える車両の制御方法であって、前記エンジンからの駆動力を変速して伝達する無段変速機の故障を検出するステップと、検出された故障に応じて車両の走行モードを切り換えるステップと、を有している。無段変速機の故障を検出し、故障に応じて車両の走行モードを切り換えるので、ハイブリッド車両の利点を活かしたフェールセーフが実現できる。

本発明は、アップ変速ソレノイドと、ダウン変速ソレノイドとのオン、オフ切り換えによって無段変速機の変速比を制御する制御方法であって、前記ダウン変速ソレノイドをオンさせて前記無段変速機をダウンシフトするステップと、前記ダウン変速ソレノイドをオンさせてもダウンシフトが行われなかった場合に、前記アップ変速ソレノイドと前記ダウン変速ソレノイドとを共にオンさせるステップと、前記アップ変速ソレノイドと前記ダウン変速ソレノイドとを共にオンさせたときに、前記変速比が変化しなかった場合に、前記アップ変速ソレイノドがオフしないオフ故障と判定するステップとを有している。アップ変速ソレノイドのオフ故障を正確に判定して、この無段変速機制御装置を搭載した車両の安全性を高めることができる。

本発明は、アップ変速ソレノイドと、ダウン変速ソレノイドとのオン、オフ切り換えによって無段変速機の変速比を制御する制御方法であって、前記アップ変速ソレノイドをオンさせて前記無段変速機をアップシフトするステップと、前記アップ変速ソレノイドをオンさせてもアップシフトが行なわれなかった場合に、前記アップ変速ソレノイドと前記ダウン変速ソレノイドとを共にオンさせるステップと、前記アップ変速ソレノイドと前記ダウン変速ソレノイドとを共にオンさせたときに、前記変速比が変化しなかった場合に、前記ダウン変速ソレノイドがオフしないオフ故障と判定するステップとを有している。ダウン変速ソレノイドのオフ故障を正確に判定して、この無段変速機制御装置を搭載した車両の安全性を高めることができる。

本発明は、信頼性の高いフェールセーフを実現することができる。また、無段変速機に生じた故障を正確に特定することができる。

添付図面を参照しながら本発明の最良の実施例を説明する。

まず、図１を参照しながら本実施例の構成を説明する。図１に、本発明を適用するハイブリッド車両の全体構成を示す。エンジン１はトルクコンバータ２、前後進クラッチ３、無段変速機（以下、ＣＶＴという）４、ギア９を介してフロント駆動輪８を駆動し、モータ・ジェネレータ（以下、Ｍ・Ｇとも表記する）１５はリア駆動輪１６を駆動する。

トルクコンバータ２、前後進クラッチ３及びＣＶＴ４には、ＣＶＴ・ＥＣＵ１３により制御される油圧制御装置１０から油圧が供給される。油圧制御装置１０にはエンジン１により駆動される機械式オイルポンプ１１と、エンジン停止時に油圧を供給する電動オイルポンプ１２とが接続される。これらのオイルポンプ１１、１２がトルクコンバータ２、前後進クラッチ３、ＣＶＴ４の作動用のライン圧ＰＬを生成する。電動オイルポンプ１２を備えることにより、エンジン１が停止状態であっても前後進クラッチ３の係合等を行なうことができる。

機械式オイルポンプ１１はエンジン１の出力軸に連結されており、エンジン１の駆動力によって作動する。機械式オイルポンプ１１は、エンジン１の回転数が所定値を超えないと、油圧を安定して供給することができない。

電動オイルポンプ１２は、エンジン１が停止していて、機械式オイルポンプ１１を作動できないときに作動するように制御される。すなわち、ＣＶＴ・ＥＣＵ１３からエンジン停止指令信号を受けると、油圧制御装置１０は、電動オイルポンプ１２を始動し、その後、所定の条件で電動オイルポンプ１２を停止する。また、電動オイルポンプ１２は、エンジン１が始動し、機械式オイルポンプ１１の作動圧が加わり、ライン圧ＰＬが閾値以上になった場合に停止する。

油圧制御装置１０は、電磁切換弁やリニアソレノイドバルブ等を備えており、それらのソレノイドを制御し、油路を切り替えたり、油圧を制御することで、ＣＶＴ４の変速比の切り換えや前後進クラッチ３の係合・解放を行なう。

トルクコンバータ２はロックアップクラッチを備えると共に、タービン翼車が前後進クラッチ３の入力軸に接続され、油圧制御装置１０からの油圧ＰＬＵによりロックアップクラッチの係合・解放を行なう。このトルクコンバータ２の出力軸に、前後進の切り換え及び駆動量の伝達を切断し、ニュートラル状態を形成することが可能な前後進クラッチ３が接続され、油圧制御装置１０からの油圧ＰＣ１により前後進クラッチ３の係合・解放が行なわれる。

また、前後進クラッチ３の出力軸に接続されたＣＶＴ４は、プライマリプーリ５と、セカンダリプーリ６とに駆動ベルト７が掛け渡された構成を備え、入力軸に入力された回転が同軸一体のプライマリプーリ５から駆動ベルト７を介してセカンダリプーリ６に伝達され、出力軸に出力されるようになっている。そして、油圧制御装置１０からの油圧ＰＩＮをプライマリプーリ５のシリンダに給排することによりプーリの溝幅を変更して所定の変速比を得ることができ、その時点の車速やアクセル開度などの走行状態に基づいて決定される変速比に設定される。また、セカンダリプーリ６のシリンダには油圧制御装置１０からのベルトクランプ力の調整用油圧ＰＯＵＴが給排される。

モータ・ジェネレータ１５は、インバータ２０を介してＨＶバッテリ１７に接続され、ＨＶバッテリ１７から電気エネルギーが供給されて所定のトルクで回転駆動される状態（ＥＶモード）と、回生制御により発電機として機能することによりＨＶバッテリ１７に電気エネルギーを充電する状態（回生モード）と、モータ軸が自由回転することを許容する無負荷状態（フリー）とに切り換えられる。回生モードでは、モータ・ジェネレータ１５を強制的に回転させるトルクが制動トルクとなり、いわゆるエンジンブレーキを効かせることができる。この場合、出力軸とエンジン１との間のトルクの伝達を遮断することにより、エンジン１を連れまわすことがなく、従って、動力の損失を最小限に抑えて効率よくエネルギー回生を行なうことができる。

インバータ２０は、ＨＶバッテリ１７の直流とモータジェネレータの交流の変換を行う電力変換装置であり、ＤＣＤＣコンバータ２１（変圧器）や、その他の各種インバータ２２を備えている。インバータ２０は、ＨＶバッテリ１７からの高電圧直流電流を３相交流電流に変換してモータ・ジェネレータ１５に供給するとともに、発電モータ・ジェネレータ２３からの３相交流電流を直流電流に変換してＨＶバッテリ１７の充電を行なう。また、ＨＶバッテリ１７からの高電圧直流電流は、ＤＣＤＣコンバータ２１（変圧器）により低電圧直流電流に変換されて、補機バッテリ２５へ入力される。これにより、補機バッテリ２５の充電が行われる。補機バッテリ２５は、図示されていない前照灯、ワイパー等の補機に電力を供給する。

またエンジン１には、インバータ２０を介してＨＶバッテリ１７の充電を行なう発電モータ・ジェネレータ２３と、補機バッテリ充電用の発電機（以下、オルタネータと呼ぶ）２４とが接続されている。

また、このハイブリッド車両の制御装置として、ハイブリッドシステム電子装置（以下、ＨＶ・ＥＣＵという）１９、エンジン１を制御するエンジン電子制御装置（以下、エンジン・ＥＣＵという）２６、ＣＶＴ４を制御するＣＶＴ電子制御装置（以下、ＣＶＴ・ＥＣＵ）１３、スキッドを制御するスキッド電子制御装置（以下、スキッド・ＥＣＵ）１４、ＨＶ（ハイブリッド）バッテリ１７を制御するバッテリ電子制御装置（以下、バッテリ・ＥＣＵ）１８、装置や部品の故障情報を管理するダイアグ電子制御装置（以下、ダイアグ・ＥＣＵ）２７を備えている。ＨＶ・ＥＣＵ１９は、ハイブリッド車両全体の制御を行い、ハイブリッド車両を最適な状態で走行できるように制御する。ＨＶ・ＥＣＵ１９とその他のＥＣＵとは、相互に情報の交換を行いつつ動作している。なお、各ＥＣＵには、各種センサからの情報が提供され、各制御に利用されている。

ダイアグ・ＥＣＵ２７は、車両走行中に制御システムのセンサ、アクチュエータ、ハーネス、ＣＶＴ４の電磁ソレノイド等の異常を診断し、異常が生じた場合には異常箇所を記憶および表示する。具体的には、ＥＣＵ１への入力信号が異常か、あるいはそれら信号の組み合わせから異常値になると、検査対象装置、部品の故障と診断してバックアップメモリに記憶するとともに異常警告ランプを点灯してドライバーに知らせる。また、ＣＶＴ４の変速比を切り換える電磁ソレノイドＤＳ１、ＤＳ２の異常を検出する場合には、各ソレノイドに流れる電流値を抵抗により電圧値に変換して、その電圧値をＡ／Ｄ変換してダイアグ・ＥＣＵ２７に入力する。ダイアグ・ＥＣＵ２７では、Ａ／Ｄ変換された電圧値を所定の基準値と比較して異常であるか否かを判定する。

図２に、ＣＶＴ・ＥＣＵ１３と、このＣＶＴ・ＥＣＵ１３に接続された各種センサを示す。ＣＶＴ・ＥＣＵ１３は、マイクロコンピュータを含んで構成されており、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行なうことにより、ＣＶＴ４の変速制御や挟圧制御を行なうものである。

図２に示すようにＣＶＴ・ＥＣＵ１３には、シフトポジションを検出するシフトポジションセンサ３１、トルクコンバータ２のタービン回転速度を検出するタービン回転速度センサ３２、アクセルペダルの開度を検出するアクセル操作量センサ３３、エンジンの回転速度を検出するエンジン回転速度センサ３４、出力軸６２の回転速度Ｎｏｕｔを検出する出力軸回転速度センサ３５、入力軸６１の回転速度Ｎｉｎを検出する入力軸回転速度センサ３６、ＣＶＴ４に供給される油の油温を検出する油温センサ３７、セカンダリプーリ６の油圧ＰＯＵＴ、すなわち実際のベルト挟圧力を検出する圧力センサ３８、ライン圧を測定する油圧センサ３９、セカンダリプーリ６の油圧ＰＯＵＴを制御し、ベルト挟圧力を制御するための挟圧力制御弁４０、プライマリプーリ５の油圧を制御し、ＣＶＴ４の変速比を制御するための変速制御弁４１などが接続されている。また、上述したＣＶＴ・ＥＣＵ１３は、ダイアグ・ＥＣＵ２７、エンジン・ＥＣＵ２６、ＨＶ・ＥＣＵ１９、バッテリ・ＥＣＵ１８、スキッド・ＥＣＵ１４等と通信を行なう。

図３は、ＣＶＴ４を制御するための油圧制御装置１０の構成を示す図である。ＣＶＴ・ＥＣＵ１３は、油圧制御装置１０に備えられたＤＵＴＹソレノイドＤＳ１及びＤＳ２にＤＵＴＹ指令を行なうことでＣＶＴ４の変速比を制御する。油圧制御装置１０は、エンジン１の駆動時には機械式オイルポンプ１１からの油圧供給を受ける。またモータ・ジェネレータ１５の駆動時には、電動オイルポンプ１２からの油圧供給を受ける。機械式オイルポンプ１１又は電動オイルポンプ１２からの油圧は、ライン圧バルブ５４に供給され、ソレノイドバルブＳＬＳによって調圧されてライン圧（元圧）としてアップシフト用バルブ５１、ベルト挟圧バルブ５３に供給される。

図３において、ＤＵＴＹソレノイドＤＳ１を駆動すると、アップシフト（増速変速）用油圧バルブ５１が駆動されてプライマリプーリ５に作動油が供給される。この作動油がプライマリ油室に充満し、プーリの溝幅が狭められることにより、駆動ベルト７の掛径が変化し、結果としてアップシフト（増速変速）する。

一方、ＤＵＴＹソレノイドＤＳ２を駆動すると、ダウトシフト（減速変速）用油圧バルブ５２が駆動されてプライマリプーリ油室内の作動油が排出され、プーリの溝幅が広がることにより、駆動ベルト７の掛径が変化し、結果としてダウンシフト（減速変速）する。また、セカンダリプーリ６のセカンダリプーリ油室には、セカンダリプーリ６が挟む駆動ベルト７をクランプするためのセカンダリプーリ圧ＰＯＵＴが供給されている。この油圧ＰＯＵＴは、ベルト挟圧バルブ５３を切り換えるソレノイドバルブＳＬＳの制御によって調圧される。

図４に示すフローチャートを参照しながら本実施例の動作手順を説明する。
ＣＶＴ・ＥＣＵ１３は、まずＤＳ１が断線しているか否かを判定する（ステップＳ１０１）。ダイアグ・ＥＣＵ２７からの故障情報によりＤＳ１が断線していると判定すると（ステップＳ１０１／ＹＥＳ）、ＤＳ１の断線によるＯＦＦ故障の発生を示す識別情報（ＤＳ１２ＦＭＯＤＥ）“１”をメモリに記録する（ステップＳ１０２）。

また、ＤＳ１のチェックが終了すると（ステップＳ１０１）、次にＤＳ２が断線しているか否かを判定する（ステップＳ１０３）。ダイアグ・ＥＣＵ２７からの情報によりＤＳ２が断線していると判定すると（ステップＳ１０３／ＹＥＳ）、ＤＳ２の断線によるＯＦＦ故障の発生を示す識別情報（ＤＳ１２ＦＭＯＤＥ）“２”をメモリに記録する（ステップＳ１０４）。

次に、ＣＶＴ・ＥＣＵ１３は、変速制御命令がダウンシフトであるのか（ステップＳ１０５）、アップシフトであるのかを判定する（ステップＳ１１２）。変速制御命令が、ダウンシフトであった場合には（ステップＳ１０５／ＹＥＳ）、実際に油圧制御装置１０を制御して変速を行ない、ダウンシフトするか否かを判定する（ステップＳ１０６）。油圧制御装置１０によりダウンシフトの油圧操作を行い、入力軸回線速度センサ３６と出力軸回転速度センサ３５からのセンサ情報により実際にダウンシフトされたか否かを判定する（ステップＳ１０６）。

ダウンシフトされた場合には（ステップＳ１０６／ＹＥＳ）、通常に変速可能であるか否かを判定して（ステップＳ１２０）、この処理を終了する。なお、通常に変速可能であった場合には（ステップＳ１２０／ＹＥＳ）、ＤＳ１，ＤＳ２が正常であることを示す識別情報（ＤＳ１２ＦＭＯＤＥ）“０”をメモリに記録する（ステップＳ１２１）。

また、ダウンシフトの制御を行なってもダウンシフトしなかった場合には（ステップＳ１０６／ＮＯ）、テストモードに移行する（ステップＳ１０７）。ダウンシフトの制御を行なってもダウンシフトされない場合、ダウンシフト用ＤＳ２のＯＮ故障と、アップシフト用のＤＳ１がＯＦＦ故障し、ＯＮのままになっている場合とが考えられる。ＤＳ１のＯＦＦ故障の場合、ＤＳ１によってプライマリプーリ５に油圧が供給され続けるため、ＤＳ２によって油を抜いてもダウンシフトされない。そこで、テストモードでは、ＤＳ１，ＤＳ２に同じデューティの信号を出力する。ここで変速比が小さく、すなわちＣＶＴ４がアップシフトされれば（ステップＳ１０８／ＹＥＳ）、ＤＳ１は正常で、ＤＳ２がオンしない、ＤＳ２のＯＮ故障と判定される（ステップＳ１１１）。この場合、ＣＶＴ・ＥＣＵ１３は、識別情報（ＤＳ１２ＦＭＯＤＥ）“５”をメモリに記録する（ステップＳ１１１）。また、ＣＶＴ４の変速比が小さくならず（ステップＳ１０８／ＮＯ）、変速比に変化がない場合には（ステップＳ１０９／ＹＥＳ）、ＤＳ１のＯＦＦ故障と判定する（ステップＳ１１０）。この場合、ＣＶＴ・ＥＣＵ１３は、識別情報（ＤＳ１２ＦＭＯＤＥ）“６”をメモリに記録する（ステップＳ１１０）。さらに、テストモード時にＣＶＴ４の変速比が変化した場合には（ステップＳ１０９／ＮＯ）、ＤＳ１とＤＳ２の少なくとも一方に異常が発生したと判定する。この場合、ＣＶＴ・ＥＣＵ１３は、識別情報（ＤＳ１２ＦＭＯＤＥ）“７”をメモリに記録する（ステップＳ１１９）。

次に、変速制御命令が、アップシフトであった場合には（ステップＳ１０５／ＮＯ、かつステップＳ１１２／ＹＥＳ）、実際に油圧制御装置１０を制御して変速を行ない、アップシフトするか否かを判定する（ステップＳ１１３）。油圧制御装置１０によりアップシフトの油圧操作を行い、入力軸回線速度センサ３６と出力軸回転速度センサ３５からのセンサ情報により実際にアップシフトされたか否かを判定する（ステップＳ１１３）。

アップシフトされた場合には（ステップＳ１１３／ＹＥＳ）、通常に変速可能であるか否かを判定して（ステップＳ１２０）、この処理を終了する。なお、通常に変速可能であった場合には（ステップＳ１２０／ＹＥＳ）、ＤＳ１，ＤＳ２が正常であることを示す識別情報（ＤＳ１２ＦＭＯＤＥ）“０”をメモリに記録する（ステップＳ１２１）。

また、アップシフトの制御を行なってもアップシフトしなかった場合には（ステップＳ１１３／ＮＯ）、テストモードに移行する（ステップＳ１１４）。アップシフトの制御を行なってもアップシフトされない場合、アップシフト用ＤＳ１のＯＮ故障と、ダウンシフト用のＤＳ２がＯＦＦ故障し、ＯＮのままになっている場合とが考えられる。ＤＳ２のＯＦＦ故障の場合、ＤＳ２によってプライマリプーリ５への油圧の供給が断たれるため、ＤＳ１によって油圧を供給してもアップシフトされない。そこで、テストモードでは、ＤＳ１，ＤＳ２に同じデューティの信号を出力する。ここで変速比が大きく、すなわちＣＶＴ４がダウンシフトされれば（ステップＳ１１５／ＹＥＳ）、ＤＳ２は正常で、ＤＳ１がオンしない、ＤＳ１のＯＮ故障と判定される（ステップＳ１１８）。この場合、ＣＶＴ・ＥＣＵ１３は、識別情報（ＤＳ１２ＦＭＯＤＥ）“３”をメモリに記録する（ステップＳ１１８）。また、ＣＶＴ４の変速比が大きくならず（ステップＳ１１５／ＮＯ）、変速比に変化がない場合には（ステップＳ１１６／ＹＥＳ）、ＤＳ２のＯＦＦ故障と判定する（ステップＳ１１７）。この場合、ＣＶＴ・ＥＣＵ１３は、識別情報（ＤＳ１２ＦＭＯＤＥ）“４”をメモリに記録する（ステップＳ１１７）。さらに、テストモード時にＣＶＴ４の変速比が変化した場合には（ステップＳ１１６／ＮＯ）、ＤＳ１とＤＳ２の少なくとも一方に異常が発生したと判定する。この場合、ＣＶＴ・ＥＣＵ１３は、識別情報（ＤＳ１２ＦＭＯＤＥ）“７”をメモリに記録する（ステップＳ１１９）。

次に、メモリに書き込んだ識別情報を参照してＨＶ・ＥＣＵ１９が行なう動作モードの制御手順を図５〜図８に示すフローチャートを参照しながら説明する。まず、図５に示すフローチャートを参照しながらＨＶ・ＥＣＵ１９の制御モード選択の手順を説明する。まず、メモリに書き込まれた識別情報（ＤＳ１２ＦＭＯＤＥ）が１、５、６であった場合には（ステップＳ２０１／ＹＥＳ）、ＨＶ・ＥＣＵ１９は、後述する第１制御モードを実行する（ステップＳ２０２）。また、識別情報（ＤＳ１２ＦＭＯＤＥ）が２、３、４であった場合には（ステップＳ２０３／ＹＥＳ）、ＨＶ・ＥＣＵ１９は、後述する第２制御モードを実行する（ステップＳ２０４）。また識別情報（ＤＳ１２ＦＭＯＤＥ）が７であった場合には（ステップＳ２０５／ＹＥＳ）、第３制御モードを実行する（ステップＳ２０６）。以下では、これらの制御モードについて説明する。

まず、第１制御モードについて図６に示すフローチャートを参照しながら説明する。第１制御モードは、ＤＳ１のＯＦＦ故障、又はＤＳ２のＯＮ故障によりダウンシフトが行なわれない場合の制御モードであり、ハイギアの状態で低速走行を行なっているとエンストの可能性があるため、エンストしても走行できるように車両の状態に応じて４ＷＤモードで走行する。

まず、ＨＶ・ＥＣＵ１９は、車度が低速であるか否かを判定する（ステップＳ３０１）。車速が低速度ではなかった場合には（ステップＳ３０１／ＮＯ）、この処理を抜ける。また、車速が低速度であった場合には（ステップＳ３０１／ＹＥＳ）、ＨＶバッテリ１７の電圧は低電圧であるか否かを判定する（ステップＳ３０２）。低電圧ではなかった場合には（ステップＳ３０２／ＮＯ）、モータ・ジェネレータ１５による駆動が可能と判定して４ＷＤモードでの走行を要求する（ステップＳ３０３）。

また、ＨＶバッテリ１７の電圧が低電圧となった場合には（ステップＳ３０２／ＹＥＳ）、エンジンＯＮ時に前後進クラッチ３を解放し（ステップＳ３０４）、ＨＶバッテリ１７から電気エネルギーの供給を受けてモータ・ジェネレータ１５の駆動力により走行するＥＶモードに移行する（ステップＳ３０５）。

次に、第２制御モードについて図７に示すフローチャートを参照しながら説明する。この第２制御モードは、ＤＳ１のＯＮ故障、又はＤＳ２のＯＦＦ故障によりアップシフトが行なわれない場合の制御モードであり、ローギアの状態で高速走行を行なっているとエンジンブローの可能性があるため、前後進クラッチ３を解放してＥＶモードで走行するように制御する。

まず、ＨＶ・ＥＣＵ１９は、車度が高速であるか否かを判定する（ステップＳ４０１）。車速が高速ではなかった場合には（ステップＳ４０１／ＮＯ）、この処理を抜ける。また、車速が高速であった場合には（ステップＳ４０１／ＹＥＳ）、ＨＶバッテリ１７の電圧は低電圧であるか否かを判定する（ステップＳ４０２）。低電圧ではなかった場合には（ステップＳ４０２／ＮＯ）、モータ・ジェネレータ１５による駆動が可能と判定し、ＨＶバッテリ１７から電気エネルギーの供給を受けてモータ・ジェネレータ１５の駆動力により走行するＥＶモードに移行する（ステップＳ４０３）。

また、ＨＶバッテリ１７の電圧が低電圧となった場合には（ステップＳ４０２／ＹＥＳ）、エンジン１を再始動させると共に前後進クラッチ３を解放し（ステップＳ４０４）、エンジン１をオン状態に保ったままＨＶバッテリ１７から電気エネルギーの供給を受けてモータ・ジェネレータ１５の駆動力により走行する（ステップＳ４０５）。

次に、第３制御モードについて図８に示すフローチャートを参照しながら説明する。この第３制御モードは、ＤＳ１、ＤＳ２の少なくとも一方が故障しているが、どのような故障であるかを特定することができない場合である。
この場合、まず、図３に示すソレノイドバルブＳＬＳによりＰＯＵＴの油圧を高め、セカンダリプーリ６のベルト挟圧力を高める。セカンダリプーリ６のベルト挟圧力を高めることで、セカンダリプーリ６の回転数を引き下げ、変速比を１に近づける制御を行なう（ステップＳ５０１）。次に、一定車速になったか否かを判定し（ステップＳ５０２）、一定車速になっていない場合には（ステップＳ５０２／ＮＯ）、ＥＶモードでの走行を要求する（ステップＳ５０３）。また、車速が一定速度になった場合には（ステップＳ５０２／ＹＥＳ）、ＥＶバッテリ１７が低電圧であるか否かを判定する（ステップＳ５０４）。

ＨＶバッテリ１７が低電圧ではなかった場合には（ステップＳ５０４／ＮＯ）、４ＷＤモードでの走行を要求する。例えば、モータ・ジェネレータ１５とエンジン１とのトルク比を１：１に設定する（ステップＳ５０５）。またＨＶバッテリ１７が低電圧であった場合には（ステップＳ５０４／ＹＥＳ）、エンジン１を始動して前後進クラッチ３を解放し（ステップＳ５０６）、そのままＥＶモードでの走行を要求する（ステップＳ５０７）。

このように本実施例は、変速機にＣＶＴ４を用いたハイブリッド車両において、信頼性の高いフェールセーフを実現することができる。また、アップシフト用バルブ５１、ダウンシフト用バルブ５２の故障を精度よく判定することができる。

上述した実施例は本発明の好適な実施例である。但し、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施可能である。

ハイブリッド車両の構成を示すブロック図である。 ＣＶＴ・ＥＣＵ１３と各種センサ、電子制御装置との接続を示す図である。 油圧制御回路の構成を示す図である。 アップシフト用バルブ５１とダウンシフト用バルブ５２のＯＮ，ＯＦＦ故障を判定する手順を示すフローチャートである。 発生した故障に応じた動作モードを決定する手順を示すフローチャートである。 第１制御モード時の動作手順を示す図である。 第２制御モード時の動作手順を示す図である。 第３制御モード時の動作手順を示す図である。

符号の説明

１ エンジン ２ トルクコンバータ
３ 前後進クラッチ ４ ＣＶＴ
５ プライマリプーリ ６ セカンダリプーリ
７ 駆動ベルト ８ 駆動輪（フロント）
９ ギア １０ 油圧制御装置
１１ 機械式オイルポンプ １２ 電動オイルポンプ
１３ ＣＶＴ・ＥＣＵ １４ スキッド・ＥＣＵ
１５ モータ・ジェネレータ １６ 駆動輪（リア）
１７ ＨＶバッテリ １８ バッテリＥＣＵ
１９ ＨＶ・ＥＣＵ ２０ インバータ
２１ＤＣＤＣコンバータ ２３ 発電モータ・ジェネレータ
２４ オルタネータ ２５ 補機バッテリ
２６ エンジン・ＥＣＵ ２７ ダイアグ・ＥＣＵ
３１ シフトポジションセンサ ３２ タービン回転速度センサ
３３ アクセル操作量センサ ３４ エンジン回転速度センサ
３５ 出力軸回転速度センサ ３６ 入力軸回転速度センサ
３７ 油温センサ ３８ 圧力センサ
３９ 油圧センサ ４０ 挟圧力制御弁
４１ 変速制御弁 ５１ アップシフト用バルブ
５２ ダウンシフト用バルブ ５３ ベルト挟圧バルブ
５４ ライン圧バルブ

Claims (20)

1. 駆動輪の１つを無段変速機を介して回転駆動するエンジンと、前記エンジンが駆動する前記駆動輪とは異なる駆動輪を回転駆動するモータ・ジェネレータと、前記エンジンからの駆動力を変速して伝達する前記無段変速機とを有する車両に搭載され、
   前記無段変速機の変速比を制御すると共に、前記無段変速機の故障を検出する変速機制御手段と、
   検出された故障に応じて前記車両の走行モードを切り換える車両制御手段とを有することを特徴とする車両制御装置。
2. 前記車両制御手段は、前記無段変速機がダウンシフトされず、前記変速比が小さい場合に、低車速時に前記エンジンと前記モータ・ジェネレータとの駆動力によって４ＷＤモードで走行させることを特徴とする請求項１記載の車両制御装置。
3. 前記車両制御手段は、前記無段変速機がアップシフトされず、前記変速比が大きい場合に、所定速度以上の時に前記モータ・ジェネレータの駆動力によって走行させることを特徴とする請求項１又は２記載の車両制御装置。
4. 前記車両制御手段は、バッテリが低電圧であった場合に、前記エンジンの駆動力を前記無段変速機に伝達するクラッチを解放し、前記エンジンを前記バッテリの充電に使用することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の車両制御装置。
5. 前記無段変速機は、溝幅を油圧によって変更可能なプライマリプーリとセカンダリプーリとにベルトが巻掛けられた無段変速機であって、
   前記変速機制御手段は、前記無段変速機の変速制御が正常に動作しないと判定すると、前記セカンダリプーリのベルト挟圧力を高め、前記無段変速機を強制的にダウンシフトすることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載の車両制御装置。
6. 前記車両制御手段は、前記無段変速機が強制的にダウンシフトされると、発進時に前記モータ・ジェネレータの駆動力によって発進させ、所定速度まで達した時点で前記モータ・ジェネレータと前記エンジンの駆動力によって走行させることを特徴とする請求項５記載の車両制御装置。
7. 前記車両制御手段は、前記無段変速機が強制的にダウンシフトされると、前記発進時に前記モータ・ジェネレータの駆動力によって発進させ、所定速度まで達した時点で前記エンジンの駆動力によって走行させることを特徴とする請求項５記載の車両制御装置。
8. 前記変速機制御手段は、前記無段変速機をダウンシフトさせるダウン変速ソレノイドをオンしてダウンシフトの制御を行なっても、前記無段変速機がダウンシフトしない場合に、前記無段変速機をアップシフトさせるアップ変速ソレノイドと前記ダウン変速ソレノイドとを共にオンさせ、前記変速比が変化しなかった場合に、前記アップ変速ソレノイドがオフしないオフ故障と判定することを特徴とする請求項１から７のいずれか１項記載の車両制御装置。
9. 前記変速機制御手段は、前記ダウン変速ソレノイドをオンさせてダウンシフトの制御を行なっても、前記無段変速機がダウンシフトしない場合に、前記アップ変速ソレノイドと前記ダウン変速ソレノイドとを共にオンさせ、前記無段変速機がアップシフトした場合に、前記ダウン変速ソレノイドがオンしないオン故障と判定することを特徴とする請求項８記載の車両制御装置。
10. 前記変速機制御手段は、前記無段変速機をアップシフトさせるアップ変速ソレノイドをオンしてアップシフトの制御を行なっても、前記無段変速機ががアップシフトしない場合に、前記無段変速機をダウンシフトさせるダウン変速ソレノイドと前記アップ変速ソレノイドとを共にオンさせ、前記無段変速機の変速比が変化しなかった場合に、前記ダウン変速ソレノイドがオフしないオフ故障と判定することを特徴とする請求項１から９のいずれか１項記載の車両制御装置。
11. 前記変速機制御手段は、前記アップ変速ソレノイドをオンさせてアップシフトの制御を行なっても、前記無段変速機がアップシフトしない場合に、前記アップ変速ソレノイドと前記ダウン変速ソレノイドとを共にオンさせ、前記無段変速機がダウンシフトした場合に、前記アップ変速ソレノイドがオンしないオン故障と判定することを特徴とする請求項１０記載の車両制御装置。
12. 前記変速比制御手段は、ダイアグノーシス機能を備えた故障診断装置からの故障情報により、前記無段変速機をアップシフトさせるアップ変速ソレノイドと、ダウンシフトさせるダウン変速ソレノイドとの断線故障を判定することを特徴とする請求項１から１１のいずれか１項記載の車両制御装置。
13. 前記車両制御手段は、前記変速機が正常動作に復帰したと判定した場合に、故障に応じた前記車両の走行モードの切り換え処理を終了することを特徴とする請求項１から１２のいずれか１項記載の車両制御装置。
14. アップ変速ソレノイドと、ダウン変速ソレノイドとのオン、オフ切り換えによって無段変速機の変速比を制御する無段変速機制御装置であって、
    前記ダウン変速ソレノイドをオンさせてダウンシフトの制御を行なってもダウンシフトされず、前記アップ変速ソレノイドと前記ダウン変速ソレノイドとを共にオンさせた時に、前記変速比が変化しなかった場合に、前記アップ変速ソレノイドがオフしないオフ故障と判定する制御手段を有することを特徴とする無段変速機制御装置。
15. 前記制御手段は、前記ダウン変速ソレノイドをオンさせてダウンシフトの制御を行なってもダウンシフトされず、前記アップ変速ソレノイドと前記ダウン変速ソレノイドとを共にオンさせた時に、前記無段変速機がアップシフトした場合に、前記ダウン変速ソレノイドがオンしないオン故障と判定することを特徴とする請求項１４記載の無段変速機制御装置。
16. アップ変速ソレノイドと、ダウン変速ソレノイドとのオン、オフ切り換えによって無段変速機の変速比を制御する無段変速機制御装置であって、
    前記アップ変速ソレノイドをオンさせてアップシフトの制御を行なってもアップシフトされず、前記アップ変速ソレノイドと前記ダウン変速ソレノイドとを共にオンさせた時に、前記変速比が変化しなかった場合に、前記ダウン変速ソレノイドがオフしないオフ故障と判定する制御手段を有することを特徴とする無段変速機制御装置。
17. 前記制御手段は、前記アップ変速ソレノイドをオンさせてアップシフトの制御を行なってもアップシフトされず、前記アップ変速ソレノイドと前記ダウン変速ソレノイドとを共にオンさせた時に、前記無段変速機がダウンシフトした場合に、前記アップ変速ソレノイドがオンしないオン故障と判定することを特徴とする請求項１６記載の無段変速機制御装置。
18. 駆動源としてエンジンとモータ・ジェネレータとを備える車両の制御方法であって、
    前記エンジンからの駆動力を変速して伝達する無段変速機の故障を検出するステップと、
    検出された故障に応じて車両の走行モードを切り換えるステップと、を有することを特徴とする車両の制御方法。
19. アップ変速ソレノイドと、ダウン変速ソレノイドとのオン、オフ切り換えによって無段変速機の変速比を制御する制御方法であって、
    前記ダウン変速ソレノイドをオンさせて前記無段変速機をダウンシフトするステップと、
    前記ダウン変速ソレノイドをオンさせてもダウンシフトが行われなかった場合に、前記アップ変速ソレノイドと前記ダウン変速ソレノイドとを共にオンさせるステップと、
    前記アップ変速ソレノイドと前記ダウン変速ソレノイドとを共にオンさせたときに、前記変速比が変化しなかった場合に、前記アップ変速ソレイノドがオフしないオフ故障と判定するステップとを有することを特徴とする無段変速機の制御方法。
20. アップ変速ソレノイドと、ダウン変速ソレノイドとのオン、オフ切り換えによって無段変速機の変速比を制御する制御方法であって、
    前記アップ変速ソレノイドをオンさせて前記無段変速機をアップシフトするステップと、
    前記アップ変速ソレノイドをオンさせてもアップシフトが行なわれなかった場合に、前記アップ変速ソレノイドと前記ダウン変速ソレノイドとを共にオンさせるステップと、
    前記アップ変速ソレノイドと前記ダウン変速ソレノイドとを共にオンさせたときに、前記変速比が変化しなかった場合に、前記ダウン変速ソレノイドがオフしないオフ故障と判定するステップとを有することを特徴とする無段変速機の制御方法。
    

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