JP2007210551A - 車両およびその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】動力源の動力軸と変速機側の入力軸とを接続したりその接続を解除するクラッチなどの接続解除装置を備える車両において、動力軸と入力軸との接続が解除されている状態で悪路走行が判定されたときに対処する。
【解決手段】クラッチをオフしてエンジンをＣＶＴ側から切り離して運転を停止した状態で悪路を走行しているときには、エンジンを始動すると共にＣＶＴをアップシフトして変速比γを最小変速比γｍｉｎの値１とする（Ｓ１８０〜Ｓ２１０）。これにより、悪路走行によりＣＶＴのプライマリープーリーやセカンダリープーリーに作用するトルクを小さくすることができ、ＣＶＴの破損などを抑止することができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、車両およびその制御方法に関する。

従来、この車両としては、有段の自動変速機を備える車両において、第４速ギヤ段以外の変速段に切り替えられ且つロックアップクラッチによるロックアップが解除されたときに自動変速機内とクラッチドラムの回転変動に基づいて悪路を走行しているのを判定するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この車両では、自動変速機の出力軸に回転数センサを設けることなく、悪路を判定することができる。
特開平１０−１２２３５４号公報

上述の車両のように悪路を走行しているか否かの判定は変速機の出力軸や変速機内のクラッチドラムなどの回転変動により行なうことができるが、悪路走行を判定したときにどのように対処するかは車両の構成が異なれば異なるものとなる。したがって、車両の構成に応じてより適切な対処が望まれる。

本発明の車両およびその制御方法は、動力源の動力軸と変速機側の入力軸とを接続したりその接続を解除するクラッチなどの接続解除装置を備える車両において、動力軸と入力軸との接続が解除されている状態で悪路走行が判定されたときに対処することを目的の一つとする。また、本発明の車両およびその制御方法は、上述の構成の車両において、悪路走行が判定されたときでも運転者の運転要求に応じた走行を行なうことを目的の一つとする。

本発明の車両およびその制御方法は、上述の目的の少なくとも一部を達成するために以下の手段を採った。

本発明の車両は、
動力源と、
加圧された作動流体を用いて作動し、前記動力源の動力軸に接続される入力軸と車軸側に接続される出力軸とを有し、該入力軸と該出力軸との間で変速比の変更を伴って動力を伝達する変速手段と、
前記動力源からの動力を用いて前記作動流体を加圧する機関加圧手段と、
前記動力軸と前記入力軸との接続および接続の解除を司る接続解除手段と、
運転者に要求される運転要求を受け付ける運転要求受付手段と、
悪路を走行しているのを判定する悪路判定手段と、
前記接続解除手段により前記動力軸と前記入力軸との接続が解除されている状態で前記悪路判定手段により悪路を走行していると判定された接続解除悪路走行時には、前記動力源が運転されると共に前記変速手段の変速比が所定範囲の変速比とされ、且つ、前記受け付けた運転要求に基づいて走行するよう前記動力源と前記変速手段と前記接続解除手段とを制御する制御手段と、
を備えることを要旨とする。

この本発明の車両では、接続解除手段により動力源の動力軸と変速手段の入力軸との接続が解除されている状態で悪路を走行していると判定された接続解除悪路走行時には、動力源が運転されると共に変速手段の変速比が所定範囲の変速比とされ、且つ、受け付けた運転要求に基づいて走行するよう動力源と変速手段と接続解除手段とを制御する。動力源を運転して機関加圧手段を作動させ、変速手段の変速比を所定範囲の変速比とすることにより、悪路走行におけるトルク変動の変速手段への作用を軽減することができる。もとより、運転者の運転要求に基づいて走行することができる。ここで、「動力源が運転される」は、動力源が運転停止されているときには始動して運転することであり、動力源が運転されているときには運転を継続することである。動力源としては、例えば内燃機関を用いることができる。また、「所定範囲の変速比」は、変速比が値１を含む範囲であるものとすこともできるし、入力軸から出力軸への変速比として最小変速比を含む範囲であるものとすることもできる。この場合、変更可能な変速比の範囲のうち最小変速比を含む５０％や４０％や３０％などの範囲とすることもできる。変速手段としては、無段変速機、特にベルト式の無段変速機を用いることもできる。

こうした本発明の車両において、前記制御手段は、前記接続解除悪路走行時に前記受け付けた運転要求が加速要求ではないときには所定の解除条件が成立するまで前記動力軸と前記入力軸との接続が行なわれないよう制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、悪路を走行している最中における接続解除手段による動力軸と入力軸との接続を抑制することができ、接続解除手段による接続の際に接続解除手段や変速手段に予期しないトルクが作用するのを抑制することができる。この場合、前記所定の解除条件は、前記悪路走行判定手段により悪路を走行していないと判定される条件であるものとすることもできる。また、前記所定の解除条件は、前記受け付けた運転要求が加速要求である条件であるものとすることもできる。これらの場合、前記制御手段は、前記所定の解除条件が成立して前記動力軸と前記入力軸とを接続する際には、前記変速手段の変速比のアップシフト側への変更を伴って前記動力軸と前記入力軸とが接続されるよう制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、接続時の負荷を低減することができる。

また、本発明の車両において、車軸に動力を入出力可能な電動機と、前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、を備え、前記制御手段は、前記受け付けた運転要求に基づいて走行するよう前記動力源と前記変速手段と前記接続解除手段とに加えて前記電動機を制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、接続解除悪路走行時における運転要求に対して電動機からの動力を用いて対処することができる。

本発明の車両の制御方法は、
動力源と、加圧された作動流体を用いて作動し、前記動力源の動力軸に接続される入力軸と車軸側に接続される出力軸とを有し、該入力軸と該出力軸との間で変速比の変更を伴って動力を伝達する変速手段と、前記動力源からの動力を用いて前記作動流体を加圧する機関加圧手段と、前記動力軸と前記入力軸との接続および接続の解除を司る接続解除手段と、を備える車両の制御方法であって、
前記接続解除手段により前記動力軸と前記入力軸との接続が解除されている状態で悪路を走行しているときには、前記動力源が運転されると共に前記変速手段の変速比が所定範囲の変速比とされ、且つ、運転者が要求する運転要求に基づいて走行するよう前記動力源と前記変速手段と前記接続解除手段とを制御する、
ことを特徴とする。

この本発明の車両の制御方法では、接続解除手段により動力源の動力軸と変速手段の入力軸との接続が解除されている状態で悪路を走行していると判定された接続解除悪路走行時には、動力源が運転されると共に変速手段の変速比が所定範囲の変速比とされ、且つ、受け付けた運転要求に基づいて走行するよう動力源と変速手段と接続解除手段とを制御する。動力源を運転して機関加圧手段を作動させ、変速手段の変速比を所定範囲の変速比とすることにより、悪路走行におけるトルク変動の変速手段への作用を軽減することができる。もとより、運転者の運転要求に基づいて走行することができる。ここで、「動力源が運転される」は、動力源が運転停止されているときには始動して運転することであり、動力源が運転されているときには運転を継続することである。また、「所定範囲の変速比」は、変速比が値１を含む範囲であるものとすることもできる。さらに、変速手段としては、無段変速機とすることもでき、特にベルト式の無段変速機とすることもできる。

次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。

図１は、本発明の一実施例としてのハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車２０は、エンジン２２からの動力をトルクコンバータ３０や前後進切換機構３５，ベルト式の無断変速機としてのＣＶＴ４０，ギヤ機構６５，デファレンシャルギヤ６６を介して前輪６９ａ，６９ｂに出力する前輪駆動系２１と、モータ５７からの動力をギヤ機構６７，デファレンシャルギヤ６８を介して後輪６９ｃ，６９ｄに出力する後輪駆動系５６と、前輪６９ａ，６９ｂおよび後輪６９ｃ，６９ｄのブレーキを制御するためのブレーキアクチュエータ６１と、装置全体をコントロールするハイブリッド用電子制御ユニット７０とを備える。

エンジン２２は、ガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力する内燃機関として構成されており、その出力軸であるクランクシャフト２３はトルクコンバータ３０に取り付けられている。エンジン２２は、クランクシャフト２３に取り付けられたクランクポジションセンサ２３ａからのクランクポジション信号などのエンジン２２の状態を検出する各種センサからの信号に基づいて燃料噴射制御や点火制御，吸入空気量調節制御などがエンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）２４により行なわれる。エンジンＥＣＵ２４は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号によりエンジン２２を運転制御すると共に必要に応じてエンジン２２の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。

トルクコンバータ３０は、周知のロックアップクラッチ付きの流体式トルクコンバータとして構成されており、必要に応じてエンジン２２のクランクシャフト２３に接続されたタービンランナー３１と前後進切換機構３５を介してＣＶＴ４０のインプットシャフト４１に接続されたポンプインペラ３２とをロックアップクラッチ３３によりロックアップする。トルクコンバータ３０のロックアップクラッチ３３は、後述するＣＶＴ用電子制御ユニット（以下、ＣＶＴＥＣＵという）４６により駆動制御される油圧回路４７により作動する。

前後進切換機構３５は、ダブルピニオンの遊星歯車機構とブレーキＢ１とクラッチＣ１とにより構成されている。ダブルピニオンの遊星歯車機構は、外歯歯車のサンギヤ３６と、このサンギヤ３６と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ３７と、サンギヤ３６に噛合する複数の第１ピニオンギヤ３８ａと、この第１ピニオンギヤ３８ａに噛合すると共にリングギヤ３７に噛合する複数の第２ピニオンギヤ３８ｂと、複数の第１ピニオンギヤ３８ａおよび複数の第２ピニオンギヤ３８ｂを連結して自転かつ公転自在に保持するキャリア３９とを備え、サンギヤ３６にはトルクコンバータ３０の出力軸３４が、キャリア３９にはＣＶＴ４０のインプットシャフト４１が、各々連結されている。遊星歯車機構のリングギヤ３７は、ブレーキＢ１によりケースに接続されており、ブレーキＢ１をオンオフすることにより、リングギヤ３７を自由に回転するものとしたり、その回転を禁止したりする。遊星歯車機構のサンギヤ３６とキャリア３９は、クラッチＣ１により接続されており、クラッチＣ１をオンオフすることにより、サンギヤ３６とキャリア３９とを連結したり切り離したりする。前後進切換機構３５は、ブレーキＢ１をオフすると共にクラッチＣ１をオンすることによりトルクコンバータ３０の出力軸３４の回転をそのままＣＶＴ４０のインプットシャフト４１に伝達して車両を前進させたり、ブレーキＢ１をオンすると共にクラッチＣ１をオフすることによりトルクコンバータ３０の出力軸３４の回転を逆方向に変換してＣＶＴ４０のインプットシャフト４１に伝達して車両を後進させたりする。また、ブレーキＢ１をオフすると共にクラッチＣ１をオフすることによりトルクコンバータ３０の出力軸３４とＣＶＴ４０のインプットシャフト４１とを切り離すこともできる。

ＣＶＴ４０は、溝幅が変更可能でインプットシャフト４１に接続されたプライマリープーリー４３と、同じく溝幅が変更可能で駆動軸としてのアウトプットシャフト４２に接続されたセカンダリープーリー４４と、プライマリープーリー４３およびセカンダリープーリー４４の溝に架けられたベルト４５と、を備え、ＣＶＴＥＣＵ４６により駆動制御される油圧回路４７によりプライマリープーリー４３およびセカンダリープーリー４４の溝幅を変更することにより、インプットシャフト４１の動力を無段階に変速してアウトプットシャフト４２に出力する。なお、プライマリープーリー４３およびセカンダリープーリー４４の溝幅の変更は、こうした変速比の変更だけでなく、ＣＶＴ４０の伝達トルク容量を調節するためのベルト４５の狭圧力の制御としても行なわれる。ＣＶＴＥＣＵ４６には、インプットシャフト４１に取り付けられた回転数センサ４８からのインプットシャフト４１の回転数Ｎｉｎやアウトプットシャフト４２に取り付けられた回転数センサ４９からのアウトプットシャフト４２の回転数Ｎｏｕｔが入力されており、ＣＶＴＥＣＵ４６からは油圧回路４７への駆動信号が出力されている。また、ＣＶＴＥＣＵ４６は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号によってＣＶＴ４０の変速比を制御すると共に必要に応じて回転数センサ４８からのインプットシャフト４１の回転数Ｎｉｎや回転数センサ４９からのアウトプットシャフト４２の回転数ＮｏｕｔなどＣＶＴ４０の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。

油圧回路４７は、その一例を示す図２に示すように、低圧バッテリ（例えば、定格電圧が１２Ｖの二次電池）５１から電力供給を受けるモータ５４により駆動する電動オイルポンプ５５とエンジン２２のクランクシャフト２３にベルト２７を介して取り付けられた機械式オイルポンプ２９との駆動により発生する油圧を調整するレギュレータバルブ１０４，１０６と、油量を調整するデューティソレノイド１０８，１１０，１１２，１１４，１１６と、ＣＶＴ４０の変速比の変更を行なうためにプライマリープーリー４３の溝幅を変更する変速用コントロールバルブ１１８，１２０と、ＣＶＴ４０のベルト４５の狭圧力を変更するためにセカンダリープーリー４４の溝幅を変更するベルト狭圧用コントロールバルブ１２２と、クラッチＣ１をオンオフするためのクラッチコントロールバルブ１２４やシフトバルブ１２６，図示しないシフトレバーに連動するピストン１２８ａを有するマニュアルバルブ１２８と、トルクコンバータ３０のロックアップクラッチ３３をオンオフするロックアップバルブ１３０と、により構成されている。レギュレータバルブ１０４は、機械式オイルポンプ２９または電動オイルポンプ５５からのライン油圧を調圧してデューティソレノイド１０８，１１０，１１２，１１４，１１６やベルト狭圧用コントロールバルブ１２２，クラッチコントロールバルブ１２４に供給する。変速用コントロールバルブ１１８は、デューティソレノイド１０８からの油圧とデューティソレノイド１１０からの油圧とによりライン油圧とプライマリープーリー４３とのラインを開閉する。変速用コントロールバルブ１２０は、デューティソレノイド１０８からの油圧とデューティソレノイド１１０からの油圧とによりプライマリープーリー４３とドレインとのラインを開閉する。したがって、デューティソレノイド１０８のデューティ比とデューティソレノイド１１０のデューティ比とを制御することにより、変速用コントロールバルブ１１８を開方向に制御すると共に変速用コントロールバルブ１２０を閉方向に制御してライン油圧をプライマリープーリー４３に作用させてＣＶＴ４０をアップシフトしたり、変速用コントロールバルブ１１８を閉方向に制御すると共に変速用コントロールバルブ１２０を開方向に制御してプライマリープーリー４３に作用するライン油圧を抜いてＣＶＴ４０をダウンシフトすることができる。ベルト狭圧用コントロールバルブ１２２は、レギュレータバルブ１０４からの油圧とデューティソレノイド１１２からの油圧とによりライン油圧とセカンダリープーリー４４とのラインを開閉する。したがって、デューティソレノイド１１２のデューティ比を制御することにより、ベルト狭圧用コントロールバルブ１２２の開閉を調節してセカンダリープーリー４４に作用する油圧を調節してベルト４５の狭圧力を調節することができる。シフトバルブ１２６は、デューティソレノイド１１４からの油圧とデューティソレノイド１１６からの油圧とによりクラッチコントロールバルブ１２４からの油圧とマニュアルバルブ１２８とのラインを開閉し、マニュアルバルブ１２８は、図示しないシフトレバーの位置に応じてシフトバルブ１２６からの油圧とクラッチＣ１とのラインやシフトバルブ１２６からの油圧とブレーキＢ１からのラインを開閉する。シフトレバー８１が「Ｄ」レンジに位置しているとき、すなわち、操作者が通常の前進走行を選択しているときにはシフトバルブ１２６からの油圧とクラッチＣ１とのラインを開いてクラッチＣ１をオンし、シフトバルブ１２６からの油圧とブレーキＢ１とのラインを閉じると共にブレーキＢ１に作用する油圧を抜いてブレーキＢ１をオフする。そして、デューティソレノイド１１４のデューティ比とデューティソレノイド１１６のデューティ比とを制御することにより、クラッチＣ１に作用する油圧を調節してクラッチＣ１を半係合にしたり完全に係合（オン）させたりする。一方、シフトレバーが「Ｒ」レンジに位置しているとき、すなわち、操作者が後進走行を選択しているときにはシフトバルブ１２６からの油圧とクラッチＣ１とのラインを閉じると共にクラッチＣ１に作用する油圧を抜いてクラッチＣ１をオフし、シフトバルブ１２６からの油圧とブレーキＢ１とのラインを開いてブレーキＢ１をオンする。また、デューティソレノイド１１４のデューティ比とデューティソレノイド１１６のデューティ比とを制御することにより、クラッチＣ１に作用する油圧を調節してクラッチＣ１を半係合にしたり完全に係合（オン）させたりする。レギュレータバルブ１０４は、機械式オイルポンプ２９または電動オイルポンプ５５からのライン油圧を調圧してロックアップバルブ１３０に供給する。ロックアップバルブ１３０は、レギュレータバルブ１０４からの油圧とデューティソレノイド１１０からの油圧とによりトルクコンバータ３０のロックアップクラッチ３３をオンオフする。

モータ５７は、発電機として駆動することができると共に電動機として駆動できる周知の同期発電電動機として構成されており、インバータ５８を介してエンジン２２のクランクシャフト２３に掛けられたベルト２７を介して駆動するオルタネータ２８やこのオルタネータ２８への電力ラインに出力端子が接続された高圧バッテリ（例えば定格電圧として４２Ｖの二次電池）５０に接続されてオルタネータ２８や高圧バッテリ５０からの電力の供給を受けて駆動したり、回生制御により発電した電力により高圧バッテリ５０を充電したりする。モータ５７は、モータ用電子制御ユニット（以下、モータＥＣＵという）５９によって駆動制御されている。このモータＥＣＵ５９には、モータ５７を駆動制御するために必要な信号、例えばモータ５７の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ５７ａからの信号や図示しない電流センサにより検出されるモータ５７に印加される相電流などが入力されており、モータＥＣＵ５９からはインバータ５８のスイッチング素子へのスイッチング信号が出力されている。また、モータＥＣＵ５９は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号によってインバータ５８へのスイッチング制御信号を出力することによりモータ５７を駆動制御すると共に必要に応じてモータ５７の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。なお、高圧バッテリ５０と低圧バッテリ５１は、電圧を変換するＤＣ／ＤＣコンバータ５２を介して接続されており、高圧バッテリ５０側からの電力が電圧変換されて低圧バッテリ５１側へ供給されるようになっている。また、高圧バッテリ５０と低圧バッテリ５１はバッテリ用電子制御ユニット（以下、バッテリＥＣＵという）５３により図示しない両バッテリ５０，５１の出力端子に取り付けられた図示しない電圧センサからの端子間電圧や電流センサからの充放電電流，温度センサからの電池温度などに基づいて残容量（ＳＯＣ）や入出力制限などが計算されて管理されている。

ブレーキアクチュエータ６１は、ブレーキペダル８５の踏み込みに応じて生じるブレーキマスターシリンダ６０ｂの圧力（ブレーキ圧）と車速Ｖとにより車両に作用させる制動力におけるブレーキの分担分に応じた制動トルクが前輪６９ａ，６９ｂや後輪６９ｃ，６９ｄに作用するようブレーキホイールシリンダ６４ａ〜６４ｄの油圧を調整したり、ブレーキペダル８５の踏み込みに無関係に、前輪６９ａ，６９ｂや後輪６９ｃ，６９ｄに制動トルクが作用するようブレーキホイールシリンダ６４ａ〜６４ｄの油圧を調整したりすることができるように構成されている。ブレーキアクチュエータ６１は、ブレーキ用電子制御ユニット（以下、ブレーキＥＣＵという）６２により制御されている。ブレーキＥＣＵ６２は、図示しない信号ラインにより、前輪６９ａ，６９ｂや後輪６９ｃ，６９ｄに取り付けられた図示しない車輪速センサからの車輪速や図示しない操舵角センサからの操舵角などの信号を入力して、運転者がブレーキペダル８５を踏み込んだときに前輪６９ａ，６９ｂや後輪６９ｃ，６９ｄのいずれかがロックによりスリップするのを防止するアンチロックブレーキシステム機能（ＡＢＳ）や運転者がアクセルペダル８３を踏み込んだときに前輪６９ａ，６９ｂや後輪６９ｃ，６９ｄのいずれかが空転によりスリップするのを防止するトラクションコントロール（ＴＲＣ），車両が旋回走行しているときに姿勢を保持する姿勢保持制御（ＶＳＣ）なども行なう。ブレーキＥＣＵ６２は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号によってブレーキアクチュエータ６１を駆動制御したり、必要に応じてブレーキアクチュエータ６１の状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。

ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、ＣＰＵ７２を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ７２の他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ７４と、データを一時的に記憶するＲＡＭ７６と、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。ハイブリッド用電子制御ユニット７０には、イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号や，シフトレバー８１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰ，アクセルペダル８３の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃ，ブレーキペダル８５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ８６からのブレーキペダルポジションＢＰ，車速センサ８７からの車速Ｖ，勾配センサ８８からの勾配θ，ブレーキブースタ６０内の圧力を検出する圧力センサ６０ａからの負圧Ｐなどが入力ポートを介して入力されている。ハイブリッド用電子制御ユニット７０からは、クランクシャフト２３にギヤ２５を介して取り付けられたスタータモータ２６への駆動信号やオルタネータ２８への駆動信号，電動オイルポンプ５５のモータ５４への制御信号などが出力ポートを介して出力されている。また、ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、エンジンＥＣＵ２４やＣＶＴＥＣＵ４６，バッテリＥＣＵ５３，モータＥＣＵ５９，ブレーキＥＣＵ６２と通信しており、各種制御信号やデータのやり取りを行なっている。

こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０は、運転者のアクセルペダル８３の操作に応じて、主としてエンジン２２からの動力を前輪６９ａ，６９ｂに出力して走行し、必要に応じてモータ５７からの動力を後輪６９ｃ，６９ｄに出力して４輪駆動により走行する。４輪駆動により走行する場合の例としては、例えばアクセルペダル８３が大きく踏み込まれた急加速時や車輪がスリップしたときなどが挙げられる。また、走行中にブレーキペダル８５が踏み込まれたときなどの減速時には、クラッチＣ１の接続を解除しエンジン２２をＣＶＴ４０から切り離した状態でエンジン２２を停止すると共にモータ５７を回生制御し、モータ５７による回生制動を利用して後輪６９ｃ，６９ｄに制動力を付与すると共にモータ５７によって回生される電力により高圧バッテリ５０を充電することにより、システム全体のエネルギ効率を向上させている。

次に、こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０の動作、特に、クラッチＣ１をオフすると共にエンジン２２の運転を停止した状態で走行しているときの動作について説明する。図３は、実施例のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行されるエンジン停止時走行制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、クラッチＣ１をオフすると共にエンジン２２の運転を停止した状態で走行している最中に所定時間毎（例えば、数ｍｓｅｃ毎）に実行される。クラッチＣ１をオフすると共にエンジン２２の運転を停止する状態としては、上述したように、走行中にブレーキペダル８５が踏み込まれたときなどの減速時に行なわれる。なお、ブレーキペダル８５が踏み込まれたときには、ハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される図示しない駆動制御ルーチンにより、ブレーキペダルポジションセンサ８６からのブレーキペダルポジションＢＰや車速センサ８７からの車速Ｖとに基づいて所定の分配比により、モータ５７を回生制御することによる制動力とブレーキアクチュエータ６１を駆動制御することにより生じる油圧ブレーキによる制動力との和としての制動力が車両に作用する。

エンジン停止時走行制御ルーチンが実行されると、アクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃや車速センサ８７からの車速Ｖ，エンジン２２の回転数Ｎｅ，インプットシャフト４１の回転数Ｎｉｎ，アウトプットシャフト４２の回転数Ｎｏｕｔなど制御に必要なデータを入力する処理を実行する（ステップＳ１００）。ここで、エンジン２２の回転数Ｎｅについては、クランクポジションセンサ２３ａにより検出されたクランクポジションにより演算されたものをエンジンＥＣＵ２４から通信により入力するものとした。また、インプットシャフト４１の回転数Ｎｉｎやアウトプットシャフト４２の回転数Ｎｏｕｔについては、回転数センサ４８や回転数センサ４９により検出されたものをＣＶＴＥＣＵ４６から通信により入力するものとした。

こうしてデータを入力すると、アウトプットシャフト４２の回転数Ｎｏｕｔを微分して微分値ｄＮｏｕｔを演算し（ステップＳ１１０）、演算した微分値ｄＮｏｕｔの絶対値が一定時間に亘って閾値Ｎｒｅｆ未満であるか否かを判定する（ステップＳ１２０）。この微分値ｄＮｏｕｔの絶対値が一定時間に亘って閾値Ｎｒｅｆ未満であるか否かの判定は、前輪６９ａ，６９ｂの回転変動が一定時間に亘って大きいか否かの判定と同義であり、実施例では、これをもって車両が悪路を走行しているか否かを判定している。これは、悪路では、路面の凹凸により前輪６９ａ，６９ｂや後輪６９ｃ，６９ｄの回転変動が大きくなることに基づく。したがって、一定時間としては、１秒や３秒や５秒などを用いることができる。また、閾値Ｎｒｅｆとしては、アスファルトやコンクリートによる舗装が施された道路を走行しているときに生じる前輪６９ａ，６９ｂの回転変動による微分値ｄＮｏｕｔの絶対値より大きく、でこぼこ道を走行しているときに生じる前輪６９ａ，６９ｂの回転変動による微分値ｄＮｏｕｔの絶対値より小さな値を用いることができ、実験などにより求めることができる。

アウトプットシャフト４２の回転数Ｎｏｕｔの微分値ｄＮｏｕｔの絶対値が一定時間に亘って閾値Ｎｒｅｆ未満のときには、エンジン２２の始動条件が成立しているか否かを判定する（ステップＳ１３０）。エンジン２２の始動条件としては、例えばアクセルペダル８３が踏み込まれることによる加速要求が生じた条件やブレーキペダル８５の踏み込みにより車速Ｖが閾値Ｖｒｅｆ（例えば１０ｋｍ／ｈや５ｋｍ／ｈなどの低速）未満に至って次の加速要求に備える必要が生じた条件、高圧バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）が閾値Ｓｌｏｗ（例えば、１０％や２０％などの低い値）に至ってモータ５７によるモータ走行を継続することができない状態に至る可能性が生じた条件などを挙げることができる。エンジン２２の始動条件が成立していないときには、クラッチＣ１をオフしてエンジン２２の運転を停止した状態を継続すると判断し、これで本ルーチンを終了する。

一方、エンジン２２の始動条件が成立しているときには、エンジン２２を始動するようエンジンＥＣＵ２４に指示を出力すると共にスタータモータ２６を駆動し（ステップＳ１４０）、車速Ｖとアクセル開度ＡｃｃとからＣＶＴ４０の変速比γを設定し（ステップＳ１５０）、ＣＶＴ４０が設定した変速比γとなるよう油圧回路４７を駆動制御すると共にＣＶＴ４０を設定した変速比γとしたときのインプットシャフト４１の回転数Ｎｉｎにエンジン２２の回転数Ｎｅが同期するようエンジン２２の回転数Ｎｅを調整することによりクラッチＣ１の入出力側の回転数同期を行なう同期制御を実行し（ステップＳ１６０）、クラッチＣ１の入出力側の回転数同期が行なわれたときにクラッチＣ１の入出力側が滑らかに接続されるようクラッチＣ１の係合制御を実行して（ステップＳ１７０）、本ルーチンを終了する。ここで、クラッチＣ１の入出力側の回転数同期を行なう同期制御は、ＣＶＴ４０の変速制御とエンジン２２の回転数制御とにより行なわれ、ＣＶＴ４０の変速制御はＣＶＴＥＣＵ４６により実行され、エンジン２２の回転数制御はエンジンＥＣＵ２４により実行される。また、クラッチＣ１の係合制御は、油圧回路４７を駆動制御するＣＶＴＥＣＵ４６により行なわれる。なお、こうしたＣＶＴ４０の変速制御やエンジン２２の回転数制御、クラッチＣ１の係合制御は、本発明の中核をなさないため、これ以上の詳細な説明は省略する。

ステップＳ１２０でアウトプットシャフト４２の回転数Ｎｏｕｔの微分値ｄＮｏｕｔの絶対値が一定時間に亘って閾値Ｎｒｅｆ未満ではないと判定されたときには、悪路を走行していると判断し、エンジン２２を始動するようエンジンＥＣＵ２４に指示を出力すると共にスタータモータ２６を駆動し（ステップＳ１８０）、悪路走行によりアウトプットシャフト４２から入力が推定されるトルクとしての推定悪路入力トルクがインプットシャフト４１とアウトプットシャフト４２との間で伝達することができるトルクの最大値としてのベルト伝達許容トルクを超えないようＣＶＴ４０の変速比γを最小変速比γｍｉｎである値１に設定し（ステップＳ２００）、ＣＶＴ４０が設定した変速比γになるよう油圧回路４７を駆動制御すると共にエンジン２２のアイドリング回転数Ｎｉｄｌ以上の範囲でＣＶＴ４０を設定した変速比γとしたときのインプットシャフト４１の回転数Ｎｉｎにエンジン２２の回転数Ｎｅが同期するようエンジン２２の回転数Ｎｅを調整することによりクラッチＣ１の入出力側の回転数同期を行なう同期制御を実行する（ステップＳ２１０）。そして、アクセル開度Ａｃｃが閾値Ａｒｅｆ未満であるか否かを判定し（ステップＳ２２０）、アクセル開度Ａｃｃが閾値Ａｒｅｆ未満のときには、クラッチＣ１の係合制御を実行することなく本ルーチンを終了し、アクセル開度Ａｃｃが閾値Ａｒｅｆ以上のときにはクラッチＣ１の係合制御を実行して（ステップＳ１７０）、本ルーチンを終了する。ここで、エンジン２２を始動するのは、ＣＶＴ４０を変速制御する際の油圧を確保する必要があることと、運転者による加速要求がなされたときに迅速に対応するためである。

推定悪路入力トルクがベルト伝達許容トルクを超えないようにＣＶＴ４０の変速比γを最小変速比γｍｉｎの値１に設定すると、変速比γは通常アップシフトされることになる。これは、クラッチＣ１をオンする際の負荷を低減するためや、クラッチＣ１のオンオフに拘わらずにＣＶＴ４０やエンジン２２などのイナーシャによる影響を低減するためである。即ち、例えば変速比γを値１としてインプットシャフト４１の回転数Ｎｉｎとアウトプットシャフト４２の回転数Ｎｏｕｔは同一にすることにより、プライマリープーリー４３に作用するトルクとセカンダリープーリー４４に作用するトルクとを同一としてクラッチＣ１をオンする際にプライマリープーリー４３やセカンダリープーリー４４に作用する負荷を低減するのである。また、変速比γを値１としてプライマリープーリー４３に作用するトルクとセカンダリープーリー４４に作用するトルクとを同一とすることにより、クラッチＣ１がオフのときにはＣＶＴ４０のイナーシャによる影響、即ち、悪路走行によりプライマリープーリー４３やセカンダリープーリー４４に作用するトルクを低減し、クラッチＣ１がオンのときにはエンジン２２までのイナーシャの影響を低減するのである。なお、クラッチＣ１の入出力側の回転数同期を行なうのは、アクセル開度Ａｃｃが閾値Ａｒｅｆ以上とされて加速要求が生じたときに迅速にクラッチＣ１をオンしてエンジン２２からの動力により走行することができるようにするためである。したがって、閾値Ａｒｅｆは、運転者の加速要求の有無を判定する程度のアクセル開度Ａｃｃとして設定されており、例えば７％や１０％などを用いることができる。また、アクセル開度Ａｃｃが閾値Ａｒｅｆ未満のときにはクラッチＣ１の係合制御を行なうことなく本ルーチンを終了するのは、クラッチＣ１をオンとしない方がエンジン２２側のイナーシャによる影響がないため、悪路走行によりプライマリープーリー４３やセカンダリープーリー４４に作用するトルクを小さくしておくことができるからである。

以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、クラッチＣ１をオフしてエンジン２２をＣＶＴ４０側から切り離してエンジン２２の運転を停止した状態で悪路を走行しているときには、エンジン２２を始動すると共にＣＶＴ４０をアップシフトして変速比γを最小変速比γｍｉｎの値１とすることにより、悪路走行によりプライマリープーリー４３やセカンダリープーリー４４に作用するトルクを小さくすることができる。これにより、ＣＶＴ４０の破損などを抑止することができる。しかも、クラッチＣ１の入出力側の回転数同期を行なうから、アクセル開度Ａｃｃが閾値Ａｒｅｆ以上とされて加速要求が生じたときに迅速にクラッチＣ１をオンしてエンジン２２からの動力により走行することができる。これにより、運転者の運転要求に応じた走行を行なうことができる。

実施例のハイブリッド自動車２０では、クラッチＣ１をオフしてエンジン２２の運転を停止した状態で悪路を走行しているときには、エンジン２２を始動してＣＶＴ４０をアップシフトして変速比γを最小変速比γｍｉｎの値１としたが、電動オイルポンプ５５からの油圧により油圧回路４７を駆動することができれば、エンジン２２の始動を伴わずに電動オイルポンプ５５の駆動により発生する油圧を用いてＣＶＴ４０をアップシフトして変速比γを最小変速比γｍｉｎの値１としてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、クラッチＣ１をオフしてエンジン２２の運転を停止した状態で悪路を走行しているときには、エンジン２２を始動してＣＶＴ４０をアップシフトして変速比γを最小変速比γｍｉｎの値１としたが、推定悪路入力トルクがベルト伝達許容トルクを超えないようにすればよいから、変速比γを最小変速比γｍｉｎや値１を含む予め定められた範囲内とするものとしてもよい。この場合の範囲としては、ＣＶＴ４０の変速可能範囲のうち最小変速比γｍｉｎを含む５０％や４０％あるいは３０％の範囲などを用いることができる。

実施例のハイブリッド自動車２０では、クラッチＣ１をオフしてエンジン２２の運転を停止した状態で悪路を走行しているときには、エンジン２２を始動してＣＶＴ４０をアップシフトして変速比γを最小変速比γｍｉｎの値１とすると共に加速要求の有無に拘わらずにクラッチＣ１の係合制御に備えてクラッチＣ１の入出力側の回転数同期を行なうものとしたが、加速要求がなされてからクラッチＣ１の入出力側の回転数同期を行なってクラッチＣ１の係合制御を行なうものとしても構わない。

実施例のハイブリッド自動車２０では、クラッチＣ１を有する前後進切換機構３５を備えるものとしたが、エンジン２２をＣＶＴ４０側から切り離すことができればよいから、トルクコンバータ３０とエンジン２２との間にクラッチを設けたり、前後進切換機構３５とＣＶＴ４０との間にクラッチを設けるものとしても構わない。

実施例のハイブリッド自動車２０では、モータ５７により後輪６９ｃ，６９ｄを駆動する後輪駆動系５６を備えるものとしたが、モータ５７以外の駆動源により後輪６９ｃ，６９ｄを駆動する後輪駆動系を備えるものとしてもよいし、後輪駆動系５６を備えないものとしても構わない。

以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等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、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

本発明は、車両の製造産業などに利用可能である。

本発明の一実施例としてのハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。 油圧回路４７の構成の一例を示す構成図である。 実施例のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行されるエンジン停止時走行制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。

符号の説明

２０ ハイブリッド自動車、２１ 前輪駆動系、２２ エンジン、２３ クランクシャフト、２３ａ クランクポジションセンサ、２４ エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、２５ ギヤ、２６ スタータモータ、２７ ベルト、２８ オルタネータ、２９ 機械式オイルポンプ、３０ トルクコンバータ、３１ タービンランナー、３２ ポンプインペラ、３３ ロックアップクラッチ、３４ 出力軸、３５ 前後進切換機構、３６ サンギヤ、３７ リングギヤ、３８ａ 複数の第１ピニオンギヤ、３８ｂ 複数の第２ピニオンギヤ、３９ キャリア、４０ ＣＶＴ、４１ インプットシャフト、４２ アウトプットシャフト、４３ プライマリープーリー、４４ セカンダリープーリー、４５ ベルト、４６ ＣＶＴ用電子制御ユニット（ＣＶＴＥＣＵ）、４７ 油圧回路、４８，４９ 回転数センサ、５０ 高圧バッテリ、５１ 低圧バッテリ、５２ ＤＣ／ＤＣコンバータ、５３ バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、５４ モータ、５５ 電動オイルポンプ、５６ 後輪駆動系、５７ モータ、５７ａ 回転位置検出センサ、５８ インバータ、５９ モータＥＣＵ、６０ ブレーキブースタ、６０ａ 圧力センサ、６０ｂ ブレーキマスターシリンダ、６１ ブレーキアクチュエータ、６２ ブレーキ用電子制御ユニット（ブレーキＥＣＵ）、６４ａ〜６４ｄ ブレーキホイールシリンダ、６５ ギヤ機構、６６ デファレンシャルギヤ、６７ ギヤ機構、６８ デファレンシャルギヤ、６９ａ，６９ｂ 前輪、６９ｃ，６９ｄ 後輪、７０ ハイブリッド用電子制御ユニット、７２ ＣＰＵ、７４ ＲＯＭ、７６ ＲＡＭ、８０ イグニッションスイッチ、８１ シフトレバー、８２ シフトポジションセンサ、８３ アクセルペダル、８４ アクセルペダルポジションセンサ、８５ ブレーキペダル、８６ ブレーキペダルポジションセンサ、８７ 車速センサ、８８ 勾配センサ、１０４，１０６ レギュレータバルブ、１０８，１１０，１１２，１１４，１１６ デューティソレノイド、１１８，１２０ 変速用コントロールバルブ、１２２ ベルト狭圧用コントロールバルブ、１２４ クラッチコントロールバルブ、１２６ シフトバルブ、１２８ マニュアルバルブ、１２８ａ ピストン、１３０ ロックアップバルブ、Ｂ１ ブレーキ、Ｃ１ クラッチ。

Claims (10)

1. 動力源と、
   加圧された作動流体を用いて作動し、前記動力源から動力が出力される動力軸に接続される入力軸と車軸側に接続される出力軸とを有し、該入力軸と該出力軸との間で変速比の変更を伴って動力を伝達する変速手段と、
   前記動力源からの動力を用いて前記作動流体を加圧する機関加圧手段と、
   前記動力軸と前記入力軸との接続および接続の解除を司る接続解除手段と、
   運転者に要求される運転要求を受け付ける運転要求受付手段と、
   悪路を走行しているのを判定する悪路判定手段と、
   前記接続解除手段により前記動力軸と前記入力軸との接続が解除されている状態で前記悪路判定手段により悪路を走行していると判定された接続解除悪路走行時には、前記動力源が運転されると共に前記変速手段の変速比が所定範囲の変速比とされ、且つ、前記受け付けた運転要求に基づいて走行するよう前記動力源と前記変速手段と前記接続解除手段とを制御する制御手段と、
   を備える車両。
2. 前記制御手段は、前記接続解除悪路走行時に前記受け付けた運転要求が加速要求ではないときには所定の解除条件が成立するまで前記動力軸と前記入力軸との接続が行なわれないよう制御する手段である請求項１記載の車両。
3. 前記所定の解除条件は、前記悪路走行判定手段により悪路を走行していないと判定される条件である請求項２記載の車両。
4. 前記所定の解除条件は、前記受け付けた運転要求が加速要求である条件である請求項２または３記載の車両。
5. 前記制御手段は、前記所定の解除条件が成立して前記動力軸と前記入力軸とを接続する際には、前記変速手段の変速比のアップシフト側への変更を伴って前記動力軸と前記入力軸とが接続されるよう制御する手段である請求項２ないし４いずれか記載の車両。
6. 前記所定範囲の変速比は、変速比が値１を含む範囲である請求項１ないし５いずれか記載の車両。
7. 前記所定範囲の変速比は、前記入力軸から前記出力軸への変速比として最小変速比を含む範囲である請求項１ないし６いずれか記載の車両。
8. 請求項１ないし７いずれか記載の車両であって、
   前記動力源は、内燃機関であり、
   前記変速手段は、ベルト式の無段変速機である
   車両。
9. 請求項１ないし８いずれか記載の車両であって、
   車軸に動力を入出力可能な電動機と、
   前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、
   を備え、
   前記制御手段は、前記受け付けた運転要求に基づいて走行するよう前記動力源と前記変速手段と前記接続解除手段とに加えて前記電動機を制御する手段である
   車両。
10. 動力源と、加圧された作動流体を用いて作動し前記動力源から動力が出力される動力軸に接続される入力軸と車軸側に接続される出力軸とを有し該入力軸と該出力軸との間で変速比の変更を伴って動力を伝達する変速手段と、前記動力源からの動力を用いて前記作動流体を加圧する機関加圧手段と、前記動力軸と前記入力軸との接続および接続の解除を司る接続解除手段と、を備える車両の制御方法であって、
    前記接続解除手段により前記動力軸と前記入力軸との接続が解除されている状態で悪路を走行しているときには、前記動力源が運転されると共に前記変速手段の変速比が所定範囲の変速比とされ、且つ、運転者が要求する運転要求に基づいて走行するよう前記動力源と前記変速手段と前記接続解除手段とを制御する、
    ことを特徴とする車両の制御方法。

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