JP2021038727A - 車両の制御装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】過給機を有するエンジンを備え、自動変速機の変速中にエンジントルクダウン制御を実行するものにおいて、エンジントルクダウン制御による変速ショックを抑制できる制御装置を提供する。【解決手段】エンジントルクダウン制御の実行に伴う過給機18による過給圧Pchgの変化を抑制するように電動機49が制御されるため、有段変速機60の変速時においてエンジントルクダウン制御によってエンジントルクTeを低下させつつ、電動機49の制御によって過給圧Pchgの上昇を抑制することができる。従って、エンジントルクダウン制御による過給機18の過給圧Pchgの上昇に伴う有段変速機60の変速ショックを抑制することができる。【選択図】図14
Description
本発明は、過給機を有するエンジンと自動変速機とを備えた車両の制御装置に関する。
過給機を有するエンジンにおいて、自動変速機の変速時にエンジンの点火時期を遅角させることによりエンジントルクを一時的に低下させるエンジントルクダウン制御を実行すると、排気エネルギの増大により過給機の過給圧が上昇することが知られている。このため、過給圧の上昇に起因して変速ショックが生じるという虞がある。これに対して、特許文献1には、エンジントルクダウン制御の実行による過給圧の時間上昇率をエンジントルクダウン制御の開始前に推定し、その時間上昇率が大きいほど、そのエンジントルクダウン制御によるエンジントルクの低下幅を制限することが提案されている。
しかしながら、エンジントルクダウン制御によるエンジントルクの低下幅を制限すると、そもそも、エンジントルクを十分に低下させることができないことから、変速ショックが発生するという虞があった。
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、過給機を有するエンジンを備え、自動変速機の変速中にエンジントルクダウン制御を実行するものにおいて、エンジントルクダウン制御による変速ショックを抑制できる制御装置を提供することにある。
第1発明の要旨とするところは、(a)過給機を有するエンジンと、前記エンジンと駆動輪との間の動力伝達経路に設けられた自動変速機と、前記過給機の過給圧を調整可能なアクチュエータとを、備える車両の、制御装置であって、(b)前記自動変速機の変速時に前記エンジンの点火時期を遅角させることにより、前記エンジンのエンジントルクを一時的に低下させるエンジントルクダウン制御を実行するエンジントルクダウン制御部と、(c)前記エンジントルクダウン制御の実行に伴う前記過給機による実過給圧の変化を抑制するように前記アクチュエータを制御するアクチュエータ制御部と、を備えることを特徴とする。
また、第2発明の要旨とするところは、第1発明の車両の制御装置において、前記アクチュエータ制御部は、前記エンジントルクダウン制御による前記点火時期の遅角量に基づいて前記アクチュエータを制御するための制御量を求め、前記アクチュエータを制御することを特徴とする。
また、第3発明の要旨とするところは、第2発明の車両の制御装置において、前記アクチュエータ制御部は、前記自動変速機の変速中における前記遅角量を積算して遅角量積算値を求め、その遅角量積算値に基づいて前記制御量を求めることを特徴とする。
また、第4発明の要旨とするところは、第2発明または第3発明の車両の制御装置において、前記アクチュエータ制御部は、前記エンジントルクダウン制御の実行に伴う前記実過給圧の目標過給圧からの偏差を求め、その偏差が所定範囲内となるように前記制御量を学習補正することを特徴とする。
また、第5発明の要旨とするところは、第4発明の車両の制御装置において、(a)前記車両は、前記エンジンと前記自動変速機との間の動力伝達経路に設けられた無段変速機を備えるものであり、(b)前記自動変速機を変速させるとき、変速後のエンジン回転速度が目標エンジン回転速度となるように前記自動変速機とともに前記無段変速機を変速させる無段変速制御部と、(c)前記制御量を学習補正しても前記偏差が前記所定範囲内にならないときには、前記目標エンジン回転速度を低減する目標エンジン回転速度低減部と、を備えることを特徴とする。
第1発明の車両の制御装置によれば、自動変速機の変速時においてエンジントルクダウン制御によってエンジントルクを低下させつつ、アクチュエータの制御によって過給圧の上昇を抑制することができる。従って、エンジントルクダウン制御による過給機の過給圧の上昇に伴う自動変速機の変速ショックを抑制することができる。
また、第2発明の車両の制御装置によれば、点火時期の遅角量に基づいてアクチュエータの制御量が求められるため、アクチュエータの制御量が好適な値となり、アクチュエータがその制御量に応じて制御されることで、エンジントルクダウン制御による過給圧の上昇を好適に抑制することができる。
また、第3発明の車両の制御装置によれば、遅角量積算値に基づいてアクチュエータの制御量が求められるため、アクチュエータの制御量が一層好適な値となり、エンジントルクダウン制御による過給圧の上昇を一層好適に抑制することができる。
また、第4発明の車両の制御装置によれば、実過給圧の目標過給圧からの偏差が所定範囲内となるようにアクチュエータの制御量が学習補正されるため、経時変化や個体差などのバラツキによる制御偏差を低減することができる。
また、第5発明の車両の制御装置によれば、アクチュエータの制御量を学習補正しても、実過給圧の目標過給圧からの偏差が所定範囲内にならないときには、目標エンジン回転速度が低減されることで、実過給圧を低減することができ制御偏差を低減することができる。
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。なお、以下の実施例において図は適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比及び形状等は必ずしも正確に描かれていない。
図1は、本発明が適用される車両10の概略構成を説明する図であると共に、車両10における各種制御の為の制御系統の要部を説明する図である。図1において、車両10は、エンジン12、第1回転機MG1、及び第2回転機MG2を備えたハイブリッド車両である。又、車両10は、駆動輪14と、エンジン12と駆動輪14との間の動力伝達経路に設けられた動力伝達装置16とを備えている。
図2は、エンジン12の概略構成を説明する図である。図2において、エンジン12は、車両10の走行用駆動力源であり、過給機18を有するガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の公知の内燃機関、すなわち過給機18付きエンジンである。エンジン12の吸気系には吸気管20が設けられており、吸気管20はエンジン本体12aに取り付けられた吸気マニホールド22に接続されている。エンジン12の排気系には排気管24が設けられており、排気管24はエンジン本体12aに取り付けられた排気マニホールド26に接続されている。過給機18は、吸気管20に設けられたコンプレッサー18cと排気管24に設けられたタービン18tとを有する、公知の排気タービン式の過給機すなわちターボチャージャーである。タービン18tは、排出ガスすなわち排気の流れにより回転駆動させられる。コンプレッサー18cは、タービン18tに回転軸25を介して連結されており、タービン18tによって回転駆動させられることでエンジン12への吸入空気すなわち吸気を圧縮する。
排気管24には、タービン18tの上流側から下流側へタービン18tを迂回させて排気を流す為の排気バイパス28が並列に設けられている。排気バイパス28には、タービン18tを通過する排気と排気バイパス28を通過する排気との割合を連続的に制御する為のウェイストゲートバルブ(=WGV)30が設けられている。ウェイストゲートバルブ30は、後述する電子制御装置100によって不図示のアクチュエータが作動させられることにより弁開度が連続的に調節される。ウェイストゲートバルブ30の弁開度が大きい程、エンジン12の排気は排気バイパス28を通って排出され易くなる。従って、過給機18の過給作用が効くエンジン12の過給状態において、過給機18による過給圧Pchgはウェイストゲートバルブ30の弁開度が大きい程低くなる。過給機18による過給圧Pchgは、吸気の圧力であり、吸気管20内でのコンプレッサー18cの下流側気圧である。尚、過給圧Pchgの低い側は、例えば過給機18の過給作用が全く効いていないエンジン12の非過給状態における吸気の圧力となる側、見方を換えれば過給機18を有していないエンジンにおける吸気の圧力となる側である。
吸気管20の入口にはエアクリーナ32が設けられ、エアクリーナ32よりも下流であってコンプレッサー18cよりも上流の吸気管20には、エンジン12の吸入空気量Qairを測定するエアフローメータ34が設けられている。コンプレッサー18cよりも下流の吸気管20には、吸気と外気又は冷却水とで熱交換を行うことで過給機18により圧縮された吸気を冷却する熱交換器であるインタークーラ36が設けられている。インタークーラ36よりも下流であって吸気マニホールド22よりも上流の吸気管20には、後述する電子制御装置100によって不図示のスロットルアクチュエータが作動させられることにより開閉制御される電子スロットル弁38が設けられている。インタークーラ36と電子スロットル弁38との間の吸気管20には、過給機18による過給圧Pchgを検出する過給圧センサ40、吸気の温度である吸気温度THairinを検出する吸気温センサ42が設けられている。電子スロットル弁38の近傍例えばスロットルアクチュエータには、電子スロットル弁38の開度であるスロットル弁開度θthを検出するスロットル弁開度センサ44が設けられている。
吸気管20には、コンプレッサー18cの下流側から上流側へコンプレッサー18cを迂回させて空気を再循環させる為の空気再循環バイパス46が並列に設けられている。空気再循環バイパス46には、例えば電子スロットル弁38の急閉時に開弁させられることによりサージの発生を抑制してコンプレッサー18cを保護する為のエアバイパスバルブ(=ABV)48が設けられている。エアバイパスバルブ48は、後述する電子制御装置100によって不図示のアクチュエータが作動させられることにより弁開度が連続的に調節される。
タービン18tとコンプレッサー18cとの間を連結する回転軸25には、電動機49が動力伝達可能に設けられている。電動機49は、例えば低回転時において回転軸25を回転駆動させることで、回転軸25の回転をアシストすることで、電動機49によっても過給圧Pchgを上昇させることができる。又、電動機49から回生トルクを出力し、コンプレッサー18cの回転を抑制することで、過給圧Pchgの上昇を抑えることもできる。このように、電動機49によって過給圧Pchgを調整することができる。尚、電動機49が、本発明の過給機の過給圧を調整可能なアクチュエータに対応している。
エンジン12は、後述する電子制御装置100によって、電子スロットル弁38、燃料噴射装置51、点火装置53、ウェイストゲートバルブ30、及び電動機49等を含むエンジン制御装置50(図1参照)が制御されることによりエンジン12の出力トルクであるエンジントルクTeが制御される。燃料噴射装置51は、エンジン12の一点鎖線で示す燃焼室12b内に燃料が直接噴射される筒内噴射式、又はポート噴射式が採用されている。
図1に戻り、第1回転機MG1及び第2回転機MG2は、電動機(モータ)としての機能及び発電機(ジェネレータ)としての機能を有する回転電気機械であって、所謂モータジェネレータである。第1回転機MG1及び第2回転機MG2は、車両10の走行用駆動力源となり得る。第1回転機MG1及び第2回転機MG2は、各々、車両10に備えられたインバータ52を介して、車両10に備えられたバッテリ54に接続されている。第1回転機MG1及び第2回転機MG2は、各々、後述する電子制御装置100によってインバータ52が制御されることにより、第1回転機MG1の出力トルクであるMG1トルクTg及び第2回転機MG2の出力トルクであるMG2トルクTmが制御される。回転機の出力トルクは、例えば正回転の場合、加速側となる正トルクでは力行トルクであり、減速側となる負トルクでは回生トルクである。バッテリ54は、第1回転機MG1及び第2回転機MG2の各々に対して電力を授受する蓄電装置である。第1回転機MG1及び第2回転機MG2は、車体に取り付けられる非回転部材であるケース56内に設けられている。
動力伝達装置16は、車体に取り付けられる非回転部材としてのケース56内において共通の軸心上に直列に配設された、電気式無段変速機58及び機械式有段変速機60等を備えている。電気式無段変速機58は、エンジン12と機械式有段変速機60との間の動力伝達経路に設けられている。電気式無段変速機58は、直接的に或いは図示しないダンパーなどを介して間接的にエンジン12に連結されている。機械式有段変速機60は、エンジン12と駆動輪14との間の動力伝達経路に設けられている。機械式有段変速機60は、電気式無段変速機58の出力側に連結されている。又、動力伝達装置16は、機械式有段変速機60の出力回転部材である出力軸62に連結された差動歯車装置64、差動歯車装置64に連結された車軸66等を備えている。動力伝達装置16において、エンジン12や第2回転機MG2から出力される動力は、機械式有段変速機60へ伝達され、その機械式有段変速機60から差動歯車装置64等を介して駆動輪14へ伝達される。このように構成された動力伝達装置16は、FR(フロントエンジン・リヤドライブ)方式の車両に好適に用いられる。以下、電気式無段変速機58を無段変速機58、機械式有段変速機60を有段変速機60という。尚、動力は、特に区別しない場合にはトルクや力も同意である。又、無段変速機58や有段変速機60等は上記共通の軸心に対して略対称的に構成されており、図1ではその軸心の下半分が省略されている。上記共通の軸心は、エンジン12のクランク軸、そのクランク軸に連結された連結軸68などの軸心である。又、電気式無段変速機58が本発明の無段変速機に対応し、機械式有段変速機60が本発明の自動変速機に対応している。
無段変速機58は、第1回転機MG1と、エンジン12の動力を第1回転機MG1及び無段変速機58の出力回転部材である中間伝達部材70に機械的に分割する動力分割機構としての差動機構72とを備えている。中間伝達部材70には第2回転機MG2が動力伝達可能に連結されている。第1回転機MG1は、エンジン12の動力が伝達される回転機である。中間伝達部材70は、有段変速機60を介して駆動輪14に連結されているので、第2回転機MG2は、駆動輪14に動力伝達可能に連結された回転機である。無段変速機58は、第1回転機MG1の運転状態が制御されることにより差動機構72の差動状態が制御される電気式無段変速機である。第1回転機MG1は、エンジン12の回転速度であるエンジン回転速度Neを制御可能な回転機、例えばエンジン回転速度Neを引き上げることが可能な回転機である。動力伝達装置16は、動力源の動力を駆動輪14へ伝達する。尚、第1回転機MG1の運転状態を制御することは、第1回転機MG1の運転制御を行うことである。
差動機構72は、シングルピニオン型の遊星歯車装置にて構成されており、サンギヤS0、キャリアCA0、及びリングギヤR0を備えている。キャリアCA0には連結軸68を介してエンジン12が動力伝達可能に連結され、サンギヤS0には第1回転機MG1が動力伝達可能に連結され、リングギヤR0には第2回転機MG2が動力伝達可能に連結されている。差動機構72において、キャリアCA0は入力要素として機能し、サンギヤS0は反力要素として機能し、リングギヤR0は出力要素として機能する。
有段変速機60は、中間伝達部材70と駆動輪14との間の動力伝達経路の一部を構成する自動変速機であり、又、走行用駆動力源であるエンジン12及び第2回転機MG2と駆動輪14との間の動力伝達経路の一部を構成する自動変速機である。中間伝達部材70は、有段変速機60の入力回転部材としても機能する。中間伝達部材70には第2回転機MG2が一体回転するように連結され、又、無段変速機58の入力側にはエンジン12が連結されているので、有段変速機60は、走行用駆動力源(第2回転機MG2及びエンジン12)と駆動輪14との間の動力伝達経路に備えられる自動変速機である。中間伝達部材70は、駆動輪14に走行用駆動力源の動力を伝達する為の伝達部材である。有段変速機60は、例えば第1遊星歯車装置74及び第2遊星歯車装置76の複数組の遊星歯車装置と、ワンウェイクラッチF1を含む、クラッチC1、クラッチC2、ブレーキB1、ブレーキB2の複数の係合装置とを備えている、公知の遊星歯車式の自動変速機である。以下、クラッチC1、クラッチC2、ブレーキB1、及びブレーキB2については、特に区別しない場合は単に係合装置CBという。
係合装置CBは、油圧アクチュエータにより押圧される多板式或いは単板式のクラッチやブレーキ、油圧アクチュエータによって引き締められるバンドブレーキなどにより構成される、油圧式の摩擦係合装置である。係合装置CBは、車両10に備えられた油圧制御回路78から出力される調圧された係合装置CBの各油圧Pc1,Pc2,Pb1,Pb2(後述する図6参照)により、各々、係合や解放などの状態である作動状態が切り替えられる。
有段変速機60は、第1遊星歯車装置74及び第2遊星歯車装置76の各回転要素が、直接的に或いは係合装置CBやワンウェイクラッチF1を介して間接的に、一部が互いに連結されたり、中間伝達部材70、ケース56、或いは出力軸62に連結されている。第1遊星歯車装置74の各回転要素は、サンギヤS1、キャリアCA1、リングギヤR1であり、第2遊星歯車装置76の各回転要素は、サンギヤS2、キャリアCA2、リングギヤR2である。
有段変速機60は、複数の係合装置のうちの何れかの係合装置である例えば所定の係合装置の係合によって、変速比(ギヤ比ともいう)γat(=入力回転速度Ni/出力回転速度No)が異なる複数の変速段(ギヤ段ともいう)のうちの何れかのギヤ段が形成される有段変速機である。つまり、有段変速機60は、複数の係合装置が選択的に係合されることによって、ギヤ段が切り替えられるすなわち変速が実行される。有段変速機60は、複数のギヤ段の各々が形成される、有段式の自動変速機である。本実施例では、有段変速機60にて形成されるギヤ段をATギヤ段と称す。入力回転速度Niは、有段変速機60の入力回転部材の回転速度である有段変速機60の入力回転速度であって、中間伝達部材70の回転速度と同値であり、又、第2回転機MG2の回転速度であるMG2回転速度Nmと同値である。入力回転速度Niは、MG2回転速度Nmで表すことができる。出力回転速度Noは、有段変速機60の出力回転速度である出力軸62の回転速度であって、無段変速機58と有段変速機60とを合わせた全体の変速機である複合変速機80の出力回転速度でもある。複合変速機80は、エンジン12と駆動輪14との間の動力伝達経路の一部を構成する変速機である。
有段変速機60は、例えば図3の係合作動表に示すように、複数のATギヤ段として、AT1速ギヤ段(図中の「1st」)−AT4速ギヤ段(図中の「4th」)の4段の前進用のATギヤ段が形成される。AT1速ギヤ段の変速比γatが最も大きく、ハイ側のATギヤ段程、変速比γatが小さくなる。又、後進用のATギヤ段(図中の「Rev」)は、例えばクラッチC1の係合且つブレーキB2の係合によって形成される。つまり、後述するように、後進走行を行う際には、例えばAT1速ギヤ段が形成される。図3の係合作動表は、各ATギヤ段と複数の係合装置の各作動状態との関係をまとめたものである。すなわち、図3の係合作動表は、各ATギヤ段と、各ATギヤ段において各々係合される係合装置である所定の係合装置との関係をまとめたものである。図3において、「○」は係合、「△」はエンジンブレーキ時や有段変速機60のコーストダウンシフト時に係合、空欄は解放をそれぞれ表している。
有段変速機60は、後述する電子制御装置100によって、ドライバー(すなわち運転者)のアクセル操作や車速V等に応じて形成されるATギヤ段が切り替えられる、すなわち複数のATギヤ段が選択的に形成される。例えば、有段変速機60の変速制御においては、係合装置CBの何れかの掴み替えにより変速が実行される、すなわち係合装置CBの係合と解放との切替えにより変速が実行される、所謂クラッチツゥクラッチ変速が実行される。本実施例では、例えばAT2速ギヤ段からAT1速ギヤ段へのダウンシフトを2→1ダウンシフトと表す。他のアップシフトやダウンシフトについても同様である。
車両10は、更に、ワンウェイクラッチF0、機械式のオイルポンプであるMOP82、電動式のオイルポンプであるEOP84等を備えている。
ワンウェイクラッチF0は、キャリアCA0を回転不能に固定することができるロック機構である。すなわち、ワンウェイクラッチF0は、エンジン12のクランク軸と連結された、キャリアCA0と一体的に回転する連結軸68を、ケース56に対して固定することができるロック機構である。ワンウェイクラッチF0は、相対回転可能な2つの部材のうちの一方の部材が連結軸68に一体的に連結され、他方の部材がケース56に一体的に連結されている。ワンウェイクラッチF0は、エンジン12の運転時の回転方向である正回転方向に対して空転する一方で、エンジン12の運転時とは逆の回転方向に対して自動係合する。従って、ワンウェイクラッチF0の空転時には、エンジン12はケース56に対して相対回転可能な状態とされる。一方で、ワンウェイクラッチF0の係合時には、エンジン12はケース56に対して相対回転不能な状態とされる。すなわち、ワンウェイクラッチF0の係合により、エンジン12はケース56に固定される。このように、ワンウェイクラッチF0は、エンジン12の運転時の回転方向となるキャリアCA0の正回転方向の回転を許容し且つキャリアCA0の負回転方向の回転を阻止する。すなわち、ワンウェイクラッチF0は、エンジン12の正回転方向の回転を許容し且つ負回転方向の回転を阻止することができるロック機構である。
MOP82は、連結軸68に連結されており、エンジン12の回転と共に回転させられて動力伝達装置16にて用いられる作動油oilを吐出する。MOP82は、例えばエンジン12により回転させられて作動油oilを吐出する。EOP84は、車両10に備えられたオイルポンプ専用のモータ86により回転させられて作動油oilを吐出する。MOP82やEOP84が吐出した作動油oilは、油圧制御回路78へ供給される(後述する図6参照)。係合装置CBは、作動油oilを元にして油圧制御回路78により調圧された各油圧Pc1,Pc2,Pb1,Pb2によって作動状態が切り替えられる。
図4は、無段変速機58と有段変速機60とにおける各回転要素の回転速度の相対的関係を表す共線図である。図4において、無段変速機58を構成する差動機構72の3つの回転要素に対応する3本の縦線Y1、Y2、Y3は、左側から順に第2回転要素RE2に対応するサンギヤS0の回転速度を表すg軸であり、第1回転要素RE1に対応するキャリアCA0の回転速度を表すe軸であり、第3回転要素RE3に対応するリングギヤR0の回転速度(すなわち有段変速機60の入力回転速度)を表すm軸である。又、有段変速機60の4本の縦線Y4、Y5、Y6、Y7は、左から順に、第4回転要素RE4に対応するサンギヤS2の回転速度、第5回転要素RE5に対応する相互に連結されたリングギヤR1及びキャリアCA2の回転速度(すなわち出力軸62の回転速度)、第6回転要素RE6に対応する相互に連結されたキャリアCA1及びリングギヤR2の回転速度、第7回転要素RE7に対応するサンギヤS1の回転速度をそれぞれ表す軸である。縦線Y1、Y2、Y3の相互の間隔は、差動機構72の歯車比ρ0に応じて定められている。又、縦線Y4、Y5、Y6、Y7の相互の間隔は、第1、第2遊星歯車装置74,76の各歯車比ρ1,ρ2に応じて定められている。共線図の縦軸間の関係においてサンギヤとキャリアとの間が「1」に対応する間隔とされるとキャリアとリングギヤとの間が遊星歯車装置の歯車比ρ(=サンギヤの歯数/リングギヤの歯数)に対応する間隔とされる。
図4の共線図を用いて表現すれば、無段変速機58の差動機構72において、第1回転要素RE1にエンジン12(図中の「ENG」参照)が連結され、第2回転要素RE2に第1回転機MG1(図中の「MG1」参照)が連結され、中間伝達部材70と一体回転する第3回転要素RE3に第2回転機MG2(図中の「MG2」参照)が連結されて、エンジン12の回転を中間伝達部材70を介して有段変速機60へ伝達するように構成されている。無段変速機58では、縦線Y2を横切る各直線L0e,L0m,L0Rにより、サンギヤS0の回転速度とリングギヤR0の回転速度との関係が示される。
又、有段変速機60において、第4回転要素RE4はクラッチC1を介して中間伝達部材70に選択的に連結され、第5回転要素RE5は出力軸62に連結され、第6回転要素RE6はクラッチC2を介して中間伝達部材70に選択的に連結されると共にブレーキB2を介してケース56に選択的に連結され、第7回転要素RE7はブレーキB1を介してケース56に選択的に連結されている。有段変速機60では、係合装置CBの係合解放制御によって縦線Y5を横切る各直線L1,L2,L3,L4,LRにより、出力軸62における「1st」,「2nd」,「3rd」,「4th」,「Rev」の各回転速度が示される。
図4中の実線で示す、直線L0e及び直線L1,L2,L3,L4は、少なくともエンジン12を動力源として走行するハイブリッド走行が可能なハイブリッド走行(=HV走行)モードでの前進走行における各回転要素の相対速度を示している。このハイブリッド走行モードでは、差動機構72において、キャリアCA0に入力される正トルクのエンジントルクTeに対して、第1回転機MG1による負トルクの反力トルクとなるMG1トルクTgがサンギヤS0に入力されると、リングギヤR0には正回転にて正トルクとなるエンジン直達トルクTd(=Te/(1+ρ0)=−(1/ρ0)×Tg)が現れる。そして、要求駆動力に応じて、エンジン直達トルクTdとMG2トルクTmとの合算トルクが車両10の前進方向の駆動トルクとして、AT1速ギヤ段−AT4速ギヤ段のうちの何れかのATギヤ段が形成された有段変速機60を介して駆動輪14へ伝達される。第1回転機MG1は、正回転にて負トルクを発生する場合には発電機として機能する。第1回転機MG1の発電電力Wgは、バッテリ54に充電されたり、第2回転機MG2にて消費される。第2回転機MG2は、発電電力Wgの全部又は一部を用いて、或いは発電電力Wgに加えてバッテリ54からの電力を用いて、MG2トルクTmを出力する。
図4中の一点鎖線で示す直線L0m及び図4中の実線で示す直線L1,L2,L3,L4は、エンジン12の運転を停止した状態で第1回転機MG1及び第2回転機MG2のうちの少なくとも一方の回転機を動力源として走行するモータ走行が可能なモータ走行(=EV走行)モードでの前進走行における各回転要素の相対速度を示している。モータ走行モードでの前進走行におけるモータ走行としては、例えば第2回転機MG2のみを動力源として走行する単駆動モータ走行と、第1回転機MG1及び第2回転機MG2を共に動力源として走行する両駆動モータ走行とがある。単駆動モータ走行では、キャリアCA0はゼロ回転とされ、リングギヤR0には正回転にて正トルクとなるMG2トルクTmが入力される。このとき、サンギヤS0に連結された第1回転機MG1は、無負荷状態とされて負回転にて空転させられる。単駆動モータ走行では、ワンウェイクラッチF0が解放されており、連結軸68はケース56に対して固定されていない。両駆動モータ走行では、キャリアCA0がゼロ回転とされた状態で、サンギヤS0に負回転にて負トルクとなるMG1トルクTgが入力されると、キャリアCA0の負回転方向への回転が阻止されるようにワンウェイクラッチF0が自動係合される。ワンウェイクラッチF0の係合によってキャリアCA0が回転不能に固定された状態においては、MG1トルクTgによる反力トルクがリングギヤR0へ入力される。加えて、両駆動モータ走行では、単駆動モータ走行と同様に、リングギヤR0にはMG2トルクTmが入力される。キャリアCA0がゼロ回転とされた状態で、サンギヤS0に負回転にて負トルクとなるMG1トルクTgが入力された際に、MG2トルクTmが入力されなければ、MG1トルクTgによる単駆動モータ走行も可能である。モータ走行モードでの前進走行では、エンジン12は駆動されず、エンジン回転速度Neはゼロとされ、MG1トルクTg及びMG2トルクTmのうちの少なくとも一方のトルクが車両10の前進方向の駆動トルクとして、AT1速ギヤ段−AT4速ギヤ段のうちの何れかのATギヤ段が形成された有段変速機60を介して駆動輪14へ伝達される。モータ走行モードでの前進走行では、MG1トルクTgは負回転且つ負トルクの力行トルクであり、MG2トルクTmは正回転且つ正トルクの力行トルクである。
図4中の破線で示す、直線L0R及び直線LRは、モータ走行モードでの後進走行における各回転要素の相対速度を示している。このモータ走行モードでの後進走行では、リングギヤR0には負回転にて負トルクとなるMG2トルクTmが入力され、そのMG2トルクTmが車両10の後進方向の駆動トルクとして、AT1速ギヤ段が形成された有段変速機60を介して駆動輪14へ伝達される。車両10では、後述する電子制御装置100によって、複数のATギヤ段のうちの前進用のロー側のATギヤ段である例えばAT1速ギヤ段が形成された状態で、前進走行時における前進用のMG2トルクTmとは正負が反対となる後進用のMG2トルクTmが第2回転機MG2から出力させられることで、後進走行を行うことができる。モータ走行モードでの後進走行では、MG2トルクTmは負回転且つ負トルクの力行トルクである。尚、ハイブリッド走行モードにおいても、直線L0Rのように第2回転機MG2を負回転とすることが可能であるので、モータ走行モードと同様に後進走行を行うことが可能である。
動力伝達装置16では、エンジン12が動力伝達可能に連結された第1回転要素RE1としてのキャリアCA0と第1回転機MG1が動力伝達可能に連結された第2回転要素RE2としてのサンギヤS0と中間伝達部材70が連結された第3回転要素RE3としてのリングギヤR0との3つの回転要素を有する差動機構72を備えて、第1回転機MG1の運転状態が制御されることにより差動機構72の差動状態が制御される電気式変速機構としての無段変速機58が構成される。中間伝達部材70が連結された第3回転要素RE3は、見方を換えれば第2回転機MG2が動力伝達可能に連結された第3回転要素RE3である。つまり、動力伝達装置16では、エンジン12が動力伝達可能に連結された差動機構72と差動機構72に動力伝達可能に連結された第1回転機MG1とを有して、第1回転機MG1の運転状態が制御されることにより差動機構72の差動状態が制御される無段変速機58が構成される。無段変速機58は、入力回転部材となる連結軸68の回転速度と同値であるエンジン回転速度Neと、出力回転部材となる中間伝達部材70の回転速度であるMG2回転速度Nmとの比の値である変速比γ0(=Ne/Nm)が変化させられる電気的な無段変速機として作動させられる。
例えば、ハイブリッド走行モードにおいては、有段変速機60にてATギヤ段が形成されたことで駆動輪14の回転に拘束されるリングギヤR0の回転速度に対して、第1回転機MG1の回転速度を制御することによってサンギヤS0の回転速度が上昇或いは下降させられると、キャリアCA0の回転速度つまりエンジン回転速度Neが上昇或いは下降させられる。従って、ハイブリッド走行では、エンジン12を効率の良いエンジン動作点OPengにて作動させることが可能である。動作点は、回転速度とトルクとで表される運転点であり、エンジン動作点OPengは、エンジン回転速度NeとエンジントルクTeとで表されるエンジン12の運転点である。動力伝達装置16では、ATギヤ段が形成された有段変速機60と無段変速機として作動させられる無段変速機58とで、無段変速機58と有段変速機60とが直列に配置された複合変速機80全体として無段変速機を構成することができる。
又は、無段変速機58を有段変速機のように変速させることも可能であるので、動力伝達装置16では、ATギヤ段が形成される有段変速機60と有段変速機のように変速させる無段変速機58とで、複合変速機80全体として有段変速機のように変速させることができる。つまり、複合変速機80において、エンジン回転速度Neの出力回転速度Noに対する比の値を表す変速比γt(=Ne/No)が異なる複数のギヤ段を選択的に成立させるように、有段変速機60と無段変速機58とを制御することが可能である。本実施例では、複合変速機80にて成立させられるギヤ段を模擬ギヤ段と称する。変速比γtは、直列に配置された、無段変速機58と有段変速機60とで形成されるトータル変速比であって、無段変速機58の変速比γ0と有段変速機60の変速比γatとを乗算した値(γt=γ0×γat)となる。
模擬ギヤ段は、例えば有段変速機60の各ATギヤ段と1又は複数種類の無段変速機58の変速比γ0との組合せによって、有段変速機60の各ATギヤ段に対してそれぞれ1又は複数種類を成立させるように割り当てられる。例えば、図5は、ギヤ段割当テーブルの一例である。図5において、複合変速機80のアップシフトでは、AT1速ギヤ段に対して模擬1速ギヤ段−模擬3速ギヤ段が成立させられ、AT2速ギヤ段に対して模擬4速ギヤ段−模擬6速ギヤ段が成立させられ、AT3速ギヤ段に対して模擬7速ギヤ段−模擬9速ギヤ段が成立させられ、AT4速ギヤ段に対して模擬10速ギヤ段が成立させられるように予め定められている。又、複合変速機80のダウンシフトでは、AT1速ギヤ段に対して模擬1速ギヤ段−模擬2速ギヤ段が成立させられ、AT2速ギヤ段に対して模擬3速ギヤ段−模擬5速ギヤ段が成立させられ、AT3速ギヤ段に対して模擬6速ギヤ段−模擬8速ギヤ段が成立させられ、AT4速ギヤ段に対して模擬9速ギヤ段−模擬10速ギヤ段が成立させられるように予め定められている。複合変速機80では、出力回転速度Noに対して所定の変速比γtを実現するエンジン回転速度Neとなるように無段変速機58が制御されることによって、あるATギヤ段において異なる模擬ギヤ段が成立させられる。又、複合変速機80では、ATギヤ段の切替えに合わせて無段変速機58が制御されることによって、模擬ギヤ段が切り替えられる。尚、図5では、アップシフトとダウンシフトとで、ATギヤ段に対して割り当てられる模擬ギヤ段が異なる場合がある一例を示したが、同じであっても良い。
図1に戻り、車両10は、エンジン12、無段変速機58、及び有段変速機60などの制御に関連する車両10の制御装置を含むコントローラとしての電子制御装置100を備えている。よって、図1は、電子制御装置100の入出力系統を示す図であり、又、電子制御装置100による制御機能の要部を説明する機能ブロック図である。電子制御装置100は、例えばCPU、RAM、ROM、入出力インターフェース等を備えた所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、CPUはRAMの一時記憶機能を利用しつつ予めROMに記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより車両10の各種制御を実行する。電子制御装置100は、必要に応じてエンジン制御用、回転機制御用、油圧制御用等の各コンピュータを含んで構成される。なお、電子制御装置100が、本発明の制御装置に対応している。
電子制御装置100には、車両10に備えられた各種センサ等(例えばエアフローメータ34、過給圧センサ40、吸気温センサ42、スロットル弁開度センサ44、エンジン回転速度センサ88、出力回転速度センサ90、MG1回転速度センサ92、MG2回転速度センサ94、アクセル開度センサ96、バッテリセンサ98、油温センサ99など)による検出値に基づく各種信号等(例えば吸入空気量Qair、過給圧Pchg、吸気温度THairin、スロットル弁開度θth、エンジン回転速度Ne及びエンジン12のクランク軸の回転位置を示すクランク角度Acr、車速Vに対応する出力回転速度No、第1回転機MG1の回転速度であるMG1回転速度Ng、入力回転速度Niと同値であるMG2回転速度Nm、運転者の加速操作の大きさを表す運転者のアクセル操作量であるアクセル開度θacc、バッテリ54のバッテリ温度THbatやバッテリ充放電電流Ibatやバッテリ電圧Vbat、作動油oilの温度である作動油温THoilなど)が、それぞれ供給される。
電子制御装置100からは、車両10に備えられた各装置(例えばエンジン制御装置50、インバータ52、油圧制御回路78、モータ86など)に各種指令信号(例えばエンジン12を制御する為のエンジン制御指令信号Se、第1回転機MG1及び第2回転機MG2を各々制御する為の回転機制御指令信号Smg、係合装置CBの作動状態を制御する為の油圧制御指令信号Sat、EOP84の作動を制御する為のEOP制御指令信号Seopなど)が、それぞれ出力される。この油圧制御指令信号Satは、有段変速機60の変速を制御する為の油圧制御指令信号でもあり、例えば係合装置CBの各々の油圧アクチュエータへ供給される各油圧Pc1,Pc2,Pb1,Pb2を調圧する各ソレノイドバルブSL1−SL4等(後述する図6参照)を駆動する為の指令信号である。電子制御装置100は、各油圧Pc1,Pc2,Pb1,Pb2の値に対応する油圧指示値を設定し、その油圧指示値に応じた駆動電流又は駆動電圧を油圧制御回路78へ出力する。
電子制御装置100は、例えばバッテリ充放電電流Ibat及びバッテリ電圧Vbatなどに基づいてバッテリ54の充電状態を示す値としての充電状態値SOC[%]を算出する。充電状態値SOCは、バッテリ54の蓄電量すなわちバッテリ54に充電されている充電量に対応している。又、電子制御装置100は、例えばバッテリ温度THbat及びバッテリ54の充電状態値SOCに基づいて、バッテリ54のパワーであるバッテリパワーPbatの使用可能な範囲を規定する充放電可能電力Win,Woutを算出する。充放電可能電力Win,Woutは、バッテリ54の入力電力の制限を規定する入力可能電力としての充電可能電力Win、及びバッテリ54の出力電力の制限を規定する出力可能電力としての放電可能電力Woutである。充放電可能電力Win,Woutは、例えばバッテリ温度THbatが常用域より低い低温域ではバッテリ温度THbatが低い程小さくされ、又、バッテリ温度THbatが常用域より高い高温域ではバッテリ温度THbatが高い程小さくされる。又、充電可能電力Winは、例えば充電状態値SOCが高い領域では充電状態値SOCが高い程小さくされる。又、放電可能電力Woutは、例えば充電状態値SOCが低い領域では充電状態値SOCが低い程小さくされる。
図6は、油圧制御回路78を説明する図であり、又、油圧制御回路78へ作動油oilを供給する油圧源を説明する図である。図6において、MOP82とEOP84とは、作動油oilが流通する油路の構成上、並列に設けられている。MOP82及びEOP84は、各々、係合装置CBの各々の作動状態を切り替えたり、動力伝達装置16の各部に潤滑油を供給したりする為の油圧の元となる作動油oilを吐出する。MOP82及びEOP84は、各々、ケース56の下部に設けられたオイルパン120に還流した作動油oilを、共通の吸い込み口であるストレーナ122を介して吸い上げて、各々の吐出油路124,126へ吐出する。吐出油路124,126は、各々、油圧制御回路78が備える油路、例えばライン圧PLが流通する油路であるライン圧油路128に連結されている。MOP82から作動油oilが吐出される吐出油路124は、油圧制御回路78に備えられたMOP用チェックバルブ130を介してライン圧油路128に連結されている。EOP84から作動油oilが吐出される吐出油路126は、油圧制御回路78に備えられたEOP用チェックバルブ132を介してライン圧油路128に連結されている。MOP82は、エンジン12と共に回転し、エンジン12により回転駆動されることで作動油圧を発生する。EOP84は、エンジン12の回転状態に拘わらず、モータ86により回転駆動されることで作動油圧を発生する。EOP84は、例えばモータ走行モードでの走行時に作動させられる。
油圧制御回路78は、前述したライン圧油路128、MOP用チェックバルブ130、及びEOP用チェックバルブ132の他に、レギュレータバルブ134、各ソレノイドバルブSLT,SL1−SL4などを備えている。
レギュレータバルブ134は、MOP82及びEOP84の少なくとも一方が吐出する作動油oilを元にしてライン圧PLを調圧する。ソレノイドバルブSLTは、例えばリニアソレノイドバルブであり、アクセル開度θacc或いは有段変速機60への入力トルク等に応じたパイロット圧Psltをレギュレータバルブ134へ出力するように電子制御装置100により制御される。レギュレータバルブ134においては、スプール136がパイロット圧Psltによって付勢され、排出用流路138の開口面積の変化を伴ってスプール136が軸方向に移動させられることにより、パイロット圧Psltに応じてライン圧PLが調圧される。これにより、ライン圧PLは、アクセル開度θacc或いは有段変速機60の入力トルク等に応じた油圧とされる。ソレノイドバルブSLTに入力される元圧は、例えばライン圧PLを元圧として不図示のモジュレータバルブによって一定値に調圧されたモジュレータ圧PMである。
ソレノイドバルブSL1−SL4は、何れも例えばリニアソレノイドバルブであり、ライン圧油路128を介して供給されるライン圧PLを元圧として、係合装置CBの各油圧Pc1,Pc2,Pb1,Pb2を出力するように電子制御装置100により制御される。ソレノイドバルブSL1は、クラッチC1の油圧アクチュエータへ供給するC1油圧Pc1を調圧する。ソレノイドバルブSL2は、クラッチC2の油圧アクチュエータへ供給するC2油圧Pc2を調圧する。ソレノイドバルブSL3は、ブレーキB1の油圧アクチュエータへ供給するB1油圧Pb1を調圧する。ソレノイドバルブSL4は、ブレーキB2の油圧アクチュエータへ供給するB2油圧Pb2を調圧する。
図1に戻り、電子制御装置100は、車両10における各種制御を実現する為に、有段変速制御手段すなわち有段変速制御部102、及び、ハイブリッド制御手段すなわちハイブリッド制御部104を機能的に備えている。
有段変速制御部102は、予め実験的に或いは設計的に求められて記憶された関係すなわち予め定められた関係である例えばATギヤ段変速マップを用いて有段変速機60の変速判断を行い、必要に応じて有段変速機60の変速制御を実行する。有段変速制御部102は、この有段変速機60の変速制御では、有段変速機60のATギヤ段を自動的に切り替えるように、ソレノイドバルブSL1−SL4により係合装置CBの係合解放状態を切り替える為の油圧制御指令信号Satを油圧制御回路78へ出力する。上記ATギヤ段変速マップは、例えば出力回転速度No及びアクセル開度θaccを変数とする二次元座標上に、有段変速機60の変速が判断される為の変速線を有する所定の関係である。ここでは、出力回転速度Noに替えて車速Vなどを用いても良いし、又、アクセル開度θaccに替えて要求駆動トルクTwdemやスロットル弁開度θthなどを用いても良い。上記ATギヤ段変速マップにおける各変速線は、アップシフトが判断される為のアップシフト線、及びダウンシフトが判断される為のダウンシフト線である。この各変速線は、あるアクセル開度θaccを示す線上において出力回転速度Noが線を横切ったか否か、又は、ある出力回転速度Noを示す線上においてアクセル開度θaccが線を横切ったか否か、すなわち変速線上の変速を実行すべき値である変速点を横切ったか否かを判断する為のものであり、この変速点の連なりとして予め定められている。
ハイブリッド制御部104は、エンジン12の作動を制御するエンジン制御手段すなわちエンジン制御部としての機能と、インバータ52を介して第1回転機MG1及び第2回転機MG2の作動を制御する回転機制御手段すなわち回転機制御部としての機能とを含んでおり、それら制御機能によりエンジン12、第1回転機MG1、及び第2回転機MG2によるハイブリッド駆動制御等を実行する。
ハイブリッド制御部104は、予め定められた関係である例えば駆動力マップにアクセル開度θacc及び車速Vを適用することで車両10に対して要求される駆動トルクTwである要求駆動トルクTwdemを算出する。この要求駆動トルクTwdemは、見方を換えればそのときの車速Vにおける要求駆動パワーPwdemである。ここでは、車速Vに替えて出力回転速度Noなどを用いても良い。ハイブリッド制御部104は、バッテリ54に対して要求される充放電パワーである要求充放電パワー等を考慮して、エンジン12、第1回転機MG1、及び第2回転機MG2のうちの少なくとも1つの動力源によって要求駆動パワーPwdemを実現するように、エンジン12を制御する指令信号であるエンジン制御指令信号Seと、第1回転機MG1及び第2回転機MG2を制御する指令信号である回転機制御指令信号Smgとを出力する。エンジン制御指令信号Seは、例えばそのときのエンジン回転速度NeにおけるエンジントルクTeを出力するエンジン12のパワーであるエンジンパワーPeの指令値である。回転機制御指令信号Smgは、例えばエンジントルクTeの反力トルクとしての指令出力時のMG1回転速度NgにおけるMG1トルクTgを出力する第1回転機MG1の発電電力Wgの指令値であり、又、指令出力時のMG2回転速度NmにおけるMG2トルクTmを出力する第2回転機MG2の消費電力Wmの指令値である。
ハイブリッド制御部104は、例えば無段変速機58を無段変速機として作動させて複合変速機80全体として無段変速機として作動させる場合、要求駆動パワーPwdemに要求充放電パワーやバッテリ54における充放電効率等を加味した要求エンジンパワーPedemを実現する、最適エンジン動作点OPengf等を考慮した目標エンジン回転速度Netgtにおける目標エンジントルクTetgtを出力するエンジンパワーPeとなるように、エンジン12を制御する。加えて、ハイブリッド制御部104は、エンジン回転速度Neを目標エンジン回転速度Netgtとする為のMG1トルクTgを出力するように第1回転機MG1の発電電力Wgを制御することで、無段変速機58の無段変速制御を実行して無段変速機58の変速比γ0を変化させる。この制御の結果として、無段変速機として作動させる場合の複合変速機80の変速比γtが制御される。複合変速機80全体として無段変速機として作動させるときのMG1トルクTgは、例えばエンジン回転速度Neが目標エンジン回転速度Netgtとなるように第1回転機MG1を作動させるフィードバック制御において算出される。複合変速機80全体として無段変速機として作動させるときのMG2トルクTmは、例えばエンジン直達トルクTdによる駆動トルクTw分と合わせて要求駆動トルクTwdemが得られるように算出される。
最適エンジン動作点OPengfは、例えば要求エンジンパワーPedemを実現するときに、エンジン12単体の燃費にバッテリ54における充放電効率等を考慮した車両10におけるトータル燃費が最も良くなるエンジン動作点OPengとして予め定められている。目標エンジン回転速度Netgtは、エンジン回転速度Neの目標値であり、目標エンジントルクTetgtは、エンジントルクTeの目標値である。
図7は、エンジン回転速度Ne及びエンジントルクTeを変数とする二次元座標上に、最適エンジン動作点OPengfの一例を示す図である。図7において、実線Lengは、最適エンジン動作点OPengfの集まりを示している。等パワー線Lpw1,Lpw2,Lpw3は、各々、要求エンジンパワーPedemが要求エンジンパワーPe1,Pe2,Pe3であるときの一例を示している。点Aは、要求エンジンパワーPe1を最適エンジン動作点OPengf上で実現するときのエンジン動作点OPengAであり、点Bは、要求エンジンパワーPe3を最適エンジン動作点OPengf上で実現するときのエンジン動作点OPengBである。点A,Bは、各々、目標エンジン回転速度Netgtと目標エンジントルクTetgtとで表されるエンジン動作点OPengの目標値すなわち目標エンジン動作点OPengtgtでもある。アクセル開度θaccの増大により、例えば目標エンジン動作点OPengtgtが点Aから点Bへ変化させられた場合、最適エンジン動作点OPengf上を通る経路aでエンジン動作点OPengが変化させられるように制御される。
ハイブリッド制御部104は、例えば無段変速機58を有段変速機のように変速させて複合変速機80全体として有段変速機のように変速させる場合、予め定められた関係である例えば模擬ギヤ段変速マップを用いて複合変速機80の変速判断を行い、有段変速制御部102による有段変速機60のATギヤ段の変速制御と協調して、複数の模擬ギヤ段を選択的に成立させるように無段変速機58の変速制御を実行する。
ハイブリッド制御部104は、有段変速機60を変速させるとき、変速後のエンジン回転速度Neが目標エンジン回転速度Netgtとなるように、有段変速機60とともに無段変速機58を変速制御させる無段変速制御手段すなわち無段変速制御部105を機能的に含んでいる。無段変速制御部105は、変速後の模擬ギヤ段に対応する変速比γtが達成される目標エンジン回転速度Netgtを算出し、第1回転機MG1を制御することにより、エンジン回転速度Neを目標エンジン回転速度Netgtに向かって変化させる。
複数の模擬ギヤ段は、それぞれの変速比γtを維持できるように出力回転速度Noに応じて第1回転機MG1によりエンジン回転速度Neを制御することによって成立させることができる。各模擬ギヤ段の変速比γtは、出力回転速度Noの全域に亘って必ずしも一定値である必要はなく、所定領域で変化させても良いし、各部の回転速度の上限や下限等によって制限が加えられても良い。複数の模擬ギヤ段は、出力回転速度Noに応じてエンジン回転速度Neを制御するだけで良く、有段変速機60のATギヤ段の種類とは関係無く所定の模擬ギヤ段を成立させることができる。このように、ハイブリッド制御部104は、エンジン回転速度Neを有段変速のように変化させる変速制御が可能である。
上記模擬ギヤ段変速マップは、ATギヤ段変速マップと同様に出力回転速度No及びアクセル開度θaccをパラメータとして予め定められている。図8は、模擬ギヤ段変速マップの一例であって、実線はアップシフト線であり、破線はダウンシフト線である。模擬ギヤ段変速マップに従って模擬ギヤ段が切り替えられることにより、無段変速機58と有段変速機60とが直列に配置された複合変速機80全体として有段変速機と同様の変速フィーリングが得られる。複合変速機80全体として有段変速機のように変速させる模擬有段変速制御は、例えば運転者によってスポーツ走行モード等の走行性能重視の走行モードが選択された場合や要求駆動トルクTwdemが比較的大きい場合に、複合変速機80全体として無段変速機として作動させる無段変速制御に優先して実行するだけでも良いが、所定の実行制限時を除いて基本的に模擬有段変速制御が実行されても良い。
ハイブリッド制御部104による模擬有段変速制御と、有段変速制御部102による有段変速機60の変速制御とは、協調して実行される。本実施例では、AT1速ギヤ段−AT4速ギヤ段の4種類のATギヤ段に対して、模擬1速ギヤ段−模擬10速ギヤ段の10種類の模擬ギヤ段が割り当てられている。その為、模擬ギヤ段の変速タイミングと同じタイミングでATギヤ段の変速が行われるように、ATギヤ段変速マップが定められている。具体的には、図8における模擬ギヤ段の「3→4」、「6→7」、「9→10」の各アップシフト線は、ATギヤ段変速マップの「1→2」、「2→3」、「3→4」の各アップシフト線と一致している(図8中に記載した「AT1→2」等参照)。又、図8における模擬ギヤ段の「2←3」、「5←6」、「8←9」の各ダウンシフト線は、ATギヤ段変速マップの「1←2」、「2←3」、「3←4」の各ダウンシフト線と一致している(図8中に記載した「AT1←2」等参照)。又は、図8の模擬ギヤ段変速マップによる模擬ギヤ段の変速判断に基づいて、ATギヤ段の変速指令を有段変速制御部102に対して出力するようにしても良い。このように、有段変速機60のアップシフト時は、複合変速機80全体のアップシフトが行われる一方で、有段変速機60のダウンシフト時は、複合変速機80全体のダウンシフトが行われる。有段変速制御部102は、有段変速機60のATギヤ段の切替えを、模擬ギヤ段が切り替えられるときに行う。模擬ギヤ段の変速タイミングと同じタイミングでATギヤ段の変速が行われる為、エンジン回転速度Neの変化を伴って有段変速機60の変速が行われるようになり、その有段変速機60の変速に伴うショックがあっても運転者に違和感を与え難くされる。
ハイブリッド制御部104は、走行モードとして、モータ走行モード或いはハイブリッド走行モードを走行状態に応じて選択的に成立させて、各走行モードにて車両10を走行させる。例えば、ハイブリッド制御部104は、要求駆動パワーPwdemが予め定められた閾値よりも小さなモータ走行領域にある場合には、モータ走行モードを成立させる一方で、要求駆動パワーPwdemが予め定められた閾値以上となるハイブリッド走行領域にある場合には、ハイブリッド走行モードを成立させる。ハイブリッド制御部104は、要求駆動パワーPwdemがモータ走行領域にあるときであっても、バッテリ54の充電状態値SOCが予め定められたエンジン始動閾値未満となる場合やエンジン12の暖機が必要な場合などには、ハイブリッド走行モードを成立させる。前記エンジン始動閾値は、エンジン12を強制的に始動してバッテリ54を充電する必要がある充電状態値SOCであることを判断する為の予め定められた閾値である。
図9は、モータ走行とハイブリッド走行との切替制御に用いる駆動力源切替マップの一例を示す図である。図9において、実線Lswpは、モータ走行とハイブリッド走行とを切り替える為のモータ走行領域とハイブリッド走行領域との境界線である。車速Vが比較的低く且つ要求駆動トルクTwdemが比較的小さい、要求駆動パワーPwdemが比較的小さな領域がモータ走行領域に予め定められている。車速Vが比較的高い又は要求駆動トルクTwdemが比較的大きい、要求駆動パワーPwdemが比較的大きな領域がハイブリッド走行領域に予め定められている。バッテリ54の充電状態値SOCがエンジン始動閾値未満となるとき又はエンジン12の暖機が必要なときには、図9におけるモータ走行領域がハイブリッド走行領域に変更されても良い。
ハイブリッド制御部104は、モータ走行モードを成立させたときに、第2回転機MG2のみで要求駆動パワーPwdemを実現できる場合には、第2回転機MG2による単駆動モータ走行にて車両10を走行させる。一方で、ハイブリッド制御部104は、モータ走行モードを成立させたときに、第2回転機MG2のみでは要求駆動パワーPwdemを実現できない場合には、両駆動モータ走行にて車両10を走行させる。ハイブリッド制御部104は、第2回転機MG2のみで要求駆動パワーPwdemを実現できるときであっても、第2回転機MG2のみを用いるよりも第1回転機MG1及び第2回転機MG2を併用した方が効率が良い場合には、両駆動モータ走行にて車両10を走行させても良い。
ハイブリッド制御部104は、エンジン12の運転停止時にハイブリッド走行モードを成立させた場合には、エンジン12を始動する始動制御を行う。ハイブリッド制御部104は、エンジン12を始動するときには、例えば第1回転機MG1によりエンジン回転速度Neを上昇させつつ、エンジン回転速度Neが点火可能な所定回転速度以上となったときに点火することでエンジン12を始動する。すなわち、ハイブリッド制御部104は、第1回転機MG1によりエンジン12をクランキングすることでエンジン12を始動する。
次に、有段変速機60の変速制御について説明する。有段変速制御部102は、変速マップに基づいて有段変速機60の変速判断が為されると、変速後に解放される係合装置CBを解放するとともに、変速後に係合される係合装置CBを係合するクラッチツゥクラッチ変速を実行する。ここで、電子制御装置100は、有段変速機60の変速時において、エンジン12を構成する点火装置53の点火時期を遅角させることにより、エンジン12のエンジントルクTeを一時的に低下させるエンジントルクダウン制御を実行するエンジントルクダウン制御手段すなわちエンジントルクダウン制御部106を機能的に備えている。以下、アクセルペダルが踏み込まれることにより有段変速機60がダウン変速されるパワーオンダウン変速を一例に説明する。
エンジントルクダウン制御部106は、アクセルペダルが踏み込まれることによりダウン変速される有段変速機60のパワーオンダウン変速時において、イナーシャ相の終期になると点火時期を遅角させることにより、エンジン12のエンジントルクTeを一時的に低下させるエンジントルクダウン制御を実行する。エンジントルクダウン制御部106は、例えば、変速過渡期のエンジン回転速度Neとダウン変速後の目標エンジン回転速度Netgtとの回転速度差ΔNe(=Netgt−Ne)が予め設定されている判定閾値C以下になると、イナーシャ相の終期すなわちエンジントルクダウン制御を開始する時点に到達したものと判断する。判定閾値Cは、予め実験的又は設計的に求められ、イナーシャ相の終期に到達したとされる値に設定されている。尚、エンジントルクダウン制御を開始するタイミングは、例えば有段変速機60の変速開始時点又はイナーシャ相開始時点から所定時間経過したか等に基づいて判定するものであっても構わない。
エンジントルクダウン制御部106は、エンジントルクダウン制御を開始する時点に到達したものと判断すると、エンジン12の点火時期を所定の遅角量DLIGだけ一時的に遅角させてエンジントルクTeを低下させる。ここで、点火時期の遅角量DLIG(以下、点火時期遅角量DLIG)は、予め実験的又は設計的に設定されている関係(マップ等)から、エンジントルクダウン制御を実行する時点での車両状態(例えば、アクセル開度θacc、エンジン回転速度Ne、ダウンシフト前のATギヤ段の変速比γat、ダウンシフト後のATギヤ段の変速比γat等)に基づいて決定される。
ここで、点火時期の遅角によってエンジントルクダウン制御が実行されると、排気管24を通過する排気の排気エネルギが増大することで過給機18のタービン18tが回転駆動させられることにより、過給圧Pchgが上昇することが知られている。結果として、エンジントルクダウン制御による過給圧Pchgの上昇に伴う変速ショックが発生する虞がある。エンジントルクダウン制御による過給圧Pchgの上昇に伴う変速ショックを抑制するため、電子制御装置100は、エンジントルクダウン制御の実行に伴う過給機18による過給圧Pchg(実過給圧)の変化を抑制するように電動機49を制御する過給圧抑制制御を行うアクチュエータ制御部108を機能的に備えている。
アクチュエータ制御部108は、エンジントルクダウン制御の開始時点から予め設定されている待機時間TdN経過すると、電動機49のMGトルクTをトルク低減量ΔTだけ低減する過給圧抑制制御を実行する。例えば、過給抑制制御開始直前の電動機49のMGトルクTがゼロである場合には、電動機49のMGトルクTがトルク低減量ΔTだけ低減されることで、MGトルクTが負の値になる。すなわち、電動機49のMGトルクTが回生トルクとなる。このとき、回転軸25及び回転軸25に連結されたコンプレッサー18cに、回転を抑制する方向のトルクが作用するため、エンジントルクダウン制御による過給機18の過給圧Pchgの上昇が抑制される。
ここで、電動機49のMGトルクTのトルク低減量ΔTは、エンジントルクダウン制御による点火時期の点火時期遅角量DLIGに基づいて求められる。アクチュエータ制御部108は、図10に示すような、点火時期遅角量DLIGと電動機49のトルク低減量ΔTとの関係マップを記憶しており、この関係マップに点火時期遅角量DLIGを適用することで電動機49のトルク低減量ΔTを求め、求められたトルク低減量ΔTだけ電動機49のMGトルクTが低減されるように電動機49を制御する。図10の関係マップは、予め実験的又は設計的に求められる。図10の関係マップに示すように、点火時期遅角量DLIGが大きくなるほど、トルク低減量ΔTが大きくなるように設定されている。点火時期遅角量DLIGが大きくなるほど、エンジントルクダウン制御の実行に伴う過給機18による過給圧Pchgが高くなる。これに対して、過給圧Pchgの変化が抑制されるように、点火時期遅角量DLIGが大きくなるほど、電動機49のトルク低減量ΔTが大きくなるように設定されている。従って、点火時期遅角量DLIGが大きくなる、すなわちエンジントルクTeのトルクダウン量が大きくなるほど、電動機49のトルク低減量ΔTが大きくなることで、コンプレッサー18cの回転が点火時期遅角量DLIGに比例して抑制され、過給圧Pchgの上昇が抑制される。
又、電動機49のMGトルクTのトルク低減量ΔTを、点火時期遅角量DLIGの積算値である遅角量積算値SDLIGに基づいて求めることもできる。アクチュエータ制御部108は、エンジントルクダウン制御中の点火時期遅角量DLIGを随時積算して点火時期遅角量DLIGの積算量である遅角量積算値SDLIGを随時求める。又、アクチュエータ制御部108は、遅角量積算値SDLIGと電動機49のトルク低減量ΔTとの不図示の関係マップを記憶しており、この関係マップに随時算出される遅角量積算値SDLIGを適用することで電動機49のトルク低減量ΔTを求め、求められたトルク低減量ΔTだけ電動機49のMGトルクTが低減されるように電動機49を制御する。尚、前記関係マップは、予め実験的又は設計的に求められ、遅角量積算値SDLIGに基づいて、エンジントルクダウン制御による過給圧Pchgの変化が抑制される電動機49のトルク低減量ΔTが求められるようになっている。
上述したようにして、点火時期遅角量DLIG、又は遅角量積算値SDLIGに基づいて、電動機49を制御するための制御量である電動機49のトルク低減量ΔTが求められる。アクチュエータ制御部108は、エンジントルクダウン制御の開始から待機時間TdN経過すると、電動機49のMGトルクTを求められたトルク低減量ΔTだけ低減する。これより、エンジントルクダウン制御の実行中におけるコンプレッサー18cの回転が抑制されることで、過給圧Pchgの上昇が抑制される。
ここで、電動機49を制御するための制御量であるトルク低減量ΔTの好適な値は径時的に変化する。また、待機時間TdNや過給圧抑制制御の実行時間Δtwの好適な値についても径時的に変化する。又、トルク低減量ΔT、待機時間TdN、及び実行時間Δtwの好適な値は、部品のばらつきによっても異なる。そこで、アクチュエータ制御部108は、変速が完了すると、次回の変速時における待機時間TdN、トルク低減量ΔT、及び実行時間Δtwが好適な値となるように、待機時間TdN、トルク低減量ΔT、及び実行時間Δtwの学習補正を実行する。
アクチュエータ制御部108は、エンジントルクダウン制御の実行に伴う過給圧Pchg(実過給圧)の目標過給圧Pchgtgtからの偏差ΔPchg(=|Pchg−Pchgtgt|)を求め、偏差ΔPchgが後述する所定範囲(ΔPchg1〜ΔPchg2)内となるように電動機49のトルク低減量ΔTを学習補正する。図11は、学習補正の実行時に使用される、変速過渡期に求められる偏差ΔPchgと電動機49のトルク低減量ΔTの補正量α1との関係を示している。ここで、偏差ΔPchgは、変速中における過給圧Pchgが最大値となった時点における偏差ΔPchg、又は、変速中において随時算出される偏差ΔPchgの最大値が代表値として適用される。又、過給機18の目標過給圧Pchgtgtは、アクセル開度θacc及び車速V等からなる目標過給圧Pchgtgtを求めるための関係マップに、アクセル開度θacc及び車速V等を適用することで求められる。
図11に示すように、偏差ΔPchgが偏差ΔPchg1から偏差ΔPchg2の間である所定範囲(ΔPchg1〜ΔPchg2)では、補正量α1がゼロに設定されている。すなわち、偏差ΔPchgが所定範囲(ΔPchg1〜ΔPchg2)において補正量α1がゼロになる不感帯が設定されている。この不感帯が設定されることで、変速が実行される毎にトルク低減量ΔTが変更されるハンチングが防止される。又、偏差ΔPchgが偏差ΔPchg1よりも小さくなると、補正量α1が負の値となり、偏差ΔPchgが小さくなるほど補正量α1が負の方向に大きな値となる。又、偏差ΔPchgが偏差ΔPchg2よりも大きくなると、補正量α1が正の値となり、偏差ΔPchgが大きくなるほど補正量α1が正の方向に大きな値となる。図11の関係に偏差ΔPchgを適用することで、補正量α1が求められる。
アクチュエータ制御部108は、図11に示す関係に偏差ΔPchgを適用することで補正量α1を求め、補正前のトルク低減量ΔTに求められた補正量α1を加算することで、トルク低減量ΔTを新たな値に学習補正する。例えば、補正量α1が正の値であった場合には、補正前のトルク低減量ΔTに補正量α1が加算されることで、図10の関係マップのトルク低減量ΔTが全体として補正量α1だけ上側に移動する。又、補正量α1が負の値であった場合には、補正前のトルク低減量ΔTに補正量α1が加算されることで、図10の関係マップのトルク低減量ΔTが全体として補正量α1だけ下側に移動する。次回の変速においては、学習補正された関係マップに基づいてトルク低減量ΔTが求められる。上記のようにトルク低減量ΔTが学習補正されることで、偏差ΔPchgが偏差ΔPchg1から偏差ΔPchg2の所定範囲(ΔPchg1〜ΔPchg2)内に収まるようになり、経時変化や部品のバラツキに拘わらずトルク低減量ΔTが好適な値になる。
又、アクチュエータ制御部108は、エンジントルクダウン制御の開始時点から過給圧Pchgの偏差ΔPchgが増大し出す時点までの間の過給圧増大開始時間TdPを求め、その過給圧増大開始時間TdPに基づいて、エンジントルクダウン制御の開始時点から過給圧抑制制御を開始する時点までの間の待機時間TdNを学習補正する。なお、過給圧Pchgの偏差ΔPchgが増大し出す時点は、エンジントルクダウン制御中に随時算出される偏差ΔPchgが、予め設定されている判定閾値Dを超えたかに基づいて判断される。尚、判定閾値Dは、偏差ΔPchgが増大したと判断できる範囲の下限の値に対応している。
図12は、学習補正の実行時に使用される、過給圧増大開始時間TdP(以下、増大開始時間TdP)と待機時間TdNの補正量α2との関係を示している。図12に示すように、増大開始時間TdPが所定値TdP2よりも長くなると、待機時間TdNの補正量α2が正の値となり、増大開始時間TdPが長くなるほど補正量α2も大きくなる。又、増大開始時間TdPが所定値TdP1よりも短くなると、待機時間TdNの補正量α2が負の値となり、増大開始時間TdPが短くなるほど補正量α2も負の値側に大きくなる。又、増大開始時間TdPが所定値TdP1から所定値TdP2の範囲(TdP1〜TdP2)では、補正量α2がゼロとなる不感帯が設定されている。この不感帯が設定されることで、変速が実行される毎に待機時間TdNが変更されるハンチング防止される。
アクチュエータ制御部108は、図12に示す関係に増大開始時間TdPを適用することで補正量α2を求め、補正前の待機時間TdNに補正量α2を加算することで待機時間TdNを新たな値に学習補正する。新たに学習補正された待機時間TdNは、次回の変速時に適用される。
このように、増大開始時間TdPが長い場合には、補正量α2が正の値となり待機時間TdNが増加側に学習補正されるため、次回の変速時において過給圧抑制制御の開始タイミングが遅くなる。増大開始時間TdPが長くなると過給圧Pchgが増大し出すタイミングが遅いことから、それに合わせて待機時間TdNが長くなる側に学習補正され、過給圧抑制制御の開始タイミングが遅められることで、過給圧抑制制御の開始タイミングが好適になる。又、増大開始時間が短い場合には、補正量α2が負の値となり待機時間TdNが減少側に学習補正されるため、次回の変速時において過給圧抑制制御の開始タイミングが早くなる。増大開始時間TdPが短くなると過給圧Pchgが増大し出すタイミングが早いことから、それに合わせて待機時間TdNが短くなる側に学習補正され、過給圧抑制制御の開始タイミングが早められることで、過給圧抑制制御の開始タイミングが好適になる。このように、増大開始時間TdPに応じて待機時間TdNが学習補正されることで、経時変化や部品のバラツキに拘わらず待機時間TdNが好適な値となる。
又、アクチュエータ制御部108は、エンジントルクダウン制御中に随時算出される偏差ΔPchgが判定閾値D以上となる偏差発生時間ΔtwPを計測し、その偏差発生時間ΔtwPに基づいて、過給圧抑制制御の実行時間Δtwを学習補正する。
図13は、学習補正の実行時に使用される、偏差発生時間ΔtwPと過給圧抑制制御の実行時間Δtwとの関係を示している。図13に示すように、偏差発生時間ΔtwPが時間ΔtwP1以下では、実行時間Δtwの補正量α3がゼロとなっている。すなわち、偏差発生時間ΔtwPが時間ΔtwP1以下の範囲では、補正量α3がゼロとなる不感帯とされている。この不感帯が設定されることで、変速が実行される毎に実行時間Δtwが変更されるハンチングが防止される。又、偏差発生時間ΔtwPが時間ΔtwP1よりも長くなると、実行時間Δtwの補正量α3が正の値となり、偏差発生時間ΔtwPが長くなるほど補正量α3も大きくなる。
アクチュエータ制御部108は、図13に示す関係に偏差発生時間ΔtwPを適用することで補正量α3を求め、補正前の実行時間Δtwに補正量α3を加算することで実行時間Δtwを新たな値に学習補正する。新たに学習補正された実行時間Δtwは、次回の変速時に適用される。
このように、偏差発生時間ΔtwPが長い場合には、補正量α3が正の値となり実行時間Δtwが増加側に学習補正される。従って、偏差発生時間ΔtwPが長くなるのに合わせて過給圧抑制制御の実行時間Δtwが長くなるため、過給圧抑制制御の実行時間Δtwが、経時変化や部品のバラツキに拘わらず好適な値になる。
ここで、トルク低減量ΔTを学習補正しても偏差ΔPchgが所定範囲(ΔPchg1〜ΔPchg2)の範囲にならない場合がある。このような状態が続くと、電動機49からトルク低減量ΔTに応じたMGトルクTを出力できなくなる虞が生じる。これに対して、電子制御装置100は、トルク低減量ΔTを学習補正しても偏差ΔPchgが所定範囲(ΔPchg1〜ΔPchg2)内にならないときには、エンジン12の目標エンジン回転速度Netgtを低減する目標エンジン回転速度低減手段すなわち目標エンジン回転速度低減部110を機能的に備えている。
目標エンジン回転速度低減部110は、例えば、トルク低減量ΔTを学習補正しても偏差ΔPchgが所定範囲(ΔPchg1〜ΔPchg2)にならない状態が連続して複数回続く場合には、トルク低減量ΔTを学習補正しても偏差ΔPchgが所定範囲(ΔPchg1〜ΔPchg2)にならないものと判定する。この場合には、目標エンジン回転速度低減部110は、変速後のエンジン12の目標エンジン回転速度Netgtを予め設定されている所定値Kだけ低減する。目標エンジン回転速度低減部110が変速後のエンジン12の目標エンジン回転速度Netgtを低減することで、エンジントルクダウン制御による過給機18の過給圧Pchgの増大が抑えられるため、偏差ΔPchgが所定範囲(ΔPchg1〜ΔPchg2)の範囲となる。尚、目標エンジン回転速度低減部110が目標エンジン回転速度Netgtを所定値Kだけ低減しても偏差ΔPchgが所定範囲(ΔPchg1〜ΔPchg2)にならなかった場合には、目標エンジン回転速度低減部110は、目標エンジン回転速度Netgtをさらに所定値Kだけ低減する。このようにして、偏差ΔPchgが所定範囲(ΔPchg1〜ΔPchg2)になるまで目標エンジン回転速度Netgtが低減されることで、制御偏差が低減され、電動機49からトルク低減量ΔTに応じたMGトルクTを出力できなくなることも防止される。
図14は、電子制御装置100の要部を説明するためのフローチャートであり、有段変速機60の変速時に発生する変速ショックを抑制できる制御作動を説明するためのフローチャートである。このフローチャートは、車両10の走行時において繰り返し実行される。
まず、有段変速制御部102の制御機能に対応するステップST1(以下、ステップを省略)において、有段変速機60がダウン変速中であるかが判定される。ST1が否定される場合、リターンされる。ST1が肯定される場合、エンジントルクダウン制御部106の制御機能に対応するST2において、エンジン回転速度Neとダウン変速後の目標エンジン回転速度Netgtとの回転速度差ΔNeが判定閾値C以下になったかに基づいて、イナーシャ相の終期であるかが判定される。ST2が否定される場合、イナーシャ相の終期に到達するまでST2が繰り返し実行される。ST2が肯定される場合、エンジントルクダウン制御部106の制御機能に対応するST3において、エンジン12の点火時期を遅角することによるエンジントルクダウン制御が実行される。
次いで、アクチュエータ制御部108の制御機能に対応するST4において、エンジントルクダウン制御(遅角制御)の開始時点から待機時間TdN経過したかが判定される。ST4が否定される場合、待機時間TdNが経過するまで繰り返しST4の判定が実行される。ST4が肯定される場合、アクチュエータ制御部108の制御機能に対応するST5において、電動機49のMGトルクTを低減することによる過給圧抑制制御が実施される。具体的には、点火時期の遅角量DLIG又は遅角量積算値SDLIGに基づいてトルク低減量ΔTが求められ、電動機49がトルク低減量ΔTに応じたMGトルクTに制御される。次いで、アクチュエータ制御部108の制御機能に対応するST6において、増大開始時間TdP、偏差ΔPchg、及び偏差発生時間ΔtwPが取得される。アクチュエータ制御部108の制御機能に対応するST7では、ST6で取得された増大開始時間TdPに基づいて待機時間TdNが学習補正され、偏差ΔPchgに基づいてトルク低減量ΔTが学習補正され、偏差発生時間ΔtwPに基づいて実行時間Δtwが学習補正される。
目標エンジン回転速度低減部110の制御機能に対応するST8では、トルク低減量ΔTが学習補正されても偏差ΔPchgが所定範囲(ΔPchg1〜ΔPchg2)とならない状態が複数回続いたかに基づいて、偏差ΔPchgを学習補正しても所定範囲(ΔPchg1〜ΔPchg2)にならない状態であるかが判定される。ST8が否定される場合、リターンされる。ST8が肯定される場合、目標エンジン回転速度低減部110の制御機能に対応するST9において、次回の変速における変速後のエンジン12の目標エンジン回転速度Netgtが低減される。これより、次回の変速において、エンジントルクダウン制御による過給機18の過給圧Pchgの増大が抑制されることで、偏差ΔPchgが所定範囲(ΔPchg1〜ΔPchg2)内になる。
図15は、走行中に有段変速機60のパワーオンダウン変速が実行されたときの作動状態を説明するためのタイムチャートである。尚、図15では、有段変速機60のパワーオンダウン変速の一態様として、AT3速ギヤ段からAT2速ギヤ段へのダウン変速が示されている。AT3速ギヤ段からAT2速ギヤ段へのダウンシフトでは、変速過渡期においてクラッチC2が解放されるとともに、ブレーキB1が係合される。すなわち、クラッチC2の油圧Pc2が解放側油圧に対応し、ブレーキB1の油圧Pb1が係合側油圧に対応する。尚、本発明は、AT3速ギヤ段からAT2速ギヤ段に限定されるものではなく、他のギヤ段への変速においても適用される。
t1時点においてアクセルペダルが踏み込まれることで、エンジン12の目標エンジントルクTetgtが増加し、これに関連して過給機18の過給圧Pchgを上昇させるために電動機49のMGトルクTが増大されている。t2時点において、アクセル開度θaccの増加に伴ってダウンシフトの実行が判断されると、解放側油圧である油圧Pc2及び係合側油圧である油圧Pb1の油圧制御が開始される。具体的には、t2時点から所定時間経過後すると、油圧Pc2が所定圧まで低下させられ、その後は所定の勾配で漸減されている。又、油圧Pc2の引き下げが開始された時点から僅かに遅れて、油圧Pb1の油圧が一時的に引き上げるクイックフィルが実行され、その後は所定の待機圧で維持されている。
t2時点からt4時点の間では、アクセルペダルの踏み込まれた状態が維持されることで、目標エンジントルクTetgtが上昇し、これに伴って目標過給圧Pchgtgtも上昇している。実過給圧である過給圧Pchgは、目標過給圧Pchgtgtに追従するように上昇している。ここで、電動機49のMGトルクTがt2時点とt3時点の間で減少しているのは、排気エネルギの増加に伴って、タービン18t及びコンプレッサー18cを排気エネルギによって回転駆動させる動力が増加し、電動機49のMGトルクTが減少しても、過給圧Pchgを目標過給圧Pchgtgtに追従させることが可能になるためである。尚、t3時点から所定時間経過すると、電動機49のMGトルクTが略ゼロとなっている。t3時点において、イナーシャ相が開始され、エンジン回転速度Neが変速後の目標エンジン回転速度Netgtに向かって上昇している。
t4時点において、エンジン回転速度Neと変速後の目標エンジン回転速度Netgtとの回転速度差ΔNeが判定閾値C以下になると、イナーシャ相の終期に到達したと判断され、エンジン12の点火時期を所定の遅角量DLIGだけ遅角させることによるエンジントルクダウン制御が開始される。又、t4時点から待機時間TdN経過したt5時点において、過給圧Pchgの増加(変化)を抑制するための電動機49による過給圧抑制制御が開始される。t5時点では、電動機49のMGトルクTがトルク低減量ΔTだけ低減させられる。なお、t5時点の直前では、電動機49のMGトルクTが略ゼロになっているため、電動機49のMGトルクTが低減されることで、電動機49からトルクΔTの大きさの回生トルクが出力されている。これより、コンプレッサー18cに回転を抑える方向のトルクが付与されることから、過給圧Pchgの上昇が抑制される。電動機49による過給圧抑制制御が実行されない場合(従来)には、破線で示すように過給圧Pchgが大幅に上昇し、過給圧Pchgの増大した状態が変速後も長く続いている。これに対して、過給圧抑制制御が実行されることで、本実施例に対応する実線で示す過給圧Pchgは、破線で示す過給圧Pchgに比べて上昇が抑制されている。
t7時点においてイナーシャ相が終了すると、解放側油圧である油圧Pc2が、ゼロに向かって低下させられるとともに、係合側油圧である油圧Pb1が、ブレーキB1が完全係合させられる値となるまで上昇させられる。又、t7時点において、エンジントルクダウン制御が終了し、エンジン12の点火時期がエンジントルクダウン制御の実施前の状態に復帰させられる。t5時点から予め設定されている実行時間Δtwが経過したt8時点に到達すると、過給圧抑制制御が終了する。
ここで、t6時点において、過給圧Pchgの目標過給圧Pchgtgtからの偏差ΔPchgが予め設定されている判定閾値Dを越えると、このt6時点が過給圧増大開始時点と判断され、t4時点とt6時点との間の時間が増大開始時間TdPとして取得される。又、偏差ΔPchgが判定閾値D以上となったt6時点と、偏差ΔPchgが判定閾値D未満となるt8時点との間の時間が偏差発生時間ΔtwPとして取得される。又、変速過渡期において過給圧Pchgが最大値となったときの偏差ΔPchgが取得される。これら取得された増大開始時間TdP、偏差発生時間ΔtwP、及び偏差ΔPchgに基づいて、変速が行われる毎に、待機時間TdN、実行時間Δtw、及びトルク低減量ΔTが学習補正される。従って、経時変化や部品のバラツキに拘わらず、待機時間TdN、実行時間Δtw、及びトルク低減量ΔTが好適な値になる。
上述のように、本実施例によれば、エンジントルクダウン制御の実行に伴う過給機18による過給圧Pchgの変化を抑制するように電動機49が制御されるため、有段変速機60の変速時においてエンジントルクダウン制御によってエンジントルクTeを低下させつつ、電動機49の制御によって過給圧Pchgの上昇を抑制することができる。従って、エンジントルクダウン制御による過給機18の過給圧Pchgの上昇に伴う有段変速機60の変速ショックを抑制することができる。
又、本実施例によれば、点火時期の遅角量DLIGに基づいて電動機49のトルク低減量ΔTが求められるため、電動機49のトルク低減量ΔTが好適な値となり、電動機49がそのトルク低減量ΔTに応じたMGトルクTに制御されることで、エンジントルクダウン制御による過給圧Pchgの上昇を好適に抑制することができる。又、遅角量積算値SDLIGに基づいて電動機49のトルク低減量ΔTが求められることで、電動機49のトルク低減量ΔTが一層好適な値となり、エンジントルクダウン制御による過給圧Pchgの上昇を一層好適に抑制することができる。又、実過給圧である過給圧Pchgの目標過給圧Pchgtgtからの偏差ΔPchgが所定範囲(ΔPchg1〜ΔPchg2)内となるように電動機49のトルク低減量ΔTが学習補正されるため、経時変化や個体差などのバラツキによる制御偏差を低減することができる。又、電動機49のトルク低減量ΔTを学習補正しても、過給圧Pchgの目標過給圧Pchgtgtからの偏差ΔPchgが所定範囲(ΔPchg1〜ΔPchg2)内にならないときには、目標エンジン回転速度Netgtが低減されることで、過給圧Pchgの偏差ΔPchgを所定範囲(ΔPchg1〜ΔPchg2)内とすることができ、制御偏差を低減することができる。
つぎに、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の説明において前述の実施例と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。
図16は、本発明の他の実施例に対応する車両200に備えられるエンジン202の概略構成を説明する図である。本実施例のエンジン202を前述した実施例のエンジン12と比較すると、エンジン12に設けられている電動機49に代わって、吸気管20のコンプレッサー18cよりも上流側(エアクリーナ32側、吸気側)に電動過給機204が設けられている。以下、前述の実施例と異なる構成についてのみ説明する。
吸気管20のコンプレッサー18cよりも上流側には、電動過給機204が設けられている。電動過給機204は、電動コンプレッサー204cと電動コンプレッサー204cを回転駆動させるための電動モータ204mとから構成されている。電動コンプレッサー204cは、電動モータ204mによって回転駆動させられることでエンジン12への吸気を圧縮する。電動モータ204mは、電子制御装置(本実施例では図示せず)によって作動させることにより、電動コンプレッサー204cを回転駆動する。電動過給機204は、例えば過給機18による過給の応答遅れを補うように駆動させられる。
吸気管20には、電動コンプレッサー204cの上流側と下流側とを連通する吸気バイパス206が並列に設けられている。吸気バイパス206には、吸気バイパス206における通路を開閉するエアバイパスバルブ(ABV)208が設けられている。エアバイパスバルブ208は、電子制御装置によって不図示のアクチュエータが作動させられることにより弁の開閉が制御される。エアバイパスバルブ208は、例えば電動過給機204の非作動時には電動過給機204が通路抵抗となり難くなるように弁が開かれる。
エンジン202は、電子制御装置によって、電子スロットル弁38や燃料噴射装置や点火装置やウェイストゲートバルブ30や電動モータ204mやエアバイパスバルブ208等が制御されることにより、エンジン202の出力トルクであるエンジントルクTeが制御される。
上記のように構成されるエンジン202であっても、前述の実施例で説明したような制御を実行することにより、前述の実施例と同様の効果を得ることができる。具体的には、変速時にエンジン202の点火時期の遅角によるエンジントルクダウン制御が実行されると、エアバイパスバルブ208が閉じられた状態で、電動コンプレッサー204cの回転を抑える方向のトルクが電動モータ204mから付与される。これより、コンプレッサー18cに送られる空気の流れが阻害されることで、過給圧Pchgの上昇が抑制される。このように、過給圧抑制制御として電動モータ204mから電動コンプレッサー204cの回転を抑える方向のトルクが付与されることで、過給圧Pchgの上昇が抑制されるため、前述の実施例と同様の効果を得ることができる。尚、過給機18及び電動過給機204が、本発明の過給機に対応し、電動モータ204mが、本発明のアクチュエータに対応している。
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、本発明はその他の態様においても適用される。
例えば、前述の実施例では、有段変速機60のダウン変速においてトルクダウン制御が実行されたときの態様が説明されていたが、本発明は、ダウン変速に限定されない。例えば、有段変速機60のアップ変速であっても本発明が適用され得る。尚、有段変速機60のアップ変速にあっては、変速開始時点又はイナーシャ相開始時点においてエンジントルクダウン制御が実行される。又、アクセルペダルが踏み込まれない状態で実行されるパワーオフ変速においても、本発明は適宜適用され得る。要は、有段変速機60の変速中にエンジントルクダウン制御が実行される態様であれば、本発明が適宜適用され得る。
又、前述の実施例では、偏差ΔPchgに基づいて補正量α1が求められ、補正前のトルク低減量ΔTに補正量α1が加算されることで学習補正されるものであったが、学習補正の態様については必ずしもこれに限定されない。例えば、偏差ΔPchgに基づいて補正係数β1が求められ、補正前のトルク低減量ΔTに補正係数β1が乗算されることで、新たなトルク低減量ΔTに学習補正されるものであっても構わない。この場合、偏差ΔPchgが不感帯よりも大きくなると、補正係数β1が1.0よりも大きな値に設定され、偏差ΔPchgが不感帯よりも小さくなると、補正係数β1が1.0よりも小さな値に設定される。又、不感帯の範囲では、補正係数β1が1.0となる。又、図11の関係マップにおいて、縦軸が電動機49の学習補正後のトルク低減量ΔTとされても構わない。すなわち、図11の関係マップから直接に学習補正後のトルク低減量ΔTを求めるものであっても構わない。
又、前述の実施例では、過給圧増大開始時間TdPに基づいて待機時間TdNの補正量α2が求められ、補正前の待機時間TdNに補正量α2が加算されることで学習補正されるものであったが、学習補正の態様については必ずしもこれに限定されない。例えば、過給圧増大開始時間TdPに基づいて補正係数β2が求められ、補正前の待機時間TdNに補正係数β2が乗算されることで、新たな待機時間TdNに学習補正されるものであっても構わない。この場合、過給圧増大開始時間TdPが不感帯よりも大きくなると、補正係数β2が1.0よりも大きな値に設定され、過給圧増大開始時間TdPが不感帯よりも小さくなると、補正係数β2が1.0よりも小さな値に設定される。又、不感帯の範囲では、補正係数β2が1.0となる。又、図12の関係マップにおいて、縦軸が学習補正後の待機時間TdNとされても構わない。すなわち、図12の関係マップから直接に学習補正後の待機時間TdNを求めるものであっても構わない。
又、前述の実施例では、偏差発生時間ΔtwPに基づいて実行時間Δtwの補正量α3が求められ、補正前の実行時間Δtwに補正量α3が加算されることで学習補正されるものであったが、学習補正の態様は必ずしもこれに限定されない。例えば、偏差発生時間ΔtwPに基づいて補正係数β3が求められ、補正前の実行時間Δtwに補正係数β3が乗算されることで、新たな実行時間Δtwに学習補正されるものであっても構わない。この場合には、偏差発生時間ΔtwPが不感帯よりも大きくなると、補正係数β3が1.0よりも大きな値に設定される。又、不感帯の範囲では、補正係数β3が1.0となる。又、図13の関係マップにおいて、縦軸が学習補正後の実行時間Δtwとされても構わない。すなわち、図13の関係マップから直接に学習補正後の実行時間Δtwを求めるものであっても構わない。
又、前述の実施例では、車両10は、無段変速機58と有段変速機60とを直列に備えるハイブリッド車両であったが、本発明は、必ずしも上述したようなハイブリッド車両に限定されない。例えば、無段変速機58を有さないエンジン12のみを駆動力源とする車両であっても、本発明を適用することができる。また、エンジンと自動変速機との間に1つの回転機が動力伝達可能に設けられている1モータタイプのハイブリッド車両であっても、本発明を適用することができる。
又、前述の実施例では、エンジン12と駆動輪14との間の動力伝達経路に設けられた自動変速機として、有段変速機60を例示したが、必ずしもこの態様に限らない。自動変速機を構成する遊星歯車装置の回転要素の連結構成及び係合装置の配置は一例であって、有段変速可能な構成であれば適宜適用され得る。又、自動変速機としては、同期噛合型平行2軸式自動変速機、その同期噛合型平行2軸式自動変速機であって入力軸を2系統備える公知のDCT(Dual Clutch Transmission)などの有段変速機であっても構わない。
又、前述の実施例では、キャリアCA0を回転不能に固定することができるロック機構としてワンウェイクラッチF0を例示したが、この態様に限らない。このロック機構は、例えば連結軸68とケース56とを選択的に連結する、噛合式クラッチ、クラッチやブレーキなどの油圧式摩擦係合装置、乾式の係合装置、電磁式摩擦係合装置、磁粉式クラッチなどの係合装置であってもよい。或いは、車両10は、必ずしもワンウェイクラッチF0を備える必要はない。
又、前述の実施例において、無段変速機58は、差動機構72の回転要素に連結されたクラッチ又はブレーキの制御により差動作用が制限され得る変速機構であってもよい。又、差動機構72は、ダブルピニオン型の遊星歯車装置であってもよい。又、差動機構72は、複数の遊星歯車装置が相互に連結されることで4つ以上の回転要素を有する差動機構であってもよい。又、差動機構72は、エンジン12によって回転駆動されるピニオンと、そのピニオンに噛み合う一対のかさ歯車に第1回転機MG1及び中間伝達部材70が各々連結された差動歯車装置であってもよい。又、差動機構72は、2以上の遊星歯車装置がそれらを構成する一部の回転要素で相互に連結された構成において、それらの遊星歯車装置の回転要素にそれぞれエンジン、回転機、駆動輪が動力伝達可能に連結される機構であってもよい。
又、前述の実施例において、過給機18を有するエンジンとして、エンジン12、202が例示されていたが、本発明は必ずしもこれらに限定されない。要は、アクチュエータを制御することにより過給圧Pchgを調整可能な構成であれば、適宜適用され得る。
なお、上述したの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。
10、200:車両
12、202:エンジン
14:駆動輪
18:過給機
49:電動機(アクチュエータ)
58:電気式無段変速機(無段変速機)
60:機械式有段変速機(自動変速機)
100:電子制御装置(制御装置)
105:無段変速制御部
106:エンジントルクダウン制御部
108:アクチュエータ制御部
110:目標エンジン回転速度低減部
204:電動過給機(過給機)
204m:電動モータ(アクチュエータ)
12、202:エンジン
14:駆動輪
18:過給機
49:電動機(アクチュエータ)
58:電気式無段変速機(無段変速機)
60:機械式有段変速機(自動変速機)
100:電子制御装置(制御装置)
105:無段変速制御部
106:エンジントルクダウン制御部
108:アクチュエータ制御部
110:目標エンジン回転速度低減部
204:電動過給機(過給機)
204m:電動モータ(アクチュエータ)
Claims (5)
- 過給機を有するエンジンと、前記エンジンと駆動輪との間の動力伝達経路に設けられた自動変速機と、前記過給機の過給圧を調整可能なアクチュエータとを、備える車両の、制御装置であって、
前記自動変速機の変速時に前記エンジンの点火時期を遅角させることにより、前記エンジンのエンジントルクを一時的に低下させるエンジントルクダウン制御を実行するエンジントルクダウン制御部と、
前記エンジントルクダウン制御の実行に伴う前記過給機による実過給圧の変化を抑制するように前記アクチュエータを制御するアクチュエータ制御部と、
を備えることを特徴とする車両の制御装置。 - 前記アクチュエータ制御部は、前記エンジントルクダウン制御による前記点火時期の遅角量に基づいて前記アクチュエータを制御するための制御量を求め、前記アクチュエータを制御する
ことを特徴とする請求項1の車両の制御装置。 - 前記アクチュエータ制御部は、前記自動変速機の変速中における前記遅角量を積算して遅角量積算値を求め、該遅角量積算値に基づいて前記制御量を求める
ことを特徴とする請求項2の車両の制御装置。 - 前記アクチュエータ制御部は、前記エンジントルクダウン制御の実行に伴う前記実過給圧の目標過給圧からの偏差を求め、該偏差が所定範囲内となるように前記制御量を学習補正する
ことを特徴とする請求項2または3の車両の制御装置。 - 前記車両は、前記エンジンと前記自動変速機との間の動力伝達経路に設けられた無段変速機を備えるものであり、
前記自動変速機を変速させるとき、変速後のエンジン回転速度が目標エンジン回転速度となるように前記自動変速機とともに前記無段変速機を変速させる無段変速制御部と、
前記制御量を学習補正しても前記偏差が前記所定範囲内にならないときには、前記目標エンジン回転速度を低減する目標エンジン回転速度低減部と、
を備えることを特徴とする請求項4の車両の制御装置。
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Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61138830A (ja) * | 1984-12-11 | 1986-06-26 | Nissan Motor Co Ltd | タ−ボチヤ−ジヤの過給圧制御装置 |
JPH0361651A (ja) * | 1989-07-28 | 1991-03-18 | Nissan Motor Co Ltd | 車両の走行制御装置 |
JP2017008898A (ja) * | 2015-06-26 | 2017-01-12 | 日産自動車株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
JP2017122393A (ja) * | 2016-01-06 | 2017-07-13 | 本田技研工業株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
JP2017172417A (ja) * | 2016-03-23 | 2017-09-28 | 本田技研工業株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
-
2019
- 2019-09-04 JP JP2019161587A patent/JP2021038727A/ja active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61138830A (ja) * | 1984-12-11 | 1986-06-26 | Nissan Motor Co Ltd | タ−ボチヤ−ジヤの過給圧制御装置 |
JPH0361651A (ja) * | 1989-07-28 | 1991-03-18 | Nissan Motor Co Ltd | 車両の走行制御装置 |
JP2017008898A (ja) * | 2015-06-26 | 2017-01-12 | 日産自動車株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
JP2017122393A (ja) * | 2016-01-06 | 2017-07-13 | 本田技研工業株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
JP2017172417A (ja) * | 2016-03-23 | 2017-09-28 | 本田技研工業株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
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