JP2023044795A - 無段変速機の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ハイブリッド車両に搭載された無段変速機の制御装置において、通信ラインを介して、他のコントロールユニットからモータトルクを取得できない場合であっても、モータトルクを推定することが可能な無段変速機の制御装置を提供する。【解決手段】ＴＣＵ７４は、ＨＥＶ－ＣＵ７０からＣＡＮ１００を介してモータトルクを取得できない場合に、ＶＤＣＵ７６からＣＡＮ１００を介して取得される車速から、エンジン１０のエンジン回転速度及び車両加速度を求め、該エンジン回転速度、車両加速度、及び、ＥＣＵ７１からＣＡＮ１００を介して取得されるエンジントルクを用いて、ハイブリッド車両の運動方程式から、モータトルクを求める。【選択図】 図１

Description

本発明は、無段変速機の制御装置に関し、特に、ハイブリッド車両に搭載される無段変速機の制御装置に関する。

近年、エンジンと電動モータとを併用することで車両の燃料消費率（燃費）を効果的に向上させることができるハイブリッド車が広く実用化されている。

また、より燃費を向上させるために、走行中にアクセルペダルが戻され、車両が惰性走行（コースティング）しているときに、例えばエンジンと駆動輪との間に設けられたクラッチを解放することにより、エンジンを駆動系統から切り離すとともに、エンジンへの燃料の供給を停止（燃料カット）する惰性走行制御（コースティング制御）を行うハイブリッド車が提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。

ところで、無段変速機を搭載したハイブリッド車において、例えば、コースティング減速中に、無段変速機に異常が生じることにより急減速する故障モードに対し、先の減速度を予測して、その予測減速度が所定のしきい値よりも大きくなった場合に、無段変速機の変速比を固定して（一定にして）急減速を回避する技術が知られている。

特開２０１２－１３１２９２号公報 特開２０１２－１３１２７３号公報

例えば、無段変速機を制御するトランスミッションコントロールユニット（ＴＣＵ）、エンジンを制御するエンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）、電動モータを制御するモータコントロールユニット（ＭＣＵ又はＨＥＶ－ＣＵ）、車両挙動を制御するビークルダイナミクスコントロールユニット（ＶＤＣＵ）等がＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）等の通信ラインを介して相互に通信可能に接続された制御システムにおいて、上述した予測減速度が、例えば、無段変速機の目標プライマリプーリ回転速度、ＥＣＵからＣＡＮを介して取得されるエンジン実トルク、ＭＣＵ又はＨＥＶ－ＣＵからＣＡＮを介して取得されるモータ実トルク、ＶＤＣＵからＣＡＮを介して取得される車速等に基づいて、ＴＣＵにおいて求められる場合に、例えば、ＣＡＮを経由して、ＭＣＵ又はＨＥＶ－ＣＵからモータ実トルクを取得できなくなると、ＴＣＵにおいて予測減速度を求めることができなくなってしまう。

上述したようなシステム構成の場合、予測減速度を求めるために、ＣＡＮを介して取得されるＭＣＵ又はＨＥＶ－ＣＵ（他のコントロールユニット）からのモータ実トルク情報を用いるため、ＣＡＮを介してＭＣＵ又はＨＥＶ－ＣＵ（他のコントロールユニット）からモータ実トルク情報を取得できない場合の故障対応が要求される。

本発明は、上記問題点を解消する為になされたものであり、ハイブリッド車両に搭載された無段変速機の制御装置において、通信ラインを介して、他のコントロールユニットからモータトルクを取得できない場合であっても、モータトルクを推定することが可能な無段変速機の制御装置を提供することを目的とする。

本発明に係る無段変速機の制御装置は、エンジンと、該エンジンのクランク軸との間で動力伝達が可能な電動モータとを備えるハイブリッド車両に搭載され、少なくともエンジンのエンジントルクを無段階に変換する無段変速機の制御装置において、エンジンを制御するエンジンコントロールユニット、電動モータを制御するモータコントロールユニット、ハイブリッド車両の車両挙動を制御する車両コントロールユニットと通信ラインを介して互いに通信可能に接続され、無段変速機を制御するトランスミッションコントロールユニットを有し、トランスミッションコントロールユニットは、モータコントロールユニットから通信ラインを介してモータトルクを取得できない場合に、車両コントロールユニットから通信ラインを介して取得される車速から、エンジンのエンジン回転速度及び車両加速度を求め、該エンジン回転速度、車両加速度、及び、エンジンコントロールユニットから通信ラインを介して取得されるエンジントルクを用いて、ハイブリッド車両の運動方程式から、モータトルクを求めることを特徴とする。

本発明に係る無段変速機の制御装置によれば、モータコントロールユニットから通信ラインを介してモータトルクを取得できない場合に、車両コントロールユニットから通信ラインを介して取得される車速から、エンジンのエンジン回転速度及び車両加速度が求められ、該エンジン回転速度、車両加速度、及び、エンジンコントロールユニットから通信ラインを介して取得されるエンジントルクを用いて、ハイブリッド車両の運動方程式から、モータトルクが求められる。そのため、通信ラインを介して、通信により、他のコントロールユニットからモータトルクを取得できない場合であっても、モータトルクを推定することができる。

本発明によれば、ハイブリッド車両に搭載された無段変速機の制御装置において、通信ラインを介して、他のコントロールユニット（モータコントロールユニット）からモータトルクを取得できない場合であっても、モータトルクを推定することが可能となる。

実施形態に係る無段変速機の制御装置、及び、該制御装置が適用されたハイブリッド車両の要部の構成を示すブロック図である。 実施形態に係る無段変速機の制御装置によるコースティング中における急減速回避制御（モータトルク演算処理）の処理手順を示すフローチャートである。

以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図中、同一又は相当部分には同一符号を用いることとする。また、各図において、同一要素には同一符号を付して重複する説明を省略する。

まず、図１を用いて、実施形態に係る無段変速機の制御装置１、及び、該制御装置１が適用されたハイブリッド車両の要部の構成について説明する。図１は、無段変速機の制御装置１、及び、該制御装置１が適用されたハイブリッド車両の要部の構成を示すブロック図である。

エンジン１０は、どのような形式のものでもよいが、例えば水平対向型の筒内噴射式４気筒ガソリンエンジンである。エンジン１０では、エアクリーナ（図示省略）から吸入された空気が、吸気管に設けられた電子制御式のスロットルバルブにより絞られ、インテークマニホールドを通り、エンジン１０に形成された各気筒に吸入される。ここで、エアクリーナから吸入された空気の量はエアフローメータ８３により検出される。さらに、スロットルバルブには、該スロットルバルブの開度を検出するスロットル開度センサが配設されている。各気筒には、燃料を噴射するインジェクタが取り付けられている。また、各気筒には混合気に点火する点火プラグ、及び、該点火プラグに高電圧を印加するイグナイタ内蔵型コイルが取り付けられている。エンジン１０の各気筒では、吸入された空気とインジェクタによって噴射された燃料との混合気が点火プラグにより点火されて燃焼する。燃焼後の排気ガスは排気管を通して排出される。

上述したエアフローメータ８３、スロットル開度センサに加え、エンジン１０のカムシャフト近傍には、エンジン１０の気筒判別を行うためのカム角センサが取り付けられている。また、エンジン１０のクランク軸１５近傍には、クランク軸１５の回転位置（回転速度）を検出するクランク角センサ８４が取り付けられている。これらのセンサは、後述するエンジンコントロールユニット（以下「ＥＣＵ」という）７１に接続されている。また、ＥＣＵ７１には、エンジン１０の冷却水の温度を検出する水温センサ等の各種センサも接続されている。

エンジン１０のクランク軸１５には、クラッチ機能とトルク増幅機能を持つトルクコンバータ２０、及び、前後進切替機構３０を介して、エンジン１０からの駆動力を変換して出力する無段変速機５０が接続されている。

トルクコンバータ２０は、主として、ポンプインペラ２１、タービンランナ２２、及び、ステータ２３から構成されている。クランク軸１５に接続されたポンプインペラ２１がオイルの流れを生み出し、ポンプインペラ２１に対向して配置されたタービンランナ２２がオイルを介してエンジン１０の動力を受けてタービン軸２５を駆動する。両者の間に位置するステータ２３は、タービンランナ２２からの排出流（戻り）を整流し、ポンプインペラ２１に還元することでトルク増幅作用を発生させる。

また、トルクコンバータ２０は、入力と出力とを直結状態にするロックアップクラッチ２４を有している。トルクコンバータ２０は、ロックアップクラッチ２４が締結されていないとき（非ロックアップ状態のとき）はエンジン１０の駆動力をトルク増幅して無段変速機５０に伝達し、ロックアップクラッチ２４が締結されているとき（ロックアップ時）はエンジン１０の駆動力を無段変速機５０に直接伝達する。トルクコンバータ２０を構成するタービンランナ２２の回転数（タービン回転数）は、タービン回転センサ８７により検出される。検出されたタービン回転数は、後述するトランスミッションコントロールユニット（以下「ＴＣＵ」という）７４に出力される。

前後進切替機構３０は、駆動輪の正転と逆転（車両の前進と後進）とを切り替えるものである。前後進切替機構３０は、主として、ダブルピニオン式の遊星歯車列３１、前進クラッチ３２及び後進ブレーキ３３を備えている。前後進切替機構３０では、前進クラッチ３２、及び、後進ブレーキ３３それぞれの状態を制御することにより、エンジン駆動力の伝達経路を切り替えることが可能に構成されている。

より具体的には、Ｄレンジ（前進走行レンジ）が選択された場合には、前進クラッチ３２を締結して後進ブレーキ３３を解放することにより、タービン軸２５の回転がそのまま後述するプライマリ軸５１に伝達され、車両を前進走行させることが可能となる。また、Ｒレンジ（後進走行レンジ）が選択された場合には、前進クラッチ３２を解放して後進ブレーキ３３を締結することにより、遊星歯車列３１を作動させてプライマリ軸５１の回転方向を逆転させることができ、車両を後進走行させることが可能となる。なお、Ｎレンジ又はＰレンジが選択された場合には、前進クラッチ３２及び後進ブレーキ３３を解放することにより、タービン軸２５とプライマリ軸５１とは切り離され（エンジン駆動力の伝達が遮断され）、前後進切替機構３０はプライマリ軸５１に動力を伝達しないニュートラル状態となる。

前進クラッチ３２及び後進ブレーキ３３の動作（締結、解放）は、後述するＴＣＵ７４、及び、コントロールバルブ７５によって制御される。

無段変速機５０は、前後進切替機構３０を介してトルクコンバータ２０のタービン軸２５と接続されるプライマリ軸５１と、該プライマリ軸５１と平行に配設されたセカンダリ軸５５とを有している。

プライマリ軸５１には、プライマリプーリ５２が設けられている。プライマリプーリ５２は、プライマリ軸５１に接合された固定シーブ５２ａと、該固定シーブ５２ａに対向して、プライマリ軸５１の軸方向に摺動自在に装着された可動シーブ５２ｂとを有し、それぞれのシーブ５２ａ，５２ｂのコーン面間隔、すなわちプーリ溝幅を変更できるように構成されている。一方、セカンダリ軸５５には、セカンダリプーリ５３が設けられている。セカンダリプーリ５３は、セカンダリ軸５５に接合された固定シーブ５３ａと、該固定シーブ５３ａに対向して、セカンダリ軸５５の軸方向に摺動自在に装着された可動シーブ５３ｂとを有し、プーリ溝幅を変更できるように構成されている。

プライマリプーリ５２とセカンダリプーリ５３との間には駆動力を伝達するチェーン５４が巻き掛けられている。プライマリプーリ５２及びセカンダリプーリ５３の溝幅を変化させて、各プーリ５２、５３に対するチェーン５４の巻き掛け径の比率（プーリ比）を変化させることにより、変速比が無段階に変更される。ここで、チェーン５４のプライマリプーリ５２に対する巻き掛け径をＲｐとし、セカンダリプーリ５３に対する巻き掛け径をＲｓとすると、変速比ｉは、ｉ＝Ｒｓ／Ｒｐで表される。よって、変速比ｉは、プライマリプーリ回転数Ｎｐをセカンダリプーリ回転数Ｎｓで除算する（ｉ＝Ｎｐ／Ｎｓ）ことにより求められる。

ここで、プライマリプーリ５２の可動シーブ５２ｂの背面側には油圧室５２ｃが形成されている。一方、セカンダリプーリ５３の可動シーブ５３ｂの背面側には油圧室５３ｃが形成されている。プライマリプーリ５２、セカンダリプーリ５３それぞれの溝幅は、プライマリプーリ５２の油圧室５２ｃに導入されるプライマリ油圧と、セカンダリプーリ５３の油圧室５３ｃに導入されるセカンダリ油圧とを調節することにより設定・変更される。

無段変速機５０のプライマリ軸５１には、電動モータ４０がトルク伝達可能に接続されている。電動モータ４０は、例えば、三相交流タイプの交流同期モータである。なお、本実施形態では、電動モータ４０として、回転子に永久磁石を用い、固定子にコイルを用いるタイプのものを採用した。電動モータ４０は、主として車両を駆動する駆動力源として動作し、回生時等には発電機として働く所謂モータジェネレータである。なお、電動モータ４０では、回転子にコイルを用い、固定子に永久磁石を用いてもよい。また、電動モータ４０として、交流同期モータに代えて、例えば、交流誘導モータや直流モータ等を用いてもよい。

無段変速機５０には、無段変速機５０や、前後進切替機構３０、電動モータ４０等に用いられるオイルを圧送するためにオイルポンプ３５が設けられている。オイルポンプ３５は、オイルパン（図示省略）に貯留されているオイルを吸入し、昇圧して、無段変速機５０や、前後進切替機構３０、電動モータ４０等に圧送する。オイルポンプ３５としては、例えば、トロコイドポンプやベーンポンプなどが用いられる。オイルポンプ３５の駆動軸は、例えば、チェーン等を介して、タービン軸２５及びプライマリ軸５１それぞれとトルク伝達可能に接続されている。すなわち、オイルポンプ３５は、エンジン１０及び電動モータ４０それぞれによって駆動可能に構成されている。

無段変速機５０のセカンダリ軸５５は、一対のギヤ（リダクションドライブギヤ、リダクションドリブンギヤ）からなるリダクションギヤ（セカンダリリダクションギヤ）５９を介して、カウンタ軸６０につながれており、無段変速機５０で変換された駆動力は、リダクションギヤ５９を介して、カウンタ軸６０に伝達される。カウンタ軸６０には、出力クラッチ６１、及び、パーキング機構を構成するパーキングギヤ６２が取り付けられている。

出力クラッチ６１は、無段変速機５０のセカンダリ軸５５と駆動輪との間に設けられ、無段変速機５０（エンジン１０及び電動モータ４０）と駆動輪との間のトルク伝達を断続するものであり、例えば、停車中に、エンジン１０で電動モータ４０を回して発電する際に、エンジン１０や電動モータ４０と車輪側とを切り離すために、解放される。よって、出力クラッチ６１は、それ以外のときは（例えば走行中は）締結される。なお、出力クラッチ６１の制御（締結、解放）は、後述するＴＣＵ７４によって行われる。なお、停車中に発電をしない構成（仕様）であれば、出力クラッチ６１は省略してもよい。

カウンタ軸６０は、一対のギヤ（カウンタドライブギヤ、カウンタドリブンギヤ）からなるカウンタギヤ６３を介して、フロントドライブシャフト６６につながれている。カウンタ軸６０に伝達された駆動力は、カウンタギヤ６３、及び、フロントドライブシャフト６６を介してフロントデファレンシャル（以下「フロントデフ」ともいう）６７に伝達される。フロントデフ６７は、例えば、ベベルギヤ式の差動装置である。フロントデフ６７からの駆動力は、左前輪ドライブシャフトを介して左前輪に伝達されるとともに、右前輪ドライブシャフトを介して右前輪に伝達される。

一方、上述したカウンタ軸６０上のカウンタギヤ６３（カウンタドライブギヤ）の後段には、リヤデファレンシャル（以下「リヤデフ」ともいう）６９に伝達される駆動力を調節するトランスファクラッチ６４が介装されている。トランスファクラッチ６４は、４輪の駆動状態（例えば前輪のスリップ状態等）やエンジントルクなどに応じて締結力（すなわち後輪へのトルク分配率）が制御される。よって、カウンタ軸６０に伝達された駆動力は、トランスファクラッチ６４の締結力に応じて分配され、後輪側にも伝達される。

より具体的には、カウンタ軸６０の後端は、一対のギヤ（トランスファドライブギヤ、トランスファドリブンギヤ）からなるトランスファギヤ６５を介して、車両後方へ延在するプロペラシャフト６８とつながれている。よって、カウンタ軸６０に伝達され、トランスファクラッチ６４によって調節（分配）された駆動力は、トランスファギヤ６５（トランスファドリブンギヤ）から、プロペラシャフト６８を介してリヤデフ６９に伝達される。

リヤデフ６９には左後輪ドライブシャフト及び右後輪ドライブシャフトが接続されている。リヤデフ６９からの駆動力は、左後輪ドライブシャフトを介して左後輪に伝達されるとともに、右後輪ドライブシャフトを介して右後輪に伝達される。

上述したように構成されているため、このハイブリッド車両では、エンジン１０と電動モータ４０の２つの動力で車輪（車両）を駆動することができる。また、電動モータ４０を用いて減速回生や発電を行うことができる。また、上述したように駆動力伝達系が構成されることにより、例えば、シフトレバーがＤレンジに操作された場合には、前進クラッチ３２が係合され、エンジン駆動力（及び電動モータ４０の駆動力）が無段変速機５０のプライマリ軸５１に入力される。無段変速機５０により変換された駆動力は、セカンダリ軸５５から出力され、リダクションギヤ５９、カウンタ軸６０、カウンタギヤ６３を介してフロントドライブシャフト６６に伝達される。そして、フロントデフ６７によって駆動力が左右に分配され、左右の前輪に伝達される。

一方、カウンタ軸６０に伝達された駆動力の一部は、トランスファクラッチ６４、及び、トランスファギヤ６５を介してプロペラシャフト６８に伝達される。ここで、トランスファクラッチ６４に所定のクラッチトルクが付与されると、そのクラッチトルクに応じて分配された駆動力がプロペラシャフト６８に出力される。そして、リヤデフ６９を介して駆動力が後輪にも伝達される。

車両の駆動力源であるエンジン１０、電動モータ４０、及び、無段変速機５０は、ハイブリッド車コントロールユニット（以下「ＨＥＶ－ＣＵ」という）７０（特許請求の範囲に記載のモータコントロールユニットに相当）、ＥＣＵ７１、パワーコントロールユニット（以下「ＰＣＵ」という）７２、ＴＣＵ７４、ビークルダイナミクスコントロールユニット（以下「ＶＤＣＵ」という）７６（特許請求の範囲に記載の車両コントロールユニットに相当）等を有して構成される制御システムによって総合的に制御される。

ＨＥＶ－ＣＵ７０、ＥＣＵ７１、ＰＣＵ７２、ＴＣＵ７４、ＶＤＣＵ７６それぞれは、演算を行うマイクロプロセッサ、該マイクロプロセッサに各処理を実行させるためのプログラム等を記憶するＥＥＰＲＯＭ、演算結果などの各種データを記憶するＲＡＭ、その記憶内容が保持されるバックアップＲＡＭ、及び、入出力Ｉ／Ｆ等を有して構成されている。

ＨＥＶ－ＣＵ７０、ＥＣＵ７１、ＰＣＵ７２、ＴＣＵ７４、ＶＤＣＵ７６それぞれは、ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）１００（特許請求の範囲に記載の通信ラインに相当）を介して、相互に通信可能に接続されている。

ＨＥＶ－ＣＵ７０には、例えば、アクセルペダルの踏み込み量すなわちアクセルペダル操作量を検出するアクセルペダルセンサ８１、電動モータ４０の回転位置（回転速度）を検出するレゾルバ８２などを含む各種センサが接続されている。また、ＨＥＶ－ＣＵ７０は、ＣＡＮ１００を介して、ＥＣＵ７１やＰＣＵ７２、ＴＣＵ７４、ＶＤＣＵ７６等から、例えば、エンジン回転数や、プライマリプーリ回転数、セカンダリプーリ回転数、ブレーキ操作量、ステアリングホイールの操舵角、ヨーレート等の各種情報を受信する。

ＨＥＶ－ＣＵ７０は、取得したこれらの各種情報に基づいて、エンジン１０、電動モータ４０、及び、無段変速機５０の駆動を総合的に制御する。ＨＥＶ－ＣＵ７０は、例えば、アクセルペダル操作量（運転者の要求駆動力）、エンジン回転数、モータ回転数、プライマリプーリ回転数、セカンダリプーリ回転数、車両の運転状態（車速や操舵角等）、高電圧バッテリ７３の充電状態（ＳＯＣ）などの各種情報に基づいて、エンジン１０の要求出力、電動モータ４０のトルク指令値、及び、無段変速機５０の目標変速比を求める。そして、ＨＥＶ－ＣＵ７０は、求めた要求出力、トルク指令値、目標変速比などをＣＡＮ１００を介して出力する。また、ＨＥＶ－ＣＵ７０は、電動モータ４０のモータ実トルクを取得し、ＣＡＮ１００を介してＴＣＵ７４に送信する。

ＥＣＵ７１では、上述したカム角センサの出力から気筒が判別され、クランク角センサ８４の出力によって検出されたクランク軸１５の回転位置の変化からエンジン回転数（回転速度）が求められる。また、ＥＣＵ７１では、上述した各種センサから入力される検出信号に基づいて、吸入空気量、アクセルペダル操作量、混合気の空燃比、及び、水温等の各種情報が取得される。そして、ＥＣＵ７１は、取得したこれらの各種情報、及び、ＨＥＶ－ＣＵ７０からの要求出力に基づいて、燃料噴射量や点火時期、並びに、電子制御式スロットルバルブ等の各種デバイスを制御することによりエンジン１０を制御する。なお、ＥＣＵ７１は、コースティング制御時（惰性走行制御時）にエンジン１０に対する燃料噴射を停止する（燃料カットを行う）。

また、ＥＣＵ７１は、例えば、エアフローメータ８３により検出された吸入空気量やエンジン回転数等に基づいて、エンジン１０のエンジン実トルク（出力トルク）を算出する。そして、ＥＣＵ７１は、ＣＡＮ１００を介して、エンジン回転数（回転速度）、エンジン実トルク等の情報をＴＣＵ７４やＨＥＶ－ＣＵ７０等に送信する。

ＰＣＵ７２は、ＨＥＶ－ＣＵ７０からの上記トルク指令値に基づいて、インバータ７２ａを介して、電動モータ４０を駆動する。ここで、インバータ７２ａは、高電圧バッテリ７３の直流電力を三相交流の電力に変換して電動モータ４０に供給する。一方、インバータ７２ａは、回生時などに、電動モータ４０で発電した交流電圧を直流電圧に変換して高電圧バッテリ７３を充電する。

ＶＤＣＵ７６には、ブレーキペダルが踏まれているか否かを検出するブレーキスイッチ８９や、ブレーキアクチュエータのマスタシリンダ圧力（ブレーキ油圧）を検出するブレーキ液圧センサ９０が接続されている。また、ＶＤＣＵ７６には、車両の各車輪の回転速度（車速）を検出する車輪速センサ９１等も接続されている。

ＶＤＣＵ７６は、ブレーキペダルの操作量（踏み込み量）に応じてブレーキアクチュエータを駆動して車両を制動するとともに、車両挙動を各種センサ（例えば車輪速センサ９１、操舵角センサ、加速度センサ、ヨーレートセンサ等）により検知し、自動加圧によるブレーキ制御とエンジン１０等のトルク制御により、横滑りを抑制し、旋回時の車両安定性を確保する。また、ＶＤＣＵ７６は、急制動や滑りやすい路面で制動した場合に生じる車輪ロックを防止し、各車輪のスリップ率を適正に保つことで、制動時の方向安定性と操舵性を確保するとともに、最適な制動力を得るアンチロックブレーキ機能（ＡＢＳ機能）、及び、滑りやすい路面や過大な駆動力によって生ずる駆動輪の空転を抑えて、発進時や加速時の車両安定性と加速性を確保するトラクションコントロール機能（ＴＣＳ機能）を兼ね備えている。

ＶＤＣＵ７６は、検出したブレーキスイッチ８９やブレーキ液圧等の制動情報（ブレーキ操作情報）や車輪速（車速）等を、ＣＡＮ１００を介してＴＣＵ７４、ＨＥＶ－ＣＵ７０、及び、ＥＣＵ７１等に送信する。

ＴＣＵ７４には、プライマリプーリ５２の回転数を検出するプライマリプーリ回転センサ８５や、セカンダリプーリ５３の回転数（車速に対応）を検出するセカンダリプーリ回転センサ８６などが接続されている。また、ＴＣＵ７４には、タービン回転センサ８７、出力クラッチ回転センサ８８等も接続されている。

また、ＴＣＵ７４は、ＣＡＮ１００を介して、ＥＣＵ７１からエンジン実トルク等の情報を受信し、ＨＥＶ－ＣＵ７０からモータ実トルクやアクセルペダル操作量等の情報を受信し、ＶＤＣＵ７６から車速やブレーキ操作情報等を受信する。

ＴＣＵ７４は、取得したこれらの各種情報（車両の運転状態）、及び、ＨＥＶ－ＣＵ７０からの目標変速比に基づいて無段変速機５０の変速比を無段階に変更する。

その際に、ＴＣＵ７４は、上述したコントロールバルブ７５を構成するソレノイドバルブ（電磁弁）の駆動を制御することにより、プライマリプーリ５２の油圧室５２ｃ及びセカンダリプーリ５３の油圧室５３ｃに供給する油圧を調節して、無段変速機５０の変速比を変更する。また、ＴＣＵ７４は、上述したコントロールバルブ７５を構成する前進クラッチソレノイドの駆動を制御することにより、前進クラッチ３２に供給、排出するオイル量を調節して、前進クラッチ３２の締結、解放を行う。同様に、ＴＣＵ７４は、コントロールバルブ７５を構成する後進クラッチソレノイドの駆動を制御することにより、後進ブレーキ３３に供給、排出するオイル量を調節して、後進ブレーキ３３の締結、解放を行う。

また、ＴＣＵ７４は、上述したコントロールバルブ７５を構成するソレノイドバルブの駆動を制御することにより、トランスファクラッチ６４に供給する油圧を調節（すなわち締結力を調節）して、後輪へ伝達される駆動力の分配比率を調節する。さらに、ＴＣＵ７４は、上述したコントロールバルブ７５を構成するソレノイドバルブの駆動を制御することにより、出力クラッチ６１の締結、解放を制御する。

特に、ＴＣＵ７４は、ＣＡＮ１００を介して、通信により、ＨＥＶ－ＣＵ７０（特許請求の範囲に記載の他のコントロールユニットに相当）からモータトルクを取得（受信）できない場合であっても、モータトルクを推定する機能を有している。ＴＣＵ７４では、ＥＥＰＲＯＭ等に記憶されているプログラムがマイクロプロセッサによって実行されることにより、当該機能が実現される。

（実施例１）
ＴＣＵ７４は、所定のコースティング条件（例えば、アクセルＯＦＦ、ブレーキＯＦＦ、減速燃料カット中、かつ、車速≧２０ｋｍ／ｈでロックアップクラッチ締結状態）が成立している場合に、コースティング制御を実行する。ＴＣＵ７４は、正常時には、無段変速機５０の目標プライマリプーリ回転速度、ＥＣＵ７１からＣＡＮ１００を介して取得されるエンジン実トルク、ＨＥＶ－ＣＵ７０からＣＡＮ１００を介して取得されるモータ実トルク、ＶＤＣＵ７６からＣＡＮ１００を介して取得される車速等に基づいて、予測減速度（先の減速度）を演算により求める。そして、ＴＣＵ７４は、予測減速度が所定のしきい値よりも大きくなった場合に、無段変速機５０の変速比を固定する（一定にする）ことにより、異常発生時の急減速を回避する。

一方、ＴＣＵ７４は、コースティング減速中（図２のステップＳ１００がＹＥＳ）に、ＨＥＶ－ＣＵ７０からＣＡＮ１００を介してモータトルクを取得（受信）できない場合（図２のステップＳ１０２がＮＯ）に、まず、ＶＤＣＵ７６からＣＡＮ１００を介して取得（受信）される車速ｖから、次式（１）、（２）により、エンジン１０のエンジン回転速度ω_{ｅｎｇｉｎｅ}及び車両加速度ａを求める（図２のステップＳ１０４）。
ω_{ｅｎｇｉｎｅ}＝（ｒ_ｇｅａｒ×ｒ_ｃｖｔ／Ｒ_ｔｙｒｅ）／ｖ ・・・（１）
ａ＝ｄｖ／ｄｔ ・・・（２）
ここで、ｒ_ｇｅａｒ：セカンダリリダクションギア比ｒ_{ｓｒｇｅａｒ}×ファイナルギア比ｒ_{ｆｉｎａｌ}、ｒ_ｃｖｔ：実変速比、Ｒ_ｔｙｒｅ：タイヤ半径、である。

次に、ＴＣＵ７４は、求めたエンジン回転速度、車両加速度、及び、ＥＣＵ７１からＣＡＮ１００を介して取得（受信）したエンジン実トルクＴ_{ｅｎｇｉｎｅ}、オイルポンプトルクＴ_{ｏｉｌｐｕｍｐ}を用いて、ハイブリッド車両の運動方程式（次式（３））から導出される次式（４）を用いて、モータトルクＴ_{ｍｏｔｏｒ}を求める（推定する）（図２のステップＳ１０６）。
ｍａ＝Ｆ_ＰＵ－（Ｆ_ｒｏｌｌ＋Ｆ_ａｉｒ）＝（ｒ_ｇｅａｒ×ｒ_ｃｖｔ／Ｒ_ｔｙｒｅ）｛Ｔ_{ｅｎｇｉｎｅ}＋Ｔ_{ｍｏｔｏｒ}－Ｔ_{ｏｉｌｐｕｍｐ}－Ｉ（ｄω_{ｅｎｇｉｎｅ}／ｄｔ）｝－｛μｍｇ＋（ρＣ_ｄＡｖ^２）／２｝ ・・・（３）
ここで、Ｆ_ＰＵ：タイヤの駆動力、Ｆ_ｒｏｌｌ：転がり抵抗、Ｆ_ａｉｒ：空気抵抗、である。

Ｔ_{ｍｏｔｏｒ}＝－Ｔ_{ｅｎｇｉｎｅ}＋Ｔ_{ｏｉｌｐｕｍｐ}＋Ｉ（ｄω_{ｅｎｇｉｎｅ}／ｄｔ）＋｛（Ｒ_ｔｙｒｅ／ｒ_ｇｅａｒ×ｒ_ｃｖｔ）｛ｍａ＋μｍｇ＋（ρＣ_ｄＡｖ^２）／２｝ ・・・（４）
ここで、ｒ_ｇｅａｒ：セカンダリリダクションギア比ｒ_{ｓｒｇｅａｒ}×ファイナルギア比ｒ_{ｆｉｎａｌ}、Ｒ_ｔｙｒｅ：タイヤ半径、Ｔ_{ｏｉｌｐｕｍｐ}：メカオイルポンプトルク、ｍ：車重、ρ：空気密度、Ｃ_ｄ：空気抵抗係数、Ａ：前面投影断面積、μ：転がり抵抗係数、ｇ：重力加速度、Ｉ：イナーシャ（クランク軸１５～プライマリプーリ５２間のイナーシャ）、である。なお、これらの値（変数以外の諸元値）は、例えば、ＥＥＰＲＯＭ等にデータとして記憶されている。

続いて、ＴＣＵ７４は、目標プライマリプーリ回転速度ω_{ｔａｒｇｅｔ＿ｒｅｖ＿ｐｒｉｍａｒｙｐｕｌｌｅｙ}、エンジン実トルクＴ_{ｅｎｇｉｎｅ}、モータトルクＴ_{ｍｏｔｏｒ}、車速ｖ等から予測減速度を求める（図２のステップＳ１０８）。
ａ_{ａｓｕｍｐｔｉｏｎ}＝ｆ（ω_{ｔａｒｇｅｔ＿ｒｅｖ＿ｐｒｉｍａｒｙｐｕｌｌｅｙ}，Ｔ_{ｅｎｇｉｎｅ}，Ｔ_{ｍｏｔｏｒ}，ｖ，・） ・・・（５）

そして、ＴＣＵ７４は、予測減速度が所定のしきい値よりも大きくなった場合（図２のステップＳ１１０がＹＥＳ）に、無段変速機５０の変速比を固定する（図２のステップＳ１１２）。なお、予測減速度が所定のしきい値以下の場合（図２のステップＳ１１０がＮＯ）には、通常の変速制御が実行される。

（実施例２）
上記実施例１では、ＨＥＶ－ＣＵ７０からモータ実トルクを取得できない場合に、ＶＤＣＵ７６から取得した車速を用いてモータトルクを求めたが、ＶＤＣＵ７６からＣＡＮ１００を介して取得（受信）される車速に代えて、ＴＣＵ７４が、トルクコンバータ２０のタービン回転速度ω_{ｔｕｒｂｉｎｅ}と無段変速機５０の変速比とから車速を求め、該車速を用いてモータトルクを求める（推定する）構成としてもよい。

この場合、ＴＣＵ７４は、次式（６）を用いて車速を求める。
ｖ＝｛Ｒ_ｔｙｒｅ／（ｒ_ｇｅａｒ×ｒ_ｃｖｔ）｝×ω_{ｔｕｒｂｉｎｅ} ・・・（６）
なお、その他の構成（以降の処理）は、上述した実施例１と同一または同様であるので、ここでは詳細な説明を省略する。

（実施例３）
上記実施例１では、ＨＥＶ－ＣＵ７０からモータ実トルクを取得できない場合に、ＶＤＣＵ７６から取得した車速を用いてモータトルクを求めたが、ＶＤＣＵ７６からＣＡＮ１００を介して取得（受信）される車速に代えて、ＴＣＵ７４が、無段変速機５０のプライマリプーリ回転速度ω_{ｐｒｉｐｕｌｌｅｙ}と無段変速機５０の変速比とから車速を求め、該車速を用いてモータトルクを求める（推定する）構成としてもよい。

この場合、ＴＣＵ７４は、次式（７）を用いて車速を求める。
ｖ＝｛Ｒ_ｔｙｒｅ／（ｒ_ｇｅａｒ×ｒ_ｃｖｔ）｝×ω_{ｐｒｉｐｕｌｌｅｙ} ・・・（７）
なお、その他の構成（以降の処理）は、上述した実施例１と同一または同様であるので、ここでは詳細な説明を省略する。

（実施例４）
上記実施例１では、ＨＥＶ－ＣＵ７０からモータ実トルクを取得できない場合に、ＶＤＣＵ７６から取得した車速を用いてモータトルクを求めたが、ＶＤＣＵ７６からＣＡＮ１００を介して取得（受信）した車速に代えて、ＴＣＵ７４が、無段変速機５０のセカンダリプーリ回転速度ω_{ｓｅｃｐｕｌｌｅｙ}から車速を求め、該車速を用いてモータトルクを求める（推定する）構成としてもよい。

この場合、ＴＣＵ７４は、次式（８）を用いて車速を求める。
ｖ＝｛Ｒ_ｔｙｒｅ／（ｒ_ｇｅａｒ×ｒ_ｃｖｔ）｝×（ｒ_ｃｖｔ×ω_{ｓｅｃｐｕｌｌｅｙ}） ・・・（８）
なお、その他の構成（以降の処理）は、上述した実施例１と同一または同様であるので、ここでは詳細な説明を省略する。

（実施例５）
上記実施例１では、ＨＥＶ－ＣＵ７０からモータ実トルクを取得できない場合に、ＶＤＣＵ７６から取得した車速を用いてモータトルクを求めたが、ＶＤＣＵ７６からＣＡＮ１００を介して取得（受信）した車速に代えて、ＴＣＵ７４が、出力クラッチ６１のクラッチ回転速度（出力軸回転速度）ω_{ｏｕｔｃｌｕｔｃｈ}から車速を求め、該車速を用いてモータトルクを求める（推定する）構成としてもよい。

この場合、ＴＣＵ７４は、次式（９）を用いて車速を求める。
ｖ＝｛Ｒ_ｔｙｒｅ／（ｒ_{ｓｒｇｅａｒ}×ｒ_{ｆｉｎａｌ}×ｒ_ｃｖｔ）｝×（ｒ_{ｓｒｇｅａｒ}×ｒ_ｃｖｔ×ω_{ｏｕｔｃｌｕｔｃｈ}） ・・・（９）
なお、その他の構成（以降の処理）は、上述した実施例１と同一または同様であるので、ここでは詳細な説明を省略する。

以上、詳細に説明したように、本実施形態（実施例１）によれば、ＨＥＶ－ＣＵ７０からＣＡＮ１００を介してモータトルクを取得できない場合に、ＶＤＣＵ７６からＣＡＮ１００を介して取得される車速から、エンジン１０のエンジン回転速度及び車両加速度が求められ、該エンジン回転速度、車両加速度、及び、ＥＣＵ７１からＣＡＮ１００を介して取得されるエンジントルクを用いて、ハイブリッド車両の運動方程式から、モータトルクが求められる。その結果、ＣＡＮ１００を介して、ＨＥＶ－ＣＵ７０（他のコントロールユニット）からモータトルクを取得できない場合であっても、モータトルクを求めることが可能となる。

同様に、実施例２～５によっても、ＣＡＮ１００を介して、ＨＥＶ－ＣＵ７０からモータトルクを取得できない場合であっても、モータトルクを求めることが可能となる。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、電動モータ４０を無段変速機５０のプライマリ軸５１に接続したが、電動モータ４０の接続位置は無段変速機５０のセカンダリプーリ５３の下流側でもよい。なお、この場合、無段変速機５０と電動モータ４０との配置に合わせて、上記演算式中の変速比やギヤ比の取り扱いを変更する。また、上記実施形態では、前後進切替機構３０を、プライマリプーリ５２の前段に配置したが、セカンダリプーリ５３の後段に配置する構成としてもよい。

上記実施例１～４において、停車中に発電をしない構成（仕様）であれば、出力クラッチ６１は省略してもよい。また、上記実施例２～５では、ＶＤＣＵ７６を備えていない構成としてもよい。

上記実施形態では、通信ラインとしてＣＡＮ１００を用いたが、通信ラインはＣＡＮには限られない。また、上記実施形態では、前進クラッチ３２、後進ブレーキ３３、トランスファクラッチ６４、出力クラッチ６１として油圧式のものを用いたが、例えば電磁式のものを用いることもできる。

上記実施形態では、演算に、エンジン回転速度、プライマリプーリ回転速度、セカンダリプーリ回転速度を用いたが、回転速度（ｍ／ｓ）に代えて、回転数（ｒｐｍ）を用いてもよい。すなわち、エンジン回転数、プライマリプーリ回転数、セカンダリプーリ回転数を用いてもよい。

上記実施形態では、本発明をチェーン式の無段変速機５０に適用したが、チェーン式の無段変速機５０に代えて、例えば、ベルト式の無段変速機や、トロイダル式の無段変速機等にも適用することができる。

上記実施形態では、コースティング制御の実行判断をＴＣＵ７４で行ったが、コースティング制御の実行判断をＨＥＶ－ＣＵ７０側又はＥＣＵ７１側で行い、その判断結果をＣＡＮ１００を介してＴＣＵ７４に送信する構成としてもよい。また、上記実施形態では、エンジン１０を制御するＥＣＵ７１と、無段変速機５０を制御するＴＣＵ７４とを別々のハードウェアで構成したが、一体のハードウェアで構成してもよい。

１ 無段変速機の制御装置
１０ エンジン
１５ クランク軸
２０ トルクコンバータ
２１ ポンプインペラ
２２ タービンランナ
２３ ステータ
２４ ロックアップクラッチ
２５ タービン軸
３０ 前後進切替機構
３１ 遊星歯車列
３２ 前進クラッチ
３３ 後進ブレーキ
３５ オイルポンプ
４０ 電動モータ
５０ 無段変速機
５１ プライマリ軸
５２ プライマリプーリ
５３ セカンダリプーリ
５４ チェーン
５５ セカンダリ軸
５９ リダクションギヤ（セカンダリリダクションギヤ）
６０ カウンタ軸
６１ 出力クラッチ
６２ パーキングギヤ
６３ カウンタギヤ
６４ トランスファクラッチ
６５ トランスファギヤ
６６ フロントドライブシャフト
６７ フロントデファレンシャル
６８ プロペラシャフト
６９ リヤデファレンシャル
７０ ＨＥＶ－ＣＵ
７１ ＥＣＵ
７２ ＰＣＵ
７３ 高電圧バッテリ
７４ ＴＣＵ
７５ コントロールバルブ（バルブボディ）
７６ ＶＤＣＵ
８１ アクセルペダルセンサ
８２ レゾルバ
８３ エアフローメータ
８４ クランク角センサ
８５ プライマリプーリ回転センサ
８６ セカンダリプーリ回転センサ
８７ タービン回転センサ
８８ 出力クラッチ回転センサ
８９ ブレーキスイッチ
９０ ブレーキ液圧センサ
９１ 車輪速センサ
１００ ＣＡＮ

Claims (5)

1. エンジンと、該エンジンのクランク軸との間で動力伝達が可能な電動モータと、を備えるハイブリッド車両に搭載され、少なくとも前記エンジンのエンジントルクを無段階に変換する無段変速機の制御装置において、
   前記エンジンを制御するエンジンコントロールユニット、前記電動モータを制御するモータコントロールユニット、前記ハイブリッド車両の車両挙動を制御する車両コントロールユニットと通信ラインを介して互いに通信可能に接続され、前記無段変速機を制御するトランスミッションコントロールユニットを有し、
   前記トランスミッションコントロールユニットは、前記モータコントロールユニットから前記通信ラインを介してモータトルクを取得できない場合に、前記車両コントロールユニットから前記通信ラインを介して取得される車速から、前記エンジンのエンジン回転速度及び車両加速度を求め、該エンジン回転速度、車両加速度、及び、前記エンジンコントロールユニットから前記通信ラインを介して取得されるエンジントルクを用いて、前記ハイブリッド車両の運動方程式から、モータトルクを求めることを特徴とする無段変速機の制御装置。
2. 前記トランスミッションコントロールユニットは、前記車両コントロールユニットから前記通信ラインを介して取得される車速に代えて、前記エンジンと前記無段変速機との間に介装されるトルクコンバータのタービン回転速度と前記無段変速機の変速比とから車速を求め、該車速を用いてモータトルクを求めることを特徴とする請求項１に記載の無段変速機の制御装置。
3. 前記トランスミッションコントロールユニットは、前記車両コントロールユニットから前記通信ラインを介して取得される車速に代えて、前記無段変速機のプライマリプーリ回転速度と前記無段変速機の変速比とから車速を求め、該車速を用いてモータトルクを求めることを特徴とする請求項１に記載の無段変速機の制御装置。
4. 前記トランスミッションコントロールユニットは、前記車両コントロールユニットから前記通信ラインを介して取得される車速に代えて、前記無段変速機のセカンダリプーリ回転速度から車速を求め、該車速を用いてモータトルクを求めることを特徴とする請求項１に記載の無段変速機の制御装置。
5. 前記トランスミッションコントロールユニットは、前記車両コントロールユニットから前記通信ラインを介して取得される車速に代えて、前記電動モータと駆動輪との間に設けられ、前記エンジン及び前記電動モータと駆動輪との間のトルク伝達を断続する出力クラッチのクラッチ回転速度から車速を求め、該車速を用いてモータトルクを求めることを特徴とする請求項１に記載の無段変速機の制御装置。
   

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