JP4002991B2 - ハイブリッド車両用無段変速機の制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用無段変速装置の制御装置に関し、特に推定入力トルクに応じてその無段変速装置の伝達トルク容量を調節する装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
車両において、変速比を連続的に変化させるために車両に設けられる無段変速機は、通常、動力伝達部材の摩擦を介して動力が伝達されるように構成されることから、その無段変速機の入力トルクに応じてその動力伝達部材の摩擦力を必要かつ十分な大きさとされることにより、車両の燃費が良好とされるとともにその耐久性が高められる。上記の無段変速機の推定入力トルクは、原動機がエンジンの場合は、予め記憶された関係から実際の運転者の要求トルクを反映するスロットル開度およびエンジン回転速度に基づいて算出され、原動機が電動機の場合は予め記憶された関係から実際の電動機の駆動電流値に基づいて算出される。そして、たとえば、有効径が可変な一対の可変プーリに巻き掛けられた伝動ベルトを介して動力が伝達されるベルト式無段変速機では、推定入力トルクに応じて油圧アクチュエータにより伝動ベルトの挟圧力が調節されてその伝達トルク容量が必要かつ十分な大きさとされる。また、一対のコーンとそれらコーンの回転軸心を通る平面内の回転軸心まわりに回転可能に支持されたローラがそれら一対のコーンに挟持された所謂トラクション型無段変速機では、推定入力トルクに応じて油圧アクチュエータによりローラの挟圧力が調節されてその伝達トルク容量が必要かつ十分な大きさとされる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、アクセルペダルが大きく踏み込まれるキックダウン操作などが行われて原動機の出力が急増させられた場合のように、車両の駆動力が急変させられるような場合には、無段変速機の油圧制御がその急激な変化に追いつけないことから必要な油圧すなわち伝達トルク容量が不足し、動力伝達部材のすべりが発生する可能性があった。上記無段変速機の油圧制御が遅れる理由は、たとえば油圧制御回路における作動油の粘性や調圧弁構造に由来する調圧作動の遅れや、エンジン制御、ハイブリッド制御、無段変速制御など毎に設けられた複数の電子制御装置間の相互通信によるデータの授受の遅延である。
【０００４】
これに対し、急加速操作による無段変速機の急変速時には、推定エンジントルクと変速速度とから決定される過渡時ライン圧などで補正した出力ライン圧を用いてベルト式無段変速機の伝達トルク容量を最適に制御する制御装置が提案されている。たとえば、特開平８−２８５０２１号公報に記載された無段変速機の制御装置がそれである。しかしながら、このような無段変速機の制御装置によれば、推定エンジントルクの変化速度にかかわらず一律に出力ライン圧が増大させられることから、ベルトの滑りを確実に防止するためのある程度の余裕分を含む大きさとしなければならないため、常時は余分な挟圧力を付与することになって車両の燃費が十分に得られないという不都合があった。
【０００５】
本発明は以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、急加速操作時においても適切な伝達トルク容量が得られて良好な燃費が得られる車両用無段変速装置の制御装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するための本発明の要旨とするところは、走行モードに応じて選択的に作動させられる複数種類の原動機と、入力用回転部材と出力用回転部材との間に介在された伝動部材と前記回転部材とのトルク伝達部位の前記回転部材における回転中心からの半径位置を連続的に変化させて変速を行う無段変速機とを備えるハイブリッド車両において、前記各回転部材と伝動部材との間の伝達トルク容量を前記無段変速機の入力トルクに応じた大きさとするためのハイブリッド車両用無段変速機の制御装置であって、(a) 前記無段変速機の推定入力トルクを算出する推定入力トルク算出手段と、(b) その推定入力トルク算出手段により算出された推定入力トルクの立ち上がり勾配値を算出する推定入力トルク変化量算出手段と、(c) 前記複数種類の原動機のうち実際の走行モードに応じて選択的に作動させられる原動機の立ち上がり特性に対応する補償ゲインを決定する補償ゲイン決定手段と、 (d) 前記推定入力トルク変化量算出手段により算出された推定入力トルクの立ち上がり勾配値と、前記補償ゲイン決定手段により決定された補償ゲインとに基づいて前記推定入力トルクの遅れを補償する推定入力トルク遅れ補償手段とを、含むことにある。
【０００７】
【発明の効果】
このようにすれば、推定入力トルク遅れ補償手段により、推定入力トルク変化量算出手段により算出された推定入力トルクの立ち上がり勾配値と、前記補償ゲイン決定手段により決定された、実際の走行モードに応じて選択的に作動させられる原動機の立ち上がり特性に対応する補償ゲインとに基づいて、推定入力トルク算出手段により算出された推定入力トルクの遅れが補償されることから、走行モードに応じて選択的に作動させられる複数種類の原動機を備えたハイブリッド車両において、無段変速機の動力伝達部材の伝達トルク容量がその原動機の立ち上がり特性に対応して遅れが補償された推定入力トルクに対応する大きさとされるので、常時に余分な伝達トルク容量を付与する必要がなく、急加速操作時においても適切な伝達トルク容量が得られて良好な燃費が得られる。
【０００８】
【発明の他の態様】
ここで、好適には、前記推定入力トルク変化量算出手段は、前記推定入力トルクの立ち上がり勾配値の大きさが所定値以上のものについてその立ち上がり勾配値を算出するものである。このようにすれば、推定入力トルクの立ち上がり勾配値の大きさが所定値を下回る場合は推定入力トルクの立ち上がり勾配値が算出されないのでその遅れが補償されないが、所定値以上の場合は推定入力トルクの立ち上がり勾配値が算出されてその遅れが補償されるようになる。
【０００９】
また、好適には、前記推定入力トルク遅れ補償手段は、走行モードに応じて切換られる原動機のトルク立ち上がり特性に対応した補償ゲインと前記推定入力トルク変化量算出手段により算出された推定入力トルクの立ち上がり勾配値との積を、前記推定入力トルク算出手段により算出された推定入力トルクに加算することによりその推定入力トルクの遅れを補償するものである。このようにすれば、走行モードに応じて切換られる原動機の種類によらず推定入力トルクの遅れが的確に補償されるので、急加速操作時においても適切な伝達トルク容量が得られて良好な燃費が得られる。
【００１１】
また、好適には、前記無段変速機は、有効径が可変な一対の可変プーリとその一対の可変プーリに巻き掛けられた伝動ベルトとの摩擦を介して動力が伝達されるベルト式無段変速機であり、前記推定入力トルク遅れ補償手段により遅れが補償された推定入力トルクに基づいてその伝動ベルトの挟圧力を決定することによりベルト式無段変速機の伝達容量を制御する伝達容量制御手段が含まれる。このようにすれば、急加速操作時においてベルト式無段変速機の伝達トルク容量が適切に得られて良好な燃費が得られる。
【００１２】
【発明の好適な実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。図１は、本発明が適用されたハイブリッド車両のハイブリッド制御装置１０を説明する概略構成図であり、図２は図１のハイブリッド車両の動力伝達系すなわち変速機１２を含む動力伝達装置の構成を説明する骨子図である。
【００１３】
図１および図２において、ハイブリッド車両の動力伝達系は、供給された燃料の燃焼でその供給量に応じた大きさの動力すなわち出力トルクを発生する内燃機関であるエンジン１４、電動機および発電機として機能するフロントモータジェネレータ（以下、ＦＭＧという）１６、およびダブルピニオン型の遊星歯車装置１８を備えて構成されており、ＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）車両などに横置きに搭載されて使用される。遊星歯車装置１８のサンギヤ１８ｓにはエンジン１４が連結され、キャリア１８ｃにはモータジェネレータ１６が連結され、リングギヤ１８ｒは第１ブレーキＢ１を介してケース２０に連結されるようになっている。また、キャリア１８ｃは第１クラッチＣ１を介して変速機１２の入力軸２２に連結され、リングギヤ１８ｒは第２クラッチＣ２を介して入力軸２２に連結されるようになっている。上記エンジン１４およびＦＭＧ１６はハイブリッド車両の原動機として機能し、遊星歯車装置１８は歯車式差動装置であって動力の合成分配機構として機能している。
【００１４】
上記クラッチＣ１、Ｃ２および第１ブレーキＢ１は、何れも油圧アクチュエータによって摩擦係合させられるバンド式或いは湿式多板式の油圧式摩擦係合装置であり、たとえば図３に示す油圧制御回路２４から供給される作動油によって摩擦係合させられるようになっている。図３は、油圧制御回路２４の要部を示す図であり、図示しない電動ポンプを含む電動式油圧発生装置２６で発生させられた元圧ＰＣが、マニュアルバルブ２８を介してシフトレバー３０（図１参照）のシフトポジションに応じて各クラッチＣ１、Ｃ２、ブレーキＢ１へ供給されるようになっている。シフトレバー３０は、運転者によって操作されるシフト操作部材で、本実施例では「Ｂ」、「Ｄ」、「Ｎ」、「Ｒ」、「Ｐ」の５つのシフトポジションに選択操作されるようになっており、マニュアルバルブ２８はケーブルやリンク等を介してシフトレバー３０に連結され、そのシフトレバー３０の操作に従って機械的に切り換えられるようになっている。
【００１５】
「Ｂ」ポジションは、前進走行時に変速機１２のダウンシフトなどにより比較的大きな動力源ブレーキが発生させられるシフトポジションで、「Ｄ」ポジションは前進走行するシフトポジションであり、これ等のシフトポジションでは出力ポート２８ａからクラッチＣ１およびＣ２へ元圧ＰＣが供給される。第１クラッチＣ１へは、シャトル弁３１を介して元圧ＰＣが供給されるようになっている。「Ｎ」ポジションは動力源からの動力伝達を遮断するシフトポジションで、「Ｒ」ポジションは後進走行するシフトポジションで、「Ｐ」ポジションは動力源からの動力伝達を遮断するとともに図示しないパーキングロック装置により機械的に駆動輪の回転を阻止するシフトポジションであり、これ等のシフトポジションでは出力ポート２８ｂから第１ブレーキＢ１へ元圧ＰＣが供給される。出力ポート２８ｂから出力された元圧ＰＣは戻しポート２８ｃへも入力され、上記「Ｒ」ポジションでは、その戻しポート２８ｃから出力ポート２８ｄを経てシャトル弁３１から第１クラッチＣ１へ元圧ＰＣが供給されるようになっている。
【００１６】
クラッチＣ１、Ｃ２、およびブレーキＢ１には、それぞれコントロール弁３２、３４、３６が設けられ、それ等の油圧Ｐ_C1、Ｐ_C2、Ｐ_B1が制御されるようになっている。クラッチＣ１の油圧Ｐ_C1についてはＯＮ−ＯＦＦ弁３８によって調圧され、クラッチＣ２およびブレーキＢ１についてはリニアソレノイド弁４０によってそれぞれの係合圧Ｐ_C2およびＰ_B1が調圧されるようになっている。
【００１７】
そして、上記クラッチＣ１、Ｃ２、およびブレーキＢ１の作動状態に応じて、図４に示す各走行モードが成立させられる。すなわち、「Ｂ」ポジションまたは「Ｄ」ポジションでは、「ＥＴＣモード」、「直結モード」、「モータ走行モード（前進）」の何れかが成立させられ、「ＥＴＣモード」では、第２クラッチＣ２を係合するとともに第１クラッチＣ１および第１ブレーキＢ１を開放した状態、言い換えればサンギヤ１８ｓ、キャリア１８ｃ、およびリングギヤ１８ｒが相対回転可能な状態で、エンジン１４およびＦＭＧ１６を共に作動させてサンギヤ１８ｓおよびキャリア１８ｃにトルクを加え、リングギヤ１８ｒを回転させて車両を前進走行させる。「直結モード」では、クラッチＣ１、Ｃ２を係合するとともに第１ブレーキＢ１を開放した状態で、エンジン１４を作動させて車両を前進走行させる。「直結モード」ではまた、バッテリ４２（図１参照）の蓄電量（残容量）ＳＯＣに応じて、ＦＭＧ１６を力行制御するとともにその分だけエンジントルクを削減したり、ＦＭＧ１６を発電制御するとともにその分だけエンジントルクを増加させたりすることにより、蓄電量ＳＯＣを例えば充放電効率が優れた適正な範囲内に保持するようになっている。また、「モータ走行モード（前進）」では、第１クラッチＣ１を係合するとともに第２クラッチＣ２および第１ブレーキＢ１を開放させることにより、エンジン１４を切り離した状態でＦＭＧ１６だけで車両を駆動して前進走行させる。上記第２クラッチＣ２は、「直結モード」から「モータ走行モード」への切換時に解放させられて、エンジン１４を動力伝達系から切り離すものであるので、エンジン１４と駆動輪５２或いは変速機１２との間で動力を伝達し或いは遮断する動力伝達開閉装置として機能している。
【００１８】
図５は、上記前進モードにおける遊星歯車装置１８の作動状態を示す共線図であり、縦軸「Ｓ」はサンギヤ１８ｓの回転速度、縦軸「Ｒ」はリングギヤ１８ｒの回転速度、縦軸「Ｃ」はキャリア１８ｃの回転速度を表しているとともに、それ等の間隔はギヤ比ρ（＝サンギヤ１８ｓの歯数／リングギヤ１８ｒの歯数）によって定まる。具体的には、「Ｓ」と「Ｃ」の間隔を１とすると、「Ｒ」と「Ｃ」の間隔がρになり、本実施例ではρが０．６程度である。また、(a) のＥＴＣモードにおけるトルク比は、エンジントルクＴｅ：ＣＶＴ入力軸トルクＴin：モータトルクＴｍ＝ρ：１：１−ρであり、モータトルクＴｍはエンジントルクＴｅより小さくて済むとともに、定常状態ではそれ等のモータトルクＴｍおよびエンジントルクＴｅを加算したトルクがＣＶＴ入力軸トルクＴinになる。ＣＶＴは無段変速機の意味であり、本実施例では変速機１２としてベルト式無段変速機が設けられている。
【００１９】
図４に戻って、「Ｎ」ポジションまたは「Ｐ」ポジションでは、「ニュートラル」または「充電・Ｅｎｇ始動モード」の何れかが成立させられ、「ニュートラル」ではクラッチＣ１、Ｃ２および第１ブレーキＢ１の何れも開放する。「充電・Ｅｎｇ始動モード」では、クラッチＣ１、Ｃ２を開放するとともに第１ブレーキＢ１を係合し、ＦＭＧ１６を逆回転させてエンジン１４を始動したり、エンジン１４により遊星歯車装置１８を介してＦＭＧ１６を回転駆動するとともに発電制御することにより、電気エネルギーを発生させてバッテリ４２を充電したりする。
【００２０】
「Ｒ」ポジションでは、「モータ走行モード（後進）」または「フリクション走行モード」が成立させられ、「モータ走行モード（後進）」では、第１クラッチＣ１を係合するとともに第２クラッチＣ２および第１ブレーキＢ１を開放した状態で、ＦＭＧ１６を逆方向へ回転駆動してキャリア１８ｃ、更には入力軸２２を逆回転させることにより車両を後進走行させる。「フリクション走行モード」は、上記「モータ走行モード（後進）」での後進走行時にアシスト要求が出た場合に実行されるもので、エンジン１４を始動してサンギヤ１８ｓを正方向へ回転させるとともに、そのサンギヤ１８ｓの回転に伴ってリングギヤ１８ｒが正方向へ回転させられている状態で、第１ブレーキＢ１をスリップ係合させてそのリングギヤ１８ｒの回転を制限することにより、キャリア１８ｃに逆方向の回転力を作用させて後進走行をアシストするものである。
【００２１】
前記変速機１２はベルト式無段変速機であり、その出力軸４４からカウンタ歯車４６を経て差動歯車装置４８のリングギヤ５０に動力が伝達され、その差動歯車装置４８により左右の駆動輪（本実施例では前輪）５２に動力が分配される。変速機１２は、有効径が可変の一対の可変プーリ１２ａおよび１２ｂと、それら一対の可変プーリ１２ａおよび１２ｂに巻き掛けられた伝動ベルト１２ｃとを備えており、入力側油圧シリンダ１２ｄによって一次側可変プーリ１２ａのＶ溝幅が変更されることにより変速比γ（＝入力軸回転速度Ｎin／出力軸回転速度Ｎout ）が連続的に変化させられるとともに、出力側油圧シリンダ１２ｅによって二次側可変プーリ１２ｂの伝動ベルト１２ｃに対する挟圧力すなわち摩擦力が変更されることにより上記伝動ベルト１２ｃの張力すなわち伝達トルク容量が調整されるようになっている。前記油圧制御回路２４は、変速機１２の変速比γやベルト張力を制御するための出力側油圧シリンダ内のベルト緒力制御圧を調圧する調圧弁を有する制御回路を備えており、共通の電動式油圧発生装置２６から作動油が供給される。油圧制御回路２４の作動油はまた、オイルパンに蓄積されて遊星歯車装置１８や差動装置４８を潤滑するとともに、一部がＦＭＧ１６に供給されて、ＦＭＧ１６のハウジング内を流通したりハウジングに形成された冷却通路を流通したりハウジングに接して流通したりすることにより、そのＦＭＧ１６を冷却するようになっている。
【００２２】
本実施例のハイブリッド制御装置１０において、ハイブリッド用電子制御装置（以下、ＨＶＥＣＵという）６０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等を備えていて、ＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつＲＯＭに予め記憶されたプログラムに従って信号処理を実行することにより、電子スロットルＥＣＵ６２、エンジンＥＣＵ６４、Ｍ／ＧＥＣＵ６６、Ｔ／ＭＥＣＵ６８、前記油圧制御回路２４のＯＮ−ＯＦＦ弁３８、リニアソレノイド弁４０、エンジン１４のスタータなどとして機能するスタータモータジェネレータ（以下、ＳＭＧという）７０などを制御する。電子スロットルＥＣＵ６２はエンジン１４の電子スロットル弁７２の開度を図示しないアクチュエータを用いて制御するものである。エンジンＥＣＵ６４はエンジン１４の燃料噴射量や可変バルブタイミング機構、点火時期などによりエンジン出力を制御するものである。Ｍ／ＧＥＣＵ６６はインバータ７４を介してＦＭＧ１６の力行トルクや回生制動トルク等を制御するものである。Ｔ／ＭＥＣＵ６８は変速機１２の変速比γやベルト張力などを制御するものである。上記ＳＭＧ７０は電動機および発電機として機能するものであってエンジン１４に作動的に連結されており、ベルト或いはチェーンなどの動力伝達装置を介してエンジン１４のクランクシャフトに連結されている。
【００２３】
上記ＨＶＥＣＵ６０には、アクセル操作量センサ７６からアクセル操作部材としてのアクセルペダル７８の操作量θacを表す信号が供給されるとともに、シフトポジションセンサ８０からシフトレバー３０により選択操作されたＰポジション、Ｒポジション、Ｎポジション、Ｄポジション、Ｂポジション、ＳＤ（スポーツドライブ）ポジションなどのシフトポジションを表す信号が供給される。また、エンジン回転速度センサ８２、モータ回転速度センサ８４、入力軸回転速度センサ８６、出力軸回転速度センサ８８、ＣＶＴ油温センサ９０から、それぞれエンジン回転速度（回転数）Ｎｅ、モータ回転速度（回転数）Ｎｍ、入力軸回転速度（入力軸２２の回転速度）Ｎin、出力軸回転速度（出力軸４４の回転速度）Ｎout 、油圧制御回路２４の作動油の温度ＴＨ_CVT を表す信号がそれぞれ供給される。出力軸回転速度Ｎout は車速Ｖに対応する。この他、バッテリ４２の蓄電量ＳＯＣなど、運転状態を表す種々の信号が供給されるようになっている。蓄電量ＳＯＣは単にバッテリ電圧であっても良いが、充放電量を逐次積算して求めるようにしても良い。上記アクセル操作量θacは運転者の出力要求量に相当するものであり、前記電子スロットル弁７２の開度は基本的にはそのアクセル操作量θacに応じて制御される。
【００２４】
図６は、上記ハイブリット用電子制御装置であるＨＶＥＣＵ６０の制御機能の要部すなわち変速機１２のベルト張力制御或いは挟圧力制御のための推定入力トルク補償制御機能を説明する機能ブロック線図である。図６において、推定入力トルク算出手段１００は、そのときに作動している原動機から変速機１２へ入力される推定入力トルクＴ_INE （＝エンジントルクＴｅ）を算出（推定）する。たとえば直結モードが選択されることによりエンジン１４が変速機１２に直結されている場合には、そのエンジン１４からの推定入力トルクＴ_INE を予め記憶された関係から実際のアクセル開度（電子スロットル弁７２の開度）およびエンジン回転速度に基づいて算出する。たとえばモータ走行モードが選択されることによりＦＭＧ１６が変速機１２に直結されている場合には、そのＦＭＧ１６からの推定入力トルクＴ_INE （＝モータトルクＴｍ）を予め記憶された関係から実際の駆動電流に基づいて算出する。たとえばＥＴＣモードが選択されることによりエンジン１４およびＦＭＧ１６が動力合成分配機構として機能する遊星歯車装置１８を介して変速機１２に連結されている場合には、上記エンジントルクＴｅ、モータトルクＴｍ、分配式（エンジントルクＴｅ：ＣＶＴ入力軸トルクＴin：モータトルクＴｍ＝ρ：１：１−ρ）に基づいて推定入力トルクＴ_INE （＝ＣＶＴ入力軸トルクＴin）を算出する。
【００２５】
推定入力トルク変化量算出手段１０２は、上記推定入力トルク算出手段１００により算出された推定入力トルクＴ_INE の変化率すなわち単位時間当たりの変化量すなわち変化率であるたとえば勾配値Ｓ１およびＳ２を算出する。これら勾配値Ｓ１およびＳ２は、たとえば図７に示すように、現時点をｉ、１周期前の時点をｉ−１、２周期前の時点をｉ−２、３周期前の時点をｉ−３とすると、勾配値Ｓ１は［（Ｔ_INEi−Ｔ_INEi-2）＋（Ｔ_INEi-1−Ｔ_INEi-3）］／２、勾配値Ｓ２は（Ｔ_INEi−Ｔ_INEi-1）である。上記勾配値Ｓ１は、推定入力トルクＴ_INE の隣接する２箇所においてそれぞれ求められた勾配（Ｔ_INEi−Ｔ_INEi-2）と（Ｔ_INEi-1−Ｔ_INEi-3）との平均値である。
【００２６】
上記推定入力トルク変化量算出手段１０２は、上記勾配値（変化量）Ｓ１が所定値Ｂより大きい部分は予め設定された最大（制限）値Ｂに制限（置換）する上限制限手段１０４と、上記勾配値（変化量）Ｓ１が所定値（たとえば零）より小さい部分は予め設定された最小（制限）値（たとえば零）に制限（置換）する下限制限手段１０６を有し、上記変化量が所定値より大きい部分は最大値に制限し、所定値よりも小さい部分は最小値に制限する。
【００２７】
走行モード判定手段１０８は、ハイブリッド車両の走行モードがＥＴＣモード、直結モード、モータ走行モードのいずれが選択されているかを、たとえば車速およびアクセルペダル操作量（アクセル開度）に基づいて判定する。補償ゲイン決定手段１１０は、予め記憶された関係から上記走行モード判定手段１０８により選択された実際の走行モードに基づいて補償ゲインＧを決定する。たとえば、モータ走行モードが選択されたと判定される場合は補償ゲインＧ₁ が設定され、専らエンジン走行が行われる直結モードが選択されたと判定される場合は補償ゲインＧ₂ が設定され、ＥＴＣモードが選択されたと判定される場合は補償ゲインＧ₃ が選択される。上記補償ゲインＧは、ベルト挟圧力制御に対する推定入力トルクＴ_INE の遅れを補償するように予め設定されたものであり、モータ走行ではＦＭＧ１６の立ち上がり特性（たとえば時定数）に対応した値に設定され、エンジン走行ではエンジン１４の立ち上がり特性（たとえば時定数）に対応した値に設定され、ＥＴＣ走行では、エンジン１４およびＦＭＧ１６の立ち上がり特性に対応した値に設定される。
【００２８】
推定入力トルク遅れ補償手段１１２は、推定入力トルク変化量算出手段１０２により算出された推定入力トルクの変化量すなわち勾配値Ｓ１に基づいて、推定入力トルク算出手段１００により推定された推定入力トルクＴ_INE の遅れを補償する。すなわち、予め記憶された遅れ補償式(1) から推定入力トルク変化量算出手段１０２により算出された勾配値Ｓ１および補償ゲイン決定手段１１０により決定された補償ゲインＧに基づいて推定入力トルクＴ_INE の遅れが補償される。遅れ補償式(1) において、その左辺は補償後の推定入力トルクＴ_INE であり、右辺第１項は補償前の推定入力トルクＴ_INE であり、右辺第２項は補償項である。
【００２９】
Ｔ_INE ＝Ｔ_INE ＋Ｇ・Ｓ１ ・・・(1)
【００３０】
ベルト挟圧力制御手段１１４は、補償後の推定入力トルクＴ_INE が伝達されたとしても伝動ベルト１２ｃのすべりが発生しない範囲で可及的に低い最適な挟圧力となるように、良く知られた関係式から上記補償後の推定入力トルクＴ_INE 、実際の変速比γ、車速Ｖに基づいて張力制御圧を発生させ、二次側可変プーリ１２ｂの出力側油圧シリンダ１２ｅへ供給する。この張力制御圧は、伝動ベルト１２ｃに対する可変プーリ１２ｂの挟圧力すなわち摩擦力を制御するものであって実質的に変速機１２の伝達トルク容量を決定するものであるので、上記ベルト挟圧力制御手段１１４は伝達容量設定手段としても機能している。
【００３１】
図８は、上記ハイブリット用電子制御装置であるＨＶＥＣＵ６０の制御作動の要部すなわち変速機１２のベルト張力制御或いは挟圧力制御のための推定入力トルク補償制御作動を説明するフローチャートである。この図７の制御ルーチンは、数ミリ秒乃至十数ミリ秒の周期で繰り返し実行される。なお、ベルト挟圧力制御手段１１４はよく知られたものであるのでそのステップが省略されている。
【００３２】
図８において、ステップ（以下、ステップを省略する）ＳＡ１では、推定入力トルクの補償を開始する開始条件が成立したか否かが、たとえばアクセル開度の時間変化が一定値以上になってからの経過時間が所定時間内であるか否かに基づいて判断される。このＳＡ１の判断が否定される場合は本ルーチンが終了させられるが、肯定される場合は、前記入力トルク変化量算出手段１０２に対応するＳＡ２において、前記推定入力トルク算出手段１００に対応する図示しないステップにおいて逐次算出された推定入力トルクＴ_INE からその単位時間当たりの変化量（変化率）たとえば図７に示す勾配値Ｓ１およびＳ２が算出される。
【００３３】
次に、前記上限制限手段１０４および下限制限手段１０６に対応するＳＡ３乃至ＳＡ８が実行される。先ず、ＳＡ３では勾配値Ｓ１が零よりも小さいか否かすなわち負の勾配であるか否かが判断される。負の勾配には伝動ベルト１２ｃのすべりを防止するための遅れ補償処理を施す必要がないからである。そのＳＡ３の判断が否定される場合は、ＳＡ４において勾配値Ｓ２が予め設定された下限値である所定値Ａよりも小さいか否かが判断される。所定値Ａよりも小さな微小変化はノイズの原因となる一方で、伝動ベルト１２ｃのすべりを防止するための遅れ補償処理を施すほどの必要性がないからである。そのＳＡ４の判断が否定される場合は、ＳＡ５において、勾配値Ｓ１が予め設定された上限値である所定値Ｂよりも大きいか否かが判断される。所定値Ｂよりも大きな変化はノイズとして除去することにより制御の安定性が保たれるからである。
【００３４】
このため、上記ＳＡ３の判断が肯定される場合はＳＡ６において勾配値Ｓ１が零に設定され、上記ＳＡ４の判断が肯定される場合はＳＡ７において勾配値Ｓ１が零に設定され、上記ＳＡ５の判断が肯定される場合はＳＡ８において勾配値Ｓ１がその上限値であるＢに設定される。そして、上記ＳＡ５の判断が否定される場合には、勾配値Ｓ１はＳＡ２において算出された値に維持されて、前記走行モード判定手段１０８に対応するＳＡ９乃至ＳＡ１１が実行されるとともに、その走行モード判定結果に基づいて、補償ゲイン決定手段１１０に対応するＳＡ１２乃至ＳＡ１７が実行される。
【００３５】
先ず、ＳＡ９においてモータ走行モードであるか否かが判断され、このＳＡ９の判断が否定される場合はＳＡ１０においてエンジン走行であるか否かが判断され、このＳＡ１０の判断が否定される場合はＳＡ１１においてＥＴＣ走行であるか否かが判断される。上記ＳＡ９の判断が肯定される場合は、ＳＡ１２において、ＦＭＧ１６の立ち上がりの時定数に対応する補償ゲインＧ₁ が設定される。上記ＳＡ１０の判断が肯定される場合は、ＳＡ１３において、エンジン１４の立ち上がりの時定数に対応する補償ゲインＧ₂ が設定される。上記ＳＡ１１の判断が肯定される場合は、ＳＡ１４において、ＦＭＧ１６のトルク（モータジェネレータ出力トルク：ＣＶＴ入力軸トルク）Ｔｍが（クリープトルクＴｃ＋所定値α）よりも大きいか否かが判断される。このＳＡ１４の判断が否定される場合は、推定入力トルクＴ_INE の回転のガタ打ちによるノイズの発生を防止するためにＳＡ１５において補償ゲインＧが零に設定される（補償ゲインＧが設定されない）が、肯定される場合は、ＥＴＣ走行時の原動機の時定数に対応する補償ゲインＧ₃ が設定される。そして、上記ＳＡ１１の判断が否定される場合は、後進モータ走行或いはフリクション走行時に対応する補償ゲインＧ₄ が設定される。
【００３６】
次いで、前記推定入力トルク遅れ補償手段１１２に対応するＳＡ１８において、予め記憶された補償式(1) から、ＳＡ２において算出された勾配値Ｓ１とＳＡ１２乃至ＳＡ１７において設定された補償ゲインＧとに基づいて、ＳＡ２で算出された推定入力トルクＴ_INE の遅れが補償される。すなわち、遅れ補償された推定入力トルクＴ_INE が算出される。これにより、図示しない挟圧力制御回路において、その遅れ補償された推定入力トルクＴ_INE に基づいて伝動ベルト１２ｃの張力制御が行われ、遅れ補償された推定入力トルクＴ_INE に応じた必要かつ十分な伝達トルク容量が維持される。
【００３７】
上述のように、本実施例の制御装置においては、推定入力トルク遅れ補償手段１１２（ＳＡ１８）により、推定入力トルク変化量算出手段１０２（ＳＡ２）により算出された推定入力トルクＴ_INE の勾配値（変化量）Ｓ１に基づいて、推定入力トルク算出手段１００により逐次算出された推定入力トルクＴ_INE の遅れが補償されることから、変速機（無段変速機）１２の伝動ベルト（動力伝達部材）１２ｃの摩擦力がその遅れが補償された推定入力トルクＴ_INE に対応する大きさとされるので、急加速操作時においても変速機１２の適切な伝達トルク容量が得られて良好な燃費が得られる。
【００３８】
また、本実施例によれば、前記推定入力トルク変化量算出手段１０２（ＳＡ２）は、前記推定入力トルクＴ_INE の勾配値（変化量）Ｓ１の大きさが所定値以上のものについてその変化量を算出するものであることから、推定入力トルクＴ_INE の勾配値（変化量）Ｓ１の大きさが所定値を下回る場合はその勾配値（変化量）Ｓ１が算出されないのでその遅れが補償されないが、所定値以上の場合はその勾配値（変化量）Ｓ１が算出されてその遅れが補償されることから、推定入力トルクＴ_INE の微小変化に起因するノイズが好適に防止される。
【００３９】
また、本実施例によれば、推定入力トルク遅れ補償手段１１２（ＳＡ１８）は、エンジン１４或いはＦＭＧ１６のような原動機のトルク立ち上がり特性にそれぞれ対応した補償ゲインＧと前記推定入力トルク変化量算出手段１０２（ＳＡ２）により算出された推定入力トルクの勾配値（変化量）Ｓ１との積を、推定入力トルク算出手段１００により算出された推定入力トルクＴ_INE に加算することによりその推定入力トルクＴ_INE の遅れを補償するものであることから、走行モードに応じて切換られる原動機の種類によらず推定入力トルクの遅れが的確に補償される油圧応答が確保されるので、急加速操作時においても適切な伝達トルク容量が得られて良好な燃費が得られる。
【００４０】
また、本実施例の車両はハイブリッド車両であり、そのハイブリッド車両の走行モードを判定する走行モード判定手段１０８（ＳＡ９、ＳＡ１０、ＳＡ１１）と、その走行モード判定手段１０８により判定された走行モードに基づいて前記補償ゲインを決定する補償ゲイン決定手段１１０（ＳＡ１２、ＳＡ１３、ＳＡ１４、ＳＡ１５、ＳＡ１６、ＳＡ１７）とが、含まれることから、車両の走行モードに応じて用いられる原動機の種類に応じた補償ゲインＧが決定されるので、原動機の種類が異なる走行モードによらず推定入力トルクＴ_INE の遅れが一層的確に補償される。
【００４１】
また、本実施例によれば、変速機１２は、有効径が可変な一対の可変プーリ１２ａおよび１２ｂとその一対の可変プーリに巻き掛けられた伝動ベルト１２ｃとの摩擦を介して動力が伝達されるベルト式無段変速機であり、推定入力トルク遅れ補償手段１１２により遅れが補償された推定入力トルクＴ_INE に基づいてその伝動ベルトの挟圧力を決定することにより上記ベルト式無段変速機の伝達容量を制御する伝達容量設定手段１１４が設けられているので、急加速操作時においてそのベルト式無段変速機の伝達トルク容量が適切に得られて良好な燃費が得られる。
【００４２】
また、本実施例によれば、入力トルク変化量算出手段１０２（ＳＡ２）は、推定入力トルクＴ_INE の隣接する２箇所においてそれぞれ求められた勾配（Ｔ_INEi−Ｔ_INEi-2）と（Ｔ_INEi-1−Ｔ_INEi-3）との平均値を求めることによって勾配値Ｓ１を求めるものであるので、トルクの微小な変動によるノイズの発生が好適に防止される。
【００４３】
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、これはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更，改良を加えた態様で実施することができる。
【００４４】
たとえば、前述の実施例では、入力トルク変化量としての勾配値Ｓ１は、推定入力トルクＴ_INE の隣接する２箇所においてそれぞれ求められた勾配（Ｔ_INEi−Ｔ_INEi-2）と（Ｔ_INEi-1−Ｔ_INEi-3）との平均値であったが、３箇所以上の平均値であってもよいし、１箇所で求められた値であってもよい。
【００４５】
また、前述の実施例では、入力トルク変化量としての勾配値Ｓ１を制限する上限値制限手段１０４および下限値制限手段１０６が設けられていたが、必ずしも設けられていなくてもよい。
【００４６】
また、前述の実施例において、推定入力トルク遅れ補償手段１１２は、(1) 式から推定入力トルクＴ_INE の遅れを補償するものであったが、他の式を用いて遅れを補償するものであってもよい。
【００４７】
また、前述の実施例においては、１個のエンジン１４および１個のＦＭＧ１６が選択的に原動機として用いるハイブリッド車両の変速機１２の推定入力トルクＴ_INE の遅れを補償するものであったが、１個のエンジン１４または１個のＦＭＧ１６或いは電動機が原動機として用いられる車両であってもよい。
【００４８】
また、前述の実施例の変速機１２は、有効径が可変な一対の可変プーリ１２ａおよび１２ｂに巻き掛けられた伝動ベルト１２ｃを介して動力が伝達されるベルト式無段変速機であったが、一対のコーンとそれらコーンの回転軸心を通る平面内の回転軸心まわりに回転可能に支持されたローラがそれら一対のコーンに挟持された所謂トラクション型無段変速機などであってもよい。要するに、動力伝達部材の摩擦力或いはその油膜の剪断力を介して動力が伝達される形式の無段変速機、すなわち、入力用回転部材と出力用回転部材との間に介在された動力伝達部材とそれ等回転部材とのトルク伝達部位の回転中心からの半径位置が連続的に変化させられるに伴って変速比を変化させる無段変速機であればよいのである。
【００４９】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用されたハイブリッド車両に備えられた制御装置を概略説明する図である。
【図２】図１のハイブリッド車両の動力伝達系の構成を説明する骨子図である。
【図３】図１の油圧制御回路の一部を示す回路図である。
【図４】図１のハイブリッド駆動制御装置において成立させられる幾つかの走行モードと、クラッチおよびブレーキの作動状態との関係を説明する図である。
【図５】図４のＥＴＣモード、直結モード、およびモータ走行モード（前進）における遊星歯車装置の各回転要素の回転速度の関係を示す共線図である。
【図６】図１のＨＶＥＣＴの制御機能の要部すなわち変速機のベルト張力制御或いは挟圧力制御のための推定入力トルク補償制御機能を説明する機能ブロック線図である。
【図７】図６の入力トルク変化量算出手段において求められる勾配値Ｓ１およびＳ２を説明する図である。
【図８】図１のＨＶＥＣＴの制御作動の要部すなわち変速機のベルト張力制御或いは挟圧力制御のための推定入力トルク補償制御作動を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
１０：ハイブリッド制御装置
１２：変速機（ベルト式無段変速機）
１２ａ、１２ｂ：可変プーリ
１２ｃ：伝動ベルト（動力伝達部材）
６０：ＨＶＥＣＵ（ハイブリッド用電子制御装置）
１００：推定入力トルク算出手段
１０２：推定入力トルク変化量算出手段
１０８：走行モード判定手段
１１０：補償ゲイン決定手段
１１２：推定入力トルク遅れ補償手段
１１４：ベルト挟圧力制御手段（伝達容量設定手段）

Claims (5)

1. 走行モードに応じて選択的に作動させられる複数種類の原動機と、入力用回転部材と出力用回転部材との間に介在された伝動部材と前記回転部材とのトルク伝達部位の前記回転部材における回転中心からの半径位置を連続的に変化させて変速を行う無段変速機とを備えるハイブリッド車両において、前記各回転部材と伝動部材との間の伝達トルク容量を前記無段変速機の入力トルクに応じた大きさとするためのハイブリッド車両用無段変速機の制御装置であって、
   前記無段変速機の推定入力トルクを算出する推定入力トルク算出手段と、
   該推定入力トルク算出手段により算出された推定入力トルクの立ち上がり勾配値を算出する推定入力トルク変化量算出手段と、
   前記複数種類の原動機のうち実際の走行モードに応じて選択的に作動させられる原動機の立ち上がり特性に対応する補償ゲインを決定する補償ゲイン決定手段と、
   前記推定入力トルク変化量算出手段により算出された推定入力トルクの立ち上がり勾配値と、前記補償ゲイン決定手段により決定された補償ゲインとに基づいて前記推定入力トルクの遅れを補償する推定入力トルク遅れ補償手段と
   を、含むことを特徴とするハイブリッド車両用無段変速機の制御装置。
2. 前記推定入力トルク変化量算出手段は、前記推定入力トルクの立ち上がり勾配値の大きさが所定値以上のものについてその立ち上がり勾配値を算出するものである請求項１のハイブリッド車両用無段変速機の制御装置。
3. 前記推定入力トルク遅れ補償手段は、原動機のトルク立ち上がり特性に対応した補償ゲインと前記推定入力トルク変化量算出手段により算出された推定入力トルクの立ち上がり勾配値との積を、前記推定入力トルク算出手段により算出された推定入力トルクに加算することにより該推定入力トルクの遅れを補償するものである請求項１または２のハイブリッド車両用無段変速機の制御装置。
4. 前記推定入力トルクの立ち上がり勾配値は、予め設定された最大値以下に制限される請求項１乃至３のいずれかのハイブリッド車両用無段変速機の制御装置。
5. 前記無段変速機は、有効径が可変な一対の可変プーリと該一対の可変プーリに巻き掛けられた伝動ベルトとの摩擦を介して動力が伝達されるベルト式無段変速機であり、
   前記推定入力トルク遅れ補償手段により遅れが補償された推定入力トルクに基づいて該伝動ベルトの挟圧力を決定することにより該ベルト式無段変速機の伝達容量を制御する伝達容量制御手段を含むものである請求項１乃至３のいずれかのハイブリッド車両用無段変速機の制御装置。

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