JP4107069B2 - 車両の制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、気筒の吸気弁および排気弁の少なくとも一方が電気的アクチュエータによって開閉駆動される形式のエンジンと、そのエンジンから出力される動力を駆動輪へ伝達する動力伝達装置として変速比が連続的に変化させられる無段変速機とを備えた車両の制御装置に関し、特に、吸気弁および排気弁の作動状態に応じ無段変速機の変速速度を制御する技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
無段変速機の変速時にエンジンの回転数の低下に伴って放出される回転慣性エネルギーを吸収してアップシフト時の変速ショックを低減する車両が知られている。たとえば、特許文献１に示すように回転数変化時にエンジンから放出される回転慣性エネルギーを算出して、エンジンの出力軸に備え付けられた電動機によりその算出された回転慣性エネルギー分を回生制御により吸収することでアップシフト時の変速ショックを低減することが提案されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平９−７０１０４号公報
【特許文献２】
特開２０００−８９３１号公報
【特許文献３】
特開平１１−１４１３６４号公報
【特許文献４】
特開平１１−１１７７７８号公報
【特許文献５】
特開平７−１４５７４５号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、アップシフト時にエンジンから放出される回転慣性エネルギーを低減する回生制御は、エンジンに対しては間接的な制御となるために無段変速機の変速速度に対する応答性が悪くなり、変速ショックが生じる可能性があった。
【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、アップシフト時にエンジン自身でエンジン回転数を制御してエンジン回転数低下に伴って発生する慣性エネルギーの放出を防ぎ、その制御状況に応じて無段変速機の変速速度を制御することで変速応答性を向上させる車両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、気筒の吸気弁および排気弁の少なくとも一方が電気的アクチュエータによって開閉駆動される形式のエンジンと、そのエンジンから出力される動力を駆動輪へ伝達するために変速比が連続的に変化させられる無段変速機とを備えた車両の制御装置であって、（ａ）前記無段変速機の変速時において、前記吸気弁および排気弁の少なくとも一方の開閉駆動を制御して前記エンジンの回転数を所定の回転数に制御する回転制御手段と、（ｂ）前記無段変速機の変速を制御する変速制御手段と、（ｃ）その無段変速機の目標変速速度を決定する目標変速速度決定手段と、（ｄ）その目標変速速度決定手段によって決定された目標変速速度に応じて、前記回転制御手段によって前記所定のエンジン回転数に制御されるときのエンジン回転数の低下速度を変更する回転数変化速度変更手段とを、含むことにある。
【０００７】
【発明の効果】
このようにすれば、目標変速速度決定手段によって前記無段変速機の目標変速速度が決定されると、回転数変化速度変更手段によってその目標変速速度に応じて、回転制御手段によって所定のエンジン回転数に制御されるときのエンジン回転数の低下速度が変更されるので、アップシフト時の変速応答性が向上して変速フィーリングが向上する。
【０００９】
ここで、好適には、前記車両の制御装置は、 (a) 前記回転制御手段によって前記エンジンの回転数を所定のエンジン回転数に制御可能か否かを判定する回転制御判定手段と、 (b) その回転制御判定手段の結果に応じて前記変速制御手段によって制御される変速速度を変更する変速速度変更手段とを含むものである。このようにすれば、回転制御判定手段によってエンジン自身の回転制御状態すなわち回転制御手段によって所定のエンジン回転数に制御可能か否かが判定され、変速速度変更手段によってその回転制御判定に応じて変速速度が変更され、変速制御手段によってその変速速度で無段変速機の変速速度が制御されるので、アップシフト時の変速応答性が向上して変速フィーリングが向上する。
【００１０】
また、好適には、前記車両の制御装置は、前記無段変速機の変速時に前記回転制御判定手段によって所定のエンジン回転数に制御されないと判定された場合、前記エンジンのトルクダウンを実施するトルクダウン制御手段を含むものである。このようにすれば、たとえ前記回転制御手段によってエンジン自身が所定のエンジン回転数に制御させられなくて、エンジン出力トルクが低下させられなくても、トルクダウン制御手段によってたとえば点火時期を遅角させたりスロットル開度を小さくしたりしてエンジン出力トルクが低下させられる。
【００１１】
また、好適には、前記車両は電動機を備え、前記車両の制御装置は前記無段変速機の変速時に前記回転制御判定手段によって所定のエンジン回転数に制御されないと判定された場合、その電動機によって回生制御を実施する回生制御手段を含むものである。このようにすれば、たとえ前記回転制御手段によってエンジン自身が所定のエンジン回転数に制御させられなくて、エンジン出力トルクが低下させられなくても、回生制御手段によってたとえばエンジン出力トルクの一部が電動機の発電のためのエネルギーに変換されることによってエンジン出力トルクが低下させられる。
【００１２】
また、好適には、前記吸気弁および排気弁の少なくとも一方は、電磁アクチュエータによって開閉駆動される電磁駆動弁である。このようにすれば、回転制御手段によって、前記吸気弁および排気弁の少なくとも一方の開閉駆動を制御して前記エンジンの回転数または所定のエンジン回転数に制御するエンジン回転数の変化速度をエンジン自身で制御することができる。
【００１３】
また、好適には、前記吸気弁および排気弁の少なくとも一方は、電動モータにより回転駆動されるカムシャフトによって開閉駆動されるモータ駆動弁である。このようにすれば、回転制御手段によって、前記吸気弁および排気弁の少なくとも一方の開閉駆動を制御して前記エンジンの回転数または所定のエンジン回転数に制御するエンジン回転数の変化速度をエンジン自身で制御することができる。
【００１６】
また、好適には、前記車両の制御装置は、前記無段変速機の変速時に点火時期の遅角またはスロットル開度の減少により前記エンジンのトルクダウンを実施するトルクダウン制御手段を含むものである。このようにすれば、トルクダウン制御手段によってたとえば点火時期を遅角させたり、スロットル開度を小さくしたりしてエンジン出力トルクが低下させられるので、エンジンの出力トルクが一層制御しやすくなる。
【００１７】
また、好適には、前記車両は電動機を備え、前記車両の制御装置は、前記無段変速機の変速時にその電動機によって回生制御を実施する回生制御手段を含むものである。このようにすれば、回生制御手段によってたとえばエンジン出力トルクの一部が電動機の発電のためのエネルギーに変換されることによってエンジン出力トルクが低下させられるので、エンジンの出力トルクが一層制御しやすくなる。
【００１８】
また、好適には、前記吸気弁および排気弁の少なくとも一方は、電磁アクチュエータによって開閉駆動される電磁駆動弁である。このようにすれば、回転制御手段によって、前記吸気弁および排気弁の少なくとも一方の開閉駆動を制御して前記エンジンの回転数または所定のエンジン回転数に制御するエンジン回転数の変化速度をエンジン自身で制御することができる。
【００１９】
また、好適には、前記吸気弁および排気弁の少なくとも一方は、電動モータにより回転駆動されるカムシャフトによって開閉駆動されるモータ駆動弁である。このようにすれば、回転制御手段によって、前記吸気弁および排気弁の少なくとも一方の開閉駆動を制御して前記エンジンの回転数または所定のエンジン回転数に制御するエンジン回転数の変化速度をエンジン自身で制御することができる。
【００２０】
【発明の好適な実施の形態】
以下、本発明の一実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００２１】
図１は、本発明の一実施例のエンジン制御装置が適用されたハイブリッド車両の動力伝達装置の構成を説明する骨子図である。図において、内燃機関にて構成されている走行用駆動力源としてのエンジン１０の出力は、振動減衰装置（ダンパ）１２を順次介して、副変速部１４および無段変速部１６を含む無段変速機１７に入力され、差動歯車装置１８および車軸１９を介して一対の駆動輪（たとえば前輪）２１へ伝達されるようになっている。また、第２の動力源および発電機として機能する電動機としてのモータジェネレータＭＧ２が上記副変速部１４の第２入力軸５２に連結されている。無段変速機１７は、エンジン１０の後段に連結されて駆動輪２１へ動力を伝達するための動力伝達装置として機能している。
【００２２】
上記エンジン１０は、好適には、燃料消費を減少させるために、燃料が筒内噴射されることにより軽負荷時においては空燃比Ａ／Ｆが理論空燃比よりも高い燃焼である希薄燃焼が行われるリーンバーンエンジンから構成される。このエンジン１０は、たとえば３気筒ずつから構成される左右１対のバンクを備え、その１対のバンクは単独で或いは同時に作動させられるようになっており、作動気筒数の変更が可能とされている。このエンジン１０の吸気配管には、図示しないスロットルアクチュエータによって操作されるスロットル弁とが設けられている。このスロットル弁は、基本的には図示しないアクセルペダルの操作量すなわちアクセル開度θACCに対応する大きさのスロットル開度θTHとなるように制御されるが、エンジン１０の出力を調節するために変速過渡時などの種々の車両状態に応じた開度となるように制御されるようになっている。
【００２３】
上記エンジン１０には、エンジン１０の起動、補機の駆動、回転エネルギの回収などのために、駆動用電動モータおよび発電機などとして機能する電動機としてのモータジェネレータＭＧ１が直接的に連結されている。
【００２４】
また、上記エンジン１０は、その運転サイクル数が変更可能となるように構成されている。たとえば図２に示すように、各気筒を開閉する吸気弁２０および排気弁２２と、それらをそれぞれ開閉駆動する電磁アクチュエータ２４および２６とを含む可変動弁機構である電磁駆動弁２８および２９と、クランク軸３０の回転角を検出する回転センサ３２からの信号に従って上記吸気弁２０および排気弁２２の作動時期（タイミング）を制御する弁駆動制御装置３４とを備えている。この弁駆動制御装置３４は、エンジン負荷に応じて作動タイミングを最適時期に変更するだけでなく、加速操作時などの運転サイクル切り換え指令に従って、４サイクル運転を実現する開閉時期および２サイクル運転を実現する開閉時期となるように制御したり、たとえばモータ走行からエンジン走行への切換過渡期間において、エンジン１０から出力される動力を駆動輪２１へ伝達するためのクラッチＣ１の入出力回転を同期させるためにエンジン回転数ＮEを制御する。上記電磁アクチュエータ２４および２６は、たとえば図３に示すように、吸気弁２０または排気弁２２に連結されてその吸気弁２０または排気弁２２の軸心方向に移動可能に支持された磁性体製の円盤状の可動部材３６と、その可動部材３６を択一的に吸着するためにそれを挟む位置に設けられた一対の電磁石３８、４０と、可動部材３６をその中立位置に向かって付勢する一対のスプリング４２、４４とを備えている。
【００２５】
前記無段変速機１７の副変速部１４は、ギヤ比（変速比）γA［＝エンジン回転数（入力軸回転速度）／入力軸５６の回転速度（出力軸回転速度）］が１である高速側ギヤ段とギヤ比が１／ρ1である低速側ギヤ段との前進２段、およびギヤ比が−１／ρ2である高速側ギヤ段とギヤ比が−１／ρ1である低速側ギヤ段との後進２段を有するラビニヨ型遊星歯車装置を有する有段変速機である。この副変速部１４は、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、およびブレーキＢ１と、第１クラッチＣ１を介してエンジン１０と連結される第１入力軸５０と、第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２を介してエンジン１０と連結される第２入力軸５２と、それら第１入力軸５０および第２入力軸５２に設けられた第１サンギヤＳ１および第２サンギヤＳ２と、ブレーキＢ１を介して非回転のハウジング５４と選択的に連結されるキャリヤＫと、副変速部１４の出力軸すなわち無段変速部１６の入力軸５６に連結されたリングギヤＲと、キャリヤＫによって回転可能に支持されるとともに第１サンギヤＳ１およびリングギヤＲと噛み合う軸長の大きい第１遊星歯車Ｐ１と、同様にキャリヤＫによって回転可能に支持されるとともに第２サンギヤＳ２および第１遊星歯車Ｐ１と噛み合う軸長の短い第２遊星歯車Ｐ２とを備えている。前記モータジェネレータＭＧ２は、上記第２入力軸５２に連結されている。
【００２６】
図４は、上記副変速部１４における各油圧式摩擦係合装置の係合作動の組み合わせによって得られる変速ギヤ段を，よく知られたＰ、Ｒ、Ｎ、Ｄ、２、Ｌなどのシフトレバーの操作位置（シフトポジション）毎に示す係合表である。図４において、○は係合、×は解放、△はスリップ係合を示している。前記副変速部１４では、シフトレバーのＤレンジ位置において、たとえば第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２が係合させられるとともにブレーキＢ１が解放されることにより変速比γAが「１」である高速側ギヤ段（前進２ｎｄ）が成立させられ、たとえば第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２が解放されるとともにブレーキＢ１が係合されることにより変速比γAが「１／ρ1」である低速側ギヤ段（前進１ｓｔ）が成立させられる。また、シフトレバーのＲレンジ位置においては、たとえばエンジン走行において第１クラッチＣ１およびブレーキＢ１が係合させられるとともに第２クラッチＣ２が解放されることにより変速比γAが「−１／ρ2」である後進高速側ギヤ段が成立させられ、たとえばモータ走行において第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２が解放されるとともにブレーキＢ１が係合されることにより変速比γAが「−１／ρ1」である後進低速側ギヤ段が成立させられる。上記クラッチＣ１、Ｃ２およびブレーキＢ１は何れも油圧アクチュエータによって係合させられる油圧式摩擦係合装置である。
【００２７】
上記車両のモータ走行による後進時には、モータジェネレータＭＧ２の回転が反転させられて第２サンギヤＳ２へ入力される。車両停止中は、基本的には、前進および後進のいずれにおいても上記モータジェネレータＭＧ２によりクリープ力が確保される。このため、二次電池６８の充電残量が不足しても、エンジン１０を始動することによりモータジェネレータＭＧ１から発電された電力が充電のために二次電池６８に供給されるので、故障時以外は、モータジェネレータＭＧ２によるモータ発進走行が常時可能とされている。また、前進走行においては、モータジェネレータＭＧ２でクリープトルクを確保しつつ、モータ発進走行が行われる。また、モータジェネレータＭＧ１でエンジン１０を始動させ、同期回転に到達したらクラッチＣ１が係合させられて、エンジン１０によりセカンド（２ｎｄ）走行が行われる。エンジン１０でも発進可能とされており、低速ではクラッチＣ１をスリップさせつつ徐々に車速Ｖを上昇させる。比較的高速となると、クラッチＣ１を完全に係合させる。後進走行においては、モータジェネレータＭＧ２が反転駆動されてクリープ力が確保され、トルクが必要なときはさらにエンジン１０が始動される。低速では上記と同様にクラッチＣ１がスリップ係合させられる。このように、上記副変速部１４は、少ない回転要素の数ですべての機能が達成される特徴がある。後進走行時のモータジェネレータＭＧ２からエンジン１０への駆動源切換時においてブレーキＢ１がそのままであり、摩擦係合装置の作動を切り換える必要がない。
【００２８】
図１に戻って、前記無段変速機１７の無段変速部１６は、入力軸５６に設けられた有効径が可変の入力側可変プーリ６０と、出力軸６２に設けられた有効径が可変の出力側可変プーリ６４と、それら入力側可変プーリ６０および出力側可変プーリ６４に巻き掛けられた伝動ベルト６６とを備えたベルト式無段変速機である。この伝動ベルト６６は、一対の入力側可変プーリ６０および出力側可変プーリ６４にそれぞれ挟圧された状態で摩擦により動力を伝達する動力伝達部材として機能している。上記入力側可変プーリ６０は、入力軸５６に固定された固定回転体６０ａとその入力軸５６に軸方向に移動可能且つ軸周りに回転不能に設けられた可動回転体６０ｂと、その可動回転体６０ｂを駆動する入力側油圧シリンダ６０ｃとを備え、その入力側油圧シリンダ６０ｃにより入力側可変プーリ６０の有効径が変更されるようになっている。また、出力側可変プーリ６４も、出力軸６２に固定された固定回転体６４ａとその出力軸６２に軸方向に移動可能且つ軸周りに回転不能に設けられた可動回転体６４ｂと、その可動回転体６４ｂを駆動する出力側油圧シリンダ６４ｃとを備え、その出力側油圧シリンダ６４ｃにより挟圧力が付与されるようになっている。一般に、上記入力側油圧シリンダ６０ｃは、無段変速部１６の変速比γCVT（＝入力軸５６の回転速度ＮIN／出力軸６２の回転速度ＮOUT ）を変化させるために用いられ、上記出力側油圧シリンダ６４ｃ内の油圧は伝動ベルト６６の張力すなわちトルク伝達容量を最適に制御するために調節される。上記入力側可変プーリ６０および出力側可変プーリ６４とそれに巻き掛けられた伝動ベルト６６とは、摩擦を介して動力を伝達する油圧式摩擦係合装置として機能している。
【００２９】
車両には、充電可能な鉛蓄電池などの前記二次電池６８の他に、水素などの燃料に基づいて発電を行う燃料電池７０が設けられており、これら二次電池６８および／または燃料電池７０は切換装置７２によって第１モータジェネレータＭＧ１および第２モータジェネレータＭＧ２の電源として選択的に利用され得るために電流を制御されたり或いは充電のために二次電池７１へ供給される電流を制御されている。この切換装置７２は、スイッチ機能を有する装置を示すものであって、たとえばインバータ機能などを有する半導体スイッチング素子などから構成され得るものである。
【００３０】
図５は、電子制御装置８０に入力される信号およびその電子制御装置８０から出力される信号を例示している。たとえば、電子制御装置８０には、アクセルペダルの操作量であるアクセル開度θACCを表すアクセル開度信号、無段変速部１６の出力軸６２の回転速度ＮOUTに対応する車速信号、エンジン回転速度すなわちエンジン回転数ＮEを表す信号、空燃比Ａ／Ｆを表す信号、シフトレバーＳＨの操作位置ＳHを表す信号などが図示しないセンサから供給されている。また、電子制御装置８０からは、燃料噴射弁からエンジン１０の気筒内へ噴射される燃料の量を制御するための噴射信号、無段変速部１６の変速比γCVTを変更するための図示しない油圧制御回路内のシフト弁を駆動するシフトソレノイドを制御する変速指令信号、無段変速部１６の伝動ベルト６６の張力を制御するための張力指令信号、エンジン１０のサイクル数を指令する信号などが出力される。
【００３１】
上記電子制御装置８０は、たとえばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力インターフェースなどから成る所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、ＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつＲＯＭに予め記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより、無段変速部１６のギヤ比γCVTを最適値に自動的に切り換える変速制御、無段変速部１６の伝動ベルト６６の張力を最適値に制御する張力制御、駆動源切換（ハイブリッド駆動）制御などを実行する。たとえば、上記変速制御では、予め記憶されたよく知られた関係（変速線図）からアクセル開度θACC（％）および車速Ｖに基づいて目標変速比γCVT *を決定し、実際の変速比γCVTがその目標変速比γCVT *と一致するように前記入力側油圧シリンダ６０ｃを作動させる。上記張力制御では、予め記憶された関係から実際のスロットル弁開度θTH、エンジン回転数ＮE、および副変速部１４のギヤ比γAに基づいて基本挟圧力を算出し、実際の作動油温度ＴOIL、トルク振動幅或いはエンジン１０の回転数に基づいてその基本挟圧力を補正し、その補正後の挟圧力で伝動ベルト６６を挟圧してその張力すなわち挟圧力を制御するために出力側油圧シリンダ６４ｃを作動させる。また、駆動源切換制御では、たとえば図６および図７に示す予め記憶された関係から車速Ｖおよび出力軸トルクＴOUTに基づいて、駆動源および副変速部１４のギヤ段の判定を行い、判定された駆動源および副変速部１４のギヤ段に切り換えて走行させる。また、弁駆動制御装置３４、図示しないスロットルアクチュエータ、点火時期制御装置、燃料噴射量制御装置などによりエンジン１０の出力制御を行ったり、図示しないＭＧ１コントローラ、ＭＧ２コントローラによりモータジェネレータＭＧ１、ＭＧ２の力行制御や回生制御を行ったりする。
【００３２】
上記の駆動源切換制御により、図４に示されるように、図示しないシフトレバーが前進（ドライブ：Ｄ）ポジションへ操作された前進走行では、モータ走行領域であるので、ブレーキＢ１が係合されて副変速部１４が第１速状態（ギヤ比が１／ρ1の減速状態）とされた状態で、モータジェネレータＭＧ２でクリープトルクを確保しながら、モータ発進が行われる。車速Ｖが増加してエンジン走行領域となると、エンジン１０が起動され且つクラッチＣ１の入出力回転速度が同期するようにエンジン回転数ＮEが制御され、同期が完了するとそのクラッチＣ１が係合されてエンジン走行が行われる。二次電池６８の充電残量が不足でもエンジン１０を起動してモータジェネレータＭＧ１で発電させてその二次電池６８に充電することが可能であるので、故障時以外は上記のモータ発進が可能とされている。大きな駆動力を必要とするような場合にはエンジンで発進することも可能であり、この場合には、低車速ではクラッチＣ１をスリップ係合させながら車速を増加させ、比較的高車速となるとクラッチＣ１を完全係合させる。シフトレバーが後進（リバース：Ｒ）ポジションへ操作された後進走行では、モータジェネレータＭＧ２の回転が反転させられてクリープ力が確保されつつ、上記と同様に、ブレーキＢ１が係合されて副変速部１４が第１速状態（ギヤ比が−１／ρ1の減速状態）とされた状態で、モータ発進が行われる。この後進走行においてモータ走行からエンジン走行への切換時には、ブレーキＢ１は係合状態のままであり、切換が不要とされている。そして、車速増加などにより更に駆動トルクが必要となると、上記エンジン発進と同様に、エンジン１０が起動され且つクラッチＣ１がスリップ係合される。
【００３３】
図８および図９は、上記電子制御装置８０の制御機能の要部を説明する機能ブロック線図および制御作動の要部を説明するタイムチャートである。また、図９の一点鎖線は本実施例による変速制御作動が実行されない従来の場合を示している。
【００３４】
図８において、変速開始判定手段９０は、変速（アップシフト）が開始されたか否かを、たとえばアクセルが踏み込まれたことにより前記無段変速部１６の変速比γCVTが、たとえば予め記憶されたよく知られた関係（変速線図）からアクセル開度θACC（％）および車速Ｖに基づいて決定された目標変速比γCVT *と一致するように前記入力側油圧シリンダ６０ｃの作動が開始されたか否かにより判定する。図９のｔ3時点がアップシフトが開始された時点である。
【００３５】
回転制御手段９２は、回転制御判定手段９４と回転数変化速度変更手段９６とを備えており、弁駆動制御装置３４によりエンジン１０の各気筒に備えられた電磁駆動弁２８或いは２９の作動が異常或いは制限されてないかによりエンジン１０の回転数ＮEを所定のエンジン回転数たとえば変速後の値ＮE2（ＮE×γCVT2：γCVT2は変速後の変速比）に制御可能である状態にあるか否かを判定し、可能である状態であれば電磁駆動弁２８および２９の少なくとも一方を作動させてエンジン１０自身の回転抵抗を発生させることによりエンジン回転数ＮEを制御（低下）させる自己減速指令を弁駆動制御装置３４へ出力する。たとえば、変速開始判定手段９０により無段変速機１６の変速（アップシフト）が判定されると、アップシフトに際して回転数が低下させられるエンジン１０から入力軸５６に入力される入力トルクＴIN（＝ＴE＋ＴI）を一時的に抑制するために、入力トルクＴINに含まれるＴIを消費させて、上記アップシフト中にエンジン回転数ＮEのＮE2への低下に起因して発生するイナーシャトルクＴIに相当するトルク分をエンジン１０自身の回転抵抗で回転数ＮEを低下させることで相殺して、所定のエンジン回転数ＮE2に到達する速度を制御して無段変速機１６の変速応答性を向上させる。つまり、図９の一点鎖線で示す従来の変速制御の場合は、イナーシャトルクＴI相当分のトルクが発生するためにエンジン回転数ＮEが所定のエンジン回転数ＮE2に制御されるまでの時間がｔ3時点乃至ｔ5時点のｔN（sec）であるが、イナーシャトルクＴI相当分のトルクが発生しないようにエンジン１０自身でエンジン回転数ＮEを制御することで所定のエンジン回転数ＮE2に制御されるまでの時間がｔ3時点乃至ｔ４時点のｔE（sec）となりエンジン回転数の制御速度（以下エンジン回転数の変化速度ＶE）が速められ、これによって無段変速機１６の変速制御の制御速度（以下変速速度ＶCVT）が速くさせられるので無段変速機１６の変速応答性を向上させることができる。上記イナーシャトルクＴIとは、アップ変速に際して、エンジン１０の回転数ＮEの変速前の値ＮE1から変速後の値ＮE2への低下すなわち慣性モーメントの減少に起因してエンジン１０から一時的に放出されたエネルギが入力トルクＴINのトルク増加分として現れるものであり、アップ変速中ではそのイナーシャ相で発生させられる。つまりこのイナーシャトルクＴI相当分のトルクは、アップ変速に際してエンジン１０の回転数ＮEが低下させられようとするとき、その回転を維持しようとしてイナーシャ相で発生するトルクである。上記自己減速指令は、エンジン１０の内部に発生する回転抵抗により減速させるものであり、電磁アクチュエータ２４および２６により駆動される各気筒の吸気弁２０および排気弁２２の開閉タイミング、開閉期間、リフト量などを、エンジン１０の回転抵抗すなわち吸気排気抵抗が増加する側へ変更させるものである。たとえば、吸気弁２０を閉じた状態で排気弁２２をピストンの下死点から上死点まで閉じ且つその上死点付近において開くことにより発生する圧縮仕事でエンジン回転数ＮEが低下させられる。上記自己減速指令による自己減速量は、一定値であってもよいが、たとえば予め実験的に求められた関係（マップ）から実際の車速Ｖおよび変速状態または無段変速部１６の変速速度d γCVT/dtに基づいてその自己減速量の大きさが逐次決定される。この関係は、車速Ｖが高くなるほど且つアップシフトの変速段が高速側となるほど自己減速量が大きくなるように設定されている。また、その自己減速量の減速速度すなわち上記エンジン回転数の変化速度d ＮE/dtは無段変速部１６の上記変速速度d γCVT/dtに基づいて逐次変更されるように設定され、そのエンジン回転数の変化速度d ＮE/dtも上記自己減速指令とともに弁駆動制御装置３４へ出力される。
【００３６】
上記回転制御判定手段９４は、変速開始判定手段９０によりアップシフトが判定されると、エンジン１０自身で発生させる回転抵抗によりエンジン回転数ＮEおよびイナーシャトルクＴIを低下させるために、たとえば吸気弁２０および排気弁２２の作動角、リフト量、位相のうちの少なくとも１つを変化させるように電磁駆動弁２８或いは２９を作動させ、その電磁駆動弁２８或いは２９を用いてエンジン１０自身でエンジン回転数ＮEを所定値分、たとえば予め実験的に求められた関係（マップ）から実際の車速Ｖおよび変速段に基づく自己減速量分だけ低下させることができる状態であるか否かを判定するものであり、たとえば電磁駆動弁２８或いは２９の作動が異常となる故障を電磁駆動弁２８および２９のリフト量を検出するリフトセンサからの信号などに基づいて判定する。この故障の判定は、たとえば同じタイミングで作動させられる気筒の電磁駆動弁２８、２９のリフト量を所定のタイミングで相互に比較し、リフト量の差が予め設定された判定値を超えたことに基づいて実行される。上記回転数変化速度変更手段９６は、所定のエンジン回転数ＮE2に制御（低下）されるエンジン回転数の変化速度d ＮE/dtをたとえば予め実験的に求められた関係（マップ）から無段変速部１６の後述する目標変速速度くわしくは変速比変化速度(d γCVT/dt)*に基づいて変更する。たとえば無段変速部１６の目標変速速度(d γCVT/dt)*が高くさせられるほど、エンジン１０自身で発生させる回転抵抗の値が大きくなるように電磁アクチュエータ２４および２６により駆動されるエンジン１０の各気筒の吸気弁２０および排気弁２２の開閉タイミング、リフト量などを調節して所定のエンジン回転数ＮE2に速く到達するようにエンジン回転数の変化速度d ＮE/dtを大きな値に設定を変更する。つまり、図９に示すｔE(sec)が速くなるようにエンジン回転数の変化速度d ＮE/dtを設定する。
【００３７】
変速制御手段９８は、目標変速速度決定手段１００と変速速度変更手段１０２とを備えており、前述のとおり予め記憶されたよく知られた関係（変速線図）からアクセル開度θACC（％）および車速Ｖに基づいて決定された目標変速比γCVT *と実際の変速比γCVTが一致するように前記入力側油圧シリンダ６０ｃを作動させるように図示しないＣＶＴ油圧制御装置へ指令信号Ａが出力される。また、上記変速比γCVTが目標変速比γCVT *に略一致させるための前記目標変速速度(d γCVT/dt)*或いはエンジン１０自身によるエンジン回転数ＮEの制御状態たとえばエンジン１０の自らの回転抵抗でその回転数ＮEを所定のエンジン回転速度ＮE2に制御する速度により、逐次変更された前記変速速度(d γCVT/dt)2も上記指令信号ＡとともにＣＶＴ油圧制御装置へ出力される。
【００３８】
上記目標変速速度決定手段１００は、変速開始判定手段９０によりアップシフトが判定されると、無段変速部１６の変速制御の速さすなわち上記変速比γCVTが目標変速比γCVT *に略一致させるための目標変速速度(d γCVT/dt)*を、たとえば予め実験的に求められた関係（マップ）から走行モード（スポーツモード）およびアクセル開度θACC変化量に基づいて算出する。この目標変速速度(d γCVT/dt)*は、図示しないシフトレバーの操作位置がスポーツ走行のためのスポーツモードに切り換えられている時やアクセル開度θACCの変化量が大きな急加速を要求される時には、速い応答性が要求されるので変速制御の制御速度が速くさせられるように速い値に設定される。前記変速速度変更手段１０２は、目標変速速度決定手段１００により決定された無段変速部１６の目標変速速度(d γCVT/dt)*を前記回転制御判定手段９４により判定されたエンジン１０自身のエンジン回転数ＮEの制御状態に基づいて変更する。たとえば、電磁駆動弁２８或いは２９の作動状態が異常或いは制限がありエンジン１０自身でエンジン回転数ＮEを所定の回転数ＮE2に制御できないときには、予め設定された通常の変速（シフトアップ）制御に従うような変速速度に変更する。また、この変速速度変更手段１０２は、エンジン１０の自らの回転抵抗でその回転数ＮEが所定のエンジン回転速度ＮE2に制御される速度に応じて、前記無段変速機１６の変速速度を変更する。つまり、エンジン１０が自らの回転抵抗でその回転数ＮEを所定のエンジン回転速度ＮE2に制御される速度を変更すれば、無段変速機１６の変速速度が変更されることになる。
【００３９】
回生制御手段１０４は、無段変速機１６の通常のアップシフトに際して発生する前記イナーシャトルクＴIに相当するトルク分をある程度相殺するために、一時的に前記モータジェネレータＭＧ１或いはＭＧ２によって前記二次電池６８に充電が行われるように前記切換装置７２に信号を出力して、エンジン１０の運動エネルギーをモータジェネレータＭＧ１或いはＭＧ２の回転運動に変換して発電を行ないエンジン１０の運動エネルギーを減少させる。すなわち、モータジェネレータＭＧ１或いはＭＧ２の回転抵抗によってエンジンの回転数ＮEが減少させられエンジン１０の出力トルクＴEが低下させられる。
【００４０】
トルクダウン制御手段１０６は、無段変速機１６の通常のアップシフトに際して発生する前記イナーシャトルクＴIに相当するトルク分をある程度相殺するために、一時的に燃料噴射弁からエンジン１０の気筒内へ噴射される燃料の量を減少させたり、エンジン１０の点火時期を遅角させたり、或いは図示しないスロットルアクチュエータによってスロットル開度θTHを閉じたりする信号を図示しないトルク低下装置へ出力して、アップシフトに伴うエンジン回転数ＮEの低下分以上にエンジン回転数ＮEを減少させてエンジン１０の出力トルクＴEを低下させる。
【００４１】
図１０は、上記電子制御装置９０の制御作動の要部すなわちアップシフト時における無段変速機１６の変速制御作動を説明するフローチャートである。
【００４２】
図１０において、前記変速開始判定手段９０に対応するステップ（以下、ステップを省略する）Ｓ１では、たとえばアクセルが踏み込まれたことによるアップシフトを実行するために前記変速比γCVTが目標変速比γCVT *と一致するように前記入力側油圧シリンダ６０ｃの作動が開始されたか否かが判断される。このＳ１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、前記回転制御判定手段９４に対応するＳ２において、吸気弁２０および排気弁２２の作動角、リフト量、位相のうちの少なくとも１つを変化させるように電磁駆動弁２８或いは２９が作動させられ、エンジン１０自身でエンジン回転数ＮEを所定値分、たとえば予め実験的に求められた関係（マップ）から実際の車速Ｖおよび変速段に基づく自己減速量分だけ低下させることができる状態であるか否かが判定される。このＳ２の判断が否定される場合は本ルーチンが終了させられ変速制御作動が実行されなく通常（従来）のアップシフトの場合の変速が実行されるが、肯定される場合は、前記目標変速速度決定手段１００に対応するＳ３において、無段変速部１６の変速制御の速さすなわち上記変速比γCVTが目標変速比γCVT *に略一致させるための目標変速速度(d γCVT/dt)*が、たとえば予め実験的に求められた関係（マップ）から走行モード（スポーツモード）およびアクセル開度θACC変化量に基づいて決定される。次いで、前記回転制御手段９２に対応するＳ４において、エンジン１０の各気筒に備えられた電磁駆動弁２８或いは２９を作動させる自己減速指令がエンジン回転数の変化速度d ＮE/dt（自己減速量の減速速度）とともに弁駆動制御装置３４へ出力され、エンジン１０自身でエンジン回転数ＮEがＮE1から所定のエンジン回転数ＮE2に低下される。そのエンジン回転数の変化速度d ＮE/dtは、上記回転数変化速度変更手段９６によって、たとえば予め実験的に求められた関係（マップ）から無段変速部１６の上記目標変速速度(d γCVT/dt)*に基づいて決定される。また、このＳ４において、前記回生制御手段１０４によって、前記モータジェネレータＭＧ１或いはＭＧ２によって前記二次電池６８に充電が行われるようにエンジン１０の運動エネルギーがモータジェネレータＭＧ１或いはＭＧ２の回転運動に変換されることで発電が行なわれエンジン１０の出力トルクＴEが低下させられる回生制御や前記トルクダウン制御手段１０６によって、一時的に燃料噴射弁からエンジン１０の気筒内へ噴射される燃料の量が減少されたり、エンジン１０の点火時期が遅角されたり、或いは図示しないスロットルアクチュエータによってスロットル開度θTHが閉じられたりしてエンジン１０の出力トルクＴEが低下させられるトルクダウン制御が同時に或いはどちらか一方が上記回転制御手段９２と併用されるように実行されてもよい。次いで、上記Ｓ４と同時に前記変速制御手段９８に対応するＳ５において、上記Ｓ３において決定された目標変速速度(d γCVT/dt)*で、前記目標変速比γCVT *と実際の変速比γCVTが一致するように前記入力側油圧シリンダ６０ｃが作動されて変速制御が実行される。このＳ５において用いられる目標変速速度(d γCVT/dt)*は、前記変速速度変更手段１０２によって、上記Ｓ４におけるエンジン１０の回転制御状態たとえばエンジン１０の自らの回転抵抗でその回転数ＮEを所定のエンジン回転速度ＮE2に制御する速度により、変更された変速速度(d γCVT/dt)2が用いられて変速制御が実行されるようにしてもよい。
【００４３】
上述のように、本実施例によれば、変速速度変更手段１０２（Ｓ５）により、吸気弁および排気弁の少なくとも一方の開閉駆動を制御してエンジンの自らの回転抵抗でその回転数が所定のエンジン回転数に制御される速度が変更されることにより、無段変速機１７（無段変速部１６）の変速速度(d γCVT/dt)が変更されるので、変速応答性が向上して変速フィーリングが向上する。
【００４４】
また、本実施例によれば、回転制御判定手段９４（Ｓ２）によってエンジン自身の回転制御状態すなわち回転制御手段９２（Ｓ４）によって所定のエンジン回転数に制御可能か否かが判定され、変速速度変更手段１０２（Ｓ５）によってその回転制御判定に応じて変速速度(d γCVT/dt)が変更され、変速制御手段９８（Ｓ５）によってその変更された変速速度(d γCVT/dt)2で無段変速機１７（無段変速部１６）の変速速度が制御されるので、アップシフト時の変速応答性が向上して変速フィーリングが向上する。
【００４５】
また、本実施例によれば、目標変速速度決定手段１００（Ｓ３）によって無段変速機１７（無段変速部１６）の目標変速速度(d γCVT/dt)*が決定されると、回転数変化速度変更手段９６（Ｓ４）よってその目標変速速度(d γCVT/dt)*に応じて所定のエンジン回転数ＮE2に制御されるエンジン回転数の変化速度d ＮE/dtが変更され、回転制御手段９２（Ｓ４）によってそのエンジン回転数の変化速度d ＮE/dtでエンジン１０の回転数の制御速度が制御されるのでアップシフト時の変速応答性が向上して変速フィーリングが向上する。
【００４６】
また、本実施例によれば、トルクダウン制御手段１０６によってたとえば点火時期を遅角させたり、スロットル開度θTHを小さくしたりしてエンジン出力トルクＴEが低下させられるので、エンジンの出力トルクＴEが一層制御しやすくなる。
【００４７】
また、本実施例によれば、回生制御手段１０４によってたとえばエンジン出力トルクＴEの一部が電動機としてのモータジェネレータＭＧ１或いはＭＧ２の発電のためのエネルギーに変換されることによってエンジン出力トルクＴEが低下させられるので、エンジンの出力トルクＴEが一層制御しやすくなる。
【００４８】
また、本実施例によれば、吸気弁２０および排気弁２２は、電磁アクチュエータ２４および２６によって開閉駆動される電磁駆動弁２８および２９であるので、回転制御手段９２によって、吸気弁２０および排気弁２２の開閉駆動を制御してエンジン１０の回転数ＮEまたは所定のエンジン回転数ＮE2に制御するエンジン回転数の変化速度d ＮE/dtがエンジン自身で好適に制御される。
【００４９】
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。
【００５０】
前述の実施例では、図１０のＳ２の判断が否定される場合は本ルーチンが終了させられ変速制御作動が実行されなく通常（従来）のアップシフトの場合の変速が実行されるが、そのＳ２の判断が否定されて電磁駆動弁２８および２９の作動が不可と判断された場合には、トルクダウン制御手段１０６に対応する図示しないステップにおいて、たとえば点火時期を遅角させたりスロットル開度θTHを小さくしたりしてエンジン出力トルクＴEの低下が実行された後、通常のＣＶＴ変速制御が実行されるようにすれば、たとえ回転制御手段９２によってエンジン１０自身が所定の回転数ＮE2に制御させられなくてエンジン出力トルクＴEが低下させられなくても、エンジン出力トルクＴEが低下させられる。
【００５１】
また、前述の実施例では、図１０のＳ２の判断が否定される場合は本ルーチンが終了させられ変速制御作動が実行されなく通常（従来）のアップシフトの場合の変速が実行されるが、そのＳ２の判断が否定されて電磁駆動弁２８および２９の作動が不可と判断された場合には、回生制御手段１０４に対応する図示しないステップにおいて、たとえばエンジン出力トルクの一部が電動機の発電のためのエネルギーに変換されることによってエンジン出力トルクＴEの低下が実行された後、通常のＣＶＴ変速制御が実行されるようにすれば、たとえ回転制御手段９２によってエンジン１０自身が所定の回転数ＮE2に制御させられなくてエンジン出力トルクＴEが低下させられなくても、エンジン出力トルクＴEが低下させられる。
【００５２】
また、前述の実施例のエンジン１０は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの内燃機関が用いられ、少なくともエンジンを走行用駆動力源として備えておれば良く、モータジェネレータＭＧ１およびＭＧ２が備えられてない車両などにも適用され得る。また、エンジン１０の図示しない吸気配管および排気管に、排気タービン式過給機などの過給機が設けられていてもよい。
【００５３】
また、前述の実施例のエンジン１０は、前記電磁駆動弁２８および２９を備えており、前記吸気弁２０および排気弁２２が電磁アクチュエータ２４および２６によって開閉駆動されていたが、少なくとも一方の電磁駆動弁を備えるだけでよい。またその電磁駆動弁に替えて、その吸気弁２０および／または排気弁２２を電動モータにより回転駆動されるカムシャフトによって開閉されるモータ駆動弁を備えたものであってもよい。たとえば図１１は、そのモータ駆動弁であってエンジン１０に設けられた吸気弁および排気弁のうち、吸気弁を代表して示している。図１１において、エンジン１０の吸気管路１２０には、その吸気管路１２０内の空気流通方向に直交する方向の回動軸１２２がその軸心まわりに回動可能に設けられており、その回動軸１２２には円板状の吸気弁１２４が固定されている。上記エンジン１０の吸気管路１２０に固定された電動モータ１２６の出力軸１２８に固定されたピニオン１３０と上記回動軸１２２の軸端に固定された歯車１３２とが噛み合わされることにより、吸気弁１２４が電気的アクチュエータである電動モータ１２６によって開閉駆動されるようになっている。
【００５４】
また、前述の実施例のエンジン１０は、前記電磁駆動弁２８および２９を備えていたが、その電磁駆動弁に替えて、クランク軸の回転に同期して、吸気弁および排気弁を開閉駆動させるよく知られた動弁機構であってもよい。その動弁機構の型式にはＯＨＶ型、ＯＨＣ型、ＤＯＨＣ型のような種類があり、たとえばＤＯＨＣ型では、エンジンのクランク軸の回転をクランク軸プーリ、タイミングベルト、カム軸プーリ、カム軸、吸気弁或いは排気弁に取り付けられたロッカアーム或いは弁リフタを介して吸気弁或いは排気弁が開閉駆動されている。このような型式のエンジンにおいては、上記ロッカアーム或いはカム軸プーリに可変機構を備え付けたり、吸気弁用カム軸と排気弁用カム軸の同期のタイミングが可変となるように少なくとも一方のカム軸に可変機構を備え付けたり、或いはカム軸の特性（プロファイル形状）を可変（切り換え）したりして、弁のリフト量、開角或いは開閉時期が可変される。
【００５５】
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。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の一実施例のエンジン制御装置が適用されたハイブリッド車両の動力伝達装置の構成を説明する骨子図である。
【図２】図１のエンジンの各気筒に設けられた可変動弁機構を説明する図である。
【図３】図２の可変動弁機構に設けられて吸気弁或いは排気弁を開閉作動させる電磁アクチュエータの構成を説明する図である。
【図４】図１の副変速機におけるシフトレバーの操作位置および摩擦係合装置の作動の組み合わせによって得られる走行モード或いはギヤ段を説明する図である。
【図５】図１の実施例の車両に設けられた電子制御装置の入出力信号を説明する図である。
【図６】図５の電子制御装置による駆動源切換制御において用いられる予め記憶された関係であって、前進走行時に用いられる関係を示す図である。
【図７】図５の電子制御装置による駆動源切換制御において用いられる予め記憶された関係であって、後進走行時に用いられる関係を示す図である。
【図８】図５の電子制御装置の制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。
【図９】図５の電子制御装置の制御機能の要部すなわちアップシフト時における無段変速機の変速制御作動を説明するタイムチャートである。
【図１０】図５の電子制御装置の制御機能の要部すなわちアップシフト時における無段変速機の変速制御作動を説明するフローチャートである。
【図１１】本発明の他の実施例において、吸気弁および排気弁として機能する開閉制御弁であるモータ駆動式開閉弁の構成を、一部を切り欠いて示す説明する図である。
【符号の説明】
１０：エンジン
１７：無段変速機
２０：吸気弁
２２：排気弁
２４、２６：電磁アクチュエータ（アクチュエータ）
９２：回転制御手段
９４：回転制御判定手段
９６：回転数変化速度変更手段
９８：変速制御手段
１００：目標変速速度決定手段
１０２：変速速度変更手段
１０４：回生制御手段
１０６：トルクダウン制御手段
１２４：吸気弁
１２６：電動モータ（アクチュエータ）
ＭＧ１、ＭＧ２：モータジェネレータ（電動機）
【発明の属する技術分野】
本発明は、気筒の吸気弁および排気弁の少なくとも一方が電気的アクチュエータによって開閉駆動される形式のエンジンと、そのエンジンから出力される動力を駆動輪へ伝達する動力伝達装置として変速比が連続的に変化させられる無段変速機とを備えた車両の制御装置に関し、特に、吸気弁および排気弁の作動状態に応じ無段変速機の変速速度を制御する技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
無段変速機の変速時にエンジンの回転数の低下に伴って放出される回転慣性エネルギーを吸収してアップシフト時の変速ショックを低減する車両が知られている。たとえば、特許文献１に示すように回転数変化時にエンジンから放出される回転慣性エネルギーを算出して、エンジンの出力軸に備え付けられた電動機によりその算出された回転慣性エネルギー分を回生制御により吸収することでアップシフト時の変速ショックを低減することが提案されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平９−７０１０４号公報
【特許文献２】
特開２０００−８９３１号公報
【特許文献３】
特開平１１−１４１３６４号公報
【特許文献４】
特開平１１−１１７７７８号公報
【特許文献５】
特開平７−１４５７４５号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、アップシフト時にエンジンから放出される回転慣性エネルギーを低減する回生制御は、エンジンに対しては間接的な制御となるために無段変速機の変速速度に対する応答性が悪くなり、変速ショックが生じる可能性があった。
【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、アップシフト時にエンジン自身でエンジン回転数を制御してエンジン回転数低下に伴って発生する慣性エネルギーの放出を防ぎ、その制御状況に応じて無段変速機の変速速度を制御することで変速応答性を向上させる車両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、気筒の吸気弁および排気弁の少なくとも一方が電気的アクチュエータによって開閉駆動される形式のエンジンと、そのエンジンから出力される動力を駆動輪へ伝達するために変速比が連続的に変化させられる無段変速機とを備えた車両の制御装置であって、（ａ）前記無段変速機の変速時において、前記吸気弁および排気弁の少なくとも一方の開閉駆動を制御して前記エンジンの回転数を所定の回転数に制御する回転制御手段と、（ｂ）前記無段変速機の変速を制御する変速制御手段と、（ｃ）その無段変速機の目標変速速度を決定する目標変速速度決定手段と、（ｄ）その目標変速速度決定手段によって決定された目標変速速度に応じて、前記回転制御手段によって前記所定のエンジン回転数に制御されるときのエンジン回転数の低下速度を変更する回転数変化速度変更手段とを、含むことにある。
【０００７】
【発明の効果】
このようにすれば、目標変速速度決定手段によって前記無段変速機の目標変速速度が決定されると、回転数変化速度変更手段によってその目標変速速度に応じて、回転制御手段によって所定のエンジン回転数に制御されるときのエンジン回転数の低下速度が変更されるので、アップシフト時の変速応答性が向上して変速フィーリングが向上する。
【０００９】
ここで、好適には、前記車両の制御装置は、 (a) 前記回転制御手段によって前記エンジンの回転数を所定のエンジン回転数に制御可能か否かを判定する回転制御判定手段と、 (b) その回転制御判定手段の結果に応じて前記変速制御手段によって制御される変速速度を変更する変速速度変更手段とを含むものである。このようにすれば、回転制御判定手段によってエンジン自身の回転制御状態すなわち回転制御手段によって所定のエンジン回転数に制御可能か否かが判定され、変速速度変更手段によってその回転制御判定に応じて変速速度が変更され、変速制御手段によってその変速速度で無段変速機の変速速度が制御されるので、アップシフト時の変速応答性が向上して変速フィーリングが向上する。
【００１０】
また、好適には、前記車両の制御装置は、前記無段変速機の変速時に前記回転制御判定手段によって所定のエンジン回転数に制御されないと判定された場合、前記エンジンのトルクダウンを実施するトルクダウン制御手段を含むものである。このようにすれば、たとえ前記回転制御手段によってエンジン自身が所定のエンジン回転数に制御させられなくて、エンジン出力トルクが低下させられなくても、トルクダウン制御手段によってたとえば点火時期を遅角させたりスロットル開度を小さくしたりしてエンジン出力トルクが低下させられる。
【００１１】
また、好適には、前記車両は電動機を備え、前記車両の制御装置は前記無段変速機の変速時に前記回転制御判定手段によって所定のエンジン回転数に制御されないと判定された場合、その電動機によって回生制御を実施する回生制御手段を含むものである。このようにすれば、たとえ前記回転制御手段によってエンジン自身が所定のエンジン回転数に制御させられなくて、エンジン出力トルクが低下させられなくても、回生制御手段によってたとえばエンジン出力トルクの一部が電動機の発電のためのエネルギーに変換されることによってエンジン出力トルクが低下させられる。
【００１２】
また、好適には、前記吸気弁および排気弁の少なくとも一方は、電磁アクチュエータによって開閉駆動される電磁駆動弁である。このようにすれば、回転制御手段によって、前記吸気弁および排気弁の少なくとも一方の開閉駆動を制御して前記エンジンの回転数または所定のエンジン回転数に制御するエンジン回転数の変化速度をエンジン自身で制御することができる。
【００１３】
また、好適には、前記吸気弁および排気弁の少なくとも一方は、電動モータにより回転駆動されるカムシャフトによって開閉駆動されるモータ駆動弁である。このようにすれば、回転制御手段によって、前記吸気弁および排気弁の少なくとも一方の開閉駆動を制御して前記エンジンの回転数または所定のエンジン回転数に制御するエンジン回転数の変化速度をエンジン自身で制御することができる。
【００１６】
また、好適には、前記車両の制御装置は、前記無段変速機の変速時に点火時期の遅角またはスロットル開度の減少により前記エンジンのトルクダウンを実施するトルクダウン制御手段を含むものである。このようにすれば、トルクダウン制御手段によってたとえば点火時期を遅角させたり、スロットル開度を小さくしたりしてエンジン出力トルクが低下させられるので、エンジンの出力トルクが一層制御しやすくなる。
【００１７】
また、好適には、前記車両は電動機を備え、前記車両の制御装置は、前記無段変速機の変速時にその電動機によって回生制御を実施する回生制御手段を含むものである。このようにすれば、回生制御手段によってたとえばエンジン出力トルクの一部が電動機の発電のためのエネルギーに変換されることによってエンジン出力トルクが低下させられるので、エンジンの出力トルクが一層制御しやすくなる。
【００１８】
また、好適には、前記吸気弁および排気弁の少なくとも一方は、電磁アクチュエータによって開閉駆動される電磁駆動弁である。このようにすれば、回転制御手段によって、前記吸気弁および排気弁の少なくとも一方の開閉駆動を制御して前記エンジンの回転数または所定のエンジン回転数に制御するエンジン回転数の変化速度をエンジン自身で制御することができる。
【００１９】
また、好適には、前記吸気弁および排気弁の少なくとも一方は、電動モータにより回転駆動されるカムシャフトによって開閉駆動されるモータ駆動弁である。このようにすれば、回転制御手段によって、前記吸気弁および排気弁の少なくとも一方の開閉駆動を制御して前記エンジンの回転数または所定のエンジン回転数に制御するエンジン回転数の変化速度をエンジン自身で制御することができる。
【００２０】
【発明の好適な実施の形態】
以下、本発明の一実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００２１】
図１は、本発明の一実施例のエンジン制御装置が適用されたハイブリッド車両の動力伝達装置の構成を説明する骨子図である。図において、内燃機関にて構成されている走行用駆動力源としてのエンジン１０の出力は、振動減衰装置（ダンパ）１２を順次介して、副変速部１４および無段変速部１６を含む無段変速機１７に入力され、差動歯車装置１８および車軸１９を介して一対の駆動輪（たとえば前輪）２１へ伝達されるようになっている。また、第２の動力源および発電機として機能する電動機としてのモータジェネレータＭＧ２が上記副変速部１４の第２入力軸５２に連結されている。無段変速機１７は、エンジン１０の後段に連結されて駆動輪２１へ動力を伝達するための動力伝達装置として機能している。
【００２２】
上記エンジン１０は、好適には、燃料消費を減少させるために、燃料が筒内噴射されることにより軽負荷時においては空燃比Ａ／Ｆが理論空燃比よりも高い燃焼である希薄燃焼が行われるリーンバーンエンジンから構成される。このエンジン１０は、たとえば３気筒ずつから構成される左右１対のバンクを備え、その１対のバンクは単独で或いは同時に作動させられるようになっており、作動気筒数の変更が可能とされている。このエンジン１０の吸気配管には、図示しないスロットルアクチュエータによって操作されるスロットル弁とが設けられている。このスロットル弁は、基本的には図示しないアクセルペダルの操作量すなわちアクセル開度θACCに対応する大きさのスロットル開度θTHとなるように制御されるが、エンジン１０の出力を調節するために変速過渡時などの種々の車両状態に応じた開度となるように制御されるようになっている。
【００２３】
上記エンジン１０には、エンジン１０の起動、補機の駆動、回転エネルギの回収などのために、駆動用電動モータおよび発電機などとして機能する電動機としてのモータジェネレータＭＧ１が直接的に連結されている。
【００２４】
また、上記エンジン１０は、その運転サイクル数が変更可能となるように構成されている。たとえば図２に示すように、各気筒を開閉する吸気弁２０および排気弁２２と、それらをそれぞれ開閉駆動する電磁アクチュエータ２４および２６とを含む可変動弁機構である電磁駆動弁２８および２９と、クランク軸３０の回転角を検出する回転センサ３２からの信号に従って上記吸気弁２０および排気弁２２の作動時期（タイミング）を制御する弁駆動制御装置３４とを備えている。この弁駆動制御装置３４は、エンジン負荷に応じて作動タイミングを最適時期に変更するだけでなく、加速操作時などの運転サイクル切り換え指令に従って、４サイクル運転を実現する開閉時期および２サイクル運転を実現する開閉時期となるように制御したり、たとえばモータ走行からエンジン走行への切換過渡期間において、エンジン１０から出力される動力を駆動輪２１へ伝達するためのクラッチＣ１の入出力回転を同期させるためにエンジン回転数ＮEを制御する。上記電磁アクチュエータ２４および２６は、たとえば図３に示すように、吸気弁２０または排気弁２２に連結されてその吸気弁２０または排気弁２２の軸心方向に移動可能に支持された磁性体製の円盤状の可動部材３６と、その可動部材３６を択一的に吸着するためにそれを挟む位置に設けられた一対の電磁石３８、４０と、可動部材３６をその中立位置に向かって付勢する一対のスプリング４２、４４とを備えている。
【００２５】
前記無段変速機１７の副変速部１４は、ギヤ比（変速比）γA［＝エンジン回転数（入力軸回転速度）／入力軸５６の回転速度（出力軸回転速度）］が１である高速側ギヤ段とギヤ比が１／ρ1である低速側ギヤ段との前進２段、およびギヤ比が−１／ρ2である高速側ギヤ段とギヤ比が−１／ρ1である低速側ギヤ段との後進２段を有するラビニヨ型遊星歯車装置を有する有段変速機である。この副変速部１４は、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、およびブレーキＢ１と、第１クラッチＣ１を介してエンジン１０と連結される第１入力軸５０と、第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２を介してエンジン１０と連結される第２入力軸５２と、それら第１入力軸５０および第２入力軸５２に設けられた第１サンギヤＳ１および第２サンギヤＳ２と、ブレーキＢ１を介して非回転のハウジング５４と選択的に連結されるキャリヤＫと、副変速部１４の出力軸すなわち無段変速部１６の入力軸５６に連結されたリングギヤＲと、キャリヤＫによって回転可能に支持されるとともに第１サンギヤＳ１およびリングギヤＲと噛み合う軸長の大きい第１遊星歯車Ｐ１と、同様にキャリヤＫによって回転可能に支持されるとともに第２サンギヤＳ２および第１遊星歯車Ｐ１と噛み合う軸長の短い第２遊星歯車Ｐ２とを備えている。前記モータジェネレータＭＧ２は、上記第２入力軸５２に連結されている。
【００２６】
図４は、上記副変速部１４における各油圧式摩擦係合装置の係合作動の組み合わせによって得られる変速ギヤ段を，よく知られたＰ、Ｒ、Ｎ、Ｄ、２、Ｌなどのシフトレバーの操作位置（シフトポジション）毎に示す係合表である。図４において、○は係合、×は解放、△はスリップ係合を示している。前記副変速部１４では、シフトレバーのＤレンジ位置において、たとえば第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２が係合させられるとともにブレーキＢ１が解放されることにより変速比γAが「１」である高速側ギヤ段（前進２ｎｄ）が成立させられ、たとえば第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２が解放されるとともにブレーキＢ１が係合されることにより変速比γAが「１／ρ1」である低速側ギヤ段（前進１ｓｔ）が成立させられる。また、シフトレバーのＲレンジ位置においては、たとえばエンジン走行において第１クラッチＣ１およびブレーキＢ１が係合させられるとともに第２クラッチＣ２が解放されることにより変速比γAが「−１／ρ2」である後進高速側ギヤ段が成立させられ、たとえばモータ走行において第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２が解放されるとともにブレーキＢ１が係合されることにより変速比γAが「−１／ρ1」である後進低速側ギヤ段が成立させられる。上記クラッチＣ１、Ｃ２およびブレーキＢ１は何れも油圧アクチュエータによって係合させられる油圧式摩擦係合装置である。
【００２７】
上記車両のモータ走行による後進時には、モータジェネレータＭＧ２の回転が反転させられて第２サンギヤＳ２へ入力される。車両停止中は、基本的には、前進および後進のいずれにおいても上記モータジェネレータＭＧ２によりクリープ力が確保される。このため、二次電池６８の充電残量が不足しても、エンジン１０を始動することによりモータジェネレータＭＧ１から発電された電力が充電のために二次電池６８に供給されるので、故障時以外は、モータジェネレータＭＧ２によるモータ発進走行が常時可能とされている。また、前進走行においては、モータジェネレータＭＧ２でクリープトルクを確保しつつ、モータ発進走行が行われる。また、モータジェネレータＭＧ１でエンジン１０を始動させ、同期回転に到達したらクラッチＣ１が係合させられて、エンジン１０によりセカンド（２ｎｄ）走行が行われる。エンジン１０でも発進可能とされており、低速ではクラッチＣ１をスリップさせつつ徐々に車速Ｖを上昇させる。比較的高速となると、クラッチＣ１を完全に係合させる。後進走行においては、モータジェネレータＭＧ２が反転駆動されてクリープ力が確保され、トルクが必要なときはさらにエンジン１０が始動される。低速では上記と同様にクラッチＣ１がスリップ係合させられる。このように、上記副変速部１４は、少ない回転要素の数ですべての機能が達成される特徴がある。後進走行時のモータジェネレータＭＧ２からエンジン１０への駆動源切換時においてブレーキＢ１がそのままであり、摩擦係合装置の作動を切り換える必要がない。
【００２８】
図１に戻って、前記無段変速機１７の無段変速部１６は、入力軸５６に設けられた有効径が可変の入力側可変プーリ６０と、出力軸６２に設けられた有効径が可変の出力側可変プーリ６４と、それら入力側可変プーリ６０および出力側可変プーリ６４に巻き掛けられた伝動ベルト６６とを備えたベルト式無段変速機である。この伝動ベルト６６は、一対の入力側可変プーリ６０および出力側可変プーリ６４にそれぞれ挟圧された状態で摩擦により動力を伝達する動力伝達部材として機能している。上記入力側可変プーリ６０は、入力軸５６に固定された固定回転体６０ａとその入力軸５６に軸方向に移動可能且つ軸周りに回転不能に設けられた可動回転体６０ｂと、その可動回転体６０ｂを駆動する入力側油圧シリンダ６０ｃとを備え、その入力側油圧シリンダ６０ｃにより入力側可変プーリ６０の有効径が変更されるようになっている。また、出力側可変プーリ６４も、出力軸６２に固定された固定回転体６４ａとその出力軸６２に軸方向に移動可能且つ軸周りに回転不能に設けられた可動回転体６４ｂと、その可動回転体６４ｂを駆動する出力側油圧シリンダ６４ｃとを備え、その出力側油圧シリンダ６４ｃにより挟圧力が付与されるようになっている。一般に、上記入力側油圧シリンダ６０ｃは、無段変速部１６の変速比γCVT（＝入力軸５６の回転速度ＮIN／出力軸６２の回転速度ＮOUT ）を変化させるために用いられ、上記出力側油圧シリンダ６４ｃ内の油圧は伝動ベルト６６の張力すなわちトルク伝達容量を最適に制御するために調節される。上記入力側可変プーリ６０および出力側可変プーリ６４とそれに巻き掛けられた伝動ベルト６６とは、摩擦を介して動力を伝達する油圧式摩擦係合装置として機能している。
【００２９】
車両には、充電可能な鉛蓄電池などの前記二次電池６８の他に、水素などの燃料に基づいて発電を行う燃料電池７０が設けられており、これら二次電池６８および／または燃料電池７０は切換装置７２によって第１モータジェネレータＭＧ１および第２モータジェネレータＭＧ２の電源として選択的に利用され得るために電流を制御されたり或いは充電のために二次電池７１へ供給される電流を制御されている。この切換装置７２は、スイッチ機能を有する装置を示すものであって、たとえばインバータ機能などを有する半導体スイッチング素子などから構成され得るものである。
【００３０】
図５は、電子制御装置８０に入力される信号およびその電子制御装置８０から出力される信号を例示している。たとえば、電子制御装置８０には、アクセルペダルの操作量であるアクセル開度θACCを表すアクセル開度信号、無段変速部１６の出力軸６２の回転速度ＮOUTに対応する車速信号、エンジン回転速度すなわちエンジン回転数ＮEを表す信号、空燃比Ａ／Ｆを表す信号、シフトレバーＳＨの操作位置ＳHを表す信号などが図示しないセンサから供給されている。また、電子制御装置８０からは、燃料噴射弁からエンジン１０の気筒内へ噴射される燃料の量を制御するための噴射信号、無段変速部１６の変速比γCVTを変更するための図示しない油圧制御回路内のシフト弁を駆動するシフトソレノイドを制御する変速指令信号、無段変速部１６の伝動ベルト６６の張力を制御するための張力指令信号、エンジン１０のサイクル数を指令する信号などが出力される。
【００３１】
上記電子制御装置８０は、たとえばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力インターフェースなどから成る所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、ＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつＲＯＭに予め記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより、無段変速部１６のギヤ比γCVTを最適値に自動的に切り換える変速制御、無段変速部１６の伝動ベルト６６の張力を最適値に制御する張力制御、駆動源切換（ハイブリッド駆動）制御などを実行する。たとえば、上記変速制御では、予め記憶されたよく知られた関係（変速線図）からアクセル開度θACC（％）および車速Ｖに基づいて目標変速比γCVT *を決定し、実際の変速比γCVTがその目標変速比γCVT *と一致するように前記入力側油圧シリンダ６０ｃを作動させる。上記張力制御では、予め記憶された関係から実際のスロットル弁開度θTH、エンジン回転数ＮE、および副変速部１４のギヤ比γAに基づいて基本挟圧力を算出し、実際の作動油温度ＴOIL、トルク振動幅或いはエンジン１０の回転数に基づいてその基本挟圧力を補正し、その補正後の挟圧力で伝動ベルト６６を挟圧してその張力すなわち挟圧力を制御するために出力側油圧シリンダ６４ｃを作動させる。また、駆動源切換制御では、たとえば図６および図７に示す予め記憶された関係から車速Ｖおよび出力軸トルクＴOUTに基づいて、駆動源および副変速部１４のギヤ段の判定を行い、判定された駆動源および副変速部１４のギヤ段に切り換えて走行させる。また、弁駆動制御装置３４、図示しないスロットルアクチュエータ、点火時期制御装置、燃料噴射量制御装置などによりエンジン１０の出力制御を行ったり、図示しないＭＧ１コントローラ、ＭＧ２コントローラによりモータジェネレータＭＧ１、ＭＧ２の力行制御や回生制御を行ったりする。
【００３２】
上記の駆動源切換制御により、図４に示されるように、図示しないシフトレバーが前進（ドライブ：Ｄ）ポジションへ操作された前進走行では、モータ走行領域であるので、ブレーキＢ１が係合されて副変速部１４が第１速状態（ギヤ比が１／ρ1の減速状態）とされた状態で、モータジェネレータＭＧ２でクリープトルクを確保しながら、モータ発進が行われる。車速Ｖが増加してエンジン走行領域となると、エンジン１０が起動され且つクラッチＣ１の入出力回転速度が同期するようにエンジン回転数ＮEが制御され、同期が完了するとそのクラッチＣ１が係合されてエンジン走行が行われる。二次電池６８の充電残量が不足でもエンジン１０を起動してモータジェネレータＭＧ１で発電させてその二次電池６８に充電することが可能であるので、故障時以外は上記のモータ発進が可能とされている。大きな駆動力を必要とするような場合にはエンジンで発進することも可能であり、この場合には、低車速ではクラッチＣ１をスリップ係合させながら車速を増加させ、比較的高車速となるとクラッチＣ１を完全係合させる。シフトレバーが後進（リバース：Ｒ）ポジションへ操作された後進走行では、モータジェネレータＭＧ２の回転が反転させられてクリープ力が確保されつつ、上記と同様に、ブレーキＢ１が係合されて副変速部１４が第１速状態（ギヤ比が−１／ρ1の減速状態）とされた状態で、モータ発進が行われる。この後進走行においてモータ走行からエンジン走行への切換時には、ブレーキＢ１は係合状態のままであり、切換が不要とされている。そして、車速増加などにより更に駆動トルクが必要となると、上記エンジン発進と同様に、エンジン１０が起動され且つクラッチＣ１がスリップ係合される。
【００３３】
図８および図９は、上記電子制御装置８０の制御機能の要部を説明する機能ブロック線図および制御作動の要部を説明するタイムチャートである。また、図９の一点鎖線は本実施例による変速制御作動が実行されない従来の場合を示している。
【００３４】
図８において、変速開始判定手段９０は、変速（アップシフト）が開始されたか否かを、たとえばアクセルが踏み込まれたことにより前記無段変速部１６の変速比γCVTが、たとえば予め記憶されたよく知られた関係（変速線図）からアクセル開度θACC（％）および車速Ｖに基づいて決定された目標変速比γCVT *と一致するように前記入力側油圧シリンダ６０ｃの作動が開始されたか否かにより判定する。図９のｔ3時点がアップシフトが開始された時点である。
【００３５】
回転制御手段９２は、回転制御判定手段９４と回転数変化速度変更手段９６とを備えており、弁駆動制御装置３４によりエンジン１０の各気筒に備えられた電磁駆動弁２８或いは２９の作動が異常或いは制限されてないかによりエンジン１０の回転数ＮEを所定のエンジン回転数たとえば変速後の値ＮE2（ＮE×γCVT2：γCVT2は変速後の変速比）に制御可能である状態にあるか否かを判定し、可能である状態であれば電磁駆動弁２８および２９の少なくとも一方を作動させてエンジン１０自身の回転抵抗を発生させることによりエンジン回転数ＮEを制御（低下）させる自己減速指令を弁駆動制御装置３４へ出力する。たとえば、変速開始判定手段９０により無段変速機１６の変速（アップシフト）が判定されると、アップシフトに際して回転数が低下させられるエンジン１０から入力軸５６に入力される入力トルクＴIN（＝ＴE＋ＴI）を一時的に抑制するために、入力トルクＴINに含まれるＴIを消費させて、上記アップシフト中にエンジン回転数ＮEのＮE2への低下に起因して発生するイナーシャトルクＴIに相当するトルク分をエンジン１０自身の回転抵抗で回転数ＮEを低下させることで相殺して、所定のエンジン回転数ＮE2に到達する速度を制御して無段変速機１６の変速応答性を向上させる。つまり、図９の一点鎖線で示す従来の変速制御の場合は、イナーシャトルクＴI相当分のトルクが発生するためにエンジン回転数ＮEが所定のエンジン回転数ＮE2に制御されるまでの時間がｔ3時点乃至ｔ5時点のｔN（sec）であるが、イナーシャトルクＴI相当分のトルクが発生しないようにエンジン１０自身でエンジン回転数ＮEを制御することで所定のエンジン回転数ＮE2に制御されるまでの時間がｔ3時点乃至ｔ４時点のｔE（sec）となりエンジン回転数の制御速度（以下エンジン回転数の変化速度ＶE）が速められ、これによって無段変速機１６の変速制御の制御速度（以下変速速度ＶCVT）が速くさせられるので無段変速機１６の変速応答性を向上させることができる。上記イナーシャトルクＴIとは、アップ変速に際して、エンジン１０の回転数ＮEの変速前の値ＮE1から変速後の値ＮE2への低下すなわち慣性モーメントの減少に起因してエンジン１０から一時的に放出されたエネルギが入力トルクＴINのトルク増加分として現れるものであり、アップ変速中ではそのイナーシャ相で発生させられる。つまりこのイナーシャトルクＴI相当分のトルクは、アップ変速に際してエンジン１０の回転数ＮEが低下させられようとするとき、その回転を維持しようとしてイナーシャ相で発生するトルクである。上記自己減速指令は、エンジン１０の内部に発生する回転抵抗により減速させるものであり、電磁アクチュエータ２４および２６により駆動される各気筒の吸気弁２０および排気弁２２の開閉タイミング、開閉期間、リフト量などを、エンジン１０の回転抵抗すなわち吸気排気抵抗が増加する側へ変更させるものである。たとえば、吸気弁２０を閉じた状態で排気弁２２をピストンの下死点から上死点まで閉じ且つその上死点付近において開くことにより発生する圧縮仕事でエンジン回転数ＮEが低下させられる。上記自己減速指令による自己減速量は、一定値であってもよいが、たとえば予め実験的に求められた関係（マップ）から実際の車速Ｖおよび変速状態または無段変速部１６の変速速度d γCVT/dtに基づいてその自己減速量の大きさが逐次決定される。この関係は、車速Ｖが高くなるほど且つアップシフトの変速段が高速側となるほど自己減速量が大きくなるように設定されている。また、その自己減速量の減速速度すなわち上記エンジン回転数の変化速度d ＮE/dtは無段変速部１６の上記変速速度d γCVT/dtに基づいて逐次変更されるように設定され、そのエンジン回転数の変化速度d ＮE/dtも上記自己減速指令とともに弁駆動制御装置３４へ出力される。
【００３６】
上記回転制御判定手段９４は、変速開始判定手段９０によりアップシフトが判定されると、エンジン１０自身で発生させる回転抵抗によりエンジン回転数ＮEおよびイナーシャトルクＴIを低下させるために、たとえば吸気弁２０および排気弁２２の作動角、リフト量、位相のうちの少なくとも１つを変化させるように電磁駆動弁２８或いは２９を作動させ、その電磁駆動弁２８或いは２９を用いてエンジン１０自身でエンジン回転数ＮEを所定値分、たとえば予め実験的に求められた関係（マップ）から実際の車速Ｖおよび変速段に基づく自己減速量分だけ低下させることができる状態であるか否かを判定するものであり、たとえば電磁駆動弁２８或いは２９の作動が異常となる故障を電磁駆動弁２８および２９のリフト量を検出するリフトセンサからの信号などに基づいて判定する。この故障の判定は、たとえば同じタイミングで作動させられる気筒の電磁駆動弁２８、２９のリフト量を所定のタイミングで相互に比較し、リフト量の差が予め設定された判定値を超えたことに基づいて実行される。上記回転数変化速度変更手段９６は、所定のエンジン回転数ＮE2に制御（低下）されるエンジン回転数の変化速度d ＮE/dtをたとえば予め実験的に求められた関係（マップ）から無段変速部１６の後述する目標変速速度くわしくは変速比変化速度(d γCVT/dt)*に基づいて変更する。たとえば無段変速部１６の目標変速速度(d γCVT/dt)*が高くさせられるほど、エンジン１０自身で発生させる回転抵抗の値が大きくなるように電磁アクチュエータ２４および２６により駆動されるエンジン１０の各気筒の吸気弁２０および排気弁２２の開閉タイミング、リフト量などを調節して所定のエンジン回転数ＮE2に速く到達するようにエンジン回転数の変化速度d ＮE/dtを大きな値に設定を変更する。つまり、図９に示すｔE(sec)が速くなるようにエンジン回転数の変化速度d ＮE/dtを設定する。
【００３７】
変速制御手段９８は、目標変速速度決定手段１００と変速速度変更手段１０２とを備えており、前述のとおり予め記憶されたよく知られた関係（変速線図）からアクセル開度θACC（％）および車速Ｖに基づいて決定された目標変速比γCVT *と実際の変速比γCVTが一致するように前記入力側油圧シリンダ６０ｃを作動させるように図示しないＣＶＴ油圧制御装置へ指令信号Ａが出力される。また、上記変速比γCVTが目標変速比γCVT *に略一致させるための前記目標変速速度(d γCVT/dt)*或いはエンジン１０自身によるエンジン回転数ＮEの制御状態たとえばエンジン１０の自らの回転抵抗でその回転数ＮEを所定のエンジン回転速度ＮE2に制御する速度により、逐次変更された前記変速速度(d γCVT/dt)2も上記指令信号ＡとともにＣＶＴ油圧制御装置へ出力される。
【００３８】
上記目標変速速度決定手段１００は、変速開始判定手段９０によりアップシフトが判定されると、無段変速部１６の変速制御の速さすなわち上記変速比γCVTが目標変速比γCVT *に略一致させるための目標変速速度(d γCVT/dt)*を、たとえば予め実験的に求められた関係（マップ）から走行モード（スポーツモード）およびアクセル開度θACC変化量に基づいて算出する。この目標変速速度(d γCVT/dt)*は、図示しないシフトレバーの操作位置がスポーツ走行のためのスポーツモードに切り換えられている時やアクセル開度θACCの変化量が大きな急加速を要求される時には、速い応答性が要求されるので変速制御の制御速度が速くさせられるように速い値に設定される。前記変速速度変更手段１０２は、目標変速速度決定手段１００により決定された無段変速部１６の目標変速速度(d γCVT/dt)*を前記回転制御判定手段９４により判定されたエンジン１０自身のエンジン回転数ＮEの制御状態に基づいて変更する。たとえば、電磁駆動弁２８或いは２９の作動状態が異常或いは制限がありエンジン１０自身でエンジン回転数ＮEを所定の回転数ＮE2に制御できないときには、予め設定された通常の変速（シフトアップ）制御に従うような変速速度に変更する。また、この変速速度変更手段１０２は、エンジン１０の自らの回転抵抗でその回転数ＮEが所定のエンジン回転速度ＮE2に制御される速度に応じて、前記無段変速機１６の変速速度を変更する。つまり、エンジン１０が自らの回転抵抗でその回転数ＮEを所定のエンジン回転速度ＮE2に制御される速度を変更すれば、無段変速機１６の変速速度が変更されることになる。
【００３９】
回生制御手段１０４は、無段変速機１６の通常のアップシフトに際して発生する前記イナーシャトルクＴIに相当するトルク分をある程度相殺するために、一時的に前記モータジェネレータＭＧ１或いはＭＧ２によって前記二次電池６８に充電が行われるように前記切換装置７２に信号を出力して、エンジン１０の運動エネルギーをモータジェネレータＭＧ１或いはＭＧ２の回転運動に変換して発電を行ないエンジン１０の運動エネルギーを減少させる。すなわち、モータジェネレータＭＧ１或いはＭＧ２の回転抵抗によってエンジンの回転数ＮEが減少させられエンジン１０の出力トルクＴEが低下させられる。
【００４０】
トルクダウン制御手段１０６は、無段変速機１６の通常のアップシフトに際して発生する前記イナーシャトルクＴIに相当するトルク分をある程度相殺するために、一時的に燃料噴射弁からエンジン１０の気筒内へ噴射される燃料の量を減少させたり、エンジン１０の点火時期を遅角させたり、或いは図示しないスロットルアクチュエータによってスロットル開度θTHを閉じたりする信号を図示しないトルク低下装置へ出力して、アップシフトに伴うエンジン回転数ＮEの低下分以上にエンジン回転数ＮEを減少させてエンジン１０の出力トルクＴEを低下させる。
【００４１】
図１０は、上記電子制御装置９０の制御作動の要部すなわちアップシフト時における無段変速機１６の変速制御作動を説明するフローチャートである。
【００４２】
図１０において、前記変速開始判定手段９０に対応するステップ（以下、ステップを省略する）Ｓ１では、たとえばアクセルが踏み込まれたことによるアップシフトを実行するために前記変速比γCVTが目標変速比γCVT *と一致するように前記入力側油圧シリンダ６０ｃの作動が開始されたか否かが判断される。このＳ１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、前記回転制御判定手段９４に対応するＳ２において、吸気弁２０および排気弁２２の作動角、リフト量、位相のうちの少なくとも１つを変化させるように電磁駆動弁２８或いは２９が作動させられ、エンジン１０自身でエンジン回転数ＮEを所定値分、たとえば予め実験的に求められた関係（マップ）から実際の車速Ｖおよび変速段に基づく自己減速量分だけ低下させることができる状態であるか否かが判定される。このＳ２の判断が否定される場合は本ルーチンが終了させられ変速制御作動が実行されなく通常（従来）のアップシフトの場合の変速が実行されるが、肯定される場合は、前記目標変速速度決定手段１００に対応するＳ３において、無段変速部１６の変速制御の速さすなわち上記変速比γCVTが目標変速比γCVT *に略一致させるための目標変速速度(d γCVT/dt)*が、たとえば予め実験的に求められた関係（マップ）から走行モード（スポーツモード）およびアクセル開度θACC変化量に基づいて決定される。次いで、前記回転制御手段９２に対応するＳ４において、エンジン１０の各気筒に備えられた電磁駆動弁２８或いは２９を作動させる自己減速指令がエンジン回転数の変化速度d ＮE/dt（自己減速量の減速速度）とともに弁駆動制御装置３４へ出力され、エンジン１０自身でエンジン回転数ＮEがＮE1から所定のエンジン回転数ＮE2に低下される。そのエンジン回転数の変化速度d ＮE/dtは、上記回転数変化速度変更手段９６によって、たとえば予め実験的に求められた関係（マップ）から無段変速部１６の上記目標変速速度(d γCVT/dt)*に基づいて決定される。また、このＳ４において、前記回生制御手段１０４によって、前記モータジェネレータＭＧ１或いはＭＧ２によって前記二次電池６８に充電が行われるようにエンジン１０の運動エネルギーがモータジェネレータＭＧ１或いはＭＧ２の回転運動に変換されることで発電が行なわれエンジン１０の出力トルクＴEが低下させられる回生制御や前記トルクダウン制御手段１０６によって、一時的に燃料噴射弁からエンジン１０の気筒内へ噴射される燃料の量が減少されたり、エンジン１０の点火時期が遅角されたり、或いは図示しないスロットルアクチュエータによってスロットル開度θTHが閉じられたりしてエンジン１０の出力トルクＴEが低下させられるトルクダウン制御が同時に或いはどちらか一方が上記回転制御手段９２と併用されるように実行されてもよい。次いで、上記Ｓ４と同時に前記変速制御手段９８に対応するＳ５において、上記Ｓ３において決定された目標変速速度(d γCVT/dt)*で、前記目標変速比γCVT *と実際の変速比γCVTが一致するように前記入力側油圧シリンダ６０ｃが作動されて変速制御が実行される。このＳ５において用いられる目標変速速度(d γCVT/dt)*は、前記変速速度変更手段１０２によって、上記Ｓ４におけるエンジン１０の回転制御状態たとえばエンジン１０の自らの回転抵抗でその回転数ＮEを所定のエンジン回転速度ＮE2に制御する速度により、変更された変速速度(d γCVT/dt)2が用いられて変速制御が実行されるようにしてもよい。
【００４３】
上述のように、本実施例によれば、変速速度変更手段１０２（Ｓ５）により、吸気弁および排気弁の少なくとも一方の開閉駆動を制御してエンジンの自らの回転抵抗でその回転数が所定のエンジン回転数に制御される速度が変更されることにより、無段変速機１７（無段変速部１６）の変速速度(d γCVT/dt)が変更されるので、変速応答性が向上して変速フィーリングが向上する。
【００４４】
また、本実施例によれば、回転制御判定手段９４（Ｓ２）によってエンジン自身の回転制御状態すなわち回転制御手段９２（Ｓ４）によって所定のエンジン回転数に制御可能か否かが判定され、変速速度変更手段１０２（Ｓ５）によってその回転制御判定に応じて変速速度(d γCVT/dt)が変更され、変速制御手段９８（Ｓ５）によってその変更された変速速度(d γCVT/dt)2で無段変速機１７（無段変速部１６）の変速速度が制御されるので、アップシフト時の変速応答性が向上して変速フィーリングが向上する。
【００４５】
また、本実施例によれば、目標変速速度決定手段１００（Ｓ３）によって無段変速機１７（無段変速部１６）の目標変速速度(d γCVT/dt)*が決定されると、回転数変化速度変更手段９６（Ｓ４）よってその目標変速速度(d γCVT/dt)*に応じて所定のエンジン回転数ＮE2に制御されるエンジン回転数の変化速度d ＮE/dtが変更され、回転制御手段９２（Ｓ４）によってそのエンジン回転数の変化速度d ＮE/dtでエンジン１０の回転数の制御速度が制御されるのでアップシフト時の変速応答性が向上して変速フィーリングが向上する。
【００４６】
また、本実施例によれば、トルクダウン制御手段１０６によってたとえば点火時期を遅角させたり、スロットル開度θTHを小さくしたりしてエンジン出力トルクＴEが低下させられるので、エンジンの出力トルクＴEが一層制御しやすくなる。
【００４７】
また、本実施例によれば、回生制御手段１０４によってたとえばエンジン出力トルクＴEの一部が電動機としてのモータジェネレータＭＧ１或いはＭＧ２の発電のためのエネルギーに変換されることによってエンジン出力トルクＴEが低下させられるので、エンジンの出力トルクＴEが一層制御しやすくなる。
【００４８】
また、本実施例によれば、吸気弁２０および排気弁２２は、電磁アクチュエータ２４および２６によって開閉駆動される電磁駆動弁２８および２９であるので、回転制御手段９２によって、吸気弁２０および排気弁２２の開閉駆動を制御してエンジン１０の回転数ＮEまたは所定のエンジン回転数ＮE2に制御するエンジン回転数の変化速度d ＮE/dtがエンジン自身で好適に制御される。
【００４９】
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。
【００５０】
前述の実施例では、図１０のＳ２の判断が否定される場合は本ルーチンが終了させられ変速制御作動が実行されなく通常（従来）のアップシフトの場合の変速が実行されるが、そのＳ２の判断が否定されて電磁駆動弁２８および２９の作動が不可と判断された場合には、トルクダウン制御手段１０６に対応する図示しないステップにおいて、たとえば点火時期を遅角させたりスロットル開度θTHを小さくしたりしてエンジン出力トルクＴEの低下が実行された後、通常のＣＶＴ変速制御が実行されるようにすれば、たとえ回転制御手段９２によってエンジン１０自身が所定の回転数ＮE2に制御させられなくてエンジン出力トルクＴEが低下させられなくても、エンジン出力トルクＴEが低下させられる。
【００５１】
また、前述の実施例では、図１０のＳ２の判断が否定される場合は本ルーチンが終了させられ変速制御作動が実行されなく通常（従来）のアップシフトの場合の変速が実行されるが、そのＳ２の判断が否定されて電磁駆動弁２８および２９の作動が不可と判断された場合には、回生制御手段１０４に対応する図示しないステップにおいて、たとえばエンジン出力トルクの一部が電動機の発電のためのエネルギーに変換されることによってエンジン出力トルクＴEの低下が実行された後、通常のＣＶＴ変速制御が実行されるようにすれば、たとえ回転制御手段９２によってエンジン１０自身が所定の回転数ＮE2に制御させられなくてエンジン出力トルクＴEが低下させられなくても、エンジン出力トルクＴEが低下させられる。
【００５２】
また、前述の実施例のエンジン１０は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの内燃機関が用いられ、少なくともエンジンを走行用駆動力源として備えておれば良く、モータジェネレータＭＧ１およびＭＧ２が備えられてない車両などにも適用され得る。また、エンジン１０の図示しない吸気配管および排気管に、排気タービン式過給機などの過給機が設けられていてもよい。
【００５３】
また、前述の実施例のエンジン１０は、前記電磁駆動弁２８および２９を備えており、前記吸気弁２０および排気弁２２が電磁アクチュエータ２４および２６によって開閉駆動されていたが、少なくとも一方の電磁駆動弁を備えるだけでよい。またその電磁駆動弁に替えて、その吸気弁２０および／または排気弁２２を電動モータにより回転駆動されるカムシャフトによって開閉されるモータ駆動弁を備えたものであってもよい。たとえば図１１は、そのモータ駆動弁であってエンジン１０に設けられた吸気弁および排気弁のうち、吸気弁を代表して示している。図１１において、エンジン１０の吸気管路１２０には、その吸気管路１２０内の空気流通方向に直交する方向の回動軸１２２がその軸心まわりに回動可能に設けられており、その回動軸１２２には円板状の吸気弁１２４が固定されている。上記エンジン１０の吸気管路１２０に固定された電動モータ１２６の出力軸１２８に固定されたピニオン１３０と上記回動軸１２２の軸端に固定された歯車１３２とが噛み合わされることにより、吸気弁１２４が電気的アクチュエータである電動モータ１２６によって開閉駆動されるようになっている。
【００５４】
また、前述の実施例のエンジン１０は、前記電磁駆動弁２８および２９を備えていたが、その電磁駆動弁に替えて、クランク軸の回転に同期して、吸気弁および排気弁を開閉駆動させるよく知られた動弁機構であってもよい。その動弁機構の型式にはＯＨＶ型、ＯＨＣ型、ＤＯＨＣ型のような種類があり、たとえばＤＯＨＣ型では、エンジンのクランク軸の回転をクランク軸プーリ、タイミングベルト、カム軸プーリ、カム軸、吸気弁或いは排気弁に取り付けられたロッカアーム或いは弁リフタを介して吸気弁或いは排気弁が開閉駆動されている。このような型式のエンジンにおいては、上記ロッカアーム或いはカム軸プーリに可変機構を備え付けたり、吸気弁用カム軸と排気弁用カム軸の同期のタイミングが可変となるように少なくとも一方のカム軸に可変機構を備え付けたり、或いはカム軸の特性（プロファイル形状）を可変（切り換え）したりして、弁のリフト量、開角或いは開閉時期が可変される。
【００５５】
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。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の一実施例のエンジン制御装置が適用されたハイブリッド車両の動力伝達装置の構成を説明する骨子図である。
【図２】図１のエンジンの各気筒に設けられた可変動弁機構を説明する図である。
【図３】図２の可変動弁機構に設けられて吸気弁或いは排気弁を開閉作動させる電磁アクチュエータの構成を説明する図である。
【図４】図１の副変速機におけるシフトレバーの操作位置および摩擦係合装置の作動の組み合わせによって得られる走行モード或いはギヤ段を説明する図である。
【図５】図１の実施例の車両に設けられた電子制御装置の入出力信号を説明する図である。
【図６】図５の電子制御装置による駆動源切換制御において用いられる予め記憶された関係であって、前進走行時に用いられる関係を示す図である。
【図７】図５の電子制御装置による駆動源切換制御において用いられる予め記憶された関係であって、後進走行時に用いられる関係を示す図である。
【図８】図５の電子制御装置の制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。
【図９】図５の電子制御装置の制御機能の要部すなわちアップシフト時における無段変速機の変速制御作動を説明するタイムチャートである。
【図１０】図５の電子制御装置の制御機能の要部すなわちアップシフト時における無段変速機の変速制御作動を説明するフローチャートである。
【図１１】本発明の他の実施例において、吸気弁および排気弁として機能する開閉制御弁であるモータ駆動式開閉弁の構成を、一部を切り欠いて示す説明する図である。
【符号の説明】
１０：エンジン
１７：無段変速機
２０：吸気弁
２２：排気弁
２４、２６：電磁アクチュエータ（アクチュエータ）
９２：回転制御手段
９４：回転制御判定手段
９６：回転数変化速度変更手段
９８：変速制御手段
１００：目標変速速度決定手段
１０２：変速速度変更手段
１０４：回生制御手段
１０６：トルクダウン制御手段
１２４：吸気弁
１２６：電動モータ（アクチュエータ）
ＭＧ１、ＭＧ２：モータジェネレータ（電動機）
Claims (6)
- 気筒の吸気弁および排気弁の少なくとも一方が電気的アクチュエータによって開閉駆動される形式のエンジンと、該エンジンから出力される動力を駆動輪へ伝達するために変速比が連続的に変化させられる無段変速機とを備えた車両の制御装置であって、
前記無段変速機の変速時において、前記吸気弁および排気弁の少なくとも一方の開閉駆動を制御して前記エンジンの回転数を所定の回転数に制御する回転制御手段と、
前記無段変速機の変速を制御する変速制御手段と、
該無段変速機の目標変速速度を決定する目標変速速度決定手段と、
該目標変速速度決定手段によって決定された目標変速速度に応じて、前記回転制御手段によって前記所定のエンジン回転数に制御されるときのエンジン回転数の低下速度を変更する回転数変化速度変更手段と
を、含むことを特徴とする車両の制御装置。 - 前記回転制御手段によって前記エンジンの回転数を所定のエンジン回転数に制御可能か否かを判定する回転制御判定手段と、
該回転制御判定手段の結果に応じて前記変速制御手段によって制御される変速速度を変更する変速速度変更手段と
を、含むことを特徴とする請求項１の車両の制御装置。 - 前記無段変速機の変速時に前記回転制御判定手段によって所定のエンジン回転数に制御されないと判定された場合、前記エンジンのトルクダウンを実施するトルクダウン制御手段を含むものである請求項２の車両の制御装置。
- 前記車両は電動機を備え、前記無段変速機の変速時に前記回転制御判定手段によって所定のエンジン回転数に制御されないと判定された場合、該電動機によって回生制御を実施する回生制御手段を含むものである請求項２または３の車両の制御装置。
- 前記無段変速機の変速時に点火時期の遅角またはスロットル開度の減少により前記エンジンのトルクダウンを実施するトルクダウン制御手段を含むものである請求項１の車両の制御装置。
- 前記車両は電動機を備え、前記無段変速機の変速時に該電動機によって回生制御を実施する回生制御手段を含むものである請求項１または５の車両の制御装置。
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