JP5375720B2 - 動力伝達装置の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両に備えられる動力伝達装置の制御装置に関する。

この種の技術として、以下の特許文献１には、動力伝達装置に共振が発生したときに摩擦係合装置のクラッチを解放制御する技術が記載されている。以下の特許文献２には、ハイブリッド車両において、電気走行中にクラッチを締結させてエンジンを始動させ、始動中はクラッチ圧を保持する技術が記載されている。

特開２００７−２３２０６９号公報 特開２００５−１６２１４２号公報

ところで、特許文献１に記載の技術では、共振を抑制する際にクラッチを解放制御しているため、クラッチに連続すべりが発生して、摩擦係合装置の耐久性が低下する可能性がある。この点について、特許文献２には何ら記載されていない。

本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、摩擦係合装置の耐久性を向上させることを課題とする。

本発明の１つの観点では、油圧式の摩擦係合装置及び前記摩擦係合装置の油圧源たるオイルポンプを備えた、動力源から出力された動力を伝達する動力伝達装置に適用される動力伝達装置の制御装置は、前記動力伝達装置の共振時、前記オイルポンプの油圧を上昇させることで、係合状態にある前記摩擦係合装置の係合力を上昇させる制御手段を備え、前記制御手段は、前記動力源の回転数の上昇に伴って前記オイルポンプの油圧が上昇する場合に、前記動力源の回転数を上昇させるとともに、前記動力源のトルクを低下させる。

上記の動力伝達装置の制御装置は、エンジンなどの動力源から出力された動力を駆動輪などに伝達する動力伝達装置に適用される。動力伝達装置は、油圧式の摩擦係合装置及当該摩擦係合装置の油圧源たるオイルポンプを備える。動力伝達装置では、例えば、摩擦係合装置の係合又は解放を行うことにより変速が行われる。動力伝達装置の制御装置は、例えばＥＣＵ（Electronic Controlled Unit）により実現され、制御手段を備える。制御手段は、共振時、オイルポンプの油圧を上昇させることで、係合状態にある摩擦係合装置の係合力を上昇させる。このようにすることで、摩擦係合装置に連続すべりが発生するのを防ぐことができ、摩擦係合装置の耐久性を向上させることができる。また、摩擦係合装置における油圧が不足することによる係合力不足を防止することができる。
更に、動力源の回転数の上昇に伴ってオイルポンプの油圧が上昇する場合において、制御手段は、動力源の回転数を上昇させるとともに、動力源のトルクを低下させる。これにより、共振をより効果的に抑えることができる。

上記の動力伝達装置の制御装置の好適な実施例では、前記制御手段は、前記動力源の回転数を上昇させるとともに、前記動力源のトルクを等パワーとなるように低下させる。

上記の動力伝達装置の制御装置の好適な実施例では、前記動力伝達装置は、前記動力源から出力された動力を伝達する動力伝達経路上において前記摩擦係合装置と直列に配置され、前記動力源からの出力を制限するトルクリミッタを更に備え、前記制御手段は、共振時、前記トルクリミッタのトルク容量以上に、前記摩擦係合装置のトルク容量を上昇させる。

上記の動力伝達装置の制御装置の他の一態様は、前記摩擦係合装置の係合及び解放により前記動力伝達装置における前記動力の変速制御が行われ、前記制御手段は、共振時、前記変速制御を禁止する。これにより、摩擦係合装置の耐久性をより効果的に向上させることができる。

トルクリミッタと摩擦係合装置とを備えた、動力源から出力された動力を伝達する動力伝達装置に適用される動力伝達装置の制御装置であって、共振時、係合状態にある前記摩擦係合装置における油圧を上昇させることにより係合力を上昇させる制御手段を備える。このようにすることで、共振を抑えることができるとともに、摩擦係合装置の耐久性を向上させることができる。

本実施形態に係る動力伝達装置の構成図である。 摩擦係合装置における係合作動表を示す図である。 動力伝達装置における各回転要素の回転速度の相対関係を示す共線図である。 ＥＣＵに入力される信号およびＥＣＵから出力される信号の一例である。 機械的変速部の変速制御で使用される変速線図である。 シフトポジションの配列を示す図である。 本実施形態に係る動力伝達装置の制御方法の一例を示すタイムチャートである。 エンジン回転数とエンジントルクとの関係を示すグラフである。 本実施形態に係る動力伝達装置の制御処理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の形態について説明する。

［装置構成］
まず、本実施形態に係る車両の動力伝達装置１０の構成の一例について図１を用いて説明する。

図１は、車両の動力伝達装置１０の構成図である。動力伝達装置１０は、主に、入力軸１４と、トルクリミッタ付きダンパー５１と、無段変速部１１と、機械的変速部２０と、出力軸２２とを直列に備えている。この動力伝達装置１０は、例えばハイブリッド車両において縦置きされるＦＲ（フロントエンジン・リヤドライブ）型車両に好適に用いられるものである。動力伝達装置１０は、走行用の駆動力源たるエンジン８と一対の駆動輪（図示せず）との間に設けられている。エンジン８は、例えばガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関であり、入力軸１４に連結されている。駆動輪は出力軸２２に連結されている。動力伝達装置１０はその軸心に対して対称的に構成されているため、図１においてはその下側が省略されている。入力軸１４は、車体に取り付けられる非回転部材としてのトランスミッションケース１２（以下、ケース１２という）内において共通の軸心上に配設された入力回転部材である。無段変速部１１は、この入力軸１４に対し、トルクリミッタ付きダンパー５１を介して間接に連結された電気的な変速部である。機械的変速部２０は、その無段変速部１１と駆動輪（図示せず）との間の動力伝達経路で伝達部材（伝動軸）１８を介して直列に連結されている有段式の変速機として機能する変速部である。出力軸２２は、この機械的変速部２０に連結されている出力回転部材である。

無段変速部１１は、第１電動機Ｍ１と、動力分配機構１６と、第２電動機Ｍ２と、を備える。動力分配機構１６は、入力軸１４に入力されたエンジン８の出力を機械的に分配する機械的機構であってエンジン８の出力を第１電動機Ｍ１および伝達部材１８に分配する差動機構として機能する。第２電動機Ｍ２は、伝達部材１８と一体的に回転するように設けられている。なお、この第２電動機Ｍ２は伝達部材１８から駆動輪までの間の動力伝達経路を構成するいずれの部分に設けられてもよい。第１電動機Ｍ１および第２電動機Ｍ２は発電機能をも有するいわゆるモータジェネレータであるが、第１電動機Ｍ１は反力を発生させるためのジェネレータ（発電）機能を少なくとも備え、第２電動機Ｍ２は走行用の駆動力源として駆動力を出力するためのモータ（電動機）機能を少なくとも備える。

動力分配機構１６は、例えば「０．４１８」程度の所定のギヤ比ρ１を有するシングルピニオン型の第１遊星歯車装置２４を主体として構成されている。この第１遊星歯車装置２４は、第１サンギヤＳ１、第１遊星歯車Ｐ１、その第１遊星歯車Ｐ１を自転および公転可能に支持する第１キャリヤＣＡ１、第１遊星歯車Ｐ１を介して第１サンギヤＳ１と噛み合う第１リングギヤＲ１を回転要素（要素）として備えている。第１サンギヤＳ１の歯数をＺＳ１、第１リングギヤＲ１の歯数をＺＲ１とすると、上記ギヤ比ρ１はＺＳ１／ＺＲ
１である。

この動力分配機構１６においては、第１キャリヤＣＡ１は、トルクリミッタ付きダンパー５１を介して入力軸１４に連結され、第１サンギヤＳ１は、第１電動機Ｍ１に連結され、第１リングギヤＲ１は、伝達部材１８に連結されている。動力分配機構１６は、第１遊星歯車装置２４の３要素である第１サンギヤＳ１、第１キャリヤＣＡ１、第１リングギヤＲ１がそれぞれ相互に相対回転可能とされて差動作用が働く差動状態とされる。そのため、エンジン８の出力が第１電動機Ｍ１と伝達部材１８とに分配されるとともに、分配されたエンジン８の出力の一部で第１電動機Ｍ１から発生させられた電気エネルギが蓄電され、または、第２電動機Ｍ２が回転駆動される。これにより、無段変速部１１（動力分配機構１６）は、いわゆる無段変速状態（電気的ＣＶＴ状態）とされ、エンジン８の所定回転に拘わらず伝達部材１８の回転を連続的に変化させることが可能となる。

機械的変速部２０は、シングルピニオン型の第２遊星歯車装置２６、シングルピニオン型の第３遊星歯車装置２８、および、シングルピニオン型の第４遊星歯車装置３０を備えている。第２遊星歯車装置２６は、第２サンギヤＳ２、第２遊星歯車Ｐ２、その第２遊星歯車Ｐ２を自転および公転可能に支持する第２キャリヤＣＡ２、および、第２遊星歯車Ｐ２を介して第２サンギヤＳ２と噛み合う第２リングギヤＲ２を備えており、例えば「０．５６２」程度の所定のギヤ比ρ２を有している。第３遊星歯車装置２８は、第３サンギヤＳ３、第３遊星歯車Ｐ３、その第３遊星歯車Ｐ３を自転および公転可能に支持する第３キャリヤＣＡ３、第３遊星歯車Ｐ３を介して第３サンギヤＳ３と噛み合う第３リングギヤＲ３を備えており、例えば「０．４２５」程度の所定のギヤ比ρ３を有している。第４遊星歯車装置３０は、第４サンギヤＳ４、第４遊星歯車Ｐ４、その第４遊星歯車Ｐ４を自転および公転可能に支持する第４キャリヤＣＡ４、第４遊星歯車Ｐ４を介して第４サンギヤＳ４と噛み合う第４リングギヤＲ４を備えており、例えば「０．４２１」程度の所定のギヤ比ρ４を有している。第２サンギヤＳ２の歯数をＺＳ２、第２リングギヤＲ２の歯数をＺＲ２、第３サンギヤＳ３の歯数をＺＳ３、第３リングギヤＲ３の歯数をＺＲ３、第４サンギヤＳ４の歯数をＺＳ４、第４リングギヤＲ４の歯数をＺＲ４とすると、上記ギヤ比ρ２はＺＳ２／ＺＲ２、上記ギヤ比ρ３はＺＳ３／ＺＲ３、上記ギヤ比ρ４はＺＳ４／ＺＲ４である。

機械的変速部２０では、第２サンギヤＳ２と第３サンギヤＳ３とが一体的に連結されて第２クラッチＣ２を介して伝達部材１８に選択的に連結されるとともに第１ブレーキＢ１を介してケース１２に選択的に連結されている。第２キャリヤＣＡ２は第２ブレーキＢ２を介してケース１２に選択的に連結され、第４リングギヤＲ４は第３ブレーキＢ３を介してケース１２に選択的に連結されている。第２リングギヤＲ２と第３キャリヤＣＡ３と第４キャリヤＣＡ４とは一体的に連結されて出力軸２２に連結され、第３リングギヤＲ３と第４サンギヤＳ４とは一体的に連結されて第１クラッチＣ１を介して伝達部材１８に選択的に連結されている。

第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、第１ブレーキＢ１、第２ブレーキＢ２、および第３ブレーキＢ３は従来の車両用自動変速機においてよく用いられている油圧式摩擦係合装置である。これらの油圧式摩擦係合装置は、油圧を加えることにより、２つの部材（例えばクラッチ）間の間に摩擦力を発生させ、当該２つの部材を互いに係合する装置である。油圧式摩擦係合装置としては、例えば、互いに重ねられた複数枚の摩擦板が油圧アクチュエータにより押圧される湿式多板型や、回転するドラムの外周面に巻き付けられた１本または２本のバンドの一端が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を有し、それが介挿されている両側の部材を選択的に連結するためのものである。

また、車両は、第１コントローラ３１と、第２コントローラ３２と、蓄電装置３３と、油圧制御装置３４と、ＥＣＵ（Electronic Controlled Unit）４０と備える。

第１コントローラ３１は、第１電動機Ｍ１を制御するためのものであり、第２コントローラ３２は、第２電動機Ｍ２を制御するためのものである。これらのコントローラ３１、３２は、例えばインバータを主体として構成され、それぞれに対応する電動機Ｍ１、Ｍ２とを電動機として機能させ、あるいは発電機として機能させるように制御し、併せてそれぞれの場合における回転数やトルクを制御するように構成されている。また、各電動機Ｍ１、Ｍ２は、各コントローラ３１、３２を介して蓄電装置３３に接続されている。この蓄電装置３３は、各電動機Ｍ１、Ｍ２に電力を供給し、また各電動機Ｍ１、Ｍ２が発電機として機能した場合に、その電力を充電して蓄える装置であって、二次電池（バッテリ）およびキャパシタから構成されている。

油圧制御装置３４は、各クラッチやブレーキの係合圧や解放圧を制御するためのものである。油圧制御装置３４は、オイルポンプ（図示せず）で発生した油圧をライン圧に調圧するとともに、そのライン圧を元圧として各摩擦係合装置の係合圧を制御し、あるいは摩擦係合装置を解放させる際の解放圧を制御する。この油圧制御装置３４としては、具体的には従来の自動変速機で使用されている油圧制御装置を採用することができる。

ＥＣＵ４０は、後に詳しく説明するが、ＣＰＵ、Ｒ０Ｍ、ＲＡＭおよび入出カインターフェースなどを有し、各コントローラ３１、３２や油圧制御装置３４を電気信号によって制御することにより、動力伝達装置１０の全体を制御する。

以上のように構成された動力伝達装置１０では、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、第１ブレーキＢ１、第２ブレーキＢ２、および第３ブレーキＢ３が選択的に係合作動させられることにより、第１速ギヤ段（第１変速段：１ｓｔ）ないし第４速ギヤ段（第４変速段：４ｔｈ）のいずれかあるいは後進ギヤ段（後進変速段：Ｒ）あるいはニュートラル（Ｎ）が選択的に成立し、ほぼ等比的に変化する変速比Ｙ（＝入力軸回転速度ＮＩＮ／出力軸回転速度Ｎ０ＵＴ）が各ギヤ段毎に得られるようになっている。図２において、これらの係合作動表を示している。図２に示す係合作動表において、丸印は係合状態になることを示し、無印は解放状態になることを示している。

図２の係合作動表に示すように、第１クラッチＣ１および第３ブレーキＢ３の係合により第１速ギヤ段（１ｓｔ）が成立し、第１クラッチＣ１および第２ブレーキＢ２の係合により第２速ギヤ段（２ｎｄ）が成立し、第１クラッチＣ１および第１ブレーキＢ１の係合により第３速ギヤ段（３ｒｄ）が成立する。また、第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２の係合により第４速ギヤ段（４ｔｈ）が成立し、第２クラッチＣ２および第３ブレーキＢ３の係合により後進ギヤ段（変速機によるＲｅｖ）が成立させられる。ここで、図２に示すように、車両を後進させるモードとしては、上述の機械的変速部２０に後進ギヤ段よるモードの他、第２電動機Ｍ２によるモード（Ｍ２によるＲｅｖ）もある。この場合には、第１クラッチＣ１および第３ブレーキＢ３の係合が成立した状態で、車両が後進するように第２電動機Ｍ２を逆回転させる。なお、ニュートラル「Ｎ」状態とする場合には、全ての係合機構が解放される。

図３は、動力伝達装置１０における各回転要素の回転速度の相対関係を示す共線図である。この図３の共線図は、各遊星歯車装置２４、２６、２８、３０のギヤ比ρの関係を示す横軸と、相対的回転速度を示す縦軸とから成る二次元座標である。図３において、３本の横線のうちの下側の横線Ｘ１が回転速度「０」を示し、上側の横線Ｘ２が回転速度「１．０」すなわち入力軸１４に連結されたエンジン８の回転速度Ｎｅを示し、横線ＸＧが伝達部材１８の回転速度を示している。

また、無段変速部１１を構成する動力分配機構１６の３つの要素に対応する３本の縦線Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３は、左側から順に第２回転要素ＲＥ２に対応する第１サンギヤＳ１、第１回転要素ＲＥ１に対応する第１キャリヤＣＡ１、第３回転要素ＲＥ３に対応する第１リングギヤＲ１の相対回転速度を示すものである。縦線Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３の間隔は第１遊星歯車装置２４のギヤ比ρ１に応じて定められている。さらに、機械的変速部２０の５本の縦線Ｙ４、Ｙ５、Ｙ６、Ｙ７、Ｙ８は、左から順に、第４回転要素ＲＥ４、第５回転要素ＲＥ５、第６回転要素ＲＥ６、第７回転要素ＲＥ７、第８回転要素ＲＥ８を示している。ここで、第４回転要素ＲＥ４は、相互に連結された第２サンギヤＳ２および第３サンギヤＳ３であり、第５回転要素ＲＥ５は、第２キャリヤＣＡ２であり、第６回転要素ＲＥ６は、第４リングギヤＲ４である。また、第７回転要素ＲＥ７は、相互に連結された第２リングギヤＲ２、第３キャリヤＣＡ３、第４キャリヤＣＡ４であり、第８回転要素ＲＥ８は、相互に連結された第３リングギヤＲ３、第４サンギヤＳ４である。縦線Ｙ４、Ｙ５、Ｙ６、Ｙ７、Ｙ８の間隔は第２、第３、第４遊星歯車装置２６、２８、３０のギヤ比ρ２、ρ３、ρ４に応じてそれぞれ定められている。共線図の縦軸間の関係においてサンギヤとキャリヤとの間が「１」に対応する間隔とするとキャリヤとリングギヤとの間が遊星歯車装置のギヤ比ρに対応する間隔となる。すなわち、無段変速部１１では縦線Ｙ１とＹ２との縦線間が「１」に対応する間隔に設定され、縦線Ｙ２とＹ３との間隔はギヤ比ρ１に対応する間隔に設定される。また、機械的変速部２０では各第２、第３、第４遊星歯車装置２６、２８、３０毎にそのサンギヤとキャリヤとの間が「１」に対応する間隔に設定され、キャリヤとリングギヤとの間がギヤ比ρに対応する間隔に設定される。

上記図３の共線図を用いて表現すれば、動力伝達装置１０は、動力分配機構１６（無段変速部１１）において、第１遊星歯車装置２４の第１回転要素ＲＥ１（第１キャリヤＣ Ａ１）が入力軸１４すなわちエンジン８に連結され、第２回転要素ＲＥ２が第１電動機Ｍ１に連結され、第３回転要素（第１リングギヤＲ１）ＲＥ３が伝達部材１８および第２電動機Ｍ２に連結されている。これにより、入力軸１４の回転は、伝達部材１８を介して機械的変速部２０へ伝達される。このとき、Ｙ２とＸ２の交点を通る斜めの直線Ｌ０により第１サンギヤＳ１の回転速度と第１リングギヤＲ１の回転速度との関係が示される。

また、第１電動機Ｍ１の発電による反力を制御することによって直線Ｌ０と縦線Ｙ１との交点で示される第１サンギヤＳ１の回転速度を上昇あるいは下降させると、直線Ｌ０と縦線Ｙ３との交点で示される第１リングギヤＲ１の回転速度が下降あるいは上昇する。

また、機械的変速部２０において、第４回転要素ＲＥ４は、第２クラッチＣ２を介して伝達部材１８に選択的に連結されるとともに第１ブレーキＢ１を介してケース１２に選択的に連結されている。第５回転要素ＲＥ５は、第２ブレーキＢ２を介してケース１２に選択的に連結され、第６回転要素ＲＥ６は、第３ブレーキＢ３を介してケース１２に選択的に連結されている。第７回転要素ＲＥ７は、出力軸２２に連結され、第８回転要素ＲＥ８は、第１クラッチＣ１を介して伝達部材１８に選択的に連結されている。

機械的変速部２０では、先にも述べたように、第１クラッチＣ１および第３ブレーキＢ３の係合により第１速ギヤ段（１ｓｔ）が成立する。このとき、第６回転要素ＲＥ６の回転速度は「０」となり、第８回転要素ＲＥ８の回転速度は第３回転要素ＲＥ３の回転速度と等しくなる。従って、図３でいうと、縦線Ｙ８と横線ＸＧとの交点と、縦線Ｙ６と横線Ｘ１との交点とを通る斜めの直線Ｌ１が、第１速ギヤ段の共線図となる。なお、直線Ｌ１と縦線Ｙ７との交点が第１速ギヤ段のときの出力軸２２の回転速度を示している。

第１クラッチＣ１および第２ブレーキＢ２の係合により第２速ギヤ段（２ｎｄ）が成立する。このとき、第５回転要素ＲＥ５は「０」となり、第８回転要素ＲＥ８の回転速度は第３回転要素ＲＥ３の回転速度と等しくなる。従って、図３でいうと、縦線Ｙ８と横線ＸＧとの交点と、縦線Ｙ５と横線Ｘ１との交点とを通る斜めの直線Ｌ２が、第２速ギヤ段の共線図となる。なお、直線Ｌ２と縦線Ｙ７との交点が第２速ギヤ段のときの出力軸２２の回転速度を示している。

第１クラッチＣ１および第３ブレーキＢ３の係合により第３速ギヤ段（３ｒｄ）が成立する。このとき、第４回転要素ＲＥ４は「０」となり、第８回転要素ＲＥ８の回転速度は第３回転要素ＲＥ３の回転速度と等しくなる。従って、図３でいうと、縦線Ｙ８と横線ＸＧとの交点と、縦線Ｙ４と横線Ｘ１との交点とを通る斜めの直線Ｌ３が、第３速ギヤ段の共線図となる。なお、直線Ｌ３と縦線Ｙ７との交点が第３速ギヤ段のときの出力軸２２の回転速度を示している。

第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２の係合により第４速ギヤ段（４ｔｈ）が成立する。このとき、第４回転要素ＲＥ４および第８回転要素ＲＥ８の回転速度は第３回転要素ＲＥ３の回転速度と等しくなる。従って、図３でいうと、横線ＸＧに沿った直線Ｌ４が、第４速ギヤ段の共線図となる。なお、直線Ｌ４と縦線Ｙ７との交点が第４速ギヤ段のときの出力軸２２の回転速度を示している。

第２クラッチＣ２および第３ブレーキＢ３の係合により変速機による後進ギヤ段（Ｒｅｖ）が成立する。このとき、第４回転要素ＲＥ４の回転速度は第３回転要素ＲＥ３の回転速度と等しくなり、第６回転要素ＲＥ６の回転速度は「０」となる。従って、図３でいうと、縦線Ｙ４と横線ＸＧとの交点と、縦線Ｙ６と横線Ｘ１との交点とを通る斜めの直線ＬＲが、後進ギヤ段の共線図となる。なお、直線ＬＲと縦線Ｙ７との交点が後進ギヤ段のときの出力軸２２の回転速度を示している。

次に、ＥＣＵ４０の制御について図４を用いて説明する。図４は、ＥＣＵ４０に入力される信号およびＥＣＵ４０から出力される信号を例示している。

ＥＣＵ４０は、ＣＰＵ、Ｒ０Ｍ、ＲＡＭ、および入出カインターフェースなどから成るいわゆるマイクロコンピュータを含んで構成されている。ＥＣＵ４０は、ＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつＲ０Ｍ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エンジン８、電動機Ｍ１、Ｍ２に関するハイブリッド駆動制御、機械的変速部２０の変速制御等の駆動制御を実行するものである。ＥＣＵ４０は、図４左側に示すような各センサやスイッチなどから信号を受信し、受信した信号に基づいて、図４右側に示すような制御信号を各装置に送信する。

ＥＣＵ４０は、図４左側に示すような各センサやスイッチなどから信号を受信する。例えば、ＥＣＵ４０は、エンジン水温センサよりエンジン水温を示す信号を受信し、Ｐｂ１油圧センサより第１ブレーキＢ１の油圧を示す信号を受信し、Ｐｂ２油圧センサより第２ブレーキＢ２の油圧を示す信号を受信し、Ｐｂ３油圧センサより第３ブレーキＢ３の油圧を示す信号を受信する。ＥＣＵ４０は、Ｍ１回転速度センサより第１電動機の回転速度を示す信号を受信し、Ｍ２回転速度センサより第２電動機の回転速度を示す信号を受信し、クランク角センサよりエンジン回転数Ｎｅを示す信号を受信する。ＥＣＵ４０は、トーイングスイッチよりトーイングモードを指示する信号を受信し、Ｍ（モータ走行）モードスイッチよりＭモードを指示する信号を受信し、エアコンスイッチよりエアコンの作動を示すエアコン信号を受信し、車速センサより出力軸２２の回転速度に対応する車速を示す信号を受信する。

また、ＥＣＵ４０は、ＡＴ油温センサより機械的変速部２０の作動油温（ＡＴ油温）を示す油温信号を受信し、ＥＣＴスイッチよりＥＣＴ（Electronic Controlled Transmission）モード設定を示す設定信号を受信し、サイドブレーキスイッチよりサイドブレーキ操作を示す信号を受信し、フットブレーキスイッチよりフットブレーキ操作を示す信号を受信し、触媒温度センサより触媒温度を示す触媒温度信号を受信し、アクセル開度センサより運転者の出力要求量に対応するアクセルペダルの操作量を示すアクセル開度信号を受信する。ＥＣＵ４０は、ＥＶスイッチより電気走行モードを示す信号を受信し、スノーモードスイッチよりスノーモード設定を示すスノーモード設定信号を受信し、車両加速度センサより車両の前後加速度を示す加速度信号を受信する。ＥＣＵ４０は、オートクルーズ設定スイッチよりオートクルーズ走行を示すオートクルーズ信号を受信し、パワーモード設定スイッチよりパワーモード設定を示す設定信号を受信し、シフトポジションセンサよりシフトポジションを表す信号を受信する。

ＥＣＵ４０は、図４右側に示すような各装置に対して制御信号を送信する。例えば、ＥＣＵ４０は、電子スロットル弁の開度を操作するための制御信号をスロットルアクチュエータに送信し、過給圧を調整するための制御信号をターボチャージャへ送信し、電動エアコンを作動させるための制御信号を電動エアコンに送信し、エンジン８の点火時期を指令する制御信号を点火装置に送信する。ＥＣＵ４０は、電動機Ｍ１、Ｍ２の作動を指令する制御信号を第１及び第２コントローラに送信し、蓄電可能な及び放電可能な電力量を調整するための制御信号を蓄電装置に送信し、ギヤ比を表示させるためのギヤ比表示信号をギヤ比インジケータに送信し、スノーモードであることを表示させるためのスノーモード表示信号をスノーモードインジケータに送信する。ＥＣＵ４０は、油圧を調整するための制御信号をＡＴライン圧コントロールソレノイド、ＡＴソレノイドに送信し、制動時の車輸のスリップを防止するためのＡＢＳ作動信号をＡＢＳアクチュエータに送信し、Ｍモードが選択されていることを表示させるＭモード表示信号をＭモードインジケータに送信する。ＥＣＵ４０は、油圧制御装置３４の油圧源である機械式オイルポンプおよび電動オイルポンプを作動させるための制御信号を機械式オイルポンプおよび電動オイルポンプに送信する。ＥＣＵ４０は、電動ヒータを駆動するための制御信号を電動ヒータに送信し、クルーズコントロールのための制御信号をクルーズコントロール制御用コンピュータに送信し、エンジン８の気筒内に供給される燃料噴射量を調整するための制御信号を燃料噴射装置に供給する。

図５は、機械的変速部２０の変速制御で使用される変速線図を示しており、車速を横軸にとり、アウトプットトルクを縦軸にとって、これら車速およびアウトプットトルクをパラメータとして変速段領域が定められている。

図５における実線は、アップシフト線を示し、アップシフトする際の各変速段領域の境界となっている。また、図５における破線は、ダウンシフト線を示し、ダウンシフトする際の各変速段領域の境界となっている。また、一点鎖線で囲まれる領域は、モータ走行領域となっており、エンジン８が作動していない状態で、例えば電動機Ｍ２により走行が行われる。これらの変速段の全ては、ドライブレンジ（ドライブポジション）が選択されている場合に設定可能であるが、手動変速モード（マニュアルモード）では高速側の変速段が制限されるようになっている。

図６は上記のＥＣＵ４０に対してシフトポジション信号を出力するシフト装置４２におけるシフトポジションの配列を示しており、車両を停止状態に維持するパーキング（Ｐ）、後進段（Ｒ：リバース）、ニュートラル（Ｎ）、ドライブ（Ｄ）の各ポジションがほぼ直線的に配列されている。この配列方向は、例えば車両の前後方向に沿う方向である。そのドライブポジションに対して車両の幅方向で隣接する位置にマニュアルポジション（Ｍ）が設けられ、そのマニュアルポジションを挟んで車両の前後方向での両側にアップシフトポジション（＋）とダウンシフトポジション（−）とが設けられている。これらの各シフトポジションは、シフトレバー４３を案内するガイド溝４４によって連結されており、したがってシフトレバー４３をガイド溝４４に沿って移動させることにより適宜のシフトポジションが選択され、その選択されたシフトポジション信号がＥＣＵ４０に入力されるようになっている。

そして、ドライブポジションが選択された場合には、機械的変速部２０での第１速ギヤ段から第４速ギヤ段の全ての前進段が走行状態に応じて設定されるようになっている。これに対して、ドライブポジションからマニュアルポジションにシフトレバー４３を移動させた状態ではドライブポジションが維持され、第４速ギヤ段までの変速が可能であるが、この状態から１回ダウンシフトポジションにシフトレバー４３を移動する都度、ダウンシフト信号（ダウンレンジ信号）が出力され、第４速ギヤ段以上が禁止された３レンジ、第３速ギヤ段以上が禁止された３レンジ、第１速ギヤ段に固定されるＬレンジに切り替えられるようになっている。なお、アップシフトポジションを選択する都度、アップシフト信号（アップレンジ信号）が出力されて、順次、高速側のレンジに切り替えられるようになっている。

上述した動力伝達装置１０を搭載した車両が走行する場合、例えば路面の凹凸などにより駆動輪から周期的に変動するトルクが入力される。その周波数が動力伝達装置１０もしくは車両に固有の共振周波数に一致すると共振が生じて振動が大きくなる。このような共振による振動や騒音を防ぐ方法として、摩擦係合装置の係合圧を下降させることにより、共振による振動を吸収する方法が考えられている。しかしながら、この方法を用いた場合には、互いに係合される２つの部材間で連続すべりが発生して、摩擦係合装置の耐久性が低下してしまう恐れがある。

そこで、本実施形態に係る動力伝達装置の制御方法では、共振が生じた場合において、摩擦係合装置の係合圧を上昇させることとする。

例えば、第１速ギヤ段に設定されている場合には、第１クラッチＣ１および第３ブレーキＢ３が係合されている。従って、この場合には、第１クラッチＣ１および第３ブレーキＢ３のうち、少なくともいずれか一方の摩擦係合装置の油圧を上昇させることにより係合圧を上昇させる。第２速ギヤ段に設定されている場合には、第１クラッチＣ１および第２ブレーキＢ２が係合されている。従って、この場合には、第１クラッチＣ１および第２ブレーキＢ２のうち、少なくともいずれか一方の摩擦係合装置の油圧を上昇させることにより係合圧を上昇させる。第３速ギヤ段に設定されている場合には、第１クラッチＣ１および第１ブレーキＢ１が係合されている。従って、この場合には、第１クラッチＣ１および第１ブレーキＢ１のうち、少なくともいずれか一方の摩擦係合装置の油圧を上昇させることにより係合圧を上昇させる。後進ギヤ段に設定されている場合には、第２クラッチＣ２および第３ブレーキＢ３が係合されている。従って、この場合には、第２クラッチＣ２および第３ブレーキＢ３のうち、少なくともいずれか一方の摩擦係合装置の油圧を上昇させることにより係合圧を上昇させる。このようにすることで、互いに係合される２つの部材間における連続すべりの発生を抑えることができ、摩擦係合装置の耐久性を向上させることができる。

なお、ここで、摩擦係合装置のトルク容量は、ダンパー５１におけるトルクリミッタのトルク容量よりも大きいとしている。従って、このとき、共振による振動は、ダンパー５１におけるトルクリミッタにより吸収される。

本実施形態に係る動力伝達装置の制御方法の一例について、図７のタイムチャートを用いて説明する。図７のタイムチャートでは、時間を横軸にとり、エンジン回転数、エンジントルク、トルクリミッタのリミットトルク、アウトプットトルク、機械的変速部２０の係合圧、機械的変速部２０における摩擦係合装置の油圧たる変速部油圧、第１電動機Ｍ１の回転数および車速を縦軸にとっている。

図７において、共振が発生した時刻をｔ１とし、共振が発生していると判断、即ち、共振を検出した時刻をｔ２としている。共振の検出方法としては、例えば、予め、車両をベンチテストすることにより、共振の発生する車速などの運転状態を計測しておき、ＥＣＵ４０は、実際の運転状態を基に、その計測データを用いて、共振を検出する。なお、共振の検出は、トルクや回転数の変動から直接検出するとしても良い。

変速部油圧において、実線は、共振を検出した場合の油圧制御を示し、破線は、共振を検出しなかった場合の油圧制御を示している。なお、ここで、「Ｐｂ３」は第３ブレーキＢ３の油圧を示し、「Ｐｂ２」は第２ブレーキＢ２の油圧を示している。図６のタイムチャートを見ると分かるように、ＥＣＵ４０は、共振を検出しなかった場合には、第３ブレーキＢ３の油圧を低下させるとともに、第２ブレーキＢ２の油圧を上昇させる。つまり、ＥＣＵ４０は、共振を検出しなかった場合には、第３ブレーキＢ３を解放させるとともに第２ブレーキＢ２を係合することにより、第１速ギヤ段から第２速ギヤ段へと切り替える。

これに対し、ＥＣＵ４０は、共振を検出した場合には、変速を禁止し、第３ブレーキＢ３の油圧Ｐｂ３を上昇させることにより、第３ブレーキＢ３の係合圧を上昇させる。変速が禁止されているため、車速は一定のままとなっている。変速を禁止する理由は、係合圧が変速中に低下することにより、摩擦係合装置における連続すべりが発生して当該摩擦係合装置の耐久性が低下するのを防ぐためである。

時刻ｔ３において、ＥＣＵ４０は、第３ブレーキＢ３の連続すべりの発生を抑えるのに必要な係合圧が得られていない、即ち、第３ブレーキＢ３の油圧が得られていないと判定したので、機械式オイルポンプの油圧を上昇させるために、時刻ｔ３〜ｔ４において、エンジン回転数を上昇させている。これは、機械式オイルポンプはクランクシャフトを動力源としているため、その油圧の最高値はエンジン回転数に比例するからである。これにより、機械式オイルポンプの油圧を上昇させることができ、第３ブレーキＢ３の係合圧を上昇させることができる。つまり、油圧が不足することによる係合力不足が発生するのを防止することができる。

また、時刻ｔ３〜ｔ４において、ＥＣＵ４０は、エンジン回転数を上昇させるとともに、エンジントルクを低下させている。これは、エンジン動作点を等パワー線上で移動させるためである。図８は、エンジン回転数とエンジントルクとの関係を示すグラフである。図８に、このときのエンジン動作点の移動の様子を示している。時刻ｔ３から時刻ｔ４で、エンジン動作点は点Ａｐから点Ｂｐへと移動している。もともと、この共振は、波状路などのでこぼこ道を車両が走行する際において、駆動輪が地面を離れて空転しているときに駆動輪の回転数が上昇し、駆動輪が着地する際に駆動輪にトルクがかかることにより発生する。従って、エンジントルクを低下させることにより、空転時の駆動輪の回転数の上昇を抑えることができ、結果として、共振が大きくなるのを防ぐことができる。

このように、第３ブレーキＢ３の係合圧を上昇させることにより、第３ブレーキＢ３における連続すべりの発生を防ぐことができ、第３ブレーキＢ３の耐久性を向上させることができる。なお、ここで、図７に示すように、第３ブレーキＢ３の係合圧を上昇させている間、共振による振動は、トルクリミッタにより吸収される。時刻ｔ５において、ＥＣＵ４０は、共振が終了したことを検出すると、第３ブレーキＢ３の油圧Ｐｂ３を低下させる。

次に、上述の本実施形態に係る動力伝達装置の制御処理について、図９のフローチャートを用いて説明する。

まず、ステップＳ１０１において、ＥＣＵ４０は、共振が発生しているか否かを検出する。例えば、ＥＣＵ４０は、共振の発生する車速などの運転状態が計測された計測データを用いて、実際の運転状態を基に、共振を検出する。ＥＣＵ４０は、共振を検出した場合には（ステップＳ１０１：Ｙｅｓ）、ステップＳ１０２の処理へ進み、共振を検出しない場合には（ステップＳ１０１：Ｎｏ）、本制御処理をリターンする。

ステップＳ１０２において、ＥＣＵ４０は、変速を禁止するとともに、油圧制御装置３４を制御して、係合状態にある摩擦係合装置の係合圧を上昇させる。この後、ＥＣＵ４０は、ステップＳ１０３の処理へ進む。

ステップＳ１０３において、ＥＣＵ４０は、係合状態にある摩擦係合装置における連続すべりの発生を抑えるのに必要な油圧（以下、「要求油圧」と称する）が得られているか否かについて判定する。例えば、共振の大きさ（より詳細には共振の大きさに対応した運転状態）と要求油圧との関係を示すマップを予め実験などにより求めておき、ＥＣＵ４０は、油圧センサから求められる摩擦係合装置の実際の油圧と、当該マップより求められた要求油圧とを比較する。この結果、ＥＣＵ４０は、要求油圧が得られていないと判定した場合には（ステップＳ１０３：Ｙｅｓ）、ステップＳ１０４の処理へ進み、要求油圧が得られていると判定した場合には（ステップＳ１０３：Ｎｏ）、本制御処理をリターンする。

ステップＳ１０４において、ＥＣＵ４０は、エンジン回転数が上昇する方向にエンジン動作点を変更することにより、機械式オイルポンプの油圧を上昇させる。これにより、摩擦係合装置における要求油圧を満足することが可能となり、係合圧を上昇させることができる。

以上に述べたことから分かるように、本実施形態に係る動力伝達装置の駆動方法では、共振が生じた場合において、ＥＣＵ４０は、摩擦係合装置の係合圧を上昇させることとする。このようにすることで、互いに係合される２つの部材間における連続すべりの発生を抑えることができ、摩擦係合装置の耐久性を向上させることができる。

なお、本発明は上述の実施形態に限定されず、本発明の要旨の範囲内において種々の形態にて実施できる。例えば、上述の実施形態では、ハイブリッド車両に搭載される動力伝達装置の制御方法について説明したが、本発明の適用可能な車両としてはこれに限られるものではない。要は、摩擦係合装置とトルクリミッタとを備えた動力伝達装置を備えた車両であれば、本発明を適用可能である。また、摩擦係合装置の油圧源として機械式オイルポンプを用いるとしているが、これに限られるものではなく、代わりに、電動式オイルポンプを用いるとしても良い。電動式オイルポンプを用いることにより、エンジン動作点を等パワー線上に沿って移動させなくて済み、燃費最適線上に沿って移動させることができるので、機械式オイルポンプを用いた場合と比較して、燃費を向上させることができる。

８ エンジン
１０ 動力伝達装置
１１ 無段変速部
２０ 機械的変速部
５１ トルクリミッタ付きダンパー
３４ 油圧制御装置
４０ ＥＣＵ
Ｍ１、Ｍ２ 電動機
Ｃ１、Ｃ２、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３ 摩擦係合装置

Claims (4)

1. 油圧式の摩擦係合装置及び前記摩擦係合装置の油圧源たるオイルポンプを備えた、動力源から出力された動力を伝達する動力伝達装置に適用される動力伝達装置の制御装置であって、
   前記動力伝達装置の共振時、前記オイルポンプの油圧を上昇させることで、係合状態にある前記摩擦係合装置の係合力を上昇させる制御手段を備え、
   前記制御手段は、前記動力源の回転数の上昇に伴って前記オイルポンプの油圧が上昇する場合に、前記動力源の回転数を上昇させるとともに、前記動力源のトルクを低下させることを特徴とする動力伝達装置の制御装置。
2. 前記制御手段は、前記動力源の回転数を上昇させるとともに、前記動力源のトルクを等パワーとなるように低下させる請求項１に記載の動力伝達装置の制御装置。
3. 前記動力伝達装置は、前記動力源から出力された動力を伝達する動力伝達経路上において前記摩擦係合装置と直列に配置され、前記動力源からの出力を制限するトルクリミッタを更に備え、
   前記制御手段は、共振時、前記トルクリミッタのトルク容量以上に、前記摩擦係合装置のトルク容量を上昇させる請求項１又は２に記載の動力伝達装置の制御装置。
4. 前記摩擦係合装置の係合及び解放により前記動力伝達装置における前記動力の変速制御が行われ、
   前記制御手段は、共振時、前記変速制御を禁止する請求項１乃至３のいずれか一項に記載の動力伝達装置の制御装置。

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