JP6217565B2 - 車両の制御装置 - Google Patents

車両の制御装置 Download PDF

Info

Publication number
JP6217565B2
JP6217565B2 JP2014181297A JP2014181297A JP6217565B2 JP 6217565 B2 JP6217565 B2 JP 6217565B2 JP 2014181297 A JP2014181297 A JP 2014181297A JP 2014181297 A JP2014181297 A JP 2014181297A JP 6217565 B2 JP6217565 B2 JP 6217565B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
shift
speed
engine
rotational speed
vehicle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2014181297A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2016056823A (ja
Inventor
和寛 池富
和寛 池富
晋一 笹出
晋一 笹出
宗弘 勝股
宗弘 勝股
椎葉 一之
一之 椎葉
松原 亨
亨 松原
北畑 剛
剛 北畑
健太 熊崎
健太 熊崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2014181297A priority Critical patent/JP6217565B2/ja
Priority to BR102015021574A priority patent/BR102015021574A2/pt
Priority to RU2015137754A priority patent/RU2606158C1/ru
Priority to KR1020150125473A priority patent/KR20160029710A/ko
Priority to EP15183913.1A priority patent/EP2993099B1/en
Priority to US14/846,408 priority patent/US9932039B2/en
Priority to CN201510561414.6A priority patent/CN105398445B/zh
Publication of JP2016056823A publication Critical patent/JP2016056823A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6217565B2 publication Critical patent/JP6217565B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/18Propelling the vehicle
    • B60W30/188Controlling power parameters of the driveline, e.g. determining the required power
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H61/00Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/66Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing specially adapted for continuously variable gearings
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/36Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the transmission gearings
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/44Series-parallel type
    • B60K6/445Differential gearing distribution type
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/50Architecture of the driveline characterised by arrangement or kind of transmission units
    • B60K6/54Transmission for changing ratio
    • B60K6/547Transmission for changing ratio the transmission being a stepped gearing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/06Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of combustion engines
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/08Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of electric propulsion units, e.g. motors or generators
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/10Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of change-speed gearings
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/10Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of change-speed gearings
    • B60W10/101Infinitely variable gearings
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/10Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of change-speed gearings
    • B60W10/11Stepped gearings
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/10Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of change-speed gearings
    • B60W10/11Stepped gearings
    • B60W10/111Stepped gearings with separate change-speed gear trains arranged in series
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W20/00Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W20/00Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • B60W20/10Controlling the power contribution of each of the prime movers to meet required power demand
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W20/00Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • B60W20/30Control strategies involving selection of transmission gear ratio
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/18Propelling the vehicle
    • B60W30/19Improvement of gear change, e.g. by synchronisation or smoothing gear shift
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H3/00Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/44Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion
    • F16H3/72Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion with a secondary drive, e.g. regulating motor, in order to vary speed continuously
    • F16H3/727Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion with a secondary drive, e.g. regulating motor, in order to vary speed continuously with at least two dynamo electric machines for creating an electric power path inside the gearing, e.g. using generator and motor for a variable power torque path
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2510/00Input parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2510/06Combustion engines, Gas turbines
    • B60W2510/0638Engine speed
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2520/00Input parameters relating to overall vehicle dynamics
    • B60W2520/10Longitudinal speed
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2520/00Input parameters relating to overall vehicle dynamics
    • B60W2520/10Longitudinal speed
    • B60W2520/105Longitudinal acceleration
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2540/00Input parameters relating to occupants
    • B60W2540/10Accelerator pedal position
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2710/00Output or target parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2710/06Combustion engines, Gas turbines
    • B60W2710/0644Engine speed
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2710/00Output or target parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2710/06Combustion engines, Gas turbines
    • B60W2710/0644Engine speed
    • B60W2710/0661Speed change rate
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2710/00Output or target parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2710/10Change speed gearings
    • B60W2710/1005Transmission ratio engaged
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2710/00Output or target parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2710/10Change speed gearings
    • B60W2710/1011Input shaft speed, e.g. turbine speed
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H37/00Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00
    • F16H37/02Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings
    • F16H37/021Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings toothed gearing combined with continuous variable friction gearing
    • F16H2037/023CVT's provided with at least two forward and one reverse ratio in a serial arranged sub-transmission
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H37/00Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00
    • F16H37/02Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings
    • F16H37/06Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts
    • F16H37/08Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing
    • F16H37/0833Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts, i.e. with two or more internal power paths
    • F16H37/084Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts, i.e. with two or more internal power paths at least one power path being a continuously variable transmission, i.e. CVT
    • F16H2037/0866Power split variators with distributing differentials, with the output of the CVT connected or connectable to the output shaft
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H37/00Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00
    • F16H37/02Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings
    • F16H37/06Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts
    • F16H37/08Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing
    • F16H37/0833Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts, i.e. with two or more internal power paths
    • F16H37/084Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts, i.e. with two or more internal power paths at least one power path being a continuously variable transmission, i.e. CVT
    • F16H2037/0866Power split variators with distributing differentials, with the output of the CVT connected or connectable to the output shaft
    • F16H2037/0873Power split variators with distributing differentials, with the output of the CVT connected or connectable to the output shaft with switching, e.g. to change ranges
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H61/00Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/66Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing specially adapted for continuously variable gearings
    • F16H2061/6604Special control features generally applicable to continuously variable gearings
    • F16H2061/6615Imitating a stepped transmissions
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H63/00Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62Hybrid vehicles
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S903/00Hybrid electric vehicles, HEVS
    • Y10S903/902Prime movers comprising electrical and internal combustion motors
    • Y10S903/903Prime movers comprising electrical and internal combustion motors having energy storing means, e.g. battery, capacitor
    • Y10S903/904Component specially adapted for hev
    • Y10S903/915Specific drive or transmission adapted for hev
    • Y10S903/917Specific drive or transmission adapted for hev with transmission for changing gear ratio
    • Y10S903/918Continuously variable
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S903/00Hybrid electric vehicles, HEVS
    • Y10S903/902Prime movers comprising electrical and internal combustion motors
    • Y10S903/903Prime movers comprising electrical and internal combustion motors having energy storing means, e.g. battery, capacitor
    • Y10S903/904Component specially adapted for hev
    • Y10S903/915Specific drive or transmission adapted for hev
    • Y10S903/917Specific drive or transmission adapted for hev with transmission for changing gear ratio
    • Y10S903/919Stepped shift
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S903/00Hybrid electric vehicles, HEVS
    • Y10S903/902Prime movers comprising electrical and internal combustion motors
    • Y10S903/903Prime movers comprising electrical and internal combustion motors having energy storing means, e.g. battery, capacitor
    • Y10S903/93Conjoint control of different elements

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)
  • Control Of Transmission Device (AREA)
  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
  • Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Description

本発明は、少なくとも、内燃機関と無段変速装置と有段変速装置とを備える車両の制御装置に関する。
近年、内燃機関(機関)、第1発電電動機、第2発電電動機、及び、遊星歯車機構を有する動力分配機構、を備えたハイブリッド車両が広く普及している。その遊星歯車機構のプラネタリギアはプラネタリキャリアを介して機関により直接回転させられ、サンギアは第1発電電動機により直接回転させられる。更に、リングギアはリングキャリアを介して第2発電電動機により直接回転させられるとともに車両の駆動軸を回転させる。このリングキャリア(即ち、車両の駆動軸を回転させる部材)の回転軸は動力分配機構の出力軸と見做すことができる。更に、プラネタリキャリア(即ち、機関により直接回転させられる部材)の回転軸は動力分配機構の入力軸と見做すことができる。この場合、動力分配機構は、出力軸の回転速度に対する入力軸の回転速度の比を連続的に変更することができるので、無段変速装置であると見做すことができる。
このような動力分配機構を搭載したハイブリッド車両においては、一般に、機関はその燃費が最善となるように最適動作点にて運転させられる。従って、車両の速度(車速)が増大しても機関回転速度は増大しないので、運転者が違和感を覚える場合がある。係る問題は、唯一の車両駆動源である内燃機関と、ベルト駆動式無段変速機(CVT)と、を搭載した通常の車両にも共通する。そこで、この通常の車両に適用される従来装置の一つ(第1従来装置)は、加速要求があったときに車速の増大に対して機関回転速度が所定勾配(機関回転速度上昇率)にて増大するように無段変速装置及び機関を制御するようになっている(例えば、特許文献1を参照。)。
一方、上述した通常の車両に適用される従来装置の他の一つ(第2従来装置)は、アクセルペダル操作量と車速とにより定まる変速線に従って、車両の加速中に機関回転速度を急激に減少させる疑似的な変速(疑似変速)を無段変速装置を用いて行うようになっている(例えば、特許文献2を参照。)。
他方、上述したハイブリッド車両に、周知の有段変速装置を搭載することが知られている。この有段変速装置の入力軸は動力分配機構(無段変速装置)の出力軸とトルク伝達可能に連結される。有段変速装置の出力軸は車両の駆動軸とトルク伝達可能に連結される。即ち、無段変速装置と有段変速装置とは互いに直列に接続される(例えば、特許文献3を参照。)。
特開2006−51842号公報(段落0066) 特開2008−101742号公報 特開2000−2327号公報
本発明に係る車両の制御装置(本発明装置)は、動力分配機構等の無段変速装置と、有段変速装置と、が直列に接続された車両に適用される。更に、本発明装置は、第1従来装置と同様、加速要求に基づく車両の加速中に車速が増大するにつれて機関回転速度を増大させるとともに、第2従来装置と同様、機関回転速度が所定の回転速度(疑似変速閾値)に到達したとき、無段変速装置の「ギア比を自由に変更できる特性」を利用しながら機関の回転速度を疑似変速後回転速度まで減少させる。即ち、本発明装置は、疑似的な変速(疑似変速)を実行する。これにより、車速が増大するにつれて機関回転速度が増大するので、車速が増大しても機関回転速度が増大しない車両に比べ、運転者が加速中に覚える違和感を低減することができる。更に、疑似変速が行われるので、運転者は機関回転速度メータ(タコメータ)を視認することにより、加速が行われている感覚を十分に得ることができる。
ところが、本発明装置は、有段変速装置を備えた車両に適用される。更に、有段変速装置による機械変速は、車速と、加速要求に応じた値(例えば、車両に要求される駆動力を表すアクセルペダル操作量)と、により定まる変速線に従って実行される。そのため、図4(A)に示したように、加速開始時点(点Pa1を参照。)以降において車速の増大に応じて機関回転速度が増大させられて疑似変速閾値nejdgに到達した時点(点Pa3を参照。)にて疑似変速が発生するとともに、その後、機関回転速度が疑似変速閾値nejdgに到達する前の時点(点Pa5を参照。)にて有段変速装置に基づく実際の変速(機械変速)が発生する場合が生じる。この場合、疑似変速が発生する機関回転速度(点Pa3の機関回転速度)と、機械変速が発生する機関回転速度(点Pa5の機関回転速度)と、が大きく相違するとともに、疑似変速から機械変速までの時間が短いので、運転者に大きな違和感を与える虞がある。
本発明は、このような問題に対処するために成された。即ち、本発明の目的の一つは、車両の加速時において、車速の上昇とともに機関回転速度を上昇させ、且つ、疑似変速及び機械変速を実質的に同じ機関回転速度にて発生させることによって機関回転速度の減少が不規則に発生せず、以て、運転者に違和感を与えること無く良好な加速感を与えることが可能な、車両の制御装置を提供することにある。
より具体的に述べると、本発明装置は、
内燃機関と無段変速装置と有段変速装置とを備える車両に適用され、制御部を備える。
前記無段変速装置は、
「前記内燃機関により回転駆動される第1入力軸」と「第1出力軸」とを有し、
第1出力軸の回転速度に対する第1入力軸の回転速度の比である第1ギア比を連続的に変更し得るように構成されている。
前記有段変速装置は、
「前記第1出力軸と接続された第2入力軸」と「駆動輪にトルク伝達可能に接続された第2出力軸」とを有し、
第2出力軸の回転速度に対する第2入力軸の回転速度の比である第2ギア比を段階的(離散的)に変更し得るように構成されている。
前記制御部は、
前記内燃機関の回転速度及び前記第2ギア比を制御する。
更に、前記制御部は、
前記車両に対する加速要求に応じて前記車両が加速されている期間において、
前記内燃機関の回転速度が前記車両の走行速度の増大とともに増大するように前記内燃機関の回転速度を制御し、且つ、
前記内燃機関の回転速度が所定の疑似変速閾値に到達したときに前記内燃機関の回転速度が所定の疑似変速後回転速度まで減速するように、前記内燃機関の回転速度を制御する「疑似変速」を実行する。
更に、前記制御部は、
「前記車両の走行速度」と「前記加速要求に応じた値」とにより定まる変速線に従って前記第2ギア比を変更する「機械変速」を実行する。
加えて、前記制御部は、
前記機械変速が行われる時点における前記内燃機関の回転速度が前記疑似変速閾値に一致するように、当該時点よりも前の期間において前記内燃機関の回転速度を予め調整しておく「調整制御」を実行する。
本発明装置によれば、車速の上昇とともに機関回転速度の上昇と疑似変速(機関回転速度の減速)とが車速に関して略等間隔にて繰り返される。更に、有段変速装置による機械変速(即ち、アップシフト)の開始時及び疑似変速の開始時における機関回転速度が互いに略同一となる。その結果、車両の運転者が加速中に違和感を覚えることがなくなり、更に、運転者は車両が良好に加速されていると知覚することができる。
更に、前記無段変速装置は、
前記車両が備える電動機の出力軸が前記第1出力軸にトルク伝達可能に接続された動力分配機構であり、
前記制御部は、
前記電動機をも制御するように構成されていることが好適である。
即ち、本発明装置は、上述したような「動力分割機構、内燃機関及び電動機を備えるハイブリッド車両」に適用することができる。
更に、本発明の一態様において、前記制御部は、
前記第1出力軸の回転速度の単位増大量に対する前記第1入力軸の増大量の比(即ち、機関回転速度上昇率)を調整することにより、前記調整制御を実現するように構成され得る。
これによれば、車速の上昇に対して機関回転速度が上昇する速度を調整することによって疑似変速及び機械変速が実行されるときの機関回転速度を実質的に揃えることが可能となる。
更に、本発明の他の態様において、前記制御部は、
前記疑似変速後回転速度を調整することにより、前記調整制御を実現するように構成され得る。
これによれば、機械変速が実行される前に疑似変速が実行される場合には、その疑似変速の実行後の機関回転速度を調整することによって疑似変速及び機械変速が実行されるときの機関回転速度を実質的に揃えることが可能となる。
更に、本発明の他の態様において、前記制御部は、
前記車両に要求される駆動力に基づいて前記車両が加速され始める加速開始時点における前記内燃機関の回転速度である制御開始回転速度を調整することにより、前記調整制御を実現するように構成され得る。
これによれば、加速開始時点における機関回転速度を調整することによって疑似変速及び機械変速が実行されるときの機関回転速度を実質的に揃えることが可能となる。
或いは、本発明の他の態様において前記制御部は、
(a)前記機関回転速度上昇率、
(b)前記疑似変速後回転速度、及び、
(c)前記制御開始回転速度、
のうちの2つ以上を(調整可能パラメータとして)調整することにより、前記調整制御を実現するように構成される。
上記(a)〜(c)のパラメータのいずれか1つを調整することによって前記調整制御を実現する場合、特定のパラメータの値が過大又は過小になる場合が生じ易い。例えば、前記機関回転速度上昇率が過大になると、運転者は違和感を覚えやすい。これに対し、上記態様によれば、複数のパラメータを調整することによって前記調整制御を実現するので、何れか1つのパラメータが過大又は過小になることを回避することができる。その結果、運転者に違和感を与えることを回避できる。
更に、この態様において、前記制御部は、
前記機械変速が実行される前に前記疑似変速が実行されるように、前記機関回転速度上昇率、前記疑似変速後回転速度及び前記制御開始回転速度のうちの前記調整制御を実現するために調整されるパラメータ(調整可能パラメータ)を、それぞれの許容範囲内(制限範囲内)で変更するように構成され得る。
これによれば、上記調整可能パラメータがそれぞれの許容範囲内において変更されるので、調整可能パラメータの値が過大又は過小にならない。その結果、運転者に違和感を与えることを回避することが可能となる。
なお、本発明は、上記車両の制御装置を搭載する車両にも係り、更に、上記車両の制御装置にて使用される方法にも及ぶ。
本発明の各実施形態に係る制御装置が適用される車両(本車両)の概略構成図である。 本車両が備える遊星歯車装置における各ギアの回転速度の関係を表す共線図である。 本車両が備える有段変速装置の変速線を表すグラフである。 本発明の第1実施形態に係る制御装置(第1装置)が実行する機関回転速度上昇制御の概要を説明するためのグラフである。 第1装置が実行する機関回転速度上昇制御の様子を表したグラフである。 第1装置が実行する機関回転速度上昇制御の様子を表したグラフである。 第1装置が実行する機関回転速度上昇制御の様子を表したグラフである。 第1装置が実行する機関回転速度上昇制御ルーチンを表すフローチャートである。 第1装置が実行する機関回転速度上昇制御実行ルーチンを表すフローチャートである。 第1装置が実行する機関回転速度上昇制御解除ルーチンルーチンを表すフローチャートである。 第1装置が実行する調整パラメータの再決定ルーチンを表すフローチャートである。 本発明の第2実施形態に係る制御装置(第2装置)が実行する機関回転速度上昇制御の様子を表したグラフである。 第2装置が実行する機関回転速度上昇制御の様子を表したグラフである。 第2装置が実行する機関回転速度上昇制御の様子を表したグラフである。 第2装置が実行する機関回転速度上昇制御の様子を表したグラフである。 本発明の第3実施形態に係る制御装置(第3装置)が実行する機関回転速度上昇制御の様子を表したグラフである。 第3装置が実行する機関回転速度上昇制御の様子を表したグラフである。 第3装置が実行する機関回転速度上昇制御の様子を表したグラフである。
以下、図面を参照しながら本発明の各実施形態に係る車両の制御装置について説明する。
<第1実施形態>
本発明の第1実施形態に係る車両の制御装置(以下、「第1装置」とも称呼する。)は、図1に概略構成が表された車両10に適用される。
車両10は、第1電動機(発電電動機)MG1、第2電動機(発電電動機)MG2及び機関20を備えるハイブリッド車両である。更に、車両10は、動力分配機構30、動力伝達機構50、第1インバータ61、第2インバータ62、蓄電池63及びECU70を備えている。
第1電動機MG1及び第2電動機MG2は、回転磁界を発生させる三相巻線(コイル)を備えるステータ、及び、その回転磁界との間の磁気力によってトルクを発生させる永久磁石を備えるロータ、を含んでいる。
第1電動機MG1及び第2電動機MG2のそれぞれは、電動機として動作するとともに発電機として動作することも可能である。
第1電動機MG1は、主に発電機として用いられ、更に、機関20の始動時には機関20のクランキングを行うことができる。第1電動機MG1は、第1出力軸41を含んでいる。
第2電動機MG2は、主に電動機として用いられ、車両10の駆動力(車両を走行させるためのトルク)を発生することができる。第2電動機MG2は、第2出力軸42を含んでいる。
機関20は、4サイクル・火花点火式・多気筒・内燃機関である。機関20もまた、車両10の駆動力を発生することができる。機関20は、機関アクチュエータ20aを備える。機関アクチュエータ20aには、機関20の吸入空気量を調節するスロットル弁、機関20に燃料を供給(噴射)する燃料噴射弁、及び、点火プラグを含み点火時期を変更する点火装置等が含まれる。これらの機関アクチュエータ20aが動作させられることにより、機関20は発生するトルク及び/又は機関回転速度NEを変更することができる。
動力分配機構30は周知の遊星歯車装置31を含んでいる。遊星歯車装置31は、サンギア32、複数のプラネタリギア33、リングギア34、プラネタリキャリア35及びリングキャリア36を含んでいる。
複数のプラネタリギア33のそれぞれは、サンギア32と噛合するとともにリングギア34と噛合している。プラネタリギア33の回転軸(自転軸)はプラネタリキャリア35に設けられている。プラネタリキャリア35はサンギア32と同軸に回転可能となるように保持されている。従って、プラネタリギア33は、サンギア32の外周を自転しながら公転することができる。リングギア34は、サンギア32と同軸に回転可能となるように保持されている。
サンギア32は、第1出力軸41に接続されている。プラネタリキャリア35は、機関20のクランクシャフト21に接続されている。リングギア34は、リングキャリア36を介して第2出力軸42に接続されている。更に、リングギア34は、リングキャリア36を介して出力ギア37に接続されている。
動力伝達機構50は、有段変速装置51、ディファレンシャルギア52及び駆動軸(ドライブシャフト)53を含んでいる。駆動軸53は車両10の駆動輪54に接続されている。
有段変速装置51は、周知の自動変速機である。有段変速装置51は、入力軸51a及び出力軸51bを備える。自動変速機は、出力軸51bの回転速度に対する入力軸51aの回転速度の比であるギア比を4段階に段階的(離散的)に変更することができる。即ち、有段変速装置51は4速変速装置である。有段変速装置51の入力軸51aは、出力ギア37の回転軸37aに接続されている。有段変速装置51の出力軸51bは、ディファレンシャルギア52に接続されている。
有段変速装置51は、変速装置アクチュエータ51cを備える。変速装置アクチュエータ51cは、周知の油圧回路及び油圧切替え用の電磁弁を含む。変速装置アクチュエータ51cが動作させられることにより、有段変速装置51は所定の変速段(1速〜4速)を選択し実現することができる。
ディファレンシャルギア52は、駆動軸53を介して駆動輪54にトルクを伝達する。この駆動輪54に伝達されるトルクにより車両10は走行することができる。
第1インバータ61は、第1電動機MG1及び蓄電池63に電気的に接続されている。従って、第1電動機MG1が発電しているとき、第1電動機MG1が発生した電力は第1インバータ61を介して蓄電池63に供給される。逆に、第1電動機MG1は、第1インバータ61を介して蓄電池63から供給される電力によって回転駆動させられる。
第2インバータ62は、第2電動機MG2及び蓄電池63に電気的に接続されている。従って、第2電動機MG2は第2インバータ62を介して蓄電池63から供給される電力によって回転駆動させられる。逆に、第2電動機MG2が発電しているとき、第2電動機MG2が発生した電力は第2インバータ62を介して蓄電池63に供給される。
なお、第1電動機MG1の発生する電力は第2電動機MG2に直接供給可能であり、且つ、第2電動機MG2の発生する電力は第1電動機MG1に直接供給可能である。
ECU70は、CPU、CPUが実行するプログラム及びルックアップテーブル(マップ)等を記憶するROM並びにデータを一時的に記憶するRAM等を含むマイクロコンピュータである。ECU70は、クランク角度センサ81、第1レゾルバ82、第2レゾルバ83、車速センサ84、アクセル開度センサ85、第1温度センサ86及び第2温度センサ87と接続されている。ECU70は、これらのセンサからの信号を受信するようになっている。
クランク角度センサ81は、機関20のクランクシャフト21の回転位置を表す信号を発生させる。ECU70は、クランク角度センサ81の信号に基づいて機関回転速度NEを算出する。
第1レゾルバ82は、第1電動機MG1の回転位置を表す信号を発生させる。ECU70は、第1レゾルバ82の信号に基づいて第1電動機MG1の回転速度Nm1を算出する。
第2レゾルバ83は、第2電動機MG2の回転位置を表す信号を発生させる。ECU70は、第2レゾルバ83の信号に基づいて第2電動機MG2の回転速度Nm2を算出する。
車速センサ84は、車両10の走行速度(車速)Vsを表す信号を発生させる。
アクセル開度センサ85は、運転者が車両10を加速させるために操作するアクセルペダル91の開度(アクセルペダル操作量)Apを表す信号を発生させる。即ち、運転者の要求トルクが大きくなるほど、アクセルペダル91は踏み込まれ、アクセルペダル操作量Apが増加する。
第1温度センサ86は、第1電動機MG1が備える界磁巻線の温度Tm1を表す信号を発生させる。第2温度センサ87は、第2電動機MG2が備える界磁巻線の温度Tm2を表す信号を発生させる。
更に、ECU70は、機関アクチュエータ20a及び変速装置アクチュエータ51cと接続されている。ECU70は、これらのアクチュエータに駆動信号(指示信号)を送信するようになっている。
ところで、ECU70は、車両10の車速Vs及びアクセルペダル操作量Ap等に基づいて駆動輪54に発生させるべきトルクを算出する。更に、ECU70は、算出されたトルクが駆動輪54から発生させられるように、第1インバータ61、第2インバータ62及び機関20等を制御する。
第1電動機MG1の回転速度Nm1、第2電動機MG2の回転速度Nm2及び機関20の回転速度NEの関係、即ち、遊星歯車装置31における各ギアの回転速度の関係は図2に示した周知の共線図により表される。共線図に示される直線は動作共線Lと称呼される。これによれば、(第1電動機MG1の回転速度Nm1と等しい)サンギア32の回転速度Nsは下記の(1)式により求めることができる。(1)式において「ρ」は、リングギア34の歯数に対するサンギア32の歯数(ρ=サンギア32の歯数/リングギア34の歯数)である。なお、(1)式は、動作共線Lから理解されるように、(第2電動機MG2の回転速度Nm2と等しい)リングギア34の回転速度Nrとサンギア32の回転速度Nsとの差(Nr−Ns)に対する機関回転速度NEとサンギア32の回転速度Nsとの差(NE−Ns)の比(=(NE−Ns)/(Nr−Ns))は、値(1+ρ)に対する1の比(=1/(1+ρ))に等しいという比例関係に基づいて導かれる。

Ns=Nr−(Nr−NE)・(1+ρ)/ρ …(1)
以上から明らかなように、機関回転速度NEは第1電動機MG1の回転速度Nm1及び第2電動機MG2の回転速度Nm2に応じて変化する。換言すると、機関回転速度NEが変化すれば、回転速度Nm1及び/又は回転速度Nm2が変化する。
一方、第2電動機MG2は、動力分配機構30の出力軸としてのリングギア34及びリングキャリア36と直接接続されている。機関20は、動力分配機構30の入力軸としてのプラネタリキャリア35に直接接続されている。従って、出力軸としてのリングキャリア36の回転速度に対する入力軸としてのプラネタリキャリア35の回転速度(即ち、機関回転速度)の比Aは、連続的に(無段階に)変更することができる。この比Aは、便宜上、「第1ギア比」とも称呼される。従って、動力分配機構30は、第1ギア比を連続的に変更することができる無段変速装置であると見做すことができる。
更に、ECU70は、蓄電池63の残容量(SOC)を取得し、残容量に応じて機関20を制御することにより第1電動機MG1(及び、第2電動機MG2)に発電を行わせるとともに、第1インバータ61及び第2インバータ62を制御することにより蓄電池63の充電を実行する。
ECU70は、機関20を停止した状態で、第1電動機MG1及び第2電動機MG2の少なくとも一方を作動させながら車両10を走行させるEV走行モードを実行することができる。加えて、ECU70は、機関20、及び、第1電動機MG1及び第2電動機MG2の少なくとも一方、を作動させながら車両10を走行させるHV走行モードを実行することができる。即ち、ECU70は、EV走行モード及びHV走行モードの両方を選択的に実現することができる。ECU70は、蓄電池63の残容量、車速Vs及びアクセルペダル操作量Ap等により、何れのモードで走行するかを決定する。
係るHV走行モード及びEV走行モードによるハイブリッド車両の走行制御は周知であり、例えば、特開2009−126450号公報(米国公開特許番号 US2010/0241297)、及び、特開平9−308012号公報(米国出願日1997年3月10日の米国特許第6,131,680号)等に詳細に記載されている。これらは、参照することにより本願明細書に組み込まれる。
ECU70は、図示しないルーチンを実行することにより、車速Vs及びアクセルペダル操作量Apと、図3に示した変速線Ts1乃至Ts3と、に従って有段変速装置51のギア比を変更する(変速段を変更する)。即ち、ECU70は機械変速を行うための処理を行うことにより変速装置アクチュエータ51cに駆動信号を送出する。例えば、車両10の運転状態(車速Vs及びアクセルペダル操作量Apの組合せ)が点Pt1からPt2へ変化するとき、ECU70は、車両10の運転状態が変速線Ts2を越える際の速度(車速)vjdgにて2速から3速へアップシフトさせる。アップシフトが実行される速度vjdgは「変速速度」とも称呼される。
(作動)
次に、第1装置のECU70の作動の概要について説明する。
1.機関回転速度上昇制御の前提制御
先ず、第1装置が実行する機関回転速度上昇制御(以下、単に「NE上昇制御」と称呼する。)の前提となる制御について説明する。
周知のように、上述した一般的なハイブリッド車両においては、通常の運転(定常運転状態、非加速時)において、機関20を「機関20の燃費が最良となる最適動作点」にて運転する。そのため、車速Vsが増大しても機関回転速度NEは増大しない。
これに対し、ECU70は、車両10の運転者による加速要求が存在するとき(即ち、アクセルペダル操作量Apが大きい加速時)、機関回転速度上昇制御を実行する。機関回転速度上昇制御は、車速Vsの上昇に伴い機関回転速度NEを上昇させる制御である。加えて、ECU70は、機関回転速度NEが所定の回転速度(疑似変速閾値nejdg)に達したとき、有段変速装置51による機械変速とは別に、動力分配機構30を利用して機関回転速度NEを急激に減少させる疑似変速処理を実行する。
ここで、図4(A)を参照しながらNE上昇制御について説明を加える。図4に示した例においては、車両10の動作点(車速Vs及び機関回転速度NEの組合せ)が点Pa1にあるとき、アクセルペダル91が大きく踏み込まれ、その結果、NE上昇制御が開始されている。なお、係るNE上昇制御が開始される直前において、ECU70は、車両10をEV走行モードにて走行させているので、機関20は停止している。
NE上昇制御が開始されるとき、ECU70は機関20を始動させ、更に、機関回転速度NEを制御開始回転速度nestartまで上昇させる。その結果、動作点は点Pa2となる。
なお、NE上昇制御が開始されるとき、ECU70が車両10をHV走行モードにて走行させている場合等において、機関20が作動している場合もあり得る。この場合、動作点が点Pa1aにあるときには、ECU70は、機関回転速度NEを制御開始回転速度nestartまで増大させ、動作点を点Pa2に移す。同様に、動作点が点Pa1bにあるときには、ECU70は、機関回転速度NEを制御開始回転速度nestartまで減少させ、動作点を点Pa2に移す。
その後、ECU70は、機関20及び/又は第2電動機MG2が発生させる駆動トルクを増加させることによって車速Vsを上昇させる。その際、ECU70は、車速Vsの増加分に対する機関回転速度NEの増加分の比である「機関回転速度上昇率nvrate(即ち、nvrate=NE/Vs)」を所定の値n1に維持する。機関回転速度上昇率nvrateは、対車速機関回転速度比nvrateとも称呼される。この結果、機関回転速度NEは、車速Vsに比例して増大させられる。即ち、車速Vsが大きくなるほど機関回転速度NEは大きくなる。
なお、このような状況においては、機械変速が行われていない。従って、車速Vs(換言すると、駆動軸53の回転速度)は、「有段変速装置51、出力ギア37及びリングギア34を介して駆動軸53と接続された第2電動機MG2の回転速度Nm2」と比例する。よって、第2電動機MG2の回転速度Nm2は車速Vsと比例する。そのため、ECU70は、機関回転速度NEを車速Vsに比例して増大させるとき、前述した(1)式に従うように、回転速度Nm2及び機関回転速度NEに応じて第1電動機MG1の回転速度Nm1を調整する。
即ち、車速Vsが上昇すると回転速度Nm2が上昇するから、ECU70は、車速Vsの増大に伴って機関回転速度NEが増大し得るように、回転速度Nm2の上昇に併せて第1電動機MG1の回転速度Nm1も上昇させる。
その後、機関回転速度NEは疑似変速閾値nejdgに到達する。疑似変速閾値nejdgは、ECU70により、NE上昇制御の開始時においてアクセルペダル操作量Ap等に基づいて定められる所定値である。
ECU70は、機関回転速度NEが疑似変速閾値nejdgに到達すると、疑似変速処理を実行する。即ち、機関20の動作点が点Pa3となったとき、ECU70は、機関回転速度NEを所定の変速後回転速度nebaseまで急激に減少させる。便宜上、変速後回転速度nebaseは「疑似変速後回転速度nebase」とも称呼される。車速Vsが増大している最中に機関回転速度NEが急減するということは、有段変速装置によるシフトアップが行なわれる場合に発生する現象と同様の現象(ギア比変更に伴う現象)である。従って、機械変速が行われていない場合に動力分配機構30を利用して機関回転速度NEを変速後回転速度nebaseまで急激に減少させる動作は、便宜上、「疑似変速」とも称呼される。変速後回転速度nebaseは、ECU70により、NE上昇制御の開始時においてアクセルペダル操作量Ap等に基づいて定められる所定値である。
なお、ECU70は、疑似変速処理を実行する際、第1電動機MG1の回転速度Nm1を急速に減少させる。この際、ECU70は、機関20の燃焼室内に供給される燃料の量を減少させ或いはこの燃料量を「0」としても良い。疑似変速処理の結果、動作点は点Pa4となる。
その後(疑似変速処理の実行後)、ECU70は、車速Vsの増大に応じて機関回転速度NEを機関回転速度上昇率nvrateにて増大させる。その結果、車速Vsが変速速度vjdgに達したとき、即ち、動作点が点Pa5となったとき、ECU70は、機械変速処理を実行する。即ち、ECU70は、有段変速装置51の変速段落を1段だけ上昇させるシフトアップを行う。このとき、ECU70は、機関回転速度NEが変速後回転速度nebaseにまで急減するように、第1電動機MG1の回転速度Nm1を調整する。
2.第1装置による機関回転速度上昇制御
上述したNE上昇制御の前提となる制御においては、疑似変速処理は機関回転速度NEが疑似変速閾値nejdgに到達した時点にて実行され、機械変速処理は車速Vsが変速速度vjdgに達した時点(車両10の運転状態が変速線を横切る時点)にて実行される。そのため、疑似変速処理が実行される動作点Pa3における機関回転速度NE(即ち、疑似変速閾値nejdg)と、機械変速処理が実行される動作点Pa5における機関回転速度NEと、は互いに相違する場合が殆どである。その結果、図示しない「車両10のダッシュボードに配設された回転速度計(タコメータ)」により視認される機関回転速度NEが上下動を不規則に繰り返すこととなり、車両10の運転者が違和感を覚える虞がある。
そこで、ECU70は、機械変速処理が実行される際の機関回転速度NEが疑似変速処理が実行される際の機関回転速度NE(即ち、疑似変速閾値nejdg)と一致するように機関回転速度NEを調整する。この機関回転速度NEの調整は、NE上昇制御中における機関回転速度上昇率nvrateを予め調整することにより行われる。
この点について、図4(B)を参照しながら具体的に説明すると、ECU70は、NE上昇制御開始時点において、その後のアクセルペダル操作量Apが変化しないと仮定し、図3に示された変速線に基づいて次に機械変速(アップシフト)が行われる予定の変速速度vjdgを取得する。更に、ECU70は、NE上昇制御開始時点(動作点Pa1)における車速(NE上昇制御開始車速)viaを取得する。
そして、ECU70は、制御開始回転速度nestart、疑似変速閾値nejdg、変速後回転速度nebase、及び、変速速度vjdgとNE上昇制御開始車速viaとの差Δv、に基づいて、機械変速処理が実行される際の機関回転速度NEが疑似変速閾値nejdgと一致するように機関回転速度上昇率nvrateを算出(決定)する。図4(B)に示した例において、このように算出される機関回転速度上昇率nvrateは、値n1よりも大きい値n2である。
ECU70は、この機関回転速度上昇率nvrateを用いて、上述したNE上昇制御の処理(疑似変速処理及び機械変速処理を含む)を行う。その結果、疑似変速制御は、機関回転速度NEが疑似変速閾値nejdgと等しくなる動作点Pa3’にて実行され、機械変速制御は、機関回転速度NEが疑似変速閾値nejdgと等しくなる動作点Pa5’にて実行される。これにより、疑似変速及び機械変速が実質的に同じ機関回転速度NEにて実施され、且つ、疑似変速の直後に機械変速が発生することが回避される。よって、第1装置は、運転者に与える違和感を小さくすることができる。
なお、ECU70は、機関回転速度上昇率nvrateを「上限値(上限上昇率nvmax)と下限値(下限上昇率nvmin)」との許容範囲内で調整しながら、NE上昇制御の実行中において次に発生する機械変速までに「出来るだけ多くの疑似変速」を発生させる。これは、疑似変速が多く発生した方が運転者がより良好な加速感を得ることができるからである。更に、機関回転速度上昇率nvrateが上限上昇率nvmax以上であると疑似変速が頻発して運転者が違和感を覚え、一方、機関回転速度上昇率nvrateが下限上昇率nvmin未満であると車速Vsの増大量に対する機関回転速度NEの増大量が小さくなって運転者が加速感を得られ難くなるからである。
例えば、図5に示した例においては、NE上昇制御開始車速が車速vibであって、変速速度vjdgとNE上昇制御開始車速vibとの差Δvが比較的大きい。このため、ECU70は、機関回転速度上昇率nvrateを下限上昇率nvminに設定して、機械変速(動作点Pb7を参照。)までに2回の疑似変速(動作点Pb3及びPb5)を実行している。なお、この例において、機関回転速度上昇率nvrateを上限上昇率nvmaxに設定しても、機械変速(動作点Pb7を参照。)までに3回の疑似変速を実行することはできない。
図6に示した例においては、NE上昇制御開始車速が「車速vibよりも大きい車速vic」であって、変速速度vjdgとNE上昇制御開始車速vicとの差Δvが図5に示した例よりも所定速度だけ小さい。このため、ECU70は、機関回転速度上昇率nvrateを上限上昇率nvmaxに設定して、機械変速(動作点Pc7を参照。)までに2回の疑似変速(動作点Pc3及びPc5を参照。)を実行している。
図7に示した例においては、NE上昇制御開始車速が「変速速度vjdgに近い車速vid」であって、変速速度vjdgとNE上昇制御開始車速vidとの差Δvが図6に示した例よりも小さく、この場合、機関回転速度上昇率nvrateを上限上昇率nvmaxに設定しても機械変速(動作点Pd3を参照。)までに疑似変速を1回も実行することができない。そこで、ECU70は、機関回転速度上昇率nvrateを上限上昇率nvmaxと下限上昇率nvminの間の所定値に設定して、機械変速(動作点Pd3を参照。)における機関回転速度NEを疑似変速閾値nejdgと一致させる。
(具体的作動)
次に、第1装置の具体的作動について説明する。ECU70のCPU(以下、単に「CPU」とも称呼される。)は、上述したNE上昇制御を実行すべきか否かを表すフラグである制御実行フラグXdtをRAM上に記憶している。制御実行フラグXdtの値は、CPUが実行する図示しないイニシャルルーチンにおいて「0」に設定される。イニシャルルーチンは、車両10が備えるイグニッション・キー・スイッチの位置がオフ位置からオン位置へと変更されたときに実行される。制御実行フラグXdtの値は、後述するように、NE上昇制御を実行すべき状態であるとき「1」に設定され、NE上昇制御を実行する必要が無いとき「0」に設定される。
CPUは、所定時間が経過する毎に図8にフローチャートにより示した「パラメータ決定ルーチン」を実行するようになっている。従って、適当なタイミングになると、CPUは、図8のステップ800から処理を開始してステップ805に進み、制御実行フラグXdtの値が「0」であるか否かを判定する。
(A)アクセルペダル91が大きく踏み込まれておらず、車両10が急加速中でない場合。
この場合、制御実行フラグXdtの値は「0」となっているので、CPUは、ステップ805にて「Yes」と判定してステップ810に進み、アクセルペダル操作量Apが所定の閾値(制御開始判定閾値)Apth1よりも大きいか否かを判定する。制御開始判定閾値Apth1は、運転者が急加速を要求する場合に到達するアクセルペダル操作量Apである。
前述の仮定によれば、アクセルペダル91が大きく踏み込まれていないので、アクセルペダル操作量Apが制御開始判定閾値Apth1より小さい。従って、CPUは、ステップ810にて「No」と判定してステップ895に直接進み、本ルーチンを一旦終了する。従って、この場合、制御実行フラグXdtの値は変更されず、「0」に維持される。
一方、CPUは、所定時間が経過する毎に図9にフローチャートにより示した「制御実行ルーチン」を実行するようになっている。
従って、適当なタイミングとなると、CPUは、図9のステップ900から処理を開始してステップ905に進み、周知の方法により、車速Vs及びアクセルペダル操作量Ap等に基づいて、動力分配機構30に対する「要求トルクTreq及び要求出力Preq」を取得する。例えば、CPUは、車速Vs及びアクセルペダル操作量Ap等に基づいて、車両10に対する「要求トルク及び要求出力」を求め、これらを有段変速装置51のギア比(変速段)に基づいて「要求トルクTreq及び要求出力Preq」に変換する。なお、車両10に対する要求トルクTreqは、任意の車速Vsにおいてアクセルペダル操作量Apが大きいほど大きくなり、任意のアクセルペダル操作量Apにおいて車速Vsが大きいほど小さくなる。
次いで、CPUは、ステップ910に進み、制御実行フラグXdtの値が「1」であるか否かを判定する。現時点において、制御実行フラグXdtの値は「0」である。従って、CPUは、ステップ910にて「No」と判定してステップ940に進み、周知の方法により機関20、第1インバータ61及び第2インバータ62を制御する。即ち、CPUは通常走行制御を実行する。従って、機関20がその最適動作点において運転されるか又はその運転が停止されるとともに、「要求トルクTreq及び要求出力Preq」が満たされるように、機関20、第1電動機MG1及び第2電動機MG2が制御される。その後、CPUはステップ995に進み、本ルーチンを一旦終了する。
(B)アクセルペダル91が、大きく踏み込まれた場合。
この場合、アクセルペダル操作量Apが制御開始判定閾値Apth1よりも大きくなる。従って、CPUは、図8のステップ810に進んだとき、そのステップ810にて「Yes」と判定してステップ815に進み、NE上昇制御の実行可能条件が成立しているか否かを判定する。
この実行可能条件は、例えば、
(a)蓄電池63の残容量が所定の閾値よりも大きく、
(b)第1電動機MG1が備える界磁巻線の温度Tm1が所定の閾値よりも低く、且つ
(c)第2電動機MG2が備える界磁巻線の温度Tm2が所定の閾値よりも低い、
場合に成立する。実行可能条件が成立していれば、CPUは、ステップ815にて「Yes」と判定してステップ820に進み、制御実行フラグXdtの値を「1」に変更する。なお、実行可能条件が成立していなければ、CPUは、ステップ815にて「No」と判定してステップ895に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。従って、制御実行フラグXdtの値は「0」に維持されるので、図9のステップ940の処理が実行され、通常制御が継続する。
実行可能条件が成立しているとき、CPUは、ステップ820の処理を行った後にステップ825に進み、NE上昇制御に係る各パラメータ(具体的には、機関回転速度上昇率nvrate、制御開始回転速度nestart、疑似変速閾値nejdg及び変速後回転速度nebase)の初期値を取得する。
より具体的に述べると、ECU70は、「アクセルペダル操作量Ap、車速Vs及び有段変速装置51のギア比(変速段)等」と「機関回転速度上昇率nvrate、制御開始回転速度nestart、疑似変速閾値nejdg及び変速後回転速度nebaseのそれぞれの初期値」との関係をROMにルックアップテーブルの形式にて記憶している。CPUは、このテーブルに、現時点(即ち、NE上昇制御開始時)の実際の「アクセルペダル操作量Ap、車速Vs及び有段変速装置51のギア比(変速段)等」を適用することにより、これらのパラメータの初期値を決定する。
次に、CPUはステップ830に進み、現時点(即ち、NE上昇制御開始時)の車速Vsを取得するとともに、アクセルペダル操作量Ap及び図3に示したテーブルに基づいて次に発生する機械変速の変速速度vjdgを取得する。
次に、CPUは、ステップ835に進み、調整可能パラメータとしての機関回転速度上昇率nvrateの値を、制御開始回転速度nestart、疑似変速閾値nejdg、変速後回転速度nebase、及び、変速速度vjdgとNE上昇制御開始車速viaとの差Δv、に基づいて、決定(補正)する。
ところで、上述したように、機関回転速度上昇率nvrateは、下限上昇率nvminと上限上昇率nvmaxとの間(即ち、許容範囲内)で設定(変更)可能となっている。本例において、下限上昇率nvminは、ステップ825にて決定した機関回転速度上昇率nvrateの初期値nvintの所定下限比率αd(例えば、初期値nvintの90%)の値である。上限上昇率nvmaxは、初期値nvintの所定上限比率αu(例えば、初期値nvintの110%)の値である。更に、初期値nvint及び所定上限比率αuは、NE上昇制御を開始した時点の車速がいかなる車速であっても、次に発生する機械変速(車速Vsが変速速度vjdgとなる場合)での機関回転速度NEを疑似変速閾値nejdgに一致させる場合、その機械変速までに疑似変速が最高でも2回しか行われないように設定されている。更に、初期値nvint及び所定上限比率αuは、一つの機械変速とそれに続く機械変速の間に疑似変速が最高でも2回しか行われないように設定されている。
そこで、CPUはステップ835において、先ず、機関回転速度上昇率nvrateを許容範囲内で調整することによって、車速Vsが変速速度vjdgとなるとき(次の機械変速時)の機関回転速度NEを疑似変速閾値nejdgに一致させ、且つ、その時点までに疑似変速を2回実行できるか否か(即ち、2回実行要件を満たすか否か)を判定する。
2回実行要件が満たされる場合、CPUは、その調整された機関回転速度上昇率nvrateを可変調整パラメータ(今回実行するNE上昇制御の調整パラメータ)の値として採用する。
一方、2回実行要件が満たされない場合、CPUは、機関回転速度上昇率nvrateを初期値から許容範囲内で調整(増減)することによって、車速Vsが変速速度vjdgとなるまでに疑似変速を1回実行し、更に、車速Vsが変速速度vjdgとなるときの機関回転速度NEを疑似変速閾値nejdgに一致できるか否か(即ち、1回実行要件を満たすか否か)を判定する。
1回実行要件が満たされる場合、CPUは、その調整された機関回転速度上昇率nvrateを可変調整パラメータ(今回実行するNE上昇制御の調整パラメータ)の値として採用する。
更に、1回実行要件が満たされない場合、CPUは、車速Vsが変速速度vjdgとなる前(機械変速が実行される前)に疑似変速を実行することなく、且つ、車速Vsが変速速度vjdgとなるときの機関回転速度NEが疑似変速閾値nejdgと一致するように機関回転速度上昇率nvrateを調整する。この場合、CPUは、その調整された機関回転速度上昇率nvrateを可変調整パラメータ(今回実行するNE上昇制御の調整パラメータ)の値として採用する。なお、1回実行要件も満たされない場合、CPUは、初期値nvintを可変調整パラメータ(今回実行するNE上昇制御の調整パラメータ)の値として採用する。その後、CPUは、ステップ895に進み、本ルーチンを一旦終了する。
このように、制御実行フラグXdtの値が「0」から「1」へと変更された直後において、CPUが図9のステップ910に進むと、CPUはそのステップ910にて「Yes」と判定してステップ915に進む。CPUは、ステップ915にて、NE上昇制御が開始された直後であるか否か(即ち、制御実行フラグXdtの値が「0」から「1」に変更された直後であるか否か)を判定する。
現時点は、NE上昇制御が開始された直後であるから、CPUは、ステップ915にて「Yes」と判定してステップ920に進み、機関回転速度NEを制御開始回転速度nestartに一致させる。具体的には、CPUは、第1電動機MG1の出力トルク及び回転速度Nm1、並びに、機関20の燃焼室内に吸入される空気量及び燃料噴射量(燃料供給量)等を制御することによって機関回転速度NEを調整する。その後、CPUは、ステップ995に進んで本ルーチンを一旦修了する。
その後、制御実行フラグXdtの値が「1」に維持された状態において、CPUが図9のルーチンのステップ900から処理を開始すると、CPUはステップ905及びステップ910を経てステップ915に進む。この時点は、NE上昇制御が開始された直後ではないので、CPUは、そのステップ915にて「No」と判定してステップ925に進み、機関回転速度NEが疑似変速閾値nejdgに達しているか否かを判定する。即ち、CPUはステップ925にて疑似変速を実行するタイミングであるか否かを判定する。更に、第1装置によれば、機械変速も機関回転速度NEが疑似変速閾値nejdgに達したときに実行されるので、CPUはステップ925にて機械変速を実行するタイミングであるか否かも判定していることになる。
機関回転速度NEが制御開始回転速度nestartに一致させられてから暫くの間においては、機関回転速度NEが疑似変速閾値nejdgに達していない(即ち、NE<nejdg)。従って、CPUはステップ925にて「No」と判定してステップ935に進み、機関回転速度NEを「調整された機関回転速度上昇率nvrate」にて車速Vsの増大とともに増大させる。具体的には、CPUは、第1電動機MG1の出力トルク及び回転速度Nm1、並びに、機関20の燃焼室内に吸入される空気量及び燃料噴射量(燃料供給量)等を制御することによって機関回転速度NEを上昇させる。次いで、CPUは、ステップ995に進む。この結果、機関回転速度NEは車速Vsに比例するように増大して行く。
その後、所定の時間が経過すると、機関回転速度NEは疑似変速閾値nejdgに到達する。この場合、CPUは図9のステップ925にて「Yes」と判定してステップ930に進み、疑似変速を実行する。即ち、CPUは、機関回転速度NEを変速後回転速度nebaseまで急激に減少させる。具体的には、CPUは、第1電動機MG1の出力トルク及び回転速度Nm1、並びに、機関20の燃焼室内に吸入される空気量及び燃料噴射量(燃料供給量)等を制御することによって機関回転速度NEを急減させる。次いで、CPUは、ステップ995に進む。
このような処理が繰り返されることにより、機関回転速度NEは、変速後回転速度nebaseから疑似変速閾値nejdgまで車速Vsに比例するように増大して行く。そして、機関回転速度NEが疑似変速閾値nejdgに一致する時点のうち、車速Vsが変速速度vjdgに一致した時点において、機械変速が行われる。なお、機械変速が実行される場合においても、CPUは、機関回転速度NEを変速後回転速度nebaseまで急減させる(変速後回転速度nebaseに一致させる)処理を、疑似変速時と同様に行う。
更に、図示が省略されているが、機械変速が行われると、CPUは、図8のステップ825乃至ステップ835の処理を再び実行する。これにより、次の機械変速が行われるまでの期間においても、NE上昇制御が実行される。この結果、次の機械変速が行われるまで、疑似変速が発生する機関回転速度NE及び次の機械変速が発生する機関回転速度NEの双方を疑似変速閾値nejdgに実質的に一致させることができ、且つ、疑似変速直後の機関回転速度NE及び次の機械変速の直後の機関回転速度NEの双方を変速後回転速度nebaseに実質的に一致させることができる。
ところで、CPUは、所定時間が経過する毎に図10にフローチャートにより示した「NE上昇制御解除ルーチン」を実行するようになっている。従って、適当なタイミングになると、CPUは、図10のステップ1000から処理を開始してステップ1005に進み、制御実行フラグXdtの値が「1」であるか否かを判定する。制御実行フラグXdtの値が「1」でなければ(即ち、「0」であれば)、CPUはステップ1005にて「No」と判定し、ステップ1095に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。
これに対し、制御実行フラグXdtの値が「1」であると、CPUはステップ1005にて「Yes」と判定してステップ1010に進み、アクセルペダル操作量Apが所定の閾値(制御終了判定閾値)Apth2よりも小さいか否かを判定する。制御終了判定閾値Apth2は制御開始判定閾値Apth1以下の値に設定されている(即ち、Apth2≦Apth1)。
このとき、アクセルペダル操作量Apが制御終了判定閾値Apth2以上であれば(即ち、加速要求が継続していれば)、CPUはステップ1010にて「No」と判定し、ステップ1095に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。
これに対し、アクセルペダル操作量Apが制御終了判定閾値Apth2未満であれば(即ち、加速要求が終了していれば)、CPUはステップ1010にて「Yes」と判定してステップ1015に進み、制御実行フラグXdtの値を「0」に設定する。その後、CPUはステップ1095に進んで本ルーチンを一旦終了する。
このように、制御実行フラグXdtの値が「1」である状態において、アクセルペダル操作量Apが制御終了判定閾値Apth2未満となれば、制御実行フラグXdtの値は「0」に戻される。その結果、CPUは、図9のステップ910にて「No」と判定してステップ940に進むようになるので、NE上昇制御が終了され、通常制御が実行される。
以上説明したように、第1実施形態に係る第1装置は、
内燃機関(20)と、
前記内燃機関により回転駆動される第1入力軸(プラネタリキャリア35)と、第1出力軸(リングキャリア36)と、を有し、同第1出力軸の回転速度に対する同第1入力軸の回転速度の比である第1ギア比を連続的に変更し得る(図2の共線図及び(1)式を参照。)ように構成された無段変速装置(動力分配機構30、遊星歯車装置31)と、
前記第1出力軸と接続された第2入力軸(入力軸51a)と、駆動輪(54)にトルク伝達可能に接続された第2出力軸(出力軸51b)と、を有し、同第2出力軸の回転速度に対する同第2入力軸の回転速度の比である第2ギア比を段階的に変更し得る(図3の変速線図を参照。)ように構成された有段変速装置(50)と、
を備えた車両(10)に適用され、
前記内燃機関の回転速度及び前記第2ギア比を制御する制御部(ECU70)、
を備える車両の制御装置において、
前記制御部は、
前記車両に対する加速要求に応じて前記車両が加速されている期間(制御実行フラグXdtの値が「1」である期間)において、
前記内燃機関の回転速度が前記車両の走行速度の増大とともに増大するように前記内燃機関の回転速度を制御し、前記内燃機関の回転速度が所定の疑似変速閾値nejdgに到達したときに前記内燃機関の回転速度が所定の変速後回転速度nebaseまで減速するように前記内燃機関の回転速度を制御する疑似変速を実行し(図4(B)、図5乃至図7、図8のステップ825乃至ステップ835、図9のステップ920とステップ925乃至ステップ935と、を参照。)、更に、
前記車両の走行速度(Vs)と前記加速要求に応じた値(Ap)とにより定まる変速線に従って前記第2ギア比を変更する機械変速を実行する(ECU70、図3を参照。)、
ように構成され、
更に、
前記機械変速が行われる時点における前記内燃機関の回転速度が前記疑似変速閾値nejdgに一致するように当該時点よりも前の期間において前記内燃機関の回転速度を予め調整しておく調整制御(調整可能パラメータとしての機関回転速度上昇率nvrateの値を調整する制御)を実行するように構成されている(図4乃至図7、図8のステップ835及び図9のステップ935を参照。)。
更に、前記無段変速装置(動力分配機構30、遊星歯車装置31)は、前記車両が備える電動機(第2電動機MG2)の出力軸(第2出力軸42)が前記第1出力軸(リングキャリア36)にトルク伝達可能に接続された動力分配機構であり、
前記制御部(ECU70)は、前記電動機をも制御するように構成されている。
更に、第1装置は、
前記第1出力軸の回転速度の単位増大量に対する前記第1入力軸の増大量の比である機関回転速度上昇率(nvrate)を調整することにより、前記調整制御を実現するように構成されている(図8のステップ835及び図9のステップ935を参照。)。
従って、第1装置によれば、車速Vsの上昇とともに機関回転速度NEの上昇と疑似変速(機関回転速度NEの減速)が車速Vsに関して略等間隔にて繰り返される。加えて、疑似変速の開始時の機関回転速度NE及び機械変速の開始時の機関回転速度NEが略同一の値(疑似変速閾値nejdg)となる。更に、疑似変速直後の機関回転速度NE及び機械変速直後の機関回転速度NEが略同一の値(変速後回転速度nebase)となる。その結果、車両10の運転者は加速中に違和感を覚えることが無く、更に、良好な加速感を得ることができる。
(第1実施形態の変形例)
次に、第1実施形態の変形例について説明する。この変形例に係るCPUは、図8乃至図10に示したルーチンに加え、図11に示した「調整パラメータの再決定ルーチン」を所定時間が経過する毎に実行するようになっている。
従って、適当なタイミングとなると、CPUは、図11のステップ1100から処理を開始してステップ1105に進み、制御実行フラグXdtの値が「1」であるか否かを判定する。
いま、NE上昇制御の実行中であり且つ疑似変速が実行された直後であると仮定する。
この場合、制御実行フラグXdtの値が「1」であるから、CPUは、ステップ1105にて「Yes」と判定してステップ1110に進み、疑似変速が実行された直後であるか否かを判定する。
前述の仮定によれば、疑似変速が実行された直後であるから、CPUは、ステップ1110にて「Yes」と判定してステップ1115に進み、調整可能パラメータの値を再度決定する。具体的には、CPUは、図8のステップ835と同様の処理を実行することによって調整可能パラメータとしての機関回転速度上昇率nvrateの値を決定する。次いで、CPUは、ステップ895に進んで本ルーチンを一旦終了する。
なお、NE上昇制御の実行中でなければ、CPUは、ステップ1105にて「No」と判定してステップ1195に直接進む。加えて、疑似変速処理が実行された直後でなければ、CPUは、ステップ1110にて「No」と判定してステップ1195に直接進む。
本変形例によれば、変速処理が実行される毎に調整可能パラメータ(本例において、機関回転速度上昇率nvrate)が再度決定される。従って、NE上昇制御を実行している期間にアクセルペダル操作量Apが変化する等の理由により変速速度vjdgが変化した場合であっても、機械変速が実行されるタイミングにおいてより確実に機関回転速度NEを疑似変速閾値nejdgに一致させることが可能となる。
<第2実施形態>
次に、本発明の第2実施形態に係る車両の制御装置(以下、「第2装置」とも称呼される。)について説明する。上述した第1装置は、NE上昇制御を実行するとき調整可能パラメータとして機関回転速度上昇率nvrateの値を調整していた。これに対し、第2装置は、調整可能パラメータとして制御開始回転速度nestartを調整する点のみにおいて第1装置と相違する。以下、この相違点を中心に説明する。なお、以下において、第1装置のECU70に相当する第2装置のECUは、ECU71と称呼する。
制御開始回転速度nestartは、下限開始回転速度nesminと上限開始回転速度nesmaxとの間(即ち、許容範囲内)で設定(変更)可能となっている。即ち、ECU71は、機械変速処理が実行される際の機関回転速度NEが疑似変速処理が実行される際の機関回転速度NE(即ち、疑似変速閾値nejdg)と一致するように、制御開始回転速度nestartを許容範囲内に制限しながら設定する。なお、上限開始回転速度nesmaxは、疑似変速閾値nejdgと変速後回転速度nebaseとの間の値である。更に、図13及び図14等に示したように、変速後回転速度nebaseと下限開始回転速度nesminとの差分d1は、上限開始回転速度nesmaxと変速後回転速度nebaseとの差分d2に略等しい(即ち、nebase−nesmin≒nesmax−nebase)。
例えば、図12に示した例においては、変速速度vjdgとNE上昇制御開始車速vifとの差Δvが比較的大きい。この場合、ECU71は、機械変速(動作点Pf7を参照。)までに2回の疑似変速(動作点Pf3及びPf5を参照。)を実行するとともに、機械変速(動作点Pf7を参照。)における機関回転速度NEを疑似変速閾値nejdgと一致させるように、制御開始回転速度nestartの値を機関回転速度nes1に設定する。
図13は、NE上昇制御開始車速が「車速vifよりも大きい車速vig」であって変速速度vjdgとNE上昇制御開始車速vigとの差Δvが図12に示した例よりも小さく、そのために、ECU71が、制御開始回転速度nestartの値を上限開始回転速度nesmaxに設定することにより、機械変速(動作点Pg7を参照。)までに2回の疑似変速(動作点Pg3及びPg5を参照。)を実行するとともに、機械変速(動作点Pg7を参照。)における機関回転速度NEを疑似変速閾値nejdgと一致させる場合を示している。
差Δvが更に小さくなると、制御開始回転速度nestartの値を上限開始回転速度nesmaxに設定しても、機械変速までに2回の疑似変速を行うことができなくなる。そこで、ECU71は、図14に示すように、制御開始回転速度nestartの値を小さくして機械変速までに発生する疑似変速の回数を減少させる。この結果、NE上昇制御の開始時(動作点Ph1を参照。)から最初の疑似変速(動作点Ph3を参照。)までの時間を長くすることができる。従って、NE上昇制御の開始直後に疑似変速が発生することがないので、運転者に違和感を与えることを回避することができる。
具体的には、図14に示した例においては、NE上昇制御開始車速が「車速vigよりも若干大きい車速vih」であって、変速速度vjdgとNE上昇制御開始車速vihとの差Δvが図13に示した例よりも若干小さい。このため、ECU71は、制御開始回転速度nestartの値を下限開始回転速度nesminに設定して、機械変速(動作点Ph5を参照。)までに1回の疑似変速(動作点Ph3を参照。)を実行する。
図15に示した例においては、NE上昇制御開始車速が「車速vihよりも大きい車速vii」であって、変速速度vjdgとNE上昇制御開始車速viiとの差Δvが図14に示した例よりも小さい。この場合、ECU71は、制御開始回転速度nestartの値を上限開始回転速度nesmaxに設定しても機械変速(動作点Pi3を参照。)までに疑似変速を1回も実行することができない。そこで、ECU71は、制御開始回転速度nestartの値を機関回転速度nes2に設定して、機械変速(動作点Pi3を参照。)における機関回転速度NEを疑似変速閾値nejdgと一致させる。
このようなNE上昇制御を行うために、ECU71は、第1装置に係るECU70と同様に図8乃至図10に示したルーチンを実行する。但し、ECU71のCPU(以下、単に「CPU」とも称呼される。)は、図8のステップ835を実行するとき、調整可能パラメータの値として、機関回転速度上昇率nvrateに代え、制御開始回転速度nestartを決定する。
ところで、疑似変速閾値nejdg、変速後回転速度nebase及び機関回転速度上昇率nvrateは、制御開始回転速度nestartを上限開始回転速度nesmaxに設定した場合であっても、次に発生する機械変速までに最高でも2回の疑似変速しか実施できないように設定されている。そこで、CPUは、ステップ835において、先ず、制御開始回転速度nestartを許容範囲内で調整することによって、車速Vsが変速速度vjdgとなるとき(次の機械変速時)の機関回転速度NEを疑似変速閾値nejdgに一致させ、且つ、その時点までに疑似変速を2回実行できるか否か(即ち、2回実行要件を満たすか否か)を判定する。
2回実行要件が満たされる場合、CPUは、その調整された制御開始回転速度nestartを可変調整パラメータ(今回実行するNE上昇制御の調整パラメータ)の値として採用する。
一方、2回実行要件が満たされない場合、CPUは、制御開始回転速度nestartを初期値から許容範囲内で調整(増減)することによって、車速Vsが変速速度vjdgとなるまでに疑似変速を1回実行し、更に、車速Vsが変速速度vjdgとなるときの機関回転速度NEを疑似変速閾値nejdgに一致できるか否か(即ち、1回実行要件を満たすか否か)を判定する。
1回実行要件が満たされる場合、CPUは、その調整された制御開始回転速度nestartを可変調整パラメータ(今回実行するNE上昇制御の調整パラメータ)の値として採用する。
更に、1回実行要件が満たされない場合、CPUは、車速Vsが変速速度vjdgとなる前(機械変速が実行される前)に疑似変速を実行することなく、且つ、車速Vsが変速速度vjdgとなるときの機関回転速度NEが疑似変速閾値nejdgと一致するように制御開始回転速度nestartを調整する。この場合、CPUは、その調整された制御開始回転速度nestartを可変調整パラメータ(今回実行するNE上昇制御の調整パラメータ)の値として採用する。
以上、説明したように、第2装置は、
前記制御部(ECU71)が、
前記車両に対する加速要求に基づいて前記車両が加速され始める加速開始時点における前記内燃機関の回転速度である制御開始回転速度(nestart)を調整することにより、前記調整制御を実現するように構成されている。
この第2装置によれば、加速開始時点における機関回転速度NEである制御開始回転速度(nestart)を調整することによって、疑似変速の開始時の機関回転速度NE及び機械変速の開始時の機関回転速度NEを略同一の値(疑似変速閾値nejdg)とし、且つ、疑似変速直後の機関回転速度NE及び機械変速直後の機関回転速度NEを略同一の値(変速後回転速度nebase)にすることができる。その結果、車両10の運転者は加速中に違和感を覚えることが無く、更に、良好な加速感を得ることができる。
<第3実施形態>
次に、本発明の第3実施形態に係る車両の制御装置(以下、「第3装置」とも称呼される。)について説明する。上述した第1装置は、NE上昇制御を実行するとき調整可能パラメータとして機関回転速度上昇率nvrateの値を調整していた。これに対し、第3装置は、調整可能パラメータとして変速後回転速度nebaseを調整する点のみにおいて第1装置と相違する。以下、この相違点を中心に説明する。なお、以下において、第1装置のECU70に相当する第3装置のECUは、ECU72と称呼する。
変速後回転速度nebaseは、下限変速後回転速度nebminと上限変速後回転速度nebmaxとの間(即ち、許容範囲内)で設定(変更)可能となっている。この点について図16乃至図18を参照しながら具体的に説明する。即ち、ECU72は、機械変速処理が実行される際の機関回転速度NEが疑似変速処理が実行される際の機関回転速度NE(即ち、疑似変速閾値nejdg)と一致するように、変速後回転速度nebaseを許容範囲内に制限しながら設定する。なお、図17及び図18等に示したように、疑似変速閾値nejdgと下限変速後回転速度nebminとの差分w1は、疑似変速閾値nejdgと上限変速後回転速度nebmaxとの差分w2の略2倍である(即ち、nejdg−nebmin≒(nejdg−nebmax)×2)。
なお、次に発生する機械変速までに「出来るだけ多くの疑似変速」を発生させることによって運転者がより良好な加速感を得ることができる。しかし、変速後回転速度nebaseの値が疑似変速閾値nejdgに近すぎると、疑似変速が頻繁に繰り返され、運転者が違和感を覚える虞がある。上限変速後回転速度nebmaxは、これを回避するために設定されている。また、変速後回転速度nebaseが過小であると、疑似変速閾値nejdgと変速後回転速度nebaseとの差が過大になり、疑似変速時の機関回転速度の変動が過大となる。その結果、運転者が違和感を覚える虞がある。下限変速後回転速度nebminは、これを回避するために設定されている。
図16は、変速速度vjdgとNE上昇制御開始車速vijとの差Δvが比較的大きく、従って、ECU72が、機械変速(動作点Pj7を参照。)までに2回の疑似変速(動作点Pj3及びPj5を参照。)を実行するとともに、機械変速(動作点Pj7を参照。)における機関回転速度NEを疑似変速閾値nejdgと一致させるように、変速後回転速度nebaseの値を下限変速後回転速度nebminに設定する場合を示している。
図17は、NE上昇制御開始車速が「車速vijよりも大きい車速vik」であって変速速度vjdgとNE上昇制御開始車速vigとの差Δvが図16に示した例よりも小さく、そのために、ECU72が、変速後回転速度nebaseの値を上限変速後回転速度nebmaxに設定することにより、機械変速(動作点Pk7を参照。)までに2回の疑似変速(動作点Pk3及びPk5を参照。)を実行するとともに、機械変速(動作点Pk7を参照。)における機関回転速度NEを疑似変速閾値nejdgと一致させる場合を示している。
差Δvが更に小さくなると、ECU72は、機械変速までに発生する疑似変速の回数を減少させ、以て、車速Vsに関する疑似変速間の間隔を広くする。換言すると、変速後回転速度nebaseの値を上限変速後回転速度nebmaxに設定しても、機械変速までに2回の疑似変速を行うことができなくなる。そこで、ECU71は、図18に示すように、変速後回転速度nebaseの値を下限変速後回転速度nebminに設定し、以て、機械変速(動作点Pl5を参照。)までに1回の疑似変速(動作点Pl3を参照。)を実行する。
このようなNE上昇制御を行うために、ECU72は、第1装置に係るECU70と同様に図8乃至図10に示したルーチンを実行する。但し、ECU72のCPU(以下、単に「CPU」とも称呼される。)は、図8のステップ835を実行するとき、調整可能パラメータの値として、機関回転速度上昇率nvrateに代え、変速後回転速度nebaseを決定する。
ところで、疑似変速閾値nejdg、制御開始回転速度nestart及び機関回転速度上昇率nvrateは、変速後回転速度nebaseを上限変速後回転速度nebmaxに設定した場合であっても、次に発生する機械変速までに最高でも2回の疑似変速しか実施できないように設定されている。そこで、CPUは、ステップ835において、先ず、変速後回転速度nebaseを許容範囲内で調整することによって、車速Vsが変速速度vjdgとなるとき(次の機械変速時)の機関回転速度NEを疑似変速閾値nejdgに一致させ、且つ、その時点までに疑似変速を2回実行できるか否か(即ち、2回実行要件を満たすか否か)を判定する。
2回実行要件が満たされる場合、CPUは、その調整された変速後回転速度nebaseを可変調整パラメータ(今回実行するNE上昇制御の調整パラメータ)の値として採用する。
一方、2回実行要件が満たされない場合、CPUは、変速後回転速度nebaseを初期値から許容範囲内で調整(増減)することによって、車速Vsが変速速度vjdgとなるまでに疑似変速を1回実行し、更に、車速Vsが変速速度vjdgとなるときの機関回転速度NEを疑似変速閾値nejdgに一致できるか否か(即ち、1回実行要件を満たすか否か)を判定する。
1回実行要件が満たされる場合、CPUは、その調整された変速後回転速度nebaseを可変調整パラメータ(今回実行するNE上昇制御の調整パラメータ)の値として採用する。
更に、1回実行要件が満たされない場合、CPUは、車速Vsが変速速度vjdgとなる前(機械変速が実行される前)に疑似変速を実行できないので、変速後回転速度nebaseの初期値を可変調整パラメータ(今回実行するNE上昇制御の調整パラメータ)の値として採用する。
以上、説明したように、第3装置は、
前記制御部(ECU72)が、
前記疑似変速後回転速度(変速後回転速度nebase)を調整することにより、前記調整制御を実現するように構成されている。
この第3装置によれば、機械変速が実行される前に疑似変速が実行される場合、その疑似変速の実行後の機関回転速度NEである変速後回転速度nebaseを調整することによって、疑似変速の開始時の機関回転速度NE及び機械変速の開始時の機関回転速度NEを略同一の値(疑似変速閾値nejdg)とし、且つ、疑似変速直後の機関回転速度NE及び機械変速直後の機関回転速度NEを略同一の値(変速後回転速度nebase)にすることができる。その結果、車両10の運転者は加速中に違和感を覚えることが無く、更に、良好な加速感を得ることができる。
<第4実施形態>
次に、本発明の第4実施形態に係る車両の制御装置(以下、「第4装置」とも称呼される。)について説明する。上述した第1装置は、NE上昇制御を実行するとき調整可能パラメータとして機関回転速度上昇率nvrateの値のみを調整していた。これに対し、第4装置は、調整可能パラメータとして「機関回転速度上昇率nvrate、制御開始回転速度nestart及び変速後回転速度nebase」の3つのパラメータを調整する点のみにおいて第1装置と相違する。以下、この相違点を中心に説明する。なお、以下において、第1装置のECU70に相当する第4装置のECUは、ECU73と称呼する。
NE上昇制御を実行するため、ECU73のCPU(以下、単に「CPU」とも称呼される。)は、第1装置に係るECU70と同様に図8乃至図10に示したルーチンを実行する。しかし、CPUは、図8のステップ835を実行するとき、調整可能パラメータの値としての「機関回転速度上昇率nvrate、制御開始回転速度nestart及び変速後回転速度nebase」を決定する。
なお、これらのパラメータのそれぞれは、第1乃至第3実施形態において説明したように、それぞれの許容範囲内においてのみ調整可能である。但し、機関回転速度上昇率nvrateの許容範囲は第1実施形態における許容範囲よりも狭く、制御開始回転速度nestartの許容範囲は第2実施形態における許容範囲よりも狭く、変速後回転速度nebaseの許容範囲は第3実施形態における許容範囲よりも狭い。
CPUは、ステップ835において、次に述べる規則に従って、「機関回転速度上昇率nvrate、制御開始回転速度nestart及び変速後回転速度nebase」を決定する。
(1)CPUは、次の機械変速までに出来るだけ多く(最大2回)の疑似変速が発生するように、各調整可能パラメータの値をそれぞれの許容範囲内で変更する。
(2)CPUは、先ず、機関回転速度上昇率nvrateのみを調整することにより、次の機械変速までに2回の疑似変速が可能であるか判定し、可能であれば、その調整された機関回転速度上昇率nvrateの値と、ステップ825にて取得した制御開始回転速度nestartの初期値及び変速後回転速度nebaseの初期値を、可変調整パラメータの値として採用する。
(3)機関回転速度上昇率nvrateのみを調整することによっては次の機械変速までに2回の疑似変速が不可能である場合、CPUは、機関回転速度上昇率nvrateに加えて「制御開始回転速度nestart及び/又は変速後回転速度nebase」を調整する。
(4)上記(3)の結果、次の機械変速までに2回の疑似変速が可能であれば、その調整された機関回転速度上昇率nvrate、制御開始回転速度nestart及び変速後回転速度nebaseの各値を、可変調整パラメータの値として採用する。
(5)上記(3)の結果、次の機械変速までに2回の疑似変速が不可能であれば、CPUは、機関回転速度上昇率nvrateのみを調整することにより、次の機械変速までに1回の疑似変速が可能であるか判定し、可能であれば、その調整された機関回転速度上昇率nvrateの値と、ステップ825にて取得した制御開始回転速度nestartの初期値及び変速後回転速度nebaseの初期値を、可変調整パラメータの値として採用する。
(6)機関回転速度上昇率nvrateのみを調整することによっては次の機械変速までに1回の疑似変速が不可能である場合、CPUは、機関回転速度上昇率nvrateに加えて「制御開始回転速度nestart及び/又は変速後回転速度nebase」を調整する。
(7)上記(6)の結果、次の機械変速までに1回の疑似変速が可能であれば、その調整された機関回転速度上昇率nvrate、制御開始回転速度nestart及び変速後回転速度nebaseの各値を、可変調整パラメータの値として採用する。
(8)上記(7)の結果、次の機械変速までに1回の疑似変速が不可能であれば、CPUは、機関回転速度上昇率nvrateのみを調整することにより、次の機械変速までに疑似変速を行うことなく且つ機械変速時における機関回転速度NEを疑似変速閾値nejdgに一致させることができるか否かを判定する。
(9)上記(8)の結果、機械変速時における機関回転速度NEを疑似変速閾値nejdgに一致させることができれば、その調整された機関回転速度上昇率nvrateの値と、ステップ825にて取得した制御開始回転速度nestartの初期値及び変速後回転速度nebaseの初期値を、可変調整パラメータの値として採用する。
(10)上記(8)の結果、機械変速時における機関回転速度NEを疑似変速閾値nejdgに一致させることができなければ、CPUは、機関回転速度上昇率nvrateに加えて制御開始回転速度nestartを調整する。
(11)上記(10)の結果、機械変速時における機関回転速度NEを疑似変速閾値nejdgに一致させることができれば、CPUは、その調整された機関回転速度上昇率nvrateの値及び調整された制御開始回転速度nestartの値を、可変調整パラメータの値として採用する。
(12)上記(10)の結果、機械変速時における機関回転速度NEを疑似変速閾値nejdgに一致させることができなければ、CPUは、ステップ825にて取得した「各調整可能パラメータ」の初期値を、可変調整パラメータの各値として採用する。
以上、説明したように、第4装置は、
前記制御部(ECU73)が、
前記第1出力軸の回転速度の単位増大量に対する前記第1入力軸の増大量の比である機関回転速度上昇率(nvrate)、
前記疑似変速後回転速度(nebase)、及び、
前記車両に対する加速要求に基づいて前記車両が加速され始める加速開始時点における前記内燃機関の回転速度である制御開始回転速度(nestart)、
のうちの2つ以上を調整することにより、前記調整制御を実現するように構成された、
制御装置である。
この第4装置は、上記第1乃至第3装置が奏する効果を奏することができる。更に、第4装置によれば、複数のパラメータ(調整可能パラメータ)を調整することによって前記調整制御が実現されるので、何れか1つのパラメータが過大又は過小になることを回避することができる。その結果、運転者に違和感を与えることをより確実に回避できる。なお、第4装置は、「機関回転速度上昇率nvrate、制御開始回転速度nestart及び変速後回転速度nebase」のうちの任意の二つの組み合わせのみを、調整可能パラメータとして採用してもよい。
以上、本発明に係る車両の制御装置の各実施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、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。例えば、各実施形態において、加速要求に応じた値としてアクセルペダル操作量Apが採用されていた。しかし、加速要求に応じた値として、アクセルペダル操作量Apに替わり、或いは、アクセルペダル操作量Apに加えて、アクセルペダル91の踏み込み速度が採用されても良い。
加えて、第1実施形態において、機関回転速度上昇率nvrateの許容範囲は加速要求に応じて変化しても良い。例えば、上限上昇率nvmaxは、加速要求が大きいほど上昇してもよい。或いは、第2実施形態において、制御開始回転速度nestartの許容範囲は加速要求に応じて変化しても良い。例えば、上限開始回転速度nesmaxは、加速要求が大きいほど上昇してもよい。或いは、第3実施形態において、変速後回転速度nebaseの許容範囲は加速要求に応じて変化しても良い。例えば、上限変速後回転速度nebmaxは、加速要求が大きいほど上昇してもよい。
加えて、各実施形態において、疑似変速閾値nejdg及び変速後回転速度nebaseは車速Vsによらず一定であった。しかし、疑似変速閾値nejdg及び/又は変速後回転速度nebaseは、車速Vsに応じて変化しても良い。例えば、疑似変速閾値nejdg及び/又は変速後回転速度nebaseは、車速Vsが上昇するほど上昇しても良い。
更に、図8のステップ825にて決定される、「機関回転速度上昇率nvrate、制御開始回転速度nestart及び変速後回転速度nebase」のそれぞれの初期値は、アクセルペダル操作量Ap、アクセルペダル操作量Apの変化速度(時間微分値)、車速Vs及び有段変速装置51が実現している変速段の一つ以上に基づいて求められてもよい。
更に、上記各実施形態においては、NE上昇制御を開始する条件となる加速要求の有無(制御実行フラグXdtの値を「0」から「1」へと変更する条件)は、アクセルペダル操作量Apが閾値Apth1より大きいか否かに基づいて判定されていた。しかし、NE上昇制御を開始する条件となる加速要求の有無は、アクセルペダル操作量Ap、アクセルペダル操作量Apの変化速度(時間微分値)及び車速Vs等のうちの一つ以上を用いた組み合わせにより判定されてもよい。
車両…10、第1電動機…MG1、第2電動機…MG2、機関…20、遊星歯車装置…31、有段変速装置…51、ECU…70。

Claims (3)

  1. 内燃機関と、
    前記内燃機関により回転駆動される第1入力軸と、第1出力軸と、を有し、同第1出力軸の回転速度に対する同第1入力軸の回転速度の比である第1ギア比を連続的に変更し得るように構成された無段変速装置と、
    前記第1出力軸と接続された第2入力軸と、駆動輪にトルク伝達可能に接続された第2出力軸と、を有し、同第2出力軸の回転速度に対する同第2入力軸の回転速度の比である第2ギア比を段階的に変更し得るように構成された有段変速装置と、
    を備えた車両に適用され、
    前記内燃機関の回転速度及び前記第2ギア比を制御する制御部、
    を備える車両の制御装置において、
    前記制御部は、
    前記車両に対する加速要求に応じて前記車両が加速されている期間において、
    前記内燃機関の回転速度が前記車両の走行速度の増大とともに増大するように前記内燃機関の回転速度を制御し、前記内燃機関の回転速度が所定の疑似変速閾値に到達したときに前記内燃機関の回転速度が所定の疑似変速後回転速度まで減速するように前記内燃機関の回転速度を制御する疑似変速を実行し、更に、
    前記車両の走行速度と前記加速要求に応じた値とにより定まる変速線に従って前記第2ギア比を変更する機械変速を実行する、
    ように構成され、
    更に、
    前記機械変速が行われる時点における前記内燃機関の回転速度が前記疑似変速閾値に一致するように当該時点よりも前の期間において前記内燃機関の回転速度を予め調整しておく調整制御を実行し、
    前記調整制御の実現に際して、前記第1出力軸の回転速度の単位増大量に対する前記第1入力軸の増大量の比である機関回転速度上昇率、前記疑似変速後回転速度、及び、前記車両に対する加速要求に基づいて前記車両が加速され始める加速開始時点における前記内燃機関の回転速度である制御開始回転速度のうちの少なくとも1つを調整可能パラメータとして採用し、且つ、前記調整可能パラメータを調整するように構成された、
    制御装置。
  2. 請求項1に記載の車両の制御装置において、
    前記機関回転速度上昇率、前記疑似変速後回転速度及び前記制御開始回転速度のうちの2つ以上を前記調整可能パラメータとして採用するように構成された、
    制御装置。
  3. 請求項2に記載の車両の制御装置において、
    前記制御部は、
    前記機械変速が実行される前に前記疑似変速が実行されるように、前記2つ以上の調整可能パラメータを、それぞれの許容範囲内で変更するように構成された、
    制御装置。
JP2014181297A 2014-09-05 2014-09-05 車両の制御装置 Active JP6217565B2 (ja)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014181297A JP6217565B2 (ja) 2014-09-05 2014-09-05 車両の制御装置
BR102015021574A BR102015021574A2 (pt) 2014-09-05 2015-09-03 dispositivo de controle para veículo
KR1020150125473A KR20160029710A (ko) 2014-09-05 2015-09-04 차량의 제어 장치
EP15183913.1A EP2993099B1 (en) 2014-09-05 2015-09-04 Control device for vehicle
RU2015137754A RU2606158C1 (ru) 2014-09-05 2015-09-04 Устройство управления для транспортного средства
US14/846,408 US9932039B2 (en) 2014-09-05 2015-09-04 Control device for vehicle
CN201510561414.6A CN105398445B (zh) 2014-09-05 2015-09-06 用于车辆的控制装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014181297A JP6217565B2 (ja) 2014-09-05 2014-09-05 車両の制御装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2016056823A JP2016056823A (ja) 2016-04-21
JP6217565B2 true JP6217565B2 (ja) 2017-10-25

Family

ID=54065741

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014181297A Active JP6217565B2 (ja) 2014-09-05 2014-09-05 車両の制御装置

Country Status (7)

Country Link
US (1) US9932039B2 (ja)
EP (1) EP2993099B1 (ja)
JP (1) JP6217565B2 (ja)
KR (1) KR20160029710A (ja)
CN (1) CN105398445B (ja)
BR (1) BR102015021574A2 (ja)
RU (1) RU2606158C1 (ja)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10315506B2 (en) * 2013-12-13 2019-06-11 Ford Global Technologies, Llc Selective shift transmission initial gear determination
US9950705B2 (en) * 2015-07-17 2018-04-24 Ford Global Technologies, Llc Hybrid vehicle and method of controlling an engine disconnect clutch for engine start-up
US10190684B2 (en) * 2015-11-18 2019-01-29 GM Global Technology Operations LLC Method and apparatus to control a continuously variable transmission
JP6669058B2 (ja) * 2016-12-27 2020-03-18 トヨタ自動車株式会社 車両用駆動装置
CN109555610B (zh) * 2017-09-25 2020-06-19 比亚迪股份有限公司 汽车及其发动机的控制方法、装置
DE102017221941A1 (de) * 2017-12-05 2019-06-06 Volkswagen Aktiengesellschaft Betriebsverfahren für einen Antriebsstrang, Antriebsstrang und Fahrzeug
US11465496B2 (en) * 2019-08-29 2022-10-11 Kawasaki Motors, Ltd. Power unit of utility vehicle
CN112849142A (zh) * 2021-01-18 2021-05-28 谭书渊 一种机械数控逻辑判断组合装置
JP7252996B2 (ja) * 2021-02-16 2023-04-05 本田技研工業株式会社 車両制御装置
CN114576349B (zh) * 2022-03-21 2023-11-17 潍柴动力股份有限公司 一种车辆降档控制方法、控制器及机动车辆

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3633063B2 (ja) 1995-11-07 2005-03-30 マツダ株式会社 自動変速機の制御装置
JP3050125B2 (ja) 1996-05-20 2000-06-12 トヨタ自動車株式会社 動力出力装置および動力出力装置の制御方法
JP3409698B2 (ja) 1998-06-16 2003-05-26 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車の変速制御装置
DE10357239A1 (de) * 2003-12-08 2005-07-07 Conti Temic Microelectronic Gmbh Automatikgetriebe
JP4200952B2 (ja) * 2004-08-09 2008-12-24 トヨタ自動車株式会社 無段変速機を備えた車両の制御装置
JP4216843B2 (ja) * 2005-10-26 2009-01-28 トヨタ自動車株式会社 電動車両駆動制御装置及びその制御方法
JP4306713B2 (ja) 2006-10-20 2009-08-05 トヨタ自動車株式会社 車両の制御装置、制御方法、その制御方法をコンピュータで実現するプログラムおよびそのプログラムを記録した記録媒体
JP5209258B2 (ja) * 2006-10-27 2013-06-12 ヤマハ発動機株式会社 鞍乗型車両
US7869926B2 (en) * 2006-12-19 2011-01-11 Chrysler Group Llc Fixed speed operation in a hybrid transmission
US7678005B2 (en) 2006-12-19 2010-03-16 Chrysler Group Llc Fixed speed operation in a hybrid transmission including sport and economy modes
JP2009126450A (ja) 2007-11-27 2009-06-11 Toyota Motor Corp ハイブリッド車及びハイブリッド車の制御方法
US8535200B2 (en) * 2009-03-17 2013-09-17 General Electric Company Vehicle propulsion system having a continuously variable transmission and method of making same
DE102009035779A1 (de) * 2009-08-01 2011-02-03 Daimler Ag Verfahren zum Betreiben eines Getriebes
JP5392152B2 (ja) * 2010-03-10 2014-01-22 トヨタ自動車株式会社 動力伝達装置の制御装置
JP5055414B2 (ja) * 2010-09-08 2012-10-24 ジヤトコ株式会社 無段変速機
WO2012042591A1 (ja) * 2010-09-27 2012-04-05 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車両の制御装置

Also Published As

Publication number Publication date
US9932039B2 (en) 2018-04-03
JP2016056823A (ja) 2016-04-21
CN105398445A (zh) 2016-03-16
US20160068161A1 (en) 2016-03-10
EP2993099B1 (en) 2018-08-15
KR20160029710A (ko) 2016-03-15
EP2993099A1 (en) 2016-03-09
CN105398445B (zh) 2018-04-03
RU2606158C1 (ru) 2017-01-10
BR102015021574A2 (pt) 2016-07-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6217565B2 (ja) 車両の制御装置
JP2006248466A (ja) 動力出力装置およびこれを搭載する自動車並びに動力出力装置の制御方法
JP2006233801A (ja) 動力出力装置、動力出力装置の制御方法及びそれを搭載した車両
JP2013035370A (ja) ハイブリッド自動車
JP2017206106A (ja) ハイブリッド自動車
JP2017206109A (ja) ハイブリッド自動車
WO2013108385A1 (ja) ハイブリッド車両の内燃機関始動制御装置
JP2009248914A (ja) 車両およびその制御方法並びに駆動装置
JP2017001593A (ja) ハイブリッド車両の制御装置
JP4165518B2 (ja) 動力出力装置およびこれを搭載する自動車並びに動力出力装置の制御方法
JP2014124976A (ja) 車両
JP2016141236A (ja) 駆動制御装置
JP7192844B2 (ja) ハイブリッド車両の制御装置
JP2010202150A (ja) ハイブリッド車両の制御装置
JP2007239504A (ja) 自動車およびその制御方法
JP4182061B2 (ja) 動力出力装置およびこれを搭載する自動車並びに駆動装置,動力出力装置の制御方法
JP6884989B2 (ja) ハイブリッド車両の制御装置
JP6769118B2 (ja) ハイブリッド車両の制御装置
US9969254B2 (en) Multi-state powertrain system including a single torque machine
JP2009161132A (ja) 車両および駆動装置並びにこれらの制御方法
JP2020183130A (ja) 車両の制御装置
JP2013107511A (ja) ハイブリッド自動車
JP6237287B2 (ja) ハイブリッド車両の駆動制御装置
JP6459803B2 (ja) ハイブリッド車両の駆動制御装置
JP2020079009A (ja) 車両の制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20160211

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20161222

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170124

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170310

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20170829

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20170911

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6217565

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151