JP6402240B2 - 車両制御装置、及び車両の制御方法 - Google Patents

Description

本発明は車両制御装置、及び車両の制御方法に関するものである。

エンジンの動力がベルトを介して発電機に伝達される車両において、発電機の発電量をベルトがスリップしない範囲で大きくするものがＪＰ２００３−１９３８７７Ａに開示されている。

上記技術を用いて、モータジェネレータと駆動輪との間に無段変速機を設けた車両において、モータジェネレータで発電（以下、回生制動という。）を行っている場合に、無段変速機でベルト滑りが発生しない範囲でモータジェネレータの回生制動を大きくすることが考えられる。

このような車両においては、回生制動中に無段変速機を変速させる場合があり、例えば車両が減速している場合に、無段変速機をダウンシフトさせながら回生制動を行うことがある。その際、回生制動によって発生する回生制動トルクを大きくすると、無段変速機に入力される入力トルクが増加する。増加する入力トルクに対して無段変速機でベルト滑りが発生することを防止するためには、無段変速機に供給される油圧（ベルト容量）を高くする必要がある。そのため、オイルポンプから吐出される油を調圧して発生する油圧の多くが無段変速機でベルト滑りを防止するために使用され、無段変速機をダウンシフトさせる油圧が不足し、実変速比の目標変速比に対する追従性が低下する変速不良が発生するおそれがある。

変速不良が発生すると、無段変速機の入力軸、及び無段変速機の入力軸に連結されるオイルポンプの回転軸の回転速度が車両の減速とともに低下し、オイルポンプの吐出量が低下する。そのため、オイルポンプから吐出した油を調圧することで発生する油圧が低下し、無段変速機などに必要な油圧を供給できなくなる油量収支不足が発生する。

特に、無段変速機は、摩擦締結要素の締結、解放状態を切り替えることで変速を行う有段変速機と比較して、多くの油圧を必要とする。そのため、上記するオイルポンプの回転速度の低下により、油量収支不足が生じやすい。

本発明はこのような点に鑑みてなされたもので、回生制動中に油量収支不足が発生することを抑制することを目的とする。

本発明のある態様に係る無段変速機の制御装置は、モータジェネレータと駆動輪との間に設けた無段変速機と、モータジェネレータの回転が伝達されて駆動するオイルポンプと、オイルポンプから吐出される油が調圧されて発生する油圧を無段変速機に供給する油圧供給部とを備える車両を制御する車両制御装置であって、運転者からの減速要求に基づいてモータジェネレータで回生制動を行う場合、油圧供給部は、回生制動中に無段変速機に入力される入力トルクを伝達する第１油圧と回生制動中に無段変速機を変速させる第２油圧とに基づいた油圧を無段変速機に供給し、回生制動中、第１油圧は、無段変速機に供給可能な油圧から第２油圧を減算した油圧以下に設定される。

本発明の別の態様に係る無段変速機の制御方法は、モータジェネレータと駆動輪との間に設けた無段変速機と、モータジェネレータの回転が伝達されて駆動するオイルポンプとを備え、オイルポンプから吐出される油が調圧されて発生する油圧を無段変速機に供給する車両を制御する車両の制御方法であって、運転者からの減速要求に基づいてモータジェネレータで回生制動を行う場合、回生制動中に無段変速機に入力される入力トルクを伝達する第１油圧と回生制動中に無段変速機を変速させる第２油圧とに基づいた油圧を無段変速機に供給し、回生制動中、第１油圧は、無段変速機に供給可能な油圧から第２油圧を減算した油圧以下に設定される。

これら態様によると、回生制動中に、無段変速機を変速させる第２油圧を確保することで、無段変速機の変速不良を抑制し、オイルポンプの回転軸の回転速度が低下することを抑制し、油量収支不足が発生することを抑制することができる。

図１は、本実施形態のハイブリッド車両の概略構成図である。 図２は、変速機における変速マップである。 図３は、モータ回転速度と回生制動トルクと回生効率との関係を示すマップである。 図４Ａは、必要セカンダリ圧と実セカンダリ圧との関係を示す図である。 図４Ｂは、必要セカンダリ圧と実セカンダリ圧との関係を示す図である。 図４Ｃは、必要セカンダリ圧と実セカンダリ圧との関係を示す図である。 図４Ｄは、必要セカンダリ圧と実セカンダリ圧との関係を示す図である。 図４Ｅは、必要セカンダリ圧と実セカンダリ圧との関係を示す図である。 図５は、回生制動トルク規制制御を説明するフローチャートである。 図６は、本実施形態を用いた場合の必要セカンダリ圧と実セカンダリ圧との関係を示す図である。 図７は、回生制動トルク規制制御を説明するタイムチャートである。

以下に、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。なお、以下の説明において、変速機の「変速比」は、変速機の入力回転速度を変速機の出力回転速度で割って得られる値である。また、「最Ｌｏｗ変速比」は変速機の変速比が車両の発進時などに使用される最大変速比である。「最Ｈｉｇｈ変速比」は変速機の最小変速比である。変速比が大きくなるようにＬｏｗ側に変化することをダウンシフトといい、変速比が小さくなるようにＨｉｇｈ側に変化することをアップシフトという。

図１は、本実施形態の変速機４を搭載したハイブリッド車両の構成を示す説明図である。

車両は駆動源としてエンジン１及びモータジェネレータ２を備える。エンジン１又はモータジェネレータ２の出力回転は、前後進切替機構３、変速機４、終減速機構５を介して駆動輪６へと伝達される。

エンジン１には、エンジン制御アクチュエータ１０が備えられる。エンジン制御アクチュエータ１０は、後述するエンジンコントロールユニット８４の指令に基づいてエンジン１を所望のトルクで動作させ、出力軸１１を回転させる。エンジン１とモータジェネレータ２との間には、これらの間の回転を断続する第１クラッチ１２が備えられる。

モータジェネレータ２は、インバータ２１から出力される電力により駆動される。回生制動によって得られたモータジェネレータ２の回生電力は、インバータ２１に入力される。インバータ２１は、後述するモータコントロールユニット８３の指令に基づいてモータジェネレータ２を所望のトルクで動作させる。モータジェネレータ２は、例えば三相交流により駆動される同期型回転電機により構成される。インバータ２１は、バッテリ２２に接続される。

前後進切替機構３は、エンジン１及びモータジェネレータ２からなる駆動源と変速機４との間に備えられる。前後進切替機構３は、出力軸２３から入力される回転を、正転方向（前進走行）又は逆転方向（後退走行）に切り替え、変速機４へと入力する。前後進切替機構３は、ダブルピニオン式の遊星歯車機構３０と、前進クラッチ３１と、後退ブレーキ３２とを備え、前進クラッチ３１を締結した場合に正転方向に、後退ブレーキ３２が締結されたときに逆転方向に切り替えられる。

遊星歯車機構３０は、駆動源の回転が入力されるサンギヤと、リングギヤと、サンギヤ及び前記リングギヤと噛み合うピニオンギヤを支持するキャリアとにより構成される。前進クラッチ３１は、締結状態によりサンギヤとキャリアとを一体回転可能に構成され、後退ブレーキ３２は、締結状態によりリングギヤの回転を停止可能に構成される。

前後進切替機構３の前進クラッチ３１及び後退ブレーキ３２の一方は、エンジン１及びモータジェネレータ２と変速機４と間の回転を断続する第２クラッチとして構成される。

変速機４は、モータジェネレータ２と駆動輪６との間に配置される。変速機４には、後述する「ＨＥＶモード」の場合には、エンジン１で発生したトルクが第１クラッチ１２、モータジェネレータ２、前後進切替機構３を介して伝達される。変速機４は、プライマリプーリ４２とセカンダリプーリ４３とにベルト４４が掛け渡されて構成され、プライマリプーリ４２とセカンダリプーリ４３との溝幅をそれぞれ変更することでベルト４４の巻掛け径を変更して変速を行うベルト式無段変速機構（バリエータ）である。

プライマリプーリ４２は、固定プーリ４２ａと可動プーリ４２ｂとを備える。プライマリ油圧室４５に供給されるプライマリ油圧により可動プーリ４２ｂが可動することにより、プライマリプーリ４２の溝幅が変更される。

セカンダリプーリ４３は、固定プーリ４３ａと可動プーリ４３ｂとを備える。セカンダリ油圧室４６に供給されるセカンダリ油圧により可動プーリ４３ｂが稼働することにより、セカンダリプーリ４３の溝幅が変更される。

ベルト４４は、プライマリプーリ４２の固定プーリ４２ａと可動プーリ４２ｂとにより形成されるＶ字形状をなすシーブ面と、セカンダリプーリ４３の固定プーリ４３ａと可動プーリ４３ｂとにより形成されるＶ字形状をなすシーブ面に掛け渡される。

終減速機構５は、変速機４の変速機出力軸４１からの出力回転を駆動輪６に伝達する。終減速機構５は、複数の歯車列５２及びディファレンシャルギア５６を備える。ディファレンシャルギア５６には車軸５１が連結され、駆動輪６を回転する。

駆動輪６には、ブレーキ６１が備えられる。ブレーキ６１は、後述するブレーキコントロールユニット８２からの指令に基づいて、ブレーキアクチュエータ６２により制動力が制御される。ブレーキアクチュエータ６２は、ブレーキペダル６３の踏力を検出するブレーキセンサ６４の検出量に基づいて、ブレーキ６１の制動力を制御する。運転者によってブレーキペダル６３が踏み込まれている場合にはブレーキセンサ６４からのブレーキ信号ＢＲＫがＯＮとなり、踏み込まれていない場合にはブレーキ信号ＢＲＫがＯＦＦとなる。ブレーキアクチュエータ６２は液圧式であってもよく、ブレーキセンサ６４がブレーキペダル６３の踏力に基づいてブレーキ液圧に変換し、このブレーキ液圧に基づいて、ブレーキアクチュエータ６２がブレーキ６１の制動力を制御してもよい。

変速機４のプライマリプーリ４２及びセカンダリプーリ４３には、変速油圧コントロールユニット７からの油圧が供給される。

変速油圧コントロールユニット７は、オイルポンプ７０から吐出される油（潤滑油にも用いられる）により発生する油圧をライン圧ＰＬに制御するレギュレータ弁７１と、レギュレータ弁７１を動作させるライン圧ソレノイド７２とを備える。ライン圧ＰＬは、ライン圧油路７３により第１調圧弁７４及び第２調圧弁７７に供給される。第１調圧弁７４は、プライマリ油圧ソレノイド７５により動作されて、プライマリ圧油路７６にプライマリ油圧を供給する。第２調圧弁７７は、セカンダリ油圧ソレノイド７８に動作されて、セカンダリ圧油路７９にセカンダリ油圧を供給する。ライン圧ソレノイド７２、プライマリ油圧ソレノイド７５及びセカンダリ油圧ソレノイド７８は、ＣＶＴコントロールユニット８１からの指令に応じて動作し、各油圧を制御する。変速油圧コントロールユニット７はまた、前後進切替機構３、変速機４等に潤滑油を供給する。

オイルポンプ７０は、モータジェネレータ２と前後進切替機構３との間の出力軸２３にスプロケットやチェーンなどを介して連結しており、出力軸２３の回転が伝達されて駆動する。

ＣＶＴコントロールユニット８１と、ブレーキコントロールユニット８２と、モータコントロールユニット８３と、エンジンコントロールユニット８４と、は、後述するハイブリッドコントロールモジュール８０と共に、互いに通信可能なＣＡＮ９０を介して接続される。

ＣＶＴコントロールユニット８１は、プライマリ回転センサ８８、セカンダリ回転センサ８９等からの信号が入力され、入力された信号に基づいて変速油圧コントロールユニット７に指令を送る。変速油圧コントロールユニット７の油圧は、変速機４及び前後進切替機構３にも供給される。ＣＶＴコントロールユニット８１は、前後進切替機構３の前進クラッチ３１及び後退ブレーキ３２の締結状態も制御する。

変速機４では、ＣＶＴコントロールユニット８１、及び変速油圧コントロールユニット７により、図２に示す変速マップに基づいて変速が実行される。この変速マップでは、変速機４の動作点が車速ＶＳＰとプライマリ回転速度Ｎｐｒｉとにより定義される。変速機４の動作点と変速マップ左下隅の零点を結ぶ線の傾きが変速機４の変速比に対応する。変速機４は、図２に示す最Ｌｏｗ変速線と最Ｈｉｇｈ変速線との間で変速することができる。この変速マップには、詳しくは図示しないがアクセル開度ＡＰＯ毎に変速線が設定されており、変速機４の変速はアクセル開度ＡＰＯに応じて選択される変速線に従って行われる。変速マップには、アクセルペダルが踏み込まれていない場合（アクセル開度ＡＰＯ＝０）の変速線としてコースト変速線が設定されている。コースト変速線は、アクセルペダルが踏み込まれていない場合に、オイルポンプ７０の回転軸の回転速度Ｎｏｐが、オイルポンプ７０の油量収支の下限値から決まる下限回転速度Ｎｏｌｉｍよりも低くならないように設定されている。すなわち、コースト変速線は、下限回転速度Ｎｏｌｉｍによってオイルポンプ７０から吐出される最小吐出量によって発生するライン圧ＰＬに基づいて変速機４などで必要な油圧を供給可能となるように、つまり油量収支不足が発生しないように設定されている。なお、下限値に安全率を加算して下限回転速度Ｎｏｌｉｍを設定してもよい。コースト変速線は、車速ＶＳＰが第１所定車速ＶＳＰ１以上の場合には最Ｈｉｇｈ変速線と一致しており、車速ＶＳＰが第１所定車速ＶＳＰ１よりも低い第２所定車速ＶＳＰ２以下の場合には最Ｌｏｗ変速線と一致している。図２においては、コースト変速線を破線で示し、最Ｌｏｗ変速線、及び最Ｈｉｇｈ変速線と一致する場合には、説明のためコースト変速線をずらして記載している。

ハイブリッドコントロールモジュール８０は、車両全体の消費エネルギーを管理し、エンジン１及びモータジェネレータ２の駆動を制御してエネルギー効率が高くなるように制御する。

ハイブリッドコントロールモジュール８０には、アクセル開度センサ８５、車速センサ８６、インヒビタスイッチセンサ８７等からの信号及びＣＡＮ通信線を介して各コントロールユニットからの情報が入力される。ハイブリッドコントロールモジュール８０は、これらの信号及び情報から、目標駆動トルクＴｄと目標制動トルクＴｂとを算出する。ハイブリッドコントロールモジュール８０は、運転者によってブレーキペダル６３が踏み込まれた場合に、目標制動トルクＴｂを設定し、目標制動トルクＴｂから、モータジェネレータ２で発生可能な最大限の回生トルク分である回生制動トルクＴｒｇ分を差し引いた残りを液圧制動トルクＴｒｑとし、回生制動トルクＴｒｇと液圧制動トルクＴｒｑの総和により目標制動トルクＴｂを得る。ハイブリッドコントロールモジュール８０は、減速時にモータジェネレータ２で目標制動トルクＴｂを発生させることで、電力を回収する。なお、回生制動時には、第１クラッチ１２は解放されている。

ブレーキコントロールユニット８２は、ハイブリッドコントロールモジュール８０からの制御指令に基づいて、ブレーキアクチュエータ６２に駆動指令を出力する。ブレーキコントロールユニット８２は、ブレーキアクチュエータ６２で発生しているブレーキ液圧の情報を取得してハイブリッドコントロールモジュール８０に送る。

モータコントロールユニット８３は、ハイブリッドコントロールモジュール８０からの制御指令に基づいて、インバータ２１に対し目標力行指令（正トルク指令）ＰＲ又は目標回生指令（負トルク指令）ＲＧを出力する。モータコントロールユニット８３は、モータジェネレータ２に印加する実電流値等を検出することで、実モータ駆動トルク情報を取得し、ハイブリッドコントロールモジュール８０に送る。

エンジンコントロールユニット８４は、ハイブリッドコントロールモジュール８０からの制御指令に基づき、エンジン制御アクチュエータ１０に対し駆動指令を出力する。エンジンコントロールユニット８４は、エンジン１の回転速度Ｎｅや燃料噴射量等により得られる実エンジン駆動トルク情報をハイブリッドコントロールモジュール８０に送る。

ハイブリッドコントロールモジュール８０は、次のようなモードに対応した制御を実行する。

車両は、電気自動車モード（以下、「ＥＶモード」という。）と、ハイブリッド車モード（以下、「ＨＥＶモード」という。）とを運転モードとして有する。

「ＥＶモード」は、第１クラッチ１２を解放状態とし、駆動源をモータジェネレータ２のみとするモードである。「ＥＶモード」は、例えば、要求駆動力が低く、バッテリＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）が十分に確保されている場合に選択される。

「ＨＥＶモード」は、第１クラッチ１２を締結状態とし、駆動源をエンジン１とモータジェネレータ２とするモードである。「ＨＥＶモード」は、例えば、要求駆動力が大きいとき、又は、モータジェネレータ２を駆動させるためのバッテリＳＯＣが不足している場合に選択される。

ここで、回生制動時に変速機４で必要な油圧との関係について説明する。

上記するように、減速時にはモータジェネレータ２によって回生制動トルクＴｒｇを発生させているが、回生制動トルクＴｒｇを発生させると、変速機４には負の値として回生制動トルクＴｒｇに対応するトルクがモータジェネレータ２側から入力される。変速機４では、回生制動トルクＴｒｇに対応するトルクを含む入力トルクＴｉｎが入力された場合でも、ベルト滑りが発生しないように変速機４に供給される油圧が制御される。そのため、変速機４でベルト滑りを発生させない油圧（以下、第１油圧Ｐｓｅｃ１という。）が必要となる。回生制動中は、変速機４に負のトルクとなる回生制動トルクＴｒｇに対応するトルクが入力されるので、回生制動を行う前よりも第１油圧Ｐｓｅｃ１は高くなる。

運転者によるアクセルペダルの踏み込みがなく、ブレーキペダル６３が踏み込まれている場合には、変速機４ではコースト変速線に沿って目標変速比ｉｔが設定され、実変速比ｉａが目標変速比ｉｔに追従して変化するように変速機４に供給される油圧が制御されている。例えば、車速ＶＳＰが低下し、第１所定車速ＶＳＰ１よりも低くなると、車速ＶＳＰの低下に伴って実変速比ｉａをＬｏｗ側に変更するダウンシフトが行われる。そのため、実変速比ｉａが目標変速比ｉｔに追従して変化する油圧が必要となる。

また、モータジェネレータ２における回生で得られる電力Ｐｍは、モータジェネレータ２の回生制動トルクＴｒｇ（モータトルクＴｍ）と、モータジェネレータ２の回転軸の回転速度（以下、モータ回転速度Ｎｍという。）と、単位換算係数ｋとの関係において、式（１）のように表すことができる。

Ｐｍ＝Ｔｒｇ×Ｎｍ×ｋ・・・（１）

モータ回転速度Ｎｍが増加すると、モータジェネレータ２で得られる電力Ｐｍが増加するので、回生制動中に変速機４をダウンシフトし、モータ回転速度Ｎｍを高くすることが考えられる。しかし、モータ回転速度Ｎｍと回生制動トルクＴｒｇとモータジェネレータ２の回生効率（発電効率）Ｅとの関係は、図３のマップのようになっており、モータ回転速度Ｎｍが高くなると、或る回転速度を境にモータジェネレータ２の回生効率Ｅが低下する。図３では、等しい回生効率Ｅを線で結んでおり、矢印の方向となるにつれてモータジェネレータ２の回生効率Ｅは高くなる。

そのため、回生制動中は、モータジェネレータ２の回生効率Ｅが高くなるように、回生制動トルクＴｒｇとモータ回転速度Ｎｍとを設定し、変速機４を変速させてモータジェネレータ２の回生効率Ｅの高いモータ回転速度Ｎｍとし、モータジェネレータ２の回生効率Ｅの高い回生制動トルクＴｒｇとすることが望ましい。この場合、変速機４の変速比をモータジェネレータ２の回生効率Ｅの高いモータ回転速度Ｎｍとなるように変速させる油圧が必要となる。

回生制動中に、モータジェネレータ２の回生効率Ｅを高くするために変速機４でダウンシフトする場合には、目標変速比ｉｔはコースト変速線から外れてＬｏｗ側に設定されることがある。このような場合には、変速機４では、コースト変速線に沿ってダウンシフトするために必要な油圧と、モータジェネレータ２の回生効率Ｅを高くするための変速に必要な油圧とを加算した油圧（以下、第２油圧Ｐｓｅｃ２という。）が必要となる。

従って、回生制動時には、セカンダリ圧として、変速機４でベルト滑りが発生しない油圧（トルク容量）である第１油圧Ｐｓｅｃ１と、変速に必要な油圧である第２油圧Ｐｓｅｃ２との総和である必要セカンダリ圧Ｐｓｅｃｎが必要となる。

次に、必要セカンダリ圧Ｐｓｅｃｎとオイルポンプ７０から吐出される油によって発生する油圧を用いて供給される実セカンダリ圧（最大セカンダリ圧）Ｐｓｅｃａとの関係について説明する。

減速要求がなく、回生制動を行っていない場合には、必要セカンダリ圧Ｐｓｅｃｎは、図４Ａに示すようにオイルポンプ７０から吐出される油によって発生する油圧を用いて供給される実セカンダリ圧Ｐｓｅｃａよりも低い。従って、変速機４では、ベルト滑りは発生せず、また目標変速比ｉｔに対して実変速比ｉａの変化が遅れる変速不良は発生しない。

運転者によってブレーキペダル６３が踏み込まれて減速要求がされ、回生制動が開始されると、回生制動トルクＴｒｇが発生している分、入力トルクＴｉｎに対してベルト滑りを発生させないために必要な油圧が増加するので、第１油圧Ｐｓｅｃ１が増加する。図４Ｂ以降では、この増加分を右下がりのハッチングで示す。ここでは、減速要求が小さく、図４Ｂに示すように、必要セカンダリ圧Ｐｓｅｃｎは、実セカンダリ圧Ｐｓｅｃａよりも低い。従って、変速機４では、ベルト滑りは発生せず、また変速不良は発生しない。なお、ここでは、モータジェネレータ２の回生効率Ｅを高くするための変速は考慮していない。

減速要求が大きくなり、回生制動トルクＴｒｇが大きくなると第１油圧Ｐｓｅｃ１が高くなり、図４Ｃに示すように必要セカンダリ圧Ｐｓｅｃｎが実セカンダリ圧Ｐｓｅｃａよりも高くなる。しかし、実セカンダリ圧Ｐｓｅｃａを超える油圧をセカンダリプーリ４３には供給できないので、セカンダリプーリ４３では、実セカンダリ圧Ｐｓｅｃａを超えた油圧が不足することとなる。このような場合に、目標変速比ｉｔに対する実変速比ｉａの追従が遅れ、ダウンシフトにおける変速不良が発生する。

セカンダリプーリ４３において、車速ＶＳＰの低下に加え、ダウンシフトにおける変速不良が発生すると、オイルポンプ７０の回転軸の回転速度Ｎｏｐを維持できず、回転速度Ｎｏｐが低下し、オイルポンプ７０の吐出量が少なくなり、図４Ｄに示すように実セカンダリ圧Ｐｓｅｃａが低くなる。ここでは、ダウンシフトにおける変速不良が発生しているものの、実セカンダリ圧Ｐｓｅｃａは、第１油圧Ｐｓｅｃ１よりも高いため、変速機４においてベルト滑りは発生しない。

さらに車速ＶＳＰが低下し、変速不良が進行すると、オイルポンプ７０の回転軸の回転速度Ｎｏｐがさらに低くなり、オイルポンプ７０の吐出量もさらに少なくなる。そのため、図４Ｅに示すように実セカンダリ圧Ｐｓｅｃａがさらに低くなり、実セカンダリ圧Ｐｓｅｃａが第１油圧Ｐｓｅｃ１よりも低くなると、変速機４においてベルト滑りが発生する。

このように、減速要求に応じて回生制動を開始し、必要セカンダリ圧Ｐｓｅｃｎが実セカンダリ圧Ｐｓｅｃａよりも高くなり、変速機４でダウンシフトの変速不良が発生すると、実セカンダリ圧Ｐｓｅｃａの低下を招き、その結果、変速機４でベルト滑りが発生することがある。

なお、図４Ａ〜図４Ｅを用いた説明では、モータジェネレータ２の回生効率Ｅを高くするために変速機４で変速することは考慮していないが、これを考慮すると、変速のために必要な第２油圧Ｐｓｅｃ２が高くなるので、上記問題がさらに生じやすい。

そこで、本実施形態では、以下において説明する回生制動トルク規制制御を行う。図５は、回生制動トルク規制制御を説明するフローチャートである。

ステップＳ１００では、ＣＶＴコントロールユニット８１は、ブレーキペダル６３が踏み込まれているかどうか判定する。ブレーキペダル６３が踏み込まれており、ブレーキ信号ＢＲＫがＯＮとなっている場合には処理はステップＳ１０１に進み、ブレーキペダル６３が踏み込まれておらず、ブレーキ信号ＢＲＫがＯＦＦとなっている場合には今回の処理は終了する。

ステップＳ１０１では、ＣＶＴコントロールユニット８１は、目標回生指令ＲＧが出力されているかどうか判定する。目標回生指令ＲＧが出力されている場合には処理はステップＳ１０２に進み、目標回生指令ＲＧが出力されていない場合には今回の処理は終了する。

ステップＳ１０２では、ＣＶＴコントロールユニット８１は、実セカンダリ圧Ｐｓｅｃａが必要セカンダリ圧Ｐｓｅｃｎよりも低いかどうか判定する。ＣＶＴコントロールユニット８１は、実セカンダリ圧Ｐｓｅｃａが必要セカンダリ圧Ｐｓｅｃｎよりも低い場合には、セカンダリ圧が不足すると判定する。実セカンダリ圧Ｐｓｅｃａが必要セカンダリ圧Ｐｓｅｃｎよりも低い場合には処理はステップＳ１０３に進み、実セカンダリ圧Ｐｓｅｃａが必要セカンダリ圧Ｐｓｅｃｎ以上の場合には今回の処理は終了する。

ステップＳ１０３では、ＣＶＴコントロールユニット８１は、実セカンダリ圧Ｐｓｅｃａが第１油圧Ｐｓｅｃ１に第１所定圧Ｐ１を加算した圧よりも低いかどうか判定する。第１所定圧Ｐ１は予め設定された圧であり、第１油圧Ｐｓｅｃ１に第１所定圧Ｐ１を加算した圧よりも、実セカンダリ圧Ｐｓｅｃａが低くなると、変速機４でベルト滑りが発生する可能性があると判定可能となる圧である。実セカンダリ圧Ｐｓｅｃａが第１油圧Ｐｓｅｃ１に第１所定圧Ｐ１を加算した圧以上の場合には処理はステップＳ１０４に進み、実セカンダリ圧Ｐｓｅｃａが第１油圧Ｐｓｅｃ１に第１所定圧Ｐ１を加算した圧よりも低い場合には処理はステップＳ１０５に進む。

ステップＳ１０４では、ＣＶＴコントロールユニット８１は、セカンダリプーリ４３に供給可能な油圧である実セカンダリ圧Ｐｓｅｃａから変速機４を変速させるために必要な第２油圧Ｐｓｅｃ２を減算した圧以下となるように第１油圧Ｐｓｅｃ１を設定し、設定した第１油圧Ｐｓｅｃ１によってベルト滑りが発生しないように、回生制動トルク規制値Ｔｒｇｌｉｍを出力する。具体的には、ＣＶＴコントロールユニット８１は、必要セカンダリ圧Ｐｓｅｃｎと実セカンダリ圧Ｐｓｅｃａとの差圧を算出し、差圧を回生制動トルクＴｒｇに換算して、回生制動トルク規制値Ｔｒｇｌｉｍを算出する。回生制動トルク規制値Ｔｒｇｌｉｍは、差圧に相当する回生制動トルクＴｒｇの減少量である。回生制動トルク規制値Ｔｒｇｌｉｍが大きくなるほど、回生制動トルクＴｒｇは小さく（絶対値が小さく）なり、入力トルクＴｉｎも小さく（絶対値が小さく）なる。すなわち、不足するセカンダリ圧の分、モータジェネレータ２における回生制動トルクＴｒｇが低下し、これに伴い入力トルクＴｉｎも低下する。

また、ＣＶＴコントロールユニット８１は、回生制動トルクＴｒｇに規制をかける際の回生制動トルク規制値Ｔｒｇｌｉｍのトルク規制変化率（単位時間当たりの増加量）Ｒｔを第１変化率Ｒ１に設定する。回生制動トルクＴｒｇに規制をかけて低下させると、その分の制動トルクは液圧制動トルクＴｒｑを増加することで補われる。しかし、回生制動トルクＴｒｇの低下に対して液圧制動トルクＴｒｑの増加が追いつかない場合には、一時的に制動力が低下し、運転者に違和感を与える。第１変化率Ｒ１は、回生制動トルクＴｒｇの低下に対して液圧制動トルクＴｒｑの増加が遅れなく追従し、運転者に違和感を与えない値に設定される。また、ＣＶＴコントロールユニット８１は、回生制動トルクＴｒｇの規制を緩和する際の回生制動トルク規制値Ｔｒｇｌｉｍのトルク規制緩和変化率（単位時間当たりの減少量）Ｒｃを第２変化率Ｒ２に設定する。第２変化率Ｒ２は、回生制動トルクＴｒｇの増加に対して液圧制動トルクＴｒｑの低下が遅れなく追従し、運転者に違和感を与えない値に設定される。

ステップＳ１０５では、ＣＶＴコントロールユニット８１は、ステップＳ１０４と同様に、第１油圧Ｐｓｅｃ１を設定し、回生制動トルク規制値Ｔｒｇｌｉｍを算出する。実セカンダリ圧Ｐｓｅｃａが第１油圧Ｐｓｅｃ１に第１所定圧Ｐ１を加算した圧よりも低い場合には変速機４においてベルト滑りが発生するおそれがあるので、ＣＶＴコントロールユニット８１は、トルク規制変化率Ｒｔを第１変化率Ｒ１よりも大きい第３変化率Ｒ３に設定する。具体的には第３変化率Ｒ３は、ステップ的に回生制動トルク規制値Ｔｒｇｌｉｍが変化するように設定される。なお、ＣＶＴコントロールユニット８１は、トルク規制緩和変化率ＲｃをステップＳ１０４と同様に第２変化率Ｒ２に設定する。

回生制動トルク規制値Ｔｒｇｌｉｍ、トルク規制変化率Ｒｔ、及びトルク規制緩和変化率Ｒｃはハイブリッドコントロールモジュール８０に送られ、これらに基づいてハイブリッドコントロールモジュール８０によってモータジェネレータ２の回生制動トルクＴｒｇを規制する制御指令がモータコントロールユニット８３に出力される。回生制動トルク規制値Ｔｒｇｌｉｍに基づいて回生制動トルクＴｒｇが低下すると、第１油圧Ｐｓｅｃ１が低下し、実セカンダリ圧Ｐｓｅｃａが必要セカンダリ圧Ｐｓｅｃｎよりも高くなる。このように、回生制動トルクＴｒｇが規制されることで入力トルクＴｉｎが低下するので、第１油圧Ｐｓｅｃ１は、実セカンダリ圧Ｐｓｅｃａから第２油圧Ｐｓｅｃ２を減算した圧以下となる。

ステップＳ１０６では、ＣＶＴコントロールユニット８１は、ブレーキペダル６３が踏み込まれているかどうか判定する。ブレーキペダル６３が踏み込まれており、ブレーキ信号ＢＲＫがＯＮとなっている場合には処理はステップＳ１０７に進み、ブレーキペダル６３が踏み込まれていない場合にはステップＳ１０９に進む。

ステップＳ１０７では、ＣＶＴコントロールユニット８１は、目標回生指令ＲＧが出力されているかどうか判定する。目標回生指令ＲＧが出力されている場合には処理はステップＳ１０８に進み、目標回生指令ＲＧが出力されていない場合に処理はステップＳ１０９に進む。

ステップＳ１０８では、ＣＶＴコントロールユニット８１は、実セカンダリ圧Ｐｓｅｃａが必要セカンダリ圧Ｐｓｅｃｎに第２所定圧Ｐ２を加算した値よりも高いかどうか判定する。第２所定圧Ｐ２は予め設定された圧であり、回生制動トルクＴｒｇの規制を解除しても実セカンダリ圧Ｐｓｅｃａが必要セカンダリ圧Ｐｓｅｃｎに対して不足しない値である。実セカンダリ圧Ｐｓｅｃａが必要セカンダリ圧Ｐｓｅｃｎに第２所定圧Ｐ２を加算した値よりも高い場合にはステップＳ１０９に進み、実セカンダリ圧Ｐｓｅｃａが必要セカンダリ圧Ｐｓｅｃｎに第２所定圧Ｐ２を加算した値以下の場合にはステップＳ１０３に戻り、上記処理が繰り返される。

ステップＳ１０９では、ＣＶＴコントロールユニット８１は、回生制動トルクＴｒｇの規制を解除する。ＣＶＴコントロールユニット８１は、回生制動トルク規制値Ｔｒｇｌｉｍをゼロにする。

なお、上記処理の一部をＣＶＴコントロールユニット８１以外のコントロールユニットで行っても良く、例えば、回生制動トルク規制値Ｔｒｇｌｉｍ、トルク規制変化率Ｒｔ、及びトルク規制緩和変化率Ｒｃの算出をハイブリッドコントロールモジュール８０で行ってもよい。

このように、実セカンダリ圧Ｐｓｅｃａが必要セカンダリ圧Ｐｓｅｃｎよりも低い場合には、変速機４において変速に必要な第２油圧Ｐｓｅｃ２を低下させることなく、回生制動トルクＴｒｇを低下させる（規制する）ことで変速機４の入力トルクＴｉｎを低下させて、第１油圧Ｐｓｅｃ１を低下させる。これにより、図６に示すように必要セカンダリ圧Ｐｓｅｃｎが実セカンダリ圧Ｐｓｅｃａよりも高くなることを抑制する。つまり、変速機４における変速（ダウンシフト）を優先させて変速を実行して変速不良を抑制し、回生制動トルクＴｒｇを規制することで、必要セカンダリ圧Ｐｓｅｃｎが実セカンダリ圧Ｐｓｅｃａよりも高くなることを抑制して、ベルト滑りの発生を抑制する。

次に回生制動トルク規制制御を行う場合について図７のタイムチャートを用いて説明する。なお、車両は車速ＶＳＰが第１所定車速ＶＳＰ１よりも高い状態で走行している。

時間ｔ０において、アクセルペダルの踏み込みがなくなり、アクセル開度ＡＰＯがゼロになり、車両はコースト走行を行う。最終目標変速比ｉｆを示す変速線は、アクセル開度ＡＰＯに応じてステップ的にコースト変速線（最Ｈｉｇｈ変速線）に変更される。これに伴い、実変速比ｉａが最Ｈｉｇｈ変速比となるように目標変速比ｉｔが徐々に変更され、実変速比ｉａが目標変速比ｉｔに追従して変化する。図７の変速比においては、最終目標変速比ｉｆを一点鎖線、目標変速比ｉｔを破線、及び実変速比ｉａを実線で示す。

目標プライマリ回転速度Ｎｐｒｉｆは、最終目標変速比ｉｆに従ってステップ的に変更され、実プライマリ回転速度Ｎｐｒｉａ（モータ回転速度Ｎｍ）は、実変速比ｉａに従って徐々に低下する。図７のプライマリ回転速度において、目標プライマリ回転速度Ｎｐｒｉｆを一点鎖線、実プライマリ回転速度Ｎｐｒｉａを実線で示す。また、図７のプライマリ回転速度において、目標変速比ｉｔに対応するプライマリ回転速度Ｎｐｒｉｔを説明のために破線で示す。

実プライマリ回転速度Ｎｐｒｉａの低下に伴いオイルポンプ７０から吐出される油の流量が低下するので、実セカンダリ圧Ｐｓｅｃａが低下する。また、実変速比ｉａが最Ｈｉｇｈ変速比となるにつれて必要セカンダリ圧Ｐｓｅｃｎも低下する。図７のセカンダリ圧では、必要セカンダリ圧Ｐｓｅｃｎを一点鎖線、第２油圧Ｐｓｅｃ２を二点差線、実セカンダリ圧Ｐｓｅｃａを実線で示す。

また、変速機４の目標入力トルクＴｉｎｔは負の値となり、変速機４への実入力トルクＴｉｎａが目標入力トルクＴｉｎｔに従って徐々に変更される。図７の入力トルクでは、目標入力トルクＴｉｎｔを破線、実入力トルクＴｉｎａを実線で示す。

時間ｔ１において、車速ＶＳＰが第１所定車速ＶＳＰ１よりも低くなり、かつブレーキペダル６３が踏み込まれる。これにより、回生制動トルクＴｒｇを発生させるために目標制動トルクＴｂが増加し、目標入力トルクＴｉｎｔが負側に大きく（絶対値が大きく）なり、目標入力トルクＴｉｎｔに従って実入力トルクＴｉｎａが負側に大きく（絶対値が大きく）なる。

最終目標変速比ｉｆは、コースト変速線に沿ったダウンシフトに加えて、モータジェネレータ２の回生効率Ｅを高くするためにダウンシフトするように設定され、最終目標変速比ｉｆに追従して目標変速比ｉｔが変更され、実変速比ｉａが変化する。ここでは、コースト変速線に沿ったダウンシフトに必要な油圧に加えて、モータジェネレータ２の回生効率Ｅを高くするためのダウンシフトに必要な油圧が第２油圧Ｐｓｅｃ２に含まれることになるので、第２油圧Ｐｓｅｃ２がステップ的に高くなる。また、必要セカンダリ圧Ｐｓｅｃｎもステップ的に高くなる。

また、実変速比ｉａがＬｏｗ側に変化し、実プライマリ回転速度Ｎｐｒｉａが高くなるので、オイルポンプ７０から吐出される油量が多くなり、実セカンダリ圧Ｐｓｅｃａが高くなる。

時間ｔ２において、必要セカンダリ圧Ｐｓｅｃｎが実セカンダリ圧Ｐｓｅｃａよりも高くなると、回生制動トルク規制値Ｔｒｇｌｉｍが設定され、回生制動トルクＴｒｇが規制される。図７の入力トルクでは、回生制動トルク規制値Ｔｒｇｌｉｍに相当する入力トルク規制値Ｔｉｎｌｉｍを一点鎖線で示す。このように、回生制動トルクＴｒｇが規制されるので、変速機４の実入力トルクＴｉｎａが負側に小さく（絶対値が小さく）なる。回生制動トルク規制値Ｔｒｇｌｉｍは、必要セカンダリ圧Ｐｓｅｃｎと実セカンダリ圧Ｐｓｅｃａとの差圧に応じて設定され、差圧が大きくなると大きくなり、実入力トルクＴｉｎａは負側に小さく（絶対値が小さく）なる。ここでは、変速に必要な第２油圧Ｐｓｅｃ２は確保されているので、実変速比ｉａは変速不良を発生させず、目標変速比ｉｔに追従して変化する。

実変速比ｉａがＬｏｗ側に変更され、実プライマリ回転速度Ｎｐｒｉａが高くなると、モータジェネレータ２の回生効率Ｅを高くするためのダウンシフトに必要な油圧が少なくなるので、時間ｔ３において、第２油圧Ｐｓｅｃ２が低下し、必要セカンダリ圧Ｐｓｅｃｎの増加量が小さくなる。実プライマリ回転速度Ｎｐｒｉａ（モータ回転速度Ｎｍ）がモータジェネレータ２の回生効率Ｅを高くする回転速度に近づくにつれて、第２油圧Ｐｓｅｃ２を減らすことができる分、第１油圧Ｐｓｅｃ１を高くすることができるので、回生制動トルクＴｒｇ（モータトルクＴｍ）を大きくし、回生量を増やすことができる。

必要セカンダリ圧Ｐｓｅｃｎと実セカンダリ圧Ｐｓｅｃａとの差圧が小さくなると回生制動トルク規制値Ｔｒｇｌｉｍが小さくなり入力トルク規制値Ｔｉｎｌｉｍが小さくなるので、実入力トルクＴｉｎａが負側に大きく（絶対値が大きく）なる。

時間ｔ４において、実セカンダリ圧Ｐｓｅｃａが必要セカンダリ圧Ｐｓｅｃｎよりも高くなり、時間ｔ５において実セカンダリ圧Ｐｓｅｃａが必要セカンダリ圧Ｐｓｅｃｎに第２所定圧Ｐ２を加算した値よりも高くなると、回生制動トルクＴｒｇの規制を解除する。

本発明の実施形態の効果について説明する。

モータジェネレータ２で回生制動を行う場合に、変速機４に入力される回生制動トルクＴｒｇに対してベルト滑りを発生させない第１油圧Ｐｓｅｃ１を、実セカンダリ圧Ｐｓｅｃａから変速機４をダウンシフトするために必要な第２油圧Ｐｓｅｃ２を減算した油圧以下に設定する。これにより、回生制動中に変速機４で変速不良が発生することを抑制し、変速不良によるオイルポンプ７０の回転軸の回転速度Ｎｏｐの低下を抑制し、油量収支不足を抑制することができる。

なお、必要セカンダリ圧Ｐｓｅｃｎが実セカンダリ圧Ｐｓｅｃａよりも高い場合に、第１油圧Ｐｓｅｃ１を優先し、第２油圧Ｐｓｅｃ２を低下させる、つまり変速機４の変速を遅延させることも考えられる。しかし、変速機４で変速不良が発生すると、オイルポンプ７０の回転軸の回転速度Ｎｏｐの低下による油量収支不足が発生し、結果としてベルト滑りが発生する。そこで、本実施形態では、第２油圧Ｐｓｅｃ２を優先し、変速機４における変速不良を抑制している。

回生制動を行い、必要セカンダリ圧Ｐｓｅｃｎが実セカンダリ圧Ｐｓｅｃａよりも高い場合に、必要セカンダリ圧Ｐｓｅｃｎと実セカンダリ圧Ｐｓｅｃａとの差圧に基づいて回生制動トルクＴｒｇを低下させる。これにより、変速機４の変速不良の発生を抑制し、油量収支不足を抑制するとともに、変速機４に入力される実入力トルクＴｉｎａを小さく（絶対値を小さく）し、変速機４でベルト滑りが発生することを抑制することができる。

コースト走行中に、コースト変速線に沿って実変速比ｉａが変更されない場合には、コースト変速線に沿って実変速比ｉａが変更される場合よりも実プライマリ回転速度Ｎｐｒｉａが低くなるおそれがある。コースト変速線は、油量収支不足が発生することを防ぐために、オイルポンプ７０の回転軸の回転速度Ｎｏｐが下限回転速度Ｎｏｌｉｍよりも低くならないように設定されている。そのため、コースト変速線に沿って実変速比ｉａが変更されない場合には、オイルポンプ７０の回転軸の回転速度Ｎｏｐが下限回転速度Ｎｏｌｉｍよりも低くなり、油量収支不足が発生し、実セカンダリ圧Ｐｓｅｃａが低下し、変速機４でベルト滑りが発生するおそれがある。

本実施形態は、回生制動時に第２油圧Ｐｓｅｃ２を、実変速比ｉａをコースト変速線に沿って変速可能とする油圧を含む油圧に設定する。これにより、オイルポンプ７０の回転軸の回転速度Ｎｏｐが下限回転速度Ｎｏｌｉｍよりも低くなることを抑制することができ、変速機４でベルト滑りが発生することを抑制することができる。

回生制動時に、第２油圧Ｐｓｅｃ２を、モータジェネレータ２のモータ回転速度Ｎｍがモータジェネレータ２の回生効率Ｅが高くなる回転速度となるように変速機４をダウンシフトさせる油圧を含む油圧に設定する。これにより、回生制動時にモータ回転速度Ｎｍをモータジェネレータ２の回生効率Ｅが高くなる回転速度にすることができ、モータジェネレータ２の回生効率Ｅを向上させることができる。

回生制動時に、第１クラッチ１２が締結されていると、モータジェネレータ２の回生効率Ｅを高くするために変速機４をダウンシフトする際に、エンジン１が連れ回され、エンジン１が負荷として作用するので、モータ回転速度Ｎｍをモータジェネレータ２の回生効率Ｅが高くなる回転速度まで高くすることができないおそれがある。

本実施形態では、制動回生時に第１クラッチ１２を解放することで、回生制動時にモータ回転速度Ｎｍがモータジェネレータ２の回生効率Ｅが高くなる回転速度となるように変速機４をダウンシフトすることができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

上記実施形態では、ハイブリッド車両を用いて説明したが、電動車両に適用してもよい。

変速機４は、ベルト式無段変速機構に限られず、チェーン式無段変速機構であってもよい。

本願は２０１５年３月２３日に日本国特許庁に出願された特願２０１５−５９５１５に基づく優先権を主張し、この出願の全ての内容は参照により本明細書に組み込まれる。

Claims (6)

1. モータジェネレータと駆動輪との間に設けた無段変速機と、
   前記モータジェネレータの回転が伝達されて駆動するオイルポンプと、
   前記オイルポンプから吐出される油が調圧されて発生する油圧を前記無段変速機に供給する油圧供給手段とを備える車両を制御する車両制御装置であって、
   運転者からの減速要求に基づいて前記モータジェネレータで回生制動を行う場合、前記油圧供給手段は、前記回生制動中に前記無段変速機に入力される入力トルクを伝達する第１油圧と前記回生制動中に前記無段変速機を変速させる第２油圧とに基づいた油圧を前記無段変速機に供給し、
   前記回生制動中、前記第１油圧は、前記無段変速機に供給可能な油圧から前記第２油圧を減算した油圧以下に設定される、
   車両制御装置。
2. 請求項１に記載の車両制御装置であって、
   前記回生制動時に前記モータジェネレータで回生制動トルクを発生させ、前記無段変速機に入力される前記入力トルクを制御するトルク制御手段を備え、
   前記トルク制御手段は、前記回生制動中、前記第１油圧と前記第２油圧とを加算した油圧が前記無段変速機に供給可能な油圧よりも高い場合、前記加算した油圧と前記無段変速機に供給可能な油圧との差分に基づいて前記回生制動トルクを低下させる、
   車両制御装置。
3. 請求項１または２に記載の車両制御装置であって、
   前記第２油圧は、アクセルペダルが踏み込まれずに減速走行している場合に前記無段変速機の変速比を前記オイルポンプが前記オイルポンプの最小吐出量よりも多い油を吐出する変速比に変更させる油圧を含む、
   車両制御装置。
4. 請求項１から３のいずれか一つに記載の車両制御装置であって、
   前記第２油圧は、アクセルペダルが踏み込まれずに減速走行している場合に前記無段変速機の変速比を前記モータジェネレータの回転軸の回転速度が前記モータジェネレータにおける回生効率を向上させる回転速度となる変速比に変更させる油圧を含む、
   車両制御装置。
5. 請求項４に記載の車両制御装置であって、
   前記無段変速機は、エンジンから、摩擦締結要素、及び前記モータジェネレータを介してトルクを伝達可能であり、
   前記回生制動中は、前記摩擦締結要素が解放される、
   車両制御装置。
6. モータジェネレータと駆動輪との間に設けた無段変速機と、
   前記モータジェネレータの回転が伝達されて駆動するオイルポンプとを備え、
   前記オイルポンプから吐出される油が調圧されて発生する油圧を前記無段変速機に供給する車両を制御する車両の制御方法であって、
   運転者からの減速要求に基づいて前記モータジェネレータで回生制動を行う場合、前記回生制動中に前記無段変速機に入力される入力トルクを伝達する第１油圧と前記回生制動中に前記無段変速機を変速させる第２油圧とに基づいた油圧を前記無段変速機に供給し、
   前記回生制動中、前記第１油圧は、前記無段変速機に供給可能な油圧から前記第２油圧を減算した油圧以下に設定される、
   車両の制御方法。

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