JP6686927B2

JP6686927B2 - 車両の制御装置

Info

Publication number: JP6686927B2
Application number: JP2017028139A
Authority: JP
Inventors: 泰輝吉河; 清式高木; 鈴木　晴久; 晴久鈴木; 田端　淳; 淳田端; 石井　邦明; 邦明石井
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2017-02-17
Filing date: 2017-02-17
Publication date: 2020-04-22
Anticipated expiration: 2037-02-17
Also published as: JP2018132170A

Description

本発明は、車両の制御装置、詳しくは、駆動力源から出力されたトルクを、変速機を介して駆動輪に出力するようにした車両の制御装置に関する。

車両の変速機による変速段の切り替えは、オイルパンに貯留された作動油をオイルポンプにより吸い上げ、変速機の摩擦係合要素に油圧を供給し、摩擦係合要素を選択的に係合することで実現される。

ところで、坂路（特に路面の摩擦係数が低い場合）では、発進時に駆動輪が加速スリップしやすい。そこで、坂路の発進時に、運転者のアクセル操作量に対して駆動力源の駆動力を小さくして、駆動輪の加速スリップの防止を図った車両用制御装置が、特許文献１に開示されている。

特開２０１４−０３４９１５号公報

しかしながら、特許文献１に記載の車両用制御装置では、駆動輪の加速スリップの防止については考慮されているが、坂路において作動油の油面がオイルパンの底面に対して傾いているときに、車両の加速によって作動油の油面がさらに傾くことについては考慮されていない。

したがって、特許文献１に記載の車両用制御装置では、坂路の発進時において、オイルポンプがオイルストレーナーを介してオイルパンから作動油をうまく吸い上げずに、エアを吸引する可能性があった。よって、坂路の発進時において、変速機の摩擦係合要素の係合圧が不足し、摩擦係合要素に滑りが生じて変速段の切り替えができないおそれがあった。

本発明は、かかる不具合を解消すべくなされたものであり、車両の加速によって作動油の油面が大きく傾くことを抑制し、変速機の摩擦係合要素に生じる滑りを抑制することができる車両の制御装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る車両の制御装置の一形態は、
駆動力源、
前記駆動力源に接続された変速機、及び
前記変速機の変速段を形成する摩擦係合要素に所定の係合圧となる油圧を供給する係合油圧供給手段を備える車両の制御装置であって、
前記制御装置は、前記車両の坂路における発進時において、運転者の操作によるアクセル開度に基づき設定される要求駆動力が、所定値未満の領域では、前記駆動力源による出力トルクを平坦路における発進のときと等しく設定し、前記所定値以上の領域では、前記駆動力源による出力トルクを前記平坦路における発進のときの出力トルクに比べて低減させて設定する一方、前記係合圧に関しては、前記平坦路又は前記坂路における発進にかかわらず、前記要求駆動力に対応させた前記係合圧を等しく設定して係合圧を制御するように構成されていることを特徴とする。

上記本発明に係る車両の制御装置の一形態によれば、坂路の発進時において、要求駆動力が所定値以上の場合には、駆動力源による出力トルクが平坦路の発進時よりも低減され、車両の加速が抑えられるので、加速によって作動油の油面が大きく傾くことを抑制することが可能となる。また、要求駆動力が所定値以上の場合に、平坦路又は坂路における発進にかかわらず、要求駆動力に対応させた摩擦係合要素の係合圧を等しくするので、坂路の発進時のときの、上記低減された出力トルクに対する係合圧が、平坦路の発進のときの出力トルクに対する係合圧よりも高くなり、摩擦係合要素に生じる滑りを抑制することが可能となる。

本発明の実施形態に係るハイブリッド車両の動力分割機構を含む無段変速部と、無段変速部と駆動輪との間の動力伝達経路に直列に連結されている有段変速部を示すスケルトン図である。本発明の実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置の制御系の構成の一例を示すブロック図である。図１における有段変速部の作動表である。シフトレバーを備えた複数種類のシフトポジションを選択するために操作されるシフト操作装置の一例を示した図である。図１における有段変速部の油圧制御回路の一例を示す構成図である。車速と出力トルクとに基づく変速切換制御を説明する変速線図と、エンジン走行とモータ走行とを切り換える境界線を示す動力源切換線図とのそれぞれの一例を図示するマップである。本発明の実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置で実行される有段変速制御の一例を示すフローチャートである。要求駆動力−駆動力源トルクマップの内容を示すグラフである。車両の傾斜角度−駆動力源トルク低減量マップの内容を示すグラフである。要求駆動力−係合圧マップの内容を示すグラフである。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。

＜車両の主たる構成＞
図１は、本発明の実施形態に係るハイブリッド車両の動力分割機構を含む無段変速部と、無段変速部と駆動輪との間の動力伝達経路に直列に連結されている有段変速部を示すスケルトン図である。図２は、本発明の実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置の制御系の構成の一例を示すブロック図である。

先ず、本発明の実施形態に係るハイブリッド車両の主たる構成を説明する。本実施形態に係るハイブリッド車両は、駆動力源として、内燃機関であるエンジン１００と、モータジェネレータ（ＭＧ）として機能する第１及び第２の回転電機ＭＧ１、ＭＧ２とを備えている。この車両は、これらエンジン１００や第１及び第２の回転電機ＭＧ１、ＭＧ２の出力する回転動力を、これら駆動力源に接続された変速機により変速し、駆動輪ＤＷに伝達して転動させることにより走行する。本実施形態に係るハイブリッド車両は、エンジン１００が縦置きされるＦＲ（フロントエンジン・リヤドライブ）型車両であり、エンジン１００と、エンジン１００の出力軸であるクランクシャフト１０２に接続され動力分割機構２１０を含む電気的な無段変速部（以下、第１変速部とも称す）２００と、無段変速部２００と駆動輪ＤＷとの間の動力伝達経路に直列に連結されている有段変速部（以下、第２変速部とも称す）３００とを備えている。無段変速部２００は、３軸式の動力分割機構２１０と、動力分割機構２１０に接続された発電可能な第１回転電機ＭＧ１と、動力分割機構２１０に接続された第２回転電機ＭＧ２とを含んでいる。

図２に移り、本実施形態に係るハイブリッド車両は制御系として、車両全体を制御するハイブリッド電子制御ユニット（以下「ＨＶＥＣＵ」という）４００、エンジン１００を制御するエンジン電子制御ユニット（以下「エンジンＥＣＵ」という）１２０、第１及び第２の回転電機ＭＧ１、ＭＧ２を制御する電子制御ユニット（以下「ＭＧＥＣＵ」という）２７０、後述する不図示のバッテリを管理するバッテリ用電子制御ユニット（以下、「バッテリＥＣＵ」という）２８０、有段変速部３００を制御する変速機電子制御ユニット（以下「変速機ＥＣＵ」という）３５０などを含んでいる。これら、ＨＶＥＣＵ４００と、エンジンＥＣＵ１２０、ＭＧＥＣＵ２７０、バッテリＥＣＵ２８０、及び変速機ＥＣＵ３５０とは互いに通信可能に接続されている。

エンジン１００は、ガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力する内燃機関であり、エンジン１００の運転状態を検出する各種センサからの信号が入力されるエンジンＥＣＵ１２０により、燃料噴射制御や点火制御、吸入空気量調節制御などの運転制御を受けている。エンジンＥＣＵ１２０は、ＨＶＥＣＵ４００と通信しており、ＨＶＥＣＵ４００からの制御信号によりエンジン１００を運転制御すると共に必要に応じてエンジン１００の運転状態に関するデータをＨＶＥＣＵ４００に出力する。

＜無段変速部＞
図１に戻り、無段変速部２００における動力分割機構２１０は、図１に示すように、外歯歯車のサンギヤＳ０と、サンギヤＳ０と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤＲ０と、サンギヤＳ０に噛合すると共にリングギヤＲ０に噛合する複数のピニオンギヤＰ０と、複数のピニオンギヤＰ０を自転かつ公転自在に保持するキャリアＣＡ０とを含んでいる。動力分割機構２１０は、サンギヤＳ０とリングギヤＲ０とキャリアＣＡ０とを回転要素として差動作用を行なう遊星歯車機構として構成されている。

キャリアＣＡ０には、エンジン１００のクランクシャフト１０２が連結され、サンギヤＳ０には第１回転電機ＭＧ１の回転軸（出力軸）２０２が連結され、リングギヤＲ０には伝達軸２１２（後述の有段変速部３００の入力軸３０２）が連結されている。動力分割機構２１０は、この伝達軸２１２、クランクシャフト１０２、第１回転電機ＭＧ１の回転軸２０２の三要素を機械的に連結し、かつ、この三要素のうちいずれか一つを反力要素とすることで、他の二つの要素間での動力伝達を可能としている。例えば、動力分割機構２１０は、第１回転電機ＭＧ１が発電機として機能するときには、キャリアＣＡ０から入力されるエンジン１００からの動力をサンギヤＳ０側とリングギヤＲ０側にそのギヤ比に応じて分配する。動力分割機構２１０は、第１回転電機ＭＧ１が電動機として機能するときには、キャリアＣＡ０から入力されるエンジン１００からの回転力と回転軸２０２を介してサンギヤＳ０から入力される第１回転電機ＭＧ１からの回転力を統合して、リングギヤＲ０側に出力する。リングギヤＲ０に出力された動力は、リングギヤＲ０の回転軸から伝達軸２１２、有段変速部３００の入力軸３０２、出力軸３０４、デファレンシャルギヤＤＧを介して駆動輪ＤＷに出力される。

第１回転電機ＭＧ１及び第２回転電機ＭＧ２は、発電機として駆動することができると共に、電動機として駆動できる周知の同期発電電動機を用いることができる。第１及び第２の回転電機ＭＧ１，ＭＧ２は、インバータを介してバッテリと電力のやりとりを行なう。

インバータとバッテリとを接続する電力ラインは、各インバータが共用する正極母線及び負極母線を含む。これにより、第１及び第２の回転電機ＭＧ１，ＭＧ２の一方で発電される電力を他方の回転電機ＭＧ１，ＭＧ２で消費することができるようになっている。したがって、バッテリは、第１及び第２の回転電機ＭＧ１，ＭＧ２から生じた電力や不足する電力により充放電されることになる。なお、第１回転電機ＭＧ１と第２回転電機ＭＧ２とにより電力収支のバランスをとるようにすれば、バッテリは充放電されない。

第１及び第２の回転電機ＭＧ１，ＭＧ２は、ともにＭＧＥＣＵ２７０により駆動制御されている。ＭＧＥＣＵ２７０には、第１、第２回転電機ＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するために必要な信号が入力される。これらの信号は、図２に示すように、例えば、第１、第２回転電機ＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転速度を検出するＭＧ１回転数センサ４０４，ＭＧ２回転数センサ４０５からの信号や、電流センサ４１０で検出した第１、第２回転電機ＭＧ１，ＭＧ２に印加される相電流などを含む。

上記のように構成された無段変速部２００（動力分割機構２１０）では、エンジン１００の出力が第１回転電機ＭＧ１と伝達軸２１２とに分配されると共に、分配されたエンジン１００の出力の一部で第１回転電機ＭＧ１により発生された電気エネルギで第２回転電機ＭＧ２が回転駆動されるので、無段変速部２００は電気的な無段変速機（第１変速部）として機能する。

＜有段変速部＞
有段変速部３００は、図１に示すように、エンジン１００から駆動輪ＤＷへの動力伝達経路の一部を構成しており、第１遊星歯車装置３１１及び第２遊星歯車装置３１２を備え、機械的に複数の変速比が段階的に設定される有段式の自動変速機として機能する遊星歯車式の多段変速機である。第１遊星歯車装置３１１は、シングルピニオン型の歯車式遊星機構であって、サンギヤＳ１、複数のピニオンギヤＰ１、これら複数のピニオンギヤＰ１を自転及び公転可能に支持するプラネタリキャリアＣＡ１、及び、ピニオンギヤＰ１を介してサンギヤＳ１と噛み合うリングギヤＲ１を備えている。第２遊星歯車装置３１２も同様に、シングルピニオン型の歯車式遊星機構であって、サンギヤＳ２、複数のピニオンギヤＰ２、これら複数のピニオンギヤＰ２を自転及び公転可能に支持するプラネタリキャリアＣＡ２、及び、ピニオンギヤＰ２を介してサンギヤＳ２と噛み合うリングギヤＲ２を備えている。また、第２遊星歯車装置３１２には、プラネタリキャリアＣＡ１及び第２のリングギヤＲ２における回転方向を一方向に制限するワンウェイクラッチＦ１が設けられている。

本実施形態における有段変速部３００では、第１のサンギヤＳ１は第１のブレーキＢ１を介して変速機ケース３２０に選択的に連結され、第１のキャリアＣＡ１は第２のリングギヤＲ２と一体的に連結されて第２のクラッチＣ２を介して伝達軸２１２に連結されると共に、第２のブレーキＢ２を介して変速機ケース３２０に選択的に連結されている。さらに、第１のリングギヤＲ１と第２のキャリアＣＡ２とが一体的に連結されて出力軸３０４に連結されている。また、第２のサンギヤＳ２は第１のクラッチＣ１を介して伝達軸２１２に連結されている。ワンウェイクラッチＦ１は、変速機ケース３２０に連結されている。

以上のように構成された有段変速部３００では、変速機ＥＣＵ３５０による指令制御による解放側係合装置の解放及び係合側係合装置の係合により、例えば、クラッチツウクラッチ変速が実行されて、有段変速部３００が第２変速部と表示されている図３の（係合）作動表に示されるように、複数のギヤ段（変速段）が選択的に成立され得る。図３は、第１及び第２クラッチＣ１及びＣ２、第１ブレーキＢ１及び第２ブレーキＢ２における係合状態または解放状態と各変速段（１ｓｔ〜４ｔｈ，Ｒｅｖ（後進段））との関係を示す作動表である。図３の作動表において、○印は「係合状態」を示し、括弧付の○印はエンジンブレーキ時の係合を示し、空白は「解放状態」を示している。また、本実施形態に係るハイブリッド車両は、図４に示すシフトレバー３６０の選択操作により、例えば、駐車「Ｐ（パーキング）」、後進走行「Ｒ（リバース）」、動力伝達経路遮断の中立「Ｎ（ニュートラル）」、前進走行「Ｄ（ドライブ）」、前進走行「Ｍ（マニュアル）」のいずれかを選択可能に備えている。

第１のクラッチＣ１、第２のクラッチＣ２、第１のブレーキＢ１及び第２のブレーキＢ２（以下、特に区別しない場合はクラッチＣ、ブレーキＢと表す）は、従来の車両用自動変速機においてよく用いられ、変速機の変速段を形成する摩擦係合要素としての油圧式摩擦係合装置であって、互いに重ねられた複数枚の摩擦板が油圧アクチュエータにより押圧される湿式多板型や、回転するドラムの外周面に巻き付けられた１本又は２本のバンドの一端が油圧アクチュエータ（油圧シリンダ）によって引き締められるバンドブレーキなどにより構成され、それが介挿されている両側の部材を選択的に連結するためのものである。

＜油圧制御回路＞
有段変速部３００の複数の変速段を選択的に成立させるための油圧制御回路５００の一例を、図５を参照して説明する。油圧制御回路５００は、変速機のオイルパン５０２に還流した作動油をオイルストレーナー５０３を介して吸引して圧送するための、例えば、エンジン１００によって駆動される機械式オイルポンプ５０４及び電動機によって駆動される電気式オイルポンプ５０６を備えている。機械式オイルポンプ５０４及び電気式オイルポンプ５０６は、第１のクラッチＣ１、第２のクラッチＣ２、第１のブレーキＢ１及び第２のブレーキＢ２に所定の係合圧となる油圧を供給する係合油圧供給手段として機能する。機械式オイルポンプ５０４及び電気式オイルポンプ５０６から、それぞれ、逆止め弁５０８及び５１０を介して圧送された作動油は、リリーフ式の調圧弁５１２に油路５１４を介して供給される。そして、リニアソレノイドバルブＳＬＴから出力される制御圧Ｐ_SLTに基づいて、調圧弁５１２からのリリーフ量が制御され、油路５１４から分岐された変速制御用油路５１６がハイブリッド車両の走行状態に応じたライン圧ＰＬに調圧される。調圧弁５１２は、機械式オイルポンプ５０４や電気式オイルポンプ５０６から発生する油圧を元圧として、変速機ＥＣＵ３５０からの指令信号に応じた値にライン圧ＰＬを調圧する。

油圧制御回路５００は、第１及び第２のクラッチＣ１、Ｃ２、第１及び第２のブレーキＢ１、Ｂ２の各油圧アクチュエータの作動を制御する４個の第１〜第４のソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ４を含んで構成される。変速制御用油路５１６は、第１〜第４のソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ４を介して、それぞれ、順に、第１のクラッチＣ１、第２のクラッチＣ２、第１のブレーキＢ１、第２のブレーキＢ２に接続されている。ここで、本実施形態における、第１〜第４のソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ４はそれぞれノーマルクローズ型のソレノイドバルブである。

上記有段変速部３００において、例えば、１ｓｔ（前進１速段）を形成する場合には、図３の作動表から明らかなように、第１のクラッチＣ１及び第２のブレーキＢ２が係合される（第２のブレーキＢ２についてはエンジンブレーキ時の係合）と共に、第２のクラッチＣ２及び第１のブレーキＢ１は非係合状態にあることが必要である。この第１のクラッチＣ１及び第２のブレーキＢ２の係合状態と、第２のクラッチＣ２及び第１のブレーキＢ１の非係合状態とを得るためには、第１〜第４のソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ４のうち、第１のソレノイドバルブＳＬ１及び第４のソレノイドバルブＳＬ４がオン（ＯＮ）されることが必要である。

＜制御系の構成＞
図２に戻って、図２は、本実施形態のハイブリッド車両を制御するＨＶＥＣＵ４００に入力される信号及びそのＨＶＥＣＵ４００から出力される信号を例示している。ＨＶＥＣＵ４００は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及び入出力インターフェースなどから成る所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、ＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつＲＯＭに予め記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより、エンジンＥＣＵ１２０を介してのエンジン１００、ＭＧＥＣＵ２７０を介しての第１回転電機ＭＧ１及び第２回転電機ＭＧ２に関するハイブリッド駆動制御、バッテリＥＣＵ２８０を介してのバッテリの充放電制御及び変速機ＥＣＵ３５０を介しての有段変速部３００の変速制御等の各種制御を実行するものである。

上記ＨＶＥＣＵ４００には、図２に示すように、出力軸３０４の回転数に対応する車速Ｖを検出する車速センサ４０１、運転者の操作によるアクセル開度（すなわちアクセルペダルの操作量）Ａｃｃを検出するアクセル開度センサ４０２、車両の傾きを検出する傾斜角度センサ４０３、第１回転電機ＭＧ１の回転数を検出するＭＧ１回転数センサ４０４、第２回転電機ＭＧ２の回転数を検出するＭＧ２回転数センサ４０５、出力軸３０４の回転数を検出する出力軸回転数センサ４０６、図４に示すシフトレバー３６０のシフトポジションを検出するシフトポジションセンサ４０７、エンジン１００の回転数を検出するエンジン回転数センサ４０８、エンジン１００のスロットル弁の開度を検出するスロットル開度センサ４０９、バッテリの充放電電流を検出する電流センサ４１０、バッテリの温度を検出するバッテリ温度センサ４１１、及びＰ（パーキング）スイッチ４１２などが接続されている。

ＨＶＥＣＵ４００は、アクセル開度センサ４０２で検出されたアクセル開度Ａｃｃ、車速センサ４０１で検出された車速Ｖに基づいて要求駆動力を設定する要求駆動力設定手段として機能する。また、ＨＶＥＣＵ４００は、車速センサ４０１により計測された車両の車速Ｖに基づいて、発進時であるか否かを判定する発進時判定手段として機能し、さらに、傾斜角度センサ４０３で検出された傾斜角度θに基づいて、登坂路であるか否かを判定する登坂路判定手段として機能する。エンジンＥＣＵ１２０は、ＨＶＥＣＵ４００からの指示に基づいて、要求駆動力設定手段にて設定された要求駆動力に応じて、エンジン１００からの出力トルクを制御する。ＭＧＥＣＵ２７０も同様に、ＨＶＥＣＵ４００からの指示に基づいて、要求駆動力設定手段にて設定された要求駆動力に応じて、第１回転電機ＭＧ１、第２回転電機ＭＧ２からの出力トルクを制御する。さらに、変速機ＥＣＵ３５０は、要求駆動力設定手段にて設定された要求駆動力に応じて、有段変速部３００を制御し、ＨＶＥＣＵ４００からの指示に基づいて、有段変速部３００の第１及び第２クラッチＣ１、Ｃ２、第１及び第２ブレーキＢ１、Ｂ２を係合する係合圧を制御する。

また、上記ＨＶＥＣＵ４００からは、同じく図２に示すように、エンジン１００の出力を制御するエンジントルク指令信号ＳＥがエンジンＥＣＵ１２０へ送られ、エンジンＥＣＵ１２０からは、例えば、エンジン１００の吸気通路に備えられた電子スロットル弁の開度を操作するスロットルアクチュエータへの駆動信号、燃料噴射装置によるエンジン１００の燃料供給量を制御する燃料供給量信号、及び点火装置によるエンジン１００点火時期を指令する点火信号が、それぞれ、出力される。さらに、上記ＨＶＥＣＵ４００からは、第１回転電機ＭＧ１及び第２回転電機ＭＧ２の作動を指令する、ＭＧ１トルク指令信号ＳＭ₁及びＭＧ２トルク指令信号ＳＭ₂がＭＧＥＣＵ２７０へ送られ、ＭＧＥＣＵ２７０は指令に応じて第１回転電機ＭＧ１及び第２回転電機ＭＧ２への供給電流を制御する。さらに、上記ＨＶＥＣＵ４００からは、変速機ＥＣＵ３５０に対し、有段変速部３００の油圧式摩擦係合装置（クラッチＣ、ブレーキＢ）の油圧アクチュエータを制御するために、油圧制御回路５００に含まれる第１〜第４のソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ４を作動させるバルブ動作指令信号が、それぞれ出力される。

そして、ＨＶＥＣＵ４００は、取得するセンサ信号などの各種情報に基づいてＲＡＭやＲＯＭ内の制御プログラムを実行することにより、例えば、当該ＲＡＭやＲＯＭ内に格納されている図６に示す変速線図などのマップに従って有段変速部のクラッチＣ１、Ｃ２とブレーキＢ１、Ｂ２の駆動を制御するようになっている。

具体的に、ＨＶＥＣＵ４００は、例えば、効率のよい走行を実現するために、図６の変速線図に示すように、出力軸３０４から出力することを要求される出力トルクと車速とをパラメータとして、クラッチＣ、ブレーキＢを締結状態または解放状態にする駆動制御信号を出力して変速制御処理を実行するようになっている。ここで、図６は、車速と出力トルクとをパラメータとして変速切換制御を実行する際に用いる変速線ＳＨｄ、ＳＨｕを示す変速線図の一例を示している。さらに、図６には、エンジン１００の回転動力を走行トルクにするエンジン走行と、第１及び第２の回転電機ＭＧ１，ＭＧ２の回転動力を走行トルクにするモータ走行とを切り換えるために、エンジン走行領域とモータ走行領域との動力境界線ＰＴを示す動力源切換線図の一例も図示されている。

詳細には、ＨＶＥＣＵ４００は、図６中の変速線ＳＨｄ、ＳＨｕを横切るタイミングに変速段切換制御処理を実行するようになっている。このとき、ＨＶＥＣＵ４００は、加速中に、低速側から高速側に向かってアップシフト変速線ＳＨｕを横切るタイミングに、例えば、２速から３速にアップシフトさせる変速段切換制御処理を実行する。また、ＥＣＵ１１は、減速中に、高速側から低速側に向かってダウンシフト変速線ＳＨｄを横切るタイミングに、例えば、４速から３速にダウンシフトさせる変速段切換制御処理を実行する。

なお、上記ＨＶＥＣＵ４００は、バッテリを管理するバッテリＥＣＵ２８０に通信可能に接続され、バッテリＥＣＵ２８０には、バッテリを管理するのに必要な信号、例えば、バッテリの端子間電圧、電流センサ４１０によるバッテリの充放電電流、及び、バッテリ温度センサ４１１によるバッテリの温度などが入力されている。これらのバッテリの状態に関するデータは、必要に応じて直接に又は通信によりＨＶＥＣＵ４００に送信される。なお、バッテリＥＣＵ２８０では、上記充放電電流の積算値に基づいて充電量（ＳＯＣ）が演算される。

＜フローチャート＞
上述した構成になる本発明の実施形態に係る制御装置であるＨＶＥＣＵ４００で実行されるプログラムの制御ルーチンにつき、図７を参照して以下説明する。

本発明の実施形態に係るハイブリッド車両では、通常の前進走行モードにおいて、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖと傾斜角度θとに基づいて、駆動輪ＤＷに出力すべき駆動力源による出力トルク（駆動力源トルクとも称す）、及び変速機のクラッチＣ、ブレーキＢの係合圧がそれぞれ決定される。そして、この駆動力源トルクが得られるように、エンジン１００の駆動制御がエンジンＥＣＵ１２０により行われ、第１回転電機ＭＧ１、第２回転電機ＭＧ２の駆動制御がＭＧＥＣＵ２７０により行われ、及び有段変速部３００の変速段の切替制御が変速機ＥＣＵ３５０により行われる。また、クラッチＣ、ブレーキＢに所定の係合圧が供給されるように、調圧弁５１２に対する調圧制御が変速機ＥＣＵ３５０により行われる。これら駆動制御、切替制御、調圧制御は、ＨＶＥＣＵ４００からの指示に基づいてそれぞれ行われる。なお、傾斜角度θは、水平方向に対する車両の前後方向の傾きを表し、水平を±０度として傾斜角度センサ４０３によって計測される。

そして、ＨＶＥＣＵ４００では、この通常の前進走行モードにおいて、図７のフローチャートに示すように、登坂路発進時における車両の状態に基づく制御が実行される。

先ず、ＨＶＥＣＵ４００は、車速センサ４０１により計測された車両の車速Ｖ、アクセル開度センサ４０２により計測されたアクセル開度Ａｃｃをそれぞれ取得する。そして、ＨＶＥＣＵ４００は、取得した車両の車速Ｖ、アクセル開度Ａｃｃに基づいて、要求駆動力を設定する。

ステップＳ１１において、ＨＶＥＣＵ４００は、検出したシフトポジション及び取得した車両の車速Ｖに基づいて、発進時であるか否かを判定する。具体的には例えば、検出したシフトポジションが前進走行用のドライブポジション（Ｄポジション）である場合、且つ、取得した車両の車速が０ｋｍ／ｈ以上微速（例えば５ｋｍ／ｈ）以下の場合、ＨＶＥＣＵ４００は、前進走行の発進時と判定し、ステップＳ１２に進む。ＨＶＥＣＵ４００は、発進時でないと判定した場合、処理を終了する。

ステップＳ１２において、ＨＶＥＣＵ４００は、傾斜角度センサ４０３により検出された傾斜角度θを取得し、ステップＳ１３に進む。

ステップＳ１３において、ＨＶＥＣＵ４００は、検出された傾斜角度θに基づいて、道路が登坂路であるか否かを判定する。具体的には例えば、傾斜角度θが所定値（例えば＋５度）以上の角度の場合には登坂路であると判定され、それ以外の場合には平坦路である（或いは登坂路でない）と判定される。なお、ＨＶＥＣＵ４００は、傾斜角度θが第１所定値（例えば−５度）以上第２所定値（例えば＋５度）未満の角度の場合、平坦路であると判定してもよい。ＨＶＥＣＵ４００は、登坂路であると判定すると、ステップＳ１４に進む。一方、ＨＶＥＣＵ４００は、平坦路であると判定すると、ステップＳ１５に進む。

ステップＳ１４において、ＨＶＥＣＵ４００は、要求駆動力に応じて駆動力源トルクが決定される図８に示すようなマップや、車両の傾斜角度θに応じて駆動力源トルクの低減量が決定される図９に示すようなマップを参照して、登坂路用駆動力源トルクを設定する。加えて、ＨＶＥＣＵ４００は、要求駆動力に応じてクラッチＣ、ブレーキＢの係合圧が決定される図１０に示すようなマップを参照して、設定された要求駆動力に基づき登坂路用係合圧を設定する。

図８は、要求駆動力−駆動力源トルクマップの内容を示すグラフであり、図９は、車両の傾斜角度−駆動力源トルク低減量マップの内容を示すグラフである。本実施形態では、ＨＶＥＣＵ４００は、図８に示すように、車両の登坂路における発進時において、要求駆動力が、所定値ａ未満の領域では、駆動力源トルクを平坦路における発進のときと等しく設定し、所定値ａ以上の領域では、駆動力源トルクを平坦路における発進のときの駆動力源トルクに比べて低減させて設定する。要求駆動力が所定値ａより大きい値ｂ以上の場合には、図８に示すように、平坦路の発進時の場合と登坂路の発進時の場合との駆動力源トルクの差が、ｂ未満の場合と比較して大きいものとなっている。この「所定値ａ」は、例えば、オイルパン５０２に貯留された作動油に揺れが生じて、機械式オイルポンプ５０４や電気式オイルポンプ５０６がオイルストレーナー５０３を介して作動油を安定して吸い上げることができない可能性があるか否かを参照して決定されうる。この構成により、登坂路の発進時において、車両を急加速しようとしても、加速が緩やかとなり、加速によって作動油の油面が大きく傾くことを抑制することが可能となる。よって、登坂路で発進して加速する場合において、オイルストレーナー５０３から作動油を有効に吸い上げて、クラッチＣ、ブレーキＢに充分な油圧を供給することができるので、クラッチＣ、ブレーキＢをより確実に係合させることが可能となり、クラッチＣ、ブレーキＢに生じる滑りを抑制することが可能となる。

また、本実施形態では、図９に示すように、車両の傾斜角度θに対する駆動力源トルクの低減量が、要求駆動力の大きさに応じて設定されうる。図９では、要求駆動力が大きい場合（例えばｂの場合）には、車両の傾斜角度θに対する駆動力源トルクの低減量を、要求駆動力が小さい場合（例えばａの場合）よりも大きく設定している。この構成により、登坂路の勾配が急な場合、且つ発進時の場合において、アクセル操作量が大きくなっても、加速が緩やかとなり、加速によって作動油の油面が大きく傾くことを抑制することが可能となる。エンジンＥＣＵ１２０、ＭＧＥＣＵ２７０、及び変速機ＥＣＵ３５０は、設定された登坂路用駆動力源トルクに合わせるように、駆動力源トルクを制御する。

図１０は、要求駆動力−係合圧マップの内容を示すグラフである。本実施形態では、ＨＶＥＣＵ４００は、図１０に示すように、平坦路又は登坂路における発進にかかわらず、要求駆動力に対応させたクラッチＣ、ブレーキＢの係合圧を等しく設定して係合圧を制御する。

一般に、係合圧は、駆動力源トルクに応じて決定され、駆動力源トルクが高いと、係合圧はそれに伴って高いものとなる。例えば、上述したように、要求駆動力が所定値ａ以上の領域において駆動力源トルクを低減させた場合、図１０に示す一点鎖線のように、係合圧もそれに伴って低くなる。本実施形態では、登坂路における発進時において、要求駆動力が所定値ａ以上の領域では、駆動力源トルクを平坦路における発進のときよりも低減させて設定するが、係合圧については低減させないように設定する。本実施形態では、ＨＶＥＣＵ４００は、要求駆動力が所定値ａ以上の場合に、図１０に示すように、登坂路の発進時の場合と平坦路の発進時の場合とを等しい値になるように制御する。このように制御することで、要求駆動力が所定値ａ以上の場合には、登坂路の発進時における駆動力源トルクに対する係合圧を、平坦路の発進時における駆動力源トルクに対する係合圧よりも高くすることが可能となる。よって、登坂路の発進時の場合に、クラッチＣ、ブレーキＢをより確実に係合させることが可能となり、クラッチＣ、ブレーキＢに生じる滑りを抑制することが可能となる。変速機ＥＣＵ３５０は、設定された登坂路用係合圧に合わせるように、クラッチＣ、ブレーキＢの係合圧を制御する。この制御は、油圧制御回路５００に供給する作動油のライン圧を調圧弁５１２によって調圧することで実行される。

図７に戻り、ステップＳ１５において、ＨＶＥＣＵ４００は、ステップＳ１４と同様に、要求駆動力に応じて駆動力源トルクが決定される図８に示すようなマップを参照して、平坦路用駆動力源トルクを設定する。加えて、ＨＶＥＣＵ４００は、要求駆動力に応じてクラッチＣ、ブレーキＢの係合圧が決定される図１０に示すようなマップを参照して、設定された要求駆動力に基づき平坦路用係合圧を設定する。駆動力源トルク及びクラッチＣ、ブレーキＢの係合圧を制御する詳細については、上述のステップＳ１４で説明した内容と同様であるので省略する。

登坂路では、車両のオイルパン５０２に貯留された作動油が、オイルパン５０２の底面に対して傾くことになるが、この状態で発進して急加速を行うと、傾いていた作動油の油面がさらに傾くことになり、オイルストレーナー５０３から作動油をうまく吸い上げることが出来ず、クラッチＣ、ブレーキＢに作動油を充分に供給出来ずに、クラッチＣ、ブレーキＢに滑りが発生するおそれがあった。本実施形態では、上述したフローを実行することで、登坂路の発進時であっても、車両の加速によって作動油の油面が大きく傾くことを抑制し、クラッチＣ、ブレーキＢに生じる滑りを抑制することが可能となる。なお、上述した３つのマップは、予め作成され、ＨＶＥＣＵ４００のＲＡＭやＲＯＭに記憶されている。

なお、上述したのはあくまでも実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。

例えば、本発明に係る車両は、ハイブリッド車両に限られず、係合圧の供給によって変速段が形成される変速機を用いた様々な種類の車両に本発明を適用することが可能である。

加えて、上述した実施形態では、登坂路における前進走行の場合について説明したが、登坂路における後進走行の場合や、降坂路における前進・後進走行の場合についても、車両の加速によるオイルパン５０２の油面の傾きを抑制し、且つ、クラッチＣ、ブレーキＢの滑りを抑制するという本発明の効果を奏するものである。降坂路における前進走行の場合、図７のステップＳ１３において、ＨＶＥＣＵ４００は、傾斜角度θが所定値（例えば−５度）未満の角度の場合、降坂路であると判定しステップＳ１４へ進む。

さらに、本発明では、クラッチＣ、ブレーキＢの係合圧を供給するソレノイドバルブは、調圧が可能なリニアソレノイドバルブであってもよい。この場合、変速機ＥＣＵ３５０は、当該リニアソレノイドバルブによる調圧により、クラッチＣ、ブレーキＢにそれぞれ供給される係合圧を制御してもよい。

１００エンジン
１２０エンジンＥＣＵ
２００無段変速部
２７０ＭＧＥＣＵ
３００有段変速部
３５０変速機ＥＣＵ
４００ＨＶＥＣＵ（制御装置）
４０１車速センサ
４０２アクセル開度センサ
４０３傾斜角度センサ
Ｂ１、Ｂ２ブレーキ
Ｃ１、Ｃ２クラッチ
ＭＧ１第１回転電機
ＭＧ２第２回転電機
ＳＬ１〜ＳＬ４第１〜第４のソレノイドバルブ

Claims

駆動力源、
前記駆動力源に接続された変速機、及び
前記変速機の変速段を形成する摩擦係合要素に所定の係合圧となる油圧を供給する係合油圧供給手段を備える車両の制御装置であって、
前記制御装置は、前記車両の坂路における発進時において、運転者の操作によるアクセル開度に基づき設定される要求駆動力が、所定値未満の領域では、前記駆動力源による出力トルクを平坦路における発進のときと等しく設定し、前記所定値以上の領域では、前記駆動力源による出力トルクを前記平坦路における発進のときの出力トルクに比べて低減させて設定する一方、前記係合圧に関しては、前記平坦路又は前記坂路における発進にかかわらず、前記要求駆動力に対応させた前記係合圧を等しく設定して係合圧を制御するように構成されていることを特徴とする車両の制御装置。