JP6774574B2 - 車両の制御装置及び車両の制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、車両の制御装置及び車両の制御方法に関する。

ＪＰ２００１−２０８１９１Ａには、エンジン、遊星歯車装置で構成された前後進切換装置、無段変速機をこの順に設けた車両が開示されている。この車両では、入力部材回転速度センサで無段変速機の入力側可変プーリの回転速度を検出し、タービン回転速度センサで前後進切換装置の複数の回転要素のうちエンジンに連結される回転要素の回転速度を検出する。

回転センサは、回転速度の大きさつまり絶対値を検出するが、回転速度の正負つまり回転方向を検出しない。このため、上述したような構成の車両では、無段変速機の入力側可変プーリの回転速度の正負を判断できずに、正負を誤った制御が行われる虞がある。

本発明はこのような課題に鑑みてなされたもので、遊星歯車機構の所定の回転要素につき、回転センサを利用した回転方向の判定を可能にする車両の制御装置及び車両の制御方法を提供することを目的とする。

本発明のある態様の車両の制御装置は、走行用駆動源からの動力が入力される第１回転要素と、駆動輪に動力を伝達する第２回転要素と、ブレーキに接続する第３回転要素と、を有する遊星歯車機構と、前記第１回転要素、前記第２回転要素及び前記第３回転要素のうち２つの回転要素を係合させるクラッチと、前記第１回転要素の回転速度を検出する第１回転センサと、前記第２回転要素の回転速度を検出する第２回転センサと、前記第３回転要素の回転速度を検出する第３回転センサと、を有する車両で制御を行う車両の制御装置であって、前記第１回転要素、前記第２回転要素及び前記第３回転要素の回転速度それぞれに基づき、前記第２回転要素の回転方向を判定する制御を行う制御部、を有する。

本発明の別の態様によれば、走行用駆動源からの動力が入力される第１回転要素と駆動輪に動力を伝達する第２回転要素とブレーキに接続する第３回転要素とを有する遊星歯車機構と、前記第１回転要素、前記第２回転要素及び前記第３回転要素のうち２つの回転要素を係合させるクラッチと、前記第１回転要素の回転速度を検出する第１回転センサと、前記第２回転要素の回転速度を検出する第２回転センサと、前記第３回転要素の回転速度を検出する第３回転センサと、を有する車両で行われる車両の制御方法であって、前記第１回転要素、前記第２回転要素及び前記第３回転要素の回転速度それぞれに基づき、前記第２回転要素の回転方向を判定すること、を含む車両の制御方法が提供される。

これらの態様によれば、遊星歯車機構の各回転要素の回転速度を用いた判定を行う。このため、遊星歯車機構の所定の回転要素、つまり駆動輪に動力を伝達する第２回転要素につき、遊星歯車機構の３つの回転要素の回転速度が一直線上に示されるという共線図の関係に照らし、回転センサを利用した回転方向の判定が可能になる。

図１は、車両の要部を示す図である。 図２は、実施形態の制御の一例をフローチャートで示す図である。 図３は、容量係数と速度比との関係を示すマップデータの模式図である。 図４は、共線図の関係を利用した期待値の演算方法の説明図である。 図５Ａは、タイミングチャートの第１の例の第１図である。 図５Ｂは、タイミングチャートの第１の例の第２図である。 図６Ａは、タイミングチャートの第２の例の第１図である。 図６Ｂは、タイミングチャートの第２の例の第２図である。

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。

図１は、車両の要部を示す図である。車両は、エンジンＥＮＧと、無段変速機ＴＭと、駆動輪ＤＷと、を備える。

エンジンＥＮＧは、車両の走行用駆動源を構成する。無段変速機ＴＭは、ベルト式の無段変速機であり、トルクコンバータＴＣと、前後進切替機構ＳＷＭと、バリエータＶＡと、を有する。エンジンＥＮＧの動力は、トルクコンバータＴＣ、前後進切替機構ＳＷＭ、バリエータＶＡを介して駆動輪ＤＷへと伝達される。換言すれば、トルクコンバータＴＣ、前後進切替機構ＳＷＭ、バリエータＶＡは、エンジンＥＮＧと駆動輪ＤＷとを結ぶ動力伝達経路に設けられる。

トルクコンバータＴＣは、流体を介して動力を伝達する。トルクコンバータＴＣでは、ロックアップクラッチＬＵを締結することで、動力伝達効率が高められる。トルクコンバータＴＣは、エンジンＥＮＧと後述するサンギヤＳとを結ぶ動力伝達経路上に設けられた流体伝動装置を構成する。

前後進切替機構ＳＷＭは、エンジンＥＮＧとバリエータＶＡとを結ぶ動力伝達経路に設けられる。前後進切替機構ＳＷＭは、入力される回転の回転方向を切り替えることで車両の前後進を切り替える。前後進切替機構ＳＷＭは、Ｄレンジつまり前進レンジ選択の際に係合される前進クラッチＦＷＤ／Ｃと、Ｒレンジつまりリバースレンジ選択の際に係合される後退ブレーキＲＥＶ／Ｂと、を備える。前進クラッチＦＷＤ／Ｃ及び後退ブレーキＲＥＶ／Ｂを解放すると、無段変速機ＴＭはニュートラル状態つまり動力遮断状態になる。

前後進切替機構ＳＷＭは具体的には、前進クラッチＦＷＤ／Ｃ及び後退ブレーキＲＥＶ／Ｂのほか、遊星歯車機構ＰＧＭを有して構成される。遊星歯車機構ＰＧＭは、ダブルピニオン式の遊星歯車機構であり、複数の回転要素であるサンギヤＳ、キャリアＣ、リングギヤＲと、第１プラネタリピニオンＰ１と、第２プラネタリピニオンＰ２とを有する。

サンギヤＳは、前後進切替機構ＳＷＭの入力軸に結合される。サンギヤＳは、エンジンＥＮＧからの動力が入力される第１回転要素を構成する。第１プラネタリピニオンＰ１は、サンギヤＳと噛み合い、第２プラネタリピニオンＰ２は、第１プラネタリピニオンＰ１と噛み合う。キャリアＣは、前後進切替機構ＳＷＭの出力軸に結合され、第１プラネタリピニオンＰ１と第２プラネタリピニオンＰ２とを回転可能に支持する。キャリアＣは、駆動輪ＤＷに動力を伝達する第２回転要素を構成する。

リングギヤＲは、第２プラネタリピニオンＰ２と噛み合う。リングギヤＲには後進ブレーキＲＥＶ／Ｂが設けられ、リングギヤＲは、後進ブレーキＲＥＶ／Ｂによって前後進切替機構ＳＷＭの固定部材ＦＭに固定される。固定部材ＦＭは例えば、前後進切替機構ＳＷＭのケースである。リングギヤＲは、後進ブレーキＲＥＶ／Ｂに接続する第３回転要素を構成する。

リングギヤＲに対しては、リングギヤＲの回転速度Ｎｒを検出する回転センサ３が設けられる。言い換えれば、回転センサ３は、リングギヤＲを回転速度の検出対象として設けられる。リングギヤＲを回転速度の検出対象とすることは例えば、リングギヤＲと同速回転する部材等を回転速度の検出対象とすることや、リングギヤＲと歯車列等を介して機械的に動力伝達可能なままの状態にされる部材等を回転速度の検出対象とすることを含む。

回転センサ３は、磁気式の回転センサであり、リングギヤＲにリング状に設けられ着磁された複数の検出歯それぞれから出る磁束をパルスとして検出する。回転センサ３によって単位時間あたりに検出されるパルスの数は、回転速度Ｎｒによって異なってくる。このため、回転センサ３はパルスを検出することで、回転速度Ｎｒを検出することができる。回転センサ３は、第３回転センサに相当する。

回転センサ３がリングギヤＲに対して設けられる理由は、次の通りである。すなわち、前後進切替機構ＳＷＭの内径側に位置するサンギヤＳに対して回転センサを設けることは、無段変速機ＴＭの小型化、軽量化に影響し得る。換言すれば、無段変速機ＴＭの小型化、軽量化のためには、サンギヤＳに対し回転センサを設けることができない場合がある。

このため、本実施形態では、前後進切替機構ＳＷＭの外径側に位置し、回転センサの設置自由度が高いリングギヤＲに対して回転センサ３が設けられる。

バリエータＶＡは、プライマリプーリＰＲＩと、セカンダリプーリＳＥＣと、プライマリプーリＰＲＩ及びセカンダリプーリＳＥＣに巻き掛けられたベルトＢＬＴと、を有するベルト式無段変速機構を構成する。プライマリプーリＰＲＩにはプライマリ圧Ｐｐｒｉが、セカンダリプーリＳＥＣにはセカンダリ圧Ｐｓｅｃが、後述する油圧制御回路１２からそれぞれ供給される。

プライマリプーリＰＲＩは、キャリアＣと連結する。プライマリプーリＰＲＩに対しては、ＰＲＩ回転センサ２が設けられる。ＰＲＩ回転センサ２は、プライマリプーリＰＲＩの入力側回転速度である回転速度Ｎｐｒｉを検出する。回転速度Ｎｐｒｉは具体的には、プライマリプーリＰＲＩの回転速度である。ＰＲＩ回転センサ２には回転センサ３と同様、磁気式の回転センサが用いられる。ＰＲＩ回転センサ２は第２回転センサに相当する。

無段変速機ＴＭは、コントローラ１１と油圧制御回路１２とをさらに有する。

コントローラ１１は、無段変速機ＴＭを制御する。コントローラ１１には例えば、回転速度Ｎｅを検出するエンジン回転センサ１、ＰＲＩ回転センサ２、回転センサ３、セレクトレバー２０の操作位置、換言すれば選択されたシフトポジションを検出するインヒビタスイッチ４、エンジンＥＮＧを始動するためのイグニッションスイッチ５等からの信号が入力される。選択されたシフトポジションは具体的には、選択レンジである。

コントローラ１１にはこのほか、車速ＶＳＰを検出する車速センサ、アクセル開度ＡＰＯを検出するアクセル開度センサ、プライマリ圧Ｐｐｒｉを検出するプライマリ圧センサ、セカンダリ圧Ｐｓｅｃを検出するセカンダリ圧センサ、セカンダリプーリＳＥＣの出力側回転速度である回転速度Ｎｓｅｃを検出するＳＥＣ回転センサ、無段変速機ＴＭの油温Ｔ_OILを検出する油温センサ等からの信号も入力される。回転速度Ｎｓｅｃは具体的には、セカンダリプーリＳＥＣの回転速度である。

コントローラ１１は、これらの信号に基づき無段変速機ＴＭを制御する。具体的にはコントローラ１１は、これらの信号に基づき油圧制御回路１２を制御する。油圧制御回路１２は、コントローラ１１からの指示に基づき、ロックアップクラッチＬＵ、前進クラッチＦＷＤ／Ｃ、後退ブレーキＲＥＶ／Ｂ、プライマリプーリＰＲＩ、セカンダリプーリＳＥＣ等の油圧制御を行う。油圧制御回路１２には例えば、エンジンＥＮＧの動力により駆動されるオイルポンプから油が供給される。コントローラ１１には、エンジンＥＮＧ制御用のコントローラなど、他のコントローラを介してセンサ、スイッチからの信号が入力されてもよい。

ところで、ＰＲＩ回転センサ２等の回転センサは、回転速度の大きさつまり絶対値を検出するが、回転速度の正負つまり回転方向を検出しない。このため、回転速度Ｎｐｒｉの正負を判断できずに、正負を誤った制御が行われることが懸念される。

このような事情に鑑み、本実施形態ではコントローラ１１が次に説明する制御を行う。

図２は、コントローラ１１が行う制御の一例をフローチャートで示す図である。コントローラ１１は、本フローチャートの処理を行うように構成されることで、制御部を有した構成とされる。

ステップＳ１で、コントローラ１１は、無段変速機ＴＭがニュートラル状態か否かを判定する。ステップＳ１で否定判定であれば、本フローチャートの処理は一旦終了する。

すなわち、この例では無段変速機ＴＭがニュートラル状態でなければ、回転速度Ｎｐｒｉの正負を判断せず、無段変速機ＴＭがニュートラル状態のときに、回転速度Ｎｐｒｉの正負を判断する。回転速度Ｎｐｒｉの正負は、エンジンＥＮＧの回転駆動方向を正転方向とした正負とすることができる。但し、例えばＤレンジ選択状態、Ｒレンジ選択状態で回転速度Ｎｐｒｉの正負を判断することも可能である。ステップＳ１で肯定判定であれば、処理はステップＳ２に進む。

ステップＳ２で、コントローラ１１は、ロックアップクラッチＬＵがロックアップ状態か、つまり完全締結状態か否かを判定する。ステップＳ２で否定判定であれば、処理はステップＳ３に進む。ステップＳ３からステップＳ６では、トルクコンバータＴＣのタービンの回転速度Ｎｔを推定するための処理が行われる。

ステップＳ３で、コントローラ１１は、トルクコンバータＴＣへの入力トルクＴｉｎを推定する。入力トルクＴｉｎは例えば、エンジンＥＮＧの出力トルクから補機負荷、イナーシャトルクを差し引いて推定することができる。入力トルクＴｉｎは、トルクコンバータＴＣの出力トルクに基づき推定されてもよい。出力トルクには、ロックアップクラッチＬＵの伝達トルク容量、引きずり量等に基づき算出したものを用いることができる。

ステップＳ４で、コントローラ１１は、トルクコンバータＴＣの容量係数τを推定する。容量係数τは、次の数１により求めることができる。
［数１］
容量係数τ＝入力トルクＴｉｎ／回転速度Ｎｅ²

ステップＳ５で、コントローラ１１は、容量係数τに基づきトルクコンバータＴＣの速度比Ｖｅを推定する。容量係数τと速度比Ｖｅとの関係は実験的に求められ、図３に模式的に示すマップデータで予め設定されている。

ステップＳ６で、コントローラ１１は回転速度Ｎｔを推定する。回転速度Ｎｔは、次の数２により求めることができる。
［数２］
回転速度Ｎｔ＝速度比Ｖｅ×回転速度Ｎｅ

ステップＳ２で肯定判定であれば、処理はステップＳ７に進む。この場合、コントローラ１１は、回転速度Ｎｔが回転速度Ｎｅであると推定する。ステップＳ７の後には、処理はステップＳ８に進む。ステップＳ６の後にも、処理はステップＳ８に進む。

ステップＳ８で、コントローラ１１は、回転速度Ｎｒの期待値Ｎｒ＿Ｅを演算する。ステップＳ８では具体的には、期待値Ｎｒ＿Ｅとして、以下で説明する期待値Ｎｒ＿Ｅ１が演算される。期待値Ｎｒ＿Ｅは、遊星歯車機構ＰＧＭの共線図に基づき算出される。

図４は、共線図の関係を利用した期待値Ｎｒ＿Ｅの演算方法の説明図である。遊星歯車機構ＰＧＭの共線図は、縦軸に回転速度、横軸に遊星歯車機構ＰＧＭのサンギヤＳ、リングギヤＲ、キャリアＣを配置した図である。横軸上に示されるサンギヤＳとキャリアＣとの距離を１とした場合、キャリアＣとリングギヤＲとの距離αはサンギヤＳの歯数ＺＳをリングギヤＲの歯数ＺＲで割った大きさとされる。

期待値Ｎｒ＿Ｅは、プライマリプーリＰＲＩ正転判定用の期待値Ｎｒ＿Ｅである期待値Ｎｒ＿Ｅ１を含む。期待値Ｎｒ＿Ｅ１は換言すれば、回転速度Ｎｐｒｉが正であった場合に期待される回転速度Ｎｒである。このため、期待値Ｎｒ＿Ｅ１は共線図において、回転速度Ｎｐｒｉを正と仮定した場合の共線Ｌ１に含まれる。また、共線図からは、共線Ｌ１上に斜辺を有し、底辺が１及びαとなる大小２つの直角三角形の相似関係に基づき、次の数３が得られる。
［数３］
期待値Ｎｒ＿Ｅ１＝｜回転速度Ｎｔの推定値｜×α＋｜回転速度Ｎｐｒｉのセンサ値｜×（１−α）

したがって、期待値Ｎｒ＿Ｅ１については、数３によって演算が可能である。

期待値Ｎｒ＿Ｅは、プライマリプーリＰＲＩ逆転判定用の期待値Ｎｒ＿Ｅである期待値Ｎｒ＿Ｅ２をさらに含む。期待値Ｎｒ＿Ｅ２は換言すれば、回転速度Ｎｐｒｉが負であった場合に期待される回転速度Ｎｒである。したがって、期待値Ｎｒ＿Ｅ２は共線図において、回転速度Ｎｐｒｉを負と仮定した場合の共線Ｌ２に含まれる。また、共線図からは、期待値Ｎｒ＿Ｅ１の場合と同様、大小２つの直角三角形の相似関係に基づき次の数４が得られる。
［数４］
期待値Ｎｒ＿Ｅ２＝｜回転速度Ｎｔの推定値｜×α−｜回転速度Ｎｐｒｉのセンサ値｜×（１−α）

したがって、期待値Ｎｒ＿Ｅ２については、数４によって演算が可能である。

期待値Ｎｒ＿Ｅを利用した判定は、後述する正転判定、逆転判定で行われる。期待値Ｎｒ＿Ｅを利用することで、共線図の関係を利用した回転速度Ｎｐｒｉの回転方向の判定が可能になる。

図２に戻り、ステップＳ９で、コントローラ１１は、プライマリプーリＰＲＩの正転判定を行う。正転判定は、期待値Ｎｒ＿Ｅと回転速度Ｎｒのセンサ値との偏差量σが所定範囲βに含まれるか否かを判定することで行われる。本実施形態では、偏差量σは具体的には、期待値Ｎｒ＿Ｅから回転速度Ｎｒのセンサ値を減算した値とされる。

正転判定は具体的には、期待値Ｎｒ＿Ｅ１と回転速度Ｎｒのセンサ値との偏差量σである偏差量σ１が所定範囲βに含まれるか否かを判定することで行われる。このような正転判定では、期待値Ｎｒ＿Ｅ１が回転速度Ｎｒのセンサ値と大きく異なれば、つまり偏差量σ１が所定範囲β外であれば、回転速度Ｎｐｒｉを正と仮定したことが誤りの可能性があると判断できる。

所定範囲βは、このような判断を行うための範囲であり、予め設定することができる。所定範囲βは、ゼロを中心とした範囲に設定することができる。ステップＳ９で肯定判定であれば、処理はステップＳ１０に進む。

ステップＳ１０で、コントローラ１１は、期待値Ｎｒ＿Ｅ、具体的には期待値Ｎｒ＿Ｅ２を演算する。

ステップＳ１１で、コントローラ１１は、プライマリプーリＰＲＩの逆転判定を行う。逆転判定は、偏差量σが所定範囲βに含まれるか否か、具体的には期待値Ｎｒ＿Ｅ２と回転速度Ｎｒのセンサ値との偏差量σである偏差量σ２が、所定範囲βに含まれるか否かを判定することで行われる。

このような逆転判定では、期待値Ｎｒ＿Ｅ２が回転速度Ｎｒのセンサ値と大きく異なれば、つまり偏差量σ２が所定範囲β外であれば、回転速度Ｎｐｒｉを負と仮定したことが誤りの可能性があると判断できる。所定範囲βは、正転判定と逆転判定とで具体的範囲が異なるように設定されてもよい。ステップＳ１１で否定判定であれば、処理はステップＳ１２に進む。

ステップＳ１２で、コントローラ１１は、プライマリプーリＰＲＩは正転している、との判定を下す。すなわち、コントローラ１１は、ステップＳ９の正転判定で肯定判定され、且つステップＳ１１の逆転判定で否定判定された場合に、プライマリプーリＰＲＩは正転している、との判定を確定する。ステップＳ１２の後には、処理は一旦終了する。

ステップＳ１１で肯定判定であれば、処理はステップＳ１６に進み、コントローラ１１は、プライマリプーリＰＲＩの回転方向は判別不能、との判定を下す。

すなわち、コントローラ１１は、ステップＳ９の正転判定で肯定判定された場合であっても、ステップＳ１１の逆転判定で肯定判定された場合には、判別不能との判定を下す。回転速度Ｎｐｒｉを正と仮定した場合と負と仮定した場合とで、期待値Ｎｒ＿Ｅが互いに大きく異ならない場合もあるためである。判別不能とは、いかなる追加的手法を用いても、判別不能であることを意味するわけではない。ステップＳ１６の後には処理は一旦終了する。

ステップＳ９で否定判定であった場合、処理はステップＳ１３、さらにはステップＳ１４に進む。ステップＳ１３では、ステップＳ１０同様、期待値Ｎｒ＿Ｅ２が演算される。ステップＳ１４では、ステップＳ１１同様、逆転判定が行われる。そして、ステップＳ１４で肯定判定であれば、処理はステップＳ１５に進む。

ステップＳ１５で、コントローラ１１は、プライマリプーリＰＲＩが逆転している、との判定を下す。すなわち、コントローラ１１は、ステップＳ９の正転判定で否定判定され、且つステップＳ１４の逆転判定で肯定判定された場合に、プライマリプーリＰＲＩは逆転している、との判定を確定する。ステップＳ１５の後には、処理は一旦終了する。

ステップＳ１４で否定判定であれば、処理はステップＳ１６に進む。つまり、ステップＳ９の正転判定で否定判定された場合であっても、ステップＳ１４の逆転判定で否定判定された場合には、コントローラ１１は、プライマリプーリＰＲＩの回転方向は判別不能、との判定を下す。回転速度Ｎｐｒｉを正と仮定した場合と負と仮定した場合とでともに、期待値Ｎｒ＿Ｅが回転速度Ｎｒのセンサ値と大きく異なる場合もあるためである。

図５Ａ、図５Ｂは、図２に示すフローチャートに対応するタイミングチャートの第１の例を示す図である。図５Ａ、図５Ｂはともに、降坂路にいる車両がＮレンジ選択状態で前進しており、プライマリプーリＰＲＩが正転している場合、つまり、正転との判定が確定されるべき場合を示す。図５Ａは、ステップＳ９の正転判定に対応し、図５Ｂは、ステップＳ１１又はステップＳ１４の逆転判定に対応する。

図５Ａに示すように、エンジン回転センサ１に基づく回転速度Ｎｅのセンサ値は正であり、回転速度Ｎｔは図示のように推定される。正転判定を行う場合、ＰＲＩ回転センサ２に基づく回転速度Ｎｐｒｉのセンサ値は正と仮定される。図４を用いて前述した共線図からわかるように、期待値Ｎｒ＿Ｅ１は、回転速度Ｎｔと回転速度Ｎｐｒｉとの中間に位置し、回転速度Ｎｒのセンサ値との偏差量σ１は、図示の通りとなる。

具体的には、タイミングＴ１１を経過する前には、エンジントルクＴｅが一定で、偏差量σ１は所定範囲β内となっている。一方、タイミングＴ１１でエンジントルクＴｅが一時的に増加し始めると、これに応じて偏差量σ１が大きくなり、タイミングＴ１２で所定範囲β外になる。さらに、エンジントルクＴｅが元に戻ると、これに応じて偏差量σ１が小さくなり、タイミングＴ１３を経過すると、偏差量σ１が所定範囲β内になる。

結果、この例では、正転判定は、タイミングＴ１２を経過する前には肯定判定され、タイミングＴ１２、タイミングＴ１３間で肯定判定されなくなり、タイミングＴ１３を経過すると、再び肯定判定される。

図５Ｂに示すように、逆転判定を行う場合には、回転速度Ｎｐｒｉのセンサ値は負と仮定される。結果、期待値Ｎｒ＿Ｅ２は図示のように演算される。このとき、期待値Ｎｒ＿Ｅ２と回転速度Ｎｒのセンサ値との偏差量σ２は、タイミングＴ１１でエンジントルクＴｅが一時的に増加し始めても、負の側で所定範囲β外のままとなる。結果、逆転判定は肯定判定されない。

図５Ａの正転判定の判定結果と図５Ｂの逆転判定の判定結果とを組み合わせることで、タイミングＴ１２経過前とタイミングＴ１３経過後とで正転との判定を確定でき、タイミングＴ１２、タイミングＴ１３間で判別不能との判定を下すことができる。

図６Ａ、図６Ｂは、図２に示すフローチャートに対応するタイミングチャートの第２の例を示す図である。図６Ａ、図６Ｂはともに、登坂路にいる車両がＮレンジ選択状態で後進しており、プライマリプーリＰＲＩが逆転している場合、つまり、逆転との判定が確定されるべき場合を示す。図６Ａは、ステップＳ９の正転判定に対応し、図６Ｂは、ステップＳ１４の逆転判定に対応する。

図６Ａに示すように、エンジン回転センサ１に基づく回転速度Ｎｅのセンサ値は正であり、回転速度Ｎｔは図示のように推定される。正転判定を行う場合、ＰＲＩ回転センサ２に基づく回転速度Ｎｐｒｉのセンサ値は正と仮定される。結果、期待値Ｎｒ＿Ｅ１は図示のように演算される。このとき、期待値Ｎｒ＿Ｅ１と回転速度Ｎｒのセンサ値との偏差量σ１は、タイミングＴ２１でエンジントルクＴｅが一時的に増加し始めても、正の側で所定範囲β外のままとなる。結果、正転判定は肯定判定されない。

図６Ｂに示すように、逆転判定を行う場合には、回転速度Ｎｐｒｉのセンサ値は負と仮定される。結果、期待値Ｎｒ＿Ｅ２と偏差量σ２とは、図示の通りとなる。

具体的には、タイミングＴ２１を経過する前には、エンジントルクＴｅが一定で、偏差量σ２は所定範囲β内となっている。一方、タイミングＴ２１でエンジントルクＴｅが一時的に増加し始めると、これに応じて偏差量σ２が大きくなり、タイミングＴ２２で所定範囲β外になる。さらに、エンジントルクＴｅが元に戻ると、これに応じて偏差量σ２が小さくなり、タイミングＴ２３を経過すると、偏差量σ２が所定範囲β内になる。

結果、この例では、逆転判定は、タイミングＴ２２を経過する前には肯定判定され、タイミングＴ２２、タイミングＴ２３間で肯定判定されなくなり、タイミングＴ２３を経過すると、再び肯定判定される。

図６Ａの正転判定の判定結果と図６Ｂの逆転判定の判定結果とを組み合わせることで、タイミングＴ２２経過前とタイミングＴ２３経過後とで逆転との判定を確定でき、タイミングＴ２２、タイミングＴ２３間で判別不能との判定を下すことができる。

次に本実施形態の主な作用効果について説明する。

コントローラ１１は、サンギヤＳとキャリアＣとリングギヤＲとを有する遊星歯車機構ＰＧＭと、サンギヤＳ、キャリアＣ及びリングギヤＲのうちの２つの回転要素として、キャリアＣ及びリングギヤＲを係合させる前進クラッチＦＷＤ／Ｃと、第１回転センサとしてのエンジン回転センサ１と、第２回転センサとしてのＰＲＩ回転センサ２と、第３回転センサとしての回転センサ３と、を有する車両で制御を行う。コントローラ１１は、サンギヤＳの回転速度に相当する回転速度Ｎｔ、キャリアＣの回転速度に相当する回転速度Ｎｐｒｉ、リングギヤＲの回転速度Ｎｒそれぞれに基づき、キャリアＣの回転方向に相当するプライマリプーリＰＲＩの回転方向を判定する制御を行う制御部を有した構成とされる。

このような構成によれば、遊星歯車機構ＰＧＭの各回転要素の回転速度を用いた判定を行う。このため、キャリアＣ、換言すればプライマリプーリＰＲＩにつき、遊星歯車機構ＰＧＭの３つの回転要素の回転速度が一直線上に示されるという共線図の関係に照らし、回転センサを利用した回転方向の判定が可能になる。

コントローラ１１は、プライマリプーリＰＲＩの回転方向を仮定した上で、回転速度Ｎｔと回転速度Ｎｐｒｉとに基づき、回転速度Ｎｒの期待値Ｎｒ＿Ｅを算出する。また、コントローラ１１は、回転速度Ｎｒのセンサ値と期待値Ｎｒ＿Ｅとの偏差量σが所定範囲β内の場合に、プライマリプーリＰＲＩの回転方向が仮定した回転方向と判定する。

このような構成によれば、共線図の関係に基づき、回転速度Ｎｐｒｉがとり得る正負を判断することで、容易な構成でプライマリプーリＰＲＩの回転方向を判定できる。

コントローラ１１は、プライマリプーリＰＲＩの回転方向を正転と仮定した場合と逆転と仮定した場合とでともに、偏差量σが所定範囲β内か、或いは所定範囲β外の場合に、プライマリプーリＰＲＩの回転方向は判別不能と判定する。

このような構成によれば、回転速度Ｎｐｒｉの正負を正確に判断するのが困難な場合に、正負を誤った制御を行うことを防止できる。

コントローラ１１は、プライマリプーリＰＲＩの回転方向を正転と仮定した場合に、偏差量σが所定範囲β内で、且つプライマリプーリＰＲＩの回転方向を逆転と仮定した場合に、偏差量σが所定範囲β外の場合に、プライマリプーリＰＲＩは正転しているとの判定を確定する。また、コントローラ１１は、プライマリプーリＰＲＩの回転方向を正転と仮定した場合に、偏差量σが所定範囲β外で、且つプライマリプーリＰＲＩの回転方向を逆転と仮定した場合に、偏差量σが所定範囲β内の場合に、プライマリプーリＰＲＩは逆転しているとの判定を確定する。

このような構成によれば、回転方向を正転と仮定した場合の判定結果と逆転と仮定した場合の判定結果とを組み合わせて回転方向の判定を確定することで、プライマリプーリＰＲＩの回転方向を精度良く判定することができる。

本実施形態における車両は、エンジンＥＮＧとサンギヤＳとを結ぶ動力伝達経路上に設けられたトルクコンバータＴＣをさらに備えた構成とされる。また、本実施形態における車両では、エンジン回転センサ１がサンギヤＳの回転速度を検出する第１回転センサを構成する。コントローラ１１は、回転速度ＮｅとトルクコンバータＴＣの速度比Ｖｅとに基づき、サンギヤＳの回転速度に相当する回転速度Ｎｔを演算する。

このような構成によれば、サンギヤＳの回転速度を検出する第１回転センサとして、エンジン回転センサ１を利用する（つまり、第１回転要素であるサンギヤＳの回転速度を検出するのに代えて、駆動源であるエンジンＥＮＧの回転速度を検出する）ので、サンギヤＳやトルクコンバータＴＣのタービンに対して回転センサを設ける必要がない分、コスト面で有利である。

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。

上述した実施形態では、遊星歯車機構ＰＧＭがダブルピニオン式の遊星歯車機構である場合について説明した。しかしながら、遊星歯車機構ＰＧＭは例えば、シングルピニオン式の遊星歯車機構であってもよい。この場合、例えばサンギヤで第１回転要素、リングギヤで第２回転要素、キャリアで第３回転要素をそれぞれ構成することができる。

上述した実施形態では、前進クラッチＦＷＤ／ＣがキャリアＣとリングギヤＲを接続する場合について説明した。しかしながら、前進クラッチＦＷＤ／Ｃは、サンギヤＳとキャリアＣ、或いはサンギヤＳとリングギヤＲを接続するように構成されてもよい。遊星歯車機構ＰＧＭをシングルピニオン式の遊星歯車機構で構成した場合も同様である。

上述した実施形態では、走行用駆動源がエンジンＥＮＧである場合について説明した。しかしながら、走行用駆動源は例えば、エンジンＥＮＧ及びモータのうち少なくともいずれかで構成することができる。

コントローラ１１は例えば、処理を分散させて行うように構成された複数のコントローラであってもよく、このような複数のコントローラによって制御部を有した構成とされてもよい。

本願は２０１７年８月２８日に日本国特許庁に出願された特願２０１７−１６３５２７に基づく優先権を主張し、この出願のすべての内容は参照により本明細書に組み込まれる。

Claims (7)

1. 走行用駆動源からの動力が入力される第１回転要素と、駆動輪に動力を伝達する第２回転要素と、ブレーキに接続する第３回転要素と、を有する遊星歯車機構と、
   前記第１回転要素、前記第２回転要素及び前記第３回転要素のうち２つの回転要素を係合させるクラッチと、
   前記第１回転要素の回転速度を検出する第１回転センサと、
   前記第２回転要素の回転速度を検出する第２回転センサと、
   前記第３回転要素の回転速度を検出する第３回転センサと、
   を有する車両で制御を行う車両の制御装置であって、
   前記第１回転要素、前記第２回転要素及び前記第３回転要素の回転速度それぞれに基づき、前記第２回転要素の回転方向を判定する制御を行う制御部、
   を有する車両の制御装置。
2. 請求項１に記載の車両の制御装置であって、
   前記制御部は、
   前記第２回転要素の回転方向を仮定した上で、前記第１回転要素の回転速度と前記第２回転要素の回転速度とに基づき、前記第３回転要素の回転速度の期待値を算出し、
   前記第３回転センサに基づき得られる前記第３回転要素の回転速度のセンサ値と、前記期待値との偏差量が所定範囲に含まれる場合に、前記第２回転要素の回転方向が仮定した回転方向と判定する、
   車両の制御装置。
3. 請求項２に記載の車両の制御装置であって、
   前記制御部は、前記第２回転要素の回転方向を正転と仮定した場合と逆転と仮定した場合とでともに、前記偏差量が前記所定範囲に含まれるか、或いは前記所定範囲に含まれない場合に、前記第２回転要素の回転方向は判別不能と判定する、
   車両の制御装置。
4. 請求項２又は３に記載の車両の制御装置であって、
   前記制御部は、前記第２回転要素の回転方向を正転と仮定した場合に、前記偏差量が前記所定範囲に含まれ、且つ前記第２回転要素の回転方向を逆転と仮定した場合に、前記偏差量が前記所定範囲に含まれない場合に、前記第２回転要素は正転している、との判定を確定する、
   車両の制御装置。
5. 請求項２又は３に記載の車両の制御装置であって、
   前記制御部は、前記第２回転要素の回転方向を正転と仮定した場合に、前記偏差量が前記所定範囲に含まれず、且つ前記第２回転要素の回転方向を逆転と仮定した場合に、前記偏差量が前記所定範囲に含まれる場合に、前記第２回転要素は逆転している、との判定を確定する、
   車両の制御装置。
6. 請求項１から５いずれか１項に記載の車両の制御装置であって、
   前記車両は、前記走行用駆動源と前記第１回転要素とを結ぶ動力伝達経路上に設けられた流体伝動装置をさらに備え、
   前記第１回転センサは、前記第１回転要素の回転速度に代えて前記走行用駆動源の回転速度を検出する走行用駆動源回転センサであり、
   前記制御部は、前記走行用駆動源の回転速度と前記流体伝動装置の速度比とに基づき、前記第１回転要素の回転速度を演算する、
   車両の制御装置。
7. 走行用駆動源からの動力が入力される第１回転要素と駆動輪に動力を伝達する第２回転要素とブレーキに接続する第３回転要素とを有する遊星歯車機構と、前記第１回転要素、前記第２回転要素及び前記第３回転要素のうち２つの回転要素を係合させるクラッチと、前記第１回転要素の回転速度を検出する第１回転センサと、前記第２回転要素の回転速度を検出する第２回転センサと、前記第３回転要素の回転速度を検出する第３回転センサと、を有する車両で行われる車両の制御方法であって、
   前記第１回転要素、前記第２回転要素及び前記第３回転要素の回転速度それぞれに基づき、前記第２回転要素の回転方向を判定すること、
   を含む車両の制御方法。

Images