JP7247883B2 - 車両の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、動力源と駆動輪との間の動力伝達経路の一部を構成する自動変速機を備えた車両の制御装置に関するものである。

動力源と駆動輪との間の動力伝達経路の一部を構成する自動変速機を備えた車両の制御装置が良く知られている。例えば、特許文献１に記載された車両のクラッチ制御装置がそれである。この特許文献１には、自動変速機の変速中は動力源と自動変速機との間の動力伝達経路を断接するドグクラッチを切断状態とすると共に変速終了後に噛合状態とすること、又、ドグクラッチの断接時に駆動輪の回転速度の変動によりドグクラッチが破損したり変速ショックが発生してしまうことを抑制する為に、悪路走行状態の場合は、自動変速機の変速を制限することでドグクラッチの断接も制限することが開示されている。

特開２０１０－１８５４６６号公報

ところで、波状路や異μ路などの悪路を走行することで駆動輪がスリップとグリップとを繰り返すような走行状態となる場合、駆動力に応じて駆動輪の回転速度の大きな変動が発生し、動力伝達経路において共振が発生する可能性がある。このような場合、共振によって増幅された、駆動輪の回転速度の変動に起因するトルク変動が動力伝達経路に付加される。動力源などは慣性が大きい為、共振によるトルク変動はより大きなものとなる可能性がある。そうすると、動力伝達経路における部品や動力源等を支持して車体に固定するマウント等の懸架系の部品の耐久性に悪影響を及ぼすおそれがある。特には、駆動輪側から自動変速機を介して動力源側へ伝達される、駆動輪の回転速度の変動に起因するトルク変動は、自動変速機の変速比に応じて大きさが異なる為、自動変速機よりも動力源側の部品である上流部品は、トルク変動の影響を受け易くされる。一方で、共振によるトルク変動の入力を抑制する為には、動力源のトルクダウン制御を行うことが考えられる。しかしながら、トルクダウン制御を行うと、運転者による車両に対する駆動要求量を実現できない為、ドライバビリティーの悪化や運転者の違和感を招くおそれがある。

本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、悪路を走行する際に、駆動要求量を実現しつつ、上流部品の耐久性低下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にある。

第１の発明の要旨とするところは、（ａ）動力源と駆動輪との間の動力伝達経路の一部を構成する自動変速機を備えた車両の、制御装置であって、（ｂ）前記駆動輪の回転速度の変動を表す値に基づいて、前記車両が悪路を走行している状態であるか否かを判定する状態判定部と、（ｃ）前記車両が悪路を走行している状態であると判定された場合には、前記自動変速機の現在の変速比において、前記自動変速機よりも前記動力源側の部品に対して伝達される、前記駆動輪の回転速度の変動に起因するトルク変動が前記部品の耐久性の上で許容できる大きさとなる、運転者による前記車両に対する駆動要求量の領域として予め定められた許容領域内に、前記駆動要求量が入っているか否かを判定する許容領域内判定部と、（ｄ）前記駆動要求量が前記許容領域内に入っていないと判定された場合には、前記駆動要求量を実現可能としたままで前記駆動要求量が前記許容領域内に入る、前記現在の変速比よりも低車速側の変速比へ前記自動変速機をダウンシフトする一方で、前記駆動要求量が前記許容領域内に入っていると判定された場合には、前記ダウンシフトを行わない変速制御部とを、含むことにある。

前記第１の発明によれば、車両が悪路を走行している状態であると判定され、更に、自動変速機の現在の変速比において自動変速機よりも動力源側の部品である上流部品に対して伝達されるトルク変動が上流部品の耐久性の上で許容できる大きさとなる駆動要求量の領域として予め定められた許容領域内に駆動要求量が入っていないと判定された場合には、その駆動要求量を実現可能としたままでその駆動要求量がその許容領域内に入る、現在の変速比よりも低車速側の変速比へ自動変速機がダウンシフトさせられるので、駆動要求量を維持したままで、上流部品の耐久性に悪影響を及ぼすような大きなトルク変動が上流部品へ伝達されることが抑制される。よって、悪路を走行する際に、駆動要求量を実現しつつ、上流部品の耐久性低下を抑制することができる。

本発明が適用される車両の概略構成を説明する図であると共に、車両における各種制御の為の制御機能及び制御系統の要部を説明する図である。 共振発生時における動力伝達装置の各部のトルクを自動変速機の変速段毎に示す図表である。 トルク変動が上流部品の耐久性の上で許容できる大きさとなるドライバ要求駆動力の領域として予め定められた許容領域とドライバ要求駆動力との関係を説明する為の図である。 電子制御装置の制御作動の要部を説明するフローチャートであり、悪路を走行する際にドライバ要求駆動力を実現しつつ上流部品の耐久性低下を抑制する為の制御作動を説明するフローチャートである。 ダウンシフト許可判定を行う為の制御作動を説明するフローチャートであり、図４のフローチャートにおけるステップＳ２０に対応するサブルーチンである。 本発明が適用される車両の概略構成を説明する図であり、図１の車両とは別の実施例である。 本発明が適用される車両の概略構成を説明する図であり、図１や図６の車両とは別の実施例である。

本発明の実施形態において、前記自動変速機における変速比（＝ギヤ比）は、「入力回転部材の回転速度／出力回転部材の回転速度」である。変速段や変速比におけるハイ側は、変速比が小さくなる側である高車速側である。変速段や変速比におけるロー側は、変速比が大きくなる側である低車速側である。例えば、前記自動変速機の最ロー側変速段（＝ギヤ段）である第１速ギヤ段の変速比すなわち最ロー側変速比は、最も低車速側となる最低車速側の変速比であり、変速比が最も大きな値となる最大変速比である。

また、前記動力源は、例えば燃料の燃焼によって動力を発生するガソリンエンジンやディーゼルエンジン等のエンジンである。又、前記車両は、前記動力源として、このエンジンに加えて或いは替えて、回転機等を備えていても良い。

以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明が適用される車両１０の概略構成を説明する図であると共に、車両１０における各種制御の為の制御機能及び制御系統の要部を説明する図である。図１において、車両１０は、走行用の動力源である、エンジン１２及び回転機ＭＧを備えたハイブリッド車両である。又、車両１０は、駆動輪１４と、エンジン１２と駆動輪１４との間の動力伝達経路に設けられた動力伝達装置１６とを備えている。

動力伝達装置１６は、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、自動変速機１８、自動変速機１８の出力回転部材であるＡＴ出力軸２０に連結されたプロペラシャフト２２、そのプロペラシャフト２２に連結されたディファレンシャルギヤ２４、そのディファレンシャルギヤ２４に連結された１対のドライブシャフト２６等を備えている。第１クラッチＣ１と第２クラッチＣ２とは、エンジン１２から出力される動力の伝達において直列に配置されている。自動変速機１８は、第１クラッチＣ１と第２クラッチＣ２とを介してエンジン１２に連結されていると共に、第２クラッチＣ２を介して回転機ＭＧに連結されている。動力伝達装置１６において、第１クラッチＣ１と第２クラッチＣ２とを順次介して自動変速機１８へ伝達されたエンジン１２からの動力や第２クラッチＣ２を介して自動変速機１８へ伝達された回転機ＭＧからの動力は、自動変速機１８からプロペラシャフト２２、ディファレンシャルギヤ２４、及びドライブシャフト２６等を順次介して駆動輪１４へ伝達される。尚、動力は、特に区別しない場合にはトルクや力も同意である。

エンジン１２は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の公知の内燃機関である。このエンジン１２は、後述する電子制御装置７０によって車両１０に備えられたスロットルアクチュエータや燃料噴射装置や点火装置等のエンジン制御装置２８が制御されることによりエンジン１２の出力トルクであるエンジントルクＴeが制御される。

回転機ＭＧは、電動機（モータ）としての機能及び発電機（ジェネレータ）としての機能を有する回転電気機械であって、所謂モータジェネレータである。回転機ＭＧは、車両１０に備えられたインバータ３０を介して、車両１０に備えられたバッテリ３２に接続されている。回転機ＭＧは、後述する電子制御装置７０によってインバータ３０が制御されることにより、回転機ＭＧの出力トルクであるＭＧトルクＴmgが制御される。

自動変速機１８は、第２クラッチＣ２と駆動輪１４との間の動力伝達経路に介在させられて、動力源（エンジン１２、回転機ＭＧ）と駆動輪１４との間の動力伝達経路の一部を構成する。自動変速機１８は、例えば１組又は複数組の遊星歯車装置と複数の係合装置とを備えている公知の遊星歯車式の自動変速機、又は、常時噛み合う複数対の変速ギヤを２軸間に備えている公知の平行軸式常時噛合型の自動変速機などである。自動変速機１８は、例えば後述する電子制御装置７０によって制御される、車両１０に備えられた油圧制御回路３４から供給される油圧にて油圧アクチュエータが作動させられることで、変速比（ギヤ比ともいう）γ（＝ＡＴ入力回転速度Ｎi／ＡＴ出力回転速度Ｎo）が異なる複数の変速段（ギヤ段ともいう）が選択的に形成される有段式の自動変速機である。ＡＴ入力回転速度Ｎiは、自動変速機１８の入力回転部材であるＡＴ入力軸３６の回転速度である。ＡＴ出力回転速度Ｎoは、ＡＴ出力軸２０の回転速度である。

第１クラッチＣ１は、エンジン１２と第２クラッチＣ２との間の動力伝達経路を断接可能に設けられている。第２クラッチＣ２は、回転機ＭＧと自動変速機１８との間の動力伝達経路を断接可能に設けられている。回転機ＭＧは、第１クラッチＣ１と第２クラッチＣ２との間の動力伝達経路に連結されている。例えば、回転機ＭＧのロータ軸（不図示）は、第１クラッチＣ１の出力側部材に連結されたＭＧ入力軸３８と一体的に連結されていると共に、第２クラッチＣ２の入力側部材に連結されたＭＧ出力軸４０と一体的に連結されている。従って、第１クラッチＣ１は、エンジン１２と回転機ＭＧとの間の動力伝達経路に設けられて、その動力伝達経路を断接するクラッチ、すなわちエンジン１２を回転機ＭＧと断接するクラッチとしても機能する。第１クラッチＣ１及び第２クラッチＣ２は、各々、例えば公知の乾式単板の摩擦クラッチ又は公知の湿式多板の油圧式摩擦係合装置又は公知の噛合式クラッチなどであり、後述する電子制御装置７０によってクラッチアクチュエータが駆動させられることにより、係合や解放などの状態である作動状態が切り替えられる。

車両１０は、更に、エンジン１２、回転機ＭＧ、及び自動変速機１８などの制御に関連する車両１０の制御装置を含むコントローラとしての電子制御装置７０を備えている。電子制御装置７０は、例えばＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力インターフェース等を備えた所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、ＣＰＵはＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつ予めＲＯＭに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車両１０の各種制御を実行する。電子制御装置７０は、必要に応じてエンジン制御用、回転機制御用、変速機制御用等の各コンピュータを含んで構成される。

電子制御装置７０には、車両１０に備えられた各種センサ等（例えばエンジン回転速度センサ５０、入力回転速度センサ５２、出力回転速度センサ５４、各車輪速センサ５６、ＭＧ回転速度センサ５８、アクセル開度センサ６０、スロットル弁開度センサ６２、バッテリセンサ６４など）による検出値に基づく各種信号等（例えばエンジン１２の回転速度であるエンジン回転速度Ｎe、ＡＴ入力回転速度Ｎi、車速Ｖに対応するＡＴ出力回転速度Ｎo、左右の駆動輪１４の各回転速度Ｎdwである車輪速度Ｎdwl、Ｎdwr、回転機ＭＧの回転速度であるＭＧ回転速度Ｎmg、運転者（＝ドライバー）の加速操作の大きさを表す運転者の加速操作量としてのアクセル開度θacc、スロットルアクチュエータによって駆動される電子スロットル弁の開度であるスロットル弁開度θth、バッテリ３２のバッテリ温度ＴＨbatやバッテリ充放電電流Ｉbatやバッテリ電圧Ｖbatなど）が、それぞれ供給される。又、電子制御装置７０からは、車両１０に備えられた各装置（例えばエンジン制御装置２８、インバータ３０、油圧制御回路３４など）に各種指令信号（例えばエンジン１２を制御する為のエンジン制御指令信号Ｓe、回転機ＭＧを制御する為の回転機制御指令信号Ｓmg、自動変速機１８を制御する為の油圧制御指令信号Ｓp、第１クラッチＣ１及び第２クラッチＣ２を各々制御する為のクラッチ制御指令信号（不図示）など）が、それぞれ出力される。電子制御装置７０は、例えばバッテリ充放電電流Ｉbat及びバッテリ電圧Ｖbatなどに基づいてバッテリ３２の充電状態を示す値としての充電状態値ＳＯＣ［％］を算出する。

電子制御装置７０は、車両１０における各種制御を実現する為に、ハイブリッド制御手段すなわちハイブリッド制御部７２、及び変速制御手段すなわち変速制御部７４を備えている。

ハイブリッド制御部７２は、エンジン１２の作動を制御するエンジン制御手段すなわちエンジン制御部としての機能と、インバータ３０を介して回転機ＭＧの作動を制御する回転機制御手段すなわち回転機制御部としての機能を含んでおり、それら制御機能によりエンジン１２及び回転機ＭＧによるハイブリッド駆動制御等を実行する。

ハイブリッド制御部７２は、例えば予め実験的に或いは設計的に求められて記憶された関係すなわち予め定められた関係である駆動力マップにアクセル開度θacc及び車速Ｖを適用することで、運転者による車両１０に対する駆動要求量を算出する。この駆動要求量は、例えば、運転者による車両１０に対する要求駆動力としてのドライバ要求駆動力Ｆddemである。ここでは、要求駆動力に替えて要求駆動トルクなどが用いられても良い。この要求駆動トルクは、見方を換えればそのときの車速Ｖにおける要求駆動パワーである。又、車速Ｖに替えてＡＴ出力回転速度Ｎoなどが用いられても良い。ハイブリッド制御部７２は、ドライバ要求駆動力Ｆddemを実現する為の目標駆動力Ｆdtgtを設定し、伝達損失、補機負荷、自動変速機１８の変速比γなどを考慮して、目標駆動力Ｆdtgtを得る為の動力源（エンジン１２及び回転機ＭＧ）の出力となるように、エンジン１２を制御するエンジン制御指令信号Ｓeと回転機ＭＧを制御する回転機制御指令信号Ｓmgとを出力する。

ハイブリッド制御部７２は、目標駆動力Ｆdtgtが回転機ＭＧの出力のみで賄える範囲の場合には、走行モードをモータ走行（＝ＥＶ走行）モードとし、第１クラッチＣ１を解放させた状態且つ第２クラッチＣ２を係合させた状態で回転機ＭＧのみを走行用の動力源として走行するＥＶ走行を行う。一方で、ハイブリッド制御部７２は、目標駆動力Ｆdtgtが少なくともエンジン１２の出力を用いないと賄えない範囲の場合には、走行モードをハイブリッド走行（＝ＨＶ走行）モードとし、第１クラッチＣ１及び第２クラッチＣ２を共に係合させた状態で少なくともエンジン１２を走行用の動力源として走行するＨＶ走行を行う。他方で、ハイブリッド制御部７２は、目標駆動力Ｆdtgtが回転機ＭＧの出力のみで賄える範囲の場合であっても、エンジン１２やエンジン１２に関連する機器の暖機が必要な場合、バッテリ３２の充電が必要となる程に充電状態値ＳＯＣが低下した場合等には、走行モードをＨＶ走行モードとする。

変速制御部７４は、予め定められた関係である変速マップを用いて自動変速機１８の変速判断を行い、必要に応じて自動変速機１８の変速制御を実行する為の油圧制御指令信号Ｓpを出力する。上記変速マップは、例えば車速Ｖ及びドライバ要求駆動力Ｆddemを変数とする二次元座標上に、自動変速機１８の変速が判断される為の変速線を有する所定の関係である。ここでは、車速Ｖに替えてＡＴ出力回転速度Ｎoなどが用いられても良いし、又、要求駆動力に替えて要求駆動トルクやアクセル開度θaccやスロットル弁開度θthなどが用いられても良い。

ところで、車両１０が波状路や異μ路などの悪路を走行することによって、車輪速度Ｎdwl、Ｎdwrの変動すなわち車輪速変動が大きくなるような駆動輪１４のスリップとグリップとが繰り返される場合、エンジン１２と駆動輪１４との間の動力伝達経路においてばね下共振と呼ばれる現象が発生し、その共振によって増幅された車輪速変動に伴う捩れ振動が駆動輪１４から上流のエンジン１２側に伝達される可能性がある。つまり、共振により発生した、動力伝達経路の各部の回転部材を回転変動させるトルクが駆動輪１４から入力される可能性がある。

図２は、共振発生時における動力伝達装置１６の各部のトルクを自動変速機１８の変速段毎に示す図表である。車輪速変動に起因するドライブシャフト２６上のトルク変動（捩れ振動に対応）は、自動変速機１８を介してエンジン１２側すなわち上流へ伝達される。その為、図２に示すように、低車速側の変速段（例えば第１速ギヤ段１st）よりも高車速側の変速段（例えば第３速ギヤ段３rd）の方がドライブシャフト２６上のトルク変動が小さなものであっても、高車速側の変速段程、自動変速機１８の上流側におけるトルク変動であるＡＴ入力軸３６上のトルク変動やＭＧ入力軸３８上のトルク変動が大きくされている。従って、自動変速機１８よりもエンジン１２側の部品である上流部品は、自動変速機１８の変速段が高車速側の変速段である程、トルク変動の影響が大きくされて耐久性の上で不利になる。本実施例の車両１０の場合、例えば回転機ＭＧの慣性が大きいと、動力伝達装置１６において捩れ振動が起き易く、又、エンジン１２と回転機ＭＧとの間に捩れダンパが配置されていると、その捩れダンパの捩れ最大角を超えた場合に衝突エネルギーが生じる為、上述したような課題が顕著に現れ易い。

目標駆動力Ｆdtgtを下げて動力源（エンジン１２、回転機ＭＧ）の出力トルクを低減するトルクダウン制御を実行することで、上述したような共振によるトルク変動の入力を抑制することが考えられる。トルク変動の入力を低減できれば、例えば部品の小型化や軽量化を図ることができるが、相応のトルクダウン量が必要になる。動力源のトルクダウン制御を行うとドライバ要求駆動力Ｆddemを実現できない為、トルクダウン制御時のトルクダウン量によっては、悪路における走行性が低下するなど、ドライバビリティーの悪化や運転者の違和感を招くおそれがある。或いは、トルクダウン制御時のトルクダウン量には限界がある為、部品の小型化や軽量化を図ることができない可能性がある。そこで、電子制御装置７０は、悪路の走行中には、目標駆動力Ｆdtgtを維持したままで、自動変速機１８の変速段を、トルク変動の影響が比較的小さくされて耐久性の上で有利になる低車速側の変速段へ切り替える。

具体的には、電子制御装置７０は、悪路を走行する際にドライバ要求駆動力Ｆddemを実現しつつ上流部品の耐久性低下を抑制するという制御機能を実現する為に、更に、状態判定手段すなわち状態判定部７６、及び許容領域内判定手段すなわち許容領域内判定部７８を更に備えている。

状態判定部７６は、車輪速変動に基づいて、車両１０が悪路を走行している状態であるか否かを判定する。例えば、状態判定部７６は、車輪速度Ｎdwl、Ｎdwrの変動成分を抽出し、車輪速度Ｎdwl、Ｎdwrの変動幅を表す数値の所定期間における積分値が波状路判定閾値以上であるか否かに基づいて、車両１０が悪路例えば波状路を走行している状態であるか否かを判定する。前記所定期間は、例えば車両１０が波状路を走行している状態であるか否かの判定を誤判定しない為の予め定められた期間である。前記波状路判定閾値は、例えば車両１０が波状路を走行している状態であると判断する為の予め定められた値である。尚、車輪速度Ｎdwl、Ｎdwrとしては、平均車輪速度が悪路判定に用いられても良いし、又は、左右各々の車輪速度が悪路判定に用いられても良い。

許容領域内判定部７８は、状態判定部７６により車両１０が悪路を走行している状態であると判定された場合には、自動変速機１８の現在の変速段において、上流部品に対して伝達される車輪速変動に起因するトルク変動が上流部品の耐久性の上で許容できる大きさとなるドライバ要求駆動力Ｆddemの領域として予め定められた許容領域内にドライバ要求駆動力Ｆddemが入っているか否かを判定する。

図３は、前記許容領域とドライバ要求駆動力との関係を説明する為の図である。図３において、実線Ａは、例えばドライバ要求駆動力Ｆddemを実現可能な目標駆動力Ｆdtgtを設定したときに、上流部品に対して伝達される車輪速変動に起因するトルク変動が上流部品の耐久性の上で許容できる大きさとなる為の予め定められた自動変速機１８の各変速段毎のドライバ要求駆動力Ｆddemの上限値である。「ＯＫ領域」は、ドライバ要求駆動力Ｆddemが実線Ａの値以下となる領域であって、前記許容領域を示している。「ＮＧ領域」は、ドライバ要求駆動力Ｆddemが実線Ａの値よりも大きな値となる領域であって、上流部品に対して伝達される車輪速変動に起因するトルク変動が上流部品の耐久性の上で許容できない大きさとなる、前記許容領域以外の領域を示している。

図３において、例えば点Ｂに示すように、自動変速機１８の現在の変速段が第２速ギヤ段２ndであるときに、ドライバ要求駆動力ＦddemがＮＧ領域に入っている場合、車輪速変動に起因するトルク変動が上流部品の耐久性の上で許容できる大きさとなる為には、目標駆動力Ｆdtgtを下げるか、又は、自動変速機１８のダウンシフトを実行する必要が有る。ドライバ要求駆動力Ｆddemを実現するすなわち目標駆動力Ｆdtgtを維持する為には、自動変速機１８のダウンシフトを実行する必要が有る。このように、自動変速機１８の現在の変速段において、前記許容領域内すなわちＯＫ領域内にドライバ要求駆動力Ｆddemが入っているか否かを判定することは、自動変速機１８のダウンシフトを実行する必要が有るか否かを判断すること、すなわちダウンシフトの必要性を判断することと同じである。

許容領域内判定部７８は、ドライバ要求駆動力ＦddemがＮＧ領域に入っていると判定した場合、ドライバ要求駆動力Ｆddemを実現しつつ、つまり目標駆動力Ｆdtgtを変更せずに、ドライバ要求駆動力ＦddemがＯＫ領域に入る自動変速機１８の変速段が存在するか否かを判断する。例えば図３の点Ｂにドライバ要求駆動力Ｆddemがある場合、自動変速機１８を第１速ギヤ段１stへダウンシフトすれば、ドライバ要求駆動力ＦddemがＯＫ領域に入る。この場合、ドライバ要求駆動力Ｆddemを実現しつつ、ドライバ要求駆動力ＦddemがＯＫ領域に入る自動変速機１８の変速段が存在することになる。

許容領域内判定部７８は、ドライバ要求駆動力ＦddemがＯＫ領域に入る自動変速機１８の変速段が存在する場合、その変速段へのダウンシフトの可否を判断するダウンシフト条件を算出する。許容領域内判定部７８は、ドライバ要求駆動力ＦddemがＯＫ領域に入る自動変速機１８の変速段へダウンシフトした場合の、エンジン回転速度ＮeやＭＧ回転速度Ｎmgやクラッチ仕事量などのダウンシフト条件を、現在の車速Ｖやエンジン回転速度Ｎeなどに基づいて算出する。このクラッチ仕事量は、例えば自動変速機１８のダウンシフトの過渡中における、クラッチのスリップ回転速度（＝クラッチの入出力回転速度差）とクラッチの伝達トルク容量との乗算値の積分値となるクラッチの発熱量である。このクラッチの伝達トルク容量は、例えばクラッチの係合圧に基づいて算出される。又、このクラッチは、例えば自動変速機１８が遊星歯車式の自動変速機である場合には自動変速機内の係合装置などであり、或いは、自動変速機１８が平行軸式常時噛合型の自動変速機である場合には自動変速機１８の変速過渡中に断接される第２クラッチＣ２などである。

許容領域内判定部７８は、上記算出したダウンシフト条件と、エンジン許容最高回転速度や回転機許容最高回転速度やクラッチ熱容量などとに基づいて、自動変速機１８のダウンシフトの可否を判断する。エンジン許容最高回転速度や回転機許容最高回転速度やクラッチ熱容量は、各々、例えばエンジン１２や回転機ＭＧやクラッチの定格にて規定されている値である。尚、ドライバ要求駆動力ＦddemがＯＫ領域に入る自動変速機１８の変速段へダウンシフトは、通常の自動変速機１８のダウンシフトとは異なり、例えば上流部品を保護する為の制御である為、クラッチ熱容量が成立するようにすなわちクラッチ仕事量がクラッチ熱容量以下となるように、素早くクラッチを係合状態へ切り替える等、変速ショックの抑制などは通常のダウンシフトと切り分けて実施することも可能である。

許容領域内判定部７８は、ドライバ要求駆動力ＦddemがＯＫ領域に入る自動変速機１８の変速段へダウンシフトが可能であると判断した場合には、そのダウンシフトを許可するダウンシフト許可フラグをオンに設定する一方で、そのダウンシフトが可能でないと判断した場合には、ダウンシフト許可フラグをオフに設定する。尚、例えば図３の点Ｃに示すように、自動変速機１８の現在の変速段においてドライバ要求駆動力ＦddemがＯＫ領域に入っていれば自動変速機１８のダウンシフトを実行する必要が無い為、許容領域内判定部７８は、ドライバ要求駆動力ＦddemがＯＫ領域に入っていると判定した場合にも、ダウンシフト許可フラグをオフに設定する。

状態判定部７６は、ダウンシフト許可フラグがオンに設定されているか否かを判定する。

変速制御部７４は、状態判定部７６によりダウンシフト許可フラグがオンに設定されていると判定された場合には、ドライバ要求駆動力ＦddemがＯＫ領域に入る自動変速機１８の変速段を、ドライバ要求駆動力Ｆddemを実現可能な目標変速段すなわち目標駆動力Ｆdtgtを維持可能な目標変速段として設定し、その目標変速段へ自動変速機１８をダウンシフトする。このように、変速制御部７４は、許容領域内判定部７８により自動変速機１８の現在の変速段においてドライバ要求駆動力ＦddemがＯＫ領域内に入っていないと判定された場合には、ドライバ要求駆動力Ｆddemを実現可能としたままでドライバ要求駆動力ＦddemがＯＫ領域内に入る、現在の変速段よりも低車速側の変速段へ自動変速機１８をダウンシフトする。

図４は、電子制御装置７０の制御作動の要部を説明するフローチャートであって、悪路を走行する際にドライバ要求駆動力Ｆddemを実現しつつ上流部品の耐久性低下を抑制する為の制御作動を説明するフローチャートであり、例えば繰り返し実行される。図５は、ダウンシフト許可判定を行う為の制御作動を説明するフローチャートであり、図４のフローチャートにおけるステップＳ２０に対応するサブルーチンである。

図４において、先ず、状態判定部７６の機能に対応するステップ（以下、ステップを省略する）Ｓ１０において、車両１０が悪路例えば波状路を走行している状態であるか否かが判定される。このＳ１０の判断が否定される場合は本ルーチンが終了させられる。このＳ１０の判断が肯定される場合は許容領域内判定部７８の機能に対応するＳ２０において、ドライバ要求駆動力ＦddemがＯＫ領域に入る自動変速機１８の変速段へのダウンシフトの可否が判断される。具体的には、図５のＳ２０Ａにおいて、ダウンシフトの必要性が判断され、ドライバ要求駆動力ＦddemがＮＧ領域に入っている場合、ドライバ要求駆動力Ｆddemを実現しつつ、つまり目標駆動力Ｆdtgtを変更せずに、ドライバ要求駆動力ＦddemがＯＫ領域に入る自動変速機１８の変速段が存在するか否かが判断される。次いで、Ｓ２０Ｂにおいて、ドライバ要求駆動力ＦddemがＯＫ領域に入る自動変速機１８の変速段へダウンシフトした場合の、エンジン回転速度ＮeやＭＧ回転速度Ｎmgやクラッチ仕事量などのダウンシフト条件が算出される。次いで、Ｓ２０Ｃにおいて、上記Ｓ２０Ｂにて算出したダウンシフト条件と、エンジン許容最高回転速度や回転機許容最高回転速度やクラッチ熱容量などとに基づいて、自動変速機１８のダウンシフトの可否が判断される。次いで、Ｓ２０Ｄにおいて、自動変速機１８のダウンシフトが可能であると判断された場合にはダウンシフト許可フラグがオンに設定される一方で、自動変速機１８のダウンシフトが可能でないと判断された場合にはダウンシフト許可フラグがオフに設定される。次いで、図４に戻り、状態判定部７６の機能に対応するＳ３０において、ダウンシフト許可フラグがオンに設定されているか否かが判定される。このＳ３０の判断が否定される場合は本ルーチンが終了させられる。このＳ３０の判断が肯定される場合は変速制御部７４の機能に対応するＳ４０において、ドライバ要求駆動力ＦddemがＯＫ領域に入り且つドライバ要求駆動力Ｆddemを実現可能すなわち目標駆動力Ｆdtgtを維持可能な目標変速段へ自動変速機１８がダウンシフトさせられる。このダウンシフトの完了後、本ルーチンが終了させられる。

上述のように、本実施例によれば、車両１０が悪路を走行している状態であると判定され、更に、自動変速機１８の現在の変速段において上流部品に対して伝達されるトルク変動が上流部品の耐久性の上で許容できる大きさとなるドライバ要求駆動力Ｆddemの領域として予め定められた許容領域内にドライバ要求駆動力Ｆddemが入っていないと判定された場合には、ドライバ要求駆動力Ｆddemを実現可能としたままでドライバ要求駆動力Ｆddemが前記許容領域内に入る、現在の変速段よりも低車速側の変速段へ自動変速機１８がダウンシフトさせられるので、ドライバ要求駆動力Ｆddemを維持したままで、上流部品の耐久性に悪影響を及ぼすような大きなトルク変動が上流部品へ伝達されることが抑制される。よって、悪路を走行する際に、ドライバ要求駆動力Ｆddemを実現しつつ、上流部品の耐久性低下を抑制することができる。

以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。

例えば、前述の実施例では、動力源としてエンジン１２及び回転機ＭＧを備えると共に、エンジン１２と回転機ＭＧとの間に配設された第１クラッチＣ１と、回転機ＭＧと自動変速機１８との間に配設された第２クラッチＣ２とを備える車両１０を例示したが、この態様に限らない。例えば、図６に示すような、動力源としてエンジン１２を備えると共に、エンジン１２と自動変速機１８との間の動力伝達経路を断接可能に設けられた第３クラッチＣ３を備える車両８０であっても、本発明を適用することができる。又は、例えば、図７に示すような、動力源として回転機ＭＧを備えると共に、回転機ＭＧと自動変速機１８との間の動力伝達経路を断接可能に設けられた第４クラッチＣ４を備える車両９０であっても、本発明を適用することができる。第３クラッチＣ３や第４クラッチＣ４は、例えば第１クラッチＣ１や第２クラッチＣ２と同様のクラッチである。又は、車両１０における第２クラッチＣ２、車両８０における第３クラッチＣ３、及び車両９０における第４クラッチＣ４は、何れも、トルクコンバータやトルク増幅作用のないフルードカップリングなどの流体式伝動装置に置き換えられても良い。或いは、この流体式伝動装置は必ずしも設けられなくても良い。

また、前述の実施例では、自動変速機１８として有段式の自動変速機を例示したが、この態様に限らない。例えば、自動変速機１８は、公知のベルト式等の無段変速機、又は公知の電気式の無段変速機などの自動変速機であっても良い。自動変速機１８が無段変速機の場合、変速制御部７４は、許容領域内判定部７８により自動変速機１８の現在の変速比においてドライバ要求駆動力ＦddemがＯＫ領域内に入っていないと判定された場合には、ドライバ要求駆動力Ｆddemを実現可能としたままでドライバ要求駆動力ＦddemがＯＫ領域内に入る、現在の変速比よりも低車速側の変速比へ自動変速機１８をダウンシフトする。尚、無段変速機では、例えば変速比を有段的に切り替えて有段変速機のように変速させることも可能である。本発明は、動力源と駆動輪との間の動力伝達経路の一部を構成する自動変速機を備えた車両であれば、適用することができる。

また、前述の実施例では、車輪速変動を用いて、車両１０が悪路を走行している状態であるか否かを判定したが、この態様に限らない。例えば、車輪速変動そのものではなく、車輪速変動に伴って変動する値を用いても良い。要は、車輪速変動を含むその車輪速変動を表す値を用いて、車両１０が悪路を走行している状態であるか否かを判定すれば良い。具体的には、車輪速変動を表す値としての車輪速度Ｎdwl、Ｎdwrの変動幅が所定変動幅を超えているか否かに基づいて、車両１０が悪路を走行している状態であるか否かを判定しても良い。又は、車輪速変動を表す値として駆動輪１４の左右の車輪速度Ｎdwl、Ｎdwrの差に基づいて、車両１０が悪路例えば異μ路を走行している状態であるか否かを判定しても良い。又は、車輪速変動を表す値として、駆動輪１４の車輪速度Ｎdwl、Ｎdwrの平均車輪速度と従動輪の左右の車輪速度の平均車輪速度との差に基づいて、車両１０が悪路を走行している状態であるか否かを判定しても良い。その他、車輪速変動を表す値としては、例えばＡＴ入力回転速度Ｎiの変動、ＡＴ出力回転速度Ｎoの変動、ＭＧ回転速度Ｎmgの変動などが挙げられる。

尚、上述したのはあくまでも一実施形態であり、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。

１０：車両
１２：エンジン（動力源）
１４：駆動輪
１８：自動変速機
７０：電子制御装置（制御装置）
７４：変速制御部
７６：状態判定部
７８：許容領域内判定部
８０：車両
９０：車両
ＭＧ：回転機（動力源）

Claims (1)

1. 動力源と駆動輪との間の動力伝達経路の一部を構成する自動変速機を備えた車両の、制御装置であって、
   前記駆動輪の回転速度の変動を表す値に基づいて、前記車両が悪路を走行している状態であるか否かを判定する状態判定部と、
   前記車両が悪路を走行している状態であると判定された場合には、前記自動変速機の現在の変速比において、前記自動変速機よりも前記動力源側の部品に対して伝達される、前記駆動輪の回転速度の変動に起因するトルク変動が前記部品の耐久性の上で許容できる大きさとなる、運転者による前記車両に対する駆動要求量の領域として予め定められた許容領域内に、前記駆動要求量が入っているか否かを判定する許容領域内判定部と、
   前記駆動要求量が前記許容領域内に入っていないと判定された場合には、前記駆動要求量を実現可能としたままで前記駆動要求量が前記許容領域内に入る、前記現在の変速比よりも低車速側の変速比へ前記自動変速機をダウンシフトする一方で、前記駆動要求量が前記許容領域内に入っていると判定された場合には、前記ダウンシフトを行わない変速制御部と
   を、含むことを特徴とする車両の制御装置。

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