JP7322853B2 - 車両の制御装置 - Google Patents

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Description

本発明は車両の制御装置に係り、特に、被駆動走行から駆動走行へ変化する際にギヤ機構をガタ詰めするガタ詰め制御に関するものである。
駆動力源と駆動輪との間の動力伝達経路にギヤ機構が配設されている車両において、車両の減速時に被駆動走行から駆動走行へ変化する際に、バックラッシに起因してギヤ機構がガタ打ちショック(歯打ち音やトルク変動など)を生じることを抑制するために、クリープトルクを制限してギヤ機構をガタ詰めする技術が提案されている(特許文献1参照)。
特開2012-91581号公報
ところで、駆動力源と駆動輪との間の動力伝達経路に流体式伝動装置およびギヤ機構が直列に配設されている車両においても、被駆動走行から駆動走行へ変化する際にガタ打ちショックが発生する可能性があるが、流体を介して動力伝達が行なわれることから、駆動走行へ移行するまでの応答性とガタ打ちショックの抑制とを両立する上で、どのように入力トルクをコントロールすれば良いか問題となる。
本発明は以上の事情を背景として為されたもので、その目的とするところは、流体を介して動力伝達が行なわれる場合に被駆動走行から駆動走行へ変化する際のガタ打ちショックを抑制しつつできるだけ速やかに駆動走行へ移行できるようにすることにある。
かかる目的を達成するために、第1発明は、(a) 駆動力源として電動機を備えているとともに、前記駆動力源と駆動輪との間の動力伝達経路に、前記駆動力源側から流体式伝動装置およびギヤ機構が直列に配設されている車両に関し、(b) 前記流体式伝動装置を介して前記ギヤ機構側から前記駆動力源側へ動力が伝達される被駆動走行から、前記流体式伝動装置を介して前記駆動力源側から前記ギヤ機構側へ動力が伝達される駆動走行へ変化する際に、前記ギヤ機構をガタ詰めするガタ詰め制御部を有する車両の制御装置において、(c) 前記ガタ詰め制御部は、(c-1) 前記流体式伝動装置における前記駆動力源側の入力回転速度から前記ギヤ機構側の出力回転速度を引き算した差回転が負の予め定められた被駆動状態フェーズにおいて、前記電動機のトルクを制御して前記流体式伝動装置の前記駆動力源側から入力される入力トルクを第1制限値に制限する第1入力制限部と、(c-2) 前記被駆動状態フェーズに続いて前記差回転が負から正に変化する付近の領域に予め定められたガタ詰め状態フェーズにおいて、前記電動機のトルクを制御して前記第1制限値よりも低い第2制限値に前記入力トルクを制限する第2入力制限部と、を有することを特徴とする。
第2発明は、第1発明の車両の制御装置において、前記第2入力制限部は、前記ガタ詰め状態フェーズにおける前記入力トルクの初期値を前記第2制限値に制限した後、その入力トルクを前記第2制限値を超えて漸増させることを特徴とする。
第3発明は、第1発明または第2発明の車両の制御装置において、前記第1制限値は、前記差回転の絶対値が大きい場合は小さい場合に比較して高くなるようにその差回転に応じて設定されることを特徴とする。
第4発明は、第3発明の車両の制御装置において、(a) 前記第1制限値は、前記差回転の絶対値が小さくなるに従って徐々に低くなるように定められており、(b) 前記第1入力制限部は、前記被駆動状態フェーズにおける前記入力トルクの制限実行時に、前記差回転の絶対値の変化に伴う前記第1制限値の変化に従って前記入力トルクを変化させることを特徴とする。
第5発明は、第1発明~第4発明の何れかの車両の制御装置において、(a) 前記電動機は、回生制御により発電機として機能させることができるモータジェネレータで、前記駆動力源は前記モータジェネレータの他にエンジンを備えており、(b) 前記第1入力制限部は、前記第1制限値よりも低く且つ前記第2制限値よりも高い目標エンジントルクで前記エンジンを作動させるとともに、前記第1制限値に対する不足分を前記モータジェネレータで補完して前記入力トルクを前記第1制限値とする一方、(c) 前記第2入力制限部は、前記第2制限値よりも高い目標エンジントルクで前記エンジンを作動させるとともに、前記第2制限値に対する超過分を前記モータジェネレータの回生制御で相殺して前記入力トルクを前記第2制限値とすることを特徴とする。
第6発明は、第5発明の車両の制御装置において、前記第2入力制限部は、前記ガタ詰め状態フェーズにおいて前記目標エンジントルクおよび前記入力トルクをそれぞれ漸増させるとともに、途中で前記目標エンジントルクを要求入力トルクと一致するまで立ち上げる一方、その目標エンジントルクの立上げに拘らず前記入力トルクの漸増状態が維持されるように、前記エンジンおよび前記モータジェネレータを制御することを特徴とする。
第7発明は、第5発明または第6発明の車両の制御装置において、前記ガタ詰め制御部は、前記第2入力制限部により前記入力トルクが制限される前記ガタ詰め状態フェーズで前記ギヤ機構のガタ詰めが完了したと判断された場合に、前記モータジェネレータのトルク制御で前記入力トルクを予め定められた変化率で要求入力トルクと一致するまで漸増させるガタ詰め終了処理部を備えていることを特徴とする。
第8発明は、第1発明~第7発明の何れかの車両の制御装置において、前記ガタ詰め制御部は、前記被駆動走行時に加速要求に従って前記駆動走行へ変化する際に前記ギヤ機構をガタ詰めするものであることを特徴とする。
このような車両の制御装置においては、差回転が負の被駆動状態フェーズでは、第1入力制限部によって入力トルクが第1制限値に制限される一方、差回転が負から正に変化する付近のガタ詰め状態フェーズでは、第2入力制限部によって第1制限値よりも低い第2制限値に入力トルクが制限される。したがって、ガタ詰め状態フェーズではガタ打ちショックを抑制するのに適した十分に低い第2制限値に入力トルクが制限されることにより、ガタ打ちショックを適切に抑制できる一方、被駆動状態フェーズでは比較的高い第1制限値に入力トルクが制限されることにより、入力回転速度を速やかに上昇させて差回転を収束させることができ、ガタ詰め状態フェーズ後に駆動走行になるまでの移行時間が短くなって所定の駆動力応答性が得られる。特に、これ等の入力トルクの制御が電動機を用いて行なわれるため、入力トルクを高い精度で制御することが可能で、駆動力応答性を確保しつつガタ打ちショックを抑制することができる。
第2発明では、ガタ詰め状態フェーズにおける入力トルクの初期値を第2制限値に制限した後、その入力トルクを漸増させるため、ガタ詰めに必要な最小限の入力トルクでギヤ機構を滑らかにガタ詰めできるとともに、各部の回転抵抗等の個体差に拘らず入力トルクの漸増過程でギヤ機構が確実にガタ詰めされるようになる。
第3発明では、差回転の絶対値が大きい場合は小さい場合に比較して第1制限値が高くなるため、駆動力応答性を確保しつつガタ打ちショックを抑制することができる。すなわち、差回転の絶対値が大きい場合に入力トルク(第1制限値)が低いと、入力回転速度の上昇速度が遅くて差回転が収束するまでの時間が長くなり、駆動力応答性が損なわれる一方、差回転の絶対値が小さい場合に入力トルク(第1制限値)が高いと、入力回転速度の上昇速度が速くなり過ぎて、次のガタ詰め状態フェーズでガタ打ちショックが大きくなる可能性がある。
第4発明では、差回転の絶対値が小さくなるに従って徐々に低くなるように第1制限値が定められているとともに、第1入力制限部は、被駆動状態フェーズにおける入力トルクの制限実行時に差回転の絶対値の変化に伴う第1制限値の変化に従って入力トルクを変化させるため、差回転の変化に応じて入力トルクが適切に制御され、駆動力応答性を確保しつつガタ打ちショックを抑制することができる。
第5発明は、電動機としてモータジェネレータが用いられるとともに、駆動力源としてモータジェネレータの他にエンジンを備えている場合で、第1入力制限部は、第1制限値よりも低く且つ第2制限値よりも高い目標エンジントルクでエンジンを作動させるとともに、第1制限値に対する不足分をモータジェネレータで補完して入力トルクを第1制限値とする一方、第2入力制限部は、第2制限値よりも高い目標エンジントルクでエンジンを作動させるとともに、第2制限値に対する超過分をモータジェネレータの回生制御で相殺して入力トルクを第2制限値とするため、モータジェネレータのトルク容量が比較的小さい場合でもモータジェネレータのトルク制御により高い精度で入力トルクを制御することができる。すなわち、モータジェネレータそのもののトルク容量が小さい場合の他、バッテリ等の蓄電装置の入出力制限(充放電制限)等でモータジェネレータのトルクが制限される場合でも、モータジェネレータを用いて入力トルクを高い精度で制御することができる。
第6発明では、ガタ詰め状態フェーズにおいて目標エンジントルクおよび入力トルクをそれぞれ漸増させるとともに、途中で目標エンジントルクを要求入力トルクと一致するまで立ち上げる一方、その目標エンジントルクの立上げに拘らず入力トルクの漸増状態が維持されるように、エンジンおよびモータジェネレータを制御するため、第2発明と同様にガタ詰めに必要な最小限の入力トルクでギヤ機構を滑らかにガタ詰めできるとともに、各部の回転抵抗等の個体差に拘らず入力トルクの漸増過程でギヤ機構が確実にガタ詰めされるようになる。また、途中で目標エンジントルクを要求入力トルクと一致するまで立ち上げるため、ガタ詰めが完了した後に速やかにエンジントルクに基づいて要求入力トルクを発生させることが可能で、駆動力応答性が向上する。
第7発明では、ガタ詰め状態フェーズでギヤ機構のガタ詰めが完了したと判断された場合に、モータジェネレータのトルク制御で入力トルクを予め定められた変化率で要求入力トルクと一致するまで漸増させるため、ガタ詰め完了後に入力トルクが変化率に応じて滑らかに上昇させられるようになり、入力トルクの急な変化で駆動力が急変して運転者に違和感を生じさせることが抑制される。
第8発明は、被駆動走行時に加速要求に従って駆動走行へ変化する際に、ガタ詰め制御部によってギヤ機構がガタ詰めされる場合で、駆動力応答性が求められるため、駆動力応答性を確保しつつガタ打ちショックを抑制できる、という本発明の効果が顕著に得られる。
本発明の一実施例である制御装置を有する車両の駆動系統を説明する概略構成図で、各種制御の為の制御機能及び制御系統の要部を併せて示した図である。 図1の車両の電子制御装置が機能的に備えているガタ詰め制御部の作動を具体的に説明するフローチャートである。 チップイン加速時に図2のフローチャートに従ってガタ詰め制御が行なわれた場合の各部の作動状態の変化を説明するタイムチャートの一例である。 図2のステップS3で差回転の絶対値ΔNabに応じて第1制限値Tint1を設定する際の予め定められたマップの一例を説明する図である。
本発明は、駆動力源として電動機のみを備えている電気自動車や、駆動力源として電動機の他にエンジン(内燃機関)を備えているハイブリッド車両に好適に適用される。電動機は、発電機としても用いることができるモータジェネレータが適当であるが、発電機として用いることができない電動機であっても良い。流体式伝動装置としては、トルク増幅作用を有するトルクコンバータが好適に用いられるが、フルードカップリング等が用いられても良い。ギヤ機構は、例えば遊星歯車式や常時噛合式等の歯車式の有段変速機や、一定の変速比で動力伝達する歯車式変速機、遊星歯車式等の歯車式前後進切替装置、左右の駆動輪に動力分配するディファレンシャルギヤなど、噛合歯車を有する種々の動力伝達機構を含む。
ガタ詰め制御部によるガタ詰め制御は、例えば被駆動走行時に加速要求に従って駆動走行へ変化する場合に好適に適用されるが、車両の減速時にエンジンブレーキや回生ブレーキによる被駆動走行からクリープトルクによる駆動走行へ移行する場合にも適用できるなど、被駆動走行から駆動走行へ変化する種々の場面に適用できる。被駆動走行は、例えばアクセル操作量が0等の加速要求量が0の惰性走行や減速走行であるが、アクセルペダルが踏込み操作されているアクセルONの降坂路走行における被駆動走行であっても良く、加速要求としてアクセルペダルの増し踏みにより駆動走行へ変化する場合にも、本発明のガタ詰め制御を行なうことができる。加速要求は、例えば運転者によるアクセルペダルの踏込み操作など加速要求操作が行なわれた場合であるが、運転者がアクセル操作しない自動運転中の加速要求であっても良い。
第2入力制限部は、例えばガタ詰め状態フェーズにおける入力トルクの初期値を第2制限値に制限した後、その入力トルクを漸増させるように構成されるが、一定の第2制限値に維持してギヤ機構をガタ詰めすることもできる。差回転の変化を見て、必要に応じて入力トルクを漸増させたり、その漸増時の変化率を変化させたりしても良いなど、種々の態様が可能である。第2制限値は、予め一定値が定められても良いが、ガタ詰めフェーズの開始時における差回転の変化率等に基づいて可変設定されるようにしても良い。ガタ詰め状態フェーズの開始点は、差回転の大きさに基づいて定めることが適当で、例えば差回転が負の状態から0になる直前の差回転が、ガタ詰め状態フェーズを判断するガタ詰め判定値として定められる。このガタ詰め判定値は一定値でも良いが、差回転の変化率等に応じて可変設定されるようにしても良い。ガタ詰め状態フェーズは、例えば差回転が負から正に変化する差回転=0部分を含んで設定されるが、ガタ打ちショックが発生するのは差回転が負から正に変化した後の場合が多いため、差回転が負から正に変化した後の差回転が正の領域をガタ詰め状態フェーズとしても良い。このガタ詰め状態フェーズの開始点は、第1入力制限部によって入力トルクが制御される被駆動状態フェーズの終了点を意味するが、被駆動状態フェーズの開始点についても差回転の大きさに基づいて定めることができる。
被駆動状態フェーズで入力トルクを制限する第1制限値は、予め一定値が定められても良いが、差回転の絶対値が大きい場合は小さい場合に比較して高くなるように差回転に応じて可変設定されるようにすることが望ましい。第1入力制限部は、入力トルクの制限開始時における第1制限値に応じて一定の入力トルクに維持するだけでも良いが、例えば差回転の変化に応じて入力トルクを変化させることもできる。
駆動力源としてエンジンおよびモータジェネレータを備えている場合、第1制限値よりも低く且つ第2制限値よりも高い目標エンジントルクでエンジンを作動させるとともに、第1制限値または第2制限値に対する過不足分をモータジェネレータのトルクで調整することが望ましいが、例えばエンジンを停止したりアイドル状態に維持したりして、モータジェネレータのトルク制御だけでガタ詰め制御を行なうこともできる。駆動力源としてエンジンおよびモータジェネレータを備えている場合、ガタ詰めフェーズでは目標エンジントルクおよび入力トルクをそれぞれ漸増させることが望ましいが、それ等をそれぞれ一定値に維持しても良いし、モータジェネレータのトルク制御で入力トルクだけを漸増させても良い。差回転の変化を見て、必要に応じて目標エンジントルクや入力トルクを漸増させたり、その漸増時の変化率を変化させたりしても良いなど、種々の態様が可能である。
駆動力源としてエンジンおよびモータジェネレータを備えている場合、ガタ詰め制御の途中で目標エンジントルクを要求入力トルクと一致するまで立ち上げることが望ましいが、ガタ詰めが完了した後に目標エンジントルクを要求入力トルクまで立ち上げるようにしても良い。ガタ詰めが完了した場合、例えばモータジェネレータのトルク制御で入力トルクを予め定められた変化率で滑らかに上昇させるガタ詰め終了処理を行なうことが望ましいが、エンジントルクの立上げ等により入力トルクを速やかに上昇させても良い。
以下、本発明の実施例を、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の実施例において、図は説明のために適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも正確に描かれていない。
図1は、本発明の一実施例である制御装置を有する車両10の駆動系統の概略構成図で、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併せて示した図である。図1において、車両10は、走行用の駆動力源としてエンジン12及びモータジェネレータMGを備えているハイブリッド車両である。また、車両10は、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を備えている。
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。エンジン12は、後述する電子制御装置90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を含むエンジン制御装置50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。
モータジェネレータMGは、電力から機械的な動力を発生させる電動機としての機能及び機械的な動力から電力を発生させる発電機としての機能を有する回転電気機械である。モータジェネレータMGは、車両10に備えられたインバータ52を介して、車両10に備えられたバッテリ54に接続されている。モータジェネレータMGは、後述する電子制御装置90によってインバータ52が制御されることにより、モータジェネレータMGの出力トルクであるMGトルクTm が制御される。MGトルクTm は、例えばモータジェネレータMGの回転方向がエンジン12の運転時と同じ回転方向である正回転の場合、加速側となる正トルクでは力行トルクであり、減速側となる負トルクでは回生トルクである。具体的には、モータジェネレータMGは、エンジン12に替えて或いはエンジン12に加えて、インバータ52を介してバッテリ54から供給される電力により走行用の動力を発生する。又、モータジェネレータMGは、エンジン12の動力や駆動輪14側から入力される被駆動力により回転駆動されることにより発電を行う。モータジェネレータMGの発電により発生させられた電力は、インバータ52を介してバッテリ54に蓄積される。バッテリ54は、モータジェネレータMGに対して電力を授受する蓄電装置である。前記電力は、特に区別しない場合には電気エネルギも同意である。前記動力は、特に区別しない場合にはトルクや力も同意である。
動力伝達装置16は、車体に取り付けられる非回転部材であるケース18内において、エンジン12側からK0クラッチ20、トルクコンバータ22、および自動変速機24を直列に備えており、K0クラッチ20とトルクコンバータ22との間の動力伝達経路にモータジェネレータMGが連結されている。K0クラッチ20は、エンジン12と駆動輪14との間の動力伝達経路におけるエンジン12とモータジェネレータMGとの間に設けられたクラッチで、モータジェネレータMGとエンジン12との間を接続遮断するエンジン断接装置である。トルクコンバータ22は、モータジェネレータMGと自動変速機24との間に設けられた流体式伝動装置で、K0クラッチ20を介してエンジン12に連結されている。自動変速機24は、トルクコンバータ22に連結されており、トルクコンバータ22と駆動輪14との間の動力伝達経路に介在させられている。トルクコンバータ22及び自動変速機24は、各々、エンジン12と駆動輪14との間の動力伝達経路の一部を構成している。又、動力伝達装置16は、自動変速機24の出力回転部材である変速機出力軸26に連結されたプロペラシャフト28、プロペラシャフト28に連結されたディファレンシャルギヤ30、ディファレンシャルギヤ30に連結された1対のドライブシャフト32等を備えている。又、動力伝達装置16は、エンジン12とK0クラッチ20とを連結するエンジン連結軸34、K0クラッチ20とトルクコンバータ22とを連結するMG連結軸36等を備えている。上記自動変速機24およびディファレンシャルギヤ30は、被駆動走行から駆動走行に変化する際にバックラッシに起因して歯打ち音やトルク変動等のガタ打ちショックが生じるギヤ機構に相当する。
モータジェネレータMGは、ケース18内において、MG連結軸36に動力伝達可能に連結されている。モータジェネレータMGは、エンジン12と駆動輪14との間の動力伝達経路、特にはK0クラッチ20とトルクコンバータ22との間の動力伝達経路に動力伝達可能に連結されている。つまり、モータジェネレータMGは、K0クラッチ20を介することなくトルクコンバータ22や自動変速機24と動力伝達可能に連結されている。見方を換えれば、トルクコンバータ22及び自動変速機24は、各々、モータジェネレータMGと駆動輪14との間の動力伝達経路の一部を構成している。トルクコンバータ22及び自動変速機24は、各々、エンジン12及びモータジェネレータMGの駆動力源の各々からの駆動力を駆動輪14へ伝達する。
トルクコンバータ22は、MG連結軸36と連結されたポンプ翼車22a、及び自動変速機24の入力回転部材である変速機入力軸38と連結されたタービン翼車22bを備えている。ポンプ翼車22aは、K0クラッチ20を介してエンジン12と連結されていると共に、直接的にモータジェネレータMGと連結されている。ポンプ翼車22aはトルクコンバータ22の入力部材であり、タービン翼車22bはトルクコンバータ22の出力部材である。MG連結軸36は、トルクコンバータ22の入力回転部材でもある。変速機入力軸38は、タービン翼車22bによって回転駆動されるタービン軸と一体的に形成されたトルクコンバータ22の出力回転部材でもある。トルクコンバータ22は、駆動力源(エンジン12、モータジェネレータMG)の各々からの駆動力を流体を介して変速機入力軸38へ伝達する流体式伝動装置である。トルクコンバータ22は、ポンプ翼車22aとタービン翼車22bとを連結するLUクラッチ40を備えている。LUクラッチ40は、トルクコンバータ22の入出力回転部材を連結する直結クラッチ、すなわち公知のロックアップクラッチである。
LUクラッチ40は、車両10に備えられた油圧制御回路56から供給される調圧されたLU油圧PRluによりLUクラッチ40のトルク容量であるLUクラッチトルクTluが変化させられることで、作動状態つまり制御状態が切り替えられる。LUクラッチ40の制御状態としては、LUクラッチ40が解放された状態である完全解放状態、LUクラッチ40が滑りを伴って係合された状態であるスリップ状態、及びLUクラッチ40が係合された状態である完全係合状態がある。LUクラッチ40が完全解放状態とされることにより、トルクコンバータ22はトルク増幅作用が得られるトルクコンバータ状態とされる。又、LUクラッチ40が完全係合状態とされることにより、トルクコンバータ22はポンプ翼車22a及びタービン翼車22bが一体回転させられるロックアップ状態とされる。
自動変速機24は、例えば不図示の1組又は複数組の遊星歯車装置と、複数の係合装置CBと、を備えている、公知の遊星歯車式の自動変速機である。係合装置CBは、例えば油圧アクチュエータにより押圧される多板式或いは単板式のクラッチやブレーキ、油圧アクチュエータ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る、油圧式の摩擦係合装置である。係合装置CBは、各々、油圧制御回路56から供給される調圧されたCB油圧PRcbによりそれぞれのトルク容量であるCBトルクTcbが変化させられることで、係合状態や解放状態などの制御状態が切り替えられる。
自動変速機24は、係合装置CBのうちの何れかの係合装置が係合されることによって、変速比(ギヤ比ともいう)γat(=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)のうちの何れかのギヤ段が形成される有段変速機である。自動変速機24は、後述する電子制御装置90によって、ドライバー(=運転者)のアクセル操作や車速V等に応じて形成されるギヤ段が切り替えられる、すなわち複数のギヤ段が選択的に形成される。AT入力回転速度Ni は、変速機入力軸38の回転速度であり、自動変速機24の入力回転速度である。AT入力回転速度Ni は、トルクコンバータ22の出力回転部材の回転速度でもあり、トルクコンバータ22の出力回転速度であるタービン回転速度Nt と同値である。AT入力回転速度Ni は、タービン回転速度Nt で表すことができる。AT出力回転速度No は、変速機出力軸26の回転速度であり、自動変速機24の出力回転速度である。
K0クラッチ20は、例えばアクチュエータにより押圧される多板式或いは単板式のクラッチにより構成される湿式又は乾式の摩擦係合装置である。K0クラッチ20は、油圧制御回路56から供給される調圧されたK0油圧PRk0によりK0クラッチ20のトルク容量であるK0トルクTk0が変化させられることで、係合状態や解放状態などの制御状態が切り替えられる。K0クラッチ20の入力側部材は、エンジン連結軸34と連結されており、エンジン連結軸34と一体的に回転させられる。K0クラッチ20の出力側部材は、MG連結軸36と連結されており、MG連結軸36と一体的に回転させられる。
K0クラッチ20の係合状態では、エンジン連結軸34を介してポンプ翼車22aとエンジン12とが一体的に回転させられる。すなわち、K0クラッチ20は、係合させられることによってエンジン12と駆動輪14とを動力伝達可能に連結する。一方で、K0クラッチ20の解放状態では、エンジン12とポンプ翼車22aとの間の動力伝達が遮断される。すなわち、K0クラッチ20は、解放されることによってエンジン12と駆動輪14との間の連結を切り離す。モータジェネレータMGはポンプ翼車22aに連結されているので、K0クラッチ20は、エンジン12とモータジェネレータ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をモータジェネレータMGに対して断接するクラッチとして機能する。つまり、K0クラッチ20は、係合させられることによってエンジン12とモータジェネレータMGとを連結する一方で、解放されることによってエンジン12とモータジェネレータMGとの間の連結を切り離す断接用クラッチである。
動力伝達装置16において、エンジン12から出力される動力は、K0クラッチ20が係合させられた場合に、エンジン連結軸34から、K0クラッチ20、MG連結軸36、トルクコンバータ22、自動変速機24、プロペラシャフト28、ディファレンシャルギヤ30、及びドライブシャフト32等を順次介して駆動輪14へ伝達される。又、モータジェネレータMGから出力される動力は、K0クラッチ20の制御状態に拘わらず、MG連結軸36から、トルクコンバータ22、自動変速機24、プロペラシャフト28、ディファレンシャルギヤ30、及びドライブシャフト32等を順次介して駆動輪14へ伝達される。
車両10は、機械式のオイルポンプであるMOP58、電動式のオイルポンプであるEOP60、ポンプ用モータ62等を備えている。MOP58は、ポンプ翼車22aに連結されており、駆動力源(エンジン12、モータジェネレータMG)により回転駆動されて動力伝達装置16にて用いられる作動油OIL を吐出する。ポンプ用モータ62は、EOP60を回転駆動する為のEOP60専用のモータである。EOP60は、ポンプ用モータ62により回転駆動されて作動油OIL を吐出する。MOP58やEOP60が吐出した作動油OIL は、油圧制御回路56へ供給される。油圧制御回路56は、MOP58及び/又はEOP60が吐出した作動油OIL を元にして各々調圧した、CB油圧PRcb、K0油圧PRk0、LU油圧PRluなどを供給する。
車両10は、更に、電子制御装置90を備えている。電子制御装置90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90は、必要に応じてエンジン制御用、MG制御用、油圧制御用等の各コンピュータを含んで構成される。この電子制御装置90は、ガタ詰め制御を行なう制御装置である。
電子制御装置90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70、タービン回転速度センサ72、出力回転速度センサ74、MG回転速度センサ76、アクセル開度センサ78、スロットル弁開度センサ80、エアフローメータ82、ブレーキスイッチ84、バッテリセンサ86、油温センサ88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 と同値であるタービン回転速度Nt 、車速Vに対応するAT出力回転速度No 、モータジェネレータMGの回転速度であるMG回転速度Nm 、運転者の加速要求の大きさを表すアクセル操作量(例えばアクセルペダルの踏込み操作量)であるアクセル開度θacc 、電子スロットル弁の開度であるスロットル弁開度θth、エンジン12の吸入空気量Qair 、ホイールブレーキを作動させる為のブレーキペダルが運転者によって操作されている状態を示す信号であるブレーキON信号Bon、バッテリ54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 、油圧制御回路56内の作動油OIL の温度である作動油温THoil など)が、それぞれ供給される。MG回転速度Nm は、流体式伝動装置であるトルクコンバータ22の入力回転速度に相当し、タービン回転速度Nt は、流体式伝動装置であるトルクコンバータ22の出力回転速度に相当する。また、アクセル開度θacc は運転者の加速要求量に対応する。
電子制御装置90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50、インバータ52、油圧制御回路56、ポンプ用モータ62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 、モータジェネレータMGを制御する為のMG制御指令信号Sm 、係合装置CBを制御する為のCB油圧制御指令信号Scb、K0クラッチ20を制御する為のK0油圧制御指令信号Sk0、LUクラッチ40を制御する為のLU油圧制御指令信号Slu、EOP60を制御する為のEOP制御指令信号Seop など)が、それぞれ出力される。
電子制御装置90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92、変速制御手段すなわち変速制御部94、およびガタ詰め制御手段すなわちガタ詰め制御部96を備えている。
ハイブリッド制御部92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92aとしての機能と、インバータ52を介してモータジェネレータMGの作動を制御するMG制御手段すなわちMG制御部92bとしての機能と、を備えており、それらの制御機能によりエンジン12及びモータジェネレータ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92は、例えば駆動要求量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。駆動要求量マップは、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。駆動要求量は、例えば駆動輪14における要求駆動トルクTrdemである。要求駆動トルクTrdem[Nm]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Prdem[W]である。前記駆動要求量としては、駆動輪14における要求駆動力Frdem[N]、変速機出力軸26における要求AT出力トルク等を用いることもできる。前記駆動要求量の算出では、車速Vに替えてAT出力回転速度No などを用いても良い。
ハイブリッド制御部92は、伝達損失、補機負荷、自動変速機24の変速比γat、トルクコンバータ22のトルク比、バッテリ54の充電可能電力Winや放電可能電力Wout 等を考慮して、要求駆動パワーPrdemを実現するために必要なトルクコンバータ22の入力トルクである要求入力トルクTindem を求め、その要求入力トルクTindem が得られるように、エンジン12を制御するエンジン制御指令信号Se と、モータジェネレータMGを制御するMG制御指令信号Sm と、を出力する。エンジン制御指令信号Se は、例えばそのときのエンジン回転速度Ne におけるエンジントルクTe を出力するエンジン12のパワーであるエンジンパワーPe の指令値である。MG制御指令信号Sm は、例えばそのときのMG回転速度Nm におけるMGトルクTm を出力するモータジェネレータMGの消費電力Wm の指令値である。
バッテリ54の充電可能電力Winは、バッテリ54の入力電力の制限を規定する入力可能な最大電力であり、バッテリ54の入力制限を示している。バッテリ54の放電可能電力Wout は、バッテリ54の出力電力の制限を規定する出力可能な最大電力であり、バッテリ54の出力制限を示している。バッテリ54の充電可能電力Winや放電可能電力Wout は、例えばバッテリ温度THbat 及びバッテリ54の充電状態値SOC[%]に基づいて電子制御装置90により算出される。バッテリ54の充電状態値SOCは、バッテリ54の充電状態を示す値であり、例えばバッテリ充放電電流Ibat 及びバッテリ電圧Vbat などに基づいて電子制御装置90により算出される。
ハイブリッド制御部92は、モータジェネレータMGの出力のみで要求入力トルクTindem を賄える場合には、走行モードをモータ走行(=EV走行)モードとする。ハイブリッド制御部92は、EV走行モードでは、K0クラッチ20の解放状態でモータジェネレータMGのみを駆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92は、少なくともエンジン12の出力を用いないと要求入力トルクTindem を賄えない場合には、走行モードをエンジン走行モードすなわちハイブリッド走行(=HV走行)モードとする。ハイブリッド制御部92は、HV走行モードでは、K0クラッチ20の係合状態で少なくともエンジン12を駆動力源として走行するエンジン走行すなわちHV走行を行う。他方で、ハイブリッド制御部92は、モータジェネレータMGの出力のみで要求入力トルクTindem を賄える場合であっても、エンジン12等の暖機が必要な場合などには、HV走行モードを成立させる。このように、ハイブリッド制御部92は、要求入力トルクTindem 等に基づいて、HV走行中にエンジン12を自動停止したり、そのエンジン停止後にエンジン12を再始動したり、EV走行中にエンジン12を始動したり、停車中にエンジン12を自動停止したり、エンジン12を始動したりして、EV走行モードとHV走行モードとを切り替える。
つまり、エンジン制御部92aは、車両10に対する駆動要求量を実現するようにエンジントルクTe を制御する。又、MG制御部92bは、車両10に対する駆動要求量を実現するようにMGトルクTm を制御する。具体的には、HV走行モードにおいては、エンジン制御部92aは、目標とするシステムトルクTsys である要求駆動トルクTrdemに対応する要求入力トルクTindem の全部又は一部を実現するようにエンジントルクTe を制御し、MG制御部92bは、要求入力トルクTindem に対してエンジントルクTe では不足するトルク分を補うようにMGトルクTm を制御する。この際、エンジントルクTe としては、エンジントルクTe の推定値である推定エンジントルクTeeが用いられる。推定エンジントルクTeeは、例えば予め定められた関係である公知のエンジントルクマップに吸入空気量Qair 及びエンジン回転速度Ne を適用して算出することができる。又、EV走行モードにおいては、MG制御部92bは、要求入力トルクTindem を実現するようにMGトルクTm を制御する。尚、停車中の要求駆動トルクTrdemは、例えばクリープトルクを維持する為のトルク、エンジン12のアイドリング回転速度Neidlを維持する為のトルクなどである。クリープトルクは、例えばアクセル開度θacc が0のアクセルOFFのままで所謂クリープ走行にて車両10を走行させる為のトルクである。
変速制御部94は、例えば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24の変速判断を行い、必要に応じて自動変速機24の変速制御を実行する為のCB油圧制御指令信号Scbを油圧制御回路56へ出力する。前記変速マップは、例えば車速V及び要求駆動トルクTrdemを変数とする二次元座標上に、自動変速機24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。前記変速マップでは、車速Vに替えてAT出力回転速度No などを用いても良いし、又、要求駆動トルクTrdemに替えて要求駆動力Frdemやアクセル開度θacc やスロットル弁開度θthなどを用いても良い。
ガタ詰め制御部96は、LUクラッチ40が完全解放状態でトルクコンバータ22を介して変速機入力軸38側からMG連結軸36側へ動力が伝達される被駆動走行から、トルクコンバータ22を介してMG連結軸36側から変速機入力軸38側へ動力が伝達される駆動走行へ変化する際に、自動変速機24およびディファレンシャルギヤ30の各部のバックラッシに起因するガタ打ちショックを抑制するために、それ等の自動変速機24およびディファレンシャルギヤ30を滑らかにガタ詰めするガタ詰め制御を実行する。ガタ詰め制御部96は、第1入力制限部96a、第2入力制限部96b、およびガタ詰め終了処理部96cを機能的に備えており、図2のフローチャートのステップS1~S9(以下、ステップを省略して単にS1~S9と表現する。)に従って信号処理を実行する。図2のフローチャートのS1~S3は第1入力制限部96aに相当し、S4~S7は第2入力制限部96bに相当し、S8~S9はガタ詰め終了処理部96cに相当する。
図2のフローチャートのS1では、予め定められた被駆動状態フェーズか否かを判断する。具体的には、トルクコンバータ22の入力回転速度であるMG回転速度Nm から出力回転速度であるタービン回転速度Nt を引き算した差回転ΔN(=Nm -Nt )が負で、且つその絶対値ΔNabが予め定められた被駆動判定値α以上である場合に、被駆動状態フェーズと判定する。被駆動判定値αは、例えば予め一定値が定められる。そして、被駆動状態フェーズでなければそのまま終了するが、被駆動状態フェーズであればS2を実行する。図3は、HV走行モードでの走行時に図2のフローチャートに従ってガタ詰め制御が行なわれた場合の回転速度Nm 、Nt 、各種のトルクTindem 、Tint 、Tet、Tee、アクセル開度θacc の変化を示したタイムチャートの一例で、時間t1は上記被駆動状態フェーズと判定された時間である。すなわち、時間t1では、アクセル開度θacc =0のアクセルOFFで、エンジン12がアイドル状態(アイドルON)とされた惰性走行乃至は減速走行中であり、エンジン回転速度Ne (=MG回転速度Nm )の低下に伴ってエンジンブレーキが効き始める時間である。なお、図3におけるトルク欄に破線で示したTindem は要求入力トルクで、太い実線で示したTint は目標入力トルクで、細い実線で示したTetは目標エンジントルクで、一点鎖線で示したTeeは推定エンジントルクであり、斜線部aはモータジェネレータMGの力行トルクで、斜線部bはモータジェネレータMGの回生トルクである。
S2では、運転者が加速要求操作を行なったか否か、すなわちアクセルペダルが踏込み操作されたアクセルONか否かを判断する。具体的にはアクセル開度θacc に基づいて判断し、アクセル開度θacc =0のアクセルOFFであればそのまま終了するが、アクセルONの場合にはS3以下を実行する。本実施例のガタ詰め制御部96は、アクセルOFFの被駆動走行から運転者の加速要求に従って駆動走行へ移行する所謂チップイン加速時に、自動変速機24やディファレンシャルギヤ30のガタ詰め制御を行なうものである。
S3では、運転者の加速要求に拘らずトルクコンバータ22の入力トルクTinが予め定められた第1制限値Tint1以下になるように制限する第1入力トルク制限制御を実行する。具体的には、目標入力トルクTint を第1制限値Tint1以下に制限し、その目標入力トルクTint に従ってエンジン12およびモータジェネレータMGのトルクを制御する。第1制限値Tint1は、ガタ打ちショックの発生を抑制しつつ駆動力応答性を確保するために差回転ΔNを速やかに収束させるためのもので、予め一定値が定められても良いが、本実施例では図4に示すように差回転ΔNの絶対値ΔNabをパラメータとして、絶対値ΔNabが小さくなるに従って第1制限値Tint1が徐々に低くなるように定められている。S3はS4の判断がYES(肯定)になるまで繰り返し実行され、差回転ΔNの絶対値ΔNabの変化に伴う第1制限値Tint1の変化に従って目標入力トルクTint を逐次変化させる。すなわち、差回転ΔNの絶対値ΔNabが大きい場合は、MG回転速度Nm を速やかに上昇させるために第1制限値Tint1が高くされ、差回転ΔNの絶対値ΔNabが小さい場合は、ガタ打ちショックの発生を抑制するためにMG回転速度Nm の上昇が緩やかになるように第1制限値Tint1が低くされる。この第1制限値Tint1は、例えば100~150Nm程度の範囲で定められる。
図3における時間t2は、運転者の加速要求に従ってS2の判断がYESになり、S3の第1入力トルク制限制御が開始された時間で、アクセル開度θacc や車速V等に応じて求められる要求入力トルクTindem が第1制限値Tint1を超えて高くなっても、目標入力トルクTint は第1制限値Tint1に制限され、その目標入力トルクTint に応じてエンジン12およびモータジェネレータMGのトルクが制御される。この場合、例えばエンジン12をアイドル状態に保持したままモータジェネレータMGのトルクTm により目標入力トルクTint を実現することもできるが、本実施例では、第1制限値Tint1よりも低い予め定められたエンジントルク設定値Tet1 を目標エンジントルクTetとし、その目標エンジントルクTet(=Tet1 )でエンジン12を作動させるとともに、そのエンジン12の推定エンジントルクTeeを算出して目標入力トルクTint (=Tins1)に対する不足分(斜線部aの領域)がMGトルクTm によって補完されるようにモータジェネレータMGを制御する。このようにモータジェネレータMGのトルク制御で目標入力トルクTint を実現するため、目標入力トルクTint は実際の入力トルクTinと略一致する。上記エンジントルク設定値Tet1 は、例えば80~100Nm程度の範囲で定められる。エンジン12およびモータジェネレータMGの具体的な制御はハイブリッド制御部92を介して実行される。なお、ガタ詰め制御部96をハイブリッド制御部92に含めても良い。
S4では、予め定められたガタ詰め状態フェーズか否かを判断する。具体的には、差回転ΔNの絶対値ΔNabが予め定められたガタ詰め判定値β以下になった場合にガタ詰め状態フェーズと判定する。ガタ詰め判定値βは、例えば予め一定値が定められるが、差回転ΔNの変化率やMG回転速度Nm の変化率等に応じて可変設定されるようにしても良い。例えば、差回転ΔNの絶対値ΔNabが小さくなる方向の変化率が大きい場合は、ガタ詰め判定値βを大きくしても良い。そして、ガタ詰め状態フェーズでなければS3を繰り返し実行するが、ガタ詰め状態フェーズになったらS5を実行する。
S5では、運転者の加速要求に拘らずトルクコンバータ22の入力トルクTinを予め定められた第2制限値Tint2以下に制限するとともに、所定の変化率Φ1で漸増させる第2入力トルク制限制御を実行する。具体的には、目標入力トルクTint を第2制限値Tint2まで低下させた後、所定の変化率Φ1で漸増させ、その目標入力トルクTint に従ってエンジン12およびモータジェネレータMGのトルクを制御する。第2制限値Tint2は、ガタ打ちショックが抑制されるように例えば10Nm程度以下のトルクが定められる。変化率Φ1は、各部の個体差に拘らず漸増過程で自動変速機24およびディファレンシャルギヤ30のガタ詰めが確実に行なわれるように、例えば予め一定値が定められるが、差回転ΔNの変化率等に基づいて制御の過程で変化させることもできる。このように入力トルクTinが所定の変化率Φ1で漸増させられることにより、ガタ詰めに必要な最小限の入力トルクTinで自動変速機24およびディファレンシャルギヤ30を滑らかにガタ詰めできるとともに、各部の回転抵抗等の個体差に拘らず入力トルクTinの漸増過程で自動変速機24およびディファレンシャルギヤ30が確実にガタ詰めされるようになる。
図3における時間t3は、差回転ΔNの絶対値ΔNabがガタ詰め判定値β以下になってS4の判断がYESになり、S5の第2入力トルク制限制御が開始された時間で、目標入力トルクTint の初期値が第2制限値Tint2まで低下させられた後、一定の変化率Φ1で漸増させられ、その目標入力トルクTint に応じてエンジン12およびモータジェネレータMGのトルクが制御される。この場合、例えば目標エンジントルクTetを前記エンジントルク設定値Tet1 に維持したままモータジェネレータMGのトルクTm により目標入力トルクTint を変化率Φ1で漸増させることもできるが、本実施例では、目標エンジントルクTetについても目標入力トルクTint と同じ変化率Φ1で漸増させるようにしている。第2制限値Tint2はエンジントルク設定値Tet1 よりも十分に低く、推定エンジントルクTeeよりも低いため、第2制限値Tint2に対する超過分(斜線部bの領域)がモータジェネレータMGの回生制御によって相殺されるようにMGトルク(ここでは回生トルク)Tm を制御する。言い換えれば、モータジェネレータMGの回生制御で第2制限値Tint2を実現できるように、前記エンジントルク設定値Tet1 が第2制限値Tint2よりも高い値に定められる。
S6では、エンジントルク立上げ条件が成立したか否かを判断する。エンジントルク立上げ条件は、ガタ詰め制御が終了した後に速やかにエンジントルクTe に基づいて要求入力トルクTindem が得られるように、ガタ詰め制御を終了する前からエンジントルクTe を立ち上げるためのもので、例えばガタ詰め状態フェーズの開始時点(時間t3)からの経過時間によって定められる。具体的には、ガタ詰め状態フェーズの経過時間が予め定められたエンジン立上げ判定時間tengに達したか否かを判断し、エンジン立上げ判定時間tengに達したらS7のエンジン立上げ制御を実行する。エンジン立上げ判定時間tengは、例えば自動変速機24のギヤ段毎に一定値が定められるが、ギヤ段に関係無く一定値が定められても良い。図3の時間t4は、ガタ詰め状態フェーズの経過時間がエンジン立上げ判定時間tengに達してS6の判断がYESになり、S7のエンジントルク立上げ制御が開始された時間である。
S7のエンジントルク立上げ制御は、目標エンジントルクTetを要求入力トルクTindem と一致するまで比較的大きな変化率で立ち上げるとともに、その目標エンジントルクTetの立上げに拘らず入力トルクTinの漸増状態が維持されるようにモータジェネレータMGのトルクTm を制御する。具体的には、目標エンジントルクTetを前記変化率Φ1よりも大きい予め定められた変化率で立ち上げるとともに推定エンジントルクTeeを算出し、変化率Φ1で漸増する目標入力トルクTint に対する超過分(斜線部bの領域)がモータジェネレータMGの回生制御によって相殺されるようにMGトルク(ここでは回生トルク)Tm を制御する。これにより、ガタ詰めが完了した後に速やかにエンジントルクTe に基づいて要求入力トルクTindem を発生させることが可能で、駆動力応答性が向上する一方、エンジントルクTe の立上げ時を含めて入力トルクTinが変化率Φ1で漸増させられるため、ガタ詰めに必要な最小限の入力トルクTinで自動変速機24およびディファレンシャルギヤ30を滑らかにガタ詰めすることができる。
S8では、自動変速機24およびディファレンシャルギヤ30のガタ詰めが完了したか否かを判断する。具体的には、ガタ詰め状態フェーズの開始時点(時間t3)からの経過時間が予め定められたガタ詰め完了判定時間tcomに達したか否かを判断し、ガタ詰め完了判定時間tcomに達したらガタ詰めが完了したと判断してS9のガタ詰め終了処理を実行する。ガタ詰め完了判定時間tcomは、例えば自動変速機24のギヤ段毎に一定値が定められるが、ギヤ段に関係無く一定値が定められても良い。図3の時間t5は、ガタ詰め状態フェーズの経過時間がガタ詰め完了判定時間tcomに達してS8の判断がYESになり、S9のガタ詰め終了処理が開始された時間で、トルクコンバータ22を介して入力側であるMG連結軸36から出力側である変速機入力軸38へ動力が伝達される駆動状態フェーズの開始時点でもある。
S9のガタ詰め終了処理は、目標入力トルクTint を前記変化率Φ1よりも大きい予め定められた変化率Φ2で要求入力トルクTindem まで上昇させ、その目標入力トルクTint を実現するようにモータジェネレータMGのトルク(ここでは回生トルクで図3の斜線部b)Tm を漸減させる。これにより、目標入力トルクTint が要求入力トルクTindem と一致させられ、運転者の要求通りの駆動トルクTr や駆動力Fr が得られるようになる。その場合に、目標入力トルクTint の変化率Φ2は前記変化率Φ1よりも大きく、速やかに要求駆動トルクTrdemで車両10が駆動走行させられるようになる一方、変化率Φ2に従って目標入力トルクTint が滑らかに上昇させられることにより、入力トルクTinの急な変化で駆動力Fr が急変して運転者に違和感を生じさせることが抑制される。
このように本実施例の車両10の電子制御装置90によれば、差回転ΔNが負の被駆動状態フェーズでは、第1入力制限部96aによって目標入力トルクTint が第1制限値Tint1に制限される一方、差回転ΔNが負から正に変化するガタ詰め状態フェーズでは、第2入力制限部96bによって第1制限値Tint1よりも低い第2制限値Tint2に目標入力トルクTint が制限され、その目標入力トルクTint に応じて目標エンジントルクTetおよびモータジェネレータMGのトルクTm (斜線部a、b)が制御される。したがって、ガタ詰め状態フェーズではガタ打ちショックを抑制するのに適した十分に低い第2制限値Tint2に目標入力トルクTint が制限されることにより、ガタ打ちショックを適切に抑制できる一方、被駆動状態フェーズでは比較的高い第1制限値Tint1に目標入力トルクTint が制限されることにより、MG回転速度Nm を速やかに上昇させて差回転ΔNを収束させることができ、ガタ詰め状態フェーズ後に要求駆動力Frdemが得られるようになるまでの駆動力応答性が向上する。特に、これ等の目標入力トルクTint を実現するための制御がモータジェネレータMGを用いて行なわれるため、入力トルクTinを高い精度で制御することが可能で、駆動力応答性を確保しつつガタ打ちショックを抑制することができる。
また、ガタ詰め状態フェーズにおける目標入力トルクTint の初期値を第2制限値Tint2に制限した後、その目標入力トルクTint を変化率Φ1で漸増させるため、ガタ詰めに必要な最小限の入力トルクTinで自動変速機24およびディファレンシャルギヤ30を滑らかにガタ詰めできるとともに、各部の回転抵抗等の個体差に拘らず入力トルクTinの漸増過程で自動変速機24およびディファレンシャルギヤ30が確実にガタ詰めされるようになる。
また、第1制限値Tint1は、図4に示されるように差回転ΔNの絶対値ΔNabが大きい場合は小さい場合に比較して高くなるように差回転ΔNに応じて設定されるため、駆動力応答性を確保しつつガタ打ちショックを適切に抑制することができる。すなわち、差回転ΔNの絶対値ΔNabが大きい場合に目標入力トルクTint (=Tins1)が低いと、MG回転速度Nm の上昇速度が遅くて差回転ΔNが収束するまでの時間が長くなり、駆動力応答性が損なわれる一方、差回転ΔNの絶対値ΔNabが小さい場合に目標入力トルクTint (=Tins1)が高いと、MG回転速度Nm の上昇速度が速くなり過ぎて、次のガタ詰め状態フェーズでガタ打ちショックが大きくなる可能性がある。
また、図4から明らかなように第1制限値Tint1は差回転ΔNの絶対値ΔNabが小さくなるに従って徐々に低くなるように定められているとともに、第1入力制限部96aは、被駆動状態フェーズにおける第1入力トルク制限制御の実行時に差回転ΔNの絶対値ΔNabの変化に伴う第1制限値Tint1の変化に従って目標入力トルクTint を変化させるため、差回転ΔNの変化に応じて目標入力トルクTint が適切に制御され、駆動力応答性を確保しつつガタ打ちショックを抑制することができる。
また、電動機としてモータジェネレータMGが用いられているとともに、駆動力源としてモータジェネレータMGの他にエンジン12を備えており、第1入力制限部96aは、第1制限値Tint1よりも低く且つ第2制限値Tint2よりも高い目標エンジントルクTet(=Tet1 )でエンジン12を作動させるとともに、第1制限値Tint1である目標入力トルクTint に対する不足分(=Tint -Tee)をモータジェネレータMGで補完する。また、第2入力制限部96bは、第2制限値Tint2よりも高い目標エンジントルクTetでエンジン12を作動させるとともに、第2制限値Tint2である目標入力トルクTint に対する超過分をモータジェネレータMGの回生制御で相殺する。このため、モータジェネレータMGのトルク容量が比較的小さい場合でも、モータジェネレータMGのトルク制御により高い精度で入力トルクTinを制御することができる。すなわち、モータジェネレータMGそのもののトルク容量が小さい場合の他、バッテリ54の入出力制限(充放電制限)等でモータジェネレータMGのトルクTm が制限される場合でも、モータジェネレータMGを用いて入力トルクTinを高い精度で制御することができる。
また、ガタ詰め状態フェーズにおいて目標エンジントルクTetおよび目標入力トルクTint をそれぞれ変化率Φ1で漸増させるとともに、途中で目標エンジントルクTetを要求入力トルクTindem と一致するまで立ち上げる一方、その目標エンジントルクTetの立上げに拘らず目標入力トルクTint の漸増状態が維持されるように、エンジン12およびモータジェネレータMGが制御される。このため、ガタ詰めに必要な最小限の入力トルクTinで自動変速機24およびディファレンシャルギヤ30を滑らかにガタ詰めできるとともに、各部の回転抵抗等の個体差に拘らず入力トルクTinの漸増過程で自動変速機24およびディファレンシャルギヤ30が確実にガタ詰めされる。また、途中で目標エンジントルクTetを要求入力トルクTindem と一致するまで立ち上げるため、ガタ詰めが完了した後に速やかにエンジントルクTe に基づいて要求入力トルクTindem を発生させることが可能で、駆動力応答性が向上する。
また、ガタ詰め状態フェーズでガタ詰めが完了したと判断されると(S8の判断がYES)、駆動状態フェーズへ移行し、目標入力トルクTint が予め定められた変化率Φ2で要求入力トルクTindem と一致するまで漸増させられ、その目標入力トルクTint に従ってモータジェネレータMGの回生トルクTm (図3の斜線部b)が漸減させられる。すなわち、ガタ詰め完了後に入力トルクTinが変化率Φ2に応じて滑らかに上昇させられるため、入力トルクTinの急な変化で駆動力Fr が急変して運転者に違和感を生じさせることが抑制される。
また、本実施例のガタ詰め制御部96は、被駆動走行時に運転者により加速要求操作が為されて駆動走行へ変化する際に自動変速機24およびディファレンシャルギヤ30をガタ詰めするもので、駆動力応答性が求められるため、駆動力応答性を確保しつつガタ打ちショックを抑制するという効果が顕著に得られる。
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、前述の実施例では駆動力源としてエンジン12及び単一のモータジェネレータMGを備えた車両10について説明したが、2つ以上のモータジェネレータMGを備えたハイブリッド車両などにも本発明は適用され得る。
また、前述の実施例では、エンジン12と駆動輪14との間の動力伝達経路の一部を構成すると共に、駆動力源(エンジン12、モータジェネレータMG)の各々からの駆動力を駆動輪14へ伝達する自動変速機24として、遊星歯車式の自動変速機を例示したが、この態様に限らない。自動変速機24は、公知のDCT(Dual Clutch Transmission)を含む同期噛合型平行2軸式自動変速機や、公知のベルト式無段変速機などであっても良く、少なくとも動力伝達経路にディファレンシャルギヤ30等のギヤ機構を備えていれば良い。
なお、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 14:駆動輪 22:トルクコンバータ(流体式伝動装置) 24:自動変速機(ギヤ機構) 30:ディファレンシャルギヤ(ギヤ機構) 90:電子制御装置(制御装置) 96:ガタ詰め制御部 96a:第1入力制限部 96b:第2入力制限部 96c:ガタ詰め終了処理部 MG:モータジェネレータ(電動機) Nm :MG回転速度(入力回転速度) Nt :タービン回転速度(出力回転速度) ΔN:差回転 ΔNab:差回転の絶対値 Tindem :要求入力トルク Tint :目標入力トルク(入力トルク) Tint1:第1制限値 Tint2:第2制限値 Tet:目標エンジントルク Tee:推定エンジントルク Φ2:変化率

Claims (8)

  1. 駆動力源として電動機を備えているとともに、前記駆動力源と駆動輪との間の動力伝達経路に、前記駆動力源側から流体式伝動装置およびギヤ機構が直列に配設されている車両に関し、
    前記流体式伝動装置を介して前記ギヤ機構側から前記駆動力源側へ動力が伝達される被駆動走行から、前記流体式伝動装置を介して前記駆動力源側から前記ギヤ機構側へ動力が伝達される駆動走行へ変化する際に、前記ギヤ機構をガタ詰めするガタ詰め制御部を有する車両の制御装置において、
    前記ガタ詰め制御部は、
    前記流体式伝動装置における前記駆動力源側の入力回転速度から前記ギヤ機構側の出力回転速度を引き算した差回転が負の予め定められた被駆動状態フェーズにおいて、前記電動機のトルクを制御して前記流体式伝動装置の前記駆動力源側から入力される入力トルクを第1制限値に制限する第1入力制限部と、
    前記被駆動状態フェーズに続いて前記差回転が負から正に変化する付近の領域に予め定められたガタ詰め状態フェーズにおいて、前記電動機のトルクを制御して前記第1制限値よりも低い第2制限値に前記入力トルクを制限する第2入力制限部と、を有する
    ことを特徴とする車両の制御装置。
  2. 前記第2入力制限部は、前記ガタ詰め状態フェーズにおける前記入力トルクの初期値を前記第2制限値に制限した後、該入力トルクを前記第2制限値を超えて漸増させる
    ことを特徴とする請求項1に記載の車両の制御装置。
  3. 前記第1制限値は、前記差回転の絶対値が大きい場合は小さい場合に比較して高くなるように該差回転に応じて設定される
    ことを特徴とする請求項1または2に記載の車両の制御装置。
  4. 前記第1制限値は、前記差回転の絶対値が小さくなるに従って徐々に低くなるように定められており、
    前記第1入力制限部は、前記被駆動状態フェーズにおける前記入力トルクの制限実行時に、前記差回転の絶対値の変化に伴う前記第1制限値の変化に従って前記入力トルクを変化させる
    ことを特徴とする請求項3に記載の車両の制御装置。
  5. 前記電動機は、回生制御により発電機として機能させることができるモータジェネレータで、前記駆動力源は前記モータジェネレータの他にエンジンを備えており、
    前記第1入力制限部は、前記第1制限値よりも低く且つ前記第2制限値よりも高い目標エンジントルクで前記エンジンを作動させるとともに、前記第1制限値に対する不足分を前記モータジェネレータで補完して前記入力トルクを前記第1制限値とする一方、
    前記第2入力制限部は、前記第2制限値よりも高い目標エンジントルクで前記エンジンを作動させるとともに、前記第2制限値に対する超過分を前記モータジェネレータの回生制御で相殺して前記入力トルクを前記第2制限値とする
    ことを特徴とする請求項1~4の何れか1項に記載の車両の制御装置。
  6. 前記第2入力制限部は、前記ガタ詰め状態フェーズにおいて前記目標エンジントルクおよび前記入力トルクをそれぞれ漸増させるとともに、途中で前記目標エンジントルクを要求入力トルクと一致するまで立ち上げる一方、該目標エンジントルクの立上げに拘らず前記入力トルクの漸増状態が維持されるように、前記エンジンおよび前記モータジェネレータを制御する
    ことを特徴とする請求項5に記載の車両の制御装置。
  7. 前記ガタ詰め制御部は、前記第2入力制限部により前記入力トルクが制限される前記ガタ詰め状態フェーズで前記ギヤ機構のガタ詰めが完了したと判断された場合に、前記モータジェネレータのトルク制御で前記入力トルクを予め定められた変化率で要求入力トルクと一致するまで漸増させるガタ詰め終了処理部を備えている
    ことを特徴とする請求項5または6に記載の車両の制御装置。
  8. 前記ガタ詰め制御部は、前記被駆動走行時に加速要求に従って前記駆動走行へ変化する際に前記ギヤ機構をガタ詰めするものである
    ことを特徴とする請求項1~7の何れか1項に記載の車両の制御装置。
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