JPWO2016152337A1 - 車両及び車両の制御方法 - Google Patents

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Abstract

本発明は、モータジェネレータ(2)と、変速機(4)と、変速油圧コントロールユニット(7)及びCVTコントロールユニット(CVTCU(81))と、を備える車両に関する。CVTCU(81)は、運転者からの加速要求がない状態で行われる変速機のダウンシフトの際に、下限として、基本推力と第1補正推力との和である第1下限に基づいて、セカンダリプーリ(43)のプーリ推力を設定する。また、CVTCU(81)は、下限として、基本推力と第2補正推力との和である第2下限に基づいて、プライマリプーリ(42)のプーリ推力を設定する。

Description

本発明は、車両及び車両の制御方法に関する。
WO2011/145222Aには、ベルト式無段変速機のダウンシフトの開始時に、プライマリ圧の指示圧を一時的に低下させることで、変速応答性を高める技術が開示されている。
ベルト式無段変速機では、ダウンシフトの際にプライマリ圧を低下させ、プライマリ圧とセカンダリ圧との差圧を大きくすることで、変速速度を向上させることができる。これにより、例えば停車を意図した急制動が行われた場合において、停車までの間に変速比を最Low変速比すなわち最大変速比まで変速させ易くすることができ、車両発進性を高めることができる。したがって、ベルト式無段変速機のダウンシフトに際し、変速応答性の観点からはプライマリ圧を極力低下させることが望ましい。
ところが、ベルト式無段変速機に加え、駆動源及び発電機としてモータジェネレータを備える車両では、減速時にモータジェネレータで回生を行うことに伴い、ベルト式無段変速機への入力トルクが増大する。そして、このような入力トルクをベルト式無段変速機が伝達することができるようにプライマリプーリの目標油圧及びセカンダリプーリの目標油圧を設定する必要がある。
このため、ベルト式無段変速機とモータジェネレータとを備える車両では、ダウンシフトに際し、プライマリ圧を低下させると、プライマリプーリにおけるベルトの挟持力が低下するためベルトが滑る虞がある。また、このベルト滑りを防止すべく、モータジェネレータの回生量を低下させることで回生に必要なベルトの挟持力を低減し、ベルト滑りを防止することもできるが、回生量が低下するため燃費が損なわれる虞がある。
本発明は、このような技術的課題に鑑みてなされたもので、ダウンシフトに際し、急制動時であってもモータジェネレータでの回生による燃費向上と変速応答性とを両立させることが可能な車両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は、モータジェネレータと、前記モータジェネレータの駆動力が伝達され、プライマリ圧を制御することにより溝幅が変更されるプライマリプーリと、セカンダリ圧を制御することにより溝幅が変更されるセカンダリプーリと、前記プライマリプーリ及び前記セカンダリプーリに巻き掛けられたベルトと、を有するバリエータと、前記プライマリ圧と前記セカンダリ圧とを制御する制御部と、を備える。前記制御部は、運転者からの加速要求がない状態で行われる前記バリエータのダウンシフトの際に、前記セカンダリ圧の目標油圧と前記プライマリ圧の目標油圧とを次のように設定する。すなわち、前記制御部は、前記ダウンシフトの際に前記セカンダリプーリで保証するトルク容量として、前記モータジェネレータで回生を行うことに伴い前記バリエータに入力されるトルクを伝達可能な協調回生容量と、制動された場合に制動に伴い前記バリエータに入力されるトルクを伝達可能な第1制動容量と、を含む第1保証容量に基づいて、前記セカンダリ圧の目標油圧を設定する。また、前記制御部は、前記ダウンシフトの際に前記プライマリプーリで保証するトルク容量として、前記協調回生容量と、前記第1制動容量より低く設定される第2制動容量と、を含む第2保証容量に基づいて、前記プライマリ圧の目標油圧を設定する。
本発明の別の態様によれば、モータジェネレータと、前記モータジェネレータの駆動力が伝達されプライマリ圧を制御することにより溝幅が変更されるプライマリプーリとセカンダリ圧を制御することにより溝幅が変更されるセカンダリプーリと前記プライマリプーリ及び前記セカンダリプーリに巻き掛けられたベルトとを有するバリエータと、を備える車両において前記プライマリ圧と前記セカンダリ圧とを制御するための車両の制御方法であって、運転者からの加速要求がない状態で行われる前記バリエータのダウンシフトの際に、前記セカンダリ圧の目標油圧と前記プライマリ圧の目標油圧とを次のように設定することを含む車両の制御方法が提供される。すなわち、前記ダウンシフトの際に前記セカンダリプーリで保証するトルク容量として、前記モータジェネレータで回生を行うことに伴い前記バリエータに入力されるトルクを伝達可能な協調回生容量と、制動された場合に制動に伴い前記バリエータに入力されるトルクを伝達可能な第1制動容量と、を含む第1保証容量に基づいて、前記セカンダリ圧の目標油圧を設定することと、前記ダウンシフトの際に前記プライマリプーリで保証するトルク容量として、前記協調回生容量と、前記第1制動容量より低く設定される第2制動容量と、を含む第2保証容量に基づいて、前記プライマリ圧の目標油圧を設定することと、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、ダウンシフトの際に、協調回生容量に基づいて、プライマリ圧の目標油圧とセカンダリ圧の目標油圧を設定するので、モータジェネレータで回生を行うことに伴いバリエータに入力されるトルクが増大しても、ベルトが滑ることはない。
また、これらの態様によれば、ダウンシフトの際に、第1制動容量に基づいてセカンダリ圧の目標油圧を設定するので、第1制動容量に応じたベルトの挟持力をセカンダリプーリで発生させることができる。また、これに応じて、プライマリプーリ側からセカンダリプーリ側に向かってベルトが引っ張られるので、第1制動容量に応じたベルトの挟持力をプライマリプーリでも発生させることができる。このため、これらの態様によれば、急制動時にベルトが滑ることもない。
したがって、これらの態様によれば、急制動時であってもモータジェネレータでの回生による燃費向上を図ることができる。
また、これらの態様によれば、プライマリ圧の目標油圧は、第1制動容量より低く設定される第2制動容量を含むプライマリ保証容量に基づいて設定されるので、プライマリ圧を低下させることで、プライマリ圧とセカンダリ圧との差圧を大きくすることもできる。したがって、これらの態様によれば、変速応答性を高めることもできる。
図1は、第1実施形態の車両の概略構成図である。 図2は、減速時の変速機への入力トルクの説明図である。 図3は、減速時のプーリ推力の説明図である。 図4は、減速時のプーリ推力の設定の比較例を示す図である。 図5は、第1実施形態における減速時の下限の設定例を示す図である。 図6は、第1実施形態における制御の一例をフローチャートで示す図である。 図7は、第1実施形態におけるタイミングチャートの一例を示す図である。 図8は、第2実施形態における制御の一例をフローチャートで示す図である。 図9は、第2実施形態におけるタイミングチャートの一例を示す図である。
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。
(第1実施形態)
図1は、本実施形態の車両の概略構成図である。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1を制御するにあたっての制御対象となる制御対象部10が設けられる。制御対象部10は例えば、燃料噴射弁やスロットル弁を含む。制御対象部10は、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。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、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、前進走行に対応する正転方向と後退走行に対応する逆転方向との間で、出力軸23から入力される回転の回転方向を切り替え、変速機4へと入力する。
前後進切替機構3は具体的には、前進クラッチ31と後退ブレーキ32とを備える。前進クラッチ31は、回転方向を正転方向とする場合に連結され、後退ブレーキ32は、回転方向を逆転方向とする場合に連結される。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、変速機出力軸41と、プライマリプーリ42と、セカンダリプーリ43と、プライマリプーリ42及びセカンダリプーリ43に巻き掛けられたベルト44と、を有する。以下では、プライマリプーリ42を単にプーリ42とも称し、セカンダリプーリ43を単にプーリ43とも称す。変速機4は、プーリ42とプーリ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からなるバリエータである。
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に供給されるプーリ圧であるプライマリ圧を制御することにより、可動プーリ42bが作動し、プライマリプーリ42の溝幅が変更される。プライマリプーリ42には、前後進切替機構3を介して、モータジェネレータ2の駆動力が伝達される。以下では、プライマリ圧をPRI圧と称す。
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に供給されるプーリ圧であるセカンダリ圧を制御することにより、可動プーリ43bが作動し、セカンダリプーリ43の溝幅が変更される。以下では、セカンダリ圧をSEC圧と称す。
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巻き掛けられる。
終減速機構5は、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の制動力は、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により制御される。ブレーキアクチュエータ62は、マスタシリンダ64がブレーキペダル63の踏力を変換して発生させたブレーキ液圧をもとにして、ブレーキ61の制動力を制御する。
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と、レギュレータ弁71と、ライン圧ソレノイド72と、ライン圧油路73と、第1調圧弁74と、PRI圧ソレノイド75と、PRI圧油路76と、第2調圧弁77と、SEC圧ソレノイド78と、SEC圧油路79と、を備える。
レギュレータ弁71は、オイルポンプ70から吐出されるオイルにより発生する油圧をライン圧PLに制御する。ライン圧ソレノイド72は、レギュレータ弁71を動作させる。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、PRI圧ソレノイド75により動作されて、PRI圧油路76にPRI圧を供給する。第2調圧弁77は、SEC圧ソレノイド78に動作されて、SEC圧油路79にSEC圧を供給する。
ライン圧ソレノイド72、PRI圧ソレノイド75及びSEC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。したがって、変速油圧コントロールユニット7は、CVTコントロールユニット81とともに、ライン圧PL、PRI圧及びSEC圧を制御する。
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、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には、PRI圧センサ88、SEC圧センサ89からの信号が入力される。PRI圧センサ88はPRI圧の実圧である実PRI圧を検出し、SEC圧センサ89はSEC圧の実圧である実SEC圧を検出する。CVTコントロールユニット81には、ハイブリッドコントロールモジュール80を介して、ブレーキセンサ65やアクセル開度センサ85からの信号も入力される。CVTコントロールユニット81には、このほかプライマリ回転センサ及びセカンダリ回転センサ等からの信号も入力される。
CVTコントロールユニット81は、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に指令を送ることで、上述したように変速油圧コントロールユニット7とともにライン圧PL、PRI圧及びSEC圧を制御する。
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を管理し、エネルギ効率が高くなるようにエンジン1及びモータジェネレータ2の駆動を制御する。
ハイブリッドコントロールモジュール80には、ブレーキペダル63の踏力を検出するブレーキセンサ65や、アクセルペダルの踏み込み量を検出するアクセル開度センサ85からの信号が入力される。運転者による加速要求は、アクセル開度センサ85によって検出することができる。ハイブリッドコントロールモジュール80には、このほか車速センサ86やインヒビタスイッチセンサ87等からの信号及びCAN90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、目標駆動トルクと目標制動トルクとを算出する。目標制動トルクから、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である回生制動トルク分を差し引いた残りが液圧制動トルクなので、目標制動トルクは、回生制動トルクと液圧制動トルクの総和とされる。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で回生を行う。
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、正のトルク指令である目標力行指令、又は負のトルク指令である目標回生指令をインバータ21に出力する。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、制御対象部10に対し指令を出力する。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。
次に、減速時の変速機4への入力トルクについて、図2を用いて説明する。図2では、アクセルペダルが解放された状態でブレーキペダル63が踏み込まれることで、減速後停車する場合の減速時の入力トルクの一例について説明する。
減速時には、モータジェネレータ2が、協調回生トルクに応じて回生を行う。このため減速時には、変速機4が伝達するトルクとして協調回生トルクが設定される。協調回生トルクは、モータジェネレータ2で回生を行うためのトルクであり、負のトルクとなる。協調回生トルクは具体的には、前述の回生制動トルクである。
減速時には、ブレーキ61が、制動トルクに応じて制動を行う。このため、減速時には、変速機4が伝達するトルクとして制動トルクも設定される。制動トルクは、車両の制動を行うためのトルクであり、負のトルクとなる。制動トルクは具体的には、前述の液圧制動トルクである。
車速が低下していくと、変速機4への入力トルク、すなわち協調回生トルク及び制動トルクはゼロになる。車速がさらに低下すると、協調回生トルクはゼロのままになり、正のトルクで示される駆動トルクが設定される。そして、車速がゼロになる前に第2クラッチをスリップ状態にし、車速がゼロの場合に駆動トルクがクリープトルクに設定される。
仮に車両がモータジェネレータ2を備えていないとすると、変速機4は減速時に協調回生トルクを伝達する必要はないが、本実施形態では、モータジェネレータ2が適切に回生を行えるよう、変速機4が減速時に協調回生トルクを伝達する必要がある。
また、減速時には、変速比を最Low変速比などLow側に戻す変速機4のダウンシフトを行うことで、減速後停車した場合の車両発進性を高めることができる。ところが、減速時に協調回生トルクを伝達する必要がある場合、次に説明するように、変速機4のダウンシフトを行うための変速推力を確保し難くなる。
図3は、減速時のプーリ推力の説明図である。減速時は、図2で説明したのと同様である。図3では、プーリ42及びプーリ43それぞれにつき、プーリ圧に応じて発生するプーリ推力を示す。最低推力Fminは、プーリ圧の下限設定値に応じたプーリ推力である。
プーリ42及びプーリ43それぞれでは、プーリ推力に応じたトルク容量が確保される。プーリ42及びプーリ43それぞれにつき、プーリ推力には上限U及び下限Lが設定される。
上限Uは、強度や油量収支に応じて決まってくる。下限Lは、運転者からの加速要求がない状態で行われるダウンシフトの際に保証するトルク容量である保証容量に応じて設定される。保証容量は具体的には、運転者からの加速要求がない状態で行われるダウンシフトの際に、変速機4に入力されるトルクの伝達を保証し、ベルト44の滑りを防止するために必要な最小トルク容量である。
プーリ42及びプーリ43それぞれにつき、プーリ推力は、下限Lに基づき設定される。具体的には、プーリ推力は下限Lと変速推力との和に設定される。変速推力は、上限Uから下限Lを減算して得られる大きさの範囲内で設定することができる。プーリ推力の設定は具体的には、目標油圧の設定により行われる。したがって、プーリ推力の設定は換言すれば、目標油圧の設定といえる。
下限Lは、上述の保証容量を発生させる推力といえる。このため、プーリ42及びプーリ43それぞれにつき、プーリ推力は下限Lに基づき設定されることで、保証容量に基づき設定される。
プーリ42及びプーリ43それぞれにつき、下限Lは具体的には例えば、括弧書きで示す第1下限L1に設定することができる。第1下限L1は、基本推力FAと第1補正推力FB1との和である。基本推力FAと第1補正推力FB1とは次の通りである。
すなわち、基本推力FAは、変速機4への入力トルク、したがって図2で説明したように協調回生トルクと制動トルクとに基づき設定される推力である。第1補正推力FB1は、基本推力FAに加えてさらに考慮すべき補正要素に基づき設定される推力である。
補正要素には具体的には例えば、油圧安全率が含まれる。また、補正要素には、油圧供給の際にオイルポンプ70で発生するロスや、エンジン1やモータジェネレータ2のイナーシャトルクが含まれる。補正要素には、さらに急制動時のベルト44の滑り防止が含まれる。
急制動時は、ブレーキペダル63が所定時間内に所定量よりも大きく踏み込まれた場合であり、例えば瞬間的な動作によるブレーキペダル63の最大踏み込み時である。以下では、補正要素としての急制動時のベルト44の滑り防止を単に急制動補正要素と称す。
急制動補正要素は、急制動が実際に行われたか否かに関わらず、ブレーキペダル63が踏み込まれた場合に考慮される。急制動が実際に行われた場合に備えるためである。このため、ブレーキペダル63が踏み込まれた場合には、急制動補正要素に基づき、第1補正推力FB1に急制動用推力が設定される。急制動用推力は、急制動に応じて発生する最悪イナーシャトルクに対しベルト44の滑り防止を保証する。
ところで、本実施形態の車両では、変速機4が減速時に協調回生トルクを伝達する必要がある分、その必要がない場合よりも基本推力FAが大きくなる。結果、これに応じて下限Lも大きくなるので、その分、変速推力を確保し難くなる。
変速推力が不十分の場合、減速時に変速機4のダウンシフトが完了しない可能性がある。結果、車両発進性が悪化する可能性がある。また、変速機4のダウンシフトが完了しない場合、変速機4のダウンシフトが完了する場合よりも、モータジェネレータ2の回転速度は低下する。結果、モータジェネレータ2のエネルギ回生量が低下する可能性がある。
このため、例えば次に説明するようにして、変速機4の変速応答性を高めることも考えられる。
図4は、減速時のプーリ推力の設定の比較例を示す図である。減速時は、図2で説明したのと同様である。この例では、変速機4の変速応答性を高めるために、プライマリプーリ42において下限Lを無視し、最低推力Fminまでプーリ推力を低下させる。これにより、PRI圧とSEC圧との差圧を大きくすることができるので、変速機4の変速応答性を高めることができる。
ところが、このようにプーリ推力を設定した場合、次のようにしてベルト44の滑りが発生する可能性がある。すなわちこの場合には、PRI圧を低下させることで、プライマリプーリ42は溝幅が広がるように動作する。また、これに応じてベルト44の張力が低下する結果、セカンダリプーリ43は溝幅が狭まるように動作する。そしてこのときに、セカンダリ油圧室46の体積が増加する。
セカンダリ油圧室46の体積増加に対してセカンダリ油圧室46へのオイル供給が追い付かないと、図示のようにセカンダリプーリ43の実プーリ推力が低下する。結果、セカンダリプーリ43におけるベルト44の挟持力が低下し、ベルト44の滑りが発生する可能性がある。特に、アクセルペダルが解放されている場合には、エンジン1の回転速度の低下に伴い、エンジン1を駆動源とするオイルポンプ70のオイル吐出量も低下する。このため、セカンダリ油圧室46への十分なオイル供給が行われず、ベルト44の滑りが発生する可能性がある。
そこで、本実施形態の車両では、次に説明するように下限Lを設定する。
図5は、本実施形態における減速時の下限Lの設定例を示す図である。減速時は、図2で説明したのと同様である。プライマリプーリ42につき、下限Lは基本推力FAと第2補正推力FB2との和に設定される。
第2補正推力FB2は、第1補正推力FB1に対して次のような変更を加えた推力である。すなわち、第2補正推力FB2は、急制動用推力の代わりに、減速時に急制動用推力よりも低く設定される推力である低設定推力を適用した推力である。
このため、第2補正推力FB2は、図3に示すプーリ42の第1補正推力FB1より低く設定され、この結果、プーリ42の下限Lが第1下限L1より低い第2下限L2に設定される。これにより、プーリ42の下限Lが第1下限L1から第2下限L2に低下する分、PRI圧を低く設定することができる。したがって、PRI圧とSEC圧との差圧を大きくすることができるので、変速機4の変速応答性を高めることができる。
低設定推力は具体的には、減速時に低設定推力を急制動用推力から次第に低下させることで、急制動用推力より低く設定されるとともに、目標値に設定される。目標値は例えばゼロであり、実験等に基づき予め設定することができる。第2下限L2は、このような低設定推力の低下によって第1下限L1から次第に低下し、低設定推力が目標値に設定された場合に目標下限に設定される。
本実施形態における下限Lの設定は、CVTコントロールユニット81によって具体的には次に説明するように行われる。以下では、CVTコントロールユニット81をCVTCU81と称す。
図6は、CVTCU81が行う制御の一例であって、プライマリプーリ42における下限Lの設定方法の一例をフローチャートで示す図である。CVTCU81は、本フローチャートの処理を微小時間毎に繰り返し実行することができる。
ステップS11で、CVTCU81は、アクセルペダルがOFFであるか否か、すなわちアクセルペダルが解放されているか否かを判定する。ステップS11で、CVTCU81は、このような判定を行うことで、運転者からの加速要求がないか否かを判定する。
ステップS11で否定判定であれば、処理はステップS19に進む。この場合、図5で説明した下限Lの設定は行われず、CVTCU81は、プライマリプーリ42につき下限Lを第1下限L1に設定する。ステップS19の後には、本フローチャートの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S12に進む。この場合、CVTCU81は、減速Low戻り中であるか否かを判定する。減速Low戻り中であるか否かは例えば、ブレーキペダル63が踏み込まれており、且つ目標変速比が実変速比よりもLow側にあるか否かを判定することで判定することができる。減速Low戻り中であるか否かはさらに、車速が所定値より大きいか否かを判定することで判定されてよい。所定値は例えばゼロである。
ステップS12で否定判定であれば、処理はステップS19に進む。ステップS12で肯定判定であれば、減速時に変速機4のダウンシフトが行われていると判断され、処理はステップS13に進む。この場合、CVTCU81は、プーリ42の下限Lが第1下限L1であるか否かを判定する。ステップS13で肯定判定であれば、処理はステップS14に進む。
ステップS14で、CVTCU81は、実SEC圧が、第1保証容量圧と所定値αとの和より大きいか否かを判定する。第1保証容量圧は、第1下限L1を発生させるプーリ圧であり、第1下限L1を発生させることで第1保証容量を発生させる。所定値αは、実SEC圧と第1保証容量圧とを比較するにあたり、実SEC圧に対して余裕を設定するための値であり、実験等に基づき予め設定することができる。ステップS14で否定判定であれば、処理はステップS19に進む。
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。この場合、CVTCU81は、プライマリプーリ42につき下限Lを第2下限L2に設定する。
ステップS16で、CVTCU81は、第2下限L2が目標下限であるか否かを判定する。ステップS13の肯定判定を経てステップS16に進んだ場合は、ステップS16で否定判定され、処理はステップS17に進む。
ステップS17で、CVTCU81は、プーリ42につき第2下限L2を低下させる。ステップS17で、CVTCU81は具体的には、低設定推力を急制動用推力から所定の度合いで低下させることで、第2下限L2を所定の度合いで低下させる。
ステップS18で、CVTCU81は、実SEC圧が第1保証容量圧以下であるか否かを判定する。ステップS18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。
この場合、その後のルーチンで、処理がステップS13に進む場合には、ステップS13で否定判定され、ステップS14及びステップS15はスキップされる。そして、第2下限L2が目標下限でなければステップS16で否定判定される結果、ステップS17で第2下限L2が低下される。そして、ステップS18で否定判定であれば、同様の処理が繰り返される。
これにより、第2下限L2は目標下限に向けて徐々に低下される。そして、第2下限L2が目標下限になることで、低設定推力の目標値がゼロの場合には、急制動用推力分の推力が第2下限L2から除外される。第2下限L2が目標下限になった場合には、ステップS16で肯定判定され、処理はステップS18に進む。
ステップS18で肯定判定された場合、処理はステップS19に進む。したがって、この場合には、図5で説明した下限Lの設定は中止される。ステップS19では、プーリ42の下限Lを現在値から第1下限L1に切り替えるように設定することで、徐々に変化させることなく下限Lを設定することができる。
次に、減速Low戻り中の各種パラメータの変化を示すタイミングチャートの一例について、図7を用いて説明する。
まず、タイミングT1前の変化について説明する。タイミングT1前では、アクセル開度が減少し始め、その後ゼロになる。結果、アクセルペダルが解放される。
変速機4の変速比につき、点線で示す変速線は、最終目標変速比を示す。変速線は、アクセル開度の変化に応じて、アクセル開度がゼロの場合の設定に切り替えられる。結果、変速線が示す変速比はステップ的に変化する。破線で示す目標変速比は、変速線が示す変速比に向かって次第に変化し、これに応じて実線で示す実変速比も変化する。
SEC圧につき、点線で示すSEC圧下限は、プーリ43の下限Lを発生させるSEC圧であり、変速機4への入力トルク、したがってアクセル開度に応じて変化する。SEC圧下限は具体的には、第1下限L1を発生させる。実線で示すSEC圧指令値は、点線で示すSEC圧下限を下限値として目標変速比に応じて変化する。細線で示す実SEC圧は、SEC圧指令値に応じて変化する。SEC圧指令値は、換言すればSEC圧の目標油圧である。
PRI圧につき、点線で示すPRI圧下限は、プーリ42の下限Lを発生させるPRI圧であり、変速機4への入力トルク、したがってアクセル開度に応じて変化する。点線で示すPRI圧下限は、後述するように第1下限L1又は第2下限L2を発生させる。実線で示すPRI圧指令値は、点線で示すPRI圧下限を下限値として目標変速比に応じて変化する。なお、図示しないが実PRI圧は、PRI圧指令値に応じて変化する。PRI圧指令値は、換言すればPRI圧の目標油圧である。
車速は、アクセルペダルが解放されることで緩やかに低下する。したがって、アクセルペダルが解放されることで、車両の減速が開始される。
タイミングT1では、ブレーキペダル63の踏み込みが開始される。タイミングT1からは、ブレーキ踏力が増加し、タイミングT1前よりも車速が大きく低下し始める。
タイミングT1では、点線で示すSEC圧下限が、急制動用推力に応じた分だけ大きくなる。また、これに応じてSEC圧指令値も大きくなる。点線で示すPRI圧下限及び実線で示すPRI圧指令値についても同様である。一点鎖線で示すPRI圧下限は、第2下限L2の目標下限を発生させるPRI圧を示す。
タイミングT1からは、制動及び回生が行われ、変速機4への入力トルクが増加する。このため、タイミングT1からは、点線で示すSEC圧下限がさらに、変速機4への入力トルクの増加に応じて大きくなる。また、これに応じてSEC圧指令値も大きくなる。点線で示すPRI圧下限及び実線で示すPRI圧指令値についても同様である。
タイミングT2では、目標変速比が実変速比よりLow側になり、減速Low戻り中と判定される。このため、タイミングT2からは、変速推力に応じた分だけSEC圧指令値がさらに高められる。タイミングT2からタイミングT3までは、PRI圧及びSEC圧のうちSEC圧を高めることでLow戻りが促進される。
タイミングT2からは、細線で示す実SEC圧が、点線で示すSEC圧下限と所定値αとの和とより大きいか否か、換言すれば、第1保証容量圧と所定値αとの和とより大きいか否かが判定される。
細線で示す実SEC圧は、実線で示すSEC圧指令値に応じて変化する結果、タイミングT3でSEC圧下限と所定値αとの和より大きくなる。このため、タイミングT3からは、点線で示すPRI圧下限が次第に低下する。また、これに応じて実線で示すPRI圧指令値も低下する。結果、実プライマリ圧も低下する。これにより、プライマリプーリ42側でLow戻りを促進することができる。
タイミングT3からは、プライマリプーリ42側でLow戻りを促進する分、セカンダリプーリ43側でLow戻りを促進する必要がなくなる。このため、タイミングT3からは、実線で示すSEC圧指令値が変速推力に応じた分だけ次第に低下され、これに応じて細線で示す実SEC圧も次第に低下する。このとき、SEC圧指令値は、PRI圧指令値の変化に応じて次第に変化する。
点線で示すPRI圧下限は、タイミングT3になるまではプーリ42につき第1下限L1を発生させ、タイミングT3からはプーリ42につき第2下限L2を発生させる。点線で示すPRI圧下限は、タイミングT4で一点鎖線で示すPRI圧下限になる。
実線で示すSEC圧指令値は、タイミングT4で点線に示すSEC圧下限になり、細線で示す実SEC圧は、タイミングT5で点線で示すSEC圧下限になる。このため、タイミングT5では、点線で示すPRI圧下限が、一点鎖線で示すPRI圧下限から急制動用推力に応じた分だけ再び高められ、これに応じて実線で示すPRI圧指令値も高められる。したがって、実PRI圧も高められる。タイミングT5では、実線で示すSEC圧指令値も変速推力を確保するために再び高められる。
タイミングT2からタイミングT5では、このようにしてLow戻りが促進される結果、実変速比がLow側に向かって変化する。さらに、タイミングT3からタイミングT5では、実SEC圧を抑制しながら変速推力を確保するので、プーリ42及びプーリ43の油量収支で油量不足が発生することを回避することができ、Low戻り性が向上する。
タイミングT5からは、タイミングT2及びタイミングT5間の変化と同様の変化が繰り返され、Low戻りが促進される。Low戻りの制御は、車速がゼロになるタイミングT11で終了することができる。
ところで、タイミングT3からは、実SEC圧を抑制しながら変速推力を確保するために、実PRI圧の素早い低下が望まれる。
このため、実PRI圧に対しては、低下勾配の大きさ、すなわち時間に応じた低下度合いに下限値を設定してもよい。これにより、実PRI圧の低下が緩やかになり過ぎないようにすることができる。結果、変速応答性が低くなることで運転者に違和感を与えることを抑制することができる。下限値はこのような違和感を与えない範囲内で設定することができる。
一方、実PRI圧の低下が急になり過ぎると、実PRI圧のアンダーシュートが大きくなる。この場合、タイミングT5で、実線で示すPRI圧指令値に応じて実PRI圧を増大させようとした際に、実PRI圧が一点破線で示すPRI圧下限未満となり、プライマリプーリ42でベルト44の滑りが発生する可能性がある。
このため、実PRI圧に対しては、低下勾配の大きさに上限値を設定してもよい。これにより、上述のようしてプライマリプーリ42でベルト44の滑りが発生する事態も防止することができる。
次に、図5等で前述した第1下限L1及び第2下限L2についてさらに説明する。
ここで、第1下限は第1保証容量を発生させる。第1保証容量は、第1下限L1によって発生する保証容量である。
第1下限L1を構成する基本推力FAのうち協調回生トルクに応じた分の推力は、モータジェネレータ2で回生を行うことに伴い変速機4に入力されるトルクを伝達可能な協調回生容量を発生させる。
また、第1下限L1を構成する第1補正推力FB1のうち急制動用推力は、制動された場合の一例である急制動された場合に、この場合の制動の一例である急制動に伴い変速機4に入力されるトルクを伝達可能な第1制動容量を発生させる。
このため、第1下限L1は第1保証容量を発生させ、第1保証容量は協調回生容量と第1制動容量とを含む。
第2下限については、次の通りである。
ここで、第2下限は第2保証容量を発生させる。第2保証容量は、第2下限L2によって発生する保証容量である。
第2下限L2を構成する基本推力FAのうち協調回生トルクに応じた分の推力は、第1下限L1の場合と同様、協調回生容量を発生させる。
また、第2下限L2を構成する第2補正推力FB2のうち低設定推力は、第1制動容量より低く設定される第2制動容量を発生させる。
このため、第2下限L2は第2保証容量を発生させ、第2保証容量は協調回生容量と第2制動容量とを含む。
次に、本実施形態の車両の主な作用効果について説明する。本実施形態の車両は、モータジェネレータ2と、プーリ42とプーリ43とベルト44とを有する変速機4と、PRI圧とSEC圧とを制御する変速油圧コントロールユニット7及びCVTCU81と、を備える。
CVTCU81は、アクセルペダルがOFFの状態、すなわち運転者からの加速要求がない状態で行われる変速機4のダウンシフトの際に、次のような設定を行う。
すなわち、CVTCU81は、下限Lとして、基本推力FAと第1補正推力FB1との和である第1下限L1に基づいて、セカンダリプーリ43のプーリ推力を設定する。また、CVTCU81は、下限Lとして、基本推力FAと第2補正推力FB2との和である第2下限L2に基づいて、プライマリプーリ42のプーリ推力を設定する。
トルク容量や目標油圧を用いて換言すれば、CVTCU81は、保証容量として、協調回生容量と第1制動容量とを含む第1保証容量に基づいて、SEC圧の目標油圧を設定する。また、CVTCU81は、保証容量として、協調回生容量と第2制動容量とを含む第2保証容量に基づいて、PRI圧の目標油圧を設定する。
このような構成の車両によれば、ダウンシフトの際に、協調回生容量に基づいてPRI圧の目標油圧とSEC圧の目標油圧とを設定するので、モータジェネレータ2で回生を行うことに伴い変速機4に入力されるトルクが増大しても、ベルト44が滑ることはない。
また、このような構成の車両によれば、ダウンシフトの際に、第1制動容量に基づいてSEC圧の目標油圧を設定するので、第1制動容量に応じたベルト44の挟持力をセカンダリプーリ43で発生させることができる。また、これに応じて、プーリ42側からプーリ43側に向かってベルト44が引っ張られるので、第1制動容量に応じた油圧をプライマリプーリ42に作用させなくても、第1制動容量に応じたベルト44の挟持力をプライマリプーリ42で発生させることができる。このため、このような構成の車両によれば、急制動時にベルト44が滑ることもない。
したがって、このような構成の車両によれば、急制動時であってもモータジェネレータ2での回生による燃費向上を図ることができる。
また、このような構成の車両によれば、PRI圧の目標油圧は、第1制動容量より低く設定される第2制動容量に基づいて設定されるので、PRI圧を低下させることで、PRI圧とSEC圧との差圧を大きくすることもできる。したがって、このような構成の車両によれば、変速応答性を高めることもできる。
本実施形態の車両では、CVTCU81は、ダウンシフトの際に低設定推力を急制動用推力より低く設定する。換言すれば、CVTCU81は、ダウンシフトの際に第2制動容量を第1制動容量より低く設定する。CVTCU81は、第2制動容量を第1制動容量より低く設定するに際して、図7のタイミングT5に示すように、実SEC圧が第1保証容量圧であるSEC圧下限未満になった場合には、変速油圧コントロールユニット7によって、実SEC圧がSEC圧下限未満になった時点の実PRI圧より実PRI圧を増大させる。
このような構成の車両によれば、実PRI圧の低下に伴いベルト44の張力が低下し、これに応じてセカンダリ油圧室46の体積が増加する結果、実SEC圧が低下することを抑制することができる。このため、セカンダリプーリ43においてベルト44の挟持力が低下する結果、ベルト44の滑りが発生することを抑制することができる。
本実施形態の車両では、CVTCU81は、実SEC圧がSEC圧下限未満になった場合には、変速油圧コントロールユニット7によって、図7において一点鎖線で示すPRI圧下限から急制動用推力に応じた分だけ実PRI圧を増大させる。換言すれば、CVTCU81は、実SEC圧が第1保証容量圧未満になった場合には、変速油圧コントロールユニット7によって、実PRI圧を増大させることで、第2制動容量を第1制動容量まで増大させる。
このような構成のCVTCU81によれば、実SEC圧の低下を確実に防止することができるので、セカンダリプーリ43においてベルト44の挟持力が低下する結果、ベルト44の滑りが発生することを防止することができる。
(第2実施形態)
本実施形態の車両は、CVTCU81がさらに以下で説明するように構成される点以外、第1実施形態の車両と同様に構成される。
図8は、CVTCU81が行う制御の一例であって、セカンダリプーリ43における下限Lの設定方法の一例をフローチャートで示す図である。CVTCU81は、本フローチャートの処理を微小時間毎に繰り返し実行することができる。
ステップS21及びステップS22では、図示のようにステップS11及びステップS12と同様の処理が行われる。
ステップS21又はステップS22で否定判定であった場合、処理はステップS24に進む。この場合、CVTCU81は、SEC圧下限を第1容量保証圧に設定する。
ステップS21及びステップS22で肯定判定であった場合、処理はステップS23に進む。この場合、CVTCU81は、SEC圧下限を第1容量保証圧と所定値βとの和に設定する。所定値βは、次のように設定される。
ここで、SEC圧に対しては、例えばステップ的に低下指示がなされても、所定の低下勾配で低下するように低下率に制限がかけられている。これは、SEC圧は、ベルト44が滑らないようにするための挟持力を司る油圧であることから、急変することによってSEC圧が不足し、ベルト44が滑らないようにするためである。
このため、所定値βは、所定の低下率で実SEC圧を第1容量保証圧など目標まで低下させようとした場合に発生し得るアンダーシュートの大きさの分だけ、SEC圧下限が大きくなるように設定されている。これにより、実SEC圧が元のSEC圧下限すなわち第1保証容量圧を下回らないようにすることができる。ステップS23又はステップS24の後には、本フローチャートの処理を一旦終了する。
次に、減速Low戻り中の各種パラメータの変化を示す本実施形態のタイミングチャートの一例について、図9を用いて説明する。
タイミングT1からタイミングT3までの各種パラメータの変化は、図7の場合と同様である。
タイミングT3では、目標変速比が実変速比よりLow側になり、減速Low戻り中と判定される。このため、タイミングT3からは、SEC圧下限が、点線で示すSEC圧下限から太線で示すSEC圧下限に変更される。太線で示すSEC圧下限は、点線で示すSEC圧下限すなわち第1容量保証圧と所定値βとの和に設定される。
その後、実線で示すSEC圧指令値が太線で示すSEC圧下限になると、SEC圧指令値は太線で示すSEC圧下限に規制される。また、実線で示すPRI圧指令値が所定値βに応じた分だけ、低下し切らない状態になる。
このため、本実施形態では、プライマリプーリ42で変速推力を確保するためにタイミングT3から行われる実PRI圧及び実SEC圧の低下が、第1実施形態の場合よりも抑制される。これにより、実SEC圧が、点線で示すSEC圧下限すなわち第1保証容量圧以下にならないようにすることができる。結果、PRI圧指令値及びSEC圧指令値が、増減を繰り返すように変動しないようにすることができる。
なお、前述した図6に示すフローチャートのステップS14やステップS18からわかるように、プライマリプーリ42の下限Lを設定する際には、点線で示すSEC圧下限すなわち第1容量保証圧が実SEC圧の比較対象となる。
次に、本実施形態の車両の主な作用効果について説明する。
ここで、第1実施形態の場合、図7に示すタイミングT5で実PRI圧を増大させることになる。ところがこの場合には、油圧の応答遅れやプーリ42及びプーリ43間の受圧面積の相違などから、プーリ42及びプーリ43それぞれにおいて、実圧が指令値通りに変化しない場合がある。結果、変速比の変動が発生し、運転者に違和感を与える可能性がある。特に、指令値が増減を繰り返すように変動する場合には、変速比の変動も繰り返し発生する結果、運転者に与える違和感がさらに増大する可能性がある。
本実施形態の車両によれば、CVTCU81は、第1容量保証圧に所定値βを加算した値をSEC圧下限として、SEC圧指令値を設定するので、実SEC圧が第1容量保証圧以下にならないようにすることができる。このため、上述したようにして発生する変速比の変動によって、運転者に違和感を与えることを防止することができる。
同様の変更は、第1実施形態の車両において、図7に示すタイミングT5で実PRI圧を増大させるようにCVTCU81を構成した場合だけでなく、このようにCVTCU81を構成しない場合にも適用することができる。
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ものに過ぎず、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。
例えば上述した実施形態では、運転者からの加速要求がない状態で行われる変速比のLow戻りすなわち変速機4のダウンシフトが、ブレーキペダル63が踏み込まれているときに行われる場合について説明した。しかしながら、運転者からの加速要求がない状態で行われる変速機4のダウンシフトは、ブレーキペダル63が踏み込まれていないときに行われるものであってもよい。
本願は2015年3月23日に日本国特許庁に出願された特願2015−59517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 (5)

  1. モータジェネレータと、
    前記モータジェネレータの駆動力が伝達され、プライマリ圧を制御することにより溝幅が変更されるプライマリプーリと、セカンダリ圧を制御することにより溝幅が変更されるセカンダリプーリと、前記プライマリプーリ及び前記セカンダリプーリに巻き掛けられたベルトと、を有するバリエータと、
    前記プライマリ圧と前記セカンダリ圧とを制御する制御部と、
    を備える車両であって、
    前記制御部は、運転者からの加速要求がない状態で行われる前記バリエータのダウンシフトの際に、
    前記ダウンシフトの際に前記セカンダリプーリで保証するトルク容量として、前記モータジェネレータで回生を行うことに伴い前記バリエータに入力されるトルクを伝達可能な協調回生容量と、制動された場合に制動に伴い前記バリエータに入力されるトルクを伝達可能な第1制動容量と、を含む第1保証容量に基づいて、前記セカンダリ圧の目標油圧を設定し、
    前記ダウンシフトの際に前記プライマリプーリで保証するトルク容量として、前記協調回生容量と、前記第1制動容量より低く設定される第2制動容量と、を含む第2保証容量に基づいて、前記プライマリ圧の目標油圧を設定する、
    車両。
  2. 請求項1に記載の車両であって、
    前記制御部は、
    前記ダウンシフトの際に前記第2制動容量を前記第1制動容量より低く設定し、
    前記第2制動容量を前記第1制動容量より低く設定するに際して、前記セカンダリ圧の実圧が前記第1保証容量を発生させる第1保証容量圧未満になった場合には、前記セカンダリ圧の実圧が前記第1保証容量圧未満になった時点の前記プライマリ圧の実圧より前記プライマリ圧の実圧を増大させる、
    車両。
  3. 請求項2に記載の車両であって、
    前記制御部は、前記セカンダリ圧の実圧が前記第1保証容量を発生させる第1保証容量圧未満になった場合には、前記プライマリ圧の実圧を増大させることで、前記第2制動容量を前記第1制動容量まで増大させる、
    車両。
  4. 請求項1から3いずれか1項に記載の車両であって、
    前記制御部は、前記第1保証容量を発生させる第1保証容量圧に所定値を加算した値を下限値として、前記セカンダリ圧の目標油圧を設定する、
    車両。
  5. モータジェネレータと、前記モータジェネレータの駆動力が伝達されプライマリ圧を制御することにより溝幅が変更されるプライマリプーリとセカンダリ圧を制御することにより溝幅が変更されるセカンダリプーリと前記プライマリプーリ及び前記セカンダリプーリに巻き掛けられたベルトとを有するバリエータと、を備える車両において前記プライマリ圧と前記セカンダリ圧とを制御するための車両の制御方法であって、
    運転者からの加速要求がない状態で行われる前記バリエータのダウンシフトの際に、
    前記ダウンシフトの際に前記セカンダリプーリで保証するトルク容量として、前記モータジェネレータで回生を行うことに伴い前記バリエータに入力されるトルクを伝達可能な協調回生容量と、制動された場合に制動に伴い前記バリエータに入力されるトルクを伝達可能な第1制動容量と、を含む第1保証容量に基づいて、前記セカンダリ圧の目標油圧を設定することと、
    前記ダウンシフトの際に前記プライマリプーリで保証するトルク容量として、前記協調回生容量と、前記第1制動容量より低く設定される第2制動容量と、を含む第2保証容量に基づいて、前記プライマリ圧の目標油圧を設定することと、
    を含む、
    車両の制御方法。
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