(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
変速比を制御可能な変速機が駆動経路に設けられている車両の制御装置において、
駆動系の回転振動が生じた場合に、その振動の継続時間または振動の振幅の大きさで表される振動レベルが大きい程前記変速機の変速比を大きく変化させることで、振動周波数に対する振動ゲインのピーク位置を大きく変化させて振動を低減する振動時変速手段を設けた
ことを特徴とする車両用制御装置。
【請求項２】
前記振動時変速手段は、車両発進時に回転振動が生じた場合に、その振動レベルが大きい程前記変速機の変速比を小さくするものである
ことを特徴とする請求項１に記載の車両用制御装置。
【請求項３】
駆動経路の回転速度が所定の目標回転速度となるようにフィードバック制御される作動装置を備えている車両の制御装置において、
駆動系の回転振動が生じた場合に、前記フィードバック制御のゲインを小さくして前記作動装置の作動状態の変化を制限する振動時作動変化制限手段を設けた
ことを特徴とする車両用制御装置。
【請求項４】
伝達トルク容量を制御可能な動力伝達装置および変速比を制御可能な変速機が駆動経路に設けられているとともに、該駆動経路の回転速度が所定の目標回転速度となるようにフィードバック制御される作動装置を備えている車両の制御装置において、
前記動力伝達装置の入力回転速度が４．２〜２５Ｈｚの範囲内の振動周波数で、且つ５０ｒｐｍ以上の振幅で変動する駆動系の回転振動が生じた場合に、前記動力伝達装置の伝達トルク容量を増大する振動時トルク容量増大手段と、
駆動系の回転振動が生じた場合に、その振動の継続時間または振動の振幅の大きさで表される振動レベルが大きい程前記変速機の変速比を大きく変化させることで、振動周波数に対する振動ゲインのピーク位置を大きく変化させて振動を低減する振動時変速手段と、
駆動系の回転振動が生じた場合に、前記フィードバック制御のゲインを小さくして前記作動装置の作動状態の変化を制限する振動時作動変化制限手段と、
を有することを特徴とする車両用制御装置。
【請求項５】
前記伝達トルク容量を制御可能な動力伝達装置は、油圧により伝動ベルトを挟圧して動力を伝達するとともに一対の可変プーリの溝幅を変更して変速比を変化させるベルト式無段変速機で、前記変速機を兼ねている
ことを特徴とする請求項４に記載の車両用制御装置。
【請求項６】
前記作動装置は、前記駆動経路に連結されてトルクが制御される回転機である
ことを特徴とする請求項３〜５の何れか１項に記載の車両用制御装置。
【請求項７】
前記駆動系の回転振動は、駆動輪からの逆入力に起因する振動である
ことを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の車両用制御装置。
【請求項８】
前記逆入力に起因する振動は、駆動力源から駆動輪にトルクを伝達して走行する駆動走行時に該駆動輪のスリップとグリップとの繰り返しによって発生するものである
ことを特徴とする請求項７に記載の車両用制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は車両用制御装置に係り、特に、駆動輪のスリップおよびグリップの繰り返しによって発生する駆動系の回転振動に起因する各種の問題を解決する技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
油圧により伝動ベルトを挟圧して動力を伝達するとともに一対の可変プーリの溝幅を変更して変速比を変化させるベルト式無段変速機を有する車両が知られている。実開昭６３−４８６３７号公報に記載の車両はその一例で、チェーン式の伝動ベルトがプーリに巻き付く際の周期的な張力変動やトルク変動に起因して発生する振動を抑制するため、目標変速比が予め定められた振動レベルが高い変速比と一致する場合には、変速比を微小量だけ修正するようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような装置においても、低μ路での発進加速時に駆動輪のスリップおよびグリップの繰り返しによって発生する駆動系の回転振動に対しては、必ずしも十分な振動抑制効果が得られなかった。このような駆動輪のスリップ／グリップによる振動は、図１５に示すようなスリップ率Ｓに対する摩擦係数μの特性により、例えば摩擦係数μが大きく変化するＡ領域での走行状態で発生するものと考えられ、トルクコンバータ等の流体継手を介することなく駆動力源が駆動系に連結されている電気自動車やハイブリッド車両において特に問題になる。
【０００４】
また、このような駆動系の回転振動によって伝動ベルトの負荷が変化するため、ベルト挟圧力が不足してベルト滑りが発生する可能性がある。ベルト式無段変速機以外であっても、伝達トルク容量を制御可能な摩擦式のクラッチやブレーキ等の動力伝達装置が駆動経路に設けられている場合には、伝達トルク容量が不足して滑り等の問題を生じる可能性がある。
【０００５】
また、駆動系の回転速度をパラメータとして例えば電動モータ等の駆動力源のトルクをフィードバック制御する車両においては、駆動系の回転振動に対応して駆動力源のトルクが周期的に変化させられることになり、二次的な振動が発生したり強制力（反力）の増大や共振などで回転振動が大きくなったりする可能性がある。駆動力源以外でも、駆動系の回転速度をパラメータとして作動状態が制御される装置を有する場合には、同様の問題が生じる。
【０００６】
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、駆動輪のスリップおよびグリップの繰り返しなどによって発生する駆動系の回転振動を抑制したり、その回転振動に起因する伝達トルク容量不足や二次的な振動の発生などを防止することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するために、第１発明は、変速比を制御可能な変速機が駆動経路に設けられている車両の制御装置において、駆動系の回転振動が生じた場合に、その振動の継続時間または振動の振幅の大きさで表される振動レベルが大きい程前記変速機の変速比を大きく変化させることで、振動周波数に対する振動ゲインのピーク位置を大きく変化させて振動を低減する振動時変速手段を設けたことを特徴とする。
【０００９】
第２発明は、第１発明の車両用制御装置において、前記振動時変速手段は、車両発進時に回転振動が生じた場合に、その振動レベルが大きい程前記変速機の変速比を小さくするものであることを特徴とする。
【００１０】
第３発明は、駆動経路の回転速度が所定の目標回転速度となるようにフィードバック制御される作動装置を備えている車両の制御装置において、駆動系の回転振動が生じた場合に、前記フィードバック制御のゲインを小さくして前記作動装置の作動状態の変化を制限する振動時作動変化制限手段を設けたことを特徴とする。
【００１１】
第４発明は、伝達トルク容量を制御可能な動力伝達装置および変速比を制御可能な変速機が駆動経路に設けられているとともに、その駆動経路の回転速度が所定の目標回転速度となるようにフィードバック制御される作動装置を備えている車両の制御装置において、(a) 前記動力伝達装置の入力回転速度が４．２〜２５Ｈｚの範囲内の振動周波数で、且つ５０ｒｐｍ以上の振幅で変動する駆動系の回転振動が生じた場合に、前記動力伝達装置の伝達トルク容量を増大する振動時トルク容量増大手段と、(b) 駆動系の回転振動が生じた場合に、その振動の継続時間または振動の振幅の大きさで表される振動レベルが大きい程前記変速機の変速比を大きく変化させることで、振動周波数に対する振動ゲインのピーク位置を大きく変化させて振動を低減する振動時変速手段と、(c) 駆動系の回転振動が生じた場合に、前記フィードバック制御のゲインを小さくして前記作動装置の作動状態の変化を制限する振動時作動変化制限手段と、を有することを特徴とする。
なお、伝達トルク容量は、動力伝達装置が滑りなどを生じることなく伝達できる最大トルクのことである。
【００１２】
第５発明は、第４発明の車両用制御装置において、前記伝達トルク容量を制御可能な動力伝達装置は、油圧により伝動ベルトを挟圧して動力を伝達するとともに一対の可変プーリの溝幅を変更して変速比を変化させるベルト式無段変速機で、前記変速機を兼ねていることを特徴とする。
【００１３】
第６発明は、第３発明〜第５発明の何れかの車両用制御装置において、前記作動装置は、前記駆動経路に連結されてトルクが制御される回転機であることを特徴とする。
【００１４】
第７発明は、第１発明〜第６発明の何れかの車両用制御装置において、前記駆動系の回転振動は、駆動輪からの逆入力に起因する振動であることを特徴とする。
【００１５】
第８発明は、第７発明の車両用制御装置において、前記逆入力に起因する振動は、駆動力源から駆動輪にトルクを伝達して走行する駆動走行時にその駆動輪のスリップとグリップとの繰り返しによって発生するものであることを特徴とする。
【００１７】
【発明の効果】
第１発明の車両用制御装置においては、駆動系の回転振動が生じた場合に、振動時変速手段によって振動レベルが大きい程変速機の変速比が大きく変化させられるため、それに伴って振動周波数に対する振動ゲインのピークが大きく変化し、変速比をできるだけ変更することなく振動レベルに応じて回転振動を適切に低減することができる。すなわち、変速比が小さくなる程振動ゲインのピークは高周波数側へ移動するため、例えば第２発明のような車両発進時に駆動系の回転振動が生じた場合、発進時の変速比は一般に最大であるため、振動レベルに応じて変速比を小さくすれば、アップシフトによる走行性能の低下をできるだけ抑えながら振動レベルに応じて回転振動を適切に低減できるのである。
【００１８】
第３発明の車両用制御装置においては、駆動系の回転振動が生じた場合に、振動時作動変化制限手段によってフィードバック制御のゲインが小さくされることにより作動装置の作動状態の変化が制限されるため、駆動経路の回転速度変化に伴って作動装置の作動状態が周期的に変化し、二次的な振動が発生したり強制力（反力）の増大や共振などで回転振動が大きくなったりすることが抑制される。
【００１９】
第４発明の車両用制御装置は、第１発明の振動時変速手段、第３発明の振動時作動変化制限手段を共に備えているため、それ等の第１発明、第３発明の作用効果を共に享受でき、駆動系の回転振動に起因する種々の問題が総合的に改善される。加えて、動力伝達装置の入力回転速度が４．２〜２５Ｈｚの範囲内の振動周波数で、且つ５０ｒｐｍ以上の振幅で変動する駆動系の回転振動が生じた場合に、振動時トルク容量増大手段によって動力伝達装置の伝達トルク容量が増大させられるため、例えば低μ路での発進加速時に駆動輪のスリップおよびグリップの繰り返しによって駆動系に発生する回転振動に伴う負荷の変化で伝達トルク容量が不足して滑り等の問題が発生することが防止される。
【００２０】
第５発明は、伝達トルク容量を制御可能な動力伝達装置としてベルト式無段変速機を備えている場合で、振動時変速手段によってベルト式無段変速機の変速比が振動レベルに応じて変化させられることにより、変速比をできるだけ変更することなく振動レベルに応じて駆動系の回転振動が適切に低減される。また、振動時トルク容量増大手段によって伝達トルク容量すなわちベルト挟圧力が増大させられることにより、回転振動に伴う負荷の変化でベルト挟圧力が不足してベルト滑りが発生することが防止される。
【００２１】
第６発明は、作動装置として回転機を備えている場合で、振動時作動変化制限手段によって駆動経路の回転速度変化に拘らず回転機のトルク変化が制限されることにより、二次的な振動が発生したり強制力（反力）の増大や共振などで回転振動が大きくなったりすることが抑制される。
【００２２】
第７発明は、駆動輪からの逆入力に起因して駆動系の回転振動が生じる場合で、第８発明は、駆動力源から駆動輪にトルクを伝達して走行する駆動走行時に駆動輪のスリップとグリップとの繰り返しによって駆動系の回転振動が生じる場合で、本発明が適用されることによりその回転振動が抑制され、或いは回転振動に起因する伝達トルク容量不足や二次的な振動の発生などが改善される。
【００２３】
【発明の実施の形態】
本発明は、低μ路での発進加速時に駆動輪のスリップおよびグリップの繰り返しによって駆動系に発生する回転振動、すなわち振幅が５０ｒｐｍ以上で周波数が４．２〜２５Ｈｚ程度の回転振動に対して好適に適用されるが、その他の回転振動に対しても適用されるように実行条件を設定することもできる。すなわち、駆動系の回転振動を判定する振動判定手段の判定条件として、振動の周波数や振幅、車速、外気温、変速比、などを適当に定めることにより、特定の回転振動のみを対象とすることもできるし、種々の回転振動に対して幅広く適用されるようにすることもできる。
【００２４】
また、本発明はトルクコンバータ等の流体継手を介することなく駆動力源が駆動系に連結されている電気自動車やハイブリッド車両において特に優れた効果が得られるが、トルクコンバータなどの流体継手を介して駆動力源が連結されている車両に適用することも可能である。
【００２５】
第４発明の伝達トルク容量を制御可能な動力伝達装置は、油圧式のベルト式無段変速機の他、トロイダル型等の他の無段変速機、油圧によって摩擦係合させられるクラッチやブレーキなどの油圧式摩擦係合装置、それ等のクラッチやブレーキによって変速段や前後進、或いは走行モードが切り換えられる有段変速機、前後進切換装置、走行モード切換装置など、種々の態様が可能である。受圧面積など油圧以外の制御パラメータで伝達トルク容量を制御することもできるし、電磁クラッチなど油圧以外の駆動力で摩擦係合して動力を伝達する動力伝達装置にも適用され得る。伝達トルク容量は、基本的には入力トルクすなわち伝達トルクをパラメータとして、滑りを生じることが無い必要最小限の大きさに制御することが望ましい。
【００２６】
振動時トルク容量増大手段は、予め定められた一定量或いは一定割合だけ伝達トルク容量を増大させるものでも良いし、振動レベルや変速機の変速比などをパラメータとして予め定められたマップや演算式などから増大量などを求めるようになっていても良い。増大量でなく、通常よりも大きな伝達トルク容量そのものの値を設定するようにしても良い。
【００２７】
第１発明、第４発明の変速比を制御可能な変速機としては、変速比を連続的に変化させることができる無段変速機が適当であるが、変速比を段階的に変化させる遊星歯車式、２軸噛合式等の有段の変速機であっても良い。振動時変速手段は、振動レベルに応じて変速比を連続的または段階的に変化させるように構成される。振動時変速手段は、変速比の変更量を定めるものでも変速比そのものの値を設定するものでも良い。
【００２８】
第２発明の車両発進時の回転振動は、車両発進時か否かを車速や加速度などから判断するようにしても良いが、振動の周波数や振幅などの振動特性から判断することもできる。第１発明は、必ずしも車両発進時に限定されず、ダウンシフトにより振動ゲインのピークをずらして振動を低減する場合であっても良い。
【００２９】
第３発明、第４発明の作動装置は、例えば駆動経路の回転速度が目標回転速度となるようにトルクがフィードバック制御される電動モータや回転機、内燃機関などの駆動力源、或いは入力回転速度が所定の目標入力回転速度となるように変速比がフィードバック制御される無段変速機などである。
【００３０】
振動時作動変化制限手段は、例えばフィードバック制御のゲインを所定量或いは所定割合だけ小さくしたり、予め定められた所定の値に変更したりするように構成される。
【００３１】
第６発明の回転機は、電気エネルギーで回転駆動される電動モータ、車両の運動エネルギーや内燃機関などによって回転駆動されることにより電気エネルギーを発生する発電機、或いはそれ等の電動モータおよび発電機の両方の機能を備えているモータジェネレータである。
【００３２】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１は、本発明が適用されたハイブリッド駆動制御装置１０を説明する概略構成図で、図２は変速機１２を含む骨子図であり、このハイブリッド駆動制御装置１０は、燃料の燃焼で動力を発生するエンジン１４、電動モータおよび発電機として用いられるモータジェネレータ１６、およびダブルピニオン型の遊星歯車装置１８を備えて構成されており、車両に横置きに搭載されて使用される。遊星歯車装置１８のサンギヤ１８ｓには、トルクコンバータ等の流体継手を介することなくエンジン１４が連結され、キャリア１８ｃにはモータジェネレータ１６が連結され、リングギヤ１８ｒは第１ブレーキＢ１を介してケース２０に連結されるようになっている。また、キャリア１８ｃは第１クラッチＣ１を介して変速機１２の入力軸２２に連結され、リングギヤ１８ｒは第２クラッチＣ２を介して入力軸２２に連結されるようになっている。上記エンジン１４は内燃機関で、モータジェネレータ１６は回転機であり、それ等のエンジン１４およびモータジェネレータ１６が駆動力源である。
【００３３】
上記クラッチＣ１、Ｃ２および第１ブレーキＢ１は、何れも油圧アクチュエータによって摩擦係合させられる湿式多板式の油圧式摩擦係合装置で、油圧制御回路２４から供給される作動油によって摩擦係合させられるようになっている。図３は、油圧制御回路２４の要部を示す図で、電動ポンプを含む電動式油圧発生装置２６で発生させられた元圧ＰＣが、マニュアルバルブ２８を介してシフトレバー３０（図１参照）のシフトポジションに応じて各クラッチＣ１、Ｃ２、ブレーキＢ１へ供給されるようになっている。シフトレバー３０は、運転者によって操作されるシフト操作部材で、本実施例では「Ｂ」、「Ｄ」、「Ｎ」、「Ｒ」、「Ｐ」の５つのシフトポジションに選択操作されるようになっており、マニュアルバルブ２８はケーブルやリンク等を介してシフトレバー３０に連結され、そのシフトレバー３０の操作に従って機械的に切り換えられるようになっている。
【００３４】
「Ｂ」ポジションは、前進走行時に変速機１２のダウンシフトなどにより比較的大きな駆動力源ブレーキが発生させられるシフトポジションで、「Ｄ」ポジションは前進走行するシフトポジションであり、これ等のシフトポジションでは出力ポート２８ａからクラッチＣ１およびＣ２へ元圧ＰＣが供給される。第１クラッチＣ１へは、シャトル弁３１を介して元圧ＰＣが供給されるようになっている。「Ｎ」ポジションは駆動力源からの動力伝達を遮断するシフトポジションで、「Ｒ」ポジションは後進走行するシフトポジションで、「Ｐ」ポジションは駆動力源からの動力伝達を遮断するとともに図示しないパーキングロック装置により機械的に駆動輪の回転を阻止するシフトポジションであり、これ等のシフトポジションでは出力ポート２８ｂから第１ブレーキＢ１へ元圧ＰＣが供給される。出力ポート２８ｂから出力された元圧ＰＣは戻しポート２８ｃへも入力され、上記「Ｒ」ポジションでは、その戻しポート２８ｃから出力ポート２８ｄを経てシャトル弁３１から第１クラッチＣ１へ元圧ＰＣが供給されるようになっている。
【００３５】
クラッチＣ１、Ｃ２、およびブレーキＢ１には、それぞれコントロール弁３２、３４、３６が設けられ、それ等の油圧ＰC1、ＰC2、ＰB1が制御されるようになっている。クラッチＣ１の油圧ＰC1についてはＯＮ−ＯＦＦ弁３８によって調圧され、クラッチＣ２およびブレーキＢ１についてはリニアソレノイド弁４０によって調圧されるようになっている。
【００３６】
そして、上記クラッチＣ１、Ｃ２、およびブレーキＢ１の作動状態に応じて、図４に示す各走行モードが成立させられ、これ等のクラッチＣ１、Ｃ２、ブレーキＢ１、および前記遊星歯車装置１８によって走行モード切換装置が構成されている。「Ｂ」ポジションまたは「Ｄ」ポジションでは、「ＥＴＣ走行モード」、「直結走行モード」、「モータ走行モード（前進）」の何れかが成立させられ、「ＥＴＣ走行モード」では、第２クラッチＣ２を係合するとともに第１クラッチＣ１および第１ブレーキＢ１を開放した状態、言い換えればサンギヤ１８ｓ、キャリア１８ｃ、およびリングギヤ１８ｒが相対回転可能な状態で、エンジン１４およびモータジェネレータ１６を共に作動させてサンギヤ１８ｓおよびキャリア１８ｃにトルクを加え、リングギヤ１８ｒを回転させて車両を前進走行させる。「直結走行モード」では、クラッチＣ１、Ｃ２を係合するとともに第１ブレーキＢ１を開放した状態で、エンジン１４を作動させて車両を前進走行させる。また、「モータ走行モード（前進）」では、第１クラッチＣ１を係合するとともに第２クラッチＣ２および第１ブレーキＢ１を開放した状態で、モータジェネレータ１６を作動させて車両を前進走行させる。「モータ走行モード（前進）」ではまた、アクセルＯＦＦ時などにモータジェネレータ１６を回生制御することにより、車両の運動エネルギーで発電してバッテリ４２（図１参照）を充電するとともに車両に制動力を発生させることができる。
【００３７】
図５の(a) は、上記「ＥＴＣ走行モード」における遊星歯車装置１８の作動状態を示す共線図で、「Ｓ」はサンギヤ１８ｓ、「Ｒ」はリングギヤ１８ｒ、「Ｃ」はキャリア１８ｃを表しているとともに、それ等の間隔はギヤ比ρ（＝サンギヤ１８ｓの歯数／リングギヤ１８ｒの歯数）によって定まる。具体的には、「Ｓ」と「Ｃ」の間隔を１とすると、「Ｒ」と「Ｃ」の間隔がρになり、本実施例ではρが０．６程度である。また、「ＥＴＣ走行モード」におけるトルク比は、エンジントルクＴｅ：ＣＶＴ入力軸トルクＴin：モータトルクＴｍ＝ρ：１：１−ρであり、モータトルクＴｍはエンジントルクＴｅより小さくて済むとともに、定常状態ではそれ等のモータトルクＴｍおよびエンジントルクＴｅを加算したトルクがＣＶＴ入力軸トルク、すなわち前記変速機１２の入力軸２２に加えられるトルクになる。
【００３８】
また、この「ＥＴＣ走行モード」では、例えば図５(b) に示すように、ステップＳＳ１でモータジェネレータ１６の回転速度Ｎｍが目標モータ回転速度Ｎｍ* になるように、モータジェネレータ１６の回生トルクをフィードバック制御するとともに、ステップＳＳ２では、アクセル操作量θacに応じて電子スロットル弁７２（図１参照）のスロットル弁開度等を制御することによりエンジン１４の出力制御を行う。目標モータ回転速度Ｎｍ* は、モータジェネレータ１６を回生制御して発電することによりバッテリ４２を充電するために、逆回転方向の所定の回転速度、例えば−１０００ｒｐｍ程度等の一定値、或いは車速Ｖなどをパラメータとして設定される。上記ステップＳＳ１は、Ｍ／ＧＥＣＵ６６が機能的に備えているＥＴＣ時回生制御手段１６２（図１１参照）によって実行される。
【００３９】
図４に戻って、「Ｎ」ポジションまたは「Ｐ」ポジションでは、「ニュートラル」または「充電・Ｅｎｇ始動モード」の何れかが成立させられ、「ニュートラル」ではクラッチＣ１、Ｃ２および第１ブレーキＢ１の何れも開放する。「充電・Ｅｎｇ始動モード」では、クラッチＣ１、Ｃ２を開放するとともに第１ブレーキＢ１を係合し、モータジェネレータ１６を逆回転させてエンジン１４を始動したり、エンジン１４により遊星歯車装置１８を介してモータジェネレータ１６を回転駆動するとともにモータジェネレータ１６を回生制御して発電し、バッテリ４２（図１参照）を充電したりする。
【００４０】
「Ｒ」ポジションでは、「モータ走行モード（後進）」または「フリクション走行モード」が成立させられ、「モータ走行モード（後進）」では、第１クラッチＣ１を係合するとともに第２クラッチＣ２および第１ブレーキＢ１を開放した状態で、モータジェネレータ１６を逆方向へ回転駆動してキャリア１８ｃ更には入力軸２２を逆回転させることにより車両を後進走行させる。「フリクション走行モード」は、第１クラッチＣ１を係合するとともに第２クラッチＣ２を開放した状態でエンジン１４を作動させ、サンギヤ１８ｓを正方向へ回転させるとともに、そのサンギヤ１８ｓの回転に伴ってリングギヤ１８ｒが正方向へ回転させられている状態で、第１ブレーキＢ１をスリップ係合させてそのリングギヤ１８ｒの回転を制限することにより、キャリア１８ｃに逆方向の回転力を作用させて後進走行を行うものであり、同時にモータジェネレータ１６を逆方向へ回転駆動（力行制御）するようにしても良い。
【００４１】
前記変速機１２は、油圧式のベルト式無段変速機（ＣＶＴ）で、その出力軸４４からカウンタ歯車４６を経て差動装置４８のリングギヤ５０に動力が伝達され、その差動装置４８により左右の駆動輪（前輪）５２に動力が分配される。変速機１２は、一対の可変プーリ１２ａ、１２ｂおよびそれ等に巻き掛けられた伝動ベルト１２ｃを備えており、プライマリ側（入力側）の可変プーリ１２ａの油圧シリンダによってＶ溝幅が変更されることにより変速比γ（＝入力回転速度Ｎin／出力回転速度Ｎout ）が連続的に変化させられるとともに、セカンダリ側（出力側）の可変プーリ１２ｂの油圧シリンダによってベルト挟圧力（張力）が調整されるようになっている。前記油圧制御回路２４は、変速機１２の変速比γやベルト張力を制御するための回路を備えており、共通の電動式油圧発生装置２６から作動油が供給される。上記変速機１２は、伝達トルク容量すなわちベルト挟圧力を制御可能な動力伝達装置で、セカンダリ側の可変プーリ１２ｂの油圧によって伝達トルク容量が制御される。
【００４２】
本実施例のハイブリッド駆動制御装置１０は、図１に示すＨＶＥＣＵ６０によって走行モードが切り換えられるようになっている。ＨＶＥＣＵ６０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等を備えていて、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実行することにより、電子スロットルＥＣＵ６２、エンジンＥＣＵ６４、Ｍ／ＧＥＣＵ６６、Ｔ／ＭＥＣＵ６８、前記油圧制御回路２４のＯＮ−ＯＦＦ弁３８、リニアソレノイド弁４０、エンジン１４のスタータ７０などを制御する。電子スロットルＥＣＵ６２はエンジン１４の電子スロットル弁７２を開閉制御するもので、エンジンＥＣＵ６４はエンジン１４の燃料噴射量や可変バルブタイミング機構、点火時期などによりエンジン出力を制御するもので、Ｍ／ＧＥＣＵ６６はインバータ７４を介してモータジェネレータ１６の力行トルクや回生トルク等を制御するもので、Ｔ／ＭＥＣＵ６８は変速機１２の変速比γやベルト張力などを制御するものである。
【００４３】
上記ＨＶＥＣＵ６０には、アクセル操作量センサ７６からアクセル操作部材としてのアクセルペダル７８の操作量θacを表す信号が供給されるとともに、シフトポジションセンサ８０からシフトレバー３０の操作ポジション（シフトポジション）を表す信号が供給される。また、エンジン回転速度センサ８２、モータ回転速度センサ８４、入力回転速度センサ８６、出力回転速度センサ８８から、それぞれエンジン回転速度（回転数）Ｎｅ、モータ回転速度（回転数）Ｎｍ、入力回転速度（入力軸２２の回転速度）Ｎin、出力回転速度（出力軸４４の回転速度）Ｎout を表す信号が供給される。出力回転速度Ｎout は車速Ｖに対応し、アクセル操作量θacは運転者の出力要求量を表している。
【００４４】
また、本実施例では図６に示すように、上記ハイブリッド駆動制御装置１０の他にリヤ側モータジェネレータ９０を備えており、インバータ９２を介して前記バッテリ４２に電気的に接続され、力行制御および回生制御されるようになっている。モータジェネレータ９０は差動装置９４を介して左右の後輪９６に機械的に連結され、力行制御されることにより電動モータとして機能して後輪９６を回転駆動するとともに、回生制御により後輪９６に回生制動力を作用させる。このリヤ側モータジェネレータ９０も前記ＨＶＥＣＵ６０によって制御されるようになっており、例えば車両発進時や低μ路走行時など所定の条件下で前輪５２に加えて後輪９６が回転駆動されるとともに、そのモータ回転速度Ｎrmを表す信号がレゾルバ等のモータ回転速度センサ９８からＨＶＥＣＵ６０に供給される。
【００４５】
図７は、前記油圧制御回路２４のうち前記元圧ＰＣの基になるライン油圧ＰL を発生する部分を示す回路図である。オイルポンプ１００は歯車ポンプなどの回転式ポンプで、専用の電動モータ１０２によって回転駆動されるようになっており、これらのオイルポンプ１００および電動モータ１０２を含んで前記電動式油圧発生装置２６が構成されている。そして、オイルポンプ１００によりストレーナ１０６を介して吸い上げられた作動油は、圧力制御弁として機能するプライマリレギュレータバルブ１０８によって所定のライン油圧ＰL に調圧される。プライマリレギュレータバルブ１０８には、ＨＶＥＣＵ６０によってデューティ制御されるリニアソレノイド弁１１０の信号圧ＰSLS が供給されるようになっており、その信号圧ＰSLS に応じてライン油圧ＰL が制御されるとともに、余分な作動油が油路１１２へドレーンされる。ライン油圧ＰL は、元圧ＰＣの基になる他、変速機１２の変速制御やベルト挟圧力の制御にも用いられるもので、例えばアクセル操作量θacすなわち各部の伝達トルクなどをパラメータとして求められる目標ライン油圧ＰL * となるように調圧される。油路１１２の作動油は、油圧制御回路２４の各部の潤滑部位へ供給されるとともに、一部はオイルクーラ１１４へ供給されて冷却されるようになっており、適量の作動油が潤滑部位およびオイルクーラ１１４へ供給されるように調圧弁１１６によって所定油圧に調圧される。
【００４６】
図８は、変速機１２の変速比γを制御する変速制御回路１３０の一例で、変速比γを小さくするアップシフト用の電磁開閉弁１３２および流量制御弁１３４と、変速比γを大きくするダウンシフト用の電磁開閉弁１３６および流量制御弁１３８とを備えている。そして、アップシフト用の電磁開閉弁１３２がＴ／ＭＥＣＵ６８によりデューティ制御されると、モジュレータ圧ＰM を減圧した所定の制御圧ＰVUが流量制御弁１３４に出力され、その制御圧ＰVUに対応して調圧されたライン圧ＰL が供給路１４０からプライマリ側可変プーリ１２ａの油圧シリンダに供給されることにより、そのＶ溝幅が狭くなって変速比γが小さくなる。また、ダウンシフト用の電磁開閉弁１３６がＴ／ＭＥＣＵ６８によりデューティ制御されると、モジュレータ圧ＰM を減圧した所定の制御圧ＰVDが流量制御弁１３８に出力され、その制御圧ＰVDに対応してドレーンポート１３８ｄが開かれることにより、プライマリ側可変プーリ１２ａ内の作動油が排出路１４２から所定の流量でドレーンされてＶ溝幅が広くなり、変速比γが大きくなる。なお、変速比γが略一定でプライマリ側可変プーリ１２ａに対する作動油の供給が必要ない場合でも、油漏れによる変速比変化を防止するため、流量制御弁１３４は所定の流通断面積でライン油路１４４と供給路１４０とを連通させ、所定の油圧を作用させるようになっている。
【００４７】
上記変速制御は、例えば図９に示すようにアクセル操作量θacおよび車速Ｖ（出力回転速度Ｎout に対応）をパラメータとして予め定められたマップから目標入力回転速度ＮＩＮＴを算出し、実際の入力回転速度Ｎinが目標入力回転速度ＮＩＮＴと一致するように、前記電磁開閉弁１３２、１３６をフィードバック制御する。図９のγmax は最大変速比で、γmin は最小変速比である。この変速制御は、Ｔ／ＭＥＣＵ６８が機能的に備えている変速制御手段１５８（図１１参照）によって行われる。
【００４８】
一方、セカンダリ側可変プーリ１２ｂの油圧シリンダの油圧ＰD は、伝動ベルト１２ｃが滑りを生じないように、前記図７に示す挟圧力制御弁１４６によって調圧される。挟圧力制御弁１４６には、前記ライン油圧ＰL 、信号圧ＰSLS 、およびモジュレータ圧ＰM が供給されるようになっており、リニアソレノイド弁１１０から出力される信号圧ＰSLS に応じて油圧ＰD は連続的に制御され、油圧ＰD が高くなるに従ってベルト挟圧力すなわち可変プーリ１２ａ、１２ｂと伝動ベルト１２ｃとの間の摩擦力が増大させられ、伝達トルク容量が大きくなる。この油圧ＰD の制御すなわち挟圧力制御は、例えば図１０に示すように伝達トルクに対応するアクセル操作量θacおよび変速比γをパラメータとして予め定められたマップから必要油圧を算出し、その必要油圧に応じてリニアソレノイド弁１１０をデューティ制御することによって行われる。この挟圧力制御は、Ｔ／ＭＥＣＵ６８が機能的に備えているトルク容量制御手段１６０（図１１参照）によって行われる。
【００４９】
図１１は、低μ路での発進加速時に駆動輪５２のスリップおよびグリップの繰り返しによって発生する駆動系の回転振動（以下、ドドド振動という）を抑制したり、そのドドド振動に伴って発生する弊害を防止したりするために、本実施例のハイブリッド駆動制御装置１０が備えている機能を説明するブロック線図で、振動判定手段１５０、振動時変速手段１５２、振動時トルク容量増大手段１５４、および振動時作動変化制限手段１５６を備えており、ＨＶＥＣＵ６０の信号処理によって各手段の機能が実現される。図１２は各機能の具体的内容を説明するフローチャートで、所定のサイクルタイムで繰り返し実行されるとともに、ステップＳ１〜Ｓ５は振動判定手段１５０によって実行され、ステップＳ６は振動時変速手段１５２によって実行され、ステップＳ７は振動時トルク容量増大手段１５４によって実行され、ステップＳ９は振動時作動変化制限手段１５６によって実行される。そして、変速機１２の変速比γを制御する変速制御手段１５８、ベルト挟圧力すなわち油圧ＰD を制御するトルク容量制御手段１６０、およびＥＴＣ走行モード時にモータジェネレータ１６を回生制御するＥＴＣ時回生制御手段１６２は、上記振動時変速手段１５２、振動時トルク容量増大手段１５４、および振動時作動変化制限手段１５６からそれぞれ供給される補正指令などに従って変速制御や挟圧力制御、回生トルク制御を行う。
【００５０】
図１２のステップＳ１では、ドドド振動の判定実行条件を満足するか否かを判断する。判定実行条件は、ドドド振動が発生する前提条件で、例えば低μ路走行か否かを判断すれば良く、外気温センサなどによって検出される外気温が所定温度以下の場合、或いは駆動輪５２のスリップ状態に応じて駆動力を制御するトラクション制御装置を備えている場合はトラクション制御が実行中の場合、などが判定実行条件として定められる。そして、判定実行条件を満足しない場合はドドド振動が発生する恐れはないため、そのまま終了し、変速制御手段１５８、トルク容量制御手段１６０、ＥＴＣ時回生制御手段１６２は、通常の変速制御、挟圧力制御、回生トルク制御を行う。
【００５１】
ステップＳ１の判断がＹＥＳ（肯定）の場合、すなわちドドド振動の判定実行条件を満足する場合は、ステップＳ２で入力回転速度Ｎinの変動成分がドドド振動と略一致するか否かを判断する。具体的には、入力回転速度Ｎinの振動周波数が４．２〜２５Ｈｚの範囲内で、且つ振幅が５０ｒｐｍ以上か否かによって判断する。入力回転速度Ｎinの振動成分の上ピークや下ピーク、なまし処理値（平均値）などは、別のロジックによってきめ細かく検出されるようになっており、例えば上ピークの時間間隔などから振動周波数が算出されるとともに、上ピークまたは下ピークとなまし処理値との偏差の絶対値が振幅の１／２になり、それ等の周波数や偏差に基づいて判断できる。そして、振動を検出した場合はステップＳ３で判定カウンタＣに１を加算する一方、振動を検出しない場合はステップＳ４で判定カウンタＣから１を減算する。図１３は、ドドド振動が発生するような条件下で発進、停止を繰り返して判定カウンタＣの増減変化を調べた結果で、ステップＳ２の振動判定に従って判定カウンタＣを加減算することにより、ドドド振動の発生時には判定カウンタＣが加算されることが分かる。
【００５２】
ステップＳ５では、上記判定カウンタＣの値が所定の判定値α以上か否かを判断する。この判断は、ノイズなどで誤ってドドド振動と判断することを防止するためのもので、判定値αは予め一定値が定められても良いが、例えばトラクション制御装置によるトラクション制御が実行中か否かによって異なる判定値αが設定されるようにすることが望ましい。すなわち、トラクション制御を実行中の場合はドドド振動が発生する可能性が高いため、判定値αとして通常よりも小さな値を設定することにより、ドドド振動を速やかに判定してステップＳ６以下の各処理を開始するのである。トラクション制御以外の車両の運転状態に基づいて、ドドド振動が発生する可能性の大小で異なる判定値αが定められるようにすることもできる。
【００５３】
ステップＳ６では、変速機１２の変速比γを所定量だけ小さくするアップシフト指令を前記変速制御手段１５８に出力し、変速制御手段１５８はこのアップシフト指令に従って変速比γが通常よりも小さくなるように、前記図９から求めた目標入力回転速度ＮＩＮＴを減少補正して変速制御を行う。すなわち、図１４に示すように振動周波数に対するゲインのピークは、変速比γが小さくなる程高周波数側へ移動する一方、ドドド振動は発進加速時に発生するため変速比γは一般に最大で、ドドド振動は変速比γが最大の時にゲインのピークが位置する比較的低い周波数ｆ1 の近傍の領域で生じることになり、変速比γを小さくすればその周波数ｆ1 近傍のゲインが低下してドドド振動が抑制されるのである。一方、変速比γを小さくすると駆動力が低下して走行性能が損なわれるため、そのアップシフト量はできるだけ小さい方が望ましく、本実施例では振動レベルすなわちカウンタＣの値が大きくなる程段階的にアップシフト量を大きくするようになっており、走行性能をできるだけ損なうことなくドドド振動が適切に低減される。判定カウンタＣはドドド振動の継続時間で、振動レベルに相当する。
【００５４】
ステップＳ７では、ベルト挟圧力すなわち前記油圧ＰD を所定量だけ高くする油圧アップ指令を前記トルク容量制御手段１６０に出力し、トルク容量制御手段１６０はこの油圧アップ指令に従って油圧ＰD が通常よりも高くなるように、前記図１０から求めた必要油圧を増大補正して油圧制御を行う。この時の油圧増大量は、ドドド振動に伴う負荷の変化でベルト挟圧力が不足してベルト滑りが発生することがないように、変速比γをパラメータとして定められるようになっている。
【００５５】
ステップＳ８では、ＥＴＣ走行モードか否かを判断し、ＥＴＣ走行モード以外の場合はそのまま終了するが、ＥＴＣ走行モードの場合は、ステップＳ９でモータジェネレータ１６の回生トルクをフィードバック制御する際のゲインを通常よりも小さな予め定められた値に変更するゲイン変更指令を前記ＥＴＣ時回生制御手段１６２に出力する。ＥＴＣ時回生制御手段１６２は、モータジェネレータ１６の回転速度Ｎｍが目標モータ回転速度Ｎｍ* になるように、モータジェネレータ１６の回生トルクをフィードバック制御するもので、ゲイン変更指令に従って通常よりも小さなゲインでフィードバック制御を行うことにより、ドドド振動発生時の入力回転速度Ｎinの回転変動に伴うモータ回転速度Ｎｍの回転変動に起因して回生トルクが周期的に変化することが抑制される。本実施例では、モータジェネレータ１６が、駆動経路の回転速度をパラメータとして作動状態が制御される作動装置に相当する。
【００５６】
前記ステップＳ５の判断がＮＯ（否定）の場合、すなわち判定カウンタＣの値が判定値αより小さい場合には、ステップＳ１０で復帰制御中か否かを判断する。復帰制御は、ステップＳ１５でドドド振動発生時の変速制御から通常の変速制御へ徐々に移行する制御で、その復帰制御中か否かは例えばフラグのＯＮ、ＯＦＦなどで判断できる。そして、復帰制御中であれば直ちにステップＳ１３を実行するが、復帰制御中でなければステップＳ１１で前回のサイクル時にドドド振動の判定が成立したか否か、すなわちステップＳ５の判断がＹＥＳであったか否かを判断し、ドドド振動の判定が為されていない場合はそのまま終了し、ドドド振動の判定が為されていた場合はステップＳ１２で復帰タイマＴimを起動する。
【００５７】
ステップＳ１３では、復帰タイマＴimの計測時間が予め定められた設定時間β以上になったか否かを判断し、設定時間βに達するまでステップＳ１５で復帰制御を行い、設定時間βに達したらステップＳ１４で復帰制御を終了する。ステップＳ１５の復帰制御は、上記設定時間βの間に変速比γを図９に従って求められる通常の値まで徐々に戻すためのもので、設定時間βは一定値であっても良いが、前記ステップＳ６のアップシフト量に応じて異なる時間が設定されるようにしても良い。なお、トルク容量制御手段１６０によって制御される油圧ＰD 、およびＥＴＣ時回生制御手段１６２で用いられるフィードバックゲインについては、ステップＳ５の判断がＮＯとなった時点で直ちに通常の値に戻される。
【００５８】
このように本実施例では、ドドド振動が発生した場合に、ステップＳ６で振動時変速手段１５２によりベルト式無段変速機１２の変速比γを小さくするアップシフト指令が出力されて変速制御手段１５８により変速比γが小さくされ、それに伴って振動ゲインのピークが高周波数側へ移動するため、周波数ｆ1 近傍のドドド振動が低減されて乗り心地が向上する。特に、判定カウンタＣの値が大きい程、すなわち振動レベルが大きい程、変速比γが小さくなるようにアップシフト指令が出力されるため、アップシフトによる走行性能の低下をできるだけ抑えながら振動レベルに応じてドドド振動が適切に低減される。
【００５９】
また、ステップＳ７で振動時トルク容量増大手段１５４によりベルト式無段変速機１２の伝達トルク容量すなわち油圧ＰD を所定量だけ高くする油圧アップ指令が出力され、トルク容量制御手段１６０によって伝達トルク容量（油圧ＰD ）が通常よりも増大させられるため、ドドド振動に伴う負荷の変化でベルト挟圧力が不足してベルト滑りが発生することが防止される。
【００６０】
また、ＥＴＣ走行モード時にはステップＳ９で振動時作動変化制限手段１５６によりモータジェネレータ１６の回生トルクをフィードバック制御する際のゲインを通常よりも小さな値に変更するゲイン変更指令が出力され、ＥＴＣ時回生制御手段１６２によってフィードバック制御される回生トルクの変化が抑制されるため、ドドド振動に起因して二次的な振動が発生したり強制力（反力）の増大や共振でドドド振動が大きくなったりすることが抑制される。
【００６１】
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、これ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。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用されたハイブリッド駆動制御装置を説明する概略構成図である。
【図２】図１のハイブリッド駆動制御装置の動力伝達系を示す骨子図である。
【図３】図１の油圧制御回路のうち走行モードを切り換える部分を示す回路図である。
【図４】図１のハイブリッド駆動制御装置において成立させられる幾つかの走行モードと、クラッチおよびブレーキの作動状態との関係を説明する図である。
【図５】図４のＥＴＣ走行モードを説明する図で、(a) は遊星歯車装置の各回転要素の回転速度の関係を示す共線図、(b) はＥＴＣ走行モード時のモータジェネレータおよびエンジンの作動を説明するフローチャートである。
【図６】後輪駆動用のリヤ側モータジェネレータを含む駆動装置全体を示す概略図である。
【図７】油圧制御回路のうち油圧発生部分および挟圧力制御を行う部分を示す回路図である。
【図８】油圧制御回路のうち変速機の変速制御を行う部分を示す回路図である。
【図９】変速機の変速制御で車速Ｖおよびアクセル操作量θacをパラメータとして目標入力回転速度ＮＩＮＴを算出するデータマップの一例を示す図である。
【図１０】変速機の挟圧力制御でアクセル操作量θacおよび変速比γから必要油圧を求めるデータマップの一例を示す図である。
【図１１】ドドド振動を抑制したり、ドドド振動に起因して発生するベルト滑りや二次的振動を防止するために備えている機能を説明するブロック線図である。
【図１２】図１１の各機能の内容を具体的に説明するフローチャートである。
【図１３】ドドド振動発生時における判定カウンタＣの増減変化の一例を示すタイムチャートである。
【図１４】変速比γによって振動周波数に対するゲインのピークが変化する様子を説明する図である。
【図１５】低μ路におけるスリップ率Ｓと摩擦係数μの関係の一例を示す図である。
【符号の説明】
１０：ハイブリッド駆動制御装置（車両用制御装置）    １２：ベルト式無段変速機（動力伝達装置）    １６：モータジェネレータ（回転機、作動装置）
５２：駆動輪    ６０：ＨＶＥＣＵ    ６６：Ｍ／ＧＥＣＵ    ６８：Ｔ／ＭＥＣＵ    １５２：振動時変速手段    １５４：振動時トルク容量増大手段
１５６：振動時作動変化制限手段
【図１】
0004821054.tif 000002
【図２】
0004821054.tif 000003
【図３】
0004821054.tif 000004
【図４】
0004821054.tif 000005
【図５】
0004821054.tif 000006
【図６】
0004821054.tif 000007
【図７】
0004821054.tif 000008
【図８】
0004821054.tif 000009
【図９】
0004821054.tif 000010
【図１０】
0004821054.tif 000011
【図１１】
0004821054.tif 000012
【図１２】
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【図１３】
0004821054.tif 000014
【図１４】
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【図１５】
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