(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
複数の摩擦締結要素の締結及び解放により複数の変速段を切換え可能な有段変速機構と、前記有段変速機構に直列に接続され、変速比を無段階に変更可能な無段変速機構とからなる自動変速機と、
駆動源としてのエンジンと、
前記エンジンの駆動力をアシストするモータと、
前記摩擦締結要素の締結及び解放を制御する油圧を供給する油圧制御部と、
前記有段変速機構の変速段を変更して、前記自動変速機を目的の変速比へと制御する制御部と、
を備える車両の制御装置であって、
前記制御部は、
前記有段変速機構の変速段を変更するときに、前記摩擦締結要素の締結又は解放の少なくとも一方の油圧を学習する学習制御を行い、
前記学習制御を行うときに、前記モータによる前記エンジンへの駆動力のアシストを禁止する
車両の制御装置。
複数の摩擦締結要素の締結及び解放により複数の変速段を切換え可能な有段変速機構と、前記有段変速機構に直列に接続され、変速比を無段階に変更可能な無段変速機構とからなる自動変速機と、駆動源としてのエンジンと、前記エンジンの駆動力をアシストするモータと、前記摩擦締結要素の締結及び解放を制御する油圧を供給する油圧制御部と、前記無段変速機構の変速比及び前記有段変速機構の変速段を変更して、前記自動変速機を目的の変速比へと制御する制御部と、を備える車両制御方法であって、
前記有段変速機構の変速段を変更するときに、前記摩擦締結要素の締結及び解放の少なくとも一方の油圧を学習する学習制御を行い、前記モータによる前記エンジンへの駆動力のアシストを禁止する、
車両の制御方法。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下に、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。
【0010】
図1は、本実施形態の変速機4を搭載した車両の構成を示す説明図である。
【0011】
車両は動力源としてエンジン1を備える。エンジン1の出力回転は、ロックアップクラッチ付きトルクコンバータ2、自動変速機(以下、単に「変速機4」という。)、終減速装置6を介して駆動輪へと伝達される。
【0012】
エンジン1には、一体型スターター/ジェネレータ(Integrated Starter/Generator、以降「ISG」と呼ぶ)51が備えられている。ISG51は、エンジン1のクランク軸にプーリ及びベルトを介して連結されている。
【0013】
エンジンコントローラ(ECU)14は、エンジン1及びISG51の動作を制御する。エンジン1を始動する場合には、ISG51をスターターモータとして駆動して、エンジン1をクランクする。車両の減速時には、ISG51を発電機として駆動して、クランク軸の回転を電力として回生する。車両が走行中には、ISG51をモータとして駆動して、エンジン1の駆動力をアシストする。
【0014】
車両には、エンジン1の動力の一部を利用して駆動されるオイルポンプ10と、オイルポンプ10からの油圧を調圧して変速機4の各部位に供給する油圧制御回路11と、油圧制御回路11を制御するコントローラ12とが設けられている。
【0015】
変速機4は、無段変速機構(以下、「バリエータ20」という。)と、バリエータ20の下流側に配置され、バリエータ20に対して直列に設けられる有段変速機構(以下、「副変速機構30」という。)と、を備える。
【0016】
バリエータ20は、プライマリプーリ21と、セカンダリプーリ22と、プーリ21、22の間に掛け回されるVベルト23とを備えるベルト式無段変速機構である。プーリ21、22は、それぞれ固定円錐板と、固定円錐板に対してシーブ面を対向させた状態で配置され固定円錐板との間にV溝を形成する可動円錐板と、可動円錐板の背面に設けられて可動円錐板を軸方向に変位させる油圧シリンダ23a、23bとを備える。油圧シリンダ23a、23bに供給される油圧を調整すると、V溝の幅が変化してVベルト23と各プーリ21、22との接触半径が変化し、バリエータ20の変速比vRatioが無段階に変化する。
【0017】
副変速機構30は前進2段・後進1段の変速機構である。副変速機構30は、遊星歯車機構と、この遊星歯車機構の連係状態を変更する複数の摩擦締結要素31(例えばLowブレーキ、Highクラッチ、Revブレーキ)と、を備える。
【0018】
これら摩擦締結要素31への供給油圧を調整して、摩擦締結要素31の締結・解放状態を変更すると、副変速機構30の変速段が変更される。例えば、Lowブレーキを締結し、HighクラッチとRevブレーキとを解放すれば副変速機構30の変速段は1速となる。Highクラッチを締結し、LowブレーキとRevブレーキとを解放すれば副変速機構30の変速段は1速よりも変速比が小さな2速となる。また、Revブレーキを締結し、LowブレーキとHighクラッチとを解放すれば副変速機構30の変速段は後進となる。
【0019】
コントローラ12は、アクセルペダルの開度(以下、「アクセル開度APO」という。)を検出するアクセル開度センサ41の出力信号、変速機4の入力回転速度(=プライマリプーリ21の回転速度、以下、「プライマリ回転速度Npri」という。)を検出する回転速度センサ42の出力信号、バリエータ20の出力回転速度(=セカンダリプーリ22の回転速度、以下、「セカンダリ回転速度Nsec」という。)を検出する回転速度センサ61の出力信号、車両の走行速度(以下、「車速VSP」という。)を検出する車速センサ43の出力信号、変速機4の油温を検出する油温センサ44の出力信号、セレクトレバー45の位置を検出するインヒビタスイッチ46の出力信号、ブレーキペダルが踏み込まれていることを検出するブレーキスイッチ47の出力信号などが入力される。
【0020】
コントローラ12は、これら入力された信号に基づいて、目標変速比を決定し、目標変速比に変速機4の全体の変速比(スルー変速比)が追従するように、予め記録されている変速マップ等を参照して、バリエータ20の変速比及び副変速機構30の変速段を制御するための変速制御信号を生成し、生成した変速制御信号を油圧制御回路11に出力する。
【0021】
コントローラ12は、後述するように、EUC14からISG51の駆動開始信号を受信し、EUC14に対して、ISG51の動作禁止信号を送信する。
【0022】
油圧制御回路11はコントローラ12からの変速制御信号に基づき、オイルポンプ10で発生した油圧から必要な油圧を調整し、油圧を変速機4の各部位に供給する。これにより、バリエータ20の変速比及び副変速機構30の変速段が変更され、変速機4の変速が行われる。
【0023】
図2は、本実施形態のコントローラ12が備える変速マップの一例の説明図である。
【0024】
変速マップは、変速機4の動作点を、車速VSPとプライマリ回転速度Npriとに基づいて予め決定したものである。
【0025】
変速機4の変速比は、バリエータ20の変速比と副変速機構30とを掛け合わせて得られる全体の変速比であり、全体の変速比を以下、「スルー変速比」と呼ぶ。
【0026】
変速機4が低速モードのときは、副変速機構30は1速であり、バリエータ20の変速比に応じて低速モード最Low線と低速モード最High線の間の低速モードレシオ範囲で変速することができる。このときの変速機4の動作点は、A領域又はB領域内を移動する。
【0027】
変速機4が高速モードのときは、副変速機構30は2速であり、バリエータ20の変速比に応じて高速モード最Low線と高速モード最High線の間の高速モードレシオ範囲での変速比を得ることができる。このときの変速機4の動作点は、B領域又はC領域内を移動する。
【0028】
このB領域内は、副変速機構30が1速又は2速のいずれであっても変速可能である。一方、低速モード最High線を越える領域では、副変速機構30が2速である必要があるので、低速モード最High線に沿って、副変速機構30を1速から2速へと変速するモード切換変速線が設定されている。
【0029】
運転領域がモード切換変速線を跨いで変化した場合は、コントローラ12は、副変速機構30を1速から2速、又は2速から1速へと変速を行う。
【0030】
この副変速機構30の変速時には、バリエータ20の変速比を副変速機構30の変速比変化と逆の方向に変化させて、変速機4のスルー変速比の変化を抑制するように変速を行う。このような変速により、副変速機構30の変速比の段差により生じる入力回転の変化に伴う運転者の違和感を抑えることができる。
【0031】
このようにスルー変速比の変化を抑制して、副変速機構30の変速比の変化とバリエータ20の変速比の変化とを互いに逆方向となるように変速させる動作を、本発明の実施形態では「協調変速」と呼ぶ。本実施形態の協調変速は、副変速機構30の変速比の変化量に相当する変速比分だけバリエータ20の変速比を副変速機構30と反対方向に変速させているが、スルー変速比が変化するようなバリエータ20の変速であってもよい。
【0032】
なお、コントローラ12及び油圧制御回路11の動作、特にバリエータ20と副変速機構30とを同時に変速制御する協調変速については、本出願人により既に出願され公開された特開2012−57710号公報を参照されたい。
【0033】
次に、本願発明による副変速機構30の摩擦締結要素31の学習制御について説明する。
【0034】
副変速機構30は、複数の摩擦締結要素31の締結及び解放により変速段が変更される。摩擦締結要素31は、コントローラ12の制御により、油圧制御回路11から供給される油圧により、締結及び解放が行われる。
【0035】
摩擦締結要素31は、摩擦板や油圧室の機械公差や個体差、経時変化等により、または、油温による作動油の粘度の変化により、締結時及び解放時の指示油圧に対する実際の摩擦締結要素31のトルク伝達容量が異なる場合がある。指示油圧に対して実際の摩擦締結要素31のトルク伝達容量が異なると、変速時のショックや異音が発生する原因となる。
【0036】
そこで、コントローラ12は、締結及び解放の指示油圧を学習して補正する学習制御行う。
【0037】
具体的には、副変速機構30において変速が行われるときに、コントローラ12は、副変速機構30における入力回転速度と出力回転速度との回転速度差により摩擦締結要素31の解放を判定し、解放が判定されたときの指示油圧を検出して、検出された指示油圧を次回の変速時の解放油圧として学習を行う。
【0038】
コントローラ12は、副変速機構30における回転速度差を、回転速度センサ61により検出されたセカンダリ回転速度Nsecと、車速センサ43により検出された車速VSPとから算出する。この場合、車速センサ43の検出値は、副変速機構30の後のギヤ比が考慮される。
【0039】
このような摩擦締結要素31の油圧の学習制御において、従来、次のような問題があった。
【0040】
エンジン1にはISG51が備えられ、例えば加速要求時などにエンジン1が駆動しているときにECU14は、ISG51を駆動力させて、エンジン1の駆動力をアシストすることができる。
【0041】
ISG51によりエンジン1をアシストするとき、エンジン1及びISG51の駆動力の合計が、エンジン1のみを駆動させて走行するときと同一になるように制御する。
【0042】
具体的には、エンジン1の駆動力のみで走行中に、ISG51によるアシストを行う場合は、ISG51の駆動力を徐々に上昇させると共にエンジン1の駆動力を徐々に低下させ、エンジン1及びISG51の駆動力の合計が急変しないように制御する。
【0043】
ここで、前述のように、副変速機構30において摩擦締結要素31の油圧の学習処理を実行する場合がある。
【0044】
図2の変速マップにおいて、運転領域がモード切換変速線を跨いで変化した場合は、コントローラ12は、副変速機構30において摩擦締結要素31の締結及び開放を制御して変速を行う。
【0045】
この変速の前に、コントローラ12は、摩擦締結要素31の開放の制御における指示油圧に対する副変速機構30の入出力軸の回転速度差を検出して、所定の回転速度差を検出した時の指示油圧を記録し、次回の変速制御に用いる油圧の学習制御を実行する。
【0046】
このように、摩擦締結要素31の油圧の学習制御を行うことにより指示油圧と摩擦締結要素31の実際のトルク伝達容量との偏差を縮小させて、変速時のショックや異音の発生を防止する。
【0047】
前述のように、副変速機構30の学習制御は、副変速機構30の変速が実行されるときに行われる。
【0048】
ところで、学習制御を行うときに、前述のようにエンジン1の駆動力に加えて、ISG51によるアシスト力が加わった場合には、変速機4への入力トルクが変動してしまう。変速機4への入力トルクが変動した場合は、摩擦締結要素31に入力されるトルクも変化し、同じ指示油圧であっても回転速度差を検出するタイミングが異なってしまい、回転速度差を検出する指示油圧が正しく検出されない。
【0049】
従って、ISG51によるアシストが行われるときは、摩擦締結要素31の学習を行わないことが望ましい。
【0050】
一方で、
図2の変速マップに示すように、車両が走行中は、運転領域がモード切換変速線を跨いで変化した場合に、副変速機構30の変速が行われる。変速機4のスルー変速比の制御はバリエータ20で行った方が車両の燃費効率がよいため、変速マップにおいて副変速機構30はできるだけ変速を行わないように制御されている。
【0051】
そのため、ISG51によるアシストが行われているときに摩擦締結要素31の学習を禁止すると、変速が行われる頻度が少ない副変速機構30において、学習制御を実施する機会が更に減少してしまうことになる。
【0052】
そこで、本発明の実施形態では、副変速機構30の変速実行時に学習制御を行う場合は、ISG51の動作を禁止するアシスト禁止制御を実行した。
【0053】
図3は、本実施形態のコントローラ12が実行する変速機4の学習制御のフローチャートとである。
【0054】
コントローラ12は、ステップS10において、副変速機構30変速動作が実行され、学習制御が実施されるか否かを判断する。副変速機構30の変速は、
図2に示す変速マップにおいて、運転領域がモード切換変速線を跨いで変化した場合に、副変速機構30の変速が実行されると判断して、ステップS20に移行する。学習制御が実行されない場合は、ステップS10を繰り返し、待機する。
【0055】
ステップS20では、コントローラ12は、変速動作を実行する前に、EUC14に対して、ISG51のアシストを禁止するアシスト禁止指令を送信する。EUC14は、コントローラ12から送信されたアシスト禁止指令に対して、ISG51のアシストの禁止を許可すると禁止許可信号を返信する。コントローラ12は、ステップS30において、EUC14から、アシスト禁止許可信号を受信するまで待機する。
【0056】
EUC14からアシスト禁止許可信号を受信した場合は、コントローラ12は、ステップS32において、摩擦締結要素31の解放の指示油圧の学習制御を実施する。コントローラ12は、ステップS34において、学習制御の終了を待機する。学習制御は、コントローラ12が、回転速度差が生じた時点での指示油圧を記憶する。記憶された指示油圧は、次回の変速制御に用いられる。学習制御が終了した場合は、コントローラ12は、ステップS40において、副変速機構30の変速制御を実行する。
【0057】
コントローラ12は、ステップS50において、変速制御の終了を待機する。変速制御が終了した場合は、コントローラ12は、ECU14に対して、ISG51のアシストの禁止を解除するアシスト禁止解除指令を送信する。
【0058】
以降は、ECU14は、運転者からの要求に基づいて、ISG51のアシスト制御を実行する。
【0059】
図4は、本実施形態の本実施形態のコントローラ12が実行する変速機4の学習制御のタイムチャートである。
【0060】
図4に示すタイムチャートは、上段から、エンジン1及びISG51の出力トルク、コントローラ12が出力するアシスト禁止信号、バリエータの変速比vRatio、解放側摩擦締結要素の指示油圧、締結側摩擦締結要素の指示油圧、及び、副変速機構30における実スリップ量(副変速機構30における回転速度差、回転速度センサ61により検出されたセカンダリ回転速度Nsecと、車速センサ43により検出された車速VSPとから算出する)を、それぞれ時間軸を横軸として示す。
【0061】
出力トルクのタイムチャートにおいて、エンジン1の出力トルクを一点鎖線で示し、ISG51の出力トルクを一点鎖線で示す。
【0062】
ISG51によるアシストを行う場合は、ECU14は、エンジン1及びISG51の合計の主力トルクが変動しないように、エンジン1のトルクを減少するとともに、ISG51のトルクを増加させる。ISG51のアシストを終了する場合は、ISG51のトルクを減少させると共に、エンジン1のトルクを増加させる。
【0063】
本実施形態では、コントローラ12がアシスト禁止指令を送信している場合は、ISG51のアシストは実行されず、
図4に実線で示すように、エンジン1のトルクのみが出力される。
【0064】
コントローラ12は、運転領域がモード切換変速線を跨いで変化した場合に、所定の条件に基づいて(例えば、イグニッション・オンの後の始めてモード切換変速線をまたいた場合など)、摩擦締結要素31の解放の指示油圧の学習制御を開始する(タイミングt1)。このとき、コントローラ12は、摩擦締結要素31の学習制御を開始する前に、ECU14に対して、ISG51のアシストを禁止するアシスト禁止指令を送信する。
【0065】
EUC14は、アシスト禁止指令を受けて、ISG51のアシストを禁止する。
【0066】
ISG51のアシストが禁止された後は、コントローラ12は、摩擦締結要素31の学習制御を実施する。摩擦締結要素31の学習制御が終了したら副変速機構30の変速を開始する(タイミングt11)。
【0067】
学習制御は、具体的には、コントローラ12が、解放側の摩擦締結要素31の指示油圧を徐々に低下させ、副変速機構30における入力回転速度と出力回転速度との回転速度差が生じた時点(タイミングt11)の指示油圧を記憶することにより、解放側の摩擦締結要素31の指示油圧の学習が行われる。記憶された指示油圧は、次回の変速制御に用いられる。
【0068】
次に、コントローラ12は、副変速機構30を変速するため、締結側の摩擦締結要素31の指示油圧を上昇させ、解放側の摩擦締結要素31の指示油圧を低下させ、摩擦締結要素31の掛け替えを行う(タイミングt2〜t3)。これにより副変速機構30における変速比が変化する。コントローラ12は、このとき同時にバリエータ20の変速比を副変速機構30の変速比の変化と逆側に変化させて、変速機4のスルー変速比が変化しないように制御する。
【0069】
副変速機構30の摩擦締結要素31の掛け替えが完了すると(タイミングt3)、締結側の摩擦締結要素31が完全締結状態を維持できる指示油圧を出力し、副変速機構30の変速を完了させる。
【0070】
副変速機構30の変速が完了した後に、コントローラ12は、ISG51のアシスト禁止を解除する(タイミングt4)。
【0071】
このように、
図4に示す制御によって、副変速機構30の変速前に行う解放側の摩擦締結要素31の指示油圧の学習制御を実施する時にISG51によるアシストを禁止して、摩擦締結要素31の解放の指示油圧の学習制御を正確に行うことができる。
【0072】
以上説明したように、本発明の実施形態では、複数の摩擦締結要素31の締結及び解放により複数の変速段を切換え可能な有段変速機構としての副変速機構30からなる変速機4と、駆動源としてのエンジン1と、エンジン1の駆動力をアシストするモータとしてのISG51と、摩擦締結要素31の締結及び解放を制御する油圧を供給する油圧制御部としての油圧制御回路11と、副変速機構30の変速段を変更して、変速機4を目的の変速比へと制御する制御部としてのコントローラ12と、を備える自動変速機の制御装置おいて、コントローラ12は、摩擦締結要素31の締結又は解放の少なくとも一方の油圧を学習する学習制御を行い、学習制御を行うときに、ISG51によるエンジン1への駆動力のアシストを禁止する。
【0073】
本発明の実施形態では、このような構成により、副変速機構30の摩擦締結要素31の解放時の学習制御を行うときにISG51のアシストを禁止するので、副変速機構30の変速段を変更するときの摩擦締結要素31の締結時及び解放時の学習制御を行った場合に、アシストトルクにより学習が不正確となることが防止され、変速時のショックや異音の発生を防止することができる。
【0074】
さらに、変速機4は、有段変速機構としての副変速機構30に直列に接続され、変速比を無段階に変更可能な無段変速機構としてのバリエータ20を備え、コントローラ12は、副変速機構30の変速段を変更するときに、摩擦締結要素31の解放の油圧を学習する学習制御を行い、学習制御を行うときに、ISG31によるエンジン1への駆動力のアシストを禁止するので、摩擦締結要素31の解放の指示油圧の学習を正確に行うことができ、且つ、学習制御を実施する機会が減少することを防止することができるので、指示油圧と摩擦締結要素31の実際のトルク伝達容量との偏差を縮小させて、変速時のショックや異音の発生を防止することができる。
【0075】
さらに、エンジン1及びISG51の動作を制御するエンジン制御部としてのECU14を備え、コントローラ12は、副変速機構30の変速段を変更するときに、ISG51によるエンジン1への駆動力のアシストを禁止する指令をECU14に送るので、エンジン1及びISG51の制御と、変速機4の制御とが異なる制御装置で行われる構成であっても、副変速機構30の変速段を変更するときにISG51のアシストを禁止することができアシストトルクにより学習が不正確となることが防止され、変速時のショックや異音の発生を防止することができる。
【0076】
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つ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。
【0077】
上記実施形態では、バリエータ20と副変速機構30とを備える変速機4について説明したが、有段の変速機構のみを備える構成であっても同様に適用可能である。
【0078】
また、上記実施形態では、バリエータ20としてベルト式無段変速機構を備えているが、バリエータ20は、Vベルト23の代わりにチェーンがプーリ21、22の間に掛け回される無段変速機構であってもよい。あるいは、バリエータ20は、入力ディスクと出力ディスクの間に傾転可能なパワーローラを配置するトロイダル式無段変速機構であってもよい。
【0079】
また、上記実施形態では、副変速機構30は前進用の変速段として1速と2速の2段を有する変速機構としたが、副変速機構30を前進用の変速段として3段以上の変速段を有する変速機構としても構わない。
【0080】
また、上記実施形態では、解放側の摩擦締結要素31の学習制御を実施するものとしたが、締結側の摩擦締結要素31の学習制御を実施しても構わないし、解放側と締結側の摩擦締結要素31の学習をそれぞれ変速制御の前に実施するようにしても構わない。いずれにしても解放、締結の判断は、実スリップ量の変化によって判断することができる。
【0081】
本願は、2014年7月31日に日本国特許庁に出願された特願2014−156379に基づく優先権を主張する。これら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。