JP4479164B2 - 車両の動力源と伝動機構との協調制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、無段変速機や摩擦係合装置などの伝動機構が、内燃機関などの動力源の出力側に連結されるとともに、その動力源とは別に駆動トルクを変更できる機構を備えた車両を対象とする制御装置に関し、特にその伝動機構の挙動に関連して動力源や駆動トルクの調整機構を協調して制御する装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動車などの車両における駆動トルクはエンジンなどの動力源で発生させるとともに、クラッチや変速機などの伝動機構を介して車輪に伝達される。その伝動機構の伝達トルク容量を大きくすれば、動力源から入力されるトルクを駆動輪などの出力側に伝達できるが、必要以上に伝達トルク容量を大きくするとそのために消費する動力も増大するので、車両の全体としての燃費が悪化する。そのために、従来一般には、伝動機構の伝達トルク容量を設定する油圧を動力源の出力に対応させて予め定めておき、もしくは動力源の出力を油圧の調圧レベルに反映させるように制御装置を構成している。
【０００３】
特に車両用の無段変速機においては、ベルトやパワーローラなどを挟み付ける挟圧力を高くすると、伝達トルク容量が増大する反面、無段変速機での動力の伝達効率が低下し、また一方、滑りに起因する摩耗などの損傷を確実に防止する必要があるので、その挟圧力の制御に高い精度が要求される。しかしながら、車両の走行状態あるいは駆動状態は必ずしも常時一定とはならないので、無段変速機などの伝動機構に一時的に大きいトルクが作用したり、その結果、滑りが生じたりすることがある。また、滑りの生じる限界圧力を求めるために、意図的に微少滑りを生じさせる場合もある。
【０００４】
従来、伝動機構の一例としてのベルト式無段変速機に滑りが発生した場合、理論変速変化率と実変速変化率とを比較し、その比較結果に基づいて滑りを検出し、その滑りを抑制するために、スロットル開度を閉じ、あるいは点火時期を遅角し、もしくは燃料供給量を低減することによりエンジンの出力を低下させる装置が、特許文献１に記載されている。また、無段変速機での滑りが検出された場合に、その無段変速機の入力側に連結されている電気モータの出力を低減する装置が、特許文献２に記載されている。さらに、摩擦接触によって動力を伝達する機構を対象として、圧着力を低下させることに伴って摩擦効率が上昇した場合に、その摩擦効率の上昇によって滑りを判定する方法が、特許文献３に記載されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平６−１１０２２号公報（請求項５〜７）
【特許文献２】
特開２００１−１９７６１５号公報（請求項１）
【特許文献３】
特開２００１−１２５９３号公報（請求項１）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記の特許文献１や特許文献２に記載されているように、無段変速機での滑りが検出された場合に、その入力側のエンジンや電気モータの出力を低下させれば、無段変速機に作用するトルクが低下するから、その滑りを抑制もしくは収束させることができる。しかしながら、そのようなエンジンもしくは電気モータの出力を走行中に低下させると、駆動輪での駆動トルクも低下するので、駆動トルクの変化に伴うショックが生じ、あるいは違和感を与える可能性がある。
【０００７】
この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであって、伝動機構の挙動に関連する動力源の出力の変化に起因するショックや違和感を防止することのできる装置を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段およびその作用】
上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、走行のための駆動力を発生する動力源の出力側に伝動機構が連結されるとともに、その伝動機構を介さずに、駆動輪に正トルクまたは負トルクを付与して車両全体で生じる駆動トルクを増減させる駆動トルク調整機構を備えた車両の動力源と伝動機構との協調制御装置において、前記伝動機構での滑りを検出する滑り検出手段と、前記伝動機構での滑りが検出された場合に前記動力源から前記伝動機構に入力されるトルクを低下させるトルク低下手段と、前記動力源から前記伝動機構に入力されるトルクを低下させることに伴う前記車両全体の駆動トルクの低下を補うように、前記駆動トルク調整機構を制御する駆動トルク制御手段とを備えていることを特徴とするものである。
【０００９】
したがって請求項１の発明では、伝動機構での滑りが検出された場合に、動力源から伝動機構に入力されるトルクが低下されるとともに、車両全体の駆動トルクの低下を補うように、駆動トルク調整機構を制御する。
【００１０】
また、請求項２の発明は、請求項１の構成に加えて、前記動力源にエンジンおよびモータ・ジェネレータが含まれており、前記トルク低下手段は、前記モータ・ジェネレータのトルクが前記伝動機構に入力されているときにそのモータ・ジェネレータのトルクを低下させるか、または前記エンジンのトルクを前記伝動機構に入力し、かつ、前記モータ・ジェネレータで回生をおこなっているときにその回生量を増大させることにより、前記伝動機構に入力されるトルクを低下させる手段を含むことを特徴とする協調制御装置である。
【００１１】
したがって請求項２の発明では、請求項１の発明と同様の作用が生じる他に、モータ・ジェネレータのトルクが伝動機構に入力されているときにそのモータ・ジェネレータのトルクを低下させるか、またはエンジンのトルクを伝動機構に入力し、かつ、モータ・ジェネレータで回生をおこなっているときにその回生量を増大させることにより、伝動機構に入力されるトルクを低下させる。
【００１２】
さらに、請求項３の発明は、走行のための駆動力を発生する動力源の出力側に伝動機構が連結されるとともに、その伝動機構を介さずに、駆動輪に正トルクまたは負トルクを付与して車両全体で生じる駆動トルクを増減させる駆動トルク調整機構を備えた車両の動力源と伝動機構との協調制御装置において、前記伝動機構に滑りを生じさせるように、前記動力源から前記伝動機構に入力されるトルクを増大させるトルク増大手段と、前記トルク増大手段により前記伝動機構に入力されるトルクが増大されて前記伝動機構で滑りが生じたときのトルクに基づいて、前記伝動機構の滑り限界を求める滑り限界検知手段と、前記伝動機構に入力されるトルクの増大に伴う前記車両全体の駆動トルクの増大を抑制するように、前記駆動トルク調整機構のトルクを制御する駆動トルク制御手段とを備えていることを特徴とする協調制御装置である。
【００１３】
したがって請求項３の発明では、伝動機構に滑りを生じさせるように、動力源から伝動機構に入力されるトルクを増大させるともに、伝動機構で滑りが生じたときのトルクに基づいて、伝動機構の滑り限界を求める。また、伝動機構に入力されるトルクの増大に伴う車両全体の駆動トルクの増大を抑制するように、駆動トルク調整機構を制御する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
つぎにこの発明を具体例に基づいて説明する。先ず、この発明で対象とする動力源および伝動機構を含む駆動系統の一例を説明すると、図５は、ベルト式無段変速機１を伝動機構として含む駆動機構を模式的に示しており、その無段変速機１は、前後進切換機構２およびロックアップクラッチ３付きの流体伝動機構４を介して動力源５に連結されている。
【００１５】
その動力源５は、内燃機関、あるいは内燃機関と電動機、もしくは電動機などによって構成されている。なお、以下の説明では、動力源５をエンジン５と記す。また、流体伝動機構４は、例えば従来のトルクコンバータと同様の構成であって、エンジン５によって回転させられるポンプインペラとこれに対向させて配置したタービンランナーと、これらの間に配置したステータとを有し、ポンプインペラで発生させたフルードの螺旋流をタービンランナーに供給することよりタービンランナーを回転させ、トルクを伝達するように構成されている。
【００１６】
このような流体を介したトルクの伝達では、ポンプインペラとタービンランナーとの間に不可避的な滑りが生じ、これが動力伝達効率の低下要因となるので、ポンプインペラなどの入力側の部材とタービンランナーなどの出力側の部材とを直接連結するロックアップクラッチ３が設けられている。このロックアップクラッチ３は、油圧によって制御するように構成され、完全係合状態および完全解放状態、ならびにこれらの中間の状態であるスリップ状態に制御され、さらにそのスリップ回転数を適宜に制御できるようになっている。
【００１７】
前後進切換機構２は、エンジン５の回転方向が一方向に限られていることに伴って採用されている機構であって、入力されたトルクをそのまま出力し、また反転して出力するように構成されている。図５に示す例では、前後進切換機構２としてダブルピニオン型の遊星歯車機構が採用されている。すなわち、サンギヤ６と同心円上にリングギヤ７が配置され、これらのサンギヤ６とリングギヤ７との間に、サンギヤ６に噛合したピニオンギヤ８とそのピニオンギヤ８およびリングギヤ７に噛合した他のピニオンギヤ９とが配置され、これらのピニオンギヤ８，９がキャリヤ１０によって自転かつ公転自在に保持されている。そして、二つの回転要素（具体的にはサンギヤ６とキャリヤ１０と）を一体的に連結する前進用クラッチ１１が設けられ、またリングギヤ７を選択的に固定することにより、出力されるトルクの方向を反転する後進用ブレーキ１２が設けられている。
【００１８】
無段変速機１は、従来知られているベルト式無段変速機と同じ構成であって、互いに平行に配置された駆動プーリ１３と従動プーリ１４とのそれぞれが、固定シーブと、油圧式のアクチュエータ１５，１６によって軸線方向に前後動させられる可動シーブとによって構成されている。したがって各プーリ１３，１４の溝幅が、可動シーブを軸線方向に移動させることにより変化し、それに伴って各プーリ１３，１４に巻掛けたベルト１７の巻掛け半径（プーリ１３，１４の有効径）が連続的に変化し、変速比が無段階に変化するようになっている。そして、上記の駆動プーリ１３が前後進切換機構２における出力要素であるキャリヤ１０に連結されている。
【００１９】
なお、従動プーリ１４における油圧アクチュエータ１６には、無段変速機１に入力されるトルクに応じた油圧（ライン圧もしくはその補正圧）が、図示しない油圧ポンプおよび油圧制御装置を介して供給されている。したがって、従動プーリ１４における各シーブがベルト１７を挟み付けることにより、ベルト１７に張力が付与され、各プーリ１３，１４とベルト１７との挟圧力（接触圧力）が確保されるようになっている。これに対して駆動プーリ１３における油圧アクチュエータ１５には、設定するべき変速比に応じた圧油が供給され、目標とする変速比に応じた溝幅（有効径）に設定するようになっている。
【００２０】
上記の従動プーリ１４が、ギヤ対１８を介してディファレンシャル１９に連結され、このディファレンシャル１９から駆動輪２０にトルクを出力するようになっている。したがって上記の駆動機構では、エンジン５と駆動輪２０との間に、ロックアップクラッチ３と無段変速機１とが直列に配列されている。
【００２１】
さらに、図５に示す駆動系統には、前記無段変速機１を介さずに駆動トルクを調整することのできる機構が設けられている。その一例としてモータ・ジェネレータ２１が前記従動プーリ１４と一体に回転する出力軸に連結されている。このモータ・ジェネレータ２１は、図示しないインバータを介してバッテリーに接続されており、トルクを出力する力行とエネルギーを電力として回収する回生とに制御されるようになっている。このモータ・ジェネレータ２１によれば、駆動トルクを正および負の両方向に調整することができる。また、他の調整機構として車輪２０に対する制動力を電気的に制御できるブレーキ２２が設けられている。このブレーキ２２の制御をおこなうシステムとして、アンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）や車両安定化システム（ＶＳＣ：商標）などを転用することができる。
【００２２】
そして、上記の無段変速機１およびエンジン５を搭載した車両の動作状態（走行状態）を検出するために各種のセンサーが設けられている。すなわち、無段変速機１に対する入力回転数（前記タービンランナーの回転数）を検出して信号を出力するタービン回転数センサー２３、駆動プーリ１３の回転数を検出して信号を出力する入力回転数センサー２４、従動プーリ１４の回転数を検出して信号を出力する出力回転数センサー２５、ベルト挟圧力を設定するための従動プーリ１４側の油圧アクチュエータ１６の圧力を検出する油圧センサー２６が設けられている。また、特には図示しないが、アクセルペダルの踏み込み量を検出して信号を出力するアクセル開度センサー、スロットルバルブの開度を検出して信号を出力するスロットル開度センサー、ブレーキペダルが踏み込まれた場合に信号を出力するブレーキセンサーなどが設けられている。
【００２３】
上記の前進用クラッチ１１および後進用ブレーキ１２の係合・解放の制御、および前記ベルト１７の挟圧力の制御、ならびに変速比の制御、さらにはロックアップクラッチ３の制御をおこなうために、変速機用電子制御装置（ＣＶＴ−ＥＣＵ）２７が設けられている。この電子制御装置２７は、一例としてマイクロコンピュータを主体として構成され、入力されたデータおよび予め記憶しているデータに基づいて所定のプログラムに従って演算をおこない、前進や後進あるいはニュートラルなどの各種の状態、および要求される挟圧力の設定、ならびに変速比の設定、ロックアップクラッチ３の係合・解放ならびにスリップ回転数などの制御を実行するように構成されている。
【００２４】
ここで、変速機用電子制御装置２７に入力されているデータ（信号）の例を示すと、無段変速機１の入力回転数（入力回転速度）Ｎinの信号、無段変速機１の出力回転数（出力回転速度）Ｎo の信号が、それぞれに対応するセンサから入力されている。また、エンジン５を制御するエンジン用電子制御装置（Ｅ／Ｇ−ＥＣＵ）２８からは、エンジン回転数Ｎe の信号、エンジン（Ｅ／Ｇ）負荷の信号、スロットル開度信号、アクセルペダル（図示せず）の踏み込み量であるアクセル開度信号などが入力されている。
【００２５】
無段変速機１によれば、入力回転数であるエンジン回転数を無段階に（言い換えれば、連続的に）制御できるので、これを搭載した車両の燃費を向上できる。例えば、アクセル開度などによって表される要求駆動量と車速とに基づいて目標駆動力が求められ、その目標駆動力を得るために必要な目標出力が目標駆動力と車速とに基づいて求められ、その目標出力を最適燃費で得るためのエンジン回転数が予め用意したマップに基づいて求められ、そして、そのエンジン回転数となるように変速比が制御される。
【００２６】
そのような燃費向上の利点を損なわないために、無段変速機１における動力の伝達効率が良好な状態に制御される。具体的には、無段変速機１のトルク容量すなわちベルト挟圧力が、エンジントルクに基づいて決まる目標トルクを伝達でき、かつベルト１７の滑りが生じない範囲で可及的に低いベルト挟圧力に制御される。例えば、加減速が比較的頻繁におこなわれたり、路面の凹凸もしくは起伏がある場合などのいわゆる非定常的な走行状態では、無段変速機１を制御する油圧系統における全体の元圧となるライン圧もしくはその補正圧によってベルト挟圧力が設定される。これに対して平坦路をある程度以上の車速で定速走行しているなどの定常状態もしくはこれに準ずる準定常状態では、滑りを生じずに入力トルクを伝達できる最低の圧力（これを滑り限界圧力と称す）に所定の安全率もしくは滑りに対する余裕伝達トルクを設定する圧力を加えたベルト挟圧力に設定される。
【００２７】
定常走行状態もしくは準定常走行状態であることによりベルト挟圧力を上記のように低下させている場合には、滑り限界圧力に付加してある圧力すなわち滑りに対する余裕が少ないので、エンジン５側からの入力トルクが増大すると、滑りが生じやすい。入力トルクの増大による無段変速機１の滑りは、入力トルクを低下させることにより収束させることができるが、無段変速機１に対する入力トルクの低下に伴う車両全体としての駆動トルクの低下を抑制もしくは防止するために、この発明に係る協調制御装置は、以下に述べる制御を実行するように構成されている。
【００２８】
図１はその制御例を示しており、先ず、フラグＦについて判断される（ステップＳ１）。このフラグＦは、無段変速機１の滑りが検出されたことに伴ってベルト１７の挟圧力を増大させている過程にある場合に“１”にセットされ、それ以外の場合には“０”にセットされるフラグである。したがって図１に示すルーチンの開始当初は、このフラグＦは“０”にセットされており、したがって無段変速機１の滑りの有無が判定される（ステップＳ２）。無段変速機１におけるベルト１７の滑りの判定は、変速比やその変化の状態、あるいはこれらの検出信号のフィルタ処理値、無段変速機１の入出力回転数の相関係数などに基づいて判定することができる。
【００２９】
無段変速機１での滑りの発生が判定されないことによりステップＳ２で否定的に判断された場合には、特に制御をおこなうことなくこのルーチンを終了する。これに対して無段変速機１で滑りが生じたことによりステップＳ２で肯定的に判断された場合には、無段変速機１に対する入力トルクの低減指令が出力される（ステップＳ３）。
【００３０】
無段変速機１が連結されている動力源は、前述したようにエンジン５のみで構成される以外に、ハイブリッド車におけるようにエンジンとモータ・ジェネレータとによって構成することもでき、さらにモータもしくはモータ・ジェネレータのみによって構成することもできる。したがって動力源としてエンジン５が含まれている場合には、その点火時期を遅角する指令信号が、入力トルクの低減指令として出力される。また、モータもしくはモータ・ジェネレータが動力源に含まれる場合には、そのモータもしくはモータ・ジェネレータの出力を低下させ、あるいは回生量を増大させる指令信号が、入力トルクの低減指令として出力される。
【００３１】
ステップＳ３での入力トルクの低減指令と併せて、前述したモータ・ジェネレータ２１の力行指令が出力される（ステップＳ４）。これは、要は、モータ・ジェネレータ２１の出力トルクを増大方向に制御する指令であり、したがってモータ・ジェネレータ２１が回生をおこなっていた場合には、その回生量を低下させ、モータ・ジェネレータ２１が既に力行していた場合のその出力トルクを増大させる制御である。このモータ・ジェネレータ２１は、図５に示すように、無段変速機１の出力側に連結されていて、無段変速機１を介さずに駆動トルクを増大させるように構成されているので、その出力トルクを増大させるように制御しても、無段変速機１の滑りが助長されることはない。なお、モータ・ジェネレータ２１の力行量は無段変速機１の入力トルクの低下に伴う駆動トルクの低下を補う量に設定される。
【００３２】
さらに、これらステップＳ３およびステップＳ４の制御と併せて、ベルト１７の挟圧力を増大させる指令信号が出力される（ステップＳ５）。これは、図５に示す従動プーリ１４側の油圧アクチュエータ１６に供給する油圧を増大させる制御である。
【００３３】
ステップＳ５で挟圧力の増加指令をおこなった後、所定時間が経過したか否かが判断される（ステップＳ６）。この所定時間は、油圧の応答時間を見込んだ時間であって、挟圧力が指令値にまで確実に増大するのを待つための時間である。したがってこのステップＳ６で否定的に判断された場合には、その時間が経過するのを待つために、フラグＦを“１”にセットし（ステップＳ７）、一旦このルーチンを抜ける。したがって所定時間が経過していない場合には、前述したステップＳ１で“Ｆ＝１”の判定が成立するので、ステップＳ２ないしステップＳ５を飛ばして直ちにステップＳ６に進み、所定時間の経過が判断される。
【００３４】
ステップＳ６で肯定的に判断されると、挟圧力が指令値にまで増大するのに充分な時間が経過し、無段変速機１の滑りが確実に収束していることになるので、入力トルクの漸増指令が出力される（ステップＳ８）。この制御は、前述したステップＳ３での入力トルクの低下制御とは反対の制御であって、低下させた入力トルクを元のトルクに向けて増大させる制御である。
【００３５】
したがって点火時期の遅角によって入力トルクを低下させた場合には、その遅角量を減少させ、もしくは進角し、また動力源を構成しているモータ・ジェネレータの回生量の増大によって入力トルクを低下させた場合には、その回生量を減少させる。その場合、駆動トルクもしくは出力軸トルクの変動を抑制するために、その増加勾配をある程度緩やかなものとする。
【００３６】
また、ステップＳ８における入力トルクの漸増制御と併せてモータ・ジェネレータ２１による力行量の漸減制御が実行される（ステップＳ９）。これは、入力トルクの漸増制御に対応する制御であり、したがって入力トルクの増大に伴う駆動トルクの変動を抑制するように力行量が漸減される。
【００３７】
ついで無段変速機１に対する入力トルクが、低下制御前のトルクに復帰したか否かが判断される（ステップＳ１０）。このステップＳ１０で否定的に判断された場合には、入力トルクの復帰を待つために一旦このルーチンを抜ける。これに対してステップＳ１０で肯定的に判断された場合には、挟圧力マップを変更し（ステップＳ１１）、さらにフラグＦをゼロリセット（ステップＳ１２）してこのルーチンを終了する。
【００３８】
前述した定常走行状態もしくは準定常走行状態での挟圧力は、入力トルク毎に予め設定し、もしくはその設定値を学習によって補正してマップとして保持しておき、入力トルクに応じて呼び出して設定することが好ましい。そのマップに基づく挟圧力制御をおこなった結果、上記のステップＳ２で滑りの判定が成立したのであれば、マップ値が相対的に低いことになる。したがってステップＳ２での滑りの判定に基づいて挟圧力のマップ値を増大側に変更する。これがステップＳ１１での制御である。なお、その増大量は、予め定めた一定値であってもよく、あるいは入力トルク毎に異なる値であってもよい。
【００３９】
上記の制御をおこなった場合の点火時期やモータ・ジェネレータ（ＭＧ）２１の制御状態、出力軸トルク、ベルト挟圧力ならびに滑り判定の変化を図２にタイムチャートで示してある。定常状態もしくは準定常状態で走行しており、したがってベルト挟圧力が低下させられている状態で、入力トルクの増大などにより無段変速機１の滑りが生じると、滑り判定が成立する（ｔ1 時点）。これと同時に、入力トルクを低下させるために点火時期が遅角させられ、またそれに伴う出力軸トルクの低下を抑制するためにモータ・ジェネレータ２１の力行制御が実行される。したがって出力軸トルクはほぼ一定に維持され、変化しない。
【００４０】
また、滑り判定と同時に挟圧力の増大指令が出力されるので、ベルト挟圧力が次第に増大する。その結果、無段変速機１の滑りが収束する（ｔ2 時点）。なお、図１に示す制御では、トルクの復帰が完了するまでは、フラグＦが“１”にセットされていてステップＳ１からステップＳ６に進むので、制御が継続される。そして、滑りの判定成立から所定時間が経過したｔ3 時点で入力トルクを復帰させるために点火時期の遅角量が次第に減少させられ、同時にモータ・ジェネレータ２１の力行量が減少させられる。
【００４１】
これら遅角制御の復帰およびモータ・ジェネレータ２１の力行制御の復帰が完了したｔ4 時点に、図１に示すステップＳ１０で肯定的に判断され、その結果、ベルト挟圧力のマップ値が滑り判定の成立以前より高い値に変更され、その挟圧力が設定される。
【００４２】
したがって図１および図２に示す制御を実行するように構成されたこの発明の協調制御装置によれば、無段変速機１の滑りが検出された場合に、無段変速機１の入力トルクを低下させる制御と、ベルト挟圧力を増大させる制御とを実行するので、無段変速機１の滑りを迅速に収束させることができる。また、入力トルクの低下制御と併せてモータ・ジェネレータ２１の力行制御をおこなうので、駆動トルクの低下やそれに伴うショックあるいは失速感などを防止することができる。
【００４３】
ところで定常走行状態もしくは準定常走行状態で無段変速機１のベルト挟圧力を低下させるためには、入力トルクに対応した滑り限界圧力を求め、その滑り限界圧力に所定の安全率を見込んだ圧力を加え、もしくは滑りに対する所定の余裕量に相当する圧力を加えて挟圧力を設定することになる。その滑り限界圧力は、無段変速機１のベルト１７に微少滑りを生じさせ、その時点の圧力に基づいて求める。その微少滑りは、挟圧力を低下させて生じさせることに替えて入力トルクを増大させて生じさせることもできる。その制御例を以下に説明する。
【００４４】
図３は、この発明に係る協調制御装置で実行される制御の一例を示しており、先ず、無段変速機１のベルト１７に微少滑りを生じさせるための制御の前提条件が成立しているか否かが判断される（ステップＳ２１）。この制御では、無段変速機１の入力側のトルクや出力側のトルクが安定していることが必要であるから、その前提条件として、平坦路での車両の走行状態が定常走行状態もしくは準定常走行状態であることを採用することができる。
【００４５】
制御前提条件が成立していることによりステップＳ２１で肯定的に判断された場合には、その時点の入力トルクと変速比γとで決まる運転領域（入力トルク＊γ領域）についての挟圧力が既に補正されているか否かが判断される（ステップＳ２２）。このステップＳ２２で否定的に判断されると、その時点の運転状態が属する運転領域についての挟圧力の補正値（もしくは学習値）が得られていないことになるので、ベルト１７に微少滑りを生じさせる制御を伴う挟圧力マップの変更制御が実行される。具体的には、先ず、フラグＦ1 について判断される（ステップＳ２３）。
【００４６】
このフラグＦ1 は、動力源５の出力を低下させた後、復帰させるまでの間、“１”にセットされるフラグである。したがって当初は、“Ｆ＝０”の判断が成立する。その場合、無段変速機１でベルト１７の微少滑りを生じさせることを目的として、入力トルクの漸増指令が出力される（ステップＳ２４）。この入力トルクの漸増制御は、例えばエンジン５に設けられている電子スロットルバルブ（図示せず）を電気的に制御してその開度を増大することにより実行できる。また、無段変速機１の入力側にモータもしくはモータ・ジェネレータを備えている車両では、そのモータもしくはモータ・ジェネレータの出力トルクを増大させ、あるいは回生量を低下させることにより、無段変速機１の入力トルクを漸増させることができる。
【００４７】
ステップＳ２４での入力トルクの漸増制御と併せて、前記モータ・ジェネレータ２１による回生量の漸増指令が出力される（ステップＳ２５）。この回生量の漸増制御は、無段変速機１に対する入力トルクが増大することに伴う出力軸トルクもしくは駆動トルクの変動を抑制するための制御であり、無段変速機１の出力側に現れるトルクの一部をモータ・ジェネレータ２１によって吸収し、駆動トルクの変化を防止する。したがってその回生量は、入力トルクの増大量に対応したものとなる。
【００４８】
このように入力トルクを増大させ、かつ無段変速機１の出力側では回生量を増大させるので、無段変速機１に加わるトルクが増大し、ベルト１７の滑りが生じやすくなる。したがってステップＳ２５に続くステップＳ２６では、滑りの判定がおこなわれる。
【００４９】
この滑りの判定は、前述した図１におけるステップＳ２での滑り判定と同様にとしておこなうことができる。無段変速機１に作用するトルクが増大することによりベルト１７に微少滑りが生じると、ステップＳ２６で肯定的に判断される。その場合には、入力トルクを低下させる指令信号が出力される（ステップＳ２７）。これは、上記のステップＳ２４での制御と反対の制御であり、したがってステップＳ２４で開度を増大させた電子スロットルバルブを、その開度を減じるように制御することになる。
【００５０】
入力トルクの低下制御は、ベルト１７の滑りを収束させるために実行するが、上記のようにスロットル開度を減じてもエンジン５の出力トルクが直ちには低下しない。すなわちスロットル開度を閉じることによる入力トルクの低下制御は、応答遅れが相対的に大きい。そこで、図３に示す制御では、入力トルクの低下応答性を良好にするために、点火時期を遅角制御する（ステップＳ２８）。
【００５１】
これと同時に、上記のステップＳ２５で増大指令したモータ・ジェネレータ２１による回生量を元の状態まで低下させる回生終了指令が出力される（ステップＳ２９）。すなわち、入力トルクの増大分をモータ・ジェネレータ２１で吸収していたので、入力トルクの増大分が解消されることに伴ってモータ・ジェネレータ２１による出力軸トルクの吸収を解消し、これにより入力トルクの変化に起因する出力軸トルクもしくは駆動トルクの変動が抑制される。
【００５２】
ステップＳ２７で電子スロットルバルブの開度を減じる指令を出力していることにより、スロットル開度が次第に減少してエンジントルクが低下するから、それに合わせて点火時期の遅角量を漸減させる（ステップＳ３０）。そして、点火時期の遅角量がゼロに戻ったか否かが判断される（ステップＳ３１）。
【００５３】
このステップＳ３１で肯定的に判断された場合には、入力トルクを増大させて無段変速機１に微少滑りを生じさせ、その際の入力トルクと挟圧力とを求める制御が終了するので、その過程で得られたデータ、すなわち滑り判定が成立するまでに増大させた入力トルクの変化幅とその時点に設定されていたベルト挟圧力とから適正挟圧力もしくは挟圧力の補正量が得られ、その結果に基づいて挟圧力およびそのマップ値が補正される（ステップＳ３２）。そして、フラグＦ1 がゼロリセット（ステップＳ３３）され、このルーチンを終了する。
【００５４】
なお、制御前提条件が成立していないことによりステップＳ２１で否定的に判断された場合や、その時点の運転領域に対応する挟圧力の補正が終了していることによりステップＳ２２で肯定的に判断された場合、および滑りが検出されないことによりステップＳ２６で否定的に判断された場合には、その時点（現状）の挟圧力に保持され、またそれぞれの運転状況に応じて点火時期の進角制御や回生制御に対応する処理が実行される（ステップＳ３４）。
【００５５】
さらに、遅角量がゼロに復帰していないことによりステップＳ３１で否定的に判断された場合には、フラグＦ1 が“１”にセットされ（ステップＳ３５）、遅角量がゼロに戻るのを待つために、現状の挟圧力が保持され、かつ遅角ならびに回生制御に対応する処理が実行される（ステップＳ３４）。したがってこの場合は、前述したステップＳ２３で“Ｆ＝１”の判断が成立するので、直ちにステップＳ３０に進み、遅角量の漸減制御が継続される。
【００５６】
上記の図３に示す制御を実行した場合のタイムチャートを図４に示してある。挟圧力の補正が未だおこなわれていない状態で制御前提条件が成立する（ｔ11時点）と、入力トルクの増大指令とモータ・ジェネレータ２１による回生指令とが出力される。その結果、ベルト１７の負荷が次第に増大する。ベルト１７の負荷がある程度増大すると、無段変速機１での挟圧力が相対的に低くなるので、微少滑りが発生し、滑りの判定が成立する（ｔ12時点）。その過程では、入力トルクの増大に対応してモータ・ジェネレータ２１による回生をおこなうので、出力軸トルクもしくは駆動トルクがほぼ一定に維持され、変化することがない。
【００５７】
滑りの判定と同時に入力トルクを低下させるために、一旦増大させたスロットル開度を元に戻す指令が出力され、かつその応答遅れを是正するために点火時期の遅角制御が実行され、さらにモータ・ジェネレータ２１による回生制御が終了される。その結果、ベルト１７の負荷が急速に低下し、滑りが収束する。
【００５８】
そして、電子スロットルバルブの閉じ指令によってスロットル開度が次第に減少するので、それに合わせて遅角量が次第に減少させられる。そして、遅角量がゼロに復帰したｔ13時点で制御が終了し、挟圧力のマップ値が変更（補正）される。
【００５９】
したがって図３および図４に示す制御を実行するように構成した場合には、無段変速機１に作用するトルクを積極的に増大させて無段変速機１に微少滑りを生じさせ、その際のトルクや挟圧力に基づいて滑り限界圧力が求められ、その滑り限界圧力から最適挟圧力が得られる。その過程で無段変速機１の入力トルクを増大させるが、それに対応してモータ・ジェネレータ２１の回生量を増大させるので、出力軸トルクもしくは駆動トルクの変化を抑制してほぼ一定に維持することができ、その結果、ショックや意図しない加速力などによる違和感を回避することができる。
【００６０】
なお、図１に示すステップＳ２で判定する滑りは、走行中において無段変速機１に作用するトルクの変化に起因する滑りであってよいが、これ以外に、挟圧力を低下させて生じさせた滑りであってもよい。また、この発明で対象とする伝動機構は上述したベルト式無段変速機以外に、トラクション式（トロイダル型）無段変速機であってもよく、あるいはロックアップクラッチなどの摩擦係合式のクラッチやブレーキであってもよい。これら摩擦式のクラッチやブレーキを対象とする場合、その滑りの許容範囲が無段変速機に比較して大きい。したがって図３に示す制御で、一旦増大させた入力トルクを低下させる場合、特に急速に低下させる必要がない場合が多く、その場合には、遅角制御をおこなわずに、モータ・ジェネレータ２１での回生量を、エンジン５の出力低下に合わせて減少させることとしてもよい。その変化を図４に破線で示してある。
【００６１】
さらに、この発明では、無段変速機などの伝動機構に対する入力トルクの変化による出力軸トルクもしくは駆動トルクの変化を抑制する手段として、出力軸トルクもしくは駆動トルクを増大側に補助するためにはモータ・ジェネレータなどの動力装置を用いることになるが、出力軸トルクもしくは駆動トルクの増大を制限し、もしくは減少側に補助する場合には、モータ・ジェネレータによる回生以外にブレーキ２２を用いることとしてもよい。そして、これらのモータ・ジェネレータやブレーキは、要は、車両の全体としての駆動トルクの変化を抑制するように機能するものであればよいので、必ずしも無段変速機などの伝動機構の出力側に連結されている必要はなく、動力源からトルクが伝達される駆動軸もしくは車輪とは異なる駆動軸もしくは車輪など、伝動機構を介さずに正トルクもしくは負トルクを付与できる構成であればよい。
【００６２】
ここで、上述した変形例を含む上記の具体例とこの発明との関係を簡単に説明すると、前述したモータ・ジェネレータ２１やブレーキ２２がこの発明の駆動トルク調整機構に相当し、エンジン５およびモータ・ジェネレータが、この発明の動力源に相当する。また、図１は請求項１および２に対応しており、図１のステップＳ２の機能的手段が、この発明の滑り検出手段に相当し、ステップＳ３の機能的手段が、この発明のトルク低下手段に相当し、ステップＳ４の機能的手段が、この発明の駆動トルク制御手段に相当する。さらに、図３は請求項３に対応しており、図３のステップＳ２４の機能的手段が、この発明のトルク増大手段に相当し、ステップＳ２５の機能的手段が、この発明の駆動トルク制御手段に相当し、ステップＳ３２の機能的手段が、この発明の滑り限界検知手段に相当する。
【００６３】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明によれば、伝動機構に滑りが発生した場合は、その伝動機構にトルクを入力している動力源のトルクを低下させるので、伝動機構の滑りを迅速に収束させることができる。また、駆動トルク調整機構によって駆動トルクの低下を抑制もしくは防止でき、そのため、動力源のトルクの変化に起因するショックや失速感などの違和感を防止することができる。
【００６４】
また、請求項２の発明によれば、モータ・ジェネレータのトルクが伝動機構に入力されているときにそのモータ・ジェネレータのトルクを低下させるか、またはエンジンのトルクを伝動機構に入力し、かつ、モータ・ジェネレータで回生をおこなっているときにその回生量を増大させることにより、伝動機構に入力されるトルクを低下させることにより、請求項１の発明と同様の効果を得ることができる。
【００６５】
さらに、請求項３の発明によれば、伝動機構に滑りを生じさせるように、動力源から伝動機構に入力されるトルクを増大させて、伝動機構で滑りが生じたときのトルクに基づいて、伝動機構の滑り限界を求める。また、伝動機構に入力されるトルクの増大に伴う車両全体の駆動トルクの増大を抑制するように、駆動トルク調整機構のトルクを制御する。したがって、意図しない動力源のトルクの変化に起因するショックや失速感などの違和感を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の制御装置による制御の一例を説明するためのフローチャートである。
【図２】 図１の制御を実行した場合のタイムチャートの一例を示す図である。
【図３】 この発明の制御装置による他の制御例を説明するためのフローチャートの一部を示す図である。
【図４】 図３に示す制御を実行した場合のタイムチャートの一例を示す図である。
【図５】 この発明で対象とする伝動機構を含む伝動系統の一例を模式的に示す図である。
【符号の説明】
１…無段変速機、 ５…エンジン（動力源）、 １３…駆動プーリ、 １４…従動プーリ、 １７…ベルト、 ２０…駆動輪、 ２１…モータ・ジェネレータ、 ２２…ブレーキ、 ２７…変速機用電子制御装置（ＣＶＴ−ＥＣＵ）、 ２８…エンジン用電子制御装置（Ｅ／Ｇ−ＥＣＵ）。

Claims (3)

1. 走行のための駆動力を発生する動力源の出力側に伝動機構が連結されるとともに、その伝動機構を介さずに、駆動輪に正トルクまたは負トルクを付与して車両全体で生じる駆動トルクを増減させる駆動トルク調整機構を備えた車両の動力源と伝動機構との協調制御装置において、
   前記伝動機構での滑りを検出する滑り検出手段と、
   前記伝動機構での滑りが検出された場合に前記動力源から前記伝動機構に入力されるトルクを低下させるトルク低下手段と、
   前記動力源から前記伝動機構に入力されるトルクを低下させることに伴う前記車両全体の駆動トルクの低下を補うように、前記駆動トルク調整機構を制御する駆動トルク制御手段と
   を備えていることを特徴とする車両の動力源と伝動機構との協調制御装置。
2. 前記動力源にエンジンおよびモータ・ジェネレータが含まれており、
   前記トルク低下手段は、前記モータ・ジェネレータのトルクが前記伝動機構に入力されているときにそのモータ・ジェネレータのトルクを低下させるか、または前記エンジンのトルクを前記伝動機構に入力し、かつ、前記モータ・ジェネレータで回生をおこなっているときにその回生量を増大させることにより、前記伝動機構に入力されるトルクを低下させる手段を含むことを特徴とする請求項１に記載の車両の動力源と伝動機構との協調制御装置。
3. 走行のための駆動力を発生する動力源の出力側に伝動機構が連結されるとともに、その伝動機構を介さずに、駆動輪に正トルクまたは負トルクを付与して車両全体で生じる駆動トルクを増減させる駆動トルク調整機構を備えた車両の動力源と伝動機構との協調制御装置において、
   前記伝動機構に滑りを生じさせるように、前記動力源から前記伝動機構に入力されるトルクを増大させるトルク増大手段と、
   前記トルク増大手段により前記伝動機構に入力されるトルクが増大されて前記伝動機構で滑りが生じたときのトルクに基づいて、前記伝動機構の滑り限界を求める滑り限界検知手段と、
   前記伝動機構に入力されるトルクの増大に伴う前記車両全体の駆動トルクの増大を抑制するように、前記駆動トルク調整機構を制御する駆動トルク制御手段と
   を備えていることを特徴とする車両の動力源と伝動機構との協調制御装置。

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