JP2001108055A - 車両のトルクリミッタ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 動力伝達経路にトルクコンバータ等の流体継
手を備えていない車両において、過大なトルクや周期的
なトルク変動などの異常トルクに起因して損傷したり耐
久性が低下したりすることを簡便な制御で防止する。 【解決手段】 ベルト式無段変速機１２のベルトが滑り
を生じる前にクラッチＣ１またはＣ２がスリップするよ
うに、それ等のクラッチＣ１、Ｃ２の係合トルクを制御
する。アンチロックブレーキ装置９０の作動時にはクラ
ッチＣ１、Ｃ２の係合トルクを低減し、アンチロックブ
レーキ装置９０の作動に伴うトルク変動のピーク値を低
くして低サイクル疲労を抑制する。ブレーキＢ１を係合
するとともにモータジェネレータ１６を逆回転させてエ
ンジン１４をクランキングして始動する際には、共振に
より異常トルクが発生した時にブレーキＢ１がスリップ
するように、そのブレーキＢ１の係合トルクを設定す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は車両のトルクリミッ
タ装置に係り、特に、動力伝達経路にトルクコンバータ
等の流体継手を備えていない車両に好適に適用されるト
ルクリミッタ装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】動力伝達経路にトルクコンバータ等の流
体継手を備えていない車両が近年提案されている。例え
ば、(a) 燃料の燃焼で動力を発生するエンジンと、(b)
電動モータと、(c) 前記エンジン、前記電動モータ、お
よび出力部材の間で動力を機械的に合成、分配する合成
分配装置と、を有するハイブリッド車両の中には、流体
継手を備えていないものがある。このような車両におい
ては、急制動時の車輪ロック等により動力伝達経路に過
大なトルクが入力された場合、トルクコンバータのよう
にトルクを吸収する機能が無いため、エンジン等の駆動
源に直接作用して大きな衝撃が発生し、動力伝達を行う
シャフトが折損したり各部のギヤが損傷したりする可能
性があった。また、ベルト式無段変速機を備えている場
合には、そのベルトが滑る可能性があった。

【０００３】これに対し、ベルト式無段変速機と駆動輪
との間に発進用クラッチを配設し、制動時等に過大なト
ルクが入力された場合には、その発進用クラッチのスリ
ップによってベルトの滑りを防止することが、例えば
「ＨＯＮＤＡ Ｒ＆Ｄ Technical Review」（ＶＯＬ．
８ １９９６）に記載されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うにベルト式無段変速機と駆動輪との間にクラッチを設
け、トルクリミッタとして使用する場合、大きな伝達ト
ルク容量（係合トルク）が必要であるとともに、ベルト
式無段変速機のベルト押圧力に応じて係合トルクを広い
範囲で制御する必要があるため、特に油圧式クラッチを
用いた場合には高い制御精度を得ることが困難であっ
た。

【０００５】また、駆動輪がロックしないようにブレー
キ力を制御するアンチロックブレーキ装置を備えている
場合、その作動時には過大なトルクが周期的に作用する
ため、低サイクル疲労によってシャフトやギヤ等の耐久
性が低下する可能性がある。

【０００６】また、第１回転要素にエンジンが連結され
るとともに第２回転要素に電動モータが連結され、第３
回転要素が摩擦係合式のブレーキを介してケースに連結
される機械式の合成分配装置を備えている車両において
は、ブレーキを係合させるとともに電動モータを作動さ
せることによりエンジンをクランキングして始動するこ
とが可能であるが、エンジンや電動モータのシャフトや
ダンパをバネとするバネ・マス系が構成されるため、そ
の共振点をエンジン回転速度が通過する時に共振し、過
大なトルク変動でシャフトが折損したり大きな振動が発
生したりする可能性がある。

【０００７】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、動力伝達経路にトル
クコンバータ等の流体継手を備えていない車両におい
て、過大なトルクや周期的なトルク変動などの異常トル
クに起因して損傷したり耐久性が低下したりすること
を、比較的簡便な制御で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、走行用の動力源から変速機を介して
駆動輪へ動力が伝達される車両において、(a) 前記動力
源と前記変速機との間に配設されて動力伝達に関与する
摩擦係合装置と、(b) 前記動力源と前記駆動輪との間で
所定の異常トルクが発生した場合に前記摩擦係合装置が
スリップするように、その摩擦係合装置の係合トルクを
制御する係合トルク制御手段と、を有することを特徴と
する。

【０００９】第２発明は、走行用の動力源からベルト式
無段変速機を介して駆動輪へ動力が伝達される車両にお
いて、(a) 前記動力源と前記ベルト式無段変速機との間
に配設されて動力伝達に関与する摩擦係合装置と、(b)
前記ベルト式無段変速機のベルトが滑りを生じる前に前
記摩擦係合装置がスリップするように、そのベルト式無
段変速機のベルト押圧力に基づいて該摩擦係合装置の係
合トルクを制御する係合トルク制御手段と、を有するこ
とを特徴とする。

【００１０】第３発明は、(a) 走行用の動力源と駆動輪
との間に動力伝達に関与する摩擦係合装置が設けられて
いる一方、(b) その駆動輪がロックしないようにその駆
動輪に設けられた制動装置のブレーキ力を制御するアン
チロックブレーキ装置を備えている車両において、(c)
前記アンチロックブレーキ装置によって前記制動装置の
ブレーキ力が制御されている時には、前記摩擦係合装置
の係合トルクを低減させる係合トルク制御手段を設けた
ことを特徴とする。

【００１１】第４発明は、(a) 燃料の燃焼で動力を発生
するエンジンと電動モータとを備えている一方、(b) 第
１回転要素に前記エンジンが連結されるとともに第２回
転要素に前記電動モータが連結され、第３回転要素が摩
擦係合式のブレーキを介してケースに連結される機械式
の合成分配装置が設けられている車両において、(c)前
記ブレーキを係合させるとともに前記電動モータを作動
させることにより、前記エンジンをクランキングして始
動するエンジン始動手段と、(d) そのエンジン始動手段
による前記エンジンの始動時に異常トルクが発生した場
合には、前記ブレーキがスリップするようにそのブレー
キの係合トルクを制御する係合トルク制御手段と、を有
することを特徴とする。

【００１２】

【発明の効果】第１発明では、動力源と駆動輪との間で
所定の異常トルクが発生した場合に摩擦係合装置がスリ
ップするように、その摩擦係合装置の係合トルクが制御
されるため、動力伝達経路にトルクコンバータ等の流体
継手を備えていない車両においても、急制動時の車輪ロ
ックによる過大なトルク入力やアンチロックブレーキ装
置の作動に伴う過大なトルクの周期変動などの異常トル
クに起因して、動力伝達経路の各部材が損傷したり耐久
性が低下したりすることが抑制される。しかも、その摩
擦係合装置は動力源と変速機との間に配設されているた
め、一般に変速機より駆動輪側に比較して伝達トルクが
小さく、その制御が容易になるとともに、逐次変化する
所定の物理量に基づいて係合トルクを連続的に制御する
場合でも、その制御範囲が狭くなり、高い制御精度が得
られる。

【００１３】第２発明は、実質的に第１発明の一実施態
様に相当し、第１発明と同様の作用効果が得られる。す
なわち、第２発明では摩擦係合装置がスリップすること
により、ベルト式無段変速機のベルトの滑りが防止され
て耐久性が向上する。また、ベルト式無段変速機のベル
ト押圧力に応じて係合トルクを連続的に制御する必要が
あるが、摩擦係合装置が動力源とベルト式無段変速機と
の間に配設されているため、制御すべき係合トルクが比
較的小さいとともに制御範囲が狭く、制御が容易で高い
制御精度が得られる。

【００１４】第３発明では、アンチロックブレーキ装置
によって制動装置のブレーキ力が制御されている時に
は、摩擦係合装置の係合トルクが低減されるため、動力
伝達経路にトルクコンバータ等の流体継手を備えていな
い車両においても、摩擦係合装置のスリップによりアン
チロックブレーキ装置の作動に伴うトルク変動のピーク
値が低くなり、低サイクル疲労による動力伝達経路の各
部材の耐久性の低下が抑制される。

【００１５】第４発明では、ブレーキを係合させるとと
もに電動モータを作動させることによりエンジンをクラ
ンキングして始動する際に、エンジンや電動モータのシ
ャフトやダンパをバネとするバネ・マス系が構成される
ため、トルクコンバータ等の流体継手を備えていない場
合には、その共振点をエンジン回転速度が通過する時に
共振が発生し、過大なトルク変動や大きな振動を発生す
る可能性があるが、エンジンの始動時に異常トルクが発
生した場合にはブレーキがスリップするようになってい
るため、そのブレーキのスリップで異常トルクが吸収さ
れ、そのような共振による過大なトルク変動や大きな振
動の発生が抑制される。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明は、動力伝達経路にトルク
コンバータ等の流体継手を備えていない車両に好適に適
用される。また、第１発明〜第３発明では、燃料の燃焼
で動力を発生するエンジンなど、過大な入力トルクを受
け止めることができるイナーシャの大きな動力源を備え
ている場合に好適に適用される。

【００１７】トルクコンバータ等の流体継手を備えてお
らず、且つ燃料の燃焼で動力を発生するエンジンを動力
源として備えている車両としては、エンジンおよびモー
タジェネレータを備えているシリーズ型、パラレル型等
のハイブリッド車両が広く知られている。例えば(a) 燃
料の燃焼で動力を発生するエンジンと、(b) モータジェ
ネレータと、(c) 前記エンジン、前記モータジェネレー
タ、および出力部材の間で動力を機械的に合成、分配す
る合成分配装置と、を有するハイブリッド車両はその一
例である。モータジェネレータは、例えば電動モータお
よびジェネレータとして用いられるが、その一方のみの
機能を有する電動モータまたはジェネレータであっても
良い。第４発明の電動モータとしてモータジェネレータ
を用いることも勿論可能である。動力を機械的に合成、
分配する合成分配装置としては、傘歯車式の差動装置や
遊星歯車装置が好適に用いられる。

【００１８】動力伝達に関与する摩擦係合装置とは、動
力伝達経路に介在させられて動力を伝達、遮断するクラ
ッチは勿論、変速機側へ動力を出力するのに必要な所定
の反力受け要素をケースに固定するブレーキであっても
良い。摩擦係合装置としては、油圧アクチュエータによ
って摩擦係合させられる単板式、多板式等の油圧式摩擦
クラッチや、油圧式摩擦ブレーキが好適に用いられる
が、電磁式の摩擦係合装置を用いることもできる。

【００１９】変速機は、少なくとも一般的な走行時に減
速（トルク増幅）して駆動輪側へ動力を伝達するもの
で、第２発明のようにベルト式無段変速機が好適に用い
られるが、トロイダル型等の他の無段変速機や有段変速
機を用いることも可能である。また、回転速度を一定の
減速比で減速する減速機であっても良い。

【００２０】第１発明の係合トルク制御手段は、例えば
第２発明のように所定の物理量に基づいて係合トルクを
連続的に制御するように構成されるが、予め定められた
一定の異常トルクでスリップするように一定の係合トル
クに制御（調整）するものでも良い。

【００２１】第３発明の係合トルク制御手段は、アンチ
ロックブレーキ装置が作動中か否かを判断し、作動中は
例えば摩擦係合装置の係合トルクを予め定められた所定
値だけ低下させるように構成されるが、所定の低下率で
漸減させるように構成することが望ましい。所定の低下
率で低下させれば、周期的に変化するトルクのピーク値
が摩擦係合装置のスリップによって徐々に低下するた
め、一定の大きさ（ピーク値）のトルクが周期的に繰り
返し作用する場合に比較して、低サイクル疲労が一層効
果的に抑制される。係合トルクを予め定められた所定値
だけ低下させる場合、低下幅は一定値であっても良い
が、駆動源の回転速度など所定の物理量をパラメータと
してマップや演算式などから低下幅を設定することもで
きる。

【００２２】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装置
１０は、トルクコンバータ等の流体継手を備えていない
とともに、燃料の燃焼で動力を発生するエンジン１４、
電動モータおよびジェネレータ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いる。遊星歯車装置１８の
サンギヤ１８ｓにはエンジン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。エンジン１４
は、ばねやゴム等の弾性部材を有するダンパ装置１５、
およびシャフト１７を介してサンギヤ１８ｓに連結され
ている。遊星歯車装置１８は第４発明の合成分配装置に
相当するもので、サンギヤ１８ｓは第１回転要素、キャ
リア１８ｃは第２回転要素、リングギヤ１８ｒは第３回
転要素に相当する。また、変速機１２の入力軸２２は出
力部材に相当する。

【００２３】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２
８を介してシフトレバー３０（図１参照）の操作レンジ
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つのレン
ジ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。

【００２４】「Ｂ」レンジは、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動力源ブレーキ
が発生させられる操作レンジで、「Ｄ」レンジは前進走
行する操作レンジであり、これ等の操作レンジでは出力
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」
レンジは動力源からの動力伝達を遮断する操作レンジ
で、「Ｒ」レンジは後進走行する操作レンジで、「Ｐ」
レンジは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
転を阻止する操作レンジであり、これ等の操作レンジで
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」レンジで
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。

【００２５】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Ｐ_C1、Ｐ_C2、Ｐ_B1が制御されるよう
になっている。クラッチＣ１の油圧Ｐ_C1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。

【００２６】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る。すなわち、「Ｂ」レンジまたは
「Ｄ」レンジでは、「ＥＴＣモード」、「直結モー
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Ｂ
１を開放した状態で、エンジン１４およびモータジェネ
レータ１６を共に作動させて車両を前進走行させる。
「直結モード」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１
４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。「ＥＴＣモード」は電気トルコ
ンモードでエンジン・モータ走行モードに相当し、「直
結モード」はエンジン直結モードに相当する。

【００２７】図５は、上記前進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、(a) のＥＴＣ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ＣＶ
Ｔ入力軸トルクＴinになる。ＣＶＴは無段変速機の意味
であり、本実施例では変速機１２としてベルト式無段変
速機が設けられている。

【００２８】図４に戻って、「Ｎ」レンジまたは「Ｐ」
レンジでは、「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１
８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。

【００２９】「Ｒ」レンジでは、「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を逆回転方向へ作動させて車両を後進走行させる。
「フリクション走行モード」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を開放した状態で、
モータジェネレータ１６を逆回転方向へ作動させて車両
を後進走行させる一方、エンジン１４を作動させるとと
もにリングギヤ１８ｒが正方向へ回転させられる状態で
第１ブレーキＢ１をスリップ係合させることにより、キ
ャリア１８ｃ更には入力軸２２に後進方向のアシスト力
を作用させるものである。

【００３０】前記変速機１２はベルト式無段変速機で、
変速比γ（＝入力軸回転速度Ｎin／出力軸回転速度Ｎou
t ）が１．０より大きい所定の変速比範囲で入力軸２２
の回転を減速（トルク増幅）して出力軸４４へ出力す
る。出力軸４４へ出力された動力は、リダクションギヤ
４６を経て差動装置４８のリングギヤ５０に伝達され、
その差動装置４８により左右の駆動輪５２に分配され
る。

【００３１】本実施例のハイブリッド駆動装置１０は、
図１に示すＨＶＥＣＵ６０によって制御されるようにな
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Ｒ
ＯＭ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Ｅ
ＣＵ６４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制動トルク
等を制御するもので、Ｔ／ＭＥＣＵ６８は変速機１２の
変速比γ（＝入力軸回転速度Ｎin／出力軸回転速度Ｎou
t ）やベルト押圧力などを制御するものである。変速機
１２は油圧アクチュエータによって変速比γやベルト押
圧力が制御されるもので、前記油圧制御回路２４は、変
速機１２の変速比γやベルト押圧力を制御するための回
路を備えている。スタータ７０は電動モータで、モータ
軸に設けられたピニオンをエンジン１４のフライホイー
ル等に設けられたリングギヤに噛み合わせてエンジン１
４をクランキングするものである。

【００３２】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
作レンジ（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、入力軸回転速度センサ８６、出力軸回転
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、入力軸回転
速度（入力軸２２の回転速度）Ｎin、出力軸回転速度
（出力軸４４の回転速度）Ｎout を表す信号がそれぞれ
供給される。出力軸回転速度Ｎout は車速Ｖに対応す
る。この他、駆動輪５２がロックしないように制動装置
のブレーキ力を制御するアンチロックブレーキ装置（Ａ
ＢＳ）９０からその作動状態を表す信号が供給されると
ともに、バッテリ４２の蓄電量ＳＯＣなど、運転状態を
表す種々の信号が供給されるようになっている。アンチ
ロックブレーキ装置９０は、車輪のスリップ状態に応じ
てブレーキ油圧を制御するもので、作動中はブレーキ油
圧すなわちブレーキ力が周期的に変化する。蓄電量ＳＯ
Ｃは単にバッテリ電圧であっても良いが、充放電量を逐
次積算して求めるようにしても良い。

【００３３】そして、かかるＨＶＥＣＵ６０は、基本的
に図６に示す各機能を備えていて、前記図４の走行モー
ドを実施するようになっている。図６のＥＴＣモード制
御手段１００は「ＥＴＣモード」を実施するもので、直
結モード制御手段１０２は「直結モード」を実施するも
ので、モータ前進手段１０４は「モータ走行モード（前
進）」を実施するもので、充電制御手段１０６は「充電
・Ｅｎｇ始動モード」を実施するもので、モータ後進手
段１０８は「モータ走行モード（後進）」を実施するも
ので、エンジンアシスト後進手段１１０は「フリクショ
ン走行モード」を実施するものであり、ＥＴＣモード制
御手段１００および直結モード制御手段１０２はエンジ
ン前進手段１１２を構成している。また、モード判定手
段１１４は、アクセル操作量θacや車速Ｖ（出力軸回転
速度Ｎout ）、蓄電量ＳＯＣ、シフトレバー３０のシフ
トポジション、エンジン１４の冷却水温度等に基づいて
走行モードを判定し、その判定した走行モードで運転が
行われるように上記各手段を切り換える。

【００３４】ＨＶＥＣＵ６０はまた、図７のフローチャ
ートに従って信号処理を実行することにより、ベルト式
無段変速機１２のベルトの滑りを防止するように、クラ
ッチＣ１、Ｃ２の係合トルクＴ_C1、Ｔ_C2を制御する。す
なわち、クラッチＣ１、Ｃ２は、ベルト式無段変速機１
２のベルトの滑りを防止するためのトルクリミッタとし
ても機能するのである。

【００３５】ステップＳ１−１では、クラッチＣ１、Ｃ
２の油圧Ｐ_C1、Ｐ_C2、具体的には前記ＯＮ−ＯＦＦ弁３
８やリニアソレノイド弁４０に対する油圧指令値や、摩
擦材の摩擦係数、摩擦面積、半径などに基づいて、それ
等のクラッチＣ１、Ｃ２の係合トルクＴ_C1、Ｔ_C2を算出
する。油圧Ｐ_C1、Ｐ_C2は、例えば前記図４の走行モード
やエンジントルクＴｅ、モータトルクＴｍなどに基づい
て、動力伝達に必要な係合トルクＴ_C1、Ｔ_C2が得られる
ように、所定の余裕を持って制御される。

【００３６】ステップＳ１−２では、ベルト式無段変速
機１２のベルト押圧力などに基づいて、ベルトが滑りを
生じることなく伝達できるベルト伝達トルクＴ_CVT を算
出する。具体的には、ベルト押圧力を制御する油圧指令
値や摩擦係数、変速比γなどに基づいて算出される。

【００３７】そして、ステップＳ１−３では、ベルト式
無段変速機１２のベルトが滑りを生じる前にクラッチＣ
１またはＣ２がスリップするように、上記ベルト伝達ト
ルクＴ_CVT に基づいて係合トルクＴ_C1、Ｔ_C2の上限値を
設定し、係合トルクＴ_C1、Ｔ _C2が上限値を越えている場
合はその上限値となるように前記ＯＮ−ＯＦＦ弁３８や
リニアソレノイド弁４０による油圧Ｐ_C1、Ｐ_C2の調圧制
御を補正する。このステップＳ１−３では、係合制御さ
れているクラッチＣ１および／またはＣ２の係合トルク
Ｔ_C1、Ｔ_C2の上限値を制限すれば良く、クラッチＣ１お
よびＣ２が共に係合させられている場合は何れか一方の
上限値を制限するだけでも良い。

【００３８】このようにすれば、急制動時等に駆動輪５
２がロックするなどして動力伝達経路に過大なトルク入
力があった場合、ベルト式無段変速機１２のベルトが滑
りを生じる前にクラッチＣ１またはＣ２がスリップする
ため、動力伝達経路にトルクコンバータ等の流体継手を
備えていない本車両においても、ベルト式無段変速機１
２のベルトの滑りが防止されて耐久性が向上する。

【００３９】一方、クラッチＣ１、Ｃ２はベルト式無段
変速機１２よりも動力源側に配設されているため、駆動
輪５２側に比較してベルト式無段変速機１２の変速比γ
分だけトルクが小さく、係合トルクＴ_C1、Ｔ_C2の制御、
具体的にはＯＮ−ＯＦＦ弁３８やリニアソレノイド弁４
０による油圧Ｐ_C1、Ｐ_C2の調圧制御が容易である。ま
た、上限ガード実施中は、ベルト式無段変速機１２のベ
ルト押圧力に応じて係合トルクＴ_C1、Ｔ_C2を連続的に制
御する必要があるが、制御範囲が比較的狭いため、調圧
制御の応答遅れ等に拘らず高い制御精度が得られる。

【００４０】このような図７の制御は、クラッチＣ１、
Ｃ２が共に係合させられてエンジン１４が入力軸２２に
直結される「直結モード」で特に効果的である。

【００４１】上記図７の制御は、第１発明、第２発明の
実施例に相当し、ＨＶＥＣＵ６０による一連の信号処理
のうち図７の各ステップＳ１−１〜Ｓ１−３を実行する
部分は、ＯＮ−ＯＦＦ弁３８およびリニアソレノイド弁
４０と共に第１発明、第２発明の係合トルク制御手段を
構成している。

【００４２】ＨＶＥＣＵ６０はまた、図８のフローチャ
ートに従って信号処理を実行し、アンチロックブレーキ
装置９０の作動時にクラッチＣ１、Ｃ２の係合トルクＴ
_C1、Ｔ_C2を低減することにより、アンチロックブレーキ
装置９０の制御に起因する低サイクル疲労を抑制する。
すなわち、クラッチＣ１、Ｃ２は、アンチロックブレー
キ装置９０の制御に起因する低サイクル疲労を抑制する
ためのトルクリミッタとしても機能するのである。

【００４３】ステップＳ２−１では、アンチロックブレ
ーキ装置９０が作動中か否か、すなわち車輪のロックを
防止するためにブレーキ力を制御中か否かを、アンチロ
ックブレーキ装置９０から供給される信号によって判断
し、制御中の場合はステップＳ２−２でクラッチＣ１、
Ｃ２の油圧Ｐ_C1、Ｐ_C2を強制的に低下させて係合トルク
Ｔ_C1、Ｔ_C2を低減する。クラッチＣ１、Ｃ２の油圧
Ｐ_C1、Ｐ_C2は、アンチロックブレーキ装置９０の作動時
にステップＳ２−２が所定のサイクルタイムで繰り返し
実行される毎に一定量ずつ低下させられ、所定の低下率
で漸減させられる。ステップＳ２−２では、係合制御さ
れているクラッチＣ１および／またはＣ２の油圧Ｐ_C1、
Ｐ_C2を低下させれば良く、クラッチＣ１およびＣ２が共
に係合させられている場合は、何れか一方の油圧Ｐ_C1ま
たはＰ_C2を低下させるだけでも良い。

【００４４】このようにすれば、アンチロックブレーキ
装置９０によってブレーキ力が制御されている時には、
クラッチＣ１、Ｃ２の係合トルクＴ_C1、Ｔ_C2、具体的に
は油圧Ｐ_C1、Ｐ_C2が所定の低下率で低下させられるた
め、動力伝達経路にトルクコンバータ等の流体継手を備
えていない本車両においても、クラッチＣ１またはＣ２
のスリップによりアンチロックブレーキ装置９０の作動
に伴うトルク変動のピーク値が低くなり、低サイクル疲
労による動力伝達経路の各部材の耐久性の低下が抑制さ
れる。

【００４５】また、本実施例では油圧Ｐ_C1、Ｐ_C2を所定
の低下率で漸減させるようになっているため、周期的に
変化するトルクのピーク値がクラッチＣ１、Ｃ２のスリ
ップによって徐々に低下し、一定の大きさ（ピーク値）
のトルクが周期的に繰り返し作用する場合に比較して、
低サイクル疲労が一層効果的に抑制される。

【００４６】また、クラッチＣ１、Ｃ２がベルト式無段
変速機１２よりも動力源側に配設されているため、駆動
輪５２側に比較してベルト式無段変速機１２の変速比γ
分だけトルクが小さく、係合トルクＴ_C1、Ｔ_C2の制御、
具体的にはＯＮ−ＯＦＦ弁３８やリニアソレノイド弁４
０による油圧Ｐ_C1、Ｐ_C2の調圧制御が容易である。

【００４７】このような図８の制御は、クラッチＣ１、
Ｃ２が共に係合させられてエンジン１４が入力軸２２に
直結される「直結モード」で特に効果的である。

【００４８】上記図８の制御は、第１発明、第３発明の
実施例に相当し、ＨＶＥＣＵ６０による一連の信号処理
のうち図８の各ステップＳ２−１〜Ｓ２−２を実行する
部分は、ＯＮ−ＯＦＦ弁３８およびリニアソレノイド弁
４０と共に第１発明、第３発明の係合トルク制御手段を
構成している。

【００４９】ＨＶＥＣＵ６０は更に、前記充電制御手段
１０６によるエンジン１４の始動時に、図９のフローチ
ャートに従って第１ブレーキＢ１の係合トルクＴ_B1を制
御することにより、共振による異常トルクの発生を抑制
する。すなわち、第１ブレーキＢ１は、エンジン始動時
に共振による異常振動が発生することを抑制するための
トルクリミッタとしても機能するのである。

【００５０】ステップＳ３−１では、充電制御手段１０
６によりクラッチＣ１、Ｃ２を開放するとともに第１ブ
レーキＢ１を係合し、且つモータジェネレータ１６を逆
回転させてエンジン１４をクランキングすることによ
り、エンジン１４を始動するエンジン始動制御中か否か
を、例えば前記モード判定手段１１４の指令信号やモー
タジェネレータ１６の作動状態などから判断する。充電
制御手段１０６によりエンジン１４の始動制御が行われ
る場合は、ステップＳ３−２を実行し、第１ブレーキＢ
１の係合トルクＴ_B1をエンジン１４のクランキングトル
クなどに基づいて予め定められた始動時係合トルクＴ_B1
^* に調整する。始動時係合トルクＴ_B1 ^* は、エンジン１
４のクランキングなど始動に必要なトルクは、モータジ
ェネレータ１６から遊星歯車装置１８を介してエンジン
１４に伝達されるように、反力受け要素であるリングギ
ヤ１８ｒをケース２０に固定するが、共振等により必要
以上の異常トルクが発生した場合には第１ブレーキＢ１
がスリップするように、予め実験等によって定められた
一定値である。但し、この始動時係合トルクＴ_B1 ^* がエ
ンジン１４の始動時に学習補正されるようにしても良
い。係合トルクＴ_B1の調整は、リニアソレノイド弁４０
による油圧Ｐ_B1の調圧制御で行われる。

【００５１】ここで、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、且つモータジェネレ
ータ１６を逆回転させてエンジン１４をクランキングす
ることによりエンジン１４を始動する際には、シャフト
１７やダンパ装置１５をバネとするバネ・マス系が構成
されるため、トルクコンバータ等の流体継手を備えてい
ない本車両においては、その共振点をエンジン回転速度
Ｎｅが通過する時に共振が発生し、過大なトルク変動や
大きな振動を発生する可能性があるが、本制御ではエン
ジン１４の始動時に異常トルクが発生した場合には第１
ブレーキＢ１がスリップするようになっているため、そ
の第１ブレーキＢ１のスリップで異常トルクが吸収さ
れ、そのような共振による過大なトルク変動や大きな振
動の発生が抑制される。

【００５２】上記図９の制御は、第４発明の実施例に相
当し、ＨＶＥＣＵ６０による一連の信号処理のうち図９
の各ステップＳ３−１〜Ｓ３−２を実行する部分は、リ
ニアソレノイド弁４０と共に第４発明の係合トルク制御
手段を構成している。また、前記図６の充電制御手段１
０６は、第４発明のエンジン始動手段に相当する。

【００５３】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、これ等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の油圧制御回路の一部を示す回路図であ
る。

【図４】図１のハイブリッド駆動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モード、直結モード、およびモー
タ走行モード（前進）における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である。

【図６】図１のＨＶＥＣＵが備えている幾つかの機能を
示すブロック線図である。

【図７】図１のハイブリッド駆動装置において、ベルト
式無段変速機のベルトの滑りを防止するためのトルクリ
ミッタの作動を説明するフローチャートである。

【図８】図１のハイブリッド駆動装置において、アンチ
ロックブレーキ装置の制御に起因する低サイクル疲労を
抑制するためのトルクリミッタの作動を説明するフロー
チャートである。

【図９】図１のハイブリッド駆動装置において、エンジ
ン始動時に共振による異常振動が発生することを抑制す
るためのトルクリミッタの作動を説明するフローチャー
トである。

【符号の説明】

１０：ハイブリッド駆動装置 １２：ベルト式無段変
速機 １４：エンジン １６：モータジェネレータ
（電動モータ） １８：遊星歯車装置（合成分配装
置） １８ｓ：サンギヤ（第１回転要素） １８
ｒ：キャリア（第２回転要素） １８ｒ：リングギヤ
（第３回転要素） ３８：ＯＮ−ＯＦＦ弁４０：リニ
アソレノイド弁 ５２：駆動輪 ６０：ＨＶＥＣＵ
９０：アンチロックブレーキ装置 １０６：充電
制御手段（エンジン始動手段） Ｃ１：第１クラッチ（摩擦係合装置） Ｃ２：第２ク
ラッチ（摩擦係合装置） Ｂ１：第１ブレーキ（ブレ
ーキ） ステップＳ１−１〜Ｓ１−３：係合トルク制御手段（第
１発明、第２発明） ステップＳ２−１、Ｓ２−２：係合トルク制御手段（第
１発明、第３発明） ステップＳ３−１、Ｓ３−２：係合トルク制御手段（第
４発明）

フロントページの続き (72)発明者 駒田 英明 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 梅山 光広 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 走行用の動力源から変速機を介して駆動
   輪へ動力が伝達される車両において、 前記動力源と前記変速機との間に配設されて動力伝達に
   関与する摩擦係合装置と、 前記動力源と前記駆動輪との間で所定の異常トルクが発
   生した場合に前記摩擦係合装置がスリップするように、
   該摩擦係合装置の係合トルクを制御する係合トルク制御
   手段と、 を有することを特徴とする車両のトルクリミッタ装置。
2. 【請求項２】 走行用の動力源からベルト式無段変速機
   を介して駆動輪へ動力が伝達される車両において、 前記動力源と前記ベルト式無段変速機との間に配設され
   て動力伝達に関与する摩擦係合装置と、 前記ベルト式無段変速機のベルトが滑りを生じる前に前
   記摩擦係合装置がスリップするように、該ベルト式無段
   変速機のベルト押圧力に基づいて該摩擦係合装置の係合
   トルクを制御する係合トルク制御手段と、 を有することを特徴とする車両のトルクリミッタ装置。
3. 【請求項３】 走行用の動力源と駆動輪との間に動力伝
   達に関与する摩擦係合装置が設けられている一方、該駆
   動輪がロックしないように該駆動輪に設けられた制動装
   置のブレーキ力を制御するアンチロックブレーキ装置を
   備えている車両において、 前記アンチロックブレーキ装置によって前記制動装置の
   ブレーキ力が制御されている時には、前記摩擦係合装置
   の係合トルクを低減させる係合トルク制御手段を設けた
   ことを特徴とする車両のトルクリミッタ装置。
4. 【請求項４】 燃料の燃焼で動力を発生するエンジンと
   電動モータとを備えている一方、第１回転要素に前記エ
   ンジンが連結されるとともに第２回転要素に前記電動モ
   ータが連結され、第３回転要素が摩擦係合式のブレーキ
   を介してケースに連結される機械式の合成分配装置が設
   けられている車両において、 前記ブレーキを係合させるとともに前記電動モータを作
   動させることにより、前記エンジンをクランキングして
   始動するエンジン始動手段と、 該エンジン始動手段による前記エンジンの始動時に異常
   トルクが発生した場合には、前記ブレーキがスリップす
   るように該ブレーキの係合トルクを制御する係合トルク
   制御手段と、 を有することを特徴とする車両のトルクリミッタ装置。