JP2021020521A - 車両の制御装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】エンジンと有段変速機とを備える車両において、デポジット除去制御の実行に伴うエンジンの振動と有段変速機の変速ショックとが重なることによるフィーリングの悪化を防止することができる制御装置を提供する。【解決手段】デポジット除去制御の実行と変速制御による有段変速機60の変速とが重なる場合には、デポジット除去制御および有段変速機60の変速の何れか一方が禁止されるため、デポジット除去制御の実行に伴うエンジン12の振動と有段変速機60の変速に伴う変速ショックが重なることによるフィーリングの悪化を防止することができる。【選択図】図12
Description
本発明は、車両の制御装置に係り、エンジンの燃焼室内に堆積するデポジットの除去に関する。
エンジンと、エンジンと駆動輪との間の動力伝達経路に設けられた有段変速機と、を備えた車両が知られている。また、特許文献1には、エンジンにおいてプレイグニッションの発生を抑制するために、燃焼室内に堆積したデポジットを燃焼室内から除去するデポジット除去制御を行うことが提案され、デポジット除去制御として、点火時期を強制的に進角し、疑似プレイグニッション又はノッキングを発生させることが提案されている。
ところで、デポジット除去制御の実行により、疑似プレイグニッション又はノッキングを発生させると、それに伴ってエンジンが振動する。このような状況下において、変速制御による有段変速機の変速に伴う変速ショックが重なると、フィーリングが悪化する虞がある。
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、エンジンと有段変速機とを備える車両において、デポジット除去制御の実行に伴うエンジンの振動と有段変速機の変速ショックとが重なることによるフィーリングの悪化を防止することができる制御装置を提供することにある。
第1発明の要旨とするところは、(a)エンジンと、前記エンジンと駆動輪との間の動力伝達経路に設けられた有段変速機と、を備える車両の、制御装置であって、(b)前記エンジンの燃焼室内に堆積するデポジットをその燃焼室内から除去するデポジット除去要求がなされたとき、疑似プレイグニッション又はノッキングを発生させるように前記エンジンの点火時期を強制的に進角させるデポジット除去制御を実行するデポジット除去制御部と、(c)前記有段変速機の変速制御を実行する変速制御部と、(d)前記デポジット除去制御の実行と前記変速制御による前記有段変速機の変速とが重なる場合に、前記デポジット除去制御および前記有段変速機の変速の何れか一方を禁止する禁止部と、を備えたことを特徴とする。
第2発明の要旨とするところは、第1発明の車両の制御装置において、前記エンジンは過給機を有し、前記デポジット除去要求がなされたとき、前記過給機による過給圧を増大制御する過給圧増大制御部をさらに備えることを特徴とする。
第3発明の要旨とするところは、第1発明又は第2発明の車両の制御装置において、前記禁止部は、前記デポジット除去制御を禁止することを特徴とする。
第4発明の要旨とするところは、第3発明の車両の制御装置において、(a)前記禁止部は、前記デポジット除去制御の実行中に前記変速制御による前記有段変速機の変速がなされる場合には、前記有段変速機の変速出力に先立って前記デポジット除去制御の中止指令を出力し、(b)前記デポジット除去制御による点火時期の進角量が大きいほど、前記デポジット除去制御の中止指令が出力される時点が早められるように設定されていることを特徴とする。
また、第5発明の要旨とするところは、第3発明または第4発明の車両の制御装置において、前記禁止部は、前記デポジット除去制御の実行中に前記変速制御による前記有段変速機の変速がなされる場合には、前記有段変速機のイナーシャ相開始までに前記デポジット除去制御を中止することを特徴とする。
また、第6発明の要旨とするところは、第1発明または第2発明の車両の制御装置において、前記禁止部は、前記有段変速機の変速を禁止することを特徴とする。
また、第7発明の要旨とするところは、第6発明の車両の制御装置において、(a)前記車両は、前記動力伝達経路に設けられた無段変速機を備え、(b)前記有段変速機の変速が禁止されるに伴い前記有段変速機によって変速比が変更されない分を、前記無段変速機を変速することによって補う補償部をさらに備えることを特徴とする。
第1発明の車両の制御装置によれば、デポジット除去制御の実行と変速制御による有段変速機の変速とが重なる場合には、デポジット除去制御および有段変速機の変速の何れか一方が禁止されるため、デポジット除去制御の実行に伴うエンジンの振動と有段変速機の変速に伴う変速ショックが重なることによるフィーリングの悪化を防止することができる。
また、第2発明の車両の制御装置によれば、デポジット除去制御の実行中に過給機による過給圧が増大されることで、デポジット除去制御の実行中にエンジンの振動が大きくなり、エンジンの燃焼室内に堆積するデポジットが剥がれやすくなる。従って、デポジット除去制御中にデポジットを効果的に除去することができる。
また、第3発明の車両の制御装置によれば、デポジット除去制御の実行と変速制御による有段変速機の変速とが重なる場合には、デポジット除去制御が禁止されるため、有段変速機の変速機を優先して実行することができ、このときデポジット除去制御によるエンジンの振動がなくなることで、フィーリングの悪化を防止することができる。
また、第4発明の車両の制御装置によれば、デポジット除去制御の実行中に有段変速機の変速がなされる場合には、有段変速機の変速出力に先立ってデポジット除去制御の中止指令が出力されることで、デポジット除去制御の実行に伴うエンジンの振動と有段変速機の変速に伴う変速ショックとが重なることが防止される。また、デポジット除去制御による点火時期の進角量が大きいほど、デポジット制御の中止指令が出力される時点が早められることで、進角量の大きさに拘わらず進角量を同じ勾配で減少させることができる。これより、進角量の急激な減少に伴うフィーリングの悪化を防止することができる。
また、第5発明の車両の制御装置によれば、デポジット除去制御の実行中に有段変速機の変速がなされる場合において、デポジット除去制御の実行に伴うエンジンの振動と有段変速機の変速に伴う変速ショックとが重なることを防止することができる。
また、第6発明の車両の制御装置によれば、デポジット除去制御の実行と変速制御による有段変速機の変速とが重なる場合には、有段変速機の変速が禁止されるため、デポジット除去制御を優先して実行することができ、このとき有段変速機の変速に伴う変速ショックがなくなることで、フィーリングの悪化を防止することができる。
また、第7発明の車両の制御装置によれば、有段変速機の変速が禁止された場合であっても、有段変速機と無段変速機とによるトータル変速比を適切に制御することができる。
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。なお、以下の実施例において図は適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも正確に描かれていない。
図1は、本発明が適用される車両10の概略構成を説明する図であると共に、車両10における各種制御の為の制御系統の要部を説明する図である。図1において、車両10は、エンジン12、第1回転機MG1、及び第2回転機MG2を備えたハイブリッド車両である。又、車両10は、駆動輪14と、エンジン12と駆動輪14との間の動力伝達経路に設けられた動力伝達装置16と、を備えている。
図2は、エンジン12の概略構成を説明する図である。図2において、エンジン12は、車両10の走行用の駆動力源であり、過給機18を有するガソリンエンジンからなる公知の内燃機関、すなわち過給機18付きエンジンである。エンジン12の吸気系には吸気管20が設けられており、吸気管20はエンジン本体12aに取り付けられた吸気マニホールド22に接続されている。エンジン12の排気系には排気管24が設けられており、排気管24はエンジン本体12aに取り付けられた排気マニホールド26に接続されている。過給機18は、吸気管20に設けられたコンプレッサー18cと排気管24に設けられたタービン18tとを有する、公知の排気タービン式の過給機すなわちターボチャージャーである。タービン18tは、排出ガスすなわち排気の流れにより回転駆動させられる。コンプレッサー18cは、タービン18tに連結されており、タービン18tによって回転駆動させられることでエンジン12への吸入空気すなわち吸気を圧縮する。
排気管24には、タービン18tの上流側から下流側へタービン18tを迂回させて排気を流す為の排気バイパス28が並列に設けられている。排気バイパス28には、タービン18tを通過する排気と排気バイパス28を通過する排気との割合を連続的に制御する為のウェイストゲートバルブ(=WGV)30が設けられている。ウェイストゲートバルブ30は、後述する電子制御装置100によって不図示のアクチュエータが作動させられることにより弁開度が連続的に調節される。ウェイストゲートバルブ30の弁開度が大きい程、エンジン12の排気は排気バイパス28を通って排出され易くなる。従って、過給機18の過給作用が効くエンジン12の過給状態において、過給機18による過給圧Pchgはウェイストゲートバルブ30の弁開度が大きい程低くなる。過給機18による過給圧Pchgは、吸気の圧力であり、吸気管20内でのコンプレッサー18cの下流側気圧である。
吸気管20の入口にはエアクリーナ32が設けられ、エアクリーナ32よりも下流であってコンプレッサー18cよりも上流の吸気管20には、エンジン12の吸入空気量Qairを測定するエアフローメータ34が設けられている。コンプレッサー18cよりも下流の吸気管20には、吸気と外気又は冷却水とで熱交換を行うことで過給機18により圧縮された吸気を冷却する熱交換器であるインタークーラ36が設けられている。インタークーラ36よりも下流であって吸気マニホールド22よりも上流の吸気管20には、後述する電子制御装置100によって不図示のスロットルアクチュエータが作動させられることにより開閉制御される電子スロットル弁38が設けられている。インタークーラ36と電子スロットル弁38との間の吸気管20には、過給機18による過給圧Pchgを検出する過給圧センサ40、吸気の温度である吸気温度THairを検出する吸気温センサ42が設けられている。電子スロットル弁38の近傍例えばスロットルアクチュエータには、電子スロットル弁38の開度であるスロットル弁開度θthを検出するスロットル弁開度センサ44が設けられている。
吸気管20には、コンプレッサー18cの下流側から上流側へコンプレッサー18cを迂回させて空気を再循環させる為の空気再循環バイパス46が並列に設けられている。空気再循環バイパス46には、例えば電子スロットル弁38の急閉時に開弁させられることによりサージの発生を抑制してコンプレッサー18cを保護する為のエアバイパスバルブ(=ABV)48が設けられている。エアバイパスバルブ48は、後述する電子制御装置100によって不図示のアクチュエータが作動させられることにより弁開度が連続的に調節される。
エンジン12は、後述する電子制御装置100によって、電子スロットル弁38や燃料噴射装置49や点火装置51やウェイストゲートバルブ30等を含むエンジン制御装置50(図1参照)が制御されることによりエンジン12の出力トルクであるエンジントルクTeが制御される。燃料噴射装置49は、エンジン12の一点鎖線で示す燃焼室12b内に燃料が直接噴射される筒内噴射式、もしくはポート噴射式が採用されている。
図1に戻り、第1回転機MG1及び第2回転機MG2は、電動機(モータ)としての機能及び発電機(ジェネレータ)としての機能を有する回転電気機械であって、所謂モータジェネレータである。第1回転機MG1及び第2回転機MG2は、車両10の走行用の駆動力源となり得る。第1回転機MG1及び第2回転機MG2は、各々、車両10に備えられたインバータ52を介して、車両10に備えられたバッテリ54に接続されている。第1回転機MG1及び第2回転機MG2は、各々、後述する電子制御装置100によってインバータ52が制御されることにより、第1回転機MG1の出力トルクであるMG1トルクTg及び第2回転機MG2の出力トルクであるMG2トルクTmが制御される。回転機の出力トルクは、例えば正回転の場合、加速側となる正トルクでは力行トルクであり、減速側となる負トルクでは回生トルクである。バッテリ54は、第1回転機MG1及び第2回転機MG2の各々に対して電力を授受する蓄電装置である。第1回転機MG1及び第2回転機MG2は、車体に取り付けられる非回転部材であるケース56内に設けられている。
動力伝達装置16は、車体に取り付けられる非回転部材としてのケース56内において共通の軸心上に直列に配設された、電気式無段変速機58及び機械式有段変速機60等を備えている。電気式無段変速機58及び機械式有段変速機60は、エンジン12と駆動輪14との間の動力伝達経路に直列に設けられている。電気式無段変速機58は、直接的に或いは図示しないダンパーなどを介して間接的にエンジン12に連結されている。機械式有段変速機60は、電気式無段変速機58の出力側に連結されている。又、動力伝達装置16は、機械式有段変速機60の出力回転部材である出力軸62に連結された差動歯車装置64、差動歯車装置64に連結された一対の車軸66等を備えている。動力伝達装置16において、エンジン12や第2回転機MG2から出力される動力は、機械式有段変速機60へ伝達され、その機械式有段変速機60から差動歯車装置64等を介して駆動輪14へ伝達される。このように構成された動力伝達装置16は、FR(フロントエンジン・リヤドライブ)方式の車両に好適に用いられる。尚、以下、電気式無段変速機58を無段変速機58、機械式有段変速機60を有段変速機60という。又、動力は、特に区別しない場合にはトルクや力も同意である。又、無段変速機58や有段変速機60等は上記共通の軸心に対して略対称的に構成されており、図1ではその軸心の下半分が省略されている。上記共通の軸心は、エンジン12のクランク軸、そのクランク軸に連結された連結軸68などの軸心である。
無段変速機58は、第1回転機MG1と、エンジン12の動力を第1回転機MG1及び無段変速機58の出力回転部材である中間伝達部材70に機械的に分割する動力分割機構としての差動機構72とを備えている。中間伝達部材70には第2回転機MG2が動力伝達可能に連結されている。第1回転機MG1は、エンジン12の動力が伝達される回転機である。中間伝達部材70は、有段変速機60を介して駆動輪14に連結されているので、第2回転機MG2は、駆動輪14に動力伝達可能に連結された回転機である。無段変速機58は、第1回転機MG1の運転状態が制御されることにより差動機構72の差動状態が制御される電気式無段変速機である。第1回転機MG1は、エンジン12の回転速度であるエンジン回転速度Neを制御可能な回転機、例えばエンジン回転速度Neを引き上げることが可能な回転機である。動力伝達装置16は、駆動力源の動力を駆動輪14へ伝達する。尚、第1回転機MG1の運転状態を制御することは、第1回転機MG1の運転制御を行うことである。
差動機構72は、シングルピニオン型の遊星歯車装置にて構成されており、サンギヤS0、キャリアCA0、及びリングギヤR0を備えている。キャリアCA0には連結軸68を介してエンジン12が動力伝達可能に連結され、サンギヤS0には第1回転機MG1が動力伝達可能に連結され、リングギヤR0には第2回転機MG2が動力伝達可能に連結されている。差動機構72において、キャリアCA0は入力要素として機能し、サンギヤS0は反力要素として機能し、リングギヤR0は出力要素として機能する。
有段変速機60は、中間伝達部材70と駆動輪14との間の動力伝達経路の一部を構成する有段変速機としての自動変速機、つまり無段変速機58と駆動輪14との間の動力伝達経路の一部を構成する機械式変速機構である。中間伝達部材70は、有段変速機60の入力回転部材としても機能する。中間伝達部材70には第2回転機MG2が一体回転するように連結されているので、又は、無段変速機58の入力側にはエンジン12が連結されているので、有段変速機60は、駆動力源(第2回転機MG2及びエンジン12)と駆動輪14との間の動力伝達経路に設けられた変速機である。中間伝達部材70は、駆動輪14に駆動力源の動力を伝達する為の伝達部材である。有段変速機60は、例えば第1遊星歯車装置74及び第2遊星歯車装置76の複数組の遊星歯車装置と、ワンウェイクラッチF1を含む、クラッチC1、クラッチC2、ブレーキB1、ブレーキB2の複数の係合装置とを備えている、公知の遊星歯車式の自動変速機である。以下、クラッチC1、クラッチC2、ブレーキB1、及びブレーキB2については、特に区別しない場合は単に係合装置CBという。
係合装置CBは、油圧アクチュエータにより押圧される多板式或いは単板式のクラッチやブレーキ、油圧アクチュエータによって引き締められるバンドブレーキなどにより構成される、油圧式の摩擦係合装置である。係合装置CBは、車両10に備えられた油圧制御回路78から出力される調圧された係合装置CBの各油圧Pc1,Pc2,Pb1,Pb2(後述する図6参照)により、各々、係合や解放などの状態である作動状態が切り替えられる。
有段変速機60は、第1遊星歯車装置74及び第2遊星歯車装置76の各回転要素が、直接的に或いは係合装置CBやワンウェイクラッチF1を介して間接的に、一部が互いに連結されたり、中間伝達部材70、ケース56、或いは出力軸62に連結されている。第1遊星歯車装置74の各回転要素は、サンギヤS1、キャリアCA1、リングギヤR1であり、第2遊星歯車装置76の各回転要素は、サンギヤS2、キャリアCA2、リングギヤR2である。
有段変速機60は、複数の係合装置のうちの何れかの係合装置である例えば所定の係合装置の係合によって、変速比(ギヤ比ともいう)γat(=AT入力回転速度Ni/出力回転速度No)が異なる複数の変速段(ギヤ段ともいう)のうちの何れかのギヤ段が形成される有段変速機である。つまり、有段変速機60は、複数の係合装置が選択的に係合されることによって、ギヤ段が切り替えられるすなわち変速が実行される。有段変速機60は、複数のギヤ段の各々が形成される、有段式の自動変速機である。本実施例では、有段変速機60にて形成されるギヤ段をATギヤ段と称す。AT入力回転速度Niは、有段変速機60の入力回転部材の回転速度である有段変速機60の入力回転速度であって、中間伝達部材70の回転速度と同値であり、又、第2回転機MG2の回転速度であるMG2回転速度Nmと同値である。AT入力回転速度Niは、MG2回転速度Nmで表すことができる。出力回転速度Noは、有段変速機60の出力回転速度である出力軸62の回転速度であって、無段変速機58と有段変速機60とを合わせた全体の変速機である複合変速機80の出力回転速度でもある。複合変速機80は、エンジン12と駆動輪14との間の動力伝達経路の一部を構成する変速機である。
有段変速機60は、例えば図3の係合作動表に示すように、複数のATギヤ段として、AT1速ギヤ段(図中の「1st」)−AT4速ギヤ段(図中の「4th」)の4段の前進用のATギヤ段が形成される。AT1速ギヤ段の変速比γatが最も大きく、ハイ側のATギヤ段程、変速比γatが小さくなる。又、後進用のATギヤ段(図中の「Rev」)は、例えばクラッチC1の係合且つブレーキB2の係合によって形成される。つまり、後述するように、後進走行を行う際には、例えばAT1速ギヤ段が形成される。図3の係合作動表は、各ATギヤ段と複数の係合装置の各作動状態との関係をまとめたものである。すなわち、図3の係合作動表は、各ATギヤ段と、各ATギヤ段において各々係合される係合装置である所定の係合装置との関係をまとめたものである。図3において、「○」は係合、「△」はエンジンブレーキ時や有段変速機60のコーストダウンシフト時に係合、空欄は解放をそれぞれ表している。
有段変速機60は、後述する電子制御装置100によって、ドライバー(すなわち運転者)のアクセル操作や車速V等に応じて形成されるATギヤ段が切り替えられる、すなわち複数のATギヤ段が選択的に形成される。例えば、有段変速機60の変速制御においては、係合装置CBの何れかの掴み替えにより変速が実行される、すなわち係合装置CBの係合と解放との切替えにより変速が実行される、所謂クラッチツゥクラッチ変速が実行される。本実施例では、例えばAT2速ギヤ段からAT1速ギヤ段へのダウンシフトを2→1ダウンシフトと表す。他のアップシフトやダウンシフトについても同様である。
車両10は、更に、ワンウェイクラッチF0、機械式のオイルポンプであるMOP82、電動式のオイルポンプであるEOP84等を備えている。
ワンウェイクラッチF0は、キャリアCA0を回転不能に固定することができるロック機構である。すなわち、ワンウェイクラッチF0は、エンジン12のクランク軸と連結された、キャリアCA0と一体的に回転する連結軸68を、ケース56に対して固定することができるロック機構である。ワンウェイクラッチF0は、相対回転可能な2つの部材のうちの一方の部材が連結軸68に一体的に連結され、他方の部材がケース56に一体的に連結されている。ワンウェイクラッチF0は、エンジン12の運転時の回転方向である正回転方向に対して空転する一方で、エンジン12の運転時とは逆の回転方向に対して自動係合する。従って、ワンウェイクラッチF0の空転時には、エンジン12はケース56に対して相対回転可能な状態とされる。一方で、ワンウェイクラッチF0の係合時には、エンジン12はケース56に対して相対回転不能な状態とされる。すなわち、ワンウェイクラッチF0の係合により、エンジン12はケース56に固定される。このように、ワンウェイクラッチF0は、エンジン12の運転時の回転方向となるキャリアCA0の正回転方向の回転を許容し、且つ、キャリアCA0の負回転方向の回転を阻止する。すなわち、ワンウェイクラッチF0は、エンジン12の正回転方向の回転を許容し、且つ、負回転方向の回転を阻止することができるロック機構である。
MOP82は、連結軸68に連結されており、エンジン12の回転と共に回転させられて動力伝達装置16にて用いられる作動油oilを吐出する。MOP82は、例えばエンジン12により回転させられて作動油oilを吐出する。EOP84は、車両10に備えられたオイルポンプ専用のモータ86により回転させられて作動油oilを吐出する。MOP82やEOP84が吐出した作動油oilは、油圧制御回路78へ供給される(後述する図6参照)。係合装置CBは、作動油oilを元にして油圧制御回路78により調圧された各油圧Pc1,Pc2,Pb1,Pb2によって作動状態が切り替えられる。
図4は、無段変速機58と有段変速機60とにおける各回転要素の回転速度の相対的関係を表す共線図である。図4において、無段変速機58を構成する差動機構72の3つの回転要素に対応する3本の縦線Y1、Y2、Y3は、左側から順に第2回転要素RE2に対応するサンギヤS0の回転速度を表すg軸であり、第1回転要素RE1に対応するキャリアCA0の回転速度を表すe軸であり、第3回転要素RE3に対応するリングギヤR0の回転速度(すなわち有段変速機60の入力回転速度)を表すm軸である。又、有段変速機60の4本の縦線Y4、Y5、Y6、Y7は、左から順に、第4回転要素RE4に対応するサンギヤS2の回転速度、第5回転要素RE5に対応する相互に連結されたリングギヤR1及びキャリアCA2の回転速度(すなわち出力軸62の回転速度)、第6回転要素RE6に対応する相互に連結されたキャリアCA1及びリングギヤR2の回転速度、第7回転要素RE7に対応するサンギヤS1の回転速度をそれぞれ表す軸である。縦線Y1、Y2、Y3の相互の間隔は、差動機構72の歯車比ρ0に応じて定められている。又、縦線Y4、Y5、Y6、Y7の相互の間隔は、第1、第2遊星歯車装置74,76の各歯車比ρ1,ρ2に応じて定められている。共線図の縦軸間の関係においてサンギヤとキャリアとの間が「1」に対応する間隔とされるとキャリアとリングギヤとの間が遊星歯車装置の歯車比ρ(=サンギヤの歯数/リングギヤの歯数)に対応する間隔とされる。
図4の共線図を用いて表現すれば、無段変速機58の差動機構72において、第1回転要素RE1にエンジン12(図中の「ENG」参照)が連結され、第2回転要素RE2に第1回転機MG1(図中の「MG1」参照)が連結され、中間伝達部材70と一体回転する第3回転要素RE3に第2回転機MG2(図中の「MG2」参照)が連結されて、エンジン12の回転を中間伝達部材70を介して有段変速機60へ伝達するように構成されている。無段変速機58では、縦線Y2を横切る各直線L0e,L0m,L0Rにより、サンギヤS0の回転速度とリングギヤR0の回転速度との関係が示される。
又、有段変速機60において、第4回転要素RE4はクラッチC1を介して中間伝達部材70に選択的に連結され、第5回転要素RE5は出力軸62に連結され、第6回転要素RE6はクラッチC2を介して中間伝達部材70に選択的に連結されると共にブレーキB2を介してケース56に選択的に連結され、第7回転要素RE7はブレーキB1を介してケース56に選択的に連結される。有段変速機60では、係合装置CBの係合解放制御によって縦線Y5を横切る各直線L1,L2,L3,L4,LRにより、出力軸62における「1st」,「2nd」,「3rd」,「4th」,「Rev」の各回転速度が示される。
図4中の実線で示す、直線L0e及び直線L1,L2,L3,L4は、少なくともエンジン12を駆動力源として走行するハイブリッド走行が可能なハイブリッド走行(=HV走行)モードでの前進走行における各回転要素の相対速度を示している。このハイブリッド走行モードでは、差動機構72において、キャリアCA0に入力される正トルクのエンジントルクTeに対して、第1回転機MG1による負トルクの反力トルクとなるMG1トルクTgがサンギヤS0に入力されると、リングギヤR0には正回転にて正トルクとなるエンジン直達トルクTd(=Te/(1+ρ0)=−(1/ρ0)×Tg)が現れる。そして、要求駆動力に応じて、エンジン直達トルクTdとMG2トルクTmとの合算トルクが車両10の前進方向の駆動トルクとして、AT1速ギヤ段−AT4速ギヤ段のうちの何れかのATギヤ段が形成された有段変速機60を介して駆動輪14へ伝達される。第1回転機MG1は、正回転にて負トルクを発生する場合には発電機として機能する。第1回転機MG1の発電電力Wgは、バッテリ54に充電されたり、第2回転機MG2にて消費される。第2回転機MG2は、発電電力Wgの全部又は一部を用いて、或いは発電電力Wgに加えてバッテリ54からの電力を用いて、MG2トルクTmを出力する。
図4中の一点鎖線で示す直線L0m及び図4中の実線で示す直線L1,L2,L3,L4は、エンジン12の運転を停止した状態で第1回転機MG1及び第2回転機MG2のうちの少なくとも一方の回転機を駆動力源として走行するモータ走行が可能なモータ走行(=EV走行)モードでの前進走行における各回転要素の相対速度を示している。モータ走行モードでの前進走行におけるモータ走行としては、例えば第2回転機MG2のみを駆動力源として走行する単駆動モータ走行と、第1回転機MG1及び第2回転機MG2を共に駆動力源として走行する両駆動モータ走行とがある。単駆動モータ走行では、キャリアCA0はゼロ回転とされ、リングギヤR0には正回転にて正トルクとなるMG2トルクTmが入力される。このとき、サンギヤS0に連結された第1回転機MG1は、無負荷状態とされて負回転にて空転させられる。単駆動モータ走行では、ワンウェイクラッチF0が解放されており、連結軸68はケース56に対して固定されていない。
両駆動モータ走行では、キャリアCA0がゼロ回転とされた状態で、サンギヤS0に負回転にて負トルクとなるMG1トルクTgが入力されると、キャリアCA0の負回転方向への回転が阻止されるようにワンウェイクラッチF0が自動係合される。ワンウェイクラッチF0の係合によってキャリアCA0が回転不能に固定された状態においては、MG1トルクTgによる反力トルクがリングギヤR0へ入力される。加えて、両駆動モータ走行では、単駆動モータ走行と同様に、リングギヤR0にはMG2トルクTmが入力される。キャリアCA0がゼロ回転とされた状態で、サンギヤS0に負回転にて負トルクとなるMG1トルクTgが入力されたときに、MG2トルクTmが入力されなければ、MG1トルクTgによる単駆動モータ走行も可能である。モータ走行モードでの前進走行では、エンジン12は駆動されず、エンジン回転速度Neはゼロとされ、MG1トルクTg及びMG2トルクTmのうちの少なくとも一方のトルクが車両10の前進方向の駆動トルクとして、AT1速ギヤ段−AT4速ギヤ段のうちの何れかのATギヤ段が形成された有段変速機60を介して駆動輪14へ伝達される。モータ走行モードでの前進走行では、MG1トルクTgは負回転且つ負トルクの力行トルクであり、MG2トルクTmは正回転且つ正トルクの力行トルクである。
図4中の破線で示す、直線L0R及び直線LRは、モータ走行モードでの後進走行における各回転要素の相対速度を示している。このモータ走行モードでの後進走行では、リングギヤR0には負回転にて負トルクとなるMG2トルクTmが入力され、そのMG2トルクTmが車両10の後進方向の駆動トルクとして、AT1速ギヤ段が形成された有段変速機60を介して駆動輪14へ伝達される。車両10では、後述する電子制御装置100によって、複数のATギヤ段のうちの前進用のロー側のATギヤ段である例えばAT1速ギヤ段が形成された状態で、前進走行時における前進用のMG2トルクTmとは正負が反対となる後進用のMG2トルクTmが第2回転機MG2から出力させられることで、後進走行を行うことができる。モータ走行モードでの後進走行では、MG2トルクTmは負回転且つ負トルクの力行トルクである。尚、ハイブリッド走行モードにおいても、直線L0Rのように第2回転機MG2を負回転とすることが可能であるので、モータ走行モードと同様に後進走行を行うことが可能である。
動力伝達装置16では、エンジン12が動力伝達可能に連結された第1回転要素RE1としてのキャリアCA0と第1回転機MG1が動力伝達可能に連結された第2回転要素RE2としてのサンギヤS0と中間伝達部材70が連結された第3回転要素RE3としてのリングギヤR0との3つの回転要素を有する差動機構72を備えて、第1回転機MG1の運転状態が制御されることにより差動機構72の差動状態が制御される電気式変速機構としての無段変速機58が構成される。中間伝達部材70が連結された第3回転要素RE3は、見方を換えれば、第2回転機MG2が動力伝達可能に連結された第3回転要素RE3である。つまり、動力伝達装置16では、エンジン12が動力伝達可能に連結された差動機構72と差動機構72に動力伝達可能に連結された第1回転機MG1とを有して、第1回転機MG1の運転状態が制御されることにより差動機構72の差動状態が制御される無段変速機58が構成される。無段変速機58は、入力回転部材となる連結軸68の回転速度と同値であるエンジン回転速度Neと、出力回転部材となる中間伝達部材70の回転速度であるMG2回転速度Nmとの比の値である変速比γ0(=Ne/Nm)が変化させられる電気的な無段変速機として作動させられる。
例えば、ハイブリッド走行モードにおいては、有段変速機60にてATギヤ段が形成されたことで駆動輪14の回転に拘束されるリングギヤR0の回転速度に対して、第1回転機MG1の回転速度を制御することによってサンギヤS0の回転速度が上昇或いは下降させられると、キャリアCA0の回転速度つまりエンジン回転速度Neが上昇或いは下降させられる。従って、ハイブリッド走行では、エンジン12を効率の良いエンジン動作点Pengにて作動させることが可能である。動作点は、回転速度とトルクとで表される運転点であり、エンジン動作点Pengは、エンジン回転速度NeとエンジントルクTeとで表されるエンジン12の運転点である。動力伝達装置16では、ATギヤ段が形成された有段変速機60と無段変速機として作動させられる無段変速機58とで、無段変速機58と有段変速機60とが直列に配置された複合変速機80全体として無段変速機を構成することができる。
又は、無段変速機58を有段変速機のように変速させることも可能であるので、動力伝達装置16では、ATギヤ段が形成される有段変速機60と有段変速機のように変速させる無段変速機58とで、複合変速機80全体として有段変速機のように変速させることができる。つまり、複合変速機80において、エンジン回転速度Neの出力回転速度Noに対する比の値を表すトータル変速比γt(=Ne/No)が異なる複数のギヤ段を選択的に成立させるように、有段変速機60と無段変速機58とを制御することが可能である。本実施例では、複合変速機80にて成立させられるギヤ段を模擬ギヤ段と称する。トータル変速比γtは、直列に配置された、無段変速機58と有段変速機60とで形成される全体の変速比であって、無段変速機58の変速比γ0と有段変速機60の変速比γatとを乗算した値(γt=γ0×γat)となる。
模擬ギヤ段は、例えば有段変速機60の各ATギヤ段と1又は複数種類の無段変速機58の変速比γ0との組合せによって、有段変速機60の各ATギヤ段に対してそれぞれ1又は複数種類を成立させるように割り当てられる。例えば、図5は、ギヤ段割当テーブルの一例である。図5において、複合変速機80のアップシフトでは、AT1速ギヤ段に対して模擬1速ギヤ段−模擬3速ギヤ段が成立させられ、AT2速ギヤ段に対して模擬4速ギヤ段−模擬6速ギヤ段が成立させられ、AT3速ギヤ段に対して模擬7速ギヤ段−模擬9速ギヤ段が成立させられ、AT4速ギヤ段に対して模擬10速ギヤ段が成立させられるように予め定められている。又、複合変速機80のダウンシフトでは、AT1速ギヤ段に対して模擬1速ギヤ段−模擬2速ギヤ段が成立させられ、AT2速ギヤ段に対して模擬3速ギヤ段−模擬5速ギヤ段が成立させられ、AT3速ギヤ段に対して模擬6速ギヤ段−模擬8速ギヤ段が成立させられ、AT4速ギヤ段に対して模擬9速ギヤ段−模擬10速ギヤ段が成立させられるように予め定められている。複合変速機80では、出力回転速度Noに対して所定のトータル変速比γtを実現するエンジン回転速度Neとなるように無段変速機58が制御されることによって、あるATギヤ段において異なる模擬ギヤ段が成立させられる。又、複合変速機80では、ATギヤ段の切替えに合わせて無段変速機58が制御されることによって、模擬ギヤ段が切り替えられる。尚、図5では、アップシフトとダウンシフトとで、ATギヤ段に対して割り当てられる模擬ギヤ段が異なる場合がある一例を示したが、同じであっても良い。
図1に戻り、車両10は、エンジン12、無段変速機58、及び有段変速機60などの制御に関連する車両10の制御装置を含むコントローラとしての電子制御装置100を備えている。よって、図1は、電子制御装置100の入出力系統を示す図であり、又、電子制御装置100による制御機能の要部を説明する機能ブロック図である。電子制御装置100は、例えばCPU、RAM、ROM、入出力インターフェース等を備えた所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、CPUはRAMの一時記憶機能を利用しつつ予めROMに記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより車両10の各種制御を実行する。電子制御装置100は、必要に応じてエンジン制御用、回転機制御用、油圧制御用等の各コンピュータを含んで構成される。尚、電子制御装置100が、本発明の制御装置に対応している。
電子制御装置100には、車両10に備えられた各種センサ等(例えばエアフローメータ34、過給圧センサ40、吸気温センサ42、スロットル弁開度センサ44、エンジン回転速度センサ88、出力回転速度センサ90、MG1回転速度センサ92、MG2回転速度センサ94、アクセル開度センサ96、バッテリセンサ98、油温センサ99など)による検出値に基づく各種信号等(例えば吸入空気量Qair、過給圧Pchg、吸気温度THair、スロットル弁開度θth、エンジン回転速度Ne及びエンジン12のクランク軸の回転位置を示すクランク角度Acr、車速Vに対応する出力回転速度No、第1回転機MG1の回転速度であるMG1回転速度Ng、AT入力回転速度Niと同値であるMG2回転速度Nm、運転者の加速操作の大きさを表す運転者のアクセル操作量であるアクセル開度θacc、バッテリ54のバッテリ温度THbatやバッテリ充放電電流Ibatやバッテリ電圧Vbat、作動油oilの温度である作動油温THoilなど)が、それぞれ供給される。
電子制御装置100からは、車両10に備えられた各装置(例えばエンジン制御装置50、インバータ52、油圧制御回路78、モータ86など)に各種指令信号(例えばエンジン12を制御する為のエンジン制御指令信号Se、第1回転機MG1及び第2回転機MG2を各々制御する為の回転機制御指令信号Smg、係合装置CBの作動状態を制御する為の油圧制御指令信号Sat、EOP84の作動を制御する為のEOP制御指令信号Seopなど)が、それぞれ出力される。この油圧制御指令信号Satは、有段変速機60の変速を制御する為の油圧制御指令信号でもあり、例えば係合装置CBの各々の油圧アクチュエータへ供給される各油圧Pc1,Pc2,Pb1,Pb2を調圧する各ソレノイドバルブSL1−SL4等(後述する図6参照)を駆動する為の指令信号である。電子制御装置100は、各油圧Pc1,Pc2,Pb1,Pb2の値に対応する油圧指示値を設定し、その油圧指示値に応じた駆動電流又は駆動電圧を油圧制御回路78へ出力する。
電子制御装置100は、例えばバッテリ充放電電流Ibat及びバッテリ電圧Vbatなどに基づいてバッテリ54の充電状態を示す値としての充電状態値SOC[%]を算出する。又、電子制御装置100は、例えばバッテリ温度THbat及びバッテリ54の充電状態値SOCに基づいて、バッテリ54のパワーであるバッテリパワーPbatの使用可能な範囲を規定する充放電可能電力Win,Woutを算出する。充放電可能電力Win,Woutは、バッテリ54の入力電力の制限を規定する入力可能電力としての充電可能電力Win、及びバッテリ54の出力電力の制限を規定する出力可能電力としての放電可能電力Woutである。充放電可能電力Win,Woutは、例えばバッテリ温度THbatが常用域より低い低温域ではバッテリ温度THbatが低い程小さくされ、又、バッテリ温度THbatが常用域より高い高温域ではバッテリ温度THbatが高い程小さくされる。又、充電可能電力Winは、例えば充電状態値SOCが高い領域では充電状態値SOCが高い程小さくされる。又、放電可能電力Woutは、例えば充電状態値SOCが低い領域では充電状態値SOCが低い程小さくされる。
図6は、油圧制御回路78を説明する図であり、又、油圧制御回路78へ作動油oilを供給する油圧源を説明する図である。図6において、MOP82とEOP84とは、作動油oilが流通する油路の構成上、並列に設けられている。MOP82及びEOP84は、各々、係合装置CBの各々の作動状態を切り替えたり、動力伝達装置16の各部に潤滑油を供給したりする為の油圧の元となる作動油oilを吐出する。MOP82及びEOP84は、各々、ケース56の下部に設けられたオイルパン120に還流した作動油oilを、共通の吸い込み口であるストレーナ122を介して吸い上げて、各々の吐出油路124,126へ吐出する。吐出油路124,126は、各々、油圧制御回路78が備える油路、例えばライン圧PLが流通する油路であるライン圧油路128に連結されている。MOP82から作動油oilが吐出される吐出油路124は、油圧制御回路78に備えられたMOP用チェックバルブ130を介してライン圧油路128に連結されている。EOP84から作動油oilが吐出される吐出油路126は、油圧制御回路78に備えられたEOP用チェックバルブ132を介してライン圧油路128に連結されている。MOP82は、エンジン12と共に回転し、エンジン12により回転駆動されることで作動油圧を発生する。EOP84は、エンジン12の回転状態に拘わらず、モータ86により回転駆動されることで作動油圧を発生する。EOP84は、例えばモータ走行モードでの走行時に作動させられる。
油圧制御回路78は、前述したライン圧油路128、MOP用チェックバルブ130、及びEOP用チェックバルブ132の他に、レギュレータバルブ134、各ソレノイドバルブSLT,SL1−SL4などを備えている。
レギュレータバルブ134は、MOP82及びEOP84の少なくとも一方が吐出する作動油oilを元にしてライン圧PLを調圧する。ソレノイドバルブSLTは、例えばリニアソレノイドバルブであり、アクセル開度θacc或いは有段変速機60への入力トルク等に応じたパイロット圧Psltをレギュレータバルブ134へ出力するように電子制御装置100により制御される。レギュレータバルブ134においては、スプール136がパイロット圧Psltによって付勢され、排出用流路138の開口面積の変化を伴ってスプール136が軸方向に移動させられることにより、パイロット圧Psltに応じてライン圧PLが調圧される。これにより、ライン圧PLは、アクセル開度θacc或いは有段変速機60の入力トルク等に応じた油圧とされる。ソレノイドバルブSLTに入力される元圧は、例えばライン圧PLを元圧として不図示のモジュレータバルブによって一定値に調圧されたモジュレータ圧PMである。
ソレノイドバルブSL1−SL4は、何れも例えばリニアソレノイドバルブであり、ライン圧油路128を介して供給されるライン圧PLを元圧として、係合装置CBの各油圧Pc1,Pc2,Pb1,Pb2を出力するように電子制御装置100により制御される。ソレノイドバルブSL1は、クラッチC1の油圧アクチュエータへ供給するC1油圧Pc1を調圧する。ソレノイドバルブSL2は、クラッチC2の油圧アクチュエータへ供給するC2油圧Pc2を調圧する。ソレノイドバルブSL3は、ブレーキB1の油圧アクチュエータへ供給するB1油圧Pb1を調圧する。ソレノイドバルブSL4は、ブレーキB2の油圧アクチュエータへ供給するB2油圧Pb2を調圧する。
図1に戻り、電子制御装置100は、車両10における各種制御を実現する為に、変速制御手段すなわち変速制御部102、及びハイブリッド制御手段すなわちハイブリッド制御部104を備えている。
変速制御部102は、予め実験的に或いは設計的に求められて記憶された関係すなわち予め定められた関係である例えばATギヤ段変速マップを用いて有段変速機60の変速判断を行い、必要に応じて有段変速機60の変速制御を実行する。変速制御部102は、この有段変速機60の変速制御では、有段変速機60のATギヤ段を自動的に切り替えるように、ソレノイドバルブSL1−SL4により係合装置CBの係合解放状態を切り替える為の油圧制御指令信号Satを油圧制御回路78へ出力する。上記ATギヤ段変速マップは、例えば出力回転速度No及びアクセル開度θaccを変数とする二次元座標上に、有段変速機60の変速が判断される為の変速線を有する所定の関係である。ここでは、出力回転速度Noに替えて車速Vなどを用いても良いし、又、アクセル開度θaccに替えて要求駆動トルクTwdemやスロットル弁開度θthなどを用いても良い。上記ATギヤ段変速マップにおける各変速線は、アップシフトが判断される為のアップシフト線、及びダウンシフトが判断される為のダウンシフト線である。この各変速線は、あるアクセル開度θaccを示す線上において出力回転速度Noが線を横切ったか否か、又は、ある出力回転速度Noを示す線上においてアクセル開度θaccが線を横切ったか否か、すなわち変速線上の変速を実行すべき値である変速点を横切ったか否かを判断する為のものであり、この変速点の連なりとして予め定められている。
ハイブリッド制御部104は、エンジン12の作動を制御するエンジン制御手段すなわちエンジン制御部としての機能と、インバータ52を介して第1回転機MG1及び第2回転機MG2の作動を制御する回転機制御手段すなわち回転機制御部としての機能とを含んでおり、それら制御機能によりエンジン12、第1回転機MG1、及び第2回転機MG2によるハイブリッド駆動制御等を実行する。
ハイブリッド制御部104は、予め定められた関係である例えば駆動力マップにアクセル開度θacc及び車速Vを適用することで車両10に対して要求される駆動トルクTwである要求駆動トルクTwdemを算出する。この要求駆動トルクTwdemは、見方を換えればそのときの車速Vにおける要求駆動パワーPwdemである。ここでは、車速Vに替えて出力回転速度Noなどを用いても良い。ハイブリッド制御部104は、バッテリ54に対して要求される充放電パワーである要求充放電パワー等を考慮して、エンジン12、第1回転機MG1、及び第2回転機MG2のうちの少なくとも1つの動力源によって要求駆動パワーPwdemを実現するように、エンジン12を制御する指令信号であるエンジン制御指令信号Seと、第1回転機MG1及び第2回転機MG2を制御する指令信号である回転機制御指令信号Smgとを出力する。エンジン制御指令信号Seは、例えばそのときのエンジン回転速度NeにおけるエンジントルクTeを出力するエンジン12のパワーであるエンジンパワーPeの指令値である。回転機制御指令信号Smgは、例えばエンジントルクTeの反力トルクとしての指令出力時のMG1回転速度NgにおけるMG1トルクTgを出力する第1回転機MG1の発電電力Wgの指令値であり、又、指令出力時のMG2回転速度NmにおけるMG2トルクTmを出力する第2回転機MG2の消費電力Wmの指令値である。
ハイブリッド制御部104は、例えば無段変速機58を作動させて複合変速機80全体として無段変速機として作動させる場合、要求駆動パワーPwdemに要求充放電パワーやバッテリ54における充放電効率等を加味した要求エンジンパワーPedemを実現する、最適エンジン動作点Pengf等を考慮した目標エンジン回転速度Netgtにおける目標エンジントルクTetgtを出力するエンジンパワーPeとなるように、エンジン12を制御する。加えて、ハイブリッド制御部104は、エンジン回転速度Neを目標エンジン回転速度Netgtとする為のMG1トルクTgを出力するように第1回転機MG1の発電電力Wgを制御することで、無段変速機58の無段変速制御を実行して無段変速機58の変速比γ0を変化させる。この制御の結果として、無段変速機として作動させる場合の複合変速機80のトータル変速比γtが制御される。複合変速機80全体として無段変速機として作動させるときのMG1トルクTgは、例えばエンジン回転速度Neが目標エンジン回転速度Netgtとなるように第1回転機MG1を作動させるフィードバック制御において算出される。複合変速機80全体として無段変速機として作動させるときのMG2トルクTmは、例えばエンジン直達トルクTdによる駆動トルクTw分と合わせて要求駆動トルクTwdemが得られるように算出される。
最適エンジン動作点Pengfは、例えば要求エンジンパワーPedemを実現するときに、エンジン12単体の燃費にバッテリ54における充放電効率等を考慮した車両10におけるトータル燃費が最も良くなるエンジン動作点Pengとして予め定められている。目標エンジン回転速度Netgtは、エンジン回転速度Neの目標値であり、目標エンジントルクTetgtは、エンジントルクTeの目標値である。
図7は、エンジン回転速度Ne及びエンジントルクTeを変数とする二次元座標上に、最適エンジン動作点Pengfの一例を示す図である。図7において、実線Lengは、最適エンジン動作点Pengfの集まりを示している。等パワー線Lpw1,Lpw2,Lpw3は、各々、要求エンジンパワーPedemが要求エンジンパワーPe1,Pe2,Pe3であるときの一例を示している。点Aは、要求エンジンパワーPe1を最適エンジン動作点Pengf上で実現するときのエンジン動作点PengAであり、点Bは、要求エンジンパワーPe3を最適エンジン動作点Pengf上で実現するときのエンジン動作点PengBである。点A,Bは、各々、目標エンジン回転速度Netgtと目標エンジントルクTetgtとで表されるエンジン動作点Pengの目標値すなわち目標エンジン動作点Pengtgtでもある。アクセル開度θaccの増大により、例えば目標エンジン動作点Pengtgtが点Aから点Bへ変化させられた場合、最適エンジン動作点Pengf上を通る経路aでエンジン動作点Pengが変化させられるように制御される。
ハイブリッド制御部104は、例えば無段変速機58を有段変速機のように変速させて複合変速機80全体として有段変速機のように変速させる場合、予め定められた関係である例えば模擬ギヤ段変速マップを用いて複合変速機80の変速判断を行い、変速制御部102による有段変速機60のATギヤ段の変速制御と協調して、複数の模擬ギヤ段を選択的に成立させるように無段変速機58の変速制御を実行する。複数の模擬ギヤ段は、それぞれのトータル変速比γtを維持できるように出力回転速度Noに応じて第1回転機MG1によりエンジン回転速度Neを制御することによって成立させることができる。各模擬ギヤ段のトータル変速比γtは、出力回転速度Noの全域に亘って必ずしも一定値である必要はなく、所定領域で変化させても良いし、各部の回転速度の上限や下限等によって制限が加えられても良い。複数の模擬ギヤ段は、出力回転速度Noに応じてエンジン回転速度Neを制御するだけで良く、有段変速機60のATギヤ段の種類とは関係無く所定の模擬ギヤ段を成立させることができる。このように、ハイブリッド制御部104は、エンジン回転速度Neを有段変速のように変化させる変速制御が可能である。
上記模擬ギヤ段変速マップは、ATギヤ段変速マップと同様に出力回転速度No及びアクセル開度θaccをパラメータとして予め定められている。図8は、模擬ギヤ段変速マップの一例であって、実線はアップシフト線であり、破線はダウンシフト線である。模擬ギヤ段変速マップに従って模擬ギヤ段が切り替えられることにより、無段変速機58と有段変速機60とが直列に配置された複合変速機80全体として有段変速機と同様の変速フィーリングが得られる。複合変速機80全体として有段変速機のように変速させる模擬有段変速制御は、例えば運転者によってスポーツ走行モード等の走行性能重視の走行モードが選択された場合や要求駆動トルクTwdemが比較的大きい場合に、複合変速機80全体として無段変速機として作動させる無段変速制御に優先して実行するだけでも良いが、所定の実行制限時を除いて基本的に模擬有段変速制御が実行されても良い。
ハイブリッド制御部104による模擬有段変速制御と、変速制御部102による有段変速機60の変速制御とは、協調して実行される。本実施例では、AT1速ギヤ段−AT4速ギヤ段の4種類のATギヤ段に対して、模擬1速ギヤ段−模擬10速ギヤ段の10種類の模擬ギヤ段が割り当てられている。その為、模擬ギヤ段の変速タイミングと同じタイミングでATギヤ段の変速が行われるように、ATギヤ段変速マップが定められている。具体的には、図8における模擬ギヤ段の「3→4」、「6→7」、「9→10」の各アップシフト線は、ATギヤ段変速マップの「1→2」、「2→3」、「3→4」の各アップシフト線と一致している(図8中に記載した「AT1→2」等参照)。又、図8における模擬ギヤ段の「2←3」、「5←6」、「8←9」の各ダウンシフト線は、ATギヤ段変速マップの「1←2」、「2←3」、「3←4」の各ダウンシフト線と一致している(図8中に記載した「AT1←2」等参照)。又は、図8の模擬ギヤ段変速マップによる模擬ギヤ段の変速判断に基づいて、ATギヤ段の変速指令を変速制御部102に対して出力するようにしても良い。このように、有段変速機60のアップシフト時は、複合変速機80全体のアップシフトが行われる一方で、有段変速機60のダウンシフト時は、複合変速機80全体のダウンシフトが行われる。変速制御部102は、有段変速機60のATギヤ段の切替えを、模擬ギヤ段が切り替えられるときに行う。模擬ギヤ段の変速タイミングと同じタイミングでATギヤ段の変速が行われる為、エンジン回転速度Neの変化を伴って有段変速機60の変速が行われるようになり、その有段変速機60の変速に伴うショックがあっても運転者に違和感を与え難くされる。
ハイブリッド制御部104は、走行モードとして、モータ走行モード或いはハイブリッド走行モードを走行状態に応じて選択的に成立させて、各走行モードにて車両10を走行させる。例えば、ハイブリッド制御部104は、要求駆動パワーPwdemが予め定められた閾値よりも小さなモータ走行領域にある場合には、モータ走行モードを成立させる一方で、要求駆動パワーPwdemが予め定められた閾値以上となるハイブリッド走行領域にある場合には、ハイブリッド走行モードを成立させる。ハイブリッド制御部104は、要求駆動パワーPwdemがモータ走行領域にあるときであっても、バッテリ54の充電状態値SOCが予め定められたエンジン始動閾値未満となる場合やエンジン12の暖機が必要な場合などには、ハイブリッド走行モードを成立させる。前記エンジン始動閾値は、エンジン12を強制的に始動してバッテリ54を充電する必要がある充電状態値SOCであることを判断する為の予め定められた閾値である。
図9は、モータ走行とハイブリッド走行との切替制御に用いる動力源切替マップの一例を示す図である。図9において、実線Lswpは、モータ走行とハイブリッド走行とを切り替える為のモータ走行領域とハイブリッド走行領域との境界線である。車速Vが比較的低く且つ要求駆動トルクTwdemが比較的小さい、要求駆動パワーPwdemが比較的小さな領域がモータ走行領域に予め定められている。車速Vが比較的高い又は要求駆動トルクTwdemが比較的大きい、要求駆動パワーPwdemが比較的大きな領域がハイブリッド走行領域に予め定められている。バッテリ54の充電状態値SOCがエンジン始動閾値未満となるとき又はエンジン12の暖機が必要なときには、図9におけるモータ走行領域がハイブリッド走行領域に変更されても良い。
ハイブリッド制御部104は、モータ走行モードを成立させたときに、第2回転機MG2のみで要求駆動パワーPwdemを実現できる場合には、第2回転機MG2による単駆動モータ走行にて車両10を走行させる。一方で、ハイブリッド制御部104は、モータ走行モードを成立させたときに、第2回転機MG2のみでは要求駆動パワーPwdemを実現できない場合には、両駆動モータ走行にて車両10を走行させる。ハイブリッド制御部104は、第2回転機MG2のみで要求駆動パワーPwdemを実現できるときであっても、第2回転機MG2のみを用いるよりも第1回転機MG1及び第2回転機MG2を併用した方が効率が良い場合には、両駆動モータ走行にて車両10を走行させても良い。
ハイブリッド制御部104は、エンジン12の運転停止時にハイブリッド走行モードを成立させた場合には、エンジン12を始動する始動制御を行う。ハイブリッド制御部104は、エンジン12を始動するときには、例えば第1回転機MG1によりエンジン回転速度Neを上昇させつつ、エンジン回転速度Neが点火可能な所定回転速度以上となったときに点火することでエンジン12を始動する。すなわち、ハイブリッド制御部104は、第1回転機MG1によりエンジン12をクランキングすることでエンジン12を始動する。
ハイブリッド制御部104は、運転者によるアクセル操作(例えばアクセル開度θacc、アクセル開度θaccの減少速度)、車速V、降坂路の勾配、ホイールブレーキを作動させる為の運転者によるブレーキ操作(例えばブレーキ操作量、ブレーキ操作速度)などに基づいて目標減速度を設定する。ハイブリッド制御部104は、設定した目標減速度が実現されるように車両10の制動トルクを発生させる。車両10の制動トルクは、例えば第2回転機MG2による回生トルク、不図示のホイールブレーキ装置によるホイールブレーキトルク、エンジン12によるエンジンブレーキトルクなどによって発生させられる。車両10の制動トルクは、例えば燃費向上の観点では、第2回転機MG2による回生トルクにて優先して発生させられる。車両10の制動トルクは、例えばバッテリ54の充電状態値SOCが高いなどの要因によって第2回転機MG2による回生トルクが制限されたり、及び/又は、大きな目標減速度が設定されるなどの場合には、回生トルクに替えて又は回生トルクに加えて、ホイールブレーキトルク及び/又はエンジンブレーキトルクにて発生させられる。ハイブリッド制御部104は、モータ走行中にエンジンブレーキトルクを発生させる場合には、エンジン12の運転を停止したままで第1回転機MG1によりエンジン回転速度Neを引き上げることで、エンジン回転速度Neに応じた所望のエンジンブレーキトルクを発生させる。
ところで、エンジン12の燃焼室12b(図2参照)内において、エンジン12の運転に伴ってデポジットが堆積することが知られている。デポジットとは、ガソリンやエンジンオイルの不完全燃焼生成物であり、燃焼室12bの壁に付着し、高温に曝されて炭化することによって堆積する。デポジットが燃焼室12b内に堆積すると、例えば燃焼室12bの容積が小さくなることで圧縮比が高くなったり、点火装置51による点火の前に、燃焼室12b内の混合気が自己着火する異常燃焼(プレイグニッション)が発生したりする。
電子制御装置100は、エンジン12の燃焼室12b内に堆積するデポジットを燃焼室12b内から除去するデポジット除去制御を実行するデポジット除去制御部106を機能的に備えている。デポジット除去制御部106は、デポジットを燃焼室12b内から除去するデポジット除去要求がなされたとき、疑似イグニッション又はノッキングを発生させるように、所定時間の間、エンジン12の点火時期を点火装置51によって通常運転時よりも強制的に進角させるデポジット除去制御を実行する。デポジット除去制御が実行されることで、エンジン12の点火時期が通常運転時よりも強制的に早められる。エンジン12の点火時期が進角させられることで、燃焼室12b内において強制的に疑似プレイグニッション又はノッキングが発生する。疑似プレイグニッションとは、通常燃焼時の燃焼室12b内の筒内圧よりも高く、且つ、プレイグニッションの発生時の燃焼室12b内の筒内圧よりも低い筒内圧を発生させる燃焼である。疑似プレイグニッション又はノッキングによるエンジン12の振動によってデポジットが剥がされることで、燃焼室12b内に堆積したデポジットが除去される。点火時期の進角量K(deg)は、予め実験的又は設計的に求められ、エンジン12の燃焼室12b内において疑似プレイグニッション又はノッキングが発生する範囲の値に設定されている。進角量Kは、必ずしも一定値とする必要はなく、例えばエンジン回転速度Ne等に応じて適宜変更されても構わない。
デポジット除去制御部106は、デポジットを燃焼室12b内から除去するデポジット除去要求がなされたか、すなわちデポジット除去制御を実施する必要が生じたかを判定するデポジット除去要求判定機能を機能的に備えている。デポジット除去制御部106は、前回のデポジット除去制御実施時点からエンジン12の運転時間tpassを計測し、その運転時間tpassが、予め設定されている除去判定時間tpass1に到達したかに基づいてデポジット除去要求がなされたかを判定する。除去判定時間tpass1は、予め実験的又は設計的に求められ、例えば燃焼室12b内に堆積したデポジットによってプレイグニッションが発生しやすくなる運転時間tpassの下限閾値に設定されている。又、デポジットの堆積量Dはエンジン12の運転状態によっても変化するため、エンジン12の運転状態に応じて除去判定時間tpass1が適宜変更されるものであっても構わない。例えば、運転時間tpassにおいて、燃焼室12b内にデポジットが堆積しやすい運転領域でエンジン12が運転された時間が長くなるほど、除去判定時間tpass1が短い値に変更される。
デポジット除去制御部106は、前回のデポジット除去制御実施時点からの運転時間tpassが除去判定時間tpass1に到達すると、デポジット除去要求がなされたと判定してデポジット除去制御を実行する。
又、電子制御装置100は、デポジット除去要求がなされたとき、エンジン12の過給機12による過給圧Pchgを増大制御する過給圧増大制御部108を機能的に備えている。過給圧増大制御部108は、デポジット除去制御の実行時に、過給機18による過給圧Pchgを増大する。過給圧増大制御部108は、デポジット除去要求がなされたと判定されると、先ず、第1回転機MG1および第2回転機MG2との間で電力の充放電を行うバッテリ54の充電状態値SOC(残容量)が予め設定されている所定値SOC1未満であるかを判定する。過給圧増大制御部108は、バッテリ54の充電状態値SOCが所定値SOC1未満であることを条件にして過給機18による過給圧Pchgを増大する。所定値SOC1は、予め実験又は設計的に求められ、過給圧増大制御部108が過給圧Pchgを増大することに伴うエンジントルクTeの増加による、第1回転機MG1(および第2回転機MG2)で回生される電力の増加分をバッテリ54に充電できる充電状態値SOCの上限閾値に設定されている。
過給圧増大制御部108は、バッテリ54の充電状態値SOCが所定値SOC1未満と判定すると、過給機18による過給圧Pchgを増大する。このとき、エンジン12の動作点が、通常動作点からエンジントルクTeが増加する方向に変更される。エンジン12の通常動作点は、図7において最適エンジン動作点Pengfに対応している。過給機18による過給圧Pchgが増大されることで、例えば過給圧Pchgの増大前のエンジン12の動作点が通常動作点であるエンジン動作点PengAであったとき、エンジン動作点Pengがエンジン動作点PengCに移動する。この過給圧Pchgの増大によるエンジントルクTeの増大の過渡期において、第1回転機MG1のMG1トルクTg(反力トルク)が制御されることで、エンジン回転速度Neがエンジン動作点PengAのエンジン回転速度Neで維持される。デポジット除去制御の実行時に過給機18により過給圧Pchgが増大されることで、燃焼室12b内の筒内圧が高くなり、デポジット除去制御中に発生するエンジン12の振動が大きくなることで、エンジン12の燃焼室12b内に堆積するデポジットが剥がれやすくなる。又、吸気の充填効率が高まることで、デポジットが排気管24に排出されやすくなる。従って、デポジット除去制御の実行時に過給圧Pchgが増大されることで、デポジット除去制御によるデポジット除去効果が向上する。尚、過給圧Pchgが高くなるほどデポジットが剥がれやすくなる。
過給圧増大制御部108は、過給機18による過給圧Pchgの増加量ΔPchgを、燃焼室12b内に堆積するデポジットの堆積量Dに応じて変更する。図10は、デポジットの堆積量Dと過給圧Pchgの増加量ΔPchgとの関係を示す関係マップである。図10において、横軸がデポジットの堆積量Dに対応し、縦軸が過給圧Pchgの増加量ΔPchgに対応している。図10に示すように、デポジットの堆積量Dが多くなるほど過給圧Pchgの増加量ΔPchgが大きくなっている。過給圧増大制御部108は、図10の関係マップに推定的に算出されたデポジットの堆積量Dを適用することで、過給圧Pchgの増加量ΔPchgを決定する。図10の関係マップに基づくと、過給圧増大制御部108は、燃焼室12b内に堆積するデポジットの堆積量Dが多くなるほど過給圧Pchgの増加量ΔPchgを大きくする。よって、デポジットの堆積量Dが多くなるほど過給圧Pchgが高くなり、燃焼室12b内に堆積するデポジットが剥がれやすくなることから、燃焼室12b内に堆積するデポジットを効果的に除去することができる。
過給圧増大制御部108は、過給圧Pchgの増加量ΔPchgを算出するにあたって、前回のデポジット除去制御実施時点から除去判定時間tpass1経過した期間において、エンジン12の運転状態に基づいて燃焼室12b内に堆積したデポジットの堆積量Dを推定する。デポジットの堆積量Dは、エンジン12の運転状態に応じて変化することが知られている。過給圧増大制御部108は、エンジン回転速度NeとエンジントルクTeとで構成される、単位時間当たりに燃焼室12b内に堆積するデポジットの堆積量Dの関係マップを記憶しており、この関係マップに基づいて、前回のデポジット除去制御実施時点から除去判定時間tpass1経過するまでの間に堆積されるデポジットの堆積量Dを推定する。
例えば、前回のデポジット除去制御実施時点から除去判定時間tpass1経過するまでの間において、関係マップのエンジン12の各運転領域における運転時間をそれぞれ計測することで、各運転領域毎のデポジットの堆積量Dを算出することができる。そして、各運転領域毎に算出されたデポジットの堆積量Dを合算することで、除去判定時間tpass1経過するまでの間に堆積したデポジットの堆積量Dを推定することができる。或いは、前回のデポジット除去制御実施時点から除去判定時間tpass1経過するまでの間において、関係マップに基づいてタイムステップ毎に堆積するデポジットの堆積量Dを随時算出するとともに、随時算出されたデポジットの堆積量Dを積算することで除去判定時間tpass1経過するまでの間に堆積されるデポジットの堆積量Dを推定することができる。
ハイブリッド制御部104は、過給機18による過給圧Pchgが増加されることに伴うエンジントルクTeの増大分を、第2回転機MG2によって相殺するように第2回転機MG2の出力を制御する。ハイブリッド制御部104は、エンジントルクTeの増大に伴うエンジン直達トルクTdの増加による駆動トルクTwの増加量ΔTwを算出し、この増加量ΔTw分だけ第2回転機MG2側で出力される駆動トルクTwが低減されるように、第2回転機MG2のMG2トルクTmを低減する。又、エンジントルクTeの増大に伴って、エンジン直達トルクTdによる駆動トルクTwが要求駆動トルクTedemよりも大きい場合には、ハイブリッド制御部104は、第2回転機MG2の回生制御を行うことで、エンジントルクTeの増加に伴う駆動トルクTwの増加分を第2回転機MG2によって相殺する。従って、エンジントルクTeの増大に伴う駆動トルクTwの変化が抑制される。又、エンジントルクTeが増大することで、第1回転機MG1のMG1トルクTm(反力トルク)が増大し、第1回転機MG1の回生による発電量が増加する。又、第2回転機MG2のMG2トルクTmが低減されることで、第2回転機MG2で消費される電力が減少するため、余った電力がバッテリ54に充電される。又、第2回転機MG2において回生制御が行われた場合も同様に、回生によって発電された電力がバッテリ54に充電される。
過給圧増大制御部108は、バッテリ54の充電状態値SOCが所定値SOC1以上であった場合には、過給圧Pchgの増大制御を実行しない。すなわち、エンジン12の運転点が通常運転点で維持され、デポジット除去制御が、エンジン12の点火時期を進角することのみで実行されることとなる。バッテリ54の充電状態値SOCが所定値SOC1以上であった場合には、バッテリ54の充電可能な容量が小さいため、エンジントルクTeが増大されて発電量が増加すると、バッテリ54に電力を充電できなくなり、結果として第2回転機MG2によって駆動トルクTwの増加量を相殺できなくなる虞がある。これに対して、バッテリ54の充電状態値SOCが所定値SOC1以上であった場合には、過給圧Pchgを増大しないことで、過給圧Pchgを増大させることによる駆動トルクTwの変化を予め抑制することができる。
ここで、デポジット除去制御が実行されるとエンジン12の燃焼室12b内で疑似プレイグニッション又はノッキングが発生することにより、エンジン12が振動する。このような状況下において、変速制御による有段変速機60の変速に伴う変速ショックが重なると、走行中のフィーリングが悪化する虞がある。このフィーリングの悪化を防止する為、電子制御装置100は、デポジット除去制御の実行と変速制御による有段変速機60の変速とが重なる場合に、デポジット除去制御を禁止する禁止部110を機能的に備えている。
例えば、デポジット除去制御の実行中に、図8の模擬ギヤ段変速マップによる模擬ギヤ段の変速判断に基づいてATギヤ段の変速指令が出力された場合、デポジット除去制御の実行と有段変速機60の変速とが重なることがある。このような場合において、禁止部110は、デポジット除去制御を禁止することで、デポジット除去制御の実行と有段変速機60の変速とが重なることによるフィーリングの悪化を防止する。
禁止部110は、有段変速機60の変速がなされるかを予め予測し、有段変速機60の変速が予測される場合には、デポジット除去制御を禁止する。有段変速機60の変速がなされるかの予測は、車速Vに対応する出力回転速度Noの変化およびアクセル開度θaccの変化に基づいてなされる。例えば、走行中の出力回転速度Noの変化およびアクセル開度θaccの変化に基づいて、所定時間tα経過後に、車両の走行状態が図8に示すアップシフト線又はダウンシフト線を横切ると予測される場合に、有段変速機60の変速がなされるものと予測する。
禁止部110は、出力回転速度センサ90によって随時検出される出力回転速度Noに基づいて出力回転速度Noの変化速度dNo/dtを随時算出するとともに、アクセル開度センサ96によって随時検出されるアクセル開度θaccに基づいてアクセル開度θaccの変化速度dθacc/dtを随時算出する。又、禁止部110は、算出された出力回転速度Noの変化速度dNo/dtおよびアクセル開度θaccの変化速度dθacc/dtに基づいて、所定時間tα経過後の車両の走行状態が図8の模擬ギヤ段変速マップにおいてどの位置にあるかを予測し、所定時間tα経過後の車両の走行状態が図8のアップシフト線又はダウンシフト線を跨ぐ場合には、有段変速機60の変速がなされるものと予測する。尚、所定時間tαは、予め実験的または設計的に設定され、例えばデポジット除去制御を終了させるのに要する時間よりも長い時間に設定されている。
禁止部110は、有段変速機60の変速が予測される場合には、デポジット除去制御を禁止する。又、禁止部110は、有段変速機60の変速が予測されたとき、デポジット除去制御の実行中であった場合には、有段変速機60の変速に先立ってそのデポジット除去制御を中止する。すなわち、禁止部110は、デポジット除去制御の実行中に変速制御による有段変速機60の変速がなされる場合には、有段変速機60の変速出力に先立ってデポジット除去制御の中止指令を出力する。又、禁止部110は、デポジット除去制御の実行中に変速制御による有段変速機60の変速がなされる場合、少なくとも有段変速機60のイナーシャ相開始までにデポジット除去制御を中止する。従って、有段変速機60の変速に先立ってデポジット除去制御が中止され、少なくとも有段変速機60のイナーシャ相開始までにはデポジット除去制御が中止されることで、デポジット除去制御と有段変速機60の変速とが重なることが防止される。尚、イナーシャ相開始前にデポジット除去制御を中止するのは、有段変速機60のイナーシャ相中に変速ショックが大きくなり、このときにデポジット除去制御が実行されることで、フィーリングが悪化するためである。
禁止部110は、有段変速機60の変速が予測されると、その時点から遅延時間T01が経過すると、デポジット除去制御部106に、デポジット除去制御の中止指令すなわちエンジン12の点火時期の進角中止指令を出力する。従って、有段変速機60の変速が予測された時点から遅延時間T01経過後に、デポジット除去制御の中止すなわちエンジン12の点火時期の進角を中止する制御が開始される。遅延時間T01は、予め実験的又は設計的に求められ、有段変速機60の変速出力に先立ってエンジン12の点火時期の進角中止指令が出力され、且つ、少なくとも有段変速機60のイナーシャ相開始までにデポジット除去制御の中止が完了する値に設定されている。又、禁止部110は、デポジット除去制御の中止指令と同時に、過給圧増大制御部108に、過給圧Pchgの増大を中止させる指令を出力する。
遅延時間T01は、デポジット除去制御による点火時期の進角量Kに応じて変更される。図11は、進角量Kと遅延時間T01との関係を示している。図11に示すように、点火時期の進角量Kが大きいほど、遅延時間T01が短い値に設定されている。すなわち、点火時期の進角量Kが大きいほど、デポジット除去制御の中止指令が出力される時点が早められるように設定されている。点火時期の進角量Kが急激に元の状態に戻されると、エンジントルクTeが変動してフィーリングが悪化する虞がある。従って、このフィーリングの悪化を抑制するため、進角を中止する場合には、エンジントルクTeの変動が抑制される所定の勾配で進角量Kが減少させられる。
ここで、点火時期の進角量Kが大きいほど、前記所定の勾配で進角量Kを減少させて進角の中止を完了するまでに要する時間が長くなる。これに対して、点火時期の進角量Kが大きいほど、遅延時間T01が短い値に設定されることで、進角量Kが大きいほどデポジット除去制御の中止指令が出力される時点が早められる。これより、進角量Kの大きさに拘わらず、進角量Kの減少勾配を所定の勾配で維持しつつ、有段変速機60のイナーシャ相が開始されるまでの間にデポジット除去制御の中止(すなわち進角の中止)を完了させることができる。
又、禁止部110は、有段変速機60の変速が予測されない状態において、デポジット除去制御の実行中であるかを判定し、デポジット除去制御の実行中であると判定された場合には、さらに有段変速機60の変速を実行する判断がなされたかを判定する。禁止部110は、有段変速機60の変速を実行する判断がなされない場合には、デポジット除去制御の実行を許可する。従って、デポジット除去制御部106は、デポジット除去制御を継続して実行する。尚、例えば運転者の手動操作によるマニュアルシフトが行われた場合や急激なキックダウン変速が実行された場合には、有段変速機60の変速が予測されない状態において、有段変速機60の変速を実行する判断がなされる。
又、禁止部110は、有段変速機60の変速が予測されない状態において、デポジット除去制御の実行中に有段変速機60の変速を実行する判断がなされた場合には、デポジット除去制御を中止する。禁止部110は、有段変速機60の変速を実行する判断がなされた時点で、即座にデポジット除去制御を中止する。
図12は、電子制御装置100の制御作動の要部すなわち車両走行中に実行されるデポジット除去制御と有段変速機60の変速とが重なることによるフィーリングの悪化を防止する制御作動を説明するためのフローチャートである。このフローチャートは、車両10の走行中において繰り返し実行される。
先ず、禁止部110の制御機能に対応するステップST1(以下、ステップを省略)において、有段変速機60の変速がなされるか予め予測される。ST1が肯定される場合には、禁止部110の制御機能に対応するST6において、デポジット除去制御の実行が禁止される。また、デポジット除去制御の実行中であった場合には、そのデポジット除去制御が中止される。
ST1が否定される場合、禁止部110の制御機能に対応するST2において、デポジット除去制御の実行中であるかが判定される。ST2が否定される場合、リターンされる。ST2が肯定される場合、禁止部110の制御機能に対応するST3において、有段変速機60の変速を実行する判断がなされたかが判定される。ST3が否定される場合、禁止部110およびデポジット除去制御部106の制御機能に対応するST5において、デポジット除去制御が継続して実行される。ST3が肯定される場合、禁止部110およびデポジット除去制御部106の制御機能に対応するST4において、デポジット除去制御が中止される。又、デポジット除去制御と併せて実行される過給圧Pchgの増大制御についても中止される。
図13は、電子制御装置100によるデポジット除去制御と有段変速機60の変速とが重なることを防止する制御が実行されたときの制御結果の一例を示すタイムチャートである。図13のタイムチャートは、ハイブリッド走行モードで走行中であってデポジット除去制御の実行中に、有段変速機60の「2→3」へのアップシフトの実行が予測されたときの制御結果を示している。
図13において、横軸は時間を示し、縦軸は、上から順番に、第2回転機MG2のMG2回転速度Nm、点火時期の進角量K、過給機18による過給圧Pchg、第1回転機MG1のMG1回転速度Ng、ブレーキB1の油圧Pb1、クラッチC2の油圧Pc2、アクセル開度θaccをそれぞれ示している。t1時点以前においては、点火時期が進角されるとともに、過給圧Pchgが増大されている。すなわち、t1時点以前においてデポジット除去制御及び過給圧Pchgの増大制御が実行されている。
t1時点において有段変速機60の変速が予測されると、t1時点から遅延時間T01が経過したt2時点において点火時期の進角の中止指令が出力される。又、t2時点において、過給圧Pchgの増大制御の中止指令が出力される。従って、t2時点において、点火時期の進角量Kおよび過給圧Pchgが、それぞれ所定の勾配で漸減されている。この遅延時間T01は、有段変速機60の変速が予測された時点t1時点から実際に有段変速機60の変速出力が出力される(すなわち実際に変速が開始される)時点(図13においてt4時点)を予測し、この変速出力が出力される時点に対して進角の中止指令の出力が時間Tbdだけ前出しされる値に設定されている。時間Tbdは、少なくとも有段変速機60のイナーシャ相が開始されるまでの間にデポジット除去制御の中止が完了する、すなわち点火時期の進角の中止が完了する値に設定されている。本タイムチャートでは、有段変速機60の変速判断がなされるt3時点の手前で点火時期の進角の中止が完了している。また、過給圧Pchgの増大制御についても、t3時点の手前で中止が完了している。
t3時点において有段変速機60の変速判断がなされると、T1時間経過したt4時点において有段変速機60の変速出力が出力される、すなわち有段変速機60の変速が開始される。t4時点において、ブレーキB1の油圧Pb1が低下させられ、その後にクラッチC2の油圧Pc2が上昇させられている。t5時点では、有段変速機60のイナーシャ相が開始されている。このとき、デポジット除去制御の中止が完了しているため、デポジット除去制御と有段変速機60の変速とが重なることが防止されている。従って、デポジット除去制御と有段変速機60の変速とが重なることによるフィーリングの悪化が防止される。又、t6時点において、有段変速機60の変速が完了する。
上述のように、本実施例によれば、デポジット除去制御の実行と変速制御による有段変速機60の変速とが重なる場合には、デポジット除去制御が禁止されるため、デポジット除去制御の実行に伴うエンジン12の振動と有段変速機60の変速に伴う変速ショックが重なることによるフィーリングの悪化を防止することができる。
また、本実施例によれば、デポジット除去制御の実行中に有段変速機60の変速がなされる場合には、有段変速機60の変速出力に先立ってデポジット除去制御の中止指令が出力されることで、デポジット除去制御の実行に伴うエンジン12の振動と有段変速機60の変速に伴う変速ショックとが重なることが防止される。また、デポジット除去制御による点火時期の進角量Kが大きいほど、デポジット制御の中止指令が出力される時点が早められることで、進角量Kの大きさに拘わらず進角量Kを同じ勾配で減少させることができる。これより、進角量Kの急激な減少に伴うフィーリングの悪化を防止することができる。
つぎに、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の説明において前述の実施例と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。
前述の実施例では、デポジット除去制御と変速制御による有段変速機60の変速とが重なる場合において、デポジット除去制御を禁止するものであった。本実施例では、デポジット除去制御と変速制御による有段変速機60の変速とが重なる場合に、有段変速機60の変速を禁止する。
本実施例を前述した実施例1と比較すると基本的な構造は同じであり、電子制御装置200の制御機能のみが相違している。以下、実施例1と異なる電子制御装置200の制御機能について説明する。
図14は、本発明が適用される車両202の概略構成を説明する図であると共に、車両202における各種制御の為の制御系統の要部を説明する図である。尚、車両202の基本構造は、前述した実施例1の車両10と同じである為、その説明を省略する。
電子制御装置200は、変速制御部102、ハイブリッド制御部104、デポジット除去制御部106、過給圧増大制御部108、禁止部210、および補償部212を備えている。変速制御部102、ハイブリッド制御部104、デポジット除去制御部106、過給圧増大制御部108は、前述した実施例1と制御機能が同じであるため、その説明を省略する。尚、電子制御装置200が、本発明の制御装置に対応している。
禁止部210は、デポジット除去制御の実行と変速制御による有段変速機60の変速とが重なる場合に、有段変速機60の変速を禁止する。禁止部210は、デポジット除去制御の実行中に有段変速機60の変速判断がなされると有段変速機60の変速を禁止する。これより、デポジット除去制御の実行と有段変速機60の変速とか重なることが防止されるため、これらが重なることによるフィーリングの悪化が防止される。
ところで、禁止部210が有段変速機60の変速を禁止した場合、走行中に変速されるべきタイミングで変速されなくなる為、運転者が違和感を感じる虞がある。この違和感の発生を抑制するため、補償部212は、禁止部210が有段変速機60の変速を禁止することに伴い有段変速機60によって変速比が変更されない分を、無段変速機58を変速させることで補う機能を有している。従って、有段変速機60の変速が禁止されても、補償部212が無段変速機58を変速させることで、有段変速機60の変速が実行された場合のトータル変速比γtと同じ変速比に制御される。
以下、複合変速機80が、図8の模擬ギヤ段変速マップに基づいて有段変速される場合を一例にして説明する。図15は、デポジット除去制御中において適宜適用される、模擬ギヤ段を成立させるためのギヤ段割当テーブルである。図15のギヤ段割当テーブルを通常走行時に適用される図5に示すギヤ段割当テーブルと比較すると、模擬ギヤ段を成立させるために実行される有段変速機60の変速タイミングが異なっている。
具体的には、図5のギヤ段割当テーブルでは、模擬ギヤ段の「3→4」、「6→7」、「9→10」のアップシフトにおいて有段変速機60がアップシフトされるように設定されているのに対して、図15のギヤ段割当テーブルでは、模擬ギヤ段の「4→5」、「7→8」のアップシフトにおいて有段変速機60がアップシフトされるように設定されている。また、図5のギヤ段割当テーブルでは、模擬ギヤ段の「2←3」、「5←6」、「8←9」のダウンシフトにおいて有段変速機60がダウンシフトされるように設定されているのに対して、図15のギヤ段割当テーブルでは、模擬ギヤ段の「3←4」、「6←7」、「9←10」のダウンシフトにおいて有段変速機60がダウンシフトされるように設定されている。
このように、図5のギヤ段割当テーブルにおいて模擬ギヤ段を成立させるために有段変速機60が変速されるタイミングにおいて、図15のギヤ段割当テーブルでは、有段変速機60が変速されないように設定されている。
禁止部210は、デポジット除去制御中に、図8の模擬ギヤ段変速マップに基づいて模擬ギヤ段を切り替える変速判断がなされた場合であって、且つ、図5のギヤ段割当テーブルに基づくと有段変速機60を伴う場合には、図15のギヤ段割当テーブルを適用することで有段変速機60の変速を禁止する。このとき、補償部212は、有段変速機60の変速が禁止されるに伴って変速比が変更されない分を、無段変速機58を変速させることによって、トータル変速比γtを変速先の模擬ギヤ段と同じ変速比に制御する。これより、有段変速機60の変速を伴うことなくトータル変速比γtが変速先の模擬ギヤ段の変速比に制御され、有段変速機60の変速が行われないことで運転者に与える違和感が抑制される。
図16は、電子制御装置200の制御作動の要部すなわち車両走行中に実行されるデポジット除去制御と有段変速機60の変速とが重なることによるフィーリングの悪化を防止する制御作動を説明するフローチャートである。このフローチャートは、車両202の走行中において繰り返し実行される。
禁止部210の制御機能に対応するステップST10(以下、ステップを省略)において、デポジット除去制御を実行中であるかが判定される。ST10が否定される場合、本ルーチンが終了させられる。ST10が肯定される場合、禁止部210の制御機能に対応するST11において、有段変速機60の変速判断がなされたか否かが判定される。ST11が否定される場合、本ルーチンが終了させられる。ST11が肯定される場合、補償部212の制御機能に対応するST12において、有段変速機60の変速による変速比の変化分を、無段変速機58の変速によって補うことができるかが判定される。ST12が否定される場合、禁止部210の制御機能に対応するST13において、有段変速機60の変速が禁止される。ST12が肯定される場合、禁止部210及び補償部212の制御機能に対応するST14において、有段変速機60の変速が禁止される一方で、無段変速機58の変速が実行されることにより、有段変速機60が変速された場合と同じトータル変速比γtとなるように制御される。
上述のように、本実施例によれば、デポジット除去制御の実行と変速制御による有段変速機60の変速とが重なる場合に有段変速機60の変速を禁止することで、デポジット除去制御を優先して実行させることができ、又、デポジット除去制御の実行と有段変速機60の変速とが重なることによるフィーリングの悪化を防止することができる。又、有段変速機60の変速が禁止されても、無段変速機58の変速によって有段変速機60が変速された場合と同じトータル変速比γtに制御することができる場合には、無段変速機58を変速させることでトータル変速比γtを適切に制御することができる。
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、本発明はその他の態様においても適用される。
例えば、前述の実施例1及び実施例2は、それぞれ別個に記載されているが、これらを適宜組み合わせて実施するものであっても構わない。例えば、有段変速機60のイナーシャ相中にデポジット除去要求がなされた場合には、有段変速機60の変速を優先してデポジット除去制御を禁止するなど、車両10の走行状況に応じてデポジット除去制御および有段変速機60の変速の何れか一方を禁止するものであっても構わない。
又、前述の実施例1では、有段変速機60の変速判断がなされる手前にデポジット除去制御の中止が完了していたが、変速出力が出力される時点の手前、又は、イナーシャ相が開始される手前でデポジット除去制御の中止が完了するものであっても構わない。すなわち、有段変速機60のイナーシャ相が開始されるまでの間にデポジット除去制御の中止が完了するのであればよい。
又、前述の実施例では、デポジット除去制御と並行して過給圧Pchgの増大制御が実行されるものであったが、過給圧Pchgの増大制御が行われなくても構わない。従って、過給機18を有さないエンジンであっても本発明を適用することができる。又、前述の実施例では、過給機18は、公知の排気タービン式の過給機であったが、この態様に限らない。例えば、過給機18は、エンジン或いは電動機によって回転駆動される機械ポンプ式の過給機であってもよい。又、過給機として、排気タービン式の過給機と機械ポンプ式の過給機とが併用で設けられていてもよい。
又、前述の実施例では、複合変速機80を有段変速機として変速させる場合にい適用される図8に示す模擬ギヤ段変速マップに基づいて、有段変速機60の変速が予測されるかが一例として説明されているが、複合変速機80を無段変速機として変速させる場合においても、有段変速機60の変速の実行を判断する不図示のATギヤ段変速マップに基づいて、有段変速機60の変速を予測することができる。
又、前述の実施例では、キャリアCA0を回転不能に固定することができるロック機構としてワンウェイクラッチF0を例示したが、この態様に限らない。このロック機構は、例えば連結軸68とケース56とを選択的に連結する、噛合式クラッチ、クラッチやブレーキなどの油圧式摩擦係合装置、乾式の係合装置、電磁式摩擦係合装置、磁粉式クラッチなどの係合装置であってもよい。或いは、車両10は、必ずしもワンウェイクラッチF0を備える必要はない。
また、前述の実施例において、無段変速機58は、差動機構72の回転要素に連結されたクラッチ又はブレーキの制御により差動作用が制限され得る変速機構であってもよい。又、差動機構72は、ダブルピニオン型の遊星歯車装置であってもよい。又、差動機構72は、複数の遊星歯車装置が相互に連結されることで4つ以上の回転要素を有する差動機構であってもよい。又、差動機構72は、エンジン12によって回転駆動されるピニオンと、そのピニオンに噛み合う一対のかさ歯車に第1回転機MG1及び中間伝達部材70が各々連結された差動歯車装置であってもよい。又、差動機構72は、2以上の遊星歯車装置がそれらを構成する一部の回転要素で相互に連結された構成において、それらの遊星歯車装置の回転要素にそれぞれエンジン、回転機、駆動輪が動力伝達可能に連結される機構であってもよい。
また、前述の実施例において、電気式変速機構と駆動輪との間の動力伝達経路に設けられた有段変速機として、有段変速機60を例示したが、必ずしもこの態様に限らない。有段変速機を構成する遊星歯車装置の回転要素の連結構成および係合装置の配置は一例であって、有段変速可能な構成であれば適宜適用され得る。また、有段変速機としては、同期噛合型平行2軸式自動変速機、その同期噛合型平行2軸式自動変速機であって入力軸を2系統備える公知のDCT(Dual Clutch Transmission)などの有段変速機であっても構わない。
なお、上述したの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。
10、202:車両
12:エンジン
12b:燃焼室
14:駆動輪
18:過給機
58:無段変速機
60:有段変速機
100、200:電子制御装置(制御装置)
102:変速制御部
106:デポジット除去制御部
108:過給圧増大制御部
110、210:禁止部
212:補償部
12:エンジン
12b:燃焼室
14:駆動輪
18:過給機
58:無段変速機
60:有段変速機
100、200:電子制御装置(制御装置)
102:変速制御部
106:デポジット除去制御部
108:過給圧増大制御部
110、210:禁止部
212:補償部
Claims (7)
- エンジンと、前記エンジンと駆動輪との間の動力伝達経路に設けられた有段変速機と、を備える車両の、制御装置であって、
前記エンジンの燃焼室内に堆積するデポジットを該燃焼室内から除去するデポジット除去要求がなされたとき、疑似プレイグニッション又はノッキングを発生させるように前記エンジンの点火時期を強制的に進角させるデポジット除去制御を実行するデポジット除去制御部と、
前記有段変速機の変速制御を実行する変速制御部と、
前記デポジット除去制御の実行と前記変速制御による前記有段変速機の変速とが重なる場合に、前記デポジット除去制御および前記有段変速機の変速の何れか一方を禁止する禁止部と、
を備えたことを特徴とする車両の制御装置。 - 前記エンジンは過給機を有し、
前記デポジット除去要求がなされたとき、前記過給機による過給圧を増大制御する過給圧増大制御部をさらに備える
ことを特徴とする請求項1の車両の制御装置。 - 前記禁止部は、前記デポジット除去制御を禁止する
ことを特徴とする請求項1または2の車両の制御装置。 - 前記禁止部は、前記デポジット除去制御の実行中に前記変速制御による前記有段変速機の変速がなされる場合には、前記有段変速機の変速出力に先立って前記デポジット除去制御の中止指令を出力し、
前記デポジット除去制御による点火時期の進角量が大きいほど、前記デポジット除去制御の中止指令が出力される時点が早められるように設定されている
ことを特徴とする請求項3の車両の制御装置。 - 前記禁止部は、前記デポジット除去制御の実行中に前記変速制御による前記有段変速機の変速がなされる場合には、前記有段変速機のイナーシャ相開始までに前記デポジット除去制御を中止する
ことを特徴とする請求項3または4の車両の制御装置。 - 前記禁止部は、前記有段変速機の変速を禁止する
ことを特徴とする請求項1または2の車両の制御装置。 - 前記車両は、前記動力伝達経路に設けられた無段変速機を備え、
前記有段変速機の変速が禁止されるに伴い前記有段変速機によって変速比が変更されない分を、前記無段変速機を変速することによって補う補償部をさらに備える
ことを特徴とする請求項6の車両の制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019137325A JP2021020521A (ja) | 2019-07-25 | 2019-07-25 | 車両の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2019137325A JP2021020521A (ja) | 2019-07-25 | 2019-07-25 | 車両の制御装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2021020521A true JP2021020521A (ja) | 2021-02-18 |
Family
ID=74575034
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2019137325A Pending JP2021020521A (ja) | 2019-07-25 | 2019-07-25 | 車両の制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2021020521A (ja) |
-
2019
- 2019-07-25 JP JP2019137325A patent/JP2021020521A/ja active Pending
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