変速比制御装置及び変速比制御方法
【課題】第１動力源を停止して第２動力源からの動力のみによる走行時に、第１動力源からの動力による走行に備えた変速機構の変速比の変更を、燃費及びドライバビリティを良好な状態に維持しつつ最小限に抑えること。
【解決手段】第１動力源と、第１動力源から駆動輪への動力を伝達する変速機構と、第２動力源とを備えた駆動システムにおいて、変速機構の変速比を制御する変速比制御装置は、第１動力源からの動力による走行時の変速機構に設定され得る変速比の第１範囲、及び第１動力源の始動中に変更可能な変速比の変化量に基づいて、第１動力源が停止した状態で設定される変速機構の変速比の第２範囲を導出する変速比範囲導出部と、車両が第２動力源からの動力のみによる走行中に、変速比範囲導出部が導出した第２範囲内に変速機構の変速比がおさまらないときのみ、変速機構の変速比が第２範囲内となるよう変速機構を制御する変速比制御部とを備える。
【解決手段】第１動力源と、第１動力源から駆動輪への動力を伝達する変速機構と、第２動力源とを備えた駆動システムにおいて、変速機構の変速比を制御する変速比制御装置は、第１動力源からの動力による走行時の変速機構に設定され得る変速比の第１範囲、及び第１動力源の始動中に変更可能な変速比の変化量に基づいて、第１動力源が停止した状態で設定される変速機構の変速比の第２範囲を導出する変速比範囲導出部と、車両が第２動力源からの動力のみによる走行中に、変速比範囲導出部が導出した第２範囲内に変速機構の変速比がおさまらないときのみ、変速機構の変速比が第２範囲内となるよう変速機構を制御する変速比制御部とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、変速機構の変速比を制御する変速比制御装置及び変速比制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、エンジン出力を無段変速機を介して車輪に伝達して走行駆動を行うとともに、エンジンと並列に配設された駆動モータによっても走行駆動が可能であり、所定の運転状態においてエンジンを一時的に停止して駆動モータにより車輪を駆動して走行駆動を行うように構成されたハイブリッド車両を開示する。
【０００３】
図９は、特許文献１に開示されたハイブリッド車両の動力伝達装置の構成を示す概略図である。図９に示すように、当該ハイブリッド車両は、エンジンＥの回転を変速する金属Ｖベルト式無段変速機構２０と、エンジンＥと無段変速機２０との係脱制御を行う前進クラッチ１４及び後進ブレーキ１５と、エンジンＥと並列に車輪３６を駆動可能な第２モータジェネレータ５０とから構成され、その制御装置が、エンジン駆動の第１油圧ポンプ３と、ポンプ駆動用電気モータ５５により駆動される第２油圧ポンプ５６と、前進クラッチ１４等への作動油圧供給を切換制御する前後進クラッチコントロールバルブとを有する。制御装置は、エンジンＥが停止されて走行するときに、前後進クラッチコントロールバルブにより前進クラッチ１４等を解放させ、ポンプ駆動用電気モータ５５によって第２油圧ポンプ５６を駆動し、その油圧を用いてそのときの運転状態に応じて無段変速機２０の変速制御を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２００９２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記説明した特許文献１の制御装置は、ハイブリッド車両がエンジンＥを停止した状態での第２モータジェネレータ５０からの駆動力による走行中に、エンジンＥを停止している間における目標変速比ＲＴを車速Ｖとアクセル開度ＡＰから決定する。さらに、制御装置は、目標変速比ＲＴと実変速比ＲＡとの差分（変速比偏差ＲＥ＝ＲＴ−ＲＡ）と所定値の大小関係に応じて、無段変速機２０における変速比を制御する。当該制御によって、エンジンＥを停止した第２モータジェネレータ５０による走行からエンジンＥによる走行への切り替わり時における燃費及びドライバビリティの向上を図っている。しかし、変速比偏差ＲＥと比較する所定値が固定値であると、運転条件によっては、不要な変速比の変更に伴うエネルギー消費によって燃費が悪化する。
【０００６】
本発明の目的は、第１動力源を停止して第２動力源からの動力のみによる走行時に、第１動力源からの動力による走行に備えた変速機構の変速比の変更を、燃費及びドライバビリティを良好な状態に維持しつつ最小限に抑えることができる変速比制御装置及び変速比制御方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決して係る目的を達成するために、請求項１に記載の発明の変速比制御装置は、車両が走行するための動力を発生する第１動力源（例えば、実施の形態での内燃機関１０３）と、前記第１動力源からの動力を前記車両の駆動輪（例えば、実施の形態での駆動輪１１９）に伝達する第１変速機と、前記第１変速機と前記駆動輪の間に配置され、前記動力源からの動力のみを前記駆動輪側に伝達可能なワンウェイクラッチ（例えば、実施の形態でのワンウェイクラッチ１２０）と、を有した、前記第１動力源から前記駆動輪への動力を伝達する変速機構（例えば、実施の形態での無段変速機１０５）と、車両が走行するための動力を発生する第２動力源（例えば、実施の形態での電動機１０１）と、を備えた駆動システムにおいて、前記変速機構の変速比を制御する変速比制御装置（例えば、実施の形態でのマネジメントＥＣＵ１１５）であって、前記第１動力源からの動力による走行時の前記変速機構に設定され得る変速比の第１範囲、及び前記第１動力源の始動中に変更可能な前記変速比の変化量に基づいて、前記第１動力源が停止した状態で設定される前記変速機構の変速比の第２範囲を導出する変速比範囲導出部（例えば、実施の形態での上下限レシオ算出部１５１）と、前記車両が前記第２動力源からの動力のみによる走行中に、前記変速比範囲導出部が導出した第２範囲内に前記変速機構の変速比がおさまらないときのみ、前記変速機構の変速比が前記第２範囲内となるよう前記変速機構を制御する変速比制御部（例えば、実施の形態での変速比制御部１５３）と、を備えたことを特徴としている。
【０００８】
さらに、請求項２に記載の発明の変速比制御装置では、前記変速比範囲導出部は、前記車両が前記第１動力源からの動力のみによる走行を行う際の、前記第１動力源の回転数の範囲及び前記変速機構の出力側の回転数の範囲に基づいて、前記第１範囲を導出することを特徴としている。
【０００９】
さらに、請求項３に記載の発明の変速比制御装置では、前記第２範囲は、前記第１範囲の上限に前記変化量を減算した下限値から前記第１範囲の下限に前記変化量を加算した上限値までの範囲であることを特徴としている。
【００１０】
さらに、請求項４に記載の発明の変速比制御装置では、前記変速比範囲導出部は、前記車両が前記第２動力源からの動力だけによる走行中のとき、前記第２範囲を導出することを特徴としている。
【００１１】
さらに、請求項５に記載の発明の変速比制御装置では、前記第１動力源は内燃機関であり、前記第２動力源は電動機であり、前記駆動システムは、前記第２動力源から前記駆動輪までの動力伝達経路を断接する断接部（例えば、実施の形態でのクラッチ１０９）を備えたことを特徴としている変速比制御装置。
【００１２】
さらに、請求項６に記載の発明の変速比制御方法では、車両が走行するための動力を発生する第１動力源（例えば、実施の形態での内燃機関１０３）と、前記第１動力源からの動力を前記車両の駆動輪（例えば、実施の形態での駆動輪１１９）に伝達する第１変速機と、前記第１変速機と前記駆動輪の間に配置され、前記動力源からの動力のみを前記駆動輪側に伝達可能なワンウェイクラッチ（例えば、実施の形態でのワンウェイクラッチ１２０）と、を有した、前記第１動力源から前記駆動輪への動力を伝達する変速機構（例えば、実施の形態での無段変速機１０５）と、車両が走行するための動力を発生する第２動力源（例えば、実施の形態での電動機１０１）と、を備えた駆動システムにおける、前記変速機構の変速比を制御する変速比制御方法であって、前記第１動力源からの動力による走行時の前記変速機構に設定され得る変速比の第１範囲、及び前記第１動力源の始動中に変更可能な前記変速比の変化量に基づいて、前記第１動力源が停止した状態で設定される前記変速機構の変速比の第２範囲を導出し、前記車両が前記第２動力源からの動力のみによる走行中に、前記変速比範囲導出部が導出した第２範囲内に前記変速機構の変速比がおさまらないときのみ、前記変速機構の変速比が前記第２範囲内となるよう前記変速機構を制御することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１〜５に記載の発明の変速比制御装置及び請求項６に記載の変速比制御方法によれば、第１動力源を停止して第２動力源からの動力のみによる走行時に、第１動力源からの動力による走行に備えた変速機構の変速比の変更を、燃費及びドライバビリティを良好な状態に維持しつつ最小限に抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】パラレル方式のＨＥＶの内部構成を示すブロック図
【図２】無段変速機１０５の一部の構成を軸線方向から見た側断面図
【図３】マネジメントＥＣＵ１１５が無段変速機１０５のレシオを制御する際のフローチャート
【図４】マネジメントＥＣＵ１１５が内燃機関１０３が停止中における無段変速機１０５のレシオの上下限を算出する際のフローチャート
【図５】要求出力Ｐに対する内燃機関１０３のＢＳＦＣ及び回転数ＮＥを示すグラフ
【図６】内燃機関１０３が停止中における無段変速機１０５のレシオの上下限と、エンジン走行時に無段変速機１０５に設定され得るレシオの下限ｉｍｉｎ及び上限ｉｍａｘとの関係の一例を示すグラフ
【図７】車両が走行時の、（ａ）車速、（ｂ）算出された上下限レシオ及び制御された無段変速機１０５の実レシオ、並びに、（ｃ）内燃機関１０３の運転状態の一例を示すグラフ
【図８】パラレル方式のＨＥＶの他の形態の内部構成を示すブロック図
【図９】特許文献１に開示されたハイブリッド車両の動力伝達装置の構成を示す概略図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１６】
本実施形態の変速比制御装置は、ＨＥＶ（Hybrid Electrical Vehicle：ハイブリッド電気自動車）に搭載される。ＨＥＶは、電動機及び内燃機関を備え、車両の走行状態に応じて電動機及び／又は内燃機関の駆動力によって走行する。ＨＥＶには、大きく分けてシリーズ方式とパラレル方式の２種類がある。シリーズ方式のＨＥＶは、電動機の動力によって走行する。内燃機関は発電のためだけに用いられ、内燃機関の動力によって発電機で発電された電力は蓄電器に充電されるか、電動機に供給される。
【００１７】
パラレル方式のＨＥＶは、電動機及び内燃機関のいずれか一方又は双方の動力によって走行する。以下、電動機の駆動力だけを利用した走行を「ＥＶ走行」といい、内燃機関の駆動力だけを利用した走行を「エンジン走行」といい、電動機の駆動力と内燃機関の駆動力の両方を利用した走行を「パラレル走行」という。
【００１８】
図１は、パラレル方式のＨＥＶの内部構成を示すブロック図である。図１に示すように、パラレル方式のＨＥＶ（以下、単に「車両」という）は、電動機（Mot）１０１と、内燃機関（ENG）１０３と、四節リンク機構の無段変速機１０５と、ディファレンシャルギア１０７と、クラッチ１０９と、車速センサ１１１と、回転数センサ１１３と、マネジメントＥＣＵ（MG ECU）１１５とを備える。本発明に係る変速比制御装置の一実施形態はマネジメントＥＣＵ１１５に対応する。なお、図１中の点線の矢印は値データを示し、実線は指示内容を含む制御信号を示す。
【００１９】
電動機１０１は、車両が走行するための動力を発生する。電動機１０１の出力は、クラッチ１０９及びディファレンシャルギア１０７を介して車軸１１７に伝達される。内燃機関１０３は、車両が走行するための動力を発生する。内燃機関１０３の出力は無段変速機１０５に入力される。
【００２０】
無段変速機１０５は、入力軸（駆動軸）の回転運動を揺動運動に変換し、更に揺動運動を回転運動に変換して出力軸（被駆動軸）から出力する方式のＩＶＴ（Infinity Variable Transmission）と呼ばれる無段変速機（以下「ＢＤ」とも表記する）である。本実施形態では、無段変速機１０５と内燃機関１０３の間にクラッチを必要とせず、無段変速機１０５の入力軸には内燃機関１０３の出力がそのまま入力される。また、無段変速機１０５の出力側には、クラッチ１０９を介して電動機１０１が接続されている。
【００２１】
図２は、無段変速機１０５の一部の構成を軸線方向から見た側断面図である。無段変速機１０５は、内燃機関１０３の出力軸の回転運動を揺動運動に変換し、更に揺動運動を回転運動に変換する。このため、無段変速機１０５では、偏心量ｒ１を調整することで変速比を無段階に変更できると共に、変速比の最大値を無限大に設定することができる。なお、無段変速機１０５において、変速比が無限大に設定されたときの出力回転数はゼロである。図２に示すように、無段変速機１０５は、入力軸が内燃機関１０３のクランク軸に直結された偏心体駆動装置と、出力側に設けられたワンウェイクラッチ１２０と、偏心体駆動装置とワンウェイクラッチ１２０を結ぶ連結部材１３０とを備える。
【００２２】
偏心体駆動装置は、内燃機関１０３からの回転動力を受けることで入力中心軸線Ｏ１の周りを回転する入力軸１０２と、入力軸１０２と一体回転する偏心ディスク１０４とを有する。ワンウェイクラッチ１２０の入力部材１２２から出力部材１２１への動力の伝達は、入力部材１２２の正方向（図２中矢印ＲＤ１方向）の回転速度が出力部材１２１の正方向の回転速度を超えた条件でのみ行われる。つまり、ワンウェイクラッチ１２０では、入力部材１２２の回転速度が出力部材１２１の回転速度より高くなったときに初めてローラ１２３を介しての噛み合い（ロック）が発生し、入力部材１２２の揺動動力が出力部材１２１の回転運動に変換される。したがって、図１に示した車両では、内燃機関１０３の出力によるワンウェイクラッチ１２０における入力部材１２２の正方向の回転速度が出力部材１２１の正方向の回転速度を超えた条件でのみ、内燃機関１０３からの動力が無段変速機１０５を介して駆動輪１１９に伝達される。
【００２３】
ディファレンシャルギア１０７は、電動機１０１及び／又は内燃機関１０３から伝達された駆動力を車両左右の車軸１１７に分配する。クラッチ１０９は、電動機１０１からディファレンシャルギア１０７までの駆動力伝達経路を開閉する。クラッチ１０９はマネジメントＥＣＵ１１５によって制御される。
【００２４】
車速センサ１１１は、車両の走行速度（車速）を検出する。車速センサ１１１によって検出された車速を示す信号は、マネジメントＥＣＵ１１５に送られる。回転数センサ１１３は、内燃機関１０３の回転数（無段変速機１０５の入力回転数）ＮＥを検出する。
【００２５】
マネジメントＥＣＵ１１５は、電動機１０１、内燃機関１０３及び無段変速機１０５等の統括制御を行う。例えば、マネジメントＥＣＵ１１５は、車両がＥＶ走行中、ＡＰ開度及び車速ＶＰに基づいて内燃機関１０３を始動する必要があると判断すると、内燃機関１０３の始動制御を行う。また、マネジメントＥＣＵ１１５には、車速センサ１１１からの信号（車速ＶＰを示す信号）、回転数センサ１１３からの信号（内燃機関１０３の回転数ＮＥを示す信号）、及びドライバによって操作されるアクセルペダルの開度（ＡＰ開度）を示す信号が入力される。マネジメントＥＣＵ１１５は、車速ＶＰ及びＡＰ開度に基づいて要求出力Ｐを導出し、要求出力Ｐに対応する内燃機関１０３の状態に応じた無段変速機１０５の変速比（以下「レシオ」という）を制御する。
【００２６】
図１に示すように、マネジメントＥＣＵ１１５は、無段変速機１０５のレシオの制御に関する上下限レシオ算出部１５１及び変速比制御部１５３を有する。上下限レシオ算出部１５１は、内燃機関１０３が停止中における無段変速機１０５のレシオの上下限を算出する。変速比制御部１５３は、上下限レシオ算出部１５１が算出したレシオの上下限と実レシオに基づいて、無段変速機１０５のレシオを制御する。
【００２７】
図３は、マネジメントＥＣＵ１１５が無段変速機１０５のレシオを制御する際のフローチャートである。図３に示すように、マネジメントＥＣＵ１１５は、回転数センサ１１３からの信号が示す内燃機関１０３の回転数ＮＥに基づいて、内燃機関１０３が停止中か否かを判断する（ステップＳ１０１）。ステップＳ１０１における判断では、回転数ＮＥ＝０であれば内燃機関１０３が停止中と判断してステップＳ１０３に進み、回転数ＮＥ≠０であれば内燃機関１０３が稼動中と判断してステップＳ１２１に進む。
【００２８】
ステップＳ１０３では、マネジメントＥＣＵ１１５の上下限レシオ算出部１５１は、内燃機関１０３が停止中における無段変速機１０５のレシオの上下限を算出する。当該算出方法の詳細は後述する。次に、マネジメントＥＣＵ１１５の変速比制御部１５３は、その時点で設定されているレシオｉ−１（前回値）がステップＳ１０３で算出したレシオの下限（下限レシオ）未満であるか否かを判断し（ステップＳ１０５）、レシオｉ−１＜下限レシオであればステップＳ１０７に進み、レシオｉ−１≧下限レシオであればステップＳ１０９に進む。なお、レシオｉ−１は、無段変速機１０５に取り付けられているレシオセンサ（図示せず）により計測した値を用いる。
【００２９】
ステップＳ１０７では、変速比制御部１５３は、無段変速機１０５のレシオｉ（今回値）を下限レシオの値に設定する（レシオｉ＝下限レシオ）。一方、ステップＳ１０９では、変速比制御部１５３は、レシオｉ−１（前回値）がステップＳ１０３で算出したレシオの上限（上限レシオ）より大きいか否かを判断し、レシオｉ−１＞上限レシオであればステップＳ１１１に進み、レシオｉ−１≦上限レシオであればステップＳ１１３に進む。
【００３０】
ステップＳ１１１では、変速比制御部１５３は、無段変速機１０５のレシオｉ（今回値）を上限レシオの値に設定する（レシオｉ＝上限レシオ）。一方、ステップＳ１１３では、変速比制御部１５３は、無段変速機１０５のレシオｉ（今回値）を前回値であるレシオｉ−１の値に設定する（レシオｉ＝レシオｉ−１）。
【００３１】
ステップＳ１０３で内燃機関１０３が稼動中と判断した際に進むステップＳ１２１では、マネジメントＥＣＵ１１５は、内燃機関１０３が稼動中における無段変速機１０５のレシオを算出する。当該レシオは、車速ＶＰ及びＡＰ開度に基づく要求出力Ｐに応じた内燃機関１０３の回転数の目標値を無段変速機１０５の出力部材１２１の回転数（＝車速ＶＰ／駆動輪１１９の周長Ｌ）で除算することによって得られる。なお、内燃機関１０３の回転数の目標値は、内燃機関１０３をＢＳＦＣボトム運転したときの回転数である。次に、マネジメントＥＣＵ１１５は、無段変速機１０５のレシオｉ（今回値）をステップＳ１２１で算出したレシオに設定する（ステップＳ１２３）。
【００３２】
以下、図３のステップＳ１０３に示した、内燃機関１０３が停止中における無段変速機１０５のレシオの上下限を算出する方法について、図４及び図５を参照して詳細に説明する。図４は、マネジメントＥＣＵ１１５が内燃機関１０３が停止中における無段変速機１０５のレシオの上下限を算出する際のフローチャートである。図５は、要求出力Ｐに対する内燃機関１０３のＢＳＦＣ（Brake Specific Fuel Consumption）及び回転数ＮＥを示すグラフである。なお、図５に示す実線が内燃機関１０３のＢＳＦＣを示し、点線が内燃機関１０３の回転数を示す。本実施形態の車両は、図５のグラフの横軸に示す下限〜上限の間の要求出力Ｐのときに、内燃機関１０３の駆動力だけを利用したエンジン走行を行う。但し、エンジン走行時の内燃機関１０３の回転数ＮＥは、図５のグラフの右縦軸に示すＮＥｍｉｎ〜ＮＥｍａｘの間に限定される。マネジメントＥＣＵ１１５は、図５に示すグラフを示すテーブルを図示しないメモリから読み出し可能である。
【００３３】
マネジメントＥＣＵ１１５の上下限レシオ算出部１５１は、メモリに設定されたエンジン走行時の車速範囲ＶＰｍｉｎ〜ＶＰｍａｘを読み出す（ステップＳ２０１）。次に、上下限レシオ算出部１５１は、車速範囲ＶＰｍｉｎ〜ＶＰｍａｘ及び駆動輪１１９の周長Ｌに基づいて、無段変速機１０５の出力部材１２１の回転数の範囲ＶＰｍｉｎ／Ｌ〜ＶＰｍａｘ／Ｌを算出し、車速センサ１１１から得られた車速ＶＰ及び駆動輪１１９の周長Ｌに基づいて、無段変速機１０５の出力部材１２１の現在の回転数ＶＰ／Ｌを算出する（ステップＳ２０３）。次に、上下限レシオ算出部１５１は、エンジン走行時に無段変速機１０５に設定され得るレシオの下限ｉｍｉｎと上限ｉｍａｘを、ステップＳ２０３で導出した無段変速機１０５の出力部材１２１の現在の回転数及び図５のグラフが示すＮＥｍｉｎ，ＮＥｍａｘから算出する（ステップＳ２０５）。なお、ｉｍｉｎ＝ＮＥｍｉｎ／（ＶＰ／Ｌ）であり、ｉｍａｘ＝ＮＥｍａｘ／（ＶＰ／Ｌ）である。また、ＶＰ／Ｌは、ステップＳ２０３で算出されたＶＰｍｉｎ／Ｌ〜ＶＰｍａｘ／Ｌの範囲内の値が用いられる。
【００３４】
次に、上下限レシオ算出部１５１は、内燃機関１０３の始動に要する時間Ｔｅｓの間に変更可能な無段変速機１０５のレシオの変化量ｉｃを、レシオの最大変更速度ｖｉを用いて、ｉｃ＝ｖｉ×Ｔｅｓの計算式から求める（ステップＳ２０７）。次に、上下限レシオ算出部１５１は、ステップＳ２０５で算出したレシオの下限ｉｍｉｎ，上限ｉｍａｘと、ステップＳ２０７で算出したレシオの変化量ｉｃとから、内燃機関１０３が停止中における無段変速機１０５のレシオの上下限（上限レシオ及び下限レシオ）を算出する（ステップＳ２０９）。なお、上限レシオ＝ｉｍｉｎ＋ｉｃであり、下限レシオ＝ｉｍａｘ−ｉｃである。
【００３５】
図６は、内燃機関１０３が停止中における無段変速機１０５のレシオの上下限と、エンジン走行時に無段変速機１０５に設定され得るレシオの下限ｉｍｉｎ及び上限ｉｍａｘとの関係の一例を示すグラフである。また、図７は、車両が走行時の、（ａ）車速、（ｂ）算出された上下限レシオ及び制御された無段変速機１０５の実レシオ、並びに、（ｃ）内燃機関１０３の運転状態の一例を示すグラフである。
【００３６】
以上説明したように、本実施形態では、電動機１０１からの駆動力だけによるＥＶ走行時に、マネジメントＥＣＵ１１５が内燃機関１０３の稼働に備えた無段変速機１０５のレシオを導出する際、マネジメントＥＣＵ１１５は、エンジン走行時のレシオの上下限ｉｍｉｎ，ｉｍａｘと内燃機関１０３の始動中に変更可能なレシオの変化量ｉｃとに基づいて、内燃機関１０３が停止中における無段変速機１０５の上限レシオ及び下限レシオを算出する。さらに、マネジメントＥＣＵ１１５は、無段変速機１０５の実レシオが上記算出した下限レシオ〜上限レシオの範囲内におさまるよう、無段変速機１０５を制御する。このとき、マネジメントＥＣＵ１１５は、レシオが当該範囲内であればレシオを変更しない。
【００３７】
このように、本実施形態のマネジメントＥＣＵ１１５は、ＥＶ走行中の無段変速機１０５を、内燃機関１０３の稼働に備えたレシオとしつつも、頻繁なレシオの変更や変化量の大きいレシオの変更は行わない。その結果、燃費及びドライバビリティを良好な状態に維持しつつ、レシオの変更に伴う燃費の悪化を抑止できる。また、レシオの頻繁な変更がないため、無段変速機１０５の耐久性を向上できる。
【００３８】
さらに、エンジン走行時のレシオの上下限ｉｍｉｎ，ｉｍａｘは、内燃機関１０３の回転数（無段変速機１０５の入力側の回転数）の範囲と無段変速機１０５の出力側の回転数の範囲に基づいて導出されるため、マネジメントＥＣＵ１１５は、内燃機関１０３が停止中における無段変速機１０５の上限レシオ及び下限レシオを精度良く算出することができる。
【００３９】
なお、上記実施形態では、車両の構成として、内燃機関１０３と無段変速機１０５が一組と電動機１０１の組み合わせの構成の場合を例に説明したが、図８に示すように、電動機１０１及びクラッチ１０９の代わりに、内燃機関１０３と同様の内燃機関２０３及び無段変速機１０５と同様の無段変速機２０５をもう一組備えた構成の車両にも本発明を適用できる。但し、この場合、ＥＶ走行を「いずれか一方の内燃機関からの駆動力による走行」と読み替え、エンジン走行を「もう一方の内燃機関からの駆動力による走行」と読み替える。
【符号の説明】
【００４０】
１０２ 入力軸
１０４ 偏心ディスク
１２０ ワンウェイクラッチ
１２１ 出力部材
１２２ 入力部材
１２３ ローラ（係合部材）
１３０ 連結部材
１０１ 電動機（Mot）
１０３ 内燃機関（ENG）
１０５ 無段変速機（ＢＤ）
１０７ ディファレンシャルギア
１０９ クラッチ
１１１ 車速センサ
１１３ 回転数センサ
１１５ マネジメントＥＣＵ（MG ECU）
１１７ 車軸
１１９ 駆動輪
１５１ 上下限レシオ算出部
１５３ 変速比制御部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、変速機構の変速比を制御する変速比制御装置及び変速比制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、エンジン出力を無段変速機を介して車輪に伝達して走行駆動を行うとともに、エンジンと並列に配設された駆動モータによっても走行駆動が可能であり、所定の運転状態においてエンジンを一時的に停止して駆動モータにより車輪を駆動して走行駆動を行うように構成されたハイブリッド車両を開示する。
【０００３】
図９は、特許文献１に開示されたハイブリッド車両の動力伝達装置の構成を示す概略図である。図９に示すように、当該ハイブリッド車両は、エンジンＥの回転を変速する金属Ｖベルト式無段変速機構２０と、エンジンＥと無段変速機２０との係脱制御を行う前進クラッチ１４及び後進ブレーキ１５と、エンジンＥと並列に車輪３６を駆動可能な第２モータジェネレータ５０とから構成され、その制御装置が、エンジン駆動の第１油圧ポンプ３と、ポンプ駆動用電気モータ５５により駆動される第２油圧ポンプ５６と、前進クラッチ１４等への作動油圧供給を切換制御する前後進クラッチコントロールバルブとを有する。制御装置は、エンジンＥが停止されて走行するときに、前後進クラッチコントロールバルブにより前進クラッチ１４等を解放させ、ポンプ駆動用電気モータ５５によって第２油圧ポンプ５６を駆動し、その油圧を用いてそのときの運転状態に応じて無段変速機２０の変速制御を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２００９２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記説明した特許文献１の制御装置は、ハイブリッド車両がエンジンＥを停止した状態での第２モータジェネレータ５０からの駆動力による走行中に、エンジンＥを停止している間における目標変速比ＲＴを車速Ｖとアクセル開度ＡＰから決定する。さらに、制御装置は、目標変速比ＲＴと実変速比ＲＡとの差分（変速比偏差ＲＥ＝ＲＴ−ＲＡ）と所定値の大小関係に応じて、無段変速機２０における変速比を制御する。当該制御によって、エンジンＥを停止した第２モータジェネレータ５０による走行からエンジンＥによる走行への切り替わり時における燃費及びドライバビリティの向上を図っている。しかし、変速比偏差ＲＥと比較する所定値が固定値であると、運転条件によっては、不要な変速比の変更に伴うエネルギー消費によって燃費が悪化する。
【０００６】
本発明の目的は、第１動力源を停止して第２動力源からの動力のみによる走行時に、第１動力源からの動力による走行に備えた変速機構の変速比の変更を、燃費及びドライバビリティを良好な状態に維持しつつ最小限に抑えることができる変速比制御装置及び変速比制御方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決して係る目的を達成するために、請求項１に記載の発明の変速比制御装置は、車両が走行するための動力を発生する第１動力源（例えば、実施の形態での内燃機関１０３）と、前記第１動力源からの動力を前記車両の駆動輪（例えば、実施の形態での駆動輪１１９）に伝達する第１変速機と、前記第１変速機と前記駆動輪の間に配置され、前記動力源からの動力のみを前記駆動輪側に伝達可能なワンウェイクラッチ（例えば、実施の形態でのワンウェイクラッチ１２０）と、を有した、前記第１動力源から前記駆動輪への動力を伝達する変速機構（例えば、実施の形態での無段変速機１０５）と、車両が走行するための動力を発生する第２動力源（例えば、実施の形態での電動機１０１）と、を備えた駆動システムにおいて、前記変速機構の変速比を制御する変速比制御装置（例えば、実施の形態でのマネジメントＥＣＵ１１５）であって、前記第１動力源からの動力による走行時の前記変速機構に設定され得る変速比の第１範囲、及び前記第１動力源の始動中に変更可能な前記変速比の変化量に基づいて、前記第１動力源が停止した状態で設定される前記変速機構の変速比の第２範囲を導出する変速比範囲導出部（例えば、実施の形態での上下限レシオ算出部１５１）と、前記車両が前記第２動力源からの動力のみによる走行中に、前記変速比範囲導出部が導出した第２範囲内に前記変速機構の変速比がおさまらないときのみ、前記変速機構の変速比が前記第２範囲内となるよう前記変速機構を制御する変速比制御部（例えば、実施の形態での変速比制御部１５３）と、を備えたことを特徴としている。
【０００８】
さらに、請求項２に記載の発明の変速比制御装置では、前記変速比範囲導出部は、前記車両が前記第１動力源からの動力のみによる走行を行う際の、前記第１動力源の回転数の範囲及び前記変速機構の出力側の回転数の範囲に基づいて、前記第１範囲を導出することを特徴としている。
【０００９】
さらに、請求項３に記載の発明の変速比制御装置では、前記第２範囲は、前記第１範囲の上限に前記変化量を減算した下限値から前記第１範囲の下限に前記変化量を加算した上限値までの範囲であることを特徴としている。
【００１０】
さらに、請求項４に記載の発明の変速比制御装置では、前記変速比範囲導出部は、前記車両が前記第２動力源からの動力だけによる走行中のとき、前記第２範囲を導出することを特徴としている。
【００１１】
さらに、請求項５に記載の発明の変速比制御装置では、前記第１動力源は内燃機関であり、前記第２動力源は電動機であり、前記駆動システムは、前記第２動力源から前記駆動輪までの動力伝達経路を断接する断接部（例えば、実施の形態でのクラッチ１０９）を備えたことを特徴としている変速比制御装置。
【００１２】
さらに、請求項６に記載の発明の変速比制御方法では、車両が走行するための動力を発生する第１動力源（例えば、実施の形態での内燃機関１０３）と、前記第１動力源からの動力を前記車両の駆動輪（例えば、実施の形態での駆動輪１１９）に伝達する第１変速機と、前記第１変速機と前記駆動輪の間に配置され、前記動力源からの動力のみを前記駆動輪側に伝達可能なワンウェイクラッチ（例えば、実施の形態でのワンウェイクラッチ１２０）と、を有した、前記第１動力源から前記駆動輪への動力を伝達する変速機構（例えば、実施の形態での無段変速機１０５）と、車両が走行するための動力を発生する第２動力源（例えば、実施の形態での電動機１０１）と、を備えた駆動システムにおける、前記変速機構の変速比を制御する変速比制御方法であって、前記第１動力源からの動力による走行時の前記変速機構に設定され得る変速比の第１範囲、及び前記第１動力源の始動中に変更可能な前記変速比の変化量に基づいて、前記第１動力源が停止した状態で設定される前記変速機構の変速比の第２範囲を導出し、前記車両が前記第２動力源からの動力のみによる走行中に、前記変速比範囲導出部が導出した第２範囲内に前記変速機構の変速比がおさまらないときのみ、前記変速機構の変速比が前記第２範囲内となるよう前記変速機構を制御することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１〜５に記載の発明の変速比制御装置及び請求項６に記載の変速比制御方法によれば、第１動力源を停止して第２動力源からの動力のみによる走行時に、第１動力源からの動力による走行に備えた変速機構の変速比の変更を、燃費及びドライバビリティを良好な状態に維持しつつ最小限に抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】パラレル方式のＨＥＶの内部構成を示すブロック図
【図２】無段変速機１０５の一部の構成を軸線方向から見た側断面図
【図３】マネジメントＥＣＵ１１５が無段変速機１０５のレシオを制御する際のフローチャート
【図４】マネジメントＥＣＵ１１５が内燃機関１０３が停止中における無段変速機１０５のレシオの上下限を算出する際のフローチャート
【図５】要求出力Ｐに対する内燃機関１０３のＢＳＦＣ及び回転数ＮＥを示すグラフ
【図６】内燃機関１０３が停止中における無段変速機１０５のレシオの上下限と、エンジン走行時に無段変速機１０５に設定され得るレシオの下限ｉｍｉｎ及び上限ｉｍａｘとの関係の一例を示すグラフ
【図７】車両が走行時の、（ａ）車速、（ｂ）算出された上下限レシオ及び制御された無段変速機１０５の実レシオ、並びに、（ｃ）内燃機関１０３の運転状態の一例を示すグラフ
【図８】パラレル方式のＨＥＶの他の形態の内部構成を示すブロック図
【図９】特許文献１に開示されたハイブリッド車両の動力伝達装置の構成を示す概略図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１６】
本実施形態の変速比制御装置は、ＨＥＶ（Hybrid Electrical Vehicle：ハイブリッド電気自動車）に搭載される。ＨＥＶは、電動機及び内燃機関を備え、車両の走行状態に応じて電動機及び／又は内燃機関の駆動力によって走行する。ＨＥＶには、大きく分けてシリーズ方式とパラレル方式の２種類がある。シリーズ方式のＨＥＶは、電動機の動力によって走行する。内燃機関は発電のためだけに用いられ、内燃機関の動力によって発電機で発電された電力は蓄電器に充電されるか、電動機に供給される。
【００１７】
パラレル方式のＨＥＶは、電動機及び内燃機関のいずれか一方又は双方の動力によって走行する。以下、電動機の駆動力だけを利用した走行を「ＥＶ走行」といい、内燃機関の駆動力だけを利用した走行を「エンジン走行」といい、電動機の駆動力と内燃機関の駆動力の両方を利用した走行を「パラレル走行」という。
【００１８】
図１は、パラレル方式のＨＥＶの内部構成を示すブロック図である。図１に示すように、パラレル方式のＨＥＶ（以下、単に「車両」という）は、電動機（Mot）１０１と、内燃機関（ENG）１０３と、四節リンク機構の無段変速機１０５と、ディファレンシャルギア１０７と、クラッチ１０９と、車速センサ１１１と、回転数センサ１１３と、マネジメントＥＣＵ（MG ECU）１１５とを備える。本発明に係る変速比制御装置の一実施形態はマネジメントＥＣＵ１１５に対応する。なお、図１中の点線の矢印は値データを示し、実線は指示内容を含む制御信号を示す。
【００１９】
電動機１０１は、車両が走行するための動力を発生する。電動機１０１の出力は、クラッチ１０９及びディファレンシャルギア１０７を介して車軸１１７に伝達される。内燃機関１０３は、車両が走行するための動力を発生する。内燃機関１０３の出力は無段変速機１０５に入力される。
【００２０】
無段変速機１０５は、入力軸（駆動軸）の回転運動を揺動運動に変換し、更に揺動運動を回転運動に変換して出力軸（被駆動軸）から出力する方式のＩＶＴ（Infinity Variable Transmission）と呼ばれる無段変速機（以下「ＢＤ」とも表記する）である。本実施形態では、無段変速機１０５と内燃機関１０３の間にクラッチを必要とせず、無段変速機１０５の入力軸には内燃機関１０３の出力がそのまま入力される。また、無段変速機１０５の出力側には、クラッチ１０９を介して電動機１０１が接続されている。
【００２１】
図２は、無段変速機１０５の一部の構成を軸線方向から見た側断面図である。無段変速機１０５は、内燃機関１０３の出力軸の回転運動を揺動運動に変換し、更に揺動運動を回転運動に変換する。このため、無段変速機１０５では、偏心量ｒ１を調整することで変速比を無段階に変更できると共に、変速比の最大値を無限大に設定することができる。なお、無段変速機１０５において、変速比が無限大に設定されたときの出力回転数はゼロである。図２に示すように、無段変速機１０５は、入力軸が内燃機関１０３のクランク軸に直結された偏心体駆動装置と、出力側に設けられたワンウェイクラッチ１２０と、偏心体駆動装置とワンウェイクラッチ１２０を結ぶ連結部材１３０とを備える。
【００２２】
偏心体駆動装置は、内燃機関１０３からの回転動力を受けることで入力中心軸線Ｏ１の周りを回転する入力軸１０２と、入力軸１０２と一体回転する偏心ディスク１０４とを有する。ワンウェイクラッチ１２０の入力部材１２２から出力部材１２１への動力の伝達は、入力部材１２２の正方向（図２中矢印ＲＤ１方向）の回転速度が出力部材１２１の正方向の回転速度を超えた条件でのみ行われる。つまり、ワンウェイクラッチ１２０では、入力部材１２２の回転速度が出力部材１２１の回転速度より高くなったときに初めてローラ１２３を介しての噛み合い（ロック）が発生し、入力部材１２２の揺動動力が出力部材１２１の回転運動に変換される。したがって、図１に示した車両では、内燃機関１０３の出力によるワンウェイクラッチ１２０における入力部材１２２の正方向の回転速度が出力部材１２１の正方向の回転速度を超えた条件でのみ、内燃機関１０３からの動力が無段変速機１０５を介して駆動輪１１９に伝達される。
【００２３】
ディファレンシャルギア１０７は、電動機１０１及び／又は内燃機関１０３から伝達された駆動力を車両左右の車軸１１７に分配する。クラッチ１０９は、電動機１０１からディファレンシャルギア１０７までの駆動力伝達経路を開閉する。クラッチ１０９はマネジメントＥＣＵ１１５によって制御される。
【００２４】
車速センサ１１１は、車両の走行速度（車速）を検出する。車速センサ１１１によって検出された車速を示す信号は、マネジメントＥＣＵ１１５に送られる。回転数センサ１１３は、内燃機関１０３の回転数（無段変速機１０５の入力回転数）ＮＥを検出する。
【００２５】
マネジメントＥＣＵ１１５は、電動機１０１、内燃機関１０３及び無段変速機１０５等の統括制御を行う。例えば、マネジメントＥＣＵ１１５は、車両がＥＶ走行中、ＡＰ開度及び車速ＶＰに基づいて内燃機関１０３を始動する必要があると判断すると、内燃機関１０３の始動制御を行う。また、マネジメントＥＣＵ１１５には、車速センサ１１１からの信号（車速ＶＰを示す信号）、回転数センサ１１３からの信号（内燃機関１０３の回転数ＮＥを示す信号）、及びドライバによって操作されるアクセルペダルの開度（ＡＰ開度）を示す信号が入力される。マネジメントＥＣＵ１１５は、車速ＶＰ及びＡＰ開度に基づいて要求出力Ｐを導出し、要求出力Ｐに対応する内燃機関１０３の状態に応じた無段変速機１０５の変速比（以下「レシオ」という）を制御する。
【００２６】
図１に示すように、マネジメントＥＣＵ１１５は、無段変速機１０５のレシオの制御に関する上下限レシオ算出部１５１及び変速比制御部１５３を有する。上下限レシオ算出部１５１は、内燃機関１０３が停止中における無段変速機１０５のレシオの上下限を算出する。変速比制御部１５３は、上下限レシオ算出部１５１が算出したレシオの上下限と実レシオに基づいて、無段変速機１０５のレシオを制御する。
【００２７】
図３は、マネジメントＥＣＵ１１５が無段変速機１０５のレシオを制御する際のフローチャートである。図３に示すように、マネジメントＥＣＵ１１５は、回転数センサ１１３からの信号が示す内燃機関１０３の回転数ＮＥに基づいて、内燃機関１０３が停止中か否かを判断する（ステップＳ１０１）。ステップＳ１０１における判断では、回転数ＮＥ＝０であれば内燃機関１０３が停止中と判断してステップＳ１０３に進み、回転数ＮＥ≠０であれば内燃機関１０３が稼動中と判断してステップＳ１２１に進む。
【００２８】
ステップＳ１０３では、マネジメントＥＣＵ１１５の上下限レシオ算出部１５１は、内燃機関１０３が停止中における無段変速機１０５のレシオの上下限を算出する。当該算出方法の詳細は後述する。次に、マネジメントＥＣＵ１１５の変速比制御部１５３は、その時点で設定されているレシオｉ−１（前回値）がステップＳ１０３で算出したレシオの下限（下限レシオ）未満であるか否かを判断し（ステップＳ１０５）、レシオｉ−１＜下限レシオであればステップＳ１０７に進み、レシオｉ−１≧下限レシオであればステップＳ１０９に進む。なお、レシオｉ−１は、無段変速機１０５に取り付けられているレシオセンサ（図示せず）により計測した値を用いる。
【００２９】
ステップＳ１０７では、変速比制御部１５３は、無段変速機１０５のレシオｉ（今回値）を下限レシオの値に設定する（レシオｉ＝下限レシオ）。一方、ステップＳ１０９では、変速比制御部１５３は、レシオｉ−１（前回値）がステップＳ１０３で算出したレシオの上限（上限レシオ）より大きいか否かを判断し、レシオｉ−１＞上限レシオであればステップＳ１１１に進み、レシオｉ−１≦上限レシオであればステップＳ１１３に進む。
【００３０】
ステップＳ１１１では、変速比制御部１５３は、無段変速機１０５のレシオｉ（今回値）を上限レシオの値に設定する（レシオｉ＝上限レシオ）。一方、ステップＳ１１３では、変速比制御部１５３は、無段変速機１０５のレシオｉ（今回値）を前回値であるレシオｉ−１の値に設定する（レシオｉ＝レシオｉ−１）。
【００３１】
ステップＳ１０３で内燃機関１０３が稼動中と判断した際に進むステップＳ１２１では、マネジメントＥＣＵ１１５は、内燃機関１０３が稼動中における無段変速機１０５のレシオを算出する。当該レシオは、車速ＶＰ及びＡＰ開度に基づく要求出力Ｐに応じた内燃機関１０３の回転数の目標値を無段変速機１０５の出力部材１２１の回転数（＝車速ＶＰ／駆動輪１１９の周長Ｌ）で除算することによって得られる。なお、内燃機関１０３の回転数の目標値は、内燃機関１０３をＢＳＦＣボトム運転したときの回転数である。次に、マネジメントＥＣＵ１１５は、無段変速機１０５のレシオｉ（今回値）をステップＳ１２１で算出したレシオに設定する（ステップＳ１２３）。
【００３２】
以下、図３のステップＳ１０３に示した、内燃機関１０３が停止中における無段変速機１０５のレシオの上下限を算出する方法について、図４及び図５を参照して詳細に説明する。図４は、マネジメントＥＣＵ１１５が内燃機関１０３が停止中における無段変速機１０５のレシオの上下限を算出する際のフローチャートである。図５は、要求出力Ｐに対する内燃機関１０３のＢＳＦＣ（Brake Specific Fuel Consumption）及び回転数ＮＥを示すグラフである。なお、図５に示す実線が内燃機関１０３のＢＳＦＣを示し、点線が内燃機関１０３の回転数を示す。本実施形態の車両は、図５のグラフの横軸に示す下限〜上限の間の要求出力Ｐのときに、内燃機関１０３の駆動力だけを利用したエンジン走行を行う。但し、エンジン走行時の内燃機関１０３の回転数ＮＥは、図５のグラフの右縦軸に示すＮＥｍｉｎ〜ＮＥｍａｘの間に限定される。マネジメントＥＣＵ１１５は、図５に示すグラフを示すテーブルを図示しないメモリから読み出し可能である。
【００３３】
マネジメントＥＣＵ１１５の上下限レシオ算出部１５１は、メモリに設定されたエンジン走行時の車速範囲ＶＰｍｉｎ〜ＶＰｍａｘを読み出す（ステップＳ２０１）。次に、上下限レシオ算出部１５１は、車速範囲ＶＰｍｉｎ〜ＶＰｍａｘ及び駆動輪１１９の周長Ｌに基づいて、無段変速機１０５の出力部材１２１の回転数の範囲ＶＰｍｉｎ／Ｌ〜ＶＰｍａｘ／Ｌを算出し、車速センサ１１１から得られた車速ＶＰ及び駆動輪１１９の周長Ｌに基づいて、無段変速機１０５の出力部材１２１の現在の回転数ＶＰ／Ｌを算出する（ステップＳ２０３）。次に、上下限レシオ算出部１５１は、エンジン走行時に無段変速機１０５に設定され得るレシオの下限ｉｍｉｎと上限ｉｍａｘを、ステップＳ２０３で導出した無段変速機１０５の出力部材１２１の現在の回転数及び図５のグラフが示すＮＥｍｉｎ，ＮＥｍａｘから算出する（ステップＳ２０５）。なお、ｉｍｉｎ＝ＮＥｍｉｎ／（ＶＰ／Ｌ）であり、ｉｍａｘ＝ＮＥｍａｘ／（ＶＰ／Ｌ）である。また、ＶＰ／Ｌは、ステップＳ２０３で算出されたＶＰｍｉｎ／Ｌ〜ＶＰｍａｘ／Ｌの範囲内の値が用いられる。
【００３４】
次に、上下限レシオ算出部１５１は、内燃機関１０３の始動に要する時間Ｔｅｓの間に変更可能な無段変速機１０５のレシオの変化量ｉｃを、レシオの最大変更速度ｖｉを用いて、ｉｃ＝ｖｉ×Ｔｅｓの計算式から求める（ステップＳ２０７）。次に、上下限レシオ算出部１５１は、ステップＳ２０５で算出したレシオの下限ｉｍｉｎ，上限ｉｍａｘと、ステップＳ２０７で算出したレシオの変化量ｉｃとから、内燃機関１０３が停止中における無段変速機１０５のレシオの上下限（上限レシオ及び下限レシオ）を算出する（ステップＳ２０９）。なお、上限レシオ＝ｉｍｉｎ＋ｉｃであり、下限レシオ＝ｉｍａｘ−ｉｃである。
【００３５】
図６は、内燃機関１０３が停止中における無段変速機１０５のレシオの上下限と、エンジン走行時に無段変速機１０５に設定され得るレシオの下限ｉｍｉｎ及び上限ｉｍａｘとの関係の一例を示すグラフである。また、図７は、車両が走行時の、（ａ）車速、（ｂ）算出された上下限レシオ及び制御された無段変速機１０５の実レシオ、並びに、（ｃ）内燃機関１０３の運転状態の一例を示すグラフである。
【００３６】
以上説明したように、本実施形態では、電動機１０１からの駆動力だけによるＥＶ走行時に、マネジメントＥＣＵ１１５が内燃機関１０３の稼働に備えた無段変速機１０５のレシオを導出する際、マネジメントＥＣＵ１１５は、エンジン走行時のレシオの上下限ｉｍｉｎ，ｉｍａｘと内燃機関１０３の始動中に変更可能なレシオの変化量ｉｃとに基づいて、内燃機関１０３が停止中における無段変速機１０５の上限レシオ及び下限レシオを算出する。さらに、マネジメントＥＣＵ１１５は、無段変速機１０５の実レシオが上記算出した下限レシオ〜上限レシオの範囲内におさまるよう、無段変速機１０５を制御する。このとき、マネジメントＥＣＵ１１５は、レシオが当該範囲内であればレシオを変更しない。
【００３７】
このように、本実施形態のマネジメントＥＣＵ１１５は、ＥＶ走行中の無段変速機１０５を、内燃機関１０３の稼働に備えたレシオとしつつも、頻繁なレシオの変更や変化量の大きいレシオの変更は行わない。その結果、燃費及びドライバビリティを良好な状態に維持しつつ、レシオの変更に伴う燃費の悪化を抑止できる。また、レシオの頻繁な変更がないため、無段変速機１０５の耐久性を向上できる。
【００３８】
さらに、エンジン走行時のレシオの上下限ｉｍｉｎ，ｉｍａｘは、内燃機関１０３の回転数（無段変速機１０５の入力側の回転数）の範囲と無段変速機１０５の出力側の回転数の範囲に基づいて導出されるため、マネジメントＥＣＵ１１５は、内燃機関１０３が停止中における無段変速機１０５の上限レシオ及び下限レシオを精度良く算出することができる。
【００３９】
なお、上記実施形態では、車両の構成として、内燃機関１０３と無段変速機１０５が一組と電動機１０１の組み合わせの構成の場合を例に説明したが、図８に示すように、電動機１０１及びクラッチ１０９の代わりに、内燃機関１０３と同様の内燃機関２０３及び無段変速機１０５と同様の無段変速機２０５をもう一組備えた構成の車両にも本発明を適用できる。但し、この場合、ＥＶ走行を「いずれか一方の内燃機関からの駆動力による走行」と読み替え、エンジン走行を「もう一方の内燃機関からの駆動力による走行」と読み替える。
【符号の説明】
【００４０】
１０２ 入力軸
１０４ 偏心ディスク
１２０ ワンウェイクラッチ
１２１ 出力部材
１２２ 入力部材
１２３ ローラ（係合部材）
１３０ 連結部材
１０１ 電動機（Mot）
１０３ 内燃機関（ENG）
１０５ 無段変速機（ＢＤ）
１０７ ディファレンシャルギア
１０９ クラッチ
１１１ 車速センサ
１１３ 回転数センサ
１１５ マネジメントＥＣＵ（MG ECU）
１１７ 車軸
１１９ 駆動輪
１５１ 上下限レシオ算出部
１５３ 変速比制御部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両が走行するための動力を発生する第１動力源と、
前記第１動力源からの動力を前記車両の駆動輪に伝達する第１変速機と、前記第１変速機と前記駆動輪の間に配置され、前記動力源からの動力のみを前記駆動輪側に伝達可能なワンウェイクラッチと、を有した、前記第１動力源から前記駆動輪への動力を伝達する変速機構と、
車両が走行するための動力を発生する第２動力源と、を備えた駆動システムにおいて、前記変速機構の変速比を制御する変速比制御装置であって、
前記第１動力源からの動力による走行時の前記変速機構に設定され得る変速比の第１範囲、及び前記第１動力源の始動中に変更可能な前記変速比の変化量に基づいて、前記第１動力源が停止した状態で設定される前記変速機構の変速比の第２範囲を導出する変速比範囲導出部と、
前記車両が前記第２動力源からの動力のみによる走行中に、前記変速比範囲導出部が導出した第２範囲内に前記変速機構の変速比がおさまらないときのみ、前記変速機構の変速比が前記第２範囲内となるよう前記変速機構を制御する変速比制御部と、
を備えたことを特徴とする変速比制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の変速比制御装置であって、
前記変速比範囲導出部は、前記車両が前記第１動力源からの動力のみによる走行を行う際の、前記第１動力源の回転数の範囲及び前記変速機構の出力側の回転数の範囲に基づいて、前記第１範囲を導出することを特徴とする変速比制御装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の変速比制御装置であって、
前記第２範囲は、前記第１範囲の上限に前記変化量を減算した下限値から前記第１範囲の下限に前記変化量を加算した上限値までの範囲であることを特徴とする変速比制御装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の変速比制御装置であって、
前記変速比範囲導出部は、前記車両が前記第２動力源からの動力だけによる走行中のとき、前記第２範囲を導出することを特徴とする変速比制御装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の変速比制御装置であって、
前記第１動力源は内燃機関であり、前記第２動力源は電動機であり、
前記駆動システムは、前記第２動力源から前記駆動輪までの動力伝達経路を断接する断接部を備えたことを特徴とする変速比制御装置。
【請求項６】
車両が走行するための動力を発生する第１動力源と、
前記第１動力源からの動力を前記車両の駆動輪に伝達する第１変速機と、前記第１変速機と前記駆動輪の間に配置され、前記動力源からの動力のみを前記駆動輪側に伝達可能なワンウェイクラッチと、を有した、前記第１動力源から前記駆動輪への動力を伝達する変速機構と、
車両が走行するための動力を発生する第２動力源と、を備えた駆動システムにおける、前記変速機構の変速比を制御する変速比制御方法であって、
前記第１動力源からの動力による走行時の前記変速機構に設定され得る変速比の第１範囲、及び前記第１動力源の始動中に変更可能な前記変速比の変化量に基づいて、前記第１動力源が停止した状態で設定される前記変速機構の変速比の第２範囲を導出し、
前記車両が前記第２動力源からの動力のみによる走行中に、前記変速比範囲導出部が導出した第２範囲内に前記変速機構の変速比がおさまらないときのみ、前記変速機構の変速比が前記第２範囲内となるよう前記変速機構を制御することを特徴とする変速比制御方法。
【請求項１】
車両が走行するための動力を発生する第１動力源と、
前記第１動力源からの動力を前記車両の駆動輪に伝達する第１変速機と、前記第１変速機と前記駆動輪の間に配置され、前記動力源からの動力のみを前記駆動輪側に伝達可能なワンウェイクラッチと、を有した、前記第１動力源から前記駆動輪への動力を伝達する変速機構と、
車両が走行するための動力を発生する第２動力源と、を備えた駆動システムにおいて、前記変速機構の変速比を制御する変速比制御装置であって、
前記第１動力源からの動力による走行時の前記変速機構に設定され得る変速比の第１範囲、及び前記第１動力源の始動中に変更可能な前記変速比の変化量に基づいて、前記第１動力源が停止した状態で設定される前記変速機構の変速比の第２範囲を導出する変速比範囲導出部と、
前記車両が前記第２動力源からの動力のみによる走行中に、前記変速比範囲導出部が導出した第２範囲内に前記変速機構の変速比がおさまらないときのみ、前記変速機構の変速比が前記第２範囲内となるよう前記変速機構を制御する変速比制御部と、
を備えたことを特徴とする変速比制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の変速比制御装置であって、
前記変速比範囲導出部は、前記車両が前記第１動力源からの動力のみによる走行を行う際の、前記第１動力源の回転数の範囲及び前記変速機構の出力側の回転数の範囲に基づいて、前記第１範囲を導出することを特徴とする変速比制御装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の変速比制御装置であって、
前記第２範囲は、前記第１範囲の上限に前記変化量を減算した下限値から前記第１範囲の下限に前記変化量を加算した上限値までの範囲であることを特徴とする変速比制御装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の変速比制御装置であって、
前記変速比範囲導出部は、前記車両が前記第２動力源からの動力だけによる走行中のとき、前記第２範囲を導出することを特徴とする変速比制御装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の変速比制御装置であって、
前記第１動力源は内燃機関であり、前記第２動力源は電動機であり、
前記駆動システムは、前記第２動力源から前記駆動輪までの動力伝達経路を断接する断接部を備えたことを特徴とする変速比制御装置。
【請求項６】
車両が走行するための動力を発生する第１動力源と、
前記第１動力源からの動力を前記車両の駆動輪に伝達する第１変速機と、前記第１変速機と前記駆動輪の間に配置され、前記動力源からの動力のみを前記駆動輪側に伝達可能なワンウェイクラッチと、を有した、前記第１動力源から前記駆動輪への動力を伝達する変速機構と、
車両が走行するための動力を発生する第２動力源と、を備えた駆動システムにおける、前記変速機構の変速比を制御する変速比制御方法であって、
前記第１動力源からの動力による走行時の前記変速機構に設定され得る変速比の第１範囲、及び前記第１動力源の始動中に変更可能な前記変速比の変化量に基づいて、前記第１動力源が停止した状態で設定される前記変速機構の変速比の第２範囲を導出し、
前記車両が前記第２動力源からの動力のみによる走行中に、前記変速比範囲導出部が導出した第２範囲内に前記変速機構の変速比がおさまらないときのみ、前記変速機構の変速比が前記第２範囲内となるよう前記変速機構を制御することを特徴とする変速比制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１３−１８４６５（Ｐ２０１３−１８４６５Ａ）
【公開日】平成２５年１月３１日（２０１３．１．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１５５９１９（Ｐ２０１１−１５５９１９）
【出願日】平成２３年７月１４日（２０１１．７．１４）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月３１日（２０１３．１．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月１４日（２０１１．７．１４）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]