KR20100071017A

KR20100071017A - 벨트식 무단 변속기의 제어 장치

Info

Publication number: KR20100071017A
Application number: KR1020090126642A
Authority: KR
Inventors: 시게끼 시마나까; 츠요시 야마나까; 시게루 이시이
Original assignee: 쟈트코 가부시키가이샤; 닛산 지도우샤 가부시키가이샤
Priority date: 2008-12-18
Filing date: 2009-12-18
Publication date: 2010-06-28
Also published as: CN101749415B; EP2199646A3; US8292782B2; US20100160111A1; JP5171799B2; EP2199646A2; JP2010163157A; CN101749415A

Abstract

본 발명의 과제는, 연비의 향상을 도모하는 것이 가능한 벨트식 무단 변속기의 제어 장치를 제공하는 것이다.

동력원으로부터 벨트식 무단 변속기에 입력되는 토크를 제어하여, 소정의 벨트 슬립을 발생시키는 것으로 하였다.

무단 변속기, 동력원, 엔진, 클러치, 모터 제너레이터

Description

벨트식 무단 변속기의 제어 장치 {CONTROL APPARATUS FOR BELT TYPE CONTINUOUSLY VARIABLE TRANSMISSION}

본 발명은, 벨트식 무단 변속기의 제어에 관한 것이다.

벨트식 무단 변속기의 제어로서, 특허 문헌 1에 기재된 기술이 알려져 있다. 이 공보에는, 벨트와 풀리의 사이의 슬립을 억제하도록 유압을 제어하고 있다.

[특허 문헌 1] 일본 특허 출원 공개 제2005-147264호 공보

그러나 특허 문헌 1에 기재된 벨트식 무단 변속기에 있어서는, 벨트 슬립을 억제하기 위해 높은 유압을 공급할 필요가 있고, 펌프 프릭션이 높아 연비의 향상을 도모하는 것이 곤란했다.

본 발명은 상기 문제에 착안하여 이루어진 것으로, 연비의 향상을 도모하는 것이 가능한 벨트식 무단 변속기의 제어 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에서는, 동력원으로부터 벨트식 무단 변속기에 입력되는 토크를 제어하여, 소정의 벨트 슬립을 발생시키는 것으로 하였다.

본 발명에 있어서는, 풀리와 벨트의 사이에서 소정 슬립 상태를 발생시키기 위해 필요한 유압을 낮게 할 수 있다. 또한, 입력되는 토크를 조정함으로써, 유압을 높이는 일 없이 과잉의 벨트 슬립을 억제할 수 있다.

<제1 실시예>

우선, 하이브리드 차량의 구동계 구성을 설명한다. 도 1은 제1 실시예의 벨트식 무단 변속기의 제어 장치가 적용된 전륜 구동에 의한 하이브리드 차량을 도시하는 전체 시스템도이다. 제1 실시예에 있어서의 하이브리드 차량의 구동계는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 엔진(E)과, 제1 클러치(CL1)와, 모터 제너레이터(MG)와, 제2 클러치(CL2)와, 벨트식 무단 변속기(CVT)와, 차동 기어(DF)와, 좌측 드라이브 샤프트(DSL)와, 우측 드라이브 샤프트(DSR)와, 좌측 전륜(FL)(구동륜)과, 우측 전륜(FR)(구동륜)을 갖는다. 또한, RL은 좌측 후륜, RR은 우측 후륜이다.

엔진(E)은, 예를 들어 가솔린 엔진이며, 후술하는 엔진 컨트롤러(1)로부터의 제어 지령에 기초하여, 점화 타이밍이나 스로틀 밸브의 밸브 개방도 등이 제어된다. 또한, 엔진 출력축에는 플라이 휠(FW)이 설치되어 있다.

제1 클러치(CL1)는 엔진(E)과 모터 제너레이터(MG)의 사이에 개재 장착된 클러치이며, 후술하는 제1 클러치 컨트롤러(5)로부터의 제어 지령에 기초하여, 제1 클러치 유압 유닛(6)에 의해 만들어 내어진 제어 유압에 의해 작동하고, 슬립 체결을 포함하여 체결·개방이 제어된다.

모터 제너레이터(MG)는, 로터에 영구 자석을 매설하고 스테이터에 스테이터 코일이 권취된 동기형 모터 제너레이터이며, 후술하는 모터 컨트롤러(2)로부터의 제어 지령에 기초하여, 인버터(3)에 의해 만들어 내어진 삼상(三相) 교류를 인가함으로써 제어된다. 이 모터 제너레이터(MG)는 배터리(4)로부터의 전력의 공급을 받아 회전 구동하는 전동기로서 동작할 수도 있고(이하, 이 상태를「역행(力行)」이라 함), 로터가 외력에 의해 회전하고 있는 경우에는, 스테이터 코일의 양단부에 기전력을 발생시키는 발전기로서 기능하여 배터리(4)를 충전할 수도 있다(이하, 이 동작 상태를「회생」이라 함). 또한, 이 모터 제너레이터(MG)의 로터는, 도시하지 않은 댐퍼를 통해 벨트식 무단 변속기(CVT)의 입력축에 연결되어 있다.

제2 클러치(CL2)는, 모터 제너레이터(MG)와 벨트식 무단 변속기(CVT)의 사이 에 개재 장착된 클러치이며, 후술하는 CVT 컨트롤러(7)로부터의 제어 지령에 기초하여, 제2 클러치 유압 유닛(8a)에 의해 만들어 내어진 제어 유압에 의해, 슬립 체결을 포함하여 체결·개방이 제어된다.

벨트식 무단 변속기(CVT)는 엔진(E) 및/또는 모터 제너레이터(MG)의 토크가 입력되는 프라이머리 풀리(PP)와, 구동륜(FL, FR)에 토크를 출력하는 세컨더리 풀리(SP)와, 이들 2개의 풀리의 사이에 걸쳐진 벨트(VB)를 갖고, 유압 제어에 의해 각 풀리에 공급되는 풀리 유압에 따라서 풀리 홈 폭을 변경하고, 무단계로 변속비를 변경할 수 있는 주지의 것이다. 후술하는 CVT 컨트롤러(7)에 있어서 차속이나 액셀러레이터 개방도 등에 따라서 자동적으로 변속하기 위한 제어 지령이 출력되고, 이 제어 지령에 기초하여, 풀리 유압 유닛(8b)에 의해 만들어 내어진 제어 유압에 의해 프라이머리 풀리(PP)의 유압 및 세컨더리 풀리(SP)의 압박력이 제어되어 변속한다.

제1 실시예의 벨트식 무단 변속기(CVT)에 있어서는, 편측 압력 조정 방식을 채용하고 있고, 세컨더리 풀리(SP)측에 항시 라인압이 공급되는 구성으로 되어 있다. 또한, 도시하지 않은 스테핑 모터가 구비되고, 스테핑 모터의 위치에 따라서 프라이머리 풀리(PP)측의 유압이 제어되어, 원하는 풀리 홈 폭(변속비)이 달성된다. 또한, 제1 실시예에서는 편측 압력 조정 방식이며 스테핑 모터를 이용한 메카니컬 피드백 기구를 채용하였지만, 압력 조정 밸브에 의해 프라이머리 풀리(PP)측의 유압을 제어하도록 해도 좋고, 양측 압력 조정 방식에서 스테핑 모터를 이용한 구성이나, 양측 압력 조정 방식에서 압력 조정 밸브를 복수 구비한 구성으로 해도 좋고, 특별히 한정되지 않는다. 단, 양측 압력 조정 방식을 채용한 경우, 변속비가 1을 경계로 하여 로우측에서는 세컨더리 풀리(SP)에 라인압이 공급되고, 하이측에서는 프라이머리 풀리(PP)에 라인압이 공급되는 점에서 상이하다. 본 명세서에서는, 라인압이 공급되는 측의 풀리를 용량측의 풀리로서 기재한다. 제1 실시예에 있어서는, 용량측의 풀리는 항상 세컨더리 풀리(SP)가 되지만, 다른 제어 방식을 채용한 경우에는, 어떤 상태에서는 프라이머리 풀리가 용량측이 되고, 어떤 상태에서는 세컨더리 풀리가 용량측이 된다.

벨트식 무단 변속기(CVT)의 출력축은, 차동 기어(DF), 좌측 드라이브 샤프트(DSL), 우측 드라이브 샤프트(DSR)를 통해 좌우 전륜(FL, FR)에 연결되어 있다. 또한, 상기 제1 클러치(CL1)와 제2 클러치(CL2)에는, 예를 들어 비례 솔레노이드로 오일 유량 및 유압을 연속적으로 제어할 수 있는 습식 다판 클러치를 이용하고 있지만, 건식 클러치 등을 이용해도 좋고, 특별히 한정되지 않는다.

이 하이브리드 구동계에는, 제1 클러치(CL1)의 체결·개방 상태에 따라서 3개의 주행 모드를 갖는다. 제1 주행 모드는, 제1 클러치(CL1)의 개방 상태에서, 모터 제너레이터(MG)의 동력만을 동력원으로 하여 주행하는 모터 사용 주행 모드로서의 전기 자동차 주행 모드(이하,「EV 주행 모드」라 약칭함)이다. 제2 주행 모드는, 제1 클러치(CL1)의 체결 상태에서, 엔진(E)을 동력원에 포함하면서 주행하는 엔진 사용 주행 모드(이하,「HEV 주행 모드」라 약칭함)이다. 제3 주행 모드는, 제1 클러치(CL1)의 체결 상태에서 제2 클러치(CL2)를 슬립 제어시키고, 엔진(E)을 동력원에 포함하면서 주행하는 엔진 사용 슬립 주행 모드(이하,「WSC 주행 모드」 라 약칭함)이다. 이 모드는, 특히 배터리 SOC가 낮을 때나 엔진 수온이 낮을 때에, 크리프 주행을 달성 가능한 모드이다. 또한, EV 주행 모드로부터 HEV 주행 모드로 천이할 때에는, 제1 클러치(CL1)를 체결하고, 모터 제너레이터(MG)의 토크를 이용하여 엔진 시동을 행한다.

상기「HEV 주행 모드」에는,「엔진 주행 모드」와「모터 어시스트 주행 모드」와「주행 발전 모드」라는 3개의 주행 모드를 갖는다. 「엔진 주행 모드」는, 엔진(E)만을 동력원으로 하여 구동륜을 움직인다. 「모터 어시스트 주행 모드」는, 엔진(E)과 모터 제너레이터(MG)의 2개를 동력원으로 하여 구동륜을 움직인다. 「주행 발전 모드」는, 엔진(E)을 동력원으로 하여 구동륜(FR, FL)을 움직이는 동시에, 모터 제너레이터(MG)를 발전기로서 기능시킨다. 정속 운전시나 가속 운전시에는, 엔진(E)의 동력을 이용하여 모터 제너레이터(MG)를 발전기로서 동작시킨다. 또한, 감속 운전시는, 제동 에너지를 회생하여 모터 제너레이터(MG)에 의해 발전하고, 배터리(4)의 충전을 위해 사용한다. 또한, 또 다른 모드로서, 차량 정지시에는, 엔진(E)의 동력을 이용하여 모터 제너레이터(MG)를 발전기로서 동작시키는 발전 모드를 갖는다.

다음에, 하이브리드 차량의 제어계를 설명한다. 제1 실시예에 있어서의 하이브리드 차량의 제어계는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 엔진 컨트롤러(1)와, 모터 컨트롤러(2)와, 인버터(3)와, 배터리(4)와, 제1 클러치 컨트롤러(5)와, 제1 클러치 유압 유닛(6)과, CVT 컨트롤러(7)와, 제2 클러치 유압 유닛(8a)과, 브레이크 컨트롤러(9)와, 통합 컨트롤러(10)를 갖고 구성되어 있다. 또한, 엔진 컨트롤러(1)와, 모터 컨트롤러(2)와, 제1 클러치 컨트롤러(5)와, CVT 컨트롤러(7)와, 브레이크 컨트롤러(9)와, 통합 컨트롤러(10)는, 서로의 정보 교환이 가능한 CAN 통신선(11)을 통해 접속되어 있다.

엔진 컨트롤러(1)는 엔진 회전수 센서(12)로부터의 엔진 회전수 정보를 입력하고, 통합 컨트롤러(10)로부터의 목표 엔진 토크 지령 등에 따라서, 엔진 동작점(Ne : 엔진 회전수, Te : 엔진 토크)을 제어하는 지령을, 예를 들어 도시하지 않은 점화 타이밍 제어 액추에이터나 스로틀 밸브 액추에이터로 출력한다. 또한, 엔진 회전수(Ne) 등의 정보는, CAN 통신선(11)을 통해 통합 컨트롤러(10)로 공급된다.

모터 컨트롤러(2)는 모터 제너레이터(MG)의 로터 회전 위치를 검출하는 리졸버(13)로부터의 정보를 입력하고, 통합 컨트롤러(10)로부터의 목표 모터 제너레이터 토크 지령 등에 따라서, 모터 제너레이터(MG)의 모터 동작점(Nm :모터 제너레이터 회전수, Tm : 모터 제너레이터 토크)을 제어하는 지령을 인버터(3)로 출력한다. 또한, 이 모터 컨트롤러(2)에서는, 배터리(4)의 충전 상태를 나타내는 배터리 SOC를 감시하고 있어, 배터리 SOC 정보는 모터 제너레이터(MG)의 제어 정보에 이용하는 동시에, CAN 통신선(11)을 통해 통합 컨트롤러(10)로 공급된다.

제1 클러치 컨트롤러(5)는 제1 클러치 유압 센서(14)와 제1 클러치 스트로크 센서(15)로부터의 센서 정보를 입력하고, 통합 컨트롤러(10)로부터의 제1 클러치 제어 지령에 따라서, 제1 클러치(CL1)의 체결·개방을 제어하는 지령을 제1 클러치 유압 유닛(6)에 출력한다. 또한, 제1 클러치 스트로크(C1S)의 정보는, CAN 통신 선(11)을 통해 통합 컨트롤러(10)로 공급한다.

CVT 컨트롤러(7)는 액셀러레이터 개방도 센서(16)와 차속 센서(17)와 제2 클러치 유압 센서(18)와 운전자가 조작하는 시프트 레버의 위치에 따른 신호를 출력하는 인히비터 스위치로부터의 센서 정보를 입력하고, 통합 컨트롤러(10)로부터의 제2 클러치 제어 지령에 따라서, 제2 클러치(CL2)의 체결·개방을 제어하는 지령을 CVT 유압 컨트롤 밸브 내의 제2 클러치 유압 유닛(8a)에 출력한다. 또한, CVT 컨트롤러(7)는 차속과 액셀러레이터 페달 개방도에 기초하여 목표 변속비를 결정하는 변속비 맵을 갖고, 입력된 각종 센서 정보에 기초하여 목표 변속비를 결정한다. 또한, 통합 컨트롤러(10)로부터의 전달 용량 지령에 따른 라인압 및 세컨더리 풀리 유압을 결정한다. 그리고 목표 변속비를 달성하는 풀리 홈 폭이 되도록, 풀리 유압 유닛(8b)에 스텝 모터 구동 지령을 출력한다. 또한, 액셀러레이터 페달 개방도(APO)와 차속(VSP)과 인히비터 스위치의 정보는, CAN 통신선(11)을 통해 통합 컨트롤러(10)로 공급한다.

브레이크 컨트롤러(9)는 4륜의 각 차륜속을 검출하는 차륜속 센서(19)와 브레이크 스트로크 센서(20)로부터의 센서 정보를 입력하고, 예를 들어 브레이크 답입 제동시, 브레이크 스트로크(BS)로부터 요구되는 요구 제동력에 대해 회생 제동력만으로는 부족한 경우, 그 부족분을 기계 제동력(마찰 브레이크에 의한 제동력)으로 보충하도록, 통합 컨트롤러(10)로부터의 회생 협조 제어 지령에 기초하여 회생 협조 브레이크 제어를 행한다.

통합 컨트롤러(10)는, 차량 전체의 소비 에너지를 관리하여, 최고 효율로 차 량을 주행시키기 위한 기능을 담당하는 것으로, 모터 회전수(Nm)를 검출하는 모터 회전수 센서(21)와, 제2 클러치 출력 회전수(N2out)를 검출하는 제2 클러치 출력 회전수 센서(22)와, 제2 클러치 전달 토크 용량(TCL2)을 검출하는 제2 클러치 토크 센서(23)와, 브레이크 유압 센서(24)와, 풀리 홈 폭으로부터 실제 변속비를 검출하는 변속비 센서(10a)와, 세컨더리 풀리(SP)의 회전수를 검출하는 세컨더리 회전수 센서(10b)로부터의 정보 및 CAN 통신선(11)을 통해 얻어진 정보를 입력한다.

또한, 통합 컨트롤러(10)는 엔진 컨트롤러(1)로의 제어 지령에 의한 엔진(E)의 동작 제어와, 모터 컨트롤러(2)로의 제어 지령에 의한 모터 제너레이터(MG)의 동작 제어와, 제1 클러치 컨트롤러(5)로의 제어 지령에 의한 제1 클러치(CL1)의 체결·개방 제어와, CVT 컨트롤러(7)로의 제어 지령에 의한 제2 클러치(CL2)의 체결·개방 제어 및 전달 용량 제어를 행한다.

이하에, 도 2에 도시하는 블록도를 이용하여, 제1 실시예의 통합 컨트롤러(10)에서 연산되는 제어를 설명한다. 예를 들어, 이 연산은 제어 주기 10msec마다 통합 컨트롤러(10)에서 연산된다. 통합 컨트롤러(10)는, 목표 구동력 연산부(100)와, 모드 선택부(200)와, 목표 충방전 연산부(300)와, 동작점 지령부(400)를 갖는다.

목표 구동력 연산부(100)에서는, 도 3에 나타내는 목표 구동력 맵을 이용하여, 액셀러레이터 페달 개방도(APO)와 차속(VSP)으로부터, 목표 구동력(tFo0)을 연산한다.

모드 선택부(200)는 모드 맵에 기초하여 목표 모드를 선택한다. 도 5는 모 드 맵을 나타낸다. 모드 맵 내에는, EV 주행 모드와, WSC 주행 모드와, HEV 주행 모드를 갖고, 액셀러레이터 페달 개방도(APO)와 차속(VSP)으로부터 목표 모드를 연산한다. 단, EV 주행 모드가 선택되어 있었다고 해도, 배터리 SOC가 소정값 이하이면, 강제적으로「HEV 주행 모드」혹은「WSC 주행 모드」를 목표 모드로 한다.

목표 충방전 연산부(300)에서는, 도 4에 나타내는 목표 충방전량 맵을 이용하여, 배터리 SOC로부터 목표 충방전 전력(tP)을 연산한다. 또한, 목표 충방전량 맵에는, EV 주행 모드를 허가 혹은 금지하기 위한 EV ON선이 SOC＝50％로 설정되고, EV OFF선이 SOC=35％로 설정되어 있다.

SOC≥50％일 때에는, 도 5의 모드 맵에 있어서 EV 주행 모드 영역이 출현한다. 모드 맵 내에 한 번 EV 주행 모드 영역이 출현하면, SOC가 35％를 하회할 때까지는, 이 영역은 계속해서 출현한다. SOC＜35％일 때에는, 도 5의 모드 맵에 있어서 EV 주행 모드 영역이 소멸된다. 모드 맵 내로부터 EV 주행 모드 영역이 소멸되면, SOC가 50％에 도달할 때까지는, 이 영역은 계속해서 소멸된다.

동작점 지령부(400)에서는, 액셀러레이터 페달 개방도(APO)와, 목표 구동력(tFo0)과, 목표 모드와, 차속(VSP)과, 목표 충방전 전력(tP)으로부터, 이들의 동작점 도달 목표로서, 과도적인 목표 엔진 토크와 목표 모터 제너레이터 토크와 목표 제2 클러치 체결 용량과 벨트식 무단 변속기(CVT)의 목표 전달 용량(라인압, 세컨더리 풀리 유압 등)과 제1 클러치(CL1)의 전달 토크 용량 지령인 제1 클러치 솔레노이드 전류 지령을 연산한다. 또한, 동작점 지령부(400)에는 EV 주행 모드로부터 HEV 주행 모드로 천이할 때에 엔진(E)을 시동하는 엔진 시동 제어부(401)가 설 치되어 있다. 또한, 제1 실시예에 있어서의 목표 전달 용량은, 운전자 등의 요구 토크에 따라서 설정된다.

동작점 지령부(400)는 벨트식 무단 변속기(CVT)의 풀리(프라이머리 풀리 혹은 세컨더리 풀리)와 벨트의 사이에 발생되어 있는 실제 슬립률을 연산하는 슬립률 연산부(402)와, 미리 설정된 소정의 슬립률(2％ 정도)과 슬립률 연산부(402)에 있어서 연산된 실제 슬립률의 편차에 따라서 엔진 토크 혹은 모터 제너레이터 토크를 조정하는 토크 조정부(403)(토크 제어부에 상당)를 갖는다.

슬립률 연산부(402)에서는, 풀리 홈 폭으로부터 검출되는 홈 폭 베이스의 실제 변속비(벨트 권취 직경)와 프라이머리 풀리 회전수 및 세컨더리 풀리 회전수의 회전수비로부터 얻어지는 회전수 베이스의 실제 변속비로부터 풀리와 벨트의 사이에 발생하는 슬립률을 연산한다. 또한, 슬립률은 슬립량으로 설정해도 좋다.

토크 조정부(403)에서는, 연산된 슬립률이 소정의 슬립률보다도 큰 경우(슬립이 지나치게 많은 경우)에는 입력 토크가 작아지도록 조정하고, 작은 경우(슬립이 지나치게 적은 경우)에는 입력 토크가 커지도록 조정한다. 또한, 제1 실시예에서는, 제어 지령에 대한 응답성의 관점으로부터, 요구된 토크 조정량 중, 고주파 성분인 고응답분의 토크 조정에 대해서는 모터 제너레이터(MG)에서 행하고, 저주파 성분인 저응답분의 토크 조정에 대해서는 엔진(E)에서 행하는 것으로 하고 있다. 고응답이라 함은, 예를 들어 토크 조정량이 단계적으로 입력된 경우의 초기의 상승 부분에 상당하고, 저응답이라 함은, 예를 들어 단계적인 입력 후, 정상적으로 요구되는 부분에 상당한다. 또한, 실제 슬립률과 소정의 슬립률의 편차에 따라서 엔 진(E)과 모터 제너레이터(MG)를 선택해도 좋다. 또한, 편차의 변화 구배 등에 기초하여 엔진(E)과 모터 제너레이터(MG)를 선택해도 좋다.

[슬립 제어 처리]

다음에, 벨트식 무단 변속기(CVT)에 있어서 소정의 슬립 상태로 하는 슬립 제어 처리에 대해 설명한다. 일반적으로, 벨트식 무단 변속기에 있어서는, 풀리와 벨트의 사이의 슬립을 금지하고 있고, 슬립을 발생하지 않는 풀리 압박력을 발생시키는 유압(이하, 클램프 유압)을 발생시키고, 그 클램프 유압에 부가하여 변속용의 유압(이하, 변속 유압)을 발생시키고 있다. 여기서, 풀리에 필요한 압박력은 유압과 면적의 곱에 의해 결정되므로, 제1 실시예와 같이 세컨더리 풀리에 항시 라인압을 공급하는 타입에서는, 프라이머리 풀리와 세컨더리 풀리의 유효 수압(受壓) 면적을 상이하게 하고(구체적으로는 프라이머리 풀리측의 유효 수압 면적을 세컨더리 풀리의 2배 전후로 설정함), 세컨더리 풀리측에서의 슬립을 방지하면서, 프라이머리 풀리측에는 더욱 강한 압박력을 작용시켜 변속을 가능하게 하고 있다.

그러나 풀리와 벨트의 사이에 작용하는 마찰 계수와 슬립률의 관계를 검증한 결과, 슬립률이 0에 가까운 상태에서의 마찰 계수보다도 슬립률이 2％ 정도인 마찰 계수의 쪽이 큰 것을 알았다. 즉, 풀리와 벨트의 사이의 슬립을 완전하게 억제하는 방향으로 제어하는 것보다도, 약간 슬립시켜 제어한 쪽이 보다 토크 전달 효율이 높은 것이 발견되었다.

상술한 바와 같이, 일반적인 벨트식 무단 변속기에서는 클램프압을 확보할 때, 안전율을 고려하여 슬립하지 않는 유압보다도 비교적 높은 유압을 클램프압으 로서 설정한다. 그러나 어느 정도 슬립시킨 쪽이 좋다고 하는 사실은, 이 클램프압 자체도 비교적 높게 설정해서는 안 되는 것을 나타낸다. 환언하면, 원하는 슬립 상태가 될 정도의 유압으로 제어하기 위해, 기존의 벨트식 무단 변속기에 필요하다고 생각되고 있었던 라인압보다도 상당히 낮은 라인압의 설정으로, 마찰 계수를 향상시킨 벨트식 무단 변속기를 실현할 수 있게 된다. 벨트식 무단 변속기의 효율 악화는, 그 대부분이 오일 펌프의 부하에 의해 초래되고 있는 사실로부터 보면, 오일 펌프의 부하의 저감은 매우 매력적이고, 동시에 풀리와 벨트의 마찰 계수까지 증대시킬 수 있는 것이다.

이러한 관점에서, 벨트식 무단 변속기의 클램프압(전달 용량)을 슬립률에 따라서 설정하면 원하는 슬립 상태가 얻어져, 오일 펌프의 부하 저감 및 마찰 계수의 향상의 양쪽이 얻어질 것이라 생각된다. 따라서, 실제로, 실제 슬립률과 원하는 슬립률의 편차에 따라서 클램프압을 조정하는 제어 구성(이하, 유압 조정 타입)을 엮어 보면, 하기에 나타내는 과제가 발견되었다.

도 6은 유압 조정 타입을 채용한 경우의 타임차트이다. 또한, 도 6 중의 전달 용량이라 함은 용량측의 유압이라고 생각하면 좋고, 예를 들어 라인압 혹은 세컨더리 유압이라고 생각해도 지장없다. 또한, 전제로서 전달 용량은 벨트식 무단 변속기에 입력되는 토크의 증대에 따라서 커지도록 설정되어 있다.

초기 조건으로서, 운전자의 액셀러레이터 페달 개방도는 일정하고, 원하는 벨트 슬립률이 얻어져 있었던 상태로 한다. 운전자가 액셀러레이터 페달을 답입하면, 엔진 토크 및 모터 제너레이터 토크는 증대되고, 동시에 전달 용량도 끌어 올 려진다. 즉, 세컨더리 풀리 유압이 높여진다. 그러면, 실제 슬립률이 원하는 슬립률보다도 저하되게 된다. 따라서, 실제 슬립률을 올리기 위해, 전달 용량을 지나치게 올리지 않는 지령을 출력하게 된다. 다음에, 실제 슬립률은 저하로부터 증가로 바뀌고, 원하는 슬립률로부터 오버슈트 경향으로 증대된다. 따라서, 다음에는 전달 용량을 상승시켜 이 오버슈트 경향이 보이는 실제 슬립률을 내리게 된다.

이와 같이, 유압 제어에 의해 세컨더리 풀리 유압을 제어하면, 제어 지령에 대해 실제로 용량이 변경될 때까지의 응답 지연이 커, 원하는 슬립률을 안정적으로 발생시키는 것이 곤란했다. 원하는 슬립률을 얻는 것은 마찰 계수의 증대가 얻어지기 때문에 매력적이지만, 한편 과잉의 슬립률이 발생하면 역시 풀리와 벨트의 접촉면이 파손, 벨트 파단 등의 원인이 되는 것에 변함이 없기 때문이다.

따라서, 제1 실시예에 있어서는 슬립률의 제어에 있어서, 유압 제어가 아닌, 벨트식 무단 변속기에 입력되는 토크를 제어함으로써 원하는 슬립 상태를 얻는 것으로 하였다. 도 7은 제1 실시예의 슬립률 제어 처리를 나타내는 타임차트이다. 운전자가 액셀러레이터 페달을 답입하여 입력 토크가 증대되면 슬립률이 증대된다. 따라서, 고응답의 토크 조정이 요구되었을 때에는, 모터 제너레이터 토크가 낮아지도록 조정한다. 그러면, 모터 제너레이터(MG)는 제어 지령에 대한 응답이 높기 때문에, 슬립률은 빠르게 원하는 슬립률에 수렴된다. 마찬가지로, 저응답의 토크 조정이 요구되었을 때에는, 엔진 토크가 낮아지도록 조정한다. 이에 의해, 슬립률을 원하는 슬립률로 안정적으로 수렴시킬 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 제1 실시예에 있어서는 하기에 열거하는 작용 효과 를 얻을 수 있다.

(1) 벨트식 무단 변속기(CVT)와, 2개의 풀리(PP, SP)의 압박력을 유압에 의해 제어하여 원하는 변속비를 얻는 CVT 컨트롤러(7)(변속 제어 수단)와, 풀리와 벨트의 사이가 소정 슬립 상태가 되도록 엔진(E) 및/또는 모터 제너레이터(MG)(동력원)의 토크를 조정(제어)하는 토크 조정부(403)(토크 제어 수단)를 구비하였다. 즉, 풀리와 벨트의 사이에서 소정 슬립량을 발생시키므로, 필요한 유압을 낮게 할 수 있다. 또한, 입력되는 토크를 조정함으로써, 유압을 높이는 일 없이 과잉의 벨트 슬립을 억제할 수 있다.

(2) 엔진(E)에 의해 입력 토크를 조정함으로써, 유압 제어보다도 응답성을 높일 수 있어, 안정된 슬립률을 얻을 수 있다.

(3) 모터 제너레이터(MG)(모터)에 의해 입력 토크를 조정함으로써, 유압 제어보다도 응답성을 높일 수 있어, 안정된 슬립률을 얻을 수 있다.

(4) 고응답의 토크 조정이 요구되었을 때에는 모터 제너레이터(MG)에 의해 조정하고, 저응답의 토크 조정이 요구되었을 때에는 엔진(E)에 의해 조정함으로써, 더욱 섬세하게 슬립률 제어를 달성할 수 있다.

<제2 실시예>

다음에, 제2 실시예에 대해 설명한다. 기본적인 구성은 제1 실시예와 동일하므로, 상이한 점에 대해서만 설명한다. 도 8은 제2 실시예의 슬립률 제어 처리를 나타내는 타임차트이다. 제1 실시예에서는, 엔진(E)과 모터 제너레이터(MG)를 병용한 예를 나타냈지만, 제2 실시예에서는 엔진(E)만으로 토크를 조정한 점이 상 이하다. 이에 의해, 제1 실시예의 (1), (2)에 나타내는 효과가 얻어진다. 덧붙여, 엔진(E)만으로 입력 토크를 조정함으로써 제어 로직의 간략화를 도모할 수 있다.

<제3 실시예>

다음에, 제3 실시예에 대해 설명한다. 기본적인 구성은 제1 실시예와 동일하므로, 상이한 점에 대해서만 설명한다. 도 9는 제3 실시예의 슬립률 제어 처리를 나타내는 타임차트이다. 제1 실시예에서는, 엔진(E)과 모터 제너레이터(MG)를 병용한 예를 나타냈지만, 제3 실시예에서는 모터 제너레이터(MG)만으로 토크를 조정한 점이 상이하다. 이에 의해, 제1 실시예의 (1), (3)에 나타내는 효과가 얻어진다. 덧붙여, 모터 제너레이터(MG)만으로 입력 토크를 조정함으로써 제어 로직의 간략화를 도모할 수 있다. 또한, 엔진(E)에 비하면 모터 제너레이터(MG)의 응답은 높기 때문에, 슬립률을 빠르게 수렴할 수 있다.

<제4 실시예>

다음에, 제4 실시예에 대해 설명한다. 기본적인 구성은 제1 실시예와 동일하므로, 상이한 점에 대해서만 설명한다. 제1 실시예에서는, 슬립률 연산부(402) 및 토크 조정부(403)에 의해 엔진 토크 및/또는 모터 제너레이터 토크를 조정함으로써 슬립률을 제어하였다. 이에 대해, 제4 실시예에서는, 슬립률 연산부(402) 및 토크 조정부(403) 대신에, 엔진 회전수를 목표치로서 제어함으로써 슬립률을 제어하는 엔진 회전수 제어부(404)를 구비하고 있는 점이 상이하다.

도 10은 엔진 회전수 제어부(404)의 제어 구성을 나타내는 블록도이다. 엔 진 회전수 제어부(404)에는, 목표 엔진 회전수 연산부(4041)와, 회전수 피드백 제어부(4042)와, 토크-액추에이터 신호 변환부(4043)를 갖는다. 목표 엔진 회전수 연산부(4041)에서는, 세컨더리 풀리 실제 회전수에 홈 폭 베이스(풀리에 대한 벨트 권취 직경을 의미함)로 연산된 실제 변속비를 곱한 값과, 원하는 슬립률(2％의 슬립률을 얻고자 하는 경우에는, 1.02)을 곱하여 목표 엔진 회전수를 연산한다. 여기서, 세컨더리 풀리 실제 회전수에 홈 폭 베이스로 연산된 실 변속비를 곱한 값이라 함은, 슬립이 전혀 발생되어 있지 않은 경우의 프라이머리 풀리 회전수(엔진 회전수)이다. 이것에 원하는 슬립률(2％에 상당하는 1.02)을 곱함으로써, 풀리와 벨트의 사이에 원하는 슬립률을 발생한 상태를 얻는다.

회전수 피드백 제어부(4042)에서는, 연산된 목표 엔진 회전수와 검출된 실제 엔진 회전수의 편차에 기초하여 PI 제어에 의해 엔진 토크가 연산된다. 즉, 목표 엔진 회전수에 도달하고 있지 않은 경우에는 엔진 토크가 커지는 지령이 출력되고, 목표 엔진 회전수를 초과하고 있는 경우에는 엔진 토크가 작아지는 지령이 출력된다. 환언하면, 목표 엔진 회전수에 추종하도록 엔진 토크가 제어되는 것이며, 엔진 토크 자체는 직접적인 제어 대상이 아니라 간접적으로 제어된다.

토크-액추에이터 신호 변환부(4043)에서는, 지령된 엔진 토크를 실현하도록 액추에이터 신호로 변환되어 엔진 컨트롤러(1)에 출력된다. 점화 타이밍의 변경에 의해 토크를 제어하는 경우에는 점화 타이밍 제어 액추에이터 지령으로 변환되고, 스로틀 개방도의 변경에 의해 토크를 제어하는 경우에는 스로틀 액추에이터 지령으로 변환된다.

도 11은 제4 실시예의 슬립률 제어 처리를 나타내는 타임차트이다. 액셀러레이터 개방도가 일정한 정상 주행 상태에 있어서, 소정 슬립률이 얻어지는 목표 엔진 회전수가 연산되고, 그 목표 엔진 회전수를 달성하도록 엔진 토크가 제어된다. 또한, 모터 제너레이터 토크는 액셀러레이터 페달 개방도 등에 기초하여 연산된 요구 구동력에 따라서 설정되어 있다. 액셀러레이터 페달이 답입되면, 모터 제너레이터 토크가 증대되고, 가속에 의해 세컨더리 풀리 회전수가 상승하면, 목표 엔진 회전수도 상승하고, 그것에 따라서 엔진 토크도 적절하게 제어된다. 이에 의해, 제1 실시예의 (1), (2)에 나타내는 효과에 부가하여 하기의 효과를 얻을 수 있다.

(5) 엔진(E)(동력원)이 소정 슬립률(슬립 상태)에 따른 회전수가 되도록 엔진 토크를 제어하는 것으로 하였다. 즉, 슬립률이라 함은 회전수에 기초하는 값이므로, 회전수 베이스로 제어량을 결정함으로써, 보다 제어 정밀도를 높일 수 있다.

<제5 실시예>

다음에, 제5 실시예에 대해 설명한다. 기본적인 구성은 제4 실시예와 동일하므로, 상이한 점에 대해서만 설명한다. 제5 실시예에서는, 엔진 회전수를 제어 대상으로 하였다. 이에 대해, 제6 실시예에서는 모터 제너레이터 회전수를 제어 대상으로 하고 있는 점이 상이하다. 제5 실시예에서는 제1 클러치(CL1)가 항시 체결되어 있고, 엔진(E)과 모터 제너레이터(MG)가 병용되어 있는 주행 상태(HEV 주행 모드)를 전제로 하였다. 이에 대해, 제6 실시예에서는 제1 클러치(CL1)를 해방하고, 모터 제너레이터(MG)만을 이용한 주행 상태(EV 주행 모드)라도 실현 가능하다.

도 12는 모터 제너레이터 회전수 제어부(404')의 제어 구성을 나타내는 블록도이다. 모터 제너레이터 회전수 제어부(404')에는, 목표 모터 제너레이터 회전수 연산부(4041')와, 회전수 피드백 제어부(4042')와, 토크-액추에이터 신호 변환부(4043')를 갖는다. 제어 내용은 엔진 토크를 제어하는 경우와 동일하므로, 설명을 생략한다. 또한, 토크-액추에이터 신호 변환부(4043')에서는, 모터 제너레이터(MG)에 흐르는 전류량이나 통전 타이밍을 제어함으로써 토크가 제어된다.

도 13은 제5 실시예의 슬립률 제어 처리를 나타내는 타임차트이다. 액셀러레이터 개방도가 일정한 정상 주행 상태에 있어서, 소정 슬립률이 얻어지는 목표 모터 제너레이터 회전수가 연산되고, 그 목표 모터 제너레이터 회전수를 달성하도록 모터 제너레이터 토크가 제어된다. 또한, 엔진 토크는 액셀러레이터 페달 개방도 등에 기초하여 연산된 요구 구동력에 따라서 설정되어 있다. 액셀러레이터 페달이 답입되면, 엔진 토크가 증대되고, 가속에 의해 세컨더리 풀리 회전수가 상승하면, 목표 모터 제너레이터 회전수도 상승하고, 그것에 따라서 모터 제너레이터 토크도 적절하게 제어된다. 이에 의해, 제1 실시예의 (1), (3)에 나타내는 효과에 부가하여 하기의 효과를 얻을 수 있다.

(6) 모터 제너레이터(MG)(동력원)가 소정 슬립 상태에 따른 회전수가 되도록 모터 제너레이터 토크를 제어하는 것으로 하였다. 즉, 슬립률이라 함은 회전수에 기초하는 값이므로, 회전수 베이스로 제어량을 결정함으로써, 보다 제어 정밀도를 높일 수 있다. 또한, 모터 제너레이터(MG)에 의해 제어함으로써, HEV 주행 모드에 한정되지 않고, EV 주행 모드라도 안정된 슬립률 제어를 달성할 수 있다.

<제6 실시예>

다음에, 제6 실시예에 대해 설명한다. 기본적인 구성은 제4 실시예와 동일하므로, 상이한 점에 대해서만 설명한다. 제4 실시예에서는, 엔진 회전수 제어부(404)에 의해 엔진 회전수를 목표치로서 제어함으로써 슬립률을 제어하였다. 이에 대해, 제6 실시예에서는 엔진 회전수 제어부(404)에 부가하여, 요구 구동력에 기초하여 연산되는 엔진의 요구 토크와 실제 엔진 토크에 상당하는 지령 토크의 편차에 기초하여 벨트식 무단 변속기(CVT)의 전달 용량을 설정하는 전달 용량 제어부(405)를 추가한 점이 상이하다.

도 14는 엔진 회전수 제어부(404) 및 전달 용량 제어부(405)의 제어 구성을 나타내는 블록도이다. 엔진 회전수 제어부(404)는 제4 실시예와 동일하므로, 설명을 생략한다. 전달 용량 제어부(405)에서는, 회전수 피드백 제어부(4042)로부터 출력된 엔진 토크인 토크 지령과, 요구 구동력에 기초하여 산출된 엔진의 요구 토크가 입력되고, 토크 지령과 요구 토크의 편차에 기초하여 PI 제어에 의해 전달 용량이 연산된다.

풀리와 벨트의 사이의 슬립률을 제어하는 것에 있어서, 엔진 회전수를 제어하여 슬립률을 제어함으로써 안정된 슬립률을 얻을 수 있다. 그러나 슬립률이 지나치게 클 때에는 엔진 회전수를 낮추기 위해 엔진 토크를 저하하는 지령이 출력된다. 즉, 토크의 저하에 수반하여 운전자 등이 요구하는 구동력(요구 토크)보다도 작은 토크밖에 얻어지지 않아, 위화감이 된다.

따라서, 요구 토크와 실제 토크의 편차에 따른 전달 용량을 벨트식 무단 변 속기(CVT)에 대해 출력하는 것으로 하였다. 예를 들어, 요구 토크보다도 토크 지령이 작은 경우에는, 전달 용량으로서 비교적 높은 값이 출력된다. 그러면, 풀리 압박력이 증대되어, 벨트와의 사이에서 슬립을 얻기 어려운 상태가 된다. 엔진측에서는, 슬립이 얻어져 있지 않으므로 엔진 회전수를 높일 필요가 강요되고, 그것에 따라서 엔진 토크를 상승시킨다. 즉, 전달 용량을 높이면, 회전수 제어하고 있는 엔진(E)의 토크가 높아지는 방향으로 제어되는 것이다. 이에 의해, 요구 토크를 달성하면서 안정된 슬립률을 얻을 수 있다.

도 15는 제6 실시예의 슬립률 제어 처리를 나타내는 타임차트이다. 액셀러레이터 개방도가 일정한 정상 주행 상태에 있어서, 소정 슬립률이 얻어지는 목표 엔진 회전수가 연산되고, 그 목표 엔진 회전수를 달성하도록 엔진 토크가 제어된다. 또한, 모터 제너레이터 토크는 액셀러레이터 페달 개방도 등에 기초하여 연산된 요구 구동력에 따라서 설정되어 있으므로 거의 일정하다. 엔진 회전수 제어에 기초하는 토크 지령과 요구 토크에 편차가 발생하면, 편차에 따라서 전달 용량이 변경된다. 구체적으로는, 제6 실시예의 제어를 행하지 않는 경우에는 전달 용량은 실제의 엔진 토크와 모터 제너레이터 토크의 합계에 따라서 변경된다.

이에 대해, 제6 실시예의 전달 용량 제어를 행함으로써 요구 토크보다도 지령 토크가 작을 때에는 전달 용량이 제어 없음의 경우보다 높게 설정된다. 이에 의해 지령 토크는 요구 토크에 빠르게 수렴된다. 한편, 요구 토크보다도 지령 토크가 클 때에는 전달 용량이 제어 없음의 경우보다 낮게 설정된다. 이에 의해 지령 토크는 요구 토크에 빠르게 수렴된다. 따라서, 요구 토크를 만족하면서도 벨트 의 슬립률은 보다 안정된 상태로 제어된다. 이에 의해, 제1 실시예의 (1), (2)에 나타내는 효과, 제4 실시예의 (5)에 나타내는 효과에 부가하여 하기의 효과를 얻을 수 있다.

(7) 전달 용량(2개의 풀리 중 용량측이 되는 풀리의 유압)을, 요구 토크와 지령 토크(실제 토크)의 편차에 따라서 설정하는 것으로 하였다. 이에 의해, 운전자 등이 요구하는 요구 토크를 실현하면서, 안정된 슬립 상태를 얻을 수 있다.

<제7 실시예>

다음에, 제7 실시예에 대해 설명한다. 기본적인 구성은 제5 실시예와 동일하므로, 상이한 점에 대해서만 설명한다. 제5 실시예에서는, 모터 제너레이터 회전수 제어부(404')에 의해 모터 제너레이터 회전수를 목표치로서 제어함으로써 슬립률을 제어하였다. 이에 대해, 제7 실시예에서는, 모터 제너레이터 회전수 제어부(404')에 부가하여, 요구 구동력에 기초하여 연산되는 모터 제너레이터(MG)의 요구 토크와 실제 모터 제너레이터 토크에 상당하는 지령 토크의 편차에 기초하여 벨트식 무단 변속기(CVT)의 전달 용량을 설정하는 전달 용량 제어부(405')를 추가한 점이 상이하다.

도 16은 모터 회전수 제어부(404') 및 전달 용량 제어부(405')의 제어 구성을 도시하는 블록도이다. 모터 제너레이터 회전수 제어부(404')는 제5 실시예와 동일하므로, 설명을 생략한다. 전달 용량 제어부(405')에서는, 회전수 피드백 제어부(4042')로부터 출력된 모터 제너레이터 토크인 토크 지령과, 요구 구동력에 기초하여 산출된 모터 제너레이터(MG)의 요구 토크가 입력되고, 토크 지령과 요구 토 크의 편차에 기초하여 PI 제어에 의해 전달 용량이 연산된다. 또한, 이 전달 용량에 관한 작용에 대해서는 제6 실시예의 설명과 동일하므로 설명을 생략한다.

도 17은 제7 실시예의 슬립률 제어 처리를 나타내는 타임차트이다. 액셀러레이터 개방도가 일정한 정상 주행 상태에 있어서, 소정 슬립률이 얻어지는 목표 모터 제너레이터 회전수가 연산되고, 그 목표 모터 제너레이터 회전수를 달성하도록 모터 제너레이터 토크가 제어된다. 또한, 엔진 토크는 액셀러레이터 페달 개방도 등에 기초하여 연산된 요구 구동력에 따라서 설정되어 있으므로 거의 일정하다. 모터 제너레이터 회전수 제어에 기초하는 토크 지령과 요구 토크에 편차가 발생하면, 편차에 따라서 전달 용량이 변경된다. 구체적으로는, 제7 실시예의 제어를 행하지 않는 경우에는 전달 용량은 실제의 엔진 토크와 모터 제너레이터 토크의 합계에 따라서 변경된다.

이에 대해, 제6 실시예의 전달 용량 제어를 행함으로써 요구 토크보다도 지령 토크가 작을 때에는 전달 용량이 제어 없음의 경우보다 높게 설정된다. 이에 의해 지령 토크는 요구 토크에 빠르게 수렴된다. 한편, 요구 토크보다도 지령 토크가 클 때에는 전달 용량이 제어 없음의 경우보다 낮게 설정된다. 이에 의해 지령 토크는 요구 토크에 빠르게 수렴된다. 따라서, 요구 토크를 만족하면서도 벨트의 슬립률은 보다 안정된 상태로 제어된다. 이에 의해, 제1 실시예의 (1), (2)에 나타내는 효과, 제5 실시예의 (6)에 나타내는 효과에 부가하여, 제6 실시예의 (7)에 나타내는 효과가 얻어진다.

<제8 실시예>

다음에, 제8 실시예에 대해 설명한다. 기본적인 구성은 제6 실시예와 동일하므로, 상이한 점에 대해서만 설명한다. 제6 실시예에서는, 요구 토크와 지령 토크의 편차에 따라서 전달 용량을 결정하는 것으로 하였다. 이에 대해, 제8 실시예에서는 상기 제어 구성에 부가하여, 엔진 회전수가 상승 중일 때에는, 회전수의 상승에 사용된 에너지분(이너셔분)의 유압을 전달 용량에 반영시키지 않는 것으로 하였다.

도 18은 제8 실시예의 슬립률 제어 처리를 나타내는 타임차트이다. 엔진 회전수가 상승해 가면, 그 회전수 상승에 사용되는 토크는, 벨트식 무단 변속기(CVT)에 출력되지 않고, 회전수의 상승에 사용된다. 따라서, 회전수 상승분에 사용된 지령 토크와 요구 토크의 편차분에 대해서는 전달 용량에 반영시키지 않음으로써, 안정된 슬립률이 얻어진다. 이에 의해, 제1 실시예의 (1), (2)에 나타내는 효과, 제4 실시예의 (5)에 나타내는 효과, 제6 실시예의 (7)에 나타내는 효과에 부가하여, 하기에 나타내는 효과가 얻어진다.

(8) 지령 토크(실제 토크)로부터 엔진(E)의 이너셔분을 제외한 토크를 이용하여 제어하는 것으로 하였다. 따라서, 실제로 벨트식 무단 변속기(CVT)측에 입력되는 토크에 기초한 전달 용량을 설정할 수 있어, 안정된 슬립률을 얻을 수 있다. 또한, 이너셔분을 제외하는 것은, 모터 제너레이터(MG)를 회전수 제어하는 경우라도 동일하도록 제어함으로써 마찬가지의 작용 효과가 얻어진다. 그 경우에는, 또한 제5 실시예의 (6)에 나타내는 효과도 얻어진다.

<제9 실시예>

다음에, 제9 실시예에 대해 설명한다. 기본적인 구성은 제6 실시예와 동일하므로, 상이한 점에 대해서만 설명한다. 제6 실시예에서는, 요구 토크와 지령 토크의 편차에 따라서 전달 용량을 결정하는 것으로 하였다. 이에 대해, 제9 실시예에서는 상기 제어 구성에 부가하여, 엔진 회전수가 하강 중일 때에는, 회전수의 하강에 사용된 에너지분(이너셔분)의 유압을 전달 용량에 반영시키지 않는 것으로 하였다.

도 19는 제9 실시예의 슬립률 제어 처리를 나타내는 타임차트이다. 엔진 회전수가 하강해 가면, 그 회전수 하강에 사용되는 토크는, 벨트식 무단 변속기(CVT)측에 출력되지 않고, 회전수의 하강에 사용된다. 따라서, 회전수 하강분에 사용된 지령 토크와 요구 토크의 편차분에 대해서는 전달 용량에 반영시키지 않음으로써, 안정된 슬립률이 얻어진다. 이에 의해, 제1 실시예의 (1), (2)에 나타내는 효과, 제4 실시예의 (5)에 나타내는 효과, 제6 실시예의 (7)에 나타내는 효과 및 제8 실시예의 (8)에 나타내는 효과가 얻어진다. 또한, 이너셔분을 제외하는 것은, 모터 제너레이터(MG)를 회전수 제어하는 경우라도 동일하도록 제어함으로써 마찬가지의 작용 효과가 얻어진다. 그 경우에는, 또한 제5 실시예의 (6)에 나타내는 효과도 얻어진다.

<제10 실시예>

다음에, 제10 실시예에 대해 설명한다. 기본적인 구성은 제4 실시예와 동일하므로, 상이한 점에 대해서만 설명한다. 제4 실시예에서는, 목표 엔진 회전수를 달성하도록 엔진 토크가 제어된다. 이에 대해, 제10 실시예에서는 상기 제어 구성 에 부가하여, 엔진 토크의 상한치를 설정한 점이 상이하다. 엔진(E)을 회전수 제어하고 있으면, 그 회전수를 달성하는 데 필요한 토크는, 운전자 등이 요구하는 요구 토크와는 관계없이 설정된다. 따라서, 목표 엔진 회전수와 실제 엔진 회전수의 편차가 크면, 큰 토크 지령을 출력하게 되고, 상한을 설정하고 있지 않은 경우에는, 운전자 등의 요구 토크보다도 큰 토크가 출력되어, 위화감이 되기 때문이다. 이 엔진 토크 상한치는, 운전자 등의 요구 토크에 따라서 설정된다. 구체적으로는, 모터 제너레이터(MG)의 토크와 엔진 토크의 합계가 요구 토크에 소정의 허용 오차를 가산한 값을 초과하지 않도록 설정된다.

도 20은 제10 실시예의 슬립률 제어 처리를 나타내는 타임차트이다. 엔진 토크는 목표 엔진 회전수에 일치하도록 제어된다. 이때, 엔진 토크 상한치 이상의 토크가 출력되지 않는다. 따라서, 엔진 토크를 직접적인 제어 대상으로 하고 있지 않은 경우라도, 운전자 등의 요구 토크의 실현성을 향상시킬 수 있다. 가령, 가속 중에 있어서 유압이 실현 가능한 유압의 하한에 도달하고(이 이상 유압을 낮출 수 없는 상태), 또한 벨트와 풀리의 사이의 마찰 계수가 최적이 되는 슬립률에 도달하지 않는 경우, 엔진측에서는 슬립률을 확보하기 위해 과잉으로 토크를 상승시키려고 한다. 이에 대해, 제10 실시예와 같이 엔진 토크 상한치를 설정해 둠으로써, 원하는 슬립률이 얻어지지 않는 경우라도, 엔진 토크를 요구 토크로부터 소정의 허용 오차의 범위로 억제할 수 있다. 이에 의해, 제1 실시예의 (1), (2)에 나타내는 효과, 제4 실시예의 (5)에 나타내는 효과에 부가하여, 하기에 나타내는 효과가 얻어진다.

(9) 요구 토크에 따른 엔진(E)(동력원)의 토크 상한치를 갖는다. 따라서, 엔진 토크를 제어하였다고 해도, 요구 토크로부터의 괴리를 억제할 수 있어, 요구 토크의 실현성을 향상시킬 수 있다. 또한, 제6 실시예에 제10 실시예를 조합할 수도 있고, 그 경우에는 제6 실시예의 (7)에 나타내는 효과도 얻어지는 것은 물론이다.

<제11 실시예>

다음에, 제11 실시예에 대해 설명한다. 기본적인 구성은 제5 실시예와 동일하므로, 상이한 점에 대해서만 설명한다. 제5 실시예에서는, 목표 모터 제너레이터 회전수를 달성하도록 모터 제너레이터 토크가 제어된다. 이에 대해, 제11 실시예에서는 상기 제어 구성에 부가하여, 모터 제너레이터 토크의 상한치를 설정한 점이 상이하다. 모터 제너레이터(MG)를 회전수 제어하고 있으면, 그 회전수를 달성하는 데 필요한 토크는, 운전자 등이 요구하는 요구 토크와는 관계없이 설정된다. 따라서, 목표 모터 제너레이터 회전수와 실제 모터 제너레이터 회전수의 편차가 크면, 큰 토크 지령을 출력하게 되고, 상한을 설정하고 있지 않은 경우에는, 운전자 등의 요구 토크보다도 큰 토크가 출력되어, 위화감이 되기 때문이다. 이 모터 제너레이터 토크 상한치는, 운전자 등의 요구 토크에 따라서 설정된다. 구체적으로는, 모터 제너레이터(MG)의 토크와 엔진 토크의 합계가 요구 토크에 소정의 허용 오차를 가산한 값을 초과하지 않도록 설정된다.

도 21은 제11 실시예의 슬립률 제어 처리를 나타내는 타임차트이다. 모터 제너레이터 토크는 목표 모터 제너레이터 회전수에 일치하도록 제어된다. 이때, 모터 제너레이터 토크 상한치 이상의 토크가 출력되지 않는다. 따라서, 모터 제너레이터 토크를 직접적인 제어 대상으로 하고 있지 않은 경우라도, 운전자 등의 요구 토크의 실현성을 향상시킬 수 있다. 가령, 가속 중에 있어서 유압이 실현 가능한 유압의 하한에 도달하고(이 이상 유압을 낮출 수 없는 상태), 또한 벨트와 풀리의 사이의 마찰 계수가 최적이 되는 슬립률에 도달하지 않는 경우, 모터 제너레이터측에서는 슬립률을 확보하기 위해 과잉으로 토크를 상승시키려고 한다. 이에 대해, 제11 실시예와 같이 모터 제너레이터 토크 상한치를 설정해 둠으로써, 원하는 슬립률이 얻어지지 않는 경우라도, 모터 제너레이터 토크를 요구 토크로부터 소정의 허용 오차의 범위로 억제할 수 있다. 이에 의해, 제1 실시예의 (1), (3), (4)에 나타내는 효과, 실시예의 (6)에 나타내는 효과에 부가하여, 하기에 나타내는 효과가 얻어진다.

(10) 요구 토크에 따른 모터 제너레이터(MG)(동력원)의 토크 상한치를 갖는다. 따라서, 모터 제너레이터 토크를 제어하였다고 해도, 요구 토크로부터의 괴리를 억제할 수 있어, 요구 토크의 실현성을 향상시킬 수 있다. 또한, 제7 실시예에 제10 실시예를 조합할 수도 있고, 그 경우에는 제7 실시예에 나타내는 효과도 얻어지는 것은 물론이다.

<제12 실시예>

다음에, 제12 실시예에 대해 설명한다. 기본적인 구성은 제5 실시예와 동일하므로, 상이한 점에 대해서만 설명한다. 제5 실시예에서는, 목표 모터 제너레이터 회전수를 달성하도록 모터 제너레이터 토크가 제어된다. 이에 대해, 제12 실시 예에서는 상기 제어 구성에 부가하여, 모터 제너레이터 토크의 하한치를 설정한 점이 상이하다. 모터 제너레이터(MG)를 회전수 제어하고 있으면, 그 회전수를 달성하는 데 필요한 토크는, 운전자 등이 요구하는 요구 토크와는 관계없이 설정된다. 따라서, 목표 모터 제너레이터 회전수와 실제 모터 제너레이터 회전수의 편차가 크면, 큰 토크 지령을 출력하게 되고, 감속시에 있어서 하한을 설정하고 있지 않은 경우에는, 운전자 등의 요구 토크(감속시에 발생시키는 토크)보다도 큰 토크(과잉의 감속 토크)가 출력되어, 위화감이 되기 때문이다. 이 모터 제너레이터 토크 하한치는, 운전자 등의 요구 토크에 따라서 설정된다. 구체적으로는, 모터 제너레이터(MG)의 토크와 엔진 토크의 합계가 요구 토크에 소정의 허용 오차를 가산한 값(감속측)을 초과하지 않도록 설정된다.

도 22는 제12 실시예의 슬립률 제어 처리를 나타내는 타임차트이다. 모터 제너레이터 토크는 목표 모터 제너레이터 회전수에 일치하도록 제어된다. 이때, 모터 제너레이터 토크 하한치 이하의 토크가 출력되지 않는다. 따라서, 모터 제너레이터 토크를 직접적인 제어 대상으로 하고 있지 않은 경우라도, 운전자 등의 요구 토크의 실현성을 향상시킬 수 있다. 가령, 감속 중에 있어서 유압이 실현 가능한 유압의 하한에 도달하고(이 이상 유압을 낮출 수 없는 상태), 또한 벨트와 풀리의 사이의 마찰 계수가 최적이 되는 슬립률에 도달하지 않는 경우, 모터 제너레이터측에서는 슬립률을 확보하기 위해 과잉으로 감속측의 토크를 발생시키려고 한다. 이에 대해, 제12 실시예와 같이 모터 제너레이터 토크 하한치를 설정해 둠으로써, 원하는 슬립률이 얻어지지 않는 경우라도 모터 제너레이터 토크를 요구 토크로부터 소정의 허용 오차의 범위로 억제할 수 있다. 이에 의해, 제1 실시예의 (1), (3), (4)에 나타내는 효과, 실시예의 (6)에 나타내는 효과에 부가하여, 하기에 나타내는 효과가 얻어진다.

(11) 요구 토크에 따른 모터 제너레이터(MG)(동력원)의 토크 하한치를 갖는다. 따라서, 모터 제너레이터 토크를 제어하였다고 해도, 요구 토크로부터의 괴리를 억제할 수 있어, 과잉의 감속 토크를 발생시키는 일 없이 요구 토크의 실현성을 향상시킬 수 있다. 또한, 제7 실시예에 제10 실시예를 조합할 수도 있고, 그 경우에는 제7 실시예에 나타내는 효과도 얻어지는 것은 물론이다.

<제13 실시예>

다음에, 제13 실시예에 대해 설명한다. 기본적인 구성은 제2 실시예와 동일하므로, 상이한 점에 대해서만 설명한다. 제2 실시예에서는, 엔진 토크를 제어함으로써 원하는 슬립률을 달성하도록 제어하였다. 이에 대해, 제13 실시예에서는, 엔진 토크를 조정하는 데 있어서, 응답성을 고려하여 점화 타이밍 액추에이터와 스로틀 액추에이터를 적절하게 선택하는 점이 상이하다.

도 23은 토크 조정부(403)로부터 엔진 토크를 제어하는 액추에이터인 점화 타이밍 제어 액추에이터(X1)와 스로틀 밸브 액추에이터(X2)에 제어 지령을 출력하는 구성을 나타내는 제어 블록도이다. 토크 조정부(403)에서는, 미리 설정된 소정 슬립률(2％ 정도)과 실제 슬립률의 편차를 연산하고, 그 편차에 기초하여 토크 다운 제어 지령을 출력한다. 여기서, 토크 다운 제어 지령을, 고주파 성분(고응답분)과 저주파 성분(저응답분)으로 분리한다. 그리고 고주파 성분은 점화 타이밍 제어 액추에이터(X1)에 대해 토크 다운 제어 지령을 출력하고, 저주파 성분은 스로틀 밸브 액추에이터(X2)에 대해 토크 다운 제어 지령을 출력한다. 즉, 점화 타이밍 제어 액추에이터(X1)는 점화각(點火角)을 지각(遲角)할 뿐이므로 이너셔 등을 고려할 필요가 없어, 고응답의 토크 다운을 실현할 수 있지만, 이것만으로 충분한 토크 다운량이 얻어진다고는 단언할 수 없다. 한편, 스로틀 밸브 액추에이터(X2)는 구체적으로 개방도를 조정하는 면에서 이너셔 등을 고려할 필요가 있어, 점화 타이밍 제어 액추에이터(X1)보다도 저응답의 토크 다운밖에 실현할 수 없지만, 큰 토크 다운량이 얻어진다. 따라서, 이들 양자의 이점을 조합한 지령을 행한다.

도 24는 제13 실시예의 슬립률 제어 처리를 나타내는 타임차트이다. 풀리와 벨트의 사이의 슬립률이 원하는 값보다도 높아지면, 입력 토크를 억제할 필요가 있으므로, 엔진 토크를 저하시키기 위해 토크 다운 제어 지령을 출력한다. 이때, 고응답분에 대해서는 점화 타이밍 제어 액추에이터(X1)에 의해, 또한 저응답분에 대해서는 스로틀 밸브 액추에이터(X2)에 의해 실행함으로써, 응답성을 확보하면서 충분한 토크 다운량을 확보한다. 또한, 제13 실시예는 제2 실시예에 부가한 구성으로서 설명하였지만, 최종적으로 엔진에 대해 토크 제어 지령을 출력하는 어떠한 실시예라도 적용 가능하다. 따라서, 제1, 제2, 제4, 제6, 제8, 제9, 제10 실시예에 적절하게 채용할 수 있고, 이들 각 실시예의 효과에 부가하여 하기의 효과가 얻어진다.

(12) 고응답 성분에 대해서는 점화 타이밍 제어 액추에이터(X1)(점화 타이밍 변경 제어)를 이용하고, 저응답 성분에 대해서는 스로틀 밸브 액추에이터(X2)(흡기 량 제어)를 이용함으로써, 엔진 토크를 제어할 때의 응답성과 제어량의 양쪽을 얻을 수 있다.

<제14 실시예>

다음에, 제14 실시예에 대해 설명한다. 기본적인 구성은 제7 실시예와 동일하므로, 상이한 점에 대해서만 설명한다. 제7 실시예에서는 특히 프라이머리 풀리(PP)와 세컨더리 풀리(SP) 중 어느 쪽에 있어서 슬립 상태를 달성해야 하는지라고 하는 점에 대해서는 특별히 언급하지 않았지만, 제14 실시예에서는 주행 상태에 따라서 어느 쪽을 슬립 상태로 해야 하는지에 대해 설정한 점이 상이하다. 이하, 주행 상태마다 설명한다.

[가속 중, 또한 변속비가 1보다 고변속비측]

가속 중이라 함은, 프라이머리 풀리측으로부터 벨트를 통해 세컨더리 풀리측으로 토크가 전달되고 있는 상태이다. 또한, 고변속비측이라 함은, 프라이머리 풀리측보다도 세컨더리 풀리측의 벨트 권취 직경의 쪽이 작은 것을 의미한다. 이상으로부터, 이 주행 상태에 있어서는 세컨더리 풀리측이 용량측이고, 가속 중이므로 세컨더리 풀리 회전수는 벨트의 속도보다도 느린 상태로 하게 된다. 따라서, 도 25의 타임차트에 나타내는 바와 같이, 세컨더리 풀리와 벨트의 사이의 슬립률을 마이너스측으로 소정 슬립률로 하고, 프라이머리 풀리와 벨트의 사이의 슬립률을 0 상당으로 함으로써, 안정된 슬립률 제어를 달성할 수 있다.

[감속 중, 또한 변속비가 1보다 고변속비측]

감속 중이라 함은, 세컨더리 풀리측으로부터 벨트를 통해 프라이머리 풀리측 으로 토크가 전달되고 있는 상태이다. 또한, 고변속비측이라 함은, 프라이머리 풀리측보다도 세컨더리 풀리측의 벨트 권취 직경의 쪽이 작은 것을 의미한다. 이상으로부터, 이 주행 상태에 있어서는 세컨더리 풀리측이 용량측이고, 감속 중이므로 세컨더리 풀리 회전수는 벨트의 속도보다도 빠른 상태로 하게 된다. 따라서, 도 26의 타임차트에 나타내는 바와 같이, 세컨더리 풀리와 벨트의 사이의 슬립률을 플러스측으로 소정 슬립률로 하고, 프라이머리 풀리와 벨트의 사이의 슬립률을 0 상당으로 함으로써, 안정된 슬립률 제어를 달성할 수 있다.

[가속 중, 또한 변속비가 1보다 저변속비측]

가속 중이라 함은, 프라이머리 풀리측으로부터 벨트를 통해 세컨더리 풀리측으로 토크가 전달되고 있는 상태이다. 또한, 저변속비측이라 함은, 세컨더리 풀리측보다도 프라이머리 풀리측의 벨트 권취 직경의 쪽이 작은 것을 의미한다. 이상으로부터, 이 주행 상태에 있어서는 프라이머리 풀리측이 용량측이고, 가속 중이므로 프라이머리 풀리 회전수는 벨트의 속도보다도 빠른 상태로 하게 된다. 따라서, 도 27의 타임차트에 나타내는 바와 같이, 프라이머리 풀리와 벨트의 사이의 슬립률을 플러스측으로 소정 슬립률로 하고, 세컨더리 풀리와 벨트의 사이의 슬립률을 0 상당으로 함으로써, 안정된 슬립률 제어를 달성할 수 있다.

[감속 중, 또한 변속비가 1보다 저변속비측]

감속 중이라 함은, 세컨더리 풀리측으로부터 벨트를 통해 프라이머리 풀리측으로 토크가 전달되고 있는 상태이다. 또한, 저변속비측이라 함은, 세컨더리 풀리측보다도 프라이머리 풀리측의 벨트 권취 직경의 쪽이 작은 것을 의미한다. 이상 으로부터, 이 주행 상태에 있어서는 프라이머리 풀리측이 용량측이고, 감속 중이므로 프라이머리 풀리 회전수는 벨트의 속도보다도 느린 상태로 하게 된다. 따라서, 도 28의 타임차트에 나타내는 바와 같이, 세컨더리 풀리와 벨트의 사이의 슬립률을 마이너스측으로 소정 슬립률로 하고, 프라이머리 풀리와 벨트의 사이의 슬립률을 O 상당으로 함으로써, 안정된 슬립률 제어를 달성할 수 있다.

즉, 제14 실시예에 있어서는, 하기의 작용 효과를 얻을 수 있다.

(13) 가속 중 또한 변속비가 1보다 작은 고변속비측(Hi측)일 때에는 세컨더리 풀리보다도 벨트의 속도가 빨라지도록 슬립시키고, 감속 중 또한 변속비가 1보다 작은 고변속비측(Hi측)일 때에는 세컨더리 풀리보다도 벨트의 속도가 느려지도록 슬립시키고, 가속 중 또한 변속비가 1 이상인 저변속비측(Low측)일 때에는 프라이머리 풀리보다도 벨트의 속도가 느려지도록 슬립시키고, 감속 중 또한 변속비가 1 이상인 저변속비측(Low측)일 때에는 프라이머리 풀리보다도 벨트의 속도가 빨라지도록 슬립시킨다. 따라서, 주행 상태에 따라서 적절한 슬립 상태를 유지하면서 가감속을 행할 수 있다.

<제15 실시예>

다음에 제15 실시예에 대해 설명한다. 상술한 제1 실시예로부터 제14 실시예에서는 모터 제너레이터를 구비한 하이브리드 차량에 적용한 예를 나타냈다. 이에 대해 제15 실시예에서는, 모터 제너레이터 등을 구비하고 있지 않은 통상의 엔진 차량에 적용한 것이다.

도 29는 벨트식 무단 변속기를 탑재한 엔진 차량을 도시하는 개략도이다. 내연 기관인 엔진(E)으로부터 출력된 구동력(토크 및 회전수)은, 토크 컨버터(TC)를 통해 벨트식 무단 변속기(CVT)의 프라이머리 풀리(PP)에 입력된다. 토크 컨버터(TC)에는 로크 업 클러치(LUC)가 구비되고, 소정 차속 미만에서는 로크 업 클러치(LUC)를 해방하여 토크 컨버터(TC)에 의한 토크 증폭 작용을 사용한다. 또한, 소정 차속 이상에서는 로크 업 클러치(LUC)를 체결하여 엔진(E)과 벨트식 무단 변속기(CVT)가 직결된다. 벨트식 무단 변속기(CVT)로부터 출력된 구동력은 차동 기어를 통해 구동륜(FR, FL)에 출력된다. 또한, 이들 각 구성은 주지의 구성이며, 상세에 대해서는 생략한다.

도 30은 제15 실시예의 슬립률 제어 처리를 도시하는 제어 블록도이다. 엔진 회전수 제어부(150)에는, 목표 엔진 회전수 연산부(140)와, 회전수 피드백 제어부(151)와, 운전자 등의 요구 토크를 연산하는 요구 토크 연산부(152)와, 지령 토크에 제한을 가하는 토크 제한부(153)와, 지령 토크의 저응답분을 스로틀 밸브 액추에이터의 지령으로 변환하는 스로틀 제어 지령부(154)와, 지령 토크의 고응답분을 점화 타이밍 제어 액추에이터의 지령으로 변환하는 점화각 제어 지령부(155)를 갖는다.

목표 엔진 회전수 연산부(140)에서는, 세컨더리 풀리 실제 회전수에 홈 폭 베이스(풀리에 대한 벨트 권취 직경을 의미함)로 연산된 실제 변속비를 곱한 값과, 원하는 슬립률(2％의 슬립률을 얻고자 하는 경우에는, 1.02)을 곱하여 목표 엔진 회전수를 연산한다. 여기서, 세컨더리 풀리 실제 회전수에 홈 폭 베이스로 연산된 실제 변속비를 곱한 값이라 함은, 슬립이 전혀 발생되어 있지 않은 경우의 프라이 머리 풀리 회전수(엔진 회전수)이다. 이것에 원하는 슬립률(2％에 상당하는 1.02)을 곱함으로써, 풀리와 벨트의 사이에 원하는 슬립률을 발생한 상태를 얻는다.

회전수 피드백 제어부(151)에서는, 연산된 목표 엔진 회전수와 검출된 실제 엔진 회전수의 편차에 기초하여 PI 제어에 의해 엔진 토크의 보정량이 연산된다. 즉, 목표 엔진 회전수에 도달하고 있지 않은 경우에는 엔진 토크가 커지는 보정 지령이 출력되고, 목표 엔진 회전수를 초과하고 있는 경우에는 엔진 토크가 작아지는 보정 지령이 출력된다. 또한, 요구 토크 연산부(152)에서는, 액셀러레이터 페달 개방도나 엔진 회전수에 기초하여 운전자의 요구 토크가 연산되고, 이 요구 토크에 상술한 토크 보정 지령이 가산된다. 환언하면, 운전자의 요구 토크를 확보하면서, 목표 엔진 회전수에 추종하도록 엔진 토크가 제어되는 것이다.

토크 제한부(153)에서는, 실제의 지령 토크가 운전자의 요구 토크로부터 괴리하지 않도록, 요구 토크에 따른 상한치 및 하한치가 설정되어 있고, 지령 토크가 상한치 및 하한치의 사이일 때에는 그대로 지령 토크가 출력되고, 지령 토크가 상한치 혹은 하한치를 초과할 때에는 상한치 혹은 하한치가 지령 토크로서 출력된다.

CVT 컨트롤러(160)에는, 전달 용량 제어부(161)와, 그 밖의 각종 제어부가 설치되어 있다. 그 밖의 각종 제어부에는, 전달 용량 제어부(161)에 의해 결정되는 전달 용량을 출력하기 위한 세컨더리압 제어부나, 라인압을 제어하는 라인압 제어부, 메카니컬 피드백 기구를 구비하고 있을 때에는 스텝 모터 지령 등이 출력되는 변속비 제어부 등을 구비한다.

전달 용량 제어부(161)에서는, 토크 제한부(153)로부터 출력된 최종적인 토 크 지령과, 요구 토크에 기초하여 산출된 엔진의 요구 토크가 입력되고, 토크 지령과 요구 토크의 편차에 기초하여 PI 제어에 의해 전달 용량이 연산된다. 풀리와 벨트의 사이의 슬립률을 제어하는 데 있어서, 엔진 회전수를 제어하여 슬립률을 제어함으로써 안정된 슬립률을 얻을 수 있다. 그러나 슬립률이 지나치게 클 때에는 엔진 회전수를 낮추기 위해 엔진 토크를 저하하는 지령이 출력된다. 즉, 토크의 저하에 수반하여 운전자 등이 요구하는 구동력(요구 토크)보다도 작은 토크밖에 얻어지지 않아, 위화감이 된다.

따라서, 요구 토크와 실제 토크의 편차에 따른 전달 용량을 벨트식 무단 변속기(CVT)에 대해 출력하는 것으로 하였다. 예를 들어, 요구 토크보다도 토크 지령이 작은 경우에는, 전달 용량으로서 비교적 높은 값이 출력된다. 그러면, 풀리 압박력이 증대되어, 벨트와의 사이에서 슬립을 얻기 어려운 상태가 된다. 엔진측에서는, 슬립이 얻어져 있지 않으므로 엔진 회전수를 높일 필요가 강요되고, 그것에 따라서 엔진 토크를 상승시킨다. 즉, 전달 용량을 높이면, 회전수 제어하고 있는 엔진(E)의 토크가 높아지는 방향으로 제어되는 것이다. 이에 의해, 요구 토크를 달성하면서 안정된 슬립률을 얻을 수 있다.

상술한 제1 내지 제14 실시예에 나타내는 하이브리드 차량에서는, 엔진으로 회전수 제어를 하는 경우, 엔진에는 요구 토크에 따른 값을 입력하지 않고, 모터 제너레이터측에서 요구 토크를 담보(擔保)하고 있었다. 그러나 통상의 엔진 차량에서는, 이와 같이 토크를 담보하는 구성이 없으므로, 엔진 회전수 제어 중에 요구 토크를 실현하면서, 그것을 회전수 제어에 의해 보정하는 것으로 하고 있다. 본 제15 실시예에 있어서도, 제1 실시예의 (1), (2)에 나타내는 효과, 제4 실시예의 (5)에 나타내는 효과, 제6 실시예의 (7)에 나타내는 효과가 얻어진다. 또한, 다른 실시예 중, 모터 제너레이터에 관한 제어 이외에 대해서는 적절하게 조합 가능하고, 그 경우 조합한 실시예의 각 효과가 얻어진다.

이상, 제1 내지 제15 실시예에 대해 설명하였지만, 상기 구성에 한정되지 않고 본 발명의 범위를 일탈하지 않는 범위에서 다른 구성을 취할 수 있다. 예를 들어, FF형의 차량에 대해 설명하였지만, FR형의 차량이라도 상관없다. 또한, 전후진 절환 기구를 구체적으로는 나타내지 않았지만, 벨트식 무단 변속기의 입력측에 전후진 절환 기구 등을 구비하고 있는 경우에는, 그 전후진 절환 기구에 구비된 마찰 체결 요소를 제2 클러치(CL2)로 해도 좋고, 새롭게 제2 클러치(CL2)를 구비해도 좋다.

<제16 실시예>

우선, 하이브리드 차량의 구동계 구성을 설명한다. 도 1은 제16 실시예의 벨트식 무단 변속기의 제어 장치가 적용된 전륜 구동에 의한 하이브리드 차량을 도시하는 전체 시스템도이다. 제1 실시예에 있어서의 하이브리드 차량의 구동계는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 엔진(E)과, 제1 클러치(CL1)와, 모터 제너레이터(MG)와, 제2 클러치(CL2)와, 벨트식 무단 변속기(CVT)와, 차동 기어(DF)와, 좌측 드라이브 샤프트(DSL)와, 우측 드라이브 샤프트(DSR)와, 좌측 전륜(FL)(구동륜)과, 우측 전륜(FR)(구동륜)을 갖는다. 또한, RL은 좌측 후륜, RR은 우측 후륜이다.

제2 클러치(CL2)는, 모터 제너레이터(MG)와 벨트식 무단 변속기(CVT)의 사이에 개재 장착된 클러치이며, 후술하는 CVT 컨트롤러(7)로부터의 제어 지령에 기초하여, 제2 클러치 유압 유닛(8a)에 의해 만들어 내어진 제어 유압에 의해, 슬립 체결을 포함하여 체결·개방이 제어된다.

제1 실시예의 벨트식 무단 변속기의 CVT에 있어서는, 스테핑 모터를 구비하고, 프라이머리 풀리(PP)측에 라인압 솔레노이드에 의해 압력 조정된 라인압이 공급되고, 세컨더리 풀리(SP)측에 세컨더리압 솔레노이드에 의해 압력 조정된 세컨더리압이 공급되는 구성으로 되어 있다. 제16 실시예에 있어서는, 고압이 공급되는 측의 풀리를 용량측의 풀리로서 기재한다.

이 하이브리드 구동계에는, 제1 클러치(CL1)의 체결·개방 상태에 따라서 3개의 주행 모드를 갖는다. 제1 주행 모드는, 제1 클러치(CL1)의 개방 상태에서, 모터 제너레이터(MG)의 동력만을 동력원으로 하여 주행하는 모터 사용 주행 모드로서의 전기 자동차 주행 모드(이하,「EV 주행 모드」라 약칭함)이다. 제2 주행 모드는, 제1 클러치(CL1)의 체결 상태에서, 엔진(E)을 동력원에 포함하면서 주행하는 엔진 사용 주행 모드(이하,「HEV 주행 모드」라 약칭함)이다. 제3 주행 모드는, 제1 클러치(CL1)의 체결 상태에서 제2 클러치(CL2)를 슬립 제어시키고, 엔진(E)을 동력원에 포함하면서 주행하는 엔진 사용 슬립 주행 모드(이하,「WSC 주행 모드」라 약칭함)이다. 이 모드는, 특히 배터리 SOC가 낮을 때나 엔진 수온이 낮을 때에, 크리프 주행을 달성 가능한 모드이다. 또한, EV 주행 모드로부터 HEV 주행 모드로 천이할 때에는, 제1 클러치(CL1)를 체결하고, 모터 제너레이터(MG)의 토크를 이용하여 엔진 시동을 행한다.

상기「HEV 주행 모드」에는,「엔진 주행 모드」와「모터 어시스트 주행 모드」와「주행 발전 모드」라는 3개의 주행 모드를 갖는다. 「엔진 주행 모드」는, 엔진(E)만을 동력원으로 하여 구동륜을 움직인다. 「모터 어시스트 주행 모드」는, 엔진(E)과 모터 제너레이터(MG)의 2개를 동력원으로 하여 구동륜을 움직인다. 「주행 발전 모드」는, 엔진(E)을 동력원으로 하여 구동륜(FR, FL)을 움직이는 동시에, 모터 제너레이터(MG)를 발전기로서 기능시킨다. 정속 운전시나 가속 운전시에는, 엔진(E)의 동력을 이용하여 모터 제너레이터(MG)를 발전기로서 동작시킨다. 또한, 감속 운전시는, 제동 에너지를 회생하여 모터 제너레이터(MG)에 의해 발전하고, 배터리(4)의 충전을 위해 사용한다. 또한, 또 다른 모드로서, 차량 정지시에는, 엔진(E)의 동력을 이용하여 모터 제너레이터(MG)를 발전기로서 동작시키는 발 전 모드를 갖는다.

모터 컨트롤러(2)는 모터 제너레이터(MG)의 로터 회전 위치를 검출하는 리졸버(13)로부터의 정보를 입력하고, 통합 컨트롤러(10)로부터의 목표 모터 제너레이터 토크 지령 등에 따라서, 모터 제너레이터(MG)의 모터 동작점(Nm :모터 제너레이터 회전수, Tm : 모터 제너레이터 토크)을 제어하는 지령을 인버터(3)로 출력한다. 또한, 이 모터 컨트롤러(2)에서는, 배터리(4)의 충전 상태를 나타내는 배터리 SOC 를 감시하고 있어, 배터리 SOC 정보는 모터 제너레이터(MG)의 제어 정보에 이용하는 동시에, CAN 통신선(11)을 통해 통합 컨트롤러(10)로 공급된다.

제1 클러치 컨트롤러(5)는 제1 클러치 유압 센서(14)와 제1 클러치 스트로크 센서(15)로부터의 센서 정보를 입력하고, 통합 컨트롤러(10)로부터의 제1 클러치 제어 지령에 따라서, 제1 클러치(CL1)의 체결·개방을 제어하는 지령을 제1 클러치 유압 유닛(6)에 출력한다. 또한, 제1 클러치 스트로크(C1S)의 정보는, CAN 통신선(11)을 통해 통합 컨트롤러(10)로 공급한다.

브레이크 컨트롤러(9)는 4륜의 각 차륜속을 검출하는 차륜속 센서(19)와 브 레이크 스트로크 센서(20)로부터의 센서 정보를 입력하고, 예를 들어 브레이크 답입 제동시, 브레이크 스트로크(BS)로부터 요구되는 요구 제동력에 대해 회생 제동력만으로는 부족한 경우, 그 부족분을 기계 제동력(마찰 브레이크에 의한 제동력)으로 보충하도록, 통합 컨트롤러(10)로부터의 회생 협조 제어 지령에 기초하여 회생 협조 브레이크 제어를 행한다.

통합 컨트롤러(10)는, 차량 전체의 소비 에너지를 관리하여, 최고 효율로 차량을 주행시키기 위한 기능을 담당하는 것으로, 모터 회전수(Nm)를 검출하는 모터 회전수 센서(21)와, 제2 클러치 출력 회전수(N2out)를 검출하는 제2 클러치 출력 회전수 센서(22)와, 제2 클러치 전달 토크 용량(TCL2)을 검출하는 제2 클러치 토크 센서(23)와, 브레이크 유압 센서(24)와, 풀리 홈 폭으로부터 실제 변속비를 검출하는 변속비 센서(10a)와, 세컨더리 풀리(SP)의 회전수를 검출하는 세컨더리 회전수 센서(10b)로부터의 정보 및 CAN 통신선(11)을 통해 얻어진 정보를 입력한다.

또한, 통합 컨트롤러(10)는 엔진 컨트롤러(1)로의 제어 지령에 의한 엔진(E)의 동작 제어와, 모터 컨트롤러(2)로의 제어 지령에 의한 모터 제너레이터(MG)의 동작 제어와, 제1 클러치 컨트롤러(5)로의 제어 지령에 의한 제1 클러치(CL1)의 체결·개방 제어와, CVT 컨트롤러(7)로의 제어 지령에 의한 제2 클러치(CL2)의 체결·개방 제어 및 CVT에 있어서의 전달 용량 지령, 변속비 지령의 송신을 행한다. 또한, 각종 연산은, 통합 컨트롤러(10)에서 연산해도 좋고, 다른 컨트롤러 내에서 연산해도 좋다.

이하에, 도 2 및 도 31에 도시하는 블록도를 이용하여, 제16 실시예의 통합 컨트롤러(10)에서 연산되는 제어를 설명한다. 예를 들어, 이 연산은 제어 주기 10msec마다 통합 컨트롤러(10)에서 연산된다. 통합 컨트롤러(10)는, 목표 구동력 연산부(100)와, 모드 선택부(200)와, 목표 충방전 연산부(300)와, 동작점 지령부(400)를 갖는다.

모드 선택부(200)는 액셀러레이터 페달 개방도(APO)와 차속(VSP)을 이용하여 모드 맵에 기초하여 목표 모드를 선택한다. 도 5는 모드 맵을 나타낸다. 모드 맵 내에는, EV 주행 모드와, WSC 주행 모드와, HEV 주행 모드를 갖고, 액셀러레이터 페달 개방도(APO)와 차속(VSP)으로부터 목표 모드를 연산한다. 단, EV 주행 모드가 선택되어 있었다고 해도, 배터리 SOC가 소정값 이하이면, 강제적으로「HEV 주행 모드」혹은「WSC 주행 모드」를 목표 모드로 한다. 또한, 모드 선택부(200)에는 도시하지 않은 온도 센서로부터 검출한 배터리(4)의 온도가 입력된다. 이에 의해, EV 주행 모드가 선택되어 있었다고 해도, 배터리(4)의 온도가 저온측의 임계값보다 저온이거나, 고온측의 임계값보다 고온이면, 강제적으로「HEV 주행 모드」혹은「WSC 주행 모드」를 목표 모드로 한다.

목표 충방전 연산부(300)에서는, 도 4에 나타내는 목표 충방전량 맵을 이용하여, 배터리 SOC로부터 목표 충방전 전력(tP)을 연산한다. 또한, 목표 충방전량 맵에는, EV 주행 모드를 허가 혹은 금지하기 위한 EV ON선이 SOC＝50％로 설정되 고, EV OFF선이 SOC=35％로 설정되어 있다.

동작점 지령부(400)에서는, 액셀러레이터 페달 개방도(APO)와, 목표 구동력(tFo0)과, 목표 모드와, 차속(VSP)과, 목표 충방전 전력(tP)으로부터, 이들의 동작점 도달 목표로서, 과도적인 목표 엔진 토크와 목표 모터 제너레이터 토크와 목표 제2 클러치 체결 용량(제2 클러치의 제어 지령)과 벨트식 무단 변속기(CVT)의 목표 전달 용량(풀리 유압 등의 전달 용량 지령)과 제1 클러치(CL1)의 전달 토크 용량 지령(제1 클러치 제어 지령)인 제1 클러치 솔레노이드 전류 지령을 연산한다. 예를 들어, 목표 엔진 토크는, 최적 연비선인 α선을 따라 출력되도록 연산되고, 목표 모터 제너레이터 토크는, 연산된 목표 엔진 토크와 목표 구동력(fFo0)의 편차에 기초하여 연산된다. 또한, 동작점 지령부(400)에는 EV 주행 모드로부터 HEV 주행 모드로 천이할 때에 엔진(E)을 시동하는 엔진 시동 제어부(401)가 설치되어 있다. 또한, 제1 실시예에 있어서의 목표 전달 용량은, 운전자 등의 요구 토크[목표 구동력(fFo0)]에 따라서 설정된다.

동작점 지령부(400)는 벨트식 무단 변속기(CVT)의 풀리(프라이머리 풀리 혹은 세컨더리 풀리)와 벨트의 사이에 발생되어 있는 실제 슬립률을 연산하는 슬립률 연산부(402)와, 미리 설정된 소정의 슬립률(2％ 정도)과 슬립률 연산부(402)에 있어서 연산된 실제 슬립률의 편차에 따라서 모터 제너레이터 토크를 제어하는 구동원 제어부(404")와, 요구 토크와 실제 토크의 편차에 따라서 전달 용량을 제어하는 전달 용량 제어부(405')를 갖는다.

도 31은 구동원 제어부(404")와 전달 용량 제어부(405')의 제어 구성을 나타내는 블록도이다. 구동원 제어부(404")에는, 목표 모터 회전수 연산부(4041')와, 회전수 피드백 제어부(4042')와, 토크-전류 신호 변환부(4043')를 갖는다.

전달 용량 제어부(405')에서는, 회전수 피드백 제어부(4042')로부터 출력된 토크 지령(실제 모터 제너레이터 토크에 상당)과, 요구 토크[요구 토크에 기초하여 산출된 모터 제너레이터(MG)의 목표 모터 제너레이터 토크와, 목표 엔진 토크]가 입력되고, 요구 토크와 실제 모터 제너레이터 토크의 편차에 기초하여 PI 제어에 의해 목표 전달 용량이 연산된다.

또한, 목표 전달 용량은, 기본값(요구 토크 : 목표 모터 제너레이터 토크와 목표 엔진 토크의 합에 따라서 설정되는 값)과 보정률의 곱에 의해 연산된다. 이때의 보정률은, 실제의 토크(실제 엔진 토크에 상당하는 목표 엔진 토크와 실제 모터 토크에 상당하는 토크 지시의 합)와 요구 토크의 편차(e) 등에 의해 설정되고, 이 편차(e)가 클수록 보정률은 낮게 설정된다.

이 연산된 목표 전달 용량은, 풀리(PP, SP)와 벨트(VB)의 사이가 소정 슬립 상태가 되도록 풀리(PP, SP) 중 용량측이 되는 프라이머리 풀리(PP)의 유압을 제어하는 유압 제어 수단인 CVT 컨트롤러(7)로 출력된다.

CVT 컨트롤러(7)는, 입력된 각각의 값으로부터, 세컨더리 유압 지령값, 프라이머리 유압이 되는 라인압 지령값, 스텝 모터 지시 지령값을 연산하고, 이들 연산된 지령값으로, 벨트식 무단 변속기(CVT)를 제어한다.

목표 모터 제너레이터 회전수 연산부(4041')에서는, 세컨더리 풀리 실제 회전수에 홈 폭 베이스(풀리에 대한 벨트 권취 직경을 의미함)로 연산된 실제 변속비를 곱한 값과, 원하는 슬립률(2％의 슬립률을 얻고자 하는 경우에는, 1.02)을 곱하여 목표 모터 제너레이터 회전수를 연산한다. 여기서, 세컨더리 풀리 실제 회전수에 홈 폭 베이스로 연산된 실제 변속비를 곱한 값이라 함은, 슬립이 발생되어 있지 않은 경우의 프라이머리 풀리 회전수(엔진 회전수)이다. 이것에 원하는 슬립률(2％에 상당하는 1.02)을 곱함으로써, 풀리와 벨트의 사이에 원하는 슬립률이 발생한 상태를 얻는다.

회전수 피드백 제어부(4042)에서는, 연산된 목표 모터 제너레이터 회전수와, 검출된 실제 모터 제너레이터 회전수의 편차에 기초하여 PI 제어에 의해 모터 제너레이터 토크가 연산된다. 즉, 목표 모터 제너레이터 회전수에 도달되어 있지 않은 경우에는, 모터 제너레이터 토크가 커지는 지령이 출력되고, 목표 모터 제너레이터 회전수를 초과하고 있는 경우에는, 모터 제너레이터 토크가 작아지는 지령이 출력된다. 환언하면, 목표 모터 제너레이터 회전수에 추종하도록 모터 제너레이터 토크가 제어되는 것이며, 모터 제너레이터 토크 자체는 직접적인 제어 대상이 아니라 간접적으로 제어된다.

[슬립 제어 처리]

다음에, 벨트식 무단 변속기(CVT)에 있어서 소정의 슬립 상태로 하는 슬립 제어 처리에 대해 설명한다. 일반적으로, 벨트식 무단 변속기에 있어서는, 풀리와 벨트의 사이의 슬립을 금지하고 있고, 슬립을 발생하지 않는 풀리 압박력을 발생시키는 유압(이하, 클램프 유압)을 발생시키고, 그 클램프 유압에 부가하여 변속용의 유압(이하, 변속 유압)을 발생시키고 있다. 여기서, 풀리에 필요한 압박력은 유압과 면적의 곱에 의해 결정되므로, 제1 실시예와 같이 세컨더리 풀리에 항시 라인압을 공급하는 타입에서는, 프라이머리 풀리와 세컨더리 풀리의 유효 수압(受壓) 면적을 상이하게 하여(구체적으로는 프라이머리 풀리측의 유효 수압 면적을 세컨더리 풀리의 2배 전후로 설정함), 세컨더리 풀리측에서의 슬립을 방지하면서, 프라이머리 풀리측에는 더욱 강한 압박력을 작용시켜 변속을 가능하게 하고 있다.

상술한 바와 같이, 일반적인 벨트식 무단 변속기에서는 클램프압을 확보할 때, 안전율을 고려하여 슬립하지 않는 유압보다도 비교적 높은 유압을 클램프압으로서 설정한다. 그러나 어느 정도 슬립시킨 쪽이 좋다고 하는 사실은, 이 클램프압 자체도 비교적 높게 설정해서는 안 되는 것을 나타낸다. 환언하면, 원하는 슬립 상태가 될 정도의 유압으로 제어하므로, 기존의 벨트식 무단 변속기에 필요하다 고 생각되고 있었던 라인압보다도 상당히 낮은 라인압의 설정으로, 마찰 계수를 향상시킨 벨트식 무단 변속기를 실현할 수 있게 된다. 벨트식 무단 변속기의 효율 악화는, 그 대부분이 오일 펌프의 부하에 의해 초래되고 있는 사실로부터 보면, 오일 펌프의 부하의 저감은 매우 매력적이고, 동시에 풀리와 벨트의 마찰 계수까지 증대시킬 수 있는 것이다.

초기 조건으로서, 운전자의 액셀러레이터 페달 개방도는 일정하고, 원하는 벨트 슬립률이 얻어져 있었던 상태로 한다. 운전자가 액셀러레이터 페달을 답입하면, 엔진 토크 및 모터 제너레이터 토크는 증대되고, 동시에 전달 용량도 끌어 올려진다. 즉, 세컨더리 풀리 유압이 높아진다. 이때, 엔진 토크와 모터 제너레이터 토크의 합산값인 입력 토크의 상승보다 전달 용량의 상승의 쪽이 크면, 실제 슬립률이 원하는 슬립률보다도 저하되게 된다. 따라서, 실제 슬립률을 높이기 위해, 전달 용량을 지나치게 높이지 않는 지령을 출력하게 된다. 이에 의해, 전달 용량의 상승률보다도 입력 토크의 상승률의 쪽이 커져, 실제 슬립률은 저하로부터 증가로 바뀌고, 원하는 슬립률로부터 오버슈트 경향으로 증대된다. 따라서, 다음에는 전달 용량을 입력 토크(요구 토크)보다 상승시켜 이 오버슈트 경향이 보이는 실제 슬립률을 낮추게 된다.

따라서, 슬립률의 제어에 있어서, 유압 제어가 아닌, 벨트식 무단 변속기에 입력되는 토크를 제어함으로써 원하는 슬립 상태를 얻는 것을 생각할 수 있다. 이 경우, 운전자가 액셀러레이터 페달을 답입하여 입력 토크가 증대되면 슬립률이 증대된다. 따라서, 우선 모터 제너레이터 토크가 낮아지도록 조정한다. 그러면, 모터 제너레이터(MG)는 제어 지령에 대한 응답이 높기 때문에, 슬립률은 빠르게 원하는 슬립률에 수렴된다. 이에 의해, 슬립률을 원하는 슬립률에 안정적으로 수렴시킬 수 있다.

그러나 슬립률이 지나치게 클 때에는 엔진 회전수 및 모터 제너레이터 회전수를 낮추기 위해 모터 제너레이터 토크를 저하하는 지령이 출력되고, 이 토크의 저하에 수반하여 운전자 등이 요구하는 구동력(요구 토크)보다도 작은 토크밖에 얻 어지지 않아, 위화감이 된다.

따라서, 요구 토크(목표 엔진 토크와 목표 모터 제너레이터 토크의 합)와 실제 토크(실제 엔진 토크와 실제 모터 제너레이터 토크의 합)의 편차에 따른 전달 용량을 벨트식 무단 변속기(CVT)에 대해 출력하는 것으로 하였다. 예를 들어, 요구 토크보다도 토크 지령이 작은 경우에는, 전달 용량으로서 비교적 높은 값이 출력된다. 그러면, 풀리 압박력이 증대되어, 벨트와의 사이에서 슬립을 얻기 어려운 상태가 된다. 모터 제너레이터측에서는, 슬립이 얻어져 있지 않으므로 모터 제너레이터 회전수를 높일 필요가 강요되고, 그것에 따라서 모터 제너레이터 토크를 상승시킨다. 즉, 전달 용량을 높이면, 회전수 제어하고 있는 모터 제너레이터(MG)의 토크가 높아지는 방향으로 제어되는 것이다. 이에 의해, 요구 토크를 달성하면서 안정된 슬립률을 얻을 수 있다.

도 32는 제16 실시예의 슬립률 제어 처리를 나타내는 타임차트이다. 액셀러레이터 개방도가 일정한 정상 주행 상태에 있어서, 소정 슬립률이 얻어지는 목표 엔진 회전수가 연산되고, 그 목표 엔진 회전수를 달성하도록 모터 제너레이터 토크가 제어된다. 또한, 엔진 토크는 액셀러레이터 페달 개방도 등에 기초하여 연산된 요구 구동력에 따라서 설정되어 있으므로 거의 일정하다.

시각 t1에 있어서, 운전자가 액셀러레이터 페달을 답입하여, 액셀러레이터 페달 개방도(APO)가 커지면, 그것에 수반하여 목표 엔진 토크 및 목표 모터 제너레이터 토크도 커지도록 변경된다. 또한, 이들 목표 엔진 토크 및 목표 모터 제너레이터 토크의 합(즉, 요구 토크)이 벨트식 무단 변속기(CVT)에 입력되는 토크이므 로, 이들 요구 토크에 기초하여 기본적인 풀리 유압(이하, 기본 유압이라 기재함)이 설정된다.

시각 t2에 있어서, 슬립률이 미리 설정된 목표 슬립률(예를 들어, 2％) 이상으로 증대되면, 모터 제너레이터의 회전수는 목표 모터 제너레이터 회전수보다도 높아져 있는 것을 의미한다. 이 슬립률의 증대를 억제하기 위해, 모터 제너레이터에서는 회전수를 저하시키는 모터 제너레이터의 회전수 피드백 제어가 실행된다.

그러면, 모터 제너레이터 토크는 저하되기 시작하고, 슬립률의 증대는 서서히 멈춘다. 이때, 모터 제너레이터 토크에 착안하면, 애당초 모터 제너레이터(MG)에 요구되어 있는 목표 모터 제너레이터 토크보다도, 실제 모터 제너레이터 토크는 작아진다. 즉, 회전수 피드백 제어에 기초하는 토크 지령(실제 모터 제너레이터 토크)과 요구 토크(목표 모터 제너레이터 토크)에 편차가 발생한다.

시각 t3에 있어서, 전달 용량 제어부(405')에서는 상기 토크 편차에 따라서 전달 용량이 변경된다. 구체적으로는, 토크 편차에 따라서 풀리 유압을 증대하도록 지령 풀리 유압이 변경된다. 제16 실시예의 경우, 보정률을 변경하여 지령 유압을 업(up)시킨다. 그러면, 모터 제너레이터(MG)에 있어서의 슬립률 적정화 작용, 풀리 유압 상승에 의한 토크 적정화 작용이 상호 보완되어, 실제 슬립률이 목표 슬립률에 빠르게 수렴되기 시작한다. 따라서, 구동륜에 출력되는 토크도 빠르게 요구 토크에 따른 값이 출력되어, 운전자에게 위화감을 부여하는 일이 없다.

가령, 도 32 중의 1점 쇄선으로 나타내는 바와 같이, 모터 제너레이터 회전수 피드백 제어만을 채용하고, 전달 용량 제어부(405')에 있어서의 토크 피드백 제 어를 구비하고 있지 않은 경우, 풀리 유압을 기본 유압만으로 제어하게 된다. 그렇게 하면, 모터 제너레이터 토크를 슬립률이 수렴될 때까지 계속적으로 낮출 필요가 있어, 요구 토크를 출력할 수 없으므로, 운전자에게 위화감을 부여할 우려도 있다(도 32 중의 1점 쇄선으로 나타내는 관계를 참조).

이에 대해, 제16 실시예에서는 슬립률의 억제에 대해서는 응답성이 높은 모터 제너레이터 회전수 피드백 제어에 의해 대응하고, 그것에 의한 구동 토크의 저하는 벨트식 무단 변속기(CVT)의 전달 용량을 상승시키는 토크 피드백 제어에 의해 대응함으로써, 슬립률을 빠르게 수렴시키는 동시에, 전달 용량의 상승에 수반하여 자동적 또한 안정적으로 요구 토크를 달성할 수 있는 것이다.

이상 설명한 바와 같이, 제1 실시예에 있어서는 하기에 열거하는 작용 효과를 얻을 수 있다.

(14) 엔진(E) 및/또는 모터 제너레이터(MG)(동력원)의 토크가 입력되는 프라이머리 풀리(PP)와, 구동륜에 토크를 출력하는 세컨더리 풀리(SP)와, 이들 2개의 풀리(PP, SP)의 사이에 걸쳐진 벨트(VB)를 갖는 벨트식 무단 변속기(CVT)와, 2개의 풀리(PP, SP)와 벨트(VB)의 사이가 슬립 상태가 되도록 2개의 풀리(PP, SP) 중 용량측이 되는 풀리의 유압을 제어하는 CVT 컨트롤러(7)(유압 제어 수단)와, 슬립 상태가 소정 슬립 상태가 되도록 엔진(E) 및/또는 모터 제너레이터(MG)(동력원)의 토크를 조정(제어)하는 회전수 피드백 제어부(4042)(토크 제어 수단)를 구비하였다.

즉, 풀리와 벨트의 사이에서 소정 슬립량을 발생시키므로, 필요한 유압을 낮게 할 수 있다. 또한, 입력되는 토크를 조정함으로써, 유압을 높이는 일 없이 과 잉의 벨트 슬립을 억제할 수 있다.

(15) 모터 제너레이터(MG)(모터)에 의해 입력 토크를 조정함으로써, 유압 제어보다도 응답성을 높일 수 있어, 안정된 슬립률을 얻을 수 있다.

(16) 전달 용량(2개의 풀리 중 용량측이 되는 풀리의 유압)을, 요구 토크와 지령 토크(실제 토크)의 편차에 따라서 설정하는 것으로 하였다. 이에 의해, 운전자 등이 요구하는 요구 토크를 실현하면서, 안정된 슬립 상태를 얻을 수 있다.

(17) 모터 제너레이터(MG)(동력원)의 토크가 입력되는 프라이머리 풀리(PP)와, 구동륜에 토크를 출력하는 세컨더리 풀리(SP)와, 이들 2개의 풀리의 사이에 걸쳐진 벨트(VB)를 갖는 벨트식 무단 변속기(CVT)와, 풀리(PP, SP)와 벨트(VB)의 사이가 소정 슬립 상태가 되는 모터 제너레이터(MG)(동력원)의 목표 회전수를 연산하는 목표 모터 회전수 연산부(4041')(목표 회전수 연산 수단)와, 모터 제너레이터(MG)가 목표 회전수가 되도록 제어하는 회전수 피드백 제어부(4042')(회전수 제어 수단)와, 2개의 풀리 중 용량측이 되는 풀리의 유압을, 요구 토크와 모터 제너레이터(MG)의 실제 토크의 편차에 따라서 설정하여 토크 피드백 제어를 행하는 전달 용량 제어부(405')(용량측 풀리 유압 설정 수단)와, 2개의 풀리의 압박력을 상기 용량측 풀리 유압을 기초로 제어하여, 원하는 변속비를 얻는 CVT 컨트롤러(7)(변속 제어 수단)를 구비하였다.

따라서, 상기 (14), (15), (16)에 기재된 효과에 부가하여, 전달 용량(2개의 풀리 중 용량측이 되는 풀리의 유압)을, 요구 토크와 지령 토크(실제 토크)의 편차에 따라서 설정함으로써, 운전자 등이 요구하는 요구 토크를 실현하면서, 안정된 슬립 상태를 얻을 수 있다.

도 1은 제1 실시예의 하이브리드 차량을 도시하는 전체 시스템도.

도 2는 제1 실시예의 통합 컨트롤러에 있어서의 연산 처리 프로그램을 도시하는 제어 블록도.

도 3은 도 2의 목표 구동력 연산부에서 목표 구동력 연산에 이용되는 목표 구동력 맵의 일례를 나타내는 도면.

도 4는 도 2의 목표 충방전 연산부에서 목표 충방전 전력의 연산에 이용되는 목표 충방전량 맵의 일례를 나타내는 도면.

도 5는 도 2의 모드 선택부에서 목표 모드의 선택에 이용되는 모드 맵을 나타내는 도면.

도 6은 유압 조정 타입을 채용한 경우의 타임차트.

도 7은 제1 실시예의 슬립률 제어 처리를 나타내는 타임차트.

도 8은 제2 실시예의 슬립률 제어 처리를 나타내는 타임차트.

도 9는 제3 실시예의 슬립률 제어 처리를 나타내는 타임차트.

도 10은 제4 실시예의 엔진 회전수 제어부의 제어 구성을 도시하는 블록도.

도 11은 제4 실시예의 슬립률 제어 처리를 나타내는 타임차트.

도 12는 제5 실시예의 모터 제너레이터 회전수 제어부의 제어 구성을 도시하는 블록도.

도 13은 제5 실시예의 슬립률 제어 처리를 나타내는 타임차트.

도 14는 제6 실시예의 엔진 회전수 제어부 및 전달 용량 제어부의 제어 구성 을 도시하는 블록도.

도 15는 제6 실시예의 슬립률 제어 처리를 나타내는 타임차트.

도 16은 제7 실시예의 모터 회전수 제어부 및 전달 용량 제어부의 제어 구성을 도시하는 블록도.

도 17은 제7 실시예의 슬립률 제어 처리를 나타내는 타임차트.

도 18은 제8 실시예의 슬립률 제어 처리를 나타내는 타임차트.

도 19는 제9 실시예의 슬립률 제어 처리를 나타내는 타임차트.

도 20은 제10 실시예의 슬립률 제어 처리를 나타내는 타임차트.

도 21은 제11 실시예의 슬립률 제어 처리를 나타내는 타임차트.

도 22는 제12 실시예의 슬립률 제어 처리를 나타내는 타임차트.

도 23은 제13 실시예의 점화 타이밍 제어 액추에이터와 스로틀 밸브 액추에이터에 제어 지령을 출력하는 구성을 도시하는 제어 블록도.

도 24는 제13 실시예의 슬립률 제어 처리를 나타내는 타임차트.

도 25는 제14 실시예의 가속 중, 또한 변속비가 1보다 고변속비측인 슬립률 제어 처리를 나타내는 타임차트.

도 26은 제14 실시예의 감속 중, 또한 변속비가 1보다 고변속비측인 슬립률 제어 처리를 나타내는 타임차트.

도 27은 제14 실시예의 가속 중, 또한 변속비가 1보다 저변속비측인 슬립률 제어 처리를 나타내는 타임차트.

도 28은 제14 실시예의 감속 중, 또한 변속비가 1보다 저변속비측인 슬립률 제어 처리를 나타내는 타임차트.

도 29는 제15 실시예의 벨트식 무단 변속기를 탑재한 엔진 차량을 나타내는 개략도.

도 30은 제15 실시예의 슬립률 제어 처리를 도시하는 제어 블록도.

도 31은 제16 실시예의 모터 제너레이터 회전수 제어부의 제어 구성을 나타내는 블록도.

도 32는 제16 실시예의 슬립률 제어 처리를 나타내는 타임차트.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

E : 엔진

CL1 : 제1 클러치

MG : 모터 제너레이터

CL2 : 제2 클러치

CVT : 벨트식 무단 변속기

10 : 통합 컨트롤러

Claims

동력원의 토크가 입력되는 프라이머리 풀리와, 구동륜에 토크를 출력하는 세컨더리 풀리와, 이들 2개의 풀리의 사이에 걸쳐진 벨트를 갖는 벨트식 무단 변속기와,

상기 2개의 풀리와 상기 벨트의 사이가 슬립 상태가 되도록 상기 2개의 풀리 중 용량측이 되는 풀리의 유압을 제어하는 유압 제어 수단과,

상기 슬립 상태가 소정 슬립 상태가 되도록 상기 동력원의 토크를 제어하는 토크 제어 수단을 구비한 것을 특징으로 하는, 벨트식 무단 변속기의 제어 장치.
제1항에 있어서, 상기 동력원은 엔진인 것을 특징으로 하는, 벨트식 무단 변속기의 제어 장치.
제2항에 있어서, 상기 토크 제어 수단은, 고응답 성분에 대해서는 점화 타이밍 변경 제어를 이용하고, 저응답 성분에 대해서는 흡기량 제어를 이용하는 것을 특징으로 하는, 벨트식 무단 변속기의 제어 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 동력원은 모터인 것을 특징으로 하는, 벨트식 무단 변속기의 제어 장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 토크 제어 수단은, 상기 동력원이 상기 소정 슬립 상태에 따른 회전수가 되도록 상기 동력원의 토크를 제어하는 것을 특징으로 하는, 벨트식 무단 변속기의 제어 장치.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 변속 제어 수단은, 상기 2개의 풀리 중 용량측이 되는 풀리의 유압을, 요구 토크와 상기 동력원의 실제 토크의 편차에 따라서 설정하는 수단인 것을 특징으로 하는, 벨트식 무단 변속기의 제어 장치.
제6항에 있어서, 상기 유압 제어 수단은, 상기 실제 토크로부터 상기 동력원의 이너셔분을 제외한 토크를 이용하여 제어하는 것을 특징으로 하는, 벨트식 무단 변속기의 제어 장치.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 토크 제어 수단은, 요구 토크에 따른 상기 동력원의 토크 상한치를 갖는 것을 특징으로 하는, 벨트식 무단 변속기의 제어 장치.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 토크 제어 수단은, 요구 토크에 따른 상기 동력원의 토크 하한치를 갖는 것을 특징으로 하는, 벨트식 무단 변속기의 제어 장치.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 토크 제어 수단은,

가속 중 또한 변속비가 1보다 작은 고변속비측일 때에는 상기 세컨더리 풀리보다도 상기 벨트의 속도가 빨라지도록 슬립시키고,

감속 중 또한 변속비가 1보다 작은 고변속비측일 때에는 상기 세컨더리 풀리보다도 상기 벨트의 속도가 느려지도록 슬립시키고,

가속 중 또한 변속비가 1보다 큰 저변속비측일 때에는 상기 프라이머리 풀리보다도 상기 벨트의 속도가 느려지도록 슬립시키고,

감속 중 또한 변속비가 1보다 큰 저변속비측일 때에는 상기 프라이머리 풀리보다도 상기 벨트의 속도가 빨라지도록 슬립시키는 것을 특징으로 하는, 벨트식 무단 변속기의 제어 장치.
동력원의 토크가 입력되는 프라이머리 풀리와, 구동륜에 토크를 출력하는 세컨더리 풀리와, 이들 2개의 풀리의 사이에 걸쳐진 벨트를 갖는 벨트식 무단 변속기와,

상기 풀리와 상기 벨트의 사이가 소정 슬립 상태가 되는 상기 동력원의 목표 회전수를 연산하는 목표 회전수 연산 수단과,

상기 동력원이 상기 목표 회전수가 되도록 제어하는 회전수 제어 수단과,

상기 2개의 풀리 중 용량측이 되는 풀리의 유압을, 요구 토크와 상기 동력원의 실제 토크의 편차에 따라서 설정하는 용량측 풀리 유압 설정 수단과,

상기 2개의 풀리의 압박력을 상기 용량측 풀리 유압에 기초하여 제어하여, 원하는 변속비를 얻는 변속 제어 수단을 구비한 것을 특징으로 하는, 벨트식 무단 변속기의 제어 장치.