ハイブリッド車両の制御装置
【課題】ツインクラッチで吸収されるエネルギーを少なくして、ツインクラッチの耐摩耗性や耐熱性を向上できるハイブリッド車両の制御装置を提供する。
【解決手段】噛み合い式クラッチＳ１〜Ｓ４によるプリシフトを実施する際に、最外駆動軸１５の回転数を上昇させるために必要なエネルギーを、切り替えられる第１クラッチＣＬ１の容量制御によってエンジン側から得ると共に、それによって発生した駆動力損失分をスタータジェネレータＳＧを駆動することでプリシフトトルクとして補填するハイブリッド車両の制御装置であって、プリシフト完了後にイナーシャ相に移行して、前記第２クラッチＣＬ２のクラッチ容量を減少させつつエンジンＥによりスタータジェネレータＳＧで発電を行い、またはバッテリ７によりスタータジェネレータＳＧを駆動してエンジンＥを駆動補助することでエンジン回転数を次段目標回転数に近づける。
【解決手段】噛み合い式クラッチＳ１〜Ｓ４によるプリシフトを実施する際に、最外駆動軸１５の回転数を上昇させるために必要なエネルギーを、切り替えられる第１クラッチＣＬ１の容量制御によってエンジン側から得ると共に、それによって発生した駆動力損失分をスタータジェネレータＳＧを駆動することでプリシフトトルクとして補填するハイブリッド車両の制御装置であって、プリシフト完了後にイナーシャ相に移行して、前記第２クラッチＣＬ２のクラッチ容量を減少させつつエンジンＥによりスタータジェネレータＳＧで発電を行い、またはバッテリ７によりスタータジェネレータＳＧを駆動してエンジンＥを駆動補助することでエンジン回転数を次段目標回転数に近づける。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ツインクラッチ式変速機を備えたハイブリッド車両の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンとモータジェネレータとを組み合わせて搭載したハイブリッド車両の中には、出力軸と２つの入力軸との間に選択的に作動可能な多数のギヤ列を有する変速機を備え、第１入力軸は第１クラッチを介してエンジンに接続可能に設けられ、第２入力軸はモータジェネレータに接続可能で、かつエンジンもしくは第１入力軸に第２クラッチを介して接続可能に設けられたツインクラッチ式変速機を備えたものがある。このツインクラッチ式変速機は、変速前に次のシフトポジションの噛み合い式クラッチを締結するプリシフトを行うことで、変速時の動作を第１クラッチと第２クラッチの切り替え動作のみとすることができ、変速時の駆動力抜けに起因する違和感の低減と、変速時間の短縮を図っている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３９５２００５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来技術においては、プリシフトする際のエネルギー供給源をエンジンとすると共に、それによって不足した車両駆動に必要なエネルギーをモータにて補充することによりプリシフト時の運転者の意図しない駆動力変化を抑えることで違和感を無くしているが、クラッチトゥクラッチのみならずプリシフトの際にもクラッチスリップが伴うので、一般的なツインクラッチ式変速機よりクラッチで吸収されるエネルギーが増加してしまい、ツインクラッチの耐摩耗性や耐熱性の対策が必要となっている。
【０００５】
そこで、この発明は、ツインクラッチで吸収されるエネルギーを少なくして、ツインクラッチの耐摩耗性や耐熱性を向上できるハイブリッド車両の制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１に記載した発明は、エンジン（例えば、実施形態におけるエンジンＥ）とモータジェネレータ（例えば、実施形態におけるモータジェネレータＭ）を車両の駆動源として備え、第１クラッチ（例えば、実施形態における第１クラッチＣＬ１）と第２クラッチ（例えば、実施形態における第２クラッチＣＬ２）とを切り替えることで第１ギヤ列（例えば、実施形態における２速ギヤ２Ｇ、４速ギヤ４Ｇ、６速ギヤ６Ｇ）と第２ギヤ列（例えば、実施形態における１速ギヤ１Ｇ、３速ギヤ３Ｇ、５速ギヤ５Ｇ）を切り替えて変速するツインクラッチ式変速機を備え、前記ツインクラッチ式変速機の第２クラッチの下流側に第２駆動軸（例えば、実施形態における外駆動軸１３）を介してモータジェネレータを接続すると共に、第２ギヤ列を介して駆動輪（例えば、実施形態における駆動輪５）が接続され、第１クラッチの下流側に第１駆動軸（例えば、実施形態における最外駆動軸１５）及び第１ギヤ列を介して駆動輪が接続され、第２クラッチから第１クラッチに切り替えるシフトチェンジをするための準備として、噛み合い式クラッチ（例えば、実施形態における噛み合い式クラッチＳ１〜Ｓ４）によるプリシフトを実施する際に、前記第１駆動軸の回転数を上昇させるために必要なエネルギーを、切り替えられる第１クラッチの容量制御によって前記エンジン側から得ると共に、それによって発生した駆動力損失分を前記スタータジェネレータと前記モータジェネレータの少なくともいずれか一方を駆動することでプリシフトトルクとして補填するハイブリッド車両の制御装置であって、前記プリシフトが完了した場合に、イナーシャ相に移行して、前記第２クラッチのクラッチ容量を減少させつつ前記エンジンにより前記スタータジェネレータで発電を行い、またはバッテリ（例えば、実施形態におけるバッテリ７）により前記スタータジェネレータを駆動して前記エンジンを駆動補助することでエンジン回転数を次段目標回転数に近づけることを特徴とする。
【０００７】
請求項２に記載した発明は、前記シフトチェンジがシフトアップであって、前記プリシフトが完了した場合に、イナーシャ相に移行して、前記エンジンにより前記スタータジェネレータで発電を行いエンジン回転数を低下させ次段目標回転数に近づけることを特徴とする。
【０００８】
請求項３に記載した発明は、前記噛み合い式クラッチがシンクロ機能を備えていないドグクラッチを含む切り替え機構であることを特徴とする。
【０００９】
請求項４に記載した発明は、前記スタータジェネレータを用いてプリシフトトルクを補填することを特徴とする。
【００１０】
請求項５に記載した発明は、前記イナーシャ相においてエンジン回転数が次段目標回転数エンジン回転数となるまで、前記第２クラッチのクラッチ容量を減少させつつ前記エンジンにより前記スタータジェネレータで発電を行い、またはバッテリにより前記スタータジェネレータを駆動して前記エンジンを駆動補助して、第２クラッチを解放すると共に第１クラッチを締結することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に記載した発明によれば、プリシフト時におけるトルク変動を抑えることができ運転者に違和感を与えることがなくなる。また、イナーシャ相における第１クラッチのトルク容量を最小限に抑えつつ、応答性の良いスタータジェネレータにより速やかにエンジン回転数を次段目標回転数に近づけることにより、例えば、第１クラッチで発生する滑りによる損失を低減することができ燃費を向上できると共に、第１クラッチで吸収されるエネルギーを少なくして、耐摩耗性、耐熱性を向上することができる。
請求項２に記載した発明によれば、上記効果に加え、エンジン回転数を速やかに次段目標エンジン回転数に低下させることができ応答性が向上すると共に、スタータジェネレータにより取り込める発電電力によって燃費を向上できる。
請求項３に記載した発明によれば、シンクロ機能を備えてない切り替え機構であるため安価な装置を用いることができる。
請求項４に記載した発明によれば、エンジン出力を最も効率の良い正味燃料消費率（ＢＳＦＣ）としたままで、その後にエンジン出力を下げエンジン出力の変動を抑制して燃費を向上できる。
請求項５に記載した発明によれば、応答性の速いスタータジェネレータでエンジン回転数を目標とする回転数に速やかに移行することができ応答性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】この発明の実施形態のハイブリッド車両の全体構成図である。
【図２】シフト位置が３速である場合の図１に相当する全体構成図である。
【図３】４速にプリシフトする際の図１に相当する全体構成図である。
【図４】シフト位置が４速である場合の図１に相当する全体構成図である。
【図５】マネージメントＥＣＵによる処理を示すフローチャート図である。
【図６】タイムチャート図である。
【図７】図５の要部詳細図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
次に、この発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１はこの発明の第１実施形態のツインクラッチ式変速機を備えたハイブリッド車両を模式的に示している。このハイブリッド車両１はエンジンＥとモータジェネレータＭがクランクシャフトの長手方向の一方に配置され、他方に一対のクラッチからなるツインクラッチが配置されている。また、エンジンＥのクランク軸にはベルト伝達装置Ｖを介してスタータジェネレータＳＧが連係されている。
【００１４】
ハイブリッド車両１は、駆動源としてのエンジンＥと、一対のクラッチである第１クラッチＣＬ１と第２クラッチＣＬ２を備えたツインクラッチ式の変速機２と、ディファレンシャルギヤ４、出力軸３を介して回転駆動する駆動輪５と、変速機２に連係され駆動源及び発電機として機能するモータジェネレータＭと、このモータジェネレータＭに接続されるインバータ６と、インバータ６に接続され駆動源として機能するモータジェネレータＭを駆動すると共に発電機として機能するモータジェネレータＭの発電電力を充電するバッテリ７と、これらインバータ６とバッテリ７を含む様々な機器類を制御する制御装置としてのマネージメント（ＭＧ）ＥＣＵ８を備えている。
【００１５】
また、エンジンＥにベルト伝達装置Ｖを介してスタータジェネレータＳＧが接続されている。スタータジェネレータＳＧはエンジンＥを始動すると共に、シフトチェンジするに先だって噛み合い式クラッチＳ１〜Ｓ４によるプリシフト時、第１クラッチＣＬ１と第２クラッチＣＬ２の切り換え後に変化するエンジン回転数に対応してエンジンＥのエンジン回転数を低くしたり、高くしたりするために発電、駆動する。スタータジェネレータＳＧにはインバータ１６が接続され、インバータ１６はバッテリ７とマネージメントＥＣＵ８に接続されている。ここで、噛み合い式クラッチＳ１〜Ｓ４としてはシンクロ機能を持たないドグクラッチを使用している。尚、ドグクラッチ以外のシンクロ機構を備えていない切り替え機構を用いてもよい。勿論、シンクロ機能を備えたクラッチを用いる事ができるのはいうまでもない。
したがって、このスタータジェネレータＳＧもモータジェネレータＭと同様にバッテリ７の電力によりインバータ１６を介してエンジンＥを駆動補助すると共にエンジンＥにより駆動する発電機として機能し、発電電力をインバータ１６を介してバッテリ７に充電する。
【００１６】
ここで、マネージメントＥＣＵ８は、エンジンＥを制御するエンジンＥＣＵやモータジェネレータＭ、スタータジェネレータＳＧを制御するモータＥＣＵ等の複数のＥＣＵ（図示せず）を統合するＥＣＵであるが、これらエンジンＥＣＵやモータＥＣＵ等複数のＥＣＵの機能をマネージメントＥＣＵ８自体が備えているものとして以下の説明を行う。
【００１７】
変速機２はフライホイール１０に接続されたエンジンＥのクランクシャフトに一体の駆動軸９に第２クラッチＣＬ２のクラッチハウジング１１が接続されている。第２クラッチＣＬ２は第１クラッチＣＬ１とクラッチハウジング１１を共用するツインクラッチである。第２クラッチＣＬ２のクラッチ本体１２は駆動軸９を回転可能に内包する外駆動軸１３に接続され、外駆動軸１３にはモータジェネレータＭのロータＭＲが一体に接続されている。モータジェネレータＭのステータＭＳにはレゾルバＲが設けられている。レゾルバＲからの信号はマネージメントＥＣＵ８に送られる。
第１クラッチＣＬ１のクラッチ本体１４は外駆動軸１３の外側に回転可能に配置された最外駆動軸１５に一体に接続されている。
【００１８】
第２クラッチＣＬ２はポンプＰ２に作動油を供給することによりクラッチ本体１２をクラッチハウジング１１に接続することで、エンジンＥに接続された駆動軸９の駆動力をモータジェネレータＭに接続された外駆動軸１３に伝達し、第１クラッチＣＬ１はポンプＰ１に作動油を供給することによりエンジンＥに接続された駆動軸９の駆動力を最外駆動軸１５に伝達する。これらポンプＰ１，Ｐ２はマネージメントＥＣＵ８からの指令値により駆動制御される。尚、マネージメントＥＣＵ８にはアクセルペダルＡＰからのアクセルペダル開度信号、ステアリングハンドルに設けられたパドルシフトＰＳの操作信号、自動変速と手動変速の切り替えスイッチＳＷの信号が入力される。また、エンジン回転数計Ｎ（クランク角センサ）、駆動輪５の出力軸３に設けた回転数計５Ｎの回転数の信号もマネージメントＥＣＵ８に送られる。
【００１９】
外駆動軸１３は１速ドライブギヤ２０、３，５速ドライブギヤ２１、７速ドライブギヤ２２を同軸で一体に備えている。
第１クラッチＣＬ１に接続された最外駆動軸１５は、２速ドライブギヤ２３と４，６速ドライブギヤ２４を同軸で一体に備えている。
駆動軸９、外駆動軸１３、最外駆動軸１５と平行に、これら駆動軸９、外駆動軸１３、最外駆動軸１５に振り分けられように配置された２つのカウンタ軸である第１カウンタ軸３１と第２カウンタ軸３２が設けられている。エンジンＥの駆動力及びモータジェネレータＭの駆動力を第１カウンタ軸３１と第２カウンタ軸３２に振り分けて出力軸３に伝達する。
【００２０】
第１カウンタ軸３１には１速ギヤ１Ｇと３速ギヤ３Ｇとが噛み合い式クラッチＳ１を介して選択されて動力が伝達可能に常時噛み合うように設けられ、４速ギヤ４ＧとＲ（リバース）ギヤＲＧとが噛み合い式クラッチＳ２を介して選択され動力が伝達可能に常時噛み合うように設けられている。
第２カウンタ軸３２には５速ギヤ５Ｇと７速ギヤ７Ｇとが噛み合い式クラッチＳ３を介して選択され動力が伝達可能に常時噛み合うように設けられ、２速ギヤ２Ｇと６速ギヤ６Ｇとが噛み合い式クラッチＳ４を介して選択され動力が伝達可能に常時噛み合うように設けられている。
【００２１】
１速ギヤ１Ｇは１速ドライブギヤ２０に噛合し、３速ギヤ３Ｇ、５速ギヤ５Ｇは３，５速ドライブギヤ２１に噛合している。２速ギヤ２Ｇは２速ドライブギヤ２３に噛合し、４速ギヤ４Ｇ、６速ギヤ６Ｇは４，６速ドライブギヤ２４に噛合している。ＲギヤＲＧは図示しないギヤ及びディファレンシャルギヤ４を介して出力軸３に連係している。
第１カウンタ軸３１は第１カウンタギヤ２５を第２カウンタ軸３２は第２カウンタギヤ２６を各々同軸で備え、これら第１カウンタギヤ２５、第２カウンタギヤ２６がディファレンシャルギヤ４を介して出力軸３に連係している。
【００２２】
次に、図２〜図４に基づいて、車両がスイッチＳＷにより自動変速に設定されている場合に、図２に示す３速走行から図３に示すようにプリシフトを行った後に図４に示す４速走行にシフトアップする状況を説明する。尚、図中太線で描いているのは、駆動力が伝達されている要素、及び空転している要素を示す。
【００２３】
図２に示す３速走行状態では、噛み合い式クラッチＳ１は３速側にあり、第１クラッチＣＬ１は解放状態、第２クラッチＣＬ２は締結状態にあるため、エンジンＥとモータジェネレータＭは直結状態となり、エンジンＥの駆動力とモータジェネレータＭの駆動力の総和は３，５速ドライブギヤ２１から３速ギヤ３Ｇ、第１カウンタ軸３１、第１カウンタギヤ２５、ディファレンシャルギヤ４を経て出力軸３から駆動輪５に伝達される。ここで、第２カウンタ軸３２は出力軸３からの回転に伴って第２カウンタギヤ２６を介して回転しているだけである。尚、１速ドライブギヤ２０を介して１速ギヤ１Ｇが、３，５速ドライブギヤ２１を介して５速ギヤ５Ｇが、７速ドライブギヤ２２を介して７速ギヤ７Ｇが空転している。
【００２４】
図２に示す状態から、４速走行への変速を行うのに先だってプリシフトが行われる。つまり、図３に示すように、先ず第１クラッチＣＬ１が低い締結力で接続され、その後噛み合い式クラッチＳ１が３速側にある状態のままで、噛み合い式クラッチＳ２を４速側に切り替えてプリシフトを完了する。ここで、第１クラッチＣＬ１を締結する際に第１クラッチＣＬ１、つまり最外駆動軸１５の回転数を上昇させるために必要なエネルギーは第１クラッチＣＬ１の容量制御によってエンジンＥから得るが、これによって発生した駆動力損失分をスタータジェネレータＳＧ（またはモータジェネレータＭ、あるいはスタータジェネレータＳＧとモータジェネレータＭの双方でもよい）を駆動することにより補填する。噛み合い式クラッチＳ２を４速に噛み合わせる際にもこれが負荷となるため、この分もスタータジェネレータＳＧやモータジェネレータＭにより補填する。
【００２５】
また、噛み合い式クラッチＳ２を噛み合わせる位置は、第２クラッチＣＬ２に接続されたモータジェネレータＭのレゾルバＲによって回転位置を見ながら噛み合わせる。
したがって、噛み合い式クラッチＳ２が４速側に切り替わると４速ギヤ４Ｇが第１カウンタ軸３１と共に回転を開始し、４，６速ドライブギヤ２４を介して最外駆動軸１５が回転する。
【００２６】
次に、締結状態にある第２クラッチＣＬ２のクラッチ容量を減少させ、第１クラッチＣＬ１のクラッチ容量を一定に維持する。ここで、エンジン回転数をシフトアップ後の４速走行における目標値に低下させる必要があるが、エンジンＥによりスタータジェネレータＳＧで発電を行い、発電電力をバッテリ７に蓄電したりモータジェネレータＭの駆動に使用することによりエンジン回転数を徐々に低下させる。
【００２７】
次に、図４に示すように、第２クラッチＣＬ２、噛み合い式クラッチＳ１が既に解放され、第１クラッチＣＬ１が締結状態に切り替わることで速への変速が終了する。
この４速走行状態では、噛み合い式クラッチＳ２は４速側にあり、第１クラッチＣＬ１は締結状態、第２クラッチＣＬ２は解放状態にあるため、モータジェネレータＭからの駆動力は遮断され、エンジンＥ及びスタータジェネレータＳＧからの駆動力のみが最外駆動軸１５に伝達され、４，６速ドライブギヤ２４から２速ギヤ４Ｇ、第１カウンタ軸３１、第１カウンタギヤ２５、ディファレンシャルギヤ４、出力軸３を経て駆動輪５に伝達される。
ここで、４速ギヤ４Ｇと共に４，６速ドライブギヤ２４に噛合する６速ギヤ６Ｇ、２速ドライブギヤ２３及び２速ギヤ２Ｇが回転しており、６速ギヤ６Ｇ、２速ギヤ２Ｇは第２カウンタ軸３２上で空転している。
【００２８】
図５は３速走行から４速走行にシフトアップする場合のマネージメントＥＣＵ８によって行われる処理を示すフローチャート図である。
ステップＳ１において、４速にプリシフトするに際して、第１クラッチＣＬ１をプリシフト開始と同時に低い締結力で接とするため、この第１クラッチＣＬ１、つまり最外駆動軸１５の回転数を上昇させるために必要なエネルギーがエンジンＥの駆動力から奪われる。そのため何ら対策をしないと運転者に違和感を感じさせるので、奪われる分のエネルギーを補填する必要がある。この駆動力補填のためのエネルギーを算出してステップＳ２に進む。
【００２９】
ステップＳ２において、ステップＳ１で算出したエネルギーに対応してスタータジェネレータＳＧをバッテリ７により駆動すると共に第１クラッチＣＬ１をプリシフト開始と同時に低締結力で接続する。スタータジェネレータＳＧを駆動することによりエンジンＥへの駆動力の補填を行ってステップＳ３に進む。ここで、スタータジェネレータＳＧによりエンジンの駆動力の補填（プリシフトトルクの補填）を行う場合には、エンジンＥが最も効率の良い正味燃料消費率（ＢＳＦＣ）で運転したままスタータジェネレータＳＧを駆動することでスタータジェネレータＳＧによってプリシフトトルクを発生させる。尚、スタータジェネレータＳＧに換えてモータジェネレータＭによりあるいはスタータジェネレータＳＧとモータジェネレータＭによりエンジンへの駆動力補填を行うことも可能である。
【００３０】
ステップＳ３では噛み合い式クラッチＳ２を４速側に切り換える。噛み合い式クラッチＳ２の切り替えはモータジェネレータＭのロータの位置をレゾルバＲで検出しながら行う。ステップＳ４で噛み合い式クラッチＳ２の締結（プリシフト）が完了したか否かを判定する。ステップＳ４でプリシフトが完了していない場合には、ステップＳ３に戻る。ステップＳ４においてプリシフトが完了したと判定されたら、ステップＳ５に進む。
【００３１】
ステップＳ５においてはエンジンＥによりスタータジェネレータＳＧを駆動して発電を行いエンジン回転数を減少させる。これと同時に第２クラッチＣＬ２は解放側へ、第１クラッチＣＬ１はステップＳ２の低締結力を維持する。スタータジェネレータＳＧの発電により得られた電力はインバータ１６を介してバッテリ７に充電されるか、あるいはモータジェネレータＭ駆動用の電力として使用される。つまり、スタータジェネレータＳＧにより発電することにより、スタータジェネレータＳＧによって減少する分だけエンジンＥから第１クラッチＣＬ１にかかるトルクを減少させることができ、エンジントルクがそのまま第１クラッチＣＬ１にかかっていた場合のように第１クラッチＣＬ１が滑りを生ずるのを防止できる。
【００３２】
次に、ステップＳ６においてエンジン回転数が４速の目標回転数に一致したか（あるいは所定範囲内になった）か否かを判定する。ステップＳ５において、モータジェネレータＳＧで発電を行うことで、エンジンＥの駆動力が持ち出される分だけ、エンジン回転数が低下してゆき、４速における目標回転数に一致（あるいは所定範囲内になった）したタイミングで第１クラッチＣＬ１を締結するためである。ステップＳ６において、エンジン回転数が４速の目標回転数まで低下していない場合にはステップＳ５に進む。
【００３３】
ステップＳ６においてエンジン回転数が４速の目標回転数に一致した（所定範囲内になった）と判定された場合には、ステップＳ７において第１クラッチＣＬ１のクラッチ容量を一定量増加し、ステップＳ８において最終的に第１クラッチＣＬ１を締結力上限値で締結する。尚、３速の噛み合い式クラッチＳ１を解放するタイミングはステップＳ５からステップＳ７の間とする。
【００３４】
図６は３速走行から４速走行へとシフトアップする際のタイムチャートを示している。
時刻ｔ０において、アクセルペダルを踏み込んでいるためエンジンの回転数は徐々に高くなり４速へのシフトアップに備えている。また、３速走行では第２クラッチＣＬ２が締結力上限値で締結、第１クラッチＣＬ１は解放となっているため、エンジンＥと直結しているモータジェネレータＭの回転数もエンジン回転数と同様となっている。４速側の噛み合い式クラッチＳ２は解放されている。
【００３５】
この状態で、時刻ｔ１でプリシフトが開始されると、第１クラッチＣＬ１が低い締結力で接となる。この第１クラッチＣＬ１の動作で、今まで回転数がゼロであった最外駆動軸１５の回転数が立ち上がるため、これに必要なエネルギーがエンジンＥの駆動力から奪われる。よって、その奪われる分だけ、エンジンＥの駆動力を補填する必要からスタータジェネレータＳＧをバッテリ７により駆動している。そのため、スタータジェネレータＳＧがプラストルクを示している。このスタータジェネレータＳＧの駆動はイナーシャ相の開始タイミングである時刻ｔ２まで続く。また、時刻ｔ２の手前で噛み合い式クラッチＳ２が動作をはじめ、時刻ｔ２において締結される。車両駆動軸トルクは時刻ｔ１でスタータジェネレータＳＧにより補正を行っている分だけやや下がる。
【００３６】
時刻ｔ２〜時刻ｔ３はイナーシャ相、時刻ｔ３〜時刻ｔ４はトルク相を示している。ここで、イナーシャ相とは、プリシフト完了後に第１クラッチＣＬ１が接状態となっているが、未だエンジンＥの出力が駆動輪６に伝達されていない状況を示し、トルク相とはエンジンＥの出力が駆動輪５に伝わっている状況を示す。
【００３７】
時刻ｔ２〜時刻ｔ３のイナーシャ相では第２クラッチＣＬ２の締結力を徐々に下げて時刻ｔ３で第２クラッチＣＬ２を解放する。第１クラッチＣＬ１では、プリシフト開始と共に設定した低い締結力を維持する。エンジン回転数は徐々に下がり後に最外駆動軸１５の回転数に一致する。一方、第１クラッチＣＬ１の回転数、つまり最外駆動軸１５の回転数は徐々に上がる。エンジントルクは低下する。そのため、エンジントルクが低下した分だけショックを無くすためにモータジェネレータＭのトルクを上げている。
車両駆動軸トルクは時刻ｔ２においては第２クラッチＣＬ２の締結力が下がるため、やや低下する。
【００３８】
ここで、エンジン回転数は３速よりも４速の方が低いため、４速の目標エンジン回転数に合わせて低下させなければならないため、エンジンＥでスタータジェネレータＳＧにより発電を行う。この発電電力はバッテリ７に蓄電するか、そのまま、モータジェネレータＭの駆動に用いられる。ここで、エンジン回転数を低下させるために必要な次段の第１クラッチＣＬ１のクラッチトルクを決定する際に、スタータジェネレータＳＧにて発電可能なトルクを考慮し、その分の第１クラッチＣＬ１のトルクを減少させることができる。
【００３９】
トルク相では、エンジン回転数は最外駆動軸１５の回転と一致して再び上昇し、これに伴いエンジンＥのトルクは上昇する。一方、モータジェネレータＭのトルクは減している。このとき、第１クラッチＣＬ１の締結力は階段状に高くなり時刻ｔ４で締結力上限値に到達する。この時刻ｔ４でモータジェネレータＭのトルクは当初の値に低下する。
車両駆動軸トルクは時刻ｔ２〜ｔ３でスタータジェネレータＳＧにより補正を行っている分だけやや下がり、ｔ３〜ｔ４で定常状態になり最終的に４速走行へのシフトアップ後の時刻ｔ４以降では時刻ｔ０の際の駆動軸トルクよりも低いトルクとなる。
【００４０】
上記実施形態によれば、３速から４速にシフトアップするためにプリシフトする場合には、先ず第１クラッチＣＬ１を低い締結力で締結する。この第１クラッチＣＬ１、つまり最外駆動軸１５の回転数を上昇させるために必要なエネルギーは第１クラッチＣＬ１の容量制御によってエンジンＥから得るが、これによって発生したエンジンの駆動力損失分をスタータジェネレータＳＧを駆動することにより補填するため、トルク変動を抑えることができ運転者に違和感を与えることがなくなる。また、噛み合い式クラッチＳ２を４速側に切り換える際のトルク変動もなくすことができる。
【００４１】
また、プリシフト終了後にイナーシャ相に移行した際には、図７に示すように、エンジン回転数ＮＥが４速の目標回転数に低下する必要があるが、エンジンＥにより応答性の良いスタータジェネレータＳＧで発電を行うことでエンジン回転数を速やかに低下させることができる。よって、ハッチングで示す部分（上縁を鎖線で示す）の第１クラッチＣＬ１のトルクをその分だけ少なくすることができ、クラッチトルクを減少させることができる分だけ第１クラッチＣＬ１の滑りを抑制し、滑りによる損失を低減して燃費を向上できる。尚、図７中第１クラッチＣＬ１のクラッチトルクは実線で示し、第２クラッチＣＬ２のクラッチトルクは破線で示す。
【００４２】
ここで、エンジン回転数ＮＥを低下させるために必要な第１クラッチＣＬ１のクラッチトルクを決定する際には、スタータジェネレータＳＧにて発電可能なトルクを考慮し、その分の第１クラッチＣＬ１のトルクを減少させればよい。
また、滑りによる損失を少なくできるので、第１クラッチの耐摩耗性、耐熱性を高めることができる。
【００４３】
したがって、イナーシャ相においてエンジントルクが変動しても、スタータジェネレータＳＧによって発電を行うことで、エンジン出力を最も効率の良い正味燃料消費率（ＢＳＦＣ）として燃費を向上できる。また、スタータジェネレータＳＧによって発電電力を得られるため燃費向上を図ることができる。
【００４４】
そして、モータジェネレータＭのレゾルバＲを用いて噛み合い位置を設定できるため、噛み合い式クラッチＳ１〜Ｓ４としてシンクロ機能を備えていないドグクラッチを用いることができるので、安価な装置とすることができる。
そして、プリシフト時においてスタータジェネレータＳＧによってプリシフトトルクを付与するため、エンジン出力を最も効率の良い正味燃料消費率（ＢＳＦＣ）とした状態を維持でき、燃費を向上することができる。
【００４５】
尚、この発明は上記実施形態に限られるものではなく、３速から４速にシフトアップする場合を例にして説明したが、他の奇数段から偶数段にシフトアップする他の場合に同様に適用できる。また、奇数段から偶数段にシフトダウンする場合、例えば３速から２速にシフトダウンを行う場合にも適用できる。この場合には、バッテリ７の電力を用いてスタータジェネレータＳＧを用いてエンジンＥを駆動補助することにより、２速になった場合の目標回転数にエンジン回転数を合わせることができるため、この点でもエンジンＥを最も効率の良い正味燃料消費率（ＢＳＦＣ）で運転しつつ、不足分をスタータジェネレータＳＧにより補填してエンジン回転数を上げることができる。
【符号の説明】
【００４６】
Ｅ エンジン
Ｍ モータジェネレータ
ＣＬ１ 第１クラッチ
ＣＬ２ 第２クラッチ
２Ｇ，４Ｇ，６Ｇ 第１ギヤ列
１Ｇ，３Ｇ，５Ｇ 第２ギヤ列
１３ 外駆動軸（第２駆動軸）
５ 駆動輪
１５ 最外駆動軸（第１駆動軸）
Ｓ１〜Ｓ４ 噛み合い式クラッチ
７ バッテリ
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ツインクラッチ式変速機を備えたハイブリッド車両の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンとモータジェネレータとを組み合わせて搭載したハイブリッド車両の中には、出力軸と２つの入力軸との間に選択的に作動可能な多数のギヤ列を有する変速機を備え、第１入力軸は第１クラッチを介してエンジンに接続可能に設けられ、第２入力軸はモータジェネレータに接続可能で、かつエンジンもしくは第１入力軸に第２クラッチを介して接続可能に設けられたツインクラッチ式変速機を備えたものがある。このツインクラッチ式変速機は、変速前に次のシフトポジションの噛み合い式クラッチを締結するプリシフトを行うことで、変速時の動作を第１クラッチと第２クラッチの切り替え動作のみとすることができ、変速時の駆動力抜けに起因する違和感の低減と、変速時間の短縮を図っている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３９５２００５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来技術においては、プリシフトする際のエネルギー供給源をエンジンとすると共に、それによって不足した車両駆動に必要なエネルギーをモータにて補充することによりプリシフト時の運転者の意図しない駆動力変化を抑えることで違和感を無くしているが、クラッチトゥクラッチのみならずプリシフトの際にもクラッチスリップが伴うので、一般的なツインクラッチ式変速機よりクラッチで吸収されるエネルギーが増加してしまい、ツインクラッチの耐摩耗性や耐熱性の対策が必要となっている。
【０００５】
そこで、この発明は、ツインクラッチで吸収されるエネルギーを少なくして、ツインクラッチの耐摩耗性や耐熱性を向上できるハイブリッド車両の制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１に記載した発明は、エンジン（例えば、実施形態におけるエンジンＥ）とモータジェネレータ（例えば、実施形態におけるモータジェネレータＭ）を車両の駆動源として備え、第１クラッチ（例えば、実施形態における第１クラッチＣＬ１）と第２クラッチ（例えば、実施形態における第２クラッチＣＬ２）とを切り替えることで第１ギヤ列（例えば、実施形態における２速ギヤ２Ｇ、４速ギヤ４Ｇ、６速ギヤ６Ｇ）と第２ギヤ列（例えば、実施形態における１速ギヤ１Ｇ、３速ギヤ３Ｇ、５速ギヤ５Ｇ）を切り替えて変速するツインクラッチ式変速機を備え、前記ツインクラッチ式変速機の第２クラッチの下流側に第２駆動軸（例えば、実施形態における外駆動軸１３）を介してモータジェネレータを接続すると共に、第２ギヤ列を介して駆動輪（例えば、実施形態における駆動輪５）が接続され、第１クラッチの下流側に第１駆動軸（例えば、実施形態における最外駆動軸１５）及び第１ギヤ列を介して駆動輪が接続され、第２クラッチから第１クラッチに切り替えるシフトチェンジをするための準備として、噛み合い式クラッチ（例えば、実施形態における噛み合い式クラッチＳ１〜Ｓ４）によるプリシフトを実施する際に、前記第１駆動軸の回転数を上昇させるために必要なエネルギーを、切り替えられる第１クラッチの容量制御によって前記エンジン側から得ると共に、それによって発生した駆動力損失分を前記スタータジェネレータと前記モータジェネレータの少なくともいずれか一方を駆動することでプリシフトトルクとして補填するハイブリッド車両の制御装置であって、前記プリシフトが完了した場合に、イナーシャ相に移行して、前記第２クラッチのクラッチ容量を減少させつつ前記エンジンにより前記スタータジェネレータで発電を行い、またはバッテリ（例えば、実施形態におけるバッテリ７）により前記スタータジェネレータを駆動して前記エンジンを駆動補助することでエンジン回転数を次段目標回転数に近づけることを特徴とする。
【０００７】
請求項２に記載した発明は、前記シフトチェンジがシフトアップであって、前記プリシフトが完了した場合に、イナーシャ相に移行して、前記エンジンにより前記スタータジェネレータで発電を行いエンジン回転数を低下させ次段目標回転数に近づけることを特徴とする。
【０００８】
請求項３に記載した発明は、前記噛み合い式クラッチがシンクロ機能を備えていないドグクラッチを含む切り替え機構であることを特徴とする。
【０００９】
請求項４に記載した発明は、前記スタータジェネレータを用いてプリシフトトルクを補填することを特徴とする。
【００１０】
請求項５に記載した発明は、前記イナーシャ相においてエンジン回転数が次段目標回転数エンジン回転数となるまで、前記第２クラッチのクラッチ容量を減少させつつ前記エンジンにより前記スタータジェネレータで発電を行い、またはバッテリにより前記スタータジェネレータを駆動して前記エンジンを駆動補助して、第２クラッチを解放すると共に第１クラッチを締結することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に記載した発明によれば、プリシフト時におけるトルク変動を抑えることができ運転者に違和感を与えることがなくなる。また、イナーシャ相における第１クラッチのトルク容量を最小限に抑えつつ、応答性の良いスタータジェネレータにより速やかにエンジン回転数を次段目標回転数に近づけることにより、例えば、第１クラッチで発生する滑りによる損失を低減することができ燃費を向上できると共に、第１クラッチで吸収されるエネルギーを少なくして、耐摩耗性、耐熱性を向上することができる。
請求項２に記載した発明によれば、上記効果に加え、エンジン回転数を速やかに次段目標エンジン回転数に低下させることができ応答性が向上すると共に、スタータジェネレータにより取り込める発電電力によって燃費を向上できる。
請求項３に記載した発明によれば、シンクロ機能を備えてない切り替え機構であるため安価な装置を用いることができる。
請求項４に記載した発明によれば、エンジン出力を最も効率の良い正味燃料消費率（ＢＳＦＣ）としたままで、その後にエンジン出力を下げエンジン出力の変動を抑制して燃費を向上できる。
請求項５に記載した発明によれば、応答性の速いスタータジェネレータでエンジン回転数を目標とする回転数に速やかに移行することができ応答性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】この発明の実施形態のハイブリッド車両の全体構成図である。
【図２】シフト位置が３速である場合の図１に相当する全体構成図である。
【図３】４速にプリシフトする際の図１に相当する全体構成図である。
【図４】シフト位置が４速である場合の図１に相当する全体構成図である。
【図５】マネージメントＥＣＵによる処理を示すフローチャート図である。
【図６】タイムチャート図である。
【図７】図５の要部詳細図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
次に、この発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１はこの発明の第１実施形態のツインクラッチ式変速機を備えたハイブリッド車両を模式的に示している。このハイブリッド車両１はエンジンＥとモータジェネレータＭがクランクシャフトの長手方向の一方に配置され、他方に一対のクラッチからなるツインクラッチが配置されている。また、エンジンＥのクランク軸にはベルト伝達装置Ｖを介してスタータジェネレータＳＧが連係されている。
【００１４】
ハイブリッド車両１は、駆動源としてのエンジンＥと、一対のクラッチである第１クラッチＣＬ１と第２クラッチＣＬ２を備えたツインクラッチ式の変速機２と、ディファレンシャルギヤ４、出力軸３を介して回転駆動する駆動輪５と、変速機２に連係され駆動源及び発電機として機能するモータジェネレータＭと、このモータジェネレータＭに接続されるインバータ６と、インバータ６に接続され駆動源として機能するモータジェネレータＭを駆動すると共に発電機として機能するモータジェネレータＭの発電電力を充電するバッテリ７と、これらインバータ６とバッテリ７を含む様々な機器類を制御する制御装置としてのマネージメント（ＭＧ）ＥＣＵ８を備えている。
【００１５】
また、エンジンＥにベルト伝達装置Ｖを介してスタータジェネレータＳＧが接続されている。スタータジェネレータＳＧはエンジンＥを始動すると共に、シフトチェンジするに先だって噛み合い式クラッチＳ１〜Ｓ４によるプリシフト時、第１クラッチＣＬ１と第２クラッチＣＬ２の切り換え後に変化するエンジン回転数に対応してエンジンＥのエンジン回転数を低くしたり、高くしたりするために発電、駆動する。スタータジェネレータＳＧにはインバータ１６が接続され、インバータ１６はバッテリ７とマネージメントＥＣＵ８に接続されている。ここで、噛み合い式クラッチＳ１〜Ｓ４としてはシンクロ機能を持たないドグクラッチを使用している。尚、ドグクラッチ以外のシンクロ機構を備えていない切り替え機構を用いてもよい。勿論、シンクロ機能を備えたクラッチを用いる事ができるのはいうまでもない。
したがって、このスタータジェネレータＳＧもモータジェネレータＭと同様にバッテリ７の電力によりインバータ１６を介してエンジンＥを駆動補助すると共にエンジンＥにより駆動する発電機として機能し、発電電力をインバータ１６を介してバッテリ７に充電する。
【００１６】
ここで、マネージメントＥＣＵ８は、エンジンＥを制御するエンジンＥＣＵやモータジェネレータＭ、スタータジェネレータＳＧを制御するモータＥＣＵ等の複数のＥＣＵ（図示せず）を統合するＥＣＵであるが、これらエンジンＥＣＵやモータＥＣＵ等複数のＥＣＵの機能をマネージメントＥＣＵ８自体が備えているものとして以下の説明を行う。
【００１７】
変速機２はフライホイール１０に接続されたエンジンＥのクランクシャフトに一体の駆動軸９に第２クラッチＣＬ２のクラッチハウジング１１が接続されている。第２クラッチＣＬ２は第１クラッチＣＬ１とクラッチハウジング１１を共用するツインクラッチである。第２クラッチＣＬ２のクラッチ本体１２は駆動軸９を回転可能に内包する外駆動軸１３に接続され、外駆動軸１３にはモータジェネレータＭのロータＭＲが一体に接続されている。モータジェネレータＭのステータＭＳにはレゾルバＲが設けられている。レゾルバＲからの信号はマネージメントＥＣＵ８に送られる。
第１クラッチＣＬ１のクラッチ本体１４は外駆動軸１３の外側に回転可能に配置された最外駆動軸１５に一体に接続されている。
【００１８】
第２クラッチＣＬ２はポンプＰ２に作動油を供給することによりクラッチ本体１２をクラッチハウジング１１に接続することで、エンジンＥに接続された駆動軸９の駆動力をモータジェネレータＭに接続された外駆動軸１３に伝達し、第１クラッチＣＬ１はポンプＰ１に作動油を供給することによりエンジンＥに接続された駆動軸９の駆動力を最外駆動軸１５に伝達する。これらポンプＰ１，Ｐ２はマネージメントＥＣＵ８からの指令値により駆動制御される。尚、マネージメントＥＣＵ８にはアクセルペダルＡＰからのアクセルペダル開度信号、ステアリングハンドルに設けられたパドルシフトＰＳの操作信号、自動変速と手動変速の切り替えスイッチＳＷの信号が入力される。また、エンジン回転数計Ｎ（クランク角センサ）、駆動輪５の出力軸３に設けた回転数計５Ｎの回転数の信号もマネージメントＥＣＵ８に送られる。
【００１９】
外駆動軸１３は１速ドライブギヤ２０、３，５速ドライブギヤ２１、７速ドライブギヤ２２を同軸で一体に備えている。
第１クラッチＣＬ１に接続された最外駆動軸１５は、２速ドライブギヤ２３と４，６速ドライブギヤ２４を同軸で一体に備えている。
駆動軸９、外駆動軸１３、最外駆動軸１５と平行に、これら駆動軸９、外駆動軸１３、最外駆動軸１５に振り分けられように配置された２つのカウンタ軸である第１カウンタ軸３１と第２カウンタ軸３２が設けられている。エンジンＥの駆動力及びモータジェネレータＭの駆動力を第１カウンタ軸３１と第２カウンタ軸３２に振り分けて出力軸３に伝達する。
【００２０】
第１カウンタ軸３１には１速ギヤ１Ｇと３速ギヤ３Ｇとが噛み合い式クラッチＳ１を介して選択されて動力が伝達可能に常時噛み合うように設けられ、４速ギヤ４ＧとＲ（リバース）ギヤＲＧとが噛み合い式クラッチＳ２を介して選択され動力が伝達可能に常時噛み合うように設けられている。
第２カウンタ軸３２には５速ギヤ５Ｇと７速ギヤ７Ｇとが噛み合い式クラッチＳ３を介して選択され動力が伝達可能に常時噛み合うように設けられ、２速ギヤ２Ｇと６速ギヤ６Ｇとが噛み合い式クラッチＳ４を介して選択され動力が伝達可能に常時噛み合うように設けられている。
【００２１】
１速ギヤ１Ｇは１速ドライブギヤ２０に噛合し、３速ギヤ３Ｇ、５速ギヤ５Ｇは３，５速ドライブギヤ２１に噛合している。２速ギヤ２Ｇは２速ドライブギヤ２３に噛合し、４速ギヤ４Ｇ、６速ギヤ６Ｇは４，６速ドライブギヤ２４に噛合している。ＲギヤＲＧは図示しないギヤ及びディファレンシャルギヤ４を介して出力軸３に連係している。
第１カウンタ軸３１は第１カウンタギヤ２５を第２カウンタ軸３２は第２カウンタギヤ２６を各々同軸で備え、これら第１カウンタギヤ２５、第２カウンタギヤ２６がディファレンシャルギヤ４を介して出力軸３に連係している。
【００２２】
次に、図２〜図４に基づいて、車両がスイッチＳＷにより自動変速に設定されている場合に、図２に示す３速走行から図３に示すようにプリシフトを行った後に図４に示す４速走行にシフトアップする状況を説明する。尚、図中太線で描いているのは、駆動力が伝達されている要素、及び空転している要素を示す。
【００２３】
図２に示す３速走行状態では、噛み合い式クラッチＳ１は３速側にあり、第１クラッチＣＬ１は解放状態、第２クラッチＣＬ２は締結状態にあるため、エンジンＥとモータジェネレータＭは直結状態となり、エンジンＥの駆動力とモータジェネレータＭの駆動力の総和は３，５速ドライブギヤ２１から３速ギヤ３Ｇ、第１カウンタ軸３１、第１カウンタギヤ２５、ディファレンシャルギヤ４を経て出力軸３から駆動輪５に伝達される。ここで、第２カウンタ軸３２は出力軸３からの回転に伴って第２カウンタギヤ２６を介して回転しているだけである。尚、１速ドライブギヤ２０を介して１速ギヤ１Ｇが、３，５速ドライブギヤ２１を介して５速ギヤ５Ｇが、７速ドライブギヤ２２を介して７速ギヤ７Ｇが空転している。
【００２４】
図２に示す状態から、４速走行への変速を行うのに先だってプリシフトが行われる。つまり、図３に示すように、先ず第１クラッチＣＬ１が低い締結力で接続され、その後噛み合い式クラッチＳ１が３速側にある状態のままで、噛み合い式クラッチＳ２を４速側に切り替えてプリシフトを完了する。ここで、第１クラッチＣＬ１を締結する際に第１クラッチＣＬ１、つまり最外駆動軸１５の回転数を上昇させるために必要なエネルギーは第１クラッチＣＬ１の容量制御によってエンジンＥから得るが、これによって発生した駆動力損失分をスタータジェネレータＳＧ（またはモータジェネレータＭ、あるいはスタータジェネレータＳＧとモータジェネレータＭの双方でもよい）を駆動することにより補填する。噛み合い式クラッチＳ２を４速に噛み合わせる際にもこれが負荷となるため、この分もスタータジェネレータＳＧやモータジェネレータＭにより補填する。
【００２５】
また、噛み合い式クラッチＳ２を噛み合わせる位置は、第２クラッチＣＬ２に接続されたモータジェネレータＭのレゾルバＲによって回転位置を見ながら噛み合わせる。
したがって、噛み合い式クラッチＳ２が４速側に切り替わると４速ギヤ４Ｇが第１カウンタ軸３１と共に回転を開始し、４，６速ドライブギヤ２４を介して最外駆動軸１５が回転する。
【００２６】
次に、締結状態にある第２クラッチＣＬ２のクラッチ容量を減少させ、第１クラッチＣＬ１のクラッチ容量を一定に維持する。ここで、エンジン回転数をシフトアップ後の４速走行における目標値に低下させる必要があるが、エンジンＥによりスタータジェネレータＳＧで発電を行い、発電電力をバッテリ７に蓄電したりモータジェネレータＭの駆動に使用することによりエンジン回転数を徐々に低下させる。
【００２７】
次に、図４に示すように、第２クラッチＣＬ２、噛み合い式クラッチＳ１が既に解放され、第１クラッチＣＬ１が締結状態に切り替わることで速への変速が終了する。
この４速走行状態では、噛み合い式クラッチＳ２は４速側にあり、第１クラッチＣＬ１は締結状態、第２クラッチＣＬ２は解放状態にあるため、モータジェネレータＭからの駆動力は遮断され、エンジンＥ及びスタータジェネレータＳＧからの駆動力のみが最外駆動軸１５に伝達され、４，６速ドライブギヤ２４から２速ギヤ４Ｇ、第１カウンタ軸３１、第１カウンタギヤ２５、ディファレンシャルギヤ４、出力軸３を経て駆動輪５に伝達される。
ここで、４速ギヤ４Ｇと共に４，６速ドライブギヤ２４に噛合する６速ギヤ６Ｇ、２速ドライブギヤ２３及び２速ギヤ２Ｇが回転しており、６速ギヤ６Ｇ、２速ギヤ２Ｇは第２カウンタ軸３２上で空転している。
【００２８】
図５は３速走行から４速走行にシフトアップする場合のマネージメントＥＣＵ８によって行われる処理を示すフローチャート図である。
ステップＳ１において、４速にプリシフトするに際して、第１クラッチＣＬ１をプリシフト開始と同時に低い締結力で接とするため、この第１クラッチＣＬ１、つまり最外駆動軸１５の回転数を上昇させるために必要なエネルギーがエンジンＥの駆動力から奪われる。そのため何ら対策をしないと運転者に違和感を感じさせるので、奪われる分のエネルギーを補填する必要がある。この駆動力補填のためのエネルギーを算出してステップＳ２に進む。
【００２９】
ステップＳ２において、ステップＳ１で算出したエネルギーに対応してスタータジェネレータＳＧをバッテリ７により駆動すると共に第１クラッチＣＬ１をプリシフト開始と同時に低締結力で接続する。スタータジェネレータＳＧを駆動することによりエンジンＥへの駆動力の補填を行ってステップＳ３に進む。ここで、スタータジェネレータＳＧによりエンジンの駆動力の補填（プリシフトトルクの補填）を行う場合には、エンジンＥが最も効率の良い正味燃料消費率（ＢＳＦＣ）で運転したままスタータジェネレータＳＧを駆動することでスタータジェネレータＳＧによってプリシフトトルクを発生させる。尚、スタータジェネレータＳＧに換えてモータジェネレータＭによりあるいはスタータジェネレータＳＧとモータジェネレータＭによりエンジンへの駆動力補填を行うことも可能である。
【００３０】
ステップＳ３では噛み合い式クラッチＳ２を４速側に切り換える。噛み合い式クラッチＳ２の切り替えはモータジェネレータＭのロータの位置をレゾルバＲで検出しながら行う。ステップＳ４で噛み合い式クラッチＳ２の締結（プリシフト）が完了したか否かを判定する。ステップＳ４でプリシフトが完了していない場合には、ステップＳ３に戻る。ステップＳ４においてプリシフトが完了したと判定されたら、ステップＳ５に進む。
【００３１】
ステップＳ５においてはエンジンＥによりスタータジェネレータＳＧを駆動して発電を行いエンジン回転数を減少させる。これと同時に第２クラッチＣＬ２は解放側へ、第１クラッチＣＬ１はステップＳ２の低締結力を維持する。スタータジェネレータＳＧの発電により得られた電力はインバータ１６を介してバッテリ７に充電されるか、あるいはモータジェネレータＭ駆動用の電力として使用される。つまり、スタータジェネレータＳＧにより発電することにより、スタータジェネレータＳＧによって減少する分だけエンジンＥから第１クラッチＣＬ１にかかるトルクを減少させることができ、エンジントルクがそのまま第１クラッチＣＬ１にかかっていた場合のように第１クラッチＣＬ１が滑りを生ずるのを防止できる。
【００３２】
次に、ステップＳ６においてエンジン回転数が４速の目標回転数に一致したか（あるいは所定範囲内になった）か否かを判定する。ステップＳ５において、モータジェネレータＳＧで発電を行うことで、エンジンＥの駆動力が持ち出される分だけ、エンジン回転数が低下してゆき、４速における目標回転数に一致（あるいは所定範囲内になった）したタイミングで第１クラッチＣＬ１を締結するためである。ステップＳ６において、エンジン回転数が４速の目標回転数まで低下していない場合にはステップＳ５に進む。
【００３３】
ステップＳ６においてエンジン回転数が４速の目標回転数に一致した（所定範囲内になった）と判定された場合には、ステップＳ７において第１クラッチＣＬ１のクラッチ容量を一定量増加し、ステップＳ８において最終的に第１クラッチＣＬ１を締結力上限値で締結する。尚、３速の噛み合い式クラッチＳ１を解放するタイミングはステップＳ５からステップＳ７の間とする。
【００３４】
図６は３速走行から４速走行へとシフトアップする際のタイムチャートを示している。
時刻ｔ０において、アクセルペダルを踏み込んでいるためエンジンの回転数は徐々に高くなり４速へのシフトアップに備えている。また、３速走行では第２クラッチＣＬ２が締結力上限値で締結、第１クラッチＣＬ１は解放となっているため、エンジンＥと直結しているモータジェネレータＭの回転数もエンジン回転数と同様となっている。４速側の噛み合い式クラッチＳ２は解放されている。
【００３５】
この状態で、時刻ｔ１でプリシフトが開始されると、第１クラッチＣＬ１が低い締結力で接となる。この第１クラッチＣＬ１の動作で、今まで回転数がゼロであった最外駆動軸１５の回転数が立ち上がるため、これに必要なエネルギーがエンジンＥの駆動力から奪われる。よって、その奪われる分だけ、エンジンＥの駆動力を補填する必要からスタータジェネレータＳＧをバッテリ７により駆動している。そのため、スタータジェネレータＳＧがプラストルクを示している。このスタータジェネレータＳＧの駆動はイナーシャ相の開始タイミングである時刻ｔ２まで続く。また、時刻ｔ２の手前で噛み合い式クラッチＳ２が動作をはじめ、時刻ｔ２において締結される。車両駆動軸トルクは時刻ｔ１でスタータジェネレータＳＧにより補正を行っている分だけやや下がる。
【００３６】
時刻ｔ２〜時刻ｔ３はイナーシャ相、時刻ｔ３〜時刻ｔ４はトルク相を示している。ここで、イナーシャ相とは、プリシフト完了後に第１クラッチＣＬ１が接状態となっているが、未だエンジンＥの出力が駆動輪６に伝達されていない状況を示し、トルク相とはエンジンＥの出力が駆動輪５に伝わっている状況を示す。
【００３７】
時刻ｔ２〜時刻ｔ３のイナーシャ相では第２クラッチＣＬ２の締結力を徐々に下げて時刻ｔ３で第２クラッチＣＬ２を解放する。第１クラッチＣＬ１では、プリシフト開始と共に設定した低い締結力を維持する。エンジン回転数は徐々に下がり後に最外駆動軸１５の回転数に一致する。一方、第１クラッチＣＬ１の回転数、つまり最外駆動軸１５の回転数は徐々に上がる。エンジントルクは低下する。そのため、エンジントルクが低下した分だけショックを無くすためにモータジェネレータＭのトルクを上げている。
車両駆動軸トルクは時刻ｔ２においては第２クラッチＣＬ２の締結力が下がるため、やや低下する。
【００３８】
ここで、エンジン回転数は３速よりも４速の方が低いため、４速の目標エンジン回転数に合わせて低下させなければならないため、エンジンＥでスタータジェネレータＳＧにより発電を行う。この発電電力はバッテリ７に蓄電するか、そのまま、モータジェネレータＭの駆動に用いられる。ここで、エンジン回転数を低下させるために必要な次段の第１クラッチＣＬ１のクラッチトルクを決定する際に、スタータジェネレータＳＧにて発電可能なトルクを考慮し、その分の第１クラッチＣＬ１のトルクを減少させることができる。
【００３９】
トルク相では、エンジン回転数は最外駆動軸１５の回転と一致して再び上昇し、これに伴いエンジンＥのトルクは上昇する。一方、モータジェネレータＭのトルクは減している。このとき、第１クラッチＣＬ１の締結力は階段状に高くなり時刻ｔ４で締結力上限値に到達する。この時刻ｔ４でモータジェネレータＭのトルクは当初の値に低下する。
車両駆動軸トルクは時刻ｔ２〜ｔ３でスタータジェネレータＳＧにより補正を行っている分だけやや下がり、ｔ３〜ｔ４で定常状態になり最終的に４速走行へのシフトアップ後の時刻ｔ４以降では時刻ｔ０の際の駆動軸トルクよりも低いトルクとなる。
【００４０】
上記実施形態によれば、３速から４速にシフトアップするためにプリシフトする場合には、先ず第１クラッチＣＬ１を低い締結力で締結する。この第１クラッチＣＬ１、つまり最外駆動軸１５の回転数を上昇させるために必要なエネルギーは第１クラッチＣＬ１の容量制御によってエンジンＥから得るが、これによって発生したエンジンの駆動力損失分をスタータジェネレータＳＧを駆動することにより補填するため、トルク変動を抑えることができ運転者に違和感を与えることがなくなる。また、噛み合い式クラッチＳ２を４速側に切り換える際のトルク変動もなくすことができる。
【００４１】
また、プリシフト終了後にイナーシャ相に移行した際には、図７に示すように、エンジン回転数ＮＥが４速の目標回転数に低下する必要があるが、エンジンＥにより応答性の良いスタータジェネレータＳＧで発電を行うことでエンジン回転数を速やかに低下させることができる。よって、ハッチングで示す部分（上縁を鎖線で示す）の第１クラッチＣＬ１のトルクをその分だけ少なくすることができ、クラッチトルクを減少させることができる分だけ第１クラッチＣＬ１の滑りを抑制し、滑りによる損失を低減して燃費を向上できる。尚、図７中第１クラッチＣＬ１のクラッチトルクは実線で示し、第２クラッチＣＬ２のクラッチトルクは破線で示す。
【００４２】
ここで、エンジン回転数ＮＥを低下させるために必要な第１クラッチＣＬ１のクラッチトルクを決定する際には、スタータジェネレータＳＧにて発電可能なトルクを考慮し、その分の第１クラッチＣＬ１のトルクを減少させればよい。
また、滑りによる損失を少なくできるので、第１クラッチの耐摩耗性、耐熱性を高めることができる。
【００４３】
したがって、イナーシャ相においてエンジントルクが変動しても、スタータジェネレータＳＧによって発電を行うことで、エンジン出力を最も効率の良い正味燃料消費率（ＢＳＦＣ）として燃費を向上できる。また、スタータジェネレータＳＧによって発電電力を得られるため燃費向上を図ることができる。
【００４４】
そして、モータジェネレータＭのレゾルバＲを用いて噛み合い位置を設定できるため、噛み合い式クラッチＳ１〜Ｓ４としてシンクロ機能を備えていないドグクラッチを用いることができるので、安価な装置とすることができる。
そして、プリシフト時においてスタータジェネレータＳＧによってプリシフトトルクを付与するため、エンジン出力を最も効率の良い正味燃料消費率（ＢＳＦＣ）とした状態を維持でき、燃費を向上することができる。
【００４５】
尚、この発明は上記実施形態に限られるものではなく、３速から４速にシフトアップする場合を例にして説明したが、他の奇数段から偶数段にシフトアップする他の場合に同様に適用できる。また、奇数段から偶数段にシフトダウンする場合、例えば３速から２速にシフトダウンを行う場合にも適用できる。この場合には、バッテリ７の電力を用いてスタータジェネレータＳＧを用いてエンジンＥを駆動補助することにより、２速になった場合の目標回転数にエンジン回転数を合わせることができるため、この点でもエンジンＥを最も効率の良い正味燃料消費率（ＢＳＦＣ）で運転しつつ、不足分をスタータジェネレータＳＧにより補填してエンジン回転数を上げることができる。
【符号の説明】
【００４６】
Ｅ エンジン
Ｍ モータジェネレータ
ＣＬ１ 第１クラッチ
ＣＬ２ 第２クラッチ
２Ｇ，４Ｇ，６Ｇ 第１ギヤ列
１Ｇ，３Ｇ，５Ｇ 第２ギヤ列
１３ 外駆動軸（第２駆動軸）
５ 駆動輪
１５ 最外駆動軸（第１駆動軸）
Ｓ１〜Ｓ４ 噛み合い式クラッチ
７ バッテリ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンとモータジェネレータを車両の駆動源として備え、第１クラッチと第２クラッチとを切り替えることで第１ギヤ列と第２ギヤ列を切り替えて変速するツインクラッチ式変速機を備え、前記ツインクラッチ式変速機の第２クラッチの下流側に第２駆動軸を介してモータジェネレータを接続すると共に、第２ギヤ列を介して駆動輪が接続され、第１クラッチの下流側に第１駆動軸及び第１ギヤ列を介して駆動輪が接続され、第２クラッチから第１クラッチに切り替えるシフトチェンジをするための準備として、噛み合い式クラッチによるプリシフトを実施する際に、前記第１駆動軸の回転数を上昇させるために必要なエネルギーを、切り替えられる第１クラッチの容量制御によって前記エンジン側から得ると共に、それによって発生した駆動力損失分を前記スタータジェネレータと前記モータジェネレータの少なくともいずれか一方を駆動することでプリシフトトルクとして補填するハイブリッド車両の制御装置であって、前記プリシフトが完了した場合に、イナーシャ相に移行して、前記第２クラッチのクラッチ容量を減少させつつ前記エンジンにより前記スタータジェネレータで発電を行い、またはバッテリにより前記スタータジェネレータを駆動して前記エンジンを駆動補助することでエンジン回転数を次段目標回転数に近づけることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
【請求項２】
前記シフトチェンジがシフトアップであって、前記プリシフトが完了した場合に、イナーシャ相に移行して、前記エンジンにより前記スタータジェネレータで発電を行いエンジン回転数を低下させ次段目標回転数に近づけることを特徴とする請求項１記載のハイブリッド車両の制御装置。
【請求項３】
前記噛み合い式クラッチがシンクロ機能を備えていないドグクラッチを含む切り換え機構であることを特徴とする請求項１または請求項２記載のハイブリッド車両の制御装置。
【請求項４】
前記スタータジェネレータを用いてプリシフトトルクを補填することを特徴とする請求項２または請求項３に記載のハイブリッド車両の制御装置。
【請求項５】
前記イナーシャ相においてエンジン回転数が次段目標回転数エンジン回転数となるまで、前記第２クラッチのクラッチ容量を減少させつつ前記エンジンにより前記スタータジェネレータで発電を行い、またはバッテリにより前記スタータジェネレータを駆動して前記エンジンを駆動補助して、第２クラッチを解放すると共に第１クラッチを締結することを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載のハイブリッド車両の制御装置。
【請求項１】
エンジンとモータジェネレータを車両の駆動源として備え、第１クラッチと第２クラッチとを切り替えることで第１ギヤ列と第２ギヤ列を切り替えて変速するツインクラッチ式変速機を備え、前記ツインクラッチ式変速機の第２クラッチの下流側に第２駆動軸を介してモータジェネレータを接続すると共に、第２ギヤ列を介して駆動輪が接続され、第１クラッチの下流側に第１駆動軸及び第１ギヤ列を介して駆動輪が接続され、第２クラッチから第１クラッチに切り替えるシフトチェンジをするための準備として、噛み合い式クラッチによるプリシフトを実施する際に、前記第１駆動軸の回転数を上昇させるために必要なエネルギーを、切り替えられる第１クラッチの容量制御によって前記エンジン側から得ると共に、それによって発生した駆動力損失分を前記スタータジェネレータと前記モータジェネレータの少なくともいずれか一方を駆動することでプリシフトトルクとして補填するハイブリッド車両の制御装置であって、前記プリシフトが完了した場合に、イナーシャ相に移行して、前記第２クラッチのクラッチ容量を減少させつつ前記エンジンにより前記スタータジェネレータで発電を行い、またはバッテリにより前記スタータジェネレータを駆動して前記エンジンを駆動補助することでエンジン回転数を次段目標回転数に近づけることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
【請求項２】
前記シフトチェンジがシフトアップであって、前記プリシフトが完了した場合に、イナーシャ相に移行して、前記エンジンにより前記スタータジェネレータで発電を行いエンジン回転数を低下させ次段目標回転数に近づけることを特徴とする請求項１記載のハイブリッド車両の制御装置。
【請求項３】
前記噛み合い式クラッチがシンクロ機能を備えていないドグクラッチを含む切り換え機構であることを特徴とする請求項１または請求項２記載のハイブリッド車両の制御装置。
【請求項４】
前記スタータジェネレータを用いてプリシフトトルクを補填することを特徴とする請求項２または請求項３に記載のハイブリッド車両の制御装置。
【請求項５】
前記イナーシャ相においてエンジン回転数が次段目標回転数エンジン回転数となるまで、前記第２クラッチのクラッチ容量を減少させつつ前記エンジンにより前記スタータジェネレータで発電を行い、またはバッテリにより前記スタータジェネレータを駆動して前記エンジンを駆動補助して、第２クラッチを解放すると共に第１クラッチを締結することを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載のハイブリッド車両の制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１１−２０７２５４（Ｐ２０１１−２０７２５４Ａ）
【公開日】平成２３年１０月２０日（２０１１．１０．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−７４２８５（Ｐ２０１０−７４２８５）
【出願日】平成２２年３月２９日（２０１０．３．２９）
【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２３年１０月２０日（２０１１．１０．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月２９日（２０１０．３．２９）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
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