ハイブリッド車両の制御装置
【課題】変速機の変速時間を短縮しつつシンクロ機構に対する負荷を抑えることが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】本発明の制御装置は、ＡＭＴ８の変速操作開始時に入力軸１０の回転速度が目標回転速度に近づくように、モータ・ジェネレータ３のトルクが切替機構２１を介して前記入力軸に伝達可能な状態でモータ・ジェネレータ３を制御し、入力軸１０の回転速度と目標回転速度との差が閾値を下回った場合に、モータ・ジェネレータ３と入力軸１０との間のトルク伝達が遮断されるように切替機構２１を制御し、そのトルク伝達が遮断されてからＡＭＴ８の変速操作が開始されるようにＡＭＴを制御する。
【解決手段】本発明の制御装置は、ＡＭＴ８の変速操作開始時に入力軸１０の回転速度が目標回転速度に近づくように、モータ・ジェネレータ３のトルクが切替機構２１を介して前記入力軸に伝達可能な状態でモータ・ジェネレータ３を制御し、入力軸１０の回転速度と目標回転速度との差が閾値を下回った場合に、モータ・ジェネレータ３と入力軸１０との間のトルク伝達が遮断されるように切替機構２１を制御し、そのトルク伝達が遮断されてからＡＭＴ８の変速操作が開始されるようにＡＭＴを制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シンクロ機構を持つ変速機が搭載されたハイブリッド車両の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
シンクロ機構を持つ変速機が搭載されたハイブリッド車両の制御装置として、変速要求に応答して変速機をニュートラルに操作しつつ入力軸の回転速度が目標回転速度となるように電動機を制御するとともに、その電動機の制御によって入力軸の回転速度と目標回転速度との差が所定範囲内に収まった際にニュートラルから所望の変速比に切り替える変速操作を変速機に実行させるものが知られている（特許文献１）。その他、本発明に関連する先行技術文献として特許文献２及び３が存在する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２７４５１０号公報
【特許文献２】特開２０１０−１２９２７号公報
【特許文献３】特開２００３−３３５１５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の制御装置は、入力軸の回転速度と目標回転速度との差が所定範囲内に収まったことを条件として、入力軸の回転速度が目標回転速度に達する前に変速操作が開始される。そのため、変速機の変速操作に要する時間が短縮される。しかし、変速操作の実行時に入力軸と電動機との間のトルク伝達が維持されているので、シンクロ機構への負荷が増加するおそれがある。
【０００５】
そこで、本発明は、変速機の変速時間を短縮しつつシンクロ機構に対する負荷を抑えることが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】
本発明の制御装置は、走行用駆動源として設けられたエンジン及び電動機と、変速比の切り替え時の回転速度差を解消するシンクロ機構が設けられ、前記エンジン及び前記電動機のトルクが入力軸を介して入力される変速機と、前記電動機と前記入力軸との間のトルク伝達を断続可能な切替機構とを有するハイブリッド車両に適用され、前記変速機の変速操作開始時に前記入力軸の回転速度が目標回転速度に近づくように、前記電動機のトルクが前記切替機構を介して前記入力軸に伝達可能な状態で前記電動機を制御する電動機制御手段と、前記入力軸の回転速度が前記目標回転速度に近づくように前記電動機制御手段にて前記電動機が制御されることによって、前記入力軸の回転速度と前記目標回転速度との差が所定範囲内に収まった場合に、前記電動機と前記入力軸との間のトルク伝達が遮断されるように前記切替機構を制御する切替機構制御手段と、前記切替機構制御手段にて前記電動機と前記入力軸との間のトルク伝達が遮断されてから前記変速機の変速操作が開始されるように前記変速機を制御する変速制御手段と、を備えるものである（請求項１）。
【０００７】
この制御装置によれば、入力軸の回転速度と目標回転速度との差が所定範囲内に収まったことを条件として、入力軸の回転速度が目標回転速度に達する前に変速操作が開始されるので変速時間が短縮する。しかも、電動機と入力軸との間のトルク伝達が遮断された状態で変速操作の開始されるため、電動機が入力軸から切り離されることによって電動機相当分のイナーシャが低減する。これにより、シンクロ機構に対する負荷を抑えることができる。
【０００８】
本発明の制御装置の一態様において、前記切替機構制御手段は、前記車両に対して応答性が要求される状況の場合、前記入力軸の回転速度が前記目標回転速度に近づくように前記電動機制御手段にて前記電動機が制御されることによって、前記入力軸の回転速度と前記目標回転速度との差が所定範囲内に収まった場合でも、前記電動機と前記入力軸との間のトルク伝達が維持されるように前記切替機構を制御し、前記変速制御手段は、前記入力軸の回転速度が前記目標回転速度に達した時に前記変速機の変速操作が開始されるように前記変速機を制御してもよい（請求項２）。この態様によれば、応答性が要求される状況では、シンクロ機構を作動させずに変速操作が開始するので応答性を確保できるとともにシンクロ機構の負荷を低減できる。
【０００９】
本発明の制御装置の一態様において、前記切替機構制御手段は、前記切替機構の摩耗を回避すべき状況の場合、前記入力軸の回転速度が前記目標回転速度に近づくように前記電動機制御手段にて前記電動機が制御されることによって、前記入力軸の回転速度と前記目標回転速度との差が所定範囲内に収まった場合でも、前記電動機と前記入力軸との間のトルク伝達が維持されるように前記切替機構を制御し、前記変速制御手段は、前記入力軸の回転速度が前記目標回転速度に達した時に前記変速機の変速操作が開始されるように前記変速機を制御してもよい（請求項３）。この態様によれば、切替機構の摩耗を回避すべき状況の場合は切替機構の操作頻度が減少するので摩耗の進行を抑えることができる。
【発明の効果】
【００１０】
以上説明したように、本発明のハイブリッド車両の制御装置によれば、入力軸の回転速度と目標回転速度との差が所定範囲内に収まったことを条件として、入力軸の回転速度が目標回転速度に達する前に変速操作が開始され、しかも変速操作が開始される際には電動機が入力軸から切り離されているので、変速時間を短縮できるとともにシンクロ機構に対する負荷を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一形態に係る制御装置が適用された車両を模式的に示した全体構成図。
【図２】変速モード設定処理のルーチンの一例を示したフローチャート。
【図３】変速制御の制御ルーチンの一例を示したフローチャート。
【図４】ＭＧ切り離しモードの実行結果の一例を示したタイミングチャート。
【図５】回転数同期モードの実行結果の一例を示したタイミングチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１に示すように、車両１は内燃機関２及び電動機としてのモータ・ジェネレータ３が走行用動力源として設けられたいわゆるハイブリッド車両として構成されている。内燃機関（以下、エンジンという。）２は火花点火型の内燃機関として構成されている。エンジン２の出力軸２ａは、摩擦クラッチ７を介して変速機としてのオートメーテッドトランスミッション（ＡＭＴ）８と接続されている。摩擦クラッチ７はＡＭＴ８の変速操作に合わせて係合操作及び解放操作が行なわれる。
【００１３】
ＡＭＴ８は前進４段の複数の変速段から一つの変速段を選択できる。ＡＭＴ８による変速段の選択は車両１の車速やアクセル開度に基づいて自動的に行なわれる。また、ＡＭＴ８がマニュアルモードへ切り替えられることにより、不図示のシフトノブを運転者が操作することによって変速段が選択される。
【００１４】
ＡＭＴ８は、入力軸１０と、これと平行に延びている出力軸１１と、これら入力軸１０と出力軸１１との間に設けられた第１〜第４ギア対Ｇ１〜Ｇ４とを備えている。第１〜第４ギア対Ｇ１〜Ｇ４は第１速〜第４速に対応する。なお、車両１の後退走行は第１速が選択された状態でモータ・ジェネレータ３が逆転することにより実施される。第１ギア対Ｇ１は互いに噛み合う第１ドライブギア１３及び第１ドリブンギア１４を含む。第２ギア対Ｇ２は互いに噛み合う第２ドライブギア１５及び第２ドリブンギア１６を含む。第３ギア対Ｇ３は互いに噛み合う第３ドライブギア１７及び第３ドリブンギア１８を含む。第４ギア対Ｇ４は互いに噛み合う第４ドライブギア１９及び第４ドリブンギア２０を含む。各ギア対Ｇ１〜Ｇ４のギア比は、第１ギア対Ｇ１、第２ギア対Ｇ２、第３ギア対Ｇ３、第４ギア対Ｇ４の順に小さくなるように設定されている。
【００１５】
第１ドライブギア１３及び第２ドライブギア１５は、それぞれ入力軸１０と一体に回転するように入力軸１０に設けられている。一方、第３ドライブギア１７及び第４ドライブギア１９は、それぞれ入力軸１０に対して相対回転可能なように入力軸１０に設けられている。第１ドリブンギア１４及び第２ドリブンギア１６は、それぞれ出力軸１１に対して相対回転可能なように出力軸１１に設けられている。一方、第３ドリブンギア１８及び第４ドリブンギア２０は、それぞれ出力軸１１と一体に回転するように出力軸１１に設けられている。
【００１６】
ＡＭＴ８には、上記複数の変速段のいずれか一つを有効化するため、結合装置Ｃ１〜Ｃ４が設けられている。各結合装置Ｃ１〜Ｃ４は周知の噛み合い式クラッチとして構成されており、不図示の操作機構にて操作される。各結合装置Ｃ１〜Ｃ４と入力軸１０又は出力軸１１との間には各結合装置Ｃ１〜Ｃ４と入力軸１０又は出力軸１１との間の回転速度差を解消するように作動するシンクロ機構Ｓｙが介在する。シンクロ機構Ｓｙは周知のものと同様であるためその構造の詳細な説明は省略する。
【００１７】
第１結合装置Ｃ１は第１ドリブンギア１４を出力軸１１に結合させて第１ドリブンギア１４と出力軸１１とを一体回転させる係合状態と、その結合を解放する解放状態との間で動作できる。同様に、第２結合装置Ｃ２は第２ドリブンギア１６を出力軸１１に結合させて第２ドリブンギア１６と出力軸１１とを一体回転させる係合状態と、その結合を解放する解放状態との間で動作できる。また、第３結合装置Ｃ３は第３ドライブギア１７を入力軸１０に結合させて第３ドライブギア１７と入力軸１０とを一体回転させる係合状態と、その結合を解放する解放状態との間で動作できる。同様に、第４結合装置Ｃ４は第４ドライブギア１９を入力軸１１に結合させて第４ドライブギア１９と入力軸１１とを一体回転させる係合状態と、その結合を解放する解放状態との間で動作できる。ＡＭＴ８は、これらの結合装置Ｃ１〜Ｃ４のいずれか一つが係合状態となることによって上記複数の変速段のいずれか一つを有効化できる。
【００１８】
モータ・ジェネレータ３とＡＭＴ８の入力軸１０との間には、これらの間のトルク伝達を断続できる切替機構２１が設けられている。切替機構２１は例えば摩擦クラッチとして構成されており、不図示のアクチュエータを駆動源としてモータ・ジェネレータ３と入力軸１０との間のトルク伝達を維持する係合状態と、これらの間のトルク伝達を遮断する解放状態とを切り替えることができる。
【００１９】
出力軸１１には出力ギア２２が一体回転するように設けられている。出力ギア２２は、不図示の駆動輪に連結された差動機構２５のケースに設けられたリングギア２６と噛み合っている。ＡＭＴ８から出力されたトルクはリングギア２６及び差動機構２５を介して左右の駆動輪に伝達される。
【００２０】
エンジン２、モータ・ジェネレータ３、摩擦クラッチ７、ＡＭＴ８及び切替機構２１のそれぞれに対する制御は、コンピュータユニットとして構成された電子制御ユニット（ＥＣＵ）４０にて行われている。ＥＣＵ４０は車両１の適正な走行状態を得るための各種制御プログラムを保持している。ＥＣＵ４０は、これらのプログラムを実行することにより上述したエンジン２等の制御対象に対する制御を行っている。ＥＣＵ４０には車両１の走行状態に関係する情報を出力する種々のセンサが接続されている。例えば、入力軸１０の回転速度に応じた信号を出力する入力側レゾルバ４１、出力軸１１の回転速度に応じた信号を出力する出力側レゾルバ４２、エンジン２のクランク角に応じた信号を出力するクランク角センサ４３、及びアクセル開度に応じた信号を出力するアクセル開度センサ４４がＥＣＵ４０に電気的に接続されている。
【００２１】
ＥＣＵ４０が行なう制御としては、エンジン２及びモータ・ジェネレータ３を走行用動力源とするハイブリッド走行モードやエンジン２を停止した状態でモータ・ジェネレータ３のみを走行用動力源とする電気走行モード等の各種の走行モードを切り替える走行モード切替制御がある。その走行モード切替制御に付随してエンジン２の停止制御や始動制御が行なわれる。更に、車両１の減速時に駆動輪から入力される動力を利用してモータ・ジェネレータ３で発電する回生制御も行なわれる。以下、ＥＣＵ４０が実行する制御のうち本発明に関連する制御について説明し、その他の制御については説明を省略ないし簡略化する。
【００２２】
本形態は車両１の走行状態に応じて変速モードを切り替えるＡＭＴ８に対する変速制御に特徴がある。図２のルーチンは、シンクロ機構Ｓｙを作動させない回転数同期モード又はシンクロ機構Ｓｙを作動させつつモータ・ジェネレータ３を切り離すＭＧ切り離しモードのいずれかに変速モードを設定するものである。このルーチンのプログラムはＥＣＵ４０に記憶されており、車両１の走行中に適時に読み出されて所定の演算間隔で繰り返し実行される。
【００２３】
ステップＳ１では、切替機構２１の摩耗を回避すべき状況か否かを判定する。その摩耗を回避すべき状況の場合はステップＳ５に進み、そうでない場合はステップＳ２に進む。摩耗を回避すべき状況としては切替機構２１が摩耗の限界に近づいた場合が該当する。なお、ＥＣＵ４０は切替機構２１の作動時間及びその負荷を積算して摩耗状態を推定する推定処理を行うプログラムを保持しており、そのプログラムの実行結果に基づいて切替機構２１が摩耗の限界に近づいたか否かを判定する。
【００２４】
ステップＳ２では、不図示のスポーツモードスイッチ又はマニュアルモードスイッチがＯＮされているか否かを判定する。これらのスイッチは車両１の運転者に操作される。スポーツモードスイッチがＯＮされた場合は、ＡＭＴ８の変速モードが通常モードから応答性が通常モードに比べて重視された変速スケジュールのスポーツモードへ切り替えられる。マニュアルモードスイッチがＯＮされた場合は、通常モード及びスポーツモードを含む自動変速モードから上述したマニュアルモードに切り替えられる。スポーツモードスイッチ又はマニュアルモードスイッチの少なくともいずれか一方がＯＮされている場合はステップＳ５に進み、そうでない場合はステップＳ３に進む。
【００２５】
ステップＳ３では、アクセル開度センサ４４の信号を参照してアクセル開度を取得し、そのアクセル開度が所定の閾値を超えたか否かを判定する。この閾値は応答性の要求度が高いと見なし得るアクセル開度範囲の下限値に設定される。従って、アクセル開度がこの閾値を超えた場合は車両１に対する応答性の要求度が高いと言える。アクセル開度が閾値を超えた場合はステップＳ５に進み、そうでない場合はステップＳ４に進む。
【００２６】
ステップＳ４では、上述したＭＧ切り離しモードを設定して、今回のルーチンを終了する。具体的には変速モードを管理する変数をＭＧ切り離しモードに対応する値に設定する。ステップＳ５では、上述した回転数同期モードを設定して、今回のルーチンを終了する。具体的には上記変数を回転数同期モードに対応する値に設定する。なお、ＭＧ切り離しモード及び回転数同期モードの各制御内容の詳細は後述する。
【００２７】
図２のルーチンによれば、切替機構２１の摩耗を回避すべき場合（ステップＳ１）又は車両１に対して応答性が要求される場合（ステップＳ２及びステップＳ３）に回転数同期モードが設定され、その他の場合にＭＧ切り離しモードが設定される。従って、本形態は車両１に要求される状況に応じて２種類の変速モードを切り替えることができる。
【００２８】
図３のルーチンはＡＭＴ８に対する変速要求が成立した場合に実行される。このルーチンのプログラムはＥＣＵ４０に記憶されており、変速要求が成立している間に所定の演算間隔で繰り返し実行される。変速要求は走行モード毎に与えられた条件に従って成立する。例えば、自動変速モードの場合は車速とアクセル開度とで定義され変速段毎に設定された変速線図を車両１の動作点が横切る場合に変速要求が成立する。また、マニュアルモードの場合は車速とアクセル開度とが所定条件に収まっており、不図示のシフトレバーが運転者に操作された場合に変速要求が成立する。
【００２９】
ステップＳ１１では、変速要求に応答して摩擦クラッチ７を解放状態に切り替える。ステップＳ１２では、ＡＭＴ８の結合装置Ｃ１〜Ｃ４のうち、変速要求前の変速段に対応する結合装置を係合状態から解放状態へ切り替える。即ち、ＥＣＵ４０によっていわゆるギア抜きが行われる。ステップＳ１３では現在の出力軸１１の回転速度を出力側レゾルバ４２の信号を参照して取得し、その回転速度と変速後の変速段とに基づいて入力軸１０の目標回転速度を演算する。その演算は、例えば目標回転速度に対して出力軸１１の回転速度と変速段とが対応づけられたマップを参照することによって実現される。
【００３０】
ステップＳ１４では、変速モードを管理する変数の値を参照して、上述した回転数同期モードが設定されているか否かを判定する。ステップＳ１４が否定的判定の場合、即ちＭＧ切り離しモードが設定されている場合は、ＭＧ切り離しモードを実行すべくステップＳ１５〜ステップＳ１９の処理を行う。一方、ステップＳ１４が肯定的判定の場合は回転数同期モードを実行すべくステップＳ２０〜ステップＳ２２の処理を行う。
【００３１】
ステップＳ１５では、モータ・ジェネレータ３と入力軸１０とのトルク伝達が維持されるように切替機構２１を制御しつつ、入力軸１０の回転速度がステップＳ１３で演算した目標回転速度に近づくようにモータ・ジェネレータ３を制御する。ステップＳ１６では、現在の入力軸１０の回転速度を入力側レゾルバ４１の信号を参照して取得し、その回転速度と目標回転速度との回転速度差を演算する。そして、その回転速度差が所定の閾値を下回ったらステップＳ１７に進み、回転速度差が閾値を下回らない場合はステップＳ１５に戻る。つまり、回転速度差が閾値を下回るまで入力軸１０の回転速度を目標回転速度に近づけるステップＳ１５の処理が続行される。この閾値を下回る範囲は本発明の所定範囲に相当する。この閾値はシンクロ機構Ｓｙが解消できる回転速度差の範囲を超えないように設定されている。
【００３２】
ステップＳ１７では、モータ・ジェネレータ３と入力軸１０とのトルク伝達が遮断されるように切替機構２１を制御する。即ち、モータ・ジェネレータ３を入力軸１０から切り離す。
【００３３】
ステップＳ１８では変速操作を開始する。つまり、結合装置Ｃ１〜Ｃ４のうち変速後の変速段に対応する結合装置を解放状態から係合状態へ切り替える。即ち、ＥＣＵ４０によっていわゆるギア入れが行われる。ギア入れの過程では閾値未満の回転速度差が存在するためシンクロ機構Ｓｙが作動することによってその回転速度差が解消される。
【００３４】
ステップＳ１９では、モータ・ジェネレータ３と入力軸１０とのトルク伝達が維持されるように切替機構２１を制御する。つまり、モータ・ジェネレータ３が入力軸１０に接続されるように切替機構２１を制御する。
【００３５】
一方、ステップＳ２０では、ステップＳ１５と同様にモータ・ジェネレータ３と入力軸１０とのトルク伝達が維持されるように切替機構２１を制御しつつ、入力軸１０の回転速度がステップＳ１３で演算した目標回転速度に近づくようにモータ・ジェネレータ３を制御する。
【００３６】
ステップＳ２１では、現在の入力軸１０の回転速度を入力側レゾルバ４１の信号を参照して取得し、その回転速度が目標回転速度に達したか否かを判定する。目標回転速度に達したか否かの判定においては、目標回転速度に完全に一致するか否かを基準とする他、目標回転速度に対してある程度の余裕を与えた範囲内に達したか否かを基準とすることも可能である。入力軸１０の回転速度が目標回転速度に達したらステップＳ２２に進み、目標回転速度に達しない場合はステップＳ２０に戻る。つまり、入力軸１０の回転速度が目標回転速度に達するまで入力軸１０の回転速度を目標回転速度に近づけるステップＳ２０の処理が続行される。
【００３７】
ステップＳ２２では、変速操作を開始する。つまり、結合装置Ｃ１〜Ｃ４のうち変速後の変速段に対応する結合装置を解放状態から係合状態へ切り替える。即ち、ＥＣＵ４０によっていわゆるギア入れが行われる。ギア入れの過程では入力軸１０の回転速度が目標回転速度に達しているのでシンクロ機構Ｓｙが実質的に作動することはない。また、回転数同期モードの場合は、入力軸１０の回転速度と目標回転速度との差が閾値を下回った場合でもモータ・ジェネレータ３と入力軸１０との間のトルク伝達が切替機構２１にて維持された状態に制御される。
【００３８】
ステップＳ２３では、ＭＧ切り離しモード又は回転数同期モードの操作が終了し、ＡＭＴ８の変速段が切り替えられた状態で、摩擦クラッチ７を解放状態から係合状態へ切り替える。これによって、変速要求が成立してからの変速操作が完了する。
【００３９】
図３に示した制御によれば以下の効果を得ることができる。図４に示すように、ＭＧ切り離しモードが設定された場合には、変速要求が成立した時刻ｔ１で摩擦クラッチ７が解放状態へ切り替えられるとともに、入力軸１０の回転速度Ｎｉｎが目標回転速度Ｎｔｒｇに近づくようにモータ・ジェネレータ３が制御される。そして、時刻ｔ２において、入力軸１０の回転速度Ｎｉｎと目標回転速度Ｎｔｒｇとの回転速度差が閾値Δｔｈを下回り変速操作が開始される。その際には切替機構２１によってモータ・ジェネレータ３と入力軸１０との間のトルク伝達が遮断されてモータ・ジェネレータ３が入力軸１０から切り離される。変速操作中にはシンクロ機構Ｓｙが作動して回転速度差が解消されながら、時刻ｔ３において回転速度Ｎｉｎが目標回転速度一致する。変速時間Ｔは、モータ・ジェネレータ３を制御して回転速度Ｎｉｎを目標回転速度Ｎｔｒｇに近づける期間Ｔ１と、モータ・ジェネレータ３が入力軸１０から切り離されてシンクロ機構Ｓｙが作動する期間Ｔ２とを合わせたものである。ＭＧ切り離しモードは回転速度Ｎｉｎが目標回転速度Ｎｔｒｇに達する前に変速操作が開始されるので変速時間Ｔを短縮することができる。そして、モータ・ジェネレータ３と入力軸１０との間のトルク伝達が遮断された状態で変速操作が開始されるため、モータ・ジェネレータ３の切り離されることによってモータ・ジェネレータ３相当分のイナーシャが低減する。これにより、シンクロ機構Ｓｙに対する負荷を抑えることができる。
【００４０】
一方、図５に示すように、回転数同期モードが設定された場合には、変速要求が成立した時刻ｔ１で摩擦クラッチ７が係合状態から解放状態へ切り替えられるとともに、入力軸１０の回転速度Ｎｉｎが目標回転速度Ｎｔｒｇに近づくようにモータ・ジェネレータ３が制御される。その制御は回転速度Ｎｉｎが目標回転速度Ｎｔｒｇに達する時（時刻ｔ２）まで続行される。そして、時刻ｔ２で回転速度Ｎｉｎが目標回転速度Ｎｔｒｇに達した状態で変速操作が開始されるからシンクロ機構Ｓｙが実質的に作動せずに変速操作が完了する。回転数同期モードはシンクロ機構Ｓｙが作動しないのでシンクロ機構Ｓｙの負荷を低減できる。そして、回転数同期モードは車両１に対する応答性が要求される状況や切替機構２１の摩耗を回避すべき状況で設定されるため、車両１に対する応答性が要求される状況で車両１の応答性を確保できるとともに、切替機構２１の摩耗を回避すべき状況で切替機構２１の操作頻度が減少するので摩耗の進行を抑えることができる。
【００４１】
上記形態において、ＥＣＵ４０は図２及び図３の制御ルーチンを実行することにより本発明の制御装置として機能する。また、ＥＣＵ４０は、図３のステップＳ１５及びステップＳ２０を実行することにより本発明の電動機制御手段として、図３のステップＳ１７を実行することにより本発明の切替機構制御手段として、図３のステップＳ１８及びステップＳ２２を実行することにより本発明の変速制御手段として、それぞれ機能する。
【００４２】
但し、本発明は上記形態に限定されず、本発明の要旨の範囲内において種々の形態にて実施できる。本発明の制御装置が適用可能な車両としては図１の形態に限らない。電動機は変速機の入力軸へトルク伝達可能な箇所であればその搭載箇所に制限はない。また電動機が変速機の入力軸に直結される形態だけでなく、電動機と入力軸との間に減速機等の各種の伝達要素を介在させて実施してもよい。車両に搭載される変速機はＡＭＴに限らず、手動変速機（ＭＴ）を搭載した車両に対しても本発明を適用できる。
【符号の説明】
【００４３】
１ 車両
２ エンジン
３ モータ・ジェネレータ（電動機）
８ ＡＭＴ（変速機）
１０ 入力軸
２１ 切替機構
４０ ＥＣＵ（電動機制御手段、切替機構制御手段、変速制御手段）
Ｓｙ シンクロ機構
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シンクロ機構を持つ変速機が搭載されたハイブリッド車両の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
シンクロ機構を持つ変速機が搭載されたハイブリッド車両の制御装置として、変速要求に応答して変速機をニュートラルに操作しつつ入力軸の回転速度が目標回転速度となるように電動機を制御するとともに、その電動機の制御によって入力軸の回転速度と目標回転速度との差が所定範囲内に収まった際にニュートラルから所望の変速比に切り替える変速操作を変速機に実行させるものが知られている（特許文献１）。その他、本発明に関連する先行技術文献として特許文献２及び３が存在する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２７４５１０号公報
【特許文献２】特開２０１０−１２９２７号公報
【特許文献３】特開２００３−３３５１５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の制御装置は、入力軸の回転速度と目標回転速度との差が所定範囲内に収まったことを条件として、入力軸の回転速度が目標回転速度に達する前に変速操作が開始される。そのため、変速機の変速操作に要する時間が短縮される。しかし、変速操作の実行時に入力軸と電動機との間のトルク伝達が維持されているので、シンクロ機構への負荷が増加するおそれがある。
【０００５】
そこで、本発明は、変速機の変速時間を短縮しつつシンクロ機構に対する負荷を抑えることが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】
本発明の制御装置は、走行用駆動源として設けられたエンジン及び電動機と、変速比の切り替え時の回転速度差を解消するシンクロ機構が設けられ、前記エンジン及び前記電動機のトルクが入力軸を介して入力される変速機と、前記電動機と前記入力軸との間のトルク伝達を断続可能な切替機構とを有するハイブリッド車両に適用され、前記変速機の変速操作開始時に前記入力軸の回転速度が目標回転速度に近づくように、前記電動機のトルクが前記切替機構を介して前記入力軸に伝達可能な状態で前記電動機を制御する電動機制御手段と、前記入力軸の回転速度が前記目標回転速度に近づくように前記電動機制御手段にて前記電動機が制御されることによって、前記入力軸の回転速度と前記目標回転速度との差が所定範囲内に収まった場合に、前記電動機と前記入力軸との間のトルク伝達が遮断されるように前記切替機構を制御する切替機構制御手段と、前記切替機構制御手段にて前記電動機と前記入力軸との間のトルク伝達が遮断されてから前記変速機の変速操作が開始されるように前記変速機を制御する変速制御手段と、を備えるものである（請求項１）。
【０００７】
この制御装置によれば、入力軸の回転速度と目標回転速度との差が所定範囲内に収まったことを条件として、入力軸の回転速度が目標回転速度に達する前に変速操作が開始されるので変速時間が短縮する。しかも、電動機と入力軸との間のトルク伝達が遮断された状態で変速操作の開始されるため、電動機が入力軸から切り離されることによって電動機相当分のイナーシャが低減する。これにより、シンクロ機構に対する負荷を抑えることができる。
【０００８】
本発明の制御装置の一態様において、前記切替機構制御手段は、前記車両に対して応答性が要求される状況の場合、前記入力軸の回転速度が前記目標回転速度に近づくように前記電動機制御手段にて前記電動機が制御されることによって、前記入力軸の回転速度と前記目標回転速度との差が所定範囲内に収まった場合でも、前記電動機と前記入力軸との間のトルク伝達が維持されるように前記切替機構を制御し、前記変速制御手段は、前記入力軸の回転速度が前記目標回転速度に達した時に前記変速機の変速操作が開始されるように前記変速機を制御してもよい（請求項２）。この態様によれば、応答性が要求される状況では、シンクロ機構を作動させずに変速操作が開始するので応答性を確保できるとともにシンクロ機構の負荷を低減できる。
【０００９】
本発明の制御装置の一態様において、前記切替機構制御手段は、前記切替機構の摩耗を回避すべき状況の場合、前記入力軸の回転速度が前記目標回転速度に近づくように前記電動機制御手段にて前記電動機が制御されることによって、前記入力軸の回転速度と前記目標回転速度との差が所定範囲内に収まった場合でも、前記電動機と前記入力軸との間のトルク伝達が維持されるように前記切替機構を制御し、前記変速制御手段は、前記入力軸の回転速度が前記目標回転速度に達した時に前記変速機の変速操作が開始されるように前記変速機を制御してもよい（請求項３）。この態様によれば、切替機構の摩耗を回避すべき状況の場合は切替機構の操作頻度が減少するので摩耗の進行を抑えることができる。
【発明の効果】
【００１０】
以上説明したように、本発明のハイブリッド車両の制御装置によれば、入力軸の回転速度と目標回転速度との差が所定範囲内に収まったことを条件として、入力軸の回転速度が目標回転速度に達する前に変速操作が開始され、しかも変速操作が開始される際には電動機が入力軸から切り離されているので、変速時間を短縮できるとともにシンクロ機構に対する負荷を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一形態に係る制御装置が適用された車両を模式的に示した全体構成図。
【図２】変速モード設定処理のルーチンの一例を示したフローチャート。
【図３】変速制御の制御ルーチンの一例を示したフローチャート。
【図４】ＭＧ切り離しモードの実行結果の一例を示したタイミングチャート。
【図５】回転数同期モードの実行結果の一例を示したタイミングチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１に示すように、車両１は内燃機関２及び電動機としてのモータ・ジェネレータ３が走行用動力源として設けられたいわゆるハイブリッド車両として構成されている。内燃機関（以下、エンジンという。）２は火花点火型の内燃機関として構成されている。エンジン２の出力軸２ａは、摩擦クラッチ７を介して変速機としてのオートメーテッドトランスミッション（ＡＭＴ）８と接続されている。摩擦クラッチ７はＡＭＴ８の変速操作に合わせて係合操作及び解放操作が行なわれる。
【００１３】
ＡＭＴ８は前進４段の複数の変速段から一つの変速段を選択できる。ＡＭＴ８による変速段の選択は車両１の車速やアクセル開度に基づいて自動的に行なわれる。また、ＡＭＴ８がマニュアルモードへ切り替えられることにより、不図示のシフトノブを運転者が操作することによって変速段が選択される。
【００１４】
ＡＭＴ８は、入力軸１０と、これと平行に延びている出力軸１１と、これら入力軸１０と出力軸１１との間に設けられた第１〜第４ギア対Ｇ１〜Ｇ４とを備えている。第１〜第４ギア対Ｇ１〜Ｇ４は第１速〜第４速に対応する。なお、車両１の後退走行は第１速が選択された状態でモータ・ジェネレータ３が逆転することにより実施される。第１ギア対Ｇ１は互いに噛み合う第１ドライブギア１３及び第１ドリブンギア１４を含む。第２ギア対Ｇ２は互いに噛み合う第２ドライブギア１５及び第２ドリブンギア１６を含む。第３ギア対Ｇ３は互いに噛み合う第３ドライブギア１７及び第３ドリブンギア１８を含む。第４ギア対Ｇ４は互いに噛み合う第４ドライブギア１９及び第４ドリブンギア２０を含む。各ギア対Ｇ１〜Ｇ４のギア比は、第１ギア対Ｇ１、第２ギア対Ｇ２、第３ギア対Ｇ３、第４ギア対Ｇ４の順に小さくなるように設定されている。
【００１５】
第１ドライブギア１３及び第２ドライブギア１５は、それぞれ入力軸１０と一体に回転するように入力軸１０に設けられている。一方、第３ドライブギア１７及び第４ドライブギア１９は、それぞれ入力軸１０に対して相対回転可能なように入力軸１０に設けられている。第１ドリブンギア１４及び第２ドリブンギア１６は、それぞれ出力軸１１に対して相対回転可能なように出力軸１１に設けられている。一方、第３ドリブンギア１８及び第４ドリブンギア２０は、それぞれ出力軸１１と一体に回転するように出力軸１１に設けられている。
【００１６】
ＡＭＴ８には、上記複数の変速段のいずれか一つを有効化するため、結合装置Ｃ１〜Ｃ４が設けられている。各結合装置Ｃ１〜Ｃ４は周知の噛み合い式クラッチとして構成されており、不図示の操作機構にて操作される。各結合装置Ｃ１〜Ｃ４と入力軸１０又は出力軸１１との間には各結合装置Ｃ１〜Ｃ４と入力軸１０又は出力軸１１との間の回転速度差を解消するように作動するシンクロ機構Ｓｙが介在する。シンクロ機構Ｓｙは周知のものと同様であるためその構造の詳細な説明は省略する。
【００１７】
第１結合装置Ｃ１は第１ドリブンギア１４を出力軸１１に結合させて第１ドリブンギア１４と出力軸１１とを一体回転させる係合状態と、その結合を解放する解放状態との間で動作できる。同様に、第２結合装置Ｃ２は第２ドリブンギア１６を出力軸１１に結合させて第２ドリブンギア１６と出力軸１１とを一体回転させる係合状態と、その結合を解放する解放状態との間で動作できる。また、第３結合装置Ｃ３は第３ドライブギア１７を入力軸１０に結合させて第３ドライブギア１７と入力軸１０とを一体回転させる係合状態と、その結合を解放する解放状態との間で動作できる。同様に、第４結合装置Ｃ４は第４ドライブギア１９を入力軸１１に結合させて第４ドライブギア１９と入力軸１１とを一体回転させる係合状態と、その結合を解放する解放状態との間で動作できる。ＡＭＴ８は、これらの結合装置Ｃ１〜Ｃ４のいずれか一つが係合状態となることによって上記複数の変速段のいずれか一つを有効化できる。
【００１８】
モータ・ジェネレータ３とＡＭＴ８の入力軸１０との間には、これらの間のトルク伝達を断続できる切替機構２１が設けられている。切替機構２１は例えば摩擦クラッチとして構成されており、不図示のアクチュエータを駆動源としてモータ・ジェネレータ３と入力軸１０との間のトルク伝達を維持する係合状態と、これらの間のトルク伝達を遮断する解放状態とを切り替えることができる。
【００１９】
出力軸１１には出力ギア２２が一体回転するように設けられている。出力ギア２２は、不図示の駆動輪に連結された差動機構２５のケースに設けられたリングギア２６と噛み合っている。ＡＭＴ８から出力されたトルクはリングギア２６及び差動機構２５を介して左右の駆動輪に伝達される。
【００２０】
エンジン２、モータ・ジェネレータ３、摩擦クラッチ７、ＡＭＴ８及び切替機構２１のそれぞれに対する制御は、コンピュータユニットとして構成された電子制御ユニット（ＥＣＵ）４０にて行われている。ＥＣＵ４０は車両１の適正な走行状態を得るための各種制御プログラムを保持している。ＥＣＵ４０は、これらのプログラムを実行することにより上述したエンジン２等の制御対象に対する制御を行っている。ＥＣＵ４０には車両１の走行状態に関係する情報を出力する種々のセンサが接続されている。例えば、入力軸１０の回転速度に応じた信号を出力する入力側レゾルバ４１、出力軸１１の回転速度に応じた信号を出力する出力側レゾルバ４２、エンジン２のクランク角に応じた信号を出力するクランク角センサ４３、及びアクセル開度に応じた信号を出力するアクセル開度センサ４４がＥＣＵ４０に電気的に接続されている。
【００２１】
ＥＣＵ４０が行なう制御としては、エンジン２及びモータ・ジェネレータ３を走行用動力源とするハイブリッド走行モードやエンジン２を停止した状態でモータ・ジェネレータ３のみを走行用動力源とする電気走行モード等の各種の走行モードを切り替える走行モード切替制御がある。その走行モード切替制御に付随してエンジン２の停止制御や始動制御が行なわれる。更に、車両１の減速時に駆動輪から入力される動力を利用してモータ・ジェネレータ３で発電する回生制御も行なわれる。以下、ＥＣＵ４０が実行する制御のうち本発明に関連する制御について説明し、その他の制御については説明を省略ないし簡略化する。
【００２２】
本形態は車両１の走行状態に応じて変速モードを切り替えるＡＭＴ８に対する変速制御に特徴がある。図２のルーチンは、シンクロ機構Ｓｙを作動させない回転数同期モード又はシンクロ機構Ｓｙを作動させつつモータ・ジェネレータ３を切り離すＭＧ切り離しモードのいずれかに変速モードを設定するものである。このルーチンのプログラムはＥＣＵ４０に記憶されており、車両１の走行中に適時に読み出されて所定の演算間隔で繰り返し実行される。
【００２３】
ステップＳ１では、切替機構２１の摩耗を回避すべき状況か否かを判定する。その摩耗を回避すべき状況の場合はステップＳ５に進み、そうでない場合はステップＳ２に進む。摩耗を回避すべき状況としては切替機構２１が摩耗の限界に近づいた場合が該当する。なお、ＥＣＵ４０は切替機構２１の作動時間及びその負荷を積算して摩耗状態を推定する推定処理を行うプログラムを保持しており、そのプログラムの実行結果に基づいて切替機構２１が摩耗の限界に近づいたか否かを判定する。
【００２４】
ステップＳ２では、不図示のスポーツモードスイッチ又はマニュアルモードスイッチがＯＮされているか否かを判定する。これらのスイッチは車両１の運転者に操作される。スポーツモードスイッチがＯＮされた場合は、ＡＭＴ８の変速モードが通常モードから応答性が通常モードに比べて重視された変速スケジュールのスポーツモードへ切り替えられる。マニュアルモードスイッチがＯＮされた場合は、通常モード及びスポーツモードを含む自動変速モードから上述したマニュアルモードに切り替えられる。スポーツモードスイッチ又はマニュアルモードスイッチの少なくともいずれか一方がＯＮされている場合はステップＳ５に進み、そうでない場合はステップＳ３に進む。
【００２５】
ステップＳ３では、アクセル開度センサ４４の信号を参照してアクセル開度を取得し、そのアクセル開度が所定の閾値を超えたか否かを判定する。この閾値は応答性の要求度が高いと見なし得るアクセル開度範囲の下限値に設定される。従って、アクセル開度がこの閾値を超えた場合は車両１に対する応答性の要求度が高いと言える。アクセル開度が閾値を超えた場合はステップＳ５に進み、そうでない場合はステップＳ４に進む。
【００２６】
ステップＳ４では、上述したＭＧ切り離しモードを設定して、今回のルーチンを終了する。具体的には変速モードを管理する変数をＭＧ切り離しモードに対応する値に設定する。ステップＳ５では、上述した回転数同期モードを設定して、今回のルーチンを終了する。具体的には上記変数を回転数同期モードに対応する値に設定する。なお、ＭＧ切り離しモード及び回転数同期モードの各制御内容の詳細は後述する。
【００２７】
図２のルーチンによれば、切替機構２１の摩耗を回避すべき場合（ステップＳ１）又は車両１に対して応答性が要求される場合（ステップＳ２及びステップＳ３）に回転数同期モードが設定され、その他の場合にＭＧ切り離しモードが設定される。従って、本形態は車両１に要求される状況に応じて２種類の変速モードを切り替えることができる。
【００２８】
図３のルーチンはＡＭＴ８に対する変速要求が成立した場合に実行される。このルーチンのプログラムはＥＣＵ４０に記憶されており、変速要求が成立している間に所定の演算間隔で繰り返し実行される。変速要求は走行モード毎に与えられた条件に従って成立する。例えば、自動変速モードの場合は車速とアクセル開度とで定義され変速段毎に設定された変速線図を車両１の動作点が横切る場合に変速要求が成立する。また、マニュアルモードの場合は車速とアクセル開度とが所定条件に収まっており、不図示のシフトレバーが運転者に操作された場合に変速要求が成立する。
【００２９】
ステップＳ１１では、変速要求に応答して摩擦クラッチ７を解放状態に切り替える。ステップＳ１２では、ＡＭＴ８の結合装置Ｃ１〜Ｃ４のうち、変速要求前の変速段に対応する結合装置を係合状態から解放状態へ切り替える。即ち、ＥＣＵ４０によっていわゆるギア抜きが行われる。ステップＳ１３では現在の出力軸１１の回転速度を出力側レゾルバ４２の信号を参照して取得し、その回転速度と変速後の変速段とに基づいて入力軸１０の目標回転速度を演算する。その演算は、例えば目標回転速度に対して出力軸１１の回転速度と変速段とが対応づけられたマップを参照することによって実現される。
【００３０】
ステップＳ１４では、変速モードを管理する変数の値を参照して、上述した回転数同期モードが設定されているか否かを判定する。ステップＳ１４が否定的判定の場合、即ちＭＧ切り離しモードが設定されている場合は、ＭＧ切り離しモードを実行すべくステップＳ１５〜ステップＳ１９の処理を行う。一方、ステップＳ１４が肯定的判定の場合は回転数同期モードを実行すべくステップＳ２０〜ステップＳ２２の処理を行う。
【００３１】
ステップＳ１５では、モータ・ジェネレータ３と入力軸１０とのトルク伝達が維持されるように切替機構２１を制御しつつ、入力軸１０の回転速度がステップＳ１３で演算した目標回転速度に近づくようにモータ・ジェネレータ３を制御する。ステップＳ１６では、現在の入力軸１０の回転速度を入力側レゾルバ４１の信号を参照して取得し、その回転速度と目標回転速度との回転速度差を演算する。そして、その回転速度差が所定の閾値を下回ったらステップＳ１７に進み、回転速度差が閾値を下回らない場合はステップＳ１５に戻る。つまり、回転速度差が閾値を下回るまで入力軸１０の回転速度を目標回転速度に近づけるステップＳ１５の処理が続行される。この閾値を下回る範囲は本発明の所定範囲に相当する。この閾値はシンクロ機構Ｓｙが解消できる回転速度差の範囲を超えないように設定されている。
【００３２】
ステップＳ１７では、モータ・ジェネレータ３と入力軸１０とのトルク伝達が遮断されるように切替機構２１を制御する。即ち、モータ・ジェネレータ３を入力軸１０から切り離す。
【００３３】
ステップＳ１８では変速操作を開始する。つまり、結合装置Ｃ１〜Ｃ４のうち変速後の変速段に対応する結合装置を解放状態から係合状態へ切り替える。即ち、ＥＣＵ４０によっていわゆるギア入れが行われる。ギア入れの過程では閾値未満の回転速度差が存在するためシンクロ機構Ｓｙが作動することによってその回転速度差が解消される。
【００３４】
ステップＳ１９では、モータ・ジェネレータ３と入力軸１０とのトルク伝達が維持されるように切替機構２１を制御する。つまり、モータ・ジェネレータ３が入力軸１０に接続されるように切替機構２１を制御する。
【００３５】
一方、ステップＳ２０では、ステップＳ１５と同様にモータ・ジェネレータ３と入力軸１０とのトルク伝達が維持されるように切替機構２１を制御しつつ、入力軸１０の回転速度がステップＳ１３で演算した目標回転速度に近づくようにモータ・ジェネレータ３を制御する。
【００３６】
ステップＳ２１では、現在の入力軸１０の回転速度を入力側レゾルバ４１の信号を参照して取得し、その回転速度が目標回転速度に達したか否かを判定する。目標回転速度に達したか否かの判定においては、目標回転速度に完全に一致するか否かを基準とする他、目標回転速度に対してある程度の余裕を与えた範囲内に達したか否かを基準とすることも可能である。入力軸１０の回転速度が目標回転速度に達したらステップＳ２２に進み、目標回転速度に達しない場合はステップＳ２０に戻る。つまり、入力軸１０の回転速度が目標回転速度に達するまで入力軸１０の回転速度を目標回転速度に近づけるステップＳ２０の処理が続行される。
【００３７】
ステップＳ２２では、変速操作を開始する。つまり、結合装置Ｃ１〜Ｃ４のうち変速後の変速段に対応する結合装置を解放状態から係合状態へ切り替える。即ち、ＥＣＵ４０によっていわゆるギア入れが行われる。ギア入れの過程では入力軸１０の回転速度が目標回転速度に達しているのでシンクロ機構Ｓｙが実質的に作動することはない。また、回転数同期モードの場合は、入力軸１０の回転速度と目標回転速度との差が閾値を下回った場合でもモータ・ジェネレータ３と入力軸１０との間のトルク伝達が切替機構２１にて維持された状態に制御される。
【００３８】
ステップＳ２３では、ＭＧ切り離しモード又は回転数同期モードの操作が終了し、ＡＭＴ８の変速段が切り替えられた状態で、摩擦クラッチ７を解放状態から係合状態へ切り替える。これによって、変速要求が成立してからの変速操作が完了する。
【００３９】
図３に示した制御によれば以下の効果を得ることができる。図４に示すように、ＭＧ切り離しモードが設定された場合には、変速要求が成立した時刻ｔ１で摩擦クラッチ７が解放状態へ切り替えられるとともに、入力軸１０の回転速度Ｎｉｎが目標回転速度Ｎｔｒｇに近づくようにモータ・ジェネレータ３が制御される。そして、時刻ｔ２において、入力軸１０の回転速度Ｎｉｎと目標回転速度Ｎｔｒｇとの回転速度差が閾値Δｔｈを下回り変速操作が開始される。その際には切替機構２１によってモータ・ジェネレータ３と入力軸１０との間のトルク伝達が遮断されてモータ・ジェネレータ３が入力軸１０から切り離される。変速操作中にはシンクロ機構Ｓｙが作動して回転速度差が解消されながら、時刻ｔ３において回転速度Ｎｉｎが目標回転速度一致する。変速時間Ｔは、モータ・ジェネレータ３を制御して回転速度Ｎｉｎを目標回転速度Ｎｔｒｇに近づける期間Ｔ１と、モータ・ジェネレータ３が入力軸１０から切り離されてシンクロ機構Ｓｙが作動する期間Ｔ２とを合わせたものである。ＭＧ切り離しモードは回転速度Ｎｉｎが目標回転速度Ｎｔｒｇに達する前に変速操作が開始されるので変速時間Ｔを短縮することができる。そして、モータ・ジェネレータ３と入力軸１０との間のトルク伝達が遮断された状態で変速操作が開始されるため、モータ・ジェネレータ３の切り離されることによってモータ・ジェネレータ３相当分のイナーシャが低減する。これにより、シンクロ機構Ｓｙに対する負荷を抑えることができる。
【００４０】
一方、図５に示すように、回転数同期モードが設定された場合には、変速要求が成立した時刻ｔ１で摩擦クラッチ７が係合状態から解放状態へ切り替えられるとともに、入力軸１０の回転速度Ｎｉｎが目標回転速度Ｎｔｒｇに近づくようにモータ・ジェネレータ３が制御される。その制御は回転速度Ｎｉｎが目標回転速度Ｎｔｒｇに達する時（時刻ｔ２）まで続行される。そして、時刻ｔ２で回転速度Ｎｉｎが目標回転速度Ｎｔｒｇに達した状態で変速操作が開始されるからシンクロ機構Ｓｙが実質的に作動せずに変速操作が完了する。回転数同期モードはシンクロ機構Ｓｙが作動しないのでシンクロ機構Ｓｙの負荷を低減できる。そして、回転数同期モードは車両１に対する応答性が要求される状況や切替機構２１の摩耗を回避すべき状況で設定されるため、車両１に対する応答性が要求される状況で車両１の応答性を確保できるとともに、切替機構２１の摩耗を回避すべき状況で切替機構２１の操作頻度が減少するので摩耗の進行を抑えることができる。
【００４１】
上記形態において、ＥＣＵ４０は図２及び図３の制御ルーチンを実行することにより本発明の制御装置として機能する。また、ＥＣＵ４０は、図３のステップＳ１５及びステップＳ２０を実行することにより本発明の電動機制御手段として、図３のステップＳ１７を実行することにより本発明の切替機構制御手段として、図３のステップＳ１８及びステップＳ２２を実行することにより本発明の変速制御手段として、それぞれ機能する。
【００４２】
但し、本発明は上記形態に限定されず、本発明の要旨の範囲内において種々の形態にて実施できる。本発明の制御装置が適用可能な車両としては図１の形態に限らない。電動機は変速機の入力軸へトルク伝達可能な箇所であればその搭載箇所に制限はない。また電動機が変速機の入力軸に直結される形態だけでなく、電動機と入力軸との間に減速機等の各種の伝達要素を介在させて実施してもよい。車両に搭載される変速機はＡＭＴに限らず、手動変速機（ＭＴ）を搭載した車両に対しても本発明を適用できる。
【符号の説明】
【００４３】
１ 車両
２ エンジン
３ モータ・ジェネレータ（電動機）
８ ＡＭＴ（変速機）
１０ 入力軸
２１ 切替機構
４０ ＥＣＵ（電動機制御手段、切替機構制御手段、変速制御手段）
Ｓｙ シンクロ機構
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行用駆動源として設けられたエンジン及び電動機と、変速比の切り替え時の回転速度差を解消するシンクロ機構が設けられ、前記エンジン及び前記電動機のトルクが入力軸を介して入力される変速機と、前記電動機と前記入力軸との間のトルク伝達を断続可能な切替機構とを有するハイブリッド車両に適用され、
前記変速機の変速操作開始時に前記入力軸の回転速度が目標回転速度に近づくように、前記電動機のトルクが前記切替機構を介して前記入力軸に伝達可能な状態で前記電動機を制御する電動機制御手段と、
前記入力軸の回転速度が前記目標回転速度に近づくように前記電動機制御手段にて前記電動機が制御されることによって、前記入力軸の回転速度と前記目標回転速度との差が所定範囲内に収まった場合に、前記電動機と前記入力軸との間のトルク伝達が遮断されるように前記切替機構を制御する切替機構制御手段と、
前記切替機構制御手段にて前記電動機と前記入力軸との間のトルク伝達が遮断されてから前記変速機の変速操作が開始されるように前記変速機を制御する変速制御手段と、
を備えるハイブリッド車両の制御装置。
【請求項２】
前記切替機構制御手段は、前記車両に対して応答性が要求される状況の場合、前記入力軸の回転速度が前記目標回転速度に近づくように前記電動機制御手段にて前記電動機が制御されることによって、前記入力軸の回転速度と前記目標回転速度との差が所定範囲内に収まった場合でも、前記電動機と前記入力軸との間のトルク伝達が維持されるように前記切替機構を制御し、
前記変速制御手段は、前記入力軸の回転速度が前記目標回転速度に達した時に前記変速機の変速操作が開始されるように前記変速機を制御する、請求項１の制御装置。
【請求項３】
前記切替機構制御手段は、前記切替機構の摩耗を回避すべき状況の場合、前記入力軸の回転速度が前記目標回転速度に近づくように前記電動機制御手段にて前記電動機が制御されることによって、前記入力軸の回転速度と前記目標回転速度との差が所定範囲内に収まった場合でも、前記電動機と前記入力軸との間のトルク伝達が維持されるように前記切替機構を制御し、
前記変速制御手段は、前記入力軸の回転速度が前記目標回転速度に達した時に前記変速機の変速操作が開始されるように前記変速機を制御する、請求項１の制御装置。
【請求項１】
走行用駆動源として設けられたエンジン及び電動機と、変速比の切り替え時の回転速度差を解消するシンクロ機構が設けられ、前記エンジン及び前記電動機のトルクが入力軸を介して入力される変速機と、前記電動機と前記入力軸との間のトルク伝達を断続可能な切替機構とを有するハイブリッド車両に適用され、
前記変速機の変速操作開始時に前記入力軸の回転速度が目標回転速度に近づくように、前記電動機のトルクが前記切替機構を介して前記入力軸に伝達可能な状態で前記電動機を制御する電動機制御手段と、
前記入力軸の回転速度が前記目標回転速度に近づくように前記電動機制御手段にて前記電動機が制御されることによって、前記入力軸の回転速度と前記目標回転速度との差が所定範囲内に収まった場合に、前記電動機と前記入力軸との間のトルク伝達が遮断されるように前記切替機構を制御する切替機構制御手段と、
前記切替機構制御手段にて前記電動機と前記入力軸との間のトルク伝達が遮断されてから前記変速機の変速操作が開始されるように前記変速機を制御する変速制御手段と、
を備えるハイブリッド車両の制御装置。
【請求項２】
前記切替機構制御手段は、前記車両に対して応答性が要求される状況の場合、前記入力軸の回転速度が前記目標回転速度に近づくように前記電動機制御手段にて前記電動機が制御されることによって、前記入力軸の回転速度と前記目標回転速度との差が所定範囲内に収まった場合でも、前記電動機と前記入力軸との間のトルク伝達が維持されるように前記切替機構を制御し、
前記変速制御手段は、前記入力軸の回転速度が前記目標回転速度に達した時に前記変速機の変速操作が開始されるように前記変速機を制御する、請求項１の制御装置。
【請求項３】
前記切替機構制御手段は、前記切替機構の摩耗を回避すべき状況の場合、前記入力軸の回転速度が前記目標回転速度に近づくように前記電動機制御手段にて前記電動機が制御されることによって、前記入力軸の回転速度と前記目標回転速度との差が所定範囲内に収まった場合でも、前記電動機と前記入力軸との間のトルク伝達が維持されるように前記切替機構を制御し、
前記変速制御手段は、前記入力軸の回転速度が前記目標回転速度に達した時に前記変速機の変速操作が開始されるように前記変速機を制御する、請求項１の制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１３−１０７５２７（Ｐ２０１３−１０７５２７Ａ）
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５４８７８（Ｐ２０１１−２５４８７８）
【出願日】平成２３年１１月２２日（２０１１．１１．２２）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【出願人】（５９２０５８３１５）アイシン・エーアイ株式会社 (490)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月２２日（２０１１．１１．２２）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【出願人】（５９２０５８３１５）アイシン・エーアイ株式会社 (490)
【Ｆターム（参考）】
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