ハイブリッド車両用駆動装置の変速制御装置
【課題】変速操作時の空走感をなくしつつ変速ショックを低減できるハイブリッド車両用駆動装置の変速制御装置を提供する。
【解決手段】エンジン２と自動変速機３とクラッチ４とモータジェネレータ５とを備えたハイブリッド車両用駆動装置１を制御対象とし、ドライバが操作するアクセル手段の操作量によって定められるドライバ要求トルクを指示する手段と、エンジン２が駆動輪９１を駆動するとともにモータジェネレータ５を駆動して発電しているときに変速予備条件が成立するとエンジントルクの全部によるエンジン走行状態に移行する手段と、変速条件が成立するとエンジントルクを減少させるとともにモータジェネレータ５を駆動してアシストトルクを発生させクラッチ４を切断状態にし、ギヤトレーンを切り替えた後にクラッチ４を接続状態に戻す手段とを備える。
【解決手段】エンジン２と自動変速機３とクラッチ４とモータジェネレータ５とを備えたハイブリッド車両用駆動装置１を制御対象とし、ドライバが操作するアクセル手段の操作量によって定められるドライバ要求トルクを指示する手段と、エンジン２が駆動輪９１を駆動するとともにモータジェネレータ５を駆動して発電しているときに変速予備条件が成立するとエンジントルクの全部によるエンジン走行状態に移行する手段と、変速条件が成立するとエンジントルクを減少させるとともにモータジェネレータ５を駆動してアシストトルクを発生させクラッチ４を切断状態にし、ギヤトレーンを切り替えた後にクラッチ４を接続状態に戻す手段とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、走行駆動源としてエンジンおよびモータジェネレータを備えたハイブリッド車両用駆動装置の変速制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、走行駆動源としてエンジンおよびモータを備えたハイブリッド車両が急速に普及しつつあり、各種方式の駆動装置が実用化されている。例えば、エンジンのアウトプットシャフトにクラッチを介して自動変速機の入力軸を連結し、自動変速機の出力軸と駆動輪との間にモータを連結した構成がある。この構成では、モータに発電機能を兼ねたモータジェネレータを採用することで、別体の発電機を不要とする場合が多い。また、自動変速機には、例えば、複数の歯車対のうちの１対を選択的に噛合させる手動変速機にアクチュエータを付加して自動化したＡＭＴ（オートメイテッドマニュアルトランスミッション）を用いることができる。入力側にクラッチを備えるＡＭＴは、入力側にトルクコンバータを備える遊星歯車式自動変速機などと比較して、トルク伝達のダイレクト感に優れる特長を有している。
【０００３】
上述したトルク伝達のダイレクト感は、変速操作の途中においても確保され、クラッチの切断状態においても空走感を生じないことが好ましい。本願出願人は、変速中の空走感をなくしたハイブリッド車両用動力伝達装置を特許文献１に開示している。特許文献１の動力伝達装置は、内燃機関と、変速機と、内燃機関と変速機との間に配設されたクラッチと、クラッチと駆動輪との間に配設された電動機と、制御部とを備えている。そして、制御部は、変速点を検出すると、クラッチを切断させるより前に電動機を駆動させることを特徴としている。これにより、クラッチが切断されて内燃機関の駆動トルクが伝達されなくなっても、電動機の駆動トルクが伝達されるので、駆動輪が完全な従動状態になることはないとされている。さらに、変速段の切換えの際にメカニカルなガタツキによる異音や振動が発生することがなく、また、変速中の空走感がなくなって変速フィーリングが向上する、とされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１８８７１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１の動力伝達装置では、変速段の切換えの直前において電動機が動作していなければ変速操作は比較的容易で効果を得やすいが、必ずしも万全ではない。例えば、電動機に代えてモータジェネレータが搭載されたハイブリッド車両では、バッテリの充電状態が低下すると発電しながら走行するケースが生じ得る。このとき、変速操作の途中でモータジェネレータを発電モードからアシストモードに切り換えることになり、駆動輪に伝達される駆動トルクが不連続になって変速ショックを生じがちになるという問題点がある。また、バッテリの充電状態が良好な状況下で燃費向上のためにエンジントルクにモータジェネレータのアシストトルクを加算してアシスト駆動しているケースで変速操作を行えば、やはり駆動トルクが不連続になって変速ショックを生じるおそれがある。
【０００６】
本発明は、上記背景技術の問題点に鑑みてなされたもので、エンジン、モータジェネレータ、クラッチ、および自動変速機を備えたハイブリッド車両用駆動装置を制御対象とし、変速操作時の空走感をなくしつつ変速ショックを低減できるハイブリッド車両用駆動装置の変速制御装置を提供することを解決すべき課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決する請求項１に係るハイブリッド車両用駆動装置の変速制御装置の発明は、車両に搭載されたエンジンのアウトプットシャフトから出力されるとともに出力制御機構により制御されるエンジントルクによって回転駆動されるように適合された入力軸と、駆動輪に回転連結された出力軸とを有し、前記入力軸と前記出力軸とを異なる変速比で回転連結可能とする複数のギヤトレーンのうちの一つをギヤ切替機構により選択的に噛合結合する自動変速機と、前記エンジンの前記アウトプットシャフトと前記自動変速機の前記入力軸とをクラッチトルクの調整可能に回転連結する接続状態と連結解除する切断状態とにクラッチ駆動機構により切り替え操作するクラッチと、前記自動変速機の前記出力軸および前記駆動輪に回転連結され、前記エンジントルクに加算可能なアシストトルクを発生して前記駆動輪をアシスト駆動し、または前記エンジントルクのうちの発電トルク分で駆動されて発電するモータジェネレータと、を備えたハイブリッド車両用駆動装置を制御対象とし、前記自動変速機の前記ギヤトレーンを切り替え制御する変速制御装置であって、ドライバが操作するアクセル手段の操作量によって定められ前記駆動輪に要求される駆動トルクを前記エンジントルクに換算したドライバ要求トルクとして指示するトルク指示手段と、前記エンジンが前記エンジントルクのうちの前記ドライバ要求トルク分で前記接続状態の前記クラッチを介して前記駆動輪を駆動するとともに、前記発電トルク分で前記モータジェネレータを駆動して発電しているときに、前記自動変速機の変速予備条件が成立すると、前記出力制御機構により前記発電トルク分をゼロまで漸減して前記エンジントルクの全部によるエンジン走行状態に移行する発電中断手段と、前記エンジン走行状態で前記自動変速機の変速条件が成立すると、前記出力制御機構により前記エンジントルクを減少させるとともに前記モータジェネレータを駆動して前記エンジントルクの減少分に対応するアシストトルクを発生させ、前記クラッチ駆動機構により前記クラッチを前記切断状態にし、前記ギヤ切替機構により前記ギヤトレーンを切り替えた後に、前記クラッチ駆動機構により前記クラッチを前記接続状態に戻す変速制御手段と、を備える。
【０００８】
請求項２に係るハイブリッド車両用駆動装置の変速制御装置の発明は、車両に搭載されたエンジンのアウトプットシャフトから出力されるとともに出力制御機構により制御されるエンジントルクによって回転駆動されるように適合された入力軸と、駆動輪に回転連結された出力軸とを有し、前記入力軸と前記出力軸とを異なる変速比で回転連結可能とする複数のギヤトレーンのうちの一つをギヤ切替機構により選択的に噛合結合する自動変速機と、前記エンジンの前記アウトプットシャフトと前記自動変速機の前記入力軸とをクラッチトルクの調整可能に回転連結する接続状態と連結解除する切断状態とにクラッチ駆動機構により切り替え操作するクラッチと、前記自動変速機の前記出力軸および前記駆動輪に回転連結され、前記エンジントルクに加算可能なアシストトルクを発生して前記駆動輪をアシスト駆動し、または前記エンジントルクのうちの発電トルク分で駆動されて発電するモータジェネレータと、を備えたハイブリッド車両用駆動装置を制御対象とし、前記自動変速機の前記ギヤトレーンを切り替え制御する変速制御装置であって、ドライバが操作するアクセル手段の操作量によって定められ前記駆動輪に要求される駆動トルクを前記エンジントルクに換算したドライバ要求トルクとして指示するトルク指示手段と、前記エンジンが前記エンジントルクで前記接続状態の前記クラッチを介して前記駆動輪を駆動するとともに、前記モータジェネレータが前記ドライバ要求トルクから前記エンジントルクを差し引いた分に対応するアシストトルクを発生して前記駆動輪をアシスト駆動しているときに、前記自動変速機の変速予備条件が成立すると、前記出力制御機構により前記アシストトルクをゼロまで漸減して前記エンジントルクのみによるエンジン走行状態に移行するアシスト中断手段と、前記エンジン走行状態で前記自動変速機の変速条件が成立すると、前記出力制御機構により前記エンジントルクを減少させるとともに前記モータジェネレータを駆動して前記エンジントルクの減少分に対応するアシストトルクを発生させ、前記クラッチ駆動機構により前記クラッチを前記切断状態にし、前記ギヤ切替機構により前記ギヤトレーンを切り替えた後に、前記クラッチ駆動機構により前記クラッチを前記接続状態に戻す変速制御手段と、を備える。
【０００９】
請求項３に係る発明は、請求項１において、前記変速制御手段は、前記エンジン走行状態で前記自動変速機の前記変速条件が成立すると、前記モータジェネレータを駆動して前記ドライバ要求トルクから前記エンジントルクを差し引いた分に対応するアシストトルクを発生させる。
【００１０】
請求項４係る発明は、請求項１〜３のいずれか一項において、前記変速制御手段の動作開始前に、前記エンジントルクが前記モータジェネレータで発生し得る最大アシストトルクを超過している場合に、前記エンジントルクを前記最大アシストトルクと等しくなるまで漸減するエンジントルク漸減手段をさらに備える。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に係るハイブリッド車両用駆動装置の変速制御装置の発明では、エンジンから出力されるエンジントルクのうちのドライバ要求トルク分で駆動輪を駆動するとともに発電トルク分でモータジェネレータを駆動して発電しているときに変速予備条件が成立すると、発電トルク分をゼロまで漸減してエンジントルクの全部によるエンジン走行状態に移行する。その後に変速条件が成立すると、エンジントルクを減少させるとともにアシストトルクを発生させ、クラッチおよび自動変速機による変速操作を行う。
【００１２】
このため、変速操作時に駆動輪を駆動するための駆動トルクをエンジントルクからアシストトルクにスムーズに移し替えることができ、空走感は発生しない。また、クラッチおよび自動変速機を動作させる以前にモータジェネレータの発電を中断するので、変速操作中のトルク移し替えの動作が安定して駆動トルクの変動が抑制され、変速ショックを低減できる。仮に、発電を中断せずに変速操作を始めるとクラッチを切断状態にするまでアシストトルクを発生できず、駆動トルクをエンジントルクからアシストトルクにスムーズに移し替えることが困難になる。
【００１３】
請求項２に係る発明では、エンジンから出力されるエンジントルクで駆動輪を駆動するとともにモータジェネレータでアシストトルクを発生して駆動輪をアシスト駆動しているときに変速予備条件が成立すると、アシストトルクをゼロまで漸減してエンジントルクのみによるエンジン走行状態に移行する。その後に変速条件が成立すると、エンジントルクを減少させるとともにアシストトルクを発生させ、クラッチおよび自動変速機による変速操作を行う。
【００１４】
このため、変速操作時に駆動輪を駆動するための駆動トルクをエンジントルクからアシストトルクにスムーズに移し替えることができ、空走感は発生しない。また、クラッチおよび自動変速機を動作させる以前にモータジェネレータのアシスト駆動を一旦中断するので、変速操作中のトルク移し替えの動作が安定して駆動トルクの変動が抑制され、変速ショックを低減できる。仮に、アシスト駆動を中断せずに変速操作を始めると、変速操作開始直前のアシストトルクの発生量が毎回異なるため、変速操作中のアシストトルクの制御が難しくなり、駆動トルクをエンジントルクからアシストトルクにスムーズに移し替えることが困難になる。
【００１５】
請求項３に係る発明では、請求項１において、変速条件が成立すると、モータジェネレータを駆動してドライバ要求トルクからエンジントルクを差し引いた分に対応するアシストトルクを発生させる。したがって、変速操作の期間を通して、駆動輪に伝達される駆動トルクがドライバ要求トルクに一致し、空走感が全く発生せず、変速ショックも殆ど生じない。
【００１６】
請求項４に係る発明では、請求項１〜３のいずれか一項において、変速制御手段の動作開始前に、エンジントルクがモータジェネレータで発生し得る最大アシストトルクを超過している場合に、エンジントルクを最大アシストトルクと等しくなるまで漸減する。変速操作を開始する以前にエンジントルクを漸減することで、変速操作中に駆動トルクのトルク段差が発生しなくなり、変速ショックを低減できる。仮に、エンジントルクの漸減を行わないと、変速操作時に駆動トルクをエンジントルクから最大アシストトルクに移し替えたときにトルク段差が発生して変速ショックが生じる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施形態の変速制御装置の制御対象となるハイブリッド車両用駆動装置の装置構成を模式的に説明する図である。
【図２】図１中のエンジン、自動変速機、およびクラッチの概略構成を説明する図である。
【図３】クラッチのトルク伝達特性を例示説明する図である。
【図４】自動変速機の変速予備線および変速線を例示説明する図である。
【図５】モータジェネレータで発電しながら走行しているときの変速制御動作を説明する図である。
【図６】モータジェネレータでアシスト駆動しながら走行しているときの変速制御動作を説明する図である。
【図７】モータジェネレータで発電しながら走行しているときであって、エンジントルクが最大アシストトルクを超過している場合の変速制御動作を説明する図である。
【図８】実施形態の変速制御装置の変速制御フローを説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の実施形態のハイブリッド車両用駆動装置の変速制御装置について、図１〜図８を参考にして説明する。図１は、実施形態の変速制御装置の制御対象となるハイブリッド車両用駆動装置１の装置構成を模式的に説明する図である。ハイブリッド車両用駆動装置１はＦＦタイプ（フロントエンジンフロントドライブタイプ）の駆動装置であり、走行駆動源としてエンジン２およびモータジェネレータ５をシャーシ９０の前方寄りに並列に搭載し、いずれか一方または両者により駆動前輪９１を駆動できるように構成されている。ハイブリッド車両用駆動装置１は、他に自動変速機３やクラッチ４などを備えている。図２は、図１中のエンジン２、自動変速機３、およびクラッチ４の概略構成を説明する図である。図１および図２において、構成装置間を結ぶ破線の矢印は制御の流れを示している。
【００１９】
エンジン２は、図1に示されるように、シャーシ９０上の駆動前輪９１の車軸９２よりも前側に横置きに配設されている。エンジン２、クラッチ４、および自動変速機３の三者は、記載した順番で車幅方向に並べて配設され、エンジン２のアウトプットシャフト２１から自動変速機３の入力軸３１までの間は回転軸線を共有している。エンジン２のアウトプットシャフト２１の近傍には、シャフト２１の回転数を検出する非接触式のエンジン回転数センサ２２が設けられている。また、図２に模式的に示されるように、エンジン２には、空気吸入量を調整するスロットルバルブ２３、および空気吸入量に関連して燃料供給量を調整する図略のインジェクタが設けられている。さらに、スロットルバルブ２３のスロットル開度Ｓｌｔを調整するスロットル用アクチュエータ２４、およびスロットル開度Ｓｌｔを検出するスロットルセンサ２５が設けられている。スロットルバルブ２３およびインジェクタは、アウトプットシャフト２１から出力するエンジントルクＴｅを制御する出力制御機構に相当する。
【００２０】
クラッチ４は、乾式・単板式で油圧操作タイプの摩擦クラッチである。クラッチ４は、フライホイール４１、クラッチディスク４２、プレッシャプレート４４、ダイヤフラムスプリング４５、クラッチカバー４６、油圧ダイレクトシリンダ（コンセントリックスレーブシリンダ）４７、およびクラッチアクチュエータ４８などにより構成されている。図２に示されるように、フライホイール４１は、厚い円板状で慣性を維持する質量を有し、エンジン２のアウトプットシャフト２１に同軸に固定されている。フライホイール４１のエンジン２とは逆側の外周寄りから軸線方向に向けて、略筒状のクラッチカバー４６が立設されている。クラッチカバー４６の内側でフライホイール４１に隣接して略円板状のクラッチディスク４２が配設されている。クラッチディスク４２は、中心部で自動変速機３の入力軸３１にスプライン結合されて一体的に回転し、その外周寄りの両面にはクラッチフェージング４３が固着されている。
【００２１】
クラッチディスク４２に隣接して、略環状のプレッシャプレート４４が軸線方向に移動可能に設けられている。プレッシャプレート４４を駆動する部材として、ダイヤフラムスプリング４５および油圧ダイレクトシリンダ４７が設けられている。さらに、クラッチ駆動機構として、油圧ダイレクトシリンダ４７を操作するクラッチアクチュエータ４８が設けられている。クラッチアクチュエータ４８は、直流モータ４８１、ウォームギヤからなる減速機構４８２、出力ホイール４８３、出力ロッド４８４、マスターシリンダー４８５、アシストスプリング４８６、およびストロークセンサ４８７などにより構成されている。
【００２２】
クラッチアクチュエータ４８の直流モ−タ４８１が回動駆動されると、減速機構４８２を介して出力ホイール４８３が回動され、出力ロッド４８４が前方（図２において左方）または後方（図２において右方）に移動する。すると、マスターシリンダー４８５で油圧が発生し、油圧が伝達されて油圧ダイレクトシリンダ４７が駆動され、ダイヤフラムスプリング４５を介してプレッシャプレート４４が軸線方向に駆動されるようになっている。プレッシャプレート４４は、フライホイール４１との間にクラッチディスク４２を挟み込んで押圧し、フライホイール４１に対して摺動回転するクラッチディスク４２のクラッチフェージング４３の圧着荷重を変化させることができる。なお、アシストスプリング４８６は出力ロッド４８４の前方への動作をアシストし、ストロークセンサ４８７は出力ロッド４８４の操作量Ｍａを検出する。
【００２３】
これにより、クラッチ４は、エンジン２のアウトプットシャフト２１と自動変速機３の入力軸３１とをクラッチトルクＴｃの調整可能に回転連結する接続状態と連結解除する切断状態とに切り替え操作することができる。図３は、クラッチ４のトルク伝達特性を例示説明する図である。図３で、横軸はクラッチアクチュエータ４８の出力ロッド４８４の操作量Ｍａ、縦軸は伝達可能なクラッチトルクＴｃを示している。クラッチ４は、操作量Ｍａ＝０でクラッチトルクＴｃが最大の全接続状態となる常時接続タイプのクラッチであり、操作量Ｍａが増加するにしたがって半接続状態における伝達可能なクラッチトルクＴｃが減少し、操作量Ｍａ＝Ｍｍａｘで切断状態になる特性を有している。
【００２４】
自動変速機３は、ドライバのシフトレバー操作により複数のギヤトレーン３３のうちの一つを選択的に噛合結合させる手動変速機に、アクチュエータ３４、３５を付加して変速操作を自動化したＡＭＴ（オートメイテッドマニュアルトランスミッション）である。図１に破線で示されるように、自動変速機３は、平行配置された入力軸３１と出力軸３２との間に前進５段・後進１段のギヤトレーン３３を有する平行軸歯車噛合式の構造を有している。入力軸３１は、クラッチ４を介して、エンジン２から出力されるエンジントルクによって回転駆動されるようになっている。入力軸３１の近傍に、入力軸３１への入力回転数を検出する回転数センサ３７が設けられている。出力軸３２は、車幅方向の中央に配設された差動装置９３の入力側とギヤ結合され、差動装置９３を介して駆動前輪９１に回転連結されている。
【００２５】
また、図２に示されるように、自動変速機３は、ギヤトレーン３３のうちの一つを選択的に噛合結合するギヤ切替機構として、シフトアクチュエータ３４およびセレクトアクチュエータ３５を有している。シフトアクチュエータ３４およびセレクトアクチュエータ３５の駆動方法については公知であるので詳細な説明は省略する（例えば、特開２００４−１７６８９４を参照）。
【００２６】
モータジェネレータ５は、図１に示されるように、シャーシ９０上の駆動前輪９１の車軸９２よりも後側に配設されている。モータジェネレータ５は、ハイブリッド車両で一般的に使用される三相交流回転電機である。モータジェネレータ５の図略のアウトプットシャフトは、図略の減速機構を介して差動装置９３の入力側に回転連結されている。したがって、モータジェネレータ５のアウトプットシャフトは、自動変速機３の出力軸３２と、駆動前輪９１の両方に回転連結されていることになる。
【００２７】
モータジェネレータ５を駆動するために、インバータ５５およびバッテリ５６がシャーシ９０の後側に搭載されている。付言すると、シャーシ９０の前側にエンジン２および自動変速機３を搭載し、後側にバッテリ５６を搭載することで、シャーシ９０前後の重量バランスを均衡させている。インバータ５５は入出力端子として交流端子５５Ａおよび直流端子５５Ｄを有し、交流端子５５Ａはモータジェネレータ５の電源端子５Ａに接続され、直流端子５５Ｄはバッテリ５６の端子５６Ｄに接続されている。インバータ５５は、バッテリ５６から出力される直流電力を周波数可変の交流電力に変換してモータジェネレータ５に供給する直流／交流変換機能、および、モータジェネレータ５で発電した交流電力を直流電力に変換してバッテリ５６を充電する交流／直流変換機能の両方を具備している。なお、バッテリ５６は、走行駆動専用に設けることができ、他の用途と兼用するようにしでもよい。
【００２８】
モータジェネレータ５は、交流電力を供給されると電動機として機能し、エンジントルクＴｅに加算可能なアシストトルクＴａｓｔを発生して駆動前輪９１をアシスト駆動することができる。また、モータジェネレータ５は、エンジントルクＴｅの一部の発電トルクＴｇｅｎ分で駆動されると発電機として機能し、バッテリ５６を充電することができる。
【００２９】
駆動装置１を構成する各部をそれぞれ受け持って制御するために、それぞれ電子制御装置（以降ではＥＣＵと略称する）が設けられている。すなわち、図１に示されるように、エンジンＥＣＵ６１、変速機ＥＣＵ６２、モータＥＣＵ６３、およびバッテリＥＣＵ６４が設けられている。さらに、駆動装置１の全体を総括的に制御するＨＶ−ＥＣＵ６５が設けられている。各部をそれぞれ受け持つＥＣＵ６１〜６４は、ＨＶ−ＥＣＵ６５に接続されて相互に必要な情報を交換するとともに、ＨＶ−ＥＣＵ６５によって管理および制御されている。各ＥＣＵ６１〜６５はそれぞれ、演算処理を実行するＣＰＵ部と、プログラムや各種マップなどを保存するＲＯＭやＲＡＭなどの記憶部と、情報を交換するための入出力部とを備えて構成されている。
【００３０】
エンジンＥＣＵ６１は、イグニッションスイッチ２７（図１示）の操作に応じてスターター２６（図１示）を駆動し、エンジン２を始動する。また、エンジンＥＣＵ６１は、エンジン回転数センサ２２からアウトプットシャフト２１のエンジン回転数Ｎｅの信号を取得し、スロットルセンサ２５からスロットル開度Ｓｌｔの信号を取得する。そして、エンジンＥＣＵ６１は、アウトプットシャフト２１のエンジン回転数Ｎｅを監視しながら、スロットル用アクチュエータ２４に指令を発してスロットルバルブ２３を開閉し、またインジェクタを制御することにより、エンジントルクＴｅおよびエンジン回転数Ｎｅを制御する。なお、本実施形態においては、エンジン回転数Ｎｅは、ドライバが踏み込むアクセルペダルの踏み込み操作量のみによって制御されるものではなく、ＨＶ−ＥＣＵ６５からの指令により優先制御される構成となっている。
【００３１】
変速機ＥＣＵ６２は、クラッチ４および自動変速機３を関連付けて制御することにより、変速制御を実行する。変速機ＥＣＵ６２は、クラッチアクチュエータ４８の直流モ−タ４８１を駆動して、伝達可能なクラッチトルクＴｃを制御し、さらに、ストロークセンサ４８７から出力ロッド４８４の操作量Ｍａの信号を取得して、その時点におけるクラッチトルクＴｃを把握する。また、変速機ＥＣＵ６２は、自動変速機３の回転数センサ３７から入力回転数を取得し、さらに、シフトアクチュエータ３４およびセレクトアクチュエータ３５を駆動して、ギヤトレーン３３のうちの一つを選択的に噛合結合して変速段を切り替え制御する。
【００３２】
変速機ＥＣＵ６２は、各ギヤトレーン３３の変速段ごとに設定された変速予備線および変速線のマップデータを記憶部に保持している。図４は、自動変速機３の変速予備線および変速線を例示説明する図である。図４で、横軸は車速Ｖｓｐｄ、縦軸はエンジン２のスロットルバルブ２３のスロットル開度Ｓｌｔであり、第１速から第２速へのアップシフト変速操作時の変速予備線が破線で示され、変速線が実線で示されている。図示されるように、変速予備線と変速線は類似した形状の曲線であり、変速線のほうがわずかに車速Ｖｓｐｄの高い側に位置している。
【００３３】
図４で、点Ｐ0に例示されるように自動変速機３のギヤトレーン３３を第１速として車両が走行していて、車速Ｖｓｐｄが徐々に増加して変速予備線上の点Ｐ１に到達すると、変速機ＥＣＵ６２は変速予備条件が成立したと判定する。さらに車速Ｖｓｐｄが増加して変速線上のＰ２に到達すると、変速機ＥＣＵ６２は変速条件が成立したと判定する。このように、変速予備条件の成立は、変速条件の成立が近いことを予想するものである。ただし、変速予備条件の成立は必ずしも変速条件の成立に直結するものではなく、一旦変速予備条件が成立しても変速条件が不成立のままで変速予備条件が解消されるケースもあり得る。変速予備条件および変速条件が成立したときの変速制御の内容は、後の変速制御装置の動作の説明で詳述する。
【００３４】
モータＥＣＵ６３は、インバータ５５を制御することでモータジェネレータ５の動作を制御する。例えば、インバータ５５からモータジェネレータ５に交流電力を供給するように制御することで、モータジェネレータ５を電動機として機能させアシストトルクＴａｓｔを発生することができる。交流電力の周波数は、自動変速機３の出力軸３２の回転数に見合った値に制御する必要がある。また、例えばＰＷＭ制御により交流電力の実効値の大きさを可変に制御することで、アシストトルクＴａｓｔの大きさを調整することができる。また、モータＥＣＵ６３は、モータジェネレータ５で発生する交流電力をインバータ５５で受け取るように制御することで、モータジェネレータ５を発電機として機能させることができる。
【００３５】
バッテリＥＣＵ６４は、バッテリ５６の充電状態ＳＯＣを管理する。充電状態ＳＯＣの情報はＨＶ−ＥＣＵ６５に送出され、各種の制御の際に参照される。また、充電状態ＳＯＣが低下した場合や過昇した場合は、速やかに良好な状態に戻る制御が行われる。
【００３６】
ＨＶ−ＥＣＵ６５は、各部をそれぞれ受け持つＥＣＵ６１〜６４との間で必要な情報を共有して、駆動装置１の全体を総括的に制御する。ＨＶ−ＥＣＵ６５は、アクセル開度センサ７１からアクセル開度の情報を取得し、車速センサ７２から車速Ｖｓｐｄの情報を取得する。アクセル開度センサ７１は、ドライバが操作するアクセルペダル（アクセル手段）の踏み込み操作量すなわちアクセル開度を検出するセンサである。アクセル開度の大きさから、車両を推進させるために駆動前輪９１に要求される駆動トルクが定められる。要求される駆動トルクに対して実際に発生するトルクが不足すると、自ら変速操作を行っていないドライバは空走感を感じることになる。なお、この空走感は、マニュアル操作のクラッチおよび変速機を備える駆動装置では、ドライバ自身が変速操作を行うので問題にならない。
【００３７】
本実施形態の変速制御装置は、トルク指示手段（請求項１、２、および４に共通）、発電中断手段（請求項１）、アシスト中断手段（請求項２）、変速制御手段（請求項１、２、および４に共通）、ならびにエンジントルク漸減手段（請求項４）の５手段を備えている。上記５手段は各ＥＣＵ６１〜６５のソフトウェアにより実現されており、各ＥＣＵ６１〜６５が協調して動作することにより実行される。したがって、実施形態の変速制御装置は、請求項１、２および４の発明を１つの駆動装置１に対して実施できるようになっている。
【００３８】
トルク指示手段は、前述した駆動前輪９１に要求される駆動トルクをエンジントルクＴｅに換算したドライバ要求トルクＴｄｒｖとして指示する手段である。駆動トルクの大きさは、自動変速機３の入力軸３１側と出力軸３２側との間の変速比などに依存して変わるので、エンジン２のアウトプットシャフト２１を基準位置として換算を行い、ドライバ要求トルクＴｄｒｖを指示する。以降では、モータジェネレータ５を駆動する発電トルクＴｇｅｎやモータジェネレータ５が発生するアシストトルクＴａｓｔも基準位置における値に統一して説明する。
【００３９】
発電中断手段は、エンジン２がエンジントルクＴｅのうちのドライバ要求トルクＴｄｒｖ分で接続状態のクラッチ４を介して駆動前輪９１を駆動するとともに、発電トルクＴｇｅｎ分でモータジェネレータ５を駆動して発電しているときに動作する手段であり、自動変速機３の変速予備条件が成立すると動作する。このとき、発電中断手段は、スロットルバルブ２３を調整して発電トルクＴｇｅｎ分をゼロまで漸減して発電を中断し、エンジントルクＴｅの全部によるエンジン走行状態に移行する。
【００４０】
アシスト中断手段は、エンジン２がエンジントルクＴｅで接続状態のクラッチ４を介して駆動前輪９１を駆動するとともに、モータジェネレータ５がドライバ要求トルクＴｄｒｖからエンジントルクＴｅを差し引いた分に対応するアシストトルクＴａｓｔを発生して駆動前輪９１をアシスト駆動しているときに動作する手段であり、自動変速機３の変速予備条件が成立すると動作する。このとき、アシスト中断手段は、インバータ５５を制御してモータジェネレータ５のアシストトルクＴａｓｔをゼロまで漸減してアシスト駆動を一旦中断し、エンジントルクＴｅのみによるエンジン走行状態に移行する。
【００４１】
変速制御手段は、発電中断手段やアシスト中断手段に続いて動作する手段である。変速制御手段は、エンジン走行状態で自動変速機３の変速条件が成立すると、まずスロットルバルブ２３を調整してエンジントルクＴｅを減少させるとともにモータジェネレータ５を電動機として駆動してエンジントルクＴｅの減少分に対応するアシストトルクＴａｓｔを発生させる。変速制御手段は、２番目にクラッチアクチュエータ４８を操作してクラッチ４を切断状態にし、３番目にシフトアクチュエータ３４およびセレクトアクチュエータ３５によりギヤトレーン３３を切り替える。その後、変速制御手段は、４番目にクラッチアクチュエータ４８を操作してクラッチ４を接続状態に戻す。
【００４２】
エンジントルク漸減手段は、変速制御手段の動作開始前に、エンジントルクＴｅがモータジェネレータ５で発生し得る最大アシストトルクＴａＭを超過している場合に、エンジントルクＴｅを最大アシストトルクＴａＭと等しくなるまで漸減する手段である。本実施形態で、エンジントルク漸減手段は、発電中断手段またはアシスト中断手段に続いて動作する。
【００４３】
次に、実施形態の変速制御装置の動作について説明する。図５は、モータジェネレータ５で発電しながら走行しているときの変速制御動作を説明する図である。また図６は、モータジェネレータ５でアシスト駆動しながら走行しているときの変速制御動作を説明する図である。さらに、図７は、モータジェネレータ５で発電しながら走行しているときであって、エンジントルクＴｅが最大アシストトルクＴａＭを超過している場合の変速制御動作を説明する図である。図５〜図７で、横軸は時間ｔ、縦軸はトルクを示し、太い実線はエンジントルクＴｅの時間的変化を示している。また、横線を付した領域はエンジントルクＴｅのうちの発電トルクＴｇｅｎ分、斜線を付した領域はモータジェネレータ５のアシストトルクＴａｓｔをそれぞれ示している。
【００４４】
図５で、はじめは自動変速機３のギヤトレーン３３が第１速で、エンジントルクＴｅのうちのドライバ要求トルクＴｄｒｖ分で駆動前輪９１を駆動するとともに、発電トルクＴｇｅｎ分でモータジェネレータ５を駆動して発電している。この状態は、アクセルペダル７１のアクセル開度が比較的小さく、したがってドライバ要求トルクＴｄｒｖ小さくてエンジントルクＴｅに余力のあるときや、バッテリ５６の充電状態が低下して充電を要求されているときなどに発生する。また、ドライバ要求トルクＴｄｒｖは、変速期間を通して概ね一定とする。車速Ｖｓｐｄが徐々に増加して時刻ｔ１で変速予備条件が成立すると、発電中断手段が動作を開始する。発電中断手段は、スロットルバルブ２３およびインジェクタを制御して発電トルクＴｇｅｎ分をゼロまで漸減し、時刻ｔ２でエンジントルクＴｅの全部によるエンジン走行状態に移行する。
【００４５】
この後、車速Ｖｓｐｄがさらに増加して時刻ｔ３で変速条件が成立すると、変速制御手段が動作を開始する。変速制御手段は、スロットルバルブ２３およびインジェクタを制御してエンジントルクＴｅを減少させるとともに、モータジェネレータ５を駆動してエンジントルクＴｅの減少分に対応するアシストトルクＴａｓｔを発生させる。つまり、ドライバ要求トルクＴｄｒｖからエンジントルクＴｅを差し引いた分に対応するアシストトルクＴａｓｔを発生させる。これにより、駆動前輪９１を駆動する駆動トルクが徐々に移し替えられ、時刻ｔ４でエンジントルクＴｅはゼロとなり、クラッチアクチュエータ４８によりクラッチ４が切断される。駆動前輪９１は、ドライバ要求トルクＴｄｒｖに略一致したアシストトルクＴａｓｔのみにより駆動される。また、時刻ｔ４で自動変速機３のアクチュエータ３４、３５によるギヤトレーン３３の切り替え操作が始まり、時刻ｔ５で第２速の噛合結合が終了する。時刻ｔ４〜ｔ５の間、エンジントルクＴｅは負値となって制動力が作用し、エンジン回転数Ｎｅが減速される。
【００４６】
時刻ｔ５で、クラッチ４のクラッチアクチュエータ４８による接続状態への駆動が始まり、以降スロットルバルブ２３およびインジェクタの制御によりエンジントルクＴｅが増加するとともに、増加分を相殺するようにアシストトルクＴａｓｔが減少する。これにより、時刻ｔ６でクラッチ４は全接続状態となり、エンジントルクＴｅがドライバ要求トルクＴｄｒｖに一致し、アシストトルクＴａｓｔがゼロになって変速制御動作が終了する。その後の時刻ｔ７で、エンジントルクＴｅへの発電トルクＴｇｅｎ分の加算が開始されてモータジェネレータ５の発電が再開され、発電トルクＴｇｅｎが徐々に増加して時刻ｔ８ではじめのレベルまで戻る。
【００４７】
また図６で、はじめは自動変速機３のギヤトレーン３３が第１速で、エンジントルクＴｅで駆動前輪９１を駆動するとともに、モータジェネレータ５がドライバ要求トルクＴｄｒｖからエンジントルクＴｅを差し引いた分に対応するアシストトルクＴａｓｔを発生して駆動前輪９１をアシスト駆動している。この状態は、アクセルペダル７１のアクセル開度が比較的大きく、したがってドライバ要求トルクＴｄｒｖが大きくてエンジントルクＴｅが不足するときや、バッテリ５６の充電状態が良好で放電によるアシスト駆動により燃費を向上したいときなどに発生する。また、ドライバ要求トルクＴｄｒｖは、変速期間を通して概ね一定とする。車速Ｖｓｐｄが徐々に増加して時刻ｔ１１で変速予備条件が成立すると、アシスト中断手段が動作を開始する。アシスト中断手段は、モータジェネレータ５を停止させてアシストトルクＴａｓｔをゼロまで漸減する。このとき、アクセルペダル７１のアクセル開度が一定であってもアシスト中断手段の指令が優先されるので、駆動前輪９１に伝達される駆動トルクはドライバ要求トルクＴｄｒｖよりも小さくなり、時刻ｔ１２でエンジントルクＴｅのみによるエンジン走行状態に移行する。
【００４８】
この後、車速Ｖｓｐｄがさらに増加して、時刻ｔ１３で変速条件が成立すると、変速制御手段が動作を開始する。変速制御手段は、エンジントルクＴｅを減少させるとともに、モータジェネレータ５を駆動してエンジントルクＴｅの減少分に対応するアシストトルクＴａｓｔを発生させる。これにより、時刻ｔ１４でエンジントルクＴｅはゼロとなり、クラッチアクチュエータ４８によりクラッチ４が切断状態とされ、アシストトルクＴａｓｔによってドライバ要求トルクＴｄｒｖの一部が供給される。また、時刻ｔ１４で自動変速機３のアクチュエータ３４、３５によるギヤトレーン３３の切り替え操作が始まり、時刻ｔ１５で第２速の噛合結合が終了する。時刻ｔ１４〜ｔ１５の間、エンジントルクＴｅは負値となって制動力が作用し、エンジン回転数Ｎｅが減速される。
【００４９】
時刻ｔ１５で、クラッチ４のクラッチアクチュエータ４８による接続状態への駆動が始まり、以降スロットルバルブ２３およびインジェクタの制御によりエンジントルクＴｅが増加するとともに、増加分を相殺するようにアシストトルクＴａｓｔが減少する。これにより、時刻ｔ１６でクラッチ４は全接続状態となり、エンジントルクＴｅがはじめのレベルまで戻り、アシストトルクＴａｓｔがゼロになって変速制御動作が終了する。その後の時刻ｔ１７で、モータジェネレータ５のアシスト駆動が再開されてアシストトルクＴａｓｔが発生し、アシストトルクＴａｓｔが徐々に増加して時刻ｔ１８ではじめのドライバ要求トルクＴｄｒｖのレベルまで戻る。
【００５０】
さらに図７で、はじめは自動変速機３のギヤトレーン３３が第１速で、エンジントルクＴｅのうちのドライバ要求トルクＴｄｒｖ分で駆動前輪９１を駆動するとともに、発電トルクＴｇｅｎ分でモータジェネレータ５を駆動して発電している。この状態で、車速Ｖｓｐｄが徐々に増加して時刻ｔ２１で変速予備条件が成立すると、発電中断手段が動作を開始する。発電中断手段は、スロットルバルブ２３およびインジェクタを制御して発電トルク分Ｔｇｅｎをゼロまで漸減し、時刻ｔ２２でエンジントルクＴｅの全部によるエンジン走行状態に移行する。このとき、エンジントルクＴｅがモータジェネレータ５で発生し得る最大アシストトルクＴａＭを超過している場合に該当し、エンジントルク漸減手段が動作を開始する。エンジントルク漸減手段は、時刻ｔ２２からエンジントルクＴｅを漸減し、時刻ｔ２３でエンジントルクＴｅが最大アシストトルクＴａＭと等しくなると漸減を止める。
【００５１】
この後、車速Ｖｓｐｄがさらに増加して時刻ｔ２４で変速条件が成立すると、変速制御手段が動作を開始する。変速制御手段は、エンジントルクＴｅを減少させるとともにモータジェネレータ５を駆動してエンジントルクＴｅの減少分に対応するアシストトルクＴａｓｔを最大アシストトルクＴａＭの範囲内で発生させる。これにより、駆動前輪９１を駆動する駆動トルクが徐々に移し替えられ、時刻ｔ２５でエンジントルクＴｅはゼロとなり、クラッチアクチュエータ４８によりクラッチ４が切断される。駆動前輪９１は、ドライバ要求トルクＴｄｒｖの一部に相当する最大アシストトルクＴａＭにより駆動される。また、時刻ｔ２５で自動変速機３のアクチュエータ３４、３５によるギヤトレーン３３の切り替え操作が始まり、時刻ｔ２６で第２速の噛合結合が終了する。時刻ｔ２５〜ｔ２６の間、エンジントルクＴｅは負値となって制動力が作用し、エンジン回転数Ｎｅが減速される。
【００５２】
時刻ｔ２６で、クラッチ４のクラッチアクチュエータ４８による接続状態への駆動が始まり、以降スロットルバルブ２３およびインジェクタの制御によりエンジントルクＴｅが増加するとともに、増加分を相殺するようにアシストトルクＴａｓｔが減少する。これにより、時刻ｔ２７でクラッチ４は全接続状態となり、エンジントルクＴｅが最大アシストトルクＴａＭに一致し、アシストトルクＴａｓｔがゼロになる。この後、さらにエンジントルクＴｅが増加して、時刻ｔ２８でドライバ要求トルクＴｄｒｖに略一致し、変速制御動作が終了する。その後の時刻ｔ２９で、エンジントルクＴｅへの発電トルクＴｇｅｎの加算が開始されてモータジェネレータ５の発電が再開され、発電トルクＴｇｅｎが徐々に増加して時刻ｔ３０ではじめのレベルまで戻る。
【００５３】
次に、図５〜図７に例示説明した変速制御を実行するフローについて説明する。図８は、実施形態の変速制御装置の変速制御フローを説明する図である。なお、フロー中のモータトルクＴｍはモータジェネレータ５から出力されるトルクを示し、正値は駆動前輪９１を駆動するアシストトルクＴａｓｔを表し、負値はエンジントルクＴｅのうちの発電トルクＴｇｅｎ分を表している。
【００５４】
図８の変速制御フローのステップＳ１で、変速予備条件が成立しているか否かを判定し、成立しているとステップＳ２に進む。ステップＳ２では、モータトルクＴｍの正値、ゼロ、また負値を判定し、判定結果に応じてステップＳ３、Ｓ５、Ｓ４のいずれかに進む。モータトルクＴｍが正値のときのステップＳ３では、モータトルクＴｍを制御量ΔＴ１だけ減少して（アシストトルクＴａｓｔをゼロに近付けて）ステップＳ５に進む。モータトルクＴｍが負値のときのステップＳ４では、モータトルクＴｍを制御量ΔＴ１だけ増加して（発電トルクＴｇｅｎをゼロに近付けて）ステップＳ５に進む。ステップＳ５で、モータトルクＴｍがゼロになったか否かを判定し、不成立のときステップＳ１に戻る。
【００５５】
したがって、変速予備条件が成立した状態でステップＳ１〜Ｓ５が繰り返され、モータトルクＴｍはゼロになるまで漸減される。モータトルクＴｍが正値のときに、ステップＳ１、Ｓ２、Ｓ３、およびＳ５を繰り返してモータトルクＴｍをゼロにする処理がアシスト中断手段に対応する。また、モータトルクＴｍが負値のときに、ステップＳ１、Ｓ２、Ｓ４、およびＳ５を繰り返してモータトルクＴｍをゼロにする処理が発電中断手段に対応する。なお、初回のステップＳ２で既にモータトルクＴｍがゼロであるときは、モータジェネレータ５がアシスト駆動も発電も行っていなかったことに相当する。
【００５６】
ステップＳ５で、モータトルクＴｍがゼロになっていると、ステップＳ６に進む。ステップＳ６で、エンジントルクＴｅが最大アシストトルクＴａＭを超過しているか否か判定し、超過しているときステップＳ７に進む。ステップＳ７では、エンジントルクＴｅを制御量ΔＴ２だけ減少してステップＳ８に進む。ステップＳ８で、エンジントルクＴｅが最大アシストトルクＴａＭ以下になったか否かを判定し、不成立のときステップＳ１に戻る。したがって、変速予備条件が成立している状態でかつモータトルクＴｍがゼロになると、ステップＳ１、Ｓ２、およびＳ５〜Ｓ８が繰り返され、エンジントルクＴｅが最大アシストトルクＴａＭ以下になるまで漸減される。このステップＳ６〜Ｓ８の繰り返し処理が、エンジントルク漸減手段に対応する。
【００５７】
ステップＳ６で、始めからエンジントルクＴｅが最大アシストトルクＴａＭ以下になっているとき、および、ステップＳ６〜Ｓ８の繰り返し処理でエンジントルクＴｅが最大アシストトルクＴａＭ以下になったときに、ステップＳ９に進む。ステップＳ９で、変速条件が成立しているか否かを判定し、不成立のときステップＳ１に戻り、ステップＳ１〜Ｓ８を繰り返しながら変速条件の成立を待つ。ステップＳ９で変速条件が成立すると、変速制御手段に相当するステップ１０〜S１３を実行する。
【００５８】
ステップＳ１０では、エンジントルクＴｅを減少させるとともにモータジェネレータ５を駆動し、駆動前輪９１を駆動する駆動トルクをエンジントルクＴｅからアシストトルクＴａｓｔに移し替える。次にステップＳ１１でクラッチ４を切断状態にし、ステップＳ１２でギヤトレーン３３を切り替える。最後にステップＳ１３で、クラッチ４を接続状態に戻して、一連の変速制御動作が終了する。
【００５９】
この後、再度ステップＳ１に戻り、次の変速段の変速予備条件および変速条件による変速制御フローが繰り返される。なお、モータトルクＴｍの漸減や、エンジントルクＴｅの漸減、あるいは変速条件の成立を待っている途中で、変速予備条件が解消されたときは、ステップＳ１からステップＳ１４に進む。ステップＳ１４では、漸減途中のモータトルクＴｍやエンジントルクＴｅを元の値に復旧して、元のアシスト駆動や発電の状態に戻る。
【００６０】
本実施形態のハイブリッド車両用駆動装置１の変速制御装置によれば、図５および図６に示されるように、変速操作時に駆動前輪９１を駆動するための駆動トルクをエンジントルクＴｅからアシストトルクＴａｓｔにスムーズに移し替えることができ、空走感は発生しない。また、クラッチ４および自動変速機３を動作させる以前にモータジェネレータ５の発電やアシスト駆動を中断するので、変速操作中のトルク移し替えの動作が安定して駆動トルクの変動が抑制され、変速ショックを低減できる。
【００６１】
さらに、図５に示される発電トルクＴｇｅｎ分でモータジェネレータ５を駆動して発電しているときの変速制御動作では、変速期間（ｔ１〜ｔ８）を通して駆動前輪９１に伝達される駆動トルクがドライバ要求トルクＴｄｒｖに一致する。したがって、空走感が全く発生せず、変速ショックも殆ど生じない。また、図６に示されるモータジェネレータ５でアシスト駆動しながら走行しているときの変速制御動作では、変速期間（ｔ１１〜ｔ１８）を通して駆動前輪９１に伝達される駆動トルクが連続的に変化する。したがって、駆動トルクは一時的にドライバ要求トルクＴｄｒｖよりも減少するが、トルク段差は発生せず、変速ショックは殆ど生じない。
【００６２】
また、図７に示されるように、エンジントルクＴｅがモータジェネレータ５で発生し得る最大アシストトルクＴａＭを超過している場合に、エンジントルクＴｅを最大アシストトルクＴａＭと等しくなるまで漸減する。これにより、駆動トルクをエンジントルクＴｅからアシストトルクＴａｓｔに移し替えるときのトルク段差がなくなり、変速ショックを低減できる。
【００６３】
なお、発電中断手段およびアシスト中断手段はいずれか一方のみを実施するようにしてもよく、エンジントルク漸減手段を併用するか否かも任意である。また、駆動装置１は、エンジントルクＴｅなしでモータジェネレータ５のアシストトルクＴａｓｔのみによる発進や走行が可能であり、制動時には駆動前輪９１からの駆動によりモータジェネレータ５で回生発電を行えるようになっている。駆動装置１の装置構成は、図１に例示された構成に限定されない。その他、本発明は様々な変速制御方法の応用や装置構成の変形などが可能である。
【符号の説明】
【００６４】
１：ハイブリッド車両用駆動装置
２：エンジン
２１：アウトプットシャフト ２２：エンジン回転数センサ
２３：スロットルバルブ（出力制御機構） ２４：スロットル用アクチュエータ
２５：スロットルセンサ ２６：スターター ２７：イグニッションスイッチ
３：自動変速機
３１：入力軸 ３２：出力軸 ３３：ギヤトレーン
３４：シフトアクチュエータ（ギヤ切替機構）
３５：セレクトアクチュエータ（ギヤ切替機構）
３７：回転数センサ
４：クラッチ
４１：フライホイール ４２：クラッチディスク
４３：クラッチフェージング ４４：プレッシャプレート
４５：ダイヤフラムスプリング ４６：クラッチカバー
４７：油圧ダイレクトシリンダ（コンセントリックスレーブシリンダ）
４８：クラッチアクチュエータ（クラッチ駆動機構）
５：モータジェネレータ ５５：インバータ ５６：バッテリ
６１：エンジンＥＣＵ ６２：変速機ＥＣＵ ６３：モータＥＣＵ
６４：バッテリＥＣＵ ６５：ＨＶ−ＥＣＵ
７１：アクセル開度センサ ７２：車速センサ
９０：シャーシ ９１：駆動前輪 ９２：車軸 ９３：差動装置
Ｔｄｒｖ：ドライバ要求トルク Ｔｅ：エンジントルク
Ｔｇｅｎ：発電トルク Ｔａｓｔ：アシストトルク ＴａＭ：最大アシストトルク
ｔ１、ｔ１１、ｔ２１：変速予備条件の成立時刻
ｔ３、ｔ１３、ｔ２４：変速条件の成立時刻
Ｍａ：クラッチアクチュエータの操作量 Ｔｃクラッチトルク
Ｖｓｐｄ：車速 Ｓｌｔ：スロットル開度
【技術分野】
【０００１】
本発明は、走行駆動源としてエンジンおよびモータジェネレータを備えたハイブリッド車両用駆動装置の変速制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、走行駆動源としてエンジンおよびモータを備えたハイブリッド車両が急速に普及しつつあり、各種方式の駆動装置が実用化されている。例えば、エンジンのアウトプットシャフトにクラッチを介して自動変速機の入力軸を連結し、自動変速機の出力軸と駆動輪との間にモータを連結した構成がある。この構成では、モータに発電機能を兼ねたモータジェネレータを採用することで、別体の発電機を不要とする場合が多い。また、自動変速機には、例えば、複数の歯車対のうちの１対を選択的に噛合させる手動変速機にアクチュエータを付加して自動化したＡＭＴ（オートメイテッドマニュアルトランスミッション）を用いることができる。入力側にクラッチを備えるＡＭＴは、入力側にトルクコンバータを備える遊星歯車式自動変速機などと比較して、トルク伝達のダイレクト感に優れる特長を有している。
【０００３】
上述したトルク伝達のダイレクト感は、変速操作の途中においても確保され、クラッチの切断状態においても空走感を生じないことが好ましい。本願出願人は、変速中の空走感をなくしたハイブリッド車両用動力伝達装置を特許文献１に開示している。特許文献１の動力伝達装置は、内燃機関と、変速機と、内燃機関と変速機との間に配設されたクラッチと、クラッチと駆動輪との間に配設された電動機と、制御部とを備えている。そして、制御部は、変速点を検出すると、クラッチを切断させるより前に電動機を駆動させることを特徴としている。これにより、クラッチが切断されて内燃機関の駆動トルクが伝達されなくなっても、電動機の駆動トルクが伝達されるので、駆動輪が完全な従動状態になることはないとされている。さらに、変速段の切換えの際にメカニカルなガタツキによる異音や振動が発生することがなく、また、変速中の空走感がなくなって変速フィーリングが向上する、とされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１８８７１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１の動力伝達装置では、変速段の切換えの直前において電動機が動作していなければ変速操作は比較的容易で効果を得やすいが、必ずしも万全ではない。例えば、電動機に代えてモータジェネレータが搭載されたハイブリッド車両では、バッテリの充電状態が低下すると発電しながら走行するケースが生じ得る。このとき、変速操作の途中でモータジェネレータを発電モードからアシストモードに切り換えることになり、駆動輪に伝達される駆動トルクが不連続になって変速ショックを生じがちになるという問題点がある。また、バッテリの充電状態が良好な状況下で燃費向上のためにエンジントルクにモータジェネレータのアシストトルクを加算してアシスト駆動しているケースで変速操作を行えば、やはり駆動トルクが不連続になって変速ショックを生じるおそれがある。
【０００６】
本発明は、上記背景技術の問題点に鑑みてなされたもので、エンジン、モータジェネレータ、クラッチ、および自動変速機を備えたハイブリッド車両用駆動装置を制御対象とし、変速操作時の空走感をなくしつつ変速ショックを低減できるハイブリッド車両用駆動装置の変速制御装置を提供することを解決すべき課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決する請求項１に係るハイブリッド車両用駆動装置の変速制御装置の発明は、車両に搭載されたエンジンのアウトプットシャフトから出力されるとともに出力制御機構により制御されるエンジントルクによって回転駆動されるように適合された入力軸と、駆動輪に回転連結された出力軸とを有し、前記入力軸と前記出力軸とを異なる変速比で回転連結可能とする複数のギヤトレーンのうちの一つをギヤ切替機構により選択的に噛合結合する自動変速機と、前記エンジンの前記アウトプットシャフトと前記自動変速機の前記入力軸とをクラッチトルクの調整可能に回転連結する接続状態と連結解除する切断状態とにクラッチ駆動機構により切り替え操作するクラッチと、前記自動変速機の前記出力軸および前記駆動輪に回転連結され、前記エンジントルクに加算可能なアシストトルクを発生して前記駆動輪をアシスト駆動し、または前記エンジントルクのうちの発電トルク分で駆動されて発電するモータジェネレータと、を備えたハイブリッド車両用駆動装置を制御対象とし、前記自動変速機の前記ギヤトレーンを切り替え制御する変速制御装置であって、ドライバが操作するアクセル手段の操作量によって定められ前記駆動輪に要求される駆動トルクを前記エンジントルクに換算したドライバ要求トルクとして指示するトルク指示手段と、前記エンジンが前記エンジントルクのうちの前記ドライバ要求トルク分で前記接続状態の前記クラッチを介して前記駆動輪を駆動するとともに、前記発電トルク分で前記モータジェネレータを駆動して発電しているときに、前記自動変速機の変速予備条件が成立すると、前記出力制御機構により前記発電トルク分をゼロまで漸減して前記エンジントルクの全部によるエンジン走行状態に移行する発電中断手段と、前記エンジン走行状態で前記自動変速機の変速条件が成立すると、前記出力制御機構により前記エンジントルクを減少させるとともに前記モータジェネレータを駆動して前記エンジントルクの減少分に対応するアシストトルクを発生させ、前記クラッチ駆動機構により前記クラッチを前記切断状態にし、前記ギヤ切替機構により前記ギヤトレーンを切り替えた後に、前記クラッチ駆動機構により前記クラッチを前記接続状態に戻す変速制御手段と、を備える。
【０００８】
請求項２に係るハイブリッド車両用駆動装置の変速制御装置の発明は、車両に搭載されたエンジンのアウトプットシャフトから出力されるとともに出力制御機構により制御されるエンジントルクによって回転駆動されるように適合された入力軸と、駆動輪に回転連結された出力軸とを有し、前記入力軸と前記出力軸とを異なる変速比で回転連結可能とする複数のギヤトレーンのうちの一つをギヤ切替機構により選択的に噛合結合する自動変速機と、前記エンジンの前記アウトプットシャフトと前記自動変速機の前記入力軸とをクラッチトルクの調整可能に回転連結する接続状態と連結解除する切断状態とにクラッチ駆動機構により切り替え操作するクラッチと、前記自動変速機の前記出力軸および前記駆動輪に回転連結され、前記エンジントルクに加算可能なアシストトルクを発生して前記駆動輪をアシスト駆動し、または前記エンジントルクのうちの発電トルク分で駆動されて発電するモータジェネレータと、を備えたハイブリッド車両用駆動装置を制御対象とし、前記自動変速機の前記ギヤトレーンを切り替え制御する変速制御装置であって、ドライバが操作するアクセル手段の操作量によって定められ前記駆動輪に要求される駆動トルクを前記エンジントルクに換算したドライバ要求トルクとして指示するトルク指示手段と、前記エンジンが前記エンジントルクで前記接続状態の前記クラッチを介して前記駆動輪を駆動するとともに、前記モータジェネレータが前記ドライバ要求トルクから前記エンジントルクを差し引いた分に対応するアシストトルクを発生して前記駆動輪をアシスト駆動しているときに、前記自動変速機の変速予備条件が成立すると、前記出力制御機構により前記アシストトルクをゼロまで漸減して前記エンジントルクのみによるエンジン走行状態に移行するアシスト中断手段と、前記エンジン走行状態で前記自動変速機の変速条件が成立すると、前記出力制御機構により前記エンジントルクを減少させるとともに前記モータジェネレータを駆動して前記エンジントルクの減少分に対応するアシストトルクを発生させ、前記クラッチ駆動機構により前記クラッチを前記切断状態にし、前記ギヤ切替機構により前記ギヤトレーンを切り替えた後に、前記クラッチ駆動機構により前記クラッチを前記接続状態に戻す変速制御手段と、を備える。
【０００９】
請求項３に係る発明は、請求項１において、前記変速制御手段は、前記エンジン走行状態で前記自動変速機の前記変速条件が成立すると、前記モータジェネレータを駆動して前記ドライバ要求トルクから前記エンジントルクを差し引いた分に対応するアシストトルクを発生させる。
【００１０】
請求項４係る発明は、請求項１〜３のいずれか一項において、前記変速制御手段の動作開始前に、前記エンジントルクが前記モータジェネレータで発生し得る最大アシストトルクを超過している場合に、前記エンジントルクを前記最大アシストトルクと等しくなるまで漸減するエンジントルク漸減手段をさらに備える。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に係るハイブリッド車両用駆動装置の変速制御装置の発明では、エンジンから出力されるエンジントルクのうちのドライバ要求トルク分で駆動輪を駆動するとともに発電トルク分でモータジェネレータを駆動して発電しているときに変速予備条件が成立すると、発電トルク分をゼロまで漸減してエンジントルクの全部によるエンジン走行状態に移行する。その後に変速条件が成立すると、エンジントルクを減少させるとともにアシストトルクを発生させ、クラッチおよび自動変速機による変速操作を行う。
【００１２】
このため、変速操作時に駆動輪を駆動するための駆動トルクをエンジントルクからアシストトルクにスムーズに移し替えることができ、空走感は発生しない。また、クラッチおよび自動変速機を動作させる以前にモータジェネレータの発電を中断するので、変速操作中のトルク移し替えの動作が安定して駆動トルクの変動が抑制され、変速ショックを低減できる。仮に、発電を中断せずに変速操作を始めるとクラッチを切断状態にするまでアシストトルクを発生できず、駆動トルクをエンジントルクからアシストトルクにスムーズに移し替えることが困難になる。
【００１３】
請求項２に係る発明では、エンジンから出力されるエンジントルクで駆動輪を駆動するとともにモータジェネレータでアシストトルクを発生して駆動輪をアシスト駆動しているときに変速予備条件が成立すると、アシストトルクをゼロまで漸減してエンジントルクのみによるエンジン走行状態に移行する。その後に変速条件が成立すると、エンジントルクを減少させるとともにアシストトルクを発生させ、クラッチおよび自動変速機による変速操作を行う。
【００１４】
このため、変速操作時に駆動輪を駆動するための駆動トルクをエンジントルクからアシストトルクにスムーズに移し替えることができ、空走感は発生しない。また、クラッチおよび自動変速機を動作させる以前にモータジェネレータのアシスト駆動を一旦中断するので、変速操作中のトルク移し替えの動作が安定して駆動トルクの変動が抑制され、変速ショックを低減できる。仮に、アシスト駆動を中断せずに変速操作を始めると、変速操作開始直前のアシストトルクの発生量が毎回異なるため、変速操作中のアシストトルクの制御が難しくなり、駆動トルクをエンジントルクからアシストトルクにスムーズに移し替えることが困難になる。
【００１５】
請求項３に係る発明では、請求項１において、変速条件が成立すると、モータジェネレータを駆動してドライバ要求トルクからエンジントルクを差し引いた分に対応するアシストトルクを発生させる。したがって、変速操作の期間を通して、駆動輪に伝達される駆動トルクがドライバ要求トルクに一致し、空走感が全く発生せず、変速ショックも殆ど生じない。
【００１６】
請求項４に係る発明では、請求項１〜３のいずれか一項において、変速制御手段の動作開始前に、エンジントルクがモータジェネレータで発生し得る最大アシストトルクを超過している場合に、エンジントルクを最大アシストトルクと等しくなるまで漸減する。変速操作を開始する以前にエンジントルクを漸減することで、変速操作中に駆動トルクのトルク段差が発生しなくなり、変速ショックを低減できる。仮に、エンジントルクの漸減を行わないと、変速操作時に駆動トルクをエンジントルクから最大アシストトルクに移し替えたときにトルク段差が発生して変速ショックが生じる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施形態の変速制御装置の制御対象となるハイブリッド車両用駆動装置の装置構成を模式的に説明する図である。
【図２】図１中のエンジン、自動変速機、およびクラッチの概略構成を説明する図である。
【図３】クラッチのトルク伝達特性を例示説明する図である。
【図４】自動変速機の変速予備線および変速線を例示説明する図である。
【図５】モータジェネレータで発電しながら走行しているときの変速制御動作を説明する図である。
【図６】モータジェネレータでアシスト駆動しながら走行しているときの変速制御動作を説明する図である。
【図７】モータジェネレータで発電しながら走行しているときであって、エンジントルクが最大アシストトルクを超過している場合の変速制御動作を説明する図である。
【図８】実施形態の変速制御装置の変速制御フローを説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の実施形態のハイブリッド車両用駆動装置の変速制御装置について、図１〜図８を参考にして説明する。図１は、実施形態の変速制御装置の制御対象となるハイブリッド車両用駆動装置１の装置構成を模式的に説明する図である。ハイブリッド車両用駆動装置１はＦＦタイプ（フロントエンジンフロントドライブタイプ）の駆動装置であり、走行駆動源としてエンジン２およびモータジェネレータ５をシャーシ９０の前方寄りに並列に搭載し、いずれか一方または両者により駆動前輪９１を駆動できるように構成されている。ハイブリッド車両用駆動装置１は、他に自動変速機３やクラッチ４などを備えている。図２は、図１中のエンジン２、自動変速機３、およびクラッチ４の概略構成を説明する図である。図１および図２において、構成装置間を結ぶ破線の矢印は制御の流れを示している。
【００１９】
エンジン２は、図1に示されるように、シャーシ９０上の駆動前輪９１の車軸９２よりも前側に横置きに配設されている。エンジン２、クラッチ４、および自動変速機３の三者は、記載した順番で車幅方向に並べて配設され、エンジン２のアウトプットシャフト２１から自動変速機３の入力軸３１までの間は回転軸線を共有している。エンジン２のアウトプットシャフト２１の近傍には、シャフト２１の回転数を検出する非接触式のエンジン回転数センサ２２が設けられている。また、図２に模式的に示されるように、エンジン２には、空気吸入量を調整するスロットルバルブ２３、および空気吸入量に関連して燃料供給量を調整する図略のインジェクタが設けられている。さらに、スロットルバルブ２３のスロットル開度Ｓｌｔを調整するスロットル用アクチュエータ２４、およびスロットル開度Ｓｌｔを検出するスロットルセンサ２５が設けられている。スロットルバルブ２３およびインジェクタは、アウトプットシャフト２１から出力するエンジントルクＴｅを制御する出力制御機構に相当する。
【００２０】
クラッチ４は、乾式・単板式で油圧操作タイプの摩擦クラッチである。クラッチ４は、フライホイール４１、クラッチディスク４２、プレッシャプレート４４、ダイヤフラムスプリング４５、クラッチカバー４６、油圧ダイレクトシリンダ（コンセントリックスレーブシリンダ）４７、およびクラッチアクチュエータ４８などにより構成されている。図２に示されるように、フライホイール４１は、厚い円板状で慣性を維持する質量を有し、エンジン２のアウトプットシャフト２１に同軸に固定されている。フライホイール４１のエンジン２とは逆側の外周寄りから軸線方向に向けて、略筒状のクラッチカバー４６が立設されている。クラッチカバー４６の内側でフライホイール４１に隣接して略円板状のクラッチディスク４２が配設されている。クラッチディスク４２は、中心部で自動変速機３の入力軸３１にスプライン結合されて一体的に回転し、その外周寄りの両面にはクラッチフェージング４３が固着されている。
【００２１】
クラッチディスク４２に隣接して、略環状のプレッシャプレート４４が軸線方向に移動可能に設けられている。プレッシャプレート４４を駆動する部材として、ダイヤフラムスプリング４５および油圧ダイレクトシリンダ４７が設けられている。さらに、クラッチ駆動機構として、油圧ダイレクトシリンダ４７を操作するクラッチアクチュエータ４８が設けられている。クラッチアクチュエータ４８は、直流モータ４８１、ウォームギヤからなる減速機構４８２、出力ホイール４８３、出力ロッド４８４、マスターシリンダー４８５、アシストスプリング４８６、およびストロークセンサ４８７などにより構成されている。
【００２２】
クラッチアクチュエータ４８の直流モ−タ４８１が回動駆動されると、減速機構４８２を介して出力ホイール４８３が回動され、出力ロッド４８４が前方（図２において左方）または後方（図２において右方）に移動する。すると、マスターシリンダー４８５で油圧が発生し、油圧が伝達されて油圧ダイレクトシリンダ４７が駆動され、ダイヤフラムスプリング４５を介してプレッシャプレート４４が軸線方向に駆動されるようになっている。プレッシャプレート４４は、フライホイール４１との間にクラッチディスク４２を挟み込んで押圧し、フライホイール４１に対して摺動回転するクラッチディスク４２のクラッチフェージング４３の圧着荷重を変化させることができる。なお、アシストスプリング４８６は出力ロッド４８４の前方への動作をアシストし、ストロークセンサ４８７は出力ロッド４８４の操作量Ｍａを検出する。
【００２３】
これにより、クラッチ４は、エンジン２のアウトプットシャフト２１と自動変速機３の入力軸３１とをクラッチトルクＴｃの調整可能に回転連結する接続状態と連結解除する切断状態とに切り替え操作することができる。図３は、クラッチ４のトルク伝達特性を例示説明する図である。図３で、横軸はクラッチアクチュエータ４８の出力ロッド４８４の操作量Ｍａ、縦軸は伝達可能なクラッチトルクＴｃを示している。クラッチ４は、操作量Ｍａ＝０でクラッチトルクＴｃが最大の全接続状態となる常時接続タイプのクラッチであり、操作量Ｍａが増加するにしたがって半接続状態における伝達可能なクラッチトルクＴｃが減少し、操作量Ｍａ＝Ｍｍａｘで切断状態になる特性を有している。
【００２４】
自動変速機３は、ドライバのシフトレバー操作により複数のギヤトレーン３３のうちの一つを選択的に噛合結合させる手動変速機に、アクチュエータ３４、３５を付加して変速操作を自動化したＡＭＴ（オートメイテッドマニュアルトランスミッション）である。図１に破線で示されるように、自動変速機３は、平行配置された入力軸３１と出力軸３２との間に前進５段・後進１段のギヤトレーン３３を有する平行軸歯車噛合式の構造を有している。入力軸３１は、クラッチ４を介して、エンジン２から出力されるエンジントルクによって回転駆動されるようになっている。入力軸３１の近傍に、入力軸３１への入力回転数を検出する回転数センサ３７が設けられている。出力軸３２は、車幅方向の中央に配設された差動装置９３の入力側とギヤ結合され、差動装置９３を介して駆動前輪９１に回転連結されている。
【００２５】
また、図２に示されるように、自動変速機３は、ギヤトレーン３３のうちの一つを選択的に噛合結合するギヤ切替機構として、シフトアクチュエータ３４およびセレクトアクチュエータ３５を有している。シフトアクチュエータ３４およびセレクトアクチュエータ３５の駆動方法については公知であるので詳細な説明は省略する（例えば、特開２００４−１７６８９４を参照）。
【００２６】
モータジェネレータ５は、図１に示されるように、シャーシ９０上の駆動前輪９１の車軸９２よりも後側に配設されている。モータジェネレータ５は、ハイブリッド車両で一般的に使用される三相交流回転電機である。モータジェネレータ５の図略のアウトプットシャフトは、図略の減速機構を介して差動装置９３の入力側に回転連結されている。したがって、モータジェネレータ５のアウトプットシャフトは、自動変速機３の出力軸３２と、駆動前輪９１の両方に回転連結されていることになる。
【００２７】
モータジェネレータ５を駆動するために、インバータ５５およびバッテリ５６がシャーシ９０の後側に搭載されている。付言すると、シャーシ９０の前側にエンジン２および自動変速機３を搭載し、後側にバッテリ５６を搭載することで、シャーシ９０前後の重量バランスを均衡させている。インバータ５５は入出力端子として交流端子５５Ａおよび直流端子５５Ｄを有し、交流端子５５Ａはモータジェネレータ５の電源端子５Ａに接続され、直流端子５５Ｄはバッテリ５６の端子５６Ｄに接続されている。インバータ５５は、バッテリ５６から出力される直流電力を周波数可変の交流電力に変換してモータジェネレータ５に供給する直流／交流変換機能、および、モータジェネレータ５で発電した交流電力を直流電力に変換してバッテリ５６を充電する交流／直流変換機能の両方を具備している。なお、バッテリ５６は、走行駆動専用に設けることができ、他の用途と兼用するようにしでもよい。
【００２８】
モータジェネレータ５は、交流電力を供給されると電動機として機能し、エンジントルクＴｅに加算可能なアシストトルクＴａｓｔを発生して駆動前輪９１をアシスト駆動することができる。また、モータジェネレータ５は、エンジントルクＴｅの一部の発電トルクＴｇｅｎ分で駆動されると発電機として機能し、バッテリ５６を充電することができる。
【００２９】
駆動装置１を構成する各部をそれぞれ受け持って制御するために、それぞれ電子制御装置（以降ではＥＣＵと略称する）が設けられている。すなわち、図１に示されるように、エンジンＥＣＵ６１、変速機ＥＣＵ６２、モータＥＣＵ６３、およびバッテリＥＣＵ６４が設けられている。さらに、駆動装置１の全体を総括的に制御するＨＶ−ＥＣＵ６５が設けられている。各部をそれぞれ受け持つＥＣＵ６１〜６４は、ＨＶ−ＥＣＵ６５に接続されて相互に必要な情報を交換するとともに、ＨＶ−ＥＣＵ６５によって管理および制御されている。各ＥＣＵ６１〜６５はそれぞれ、演算処理を実行するＣＰＵ部と、プログラムや各種マップなどを保存するＲＯＭやＲＡＭなどの記憶部と、情報を交換するための入出力部とを備えて構成されている。
【００３０】
エンジンＥＣＵ６１は、イグニッションスイッチ２７（図１示）の操作に応じてスターター２６（図１示）を駆動し、エンジン２を始動する。また、エンジンＥＣＵ６１は、エンジン回転数センサ２２からアウトプットシャフト２１のエンジン回転数Ｎｅの信号を取得し、スロットルセンサ２５からスロットル開度Ｓｌｔの信号を取得する。そして、エンジンＥＣＵ６１は、アウトプットシャフト２１のエンジン回転数Ｎｅを監視しながら、スロットル用アクチュエータ２４に指令を発してスロットルバルブ２３を開閉し、またインジェクタを制御することにより、エンジントルクＴｅおよびエンジン回転数Ｎｅを制御する。なお、本実施形態においては、エンジン回転数Ｎｅは、ドライバが踏み込むアクセルペダルの踏み込み操作量のみによって制御されるものではなく、ＨＶ−ＥＣＵ６５からの指令により優先制御される構成となっている。
【００３１】
変速機ＥＣＵ６２は、クラッチ４および自動変速機３を関連付けて制御することにより、変速制御を実行する。変速機ＥＣＵ６２は、クラッチアクチュエータ４８の直流モ−タ４８１を駆動して、伝達可能なクラッチトルクＴｃを制御し、さらに、ストロークセンサ４８７から出力ロッド４８４の操作量Ｍａの信号を取得して、その時点におけるクラッチトルクＴｃを把握する。また、変速機ＥＣＵ６２は、自動変速機３の回転数センサ３７から入力回転数を取得し、さらに、シフトアクチュエータ３４およびセレクトアクチュエータ３５を駆動して、ギヤトレーン３３のうちの一つを選択的に噛合結合して変速段を切り替え制御する。
【００３２】
変速機ＥＣＵ６２は、各ギヤトレーン３３の変速段ごとに設定された変速予備線および変速線のマップデータを記憶部に保持している。図４は、自動変速機３の変速予備線および変速線を例示説明する図である。図４で、横軸は車速Ｖｓｐｄ、縦軸はエンジン２のスロットルバルブ２３のスロットル開度Ｓｌｔであり、第１速から第２速へのアップシフト変速操作時の変速予備線が破線で示され、変速線が実線で示されている。図示されるように、変速予備線と変速線は類似した形状の曲線であり、変速線のほうがわずかに車速Ｖｓｐｄの高い側に位置している。
【００３３】
図４で、点Ｐ0に例示されるように自動変速機３のギヤトレーン３３を第１速として車両が走行していて、車速Ｖｓｐｄが徐々に増加して変速予備線上の点Ｐ１に到達すると、変速機ＥＣＵ６２は変速予備条件が成立したと判定する。さらに車速Ｖｓｐｄが増加して変速線上のＰ２に到達すると、変速機ＥＣＵ６２は変速条件が成立したと判定する。このように、変速予備条件の成立は、変速条件の成立が近いことを予想するものである。ただし、変速予備条件の成立は必ずしも変速条件の成立に直結するものではなく、一旦変速予備条件が成立しても変速条件が不成立のままで変速予備条件が解消されるケースもあり得る。変速予備条件および変速条件が成立したときの変速制御の内容は、後の変速制御装置の動作の説明で詳述する。
【００３４】
モータＥＣＵ６３は、インバータ５５を制御することでモータジェネレータ５の動作を制御する。例えば、インバータ５５からモータジェネレータ５に交流電力を供給するように制御することで、モータジェネレータ５を電動機として機能させアシストトルクＴａｓｔを発生することができる。交流電力の周波数は、自動変速機３の出力軸３２の回転数に見合った値に制御する必要がある。また、例えばＰＷＭ制御により交流電力の実効値の大きさを可変に制御することで、アシストトルクＴａｓｔの大きさを調整することができる。また、モータＥＣＵ６３は、モータジェネレータ５で発生する交流電力をインバータ５５で受け取るように制御することで、モータジェネレータ５を発電機として機能させることができる。
【００３５】
バッテリＥＣＵ６４は、バッテリ５６の充電状態ＳＯＣを管理する。充電状態ＳＯＣの情報はＨＶ−ＥＣＵ６５に送出され、各種の制御の際に参照される。また、充電状態ＳＯＣが低下した場合や過昇した場合は、速やかに良好な状態に戻る制御が行われる。
【００３６】
ＨＶ−ＥＣＵ６５は、各部をそれぞれ受け持つＥＣＵ６１〜６４との間で必要な情報を共有して、駆動装置１の全体を総括的に制御する。ＨＶ−ＥＣＵ６５は、アクセル開度センサ７１からアクセル開度の情報を取得し、車速センサ７２から車速Ｖｓｐｄの情報を取得する。アクセル開度センサ７１は、ドライバが操作するアクセルペダル（アクセル手段）の踏み込み操作量すなわちアクセル開度を検出するセンサである。アクセル開度の大きさから、車両を推進させるために駆動前輪９１に要求される駆動トルクが定められる。要求される駆動トルクに対して実際に発生するトルクが不足すると、自ら変速操作を行っていないドライバは空走感を感じることになる。なお、この空走感は、マニュアル操作のクラッチおよび変速機を備える駆動装置では、ドライバ自身が変速操作を行うので問題にならない。
【００３７】
本実施形態の変速制御装置は、トルク指示手段（請求項１、２、および４に共通）、発電中断手段（請求項１）、アシスト中断手段（請求項２）、変速制御手段（請求項１、２、および４に共通）、ならびにエンジントルク漸減手段（請求項４）の５手段を備えている。上記５手段は各ＥＣＵ６１〜６５のソフトウェアにより実現されており、各ＥＣＵ６１〜６５が協調して動作することにより実行される。したがって、実施形態の変速制御装置は、請求項１、２および４の発明を１つの駆動装置１に対して実施できるようになっている。
【００３８】
トルク指示手段は、前述した駆動前輪９１に要求される駆動トルクをエンジントルクＴｅに換算したドライバ要求トルクＴｄｒｖとして指示する手段である。駆動トルクの大きさは、自動変速機３の入力軸３１側と出力軸３２側との間の変速比などに依存して変わるので、エンジン２のアウトプットシャフト２１を基準位置として換算を行い、ドライバ要求トルクＴｄｒｖを指示する。以降では、モータジェネレータ５を駆動する発電トルクＴｇｅｎやモータジェネレータ５が発生するアシストトルクＴａｓｔも基準位置における値に統一して説明する。
【００３９】
発電中断手段は、エンジン２がエンジントルクＴｅのうちのドライバ要求トルクＴｄｒｖ分で接続状態のクラッチ４を介して駆動前輪９１を駆動するとともに、発電トルクＴｇｅｎ分でモータジェネレータ５を駆動して発電しているときに動作する手段であり、自動変速機３の変速予備条件が成立すると動作する。このとき、発電中断手段は、スロットルバルブ２３を調整して発電トルクＴｇｅｎ分をゼロまで漸減して発電を中断し、エンジントルクＴｅの全部によるエンジン走行状態に移行する。
【００４０】
アシスト中断手段は、エンジン２がエンジントルクＴｅで接続状態のクラッチ４を介して駆動前輪９１を駆動するとともに、モータジェネレータ５がドライバ要求トルクＴｄｒｖからエンジントルクＴｅを差し引いた分に対応するアシストトルクＴａｓｔを発生して駆動前輪９１をアシスト駆動しているときに動作する手段であり、自動変速機３の変速予備条件が成立すると動作する。このとき、アシスト中断手段は、インバータ５５を制御してモータジェネレータ５のアシストトルクＴａｓｔをゼロまで漸減してアシスト駆動を一旦中断し、エンジントルクＴｅのみによるエンジン走行状態に移行する。
【００４１】
変速制御手段は、発電中断手段やアシスト中断手段に続いて動作する手段である。変速制御手段は、エンジン走行状態で自動変速機３の変速条件が成立すると、まずスロットルバルブ２３を調整してエンジントルクＴｅを減少させるとともにモータジェネレータ５を電動機として駆動してエンジントルクＴｅの減少分に対応するアシストトルクＴａｓｔを発生させる。変速制御手段は、２番目にクラッチアクチュエータ４８を操作してクラッチ４を切断状態にし、３番目にシフトアクチュエータ３４およびセレクトアクチュエータ３５によりギヤトレーン３３を切り替える。その後、変速制御手段は、４番目にクラッチアクチュエータ４８を操作してクラッチ４を接続状態に戻す。
【００４２】
エンジントルク漸減手段は、変速制御手段の動作開始前に、エンジントルクＴｅがモータジェネレータ５で発生し得る最大アシストトルクＴａＭを超過している場合に、エンジントルクＴｅを最大アシストトルクＴａＭと等しくなるまで漸減する手段である。本実施形態で、エンジントルク漸減手段は、発電中断手段またはアシスト中断手段に続いて動作する。
【００４３】
次に、実施形態の変速制御装置の動作について説明する。図５は、モータジェネレータ５で発電しながら走行しているときの変速制御動作を説明する図である。また図６は、モータジェネレータ５でアシスト駆動しながら走行しているときの変速制御動作を説明する図である。さらに、図７は、モータジェネレータ５で発電しながら走行しているときであって、エンジントルクＴｅが最大アシストトルクＴａＭを超過している場合の変速制御動作を説明する図である。図５〜図７で、横軸は時間ｔ、縦軸はトルクを示し、太い実線はエンジントルクＴｅの時間的変化を示している。また、横線を付した領域はエンジントルクＴｅのうちの発電トルクＴｇｅｎ分、斜線を付した領域はモータジェネレータ５のアシストトルクＴａｓｔをそれぞれ示している。
【００４４】
図５で、はじめは自動変速機３のギヤトレーン３３が第１速で、エンジントルクＴｅのうちのドライバ要求トルクＴｄｒｖ分で駆動前輪９１を駆動するとともに、発電トルクＴｇｅｎ分でモータジェネレータ５を駆動して発電している。この状態は、アクセルペダル７１のアクセル開度が比較的小さく、したがってドライバ要求トルクＴｄｒｖ小さくてエンジントルクＴｅに余力のあるときや、バッテリ５６の充電状態が低下して充電を要求されているときなどに発生する。また、ドライバ要求トルクＴｄｒｖは、変速期間を通して概ね一定とする。車速Ｖｓｐｄが徐々に増加して時刻ｔ１で変速予備条件が成立すると、発電中断手段が動作を開始する。発電中断手段は、スロットルバルブ２３およびインジェクタを制御して発電トルクＴｇｅｎ分をゼロまで漸減し、時刻ｔ２でエンジントルクＴｅの全部によるエンジン走行状態に移行する。
【００４５】
この後、車速Ｖｓｐｄがさらに増加して時刻ｔ３で変速条件が成立すると、変速制御手段が動作を開始する。変速制御手段は、スロットルバルブ２３およびインジェクタを制御してエンジントルクＴｅを減少させるとともに、モータジェネレータ５を駆動してエンジントルクＴｅの減少分に対応するアシストトルクＴａｓｔを発生させる。つまり、ドライバ要求トルクＴｄｒｖからエンジントルクＴｅを差し引いた分に対応するアシストトルクＴａｓｔを発生させる。これにより、駆動前輪９１を駆動する駆動トルクが徐々に移し替えられ、時刻ｔ４でエンジントルクＴｅはゼロとなり、クラッチアクチュエータ４８によりクラッチ４が切断される。駆動前輪９１は、ドライバ要求トルクＴｄｒｖに略一致したアシストトルクＴａｓｔのみにより駆動される。また、時刻ｔ４で自動変速機３のアクチュエータ３４、３５によるギヤトレーン３３の切り替え操作が始まり、時刻ｔ５で第２速の噛合結合が終了する。時刻ｔ４〜ｔ５の間、エンジントルクＴｅは負値となって制動力が作用し、エンジン回転数Ｎｅが減速される。
【００４６】
時刻ｔ５で、クラッチ４のクラッチアクチュエータ４８による接続状態への駆動が始まり、以降スロットルバルブ２３およびインジェクタの制御によりエンジントルクＴｅが増加するとともに、増加分を相殺するようにアシストトルクＴａｓｔが減少する。これにより、時刻ｔ６でクラッチ４は全接続状態となり、エンジントルクＴｅがドライバ要求トルクＴｄｒｖに一致し、アシストトルクＴａｓｔがゼロになって変速制御動作が終了する。その後の時刻ｔ７で、エンジントルクＴｅへの発電トルクＴｇｅｎ分の加算が開始されてモータジェネレータ５の発電が再開され、発電トルクＴｇｅｎが徐々に増加して時刻ｔ８ではじめのレベルまで戻る。
【００４７】
また図６で、はじめは自動変速機３のギヤトレーン３３が第１速で、エンジントルクＴｅで駆動前輪９１を駆動するとともに、モータジェネレータ５がドライバ要求トルクＴｄｒｖからエンジントルクＴｅを差し引いた分に対応するアシストトルクＴａｓｔを発生して駆動前輪９１をアシスト駆動している。この状態は、アクセルペダル７１のアクセル開度が比較的大きく、したがってドライバ要求トルクＴｄｒｖが大きくてエンジントルクＴｅが不足するときや、バッテリ５６の充電状態が良好で放電によるアシスト駆動により燃費を向上したいときなどに発生する。また、ドライバ要求トルクＴｄｒｖは、変速期間を通して概ね一定とする。車速Ｖｓｐｄが徐々に増加して時刻ｔ１１で変速予備条件が成立すると、アシスト中断手段が動作を開始する。アシスト中断手段は、モータジェネレータ５を停止させてアシストトルクＴａｓｔをゼロまで漸減する。このとき、アクセルペダル７１のアクセル開度が一定であってもアシスト中断手段の指令が優先されるので、駆動前輪９１に伝達される駆動トルクはドライバ要求トルクＴｄｒｖよりも小さくなり、時刻ｔ１２でエンジントルクＴｅのみによるエンジン走行状態に移行する。
【００４８】
この後、車速Ｖｓｐｄがさらに増加して、時刻ｔ１３で変速条件が成立すると、変速制御手段が動作を開始する。変速制御手段は、エンジントルクＴｅを減少させるとともに、モータジェネレータ５を駆動してエンジントルクＴｅの減少分に対応するアシストトルクＴａｓｔを発生させる。これにより、時刻ｔ１４でエンジントルクＴｅはゼロとなり、クラッチアクチュエータ４８によりクラッチ４が切断状態とされ、アシストトルクＴａｓｔによってドライバ要求トルクＴｄｒｖの一部が供給される。また、時刻ｔ１４で自動変速機３のアクチュエータ３４、３５によるギヤトレーン３３の切り替え操作が始まり、時刻ｔ１５で第２速の噛合結合が終了する。時刻ｔ１４〜ｔ１５の間、エンジントルクＴｅは負値となって制動力が作用し、エンジン回転数Ｎｅが減速される。
【００４９】
時刻ｔ１５で、クラッチ４のクラッチアクチュエータ４８による接続状態への駆動が始まり、以降スロットルバルブ２３およびインジェクタの制御によりエンジントルクＴｅが増加するとともに、増加分を相殺するようにアシストトルクＴａｓｔが減少する。これにより、時刻ｔ１６でクラッチ４は全接続状態となり、エンジントルクＴｅがはじめのレベルまで戻り、アシストトルクＴａｓｔがゼロになって変速制御動作が終了する。その後の時刻ｔ１７で、モータジェネレータ５のアシスト駆動が再開されてアシストトルクＴａｓｔが発生し、アシストトルクＴａｓｔが徐々に増加して時刻ｔ１８ではじめのドライバ要求トルクＴｄｒｖのレベルまで戻る。
【００５０】
さらに図７で、はじめは自動変速機３のギヤトレーン３３が第１速で、エンジントルクＴｅのうちのドライバ要求トルクＴｄｒｖ分で駆動前輪９１を駆動するとともに、発電トルクＴｇｅｎ分でモータジェネレータ５を駆動して発電している。この状態で、車速Ｖｓｐｄが徐々に増加して時刻ｔ２１で変速予備条件が成立すると、発電中断手段が動作を開始する。発電中断手段は、スロットルバルブ２３およびインジェクタを制御して発電トルク分Ｔｇｅｎをゼロまで漸減し、時刻ｔ２２でエンジントルクＴｅの全部によるエンジン走行状態に移行する。このとき、エンジントルクＴｅがモータジェネレータ５で発生し得る最大アシストトルクＴａＭを超過している場合に該当し、エンジントルク漸減手段が動作を開始する。エンジントルク漸減手段は、時刻ｔ２２からエンジントルクＴｅを漸減し、時刻ｔ２３でエンジントルクＴｅが最大アシストトルクＴａＭと等しくなると漸減を止める。
【００５１】
この後、車速Ｖｓｐｄがさらに増加して時刻ｔ２４で変速条件が成立すると、変速制御手段が動作を開始する。変速制御手段は、エンジントルクＴｅを減少させるとともにモータジェネレータ５を駆動してエンジントルクＴｅの減少分に対応するアシストトルクＴａｓｔを最大アシストトルクＴａＭの範囲内で発生させる。これにより、駆動前輪９１を駆動する駆動トルクが徐々に移し替えられ、時刻ｔ２５でエンジントルクＴｅはゼロとなり、クラッチアクチュエータ４８によりクラッチ４が切断される。駆動前輪９１は、ドライバ要求トルクＴｄｒｖの一部に相当する最大アシストトルクＴａＭにより駆動される。また、時刻ｔ２５で自動変速機３のアクチュエータ３４、３５によるギヤトレーン３３の切り替え操作が始まり、時刻ｔ２６で第２速の噛合結合が終了する。時刻ｔ２５〜ｔ２６の間、エンジントルクＴｅは負値となって制動力が作用し、エンジン回転数Ｎｅが減速される。
【００５２】
時刻ｔ２６で、クラッチ４のクラッチアクチュエータ４８による接続状態への駆動が始まり、以降スロットルバルブ２３およびインジェクタの制御によりエンジントルクＴｅが増加するとともに、増加分を相殺するようにアシストトルクＴａｓｔが減少する。これにより、時刻ｔ２７でクラッチ４は全接続状態となり、エンジントルクＴｅが最大アシストトルクＴａＭに一致し、アシストトルクＴａｓｔがゼロになる。この後、さらにエンジントルクＴｅが増加して、時刻ｔ２８でドライバ要求トルクＴｄｒｖに略一致し、変速制御動作が終了する。その後の時刻ｔ２９で、エンジントルクＴｅへの発電トルクＴｇｅｎの加算が開始されてモータジェネレータ５の発電が再開され、発電トルクＴｇｅｎが徐々に増加して時刻ｔ３０ではじめのレベルまで戻る。
【００５３】
次に、図５〜図７に例示説明した変速制御を実行するフローについて説明する。図８は、実施形態の変速制御装置の変速制御フローを説明する図である。なお、フロー中のモータトルクＴｍはモータジェネレータ５から出力されるトルクを示し、正値は駆動前輪９１を駆動するアシストトルクＴａｓｔを表し、負値はエンジントルクＴｅのうちの発電トルクＴｇｅｎ分を表している。
【００５４】
図８の変速制御フローのステップＳ１で、変速予備条件が成立しているか否かを判定し、成立しているとステップＳ２に進む。ステップＳ２では、モータトルクＴｍの正値、ゼロ、また負値を判定し、判定結果に応じてステップＳ３、Ｓ５、Ｓ４のいずれかに進む。モータトルクＴｍが正値のときのステップＳ３では、モータトルクＴｍを制御量ΔＴ１だけ減少して（アシストトルクＴａｓｔをゼロに近付けて）ステップＳ５に進む。モータトルクＴｍが負値のときのステップＳ４では、モータトルクＴｍを制御量ΔＴ１だけ増加して（発電トルクＴｇｅｎをゼロに近付けて）ステップＳ５に進む。ステップＳ５で、モータトルクＴｍがゼロになったか否かを判定し、不成立のときステップＳ１に戻る。
【００５５】
したがって、変速予備条件が成立した状態でステップＳ１〜Ｓ５が繰り返され、モータトルクＴｍはゼロになるまで漸減される。モータトルクＴｍが正値のときに、ステップＳ１、Ｓ２、Ｓ３、およびＳ５を繰り返してモータトルクＴｍをゼロにする処理がアシスト中断手段に対応する。また、モータトルクＴｍが負値のときに、ステップＳ１、Ｓ２、Ｓ４、およびＳ５を繰り返してモータトルクＴｍをゼロにする処理が発電中断手段に対応する。なお、初回のステップＳ２で既にモータトルクＴｍがゼロであるときは、モータジェネレータ５がアシスト駆動も発電も行っていなかったことに相当する。
【００５６】
ステップＳ５で、モータトルクＴｍがゼロになっていると、ステップＳ６に進む。ステップＳ６で、エンジントルクＴｅが最大アシストトルクＴａＭを超過しているか否か判定し、超過しているときステップＳ７に進む。ステップＳ７では、エンジントルクＴｅを制御量ΔＴ２だけ減少してステップＳ８に進む。ステップＳ８で、エンジントルクＴｅが最大アシストトルクＴａＭ以下になったか否かを判定し、不成立のときステップＳ１に戻る。したがって、変速予備条件が成立している状態でかつモータトルクＴｍがゼロになると、ステップＳ１、Ｓ２、およびＳ５〜Ｓ８が繰り返され、エンジントルクＴｅが最大アシストトルクＴａＭ以下になるまで漸減される。このステップＳ６〜Ｓ８の繰り返し処理が、エンジントルク漸減手段に対応する。
【００５７】
ステップＳ６で、始めからエンジントルクＴｅが最大アシストトルクＴａＭ以下になっているとき、および、ステップＳ６〜Ｓ８の繰り返し処理でエンジントルクＴｅが最大アシストトルクＴａＭ以下になったときに、ステップＳ９に進む。ステップＳ９で、変速条件が成立しているか否かを判定し、不成立のときステップＳ１に戻り、ステップＳ１〜Ｓ８を繰り返しながら変速条件の成立を待つ。ステップＳ９で変速条件が成立すると、変速制御手段に相当するステップ１０〜S１３を実行する。
【００５８】
ステップＳ１０では、エンジントルクＴｅを減少させるとともにモータジェネレータ５を駆動し、駆動前輪９１を駆動する駆動トルクをエンジントルクＴｅからアシストトルクＴａｓｔに移し替える。次にステップＳ１１でクラッチ４を切断状態にし、ステップＳ１２でギヤトレーン３３を切り替える。最後にステップＳ１３で、クラッチ４を接続状態に戻して、一連の変速制御動作が終了する。
【００５９】
この後、再度ステップＳ１に戻り、次の変速段の変速予備条件および変速条件による変速制御フローが繰り返される。なお、モータトルクＴｍの漸減や、エンジントルクＴｅの漸減、あるいは変速条件の成立を待っている途中で、変速予備条件が解消されたときは、ステップＳ１からステップＳ１４に進む。ステップＳ１４では、漸減途中のモータトルクＴｍやエンジントルクＴｅを元の値に復旧して、元のアシスト駆動や発電の状態に戻る。
【００６０】
本実施形態のハイブリッド車両用駆動装置１の変速制御装置によれば、図５および図６に示されるように、変速操作時に駆動前輪９１を駆動するための駆動トルクをエンジントルクＴｅからアシストトルクＴａｓｔにスムーズに移し替えることができ、空走感は発生しない。また、クラッチ４および自動変速機３を動作させる以前にモータジェネレータ５の発電やアシスト駆動を中断するので、変速操作中のトルク移し替えの動作が安定して駆動トルクの変動が抑制され、変速ショックを低減できる。
【００６１】
さらに、図５に示される発電トルクＴｇｅｎ分でモータジェネレータ５を駆動して発電しているときの変速制御動作では、変速期間（ｔ１〜ｔ８）を通して駆動前輪９１に伝達される駆動トルクがドライバ要求トルクＴｄｒｖに一致する。したがって、空走感が全く発生せず、変速ショックも殆ど生じない。また、図６に示されるモータジェネレータ５でアシスト駆動しながら走行しているときの変速制御動作では、変速期間（ｔ１１〜ｔ１８）を通して駆動前輪９１に伝達される駆動トルクが連続的に変化する。したがって、駆動トルクは一時的にドライバ要求トルクＴｄｒｖよりも減少するが、トルク段差は発生せず、変速ショックは殆ど生じない。
【００６２】
また、図７に示されるように、エンジントルクＴｅがモータジェネレータ５で発生し得る最大アシストトルクＴａＭを超過している場合に、エンジントルクＴｅを最大アシストトルクＴａＭと等しくなるまで漸減する。これにより、駆動トルクをエンジントルクＴｅからアシストトルクＴａｓｔに移し替えるときのトルク段差がなくなり、変速ショックを低減できる。
【００６３】
なお、発電中断手段およびアシスト中断手段はいずれか一方のみを実施するようにしてもよく、エンジントルク漸減手段を併用するか否かも任意である。また、駆動装置１は、エンジントルクＴｅなしでモータジェネレータ５のアシストトルクＴａｓｔのみによる発進や走行が可能であり、制動時には駆動前輪９１からの駆動によりモータジェネレータ５で回生発電を行えるようになっている。駆動装置１の装置構成は、図１に例示された構成に限定されない。その他、本発明は様々な変速制御方法の応用や装置構成の変形などが可能である。
【符号の説明】
【００６４】
１：ハイブリッド車両用駆動装置
２：エンジン
２１：アウトプットシャフト ２２：エンジン回転数センサ
２３：スロットルバルブ（出力制御機構） ２４：スロットル用アクチュエータ
２５：スロットルセンサ ２６：スターター ２７：イグニッションスイッチ
３：自動変速機
３１：入力軸 ３２：出力軸 ３３：ギヤトレーン
３４：シフトアクチュエータ（ギヤ切替機構）
３５：セレクトアクチュエータ（ギヤ切替機構）
３７：回転数センサ
４：クラッチ
４１：フライホイール ４２：クラッチディスク
４３：クラッチフェージング ４４：プレッシャプレート
４５：ダイヤフラムスプリング ４６：クラッチカバー
４７：油圧ダイレクトシリンダ（コンセントリックスレーブシリンダ）
４８：クラッチアクチュエータ（クラッチ駆動機構）
５：モータジェネレータ ５５：インバータ ５６：バッテリ
６１：エンジンＥＣＵ ６２：変速機ＥＣＵ ６３：モータＥＣＵ
６４：バッテリＥＣＵ ６５：ＨＶ−ＥＣＵ
７１：アクセル開度センサ ７２：車速センサ
９０：シャーシ ９１：駆動前輪 ９２：車軸 ９３：差動装置
Ｔｄｒｖ：ドライバ要求トルク Ｔｅ：エンジントルク
Ｔｇｅｎ：発電トルク Ｔａｓｔ：アシストトルク ＴａＭ：最大アシストトルク
ｔ１、ｔ１１、ｔ２１：変速予備条件の成立時刻
ｔ３、ｔ１３、ｔ２４：変速条件の成立時刻
Ｍａ：クラッチアクチュエータの操作量 Ｔｃクラッチトルク
Ｖｓｐｄ：車速 Ｓｌｔ：スロットル開度
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載されたエンジンのアウトプットシャフトから出力されるとともに出力制御機構により制御されるエンジントルクによって回転駆動されるように適合された入力軸と、駆動輪に回転連結された出力軸とを有し、前記入力軸と前記出力軸とを異なる変速比で回転連結可能とする複数のギヤトレーンのうちの一つをギヤ切替機構により選択的に噛合結合する自動変速機と、
前記エンジンの前記アウトプットシャフトと前記自動変速機の前記入力軸とをクラッチトルクの調整可能に回転連結する接続状態と連結解除する切断状態とにクラッチ駆動機構により切り替え操作するクラッチと、
前記自動変速機の前記出力軸および前記駆動輪に回転連結され、前記エンジントルクに加算可能なアシストトルクを発生して前記駆動輪をアシスト駆動し、または前記エンジントルクのうちの発電トルク分で駆動されて発電するモータジェネレータと、を備えたハイブリッド車両用駆動装置を制御対象とし、前記自動変速機の前記ギヤトレーンを切り替え制御する変速制御装置であって、
ドライバが操作するアクセル手段の操作量によって定められ前記駆動輪に要求される駆動トルクを前記エンジントルクに換算したドライバ要求トルクとして指示するトルク指示手段と、
前記エンジンが前記エンジントルクのうちの前記ドライバ要求トルク分で前記接続状態の前記クラッチを介して前記駆動輪を駆動するとともに、前記発電トルク分で前記モータジェネレータを駆動して発電しているときに、前記自動変速機の変速予備条件が成立すると、前記出力制御機構により前記発電トルク分をゼロまで漸減して前記エンジントルクの全部によるエンジン走行状態に移行する発電中断手段と、
前記エンジン走行状態で前記自動変速機の変速条件が成立すると、前記出力制御機構により前記エンジントルクを減少させるとともに前記モータジェネレータを駆動して前記エンジントルクの減少分に対応するアシストトルクを発生させ、前記クラッチ駆動機構により前記クラッチを前記切断状態にし、前記ギヤ切替機構により前記ギヤトレーンを切り替えた後に、前記クラッチ駆動機構により前記クラッチを前記接続状態に戻す変速制御手段と、
を備えたハイブリッド車両用駆動装置の変速制御装置。
【請求項２】
車両に搭載されたエンジンのアウトプットシャフトから出力されるとともに出力制御機構により制御されるエンジントルクによって回転駆動されるように適合された入力軸と、駆動輪に回転連結された出力軸とを有し、前記入力軸と前記出力軸とを異なる変速比で回転連結可能とする複数のギヤトレーンのうちの一つをギヤ切替機構により選択的に噛合結合する自動変速機と、
前記エンジンの前記アウトプットシャフトと前記自動変速機の前記入力軸とをクラッチトルクの調整可能に回転連結する接続状態と連結解除する切断状態とにクラッチ駆動機構により切り替え操作するクラッチと、
前記自動変速機の前記出力軸および前記駆動輪に回転連結され、前記エンジントルクに加算可能なアシストトルクを発生して前記駆動輪をアシスト駆動し、または前記エンジントルクのうちの発電トルク分で駆動されて発電するモータジェネレータと、を備えたハイブリッド車両用駆動装置を制御対象とし、前記自動変速機の前記ギヤトレーンを切り替え制御する変速制御装置であって、
ドライバが操作するアクセル手段の操作量によって定められ前記駆動輪に要求される駆動トルクを前記エンジントルクに換算したドライバ要求トルクとして指示するトルク指示手段と、
前記エンジンが前記エンジントルクで前記接続状態の前記クラッチを介して前記駆動輪を駆動するとともに、前記モータジェネレータが前記ドライバ要求トルクから前記エンジントルクを差し引いた分に対応するアシストトルクを発生して前記駆動輪をアシスト駆動しているときに、前記自動変速機の変速予備条件が成立すると、前記出力制御機構により前記アシストトルクをゼロまで漸減して前記エンジントルクのみによるエンジン走行状態に移行するアシスト中断手段と、
前記エンジン走行状態で前記自動変速機の変速条件が成立すると、前記出力制御機構により前記エンジントルクを減少させるとともに前記モータジェネレータを駆動して前記エンジントルクの減少分に対応するアシストトルクを発生させ、前記クラッチ駆動機構により前記クラッチを前記切断状態にし、前記ギヤ切替機構により前記ギヤトレーンを切り替えた後に、前記クラッチ駆動機構により前記クラッチを前記接続状態に戻す変速制御手段と、
を備えたハイブリッド車両用駆動装置の変速制御装置。
【請求項３】
請求項１において、
前記変速制御手段は、前記エンジン走行状態で前記自動変速機の前記変速条件が成立すると、前記モータジェネレータを駆動して前記ドライバ要求トルクから前記エンジントルクを差し引いた分に対応するアシストトルクを発生させるハイブリッド車両用駆動装置の変速制御装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項において、
前記変速制御手段の動作開始前に、前記エンジントルクが前記モータジェネレータで発生し得る最大アシストトルクを超過している場合に、前記エンジントルクを前記最大アシストトルクと等しくなるまで漸減するエンジントルク漸減手段をさらに備えるハイブリッド車両用駆動装置の変速制御装置。
【請求項１】
車両に搭載されたエンジンのアウトプットシャフトから出力されるとともに出力制御機構により制御されるエンジントルクによって回転駆動されるように適合された入力軸と、駆動輪に回転連結された出力軸とを有し、前記入力軸と前記出力軸とを異なる変速比で回転連結可能とする複数のギヤトレーンのうちの一つをギヤ切替機構により選択的に噛合結合する自動変速機と、
前記エンジンの前記アウトプットシャフトと前記自動変速機の前記入力軸とをクラッチトルクの調整可能に回転連結する接続状態と連結解除する切断状態とにクラッチ駆動機構により切り替え操作するクラッチと、
前記自動変速機の前記出力軸および前記駆動輪に回転連結され、前記エンジントルクに加算可能なアシストトルクを発生して前記駆動輪をアシスト駆動し、または前記エンジントルクのうちの発電トルク分で駆動されて発電するモータジェネレータと、を備えたハイブリッド車両用駆動装置を制御対象とし、前記自動変速機の前記ギヤトレーンを切り替え制御する変速制御装置であって、
ドライバが操作するアクセル手段の操作量によって定められ前記駆動輪に要求される駆動トルクを前記エンジントルクに換算したドライバ要求トルクとして指示するトルク指示手段と、
前記エンジンが前記エンジントルクのうちの前記ドライバ要求トルク分で前記接続状態の前記クラッチを介して前記駆動輪を駆動するとともに、前記発電トルク分で前記モータジェネレータを駆動して発電しているときに、前記自動変速機の変速予備条件が成立すると、前記出力制御機構により前記発電トルク分をゼロまで漸減して前記エンジントルクの全部によるエンジン走行状態に移行する発電中断手段と、
前記エンジン走行状態で前記自動変速機の変速条件が成立すると、前記出力制御機構により前記エンジントルクを減少させるとともに前記モータジェネレータを駆動して前記エンジントルクの減少分に対応するアシストトルクを発生させ、前記クラッチ駆動機構により前記クラッチを前記切断状態にし、前記ギヤ切替機構により前記ギヤトレーンを切り替えた後に、前記クラッチ駆動機構により前記クラッチを前記接続状態に戻す変速制御手段と、
を備えたハイブリッド車両用駆動装置の変速制御装置。
【請求項２】
車両に搭載されたエンジンのアウトプットシャフトから出力されるとともに出力制御機構により制御されるエンジントルクによって回転駆動されるように適合された入力軸と、駆動輪に回転連結された出力軸とを有し、前記入力軸と前記出力軸とを異なる変速比で回転連結可能とする複数のギヤトレーンのうちの一つをギヤ切替機構により選択的に噛合結合する自動変速機と、
前記エンジンの前記アウトプットシャフトと前記自動変速機の前記入力軸とをクラッチトルクの調整可能に回転連結する接続状態と連結解除する切断状態とにクラッチ駆動機構により切り替え操作するクラッチと、
前記自動変速機の前記出力軸および前記駆動輪に回転連結され、前記エンジントルクに加算可能なアシストトルクを発生して前記駆動輪をアシスト駆動し、または前記エンジントルクのうちの発電トルク分で駆動されて発電するモータジェネレータと、を備えたハイブリッド車両用駆動装置を制御対象とし、前記自動変速機の前記ギヤトレーンを切り替え制御する変速制御装置であって、
ドライバが操作するアクセル手段の操作量によって定められ前記駆動輪に要求される駆動トルクを前記エンジントルクに換算したドライバ要求トルクとして指示するトルク指示手段と、
前記エンジンが前記エンジントルクで前記接続状態の前記クラッチを介して前記駆動輪を駆動するとともに、前記モータジェネレータが前記ドライバ要求トルクから前記エンジントルクを差し引いた分に対応するアシストトルクを発生して前記駆動輪をアシスト駆動しているときに、前記自動変速機の変速予備条件が成立すると、前記出力制御機構により前記アシストトルクをゼロまで漸減して前記エンジントルクのみによるエンジン走行状態に移行するアシスト中断手段と、
前記エンジン走行状態で前記自動変速機の変速条件が成立すると、前記出力制御機構により前記エンジントルクを減少させるとともに前記モータジェネレータを駆動して前記エンジントルクの減少分に対応するアシストトルクを発生させ、前記クラッチ駆動機構により前記クラッチを前記切断状態にし、前記ギヤ切替機構により前記ギヤトレーンを切り替えた後に、前記クラッチ駆動機構により前記クラッチを前記接続状態に戻す変速制御手段と、
を備えたハイブリッド車両用駆動装置の変速制御装置。
【請求項３】
請求項１において、
前記変速制御手段は、前記エンジン走行状態で前記自動変速機の前記変速条件が成立すると、前記モータジェネレータを駆動して前記ドライバ要求トルクから前記エンジントルクを差し引いた分に対応するアシストトルクを発生させるハイブリッド車両用駆動装置の変速制御装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項において、
前記変速制御手段の動作開始前に、前記エンジントルクが前記モータジェネレータで発生し得る最大アシストトルクを超過している場合に、前記エンジントルクを前記最大アシストトルクと等しくなるまで漸減するエンジントルク漸減手段をさらに備えるハイブリッド車両用駆動装置の変速制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１３−７１５４１（Ｐ２０１３−７１５４１Ａ）
【公開日】平成２５年４月２２日（２０１３．４．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２１１００７（Ｐ２０１１−２１１００７）
【出願日】平成２３年９月２７日（２０１１．９．２７）
【出願人】（０００００００１１）アイシン精機株式会社 (5,421)
【出願人】（０００００６２８６）三菱自動車工業株式会社 (2,892)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月２２日（２０１３．４．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２７日（２０１１．９．２７）
【出願人】（０００００００１１）アイシン精機株式会社 (5,421)
【出願人】（０００００６２８６）三菱自動車工業株式会社 (2,892)
【Ｆターム（参考）】
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