説明

車両用動力伝達装置の制御装置

【課題】電気式変速機構と機械式変速機構とを備える車両用動力伝達装置において、機械式変速機構の変速に際して、充放電収支に関係なく、目標エンジン回転速度を維持する。
【解決手段】自動変速機18の変速に伴うMG2回転速度Nmの変化によってエンジン軸に付加されるトルク分に相当するエンジントルクTeを変化させるエンジントルク補正制御が、自動変速機18の変速におけるイナーシャ相中に実行されるので、MG2回転速度Nmの変化によるエンジン軸発生トルクをエンジン12側で相殺することにより、充放電収支を変えることなく、自動変速機18の変速に伴う実エンジン回転速度Neと目標エンジン回転速度Neとの乖離を抑制する制御を実施することができる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、差動機構を有する電気式変速機構と機械式変速機構とを直列に備える車両用動力伝達装置の制御装置に係り、特に、機械式変速機構が変速されたときの制御に関するものである。
【背景技術】
【0002】
エンジンが動力伝達可能に連結された第1回転要素と差動用電動機が動力伝達可能に連結された第2回転要素と走行用電動機が動力伝達可能に連結された出力回転部材である第3回転要素との3つの回転要素を有する差動機構を備えてその差動用電動機の運転状態が制御されることによりその差動機構の差動状態が制御される電気式変速機構と、その電気式変速機構の出力回転部材と駆動輪との間の動力伝達経路の一部を構成する機械式変速機構とを備える車両用動力伝達装置が良く知られている。例えば、特許文献1に記載された車両用駆動装置がそれである。このような車両用動力伝達装置では、例えば差動用電動機トルクのフィードバック制御を実行することにより、車速に拘束される電気式変速機構の出力回転部材の回転速度に拘わらずエンジン回転速度を目標エンジン回転速度に制御することができる。
【0003】
ここで、機械式変速機構の変速に伴ってその機械式変速機構が連結される電気式変速機構の出力回転部材の回転速度が変化させられることから、変速時以外の定常時に比べて実エンジン回転速度が目標エンジン回転速度に対して大きく乖離し易くなる。そうすると、実エンジン回転速度が高回転となったり、エンジン吹き感を感じさせたり、差動用電動機トルクのフィードバック制御に伴う機械式変速機構への入力トルク変動が増大させられることにより例えば機械式変速機構の変速制御が適切に実行されずに変速ショックが生じたりする可能性がある。このような問題に対して、特許文献1には、例えば実エンジン回転速度と目標エンジン回転速度との回転速度差に基づくフィードバック制御による差動用電動機トルクを出力することに加え、機械式変速機構の変速に伴って電気式変速機構の出力回転部材が変化し始めるイナーシャ相開始に合わせて、実エンジン回転速度が目標エンジン回転速度に対して乖離することを抑制するように例えばフィードフォワート制御により所定の差動用電動機トルクを一時的に出力することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2010−70034号公報
【特許文献2】特開2008−25636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、実エンジン回転速度を目標エンジン回転速度とするエンジン回転速度制御を差動用電動機を用いて実行する際に、差動用電動機に対する電力を授受する蓄電装置(バッテリ)の充放電量が制限されていると、差動用電動機トルクを補正したことにより過不足となった電力は電気式変速機構の出力回転部材に連結された走行用電動機にて補償することになる。例えば、差動用電動機によるエンジン回転速度制御が差動用電動機の発電制御にて実行されているときに、バッテリの充電が制限されていると、差動用電動機の発電電力は必要以上に走行用電動機に供給されて、走行用電動機トルクの増大という形で消費されることになる。そうすると、結果的に、機械式変速機構の入力トルクに変動が発生し、機械式変速機構の出力トルクすなわち駆動トルクに変動が発生してしまう可能性がある。或いは、バッテリの充放電量が制限されていることに合わせて、差動用電動機トルクの補正を制限すると、実エンジン回転速度と目標エンジン回転速度との乖離量が増大する可能性がある。尚、上述したような課題は未公知であり、機械式変速機構の変速の際に、バッテリの充放電量が制限されていたとしても、駆動トルク変動の増大を抑制しつつ、実エンジン回転速度と目標エンジン回転速度との乖離量を抑制することについて未だ提案されていない。
【0006】
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、電気式変速機構と機械式変速機構とを備える車両用動力伝達装置において、機械式変速機構の変速に際して、充放電収支に関係なく、目標エンジン回転速度を維持することができる制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
前記目的を達成する為の第1の発明の要旨とするところは、(a) エンジンが動力伝達可能に連結された第1回転要素と差動用電動機が動力伝達可能に連結された第2回転要素と走行用電動機が動力伝達可能に連結された出力回転部材である第3回転要素との3つの回転要素を有する差動機構を備えてその差動用電動機の運転状態が制御されることによりその差動機構の差動状態が制御される電気式変速機構と、その電気式変速機構の出力回転部材と駆動輪との間の動力伝達経路の一部を構成する機械式変速機構とを備える車両用動力伝達装置の制御装置であって、(b) 前記機械式変速機構の変速に伴う前記第3回転要素の回転速度変化によって前記第1回転要素に付加されるトルク分の一部乃至全部に相当するエンジントルクを変化させる制御を、その変速におけるイナーシャ相中に実行することにある。
【発明の効果】
【0008】
このようにすれば、前記機械式変速機構の変速に伴う前記第3回転要素の回転速度変化によって前記第1回転要素に付加されるトルク分の一部乃至全部に相当するエンジントルクを変化させる制御が、その変速におけるイナーシャ相中に実行されるので、前記第3回転要素の回転速度変化による前記第1回転要素の軸発生トルクを前記エンジン側で相殺する(キャンセルする)ことにより、充放電収支を変えることなく、機械式変速機構の変速に伴う実エンジン回転速度と目標エンジン回転速度との乖離を抑制する制御を実施することができる。また、イナーシャ相開始後(第3回転要素の回転速度の変化開始後)に行うことで、第3回転要素の回転速度変化による第1回転要素の回転速度変化(エンジン回転速度変化)も利用し、実エンジン回転速度を変速後の最終的な目標エンジン回転速度に速やかに到達させることができる。よって、電気式変速機構と機械式変速機構とを備える車両用動力伝達装置において、機械式変速機構の変速に際して、充放電収支に関係なく、目標エンジン回転速度を維持することができる。例えば、実エンジン回転速度が目標エンジン回転速度に対してオーバーシュートすることが抑制される。
【0009】
ここで、第2の発明は、前記第1の発明に記載の車両用動力伝達装置の制御装置において、前記エンジントルクを変化させる制御は、前記機械式変速機構のアップシフト時に前記エンジントルクを増加させる制御であり、前記機械式変速機構のダウンシフト時に前記エンジントルクを減少させる制御である。このようにすれば、機械式変速機構のアップシフトに伴う第3回転要素の回転速度上昇による第1回転要素の軸発生トルクや機械式変速機構のダウンシフトに伴う第3回転要素の回転速度低下による第1回転要素の軸発生トルクをエンジン側で適切にキャンセルすることができる。
【0010】
また、第3の発明は、前記第1の発明又は第2の発明に記載の車両用動力伝達装置の制御装置において、前記機械式変速機構の変速前後における目標エンジン回転速度の差回転速度が、その機械式変速機構の変速に伴う前記第3回転要素の回転速度変化によってエンジン回転速度が変化させられる回転速度よりも小さい場合に、前記エンジントルクを変化させる制御を実行することにある。このようにすれば、機械式変速機構の変速に伴う実エンジン回転速度と目標エンジン回転速度との乖離が適切に抑制される。見方を換えれば、前記機械式変速機構の変速前後における目標エンジン回転速度の差回転速度が比較的大きな場合には、前記エンジントルクを変化させる制御が実行されないことで、第3回転要素の回転速度変化によるエンジン回転速度変化を利用して(すなわち機械式変速機構の変速に伴う成り行きのエンジン回転速度変化と相俟って)、実エンジン回転速度を変速後の最終的な目標エンジン回転速度に速やかに到達させることができる。
【0011】
また、第4の発明は、前記第1の発明乃至第3の発明の何れか1つに記載の車両用動力伝達装置の制御装置において、前記機械式変速機構の変速後の目標エンジン回転速度に実エンジン回転速度が到達した後に、前記エンジントルクを変化させる制御を開始することにある。このようにすれば、実エンジン回転速度を変速後の最終的な目標エンジン回転速度に速やかに到達させることができると共に、実エンジン回転速度が目標エンジン回転速度に対してオーバーシュートすることが抑制される。
【0012】
また、第5の発明は、前記第1の発明乃至第4の発明の何れか1つに記載の車両用動力伝達装置の制御装置において、目標エンジン回転速度の変化勾配が小さい程、エンジントルクを変化させる制御におけるトルク増減量を大きくすることにある。このようにすれば、目標エンジン回転速度の変化勾配が小さい程、変速前後の目標エンジン回転速度の差回転速度が小さくなり易く、機械式変速機構の変速に伴うエンジン回転速度変化の影響を受け易いことに対して、実エンジン回転速度と目標エンジン回転速度との乖離が適切に抑制される。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】本発明が適用される車両を構成する車両用動力伝達装置の概略構成を説明する図であると共に、車両に設けられた制御系統の要部を説明する図である。
【図2】車両用動力伝達装置における各回転要素の回転速度の相対的関係を表す共線図である。
【図3】自動変速機の変速作動とそれに用いられる油圧式摩擦係合装置の作動の組み合わせとの関係を説明する係合作動図表である。
【図4】電子制御装置による制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。
【図5】電子制御装置の制御作動の要部すなわち自動変速機の変速に際して充放電収支に関係なく目標エンジン回転速度を維持する為の制御作動を説明するフローチャートである。
【図6】図5のフローチャートに示す制御作動を実行した場合の一例を示すタイムチャートであって、自動変速機のダウンシフト中にエンジントルク補正制御が実行された場合の実施例である。
【図7】図5のフローチャートに示す制御作動を実行した場合の一例を示すタイムチャートであって、自動変速機のアップシフト中にエンジントルク補正制御が実行された場合の実施例である。
【図8】図5のフローチャートに示す制御作動を実行した場合の一例を示すタイムチャートであって、自動変速機のダウンシフト中にエンジントルク補正制御が実行された場合の別の実施例である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
本発明において、好適には、前記機械式変速機構は、例えば1組或いは複数組の遊星歯車装置の回転部材が係合装置によって選択的に連結されることにより複数のギヤ段(変速段)が択一的に達成される例えば前進2段、前進3段、更にはそれ以上の変速段を有する等の種々の遊星歯車式多段変速機により構成される。この係合装置としては、油圧アクチュエータによって係合させられる多板式、単板式のクラッチやブレーキ、或いはベルト式のブレーキ等の油圧式摩擦係合装置が広く用いられる。この油圧式摩擦係合装置を係合作動させる為の作動油を供給するオイルポンプは、例えばエンジンにより回転駆動されて作動油を吐出するものでも良いが、エンジンとは別に配設された専用の電動モータなどで回転駆動されるものでも良い。
【0015】
また、好適には、上記油圧式摩擦係合装置を含む油圧制御回路は、例えばソレノイドバルブの出力油圧を直接的に油圧式摩擦係合装置の油圧アクチュエータ(油圧シリンダ)にそれぞれ供給することが応答性の点で望ましいが、そのソレノイドバルブの出力油圧をパイロット油圧として用いることによりシフトコントロールバルブ(変速制御弁)を制御して、そのコントロールバルブから油圧アクチュエータに作動油を供給するように構成することもできる。尚、本明細書で「油圧を供給する」という場合は、「油圧を作用させ」或いは「その油圧に制御された作動油を供給する」ことを意味する。
【0016】
また、好適には、前記差動機構はシングルピニオン型の遊星歯車装置であり、前記第1回転要素はその遊星歯車装置のキャリアであり、前記第2回転要素はその遊星歯車装置のサンギヤであり、前記第3回転要素はその遊星歯車装置のリングギヤである。
【0017】
また、好適には、前記車両用動力伝達装置の車両に対する搭載姿勢は、駆動装置の軸線が車両の幅方向となるFF(フロントエンジン・フロントドライブ)車両などの横置き型でも、駆動装置の軸線が車両の前後方向となるFR(フロントエンジン・リヤドライブ)車両などの縦置き型でも良い。
【0018】
また、好適には、前記エンジンと前記差動機構とは作動的に連結されればよく、例えばエンジンと差動機構との間には、脈動吸収ダンパー(振動減衰装置)、直結クラッチ、ダンパー付直結クラッチ、或いは流体伝動装置などが介在させられるものであっても良いが、エンジンと差動機構とが常時連結されたものであっても良い。また、流体伝動装置としては、ロックアップクラッチ付トルクコンバータやフルードカップリングなどが用いられる。
【0019】
また、好適には、前記エンジンとしては、ガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関が広く用いられる。更に、補助的な走行用の駆動力源として、電動機等がこのエンジンに加えて用いられても良い。
【0020】
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。
【実施例】
【0021】
図1は、本発明が好適に適用されるハイブリッド車両(以下、車両)10を説明する図である。この図1に示す車両10は、主動力源としてのエンジン12から出力される動力を差動用電動機としての第1電動機MG1と出力回転部材としての伝達部材14とに分配する動力分配機構16と、伝達部材14に作動的に(動力伝達可能に)連結された走行用電動機としての第2電動機MG2と、動力分配機構16(伝達部材14)と駆動輪22との間の動力伝達経路の一部を構成する機械式変速機構としての自動変速機18とを有する車両用動力伝達装置(以下、動力伝達装置)11を備えて構成されている。この動力伝達装置11は、FR(フロントエンジン・リアドライブ)車両等に好適に用いられるものであって、エンジン12や第2電動機MG2から出力されるトルクが伝達部材14に伝達され、その伝達部材14から自動変速機18や差動歯車装置20を介して左右一対の後輪(駆動輪)22にトルクが伝達されるようになっている。尚、動力伝達装置11は、その中心線に対して対称的に構成されている為、図1ではそれらの半分を省略して示している。また、上記伝達部材14は、自動変速機18の入力回転部材としてのAT入力軸14でもある。
【0022】
また、車両10には、例えば動力伝達装置11の各種制御を実行する制御装置を含む電子制御装置50が備えられている。この電子制御装置50は、例えばCPU、RAM、ROM、入出力インターフェース等を備えた所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、CPUはRAMの一時記憶機能を利用しつつ予めROMに記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより車両10の各種制御を実行する。例えば、電子制御装置50は、エンジン12の出力制御、第1電動機MG1及び第2電動機MG2の回生制御を含む各出力制御、自動変速機18の変速制御等を実行するようになっており、必要に応じてエンジン制御用、モータジェネレータ制御用、変速制御用等に分けて構成される。
【0023】
エンジン12は、車両10の主動力源であり、例えばガソリンエンジンやディーゼルエンジン等、所定の燃料を燃焼させて動力を出力させる公知の内燃機関である。このエンジン12は、例えば電子制御装置50によってスロットル弁開度θTH或いは吸入空気量QAIR、燃料供給量、点火時期等の運転状態が電気的に制御されることにより、エンジン12の出力トルク(エンジントルク)Teが制御されるようになっている。
【0024】
第1電動機MG1及び第2電動機MG2は、駆動トルクを発生させる電動機(モータ)としての機能及び発電機(ジェネレータ)としての機能のうち少なくとも一方を備えた例えば同期電動機であって、好適には、発動機又は発電機として選択的に作動させられるモータジェネレータである。これら第1電動機MG1及び第2電動機MG2は、例えばインバータ24を介してバッテリやコンデンサ等の蓄電装置26に接続されており、電子制御装置50によってそのインバータ24が制御されることにより、第1電動機MG1及び第2電動機MG2の各々の出力トルク或いは回生トルク(MG1トルクTg、MG2トルクTm)が制御されるようになっている。
【0025】
動力分配機構16は、サンギヤS0と、そのサンギヤS0に対して同心円上に配置されたリングギヤR0と、それらサンギヤS0及びリングギヤR0に噛み合うピニオンギヤP0を自転且つ公転自在に支持するキャリアCA0とを三つの回転要素(回転部材)として備える公知のシングルピニオン型の遊星歯車装置28から構成されており、差動作用を生じる差動機構として機能する。この遊星歯車装置28は、エンジン12及び自動変速機18と同心に設けられている。また、動力伝達装置11において、エンジン12のクランク軸30は、不図示のダンパ等を介して動力分配機構16のキャリアCA0に連結されている。これに対してサンギヤS0には第1電動機MG1が連結され、リングギヤR0には伝達部材14が連結されている。動力分配機構16において、キャリアCA0は入力要素として機能し、サンギヤS0は反力要素として機能し、リングギヤR0は出力要素として機能している。
【0026】
動力分配機構16における各回転要素の回転速度の相対的関係は、図2の共線図により示される。この共線図において、縦軸S(ジェネレータ軸;g軸)、縦軸CA(エンジン軸;e軸)、及び縦軸R(モータ軸;m軸)は、サンギヤS0の回転速度、キャリアCA0の回転速度、及びリングギヤR0の回転速度をそれぞれ表す軸であり、縦軸S、縦軸CA、及び縦軸Rの相互の間隔は、縦軸Sと縦軸CAとの間隔を1としたとき、縦軸CAと縦軸Rとの間隔がρ0(すなわち遊星歯車装置28の歯車比(プラネタリギヤ比)ρ0=サンギヤS0の歯数Zs/リングギヤR0の歯数Zr)となるように設定されたものである。斯かる動力分配機構16において、キャリアCA0に入力されるエンジントルクTeに対して、第1電動機MG1による負トルクである反力トルクが正回転にてサンギヤS0に入力されると、出力要素となっているリングギヤR0には正回転にて正トルクとなるエンジン直達トルクT(=Te/(1+ρ0)=(1/ρ0)×Tg)が現れる。このとき、正回転にて負トルクを発生する第1電動機MG1は発電機として機能する。すなわち、エンジン12が動力伝達可能に連結された第1回転要素RE1としてのキャリアCA0と第1電動機MG1が動力伝達可能に連結された第2回転要素RE2としてのサンギヤS0と第2電動機MG2が動力伝達可能に連結された出力回転部材である第3回転要素RE3としてのリングギヤR0との3つの回転要素を有する動力分配機構16を備えてその第1電動機MG1の運転状態が制御されることにより動力分配機構16の差動状態が制御される電気式変速機構(電気式差動機構)としての電気式無段変速機17(図1参照)が構成される。つまり、エンジン12が動力伝達可能に連結された差動機構としての動力分配機構16と動力分配機構16に動力伝達可能に連結された第1電動機MG1とを有して、第1電動機MG1の運転状態が制御されることにより動力分配機構16の差動状態が制御される電気式無段変速機17が構成される。従って、電気式無段変速機17は、その変速比γ0(=エンジン12の回転速度(以下、エンジン回転速度)Ne/AT入力軸14の回転速度(以下、AT入力回転速度)NAT)を連続的に変化させて電気的な無段変速機として作動させられる。
【0027】
また、この電気式無段変速機17では、動力分配機構16の差動状態が制御されることにより、リングギヤR0の回転速度(第2電動機MG2の回転速度(以下、MG2回転速度)Nm)が一定であるとき、第1電動機MG1の回転速度(以下、MG1回転速度)Ngを上昇或いは下降させることで、エンジン回転速度Neを連続的に(無段階に)変化させることができる。また、第1電動機MG1を制御することで動力分配機構16が無段変速機として機能させられることにより、例えば燃費が最もよいエンジン12の動作点(例えばエンジン回転速度NeとエンジントルクTeとで定められるエンジン12の運転点;以下、エンジン動作点という)に沿ってエンジン12を作動させることができる。また、このとき、車両10では、例えば第1電動機MG1により発電された電気エネルギをインバータ24を通して蓄電装置26や第2電動機MG2へ供給するので、エンジン12の動力の主要部はエンジン直達トルクTとして機械的にAT入力軸14へ伝達される。一方で、エンジン12の動力の一部は第1電動機MG1の発電の為に消費されてそこで電気エネルギに変換され、インバータ24を通してその電気エネルギの一部乃至全部が蓄電装置26や第2電動機MG2へ供給され、第1電動機MG1の発電電力や蓄電装置の電力等の電気エネルギによりその第2電動機MG2から出力される駆動力がAT入力軸14へ伝達される。この発電に係る第1電動機MG1による電気エネルギの発生から駆動に係る第2電動機MG2で消費されるまでに関連する機器により、エンジン12の動力の一部が電気エネルギに変換され、その電気エネルギが機械的エネルギに変換されるまでの電気パスが構成される。
【0028】
図1に戻り、自動変速機18は、非回転部材であるハウジング32内において、電気式無段変速機17の出力回転部材である伝達部材14に直列に設けられたものであり、複数の遊星歯車装置を備えて機械的に複数の変速比(ギヤ比)が段階的に設定される有段式の自動変速機として機能する公知の遊星歯車式多段変速機である。自動変速機18は、例えばクラッチC1,C2及びブレーキB1,B2,B3のそれぞれの係合解放制御により、運転者のアクセル操作や車速V等に応じて、図3の係合作動表に示すように前進4段、後進1段の各ギヤ段(各変速段)が成立させられる。これらクラッチC1,C2及びブレーキB1,B2,B3は、例えば油圧アクチュエータにより作動させられる油圧式摩擦係合装置などにより構成されている。そして、図2の共線図にも示すように、自動変速機18では、油圧式摩擦係合装置の係合解放制御により各変速段の何れかが形成されると、m軸上のトルクすなわち自動変速機18の入力トルク(AT入力トルク)TATがそのときの変速比γAT(=NAT/AT出力軸34の回転速度(以下、AT出力回転速度)NOUT)に応じて増減されて自動変速機18の出力回転部材であるAT出力軸34に自動変速機18の出力トルクすなわち動力伝達装置11の出力トルクTOUTとして伝達される。尚、このAT入力トルクTATは、機械的に伝達されるエンジン直達トルクT分と電気パスを介して伝達される電力により駆動されるMG2トルクTm分との合算トルクである。
【0029】
図1に戻り、電子制御装置50には、例えばエンジン回転速度センサ52により検出されたエンジン回転速度Neを表す信号、第1電動機回転速度センサ54により検出されたMG1回転速度Ngを表す信号、第2電動機回転速度センサ56により検出されたMG2回転速度NmすなわちAT入力回転速度NATを表す信号、出力軸回転速度センサ58により検出された車速Vに対応するAT出力回転速度NOUTを表す信号、アクセル開度センサ60により検出された運転者による車両10に対する駆動力要求量(ドライバ要求出力)としてのアクセルペダルの操作量であるアクセル開度Accを表す信号、スロットルセンサ62により検出された電子スロットル弁の開度であるスロットル弁開度θTHを表す信号、吸入空気量センサ64により検出されたエンジン12の吸入空気量QAIRを表す信号、フットブレーキセンサ66により検出された運転者による車両10に対する制動力要求量(ドライバ要求減速度)としてのブレーキペダルの操作量であるブレーキ操作量Braを表す信号、バッテリセンサ68により検出された蓄電装置26のバッテリ温度THBATやバッテリ入出力電流(バッテリ充放電電流)IBATやバッテリ電圧VBATを表す信号などが、それぞれ供給される。尚、電子制御装置50は、例えば上記バッテリ温度THBAT、バッテリ充放電電流IBAT、及びバッテリ電圧VBATなどに基づいて蓄電装置26の充電状態(充電容量)SOCを逐次算出する。
【0030】
また、電子制御装置50からは、例えばエンジン12の出力制御の為のエンジン出力制御指令信号S、第1,第2電動機MG1,MG2の各作動を制御する為の電動機制御指令信号S、自動変速機18のクラッチC1,C2及びブレーキB1,B2,B3の各油圧アクチュエータを制御する為に油圧制御回路70に含まれる電磁弁(ソレノイドバルブ)等を作動させる為の油圧指令信号Sなどが、それぞれ出力される。
【0031】
図4は、電子制御装置50による制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。図4において、有段変速制御部すなわち有段変速制御手段80は、自動変速機18の変速を行う変速制御手段として機能するものである。例えば、有段変速制御手段80は、車速Vとアクセル開度Acc(或いは出力トルクTOUT等)とを変数として予め記憶されたアップシフト線及びダウンシフト線を有する公知の関係(変速線図、変速マップ)から実際の車速V及びアクセル開度Accに基づいて、自動変速機18の変速を実行すべきか否かを判断し、すなわち自動変速機18の変速すべき変速段を判断し、その判断した変速段が得られるように自動変速機18の自動変速制御を実行する。このとき、有段変速制御手段80は、例えば図3に示す係合作動表に従って変速段が達成されるように、自動変速機18の変速に関与する係合装置を係合及び/又は解放させる指令(変速出力指令、油圧指令)Sを油圧制御回路70へ出力する。油圧制御回路70は、その指令Sに従って、例えば解放側係合装置を解放すると共に係合側係合装置を係合して自動変速機18の変速が実行されるように、油圧制御回路70内のソレノイドバルブを作動させてその変速に関与する係合装置の油圧アクチュエータを作動させる。
【0032】
ハイブリッド制御部すなわちハイブリッド制御手段82は、エンジン12の駆動を制御するエンジン駆動制御手段としての機能と、インバータ24を介して第1電動機MG1及び第2電動機MG2による駆動力源又は発電機としての作動を制御する電動機作動制御手段としての機能を含んでおり、それら制御機能によりエンジン12、第1電動機MG1、及び第2電動機MG2によるハイブリッド駆動制御等を実行する。
【0033】
例えば、ハイブリッド制御手段82は、運転者の出力要求量としてのアクセル開度Accや車速Vから車両10の目標(要求)出力POUTを算出し、その目標出力POUTと充電要求値から必要なトータル目標出力POUTAを算出し、そのトータル目標出力POUTAが得られるように伝達損失、補機負荷、第2電動機MG2のアシストトルク等を考慮して目標エンジン出力(要求エンジン出力)Peを算出する。そして、ハイブリッド制御手段82は、エンジン回転速度NeとエンジントルクTeとで構成される二次元座標内において予め記憶された公知のエンジン最適燃費線(燃費マップ、関係)にエンジン動作点を沿わせつつ、目標エンジン出力Peを発生する為の目標エンジントルクTeと目標エンジン回転速度Neとなるように、エンジントルク制御及びエンジン回転速度制御を実行する。
【0034】
具体的には、ハイブリッド制御手段82は、スロットル制御の為にスロットルアクチュエータにより電子スロットル弁を開閉制御する他、燃料噴射制御の為に燃料噴射装置による燃料噴射量を制御し、点火時期制御の為にイグナイタ等の点火装置による点火時期を制御するなどしてエンジントルク制御を実行する。また、ハイブリッド制御手段82は、エンジン回転速度Neが目標エンジン回転速度NeとなるようにエンジントルクTeに対抗する反力トルクであるMG1トルクTgをフィードバック制御するなどしてエンジン回転速度制御を実行する。
【0035】
ここで、MG1トルクTgは、上記のようにエンジン回転速度Neを目標エンジン回転速度Neに収束させる目的の他、エンジントルクTeを駆動輪22側へ伝達する為にも必要とされる反力トルクである。その為、MG1トルクTgは、エンジントルクTeを駆動輪22側へ伝達する為の駆動用トルクと、エンジン回転速度Neを目標エンジン回転速度Neに収束させる為に次式(1)の制御式に基づくフィードバック制御により発生させられ且つ変化させられるフィードバックトルクTgFB(以下、MG1フィードバックトルクTgFBと表す)とに分けて考えることができる。すなわち、MG1トルクTgは、上記駆動用トルクと、エンジン回転速度Neが目標エンジン回転速度Neと一致しているときには零になるMG1フィードバックトルクTgFBとの和で表されると考えることができる。従って、ハイブリッド制御手段82は、MG1フィードバックトルクTgFBを含むMG1トルクTgを次式(1)に基づいて決定することにより、エンジン回転速度Neが目標エンジン回転速度NeになるようにMG1トルクTgを制御する前記フィードバック制御を実行すると言える。尚、次式(1)の制御式で右辺第1項は比例項であり右辺第2項は積分項である。次式(1)の「KP」は比例ゲイン、「KI」は積分ゲインをそれぞれ示しており、次式(1)とその比例ゲインKPと積分ゲインKIとはMG1フィードバックトルクTgFBの応答性と安定性とが両立するように予め実験的に設定されたものである。また、次式(1)の制御式に基づくMG1トルクTgのフィードバック制御は、自動変速機18の非変速中はもちろんのこと、変速中にも実行される。
【数1】

【0036】
ところで、自動変速機18が変速させられるとAT入力回転速度NAT(=MG2回転速度Nm)が変化させられることから、変速時以外の定常時に比べて実際のエンジン回転速度(実エンジン回転速度)Neが目標エンジン回転速度Neに対して一時的に大きく乖離し易くなり、前記式(1)に基づくフィードバック制御によりMG1フィードバックトルクTgFB(絶対値)が一層増大させられる。例えば、自動変速機18のダウンシフト中では、自動変速機18のダウンシフトに伴うAT入力回転速度NATの上昇によって実エンジン回転速度Neが目標エンジン回転速度Neに対して一時的に上昇させられ易くなり、MG1トルクTgが一層低下させられる。そうすると、AT入力軸14へ伝達されるトルクも一層増大させられて変速中のAT入力トルクTATも増大させられるので、変速後の出力トルクTOUTの変動が増大する可能性がある。
【0037】
このような自動変速機18の変速に伴う実エンジン回転速度Neと目標エンジン回転速度Neとの乖離に対して、MG2回転速度Nmが変化させられる自動変速機18の変速期間におけるイナーシャ相の開始に合わせて、前述したMG1フィードバックトルクTgFBに加え、実エンジン回転速度Neが目標エンジン回転速度Neに対して乖離することを予め抑制する為の所定のMG1フィードフォワードトルクTgFFをフィードフォワード制御により一時的に出力することが考えられる。これにより、自動変速機18の変速中に実エンジン回転速度Neと目標エンジン回転速度Neとが一時的に大きく乖離することが予め抑制され、MG1フィードバックトルクTgFBの増大が抑制される。
【0038】
しかしながら、例えばバッテリ温度THBATが低温度域にあるなどによって蓄電装置26の充放電量が制限されている場合、MG1フィードフォワードトルクTgFFをMG1トルクTgに加減するなどの第1電動機MG1のトルク補正により過不足となった電力分を、第2電動機MG2側で補償する必要が生じ、結果的にAT入力トルクTATに変動が発生して出力トルクTOUTの変動が発生してしまう可能性がある。或いは、蓄電装置26の充放電量が制限されている場合、その制限に合わせて第1電動機MG1のトルク補正を制限すると、実エンジン回転速度Neが目標エンジン回転速度Neに対して乖離することが適切に抑制されない可能性がある。
【0039】
そこで、本実施例の電子制御装置50は、自動変速機18の変速に伴う第3回転要素RE3(m軸)の回転速度変化(すなわちMG2回転速度Nm(AT入力回転速度NAT)の変化)によって第1回転要素RE1(e軸)に付加されるトルク分に相当するエンジントルクTeを変化させる制御(以下、エンジントルク補正制御という)を、MG2回転速度Nmが変化させられる自動変速機18の変速におけるイナーシャ相中に実行する。自動変速機18の変速に伴うMG2回転速度Nmの変化によってe軸に付加されるトルクは、自動変速機18のアップシフトにおいてはMG2回転速度Nmの低下によってエンジン回転速度Neを低下させる方向のトルクであり、自動変速機18のダウンシフトにおいてはMG2回転速度Nmの上昇によってエンジン回転速度Neを上昇させる方向のトルクである。その為、上記エンジントルク補正制御は、自動変速機18のアップシフト時にエンジン回転速度Neを低下させるエンジン軸発生トルクをエンジン12側で適切にキャンセルする為にエンジントルクTeを増加させる制御(エンジントルク増加補正制御)であり、自動変速機18のダウンシフト時にエンジン回転速度Neを上昇させるエンジン軸発生トルクをエンジン12側で適切にキャンセルする為にエンジントルクTeを減少させる制御(エンジントルク減少補正制御)である。
【0040】
また、前記エンジントルク補正制御時には、例えば次式(2)の制御式を満たすエンジントルクTeとなるようにエンジントルク制御を実行する。尚、次式(2)の「Neのドット」は目標エンジン回転速度Neの変化勾配としての時間微分すなわち時間変化率dNe/dt、「Nmのドット」はMG2回転速度Nmの時間変化率dNm/dt、「Ig」は第2回転要素RE2(g軸)におけるイナーシャすなわち第1電動機MG1のイナーシャ、「Ie」は第1回転要素RE1(e軸)におけるイナーシャすなわちエンジン12のイナーシャをそれぞれ示している。
【数2】

【0041】
前記式(2)の制御式を満たすエンジントルクTeは、ハイブリッド制御手段82によるハイブリッド駆動制御時の目標エンジン出力Peを発生する為の目標エンジントルクTeに替えて、前記エンジントルク補正制御時に用いられるものである。よって、目標エンジントルクTeと前記式(2)の制御式を満たすエンジントルクTeとの差分トルクがエンジントルク補正制御時のエンジントルク補正量(すなわちトルク増減量)となる。また、その為、前記式(2)の制御式からも明らかなように、目標エンジン回転速度Neの変化勾配が小さい程、エンジントルクTeが小さくされ、エンジントルク補正制御におけるトルク増減量が大きくされる。
【0042】
また、自動変速機18の変速前の目標エンジン回転速度(変速前目標エンジン回転速度)NeBから自動変速機18の変速後の目標エンジン回転速度(変速後目標エンジン回転速度)NeAへの目標エンジン回転速度Neの変化分が、自動変速機18の変速に伴うMG2回転速度Nmの変化によってe軸に付加されるトルクにより成り行きで変化させられるエンジン回転速度Neの変化分よりも大きな場合には、エンジン回転速度Neの変化を抑制する為の前記エンジントルク補正制御を実行する必要はなく、寧ろ、そのエンジントルク補正制御を実行することなく自動変速機18の変速に伴ってe軸に付加されるトルクを利用して速やかに変速後目標エンジン回転速度NeAへ到達させることが好ましい。そこで、本実施例の電子制御装置50は、自動変速機18の変速前後における目標エンジン回転速度Neの差回転速度ΔNeAB(すなわちNeAとNeBとの差分)の絶対値が、所定差回転速度ΔNe’よりも小さい場合に、前記エンジントルク補正制御を実行する。尚、この所定差回転速度ΔNe’は、例えば自動変速機18の変速に伴うMG2回転速度Nmの変化によってエンジン回転速度Neが成り行きで変化させられる回転速度の絶対値である。また、上記変速後目標エンジン回転速度NeAは、例えば変速判断時のアクセル開度Acc及び車速Vに基づいて算出される目標エンジン出力Peを発生する為の自動変速機18の変速後における最終目標エンジン回転速度Neである。
【0043】
また、速やかに変速後目標エンジン回転速度NeAへ到達させるという意味では、自動変速機18の変速に伴ってe軸に付加されるトルクを利用する為に、実エンジン回転速度Neが変速後目標エンジン回転速度NeAへ到達するまでは、前記エンジントルク補正制御を実行しないようにしても良い。例えば、本実施例の電子制御装置50は、変速後目標エンジン回転速度NeAに実エンジン回転速度Neが到達した後に、前記エンジントルク補正制御を開始するようにしても良い。
【0044】
より具体的には、走行状態判定部すなわち走行状態判定手段84は、例えば変速出力指令Sに基づいて、有段変速制御手段80による自動変速機18の変速が実行されているか否かを判定する。また、走行状態判定手段84は、例えば有段変速制御手段80による自動変速機18の変速が実行されていると判定した場合には、変速出力指令Sに基づいてその自動変速機18の変速がアップシフトであるか或いはダウンシフトであるかを判定する。
【0045】
回転状態判定部すなわち回転状態判定手段86は、例えば走行状態判定手段84により自動変速機18の変速が実行されていると判定された場合には、自動変速機18の変速前後における目標エンジン回転速度Neの差回転速度ΔNeABの絶対値が所定差回転速度ΔNe’よりも小さいか否かを判定する。具体的には、回転状態判定手段86は、走行状態判定手段84により自動変速機18の変速がアップシフトであると判定された場合には、差回転速度ΔNeAB(=NeB−NeA)が所定差回転速度ΔNe’よりも小さいか否かを判定する。また、回転状態判定手段86は、走行状態判定手段84により自動変速機18の変速がダウンシフトであると判定された場合には、差回転速度ΔNeAB(=NeA−NeB)が所定差回転速度ΔNe’よりも小さいか否かを判定する。また、回転状態判定手段86は、自動変速機18の変速期間におけるイナーシャ相の開始後に、実エンジン回転速度Neが変速後目標エンジン回転速度NeAへ到達したか否かを判定する。
【0046】
ハイブリッド制御手段82は、自動変速機18の変速に際して、回転状態判定手段86により目標エンジン回転速度Neの差回転速度ΔNeABの絶対値が所定差回転速度ΔNe’よりも小さいと判定された場合には、自動変速機18の変速におけるイナーシャ相中にエンジントルク補正制御を実行する。例えば、ハイブリッド制御手段82は、自動変速機18のアップシフトに際して、回転状態判定手段86により差回転速度ΔNeAB(=NeB−NeA)が所定差回転速度ΔNe’よりも小さいと判定された場合には、自動変速機18の変速におけるイナーシャ相中にエンジントルク増加補正制御を実行する。また、ハイブリッド制御手段82は、自動変速機18のダウンシフトに際して、回転状態判定手段86により差回転速度ΔNeAB(=NeA−NeB)が所定差回転速度ΔNe’よりも小さいと判定された場合には、自動変速機18の変速におけるイナーシャ相中にエンジントルク減少補正制御を実行する。また、ハイブリッド制御手段82は、自動変速機18の変速期間におけるイナーシャ相の開始後に、回転状態判定手段86により実エンジン回転速度Neが変速後目標エンジン回転速度NeAへ到達したと判定された場合にそのエンジントルク補正制御を実行する。
【0047】
図5は、電子制御装置50の制御作動の要部すなわち自動変速機18の変速に際して車両10全体の充放電収支(狭義には蓄電装置26の充放電収支或いは充放電量制限)に関係なく目標エンジン回転速度Neを維持する為の制御作動を説明するフローチャートであり、例えば数msec乃至数十msec程度の極めて短いサイクルタイムで繰り返し実行される。図6,図7,図8は、それぞれ図5のフローチャートに示す制御作動を実行した場合の一例を示すタイムチャートである。また、図6,図8は、自動変速機18のダウンシフト中にエンジントルク補正制御が実行された場合の実施例であり、図7は、自動変速機18のアップシフト中にエンジントルク補正制御が実行された場合の実施例である。
【0048】
図5において、先ず、走行状態判定手段84に対応するステップ(以下、ステップを省略する)S10において、例えば自動変速機18が変速中であるか否か、すなわち自動変速機18の変速が実行されているか否かが変速出力指令Sに基づいて判定される。このS10の判断が肯定される場合は同じく走行状態判定手段84に対応するS20において、例えば自動変速機18がアップシフト中であるか否かが判定される。例えば、自動変速機18の変速がアップシフトであるか或いはダウンシフトであるかが変速出力指令Sに基づいて判定される。このS20の判断が肯定される場合はすなわちこのS20にて自動変速機18の変速がアップシフトであると判定された場合は回転状態判定手段86に対応するS30において、例えば自動変速機18の変速前後における目標エンジン回転速度Neの差回転速度ΔNeAB(=NeB−NeA)が所定値としての所定差回転速度ΔNe’よりも小さいか否かが判定される(図7のt1時点)。このS30の判断が肯定される場合はハイブリッド制御手段82に対応するS40において、例えば自動変速機18の変速におけるイナーシャ相中にてエンジントルク増加補正制御が実行される(図7のt2時点乃至t4時点)。一方、上記S20の判断が否定される場合はすなわちこのS20にて自動変速機18の変速がダウンシフトであると判定された場合は回転状態判定手段86に対応するS50において、例えば自動変速機18の変速前後における目標エンジン回転速度Neの差回転速度ΔNeAB(=NeA−NeB)が所定値としての所定差回転速度ΔNe’よりも小さいか否かが判定される(図6のt1時点、図8のt1時点)。このS50の判断が肯定される場合はハイブリッド制御手段82に対応するS60において、例えば自動変速機18の変速におけるイナーシャ相中にてエンジントルク減少補正制御が実行される(図8のt2時点乃至t3時点)。他方、上記S10の判断が否定されるか、上記S30の判断が否定されるか、或いは上記S50の判断が否定される場合はS70において、例えば上記S40或いは上記S60にて実行されるエンジントルク補正制御(エンジントルク増加補正制御、エンジントルク減少補正制御)以外の他の通常時制御が実行される。尚、上記S30或いは上記S50では、更に、例えば自動変速機18の変速期間におけるイナーシャ相の開始後に、実エンジン回転速度Neが変速後目標エンジン回転速度NeAへ到達したか否かが判定されても良い。従って、この場合には、上記実エンジン回転速度Neが変速後目標エンジン回転速度NeAへ到達したか否かの判定を加えた上記S30或いは上記S50の判断が肯定される場合に上記S40或いは上記S60が実行される(図6のt3時点乃至t4時点)。
【0049】
図6において、二点鎖線で示す参考例のように、蓄電装置26の充放電量が制限されていない場合には、第1電動機MG1のトルク補正によって実エンジン回転速度Neが目標エンジン回転速度Neに対して乖離することが適切に抑制される。しかしながら、破線で示す従来例のように、蓄電装置26の充放電量が制限される場合には、その制限に合わせて第1電動機MG1のトルク補正が制限されるので、実エンジン回転速度Neが目標エンジン回転速度Neに対して大きく乖離してしまう。これに対して、実線で示す本実施例では、第1電動機MG1のトルク補正に替えて、自動変速機18の変速期間におけるイナーシャ相において、実エンジン回転速度Neが変速後目標エンジン回転速度NeAへ到達したときから変速終了までの間でエンジントルク減少補正制御が実行されるので、最終目標エンジン回転速度NeAをトレースできるエンジントルクに制御される。また、第1電動機MG1のトルク補正を実行する場合には、AT入力トルクTATが増大させられ、MG2回転速度Nmの上昇勾配も大きくされるので、同期ショックが増大し易いことに対して、本実施例では、その同期ショックが抑制される。このように、本実施例では、蓄電装置26の充放電量が制限される場合であっても、目標エンジン回転速度Neが適切に維持される。
【0050】
図7において、破線で示す従来例では、第1電動機MG1のトルク補正によって実エンジン回転速度Neが目標エンジン回転速度Neに対して乖離することが適切に抑制される。しかしながら、第1電動機MG1のトルク補正を終了すると、エンジン直達トルクTが低下させられることにより比較的大きな駆動力変動が発生させられる。また、この第1電動機MG1のトルク補正は、蓄電装置26の充放電量が制限されている場合には、適切に実行し難い。これに対して、実線で示す本実施例では、第1電動機MG1のトルク補正に替えて、自動変速機18の変速期間におけるイナーシャ相においてエンジントルク増加補正制御が実行されることによって実エンジン回転速度Neが目標エンジン回転速度Neに対して乖離することが適切に抑制される。その為、自動変速機18の変速制御時の油圧指令信号Sが同じであれば、AT入力トルクTATが増大させられる分だけ変速時間が延ばされるが、MG2回転速度Nmの下降勾配も小さくされることもあって、駆動力変動の発生が抑制される。また、第1電動機MG1のトルク補正を伴わないので、蓄電装置26の充放電量の制限に拘わらず実行され得る。
【0051】
図8において、破線で示す従来例のように、自動変速機18の変速中において、第1電動機MG1のトルク補正が実行されないと、自動変速機18のダウンシフトに伴うMG2回転速度Nmの上昇によって実エンジン回転速度Neが目標エンジン回転速度Neに対して大きく上昇してしまう。また、自動変速機18のダウンシフト終了後においては、実エンジン回転速度Neと目標エンジン回転速度Neとの乖離が大きくなったことによりMG1フィードバックトルクTgFBが増大させられる。更に、MG1フィードバックトルクTgFBが増大させられたことによる反動により、実エンジン回転速度Neが目標エンジン回転速度Neに対して大きく低下させられる。従って、比較的大きな駆動力変動が発生させられる。これに対して、実線で示す本実施例では、自動変速機18の変速期間におけるイナーシャ相においてエンジントルク減少補正制御が実行されるので、実エンジン回転速度Neと目標エンジン回転速度Neとの乖離が抑制される。その為、自動変速機18のダウンシフト終了後においては、MG1フィードバックトルクTgFBも抑制され、実エンジン回転速度Neが目標エンジン回転速度Neに対して適切に追従させられる。従って、駆動力変動の発生が抑制される。また、第1電動機MG1のトルク補正を伴わないので、蓄電装置26の充放電量の制限に拘わらず実行され得る。
【0052】
上述のように、本実施例によれば、自動変速機18の変速に伴うMG2回転速度Nm(AT入力回転速度NAT)の変化によってエンジン軸に付加されるトルク分に相当するエンジントルクTeを変化させるエンジントルク補正制御が、自動変速機18の変速におけるイナーシャ相中に実行されるので、MG2回転速度Nmの変化によるエンジン軸発生トルクをエンジン12側で相殺する(キャンセルする)ことにより、充放電収支を変えることなく、自動変速機18の変速に伴う実エンジン回転速度Neと目標エンジン回転速度Neとの乖離を抑制する制御を実施することができる。また、イナーシャ相開始後(すなわちMG2回転速度Nmの変化開始後)に行うことで、MG2回転速度Nmの変化によるエンジン回転速度Neの変化も利用し、実エンジン回転速度Neを変速後目標エンジン回転速度NeAに速やかに到達させることができる。よって、電気式無段変速機17と自動変速機18とを備える動力伝達装置11において、自動変速機18の変速に際して、充放電収支に関係なく、目標エンジン回転速度Neを維持することができる。例えば、実エンジン回転速度Neが目標エンジン回転速度Neに対してオーバーシュートすることが抑制される。
【0053】
また、本実施例によれば、前記エンジントルク補正制御は、自動変速機18のアップシフト時にエンジントルクTeを増加させるエンジントルク増加補正制御であり、自動変速機18のダウンシフト時にエンジントルクTeを減少させるエンジントルク減少補正制御であるので、自動変速機18のアップシフトに伴うMG2回転速度Nmの上昇によるエンジン軸発生トルクや自動変速機18のダウンシフトに伴うMG2回転速度Nmの低下によるエンジン軸発生トルクをエンジン12側で適切にキャンセルすることができる。
【0054】
また、本実施例によれば、自動変速機18の変速前後における目標エンジン回転速度Neの差回転速度ΔNeABが、自動変速機18の変速に伴うMG2回転速度Nmの変化によってエンジン回転速度Neが変化させられる回転速度よりも小さい場合に、前記エンジントルク補正制御を実行するので、自動変速機18の変速に伴う実エンジン回転速度Neと目標エンジン回転速度Neとの乖離が適切に抑制される。見方を換えれば、自動変速機18の変速前後における目標エンジン回転速度Neの差回転速度ΔNeABが比較的大きな場合には、前記エンジントルク補正制御が実行されないことで、MG2回転速度Nmの変化によるエンジン回転速度Neの変化を利用して(すなわち自動変速機18の変速に伴う成り行きのエンジン回転速度Neの変化と相俟って)、実エンジン回転速度Neを変速後目標エンジン回転速度NeAに速やかに到達させることができる。
【0055】
また、本実施例によれば、変速後目標エンジン回転速度NeAに実エンジン回転速度Neが到達した後に、前記エンジントルク補正制御を開始するので、実エンジン回転速度Neを変速後目標エンジン回転速度NeAに速やかに到達させることができると共に、実エンジン回転速度Neが目標エンジン回転速度Neに対してオーバーシュートすることが抑制される。
【0056】
また、本実施例によれば、目標エンジン回転速度Neの変化勾配が小さい程、前記エンジントルク補正制御におけるトルク増減量を大きくするので、目標エンジン回転速度Neの変化勾配が小さい程、自動変速機18の変速前後における目標エンジン回転速度Neの差回転速度ΔNeABが小さくなり易く、自動変速機18の変速に伴うエンジン回転速度Neの変化の影響を受け易いことに対して、実エンジン回転速度Neと目標エンジン回転速度Neとの乖離が適切に抑制される。
【0057】
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。
【0058】
例えば、前述の実施例では、前記エンジントルク補正制御は、自動変速機18の変速に伴うMG2回転速度Nmの変化によってエンジン軸に付加されるトルク分に相当するエンジントルクTeを変化させる制御であったが、必ずしもエンジン軸に付加されるトルク分の全部に相当するエンジントルクTeを変化させる必要はない。例えば、前記エンジントルク補正制御は、自動変速機18の変速に伴うMG2回転速度Nmの変化によってエンジン軸に付加されるトルク分の一部に相当するエンジントルクTeを変化させる制御であっても良い。このようにしても、自動変速機18の変速に際して、充放電収支に関係なく、目標エンジン回転速度Neを概ね維持することができるという一定の効果は得られる。
【0059】
また、前述の実施例では、前記エンジントルク補正制御は、自動変速機18の変速におけるイナーシャ相開始から変速終了時点まで、或いは変速後目標エンジン回転速度NeAに実エンジン回転速度Neが到達した後から変速終了時点まで、実行するものであったが、必ずしもこれに限らない。例えば、前記エンジントルク補正制御は、イナーシャ相中(すなわち自動変速機18の変速に伴うMG2回転速度Nmの変化中)の一部の期間で実行されるだけでも良い。このようにしても、自動変速機18の変速に際して、充放電収支に関係なく、目標エンジン回転速度Neを概ね維持することができるという一定の効果は得られる。
【0060】
また、前述の実施例では、自動変速機18の変速として、第2速ギヤ段から第1速ギヤ段への2→1ダウンシフトや第1速ギヤ段から第2速ギヤ段への1→2アップシフトを例示したが、これに限らず、例えば3→1跳びダウンシフトや2→3アップシフト等の他の種類の変速であっても本発明を適宜適用することができる。
【0061】
また、前述の実施例では、自動変速機18は前進4段、後進1段の各ギヤ段が成立させられる自動変速機であったが、この自動変速機18に限らず、伝達部材14上のトルクが駆動輪22に伝達されるように伝達部材14と駆動輪22との間に備えられた機械式変速機構であれば本発明は適用され得る。例えば、低速段Lと高速段Hとを有する2段の自動変速機や5段以上の変速段を有する遊星歯車式多段変速機などであっても良い。また、自動変速機18は、例えば手動変速機としてよく知られた常時噛合式平行2軸型ではあるがセレクトシリンダ及びシフトシリンダによりギヤ段が自動的に切り換えられることが可能な自動変速機等の他の形式の変速機であっても良い。また、自動変速機18は伝達部材14を介して電気式無段変速機17と直列に連結されていたが、伝達部材14と平行にカウンタ軸が設けられてそのカウンタ軸上に同心に自動変速機18が配列されていても良い。この場合には、電気式無段変速機17と自動変速機18とは、例えばカウンタギヤ対、スプロケット及びチェーンで構成される1組の伝達部材などを介して動力伝達可能に連結される。
【0062】
また、前述の実施例において、動力分配機構16はシングルプラネタリであるが、ダブルプラネタリであっても良い。また、動力分配機構16は、例えばエンジン12によって回転駆動されるピニオンと、そのピニオンに噛み合う一対のかさ歯車が第1電動機MG1及び伝達部材14に作動的に連結された差動歯車装置であっても良い。
【0063】
また、前述の実施例では、第1電動機MG1の運転状態が制御されることにより、電気式無段変速機17はその変速比γ0が連続的に変化させられる電気的な無段変速機として機能するものであったが、例えば電気式無段変速機17の変速比γ0を連続的ではなく差動作用を利用して敢えて段階的に変化させるものであっても良い。
【0064】
また、前述の実施例の動力伝達装置11において、エンジン12と電気式無段変速機17とは直結されているが、エンジン12が電気式無段変速機17にクラッチ等の係合要素を介して連結されていても良い。また、エンジン12は、例えばギヤ、ベルト等を介して作動的に電気式無段変速機17と連結されておれば良く、共通の軸心上に配置される必要もない。
【0065】
また、前述の実施例の動力伝達装置11において、第1電動機MG1と第2回転要素RE2とは直結されており、第2電動機MG2と第3回転要素RE3とは直結されているが、第1電動機MG1が第2回転要素RE2にクラッチ等の係合要素を介して連結され、第2電動機MG2が第3回転要素RE3にクラッチ等の係合要素を介して連結されていても良い。
【0066】
尚、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。
【符号の説明】
【0067】
11:車両用動力伝達装置
12:エンジン
14:伝達部材、AT入力軸(出力回転部材)
16:動力分配機構(差動機構)
17:電気式無段変速機(電気式変速機構)
18:自動変速機(機械式変速機構)
22:駆動輪
50:電子制御装置(制御装置)
MG1:第1電動機(差動用電動機)
MG2:第2電動機(走行用電動機)
RE1:第1回転要素
RE2:第2回転要素
RE3:第3回転要素

【特許請求の範囲】
【請求項1】
エンジンが動力伝達可能に連結された第1回転要素と差動用電動機が動力伝達可能に連結された第2回転要素と走行用電動機が動力伝達可能に連結された出力回転部材である第3回転要素との3つの回転要素を有する差動機構を備えて該差動用電動機の運転状態が制御されることにより該差動機構の差動状態が制御される電気式変速機構と、該電気式変速機構の出力回転部材と駆動輪との間の動力伝達経路の一部を構成する機械式変速機構とを備える車両用動力伝達装置の制御装置であって、
前記機械式変速機構の変速に伴う前記第3回転要素の回転速度変化によって前記第1回転要素に付加されるトルク分の一部乃至全部に相当するエンジントルクを変化させる制御を、該変速におけるイナーシャ相中に実行することを特徴とする車両用動力伝達装置の制御装置。
【請求項2】
前記エンジントルクを変化させる制御は、
前記機械式変速機構のアップシフト時に前記エンジントルクを増加させる制御であり、
前記機械式変速機構のダウンシフト時に前記エンジントルクを減少させる制御であることを特徴とする請求項1に記載の車両用動力伝達装置の制御装置。
【請求項3】
前記機械式変速機構の変速前後における目標エンジン回転速度の差回転速度が、該機械式変速機構の変速に伴う前記第3回転要素の回転速度変化によってエンジン回転速度が変化させられる回転速度よりも小さい場合に、前記エンジントルクを変化させる制御を実行することを特徴とする請求項1又は2に記載の車両用動力伝達装置の制御装置。
【請求項4】
前記機械式変速機構の変速後の目標エンジン回転速度に実エンジン回転速度が到達した後に、前記エンジントルクを変化させる制御を開始することを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の車両用動力伝達装置の制御装置。
【請求項5】
目標エンジン回転速度の変化勾配が小さい程、エンジントルクを変化させる制御におけるトルク増減量を大きくすることを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載の車両用動力伝達装置の制御装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【公開番号】特開2012−240441(P2012−240441A)
【公開日】平成24年12月10日(2012.12.10)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−109284(P2011−109284)
【出願日】平成23年5月16日(2011.5.16)
【出願人】(000003207)トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【出願人】(000100768)アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 (3,717)
【Fターム(参考)】