JP2008249140A - 車両用駆動装置の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】イナーシャフェーズ終了時のクラッチ完全締結によって発生する変速ショックを低減した車両用駆動装置の制御装置を提供する。
【解決手段】駆動源と、摩擦締結要素の締結により所定の変速段を達成する有段自動変速機と、イナーシャフェーズ中に前記有段自動変速機の入力回転数を所定の目標値とするように前記駆動源を制御する回転数制御手段と、非イナーシャフェーズ中に前記有段自動変速機の入力トルクを所定の目標値とするように前記駆動源を制御するトルク制御手段とを備える車両用駆動装置の制御装置において、前記イナーシャフェーズ完了前の前記摩擦締結要素の締結トルクと、前記イナーシャフェーズ完了後の前記有段自動変速機の入力トルクとが略同一となるよう、前記摩擦締結要素の締結トルクまたは前記有段自動変速機の入力トルクを補正するトルク補正手段を設けることとした。
【選択図】図５

Description

本発明は、エンジンおよびモータジェネレータにより駆動力を得るハイブリッド車両用駆動装置の制御装置に関する。

従来ハイブリッド車両においては、変速に伴い自動変速機の入力回転数が変化するイナーシャフェーズ中に、入力回転数が目標回転数となるように、モータジェネレータを回転フィードバック制御して変速ショックを低減する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
特開平１０−２５７６１０号公報

しかしながら上記従来技術にあっては、イナーシャフェーズの終了に伴って回転フィードバック制御領域からトルク制御領域に移行する際、変速ショックが生じるおそれがある。

すなわち、イナーシャフェーズ中はクラッチがスリップ状態であるため変速機出力トルクはクラッチトルクに依存しているが、イナーシャフェーズ終了に伴ってクラッチが完全締結すると、変速機出力トルクは変速機入力トルクに依存することとなる。したがって、クラッチトルクと変速機入力トルクに差がある場合、イナーシャフェーズ終了に伴うクラッチ完全締結によって変速ショックが生じてしまう。

本発明は上記問題に着目してなされたもので、その目的とするところは、イナーシャフェーズ終了時のクラッチ完全締結によって発生する変速ショックを低減した車両用駆動装置の制御装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明では、イナーシャフェーズ完了前後で、有段自動変速機に入力される駆動力差が所定値以上発生したと判断した場合、駆動力差を低減するように摩擦締結要素の締結力を補正することとした。

以下、本発明の車両用駆動装置の制御装置を実現する最良の形態を、図面に示す実施例に基づいて説明する。

［システム構成］
図１は本願ハイブリッド車両のシステム図である。本願ハイブリッド車両は、エンジンＥ、モータジェネレータＭＧ、始動クラッチＣＬ１、自動変速機ＡＴ、左後輪ＲＬ（駆動輪）、右後輪ＲＲ（駆動輪）を有する。なお、ＦＬは左前輪、ＦＲは右前輪である。

エンジンＥはガソリンエンジンやディーゼルエンジンであり、エンジンコントローラ１からの制御指令に基づいて、スロットルバルブのバルブ開度等が制御される。

始動クラッチＣＬ１はエンジンＥとモータジェネレータＭＧとの間に介装され、始動クラッチコントローラ５からの制御指令に基づき始動クラッチ油圧ユニット６によって締結・開放制御される。

モータジェネレータＭＧは、ロータに永久磁石を埋設しステータにステータコイルが巻き付けられた同期型モータジェネレータであり、出力軸であるロータは、自動変速機ＡＴの入力軸ＩＮに連結されている。駆動の際はモータコントローラ２からの制御指令に基づき、パワーコントロールユニット３のインバータ３Ａによって制御される。

このモータジェネレータＭＧは、バッテリ４（蓄電装置）からの電力の供給を受けて回転駆動する電動機として機能する。また、外力により回転している際には発電機として機能し、バッテリ４を充電することも可能である。

パワーコントロールユニット３は、インバータ３Ａ、強電回路３ｂ、ＤＣ/ＤＣコンバータ３ｃから構成される。インバータ３Ａは半導体スイッチング素子であり、バッテリ４の直流を三相交流に変換してモータジェネレータＭＧへ出力するとともに、モータジェネレータＭＧからの三相交流を直流に変換してバッテリ４へ出力する。

強電回路３ｂは、バッテリ４、インバータ３Ａ、ＤＣ/ＤＣコンバータ３ｃとの間に配設され、内部に備えたリレーにより電力の流通を遮断する。ＤＣ/ＤＣコンバータ３ｃは、バッテリ４の電圧を降圧して補機バッテリ２５（照明、表示、補機類等の電源）に電力を供給する。

自動変速機ＡＴは車速やアクセル開度等に応じて変速段を自動的に変更する有段変速機であり、入力軸ＩＮを介してモータジェネレータＭＧのロータと接続し、出力軸ＯＵＴを介して左右後輪ＲＬ,ＲＲに接続する。

［走行モード］
本願ハイブリッド車両は始動クラッチＣＬ１および自動変速機ＡＴ内の摩擦締結要素の締結・開放状態に応じてＥＶモード（モータジェネレータＭＧの駆動力のみで走行）、およびＨＥＶモード（モータジェネレータＭＧおよびエンジンＥの駆動力を併用）の２走行モードを有する。

（ＥＶモード）
始動クラッチＣＬ１が開放状態にある場合、エンジンＥの駆動力は自動変速機ＡＴには伝達されず、車両はモータジェネレータＭＧの動力のみを動力源として走行するＥＶモードとなる。

（ＨＥＶモード）
始動クラッチＣＬ１が締結状態にある場合、エンジンＥの駆動力はモータジェネレータＭＧおよび自動変速機ＡＴ内の摩擦締結要素を介して自動変速機ＡＴに伝達され、モータジェネレータＭＧに加えてエンジンＥの駆動力を併用するＨＥＶモードとなる。

なお、ＨＥＶモードにあっては、モータジェネレータＭＧが発生する駆動力Ｔ（ＭＧ）の大小および符号によってさらにモードが細分化される。

（エンジン走行モード）
駆動力Ｔ（ＭＧ）がゼロであればエンジンＥの駆動力によってのみ走行するエンジン走行モードとなる。

（モータアシスト走行モード）
モータジェネレータＭＧから自動変速機ＡＴに入力される駆動力Ｔ（ＭＧ）が正の値であれば、モータジェネレータＭＧとエンジンＥの駆動力を併用して走行するモータアシスト走行モードとなる。

（走行発電モード）
モータジェネレータＭＧから自動変速機ＡＴに入力される駆動力Ｔ（ＭＧ）が負の値、すなわちモータジェネレータＭＧがトルクを発生せずエンジンＥまたは車両イナーシャによって回され、外部のトルクを消費している場合、モータジェネレータＭＧは発電機として機能する。これによりバッテリ４を充電する。
車両が加速状態または定速走行状態にあればモータジェネレータＭＧはエンジンＥによって回され、車両が減速状態にあればモータジェネレータＭＧは車両イナーシャによって回され、発電を行う。

［制御構成］
本願ハイブリッド車両はエンジンコントローラ１、モータコントローラ２、パワーコントロールユニット３、バッテリ４、ＡＴコントローラ７、統合コントローラ１０を有し、それぞれ情報交換可能なＣＡＮ通信線１１を介して接続されている。

エンジンコントローラ１にはエンジン回転数センサ１２からのエンジン回転数情報が入力され、統合コントローラ１０からの目標エンジントルク指令等に応じてエンジン動作点（Ｎｅ：エンジン回転数,Ｔｅ：エンジントルク）を制御する。エンジン回転数ＮｅはＣＡＮ通信線１１を介して統合コントローラ１０へ出力される。

モータコントローラ２はモータジェネレータＭＧのロータ回転位置（レゾルバ１３により検出）、および目標モータジェネレータトルク指令（統合コントローラ１０において演算）等に基づき、モータジェネレータＭＧのモータ動作点（モータジェネレータ回転数Ｎ、モータジェネレータトルクＴｍ）を制御する指令をパワーコントロールユニット３へ出力する。

また、モータコントローラ２はバッテリ４の充電状態を示すバッテリＳＯＣを監視する。このバッテリＳＯＣはモータジェネレータＭＧの制御情報に用いられるとともに、ＣＡＮ通信線１１を介して統合コントローラ１０へ供給される。

ＡＴコントローラ７は、アクセル開度センサ１６、車速センサ１７と自動変速機ＡＴに設けられた油圧センサ１８からのセンサ情報、および統合コントローラ１０からの制御指令に基づき、自動変速機ＡＴ内の摩擦締結要素の締結・開放制御指令を自動変速機ＡＴに出力する。なお、アクセル開度ＡＰＯと車速ＶＳＰの情報は、ＣＡＮ通信線１１を介して統合コントローラ１０へ供給する。

統合コントローラ１０は車両全体の消費エネルギーを管理し、最高効率で車両を走らせるための機能を担うものである。モータ回転数センサ２１、摩擦締結要素出力回転数センサ２２、摩擦締結要素締結トルクセンサ２３からそれぞれモータ回転数Ｎｍ、摩擦締結要素出力回転数、摩擦締結要素締結トルクが入力されるとともに、ＣＡＮ通信線１１を介して得られた情報が入力される。この摩擦締結要素は、変速段に応じて適宜変更される。なお、モータ回転数Ｎｍは、後述する自動変速機ＡＴの実入力回転数として用いられる。

これらの入力情報に基づき、統合コントローラ１０はエンジンコントローラ１、モータコントローラ２、始動クラッチコントローラ５、およびＡＴコントローラ７へ指令を出力し、それぞれエンジンＥ、モータジェネレータＭＧ、始動クラッチＣＬ１、および自動変速機ＡＴ内の摩擦締結要素を制御する。

［自動変速機の構成］
図２は自動変速機ＡＴのスケルトン図である。自動変速機ＡＴは、回転要素としてフロント、ミッド、リアのプラネタリーギアＧ１，Ｇ２，Ｇ３を有する。各プラネタリーギアＧ１，Ｇ２、Ｇ３はそれぞれ回転要素としてサンギアＳ１，Ｓ２，Ｓ３、キャリアＰＣ１，ＰＣ２，ＰＣ３、リングギアＲ１，Ｒ２，Ｒ３を有する。

なお、ＩＮはモータジェネレータＭＧのみ、または、エンジンＥ及びモータジェネレータＭＧからダンパーを介して回転駆動トルクが入力されるインプットシャフトであり、ＯＵＴは自動変速機ＡＴを経過して左右後輪ＲＬ,ＲＲに回転駆動トルクを出力するアウトプットシャフトである。

前進５速後退１速の変速段を決める締結要素として、インプットクラッチＣ１と、ハイ&ローリバースクラッチＣ２と、ダイレクトクラッチＣ３と、リバースブレーキＢ１と、フロントブレーキＢ２と、ローコーストブレーキＢ３と、フォワードブレーキＢ４と、ファーストワンウェイクラッチＦ１と、サードワンウェイクラッチＦ２と、フォワードワンウェイクラッチＦ３と、を備えている。

インプットクラッチＣ１は、開放時にフロントリングギアＲ１をインプットシャフトＩＮに接続し、締結時にフロントリングギアＲ１とミッドリングギアＲ２とをインプットシャフトＩＮに接続する。ハイ&ローリバースクラッチＣ２は、締結によりミッドサンギアＳ２とリアサンギアＳ３とを接続する。ダイレクトクラッチＣ３は、締結によりリアサンギアＳ３とリアキャリアＰＣ３を接続する。

リバースブレーキＢ１は、締結によりリアキャリアＰＣ３をトランスミッションケースＴＣに固定する。フロントブレーキＢ２は、締結によりフロントサンギアＳ１をトランスミッションケースＴＣに固定する。ローコーストブレーキＢ３は、締結によりミッドサンギアＳ２をトランスミッションケースＴＣに固定する。フォワードブレーキＢ４は、締結によりミッドサンギアＳ２をトランスミッションケースＴＣに固定する。

ファーストワンウェイクラッチＦ１はミッドサンギアＳ２に対してリアサンギアＳ３の正転方向（＝エンジンＥと同一回転方向）の回転をフリー、逆転を固定する。サードワンウェイクラッチＦ２は、フロントサンギアＳ１の正転方向をフリー、逆転を固定する。フォワードワンウェイクラッチＦ３は、ミッドサンギアＳ２の正転方向をフリー、逆転を固定する。

なお、アウトプットシャフトＯＵＴはミッドキャリアＰＣ２に直結されている。フロントキャリアＰＣ１とリアリングギアＲ３とは第１メンバＭ１により直結されている。ミッドリングギアＲ２とリアキャリアＰＣ３とは第２メンバＭ２により直結されている。

［イナーシャフェーズ領域制御ブロック］
図３は統合コントローラ１０内で実行されるエンジンＥおよびモータジェネレータＭＧの制御ブロック図である。

トルク制御／回転制御判定部１１０は、自動変速機ＡＴからの変速要求や運転者からの変速指示や変速状態に基づきトルク制御を行うか回転数制御を行うかどうかを判定し、判定結果を出力する。

目標回転生成部１２０は判定結果に基づき自動変速機ＡＴの目標入力回転数を演算し、回転フィードバック制御部１３０は目標入力回転数に基づきモータジェネレータＭＧの出力トルクを演算する。

ＦＦ（フィードフォワード）トルク生成部１４０は判定結果に基づきエンジントルクを演算し、回転制御中クラッチ油圧制御部１５０は自動変速機ＡＴ内の摩擦締結要素で変速に伴い締結される摩擦締結要素の締結トルクを演算する。

図４はＦＦトルク生成部１４０におけるエンジンの要求トルクとＦＦ（フィードフォワード）出力のマップである。このマップは変速種（２−３アップシフト等の変速）ごとに設けられ、エンジントルクのＦＦ出力を適切に設定する。

［イナーシャフェーズトルク制御処理］
図５はイナーシャフェーズにおけるエンジンおよびモータジェネレータのトルク制御処理の流れを示すフローチャートである。

エンジントルクを変更せずにモータジェネレータのみで対応しようとしても、モータジェネレータのトルク対応幅には限界があり、目標回転数に素早く追従できないおそれがある。

本実施例では、このような場合であってもフィードフォワード制御によりエンジントルクを低下させ、エンジントルクにより大まかなトルクプロフィールを作成してモータジェネレータトルクでフィードバック制御する。これにより、変速機ＡＴの目標入力回転数への追従性を確保した車両用駆動装置の制御装置を提供するものである。以下、各ステップにつき説明する。

ステップＳ１０１ではイナーシャフェーズに移行したかどうかが判断され、ＹＥＳであればステップＳ１０２へ移行し、ＮＯであれば制御を終了する。

ステップＳ１０２ではモータジェネレータＭＧを回転数制御とし、ステップＳ１０３へ移行する。

ステップＳ１０３では目標入力回転数の変化率を第１ランプ勾配αとし、ステップＳ１０４へ移行する。

ステップＳ１０４ではエンジントルクのフィードフォワード制御を行い、変速種に合わせてエンジントルクを低下させてステップＳ１０５へ移行する。

ステップＳ１０５では目標入力回転数の実際値>初期目標回転数であるかどうかが判断され、ＹＥＳであればステップＳ１０５を繰り返し、ＮＯであればステップＳ１０６へ移行する。この初期目標回転数は目標入力回転数の変化率を切り替える閾値であって、目標入力回転数の最終値に対し、一定の差回転（目標切り替え判定差回転）分だけ大きく設定されている。したがって、目標入力回転数の実際値が初期目標回転数を下回った場合、目標入力回転数の実際値と最終値との差回転が目標切り替え判定差回転以下となる。

ステップＳ１０６では目標入力回転数＝一定値とし、ステップＳ１０７へ移行する。

ステップＳ１０７では、自動変速機ＡＴの実入力回転数>トルク復帰判定閾値であるかどうかが判断され、ＹＥＳであればステップＳ１０７を繰り返し、ＮＯであればステップＳ１０８へ移行する。ここで、自動変速機ＡＴの実入力回転数とは、モータ回転数Ｎｍである。
このトルク復帰判定閾値は、エンジントルクをアクセル開度に応じた値（以下、アクセル開度相当）に復帰させるか否かの判定閾値であり、目標入力回転数の最終値に対し、一定の差回転（トルク復帰判定差回転）分だけ大きく設定されている。したがって、入力回転数の実際値がトルク復帰判定閾値を下回った場合、実入力回転数の実際値と最終値との差回転がトルク復帰判定閾値以下となる。
なお、このトルク復帰判定閾値は、ステップＳ１０５の初期目標回転数よりも大きく設定されている。

ステップＳ１０８ではエンジントルクのフィードフォワード制御を終了し、エンジントルクをアクセル開度相当に戻してステップＳ１０９へ移行する。

ステップＳ１０９では、実入力回転数が目標入力回転数に達してからの経過時間≧目標切り替え判定時間であるかどうかが判断され、ＹＥＳであればステップＳ１１０へ移行し、ＮＯであればステップＳ１０９を繰り返す。

ステップＳ１１０では目標入力回転数の変化率を第２ランプ勾配βに設定し、ステップＳ１１１へ移行する。

ステップＳ１１１では実入力回転数＝目標入力回転数最終値となったかどうかが判断され、ＹＥＳであれば制御を終了し、ＮＯであればステップＳ１１１を繰り返す。

［変速機内の摩擦締結要素の締結トルク学習制御］
図６は、イナーシャフェーズにおいて自動変速機ＡＴ内で変速時に締結される摩擦締結要素の締結トルクＴＣの学習制御を示すフローチャートである。

イナーシャフェーズにおけるモータジェネレータＭＧの回転フィードバック制御と、イナーシャフェーズ終了後モータジェネレータＭＧのトルク制御において、イナーシャフェーズにおける摩擦締結要素の締結トルクＴＣの値と、イナーシャフェーズ終了後の自動変速機ＡＴへの入力トルクとを略同一とするよう学習制御する。以下、各ステップにつき説明する。

ステップＳ２０１では学習条件がクリアされたかどうかが判断され、ＹＥＳであればステップＳ２０２へ移行し、ＮＯであれば制御を終了する。
なお、学習条件とは
１．アクセル開度一定値以上でのアップシフト
２．油温は一定値以上
３．モータジェネレータＭＧが回転フィードバック制御中であって、目標値に追従していること
の３条件である。アクセル開度がゼロでのコースティング走行では変速ショックが小さいため学習制御するまでもないため、条件１を設定している。また、低温時には通常走行時に比べオイルの粘性が高くなるため学習制御を禁止している。また、モータジェネレータＭＧが目標値に追従しない状況では、イナーシャフェーズ中にアクセルを急激に踏み込んだりしたような過渡的な運転条件である可能性があるため学習制御を禁止している。

ステップＳ２０２ではイナーシャフェーズにおける回転フィードバック制御中の自動変速機ＡＴへの入力トルクＴＡすなわち摩擦委締結要素の締結トルクＴＣと、トルク制御移行後の自動変速機ＡＴへの入力トルクＴＢとを読み込み、ステップＳ２０３へ移行する。

ステップＳ２０３ではＴＡ−ＴＢの差の絶対値が不感帯領域にあるかどうかが判断され、ＹＥＳであればステップＳ２０５へ移行し、ＮＯであればステップＳ２０４へ移行する。なお、不感帯領域にあるか否かは図７のマップに基づき判断する。

ステップＳ２０４ではＴＡ−ＴＢ>０であるかどうかが判断され、ＹＥＳであればステップＳ２０６へ移行し、ＮＯであればステップＳ２０７へ移行する。

ステップＳ２０５では摩擦締結要素の締結トルクＴＣの補正量＝０とし、ステップＳ２０８へ移行する。

ステップＳ２０６では設定値の符号を反転させて補正量とし、ステップＳ２０８へ移行する。

ステップＳ２０７では設定値をそのまま補正量とし、ステップＳ２０８へ移行する。

ステップＳ２０８では前回制御周期までの積算補正値に今回の補正値を加算して今回の積算補正値とし、ステップＳ２０９へ移行する。

ステップＳ２０９では今回の積算補正値に基づき摩擦締結要素のトルクＴＣの指令値を補正し、制御を終了する。例えば、イナーシャフェーズにおける摩擦締結要素の締結トルクＴＣが小さいと判断した場合、クラッチトルク指示値を大きくするため図８に示すようなグラフを用いて補正を行う。

図９はシフトアップにおけるエンジンおよびモータジェネレータＭＧのトルク制御のタイムチャートである。タイムチャート（ａ）は、自動変速機ＡＴの入力軸ＩＮのトルク変化を表す。タイムチャート（ｂ）は、エンジントルクとモータジェネレータＭＧのトルクの変化を表す。タイムチャート（ｃ）は、自動変速機ＡＴの変速時に開放される摩擦締結要素と締結される摩擦締結要素のクラッチトルクの変化を表す。タイムチャート（ｄ）は、自動変速機の出力軸ＯＵＴのトルクの変化を表す。

（時刻ｔ０）
時刻ｔ０において自動変速機ＡＴでシフトアップ変速要求が出されると、シフトアップ前の変速段に係る摩擦締結要素の開放が開始されると共に、シフトアップ後の変速段に係る摩擦締結要素の締結が開始される。具体的には、タイムチャート（ｃ）で示すように、開放側の摩擦締結要素の締結トルク（破線）がスリップしない程度のクラッチトルクまで落とされた後、クラッチトルクゼロに向けて除所に減少し、締結側の摩擦締結要素の締結トルク（実線）が所定のクラッチトルクに向けて増加していく。所定のクラッチトルクは、エンジントルクとモータトルクとに応じて算出され、後述する時刻ｔ７以降のトルクフェーズで入力軸ＩＮに入力されるエンジントルクとモータトルク相当の大きさになるよう設定される。

開放側の摩擦締結要素と締結側の摩擦締結要素のクラッチ架け替え制御は時刻ｔ１まで行われる。そして、時刻ｔ１において、第１クラッチの締結トルクはほぼゼロとなり、入力軸ＩＮから出力軸ＯＵＴに伝達されるトルクがクラッチトルクによる伝達が支配的になる。つまり、タイムチャート（ｄ）に示すように、時刻ｔ１になると出力軸ＯＵＴのトルクはクラッチトルク相当に低下する。時刻ｔ０から時刻ｔ１の間はいわゆるトルクフェーズであり、自動変速機ＡＴに入力する駆動力は運転者の要求トルクに応じたトルクとなるようエンジンＥ及びモータジェネレータＭＧの出力トルクを設定する。運転者の要求トルクは、例えば図１０に示すようなマップを用いてアクセル開度APOと車速VSPとから目標駆動力を演算する。

（時刻ｔ１）
時刻ｔ1以降にイナーシャフェーズに移行し、モータジェネレータＭＧのトルクが目標トルクに一致するよう制御するトルク制御から、モータジェネレータＭＧの回転数が目標回転数に一致するよう制御する回転数制御に移行する。これ以後、時刻ｔ７まで摩擦締結要素の締結トルクは一定に保たれる。また、目標入力回転数変化率が第１ランプ勾配αとなって、目標入力回転数を一定の割合で低下するよう設定する。さらに、エンジントルクのフィードフォワードが開始され、変速種に応じてマップを参照し（図４参照）、エンジントルクおよびモータジェネレータトルクを低下させる。エンジントルクとモータジェネレータトルクを低下することによって、入力軸ＩＮの回転数は目標入力回転数に追従するよう低下すると共に、回転数変化にともなうイナーシャトルクを低減することができる。なお、目標入力回転数に追従するように制御する方法は、入力軸と出力軸との比を検出しておいて、実変速比が目標変速比に追従するように制御する方法に置き換えることができる。

（時刻ｔ２）
時刻ｔ２において目標入力回転数の実際値が初期目標回転数以下となり、目標入力回転数が一定値となる。運転者が変速レスポンスを感知しやすくするためにはイナーシャフェーズ初期の回転数変化率が大きいほうがよく、変速ショック低減のためにはイナーシャフェーズ完了時の回転数変化率が小さいほうがよい。したがって、時間とともにこの目標入力回転数の変化率が小さくなるよう設定することで、変速レスポンスとショック低減の両立を図る。

（時刻ｔ３）
時刻ｔ３において目標入力回転数の最終値と実入力回転数との差がトルク復帰判定差回転数以下となり、エンジントルクのフィードフォワード制御が終了する。これによりエンジントルクはアクセル開度相当値に復帰する。エンジントルクの応答遅れを考慮してエンジントルクの復帰タイミングを早めに設定することで、変速機入力軸ＩＮの実回転数が最終目標回転数に対しアンダーシュートすることを回避する。

（時刻ｔ４）
時刻ｔ４において実入力回転数が目標入力回転数に達する。ほぼ同時にモータジェネレータトルクがアクセル開度相当値に向けて復帰するが、時刻ｔ７までモータジェネレータに対しては変速機入力軸ＩＮの実回転数が目標回転数に追従するよう回転数フィードバックが行われる。

（時刻ｔ５）
時刻ｔ５において実入力回転数が目標入力回転数に達してからの時間（時刻ｔ４からの経過時間）が目標切り替え判定時間を経過し、目標入力回転数が第２ランプ勾配βで低下する。時刻ｔ２以降において目標入力回転数は一定値となっており、実入力回転数が目標入力回転数に達してから一定時間経過すれば摩擦締結要素のスリップ状態は十分確保されたと判断可能である。

したがって、目標入力時回転数を所定時間維持することで、実入力回転数が目標入力回転数に対し過度のアンダーシュートすることを回避する。また、この第２ランプ勾配βは、時刻ｔ１〜ｔ２間の第１ランプ勾配αよりも小さく設定されている。このため、時間とともにこの目標入力回転数の変化率が小さくなるよう設定され、変速レスポンスの体感性向上と変速ショック低減を両立がさらに図られる。

（時刻ｔ６）
時刻ｔ６において実入力回転数＝目標入力回転数最終値となる。

（時刻ｔ７）
時刻ｔ７においてイナーシャフェーズが終了して摩擦締結要素が完全締結され、モータジェネレータＭＧが回転数制御からトルク制御に移行する。トルク制御に移行後は、エンジントルク及びモータトルクは、時刻ｔ１以前と同様運転者の要求トルクに応じて演算される。すなわち、イナーシャフェーズ中である時刻ｔ２〜ｔ７では、出力トルクは摩擦締結要素の締結トルクで決定され、時刻ｔ７移行は、出力トルクはエンジントルクとモータトルクによって決定される。

すなわち、イナーシャフェーズ中に設定される摩擦締結要素の締結トルクが小さめに設定されると（図６でのタイムチャート（ｃ）での一点鎖線）、で示すように変速機入力軸ＩＮの実回転数を目標回転数に追従させるためのモータジェネレータトルクは小さくなる。結果的にトルクフェーズに移行した後のモータジェネレータトルクと差異が生じるため、時刻ｔ７でトルクフェーズに移行するときにモータジェネレータトルクが急に大きくなりこれがショックの原因となる（図６でのタイムチャート（ｂ）中での一点鎖線）。このモータトルクの変化が出力軸に変速ショックとして発生する（図６でのタイムチャート（ｄ）中での一点鎖線）。

本実施例では、イナーシャフェーズ完了前の摩擦締結要素の締結トルクと、イナーシャフェーズ完了後の自動変速機ＡＴの入力トルクとが略同一となるよう、自動変速機ＡＴ内の摩擦締結要素の締結トルクを補正するトルク補正手段を設けている。このトルク補正手段は、変速時にイナーシャフェーズ完了前の摩擦締結要素の締結トルクと、イナーシャフェーズ完了後の自動変速機ＡＴの入力トルクとの差分を検出する検出手段と、次回変速時に、この差分を小さくするように摩擦締結要素の締結トルクを補正する学習制御手段を有する。

これにより、モータジェネレータＭＧの回転フィードバック制御領域からトルク制御領域に移行する際のショックを抑制することができ、イナーシャフェーズ終了時の摩擦締結要素の完全締結によって発生する変速ショックを低減した車両用駆動装置の制御装置を提供することができる。

学習制御手段は、変速時であって、自動変速機ＡＴの入力トルクの所定の領域ごとに実行されることとした。学習制御を行うことで、ショック低減をより効果的に行うことができる。

更に、エンジンＥ（第１駆動源）と、モータジェネレータＭＧ（第２駆動源）と、摩擦締結要素の締結により所定の変速段を達成する有段の自動変速機ＡＴとを備える車両用駆動装置の制御装置において、運転者の要求駆動力に基づき、変速時における自動変速機ＡＴの目標入力回転数を算出する目標回転数生成部１２０（目標回転数算出手段）と、変速時におけるエンジンＥの出力トルクを、この目標入力回転数に基づきフィードフォワード制御するフィードフォワードトルク生成部１４０と、変速時におけるモータジェネレータＭＧの出力トルクをフィードバック制御することにより、自動変速機ＡＴの入力回転数を目標入力回転数に追従するよう制御するフィードバック制御部１３０と、を有することとした。

これにより、エンジントルクに対しモータジェネレータのトルクが小さい場合であっても、エンジントルクにより大まかなトルクプロフィールを作成し、モータジェネレータトルクでフィードバック制御することで、変速機ＡＴの目標入力回転数への追従性を確保した車両用駆動装置の制御装置を提供することができる。

ここで、実施例１について更に補足説明する。有段式自動変速機において、アクセルを踏み込んだ状態でのパワーオンアップシフトでは、解放側の摩擦締結要素の締結トルク容量を低下させると共に締結側の摩擦締結要素の締結トルク容量を上昇させるトルクフェーズにおいて、締結側の摩擦締結要素の締結トルク容量は、エンジン空吹きを防止できるギリギリの容量に設定するのが一般的である。これは、トルクフェーズにおけるトルクの引き（インターロック気味になるため）が強くならないようにするためである。

そして、締結側の摩擦締結要素の締結トルク容量が確保され、エンジン空吹きを回避できた段階で解放側の摩擦締結要素を解放し、締結側の摩擦締結要素の締結トルク容量を徐々に上昇させる。所謂、イナーシャフェーズの開始である。イナーシャフェーズの進行時、モータ等を備えていない通常の車両では、締結側の摩擦締結要素の締結トルクは、出力側に出力される分と、イナーシャフェーズを進行させる分とが含まれる。

ここで、ハイブリッド車両のように駆動源側の回転数をエンジンのみに比べて応答性よく自由に制御できる要素（モータジェネレータ）が存在する場合には、イナーシャフェーズ進行を締結側の摩擦締結要素の締結トルクによらず制御できる。変速前後の車速が変化せず一定であると仮定したとき、変速終了後の駆動源側の回転数は自動変速機ＡＴのギヤ比によって決定できるため（最終値）、この最終値に向けて、駆動源側回転数を回転数制御することで、イナーシャフェーズの進行速度を管理する。併せて、締結側の摩擦締結要素の締結トルクは出力側に出力される分のみを主に考えればよい。言い換えると、締結側の摩擦締結要素の締結トルクは通常の車両よりも小さく設定することとなる。

ところが、イナーシャフェーズの進行を管理すべく、駆動源側のトルクを積極的に小さくして回転数制御をした場合、イナーシャフェーズ終了後、締結側の摩擦締結要素を完全締結する際、駆動源側を回転数制御からトルク制御に切り換えるときのトルク段差が大きくなってしまう。よって、締結側の摩擦締結要素の完全締結時における締結ショックの発生が懸念される。

よって、イナーシャフェーズを進行させる際、締結側の摩擦締結要素の締結トルクとして単に駆動力要求分だけでなく、駆動源側の回転数を引き下げる分も若干上乗せし、これにより駆動源側が回転数制御を行ったとしても、駆動源側のトルクが小さくならないようにすることとした。これにより、イナーシャフェーズ終了時における駆動源側の回転数制御からトルク制御への切換時のトルク段差を小さくすることができ、締結ショックを抑制することができる。

目標回転数生成部１２０は、目標入力回転数を算出する際、時間とともにこの目標入力回転数の変化率が小さくなるよう設定することとした。

運転者が変速レスポンスを感知しやすくするためにはイナーシャフェーズ初期の回転数変化率が大きいほうがよく、変速ショック低減のためにはイナーシャフェーズ完了時の回転数変化率が小さいほうがよい。したがって、時間とともにこの目標入力回転数の変化率が小さくなるよう設定することで、変速レスポンスの体感性向上と変速ショック低減を両立することができる。

目標回転数生成部１２０は、変速完了時の最終目標回転数よりも高い初期目標回転数までは第１ランプ勾配αで目標入力回転数を変化させ、目標入力回転数が初期目標回転数に達した際、この目標入力時回転数を所定時間維持した後、第２ランプ勾配βで目標入力回転数を最終目標回転数まで変化させることとした。

目標入力時回転数を所定時間維持することにより、実入力回転数が目標入力回転数に対しアンダーシュートすることを回避する。

目標回転数生成部１２０は、変速種に応じて初期目標回転数を設定することとした。これにより、変速種に応じて初期目標回転数を適切に設定することができる。

フィードフォワードトルク生成部１４０は、自動変速機ＡＴの入力回転数と最終目標回転数とが所定の回転数差となった際、フィードフォワード制御を終了することとした。

エンジントルクの応答遅れを考慮してエンジントルクの復帰タイミングを早めに設定することで、変速機入力軸ＩＮの実回転数が最終目標回転数に対しアンダーシュートすることを回避できる。

フィードフォワードトルク生成部１４０は、エンジンＥの出力トルクを変速種に応じて設定することとした。よって、変速種に応じた最適な出力トルクを設定することができる。

フィードフォワードトルク生成部１４０は、エンジンＥの出力トルクを目標入力回転数の変化率に応じて設定することとした。よって、目標入力回転数への追従制御性を向上することができる。

フィードフォワードトルク生成部１４０は、エンジンＥの出力トルクを運転者の駆動力要求に応じて設定することとした。よって、運転者の意図に応じた駆動力を確保することができる。

（他の実施例）
以上、本発明の車両用駆動装置の制御装置を実施例に基づき説明してきたが、具体的な構成については、この実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。

本願実施例１ではアップシフト時における摩擦締結要素の締結トルクの学習制御を行ったが、図７に示すようにダウンシフト時に行うこととしてもよい。ダウンシフトのため時刻ｔ１'でモータジェネレータＭＧの目標回転数、トルクおよびエンジントルクが上昇する以外は図６とほぼ同様である。

また、実施例１ではハイブリッド車両の駆動装置に適用したが、モータだけで走行する電気自動車において変速ショックを低減するために用いてもよい。

本願ハイブリッド車両のシステム図である。 自動変速機ＡＴのスケルトン図である。 統合コントローラ１０内で実行されるエンジンＥおよびモータジェネレータＭＧの制御ブロック図である。 ＦＦトルク生成部１４０におけるエンジンの要求トルクとＦＦ出力のマップである。 イナーシャフェーズ中におけるエンジンおよびモータジェネレータのトルク制御処理の流れを示すフローチャートである。 イナーシャフェーズにおける摩擦締結要素の締結トルクＴＣの学習制御を示すフローチャートである。 回転フィードバック制御中の自動変速機入力トルクＴＡと、トルク制御中の自動変速機入力トルクＴＢの差分の不感帯領域を示す図である。 摩擦締結要素の締結トルク指令値の補正マップである。 実施例１における摩擦締結要素の締結トルク学習制御のタイムチャートである（アップシフト）。 目標駆動力演算に用いられる目標駆動力マップの一例を示す図である。 他の実施例における摩擦締結要素の締結トルク学習制御のタイムチャートである（ダウンシフト）。

符号の説明

Ｅ エンジン
ＣＬ１ 始動クラッチ
ＭＧ モータジェネレータ
ＡＴ 自動変速機
１ エンジンコントローラ
２ モータコントローラ
３ パワーコントロールユニット
４ バッテリ
６ 始動クラッチ油圧ユニット
７ ＡＴコントローラ
８ 始動クラッチ油圧ユニット
１０ 統合コントローラ

Claims (6)

1. 駆動源と、
   摩擦締結要素の締結により所定の変速段を達成し、前記駆動源の駆動力を駆動輪に伝達するする有段自動変速機と、
   有段自動変速機の入力回転数が変速に伴い変動するイナーシャフェーズ中に、前記有段自動変速機の入力回転数が所定の目標値に追従するように前記駆動源を制御する回転数制御手段と、
   イナーシャフェーズ中に前記摩擦締結要素の締結力を所定値となるように制御する摩擦締結力制御手段と、
   イナーシャフェーズ後に前記有段自動変速機に入力される駆動力を所定の目標値とするように前記駆動源を制御する駆動力制御手段と
   を備える車両用駆動装置の制御装置において、
   前記イナーシャフェーズ完了前後で、前記有段自動変速機に入力される駆動力差が所定値以上発生するかを判断する駆動力差判定手段を設け、
   駆動力差が所定値以上発生したと判断した場合、駆動力差を低減するように前記摩擦締結要素の締結力を補正する摩擦締結力補正手段を設けること
   を特徴とする車両用駆動装置の制御装置。
2. 請求項１に記載の車両用駆動装置の制御装置において、
   前記摩擦締結力補正手段は、
   変速時に前記イナーシャフェーズ完了前の前記摩擦締結要素の締結力と、前記イナーシャフェーズ完了後の前記有段自動変速機に入力される駆動力との差分を検出する検出手段と、
   次回変速時に、前記差分を小さくするように前記締結力を補正する学習制御手段と
   を備えることを特徴とする車両用駆動装置の制御装置。
3. 請求項２に記載の車両用駆動装置の制御装置において、
   前記学習制御手段は、変速段階ごとに実行されること
   を特徴とする車両用駆動装置の制御装置。
4. 請求項１に記載の車両用駆動装置の制御装置において、
   前記学習制御手段は、駆動源が所定以上の駆動力を発生させているときのみ実行されること
   を特徴とする車両用駆動装置の制御装置。
5. 請求項１ないし４いずれかに記載の車両用駆動装置の制御装置において、
   前記駆動源は、内燃機関であるエンジンと、モータジェネレータであることを特徴とする車両用駆動装置の制御装置。
6. 請求項１ないし５いずれかに記載の車両用駆動装置の制御装置において、
   前記摩擦締結力補正手段は、前記有段自動変速機に入力される駆動力がイナーシャフェーズ完了前よりも完了後の方が高いときは、前記摩擦締結要素の締結力を大きく補正することを特徴とする車両用駆動装置の制御装置。

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