JP2010116108A - 車両用動力伝達装置の制御装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】有段変速部を有する車両用動力伝達装置の制御装置において、電力制限によって変速ショックが大きくなる可能性を低減できる車両用動力伝達装置の制御装置を提供する。
【解決手段】電力収支変更手段80は、自動変速部20の変速中に変速時トルク制御が実行される場合において、その変速時トルク制御での出力軸トルクTOUT変動の抑制開始前に上記変速時トルク制御の実行に必要な電気エネルギの少なくとも一部を確保する。従って、蓄電装置60の充電残量SOCが不足する場合など、第2電動機M2に対する電気エネルギ供給不足が生じる場合であっても、上記変速時トルク制御にて作動させられる第2電動機M2に供給するための上記電気エネルギが確保されるので、上記電気エネルギ供給不足に起因して前記変速時トルク制御での出力軸トルクTOUT変動の抑制が不十分となってしまうことにより変速ショックが大きくなる可能性が、低減される。
【選択図】図6
【解決手段】電力収支変更手段80は、自動変速部20の変速中に変速時トルク制御が実行される場合において、その変速時トルク制御での出力軸トルクTOUT変動の抑制開始前に上記変速時トルク制御の実行に必要な電気エネルギの少なくとも一部を確保する。従って、蓄電装置60の充電残量SOCが不足する場合など、第2電動機M2に対する電気エネルギ供給不足が生じる場合であっても、上記変速時トルク制御にて作動させられる第2電動機M2に供給するための上記電気エネルギが確保されるので、上記電気エネルギ供給不足に起因して前記変速時トルク制御での出力軸トルクTOUT変動の抑制が不十分となってしまうことにより変速ショックが大きくなる可能性が、低減される。
【選択図】図6
Description
本発明は、有段変速部を有する車両用動力伝達装置の制御装置に係り、特に、有段変速部の変速ショック低減に関するものである。
主駆動力源としてのエンジンと、そのエンジンに対しトルクアシスト可能なモータジェネレータと、有段の自動変速機である有段変速部と、駆動輪とが直列に連結された車両用動力伝達装置を有する所謂パラレルハイブリッド車両が従来からよく知られている。例えば、特許文献1の車両用動力伝達装置は、そのパラレルハイブリッド車両の車両用動力伝達装置の1つである。その特許文献1の車両用動力伝達装置では、上記エンジンおよびモータジェネレータの駆動力が上記有段変速部でトルク変換されて駆動輪に出力される。また、上記有段変速部は油圧作動の摩擦係合装置を複数備えており、上記特許文献1の車両用動力伝達装置の制御装置は、例えば車速やアクセル開度等から判断される車両状態に基づいて、係合させる摩擦係合装置と解放させる摩擦係合装置との掴み換えのタイミングを制御する所謂クラッチツウクラッチ制御を行うことによって上記有段変速部の変速を実行する。このクラッチツウクラッチ制御は周知技術として広く知られている。
ここで、前記有段変速部の変速過渡期間は、その有段変速部の入力回転速度は変化せずにその有段変速部の出力軸トルク(以下「有段変速部出力軸トルク」と表す)が変化するトルク相と、上記入力回転速度の変化が生じるイナーシャ相とに大別される。また、記有段変速部の変速では前記クラッチツウクラッチ制御が行われるので、その有段変速部の変速中には有段変速部出力トルクが変動する。これに対し、前記特許文献1の制御装置は、その有段変速部出力トルクの変動を打ち消すように前記モータジェネレータの出力トルクを制御するトルク補償を行うことによって、前記有段変速部の変速中において有段変速部出力トルクの変動を緩やかにし変速ショックの低減を図っている。
特開2004−316831号公報
特開2005−96574号公報
しかし、前記特許文献1の制御装置が前記トルク補償を行うことは、前記モータジェネレータを作動させることであるので、例えば、そのモータジェネレータへ電力供給するバッテリの充電残量が上記トルク補償を行うには充分ではないような場合には、そのモータジェネレータの出力トルクが制限されて、変速ショックを適切に低減できるトルク補償が行われない可能性があった。このような課題は未公知のことである。
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、有段変速部を有する車両用動力伝達装置の制御装置において、電力制限によって変速ショックが大きくなる可能性を低減できる車両用動力伝達装置の制御装置を提供することにある。
かかる目的を達成するために、請求項1に係る発明では、(a)駆動輪に動力伝達可能に連結された電動機と、動力伝達経路の一部を構成する有段変速部とを備えた車両用動力伝達装置の制御装置であって、(b)前記有段変速部の変速過渡期間内においてその有段変速部の出力軸トルクが一時的に落ち込む時期にトルクを補うことによりその出力軸トルクの変動を抑制する変速時トルク制御を前記電動機の作動によって実行するトルク補償手段を含み、(c)前記変速時トルク制御での出力軸トルク変動の抑制開始前にその変速時トルク制御の実行に必要な電気エネルギの少なくとも一部が確保されることを特徴とする。
請求項2に係る発明では、(a)エンジンと駆動輪との間に連結された差動機構とその差動機構に動力伝達可能に連結された第1電動機とを有しその第1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差動部と、前記駆動輪に動力伝達可能に連結された第2電動機と、動力伝達経路の一部を構成する有段変速部とを、備えた車両用動力伝達装置の制御装置であって、(b)前記有段変速部の変速過渡期間内においてその有段変速部の出力軸トルクが一時的に落ち込む時期にトルクを補うことによりその出力軸トルクの変動を抑制する変速時トルク制御を前記第2電動機の作動によって実行するトルク補償手段を含み、(c)前記有段変速部の変速が要求されるとの判断があったときは、前記変速時トルク制御が実行されないとした場合と比較して、前記出力軸トルクの変動の抑制開始時までの所定時間内において前記第2電動機の出力を低下させることを特徴とする。
請求項3に係る発明では、(a)エンジンと駆動輪との間に連結された差動機構とその差動機構に動力伝達可能に連結された第1電動機とを有しその第1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差動部と、前記駆動輪に動力伝達可能に連結された第2電動機と、動力伝達経路の一部を構成する有段変速部とを、備えた車両用動力伝達装置の制御装置であって、(b)前記有段変速部の変速過渡期間内においてその有段変速部の出力軸トルクが一時的に落ち込む時期にトルクを補うことによりその出力軸トルクの変動を抑制する変速時トルク制御を前記第2電動機の作動によって実行するトルク補償手段を含み、(c)前記有段変速部の変速が要求されるとの判断があったときは、前記変速時トルク制御が実行されないとした場合と比較して、前記出力軸トルクの変動の抑制開始時までの所定時間内において前記第2電動機の出力が回生側に向けてずらされることを特徴とする。
請求項4に係る発明では、前記有段変速部の変速が要求されるとの判断がその有段変速部のアップシフトが要求されるとの判断である場合には、前記抑制開始時までの所定時間は、前記変速が要求されるとの判断時から前記変速過渡期間内のトルク相開始時までの時間であることを特徴とする。
請求項5に係る発明では、前記有段変速部の変速が要求されるとの判断がその有段変速部のアップシフトが要求されるとの判断である場合には、前記変速が要求されるとの判断時から、前記有段変速部の変速実行を指令する変速出力時までの間で、車両全体の電力収支を零に収束させることを特徴とする。
請求項6に係る発明では、前記有段変速部の変速が要求されるとの判断がその有段変速部のアップシフトが要求されるとの判断である場合には、前記変速が要求されるとの判断時とは前記有段変速部の変速を実行すべき旨の変速判断がなされた時であることを特徴とする。
請求項7に係る発明では、前記有段変速部の変速が要求されるとの判断がその有段変速部のダウンシフトが要求されるとの判断である場合には、前記抑制開始時までの所定時間は、前記変速が要求されるとの判断時から前記変速過渡期間内のイナーシャ相開始時までの時間であることを特徴とする。
請求項8に係る発明では、前記有段変速部のアップシフトにおける前記変速時トルク制御で前記出力軸トルクの変動を抑制することとは、前記変速過渡期間内のトルク相でのその出力軸トルクの落込みを小さくすることであることを特徴とする。
請求項9に係る発明では、前記有段変速部のダウンシフトにおける前記変速時トルク制御で前記出力軸トルクの変動を抑制することとは、前記変速過渡期間内のイナーシャ相でのその出力軸トルクの落込みを小さくすることであることを特徴とする。
請求項10に係る発明では、前記出力軸トルクの変動の抑制開始前に前記変速時トルク制御の実行に必要な電気エネルギの全部が確保されることを特徴とする。
請求項1に係る発明の車両用動力伝達装置の制御装置によれば、(a)その制御装置は、前記有段変速部の変速過渡期間内においてその有段変速部の出力軸トルクが一時的に落ち込む時期にトルクを補うことによりその出力軸トルクの変動を抑制する変速時トルク制御を前記電動機の作動によって実行するトルク補償手段を含み、(b)前記変速時トルク制御での出力軸トルク変動の抑制開始前にその変速時トルク制御の実行に必要な電気エネルギの少なくとも一部が確保される。従って、電力供給制限などの上記電動機に対する電気エネルギ供給不足が生じていた場合であっても上記電気エネルギが確保されるので、上記電気エネルギ供給不足に起因して前記変速時トルク制御での出力軸トルク変動の抑制が不十分となってしまうことにより変速ショックが大きくなる可能性が、低減される。
請求項2に係る発明の車両用動力伝達装置の制御装置によれば、(a)その制御装置は、前記変速時トルク制御を前記第2電動機の作動によって実行するトルク補償手段を含み、(b)前記有段変速部の変速が要求されるとの判断があったときは、前記変速時トルク制御が実行されないとした場合と比較して、前記出力軸トルクの変動の抑制開始時までの所定時間内において前記第2電動機の出力を低下させる。従って、前記変速時トルク制御の実行に必要な電気エネルギつまり必要な電力量の少なくとも一部が上記出力軸トルクの変動の抑制開始前に確保され、上記第2電動機に対する電力供給制限が生じていたとしても、その第2電動機のトルク不足に起因して変速ショックが大きくなる可能性を低減することが可能である。
請求項3に係る発明の車両用動力伝達装置の制御装置によれば、(a)その制御装置は、前記変速時トルク制御を前記第2電動機の作動によって実行するトルク補償手段を含み、(b)前記有段変速部の変速が要求されるとの判断があったときは、前記変速時トルク制御が実行されないとした場合と比較して、前記出力軸トルクの変動の抑制開始時までの所定時間内において前記第2電動機の出力が回生側に向けてずらされる。従って、前記変速時トルク制御の実行に必要な電力量の少なくとも一部が上記出力軸トルクの変動の抑制開始前に確保され、上記第2電動機に対する電力供給制限が生じていたとしても、その第2電動機のトルク不足に起因して変速ショックが大きくなる可能性を低減することが可能である。
前記請求項2に係る発明では、前記第2電動機の出力低下によって、前記変速時トルク制御の実行に必要な電気エネルギの少なくとも一部が前記出力軸トルクの変動の抑制開始前に確保される。また、前記請求項3に係る発明では、前記第2電動機の出力が回生側に向けてずらされることによって、前記変速時トルク制御の実行に必要な電気エネルギの少なくとも一部が前記出力軸トルクの変動の抑制開始前に確保される。これらの点から、請求項1に係る発明、請求項2に係る発明、及び請求項3に係る発明は同一の特別な技術的特徴を有しており、それにより、これらの発明は、単一の一般的発明概念を形成するように連関している。
ここで、好適には、前記第1電動機と第2電動機とは相互に電力授受可能に構成されている。また、前記車両用動力伝達装置には、その第1電動機および第2電動機のそれぞれに対し電力授受可能な蓄電装置が設けられている。
請求項4に係る発明の車両用動力伝達装置の制御装置によれば、前記有段変速部の変速が要求されるとの判断がその有段変速部のアップシフトが要求されるとの判断である場合には、前記抑制開始時までの所定時間は、前記変速が要求されるとの判断時から前記変速過渡期間内のトルク相開始時までの時間である。ここで、上記有段変速部のアップシフトでは、前記変速過渡期間内での有段変速部出力軸トルクの一時的な落込みは主としてトルク相で生じる。従って、前記変速時トルク制御の実行のため前記第2電動機が作動させられる前に、それに必要な電力量の少なくとも一部が確保される。
請求項5に係る発明の車両用動力伝達装置の制御装置によれば、前記有段変速部の変速が要求されるとの判断がその有段変速部のアップシフトが要求されるとの判断である場合には、前記変速が要求されるとの判断時から、前記有段変速部の変速実行を指令する変速出力時までの間で、車両全体の電力収支を零に収束させるので、上記変速出力時から前記トルク相開始時までの間で連続的に上記電力収支を回生状態へと移行することができ、前記変速時トルク制御の実行に必要な電力量を一層多く確保できる。
請求項6に係る発明の車両用動力伝達装置の制御装置によれば、前記有段変速部の変速が要求されるとの判断がその有段変速部のアップシフトが要求されるとの判断である場合には、前記変速が要求されるとの判断時とは上記有段変速部の変速を実行すべき旨の変速判断がなされた時であるので、上記変速時トルク制御の実行に必要な電力量の少なくとも一部が確保された後にその変速時トルク制御が実行される確実性が向上し、その電力量の確保が無駄になることを回避できる。
請求項7に係る発明の車両用動力伝達装置の制御装置によれば、前記有段変速部の変速が要求されるとの判断がその有段変速部のダウンシフトが要求されるとの判断である場合には、前記抑制開始時までの所定時間は、前記変速が要求されるとの判断時から前記変速過渡期間内のイナーシャ相開始時までの時間である。ここで、上記有段変速部のダウンシフトでは、前記変速過渡期間内での有段変速部出力軸トルクの一時的な落込みは主としてイナーシャ相で生じる。従って、前記変速時トルク制御の実行のため前記第2電動機が作動させられる前に、それに必要な電力量の少なくとも一部が確保される。
請求項8に係る発明の車両用動力伝達装置の制御装置によれば、前記有段変速部のアップシフトにおける前記変速時トルク制御で前記出力軸トルクの変動を抑制することとは、前記変速過渡期間内のトルク相でのその出力軸トルクの落込みを小さくすることであるので、上記出力軸トルクの落込みが顕著に現れるアップシフトのトルク相で上記変速時トルク制御の実行によりその出力軸トルクの変動(落込み)が抑制され、上記アップシフトにおいて効果的に変速ショックの低減を図ることができる。
請求項9に係る発明の車両用動力伝達装置の制御装置によれば、前記有段変速部のダウンシフトにおける前記変速時トルク制御で前記出力軸トルクの変動を抑制することとは、前記変速過渡期間内のイナーシャ相でのその出力軸トルクの落込みを小さくすることであるので、上記出力軸トルクの落込みが顕著に現れるダウンシフトのイナーシャ相で上記変速時トルク制御の実行によりその出力軸トルクの変動(落込み)が抑制され、上記ダウンシフトにおいて効果的に変速ショックの低減を図ることができる。
請求項10に係る発明の車両用動力伝達装置の制御装置によれば、前記出力軸トルク変動の抑制開始前に前記変速時トルク制御の実行に必要な電気エネルギの全部が確保されるので、前記電気エネルギ供給不足に起因して前記変速時トルク制御での出力軸トルク変動の抑制が不十分となってしまう可能性を一層確実に排除することができる。
ここで、好適には、前記エンジンと駆動輪との間の動力伝達経路において、エンジン、前記電気式差動部、前記有段変速部、前記駆動輪の順に連結されている。
また、好適には、前記差動機構は、前記エンジンに動力伝達可能に連結された第1回転要素と前記第1電動機に動力伝達可能に連結された第2回転要素と前記駆動輪に動力伝達可能に連結された第3回転要素とを有する遊星歯車装置であり、上記第1回転要素はその遊星歯車装置のキャリヤであり、上記第2回転要素はその遊星歯車装置のサンギヤであり、上記第3回転要素はその遊星歯車装置のリングギヤである。このようにすれば、前記差動機構の軸心方向寸法が小さくなる。また、差動機構が1つの遊星歯車装置によって簡単に構成される。
また、好適には、前記遊星歯車装置はシングルピニオン型の遊星歯車装置である。このようにすれば、前記差動機構の軸心方向寸法が小さくなる。また、差動機構が1つのシングルピニオン型遊星歯車装置によって簡単に構成される。
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。
本発明の制御装置は、例えばハイブリッド車両に用いられる。図1は、本発明の制御装置が適用される車両用動力伝達装置10(以下、「動力伝達装置10」と表す)を説明する骨子図である。図1において、動力伝達装置10は車体に取り付けられる非回転部材としてのトランスミッションケース12(以下、「ケース12」という)内において共通の軸心上に配設された入力回転部材としての入力軸14と、この入力軸14に直接に或いは図示しない脈動吸収ダンパー(振動減衰装置)を介して直接に連結された差動部11と、その差動部11と駆動輪38(図6参照)との間の動力伝達経路で伝達部材(伝動軸)18を介して直列に連結されている自動変速部20と、この自動変速部20または動力伝達装置10の出力回転部材としての出力軸22とを直列に備えている。この動力伝達装置10は、車両において縦置きされるFR(フロントエンジン・リヤドライブ)型車両に好適に用いられるものであり、入力軸14に直接に或いは図示しない脈動吸収ダンパーを介して直接的に連結された走行用の駆動力源として例えばガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関であるエンジン8と一対の駆動輪38(図6参照)との間に設けられて、エンジン8からの動力を動力伝達経路の一部を構成する差動歯車装置(終減速機)36および一対の車軸等を順次介して左右の駆動輪38へ伝達する。
このように、本実施例の動力伝達装置10においてはエンジン8と差動部11とは直結されている。この直結にはトルクコンバータやフルードカップリング等の流体式伝動装置を介することなく連結されているということであり、例えば上記脈動吸収ダンパーなどを介する連結はこの直結に含まれる。なお、動力伝達装置10はその軸心に対して対称的に構成されているため、図1の骨子図においてはその下側が省略されている。
本発明の電気式差動部に対応する差動部11は、入力軸14に入力されたエンジン8の出力を機械的に分配する機械的機構であってエンジン8の出力を第1電動機M1および伝達部材18に分配する差動機構としての動力分配機構16と、その動力分配機構16に動力伝達可能に連結された第1電動機M1と、伝達部材18と一体的に回転するように設けられている第2電動機M2とを備えている。なお、第1電動機M1および第2電動機M2は発電機能をも有する所謂モータジェネレータであるが、動力分配機構16の差動状態を制御するための差動用電動機として機能する第1電動機M1は、反力を発生させるためのジェネレータ(発電)機能を少なくとも備える。そして、駆動輪38に動力伝達可能に連結された第2電動機M2は、走行用の駆動力源として駆動力を出力する走行用電動機として機能するためモータ(電動機)機能を少なくとも備える。更に、第1電動機M1と第2電動機M2とは相互に電力授受可能に構成されている。
動力分配機構16は、エンジン8と駆動輪38との間に連結された差動機構であって、例えば「0.418」程度の所定のギヤ比ρ0を有するシングルピニオン型の差動部遊星歯車装置24と、切換クラッチC0および切換ブレーキB0とを主体的に備えている。この差動部遊星歯車装置24は、差動部サンギヤS0、差動部遊星歯車P0、その差動部遊星歯車P0を自転および公転可能に支持する差動部キャリヤCA0、差動部遊星歯車P0を介して差動部サンギヤS0と噛み合う差動部リングギヤR0を回転要素(要素)として備えている。差動部サンギヤS0の歯数をZS0、差動部リングギヤR0の歯数をZR0とすると、上記ギヤ比ρ0はZS0/ZR0である。
この動力分配機構16においては、差動部キャリヤCA0は入力軸14すなわちエンジン8に連結され、差動部サンギヤS0は第1電動機M1に連結され、差動部リングギヤR0は伝達部材18に連結されている。また、切換ブレーキB0は差動部サンギヤS0とケース12との間に設けられ、切換クラッチC0は差動部サンギヤS0と差動部キャリヤCA0との間に設けられている。それら切換クラッチC0および切換ブレーキB0が解放されると、動力分配機構16は差動部遊星歯車装置24の3要素である差動部サンギヤS0、差動部キャリヤCA0、差動部リングギヤR0がそれぞれ相互に相対回転可能とされて差動作用が作動可能なすなわち差動作用が働く差動状態とされることから、エンジン8の出力が第1電動機M1と伝達部材18とに分配されるとともに、分配されたエンジン8の出力の一部で第1電動機M1から発生させられた電気エネルギで蓄電されたり第2電動機M2が回転駆動されるので、差動部11(動力分配機構16)は電気的な差動装置として機能させられて例えば差動部11は所謂無段変速状態(電気的CVT状態)とされて、エンジン8の所定回転に拘わらず伝達部材18の回転が連続的に変化させられる。すなわち、動力分配機構16が差動状態とされると差動部11も差動状態とされ、差動部11はその変速比γ0(入力軸14の回転速度/伝達部材18の回転速度)が最小値γ0minから最大値γ0maxまで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無段変速状態とされる。このように動力分配機構16が差動状態とされると、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M1及び/又は第2電動機M2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、すなわち入力軸14の回転速度と伝達部材18の回転速度の差動状態が制御される。
この状態で、上記切換クラッチC0或いは切換ブレーキB0が係合させられると動力分配機構16は前記差動作用をしないすなわち差動作用が不能な非差動状態とされる。具体的には、上記切換クラッチC0が係合させられて差動部サンギヤS0と差動部キャリヤCA0とが一体的に係合させられると、動力分配機構16は差動部遊星歯車装置24の3要素である差動部サンギヤS0、差動部キャリヤCA0、差動部リングギヤR0が共に回転すなわち一体回転させられるロック状態とされて前記差動作用が不能な非差動状態とされることから、差動部11も非差動状態とされる。また、エンジン8の回転と伝達部材18の回転速度とが一致する状態となるので、差動部11(動力分配機構16)は変速比γ0が「1」に固定された変速機として機能する定変速状態すなわち有段変速状態とされる。次いで、上記切換クラッチC0に替えて切換ブレーキB0が係合させられて差動部サンギヤS0がケース12に連結させられると、動力分配機構16は差動部サンギヤS0が非回転状態とさせられるロック状態とされて前記差動作用が不能な非差動状態とされることから、差動部11も非差動状態とされる。また、差動部リングギヤR0は差動部キャリヤCA0よりも増速回転されるので、動力分配機構16は増速機構として機能するものであり、差動部11(動力分配機構16)は変速比γ0が「1」より小さい値例えば0.7程度に固定された増速変速機として機能する定変速状態すなわち有段変速状態とされる。
このように、本実施例では、上記切換クラッチC0および切換ブレーキB0は、差動部11(動力分配機構16)の変速状態を差動状態すなわち非ロック状態と非差動状態すなわちロック状態とに、すなわち差動部11(動力分配機構16)を電気的な差動装置として作動可能な差動状態例えば変速比が連続的変化可能な無段変速機として作動する電気的な無段変速作動可能な無段変速状態と、電気的な無段変速作動しない変速状態例えば無段変速機として作動させず無段変速作動を非作動として変速比変化を一定にロックするロック状態すなわち1または2種類以上の変速比の単段または複数段の変速機として作動する電気的な無段変速作動をしないすなわち電気的な無段変速作動不能な定変速状態(非差動状態)、換言すれば変速比が一定の1段または複数段の変速機として作動する定変速状態とに選択的に切換える差動状態切換装置として機能している。
自動変速部20は、その変速比(=伝達部材18の回転速度N18/出力軸22の回転速度NOUT)を段階的に変化させることができる有段式の自動変速機として機能し、エンジン8と駆動輪38との間の動力伝達経路の一部を構成する有段変速部である。その自動変速部20は、シングルピニオン型の第1遊星歯車装置26、シングルピニオン型の第2遊星歯車装置28、およびシングルピニオン型の第3遊星歯車装置30を備えている。第1遊星歯車装置26は、第1サンギヤS1、第1遊星歯車P1、その第1遊星歯車P1を自転および公転可能に支持する第1キャリヤCA1、第1遊星歯車P1を介して第1サンギヤS1と噛み合う第1リングギヤR1を備えており、例えば「0.562」程度の所定のギヤ比ρ1を有している。第2遊星歯車装置28は、第2サンギヤS2、第2遊星歯車P2、その第2遊星歯車P2を自転および公転可能に支持する第2キャリヤCA2、第2遊星歯車P2を介して第2サンギヤS2と噛み合う第2リングギヤR2を備えており、例えば「0.425」程度の所定のギヤ比ρ2を有している。第3遊星歯車装置30は、第3サンギヤS3、第3遊星歯車P3、その第3遊星歯車P3を自転および公転可能に支持する第3キャリヤCA3、第3遊星歯車P3を介して第3サンギヤS3と噛み合う第3リングギヤR3を備えており、例えば「0.421」程度の所定のギヤ比ρ3を有している。第1サンギヤS1の歯数をZS1、第1リングギヤR1の歯数をZR1、第2サンギヤS2の歯数をZS2、第2リングギヤR2の歯数をZR2、第3サンギヤS3の歯数をZS3、第3リングギヤR3の歯数をZR3とすると、上記ギヤ比ρ1はZS1/ZR1、上記ギヤ比ρ2はZS2/ZR2、上記ギヤ比ρ3はZS3/ZR3である。
自動変速部20では、第1サンギヤS1と第2サンギヤS2とが一体的に連結されて第2クラッチC2を介して伝達部材18に選択的に連結されるとともに第1ブレーキB1を介してケース12に選択的に連結され、第1キャリヤCA1は第2ブレーキB2を介してケース12に選択的に連結され、第3リングギヤR3は第3ブレーキB3を介してケース12に選択的に連結され、第1リングギヤR1と第2キャリヤCA2と第3キャリヤCA3とが一体的に連結されて出力軸22に連結され、第2リングギヤR2と第3サンギヤS3とが一体的に連結されて第1クラッチC1を介して伝達部材18に選択的に連結されている。このように、自動変速部20と伝達部材18とは自動変速部20の変速段を成立させるために用いられる第1クラッチC1または第2クラッチC2を介して選択的に連結されている。言い換えれば、第1クラッチC1および第2クラッチC2は、伝達部材18と自動変速部20との間すなわち差動部11(伝達部材18)と駆動輪38との間の動力伝達経路を、その動力伝達経路の動力伝達を可能とする動力伝達可能状態と、その動力伝達経路の動力伝達を遮断する動力伝達遮断状態とに選択的に切り換える係合装置として機能している。つまり、第1クラッチC1および第2クラッチC2の少なくとも一方が係合されることで上記動力伝達経路が動力伝達可能状態とされ、或いは第1クラッチC1および第2クラッチC2が解放されることで上記動力伝達経路が動力伝達遮断状態とされる。
前記切換クラッチC0、第1クラッチC1、第2クラッチC2、切換ブレーキB0、第1ブレーキB1、第2ブレーキB2、および第3ブレーキB3は従来の車両用有段式自動変速機においてよく用いられている油圧式摩擦係合装置であって、互いに重ねられた複数枚の摩擦板が油圧アクチュエータにより押圧される湿式多板型や、回転するドラムの外周面に巻き付けられた1本または2本のバンドの一端が油圧アクチュエータによって引き締められるバンドブレーキなどにより構成され、それが介装されている両側の部材を選択的に連結するためのものである。
以上のように構成された動力伝達装置10では、例えば、図2の係合作動表に示されるように、前記切換クラッチC0、第1クラッチC1、第2クラッチC2、切換ブレーキB0、第1ブレーキB1、第2ブレーキB2、および第3ブレーキB3が選択的に係合作動させられることにより、第1速ギヤ段(第1変速段)乃至第5速ギヤ段(第5変速段)のいずれか或いは後進ギヤ段(後進変速段)或いはニュートラルが選択的に成立させられ、略等比的に変化する変速比γ(=入力軸14の回転速度NIN/出力軸22の回転速度NOUT)が各ギヤ段毎に得られるようになっている。特に、本実施例では動力分配機構16に切換クラッチC0および切換ブレーキB0が備えられており、切換クラッチC0および切換ブレーキB0の何れかが係合作動させられることによって、差動部11は前述した無段変速機として作動する無段変速状態に加え、変速比が一定の変速機として作動する定変速状態を構成することが可能とされている。したがって、動力伝達装置10では、切換クラッチC0および切換ブレーキB0の何れかを係合作動させることで定変速状態とされた差動部11と自動変速部20とで有段変速機として作動する有段変速状態が構成され、切換クラッチC0および切換ブレーキB0の何れも係合作動させないことで無段変速状態とされた差動部11と自動変速部20とで電気的な無段変速機として作動する無段変速状態が構成される。言い換えれば、動力伝達装置10は、切換クラッチC0および切換ブレーキB0の何れかを係合作動させることで有段変速状態に切り換えられ、切換クラッチC0および切換ブレーキB0の何れも係合作動させないことで無段変速状態に切り換えられる。また、差動部11も有段変速状態と無段変速状態とに切り換え可能な変速機であると言える。
例えば、動力伝達装置10が有段変速機として機能する場合には、図2に示すように、切換クラッチC0、第1クラッチC1および第3ブレーキB3の係合により、変速比γ1が最大値例えば「3.357」程度である第1速ギヤ段が成立させられ、切換クラッチC0、第1クラッチC1および第2ブレーキB2の係合により、変速比γ2が第1速ギヤ段よりも小さい値例えば「2.180」程度である第2速ギヤ段が成立させられ、切換クラッチC0、第1クラッチC1および第1ブレーキB1の係合により、変速比γ3が第2速ギヤ段よりも小さい値例えば「1.424」程度である第3速ギヤ段が成立させられ、切換クラッチC0、第1クラッチC1および第2クラッチC2の係合により、変速比γ4が第3速ギヤ段よりも小さい値例えば「1.000」程度である第4速ギヤ段が成立させられ、第1クラッチC1、第2クラッチC2、および切換ブレーキB0の係合により、変速比γ5が第4速ギヤ段よりも小さい値例えば「0.705」程度である第5速ギヤ段が成立させられる。また、第2クラッチC2および第3ブレーキB3の係合により、変速比γRが第1速ギヤ段と第2速ギヤ段との間の値例えば「3.209」程度である後進ギヤ段が成立させられる。なお、ニュートラル「N」状態とする場合には、例えば全てのクラッチ及びブレーキC0,C1,C2,B0,B1,B2,B3が解放される。
しかし、動力伝達装置10が無段変速機として機能する場合には、図2に示される係合表の切換クラッチC0および切換ブレーキB0が共に解放される。これにより、差動部11が無段変速機として機能し、それに直列の自動変速部20が有段変速機として機能することにより、自動変速部20の第1速、第2速、第3速、第4速の各ギヤ段に対しその自動変速部20に入力される回転速度すなわち伝達部材18の回転速度が無段的に変化させられて各ギヤ段は無段的な変速比幅が得られる。したがって、その各ギヤ段の間が無段的に連続変化可能な変速比となって動力伝達装置10全体としてのトータル変速比(総合変速比)γTが無段階に得られるようになる。
図3は、無段変速部或いは第1変速部として機能する差動部11と有段変速部或いは第2変速部として機能する自動変速部20とから構成される動力伝達装置10において、ギヤ段毎に連結状態が異なる各回転要素の回転速度の相対関係を直線上で表すことができる共線図を示している。この図3の共線図は、各遊星歯車装置24、26、28、30のギヤ比ρの関係を示す横軸と、相対的回転速度を示す縦軸とから成る二次元座標であり、3本の横線のうちの下側の横線X1が回転速度零を示し、上側の横線X2が回転速度「1.0」すなわち入力軸14に連結されたエンジン8の回転速度NEを示し、横線XGが伝達部材18の回転速度を示している。
また、差動部11を構成する動力分配機構16の3つの要素に対応する3本の縦線Y1、Y2、Y3は、左側から順に第2回転要素(第2要素)RE2に対応する差動部サンギヤS0、第1回転要素(第1要素)RE1に対応する差動部キャリヤCA0、第3回転要素(第3要素)RE3に対応する差動部リングギヤR0の相対回転速度を示すものであり、それらの間隔は差動部遊星歯車装置24のギヤ比ρ0に応じて定められている。さらに、自動変速部20の5本の縦線Y4、Y5、Y6、Y7、Y8は、左から順に、第4回転要素(第4要素)RE4に対応し且つ相互に連結された第1サンギヤS1および第2サンギヤS2を、第5回転要素(第5要素)RE5に対応する第1キャリヤCA1を、第6回転要素(第6要素)RE6に対応する第3リングギヤR3を、第7回転要素(第7要素)RE7に対応し且つ相互に連結された第1リングギヤR1、第2キャリヤCA2、第3キャリヤCA3を、第8回転要素(第8要素)RE8に対応し且つ相互に連結された第2リングギヤR2、第3サンギヤS3をそれぞれ表し、それらの間隔は第1、第2、第3遊星歯車装置26、28、30のギヤ比ρ1、ρ2、ρ3に応じてそれぞれ定められている。共線図の縦軸間の関係においてサンギヤとキャリヤとの間が「1」に対応する間隔とされるとキャリヤとリングギヤとの間が遊星歯車装置のギヤ比ρに対応する間隔とされる。すなわち、差動部11では縦線Y1とY2との縦線間が「1」に対応する間隔に設定され、縦線Y2とY3との間隔はギヤ比ρ0に対応する間隔に設定される。また、自動変速部20では各第1、第2、第3遊星歯車装置26、28、30毎にそのサンギヤとキャリヤとの間が「1」に対応する間隔に設定され、キャリヤとリングギヤとの間がρに対応する間隔に設定される。
上記図3の共線図を用いて表現すれば、本実施例の動力伝達装置10は、動力分配機構16(差動部11)において、差動部遊星歯車装置24の第1回転要素RE1(差動部キャリヤCA0)が入力軸14すなわちエンジン8に連結されるとともに切換クラッチC0を介して第2回転要素(差動部サンギヤS0)RE2と選択的に連結され、第2回転要素RE2が第1電動機M1に連結されるとともに切換ブレーキB0を介してケース12に選択的に連結され、第3回転要素(差動部リングギヤR0)RE3が伝達部材18および第2電動機M2に連結されて、入力軸14の回転を伝達部材18を介して自動変速部(有段変速部)20へ伝達する(入力させる)ように構成されている。このとき、Y2とX2の交点を通る斜めの直線L0により差動部サンギヤS0の回転速度と差動部リングギヤR0の回転速度との関係が示される。
例えば、上記切換クラッチC0および切換ブレーキB0の解放により無段変速状態(差動状態)に切換えられたときは、第1電動機M1の回転速度を制御することによって直線L0と縦線Y1との交点で示される差動部サンギヤS0の回転が上昇或いは下降させられると、車速Vに拘束される差動部リングギヤR0の回転速度が略一定である場合には、直線L0と縦線Y2との交点で示される差動部キャリヤCA0の回転速度が上昇或いは下降させられる。また、切換クラッチC0の係合により差動部サンギヤS0と差動部キャリヤCA0とが連結されると、動力分配機構16は上記3回転要素が一体回転する非差動状態とされるので、直線L0は横線X2と一致させられ、エンジン回転速度NEと同じ回転で伝達部材18が回転させられる。或いは、切換ブレーキB0の係合によって差動部サンギヤS0の回転が停止させられると動力分配機構16は増速機構として機能する非差動状態とされるので、直線L0は図3に示す状態となり、その直線L0と縦線Y3との交点で示される差動部リングギヤR0すなわち伝達部材18の回転速度は、エンジン回転速度NEよりも増速された回転で自動変速部20へ入力される。
また、自動変速部20において第4回転要素RE4は第2クラッチC2を介して伝達部材18に選択的に連結されるとともに第1ブレーキB1を介してケース12に選択的に連結され、第5回転要素RE5は第2ブレーキB2を介してケース12に選択的に連結され、第6回転要素RE6は第3ブレーキB3を介してケース12に選択的に連結され、第7回転要素RE7は出力軸22に連結され、第8回転要素RE8は第1クラッチC1を介して伝達部材18に選択的に連結されている。
自動変速部20では、図3に示すように、第1クラッチC1と第3ブレーキB3とが係合させられることにより、第8回転要素RE8の回転速度を示す縦線Y8と横線X2との交点と第6回転要素RE6の回転速度を示す縦線Y6と横線X1との交点とを通る斜めの直線L1と、出力軸22と連結された第7回転要素RE7の回転速度を示す縦線Y7との交点で第1速の出力軸22の回転速度が示される。同様に、第1クラッチC1と第2ブレーキB2とが係合させられることにより決まる斜めの直線L2と出力軸22と連結された第7回転要素RE7の回転速度を示す縦線Y7との交点で第2速の出力軸22の回転速度が示され、第1クラッチC1と第1ブレーキB1とが係合させられることにより決まる斜めの直線L3と出力軸22と連結された第7回転要素RE7の回転速度を示す縦線Y7との交点で第3速の出力軸22の回転速度が示され、第1クラッチC1と第2クラッチC2とが係合させられることにより決まる水平な直線L4と出力軸22と連結された第7回転要素RE7の回転速度を示す縦線Y7との交点で第4速の出力軸22の回転速度が示される。上記第1速乃至第4速では、切換クラッチC0が係合させられている結果、エンジン回転速度NEと同じ回転速度で第8回転要素RE8に差動部11すなわち動力分配機構16からの動力が入力される。しかし、切換クラッチC0に替えて切換ブレーキB0が係合させられると、差動部11からの動力がエンジン回転速度NEよりも高い回転速度で入力されることから、第1クラッチC1、第2クラッチC2、および切換ブレーキB0が係合させられることにより決まる水平な直線L5と出力軸22と連結された第7回転要素RE7の回転速度を示す縦線Y7との交点で第5速の出力軸22の回転速度が示される。
図4は、本発明に係る動力伝達装置10を制御するための制御装置である電子制御装置40に入力される信号及びその電子制御装置40から出力される信号を例示している。この電子制御装置40は、CPU、ROM、RAM、及び入出力インターフェースなどから成る所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、RAMの一時記憶機能を利用しつつROMに予め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エンジン8、第1電動機M1、第2電動機M2に関するハイブリッド駆動制御、自動変速部20の変速制御等の駆動制御を実行するものである。
電子制御装置40には、図4に示す各センサやスイッチなどから、エンジン水温TEMPWを示す信号、シフトポジションPSHを表す信号、差動部11や自動変速部20の各油圧式摩擦係合装置(クラッチC、ブレーキB)の油圧アクチュエータにかかる油圧(係合圧)例えば第1ブレーキ油圧Pb1や第2ブレーキ油圧Pb2や第2クラッチ油圧Pc2などを表す信号、第1電動機M1の回転速度NM1(以下、「第1電動機回転速度NM1」という)を表す信号、第2電動機M2の回転速度NM2(以下、「第2電動機回転速度NM2」という)を表す信号、エンジン8の回転速度であるエンジン回転速度NEを表す信号、動力伝達装置10の無段変速状態と有段変速状態とを選択的に切り換えるための変速状態手動選択装置であって運転席近傍に設けられて搭乗者によって操作される有段/無段モードスイッチ46からのその切換状態を示す信号、Mモード(手動変速走行モード)を指令する信号、エアコンの作動を示すエアコン信号、出力軸22の回転速度NOUTに対応する車速Vを表す信号、自動変速部20の作動油温を示す油温信号、サイドブレーキ操作を示す信号、フットブレーキ操作を示す信号、触媒温度を示す触媒温度信号、運転者の出力要求量に対応するアクセルペダル41の操作量(アクセル開度)Accを示すアクセル開度信号、カム角信号、スノーモード設定を示すスノーモード設定信号、車両の前後加速度を示す加速度信号、オートクルーズ走行を示すオートクルーズ信号、車両の重量を示す車重信号、エンジン8の空燃比A/Fを示す信号などが、それぞれ供給される。
また、上記電子制御装置40からは、エンジン出力を制御するエンジン出力制御装置43(図6参照)への制御信号例えばエンジン8の吸気管95に備えられた電子スロットル弁96の開度θTHを操作するスロットルアクチュエータ97への駆動信号や燃料噴射装置98によるエンジン8の各気筒内への燃料供給量を制御する燃料供給量信号や点火装置99によるエンジン8の点火時期を指令する点火信号、過給圧を調整するための過給圧調整信号、電動エアコンを作動させるための電動エアコン駆動信号、電動機M1およびM2の作動を指令する指令信号、シフトインジケータを作動させるためのシフトポジション(操作位置)表示信号、ギヤ比を表示させるためのギヤ比表示信号、スノーモードであることを表示させるためのスノーモード表示信号、制動時の車輪のスリップを防止するABSアクチュエータを作動させるためのABS作動信号、Mモードが選択されていることを表示させるMモード表示信号、差動部11や自動変速部20の油圧式摩擦係合装置の油圧アクチュエータを制御するために油圧制御回路42(図6参照)に含まれる電磁弁を作動させるバルブ指令信号、この油圧制御回路42の油圧源である電動油圧ポンプを作動させるための駆動指令信号、電動ヒータを駆動するための信号、クルーズコントロール制御用コンピュータへの信号等が、それぞれ出力される。
図5は複数種類のシフトポジションPSHを人為的操作により切り換える切換装置としてのシフト操作装置48の一例を示す図である。このシフト操作装置48は、例えば運転席の横に配設され、複数種類のシフトポジションPSHを選択するために操作されるシフトレバー49を備えている。
そのシフトレバー49は、動力伝達装置10内つまり自動変速部20内の動力伝達経路が遮断されたニュートラル状態すなわち中立状態とし且つ自動変速部20の出力軸22をロックするための駐車ポジション「P(パーキング)」、後進走行のための後進走行ポジション「R(リバース)」、動力伝達装置10内の動力伝達経路が遮断された中立状態とするための中立ポジション「N(ニュートラル)」、動力伝達装置10の変速可能なトータル変速比γTの変化範囲内で自動変速制御を実行させる前進自動変速走行ポジション「D(ドライブ)」、または手動変速走行モード(手動モード)を成立させて上記自動変速制御における高速側の変速段を制限する所謂変速レンジを設定するための前進手動変速走行ポジション「M(マニュアル)」へ手動操作されるように設けられている。
上記シフトレバー49の各シフトポジションPSHへの手動操作に連動して図2の係合作動表に示す後進ギヤ段「R」、ニュートラル「N」、前進ギヤ段「D」における各変速段等が成立するように、例えば油圧制御回路42が電気的に切り換えられる。
上記「P」乃至「M」ポジションに示す各シフトポジションPSHにおいて、「P」ポジションおよび「N」ポジションは、車両を走行させないときに選択される非走行ポジションであって、例えば図2の係合作動表に示されるように第1クラッチC1および第2クラッチC2のいずれもが解放されるような自動変速部20内の動力伝達経路が遮断された車両を駆動不能とする第1クラッチC1および第2クラッチC2による動力伝達経路の動力伝達遮断状態へ切換えを選択するための非駆動ポジションである。また、「R」ポジション、「D」ポジションおよび「M」ポジションは、車両を走行させるときに選択される走行ポジションであって、例えば図2の係合作動表に示されるように第1クラッチC1および第2クラッチC2の少なくとも一方が係合されるような自動変速部20内の動力伝達経路が連結された車両を駆動可能とする第1クラッチC1および/または第2クラッチC2による動力伝達経路の動力伝達可能状態への切換えを選択するための駆動ポジションでもある。
具体的には、シフトレバー49が「P」ポジション或いは「N」ポジションから「R」ポジションへ手動操作されることで、第2クラッチC2が係合されて自動変速部20内の動力伝達経路が動力伝達遮断状態から動力伝達可能状態とされ、シフトレバー49が「N」ポジションから「D」ポジションへ手動操作されることで、少なくとも第1クラッチC1が係合されて自動変速部20内の動力伝達経路が動力伝達遮断状態から動力伝達可能状態とされる。また、シフトレバー49が「R」ポジションから「P」ポジション或いは「N」ポジションへ手動操作されることで、第2クラッチC2が解放されて自動変速部20内の動力伝達経路が動力伝達可能状態から動力伝達遮断状態とされ、シフトレバー49が「D」ポジションから「N」ポジションへ手動操作されることで、第1クラッチC1および第2クラッチC2が解放されて自動変速部20内の動力伝達経路が動力伝達可能状態から動力伝達遮断状態とされる。
図6は、電子制御装置40に備えられた制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。図6において、有段変速制御手段54は、自動変速部20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54は、記憶手段56に予め記憶された図7の実線および一点鎖線に示す関係(変速線図、変速マップ)から車速Vおよび自動変速部20の要求出力軸トルクTOUTで示される車両状態に基づいて、自動変速部20の変速を実行すべきか否かを判断し、すなわち自動変速部20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部20の変速を実行する。このとき、有段変速制御手段54は、自動変速部20の変速実行を指令する変速出力を行う。例えば、図2に示す係合表に従って変速段が達成されるように切換クラッチC0および切換ブレーキB0を除いた油圧式摩擦係合装置を係合および/または解放させる指令(変速出力指令)を油圧制御回路42へ出力する。なお、アクセル開度Accと自動変速部20の要求出力軸トルクTOUT(図7の縦軸)とはアクセル開度Accが大きくなるほどそれに応じて上記要求出力軸トルクTOUTも大きくなる対応関係にあることから、図7の変速線図の縦軸はアクセル開度Accであっても差し支えない。
ハイブリッド制御手段52は、動力伝達装置10の前記無段変速状態すなわち差動部11の差動状態においてエンジン8を効率のよい作動域で作動させる一方で、エンジン8と第2電動機M2との駆動力の配分や第1電動機M1の発電による反力を最適になるように変化させて差動部11の電気的な無段変速機としての変速比γ0を制御する。例えば、そのときの走行車速において、運転者の出力要求量としてのアクセルペダル操作量(アクセル開度)Accや車速Vから車両の目標(要求)出力を算出し、車両の目標出力と充電要求値から必要なトータル目標出力を算出し、そのトータル目標出力が得られるように伝達損失、補機負荷、第2電動機M2のアシストトルク等を考慮して目標エンジン出力を算出し、その目標エンジン出力が得られるエンジン回転速度NEとエンジントルクTEとなるようにエンジン8を制御するとともに第1電動機M1の発電量を制御する。
ハイブリッド制御手段52は、その制御を動力性能や燃費向上などのために自動変速部20の変速段を考慮して実行する。このようなハイブリッド制御では、エンジン8を効率のよい作動域で作動させるために定まるエンジン回転速度NEと車速Vおよび自動変速部20の変速段で定まる伝達部材18の回転速度とを整合させるために、差動部11が電気的な無段変速機として機能させられる。すなわち、ハイブリッド制御手段52は、例えば図8に示すようなエンジン回転速度NEとエンジン8の出力トルク(エンジントルク)TEとをパラメータとする二次元座標内において無段変速走行の時に運転性と燃費性とを両立するように予め実験的に定められたエンジン8の動作曲線の一種である最適燃費率曲線LEF(燃費マップ、関係)を予め記憶しており、その最適燃費率曲線LEFにエンジン8の動作点(以下、「エンジン動作点」と表す)が沿わされつつエンジン8が作動させられるように、例えば目標出力(トータル目標出力、要求駆動力)を充足するために必要なエンジン出力を発生するためのエンジントルクTEとエンジン回転速度NEとなるように動力伝達装置10のトータル変速比γTの目標値を定め、その目標値が得られるように差動部11の変速比γ0を制御し、トータル変速比γTをその変速可能な変化範囲内例えば13〜0.5の範囲内で制御する。ここで、上記エンジン動作点とは、エンジン回転速度NE及びエンジントルクTEなどで例示されるエンジン8の動作状態を示す状態量を座標軸とした二次元座標においてエンジン8の動作状態を示す動作点である。なお、本実施例で例えば、燃費とは単位燃料消費量当たりの走行距離等であり、燃費の向上とはその単位燃料消費量当たりの走行距離が長くなることであり、或いは、車両全体としての燃料消費率(=燃料消費量/駆動輪出力)が小さくなることである。逆に、燃費の低下とはその単位燃料消費量当たりの走行距離が短くなることであり、或いは、車両全体としての燃料消費率が大きくなることである。
このとき、ハイブリッド制御手段52は、第1電動機M1により発電された電気エネルギをインバータ58を通して蓄電装置60や第2電動機M2へ供給するので、エンジン8の動力の主要部は機械的に伝達部材18へ伝達されるが、エンジン8の動力の一部は第1電動機M1の発電のため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58を通してその電気エネルギが第2電動機M2へ供給され、その第2電動機M2が駆動されて第2電動機M2から伝達部材18へ伝達される。この電気エネルギの発生から第2電動機M2で消費されるまでに関連する機器により、エンジン8の動力の一部を電気エネルギに変換し、その電気エネルギを機械的エネルギに変換するまでの電気パスが構成される。前記蓄電装置60は、第1電動機M1および第2電動機M2に電力を供給し且つそれらの電動機M1,M2から電力の供給を受けることが可能な電気エネルギ源であって、例えば、鉛蓄電池などのバッテリ、又は、キャパシタなどである。
ハイブリッド制御手段52は、スロットル制御のためにスロットルアクチュエータ97により電子スロットル弁96を開閉制御させる他、燃料噴射制御のために燃料噴射装置98による燃料噴射量や噴射時期を制御させ、点火時期制御のためにイグナイタ等の点火装置99による点火時期を制御させる指令を単独で或いは組み合わせてエンジン出力制御装置43に出力して必要なエンジン出力を発生するようにエンジン8の出力制御を実行するエンジン出力制御手段を機能的に備えている。例えば、ハイブリッド制御手段52は、基本的には図示しない予め記憶された関係からアクセル開度信号Accに基づいてスロットルアクチュエータ97を駆動し、アクセル開度Accが増加するほどスロットル弁開度θTHを増加させるようにスロットル制御を実行する。
前記図7の実線Aは、車両の発進/走行用(以下、走行用という)の駆動力源をエンジン8と電動機例えば第2電動機M2とで切り換えるための、言い換えればエンジン8を走行用の駆動力源として車両を発進/走行(以下、走行という)させる所謂エンジン走行と第2電動機M2を走行用の駆動力源として車両を走行させる所謂モータ走行とを切り換えるための、エンジン走行領域とモータ走行領域との境界線である。この図7に示すエンジン走行とモータ走行とを切り換えるための境界線(実線A)を有する予め記憶された関係は、車速Vと駆動力関連値である出力軸トルクTOUTとをパラメータとする二次元座標で構成された駆動力源切換線図(駆動力源マップ)の一例である。この駆動力源切換線図は、例えば同じ図7中の実線および一点鎖線に示す変速線図(変速マップ)と共に記憶手段56に予め記憶されている。
そして、ハイブリッド制御手段52は、例えば図7の駆動力源切換線図から車速Vと要求出力軸トルクTOUTとで示される車両状態に基づいてモータ走行領域とエンジン走行領域との何れであるかを判断してモータ走行或いはエンジン走行を実行する。このように、ハイブリッド制御手段52によるモータ走行は、図7から明らかなように一般的にエンジン効率が高トルク域に比較して悪いとされる比較的低出力軸トルクTOUT時すなわち低エンジントルクTE時、或いは車速Vの比較的低車速時すなわち低負荷域で実行される。
ハイブリッド制御手段52は、このモータ走行時には、停止しているエンジン8の引き摺りを抑制して燃費を向上させるために、差動部11の電気的CVT機能(差動作用)によって、第1電動機回転速度NM1を負の回転速度で制御例えば空転させて、差動部11の差動作用によりエンジン回転速度NEを零乃至略零に維持する。
ハイブリッド制御手段52は、エンジン走行とモータ走行とを切り換えるために、エンジン8の作動状態を運転状態と停止状態との間で切り換える、すなわちエンジン8の始動および停止を行うエンジン始動停止制御手段66を備えている。このエンジン始動停止制御手段66は、ハイブリッド制御手段52により例えば図7の駆動力源切換線図から車両状態に基づいてモータ走行とエンジン走行と切換えが判断された場合に、エンジン8の始動または停止を実行する。
例えば、エンジン始動停止制御手段66は、図7の実線Bの点a→点bに示すように、アクセルペダル41が踏込操作されて要求出力軸トルクTOUTが大きくなり車両状態がモータ走行領域からエンジン走行領域へ変化した場合には、第1電動機M1に通電して第1電動機回転速度NM1を引き上げることで、すなわち第1電動機M1をスタータとして機能させることで、エンジン回転速度NEを引き上げ、所定のエンジン回転速度NE’例えば自律回転可能なエンジン回転速度NEで点火装置99により点火させるようにエンジン8の始動を行って、ハイブリッド制御手段52によるモータ走行からエンジン走行へ切り換える。このとき、エンジン始動停止制御手段66は、第1電動機回転速度NM1を速やかに引き上げることでエンジン回転速度NEを速やかに所定のエンジン回転速度NE’まで引き上げてもよい。これにより、良く知られたアイドル回転速度NEIDL以下のエンジン回転速度領域における共振領域を速やかに回避できて始動時の振動が抑制される。
また、エンジン始動停止制御手段66は、図7の実線Bの点b→点aに示すように、アクセルペダル41が戻されて要求出力軸トルクTOUTが小さくなり車両状態がエンジン走行領域からモータ走行領域へ変化した場合には、燃料噴射装置98により燃料供給を停止させるように、すなわちフューエルカットによりエンジン8の停止を行って、ハイブリッド制御手段52によるエンジン走行からモータ走行へ切り換える。このとき、エンジン始動停止制御手段66は、第1電動機回転速度NM1を速やかに引き下げることでエンジン回転速度NEを速やかに零乃至略零まで引き下げてもよい。これにより、上記共振領域を速やかに回避できて停止時の振動が抑制される。或いは、エンジン始動停止制御手段66は、フューエルカットより先に、第1電動機回転速度NM1を引き下げてエンジン回転速度NEを引き下げ、所定のエンジン回転速度NE’でフューエルカットするようにエンジン8の停止を行ってもよい。
また、ハイブリッド制御手段52は、エンジン走行領域であっても、上述した電気パスによる第1電動機M1からの電気エネルギおよび/または蓄電装置60からの電気エネルギを第2電動機M2へ供給し、その第2電動機M2を駆動してエンジン8の動力を補助するトルクアシストが可能である。よって、本実施例ではエンジン8と第2電動機M2との両方を走行用の駆動力源とする車両の走行はモータ走行ではなくエンジン走行に含まれるものとする。
また、ハイブリッド制御手段52は、車両の停止状態又は低車速状態に拘わらず、差動部11の電気的CVT機能によってエンジン8の運転状態を維持させることができる。例えば、車両停止時に蓄電装置60の充電残量SOCが低下して第1電動機M1による発電が必要となった場合には、エンジン8の動力により第1電動機M1が発電させられてその第1電動機M1の回転速度が引き上げられ、車速Vで一意的に決められる第2電動機回転速度NM2が車両停止状態により零(略零)となっても動力分配機構16の差動作用によってエンジン回転速度NEが自律回転可能な回転速度以上に維持される。
また、ハイブリッド制御手段52は、車両の停止中又は走行中に拘わらず、差動部11の電気的CVT機能によって第1電動機回転速度NM1および/または第2電動機回転速度NM2を制御してエンジン回転速度NEを任意の回転速度に維持させられる。例えば、図3の共線図からもわかるようにハイブリッド制御手段52はエンジン回転速度NEを引き上げる場合には、車速Vに拘束される第2電動機回転速度NM2を略一定に維持しつつ第1電動機回転速度NM1の引き上げを実行する。
増速側ギヤ段判定手段62は、動力伝達装置10を有段変速状態とする際に切換クラッチC0および切換ブレーキB0のいずれを係合させるかを判定するために、例えば車両状態に基づいて記憶手段56に予め記憶された前記図7に示す変速線図に従って動力伝達装置10の変速されるべき変速段が増速側ギヤ段例えば第5速ギヤ段であるか否かを判定する。
切換制御手段50は、車両状態に基づいて前記差動状態切換装置(切換クラッチC0、切換ブレーキB0)の係合/解放を切り換えることにより、前記無段変速状態と前記有段変速状態とを、すなわち前記差動状態と前記ロック状態とを選択的に切り換える。例えば、切換制御手段50は、記憶手段56に予め記憶された前記図7の破線および二点鎖線に示す関係(切換線図、切換マップ)から車速Vおよび要求出力軸トルクTOUTで示される車両状態に基づいて、動力伝達装置10(差動部11)の変速状態を切り換えるべきか否かを判断して、すなわち動力伝達装置10を無段変速状態とする無段制御領域内であるか或いは動力伝達装置10を有段変速状態とする有段制御領域内であるかを判定することにより動力伝達装置10の切り換えるべき変速状態を判断して、動力伝達装置10を前記無段変速状態と前記有段変速状態とのいずれかに選択的に切り換える変速状態の切換えを実行する。
具体的には、切換制御手段50は有段変速制御領域内であると判定した場合は、ハイブリッド制御手段52に対してハイブリッド制御或いは無段変速制御を不許可すなわち禁止とする信号を出力するとともに、有段変速制御手段54に対しては、予め設定された有段変速時の変速を許可する。このときの有段変速制御手段54は、記憶手段56に予め記憶された例えば図7に示す変速線図に従って自動変速部20の自動変速を実行する。例えば記憶手段56に予め記憶された図2は、このときの変速において選択される油圧式摩擦係合装置すなわちC0、C1、C2、B0、B1、B2、B3の作動の組み合わせを示している。すなわち、動力伝達装置10全体すなわち差動部11および自動変速部20が所謂有段式自動変速機として機能し、図2に示す係合表に従って変速段が達成される。
例えば、増速側ギヤ段判定手段62により第5速ギヤ段が判定される場合には、動力伝達装置10全体として変速比が1.0より小さな増速側ギヤ段所謂オーバードライブギヤ段が得られるために切換制御手段50は差動部11が固定の変速比γ0例えば変速比γ0が0.7の副変速機として機能させられるように切換クラッチC0を解放させ且つ切換ブレーキB0を係合させる指令を油圧制御回路42へ出力する。また、増速側ギヤ段判定手段62により第5速ギヤ段でないと判定される場合には、動力伝達装置10全体として変速比が1.0以上の減速側ギヤ段が得られるために切換制御手段50は差動部11が固定の変速比γ0例えば変速比γ0が1の副変速機として機能させられるように切換クラッチC0を係合させ且つ切換ブレーキB0を解放させる指令を油圧制御回路42へ出力する。このように、切換制御手段50によって動力伝達装置10が有段変速状態に切り換えられるとともに、その有段変速状態における2種類の変速段のいずれかとなるように選択的に切り換えられて、差動部11が副変速機として機能させられ、それに直列の自動変速部20が有段変速機として機能することにより、動力伝達装置10全体が所謂有段式自動変速機として機能させられる。
しかし、切換制御手段50は、動力伝達装置10を無段変速状態に切り換える無段変速制御領域内であると判定した場合は、動力伝達装置10全体として無段変速状態が得られるために差動部11を無段変速状態として無段変速可能とするように切換クラッチC0および切換ブレーキB0を解放させる指令を油圧制御回路42へ出力する。同時に、ハイブリッド制御手段52に対してハイブリッド制御を許可する信号を出力するとともに、有段変速制御手段54には、予め設定された無段変速時の変速段に固定する信号を出力するか、或いは記憶手段56に予め記憶された例えば図7に示す変速線図に従って自動変速部20を自動変速することを許可する信号を出力する。この場合、有段変速制御手段54により、図2の係合表内において切換クラッチC0および切換ブレーキB0の係合を除いた作動により自動変速が行われる。このように、切換制御手段50により無段変速状態に切り換えられた差動部11が無段変速機として機能し、それに直列の自動変速部20が有段変速機として機能することにより、適切な大きさの駆動力が得られると同時に、自動変速部20の第1速、第2速、第3速、第4速の各ギヤ段に対しその自動変速部20に入力される回転速度すなわち伝達部材18の回転速度が無段的に変化させられて各ギヤ段は無段的な変速比幅が得られる。したがって、その各ギヤ段の間が無段的に連続変化可能な変速比となって動力伝達装置10全体として無段変速状態となりトータル変速比γTが無段階に得られるようになる。
ここで前記図7について詳述すると、図7は自動変速部20の変速判断の基となる記憶手段56に予め記憶された関係(変速線図、変速マップ)であり、車速Vと駆動力関連値である要求出力軸トルクTOUTとをパラメータとする二次元座標で構成された変速線図の一例である。図7の実線はアップシフトを実行すべき旨の変速判断がなされる変速線(アップシフト線)であり、一点鎖線はダウンシフトを実行すべき旨の変速判断がなされる変速線(ダウンシフト線)である。この図7の変速線図における変速線は、例えば自動変速部20の要求出力軸トルクTOUTを示す横線上において実際の車速Vが線を横切ったか否か、また例えば車速Vを示す縦線上において自動変速部20の要求出力軸トルクTOUTが線を横切ったか否か、すなわち変速線上の変速を実行すべき値(変速点)を横切ったか否かを判断するためのものであり、この変速点の連なりとして予め記憶されている。
また、図7の破線は切換制御手段50による有段制御領域と無段制御領域との判定のための判定車速V1および判定出力トルクT1を示している。つまり、図7の破線はハイブリッド車両の高速走行を判定するための予め設定された高速走行判定値である判定車速V1の連なりである高車速判定線と、ハイブリッド車両の駆動力に関連する駆動力関連値例えば自動変速部20の出力軸トルクTOUTが高出力となる高出力走行を判定するための予め設定された高出力走行判定値である判定出力トルクT1の連なりである高出力走行判定線とを示している。さらに、図7の破線に対して二点鎖線に示すように有段制御領域と無段制御領域との判定にヒステリシスが設けられている。つまり、この図7は判定車速V1および判定出力トルクT1を含む、車速Vと出力軸トルクTOUTとをパラメータとして切換制御手段50により有段制御領域と無段制御領域とのいずれであるかを領域判定するための予め記憶された切換線図(切換マップ、関係)である。なお、この切換線図を含めて変速マップとして記憶手段56に予め記憶されてもよい。また、この切換線図は判定車速V1および判定出力トルクT1の少なくとも1つを含むものであってもよいし、車速Vおよび出力軸トルクTOUTの何れかをパラメータとする予め記憶された切換線であってもよい。
上記変速線図、切換線図、或いは駆動力源切換線図等は、マップとしてではなく実際の車速Vと判定車速V1とを比較する判定式、出力軸トルクTOUTと判定出力トルクT1とを比較する判定式等として記憶されてもよい。この場合には、切換制御手段50は、車両状態例えば実際の車速が判定車速V1を越えたときに動力伝達装置10を有段変速状態とする。また、切換制御手段50は、車両状態例えば自動変速部20の出力軸トルクTOUTが判定出力トルクT1を越えたときに動力伝達装置10を有段変速状態とする。
また、差動部11を電気的な無段変速機として作動させるための電動機等の電気系の制御機器の故障や機能低下時、例えば第1電動機M1における電気エネルギの発生から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に関連する機器の機能低下すなわち第1電動機M1、第2電動機M2、インバータ58、蓄電装置60、それらを接続する伝送路などの故障(フェイル)や、故障とか低温による機能低下が発生したような車両状態となる場合には、無段制御領域であっても車両走行を確保するために切換制御手段50は動力伝達装置10を優先的に有段変速状態としてもよい。
前記駆動力関連値とは、車両の駆動力に1対1に対応するパラメータであって、駆動輪38での駆動トルク或いは駆動力のみならず、例えば自動変速部20の出力軸トルクTOUT、エンジントルクTE、車両加速度や、例えばアクセル開度或いはスロットル弁開度θTH(或いは吸入空気量、空燃比、燃料噴射量)とエンジン回転速度NEとに基づいて算出されるエンジントルクTEなどの実際値や、運転者のアクセルペダル操作量或いはスロットル開度等に基づいて算出される要求(目標)エンジントルクTE、自動変速部20の要求(目標)出力軸トルクTOUT、要求駆動力等の推定値であってもよい。また、上記駆動トルクは出力軸トルクTOUT等からデフ比、駆動輪38の半径等を考慮して算出されてもよいし、例えばトルクセンサ等によって直接検出されてもよい。上記他の各トルク等も同様である。
また、例えば判定車速V1は、高速走行において動力伝達装置10が無段変速状態とされるとかえって燃費が悪化するのを抑制するように、その高速走行において動力伝達装置10が有段変速状態とされるように設定されている。また、判定トルクT1は、車両の高出力走行において第1電動機M1の反力トルクをエンジンの高出力域まで対応させないで第1電動機M1を小型化するために、例えば第1電動機M1からの電気エネルギの最大出力を小さくして配設可能とされた第1電動機M1の特性に応じて設定されている。
図7の関係に示されるように、出力軸トルクTOUTが予め設定された判定出力トルクT1以上の高トルク領域、或いは車速Vが予め設定された判定車速V1以上の高車速領域が有段制御領域として設定されているので、有段変速走行がエンジン8の比較的高トルクとなる高駆動トルク時、或いは車速の比較的高車速時において実行され、無段変速走行がエンジン8の比較的低トルクとなる低駆動トルク時、或いは車速の比較的低車速時すなわちエンジン8の常用出力域において実行されるようになっている。
これによって、例えば、車両の低中速走行および低中出力走行では、動力伝達装置10が無段変速状態とされて車両の燃費性能が確保されるが、実際の車速Vが前記判定車速V1を越えるような高速走行では動力伝達装置10が有段の変速機として作動する有段変速状態とされ専ら機械的な動力伝達経路でエンジン8の出力が駆動輪38へ伝達されて電気的な無段変速機として作動させる場合に発生する動力と電気エネルギとの間の変換損失が抑制されて燃費が向上する。また、出力軸トルクTOUTなどの前記駆動力関連値が判定トルクT1を越えるような高出力走行では動力伝達装置10が有段の変速機として作動する有段変速状態とされ専ら機械的な動力伝達経路でエンジン8の出力が駆動輪38へ伝達されて電気的な無段変速機として作動させる領域が車両の低中速走行および低中出力走行となって、第1電動機M1が発生すべき電気的エネルギ換言すれば第1電動機M1が伝える電気的エネルギの最大値を小さくできて第1電動機M1或いはそれを含む車両の駆動装置が一層小型化される。また、他の考え方として、この高出力走行においては燃費に対する要求より運転者の駆動力に対する要求が重視されるので、無段変速状態より有段変速状態(定変速状態)に切り換えられるのである。これによって、ユーザは、例えば有段自動変速走行におけるアップシフトに伴うエンジン回転速度NEの変化すなわち変速に伴うリズミカルなエンジン回転速度NEの変化が楽しめる。
このように、本実施例の差動部11(動力伝達装置10)は無段変速状態と有段変速状態(定変速状態)とに選択的に切換え可能であって、前記切換制御手段50により車両状態に基づいて差動部11の切り換えるべき変速状態が判断され、差動部11が無段変速状態と有段変速状態とのいずれかに選択的に切り換えられる。また、本実施例では、ハイブリッド制御手段52により車両状態に基づいてモータ走行或いはエンジン走行が実行されるが、このエンジン走行とモータ走行とを切り換えるために、エンジン始動停止制御手段66によりエンジン8の始動または停止が行われる。
ところで、動力伝達装置10はクラッチツウクラッチ制御が実施される自動変速部20を備えているので、通常のエンジン車両の有段の自動変速機と同様に、その自動変速部20の変速過渡期には出力軸トルクTOUTが変動する。その出力軸トルクTOUTの変動とは、例えば、自動変速部20のアップシフトでは、主としてトルク相で生じる出力軸トルクTOUTの落込みのことであり、また、ダウンシフトでは、主としてイナーシャ相で生じる出力軸トルクTOUTの落込みのことである。このように自動変速部20の変速中に出力軸トルクTOUTの落込みが生じると、その落込みが変速ショックとして感じられ快適性を損なう可能性がある。このような出力軸トルクTOUTの落込みに対しトルクを補いその落込みを小さくすることが考えられる。
そのために先ず、トルク補償開始判断手段70は、有段変速制御手段54が図7の変速線図に基づいて自動変速部20の変速を実行すべき旨の変速判断をした場合に、その変速判断がアップシフトの変速判断かダウンシフトの変速判断かを判断する。
そして、トルク補償開始判断手段70は、後述のトルク補償手段72が実行する変速時トルク制御が開始される条件であるトルク補償開始条件が成立したか否かを判断する。具体的には、自動変速部20のアップシフトでは、そのアップシフトのトルク相開始が上記トルク補償開始条件であって、トルク補償開始判断手段70は、そのトルク相が開始した場合には、上記トルク補償開始条件が成立したとの判断を肯定する。一方で、上記トルク相の開始前であればその判断を否定する。上記トルク相の開始は、例えば、アップシフトの前記変速出力が行われた変速出力時から、予め実験的に求められたトルク相が開始される所定時間が経過したか否かに基づいて判断されてもよいし、或いは、自動変速部20の変速中に作動する係合側の係合装置の油圧値もしくは解放側の係合装置の油圧値が、トルク相開始を示す予め実験的に求められた所定の油圧値に達したか否かに基づいて判断されてもよい。
一方で、自動変速部20のダウンシフトでは、そのダウンシフトのイナーシャ相開始が上記トルク補償開始条件であって、トルク補償開始判断手段70は、そのイナーシャ相が開始した場合には、上記トルク補償開始条件が成立したとの判断を肯定する。一方で、上記イナーシャ相の開始前であればその判断を否定する。例えば、トルク補償開始判断手段70は、自動変速部20の入力軸としても機能する伝達部材18の回転速度N18が変化し始めた場合、つまり、上記ダウンシフトではその伝達部材回転速度N18が上昇し始めた場合に、上記イナーシャ相が開始したと判断する。
ハイブリッド制御手段52はトルク補償手段72を備えており、そのトルク補償手段72は、トルク補償開始判断手段70がその判断を肯定した場合すなわち前記トルク補償開始条件が成立したと判断した場合には、その変速にて、自動変速部20の変速過渡期間内において自動変速部20の出力軸トルクTOUTが一時的に落ち込む時期にトルクを補うことにより出力軸トルクTOUTの変動を抑制する変速時トルク制御を実行する。その出力軸トルクTOUTの変動を抑制するとは例えば、その出力軸トルクTOUTの変動を無くすようにするということである。トルク補償手段72は、具体的には、上記変速過渡期間内において自動変速部20の出力軸トルクTOUTの変動を抑制するように、すなわち、その出力軸トルクTOUTの落込みを打ち消すように第2電動機M2の出力トルクTM2(以下、「第2電動機トルクTM2」と表す)を制御することによって前記変速時トルク制御を実行する。つまり、トルク補償手段72は第2電動機M2をトルク補償電動機として機能させ、その第2電動機M2の作動によって前記変速時トルク制御を実行するものであり、その変速時トルク制御では、前記変速過渡期間内において前記出力軸トルクTOUTが落ち込むときにその出力軸トルクTOUTの低下(落込み)を打ち消す方向すなわち正方向に第2電動機トルクTM2を増大させることにより、換言すればその出力軸トルクTOUTの落込みを打ち消すための補償トルクTFLを第2電動機M2に出力させることにより、上記出力軸トルクTOUTの落込みを小さくする。なお、第2電動機M2は前記変速時トルク制御において作動させられる本発明の電動機に対応する。
このように、トルク補償手段72は前記変速時トルク制御を実行するが、自動変速部20の変速過渡期間内において出力軸トルクTOUTの変動つまり出力軸トルクTOUTの一時的な落込みは、自動変速部20のアップシフトでは主としてトルク相で発生し、また、ダウンシフトでは主としてイナーシャ相で発生する。従って、トルク補償手段72が、自動変速部20のアップシフトにおける前記変速時トルク制御で出力軸トルクTOUTの変動を抑制することとは、具体的には、前記変速過渡期間内のトルク相での出力軸トルクTOUTの落込みを小さくすることである。また、自動変速部20のダウンシフトにおける前記変速時トルク制御で出力軸トルクTOUTの変動を抑制することとは、具体的には、上記変速過渡期間内のイナーシャ相での出力軸トルクTOUTの落込みを小さくすることである。これらの点を踏まえ前記変速時トルク制御について上記アップシフトとダウンシフトとのそれぞれについて述べれば、トルク補償手段72が上記アップシフト中に上記変速時トルク制御を実行することとは、自動変速部20の変速過渡期間内のトルク相において自動変速部20の出力軸トルクTOUTが一時的に落ち込む時期にトルクを補うことにより出力軸トルクTOUTの変動を抑制するトルク相補償制御を実行することであると言える。そして、トルク補償手段72が上記ダウンシフト中に上記変速時トルク制御を実行することとは、自動変速部20の変速過渡期間内のイナーシャ相において自動変速部20の出力軸トルクTOUTが一時的に落ち込む時期にトルクを補うことにより出力軸トルクTOUTの変動を抑制するイナーシャ相補償制御を実行することであると言える。すなわち、トルク補償手段72は、自動変速部20のアップシフトにて前記トルク補償開始条件が成立したとトルク補償開始判断手段70により判断された場合には、前記トルク相補償制御を実行する。一方で、自動変速部20のダウンシフトにて前記トルク補償開始条件が成立したとトルク補償開始判断手段70により判断された場合には、前記イナーシャ相補償制御を実行する。
前記変速時トルク制御に関して説明したが、その変速時トルク制御の実行は、自動変速部20の出力軸トルクTOUTの一時的な落込みを打ち消すようにトルクを補うことであり、すなわち、そのトルクを補うために電気エネルギが消費されることであり、例えば第2電動機M2が回生作動中であればその回生量を低下させることであるので、上記消費される電気エネルギもしくは上記回生量の低下幅が大きければ燃費悪化につながる可能性がある。また、蓄電装置60の充電残量SOCがその下限値近くにまで低下している場合などに、前記変速時トルク制御にて出力される第2電動機トルクTM2が本来的に出力されるべきトルクの大きさよりも小さく制限されることも考えられる。そこで、本実施例では、前記変速時トルク制御が実行される自動変速部20の変速の際に、全体として前記電気エネルギの消費を抑えるため、電子制御装置40は、更に、電力収支変更判断手段74と変速出力判断手段76と電力収支変更手段80とを備えている。
図6の電力収支変更判断手段74は、変速時バッテリ収支変更の実行条件、言い換えれば、前記変速時トルク制御での出力軸トルクTOUTの変動抑制開始に先だって蓄電装置60(車両全体)の電力収支を変更するか否かを判断するための予め定められた変速時電力収支変更条件が成立したか否かを判断する。上記電力収支とは、蓄電装置60の放電方向を正方向とした、その蓄電装置60の電力値であって、蓄電装置60の電池入出力とも表現できる。
具体的に、自動変速部20のアップシフトの場合は、そのアップシフトの前記変速判断がなされることが上記変速時電力収支変更条件であって、電力収支変更判断手段74は、その変速判断がなされた場合には上記変速時電力収支変更条件が成立したと判断する。また、上記変速判断がなされることを上記変速時電力収支変更条件とするのでは無く、例えば、図7の変速線図において、上記アップシフトの変速判断をするための変速点よりも実験的に所定量だけ低車速側にずれて設定された動作点に実際の車両状態を示す動作点が車速上昇を伴って到達することが上記変速時電力収支変更条件とされてもよい。そのようにされた場合、電力収支変更判断手段74は、要求出力軸トルクTOUTや車速Vなどで示される上記車両状態を示す動作点が上記実験的に設定された動作点に車速上昇を伴って到達した場合に、上記変速時電力収支変更条件が成立したと判断する。
一方で、自動変速部20のダウンシフトの場合は、そのダウンシフトの前記変速判断がなされることが前記変速時電力収支変更条件であって、電力収支変更判断手段74は、その変速判断がなされた場合には上記変速時電力収支変更条件が成立したと判断する。また、上記変速判断がなされることを上記変速時電力収支変更条件とするのでは無く、例えば、図7の変速線図において、上記ダウンシフトの変速判断をするための変速点よりも実験的に所定量だけ要求出力軸トルクTOUTの低い側にずれて設定された動作点に実際の車両状態を示す動作点が要求出力軸トルクTOUTの増大を伴って到達することが上記変速時電力収支変更条件とされてもよい。そのようにされた場合、電力収支変更判断手段74は、要求出力軸トルクTOUTや車速Vなどで示される上記車両状態を示す動作点が上記実験的に設定された動作点に要求出力軸トルクTOUTの増大を伴って到達した場合に、上記変速時電力収支変更条件が成立したと判断する。
なお、上記変速時電力収支変更条件が成立したとの判断を電力収支変更判断手段74が肯定した場合には、その後、有段変速制御手段54は自動変速部20の変速実行を指令する前記変速出力を行い、その有段変速制御手段54の要求により自動変速部20の変速が行われることとなるので、上記変速時電力収支変更条件が成立した場合とは、自動変速部20の変速が要求されるとの判断を電力収支変更判断手段74がした場合であり、すなわち、自動変速部20の変速が要求されるとの判断があったときであると言える。また、自動変速部20の変速が要求されるとの判断があったときは、自動変速部20の変速が実行されるとの判断があったときと言い換えられても差し支えない。
変速出力判断手段76は、自動変速部20の変速中であるか否かを判断する。具体的に、変速出力判断手段76は、アップシフトとダウンシフトとの何れであっても、前記変速出力により自動変速部20の変速が開始されるとして、その変速出力後であれば、自動変速部20の変速中であると判断する。
電力収支変更手段80は、自動変速部20の変速中に前記変速時トルク制御が実行される場合において、その変速時トルク制御での出力軸トルクTOUT変動の抑制開始前に上記変速時トルク制御の実行に必要な電気エネルギの少なくとも一部を確保する。つまり、その抑制開始前に車両の電力消費を低下させ或いは電力の回生を増大させて、蓄電装置60の充電残量SOCの低下を抑え或いはその充電残量SOCを増加させる。望ましくは、電力収支変更手段80は、自動変速部20の変速中に前記変速時トルク制御が実行される場合において、その変速時トルク制御での出力軸トルクTOUT変動の抑制開始前に上記変速時トルク制御の実行に必要な電気エネルギの全部を確保する。例えば、自動変速部20の変速中における出力軸トルクTOUTの落込み量を予め実験的に求めておき、電力収支変更手段80は、それに基づき上記必要な電気エネルギを算出し確保してもよい。
具体的に、電力収支変更手段80は、前記変速時電力収支変更条件が成立したと電力収支変更判断手段74により判断された場合において、前記変速時トルク制御が実行されないとした場合と比較して、出力軸トルクTOUTの変動の抑制開始時までの所定時間である電力確保時間内において第2電動機M2の出力を低下させる、換言すれば、第2電動機M2の出力を回生側に向けてずらす。これにより、上記変速時トルク制御の実行に必要な電気エネルギの少なくとも一部を確保する。ここで、上記第2電動機M2の出力は第2電動機M2が駆動力を発揮している状態を正方向とし、その第2電動機M2の出力の低下はその出力の正負が考慮されて判断されるものであって、例えば、第2電動機M2の出力の低下とは、駆動力を発揮している第2電動機M2の出力が零に向かうことのみならず、回生作動している第2電動機M2の出力すなわち回生電力の絶対値が大きくなることも意味する。また、第2電動機M2の出力の回生側とはその出力の負方向を意味するので、第2電動機M2の出力を回生側に向けてずらすことは第2電動機M2を回生作動させることではなく、例えば、第2電動機M2が駆動力を発揮している状態であればその出力を低下させることであり、第2電動機M2が回生作動しているのであればそのときの回生電力(充電電力)の絶対値を大きくさせることである。また、電力収支変更手段80が前記電力確保時間内において第2電動機M2の出力を低下させることには、その電力確保時間内の一部において第2電動機M2の出力を低下させることが含まれる。
このように、電力収支変更手段80は、前記電力確保時間内において第2電動機M2の出力を低下させるが、この点について自動変速部20のアップシフトとダウンシフトとのそれぞれについて具体的に説明する。
先ずアップシフトについて説明する。電力収支変更手段80は、自動変速部20のアップシフトの場合の前記変速時電力収支変更条件が成立したと判断された場合、換言すれば、自動変速部20のアップシフトが要求されるとの判断を電力収支変更判断手段74がした場合には、そのアップシフトが要求されるとの判断時から前記変速過渡期間内のトルク相開始時までの間で、前記変速時トルク制御(トルク相補償制御)が実行されないとした場合と比較して第2電動機M2の出力を低下させる。つまり、電力収支変更判断手段74が行う前記自動変速部20の変速が要求されるとの判断が自動変速部20のアップシフトが要求されるとの判断である場合には、前記電力確保時間は、前記変速(アップシフト)が要求されるとの判断時から前記変速過渡期間内のトルク相開始時までの時間である。この場合において、上記電力確保時間は、上記変速が要求されるとの判断時から前記トルク補償開始条件が成立したとの判断がトルク補償開始判断手段70によりなされた時までの時間であってもよい。
上記自動変速部20のアップシフトの際の上記電力確保時間内の車両全体(蓄電装置60)の電力収支について詳細に説明すれば、電力収支変更手段80は、上記アップシフトが要求されるとの判断時つまりアップシフトの際の前記変速時電力収支変更条件が成立したとの判断時において上記電力収支が放電側すなわち正の値である場合には、上記アップシフトが要求されるとの判断時からアップシフトの前記変速出力時までの間で、連続的に第2電動機M2の出力を低下させることにより上記電力収支を零に収束させる。上記変速出力時とは、有段変速制御手段54がアップシフトを指令する上記変速出力を行った時であり、言い換えれば、変速出力判断手段76が自動変速部20の変速中ではないとの判断を変速中であるとの判断に切り換えた時である。
そして、電力収支変更手段80は、前記電力収支を零に収束させた後、前記アップシフトの変速出力時から前記トルク相開始時までの間で、連続的に第2電動機M2の出力を更に低下させることにより上記電力収支を充電側(回生側)にして、そのときの充電電力を上記トルク相開始時に向けて連続的に増大させる。この場合において、上記変速出力時から上記トルク相開始時までの間は、その変速出力時から前記トルク補償開始条件が成立したとの判断がトルク補償開始判断手段70によりなされた時までの間であってもよい。また、電力収支変更手段80が低下させる電動機出力は第2電動機M2の出力に限定されるものではなく、例えば、第1電動機M1及び第2電動機M2の合計出力を低下させてもよい。
また、電力収支変更手段80は、前記アップシフトの変速出力時から前記トルク相開始時までの間で前記充電電力を連続的に増大させる場合おいて、そのときの第2電動機M2の出力変化率を、アップシフトのトルク相での出力軸トルクTOUTの落込みを無くし平坦にするために必要とされる実験的に予め求められたエネルギー量である目標トルク相補償量に基づいて定めてもよい。ここで、自動変速部20のアップシフトでは、上記トルク相の所要時間はそのアップシフト中に作動させられる係合装置の油圧制御に基づいて定まるので、上記目標トルク相補償量を予め実験的に求めておくことは可能である。例えば、図9に示す関係のように、自動変速部20の変速の種類及び自動変速部20の入力軸回転速度(伝達部材回転速度N18)に応じて上記目標トルク相補償量が決定される関係を求めておくことが可能である。なお、上記自動変速部20の変速の種類とは、例えば、自動変速部20の変速が第1速から第2速への変速であるのか、第3速から第4速への変速であるのかということである。また、目標トルク相補償量は、上記のように単にエネルギー量と定義されてもよいし、図9の縦軸に示すように単位時間あたりのエネルギ量(単位は例えば「kW」)と定義されてもよい。
図9では、自動変速部20の入力軸回転速度(伝達部材回転速度N18)を同じとすれば、自動変速部20の第2速から第3速への変速時の前記目標トルク相補償量は第3速から第4速への変速時のそれよりも大きく、更に、第1速から第2速への変速時の上記目標トルク相補償量は第2速から第3速への変速時のそれよりも大きくなる関係が示されている。また、上記の自動変速部20の何れのギヤ段間のアップシフトであっても、自動変速部20の入力軸回転速度(伝達部材回転速度N18)が大きくなるほど上記目標トルク相補償量は大きくなる。
次にダウンシフトについて説明する。電力収支変更手段80は、自動変速部20のダウンシフトの場合の前記変速時電力収支変更条件が成立したと判断された場合、換言すれば、自動変速部20のダウンシフトが要求されるとの判断を電力収支変更判断手段74がした場合には、そのダウンシフトが要求されるとの判断時から前記変速過渡期間内のイナーシャ相開始時までの間で、前記変速時トルク制御(イナーシャ相補償制御)が実行されないとした場合と比較して第2電動機M2の出力を低下させる。つまり、電力収支変更判断手段74が行う前記自動変速部20の変速が要求されるとの判断が自動変速部20のダウンシフトが要求されるとの判断である場合には、前記電力確保時間は、前記変速(ダウンシフト)が要求されるとの判断時から前記変速過渡期間内のイナーシャ相開始時までの時間である。この場合において、上記電力確保時間は、上記変速が要求されるとの判断時から前記トルク補償開始条件が成立したとの判断がトルク補償開始判断手段70によりなされた時までの時間であってもよい。
また、上述のように、電力収支変更手段80は、ダウンシフトが要求されるとの判断時から前記変速過渡期間内のイナーシャ相開始時までの間で、前記変速時トルク制御が実行されないとした場合と比較して第2電動機M2の出力を低下させるが、例えば、前記ダウンシフトの変速出力時から前記イナーシャ相開始時までの間で、第2電動機M2の出力を低下させて、それにより前記電力収支を充電側(回生側)にして、そのときの充電電力を上記イナーシャ相開始時に向けて連続的に増大させてもよい。更に、電力収支変更手段80が低下させる電動機出力は第2電動機M2の出力に限定されるものではなく、例えば、第1電動機M1及び第2電動機M2の合計出力を低下させてもよい。上記ダウンシフトの変速出力時とは、有段変速制御手段54がダウンシフトを指令する前記変速出力を行った時であり、言い換えれば、変速出力判断手段76が自動変速部20の変速中ではないとの判断を変速中(ダウンシフト中)であるとの判断に切り換えた時である。
図10は、電子制御装置40の制御作動の要部、すなわち、前記変速時トルク制御(トルク相補償制御)の実行に必要な電気エネルギを確保するため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。そして、図10では、自動変速部20のアップシフトが行われるときに上記必要な電気エネルギが確保され、前記トルク相補償制御が実行される。
先ず、電力収支変更判断手段74に対応するステップ(以下、「ステップ」を省略する)SA1においては、アップシフトの際の変速時バッテリ収支変更の実行条件が成立したか否か、言い換えれば、アップシフトの際の前記変速時電力収支変更条件が成立したか否かが判断される。SA1では、自動変速部20のアップシフトの前記変速判断がなされた場合に上記変速時電力収支変更条件が成立したと判断される。或いは、車両状態を示す動作点が、上記アップシフトの変速点よりも所定量だけ低車速側にずれて設定された動作点に車速上昇を伴って到達した場合に、上記SA1の変速時電力収支変更条件が成立したと判断されてもよい。このSA1の判断が肯定された場合、すなわち、上記SA1の変速時電力収支変更条件が成立した場合には、SA2に移る。一方、このSA1の判断が否定された場合には、本フローチャートは終了する。なお、SA1の判断が否定判断から肯定判断へと切り換わった時が自動変速部20の変速(アップシフト)が要求されるとの判断時である。
変速出力判断手段76に対応するSA2においては、自動変速部20の変速中(アップシフト中)であるか否かが判断される。SA2では、アップシフトの変速出力後であれば、自動変速部20の変速中であると判断される。このSA2の判断が肯定された場合、すなわち、自動変速部20のアップシフト中である場合には、SA3に移る。一方、このSA2の判断が否定された場合には、SA5に移る。
トルク補償開始判断手段70に対応するSA3においては、前記トルク相補償制御を開始するか否かを決定するために、アップシフトの前記トルク補償開始条件が成立したか否かが判断される。例えば、アップシフトのトルク相が開始した場合には、上記トルク補償開始条件が成立したと判断される。このSA3の判断が肯定された場合、すなわち、上記SA3のトルク補償開始条件が成立した場合には、SA4に移る。一方、このSA3の判断が否定された場合には、SA6に移る。
トルク補償手段72に対応するSA4においては、前記トルク相補償制御(変速時トルク制御)が実行される。このとき、上記トルク相補償制御の実行によりトルク相での出力軸トルクTOUTの落込みが無くなり平坦になることが理想的ではあるが、そのようにされる必要は必ずしも無く、その出力軸トルクTOUTの落込み量が、そのトルク相補償制御が実行されない場合と比較して小さくされるだけでもよい。その落込み量が小さくなればそれに応じて変速ショックが低減されるからである。
電力収支変更手段80に対応するSA5においては、蓄電装置60の電力収支が放電側すなわち正の値である場合には、連続的にその電力収支が零に収束させられる。具体的には、その電力収支が零に収束するように第2電動機M2の出力が徐々に低下させられる。
電力収支変更手段80に対応するSA6においては、前記電力収支が充電側(回生側)すなわち負の値とされる。そのとき、時間経過に従い前記トルク相開始時に向けて蓄電装置60の充電電力が連続的に増大させられる。例えば、前記SA5にて零に収束させられた上記電力収支が更に充電側に変化するように、時間が経過するほど第1電動機M1及び第2電動機M2の合計出力が低下させられる、言い換えれば、それら電動機M1,M2の回生量の合計が増大させられる。
図11は、電子制御装置40の制御作動の要部、すなわち、前記変速時トルク制御(イナーシャ相補償制御)の実行に必要な電気エネルギを確保するため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。そして、図11では、自動変速部20のダウンシフトが行われるときに上記必要な電気エネルギが確保され、前記イナーシャ相補償制御が実行される。
先ず、電力収支変更判断手段74に対応するSB1においては、ダウンシフトの際の変速時バッテリ収支変更の実行条件が成立したか否か、言い換えれば、ダウンシフトの際の前記変速時電力収支変更条件が成立したか否かが判断される。SB1では、自動変速部20のダウンシフトの前記変速判断がなされた場合に上記変速時電力収支変更条件が成立したと判断される。或いは、車両状態を示す動作点が、上記ダウンシフトの変速点よりも所定量だけ要求出力軸トルクTOUTの低い側にずれて設定された動作点に要求出力軸トルクTOUTの増大を伴って到達した場合に、上記SB1の変速時電力収支変更条件が成立したと判断されてもよい。このSB1の判断が肯定された場合、すなわち、上記SB1の変速時電力収支変更条件が成立した場合には、SB2に移る。一方、このSB1の判断が否定された場合には、本フローチャートは終了する。なお、SB1の判断が否定判断から肯定判断へと切り換わった時が自動変速部20の変速(ダウンシフト)が要求されるとの判断時である。
トルク補償開始判断手段70に対応するSB2においては、前記イナーシャ相補償制御を開始するか否かを決定するために、ダウンシフトの前記トルク補償開始条件が成立したか否かが判断される。例えば、ダウンシフトのイナーシャ相が開始した場合には、上記トルク補償開始条件が成立したと判断される。このSB2の判断が肯定された場合、すなわち、上記SB2のトルク補償開始条件が成立した場合には、SB3に移る。一方、このSB2の判断が否定された場合には、SB4に移る。
トルク補償手段72に対応するSB3においては、前記イナーシャ相補償制御(変速時トルク制御)が実行される。このとき、上記イナーシャ相補償制御の実行によりイナーシャ相での出力軸トルクTOUTの落込みが無くなり平坦になることが理想的ではあるが、そのようにされる必要は必ずしも無く、その出力軸トルクTOUTの落込み量が、そのイナーシャ相補償制御が実行されない場合と比較して小さくされるだけでもよい。その落込み量が小さくなればそれに応じて変速ショックが低減されるからである。
電力収支変更手段80に対応するSB4においては、時間経過に従って前記電力収支が充電側(回生側)に向けて連続的に変化させられる。すなわち、前記イナーシャ相開始時に向けて蓄電装置60の充電電力が連続的に増大させられる。例えば、その充電電力を連続的に増大させるために、時間が経過するほど第1電動機M1及び第2電動機M2の合計出力が低下させられる、言い換えれば、それら電動機M1,M2の回生量の合計が増大させられる。また、SB4における蓄電装置60の充電電力の増大開始時は、上記イナーシャ相開始前であれば特に限定は無く、例えば、それが、SB1での前記変速時電力収支変更条件が成立したとの判断時であってもよいし、ダウンシフトの変速出力時であってもよい。
図12は、アクセル開度Accが全開状態となるまでアクセルペダル41が踏込まれ、差動部11が非ロック状態であるときに、自動変速部20においてそのギヤ段が第1速から第2速へとアップシフトされる場合を例として、図10に示された制御作動を説明するためのタイムチャートである。このタイムチャートでは、上記第1速から第2速へのアップシフトであるので、図2に示されているように、第2ブレーキB2が係合側係合装置であり、第3ブレーキB3が解放側係合装置である。そして、図12のアプライ油圧指示値は第2ブレーキB2に対する油圧指令値のことであり、ドレン油圧指示値は第3ブレーキB3に対する油圧指令値のことである。また、蓄電装置60の電力収支のタイムチャートに、「+30kW」、「−30kW」と記載されているが、これらは蓄電装置60の電池入出力の制限値であり、具体的には、「+30kW」との記載は蓄電装置60の放電電力が30kW以下に制限されることを意味し、「−30kW」との記載は蓄電装置60の充電電力が30kW以下に制限されることを意味する。また、図12では、第2電動機トルクTM2、自動変速部20の出力軸トルクTOUT、蓄電装置60の電力収支のそれぞれのタイムチャートに、実線A1_tm,A1_out,A1_pwrとともに破線B1_tm,B1_out,B1_pwrでもその変化が示されているが、その実線A1_tm,A1_out,A1_pwrは自動変速部20のアップシフトで前記トルク相補償制御が実行される場合を示し、その破線B1_tm,B1_out,B1_pwrはそのトルク相補償制御が実行されないとした場合を示すものである。
図12のtA1時点は、図10のSA1の判断が肯定された時点、すなわち、自動変速部20の変速(アップシフト)が要求されるとの判断時であり、蓄電装置60の電力収支を回生側に向けて変化させるために駆動力を低下させる例えば第2電動機トルクTM2を低下させる駆動力低下制御が開始されたことを示している。具体的には、このタイムチャートのアップシフトにて前記トルク相補償制御が実行されないとすれば、tA1時点において第2電動機トルクTM2は破線B1_tmで示すように変化するのであるが、本タイムチャートではその後、上記トルク相補償制御が実行されることとなるので、第2電動機トルクTM2は実線A1_tmで示すように破線B1_tmに対してtA1時点から低下させられる。これにより、前記電力収支も実線A1_pwrで示すように破線B1_pwrに対してtA1時点から低下する。
tA2時点は、自動変速部20に第1速から第2速へのアップシフトをさせるための前記変速出力がなされた時点、すなわち、そのアップシフト実行を指令する変速出力時を示している。従って、tA2時点で図10のSA2の判断が否定判断から肯定判断へと切り換わる。そのため、tA1時点からtA2時点までは図10のSA5が実行されて、tA2時点までに前記電力収支が零に収束している。
また、tA2時点での前記変速出力により、前記解放側係合装置を解放作動させるためにドレン油圧指示値がtA2時点から低下し、また、前記係合側係合装置を係合作動させるためにアプライ油圧指示値がtA2時点から上昇している。tA2時点直後で一時的にアプライ油圧指示値が大きく上昇しているのは、上記係合側係合装置の機械的なクリアランスを詰めるためのファーストフィルが行われるようにするためである。
図12のtA3時点はトルク相開始時を示しており、このtA3時点で図10のSA3にて前記トルク補償開始条件が成立したと判断され、そのSA3の判断が否定判断から肯定判断へと切り換わる。そのため、tA2時点からtA3時点までは図10のSA6が実行されて、tA2時点からtA3時点へと時間が経過するほど第2電動機トルクTM2の低下により前記電力収支が充電側に変化している。上記SA3の判断が肯定判断へと切り換わると前記トルク相補償制御において出力軸トルクTOUTの変動の抑制が開始されるので、tA3時点が出力軸トルクTOUTの変動の抑制開始時である。
図12のtA4時点は、イナーシャ相開始時、換言すれば、トルク相終了時を示している。tA3時点からtA4時点までは図10のSA4にて前記トルク相補償制御が実行されるので、トルク相内(tA3時点〜tA4時点)での出力軸トルクTOUTの落込みを小さくするため第2電動機トルクTM2が実線A1_tmのように上昇させられている、すなわち、第2電動機トルクTM2が正方向に変化させられている。これにより、トルク相内(tA3時点〜tA4時点)では前記電力収支が実線A1_pwrのように放電側に向けて変化している。
図12のtA5時点は、自動変速部20の変速(アップシフト)の終了時、すなわち、その変速のイナーシャ相終了時を示している。そのイナーシャ相内(tA4時点〜tA5時点)では、このタイムチャートの変速がアップシフトであるので、自動変速部20の入力軸回転速度である第2電動機回転速度NM2が低下している。また、イナーシャ相内では、エンジン8のトルクダウン制御が行われるので、エンジントルクTEの反力トルクとしての第1電動機M1の出力トルクTM1(以下、「第1電動機トルクTM1」と表す)が零に近付けられている。
このように、図12のタイムチャートでは、蓄電装置60の電力収支の変化を示す実線A1_pwrが、tA1時点からtA3時点までの間で破線B1_pwrに対して充電側に変化していることにより、前記トルク相補償制御の実行に必要な電気エネルギ例えばそれに必要な蓄電装置60の充電残量SOCの少なくとも一部(望ましくは全部)が確保される。そして、トルク相内(tA3時点〜tA4時点)での前記トルク相補償制御の実行により、自動変速部20の出力軸トルクTOUTの落込み量は実線A1_outで示すように、破線B1_outに対して小さくなっている。また、上記トルク相内でのその実線A1_outの変化勾配が破線B1_outに対して緩やかになっている。これにより変速ショックが低減される。
なお、図12にエンジン回転速度NEは図示されていないが、例えば、ハイブリッド制御手段52が自動変速部20の変速中のエンジン回転速度NEを制御するエンジン回転速度制御手段として機能して、自動変速部20の変速開始(tA2時点)から終了(tA5時点)までの間においてエンジン回転速度NEを略一定となるように、換言すればエンジン回転速度NEをその変動量が零に近付くように制御する、望ましくはエンジン回転速度NEを一定となるように制御する。これにより、エンジン回転速度NE変動に伴う変速ショックを低減することができる。
図13は、アクセルペダル41が踏込まれ、差動部11が非ロック状態であるときに、自動変速部20においてそのギヤ段が第2速から第1速へとダウンシフトされる場合を例として、図11に示された制御作動を説明するためのタイムチャートである。このタイムチャートでは、上記第2速から第1速へのダウンシフトであるので、図2に示されているように、第3ブレーキB3が係合側係合装置であり、第2ブレーキB2が解放側係合装置である。そして、図13のドレン油圧指示値は第2ブレーキB2に対する油圧指令値のことである。また、蓄電装置60の電力収支のタイムチャートに、「+30kW」、「−30kW」と記載されているが、これらは図12と同様に蓄電装置60の電池入出力の制限値である。また、図13では、第2電動機トルクTM2、自動変速部20の出力軸トルクTOUT、蓄電装置60の電力収支のそれぞれのタイムチャートに、実線A2_tm,A2_out,A2_pwrとともに破線B2_tm,B2_out,B2_pwrでもその変化が示されているが、その実線A2_tm,A2_out,A2_pwrは自動変速部20のダウンシフトで前記イナーシャ相補償制御が実行される場合を示し、その破線B2_tm,B2_out,B2_pwrはそのイナーシャ相補償制御が実行されないとした場合を示すものである。また、図13ではエンジン8、第1電動機M1、及び第2電動機M2は何れも正方向に回転している。
図13のtB1時点の直前でアクセルペダル41が踏み込まれてアクセル開度Accが大きくなっている。そして、tB1時点は、自動変速部20に第2速から第1速へのダウンシフトをさせるための前記変速出力がなされた時点、すなわち、そのダウンシフト実行を指令する変速出力時を示している。従って、このtB1時点で既に、図11のSB1の判断が肯定された時点、すなわち、自動変速部20の変速(ダウンシフト)が要求されるとの判断時は経過している。
このtB1時点で既に上記SB1の判断は肯定されているので、図11のSB2の判断が肯定される図13のtB2時点まで図11のSB4が実行される。従って、このタイムチャートのダウンシフトにて前記イナーシャ相補償制御が実行されないとすれば、tB1時点において、エンジントルクTEの立ち上がりの遅れを補うため第2電動機トルクTM2は破線B2_tmで示すように引き上げられるのであるが、本タイムチャートではその後、上記イナーシャ相補償制御が実行されることとなるので、tB1時点において、第2電動機トルクTM2は引き上げられることなく実線A2_tmで示すように一定とされる。破線B2_tmと対比して表現すれば、第2電動機トルクTM2は破線B2_tmに対してtB1時点から低下させられる。これにより、tB1時点までは零であった前記電力収支は実線A2_pwrで示すように充電側に変化する。破線B2_pwrと対比して表現すれば、その電力収支は破線B2_pwrに対してtB1時点から低下する。
また、tB1時点での前記変速出力により、前記解放側係合装置を解放作動させるためにドレン油圧指示値がtB1時点から低下している。また、図13に図示されていないが前記係合側係合装置を係合作動させるためにアプライ油圧指示値がtB1時点から上昇する。
図13のtB2時点はイナーシャ相開始時すなわちトルク相終了時を示しており、このtB2時点で図11のSB2にて前記トルク補償開始条件が成立したと判断され、そのSB2の判断が否定判断から肯定判断へと切り換わる。そのため、tB2時点で図11のSB4の実行が終了し、図11のSB3が実行される。上記SB2の判断が肯定判断へと切り換わると前記イナーシャ相補償制御において出力軸トルクTOUTの変動の抑制が開始されるので、tB2時点が出力軸トルクTOUTの変動の抑制開始時である。
図13のtB3時点は、自動変速部20の変速(ダウンシフト)の終了時、すなわち、その変速のイナーシャ相終了時を示している。tB2時点からtB3時点までは図11のSB3にて前記イナーシャ相補償制御が実行されるので、イナーシャ相内(tB2時点〜tB3時点)での出力軸トルクTOUTの落込みを小さくするため第2電動機トルクTM2が実線A2_tmのように上昇させられている、すなわち、第2電動機トルクTM2が正方向に変化させられている。これにより、イナーシャ相内(tB2時点〜tB3時点)では前記電力収支が実線A2_pwrのように放電側に向けて変化している。
また、イナーシャ相内(tB2時点〜tB3時点)では、このタイムチャートの変速がダウンシフトであるので、自動変速部20の入力軸回転速度である第2電動機回転速度NM2が上昇している。
このように、図13のタイムチャートでは、蓄電装置60の電力収支の変化を示す実線A2_pwrが、tB1時点からtB2時点までの間で破線B2_pwrに対して充電側に変化していることにより、前記イナーシャ相補償制御の実行に必要な電気エネルギ例えばそれに必要な蓄電装置60の充電残量SOCの少なくとも一部(望ましくは全部)が確保される。そして、イナーシャ相内(tB2時点〜tB3時点)での前記イナーシャ相補償制御の実行により、自動変速部20の出力軸トルクTOUTの落込み量は実線A2_outで示すように、破線B2_outに対して小さくなっている。端的に言えば、その出力軸トルクTOUTの落込みは実線A2_outで示すように無くなっている。これにより変速ショックが低減される。
本実施例には次のような効果(A1)乃至(A11)がある。(A1)本実施例によれば、トルク補償手段72は、前記トルク補償開始条件が成立したとトルク補償開始判断手段70によって判断された場合には、自動変速部20のアップシフトであれば前記トルク相補償制御を実行し、自動変速部20のダウンシフトであれば前記イナーシャ相補償制御を実行するので、そのアップシフトとダウンシフトとにおいて変速ショックが低減される。
(A2)本実施例によれば、電力収支変更手段80は、自動変速部20の変速中に前記変速時トルク制御が実行される場合において、その変速時トルク制御での出力軸トルクTOUT変動の抑制開始前に上記変速時トルク制御の実行に必要な電気エネルギの少なくとも一部を確保する。従って、蓄電装置60の充電残量SOCがその下限値近くにまで低下している場合など、第2電動機M2に対する電気エネルギ供給不足が生じる場合であっても、上記変速時トルク制御にて作動させられる第2電動機M2に供給するための上記電気エネルギが確保されるので、上記電気エネルギ供給不足に起因して前記変速時トルク制御での出力軸トルクTOUT変動の抑制が不十分となってしまうことにより変速ショックが大きくなる可能性が、低減される。また、上記変速時トルク制御の実行は第2電動機M2の作動により上記充電残量SOCを低下させるものであるので燃費低下につながる可能性があるところ、前記電気エネルギが確保されることにより、その可能性を低減できる。
(A3)本実施例によれば、電力収支変更手段80は、自動変速部20の変速が要求されるとの判断があったときにおいて、換言すれば、前記変速時電力収支変更条件が成立したと電力収支変更判断手段74により判断された場合において、前記変速時トルク制御が実行されないとした場合と比較して、出力軸トルクTOUTの変動の抑制開始時までの所定時間(電力確保時間)内において第2電動機M2の出力を低下させる、換言すれば、第2電動機M2の出力を回生側に向けてずらす。従って、前記変速時トルク制御の実行に必要な電気エネルギつまり必要な電力量の少なくとも一部が上記出力軸トルクTOUTの変動の抑制開始前に確保され、第2電動機M2に対する電気エネルギ供給不足(電力供給制限)が生じていたとしても、その第2電動機M2のトルク不足に起因して変速ショックが大きくなる可能性を低減することが可能である。
(A4)本実施例によれば、動力伝達装置10には、第1電動機M1および第2電動機M2のそれぞれに対し電力授受可能な蓄電装置60が設けられているので、蓄電装置60は電力収支変更手段80が前記出力軸トルクTOUT変動の抑制開始前に確保した電気エネルギを一時的に蓄えることができ、その後にトルク補償手段72は、その蓄えられた電気エネルギを前記変速時トルク制御の実行のために使用できる。
(A5)本実施例によれば、電力収支変更判断手段74が行う前記自動変速部20の変速が要求されるとの判断が自動変速部20のアップシフトが要求されるとの判断である場合には、前記電力確保時間は、前記変速(アップシフト)が要求されるとの判断時から前記変速過渡期間内のトルク相開始時までの時間である。ここで、上記アップシフトでは、前記変速過渡期間内での出力軸トルクTOUTの一時的な落込みは主としてトルク相で生じる。従って、前記変速時トルク制御(トルク相補償制御)の実行のため第2電動機M2が作動させられる前に、それに必要な電力量の少なくとも一部が確保される。
(A6)本実施例によれば、電力収支変更手段80は、自動変速部20のアップシフトが要求されるとの判断を電力収支変更判断手段74がした場合には、そのアップシフトが要求されるとの判断時において車両全体(蓄電装置60)の電力収支が放電側すなわち正の値である場合には、上記アップシフトが要求されるとの判断時からアップシフトの前記変速出力時までの間で、上記電力収支を零に収束させる。従って、上記変速出力時から前記トルク相開始時までの間で連続的に上記電力収支を回生状態へと移行することができ、第2電動機トルクTM2を急変化させることなく前記変速時トルク制御の実行に必要な電力量(電気エネルギ)を一層多く確保できる。
(A7)本実施例によれば、自動変速部20のアップシフトでは、電力収支変更判断手段74は、そのアップシフトの変速判断がなされた場合に前記変速時電力収支変更条件が成立したと判断し、また、その変速時電力収支変更条件が成立した場合とは、自動変速部20の変速が要求されるとの判断を電力収支変更判断手段74がした場合であるので、その変速(アップシフト)が要求されるとの判断時とは上記アップシフトの変速判断がなされた時である。従って、その変速が要求されるとの判断の後に変速が実行される確実性が向上する。そのため、前記トルク相補償制御(変速時トルク制御)の実行に必要な電力量の少なくとも一部が確保された後にそのトルク相補償制御が実行される確実性が向上し、その電力量の確保が無駄になることを回避できる。
(A8)本実施例によれば、電力収支変更判断手段74が行う前記自動変速部20の変速が要求されるとの判断が自動変速部20のダウンシフトが要求されるとの判断である場合には、前記電力確保時間は、前記変速(ダウンシフト)が要求されるとの判断時から前記変速過渡期間内のイナーシャ相開始時までの時間である。ここで、自動変速部20のダウンシフトでは、前記変速過渡期間内での出力軸トルクTOUTの一時的な落込みは主としてイナーシャ相で生じる。従って、前記変速時トルク制御(イナーシャ相補償制御)の実行のため第2電動機M2が作動させられる前に、それに必要な電力量の少なくとも一部が確保される。
(A9)本実施例によれば、トルク補償手段72が、自動変速部20のアップシフトにおける前記変速時トルク制御で出力軸トルクTOUTの変動を抑制することとは、具体的には、前記変速過渡期間内のトルク相での出力軸トルクTOUTの落込みを小さくすることであるので、その出力軸トルクTOUTの落込みが顕著に現れるアップシフトのトルク相で上記変速時トルク制御の実行によりその出力軸トルクTOUTの変動(落込み)が抑制され、上記アップシフトにおいて効果的に変速ショックの低減を図ることができる。
(A10)本実施例によれば、トルク補償手段72が、自動変速部20のダウンシフトにおける前記変速時トルク制御で出力軸トルクTOUTの変動を抑制することとは、具体的には、上記変速過渡期間内のイナーシャ相での出力軸トルクTOUTの落込みを小さくすることであるので、その出力軸トルクTOUTの落込みが顕著に現れるダウンシフトのイナーシャ相で上記変速時トルク制御の実行によりその出力軸トルクTOUTの変動(落込み)が抑制され、上記ダウンシフトにおいて効果的に変速ショックの低減を図ることができる。
(A11)本実施例によれば、望ましくは、電力収支変更手段80は、自動変速部20の変速中に前記変速時トルク制御が実行される場合において、その変速時トルク制御での出力軸トルクTOUT変動の抑制開始前に上記変速時トルク制御の実行に必要な電気エネルギの全部を確保する。そのようにしたとすれば、第2電動機M2に対する電気エネルギ供給不足に起因して前記変速時トルク制御での出力軸トルクTOUT変動の抑制が不十分となってしまう可能性を一層確実に排除することができる。
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、これ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。
例えば、前述の実施例において、自動変速部20のアップシフトでは、そのアップシフトのトルク相開始が前記トルク補償開始条件であるが、そのトルク相開始時から所定時間が経過したことがそのトルク補償開始条件とされ、トルク補償開始判断手段70は、そのトルク相開始時から上記所定時間が経過した場合に、上記トルク補償開始条件が成立したとの判断を肯定してもよい。そのようにした場合には、自動変速部20のアップシフトにおいて上記トルク相開始時から上記所定時間遅れて、前記変速時トルク制御(トルク相補償制御)における出力軸トルクTOUT変動の抑制が開始される。
また、前述の実施例において、自動変速部20のダウンシフトでは、そのダウンシフトのイナーシャ相開始が前記トルク補償開始条件であるが、そのイナーシャ相開始時から所定時間が経過したことがそのトルク補償開始条件とされ、トルク補償開始判断手段70は、そのイナーシャ相開始時から所定時間が経過した場合に、上記トルク補償開始条件が成立したとの判断を肯定してもよい。そのようにした場合には、自動変速部20のダウンシフトにおいて上記トルク相開始時から所定時間遅れて、前記変速時トルク制御における出力軸トルクTOUT変動の抑制が開始される。
また、前述の実施例において、トルク補償手段72は、第2電動機M2の作動によって前記変速時トルク制御を実行するが、その変速時トルク制御において作動させられるのは第2電動機M2に限られるわけではなく、例えば、第1電動機M1、第2電動機M2、及びエンジン8のうちの何れか1又は2以上の駆動力源の作動によって前記変速時トルク制御が実行されてもよい。
また、前述の実施例において、動力伝達装置10は差動機構としての動力分配機構16と第1電動機M1とを備えているがこれらは必須ではなく、例えば、第1電動機M1及び動力分配機構16を備えてはおらず、エンジン8とクラッチと第2電動機M2と自動変速部20と駆動輪38とが直列に連結された所謂パラレルハイブリッド車両であってもよい。なお、エンジン8と第2電動機M2との間の上記クラッチは必要に応じて設けられるものであるので、上記パラレルハイブリッド車両がそのクラッチを備えていない構成も考え得る。
また、前述の実施例ではハイブリッド車両について説明されているが、通常のエンジン車両であっても電気自動車であっても構わない。
また、前述の実施例において、トルク補償手段72は、自動変速部20のアップシフトでは前記トルク相補償制御を実行し、ダウンシフトでは前記イナーシャ相補償制御を実行するが、上記トルク相補償制御とイナーシャ相補償制御との何れか一方だけを実行するものであっても差し支えない。
また、前述の実施例において、トルク補償手段72は、前記トルク補償開始条件が成立したとトルク補償開始判断手段70によって判断された場合には、前記変速時トルク制御を実行し、更に、その変速時トルク制御の実行に先立って、電力収支変更手段80は、その変速時トルク制御の実行に必要な電気エネルギの少なくとも一部を確保するが、その電気エネルギの確保と変速時トルク制御とが全ての自動変速部20の変速において行われる必要はない。例えば、変速ショック低減などを目的に上記変速時トルク制御を実行すべき自動変速部20の変速を決定するための条件を予め実験的に定めておき、その予め定められた条件に基づいて上記変速時トルク制御の実行対象と判断された自動変速部20の変速において、上記電気エネルギの確保と変速時トルク制御とが行われてもよい。
また、前述の実施例において、上記変速時トルク制御の実行に先立って、電力収支変更手段80は、その変速時トルク制御の実行に必要な電気エネルギの少なくとも一部を確保するが、その変速時トルク制御が実行される場合には常にその電気エネルギの確保が行われなければならないわけでは無い。例えば、蓄電装置60の充電残量SOCが予め実験的に定められた判定値を下回っている場合など、上記電気エネルギの確保を判断するための所定の条件が満たされた場合に、電力収支変更手段80は、上記変速時トルク制御の実行に必要な電気エネルギの少なくとも一部を確保するようにしても差し支えない。
また、前述の実施例において、図12のタイムチャートは自動変速部20の第1速から第2速へのアップシフトを例とするものであり、図13のタイムチャートは自動変速部20の第2速から第1速へのダウンシフトを例とするものであるが、これは理解を容易にするために第1速と第2速との間の変速を例としただけであり、自動変速部20のその他の変速段間での変速に本発明が適用されても差し支えない。
また前述の実施例においては、第1電動機M1の運転状態が制御されることにより、差動部11(動力分配機構16)はその変速比γ0が最小値γ0min から最大値γ0max まで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、例えば差動部11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よい。
また、前述の実施例の動力伝達装置10においてエンジン8と差動部11とは直結されているが、エンジン8が差動部11にクラッチ等の係合要素を介して連結されていてもよい。
また、前述の実施例の動力伝達装置10において第1電動機M1と第2回転要素RE2とは直結されており、第2電動機M2と第3回転要素RE3とは直結されているが、第1電動機M1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M2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よい。
また前述の実施例では、エンジン8から駆動輪38への動力伝達経路において、差動部11の次に自動変速部20が連結されているが、自動変速部20の次に差動部11が連結されている順番でもよい。要するに、自動変速部20は、エンジン8から駆動輪38への動力伝達経路の一部を構成するように設けられておればよい。
また、前述の実施例の図1によれば、差動部11と自動変速部20は直列に連結されているが、動力伝達装置10全体として電気的に差動状態を変更し得る電気式差動機能とその電気式差動機能による変速とは異なる原理で変速する機能とが備わっていれば、差動部11と自動変速部20とが機械的に独立していなくても本発明は適用される。
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よい。
また前述の実施例においては、差動部遊星歯車装置24を構成する第1回転要素RE1にはエンジン8が動力伝達可能に連結され、第2回転要素RE2には第1電動機M1が動力伝達可能に連結され、第3回転要素RE3には駆動輪38への動力伝達経路が連結されているが、例えば、2つの遊星歯車装置がそれを構成する一部の回転要素で相互に連結された構成において、その遊星歯車装置の回転要素にそれぞれエンジン、電動機、駆動輪が動力伝達可能に連結されており、その遊星歯車装置の回転要素に連結されたクラッチ又はブレーキの制御により有段変速と無段変速とに切換可能な構成にも本発明は適用される。
また、前述の実施例における切換クラッチC0及び切換ブレーキB0等の油圧式摩擦係合装置は、パウダー(磁粉)クラッチ、電磁クラッチ、噛み合い型のドグクラッチ等の磁粉式、電磁式、機械式係合装置から構成されていてもよい。
また前述の実施例においては、第2電動機M2は伝達部材18に直接連結されているが、第2電動機M2の連結位置はそれに限定されず、エンジン8又は伝達部材18から駆動輪38までの間の動力伝達経路に直接的或いは変速機、遊星歯車装置、係合装置等を介して間接的に連結されていてもよい。
また、前述の実施例の動力分配機構16では、差動部キャリヤCA0がエンジン8に連結され、差動部サンギヤS0が第1電動機M1に連結され、差動部リングギヤR0が伝達部材18に連結されていたが、それらの連結関係は、必ずしもそれに限定されるものではなく、エンジン8、第1電動機M1、伝達部材18は、差動部遊星歯車装置24の3要素CA0、S0、R0のうちのいずれと連結されていても差し支えない。
また、前述の実施例においてエンジン8は入力軸14と直結されていたが、例えばギヤ、ベルト等を介して作動的に連結されておればよく、共通の軸心上に配置される必要もない。
また、前述の実施例の第1電動機M1および第2電動機M2は、入力軸14に同心に配置されて第1電動機M1は差動部サンギヤS0に連結され第2電動機M2は伝達部材18に連結されていたが、必ずしもそのように配置される必要はなく、例えばギヤ、ベルト、減速機等を介して作動的に第1電動機M1は差動部サンギヤS0に連結され、第2電動機M2は伝達部材18に連結されていてもよい。
また、前述の実施例において自動変速部20は伝達部材18を介して差動部11と直列に連結されていたが、入力軸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部20が配列されていてもよい。この場合には、差動部11と自動変速部20とは、たとえば伝達部材18としてカウンタギヤ対、スプロケットおよ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。
また、前述の実施例の動力分配機構16は1組の差動部遊星歯車装置24から構成されていたが、2以上の遊星歯車装置から構成されて、非差動状態(定変速状態)では3段以上の変速機として機能するものであってもよい。
また、前述の実施例の第2電動機M2はエンジン8から駆動輪38までの動力伝達経路の一部を構成する伝達部材18に連結されているが、第2電動機M2がその動力伝達経路に連結されていることに加え、クラッチ等の係合要素を介して動力分配機構16にも連結可能とされており、第1電動機M1の代わりに第2電動機M2によって動力分配機構16の差動状態を制御可能とする動力伝達装置10の構成であってもよい。
また前述の実施例において、動力分配機構16が切換クラッチC0および切換ブレーキB0を備えているが、切換クラッチC0および切換ブレーキB0は動力分配機構16とは別個に動力伝達装置10に備えられていてもよい。また、切換クラッチC0と切換ブレーキB0との何れか一方または両方がない構成も考え得る。
また前述の実施例において、差動部11が、第1電動機M1及び第2電動機M2を備えているが、第1電動機M1及び第2電動機M2は差動部11とは別個に動力伝達装置10に備えられていてもよい。
その他、一々例示はしないが、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変更が加えられて実施されるものである。
8:エンジン
10:動力伝達装置(車両用動力伝達装置)
11:差動部(電気式差動部)
16:動力分配機構(差動機構)
20:自動変速部(有段変速部)
38:駆動輪
40:電子制御装置(制御装置)
72:トルク補償手段
M1:第1電動機
M2:第2電動機(電動機)
10:動力伝達装置(車両用動力伝達装置)
11:差動部(電気式差動部)
16:動力分配機構(差動機構)
20:自動変速部(有段変速部)
38:駆動輪
40:電子制御装置(制御装置)
72:トルク補償手段
M1:第1電動機
M2:第2電動機(電動機)
Claims (10)
- 駆動輪に動力伝達可能に連結された電動機と、動力伝達経路の一部を構成する有段変速部とを備えた車両用動力伝達装置の制御装置であって、
前記有段変速部の変速過渡期間内において該有段変速部の出力軸トルクが一時的に落ち込む時期にトルクを補うことにより該出力軸トルクの変動を抑制する変速時トルク制御を前記電動機の作動によって実行するトルク補償手段を含み、
前記変速時トルク制御での出力軸トルク変動の抑制開始前に該変速時トルク制御の実行に必要な電気エネルギの少なくとも一部が確保される
ことを特徴とする車両用動力伝達装置の制御装置。 - エンジンと駆動輪との間に連結された差動機構と該差動機構に動力伝達可能に連結された第1電動機とを有し該第1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差動部と、前記駆動輪に動力伝達可能に連結された第2電動機と、動力伝達経路の一部を構成する有段変速部とを、備えた車両用動力伝達装置の制御装置であって、
前記有段変速部の変速過渡期間内において該有段変速部の出力軸トルクが一時的に落ち込む時期にトルクを補うことにより該出力軸トルクの変動を抑制する変速時トルク制御を前記第2電動機の作動によって実行するトルク補償手段を含み、
前記有段変速部の変速が要求されるとの判断があったときは、前記変速時トルク制御が実行されないとした場合と比較して、前記出力軸トルクの変動の抑制開始時までの所定時間内において前記第2電動機の出力を低下させる
ことを特徴とする車両用動力伝達装置の制御装置。 - エンジンと駆動輪との間に連結された差動機構と該差動機構に動力伝達可能に連結された第1電動機とを有し該第1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差動部と、前記駆動輪に動力伝達可能に連結された第2電動機と、動力伝達経路の一部を構成する有段変速部とを、備えた車両用動力伝達装置の制御装置であって、
前記有段変速部の変速過渡期間内において該有段変速部の出力軸トルクが一時的に落ち込む時期にトルクを補うことにより該出力軸トルクの変動を抑制する変速時トルク制御を前記第2電動機の作動によって実行するトルク補償手段を含み、
前記有段変速部の変速が要求されるとの判断があったときは、前記変速時トルク制御が実行されないとした場合と比較して、前記出力軸トルクの変動の抑制開始時までの所定時間内において前記第2電動機の出力が回生側に向けてずらされる
ことを特徴とする車両用動力伝達装置の制御装置。 - 前記有段変速部の変速が要求されるとの判断が該有段変速部のアップシフトが要求されるとの判断である場合には、前記抑制開始時までの所定時間は、前記変速が要求されるとの判断時から前記変速過渡期間内のトルク相開始時までの時間である
ことを特徴とする請求項2又は3に記載の車両用動力伝達装置の制御装置。 - 前記有段変速部の変速が要求されるとの判断が該有段変速部のアップシフトが要求されるとの判断である場合には、前記変速が要求されるとの判断時から、前記有段変速部の変速実行を指令する変速出力時までの間で、車両全体の電力収支を零に収束させる
ことを特徴とする請求項4に記載の車両用動力伝達装置の制御装置。 - 前記有段変速部の変速が要求されるとの判断が該有段変速部のアップシフトが要求されるとの判断である場合には、前記変速が要求されるとの判断時とは前記有段変速部の変速を実行すべき旨の変速判断がなされた時である
ことを特徴とする請求項4又は5に記載の車両用動力伝達装置の制御装置。 - 前記有段変速部の変速が要求されるとの判断が該有段変速部のダウンシフトが要求されるとの判断である場合には、前記抑制開始時までの所定時間は、前記変速が要求されるとの判断時から前記変速過渡期間内のイナーシャ相開始時までの時間である
ことを特徴とする請求項2乃至6の何れか1項に記載の車両用動力伝達装置の制御装置。 - 前記有段変速部のアップシフトにおける前記変速時トルク制御で前記出力軸トルクの変動を抑制することとは、前記変速過渡期間内のトルク相での該出力軸トルクの落込みを小さくすることである
ことを特徴とする請求項1乃至7の何れか1項に記載の車両用動力伝達装置の制御装置。 - 前記有段変速部のダウンシフトにおける前記変速時トルク制御で前記出力軸トルクの変動を抑制することとは、前記変速過渡期間内のイナーシャ相での該出力軸トルクの落込みを小さくすることである
ことを特徴とする請求項1乃至8の何れか1項に記載の車両用動力伝達装置の制御装置。 - 前記出力軸トルクの変動の抑制開始前に前記変速時トルク制御の実行に必要な電気エネルギの全部が確保される
ことを特徴とする請求項1乃至9の何れか1項に記載の車両用動力伝達装置の制御装置。
Priority Applications (1)
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JP2008292215A JP2010116108A (ja) | 2008-11-14 | 2008-11-14 | 車両用動力伝達装置の制御装置 |
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JP2008292215A JP2010116108A (ja) | 2008-11-14 | 2008-11-14 | 車両用動力伝達装置の制御装置 |
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CN104842996A (zh) * | 2014-06-18 | 2015-08-19 | 北汽福田汽车股份有限公司 | 一种混合动力汽车换挡方法及*** |
CN105774808A (zh) * | 2014-12-19 | 2016-07-20 | 北汽福田汽车股份有限公司 | 一种混合动力汽车的控制架构及装置 |
-
2008
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