JP2013022999A - 車両の動力伝達制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ＨＶ−ＭＴ車に適用され、種々の状況において適切なシフトフィーリングを得ることができる動力伝達制御装置を提供すること。
【解決手段】この動力伝達制御装置は、動力源として内燃機関とモータとを備えたハイブリッド車両に適用され、手動変速機と、摩擦クラッチとを備える。モータの出力軸は、手動変速機の入力軸に接続される。摩擦クラッチが分断状態にあり、且つ、運転者による変速操作がなされていると判定されたことに基づいて、手動変速機の入力軸を回転駆動するためにモータのトルク（ＭＧトルク）が調整される。これにより、変速操作中（特に、同期作動中）において、手動変速機の入力軸を回転駆動するためにその入力軸に対して任意の大きさのＭＧトルクが与えられ得る。従って、種々の状況に応じて同期作動中における「シフト力積」を積極的に調整することができる。
【選択図】図４

Description

本発明は、車両の動力伝達制御装置に関し、特に、動力源として内燃機関と電動機とを備えた車両に適用され、内燃機関と変速機との間にクラッチを備えたものに係わる。

従来より、動力源として内燃機関と電動機（電動モータ、電動発電機）とを備えた所謂ハイブリッド車両が広く知られている（例えば、特許文献１を参照）。近年、ハイブリッド車両であって、且つ手動変速機と摩擦クラッチとを備えた車両（以下、「ＨＶ−ＭＴ車」と呼ぶ）が開発されてきている。ここにいう「手動変速機」とは、運転者により操作されるシフトレバーのシフト位置に応じて変速段が選択されるトルクコンバータを備えない変速機（所謂、マニュアルトランスミッション、ＭＴ）である。また、ここにいう「摩擦クラッチ」とは、内燃機関の出力軸と手動変速機の入力軸との間に介装されて、運転者により操作されるクラッチペダルの操作量に応じて摩擦プレートの接合状態が変化するクラッチである。以下、内燃機関の出力軸のトルクを「内燃機関トルク」と呼び、電動機の出力軸のトルクを「電動機トルク」と呼ぶ。

特開２０００−２２４７１０号公報

ＨＶ−ＭＴ車では、電動機の出力軸が、内燃機関の出力軸、変速機の入力軸、及び変速機の出力軸の何れかに接続される構成が採用され得る。以下、電動機の出力軸が変速機の入力軸に接続される構成について考察する。

一般に、ＨＶ−ＭＴ車では、運転者による変速操作は、クラッチペダルの操作によって摩擦クラッチが分断状態とされた状態で、シフトレバーの操作によって変速機の変速段が変更されることで行われる。変速機の変速段が変更される際、大略的には、変速機は、変速前の変速段が実現されたかみ合い状態からニュートラル状態（入出力軸間で動力伝達系統が実現されない状態）に移行し、「同期作動」を経て、変速後の変速段が実現されたかみ合い状態に移行する。

ここで、「同期作動」とは、変速機の入力軸の回転速度を、変速後の変速段に対応する変速機の減速比と車両の速度とから得られる変速機の入力軸の回転速度（以下、「変速後車速対応回転速度」と呼ぶ）に一致させる作動である。一般に、同期作動は、周知の所謂シンクロ機構を利用することによって滑らかに達成され得る。この結果、同期作動中のシフトレバーの操作力と同期作動の継続時間との積（以下、「シフト力積」と呼ぶ）が適切に調整されて良好なシフトフィーリングが得られる。

ところで、ＨＶ−ＭＴ車において電動機の出力軸が変速機の入力軸に接続される構成が採用される場合、この構成に起因して変速機の入力軸の実質的な回転慣性モーメントが増大する。この結果、同期作動中における「シフト力積」が増大してシフトフィーリングが悪化するのではないかという懸念が生じ得る。

ところが、この構成では、同期作動中において変速機の入力軸に対して任意の大きさの電動機トルクを与えることができる。換言すれば、電動機トルクを調整することによって、同期作動中における「シフト力積」を調整することができる。従って、種々の状況に応じて同期作動中における「シフト力積」を積極的に調整することができる。この結果、上述の懸念が解消し得ることはもちろんのこと、種々の状況において適切なシフトフィーリングを得ることができる、と考えられる。

以上、本発明の目的は、ＨＶ−ＭＴ車を対象とする動力伝達制御装置であって、種々の状況において適切なシフトフィーリングを得ることができるものを提供することにある。

本発明に係る車両の動力伝達制御装置は、動力源として内燃機関と電動機とを備えた車両に適用される。この動力伝達装置は、変速機と、摩擦クラッチと、制御手段とを備える。

変速機は、運転者により操作されるシフト操作部材のシフト位置に応じて複数の変速段のうちの１つが選択されるトルクコンバータを備えない手動変速機である。前記変速機は、前記内燃機関の出力軸から動力が入力される入力軸と、前記車両の駆動輪へ動力を出力する出力軸とを備える。前記変速機の入力軸には、前記電動機の出力軸が接続される。

摩擦クラッチは、前記内燃機関の出力軸と前記変速機の入力軸との間に介装されて、運転者により操作されるクラッチ操作部材の操作に応じて、動力が伝達される状態である接合状態と動力が伝達されない状態である分断状態とを選択的に実現する。

制御手段は、前記内燃機関の出力軸のトルク（内燃機関トルク）、及び前記電動機の出力軸のトルク（電動機トルク）を制御する。

本発明に係る車両の動力伝達制御装置の特徴は、前記制御手段が、前記検出されたクラッチ操作部材の操作から前記摩擦クラッチが前記分断状態にあると判定され、且つ、前記検出されたシフト操作部材の操作から運転者による変速操作がなされていると判定されたこと、に基づいて、前記変速機の入力軸を回転駆動するために前記電動機トルクを調整する調整手段を備えたことにある。ここにおいて、前記調整手段は、前記変速機がニュートラル状態（入出力軸間で動力伝達系統が実現されない状態）にあることに基づいて前記電動機トルクを調整するように構成されることが好適である。

これによれば、変速操作中（特に、同期作動中）において、変速機の入力軸を回転駆動するために変速機の入力軸に対して任意の大きさの電動機トルクが与えられ得る。従って、種々の状況に応じて同期作動中における「シフト力積」を積極的に調整することができ、種々の状況において適切なシフトフィーリングを得ることができる。なお、種々の状況下での電動機トルクによる「シフト力積」の具体的な調整方法については後述する。

本発明の実施形態に係る動力伝達制御装置を搭載したＨＶ−ＭＴ車の概略構成図である。 図１に示した変速機のシフトパターンの一例を示した図である。 図１に示した動力伝達制御装置が参照する、クラッチ戻しストロークとクラッチトルクとの関係を規定するマップを示したグラフである。 変速操作中において図１に示した動力伝達制御装置によってＭＧトルクによる「シフト力積」の調整がなされる場合の作動の一例を示したタイムチャートである。 変速操作中において図１に示した動力伝達制御装置によってＭＧトルクによる「シフト力積」の調整がなされる場合の作動の他の一例を示したタイムチャートである。

以下、本発明による車両の動力伝達制御装置の実施形態について図面を参照しつつ説明する。

（構成）
図１は、本発明の実施形態に係る動力伝達制御装置（以下、「本装置」と称呼する。）を搭載した車両の概略構成を示している。この車両は、動力源としてエンジンＥ／ＧとモータジェネレータＭ／Ｇとを備えたハイブリッド車両であり、且つ、トルクコンバータを備えない手動変速機Ｍ／Ｔと摩擦クラッチＣ／Ｔとを備える。即ち、この車両は、上述したＨＶ−ＭＴ車である。

エンジンＥ／Ｇは、周知の内燃機関であり、例えば、ガソリンを燃料として使用するガソリンエンジン、軽油を燃料として使用するディーゼルエンジンである。

手動変速機Ｍ／Ｔは、運転者により操作されるシフトレバーＳＬのシフト位置に応じて変速段が選択されるトルクコンバータを備えない変速機（所謂、マニュアルトランスミッション）である。Ｍ／Ｔは、Ｅ／Ｇの出力軸から動力が入力される入力軸と、車両の駆動輪へ動力を出力する出力軸とを備える。

Ｍ／Ｔの変速段は、シフトレバーＳＬとＭ／Ｔ内部のスリーブ（図示せず）とを機械的に連結するリンク機構等を利用してシフトレバーＳＬのシフト位置に応じて機械的に選択・変更されてもよいし、シフトレバーＳＬのシフト位置を検出するセンサ（後述するセンサＳ２）の検出結果に基づいて作動するアクチュエータの駆動力を利用して電気的に（所謂バイ・ワイヤ方式で）選択・変更されてもよい。

Ｍ／Ｔは、例えば、前進用の５つの変速段（１速〜５速）、及び後進用の１つの変速段（Ｒ）を備えている。図２は、この場合のシフトレバーＳＬのシフトパターンの一例を示す。以下、シフトレバーＳＬの図２に示すシフト操作方向（図２の上下方向）における位置について付言する。

「ニュートラル」領域では、変速機はニュートラル状態にある。ニュートラル状態とは、「シフトレバーＳＬの動きに応じて変速機の入力軸又は出力軸に対して軸方向に相対移動し且つ変速機の入力軸又は出力軸と一体回転するように配置された上記スリーブ」（図示せず）と、「変速機の入力軸又は出力軸に対して相対回転可能且つ軸方向に相対移動不能且つ上記スリーブと同軸的に噛合し得るように配置された遊転ギヤ」（図示せず）とが噛合していない状態、即ち、変速機の入力軸−出力軸間で動力伝達系統が実現されない状態を指す。

「かみ合い」領域では、変速機はかみ合い状態にある。かみ合い状態とは、上記スリーブと上記遊転ギヤとが噛合している状態、即ち、変速機の入力軸−出力軸間で動力伝達系統が実現された状態を指す。

「押分」領域では、「押分作動」が実行される。「押分作動」とは、「ニュートラル」領域から「かみ合い」領域への移行の途中段階でなされる作動である。具体的には、「押分作動」とは、「上記スリーブのスプラインの上記遊転ギヤ側の軸方向端部に形成されたテーパー部」と「上記遊転ギヤの歯の上記スリーブ側の軸方向端部に形成されたテーパー部」とが係合しながら、軸方向において上記スリーブが上記遊転ギヤに徐々に近づくことによって、スリーブのスプラインの位相と遊転ギヤの歯の位相とを完全に一致させる作動である。

シフトレバーＳＬのシフト操作方向の位置を「ニュートラル」領域から「押分」領域へ移行するには、スリーブの回転速度と遊転ギヤの回転速度とを一致させる「同期作動」を行う必要がある。換言すれば、「同期作動」とは、変速機の入力軸の回転速度を、「変速後の変速段に対応する変速機の減速比と車両の速度とから得られる変速機の入力軸の回転速度」（以下、「変速後車速対応回転速度」と呼ぶ）に一致させる作動を指す。「同期作動」は、シフトレバーＳＬのシフト操作方向の位置が「ニュートラル領域と押分領域との間の境界に対応する位置」に維持された状態で実行される。

「同期作動」は、周知の所謂シンクロ機構（図示せず）を利用することによって滑らかに達成され得る。この結果、同期作動中のシフトレバーＳＬの操作力と同期作動の継続時間との積（以下、「シフト力積」と呼ぶ）が適切に調整されて良好なシフトフィーリングが得られる。

摩擦クラッチＣ／Ｔは、Ｅ／Ｇの出力軸とＭ／Ｔの入力軸との間に介装されている。Ｃ／Ｔは、運転者により操作されるクラッチペダルＣＰの操作量（踏み込み量）に応じて摩擦プレートの接合状態（より具体的には、Ｅ／Ｇの出力軸と一体回転するフライホイールに対する、Ｍ／Ｔの入力軸と一体回転する摩擦プレートの軸方向の相対位置）が変化する周知のクラッチである。

接合状態としては、完全接合状態、半接合状態、及び、完全分断状態が存在する。完全接合状態とは、滑りを伴わずに動力を伝達する状態を指す。半接合状態とは、滑りを伴いながら動力を伝達する状態を指す。完全分断状態とは、動力を伝達しない状態を指す。以下、クラッチペダルＣＰが最も深く踏み込まれた状態からのクラッチペダルＣＰの戻し方向の操作量を「クラッチ戻しストローク」と呼ぶ。

クラッチ戻しストロークは、クラッチペダルＣＰが最も深く踏み込まれた状態にて「０」となり、クラッチペダルＣＰが開放されている（操作されていない）状態にて最大となる。クラッチ戻しストロークが「０」から増大するにつれて、Ｃ／Ｔは、完全分断状態から半接合状態を経て完全接合状態へと移行する。

Ｃ／Ｔの接合状態（即ち、摩擦プレートの軸方向位置）は、クラッチペダルＣＰとＣ／Ｔ（摩擦プレート）とを機械的に連結するリンク機構等を利用してＣＰの操作量に応じて機械的に調整されてもよいし、ＣＰの操作量を検出するセンサ（後述するセンサＳ１）の検出結果に基づいて作動するアクチュエータの駆動力を利用して電気的に（所謂バイ・ワイヤ方式で）調整されてもよい。

図３は、「クラッチ戻しストロークに対するクラッチトルクの特性」の一例を示す。クラッチトルクとは、Ｃ／Ｔが伝達し得るトルクの最大値である。図３に示すクラッチトルク特性は、ミート開始点とリリース開始点とを利用して規定される。ミート開始点とは、Ｃ／Ｔが完全分断状態から半接合状態へと移行するタイミングに対応するクラッチ戻しストロークであり、リリース開始点とは、Ｃ／Ｔが完全接合状態から半接合状態へと移行するタイミングに対応するクラッチ戻しストロークである。

図３に示すクラッチトルクの基準特性では、クラッチ戻しストロークが「０」から「ミート開始点」の範囲（即ち、Ｃ／Ｔの完全分断状態に対応する範囲。図３の「範囲ａ」を参照）ではクラッチトルクが「０」に維持され、クラッチ戻しストロークが「リリース開始点」より大きい範囲（即ち、Ｃ／Ｔの完全接合状態に対応する範囲。図３の「範囲ｃ」を参照）ではクラッチトルクが「最大値」に維持され、クラッチ戻しストロークが「ミート開始点」と「リリース開始点」との間（即ち、Ｃ／Ｔの半接合状態に対応する範囲。図３の「範囲ｂ」を参照）ではクラッチ戻しストロークが「ミート開始点」から「リリース開始点」に向けて移動するにつれてクラッチトルクが「０」から「最大値」に向けて増大する。

モータジェネレータＭ／Ｇは、周知の構成（例えば、交流同期モータ）の１つを有していて、例えば、ロータ（図示せず）がＭ／Ｇの出力軸と一体回転するようになっている。Ｍ／Ｇの出力軸は、周知のギヤ列等を介してＭ／Ｔの入力軸に動力伝達可能に接続されている。以下、Ｅ／Ｇの出力軸のトルクを「ＥＧトルク」と呼び、Ｍ／Ｇの出力軸のトルクを「ＭＧトルク」と呼ぶ。

本装置は、クラッチペダルＣＰのクラッチ戻しストロークを検出するクラッチ操作量センサＳ１と、シフトレバーＳＬの位置を検出するシフト位置センサＳ２と、アクセルペダルＡＰの操作量（アクセル開度）を検出するアクセル操作量センサＳ３と、ブレーキペダルＢＰの操作量（踏力、操作の有無等）を検出するブレーキ操作量センサＳ４と、車輪の速度を検出する車輪速度センサＳ５と、Ｍ／Ｔの入力軸の回転速度Ｎｉを検出する回転速度センサＳ６と、を備えている。

更に、本装置は、電子制御ユニットＥＣＵを備えている。ＥＣＵは、上述のセンサＳ１〜Ｓ６、並びにその他のセンサ等からの情報等に基づいて、Ｅ／Ｇの燃料噴射量（スロットル弁の開度）を制御することによりＥＧトルクを制御し、インバータ（図示せず）を制御することによりＭＧトルクを制御する。

具体的には、ＥＧトルクとＭＧトルクとの配分は、上述のセンサＳ１〜Ｓ６、並びにその他のセンサ等からの情報等に基づいて調整される。ＥＧトルク及びＭＧトルクの大きさはそれぞれ、主としてセンサＳ３から得られるアクセル開度に基づいて調整される。

（変速時におけるＭＧトルクによる「シフト力積」の調整）
上述のように、本装置では、Ｍ／Ｇの出力軸がＭ／Ｔの入力軸に接続される。この構成では、Ｍ／Ｔの入力軸の実質的な回転慣性モーメントが、Ｍ／Ｇの出力軸の回転慣性モーメントに相当する分だけ増大する。この結果、同期作動中における「シフト力積」が増大してシフトフィーリングが悪化し得る。以下、このことについて、図４を参照しながら説明する。図４において、ＮｉはＭ／Ｔの入力軸の回転速度であり、ＮｅはＥ／Ｇの出力軸の回転速度である。また、「２速時車速対応Ｎｉ」とは、「２速」に対応するＭ／Ｔの減速比と車両の速度とから得られるＭ／Ｔの入力軸の回転速度であり、「３速時車速対応Ｎｉ」とは、「３速」に対応するＭ／Ｔの減速比と車両の速度とから得られるＭ／Ｔの入力軸の回転速度である。

図４に示す例では、時刻ｔ１以前にて、車両がＥＧトルクのみを利用して（ＥＧトルク＞０、ＭＧトルク＝０）３速で走行している場合が想定される。時刻ｔ１以降、３速から２速へのシフトダウン作動（変速作動）のため、図４に示すように、アクセルペダルＡＰ、クラッチペダルＣＰ、及びシフトレバーＳＬが連携しながら操作される。

特に、クラッチペダルＣＰ及びシフトレバーＳＬの操作に着目すると、この例では、時刻ｔ１〜ｔ８に亘ってクラッチペダルＣＰが操作されている。特に、時刻ｔ３〜ｔ６に亘って、クラッチ戻しストロークが範囲ａに維持され、従って、Ｃ／Ｔが完全分断状態に維持されている。

このようにＣ／Ｔが完全分断状態に維持されている間において、シフトレバーＳＬが操作されて、３速から２速へのシフトダウンが行われている。具体的には、時刻ｔ３の後、シフトレバーＳＬのシフト操作方向（図２の上下方向）の位置が、３速の「かみ合い領域」から「ニュートラル領域」に移動し、その後、時刻ｔ４〜ｔ５に亘る「同期作動」を経て、（「押分領域」を経由して）２速の「かみ合い領域」に移動している。

以下、本装置の作用・効果を説明するための準備として、先ず、変速時におけるＭＧトルクによる「シフト力積」の調整が行われない場合、即ち、破線で示すように、ＭＧトルクが「０」に維持される場合について説明する。この場合、Ｎｉは、同期作動の開始時点である時刻ｔ４から「２速時車速対応Ｎｉ」に向けて増大を開始し、同期作動の終了時点である時刻ｔ５にて「２速時車速対応Ｎｉ」に到達する。

ここで、上述のように、Ｍ／Ｔの入力軸の実質的な回転慣性モーメントが、Ｍ／Ｇの出力軸の回転慣性モーメントに相当する分だけ増大している。従って、同期作動中においてＮｉを増大するために必要なシフトレバーＳＬの操作力（シフト操作荷重）が大きくなる。このことに起因して、シフト操作荷重が、同期作動中（ｔ４〜ｔ５）において、破線で示すように比較的大きい値で推移している。即ち、同期作動中における「シフト力積」が比較的大きくなり、良好なシフトフィーリングが得られない。

これに対し、本装置では、クラッチペダルＣＰの操作からＣ／Ｔが完全分断状態にあると判定され、且つ、シフトレバーＳＬの操作から運転者による変速操作がなされていると判定されたことに基づいて、変速時におけるＭＧトルクによる「シフト力積」の調整が行われる。

図４に示す例では、ＭＧトルク（＞０）が、実線で示すように、時刻ｔ３〜ｔ５に亘ってＮｉを増大する方向に発生している。この結果、Ｍ／Ｔの入力軸が、ＭＧトルクによってＮｉが増大する方向に回転駆動される。なお、「Ｎｉを増大する方向」は、Ｎｉと「２速時車速対応Ｎｉ」との差（以下、「回転速度差」と呼ぶ）を小さくする方向と言い換えることもできる。

このようにＭＧトルクによってＭ／Ｔの入力軸が回転駆動される結果、Ｎｉは、実線で示すように、同期作動の開始時点である時刻ｔ４より前の時刻ｔ３から「２速時車速対応Ｎｉ」に向けて増大を開始し、同期作動の終了時点である時刻ｔ５より前の時点にて「２速時車速対応Ｎｉ」に到達している。加えて、同期作動中においてＮｉを増大するために必要なシフト操作荷重がＭＧトルクのアシストによって軽減される。このことに起因して、シフト操作荷重が、同期作動中（ｔ４〜ｔ５）において、実線で示すように比較的小さい値で推移している。即ち、同期作動中における「シフト力積」が適正に調整されて、良好なシフトフィーリングが得られる。

なお、ＭＧトルクのアシストによってシフト操作荷重を軽減する場合、上述のように「回転速度差を小さくする方向」にＭＧトルクを発生する必要がある。ここで、「回転速度差を小さくする方向」は、図４に示す例のようにシフトダウンの場合には「Ｎｉを増大する方向」となるが、シフトアップの場合には「Ｎｉを減少する方向」となる。

従って、ＭＧトルクの発生方向を決定するためには、「回転速度差を小さくする方向」が「Ｎｉを増大する方向」（シフトダウン）であるか「Ｎｉを減少する方向」（シフトアップ）であるかを判定する必要がある。ここで、図４の時刻ｔ４のように同期作動が開始された後では、Ｎｉの変化を監視することでこの判定は容易に達成できる。具体的には、同期作動によってＮｉが増大すれば「回転速度差を小さくする方向」が「Ｎｉを増大する方向」である（従って、シフトダウン作動）と判定され、同期作動によってＮｉが減少すれば「回転速度差を小さくする方向」が「Ｎｉを減少する方向」である（従って、シフトアップ作動）と判定され得る。

これに対し、図４に示す例のように、同期作動の開始前からＭＧトルクを発生させる場合、同期作動の開始前の時点にて、今回の変速作動がシフトアップ作動であるかシフトダウン作動であるかを判定する必要がある。この判定は、例えば、変速作動の開始前におけるアクセル開度の推移、車速の推移、ブレーキペダルＢＰの操作等に基づいてなされ得る。

図５は、ＭＧトルクのアシストによってシフト力積を調整する他の例を示す。図５に示す例では、図４に示す例と同様、３速から２速へのシフトダウン作動がなされる場合が示されている。「同期作動」は時刻ｔ４〜ｔ５に亘って行われ、時刻ｔ５以降、「押分作動」が行われている。

図５に示す例では、図４に示す例とは異なり、「同期作動」の開始前（時刻ｔ４以前）ではＭＧトルクによるシフト力積の調整が行われていない。従って、Ｎｉは、同期作動の開始時点である時刻ｔ４から「２速時車速対応Ｎｉ」に向けて増大を開始している。図５に示す例では、実線で示すように、同期作動中、並びに、押分作動中においてＭＧトルクによるシフト力積の調整が行われている。

同期作動中では、大きさＤのＭＧトルクが「回転速度差を小さくする方向」（具体的には、Ｎｉを増大する方向）に発生し、押分作動中では、大きさＥのＭＧトルクが「回転速度差を小さくする方向」に発生している。大きさＤ，Ｅについては後述する。これにより、実線で示すように、同期作動中及び押分作動中における「シフト力積」が適正に軽減・調整されて、良好なシフトフィーリングが得られる。

以下、同期作動時のＭＧトルクの調整について付言する。図５に示す例では、同期作動時のＭＧトルクの調整は、Ｎｉの時間微分値ｄＮｉ／ｄｔが所定値Ａを超えたことに基づいて開始され（時刻ｔ４’）、「回転速度差」が所定値Ｂ以下になったことに基づいて終了している（時刻ｔ５’）。また、同期作動時のＭＧトルクの調整は、シフトレバーＳＬの操作ストローク（又は、ＳＬの位置）が同期作動の開始に対応する所定値（所定位置）を超えたことに基づいて開始されてもよい。同様に、同期作動時のＭＧトルクの調整は、シフトレバーＳＬの操作ストローク（又は、ＳＬの位置）が同期作動の終了に対応する所定値（所定位置）を超えたことに基づいて終了してもよい。なお、「ＳＬの操作ストローク」及び「ＳＬの位置」とは、シフトパターン上のシフト操作方向（車両前後方向）におけるＳＬの操作ストローク及びＳＬ位置を指す。

同期作動時において調整されるＭＧトルクの大きさＤは、（同期作動開始時の）「回転速度差」が大きいほどより大きくされ得る。これは、同期作動開始時の「回転速度差」が大きいほど同期作動中のシフト力積が大きくなるという事実に基づく。これにより、同期作動開始時の「回転速度差」の大きさにかかわらず「シフト力積」が安定して適正に調整されることにより、安定して良好なシフトフィーリングが得られる。

また、同期作動時において調整されるＭＧトルクの大きさＤは、アクセル開度（特に、変速作動の開始前のアクセル開度）が大きいほどより小さくされ得る。これにより、変速作動の開始前のアクセル開度が大きい場合において、「シフト力積」が大きくなり、運転者にスポーティな操作感覚を与えることができる。

また、同期作動時において調整されるＭＧトルクの大きさＤは、車速が大きいほどより大きくされ得る。これは、車速が大きいほど「回転速度差」が大きくなって「シフト力積」が大きくなるという事実に基づく。これにより、車速にかかわらず「シフト力積」が略一定に調整され得ることにより、安定して良好なシフトフィーリングが得られる。

また、同期作動時において調整されるＭＧトルクの大きさＤは、シフトレバーＳＬの操作速度（移動速度）が大きいほどより大きくされ得る。これにより、シフトレバーＳＬの操作速度が大きいほど「シフト力積」が小さくされ得ることにより、シフトレバーＳＬの操作速度が大きい場合において快適なシフトフィーリングを与えることができる。

また、同期作動時において調整されるＭＧトルクの大きさＤは、変速前後の変速段の「段数差」が大きいほどより大きくされ得る。ここで、「段数差」とは、例えば、３速→２速、２速→３速の場合は「１」であり、４速→２速、２速→４速の場合は「２」であり、５速→２速、２速→５速の場合は「３」である。「段数差」が「２」以上となるシフト操作は「スキップシフト」とも呼ばれる。この処理は、「段数差」が大きいほど「回転速度差」が大きくなって「シフト力積」が大きくなるという事実に基づく。これにより、「段数差」にかかわらず「シフト力積」が略一定に調整され得ることにより、スキップシフト時においても安定して良好なシフトフィーリングが得られる。なお、「段数差」が大きいほどＭＧトルクの上限値がより大きい値に設定されてもよい。この場合、ＭＧトルクの大きさを前記上限値を超えないように調整することによって、「段数差」が大きいほど、ＭＧトルクの大きさＤがより大きくされ得る。

また、同期作動時において調整されるＭＧトルクの大きさＤは、「変速後車速対応回転速度」がＥ／Ｇの出力軸の回転速度の許容最大値を超える場合（所謂オーバーレブ）において、そうでない場合と比べて小さくされ得る。これにより、オーバーレブの可能性がある場合において「シフト力積」が大きくされることにより、運転者に「Ｃ／Ｔの接合状態への移行後においてオーバーレブの可能性がある」ことを知らせることができる。この結果、オーバーレブに起因するＥ／Ｇ内部の部品の故障の発生を未然に防止することができる。なお、前記オーバーレブ時、ＭＧトルクが、「回転速度差を大きくする方向」（具体的には、Ｎｉを減少する方向）に発生するよう調整されてもよい。或いは、前記オーバーレブ時、「回転速度差」がゼロより大きい所定値に維持されるように、ＭＧトルクが調整されてもよい。これらによっても、前記と同様の作用・効果が得られる。

更には、同期作動時において調整されるＭＧトルクの大きさＤは、上述した種々の調整手法の何れか２つ以上を組み合わせて調整することも可能である。以上、同期作動時のＭＧトルクの調整について説明した。

以下、押分作動時のＭＧトルクの調整について付言する。図５に示す例では、押分作動時のＭＧトルクの調整は、同期作動時のＭＧトルクの調整の終了と同時に開始され（時刻ｔ５’）、シフトレバーＳＬのシフト操作方向（図２の上下方向）の位置が、２速のかみ合い状態の開始に対応する所定位置Ｃを通過したことに基づいて終了している（時刻ｔ５’’）。

押分作動時のＭＧトルクの調整は、同期作動時のＭＧトルクの調整の終了（時刻ｔ５’）から所定の短時間だけ経過した時点で開始されてもよい。また、押分作動時のＭＧトルクの調整は、その調整の開始から一定期間の経過後に終了してもよい。なお、押分作動時のＭＧトルクの調整がその開始から一定期間の経過後に終了する場合、ＭＧトルクの大きさＥは、Ｍ／Ｔ内部の油温が低いほどより大きくされ得る。これは、Ｍ／Ｔ内部の油温が低いほどＭ／Ｔの入力軸の回転速度が変化し難くなるという事実に基づく。これにより、Ｍ／Ｔ内部の油温にかかわらず、押分作動時のＭＧトルクの調整の終了時期を、『シフトレバーＳＬのシフト操作方向（図２の上下方向）の位置が「押分領域」から「かみ合い領域」に移行する時期』に近づけることができる。

また、押分作動時において調整されるＭＧトルクの大きさＥは、「回転速度差」がゼロに維持されるようにフィードバック制御されてもよい。「回転速度差」は、Ｍ／Ｔの入力軸の回転速度Ｎｉを検出する回転速度センサＳ６から得られるＮｉの値と、車輪速度センサＳ５から得られる車速、及び変速後の変速段（図５に示す例では２速）に対応するＭ／Ｔの減速比（既知）から得られる「変速後車速対応回転速度」と、を逐次取得していくことによって、逐次監視することができる。

本発明は上記実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。例えば、図４，５に示す例では、シフトダウン作動の場合が示されているが、シフトアップ作動の場合も本発明は当然に適用され得る。また、図４，５に示す例では、車両がＥＧトルクのみを利用して（ＥＧトルク＞０、ＭＧトルク＝０）走行している場合が想定されているが、車両がＥＧトルク及びＭＧトルクを利用して（ＥＧトルク＞０、ＭＧトルク＞０）走行している場合にも本発明は適用可能である。

Ｍ／Ｔ…変速機、Ｅ／Ｇ…エンジン、Ｃ／Ｔ…クラッチ、Ｍ／Ｇ…モータジェネレータ、ＣＰ…クラッチペダル、ＡＰ…アクセルペダル、ＢＰ…ブレーキペダル、Ｓ１…クラッチ操作量センサ、Ｓ２…シフト位置センサ、Ｓ３…アクセル操作量センサ、Ｓ４…ブレーキ操作量センサ、Ｓ５…車輪速度センサ、Ｓ６…回転速度センサ、ＥＣＵ…電子制御ユニット

Claims (18)

1. 動力源として内燃機関と電動機とを備えた車両に適用され、
   前記内燃機関の出力軸から動力が入力される入力軸と前記車両の駆動輪へ動力を出力する出力軸とを備え、運転者により操作されるシフト操作部材のシフト位置に応じて複数の変速段のうちの１つが選択される変速機であって、前記入力軸に前記電動機の出力軸が接続された変速機と、
   前記内燃機関の出力軸と前記変速機の入力軸との間に介装されて、運転者により操作されるクラッチ操作部材の操作に応じて、動力が伝達される状態である接合状態と動力が伝達されない状態である分断状態とを選択的に実現する摩擦クラッチと、
   前記クラッチ操作部材の操作を検出する第１検出手段と、
   前記シフト操作部材の操作を検出する第２検出手段と、
   前記内燃機関の出力軸の駆動トルクである内燃機関トルク、及び前記電動機の出力軸の駆動トルクである電動機トルクを制御する制御手段と、
   を備えた車両の動力伝達制御装置であって、
   前記制御手段は、
   前記検出されたクラッチ操作部材の操作から前記摩擦クラッチが前記分断状態にあると判定され、且つ、前記検出されたシフト操作部材の操作から運転者による変速操作がなされていると判定されたこと、に基づいて、前記変速機の入力軸を回転駆動するために前記電動機トルクを調整する調整手段を備えた、車両の動力伝達制御装置。
2. 請求項１に記載の車両の動力伝達制御装置において、
   前記調整手段は、
   前記変速操作による変速後の変速段に対応する前記変速機の減速比と前記車両の速度とから得られる前記変速機の入力軸の回転速度である変速後車速対応回転速度と、前記変速機の入力軸の回転速度と、の差である回転速度差がゼロまで減少していく作動である同期作動の実行中において、前記電動機トルクの調整を行うように構成された車両の動力伝達制御装置。
3. 請求項２に記載の車両の動力伝達制御装置において、
   前記調整手段は、
   前記変速機の入力軸の回転速度の時間微分値が所定値を超えたことに基づいて、前記同期作動時の前記電動機トルクの調整を開始するように構成された車両の動力伝達制御装置。
4. 請求項２に記載の車両の動力伝達制御装置において、
   前記調整手段は、
   前記変速操作に基づく前記シフト操作部材の操作ストロークが前記同期作動の開始に対応する所定値を超えたことに基づいて、前記同期作動時の前記電動機トルクの調整を開始するように構成された車両の動力伝達制御装置。
5. 請求項２乃至請求項４の何れか一項に記載の車両の動力伝達制御装置において、
   前記調整手段は、
   前記回転速度差が所定値以下になったことに基づいて、前記同期作動時の前記電動機トルクの調整を終了するように構成された車両の動力伝達制御装置。
6. 請求項２乃至請求項４の何れか一項に記載の車両の動力伝達制御装置において、
   前記調整手段は、
   前記変速操作に基づく前記シフト操作部材の操作ストロークが前記同期作動の終了に対応する所定値を超えたことに基づいて、前記同期作動時の前記電動機トルクの調整を終了するように構成された車両の動力伝達制御装置。
7. 請求項２乃至請求項６の何れか一項に記載の車両の動力伝達制御装置において、
   前記調整手段は、
   前記回転速度差を小さくする方向に前記電動機トルクが発生し、
   前記回転速度差が大きいほど前記電動機トルクの大きさがより大きくなるように、前記同期作動時の前記電動機トルクを調整するよう構成された車両の動力伝達制御装置。
8. 請求項２乃至請求項６の何れか一項に記載の車両の動力伝達制御装置において、
   前記調整手段は、
   前記回転速度差を小さくする方向に前記電動機トルクが発生し、
   運転者により操作される前記車両を加速させるための加速操作部材の操作量が大きいほど前記電動機トルクの大きさがより小さくなるように、前記同期作動時の前記電動機トルクを調整するよう構成された車両の動力伝達制御装置。
9. 請求項２乃至請求項６の何れか一項に記載の車両の動力伝達制御装置において、
   前記調整手段は、
   前記回転速度差を小さくする方向に前記電動機トルクが発生し、
   前記車両の速度が大きいほど前記電動機トルクの大きさがより大きくなるように、前記同期作動時の前記電動機トルクを調整するよう構成された車両の動力伝達制御装置。
10. 請求項２乃至請求項６の何れか一項に記載の車両の動力伝達制御装置において、
    前記調整手段は、
    前記回転速度差を小さくする方向に前記電動機トルクが発生し、
    前記シフト操作部材の操作速度が大きいほど前記電動機トルクの大きさがより大きくなるように、前記同期作動時の前記電動機トルクを調整するよう構成された車両の動力伝達制御装置。
11. 請求項２乃至請求項６の何れか一項に記載の車両の動力伝達制御装置において、
    前記調整手段は、
    前記回転速度差を小さくする方向に前記電動機トルクが発生し、
    前記変速操作における変速前後の変速段の段数差が大きいほど前記電動機トルクの大きさがより大きくなるように、前記同期作動時の前記電動機トルクを調整するよう構成された車両の動力伝達制御装置。
12. 請求項１１に記載の車両の動力伝達制御装置において、
    前記調整手段は、
    前記段数差が大きいほど前記電動機トルクの上限値をより大きい値に設定し、前記電動機トルクの大きさを前記上限値を超えないように調整することによって、前記段数差が大きいほど前記電動機トルクの大きさがより大きくなるように、前記同期作動時の前記電動機トルクを調整するよう構成された車両の動力伝達制御装置。
13. 請求項２乃至請求項６の何れか一項に記載の車両の動力伝達制御装置において、
    前記調整手段は、
    前記回転速度差を小さくする方向に前記電動機トルクが発生し、
    前記変速後車速対応回転速度が前記内燃機関の出力軸の回転速度の許容最大値を超える場合において、そうでない場合と比べて前記電動機トルクの大きさが小さくなるように、前記同期作動時の前記電動機トルクを調整するよう構成された車両の動力伝達制御装置。
14. 請求項２乃至請求項６の何れか一項に記載の車両の動力伝達制御装置において、
    前記調整手段は、
    前記回転速度差を小さくする方向に前記電動機トルクが発生し、
    前記変速後車速対応回転速度が前記内燃機関の出力軸の回転速度の許容最大値を超える場合、前記回転速度差を小さくする方向に代えて前記回転速度差を大きくする方向に前記電動機トルクを調整するよう構成された車両の動力伝達制御装置。
15. 請求項２乃至請求項６の何れか一項に記載の車両の動力伝達制御装置において、
    前記調整手段は、
    前記回転速度差を小さくする方向に前記電動機トルクが発生し、
    前記変速後車速対応回転速度が前記内燃機関の出力軸の回転速度の許容最大値を超える場合、前記回転速度差がゼロより大きい所定値に維持されるように前記電動機トルクを調整するよう構成された車両の動力伝達制御装置。
16. 請求項２乃至請求項１５の何れか一項に記載の車両の動力伝達制御装置において、
    前記調整手段は、
    前記同期作動の終了から前記変速機内において前記変速操作による変速後の変速段が実現されるかみ合い状態が達成されるまでの間の作動である押分作動の実行中において、前記電動機トルクの調整を行うように構成された車両の動力伝達制御装置。
17. 請求項１６に記載の車両の動力伝達制御装置において、
    前記調整手段は、
    前記シフト操作部材の位置が前記かみ合い状態の開始に対応する所定位置を通過したことに基づいて、前記押分作動時の前記電動機トルクの調整を終了するように構成された車両の動力伝達制御装置。
18. 請求項１６又は請求項１７に記載の車両の動力伝達制御装置において、
    前記調整手段は、
    前記回転速度差がゼロに維持されるように、前記押分作動時の前記電動機トルクをフィードバック制御するよう構成された車両の動力伝達制御装置。

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