図1は、本発明の1実施例のハイブリッド駆動装置10を説明する図である。図1において、このハイブリッド駆動装置10では、車両において、主駆動源としての第1駆動源12のトルクが出力部材として機能する出力軸14に伝達され、その出力軸14から差動歯車装置16を介して左右一対の駆動輪18にトルクが伝達されるようになっている。このハイブリッド駆動装置10には、走行のための駆動力を出力する力行制御あるいはエネルギを回収するための回生制御を実行可能な副駆動源としての第2駆動源20が設けられており、この第2駆動源20は有段式変速機としての変速機22を介して上記出力軸14に連結されている。したがって、第2駆動源20から出力軸14へ伝達されるトルク容量がその変速機22で設定される変速比γs(=MG2の回転速度/出力軸14の回転速度)に応じて増減されるようになっている。
上記変速機22の変速比γsは「1」以上の複数段に設定されるように構成されており、第2駆動源20からトルクを出力する力行時にはそのトルクを増大させて出力軸14へ伝達することができるので、第2駆動源20が一層低容量もしくは小型に構成される。これにより、例えば高車速に伴って出力軸14の回転数が増大した場合には、第2駆動源20の運転効率を良好な状態に維持するために、変速比γsを低下させて第2駆動源20の回転数が低下させられ、また、出力軸14の回転数が低下した場合には、変速比γsが増大させられたりする。
上記変速機22の変速の場合、その変速機22でのトルク容量が低下したり、あるいは回転数の変化に伴う慣性トルクが生じたりし、これが出力軸14のトルクすなわち出力軸トルクに影響する。そこで上記のハイブリッド駆動装置10では、変速機22による変速の際に第1駆動源12のトルクを補正して出力軸14のトルク変動を防止もしくは抑制するように制御される。
上記第1駆動源12は、エンジン24と、第1モータ・ジェネレータ(以下、MG1という)と、これらエンジン24とMG1との間でトルクを合成もしくは分配するための遊星歯車装置26とから主体的に構成されている。上記エンジン24は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの燃料を燃焼させて動力を出力する公知の内燃機関であって、マイクロコンピュータを主体とするエンジン制御用の電子制御装置(E−ECU)28によって、スロットル開度或いは吸入空気量、燃料供給量、点火時期などの運転状態が電気的に制御されるように構成されている。上記電子制御装置28には、アクセルペダル27の操作量を検出するアクセル開度センサAS、ブレーキペダル29の操作を検出するためのブレーキセンサBS等からの検出信号が供給されている。
上記MG1は、たとえば同期電動機であって、駆動トルクを発生させる電動機としての機能と発電機としての機能とを選択的に生じるように構成され、インバータ30を介してバッテリー、コンデンサなどの蓄電装置32に接続されている。そして、マイクロコンピュータを主体とするモータジェネレータ制御用の電子制御装置(MG−ECU)34によってそのインバータ30が制御されることにより、MG1の出力トルクあるいは回生トルクが調節或いは設定されるようになっている。上記電子制御装置34には、シフトレバー35の操作位置を検出する操作位置センサSS等からの検出信号が供給されている。
前記遊星歯車装置26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、これらサンギヤS0およびリングギヤR0に噛み合うピニオンギヤP0を自転かつ公転自在に支持するキャリヤC0とを三つの回転要素として備えて公知の差動作用を生じるシングルピニオン型の遊星歯車機構である。遊星歯車装置26はエンジン24および変速機22と同心に設けられている。遊星歯車装置26および変速機22は中心線に対して対称的に構成されているため、図1ではそれらの下半分が省略されている。
本実施例では、エンジン24のクランク軸36はダンパー38を介して遊星歯車装置26のキャリヤC0に連結されている。これに対してサンギヤS0にはMG1が連結され、リングギヤR0には出力軸14が連結されている。このキャリヤC0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。
前記トルク合成分配機構として機能するシングルピニオン型の遊星歯車装置26の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、縦軸C、および縦軸Rは、サンギヤS0の回転速度、キャリヤC0の回転速度、およびリングギヤR0の回転速度をそれぞれ表す軸であり、縦軸S、縦軸C、および縦軸Rの相互の間隔は、縦軸Sと縦軸Cとの間隔を1としたとき、縦軸Cと縦軸Rとの間隔がρ(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。
上記遊星歯車装置26において、キャリヤC0に入力されるエンジン24の出力トルクに対して、MG1による反力トルクがサンギヤ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、エンジン24から入力されたトルクより大きいトルクが現れるので、MG1は発電機として機能する。また、リングギヤR0の回転速度(出力軸回転速度)NOが一定であるとき、MG1の回転速度を上下に変化させることにより、エンジン24の回転速度NEを連続的に(無段階に)変化させることができる。図2の破線はMG1の回転速度を実線に示す値から下げたときにエンジン24の回転速度NEが低下する状態を示している。すなわち、エンジン24の回転速度NEを例えば燃費が最もよい回転速度に設定する制御を、MG1を制御することによって実行されることができる。この種のハイブリッド形式は、機械分配式あるいはスプリットタイプと称される。
図1に戻って、本実施例の前記変速機22は、一組のラビニョ型遊星歯車機構によって構成されている。すなわち変速機22では、第1サンギヤS1と第2サンギヤS2とが設けられており、その第1サンギヤS1にショートピニオンP1が噛合するとともに、そのショートピニオンP1がこれより軸長の長いロングピニオンP2に噛合し、そのロングピニオンP2が前記各サンギヤS1,S2と同心円上に配置されたリングギヤR1に噛合している。上記各ピニオンP1,P2は、共通のキャリヤC1によって自転かつ公転自在にそれぞれ保持されている。また、第2サンギヤS2がロングピニオンP2に噛合している。
前記第2駆動源20は、前記モータジェネレータ制御用の電子制御装置(MG−ECU)34によりインバータ40を介して制御されることにより、アシスト用出力トルクあるいは回生トルクが調節或いは設定される電動機または発電機である第2モータ・ジェネレータ(以下、MG2という)から構成されており、第2サンギヤS2にはその前述したMG2が連結され、上記キャリヤC1が出力軸14に連結されている。第1サンギヤS1とリングギヤR1とは、各ピニオンP1,P2と共にタプルピニオン型遊星歯車装置に相当する機構を構成し、また第2サンギヤS2とリングギヤR1とは、ロングピニオンP2と共にシングルピニオン型遊星歯車装置に相当する機構を構成している。
そして、変速機22には、第1サンギヤS1を選択的に固定するためにその第1サンギヤS1と変速機ハウジング42との間に設けられた第1ブレーキB1と、リングギヤR1を選択的に固定するためにそのリングギヤR1と変速機ハウジング42との間に設けられた第2ブレーキB2とが設けられている。これらのブレーキB1、B2は摩擦力によって制動力を生じるいわゆる摩擦係合装置であり、多板形式の係合装置あるいはバンド形式の係合装置を採用することができる。そして、これらのブレーキB1、B2は、油圧アクチュエータ等により発生させられる係合圧に応じてそのトルク容量が連続的に変化するように構成されている。
以上のように構成された変速機22は、第2サンギヤS2が入力要素として機能し、またキャリヤC1が出力要素として機能し、第1ブレーキB1が係合させられると「1」より大きい変速比γshの高速段Hが達成され、第1ブレーキB1に替えて第2ブレーキB2が係合させられるとその高速段Hの変速比γshより大きい変速比γslの低速段Lが設定されるように構成されている。これらの変速段HおよびLの間での変速は、車速や要求駆動力(もしくはアクセル開度)などの走行状態に基づいて実行される。より具体的には、変速段領域を予めマップ(変速線図)として定めておき、検出された運転状態に応じていずれかの変速段を設定するように制御される。その制御をおこなうためのマイクロコンピュータを主体とした変速制御用の電子制御装置(T−ECU)44が設けられている。
上記電子制御装置44には、作動油の温度を検出するための油温センサTS、第1ブレーキB1の係合油圧を検出するための油圧スイッチSW1、第2ブレーキB2の係合油圧を検出するための油圧スイッチSW2、ライン圧PLを検出するための油圧スイッチSW3等からの検出信号が供給されている。
図3は、上記変速機22を構成しているラビニョ型遊星歯車機構についての各回転要素の相互関係を表すために4本の縦軸S1、縦軸R1、縦軸C1、および縦軸S2を有する共線図を示している。それら縦軸S1、縦軸R1、縦軸C1、および縦軸S2は、第1サンギヤS1の回転速度、リングギヤR1の回転速度、キャリヤC1の回転速度、および第2サンギヤS2の回転速度をそれぞれ示すためのものである。
以上のように構成された変速機22では、第2ブレーキB2によってリングギヤR1が固定されると、低速段Lが設定され、MG2の出力したアシストトルクがそのときの変速比γslに応じて増幅されて出力軸14に付加される。これに替えて、第1ブレーキB1によって第1サンギヤS1が固定されると、低速段Lの変速比γslよりも小さい変速比γshを有する高速段Hが設定される。この高速段Hにおける変速比も「1」より大きいので、MG2の出力したアシストトルクがその変速比γshに応じて増大させられて出力軸14に付加される。
なお、各変速段L,Hが定常的に設定されている状態では、出力軸14に付加されるトルクは、MG2の出力トルクを各変速比に応じて増大させたトルクとなるが、変速機22の変速過渡状態では各ブレーキB1、B2でのトルク容量や回転数変化に伴う慣性トルクなどの影響を受けたトルクとなる。また、出力軸14に付加されるトルクは、MG2の駆動状態では、正トルクとなり、被駆動状態では負トルクとなる。
図4は、上記各ブレーキB1、B2の係合解放によって変速機22の変速を自動的に制御するための変速用油圧制御回路50を示している。この油圧制御回路50には、エンジン24のクランク軸36に作動的に連結されることによりそのエンジン24により回転駆動されるメカニカル式油圧ポンプ46と、電動機48aとそれにより回転駆動されるポンプ48bを備えた電動式油圧ポンプ48とを油圧源として備えており、それらメカニカル式油圧ポンプ46および電動式油圧ポンプ48は、図示しないオイルパンに還流した作動油をストレーナ52を介して吸入し、或いは還流油路53を介して直接還流した作動油を吸入してライン圧油路54へ圧送する。上記還流した作動油温度を検出するための油温センサTSが上記油圧制御回路50を形成するバルブボデー51に設けられているが、他の部位に接続されていてもよい。
ライン圧調圧弁56は、リリーフ形式の調圧弁であって、ライン油路54に接続された供給ポート56aとドレン油路58に接続された排出ポート56bとの間を開閉するスプール弁子60と、そのスプール弁子60の閉弁方向の推力を発生させるスプリング62を収容すると同時にライン圧PLの設定圧を高く変更するときに電磁開閉弁64を介してモジュール圧油路66内のモジュール圧PMを受け入れる制御油室68と、スプール弁子60の開弁方向の推力を発生させる上記ライン圧油路54に接続されたフィードバック油室70とを備え、低圧および高圧の2種類のいずれかの一定のライン圧PLを出力する。上記ライン圧油路54には、ライン圧PLが高圧側の値であるときにオン作動し、低圧側の値以下であるときにオフ作動する油圧スイッチSW3が設けられている。
モジュール圧調圧弁72は、上記ライン圧PLを元圧とし、そのライン圧PLの変動に拘わらず、低圧側のライン圧PLよりも低く設定された一定のモジュール圧PMをモジュール圧油路66に出力する。第1ブレーキB1を制御するための第1リニヤソレノイド弁SLB1および第2ブレーキB2を制御するための第2リニヤソレノイド弁SLB2は、上記モジュール圧PMを元圧として電子制御装置44からの指令値である駆動電流ISOL1およびISOL2に応じた制御圧PC1およびPC2を出力する。
第1リニヤソレノイド弁SLB1は、非通電時において入力ポートと出力ポートとの間が開弁(連通)される常開型の弁特性を備え、図5に示すように、駆動電流ISOL1の増加に伴って出力される制御圧PC1が低下させられる。図5に示すように、第1リニヤソレノイド弁SLB1の弁特性には、駆動電流ISOL1が所定値Iaを超えるまで出力される制御圧PC1が低下しない不感帯Aが設けられている。第2リニヤソレノイド弁SLB2は、非通電時において入力ポートと出力ポートとの間が閉弁(遮断)される常閉型の弁特性を備え、図6に示すように、駆動電流ISOL2の増加に伴って出力される制御圧PC2が増加させられる。図6に示すように、第2リニヤソレノイド弁SLB2の弁特性には、駆動電流ISOL2が所定値Ibを超えるまで出力される制御圧PC2が増加しない不感帯Bが設けられている。
B1コントロール弁76は、ライン圧油路54に接続された入力ポート76aおよびB1係合油圧PB1を出力する出力ポート76bとの間を開閉するスプール弁子78と、そのスプール弁子78を開弁方向に付勢するために上記第1リニヤソレノイド弁SLB1からの制御圧PC1を受け入れる制御油室80と、スプール弁子78を閉弁方向に付勢するスプリング82を収容し、出力圧であるB1係合油圧PB1を受け入れるフィードバック油室84とを備え、ライン圧油路54内のライン圧PLを元圧として、第1リニヤソレノイド弁SLB1からの制御圧PC1に応じた大きさのB1係合油圧PB1を出力し、インターロック弁として機能するB1アプライコントロール弁86を通してブレーキB1に供給する。
B2コントロール弁90は、ライン圧油路54に接続された入力ポート90aおよびB2係合油圧PB2を出力する出力ポート90bとの間を開閉するスプール弁子92と、そのスプール弁子92を開弁方向に付勢するために上記第2リニヤソレノイド弁SLB2からの制御圧PC2を受け入れる制御油室94と、スプール弁子92を閉弁方向に付勢するスプリング96を収容し、出力圧であるB2係合油圧PB2を受け入れるフィードバック油室98とを備え、ライン圧油路54内のライン圧PLを元圧として、第2リニヤソレノイド弁SLB2からの制御圧PC2に応じた大きさのB2係合油圧PB2を出力し、インターロック弁として機能するB2アプライコントロール弁100を通してブレーキB2に供給する。
B1アプライコントロール弁86は、B1コントロール弁76から出力されたB1係合油圧PB1を受け入れる入力ポート86aおよび第1ブレーキB1に接続された出力ポート86bとの間を開閉するスプール弁子102と、そのスプール弁子102を開弁方向に付勢するためにモジュール圧PMを受け入れる油室104と、そのスプール弁子102を閉弁方向に付勢するスプリング106を収容し且つB2コントロール弁90から出力されたB2係合油圧PB2を受け入れる油室108とを備え、第2ブレーキB2を係合させるためのB2係合油圧PB2が供給されるまでは開弁状態とされるが、そのB2係合油圧PB2が供給されると閉弁状態に切換られて、第1ブレーキB1の係合が阻止される。
また、上記B1アプライコントロール弁86には、そのスプール弁子102が開弁位置(図4の中心線の右側に示す位置)であるときに閉じられ、逆にそのスプール弁子102が閉弁位置(図4の中心線の左側に示す位置)にあるときに開かれる一対のポート110aおよび110bが設けられている。この一方のポート110aにはB2係合油圧PB2を検出するための油圧スイッチSW2が接続され、他方のポート110bには第2ブレーキB2が直接接続されている。この油圧スイッチSW2は、B2係合油圧PB2が予め設定された高圧状態となるとオン状態となり、B2係合油圧PB2が予め設定された低圧状態以下となるとオフ状態に切り換えられるように構成されている。この油圧スイッチSW2は、B1アプライコントロール弁86を介して第2ブレーキB2に接続されているので、B2係合油圧PB2の異常と同時に、第1ブレーキB1の油圧系を構成する第1リニヤソレノイド弁SLB1、B1コントロール弁76、B1アプライコントロール弁86等の異常も判定可能となっている。
B2アプライコントロール弁100も、B1アプライコントロール弁86と同様に、B2コントロール弁90から出力されたB2係合油圧PB2を受け入れる入力ポート100aおよび第2ブレーキB2に接続された出力ポート100bとの間を開閉するスプール弁子112と、そのスプール弁子112を開弁方向に付勢するためにモジュール圧PMを受け入れる油室114と、そのスプール弁子112を閉弁方向に付勢するスプリング116を収容し且つB1コントロール弁76から出力されたB1係合油圧PB1を受け入れる油室118とを備え、第1ブレーキB1を係合させるためのB1係合油圧PB1が供給されるまでは開弁状態とされるが、そのB1係合油圧PB1が供給されると閉弁状態に切換られて、第2ブレーキB2の係合が阻止される。
上記B2アプライコントロール弁100にも、そのスプール弁子112が開弁位置(図4の中心線の右側に示す位置)であるときに閉じられ、逆にそのスプール弁子112が閉弁位置(図4の中心線の左側に示す位置)にあるときに開かれる一対のポート120aおよび120bが設けられている。この一方のポート120aにはB1係合油圧PB1を検出するための油圧スイッチSW1が接続され、他方のポート120bには第1ブレーキB1が直接接続されている。この油圧スイッチSW1は、B1係合油圧PB1が予め設定された高圧状態となるとオン状態となり、B1係合油圧PB1が予め設定された低圧状態以下となるとオフ状態に切り換えられるように構成されている。この油圧スイッチSW1は、B2アプライコントロール弁100を介して第1ブレーキB1に接続されているので、B1係合油圧PB1の異常と同時に、第2ブレーキB2の油圧系を構成する第2リニヤソレノイド弁SLB2、B2コントロール弁90、B2アプライコントロール弁100等の異常も判定可能となっている。
図7は、以上のように構成された油圧制御回路50の作動を説明する図表である。図7では、○印が励磁状態或いは係合状態を示し、×印が非励磁状態或いは解放状態を示している。すなわち、第1リニヤソレノイド弁SLB1および第2リニヤソレノイド弁SLB2は共に励磁状態とされることによって、第1ブレーキB1が解放状態に、第2ブレーキB2が係合状態とされ、変速機22の低速段Lが達成される。そして、第1リニヤソレノイド弁SLB1および第2リニヤソレノイド弁SLB2は共に非励磁状態とされることによって、第1ブレーキB1が係合状態に、第2ブレーキB2が解放状態とされ、変速機22の高速段Hが達成される。
図8は、電子制御装置28、34および44の制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。図8において、ハイブリッド駆動制御手段130は、たとえば、キーがキースロットに挿入された後、ブレーキペダルが操作された状態でパワースイッチが操作されることにより制御が起動されると、アクセル操作量に基づいて運転者の要求出力を算出し、低燃費で排ガス量の少ない運転となるようにエンジン24および/またはMG2から要求出力を発生させる。たとえば、エンジン24を停止し専らMG2を駆動源とするモータ走行モード、エンジン24の動力で発電を行いMG2を駆動源として走行する走行モード、エンジン24の動力を機械的に駆動輪18に伝えて走行するエンジン走行モードを、走行状態に応じて切り換える。
上記ハイブリッド駆動制御手段130は、エンジン24を駆動する場合であっても、MG1によって最適燃費曲線上で作動するようにエンジン10の回転速度を制御する。また、MG2を駆動してトルクアシストする場合、車速が遅い状態では変速機22を低速段Lに設定して出力軸14に付加するトルクを大きくし、車速が増大した状態では、変速機22を高速段Hに設定してMG2の回転速度を相対的に低下させて損失を低減し、効率の良いトルクアシストを実行させる。さらに、コースト走行時には車両の有する慣性エネルギーでMG1或いはMG2を回転駆動することにより電力として回生し、蓄電装置32にその電力を蓄える。
変速制御手段132は、たとえば図9に示す予め記憶された変速線図から、車両の速度Vおよび駆動力Pに基づいて変速機22の変速段を決定し、決定された変速段に自動的に切り換えられるように第1ブレーキB1および第2ブレーキB2の一方を解放し、他方を係合させる。
ライン圧制御手段134は、前記算出された運転者の要求出力が予め設定された出力判定値よりも大きい場合、或いは変速機22の変速中すなわち変速過渡時である場合などでは、前記電磁開閉弁64を閉状態から開状態に切り換えてモジュレータ圧PMをライン圧調圧弁56の油室68内に供給してスプール弁子60の閉弁方向に向かう推力を所定値増加させることにより、ライン圧PLの設定圧を低圧状態から高圧状態へ切り換える。
前記ハイブリッド駆動制御手段130は、前記変速制御手段132による変速機22の変速に際して、係合側の摩擦係合装置を変速後の回転同期状態で係合させて係合ショックを抑制するために、その変速過程において、変速機22の入力回転速度すなわちMG2の回転速度NMG2を変速後の同期回転速度へ変化させるようにMG2を制御する所謂MG2による回転同期制御を実行する。
前記変速制御手段132は、変速過程において前記ハイブリッド駆動制御手段130によりMG2による回転同期制御が終了するまでは、ブレーキB1、B2を共に解放状態とし、その回転同期制御の終了後に係合側の摩擦係合装置を完全係合する。
但し、MG2が使用が不可状態である場合にはMG2による回転同期制御が行えないので、係合ショックを抑制するために、係合側の摩擦係合装置によりMG2の回転速度NMG2を変速後の同期回転速度へ変化させる。
電動機使用可否判定手段136は、MG2が使用可能状態か否かを判定する。例えば、電動機使用可否判定手段136は、MG2に電力を供給する蓄電装置32が低温である場合、蓄電残量SOCが所定の下限値に達したなどの所定の放電規制条件が成立した場合、断線等によりMG2へ電力が供給できない場合、MG1が発電していない場合や発電していてもその発電電力により蓄電装置32を優先的に蓄電する必要がある場合などには、MG2の使用が不可状態であると判定する。
前記変速制御手段132は、変速機22の変速に際して、前記電動機使用可否判定手段136によりMG2の使用が不可状態であると判定された場合に、係合側の摩擦係合装置への係合圧の供給過程において、MG2の回転速度NMG2を変速後の同期回転速度へ変化させるように、その係合装置に所定のトルク容量を発生させるための低圧待機圧PWを保持する低圧待機手段を機能的に備えている。
上記低圧待機圧PWは、第2ブレーキB2を完全係合するためのB2係合油圧PB2の最大値すなわちライン圧PLよりも充分に低く第2ブレーキB2の完全係合に先立って所定のトルク容量を持たせる比較的低い圧であって、それによりドライバビリティーに可及的に影響しないような変速後の同期回転速度に向かうMG2回転速度NMG2の回転勾配となるように、係合ショックの抑制と変速時間とを考慮して予め実験的に求められた変速過渡油圧である。
しかしながら、第1ブレーキB1を解放し且つ第2ブレーキB2を係合させるダウンシフトに際しては、前述した図16に示すように、係合側の摩擦係合装置となる第2ブレーキB2の油圧指令値において一律の低圧待機圧PWが用いられて、ダウンシフト後の同期回転速度に向かうMG2の回転勾配が一律とされると、ダウンシフト後の同期回転速度が線Bに示す制動操作時等の急減速時の場合は線Cに示す通常のアクセル開度が零付近の減速走行時(緩減速時)の場合に比較して低下速度が急となることから、急減速時の場合の方がイナーシャ変動が大きくなって(見方を換えれば、角βの方が角γよりも鋭角となり)係合側の摩擦係合装置の係合ショックが大きくなる可能性がある。
そこで、待機圧補正手段138は、車両が急減速である場合には急減速でない場合すなわち緩減速の場合に比較してダウンシフト後の同期回転速度に向かうMG2の回転勾配が緩やかとされて急減速のダウンシフトであっても係合ショックが大きくなることが抑制されるように、急減速である場合には緩減速の場合に対して低圧待機圧PWを低圧側に補正する。
具体的には、車両減速度検出手段140は、車両の減速度Gを検出する。例えば、車両減速度検出手段140は、車両の減速度(加速度)Gを検出するための加速度センサGSから電子制御装置44に供給される検出信号に基づいて車両減速度Gを検出する。
急減速判定手段142は、前記車両減速度検出手段140により検出された車両減速度Gが所定の減速度GKを超えたか否かに基づいて車両の急減速を判定する。この所定の減速度GKは、低圧待機圧PWが用いられる通常の減速時(緩減速時)に対して低圧待機圧PWを低圧側に補正してダウンシフト後の同期回転速度に向かうMG2の回転勾配を緩やかにする必要がある急減速状態であることを判定するための予め実験的に求めて記憶された急減速判定値である。
前記待機圧補正手段138は、前記急減速判定手段142により車両の急減速が判定された場合には、判定されない場合に対して低圧待機圧PWを低圧側に補正する。例えば、待機圧補正手段138は、急減速判定手段142により車両の急減速が判定された場合には、低圧待機圧PWをその低圧待機圧PWよりも低圧となる急減速時の低圧待機圧として予め実験的に求められた急減速時低圧待機圧PWKに変更する。
また、前記待機圧補正手段138は、車両減速度Gが大きくなるほど低圧待機圧PWが低くなるように補正しても良い。例えば、待機圧補正手段138は、車両減速度Gが大きくなる程ダウンシフト後の同期回転速度に向かうMG2の回転勾配が一層緩やかとされるように、車両減速度Gが大きくなるほど急減速時低圧待機圧PWKが低くなるように補正する。
より具体的には、待機圧補正手段138は、図10に示すような車両減速度Gが大きくなるほど急減速時低圧待機圧PWKの補正値HGが小さくなるように予め定められた関係から前記車両減速度検出手段140により検出された車両減速度Gに基づいて補正値HGを決定し、急減速時低圧待機圧PWKにその補正値HGを加算して車両減速度Gの大きさを考慮した急減速時低圧待機圧PWKを決定する。
また、前記待機圧補正手段138は、作動油温度が低くなるほど低圧待機圧PWが高くなるように補正しても良い。例えば、待機圧補正手段138は、作動油の温度が低くなっても応答遅れにより摩擦係合装置の係合が遅れて変速時間が延びてしまうことが抑制されるように、作動油温度が低くなるほど急減速時低圧待機圧PWKが高くなるように補正する。これにより、変速時間が延びることによる摩擦材に加わる熱量の増加やドライバビリティーの悪化が抑制される効果も得られる。
より具体的には、待機圧補正手段138は、図11に示すような作動油温度が低くなるほど急減速時低圧待機圧PWKの補正値HTが大きくなるように予め定められた関係から油温センサTSから電子制御装置44に供給される検出信号に基づいて補正値HTを決定し、急減速時低圧待機圧PWKにその補正値HTを加算して作動油温度を考慮した急減速時低圧待機圧PWKを決定する。
待機圧補正手段138は、前記補正値HGや補正値HTをそれぞれ単独で或いは組み合わせて最終的な急減速時低圧待機圧PWKを決定する。
図12は、電子制御装置28、34および44の制御機能の要部すなわちMG2使用不可および急減速時のダウンシフトの際に用いられる急減速時低圧待機圧PWKを決定する低圧待機圧決定ルーチン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ものである。
先ず、前記変速制御手段132に対応するステップ(以下、ステップを省略する)S1において、例えば図9に示す予め記憶された変速線図から車両の速度Vおよび駆動力Pに基づいて変速機22の変速が判断され、低速段Lへダウンシフトすべきか否かが判断される。
前記S1の判断が否定される場合は本ルーチンが終了させられるが、低速段Lへのダウンシフトが判断されてこのS1が肯定される場合は前記電動機使用可否判定手段136に対応するS2において、MG2の使用が不可状態であるか否かが、例えば蓄電装置32が低温であったり所定の放電規制条件が成立したような蓄電装置32の制限中であるか否かに基づいて判定される。
前記S2の判断が否定される場合は本ルーチンが終了させられるが肯定される場合は前記車両減速度検出手段140に対応するS3において、車両減速度Gが検出される。
続いて、前記急減速判定手段142に対応するS4において、前記S3にて検出された車両減速度Gが所定の減速度GKを超えたか否かに基づいて車両の急減速が判定される。
前記S4の判断が否定される場合は本ルーチンが終了させられるか或いは緩減速時の低圧待機圧PWがそのまま用いられるが肯定される場合は前記待機圧補正手段138に対応するS5において、緩減速時に用いる低圧待機圧PWがその低圧待機圧PWよりも低圧となる急減速時に用いる急減速時低圧待機圧PWKに変更される。また、急減速時低圧待機圧PWKは、車両減速度Gが大きくなるほど急減速時低圧待機圧PWKが低くなるように車両減速度Gの大きさを考慮して補正されたり、作動油温度が低くなるほど急減速時低圧待機圧PWKが高くなるように作動油温度を考慮して補正される。
図13および図14は、電子制御装置28、34および44の制御機能の要部すなわちMG2使用不可のときのダウンシフトの際に前記変速制御手段132により行われるブレーキB1、B2の油圧制御作動を説明するフローチャートであって、図13は解放側となる第1ブレーキB1の油圧制御作動であり、図14は係合側となる第2ブレーキB2の油圧制御作動である。また、図15は図13および図14のフローチャートに示す制御作動の一例であって、MG2使用不可且つ急減速走行のときのダウンシフトの際にブレーキB2の係合圧の供給過程において急減速時低圧待機圧PWKが用いられたときの制御作動を説明するタイムチャートである。
図13のS11において、例えば図9に示す予め記憶された変速線図から車両の速度Vおよび駆動力Pに基づいて変速機22の変速が判断され、低速段Lへダウンシフトすべきか否かが判断される。
前記S11の判断が否定される場合は本ルーチンが終了させられるが、低速段Lへのダウンシフトが判断されてこのS11が肯定される場合はS12において、第1ブレーキB1を速やかに解放するためにB1係合油圧PB1を急速に低下させるための指令値が出力される。
図15のt1時点は、低速段Lへのダウンシフトが判断された後、B1係合油圧PB1を急速に低下させるための指令値が出力されたことを示している。その指令値に従って、破線の如く実際のB1係合油圧PB1が低下させられる。
図14のS21において、例えば図9に示す予め記憶された変速線図から車両の速度Vおよび駆動力Pに基づいて変速機22の変速が判断され、低速段Lへダウンシフトすべきか否かが判断される。このS21は前記図13のS11と共通の制御作動であり、第1ブレーキB1の解放油圧制御作動と第2ブレーキB2の係合油圧制御作動とを別のフローチャートを用いて説明する為に便宜上各々のフローチャートに組み込んだ。
前記S21の判断が否定される場合は本ルーチンが終了させられるが、低速段Lへのダウンシフトが判断されてこのS21が肯定される場合はS22において、第2ブレーキB2のパッククリアランスを速やかに詰めるために作動油が急速充填するためのB2ファーストフィル指令値が出力される。
図15のt1時点は、低速段Lへのダウンシフトが判断された後、第2ブレーキB2の作動油を急速充填するためのB2ファーストフィル指令値が出力されたことを示している。その指令値に従って、破線の如く実際のB2係合油圧PB2が上昇させられる。
続いて、S23において、MG2の回転速度NMG2をダウンシフト後の同期回転速度へ変化させるように、第2ブレーキB2に所定のトルク容量を発生させるための低圧待機圧を保持する低圧待機指令が出力される。緩減速時には低圧待機圧PWとする低圧待機指令が出力されるが、急減速時には前記図12のS5にて決定された急減速時低圧待機圧PWKとする低圧待機指令が出力される。
図15のt2時点は、B2ファーストフィル指令値に替えて急減速時低圧待機圧PWKとする低圧待機指令が出力されたことを示している。その指令値に従って、破線の如く実際のB2係合油圧PB2が変化させられる。
続いて、S24において、MG2の回転速度NMG2がダウンシフト後の同期回転速度へ向かって変化開始した所謂イナーシャ相では僅かではあるが低圧待機圧を漸増させるB2スイープアップ指令が出力される。この低圧待機圧からの漸増量は例えば作動油温に基づいて変化させられても良い。このイナーシャ相の開始はMG2の回転速度NMG2の変化量や変速判断からの経過時間等で判断される。尚、本実施例では、低圧待機圧から漸増させられたB2スイープアップ油圧も一定圧の低圧待機圧PW(或いは急減速時低圧待機圧PWK)と同様に低圧待機圧に含む。
図15のt3時点は、急減速時低圧待機圧PWKを漸増させるB2スイープアップ指令が出力されたことを示している。その指令値に従って、実際のB2係合油圧PB2がほぼ指令値通り変化させられる。また、急減速時低圧待機圧PWKによりMG2の回転速度NMG2がダウンシフト後の同期回転速度へ向かって変化させられる。
続いて、S25において、MG2の回転速度NMG2がダウンシフト後の同期回転速度と回転同期したか否かが判定される。例えば、実際のMG2の回転速度NMG2と、出力軸回転速度NOおよび低速段Lの変速比γslから算出されるダウンシフト後の同期回転速度NMG2S(=NO×γsl)との回転速度差(=|NMG2S−NMG2|)が所定値以内となったか否かに基づいて回転同期したか否かが判定される。
前記S25の判断が否定される場合は前記S24が繰り返し実行されるが肯定される場合はS26において、第2ブレーキB2を完全係合するために作動油を急速充填してB2係合油圧PB2を最大値とするための指令値が出力される。
図15のt4’時点は、MG2の回転速度NMG2がダウンシフト後の同期回転速度に達し、第2ブレーキB2の作動油を急速充填してB2係合油圧PB2を最大値とするための指令値が出力されたことを示している。その指令値に従って、破線の如く実際のB2係合油圧PB2が上昇させられて第2ブレーキB2が完全係合される。
このように、急減速時の変速過程において急減速時低圧待機圧PWKに保持されることによって、図16に示す急減速時において緩減速時用の減速時低圧待機圧PWに保持される場合に比較して、ダウンシフト後の同期回転速度に向かうMG2の回転勾配が緩やかとされてイナーシャ変動が小さくなり(見方を換えれば、角αの方が角βよりも鈍角となり)急減速のダウンシフトであっても係合ショックが大きくなることが抑制される。係合ショックが低減されたことは、係合時の出力軸トルクの変化量ΔTが小さくなっていることでもわかる。
また、同期回転となる図15のt4’時点は、図16に示す減速時低圧待機圧PWに保持される場合のt4時点(図15のt4時点も同じ)に比較して、t1時点からの経過時間が長くなっており、係合ショックが抑制される反面変速時間が延びる結果となるが、図16に示す緩減速時に減速時低圧待機圧PWに保持される場合のt5時点と比較すれば、ほぼ同様の変速時間となっておりドライバビリティーの悪化が抑制される。
上述のように、本実施例によれば、急減速判定手段142によって車両の急減速が判定された場合には、判定されない場合に対して、変速過程において変速制御手段(低圧待機手段)132により保持される低圧待機圧PWが待機圧補正手段138により低圧側(急減速時低圧待機圧PWK)に補正されるので、車両が急減速している場合には緩減速の場合に比較して変速機22の入力回転速度すなわちMG2の回転速度NMG2がダウンシフト後の同期回転速度へ引き上げられるときの回転勾配が緩やかとされて、車両が急減速しているときのダウンシフト時であっても第2ブレーキB2の急係合による係合ショックが発生することを抑制することができる。
また、本実施例によれば、電動機使用可否判定手段136によってMG2の使用が不可状態であると判定された場合に、変速制御手段(低圧待機手段)132により変速過程において低圧待機圧PWが保持されるので、変速機22のダウンシフトに際して、MG2による回転同期制御を行うことができない場合であっても、低圧待機圧PWに保持されることでMG2による回転同期制御と同様にMG2の回転速度NMG2がダウンシフト後の同期回転速度へ緩やかに引き上げられて、第2ブレーキB2の係合ショックが抑制される。
また、本実施例によれば、待機圧補正手段138により車両減速度Gが大きくなるほど低圧待機圧PW(急減速時低圧待機圧PWK)が低くなるように補正されるので、車両減速度Gが大きくなる程ダウンシフト後の同期回転速度に向かうMG2の回転勾配が一層緩やかとされて、車両減速度Gがより大きなダウンシフト時であっても第2ブレーキB2の係合ショックが抑制される。
また、本実施例によれば、待機圧補正手段138により油温センサTSによって検出された作動油の温度が低くなるほど低圧待機圧PW(急減速時低圧待機圧PWK)が高くなるように補正されるので、作動油の温度が低くなっても応答遅れにより摩擦係合装置の係合が遅れて変速時間が延びてしまうことが抑制される。また、変速時間が延びることによる摩擦材に加わる熱量の増加やドライバビリティーの悪化が抑制される。
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、本発明はその他の態様においても適用される。
例えば、前述の実施例では、待機圧補正手段138は、車両の急減速時に低圧待機圧PWを急減速時低圧待機圧PWKに変更することにより急減速である場合には緩減速の場合に対して低圧待機圧PWを低圧側に補正し、更に急減速時低圧待機圧PWKに車両減速度Gが大きくなるほど小さくなるように予め定められた補正値HGを加算して急減速時低圧待機圧PWKを決定したが、低圧待機圧PWを車両減速度Gが大きくなるほど小さくなるように車両減速度Gに応じて連続的に或いは段階的に変更することにより急減速である場合には緩減速の場合に対して低圧待機圧PWを低圧側に補正しても良い。このとき、作動油温度が低くなるほど低圧待機圧PWが高くなるように作動油温度をパラメータとして低圧待機圧PWをさらに補正しても良い。
また、前述の実施例では、変速制御手段132は、変速機22の変速に際して、MG2の使用が不可状態でありMG2による回転同期制御が実行できない場合に、係合側の摩擦係合装置への係合圧の供給過程において、MG2の回転速度NMG2を変速後の同期回転速度へ変化させるように低圧待機圧PWを保持したが、変速制御手段132による変速機22の変速過程において、元々ハイブリッド駆動制御手段130によりMG2による回転同期制御が実行されず、低圧待機圧PWを保持するようなハイブリッド車両であっても、本発明は適用され得る。
また、前述の実施例では、MG2使用不可のときの第2ブレーキB2の係合油圧制御過程において、図14のS24(図15のt3時点)ではB2スイープアップ指令が出力されたが、必ずしもこのB2スイープアップ指令が出力される必要はなく、例えばそのまま低圧待機指令が出力されてもよい。
また、前述の実施例では、車両減速度検出手段140は、加速度センサGSから電子制御装置44に供給される検出信号に基づいて車両減速度Gを検出したが、車速やその車速に1対1で対応する所定の回転速度例えば車輪速や出力軸回転速度NOなどの変化率から車両減速度Gを算出しても良い。このような場合には、加速度センサGSは必ずしも備えられる必要はない。
また、前述の実施例では、変速機22はMG2の出力したトルクが増大させられて出力軸14に付加されるように、MG2と出力軸14との間に備えられた低速段Lと高速段Hとを有する2段の自動変速機(減速機)であったが、この変速機22に限らず、MG2の出力したトルクが出力軸14に伝達されるようにMG2と出力軸14との間に備えられた有段式自動変速機であれば本発明は適用され得る。例えば、3段以上の変速段を有する遊星歯車式の多段変速機や一部或いは全部の変速段においてMG2の出力したトルクが減少させられて出力軸14に付加される増速機として機能する有段式自動変速機であっても良い。
なお、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。