JP6089802B2 - 車両の変速制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、駆動伝達系に設けられた変速機の変速制御に伴って締結要素を締結状態と開放状態とに切り換える車両の変速制御装置に関し、変速中のアクセルペダル踏込時の制御に関する。

従来、原動機から駆動輪に至る駆動伝達系に設けられた変速機の締結要素を締結／開放させて変速を行う車両の変速制御装置は、アクセル開度と車速との関係に基づいて変速段を決定するのが一般的である。
また、このような変速制御装置において、締結要素の入力回転数を出力回転数に同期させたタイミングで締結要素を締結させるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１０−２０２１２４号公報

上述の従来技術において、アップ変速制御によるイナーシャフェーズ中に、アクセルペダルの踏込増加操作が行われた場合、アクセル開度と車速との関係に基づいてダウン変速判定されることがある。
しかしながら、アップ変速の途中から、さらにダウン変速を実行した場合、単に、アップ変速やダウン変速のみを実行する場合よりも変速に時間を要し、その分、ドライバのアクセルペダル操作に応じた要求駆動トルクに達するのにも時間を要する。
特に、上記従来技術のように、変速時に締結要素の入出力側の回転数を同期させる場合、このダウン変速判定時点から、再び、ダウン変速に向けて、締結要素を同期回転させる必要があり、より変速に時間を要する。

本発明は、上記問題に着目してなされたもので、アップ変速時のイナーシャフェーズ中にドライバがアクセルペダル踏込増加操作を行った場合に、要求駆動トルクを得るのに要する時間を短縮可能な車両の変速制御装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明では、
変速機の変速制御を行う変速制御手段は、アップ変速時において前記変速機の入力回転数を変速前の回転数から変速後の回転数に制御しているイナーシャフェーズ中に、アクセルペダルの踏込増加操作が行われたイナーシャフェーズ中踏込時には、前記踏込増加操作に基づく要求駆動トルクを求め、この要求駆動トルクが、アップ変速後のギア比により実現可能であるか否か判定し、実現可能判定時は、アップ変速を継続し、非実現可能判定時は、変速開始前の変速段に移行するトルク応答変速処理を実行するアクセルペダル踏込増加時変速制御部を備えていることを特徴とする車両の変速制御装置とした。

本発明では、アップ変速のイナーシャフェーズ中にアクセルペダルの踏込増加操作が行われたイナーシャフェーズ中踏込時には、アクセルペダル踏込増加時変速制御部は、トルク応答変速処理に基づき、アップ変速後のギア比でも要求駆動トルクが実現可能であるか否かを判定する。
そして、アップ変速後のギア比でも要求駆動トルクを実現可能な場合は、アップ変速を継続実行する。したがって、このアップ変速継続時には、アップ変速を中止してダウン変速を実行する場合と比較して、ダウン変速を実行しない分だけ要求駆動トルクに到達する時間を短縮できる。

実施の形態１の車両の変速制御装置が適用された電気自動車の駆動系構成と制御系構成とを示す全体システム構成図である。 実施の形態１の車両の変速制御装置の変速制御系の詳細構成を示す制御ブロック図である。 実施の形態１の車両の変速制御装置において変速コントローラにて実行される変速制御に用いられる自動変速機のアップ変速線とダウン変速線の一例を示す変速マップ図である。 実施の形態１の車両の変速制御装置の駆動系に設けられた締結要素としての係合クラッチの説明図であり、（ａ）は要部断面図、（ｂ）〜（ｄ）は、その動作を示す（ａ）において上方から下方を見下ろした平面図であって、（ｂ）は締結初期のシンクロ初期の状態を示し、（ｃ）はシンクロ途中を示し、（ｄ）はシンクロ終了時を示す。 実施の形態１の車両の変速制御装置の変速コントローラのアクセルペダル踏込増加時変速制御部にて実行されるトルク応答変速処理の流れを示すフローチャートである。 実施の形態１の車両の変速制御装置においてイナーシャフェーズ中踏込時にアップ変速を継続したときにモータトルクに余裕が無い場合の動作例を示すタイムチャートである。 実施の形態１の車両の変速制御装置においてイナーシャフェーズ中踏込時にアップ変速を継続したときにモータトルクに余裕が有る場合の動作例を説明するタイムチャートである。 実施の形態１の車両の変速制御装置においてイナーシャフェーズ中踏込時にダウン変速を実行したときにモータトルクに余裕が無い場合の動作例を示すタイムチャートである。 実施の形態１の車両の変速制御装置においてイナーシャフェーズ中踏込時にダウン変速を実行したときにモータトルクに余裕が有る場合の動作例を示すタイムチャートである。 他の実施の形態の車両の変速制御装置を適用するハイブリッド車両の駆動系構成を示すシステム構成図である。

以下、本発明の車両の変速制御装置を実現する最良の形態を、図面に示す実施の形態１に基づいて説明する。

（実施の形態１）
まず、実施の形態１の車両の変速制御装置の構成を説明する。
図１は、実施の形態１の車両の変速制御装置が適用された電気自動車（車両の一例）の駆動系と制御系の構成を示す全体システム図である。以下、図１に基づき駆動系構成と制御系構成を説明する。

前記電気自動車の駆動系構成としては、図１に示すように、モータジェネレータ（原動機）ＭＧと、自動変速機３と、駆動輪１４と、を備えている。

モータジェネレータＭＧは、力行時に駆動モータとして用いられ、回生時にジェネレータとして用いられ、そのモータ軸が自動変速機３の変速機入力軸６に接続される。

自動変速機３は、変速比の異なる２つのギア対のいずれかで動力を伝達する常時噛み合い式有段変速機であり、減速比の小さなハイギア段（高速段）と減速比の大きなローギア段（低速段）を有する２段変速のものである。この自動変速機３は、ローギア段を実現するロー側変速機構８及びハイギア段を実現するハイ側変速機構９により構成される。ここで、変速機入力軸６及び変速機出力軸７は、それぞれ平行に配置される。

ロー側変速機構８は、ロー側伝動経路を選択するためのもので、変速機出力軸７上に配置している。このロー側変速機構８は、低速段ギア対８０（ギア８１，ギア８２）が、変速機入出力軸６，７間を駆動結合するように、変速機出力軸７に対するギア８１の係合/開放を行う係合クラッチ（ダウン時締結クラッチ）８３により構成されている。ここで、低速段ギア対８０は、変速機出力軸７上に回転自在に支持したギア８１と、ギア８１と噛み合い、変速機入力軸６と共に回転するギア８２と、から構成されている。

ハイ側変速機構９は、ハイ側伝動経路を選択するためのもので、変速機入力軸６上に配置されている。このハイ側変速機構９は、高速段ギア対９０（ギア９１，ギア９２）が、変速機入出力軸６，７間を駆動結合するように、変速機入力軸６に対するギア９１の摩擦締結/開放を行う摩擦クラッチ（ダウン時開放クラッチ）９３により構成されている。ここで、高速段ギア対９０は、変速機入力軸６上に回転自在に支持したギア９１と、ギア９１に噛み合い、変速機出力軸７と共に回転するギア９２と、から構成されている。

変速機出力軸７は、ギア１１が固定され、このギア１１と、これに噛合するギア１２とからなるファイナルドライブギア組を介して、ディファレンシャルギア装置１３が変速機出力軸７に駆動結合されている。これにより、変速機出力軸７に達したモータジェネレータＭＧのモータ動力がファイナルドライブギア組（ギア１１，１２）及びディファレンシャルギア装置１３を経て左右の駆動輪１４（なお、図１では一方の駆動輪のみを示した）に伝達される。

（変速制御系の詳細構成）
図２は、前記電気自動車の変速制御系の詳細構成を示し、図３は、変速制御において用いられる変速マップの一例を示す。以下、図２及び図３に基づき、変速制御系の詳細構成を説明する。

電気自動車の制御系のうち変速制御系の構成としては、図２に示すように、係合クラッチ８３と、摩擦クラッチ９３と、モータジェネレータＭＧと、変速コントローラ２１と、モータコントローラ２８と、を備えている。つまり、係合クラッチ８３と摩擦クラッチ９３は、変速コントローラ２１からの指令によりアップ変速/ダウン変速の変速制御を行う構成としている。モータジェネレータＭＧは、変速コントローラ２１（もしくは、変速コントローラ２１から変速情報を入力する統合コントローラ３０（図１参照））からのモータコントローラ２８に対する指令によりモータトルク応答性の制御を行う構成としている。

係合クラッチ８３は、シンクロ式の噛み合い係合によるクラッチであり、図１に示すように、ギア８１に設けたクラッチギア８４と、変速機出力軸７に結合したクラッチハブ８５と、カップリングスリーブ８６と、を有する。そして、図２に示す電動アクチュエータ４１によりカップリングスリーブ８６をストローク駆動させることで、係合/開放する。

この係合クラッチ８３の係合と開放は、カップリングスリーブ８６の位置によって決まる。そこで、変速コントローラ２１は、スリーブ位置センサ２７の値を読み込み、スリーブ位置が係合位置又は開放位置になるように電動アクチュエータ４１に電流を与える位置サーボコントローラ５１（例えば、PID制御による位置サーボ系）を備えている。

そして、カップリングスリーブ８６が、図１に示すようにクラッチギア８４及びクラッチハブ８５の外周クラッチ歯の双方に噛合した係合位置にあるとき、ギア８１を変速機出力軸７に駆動連結する。一方、カップリングスリーブ８６が、図１に示す位置から軸線方向へ変位することでクラッチギア８４及びクラッチハブ８５の外周クラッチ歯の一方と非噛み合い状態の開放位置にあるとき、ギア８１を変速機出力軸７から切り離す。

さらに、図４に基づいて、係合クラッチ８３の同期機構について説明を加える。
カップリングスリーブ８６は、クラッチハブ８５（図１参照）の外周に形成されたスプライン部（図示省略に）に噛み合った状態を維持しながら、図４（ａ）において左右方向である軸方向に移動可能に支持されている。そして、カップリングスリーブ８６の軸方向の移動は、電動アクチュエータ４１（図２参照）の駆動により成される。

クラッチギア８４の外周には、カップリングスリーブ８６の内周に形成されたスプライン部８６ａと噛み合い可能なスプライン部８４ａが形成されている。さらに、クラッチギア８４には、テーパ状のコーン部８４ｂの外周に、軸方向に移動可能にシンクロナイザリング８７が装着されている。

シンクロナイザリング８７は、外周に、カップリングスリーブ８６のスプライン部８６ａと噛み合い可能なスプライン部８７ａが形成されている。また、シンクロナイザリング８７は、カップリングスリーブ８６に設けられたキー８８に対して、キー溝８７ｃ（図４（ｂ）など参照）による隙間の分だけ、回転方向に相対移動可能に構成されている。

次に、係合クラッチ８３における同期機構による同期動作を説明する。
係合クラッチ８３では、開放状態から締結する場合、カップリングスリーブ８６によりシンクロナイザリング８７を軸方向に押し、シンクロナイザリング８７とコーン部８４ｂとの間に生じる摩擦力によりカップリングスリーブ８６とクラッチギア８４とを同期回転させて締結させる。

以下、同期機構による同期回転動作について簡単に説明する。
カップリングスリーブ８６を、電動アクチュエータ４１（図２参照）により、図４（ａ）に示すように、キー８８と共に、クラッチギア８４の方向へ軸方向に移動させ、シンクロナイザリング８７を、コーン部８４ｂに接触させる。

シンクロナイザリング８７がコーン部８４ｂに接触すると、両者の間には相対回転が生じているため、シンクロナイザリング８７は、図４（ｂ）に示すキー溝８７ｃの隙間分だけ回動する。これにより、シンクロナイザリング８７のスプライン部８７ａのチャンファ部８７ｂと、カップリングスリーブ８６のスプライン部８６ａのチャンファ部８６ｂとが、図４（ｂ）に示すように、軸方向で向き合ったインデックス状態となる。

このインデックス状態からさらにカップリングスリーブ８６が軸方向に移動すると、両チャンファ部８７ｂ，８６ｂが接触し、シンクロナイザリング８７がコーン部８４ｂをさらに押して摩擦トルクが発生し、シンクロナイザリング８７及びカップリングスリーブ８６と、クラッチギア８４と、の同期が行われる。

この同期が終了すると、シンクロナイザリング８７とコーン部８４ｂとの間の摩擦トルクが消滅し、カップリングスリーブ８６がさらに軸方向に移動する。これにより、カップリングスリーブ８６のスプライン部８６ａが、シンクロナイザリング８７を押し分け、図４（ｄ）に示すように、クラッチギア８４のスプライン部８４ａと噛み合い、変速が終了する。

以上のように、ギア８１とクラッチハブ８５との間に設けられ、カップリングスリーブ８６の軸方向の移動に伴って、係合クラッチ８３の入力側と出力側との相対移動に伴って生じる摩擦力により入力側と出力側とを同期回転させる構成、すなわち、クラッチギア８４，カップリングスリーブ８６、シンクロナイザリング８７が同期機構を構成する。

次に、図１に戻り、摩擦クラッチ９３について説明する。
摩擦クラッチ９３は、ギア９１と共に回転するドリブンプレート９４と、変速機入力軸６と共に回転するドライブプレート９５と、を有する。そして、図２に示す電動アクチュエータ４２により両プレート９４，９５に押付け力を与えるスライダ９６を駆動することで、摩擦クラッチ９３を摩擦締結/開放する。

この摩擦クラッチ９３の伝達トルク容量はスライダ９６の位置によって決まり、また、スライダ９６はネジ機構となっており、電動アクチュエータ４２の入力が０（ゼロ）のとき、位置を保持する機構となっている。変速コントローラ２１は、スライダ位置センサ２６の値を読み込み、所望の伝達トルク容量が得られるスライダ位置になるように電動アクチュエータ４２に電流を与える位置サーボコントローラ５２（例えば、PID制御による位置サーボ系）を備えている。
そして、摩擦クラッチ９３は、図１に示す変速機入力軸６と一体に回転し、クラッチ摩擦締結のときギア９１を変速機入力軸６に駆動連結し、クラッチ開放のとき、ギア９１と変速機入力軸６の駆動連結を切り離す。

図２に戻り、モータジェネレータＭＧは、統合コントローラ３０（図１参照）から出力される指令を入力するモータコントローラ２８によって力行制御または回生制御される。つまり、モータコントローラ２８がモータトルク指令を入力すると、モータジェネレータＭＧが力行制御される。また、モータコントローラ２８が回生トルク指令を入力すると、モータジェネレータＭＧが回生制御される。これに加え、アクセル開度に対するモータトルクの応答性（時定数）の変更制御が行われる。

［変速制御手段の構成］
変速コントローラ２１は、車速センサ２２やアクセル開度センサ２３やブレーキストロークセンサ２４や前後Ｇセンサ２５等からの情報を入力し、図３に示す変速マップを用い、自動変速機３の変速制御（アップ変速、ダウン変速）を行う。すなわち、変速コントローラ２１は、ローギア段へのダウン変速時には、係合クラッチ８３を締結させる一方で摩擦クラッチ９３を開放させる。また、ハイギア段へのアップ変速時には、係合クラッチ８３を開放させる一方で摩擦クラッチ９３を締結させる。

（アクセルペダル踏込増加時変速制御部の構成）
図１及び図２に示す変速コントローラ２１では、上記の変速制御に加え、アップ変速時のイナーシャフェーズ中のアクセルペダル（図示省略）の踏込増加操作であるイナーシャフェーズ中踏込時に、そのままアップ変速を継続するか、変速前のローギア段へ移行するかを判定するトルク応答変速処理を実行する。
すなわち、通常、変速制御は、前述したように、図３の変速マップに基づいてローギア段かハイギア段かの判定結果に基づいて変速制御を行う。
それに対し、本実施の形態１では、イナーシャフェーズ中踏込時には、図３の変速マップに関わらず、その踏込増加操作に基づく要求駆動トルクｔＦｏに応じて変速を制御するトルク応答変速処理を実行する。なお、踏込増加とは、アクセルペダル（図示省略）を全く踏み込んでいない状態からの踏込、並びに踏込状態からの踏み増しの両方を指すものである。

以下に、このトルク応答変速処理について図５のフローチャートに基づいて説明する。
このトルク応答変速処理は、アップ変速判定が成されたことにより開始され、最初のステップＳ１０１では、アップ変速が開始され、かつ、係合クラッチ８３が開放されたか否か、すなわち、イナーシャフーズが開始されたか否かを判定する。そして、アップ変速開始後、係合クラッチ８３が開放されるまでは、ステップＳ１０１の判定を繰り返し、係合クラッチ８３が開放されて、モータ回転数Ｎｍｏを、変速後回転数（ａｆＮｍｏｈｉ）に向けて制御するイナーシャフェーズに入った場合は、ステップＳ１０２に進む。

次のステップＳ１０２では、アクセル開度センサ２３の出力に基づいて図示を省略したアクセルペダルの踏込量が増加されたか否かを判定する。そして、踏込増加が成されない場合は、ステップＳ１０３に進み、踏込増加が成された場合はステップＳ１０４に進む。さらに、ステップＳ１０４では、アップ変速が終了したか否か判定し、アップ変速終了の場合はトルク応答変速処理を実行することなくエンドに進み、アップ変速を終了しない場合はステップＳ１０２に戻る。

アクセルペダル（図示省略）の踏込増加操作が行われた場合に進むステップＳ１０３では、この踏込増加操作に応じた要求駆動トルクｔＦｏが、アップ変速後のハイギア段のギア比で実現可能であるか否か判定する。そして、判定結果が実現可能である場合はステップＳ１０５に進み、非実現可能な場合は、ステップＳ１１０に進む。
すなわち、図３の変速マップにおいて、例えば、車両状態がａ１点からｂ１点に移動した場合、アップ変速判定が行われる。このアップ変速の制御中に、アクセルペダル（図示省略）の踏込増加操作が行われて、その要求駆動トルク（＝要求モータトルク）ｔＦｏがｃ１点である場合、この要求駆動トルクｔＦｏは、例えば、ハイギア段のまま、ｃ２点でも実現可能である。一方、要求駆動トルクｔＦｏが、ｄ１点の場合、この要求駆動トルクｔＦｏは、ハイギア段では、非実現可能である。ステップＳ１０３では、このような判定を実施する。

ステップＳ１０３にて、要求駆動トルクｔＦｏがアップ変速後のギア段（ハイギア段）にて実現可能と判定された場合に進むステップＳ１０５では、アップ変速を継続し、ステップＳ１０６に進む。

ステップＳ１０６では、モータトルクＴｍｏに余裕があるか否か判定し、余裕がある場合ステップＳ１０７に進み、余裕がない場合は、ステップＳ１０７を飛ばしてステップＳ１０８に進む。
この余裕とは、例えば、前述した図３において、車両状態が点ｂ１の場合、同車速にてハイギア段のままでも、余裕トルクＴｙｏだけ上昇可能である。この余裕トルクＴｙｏが上述した余裕を意味する。

ステップＳ１０６にて余裕有りと判定されて進むステップＳ１０７では、モータトルクＴｍｏ並びに締結状態の摩擦クラッチ９３の伝達トルクＴｃｌ２を、余裕トルクＴｙｏに応じて上昇させた後、ステップＳ１０８に進む。なお、この上昇分のトルクは、余裕トルクＴｙｏの１００％とすることもできるし、種々の条件に応じ、その一部のトルクとすることもできる。また、例えば、ローからハイへのアップ変速線までのトルクなどとすることもできる。

ステップＳ１０７に続くステップＳ１０８では、変速が終了したか否か判定し、変速終了しない場合は、実行中の変速を続行してステップＳ１０８の判定を繰り返し、変速が終了したらステップＳ１０９に進む。
変速終了時に進むステップＳ１０９では、ドライバのアクセルペダル（図示省略）の踏込増加操作に応じた要求駆動トルクｔＦｏに向けてモータトルクＴｍｏを増加させる。

一方、ステップＳ１０３において、要求駆動トルクｔＦｏがアップ変速後のギア比では非実現可能な場合に進むステップＳ１１０では、アップ変速前のギア比、すなわち、ローギア段への変速（ダウン変速）に移行した後、ステップＳ１１１に進む。
このステップＳ１１０におけるダウン変速への移行により、係合クラッチ８３を係合締結させる一方で摩擦クラッチ９３を開放させる。この係合クラッチ８３の係合締結は、まず、係合クラッチ８３の入出力側を同期させるようモータ回転数Ｎｍｏを制御し、この同期後に電動アクチュエータ４１を駆動させて係合締結させる。そして、この係合クラッチ８３の係合締結完了後に、電動アクチュエータ４２を駆動させて摩擦クラッチ９３を開放させ、この開放が終了した時点がダウン変速の変速終了時点となる。

ダウン変速への移行後に進むステップＳ１１１では、前述したステップＳ１０６と同様に、ハイギア段状態で余裕トルクＴｙｏが有るか否か判定する。そして、余裕トルクＴｙｏが有る場合はステップＳ１１２に進んで、余裕トルクＴｙｏに応じてモータトルクＴｍｏ及び摩擦クラッチ９３の伝達トルクＴｃｌ２を上昇させ、余裕トルクＴｙｏが無い場合はステップＳ１１２の処理を飛ばしてステップＳ１０８に進む。

（実施の形態１の作用）
次に、実施の形態１の車両の変速制御装置の作用を図６〜図９のタイムチャートに基づいて説明する。
図６〜図９は、それぞれ、アップ変速時のイナーシャフェーズ中にドライバがアクセルペダル（図示省略）の踏込増加操作を行った場合であるイナーシャフェーズ中踏込時の動作例を示している。そして、図６は、イナーシャフェーズ中踏込時にアップ変速を継続し、かつ、余裕トルクＴｙｏが無かった場合の動作を示している。図７は、イナーシャフェーズ中踏込時にアップ変速を継続し、かつ、余裕トルクＴｙｏが有った場合の動作例を示している。また、図８は、イナーシャフェーズ中踏込時にダウン変速に移行し、かつ、余裕トルクＴｙｏが無かった場合の動作例を示している。また、図９は、イナーシャフェーズ中踏込時にダウン変速に移行し、かつ、余裕トルクＴｙｏが有った場合の動作を示している。

まず、図６の動作例について説明する。
この動作例では、ｔ１１の時点以前は、自動変速機３は、ローギア段に制御されており、ｔ１１の時点で、変速開始判定（アップ変速）が開始されている。
なお、ｔ１１の時点のアップ変速開始判定は、車速ＶＳＰと要求駆動トルクｔＦｏとの関係が、図３に示す変速線を横切る（例えば、車両状態が点ａ１からｂ１へ変化する）ことにより成される。

この変速開始判定により、変速コントローラ２１では、自動変速機３をローギア段からハイギア段に変速する制御を実施し、係合クラッチ８３を開放する一方、摩擦クラッチ９３を締結させる。この場合、まず、図６のｔ１１の時点から、摩擦クラッチ９３を開放状態から徐々に締結させる。そして、摩擦クラッチ９３の伝達トルクＴｃｌ２がモータトルクＴｍｏ相当となり、係合クラッチ８３の伝達トルクＴｃｌ１が０近傍となったｔ１２の時点で電動アクチュエータ４１を駆動させて係合クラッチ８３の開放動作を開始する。この開放動作により、ｔ１３の時点にて係合クラッチ８３が開放され、イナーシャフェーズ状態となる。

そこで、変速コントローラ２１は、ｔ１３の時点からモータジェネレータＭＧの回転数であるモータ回転数Ｎｍｏを、ハイギア段における変速後回転数ａｆＮｍｏｈｉに向けて制御する。そして、モータ回転数Ｎｍｏが、変速後回転数ａｆＮｍｏｈｉになって、摩擦クラッチ９３のスリップが無くなり変速終了状態となったｔ１５の時点から、摩擦クラッチ９３を完全締結に向けて制御するとともに、モータトルクＴｍｏを要求駆動トルクｔＦｏに向けて上昇させ、アクセルペダル踏込増加操作に応じた加速が開始される。
このとき、係合クラッチ８３を開放させたｔ１３の時点から、モータ回転数Ｎｍｏを変速後回転数ａｆＮｍｏｈｉに制御し変速終了となるｔ１５の時点までの期間がイナーシャフェーズである。

この動作例では、このイナーシャフェーズ中のｔ１４の時点に、ドライバによるアクセルペダル（図示省略）の踏込増加操作が実行されている。
そして、この動作例では、この時、図５のフローチャートのステップＳ１０３において、要求駆動トルクｔＦｏを、アップ変速後のギア比にて実現可能と判定され、その結果、ステップＳ１０５の処理に基づいて、ハイギア段へのアップ変速が継続される。
なお、この動作例では、ステップＳ１０６の処理において、モータトルクＴｍｏの余裕有りと判定されず、モータトルクＴｍｏは、図６に示すように、イナーシャフェーズ時のトルクに維持されている。

したがって、ドライバによるアクセルペダル（図示省略）の踏込増加操作が行われたｔ１４の時点で、図３の変速マップに基づいて、ハイギア段へのアップ変速を中止して、ローギア段に向けてダウン変速を実行する場合と比較して、要求駆動トルクｔＦｏに達する時間を短縮することができる。すなわち、ｔ１４の時点から、ダウン変速を実行する場合、係合クラッチ８３を、まず、入出力回転数の同期を行い、その後、電動アクチュエータ４１を駆動させて係合締結状態とし、さらに、電動アクチュエータ４２を駆動させて摩擦クラッチ９３を開放させる必要がある。その場合、変速終了が、図示のｔ１５の時点よりも後の時点になり、その後、モータトルクＴｍｏを増加させて加速を開始し、要求駆動トルクｔＦｏに達するのは、図６の例のｔ１６の時点よりも、さらに後になる。
この場合、ドライバがアクセルペダル操作を行ってから要求駆動トルクｔＦｏに達するのに時間を要することから、ドライバに対して加速不足による違和感を与えるおそれがある。
それに対し、本実施の形態１では、イナーシャフェーズ中のアクセルペダル踏込増加操作が行われたイナーシャフェーズ中踏込時には、図３の変速マップに基づく変速制御ではなく、図５のフローチャートに示すトルク応答変速処理に基づく変速判定を行う。これにより、ダウン変速に要する時間を省略して、要求駆動トルクｔＦｏに短時間に達することができ、上記の加速応答遅れによる違和感をドライバに与えるのを抑制できる。

次に、図７に示す動作例、すなわち、前述のようにイナーシャフェーズ中踏込時にアップ変速を継続し、かつ、余裕トルクＴｙｏが有った場合の動作例について説明する。
この図７の動作例でも、図６の動作例と同様に、ｔ２１の時点で、変速判定されてアップ変速を開始し、ｔ２２の時点で摩擦クラッチ９３の伝達トルクＴｃｌ２がモータトルクＴｍｏに達し、トルクフェーズを終了している。
さらに、ｔ２３の時点で係合クラッチ８３の開放動作が完了し、モータ回転数Ｎｍｏを制御するイナーシャフェーズが開始されている。そして、ｔ２４の時点で、アクセルペダル（図示省略）の踏込増加操作が実行されて、図５のステップＳ１０３において、アップ変速後のギア比で要求駆動トルクｔＦｏを実現可能と判定されて、ステップＳ１０５の処理に基づくアップ変速継続が行われている。
ここまでの処理は、前述した図６の場合と同様である。

それに対し、この図７に示す動作例では、図５のステップＳ１０６の処理により、モータトルクに余裕有りと判定され、ステップＳ１０７の処理に基づいて、図７に示すように、モータトルクＴｍｏ及び摩擦クラッチ９３の伝達トルクＴｃｌ２がｔ２４の時点から増加されている。

この場合、変速終了時点であるｔ２５の時点で、要求駆動トルクｔＦｏにほぼ達しており、ｔ２５の変速終了時点からの加速は、殆ど必要ない状態となっており、図６に示した例よりも、さらに短時間で要求駆動トルクｔＦｏに達することができる。
したがって、高い加速応答性を得ることができる。

次に、図８に示すイナーシャフェーズ中踏込時にダウン変速を実行し、かつ、余裕トルクＴｙｏが無かった場合の動作例について説明する。
この図８に示す例も、前述の図６、図７の動作例と同様に、ｔ３１の時点で、変速判定されてアップ変速を開始し、ｔ３２の時点で摩擦クラッチ９３の伝達トルクＴｃｌ２がモータトルクＴｍｏに達し、トルクフェーズを終了している。
さらに、ｔ３３の時点で係合クラッチ８３の開放動作が完了し、モータ回転数Ｎｍｏを制御するイナーシャフェーズが開始され、ｔ３４の時点で、アクセルペダル（図示省略）の踏込増加操作が実行されている。
ここまでの動作は、前述した図６、図７の場合と同様である。

そして、この図８に示す例では、アクセルペダル踏込増加操作が実行されたｔ３４の時点にて、図５のステップＳ１０３において要求駆動トルクｔＦｏがハイギア段では達成できないと判定されている。この判定により、図５のステップＳ１１０の処理により、アップ変速前であるローギア段への移行処理が実施されている。

したがって、図８に示すように、ｔ３４の時点から、モータ回転数Ｎｍｏがローギア段での変速後回転数ａｆＮｍｏｌｏに向けて制御され、係合クラッチ８３の入出力回転数の同期が成されている。そして、同期が完了したｔ３５の時点から電動アクチュエータ４１を駆動させて、ｔ３６の時点で係合クラッチ８３を係合締結させている。
さらに、係合クラッチ８３の係合締結が完了したｔ３６の時点からｔ３７の時点の期間で電動アクチュエータ４２を駆動させて摩擦クラッチ９３の開放を行い、ｔ３７の時点で、変速を終了している。
そして、変速終了したｔ３７の時点から、モータトルクＴｍｏを上昇させて加速を開始し、ｔ３８の時点で要求駆動トルクｔＦｏに達している。

この場合、図６や図７に示した例と比較して、アクセルペダル踏込増加操作が行われた後に、係合クラッチ８３の同期、係合締結、摩擦クラッチ９３の開放の分だけ、時間を要する。特に、本実施の形態１では、係合クラッチ８３の同期後の係合締結、摩擦クラッチ９３の開放を、それぞれ、電動アクチュエータ４１，４２により行っているため、その動作に時間を要し、その分、要求駆動トルクｔＦｏに達するのに時間を要することになる。
しかしながら、この動作例の場合は、アップ変速後のハイギア段では、要求駆動トルクｔＦｏを得ることができないため、この変速動作が必要となる。

次に、図９に示すイナーシャフェーズ中踏込時にダウン変速を実行し、かつ、余裕トルクＴｙｏが有った場合の動作例について説明する。
この動作例は、図８の動作例と同様に、アップ変速を中止してダウン変速を行っているが、図８の動作例と比較して、要求駆動トルクｔＦｏに達するのに要する時間を短縮した例である。

図９の動作例も、アクセルペダル踏込増加操作が行われたｔ４４の時点までの動作は、図８の動作例と同様である。
図８の動作例との相違点は、図５のステップＳ１１０にてアップ変速前のギア比（ハイギア段）へ移行判定後に進むステップＳ１１１にて、モータトルクＴｍｏに余裕有りと判定されている。この判定により、ステップＳ１１２において、モータトルクＴｍｏ及び摩擦クラッチ９３の伝達トルクＴｃｌ２の増加処理が実行されている。

このため、図９に示すように、ｔ４４の時点以降の係合クラッチ８３の同期回転時期において、モータトルクＴｍｏ及び摩擦クラッチ９３の伝達トルクＴｃｌ２が上昇し、車両前後加速度が上昇している。
これにより、図８の動作例よりも車両前後加速度が早期に上昇し、加速応答性を向上できる。
加えて、変速終了時点（ｔ４７の時点）におけるモータトルクＴｍｏが、図８の動作例の場合よりも高くなることから、要求駆動トルクｔＦｏに達するｔ４８の時点までに要する時間も短縮できる。
したがって、アップ変速を中止して、ダウン変速を実行する場合でも、要求駆動トルクｔＦｏに達するのに要する時間を短縮し、加速応答性を向上できる。

（実施の形態１の効果）
次に、実施の形態１の効果を説明する。
実施の形態１の車両の変速制御装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
ａ）実施の形態１の車両の変速制御装置は、
原動機としてのモータジェネレータＭＧから駆動輪１４への駆動伝達系に設けられ、アクチュエータとしての電動アクチュエータ４１，４２の駆動により締結要素を締結及び開放させて複数段の変速を行なう自動変速機３と、
自動変速機３の変速制御を行う変速制御手段としての変速コントローラ２１と、
を備えた車両の変速制御装置であって、
変速コントローラ２１は、アップ変速時において自動変速機３の入力回転数を変速前の回転数から変速後の回転数に制御しているイナーシャフェーズ中に、アクセルペダルの踏込増加操作が行われたイナーシャフェーズ中踏込時には、踏込増加操作に基づき要求駆動トルクｔＦｏを求め、この要求駆動トルクｔＦｏが、アップ変速後のギア比（ハイギア段）により実現可能であるか否か判定し、実現可能判定時は、アップ変速を継続し、非実現可能判定時は、変速開始前の変速段に移行するトルク応答変速処理（ステップＳ１０１〜Ｓ１０５、Ｓ１１０の処理）を実行するアクセルペダル踏込増加時変速制御部（図５のフローチャートの処理を実行する構成）を備えていることを特徴とする。
このように、要求駆動トルクｔＦｏがアップ変速後のギア比（ハイギア段）により実現可能である場合ダウン変速を実行しないことにより、ダウン変速を実行する場合と比較して、要求駆動トルクｔＦｏを得るのに要する時間を短縮することができる。
また、これにより、加速応答性を高めることができる。

ｂ）実施の形態１の車両の変速制御装置は、
締結要素として、アップ変速時に開放される係合クラッチ８３及びアップ変速時に締結される摩擦クラッチ９３を備え、
イナーシャフェーズは、係合クラッチ８３の開放後から変速終了までのフェーズであることを特徴とする。
自動変速機３がアップ変速時に係合クラッチ８３を開放する構成では、係合クラッチ８３の開放を終えたイナーシャフェーズ中にドライバのアクセルペダル踏込増加操作によりダウン変速を実行する場合、係合クラッチ８３を再び、係合させる必要がある。
この場合、係合クラッチ８３の入出力回転数を同期させた後に係合締結させることになり、単に摩擦クラッチを締結する場合よりも、余計に時間を要する。これに対し、本実施の形態１では、トルク応答変速処理により、上記ａ）のように、ダウン変速を行うことなく要求駆動トルクｔＦｏを得ることが可能であるため、上記ａ）の時間短縮効果が、より高まる。

ｃ）実施の形態１の車両の変速制御装置は、
原動機としてモータジェネレータＭＧを備え、
アクセルペダル踏込増加時変速制御部（図５のフローチャートの処理を実行する構成）は、トルク応答変速処理（ステップＳ１０１〜Ｓ１０５、Ｓ１１０の処理）により、変速開始前のローギア段へ移行する際に、モータトルクＴｍｏの出力に余裕がある場合は、モータトルクＴｍｏ及び摩擦クラッチ９３の伝達トルクＴｃｌ２を増加させるダウン変速時トルク増加処理（ステップＳ１１１、１１２の処理）を実行することを特徴とする。
このため、このダウン変速時トルク増加処理を実行しない場合と比較して、ダウン変速のためのイナーシャフェーズ中に車両を加速可能であり、これらのトルク増加を行わないものよりも、要求駆動トルクｔＦｏに達する時間を短縮可能である。
これにより、加速応答性をさらに高めることができる。

ｄ）実施の形態１の車両の変速制御装置は、
原動機としてモータジェネレータＭＧを備え、
アクセルペダル踏込増加時変速制御部（図５のフローチャートの処理を実行する構成）は、トルク応答変速処理により、アップ変速の継続の際に、モータトルクＴｍｏの出力に余裕がある場合は、モータトルクＴｍｏ及び摩擦クラッチ９３の伝達トルクＴｃｌ２を増加させるアップ変速時トルク増加処理（Ｓ１０６，Ｓ１０７）を実行することを特徴とする。
このため、このアップ変速時トルク増加処理を実行しない場合と比較して、アップ変速継続のためのイナーシャフェーズ中に車両を加速可能であり、これらのトルク増加を行わないものよりも、要求駆動トルクｔＦｏに達する時間を短縮可能である。
これにより、加速応答性をさらに高めることができる。

ｅ）実施の形態１の車両の変速制御装置は、
締結要素を締結及び開放させるアクチュエータが、電動アクチュエータ４１，４２であることを特徴とする。
電動アクチュエータ４１，４２により締結要素（係合クラッチ８３、摩擦クラッチ９３）の締結及び開放させる場合、例えば、油圧を用いる場合と比較して、相対的にその動作に時間を要するのが一般的である。
このため、上記ａ）〜ｄ）で述べた要求駆動トルクｔＦｏに達する時間短縮による効果が、いっそう有効となる。

以上、本発明の車両の変速制御装置を実施の形態に基づき説明してきたが、具体的な構成については、この実施の形態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。

実施の形態では、本発明の車両の変速制御装置を、原動機としてモータジェネレータのみ備えた電気自動車に適用した例を示した。しかし、本発明の車両の変速制御装置は、原動機としてエンジンとモータジェネレータを備えたハイブリッド車両や、原動機としてエンジンのみを備えたエンジン車両にも適用することもできる。よって、実施の形態では、回転数制御を行う対象の原動機としてモータジェネレータを示したが、これに限定されず、エンジンを制御対象とすることもできる。

ここで、原動機としてエンジンと２つのモータジェネレータを備えたハイブリッド車両としては、図１０に示すように、実施の形態１にて示した駆動系に、エンジン１、発電用モータジェネレータＭＧ１、動力分配装置２を加えたものとしてもよい。
なお、動力分配装置２は、リングギアＲＧと、サンギアＳＧと、ピニオンＰＧを支持するキャリアＰＣと、を有するシングルピニオン型遊星歯車により構成されている。リングギアＲＧには、変速機出力軸７に固定されたギア９２に噛み合わされている。キャリアＰＣには、エンジン出力軸４が接続されている。サンギアＳＧには、発電用モータジェネレータＭＧ１のモータ出力軸５が接続されている。すなわち、動力分配装置２は、発電用モータジェネレータＭＧ１（サンギアＳＧ）の回転速度と、エンジン１（キャリアＰＣ）の回転速度と、が決まると、リングギアＲＧ（高速段ギア対９０のギア９２）の回転速度が自動的に決まる無段変速機能を有する。
そして、駆動用モータジェネレータＭＧ２は、発電用モータジェネレータＭＧ１が発電した電力を使って駆動し、変速機入力軸６から自動変速機３を介して変速機出力軸７へ出力する。また、動力分配装置２からの出力トルクと、自動変速機３からの出力トルクとが、変速機出力軸７にて合成される。なお、発電用モータジェネレータＭＧ１は、主としてジェネレータとして発電用に使用するが、走行状況によっては駆動用モータとして使用してもよい。

また、実施の形態では、締結要素の締結及び開放を行うアクチュエータとして電動アクチュエータを示したが、アクチュエータとしては電動のものに限られず、油圧アクチュエータなど他のアクチュエータを用いることができる。
また、実施の形態では、変速機の締結要素のダウン変速時締結クラッチとして、係合クラッチ（ドグクラッチ）を用い、ダウン変速時開放クラッチとして摩擦クラッチを示したが、これに限定されず、両クラッチを摩擦クラッチとしたものにも適用することができる。
加えて、変速機として、ハイギア段とローギア段の２段変速を行う自動変速機を示した。しかし、変速機としては、複数の変速段を有する変速機であれば、３段以上の変速機であってもよい。その場合、１速−２速間、２速―３速間、など各変速段の間でのアップ変速時に本発明を適用することができる。

さらに、実施の形態１では、ダウン変速時トルク増加処理とアップ変速時トルク増加処理との両方を実行する例を示したが、これに限定されない。すなわち、両トルク増加処理を実行しない場合でも、トルク応答変速処理による効果を得ることができる。また、各トルク増加処理を実行する場合でも、いずれか一方のみを実行するようにしてもよい。

１ エンジン（原動機）
３ 自動変速機
１４ 駆動輪
２１ 変速コントローラ（変速制御手段：アクセルペダル踏込増加時変速制御部）
４１ 電動アクチュエータ
４２ 電動アクチュエータ
８３ 係合クラッチ
９３ 摩擦クラッチ
ＭＧ モータジェネレータ（原動機）
ＭＧ２ 駆動用モータジェネレータ（原動機）
Ｔｃｌ２ （摩擦クラッチの）伝達トルク
ｔＦｏ 要求駆動トルク
Ｔｍｏ モータトルク
Ｔｙｏ 余裕トルク

Claims (5)

1. 原動機から駆動輪への駆動伝達系に設けられ、アクチュエータの駆動により締結要素を締結及び開放させて複数段の変速を行なう変速機と、
   前記変速機の変速制御を行う変速制御手段と、
   を備えた車両の変速制御装置であって、
   前記変速制御手段は、アップ変速時において前記変速機の入力回転数を変速前の回転数から変速後の回転数に制御しているイナーシャフェーズ中に、アクセルペダルの踏込増加操作が行われたイナーシャフェーズ中踏込時には、前記踏込増加操作に基づき要求駆動トルクを求め、この要求駆動トルクが、アップ変速後のギア比により実現可能であるか否か判定し、実現可能判定時は、アップ変速を継続し、非実現可能判定時は、変速開始前の変速段に移行するトルク応答変速処理を実行するアクセルペダル踏込増加時変速制御部を備えていることを特徴とする車両の変速制御装置。
2. 請求項１に記載された車両の変速制御装置において、
   前記締結要素として、前記アップ変速時に開放される係合クラッチ及び前記アップ変速時に締結される摩擦クラッチを備え、
   前記イナーシャフェーズは、前記係合クラッチの開放後から変速終了までのフェーズであることを特徴とする車両の変速制御装置。
3. 請求項２に記載の車両の変速制御装置において、
   前記原動機としてモータを備え、
   前記アクセルペダル踏込増加時変速制御部は、前記トルク応答変速処理により、変速開始前の変速段へ移行する際に、モータトルクの出力に余裕がある場合は、前記モータトルク及び摩擦クラッチの伝達トルクを増加させるダウン変速時トルク増加処理を実行することを特徴とする車両の変速制御装置。
4. 請求項２または請求項３に記載の車両の変速制御装置において、
   前記原動機としてモータを備え、
   前記アクセルペダル踏込増加時変速制御部は、前記トルク応答変速処理により、前記アップ変速の継続の際に、モータトルクの出力に余裕がある場合は、前記モータトルク及び摩擦クラッチの伝達トルクを増加させるアップ変速時トルク増加処理を実行することを特徴とする車両の変速制御装置。
5. 請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載された車両の変速制御装置において、
   前記アクチュエータが、電動アクチュエータであることを特徴とする車両の変速制御装置。