CN107614940A

CN107614940A - 车辆的变速控制装置

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Publication number: CN107614940A
Application number: CN201680021865.3A
Authority: CN
Inventors: 礼田良平; 古闲雅人
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2015-04-14
Filing date: 2016-04-08
Publication date: 2018-01-19
Anticipated expiration: 2036-04-08
Also published as: RU2699521C2; RU2017134575A3; RU2017134575A; EP3284978B1; MY178961A; US10358136B2; JPWO2016167201A1; BR112017021496A2; CA2982729C; KR101954566B1; EP3284978A4; JP6361820B2; CN107614940B; MX2017012954A; US20180118216A1; WO2016167201A1; CA2982729A1; EP3284978A1; BR112017021496B1; KR20170135943A

Abstract

本发明在向使多级齿轮变速器(1)的第1卡合离合器(C1)啮合接合的变速挡的变速请求时，实施针对与第1卡合离合器(C1)连接的第2电动发电机(MG2)的转速FB控制。设置有变速器控制单元(23)，如果通过转速FB控制的实施而使得第1卡合离合器(C1)的差转速处于同步判定转速的范围内，则其向第1卡合离合器(C1)输出啮合接合指示。涉及如下混合动力车辆的变速控制装置，即，在该变速器控制单元(23)实施第2电动发电机(MG2)的转速FB控制时，如果第1卡合离合器(C1)的啮合接合开始，则与啮合接合开始之前相比，减小转速FB控制的效果。由此，本发明能够减轻因FB扭矩所引起的车辆的冲击。

Description

车辆的变速控制装置

技术领域

本发明涉及一种车辆的变速控制装置，其在搭载于驱动系统的变速器中，具有根据起始自松开位置的行程而进行啮合接合的卡合离合器，作为对变速挡进行切换的变速要素。

背景技术

当前，在具有带旋转同步机构的卡合离合器的自动变速器中，在使卡合离合器啮合接合的变速时，实施使卡合离合器的差转速收敛为同步判定转速的电动机的转速反馈控制(下面，将“反馈”称为“FB”)。已知如下自动变速器的控制装置，即，如果通过实施转速FB控制而使得差转速处于同步判定转速的范围内，则开始卡合离合器的啮合接合，持续进行转速FB控制而使啮合接合完毕(例如，参照专利文献1)。

专利文献1：日本特开2005-90604号公报

发明内容

然而，在当前的自动变速器的控制装置中，实施如下转速FB控制，即，将设定为实现顺畅的卡合离合器的啮合接合动作的差转速的同步判定转速作为目标差转速，使卡合离合器的实际差转速收敛为目标差转速。因此，在转速FB控制中，如果卡合离合器进入啮合接合状态则实际差转速变为零，将在实际差转速与目标差转速(同步判定转速)之间所产生的转速偏差作为控制方面的外部干扰。因此，如果在卡合离合器变为啮合接合状态之后直至判断为啮合接合完毕为止持续进行转速FB控制，则产生要使实际差转速(零转速)与目标差转速(同步判定转速)一致的FB扭矩。而且，产生如下问题，即，该FB扭矩作为车辆的冲击而给驾驶者带来不适感。

本发明就是着眼于上述问题而提出的，其目的在于提供一种车辆的变速控制装置，其在基于旋转同步判定而使卡合离合器啮合接合的变速时，能减弱因通过转速FB控制而输出的FB扭矩所引起的车辆的冲击。

为了实现上述目的，本发明的车辆在从动力源至驱动轮的驱动系统中搭载有能实现多个变速挡的变速器，变速器具有根据起始自松开位置的行程而进行啮合接合的卡合离合器作为对变速挡进行切换的变速要素。

在该车辆中，设置有如下变速控制器，即，在向使卡合离合器啮合接合的变速挡的变速请求时，所述变速控制器实施针对与卡合离合器连接的电动机的转速FB控制，如果卡合离合器的差转速处于同步判定转速的范围内，则所述变速控制器向卡合离合器输出啮合接合指示。

变速控制器在实施电动机的转速FB控制时，如果卡合离合器的啮合接合开始，则与啮合接合开始之前相比，减小转速FB控制的效果。

发明的效果

其结果，在基于旋转同步判定而使卡合离合器啮合接合的变速时，能够减轻因通过转速FB控制而输出的FB扭矩所引起的车辆的冲击。

附图说明

图1是表示应用了实施例1的变速控制装置的混合动力车辆的驱动系统以及控制系统的整体系统图。

图2是表示搭载于应用了实施例1的变速控制装置的混合动力车辆的多级齿轮变速器的变速控制系统的结构的控制系统结构图。

图3是表示在搭载于应用了实施例1的变速控制装置的混合动力车辆的多级齿轮变速器中对变速模式进行切换的思想的变速对应图概要图。

图4是表示在搭载于应用了实施例1的变速控制装置的混合动力车辆的多级齿轮变速器中基于3个卡合离合器的切换位置的变速模式的变速模式图。

图5是表示由实施例1的变速器控制单元执行的变速控制处理的流程的流程图。

图6是表示在实施例1的变速控制处理中使用的、FB增益相对于差转速绝对值的关系的第1FB增益特性图。

图7是表示在实施例1的变速控制处理中使用的、FB增益相对于差转速绝对值的关系的第2FB增益特性图。

图8是表示选择了“EV2nd ICE2nd”的变速模式时的多级齿轮变速器的MG1扭矩和ICE扭矩的流动的扭矩流程图。

图9是表示选择了“EV2nd ICE3rd”的变速模式时的多级齿轮变速器的MG1扭矩和ICE扭矩的流动的扭矩流程图。

图10是表示在实施例1中将多级齿轮变速器的变速模式从“EV2nd ICE2nd”切换为“EV2nd ICE3rd”时的前后G·MG1转速·发动机转速(＝MG2转速)·MG1扭矩·发动机扭矩·MG2扭矩·C1指令位置·C2指令位置·MG2控制模式的各特性的时序图。

图11是表示由实施例2的变速器控制单元执行的变速控制处理的流程的流程图。

图12是表示在实施例2中将多级齿轮变速器的变速模式从“EV2nd ICE2nd”切换为“EV2nd ICE3rd”时的前后G·MG1转速·发动机转速(＝MG2转速)·MG1扭矩·发动机扭矩·MG2扭矩·C1指令位置·C2指令位置·MG2控制模式的各特性的时序图。

具体实施方式

下面，基于附图所示的实施例1以及实施例2对实现本发明的车辆的变速控制装置的最佳方式进行说明。

实施例1

首先，对结构进行说明。

实施例1的变速控制装置应用于混合动力车辆(车辆的一个例子)，该混合动力车辆具有1个发动机、2个电动发电机、以及具有3个卡合离合器的多级齿轮变速器作为驱动系统结构要素。下面，将实施例1的混合动力车辆的变速控制装置的结构分为“整体系统结构”、“变速控制系统结构”、“变速模式结构”、“变速控制处理结构”进行说明。

[整体系统结构]

图1表示应用了实施例1的变速控制装置的混合动力车辆的驱动系统以及控制系统。下面，基于图1对整体系统结构进行说明。

如图1所示，混合动力车辆的驱动系统具备内燃机ICE、第1电动发电机MG1、第2电动发电机MG2、以及具有3个卡合离合器C1、C2、C3的多级齿轮变速器1。此外，“ICE”是“Internal-Combustion Engine”的缩略。

所述内燃机ICE例如是以曲轴方向为车宽方向而配置于车辆的前车室的汽油发动机、柴油发动机等。该内燃机ICE与多级齿轮变速器1的变速器壳体10连结，并且内燃机输出轴与多级齿轮变速器1的第1轴11连接。此外，内燃机ICE基本上将第2电动发电机MG2作为起动电机而进行MG2起动。但是，防备如极低温时等无法确保使用强电电池3的MG2起动的情况而保留起动电机2。

所述第1电动发电机MG1以及第2电动发电机MG2均是以强电电池3为共用的电源的三相交流的永磁体型同步电机。第1电动发电机MG1的定子固定于第1电动发电机MG1的壳体，该壳体固定于多级齿轮变速器1的变速器壳体10。而且，与第1电动发电机MG1的转子一体的第1电机轴与多级齿轮变速器1的第2轴12连接。第2电动发电机MG2的定子固定于第2电动发电机MG2的壳体，该壳体固定于多级齿轮变速器1的变速器壳体10。而且，与第2电动发电机MG2的转子一体的第2电机轴与多级齿轮变速器1的第6轴16连接。在动力运行时将直流电变换为三相交流电、且在再生时将三相交流电变换为直流电的第1逆变器4，经由第1AC线束5而与第1电动发电机MG1的定子线圈连接。在动力运行时将直流电变换为三相交流电、且在再生时将三相交流电变换为直流电的第2逆变器6，经由第2AC线束7而与第2电动发电机MG2的定子线圈连接。利用DC线束8经由接线盒9而将强电电池3和第1逆变器4以及第2逆变器6连接。

所述多级齿轮变速器1是具有变速比不同的多对齿轮对的常啮合式变速器，具备：6个齿轮轴11～16，它们在变速器壳体10内配置为相互平行、且用于设置齿轮；以及3个卡合离合器C1、C2、C3，它们选择齿轮对。作为齿轮轴而设置有第1轴11、第2轴12、第3轴13、第4轴14、第5轴15以及第6轴16。作为卡合离合器而设置有第1卡合离合器C1、第2卡合离合器C2以及第3卡合离合器C3。此外，在变速器壳体10附加设置有对壳体内的轴承部分、齿轮的啮合部分供给润滑油的电动油泵20。

所述第1轴11是与内燃机ICE连结的轴，在第1轴11，从图1中的右侧起按顺序配置有第1齿轮101、第2齿轮102、第3齿轮103。第1齿轮101相对于第1轴11设置为一体(包含一体化固定)。第2齿轮102和第3齿轮103是在轴向上凸出的凸台部插入于第1轴11的外周的空转齿轮，经由第2卡合离合器C2而设置为能够相对于第1轴11驱动连结。

所述第2轴12是与第1电动发电机MG1连结、且使轴心与第1轴11的外侧位置一致地同轴配置的圆筒轴，在第2轴12，从图1的右侧起按顺序配置有第4齿轮104、第5齿轮105。第4齿轮104和第5齿轮105相对于第2轴12设置为一体(包含一体化固定)。

所述第3轴13是配置于多级齿轮变速器1的输出侧的轴，在第3轴13，从图1的右侧起按顺序配置有第6齿轮106、第7齿轮107、第8齿轮108、第9齿轮109、第10齿轮110。第6齿轮106、第7齿轮107以及第8齿轮108相对于第3轴13设置为一体(包含一体化固定)。第9齿轮109和第10齿轮110是在轴向上凸出的凸台部插入于第3轴13的外周的空转齿轮，经由第3卡合离合器C3而设置为能够相对于第3轴13驱动连结。而且，第6齿轮106与第1轴11的第2齿轮102啮合，第7齿轮107与差速齿轮17的第16齿轮116啮合，第8齿轮108与第1轴11的第3齿轮103啮合。第9齿轮109与第2轴12的第4齿轮104啮合，第10齿轮110与第2轴12的第5齿轮105啮合。

所述第4轴14是两端支撑于变速器壳体10的轴，在第4轴14从图1的右侧起按顺序配置有第11齿轮111、第12齿轮112、第13齿轮113。第11齿轮111相对于第4轴14设置为一体(包含一体化固定)。第12齿轮112和第13齿轮113是在轴向上凸出的凸台部插入于第4轴14的外周的空转齿轮，经由第1卡合离合器C1而设置为能够相对于第4轴14驱动连结。而且，第11齿轮111与第1轴11的第1齿轮101啮合，第12齿轮112与第1轴11的第2齿轮102啮合，第13齿轮113与第2轴12的第4齿轮104啮合。

所述第5轴15是两端支撑于变速器壳体10的轴，与第14齿轮114设置为一体(包含一体化固定)，该第14齿轮114与第4轴14的第11齿轮111啮合。

所述第6轴16是与第2电动发电机MG2连结的轴，与第15齿轮115设置为一体(包含一体化固定)，该第15齿轮115与第5轴15的第14齿轮114啮合。

而且，利用齿轮列以机械方式将第2电动发电机MG2和内燃机ICE连结，其中，该齿轮列由相互啮合的第15齿轮115、第14齿轮114、第11齿轮111、第1齿轮101构成。该齿轮列在由第2电动发电机MG2进行内燃机ICE的MG2起动时成为使MG2转速减速的减速齿轮列，在通过内燃机ICE的驱动而使第2电动发电机MG2发电的MG2发电时成为使内燃机转速增速的增速齿轮列。

所述第1卡合离合器C1安装于第4轴14中的、第12齿轮112与第13齿轮113之间，不具有同步机构，从而是通过旋转同步状态下的啮合行程来进行接合的爪式离合器。在第1卡合离合器C1处于左侧接合位置(Left)时，对第4轴14和第13齿轮113进行驱动连结。在第1卡合离合器C1处于中立位置(N)时，将第4轴14和第12齿轮112松开，并且将第4轴14和第13齿轮113松开。在第1卡合离合器C1处于右侧接合位置(Right)时，对第4轴14和第12齿轮112进行驱动连结。

所述第2卡合离合器C2安装于第1轴11中的第2齿轮102与第3齿轮103之间，不具有同步机构，从而是通过旋转同步状态下的啮合行程来接合的爪式离合器。在第2卡合离合器C2处于左侧接合位置(Left)时，对第1轴11和第3齿轮103进行驱动连结。在第2卡合离合器C2处于中立位置(N)时，将第1轴11和第2齿轮102松开，并且将第1轴11和第3齿轮103松开。在第2卡合离合器C2处于右侧接合位置(Right)时，对第1轴11和第2齿轮102进行驱动连结。

所述第3卡合离合器C3安装于第3轴13中的第9齿轮109和第10齿轮110之间，不具有同步机构，从而是通过旋转同步状态下的啮合行程来接合的爪式离合器。在第3卡合离合器C3处于左侧接合位置(Left)时，对第3轴13和第10齿轮110进行驱动连结。在第3卡合离合器C3处于中立位置(N)时，将第3轴13和第9齿轮109松开，并且将第3轴13和第10齿轮110松开。在第3卡合离合器C3处于右侧接合位置(Right)时，对第3轴13和第9齿轮109进行驱动连结。而且，与第7齿轮107啮合的第16齿轮116经由差速齿轮17以及左右的驱动轴18而与左右的驱动轮19连接，其中，该第7齿轮107与多级齿轮变速器1的第3轴13设置为一体(包含一体化固定)。

如图1所示，混合动力车辆的控制系统具有混合控制模块21、电机控制单元22、变速器控制单元23以及发动机控制单元24。

所述混合控制模块21(简称：“HCM”)是负担适当地对车辆整体的消耗能量进行管理的功能的综合控制单元。该混合控制模块21通过CAN通信线25而以能够进行双向的信息交换的方式与其他控制单元(电机控制单元22、变速器控制单元23、发动机控制单元24等)连接。此外，CAN通信线25的“CAN”是指“Controller Area Network”的缩略。

所述电机控制单元22(简称：“MCU”)利用针对第1逆变器4和第2逆变器6的控制指令而进行第1电动发电机MG1和第2电动发电机MG2的动力运行控制、再生控制等。作为针对第1电动发电机MG1以及第2电动发电机MG2的控制模式，存在“扭矩控制”和“转速FB控制”。“扭矩控制”是如果确定针对目标驱动力而分担的目标电机扭矩则进行使实际电机扭矩追随目标电机扭矩的控制。“转速FB控制”是在行驶中如果存在使卡合离合器C1、C2、C3的任一个啮合接合的变速请求，则确定使得离合器输入输出转速的旋转同步的目标电机转速，以使得实际电机转速向目标电机转速收敛的方式进行将FB扭矩输出的控制。

所述变速器控制单元23(简称：“TMCU”)基于规定的输入信息而向电动致动器31、32、33(参照图2)输出电流指令，由此进行对多级齿轮变速器1的变速模式进行切换的变速控制。在该变速控制中，选择性地使卡合离合器C1、C2、C3啮合接合/松开，从多对齿轮对中选择参与动力传递的齿轮对。这里，在使松开的卡合离合器C1、C2、C3的任一个接合的变速请求时，为了抑制离合器输入输出的转速差而确保啮合接合，同时使用第1电动发电机MG1或者第2电动发电机MG2的转速FB控制(旋转同步控制)。

所述发动机控制单元24(简称：“ECU”)基于规定的输入信息而向电机控制单元22、火花塞、燃料喷射致动器等输出控制指令，由此进行内燃机ICE的起动控制、内燃机ICE的停止控制、燃料切断控制等。

[变速控制系统结构]

实施例1的多级齿轮变速器1的特征在于，作为变速要素而采用基于啮合接合的卡合离合器C1、C2、C3(爪式离合器)，由此减弱拉动滑动而实现效率化。而且，如果存在使卡合离合器C1、C2、C3的任一个啮合接合的变速请求，则利用第1电动发电机MG1或者第2电动发电机MG2使离合器输入输出的差转速旋转同步，如果处于同步判定转速范围内则开始啮合行程，由此实现上述变速请求。另外，如果存在使接合的卡合离合器C1、C2、C3的任一个松开的变速请求，则降低松开离合器的离合器传递扭矩，如果变得小于或等于松开扭矩判定值，则开始松开行程，由此实现该请求。下面，基于图2对多级齿轮变速器1的变速控制系统结构进行说明。

如图2所示，变速控制系统具有第1卡合离合器C1、第2卡合离合器C2以及第3卡合离合器C3作为卡合离合器。具有第1电动致动器31、第2电动致动器32以及第3电动致动器33作为致动器。而且，具有第1卡合离合器动作机构41、第2卡合离合器动作机构42以及第3卡合离合器动作机构43作为将致动器动作变换为离合器卡合/松开动作的机构。并且，具有变速器控制单元23作为第1电动致动器31、第2电动致动器32以及第3电动致动器33的控制单元。

所述第1卡合离合器C1、第2卡合离合器C2以及第3卡合离合器C3是对空挡位置(N：松开位置)、左侧接合位置(Left：左侧离合器啮合接合位置)以及右侧接合位置(Right：右侧离合器啮合接合位置)进行切换的爪式离合器。各卡合离合器C1、C2、C3均为相同的结构，具有联接套筒51、52、53、左侧爪式离合器环54、55、56、以及右侧爪式离合器环57、58、59。联接套筒51、52、53经由固定于第4轴14、第1轴11、第3轴13的图外的轮毂并通过花键结合而设置为能够沿轴向行进，在两侧具有由平坦的顶面构成的爪式齿51a、51b、52a、52b、53a、53b。并且，在联接套筒51、52、53的周向中央部具有叉槽51c、52c、53c。左侧爪式离合器环54、55、56固定于作为各卡合离合器C1、C2、C3的左侧空转齿轮的各齿轮113、103、110的凸台部，具有由与爪式齿51a、52a、53a相对的平坦的顶面构成的爪式齿54a、55a、56a。右侧爪式离合器环57、58、59固定于作为各卡合离合器C1、C2、C3的右侧空转齿轮的各齿轮112、102、109的凸台部，具有由与爪式齿51b、52b、53b相对的平坦的顶面构成的爪式齿57b、58b、59b。

所述第1卡合离合器动作机构41、第2卡合离合器动作机构42以及第3卡合离合器动作机构43是将电动致动器31、32、33的转动动作变换为联接套筒51、52、53的轴向行进动作的机构。各卡合离合器动作机构41、42、43均为相同的结构，具有转动连杆61、62、63、换挡杆64、65、66、拔叉67、68、69。转动连杆61、62、63的一端设置于电动致动器31、32、33的致动器轴，另一端以能够相对位移的方式与换挡杆64、65、66连结。换挡杆64、65、66在杆分割位置安装有弹簧64a、65a、66a，根据杆传递力的大小和方向而能够伸缩。拔叉67、68、69的一端固定于换挡杆64、65、66，另一端配置于联接套筒51、52、53的叉槽51c、52c、53c。

所述变速器控制单元23输入有来自车速传感器71、加速器开度传感器72、变速器输出轴旋转传感器73、发动机转速传感器74、MG1转速传感器75、MG2转速传感器76、断路开关77等的传感器信号、开关信号。此外，变速器输出轴转速传感器73设置于第3轴13。而且，具有位置伺服控制部(例如，基于PID控制的位置伺服系统)，该位置伺服控制部对根据联接套筒51、52、53的位置而决定的卡合离合器C1、C2、C3的啮合接合和松开进行控制。该位置伺服控制部输入有来自第1套筒位置传感器81、第2套筒位置传感器82、第3套筒位置传感器83的传感器信号。而且，将各套筒位置传感器81、82、83的传感器值读入，对电动致动器31、32、33施加电流以使联接套筒51、52、53的位置变为基于啮合行程的接合位置或者松开位置。即，通过形成为处于焊接于联接套筒51、52、53的爪式齿和焊接于空转齿轮的爪式齿双方啮合的啮合位置的接合状态，从而使空转齿轮与第4轴14、第1轴11、第3轴13驱动连结。另一方面，联接套筒51、52、53通过在轴线方向上位移而形成为焊接于联接套筒51、52、53的爪式齿和焊接于空转齿轮的爪式齿处于非啮合位置的松开状态，由此使得空转齿轮从第4轴14、第1轴11、第3轴13分离。

[变速模式结构]

实施例1的多级齿轮变速器1的特征在于，因不具有流体接头等转速差吸收要素而能够降低动力传递损失，并且通过利用电机对内燃机ICE进行辅助而降低ICE变速挡，由此实现紧凑化(EV变速挡:1-2挡、ICE变速挡:1-4挡)。下面，基于图3及图4对多级齿轮变速器1的变速模式结构进行说明。

对于变速模式的思想，如图3所示，在车速VSP小于或等于规定车速VSP0的起步区域中，多级齿轮变速器1不具有转速差吸收要素，因此仅利用电机驱动力以“EV模式”进行电机起步。而且，在行驶区域中，如图3所示，在请求的驱动力较大时，采用通过利用电机驱动力对发动机驱动力进行辅助的“并行HEV模式”来应对的变速模式的思想。即，随着车速VSP的升高，ICE变速挡按照(ICE1st→)ICE2nd→ICE3rd→ICE4th而进行变速挡的转变，EV变速挡按照EV1st→EV2nd而进行变速挡的转变。因而，基于图3所示的变速模式的思想而制作用于发出对变速模式进行切换的变速请求的变速对应图。

利用具有卡合离合器C1、C2、C3的多级齿轮变速器1而能够获得的变速模式如图4所示。此外，图4中的“Lock”表示作为变速模式不成立的互锁模式，“EV-”表示第1电动发电机MG1未与驱动轮19驱动连结的状态，“ICE-”表示内燃机ICE未与驱动轮19驱动连结的状态。而且，变速控制下，无需使用图4所示的全部变速模式，当然可以根据需要而从这些变速模式中选择。下面，对各变速模式进行说明。

在第2卡合离合器C2置于“N”、且第3卡合离合器C3置于“N”时，根据第1卡合离合器C1的位置而变为下面的变速模式。如果第1卡合离合器C1置于“Left”则为“EV-ICEgen”，如果第1卡合离合器C1置于“N”则为“Neutral”，如果第1卡合离合器C1置于“Right”则为“EV-ICE3rd”。这里，“EV-ICEgen”的变速模式是在停车中由内燃机ICE利用第1电动发电机MG1进行发电的MG1空转发电时、或者在MG1发电的基础上再加上MG2发电的双重空转发电时选择的模式。“Neutral”的变速模式是在停车中由内燃机ICE利用第2电动发电机MG2进行发电的MG2空转发电时选择的模式。

在第2卡合离合器C2置于“N”、且第3卡合离合器C3置于“Left”时，根据第1卡合离合器C1的位置而变为下面的变速模式。如果第1卡合离合器C1置于“Left”则为“EV1stICE1st”，如果第1卡合离合器C1置于“N”则为“EV1st ICE-”，如果第1卡合离合器C1置于“Right”则为“EV1st ICE3rd”。这里，“EV1st ICE-”的变速模式是使内燃机ICE停止而利用第1电动发电机MG1进行行驶的“EV模式”的模式、或者一边由内燃机ICE利用第2电动发电机MG2发电、一边利用第1电动发电机MG1进行1挡EV行驶的“串行HEV模式”的模式。因而，例如，在选择了基于“EV1st ICE-”的“串行HEV模式”的行驶中，基于因驱动力不足引起的减速而将第1卡合离合器C1从“N”向“Left”切换。在该情况下，向基于确保了驱动力的“EV1stICE1st”的变速模式实现的“并行HEV模式(1档)”的行驶转变。

在第2卡合离合器C2置于“Left”、且第3卡合离合器C3置于“Left”时，如果第1卡合离合器C1的位置置于“N”则为“EV1st ICE2nd”。因而，例如，在选择基于“EV1st ICE-”的“串行HEV模式”的1挡EV行驶中请求的驱动力较高，从而将第2卡合离合器C2从“N”切换为“Left”。在该情况下，向基于确保了驱动力的“EV1st ICE2nd”的变速模式实现的“并行HEV模式”的行驶转变。

在第2卡合离合器C2置于“Left”、且第3卡合离合器C3置于“N”时，根据第1卡合离合器C1的位置而变为下面的变速模式。如果第1卡合离合器C1置于“Left”则为“EV1.5ICE2nd”，如果第1卡合离合器C1置于“N”则为“EV-ICE2nd”。

在第2卡合离合器C2置于“Left”、且第3卡合离合器C3置于“Right”时，如果第1卡合离合器C1的位置为“N”则为“EV2nd ICE2nd”。因而，例如，在选择了基于“EV1st ICE2nd”的变速模式的“并行HEV模式”下的行驶中，根据升速变速请求而将第3卡合离合器C3从“Left”经由“N”切换为“Right”。在该情况下，向基于将EV变速挡设为2挡的“EV2nd ICE2nd”的变速模式的“并行HEV模式”的行驶转变。例如，在选择了基于“EV2nd ICE4th”的变速模式的“并行HEV模式”的行驶中，根据降速变速请求而将第2卡合离合器C2从“Right”经由“N”切换为“Left”。在该情况下，向基于将ICE变速挡设为2挡的“EV2nd ICE2nd”的变速模式实现的“并行HEV模式”的行驶转变。

在第2卡合离合器C2置于“N”、且第3卡合离合器C3置于“Right”时，根据第1卡合离合器C1的位置而变为下面的变速模式。如果第1卡合离合器C1置于“Left”则为“EV2ndICE3rd’”，如果第1卡合离合器C1置于“N”则为“EV2nd ICE-”，如果第1卡合离合器C1置于“Right”则为“EV2nd ICE3rd”。这里，“EV2nd ICE-”的变速模式是使内燃机ICE停止而利用第1电动发电机MG1进行行驶的“EV模式”的模式、或者一边由内燃机ICE利用第2电动发电机MG2进行发电、一边利用第1电动发电机MG1进行2挡EV行驶的“串行HEV模式”的模式。因而，例如在选择了基于“EV2nd ICE2nd”的变速模式的“并行HEV模式”的行驶中，根据升速变速请求而将第2卡合离合器C2从“Right”切换为“N”，将第1卡合离合器C1从“N”切换为“Right”。在该情况下，向基于将ICE变速挡设为3挡的“EV2nd ICE3rd”的变速模式实现的“并行HEV模式”的行驶转变。

在第2卡合离合器C2置于“Right”、且第3卡合离合器C3置于“Right”时，如果第1卡合离合器C1的位置置于“N”则为“EV2nd ICE4th”。

在第2卡合离合器C2置于“Right”、且第3卡合离合器C3置于“N”时，根据第1卡合离合器C1的位置而变为下面的变速模式。如果第1卡合离合器C1置于“Left”则为“EV2.5ICE4th”，如果第1卡合离合器C1置于“N”则为“EV-ICE4th”。

在第2卡合离合器C2置于“Right”、且第3卡合离合器C3置于“Left”时，如果第1卡合离合器C1的位置为“N”则为“EV1st ICE4th”。

[变速控制处理结构]

图5表示由实施例1的变速器控制单元23(变速控制器)执行的变速控制处理的流程。下面，对表示变速控制处理结构的一个例子的图5的各步骤进行说明。基于从“EV2ndICE2nd”向“EV2nd ICE3rd”的变速模式的切换请求而开始该变速控制处理，执行将第2卡合离合器C2松开、且将第1卡合离合器C1接合的切换变速。

在步骤S1中，在存在变速模式的切换请求时、或者如果在步骤S2中判断为无辅助驱动输出，则向内燃机ICE输出扭矩降低指示，并且向第1电动发电机MG1输出扭矩升高指示，进入步骤S2。

这里，直至ICE扭矩变为零为止，向内燃机ICE输出扭矩降低指示，直至第1卡合离合器C1接合完毕为止，维持零扭矩。直至对降低的ICE扭矩进行辅助而补偿驱动力的MG1扭矩为止，向第1电动发电机MG1输出扭矩升高指示，直至第1卡合离合器C1接合完毕为止，维持较高的补偿扭矩。

在步骤S2中，在ICE扭矩降低以及MG1扭矩升高指示的输出之后，根据针对第1电动发电机MG1的MG1扭矩升高指示而判断是否存在辅助驱动力的输出。在YES(存在辅助驱动输出)的情况下进入步骤S3，在NO(无辅助驱动输出)的情况下向步骤S1返回。

这里，通过计时器的时间管理而进行辅助驱动输出的有无判断，将计时器时间设为从爪式离合器断开指令时刻t1(图10)起直至爪式离合器变为断开的状态为止的规定时间。具体的规定时间设为在爪式离合器断开指令之后，直至与实际的断开动作的开始并行地达到扭矩下降→弹簧拉升而施加断开力→扭矩降低而啮合断开的状态为止的时间，例如，根据大量实验数据而确定计时器时间。

在步骤S3中，在步骤S2中判断为存在辅助驱动输出、或者在步骤S4中判断为第2卡合离合器C2的松开未完毕之后，接着向第2卡合离合器C2输出松开指示并进入步骤S4。

这里，对第2卡合离合器C2的松开指示，是指使第2卡合离合器C2的指令位置从接合位置行进至松开位置的指示。即，利用对第2电动致动器32施加电流的位置伺服控制部，使第2卡合离合器C2的联接套筒52的位置从接合位置变化为到达松开位置。

在步骤S4中，在步骤S3中的C2松开指示的输出之后，接着判断第2卡合离合器C2的松开是否完毕。在YES(C2松开完毕)的情况下进入步骤S5，在NO(C2松开未完毕)的情况下向步骤S3返回。

这里，根据来自第2套筒位置传感器82的套筒位置信号到达松开位置而判断为第2卡合离合器C2的松开完毕。

在步骤S5中，在步骤S4中判断为C2松开完毕、或者在步骤S8中判断为C1旋转非同步、或者在步骤S10中判断为C1接合未完毕之后，接着设定目标MG2转速，并进入步骤S6。

这里，所谓“目标MG2转速”，是指使得在变速前的变速模式下松开、且在变速后的变速模式下接合的第1卡合离合器C1形成为旋转同步状态的第2电动发电机MG2的目标电机转速。即，“目标MG2转速”是相当于用于使第1卡合离合器C1的实际差转速达到目标差转速的同步判定转速的电机转速。此外，“同步判定转速”并不设定为判定完全旋转同步的零转速，而是设定为能避免因齿顶面彼此的接触而引起的齿的碰撞、且能实现第1卡合离合器C1的顺畅的啮合接合动作的差转速。

利用多级齿轮变速器1的变速器输出轴转速(ω_O)、以及从MG2旋转轴至变速器输出轴的齿轮比(G_L)并基于下述式(1)而设定目标MG2转速(ω_T)。

ω_T＝G_L·ω_O…(1)

(1)式中的“从MG2旋转轴至变速器输出轴的齿轮比(G_L)”，是从第1卡合离合器C1置于“Right”而变为“EV2nd ICE3rd”时的MG2旋转轴(＝第6轴16)至变速器输出轴(＝第3轴13)的总齿轮比。即，设为基于第6轴16(＝MG2旋转轴)→第15齿轮115→第14齿轮114→第4轴14→第1离合器C1→第12齿轮112→第2齿轮102→第6齿轮106→第3轴13(＝变速器输出轴)的路径的齿轮比。另外，(1)式中的“变速器输出轴转速(ω_O)”是设置于第3轴13的端部位置的变速器输出轴转速传感器73的输出值。即，利用作为在变速前后未改变的值(＝车速相当值)的变速器输出轴转速(ω_O)、以及设想为C1接合(＝旋转同步)的变速后的齿轮比(G_L)，对使得要接合的第1卡合离合器C1形成为旋转同步状态的“目标MG2转速”进行换算。此外，根据来自第1套筒位置传感器81的套筒位置传感器值为松开位置而判断为变速后接合的第1卡合离合器C1松开。

在步骤S6中，在步骤S5中的目标MG2转速的设定之后，接着设定在对第2电动发电机MG2进行转速FB控制时所使用的比例要素的FB增益Kp和积分要素的FB增益Ki，并进入步骤S7。

这里，在设定FB增益Kp、Ki时，对第2电动发电机MG2的实际电机转速(ω_R)、与步骤S5中设定的目标MG2转速(ω_T)的差转速绝对值|ε|＝|(ω_R)－(ω_T)|进行计算。实际电机转速(ω_R)是设置于第2电动发电机MG2的第2电机轴(＝第6轴16)的MG2转速传感器76的输出值。

而且，利用图6或图7所示的FB增益特性而决定。即，在差转速绝对值|ε|超过|ε1|的区域中，设为基于转速FB控制稳定极限的恒定值的FB增益Kp、Ki。在差转速绝对值|ε|小于|ε1|的区域中，与差转速绝对值|ε|的降低成正比地使FB增益Kp、Ki降低。

但是，在使用图6的特性的情况下，如果降低至差转速绝对值|ε|＝0，则FB增益Kp、Ki也降低至零。另一方面，在使用图7的特性的情况下，如果差转速绝对值|ε|降低至|ε2|，则在|ε2|至|ε|＝0的区域中维持|ε2|时的较小的FB增益Kp、Ki的值。此外，利用MG2转速传感器76对实际电机转速(ω_R)进行检测。

在步骤S7中，在步骤S6中的FB增益的设定之后，接着实施第2电动发电机MG2的转速FB控制，并进入步骤S8。

这里，第2电动发电机MG2的转速FB控制，是指使得第2电动发电机MG2的实际电机转速(ω_R)收敛为步骤S5中设定的目标MG2转速(ω_T)的控制。

并且，将针对第2电动发电机MG2的电机扭矩指令值设为通过下述式(2)而求出的电机扭矩(T_M)，由此控制为实际电机转速(ω_R)与目标电机转速(ω_T)一致。

T_M＝{(Kps－Ki)/s}×(ω_T－ω_R)…(2)

此外，上述式(2)中的“s”是微分算子。在进行第2电动发电机MG2的转速FB控制时，FB增益Kp、Ki采用步骤S6中设定的值。而且，利用式(2)进行计算所得的电机扭矩(T_M)是“FB扭矩”。

在步骤S8中，在步骤S7中的MG2转速FB控制之后，接着判断是否进行了第1卡合离合器C1的旋转同步判定。在YES(C1旋转同步)的情况下进入步骤S9，在NO(C1旋转非同步)的情况下向步骤S5返回。

这里，C1旋转同步判定是对差转速绝对值|ε|小于作为判定阈值的同步判定转速的状态是否持续了恒定时间进行判定。

在步骤S9中，在步骤S8中判断为C1旋转同步之后，接着对第1卡合离合器C1输出接合指示，并进入步骤S10。

这里，对于第1卡合离合器C1的接合指示，是指使第1卡合离合器C1的指令位置从松开位置行进至接合位置的指示。即，利用对第1电动致动器31施加电流的位置伺服控制部，使第1卡合离合器C1的联接套筒51的位置从松开位置变化为到达接合位置。

在步骤S10中，在步骤S9中的C1接合指示之后，接着判断第1卡合离合器C1的基于啮合接合的接合是否完毕。在YES(C1接合完毕)的情况下进入步骤S11，在NO(C1接合未完毕)的情况下向步骤S5返回。

这里，第1卡合离合器C1的接合完毕的判断是根据来自第1套筒位置传感器84的套筒位置信号到达接合位置的情况而判断的。

在步骤S11中，在步骤S10中判断为C1接合完毕之后，接着使第2电动发电机MG2的转速FB控制停止，向扭矩控制转变，并进入结束步骤。

这里，因第1离合器C1的同步接合完毕而使第2电动发电机MG2的控制模式从转速FB控制恢复为基于原来的MG2扭矩的扭矩控制。而且，内燃机ICE的ICE扭矩从零扭矩升高，第1电动发电机MG1的MG1扭矩从驱动力保障扭矩降低，并且使得ICE扭矩和MG1扭矩的合计扭矩与请求驱动力一致。

下面，对作用进行说明。

将实施例1的混合动力车辆的变速控制装置的作用分为“变速控制处理作用”、“变速控制作用”、“变速控制的特征作用”进行说明。

[变速控制处理作用]

下面，基于图5所示的流程图对从“EV2nd ICE2nd”向“”EV2nd ICE3rd”切换变速模式时的变速控制处理作用进行说明。

如果存在从“EV2nd ICE2nd”的变速模式向“EV2nd ICE3rd”的变速模式的切换请求，则在图5的流程图中按照步骤S1→步骤S2而前进。在该步骤S2中判断为无辅助驱动输出的期间，反复执行按照步骤S1→步骤S2前进的流程，在步骤S1中，向内燃机ICE输出扭矩降低指示，并且向第1电动发电机MG1输出扭矩升高指示。

而且，如果在步骤S2中判断为存在辅助驱动输出，则从步骤S2按照步骤S3→步骤S4而前进。在该步骤S4中判断为C2松开未完毕的期间，反复执行按照步骤S3→步骤S4而前进的流程，在步骤S3中，对第2卡合离合器C2输出松开指示。

而且，如果在步骤S4中判断为C2松开完毕，则将第2电动发电机MG2的控制模式从扭矩控制向转速FB控制切换，按照步骤S5→步骤S6→步骤S7→步骤S8而前进。在该步骤S8中判断为C1旋转非同步的期间，反复执行按照步骤S5→步骤S6→步骤S7→步骤S8而前进的流程。在该流程中的步骤S5中，设定目标MG2转速，在步骤S6中，根据差转速绝对值而设定FB增益Kp、Ki，在步骤S7中，实施第2电动发电机MG2的转速FB控制。

而且，如果在步骤S8中判定为C1旋转同步，则从步骤S8按照步骤S9→步骤S10而前进。在步骤S10中判断为C1接合未完毕的期间，反复执行按照步骤S5→步骤S6→步骤S7→步骤S8→步骤S9→步骤S10而前进的流程，在步骤S9中，向第1卡合离合器C1输出接合指示。此外，在该流程的中途的步骤S8中判断为C1旋转非同步的情况下，按照步骤S5→步骤S6→步骤S7→步骤S8而前进。即，直至判断为第1卡合离合器C1的接合完毕为止，基于步骤S5中的目标MG2转速的设定、以及步骤S6中的与差转速绝对值相应的FB增益Kp、Ki的设定，在步骤S7中，实施第2电动发电机MG2的转速FB控制。

而且，如果在步骤S10中判断为C1接合完毕，则从步骤S10向步骤S11前进，在步骤S11中，使第2电动发电机MG2的转速FB控制停止，并转变为扭矩控制。

[变速控制作用]

下面，基于图8～图10对从“EV2nd ICE2nd”的变速模式向“EV2nd ICE3rd”的变速模式切换的变速的一个例子的变速控制作用进行说明。

首先，基于图8对选择了“EV2nd ICE2nd”的变速模式时的多级齿轮变速器1的MG1扭矩和ICE扭矩的流动进行说明。

在“EV2nd ICE2nd”的变速模式下，第1卡合离合器C1处于“N”位置，第2卡合离合器C2处于“Left”位置，第3卡合离合器C3处于“Right”位置。因此，MG1扭矩从第1电动发电机MG1向第2轴12→第4齿轮104→第9齿轮109→第3轴13→第7齿轮107→第16齿轮116→差速齿轮17→驱动轴18→驱动轮19流动。

另一方面，ICE扭矩从内燃机ICE向第1轴11→第3齿轮103→第8齿轮108→第3轴13→第7齿轮107→第16齿轮116→差速齿轮17→驱动轴18→驱动轮19流动。

下面，基于图9对选择了“EV2nd ICE3rd”的变速模式时的多级齿轮变速器1的MG1扭矩和ICE扭矩的流动进行说明。

在“EV2nd ICE3rd”的变速模式下，第1卡合离合器C1处于“Right”位置，第2卡合离合器C2处于“N”位置，第3卡合离合器C3处于“Right”位置。因此，与图8相同地，MG1扭矩从第1电动发电机MG1向第2轴12→第4齿轮104→第9齿轮109→第3轴13→第7齿轮107→第16齿轮116→差速齿轮17→驱动轴18→驱动轮19流动。

另一方面，ICE扭矩从内燃机ICE向第1轴11→第1齿轮101→第11齿轮111→第4轴14→第12齿轮112→第2齿轮102→第6齿轮106→第3轴13→第7齿轮107流动。并且，从第7齿轮107向第16齿轮116→差速齿轮17→驱动轴18→驱动轮19流动。

如上所述，使第2卡合离合器C2从“Left”位置向“N”位置松开、且使第1卡合离合器C1从“N”位置向“Right”位置接合，由此实现从“EV2nd ICE2nd”向“EV2nd ICE3rd”的变速模式的切换。下面，基于图10对从“EV2nd ICE2nd”向“EV2nd ICE3rd”的变速模式切换作用进行说明。

在图10中，时刻t1是变速模式的切换请求时刻。时刻t2是第2卡合离合器C2的指令位置变更时刻。时刻t3是第2卡合离合器C2的松开开始时刻。时刻t4是第2卡合离合器C2的松开完毕时刻。时刻t5是第1卡合离合器C1的指令位置变更时刻。时刻t6是第1卡合离合器C1的接合开始时刻。时刻t7是第1卡合离合器C1的接合完毕时刻。时刻t8是变速模式的切换完毕时刻。此外，时刻t2～时刻t3是第2卡合离合器C2的响应滞后浪费时间，时刻t5～时刻t6是第1卡合离合器C1的响应滞后浪费时间。

如果在时刻t1存在从“EV2nd ICE2nd”向“EV2nd ICE3rd”的变速模式的切换请求，则ICE扭矩开始从内燃机ICE降低、且MG1扭矩开始从第1电动发电机MG1升高。而且，如果在时刻t2MG1扭矩从负扭矩转变为正扭矩而变为辅助驱动输出，则针对第2卡合离合器C2的指令位置从接合(左)切换为松开。而且，在时刻t3第2卡合离合器C2的联接套筒52开始起始自接合位置的行程，在时刻t4第2卡合离合器C2的联接套筒52到达松开位置。

即，将时刻t2～时刻t4的期间设为第2卡合离合器C2的松开区间，在该松开区间中的时刻t3～时刻t4的区间，发现前后G特性的微小的变动。而且，以时刻t4为边界，将第2电动发电机MG2的控制模式从扭矩控制向转速FB控制切换。

在第2卡合离合器C2的松开完毕时刻t4时，如转速特性(Rev)所示，实际电机转速(＝MG2特性)与目标电机转速(＝Target rev)的差转速(＝C1输入输出差转速)大幅偏离，无法开始第1卡合离合器C1的啮合行程。因而，在从时刻t4至时刻t5的区间内，实施利用根据差转速绝对值|ε|而设定的FB增益Kp、Ki的第2电动发电机MG2的转速FB控制。在该转速FB控制中，将抑制实际电机转速的负的电机扭矩指令输出，从而实际电机转速(＝MG2特性)降低，基于缓慢的升高斜率而接近目标电机转速(＝Target rev)，随着从时刻t4至时刻t5的时间的经过，差转速的偏离幅度减小。而且，如果在时刻t5判断为C1旋转同步状态，则针对第1卡合离合器C1的指令位置而从松开切换为接合(右)。而且，在时刻t5第1卡合离合器C1的联接套筒51开始起始自N位置的行程，在时刻t6第1卡合离合器C1的爪式齿51b、57b的顶面抵接而开始啮合。并且，在时刻t7第1卡合离合器C1的联接套筒51结束啮合接合行程而到达接合完毕位置。

即，将时刻t4～时刻t7的区间设为实施从较大的FB增益向较小的FB增益变化的转速FB控制的第2电动发电机MG2的转速FB控制区间。而且，将时刻t5～时刻t7的期间设为第1卡合离合器C1的接合区间，在该接合区间中的、时刻t6～时刻t7的区间内发现前后G特性的微小的变动。而且，以时刻t7为边界，将第2电动发电机MG2的控制模式从转速FB控制向扭矩控制切换。

如果到达第1卡合离合器C1的接合完毕时刻t7、且第2电动发电机MG2恢复为扭矩控制，则使得第2电动发电机MG2的MG2扭矩恢复为零。此外，在图10中，使MG2扭矩恢复为零，但也可以根据运转状态而发电或进行动力运行。而且，内燃机ICE的ICE扭矩从零扭矩升高，第1电动发电机MG1的MG1扭矩从驱动力保障扭矩降低，变速模式的切换在ICE扭矩和MG1扭矩的合计扭矩与请求驱动力一致的时刻t8完毕。

[变速控制的特征作用]

在实施例1中，形成为如下结构，即，在向使第1卡合离合器C1啮合接合的变速挡的变速请求时实施第1电动发电机MG1的转速FB控制，此时，如果开始第1卡合离合器C1的啮合接合，则啮合接合开始前的转速FB控制的效果减小。

即，通过实施转速FB控制，如果第1卡合离合器C1的差转速处于同步判定转速的范围内，则将接合指示输出。基于接合指示而使得第1卡合离合器C1的联接套筒51在啮合接合方向上开始行进，相对的爪式齿51b、57b在行程的中途位置开始啮合接合。如果第1卡合离合器C1进入啮合接合状态，则第1卡合离合器C1的实际差转速变为零，只要第1卡合离合器C1维持啮合接合状态，则作为实际差转速与同步判定转速之差的转速偏差会持续出现。而且，如果第1卡合离合器C1中持续出现转速偏差，则通过转速FB控制而以将第1卡合离合器C1的实际差转速(零转速)提高至作为目标差转速的同步判定转速的方式将较高的FB扭矩输出。特别是通过转速FB控制中的FB积分控制，如果残留有转速偏差，则每个控制周期的偏差量累积而使得FB扭矩在第1卡合离合器C1进入接合状态之后随着时间的经过而增大。即，如果第1卡合离合器C1进入接合状态，则FB扭矩在短时间内变为高扭矩。

然而，如果第1卡合离合器C1开始啮合接合，则与啮合接合开始之前相比，转速FB控制的效果减小。因此，即使第1卡合离合器C1进入啮合接合状态而持续出现转速偏差，也能通过转速FB控制将FB扭矩的输出抑制得较低。

其结果，在基于旋转同步判定而使第1卡合离合器C1啮合接合的变速模式的切换时，能够减轻因通过转速FB控制而输出的FB扭矩所引起的车辆的冲击。

在实施例1中，形成为如下结构，即，如果第1卡合离合器C1开始啮合接合，则与啮合接合之前相比减小在转速FB控制中所使用的FB增益Kp、Ki。

即，通过转速FB控制而输出的FB扭矩，是与将FB增益Kp、Ki和转速偏差相乘所得的值相应的扭矩，因此即使持续出现一者的转速偏差，如果另一者的FB增益Kp、Ki为较小的值，则FB扭矩也减小。如果因第1卡合离合器C1的啮合接合开始而减小FB增益Kp、Ki，则从第1卡合离合器C1的相对的爪式齿51b、57b接触之前的定时起减小FB增益Kp、Ki，具有下面的优点。

第一，因第1卡合离合器C1的啮合接合的开始而减小FB增益Kp、Ki，从而无需用于对第1卡合离合器C1的相对的爪式齿51b、57b物理地接触的瞬间进行检测的高精度的接合判断单元(传感器)。

第二，在相对于第1卡合离合器C1的相对的爪式齿51b、57b接触而FB增益Kp、Ki的效果的变更滞后的情况下，无法避免冲击的产生。然而，因第1卡合离合器C1的啮合接合的开始而减小FB增益Kp、Ki，从而能够预先具有时间富余地避免冲击的产生。

在实施例1中，形成为如下结构，即，如果第2电动发电机MG2的转速FB控制开始，则直至判断为第1卡合离合器C1的啮合接合完毕为止，实施使用差转速绝对值|ε|越小则设定为越小的值的FB增益Kp、Ki的转速FB控制。

即，在第2电动发电机MG2的转速FB控制开始之后，如果第1卡合离合器C1进入啮合接合状态，则差转速绝对值|ε|变为零，在转速FB控制中使用的FB增益Kp、Ki变为包含零在内的最小值(图6、图7)。而且，直至判断为第1卡合离合器C1的啮合接合完毕为止，持续实施包含零在内的最小值的转速FB控制。因此，能够可靠地减轻因通过第2电动发电机MG2的转速FB控制而输出的FB扭矩所引起的车辆的冲击。

在实施例1中，形成为如下结构，即，在图5的步骤S6中，在差转速绝对值|ε|超过|ε1|的区域时，设为转速FB控制稳定边界区域的增益值。而且，如果差转速绝对值|ε|小于或等于|ε1|，则根据随着差转速绝对值|ε|的降低而降低增益值的特性来设定FB增益Kp、Ki。

即，在差转速绝对值|ε|超过|ε1|的区域内，将FB增益设为转速FB控制稳定边界区域的增益值，由此不会使转速FB控制的稳定性受损而使得第1卡合离合器C1的差转速响应良好地向收敛方向减小。另一方面，如果差转速绝对值|ε|进入小于或等于|ε1|的区域，则通过设为随着差转速绝对值|ε|的降低而逐渐减小的增益值，在抑制FB扭矩的产生的状况下开始第1卡合离合器C1的啮合接合。

因此，能够兼顾实现第1卡合离合器C1的旋转同步响应性的确保、以及因FB扭矩所引起的车辆的冲击的减轻。

下面，对效果进行说明。

在实施例1的混合动力车辆的变速控制装置中，能够获得下述列举的效果。

(1)在从动力源(内燃机ICE、第1电动发电机MG1、第2电动发电机MG2)至驱动轮19的驱动系统中搭载有能实现多个变速挡(变速模式)的变速器(多级齿轮变速器1)。变速器(多级齿轮变速器1)具有根据起始自松开位置的行程而啮合接合的卡合离合器C1、C2、C3作为对变速挡进行切换的变速要素。在该车辆(混合动力车辆)中，

在向使卡合离合器(第1卡合离合器C1)啮合接合的变速挡的变速请求时，针对与卡合离合器(第1卡合离合器C1)连接的电动机(第2电动发电机MG2)而实施转速FB控制。设置有如下变速控制器(变速器控制单元23、图5)，即，如果卡合离合器(第1卡合离合器C1)的差转速处于同步判定转速的范围内，则向卡合离合器(第1卡合离合器C1)输出啮合接合指示。

在变速控制器(变速器控制单元23、图5)实施电动机(第2电动发电机MG2)的转速FB控制时，如果开始卡合离合器(第1卡合离合器C1)的啮合接合，则与啮合接合开始相比减小转速FB控制的效果。

因此，在基于旋转同步判定而使卡合离合器(第1卡合离合器C1)啮合接合的变速时(多级齿轮变速器1的变速模式的切换时)，能够减轻因通过转速FB控制而输出的FB扭矩所引起的车辆的冲击。

(2)对于变速控制器(变速器控制单元23、图5)而言，如果卡合离合器(第1卡合离合器C1)的啮合接合开始，则使在电动机(第2电动发电机MG2)的转速FB控制中使用的FB增益Kp、Ki比啮合接合前小。

因此，在(1)的效果的基础上，无需高精度的接合判断单元(传感器)，如果啮合接合开始则减小FB增益Kp、Ki，从而能够避免因FB增益Kp、Ki的效果变更滞后而产生冲击。

(3)变速控制器(变速器控制单元23、图5)具有如下第1FB增益设定部(步骤S6)，即，相当于卡合离合器(第1卡合离合器C1)的同步判定转速的目标电机转速(ω_T)、与电动机(第2电动发电机MG2)的实际电机转速(ω_R)的差转速绝对值|ε|越小，则将FB增益Kp、Ki设定为越小的值。

如果电动机(第2电动发电机MG2)的转速FB控制开始，则直至判断为卡合离合器(第1卡合离合器C1)的啮合接合完毕为止，实施使用由第1FB增益设定部(步骤S6)设定的FB增益Kp、Ki的转速FB控制。

因此，在(2)的效果的基础上，通过电动机(第2电动发电机MG2)的转速FB控制而能够可靠地减轻因输出的FB扭矩所引起的车辆的冲击。

(4)第1FB增益设定部(步骤S6)在差转速绝对值|ε|超过规定值|ε1|的区域时设为转速FB控制稳定边界区域的增益值。如果差转速绝对值|ε|小于或等于规定值|ε1|，则根据随着差转速绝对值|ε1|的降低而降低增益值的特性(图6、图7)来设定FB增益Kp、Ki。

因此，在(3)的效果的基础上，能够兼顾实现卡合离合器(第1卡合离合器C1)的旋转同步响应性的确保、以及因FB扭矩所引起的车辆的冲击的减轻。

实施例2

实施例2是如下例子，即，如果第1卡合离合器C1的啮合接合开始，则使基于第2电动发电机MG2的转速FB控制停止。

此外，关于实施例2的混合动力车辆的变速控制装置的“整体系统结构”、“变速控制系统结构”、“变速模式结构”，与实施例1的图1～图4所示的结构相同，因此将图示以及说明省略。下面，基于图11而对实施例2的“变速控制处理结构”进行说明。

[变速控制处理结构]

图11表示由实施例2的变速器控制单元23执行的变速控制处理的流程(变速控制单元)。下面，对表示变速控制处理结构的一个例子的图11的各步骤进行说明。此外，步骤S21～步骤S25以及步骤S27～步骤S29的各步骤是进行与图5的步骤S1～步骤S5以及步骤S7～步骤S9相同的处理的步骤，因此将说明省略。

在步骤S26中，在步骤S25中的目标MG2转速的设定之后，接着设定在对第2电动发电机MG2进行转速FB控制时所使用的比例要素的FB增益Kp和积分要素的FB增益Ki，并进入步骤S27。

这里，在设定FB增益Kp、Ki时，无论差转速绝对值|ε|的大小如何，都设为基于转速FB控制稳定边界区域的恒定值的FB增益Kp、Ki。

在步骤S30中，在步骤S29中的C1接合指示之后，接着使第2电动发电机MG2的转速FB控制停止，向扭矩控制转变，并进入步骤S31。

由此，持续指示使得对实施转速FB控制的最终时刻的第2电动发电机MG2的指示扭矩持续。但是，在车辆加速或者减速的情况下，目标电机转速根据车速而变化。因此，将针对第2电动发电机MG2的指示扭矩，设定为对实施转速FB控制的最终时刻的第2电动发电机MG2的指示扭矩加上用于实现目标电机转速的变化量的扭矩所得的值。

即，将用于实现基于下述式(3)而计算出的电机扭矩(T_M)的电机扭矩指令值输出。

T_M＝Jm·dω_T…(3)

此外，上述式(3)中的“Jm”是从第2电动发电机MG2至第1卡合离合器C1的输入部的惯量，“dω_T”是在步骤S25中设定的目标MG2转速(ω_T)的微分值。

在步骤S31中，在向步骤S30中的扭矩控制转变之后，接着判断第1卡合离合器C1的基于啮合接合的接合是否完毕。在YES(C1接合完毕)的情况下进入结束步骤，在NO(C1接合未完毕)的情况下反复执行步骤S31的判断。

下面，对作用进行说明。

将实施例2的混合动力车辆的变速控制装置的作用分为“变速控制处理作用”、“变速控制作用”、“变速控制的特征作用”进行说明。

[变速控制处理作用]

下面，基于图11所示的流程图，对从“EV2nd ICE2nd”向“EV2nd ICE3rd”切换变速模式时的变速控制处理作用进行说明。此外，直至步骤S21～步骤S24为止的处理作用与实施例1相同，因此将说明省略。

如果在步骤S24中判断为C2松开完毕，则将第2电动发电机MG2的控制模式从扭矩控制向转速FB控制切换，按照步骤S25→步骤S26→步骤S27→步骤S28而前进。在该步骤S28中判断为C1旋转非同步的期间，反复执行按照步骤S25→步骤S26→步骤S27→步骤S28而前进的流程。在该流程的步骤S25中，对目标MG2转速进行设定，在步骤S26中，设定为基于恒定值的FB增益Kp、Ki，在步骤S27中，实施第2电动发电机MG2的转速FB控制。

而且，如果在步骤S28中判断为C1旋转同步，则从步骤S28按照步骤S29→步骤S30→步骤S31而前进。在该流程的步骤S29中，向第1卡合离合器C1输出接合指示，在步骤S30中，使第2电动发电机MG2的转速FB控制停止，转变为扭矩控制，在步骤S31中判断第1卡合离合器C1的接合是否完毕。而且，如果在步骤S31中判断为C1接合完毕，则进入结束步骤。

[变速控制作用]

从“EV2nd ICE2nd”向“EV2nd ICE3rd”的变速模式的切换与实施例1相同地，通过使第2卡合离合器C2从“Left”位置向“N”位置松开、且使第1卡合离合器C1从“N”位置向“Right”位置接合而实现。下面，基于图12对实施例2的从“EV2nd ICE2nd”向“EV2ndICE3rd”的变速模式切换作用进行说明。

在图12中，时刻t1是变速模式的切换请求时刻。时刻t2是第2卡合离合器C2的指令位置变更时刻。时刻t3是第2卡合离合器C2的松开开始时刻。时刻t4是第2卡合离合器C2的松开完毕时刻。时刻t5是第1卡合离合器C1的指令位置变更时刻。时刻t6是第1卡合离合器C1的接合开始时刻。时刻t7是第1卡合离合器C1的接合完毕时刻。时刻t8是变速模式的切换完毕时刻。此外，时刻t2～时刻t3是第2卡合离合器C2的响应滞后浪费时间，时刻t5～时刻t6是第1卡合离合器C1的响应滞后浪费时间。另外，直至时刻t1～时刻t4为止，与图10的实施例1相同，因此将说明省略。

在第2卡合离合器C2的松开完毕时刻t4时，如转速特性(Rev)所示，实际电机转速(＝MG2特性)和目标电机转速(＝Target rev)的差转速(＝C1输入输出差转速)大幅偏离，无法开始第1卡合离合器C1的啮合行程。因而，在从时刻t4至时刻t5的区间，无论差转速绝对值如何，都实施使用设定为恒定值的FB增益Kp、Ki的第2电动发电机MG2的转速FB控制。在该转速FB控制中，将抑制实际电机转速的负的电机扭矩指令输出，从而实际电机转速(＝MG2特性)降低，接近基于平缓的升高斜率的目标电机转速(＝Target rev)，随着从时刻t4至时刻t5的时间的经过，差转速的偏离幅度减小。而且，如果在时刻t5判断为C1旋转同步状态，则针对第1卡合离合器C1的指令位置从松开切换为接合(右)。

即，将时刻t4～时刻t5的区间设为实施基于较大的FB增益的转速FB控制的第2电动发电机MG2的转速FB控制区间。而且，以时刻t5为边界，将第2电动发电机MG2的控制模式从转速FB控制向扭矩控制切换。此外，如果达到向扭矩控制切换的时刻t5，则趋向时刻t8而使第2电动发电机MG2的MG2扭矩恢复为零。此外，在图12中，使MG2扭矩恢复为零，但也可以根据运转状态而发电、或者进行动力运行。

第1卡合离合器C1的联接套筒51在时刻t5开始起始自N位置的行程，第1卡合离合器C1的爪式齿51b，57b的顶面在时刻t6抵接而开始啮合接合。并且，第1卡合离合器C1的联接套筒51在时刻t7结束啮合接合行程而到达接合完毕位置。如果达到第1卡合离合器C1的接合完毕时刻t7，则内燃机ICE的ICE扭矩从零扭矩升高，第1电动发电机MG1的MG1扭矩从驱动力保障扭矩降低。而且，在ICE扭矩和MG1扭矩的合计扭矩与请求驱动力一致的时刻t8使变速模式的切换完毕。即，将时刻t5～时刻t7之间设为基于扭矩控制的第1卡合离合器C1的接合区间，在该接合区间中的、时刻t6～时刻t7的区间发现前后G特性的微小的变动。

[变速控制的特征作用]

在实施例2中，形成为如下结构，即，如果第1卡合离合器C1的啮合接合开始，则使第2电动发电机MG2的转速FB控制停止。

即，如果第1卡合离合器C1的啮合接合开始，则使第2电动发电机MG2的转速FB控制停止，由此不会产生基于转速FB控制的FB扭矩。因此，能够防止因FB扭矩而产生车辆的冲击。

在实施例2中，形成为如下结构，即，如果第2电动发电机MG2的转速FB控制开始，则直至第1卡合离合器C1的啮合接合开始为止，实施使用基于转速FB控制稳定边界区域的值的FB增益Kp、Ki的转速FB控制。

即，直至第1卡合离合器C1的啮合接合开始为止，实施使用基于较高值的FB增益Kp、Ki的转速FB控制，由此能够响应良好地使得第1卡合离合器C1的差旋转收敛于同步判定转速的范围内。

在实施例2中，形成为如下结构，即，在对第1卡合离合器C1输出了啮合接合指示时，视为第1卡合离合器C1开始啮合接合。

即，在对第1卡合离合器C1输出了啮合接合指示时，视为开始第1卡合离合器C1的啮合接合，使转速FB控制停止，从而具有下面的优点。

第一，如果输出啮合接合指示则使转速FB控制停止，从而无需用于对第1卡合离合器C1的相对的爪式齿51b、57b物理地接触的瞬间进行检测的高精度的接合判断单元(传感器)。

第二，在对于第1卡合离合器C1的相对的爪式齿51b、57b接触而转速FB控制的停止滞后的情况下，无法避免冲击的产生。然而，如果将啮合接合指示输出则使转速FB控制停止，从而能够预先具有富余时间地避免因FB扭矩而产生冲击。

此外，其他作用与实施例1相同，因此将说明省略。

下面，对效果进行说明。

在实施例2的混合动力车辆的变速控制装置中，能够获得下述列举的效果。

(5)对于变速控制器(变速器控制单元23、图11)而言，如果卡合离合器(第1卡合离合器C1)的啮合接合开始，则使电动机(第2电动发电机MG2)的转速FB控制停止。

因此，在上述(1)的效果的基础上，能够可靠地防止因FB扭矩而产生车辆的冲击。

(6)变速控制器(变速器控制单元23、图11)具有如下第2FB增益设定部(步骤S26)，即，无论卡合离合器(第1卡合离合器C1)的差转速绝对值|ε|如何，都设定基于转速FB控制稳定边界区域的增益值的FB增益Kp、Ki。

如果电动机(第2电动发电机MG2)的转速FB控制开始，则直至卡合离合器(第1卡合离合器C1)的啮合接合开始为止，实施使用由第2FB增益设定部(步骤S26)设定的FB增益Kp、Ki的转速FB控制。

因此，在上述(5)的效果的基础上，如果电动机(第2电动发电机MG2)的转速FB控制开始，则能够响应良好地使卡合离合器(第1卡合离合器C1)的差旋转收敛于同步判定转速的范围内。

(7)对于变速控制器(变速器控制单元23、图11)而言，在对卡合离合器(第1卡合离合器C1)输出了啮合接合指示时，视为卡合离合器(第1卡合离合器C1)开始啮合接合。

因此，在上述(1)～(6)的效果的基础上，无需高精度的接合判断单元(传感器)，如果将啮合接合指示输出，则能够预先具有富余时间地进行避免因FB扭矩而产生冲击的转速FB控制的效果变更控制。

以上基于实施例1以及实施例2对本发明的车辆的变速控制装置进行了说明，但关于具体的结构，并不局限于上述实施例，只要不脱离权利要求书中的各权利要求所涉及的发明的主旨，则允许设计的变更、追加等。

在实施例1、2中，作为变速控制器，示出了从基于第2卡合离合器C2的松开和第1卡合离合器C1的接合的“EV2nd ICE2nd”向“EV2nd ICE3rd”的变速模式的切换迁移的变速控制例。然而，作为变速控制器，也可以是“EV1st ICE-”→“EV1st ICE2nd”、“EV1st ICE2nd”→“EV2nd ICE2nd”、“EV2nd ICE4th”→“EV1st ICE2nd”、“EV1st ICE-”→“EV1st ICE1st”的变速模式的切换迁移的变速控制例。并且，除此之外，存在伴随着基于第1卡合离合器C1、第2卡合离合器C2、第3卡合离合器C3的任一个的向左或者向右的行程实现的接合的多种变速模式的切换迁移，它们大致可以划分为两种。

第一，在第1卡合离合器C1、第2卡合离合器C2的接合时，利用第2电动发电机MG2实施转速FB控制。

第二，在第3卡合离合器C3的接合时，利用第1电动发电机MG1实施转速FB控制。

而且，在转速FB控制的前后实施的控制的内容根据变速模式的切换转换内容而不同，但无论在何种情况下，关于转速FB控制和其后的卡合离合器的接合，均变为图5或者图11所示的流程图的动作。

在实施例1、2中，作为变速控制器，示出了在对卡合离合器输出了啮合接合指示时视为卡合离合器开始啮合接合的例子。然而，作为变速控制单元，只要能够检测到卡合离合器的相对的爪式齿即将物理地接触之前、接触的瞬间，则可以视为卡合离合器在爪式齿即将接触之前或接触的瞬间开始啮合接合。

在实施例1中，作为变速控制器，示出了如下例子，即，在直至第1卡合离合器C1的啮合接合完毕为止实施转速FB控制时，使用差转速绝对值|ε|越小则设定为越小的值的FB增益Kp、Ki。然而，作为变速控制单元，也可以设为如下基于阶梯式增益特性的例子，即，在直至卡合离合器的啮合接合完毕为止而实施转速FB控制时，直至卡合离合器开始啮合接合为止，使用较高值的第1FB增益，如果卡合离合器开始啮合接合，则使用低于第1FB增益的值的第2FB增益。

在实施例1、2中，示出了如下例子，具有3个卡合离合器C1、C2、C3作为变速器，应用于具有变速比不同的多对齿轮对的常啮合式的多级齿轮变速器1。然而，作为变速器，只要是实现了多个变速挡、且具有根据起始自松开位置的行程而啮合接合的卡合离合器作为对变速挡进行切换的变速要素的变速器，则并不局限于实施例1、2所示的多级齿轮变速器1。

在实施例1、2中，示出了如下例子，即，将本发明的变速控制装置应用于具有1个发动机、2个电动发电机、以及具有3个卡合离合器的多级齿轮变速器作为驱动系统结构要素的混合动力车辆的例子。然而，对于例如具有1个发动机、1个电动发电机、以及具有卡合离合器的变速器作为驱动系统構成要素的其他混合动力车辆也可以应用本发明的变速控制装置。并且，对于具有2个电动发电机、以及具有卡合离合器的变速器的电动汽车燃料电池车等电动车辆也可以应用。另外，例如对于具有作为动力源的发动机、旋转同步用的电动发电机、以及具有卡合离合器的变速器的发动机车辆也可以应用。

Claims

1.一种车辆的变速控制装置，所述车辆在从动力源至驱动轮的驱动系统中搭载有能实现多个变速挡的变速器，所述变速器具有根据起始自松开位置的行程而进行啮合接合的卡合离合器，作为对变速挡进行切换的变速要素。

所述车辆的变速控制装置的特征在于，

在所述车辆中，设置有如下变速控制器，即，在向使所述卡合离合器啮合接合的变速挡的变速请求时，所述变速控制器实施针对与所述卡合离合器连接的电动机的转速反馈控制，如果所述卡合离合器的差转速处于同步判定转速的范围内，则所述变速控制器向所述卡合离合器输出啮合接合指示，

所述变速控制器在实施所述电动机的转速反馈控制时，如果所述卡合离合器的啮合接合开始，则与啮合接合开始之前相比，减小转速反馈控制的效果。

2.根据权利要求1所述的车辆的变速控制装置，其特征在于，

如果所述卡合离合器的啮合接合开始，则所述变速控制器与啮合接合之前相比，减小在所述电动机的转速反馈控制中所使用的反馈增益。

3.根据权利要求2所述的车辆的变速控制装置，其特征在于，

所述变速控制器具有第1反馈增益设定部，相当于所述卡合离合器的同步判定转速的目标电机转速、与所述电动机的实际电机转速之间的差转速绝对值越小，则所述第1反馈增益设定部将反馈增益设定为越小的值，

如果所述电动机的转速反馈控制开始，则直至判断为所述卡合离合器的啮合接合完毕为止，实施使用由所述第1反馈增益设定部设定的反馈增益的转速反馈控制。

4.根据权利要求3所述的车辆的变速控制装置，其特征在于，

所述第1反馈增益设定部在所述差转速绝对值超过规定值的区域时设为转速反馈控制稳定边界区域的增益值，根据如果所述差转速绝对值小于或等于规定值则随着差转速绝对值的降低而使增益值降低的特性来设定反馈增益。

5.根据权利要求1所述的车辆的变速控制装置，其特征在于，

如果所述卡合离合器的啮合接合开始，则所述变速控制器使所述电动机的转速反馈控制停止。

6.根据权利要求5所述的车辆的变速控制装置，其特征在于，

所述变速控制器具有第2反馈增益设定部，无论所述卡合离合器的差转速绝对值如何，所述第2反馈增益设定部都设定基于转速反馈控制稳定边界区域的增益值的反馈增益，

如果所述电动机的转速反馈控制开始，则直至所述卡合离合器的啮合接合开始为止，实施使用由所述第2反馈增益设定部设定的反馈增益的转速反馈控制。

7.根据权利要求1至权利要求6中任一项所述的车辆的变速控制装置，其特征在于，

在所述变速控制器对所述卡合离合器输出了啮合接合指示时，视为所述卡合离合器开始了啮合接合。