CN109050515B - 混合动力车辆的控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够提高针对由驾驶员进行的变速操作的响应性的混合动力车辆的控制装置。混合动力车辆的控制装置(1)具备检测由驾驶员进行的变速操作的跷板开关(36、37)、在由跷板开关(36、37)检测到从第一变速档向第二变速档的变速操作的情况下，推定在自动变速器(30)中从第一变速档切换为第二变速档之后传递给驱动轮的转矩的转矩推定部(40c)、在由跷板开关(36、37)检测到从第一变速档向第二变速档的变速操作的情况下在自动变速器(30)中的从第一变速档向第二变速档的切换过程中控制电动马达(20)以产生由转矩推定部(40c)推定的转矩的再生转矩控制部(40f)、逆变器(21)和MCU(23)。

Description

混合动力车辆的控制装置
技术领域
本发明涉及具备发动机和电动马达作为驱动源并且具备自动变速器的混合动力车辆的控制装置，该自动变速器具有能够根据驾驶员的变速操作而变更变速档的手动变速模式。
背景技术
自动变速器中有下述类型的自动变速器，该自动变速器除了具有根据车辆的驾驶状态来自动变速的自动变速模式之外，还具有在由驾驶员进行了变速操作(例如，降档用的跷板开关的操作或升档用的跷板开关的操作)的情况下根据该变速操作而使变速档降档或升档的手动变速模式。
例如，专利文献1中公开了如下技术：在具备发动机和马达作为动力源并具备将来自动力源的动力进行变速而传递给驱动轮的自动变速器的混合动力车辆中，根据驾驶员的选择来切换手动变速控制和自动变速控制，在手动变速控制中根据变速杆的操作来切换自动变速器的变速档，在自动变速控制中根据车辆的行驶状态来自动切换自动变速器的变速档。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2009-143501号公报
发明内容
技术问题
然而，在自动变速器中，从开始变速控制起到实际切换变速档需要一定时间。例如，在有级的自动变速器(有级AT(Automatic Transmission：自动变速器))的情况下，通过针对接合元件(离合器、制动器)的油压控制来进行在多个行星齿轮的各齿轮中能够旋转的齿轮与不能旋转的齿轮的切换需要一定时间，有时会在该切换过程中暂时处于空档状态(不传递动力的状态)。
这样，由于自动变速器进行变速档的切换需要一定时间，所以在具有手动变速模式的自动变速器的情况下，从由驾驶员进行了变速操作起到在自动变速器中实际切换为由变速操作选择的变速档为止存在时间滞后。在该时间滞后期间，由变速操作选择的变速档所能够产生的转矩无法传递给驱动轮。例如，通过由驾驶员进行的降档操作选择的低速侧的变速档所能够产生的基于发动机制动的减速转矩无法传递给驱动轮，车辆不产生与该减速转矩对应的减速度。这样，在具有手动变速模式的自动变速器的情况下，存在针对由驾驶员进行的变速操作的响应性下降的可能。
本发明是为了解决上述问题而完成的，其目的在于提供能够在具备具有手动变速模式的自动变速器的混合动力车辆中，提高针对由驾驶员进行的变速操作的响应性的混合动力车辆的控制装置。
技术方案
本发明的混合动力车辆的控制装置是具备发动机和电动马达作为驱动源，并且具备具有能够根据驾驶员的变速操作来变更变速档的手动变速模式的自动变速器的混合动力车辆的控制装置，具备：变速操作检测单元，检测由驾驶员进行的变速操作；以及电动马达控制单元，在由变速操作检测单元检测到从第一变速档向第二变速档的变速操作的情况下，控制电动马达以在自动变速器中的从第一变速档向第二变速档的切换过程中，在传递给驱动轮的转矩与切换为第二变速档之后传递给驱动轮的转矩之间产生差值时产生使该转矩差值减小的马达转矩。
本发明的混合动力车辆的控制装置，在由驾驶员进行了从第一变速档向第二变速档的变速操作的情况下，在自动变速器中的变速档的切换过程中(变速动作中)，在传递给驱动轮的转矩与切换为第二变速档之后传递给驱动轮的转矩之间产生差值时产生使该转矩差值减小的马达转矩。由此，能够在由驾驶员进行的变速操作后且在自动变速器中未实际切换为第二变速档时，向驱动轮传递与在切换为第二变速档后(变速动作完成后)产生的转矩接近的转矩(也包括与在切换为第二变速档之后产生的转矩相当的转矩)，使与变速操作对应的转矩变化迅速发生。这样，根据本发明的混合动力车辆的控制装置，能够提高针对由驾驶员进行的变速操作的响应性。
优选地，本发明的混合动力车辆的控制装置中，在由变速操作检测单元检测到从第一变速档向第二变速档的变速操作的情况下，电动马达控制单元控制电动马达以在自动变速器中的从第一变速档向第二变速档的切换过程中，在传递给驱动轮的转矩与切换为第二变速档之后传递给驱动轮的转矩相比不足时产生补偿该不足的转矩的马达转矩，并控制电动马达以在自动变速器中的从第一变速档向第二变速档的切换过程中，在传递给驱动轮的转矩与切换为第二变速档之后传递给驱动轮的转矩相比过剩时产生使该过剩的转矩减小的马达转矩。通过这样的构成，即使在自动变速器中的变速档的切换过程中传递给驱动轮的转矩不足的情况下或者传递给驱动轮的转矩过剩的情况下，也能够在由驾驶员进行的变速操作后且在自动变速器中未实际切换为第二变速档时，向驱动轮传递与在切换为第二变速档后产生的转矩接近的转矩，能够使与变速操作对应的转矩变化迅速发生。
优选地，本发明的混合动力车辆的控制装置中，具备：转矩推定单元，在由变速操作检测单元检测到从第一变速档向第二变速档的变速操作的情况下，推定在自动变速器中从第一变速档切换为第二变速档之后传递给驱动轮的转矩，在由变速操作检测单元检测到从第一变速档向第二变速档的变速操作的情况下，电动马达控制单元控制电动马达以在自动变速器中的从第一变速档向第二变速档的切换过程中产生由转矩推定单元推定的转矩。通过这样的构成，能够在由驾驶员进行的变速操作后且在自动变速器中未实际切换为第二变速档时，向驱动轮传递与在切换为第二变速档后产生的转矩相当的转矩，能够使与变速操作对应的转矩变化迅速发生。
优选地，本发明的混合动力车辆的控制装置中，具备：校正转矩设定单元，在由变速操作检测单元检测到从第一变速档向第二变速档的变速操作的情况下，设定用于在自动变速器中的从第一变速档向第二变速档的切换过程中使转矩差值减小的校正转矩，在由变速操作检测单元检测到从第一变速档向第二变速档的变速操作的情况下，电动马达控制单元控制电动马达以在自动变速器中的从第一变速档向第二变速档的切换过程中产生考虑了由校正转矩设定单元设定的校正转矩的马达转矩。通过这样的构成，能够在由驾驶员进行的变速操作后且在自动变速器中未实际切换为第二变速档时，向驱动轮传递通过校正转矩而与在切换为第二变速档后产生的转矩接近的转矩，能够使与变速操作对应的转矩变化迅速发生。
优选地，本发明的混合动力车辆的控制装置中，自动变速器为在变速档的切换过程中成为空档状态的有级的自动变速器，在混合动力车辆的减速过程中，在由变速操作检测单元检测到从第一变速档向第二变速档的变速操作的情况下，电动马达控制单元控制电动马达以在自动变速器中的从第一变速档向第二变速档的切换过程中使再生转矩增大预定量。由于该有级的自动变速器在从第一变速档切换为第二变速档的过程中处于空档状态，所以在车辆的减速过程中，在自动变速器处于空档状态时，基于发动机制动的减速转矩无法传递到驱动轮。因此，通过增大由电动马达产生的再生转矩，能够补偿因自动变速器中的空档状态而不足的减速转矩。
优选地，本发明的混合动力车辆的控制装置中，自动变速器为无级变速器，在混合动力车辆的减速过程中，在由变速操作检测单元检测到从第一变速档向与该第一变速档相比为低速侧的第二变速档的变速操作的情况下，电动马达控制单元控制电动马达以在无级变速器中的从第一变速档向低速侧的第二变速档的切换过程中使再生转矩在增大了预定量之后与无级变速器中的变速比的变化相应地减小，在由变速操作检测单元检测到从第一变速档向与该第一变速档相比为高速侧的第二变速档的变速操作的情况下，电动马达控制单元控制电动马达以在无级变速器中的从第一变速档向高速侧的第二变速档的切换过程中使再生转矩在减小了预定量之后与无级变速器中的变速比的变化相应地增大。由于该无级变速器的变速比在变速档的切换过程中逐渐变化，所以基于发动机制动的减速转矩与该变速比的变化相应地逐渐变化。因此，通过由电动马达使增大了预定量或减小了预定量的再生转矩逐渐变化，从而能够根据变速过程中的无级变速器的状态，向驱动轮传递与在切换为第二变速档之后产生的转矩接近的转矩。
优选地，本发明的混合动力车辆的控制装置中，具备：驾驶意图信息获取单元，获取与驾驶员的驾驶意图有关的信息；驾驶意图判定单元，基于由驾驶意图信息获取单元获取的与驾驶意图有关的信息来判定是否为减速意图，在混合动力车辆的减速过程中，在由变速操作检测单元检测到从第一变速档向与该第一变速档相比为低速侧的第二变速档的变速操作且由驾驶意图判定单元判定为减速意图的情况下，电动马达控制单元控制电动马达以使再生转矩增大。通过这样的构成，能够在由减速意图的驾驶员进行了降档操作的情况下，通过由电动马达产生的再生转矩产生减速转矩。
优选地，本发明的混合动力车辆的控制装置中，驾驶意图信息获取单元是检测加速踏板的开度的加速踏板传感器。通过这样的构成，能够基于由加速踏板传感器检测出的加速踏板的开度(例如，完全闭合)来精度良好地判定是否为减速意图。
优选地，本发明的混合动力车辆的控制装置中，具备：发动机控制单元，在由变速操作检测单元检测到从第一变速档向与该第一变速档相比为低速侧的第二变速档的变速操作的情况下，控制发动机以在自动变速器中的从第一变速档向低速侧的第二变速档的切换过程中使发动机转速变高，在由变速操作检测单元检测到从第一变速档向与该第一变速档相比为高速侧的第二变速档的变速操作的情况下，控制发动机以在自动变速器中的从第一变速档向高速侧的第二变速档的切换过程中使发动机转速变低。通过这样的构成，在由驾驶员进行了从第一变速档向低速侧的第二变速档的降档操作的情况下，通过提高发动机转速，能够给驾驶员带来像是由发动机制动的增大而引起的减速那样的体验，能够提高针对驾驶员的驾驶体验。此外，在由驾驶员进行了从第一变速档向高速侧的第二变速档的降档操作的情况下，通过降低发动机转速，能够给驾驶员带来像是发动机制动的减小那样的体验，能够提高针对驾驶员的驾驶体验。
优选地，本发明的混合动力车辆的控制装置中，在由发动机控制单元将发动机转速提高的情况下，电动马达控制单元控制电动马达，以使再生转矩相应于因该发动机转速变高而产生的驱动转矩的增加量而增大。通过这样的构成，能够通过再生转矩吸收因提高发动机转速而产生的驱动转矩的增加量，能够抑制减速转矩的下降。
优选地，本发明的混合动力车辆的控制装置中，由电动马达产生的转矩不经由自动变速器而传递给驱动轮。通过这样的构成，能够在变速操作后且在自动变速器中未实际切换为第二变速档时，不受该自动变速器的影响，将由电动马达产生的马达转矩传递给驱动轮。
技术效果
根据本发明，能够在具备具有手动变速模式的自动变速器的混合动力车辆中，提高针对由驾驶员进行的变速操作的响应性。
附图说明
图1是示出第一实施方式的混合动力车辆的控制装置的构成的框图。
图2是示出与第一实施方式的混合动力车辆的控制装置的控制有关的时序的一例(从第三速到第二速的降档操作的情况)的图。
图3是示出与第一实施方式的混合动力车辆的控制装置的控制有关的时序的一例(从第二速到第三速的升档操作的情况)的图。
图4是示出在第一实施方式的混合动力车辆的控制装置中降档操作的情况下的动作流程的流程图。
图5是示出第二实施方式的混合动力车辆的控制装置的构成的框图。
图6是示出与第二实施方式的混合动力车辆的控制装置的控制有关的时序的一例(从第三速到第二速的降档操作的情况)的图。
图7是示出与第二实施方式的混合动力车辆的控制装置的控制有关的时序的一例(从第二速到第三速的升档操作的情况)的图。
图8是示出第三实施方式的混合动力车辆的控制装置的构成的框图。
图9示出图8所示的校正转矩设定部所使用的校正转矩用映射的一例。
图10是示出与第三实施方式的混合动力车辆的控制装置的控制有关的时序的一例(从第三速到第二速的降档操作的情况)的图。
符号说明：
1、2、3：控制装置 5：驱动轮
10：发动机 11：ECU
20：电动马达 21：逆变器
23：MCU 30：自动变速器
31、71：阀体 32、72：TCU
34：档位开关 36：负跷板开关
37：正跷板开关 40、80、90：HEVCU
40a、80a、90a：变速操作判定部
40b、80b、90b：驾驶意图判定部
40c、80c：转矩推定部 90c：校正转矩设定部
40d、90d：控制经过时间判定部
40e、90e：发动机转速控制部
40f、80d、90f：再生转矩控制部
41：加速踏板传感器
70：无级变速器
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的优选实施方式进行详细说明。应予说明，图中，对相同或相当的部分使用相同符号。此外，在各图中，对相同要素标记相同符号而省略重复说明。
(第一实施方式)
第一实施方式适用于具备有级的自动变速器(有级AT)的混合动力车辆的控制装置1(以下，记为“控制装置1”)。参照图1，对第一实施方式的控制装置1进行说明。图1是示出第一实施方式的控制装置1的构成的框图。
控制装置1搭载于混合动力车辆。混合动力车辆具备发动机10和电动马达20作为驱动源。此外，混合动力车辆具备自动变速器30作为变速器。
发动机10可以是任何形式的发动机，例如是水平对置型的四缸汽油发动机。发动机10的输出轴(曲轴)10a连结于自动变速器30。发动机10由后述ECU(Engine ControlUnit：发动机控制单元)11进行控制。
电动马达20作为电动机发挥功能，并作为发电机发挥功能。电动马达20例如是三相交流式的电动发电机。电动马达20配设于自动变速器30与驱动轮5、5之间的动力传递路径。电动马达20的输出轴20a例如经由螺旋桨轴、差速齿轮、驱动轴等连结于驱动轮5、5。因此，电动马达20所产生的马达转矩(驱动转矩、再生转矩)不经由自动变速器30而传递给驱动轮5、5。电动马达20由逆变器21进行控制。
逆变器21将电池22的直流电力转换为交流电力，并将该交流电力提供给电动马达20。此外，逆变器21将因车辆减速时的再生而由电动马达20产生的交流电力转换为直流电力。该直流电力被储存在电池22。逆变器21由后述的MCU(Motor Control Unit：马达控制单元)23进行控制。电池22为电压比辅机用电池(省略图示)的电压高的电池。电池22例如是锂离子电池。
自动变速器30是分阶段地自动切换变速比(变速档)的变速器。自动变速器30的输出轴30a连结于电动马达20。自动变速器30例如具备变矩器。此外，自动变速器30例如具备多个行星齿轮和接合元件(多个离合器和制动器)。自动变速器30通过使用该接合元件来切换行星齿轮架的三个元件之中从哪个元件输入动力(输入元件)、固定哪个元件(固定元件)、从哪个元件输出动力(输出元件)，从而切换变速档，所述行星齿轮架支撑构成行星齿轮的太阳齿轮、齿圈和小齿轮。自动变速器30由阀体31进行油压控制。
阀体31向自动变速器30的变矩器、接合元件(离合器、制动器)等提供油压。在阀体31组装有控制阀机构。该控制阀机构例如通过使用滑阀和使该滑阀移动的电磁阀来开闭形成在阀体31内的油路，从而产生对从油泵(省略图示)排出的油压进行调压而得到的各油压。阀体31由后述的TCU(Transmission Control Unit：变速器控制单元)32进行控制。
自动变速器30例如具有自动变速模式、手动变速模式、暂时手动模式(暂时的手动变速模式)。自动变速模式是根据车辆的行驶状态自动地使变速档降档或升档的模式。手动变速模式是按照由驾驶员进行的变速操作来使变速档降档或升档的模式。暂时手动模式是在自动变速模式中由驾驶员进行了变速操作的情况下暂时地根据变速操作使变速档降档或升档直到解除条件成立为止的模式。作为解除条件，例如有换档杆操作、将稳定行驶(恒速行驶)维持预定时间的加速器操作。
在车辆的地板(中央控制台)等设置有换档杆(变速杆)33。换档杆33例如能够选择性地切换前进档(D档)、手动档(M档)、停车档(P档)、倒车档(R档)、空档(N档)。如果换档杆33选择前进档，则切换为自动变速模式，如果选择手动档则切换为手动变速模式。在换档杆33设置有档位开关34。档位开关34以与换档杆33联动的方式连接，并检测换档杆33的选择位置。
在方向盘35的后侧设置有负(-)跷板开关36和正(+)跷板开关37。如果在自动变速模式中操作负跷板开关36或正跷板开关37，则切换为暂时手动模式。负跷板开关36是用于在手动变速模式或暂时手动模式下使变速档降档的开关。正跷板开关37是用于在手动变速模式或暂时手动模式下使变速档升档的开关。
TCU32是通过控制阀体31来进行自动变速器30的控制的控制单元。TCU32构成为具有进行运算的微处理器、存储用于使微处理器执行各处理的程序等的ROM、存储运算结果等各种数据的RAM、通过12V电池保持存储内容的备用RAM以及输入输出I/F等。为了获取控制所需的信息，在TCU32连接着档位开关34、负跷板开关36、正跷板开关37等各种开关。
如果由档位开关34检测出前进档，则TCU 32切换为自动变速模式。在自动变速模式的情况下，TCU 32例如按照变速映射，为了根据车辆的驾驶状态自动地切换变速档而控制阀体31。例如，设定接合元件的各离合器和/或各制动器的状态(接合状态、释放状态)以便与驾驶状态相应地成为任意的变速档，并控制阀体31的各电磁阀以使各离合器和/或各制动器成为该各状态，由此使变速档变化。变速映射存储在TCU 32内的ROM等。
如果由档位开关34检测出手动档，则TCU 32切换为手动变速模式。此外，如果在自动变速模式中操作负跷板开关36或操作正跷板开关37，则TCU 32切换为暂时手动模式。例如，如果进行上述的暂时手动模式的解除条件的操作，则TCU 32切换为自动变速模式。在手动变速模式或暂时手动模式的情况下，如果负跷板开关36被操作，则TCU 32以使变速档向低速侧的变速档降1档的方式控制阀体31，如果正跷板开关37被操作，则TCU 32以使变速档向高速侧的变速档升1档的方式控制阀体31。
这样，如果由驾驶员进行基于跷板开关36、37的变速操作，则通过TCU32和阀体31对自动变速器30的接合元件的各离合器和/或各制动器进行油压控制。通过该油压控制使在自动变速器30的多个行星齿轮的各齿轮中能够旋转的齿轮与不能旋转(固定)的齿轮的组合发生变化，由此，在操作了负跷板开关36的情况下切换为低速侧的变速档，在操作了正跷板开关37的情况下切换为高速侧的变速档。这样通过油压控制来切换变速档，直到在自动变速器30中切换为低速侧的变速档或高速侧的变速档为止需要一定时间。
在切换该变速档的过程(变速的过渡状态)中，自动变速器30暂时地成为空档状态。如果成为空档状态，则发动机10与驱动轮5、5之间被断开，因此，在发动机10与驱动轮5、5之间无法传递动力。因此，在空档状态期间，例如在车辆正在减速的情况下，由于来自驱动轮5、5的动力无法传递给发动机，所以不产生发动机制动，不产生基于发动机制动的减速转矩。因此，在自动变速器30的变速动作中，减速转矩与变速动作完成后的减速转矩相比不足。
因此，在车辆的减速过程中由驾驶员进行了变速操作的情况下，控制装置1在自动变速器30的变速档切换中(变速动作中)，控制由电动马达20产生的再生转矩，以产生由变速操作选择的变速档下的减速转矩。控制装置1的各处理由ECU 11、MCU 23、和HEVCU(Hybrid Electric Vehicle Control Unit：混合动力车辆控制单元)40来实施。这些ECU11、MCU 23、HEVCU 40以及TCU 32、VDCU(Vehicle Dynamics Control Unit：车辆动态控制单元)50等，为了接收发送各种信息和/或各种信号等，例如能够经由CAN(Controller AreaNetwork：控制器局域网)60相互通信。
VDCU 50是抑制侧滑等车辆的不稳定行为的控制单元。为了获取控制所需的信息，在VDCU 50连接有每个车轮的车轮速度传感器51和/或G传感器52等各种传感器。车轮速度传感器51为检测车轮的旋转状态的传感器。使用由该车轮速度传感器51检测出的信息计算出车轮速度。G传感器52是检测例如车辆的纵向、横向等的加速度的传感器。使用由该G传感器52检测出的纵向的加速度等计算(推定)出路面的坡度。
ECU 11是控制发动机10的控制单元。ECU 11与TCU 32同样地构成为具有微处理器、ROM、RAM、备用RAM以及输入输出I/F等。为了获取控制所需的信息，在ECU 11连接有曲轴角传感器12等各种传感器。曲轴角传感器12检测发动机10的输出轴(曲轴)10a的旋转角度。ECU 11根据输出轴10a的旋转角度来计算发动机转速。
ECU 11如果从例如HEVCU 40接收到要求发动机驱动力，则基于该要求发动机驱动力来调节电子控制式节气门的开度(控制吸入空气量)。特别地，作为控制装置1的处理，ECU11在从例如HEVCU 40接收到目标发动机转速时，调节电子控制式节气门的开度以使发动机转速成为目标发动机转速。
MCU 23是通过控制逆变器21来驱动控制电动马达20的控制单元。MCU 23与TCU 32同样地构成为具有微处理器、ROM、RAM、备用RAM以及输入输出I/F等
MCU 23如果从例如HEVCU 40接收到指示马达转矩，则基于该指示马达转矩来控制逆变器21。特别地，作为控制装置1的处理，MCU 23在从例如HEVCU 40接收到指示马达转矩(特别是再生转矩的指示值)时，控制逆变器21以使再生转矩成为指示马达转矩。
HEVCU 40是进行混合动力车辆的总体控制的控制单元。HEVCU 40与TCU 32同样地构成为具有微处理器、ROM、RAM、备用RAM以及输入输出I/F等。为了获取控制所需的信息，HEVCU 40连接有加速踏板传感器41等各种传感器。加速踏板传感器41检测加速踏板的开度(以下，记为“加速器开度”)。HEVCU 40经由CAN 60获取来自ECU 11的发动机转速、来自TCU32的档位开关34的选择信息和/或各跷板开关36、37的操作信息、来自VDCU 50的车速信息和/或坡度信息等各种信息。
例如，HEVCU 40基于加速器开度和/或车速等计算要求驱动力，并基于电池22的SOC(State Of Charge：充电状态)等将要求驱动力分配为要求发动机驱动力和要求马达驱动力。然后，HEVCU 40将要求发动机驱动力经由CAN 60发送给ECU 11。此外，HEVCU 40根据要求马达驱动力和马达转速计算要求马达转矩，并将该要求马达转矩作为指示马达转矩(驱动转矩的指示值或再生转矩的指示值)经由CAN 60发送给MCU 23。
特别地，HEVCU 40为了进行控制装置1的各处理，具有变速操作判定部40a、驾驶意图判定部40b、转矩推定部40c、控制经过时间判定部40d、发动机转速控制部40e和再生转矩控制部40f。HEVCU 40通过利用微处理器执行存储在ROM等的各程序来实现这些各部40a～40f的功能。
变速操作判定部40a基于负跷板开关36的操作信息和正跷板开关37的操作信息来判定负跷板开关36和正跷板开关37中的某一开关是否被操作。变速操作判定部40a在判定了负跷板开关36被操作的情况下，判定为由驾驶员进行了降档操作，在判定了正跷板开关37被操作的情况下，判定为由驾驶员进行了升档操作。
在由换档杆33选择了手动档时，在由变速操作判定部40a判定为降档操作的情况下，驾驶意图判定部40b基于由加速踏板传感器41检测出的加速器开度来判定驾驶员是有减速意图还是有加速意图。驾驶意图判定部40b例如在加速器开度为0[％](未踩踏加速踏板)的情况下判定为驾驶员有减速意图，在加速器开度不为0[％](踩踏加速踏板)的情况下判定为驾驶员有加速意图。
应予说明，在由换档杆33选择了前进档时，在由变速操作判定部40a判定为降档操作的情况下，看作是减速意图，不进行减速意图还是加速意图的判定。在前进档的情况下，在加速意图的驾驶员想要降档时，即使不进行降档操作，也能够通过踩踏加速踏板来降档，因此可以将前进档下的降档操作时看作是减速意图。
在由变速操作判定部40a判定为降档操作或升档操作的情况下，转矩推定部40c根据该某一操作来推定在自动变速器30中切换了变速档之后传递给驱动轮5、5的转矩(在电动马达20与驱动轮5、5之间的动力传递路径上传递的转矩)。作为该推定方法，例如，利用映射，根据变速操作时的变速档、车速和路面的坡度来查找映射而推定(计算)传递给驱动轮5、5的转矩。该映射例如是针对每个变速操作时的变速档设置，将车速和坡度与切换为由变速操作选择的变速档之后传递给驱动轮5、5的转矩相关联的映射。该映射存储于HEVCU 40内的ROM等。此外，作为其他推定方法，例如，根据变速操作时的车辆的减速度计算出车辆的减速转矩(切换变速档之前的减速转矩)，并在该减速转矩上乘以变速前的变速档的变速比与变速后的变速档的变速比的比率，由此推定在切换了变速档之后传递给驱动轮5、5的转矩。
控制经过时间判定部40d判定从在车辆的减速过程中由驾驶员进行了变速操作时实施的再生转矩控制开始起的经过时间。具体地，控制经过时间判定部40d测量从由变速操作判定部40a判定为降档操作且由驾驶意图判定部40b判定为驾驶员有减速意图时、或者由变速操作判定部40a判定为升档操作时起的经过时间，并判定该经过时间是否成为预定时间。预定时间例如基于从开始针对自动变速器30进行用于切换变速档的油压控制起到自动变速器30的接合元件开始接合为止的时间来设定。
在由变速操作判定部40a判定为降档操作且由驾驶意图判定部40b判定为驾驶员有减速意图的情况下，发动机转速控制部40e基于在切换为低速侧的变速档之后变高的发动机转速来设定目标发动机转速，并将该目标发动机转速发送给ECU 11，直到在自动变速器30中切换为低速侧的变速档(例如，自动变速器30的变速控制过程中)。作为该目标发动机转速，例如，直接设定为在切换为低速侧的变速档之后变高的发动机转速，或者设定为比在切换为低速侧的变速档之后变高的发动机转速高出预定转速的发动机转速。
在由变速操作判定部40a判定为升档操作的情况下，发动机转速控制部40e基于在切换为高速侧的变速档之后变低的发动机转速来设定目标发动机转速，并将该目标发动机转速发送给ECU 11，直到在自动变速器30中切换为高速侧的变速档。作为该目标发动机转速，例如，直接设定为在切换为高速侧的变速档之后变低的发动机转速。
应予说明，作为切换为由变速操作选择的变速档之后的发动机转速的获取方法(推定方法)，例如，利用映射，根据变速操作时的变速档和发动机转速来查找映射而获取切换了变速档之后的发动机转速。该映射例如是针对每个变速操作时的变速档设置，将变速操作时的发动机转速与切换为由变速操作选择的变速档之后的发动机转速相关联的映射。映射存储于HEVCU 40内的ROM等。此外，作为其他获取方法，例如，在变速操作时的发动机转速(切换变速档之前的发动机转速)上乘以变速前的变速档的变速比与变速后的变速档的变速比的比率，由此获取切换了变速档之后的发动机转速。
在由变速操作判定部40a判定为降档操作且由驾驶意图判定部40b判定为驾驶员有减速意图的情况下，再生转矩控制部40f基于由转矩推定部40c推定的减速转矩来设定指示马达转矩(再生转矩的指示值)，并将该指示马达转矩发送给MCU 23，直到由控制经过时间判定部40d判定为经过了预定时间。由于在自动变速器30的情况下，在变速档的切换过程中成为空档状态，所以不产生基于发动机制动的减速转矩。因此，通过该指示马达转矩使电动马达20的再生转矩增大，由此补偿基于发动机制动的减速转矩的缺失(不足)。特别地，在降档操作的情况下，由于切换为低速侧的变速档之后的减速转矩的绝对值比切换变速档之前的减速转矩的绝对值大，所以通过该指示马达转矩产生再生转矩，该再生转矩与切换为低速侧的变速档之后的、包含基于发动机制动的转矩在内的大的减速转矩相当。
作为指示马达转矩，例如设定为使得由转矩推定部40c推定的减速转矩产生的再生转矩。特别地，由于发动机转速控制部40e以使发动机转速变高的方式进行控制，所以在因提高该发动机转速而产生的驱动转矩的增加量传递到驱动轮5、5的情况下，在指示马达转矩上还要加上吸收该驱动转矩的增加量的再生转矩量。应予说明，可以使该指示马达转矩从控制开始起到由控制经过时间判定部40d判定为经过了预定时间为止为恒定值，或者也可以根据车速和/或坡度使该指示马达转矩从控制开始起到由控制经过时间判定部40d判定为经过了预定时间为止进行变化。
附带说明，通过提高发动机转速并为了利用再生转矩吸收该驱动转矩的增加量而增大再生转矩，有时例如电动马达20能够在再生效率高的区域发电，能够高效地发电。在这样的情况下，将目标发动机转速提高预定转速，且使指示马达转矩(再生转矩)也增大，以便进入再生效率高的区域。然后，在控制的最后阶段(进入再生效率低的区域时)，使指示马达转矩逐渐减小，且使目标发动机转速也逐渐降低。
在由变速操作判定部40a判定为升档操作的情况下，再生转矩控制部40f基于由转矩推定部40c推定的转矩来设定指示马达转矩(再生转矩的指示值)，并将该指示马达转矩发送给MCU 23，直到由控制经过时间判定部40d判定为经过了预定时间。作为指示马达转矩，例如设定为使得由转矩推定部40c推定的减速转矩产生的再生转矩。在升档操作的情况下，也与降档操作的情况同样地，通过该指示马达转矩使电动马达20的再生转矩增大，由此补偿基于发动机制动的减速转矩的缺失。特别地，在升档操作的情况下，由于切换为高速侧的变速档之后的减速转矩的绝对值比切换变速档之前的减速转矩的绝对值小，所以通过该指示马达转矩产生再生转矩，该再生转矩与切换为高速侧的变速档之后的、包含基于发动机制动的转矩在内的小的减速转矩相当。
在由控制经过时间判定部40d判定为经过了预定时间之后，再生转矩控制部40f使再生转矩从基于由转矩推定部40c推定的转矩的再生转矩的指示值逐渐减小，并将表示该逐渐减小的各再生转矩的指示马达转矩发送给MCU 23。在使该再生转矩减小的控制中，例如使再生转矩减小到通过上述通常的控制而计算出的要求马达转矩。作为使再生转矩减小的方法，例如，预先设定在HEVCU 40的运算周期中允许的再生转矩的变化允许值(减小侧的允许值)，并按每个运算周期从前一次的再生转矩中减去以该变化允许值为上限的减小值，而使再生转矩(指示马达转矩)减小。通过该逐渐减小的指示马达转矩，能够在再生转矩控制的最后阶段，与根据自动变速器30中的接合元件的接合状态而增大的发动机制动对应地，使由电动马达20产生的再生转矩减小。
应予说明，在再生转矩控制的开始时使再生转矩增大的情况下，也可以预先设定在运算周期中允许的再生转矩的变化允许值(增大侧的允许值)，并以该变化允许值为上限使再生转矩增大。其中，该变化允许值设定为比在控制的最后阶段用于使再生转矩逐渐减小的变化允许值(减小侧的允许值)大的值。
接下来，参照图2说明在车辆的减速过程中由减速意图的驾驶员进行了降档操作的情况下由控制装置1的控制得到的再生转矩、发动机转速和传递给驱动轮5、5的减速转矩的变化的时刻的一例。图2是示出与控制装置1的控制有关的时序的一例的图。
在图2中横轴是时刻。此外，在图2中，从上起依次是表示传递给驱动轮5、5的减速转矩的图表、表示由驾驶员进行的变速操作的变速档的图表、表示自动变速器30的变速档的图表、表示由电动马达20产生的再生转矩的图表、表示发动机10的发动机转速的图表。应予说明，减速转矩和/或再生转矩是使车辆减速的负的转矩，但在图2中，为了容易理解减速转矩、再生转矩的大小的增减，对减速转矩和再生转矩以绝对值来表示。
在时刻t1，由驾驶员利用负跷板开关36进行从第三速到第二速的降档操作。针对该降档操作，通过TCU 32和阀体31进行用于将自动变速器30的变速档从第三速切换为第二速的油压控制。通过该油压控制，自动变速器30从时刻t2起开始变速档的切换，并在时刻t3结束变速档的切换(变速档成为第二速)。
此外，针对降档操作，根据来自HEVCU 40的各指令，由MCU 23和逆变器21进行使再生转矩增大的控制，并由ECU 11进行使发动机转速提高的控制。通过该MCU 23的控制，由电动马达20产生的再生转矩从时刻t2起增大(MT1→MT2)。此外，通过ECU 11的控制，发动机转速从时刻t2起变高(ES1→ES3)。在该例中，该变高的发动机转速ES3是比在自动变速器30中变速档切换为第二速之后变高的发动机转速ES2高出预定转速(ES3-ES2)的转速。被增大的再生转矩MT2是加上了用于吸收由该高出预定转速的发动机转速ES3产生的驱动转矩的增加量的转矩而得到的转矩。产生该大的再生转矩MT2的电动马达20在再生效率良好的区域进行发电。
通过该被增大的再生转矩MT2，补偿由自动变速器30的空档状态引起的转矩缺失且与由降档引起的发动机制动的增大对应地，传递给驱动轮5、5的减速转矩从时刻t2起变大(RT1→RT2)。该变大的减速转矩RT2与在自动变速器30中变速档切换为第二速时产生的、包含基于发动机制动的转矩在内的减速转矩相当。通过该变大的减速转矩RT2，车辆的减速度变大。
如果接近于自动变速器30中变速档切换为第二速的时刻t3(如果从控制开始起经过预定时间)，则再生转矩逐渐变小，发动机转速也逐渐变低。此时，根据自动变速器30中的接合元件的接合状态，基于发动机制动的减速转矩逐渐变大。然后，在成为时刻t3时(在自动变速器30中接合元件的接合完成而使变速档切换为第二速时)，HEVCU 40返回到通常的控制。成为基于该通常的控制产生的再生转矩(成为比控制开始时的再生转矩MT1稍微大的再生转矩)，发动机转速成为与自动变速器30中的第二速的变速档对应的转速ES2(>ES1)，基于发动机制动的减速转矩变大。传递给驱动轮5、5的减速转矩是由该变大的基于发动机制动的减速转矩等构成的RT2，且从时刻t2起没有变化。附带一提，在由电动马达20产生的再生转矩不增大的情况下，减速转矩如虚线所示地，从时刻t2到时刻t3变小(RT1→RT3)，在时刻t3以后变大(RT3→RT2)。
接下来，参照图3说明在车辆的减速过程中由驾驶员进行了升档操作的情况下由控制装置1的控制得到的再生转矩、发动机转速和传递给驱动轮5、5的减速转矩的变化的时刻的一例。该图3所示的例子是在变速操作时产生任意大小的再生转矩的情况。图3是示出与控制装置1的控制有关的时序的一例的图。在图3中横轴是时刻。在图3中与图2同样地，从上起依次示出五个图表。
在时刻t4，由驾驶员利用正跷板开关37进行从第二速到第三速的升档操作。针对该升档操作，通过TCU 32和阀体31进行用于将自动变速器30的变速档从第二速切换为第三速的油压控制。通过该油压控制，自动变速器30从时刻t5起开始变速档的切换，并在时刻t6结束变速档的切换(变速档成为第三速)。
此外，针对该升档操作，根据来自HEVCU 40的各指令，由MCU 23和逆变器21进行使再生转矩增大的控制，并由ECU 11进行使发动机转速降低的控制。通过该MCU 23的控制，由电动马达20产生的再生转矩从时刻t5起增大(MT4→MT5)。此外，通过ECU 11的控制，发动机转速从时刻t5起变低(ES4→ES5)。
通过该被增大的再生转矩MT5，补偿由自动变速器30的空档状态引起的转矩缺失且与由升档引起的发动机制动的减小对应地，传递给驱动轮5、5的减速转矩从时刻t5起变小(RT4→RT5)。该变小的减速转矩RT5与在自动变速器30中变速档切换为第三速时产生的、包含基于发动机制动的转矩在内的减速转矩相当。通过该变小的减速转矩RT5，车辆的减速度变小。
如果接近于自动变速器30中变速档切换为第三速的时刻t6(如果从控制开始起经过预定时间)，则再生转矩逐渐变小。此时，根据自动变速器30中的接合元件的接合状态，基于发动机制动的减速转矩逐渐变大。然后，在成为时刻t6时(在自动变速器30中接合元件的接合完成而使变速档切换为第三速时)，HEVCU 40返回到通常的控制。成为基于该通常的控制产生的再生转矩(成为比控制开始时的再生转矩MT4小的再生转矩)，基于发动机制动的减速转矩变小。传递给驱动轮5、5的减速转矩是由该变小的基于发动机制动的减速转矩等构成的RT5，且从时刻t5起没有变化。
接下来，参照图1并按照图4的流程图对控制装置1的动作进行说明。这里，作为一例，对与由驾驶员进行的降档操作对应的动作进行说明。图4是示出在控制装置1中降档操作的情况下的动作流程的流程图。控制装置1在预定的时刻反复实施以下所示的处理。
HEVCU 40基于负跷板开关36的操作信息来判定是否进行了降档操作(S10)。在S10的判定中判定为未进行降档操作的情况下，HEVCU 40暂时退出处理。
在S10的判定中判定为进行了降档操作的情况下，HEVCU 40基于档位开关34的选择信息判定是否为手动档(S12)。在S12的判定中判定为手动档的情况下，HEVCU 40基于由加速踏板传感器41检测出的加速器开度来判定驾驶员的驾驶意图是否为减速意图(S14)。在S14的判定中判定为不是减速意图(是加速意图)的情况下，HEVCU 40暂时退出处理。
在S14中判定为减速意图的情况下或者在S12中判定为不是手动档(是前进档)的情况下，HEVCU 40推定在切换为低速侧的变速档之后传递给驱动轮5、5的减速转矩(S16)。HEVCU 40设定用于提高发动机转速的目标发动机转速，并将目标发动机转速发送给ECU 11(S18)。如果接收到该目标发动机转速，则ECU 11控制发动机10，以使发动机转速成为目标发动机转速(S18)。通过该控制，发动机转速变高。
此外，HEVCU 40基于在S16中推定的减速转矩设定指示马达转矩以使再生转矩增大，并将该指示马达转矩发送给MCU 23(S20)。如果接收到该指示马达转矩，则MCU 23通过控制逆变器21，来控制电动马达20以使再生转矩成为指示马达转矩(S20)。通过该控制，由电动马达20产生的再生转矩变大。通过该再生转矩，传递给驱动轮5、5的减速转矩变大。
HEVCU 40判定是否从控制开始起经过了预定时间(S22)。在S22的判定中判定为从控制开始起未经过预定时间的情况下，HEVCU 40返回到S16的处理。另一方面，在S22的判定中判定为从控制开始起经过了预定时间的情况下，HEVCU 40设定使再生转矩从基于在S16中推定的减速转矩的再生转矩逐渐减小的指示马达转矩，并将该指示马达转矩发送给MCU23(S24)。如果接收到该指示马达转矩，则MCU 23通过控制逆变器21，来控制电动马达20以使再生转矩成为指示马达转矩(S24)。通过该控制，由电动马达20产生的再生转矩逐渐变小。然后返回到通常的控制。
根据第一实施方式的控制装置1，通过在由驾驶员进行了变速操作的情况下对由电动马达20产生的再生转矩进行增大控制，从而能够使传递给驱动轮5、5的减速转矩从变速操作起迅速变化，并能够提高针对变速操作的响应性。在由驾驶员进行了降档操作的情况下，在自动变速器30实际未切换为低速侧的变速档时(自动变速器30的变速控制过程中)，通过被增大的再生转矩向驱动轮5、5传递与因在切换为低速侧的变速档时产生的发动机制动而变大的减速转矩相当的转矩，能够增大车辆的减速度。另一方面，在由驾驶员进行了升档操作的情况下，在自动变速器30实际未切换为高速侧的变速档时，通过被增大的再生转矩向驱动轮5、5传递与因在切换为高速侧的变速档时产生的发动机制动而变小的减速转矩相当的转矩，能够减小车辆的减速度。由此，针对驾驶员的变速操作的驾驶体验得到提升。
根据第一实施方式的控制装置1，通过在进行了降档操作的情况下判定驾驶员是有减速意图还是有加速意图，从而能够通过再生转矩使传递给驱动轮5、5的减速转矩适当地变化，并且能够提高燃油效率。根据第一实施方式的控制装置1，通过使用由加速踏板传感器41检测出的加速器开度，能够精度良好地判定驾驶员的减速意图或加速意图。
例如，在由减速意图的驾驶员进行了降档操作的情况下，能够通过由电动马达20产生的再生转矩使减速转矩增大。由此，针对减速意图的驾驶员的降档操作，能够增大车辆的减速度而进行减速。在此情况下，基于再生产生的发电量增大，电池22的SOC变大。另一方面，在由加速意图的驾驶员进行了降档操作的情况下，不通过由电动马达20产生的再生转矩使减速转矩增大。由此，针对由加速意图的驾驶员进行的降档操作，能够防止进行不需要的减速，并能够防止燃油效率的变差。
根据第一实施方式的控制装置1，通过在由驾驶员进行了降档操作的情况下以使发动机10的发动机转速变高的方式进行控制，从而使发动机转速变高，由此能够给驾驶员带来像是基于发动机制动进行的减速那样的体验，能够提高针对驾驶员的驾驶体验。此外，根据第一实施方式的控制装置1，通过与提高发动机转速对应地也增大电动马达20的再生转矩，从而能够使电动马达20在再生效率高的区域进行发电，能够使电动马达20的发电量效率良好地增大，并且能够通过再生转矩吸收因提高发动机转速而产生的驱动转矩的增加量，能够抑制减速转矩的下降。此外，根据第一实施方式的控制装置1，通过在由驾驶员进行了升档操作的情况下以使发动机10的发动机转速变低的方式进行控制，从而使发动机转速变低，由此能够给驾驶员带来像是发动机制动的减小那样的体验，能够提高针对驾驶员的驾驶体验。
根据第一实施方式的控制装置1，由于利用混合动力车辆所具备的电动马达20和/或逆变器21使减速转矩进行增减，所以不需要另外设置用于提高针对变速操作的响应性的单元，能够抑制成本。
(第二实施方式)
第二实施方式适用于具备链式无级变速器(CVT(Continuously VariableTransmission))的混合动力车辆的控制装置2(以下，记为“控制装置2”)。参照图5，对第二实施方式的控制装置2进行说明。图5是示出第二实施方式的控制装置2的构成的框图。
控制装置2与第一实施方式的控制装置1相比，搭载于具备无级变速器70作为变速器来代替有级的自动变速器30的混合动力车辆，与该无级变速器70对应地控制的一部分不同。
无级变速器70是不分阶段地使变速比自动变化的变速器。无级变速器70例如通过使变速比多级状(有级状、阶梯状)地变化，从而切换为任意级数的变速档。无级变速器70与第一实施方式的自动变速器30同样地具有自动变速模式、手动变速模式和暂时手动模式。
无级变速器70例如具备变矩器、前进后退切换机构和变速器。变矩器具有锁止离合器功能和转矩放大功能。前进后退切换机构具有切换驱动轮5、5的正转与反转(车辆的前进与后退)的功能。
变速器平行地配设有主轴和副轴。主轴(输入轴)经由变矩器和/或前进后退切换机构连结于发动机10的输出轴10a。副轴(输出轴70a)连结于电动马达20。在主轴设置有由固定带轮和可动带轮构成的主带轮。在副轴设置有由固定带轮和可动带轮构成的副带轮。各带轮构成为能够变更固定带轮与可动带轮之间的锥面间隔(即，带轮沟宽度)。在主带轮与副带轮之间架设有传递动力的链条。变速器通过使主带轮与副带轮的各带轮沟宽度变化，使链条对于该各带轮的卷绕直径的比率(带轮比)变化，从而使变速比不分阶段地进行变更。
在主带轮的可动带轮设置有主驱动油室。在副带轮的可动带轮设置有副驱动油室。在主驱动油室例如被导入用于使带轮比(变速比)变化的变速压力。在副驱动油室例如被导入用于防止链条滑动的夹紧压力。该各驱动油室的油压由阀体71来进行油压控制。
阀体71向无级变速器70的变矩器、前进后退切换机构、变速器的各驱动油室等提供油压。在阀体71，与第一实施方式的阀体31同样地组装有控制阀机构。阀体71由TCU 72进行控制。
TCU 72是通过控制阀体71来进行无级变速器70的控制的控制单元。TCU 72与第一实施方式的TCU 32同样地构成为具有微处理器、ROM、RAM、备用RAM以及输入输出I/F等。为了获取控制所需的信息，在TCU 72连接着档位开关34、负跷板开关36、正跷板开关37等各种开关。
如果由档位开关34检测出前进档，则TCU 72切换为自动变速模式。在自动变速模式的情况下，TCU 72按照变速映射，为了根据车辆的驾驶状态自动地使变速比变化而控制阀体71。特别地，TCU 72例如进行使变速比(变速档)多级状地变化的多级式控制。该多级式控制例如设定主转速的目标值以便成为与车辆的驾驶状态对应的任意变速档，并控制阀体71的各电磁阀以使实际的主转速成为目标主转速，由此产生变速压力，使变速比(变速档)变化。变速映射存储于TCU 72内的ROM等。
如果由档位开关34检测出手动档，则TCU 72切换为手动变速模式。此外，如果在自动变速模式中操作负跷板开关36或操作正跷板开关37，则TCU 72切换为暂时手动模式。例如，如果进行上述的暂时手动模式的解除条件的操作，则TCU 72切换为自动变速模式。在手动变速模式或暂时手动模式的情况下，TCU 72通过上述的多级式控制，在负跷板开关36被操作时以使变速比(变速档)降一个速度的方式控制阀体71，并在正跷板开关37被操作时以使变速比(变速档)升一个速度的方式控制阀体71。
这样，如果由驾驶员对各跷板开关36、37进行变速操作，则通过TCU 72和阀体71对无级变速器70的变速器的各驱动油室的油压进行控制。由此，在切换变速档的过程(变速的过渡状态)中，变速器的主带轮与副带轮的各带轮沟宽度逐渐变化(变速比逐渐变化)，在操作了负跷板开关36的情况下变化到低速侧的变速档的变速比为止，在操作了正跷板开关37的情况下变化到高速侧的变速档的变速比为止。由于这样通过变速比逐渐变化来切换变速档，所以直到在无级变速器70中切换为低速侧的变速档或高速侧的变速档为止需要一定时间。因此，直到在无级变速器70中切换变速档为止，例如在车辆正在减速的情况下，发动机制动也与变速比的变化相应地逐渐变化，因此，基于发动机制动的减速转矩也逐渐变化。因此，在无级变速器70的变速动作中，在切换为低速侧的变速档的情况下减速转矩与变速动作完成后的减速转矩相比不足(但是，该不足的量逐渐变少)，在切换为高速侧的变速档的情况下减速转矩与变速动作完成后的减速转矩相比过剩(但是，该过剩的量逐渐变少)。
因此，在车辆的减速过程中由驾驶员进行了变速操作的情况下，控制装置2在无级变速器70的变速档(变速比)的切换中(变速动作中)，控制由电动马达20产生的再生转矩，以产生由变速操作选择的变速档下的减速转矩。控制装置2的各处理由MCU 23和HEVCU 80来实施。这些MCU 23、HEVCU 80以及ECU 11、TCU 72、VDCU 50等，为了接收发送各种信息和/或各种信号等，例如能够经由CAN 60相互通信。应予说明，第一实施方式的控制装置1除了进行与再生转矩有关的控制，还进行与发动机转速有关的控制，但控制装置2不进行与发动机转速有关的控制。
HEVCU 80是进行混合动力车辆的总体控制的控制单元。HEVCU 80与TCU 72同样地构成为具有微处理器、ROM、RAM、备用RAM以及输入输出I/F等。为了获取控制所需的信息，HEVCU 80连接有加速踏板传感器41等各种传感器。HEVCU 80经由CAN 60获取来自ECU 11的发动机转速、来自TCU 72的档位开关34的选择信息和/或各跷板开关36、37的操作信息、来自VDCU 50的车速信息和/或坡度信息等各种信息。
HEVCU 80例如与第一实施方式的HEVCU 40同样地，求出发动机10的要求发动机驱动力和/或电动马达20的指示马达转矩，并将该要求发动机驱动力、指示马达转矩经由CAN60发送给ECU 11、MCU 23。
特别地，HEVCU 80为了进行控制装置2的各处理，具有变速操作判定部80a、驾驶意图判定部80b、转矩推定部80c和再生转矩控制部80d。HEVCU 80通过利用微处理器执行存储在ROM等的各程序来实现这些各部80a～80d的功能。
变速操作判定部80a、驾驶意图判定部80b、转矩推定部80c的各处理为与第一实施方式的HEVCU 40的变速操作判定部40a、驾驶意图判定部40b、转矩推定部40c的各处理同样的处理，因此省略对该各部80a、80b、80c进行说明。
在由变速操作判定部80a判定为降档操作且由驾驶意图判定部80b判定为驾驶员有减速意图的情况下，再生转矩控制部80d基于由转矩推定部80c推定的减速转矩来设定指示马达转矩(再生转矩的指示值)，并将该指示马达转矩发送给MCU 23，直到在无级变速器70中切换为低速侧的变速档。作为指示马达转矩，例如设定为从由转矩推定部80c所推定的减速转矩起伴随着时间的经过(相应于因与无级变速器70的变速比的变化相应地增大的发动机制动而产生的减速转矩)而逐渐减小的转矩。在无级变速器70的情况下，在变速档的切换过程中变速比逐渐变化，基于发动机制动的减速转矩也逐渐变化。特别地，在降档操作的情况下，由于由转矩推定部80c所推定的减速转矩(包括因切换为低速侧的变速档之后的发动机制动而产生的转矩在内的减速转矩)的绝对值比切换变速档之前的减速转矩的绝对值大，所以通过该指示马达转矩使由电动马达20产生的再生转矩增大，由此使传递给驱动轮5、5的减速转矩增大。由于在变速控制开始后，伴随着时间的经过，发动机制动与变速比的变化相应地逐渐变大，基于该发动机制动的减速转矩逐渐变大，所以使指示马达转矩(绝对值)在控制开始时增大预定量，之后使其伴随着时间的经过而逐渐减小。
在由变速操作判定部80a判定为升档操作的情况下，再生转矩控制部80d基于由转矩推定部80c推定的减速转矩来设定指示马达转矩，并将该指示马达转矩发送给MCU 23，直到在无级变速器70中切换为高速侧的变速档。作为指示马达转矩，例如设定为从由转矩推定部80c所推定的减速转矩起伴随着时间的经过(相应于因与无级变速器70的变速比的变化相应地减小的发动机制动而产生的减速转矩)而逐渐增大的转矩。在升档操作的情况下，由于由转矩推定部80c所推定的减速转矩(包括因成为高速侧的变速档之后的发动机制动产生的转矩在内的减速转矩)的绝对值比切换变速档之前的减速转矩的绝对值小，所以在变速操作时根据由驾驶员进行的制动踏板操作而产生任意大小的再生转矩的情况下，通过该指示马达转矩使由电动马达20产生的再生转矩减小，由此使传递给驱动轮5、5的减速转矩减小。由于在变速控制开始后，伴随着时间的经过，发动机制动与变速比的变化相应地逐渐变小，基于该发动机制动的减速转矩逐渐变小，所以使指示马达转矩(绝对值)在控制开始时减小预定量，之后使其伴随着时间的经过而逐渐增大。
应予说明，作为基于在变速控制后伴随着时间的经过而变化的发动机制动的减速转矩的获取方法(推定方法)，例如，利用映射，根据变速操作时的变速档、车速、坡度和从变速控制开始起的经过时间来查找映射而获取基于发动机制动的减速转矩。该映射例如是针对每个变速操作时的变速档设置，将车速、坡度和从变速操作开始起的经过时间与基于发动机制动的减速转矩相关联的映射。映射存储于HEVCU 80内的ROM等。
接下来，参照图6说明在车辆的减速过程中由减速意图的驾驶员进行了降档操作的情况下由控制装置2的控制得到的再生转矩、发动机转速和传递给驱动轮5、5的减速转矩的变化的时刻的一例。在图6中横轴是时刻。图6中与第一实施方式的图2同样地，从上起依次表示五个图表。
在时刻t7，由驾驶员利用负跷板开关36进行从第三速到第二速的降档操作。针对该降档操作，通过TCU 72和阀体71进行用于将无级变速器70的变速档(变速比)从第三速切换为第二速的油压控制。通过该油压控制，无级变速器70从时刻t8起开始变速档的切换(变速比开始变化)，并在时刻t9结束变速档的切换(成为第二速的变速比)。与该变速比的变化相应地，发动机转速逐渐变高(ES6→ES7)，发动机制动逐渐变大。
此外，针对降档操作，根据来自HEVCU 80的指令，由MCU 23和逆变器21进行使再生转矩增大的控制。通过该MCU 23的控制，由电动马达20产生的再生转矩在时刻t8增大预定量(MT6→MT7)，并在时刻t8～时刻t9与基于发动机制动的减速转矩的增大相应地从MT7逐渐减小。
通过该被增大的再生转矩，传递给驱动轮5、5的减速转矩从时刻t8起变大(RT6→RT7)。该变大的减速转矩RT7与在无级变速器70中变速档切换为第二速时产生的、包含基于发动机制动的转矩在内的减速转矩相当。通过该变大的减速转矩RT7，车辆的减速度变大。
然后，在成为时刻t9时(在无级变速器70中变速档成为第二速时)，HEVCU 80返回到通常的控制。通过该通常的控制，成为比控制开始时的再生转矩MT6稍微大的再生转矩。此外，发动机转速成为与无级变速器70中的第二速的变速比对应的转速ES7(>ES6)，基于发动机制动的减速转矩变大。传递给驱动轮5、5的减速转矩是由该变大的基于发动机制动的减速转矩等构成的RT7，且从时刻t8起没有变化。
接下来，参照图7说明在车辆的减速过程中由驾驶员进行了升档操作的情况下由控制装置2的控制得到的再生转矩、发动机转速和传递给驱动轮5、5的减速转矩的变化的时刻的一例。该图7所示的例子是在变速操作时产生任意大小的再生转矩的情况。图7是示出与控制装置2的控制有关的时序的一例的图。在图7中横轴是时刻。在图7中与第一实施方式的图2同样地，从上起依次示出五个图表。
在时刻t10，由驾驶员利用正跷板开关37进行从第二速到第三速的升档操作。针对该升档操作，通过TCU 72和阀体71进行用于将无级变速器70的变速档(变速比)从第二速切换为第三速的油压控制。通过该油压控制，无级变速器70从时刻t11起开始变速档的切换(变速比开始变化)，并在时刻t12结束变速档的切换(成为第三速的变速比)。与该变速比的变化相应地，发动机转速逐渐变低(ES8→ES9)，发动机制动逐渐变小。
此外，针对该升档操作，根据来自HEVCU 80的指令，由MCU 23和逆变器21进行使再生转矩减小的控制。通过该MCU 23的控制，由电动马达20产生的再生转矩在时刻t11减小预定量(MT8→MT9)，并在时刻t11～时刻t12，从MT9起与基于发动机制动的减速转矩的减小相应地逐渐增大。
通过该被减小的再生转矩，传递给驱动轮5、5的减速转矩从时刻t11起变小(RT8→RT9)。该变小的减速转矩RT9与在无级变速器70中变速档切换为第三速时产生的、包含基于发动机制动的转矩在内的减速转矩相当。通过该变小的减速转矩RT9，车辆的减速度变小。
然后，在成为时刻t12时(在无级变速器70中变速档成为第三速时)，HEVCU 80返回到通常的控制。通过该通常的控制，成为比控制开始时的再生转矩MT8稍微小的再生转矩。此外，发动机转速成为与无级变速器70中的第三速的变速比对应的转速ES9(<ES8)，基于发动机制动的减速转矩变小。传递给驱动轮5、5的减速转矩是由该变小的基于发动机制动的减速转矩等构成的RT9，且从时刻t11起没有变化。
第二实施方式的控制装置2具有与第一实施方式的控制装置1同样的效果。但是，由于第二实施方式的控制装置2不进行与发动机转速有关的控制，所以不具有第一实施方式的控制装置1中的与发动机转速的控制有关的效果。
(第三实施方式)
第三实施方式适用于具备有级的自动变速器30的混合动力车辆的控制装置3(以下，记为“控制装置3”)。参照图8和图9，对第三实施方式的控制装置3进行说明。图8是示出第三实施方式的控制装置3的构成的框图。图9示出由图8所示的校正转矩设定部90c所使用的校正转矩用映射的一例。
控制装置3与第一实施方式的控制装置1相比，再生转矩控制中的指示马达转矩的设定方法不同。具体地，控制装置3针对要求马达转矩设定用于使之增大的校正转矩(再生转矩)，并通过该校正转矩和要求马达转矩设定指示马达转矩。控制装置3的各处理由ECU11、MCU 23和HEVCU 90来实施。HEVCU 90为了进行控制装置3的处理，具有变速操作判定部90a、驾驶意图判定部90b、校正转矩设定部90c、控制经过时间判定部90d、发动机转速控制部90e和再生转矩控制部90f。HEVCU 90通过利用微处理器执行存储在ROM等的各程序来实现这些各部90a～90f的功能。
变速操作判定部90a、驾驶意图判定部90b、控制经过时间判定部90d、发动机转速控制部90e的各处理是与第一实施方式的HEVCU 40的变速操作判定部90a、驾驶意图判定部40b、控制经过时间判定部40d、发动机转速控制部40e的各处理同样的处理，因此省略对该各部90a、90b、90d、90e进行说明。
在由变速操作判定部90a判定为降档操作或升档操作的情况下，校正转矩设定部90c设定用于使再生转矩增大的校正转矩。例如，校正转矩设定部90c利用变速操作时的变速档的校正转矩用映射，根据车速和路面的坡度来查找校正转矩用映射，利用查找得到的值来计算出校正转矩(进行增大的再生转矩)。校正转矩用映射中有降档操作用的映射和升档操作用的映射。此外，校正转矩用映射例如是针对每个变速操作时的变速档设置，将车速和坡度与校正转矩相关联的映射。校正转矩用映射存储于HEVCU 90内的ROM等。
图9以图表示出校正转矩用映射的一例。图9中，横轴是车速[km/h]，纵轴是校正转矩[N·m]。在图9所示的例子中，作为校正转矩用映射而示出五个图表G1、G2、G3、G4、G5。图表G1是坡度为10％(上坡路)的映射。图表G2是坡度为5％(上坡路)的映射。图表G3是坡度为0％(平坦路)的映射。图表G4是坡度为-5％(下坡路)的映射。图表G5是坡度为-10％(下坡路)的映射。如该例所示，在校正转矩用映射中，随着上坡坡度越大设定有越大的校正转矩，随着下坡坡度越大设定有越小的校正转矩。此外，在校正转矩用映射中，随着车速越高设定有越大的校正转矩。此外，在校正转矩用映射中，在低车速区域，设定0作为校正转矩。
通过这样在校正转矩用映射中的低车速区域将校正转矩设为0，从而使得在低车速区域不进行该再生转矩的校正控制(无效化)。应予说明，也可以在校正转矩用映射中的低车速区域也设定校正转矩，并在车速成为预定车速以下的情况下将校正转矩置换为0，从而将再生转矩的校正控制无效化。在此情况下，也可以构成为通过根据路面的坡度等条件将该预定车速设为可变值，从而将进行无效化的车速区域设为可变。
在由变速操作判定部90a判定为降档操作且由驾驶意图判定部90b判定为驾驶员有减速意图的情况下或者由变速操作判定部90a判定为升档操作的情况下，再生转矩控制部90f将由校正转矩设定部90c所设定的校正转矩与要求马达转矩相加，并将该相加得到的值作为指示马达转矩发送给MCU 23，直到由控制经过时间判定部90d判定为经过了预定时间。应予说明，在降档操作的情况下，如第一实施方式所说明的那样，由于发动机转速控制部90e以使发动机转速变高的方式进行控制，所以在因提高该发动机转速而产生的驱动转矩的增加量传递到驱动轮5、5的情况下，也可以在指示马达转矩(特别地，校正转矩)上还加上吸收该驱动转矩的增加量的再生转矩量。
在由控制经过时间判定部90d判定为经过了预定时间之后，从由校正转矩设定部90c所设定的校正转矩起逐渐进行减小，再生转矩控制部90f将该减小的校正转矩与要求马达转矩相加，并将该相加得到的值作为指示马达转矩发送给MCU 23。例如，校正转矩减小到成为0。使转矩减小的方法例如是与第一实施方式所说明的方法同样的方法。通过该逐渐减小的校正转矩(指示马达转矩)，能够在再生转矩控制的最后阶段，与根据自动变速器30中的接合元件的接合状态而增大的发动机制动所产生的减速转矩对应地，使由电动马达20产生的再生转矩减小。
接下来，参照图10说明在车辆的减速过程中由减速意图的驾驶员进行了降档操作的情况下由控制装置3的控制得到的再生转矩、发动机转速和传递给驱动轮5、5的减速转矩的变化的时刻的一例。图10是示出与控制装置3的控制有关的时序的一例的图。在图10中，横轴是时刻。图10中与第一实施方式的图2同样地，从上起依次示出五个图表。
在时刻t13，由驾驶员利用负跷板开关36进行从第三速到第二速的降档操作。针对该降档操作，通过TCU 32和阀体31进行用于将自动变速器30的变速档从第三速切换为第二速的油压控制。通过该油压控制，自动变速器30从时刻t14起开始变速档的切换，并在时刻t15结束变速档的切换(变速档成为第二速)。
此外，针对降档操作，根据来自HEVCU 90的各指令，由MCU 23和逆变器21进行使再生转矩增大的控制(基于指示马达转矩＝要求马达转矩+校正转矩的控制)，并由ECU 11进行使发动机转速提高的控制。通过该MCU 23的控制，由电动马达20产生的再生转矩从时刻t14起增大(MT10→MT11)。此外，通过ECU 11的控制，发动机转速从时刻t14起变高(ES10→ES12)。在该图10所示的例子中，与第一实施方式的图2所示的例子同样地，该变高的发动机转速ES12是比在自动变速器30中变速档切换为第二速之后变高的发动机转速ES11高出预定转速(ES12-ES11)的转速。
通过该被增大的再生转矩MT11，补偿由自动变速器30的空档状态引起的转矩缺失且与针对降档的减速转矩的增大对应地，传递给驱动轮5、5的减速转矩从时刻t14起变大(RT10→RT11)。在图10所示的例子中，该变大的减速转矩RT11通过校正转矩而被增大到比减速转矩RT12稍微低的转矩，该减速转矩RT12包括因在自动变速器30中变速档切换为第二速时产生的发动机制动而产生的转矩。通过该变大的减速转矩RT11，车辆的减速度变大。
如果接近于自动变速器30中变速档切换为第二速的时刻t15(如果从控制开始起经过预定时间)，则再生转矩逐渐变小，发动机转速也逐渐变低。此时，根据自动变速器30中的接合元件的接合状态，基于发动机制动的减速转矩逐渐变大。然后，在成为时刻t15时(在自动变速器30中接合元件的接合完成而使变速档切换为第二速时)，HEVCU 90返回到通常的控制(基于指示马达转矩＝要求马达转矩的控制)。成为基于该通常的控制产生的再生转矩(成为比控制开始时的再生转矩MT10稍微大的再生转矩)，发动机转速成为与自动变速器30中的第二速的变速档对应的发动机转速ES11(>ES10)，基于发动机制动的减速转矩变大。传递给驱动轮5、5的减速转矩是由该变大的基于发动机制动的减速转矩等构成的RT12。
第三实施方式的控制装置3具有与第一实施方式的控制装置1同样的效果。但是，第三实施方式的控制装置3中，在由驾驶员进行了变速操作的情况下，通过利用校正转矩用映射设定的校正转矩来对由电动马达20产生的再生转矩进行增大控制，从而能够使传递给驱动轮5、5的减速转矩从变速操作起迅速变化，能够提高针对变速操作的响应性。
以上，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明不限于上述实施方式，而能够进行各种变形。例如，上述实施方式应用于具备行星齿轮式的自动变速器30(有级AT)或无级变速器70作为自动变速器的混合动力车辆，但也可以应用于具备平行轴式的自动变速器等其他自动变速器的混合动力车辆。
上述实施方式应用于将发动机10的动力和电动马达20的动力传递给相同的驱动轮5、5而驱动车辆的混合动力车辆，但也可以应用于将发动机的动力传递给前后轮中一方的驱动轮，将电动马达的动力传递给前后轮中另一方的驱动轮而驱动车辆的电动四驱的混合动力车辆。
上述实施方式构成为利用由加速踏板传感器41检测出的加速器开度来判定驾驶员的驾驶意图(减速意图、加速意图)，但也可以利用其它方法来判定驾驶员的驾驶意图。例如，有在利用方向指示开关的操作信息判定为变道的情况下判定为加速意图(非减速意图)的方法。此外，有在利用拍摄车辆前方的相机的图像信息判定为在高速道路等的合流位置进行合流的情况下判定为加速意图(非减速意图)的方法。
上述实施方式构成为为了提高针对变速操作的响应性而利用由电动马达20产生的再生转矩，但也可以构成为为了提高针对变速操作的响应性而利用由电动马达20产生的驱动转矩。
上述第一实施方式构成为在进行了降档操作或升档操作的情况下除了再生转矩的控制还进行发动机转速的控制，但也可以构成为仅进行再生转矩的控制。
上述第三实施方式构成为利用针对每个变速档准备的校正转矩用映射而设定与车速和坡度对应的校正转矩，但校正转矩的设定方法也可以是其他方法，例如，针对每个变速档预先准备预定转矩，并根据变速档设定该预定转矩作为校正转矩。

Claims (12)

1.一种混合动力车辆的控制装置，其特征在于，所述混合动力车辆具备发动机和电动马达作为驱动源，并且具备自动变速器，该自动变速器具有能够根据驾驶员的变速操作来变更变速档的手动变速模式，
所述混合动力车辆的控制装置具备：
变速操作检测单元，检测由驾驶员进行的变速操作；以及
电动马达控制单元，在由所述变速操作检测单元检测到从第一变速档向第二变速档的变速操作的情况下，控制所述电动马达以产生马达转矩，该马达转矩使在所述自动变速器中的从第一变速档向第二变速档的切换过程中传递给驱动轮的实际转矩与被推定为通过所述自动变速器中的从第一变速档向第二变速档的切换而传递给所述驱动轮的推定转矩之间产生的差值减小，
所述推定转矩至少基于所述第一变速档的变速比与所述第二变速档的变速比之间的比率和在所述变速操作时传递到所述混合动力车辆的驱动轮的转矩来计算。
2.根据权利要求1所述的混合动力车辆的控制装置，其特征在于，
在由所述变速操作检测单元检测到从第一变速档向第二变速档的变速操作的情况下，所述电动马达控制单元控制所述电动马达以在所述自动变速器中的从第一变速档向第二变速档的切换过程中传递给驱动轮的实际转矩与被推定为通过所述自动变速器中的从第一变速档向第二变速档的切换而传递给所述驱动轮的推定转矩相比不足时产生补偿该不足的实际转矩的马达转矩，并控制所述电动马达以在所述自动变速器中的从第一变速档向第二变速档的切换过程中传递给所述驱动轮的实际转矩与被推定为通过所述自动变速器中的从第一变速档向第二变速档的切换而传递给所述驱动轮的推定转矩相比过剩时产生使该过剩的实际转矩减小的马达转矩。
3.根据权利要求1或2所述的混合动力车辆的控制装置，其特征在于，
在由所述变速操作检测单元检测到从第一变速档向第二变速档的变速操作的情况下，所述电动马达控制单元控制所述电动马达以在所述自动变速器中的从第一变速档向第二变速档的切换过程中产生所述推定转矩。
4.根据权利要求1或2所述的混合动力车辆的控制装置，其特征在于，具备：
校正转矩设定单元，在由所述变速操作检测单元检测到从第一变速档向第二变速档的变速操作的情况下，设定用于在所述自动变速器中的从第一变速档向第二变速档的切换过程中使所述差值减小的校正转矩，
在由所述变速操作检测单元检测到从第一变速档向第二变速档的变速操作的情况下，所述电动马达控制单元控制所述电动马达以在所述自动变速器中的从第一变速档向第二变速档的切换过程中产生考虑了由所述校正转矩设定单元设定的校正转矩的马达转矩。
5.根据权利要求1或2所述的混合动力车辆的控制装置，其特征在于，
所述自动变速器为在变速档的切换过程中成为空档状态的有级的自动变速器，
在所述混合动力车辆的减速过程中，在由所述变速操作检测单元检测到从第一变速档向第二变速档的变速操作的情况下，所述电动马达控制单元控制所述电动马达以在所述自动变速器中的从第一变速档向第二变速档的切换过程中使再生转矩增大预定量。
6.根据权利要求1或2所述的混合动力车辆的控制装置，其特征在于，
所述自动变速器为无级变速器，
在所述混合动力车辆的减速过程中，在由所述变速操作检测单元检测到从第一变速档向与该第一变速档相比为低速侧的第二变速档的变速操作的情况下，所述电动马达控制单元控制所述电动马达以在所述无级变速器中的从第一变速档向低速侧的第二变速档的切换过程中使再生转矩在增大了预定量之后与所述无级变速器中的变速比的变化相应地减小，在由所述变速操作检测单元检测到从第一变速档向与该第一变速档相比为高速侧的第二变速档的变速操作的情况下，所述电动马达控制单元控制所述电动马达以在所述无级变速器中的从第一变速档向高速侧的第二变速档的切换过程中使再生转矩在减小了预定量之后与所述无级变速器中的变速比的变化相应地增大。
7.根据权利要求1或2所述的混合动力车辆的控制装置，其特征在于，具备：
驾驶意图信息获取单元，获取与驾驶员的驾驶意图有关的信息；以及
驾驶意图判定单元，基于由所述驾驶意图信息获取单元获取的与驾驶意图有关的信息来判定是否为减速意图，
在所述混合动力车辆的减速过程中，在由所述变速操作检测单元检测到从第一变速档到与该第一变速档相比为低速侧的第二变速档且由所述驾驶意图判定单元判定为减速意图的情况下，所述电动马达控制单元控制所述电动马达以使再生转矩增大。
8.根据权利要求7所述的混合动力车辆的控制装置，其特征在于，
所述驾驶意图信息获取单元是检测加速踏板的开度的加速踏板传感器。
9.根据权利要求1或2所述的混合动力车辆的控制装置，其特征在于，具备：
发动机控制单元，在由所述变速操作检测单元检测到从第一变速档向与该第一变速档相比为低速侧的第二变速档的变速操作的情况下，控制发动机以在所述自动变速器中的从第一变速档向低速侧的第二变速档的切换过程中使发动机转速变高，在由所述变速操作检测单元检测到从第一变速档向与该第一变速档相比为高速侧的第二变速档的变速操作的情况下，控制所述发动机以在所述自动变速器中的从第一变速档向高速侧的第二变速档的切换过程中使发动机转速变低。
10.根据权利要求9所述的混合动力车辆的控制装置，其特征在于，
在由所述发动机控制单元将发动机转速提高的情况下，所述电动马达控制单元控制所述电动马达，以使再生转矩相应于因该发动机转速变高而产生的所述发动机的驱动转矩的增加量而增大。
11.根据权利要求1或2所述的混合动力车辆的控制装置，其特征在于，
由所述电动马达产生的转矩不经由所述自动变速器而传递给所述驱动轮。
12.根据权利要求1或2所述的混合动力车辆的控制装置，其特征在于，
所述电动马达控制单元在所述自动变速器从第一变速档切换到第二变速档所需的整个时间段内，控制所述电动马达以产生马达转矩，该马达转矩使在所述自动变速器中的从第一变速档向第二变速档的切换过程中传递给驱动轮的实际转矩与被推定为通过所述自动变速器中的从第一变速档向第二变速档的切换而传递给所述驱动轮的推定转矩之间产生的差值减小。
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