CN109606345A - 车辆用驱动装置的控制装置 - Google Patents

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Abstract

提供车辆用驱动装置的控制装置，在具有有级式自动变速器的车辆用驱动装置中，通过实现自动变速器的变速挡之间的挡间比的适当化，能够防止变速后的车辆的加速力的过度下降，并且能够将变速前后的车辆的振动、噪音抑制得较小，能够确保变速动作的良好响应性。具有扭矩调整机构部(TC)，该扭矩调整机构部(TC)具有电动机(MG)、行星齿轮机构(PM)和离合器(CM)，在自动变速器(TM)的变速挡为规定的变速挡(2nd)时使离合器(CM)接合，在自动变速器(TM)的变速挡从规定的变速挡(2nd)切换到高挡侧的下一挡变速挡(3rd)的变速过程中释放离合器(CM)，同时进行如下扭矩调整控制：控制成使电动机(MG)的转速相对地低于第二要素(Cm)的转速。

Description

车辆用驱动装置的控制装置
技术领域
本发明涉及具备作为驱动源的内燃机和自动变速器的车辆用驱动装置的控制装置。
背景技术
以往，作为搭载于车辆的自动变速器，已知有能够形成变速比不同的多个变速挡的有级式自动变速器。作为这种自动变速器，具有专利文献1、2所示的自动变速器。专利文献1所记载的自动变速器是具有2个行星齿轮机构和5个离合器、制动器等接合机构并能够设定前进6挡和后退1挡的变速挡的自动变速器。此外，专利文献2所记载的自动变速器是具有4个行星齿轮机构和7个离合器、制动器等接合机构并能够设定前进10挡和后退1挡的变速挡的自动变速器。
但是，在如上所述的有级式自动变速器中，当某变速挡之间的挡间比(阶差比)大于其他变速挡之间的挡间比时，在进行该变速挡之间的变速动作时，驱动力的差距较大，由此，变速后的加速力有可能过度下降。此外，还担心变速前后的冲击(振动、噪音)变大。而且，还有可能无法确保变速动作的充分响应性。
专利文献1：日本特开2000-161450号公报
专利文献2：日本特开2015-230036号公报
发明内容
本发明正是鉴于上述内容而完成的，其目的在于提供一种车辆用驱动装置的控制装置，在具有有级式自动变速器的车辆用驱动装置中，即使自动变速器的变速挡之间的挡间比较大的情况下，也能够防止变速后的车辆的加速力的过度下降，并且能够将变速前后的车辆的振动、噪音抑制得较小，能够确保变速动作的响应性。
为了解决上述课题，本发明的车辆用驱动装置的控制装置具有：作为车辆的驱动源的发动机(ENG)；扭矩调整机构部(TC)，其具有电动机(MG)、行星齿轮机构(PM)和离合器(CM)，发动机(ENG)的驱动力被输入到该扭矩调整机构部(TC)；有级式的自动变速器(TM)，从扭矩调整机构部(TC)输出的驱动力的旋转被输入到该自动变速器并被该自动变速器输出到驱动轮(W)侧，该自动变速器能够形成变速比不同的多个变速挡；以及控制装置(104)，其控制发动机(ENG)、扭矩调整机构部(TC)和自动变速器(TM)，行星齿轮机构(PM)的第一要素(Sm)与电动机(MG)的旋转轴(50)相连，第二要素(Cm)与自动变速器(TM)的输入轴(20)相连，第三要素(Rm)与发动机(ENG)的输出轴(10)相连，离合器(CM)以能够断开和连接的方式联结第一要素(Sm)与第三要素(Cm)之间，控制装置(104)进行如下控制(扭矩调整控制)：在自动变速器(TM)的变速挡为规定的变速挡(2nd)时对离合器(CM)进行接合，在自动变速器(TM)的变速挡从规定的变速挡(2nd)切换到高挡侧的下一挡变速挡(3rd)的变速过程中释放离合器(CM)，同时驱动电动机(MG)，控制成使该电动机(MG)的转速相对地低于第二要素(Cm)的转速。
根据本发明的车辆用驱动装置的控制装置，在有级式的自动变速器的结构方面，即使在因某变速挡之间的挡间比大于其他变速挡之间的挡间比等而导致各变速挡之间的挡间比的设定不是最佳的情况下，通过在该挡间比较大的变速挡之间的变速时进行上述扭矩调整控制，也能够实现该变速挡之间的挡间比的适当化。
由此，能够改善由自动变速器进行从规定的变速挡到高挡侧的下一挡变速挡的变速(加挡变速)时的车辆的加速感。此外，能够将基于自动变速器的变速中的冲击(振动和噪音)抑制得较少，能够有效地改善伴随变速而产生的车辆的乘坐感觉等的不舒适感。此外，能够实现基于自动变速器的变速后的发动机转速的最佳化，因此能够改善车辆行驶时的动作音、加速的不舒适感。
此外，在本发明的上述车辆用驱动装置的控制装置中，也可以是，控制装置(104)进行如下控制：在从规定的变速挡到下一挡变速挡的变速过程的惯性相中，使离合器(CM)的接合量减小。
根据该结构，通过进行在变速过程的惯性相中使离合器的接合量减小的控制，能够有效地抑制伴随向下一挡变速挡切换的变速动作的振动、噪音的产生，能够实现顺畅的变速动作。此外，还能够适当地控制伴随变速动作的发动机转速的变动。
此外，在本发明的上述车辆用驱动装置的控制装置中，也可以是，控制装置(104)进行如下控制：在惯性相以后由电动机(MG)产生动力，调节与行星齿轮机构(PM)的第三要素(Rm)相连的发动机(ENG)的输出轴(10)的转速。
根据该结构，通过进行在惯性相以后由电动机(MG)产生动力、调节与行星齿轮机构(PM)的第三要素(Rm)相连的发动机(ENG)的输出轴(10)的转速的控制，能够将变速过程的惯性相以后的发动机扭矩的减小量抑制得较少。因此，与不进行扭矩调整控制的情况相比，能够将发动机扭矩设为更大的值。
此外，在本发明的上述车辆用驱动装置的控制装置中，也可以是，控制装置(104)根据离合器(CM)的接合量决定惯性相以后的由电动机(MG)产生的动力的产生量。
根据该结构，通过进行使离合器的接合量与由电动机产生的动力的产生量协调的控制，能够通过比较简单的控制适当地进行输入到自动变速器的输入轴的转速的控制。
此外，在本发明的上述车辆用驱动装置的控制装置中，也可以是，电动机(MG)为能够进行动力的产生和再生发电的电动发电机，上述车辆用驱动装置具有蓄电装置(101)，该蓄电装置(101)能够与电动机(MG)之间进行电力的授受，在开始从规定变速挡到下一挡变速挡的变速之前，控制装置(104)通过由电动机(MG)进行的再生发电进行蓄电装置(101)的蓄电。
根据该结构，在开始从规定的变速挡到下一级变速挡的变速之前，通过由电动机进行的再生发电进行蓄电装置的蓄电，由此，能够在确保蓄电装置的蓄电量(剩余容量)后进行上述扭矩调整控制。因此，能够防止如下情况：在扭矩调整控制的实施中、实施后，蓄电装置的蓄电量(剩余容量)不足。
并且，上述括号内的标号是将后述的实施方式的对应结构要素的标号作为本发明的一个例子而示出的。
根据本发明的车辆用驱动装置的控制装置，在具有有级式自动变速器的车辆用驱动装置中，能够实现自动变速器的变速挡之间的挡间比的最佳化，因此，能够防止变速后的车辆的加速力的过度下降，并且能够将变速前后的车辆的振动、噪音抑制得较小，能够确保变速动作的良好响应性。
附图说明
图1是示出具有本发明一个实施方式的车辆用驱动装置的控制装置的车辆的内部结构的框图。
图2是车辆用驱动装置的扭矩调整机构部和自动变速器的骨架图。
图3是自动变速器的行星齿轮机构的共线图。
图4是示出自动变速器的各变速挡中的接合机构的状态的一览表。
图5是示出自动变速器的各变速挡的挡间比和变速比覆盖范围的表。
图6是进行扭矩调整控制的情况下的第2速挡和第3速挡下的扭矩调整机构部的行星齿轮机构和自动变速器的共线图。
图7是示出从第2速挡到第3速挡的变速过程中的各值变化的时序图。
图8是示出从第2速挡到第3速挡的变速过程的惯性相中的作功量收支的曲线图。
图9是进行扭矩调整控制的情况和不进行扭矩调整控制的情况下的第3速挡中的扭矩调整机构部的行星齿轮机构和自动变速器的共线图。
标号说明
1：车辆；10：(发动机)输出轴；20：输入轴(输入部)；30：输出齿轮(输出部)；40：缓冲装置；42：转子；50：(电动马达)旋转轴；100：车辆用驱动装置；101：电池(蓄电装置)；103：逆变器；TM：自动变速器；K：机壳；F1：切换机构；C1：第1离合器；C2：第2离合器；B1：第1制动器；B2：第2制动器；M1：第1联结体(第1联结部件)；M2：第2联结体(第2联结部件)；M3：第3联结体(第3联结部件)；M4：第4联结体(第4联结部件)；P1：第1行星齿轮机构；Sa：太阳齿轮(第1要素)；Ca：行星架(第2要素)；Ra：齿圈(第3要素)；Pa：小齿轮(齿轮)；P2：第2行星齿轮机构；Sb：太阳齿轮(第4要素)；Cb：行星架(第5要素)；Rb：齿圈(第6要素)；Pb：小齿轮(齿轮)；P3：第3行星齿轮机构；Sc：太阳齿轮(第7要素)；Cc：行星架(第8要素)；Rc：齿圈(第9要素)；Pc：小齿轮(齿轮)；DF：差动装置；ENG：发动机(驱动源)；C0：主离合器；TC：扭矩调整机构部(电变矩器)；MG：电动马达(电动发电机)；PM：行星齿轮机构；Sm：太阳齿轮；Cm：行星架；Rm：齿圈；CM：离合器；W：驱动轮
具体实施方式
以下，参照附图说明本发明的实施方式。图1是示出本发明的一个实施方式的车辆1的内部结构的框图。另外，图1中的双划线表示电力布线，虚线表示控制信号或者检测信号。本实施方式的车辆1为具有作为驱动源的发动机(内燃机)ENG和电动马达(电动机：电动发电机)MG的混合动力车辆(HEV，Hybrid Electrical Vehicle)。
图1所示的车辆用驱动装置100具有通过燃料的燃烧而动作的内燃机等发动机ENG、自动变速器TM、以及设置于发动机ENG与自动变速器TM之间的扭矩调整机构部TC，由发动机ENG产生的驱动力经由扭矩调整机构部TC传递到自动变速器TM，从自动变速器TM的输出齿轮(输出部)30经由差动装置DF传递到左右的驱动轮W。扭矩调整机构部TC为所谓的电变矩器，具有能够通过与电池(蓄电装置)101之间的电力的授受进行动力的产生和再生发电的电动马达(电动发电机)MG、单小齿轮式行星齿轮机构PM和离合器CM。
图2是车辆用驱动装置100具备的扭矩调整机构部TC和自动变速器TM的骨架图。扭矩调整机构部TC的行星齿轮机构PM是机械地对力进行合成分配的合成分配机构。行星齿轮机构PM的齿圈Rm经由作为能够控制是否传递动力和传递量的摩擦式离合器的主离合器C0以及用于抑制旋转变动、扭矩变动的缓冲装置40而与发动机ENG的输出轴10相连，太阳齿轮Sm与电动马达MG的旋转轴50(转子42)相连，行星架Cm与自动变速器TM的输入轴20相连。此外，在太阳齿轮Sm与齿圈Rm之间设置有卡脱自如地联结太阳齿轮Sm与齿圈Rm的离合器CM。离合器CM也可以为通过液压致动器而被接合、释放的摩擦式离合器。因此，发动机ENG的输出经由缓冲装置40和主离合器C0传递到行星齿轮机构PM的齿圈Rm。
此外，车辆1具有能够与电动马达MG之间进行电力的授受的电池(蓄电器)101，并且，具有连接到电池101与电动马达MG之间的VCU(Voltage Control Unit：压控单元)102和逆变器(INV)103。此外，具有ECU(Electronic Control Unit：控制装置)104，该ECU 104控制VCU 102和逆变器103，并且，控制发动机ENG、主离合器C0、扭矩调整机构部TC(电动马达MG和离合器CM)和自动变速器TM等。能够由ECU 104利用发动机ENG或者电动马达MG的动力进行车辆1的行驶控制。
电池101具有串联或者并联连接的多个蓄电单元，提供例如100～200V的高电压。蓄电单元例如是锂离子电池或镍氢电池。VCU 102使电池101的输出电压在直流状态下升压。此外，VCU 102使在进行电动马达MG的再生动作时电动马达MG发出并转换为直流的电力降压。由VCU 102降压后的电力被充入电池101。逆变器103将直流电压转换为交流电压，从而将三相电流提供给电动马达MG。此外，逆变器103将在电动马达MG的再生动作时电动马达MG发出的交流电压转换为直流电压。
在ECU 104中输入来自搭载于车辆1的各种传感器的信号，作为用于进行车辆1的行驶控制的信息。即，在ECU 104中分别输入来自检测车速的车速传感器S1的信号、来自检测车辆1的驾驶员操作的未图示的油门踏板的油门开度AP的油门开度传感器S2的信号、来自检测通过由驾驶员的换挡操作得到的挡位选择的车辆1的行驶用范围的挡位传感器S3的信号、来自检测驾驶员操作的未图示的脚踏式制动器(制动机构)的动作的有无的制动器传感器S4的信号、来自检测电池101的剩余容量(SOC)的剩余容量传感器S5的与电池101的剩余容量有关的信号等。上述行驶用范围例如是与搭载于通常车辆的一般变速器相同的行驶用范围，除包含能够进行车辆1的起步和前进行驶的D范围(行驶用范围)以外，还可以包含停车用的P范围或N范围(非行驶用范围)、后退用的R范围(行驶用范围)等。另外，在除具有上述D范围以外还具有第1范围、第2范围等行驶用范围的情况下，这里所指的能够进行车辆1的起步和前进行驶的行驶用范围也包含这些行驶用范围。此外，在ECU 104中还输入检测方向盘的转向角的转向角传感器S6的检测信号、来自检测车辆1的倾斜的倾斜角传感器S7的与倾斜角的信息有关的信号、来自检测车辆1的加减速度的加减速度传感器S8的与加减速度的信息有关的信号等。
ECU 104根据从上述各传感器输入的各种输入信号判断车辆1的当前的运转状态(行驶状态)，计算与该运转状态对应的要求驱动力(目标驱动力)。ECU 104进行驱动装置100的输出控制，使得实现该要求驱动力。此外，ECU 104进行发动机ENG的驱动控制、自动变速器TM的变速控制、基于VCU 102和逆变器103的控制实现的电动马达MG的驱动控制、以及离合器CM的接合控制等。
接着，对自动变速器TM的详细结构进行说明。如图2所示，在自动变速器TM中，在机壳K内与输入轴20同心地配置第1～第3的三个行星齿轮机构P1～P3。第1行星齿轮机构P1由所谓的单小齿轮式行星齿轮机构构成，所述单小齿轮式行星齿轮机构由太阳齿轮Sa、齿圈Ra和行星架Ca构成，所述行星架Ca将与太阳齿轮Sa和齿圈Ra啮合的小齿轮Pa轴支承为自转和公转自如。
图3是第1～第3的三个行星齿轮机构P1～P3的共线图(速度线图)。在本说明书中，共线图定义为能够用直线(速度线)表示太阳齿轮、行星架、齿圈这3个要素的相对旋转速度之比的图。在共线图中，3个要素按照与齿轮比(齿圈的齿数/太阳齿轮的齿数)对应的间隔排列。
参照图3的右侧所示的第1行星齿轮机构P1的共线图，在按照共线图的排列顺序从左侧起分别将第1行星齿轮机构P1的三个要素Sa、Ca、Ra作为第1要素、第2要素和第3要素时，第1要素为太阳齿轮Sa，第2要素为行星架Ca，第3要素为齿圈Ra。
这里，设第1行星齿轮机构P1的齿轮比为h，太阳齿轮Sa和行星架Ca之间的间隔与行星架Ca和齿圈Ra之间的间隔之比被设定为h：1。另外，在共线图中，下方的横线和上方的横线分别表示旋转速度为“0”和“1”(与输入轴20相同的旋转速度)。
第2行星齿轮机构P2也由所谓的单小齿轮式行星齿轮机构构成，该单小齿轮式行星齿轮机构由太阳齿轮Sb、齿圈Rb和行星架Cb构成，该行星架Cb将与太阳齿轮Sb和齿圈Rb啮合的小齿轮Pb轴支承为自转和公转自如。
参照图3的中央所示的第2行星齿轮机构P2的共线图，在按照共线图的排列顺序从左侧起分别将第2行星齿轮机构P2的三个要素Sb、Cb、Rb作为第4要素、第5要素和第6要素时，第4要素为太阳齿轮Sb，第5要素为行星架Cb，第6要素为齿圈Rb。设第2行星齿轮机构P2的齿轮比为j，太阳齿轮Sb和行星架Cb之间的间隔与行星架Cb和齿圈Rb之间的间隔之比被设定为j：1。
第3行星齿轮机构P3也由所谓的单小齿轮式行星齿轮机构构成，该单小齿轮式行星齿轮机构由太阳齿轮Sc、齿圈Rc和行星架Cc构成，该行星架Cc将与太阳齿轮Sc和齿圈Rc啮合的小齿轮Pc轴支承为自转和公转自如。
参照图3的左侧所示的第3行星齿轮机构P3的共线图，在按照共线图的排列顺序从左侧起分别将第3行星齿轮机构P3的3个要素Sc、Cc、Rc作为第7要素、第8要素和第9要素时，第7要素为太阳齿轮Sc，第8要素为行星架Cc，第9要素为齿圈Rc。设第3行星齿轮机构P3的齿轮比为k，太阳齿轮Sc和行星架Cc之间的间隔与行星架Cc和齿圈Rc之间的间隔之比被设定为k：1。
如图2所示，第3行星齿轮机构P3的太阳齿轮Sc与输入轴20联结。此外，第2行星齿轮机构P2的齿圈Rb与输出齿轮30联结。
此外，联结第1行星齿轮机构P1的行星架Ca与第2行星齿轮机构P2的行星架Cb，构成第1联结体M1(Ca-Cb)。此外，联结第1行星齿轮机构P1的齿圈Ra与第3行星齿轮机构P3的行星架Cc，构成第2联结体M2(Ra-Cc)。此外，联结第2行星齿轮机构P2的太阳齿轮Sb与第3行星齿轮机构P3的齿圈Rc，构成第3联结体M3(Sb-Rc)。此外，在该自动变速器TM中设置有第4联结体(第4联结部件)M4，该第4联结体(第4联结部件)M4一体地联结第3行星齿轮机构P3的齿圈Rc、第2制动器B2和第2离合器C2。
此外，本实施方式的自动变速器TM具有由切换机构F1、第1离合器C1、第2离合器C2、第1制动器B1和第2制动器B2构成的5个接合机构。切换机构F1是双向离合器，并构成为在允许第1联结体M1的正转(向与输入轴20的旋转方向相同的方向的旋转)而阻止反转的反转阻止状态和将第1联结体M1固定于机壳K而阻止旋转的固定状态之间自如地切换。
第1离合器C1是液压动作型的湿式多片离合器，并构成为在将第1行星齿轮机构P1的行星架Ca与输入轴20联结的联结状态和断开该联结的释放状态之间自如地切换。此外，第2离合器C2是液压动作型的湿式多片离合器，并构成为在将第3行星齿轮机构P3的齿圈Rc与输入轴20联结的联结状态和断开该联结的释放状态之间自如地切换。
第1制动器B1是液压动作型的湿式多片制动器，并构成为在将第1行星齿轮机构P1的太阳齿轮Sa固定于机壳K的固定状态和解除该固定的释放状态之间自如地切换。此外，第2制动器B2是液压动作型的湿式多片制动器，并构成为在将第3行星齿轮机构P3的齿圈Rc(第3联结体M3)固定于机壳K的固定状态和解除该固定的释放状态之间自如地切换。
切换机构F1、第1、第2离合器C1、C2和第1、第2制动器B1、B2通过由变速器控制单元构成的控制部ECU(未图示)，根据车辆1的行驶速度等车辆信息切换状态。
在输入轴20的轴线上，从发动机ENG和扭矩调整机构部TC侧起依次配置有第1离合器C1、第1行星齿轮机构P1、第2行星齿轮机构P2、第3行星齿轮机构P3、第2离合器C2。
并且，第2制动器B2配置在第3行星齿轮机构P3的径向外侧，切换机构F1配置在第1行星齿轮机构P1的径向外侧，第1制动器B1配置在第1离合器C1的径向外侧。这样，通过将切换结构F1和2个制动器B1、B2配置在行星齿轮机构或者离合器的径向外侧，与将它们与行星齿轮机构和离合器一起排列配置在输入轴20的轴线上的情况相比，能够实现自动变速器TM的轴长的缩短化。另外，也可以将第2制动器B2配置于第2离合器C2的径向外侧。
接下来，参照图3和图4，对建立实施方式的自动变速器TM的各个变速挡的情况进行说明。图4是显示了各变速挡中的切换机构F1、第1离合器C1、第2离合器C2、第1制动器B1、第2制动器B2的状态的接合表，第1、第2离合器C1、C2的“○”标记表示联结状态，空白栏表示释放状态。此外，第1、第2制动器B1、B2的“○”标记表示固定状态，空白栏表示释放状态。此外，切换机构F1的列的“○”标记表示固定状态，无标记表示反转阻止状态。
在建立第1速挡(Low)的情况下，使切换机构F1为固定状态，使第1制动器B1为固定状态。通过将切换机构F1设为固定状态，阻止第1联结体M1的旋转，第1行星齿轮机构P1的行星架Ca和第2行星齿轮机构P2的行星架Cb的旋转速度成为“0”。此外，通过将第1制动器B1设为固定状态，第1行星齿轮机构P1的太阳齿轮Sa的旋转速度成为“0”。
由此，第1行星齿轮机构P1的太阳齿轮Sa、行星架Ca、齿圈Ra成为不能相对旋转的锁止状态。此外，包含第2行星齿轮机构P2的行星架Cb的第1联结体M1的旋转速度也成为“0”，包含第3行星齿轮机构P3的行星架Cc的第2联结体M2的旋转速度也成为“0”。并且，与输出齿轮30联结的第3行星齿轮机构P3的齿圈Rc的旋转速度成为图3所示的“Low”，从而建立第1速挡。
在建立第2速挡(2nd)的情况下，使第1制动器B1和第2制动器B2为固定状态。通过将第1制动器B1设为固定状态，第1行星齿轮机构P1的太阳齿轮Sa的旋转速度成为“0”。此外，通过将第2制动器B2设为固定状态，第2行星齿轮机构P2的太阳齿轮Sb的旋转速度也成为“0”。由此，与输出齿轮30联结的第2行星齿轮机构P2的齿圈Rb的旋转速度成为图2所示的“2nd”，从而建立第2速挡。
在建立第3速挡(3rd)的情况下，使第2离合器C2为联结状态，使第1制动器B1为固定状态。通过将第1制动器B1设为固定状态，第1行星齿轮机构P1的太阳齿轮Sa的旋转速度成为“0”。此外，通过将第2离合器C2设为联结状态，第2行星齿轮机构P2的太阳齿轮Sb的旋转速度成为与输入轴20的旋转速度相同的速度“1”。并且，行星架Cb的旋转速度成为j/(j+1)。并且，与输出齿轮30联结的齿圈Rb的旋转速度成为图3所示的“3rd”，从而建立第3速挡。
在建立第4速挡(4th)的情况下，使第1离合器C1为联结状态，使第1制动器B1为固定状态。通过将第1离合器C1设为联结状态，第1行星齿轮机构P1的行星架Ca的旋转速度成为与输入轴20的旋转速度相同的速度“1”。此外，通过第1联结体M1的联结，第2行星齿轮机构P2的行星架Cb的旋转速度也成为“1”。此外，通过将第1制动器B1设为固定状态，第1行星齿轮机构P1的太阳齿轮Sa的旋转速度成为“0”。并且，第1行星齿轮机构P1的齿圈Ra(第2联结体M2)的旋转速度成为(h+1)/h。并且，第3行星齿轮机构P3的行星架Cc和第3联结体M3的旋转速度成为(h+1)(k+1)/h·k，与输出齿轮30联结的第2行星齿轮机构P2的齿圈Rb的旋转速度成为图3所示的“4th”，从而建立第4速挡。
在建立第5速挡(5th)的情况下，将第1离合器C1和第2离合器C2设为联结状态。通过将第1离合器C1设为联结状态，第1行星齿轮机构P1的行星架Ca的旋转速度成为与输入轴20的旋转速度相同的速度“1”。此外，通过将第2离合器C2设为联结状态，第2行星齿轮机构P2的太阳齿轮Sb的旋转速度成为与输入轴20的旋转速度相同的速度“1”。由此，第1行星齿轮机构P1成为行星架Ca与太阳齿轮Sa为相同的速度“1”、且各要素不能相对旋转的锁止状态。此外，第2行星齿轮机构P2也成为行星架Cb与太阳齿轮Sb为相同的速度“1”、且各要素不能相对旋转的锁止状态。此外，第3行星齿轮机构P3也成为太阳齿轮Sc与齿圈Rc为相同的速度“1”、且各要素不能相对旋转的锁止状态。由此，与输出齿轮30联结的第2行星齿轮机构P2的齿圈Rb的旋转速度成为图3所示的“5th”(＝“1”)，从而建立第5速挡。
在建立第6速挡(6th)的情况下，使第1离合器C1为联结状态，使第2制动器B2为固定状态。通过将第1离合器C1设为联结状态，第1行星齿轮机构P1的行星架Ca的旋转速度成为与输入轴20的旋转速度相同的速度“1”。此外，通过将第2制动器B2设为固定状态，第2行星齿轮机构P2的太阳齿轮Sb和第3行星齿轮机构P3的齿圈Rc的旋转速度成为“0”。并且，与输出齿轮30联结的第2行星齿轮机构P2的齿圈Rb的旋转速度成为图3所示的“6th”，从而建立第6速挡。
在建立倒车挡(Rvs)的情况下，使切换机构F1为固定状态，使第2离合器C2为联结状态。通过将第2离合器C2设为联结状态，第3行星齿轮机构P3也成为太阳齿轮Sc与齿圈Rc为相同的速度“1”、且各要素不能相对旋转的锁止状态。此外，通过将切换机构F1设为固定状态，阻止第1联结体M1的旋转，旋转速度成为“0”。并且，与输出齿轮30联结的第2行星齿轮机构P2的齿圈Rb的旋转速度成为图3所示的反转的“Rvs”，从而建立倒车挡。
关于本实施方式的自动变速器TM，在具有三个行星齿轮机构、一个切换机构F1、两个离合器C1、C2、两个制动器B1、B2的结构的自动变速器中，能够构成紧凑的自动变速器，该紧凑的自动变速器对于行星齿轮机构、切换机构、离合器、制动器等结构要素，具有所需要的最小限度的结构要素。
图5是示出自动变速器TM的各变速挡的挡间比与变速比覆盖范围的表。如该图所示，在上述结构的自动变速器TM中，第2速挡(2nd)与第3速挡(3rd)之间的挡间比为大于其他变速挡之间的挡间比的值。因此，在假设不设置扭矩调整机构部TC而进行变速控制的机构为自动变速器TM单体的结构时，在从第2速挡到第3速挡的变速时，驱动力的落差较大，由此，变速后的车辆的加速力有可能过度下降。此外，还担心变速前后的冲击(振动、噪音)变大。而且，还有可能无法确保变速动作中的迅速响应性。因此，在本实施方式的车辆用驱动装置100的控制装置中，通过在基于自动变速器TM的第2速挡到第3速挡的变速过程中，进行下述说明的扭矩调整机构部TC的控制(扭矩调整控制)，解决由于第2速挡与第3速挡之间的挡间比较大而引起的上述问题。
即，在本实施方式的车辆用驱动装置100的控制装置中，设为在自动变速器TM的变速挡为第2速挡时使扭矩调整机构部TC的离合器CM接合的状态。然后，在变速挡从第2速挡切换到第3速挡(加挡切换)的变速过程中释放离合器CM，同时，驱动电动马达MG，进行使该电动马达MG的转速下降至相对地低于行星齿轮机构PM的行星架CM转速的转速的控制(以下，将该控制称作“扭矩调整控制”。)。以下，对该扭矩调整控制详细地进行说明。
图6是进行上述扭矩调整控制的情况下的第2速挡与第3速挡下的扭矩调整机构部TC的行星齿轮机构PM和自动变速器TM的共线图。如上所述，在扭矩调整控制中，设为在自动变速器TM的变速挡为第2速挡时使扭矩调整机构部TC的离合器CM接合(完全接合)的状态。由此，成为行星齿轮机构PM的太阳齿轮Sm、齿圈Rm和行星架Cm被相互固定且它们一体地旋转的状态。因此，在自动变速器TM的变速挡为第2速挡时，如图6的(a)所示，与发动机ENG的输出轴10相连的齿圈Rm以及与自动变速器TM的输入轴20相连的行星架Cm以相同的转速旋转。因此，发动机ENG的输出轴10的旋转直接传递到自动变速器TM的输入轴20。
并且，在变速挡从第2速挡切换到第3速挡(加挡切换)的变速过程中释放离合器CM，同时驱动电动马达MG而使其产生动力，进行使该电动马达MG的转速下降至相对地比行星齿轮机构PM的行星架CM的转速低的转速的控制。由此，行星齿轮机构PM的齿圈Rm的转速为相对地比行星架Cm和太阳齿轮Sm的转速大的转速，太阳齿轮Sm的转速为相对地比行星架Cm和齿圈Rm的转速小的转速。因此，在自动变速器TM的变速挡为第3速挡时，如图6的(b)所示，与发动机ENG的输出轴10相连的齿圈Rm的转速大于行星架Cm的转速，与电动马达MG的旋转轴(转子)50相连的太阳齿轮Sm的转速小于行星架Cm的转速。
图7是示出从第2速挡到第3速挡的变速过程中的发动机转速Ne、前挡(第2速挡)的离合器扭矩TA、下一挡(第3速挡)的离合器扭矩TB、发动机扭矩TE、电动马达MG的马达转速NT、电动马达MG的马达扭矩TT、离合器CM的离合器扭矩TD各自相对于经过时间的变化的时序图，该图的(a)是示出不进行扭矩调整控制的情况的图，该图的(b)是示出使离合器CM为半释放状态而进行扭矩调整控制的情况的图，该图的(c)是示出使离合器CM为完全释放状态而进行扭矩调整控制的情况的图。
在不进行扭矩调整控制的情况下，如该图的(a)所示，设为在从第2速挡到第3速挡的变速过程中合使离合器CM接合的状态。此外，电动马达MG不进行驱动，马达扭矩TT成为零的状态。因此，发动机ENG的输出轴10的旋转直接输入到自动变速器TM。另一方面，在进行扭矩调整控制的情况(使离合器CM成为半释放状态而进行扭矩调整控制的情况和使离合器CM成为完全释放状态而进行扭矩调整控制的情况)下，如该图的(b)、(c)所示，在从第2速挡到第3速挡的变速过程的惯性相以后使离合器CM成为半释放状态或者完全释放状态，并且，驱动(牵引)电动马达MG。由此，控制与行星齿轮机构PM的齿圈Rm相连的发动机ENG的输出轴10的转速。具体而言，以使发动机ENG的输出轴10的转速更高于不进行扭矩调整控制的情况的转速的方式进行控制。因此，在该图的(b)、(c)的进行扭矩调整控制的情况下，与该图的(a)所示的不进行扭矩调整控制的情况相比，能够将惯性相中的发动机扭矩的减小量抑制得较少。另外，在进行扭矩调整控制的情况下，在变速前(成为变速过程的惯性相之前)进行基于电动马达MG的再生发电，由此，恢复电池101的蓄电量(剩余容量：SOC)。由此，能够在确保电池101的蓄电量后进行扭矩调整控制。因此，能够防止在扭矩调整控制的实施中、实施后电池101的蓄电量不足。
并且，惯性相以后的电动马达MG产生的动力(作功量)的控制与离合器CM的接合量的控制进行协调。以下，对由该电动马达MG产生的动力的控制进行说明。图8是示出车辆用驱动装置100中的自动变速器TM的变速过程的惯性相中的作功量收支的曲线图。在该图的曲线图中示出了不进行扭矩调整控制的情况(离合器CM为接合状态)、使离合器CM成为半释放状态而进行扭矩调整控制的情况、使离合器CM成为完全释放状态而进行扭矩调整控制的情况各自的发动机作功量W1、发动机惯性能量W2、马达惯性能量W3、自动变速器TM内的离合器(第1离合器C1、第2离合器C2)的损耗量W4、离合器CM的损耗量α、电动马达MG的马达作功量β的分布。
在变速过程中的惯性相以后的电动马达MG的控制中，根据离合器CM的液压和转速决定电动马达MG的扭矩。在决定该电动马达MG的扭矩时，根据离合器CM的液压和转速估计离合器CM的损耗，预先准备了以图8的关系为目标而生成的控制映射图(未图示)。在该控制映射图中，预测离合器CM的损耗量α，决定以电动马达MG的作功量β为目标的马达扭矩。并且，根据所决定的马达扭矩反馈电动马达MG的转速，进行马达扭矩的控制。即，在使离合器CM成为半释放状态而进行扭矩调整控制的情况与使扭矩和离合器CM成为完全释放状态而进行扭矩调整控制的情况下，进行使离合器CM的损耗量α与电动马达MG的作功量β协调的控制。
图9是第3速挡(3rd)时的扭矩调整机构部TC的行星齿轮机构PM和自动变速器TM的共线图，该图的(a)示出进行扭矩调整控制的情况，该图的(b)示出不进行扭矩调整控制的情况。这里，示出了设进行扭矩调整控制的情况和不进行扭矩调整控制的情况下的发动机ENG的转速(输出轴10的转速)均为1、扭矩调整控制中的电动马达MG的转速为1/12的情况下的各要素的转速。如该图所示，在不进行扭矩调整控制的情况下，自动变速器TM的输出齿轮(输出部)30的转速成为0.625，与此相对，在进行扭矩调整控制的情况下，自动变速器TM的输出齿轮30的转速成为0.400。这样，在使发动机ENG的输出轴10的转速为固定的情况下，通过进行扭矩调整控制，与不进行扭矩调整控制的情况相比，能够使第3速挡的输出转速(向车辆1的驱动轮W输出的输出转速)为更低的值。
如以上所说明那样，在本实施方式的车辆用驱动装置的控制装置中，在自动变速器TM的变速挡为第2速挡时使扭矩调整机构部TC的离合器CM接合，在自动变速器TM的变速挡从第2速挡切换到第3速挡的加挡变速过程中释放离合器CM，同时，驱动电动马达MG，进行如下扭矩调整控制：控制成使该电动马达MG的旋转轴50的转速相对地低于行星齿轮机构PM的行星架CM的转速。即，该扭矩调整控制是在有级式自动变速器TM的变速动作中进行该自动变速器TM的离合器、制动器(第1、第2离合器C1，C2、第1、第2制动器B1，B2等)的连接变换的动作、构成扭矩调整机构部TC的离合器CM和行星齿轮机构PM的动作、以及进行电动马达MG的协调控制并进行目标的变速动作的方法。
并且，通过进行上述扭矩调整控制，能够将第2速挡与第3速挡之间的挡间比抑制为更小的值，因此，具有能够接近其他变速挡之间的挡间比的效果。由此，能够改善由自动变速器TM进行从第2速挡到第3速挡的变速(加挡变速)时的车辆1的加速感。此外，能够将基于自动变速器TM的变速中的冲击(振动和噪音)抑制得较少、能够有效地改善伴随变速而产生的车辆1的乘坐感觉等的不舒适感。此外，能够实现基于自动变速器TM的变速后的发动机ENG的转速的最佳化，因此，能够改善车辆1行驶时的动作音、加速的不舒适感。
以上，对本发明的实施方式进行了说明，本发明并不限定于上述实施方式，能够在权利要求、说明书与附图中记述的技术思想的范围内进行各种变形。

Claims (5)

1.一种车辆用驱动装置的控制装置，其特征在于，该车辆用驱动装置具有：
作为车辆的驱动源的发动机；
扭矩调整机构部，其具有电动机、行星齿轮机构和离合器，所述发动机的驱动力的旋转被输入该扭矩调整机构部；
有级式的自动变速器，从所述扭矩调整机构部输出的驱动力的旋转被输入到该自动变速器并被该自动变速器输出到驱动轮侧，该自动变速器能够形成变速比不同的多个变速挡；以及
控制装置，其控制所述发动机、所述扭矩调整机构部和所述自动变速器，
所述行星齿轮机构的第一要素与所述电动机的旋转轴相连，第二要素与所述自动变速器的输入轴相连，第三要素与所述发动机的输出轴相连，
所述离合器以能够断开和连接的方式联结所述第一要素与所述第三要素之间，
所述控制装置进行如下控制：
在所述自动变速器的变速挡为规定的变速挡时使所述离合器接合，
在所述自动变速器的变速挡从所述规定的变速挡切换到高挡侧的下一挡变速挡的变速过程中释放所述离合器，同时驱动所述电动机，使所述电动机的转速相对地低于所述第二要素的转速。
2.根据权利要求1所述的车辆用驱动装置的控制装置，其特征在于，
所述控制装置进行如下控制：在从所述规定的变速挡到所述下一挡变速挡的变速过程的惯性相中，使所述离合器的接合量减小。
3.根据权利要求1所述的车辆用驱动装置的控制装置，其特征在于，
所述控制装置进行如下控制：在所述惯性相以后由所述电动机产生动力，调节所述发动机的与所述行星齿轮机构的所述第三要素相连的输出轴的转速。
4.根据权利要求1或2所述的车辆用驱动装置的控制装置，其特征在于，
所述控制装置根据所述离合器的接合量决定所述惯性相以后的由所述电动机产生的动力的产生量。
5.根据权利要求1或2所述的车辆用驱动装置的控制装置，其特征在于，
所述电动机为能够进行动力的产生和再生发电的电动发电机，
所述车辆用驱动装置具有蓄电装置，该蓄电装置能够与所述电动机之间进行电力的授受，
在开始从所述规定的变速挡到所述下一挡变速挡的变速之前，所述控制装置通过由所述电动机进行的再生发电进行所述蓄电装置的蓄电。
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