JP2000179677A - 駆動装置の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 エンジンと電動機との間の動力伝達経路に流
体式動力伝達装置が配置されている車両において、変速
機のダウンシフトの応答性を向上させることの可能な駆
動装置の制御装置を提供する。 【解決手段】 エンジンの動力が入力される変速機と、
エンジンおよび変速機に対して動力を伝達することの可
能なモータ・ジェネレータと、トルクコンバータの回転
部材同士による動力伝達状態を切り換えるために係合・
解放されるロックアップクラッチとを有する駆動装置の
制御装置において、変速機のダウンシフト時に、ロック
アップクラッチを係合させ、かつ、モータ・ジェネレー
タの動力によりエンジン回転数を上昇させるエンジン回
転数制御手段（ステップ１０２，〜１０７）を備えてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、変速機のダウン
シフト時に、エンジン回転数を電動機の動力により上昇
させる制御をおこなう駆動装置の制御装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来、変速機のダウンシフト時に、エン
ジン回転数を電動機の動力により上昇させる制御をおこ
なう自動車の制御装置が提案され、その一例が特開平４
−３２８０２４号公報に記載されている。この公報に記
載された自動車は、車軸を駆動する内燃機関と、内燃機
関の主軸に直結された電磁的回転機と、運転操作により
発生する制御信号により制御される変速機およびクラッ
チとを備えている。そして、変速機のダウンシフト時
に、変速機がニュートラル位置にあることを確認し、電
磁的回転機に加速磁界を与えて回転速度を上昇させるこ
とにより内燃機関の回転速度を強制的に上昇させ、内燃
機関の回転速度と車軸側の回転速度とを同期することに
より、変速ショックを軽減することができるとされてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】一方、エンジンと電動
機に加えて、トルクコンバータ（流体式動力伝達装置）
を搭載した車両においては、エンジンのトルク変動をト
ルクコンバータにより吸収できる利点がある。このよう
な車両においては、配置スペースの関係上、トルクコン
バータを、エンジンと電動機との間の動力伝達経路に配
置するレイアウトが採用される場合がある。

【０００４】しかしながら、エンジンおよび電動機なら
びにトルクコンバータが、上記レイアウトにより搭載さ
れた車両に対して、前記公報の技術を適用した場合、電
動機の動力がトルクコンバータを介してエンジンに伝達
される際に動力の損失が生じ、ダウンシフトの応答性が
低下する可能性があった。

【０００５】この発明は上記の事情を背景としてなされ
たものであり、エンジンと電動機との間の動力伝達経路
に流体式動力伝達装置が配置されている車両において、
変速機のダウンシフトの応答性を向上させることの可能
な駆動装置の制御装置を提供することを目的としてい
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段およびその作用】上記の目
的を達成するためにこの発明は、エンジンの動力が入力
される変速機と、前記エンジンおよび前記変速機に対し
て動力を伝達することの可能な電動機と、流体式動力伝
達装置の回転部材同士による動力伝達状態を切り換える
ために係合・解放されるロックアップクラッチとを有す
る駆動装置の制御装置において、前記変速機のダウンシ
フト時に、前記ロックアップクラッチを係合させ、か
つ、前記電動機の動力によりエンジン回転数を上昇させ
ることにより、このエンジン回転数と前記変速機のダウ
ンシフト後における入力回転数とを同期させるエンジン
回転数制御手段を備えていることを特徴とするものであ
る。ここで、ロックアップクラッチの係合には、半係
合、すなわちスリップ状態は含まれない。

【０００７】この発明によれば、変速機のダウンシフト
時に、ロックアップクラッチが係合した状態で電動機の
動力がエンジンに伝達されるため、電動機の動力の伝達
効率が向上してエンジン回転数が可及的に迅速に上昇さ
れる。

【０００８】

【発明の実施の形態】つぎにこの発明を図を参照してよ
り具体的に説明する。図２および図３は、この発明を適
用したハイブリッド車のシステム構成を示すブロック図
である。車両の第１の動力源であるエンジン１として
は、ガソリンエンジンまたはディーゼルエンジンまたは
ＬＰＧエンジン等の内燃機関が用いられる。この実施例
のエンジン１は、燃料噴射装置および吸排気装置ならび
に点火装置等を備えた公知の構造のものである。

【０００９】また、エンジン１の吸気管には電子スロッ
トルバルブ１Ｂが設けられており、電子スロットルバル
ブ１Ｂの開度が電気的に制御されるように構成されてい
る。エンジン１から出力されるトルクの一方の伝達経路
には、トルクコンバータ２およびモータ・ジェネレータ
３ならびに歯車変速機構４が配置されている。また、エ
ンジン１から出力されるトルクの他方の伝達経路には、
駆動装置５を介して別のモータ・ジェネレータ６が配置
されている。モータ・ジェネレータ３，６としては、例
えば交流同期型のものが適用される。

【００１０】まず、一方のトルク伝達経路の構成につい
て具体的に説明する。図４はトルクコンバータ２および
歯車変速機構４の構成を示すスケルトン図である。この
トルクコンバータ２および歯車変速機構４を有する自動
変速機の内部には、作動油としてオートマチック・トラ
ンスミッション・フルードが封入されている。

【００１１】トルクコンバータ２は、駆動部材のトルク
を流体により従動部材に伝達するものである。このトル
クコンバータ２は、ポンプインペラ７に一体化させたフ
ロントカバー８と、タービンランナ９を一体に取付けた
ハブ１０と、ロックアップクラッチ１１とを有してい
る。また、ロックアップクラッチ１１は、フロントカバ
ー８と入力軸１４との間の動力伝達状態を切り換えるた
めのもので、ロックアップクラッチ１１のオン（係合）
状態においては、フロントカバー８と入力軸１４との間
で動力が機械的に直接伝達され、ロックアップクラッチ
１１のオフ（解放）状態においては、フロントカバー８
と入力軸１４との間で動力が流体を介して伝達される。

【００１２】フロントカバー８はエンジン１のクランク
シャフト１２に連結されている。また、ポンプインペラ
７およびタービンランナ９の内周側には、ステータ１３
が設けられている。このステータ１３は、ポンプインペ
ラ７からタービンランナ９に伝達されるトルクを増大す
るためのものである。さらに、ハブ１０には入力軸１４
が接続されている。したがって、エンジン１のクランク
シャフト１２からトルクが出力されると、このトルクは
トルクコンバータ２またはロックアップクラッチ１１を
介して入力軸１４に伝達される。

【００１３】前記歯車変速機構４は、副変速部１５およ
び主変速部１６から構成されている。副変速部１５は、
オーバドライブ用の遊星歯車機構１７を備えており、遊
星歯車機構１７のキャリヤ１８に対して入力軸１４が連
結されている。この遊星歯車機構１７を構成するキャリ
ヤ１８とサンギヤ１９との間には、多板クラッチＣ0と
一方向クラッチＦ0 とが設けられている。この一方向ク
ラッチＦ0 は、サンギヤ１９がキャリヤ１８に対して相
対的に正回転、つまり、入力軸１４の回転方向に回転し
た場合に係合するようになっている。そして、副変速部
１５の出力要素であるリングギヤ２０が、主変速部１６
の入力要素である中間軸２１に接続されている。また、
サンギヤ１９の回転を選択的に止める多板ブレーキＢ0
が設けられている。

【００１４】したがって、副変速部１５は、多板クラッ
チＣ0 もしくは一方向クラッチＦ0が係合した状態で遊
星歯車機構１７の全体が一体となって回転する。このた
め、中間軸２１が入力軸１４と同速度で回転し、低速段
となる。また、ブレーキＢ0を係合させてサンギヤ１９
の回転を止めた状態では、リングギヤ２０が入力軸１４
に対して増速されて正回転し、高速段となる。

【００１５】他方、主変速部１６は、三組の遊星歯車機
構２２，２３，２４を備えており、三組の遊星歯車機構
２２，２３，２４を構成する回転要素が、以下のように
連結されている。すなわち、第１遊星歯車機構２２のサ
ンギヤ２５と、第２遊星歯車機構２３のサンギヤ２６と
が互いに一体的に連結されている。また、第１遊星歯車
機構２２のリングギヤ２７と、第２遊星歯車機構２３の
キャリヤ２９と、第３遊星歯車機構２４のキャリヤ３１
とが連結されている。さらに、キャリヤ３１に出力軸３
２が連結されている。この出力軸３２はトルク伝達装置
（図示せず）を介して車輪３２Ａに接続されている。さ
らにまた、第２遊星歯車機構２３のリングギヤ３３が、
第３遊星歯車機構２４のサンギヤ３４に連結されてい
る。

【００１６】この主変速部１６の歯車列においては、後
進側の１つの変速段と、前進側の４つの変速段とを設定
することができる。このような変速段を設定するための
摩擦係合装置、つまりクラッチおよびブレーキが、以下
のように設けられている。先ずクラッチについて述べる
と、リングギヤ３３およびサンギヤ３４と、中間軸２１
との間に第１クラッチＣ1 が設けられている。また、互
いに連結されたサンギヤ２５およびサンギヤ２６と、中
間軸２１との間に第２クラッチＣ2 が設けられている。

【００１７】つぎにブレーキについて述べると、第１ブ
レーキＢ1 はバンドブレーキであって、第１遊星歯車機
構２２のサンギヤ２５、および第２遊星歯車機構２３の
サンギヤ２６の回転を止めるように配置されている。ま
たこれらのサンギヤ２５，２６とケーシング３５との間
には、第１一方向クラッチＦ1 と、多板ブレーキである
第２ブレーキＢ2 とが直列に配列されている。第１一方
向クラッチＦ1 はサンギヤ２５，２６が逆回転、つまり
入力軸１４の回転方向とは反対方向に回転しようとする
際に係合するようになっている。

【００１８】第１遊星歯車機構２２のキャリヤ３７とケ
ーシング３５との間に、多板ブレーキである第３ブレー
キＢ3 が設けられている。そして第３遊星歯車機構２４
はリングギヤ３８を備えており、リングギヤ３８の回転
を止めるブレーキとして、多板ブレーキである第４ブレ
ーキＢ4 と、第２一方向クラッチＦ2 とが設けられてい
る。第４ブレーキＢ4 および第２一方向クラッチＦ2
は、ケーシング３５とリングギヤ３８との間に相互に並
列に配置されている。なお、この第２一方向クラッチＦ
2 はリングギヤ３８が逆回転しようとする際に係合する
ように構成されている。さらに、歯車変速機構４の入力
回転数を検出する入力回転数センサ（タービン回転数セ
ンサ）４Ａと、歯車変速機構４の出力軸３２の回転数を
検出する出力回転数センサ（車速センサ）４Ｂとが設け
られている。

【００１９】上記のように構成された歯車変速機構４に
おいては、各クラッチやブレーキなどの摩擦係合装置
を、図５の動作図表に示すように係合・解放することに
より、前進５段・後進１段の変速段を設定することがで
きる。なお、図５において○印は摩擦係合装置が係合す
ることを示し、◎印は、エンジンブレーキ時に摩擦係合
装置が係合することを示し、△印は摩擦係合装置が係合
・解放のいずれでもよいこと、言い換えれば、摩擦係合
装置が係合されてもトルクの伝達には無関係であること
を示し、空欄は摩擦係合装置が解放されることを示して
いる。

【００２０】また、この実施例では、シフトレバー４Ｃ
のマニュアル操作により、図６に示すようなシフトポジ
ションを設定することが可能である。すなわち、Ｐ（パ
ーキング）ポジション、Ｒ（リバース）ポジション、Ｎ
（ニュートラル）ポジション、Ｄ（ドライブ）ポジショ
ン、４ポジション、３ポジション、２ポジション、Ｌ
（ロー）ポジションの各ポジションを選択可能になって
いる。

【００２１】また、図２に示された油圧制御装置３９に
より、歯車変速機構４における変速段の設定または切り
換え制御、ロックアップクラッチ１１の係合・解放やス
リップ制御、油圧回路のライン圧の制御、摩擦係合装置
の係合圧の制御などがおこなわれる。この油圧制御装置
３９は電気的に制御されるもので、歯車変速機構４の変
速を実行するための第１ないし第３のシフトソレノイド
バルブＳ1 ，〜Ｓ3 と、エンジンブレーキ状態を制御す
るための第４ソレノイドバルブＳ4 とを備えている。

【００２２】さらに、油圧制御装置３９は、油圧回路の
ライン圧を制御するためのリニアソレノイドバルブＳLT
と、歯車変速機構４の変速過渡時におけるアキュームレ
ータ背圧を制御するためのリニアソレノイドバルブＳLN
と、ロックアップクラッチ１１や所定の摩擦係合装置の
係合圧を制御するためのリニアソレノイドバルブＳLUと
を備えている。

【００２３】前記モータ・ジェネレータ３について具体
的に説明する。モータ・ジェネレータ３は、永久磁石を
有する回転子（図示せず）と、コイル（図示せず）が巻
き付けられた固定子（図示せず）とを備えている。そし
て、コイルの３層巻き線に３層交流電流を流すと回転磁
界が発生し、この回転磁界を回転子の回転位置および回
転速度に合わせて制御することにより、回転子に配置さ
れた永久磁石が、回転磁界に誘導されてトルクを発生す
る。発生するトルクは電流の大きさにほぼ比例し、回転
数は交流電流の周波数により制御される。モータ・ジェ
ネレータ３は入力軸１４に接続されており、このモータ
・ジェネレータ３は、機械エネルギと電気エネルギとの
変換をおこなう機能、つまり、モータ・ジェネレータ３
は、電動機としての機能と、発電機としての機能とを兼
備している。

【００２４】すなわち、モータ・ジェネレータ３は、車
輪３２Ａから入力される運動エネルギにより発電をおこ
ない、その電気エネルギをインバータ４０を介してバッ
テリ４１に充電することが可能に構成されている。ま
た、モータ・ジェネレータ３から出力された動力を、エ
ンジン１または車輪３２Ａに伝達することも可能であ
る。

【００２５】さらにまた、インバータ４０およびバッテ
リ４１にはコントローラ４２が接続されている。モータ
・ジェネレータ３が電動機として機能する場合は、バッ
テリ４１からの直流電圧を交流電圧に変換してモータ・
ジェネレータ３に供給する。モータ・ジェネレータ３が
発電機として機能する場合は、回転子の回転により発生
した誘導電圧をインバータ４０により直流電圧に変換し
てバッテリ４１に出力する。コントローラ４２は、バッ
テリ４１からモータ・ジェネレータ３に供給される電流
値と、モータ・ジェネレータ３により発電される電流値
とを検出する機能を備えている。また、コントローラ４
２は、モータ・ジェネレータ３の回転数を制御する機能
と、バッテリ４１の充電状態（ＳＯＣ：state of charg
e）を検出および制御する機能とを備えている。

【００２６】図７は、エンジン１の他方のトルク伝達経
路の構成を示す説明図である。駆動装置５は減速装置４
３を備えており、この減速装置４３がエンジン１および
モータ・ジェネレータ６に接続されている。減速装置４
３は、同心状に配置されたリングギヤ４４およびサンギ
ヤ４５と、このリングギヤ４４およびサンギヤ４５に噛
み合わされた複数のピニオンギヤ４６とを備えている。
この複数のピニオンギヤ４６はキャリヤ４７により保持
されており、キャリヤ４７には回転軸４８が連結されて
いる。また、エンジン１のクランクシャフト１２と同心
状に回転軸４９が設けられており、回転軸１２とクラン
クシャフト１２とを接続・遮断するクラッチ５０が設け
られている。そして、回転軸４９と回転軸４８との間で
相互にトルクを伝達するチェーン５１が設けられてい
る。なお、回転軸４８には、チェーン４８Ａを介してエ
アコンプレッサ４８Ｂなどの補機類が接続されている。

【００２７】また、モータ・ジェネレータ６は回転軸５
２を備えており、回転軸５２に前記サンギヤ４５が取り
付けられている。また、駆動装置５のハウジング５３に
は、リングギヤ４４の回転を止めるブレーキ５３が設け
られている。さらに、回転軸５２の周囲には一方向クラ
ッチ５４が配置されており、一方向クラッチ５４の内輪
が回転軸５２に連結され、一方向クラッチ５４の外輪が
リングギヤ４４に連結されている。上記構成の減速装置
４３により、エンジン１とモータ・ジェネレータ６との
間のトルク伝達、または減速がおこなわれる。そして、
一方向クラッチ５４はエンジン１から出力されたトルク
がモータ・ジェネレータ６に伝達される場合に係合する
構成になっている。

【００２８】上記モータ・ジェネレータ６は、モータ・
ジェネレータ３とほぼ同様に構成されている。このモー
タ・ジェネレータ６は、機械エネルギと電気エネルギと
の変換をおこなう機能、つまり、モータ・ジェネレータ
６は、エンジン１を始動させるスタータとしての機能
と、発電機（オルタネータ）としての機能と、エンジン
１の停止時において、エアコンプレッサ４８Ｂなどの補
機類を駆動する機能とを兼備している。

【００２９】そして、モータ・ジェネレータ６をスター
タとして機能させる場合は、クラッチ５０およびブレー
キ５３が係合され、一方向クラッチ５４が解放される。
また、モータ・ジェネレータ６をオルタネータとして機
能させる場合は、クラッチ５０および一方向クラッチ５
４が係合され、ブレーキ５３が解放される。さらに、モ
ータ・ジェネレータ６によりエアコンプレッサ４８Ｂな
どの補機類を駆動させる場合は、ブレーキ５３が係合さ
れ、クラッチ５０および一方向クラッチ５４が解放され
る。

【００３０】すなわち、エンジン１から出力されたトル
クをモータ・ジェネレータ６に入力して発電をおこな
い、その電気エネルギをインバータ５５を介してバッテ
リ５６に充電することが可能である。また、モータ・ジ
ェネレータ６から出力されるトルクを、エンジン１また
はエアコンプレッサに伝達することが可能である。さら
に、インバータ５５およびバッテリ５６にはコントロー
ラ５７が接続されている。コントローラ５７は、バッテ
リ５６からモータ・ジェネレータ６に供給される電流
値、またはモータ・ジェネレータ６により発電される電
流値を検出または制御する機能を備えている。また、コ
ントローラ５７は、モータ・ジェネレータ６の回転数を
制御する機能と、バッテリ５６の充電状態（ＳＯＣ：st
ate of charge）を検出および制御する機能とを備えて
いる。

【００３１】図８は、図２および図３ならびに図７に示
されたシステムの制御回路構成を示すブロック（図示せ
ず）である。電子制御装置（ＥＣＵ）５８は、中央演算
処理装置（ＣＰＵ）および記憶装置（ＲＡＭ、ＲＯＭ）
ならびに入力・出力インターフェースを主体とするマイ
クロコンピュータにより構成されている。

【００３２】この電子制御装置５８には、エンジン回転
数センサ５９の信号、エンジン水温センサ６０の信号、
イグニッションスイッチ６１の信号、バッテリ４１，５
６の充電状態、およびモータ・ジェネレータ３，６の電
流値を示すコントローラ４２，５７の信号、エアコンス
イッチ６２の信号、車速センサ４Ｂの信号、オートマチ
ック・トランスミッション・フルードの温度を検出する
油温センサ６３の信号、シフトレバー４Ｃの操作位置を
検出するシフトポジションセンサ６４の信号などが入力
されている。

【００３３】また、電子制御装置５８には、運転者の停
車意図を検出するパーキングブレーキスイッチ６５の信
号、運転者の減速意図または制動意図を検出するフット
ブレーキスイッチ６６の信号、排気管（図示せず）の途
中に設けられた触媒温度センサ６７の信号、アクセルペ
ダル１Ａの踏み込み量を示すアクセル開度センサ６８の
信号、エンジン１の電子スロットルバルブ１Ｂの開度を
示すスロットル開度センサ６９の信号、タービン回転数
センサ４Ａの信号、モータ・ジェネレータ３，６の回転
数センサ（レゾルバ）７０，７１の信号、歯車変速機構
４の変速比を手動操作により変更することの可能な状態
を設定するスポーツモードスイッチ７６の信号、このス
ポーツモードスイッチ７６がオンされた状態において、
歯車変速機構４の変速段を手動操作するためのアップシ
フトスイッチ７７およびダウンシフトスイッチ７８の信
号等が入力されている。

【００３４】図９は、スポーツモードスイッチ７６を示
し、このスポーツモードスイッチ７６は、例えばインス
トルメントパネルまたはコンソールボックスなどに配置
されている。図１０は、アップシフトスイッチ７７およ
びダウンシフトスイッチ７８の配置位置の一例を示す図
である。図１０においては、ステアリングホイール７９
の表面側にダウンシフトスイッチ７８が設けられてお
り、ステアリングホイール７９の裏面側にアップシフト
スイッチ７７が設けられている。なお、図１０において
は、アップシフトスイッチ７７は、便宜上図示されてい
ない。

【００３５】さらに電子制御装置５８からは、エンジン
１の点火装置７２を制御する信号、エンジン１の燃料噴
射装置７３を制御する信号、コントローラ４２，５７を
制御する信号、駆動装置５のクラッチ５０およびブレー
キ５３を制御する信号、油圧制御装置３９を制御する信
号、エンジン１の始動・停止を示すインジケータ７４へ
の制御信号、電子スロットルバルブ１Ｂの開度を制御す
るアクチュエータ７５の制御信号などが出力されてい
る。このようにして、電子制御装置５８に入力される各
種の信号に基づいて、エンジン１の動作およびモータ・
ジェネレータ３，６の動作ならびに歯車変速機構４の動
作が制御される。具体的には、エンジン１の始動・停
止、または出力の制御は、シフトポジションセンサ６４
の信号、イグニッションスイッチ６１の信号、アクセル
開度センサ６８の信号、モータ・ジェネレータ３，６の
充電状態（電圧）を示す信号などに基づいておこなわれ
る。

【００３６】ここで、電子制御装置５８による歯車変速
機構４および油圧制御装置３９ならびにロックアップク
ラッチ１１の制御内容を具体的に説明する。電子制御装
置５８には、歯車変速機構４の変速比を制御する変速線
図（変速マップ）が記憶されている。この変速線図に
は、車両の走行状態、例えばアクセル開度と車速とをパ
ラメータとして、所定の変速段から他の変速段に自動的
に変速（アップシフトまたはダウンシフト）するための
変速線が設定されている。

【００３７】そして、この変速線図に基づいて変速判断
がおこなわれ、この変速判断が成立した場合は、電子制
御装置５８から制御信号が出力され、この制御信号が油
圧制御装置３９に入力される。その結果、所定のソレノ
イドバルブが動作し、所定の摩擦係合装置の係合・解放
がおこなわれて自動変速が実行される。ここで、エンジ
ン１から出力されるトルクは、スロットル開度およびエ
ンジン回転数をパラメータとしてマップ化され、そのマ
ップが電子制御装置５８に記憶されている。そして、変
速を実行する摩擦係合装置の係合・解放のタイミング、
および摩擦係合装置に作用する油圧が、エンジントルク
に基づいて制御される。このように、歯車変速機構４お
よび油圧制御装置３９により、いわゆる有段式の自動変
速機が構成されている。

【００３８】一方、スポーツモードスイッチ７６がオン
されると、歯車変速機構４の変速比を手動操作により変
更することが可能な状態、つまりステアマチックモード
になる。言い換えれば、歯車変速機構４の変速段を、変
速線図に関わりなく、運転者の手動操作により切り換え
ることが可能になる。このステアマチックモードが設定
された状態において、アップシフトスイッチ７７がオン
された場合は、アップシフトがおこなわれ、ダウンシフ
トスイッチ７８がオンされた場合はダウンシフトがおこ
なわれる。

【００３９】さらに、電子制御装置５８には、ロックア
ップクラッチ１１の動作を制御するロックアップクラッ
チ制御マップが記憶されている。このロックアップクラ
ッチ制御マップには、アクセル開度および車速をパラメ
ータとして、ロックアップクラッチ１１を係合または解
放する領域、もしくはスリップ制御する領域が設定され
ている。また、スポーツモードスイッチ７６がオンさ
れ、かつ、ダウンシフトスイッチ７８がオンされた場合
は、ロックアップクラッチ制御マップに関わりなくロッ
クアップクラッチ１１を係合させる制御がおこなわれ
る。なお、ダウンシフトスイッチ７８のオン操作に対応
するダウンシフトが終了した後は、ロックアップクラッ
チ制御マップに基づく制御に復帰する。

【００４０】上記ハイブリッド車の制御内容を簡単に説
明する。イグニッションスイッチ６１がスタート位置に
動作すると、モータ・ジェネレータ６のトルクが駆動装
置５を介してエンジン１に伝達され、エンジン１が始動
される。そして、例えば、エンジン水温が所定値にな
り、かつ、エアコンプレッサ４８Ｂ等の補機類の駆動が
不要であり、かつ、バッテリ４１，５６の充電が不要な
場合は、所定時間後にエンジン１が自動的に停止され
る。

【００４１】一方、アクセルペダル１Ａが踏み込まれる
と、モータ・ジェネレータ３のトルクが歯車変速機構４
に伝達されて車両が発進する。車両の発進時および低速
走行時のように、エンジン効率が低下する領域において
は、燃料噴射をおこなわず、モータ・ジェネレータ３の
出力のみにより車両が走行する。また通常走行時には、
自動的にエンジン１が始動され、エンジン出力により車
両が走行する。高負荷走行時には、エンジン１の出力お
よびモータ・ジェネレータ３の出力により車両が走行す
る。

【００４２】車両の走行に必要なパワーは、アクセル開
度および車速に基づいて演算される。そして、予め電子
制御装置５８に記憶されている最適燃費線に基づいてエ
ンジン回転数が演算される。さらに、電子スロットルバ
ルブ１Ｂの開度制御をおこなうとともに、歯車変速機構
４の変速比に基づいてモータ・ジェネレータ３の回転数
を求め、エンジン回転数を制御する。これと同時に、必
要な駆動力に対して、モータ・ジェネレータ３が分担す
るトルクが演算される。

【００４３】車両の減速時または制動時には、車輪３２
Ａから入力された運動エネルギを歯車変速機構４を介し
てモータ・ジェネレータ３に入力することにより、モー
タ・ジェネレータ３を発電機として機能させ、回収した
電気エネルギをバッテリ４１に充電することができる。
また、バッテリ４１，５６は、充電量が所定の範囲にな
るように制御されており、充電量が少なくなった場合
は、エンジン出力を増大させ、その一部をモータ・ジェ
ネレータ３またはモータ・ジェネレータ６に伝達して発
電させる。なお、車両の停車時には自動的にエンジン１
が停止される。

【００４４】ここで、この実施例の構成と、この発明と
の対応関係を説明する。歯車変速機構４および油圧制御
装置３９がこの発明の変速機に相当し、モータ・ジェネ
レータ３がこの発明の電動機に相当し、トルクコンバー
タ２がこの発明の流体式動力伝達装置に相当し、フロン
トカバー８、ポンプインペラ７、タービンランナ９、ハ
ブ１０がこの発明の回転部材に相当する。

【００４５】つぎに、上記ハード構成を有するハイブリ
ッド車の制御内容を、図１のフローチャートに基づいて
説明する。この制御例は、歯車変速機構４をマニュアル
ダウンシフトさせる際に、モータ・ジェネレータ３の動
力によりエンジン回転数を上昇させ、ダウンシフト後に
おける歯車変速機構４の入力回転数と、エンジン回転数
とを同期させるものである。

【００４６】まず、各種の検出信号が電子制御装置５８
に入力され、電子制御装置５８により入力信号の処理が
おこなわれる（ステップ１０１）。そして、バッテリ４
１の充電量ＳＯＣが所定値Ｌim％以上であるか否かが判
断される（ステップ１０２）。つまり、ステップ１０２
では、モータ・ジェネレータ３の動力によりエンジン回
転数を上昇させるために必要な電力が、バッテリ４１に
存在しているか否かを判断している。

【００４７】このステップ１０２で肯定判断された場合
は、アクセルペダル１Ａのオフ状態において、エンジン
ブレーキ力を強めて車両の減速度を増加することを運転
者が意図して、シフトレバー４Ｃの操作、またはダウン
シフトスイッチ７８の操作によるマニュアルダウンシフ
ト操作が発生したか否かが判断される（ステップ１０
３）。ステップ１０３で否定判断された場合はそのまま
リターンされ、ステップ１０３で肯定判断された場合
は、ロックアップクラッチ制御マップに関わりなく、ロ
ックアップクラッチ１１をオン（完全係合）する制御が
おこなわれる（ステップ１０４）。

【００４８】ついで、歯車変速機構４をダウンシフトさ
せる制御、具体的にはシフトソレノイドバルブの切り換
えが開始され（ステップ１０５）、さらに、モータ・ジ
ェネレータ３の回転数を増加して、エンジン回転数を強
制的に上昇させる制御、いわゆる等速シフト制御をおこ
なう（ステップ１０６）。そして、モータ・ジェネレー
タ３の回転数またはエンジン回転数が、ダウンシフト後
における歯車変速機構４の入力回転数に同期したか否
か、言い換えれば、歯車変速機構４のダウンシフトが終
了したか否かが判断される（ステップ１０７）。

【００４９】ステップ１０７で否定判断された場合はス
テップ１０６に戻り、ステップ１０７で肯定判断された
場合は、ロックアップクラッチ１１の制御が、前述した
ロックアップクラッチ制御マップに基づく内容に復帰
し、車両の走行状態が、ロックアップクラッチ１１をオ
ンする状態にあるか否かが判断される（ステップ１０
８）。ステップ１０８で肯定判断された場合は、ロック
アップクラッチ１１のオンを継続し（ステップ１０
９）、リターンされる。これに対して、ステップ１０８
で否定判断された場合は、ロックアップクラッチ１１を
オフ（スリップまたは完全解放）し（ステップ１１
０）、リターンされる。

【００５０】一方、前記ステップ１０２で否定判断され
た場合は、モータ・ジェネレータ３の動力によりエンジ
ン回転数を所期の値（同期回転数）まで上昇させること
が困難である。そこで、電子スロットルバルブ１Ｂの開
度を制御することにより、エンジン回転数を強制的に上
昇させる等速シフト制御をおこない（ステップ１１
１）、リターンされる。

【００５１】この電子スロットルバルブ１Ｂの制御によ
る等速シフトと、モータ・ジェネレータ３の制御による
等速シフトとを比較した場合、その特性により電子スロ
ットルバルブ１Ｂの制御による等速シフトの方が応答性
が低くなる。しかしながら、バッテリ４１の充電量ＳＯ
Ｃの変化により、歯車変速機構４のダウンシフトの応答
性が著しく変化することは好ましくないために、モータ
・ジェネレータ３による等速シフト制御をおこなうこと
が困難な場合のバックアップとして、電子スロットルバ
ルブ１Ｂの制御による等速シフトをおこなっている。こ
こで、図１のフローチャートに示された機能的手段と、
この発明の構成との対応関係を説明する。すなわち、ス
テップ１０２，〜１０７がこの発明のエンジン回転数制
御手段に相当する。

【００５２】図９は、図１の制御例に対応するタイムチ
ャートの一例を示している。図９において、マニュアル
ダウンシフトによる変速判断が成立する以前は、モータ
・ジェネレータ３の回転数がほぼ一定値に制御され、ロ
ックアップクラッチ１１の係合圧が所定値に制御された
スリップ状態にある。そして、時刻ｔ１でマニュアルダ
ウンシフトによる変速判断が成立すると、その後の時刻
ｔ２において、ロックアップクラッチ１１をオン（完全
係合）状態に切り換える信号が出力され、ロックアップ
クラッチ１１の係合圧が増加する。

【００５３】さらに、時刻ｔ３において、歯車変速機構
４をダウンシフトさせるための制御信号が出力され、時
刻ｔ４において、ロックアップクラッチ１１のオンが完
了し、以後はロックアップクラッチ１１の係合圧がほぼ
一定値に制御される。時刻ｔ４よりも遅れた時刻ｔ５に
おいて、モータ・ジェネレータ３の回転数の増加が開始
され、モータ・ジェネレータ３の回転数が、ダウンシフ
ト後の歯車変速機構４の入力回転数に同期した時刻ｔ６
において変速が終了する。その後は、モータ・ジェネレ
ータ３の回転数は時刻ｔ６時点の回転数に制御されてい
る。ついで、時刻ｔ７において、ロックアップクラッチ
制御マップに基づくロックアップクラッチ１１の係合・
解放が判断され、その判断結果に対応する制御信号が時
刻ｔ８で出力されている。具体的には、時刻ｔ８以降も
ロックアップクラッチ１１をオン状態に制御する場合が
実線で示され、時刻ｔ８以降はロックアップクラッチ１
１を、マニュアルダウンシフト前の係合圧（すなわちス
リップ状態）に戻す場合が破線で示されている。

【００５４】以上のように、上記制御例によれば、歯車
変速機構４のマニュアルダウンシフト時に、ロックアッ
プクラッチ１１がオンされ、かつ、モータ・ジェネレー
タ３自身の動力によりエンジン回転数が強制的に上昇す
るため、動力の伝達効率が高く、エンジン回転数を可及
的に迅速に上昇させることができる。つまり、この制御
例の場合と、車両の減速時に、ロックアップクラッチ１
１をオフ、もしくはスリップさせた状態で、歯車変速機
構４側からエンジン１に対して入力される動力によりエ
ンジン回転数が上昇する場合とを比べると、この制御例
をおこなった場合の方が、バッテリ４１の電力は減りや
すいものの、エンジン回転数を歯車変速機構４のダウン
シフト後の入力回転数に同期させる際の応答性に優れて
いる。言い換えれば、車両の減速時において、エンジン
ブレーキ力による減速度が発生する状態を、可及的に早
期に達成することが可能である。また、モータ・ジェネ
レータ３による回生制動中であれば、その回生制動力の
発生状態が途切れる時間を可及的に短縮し、歯車変速機
構４のダウンシフト終了を早めることができる。

【００５５】

【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、変速機
のダウンシフト時に、クラッチ機構を係合し、かつ、電
動機の動力によりエンジン回転数を変速機のダウンシフ
ト後の入力回転数に同期させるため、動力の伝達効率が
高くダウンシフトの応答性が向上してダウンシフトに要
する時間を可及的に短縮することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の一制御例を示すフローチャートで
ある。

【図２】 この発明が適用されたハイブリッド車のシス
テム構成を示すブロック図である。

【図３】 この発明が適用されたハイブリッド車のシス
テム構成を示すブロック図である。

【図４】 図２および図３に示された歯車変速機構およ
びトルクコンバータの構成を示すスケルトン図である。

【図５】 図４に示された歯車変速機構で各変速段を設
定するための摩擦係合装置の作動状態を示す図表であ
る。

【図６】 図２に示された歯車変速機構を手動操作する
シフトレバーのシフトポジションを示す説明図である。

【図７】 図２に示されたエンジンと、駆動装置と、他
のモータ・ジェネレータとの配置関係を示すブロック図
である。

【図８】 図１に示されたハイブリッド車の制御回路構
成を示すブロック図である。

【図９】 図２に示すハイブリッド車に適用されるスポ
ーツモードスイッチを示す図である。

【図１０】 図２に示すハイブリッド車に適用されるス
テアリングホイールおよびダウンシフトスイッチを示す
図である。

【図１１】 図１の制御例に対応するシステムの過渡特
性を示すタイムチャートである。

【符号の説明】

１…エンジン、 ２…トルクコンバータ、 ３…モータ
・ジェネレータ、 ４…歯車変速機構、 ７…ポンプイ
ンペラ、 ８…フロントカバー、 ９…タービンラン
ナ、 １０…ハブ、 １１…ロックアップクラッチ、
３９…油圧制御装置、 ５８…電子制御装置。

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Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンの動力が入力される変速機と、
   前記エンジンおよび前記変速機に対して動力を伝達する
   ことの可能な電動機と、流体式動力伝達装置の回転部材
   同士による動力伝達状態を切り換えるために係合・解放
   されるロックアップクラッチとを有する駆動装置の制御
   装置において、 前記変速機のダウンシフト時に、前記ロックアップクラ
   ッチを係合させ、かつ、前記電動機の動力によりエンジ
   ン回転数を上昇させることにより、このエンジン回転数
   と前記変速機のダウンシフト後における入力回転数とを
   同期させるエンジン回転数制御手段を備えていることを
   特徴とする駆動装置の制御装置。