JP2009068624A - 変速機の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】無段変速モードと固定段モードとを有し、ドグ歯を有する電磁クラッチを利用した回転位相同期変速制御を行う変速機において、変速モードの切り替え時に迅速に回転位相同期を確立する。
【解決手段】変速機の制御装置は、モータジェネレータにより回転制御される第１の要素を、第２の要素と係合させるクラッチを有する。クラッチは、例えば第１及び第２の要素として、相互に係合するドグ歯を有するものとすることができる。モータジェネレータの駆動制御は、第１及び第２の駆動制御部により実行される。クラッチの係合時に第１の要素と第２の要素の回転位相を同期させる場合、第１の要素と第２の要素の回転位相を同期させる指示及び制御指令値を第１の駆動制御部が第２の駆動制御部に供給する。第２の駆動制御部は、第１の駆動制御部から与えられた制御指令値をベースとし、自らの制御による補正を行ってモータジェネレータを制御し、第１の要素と第２の要素の回転位相を同期させる。
【選択図】図３

Description

本発明は、ハイブリッド車両に好適な変速機の制御装置に関する。

内燃機関に加えて、電動機やモータジェネレータなどの動力源を備えるハイブリッド車両が既知である。ハイブリッド車両では、内燃機関を可及的に高効率状態で運転する一方、駆動力やエンジンブレーキ力の過不足を電動機又はモータジェネレータで補う。

上記のようなハイブリッド車両において、無段変速モードと固定段モードとを切り替えて運転することが可能なように構成された変速機構の例が特許文献１に記載されている。具体的には、２つの遊星歯車機構を組み合わせて４つの回転要素を有する動力分配機構が構成され、４つの回転要素がそれぞれエンジン、第１のモータジェネレータ、出力軸及びブレーキに接続される。ブレーキを開放した状態では、第１のモータジェネレータの回転数を連続的に変化させることにより、エンジンの回転数が連続的に変化し、無段変速モードでの運転が実行される。一方、ブレーキを固定した状態では、上記の回転要素の１つの回転が阻止されることにより変速比が固定となり、固定段モードでの運転が実行される。

特開２００４−３４５５２７号公報

上記のような変速機構において、無段変速モードと固定段モードとを切り替える変速機構は、従来の湿式多板クラッチではなく、ドグ歯を有する電磁クラッチを利用した回転位相同期変速制御によるものが知られている。

回転位相同期変速制御では、変速時に変速メンバの回転数をモータジェネレータで同期し、さらに位相も同期した上でクラッチを係合させることが要求される。いま、回転位相同期変速制御をモータジェネレータ単位で設けられたＥＣＵ（以下、「ＭＧＥＣＵ」と呼ぶ。）と、それらＭＧＥＣＵを統括制御する上位ＥＣＵ（以下、「ＨＶＥＣＵ」と呼ぶ。）と、により行うものとする。この場合、変速メンバの回転数を制御する回転制御はＨＶＥＣＵの制御によって支障なく実行できるが、回転位相を制御する位相制御はより厳密な精度が要求される。このため、ＨＶＥＣＵの制御により位相制御を実行すると、ＨＶＥＣＵとＭＧＥＣＵの通信遅れなどの要因により回転位相同期を確立するまでに時間を要してしまう。このため、変速モード切り替え時に加速のもたつき、ドライバビリティの低下などの不具合が生じうる。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、無段変速モードと固定段モードとを有し、ドグ歯を有する電磁クラッチを利用した回転位相同期変速制御を行う変速機において、変速モードの切り替え時に迅速に回転位相同期を確立することを目的とする。

本発明の１つの観点では、変速機の制御装置は、モータジェネレータにより回転制御される第１の要素と、前記第１の要素と係合する第２の要素とを有するクラッチと、前記モータジェネレータの駆動制御を行う第１の駆動制御部及び第２の駆動制御部と、を備え、前記第１の駆動制御部は、前記第１の要素と前記第２の要素の回転位相を同期させるための制御指令値を前記第２の駆動制御部に供給し、前記第２の駆動制御部は、前記制御指令値に対して、前記第１の要素と前記第２の要素の回転位相を同期させるための補正を行って前記モータジェネレータの駆動制御を行う。

上記の変速機の制御装置は、モータジェネレータにより回転制御される第１の要素を、第２の要素と係合させるクラッチを有する。クラッチは、例えば第１及び第２の要素として、相互に係合するドグ歯を有するものとすることができる。モータジェネレータの駆動制御は、第１及び第２の駆動制御部により実行される。クラッチの係合時に第１の要素と第２の要素の回転位相を同期させる場合、第１の要素と第２の要素の回転位相を同期させる指示及び制御指令値を第１の駆動制御部が第２の駆動制御部に供給する。第２の駆動制御部は、第１の駆動制御部から与えられた制御指令値をベースとし、自らの制御による補正を行ってモータジェネレータを制御し、第１の要素と第２の要素の回転位相を同期させる。

上記の変速機の制御装置の一態様では、前記第１の駆動制御部は、前記モータジェネレータの駆動制御により、前記第１の要素と前記第２の要素の回転数を一致させる。この態様では、第１の要素と第２の要素の位相同期制御において、回転数を一致させる制御は第１の駆動制御部が行い、回転位相を同期させる制御は第２の駆動制御部が行う。

上記の変速機の制御装置の他の一態様では、前記第１の駆動制御部は、モータジェネレータの回転状態が所定の許容範囲内であるか否かを監視する監視手段を備え、前記第１の駆動制御部は、前記第２の駆動制御部に制御指令値を供給して前記第２の駆動制御部にモータジェネレータの駆動制御を実行させている場合は、前記第２の駆動制御部にモータジェネレータの駆動制御を実行させていない場合と比較して、前記許容範囲を広く設定する。

この態様では、基本的に第１の駆動制御部は、モータジェネレータの回転状態が所定の許容範囲内であるか否かを常に監視している。但し、第１の要素と第２の要素の回転位相を同期させる制御を第２の駆動制御部に委ねている間は、第１の駆動制御部は第２の駆動制御部により制御されているモータジェネレータの回転状態に時間遅れなく追従することは難しく、モータジェネレータの回転状態が許容範囲を超えると判定されることが頻繁に生じうる。よって、第２の駆動制御部が回転位相を同期させる制御を実行している間は、回転状態の許容範囲を広く設定し、必要以上に頻繁に警告などが発生することを防止する。

以下、図面を参照して本発明の好適な実施の形態について説明する。

図１に本発明を適用したハイブリッド装置の駆動装置の概略構成を示す。図１の例は、機械分配式２モータ型と称されるハイブリッド装置であり、エンジン１、第１のモータジェネレータＭＧ１、第２のモータジェネレータＭＧ２、動力分配機構２０、を備える。動力源に相当するエンジン１と、回転数制御機構に相当する第１のモータジェネレータＭＧ１とが動力分配機構２０に連結されている。動力分配機構２０の出力軸３には、駆動トルク又はブレーキ力のアシストを行うための副動力源である第２のモータジェネレータＭＧ２が連結されている。第２のモータジェネレータＭＧ２と出力軸３とはＭＧ２変速部６を介して接続されている。さらに、出力軸３は最終減速機８を介して左右の駆動輪９に連結されている。第１のモータジェネレータＭＧ１と第２のモータジェネレータＭＧ２とは、バッテリー、インバータ、又は適宜のコントローラ（図示せず）を介して、もしくは直接的に電気的に接続され、第１のモータジェネレータＭＧ１で生じた電力で第２のモータジェネレータＭＧ２を駆動するように構成されている。

エンジン１は燃料を燃焼して動力を発生する熱機関であり、ガソリンエンジン、ディーゼルエンジンなどが挙げられる。第１のモータジェネレータＭＧ１はエンジン１からトルクを受けて回転することにより主として発電を行うものであり、発電に伴う反力トルクが作用する。第１のモータジェネレータＭＧ１の回転数を制御することにより、エンジン１の回転数が連続的に変化する。このような変速モードを無段変速モードという。無段変速モードは、後述する動力分配機構２０の差動作用により実現される。

第２のモータジェネレータＭＧ２は、駆動トルク又はブレーキ力を補助（アシスト）する装置である。駆動トルクをアシストする場合、第２のモータジェネレータＭＧ２は電力の供給を受けて電動機として機能する。一方、ブレーキ力をアシストする場合には、第２のモータジェネレータＭＧ２は、駆動輪９から伝達されるトルクにより回転させられて電力を発生する発電機として機能する。

図２は、図１に示す第１及び第２のモータジェネレータＭＧ１及びＭＧ２、並びに動力分配機構２０の構成を示す。

動力分配機構２０は、エンジン１の出力トルクを第１のモータジェネレータＭＧ１と出力軸３とに分配する機構であり、差動作用を生じるように構成されている。具体的には複数組の差動機構を備え、互いに差動作用を生じる４つの回転要素のうち、第１の回転要素にエンジン１が連結され、第２の回転要素に第１のモータジェネレータＭＧ１が連結され、第３の回転要素に出力軸３が連結され、第４の回転要素に電磁クラッチ５が接続される。電磁クラッチ５を開放した状態では、第１のモータジェネレータＭＧ１の回転数を連続的に変化させることによりエンジン１の回転数が連続的に変化し、無段変速モードが実現される。一方、電磁クラッチ５を係合して第４の回転要素を固定すると、動力分配機構２０により決定される変速比がオーバードライブ状態（即ち、エンジン回転数が出力回転数より小さくなる状態）に固定され、固定段モードが実現される。

本実施形態では、図２に示すように、動力分配機構２０は、２つの遊星歯車機構を組み合わせて構成される。第１の遊星歯車機構はリングギヤ２１、キャリア２２、サンギヤ２３を備え、第２の遊星歯車機構はリングギヤ２５、キャリア２６、サンギヤ２７を備える。

エンジン１の出力軸２は第１の遊星歯車機構のキャリア２２に連結され、そのキャリア２２は第２の遊星歯車機構のリングギヤ２５に連結されている。これらが第１の回転要素を構成する。第１のモータジェネレータＭＧ１のロータ１１は第１の遊星歯車機構のサンギヤ２３に連結され、これらが第２の回転要素を構成している。

第１の遊星歯車機構のリングギヤ２１と第２の遊星歯車機構のキャリア２６は相互に連結されているとともに出力軸３に連結されている。これらが第３の回転要素を構成している。また、第２の遊星歯車機構のサンギヤ２７は第４の回転要素に対応し、電磁クラッチ５を介してブレーキ部７に連結している。

図４に電磁クラッチ５の構成例を示す。この例では、電磁クラッチ５は一対のドグ歯５３ａ、５３ｂを備えて構成される。一方のドグ歯５３ｂは図２に示す第２の遊星歯車機構のサンギヤ２７に連結されており、第４の回転要素であるサンギヤ２７の回転に従って回転する。他方のドグ歯５３ａは図中の矢印１２１及び１２２のように、軸方向に移動（ストローク）可能に構成されている。具体的には、ドグ歯５３ａの背面側に設けられたアクチュエータ５２を矢印１２３方向に移動させることにより、ドグ歯５３ａと５３ｂとを係合し、クラッチをオン状態とする。また、アクチュエータ５２を矢印１２４方向に移動させることにより、ドグ歯５３ａと５３ｂの係合を開放し、クラッチをオフ状態とする。

図２に戻り、第１のモータジェネレータＭＧ１には、ロータ１１の回転を検出するレゾルバ１２が設けられている。第２のモータジェネレータＭＧ２のロータ４１はＭＧ２辺側部６を介して出力軸と連結されており、ロータ４１の回転を検出するレゾルバ４２が設けられている。また、図２及び図４に示すように、電磁クラッチ５には、ドグ歯５３ａ側の回転を検出するレゾルバ３２が設けられている。

ブレーキ部７は、電磁クラッチ５を係合したときに、ドグ歯５３ａ側の軸を固定することにより、第４の回転要素であるサンギヤ２７を固定（回転を阻止）するように構成されている。

上述のように、電磁クラッチ５を開放（オフ）状態とすると無段変速モードとなる。具体的には、第１の回転要素であるキャリア２２にエンジン１の出力トルクが作用し、第２の回転要素であるサンギヤ２３に第１のモータジェネレータ２３による反力トルクが作用するので、第３の回転要素である出力軸３及び第４の回転要素であるサンギヤ２７にはエンジン１と同方向に回転するトルクが作用する。この場合、第１のモータジェネレータＭＧ１の回転数変化に応じてエンジン１の回転数が変化し、無段変速モードでの運転が行われる。

一方、電磁クラッチ５を係合（オン）状態とし、ブレーキ部７を固定すると固定段モードとなる。具体的には、第４の回転要素であるサンギヤ２７の回転を止めると、エンジン１の回転に対してブレーキ部７により反力トルクを与えることになるので、第１のモータジェネレータＭＧ１はいわゆる空転状態となる。その結果、動力分配機構２０の構成によって定まる変速比に固定され、固定段モードでの運転が行われる。

図３に、上記のモータジェネレータ及び電磁クラッチ５を制御する制御系の構成を示す。本実施形態の制御系では、図示のように、第１のモータジェネレータＭＧ１及び第２のモータジェネレータＭＧ２を独立に駆動制御するように第１ＭＧＥＣＵ１４及び第２ＭＧＥＣＵ４４が設けられる。

第１ＭＧＥＣＵ１４は、インバータ１３を通じて第１のモータジェネレータにＭＧ１に駆動電力を供給する。第１のモータジェネレータＭＧ１の回転はレゾルバ１２により検出され、第１ＭＧＥＣＵ１４に送られる。第１ＭＧＥＣＵ１４は、レゾルバ１２からの回転検出信号に基づいて、第１のモータジェネレータＭＧ１の回転を制御する。

同様に、第２ＭＧＥＣＵ４４は、インバータ４３を通じて第２のモータジェネレータにＭＧ２に駆動電力を供給する。第２のモータジェネレータＭＧ２の回転はレゾルバ４２により検出され、第２ＭＧＥＣＵ４４に送られる。第２ＭＧＥＣＵ４４は、レゾルバ４２からの回転検出信号に基づいて、第２のモータジェネレータＭＧ２の回転を制御する。

また、図４を参照して説明したように、電磁クラッチ５に設けられたレゾルバ３２はドグ歯５３ａ側の軸（以下、「クラッチ駆動部」と呼ぶ。）の回転を検出し、クラッチ回転検出信号を第３ＭＧＥＣＵ３４に供給する。第３ＭＧＥＣＵ３４は、レゾルバ３２からのクラッチ回転検出信号を第２ＭＧＥＣＵ４４に供給する。また、第３ＭＧＥＣＵ３４は、第２ＭＧＥＣＵ４４から与えられる制御信号に基づいてアクチュエータ駆動回路５１を制御し、アクチュエータ５２を駆動して、電磁クラッチ５のオン／オフを制御する。

さらに、本実施形態では、モータジェネレータ毎に設けられたＭＧＥＣＵ１４及び２４を統括制御するＨＶＥＣＵ９が設けられる。ＨＶＥＣＵ９は、第２ＭＧＥＣＵ４４と接続されるとともに、第２ＭＧＥＣＵ４４を通じて第１ＭＧＥＣＵ１４及び第３ＭＧＥＣＵ３４に制御指示や制御指令値などを供給する。

図４を参照して説明したように、本実施形態では、変速機構としてドグ歯を有する電磁クラッチ５を使用する。よって、電磁クラッチ５を係合する際には、第４の回転要素であるサンギヤ２７の回転と、電磁クラッチ５のクラッチ駆動部の回転とを位相同期制御する必要がある。即ち、サンギヤ２７とクラッチ駆動部との回転数を一致させ、さらに回転位相を同期させてからアクチュエータ５２を駆動して電磁クラッチ５の係合を行う必要がある。ここで、サンギヤ２７とクラッチ駆動部の回転数を一致させる回転制御はＨＶＥＣＵ９が行うこととしても支障は無い。一方、回転位相を同期させる位相制御は、レゾルバの検出信号に基づいて厳密な制御が要求されるため、ＨＶＥＣＵ９が実行することとすると時間を要してしまうという問題がある。そこで、本実施形態では、回転数の制御はＨＶＥＣＵ９が実行し、回転位相の制御は基本的に第１ＭＧＥＣＵ１４が行うこととする。

具体的には、まず、回転数の制御においては、レゾルバ３２が検出したクラッチ駆動部の回転数が第３ＭＧＥＣＵ３４及び第２ＭＧＥＣＵ４４を通じてＨＶＥＣＵ９に供給される。一方、サンギヤ２７の回転数は、第１のモータジェネレータＭＧ１の回転数と、動力分配機構２０の構造に応じて決まる特定の関係にあるので、第１ＭＧＥＣＵ１４は、レゾルバ１２の検出信号に基づいてサンギヤ２７の回転数を算出し、第２ＭＧＥＣＵ４４を通じてＨＶＥＣＵ９に通知する。

ＨＶＥＣＵ９は、クラッチ駆動部の回転数と、サンギヤ２７の回転数とが一致するように、第２ＭＧＥＣＵ４４を通じて第１ＭＧＥＣＵ１４に制御指令値を供給し、第１のモータジェネレータＭＧ１の回転数を制御する。

次に、回転位相の制御では、まずＨＶＥＣＵ９が制御指示及び制御指令値を第１ＭＧＥＣＵ１４に与える。第１ＭＧＥＣＵ１４は、制御指示及び制御指令値を受け取ると、制御指令値をベースとした上で、自らサンギヤ２７とクラッチ駆動部との回転位相を同期させる処理を行う。

具体的には、第１ＭＧＥＣＵ１４は、レゾルバ１２からの回転検出信号に基づいて第１のモータジェネレータＭＧ１の回転位相を検出する。第１のモータジェネレータＭＧ１の回転に応じて、動力分配機構２０を介してサンギヤ２７が回転するので、第１のモージェネレータＭＧ１の回転位相と、サンギヤ２７の回転位相とは、動力分配機構２０の構造によって決まる特定の関係にある。よって、第１ＭＧＥＣＵ１４は、レゾルバ１２から第１のモータジェネレータＭＧ１の回転位相を制御することにより、サンギヤ２７の回転位相を制御することができる。

一方、クラッチ駆動部の回転位相は、レゾルバ３２により検出され、第３ＭＧＥＣＵ３４及び第２ＭＧＥＣＵ４４を通じて第１ＭＧＥＣＵ１４に送られる。よって、第１ＭＧＥＣＵ１４は、こうして取得したクラッチ駆動部の回転位相と、レゾルバ１２からの検出信号に基づいて得たサンギヤ２７の回転位相とが同期するように、第１のモータジェネレータＭＧ１の駆動を制御する。そして、サンギヤ２７の回転位相とクラッチ駆動部の回転位相同期が完了したときに、第１ＭＧＥＣＵ１４はそれをＨＶＥＣＵ９に通知する。ＨＶＥＣＵ９は、位相同期が完了した旨の通知を受けると、第２ＭＧＥＣＵ４４及び第３ＭＧＥＣＵ３４を通じてアクチュエータ回路５１に指示を与え、アクチュエータ５２を駆動してクラッチを係合させる。

このように、本実施形態では、電磁クラッチ５の回転位相同期制御において、ＨＶＥＣＵ９により回転数の制御を行うとともに、第１ＭＧＥＣＵ１４により回転位相の制御を行う。ＨＶＥＣＵ９は複数のＭＧＥＣＵを統括的に制御するコントローラであり、かつ、第１ＭＧＥＣＵ１４までの通信遅れなども発生するので、ＨＶＥＣＵ９による回転位相制御は時間を要し、好ましくない。この点、第１ＭＧＥＣＵ１４は第１のモータジェネレータＭＧ１の専用のコントローラであるので、第１のモータジェネレータの駆動制御を迅速かつ厳密に行うことができる。よって、電磁クラッチ５の切り替えを必要とする変速動作を迅速に行うことが可能となる。なお、好ましい実施例では、第１ＭＧＥＣＵ１４はＨＶＥＣＵ９よりも演算処理速度の速いものが使用される。

なお、上記のように、第１ＭＧＥＣＵ１４が回転位相制御を実行する場合、ＨＶＥＣＵ９は第１ＭＧＥＣＵ１４に対して制御指令値を与える。この制御指令値は、第１ＭＧＥＣＵ１４による回転位相制御のベースとなるものであり、第１ＭＧＥＣＵ１４はこの制御指令値をベース値とし、自らの制御によりこれを補正することにより、回転位相制御を実行する。

１つの例では、ＨＶＥＣＵ９から与えられる制御指令値は、第１ＭＧＥＣＵ１４により実行される位相同期制御において許容される第１のモータジェネレータＭＧ１の駆動トルク又は回転数の範囲を規定するものとすることができる。この場合、ＨＶＥＣＵ９は、基本的に第１ＭＧＥＣＵ１４による回転位相制御において、第１のモータジェネレータＭＧ１の駆動トルク又は回転数が、制御指令値に基づく許容範囲内であるか否かを常に関ししており、許容範囲を逸脱した場合にはその旨の警告（ダイアグ）などを生成する。

なお、ＨＶＥＣＵ９は、基本的に各ＭＧＥＣＵを統括的に制御する立場にあり、上記の第１ＭＧＥＣＵ１４による回転位相制御中であるか否かに限らず、常に第１のモータジェネレータのＭＧ１の駆動トルクや回転数を監視している（これを「ＭＧトルク監視処理」と呼ぶ。）ものであるが、本実施形態のように、回転位相制御を第１のＭＧＥＣＵ１４に委ねる場合には、ＭＧトルク監視処理における許容範囲を緩和する（即ち、広げる）ようにしてもよい。これは、第１のＭＧＥＣＵ１４が主体となって回転位相制御を行っているときには、第１のモータジェネレータＭＧ１の駆動トルクや回転数などの状態をＨＶＥＣＵ９が時間遅れなく十分な精度で認識することが難しい。そのため、必要以上に頻繁に警告などが発せられることを回避すべく、ＭＧトルク監視処理における許容範囲を緩和することが好ましい。

次に、上記の制御系による電磁クラッチ５の係合時の制御について、図５のフローチャートを参照して説明する。なお、この処理は、主として図４に示すＨＶＥＣＵ９及び第１ＭＧＥＣＵ１４により実行される。

まず、ＨＶＥＣＵ９は変速制御実行中であるか否かを判定する（ステップＳ１０１）。この判定は、例えばユーザにより変速要求がなされたか否かの判定により行われる。変速制御実行中でない場合（ステップＳ１０１；Ｎｏ）、ＨＶＥＣＵ９は、通常のＨＶＥＣＵ９による制御により、第１ＭＧＥＣＵ１４に対してＭＧトルク指令値を指示し、第１のモータジェネレータＭＧ１の駆動を制御する（ステップＳ１０２）。

一方、変速制御実行中である場合（ステップＳ１０１；Ｙｅｓ）、ＨＶＥＣＵ９は回転同期制御を実行する。回転同期制御では、前述のようにＨＶＥＣＵ９がクラッチ駆動部の回転数とサンギヤ２７の回転数を取得し、両者が一致するようにＭＧトルク値を算出し、第１ＭＧＥＣＵ１４に供給する（ステップＳ１０４）。これにより、第１のＭＧＥＣＵ１４は、第１のモータジェネレータ１４の回転数を制御する。そして、回転同期制御が完了すると（ステップＳ１０３；Ｙｅｓ）、ＨＶＥＣＵ９は第１のモータジェネレータＭＧ１のＭＧトルク監視処理の許容範囲を緩和する（ステップＳ１０５）。前述のように、ＨＶＥＣＵ９は基本的に第１のモータジェネレータＭＧ１のトルクを監視しているが、ここでは、以後の処理で第１ＭＧＥＣＵ１４による位相制御を実行するので、それに先だってＭＧトルク監視処理における許容範囲を広げておく処理を行っている。

次に、ＨＶＥＣＵ９は、第１ＭＧＥＣＵ１４に対して、位相同期制御を指示する（ステップＳ１０６）。この際、ＨＶＥＣＵ９は、第１のＭＧＥＣＵ１４による位相同期制御のベースとなるＭＧトルク値又は許容トルク値の範囲などを制御指令値として第１ＭＧＥＣＵ１４に与える。

これに応答して、第１ＭＧＥＣＵ１４は位相同期制御を実行する。即ち、第１ＭＧＥＣＵ１４は、ＨＶＥＣＵ９からの制御指令値をベースとしつつ、レゾルバ１２から得られる第１のモータジェネレータＭＧ１の回転位相に基づいてサンギヤ２７の回転位相を算出し、それがレゾルバ３２から得られるクラッチ駆動部の回転位相と同期するように第１のモータジェネレータＭＧ１のトルク値を補正して、駆動を制御する（ステップＳ１０８）。

こうして、位相同期が完了すると（ステップＳ１０７；Ｙｅｓ）、第１ＭＧＥＣＵ１４はＨＶＥＣＵ９へ位相同期の完了を通知する（ステップＳ１０９）。位相同期の完了の通知を受け取ると、ＨＶＥＣＵ９はアクチュエータ５２を駆動して電磁クラッチ５を係合させ、変速制御を実行する（ステップＳ１１０）。さらに、ＨＶＥＣＵ９は、ステップＳ１０５で緩和されたＭＧトルク監視処理の許容範囲を元に戻す（ステップＳ１１１）。こうして、クラッチ係合時の処理は終了する。

次に、クラッチ開放時の制御について図６のフローチャートを参照して説明する。この処理も、主としてＨＶＥＣＵ９と第１ＭＧＥＣＵ１４により実行される。

まず、ＨＶＥＣＵ９は、ユーザからの要求その他により、電磁クラッチ５の開放要求があったか否かを判定する（ステップＳ２０１）。開放要求が無い場合（ステップＳ２０１；Ｎｏ）、ＨＶＥＣＵ９はＭＧトルク指令値をゼロに維持し、電磁クラッチ係合中の処理を継続する（ステップＳ２０２）。

一方、電磁クラッチ５の開放要求があった場合（ステップＳ２０１；Ｙｅｓ）、ＨＶＥＣＵ９はクラッチ駆動部とサンギヤ２７とを変速同期回転数に維持するための第１のモータジェネレータＭＧ１のトルク値をトルク指令値として算出し、第１のＭＧＥＣＵ１４に供給する（ステップＳ２０３）。次に、ＨＶＥＣＵ９は、ＭＧトルク監視処理の許容範囲を緩和し（ステップＳ２０４）、開放制御の実行指示を第１ＭＧＥＣＵ１４に与える（ステップＳ２０５）。

ＨＶＥＣＵ９より指示を受けると、第１ＭＧＥＣＵ１４は、電磁クラッチの開放制御を実行する。具体的には、アクチュエータ５２を開放方向、即ち図４における矢印１２４の方向に駆動するとともに、ステップＳ２０３でＨＶＥＣＵ９により与えられたトルク指令値に対して解放時の補正を行って第１のモータジェネレータＭＧ１のトルクを変化させる（ステップＳ２０７）。

この際の第１のモータジェネレータＭＧ１のトルク変化例を図７に示す。図７はステップＳ２０７における、第１のモータジェネレータＭＧ１のトルク値の時間変化を示す。ステップＳ２０３においてＨＶＥＣＵ９から与えられるトルク指令値をグラフ７０で示す一定値とした場合、第１ＭＧＥＣＵ１４は、所定のトルク補正値の幅Ｘで第１のモータジェネレータＭＧ１のトルク値を増減させる。これは、電磁クラッチ５の係合中のドグ歯５３ａ、５３ｂを開放するための処理であり、アクチュエータ５２により矢印１２４方向にドグ歯５３ａを駆動しつつ、クラッチ駆動部、即ちドグ歯５３ａの回転トルクを増減することにより、ドグ歯５３ｂに対するドグ歯５３ａの係合力を増減させ、ドグ歯５３ａがドグ歯５３ｂから外れ易くしている。

こうして、電磁クラッチ５の開放が完了すると（ステップＳ２０６）、第１ＭＧＥＣＵ１４はＨＶＥＣＵ９にクラッチの開放完了を通知する（ステップＳ２０８）。これに応じて、ＨＶＥＣＵ９は、ステップＳ２０４で緩和していたＭＧトルク監視処理の許容範囲を元に戻し（ステップＳ２０９）、通常のＨＶＥＣＵによる制御、即ち前述の無段変速モードにおける制御へ移行する（ステップＳ２１０）。こうして、クラッチ解放時の制御は終了する。

以上説明したように、本実施形態では、ドグ歯を有する電磁クラッチの回転位相同期制御において、回転数を一致させる回転制御はＨＶＥＣＵ９が行い、回転位相を同期させる位相制御は第１ＭＧＥＣＵ１４が行うこととしたので、ＨＶＥＣＵ９と第１ＭＧＥＣＵ１４との間の通信遅れなどの要因により変速制御が遅れることがなく、迅速な変速が可能となる。

実施形態によるハイブリッド装置の概略構成を示す。 モータジェネレータ及び動力分配機構の構成を示す。 ハイブリッド車両の制御系の構成を示す。 電磁クラッチの構造を示す。 クラッチ係合時の処理を示すフローチャートである。 クラッチ開放時の処理を示すフローチャートである。 クラッチ解放時のモータジェネレータトルク値の補正方法を示すグラフである。

符号の説明

１ エンジン
３ 出力軸
５ 電磁クラッチ
９ ＨＶＥＣＵ
１４ 第１ＭＧＥＣＵ
１２、３２、４２ レゾルバ
２０ 動力分配機構
３４ 第３ＭＧＥＣＵ
４４ 第２ＭＧＥＣＵ
５２ アクチュエータ

Claims (3)

1. モータジェネレータにより回転制御される第１の要素と、前記第１の要素と係合する第２の要素とを有するクラッチと、
   前記モータジェネレータの駆動制御を行う第１の駆動制御部及び第２の駆動制御部と、を備え、
   前記第１の駆動制御部は、前記第１の要素と前記第２の要素の回転位相を同期させるための制御指令値を前記第２の駆動制御部に供給し、
   前記第２の駆動制御部は、前記制御指令値に対して、前記第１の要素と前記第２の要素の回転位相を同期させるための補正を行って前記モータジェネレータの駆動制御を行うことを特徴とする変速機の制御装置。
2. 前記第１の駆動制御部は、前記モータジェネレータの駆動制御により、前記第１の要素と前記第２の要素の回転数を一致させる請求項１に記載の変速機の制御装置。
3. 前記第１の駆動制御部は、モータジェネレータの回転状態が所定の許容範囲内であるか否かを監視する監視手段を備え、
   前記第１の駆動制御部は、前記第２の駆動制御部に制御指令値を供給して前記第２の駆動制御部にモータジェネレータの駆動制御を実行させている場合は、前記第２の駆動制御部にモータジェネレータの駆動制御を実行させていない場合と比較して、前記許容範囲を広く設定する請求項１又は２に記載の変速機の制御装置。

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