JP2012020619A - 車両の動力伝達制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ＡＭＴ付ハイブリッド車両において、電動機駆動トルクのアシストを利用しながらシフトアップ作動が行われる際の電動機駆動に伴う消費電力を小さくすること。
【解決手段】内燃機関駆動トルクＴｅが駆動輪に伝達されながら車両が走行する状態において、シフトアップ条件が成立したことに基づいて（ｔ１）、Ｔｅ及びクラッチトルクＴｃが減少させられ且つ電動機駆動トルクＴｍが増大させられる。その後、Ｔｃがゼロになったことに基づいて（ｔ２）、Ｔｃをゼロに維持し且つＴｍが駆動輪に伝達される状態を維持しながら、シフトアップ作動が行われる（ｔ２〜ｔ３）。その後、シフトアップ作動が終了したことに基づいて（ｔ３）、Ｔｅ及びＴｃが増大させられ且つＴｍが減少させられる（ｔ３〜ｔ５）。シフトアップ条件の成立後、Ｔｃがゼロになるまでの間（ｔ１〜ｔ２）、内燃機関の出力軸により回転駆動される発電機の負荷トルクＴｓを発生させる。
【選択図】図４

Description

本発明は、車両の動力伝達制御装置に関し、特に、動力源として内燃機関と電動機とを備え、且つクラッチを備えた車両に適用されるものに係わる。

近年、複数の変速段を有し且つトルクコンバータを備えていない有段変速機と、内燃機関の出力軸と有段変速機の入力軸との間に介装されてクラッチトルク（クラッチが伝達し得るトルクの最大値）を調整可能なクラッチと、車両の走行状態に応じてアクチュエータを用いてクラッチトルク及び有段変速機の変速段を制御する制御手段と、を備えた動力伝達制御装置が開発されてきている（例えば、特許文献１を参照）。係る動力伝達制御装置は、オートメイティッド・マニュアル・トランスミッション（ＡＭＴ）とも呼ばれる。

ＡＭＴを搭載した車両では、変速作動（変速機の変速段を変更する作動）が行われる際、変速作動の開始前にクラッチが接合状態（クラッチトルク＞０）から分断状態（クラッチトルク＝０）へと変更され、クラッチが分断状態に維持された状態で変速作動が行われ、変速作動の終了後にクラッチが分断状態から接合状態へと戻される。

また、近年、動力源としてエンジンと電動機（電動モータ、電動発電機）とを備えた所謂ハイブリッド車両が開発されてきている（例えば、特許文献２を参照）。ハイブリット車両では、電動機の出力軸が、内燃機関の出力軸、変速機の入力軸、及び変速機の出力軸の何れかに接続される構成が採用され得る。以下、内燃機関の出力軸の駆動トルクを「内燃機関駆動トルク」と呼び、電動機の出力軸の駆動トルクを「電動機駆動トルク」と呼ぶ。

特開２００６−９７７４０号公報 特開２０００−２２４７１０号公報

ＡＭＴを搭載し、且つ、電動機の出力軸が変速機の出力軸に接続される構成を備えたハイブリッド車両（以下、「ＡＭＴ付ハイブリッド車両」と呼ぶ。）を想定する。ＡＭＴ付ハイブリッド車両では、変速作動中（即ち、クラッチの分断等によって内燃機関駆動トルクが変速機の出力軸へ伝達され得ない間）において、電動機駆動トルクを変速機の出力軸（従って、駆動輪）へ伝達することができる。このように、電動機駆動トルクのアシストを利用することにより、変速作動に伴う変速ショック（駆動トルクの谷の発生）を抑制することができる。

以下、車両が内燃機関駆動トルクを利用して走行している場合（内燃機関駆動トルクが駆動輪に伝達されている場合）において、電動機駆動トルクのアシストを利用しながらシフトアップ作動（変速段がより高速側に変更される変速作動）が行われる場合についての作動についてより具体的に説明する。この場合、シフトアップ作動の開始前では、通常、クラッチに滑りが発生しないようにクラッチトルクが内燃機関駆動トルクより大きい値に調整されている。

この状態において、シフトアップ作動が行われる条件が成立すると、先ず、内燃機関駆動トルク及びクラッチトルクが減少させられ、且つ、電動機駆動トルクが増大される。その後、クラッチトルクがゼロになると、クラッチトルクをゼロに維持し且つ電動機駆動トルクが駆動輪に伝達される状態（即ち、電動機駆動トルクのアシストが利用されている状態）を維持しながら、シフトアップ作動がなされる。その後、シフトアップ作動が終了すると、内燃機関駆動トルク及びクラッチトルクが増大されるとともに電動機駆動トルクが減少させられる。

以上、説明したように、電動機駆動トルクのアシストを利用しながらシフトアップ作動が行われる場合、電動機駆動トルクを一時的に増大するために電力が消費される。この消費電力は、電動機駆動トルクが増大される時間が短ければ短いほど、小さくなる。従って、消費電力の低減の観点からすると、電動機駆動トルクが増大される時間が短ければ短いほど好ましい。

本発明の目的は、ＡＭＴ付ハイブリッド車両に適用される車両の動力伝達制御装置であって、電動機駆動トルクのアシストを利用しながらシフトアップ作動が行われる際の電動機駆動に伴う消費電力が小さいものを提供することにある。

本発明による車両の動力伝達制御装置は、動力源として内燃機関と電動機とを備えたハイブリッド車両に適用される。この動力伝達装置は、有段変速機（Ｔ／Ｍ）と、クラッチ（Ｃ／Ｄ）と、制御手段（ＥＣＵ、ＡＣ／Ｄ１，ＡＣ／Ｄ２）とを備える。

前記有段変速機は、前記内燃機関の出力軸（Ａ１）から動力が入力される入力軸（Ａ２）と、前記車両の駆動輪へ動力を出力する出力軸（Ａ３）とを備える。前記有段変速機は、減速比（前記出力軸の回転速度（Ｎｏ）に対する前記入力軸の回転速度（Ｎｉ）の割合）が異なる予め定められた複数の変速段を有し、且つトルクコンバータを備えていない。前記有段変速機の出力軸には、前記有段変速機を介することなく前記電動機の出力軸から動力が入力される。

前記クラッチは、前記内燃機関の出力軸と前記有段変速機の入力軸との間に介装されていて、クラッチトルク（前記クラッチが伝達し得るトルクの最大値）が調整可能となっている。

前記制御手段は、前記車両の走行状態に基づいて、前記内燃機関駆動トルク（Ｔｅ）、前記電動機駆動トルク（Ｔｍ）、前記クラッチのクラッチトルク（Ｔｃ）、及び前記有段変速機の変速段を制御する。即ち、この動力伝達制御装置は、上述した「ＡＭＴ付ハイブリッド車両」に適用される。

前記制御手段は、前記クラッチトルクが前記内燃機関駆動トルクより大きい値に調整され、且つ、前記内燃機関駆動トルクが前記駆動輪に伝達されながら前記車両が走行する状態において、前記有段変速機の変速段を現在の変速段から前記現在の変速段より前記減速比が小さい高速側変速段に変更するシフトアップ条件が成立したことに基づいて、前記内燃機関駆動トルク及び前記クラッチトルクを減少するとともに前記電動機駆動トルクを増大する。その後、前記制御手段は、前記クラッチトルクがゼロになったことに基づいて、前記クラッチトルクをゼロに維持し且つ前記電動機駆動トルクが前記駆動輪に伝達される状態を維持しながら、前記有段変速機の変速段を前記現在の変速段から前記高速側変速段に変更する変速作動を行う。その後、前記制御手段は、前記変速作動が終了したことに基づいて、前記内燃機関駆動トルク及び前記クラッチトルクを増大するとともに前記電動機駆動トルクを減少する。即ち、この動力伝達制御装置は、電動機駆動トルクのアシストを利用しながらシフトアップ作動を行う。なお、「内燃機関駆動トルクが駆動輪に伝達されながら車両が走行する状態」とは、内燃機関駆動トルク（＞０）のみが駆動輪に伝達されながら車両が走行する状態、並びに、内燃機関駆動トルク（＞０）及び電動機駆動トルク（＞０）が共に駆動輪に伝達されながら車両が走行する状態を含む。

ここにおいて、前記シフトアップ条件の成立後、前記クラッチトルクがゼロになるまで（即ち、クラッチが分断状態になるまで）の間（以下、「クラッチトルク減少期間」と呼ぶ。）において、前記クラッチトルクが前記内燃機関駆動トルクより大きい状態が維持されながら、前記内燃機関駆動トルク及び前記クラッチトルクが減少させられることが必要である。これにより、クラッチトルク減少期間において、クラッチに滑りが発生することが抑制され得る。

この動力伝達制御装置の特徴は、前記制御手段が、クラッチトルク減少期間において、前記内燃機関の出力軸により回転駆動される前記車両に設けられた発電機の負荷トルク（Ｔｓ、減速方向のトルク）を前記シフトアップ条件の成立前よりも大きい値に調整するように構成されたことにある。前記発電機としては、例えば、前記内燃機関駆動トルクに基づいて発電を行う機能を有するオルタネータ（交流発電機）が使用され得る。また、前記内燃機関の始動のために前記内燃機関の出力軸を回転駆動する機能と前記オルタネータの機能とを有するスタータモータジェネレータも使用され得る。更には、前記車両の動力源として前記車両に備えられた第２の電動機であって第２の電動機の出力軸から動力が前記内燃機関の出力軸に入力される第２の電動機（前記電動機とは異なる。駆動トルクを発生する機能と回生トルクを発生する機能とを有する。）も使用され得る。

前記発電機の負荷トルクは、正味の内燃機関駆動トルク（Ｔｎｅ＝Ｔｅ＋Ｔｓ）を減少させる方向に作用する。従って、クラッチトルク減少期間において発電機の負荷トルクを増大すると、発電機の負荷トルクを増大しない場合に比して、クラッチトルク減少期間における正味の内燃機関駆動トルクの減少勾配を大きくすることができる。この結果、クラッチトルク減少期間におけるクラッチトルクの減少勾配を大きくすることができ、クラッチトルクがゼロになる時期を早めることができる。換言すれば、クラッチトルク減少期間を短くすることができる。

ここで、上述のように、クラッチトルク減少期間では、電動機駆動トルクが増大される。即ち、クラッチトルク減少期間が短ければ短いほど、クラッチトルク減少期間において電動機駆動に伴って消費される電力が小さくなる。以上より、上記構成によれば、発電機の負荷トルクを増大しない場合に比して、電動機駆動トルクのアシストを利用しながらシフトアップ作動が行われる際の電動機駆動に伴う消費電力を小さくすることができる。加えて、発電機の負荷トルクを増大することにより、発電機による発電量が増大する。このように量が増大した電力を車両に搭載された種々の電気機器に効率良く活用することができる。

本発明の実施形態に係る車両の動力伝達制御装置を搭載した車両の概略構成図である。 図１に示したクラッチについての「ストローク−トルク特性」を規定するマップを示したグラフである。 本発明の実施形態の比較例によって、電動機駆動トルクのアシストを利用しながらシフトアップ作動が行われる際の作動の一例を示したタイムチャートである。 本発明の実施形態によって、電動機駆動トルクのアシストを利用しながらシフトアップ作動が行われる際の作動の一例を示した図３に対応するタイムチャートである。 本発明の実施形態の変形例に係る車両の動力伝達制御装置を搭載した車両の概略構成図である。

以下、本発明による車両の動力伝達制御装置の実施形態について図面を参照しつつ説明する。

（構成）
図１は、本発明の実施形態に係る動力伝達制御装置（以下、「本装置」と称呼する。）を搭載した車両の概略構成を示している。この車両は、動力源として内燃機関とモータジェネレータとを備え、且つ、トルクコンバータを備えない有段変速機とクラッチとを使用した所謂オートメイティッド・マニュアル・トランスミッション（ＡＭＴ）を備えたハイブリッド車両である。

この車両は、エンジンＥ／Ｇと、変速機Ｔ／Ｍと、クラッチＣ／Ｄと、モータジェネレータＭ／Ｇと、を備えている。Ｅ／Ｇは、周知の内燃機関の１つであり、例えば、ガソリンを燃料として使用するガソリンエンジン、軽油を燃料として使用するディーゼルエンジンである。

エンジンＥ／Ｇの出力軸Ａ１は、バッテリＢＡＴから電力の供給を受けるスタータモータ・ジェネレータ（以下、「スタータジェネレータ」）ＳＭ／Ｇにより回転駆動されるようになっている。スタータジェネレータＳＭ／Ｇを使用することにより、運転停止中のエンジンＥ／Ｇが始動するようになっている。スタータジェネレータＳＭ／Ｇは、Ｅ／Ｇの出力軸Ａ１により回転駆動されることにより、Ｅ／Ｇの出力軸Ａ１に負荷トルクを与える発電機としても機能する。Ｅ／Ｇの出力軸Ａ１は、フライホイールＦ／Ｗ、及び、クラッチＣ／Ｄを介して、変速機Ｔ／Ｍの入力軸Ａ２と接続されている。

変速機Ｔ／Ｍは、前進用の複数（例えば、５つ）の変速段、後進用の１つの変速段、及びニュートラル段を有するトルクコンバータを備えない周知の有段変速機の１つである。Ｔ／Ｍの出力軸Ａ３は、ディファレンシャルＤ／Ｆを介して車両の駆動輪と接続されている。Ｔ／Ｍの変速段の切り替えは、変速機アクチュエータＡＣ／Ｄ２を制御することで実行される。変速段を切り替えることで、減速比（出力軸Ａ３の回転速度Ｎｏに対する入力軸Ａ２の回転速度Ｎｉの割合）が調整される。

クラッチＣ／Ｄは、変速機Ｔ／Ｍの入力軸Ａ２に一体回転するように設けられた周知の構成の１つを有する摩擦クラッチディスクである。より具体的には、エンジンＥ／Ｇの出力軸Ａ１に一体回転するように設けられたフライホイールＦ／Ｗに対して、クラッチＣ／Ｄ（より正確には、クラッチディスク）が互いに向き合うように同軸的に配置されている。フライホイールＦ／Ｗに対するクラッチＣ／Ｄ（より正確には、クラッチディスク）の軸方向の位置が調整可能となっている。クラッチＣ／Ｄの軸方向位置は、クラッチアクチュエータＡＣ／Ｄ１により調整される。

以下、クラッチＣ／Ｄの原位置（クラッチディスクがフライホイールから最も離れた位置）からの接合方向（圧着方向）への軸方向の移動量をクラッチストロークＣＳｔと呼ぶ。クラッチＣ／Ｄが「原位置」にあるとき、クラッチストロークＣＳｔが「０」となる。図２に示すように、クラッチストロークＣＳｔを調整することにより、クラッチＣ／Ｄが伝達可能な最大トルク（クラッチトルクＴｃ）が調整される。「Ｔｃ＝０」の状態では、エンジンＥ／Ｇの出力軸Ａ１と変速機Ｔ／Ｍの入力軸Ａ２との間で動力が伝達されない。この状態を「分断状態」と呼ぶ。また、「Ｔｃ＞０」の状態では、出力軸Ａ１と入力軸Ａ２との間で動力が伝達される。この状態を「接合状態」と呼ぶ。

モータジェネレータＭ／Ｇは、周知の構成（例えば、交流同期モータ）の１つを有していて、例えば、ロータ（図示せず）がＭ／Ｇの出力軸と一体回転するようになっている。Ｍ／Ｇの出力軸は、所定の歯車列を介してＴ／Ｍの出力軸Ａ３と接続されている。即ち、Ｍ／Ｇの出力軸の駆動トルクは、Ｔ／Ｍを介することなくＴ／Ｍの出力軸Ａ３（従って、駆動輪）に伝達される。Ｍ／Ｇの出力軸の駆動トルクは、バッテリＢＡＴからの電力を用いてインバータＩＮＶを介して制御される。

また、本装置は、アクセルペダルＡＰの操作量（アクセル開度）を検出するアクセル開度センサＳ１と、シフトレバーＳＦの位置を検出するシフト位置センサＳ２と、ブレーキペダルＢＰの操作の有無を検出するブレーキセンサＳ３と、を備えている。

更に、本装置は、電子制御ユニットＥＣＵを備えている。ＥＣＵは、上述のセンサＳ１〜Ｓ３、並びにその他のセンサ等からの情報等に基づいて、上述のアクチュエータＡＣ／Ｄ１、ＡＣ／Ｄ２を制御することで、Ｃ／ＤのクラッチストロークＣＳｔ（従って、クラッチトルクＴｃ）、及び、Ｔ／Ｍの変速段を制御する。また、ＥＣＵは、Ｅ／Ｇの燃料噴射量（スロットル弁の開度）を制御することでＥ／Ｇの出力軸Ａ１の駆動トルクを制御するとともに、インバータＩＮＶを制御することでＭ／Ｇの出力軸の駆動トルクを制御する。更には、スタータジェネレータＳＭ／Ｇが発電機として機能する場合、ＥＣＵは、インバータＩＮＶを制御することで、スタータジェネレータＳＭ／ＧがＥ／Ｇの出力軸Ａ１に与える負荷トルクを制御する。

以上、この車両は、ＡＭＴを搭載し、且つ、Ｍ／Ｇの出力軸がＴ／Ｍの出力軸Ａ３に接続される構成を備えた「ＡＭＴ付ハイブリッド車両」である。以下、説明の便宜上、Ｅ／Ｇの燃焼により出力軸Ａ１に発生する駆動トルクを「Ｅ／Ｇ駆動トルクＴｅ」と呼ぶ。スタータジェネレータＳＭ／Ｇが発電機として機能する場合においてスタータジェネレータＳＭ／ＧがＥ／Ｇの出力軸Ａ１に与える負荷トルク（減速方向のトルク）を「ＳＭ／Ｇ負荷トルクＴｓ」と呼ぶ。ＴｅとＴｓ（負の値）とを合計して得られる正味の駆動トルクを「Ｅ／Ｇ正味駆動トルクＴｎｅ」と呼ぶ（Ｔｎｅ＝Ｔｅ＋Ｔｓ）。また、Ｍ／Ｇの出力軸の駆動トルクを「Ｍ／Ｇ駆動トルクＴｍ」と呼ぶ。なお、説明の簡略化のため、本明細書では、Ｅ／Ｇの出力軸の回転やＭ／Ｇの出力軸の回転に伴う摺動抵抗等に起因する減速方向のトルクはゼロであるものとする。

ここで、Ｅ／Ｇ駆動トルクＴｅは、例えば、スロットル弁の開度とＥ／Ｇの回転速度とを引数とする予め作製されたトルクマップに基づいて推定され得る。Ｍ／Ｇ駆動トルクＴｍ、及び、ＳＭ／Ｇ負荷トルクＴｓは、供給される電流の値（又は電圧の値）又はその周波数を引数とする予め作製されたトルクマップに基づいて推定され得る。

本装置では、シフトレバーＳＦの位置が「自動モード」に対応する位置にある場合、ＥＣＵ内のＲＯＭ（図示せず）に記憶された変速マップと、上述のセンサからの情報とに基づいて選択すべき変速段（選択変速段）が決定される。シフトレバーＳＦの位置が「手動モード」に対応する位置にある場合、運転者によるシフトレバーＳＦの操作に基づいて選択変速段が決定される。変速機Ｔ／Ｍでは、変速段が選択変速段に確立される。選択変速段が変化したとき、変速機Ｔ／Ｍの変速作動（変速段が変更される際の作動）が行われる。変速作動の開始は、変速段の変更に関連して移動する部材（具体的には、スリーブ）の移動の開始に対応し、変速作動の終了は、その部材の移動の終了に対応する。

（シフトアップ作動）
上述のように、本装置は、ＡＭＴを搭載し、且つ、Ｍ／Ｇの出力軸がＴ／Ｍの出力軸Ａ３に接続される構成を備えた「ＡＭＴ付ハイブリッド車両」に適用される。このＡＭＴ付ハイブリッド車両では、変速作動が行われる際、変速作動の開始前にクラッチＣ／Ｄが接合状態（クラッチトルク＞０）から分断状態（クラッチトルク＝０）へと変更され、クラッチが分断状態に維持された状態で変速作動が行われ、変速作動の終了後にクラッチが分断状態から接合状態へと戻される。

従って、変速作動中では、クラッチＣ／Ｄが分断状態に維持されることによって、Ｅ／Ｇ正味駆動トルクＴｎｅが変速機Ｔ／Ｍの出力軸Ａ３へ伝達され得ない。一方、このＡＭＴ付ハイブリッド車両では、変速作動中においても、Ｍ／Ｇ駆動トルクＴｍを変速機Ｔ／Ｍの出力軸Ａ３（従って、駆動輪）へ伝達することができる。このように、Ｍ／Ｇ駆動トルクＴｍのアシストを利用することにより、変速作動に伴う変速ショック（駆動トルクの谷の発生）を抑制することができる。

以下、車両がＥ／Ｇ正味駆動トルクＴｎｅ（＞０）のみを利用して走行している場合（Ｍ／Ｇ駆動トルクＴｍ＝０）において、Ｍ／Ｇ駆動トルクＴｍのアシストを利用しながらシフトアップ作動（変速段がより高速側に変更される変速作動）が行われる場合について考察する。先ず、図３を参照しながら、本装置の比較例が採用された場合の作動の一例について説明する。ＮＥは、Ｅ／Ｇの出力軸Ａ１の回転速度であり、Ｎｉは、Ｔ／Ｍの入力軸Ａ２の回転速度である。図３から理解できるように、この比較例では、説明の簡略化のため、シフトアップ作動の前後、並びに、シフトアップ作動中において、ＳＭ／Ｇ負荷トルクＴｓがゼロに維持されるものとする。即ち、ＴｎｅがＴｅと等しい値に維持されるものとする。

図３に示す例では、時刻ｔ１以前にて、変速機Ｔ／Ｍの変速段が或る低速段（例えば、２速）に確立され、Ｅ／Ｇ正味駆動トルクＴｎｅ及びＭ／Ｇ駆動トルクＴｍが走行状態に応じた値（Ｔｎｅ＞０、Ｔｍ＝０）にそれぞれ調整され、クラッチトルクＴｃが走行状態に応じた値（Ｔｎｅよりも大きい値）に維持されている。即ち、時刻ｔ１以前では、車両は、低速段が確立された状態でＥ／Ｇ正味駆動トルクＴｎｅ（＞０）のみを利用して走行（加速）している。

時刻ｔ１にて、シフトアップ条件が成立している。シフトアップ条件は、上述した「選択変速段」が現在の低速段からより高速側の段に変化したときに成立する。シフトアップ条件が成立すると、Ｅ／Ｇ正味駆動トルクＴｎｅ及びクラッチトルクＴｃが減少させられ、且つ、Ｍ／Ｇ駆動トルクＴｍがゼロから増大させられる。このＭ／Ｇ駆動トルクＴｍのゼロから増大によって、Ｍ／Ｇ駆動トルクＴｍのアシストが開始・実行される。

ここで、Ｅ／Ｇ正味駆動トルクＴｎｅの減少は、Ｅ／Ｇの燃料噴射量（スロットル弁の開度）を減少することによりＥ／Ｇ駆動トルクＴｅが減少することで達成される。また、Ｔｎｅ，Ｔｃの減少中においてクラッチＣ／Ｄに滑りが発生しないように、Ｔｃは、Ｔｎｅより大きい状態を維持しながら減少させられる。

時刻ｔ２にて、クラッチトルクＴｃがゼロに達している（即ち、クラッチＣ／Ｄが接合状態から分断状態に移行する）。これにより、Ｅ／Ｇ正味駆動トルクＴｎｅが駆動輪に伝達されなくなる。クラッチトルクＴｃがゼロに達すると、シフトアップ作動が開始される。シフトアップ作動では、変速機Ｔ／Ｍの変速段が低速段（例えば、２速）から高速段（例えば、３速）に変更される。シフトアップ作動中、クラッチトルクＴｃがゼロに維持され、且つ、Ｍ／Ｇ駆動トルクＴｍ（＞０）が駆動輪に伝達される状態（即ち、Ｍ／Ｇ駆動トルクＴｍのアシストが利用されている状態）が維持される。

時刻ｔ３にて、シフトアップ作動が終了している。シフトアップ作動が終了すると、Ｅ／Ｇ正味駆動トルクＴｎｅ及びクラッチトルクＴｃが増大させられ、且つ、Ｍ／Ｇ駆動トルクＴｍが減少させられる。Ｔｃは、Ｔｎｅより大きい状態を維持しながら増大させられる。このクラッチトルクＴｃのゼロからの増大によって、クラッチＣ／Ｄが分断状態から接合状態に戻される。時刻ｔ３の直後では、Ｅ／Ｇの出力軸Ａ１の回転速度ＮＥとＴ／Ｍの入力軸Ａ２の回転速度Ｎｉとの間に差が生じている。即ち、クラッチＣ／Ｄに滑りが発生している（半接合状態）。

時刻ｔ４にて、ＮＥとＮｉとの間の差が消滅して（即ち、クラッチＣ／Ｄの滑りが消滅して）、クラッチＣ／Ｄが完全接合状態となるとともに、Ｅ／Ｇ正味駆動トルクＴｎｅ及びＭ／Ｇ駆動トルクＴｍが走行状態に応じた値（Ｔｎｅ＞０、Ｔｍ＝０）にそれぞれ戻っている。そして、時刻ｔ５にて、クラッチトルクＴｃが走行状態に応じた値（Ｔｎｅよりも大きい値）に戻っている。以下、図３に示す例において、時刻ｔ１〜ｔ５を「変速時間」と呼ぶ。

以上、図３を参照しながら説明したように、Ｍ／Ｇ駆動トルクＴｍのアシストを利用しながらシフトアップ作動が行われる場合、Ｍ／Ｇ駆動トルクＴｍを一時的に増大するために電力が消費される。この消費電力の量は、図３において微細なドットで示した領域の面積に相当する。この消費電力は、Ｍ／Ｇ駆動トルクＴｍが増大される時間（図３では、時刻ｔ１〜ｔ４）が短ければ短いほど、小さくなる。従って、消費電力の低減の観点からすると、Ｍ／Ｇ駆動トルクＴｍが増大される時間が短ければ短いほど好ましい。

以下、時刻ｔ１〜ｔ２（シフトアップ条件の成立後、クラッチトルクＴｃがゼロになるまでの期間）に着目する。この期間を「クラッチトルク減少期間」と呼ぶ。クラッチトルク減少期間を短くするためには、時刻ｔ１以降においてクラッチトルクがゼロになる時期を早める必要がある。クラッチトルクがゼロになる時期を早めるためには、クラッチトルクＴｃの減少勾配を大きくする必要がある。クラッチトルクＴｃの減少勾配を大きくするためには、Ｅ／Ｇ正味駆動トルクＴｎｅの減少勾配を大きくする必要がある。

上述したように、Ｅ／Ｇ正味駆動トルクＴｎｅの減少勾配は、Ｅ／Ｇの燃料噴射量の調整によりＥ／Ｇ駆動トルクＴｅの減少勾配を調整することで調整され得る。従って、例えば、時刻ｔ１以降における燃料噴射量の減少量を大きくすることにより、Ｔｅの減少勾配が大きくなることで、Ｔｎｅの減少勾配を大きくすることができる。しかしながら、燃料噴射量によってＥ／Ｇ駆動トルクＴｅの減少勾配を調整できる範囲には限度がある。従って、クラッチトルク減少期間を十分に短くすることは困難である。この結果、本装置の比較例（図３を参照）では、クラッチトルク減少期間においてＭ／Ｇ駆動トルクＴｍが増大したことに起因する消費電力の量（図３において斜線で示した領域の面積）を十分に小さくすることは困難である。

これに対し、図４は、本装置によってＭ／Ｇ駆動トルクＴｍのアシストを利用しながらシフトアップ作動が行われる場合についての作動の一例を示した図３に対応するタイムチャートである。図４における時刻ｔ１〜ｔ５はそれぞれ、図３における時刻ｔ１〜ｔ５に対応する。図４から理解できるように、本装置では、クラッチトルク減少期間（ｔ１〜ｔ２）、並びにその後の所定期間において、スタータジェネレータＳＭ／ＧによるＳＭ／Ｇ負荷トルクＴｓが、クラッチトルク減少期間の開始前の値（本例では、ゼロ）よりも大きい値に調整される。なお、図４では、Ｔｓの値を負の方向で示している。

スタータジェネレータＳＭ／ＧによるＳＭ／Ｇ負荷トルクＴｓは、Ｅ／Ｇ正味駆動トルクＴｎｅを減少させる方向に作用する。従って、クラッチトルク減少期間においてＳＭ／Ｇ負荷トルクＴｓを増大すると、ＳＭ／Ｇ負荷トルクＴｓを増大しない場合に比して、クラッチトルク減少期間におけるＥ／Ｇ正味駆動トルクＴｎｅの減少勾配を大きくすることができる。従って、本装置（図４を参照）では、本装置の比較例（図３を参照）に比して、クラッチトルク減少期間におけるクラッチトルクＴｃの減少勾配を大きくすることができる。この結果、クラッチトルクＴｃがゼロになる時期（時刻ｔ２）を早めることができる。換言すれば、クラッチトルク減少期間（ｔ１〜ｔ２）を短くすることができ、ひいては、変速時間（ｔ１〜ｔ５）を短くすることができる。

従って、本装置（図４を参照）では、本装置の比較例（図３を参照）に比して、クラッチトルク減少期間（ｔ１〜ｔ２）においてＭ／Ｇ駆動トルクＴｍが増大したことに起因する消費電力の量（図４において斜線で示した領域の面積）を小さくすることができる。この結果、変速時間（ｔ１〜ｔ５）においてＭ／Ｇ駆動トルクＴｍが増大したことに起因する消費電力の量（図４において微細なドットで示した領域の面積）を小さくすることができる。以上より、本装置（図４を参照）では、本装置の比較例（図３を参照）に比して、Ｍ／Ｇ駆動トルクＴｍのアシストを利用しながらシフトアップ作動が行われる際のＭ／Ｇ駆動に伴う消費電力を小さくすることができる。

加えて、本装置（図４を参照）では、ＳＭ／Ｇ負荷トルクＴｓを増大することにより、スタータジェネレータＳＭ／Ｇによる発電量が増大する。このように量が増大した電力を車両に搭載された種々の電気機器に効率良く活用することができる。

本発明は上記実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。例えば、上記実施形態では、エンジンＥ／Ｇの出力軸Ａ１により回転駆動される発電機の負荷トルクとして、スタータジェネレータＳＭ／Ｇが発電機として機能する場合のスタータジェネレータＳＭ／Ｇの負荷トルクが使用されている。これに対し、エンジンＥ／Ｇの出力軸Ａ１により回転駆動される発電機の負荷トルクとして、車両に搭載されたオルタネータＡＬＴ（図１を参照）の負荷トルクが使用されてもよい。

或いは、図５に示すように、車両の動力源として、上述したモータジェネレータＭ／Ｇとは別に、エンジンＥ／Ｇの出力軸Ａ１に接続された第２のモータジェネレータＭ／Ｇ２が車両に搭載されている場合、第２のモータジェネレータＭ／Ｇ２の負荷トルクが使用されてもよい。或いは、スタータジェネレータＳＭ／Ｇ、オルタネータＡＬＴ、及び第２のモータジェネレータＭ／Ｇ２のうちの２つ以上の負荷トルクが使用されてもよい。

また、上記実施形態の作動例（図４を参照）では、Ｅ／Ｇ正味駆動トルクＴｎｅのみが駆動輪に伝達されながら車両が走行する状態（時刻ｔ１以前を参照）においてシフトアップ作動が行われているが、Ｅ／Ｇ正味駆動トルクＴｎｅとＭ／Ｇ駆動トルクＴｍの和（Ｔｎｅ＋Ｔｍ）が「Ｔｍの最大値」を超えない条件下においてＴｎｅ及びＴｍが共に駆動輪に伝達されながら車両が走行する状態において、シフトアップ作動が行われる場合も、同様の作用・効果が奏される。

また、上記実施形態の作動例（図４を参照）では、クラッチトルク減少期間以前（時刻ｔ１以前）にてスタータジェネレータＳＭ／Ｇの負荷トルクがゼロに維持されているが、クラッチトルク減少期間以前（時刻ｔ１以前）にてスタータジェネレータＳＭ／Ｇの負荷トルクがゼロより大きい値（減速方向の値）に調整されている場合、クラッチトルク減少期間（ｔ１〜ｔ２）では、スタータジェネレータＳＭ／Ｇの負荷トルクがより大きい値（図４では、負方向により大きい値）に調整される。

また、上記実施形態では、１本の入力軸を備えた変速機と、その１本の入力軸に接続された１つのクラッチと、を含む動力伝達制御装置が適用されているが、２本の入力軸を備えた変速機と、それら２本の入力軸のそれぞれと接続された２つのクラッチと、を含む動力伝達制御装置が適用されてもよい。この装置は、ダブル・クラッチ・トランスミッション（ＤＣＴ）とも呼ばれる。

Ｔ／Ｍ…変速機、Ｅ／Ｇ…エンジン、Ｃ／Ｄ…クラッチ、ＳＭ／Ｇ…スタータ、Ｍ／Ｇ…モータジェネレータ、Ａ１…エンジンの出力軸、Ａ２…変速機の入力軸、Ａ３…変速機の出力軸、ＡＣＴ１…クラッチアクチュエータ、ＡＣＴ２…変速機アクチュエータ、ＥＣＵ…電子制御ユニット

Claims (5)

1. 動力源として内燃機関と電動機とを備えた車両に適用され、
   前記内燃機関の出力軸から動力が入力される入力軸と、前記車両の駆動輪へ動力を出力する出力軸とを備え、前記出力軸の回転速度に対する前記入力軸の回転速度の割合である減速比が異なる予め定められた複数の変速段を有する有段変速機であって、有段変速機を介することなく前記電動機の出力軸から動力が有段変速機の出力軸に入力される有段変速機と、
   前記内燃機関の出力軸と前記有段変速機の入力軸との間に介装されたクラッチであってクラッチが伝達し得るトルクの最大値であるクラッチトルクを調整可能なクラッチと、
   前記車両の走行状態に基づいて、前記内燃機関の出力軸の駆動トルクである内燃機関駆動トルク、前記電動機の出力軸の駆動トルクである電動機駆動トルク、前記クラッチのクラッチトルク、及び前記有段変速機の変速段を制御する制御手段と、
   を備え、
   前記制御手段は、
   前記クラッチトルクが前記内燃機関駆動トルクより大きい値に調整され、且つ、前記内燃機関駆動トルクが前記駆動輪に伝達されながら前記車両が走行する状態において、前記有段変速機の変速段を現在の変速段から前記現在の変速段より前記減速比が小さい高速側変速段に変更するシフトアップ条件が成立したことに基づいて、前記内燃機関駆動トルク及び前記クラッチトルクを減少するとともに前記電動機駆動トルクを増大し、その後、前記クラッチトルクがゼロになったことに基づいて、前記クラッチトルクをゼロに維持し且つ前記電動機駆動トルクが前記駆動輪に伝達される状態を維持しながら、前記有段変速機の変速段を前記現在の変速段から前記高速側変速段に変更する変速作動を行い、その後、前記変速作動が終了したことに基づいて、前記内燃機関駆動トルク及び前記クラッチトルクを増大するとともに前記電動機駆動トルクを減少するように構成された車両の動力伝達制御装置において、
   前記制御手段は、
   前記シフトアップ条件の成立後、前記クラッチトルクがゼロになるまでの間において、前記内燃機関の出力軸により回転駆動される前記車両に設けられた発電機の負荷トルクを前記シフトアップ条件の成立前よりも大きい値に調整するように構成された車両の動力伝達制御装置。
2. 請求項１に記載の車両の動力伝達制御装置において、
   前記制御手段は、
   前記シフトアップ条件の成立後、前記クラッチトルクがゼロになるまでの間において、前記クラッチトルクが前記内燃機関駆動トルクより大きい状態を維持しながら、前記内燃機関駆動トルク及び前記クラッチトルクを減少するように構成された車両の動力伝達制御装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載の車両の動力伝達制御装置において、
   前記発電機は、前記内燃機関の始動のために前記内燃機関の出力軸を回転駆動する機能と前記内燃機関駆動トルクに基づいて発電を行う機能とを有するスタータモータジェネレータである、車両の動力伝達制御装置。
4. 請求項１又は請求項２に記載の車両の動力伝達制御装置において、
   前記発電機は、前記内燃機関駆動トルクに基づいて発電を行う機能を有するオルタネータである、車両の動力伝達制御装置。
5. 請求項１又は請求項２に記載の車両の動力伝達制御装置において、
   前記発電機は、前記車両の動力源として前記車両に備えられた第２の電動機であって第２の電動機の出力軸から動力が前記内燃機関の出力軸に入力される第２の電動機である、車両の動力伝達制御装置。

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