JP2019019844A - 車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】回転同期の誤判定による係合ショックの抑制と、製造コストの増加の抑制とを両立できる車両の制御装置を提供する。【解決手段】出力軸回転速度ωoの回転方向が、有段変速機２０のシフトポジションおよび車速Ｖに基づいて推定されることから、出力軸回転速度ωoを検出する既存の出力軸回転速度センサ６６を用いつつ出力軸回転速度ωoの回転方向についても判断することができる。これより、新たなセンサの追加による製造コストの増加を回避しつつ、入力軸回転速度ωiおよび出力軸回転速度ωoの回転方向を示す正負符号を考慮した同期判定が可能となり、回転同期の誤判定による係合ショックを抑制することができる。【選択図】図７

Description

本発明は、車両の制御装置に係り、特に、同期判定の誤判定による係合ショック抑制に関するものである。

特許文献１には、エンジンと自動変速機との間にトルクコンバータを備える車両において、トルクコンバータの出力軸が入力軸と異なる方向（負方向）に回転していると判断される場合には、目標アイドル回転速度を増加補正することでエンジンストールを抑制する回転速度制御について開示されている。

特開２００９−２７５６２８号公報

ところで、変速機内に設けられている走行用の係合装置において、走行中に係合状態から解放またはスリップする異常が発生したとき、例えばフェールセーフバルブを作動させるなどして前記係合装置に油圧を供給してその係合装置を係合する制御が提案されている。このとき、前記係合装置の係合過渡期に発生する係合ショックを抑制するため、変速機の入力軸の入力軸回転速度と、変速機の出力軸の出力軸回転速度および変速機のギヤ比に基づいて算出される目標入力軸回転速度と、が回転同期すると係合装置に油圧が供給される。

ここで、回転機と、その回転機に動力伝達可能に連結されている有段変速機とを備えて構成される車両の場合、例えば回転機を逆転させて車両を後進させることができるため、有段変速機の入力軸の回転が正方向および負方向の両方の回転を取り得る。そのため、入力軸回転速度および目標入力軸回転速度の回転同期を、これら回転速度の回転方向を示す正負符号を考慮することなく判定すると、実際には回転同期していないにも拘わらず回転同期したものと誤判定し、前記係合装置の係合時に係合ショックが発生する虞がある。これを防止するため、変速機の入力軸および出力軸ともに回転方向を検出可能なセンサを用いれば上記問題は解消されるが、このようなセンサは高コストであるため、製造コストが増加してしまう。

本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、回転機と、回転機に連結されている有段変速機とを備えた車両において、回転同期の誤判定による係合ショックの抑制と、製造コストの増加の抑制とを両立できる車両の制御装置を提供することにある。

第１発明の要旨とするところは、（ａ）回転機と、前記回転機に動力伝達可能に連結されている有段変速機と、前記有段変速機の入力軸の回転速度および回転方向を検出する第１センサと、前記変速機の出力軸の回転速度を検出する第２センサとを、備えた車両の制御装置であって、（ｂ）前記有段変速機がニュートラル状態で、前記第１センサによって検出される前記有段変速機の入力軸の回転速度と、前記第２センサによって検出される前記有段変速機の出力軸の回転速度およびその有段変速機のギヤ比から算出される目標入力回転速度とが回転同期したかを判定するに際して、前記有段変速機のシフトポジションおよび車速に基づいて前記出力軸の回転方向を推定する制御部を備えることを特徴とする。

第１発明の車両の制御装置によれば、出力軸の回転方向が、有段変速機のシフトポジションおよび車速に基づいて推定されることから、出力軸の回転速度を検出する既存の第２センサを用いて出力軸の回転方向についても判定することができる。また、入力軸は、第１センサによって回転速度および回転方向が検出される。これより、新たなセンサの追加による製造コストの増加を回避しつつ、入力軸および出力軸の回転方向を考慮した同期判定が可能となり、回転同期の誤判定による係合ショックを抑制することができる。

本発明が適用される車両に備えられた車両用駆動装置の概略構成を説明する図であると共に、車両における各種制御の為の制御機能および制御系統の要部を説明する図である。 図１で例示した機械式有段変速機の変速作動とそれに用いられる係合装置の作動の組み合わせとの関係を説明する作動図表である。 電気式無段変速機と機械式有段変速機とにおける各回転要素の回転速度の相対的関係を表す共線図である。 複数のＡＴギヤ段に複数の模擬ギヤ段を割り当てたギヤ段割当テーブルの一例を説明する図である。 図３と同じ共線図上に有段変速機のＡＴギヤ段と変速機の模擬ギヤ段とを例示した図である。 複数の模擬ギヤ段の変速制御に用いる模擬ギヤ段変速マップの一例を説明する図である。 図１の電子制御装置の制御作動の要部、すなわちクラッチが解放またはスリップ状態からクラッチを係合してギヤ段を形成するときの制御作動を説明するためのフローチャートである。 図７に示すフローチャートに基づいて制御作動が実行された場合の作動結果を示すタイムチャートの一態様である。

ここで、車両として、エンジンと、前記エンジンが動力伝達可能に連結された第１回転要素と第１回転機が動力伝達可能に連結された第２回転要素と中間伝達部材が連結された第３回転要素とを有する差動機構と、前記中間伝達部材に動力伝達可能に連結された第２回転機と、前記中間伝達部材と駆動輪との間の動力伝達経路の一部を構成すると共に複数の係合装置のうちの所定の係合装置の係合によって複数のギヤ段のうちの何れかのギヤ段が形成される有段変速機とを、備えるハイブリッド車両が適用されもよい。

また、回転機は、回転速度および回転方向を検出するレゾルバを備えて構成されも良い。このようにすれば、回転機に備えられている既存のレゾルバによって回転方向を検出でき、回転方向を検出する新たなセンサの追加が不要となる。

以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の実施例において図は適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも正確に描かれていない。

図１は、本発明が適用される車両１０に備えられた車両用駆動装置１２の概略構成を説明する図であると共に、車両１０における各種制御の為の制御系統の要部を説明する図である。図１において、車両用駆動装置１２は、動力源として機能するエンジン１４と、車体に取り付けられる非回転部材としてのトランスミッションケース１６（以下、ケース１６という）内において共通の軸心上に配設された、エンジン１４に直接或いは図示しないダンパーなどを介して間接的に連結された電気式無段変速機１８（以下、無段変速機１８という）と、無段変速機１８の出力側に連結された機械式有段変速機２０（以下、有段変速機２０という）とを直列に備えている。また、車両用駆動装置１２は、有段変速機２０の出力回転部材である出力軸２２に連結された差動歯車装置２４、差動歯車装置２４に連結された一対の車軸２６等を備えている。車両用駆動装置１２において、エンジン１４や後述する第２回転機ＭＧ２から出力される動力（特に区別しない場合にはトルクや力も同義）は、有段変速機２０へ伝達され、その有段変速機２０から差動歯車装置２４等を介して車両１０が備える駆動輪２８へ伝達される。車両用駆動装置１２は、例えば車両１０においてＦＲ（フロントエンジン・リヤドライブ）型車両に好適に用いられるものである。なお、無段変速機１８や有段変速機２０等はエンジン１４などの回転軸心（上記共通の軸心）に対して略対称的に構成されており、図１ではその回転軸心の下半分が省略されている。

エンジン１４は、車両１０の走行用の動力源であり、ガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の公知の内燃機関である。このエンジン１４は、後述する電子制御装置８０によってスロットル弁開度θth或いは吸入空気量、燃料供給量、点火時期等の運転状態が制御されることによりエンジン１４の出力トルクであるエンジントルクＴeが制御される。本実施例では、エンジン１４は、トルクコンバータやフルードカップリング等の流体式伝動装置を介することなく無段変速機１８に連結されている。

無段変速機１８は、第１回転機ＭＧ１と、エンジン１４の動力を第１回転機ＭＧ１および無段変速機１８の出力回転部材である中間伝達部材３０に機械的に分割する動力分割機構としての差動機構３２と、中間伝達部材３０に動力伝達可能に連結された第２回転機ＭＧ２とを備えている。無段変速機１８は、第１回転機ＭＧ１の運転状態が制御されることにより差動機構３２の差動状態が制御される電気式無段変速機である。第１回転機ＭＧ１は、差動用回転機（差動用電動機）に相当し、また、第２回転機ＭＧ２は、動力源として機能する回転機（電動機）であって、走行駆動用回転機に相当する。車両１０は、走行用の動力源として、エンジン１４および第２回転機ＭＧ２を備えたハイブリッド車両である。なお、第２回転機ＭＧ２が、本発明の回転機に対応している。

第１回転機ＭＧ１および第２回転機ＭＧ２は、電動機（モータ）としての機能および発電機（ジェネレータ）としての機能を有する回転電気機械であって、所謂モータジェネレータである。第１回転機ＭＧ１および第２回転機ＭＧ２は、各々、車両１０に備えられたインバータ５０を介して、車両１０に備えられた蓄電装置としてのバッテリ５２に接続されており、後述する電子制御装置８０によってインバータ５０が制御されることにより、第１回転機ＭＧ１および第２回転機ＭＧ２の各々の出力トルク（力行トルクまたは回生トルク）であるＭＧ１トルクＴgおよびＭＧ２トルクＴmが制御される。バッテリ５２は、第１回転機ＭＧ１および第２回転機ＭＧ２の各々に対して電力を授受する蓄電装置である。

差動機構３２は、シングルピニオン型の遊星歯車装置にて構成されており、サンギヤＳ０、キャリアＣＡ０、およびリングギヤＲ０を備えている。キャリアＣＡ０には連結軸３４を介してエンジン１４が動力伝達可能に連結され、サンギヤＳ０には第１回転機ＭＧ１が動力伝達可能に連結され、リングギヤＲ０には第２回転機ＭＧ２が動力伝達可能に連結されている。差動機構３２において、キャリアＣＡ０は入力要素として機能し、サンギヤＳ０は反力要素として機能し、リングギヤＲ０は出力要素として機能する。

有段変速機２０は、中間伝達部材３０と駆動輪２８との間の動力伝達経路の一部を構成する機械式変速機構である。中間伝達部材３０は、有段変速機２０の入力軸としても機能する。有段変速機２０は、例えば第１遊星歯車装置３６および第２遊星歯車装置３８の複数組の遊星歯車装置と、クラッチＣ１、クラッチＣ２、ブレーキＢ１、ブレーキＢ２の複数の係合装置（以下、特に区別しない場合は単に係合装置ＣＢという）とを備えている、公知の遊星歯車式の自動変速機である。

係合装置ＣＢは、油圧アクチュエータにより押圧される多板式或いは単板式のクラッチやブレーキ、油圧アクチュエータによって引き締められるバンドブレーキなどにより構成される、油圧式の摩擦係合装置である。係合装置ＣＢは、車両１０に備えられた油圧制御回路５４内のソレノイドバルブＳＬ１−ＳＬ４等から各々出力される調圧された各係合油圧ＰＲcbによりそれぞれのトルク容量（係合トルク、クラッチトルクともいう）Ｔcbが変化させられることで、それぞれ作動状態（係合や解放などの状態）が切り替えられる。係合装置ＣＢを滑らすことなく（すなわち係合装置ＣＢに差回転速度を生じさせることなく）中間伝達部材３０と出力軸２２との間でトルク（例えば有段変速機２０に入力される入力トルクであるＡＴ入力トルクＴi）を伝達する為には、そのトルクに対して係合装置ＣＢの各々にて受け持つ必要がある伝達トルク（係合伝達トルク、クラッチ伝達トルクともいう）分（すなわち係合装置ＣＢの分担トルク）が得られる係合トルクＴcbが必要になる。但し、伝達トルク分が得られる係合トルクＴcbにおいては、係合トルクＴcbを増加させても伝達トルクは増加しない。つまり、係合トルクＴcbは、係合装置ＣＢが伝達できる最大のトルクに相当し、伝達トルクは、係合装置ＣＢが実際に伝達するトルクに相当する。なお、係合トルクＴcb（或いは伝達トルク）と係合油圧ＰＲcbとは、例えば係合装置ＣＢのパック詰めに必要な係合油圧ＰＲcbを供給する領域を除けば、略比例関係にある。

有段変速機２０は、第１遊星歯車装置３６および第２遊星歯車装置３８の各回転要素（サンギヤＳ１，Ｓ２、キャリアＣＡ１，ＣＡ２、リングギヤＲ１，Ｒ２）が、直接的に或いは係合装置ＣＢやワンウェイクラッチＦ１を介して間接的（或いは選択的）に、一部が互いに連結されたり、中間伝達部材３０、ケース１６、或いは出力軸２２に連結されている。

有段変速機２０は、係合装置ＣＢのうちの所定の係合装置の係合によって、変速比（ギヤ比）γat（＝ＡＴ入力軸回転速度ωi／出力軸回転速度ωo）が異なる複数の変速段（ギヤ段）のうちの何れかのギヤ段が形成される、有段式の自動変速機である。つまり、有段変速機２０は、係合装置ＣＢの何れかが選択的に係合されることで、ギヤ段が切り替えられる（すなわち変速が実行される）、有段式の自動変速機である。本実施例では、有段変速機２０にて形成されるギヤ段をＡＴギヤ段と称す。ＡＴ入力軸回転速度ωiは、有段変速機２０の入力軸の回転速度（角速度）である有段変速機２０の入力軸回転速度であって、中間伝達部材３０の回転速度と同値であり、また、第２回転機ＭＧ２は、有段変速機２０に動力伝達可能に連結されていることから、ＡＴ入力軸回転速度ωiは、第２回転機ＭＧ２の回転速度であるＭＧ２回転速度ωmと同値である。すなわち、ＡＴ入力軸回転速度ωiは、ＭＧ２回転速度ωmで表すことができる。出力軸回転速度ωoは、有段変速機２０の出力軸２２の回転速度であって、無段変速機１８と有段変速機２０とを合わせた全体の変速機４０の出力軸回転速度でもある。

有段変速機２０は、例えば図２の係合作動表に示すように、複数のＡＴギヤ段として、ＡＴ１速ギヤ段（図中の「１ｓｔ」）−ＡＴ４速ギヤ段（図中の「４ｔｈ」）の４段の前進用のＡＴギヤ段が形成される。ＡＴ１速ギヤ段の変速比γatが最も大きく、高車速側（ハイ側のＡＴ４速ギヤ段側）程、変速比γatが小さくなる。図２の係合作動表は、各ＡＴギヤ段と係合装置ＣＢの各作動状態（各ＡＴギヤ段において各々係合される係合装置である所定の係合装置）との関係をまとめたものであり、「○」は係合、「△」はエンジンブレーキ時や有段変速機２０のコーストダウンシフト時に係合、空欄は解放をそれぞれ表している。ＡＴ１速ギヤ段を成立させるブレーキＢ２には並列にワンウェイクラッチＦ１が設けられているので、発進時（加速時）にはブレーキＢ２を係合させる必要は無い。有段変速機２０のコーストダウンシフトは、駆動要求量（例えばアクセル開度θacc）の減少やアクセルオフ（アクセル開度θaccがゼロまたは略ゼロ）による減速走行中の車速関連値（例えば車速Ｖ）の低下によってダウンシフトが判断（要求）されたパワーオフダウンシフトのうちで、アクセルオフの減速走行状態のままで要求されたダウンシフトである。なお、係合装置ＣＢが何れも解放されることにより、有段変速機２０は、何れのＡＴギヤ段も形成されないニュートラル状態（すなわち動力伝達を遮断するニュートラル状態）とされる。

有段変速機２０は、後述する電子制御装置８０（特には有段変速機２０の変速制御を実行する後述するＡＴ変速制御部８２）によって、ドライバー（運転者）のアクセル操作や車速Ｖ等に応じて係合装置ＣＢのうちの（つまり変速前のＡＴギヤ段を形成する所定の係合装置のうちの）解放側係合装置の解放と係合装置ＣＢのうちの（つまり変速後のＡＴギヤ段を形成する所定の係合装置のうちの）係合側係合装置の係合とが制御されることで、形成されるＡＴギヤ段が切り替えられる（すなわち複数のＡＴギヤ段が選択的に形成される）。つまり、有段変速機２０の変速制御においては、例えば係合装置ＣＢの何れかの掴み替えにより（すなわち係合装置ＣＢの係合と解放との切替えにより）変速が実行される、所謂クラッチツゥクラッチ変速が実行される。例えば、ＡＴ２速ギヤ段からＡＴ１速ギヤ段へのダウンシフト（２→１ダウンシフトと表す）では、図２の係合作動表に示すように、解放側係合装置となるブレーキＢ１が解放されると共に、係合側係合装置となるブレーキＢ２が係合させられる。この際、ブレーキＢ１の解放過渡油圧やブレーキＢ２の係合過渡油圧が調圧制御される。

図３は、無段変速機１８と有段変速機２０とにおける各回転要素の回転速度の相対的関係を表す共線図である。図３において、無段変速機１８を構成する差動機構３２の３つの回転要素に対応する３本の縦線Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３は、左側から順に第２回転要素ＲＥ２に対応するサンギヤＳ０の回転速度を表すｇ軸であり、第１回転要素ＲＥ１に対応するキャリアＣＡ０の回転速度を表すｅ軸であり、第３回転要素ＲＥ３に対応するリングギヤＲ０の回転速度（すなわち有段変速機２０の入力軸回転速度）を表すｍ軸である。また、有段変速機２０の４本の縦線Ｙ４、Ｙ５、Ｙ６、Ｙ７は、左から順に、第４回転要素ＲＥ４に対応するサンギヤＳ２の回転速度、第５回転要素ＲＥ５に対応する相互に連結されたリングギヤＲ１およびキャリアＣＡ２の回転速度（すなわち出力軸２２の回転速度）、第６回転要素ＲＥ６に対応する相互に連結されたキャリアＣＡ１およびリングギヤＲ２の回転速度、第７回転要素ＲＥ７に対応するサンギヤＳ１の回転速度をそれぞれ表す軸である。縦線Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３の相互の間隔は、差動機構３２のギヤ比（歯車比）ρ０に応じて定められている。また、縦線Ｙ４、Ｙ５、Ｙ６、Ｙ７の相互の間隔は、第１、第２遊星歯車装置３６，３８の各歯車比ρ１，ρ２に応じて定められている。共線図の縦軸間の関係においてサンギヤとキャリアとの間が「１」に対応する間隔とされるとキャリアとリングギヤとの間が遊星歯車装置の歯車比ρ（＝サンギヤの歯数Ｚs／リングギヤの歯数Ｚr）に対応する間隔とされる。

図３の共線図を用いて表現すれば、無段変速機１８の差動機構３２において、第１回転要素ＲＥ１にエンジン１４（図中の「ＥＮＧ」参照）が連結され、第２回転要素ＲＥ２に第１回転機ＭＧ１（図中の「ＭＧ１」参照）が連結され、中間伝達部材３０と一体回転する第３回転要素ＲＥ３に第２回転機ＭＧ２（図中の「ＭＧ２」参照）が連結されて、エンジン１４の回転を中間伝達部材３０を介して有段変速機２０へ伝達するように構成されている。無段変速機１８では、縦線Ｙ２を横切る各直線Ｌ０，Ｌ０Ｒにより、サンギヤＳ０の回転速度とリングギヤＲ０の回転速度との関係が示される。

また、有段変速機２０において、第４回転要素ＲＥ４はクラッチＣ１を介して中間伝達部材３０に選択的に連結され、第５回転要素ＲＥ５は出力軸２２に連結され、第６回転要素ＲＥ６はクラッチＣ２を介して中間伝達部材３０に選択的に連結されると共にブレーキＢ２を介してケース１６に選択的に連結され、第７回転要素ＲＥ７はブレーキＢ１を介してケース１６に選択的に連結されている。有段変速機２０では、係合装置ＣＢの係合解放制御によって縦線Ｙ５を横切る各直線Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４，ＬＲにより、出力軸２２における「１ｓｔ」，「２ｎｄ」，「３ｒｄ」，「４ｔｈ」，「Ｒｅｖ」の各回転速度が示される。

図３中の実線で示す、直線Ｌ０および直線Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４は、少なくともエンジン１４を動力源として走行するエンジン走行が可能なハイブリッド走行モードでの前進走行における各回転要素の相対速度を示している。このハイブリッド走行モードでは、差動機構３２において、キャリアＣＡ０に入力されるエンジントルクＴeに対して、第１回転機ＭＧ１による負トルクである反力トルクが正回転にてサンギヤＳ０に入力されると、リングギヤＲ０には正回転にて正トルクとなるエンジン直達トルクＴd（＝Ｔe／（１＋ρ）＝−（１／ρ）×Ｔg）が現れる。そして、要求駆動力に応じて、エンジン直達トルクＴdとＭＧ２トルクＴmとの合算トルクが車両１０の前進方向の駆動トルクとして、ＡＴ１速ギヤ段−ＡＴ４速ギヤ段のうちの何れかのＡＴギヤ段が形成された有段変速機２０を介して駆動輪２８へ伝達される。このとき、第１回転機ＭＧ１は正回転にて負トルクを発生する発電機として機能する。第１回転機ＭＧ１の発電電力Ｗgは、バッテリ５２に充電されたり、第２回転機ＭＧ２にて消費される。第２回転機ＭＧ２は、発電電力Ｗgの全部または一部を用いて、或いは発電電力Ｗgに加えてバッテリ５２からの電力を用いて、ＭＧ２トルクＴmを出力する。

図３に図示はしていないが、エンジン１４を停止させると共に第２回転機ＭＧ２を動力源として走行するモータ走行が可能なモータ走行モードでの共線図では、差動機構３２において、キャリアＣＡ０はゼロ回転とされ、リングギヤＲ０には正回転にて正トルクとなるＭＧ２トルクＴmが入力される。このとき、サンギヤＳ０に連結された第１回転機ＭＧ１は、無負荷状態とされて負回転にて空転させられる。つまり、モータ走行モードでは、エンジン１４は駆動されず、エンジン１４の回転速度であるエンジン回転速度ωeはゼロとされ、ＭＧ２トルクＴm（ここでは正回転の力行トルク）が車両１０の前進方向の駆動トルクとして、ＡＴ１速ギヤ段−ＡＴ４速ギヤ段のうちの何れかのＡＴギヤ段が形成された有段変速機２０を介して駆動輪２８へ伝達される。

図３中の破線で示す、直線Ｌ０Ｒおよび直線ＬＲは、モータ走行モードでの後進走行における各回転要素の相対速度を示している。このモータ走行モードでの後進走行では、リングギヤＲ０には負回転にて負トルクとなるＭＧ２トルクＴmが入力され、そのＭＧ２トルクＴmが車両１０の後進方向の駆動トルクとして、ＡＴ１速ギヤ段が形成された有段変速機２０を介して駆動輪２８へ伝達される。後述する電子制御装置８０は、前進用の低車速側（ロー側）ギヤ段（例えばＡＴ１速ギヤ段）を形成した状態で、前進用のＭＧ２トルクＴm（ここでは正回転の正トルクとなる力行トルク）とは正負が反対となる後進用のＭＧ２トルクＴm（ここでは負回転の負トルクとなる力行トルク）を第２回転機ＭＧ２から出力させることで後進走行を行うことができる。このように、車両１０では、前進用のＡＴギヤ段（つまり前進走行を行うときと同じＡＴギヤ段）を用いて、ＭＧ２トルクＴmの正負を反転させることで後進走行を行う。なお、ハイブリッド走行モードにおいても、直線Ｌ０Ｒのように第２回転機ＭＧ２を負回転とすることが可能であるので、モータ走行モードと同様に後進走行を行うことが可能である。

車両用駆動装置１２では、エンジン１４が動力伝達可能に連結された第１回転要素ＲＥ１としてのキャリアＣＡ０と第１回転機ＭＧ１が動力伝達可能に連結された第２回転要素ＲＥ２としてのサンギヤＳ０と中間伝達部材３０が連結された（見方を換えれば第２回転機ＭＧ２が動力伝達可能に連結された）第３回転要素ＲＥ３としてのリングギヤＲ０との３つの回転要素を有する差動機構３２を備えて、第１回転機ＭＧ１の運転状態が制御されることにより差動機構３２の差動状態が制御される電気式変速機構（電気式差動機構）としての無段変速機１８が構成される。つまり、エンジン１４が動力伝達可能に連結された差動機構３２と、差動機構３２に動力伝達可能に連結された第１回転機ＭＧ１とを有して、第１回転機ＭＧ１の運転状態が制御されることにより差動機構３２の差動状態が制御される無段変速機１８が構成される。無段変速機１８は、中間伝達部材３０の回転速度であるＭＧ２回転速度ωmに対する連結軸３４の回転速度（すなわちエンジン回転速度ωe）の変速比γ０（＝ωe／ωm）が変化させられる電気的な無段変速機として作動させられる。

例えば、ハイブリッド走行モードにおいては、有段変速機２０にてＡＴギヤ段が形成されたことで駆動輪２８の回転に拘束されるリングギヤＲ０の回転速度に対して、第１回転機ＭＧ１の回転速度を制御することによってサンギヤＳ０の回転速度が上昇或いは下降させられると、キャリアＣＡ０の回転速度（すなわちエンジン回転速度ωe）が上昇或いは下降させられる。従って、エンジン走行では、エンジン１４を効率の良い運転点にて作動させることが可能である。つまり、ＡＴギヤ段が形成された有段変速機２０と無段変速機として作動させられる無段変速機１８とで、無段変速機１８（差動機構３２も同意）と有段変速機２０とが直列に配置された変速機４０全体として無段変速機を構成することができる。

または、無段変速機１８を有段変速機のように変速させることも可能であるので、ＡＴギヤ段が形成される有段変速機２０と有段変速機のように変速させる無段変速機１８とで、変速機４０全体として有段変速機のように変速させることができる。つまり、変速機４０において、出力軸回転速度ωoに対するエンジン回転速度ωeの変速比γｔ（＝ωe／ωo）が異なる複数のギヤ段（模擬ギヤ段と称する）を選択的に成立させるように、有段変速機２０と無段変速機１８とを制御することが可能である。変速比γｔは、直列に配置された、無段変速機１８と有段変速機２０とで形成されるトータル変速比であって、無段変速機１８の変速比γ０と有段変速機２０の変速比γatとを乗算した値（γｔ＝γ０×γat）となる。

模擬ギヤ段は、例えば有段変速機２０の各ＡＴギヤ段と１または複数種類の無段変速機１８の変速比γ０との組合せによって、有段変速機２０の各ＡＴギヤ段に対してそれぞれ１または複数種類を成立させるように割り当てられる。例えば、図４は、ギヤ段割当（ギヤ段割付）テーブルの一例であり、ＡＴ１速ギヤ段に対して模擬１速ギヤ段−模擬３速ギヤ段が成立させられ、ＡＴ２速ギヤ段に対して模擬４速ギヤ段−模擬６速ギヤ段が成立させられ、ＡＴ３速ギヤ段に対して模擬７速ギヤ段−模擬９速ギヤ段が成立させられ、ＡＴ４速ギヤ段に対して模擬１０速ギヤ段が成立させられるように予め定められている。

図５は、図３と同じ共線図上に有段変速機２０のＡＴギヤ段と変速機４０の模擬ギヤ段とを例示した図である。図５において、実線は、有段変速機２０がＡＴ２速ギヤ段のときに、模擬４速ギヤ段−模擬６速ギヤが成立させられる場合を例示したものである。変速機４０では、出力軸回転速度ωoに対して所定の変速比γｔを実現するエンジン回転速度ωeとなるように無段変速機１８が制御されることによって、あるＡＴギヤ段において異なる模擬ギヤ段が成立させられる。また、破線は、有段変速機２０がＡＴ３速ギヤ段のときに、模擬７速ギヤ段が成立させられる場合を例示したものである。変速機４０では、ＡＴギヤ段の切替えに合わせて無段変速機１８が制御されることによって、模擬ギヤ段が切り替えられる。

また、車両１０は、エンジン１４、無段変速機１８、および有段変速機２０などの制御に関連する車両１０の制御装置を含むコントローラとしての電子制御装置８０を備えている。よって、図１は、電子制御装置８０の入出力系統を示す図であり、また、電子制御装置８０による制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。電子制御装置８０は、例えばＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力インターフェース等を備えた所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、ＣＰＵはＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつ予めＲＯＭに記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより車両１０の各種制御を実行する。電子制御装置８０は、必要に応じてエンジン制御用、変速制御用等に分けて構成される。

電子制御装置８０には、車両１０に備えられた各種センサ等（例えばエンジン回転速度センサ６０、ＭＧ１回転速度センサ６２、ＭＧ２回転速度センサ６４、出力軸回転速度センサ６６、アクセル開度センサ６８、スロットル弁開度センサ７０、Ｇセンサ７２、シフトポジションセンサ７４、バッテリセンサ７６、油温センサ７８など）による検出値に基づく各種信号等（例えばエンジン回転速度ωe、第１回転機ＭＧ１の回転速度であるＭＧ１回転速度ωg、ＡＴ入力軸回転速度ωiであるＭＧ２回転速度ωm、車速Ｖに対応する出力軸回転速度ωo、運転者の加速操作の大きさを表す運転者の加速操作量（すなわちアクセルペダルなどのアクセル操作部材の操作量であるアクセル操作量）としてのアクセル開度θacc、電子スロットル弁の開度であるスロットル弁開度θth、車両１０の前後加速度Ｇ、車両１０に備えられたシフト操作部材としてのシフトレバー５６の操作位置（シフト操作ポジション）POSsh、バッテリ５２のバッテリ温度ＴＨbatやバッテリ充放電電流Ｉbatやバッテリ電圧Ｖbat、係合装置ＣＢの油圧アクチュエータへ供給される作動油の温度である作動油温ＴＨoilなど）が、それぞれ供給される。ここで、ＭＧ１回転速度センサ６２およびＭＧ２回転速度センサ６４は、何れも回転速度および回転方向を検出可能なレゾルバ式の回転速度センサが用いられている。これらレゾルバ式のＭＧ１回転速度センサ６２およびＭＧ２回転速度センサ６４は、何れも既存のセンサである。一方、出力軸回転速度センサ６６は、パルスピックアップ式の公知の回転速度センサが使用されている。なお、ＭＧ２回転速度センサ６４が、本発明の第１センサに対応し、出力軸回転速度センサ６６が、本発明の第２センサに対応している。

また、電子制御装置８０からは、車両１０に備えられた各装置（例えばスロットルアクチュエータや燃料噴射装置や点火装置等のエンジン制御装置５８、インバータ５０、油圧制御回路５４など）に各種指令信号（例えばエンジン１４を制御する為のエンジン制御指令信号Ｓe、第１回転機ＭＧ１および第２回転機ＭＧ２を制御する為の回転機制御指令信号Ｓmg、係合装置ＣＢの作動状態を制御する為の（すなわち有段変速機２０の変速を制御する為の）油圧制御指令信号Ｓatなど）が、それぞれ出力される。この油圧制御指令信号Ｓatは、例えば係合装置ＣＢの各々の油圧アクチュエータへ供給される各係合油圧ＰＲcbを調圧する各ソレノイドバルブＳＬ１−ＳＬ４等を駆動する為の指令信号（駆動電流）であり、油圧制御回路５４へ出力される。なお、電子制御装置８０は、係合装置ＣＢの狙いの係合トルクＴcbを得る為の、各油圧アクチュエータへ供給される各係合油圧ＰＲcbの値に対応する油圧指令値（指示圧ともいう）を設定し、その油圧指令値に応じた駆動電流を出力する。本実施例では、ソレノイドバルブＳＬ１によってクラッチＣ１の係合油圧Ｐc1が調圧され、ソレノイドバルブＳＬ２によってクラッチＣ２の係合油圧Ｐc2が調圧され、ソレノイドバルブＳＬ３によってブレーキＢ１の係合油圧Ｐb1が調圧され、ソレノイドバルブＳＬ４によってブレーキＢ２の係合油圧Ｐb2が調圧される。

電子制御装置８０は、例えばバッテリ充放電電流Ｉbatおよびバッテリ電圧Ｖbatなどに基づいてバッテリ５２の充電状態を示す値（以下、充電状態ＳＯＣ［％］という）を算出する。また、電子制御装置８０は、例えばバッテリ温度ＴＨbatおよびバッテリ５２の充電状態ＳＯＣに基づいて、バッテリ５２のパワーであるバッテリパワーＰbatの使用可能な範囲を規定する（すなわちバッテリ５２の入力電力の制限を規定する充電可能電力（入力可能電力）Ｗin、およびバッテリ５２の出力電力の制限を規定する放電可能電力（出力可能電力）Ｗoutである）、充放電可能電力Ｗin，Ｗoutを算出する。充放電可能電力Ｗin，Ｗoutは、例えばバッテリ温度ＴＨbatが常用域より低い低温域ではバッテリ温度ＴＨbatが低い程小さくされ、また、バッテリ温度ＴＨbatが常用域より高い高温域ではバッテリ温度ＴＨbatが高い程小さくされる。また、充電可能電力Ｗinは、例えば充電状態ＳＯＣが大きな領域では充電状態ＳＯＣが大きい程小さくされる。また、放電可能電力Ｗoutは、例えば充電状態ＳＯＣが小さな領域では充電状態ＳＯＣが小さい程小さくされる。

電子制御装置８０は、車両１０における各種制御を実現する為に、変速制御手段としてのＡＴ変速制御手段すなわち変速制御部としてのＡＴ変速制御部８２、およびハイブリッド制御手段すなわちハイブリッド制御部８４を機能的に備えている。

ＡＴ変速制御部８２は、予め実験的に或いは設計的に求められて記憶された（すなわち予め定められた）関係（例えばＡＴギヤ段変速マップ）を用いて有段変速機２０の変速判断を行い、必要に応じて有段変速機２０の変速制御を実行して有段変速機２０のＡＴギヤ段を自動的に切り替えるように、ソレノイドバルブＳＬ１−ＳＬ４により係合装置ＣＢの係合解放状態を切り替えるための油圧制御指令信号Ｓatを油圧制御回路５４へ出力する。上記ＡＴギヤ段変速マップは、例えば出力軸回転速度ωo（ここでは車速Ｖなども同意）およびアクセル開度θacc（ここでは要求駆動トルクＴdemやスロットル弁開度θthなども同意）を変数とする二次元座標上に、有段変速機２０の変速が判断されるための変速線（アップシフト線およびダウンシフト線）を有する所定の関係である。

ハイブリッド制御部８４は、エンジン１４の作動を制御するエンジン制御手段すなわちエンジン制御部としての機能と、インバータ５０を介して第１回転機ＭＧ１および第２回転機ＭＧ２の作動を制御する回転機制御手段すなわち回転機制御部としての機能を含んでおり、それら制御機能によりエンジン１４、第１回転機ＭＧ１、および第２回転機ＭＧ２によるハイブリッド駆動制御等を実行する。ハイブリッド制御部８４は、予め定められた関係（例えば駆動力マップ）にアクセル開度θaccおよび車速Ｖを適用することで要求駆動パワーＰdem（見方を換えれば、そのときの車速Ｖにおける要求駆動トルクＴdem）を算出する。ハイブリッド制御部８４は、バッテリ５２の充放電可能電力Ｗin，Ｗout等を考慮して、要求駆動パワーＰdemを実現するように、エンジン１４、第１回転機ＭＧ１、および第２回転機ＭＧ２を制御する指令信号（エンジン制御指令信号Ｓeおよび回転機制御指令信号Ｓmg）を出力する。エンジン制御指令信号Ｓeは、例えばそのときのエンジン回転速度ωeにおけるエンジントルクＴeを出力するエンジンパワーＰeの指令値である。回転機制御指令信号Ｓmgは、例えばエンジントルクＴeの反力トルク（そのときのＭＧ１回転速度ωgにおけるＭＧ１トルクＴg）を出力する第１回転機ＭＧ１の発電電力Ｗgの指令値であり、また、そのときのＭＧ２回転速度ωmにおけるＭＧ２トルクＴmを出力する第２回転機ＭＧ２の消費電力Ｗmの指令値である。

ハイブリッド制御部８４は、例えば無段変速機１８を無段変速機として作動させて変速機４０全体として無段変速機として作動させる場合、エンジン最適燃費点等を考慮して、要求駆動パワーＰdemを実現するエンジンパワーＰeが得られるエンジン回転速度ωeとエンジントルクＴeとなるように、エンジン１４を制御すると共に第１回転機ＭＧ１の発電電力Ｗgを制御することで、無段変速機１８の無段変速制御を実行して無段変速機１８の変速比γ０を変化させる。この制御の結果として、無段変速機として作動させる場合の変速機４０の変速比γｔが制御される。

ハイブリッド制御部８４は、例えば無段変速機１８を有段変速機のように変速させて変速機４０全体として有段変速機のように変速させる場合、予め定められた関係（例えば模擬ギヤ段変速マップ）を用いて変速機４０の変速判断を行い、ＡＴ変速制御部８２による有段変速機２０のＡＴギヤ段の変速制御と協調して、複数の模擬ギヤ段を選択的に成立させるように無段変速機１８の変速制御を実行する。複数の模擬ギヤ段は、それぞれの変速比γｔを維持できるように出力軸回転速度ωoに応じて第１回転機ＭＧ１によりエンジン回転速度ωeを制御することによって成立させることができる。各模擬ギヤ段の変速比γｔは、出力軸回転速度ωoの全域に亘って必ずしも一定値である必要はなく、所定範囲で変化させても良いし、各部の回転速度の上限や下限等によって制限が加えられても良い。

上記模擬ギヤ段変速マップは、ＡＴギヤ段変速マップと同様に出力軸回転速度ωoおよびアクセル開度θaccをパラメータとして予め定められている。図６は、模擬ギヤ段変速マップの一例であって、実線はアップシフト線であり、破線はダウンシフト線である。模擬ギヤ段変速マップに従って模擬ギヤ段が切り替えられることにより、無段変速機１８と有段変速機２０とが直列に配置された変速機４０全体として有段変速機と同様の変速フィーリングが得られる。変速機４０全体として有段変速機のように変速させる模擬有段変速制御は、例えば運転者によってスポーツ走行モード等の走行性能重視の走行モードが選択された場合や要求駆動トルクＴdemが比較的大きい場合に、変速機４０全体として無段変速機として作動させる無段変速制御に優先して実行するだけでも良いが、所定の実行制限時を除いて基本的に模擬有段変速制御が実行されても良い。

ハイブリッド制御部８４による模擬有段変速制御と、ＡＴ変速制御部８２による有段変速機２０の変速制御とは、協調して実行される。本実施例では、ＡＴ１速ギヤ段−ＡＴ４速ギヤ段の４種類のＡＴギヤ段に対して、模擬１速ギヤ段−模擬１０速ギヤ段の１０種類の模擬ギヤ段が割り当てられている。このようなことから、模擬３速ギヤ段と模擬４速ギヤ段との間での変速（模擬３⇔４変速と表す）が行われるときにＡＴ１速ギヤ段とＡＴ２速ギヤ段との間での変速（ＡＴ１⇔２変速と表す）が行なわれ、また、模擬６⇔７変速が行われるときにＡＴ２⇔３変速が行なわれ、また、模擬９⇔１０変速が行われるときにＡＴ３⇔４変速が行なわれる（図４参照）。

そのため、模擬ギヤ段の変速タイミングと同じタイミングでＡＴギヤ段の変速が行なわれるように、ＡＴギヤ段変速マップが定められている。具体的には、図６における模擬ギヤ段の「３→４」、「６→７」、「９→１０」の各アップシフト線は、ＡＴギヤ段変速マップの「１→２」、「２→３」、「３→４」の各アップシフト線と一致している（図６中に記載した「ＡＴ１→２」等参照）。また、図６における模擬ギヤ段の「３←４」、「６←７」、「９←１０」の各ダウンシフト線は、ＡＴギヤ段変速マップの「１←２」、「２←３」、「３←４」の各ダウンシフト線と一致している（図６中に記載した「ＡＴ１←２」等参照）。

または、図６の模擬ギヤ段変速マップによる模擬ギヤ段の変速判断に基づいて、ＡＴギヤ段の変速指令をＡＴ変速制御部８２に対して出力するようにしても良い。このように、ＡＴ変速制御部８２は、有段変速機２０のＡＴギヤ段の切替えを、模擬ギヤ段が切り替えられるときに行う。模擬ギヤ段の変速タイミングと同じタイミングでＡＴギヤ段の変速が行なわれるため、エンジン回転速度ωeの変化を伴って有段変速機２０の変速が行なわれるようになり、その有段変速機２０の変速に伴うショックがあっても運転者に違和感を与え難くされる。

ハイブリッド制御部８４は、走行モードとして、モータ走行モード或いはハイブリッド走行モードを走行状態に応じて選択的に成立させる。例えば、ハイブリッド制御部８４は、要求駆動パワーＰdemが予め定められた閾値よりも小さなモータ走行領域にある場合には、モータ走行モードを成立させる一方で、要求駆動パワーＰdemが予め定められた閾値以上となるエンジン走行領域にある場合には、ハイブリッド走行モードを成立させる。また、ハイブリッド制御部８４は、要求駆動パワーＰdemがモータ走行領域にあるときであっても、バッテリ５２の充電容量ＳＯＣが予め定められた閾値未満となる場合には、ハイブリッド走行モードを成立させる。

有段変速機２０においてクラッチＣ１を係合したＡＴギヤ段での走行中に、ソレノイドバルブＳＬ１に故障が発生するなどして、クラッチＣ１が解放またはスリップ（滑り）すると走行が困難となる。これに対して、クラッチＣ１が解放またはスリップする異常が検出されると、図示しないフェールセーフバルブを介してクラッチＣ１に係合可能な油圧が供給されるように構成されている。これにより、上記異常が発生した場合であっても、クラッチＣ１が係合されることで、走行（退避走行）を継続して行うことができる。

電子制御装置８０は、有段変速機２０のクラッチＣ１を係合したＡＴギヤ段での走行中において、ソレノイドバルブＳＬ１の故障などに伴ってクラッチＣ１が解放またはスリップ（滑り）する異常が発生したかを判定する異常判定部８６（図１参照）を機能的に備えている。

異常判定部８６は、例えば予め設けられている断線検出回路からソレノイドバルブＳＬ１の断線を示す信号が検出されると、クラッチＣ１が解放またはスリップする異常が発生したと判定する。ソレノイドバルブＳＬ１は、指令信号である駆動電流に比例する係合油圧Ｐc1を出力するように構成されており、ソレノイドバルブＳＬ１が断線した場合にはクラッチＣ１の係合油圧Ｐc1が低下し、クラッチＣ１が解放またはスリップする。従って、ソレノイドバルブＳＬ１の断線に基づいて、クラッチＣ１が解放またはスリップする異常の発生が判定される。

また、異常判定部８６は、ＭＧ２回転速度センサ６４によって検出されるＡＴ入力軸回転速度ωiと、出力軸回転速度センサ６６によって検出される出力軸回転速度ωoおよび現在のＡＴギヤ段のギヤ比γatを乗算（＝ωo×γat）することで算出される、有段変速機２０の入力軸の目標入力軸回転速度ωi*との差分Δωi（｜ωi−ωi*｜）が、予め設定されている所定値α以上になると、クラッチＣ１が解放またはスリップする異常が発生したものと判定する。なお、所定値αは、予め実験的または設計的に求められ、クラッチＣ１が解放またはスリップしているものと判断できる値に設定されている。

異常判定部８６によって、クラッチＣ１が解放またはスリップする異常の発生が判定されると、ＡＴ変速制御部８２は、油圧制御回路５４に設けられている図示しないフェールセーフバルブをフェールセーフ位置に切り替える指令信号を出力する。ＡＴ変速制御部８２は、例えば、油圧制御回路５４に設けられているフェールセーフバルブを、フェールセーフ位置に切り替えるための切替圧（信号圧）を出力する図示しない切替バルブに、前記切替圧を出力させる指令信号を出力する。

切替バルブから切替圧が出力されることにより、フェールセーフバルブがフェールセーフ位置に切り替えられると、クラッチＣ１の油圧室に連通する油路と、クラッチＣ１が係合可能な油圧が供給される油路とが、フェールセーフバルブを介して接続され、クラッチＣ１に係合可能な油圧が供給される。よって、有段変速機２０のニュートラル状態（動力伝達遮断状態）からＣ１が係合されてＡＴギヤ段が形成される。なお、クラッチＣ１が係合可能な前記油圧として、例えばソレノイドバルブＳＬ１に元圧として供給される油圧（ライン圧またはモジュレータ圧）が設定されている。

ここで、有段変速機２０がニュートラル状態からクラッチＣ１を係合してＡＴギヤ段を形成するに際して、係合過渡期に発生する係合ショックを抑えるため、ＡＴ変速制御部８２は、ＡＴ入力軸回転速度ωiと、出力軸回転速度ωoおよび現在のＡＴギヤ段のギヤ比γatを乗算することで算出される目標入力軸回転速度ωi*（＝ωo×γat）とが回転同期すると、フェールセーフバルブをフェールセーフ位置に切り替えてクラッチＣ１に油圧を供給する。

ところで、本実施例の車両１０にあっては、有段変速機２０が後進用のギヤ段を有さず、後進走行時には、ＡＴギヤ段がＡＴ１速ギヤ段「１ｓｔ」の状態で、第２回転機ＭＧ２が入力軸回転速度ωiを負の値で回転（負回転）させることで後進走行を行っている。また、前進走行中であっても、有段変速機２０がニュートラル状態では、ＡＴ入力軸回転速度ωiが負の値（負回転）となる場合もある。このように、走行中にＡＴ入力軸回転速度ωiが負の値を取り得る場合がある。しかしながら、従来制御では、ＡＴ入力軸回転速度ωiと目標入力軸回転速度ωi*との同期判定に際して回転速度の回転方向を示す正負の符号については考慮していなかった、すなわち回転速度の絶対値で判定されてため、回転速度の正負符号が異なるにも拘わらず回転同期したものと誤判定されてしまい、クラッチＣ１の係合過渡期に係合ショックが発生する可能性があった。そこで、本実施例では、以下から説明する制御を実行することにより、回転同期の誤判定を抑制する。

電子制御装置８０は、上記回転同期の誤判定を抑制するための、同期判定手段すなわち同期判定部８８、および、出力軸回転方向推定手段すなわち出力軸回転方向推定部９０を機能的に備えている。なお、出力軸回転方向推定部９０が、本発明の制御部に対応している。

同期判定部８８は、ＭＧ２回転速度センサ６４によって検出されるＡＴ入力軸回転速度ωiと、出力軸回転速度センサ６６によって検出される出力軸回転速度ωoと現在のＡＴギヤ段の変速比γatとを乗算する（＝ωo×γ）ことで算出される目標入力軸回転速度ωi*とに基づいて同期状態を判定する。具体的には、同期判定部８８は、ＡＴ入力軸回転速度ωiと目標入力軸回転速度ωi*との差分Δωiが、予め設定されている所定値β以下になった場合に、ＡＴ入力軸回転速度ωiと目標入力軸回転速度ωi*とが回転同期したものと判定する。なお、所定値βは、予め実験的または設計的に求められ、ＡＴ入力軸回転速度ωiと目標入力軸回転速度ωi*とが実質的に回転同期したものと判断できる微小な値に設定されている。

ここで、同期判定部８８は、ＡＴ入力軸回転速度ωiおよび出力軸回転速度ωoの回転方向を示す正負符号を付与した後に回転同期を判定する。ＡＴ入力軸回転速度ωiの回転方向（すなわち正負符号）は、レゾルバ式のＭＧ２回転速度センサ６４からの電気角信号に基づいて判定することができる。これより、同期判定部８８は、ＭＧ２回転速度センサ６４によって判定されるＡＴ入力軸回転速度ωiの回転方向を示す正負符号をＡＴ入力軸回転速度ωiに付与する。すなわち、同期判定部８８は、ＡＴ入力軸回転速度ωiが正の値（正回転）と判定されると正の符号を付与し、ＡＴ入力軸回転速度ωiが負の値（負回転）と判定されると負の符号を付与する。

一方、出力軸回転速度ωoを検出する出力軸回転速度センサ６６から出力される信号によっては、出力軸回転速度ωoの回転方向（すなわち正負符号）を判定することができない。これに対して、電子制御装置８０は、同期判定部８８による同期判定の際に、出力軸回転速度ωoの回転方向を推定する出力軸回転方向推定部９０を機能的に備えている。

出力軸回転方向推定部９０は、有段変速機２０のシフトポジション（シフトレンジともいう）および車速Ｖに基づいて出力軸２２の回転方向を推定する。出力軸回転方向推定部９０は、先ず、現在のシフトポジションが、前進走行ポジションであるＤポジションであるかを判定する。出力軸回転方向推定部９０は、例えばシフトポジションセンサ７４からのシフトレバー５６の操作位置POSsh（シフト操作ポジション）を表す信号が、Ｄポジションに対応する操作位置POSshにあると前進走行ポジションと判定する。この場合には、有段変速機２０のシフトポジションが、シフトレバー５６の操作位置POSsh（シフト操作ポジション）に基づいて判定されることから、シフトポジションがシフト操作ポジションと同意となる。これに代わって、有段変速機２０のシフトポジションが、インバータ５０に出力される回転機制御指令信号Ｓmgおよび油圧制御回路５４に出力される油圧制御指令信号Ｓatに基づいて判断されるものであっても構わない。

出力軸回転方向推定部９０は、シフトポジションがＤポジションと判定すると、さらに、車速Ｖが予め設定されている所定車速Ｖ１以上であるかを判定する。この所定車速Ｖ１は、予め実験的または設計的に求められる値であり、Ｄポジションで走行中において、出力軸２２が負回転（後進回転）では回転し得ない車速領域の下限閾値またはその近傍の値に設定されている。

出力回転方向推定部９０は、Ｄポジションであって、且つ、車速Ｖが所定車速Ｖ１以上と判定すると、出力軸２２が正方向に回転（前進回転）している、すなわち出力軸回転速度ωoが正の値と推定する。同期判定部８８は、出力回転方向推定部９０によって出力軸回転速度ωoが正の値と推定されると、出力軸回転速度ωoに正の符号を付与する。

同期判定部８８は、ＡＴ入力軸回転速度ωiおよび目標入力軸回転速度ωi*の回転方向を示す符号が付与されると、その符号が付与された状態で回転同期を判定する。これより、ＡＴ入力軸回転速度ωiおよび目標入力軸回転速度ωi*に符号が付与されて同期判定が実行されることから、回転同期の誤判定が抑制される。ＡＴ変速制御部８２は、同期判定部８８によって回転同期したと判定された後、フェールセーフバルブをフェールセーフ位置に切り替えることで、クラッチＣ１に油圧が供給されてＡＴギヤ段が形成される。このとき、回転同期した状態でクラッチＣ１が係合されるため、係合過渡期に発生する係合ショックが抑制される。

同期判定部８８は、走行ポジションが後進走行ポジション（Ｒポジション）の場合、或いは、走行ポジションがＤポジションであっても車速Ｖが所定車速Ｖ１未満の場合、出力軸回転速度ωoの回転方向を精度良く推定することが困難であるため、従来制御と同様に、ＡＴ入力軸回転速度ωiおよび目標入力軸回転速度ωi*とも符号なしの信号に基づいて同期判定を実行する。この場合には、回転方向が考慮されないことから、回転同期が誤判定される可能性もある。しかしながら、後進走行ポジションの場合は車速Ｖが低速であり、また、前進走行ポジションであって車速Ｖが所定車速Ｖ１未満のときも同様に低速であるため、回転速度の絶対値が小さいものとなる。従って、仮に誤判定した場合であっても、係合時の回転速度の変化幅が小さいことから、係合ショックは小さくなる。

図７は、電子制御装置８０の制御作動の要部、すなわちクラッチＣ１が解放またはスリップした状態からクラッチＣ１を係合してＡＴギヤ段を形成するときの制御作動を説明するためのフローチャートである。このフローチャートは、例えばクラッチＣ１を係合したＡＴギヤ段での走行中に、異常判定部８６によってクラッチＣ１が解放またはスリップした状態と判定された場合に実行される。

先ず、出力軸回転方向推定部９０の制御機能に対応するステップＳＴ１（以下、ステップを省略）において、シフトポジションがＤポジション（前進方向ポジション）であるか判定される。ＳＴ１が肯定される場合、出力軸回転方向推定部９０の制御機能に対応するＳＴ２において、車速Ｖが所定車速Ｖ１以上であるか判定される。ＳＴ２が肯定される場合、ＳＴ３に進む。

出力軸回転方向推定部９０の制御機能に対応するＳＴ３では、シフトポジションがＤポジションであって、且つ、車速Ｖが所定車速Ｖ１以上であることから、出力軸回転速度ωoの回転方向が正回転と推定される。同期判定部８８の制御機能に対応するＳＴ４では、レゾルバ式のＭＧ２回転速度センサ６４からの電気角信号に基づいてＡＴ入力軸回転速度ωiの回転方向が判定される。同期判定部８８の制御機能に対応するＳＴ５では、ＳＴ３およびＳＴ４によって判断された回転方向に基づいて、ＡＴ入力軸回転速度ωiおよび出力軸回転速度ωoの回転方向を示す正負の符号が付与される。

ＳＴ１並びにＳＴ２が否定された場合、同期判定部８８に対応するＳＴ６に進む。ＳＴ６では、ＡＴ入力軸回転速度ωiおよび出力軸回転速度ωoに回転方向を示す正負の符号が付与されない値が、同期判定時に使用される値として設定される。

同期判定部８８の制御機能に対応するＳＴ７では、ＳＴ５またはＳＴ６において設定されたＡＴ入力軸回転速度ωiおよび出力軸回転速度ωoに基づいて、回転同期したかが判定される。ＳＴ７が否定される場合、ＳＴ１に戻ってＳＴ１以降のステップが繰り返し実行される。ＳＴ７が肯定される場合、例えばフェールセーフバルブがフェールセーフ位置に切り替えられることにより、クラッチＣ１に油圧が供給されてＡＴギヤ段が形成される。

図８は、図７に示すフローチャートに基づいて制御作動が実行された場合の作動結果を示すタイムチャートの一態様である。図８にあっては、シフトポジションがＤポジションの状態で、クラッチＣ１が係合されるＡＴギヤ段（ＡＴ１速ギヤ段など）で回生を伴うコースト走行中に、ソレノイドバルブＳＬ１の断線故障が発生したときの制御作動が一例として示されている。なお、車速Ｖは、所定車速Ｖ１以上で走行しているものとする。図８において、横軸が時間に対応し、縦軸が、上から順番に、入力軸回転速度ωi、アクセル開度θacc、ＡＴ入力トルクＴi、クラッチＣ１の係合油圧Ｐc1、および車両前後加速度Ｇを示している。

コースト走行中にｔ１時点において、ソレノイドバルブＳＬ１の断線による故障が発生すると、ｔ１時点からクラッチＣ１の係合油圧Ｐc1が低下して、クラッチＣ１が解放される。これに伴って、クラッチＣ１において滑りが生じ、ＡＴ入力トルクＴiが負トルクであるためにＡＴ入力軸回転速度ωiが低下する。

図８のタイムチャートにあっては、ｔ１時点からｔ２時点の間において、ＡＴ入力軸回転速度ωiが正の値（前進回転）から負の値（後進回転）に切り替わっている。ｔ２時点において、ＡＴ入力軸回転速度ωiの絶対値が、出力軸回転速度ωoおよびＡＴギヤ段のギヤ比γから算出される目標入力軸回転速度ωi*の絶対値と等しくなっている。従来制御では、回転方向を示す回転速度の符号を考慮することなく回転同期が判定されていたため、破線で示すようにｔ２時点において同期したものと判定（誤判定）され、クラッチＣ１の油圧の供給が開始されていた。このとき、実際のＡＴ入力軸回転速度ωiが負回転であり、出力軸回転速度ωoおよびギヤ比γに基づく実際の目標入力軸回転速度ωi*が正回転であることから、クラッチＣ１の係合油圧Ｐc1の増加に伴って引き込みが発生し、破線で示すように車両前後加速度Ｇが変動する。すなわち、係合ショックが発生する。一方、本実施例では、ＡＴ入力軸回転速度ωiおよび出力軸回転速度ωoに回転方向を示す符号が付与されて回転同期が判定されるので、ｔ２時点では回転同期が誤判定されない。

ｔ２時点から所定時間経過し、車速Ｖが下がり過ぎないように運転者がアクセルペダルを踏み込むことで、アクセル開度θaccが増加するとともに、ＡＴ入力トルクＴiが増加している。ｔ３時点では、ＡＴ入力トルクＴiが負トルクから正トルクに切り替わることで、ＡＴ入力軸回転速度ωiが正側に向かって増加する。そして、入力軸回転速度ωiが負回転から正回転に切り替わり、ｔ４時点においてＡＴ入力軸回転速度ωiが、出力軸回転速度ωoおよびＡＴギヤ段のギヤ比γatに基づいて算出される目標入力軸回転速度ωi*に到達すると、回転同期したものと判定されてクラッチＣ１に油圧が供給される。このように、回転同期が正常に判定されるため、ｔ４時点においてクラッチＣ１に油圧が供給されたときの車両前後加速度Ｇの変動も小さくなり、係合ショックが抑制される。

図８のタイムチャートにおいて、ｔ１時点からｔ４時点の間は繰り返し回転同期の判定が実行されている。上述したように、ｔ１時点からｔ４時点の間では、走行状態が、Ｄポジションであって、且つ、所定車速Ｖ１以上であることから、ＡＴ入力軸回転速度ωiおよび出力軸回転速度ωoに、回転方向を示す正負の符号が付与された状態で同期判定が実行されている。このことから、入力軸回転速度ωiの回転方向と、出力軸回転速度ωoおよびギヤ比γatに基づいて算出される目標入力軸回転速度ωi*の回転方向とが異なるにも拘わらず、回転同期が誤判定されることもなくなるため、誤判定に伴う係合ショックの発生が抑制される。

上述のように、本実施例によれば、出力軸回転速度ωoの回転方向が、有段変速機２０のシフトポジションおよび車速Ｖに基づいて推定されることから、出力軸回転速度ωoを検出する既存の出力軸回転速度センサ６６を用いつつ出力軸回転速度ωoの回転方向についても判断することができる。これより、新たなセンサの追加による製造コストの増加を回避しつつ、入力軸回転速度ωiおよび出力軸回転速度ωoの回転方向を示す正負符号を考慮した同期判定が可能となり、回転同期の誤判定による係合ショックを抑制することができる。

以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。

例えば、前述の実施例では、車両１０は、無段変速機１８と有段変速機２０とを直列に備えるものであったが、本発明はこの態様に限定されない。本発明は、必ずしも差動機構３２などから構成される無段変速機１８を備える必要はなく、例えばエンジンと、エンジンに動力伝達可能に連結されている有段変速機と、エンジンと有段変速機との間の動力伝達経路に設けられている回転機とを、備えた車両においても適用することができる。また、エンジン１２についても必ずしも必要ではなく、回転機と、回転機に動力伝達可能に連結されている有段変速機とを、備えた電気自動車においても本発明を適用することができる。

また、前述の実施例では、有段変速機２０は、前進４段の各ＡＴギヤ段が形成される遊星歯車式の有段変速機であったが、この態様に限らない。例えば、有段変速機２０は、複数の係合装置が選択的に係合されることで変速が実行される有段変速機であれば良い。このような有段変速機としては、有段変速機２０のような遊星歯車式の有段変速機でも良いし、または、同期噛合型平行２軸式自動変速機であって入力軸を２系統備えて各系統の入力軸に係合装置(クラッチ)がそれぞれつながり更にそれぞれ偶数段と奇数段へと繋がっている型式の変速機である公知のＤＣＴ(Dual Clutch Transmission)などの有段変速機であっても良い。

また、前述の実施例では、前進走行中にシフトポジションが前進走行ポジションであって、車速Ｖが所定車速Ｖ１以上であることに基づいて、出力軸回転速度ωoが正の値と判定されたが、後進走行中にシフトポジションが後進走行ポジション（Ｒポジション）であって、且つ、車速Ｖが所定車速Ｖ２以上であることに基づいて、出力軸回転速度ωoが負の値と判定することもできる。

また、前述の実施例では、走行中にクラッチＣ１が解放またはスリップするとフェールセーフバルブを介してクラッチＣ１に油圧が供給されるものであったが、必ずしもクラッチＣ１に限定されず、他の係合装置が解放またはスリップするとその係合装置に油圧が供給されるものであっても構わない。

また、前述の実施例では、走行中にクラッチＣ１が解放またはスリップする異常が発生すると、フェールセーフバルブを介してクラッチＣ１に油圧が供給されるものであったが、必ずしもフェールセーフバルブを介することなく、所定のソレノイドバルブから直接クラッチＣ１に係合可能な油圧が供給されるものであっても構わない。

また、前述の実施例では、走行中にクラッチＣ１が解放またはスリップする異常が判定された後のクラッチＣ１の同期判定の際に、ＡＴ入力軸回転速度ωiおよび出力軸回転速度ωoの回転方向を判定して同期判定を行っていたが、必ずしもクラッチＣ１の上記異常が判定されたときの同期判定に限定されるものではなく、本発明は、例えば変速中など回転同期を判定する際に適宜適用され得る。

また、前述の実施例では、シフトレバー５６が、前進走行ポジションであるＤポジションに対応する操作位置POSshであるかに基づいて出力軸回転速度ωoの回転方向が判定されていたが、必ずしもＤポジションに限定されるものではなく、例えば前進走行中の運転者による手動変速を可能とするマニュアルシフトポジション（Ｍポジション）、或いは、ＡＴギヤ段が１速ギヤ段に限定されるＬポジションなど、前進走行ポジションであれば構わない。

また、前述の実施例では、ＡＴ入力軸回転速度ωiの回転方向が、レゾルバ式のＭＧ２回転速度センサ６４からの電気角信号に基づいて判定されていたが、必ずしもこれに限定されず、別個に設けられた回転方向を検出するセンサによって回転方向が判定されても構わない。

なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。

１０：車両
２０：有段変速機
２２：出力軸
３０：中間伝達部材（入力軸）
６４：ＭＧ２回転速度センサ（第１センサ）
６６：出力軸回転速度センサ（第２センサ）
８０：電子制御装置（制御装置）
９０：出力軸回転方向推定部（制御部）
ＭＧ２：第２回転機（回転機）

Claims (1)

1. 回転機と、前記回転機に動力伝達可能に連結されている有段変速機と、前記有段変速機の入力軸の回転速度および回転方向を検出する第１センサと、前記有段変速機の出力軸の回転速度を検出する第２センサとを、備えた車両の制御装置であって、
   前記有段変速機がニュートラル状態で、前記第１センサによって検出される前記有段変速機の入力軸の回転速度と、前記第２センサによって検出される前記有段変速機の出力軸の回転速度および該有段変速機のギヤ比から算出される目標入力回転速度とが回転同期したかを判定するに際して、前記有段変速機のシフトポジションおよび車速に基づいて前記出力軸の回転方向を推定する制御部を備える
   ことを特徴とする車両の制御装置。

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