JP2019032004A - 車両の制御装置 - Google Patents

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JP2019032004A JP2017152044A JP2017152044A JP2019032004A JP 2019032004 A JP2019032004 A JP 2019032004A JP 2017152044 A JP2017152044 A JP 2017152044A JP 2017152044 A JP2017152044 A JP 2017152044A JP 2019032004 A JP2019032004 A JP 2019032004A
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正幸 馬場
寛英 小林
Hirohide Kobayashi
寛英 小林
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Masahito Yoshikawa
雅人 吉川
健太 熊崎
Kenta Kumazaki
健太 熊崎
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    • B60W30/18Propelling the vehicle
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    • F16H63/40Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism comprising signals other than signals for actuating the final output mechanisms
    • F16H63/50Signals to an engine or motor
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Abstract

【課題】減速走行中にワンウェイクラッチの係合により形成される所定ギヤ段へのダウンシフトを判断した際に、変速性能を損なう挙動を抑制する。
【解決手段】減速走行中にワンウェイクラッチF1の係合により形成されるAT1速ギヤ段へのダウンシフト(2→1ダウンシフト)を判断した場合には、AT入力トルクTiが所定の負トルク以上となった後に、解放側係合装置(ブレーキB1)の解放によってワンウェイクラッチF1が自動的に係合されることによるAT1速ギヤ段へのダウンシフト(OWC2→1ダウンシフト)の実行が開始されるので、ブレーキB1の解放後にワンウェイクラッチF1が係合され易くされて、ブレーキB1が解放された状態でワンウェイクラッチF1が係合されないことによる空走感が生じ難くされる。よって、減速走行中に2→1ダウンシフトを判断した際に、変速性能を損なう挙動を抑制することができる。
【選択図】図7

Description

本発明は、動力源とその動力源の動力を伝達する機械式変速機構とを備える車両の制御装置に関するものである。
動力源と、前記動力源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ワンウェイクラッチを含む複数の係合装置のうちの何れか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機械式変速機構とを備えた車両の制御装置が良く知られている。例えば、特許文献1に記載された車両の制御装置がそれである。この特許文献1には、動力源として機能する回転機を備え、コースト回生(例えばアクセルオフ且つブレーキオフに伴う減速走行中に為される回転機による電力回生)時に車速の低下に伴う機械式変速機構のダウンシフトが為される際、ブレーキオン操作があった場合にはダウンシフトが完了するまで回生トルクの増加を抑制することが開示されている。
特開2011−199959号公報
ところで、機械式変速機構のダウンシフトとしては、複数のギヤ段のうちのワンウェイクラッチの係合により形成される所定ギヤ段へのダウンシフトがある。この所定ギヤ段へのダウンシフトは、複数の係合装置のうちのダウンシフトに関与する解放側係合装置の解放によってワンウェイクラッチが自動的に係合されることによって実行される。減速走行中にワンウェイクラッチが関与するダウンシフトを実行する場合、例えば回生トルクがある程度大きいことなどによって機械式変速機構の入力トルクがゼロよりもある程度低い状態で(すなわち入力トルクが負トルク側に大きい状態で)ダウンシフトを開始すると、解放側係合装置の解放後に速やかにワンウェイクラッチが係合されず、減速トルクが抜けることによる空走感などの変速性能を損なう挙動が生じる可能性がある。尚、複数の係合装置のうちのワンウェイクラッチと並行に配置された別の係合装置の係合によっても前記所定ギヤ段が形成されるのであれば、上述したダウンシフト時にワンウェイクラッチが係合されない状態を継続させない為に強制的に上記別の係合装置を係合することが考えられる。この場合、差回転速度(例えば上記別の係合装置自体の差回転速度、或いは、機械式変速機構の入力回転速度における実際値と変速後の同期回転速度との差回転速度)が大きな状態で上記別の係合装置が係合されることとなり、大きなショックなどの変速性能を損なう挙動が生じる可能性がある。
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、減速走行中にワンウェイクラッチの係合により形成される所定ギヤ段へのダウンシフトを判断した際に、変速性能を損なう挙動を抑制することができる車両の制御装置を提供することにある。
第1の発明の要旨とするところは、(a)動力源と、前記動力源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ワンウェイクラッチを含む複数の係合装置のうちの何れか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機械式変速機構とを備えた車両の、制御装置であって、(b)減速走行中に前記複数のギヤ段のうちの前記ワンウェイクラッチの係合により形成される所定ギヤ段へのダウンシフトを判断した場合には、前記機械式変速機構の入力トルクが所定の負トルク以上となった後に、前記複数の係合装置のうちの前記ダウンシフトに関与する解放側係合装置の解放によって前記ワンウェイクラッチが自動的に係合されることによる前記所定ギヤ段へのダウンシフトの実行を開始する変速制御部を、含むものであり、(c)前記所定の負トルクは、前記ダウンシフトの過渡中に前記解放側係合装置の解放が完了した時点で前記機械式変速機構の入力トルクが前記ワンウェイクラッチの自動的な係合が可能な値以上となる為の予め定められた前記入力トルクの下限値である。
また、第2の発明は、前記第1の発明に記載の車両の制御装置において、前記所定ギヤ段は、前記ワンウェイクラッチに替えて、前記複数の係合装置のうちの前記ワンウェイクラッチと並行に配置された別の係合装置の係合によっても形成されるものであり、前記変速制御部は、運転者の操作によって前記所定ギヤ段へのダウンシフトが要求された場合には、前記解放側係合装置の解放と前記別の係合装置の係合とによる前記所定ギヤ段へのダウンシフトの実行を開始することにある。
また、第3の発明は、前記第1の発明又は第2の発明に記載の車両の制御装置において、前記変速制御部は、前記機械式変速機構の入力トルクを正トルクとする運転者のアクセル操作が為された場合には、前記ワンウェイクラッチが自動的に係合されることによる前記所定ギヤ段へのダウンシフトの実行を開始することにある。
また、第4の発明は、前記第1の発明から第3の発明の何れか1つに記載の車両の制御装置において、前記車両は、アクセルオフ時であって車速が所定の低車速以下であるときには、前記車両がゆっくり動くクリープ現象を生じさせるクリープトルクが発生させられるものであり、前記変速制御部は、前記ダウンシフトの過渡中に前記解放側係合装置の解放が完了した時点で前記クリープトルクによって前記機械式変速機構の入力トルクが正トルクとされるように前記車速が前記所定の低車速に向かって低下する場合には、前記ワンウェイクラッチが自動的に係合されることによる前記所定ギヤ段へのダウンシフトの実行を開始することにある。
また、第5の発明は、前記第1の発明から第4の発明の何れか1つに記載の車両の制御装置において、前記車両は、前記動力源として機能する回転機を備えており、前記回転機による回生トルクの値を用いて前記機械式変速機構の入力トルクが前記所定の負トルク以上であるか否かを判定する車両状態判定部を更に備えていることにある。
また、第6の発明は、前記第1の発明から第4の発明の何れか1つに記載の車両の制御装置において、前記車両は、前記動力源として機能するエンジンを備えており、前記エンジンによるエンジンブレーキトルクの値を用いて前記機械式変速機構の入力トルクが前記所定の負トルク以上であるか否かを判定する車両状態判定部を更に備えていることにある。
また、第7の発明は、前記第1の発明から第4の発明の何れか1つに記載の車両の制御装置において、前記車両は、前記動力源として機能する回転機と、前記動力源として機能するエンジンとを備えており、前記回転機による回生トルクの値及び前記エンジンによるエンジンブレーキトルクの値の少なくとも一方の値を用いて前記機械式変速機構の入力トルクが前記所定の負トルク以上であるか否かを判定する車両状態判定部を更に備えていることにある。
また、第8の発明は、前記第1の発明から第4の発明の何れか1つに記載の車両の制御装置において、前記車両は、前記動力源として機能するエンジンと、前記エンジンが動力伝達可能に連結された差動機構と前記差動機構に動力伝達可能に連結された第1回転機とを有して前記第1回転機の運転状態が制御されることにより前記差動機構の差動状態が制御される電気式変速機構と、前記動力源として機能する、前記電気式変速機構の出力回転部材に動力伝達可能に連結された第2回転機とを更に備えていることにある。
また、第9の発明は、前記第8の発明に記載の車両の制御装置において、前記第2回転機による回生トルクの値を用いて前記機械式変速機構の入力トルクが前記所定の負トルク以上であるか否かを判定する車両状態判定部を更に備えていることにある。
また、第10の発明は、前記第5の発明、第7の発明、及び第9の発明の何れか1つに記載の車両の制御装置において、前記車両は、前記駆動輪にホイールブレーキトルクを付与する制動装置を更に備えており、前記機械式変速機構の入力トルクが前記所定の負トルクよりも小さいと判定された場合には、前記回生トルクの一部又は全部を前記ホイールブレーキトルクに切り替える制動トルク制御部を更に備えていることにある。
前記第1の発明によれば、減速走行中にワンウェイクラッチの係合により形成される所定ギヤ段へのダウンシフトを判断した場合には、機械式変速機構の入力トルクが所定の負トルク以上となった後に、解放側係合装置の解放によってワンウェイクラッチが自動的に係合されることによる前記所定ギヤ段へのダウンシフトの実行が開始されるものであり、前記所定の負トルクは、ダウンシフトの過渡中に解放側係合装置の解放が完了した時点で機械式変速機構の入力トルクがワンウェイクラッチの自動的な係合が可能な値以上となる為の予め定められた入力トルクの下限値であるので、解放側係合装置の解放後にワンウェイクラッチが係合され易くされて、解放側係合装置が解放された状態でワンウェイクラッチが係合されないことによる空走感が生じ難くされる。よって、減速走行中にワンウェイクラッチの係合により形成される所定ギヤ段へのダウンシフトを判断した際に、変速性能を損なう挙動を抑制することができる。
また、前記第2の発明によれば、運転者の操作によって所定ギヤ段へのダウンシフトが要求された場合には、解放側係合装置の解放と、ワンウェイクラッチと並行に配置された別の係合装置の係合とによる前記所定ギヤ段へのダウンシフトの実行が開始されるので、機械式変速機構の入力トルクが所定の負トルク以上となるまでダウンシフトの実行を遅延することなく、運転者の要求するダウンシフトが運転者の操作に対して応答性良く実行される。又、別の係合装置の係合によるダウンシフトの実行が開始されるときには、ワンウェイクラッチの係合によるダウンシフトの実行が遅延されており、解放側係合装置は未だ解放されていないので、別の係合装置の係合によるショックの発生が抑制される。
また、前記第3の発明によれば、機械式変速機構の入力トルクを正トルクとする運転者のアクセル操作が為された場合には、ワンウェイクラッチが自動的に係合されることによる所定ギヤ段へのダウンシフトの実行が開始されるので、機械式変速機構の入力トルクが所定の負トルク以上となるまでダウンシフトの実行を遅延する必要がない。
また、前記第4の発明によれば、ダウンシフトの過渡中に解放側係合装置の解放が完了した時点でクリープトルクによって機械式変速機構の入力トルクが正トルクとされるように車速が所定の低車速に向かって低下する場合には、ワンウェイクラッチが自動的に係合されることによる所定ギヤ段へのダウンシフトの実行が開始されるので、機械式変速機構の入力トルクが所定の負トルク以上となるまでダウンシフトの実行を遅延する必要がない。
また、前記第5の発明によれば、回転機による回生トルクの値を用いて機械式変速機構の入力トルクが所定の負トルク以上であるか否かが判定されるので、入力トルクが所定の負トルク以上であるか否かが適切に判定される。
また、前記第6の発明によれば、エンジンによるエンジンブレーキトルクの値を用いて機械式変速機構の入力トルクが所定の負トルク以上であるか否かが判定されるので、入力トルクが所定の負トルク以上であるか否かが適切に判定される。
また、前記第7の発明によれば、回転機による回生トルクの値及びエンジンによるエンジンブレーキトルクの値の少なくとも一方の値を用いて機械式変速機構の入力トルクが所定の負トルク以上であるか否かが判定されるので、入力トルクが所定の負トルク以上であるか否かが適切に判定される。
また、前記第8の発明によれば、電気式変速機構と機械式変速機構とを直列に備える車両の制御装置において、減速走行中にワンウェイクラッチの係合により形成される所定ギヤ段へのダウンシフトを判断した際に、変速性能を損なう挙動を抑制することができる。
また、前記第9の発明によれば、第2回転機による回生トルクの値を用いて機械式変速機構の入力トルクが所定の負トルク以上であるか否かが判定されるので、入力トルクが所定の負トルク以上であるか否かが適切に判定される。
また、前記第10の発明によれば、機械式変速機構の入力トルクが所定の負トルクよりも小さいと判定された場合には、回生トルクの一部又は全部がホイールブレーキトルクに切り替えられるので、機械式変速機構の入力トルクが所定の負トルク以上となるまでダウンシフトの実行を遅延するときの時間が短縮される。
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及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部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。 電気式無段変速部と機械式有段変速部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部の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。 電子制御装置の制御作動の要部すなわち減速走行中にワンウェイクラッチの係合により形成される所定ギヤ段へのダウンシフトを判断した際に変速性能を損なう挙動を抑制する為の制御作動を説明するフローチャートである。 図7のフローチャートに示す制御作動を実行した場合のタイムチャートの一例を示す図であって、減速走行中に回生トルクが発生させられているときに有段変速部の2→1ダウンシフトが判断された場合の実施態様を示している。 図7のフローチャートに示す制御作動を実行した場合のタイムチャートの一例を示す図であって、減速走行中に回生トルクとエンジンブレーキトルクとが発生させられているときに有段変速部の2→1ダウンシフトが判断された場合の実施態様を示している。 本発明が適用される車両に備えられた動力伝達装置の概略構成を説明する図であって、図1とは別の車両を説明する図である。
以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する。
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部18(以下、無段変速部18という)と、無段変速部18の出力側に連結された機械式有段変速部20(以下、有段変速部20という)とを直列に備えている。又、車両用駆動装置12は、有段変速部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、有段変速部20へ伝達され、その有段変速部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において縦置きされる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。尚、無段変速部18や有段変速部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部18に連結されている。
無段変速部18は、第1回転機MG1と、エンジン14の動力を第1回転機MG1及び無段変速部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。無段変速部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、又、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及び第2回転機MG2を備えたハイブリッド車両である。
第1回転機MG1及び第2回転機MG2は、電動機(モータ)としての機能及び発電機(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及び第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及び第2回転機MG2の各々の出力トルク(力行トルク又は回生トルク)であるMG1トルクTg及びMG2トルクTmが制御される。バッテリ52は、第1回転機MG1及び第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、及びリングギヤ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。
有段変速部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、有段変速部20の入力回転部材としても機能する。中間伝達部材30には第2回転機MG2が一体回転するように連結されているので、又は、無段変速部18の入力側にはエンジン14が連結されているので、有段変速部20は、動力源(第2回転機MG2又はエンジン14)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。有段変速部20は、例えば第1遊星歯車装置36及び第2遊星歯車装置38の複数組の遊星歯車装置と、ワンウェイクラッチF1を含む、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Eとを備えている、公知の遊星歯車式の自動変速機である。クラッチC1、クラッチC2、ブレーキB1、及びブレーキB2については、以下、特に区別しない場合は単に係合装置CBと称する。
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係合装置CBの各係合圧としての各係合油圧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(例えば有段変速部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。尚、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。
ワンウェイクラッチF1は、基本的には、AT入力トルクTiが正トルクとなる状態である駆動状態では自動的に係合される一方で、AT入力トルクTiが負トルクとなる状態である被駆動状態では解放される。
有段変速部20は、第1遊星歯車装置36及び第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。
有段変速部20は、複数の係合装置Eのうちの何れかの係合装置(例えば所定の係合装置)の係合によって、変速比(ギヤ比)γat(=AT入力回転速度ωi/出力回転速度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、有段変速部20は、係合装置E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、有段変速部20にて形成されるギヤ段をATギヤ段と称す。AT入力回転速度ωiは、有段変速部20の入力回転部材の回転速度(角速度)である有段変速部20の入力回転速度であって、中間伝達部材30の回転速度と同値であり、又、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。AT入力回転速度ωiは、MG2回転速度ωmで表すことができる。出力回転速度ωoは、有段変速部20の出力回転速度である出力軸22の回転速度であって、無段変速部18と有段変速部20とを合わせた全体の変速機40の出力回転速度でもある。
有段変速部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E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部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。特に、AT1速ギヤ段は、ワンウェイクラッチF1の係合により形成される所定ギヤ段である。AT1速ギヤ段は、ワンウェイクラッチF1に替えて、複数の係合装置EのうちのワンウェイクラッチF1と並行に配置された別の係合装置であるブレーキB2の係合によっても形成される。例えば車両10の発進時(加速時)には、ブレーキB2を係合させる必要は無く、クラッチC1の係合とワンウェイクラッチF1の自動係合とでAT1速ギヤ段が形成される。
有段変速部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がゼロ又は略ゼロ)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。尚、係合装置Eが何れも解放されることにより、有段変速部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。
有段変速部20は、後述する電子制御装置80(特には有段変速部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、有段変速部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(CtoC変速ともいう)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。解放側係合装置は、係合装置Eのうちの有段変速部20の変速に関与する係合装置であって、有段変速部20の変速過渡において解放される係合装置である。係合側係合装置は、係合装置Eのうちの有段変速部20の変速に関与する係合装置であって、有段変速部20の変速過渡において係合される係合装置である。尚、2→1ダウンシフトは、2→1ダウンシフトに関与する解放側係合装置としてのブレーキB1の解放によってワンウェイクラッチF1が自動的に係合されることでも実行され得る。
図3は、無段変速部18と有段変速部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、無段変速部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(すなわち有段変速部20の入力回転速度)を表すm軸である。又、有段変速部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及びキャリア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及びリングギヤ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。又、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、無段変速部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を介して有段変速部20へ伝達するように構成されている。無段変速部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。
又、有段変速部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。有段変速部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及び直線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+ρ0)=−(1/ρ0)×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部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の全部又は一部を用いて、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部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及び直線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部20を介して駆動輪28へ伝達される。車両10では、後述する電子制御装置80(特には車両10の走行制御を実行する後述するハイブリッド制御部84など)によって、複数のATギヤ段(AT1速ギヤ段−AT4速ギヤ段)のうちの前進用の低車速側(ロー側)ギヤ段(例えばAT1速ギヤ段)が形成された状態で、前進走行時とは正負が反対となる回転にて前進用の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)が第2回転機MG2から出力させられることで、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。尚、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)としての無段変速部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部18が構成される。無段変速部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、有段変速部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部20と無段変速機として作動させられる無段変速部18とで、無段変速部18(差動機構32も同意)と有段変速部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。
又は、無段変速部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部20と有段変速機のように変速させる無段変速部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、有段変速部20と無段変速部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、無段変速部18と有段変速部20とで形成されるトータル変速比であって、無段変速部18の変速比γ0と有段変速部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、例えば有段変速部20の各ATギヤ段と1又は複数種類の無段変速部18の変速比γ0との組合せによって、有段変速部20の各ATギヤ段に対してそれぞれ1又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部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、有段変速部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部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。又、破線は、有段変速部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部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。
図1に戻り、車両10は、車輪(駆動輪28、不図示の従動輪)にホイールブレーキトルク(制動トルク)を付与する制動装置としてのホイールブレーキ装置55を備えている。ホイールブレーキ装置55は、運転者による制動操作(例えばブレーキペダル操作)などに応じて、ホイールブレーキに設けられたホイールシリンダへブレーキ油圧(制動油圧)を供給する。このホイールブレーキ装置55では、通常時には、ブレーキマスタシリンダから発生させられる、ブレーキペダルの踏力に対応した大きさのブレーキフルード圧力(マスタシリンダ油圧)Pmcが直接的に制動油圧としてホイールシリンダへ供給される。一方で、ホイールブレーキ装置55では、例えば制動力協調制御、ABS制御、トラクション制御、VSC制御、又はヒルホールド制御時などには、減速走行中の回生トルクに置き換えられるホイールブレーキトルクの発生、低μ路での車両10の制動、発進、旋回走行、又は坂路途中の車両停止の維持の為に、上記踏力に対応する制動油圧とは別に、各制御で必要な制動油圧がホイールシリンダへ供給される。
又、車両10は、エンジン14、無段変速部18、及び有段変速部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、又、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、ブレーキスイッチ71、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、マスタシリンダ圧力センサ79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入力回転速度ωiであるMG2回転速度ωm、車速Vに対応する出力回転速度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、ホイールブレーキを作動させる為の運転者によるブレーキペダル操作が為された制動操作状態を示す信号であるブレーキオンBon、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(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、ブレーキマスタシリンダから発生させられるマスタシリンダ油圧Pmcなど)が、それぞれ供給される。又、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、ホイールブレーキ装置55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及び第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(すなわち有段変速部20の変速を制御する為の)油圧制御指令信号Sat、ホイールブレーキトルクを制御する為のブレーキ制御指令信号Sb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である。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示値(指示圧ともいう)を設定し、その油圧指示値に応じた駆動電流又は駆動電圧を油圧制御回路54へ出力する。
シフトレバー56の操作ポジションPOSshは、例えばP,R,N,D,M操作ポジションである。P操作ポジションは、変速機40がニュートラル状態とされ(例えば係合装置CBの何れもの解放によって有段変速部20が動力伝達不能なニュートラル状態とされ)且つ機械的に出力軸22の回転が阻止(ロック)された、変速機40のパーキングポジション(Pポジション)を選択するパーキング操作ポジションである。R操作ポジションは、有段変速部20のAT1速ギヤ段が形成された状態で後進用のMG2トルクTmによる車両10の後進走行を可能とする、変速機40の後進走行ポジション(Rポジション)を選択する後進走行操作ポジションである。N操作ポジションは、変速機40がニュートラル状態とされた、変速機40のニュートラルポジション(Nポジション)を選択するニュートラル操作ポジションである。D操作ポジションは、例えば模擬1速ギヤ段−模擬10速ギヤ段の総ての模擬ギヤ段を用いて自動変速制御を実行して前進走行を可能とする、変速機40の前進走行ポジション(Dポジション)を選択する前進走行操作ポジションである。操作ポジションPOSshがD操作ポジションにあるときには、変速マップ(例えば後述する模擬ギヤ段変速マップ)に従って変速機40を自動変速する自動変速モードが成立させられる。M操作ポジションは、運転者による変速操作によって変速機40の模擬ギヤ段を切り替える手動変速を可能とする手動変速操作ポジションである。運転者による変速操作は、例えばM操作ポジションを挟むように設けられたアップシフト操作ポジション及びダウンシフト操作ポジションの何れかへシフトレバー56を操作することによる変速操作、及び/又は、例えばステアリングホイールに設けられたパドルスイッチ(例えばアップシフトスイッチ及びダウンシフトスイッチを有するパドルスイッチ)を操作することによる変速操作である。操作ポジションPOSshがM操作ポジションにあるときには、運転者による変速操作により変速機40を変速することが可能な手動変速モードが成立させられる。尚、車両10にパドルスイッチが設けられている場合には、操作ポジションPOSshがD操作ポジションにあるときであっても、パドルスイッチが操作されると手動変速モードが成立させられて、変速機40の模擬ギヤ段を切り替えること(つまり変速機40を変速すること)が可能である。このように、シフトレバー56は、人為的に操作されることで変速機40のシフトポジションの切替え要求を受け付ける切替操作部材として機能する。
電子制御装置80は、例えばバッテリ充放電電流Ibat及びバッテリ電圧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。又、電子制御装置80は、例えばバッテリ温度THbat及びバッテリ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、及びバッテリ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、又、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。又、充電可能電力Winは、例えば充電状態SOCが高い領域では充電状態SOCが高い程小さくされる。又、放電可能電力Woutは、例えば充電状態SOCが低い領域では充電状態SOCが低い程小さくされる。
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、及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)を用いて有段変速部20の変速判断を行い、必要に応じて有段変速部20の変速制御を実行して有段変速部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為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、例えば出力回転速度ωo(ここでは車速Vなども同意)及びアクセル開度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、有段変速部20の変速が判断される為の変速線を有する所定の関係である。このATギヤ段変速マップにおける各変速線は、アップシフトが判断される為のアップシフト線、及びダウンシフトが判断される為のダウンシフト線である。この各変速線は、あるアクセル開度θaccを示す線上において出力回転速度ωoが線を横切ったか否か、又は、ある出力回転速度ωoを示す線上においてアクセル開度θaccが線を横切ったか否か、すなわち変速線上の変速を実行すべき値(変速点)を横切ったか否かを判断する為のものであり、この変速点の連なりとして予め定められている。
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及び第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、及び第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及び車速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、及び第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及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14のパワーであるエンジンパワー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、又、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、例えば無段変速部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、無段変速部18の無段変速制御を実行して無段変速部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、例えば無段変速部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による有段変速部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部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、所定領域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。尚、ハイブリッド制御部84は、手動変速モードが成立させられているときには、運転者による変速操作に応じた模擬ギヤ段を成立させるように、AT変速制御部82による有段変速部20のATギヤ段の変速制御と協調して無段変速部18の変速制御を実行する。
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回転速度ωo及びアクセル開度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、無段変速部18と有段変速部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による有段変速部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、又、模擬6⇔7変速が行われるときにAT2⇔3変速が行なわれ、又、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)。その為、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)。又、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)。又は、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、有段変速部20のアップシフト時は、変速機40全体のアップシフトが行われる一方で、有段変速部20のダウンシフト時は、変速機40全体のダウンシフトが行われる。AT変速制御部82は、有段変速部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為、エンジン回転速度ωeの変化を伴って有段変速部20の変速が行なわれるようになり、その有段変速部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。又、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の充電状態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。
ハイブリッド制御部84は、例えば一時的な停車中に、アクセルオフ且つブレーキオフの状態となったときには、車両10がゆっくり動くクリープ現象を生じさせるクリープトルクを第2回転機MG2により発生させる。従って、車両10は、アクセルオフ時であって車速Vが所定の低車速以下であるときには、クリープトルクが発生させられる。尚、エンジン14がアイドリング状態である場合には、そのエンジン14によりクリープトルクを発生させても良い。
ハイブリッド制御部84は、車両10の減速走行中には、要求制動トルクとしての目標減速度Gtgtを設定し、その目標減速度Gtgtが得られるように車両10の制動トルクを発生させる、制動トルク制御手段すなわち制動トルク制御部86としての機能を含んでいる。制動トルク制御部86は、運転者による制動操作に応じた制動操作量に対応するマスタシリンダ油圧Pmcが大きい程目標減速度Gtgtが大きくなるように予め定められた関係にマスタシリンダ油圧Pmcを適用することで目標減速度Gtgtを算出する。尚、運転者による制動操作が為されていない場合には、マスタシリンダ油圧Pmcのゼロに対応した目標減速度Gtgtが算出される。
車両10の制動トルクは、回生トルクやエンジンブレーキトルクやホイールブレーキトルク等により得られるが、エネルギー効率を考えて回生トルクが最優先される。例えば、比較的小さな制動トルクで十分な場合には、専ら第2回転機MG2の回生トルクによる制動トルクが用いられ、車両10が停止する直前には回生トルクによる制動トルクに替えてホイールブレーキトルクによる制動トルクが作用させられる。又、比較的大きな制動トルクが必要な場合には、回生トルクによる制動トルクにホイールブレーキトルクによる制動トルクが加えられ、車両10が停止に向かうに従って回生トルクによる制動トルクの割合が大きくされ、車両10が停止する直前には回生トルクによる制動トルクに替えてホイールブレーキトルクによる制動トルクが作用させられる。制動トルク制御部86は、予め定められた関係に従って、目標減速度Gtgtが得られる回生要求トルクを算出する。従って、この回生要求トルクは、制動操作量が大きい程大きくされる。制動トルク制御部86は、その回生要求トルクが得られるように、第2回転機MG2の回生制御を実行する。この回生制御は、駆動輪28から入力される被駆動トルクにより第2回転機MG2を回転駆動させて発電機として作動させ、その発電電力をインバータ50を介してバッテリ52へ充電する制御である。
制動トルク制御部86は、車両10の減速走行中に目標減速度Gtgtを回生にて達成するときには、フューエルカットにてエンジン14の運転を停止し且つ第1回転機MG1を無負荷状態とすることにより空転させて、エンジン回転速度ωeを零又は略零に維持する。これにより、エンジン14の引き摺り(回転抵抗)によるポンピングロスの発生が抑制され、その分減速度が抑制されて回生量が増加される。尚、回生トルクが最優先されるということであり、バッテリ52の充電制限(充電可能電力Win)などによって第2回転機MG2による回生が制限される場合には、回生トルクの一部又は全部に替えて、エンジンブレーキトルクやホイールブレーキトルク等により制動トルクが得られる。
ここで、有段変速部20のAT1速ギヤ段へのダウンシフト(例えば2→1ダウンシフト)が判断された場合について検討する。2→1ダウンシフトにおける変速制御としては、解放側係合装置であるブレーキB1の解放と係合側係合装置(又は別の係合装置)であるブレーキB2の係合とによるAT1速ギヤ段へのダウンシフト(CtoC2→1ダウンシフトともいう)がある。又、2→1ダウンシフトにおける変速制御としては、解放側係合装置であるブレーキB1の解放によってワンウェイクラッチF1が自動的に係合されることによるAT1速ギヤ段へのダウンシフト(OWC2→1ダウンシフトともいう)がある。AT変速制御部82は、例えば変速の応答性を重視する場合にはCtoC2→1ダウンシフトを実行する一方で、変速ショックの低減を重視する場合にはOWC2→1ダウンシフトを実行する。
ところで、車両10の減速走行中に2→1ダウンシフトが判断されたときに(つまり2→1コーストダウンシフトが判断されたときに)OWC2→1ダウンシフトを実行する場合、AT入力トルクTiがゼロよりもある程度低い状態であると、ブレーキB1の解放後に速やかにワンウェイクラッチF1が係合されず、空走感などの変速性能を損なう挙動が生じる可能性がある。又、ワンウェイクラッチF1が係合されない状態を長く継続させない為に、OWC2→1ダウンシフトからCtoC2→1ダウンシフトへ切り替えると、ブレーキB2自体の差回転速度(又は、AT入力回転速度ωiにおける実際値とダウンシフト後の同期回転速度(=有段変速部20のAT1速ギヤ段の変速比γat×出力回転速度ωo)との差回転速度)が大きな状態でブレーキB2が係合されることとなり、大きなショックなどの変速性能を損なう挙動が生じる可能性がある。
そこで、AT変速制御部82は、次回に変速出力を予定する変速がワンウェイクラッチF1を利用した変速ショックの低減を優先する変速(つまりOWC2→1ダウンシフト)であるときには、変速により解放側係合装置が解放される時点で、AT入力トルクTiが許容される負トルク以上となることが予想される時点まで、その変速の実行を遅延させる。つまり、AT変速制御部82は、減速走行中にAT1速ギヤ段へのダウンシフト(ここではOWC2→1ダウンシフト)を判断した場合には、AT入力トルクTiが所定の負トルク以上となった後に、OWC2→1ダウンシフトの実行を開始する。この所定の負トルクは、例えばOWC2→1ダウンシフトの過渡中に解放側係合装置(ブレーキB1)の解放が完了した時点でAT入力トルクTiがワンウェイクラッチF1の自動的な係合が可能な値以上となる為の予め定められたAT入力トルクTiの下限値である。
具体的には、電子制御装置80は、AT入力トルクTiが所定の負トルク以上となった後にOWC2→1ダウンシフトの実行を開始する制御機能を実現する為に、更に、車両状態判定手段すなわち車両状態判定部88を備えている。
車両状態判定部88は、AT入力トルクTiが所定の負トルク以上であるか否かを判定する。換言すれば、車両状態判定部88は、AT入力トルクTiが所定の負トルクよりも小さいか否か(所定の負トルクに対して負トルク側に大きいか否か)を判定する。
制動トルク制御部86は、第2回転機MG2の回生制御を実行しているときに車両状態判定部88によりAT入力トルクTiが所定の負トルクよりも小さいと判定された場合には、第2回転機MG2の回生トルクの一部又は全部をホイールブレーキトルクに切り替える、回生低減処理を実行する。例えば、制動トルク制御部86は、第2回転機MG2の回生トルクを漸減し、減少した回生トルク分による制動トルクを補うようにホイールブレーキトルクを漸増することで、回生低減処理を実行する。
車両状態判定部88は、第2回転機MG2の回生トルクの値及びエンジン14によるエンジンブレーキトルクの値の少なくとも一方の値を用いてAT入力トルクTiが所定の負トルク以上であるか否かを判定する。
例えば、車両状態判定部88は、第2回転機MG2の回生トルクの値を用いてAT入力トルクTiが所定の負トルク以上であるか否かを判定する。具体的には、車両状態判定部88は、第2回転機MG2の回生トルクが所定値1よりも小さいか否かに基づいて、AT入力トルクTiが所定の負トルクよりも小さいか否かを判定する。この所定値1は、例えば回生トルクとホイールブレーキトルクとの切替え速度ΔTQbkと、OWC2→1ダウンシフトを開始した時点から解放側係合装置(ブレーキB1)の解放が完了する時点までの時間TMdrnb1とに基づいて予め定められた、回生トルクがホイールブレーキトルクに切り替えられるトルク量(=ΔTQbk×TMdrnb1)である。
又、例えば、車両状態判定部88は、エンジン14によるエンジンブレーキトルクの値を用いてAT入力トルクTiが所定の負トルク以上であるか否かを判定する。具体的には、車両状態判定部88は、エンジン14によるエンジンブレーキトルクが所定値2よりも小さいか否かに基づいて、AT入力トルクTiが所定の負トルクよりも小さいか否かを判定する。この所定値2は、例えばエンジンブレーキトルクを低下させるときの変化量ΔTQptと、OWC2→1ダウンシフトを開始した時点から解放側係合装置(ブレーキB1)の解放が完了する時点までの時間TMdrnb1とに基づいて予め定められた、エンジンブレーキトルクが解放側係合装置の解放完了までに低減させられるトルク量(=ΔTQpt×TMdrnb1)である。エンジンブレーキトルクのゼロ近辺では、回生トルクとホイールブレーキトルクとの切替えとは異なり、被駆動状態と駆動状態との切替えにおける、車両用駆動装置12の各回転部材の歯打ち、ショック、及び応答性のバランスを考慮した変化量ΔTQptが設定される。
又、例えば、車両状態判定部88は、第2回転機MG2の回生トルクの値及びエンジン14によるエンジンブレーキトルクの値を用いてAT入力トルクTiが所定の負トルク以上であるか否かを判定する。具体的には、車両状態判定部88は、第2回転機MG2の回生トルクとエンジン14によるエンジンブレーキトルクとを合わせた合計トルクが所定値3よりも小さいか否かに基づいて、AT入力トルクTiが所定の負トルクよりも小さいか否かを判定する。この所定値3は、例えばOWC2→1ダウンシフトにおける空走感や変速ショックを発生させる要因の一つがAT入力トルクTiであることを考慮して予め定められた、合計トルク(=回生トルク+エンジンブレーキトルク)の下限値である。
AT変速制御部82は、減速走行中にOWC2→1ダウンシフトを判断したときに、車両状態判定部88によりAT入力トルクTiが所定の負トルクよりも小さいと判定された場合には、その判断したOWC2→1ダウンシフトを実行しない(すなわち、その判断したOWC2→1ダウンシフトを実行する為のダウンシフト指令に対応する油圧制御指令信号Satの出力を遅延する)。一方で、AT変速制御部82は、減速走行中にOWC2→1ダウンシフトを判断したときに、車両状態判定部88によりAT入力トルクTiが所定の負トルク以上であると判定された場合には、上記ダウンシフト指令に対応する油圧制御指令信号Satを出力するか、又は、上記ダウンシフト指令に対応する油圧制御指令信号Satの出力の遅延を解除する。つまり、AT変速制御部82は、減速走行中にOWC2→1ダウンシフトを判断した場合には、車両状態判定部88によりAT入力トルクTiが所定の負トルク以上であると判定された後に、OWC2→1ダウンシフトの実行を開始する(すなわち上記ダウンシフト指令に対応する油圧制御指令信号Satの出力を開始する)。
車両状態判定部88は、運転者の操作によってAT1速ギヤ段へのダウンシフトが要求されたか否かを判定する。例えば、車両状態判定部88は、運転者の変速操作に伴うAT1速ギヤ段へのマニュアルダウンシフトが要求されたか否かを判定する。又、車両状態判定部88は、運転者の制動操作が速やかなAT1速ギヤ段へのダウンシフトを望む程に強いブレーキペダル操作(つまり大きなマスタシリンダ油圧Pmc)であるか否かを判定する。車両状態判定部88は、運転者の変速操作(マニュアル操作)がなく、且つ、運転者の強いブレーキペダル操作がない状態(すなわち減速度Gが所定減速度よりも小さな状態)であると判定することで、運転者の操作によってAT1速ギヤ段へのダウンシフトが要求されていないと判定する。
AT変速制御部82は、減速走行中にOWC2→1ダウンシフトを判断したときに、車両状態判定部88により運転者の操作によってAT1速ギヤ段へのダウンシフトが要求されたと判定された場合には、OWC2→1ダウンシフトに替えて、CtoC2→1ダウンシフトの実行を開始する(すなわちCtoC2→1ダウンシフトを実行する為のダウンシフト指令に対応する油圧制御指令信号Satの出力を開始する)。
車両状態判定部88は、運転者の加速意志が有るか否かを判定する。車両状態判定部88は、AT入力トルクTiを正トルクとする運転者のアクセル操作が為されたか否か(例えばAT入力トルクTiが正トルクへ変動することが予測される程の運転者のアクセル操作が為されたか否か)に基づいて、運転者の加速意志が有るか否かを判定する。又は、運転者が明確に加速したいと判断できるアクセル開度θacc(例えばアクセル開度θaccが20〜30[%]程度)以上にアクセルペダルが踏み込まれている時間が所定時間以上継続しているか否かに基づいて、運転者の加速意志が有るか否かを判定する。又は、アクセル開度θaccの積算値が所定積算値以上であるか否かに基づいて、運転者の加速意志が有るか否かを判定する。
AT変速制御部82は、減速走行中にOWC2→1ダウンシフトを判断したときに、車両状態判定部88によりAT入力トルクTiを正トルクとする運転者のアクセル操作が為されたと判定された場合には、OWC2→1ダウンシフトの実行を開始する。
車両状態判定部88は、車速Vが所定値4よりも低いか否かを判定する。この所定値4は、OWC2→1ダウンシフトの過渡中に解放側係合装置(ブレーキB1)の解放が完了した時点でクリープトルクによってAT入力トルクTiが正トルクとされるように車速Vがそのクリープトルクが発生させられる前記所定の低車速に向かって低下すると判断することができる予め定められた車速Vの上限値である。
AT変速制御部82は、減速走行中にOWC2→1ダウンシフトを判断したときに、車両状態判定部88により車速Vが所定値4よりも低い(すなわちOWC2→1ダウンシフトの過渡中に解放側係合装置の解放が完了した時点でクリープトルクによってAT入力トルクTiが正トルクとされるように車速Vが前記所定の低車速に向かって低下する)と判定された場合には、OWC2→1ダウンシフトの実行を開始する。
図7は、電子制御装置80の制御作動の要部すなわち減速走行中にAT1速ギヤ段へのダウンシフト(特にはOWC2→1ダウンシフト)を判断した際に変速性能を損なう挙動を抑制する為の制御作動を説明するフローチャートであり、例えば減速走行中に繰り返し実行される。図8、図9は、各々、図7のフローチャートに示す制御作動を実行した場合のタイムチャートの一例である。
図7において、先ず、AT変速制御部82の機能に対応するステップ(以下、ステップを省略する)S10において、有段変速部20の2→1ダウンシフト(特にはOWC2→1ダウンシフト)が判断されたか否か(すなわち2→1ダウンシフトの要求が有るか否か)が判定される。このS10の判断が否定される場合は本ルーチンが終了させられる。このS10の判断が肯定される場合は車両状態判定部88の機能に対応するS20において、運転者の変速操作(マニュアル操作)がなく、且つ、減速度Gが小さな状態であるか否かが判定される。このS20の判断が肯定される場合は車両状態判定部88の機能に対応するS30において、第2回転機MG2の回生トルクが所定値1よりも小さいか否か(つまり回生トルクそのものが大きいか否か)が判定される。このS30の判断が肯定される場合は制動トルク制御部86の機能に対応するS40において、回生低減処理が実行される。前記S30の判断が否定される場合は車両状態判定部88の機能に対応するS50において、エンジン14によるエンジンブレーキトルク(エンブレトルクともいう)が所定値2よりも小さいか否かが判定される。このS50の判断が否定される場合は車両状態判定部88の機能に対応するS60において、第2回転機MG2の回生トルクとエンジン14によるエンジンブレーキトルクとを合わせた合計トルク(=回生トルク+エンブレトルク)が所定値3よりも小さいか否かが判定される。このS60の判断が肯定される場合は制動トルク制御部86の機能に対応するS70において、第2回転機MG2の回生制御が実行されているときには、回生低減処理が実行される。上記S40に次いで、又は、上記S50の判断が肯定される場合は、又は、上記S70に次いで、車両状態判定部88の機能に対応するS80において、運転者の加速意志が無いか否かが判定される。このS80の判断が肯定される場合は車両状態判定部88の機能に対応するS90において、車速Vが所定値4以上であるか否かが判定される。このS90の判断が肯定される場合はAT変速制御部82の機能に対応するS100において、OWC2→1ダウンシフトを実行する為の油圧制御指令信号Satの出力が遅延させられる。上記S60の判断が否定される場合は、又は、上記S80の判断が否定される場合は、又は、上記S90の判断が否定される場合は、AT変速制御部82の機能に対応するS110において、OWC2→1ダウンシフトを実行する為の油圧制御指令信号Satの出力が開始される。上記S20の判断が否定される場合はAT変速制御部82の機能に対応するS120において、OWC2→1ダウンシフトに替えて、CtoC2→1ダウンシフトを実行する為の油圧制御指令信号Satの出力が開始される。
図8は、減速走行中に回生トルクが発生させられているときに有段変速部20のOWC2→1ダウンシフトが判断された場合の実施態様の一例を示している。図8において、t1時点は、減速走行中に、OWC2→1ダウンシフトが判断された時点を示している。比較例では、このt1時点で、OWC2→1ダウンシフトを実行する為の油圧制御指令信号Satの出力が開始される。一方で、本実施例では、回生トルクが所定値1よりも小さい間は、OWC2→1ダウンシフトが禁止され、OWC2→1ダウンシフトを実行する為の油圧制御指令信号Satの出力が遅延させられる。回生トルクが所定値1以上となった後、OWC2→1ダウンシフトが許可され、OWC2→1ダウンシフトを実行する為の油圧制御指令信号Satの出力が開始される(t2時点参照)。
図9は、減速走行中に回生トルクとエンブレトルクとが発生させられているときに有段変速部20のOWC2→1ダウンシフトが判断された場合の実施態様の一例を示している。図9において、t1時点は、減速走行中に、OWC2→1ダウンシフトが判断された時点を示している。比較例では、このt1時点で、OWC2→1ダウンシフトを実行する為の油圧制御指令信号Satの出力が開始される。一方で、本実施例では、回生トルクとエンブレトルクとの合計トルクが所定値3よりも小さい間は、OWC2→1ダウンシフトが禁止され、OWC2→1ダウンシフトを実行する為の油圧制御指令信号Satの出力が遅延させられる。上記合計トルクが所定値3以上となった後、OWC2→1ダウンシフトが許可され、OWC2→1ダウンシフトを実行する為の油圧制御指令信号Satの出力が開始される(t2時点参照)。
上述のように、本実施例によれば、減速走行中にワンウェイクラッチF1の係合により形成されるAT1速ギヤ段へのダウンシフト(2→1ダウンシフト)を判断した場合には、AT入力トルクTiが所定の負トルク以上となった後に、解放側係合装置(ブレーキB1)の解放によってワンウェイクラッチF1が自動的に係合されることによるAT1速ギヤ段へのダウンシフト(OWC2→1ダウンシフト)の実行が開始されるものであり、前記所定の負トルクは、2→1ダウンシフトの過渡中にブレーキB1の解放が完了した時点でAT入力トルクTiがワンウェイクラッチF1の自動的な係合が可能な値以上となる為の予め定められたAT入力トルクTiの下限値であるので、ブレーキB1の解放後にワンウェイクラッチF1が係合され易くされて、ブレーキB1が解放された状態でワンウェイクラッチF1が係合されないことによる空走感が生じ難くされる。よって、減速走行中に2→1ダウンシフトを判断した際に、変速性能を損なう挙動を抑制することができる。
また、本実施例によれば、運転者の操作によってAT1速ギヤ段へのダウンシフトが要求された場合には、解放側係合装置(ブレーキB1)の解放と、ワンウェイクラッチF1と並行に配置された別の係合装置(ブレーキB2)の係合とによるAT1速ギヤ段へのダウンシフト(CtoC2→1ダウンシフト)の実行が開始されるので、AT入力トルクTiが所定の負トルク以上となるまでダウンシフトの実行を遅延することなく、運転者の要求するダウンシフトが運転者の操作に対して応答性良く実行される。又、CtoC2→1ダウンシフトの実行が開始されるときには、OWC2→1ダウンシフトの実行が遅延されており、ブレーキB1は未だ解放されていないので、ブレーキB2の係合によるショックの発生が抑制される。
また、本実施例によれば、AT入力トルクTiを正トルクとする運転者のアクセル操作が為された場合には、OWC2→1ダウンシフトの実行が開始されるので、AT入力トルクTiが所定の負トルク以上となるまでダウンシフトの実行を遅延する必要がない。
また、本実施例によれば、OWC2→1ダウンシフトの過渡中にブレーキB1の解放が完了した時点でクリープトルクによってAT入力トルクTiが正トルクとされるように車速Vがそのクリープトルクが発生させられる所定の低車速に向かって低下する場合には、OWC2→1ダウンシフトの実行が開始されるので、AT入力トルクTiが所定の負トルク以上となるまでダウンシフトの実行を遅延する必要がない。
また、本実施例によれば、第2回転機MG2による回生トルクの値及びエンジン14によるエンジンブレーキトルクの値の少なくとも一方の値を用いてAT入力トルクTiが所定の負トルク以上であるか否かが判定されるので、AT入力トルクTiが所定の負トルク以上であるか否かが適切に判定される。
また、本実施例によれば、AT入力トルクTiが所定の負トルクよりも小さいと判定された場合には、回生トルクの一部又は全部がホイールブレーキトルクに切り替えられるので、AT入力トルクTiが所定の負トルク以上となるまでダウンシフトの実行を遅延するときの時間が短縮される。
次に、本発明の他の実施例を説明する。尚、以下の説明において実施例相互に共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。
本実施例では、前述の実施例1で示した無段変速部18と有段変速部20とを直列に備える車両10とは別の、図10に示すような車両100を例示する。
図10において、車両100は、動力源として機能するエンジン102と、動力源として機能する回転機MGと、動力伝達装置104とを備えたハイブリッド車両である。動力伝達装置104は、車体に取り付けられる非回転部材としてのケース106内において、エンジン102側から順番に、クラッチK0、トルクコンバータ108、及び自動変速機110等を備えている。又、動力伝達装置104は、差動歯車装置112、車軸114等を備えている。トルクコンバータ108のポンプ翼車108aは、クラッチK0を介してエンジン102と連結されていると共に、直接的に回転機MGと連結されている。トルクコンバータ108のタービン翼車108bは、自動変速機110と直接的に連結されている。動力伝達装置104において、エンジン102の動力及び/又は回転機MGの動力は、クラッチK0(エンジン102の動力を伝達する場合)、トルクコンバータ108、自動変速機110、差動歯車装置112、車軸114等を順次介して車両100が備える駆動輪116へ伝達される。自動変速機110は、前記動力源(エンジン102、回転機MG)と駆動輪116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り、前述の実施例1で示した有段変速部20と同様に、ワンウェイクラッチFを含む複数の係合装置Cのうちの何れか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、公知の遊星歯車式の自動変速機である。又、車両100は、インバータ118と、インバータ118を介して回転機MGに対して電力を授受する蓄電装置としてのバッテリ120と、制御装置122とを備えている。
制御装置122は、クラッチK0を解放し、エンジン102の運転を停止した状態で、バッテリ120からの電力を用いて回転機MGのみを走行用の動力源とするモータ走行を可能とする。制御装置122は、クラッチK0を係合した状態でエンジン102を運転させて、エンジン102を走行用の動力源とするハイブリッド走行を可能とする。制御装置122は、ハイブリッド走行を可能とするハイブリッド走行モードでは、バッテリ120からの電力を用いて回転機MGが発生する駆動トルクを更に付加して走行したり、又は、エンジン102の動力により回転機MGで発電を行い、回転機MGの発電電力をバッテリ120に蓄電することも可能である。回転機MGは、電動機としての機能及び発電機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。回転機MGは、制御装置122によってインバータ118が制御されることにより、出力トルク(力行トルク又は回生トルク)が制御される。
制御装置122は、前述の実施例1における電子制御装置80が備える、AT変速制御部82、ハイブリッド制御部84、制動トルク制御部86、及び車両状態判定部88の各機能と同等の機能を有している。制御装置122は、電子制御装置80と同様に、AT入力トルクTiが所定の負トルク以上となった後にOWC2→1ダウンシフトの実行を開始する制御機能を実現することが可能である。
本実施例によれば、前述の実施例1と同様の効果が得られる。
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、ワンウェイクラッチF1の係合により形成される所定ギヤ段として有段変速部20のAT1速ギヤ段を例示したが、この態様に限らない。この所定ギヤ段は、ワンウェイクラッチF1の係合により形成されるギヤ段であれば良い。
また、前述の実施例では、制動操作としてブレーキペダル操作を例示したが、この態様に限らない。例えば、目標減速度を設定できるような減速度操作装置において、減速走行中に減速度を設定する操作であっても良い。
また、前述の実施例1では、車両10は、シングルピニオン型の遊星歯車装置である差動機構32を有して、電気式変速機構として機能する無段変速部18を備えていたが、この態様に限らない。例えば、無段変速部18は、差動機構32の回転要素に連結されたクラッチ又はブレーキの制御により差動作用が制限される変速機構であっても良い。又、差動機構32は、ダブルピニオン型の遊星歯車装置であっても良い。又、差動機構32は、複数の遊星歯車装置が相互に連結されることで4つ以上の回転要素を有する差動機構であっても良い。又、差動機構32は、エンジン14によって回転駆動されるピニオンと、そのピニオンに噛み合う一対のかさ歯車に第1回転機MG1及び中間伝達部材30が各々連結された差動歯車装置であっても良い。又、差動機構32は、2以上の遊星歯車装置がそれを構成する一部の回転要素で相互に連結された構成において、その遊星歯車装置の回転要素にそれぞれエンジン、回転機、駆動輪が動力伝達可能に連結される機構であっても良い。
また、前述の実施例2において、車両100は、エンジン102やクラッチK0やトルクコンバータ108を備えず、自動変速機110の入力側に直接的に回転機MGが連結されるような車両であっても良い。この場合、回転機MGによる回生トルクの値を用いて機械式変速機構の入力トルクが所定の負トルク以上であるか否かが判定される。又は、車両100は、回転機MGやクラッチK0を備えず、自動変速機110の入力側にエンジン102が連結されるような車両であっても良い。この場合、エンジン102によるエンジンブレーキトルクの値を用いて機械式変速機構の入力トルクが所定の負トルク以上であるか否かが判定される。要は、動力源と、前記動力源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ワンウェイクラッチの係合により形成される所定ギヤ段を有する機械式変速機構とを備えた車両であれば、本発明を適用することができる。尚、車両100では、流体式伝動装置としてトルクコンバータ108が用いられているが、トルク増幅作用のない流体継手などの他の流体式伝動装置が用いられても良い。
また、前述の実施例1では、4種類のATギヤ段に対して10種類の模擬ギヤ段を割り当てる実施態様を例示したが、この態様に限らない。好適には、模擬ギヤ段の段数はATギヤ段の段数以上であれば良く、ATギヤ段の段数と同じであっても良いが、ATギヤ段の段数よりも多いことが望ましく、例えば2倍以上が適当である。ATギヤ段の変速は、中間伝達部材30やその中間伝達部材30に連結される第2回転機MG2の回転速度が所定の回転速度範囲内に保持されるように行なうものであり、又、模擬ギヤ段の変速は、エンジン回転速度ωeが所定の回転速度範囲内に保持されるように行なうものであり、それら各々の段数は適宜定められる。
また、前述の実施例1では、シフトレバー56の操作ポジションPOSshの一つであるM操作ポジションは、運転者によるシフトレバー56の操作によって変速機40のギヤ段を切り替える手動変速を可能とする手動変速操作ポジションであったが、この態様に限らない。例えば、M操作ポジションは、変速機40の変速可能なハイ側のギヤ段が異なる複数種類の変速範囲(変速レンジ)を切り替えることにより手動変速を可能とする手動変速操作ポジションであっても良い。尚、車両10において、手動変速モードは必ずしも必要ではない。手動変速モードが備えられていない車両10では、運転者の変速操作に伴うAT1速ギヤ段へのマニュアルダウンシフトが要求された場合に、OWC2→1ダウンシフトに替えて、CtoC2→1ダウンシフトの実行を開始するという実施態様は行われない。
尚、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
14:エンジン(動力源)
18:電気式無段変速部(電気式変速機構)
20:機械式有段変速部(機械式変速機構)
28:駆動輪
30:中間伝達部材(電気式変速機構の出力回転部材)
32:差動機構
55:ホイールブレーキ装置(制動装置)
80:電子制御装置(制御装置)
82:AT変速制御部(変速制御部)
86:制動トルク制御部
88:車両状態判定部
B1:ブレーキ(解放側係合装置)
B2:ブレーキ(別の係合装置)
E:係合装置
F1:ワンウェイクラッチ
MG1:第1回転機
MG2:第2回転機(動力源、回転機)
100:車両
102:エンジン(動力源)
110:自動変速機(機械式変速機構)
116:駆動輪
122:制御装置
C:係合装置
F:ワンウェイクラッチ
MG:回転機(動力源)

Claims (10)

  1. 動力源と、前記動力源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ワンウェイクラッチを含む複数の係合装置のうちの何れか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機械式変速機構とを備えた車両の、制御装置であって、
    減速走行中に前記複数のギヤ段のうちの前記ワンウェイクラッチの係合により形成される所定ギヤ段へのダウンシフトを判断した場合には、前記機械式変速機構の入力トルクが所定の負トルク以上となった後に、前記複数の係合装置のうちの前記ダウンシフトに関与する解放側係合装置の解放によって前記ワンウェイクラッチが自動的に係合されることによる前記所定ギヤ段へのダウンシフトの実行を開始する変速制御部を、含むものであり、
    前記所定の負トルクは、前記ダウンシフトの過渡中に前記解放側係合装置の解放が完了した時点で前記機械式変速機構の入力トルクが前記ワンウェイクラッチの自動的な係合が可能な値以上となる為の予め定められた前記入力トルクの下限値であることを特徴とする車両の制御装置。
  2. 前記所定ギヤ段は、前記ワンウェイクラッチに替えて、前記複数の係合装置のうちの前記ワンウェイクラッチと並行に配置された別の係合装置の係合によっても形成されるものであり、
    前記変速制御部は、運転者の操作によって前記所定ギヤ段へのダウンシフトが要求された場合には、前記解放側係合装置の解放と前記別の係合装置の係合とによる前記所定ギヤ段へのダウンシフトの実行を開始することを特徴とする請求項1に記載の車両の制御装置。
  3. 前記変速制御部は、前記機械式変速機構の入力トルクを正トルクとする運転者のアクセル操作が為された場合には、前記ワンウェイクラッチが自動的に係合されることによる前記所定ギヤ段へのダウンシフトの実行を開始することを特徴とする請求項1又は2に記載の車両の制御装置。
  4. 前記車両は、アクセルオフ時であって車速が所定の低車速以下であるときには、前記車両がゆっくり動くクリープ現象を生じさせるクリープトルクが発生させられるものであり、
    前記変速制御部は、前記ダウンシフトの過渡中に前記解放側係合装置の解放が完了した時点で前記クリープトルクによって前記機械式変速機構の入力トルクが正トルクとされるように前記車速が前記所定の低車速に向かって低下する場合には、前記ワンウェイクラッチが自動的に係合されることによる前記所定ギヤ段へのダウンシフトの実行を開始することを特徴とする請求項1から3の何れか1項に記載の車両の制御装置。
  5. 前記車両は、前記動力源として機能する回転機を備えており、
    前記回転機による回生トルクの値を用いて前記機械式変速機構の入力トルクが前記所定の負トルク以上であるか否かを判定する車両状態判定部を更に備えていることを特徴とする請求項1から4の何れか1項に記載の車両の制御装置。
  6. 前記車両は、前記動力源として機能するエンジンを備えており、
    前記エンジンによるエンジンブレーキトルクの値を用いて前記機械式変速機構の入力トルクが前記所定の負トルク以上であるか否かを判定する車両状態判定部を更に備えていることを特徴とする請求項1から4の何れか1項に記載の車両の制御装置。
  7. 前記車両は、前記動力源として機能する回転機と、前記動力源として機能するエンジンとを備えており、
    前記回転機による回生トルクの値及び前記エンジンによるエンジンブレーキトルクの値の少なくとも一方の値を用いて前記機械式変速機構の入力トルクが前記所定の負トルク以上であるか否かを判定する車両状態判定部を更に備えていることを特徴とする請求項1から4の何れか1項に記載の車両の制御装置。
  8. 前記車両は、前記動力源として機能するエンジンと、前記エンジンが動力伝達可能に連結された差動機構と前記差動機構に動力伝達可能に連結された第1回転機とを有して前記第1回転機の運転状態が制御されることにより前記差動機構の差動状態が制御される電気式変速機構と、前記動力源として機能する、前記電気式変速機構の出力回転部材に動力伝達可能に連結された第2回転機とを更に備えていることを特徴とする請求項1から4の何れか1項に記載の車両の制御装置。
  9. 前記第2回転機による回生トルクの値を用いて前記機械式変速機構の入力トルクが前記所定の負トルク以上であるか否かを判定する車両状態判定部を更に備えていることを特徴とする請求項8に記載の車両の制御装置。
  10. 前記車両は、前記駆動輪にホイールブレーキトルクを付与する制動装置を更に備えており、
    前記機械式変速機構の入力トルクが前記所定の負トルクよりも小さいと判定された場合には、前記回生トルクの一部又は全部を前記ホイールブレーキトルクに切り替える制動トルク制御部を更に備えていることを特徴とする請求項5、7、及び9の何れか1項に記載の車両の制御装置。
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