JP2021116042A - 車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】変速時に、クラッチをスムーズにかつ迅速に係合して、変速時間を短縮できる車両の制御装置を提供する。【解決手段】駆動力源と駆動輪との間でトルクを伝達するとともに前記駆動力源の回転数を変速する変速機と、前記駆動力源と前記駆動輪との間に設けられ、前記変速機による変速を実行する際に、入力側係合要素と出力側係合要素とを選択的に係合または解放するクラッチと、前記入力側係合要素の入力側回転数、および、前記出力側係合要素の出力側回転数を検出する検出部とを備え、前記入力側回転数、および、前記出力側回転数をそれぞれ制御する車両の制御装置において、前記変速の開始時に、変速時出力回転数として前記出力側回転数を検出し、前記変速の実行中に、前記入力側回転数を前記変速時出力回転数に同調させるとともに、前記出力側回転数を前記変速時出力回転数に維持する（ステップＳ３）。【選択図】図３

Description

この発明は、駆動力源と駆動輪との間で入力側（駆動力源側）係合要素と出力側（駆動輪側）係合要素とを選択的に係合または解放するクラッチを備え、入力側係合要素の回転数と出力側係合要素の回転数とをそれぞれ制御することが可能な車両の制御装置に関するものである。

特許文献１には、変速時に、噛み合いクラッチを係合させる車両の制御装置に関する発明が記載されている。この特許文献１に記載された車両の制御装置は、噛み合いクラッチの係合時に被同期側の回転要素の回転数が変化する場合であっても係合に伴うショックを抑制することを目的としている。そのために、この特許文献１に記載された車両の制御装置は、噛み合いクラッチの係合開始から係合完了までの間に、出力側クラッチ（被同期側の回転要素）の回転数変化を検出した場合には、検出した回転数変化の加速分または減速分を入力側クラッチに発生させるようにモータのトルクを調整する。それにより、噛み合いクラッチの係合に伴うショックを抑制することができ、係合を確実に実行することができる。

なお、特許文献２には、遊転ギヤと、遊転ギヤを支持する軸とを連結して変速段を形成する自動変速機（ＡＭＴ）を搭載したハイブリッド車両用駆動装置に関する発明が記載されている。この特許文献２に記載されたハイブリッド車両用駆動装置は、自動変速機の遊転ギヤと軸とを確実に連結させることを目的として、入力軸回転速度が、連結する遊転ギヤと入力軸または出力軸とが同期するような回転速度になるように、エンジンを制御し、その後、出力軸回転加速度が入力軸回転加速度と一致するように、駆動輪に連結されているモータを制御する。

また、特許文献３には、従来の手動変速機（すなわち、噛み合い歯車式変速機）を用いた自動変速機（ＡＭＴ）に関する発明が記載されている。この特許文献３に記載された自動変速機は、エンジンの出力トルクを入力する入力軸、複数の変速ギヤ、複数の噛み合いクラッチ、駆動トルクを出力する出力軸、カウンタシャフト、および、カウンタギヤを備えており、カウンタシャフトの回転を車速に合わせた変速ギヤに噛み合いクラッチの締結・解除を行って自動変速する。そして、変速の際に変速ギヤを解除して新たな変速ギヤを締結するまでの間、入力軸のトルクを、カウンタシャフトおよびアシストギヤを介して、出力軸に伝達するアシスト機構が設けられている。

特開２００９−２２０６６１号公報 特開２０１７−４３３１４号公報 国際公開第２００１／８１７８８号

上記のように、特許文献１に記載された車両の制御装置では、変速のために係合する噛み合いクラッチの入力側クラッチと出力側クラッチとの間に回転数の乖離がある場合は、入力側クラッチの回転数制御を実行することにより、入力側クラッチの回転数と出力側クラッチの回転数とを同調させて、噛み合いクラッチをスムーズに係合させる。しかしながら、走行路の勾配や外乱トルクの入力などの走行抵抗の変化により、上記のような変速時の回転数制御中に出力側クラッチ（または、出力軸）の回転数が大きく急変した場合には、例えば、センサの検出遅れや、アクチュエータトルクの応答遅れ等に起因して、出力側クラッチの回転数変化に入力側クラッチの回転数制御が追従できないおそれがある。出力側クラッチに対する入力側クラッチの回転数制御が適切に追従できないと、噛み合いクラッチの係合に多くの時間を要してしまう。その結果、変速時間が長くなってしまい、車両のドライバビリティが低下してしまう。

この発明は上記の技術的課題に着目して考え出されたものであり、変速時に、入力側係合要素と出力側係合要素とを選択的に係合または解放するクラッチをスムーズにかつ素早く動作させ、変速時間を短縮できる車両の制御装置を提供することを目的とするものである。

上記の目的を達成するために、この発明は、駆動トルクを出力する駆動力源と、前記駆動トルクが伝達されて駆動力を発生する駆動輪と、前記駆動力源と前記駆動輪との間でトルクを伝達するとともに前記駆動力源の回転数を変速する変速機（具体的には、自動変速機）と、前記駆動力源と前記駆動輪との間に設けられ、前記変速機による変速を実行する際に、入力側（すなわち、駆動力源側）係合要素と出力側（すなわち、駆動輪側）係合要素とを選択的に係合または解放するクラッチと、少なくとも、前記入力側係合要素の回転数である入力側回転数、および、前記出力側係合要素の回転数である出力側回転数を検出する検出部と、前記入力側回転数、および、前記出力側回転数をそれぞれ制御することが可能なコントローラと、を備えた車両の制御装置において、前記検出部は、前記変速の開始時に、変速時出力回転数として前記出力側回転数を検出し、前記コントローラは、前記変速の実行中に、前記入力側回転数を前記変速時出力回転数に同調させるとともに、前記出力側回転数を前記変速時出力回転数に維持することを特徴とするものである。

なお、この発明における前記検出部は、運転者の運転操作による加速操作量を検出することができ、また、この発明における前記コントローラは、前記駆動力を制御することが可能であり、その場合、前記コントローラは、前記変速の実行中に、前記入力側回転数を前記変速時出力回転数に同調させ、前記出力側回転数を前記変速時出力回転数に維持するとともに、前記加速操作量に基づいて前記駆動力を補正する（前記加速操作量が大きいほど補正量を大きくする）ように構成してもよい。

この発明の車両の制御装置では、変速時に、入力側回転数だけではなく、出力側回転数も所望する値となるように制御する。具体的には、変速開始時の変速時出力回転数で維持するように、出力側回転数を制御する。そのため、走行路の勾配や外乱トルクの入力などの走行抵抗が変化する状況であっても、出力側回転数を安定させることができる。また、変速中に、出力側回転数が変速時出力回転数に維持されることにより、出力側回転数が入力側回転数に対して遠ざかる方向に変化すること、すなわち、出力側回転数と入力側回転数との乖離が大きくなることを回避して、入力側回転数を、（変速時出力回転数に維持された）出力側回転数に速やかに同調させることができる。そのため、変速中の出力側回転数に対する入力側回転数の追従性を向上させることができる。したがって、この発明の車両の制御装置によれば、変速時に、クラッチの入力側係合要素と出力側係合要素とをスムーズにかつ迅速に動作させることができる。その結果、変速時間を短縮することができ、また、車両の乗員にショックや違和感を与えることなく、適切な変速制御を実行できる。

また、変速時に入力側回転数および出力側回転数を上記のようにして制御する際に、運転者の加速意図、すなわち、加速操作量を考慮して車両の駆動力を補正することにより、加速操作量に応じて車両の加速度を立ち上げることができる。したがって、変速時間を短縮させつつ、運転者の加速要求を満足させることができる。

この発明の車両の制御装置で制御の対象とする車両の基本的な構成（駆動系統および制御系統）の一例を説明するための図である。 この発明の車両の制御装置で制御の対象とする車両の代表的な構成（駆動系統および制御系統）の一例を説明するための図である。 この発明の車両の制御装置によって実行される制御の一例を説明するためのフローチャートである。 この発明の車両の制御装置によって実行される制御の具体例を説明するための図であって、運転者の加速要求および減速要求と制御の反映量との関係（運転者の加速要求を重視した例）を示す図である。 この発明の車両の制御装置によって実行される制御の具体例を説明するための図であって、運転者の加速要求および減速要求と制御の反映量との関係（変速時間を重視した例）を示す図である。 この発明の車両の制御装置によって実行される制御の一例（変速中の運転者の要求加速度を考慮しない例）を説明するためのタイムチャートであって、この発明による制御と従来技術による制御とを比較して示す図である。 この発明の車両の制御装置によって実行される制御の他の例（変速中の運転者の要求加速度を考慮した例）を説明するためのタイムチャートであって、図６のタイムチャートで示す制御例と比較して示す図である。

この発明の実施形態を、図を参照して説明する。なお、以下に示す実施形態は、この発明を具体化した場合の一例に過ぎず、この発明を限定するものではない。

この発明の実施形態で制御対象にする車両は、駆動トルクを出力する駆動力源と、駆動トルクが伝達されて駆動力を発生する駆動輪と、駆動力源と駆動輪との間の動力伝達経路でトルクを伝達するとともに、駆動力源の回転数を変速する変速機と、駆動力源と駆動輪との間の動力伝達経路に設けられ、変速機による変速を実行する際に、入力側係合要素と出力側係合要素とを選択的に係合または解放するクラッチと、少なくとも、入力側係合要素の回転数（入力側回転数）、および、出力側係合要素の回転数（出力側回転数）を検出する検出部と、入力側回転数、および、出力側回転数をそれぞれ制御することが可能なコントローラと、を備えている。このような車両の基本的な構成、また、代表的な構成の一例を、図１、図２に示してある。

図１、図２に示す車両Ｖｅは、第１アクチュエータ（ACT）１、第２アクチュエータ（ACT）２、変速用クラッチ３、車輪（後輪，駆動輪）４、車輪（前輪）５、変速機（TM）６、検出部７、および、コントローラ（ECU）８を備えている。

第１アクチュエータ１は、後述する変速用クラッチ３の入力側係合要素３ａに連結されている。第１アクチュエータ１は、例えば、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの内燃機関であり、出力の調整、ならびに、始動および停止などの作動状態が電気的に制御するように構成される。ガソリンエンジンであれば、スロットルバルブの開度、燃料の供給量または噴射量、点火の実行および停止、ならびに、点火時期などが電気的に制御される。また、ディーゼルエンジンであれば、燃料の噴射量、燃料の噴射時期、あるいは、（ＥＧＲシステムにおける）スロットルバルブの開度などが電気的に制御される。

あるいは、図２に示す例では、第１アクチュエータ１は、リヤモータ（MOTOR）９であり、電気エネルギを機械的エネルギ（または回転エネルギ）に変換する、もしくは、機械的エネルギ（または回転エネルギ）を電気エネルギに変換する。例えば、永久磁石式の同期モータ、あるいは、誘導モータなどによって構成されている。その場合、リヤモータ９には、インバータ（図示せず）を介して、バッテリ（図示せず）が接続されている。バッテリに蓄えられている電力をリヤモータ９に供給し、リヤモータ９を原動機として機能させて駆動トルクを出力することができる。また、リヤモータ９を発電機として機能させ、その際に発生する電力をバッテリに蓄えるように構成してもよい。

要するに、第１アクチュエータ１は、入力側のアクチュエータであって、エンジンまたはモータが出力するトルクを、駆動トルクとして変速用クラッチ３の入力側係合要素３ａに伝達する。したがって、第１アクチュエータ１（リヤモータ９）は、この車両Ｖｅにおける駆動トルクを出力する駆動力源となっている。

第２アクチュエータ２は、車輪５（図１、図２に示す例では前輪）と連結されている。第２アクチュエータ２は、例えば、電気モータやブレーキ装置であり、駆動トルクまたは制動トルクを出力して車輪（前輪）５に伝達する。図示していないが、第２アクチュエータ２は、車輪（前輪）５のホイールの内周部分に組み込まれたいわゆるインホイールモータであってもよい。

図２に示す例では、第２アクチュエータ２は、フロントモータ（MOTOR）１０であり、電気エネルギを機械的エネルギ（または回転エネルギ）に変換する、もしくは、機械的エネルギ（または回転エネルギ）を電気エネルギに変換する。例えば、永久磁石式の同期モータ、あるいは、誘導モータなどによって構成されている。その場合、フロントモータ１０には、インバータ（図示せず）を介して、バッテリ（図示せず）が接続されている。バッテリに蓄えられている電力をフロントモータ１０に供給し、フロントモータ１０を原動機として機能させて駆動トルクを出力することができる。また、フロントモータ１０を発電機として機能させ、その際に発生する電力をバッテリに蓄えるように構成してもよい。

変速用クラッチ３は、第１アクチュエータ１（リヤモータ９）、すなわち、駆動力源と、車輪４（図１、図２に示す例では後輪）との間に設けられている。変速用クラッチ３は、入力側（すなわち、駆動力源側）係合要素３ａ、および、出力側（すなわち、駆動輪側）係合要素３ｂから構成されている。例えば、変速用クラッチ３は、変速機６の内部に設けられた湿式の多板クラッチ、あるいは、第１アクチュエータ１（リヤモータ９）と変速機６との間の動力伝達を選択的に遮断する乾式の単板クラッチ、あるいは、前述した特許文献１に記載されているような噛み合いクラッチである。したがって、変速用クラッチ３は、変速機６による変速を実行する際に、入力側係合要素３ａと出力側係合要素３ｂとを選択的に係合または解放する。

車輪４は、図１、図２に示す例では、車両Ｖｅの後輪であり、変速用クラッチ３の出力側係合要素３ｂに連結されている。すなわち、車輪４は、変速用クラッチ３、および、自動変速機６を介して、第１アクチュエータ１（リヤモータ９）に連結されている。したがって、車輪（後輪）４は、第１アクチュエータ１（リヤモータ９）が出力する駆動トルクが伝達されることによって車両Ｖｅの駆動力を発生する駆動輪となっている。

車輪５は、図１、図２に示す例では、車両Ｖｅの前輪であり、第２アクチュエータ２に連結されている。図２に示す例のように、第２アクチュエータ２としてフロントモータ１０を搭載する場合は、車輪（前輪）５は、車輪（後輪）４と共に、フロントモータ１０が出力する駆動トルクが伝達されることによって車両Ｖｅの駆動力を発生する駆動輪となっている。

変速機６は、第１アクチュエータ１（リヤモータ９）と車輪（後輪）４との間に設けられている。図２に示す例では、変速機６は、リヤモータ９と車輪（駆動輪）４との間でトルクを伝達するとともに、リヤモータ９の回転数を変速する。変速機６は、入力軸（図示せず）の回転数に対する出力軸（図示せず）の回転数の比率を適宜に変更できる機構であって、この発明の実施形態で制御対象とする車両Ｖｅでは、有段式の自動制御が可能な自動変速機によって構成される。例えば、遊星歯車機構を用いた一般的な自動変速機や、前述した前述した特許文献１に記載されているような従来の手動変速機（常時噛み合い歯車式変速機）を用いた自動変速機（いわゆるＡＭＴ）、あるいは、二組のクラッチと常時噛み合い歯車機構を用いたいわゆるデュアルクラッチトランスミッション（ＤＣＴ）等の有段式の自動変速機を採用することができる。

検出部７は、車両Ｖｅを制御する際に必要な各種のデータや情報を取得するための機器あるいは装置であり、例えば、電源部、マイクロコンピュータ、センサ、および、入出力インターフェース等を含む。特に、この発明の実施形態における検出部７は、第１アクチュエータ１（リヤモータ９）、第２アクチュエータ２（フロントモータ１０）、変速用クラッチ３、および、変速機６をそれぞれ制御するためのデータを検出する。具体的には、検出部７は、少なくとも、変速用クラッチ３の入力側係合要素３ａの回転数（入力側回転数）を検出する回転数センサ７ａ、および、変速用クラッチ３の出力側係合要素３ｂの回転数（出力側回転数）を検出する回転数センサ７ｂを有している。その他に検出部７は、例えば、車速を検出する車速センサ（または、車輪速センサ）７ｃ、運転者によるアクセルペダル（図示せず）の操作量を検出するアクセルポジションセンサ７ｄ、リヤモータ９およびフロントモータ１０の回転数をそれぞれ検出するモータ回転数センサ（または、レゾルバ）７ｅ、ならびに、変速用クラッチ３のアクチュエータ（図示せず）に供給される油圧を検出する油圧センサ７ｆなどの各種センサを有している。そして、検出部７は、後述するコントローラ８と電気的に接続されており、上記のような各種センサや機器・装置等の検出値または算出値に応じた電気信号を検出データとしてコントローラ８に出力する。

コントローラ８は、例えば、マイクロコンピュータを主体にして構成される電子制御装置であり、特に、この発明の実施形態におけるコントローラ８は、主に、第１アクチュエータ１（リヤモータ９）、第２アクチュエータ２（フロントモータ１０）、変速用クラッチ３、および、変速機６の動作をそれぞれ制御する。コントローラ８には、上記の検出部７で検出または算出された各種データが入力される。コントローラ８は、入力された各種データおよび予め記憶させられているデータや計算式等を使用して演算を行う。そして、コントローラ８は、その演算結果を制御指令信号として出力し、上記のような、第１アクチュエータ１（リヤモータ９）、第２アクチュエータ２（フロントモータ１０）、変速用クラッチ３、および、変速機６の動作等をそれぞれ制御するように構成されている。なお、図１、図２では一つのコントローラ８が設けられた例を示しているが、コントローラ８は、制御する装置や機器毎に、あるいは制御内容毎に、複数設けられていてもよい。

変速用クラッチ３のような変速のために係合するクラッチを係合する場合、従来は、入力側回転数を制御して、入力側回転数と出力側回転数とを同調させる。但し、その入力側回転数の制御中に、例えば、走行路の勾配や外乱トルクの入力などの走行抵抗の変化により、出力側回転数が大きく急変した場合には、その出力側回転数の変化に入力側回転数の回転数制御が追従できず、変速用クラッチ３の係合に多くの時間を要してしまう場合がある。その結果、変速時間が長くなってしまい、車両Ｖｅのドライバビリティが低下してしまうおそれがあった。そこで、この発明の実施形態における車両の制御装置は、変速機６による変速時に、変速用クラッチ３をスムーズにかつ迅速に動作させて変速時間を短縮するために、例えば、以下の図３のフローチャートで示す制御を実行するように構成されている。

図３のフローチャートに示す制御は、変速機６による変速の際に、入力側回転数の回転数制御に併せて実行される。入力側回転数の回転数制御は、変速機６による変速と同時に実行される。したがって、先ず、ステップＳ１では、入力側回転数の回転数制御が実行中であるか否かが判断される。

変速機６による変速の際には、変速用クラッチ３の動作制御、および、入力側回転数の回転数制御が、下記に示す（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）の順序で実行される。
（ａ）変速用クラッチ３の抜重
入力側係合要素３ａと出力側係合要素３ｂとの係合部分に作用するトルクを減少させる
（ｂ）変速用クラッチ３の解放
入力側係合要素３ａと出力側係合要素３ｂとを回転軸線方向に引き離す
（ｃ）入力側回転数の回転数制御
入力側回転数を次に係合する出力側係合要素３ｂの出力側回転数に同調させる
（ｄ）変速用クラッチ３の係合
入力側係合要素３ａと出力側係合要素３ｂとを回転軸線方向に突き合わす（または、噛み合わせる）

入力側回転数の回転数制御が実行中ではないこと、すなわち、変速機６の変速中ではないことにより、このステップＳ１で否定的に判断された場合は、以降の制御を実行することなく、この図３のフローチャートで示すルーチンを一旦終了する。それに対して、入力側回転数の回転数制御が開始されて実行中であること、すなわち、変速機６の変速が開始されたことにより、ステップＳ１で肯定的に判断された場合には、ステップＳ２へ進む。

ステップＳ２では、入力側回転数の回転数制御開始時の出力側回転数（Nsfti）を記憶する。すなわち、変速機６の変速開始時に、変速時出力回転数Nsftiとして出力側回転数が検出され、コントローラ８に記憶される。

ステップＳ３では、出力側回転数を変速時出力回転数Nsftiで維持するための制御トルクTnsftiが算出される。制御トルクTnsftiは、出力側回転数が変速時出力回転数Nsftiで維持されるように、第２アクチュエータ２またはフロントモータ１０に出力させるトルクである。

ステップＳ４では、ドライバー要求加速度の反映量Tdrvが算出される。ドライバー要求加速度は、運転者の加速操作に基づく目標加速度であり、例えば、アクセルポジションセンサ７ｄで検出されるアクセルペダルの操作量に基づいて求められる。反映量Tdrvは、ドライバー要求加速度を考慮して出力側回転数を制御する際の、ドライバー要求加速度の反映度合いを定量的に表したものであり、ドライバー要求加速度に対する反映量Tdrvの比率が“１”になる場合に、反映量Tdrvが最大となる。

反映量Tdrvは、例えば、図４に示すような制御マップから求めることができる。図４は、ドライバー要求加速度と反映量Tdrvとの関係を規定した線図であり、運転者の加速要求を重視して出力側回転数を制御する場合に用いられる。図４において、破線は、ドライバー要求加速度に対する反映量Tdrvの比率が“１”になる場合、すなわち、
ドライバー要求加速度＝反映量Tdrv
となる場合を示している。減速側（図４の左側）では、ドライバー要求加速度に近い反映量Tdrvで出力側回転数を制御するように設定されている。一方、加速側（図４の右側）では、ドライバー要求加速度を大きく下回る、すなわち、ドライバー要求加速度を抑える反映量Tdrvで出力側回転数を制御するように設定されている。これは、一般に、加速応答性が不足する状態に比べて減速応答性が不足する状態の方が、車両Ｖｅのドライバビリティに与える影響が大きいためである。

なお、上記のステップＳ４で、運転者の加速操作がなかった場合、すなわち、ドライバー要求加速度が“０”である場合は、
反映量Tdrv＝０
として、次のステップＳ５へ進む。あるいは、ステップＳ４をスキップして、ステップＳ５へ進む。

また、上記のステップＳ４において、図４に示すようなドライバー要求加速度と反映量Tdrvとの関係に基づく制御が、運転者の加速要求を重視して出力側回転数を制御する例であるのに対して、図５に示すようなドライバー要求加速度と反映量Tdrvとの関係に基づいて、変速時間の短縮を重視して出力側回転数を制御することも可能である。図５に示す例では、反映量Tdrvは、常時“０”に設定される。したがって、図５に示す例では、変速中に、運転者の加速要求があった場合であっても、その加速要求は回転数制御に反映せずに、出力側回転数を変速時出力回転数Nsftiで維持することを重視して出力側回転数が制御される。

続いて、ステップＳ５では、フロントモータトルクTfが算出される。フロントモータトルクTfは、上述した制御トルクTnsftiと併せて、第２アクチュエータ２またはフロントモータ１０に出力させるトルクである。具体的には、
Tf＝Tnsfti＋Tdrv
として、すなわち、制御トルクTnsftiに反映量Tdrvを加算して、フロントモータトルクTfが求められる。このステップＳ５で算出したフロントモータトルクTfに基づいて、第２アクチュエータ２またはフロントモータ１０が制御される。

そして、ステップＳ６では、リヤモータトルクTrが算出される。リヤモータトルクTrは、入力側回転数が出力側回転数に同調するように、第１アクチュエータ１またはリヤモータ９に出力させるトルクである。このステップＳ６で算出したリヤモータトルクTrに基づいて、第１アクチュエータ１またはリヤモータ９が制御される。そしてその後、この図３のフローチャートで示すルーチンを一旦終了する。

上記のように図３のフローチャートに示した制御を実行した場合の車両Ｖｅ各部の挙動を、図６、図７のタイムチャートにそれぞれ示してある。

図６のタイムチャートは、変速機６の変速中、および、入力側回転数の回転数制御の実行中に、運転者の加速要求がなかった場合、もしくは、前述の図５で示したように、運転者の加速要求を回転数制御に反映させない（変速時間の短縮を重視する）場合の例を示している。この図６では、時刻ｔ１以降、変速機６で第３速（3rd）を設定し、アクセルオフで惰行している状態を示している。また、下り坂を走行して（車速が上昇して）いる状態を示してあり、出力側回転数が増加している。時刻ｔ２で変速（ダウンシフト）要求があり、要求変速段（ギヤ段）が第３速から第２速（2nd）に変更される。それに伴い、時刻ｔ３で、入力側回転数の回転数制御が開始される。具体的には、時刻ｔ３で、変速用クラッチ３の解放が完了した後に、入力側回転数の回転数制御が開始され、入力側回転数が出力側回転数に同調するように、リヤモータ９が駆動トルク（車両Ｖｅを加速する方向のトルク）を出力する。なお、この図６のタイムチャートでは図示していないが、変速用クラッチ３は、例えば、時刻ｔ２の変速要求を契機にして、前述したような変速用クラッチ３の抜重および解放が実施されている。

時刻ｔ３では、上記のように入力側回転数の回転数制御が開始されるとともに、その時点における出力側回転数が変速時出力回転数Nsftiとして記憶され、出力側回転数が変速時出力回転数Nsftiで維持されるように、フロントモータ１０が制御される。具体的には、出力側回転数が増大しないように（変速時出力回転数Nsftiで維持されるように）、フロントモータ１０が、路面勾配に対応する制動トルク（車両Ｖｅを減速する方向のトルク）を出力する。

時刻ｔ３以降、出力側回転数が変速時出力回転数Nsftiで維持されている状態で、入力側回転数がリヤモータ９の制御によって増大し続けるので、出力側回転数と入力側回転数との乖離が減少し、時刻ｔ４で、入力側回転数が出力側回転数に同調する。入力側回転数が出力側回転数に同調することにより、入力側回転数の回転数制御が完了し、その後、変速用クラッチ３の係合が完了する。また、変速機６における第３速から第２速への変速が完了する。

これに対して、上記のようなこの発明の実施形態における入力側回転数および出力側回転数の回転数制御を実行しない従来技術では、図６のタイムチャートに破線（入力側回転数）および一点鎖線（出力側回転数）で示すように、時刻ｔ３で入力側回転数の回転数制御が開始された後も、出力側回転数が入力側回転数から逃げるように増大し続ける。そのため、最終的に入力側回転数が出力側回転数に同調するのは、時刻ｔ４よりも遅い時刻ｔ５になってしまう。

したがって、図６のタイムチャートに示すようなこの発明の実施形態における入力側回転数および出力側回転数の回転数制御を実行することにより、従来技術と比較して、より速いタイミングで入力側回転数を出力側回転数に同調させることができ、その結果、変速時間を短縮することができる。

図７のタイムチャートは、変速機６の変速中、および、入力側回転数の回転数制御の実行中に、運転者の加速要求があった場合であって、前述の図４で示したように、運転者の加速要求を回転数制御に反映させる（運転者の加速要求を重視する）場合の例を示している。この図７では、時刻ｔ１１以降、変速機６で第３速（3rd）を設定し、アクセルオフで惰行している状態を示している。また、下り坂を走行して（車速が上昇して）いる状態を示してあり、出力側回転数が増加している。時刻ｔ１２で変速（ダウンシフト）要求があり、要求変速段（ギヤ段）が第３速から第２速（2nd）に変更される。それに伴い、時刻ｔ１３で、入力側回転数の回転数制御が開始される。具体的には、時刻ｔ１３で、変速用クラッチ３の解放が完了した後に、入力側回転数の回転数制御が開始され、入力側回転数が出力側回転数に同調するように、リヤモータ９が駆動トルクを出力する。なお、この図７のタイムチャートでは図示していないが、変速用クラッチ３は、例えば、時刻ｔ１２の変速要求を契機にして、前述したような変速用クラッチ３の抜重および解放が実施されている。

時刻ｔ１３では、上記のように入力側回転数の回転数制御が開始されるとともに、その時点における出力側回転数が変速時出力回転数Nsftiとして記憶され、出力側回転数が変速時出力回転数Nsftiで維持されるように、フロントモータ１０が制御される。具体的には、出力側回転数が増大しないように（変速時出力回転数Nsftiで維持されるように）、フロントモータ１０が、路面勾配に対応する制動トルクを出力する。

この図７のタイムチャートで示す例では、時刻ｔ１４で、ドライバー加速要求（具体的には、運転者によるアクセルペダルの踏み込み操作）が発生している。そのドライバー加速要求に伴い、前述したような反映量Tdrvが算出され、その反映量Tdrvが加算されてフロントモータトルクTfが設定される。図７のタイムチャートで示す例では、時刻ｔ１３以降、制動トルクを出力していたフロントモータ１０が、時刻ｔ１４のドライバー加速要求に対応して、駆動トルクを出力する。

時刻ｔ１３から時刻ｔ１４の間は、出力側回転数が変速時出力回転数Nsftiで維持されている状態で、入力側回転数がリヤモータ９の制御によって増大し続けるので、出力側回転数と入力側回転数との乖離が迅速に減少している。時刻ｔ１４以降は、ドライバー加速要求に対応してフロントモータ１０が駆動トルクを出力するため、出力側回転数と入力側回転数との乖離は、時刻ｔ１４以前と比較して緩やかに減少し、時刻ｔ１６で、入力側回転数が出力側回転数に同調する。入力側回転数が出力側回転数に同調することにより、入力側回転数の回転数制御が完了し、その後、変速用クラッチ３の係合が完了する。また、変速機６における第３速から第２速への変速が完了する。

一方、前述の図６のタイムチャートで示した制御例（変速時間の短縮を重視した例）では、図７のタイムチャートに破線（入力側回転数）および一点鎖線（出力側回転数）で示すように、時刻ｔ１３で入力側回転数の回転数制御が開始された後は、出力側回転数が変速時出力回転数Nsftiで一定に維持される。そのため、入力側回転数が出力側回転数に同調するのは、時刻ｔ１６よりも速い時刻ｔ１５になっている。

したがって、図７のタイムチャートに示すようなこの発明の実施形態における入力側回転数および出力側回転数の回転数制御を実行する場合、例えば、前述の図６のタイムチャートで示したような変速時間の短縮を重視した制御例と比較すれば、入力側回転数を出力側回転数に同調させるのに時間を要するが、変速中の運転者の加速要求に対しては、応答性よく、速やかに加速度を立ち上げることができる。

以上のように、この発明の実施形態における車両の制御装置では、変速機６の変速時に、入力側回転数だけではなく、出力側回転数も所望する値となるように制御する。具体的には、変速開始時の変速時出力回転数Nsftiで維持するように、出力側回転数を制御する。そのため、例えば、走行路の勾配や外乱トルクの入力などの走行抵抗が変化する状況であっても、出力側回転数を安定させることができる。また、変速中に、出力側回転数が変速時出力回転数に維持されることにより、出力側回転数と入力側回転数との乖離が大きくなることを回避して、入力側回転数を、変速時出力回転数Nsftiに維持された出力側回転数に迅速に同調させることができる。すなわち、変速中の出力側回転数に対する入力側回転数の追従性を向上させることができる。

したがって、この発明の実施形態における車両の制御装置によれば、変速機６の変速時に、変速用クラッチ３の入力側係合要素３ａと出力側係合要素３ｂとを、スムーズにかつ迅速に動作させることができる。その結果、変速機６の変速時間を短縮することができ、また、車両Ｖｅの乗員にショックや違和感を与えることなく、適切な変速制御を実行できる。

また、変速機６の変速時に入力側回転数および出力側回転数を上記のようにして制御する際に、ドライバー要求加速度、すなわち、運転者の加速要求を考慮して車両Ｖｅの駆動力を補正することにより、運転者の加速要求に応じて車両Ｖｅの加速度を応答性よく立ち上げることができる。したがって、変速時間を短縮させつつ、運転者の加速要求を満足させることができる。

１ 第１アクチュエータ（ACT；駆動力源）
２ 第２アクチュエータ（ACT）
３ 変速用クラッチ
４ 車輪（後輪，駆動輪）
５ 車輪（前輪，駆動輪）
６ 変速機（TM）
７ 検出部
７ａ （入力側係合要素の）回転数センサ
７ｂ （出力側係合要素の）回転数センサ
７ｃ 車速（車輪速）センサ
７ｄ アクセルポジションセンサ
７ｅ モータ回転数センサ（または、レゾルバ）
７ｆ 油圧センサ
８ コントローラ（ECU）
９ リヤモータ（MOTOR；第１アクチュエータ，駆動力源）
１０ フロントモータ（MOTOR；第２アクチュエータ，駆動力源）
Ｖｅ 車両

Claims (1)

1. 駆動トルクを出力する駆動力源と、前記駆動トルクが伝達されて駆動力を発生する駆動輪と、前記駆動力源と前記駆動輪との間でトルクを伝達するとともに前記駆動力源の回転数を変速する変速機と、前記駆動力源と前記駆動輪との間に設けられ、前記変速機による変速を実行する際に、入力側係合要素と出力側係合要素とを選択的に係合または解放するクラッチと、少なくとも、前記入力側係合要素の回転数である入力側回転数、および、前記出力側係合要素の回転数である出力側回転数を検出する検出部と、前記入力側回転数、および、前記出力側回転数をそれぞれ制御することが可能なコントローラと、を備えた車両の制御装置において、
   前記検出部は、
   前記変速の開始時に、変速時出力回転数として前記出力側回転数を検出し、
   前記コントローラは、
   前記変速の実行中に、前記入力側回転数を前記変速時出力回転数に同調させるとともに、前記出力側回転数を前記変速時出力回転数に維持する
   ことを特徴とする車両の制御装置。

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