JP3680277B2 - ハイブリッド車両の制御装置 - Google Patents

Description

本発明はハイブリッド車両の制御装置に係り、特に、変速機に入力される入力トルクを所定の条件下で強制的に低下させるトルクダウン制御に関するものである。

(a) 燃料の燃焼によって作動するエンジンと、(b) モータジェネレータと、(c) 前記エンジンおよび前記モータジェネレータと駆動輪との間に配設された変速比を変更可能な変速機と、(d) その変速機の変速時にその変速機に入力される入力トルクを所定のトルクダウン条件下で強制的に低下させるトルクダウン制御手段とを有するハイブリッド車両が提案されている。特許文献１に開示されているハイブリッド車両はその一例で、変速機の変速時に所定のトルクダウン条件下、例えばパワーオンアップシフトのイナーシャ相などで、モータジェネレータ（電動モータ）のトルク制御により入力トルクを一時的に低下させるようになっている。
特開平６−３１９２１０号公報

しかしながら、このようにモータジェネレータのトルク制御だけで入力トルクのトルクダウン制御を行う場合には、蓄電装置の蓄電量ＳＯＣや走行モードによってトルクダウン制御が不可となることがあるなど、必ずしも十分に満足できないことがあった。

本発明は以上の事情を背景として為されたもので、その目的とするところは、エンジンおよびモータジェネレータと駆動輪との間に変速機が設けられているハイブリッド車両において、変速機に入力される入力トルクのトルクダウン制御が種々の運転条件下で好適に行われるようにすることにある。

かかる目的を達成するために、第１発明は、(a) 燃料の燃焼によって作動するエンジンと、(b) モータジェネレータと、(c) 前記エンジンおよび前記モータジェネレータと駆動輪との間に配設されるとともに、係合手段によって変速比が異なる複数の変速段で変速が行われる自動変速機と、を有するハイブリッド車両の制御装置において、(d) エンジン走行モードにおける前記自動変速機の変速時に、トルクダウン源として前記モータジェネレータを使用可能であれば、前記エンジンを使用するトルクダウン制御に優先してそのモータジェネレータをトルクダウン源として使用し、そのモータジェネレータに逆回転トルクを発生させて入力トルクを低下させることにより、イナーシャ相中の出力トルクの増加を抑制するトルクダウン制御手段を有することを特徴とする。

第２発明は、第１発明のハイブリッド車両の制御装置において、前記トルクダウン制御手段は、前記モータジェネレータによる逆回転トルクの発生が不可の場合には、前記エンジンの遅角制御で入力トルクを低下させて前記出力トルクの増加を抑制することを特徴とする。

第３発明は、第２発明のハイブリッド車両の制御装置において、前記モータジェネレータによる逆回転トルクの発生が不可か否かは、該モータジェネレータに電力を供給する蓄電装置の蓄電量に基づいて判断することを特徴とする。

第４発明は、第２発明または第３発明のハイブリッド車両の制御装置において、前記トルクダウン制御手段による前記エンジンの遅角制御が不可の場合に、前記自動変速機が低車速側で変速されるように変速パターンを変更する変速パターン変更手段を有することを特徴とする。

第５発明は、第２発明〜第４発明の何れかのハイブリッド車両の制御装置において、前記トルクダウン制御手段による前記エンジンの遅角制御が不可の場合に、変速時に係合させられる前記係合手段の過渡係合圧を高くする係合圧増大手段を有することを特徴とする。

第６発明は、第１発明〜第５発明の何れかのハイブリッド車両の制御装置において、前記トルクダウン制御手段は、制御終了時に前記モータジェネレータのトルクを徐々に変化させて元の状態に復帰させることを特徴とする。

第７発明は、第１発明〜第６発明の何れかのハイブリッド車両の制御装置において、(a) 前記モータジェネレータは遊星歯車装置を介して前記自動変速機に連結されているとともに、その遊星歯車装置は第２クラッチＣＥ₂ により一体回転させられるようになっており、(b) 前記トルクダウン制御手段は、前記第２クラッチＣＥ₂ を係合させて前記モータジェネレータを前記自動変速機に直結した状態で、そのモータジェネレータに逆回転トルクを発生させることを特徴とする。

第８発明は、第１発明〜第７発明の何れかのハイブリッド車両の制御装置において、前記トルクダウン制御手段による制御時には、入力トルクのトルクダウン量に応じて前記自動変速機の係合手段の過渡係合圧を低下させることを特徴とする。

第９発明は、(a) 燃料の燃焼によって作動するエンジンと、(b) モータジェネレータと、(c) 前記エンジンおよび前記モータジェネレータと駆動輪との間に配設されるとともに、係合手段によって変速比が異なる複数の変速段で変速が行われる自動変速機と、を有するハイブリッド車両の制御装置において、(d) 前記自動変速機のクラッチツウクラッチ変速時に、前記モータジェネレータのトルク制御で入力トルクを低下させることにより、入力回転数のオーバーシュートを抑制するトルクダウン制御手段を有する一方、(e) 前記エンジンおよび前記モータジェネレータの作動状態が異なる複数の走行モードを備えているとともに、(f) 前記トルクダウン制御手段は、前記走行モードに応じて異なる態様で前記モータジェネレータのトルク制御を行うことを特徴とする。

第１０発明は、第９発明のハイブリッド車両の制御装置において、前記自動変速機の変速時に変速に関与する所定の物理量を学習制御する学習制御手段が、前記トルクダウン制御手段による前記モータジェネレータのトルク制御の態様に応じて複数設けられていることを特徴とする。

第１発明のハイブリッド車両の制御装置においては、エンジン走行モードにおける自動変速機の変速時に、トルクダウン源として前記モータジェネレータを使用可能であれば、前記エンジンを使用するトルクダウン制御に優先してそのモータジェネレータをトルクダウン源として使用し、そのモータジェネレータに逆回転トルクを発生させて入力トルクを低下させることにより、イナーシャ相中の出力トルクの増加を抑制するトルクダウン制御手段を有するため、トルクダウン制御が種々の運転条件下で好適に行われるようになり、イナーシャ相での出力トルクの増大が効果的に防止される。

第２発明では、トルクダウン源としてモータジェネレータを使用できない場合でも、エンジンの遅角制御で良好にトルクダウン制御が行われる。

第９発明では、自動変速機のクラッチツウクラッチ変速時に、モータジェネレータのトルク制御で入力トルクを低下させることにより、入力回転数のオーバーシュートを抑制するトルクダウン制御手段を有するとともに、そのトルクダウン制御手段は走行モードに応じて異なる態様でモータジェネレータのトルク制御を行うため、トルクダウン制御が種々の運転条件下で好適に行われるようになり、クラッチツウクラッチ変速時のオーバーシュートが効果的に防止される。

第１０発明では、走行モードの相違すなわち動力源のイナーシャの相違やトルクダウン制御の制御精度、応答性の相違などに拘らず、高い精度で学習制御が行われる。

ここで、本発明は、例えばクラッチにより動力伝達を接続、遮断することによって動力源を切り換える切換タイプや、遊星歯車装置などの合成分配機構によってエンジンおよびモータジェネレータの出力を合成したり分配したりするミックスタイプ、モータジェネレータ（電動モータ）およびエンジンの一方を補助的に使うアシストタイプなど、種々のタイプのハイブリッド車両に適用され得る。

また、かかるハイブリッド車両は、エンジンおよびモータジェネレータの作動状態が異なる複数の走行モードで走行させられるように構成されることが望ましい。走行モードとしては、エンジンのみを動力源として走行するエンジン走行モード、電動モータのみを動力源として走行するモータ走行モード、エンジンおよび電動モータの両方を動力源として走行するエンジン＋モータ走行モードなどがあり、例えば要求出力（アクセル操作量などの車両負荷に相当）や車速などをパラメータとして自動的にそれ等の走行モードが切り換えられるように構成される。

モータジェネレータは、電動モータおよび発電機（ジェネレータ）の少なくとも一方として機能させられるものであれば良く、運転状態に応じて両方の機能を使い分けて用いられるものでも良い。また、シリーズタイプのように複数のモータジェネレータを用いることもできる。

自動変速機としては、予め定められた変速条件に従って変速比が自動的に変更される自動変速機、例えば油圧式摩擦係合手段によって変速比が異なる複数の変速段で変速制御される遊星歯車式の有段の自動変速機が好適に用いられるが、運転者のスイッチ操作、シフト操作などに従って電気的に変速段が切り換えられるものでも良い。有段自動変速機の変速条件としては、車速およびアクセル操作量をパラメータとする変速パターンが好適に用いられる。

第１発明のトルクダウン制御は、例えばアップシフト時のイナーシャ相中に行われるもので、第９発明のクラッチツウクラッチ変速は、一つの係合手段を係合するとともに他の係合手段を解放して変速するものである。

第９発明のトルクダウン制御手段は、モータの正回転トルクの低減、逆回転トルクの印加などによって変速機への入力トルクを低下させるもので、モータ走行モード時は勿論、エンジン走行モード時やエンジン＋モータ走行モード時にも使用できる。モータジェネレータが反力を担うことによってエンジントルクを出力する電気式トルコンの場合、モータジェネレータの反力トルクを低減して出力トルク、すなわち変速機への入力トルクを低下させることもできる。

また、エンジンおよびモータジェネレータが共にトルクダウン源として使用できない場合は、第４発明、第５発明のように、変速機の係合手段の負担を小さくする上で、通常よりも低車速側で変速が行われるように変速パターンを変更したり、変速時に係合させられる係合手段の過渡係合圧（過渡油圧など）を高くしたりすることが望ましい。

また、本発明のトルクダウン制御時には、第８発明のように、自動変速機の係合手段の過渡係合圧をトルクダウン量に応じて低下させることが可能である。

第１０発明の学習制御手段は、例えば油圧式摩擦係合手段の係合、解放制御で変速機の変速段が切り換えられる場合、所定の物理量として変速時の過渡油圧を学習制御するように構成され、例えば所定の変速条件を満足するように前記トルクダウン量をフィードバック制御する場合には、そのフィードバック制御の補正量に応じて過渡油圧を変更（学習）するように構成される。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施例である制御装置を備えているハイブリッド車両のハイブリッド駆動装置１０の骨子図である。このハイブリッド駆動装置１０はＦＲ（フロントエンジン・リヤドライブ）車両用のもので、燃料の燃焼によって作動する内燃機関等のエンジン１２と、電動モータおよび発電機として使用されるモータジェネレータ１４と、シングルピニオン型の遊星歯車装置１６と、自動変速機１８とを車両の前後方向に沿って備えており、出力軸１９から図示しないプロペラシャフトや差動装置などを介して左右の駆動輪（後輪）へ動力を伝達する。遊星歯車装置１６は機械的に力を合成分配する合成分配機構で、モータジェネレータ１４と共に電気式トルコン２４を構成しており、そのリングギヤ１６ｒは第１クラッチＣＥ₁ を介してエンジン１２に連結され、サンギヤ１６ｓはモータジェネレータ１４のロータ軸１４ｒに連結され、キャリア１６ｃは自動変速機１８の入力軸２６に連結されている。また、サンギヤ１６ｓおよびキャリア１６ｃは第２クラッチＣＥ₂ によって連結されるようになっている。なお、エンジン１２の出力は、回転変動やトルク変動を抑制するためのフライホイール２８およびスプリング、ゴム等の弾性部材によるダンパ装置３０を介して第１クラッチＣＥ₁ に伝達される。第１クラッチＣＥ₁ および第２クラッチＣＥ₂ は、何れも油圧アクチュエータによって係合、解放される摩擦式の多板クラッチである。

自動変速機１８は、前置式オーバードライブプラネタリギヤユニットから成る副変速機２０と、単純連結３プラネタリギヤトレインから成る前進４段、後進１段の主変速機２２とを組み合わせたものである。具体的には、副変速機２０はシングルピニオン型の遊星歯車装置３２と、油圧アクチュエータによって摩擦係合させられる油圧式のクラッチＣ₀ 、ブレーキＢ₀ と、一方向クラッチＦ₀ とを備えて構成されている。主変速機２２は、３組のシングルピニオン型の遊星歯車装置３４、３６、３８と、油圧アクチュエータによって摩擦係合させられる油圧式のクラッチＣ₁ , Ｃ₂ 、ブレーキＢ₁ ，Ｂ₂ ，Ｂ₃ ，Ｂ₄ と、一方向クラッチＦ₁ ，Ｆ₂ とを備えて構成されている。そして、図２に示されているソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ４の励磁、非励磁により油圧回路４４が切り換えられたり、シフトレバーに機械的に連結されたマニュアルシフトバルブによって油圧回路４４が機械的に切り換えられたりすることにより、油圧式摩擦係合手段であるクラッチＣ₀ ，Ｃ₁ ，Ｃ₂ 、ブレーキＢ₀ ，Ｂ₁ ，Ｂ₂ ，Ｂ₃ ，Ｂ₄ がそれぞれ係合、解放制御され、図３に示されているようにニュートラル（Ｎ）と前進５段（１ｓｔ〜５ｔｈ）、後進１段（Ｒｅｖ）の各変速段が成立させられる。なお、上記自動変速機１８や前記電気式トルコン２４は、中心線に対して略対称的に構成されており、図１では中心線の下半分が省略されている。

図３のクラッチ、ブレーキ、一方向クラッチの欄の「○」は係合、「●」は図示しないシフトレバーがエンジンブレーキレンジ、たとえば「３」、「２」、及び「Ｌ」レンジ等の低速レンジへ操作された場合に係合、そして、空欄は非係合を表している。その場合に、ニュートラルＮ、後進変速段Ｒｅｖ、及びエンジンブレーキレンジは、シフトレバーに機械的に連結されたマニュアルシフトバルブによって油圧回路４４が機械的に切り換えられることによって成立させられ、シフトレバーがＤ（前進）レンジへ操作された場合の１ｓｔ〜５ｔｈの相互間の変速はソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ４によって電気的に制御される。また、前進変速段の変速比は１ｓｔ（第１変速段）から５ｔｈ（第５変速段）となるに従って段階的に小さくなり、４ｔｈの変速比ｉ₄ ＝１（直結）である。図３に示されている変速比は一例である。

油圧回路４４は図４に示す回路を備えている。図４において符号７０は１−２シフトバルブを示し、符号７１は２−３シフトバルブを示し、符号７２は３−４シフトバルブを示している。これらのシフトバルブ７０、７１、７２の各ポートの各変速段での連通状態は、それぞれのシフトバルブ７０、７１、７２の下側に示している通りである。なお、その数字は各変速段を示す。

２−３シフトバルブ７１のポートのうち第１変速段および第２変速段で入力ポート７３に連通するブレーキポート７４に、第３ブレーキＢ₃ が油路７５を介して接続されている。この油路にはオリフィス７６が介装されており、そのオリフィス７６と第３ブレーキＢ₃ との間にダンパーバルブ７７が接続されている。このダンパーバルブ７７は、第３ブレーキＢ₃ にライン圧ＰＬが急激に供給された場合に少量の油圧を吸入して緩衝作用を行うものである。

符号７８はＢ−３コントロールバルブであって、第３ブレーキＢ₃ の係合圧を制御するようになっている。すなわち、このＢ−３コントロールバルブ７８は、スプール７９とプランジャ８０とこれらの間に介装したスプリング８１とを備えており、スプール７９によって開閉される入力ポート８２に油路７５が接続され、またこの入力ポート８２に選択的に連通させられる出力ポート８３が第３ブレーキＢ₃ に接続されている。さらにこの出力ポート８３は、スプール７９の先端側に形成したフィードバックポート８４に接続されている。一方、上記スプリング８１を配置した箇所に開口するポート８５には、２−３シフトバルブ７１のポートのうち第３変速段以上の変速段でＤレンジ圧（ライン圧ＰＬ）を出力するポート８６が油路８７を介して連通させられている。また、プランジャ８０の端部側に形成した制御ポート８８には、リニアソレノイドバルブＳＬＵが接続され、信号圧Ｐ_SLU が作用させられるようになっている。したがって、Ｂ−３コントロールバルブ７８は、スプリング８１の弾性力とポート８５に供給される油圧とによって調圧レベルが設定され、且つ制御ポート８８に供給される信号圧Ｐ_SLU が高いほどスプリング８１による弾性力が大きくなるように構成されている。

図４における符号８９は、２−３タイミングバルブであって、この２−３タイミングバルブ８９は、小径のランドと２つの大径のランドとを形成したスプール９０と第１のプランジャ９１とこれらの間に配置したスプリング９２とスプール９０を挟んで第１のプランジャ９１とは反対側に配置された第２のプランジャ９３とを有している。２−３タイミングバルブ８９の中間部のポート９４に油路９５が接続され、また、この油路９５は２−３シフトバルブ７１のポートのうち第３変速段以上の変速段でブレーキポート７４に連通させられるポート９６に接続されている。油路９５は途中で分岐して、前記小径ランドと大径ランドとの間に開口するポート９７にオリフィスを介して接続されており、上記ポート９４に選択的に連通させられるポート９８は油路９９を介してソレノイドリレーバルブ１００に接続されている。そして、第１のプランジャ９１の端部に開口しているポートにリニアソレノイドバルブＳＬＵが接続され、また第２のプランジャ９３の端部に開口するポートに第２ブレーキＢ₂ がオリフィスを介して接続されている。

前記油路８７は第２ブレーキＢ₂ に対して油圧を供給・排出するためのものであって、その途中には小径オリフィス１０１とチェックボール付きオリフィス１０２とが介装されている。また、この油路８７から分岐した油路１０３には、第２ブレーキＢ₂ から排圧する場合に開くチェックボールを備えた大径オリフィス１０４が介装され、この油路１０３はオリフィスコントロールバルブ１０５に接続されている。

オリフィスコントロールバルブ１０５は第２ブレーキＢ₂ からの排圧速度を制御するためのバルブであって、そのスプール１０６によって開閉されるように中間部に形成したポート１０７には第２ブレーキＢ₂ が接続されており、このポート１０７より図での下側に形成したポート１０８に前記油路１０３が接続されている。第２ブレーキＢ₂ を接続してあるポート１０７より図での上側に形成したポート１０９は、ドレインポートに選択的に連通させられるポートであって、このポート１０９には、油路１１０を介して前記Ｂ−３コントロールバルブ７８のポート１１１が接続されている。尚、このポート１１１は、第３ブレーキＢ₃ を接続してある出力ポート８３に選択的に連通させられるポートである。

オリフィスコントロールバルブ１０５のポートのうちスプール１０６を押圧するスプリングとは反対側の端部に形成した制御ポート１１２が油路１１３を介して、３−４シフトバルブ７２のポート１１４に接続されている。このポート１１４は、第３変速段以下の変速段で第３ソレノイドバルブＳＬ３の信号圧を出力し、また、第４変速段以上の変速段で第４ソレノイドバルブＳＬ４の信号圧を出力するポートである。さらに、このオリフィスコントロールバルブ１０５には、前記油路９５から分岐した油路１１５が接続されており、この油路１１５を選択的にドレインポートに連通させるようになっている。

なお、前記２−３シフトバルブ７１において第２変速段以下の変速段でＤレンジ圧を出力するポート１１６が、前記２−３タイミングバルブ８９のうちスプリング９２を配置した箇所に開口するポート１１７に油路１１８を介して接続されている。また、３−４シフトバルブ７２のうち第３変速段以下の変速段で前記油路８７に連通させられるポート１１９が油路１２０を介してソレノイドリレーバルブ１００に接続されている。

符号１２１は第２ブレーキＢ₂ 用のアキュムレータを示し、その背圧室にはリニアソレノイドバルブＳＬＮが出力する信号圧Ｐ_SLN に応じて調圧されたアキュムレータコントロール圧Ｐ_acが供給されるようになっている。２→３変速時に前記２−３シフトバルブ７１が切り換えられると、第２ブレーキＢ₂ には油路８７を介してＤレンジ圧（ライン圧ＰＬ）が供給されるが、このライン圧ＰＬによってアキュムレータ１２１のピストン１２１ｐが上昇を開始する。このピストン１２１ｐが上昇している間は、ブレーキＢ₂ に供給される油圧（係合圧）Ｐ_B2は、スプリング１２１ｓの下向きの付勢力およびピストン１２１ｐを下向きに付勢する上記アキュムレータコントロール圧Ｐ_acと釣り合う略一定、厳密にはスプリング１２１ｓの圧縮変形に伴って漸増させられ、ピストン１２１ｐが上昇端に達するとライン圧ＰＬまで上昇させられる。すなわち、ピストン１２１ｐが移動する変速過渡時の係合圧Ｐ_B2は、アキュムレータコントロール圧Ｐ_acによって定まるのである。

アキュムレータコントロール圧Ｐ_acは、第３変速段成立時に係合制御される上記第２ブレーキＢ₂ 用のアキュムレータ１２１の他、図示は省略するが第１変速段成立時に係合制御されるクラッチＣ₁ 用のアキュムレータ、第４変速段成立時に係合制御されるクラッチＣ₂ 用のアキュムレータ、第５変速段成立時に係合制御されるブレーキＢ₀ 用のアキュムレータにも供給され、それ等の係合・解放時の過渡油圧が制御される。

図４の符号１２２はＣ−０エキゾーストバルブを示し、さらに符号１２３はクラッチＣ₀ 用のアキュムレータを示している。Ｃ−０エキゾーストバルブ１２２は２速レンジでの第２変速段のみにおいてエンジンブレーキを効かせるためにクラッチＣ₀ を係合させるように動作するものである。

このような油圧回路４４によれば、第２変速段から第３変速段への変速、すなわち第３ブレーキＢ₃ を解放すると共に第２ブレーキＢ₂ を係合する所謂クラッチツウクラッチ変速において、入力軸２６の入力トルクなどに基づいて第３ブレーキＢ₃ の解放過渡油圧や第２ブレーキＢ₂ の係合過渡油圧を制御することにより、変速ショックを好適に軽減することができる。その他の変速についても、リニアソレノイドバルブＳＬＮのデューティ制御によってアキュムレータコントロール圧Ｐ_acを調圧することにより、クラッチＣ₁ 、Ｃ₂ やブレーキＢ₀ の過渡油圧が制御される。

ハイブリッド駆動装置１０は、図２に示されるようにハイブリッド制御用コントローラ５０及び自動変速制御用コントローラ５２を備えている。これらのコントローラ５０、５２は、ＣＰＵやＲＡＭ、ＲＯＭ等を有するマイクロコンピュータを備えて構成され、アクセル操作量センサ６２、車速センサ６３、インプットシャフト回転数センサ６４からそれぞれアクセル操作量θ_AC、車速Ｖ（自動変速機１８の出力軸１９の回転数Ｎ_O に対応）、自動変速機１８の入力軸２６の回転数Ｎ_I を表す信号が供給される他、エンジントルクＴ_E やモータトルクＴ_M 、エンジン回転数Ｎ_E 、モータ回転数Ｎ_M 、蓄電装置５８の蓄電量ＳＯＣ、ブレーキのＯＮ、ＯＦＦ、シフトレバーの操作レンジなどに関する情報が、種々の検出手段などから供給されるようになっており、予め設定されたプログラムに従って信号処理を行う。エンジントルクＴ_E はスロットル弁開度や燃料噴射量などから求められ、モータトルクＴ_M はモータ電流などから求められ、蓄電量ＳＯＣはモータジェネレータ１４がジェネレータとして機能する充電時のモータ電流や充電効率などから求められる。

前記エンジン１２は、ハイブリッド制御用コントローラ５０によってスロットル弁開度や燃料噴射量、点火時期などが制御されることにより、運転状態に応じて出力が制御される。モータジェネレータ１４は、図５に示すようにＭ／Ｇ制御器（インバータ）５６を介してバッテリー等の蓄電装置５８に接続されており、ハイブリッド制御用コントローラ５０により、その蓄電装置５８から電気エネルギーが供給されて所定のトルクで回転駆動される回転駆動状態と、回生制動（モータジェネレータ１４自体の電気的な制動トルク）によりジェネレータとして機能して蓄電装置５８に電気エネルギーを充電する充電状態と、ロータ軸１４ｒが自由回転することを許容する無負荷状態とに切り換えられる。また、前記第１クラッチＣＥ₁ 及び第２クラッチＣＥ₂ は、ハイブリッド制御用コントローラ５０により電磁弁等を介して油圧回路４４が切り換えられることにより、係合或いは解放状態が切り換えられる。自動変速機１８は、自動変速制御用コントローラ５２によって前記ソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ４、リニアソレノイドバルブＳＬＵ、ＳＬＴ、ＳＬＮの励磁状態が制御され、油圧回路４４が切り換えられたり油圧制御が行われたりすることにより、運転状態（例えばアクセル操作量θ_ACおよび車速Ｖなど）をパラメータとして予め定められた変速条件に従って変速段が自動的に切り換えられる。図１０において点線で示す(a) および(b) は変速条件としての変速パターンの一例で、(a) はダウンシフト線、(b) はアップシフト線である。自動変速制御用コントローラ５０は変速制御手段として機能している。

上記ハイブリッド制御用コントローラ５０は、例えば本願出願人が先に出願した特願平７−２９４１４８号に記載されているように、図６に示すフローチャートに従って図７に示す９つの運転モードの１つを選択し、その選択したモードでエンジン１２及び電気式トルコン２４を作動させる。ハイブリッド制御用コントローラ５０による一連の信号処理のうち図６のフローチャートを実行する部分はモード切換手段として機能している。

図６において、ステップＳ１ではエンジン始動要求があったか否かを、例えばエンジン１２を動力源として走行したり、エンジン１２によりモータジェネレータ１４を回転駆動して蓄電装置５８を充電したりするために、エンジン１２を始動すべき旨の指令があったか否か等によって判断し、始動要求があればステップＳ２でモード９を選択する。モード９は、図７から明らかなように第１クラッチＣＥ₁ を係合（ＯＮ）し、第２クラッチＣＥ₂ を係合（ＯＮ）し、モータジェネレータ１４により遊星歯車装置１６を介してエンジン１２を回転駆動すると共に、燃料噴射などのエンジン始動制御を行ってエンジン１２を始動する。このモード９は、車両停止時には前記自動変速機１８をニュートラルにして行われ、モード１のように第１クラッチＣＥ₁ を解放したモータジェネレータ１４のみを動力源とする走行時には、第１クラッチＣＥ₁ を係合すると共に走行に必要な要求出力以上の出力でモータジェネレータ１４を作動させ、その要求出力以上の余裕出力でエンジン１２を回転駆動することによって行われる。また、車両走行時であっても、一時的に自動変速機１８をニュートラルにしてモード９を実行することも可能である。

ステップＳ１の判断が否定された場合、すなわちエンジン始動要求がない場合には、ステップＳ３を実行することにより、制動力の要求があるか否かを、例えばブレーキがＯＮか否か、シフトレバーの操作レンジがＬや２などのエンジンブレーキレンジ（低速変速段のみで変速制御を行うと共にエンジンブレーキや回生制動が作用するレンジ）で、且つアクセル操作量θ_ACが０か否か、或いは単にアクセル操作量θ_ACが０か否か、等によって判断する。この判断が肯定された場合にはステップＳ４を実行する。ステップＳ４では、蓄電装置５８の蓄電量ＳＯＣが予め定められた最大蓄電量Ｂ以上か否かを判断し、ＳＯＣ≧ＢであればステップＳ５でモード８を選択し、ＳＯＣ＜ＢであればステップＳ６でモード６を選択する。最大蓄電量Ｂは、蓄電装置５８に電気エネルギーを充電することが許容される最大の蓄電量で、蓄電装置５８の充放電効率などに基づいて例えば８０％程度の値が設定される。

上記ステップＳ５で選択されるモード８は、図７に示されるように第１クラッチＣＥ₁ を係合（ＯＮ）し、第２クラッチＣＥ₂ を係合（ＯＮ）し、モータジェネレータ１４を無負荷状態とし、エンジン１２を停止状態すなわちスロットル弁を閉じると共に燃料噴射量を０とするものであり、これによりエンジン１２の引き擦り回転による制動力、すなわちエンジンブレーキが車両に作用させられ、運転者によるブレーキ操作が軽減されて運転操作が容易になる。また、モータジェネレータ１４は無負荷状態とされ、自由回転させられるため、蓄電装置５８の蓄電量ＳＯＣが過大となって充放電効率等の性能を損なうことが回避される。

ステップＳ６で選択されるモード６は、図７から明らかなように第１クラッチＣＥ₁ を解放（ＯＦＦ）し、第２クラッチＣＥ₂ を係合（ＯＮ）し、エンジン１２を停止し、モータジェネレータ１４を充電状態とするもので、車両の運動エネルギーでモータジェネレータ１４が回転駆動されることにより、蓄電装置５８を充電するとともにその車両にエンジンブレーキのような回生制動力を作用させるため、運転者によるブレーキ操作が軽減されて運転操作が容易になる。また、第１クラッチＣＥ₁ が解放されてエンジン１２が遮断されているため、そのエンジン１２の引き擦りによるエネルギー損失がないとともに、蓄電量ＳＯＣが最大蓄電量Ｂより少ない場合に実行されるため、蓄電装置５８の蓄電量ＳＯＣが過大となって充放電効率等の性能を損なうことがない。

ステップＳ３の判断が否定された場合、すなわち制動力の要求がない場合にはステップＳ７を実行し、エンジン発進が要求されているか否かを、例えばモード３などエンジン１２を動力源とする走行中の車両停止時か否か、すなわち車速Ｖ≒０か否か等によって判断する。この判断が肯定された場合には、ステップＳ８においてアクセルがＯＮか否か、すなわちアクセル操作量θ_ACが略零の所定値より大きいか否かを判断し、アクセルＯＮの場合にはステップＳ９でモード５を選択し、アクセルがＯＮでなければステップＳ１０でモード７を選択する。

上記ステップＳ９で選択されるモード５は、図７から明らかなように第１クラッチＣＥ₁ を係合（ＯＮ）し、第２クラッチＣＥ₂ を解放（ＯＦＦ）し、エンジン１２を運転状態とし、モータジェネレータ１４の回生制動トルクを制御することにより、車両を発進させるものである。具体的に説明すると、遊星歯車装置１６のギヤ比をρ_E とすると、エンジントルクＴ_E ：遊星歯車装置１６の出力トルク：モータトルクＴ_M ＝１：（１＋ρ_E ）：ρ_E となるため、例えばギヤ比ρ_E を一般的な値である０．５程度とすると、エンジントルクＴ_E の半分のトルクをモータジェネレータ１４が分担することにより、エンジントルクＴ_E の約１．５倍のトルクがキャリア１４ｃから出力される。すなわち、モータジェネレータ１４のトルクの（１＋ρ_E ）／ρ_E 倍の高トルク発進を行うことができるのである。また、モータ電流を遮断してモータジェネレータ１４を無負荷状態とすれば、ロータ軸５６が逆回転させられるだけでキャリア１４ｃからの出力は０となり、車両停止状態となる。すなわち、この場合の遊星歯車装置１６は発進クラッチおよびトルク増幅装置として機能するのであり、モータトルク（回生制動トルク）Ｔ_M を０から徐々に増大させて反力を大きくすることにより、エンジントルクＴ_E の（１＋ρ_E ）倍の出力トルクで車両を滑らかに発進させることができるのである。

ここで、本実施例では、エンジン１２の最大トルクの略ρ_E 倍のトルク容量のモータジェネレータ、すなわち必要なトルクを確保しつつできるだけ小型で小容量のモータジェネレータ１４が用いられており、装置が小型で且つ安価に構成される。また、本実施例ではモータトルクＴ_M の増大に対応して、スロットル弁開度や燃料噴射量を増大させてエンジン１２の出力を大きくするようになっており、反力の増大に伴うエンジン回転数Ｎ_E の低下に起因するエンジンストール等を防止している。

ステップＳ１０で選択されるモード７は、図７から明らかなように第１クラッチＣＥ₁ を係合（ＯＮ）し、第２クラッチＣＥ₂ を解放（ＯＦＦ）し、エンジン１２を運転状態とし、モータジェネレータ１４を無負荷状態として電気的にニュートラルとするもので、モータジェネレータ１４のロータ軸１４ｒが逆方向へ自由回転させられることにより、自動変速機１８の入力軸２６に対する出力が零となる。これにより、モード３などエンジン１２を動力源とする走行中の車両停止時に一々エンジン１２を停止させる必要がないとともに、前記モード５のエンジン発進が実質的に可能となる。

ステップＳ７の判断が否定された場合、すなわちエンジン発進の要求がない場合にはステップＳ１１を実行し、要求出力Ｐｄが予め設定された第１判定値Ｐ１以下か否かを判断する。要求出力Ｐｄは、走行抵抗を含む車両の走行に必要な出力で、アクセル操作量θ_ACやその変化速度、車速Ｖ（出力回転数Ｎ_O ）、自動変速機１８の変速段などに基づいて、予め定められたデータマップや演算式などにより算出される。また、第１判定値Ｐ１はエンジン１２のみを動力源として走行する中負荷領域とモータジェネレータ１４のみを動力源として走行する低負荷領域の境界値であり、エンジン１２による充電時を含めたエネルギー効率を考慮して、排出ガス量や燃料消費量などができるだけ少なくなるように実験等によって定められている。

ステップＳ１１の判断が肯定された場合、すなわち要求出力Ｐｄが第１判定値Ｐ１以下の場合には、ステップＳ１２で蓄電量ＳＯＣが予め設定された最低蓄電量Ａ以上か否かを判断し、ＳＯＣ≧ＡであればステップＳ１３でモード１を選択する一方、ＳＯＣ＜ＡであればステップＳ１４でモード３を選択する。最低蓄電量Ａはモータジェネレータ１４を動力源として走行する場合に蓄電装置５８から電気エネルギーを取り出すことが許容される最低の蓄電量であり、蓄電装置５８の充放電効率などに基づいて例えば７０％程度の値が設定される。

上記モード１は、前記図７から明らかなように第１クラッチＣＥ₁ を解放（ＯＦＦ）し、第２クラッチＣＥ₂ を係合（ＯＮ）し、エンジン１２を停止し、モータジェネレータ１４を要求出力Ｐｄで回転駆動させるもので、モータジェネレータ１４のみを動力源として車両を走行させる。この場合も、第１クラッチＣＥ₁ が解放されてエンジン１２が遮断されるため、前記モード６と同様に引き擦り損失が少なく、自動変速機１８を適当に変速制御することにより効率の良いモータ駆動制御が可能である。また、このモード１は、要求出力Ｐｄが第１判定値Ｐ１以下の低負荷領域で且つ蓄電装置５８の蓄電量ＳＯＣが最低蓄電量Ａ以上の場合に実行されるため、エンジン１２を動力源として走行する場合よりもエネルギー効率が優れていて燃費や排出ガスを低減できるとともに、蓄電装置５８の蓄電量ＳＯＣが最低蓄電量Ａより低下して充放電効率等の性能を損なうことがない。

ステップＳ１４で選択されるモード３は、図７から明らかなように第１クラッチＣＥ₁ および第２クラッチＣＥ₂ を共に係合（ＯＮ）し、エンジン１２を運転状態とし、モータジェネレータ１４を回生制動により充電状態とするもので、エンジン１２の出力で車両を走行させながら、モータジェネレータ１４によって発生した電気エネルギーを蓄電装置５８に充電する。エンジン１２は、要求出力Ｐｄ以上の出力で運転させられ、その要求出力Ｐｄより大きい余裕動力分だけモータジェネレータ１４で消費されるように、そのモータジェネレータ１４の電流制御が行われる。

ステップＳ１１の判断が否定された場合、すなわち要求出力Ｐｄが第１判定値Ｐ１より大きい場合には、ステップＳ１５において、要求出力Ｐｄが第１判定値Ｐ１より大きく第２判定値Ｐ２より小さいか否か、すなわちＰ１＜Ｐｄ＜Ｐ２か否かを判断する。第２判定値Ｐ２は、エンジン１２のみを動力源として走行する中負荷領域とエンジン１２およびモータジェネレータ１４の両方を動力源として走行する高負荷領域の境界値であり、エンジン１２による充電時を含めたエネルギー効率を考慮して、排出ガス量や燃料消費量などができるだけ少なくなるように実験等によって予め定められている。そして、Ｐ１＜Ｐｄ＜Ｐ２であればステップＳ１６でＳＯＣ≧Ａか否かを判断し、ＳＯＣ≧Ａの場合にはステップＳ１７でモード２を選択し、ＳＯＣ＜Ａの場合には前記ステップＳ１４でモード３を選択する。また、Ｐｄ≧Ｐ２であればステップＳ１８でＳＯＣ≧Ａか否かを判断し、ＳＯＣ≧Ａの場合にはステップＳ１９でモード４を選択し、ＳＯＣ＜Ａの場合にはステップＳ１７でモード２を選択する。

上記モード２は、前記図７から明らかなように第１クラッチＣＥ₁ および第２クラッチＣＥ₂ を共に係合（ＯＮ）し、エンジン１２を要求出力Ｐｄで運転し、モータジェネレータ１４を無負荷状態とするもので、エンジン１２のみを動力源として車両を走行させる。また、モード４は、第１クラッチＣＥ₁ および第２クラッチＣＥ₂ を共に係合（ＯＮ）し、エンジン１２を運転状態とし、モータジェネレータ１４を回転駆動するもので、エンジン１２およびモータジェネレータ１４の両方を動力源として車両を高出力走行させる。このモード４は、要求出力Ｐｄが第２判定値Ｐ２以上の高負荷領域で実行されるが、エンジン１２およびモータジェネレータ１４を併用しているため、エンジン１２およびモータジェネレータ１４の何れか一方のみを動力源として走行する場合に比較してエネルギー効率が著しく損なわれることがなく、燃費や排出ガスを低減できる。また、蓄電量ＳＯＣが最低蓄電量Ａ以上の場合に実行されるため、蓄電装置５８の蓄電量ＳＯＣが最低蓄電量Ａより低下して充放電効率等の性能を損なうことがない。

上記モード１〜４の運転条件についてまとめると、蓄電量ＳＯＣ≧Ａであれば、Ｐｄ≦Ｐ１の低負荷領域ではステップＳ１３でモード１を選択してモータジェネレータ１４のみを動力源として走行し、Ｐ１＜Ｐｄ＜Ｐ２の中負荷領域ではステップＳ１７でモード２を選択してエンジン１２のみを動力源として走行し、Ｐ２≦Ｐｄの高負荷領域ではステップＳ１９でモード４を選択してエンジン１２およびモータジェネレータ１４の両方を動力源として走行する。また、ＳＯＣ＜Ａの場合には、要求出力Ｐｄが第２判定値Ｐ２より小さい中低負荷領域でステップＳ１４のモード３を実行することにより蓄電装置５８を充電するが、要求出力Ｐｄが第２判定値Ｐ２以上の高負荷領域ではステップＳ１７でモード２が選択され、充電を行うことなくエンジン１２により高出力走行が行われる。

ステップＳ１７のモード２は、Ｐ１＜Ｐｄ＜Ｐ２の中負荷領域で且つＳＯＣ≧Ａの場合、或いはＰｄ≧Ｐ２の高負荷領域で且つＳＯＣ＜Ａの場合に実行されるが、中負荷領域では一般にモータジェネレータ１４よりもエンジン１２の方がエネルギー効率が優れているため、モータジェネレータ１４を動力源として走行する場合に比較して燃費や排出ガスを低減できる。また、高負荷領域では、モータジェネレータ１４およびエンジン１２を併用して走行するモード４が望ましいが、蓄電装置５８の蓄電量ＳＯＣが最低蓄電量Ａより小さい場合には、上記モード２によるエンジン１２のみを動力源とする運転が行われることにより、蓄電装置５８の蓄電量ＳＯＣが最低蓄電量Ａよりも少なくなって充放電効率等の性能を損なうことが回避される。

ハイブリッド制御用コントローラ５０および自動変速制御用コントローラ５２はまた、図８に示すフローチャートに従ってパワーオンアップシフト時のイナーシャ相でトルクダウン制御を行うようになっている。一連の信号処理のうち図８のステップＳＡ８、ＳＡ１４を実行する部分はトルクダウン制御手段に相当し、ステップＳＡ１９を実行する部分は変速パターン変更手段に相当し、ステップＳＡ２０を実行する部分は係合圧増大手段に相当する。

図８において、ステップＳＡ１では、モータジェネレータ１４をトルクダウン源として使用できるか否かを判断し、ステップＳＡ２では排ガス浄化装置の触媒温度が予め定められた判定値Ｔ_A 以上か否か、言い換えればエンジン１２の遅角制御を行うことができるか否かを判断する。触媒温度は、例えば排気温センサなどによって検出される。

そして、何れの判断もＮＯの場合、すなわちトルクダウン制御を行うことができない場合は、ステップＳＡ１９で変速パターンを低車速側へ変更するとともに、ステップＳＡ２０で変速時に係合させられる油圧式摩擦係合手段（クラッチＣ₀ 〜Ｃ₂ 、ブレーキＢ₀ 〜Ｂ₄ ）の過渡油圧、具体的には前記アキュムレータコントロール圧Ｐ_acが高くなるように、リニアソレノイドバルブＳＬＮのデューティ比を変更する。図１０に実線で示すダウンシフト線(c) 、およびアップシフト線(d) は、それぞれ前記ダウンシフト線(a) 、およびアップシフト線(b) を変更した場合の一例で、このように変速パターンを低車速側へ変更すれば、変速時の回転数が低下してイナーシャが小さくなるため、例えば特公平５−１３８５８号公報に記載されているように、トルクダウン制御を実施できないことによる変速制御の悪化が抑制される。また、油圧式摩擦係合手段の過渡油圧を高くすれば、トルクダウン制御を行った場合と同様にそれ等の係合手段が速やかに係合させられるようになるため、例えば特公平５−１０２４９号公報に記載されているように、トルクダウン制御を実施できないことによる変速制御の悪化が抑制される。

上記ステップＳＡ１の判断がＹＥＳの場合、或いはステップＳＡ１の判断がＮＯでもステップＳＡ２の判断がＹＥＳの場合にはステップＳＡ３以下を実行し、パワーオンアップシフトか否かを判断する。アップシフトについては、図１０のような変速パターンに基づいて、車速Ｖおよびアクセル操作量θ_ACがアップシフト線を超えて変化したか否かによって判断すれは良く、パワーオンか否かは、例えばアクセルが踏込み操作されているアクセルオンか否かをアクセル操作量θ_ACなどに基づいて判断すれば良い。そして、パワーオンアップシフトであれば、所定時間経過後に次のステップＳＡ４で変速指令を出力し、ソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ４の励磁、非励磁状態を切り換える。

ステップＳＡ５では、イナーシャ相が始まったか否かを、例えば入力回転数（入力軸２６の回転数）Ｎ_I が変速前の変速段の変速比ｉ_A と出力回転数（出力軸１９の回転数）Ｎ_O とを掛算した値ｉ_A ×Ｎ_O より小さくなったか否かなどにより判断し、イナーシャ相が始まるとステップＳＡ６以下を実行する。ステップＳＡ６では、前記ステップＳＡ１と同様にモータジェネレータ１４をトルクダウン源として使用できるか否かを判断し、使用可能であればステップＳＡ７以下のモータジェネレータ１４によるトルクダウン制御を実施する。モータジェネレータ１４をトルクダウン源として使用できない場合は、ステップＳＡ１３で前記ステップＳＡ２と同様に触媒温度が判定値Ｔ_A 以上か否かを判断し、触媒温度≧Ｔ_A であればステップＳＡ１４以下のエンジン１２の遅角制御によるトルクダウン制御を実施する。

ステップＳＡ７では第２クラッチＣＥ₂ を係合（ＯＮ）するが、第２クラッチＣＥ₂ はモード５のエンジン発進時を除いて係合状態とされているため、通常はその係合状態を継続することとなる。ステップＳＡ８では、モータジェネレータ１４により自動変速機１８に入力される入力トルクＴ_I のトルクダウン制御を開始する。このトルクダウン制御は、例えばモード１のモータ走行モードやモード４のエンジン＋モータ走行モードでは正回転方向のモータトルクＴ_M を低減すれば良く、モード２のエンジン走行モードでは回生制動により逆回転トルクを印加すれば良い。

ここで、本実施例では図９に示すように入力回転数Ｎ_I または自動変速機１８の出力トルクＴ_O が所定のパターンで変化するように、走行モードや回転数、変速の種類等に応じて設定される基本変化パターンに従ってモータトルク（逆回転トルクを含む）Ｔ_M を変化させる（フィードフォワード制御）ようになっている。基本変化パターンはトルクダウン量に対応するもので、動力源の違いによるイナーシャの相違に応じてそれぞれ適切な基本変化パターンが設定されるようになっている。例えば、エンジン＋モータ走行モード（モード４）では、エンジン１２のイナーシャも考慮してモータトルクＴ_M の基本変化パターンが設定されるのである。なお、図９は、エンジン走行モード（モード２）時に逆回転トルクを印加してトルクダウン制御を行う場合の一例を説明するタイムチャートで、点線で示すイナーシャによる出力トルクＴ_O の増大が防止される。

上記基本変化パターンに従ってモータトルクＴ_M が制御されることにより、入力回転数Ｎ_I や出力トルクＴ_O は所望する変化パターンで変化するはずであるが、ステップＳＡ９では個体差や経時変化などに対応するためにフィードバック制御を行う。すなわち、実際の入力回転数Ｎ_I や出力トルクＴ_O が所定のパターン（目標パターン）に従って変化するようにモータトルクＴ_M を補正するのであり、特開昭６３−２１２１３７号公報に記載のフィードバック制御において、係合過渡油圧の代わりにモータトルクＴ_M を制御するのである。特開平１−１５００５０号公報に記載の技術を参考にすることもできる。

ステップＳＡ１０では、変速が終了したか否かを、例えば入力回転数Ｎ_I が変速後の変速段の変速比ｉ_Z と出力回転数Ｎ_O とを掛算した値ｉ_Z ×Ｎ_O と略等しくなったか否かなどにより判断し、変速が終了するまでステップＳＡ８およびＳＡ９を繰り返す。変速終了判断には、変速開始或いはイナーシャ相開始から所定時間経過したか否かをタイマなどで計測し、バックアップとして用いることが望ましい。変速が終了すると、ステップＳＡ１１でモータジェネレータ１４によるトルクダウン制御を中止し、モータジェネレータ１４のモータトルクＴ_M を徐々に変化させて元の状態に復帰させる。

また、ステップＳＡ１２では、前記フィードバック制御の補正量、或いは変速所要時間などに応じて変速時の係合手段の過渡油圧、例えば前記アキュムレータコントロール圧Ｐ_acに対応するリニアソレノイドバルブＳＬＮのデューティ比を学習制御する。例えば、前記ステップＳＡ９のフィードバック制御におけるモータトルクＴ_M の補正量が所定より大きい場合には、次回の制御からは補正が少なくなるように、特開平３−３７４７０号公報に記載の学習制御と同様にしてリニアソレノイドバルブＳＬＮのデューティ比を変更するのである。特開昭６３−２９１７３８号公報に記載の技術を参考にすることもできる。上記学習制御は、モータジェネレータ１４によるトルクダウン制御と同様に、走行モードや回転数、変速の種類等をパラメータとして学習値を記憶するようになっている。前記ステップＳＡ４では、変速出力と略同時に、モータジェネレータ１４によるトルクダウン制御が行われる場合は上記ステップＳＡ１２で記憶した学習値に従ってリニアソレノイドバルブＳＬＮによる油圧制御を開始するようになっている。

一方、モータジェネレータ１４をトルクダウン源として使用することが不可で且つ触媒温度≧Ｔ_A の場合に実施されるステップＳＡ１４では、エンジン１２の遅角制御により入力トルクＴ_I のトルクダウン制御を行う。モード２のエンジン走行モードまたはモード３のエンジン走行＋充電走行モードでは、エンジン１２の遅角制御でエンジン１２自体の出力を低下させることにより入力トルクＴ_I を低下させることができる。

このエンジン１２の遅角制御によるトルクダウン制御においても、前記モータジェネレータ１４によるトルクダウン制御と同様に、入力回転数Ｎ_I または出力トルクＴ_O が所定のパターンで変化するように、回転数、変速の種類等に応じて設定される基本変化パターンに従ってエンジントルクＴ_E を変化させるようになっている。また、ステップＳＡ１５では、個体差や経時変化などに対応するために、実際の入力回転数Ｎ_I や出力トルクＴ_O が所定のパターン（目標パターン）に従って変化するように、フィードバック制御によりエンジントルクＴ_E を補正する。

ステップＳＡ１６では、変速が終了したか否かを前記ステップＳＡ１０と同様にして判断し、変速が終了すると、ステップＳＡ１７でエンジン１２の遅角制御によるトルクダウン制御を中止し、エンジン１２を元の状態に復帰させる。また、ステップＳＡ１８では、前記ステップＳＡ１２と同様に、ステップＳＡ１５のフィードバック制御におけるエンジントルクＴ_E の補正量などに応じてリニアソレノイドバルブＳＬＮのデューティ比を変更する。この学習制御は、エンジン１２の遅角制御と同様に、回転数、変速の種類等をパラメータとして学習するもので、前記ステップＳＡ１２の学習制御とは別に設けられた学習値マップに学習値を記憶する。前記ステップＳＡ４では、変速出力と略同時に、エンジン１２の遅角制御によるトルクダウン制御が行われる場合は上記ステップＳＡ１８で記憶した学習値に従ってリニアソレノイドバルブＳＬＮによる油圧制御を開始するようになっている。

このような本実施例のハイブリッド車両においては、トルクダウン源としてエンジン１２を用いるステップＳＡ１４およびＳＡ１５の第１ダウン手段と、トルクダウン源としてモータジェネレータ１４を用いるステップＳＡ８およびＳＡ９の第２ダウン手段とを備えており、それ等の第１ダウン手段および第２ダウン手段が所定の選択条件に従って使い分けられるようになっているため、トルクダウン源としてモータジェネレータ１４のみ、或いはエンジン１２のみを用いる場合に比較して、トルクダウン制御が種々の運転条件下で好適に行われるようになり、パワーオンアップシフトのイナーシャ相での出力トルクＴ_O の増大が効果的に防止される。

本実施例では、トルクダウン源としてモータジェネレータ１４を使用可能であれば、第２ダウン手段によりモータジェネレータ１４を使用してトルクダウン制御を行う一方、トルクダウン源としてモータジェネレータ１４を使用不可の場合には第１ダウン手段によりエンジン１２を使用してトルクダウン制御を行うようになっているため、トルクダウン源としてモータジェネレータ１４を使用できない場合でも、エンジン１４の遅角制御で良好にトルクダウン制御が行われる。

また、ステップＳＡ８ではエンジン１２およびモータジェネレータ１４の作動状態すなわち走行モードに応じて、トルクダウン量、具体的にはモータトルクＴ_M の基本変化パターンが設定され、その基本変化パターンに従ってモータトルクＴ_M を変化させるようになっているため、エンジン１２およびモータジェネレータ１４のイナーシャの相違などに拘らずより高い精度でトルクダウン制御が行われる。

また、ステップＳＡ１２およびＳＡ１８では、フィードバック制御の補正量等に応じて自動変速機１８の変速時における油圧式摩擦係合手段の過渡油圧、具体的にはリニアソレノイドバルブＳＬＮのデューティ比を、それぞれ異なる学習値マップを用いて学習するようになっているため、エンジン１２を使用する第１ダウン手段およびモータジェネレータ１４を使用する第２ダウン手段の制御精度や応答性の相違などに拘らず高い精度で学習制御が行われる。

また、本実施例ではエンジン＋モータ走行モード（モード４）でも、モータジェネレータ１４のみ或いはエンジン１２のみでトルクダウン制御が行われるため、エンジン１２およびモータジェネレータ１４の両方をそれぞれトルクダウン制御する場合に比較して、制御が容易であるとともに高い制御精度が得られる。

なお、本実施例ではステップＳＡ７で第２クラッチＣＥ₂ を係合させるようになっているが、例えばエンジン＋モータ走行モード（モード４）では第２クラッチＣＥ₂ を解放してモータジェネレータ１４によるトルクダウン制御を行うことも可能である。

また、上記モータジェネレータ１４によるトルクダウン制御或いはエンジン１２によるトルクダウン制御の実行時には、自動変速機１８の変速時における油圧式摩擦係合手段の過渡油圧、具体的にはアキュムレータコントロール圧Ｐ_acを低下させるようにすることも可能である。

また、本実施例ではエンジン１２によるトルクダウン制御が遅角によって行われるようになっていたが、応答性が許容される場合にはスロットル制御などでトルクダウン制御を行うことも可能である。その場合は、触媒温度によるトルクダウン制御の制約が解消する。

次に、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の実施例は、ハード構成は前記実施例と共通で制御の内容が異なるだけである。

図１１の実施例は、クラッチツウクラッチ変速のオーバーシュート発生時におけるトルクダウン制御に関するものである。ハイブリッド制御用コントローラ５０および自動変速制御用コントローラ５２による一連の信号処理のうち図１１のステップＳＣ６、ＳＣ１０、ＳＣ１４、ＳＣ１８を実行する部分はトルクダウン制御手段に相当し、ステップＳＣ８、ＳＣ１２、ＳＣ１６を実行する部分は学習制御手段に相当する。

図１１において、ステップＳＣ１ではクラッチツウクラッチ変速である２→３変速か否かを判断し、２→３変速であれば所定時間経過後に変速指令を出力することにより、ソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ４の励磁、非励磁状態を切り換える。ステップＳＣ２では第２クラッチＣＥ₂ を係合し、ステップＳＣ３では、入力回転数Ｎ_I が増大するオーバーシュートが発生したか否かを、例えば入力回転数Ｎ_I の変化率や変化量が所定より大きいか否かなどによって判断する。図１２の入力回転数Ｎ_I のグラフの点線はオーバーシュートの一例である。そして、オーバーシュートが発生した場合には、ステップＳＣ４以下のトルクダウン制御を実施する。なお、図１２におけるＰ_B2、Ｐ_B3は、それぞれ前記ブレーキＢ₂ 、Ｂ₃ の係合油圧で、油圧Ｐ_B3の変速過渡時の油圧は前記リニアソレノイドバルブＳＬＵの信号圧Ｐ_SLU に対応する。

ステップＳＣ４では、モータジェネレータ１４によるトルクダウン制御が可能か否かを判断し、可能であればステップＳＣ５以下を実行する。ステップＳＣ５では、エンジン走行モード（モード２）か否かを判断し、エンジン走行モードであれば、ステップＳＣ６でモータジェネレータ１４によるトルクダウン制御を実施する。これは、モータジェネレータ１４に回生制動により逆回転トルクを印加して入力トルクＴ_I を低下させるもので、次のステップＳＣ７の判断がＮＯとなるまで、すなわちオーバーシュートが解消するまでステップＳＣ６が繰り返されることにより、逆回転トルクを徐々に大きくする。図１２のモータトルクＴ_M のグラフはこの場合のもので、実線はオーバーシュートの解消に伴って直ちにトルクダウン制御を中止する場合で、点線はイナーシャ相の間もトルクダウン制御を継続する場合である。

次のステップＳＣ８では、上記ステップＳＣ６によるトルクダウン量（％）に応じてブレーキＢ₃ の変速過渡油圧、すなわちリニアソレノイドバルブＳＬＵのデューティ比を学習制御する。具体的には、図１３に示すようにトルクダウン量（％）に応じて学習の種類毎に予め定められた補正量マップから補正量ΔＰ_SLU を求め、その補正量ΔＰ_SLU だけ信号圧Ｐ_SLU を変更するのであり、以後の制御では新たな信号圧Ｐ_SLU が出力されることにより、過渡油圧Ｐ_B3が高められてオーバーシュートの発生が抑制される。

上記トルクダウン量（％）は、エンジン１２およびモータジェネレータ１４のトルクを加算した総トルクに対するダウントルクの割合で、この場合には （モータジェネレータ１４の逆回転トルクＴ_M ／エンジントルクＴ_E ）×１００で表される。上記学習の種類は、図１１におけるステップＳＣ８、ＳＣ１２、ＳＣ１６、ＳＣ２０で、走行モードやトルクダウン源が異なる複数種類のトルクダウン制御毎に補正量マップが設定されているのであり、新たな信号圧Ｐ_SLU 、厳密にはデューティ比は、同じく走行モードやトルクダウン源が異なる複数種類のトルクダウン制御毎に設けられた図示しない学習値マップに、アクセル操作量θ_ACや車速Ｖ、変速の種類等をパラメータとして記憶される。前記ステップＳＣ１の変速判断に続いて行われる変速出力時に、エンジン走行モードの場合には上記ステップＳＣ８で更新された学習値マップに従ってリニアソレノイドバルブＳＬＵによる油圧制御が開始されるようになっている。リニアソレノイドバルブＳＬＵのデューティ比は、変速に関与する所定の物理量に相当する。なお、オーバーシュートの高さや継続時間などをパラメータとして補正量マップを設定することもできる。

前記ステップＳＣ５の判断がＮＯの場合、すなわちエンジン走行モードでない場合には、ステップＳＣ９でモータ走行モード（モード１）か否かを判断し、モータ走行モードであればステップＳＣ１０、ＳＣ１１、ＳＣ１２を実行することにより、前記エンジン走行モードの場合（ステップＳＣ６以下）と同様にしてトルクダウン制御、およびリニアソレノイドバルブＳＬＵのデューティ比の学習制御を行う。但し、この場合はモータジェネレータ１４を動力源として走行しているため、そのモータジェネレータ１４のモータトルクＴ_M を低下させることによってトルクダウン制御が行われる。また、ステップＳＣ１０におけるモータトルクＴ_M の低下量、低下率などは、前記ステップＳＣ６と同じであっても良いが、動力源のイナーシャの相違などを考慮して異なる値に設定することも可能である。

上記ステップＳＣ９の判断がＮＯの場合、すなわちモータ走行モードでない場合には、ステップＳＣ１３でエンジン＋モータ走行モード（モード４）か否かを判断し、エンジン＋モータ走行モードであればステップＳＣ１４、ＳＣ１５、ＳＣ１６を実行することにより、前記モータ走行モードの場合（ステップＳＣ１０以下）と同様にモータジェネレータ１４のモータトルクＴ_M を低下させてトルクダウン制御を行う。ステップＳＣ１４におけるモータトルクＴ_M の低下量、低下率などは、前記ステップＳＣ１０と同じであっても良いが、動力源のイナーシャの相違などを考慮して異なる値を設定することも可能である。

一方、前記ステップＳＣ４の判断がＮＯの場合、すわなちトルクダウン源としてモータジェネレータ１４を使用できない場合には、ステップＳＣ１７を実行し、エンジン１２によるトルクダウン制御が可能か否かを判断する。具体的には、触媒温度や遅角制御の頻度などでエンジン１２の遅角制御が可能か否かを判断し、遅角制御が可能であればステップＳＣ１８、ＳＣ１９、ＳＣ２０を実行することにより、エンジン１２の遅角制御でエンジントルクＴ_E を低下させて入力トルクＴ_I を低下させる。ステップＳＣ１８の遅角によるエンジントルクＴ_E の低下量、低下率などは、前記ステップＳＣ６と同じであっても良いが、制御精度や応答性の相違などを考慮して異なる値を設定することも可能である。

上記ステップＳＣ１７の判断がＮＯの場合、すなわちエンジン１２でもモータジェネレータ１４でもトルクダウン制御を行うことができない場合は、ステップＳＣ２１でブレーキＢ₃ の過渡油圧Ｐ_B3が高くなるように、具体的には信号圧Ｐ_SLU が高くなるようにリニアソレノイドバルブＳＬＵのデューティ比を変更する。これにより、トルクダウン制御を行った場合と同様にブレーキＢ₃ の解放が遅くなり、トルクダウン制御を実施できないことによる変速制御の悪化、すなわち入力軸２６等の回転のオーバーシュートが抑制される。

このような本実施例のハイブリッド車両においては、トルクダウン源としてエンジン１２を用いるステップＳＣ１８の第１ダウン手段と、トルクダウン源としてモータジェネレータ１４を用いるステップＳＣ６、ＳＣ１０、ＳＣ１４の第２ダウン手段とを備えており、それ等の第１ダウン手段および第２ダウン手段が所定の選択条件に従って使い分けられるようになっているため、トルクダウン源としてモータジェネレータ１４のみ、或いはエンジン１２のみを用いる場合に比較して、トルクダウン制御が種々の運転条件下で好適に行われるようになり、クラッチツウクラッチ変速時のオーバーシュートが効果的に防止される。

本実施例では、トルクダウン源としてモータジェネレータ１４を使用可能であれば、第２ダウン手段によりモータジェネレータ１４を使用してトルクダウン制御を行う一方、トルクダウン源としてモータジェネレータ１４を使用不可の場合には第１ダウン手段によりエンジン１２を使用してトルクダウン制御を行うようになっているため、トルクダウン源としてモータジェネレータ１４を使用できない場合でも、エンジン１４の遅角制御で良好にトルクダウン制御が行われる。

また、ステップＳＣ８、ＳＣ１２、ＳＣ１６、ＳＣ２０では、自動変速機１８の変速時におけるブレーキＢ₃ の過渡油圧、具体的にはリニアソレノイドバルブＳＬＵのデューティ比を、トルクダウン量に応じてそれぞれ異なる補正量マップから補正量を算出するとともに、それぞれ異なる学習値マップに記憶するようになっているため、走行モードの相違すなわち動力源のイナーシャの相違やトルクダウン制御の制御精度、応答性の相違などに拘らず、高い精度で学習制御が行われる。

また、本実施例ではエンジン＋モータ走行モード（モード４）でも、モータジェネレータ１４のみでトルクダウン制御が行われるため、エンジン１２およびモータジェネレータ１４の両方をそれぞれトルクダウン制御する場合に比較して、制御が容易であるとともに高い制御精度が得られる。

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、本発明は他の態様で実施することもできる。

例えば、前記実施例では後進１段および前進５段の変速段を有する自動変速機１８が用いられていたが、図１４に示すように前記副変速機２０を省略して主変速機２２のみから成る自動変速機６０を採用し、図１５に示すように前進４段および後進１段で変速制御を行うようにすることもできる。

その他一々例示はしないが、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。

本発明の一実施例である制御装置を備えているハイブリッド車両のハイブリッド駆動装置の構成を説明する骨子図である。 図１のハイブリッド駆動装置が備えている制御系統を説明する図である。 図１の自動変速機の各変速段を成立させる係合要素の作動を説明する図である。 図１の自動変速機が備えている油圧回路の一部を示す図である。 図２のハイブリッド制御用コントローラと電気式トルコンとの接続関係を説明する図である。 図１のハイブリッド駆動装置の基本的な作動を説明するフローチャートである。 図６のフローチャートにおける各モード１〜９の作動状態を説明する図である。 本発明が適用された一実施例の特徴となる制御作動の要部を説明するフローチャートである。 図８のフローチャートに従ってモータジェネレータによりトルクダウン制御が行われた場合の一例を説明するタイムチャートである。 図８のステップＳＡ１９で行われる変速パターンの変更例を説明する図である。 本発明の別の実施例を説明するフローチャートである。 図１１のフローチャートに従ってトルクダウン制御が行われた場合の一例を説明するタイムチャートである。 図１１のフローチャートに従って行われる学習制御において、学習値を求める補正量マップの一例を説明する図である。 本発明が好適に適用されるハイブリッド車両のハイブリッド駆動装置の別の例を説明する骨子図である。 図１４の自動変速機の各変速段を成立させる係合要素の作動を説明する図である。

符号の説明

１２：エンジン １４：モータジェネレータ １６：遊星歯車装置 １８，６０：自動変速機 ５０：ハイブリッド制御用コントローラ ５２：自動変速制御用コントローラ ５８：蓄電装置 ＣＥ₂ ：第２クラッチ
ＳＡ８：ＳＡ１４：トルクダウン制御手段
ＳＡ１９：変速パターン変更手段
ＳＡ２０：係合圧増大手段
ＳＣ６、ＳＣ１０、ＳＣ１４、ＳＣ１８：トルクダウン制御手段
ＳＣ８、ＳＣ１２、ＳＣ１６：学習制御手段

Claims (10)

1. 燃料の燃焼によって作動するエンジンと、
   モータジェネレータと、
   前記エンジンおよび前記モータジェネレータと駆動輪との間に配設されるとともに、係合手段によって変速比が異なる複数の変速段で変速が行われる自動変速機と、
   を有するハイブリッド車両の制御装置において、
   エンジン走行モードにおける前記自動変速機の変速時に、トルクダウン源として前記モータジェネレータを使用可能であれば、前記エンジンを使用するトルクダウン制御に優先して該モータジェネレータをトルクダウン源として使用し、該モータジェネレータに逆回転トルクを発生させて入力トルクを低下させることにより、イナーシャ相中の出力トルクの増加を抑制するトルクダウン制御手段を有する
   ことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
2. 前記トルクダウン制御手段は、前記モータジェネレータによる逆回転トルクの発生が不可の場合には、前記エンジンの遅角制御で入力トルクを低下させて前記出力トルクの増加を抑制する
   ことを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車両の制御装置。
3. 前記モータジェネレータによる逆回転トルクの発生が不可か否かは、該モータジェネレータに電力を供給する蓄電装置の蓄電量に基づいて判断する
   ことを特徴とする請求項２に記載のハイブリッド車両の制御装置。
4. 前記トルクダウン制御手段による前記エンジンの遅角制御が不可の場合に、前記自動変速機が低車速側で変速されるように変速パターンを変更する変速パターン変更手段を有する
   ことを特徴とする請求項２または３に記載のハイブリッド車両の制御装置。
5. 前記トルクダウン制御手段による前記エンジンの遅角制御が不可の場合に、変速時に係合させられる前記係合手段の過渡係合圧を高くする係合圧増大手段を有する
   ことを特徴とする請求項２〜４の何れか１項に記載のハイブリッド車両の制御装置。
6. 前記トルクダウン制御手段は、制御終了時に前記モータジェネレータのトルクを徐々に変化させて元の状態に復帰させる
   ことを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載のハイブリッド車両の制御装置。
7. 前記モータジェネレータは遊星歯車装置を介して前記自動変速機に連結されているとともに、該遊星歯車装置は第２クラッチＣＥ₂ により一体回転させられるようになっており、
   前記トルクダウン制御手段は、前記第２クラッチＣＥ₂ を係合させて前記モータジェネレータを前記自動変速機に直結した状態で、該モータジェネレータに逆回転トルクを発生させる
   ことを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載のハイブリッド車両の制御装置。
8. 前記トルクダウン制御手段による制御時には、入力トルクのトルクダウン量に応じて前記自動変速機の係合手段の過渡係合圧を低下させる
   ことを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載のハイブリッド車両の制御装置。
9. 燃料の燃焼によって作動するエンジンと、
   モータジェネレータと、
   前記エンジンおよび前記モータジェネレータと駆動輪との間に配設されるとともに、係合手段によって変速比が異なる複数の変速段で変速が行われる自動変速機と、
   を有するハイブリッド車両の制御装置において、
   前記自動変速機のクラッチツウクラッチ変速時に、前記モータジェネレータのトルク制御で入力トルクを低下させることにより、入力回転数のオーバーシュートを抑制するトルクダウン制御手段を有する一方、
   前記エンジンおよび前記モータジェネレータの作動状態が異なる複数の走行モードを備えているとともに、
   前記トルクダウン制御手段は、前記走行モードに応じて異なる態様で前記モータジェネレータのトルク制御を行う
   ことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
10. 前記自動変速機の変速時に変速に関与する所定の物理量を学習制御する学習制御手段が、前記トルクダウン制御手段による前記モータジェネレータのトルク制御の態様に応じて複数設けられている
    ことを特徴とする請求項９に記載のハイブリッド車両の制御装置。

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