図1は、本発明が適用された車両に備えられた車両用駆動装置(以下、駆動装置)6の構成を説明する骨子図である。駆動装置6は、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12内において、共通の軸心上に、第1電動機としての第1モータジェネレータMG1、エンジン8と自動変速機10との機械的な連結を断接可能な入力クラッチCi、有段式自動変速機としての自動変速機10、および第2電動機としての第2モータジェネレータMG2が順次配設されている。この自動変速機10は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関であるエンジン8のクランク軸9に専ら入力クラッチCiを介して機械的に連結された入力軸16、第1遊星歯車装置18を主体として構成されている第1変速部20、第2遊星歯車装置22と第3遊星歯車装置24とを主体として構成されている第2変速部26、および出力軸28が順次配設され、入力軸16の回転を変速して出力軸28から出力する。上記入力軸16は入力クラッチCiの出力側回転部材として機能するものであると同時に、自動変速機10の入力回転部材としても機能するものである。また、出力軸28は自動変速機10の出力回転部材に相当するものであり、例えば図8に示すように差動歯車装置(終減速機)30や一対の車軸等を順次介して左右の駆動輪32を回転駆動する。また、第1モータジェネレータMG1は、エンジン8(クランク軸9)に直接作動的に連結され、第2モータジェネレータMG2は出力軸28に直接作動的に連結されている。
上述したように、本実施例の駆動装置6においてはクランク軸9と入力軸16とは入力クラッチCiを介して機械的に連結すなわち直接的に連結(以下、直結)され得る。この直結に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連結されているということであり、例えば脈動吸収ダンパー(振動減衰装置)などを介する連結はこの直結に含まれる。なお、駆動装置6はその軸心に対して対称的に構成されているため、第1図の骨子図においてはその下側が省略されている。
上記第1遊星歯車装置18はダブルピニオン型の遊星歯車装置であり、サンギヤS1、互いに噛み合う複数対のピニオンギヤP1、そのピニオンギヤP1を自転および公転可能に支持するキャリヤCA1、ピニオンギヤP1を介してサンギヤS1と噛み合うリングギヤR1を備えている。キャリヤCA1は入力軸16に連結されて回転駆動され、サンギヤS1は回転不能にトランスミッションケース12に一体的に固定されている。リングギヤR1は中間出力部材として機能し、入力軸16に対して減速回転させられて、回転を第2変速部26へ伝達する。本実施例では、入力軸16の回転をそのままの速度で第2変速部26へ伝達する経路が、予め定められた一定の変速比(=1.0)で回転を伝達する第1中間出力経路PA1であり、第1中間出力経路PA1には、入力軸16から第1遊星歯車装置18を経ることなく第2変速部26へ回転を伝達する直結経路PA1aと、入力軸16から第1遊星歯車装置18のキャリヤCA1を経て第2変速部26へ回転を伝達する間接経路PA1bとがある。また、入力軸16からキャリヤCA1、そのキャリヤCA1に配設されたピニオンギヤP1、およびリングギヤR1を経て第2変速部26へ伝達する経路が、第1中間出力経路PA1よりも大きい変速比(>1.0)で入力軸16の回転を変速(減速)して伝達する第2中間出力経路PA2である。
前記第2遊星歯車装置22はシングルピニオン型の遊星歯車装置であり、サンギヤS2、ピニオンギヤP2、そのピニオンギヤP2を自転および公転可能に支持するキャリヤCA2、ピニオンギヤP2を介してサンギヤS2と噛み合うリングギヤR2を備えている。前記第3遊星歯車装置24はダブルピニオン型の遊星歯車装置であり、サンギヤS3、互いに噛み合う複数対のピニオンギヤP2およびP3、そのピニオンギヤP2およびP3を自転および公転可能に支持するキャリヤCA3、ピニオンギヤP2およびP3を介してサンギヤS3と噛み合うリングギヤR3を備えている。
第2遊星歯車装置22および第3遊星歯車装置24では、ピニオンギヤP2を回転可能に支持するキャリヤCA2およびCA3、リングギヤR2およびR3は相互に共用されることによって4つの回転要素RM1〜RM4が構成されている。すなわち、第2遊星歯車装置22のサンギヤS2によって第1回転要素RM1が構成され、第2遊星歯車装置22のキャリヤCA2および第3遊星歯車装置のキャリヤCA3が互いに一体的に連結されて第2回転要素RM2が構成され、第2遊星歯車装置22のリングギヤR2および第3遊星歯車装置24のリングギヤR3が互いに一体的に連結されて第3回転要素RM3が構成され、第3遊星歯車装置24のサンギヤS3によって第4回転要素RM4が構成されている。
第1回転要素RM1(サンギヤS2)は、第1ブレーキB1を介してトランスミッションケース12に選択的に連結されて回転停止され、第3クラッチC3を介して中間出力部材である第1遊星歯車装置18のリングギヤR1(すなわち第2中間出力経路PA2)に選択的に連結され、さらに第4クラッチC4を介して第1遊星歯車装置18のキャリヤCA1(すなわち第1中間出力経路PA1の間接経路PA1b)に選択的に連結されている。第2回転要素RM2(キャリヤCA2およびCA3)は、第2ブレーキB2を介してトランスミッションケース12に選択的に連結されて回転停止させられるとともに、第2クラッチC2を介して入力軸16(すなわち第1中間出力経路PA1の直結経路PA1a)に選択的に連結されている。第3回転要素RM3(リングギヤR2およびR3)は、出力軸28に一体的に連結されて回転を出力するようになっている。第4回転要素RM4(サンギヤS3)は、第1クラッチC1を介してリングギヤR1に連結されている。なお、入力クラッチCi、ブレーキB1、B2、およびクラッチC1〜C4は、何れも油圧アクチュエータ(油圧シリンダ)によって摩擦係合させられる多板式等の油圧式摩擦係合装置である。
図2は、上記第1変速部20および第2変速部26の各回転要素の回転速度を直線で表すことができる共線図であり、下の横線が回転速度「0」を示し、上の横線が回転速度「1.0」すなわち入力軸16と同じ回転速度を示している。また、第1変速部20の各縦線は、左側から順番にサンギヤS1、リングギヤR1、キャリヤCA1を表しており、それ等の間隔は第1遊星歯車装置18のギヤ比ρ1(=サンギヤS1の歯数/リングギヤR1の歯数)に応じて定められる。図2は、例えばギヤ比ρ1=0.463の場合である。第2変速部26の4本の縦線は、左側から順番に第1回転要素RM1(サンギヤS2)、第2回転要素RM2(キャリヤCA2およびキャリヤCA3)、第3回転要素RM3(リングギヤR2およびリングギヤR3)、第4回転要素RM4(サンギヤS3)を表しており、それ等の間隔は第2遊星歯車装置22のギヤ比ρ2および第3遊星歯車装置24のギヤ比ρ3に応じて定められる。図2は、例えばギヤ比ρ2=0.463、ρ3=0.415の場合である。
そして、この共線図から明らかなように、第1クラッチC1および第2ブレーキB2が係合させられて、第4回転要素RM4が第1変速部20を介して入力軸16に対して減速回転させられるとともに、第2回転要素RM2が回転停止させられると、出力軸28に連結された第3回転要素RM3は「1st」で示す回転速度で回転させられ、最も大きい変速比(=入力軸16の回転速度/出力軸28の回転速度)の第1変速段「1st」が成立させられる。
第1クラッチC1および第1ブレーキB1が係合させられて、第4回転要素RM4が第1変速部20を介して入力軸16に対して減速回転させられるとともに、第1回転要素RM1が回転停止させられると、第3回転要素RM3は「2nd」で示す回転速度で回転させられ、第1変速段「1st」よりも変速比が小さい第2変速段「2nd」が成立させられる。
第1クラッチC1および第3クラッチC3が係合させられて、第4回転要素RM4および第1回転要素RM1が第1変速部20を介して入力軸16に対して減速回転させられて第2変速部26が一体回転させられると、第3回転要素RM3は「3rd」で示す回転速度で回転させられ、第2変速段「2nd」よりも変速比が小さい第3変速段「3rd」が成立させられる。
第1クラッチC1および第4クラッチC4が係合させられて、第4回転要素RM4が第1変速部20を介して入力軸16に対して減速回転させられるとともに、第1回転要素RM1が入力軸16と一体回転させられると、第3回転要素RM3は「4th」で示す回転速度で回転させられ、第3変速段「3rd」よりも変速比が小さい第4変速段「4th」が成立させられる。
第1クラッチC1および第2クラッチC2係合させられて、第4回転要素RM4が第1変速部20を介して入力軸16に対して減速回転させられるとともに、第2回転要素RM2が入力軸16と一体回転させられると、第3回転要素RM3は「5th」で示す回転速度で回転させられ、第4変速段「4th」よりも変速比が小さい第5変速段「5th」が成立させられる。
第2クラッチC2および第4クラッチC4が係合させられて、第2変速部26が入力軸16と一体回転させられると、第3回転要素RM3は「6th」で示す回転速度すなわち入力軸16と同じ回転速度で回転させられ、第5変速段「5th」よりも変速比が小さい第6変速段「6th」が成立させられる。この第6変速段「6th」の変速比は1である。
第2クラッチC2および第3クラッチC3が係合させられて、第1回転要素RM1が第1変速部20を介して入力軸16に対して減速回転させられるとともに、第2回転要素RM2が入力軸16と一体回転させられると、第3回転要素RM3は「7th」で示す回転速度で回転させられ、第6変速段「6th」よりも変速比が小さい第7変速段「7th」が成立させられる。
第2クラッチC2および第1ブレーキB1が係合させられて、第2回転要素RM2が入力軸16と一体回転させられるとともに、第1回転要素RM1が回転停止させられると、第3回転要素RM3は「8th」で示す回転速度で回転させられ、第7変速段「7th」よりも変速比が小さい第8変速段「8th」が成立させられる。
また、第3クラッチC3および第2ブレーキB2が係合させられると、第1回転要素RM1が第1変速部20を介して減速回転させられるとともに、第2回転要素RM2が回転停止させられて、第3回転要素RM3は「Rev1」で示す回転速度で逆回転させられ、逆回転方向で変速比が最も大きい第1後進変速段「Rev1」が成立させられる。第4クラッチC4および第2ブレーキB2が係合させられると、第1回転要素RM1が入力軸16と一体回転させられるとともに、第2回転要素RM2が回転停止させられ、第3回転要素RM3は「Rev2」で示す回転速度で逆回転させられ、第1後進変速段「Rev1」よりも変速比が小さい第2後進変速段「Rev2」が成立させられる。第1後進変速段「Rev1」、第2後進変速段「Rev2」は、それぞれ逆回転方向の第1変速段、第2変速段に相当する。
図3は、上記各変速段を成立させる際の係合要素および変速比を説明する作動表であり、「○」は係合状態を表しており、空欄は解放である。各変速段の変速比は、第1遊星歯車装置18、第2遊星歯車装置22、第3遊星歯車装置24の各ギヤ比ρ1〜ρ3によって適宜定められ、例えばρ1=0.463、ρ2=0.463、ρ3=0.415とすれば、変速比ステップ(各変速段間の変速比の比)の値が略適切であるとともにトータルの変速比幅(=4.495/0.683)も6.578程度と大きく、後進変速段「Rev1」、「Rev2」の変速比も適当で、全体として適切な変速比特性が得られる。
このように本実施例の自動変速機10は、変速比が異なる2つの中間出力経路PA1、PA2を有する第1変速部20および2組の遊星歯車装置22、24を有する第2変速部26により、4つのクラッチC1〜C4および2つのブレーキB1、B2の係合切換えで前進8速の変速ギヤ段が達成されるため、小型に構成され、車両への搭載性が向上する。図3から明らかなように、クラッチC1〜C4およびブレーキB1、B2の何れか2つを掴み替えるだけで各変速段の変速を行うことができる。また、図3に示されるように、本実施例の自動変速機10は、変速比幅を大きくとることができ且つ変速比ステップも適切となっている。
図4は、本実施例の自動変速機10などを制御するために車両に設けられた制御系統の要部を説明するブロック線図である。この電子制御装置90は、CPU、ROM、RAM、及び入出力インターフェースなどから成る所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、RAMの一時記憶機能を利用しつつROMに予め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、エンジン8の出力制御や自動変速機10の変速制御等を実行するようになっており、必要に応じてエンジン制御用や変速制御用等に分けて構成される。
図4において、アクセルペダル50の操作量Accがアクセル操作量センサ52により検出されるようになっている。アクセルペダル50は、運転者の出力要求量に応じて大きく踏み込み操作されるもので、アクセル操作部材に相当し、アクセル操作量Accは出力要求量に相当する。エンジン8の吸気配管53には、スロットルアクチュエータ54によって開き角(開度)θTHが制御される電子スロットル弁56が設けられている。
また、エンジン8の回転速度NEを検出するためのエンジン回転速度センサ58、エンジン8の吸入空気量Qを検出するための吸入空気量センサ60、上記電子スロットル弁56の全閉状態(アイドル状態)およびその開度θTHを検出するためのアイドルスイッチ付スロットル弁開度センサ62、車速V(出力軸28の回転速度NOUTに対応)を検出するための車速センサ64、第1モータジェネレータMG1の回転速度NMG1(=エンジン回転速度NE)を検出するためのMG1回転速度センサ66、第2モータジェネレータMG2の回転速度NMG2(=出力軸回転速度NOUT)を検出するためのMG2回転速度センサ68、フットブレーキが操作されたことを検出するためのフットブレーキスイッチ70、シフト操作装置71に備えられたシフトレバー72の操作ポジション(操作位置)PSHを検出するためのレバーポジションセンサ74、動力源ブレーキによって減速度を制御する減速度制御モード(Eモード)を設定するEモードスイッチ76、モータジェネレータMG1、MG2に接続された蓄電装置77の蓄電量(残容量、充電量)SOCを検出するためのSOCセンサ78、第1減速促進スイッチ(以下、第1Decelスイッチ)80、第1減速抑制スイッチ(以下、第1Can−Decelスイッチ)81、第2減速促進スイッチ(以下、第2Decelスイッチ)82、第2減速抑制スイッチ(以下、第2Can−Decelスイッチ)83、エンジン8の冷却水温IWを検出するためのエンジン水温センサ85、自動変速機10の作動油温度TOILを検出するための油温センサ86、排気ガスを浄化する触媒TREの温度を検出するための触媒温度センサ87、車両の加速度Gを検出するための加速度センサ88などが設けられており、それらのセンサやスイッチから、エンジン回転速度NE、吸入空気量Q、スロットル弁開度θTH、車速V、第1モータジェネレータ回転速度NMG1、第2モータジェネレータ回転速度NMG2、フットブレーキの操作の有無、シフトレバー72の操作ポジションPSH、Eモードの設定の有無、残容量SOC、第1Decelスイッチ80からの指令信号Decel1、第1Can−Decelスイッチ81からの指令信号Can−Decel1、第2Decelスイッチ82からの指令信号Decel2、第2Can−Decelスイッチ83からの指令信号Can−Decel2、冷却水温IW、油温TOIL、触媒温度TRE、車両の加速度Gなどを表す信号が電子制御装置90に供給されるようになっている。
また、上記電子制御装置90からは、エンジン出力を制御するための制御信号例えば電子スロットル弁56の開度θTHを操作するスロットルアクチュエータ54への駆動信号や燃料噴射装置92によるエンジン8への燃料供給量を制御する燃料供給量信号や点火装置94によるエンジン8の点火時期を指令する点火信号、過給圧を調整するための過給圧調整信号、電動エアコンを作動させるための電動エアコン駆動信号、第1モータジェネレータMG1や第2モータジェネレータMG2の力行制御、回生制御などのためにMG1コントローラ102やMG2コントローラ104によりインバータ106を制御させるための制御信号、シフトインジケータを作動させるためのシフトポジション(操作位置)表示信号、制動時の車輪のスリップを防止するABSアクチュエータを作動させるためのABS作動信号、自動変速機10の前記クラッチC1〜C4、ブレーキB1、B2の油圧アクチュエータを作動させるために油圧制御回路98内のATシフトソレノイド99例えばリニアソレノイドバルブSL1〜SL6の励磁、非励磁などを制御するためのバルブ指令信号、入力クラッチCiの油圧アクチュエータを作動させるために油圧制御回路98内の入力クラッチ制御弁96の励磁、非励磁などを制御するためのバルブ指令信号、上記油圧制御回路98の油圧源である図示しない電動油圧ポンプを作動させるための駆動指令信号、電動ヒータを駆動するための信号、クルーズコントロール制御用コンピュータへの信号への制御信号などがそれぞれ出力される。
図5は、上記油圧制御回路98のうちリニアソレノイドバルブSL1〜SL6に関する部分を示す回路図で、クラッチC1〜C4、およびブレーキB1、B2の各油圧アクチュエータ(油圧シリンダ)34、36、38、40、42、44には、油圧供給装置46から出力されたライン油圧PLがそれぞれリニアソレノイドバルブSL1〜SL6により調圧されて供給されるようになっている。油圧供給装置46は、電動油圧ポンプやライン油圧PLを調圧するレギュレータバルブ等を備えており、エンジン負荷等に応じてライン油圧PLを制御するようになっている。リニアソレノイドバルブSL1〜SL6は、基本的には何れも同じ構成で、前記電子制御装置90により独立に励磁、非励磁され、各油圧アクチュエータ34〜44の油圧が独立に調圧制御されるようになっている。
例えば、リニアソレノイドバルブSL1〜SL6の励磁、非励磁が制御されることによりクラッチC1〜C4およびブレーキB1、B2の係合/解放の作動状態が変化させられて、図3の係合作動表に示すように、第1速前進ギヤ段「1st」〜第8速前進ギヤ段「8th」の何れかの前進ギヤ段、或いは「Rev1」、「Rev2」の何れかの後進ギヤ段が電気的に成立させられる。また、自動変速機10の変速過渡過程においては、例えば変速に関与する2つの係合装置のうちの一方を解放し且つ他方を係合することにより変速が実行される所謂クラッチツウクラッチ変速が実行される。
このクラッチツウクラッチ変速は、上記変速に関与する2つの係合装置が何れもクラッチCの場合に限られるものではなく、上記2つの係合装置のうちの一方および他方の何れかがブレーキBの場合や、何れもがブレーキBの場合も含まれる。すなわち、クラッチC1〜C4、ブレーキB1、B2のうちの変速に関与するいずれか2つの係合装置の解放作動と係合作動とが略同時に制御されて上記クラッチツウクラッチ変速が実行される。例えば、1→2アップシフトではブレーキB2の解放とブレーキB1の係合とによりクラッチツウクラッチ変速が実行され、2→3アップシフトではブレーキB1の解放とクラッチC3の係合とによりクラッチツウクラッチ変速が実行される。
図6は、前記シフト操作装置71の一例であって、例えば運転席近傍のフロア部分、具体的には運転席の左側のセンターコンソール部分に配設されている。また、前記シフトレバー72は図6に示すシフトパターンすなわちシフト操作装置71が備えるシフトポジションPSHに従って移動操作されるようになっている。具体的には、シフトポジションPSHとして、「P(パーキング)」、「R(リバース)」、「N(ニュートラル)」、「D(ドライブ)」の各操作ポジションが車両の前後方向に沿って設けられている。
上記「P」ポジションは駐車位置で、例えばシフトレバー72の移動操作に従って油圧制御回路98内のマニュアルバルブが機械的に切り換えられることにより、自動変速機10はクラッチC1〜C4、ブレーキB1、B2の全部が解放されて動力伝達遮断状態とされるとともに、例えばシフトレバー72の移動操作に従ってパーキングロック機構などにより機械的に出力軸28、すなわち駆動輪が回転不能に固定される。「R」ポジションは後進走行を行なう後進走行位置で、例えばシフトレバー72の移動操作に従って上記マニュアルバルブが機械的に切り換えられることにより後進ギヤ段を成立させることが可能とされ、図3の係合作動表に従って前記後進ギヤ段「Rev1」または「Rev2」が電気的に成立させられる。「N」ポジションは動力伝達遮断位置で、例えば「P」ポジションと同様に、自動変速機10はクラッチC1〜C4、ブレーキB1、B2の全部が解放されて動力伝達遮断状態とされる。
前記「D」ポジションは、自動変速機10の前進ギヤ段を自動的に切り換えて前進走行する前進走行位置すなわち前進走行ポジションで、例えばシフトレバー72の移動操作に従ってマニュアルバルブが機械的に切り換えられることにより、総ての前進ギヤ段「1st」〜「8th」を成立させることが可能とされ、図3の係合作動表に従って前記前進ギヤ段「1st」〜「8th」が電気的に成立させられる。すなわち、シフトレバー72が「D」ポジションへ操作されると、前進ギヤ段「1st」〜「8th」を用いて自動的に変速するDレンジ(フルレンジ自動変速モード)が成立させられる。
また、「D」ポジションの横例えば左右には、減速度制御モード(Eモード)における目標減速度GMの指示のための目標減速度指示位置として、目標減速度GMを大きくするための「Decel」位置および目標減速度GMを小さくするための「Can−Decel」位置が設けられており、シフトレバー72がそれ等の「Decel」位置または「Can−Decel」位置へ選択的に操作されると、そのことが前記第1Decelスイッチ80、第1Can−Decelスイッチ81によって検出され、前記指令信号Decel1、指令信号Can−Decel1で表される目標減速度GMの指示信号が電子制御装置90に供給される。
本実施例では、運転席近傍例えば前記シフト操作装置71の付近に設けられる前記Eモードスイッチ76のON/OFF操作により減速度制御モード(Eモード)が設定/解除され、その減速度制御モード(Eモード)が設定されている場合に、上記シフトレバー72による目標減速度GMの指示が有効状態とされる。例えば、その減速度制御モードが設定されている場合において、シフトレバー72が上記「Decel」位置または「Can−Decel」位置へ選択的に操作されると、上記目標減速度GMの指示信号に基づいて減速度制御モードにおける目標減速度GMが変更され、動力源ブレーキを用いた減速度制御が実行される。減速度を増したい場合すなわち急激な制動を行いたい場合にはシフトレバー72を左側(「Decel」位置側)へ倒せば良く、減速度を低減したい場合すなわち緩やかな制動を行いたい場合にはシフトレバー72を右側(「Can−Decel」位置側)へ倒せば良い。
上記「Decel」位置、「Can−Decel」位置への操作に関して、シフトレバー72は左右方向に連続的にスライドするのではなく、節度感を持って動く。すなわち、シフトレバー72は、中立状態、左方に倒した状態、右方に倒した状態の3つのうち何れかの状態を採る。運転者がシフトレバー72に加える力を緩めれば、シフトレバー72はスプリング等の付勢手段により直ちに中立位置すなわち「D」ポジションへ戻されるようになっており、第1Decelスイッチ80および第1Can−Decelスイッチ81はそれぞれスプリング等の付勢手段により自動的にOFF状態に復帰する。
また、上述したシフトレバー72の操作の他、図7に示すようにステアリングホイール79の近傍のステアリングコラム84に配設された指示操作体としての第2Decelスイッチ82および第2Can−Decelスイッチ83が矢印で示すように回動操作(ON操作)されることによっても、目標減速度GMが変更させられる。すなわち、上記第2Decelスイッチ82、第2Can−Decelスイッチ83が目標減速度GMの指示のための目標減速度指示位置すなわちこれ等のスイッチ82、83をON状態とする位置に回動操作されると、これ等スイッチ82、83から前記指令信号Decel2、指令信号Can−Decel2で表される目標減速度GMの指示信号が電子制御装置90に出力され、目標減速度GMが設定される。第2Decelスイッチ82および第2Can−Decelスイッチ83は、何れも運転者によりON操作される自動復帰型のスイッチで、それぞれスプリング等の付勢手段により自動的に原位置(OFF状態)まで戻り回動させられる。また、位置固定のステアリングコラム84に設けられているため、運転者がステアリングホイール79を回転操作している最中でも容易に操作できる。
また、前記シフトレバー72による目標減速度GMの指示と同様に、Eモードスイッチ76により減速度制御モード(Eモード)が設定されている場合に、上記第2Decelスイッチ82および第2Can−Decelスイッチ83による目標減速度GMの指示(すなわちON操作)が有効状態とされる。例えば、その減速度制御モードが設定されている場合において、第2Decelスイッチ82および第2Can−Decelスイッチ83がON操作されると、上記目標減速度GMの指示信号に基づいて減速度制御モードにおける目標減速度GMが変更され、動力源ブレーキを用いた減速度制御が実行される。減速度を増したい場合には第2Decelスイッチ82を矢印で示すように回動操作(ON操作)すれば良く、減速度を低減したい場合には第2Can−Decelスイッチ83を矢印で示すように回動操作(ON操作)すれば良い。
図8は、前記電子制御装置90の制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。図8において、変速制御手段110は、例えば図9に示す車速Vおよびスロットル弁開度θTHをパラメータとして予め記憶された関係(変速マップ、変速線図)から実際の車速Vおよびスロットル弁開度θTHに基づいて自動変速機10の切り換えるべき変速段を判断し、その判断した変速段が得られるように例えば図3の係合作動表に基づいて油圧制御回路98に変速指令(変速出力)を出力して自動変速機16のギヤ段を自動的に切り換える変速制御を実行する。
上記油圧制御回路98は、変速制御手段110による変速指令に従って、リニアソレノイドバルブSL1〜SL6の励磁、非励磁や電流制御を実行し、クラッチC1〜C4、ブレーキB1、B2の係合、解放状態を切り換えて第1変速段「1st」〜第8変速段「8th」の何れかの前進変速段、或いは「Rev1」、「Rev2」の何れかの後進ギヤ段を成立させると共に、変速過程の過渡油圧などを制御する。例えば、図3の係合作動表に示すように4速→5速のアップシフトでは、クラッチC4が解放されると共にクラッチC2が係合されるようにクラッチC4の解放過渡油圧とクラッチC2の係合過渡油圧とが制御される。なお、アクセル開度Accや吸入空気量Q、路面勾配などに基づいて変速制御を行うなど、種々の態様が可能である。
上記図9の変速線図における変速線は、例えば、実際のスロットル弁開度θTH(%)を示す横線上において実際の車速V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(変速点車速)VSを越えたか否かを判断するためのものであり、上記値VSすなわち変速点車速の連なりとして予め記憶されている。例えば、車速Vが大きくなったりスロットル弁開度θTHが小さくなったりするに従って変速比が小さい高速側の変速段が成立させられる。なお、図9の変速線図において、ダウン変速線は省略されている。
エンジン出力制御手段112は、スロットルアクチュエータ54により電子スロットル弁56を開閉制御する他、燃料噴射量制御のために燃料噴射装置92を制御し、点火時期制御のためにイグナイタ等の点火装置94を制御する。例えば、エンジン出力制御手段112は、図10に示す予め記憶された関係から実際のアクセル操作量Accに基づいてスロットルアクチュエータ54を駆動し、アクセル操作量Accが増加するほどスロットル弁開度θTHを増加させる。
ハイブリッド制御手段114は、車両の走行状態に応じた、モータ走行、エンジン走行、モータ及びエンジン走行、減速度制御等のエンジン8やモータジェネレータMG1、MG2の作動状態が異なる複数の運転モードでの走行を行うために、入力クラッチCiの開閉制御、第1モータジェネレータMG1や第2モータジェネレータMG2の力行制御、回生制御等を実行する。図11は、その運転モードの一例である。
図11において、専らエンジン8を走行用の駆動力源として車両走行が行われるエンジン走行モードでは、例えば蓄電装置77の充電残量SOCが少なくなったような場合でも走行したり或いはモータ走行に比較してより大きな駆動力が必要とされる走行のために、ハイブリッド制御手段114は、入力クラッチ制御弁96により入力クラッチCiが係合されるように油圧制御回路98に指令を出力してエンジン8の出力を自動変速機10の入力軸16に直接伝達させると共に、そのエンジン8により必要な駆動力を発生させて走行するようにエンジン出力制御手段112に指令を出力する。また、蓄電装置77の残容量SOCが少ない場合などでは、必要に応じて第1モータジェネレータMG1が発電(回生)状態とされ、その発電エネルギEDが蓄電装置77に蓄電されるようにMG1コントローラ102に指令を出力する。
また、専ら第2モータジェネレータMG2を走行用の駆動力源として車両走行(発進)が行われるモータ走行モードでは、例えば静粛な車両発進や走行のために、ハイブリッド制御手段114は、入力クラッチ制御弁96により入力クラッチCiが解放されるように油圧制御回路98に指令を出力してエンジン8と自動変速機10との間の動力伝達経路を遮断状態とさせると共に、インバータ106から駆動電流を供給して第2モータジェネレータMG2が力行状態とされ、第2モータジェネレータMG2により必要な駆動力を発生させて走行するようにMG2コントローラ104に指令を出力する。また、蓄電装置77の残容量SOCが少ない場合などでは、必要に応じてエンジン8を作動させるようにエンジン出力制御手段112に指令を出力すると共に、第1モータジェネレータMG1が発電(回生)状態とされ、その発電エネルギEDが蓄電装置77に蓄電されるようにMG1コントローラ102に指令を出力する。
また、エンジン8および第2モータジェネレータMG2を走行用の駆動力源として車両走行が行われるエンジン+モータ走行モードでは、例えば加速走行のために、ハイブリッド制御手段114は、入力クラッチ制御弁96により入力クラッチCiが係合されるように油圧制御回路98に指令を出力してエンジン8の出力を自動変速機10の入力軸16に直接伝達させると共に、そのエンジン8により必要な駆動力を発生させて走行するようにエンジン出力制御手段112に指令を出力し、且つインバータ106から駆動電流を供給して第2モータジェネレータMG2が力行状態とされ、第2モータジェネレータMG2により必要な駆動力を発生させて走行するようにMG2コントローラ104に指令を出力する。さらに、インバータ106から駆動電流を供給して第1モータジェネレータMG1が力行状態とされ、第1モータジェネレータMG1により駆動力を発生させて走行するようにMG1コントローラ102に指令を出力してもよい。
また、減速度制御を行うための減速度制御モードでは、例えば減速走行のために、ハイブリッド制御手段114は、入力クラッチ制御弁96により入力クラッチCiが係合されるように油圧制御回路98に指令を出力してエンジン8と自動変速機10との間を作動的に連結させると共に、フューエルカットによりエンジン8に対する燃料供給を遮断してエンジンブレーキを発生させるようにエンジン出力制御手段112に指令を出力する。さらに、ハイブリッド制御手段114は、第2モータジェネレータMG2を力行或いは回生制御して所定の動力源ブレーキを発生させるようにMG2コントローラ104に指令を出力する。また、第1モータジェネレータMG1についても、第2モータジェネレータMG2と同様に力行或いは回生制御して、動力源ブレーキの調整に使用することができる。なお、減速度制御モードでは、入力クラッチCiを解放してエンジンブレーキを発生させず、第2モータジェネレータMG2による回生制御のみが実行されるようにMG2コントローラ104に指令を出力してもよい。
ところで、一般的に、クラッチツウクラッチ変速の変速過渡過程において、変速ショックを抑制するために、クラッチツウクラッチ変速に関与する2つの係合装置の解放する側の係合装置である解放側係合装置の油圧ドレーンタイミング(解放時期)とその係合する側の係合装置である係合側係合装置の油圧アプライタイミング(係合時期)とを直接的に関与させて適切に制御することは、常に変速制御の設計上の課題とされている。例えば、上記変速過渡過程において解放過渡油圧の低下開始時期が相対的に遅くなったり、或いは係合過渡油圧の上昇開始時期が相対的に早くなって、解放側係合装置と係合側係合装置の係合トルク容量が重複する所謂オーバーラップ状態となると、自動変速機10が一時的にロック状態とされる所謂タイアップが発生してトルクの引き込み感のような変速ショックが発生する可能性があった。
仮に、上記タイアップを回避するために、上記変速過渡過程において解放過渡油圧の低下開始時期を相対的に早くしたり、或いは係合過渡油圧の上昇開始時期を相対的に遅くして、係合側係合装置の係合時期を相対的に遅らせるようにし、解放側係合装置と係合側係合装置の係合トルク容量が重複しない所謂アンダーラップ状態で上記クラッチツウクラッチ変速を実行する場合には、一時的に自動変速機10内の動力伝達経路が遮断されたニュートラル状態となるため、駆動トルクが低下したり、エンジン回転速度NEが吹き上がる可能性があった。
特に、本実施例の駆動装置6のように、エンジン8と自動変速機10(入力軸16)とが入力クラッチCiを介して直接機械的に連結されている場合には、トルクコンバータのような流体伝動装置が動力伝達経路に介在させられて上記タイアップに伴う変速ショックがある程度抑制される場合に比較して、上記タイアップ伴う変速ショックがより顕著に発生する可能性があった。
そのため、本実施例のような駆動装置6では、自動変速機10の変速過渡過程において、上記解放過渡油圧の低下開始時期と上記係合過渡油圧の上昇開始時期とを直接的に関与させて専ら解放側係合装置から係合側係合装置へ直接的にトルクを受け渡す従来のようなクラッチツウクラッチ変速をそのまま適用して変速ショックを抑制することは、流体伝動装置が動力伝達経路に介在させられている場合より一層設計上の課題となる可能性があった。
そこで、本実施例では、自動変速機10の変速過渡過程において、従来のようなクラッチツウクラッチ変速を実行するのではなく、解放側係合装置の解放作動と係合側係合装置の係合作動とを直接的に関与させて専ら解放側係合装置から係合側係合装置へ直接的にトルクを受け渡しすることなくクラッチツウクラッチ変速を制御して変速ショックを抑制する制御作動を実行する。以下に、その制御作動について説明する。
変速判断判定手段116は、自動変速機10の変速判断が発生したか否かを、例えば前記変速制御手段110により前記図9に示す予め記憶された変速線図から実際の車速Vおよびスロットル弁開度θTHに基づいて自動変速機10の切り換えるべき変速段が判断されたか否かで判定する。本実施例では、変速判断判定手段116により自動変速機10の変速判断が判定されたときを、自動変速機10の変速過渡過程の開始とする。
変速過渡制御手段118は、上記変速判断判定手段116により自動変速機10の変速判断が発生したと判定された場合には、自動変速機10の変速過渡過程において、解放側係合装置の解放作動と係合側係合装置の係合作動とに加え、入力クラッチCiの解放および係合を利用してクラッチツウクラッチ変速を制御する。
例えば、変速過渡制御手段118は、変速判断判定手段116による自動変速機10の変速判断後に、入力クラッチ制御弁96により入力クラッチCiが解放されるように油圧制御回路98に指令を出力してエンジン8と自動変速機10との間の動力伝達経路を遮断状態とする。変速過渡制御手段118は、その入力クラッチCiの解放後に、変速制御手段110に解放側係合装置を解放するように指令を出力する。このとき、入力クラッチCiの解放によりエンジン8と自動変速機10との間の動力伝達経路が既に遮断状態とされているため、自動変速機10の出力トルクTOUTには解放側係合装置の解放に伴うトルク変化が生じないので、解放側係合装置の解放過渡油圧を調圧ドレーンしなくともすなわち解放側係合装置の解放過渡油圧をクイックドレーンしても変速ショックが抑制される。
そして、変速過渡制御手段118は、解放側係合装置の解放後に、入力クラッチ制御弁96により入力クラッチCiが係合されるように油圧制御回路98に指令を出力すると共に、変速制御手段110に係合側係合装置を係合するように指令を出力する。このとき、係合側係合装置の係合過渡油圧が上昇して係合側係合装置が係合トルク容量を持ち始める前に入力クラッチCiが係合完了されるように、変速過渡制御手段118は、自動変速機10のクラッチツウクラッチ変速を実行するためにすなわちクラッチツウクラッチ変速を終了するために、入力クラッチCiの係合作動と係合側係合装置の係合作動とのタイミングを制御する。
例えば、変速過渡制御手段118は、係合側係合装置が係合トルク容量を持ち始める前に入力クラッチCiが係合完了されるように、入力クラッチCiの係合油圧をクイックアプライし且つ係合側係合装置の係合過渡油圧を漸増するように過渡油圧制御する。このとき、入力クラッチCiの係合過程では、係合側係合装置が係合トルク容量を持っていないため、自動変速機10の出力トルクTOUTには入力クラッチCiの係合に伴うトルクが立ち上がらないので、変速ショックが抑制される。また、係合側係合装置の係合過渡油圧の上昇に伴って自動変速機10内の動力伝達経路が動力伝達状態へと変化して出力軸28に伝達されるエンジントルクTEが上昇するため、変速過渡制御手段118は、係合側係合装置の上記過渡油圧制御を変速ショックを抑制するように実行する。見方を変えれば、変速過渡制御手段118は、変速過渡過程におけるトルクの受け渡しにおいて、専ら係合側係合装置の係合過渡油圧を単独で制御するだけで、変速ショックを抑制するように出力軸28に伝達されるエンジントルクTEの立ち上げすなわちエンジントルクTEの受け渡しを制御できる。
また、変速過渡制御手段118は、変速過渡過程において、変速ショックを抑制するために、解放側係合装置の解放作動と入力クラッチCiの解放作動との関係および係合側係合装置の係合作動と入力クラッチCiの係合作動との関係をそれぞれ制御する。つまり、変速過渡制御手段118は、解放側係合装置の解放時期と係合側係合装置の係合時期との相対的関係を直接的に関与させてクラッチツウクラッチ変速するのではなく、解放側係合装置の解放作動と係合側係合装置の係合作動とをそれぞれ専ら単独で実行して専ら解放側係合装置から係合側係合装置へ直接的にトルクを受け渡すことなくクラッチツウクラッチ変速を制御する。
このとき、変速過渡制御手段118は、自動変速機10の上記変速過渡過程における解放側係合装置の解放作動と係合側係合装置の係合作動とを、タイアップの発生を確実に回避するようにアンダーラップ制御する。言い換えれば、変速過渡制御手段118による変速過渡過程におけるクラッチツウクラッチ変速の一連の制御作動において、変速ショックを抑制するために、従来のクラッチツウクラッチ変速のような微妙なトルクの受け渡しをするタイミングを制御することなく、解放側係合装置の解放時期と係合側係合装置の係合時期との相対的関係を単にアンダーラップ状態となるように制御すれば良い。
上記変速過渡制御手段118による変速過渡過程におけるクラッチツウクラッチ変速の一連の制御作動において、自動変速機10の変速判断後に先ず実行された入力クラッチCiの解放によりエンジン8と自動変速機10との間の動力伝達経路が遮断状態とされるため、エンジン8に対する負荷が低下してエンジン回転速度NEが吹き上がる可能性がある。同様に、上記変速過渡過程において、解放側係合装置の解放作動と係合側係合装置の係合作動とがアンダーラップ制御され、且つ入力クラッチCiが係合されても係合側係合装置が係合トルク容量を持ち始める前では、自動変速機10内の動力伝達経路が遮断状態とされるため、エンジン回転速度NEが吹き上がる可能性がある。
そこで、変速過渡制御手段118は、上記変速過渡過程において、入力クラッチCiの解放に先行して、或いは同時に、エンジン8に負荷を与えてエンジン回転速度NEの吹き上がりを抑制するように、第1モータジェネレータMG1を発電(回生)状態として第1モータジェネレータMG1にマイナストルクを発生させる指令をハイブリッド制御手段114に出力して、第1モータジェネレータMG1を発電制御する。
上記変速過渡制御手段118は、第1モータジェネレータMG1の上記発電制御を、クラッチツウクラッチ変速過渡過程におけるイナーシャ相の開始まで実行する。すなわち、変速過渡制御手段118は、入力クラッチCiの係合完了後に係合側係合装置が係合トルク容量を持ち始めてエンジン8に対する負荷が上昇するまで、言い換えれば入力クラッチCiの係合完了後に係合側係合装置が係合トルク容量を持ち始めてエンジン回転速度NEが変化し始めるまで、第1モータジェネレータMG1の上記発電制御を実行する。
また、変速過渡制御手段118は、第1モータジェネレータMG1の上記発電制御を、上記変速過渡過程の開始から、すなわち前記変速判断判定手段116により自動変速機10の変速判断が発生したと判定されたときから、所定時間TMG11経過後に実行する。この所定時間TMG11は、入力クラッチCiの解放に伴うエンジン回転速度NEの吹き上がりが抑制されるように、エンジン8の出力トルクTE(以下、エンジントルクTE)の大きさ或いはエンジン回転速度NEの大きさの増加に応じて短くなるように予め実験的に設定されている。
図12(a)は、エンジン回転速度NEの大きさに応じて予め実験的に設定されている上記所定時間TMG11の一例であって、エンジン回転速度NEが高くなる程エンジン回転速度NEの吹き上がりが早くなる為、エンジン回転速度NEが高くなる程上記第1モータジェネレータMG1の発電制御が早く開始されるように所定時間TMG11が短く設定されている。また、同様に、図12(b)は、エンジントルクTEの大きさに応じて予め実験的に設定されている所定時間TMG11の一例であって、エンジントルクTEが高くなる程エンジン回転速度NEの吹き上がりが早くなる為、エンジントルクTEが高くなる程上記第1モータジェネレータMG1の発電制御が早く開始されるように所定時間TMG11が短く設定されている。
また、上記変速過渡制御手段118による変速過渡過程におけるクラッチツウクラッチ変速の一連の制御作動において、自動変速機10の変速判断後に先ず実行された入力クラッチCiの解放によりエンジン8と自動変速機10との間の動力伝達経路が遮断状態とされてエンジントルクTEが出力軸28(駆動輪32)へ伝達されないため、自動変速機10の出力トルクTOUTが低下して空走感すなわちトルク抜け感などが発生する可能性がある。同様に、上記変速過渡過程において、解放側係合装置の解放作動と係合側係合装置の係合作動とがアンダーラップ制御され、且つ入力クラッチCiが係合されても係合側係合装置が係合トルク容量を持ち始める前では、自動変速機10内の動力伝達経路が遮断状態とされてエンジントルクTEが駆動輪32へ伝達されないため、トルク抜け感などが発生する可能性がある。
そこで、変速過渡制御手段118は、上記変速過渡過程において、トルク抜け感を抑制するために入力クラッチCiの解放と略同時に、自動変速機10の出力トルクTOUTを補うように、例えば自動変速機10の出力トルクTOUTが変速直前すなわち入力クラッチCiの解放作動開始直前と変速中とで略同等となるように、第2モータジェネレータMG2を力行状態としてアシストトルクTM2Aを発生する指令をハイブリッド制御手段114に出力して、第2モータジェネレータMG2によるトルクアシスト制御を実行する。このトルクアシスト制御のための電力は、蓄電装置77から第2モータジェネレータMG2に供給されても良いし、上記第1モータジェネレータMG1の発電制御時の発電エネルギEDが第2モータジェネレータMG2に供給されても良い。
このとき、入力クラッチCiの解放過程では、第2モータジェネレータMG2を用いた上記トルクアシスト制御によるアシストトルクTM2Aおよび第1モータジェネレータMG1の前記発電制御によるエンジントルクTEに対する反力トルクが発生しているため、自動変速機10の出力トルクTOUTには入力クラッチCiの解放に伴うトルク変化が抑制されるので、入力クラッチCiの解放油圧をクイックドレーンしても変速ショックが抑制される。
上記変速過渡制御手段118は、第2モータジェネレータMG2による上記トルクアシスト制御を、クラッチツウクラッチ変速過渡過程におけるイナーシャ相の開始まで実行する。すなわち、変速過渡制御手段118は、入力クラッチCiの係合完了後に係合側係合装置が係合トルク容量を持ち始めてエンジントルクTEが出力軸28(駆動輪32)へ伝達され始めるまで、言い換えれば入力クラッチCiの係合完了後に係合側係合装置が係合トルク容量を持ち始めてエンジン回転速度NEが変化し始めるまで、第2モータジェネレータMG2による上記トルクアシスト制御を実行する。
このとき、係合側係合装置の係合過渡油圧の上昇に伴って自動変速機10内の動力伝達経路が動力伝達状態へと変化して出力軸28に伝達されるエンジントルクTEが上昇するため、変速過渡制御手段118は、自動変速機10の出力トルクTOUTに2重にトルクが生じないように、アシストトルクTM2Aを減少させる。これによって、自動変速機10の出力トルクTOUTの変化が抑制されるので、変速ショックが抑制される。
図13(a)は、変速制御直前、例えば上記変速過渡過程の開始時すなわち前記変速判断判定手段116により自動変速機10の変速判断が発生したと判定された時点の自動変速機10の出力トルクTOUTの大きさに応じて予め実験的に設定されている第2モータジェネレータMG2によるトルクアシスト量すなわちアシストトルクTM2Aの一例であって、トルク抜け感(空走感)を抑制する為、自動変速機10の出力トルクTOUTが変速直前と変速制御中とで略同等となるように、変速制御直前の自動変速機10の出力トルクTOUTが高い(大きい)程、変速制御中アシストトルクTM2Aが大きく設定されている。
また、同様に、図13(b)は、変速制御直前のエンジントルクTEの大きさに応じて予め実験的に設定されているアシストトルクTM2Aの一例であって、トルク抜け感(空走感)を抑制する為、自動変速機10の出力トルクTOUTが変速直前と変速制御中とで略同等となるように、変速制御直前のエンジントルクTEが高い程、変速制御中アシストトルクTM2Aが大きく設定されている。
所定時間経過判定手段120は、前記変速判断判定手段116により自動変速機10の変速判断が発生したと判定された場合に、その判定時から前記所定時間TMG11経過したか否かを判定する。
イナーシャ相開始判定手段122は、前記変速過渡制御手段118による変速過渡過程において、イナーシャ相が開始したか否かを、入力クラッチCiの係合後に係合側係合装置が係合トルク容量を持ち始めてエンジン回転速度NEが変化し始めたか否かで判定する。例えば、イナーシャ相開始判定手段122は、前記変速過渡制御手段118による係合側係合装置の係合過渡油圧の制御中に、エンジン回転速度NEがイナーシャ相の開始を判定するために予め実験的に定められた所定量変化したか否か、上記所定時間経過判定手段120により前記所定時間TMG11経過したと判定されてから係合側係合装置が係合トルク容量を持ち始める時間として予め実験的に求められて定められた所定時間TMG12経過したか否か、或いは係合側係合装置の係合油圧が係合トルク容量を持ち始める油圧(指令)値として予め実験的に求められて定められた係合過渡油圧(指令)値PCとなったか否かなどに基づいて、係合側係合装置が係合トルク容量を持ち始めたか否かを判定する。
図14は、前記電子制御装置90の制御作動の要部すなわち自動変速機10の変速過渡過程におけるクラッチツウクラッチ変速の制御作動を説明するフローチャートであり、例えば数msec乃至数十msec程度の極めて短いサイクルタイムで繰り返し実行されるものである。また、図15は図14のフローチャートに示す制御作動の一例であって、自動変速機10の4速→5速アップシフトが判断されたときのクラッチツウクラッチ変速の制御作動を説明するタイムチャートである。
図14において、前記変速判断判定手段116に対応するステップ(以下、ステップを省略する)SA1において、自動変速機10の変速判断が発生したか否かが、例えば前記変速制御手段110により前記図9に示す予め記憶された変速線図から実際の車速Vおよびスロットル弁開度θTHに基づいて自動変速機10の切り換えるべき変速段が判断されたか否かで判定される。図15のt1時点は、4速→5速アップシフトが判断されたことを示している。すなわち、第4クラッチC4を解放し第2クラッチC2を係合する変速が判断されたことを示している。この第4クラッチC4および第2クラッチC2は、クラッチツウクラッチ変速に関与する2つの係合装置であって、第4クラッチC4は前記解放側係合装置であり第2クラッチC2は前記係合側係合装置である。このSA1の判断が否定される場合はSA9において、自動変速機10の変速に関連する制御作動以外の現在の走行状態に合わせた制御が実行されるか、或いは現在の走行状態がそのまま維持されて本ルーチンが終了させられる。
上記SA1の判断が肯定される場合は前記所定時間経過判定手段120に対応するSA2において、上記SA1における変速判断を起算点として前記所定時間TMG11経過したか否かが判定される。図15のt2時点は、上記所定時間TMG11経過したことを示している。このSA2の判断は肯定されるまですなわち上記所定時間TMG11経過するまで繰り返し実行される。
上記SA2の判断が肯定される場合は前記変速過渡制御手段118に対応するSA3において、エンジン8に負荷を与えてエンジン回転速度NEの吹き上がりを抑制するように、第1モータジェネレータMG1を発電(回生)状態として第1モータジェネレータMG1にマイナストルクを発生させる指令がハイブリッド制御手段114に出力されて、第1モータジェネレータMG1が発電制御される。図15のt2時点は、第1モータジェネレータMG1の発電制御が開始されたことを示している。
次いで、前記変速過渡制御手段118に対応するSA4において、入力クラッチ制御弁96により入力クラッチCiが解放されるように油圧制御回路98に指令が出力される。また、略同時に、自動変速機10の出力トルクTOUTが入力クラッチCiの解放作動開始直前と変速中とで略同等となるように、第2モータジェネレータMG2を力行状態としてアシストトルクTM2Aを発生する指令がハイブリッド制御手段114に出力されて、第2モータジェネレータMG2によるトルクアシスト制御が実行される。このSA4は、上記SA3と略同時に実行されても良いし、或いはSA3が先行して実行されるようにしても良い。
図15のt3時点は、所定時間TMG21経過後に入力クラッチCiの油圧がクイックドレーンされて入力クラッチCiが解放され、略同時に第2モータジェネレータMG2によるトルクアシスト制御が開始されたことを示している。上記所定時間TMG21は、第1モータジェネレータMG1の発電制御が、入力クラッチCiの解放と第2モータジェネレータMG2によるトルクアシスト制御とに先行して開始されるように、上記所定時間TMG11に対して所定時間長い時間に予め実験的に求められて設定されている。
次いで、前記変速過渡制御手段118に対応するSA5において、入力クラッチCiの解放後に、変速制御手段110に解放側係合装置を解放するように指令が出力される。このとき、入力クラッチCiの解放によりエンジン8と自動変速機10との間の動力伝達経路が既に遮断状態とされているため、解放側係合装置の解放過渡油圧は調圧ドレーンされない。また、解放側係合装置の解放後に、入力クラッチ制御弁96により入力クラッチCiが係合されるように油圧制御回路98に指令が出力されると共に、変速制御手段110に係合側係合装置を係合するように指令が出力される。このとき、係合側係合装置の係合過渡油圧が上昇して係合側係合装置が係合トルク容量を持ち始める前に入力クラッチCiが係合完了されるように、入力クラッチCiの係合作動と係合側係合装置の係合作動とのタイミングが制御される。
図15のt4時点乃至t5時点は、第4クラッチC4の解放油圧がクイックドレーンされたことを示している。図15のt6時点乃至t13時点は、第2クラッチC2が係合トルク容量を持ち始める前に入力クラッチCiが係合完了されるように、入力クラッチCiの油圧がクイックアプライされ且つ第2クラッチC2の係合過渡油圧が漸増するように過渡油圧制御されていることを示している。また、図15の2点鎖線PCは、第4クラッチC4および第2クラッチC2が係合トルク容量を持ち始める油圧(指令)値PCである。よって、第4クラッチC4および第2クラッチC2は、2点鎖線PCより上(高い)の油圧(指令)値の領域において係合トルク容量を持つ。
次いで、前記イナーシャ相開始判定手段122に対応するSA6において、イナーシャ相が開始したか否かが、係合側係合装置が係合トルク容量を持ち始めてエンジン回転速度NEが変化し始めたか否かで判定される。例えば、エンジン回転速度NEが所定量変化したか否か、前記所定時間TMG12経過したか否か、図15に示す所定時間TMG22経過したか否か、或いは係合側係合装置の係合油圧が係合過渡油圧(指令)値PCとなったか否かなどに基づいて係合側係合装置が係合トルク容量を持ち始めたか否かが判定される。このSA6の判断は肯定されるまで、前記SA3乃至SA5が繰り返し実行される。図15のt11時点は、係合側係合装置の係合油圧が係合過渡油圧(指令)値PCとなってイナーシャ相が開始したことを示している。但し、イナーシャ相の開始判断としては、図15のt12時点に示すように、エンジン回転速度NEの所定量の変化後や、前記所定時間TMG12経過後に判断されても良い。
上記SA6の判断が肯定される場合は前記変速過渡制御手段118に対応するSA7において、係合側係合装置が係合トルク容量を持ち始め、自動変速機10内の動力伝達経路が動力伝達状態とされてエンジントルクTEが出力軸28(駆動輪32)へ伝達され始めたため、第2モータジェネレータMG2によるトルクアシスト制御が必要ないので、アシストトルクTM2Aの出力を停止させる指令がハイブリッド制御手段114に出力されて、SA4において実行開始された第2モータジェネレータMG2によるトルクアシスト制御が停止させられる。このとき、自動変速機10の出力トルクTOUTに2重にトルクが生じないように、アシストトルクTM2Aが減少させられる。図15のt11時点乃至t12時点は、上記アシストトルクTM2Aが速やかに低下されて第2モータジェネレータMG2によるトルクアシスト制御が停止させられたことを示している。図15に示した実施例以外に、アシストトルクTM2Aが漸減されるように制御されてもよい。
次いで、前記変速過渡制御手段118に対応するSA8において、係合側係合装置が係合トルク容量を持ち始め、自動変速機10内の動力伝達経路が動力伝達状態とされてエンジン8に対する負荷が上昇したため、第1モータジェネレータMG1の発電制御が必要ないので、前記マイナストルクの出力を停止させる指令がハイブリッド制御手段114に出力されて、SA3において実行開始された第1モータジェネレータMG1の発電制御が停止させられる。図15のt11時点乃至t12時点は、上記マイナストルクが速やかに零に向かって制御(低下)されて第1モータジェネレータMG1の発電制御が停止させられたことを示している。図15に示した実施例以外に、マイナストルクが漸減されるように制御されてもよい。
上述のように、本実施例によれば、自動変速機10の変速過渡過程において、変速過渡制御手段118により解放側係合装置の解放作動と係合側係合装置の係合作動とに加え、入力クラッチCiを解放および係合してクラッチツウクラッチ変速が制御されるので、その解放側係合装置の解放時期とその係合側係合装置の係合時期との相対的関係を、一時的に解放側係合装置と係合側係合装置との両方を滑らせながら専ら解放側係合装置から係合側係合装置へ直接的にトルクを受け渡す従来のクラッチツウクラッチ変速のように直接的に関与させて変速制御しなくとも、変速ショックが抑制される。
言い換えれば、上記変速過渡過程におけるクラッチツウクラッチ変速の一連の制御作動において、変速過渡制御手段118により入力クラッチCiの解放作動および係合作動が加えられるので、すなわち変速過渡制御手段118により解放側係合装置の解放作動と入力クラッチCiの解放作動との関係および係合側係合装置の係合作動と入力クラッチCiの係合作動との関係がそれぞれ制御されるので、解放側係合装置の解放作動と係合側係合装置の係合作動とを直接的に関与させて専ら解放側係合装置から係合側係合装置へ直接的にトルクを受け渡すことなく、それぞれの解放/係合作動が単独に実行されても変速ショックが抑制される。よって、変速ショックを抑制するための上記変速過渡過程におけるクラッチツウクラッチ変速の制御が、従来のクラッチツウクラッチ変速のような微妙なトルクの受け渡しをするタイミングを制御する必要が無くなり、従来に比較して容易になる。
また、本実施例によれば、変速過渡制御手段118は、入力クラッチCiの係合作動と係合側係合装置の係合作動とのタイミングを、例えば、係合側係合装置が係合トルク容量を持ち始める前に入力クラッチCiが係合完了されるように、入力クラッチCiの油圧をクイックアプライし且つ係合側係合装置の係合過渡油圧を漸増するように制御する。このようにすれば、クラッチツウクラッチ変速中の自動変速機10の出力軸28に伝達されるエンジントルクTEの受渡しが専ら係合側係合装置の係合過渡油圧を制御することのみで実行されて変速ショックが抑制される。よって、変速ショックを抑制するための自動変速機10の変速過渡過程におけるクラッチツウクラッチ変速の制御が、従来のクラッチツウクラッチ変速のような微妙なトルクの受け渡しをするタイミングを制御する必要が無くなり、従来に比較して容易になる。
また、本実施例によれば、上記変速過渡過程において、変速過渡制御手段118により第1モータジェネレータMG1が発電制御されるので、解放側係合装置と係合側係合装置とがアンダーラップ状態とされても、或いは入力クラッチCiが解放されても、エンジン8に負荷が加えられてエンジン回転速度NEが吹き上がることが抑制される。
また、本実施例によれば、前記第1モータジェネレータMG1の発電制御は、前記変速過渡過程におけるイナーシャ相の開始まで実行されるので、前記係合側係合装置が係合トルク容量を持ち始めるまで、確実にエンジン8に負荷が加えられてエンジン回転速度NEが吹き上がることが抑制される。
また、本実施例によれば、前記第1モータジェネレータMG1の発電制御は、前記変速過渡過程の開始からエンジントルクTEの大きさ或いはエンジン回転速度NEの大きさに応じて短くなるように予め実験的に設定されている所定時間TMG11経過後に実行されるので、エンジン回転速度NEの吹き上がりが早くなると考えられるエンジントルクTEが高い程或いはエンジン回転速度NEが高い程、エンジン回転速度NEが吹き上がることを抑制するための第1モータジェネレータMG1の発電制御が速やかに実行される。
また、本実施例によれば、上記変速過渡過程において、変速過渡制御手段118により解放側係合装置の解放時期と係合側係合装置の係合時期との相対的関係を直接的に関与させて変速制御されるのではなく、解放側係合装置の解放作動と係合側係合装置の係合作動とがアンダーラップ状態となるように制御されるので、変速過渡過程においてオーバーラップ状態となることが回避され、タイアップに伴う変速ショックが確実に回避される。
つぎに、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の説明において前述の実施例と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。
自動変速機10の変速過渡過程において、従来のようなクラッチツウクラッチ変速を実行するのではなく、解放側係合装置の解放作動と係合側係合装置の係合作動とを直接的に関与させて専ら解放側係合装置から係合側係合装置へ直接的にトルクを受け渡しすることなくクラッチツウクラッチ変速を制御して変速ショックを抑制する制御作動の別の実施例を以下に説明する。
例えば、前記変速過渡制御手段118は、前述の実施例に替えて、前記変速判断判定手段116による自動変速機10の変速判断後に、入力クラッチ制御弁96により入力クラッチCiが解放されるように油圧制御回路98に指令を出力してエンジン8と自動変速機10との間の動力伝達経路を遮断状態とする。変速過渡制御手段118は、その入力クラッチCiの解放後に、変速制御手段110に解放側係合装置を解放するように指令を出力する。このとき、入力クラッチCiの解放によりエンジン8と自動変速機10との間の動力伝達経路が既に遮断状態とされているため、自動変速機10の出力トルクTOUTには解放側係合装置の解放に伴うトルク変化が生じないので、解放側係合装置の解放過渡油圧を調圧ドレーンしなくともすなわち解放側係合装置の解放過渡油圧をクイックドレーンしても変速ショックが抑制される。
そして、変速過渡制御手段118は、解放側係合装置の解放後に、変速制御手段110に係合側係合装置を係合するように指令を出力すると共に、入力クラッチ制御弁96により入力クラッチCiが係合されるように油圧制御回路98に指令を出力する。このとき、入力クラッチCiの係合過渡油圧が上昇して入力クラッチCiが係合トルク容量を持ち始める前に係合側係合装置が係合完了されるように、変速過渡制御手段118は、自動変速機10のクラッチツウクラッチ変速を実行するためにすなわちクラッチツウクラッチ変速を終了するために、係合側係合装置の係合作動と入力クラッチCiの係合作動とのタイミングを制御する。
例えば、変速過渡制御手段118は、入力クラッチCiが係合トルク容量を持ち始める前に係合側係合装置が係合完了されるように、係合側係合装置の係合油圧をクイックアプライし且つ入力クラッチCiの係合過渡油圧を漸増するように過渡油圧制御する。このとき、係合側係合装置の係合過程では、入力クラッチCiが係合トルク容量を持っていないため、自動変速機10の出力トルクTOUTには係合側係合装置の係合に伴うトルクが立ち上がらないので、変速ショックが抑制される。また、入力クラッチCiの係合過渡油圧の上昇に伴ってエンジン8と自動変速機10との間の動力伝達経路が動力伝達状態へと変化して出力軸28に伝達されるエンジントルクTEが上昇するため、変速過渡制御手段118は、入力クラッチCiの上記過渡油圧制御を変速ショックを抑制するように実行する。見方を変えれば、変速過渡制御手段118は、変速過渡過程におけるトルクの受け渡しにおいて、専ら入力クラッチCiの係合過渡油圧を単独で制御するだけで、変速ショックを抑制するように出力軸28に伝達されるエンジントルクTEの立ち上げすなわちエンジントルクTEの受け渡しを制御できる。
また、変速過渡制御手段118は、変速過渡過程において、変速ショックを抑制するために、解放側係合装置の解放作動と入力クラッチCiの解放作動との関係および係合側係合装置の係合作動と入力クラッチCiの係合作動との関係をそれぞれ制御する。つまり、変速過渡制御手段118は、解放側係合装置の解放時期と係合側係合装置の係合時期との相対的関係を直接的に関与させてクラッチツウクラッチ変速するのではなく、解放側係合装置の解放作動と係合側係合装置の係合作動とをそれぞれ専ら単独で実行して専ら解放側係合装置から係合側係合装置へ直接的にトルクを受け渡すことなくクラッチツウクラッチ変速を制御する。
このとき、変速過渡制御手段118は、自動変速機10の上記変速過渡過程における解放側係合装置の解放作動と係合側係合装置の係合作動とを、タイアップの発生を確実に回避するようにアンダーラップ制御する。言い換えれば、変速過渡制御手段118による変速過渡過程におけるクラッチツウクラッチ変速の一連の制御作動において、変速ショックを抑制するために、従来のクラッチツウクラッチ変速のような微妙なトルクの受け渡しをするタイミングを制御することなく、解放側係合装置の解放時期と係合側係合装置の係合時期との相対的関係を単にアンダーラップ状態となるように制御すれば良い。
上記変速過渡制御手段118による変速過渡過程におけるクラッチツウクラッチ変速の一連の制御作動において、自動変速機10の変速判断後に先ず実行された入力クラッチCiの解放によりエンジン8と自動変速機10との間の動力伝達経路が遮断状態とされるため、エンジン8に対する負荷が低下してエンジン回転速度NEが吹き上がる可能性がある。同様に、上記変速過渡過程において、解放側係合装置の解放作動と係合側係合装置の係合作動とがアンダーラップ制御され、且つ係合側係合装置が係合されても入力クラッチCiが係合トルク容量を持ち始める前では、エンジン8と自動変速機10との間の動力伝達経路が遮断状態とされるため、エンジン回転速度NEが吹き上がる可能性がある。
そこで、変速過渡制御手段118は、上記変速過渡過程において、入力クラッチCiの解放に先行して、或いは同時に、エンジン8に負荷を与えてエンジン回転速度NEの吹き上がりを抑制するように、第1モータジェネレータMG1を発電(回生)状態として第1モータジェネレータMG1にマイナストルクを発生させる指令をハイブリッド制御手段114に出力して、第1モータジェネレータMG1を発電制御する。
上記変速過渡制御手段118は、第1モータジェネレータMG1の上記発電制御を、クラッチツウクラッチ変速過渡過程におけるイナーシャ相の開始まで実行する。すなわち、変速過渡制御手段118は、係合側係合装置の係合完了後に入力クラッチCiが係合トルク容量を持ち始めてエンジン8に対する負荷が上昇するまで、言い換えれば係合側係合装置の係合完了後に入力クラッチCiが係合トルク容量を持ち始めてエンジン回転速度NEが変化し始めるまで、第1モータジェネレータMG1の上記発電制御を実行する。このように、変速過渡制御手段118は、入力クラッチCiの解放/係合作動と第1モータジェネレータMG1の発電制御の開始/終了とのタイミングを制御しているとも言える。
また、上記変速過渡制御手段118による変速過渡過程におけるクラッチツウクラッチ変速の一連の制御作動において、自動変速機10の変速判断後に先ず実行された入力クラッチCiの解放によりエンジン8と自動変速機10との間の動力伝達経路が遮断状態とされてエンジントルクTEが出力軸28(駆動輪32)へ伝達されないため、自動変速機10の出力トルクTOUTが低下して空走感すなわちトルク抜け感などが発生する可能性がある。同様に、上記変速過渡過程において、解放側係合装置の解放作動と係合側係合装置の係合作動とがアンダーラップ制御され、且つ係合側係合装置が係合されても入力クラッチCiが係合トルク容量を持ち始める前では、エンジン8と自動変速機10との間の動力伝達経路が遮断状態とされてエンジントルクTEが駆動輪32へ伝達されないため、トルク抜け感などが発生する可能性がある。
そこで、変速過渡制御手段118は、上記変速過渡過程において、トルク抜け感を抑制するために入力クラッチCiの解放と略同時に、自動変速機10の出力トルクTOUTを補うように、例えば自動変速機10の出力トルクTOUTが変速直前すなわち入力クラッチCiの解放作動開始直前と変速中とで略同等となるように、第2モータジェネレータMG2を力行状態としてアシストトルクTM2Aを発生する指令をハイブリッド制御手段114に出力して、第2モータジェネレータMG2によるトルクアシスト制御を実行する。
上記変速過渡制御手段118は、第2モータジェネレータMG2による上記トルクアシスト制御を、変速過渡過程におけるイナーシャ相の開始まで実行する。すなわち、変速過渡制御手段118は、係合側係合装置の係合完了後に入力クラッチCiが係合トルク容量を持ち始めてエンジントルクTEが出力軸28(駆動輪32)へ伝達され始めるまで、言い換えれば係合側係合装置の係合完了後に入力クラッチCiが係合トルク容量を持ち始めてエンジン回転速度NEが変化し始めるまで、第2モータジェネレータMG2による上記トルクアシスト制御を実行する。
このとき、入力クラッチCiの係合過渡油圧の上昇に伴ってエンジン8と自動変速機10との間の動力伝達経路が動力伝達状態へと変化して出力軸28に伝達されるエンジントルクTEが上昇するため、変速過渡制御手段118は、自動変速機10の出力トルクTOUTに2重にトルクが生じないように、アシストトルクTM2Aを減少させる。これによって、自動変速機10の出力トルクTOUTの変化が抑制されるので、変速ショックが抑制される。
イナーシャ相開始判定手段122は、前記変速過渡制御手段118による変速過渡過程において、イナーシャ相が開始したか否かを、係合側係合装置の係合後に入力クラッチCiが係合トルク容量を持ち始めてエンジン回転速度NEが変化し始めたか否かで判定する。例えば、イナーシャ相開始判定手段122は、前記変速過渡制御手段118による入力クラッチCiの係合過渡油圧の制御中に、エンジン回転速度NEがイナーシャ相の開始を判定するために予め実験的に定められた所定量変化したか否か、上記所定時間経過判定手段120により前記所定時間TMG11経過したと判定されてから入力クラッチCiが係合トルク容量を持ち始める時間として予め実験的に求められて定められた所定時間TMG12経過したか否か、或いは入力クラッチCiの係合油圧が係合トルク容量を持ち始める油圧(指令)値として予め実験的に求められて定められた係合過渡油圧(指令)値PCiとなったか否かなどに基づいて、入力クラッチCiが係合トルク容量を持ち始めたか否かを判定する。
図16は、前記電子制御装置90の制御作動の要部すなわち自動変速機10の変速過渡過程におけるクラッチツウクラッチ変速の制御作動を説明するフローチャートであって、例えば数msec乃至数十msec程度の極めて短いサイクルタイムで繰り返し実行されるものであり、前記図14に相当する別の実施例である。また、図17は図16のフローチャートに示す制御作動の一例であって、自動変速機10の4速→5速アップシフトが判断されたときのクラッチツウクラッチ変速の制御作動を説明するタイムチャートであり、前記図15に相当する別の実施例である。
図16において、前記変速判断判定手段116に対応するSB1において、自動変速機10の変速判断が発生したか否かが、例えば前記変速制御手段110により前記図9に示す予め記憶された変速線図から実際の車速Vおよびスロットル弁開度θTHに基づいて自動変速機10の切り換えるべき変速段が判断されたか否かで判定される。図17のt1時点は、4速→5速アップシフトが判断されたことを示している。すなわち、第4クラッチC4を解放し第2クラッチC2を係合する変速が判断されたことを示している。この第4クラッチC4および第2クラッチC2は、クラッチツウクラッチ変速に関与する2つの係合装置であって、第4クラッチC4は前記解放側係合装置であり第2クラッチC2は前記係合側係合装置である。このSB1の判断が否定される場合はSB10において、自動変速機10の変速に関連する制御作動以外の現在の走行状態に合わせた制御が実行されるか、或いは現在の走行状態がそのまま維持されて本ルーチンが終了させられる。
上記SB1の判断が肯定される場合は前記所定時間経過判定手段120に対応するSB2において、上記SB1における変速判断を起算点として前記所定時間TMG11経過したか否かが判定される。図17のt2時点は、上記所定時間TMG11経過したことを示している。このSB2の判断は肯定されるまですなわち上記所定時間TMG11経過するまで繰り返し実行される。
上記SB2の判断が肯定される場合は前記変速過渡制御手段118に対応するSB3において、エンジン8に負荷を与えてエンジン回転速度NEの吹き上がりを抑制するように、第1モータジェネレータMG1を発電(回生)状態として第1モータジェネレータMG1にマイナストルクを発生させる指令がハイブリッド制御手段114に出力されて、第1モータジェネレータMG1が発電制御される。図17のt2時点は、第1モータジェネレータMG1の発電制御が開始されたことを示している。
次いで、前記変速過渡制御手段118に対応するSB4において、入力クラッチ制御弁96により入力クラッチCiが解放されるように油圧制御回路98に指令が出力される。また、略同時に、自動変速機10の出力トルクTOUTが入力クラッチCiの解放作動開始直前と変速中とで略同等となるように、第2モータジェネレータMG2を力行状態としてアシストトルクTM2Aを発生する指令がハイブリッド制御手段114に出力されて、第2モータジェネレータMG2によるトルクアシスト制御が実行される。このSB4は、上記SB3と略同時に実行されても良いし、或いはSB3が先行して実行されるようにしても良い。
図17のt3時点は、所定時間TMG21経過後に入力クラッチCiの油圧がクイックドレーンされて入力クラッチCiが解放され、略同時に第2モータジェネレータMG2によるトルクアシスト制御が開始されたことを示している。上記所定時間TMG21は、第1モータジェネレータMG1の発電制御が、入力クラッチCiの解放と第2モータジェネレータMG2によるトルクアシスト制御とに先行して開始されるように、上記所定時間TMG11に対して所定時間長い時間に予め実験的に求められて設定されている。
次いで、前記変速過渡制御手段118に対応するSB5において、入力クラッチCiの解放後に、変速制御手段110に解放側係合装置を解放するように指令が出力される。このとき、入力クラッチCiの解放によりエンジン8と自動変速機10との間の動力伝達経路が既に遮断状態とされているため、解放側係合装置の解放過渡油圧は調圧ドレーンされない。また、解放側係合装置の解放後に、変速制御手段110に係合側係合装置を係合するように指令が出力される。さらに、前記変速過渡制御手段118に対応するSB6において、入力クラッチ制御弁96により入力クラッチCiが係合されるように油圧制御回路98に指令が出力される。このSB5、SB6においては、入力クラッチCiの係合過渡油圧が上昇して入力クラッチCiが係合トルク容量を持ち始める前に係合側係合装置が係合完了されるように、係合側係合装置の係合作動と入力クラッチCiの係合作動とのタイミングが制御される。
図17のt4時点乃至t5時点は、第4クラッチC4の解放油圧がクイックドレーンされたことを示している。図17のt6時点乃至t13時点は、入力クラッチCiが係合トルク容量を持ち始める前に第2クラッチC2が係合完了されるように、第2クラッチC2の油圧がクイックアプライされ且つ入力クラッチCiの係合過渡油圧が漸増するように過渡油圧制御されていることを示している。また、図17の2点鎖線PCiは、入力クラッチCiが係合トルク容量を持ち始める油圧(指令)値PCiである。よって、入力クラッチCiは、2点鎖線PCiより上(高い)の油圧(指令)値の領域において係合トルク容量を持つ。
次いで、前記イナーシャ相開始判定手段122に対応するSB7において、イナーシャ相が開始したか否かが、入力クラッチCiが係合トルク容量を持ち始めてエンジン回転速度NEが変化し始めたか否かで判定される。例えば、エンジン回転速度NEが所定量変化したか否か、前記所定時間TMG12経過したか否か、図17に示す所定時間TMG22経過したか否か、或いは入力クラッチCiの係合油圧が係合過渡油圧(指令)値PCiとなったか否かなどに基づいて入力クラッチCiが係合トルク容量を持ち始めたか否かが判定される。このSB7の判断は肯定されるまで、前記SB6が繰り返し実行される。図17のt11時点は、入力クラッチCiの係合油圧が係合過渡油圧(指令)値PCiとなってイナーシャ相が開始したことを示している。但し、イナーシャ相の開始判断としては、図17のt12時点に示すように、エンジン回転速度NEの所定量の変化後や、前記所定時間TMG12経過後に判断されても良い。
上記SB7の判断が肯定される場合は前記変速過渡制御手段118に対応するSB8において、入力クラッチCiが係合トルク容量を持ち始め、エンジン8と駆動輪32との間の動力伝達経路が動力伝達状態とされてエンジントルクTEが出力軸28(駆動輪32)へ伝達され始めたため、第2モータジェネレータMG2によるトルクアシスト制御が必要ないので、アシストトルクTM2Aの出力を停止させる指令がハイブリッド制御手段114に出力されて、SB4において実行開始された第2モータジェネレータMG2によるトルクアシスト制御が停止させられる。このとき、自動変速機10の出力トルクTOUTに2重にトルクが生じないように、アシストトルクTM2Aが減少させられる。図17のt11時点乃至t12時点は、上記アシストトルクTM2Aが速やかに低下されて第2モータジェネレータMG2によるトルクアシスト制御が停止させられたことを示している。図17に示した実施例以外に、アシストトルクTM2Aが漸減されるように制御されてもよい。
次いで、前記変速過渡制御手段118に対応するSB9において、入力クラッチCiが係合トルク容量を持ち始め、エンジン8と駆動輪32との間の動力伝達経路が動力伝達状態とされてエンジン8に対する負荷が上昇したため、第1モータジェネレータMG1の発電制御が必要ないので、前記マイナストルクの出力を停止させる指令がハイブリッド制御手段114に出力されて、SB3において実行開始された第1モータジェネレータMG1の発電制御が停止させられる。図17のt11時点乃至t12時点は、上記マイナストルクが速やかに零に向かって制御(低下)されて第1モータジェネレータMG1の発電制御が停止させられたことを示している。図17に示した実施例以外に、マイナストルクが漸減されるように制御されてもよい。前記SB3乃至SB9に示すように、入力クラッチCiの解放/係合作動と第1モータジェネレータMG1の発電制御の開始/終了とのタイミングが制御される。
上述のように、本実施例によれば、前述の実施例と同様の効果が得られる。
例えば、変速過渡制御手段118は、入力クラッチCiの係合作動と係合側係合装置の係合作動とのタイミングを、入力クラッチCiが係合トルク容量を持ち始める前に係合側係合装置が係合完了されるように、係合側係合装置の油圧をクイックアプライし且つ入力クラッチCiの係合過渡油圧を漸増するように制御する。このようにすれば、クラッチツウクラッチ変速中の自動変速機10の出力軸28に伝達されるエンジントルクTEの受渡しが専ら入力クラッチCiの係合過渡油圧を制御することのみで実行されて変速ショックが抑制される。よって、変速ショックを抑制するための自動変速機10の変速過渡過程におけるクラッチツウクラッチ変速の制御が、従来のクラッチツウクラッチ変速のような微妙なトルクの受け渡しをするタイミングを制御する必要が無くなり、従来に比較して容易になる。
また、第1モータジェネレータMG1による前記発電制御は、前記変速過渡過程におけるイナーシャ相の開始まで実行されるので、前記入力クラッチCiが係合トルク容量を持ち始めるまで、確実にエンジン8に負荷が加えられてエンジン回転速度NEが吹き上がることが抑制される。
自動変速機10の変速過渡過程において、従来のようなクラッチツウクラッチ変速を実行するのではなく、解放側係合装置の解放作動と係合側係合装置の係合作動とを直接的に関与させて専ら解放側係合装置から係合側係合装置へ直接的にトルクを受け渡しすることなくクラッチツウクラッチ変速を制御して変速ショックを抑制する制御作動のさらに別の実施例を以下に説明する。
前記変速判断判定手段116は、前述の実施例に替えて或いは加えて、自動変速機10の変速判断後に変速出力が開始されたか否かを、例えば前記変速制御手段110により前記図9に示す予め記憶された変速線図から実際の車速Vおよびスロットル弁開度θTHに基づいて自動変速機10の切り換えるべき変速段が判断された後、その判断された変速段が得られるように油圧制御回路98に変速指令(変速出力)が出力されたか否かで判定する。
前記変速過渡制御手段118は、前述の実施例に替えて、上記変速判断判定手段116により変速出力が出力されたと判定された場合には、自動変速機10の変速過渡過程において、解放側係合装置の解放作動と係合側係合装置の係合作動とに加え、第1モータジェネレータMG1を発電してクラッチツウクラッチ変速を制御する。
例えば、変速過渡制御手段118は、変速判断判定手段116による変速出力の判定後に、変速制御手段110に解放側係合装置を解放するように指令を出力する。変速過渡制御手段118は、その解放側係合装置の解放後に、変速制御手段110に係合側係合装置を係合するように指令を出力する。つまり、変速過渡制御手段118は、自動変速機10の前記変速過渡過程における解放側係合装置の解放作動と係合側係合装置の係合作動とを、タイアップの発生を確実に回避するようにアンダーラップ制御する。このとき、変速過渡制御手段118は、解放側係合装置の解放過渡油圧および係合側係合装置の係合過渡油圧を変速ショックが抑制されるように、例えば徐変されるようにそれぞれ過渡油圧制御する。
言い換えれば、変速過渡制御手段118は、前記変速過渡過程におけるクラッチツウクラッチ変速の一連の制御作動において、変速ショックを抑制するために、解放側係合装置の解放時期と係合側係合装置の係合時期との相対的関係を直接的に関与させてクラッチツウクラッチ変速するのではなく、解放側係合装置の解放作動と係合側係合装置の係合作動とをそれぞれ専ら単独で実行して専ら解放側係合装置から係合側係合装置へ直接的にトルクを受け渡すことなくクラッチツウクラッチ変速を制御する。
要するに、変速過渡制御手段118による変速過渡過程におけるクラッチツウクラッチ変速の一連の制御作動において、変速ショックを抑制するために、従来のクラッチツウクラッチ変速のような微妙なトルクの受け渡しをするタイミングを制御することなく、解放側係合装置の解放時期と係合側係合装置の係合時期との相対的関係を単にアンダーラップ状態となるように制御すれば良い。
上記変速過渡制御手段118による変速過渡過程におけるクラッチツウクラッチ変速の一連の制御作動において、前記変速出力に伴って先ず実行された解放側係合装置の解放により自動変速機10内の動力伝達経路が遮断状態とされてエンジン8と駆動輪32との間の動力伝達経路が遮断状態とされるため、エンジン8に対する負荷が低下してエンジン回転速度NEが吹き上がる可能性がある。同様に、上記変速過渡過程において、解放側係合装置の解放作動と係合側係合装置の係合作動とがアンダーラップ制御されることにより自動変速機10内の動力伝達経路が遮断状態とされるため、エンジン回転速度NEが吹き上がる可能性がある。
そこで、変速過渡制御手段118は、上記変速過渡過程において、解放側係合装置の解放作動開始後に、エンジン8に負荷を与えてエンジン回転速度NEの吹き上がりを抑制するように、第1モータジェネレータMG1を発電(回生)状態として第1モータジェネレータMG1にマイナストルクを発生させる指令をハイブリッド制御手段114に出力して、第1モータジェネレータMG1を発電制御する。
上記変速過渡制御手段118は、第1モータジェネレータMG1の上記発電制御を、クラッチツウクラッチ変速過渡過程におけるイナーシャ相の開始まで実行する。すなわち、変速過渡制御手段118は、解放側係合装置の解放後に係合側係合装置が係合トルク容量を持ち始めてエンジン8に対する負荷が上昇するまで、言い換えれば解放側係合装置の解放後に係合側係合装置が係合トルク容量を持ち始めてエンジン回転速度NEが変化し始めるまで、第1モータジェネレータMG1の上記発電制御を実行する。
また、変速過渡制御手段118は、第1モータジェネレータMG1の上記発電制御を、前記変速判断判定手段116により変速出力が出力されたと判定されたときから、所定時間TMG11経過後に実行する。この所定時間TMG11は、解放側係合装置の解放に伴うエンジン回転速度NEの吹き上がりが抑制されるように、エンジン8の出力トルクTE(以下、エンジントルクTE)の大きさ或いはエンジン回転速度NEの大きさの増加に応じて、短くなるように予め実験的に設定されている。
図示はしないが前記図12と同様に、エンジン回転速度NEが高くなる程エンジン回転速度NEの吹き上がりが早くなる為、エンジン回転速度NEが高くなる程上記第1モータジェネレータMG1の発電制御が早く開始されるように所定時間TMG11が短く設定されている。また、同様に、エンジントルクTEが高くなる程エンジン回転速度NEの吹き上がりが早くなる為、エンジントルクTEが高くなる程上記第1モータジェネレータMG1の発電制御が早く開始されるように所定時間TMG11が短く設定されている。
このように、変速過渡制御手段118は、自動変速機10のクラッチツウクラッチ変速を実行するために、解放側係合装置の解放作動と第1モータジェネレータMG1の発電制御の開始とのタイミングを制御し、また係合側係合装置の係合作動と第1モータジェネレータMG1の発電制御の終了とのタイミングを制御しているとも言える。
また、上記変速過渡制御手段118による変速過渡過程におけるクラッチツウクラッチ変速の一連の制御作動において、前記変速出力に伴って先ず実行された解放側係合装置の解放により自動変速機10内の動力伝達経路が遮断状態とされてエンジントルクTEが出力軸28(駆動輪32)へ伝達されないため、自動変速機10の出力トルクTOUTが低下して空走感すなわちトルク抜け感などが発生する可能性がある。同様に、上記変速過渡過程において、解放側係合装置の解放作動と係合側係合装置の係合作動とがアンダーラップ制御されることにより自動変速機10内の動力伝達経路が遮断状態とされるため、トルク抜け感などが発生する可能性がある。
そこで、変速過渡制御手段118は、上記変速過渡過程において、トルク抜け感を抑制するために第1モータジェネレータMG1の発電制御の開始と略同時に、或いはその第1モータジェネレータMG1の発電制御の開始に所定時間遅れて、自動変速機10の出力トルクTOUTを補うように、例えば自動変速機10の出力トルクTOUTが変速直前すなわち解放側係合装置の解放作動開始直前と変速制御中とで略同等となるように、第2モータジェネレータMG2を力行状態としてアシストトルクTM2Aを発生する指令をハイブリッド制御手段114に出力して、第2モータジェネレータMG2によるトルクアシスト制御を実行する。このトルクアシスト制御のための電力は、蓄電装置77から第2モータジェネレータMG2に供給されても良いし、上記第1モータジェネレータMG1の発電制御時の発電エネルギEDが第2モータジェネレータMG2に供給されても良い。
上記変速過渡制御手段118は、第2モータジェネレータMG2による上記トルクアシスト制御を、変速過渡過程におけるイナーシャ相の開始まで実行する。すなわち、変速過渡制御手段118は、解放側係合装置の解放後に係合側係合装置が係合トルク容量を持ち始めてエンジントルクTEが出力軸28(駆動輪32)へ伝達され始めるまで、言い換えれば解放側係合装置の解放後に係合側係合装置が係合トルク容量を持ち始めてエンジン回転速度NEが変化し始めるまで、第2モータジェネレータMG2による上記トルクアシスト制御を実行する。
このとき、係合側係合装置の係合過渡油圧の上昇に伴って自動変速機10内の動力伝達経路が動力伝達状態へと変化して出力軸28に伝達されるエンジントルクTEが上昇するため、変速過渡制御手段118は、自動変速機10の出力トルクTOUTに2重にトルクが生じないように、アシストトルクTM2Aを減少させる。これによって、自動変速機10の出力トルクTOUTの変化が抑制されるので、変速ショックが抑制される。
図示はしないが前記図13と同様に、トルク抜け感(空走感)を抑制する為、自動変速機10の出力トルクTOUTが変速直前と変速制御中とで略同等となるように、変速制御直前、例えば上記変速過渡過程の開始時すなわち前記変速判断判定手段116により変速出力が出力されたと判定された時点、の自動変速機10の出力トルクTOUTが高い(大きい)程、変速制御中アシストトルクTM2Aが大きく設定されている。また、同様に、トルク抜け感(空走感)を抑制する為、自動変速機10の出力トルクTOUTが変速直前と変速制御中とで略同等となるように、変速制御直前のエンジントルクTEが高い(大きい)程、アンダーラップ制御中アシストトルクTM2Aが大きく設定されている。
所定時間経過判定手段120は、前記変速判断判定手段116により変速出力が出力されたと判定された場合に、その判定時から前記所定時間TMG11経過したか否かを判定する。
イナーシャ相開始判定手段122は、前記変速過渡制御手段118による変速過渡過程において、イナーシャ相が開始したか否かを、解放側係合装置の解放後に係合側係合装置が係合トルク容量を持ち始めてエンジン回転速度NEが変化し始めたか否かで判定する。例えば、イナーシャ相開始判定手段122は、前記変速過渡制御手段118による係合側係合装置の係合過渡油圧の制御中に、エンジン回転速度NEがイナーシャ相の開始を判定するために予め実験的に定められた所定量変化したか否か、上記所定時間経過判定手段120により前記所定時間TMG11経過したと判定されてから係合側係合装置が係合トルク容量を持ち始める時間として予め実験的に求められて定められた所定時間TMG12経過したか否か、或いは係合側係合装置の係合油圧が係合トルク容量を持ち始める油圧(指令)値として予め実験的に求められて定められた係合過渡油圧(指令)値PCとなったか否かなどに基づいて、係合側係合装置が係合トルク容量を持ち始めたか否かを判定する。
また、変速過渡制御手段118は、上記変速過渡過程において、変速ショックの一層低減のために入力クラッチ制御弁96により入力クラッチCiが所定量スリップ制御されるように油圧制御回路98に指令を出力してもよい。例えば、変速過渡制御手段118は、解放側係合装置の解放作動開始から係合側係合装置の係合作動終了までに渡って、入力クラッチCiを所定量スリップ制御する。
図18は、前記電子制御装置90の制御作動の要部すなわち自動変速機10の変速過渡過程におけるクラッチツウクラッチ変速の制御作動を説明するフローチャートであって、例えば数msec乃至数十msec程度の極めて短いサイクルタイムで繰り返し実行されるものであり、前記図14に相当する別の実施例である。また、図19は図18のフローチャートに示す制御作動の一例であって、自動変速機10の4速→5速アップシフトが判断されたときのクラッチツウクラッチ変速の制御作動を説明するタイムチャートであり、前記図15に相当する別の実施例である。
図18において、前記変速判断判定手段116に対応するSC1において、自動変速機10の変速判断後に変速出力が開始されたか否かが、例えば前記変速制御手段110により前記図9に示す予め記憶された変速線図から実際の車速Vおよびスロットル弁開度θTHに基づいて自動変速機10の切り換えるべき変速段が判断された後、その判断された変速段が得られるように油圧制御回路98に変速指令(変速出力)が出力されたか否かで判定される。図19のt1時点は、4速→5速アップシフトが判断され、t2時点にて変速出力が出力されたことを示している。すなわち、上記t1時点は、第4クラッチC4を解放し第2クラッチC2を係合する変速が判断されたことを示している。この第4クラッチC4および第2クラッチC2は、クラッチツウクラッチ変速に関与する2つの係合装置であって、第4クラッチC4は前記解放側係合装置であり第2クラッチC2は前記係合側係合装置である。このSC1の判断が否定される場合はSC8において、自動変速機10の変速に関連する制御作動以外の現在の走行状態に合わせた制御が実行されるか、或いは現在の走行状態がそのまま維持されて本ルーチンが終了させられる。
上記SC1の判断が肯定される場合は前記変速過渡制御手段118に対応するSC2において、変速制御手段110に解放側係合装置を解放するように指令が出力される。図19のt2時点は、解放側係合装置の解放作動が開始されたことを示している。
次いで、前記所定時間経過判定手段120に対応するSC3において、上記SC1における変速出力を起算点として前記所定時間TMG11経過したか否かが判定される。図19のt3時点は、上記所定時間TMG11経過したことを示している。このSC3の判断は肯定されるまですなわち上記所定時間TMG11経過するまで上記SC2が繰り返し実行される。尚、上記起算点は上記変速判断であってもよく、この場合には変速判断を起算点として所定時間TMG11が予め実験的に設定される。
上記SC3の判断が肯定される場合は前記変速過渡制御手段118に対応するSC4において、エンジン8に負荷を与えてエンジン回転速度NEの吹き上がりを抑制するように、第1モータジェネレータMG1を発電(回生)状態として第1モータジェネレータMG1にマイナストルクを発生させる指令がハイブリッド制御手段114に出力されて、第1モータジェネレータMG1が発電制御される。図19のt3時点は、第1モータジェネレータMG1の発電制御が開始されたことを示している。
次いで、前記変速過渡制御手段118に対応するSC5において、解放側係合装置の解放後に、変速制御手段110に係合側係合装置を係合するように指令が出力される。図19のt2時点乃至t5時点は、第4クラッチC4の解放過渡油圧が漸減するように過渡油圧制御(調圧ドレーン)されていることを示している。図19のt5時点乃至t8時点は、第2クラッチC2の係合過渡油圧が漸増するように過渡油圧制御されていることを示している。また、図19の2点鎖線PCは、第4クラッチC4および第2クラッチC2が係合トルク容量を持ち始める油圧(指令)値PCである。よって、第4クラッチC4および第2クラッチC2は、2点鎖線PCより上(高い)の油圧(指令)値の領域において係合トルク容量を持つ。
次いで、前記イナーシャ相開始判定手段122に対応するSC6において、イナーシャ相が開始したか否かが、係合側係合装置が係合トルク容量を持ち始めてエンジン回転速度NEが変化し始めたか否かで判定される。例えば、エンジン回転速度NEが所定量変化したか否か、前記所定時間TMG12経過したか否か、或いは係合側係合装置の係合油圧が係合過渡油圧(指令)値PCとなったか否かなどに基づいて係合側係合装置が係合トルク容量を持ち始めたか否かが判定される。このSC6の判断は肯定されるまで、前記SC4、SC5が繰り返し実行される。図19のt6時点は、係合側係合装置の係合油圧が係合過渡油圧(指令)値PCとなってイナーシャ相が開始したことを示している。但し、イナーシャ相の開始判断としては、図19のt7時点に示すように、エンジン回転速度NEの所定量の変化後や、前記所定時間TMG12経過後に判断されても良い。
上記SC6の判断が肯定される場合は前記変速過渡制御手段118に対応するSC7において、係合側係合装置が係合トルク容量を持ち始め、エンジン8と駆動輪32との間の動力伝達経路が動力伝達状態とされてエンジン8に対する負荷が上昇したため、第1モータジェネレータMG1の発電制御が必要ないので、SC4において実行開始された第1モータジェネレータMG1の発電制御が停止させられる。図19のt7時点は、上記マイナストルクが速やかに零に向かって制御(低下)されて第1モータジェネレータMG1の発電制御が停止させられたことを示している。図19に示した実施例以外に、マイナストルクが漸減されるように制御されてもよい。
図18のフローチャートには図示してないが、前記SC4にて実行開始された第1モータジェネレータMG1の発電制御と略力同時に或いは所定時間遅れて、第2モータジェネレータMG2を力行状態としてアシストトルクTM2Aを発生する指令がハイブリッド制御手段114に出力されて、第2モータジェネレータMG2によるトルクアシスト制御が実行される。この第2モータジェネレータMG2によるトルクアシスト制御は、前記SC6の判断が肯定されるまで実行される。図19のt4時点乃至t6時点は、第2モータジェネレータMG2によるトルクアシスト制御が実行されていることを示している。
また、図18のフローチャートには図示してないが、前記SC1における変速出力判定後すなわち前記SC2における解放側係合装置の解放開始から、前記SC5にて実行される係合側係合装置の係合作動の終了までに渡って、変速ショックの一層低減のために入力クラッチCiを所定量スリップ制御しても良い。図19のt2時点乃至t8時点は、入力クラッチCiが所定量スリップ制御されていることを示している。
上述のように、本実施例によれば、前述の実施例と同様の効果が得られる。
例えば、自動変速機10の変速過渡過程におけるクラッチツウクラッチ変速の一連の制御作動において、変速過渡制御手段118により解放側係合装置の解放作動と係合側係合装置の係合作動とをそれぞれ専ら単独で実行して専ら解放側係合装置から係合側係合装置へ直接的にトルクを受け渡すことなくタイアップの発生を確実に回避するようにアンダーラップ制御される。このようにすれば、クラッチツウクラッチ変速中の自動変速機10の出力軸28に伝達されるエンジントルクTEの受渡しが、解放側係合装置の解放過渡油圧と係合側係合装置の係合過渡油圧とをそれぞれ専ら単独で制御することで実行されて変速ショックが抑制される。よって、変速ショックを抑制するための自動変速機10の変速過渡過程におけるクラッチツウクラッチ変速の制御が、従来のクラッチツウクラッチ変速のような微妙なトルクの受け渡しをするタイミングを制御する必要が無くなり、従来に比較して容易になる。
さらに、自動変速機10の変速過渡過程において、前記変速過渡制御手段118により解放側係合装置の解放作動と係合側係合装置の係合作動とに加え、第1モータジェネレータMG1を発電してクラッチツウクラッチ変速が制御されるので、解放側係合装置と係合側係合装置とがアンダーラップ状態とされてもエンジン8に負荷が加えられてエンジン回転速度NEが吹き上がることが抑制される。
また、第1モータジェネレータMG1の発電制御は、解放側係合装置の解放開始から所定時間TMG11経過後に実行開始され、前記変速過渡過程におけるイナーシャ相の開始まで実行されるので、確実にエンジン8に負荷が加えられてエンジン回転速度NEが吹き上がることが抑制される。
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、変速過渡制御手段118は、エンジン8に負荷を与えてエンジン回転速度NEの吹き上がりを抑制するように、第1モータジェネレータMG1を発電制御したが、第1モータジェネレータMG1の回転速度を制御して、エンジン回転速度NEの吹き上がりを抑制するようにエンジン回転速度NEを回転制御しても良い。
また、変速過渡制御手段118は、トルク抜け感を抑制するために解放側係合装置や入力クラッチCiが係合トルク容量を持たなくなったと略同時に、自動変速機10の出力トルクTOUTが変速制御直前と変速制御中とで略同等となるように、第2モータジェネレータMG2によるトルクアシスト制御を実行したが、多少の時間遅れがあっても良く、また、アシストトルクTM2Aはトルク抜けを感じない程度であっても良い。このようにしても、トルク抜け感を抑制する一応の効果は得られる。
また、前述の実施例では、第2モータジェネレータMG2は出力軸28に連結されていたが、入力軸16に連結されていてもよいし、自動変速機10内の回転部材に連結されていてもよい。或いは、第2モータジェネレータMG2は必ずしも備えられなくても良い。尚、第2モータジェネレータMG2が入力軸16に連結される場合や第2モータジェネレータMG2が備えられない場合などには、変速過渡制御手段118によるトルク抜け感を抑制するためのトルクアシスト制御は実行されない。
また、前述の実施例の入力クラッチCiは、流体伝動装置に備えられた良く知られた直結クラッチ例えばトルクコンバータのロックアップクラッチであっても、本発明は適用され得る。
また、前述の実施例3では、変速過渡制御手段118による第1モータジェネレータMG1の発電制御の開始は、所定時間経過判定手段120(SC3)により変速出力を起算点として前記所定時間TMG11経過したか否かで判定されたが、第4クラッチC4の油圧が低下してエンジン回転速度NEが所定量吹き上がったか否かで判定しても良い。
また、前述の実施例のクラッチC1〜C2、ブレーキB1、B2などの油圧式摩擦係合装置は、パウダー(磁粉)クラッチ、電磁クラッチ、噛み合い型のドグクラッチなどの磁粉式、電磁式、機械式係合装置から構成されていてもよい。
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。