JP5765579B2 - 制御装置 - Google Patents

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Description

本発明は、内燃機関と車輪に駆動連結された出力部材とを結ぶ動力伝達経路に回転電機が設けられていると共に、変速比が異なる複数の変速段を切り替えて形成可能な変速機構が、前記動力伝達経路における前記回転電機と前記出力部材との間に設けられた車両用駆動装置を制御対象とする制御装置に関する。
上記のような制御装置に関して、例えば下記の特許文献1に記載された技術が既に知られている。特許文献1に記載されている技術は、アクセル開度の増加によりダウンシフト制御を開始した後、変速機構の変速比を変化させる際に、変速比の変化を回転電機の出力トルクにより補助するように構成されている。これにより、変速比を変化させるために内燃機関の出力トルクが使用されて、出力部材に伝達されるトルクが変速比の変化中低下し、変動することを防止している。
しかしながら、発明者は、アクセル開度が増加した場合等の車輪への要求駆動力が増加した場合に、内燃機関から車輪に伝達される駆動力を、回転電機の出力トルクにより補助するように構成されている制御装置では、変速機構の変速比の変化を開始する前に、回転電機の出力トルクが駆動力補助のために既に使用されている場合があり、回転電機の出力トルクを変速比の変化を補助するために使用することができない場合がある点に気付いた。そして、この場合は、変速機構の変速比を変化させるために、内燃機関の出力トルク及び回転電機の駆動力補助トルクが使用されて、出力部材に伝達されるトルクが変速機構の変速比の変化中低下し、変動する場合がある点に気付いた。
特開2004−316831号公報
そこで、車輪への要求駆動力が増加した場合に、内燃機関から車輪に伝達される駆動力を、回転電機の出力トルクにより補助するように構成されている制御装置においても、変速機構の変速比の変化中に、出力部材に伝達されるトルクが低下し、変動することを抑制できる制御装置が求められる。
本発明に係る、内燃機関と車輪に駆動連結された出力部材とを結ぶ動力伝達経路に回転電機が設けられていると共に、変速比が異なる複数の変速段を切り替えて形成可能な変速機構が、前記動力伝達経路における前記回転電機と前記出力部材との間に設けられた車両用駆動装置を制御対象とする制御装置の特徴構成は、
前記車輪への要求駆動力と車速に応じて目標変速段を決定し、前記目標変速段を前記変速機構に形成させる変速機構制御部と、
前記車輪への要求駆動力が増加した場合に、前記内燃機関から前記車輪に伝達される駆動力を、前記回転電機の出力トルクにより補助する駆動力補助制御を実行する駆動力補助制御部と、を備え、
前記駆動力補助制御部は、前記変速機構制御部が現在の車速において選択し得る変速段の内で変速比が最も大きい変速段である最低変速段を決定し、前記変速機構に形成されている現在の変速段が前記最低変速段であるか否か判定し、
現在の変速段が前記最低変速段であると判定している場合は、前記駆動力補助制御の実行を許可し、現在の変速段が前記最低変速段でないと判定している場合は、前記駆動力補助制御の実行を禁止する点にある。
なお、本願において「回転電機」は、モータ(電動機)、ジェネレータ(発電機)、及び必要に応じてモータ及びジェネレータの双方の機能を果たすモータ・ジェネレータのいずれをも含む概念として用いている。
また、本願において、「駆動連結」とは、2つの回転要素が駆動力を伝達可能に連結された状態を指し、当該2つの回転要素が一体的に回転するように連結された状態、或いは当該2つの回転要素が一又は二以上の伝動部材を介して駆動力を伝達可能に連結された状態を含む概念として用いている。このような伝動部材としては、回転を同速で又は変速して伝達する各種の部材が含まれ、例えば、軸、歯車機構、ベルト、チェーン等が含まれる。また、このような伝動部材として、回転及び駆動力を選択的に伝達する係合装置、例えば摩擦係合装置や噛み合い式係合装置等が含まれていてもよい。
現在の変速段が最低変速段でない場合は、要求駆動力の増加により、目標変速段が最低変速段に変更されて、変速機構に形成される変速段を最低変速段に変更するダウンシフト制御が開始される可能性がある。ダウンシフト制御が開始されると、変速機構の変速比は、変速前の変速段の変速比から変速後の変速段の変速比に変化される。
上記の特徴構成とは異なり、現在の変速段が最低変速段でない場合に、駆動力補助制御の実行を許可すると、最低変速段へのダウンシフト制御が開始された後、変速機構の変速比の変化が開始される前に、回転電機の出力トルクが駆動力補助トルクのために既に増加されている場合がある。このため、回転電機の出力トルクを、変速機構の変速比の変化を補助するために更に十分増加させることができない場合がある。特に、要求駆動力の増加により、目標変速段が最低変速段に変更されて、駆動力補助が要求されている場合は、車両の急加速が要求されている場合であり、回転電機の出力トルクは駆動力補助のために最大出力トルク付近まで増加されている場合があり、変速機構の変速比の変化を補助するために回転電機の出力トルクを更に増加させることが困難な場合がある。このような場合は、変速機構の変速比を変化させるために、内燃機関の出力トルク及び回転電機の駆動力補助トルクが使用されて、出力部材に伝達されるトルクが、変速機構の変速比の変化中低下し、変動する場合がある。このトルク変動により、運転者が加速抜け感を感じ、車両のドライバビリティが悪化する。
一方、現在の変速段が最低変速段である場合は、要求駆動力の増加によりダウンシフト制御が開始される可能性がなく、上記のように、ダウンシフト制御中に出力部材に伝達されるトルクが低下して変動する恐れがない。
上記の特徴構成によれば、現在の変速段が最低変速段でないと判定している場合は、駆動力補助制御の実行が禁止されるため、最低変速段へのダウンシフト制御が開始された後、現在の変速段が最低変速段であると判定されるまでの間、駆動力補助制御の実行が禁止される。よって、最低変速段へのダウンシフト制御の開始後、変速機構の変速比の変化が開始するまでの期間において、出力部材への伝達トルクが、回転電機の出力トルクによる駆動力補助によって増加することを防止できる。その結果、出力部材への伝達トルクが駆動力補助によって増加していないので、変速機構の変速比が変化する際に低下することを抑制することができる。すなわち、運転者に加速抜け感を感じさせることを抑制でき、車両のドライバビリティが悪化することを抑制できる。
一方、最低変速段へのダウンシフト制御が開始された後、現在の変速段が最低変速段に変更されたと判定されると、駆動力補助制御の実行が許可され、回転電機の駆動力補助トルクにより良好な車両の加速感が得られる。
ここで、前記駆動力補助制御部は、前記現在の変速段が前記最低変速段でないと判定している場合であって、前記変速機構制御部によって前記目標変速段が前記現在の変速段から前記最低変速段に変更され、前記変速機構に前記最低変速段を形成させる最低段ダウンシフト制御が開始された場合には、
前記最低段ダウンシフト制御の開始後、少なくとも前記変速機構の変速比の変化開始までは、前記現在の変速段が前記最低変速段に変更されていないと判定して、前記駆動力補助制御の実行を禁止し、少なくとも前記変速機構の変速比の変化終了後に、前記現在の変速段が前記最低変速段に変更されたと判定して、前記駆動力補助制御の実行を許可すると好適である。
この構成によれば、少なくとも変速機構の変速比の変化開始までは、現在の変速段が最低変速段に変更されていないと判定して、駆動力補助制御の実行が禁止されるので、少なくとも変速比の変化開始まで、出力部材への伝達トルクが、回転電機の出力トルクによる駆動力補助によって増加しないようにすることができる。よって、変速比の変化を開始した後、変速比を変化させるために、駆動力補助によって増加した出力部材への伝達トルクが低下し、変動することを抑制できる。
また、少なくとも変速機構の変速比の変化終了後は、変速比の変化のために、出力部材への伝達トルクが低下することはない。上記の構成のように、少なくとも変速機構の変速比の変化終了後に、駆動力補助制御の実行を許可し、回転電機の出力トルクを駆動力補助のために増加させても、出力部材への伝達トルクが変速比の変化のために低下する恐れはなく、回転電機の出力トルクの増加に応じて出力部材への伝達トルクを増加させることができる。
また、少なくとも変速機構の変速比の変化終了後に、駆動力補助制御の実行が許可されるので、駆動力補助を開始する時点をダウンシフト制御が完了する時点より早期化させることができる。これにより、要求駆動力の増加に対する、出力部材への伝達トルクの応答を向上させることができ、車両のドライバビリティを向上させることができる。
ここで、前記現在の変速段が前記最低変速段でないと判定されている場合であって、前記変速機構制御部によって前記目標変速段が前記現在の変速段から前記最低変速段に変更され、前記変速機構に前記最低変速段を形成させる最低段ダウンシフト制御が開始された場合に、
前記最低段ダウンシフト制御の開始後、前記変速機構の変速比を変化させる際に、前記変速機構の変速比の変化を前記回転電機の出力トルクにより補助する変速比変化補助制御を実行する変速比変化補助制御部を更に備え、
前記駆動力補助制御部は、前記最低段ダウンシフト制御の開始後、少なくとも前記変速機構の変速比の変化終了までは、前記現在の変速段が前記最低変速段に変更されていないと判定して、前記駆動力補助制御の実行を禁止し、前記変速機構の変速比の変化終了後に、前記現在の変速段が前記最低変速段に変更されたと判定して、前記駆動力補助制御の実行を許可すると好適である。
この構成によれば、少なくとも変速機構の変速比の変化終了までは、駆動力補助制御の実行が禁止されるので、少なくとも変速比の変化終了まで、出力部材への伝達トルクが、回転電機の出力トルクによる駆動力補助によって増加しないようにすることができる。このため、変速比の変化開始までも、出力部材への伝達トルクが、回転電機の出力トルクによる駆動力補助によって増加しないようにすることができる。
また、変速比を変化させる期間において、回転電機は、駆動力補助するためのトルクを出力していないので、上記の構成のように、回転電機に変速比の変化を補助するためのトルクを出力させることができる。よって、変速機構の変速比を変化させるために、内燃機関の出力トルクが使用されて、出力部材への伝達トルクが、変速機構の変速比の変化中低下することを防止することができる。
よって、変速比の変化開始までの間、駆動力補助によって増加していない出力部材への伝達トルクが、変速比の変化中に低下することなく維持され、トルク変動が生じることを防止できる。
また、上記の構成によれば、変速機構の変速比の変化終了後に、駆動力補助制御の実行が許可されるので、上記のように、回転電機の駆動力補助トルクの増加に応じて出力部材への伝達トルクを増加させることができ、また、駆動力補助を開始する時点をダウンシフト制御が完了する時点より早期化させることができる。
ここで、前記最低段ダウンシフト制御の開始後、前記変速機構の変速比の変化終了までは、前記現在の変速段が前記最低変速段に変更されていないと判定して、前記駆動力補助制御の実行を禁止し、前記変速機構の変速比の変化終了直後に、前記現在の変速段が前記最低変速段に変更されたと判定して、前記駆動力補助制御の実行を許可すると好適である。
この構成によれば、変速機構の変速比の変化終了直後に、駆動力補助制御の実行が許可されるので、駆動力補助を開始する時点をダウンシフト制御が完了する時点より適切に早期化させることができる。
ここで、前記現在の変速段が前記最低変速段でないと判定されている場合であって、前記変速機構制御部によって前記目標変速段が前記現在の変速段から前記最低変速段に変更され、前記変速機構に前記最低変速段を形成させる最低段ダウンシフト制御が開始された場合に、
前記駆動力補助制御部は、前記最低段ダウンシフト制御の開始後、前記変速機構の変速比の変化開始までは、前記現在の変速段が前記最低変速段に変更されていないと判定して、前記駆動力補助制御の実行を禁止し、前記変速機構の変速比の変化開始直後に、前記現在の変速段が前記最低変速段に変更されたと判定して、前記駆動力補助制御の実行を許可すると好適である。
この構成によれば、変速機構の変速比の変化開始までは、駆動力補助制御の実行が禁止されるので、変速比の変化開始まで、出力部材への伝達トルクが、回転電機の出力トルクによる駆動力補助によって増加しないようにすることができる。
また、変速比の変化開始直後に、駆動力補助制御の実行が許可されるので、回転電機の出力トルクが駆動力補助のために増加する。よって、回転電機に出力させた駆動力補助トルクを、変速比を変化させるために使用することができ、変速比を変化させるために、内燃機関の出力トルクが使用されて、出力部材への伝達トルクが、変速機構の変速比の変化中低下することを防止することができる。
よって、変速比の変化開始までの間、駆動力補助によって増加していない出力部材への伝達トルクが、変速比の変化中に低下することなく維持され、トルク変動が生じることを防止できる。
また、上記の構成によれば、変速比の変化開始直後に、回転電機の出力トルクが駆動力補助のために増加されているので、変速比の変化中に、増加された回転電機の出力トルクを、変速比の変化のために使用するだけでなく、出力部材への伝達トルクの増加のためにも使用することができる。このため、変速比の変化中から、回転電機の出力トルクの増加に応じて出力部材への伝達トルクを増加させることができる。よって、駆動力補助を開始する時点をダウンシフト制御が完了する時点より更に早期化させることができる。
ここで、前記駆動力補助制御部は、前記現在の変速段が前記最低変速段でないと判定している場合であって、前記変速機構制御部によって前記目標変速段が前記現在の変速段から当該現在の変速段より変速比が大きい変速段であって前記最低変速段以外の変速段に変更され、当該最低変速段以外の変速段を前記変速機構に形成させる一般ダウンシフト制御を行う場合には、前記変速機構の変速比の変化終了後も、前記駆動力補助制御の実行を禁止すると好適である。
一般ダウンシフト制御が行われる場合は、一般ダウンシフト制御の終了後に、要求駆動力の増加により、目標変速段が最低変速段に変更されて、最低変速段へのダウンシフト制御が開始される可能性がある。最低変速段へのダウンシフト制御が開始されると、上記のように、出力部材への伝達トルクが変動する場合がある。よって、上記の構成にように、一般ダウンシフト制御を行う場合には、変速機構の変速比の変化終了後も駆動力補助制御の実行が禁止されるので、その後に、最低変速段へのダウンシフト制御が開始されたとしても、トルク変動が生じることを防止できる。
ここで、前記駆動力補助制御部は、前記車輪への要求駆動力が、予め定められた最大駆動力を含む高駆動力領域に含まれる場合のみ、前記駆動力補助制御を実行すると好適である。
この構成によれば、駆動力補助制御が実行される要求駆動力の領域を適切に設定することができる。
本発明の実施形態に係る車両用駆動装置及び制御装置の概略構成を示す模式図である。 本発明の実施形態に係る制御装置の概略構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係る駆動力補助制御部の処理を示すフローチャートである。 本発明の実施形態に係る駆動力補助制御部及び変速比変化補助制御部の構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係る駆動力補助率の決定に用いる特性マップである。 本発明の実施形態に係る回転電機最大トルクの決定に用いる特性マップである。 本発明の実施形態に係る目標変速段の決定に用いる変速マップである。 本発明の比較例に係る駆動力補助制御の処理を説明するためのタイミングチャートである。 本発明の実施形態に係る第一の駆動力補助制御の処理を説明するためのタイミングチャートである。 本発明の実施形態に係る第二の駆動力補助制御の処理を説明するためのタイミングチャートである。 本発明のその他の実施形態に係る車両用駆動装置及び制御装置の概略構成を示す模式図である。 本発明のその他の実施形態に係る車両用駆動装置及び制御装置の概略構成を示す模式図である。
本発明に係る制御装置30の実施形態について、図面を参照して説明する。図1は、本実施形態に係る車両用駆動装置1及び制御装置30の概略構成を示す模式図である。この図において、実線は駆動力の伝達経路を示し、破線は作動油の供給経路を示し、一点鎖線は信号の伝達経路を示している。この図に示すように、本実施形態に係る車両用駆動装置1は、概略的には、エンジンE及び回転電機MGを駆動力源として備え、これらの駆動力源の駆動力を、動力伝達機構を介して車輪Wへ伝達する構成となっている。車両用駆動装置1には、エンジンEと車輪Wに駆動連結された出力軸Oとを結ぶ動力伝達経路2に、回転電機MGが設けられていると共に、回転電機MGと出力軸Oとの間に変速機構TMが設けられ、エンジンEと回転電機MGとの間に第一係合装置CL1が設けられている。変速機構TMは、変速比が異なる複数の変速段を切り替えて形成可能である。第一係合装置CL1は、その係合状態に応じて、エンジンEと回転電機MGとの間を選択的に連結した状態又は分離した状態とする。
なお、出力軸Oが、本発明における「出力部材」に相当する。
ハイブリッド車両には、車両用駆動装置1を制御対象とする制御装置30が備えられている。本実施形態に係わる制御装置30は、回転電機MGの制御を行う回転電機制御ユニット32と、変速機構TM、第一係合装置CL1、及び第二係合装置CL2の制御を行う動力伝達制御ユニット33と、これらの制御装置を統合して車両用駆動装置1の制御を行う車両制御ユニット34と、を有している。また、ハイブリッド車両には、エンジンEの制御を行うエンジン制御装置31も備えられている。
制御装置30は、図2から図4に示すように、車輪Wへの要求駆動力としてのアクセル開度Accと車速Vsとに応じて変速機構TMに形成させる目標変速段Goを決定し、目標変速段Goを変速機構TMに形成させる変速機構制御部43と、車輪Wへの要求駆動力としてのアクセル開度Accが増加した場合に、エンジンEから車輪Wに伝達される駆動力を、回転電機MGの出力トルクにより補助する駆動力補助制御を実行する駆動力補助制御部46と、を備えている。
なお、車輪Wへの要求駆動力としてアクセル開度Accの他にブレーキ操作量も考慮されるように構成されてもよい。
駆動力補助制御部46は、変速機構制御部43が現在の車速Vsにおいて決定し得る目標変速段Goの内で変速比が最も大きい目標変速段である最低変速段GLを決定し、変速機構TMに形成されている現在の変速段が最低変速段GLであるか否か判定する。そして、駆動力補助制御部46は、現在の変速段が最低変速段GLであると判定している場合は、駆動力補助制御の実行を許可し、現在の変速段が最低変速段GLでないと判定している場合は、駆動力補助制御の実行を禁止する点に特徴を有している。
以下、本実施形態に係る車両用駆動装置1及び制御装置30について、詳細に説明する。
1.車両用駆動装置1の構成
まず、本実施形態に係るハイブリッド車両の車両用駆動装置1の構成について説明する。図1に示すように、ハイブリッド車両は、車両の駆動力源としてエンジンE及び回転電機MGを備え、これらのエンジンEと回転電機MGとが直列に駆動連結されるパラレル方式のハイブリッド車両となっている。ハイブリッド車両は、変速機構TMを備えており、当該変速機構TMにより、中間軸Mに伝達されたエンジンE及び回転電機MGの回転速度ωmを変速すると共にトルクを変換して出力軸Oに伝達する。
エンジンEは、燃料の燃焼により駆動される内燃機関であり、例えば、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの公知の各種エンジンを用いることができる。本例では、エンジンEのクランクシャフト等のエンジン出力軸Eoが、第一係合装置CL1を介して、回転電機MGに駆動連結された入力軸Iと選択的に駆動連結される。すなわち、エンジンEは、摩擦係合要素である第一係合装置CL1を介して回転電機MGに選択的に駆動連結される。また、エンジン出力軸Eoには、ダンパが備えられており、エンジンEの間欠的な燃焼による出力トルク及び回転速度の変動を減衰して、車輪W側に伝達可能に構成されている。
回転電機MGは、非回転部材に固定されたステータと、このステータと対応する位置で径方向内側に回転自在に支持されたロータと、を有している。この回転電機MGのロータは、入力軸I及び中間軸Mと一体回転するように駆動連結されている。すなわち、本実施形態においては、入力軸I及び中間軸MにエンジンE及び回転電機MGの双方が駆動連結される構成となっている。回転電機MGは、直流交流変換を行うインバータを介して蓄電装置としてのバッテリに電気的に接続されている。そして、回転電機MGは、電力の供給を受けて動力を発生するモータ(電動機)としての機能と、動力の供給を受けて電力を発生するジェネレータ(発電機)としての機能と、を果たすことが可能とされている。すなわち、回転電機MGは、インバータを介してバッテリからの電力供給を受けて力行し、或いはエンジンEや車輪Wから伝達される回転駆動力により発電し、発電された電力は、インバータを介してバッテリに蓄電される。
駆動力源が駆動連結される中間軸Mには、変速機構TMが駆動連結されている。本実施形態では、変速機構TMは、変速比の異なる複数の変速段を有する有段の自動変速装置である。変速機構TMは、これら複数の変速段を形成するため、遊星歯車機構等の歯車機構と複数の係合装置C1、・・・とを備えている。本実施形態では、変速機構TMに備えられた複数の係合装置C1、・・・の中の1つが、第二係合装置CL2とされる。この変速機構TMは、各変速段の変速比で、中間軸Mの回転速度を変速するとともにトルクを変換して、出力軸Oへ伝達する。変速機構TMから出力軸Oへ伝達されたトルクは、出力用差動歯車装置DFを介して左右二つの車軸AXに分配されて伝達され、各車軸AXに駆動連結された車輪Wに伝達される。ここで、変速比は、変速機構TMにおいて各変速段が形成された場合の、出力軸Oの回転速度に対する中間軸Mの回転速度の比であり、本願では中間軸Mの回転速度を出力軸Oの回転速度で除算した値である。すなわち、中間軸Mの回転速度を変速比で除算した回転速度が、出力軸Oの回転速度になる。また、中間軸Mから変速機構TMに伝達されるトルクに、変速比を乗算したトルクが、変速機構TMから出力軸Oに伝達されるトルクになる。
本例では、変速機構TMの複数の係合装置C1、・・・(第二係合装置CL2を含む)、及び第一係合装置CL1は、それぞれ摩擦材を有して構成されるクラッチやブレーキ等の摩擦係合要素である。これらの摩擦係合要素は、供給される油圧を制御することによりその係合圧を制御して伝達トルク容量の増減を連続的に制御することが可能とされている。このような摩擦係合要素としては、例えば湿式多板クラッチや湿式多板ブレーキ等が好適に用いられる。
摩擦係合要素は、その係合部材間の摩擦により、係合部材間でトルクを伝達する。摩擦係合要素の係合部材間に回転速度差(滑り)がある場合は、動摩擦により回転速度の大きい方の部材から小さい方の部材に伝達トルク容量の大きさのトルク(スリップトルク)が伝達される。摩擦係合要素の係合部材間に回転速度差(滑り)がない場合は、摩擦係合要素は、伝達トルク容量の大きさを上限として、静摩擦により摩擦係合要素の係合部材間に作用するトルクを伝達する。ここで、伝達トルク容量とは、摩擦係合要素が摩擦により伝達することができる最大のトルクの大きさである。伝達トルク容量の大きさは、摩擦係合要素の係合圧に比例して変化する。係合圧とは、入力側係合部材(摩擦板)と出力側係合部材(摩擦板)とを相互に押し付け合う圧力である。本実施形態では、係合圧は、供給されている油圧の大きさに比例して変化する。すなわち、本実施形態では、伝達トルク容量の大きさは、摩擦係合要素に供給されている油圧の大きさに比例して変化する。
各摩擦係合要素は、リターンばねを備えており、ばねの反力により解放側に付勢されている。そして、各摩擦係合要素の油圧シリンダに供給される油圧により生じる力がばねの反力を上回ると、各摩擦係合要素に伝達トルク容量が生じ始め、各摩擦係合要素は、解放状態から係合状態に変化する。この伝達トルク容量が生じ始めるときの油圧を、ストロークエンド圧と称す。各摩擦係合要素は、供給される油圧がストロークエンド圧を上回った後、油圧の増加に比例して、その伝達トルク容量が増加するように構成されている。なお、摩擦係合要素は、リターンばねを備えておらず、油圧シリンダのピストンの両側にかかる油圧の差圧によって制御させる構造でもよい。
本実施形態において、係合状態とは、摩擦係合要素に伝達トルク容量が生じている状態であり滑り係合状態と直結係合状態とが含まれる。解放状態とは、摩擦係合要素に伝達トルク容量が生じていない状態である。また、滑り係合状態とは、摩擦係合要素の係合部材間に回転速度差(滑り)がある係合状態であり、直結係合状態とは、摩擦係合要素の係合部材間に回転速度差(滑り)がない係合状態である。また、非直結係合状態とは、直結係合状態以外の係合状態であり、解放状態と滑り係合状態とが含まれる。
2.油圧制御系の構成
車両用駆動装置1の油圧制御系は、車両の駆動力源や専用のモータによって駆動される油圧ポンプから供給される作動油の油圧を所定圧に調整するための油圧制御装置PCを備えている。ここでは詳しい説明を省略するが、油圧制御装置PCは、油圧調整用のリニアソレノイド弁からの信号圧に基づき一又は二以上の調整弁の開度を調整することにより、当該調整弁からドレインする作動油の量を調整して作動油の油圧を一又は二以上の所定圧に調整する。所定圧に調整された作動油は、それぞれ必要とされるレベルの油圧で、変速機構TMの複数の係合装置C1、・・・、並びに第一係合装置CL1や第二係合装置CL2の各摩擦係合要素等に供給される。
3.制御装置の構成
次に、車両用駆動装置1の制御を行う制御装置30及びエンジン制御装置31の構成について、図2を参照して説明する。
制御装置30の制御ユニット32〜34及びエンジン制御装置31は、CPU等の演算処理装置を中核部材として備えるとともに、当該演算処理装置からデータを読み出し及び書き込みが可能に構成されたRAM(ランダム・アクセス・メモリ)や、演算処理装置からデータを読み出し可能に構成されたROM(リード・オンリ・メモリ)等の記憶装置等を有して構成されている。そして、制御装置のROM等に記憶されたソフトウェア(プログラム)又は別途設けられた演算回路等のハードウェア、或いはそれらの両方により、制御装置30の各機能部41〜47などが構成されている。また、制御装置30の制御ユニット32〜34及びエンジン制御装置31は、互いに通信を行うように構成されており、センサの検出情報及び制御パラメータ等の各種情報を共有するとともに協調制御を行い、各機能部41〜47の機能が実現される。
また、車両用駆動装置1は、センサSe1〜Se3を備えており、各センサから出力される電気信号は制御装置30及びエンジン制御装置31に入力される。制御装置30及びエンジン制御装置31は、入力された電気信号に基づき各センサの検出情報を算出する。
入力回転速度センサSe1は、入力軸I及び中間軸Mの回転速度を検出するためのセンサである。入力軸I及び中間軸Mには回転電機MGのロータが一体的に駆動連結されているので、回転電機制御ユニット32は、入力回転速度センサSe1の入力信号に基づいて回転電機MGの回転速度ωm(角速度)、並びに入力軸I及び中間軸Mの回転速度を検出する。
出力回転速度センサSe2は、出力軸Oの回転速度を検出するためのセンサである。動力伝達制御ユニット33は、出力回転速度センサSe2の入力信号に基づいて出力軸Oの回転速度(角速度)を検出する。また、出力軸Oの回転速度は車速に比例するため、動力伝達制御ユニット33は、出力回転速度センサSe2の入力信号に基づいて車速Vsを算出する。エンジン回転速度センサSe3は、エンジン出力軸Eo(エンジンE)の回転速度を検出するためのセンサである。エンジン制御装置31は、エンジン回転速度センサSe3の入力信号に基づいてエンジンEの回転速度(角速度)を検出する。
3−1.エンジン制御装置31
エンジン制御装置31は、エンジンEの動作制御を行うエンジン制御部41を備えている。本実施形態では、エンジン制御部41は、車両制御ユニット34からエンジン要求トルクが指令されている場合は、車両制御ユニット34から指令されたエンジン要求トルクを出力トルク指令値に設定し、エンジンEが出力トルク指令値のトルクを出力するように制御するトルク制御を行う。また、エンジン制御装置31は、エンジンの燃焼開始要求があった場合は、エンジンEの燃焼開始が指令されたと判定して、エンジンEへの燃料供給及び点火を開始するなどして、エンジンEの燃焼を開始する制御を行う。
3−2.動力伝達制御ユニット33
動力伝達制御ユニット33は、変速機構TMの制御を行う変速機構制御部43と、第一係合装置CL1の制御を行う第一係合装置制御部44と、エンジンEの始動制御などにおいて第二係合装置CL2の制御を行う第二係合装置制御部45と、を備えている。
3−2−1.変速機構制御部43
変速機構制御部43は、変速機構TMを制御する機能部である。変速機構制御部43は、車速Vs、及び車輪Wへの要求駆動力としてのアクセル開度Acc、ブレーキ操作量、及びシフト位置などのセンサ検出情報に基づいて目標変速段Goを決定し、目標変速段Goを変速機構TMに形成させる。本実施形態では、変速機構制御部43は、油圧制御装置PCを介して変速機構TMに備えられた各係合装置C1、・・・に供給される油圧を制御することにより、各係合装置C1、・・・を係合又は解放して目標とされた変速段を変速機構TMに形成させる。具体的には、変速機構制御部43は、油圧制御装置PCに各係合装置の目標油圧(指令圧)を指令し、油圧制御装置PCは、指令された目標油圧(指令圧)の油圧を各係合装置に供給する。
本実施形態では、変速機構制御部43は、図7に示すような、メモリに格納された変速マップを参照し、目標変速段Goを決定するように構成されている。変速マップは、車輪Wへの要求駆動力としてのアクセル開度Acc、及び車速Vsと、目標変速段Goとの関係を規定したマップである。なお、車輪Wへの要求駆動力としてアクセル開度Accの他にブレーキ操作量も考慮されるように構成されてもよい。ブレーキ操作量は、ブレーキペダルの運転者による操作量である。
変速マップには、図7に示すように、概略的に車速Vsが大きくなるに従い、アクセル開度Accも大きくなる線で表される複数のアップシフト線(実線)と複数のダウンシフト線(破線)とが設定されている。例えば、図7に「5−6」で示されているアップシフト線は、目標変速段Goが第五変速段から第六変速段へ変更させる車速Vs及びアクセル開度Accが設定された線であり、図7に「6−5」で示されているダウンシフト線は、目標変速段Goが第六変速段から第五変速段へ変更させる車速Vs及びアクセル開度Accが設定された線である。なお、アップシフトとは変速比の大きい変速段から変速比の小さい変速段への切り替えを意味し、ダウンシフトとは変速比の小さい変速段から変速比の大きい変速段への切り替えを意味する。なお、第一変速段、第二変速段、第三変速段、第四変速段、第五変速段、第六変速段の順に、変速比が小さくなるように設定されている。
車速Vs及びアクセル開度Accが変化して変速マップ上でアップシフト線又はダウンシフト線を跨ぐと、変速機構制御部43は、変速機構TMにおける新たな目標変速段Goを決定する。例えば、図7の矢印71、72に示すように、車速Vsの減少又はアクセル開度Accの増加により、右下から左上に第六変速段から第五変速段のダウンシフト線を跨いだ場合は、変速機構制御部43は、目標変速段Goを第六変速段から第五変速段に変更する。なお、車速Vsの増加又はアクセル開度Accの減少により、図7の左上から右下にダウンシフト線を跨いだ場合は、変速機構制御部43は、目標変速段Goを変更しない。一方、図7の矢印73、74に示すように、車速Vsの増加又はアクセル開度Accの減少により、左上から右下に第五変速段から第六変速段のアップシフト線を跨いだ場合は、変速機構制御部43は、目標変速段Goを第五変速段から第四変速段に変更する。なお、車速Vsの減少又はアクセル開度Accの増加により、図7の右下から左上にアップシフト線を跨いだ場合は、変速機構制御部43は、目標変速段Goを変更しない。
また、シフト位置の変更があった場合も、目標変速段が変更される場合がある。例えば、セカンドレンジ、又はローレンジに変更されたと検出した場合にも、目標変速段Goが変更される場合がある。
変速機構制御部43は、変速段の切り替え制御(変速制御)を行なう場合は、各係合装置C1、・・・の油圧指令を制御して、各係合装置C1、・・・の係合又は解放を行い、変速機構TMに形成させる変速段を目標変速段Goに切り替える。この際、変速機構制御部43は、予め計画された変速制御のシーケンスに従い、変速前において係合している係合装置のうちの一つ(以下、解放側係合装置と称す)を解放させると共に、変速前において解放されている係合装置のうちの一つ(以下、係合側係合装置と称す)を係合させる、いわゆるつなぎ替え変速を行う。例えば、ダウンシフトが行われる場合には、変速機構制御部43は、変速比が小さい高変速段を形成する係合装置の1つである解放側係合装置を解放させるとともに、変速比が大きい低変速段を形成する係合装置の1つである係合側係合装置を係合させるダウンシフト制御を行う。また、アップシフトが行われる場合には、変速機構制御部43は、変速比が大きい低変速段を形成する係合装置の1つである解放側係合装置を解放させるとともに、変速比が小さい高変速段を形成する係合装置の1つである係合側係合装置を係合させるアップシフト制御を行う。
3−2−2.第一係合装置制御部44
第一係合装置制御部44は、第一係合装置CL1の係合状態を制御する。本実施形態では、第一係合装置制御部44は、第一係合装置CL1の伝達トルク容量を、車両制御ユニット34から指令された第一目標トルク容量に近づけるように、油圧制御装置PCを介して第一係合装置CL1に供給される油圧を制御する。具体的には、第一係合装置制御部44は、第一目標トルク容量に基づき設定した目標油圧(指令圧)を、油圧制御装置PCに指令し、油圧制御装置PCは、指令された目標油圧(指令圧)の油圧を第一係合装置CL1に供給する。
3−2−3.第二係合装置制御部45
第二係合装置制御部45は、エンジンEの始動制御中などにおいて第二係合装置CL2の係合状態を制御する。本実施形態では、第二係合装置制御部45は、第二係合装置CL2の伝達トルク容量を、車両制御ユニット34から指令された第二目標トルク容量に近づけるように、油圧制御装置PCを介して第二係合装置CL2に供給される油圧を制御する。具体的には、第二係合装置制御部45は、第二目標トルク容量に基づき設定した目標油圧(指令圧)を、油圧制御装置PCに指令し、油圧制御装置PCは、指令された目標油圧(指令圧)の油圧を第二係合装置CL2に供給する。
本実施形態では、第二係合装置CL2は、変速機構TMの変速段を形成する複数の一つとされる。
3−3.回転電機制御ユニット32
回転電機制御ユニット32は、回転電機MGの動作制御を行う回転電機制御部42を備えている。本実施形態では、回転電機制御部42は、車両制御ユニット34から回転電機要求トルクが指令されている場合は、車両制御ユニット34から指令された回転電機要求トルクTmoを出力トルク指令値に設定し、回転電機MGが出力トルク指令値のトルクを出力するように制御する。具体的には、回転電機制御部42は、インバータが備える複数のスイッチング素子をオンオフ制御することにより、回転電機MGの出力トルクを制御する。
3−4.車両制御ユニット34
車両制御ユニット34は、エンジンE、回転電機MG、変速機構TM、第一係合装置CL1、及び第二係合装置CL2等に対して行われる各種トルク制御、及び各係合装置の係合制御等を車両全体として統合する制御を行う機能部を備えている。
車両制御ユニット34は、車輪Wへの要求駆動力としてのアクセル開度Acc、車速Vs、及びバッテリの充電量等に応じて、車輪Wの駆動のために要求されているトルクであって、中間軸M側から出力軸O側に伝達される目標駆動力である車両要求トルクを算出するとともに、エンジンE及び回転電機MGの運転モードを決定する。そして、車両制御ユニット34は、エンジンEに対して要求する出力トルクであるエンジン要求トルク、回転電機MGに対して要求する出力トルクである回転電機要求トルクTmo、第一係合装置CL1に対して要求する伝達トルク容量である第一目標トルク容量、及び第二係合装置CL2に対して要求する伝達トルク容量である第二目標トルク容量を算出し、それらを他の制御ユニット32、33及びエンジン制御装置31に指令して統合制御を行う機能部である。
なお、車輪Wへの要求駆動力としてアクセル開度Accの他にブレーキ操作量も考慮されるように構成されてもよい。すなわち、車両制御ユニット34は、車輪Wへの要求駆動力としてのアクセル開度Accおよびブレーキ操作量、車速Vs、及びバッテリの充電量等に応じて、車両要求トルクを算出するとともに、エンジンE及び回転電機MGの運転モードを決定するように構成されてもよい。
本実施形態では、車両制御ユニット34は、駆動力補助制御部46及び変速比変化補助制御部47を備えている。
以下、駆動力補助制御部46及び変速比変化補助制御部47について詳細に説明する。
3−4−1.駆動力補助制御部46
駆動力補助制御部46は、図3及び図4に示すように、車輪Wへの要求駆動力としてのアクセル開度Accが増加した場合に、エンジンEから車輪Wに伝達される駆動力を、回転電機MGの出力トルクにより補助する駆動力補助制御を実行する機能部である。
本実施形態では、図4に示すように、駆動力補助制御部46(要求駆動力補助トルク決定部52)は、アクセル開度Accに応じて要求される駆動力補助トルクである要求駆動力補助トルクTmtasrを決定するように構成されている。なお、車輪Wへの要求駆動力としてアクセル開度Accの他にブレーキ操作量も考慮されるように構成されてもよい。すなわち、駆動力補助制御部46は、車輪Wへの要求駆動力としてのアクセル開度Accおよびブレーキ操作量に応じて要求される駆動力補助トルクである要求駆動力補助トルクTmtasrを決定するように構成されてもよい。
本実施形態では、要求駆動力補助トルク決定部52(駆動力補助率決定部50)は、アクセル開度Accに応じて駆動力補助率Ktasを決定する。要求駆動力補助トルク決定部52(回転電機最大トルク決定部51)は、回転電機MGの回転速度ωmに基づいて、現在の回転電機MGの回転速度ωmにおいて回転電機MGが出力可能な最大トルクである回転電機最大トルクTmmxを決定する。そして、要求駆動力補助トルク決定部52は、駆動力補助率Ktasと回転電機最大トルクTmmxとを乗算して、要求駆動力補助トルクTmtasrを算出するように構成されている。
駆動力補助率決定部50は、図5の例に示すような、アクセル開度Accが0%から100%まで増加するに従い、駆動力補助率Ktasが0.0から1.0まで増加するように予め設定された特性マップを備えており、当該特性マップを用い、アクセル開度Accに基づいて駆動力補助率Ktasを設定するように構成されている。
回転電機最大トルク決定部51は、図6の例に示すような、回転電機MGの回転速度ωmと回転電機最大トルクTmmxとの関係特性が設定された特性マップを備えており、当該特性マップを用い、回転電機MGの回転速度ωmに基づいて回転電機最大トルクTmmxを設定するように構成されている。
本実施形態では、車輪Wへの要求駆動力としてのアクセル開度Accが、予め定められた最大駆動力としての最大アクセル開度(100%)を含む高駆動力領域に含まれる場合のみ、駆動力補助制御を実行するように構成されている。このため、駆動力補助率Ktasの特性マップは、図5に示す例のように、アクセル開度Accが、最大アクセル開度(100%)を含む高駆動力領域(例えば、80%〜100%)より小さい場合は、駆動力補助率Ktasが0.0に設定され、駆動力補助制御が実行されないようにされており、アクセル開度Accが、高駆動力領域内にある場合は、アクセル開度Accが増加するに従い、駆動力補助率Ktasが0.0から増加するように設定され、駆動力補助制御が実行されるようにされている。本実施形態では、図5に示す例のように、アクセル開度Accが100%まで増加された場合に、回転電機MGの出力トルクを回転電機最大トルクTmmxまで増加させて駆動力補助を行うように、駆動力補助率Ktasが1.0まで増加するように設定されている。
また、本実施形態では、図7に示すように、高駆動力領域は、目標変速段Goに最低変速段GLが設定されるアクセル開度Accの範囲と、一致するように設定されている。
本実施形態では、車両制御ユニット34は、駆動力補助制御が実行されると判定されている場合は、回転電機要求トルクTmo及び車両要求トルクを駆動力補助トルク分だけ増加するように構成されている。
3−4−1−1.駆動力補助制御の課題
まず、駆動力補助制御の課題について、図8に示す比較例に基づいて説明する。
詳しくは、図9を用いて後述するが、時刻t11において、アクセル開度Accが、回転電機MGによる駆動力補助が要求される高駆動力領域まで増加されている(時刻t11以降)。また、時刻t11において、図7に示すように、現在の車速V1において、アクセル開度AccがA1からA2に増加され、目標変速段Goが第四変速段からより変速比の大きい第二変速段に変更されており、ダウンシフトの変速制御が開始されている。第二変速段は、現在の車速V1において決定され得る最低変速段GLである。このように、図8に示す例では、アクセル開度Accが、駆動力補助が要求されるまで増加されたとき、ダウンシフトの変速制御が開始されている(時刻t11)。
本実施形態とは異なり、図8に示す比較例では、現在の変速段が最低変速段GLでない場合でも、駆動力補助制御の実行を禁止せずに、実行を許可するように構成されている(駆動力補助制御ON)。このため、アクセル開度Accの増加により、要求される駆動力補助トルクが増加された場合、増加された要求駆動力補助トルクTmtasrに応じて、回転電機MGの出力トルクが増加されている(時刻t11以降)。
一方、目標変速段Goが変更されてダウンシフトの変速制御を開始した後、変速機構TMの変速段の目標変速段Goへの変更が完了するまでには、時間がかかり、時間遅れが生じている(時刻t11から時刻t14)。特に、ダウンシフトを開始した後、解放側係合装置を直結係合状態から滑り係合状態に移行させるまでには、時間がかかり、時間遅れが生じている(時刻t11から時刻t12)。すなわち、ダウンシフト制御の開始後しばらくの間(時刻t11から時刻t12)は、ダウンシフト制御の開始前の変速段が形成されたままの状態になっている。よって、この間、増加された回転電機MGの出力トルクが、変速前の変速段を介して出力軸Oに伝達され、駆動力源側から出力軸Oに伝達されるトルクである出力軸伝達トルクが、回転電機MGの出力トルクの増加に応じて増加している。なお、エンジンEの出力トルクも、アクセル開度Accの増加に応じて増加されており、出力軸伝達トルクはエンジンEの出力トルクの増加に応じても増加している。
解放側係合装置が直結係合状態から滑り係合状態になった後、回転電機MGの回転速度ωmを、変速前の同期回転速度から変速後の同期回転速度に変化させるイナーシャ制御フェーズの制御が開始されている(時刻t12)。ここで、変速前の同期回転速度は、出力軸Oの回転速度に変速制御の開始前(変速前)の目標変速比を乗算した回転速度であり、回転電機MGの回転速度ωmが変速前の同期回転速度に一致している場合は、解放側係合装置の係合部材間に回転速度差が生じていない。変速後の同期回転速度は、出力軸Oの回転速度に変速制御の開始後(変速後)の目標変速比を乗算した回転速度であり、回転電機MGの回転速度ωmが変速後の同期回転速度に一致している場合は、係合側係合装置の係合部材間に回転速度差が生じていない。
このイナーシャ制御フェーズにおける回転電機MGの回転速度ωmの変化により、変速機構TMの変速比が、変速前の目標変速比から変速後の目標変速比に変化する。図8に示す比較例では、回転電機MGの回転速度ωmを変速前の同期回転速度から増加させるため、解放側係合装置の係合圧(指令圧)が最小係合圧より減少されている。ここで、最小係合圧は、変速機構TMの回転電機MG側に伝達される駆動力源のトルクを、全て出力軸O側に伝達可能な最小の係合圧(指令圧)である。図8に示す比較例では、イナーシャ制御フェーズの開始前に、既に駆動力補助制御の実行が許可されており、駆動力源のトルクが既に回転電機MGの駆動力補助トルク分だけ大きくなっているので、最小係合圧が大きくなっている。解放側係合装置の係合圧が最小係合圧を下回ると、全ての駆動力源のトルクが出力軸O側に伝達されなくなり余剰トルクが生じる。この余剰トルクにより、駆動力源側の回転部材(回転電機MG)の回転速度が上昇する。
アクセル開度が増加されて最低段ダウンシフト制御を行う場合は、車両の急加速が要求されている場合であるため、アクセル開度Accが増加された後、できるだけ速くダウンシフトを完了させて、変速比の最も大きい最低変速段で、駆動力源のトルクを増大させて車輪Wに伝達させることが望まれる。ダウンシフト制御をできるだけ速く完了させるためには、回転電機MGの回転速度ωmを、変速前の同期回転速度から変速後の同期回転速度まで、できるだけ速く変化させる必要がある。このためには、駆動力源の余剰トルクを大きくする必要がある。図8に示す比較例では、イナーシャ制御フェーズの開始前に、既に駆動力補助制御の実行が許可されており、回転電機MGは既に駆動力補助トルクを出力しているため、回転電機MGの出力トルクを余剰トルクのために十分増加させることができない場合が生じる。このため、図8に示す比較例では、解放側係合装置の係合圧が最小係合圧から大きく減少されて、駆動力源の余剰トルクが大きくされている。
これにより、回転電機MGの回転速度ωmの変化が速くなり、変速機構TMの変速比が、変速前の目標変速比から変速後の目標変速比に変化するまでの期間が短くなっている。一方、解放側係合装置の係合圧の最小係合圧からの低下量が大きくされた分、出力軸Oに伝達される駆動力源のトルク(出力軸伝達トルク)が大きく低下している。
よって、図8に示す比較例では、イナーシャ制御フェーズの開始前に駆動力補助トルクに応じて大きくなっている出力軸伝達トルクが、イナーシャ制御フェーズの間に大きく低下しており、トルク変動が生じている。このトルク変動により、運転者が加速抜け感を感じ、車両のドライバビリティが悪化する。
図8に示す比較例では、回転電機MGの回転速度ωmが変速後の同期回転速度に近づくに従い、回転電機MGの回転速度ωmの変化速度を変速後の同期回転速度の変化速度に近づけるため、解放側係合装置の係合圧(指令圧)が最小係合圧付近まで次第に増加されている。これにより、出力軸伝達トルクの低下量が次第に減少している。
回転電機MGの回転速度ωmが、変速後の同期回転速度まで変化したあと(時刻t13)、後述するトルク制御フェーズの制御が開始され、出力軸伝達トルクが、変速後の目標変速段の変速比により増大されるトルクまで次第に増加している(時刻t13から時刻t14)。そして、トルク制御フェーズが終了すると、ダウンシフトの変速制御が終了する(時刻t14)。
3−4−1−2.駆動力補助制御の構成
上記の課題に対して、駆動力補助制御部46は、変速機構制御部43が現在の車速Vsにおいて選択し得る変速段の内で変速比が最も大きい変速段である最低変速段GLを決定し、変速機構TMに形成されている現在の変速段が最低変速段GLであるか否か判定するように構成されている。そして、駆動力補助制御部46は、現在の変速段が最低変速段GLであると判定している場合は、駆動力補助制御の実行を許可し、現在の変速段が最低変速段GLでないと判定している場合は、駆動力補助制御の実行を禁止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ように、駆動力補助制御部46は、アクセル開度Accが増加して、回転電機MGの出力トルクによる駆動力補助制御が要求されている場合(ステップ♯01:Yes)に、現在の車速Vsにおける最低変速段GLを決定し、現在の変速段が最低変速段GLであるか否か判定する(ステップ♯02)。そして、駆動力補助制御部46は、現在の変速段が最低変速段GLであると判定している場合(ステップ♯03:Yes)は、駆動力補助制御の実行を許可し(ステップ♯04)、現在の変速段が最低変速段GLでないと判定している場合(ステップ♯03:No)は、駆動力補助制御の実行を禁止する(ステップ♯05)。
本実施形態では、図4に示すように、最低変速段決定部53が、現在の車速Vsに基づいて最低変速段GLを決定するように構成されている。本実施形態では、最低変速段決定部53は、図7に示すような、変速機構制御部43が目標変速段Goの決定に用いる変速マップを用い、現在の車速Vsに基づいて最低変速段GLを決定する。例えば、図7に示す変速マップの例において、現在の車速VsがV1である場合は、車輪Wへの要求駆動力としてのアクセル開度Accが0%から100%の間で変化した場合に決定され得る目標変速段Goである第四変速段、第三変速段、及び第二変速段の内で変速比が最も大きい目標変速段Goである第二変速段を最低変速段GLとして決定する。或いは、最低変速段決定部53は、変速マップに基づいて、車速Vsと最低変速段GLとの関係特性が予め設定された特性マップを備えており、当該特性マップを用い、現在の車速Vsに基づいて最低変速段GLを決定するように構成されてもよい。なお、変速機構制御部43が、車輪Wへの要求駆動力としてアクセル開度Accの他にブレーキ操作量も考慮して、目標変速段Goを決定するように構成されている場合は、最低変速段決定部53は、アクセル開度Accの変化に加えて、ブレーキ操作量の変化も考慮して最低変速段GLを決定するように構成されてもよい。
そして、駆動力補助制御許可禁止判定部54が、変速機構TMに形成されている現在の変速段Gが最低変速段GLであるか否かを判定するように構成されている。
この構成によれば、図8の比較例で示したように、アクセル開度Accが増加して、回転電機MGによる駆動力補助が要求されると共に、最低変速段GLへのダウンシフト制御が開始された場合に、現在の変速段が最低変速段GLに変更されるまで、駆動力補助制御の実行を禁止することができる。このため、ダウンシフト制御中に、出力軸伝達トルクが変動することを防止することができる。
本実施形態では、駆動力補助制御部46は、現在の変速段が最低変速段GLでないと判定している場合であって、目標変速段Goが現在の変速段から最低変速段GLに変更され、変速機構制御部43によって変速機構TMに最低変速段GLを形成させる最低段ダウンシフト制御を開始した場合には、最低段ダウンシフト制御の開始後、少なくとも変速機構TMの変速比の変化開始までは、現在の変速段が最低変速段GLに変更されていないと判定して、駆動力補助制御の実行を禁止し、少なくとも変速機構TMの変速比の変化終了後に、現在の変速段が最低変速段GLに変更されたと判定して、駆動力補助制御の実行を許可するように構成されている。
本実施形態では、図4に示すように、駆動力補助制御許可禁止判定部54は、変速機構TMの変速比を変化させるイナーシャ制御フェーズ等の変速制御フェーズに基づいて、現在の変速段が最低変速段GLに変更されたか否かを判定するように構成されている。
なお、駆動力補助制御部46は、現在の変速段が最低変速段GLでないと判定している場合であって、変速機構制御部43によって目標変速段Goが現在の変速段から当該現在の変速段より変速比が大きい変速段であって最低変速段GL以外の変速段に変更され、当該最低変速段GL以外の変速段を変速機構TMに形成させる一般ダウンシフト制御を行う場合には、変速機構TMの変速比の変化終了後も、駆動力補助制御の実行を禁止するように構成されている。
図8の比較例で示したように、最低変速段GLへのダウンシフト制御が開始された後、イナーシャ制御フェーズの開始までのように、少なくとも変速機構TMの変速比の変化を開始するまでは、変速機構TMの変速段は、ダウンシフト制御の開始前の変速段の状態であり、最低変速段GLに変更されていない。上記の構成によれば、イナーシャ制御フェーズの開始までのように、少なくとも変速機構TMの変速比の変化を開始するまでは、現在の変速段が最低変速段GLに変更されておらず、現在の変速段が最低変速段GLでないと判定されて、駆動力補助制御の実行が禁止される。これにより、図8の時刻t11から時刻t12までのように、ダウンシフト制御の開始前の変速段の状態である期間において、要求されている駆動力補助トルクを回転電機MGに出力させないようにすることができる。よって、イナーシャ制御フェーズが開始するまでの期間において、出力軸伝達トルクが、駆動力補助トルクに応じて増加することを防止できる。その結果、駆動力補助トルクに応じて増加した出力軸伝達トルクが、イナーシャ制御フェーズにおいて変速比を変化させるために低下しないようにすることができる。すなわち、出力軸伝達トルクが変動することを防止することができる。
また、イナーシャ制御フェーズの終了後のように、少なくとも変速機構TMの変速比の変化終了後は、変速比の変化のために、出力軸伝達トルクが低下することはなく、ダウンシフト制御の完了後と同様に、駆動力源のトルクに応じたトルクを出力軸Oに伝達させることができる。上記の構成によれば、少なくとも変速機構TMの変速比の変化終了後に、現在の変速段が最低変速段GLに変更されており、現在の変速段が最低変速段GLであると判定されて、駆動力補助制御の実行が許可される。これにより、少なくとも図8の時刻t13以降のように、変速機構TMの変速比の変化終了後に、要求されている駆動力補助トルクを回転電機MGに出力させることができる。そして、回転電機MGの出力トルクの増加に応じて、出力軸伝達トルクを増加させ、エンジンEから車輪Wに伝達される駆動力を補助することができる。
よって、少なくとも変速機構TMの変速比の変化終了後に、駆動力補助制御の実行を許可することにより、駆動力補助を開始する時点をダウンシフト制御が完了する時点より早期化することができる。これにより、アクセル開度Accの増加に対する、出力軸Oに伝達されるトルク(出力軸伝達トルク)の応答を向上させることができ、車両のドライバビリティを向上させることができる。
以下で、本実施形態に係る駆動力補助制御として、第一の駆動力補助制御と、第二の駆動力補助制御と、2つの異なる構成について説明する。
3−4−1−3.第一の駆動力補助制御の構成及び挙動
まず、第一の駆動力補助制御の構成及び挙動について説明する。
<第一の駆動力補助制御の構成>
第一の駆動力補助制御に係る駆動力補助制御部46は、最低段ダウンシフト制御の開始後、少なくとも変速機構TMの変速比の変化終了までは、現在の変速段が最低変速段GLに変更されていないと判定して、駆動力補助制御の実行を禁止し、変速機構TMの変速比の変化終了後に、現在の変速段が最低変速段GLに変更されたと判定して、駆動力補助制御の実行を許可するように構成されている。
また、第一の駆動力補助制御に係る変速比変化補助制御部47は、最低段ダウンシフト制御の開始後、変速機構TMの変速比を変化させる際に、変速機構TMの変速比の変化を回転電機MGの出力トルクにより補助する変速比変化補助制御を実行するように構成されている。
本実施形態では、駆動力補助制御部46は、最低段ダウンシフト制御の開始後、変速機構TMの変速比の変化終了までは、現在の変速段が最低変速段GLに変更されていないと判定して、駆動力補助制御の実行を禁止し、変速機構TMの変速比の変化終了直後に、現在の変速段が最低変速段GLであると判定して、駆動力補助制御の実行を許可するように構成されている。
<第一の駆動力補助制御の挙動>
第一の駆動力補助制御の挙動について、図9を参照して説明する。
図8の比較例と同様に、時刻t21において、アクセル開度Accが高駆動力領域まで増加している。アクセル開度Accの増加に応じて要求駆動力補助トルクTmtasrが増加されており、回転電機MGによる駆動力補助が要求されている。図9に示す例では、図8の比較例と同様に、要求駆動力補助トルクTmtasrが、回転電機MGの最大出力トルクTmmxまで増加されている。また、時刻t21において、図8の比較例と同様に、図7に示すように、現在の車速V1においてアクセル開度AccがA1からA2に増加され、目標変速段Goが第四変速段からより変速比の大きい第二変速段に変更されており、ダウンシフトの変速制御が開始されている。駆動力補助制御部46は、第二変速段を最低変速段GLと決定しており、最低段ダウンシフト制御が開始されたと判定している。
第一の駆動力補助制御に係る駆動力補助制御部46は、変速機構TMの変速比を変化させるイナーシャ制御フェーズの終了まで(時刻t23まで)は、現在の変速段が目標変速段Goとしての最低変速段GLに変更されていないと判定して、駆動力補助制御の実行を禁止しており(目標補助制御OFF)、イナーシャ制御フェーズの終了直後(時刻t23)に、現在の変速段が最低変速段GLであると判定して、駆動力補助制御の実行を許可している(目標補助制御ON)。
よって、イナーシャ制御フェーズの終了まで(時刻t23まで)は、要求駆動力補助トルクTmtasrが増加され、駆動力補助が要求されているにもかかわらず、駆動力補助制御の実行を禁止して回転電機MGに駆動力補助トルクを出力させていない。そして、イナーシャ制御フェーズの終了直後(時刻t23)から、駆動力補助制御の実行を許可して回転電機MGに駆動力補助トルクを出力させている。
ダウンシフト制御の開始後、解放側係合装置の係合圧(指令圧)が、完全係合圧からステップ的に減少された後、最小係合圧付近まで次第に減少されていく(時刻t21から時刻t22)。そして、回転電機MGの回転速度ωmが、変速前の同期回転速度から変動した(大きくなった)と判定した場合に、回転電機MGの回転速度ωmを、変速前の同期回転速度から変速後の同期回転速度まで変化させるイナーシャ制御フェーズの制御が開始される(時刻t22)。ここで、完全係合圧とは、駆動力源から係合装置に伝達されるトルクが変動しても滑りのない係合状態を維持できる油圧である。最小係合圧は、上記のように、変速機構TMの回転電機MG側に伝達される駆動力源のトルクを、全て出力軸O側に伝達可能な最小の係合圧(指令圧)である。図9に示す例では、イナーシャ制御フェーズの終了まで駆動力補助制御の実行が禁止されているので、図8の比較例の場合より、駆動力源のトルクが回転電機MGの駆動力補助トルク分だけ小さくなっており、最小係合圧が小さくなっている。
一方、ダウンシフト制御の開始後、係合側係合装置に対する指令圧がストロークエンド圧付近まで増加される(時刻t21から時刻t23)。図9に示す例では、油圧シリンダへの作動油の充填を早めるため、指令圧が、変速制御の開始後、一時的にストロークエンド圧より高く設定されている。
イナーシャ制御フェーズでは、回転速度(変速比)の関係は、変速前の変速段から変速後の変速段の状態に移行されるが、トルク伝達の関係は、変化せず変速前の変速段の状態のままに維持される。解放側係合装置は滑りながらトルクを伝達している状態にされ、係合側係合装置は解放状態にされる。つまり、イナーシャ制御フェーズでは、トルク伝達の関係は、変速前の変速段の関係のままで変化がなく、回転速度(変速比)の関係だけが変速前の変速段から変速後の変速段の関係に移行される。
図8の比較例と同様に、ダウンシフト制御の開始後、イナーシャ制御フェーズが開始されるまでの間(時刻t21から時刻t22)は、ダウンシフト制御の開始前の変速段が形成されたままの状態になっている。しかし、本実施形態では、この間、駆動力補助制御の実行が禁止されているので、図8の比較例のように、駆動力源のトルクは、駆動力補助トルク分だけ増加しておらず、出力軸伝達トルクも、駆動力補助トルクの増加分に応じて増加していない。
変速比変化補助制御部47は、イナーシャ制御フェーズの期間中(時刻t22から時刻t23)、回転電機MGの出力トルクによる変速比変化補助制御を実行する。すなわち、回転電機MGの回転速度ωmを変速前の同期回転速度から変速後の同期回転速度まで変化させて、変速機構TMの変速比を変速前の目標変速比から変速後の目標変速比まで変化させるように、回転電機MGの出力トルクを変化させる。
本実施形態では、解放側係合装置の係合圧(指令圧)は、イナーシャ制御フェーズの期間中、最小係合圧付近に設定されており、解放側係合装置の係合圧(指令圧)の低下により駆動力源側に余剰トルクが生じないように構成されている。このため、回転電機MGの出力トルクの増加により駆動力源側に余剰トルクを生じさせ、回転電機MGの回転速度ωmを変化させるように構成されている。
上記のように、アクセル開度が増加されて最低変速段GLへのダウンシフト制御を行う場合は、できるだけ速くダウンシフトを完了させて、最も変速比の大きい最低変速段GLで、駆動力源のトルクを増大させて車輪Wに伝達させることが望まれる。このため、本実施形態では、変速比変化補助制御部47は、回転電機MGの出力トルクを最大出力トルクTmmx付近まで増加させて、回転電機MGの回転速度ωmを変速後の同期回転速度までできるだけ速く変化させて、イナーシャ制御フェーズの期間を短くできるように構成されている。なお、最大出力トルクTmmxより小さいトルクまで増加させるように構成されてもよい。
変速比変化補助制御部47は、回転電機MGの回転速度ωmが変速後の同期回転速度に到達するときの回転電機MGの回転速度ωmの変化速度が、変速後の同期回転速度の変化速度に近づくように、回転電機MGの回転速度ωmが、変速後の同期回転速度に近づくにつれ、回転電機MGの出力トルクを減少させるように構成されている。
回転電機MGの出力トルクによる変速比変化補助制御が実行されることにより、イナーシャ制御フェーズにおいて解放側係合装置の係合圧(指令圧)を最小係合圧付近から減少させることなく、変速機構TMの変速比が変速後の目標変速比に変化するまでの期間を短くできると共に、出力軸Oに伝達される駆動力源のトルク(出力軸伝達トルク)が低下することを防止できている。よって、イナーシャ制御フェーズが開始されるまでの間、駆動力補助制御の実行が禁止されることにより、出力軸伝達トルクが、イナーシャ制御フェーズの間に低下することなく維持される。よって、図8の比較例とは異なり、トルク変動が生じることを防止できており、運転者が加速抜け感を感じ、車両のドライバビリティが悪化することを防止できている。
回転電機MGの回転速度ωmと変速後の同期回転速度との回転速度差がイナーシャ制御フェーズの終了判定値以下になったと判定した場合(時刻t23)に、イナーシャ制御フェーズが終了され、トルク制御フェーズが開始されている。トルク制御フェーズの開始後、解放側係合装置の係合圧(指令圧)をストロークエンド圧未満まで次第に減少させていくと共に、係合側係合装置の係合圧(指令圧)をストロークエンド圧付近から最小係合圧より大きい圧まで次第に増加させていく(時刻t23から時刻t24)。すなわち、時刻t23から時刻t24の間で、係合圧(伝達トルク容量)を解放側係合装置から係合側係合装置に次第に入れ替えると共に、回転電機MGの回転速度ωmを変速後の同期回転速度に維持するトルク制御フェーズの制御が実行されている。
トルク制御フェーズでは、トルク伝達の関係も変速前の変速段から変速後の変速段の状態に移行され、トルク分担は解放側係合装置から係合側係合装置に完全に移行される。つまり、トルク制御フェーズでは、回転速度(変速比)の関係だけでなく、トルク伝達の関係も、変速前の変速段から変速後の変速段の状態に移行される。
よって、トルク制御フェーズの開始後、トルク伝達の関係が、変速前の変速段から変速比のより大きい変速後の変速段に移行していくため、駆動力源のトルクがより増大されて出力軸Oに伝達されていく。
駆動力補助制御部46は、変速機構TMの変速比を変化させるイナーシャ制御フェーズの終了直後(時刻t23)に、駆動力補助制御の実行を許可して、要求駆動力補助トルクTmtasrに応じたトルクを出力させている。
よって、トルク制御フェーズの制御による出力軸伝達トルクの増大に加えて、駆動力補助トルクによる駆動力源のトルクの増加により、出力軸伝達トルクを増加させることができている。
トルク制御フェーズが終了するまでは、厳密には、変速段の目標変速段への変更が完了していない。しかし、トルク制御フェーズでは、イナーシャ制御フェーズのように、変速比の変化のために出力軸伝達トルクが低下することはなくトルク変動が生じる恐れがない。更に、トルク制御フェーズでは、駆動力補助トルクの増加に応じて出力軸伝達トルクを増加させることができる。よって、駆動力補助制御部46は、イナーシャ制御フェーズの終了直後に、駆動力補助制御の実行を許可するように構成されており、駆動力補助を開始する時点を、変速段の目標変速段への変更が完了する時点(時刻24)より早期化することができている。よって、アクセル開度Accの増加に対する、出力軸Oに伝達されるトルク(出力軸伝達トルク)の応答を向上させることができ、車両のドライバビリティを向上させることができている。
3−4−1−4.第二の駆動力補助制御の構成及び挙動
次に、第二の駆動力補助制御の構成及び挙動について説明する。
<第二の駆動力補助制御の構成>
第二の駆動力補助制御に係る駆動力補助制御部46は、最低段ダウンシフト制御の開始後、変速機構TMの変速比の変化開始までは、現在の変速段が最低変速段GLに変更されていないと判定して、駆動力補助制御の実行を禁止し、変速機構TMの変速比の変化開始直後に、現在の変速段が最低変速段GLに変更されたと判定して、駆動力補助制御の実行を許可するように構成されている。
また、第二の駆動力補助制御に係る変速比変化補助制御部47は、最低段ダウンシフト制御の開始後、変速機構TMの変速比を変化させる際に、解放側係合装置の係合圧(指令圧)の制御により変速機構TMの変速比の変化を補助するように構成されている。
<第二の駆動力補助制御の挙動>
第二の駆動力補助制御の挙動について、図10を参照して説明する。
図8及び図9と同様に、時刻t31において、アクセル開度Accが高駆動力領域まで増加している。アクセル開度Accの増加に応じて要求駆動力補助トルクTmtasrが増加されており、回転電機MGによる駆動力補助が要求されている。図10に示す例では、図8及び図9と同様に、要求駆動力補助トルクTmtasrが、回転電機MGの最大出力トルクTmmxまで増加されている。また、時刻t31において、図8及び図9と同様に、目標変速段Goが第四変速段からより変速比の大きい第二変速段に変更されており、ダウンシフトの変速制御が開始されている。駆動力補助制御部46は、第二変速段を最低変速段GLと決定しており、最低段ダウンシフト制御が開始されたと判定している。
第二の駆動力補助制御に係る駆動力補助制御部46は、変速機構TMの変速比を変化させるイナーシャ制御フェーズの開始まで(時刻t32まで)は、現在の変速段が目標変速段Goとしての最低変速段GLに変更されていないと判定して、駆動力補助制御の実行を禁止しており(目標補助制御OFF)、イナーシャ制御フェーズの開始直後(時刻t32)に、現在の変速段が最低変速段GLであると判定して、駆動力補助制御の実行を許可している(目標補助制御ON)。
よって、イナーシャ制御フェーズの開始まで(時刻t32まで)は、要求駆動力補助トルクTmtasrが増加され、駆動力補助が要求されているにもかかわらず、駆動力補助制御の実行を禁止して回転電機MGに駆動力補助トルクを出力させていない。そして、イナーシャ制御フェーズの開始直後(時刻t32)から、駆動力補助制御の実行を許可して回転電機MGに駆動力補助トルクを出力させている。
図9と同様に、ダウンシフト制御の開始後、解放側係合装置の係合圧(指令圧)が、完全係合圧からステップ的に減少された後、最小係合圧付近まで次第に減少されていく(時刻t31から時刻t32)。そして、回転電機MGの回転速度ωmが、変速前の同期回転速度から変動した(大きくなった)と判定した場合に、回転電機MGの回転速度ωmを、変速前の同期回転速度から変速後の同期回転速度まで変化させるイナーシャ制御フェーズの制御が開始される(時刻t32)。図10に示す例も、図9と同様に、イナーシャ制御フェーズの開始まで駆動力補助制御の実行が禁止されているので、図8の比較例の場合より、駆動力源のトルクが回転電機MGの駆動力補助トルク分だけ小さくなっており、最小係合圧が小さくなっている。
一方、ダウンシフト制御の開始後、図9と同様に、係合側係合装置に対する指令圧がストロークエンド圧付近まで増加される(時刻t31から時刻t33)。
イナーシャ制御フェーズが開始されるまでの間(時刻t31から時刻t32)は、図9と同様に、駆動力補助制御の実行が禁止されているので、図8の比較例のように、駆動力源のトルクは、駆動力補助トルク分だけ増加しておらず、出力軸伝達トルクも、駆動力補助トルクの増加に応じて増加していない。
駆動力補助制御部46は、変速機構TMの変速比を変化させるイナーシャ制御フェーズの開始直後(時刻t32)に、駆動力補助制御の実行を許可して、要求駆動力補助トルクTmtasrに応じたトルクを出力させている。
駆動力補助トルクの増加により駆動力源のトルクが増加して、解放側係合装置の最小係合圧が、駆動力補助トルクの増加に応じて増加している(時刻t32直後)。一方、変速比変化補助制御部47は、イナーシャ制御フェーズの期間中(時刻t32から時刻t33)、解放側係合装置の係合圧(指令圧)の制御により、変速機構TMの変速比の変化を補助する。変速比変化補助制御部47は、駆動力補助制御の開始後、駆動力補助トルクの増加により、解放側係合装置の最小係合圧が増加した後も、解放側係合装置の係合圧(指令圧)を、駆動力補助トルクが増加される前(イナーシャ制御フェーズの開始時)の係合圧の状態に維持する。すなわち、変速比変化補助制御部47は、エンジンEの出力トルクを、全て出力軸O側に伝達可能な最小の係合圧を指令圧に設定する。
よって、イナーシャ制御フェーズが開始されるまでの間、駆動力補助制御の実行が禁止されることにより、出力軸伝達トルクが、イナーシャ制御フェーズの間に低下することなく維持される。よって、図8の比較例とは異なり、トルク変動が生じることを防止できており、運転者が加速抜け感を感じ、車両のドライバビリティが悪化することを防止できている。
また、解放側係合装置の係合圧は、エンジンEの出力トルク及び回転電機MGの駆動力補助トルクを伝達可能な最小係合圧から、相対的に低下することになり、駆動力源の余剰トルクが大きくなる。駆動力補助トルクの大きさのトルクが余剰トルクとなるため、回転電機MGの回転速度ωmの変化を速くすることができ、変速機構TMの変速比が、変速前の目標変速比から変速後の目標変速比に変化するまでの期間を短くすることができる。
変速比変化補助制御部47は、回転電機MGの回転速度ωmが変速後の同期回転速度に到達するときの回転電機MGの回転速度ωmの変化速度が、変速後の同期回転速度の変化速度に近づくように、回転電機MGの回転速度ωmが、変速後の同期回転速度に近づくにつれ、解放側係合装置の係合圧(指令圧)を、エンジンEの出力トルク及び回転電機MGの駆動力補助トルクを伝達可能な最小係合圧まで増加させるように構成されている。
これにより、イナーシャ制御フェーズの期間の後半で、解放側係合装置の係合圧は、エンジンEの出力トルク及び回転電機MGの駆動力補助トルクを伝達可能な最小係合圧まで増加することとなり、出力軸Oに伝達されるトルク(出力軸伝達トルク)が、駆動力補助トルクに応じて増加する。図9に示した第一の駆動力補助制御では、イナーシャ制御フェーズの終了後に出力軸伝達トルクが駆動力補助トルクに応じて増加されるのに比べ、第二の駆動力補助制御では、イナーシャ制御フェーズの期間の後半から、出力軸伝達トルクが駆動力補助トルクに応じて増加されており、駆動力補助の開始時期を更に早期化することができている。よって、アクセル開度Accの増加に対する、出力軸Oに伝達されるトルク(出力軸伝達トルク)の応答を更に向上させることができ、車両のドライバビリティを更に向上させることができている。
回転電機MGの回転速度ωmと変速後の同期回転速度との回転速度差がイナーシャ制御フェーズの終了判定値以下になったと判定した場合(時刻t33)に、イナーシャ制御フェーズが終了され、トルク制御フェーズが開始されている。トルク制御フェーズの開始後、解放側係合装置の係合圧(指令圧)をストロークエンド圧未満まで次第に減少させていくと共に、係合側係合装置の係合圧(指令圧)をストロークエンド圧付近から最小係合圧より大きい圧まで次第に増加させていく(時刻t33から時刻t34)。すなわち、時刻t33から時刻t34の間で、係合圧(伝達トルク容量)を解放側係合装置から係合側係合装置に次第に入れ替えると共に、回転電機MGの回転速度ωmを変速後の同期回転速度に維持するトルク制御フェーズの制御が実行されている。
よって、トルク制御フェーズの開始後、トルク伝達の関係が、変速前の変速段から変速比のより小さい変速後の変速段に移行していくため、駆動力補助トルク分だけ増加されている駆動力源のトルクがより増大されて出力軸Oに伝達されていく。
〔その他の実施形態〕
最後に、本発明のその他の実施形態について説明する。なお、以下に説明する各実施形態の構成は、それぞれ単独で適用されるものに限られず、矛盾が生じない限り、他の実施形態の構成と組み合わせて適用することも可能である。
(1)上記の実施形態においては、変速機構TMが動力伝達経路2における回転電機MGと出力軸Oとの間に設けられている場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、車両用駆動装置1は、図11に示すように、回転電機MGと変速機構TMと間の動力伝達経路2に係合装置CL2を備えるように構成されてもよい。
或いは、車両用駆動装置1は、図12に示すように、回転電機MGと変速機構TMと間の動力伝達経路に更にトルクコンバータTC、及びトルクコンバータTCの入出力部材間を直結係合状態にするロックアップクラッチCL2を備えるように構成されてもよい。
(2)上記の実施形態においては、変速機構TMの係合装置C1、・・・が油圧により制御される係合装置である場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、変速機構TMの係合装置C1、・・・は、油圧以外の駆動力、例えば、電磁石の駆動力、サーボモータの駆動力など、により制御される係合装置であってもよい。
(3)上記の実施形態において、制御装置30は、複数の制御ユニット32〜34を備え、これら複数の制御ユニット32〜34が分担して複数の機能部41〜47を備える場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、制御装置30は、上述した複数の制御ユニット32〜34を任意の組み合わせで統合又は分離した制御装置として備えるようにしてもよく、複数の機能部41〜47の分担も任意に設定することができる。
(4)上記の実施形態において、駆動力補助制御部46が、最低段ダウンシフト制御の開始後、変速機構TMの変速比の変化終了までは、現在の変速段が最低変速段GLに変更されていないと判定して、駆動力補助制御の実行を禁止し、変速機構TMの変速比の変化終了直後に、現在の変速段が最低変速段GLであると判定して、駆動力補助制御の実行を許可するように構成されている場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、駆動力補助制御部46は、最低段ダウンシフト制御の開始後、少なくとも変速機構TMの変速比の変化終了までは、現在の変速段が最低変速段GLに変更されていないと判定して、駆動力補助制御の実行を禁止し、変速機構TMの変速比の変化終了後に、現在の変速段が最低変速段GLに変更されたと判定して、駆動力補助制御の実行を許可するように構成されればよい。例えば、駆動力補助制御部46は、変速機構TMの変速比の変化終了後、所定期間経過後までは、現在の変速段が最低変速段GLに変更されていないと判定して、駆動力補助制御の実行を禁止し、変速機構TMの変速比の変化終了後、前記所定期間経過直後に、現在の変速段が最低変速段GLに変更されたと判定して、駆動力補助制御の実行を許可するように構成されてもよい。
本発明は、内燃機関と車輪に駆動連結された出力部材とを結ぶ動力伝達経路に回転電機が設けられていると共に、変速比が異なる複数の変速段を切り替えて形成可能な変速機構が、前記動力伝達経路における前記回転電機と前記出力部材との間に設けられた車両用駆動装置を制御対象とする制御装置に好適に利用することができる。
1 :車両用駆動装置
2 :動力伝達経路
30 :制御装置
31 :エンジン制御装置
32 :回転電機制御ユニット
33 :動力伝達制御ユニット
34 :車両制御ユニット
41 :エンジン制御部
42 :回転電機制御部
43 :変速機構制御部
44 :第一係合装置制御部
45 :第二係合装置制御部
46 :駆動力補助制御部
47 :変速比変化補助制御部
50 :駆動力補助率決定部
51 :回転電機最大トルク決定部
52 :要求駆動力補助トルク決定部
53 :最低変速段決定部
54 :駆動力補助制御許可禁止判定部
Acc :アクセル開度(車輪への要求駆動力)
C1 :変速機構の係合装置
DF :出力用差動歯車装置
E :エンジン(内燃機関)
G :変速段
GL :最低変速段
Go :目標変速段
Kro :目標変速比
Ktas :駆動力補助率
MG :回転電機
O :出力軸(出力部材)
PC :油圧制御装置
Se1 :入力回転速度センサ
Se2 :出力回転速度センサ
Se3 :エンジン回転速度センサ
TM :変速機構
Tm :回転電機の出力トルク
Tmmx :回転電機最大トルク(最大出力トルク)
Tmo :回転電機要求トルク
Tmtasr:要求駆動力補助トルク
Tmtas:駆動力補助トルク
Vs :車速
W :車輪
ωm :回転電機の回転速度

Claims (7)

  1. 内燃機関と車輪に駆動連結された出力部材とを結ぶ動力伝達経路に回転電機が設けられていると共に、変速比が異なる複数の変速段を切り替えて形成可能な変速機構が、前記動力伝達経路における前記回転電機と前記出力部材との間に設けられた車両用駆動装置を制御対象とする制御装置であって、
    前記車輪への要求駆動力と車速に応じて目標変速段を決定し、前記目標変速段を前記変速機構に形成させる変速機構制御部と、
    前記車輪への要求駆動力が増加した場合に、前記内燃機関から前記車輪に伝達される駆動力を、前記回転電機の出力トルクにより補助する駆動力補助制御を実行する駆動力補助制御部と、を備え、
    前記駆動力補助制御部は、前記変速機構制御部が現在の車速において選択し得る変速段の内で変速比が最も大きい変速段である最低変速段を決定し、前記変速機構に形成されている現在の変速段が前記最低変速段であるか否か判定し、
    現在の変速段が前記最低変速段であると判定している場合は、前記駆動力補助制御の実行を許可し、現在の変速段が前記最低変速段でないと判定している場合は、前記駆動力補助制御の実行を禁止する制御装置。
  2. 前記駆動力補助制御部は、前記現在の変速段が前記最低変速段でないと判定している場合であって、前記変速機構制御部によって前記目標変速段が前記現在の変速段から前記最低変速段に変更され、前記変速機構に前記最低変速段を形成させる最低段ダウンシフト制御が開始された場合には、
    前記最低段ダウンシフト制御の開始後、少なくとも前記変速機構の変速比の変化開始までは、前記現在の変速段が前記最低変速段に変更されていないと判定して、前記駆動力補助制御の実行を禁止し、少なくとも前記変速機構の変速比の変化終了後に、前記現在の変速段が前記最低変速段に変更されたと判定して、前記駆動力補助制御の実行を許可する請求項1に記載の制御装置。
  3. 前記現在の変速段が前記最低変速段でないと判定されている場合であって、前記変速機構制御部によって前記目標変速段が前記現在の変速段から前記最低変速段に変更され、前記変速機構に前記最低変速段を形成させる最低段ダウンシフト制御が開始された場合に、
    前記最低段ダウンシフト制御の開始後、前記変速機構の変速比を変化させる際に、前記変速機構の変速比の変化を前記回転電機の出力トルクにより補助する変速比変化補助制御を実行する変速比変化補助制御部を更に備え、
    前記駆動力補助制御部は、前記最低段ダウンシフト制御の開始後、少なくとも前記変速機構の変速比の変化終了までは、前記現在の変速段が前記最低変速段に変更されていないと判定して、前記駆動力補助制御の実行を禁止し、前記変速機構の変速比の変化終了後に、前記現在の変速段が前記最低変速段に変更されたと判定して、前記駆動力補助制御の実行を許可する請求項1又は2に記載の制御装置。
  4. 前記最低段ダウンシフト制御の開始後、前記変速機構の変速比の変化終了までは、前記現在の変速段が前記最低変速段に変更されていないと判定して、前記駆動力補助制御の実行を禁止し、前記変速機構の変速比の変化終了直後に、前記現在の変速段が前記最低変速段に変更されたと判定して、前記駆動力補助制御の実行を許可する請求項2又は3に記載の制御装置。
  5. 前記現在の変速段が前記最低変速段でないと判定されている場合であって、前記変速機構制御部によって前記目標変速段が前記現在の変速段から前記最低変速段に変更され、前記変速機構に前記最低変速段を形成させる最低段ダウンシフト制御が開始された場合に、
    前記駆動力補助制御部は、前記最低段ダウンシフト制御の開始後、前記変速機構の変速比の変化開始までは、前記現在の変速段が前記最低変速段に変更されていないと判定して、前記駆動力補助制御の実行を禁止し、前記変速機構の変速比の変化開始直後に、前記現在の変速段が前記最低変速段に変更されたと判定して、前記駆動力補助制御の実行を許可する請求項1又は2に記載の制御装置。
  6. 前記駆動力補助制御部は、前記現在の変速段が前記最低変速段でないと判定している場合であって、前記変速機構制御部によって前記目標変速段が前記現在の変速段から該現在の変速段より変速比が大きい変速段であって前記最低変速段以外の変速段に変更され、当該最低変速段以外の変速段を前記変速機構に形成させる一般ダウンシフト制御を行う場合には、前記変速機構の変速比の変化終了後も、前記駆動力補助制御の実行を禁止する請求項2から5のいずれか一項に記載の制御装置。
  7. 前記駆動力補助制御部は、前記車輪への要求駆動力が、予め定められた最大駆動力を含む高駆動力領域に含まれる場合のみ、前記駆動力補助制御を実行する請求項1から6のいずれか一項に記載の制御装置。
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