JP6337880B2 - 車両用駆動装置の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、電気式差動部と機械式有段変速部とを有する車両用駆動装置に係り、特に、機械式有段変速部の油圧式摩擦係合装置の油圧制御に関するものである。

複数の油圧式摩擦係合装置の係合解放状態に応じて変速比が異なる複数のギヤ段が成立させられる機械式有段変速部を有する車両用駆動装置が知られている（特許文献１参照）。このような車両用駆動装置においては、摩擦材の摩擦係数のばらつきや経時変化、受圧部の寸法誤差等の個体差などで、油圧式摩擦係合装置の係合解放時の油圧特性がばらついたり変化したりする。そのため、特許文献１では、ニュートラル時に油圧式摩擦係合装置の油圧を徐々に上昇させながら、入力回転速度とエンジン回転速度との比が変化したか否かを判断して、その油圧式摩擦係合装置が係合トルクを持ち始める油圧を検出し、パックエンド圧を学習するようになっている。パックエンド圧は、油圧式摩擦係合装置が係合トルクを持ち始める前後の油圧で、例えば係合トルクを持ち始める直前の油圧である。

特開平１１−２３０３３０号公報 特開２００５−３４４８５０号公報

ところで、上記機械式有段変速部とエンジンとの間に、少なくとも２つの回転機およびエンジンに連結された遊星歯車式の差動機構を備えている電気式差動部が設けられている場合（特許文献２参照）、上記油圧式摩擦係合装置の油圧学習を適切に行なうことができない可能性がある。例えば、このような電気式差動部において、エンジン回転速度や出力部材の回転速度（機械式有段変速部の入力回転速度に対応）等が要求出力等に応じた所定の目標値となるように、回転機のトルクがフィードバック制御されると、油圧式摩擦係合装置の係合トルクによる入力回転速度の変化を適切に検出することができない。そして、このように油圧学習を適切に行なうことができないと、油圧式摩擦係合装置の係合解放制御が損なわれて変速応答性が悪化したり変速ショックが発生したりする。

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、電気式差動部および機械式有段変速部を有する場合に、その機械式有段変速部の油圧式摩擦係合装置の油圧学習を適切に行なうことができるように、回転機のフィードバック制御等に拘らず、その油圧式摩擦係合装置の係合トルクの発生を適切に検出でき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) 少なくとも２つの回転機およびエンジンに連結された遊星歯車式の差動機構を備えている電気式差動部と、(b) その電気式差動部と駆動輪との間に配設され、複数の油圧式摩擦係合装置の係合解放状態に応じて変速比が異なる複数のギヤ段が成立させられる機械式有段変速部と、を有する車両用駆動装置の制御装置において、(c) 前記電気式差動部の運動方程式に基づいて前記機械式有段変速部の入力トルク推定値を算出する入力トルク推定部と、(d) 前記機械式有段変速部の何れかのギヤ段が成立させられた走行中であって、そのギヤ段の成立状態が維持される非変速中に、前記入力トルク推定値が所定以上変化するまで該機械式有段変速部の非係合の油圧式摩擦係合装置の油圧を上昇させる油圧制御部と、を有することを特徴とする。

第２発明は、第１発明の車両用駆動装置の制御装置において、前記入力トルク推定値が所定以上変化した時の前記油圧に基づいて、前記非係合の油圧式摩擦係合装置のパックエンド圧を学習することを特徴とする。

第３発明は、第１発明または第２発明の車両用駆動装置の制御装置において、(a) 前記差動機構は、前記エンジンに連結された第１回転要素と、第１回転機に連結された第２回転要素と、伝達部材に連結された第３回転要素と、を有する単一の遊星歯車装置にて構成されており、(b) 前記伝達部材に第２回転機が連結されているとともに、その伝達部材から前記機械式有段変速部に動力伝達される一方、(c) 前記入力トルク推定値は、前記第１回転機のトルクＴｇ、回転変化率ｄＮｇ、およびイナーシャＩｇ、前記第２回転機のトルクＴｍ、回転変化率ｄＮｍ、およびイナーシャＩｍ、前記遊星歯車装置のギヤ比ρを用いて定められた演算式に従って算出されることを特徴とする。

このような車両用駆動装置の制御装置においては、機械式有段変速部の何れかのギヤ段が成立させられた走行中に、電気式差動部の運動方程式から求められる入力トルク推定値が変化するまで、非係合の油圧式摩擦係合装置の油圧を上昇させる。すなわち、非係合の油圧式摩擦係合装置が係合トルクを持ち始めると、その係合トルクが機械式有段変速部の回転抵抗になり、その回転抵抗に起因する回転速度変化によって電気式差動部の各回転要素の釣り合い関係が変化して回転機の作動状態が変化し、運動方程式から求められる入力トルク推定値も変化するため、回転機のフィードバック制御等に拘らず、その係合トルクの発生を適切に検出することができる。言い換えれば、現在係合していない非係合の油圧式摩擦係合装置の油圧を上昇させ、この油圧変化に伴って生じる任意のパラメータ変化を検出することで、フィードバック制御等の影響を抑制できるのであり、また、非係合の油圧式摩擦係合装置の油圧であるため、多少の油圧変化であれば走行にも影響しない。
第２発明は、上記入力トルク推定値が所定以上変化した時の油圧に基づいて、非係合の油圧式摩擦係合装置のパックエンド圧を学習するもので、回転機のフィードバック制御等に拘らず、パックエンド圧を適切に学習することができる。そして、このようにパックエンド圧の油圧学習が適切に行なわれることにより、各部の個体差や摩擦材の経時変化等に拘らず、油圧式摩擦係合装置の油圧制御すなわち変速時の係合解放制御等を適切に行なうことができる。

第３発明は、差動機構が単一の遊星歯車装置によって構成されている場合で、入力トルク推定値が第１回転機のトルクＴｇ、回転変化率ｄＮｇ、およびイナーシャＩｇ、第２回転機のトルクＴｍ、回転変化率ｄＮｍ、およびイナーシャＩｍ、遊星歯車装置のギヤ比ρを用いて定められた演算式に従って算出されるため、精度が悪いエンジントルク等を用いる場合に比較して入力トルク推定値を高い精度で求めることが可能であり、パックエンド圧の学習等を高い精度で行なうことができる。

本発明が適用された車両用駆動装置の制御系統を含む骨子図である。 図１の車両用駆動装置に設けられた機械式有段変速部の複数のギヤ段とそれを成立させる油圧式摩擦係合装置との関係を説明する図である。 図１の車両用駆動装置に設けられた電気式差動部および機械式有段変速部の共線図で、第２速ギヤ段「２ｎｄ」および第３速ギヤ段「３ｒｄ」について例示した図である。 図１の車両用駆動装置に設けられた機械式有段変速部のクラッチＣ１、Ｃ２、およびブレーキＢ１、Ｂ２に関する油圧制御回路を示す回路図である。 図１のパックエンド圧学習部の作動を具体的に説明するフローチャートである。 図１の入力トルク推定部の作動を具体的に説明するフローチャートである。 図５のフローチャートに従ってパックエンド圧の学習制御が行なわれた場合の油圧および入力トルクの変化を示すタイムチャートの一例である。

電気式差動部の差動機構としては、シングルピニオン型或いはダブルピニオン型の単一の遊星歯車装置が好適に用いられる。この遊星歯車装置はサンギヤ、キャリア、およびリングギヤの３つの回転要素を備えているが、それ等の回転速度を１本の直線で結ぶことができる共線図において、例えば中間に位置する回転速度が中間の回転要素にエンジンが連結され、両端の回転要素に差動用の第１回転機、走行駆動用の第２回転機が連結されるが、中間の回転要素に第２回転機すなわち伝達部材（機械式有段変速部に連結される部材）を連結するようにしても良い。この３つの回転要素は、常に相対回転可能であっても良いが、任意の２つをクラッチにより一体的に連結できるようにして、運転状態に応じて一体回転させるようにしたり、差動用の第１回転機が連結される回転要素をブレーキにより回転停止できるようにしたりすることも可能である。必要に応じて、それ等の回転要素とエンジン、第１回転機、第２回転機との間にクラッチ等の断続手段を設けることもできる。複数の遊星歯車装置を組み合わせた差動機構を採用することも可能で、３つ以上の回転機を連結することもできる。

回転機は回転電気機械のことで、具体的には電動モータ、発電機、或いはその両方の機能を択一的に用いることができるモータジェネレータである。差動用の第１回転機として発電機を採用し、走行駆動用の第２回転機として電動モータを採用することもできるが、種々の運転状態を想定した場合、第１回転機、第２回転機の何れもモータジェネレータを用いることが望ましい。

機械式有段変速部としては、遊星歯車式や平行軸式の変速機が広く用いられており、運転状態に応じて自動的に或いは運転者の変速指令に従って変速判断が行われ、油圧制御回路を電気的に切り換えるなどして油圧式摩擦係合装置が係合、解放されることによりギヤ段が切り換えられる。この機械式有段変速部は、例えば複数の前進ギヤ段を成立させることができるが、前進ギヤ段と後進ギヤ段を切り換えるだけの前後進切換装置であっても良い。

入力トルク推定部は、例えば第３発明のようにエンジンのトルクや回転変化率を用いることなく入力トルク推定値を算出するように構成されるが、エンジンのトルクや回転変化率を用いて入力トルク推定値を算出することもできるなど、種々の態様が可能である。油圧制御部は、例えば油圧を０から上昇させても良いが、直前の学習値或いはその近傍まで一気に上昇させてから、必要に応じて更に上昇させるようにしても良いなど、種々の態様が可能である。油圧センサによって実油圧（実際の油圧値）を検出して学習することが望ましいが、実油圧が油圧指令値と略同じになるように油圧を徐々に上昇させれば、油圧指令値を用いて油圧学習を行なうことも可能である。

以下、本発明の実施例を、図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明が適用された車両用駆動装置１０の制御系統を含む骨子図である。車両用駆動装置１０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（以下、ケース１２という）内において共通の軸心上に配設されたエンジン１４と、このエンジン１４に直接或いは図示しない脈動吸収ダンパー（振動減衰装置）などを介して間接的に連結された電気式差動部１６と、その電気式差動部１６から駆動輪３４への動力伝達経路に伝達部材１８を介して直列に連結されている機械式有段変速部２０と、この機械式有段変速部２０に連結されている出力軸２２とを直列に備えている。そして、この出力軸２２からは、差動歯車装置（終減速機）３２および一対の車軸等を介して一対の駆動輪３４に駆動力が伝達される。この車両用駆動装置１０は、例えば車両において縦置きされるＦＲ（フロントエンジン・リヤドライブ）型車両に好適に用いられるものである。エンジン１４は走行用の駆動力源で、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り、本実施例で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電気式差動部１６に直結されている。

電気式差動部１６は、差動用の第１モータジェネレータＭＧ１と、エンジン１４の出力を第１モータジェネレータＭＧ１および伝達部材１８に機械的に分配する差動機構２４と、伝達部材１８と一体的に回転するように作動的に連結されている走行駆動用の第２モータジェネレータＭＧ２と、を備えている。第１モータジェネレータＭＧ１および第２モータジェネレータＭＧ２は、何れも電動モータおよび発電機として択一的に用いることができるもので、第１モータジェネレータＭＧ１は第１回転機に相当し、第２モータジェネレータＭＧ２は第２回転機に相当する。

上記差動機構２４は、シングルピニオン型の遊星歯車装置にて構成されており、サンギヤＳ０、キャリアＣＡ０、およびリングギヤＲ０を備えている。キャリアＣＡ０は連結軸３６を介してエンジン１４に連結されている第１回転要素で、サンギヤＳ０は第１モータジェネレータＭＧ１に連結されている第２回転要素で、リングギヤＲ０は伝達部材１８に連結されている第３回転要素である。言い換えれば、図３の左側に示す電気式差動部１６の共線図において、中間に位置する中間の回転速度となるキャリアＣＡ０にエンジン１４が連結され、両端に位置するサンギヤＳ０およびリングギヤＲ０にそれぞれ差動用の第１モータジェネレータＭＧ１、走行駆動用の第２モータジェネレータＭＧ２が連結されている。これ等のサンギヤＳ０、キャリアＣＡ０、およびリングギヤＲ０は互いに相対回転可能で、エンジン１４の出力が第１モータジェネレータＭＧ１と伝達部材１８に分配され、第１モータジェネレータＭＧ１が回生制御（発電制御ともいう）されることによって得られた電気エネルギーで第２モータジェネレータＭＧ２が回転駆動され、或いはインバータ３８を介して蓄電装置（バッテリー）４０が充電される。第１モータジェネレータＭＧ１の回生制御や力行制御で、その第１モータジェネレータＭＧ１の回転速度（ＭＧ１回転速度）ＮｇすなわちサンギヤＳ０の回転速度を制御することにより、差動機構２４の差動状態を適宜変更することが可能で、連結軸３６の回転速度すなわちエンジン回転速度Ｎｅと伝達部材１８の回転速度（伝達部材回転速度）Ｎｍとの変速比γ０（＝Ｎｅ／Ｎｍ）が連続的に変化させられる。すなわち、電気式差動部１６は、電気式無段変速部として機能する。伝達部材回転速度Ｎｍは、第２モータジェネレータＭＧ２の回転速度（ＭＧ２回転速度）と同じであるため、両者を同じ記号Ｎｍで表記する。

機械式有段変速部２０は、エンジン１４と駆動輪３４との間の動力伝達経路の一部を構成しており、何れもシングルピニオン型の第１遊星歯車装置２６および第２遊星歯車装置２８を有する遊星歯車式の多段変速機である。第１遊星歯車装置２６はサンギヤＳ１、キャリアＣＡ１、およびリングギヤＲ１を備えており、第２遊星歯車装置２８はサンギヤＳ２、キャリアＣＡ２、およびリングギヤＲ２を備えている。そして、サンギヤＳ１は、第１ブレーキＢ１を介してケース１２に選択的に連結される。サンギヤＳ２は、第１クラッチＣ１を介して伝達部材１８に選択的に連結される。キャリアＣＡ１およびリングギヤＲ２は、互いに一体的に連結されており、第２クラッチＣ２を介して伝達部材１８に選択的に連結されるとともに、第２ブレーキＢ２を介してケース１２に選択的に連結される。これ等のキャリアＣＡ１およびリングギヤＲ２はまた、一方向クラッチＦ１を介して非回転部材であるケース１２に連結され、エンジン１４と同方向の回転が許容される一方、逆方向の回転が阻止されるようになっている。リングギヤＲ１およびキャリアＣＡ２は、互いに一体的に連結されて出力軸２２に一体的に連結されている。

そして、このような機械式有段変速部２０は、上記クラッチＣ１、Ｃ２、ブレーキＢ１、Ｂ２（以下、特に区別しない場合は単にクラッチＣ、ブレーキＢという）が選択的に係合させられることにより、伝達部材回転速度Ｎｍと出力軸２２の回転速度（出力回転速度）Ｎout との変速比γ（＝Ｎｍ／Ｎout ）が異なる複数の前進ギヤ段が成立させられる。図２の係合作動表に示されるように、第１クラッチＣ１および第２ブレーキＢ２の係合により変速比γが最も大きい第１速ギヤ段「１ｓｔ」が成立させられ、第１クラッチＣ１および第１ブレーキＢ１の係合により第１速ギヤ段よりも変速比γが小さい第２速ギヤ段「２ｎｄ」が成立させられ、第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２の係合により変速比γ＝１の第３速ギヤ段「３ｒｄ」が成立させられ、第２クラッチＣ２および第１ブレーキＢ１の係合により変速比γが１より小さい第４速ギヤ段「４ｔｈ」が成立させられる。なお、第２ブレーキＢ２と並列に一方向クラッチＦが設けられているため、第２ブレーキＢ２は被駆動時にエンジンブレーキを効かせる場合に係合させれば良く、発進時等の駆動時には解放状態のままで良い。

上記クラッチＣおよびブレーキＢは、油圧によって摩擦係合させられる多板式或いは単板式の油圧式摩擦係合装置である。図４は、これ等のクラッチＣおよびブレーキＢを係合解放制御するリニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ４を含む油圧制御回路４２の要部を示す回路図で、油圧供給装置４４からマニュアルバルブ４６を経てＤレンジ圧（前進レンジ圧）ＰＤが供給されるようになっている。油圧供給装置４４は、エンジン１４によって回転駆動される機械式オイルポンプや、エンジン非作動時に電動モータによって駆動される電動式オイルポンプ等を油圧源として備えており、ライン圧コントロールバルブ等により調圧して所定の油圧（ライン圧）を出力する。マニュアルバルブ４６は、前進走行用のＤレンジや後進走行用のＲレンジ、或いは動力伝達を遮断するＮレンジ等を選択できるシフトレバー４８の操作に応じて機械的に或いは電気的に油路を切り換えるもので、Ｄレンジが選択された場合にＤレンジ圧ＰＤが出力される。

上記クラッチＣ１、Ｃ２、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）５０、５２、５４、５６には、それぞれ油圧制御装置であるリニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ４が配設されている。リニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ４は、電子制御装置６０によって独立に励磁、非励磁され、各油圧アクチュエータ５０、５２、５４、５６の油圧が独立に調圧制御されてクラッチＣ１、Ｃ２、ブレーキＢ１、Ｂ２が個別に係合解放制御されることにより、前記前進ギヤ段１ｓｔ〜４ｔｈが成立させられる。また、機械式有段変速部２０の変速制御においては、例えば変速に関与するクラッチＣやブレーキＢの解放と係合とが同時に制御される所謂クラッチツークラッチ変速が実行される。例えば、第３速ギヤ段「３ｒｄ」から第２速ギヤ段「２ｎｄ」への３→２ダウン変速では、図２の係合作動表に示すように第２クラッチＣ２が解放されると共に第１ブレーキＢ１が係合させられるが、変速ショックを抑制するために第２クラッチＣ２の解放過渡油圧や第２ブレーキＢ１の係合過渡油圧が予め定められた変化パターンなどに従って調圧制御される。このように、機械式有段変速部２０の複数の係合装置（クラッチＣ、ブレーキＢ）の油圧すなわち係合トルクは、リニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ４によって各々独立に且つ連続的に制御することができる。

以上のように構成された車両用駆動装置１０においては、機械式有段変速部２０が何れかのギヤ段Ｇに保持されている状態で、電気式差動部１６の変速比γ０が無段階に変化させられることにより、そのギヤ段Ｇ毎に所定の変速比幅で無段変速を行なうことができる。このような車両用駆動装置１０の全体変速比γＴ（＝エンジン回転速度Ｎｅ／出力回転速度Ｎout ）は、電気式差動部１６の変速比γ０と機械式有段変速部２０の変速比γとを掛け算した値となり、無段階に変化させられる。また、機械式有段変速部２０の変速に拘らず電気式差動部１６の変速比γ０が一定（例えばγ０＝１）に維持されるように第１モータジェネレータＭＧ１の回転速度Ｎｇを制御すれば、機械式有段変速部２０の変速に伴って全体変速比γＴは有段で変化させられ、全体として有段変速機と同様の変速フィーリングが得られる。

図３は、電気式差動部１６および機械式有段変速部２０に関し、ギヤ段毎に連結状態が異なる各回転要素の回転速度の相対関係を直線で表すことができる共線図である。この図３の共線図の縦線の間隔、すなわち電気式差動部１６に示す３本の縦線の間隔は、差動機構２４を構成しているシングルピニオン型遊星歯車装置のギヤ比ρに応じて定められ、機械式有段変速部２０に示す４本の縦線の間隔は、第１遊星歯車装置２６および第２遊星歯車装置２８のギヤ比ρ１、ρ２に応じて定められる。そして、図３における太い実線は、機械式有段変速部２０のギヤ段Ｇが第３速ギヤ段「３ｒｄ」の場合で、太い一点鎖線は、機械式有段変速部２０のギヤ段Ｇが第２速ギヤ段「２ｎｄ」の場合であり、アクセルペダルが踏込み操作されたパワーＯＮの３→２ダウン変速時には、電気式差動部１６の各回転要素の回転速度も変化させられる。具体的には、図３に白抜き矢印で示すように、機械式有段変速部２０の入力部材である伝達部材１８すなわちリングギヤＲ０の回転速度Ｎｍが、その機械式有段変速部２０の変速比γの変化に応じて上昇させられるだけでなく、エンジン回転速度Ｎｅも上昇させられる。

このような車両用駆動装置１０は、エンジン１４の出力制御を行なったり電気式差動部１６および機械式有段変速部２０の変速制御を行なったりするコントローラとして電子制御装置６０を備えている。この電子制御装置６０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力インターフェースなどを有す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もので、必要に応じてエンジン制御用、変速制御用等に分けて複数の電子制御装置を用いて構成される。電子制御装置６０には、アクセル操作量センサ６２、車速センサ６４、エンジン回転速度センサ６６、ＭＧ１回転速度センサ６８、ＭＧ２回転速度センサ７０等からアクセル操作量Ａcc、車速Ｖ、エンジン回転速度Ｎｅ、ＭＧ１回転速度Ｎｇ、ＭＧ２回転速度Ｎｍなど、制御に必要な種々の情報が供給される。車速Ｖは、前記出力回転速度Ｎout に対応する。

上記電子制御装置６０は、機能的に有段変速制御部７２およびハイブリッド制御部７６を備えている。有段変速制御部７２は、例えば車速Ｖとアクセル操作量Ａcc等の出力要求量とをパラメータとして予め定められた変速マップ等に従って機械式有段変速部２０の変速判断を行い、必要に応じて前記リニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ４により前記クラッチＣおよびブレーキＢの係合解放状態を切り換えることにより、機械式有段変速部２０のギヤ段Ｇを自動的に切り換える。有段変速制御部７２はまた、機能的に協調変速制御部７４を備えており、機械式有段変速部２０の変速時に、ハイブリッド制御部７６を介してエンジン１４や第１モータジェネレータＭＧ１、第２モータジェネレータＭＧ２を制御する。例えば、前記図３に示す３→２ダウン変速等のパワーＯＮダウン変速時には、伝達部材１８の回転速度Ｎｍがその変速によって定まる変速後の目標伝達部材回転速度Ｎｍｔとなるように第２モータジェネレータＭＧ２のトルク（力行および回生）がフィードバック制御されるとともに、エンジン回転速度Ｎｅが所定の目標エンジン回転速度Ｎｅｔとなるように第１モータジェネレータＭＧ１のトルク（力行および回生）がフィードバック制御される。すなわち、機械式有段変速部２０の変速は、基本的に油圧式摩擦係合装置（クラッチＣやブレーキＢ）の係合解放制御によって行なわれるが、油圧制御だけでは十分な制御精度が得られないため、電気式差動部１６の変速の進行と適合するように、入力部材である伝達部材１８の回転速度Ｎｍを第２モータジェネレータＭＧ２によって高い精度で制御することが好ましい。

ハイブリッド制御部７６は、例えばエンジン１４を燃費効率のよい作動域で作動させる一方で、エンジン１４と第２モータジェネレータＭＧ２との駆動力の配分や第１モータジェネレータＭＧ１の発電による反力を制御して電気式差動部１６の変速比γ０を無段階に変化させる。例えば、その時の走行車速Ｖにおいて、運転者の出力要求量としてのアクセル操作量Ａccや車速Ｖから車両の目標（要求）出力を算出するとともに、その車両の目標出力と充電要求値とから必要なトータル目標出力を算出し、そのトータル目標出力が得られるように、機械式有段変速部２０のギヤ段Ｇの変速比γ等に応じて、その機械式有段変速部２０の必要入力トルクＴinを求め、更に第２モータジェネレータＭＧ２のアシストトルク等を考慮して、その必要入力トルクＴinが得られる目標エンジン出力（要求エンジン出力）を算出する。そして、その目標エンジン出力が得られるエンジン回転速度ＮｅとエンジントルクＴｅとなるように、エンジン１４を制御するとともに第１モータジェネレータＭＧ１の発電量（回生トルク）をフィードバック制御する。また、例えば車速Ｖを一定に維持するオートクルーズ制御などでは、伝達部材回転速度Ｎｍが所定の回転速度に維持されるように、必要入力トルクＴinがフィードバック制御され、エンジン１４、第１モータジェネレータＭＧ１、第２モータジェネレータＭＧ２のトルクがそれぞれ制御される。エンジン１４の出力制御は、例えば吸入空気量を制御する電子スロットル弁や燃料噴射量を制御する燃料噴射装置、点火時期の進遅角制御が可能な点火装置等を含むエンジン制御装置５８を介して行なわれる。また、第１モータジェネレータＭＧ１および第２モータジェネレータＭＧ２の力行制御および回生制御は、インバータ３８を介して蓄電装置４０の充放電制御を行いつつ実行される。

電子制御装置６０はまた、前記機械式有段変速部２０の複数の油圧式摩擦係合装置（クラッチＣおよびブレーキＢ）がそれぞれ係合トルクを持ち始める直前のパックエンド圧を学習するパックエンド圧学習部８０を機能的に備えている。すなわち、前記油圧アクチュエータ５０、５２、５４、５６は、何れもリターンスプリングを有し、そのリターンスプリングの付勢力に抗してピストンが移動させられることにより摩擦材が摩擦係合させられて係合トルクを生じるようになり、その係合トルクを持ち始める直前の油圧がパックエンド圧である。例えばニュートラル制御で油圧式摩擦係合装置（クラッチＣやブレーキＢ）を解放した場合に、その油圧式摩擦係合装置の油圧をこのパックエンド圧に保持することで、ニュートラル制御の解除時に速やかに係合させて駆動力を発生させることができる。一方、このパックエンド圧は、摩擦材の摩擦係数のばらつきや経時変化、受圧部の寸法誤差等の個体差、リターンスプリングのばね力のばらつきや経時変化などにより、ばらついたり変化したりするため、上記パックエンド圧学習部８０により予め定められたタイミングで学習する。

パックエンド圧学習部８０は、機能的に入力トルク推定部８２および油圧制御部８４を備えており、図５に示すフローチャートのステップＳ１〜Ｓ８（以下、単にＳ１〜Ｓ８という）に従って信号処理を実行する。図５のＳ４〜Ｓ６が油圧制御部８４に相当する。入力トルク推定部８２は、図６に示すフローチャートのステップＲ１〜Ｒ４（以下、単にＲ１〜Ｒ４という）に従って信号処理を実行することにより、電気式差動部１６の運動方程式に基づいて、その電気式差動部１６から機械式有段変速部２０に入力される入力トルクの推定値である入力トルク推定値Ｔｃを算出する。

図５のＳ１では、機械式有段変速部２０が非変速中、すなわち何れかのギヤ段Ｇが成立しているＤレンジの走行中か否かを判断する。変速中の時にはそのまま終了するが、非変速中の場合にはＳ２を実行し、現在解放している油圧式摩擦係合装置の中から学習対象を選択する。この学習対象は、図２の係合作動表の右端欄に示す非係合の摩擦係合装置で、第１速ギヤ段「１ｓｔ」で走行中の場合は第２クラッチＣ２および第１ブレーキＢ１の何れか一方が選択され、第２速ギヤ段「２ｎｄ」で走行中の場合は第２クラッチＣ２および第２ブレーキＢ２の何れか一方が選択され、第３速ギヤ段「３ｒｄ」で走行中の場合は第１ブレーキＢ１および第２ブレーキＢ２の何れか一方が選択され、第４速ギヤ段「４ｔｈ」で走行中の場合は第１クラッチＣ１および第２ブレーキＢ２の何れか一方が選択される。何れのギヤ段でも２つの候補が存在するが、例えば交互に学習するように選択すれば良い。

次のＳ３では、予め定められた学習開始条件を満足するか否かを判断し、満足しなければそのまま終了するが、満足する場合にはＳ４以下の油圧学習処理を実行する。学習開始条件としては、例えば吸入空気量に相当するスロットル弁開度および車速Ｖ等が略一定の定常走行時であることや、前回の学習実行からの変速回数、或いは走行距離等が予め定められた設定値を超えたことなどである。Ｓ４では、対象の油圧式摩擦係合装置に対して緩やかに油圧Ｐｃを加える。図７は、Ｓ４以下の油圧学習処理が実行された場合の対象油圧式摩擦係合装置の油圧Ｐｃおよび入力トルク推定値Ｔｃ（実線）、必要入力トルクＴin（破線）の変化を示すタイムチャートの一例で、時間ｔ１が、Ｓ３の判断がＹＥＳ（肯定）になって油圧学習処理が開始された時間であり、油圧Ｐｃは一定の変化率で緩やかに上昇させられる。図７の油圧Ｐｃは油圧指令値であるが、変化が比較的小さいため、実際の油圧（実油圧）と略同一と見做すことができる。但し、油圧センサなどで実油圧を検出することも可能である。また、現時点のパックエンド圧の学習値に基づいて、そのパックエンド圧またはそれより少し低い油圧値まで一気に上昇させた後、一定の変化率で緩やかに上昇させるようにしても良い。

Ｓ５では、必要入力トルクＴinの変化の絶対値が予め定められた判定値α以上か否かを判断し、判定値α以上の場合は、駆動力変化が大きくて誤学習の可能性があるため、直ちにＳ８へ進んで速やかに油圧Ｐｃを抜いて油圧学習処理を終了する。必要入力トルクＴinは、アクセル操作量Ａccおよび車速Ｖ等から求められるトータル目標出力が得られるように機械式有段変速部２０のギヤ段Ｇの変速比γ等に応じて算出されたその機械式有段変速部２０の必要入力トルクで、エンジン１４や第１モータジェネレータＭＧ１、第２モータジェネレータＭＧ２の制御に際して前記ハイブリッド制御部７６によって算出された値であり、この必要入力トルクＴinの変化が大きいことは駆動力変化が大きいことを意味する。そして、例えば油圧学習処理の開始時（図７の時間ｔ１）の必要入力トルクＴin１と現在値Ｔinとの差ΔＴinを変化量として算出し、その絶対値が判定値α以上か否かを判断する。判定値αは、例えば予め一定値が定められる。なお、このＳ５の処理を省略し、Ｓ４に続いて常にＳ６を実行するようにしても良い。

上記Ｓ５の判断かＹＥＳ（肯定）の場合には続いてＳ６を実行し、入力トルク推定値Ｔｃと学習開始時の必要入力トルクＴin１との差（Ｔｃ−Ｔin１）が予め定められた判定値β以上か否かを判断する。入力トルク推定値Ｔｃは、入力トルク推定部８２により図６のフローチャートに従って算出され、Ｒ１ではＭＧ１回転速度ＮｇおよびＭＧ２回転速度Ｎｍを取得する。また、Ｒ２では、それ等のＭＧ１回転速度Ｎｇ、ＭＧ２回転速度Ｎｍの変化量（今回値と前回値との差）およびサンプリング周期から回転変化率（微分値）ｄＮｇおよびｄＮｍを算出する。Ｒ３では、第１モータジェネレータＭＧ１のトルク（ＭＧ１トルク）Ｔｇおよび第２モータジェネレータＭＧ２のトルク（ＭＧ２トルク）Ｔｍを取得する。例えば第１モータジェネレータＭＧ１、第２モータジェネレータＭＧ２のトルク指示値（電流値など）を、ＭＧ１トルクＴｇ、ＭＧ２トルクＴｍとして読み込む。そして、Ｒ４では、それ等のＭＧ１回転変化率ｄＮｇ、ＭＧ２回転変化率ｄＮｍ、ＭＧ１トルクＴｇ、ＭＧ２トルクＴｍをパラメータとして予め定められた次式(1) に従って入力トルク推定値Ｔｃを算出する。ＭＧ１イナーシャＩｇ、ＭＧ２イナーシャＩｍ、および差動機構２４のギヤ比ρは、設計値が用いられる。この(1) 式は、次式(2) 〜(5) に示す電気式差動部１６の運動方程式に基づいて定められ、具体的には(4) 式のＴｘの項を(3) 式で置き換えることによって(1) 式が得られる。

図５のＳ６の判断がＮＯ（否定）の場合、すなわち入力トルク推定値Ｔｃと学習開始時の必要入力トルクＴin１との差（Ｔｃ−Ｔin１）が判定値βより小さい場合は、対象油圧式摩擦係合装置が未だ係合トルクを持っていないため、Ｓ４以下の実行を繰り返して油圧Ｐｃを徐々に上昇させる。一方、差（Ｔｃ−Ｔin１）が判定値β以上になったら、対象油圧式摩擦係合装置が係合トルクを持ち始めたと考えられるため、Ｓ７以下を実行し、その時の油圧Ｐｃ１に基づいてパックエンド圧を学習する。すなわち、対象油圧式摩擦係合装置が係合トルクを持ち始めると、その係合トルクが機械式有段変速部２０の回転抵抗になり、機械式有段変速部２０の入力回転速度である伝達部材回転速度Ｎｍやエンジン回転速度Ｎｅを低下させるため、それ等の回転速度微分値（変化率）を用いた前記(1) 式から求められる入力トルク推定値Ｔｃが上昇する。油圧Ｐｃ１は、非係合の油圧式摩擦係合装置が係合トルクを持ち始める程度の油圧であるため、走行には影響しない。図７の時間ｔ２は、差（Ｔｃ−Ｔin１）が判定値β以上になり、Ｓ６の判断がＹＥＳになった時間である。判定値βは、例えば複数の油圧式摩擦係合装置毎に予め一定値が定められるが、油圧式摩擦係合装置に拘らず共通の一定値が定められても良い。なお、学習開始時の必要入力トルクＴin１ではなく、現在の必要入力トルクＴinとの差（Ｔｃ−Ｔin）が判定値β以上か否かによって、係合トルクを持ち始めたか否かを判断することもできる。また、スロットル弁開度等の吸入空気量および車速Ｖが略一定の定常走行時に油圧学習処理を実行する場合には、入力トルク推定値Ｔｃそのものの変化量、例えば学習開始時の入力トルク推定値Ｔｃ１に対する現在値Ｔｃの変化量が判定値β以上になったか否かによって、係合トルクを持ち始めたか否かを判断することもできる。

Ｓ７の学習は、Ｓ６の判断がＹＥＳになった時の油圧Ｐｃ１をそのまま、或いはそれより少し低い油圧値をパックエンド圧として学習（更新して記憶）しても良いが、本実施例ではハンチングを防ぐため、直前のパックエンド圧（学習値）との差分に補正係数（例えば０．６等）を掛け算した値を、その直前のパックエンド圧に加算して新たなパックエンド圧（学習値）として記憶する。その後、Ｓ８を実行し、油圧Ｐｃを速やかに抜くなどして一連の油圧学習処理を終了する。

このように、本実施例の車両用駆動装置１０においては、機械式有段変速部２０の何れかのギヤ段が成立させられた走行中に、電気式差動部１６の運動方程式から求められる入力トルク推定値Ｔｃが変化するまで、非係合の対象油圧式摩擦係合装置の油圧Ｐｃを上昇させ、その時の油圧Ｐｃ１に基づいてパックエンド圧を学習するため、電気式差動部１６のモータジェネレータＭＧ１、ＭＧ２のフィードバック制御等に拘らず、そのパックエンド圧を適切に学習することができる。これにより、各部の個体差や摩擦材の経時変化等に拘らず、油圧式摩擦係合装置（クラッチＣおよびブレーキＢ）の油圧制御すなわち変速時の係合解放制御等を適切に行なうことができる。

また、入力トルク推定値ＴｃがＭＧ１トルクＴｇ、ＭＧ１回転変化率ｄＮｇ、およびＭＧ１イナーシャＩｇ、ＭＧ２トルクＴｍ、ＭＧ２回転変化率ｄＮｍ、およびＭＧ２イナーシャＩｍ、差動機構２４のギヤ比ρを用いて定められた演算式(1) に従って算出されるため、精度が悪いエンジントルクＴｅを用いる場合に比較して入力トルク推定値Ｔｃを高い精度で求めることが可能であり、パックエンド圧の学習を高い精度で行なうことができる。

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、これはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。

１０：車両用駆動装置 １４：エンジン １６：電気式差動部 １８：伝達部材 ２０：機械式有段変速部 ２４：差動機構 ３４：駆動輪 ６０：電子制御装置 ８０：パックエンド圧学習部 ８２：入力トルク推定部 ８４：油圧制御部 ＣＡ０：キャリア（第１回転要素） Ｓ０：サンギヤ（第２回転要素） Ｒ０：リングギヤ（第３回転要素） ＭＧ１：第１モータジェネレータ（第１回転機） ＭＧ２：第２モータジェネレータ（第２回転機） Ｃ１、Ｃ２：クラッチ（油圧式摩擦係合装置） Ｂ１、Ｂ２：ブレーキ（油圧式摩擦係合装置） Ｐｃ：油圧 Ｔｃ：入力トルク推定値

Claims (3)

1. 少なくとも２つの回転機およびエンジンに連結された遊星歯車式の差動機構を備えている電気式差動部と、
   該電気式差動部と駆動輪との間に配設され、複数の油圧式摩擦係合装置の係合解放状態に応じて変速比が異なる複数のギヤ段が成立させられる機械式有段変速部と、
   を有する車両用駆動装置の制御装置において、
   前記電気式差動部の運動方程式に基づいて前記機械式有段変速部の入力トルク推定値を算出する入力トルク推定部と、
   前記機械式有段変速部の何れかのギヤ段が成立させられた走行中であって、該ギヤ段の成立状態が維持される非変速中に、前記入力トルク推定値が所定以上変化するまで該機械式有段変速部の非係合の油圧式摩擦係合装置の油圧を上昇させる油圧制御部と、
   を有することを特徴とする車両用駆動装置の制御装置。
2. 前記入力トルク推定値が所定以上変化した時の前記油圧に基づいて、前記非係合の油圧式摩擦係合装置のパックエンド圧を学習する
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両用駆動装置の制御装置。
3. 前記差動機構は、前記エンジンに連結された第１回転要素と、第１回転機に連結された第２回転要素と、伝達部材に連結された第３回転要素と、を有する単一の遊星歯車装置にて構成されており、
   前記伝達部材に第２回転機が連結されているとともに、該伝達部材から前記機械式有段変速部に動力伝達される一方、
   前記入力トルク推定値は、前記第１回転機のトルクＴｇ、回転変化率ｄＮｇ、およびイナーシャＩｇ、前記第２回転機のトルクＴｍ、回転変化率ｄＮｍ、およびイナーシャＩｍ、前記遊星歯車装置のギヤ比ρを用いて定められた演算式に従って算出される
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の車両用駆動装置の制御装置。

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