JP6369442B2 - 動力伝達装置の制御装置 - Google Patents

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    • F16H37/08—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing
    • F16H37/0806—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing with a plurality of driving or driven shafts
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    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/26—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the motors or the generators
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Description

本発明は、原動機と駆動輪との間に配され、流体継手と、この流体継手の入力軸側と出力軸側とを直結し得る係合装置とを含む動力伝達装置の制御装置に関する。
路面の凹凸が激しい波状路などを車両が通り抜ける場合、車輪の上下振動に伴ってエンジンやモーターなどの原動機から駆動力を駆動輪に伝達するための動力伝達装置も振動する。さらに、路面の凹凸の状態と車両の走行速度とによっては動力伝達装置の特定部位に共振が起こる。このような情況において、動力伝達装置が油圧を用いた摩擦係合要素を含む場合、油圧によって係合状態にある摩擦係合要素が振動に伴う伝達トルクの変動によってスリップし、その耐久性が低下してしまう可能性があった。
そこで、変速を行うための摩擦係合要素を有する動力伝達装置に共振が発生した場合、係合状態にある摩擦係合要素に供給される油圧をさらに上昇させ、摩擦係合要素の係合力をより一層高めるようにした技術が特許文献１などで提案されている。
特開２０１１−２２０３５０号公報 特願２０１５−１３８６１９号明細書
特許文献１に開示された方法によると、動力伝達装置の共振に伴って係合状態にある摩擦係合要素に発生するスリップが阻止され、摩擦係合要素の耐久性の低下を抑制することが可能である。
しかしながら、特許文献１では運転者が意図的にアクセル開度を変更しない限り、発生した動力伝達装置の共振自体を車両の走行中に減衰させることが本質的にできない。このため、共振状態にある動力伝達装置の特定部位の機械的強度が繰り返しの曲げ応力によって低下したり、損傷などを受けたりする可能性があった。また、上述したような摩擦係合要素の耐久性の低下は、摩擦係合要素に過大な伝達トルクが継続的に負荷するような車両の運転状態においても起こり得る現象であり、何らかの対策が望まれている。
本発明の目的は、動力伝達装置の特定部位に共振が発生した場合であっても、この共振を迅速に減衰させることを可能とする動力伝達装置の制御装置を提供することにある。
本発明は、エンジンに連結される第１回転要素と、第１回転電機に連結される第２回転要素と、車両の駆動輪に連結される第３回転要素とを有する遊星歯車列と、第２回転電機に連結される入力軸と、前記駆動輪に連結される出力軸とを有する流体継手と、前記流体継手の入力軸側と出力軸側との接続状態を制御する係合装置とを含む動力伝達装置の制御装置であって、前記動力伝達装置の振動に関する情報を取得する手段と、取得した前記動力伝達装置の振動がその共振領域にあるか否かを判定する手段と、前記係合装置の作動を制御するための手段と、前記第１回転電機の作動を制御するための手段と、前記第２回転電機の作動を制御するための手段とを具え、前記動力伝達装置がその共振領域にあると判定された場合、前記係合装置の作動を制御するための手段は前記係合装置をスリップさせ、前記第１回転電機の作動を制御するための手段は前記第１回転電機の回転速度を低下させ、前記第２回転電機の作動を制御するための手段は前記第２回転電機の回転速度を上昇させることを特徴とするものである。
本発明においては、動力伝達装置がその共振領域にある場合、ロックアップ状態にある係合装置をスリップさせることにより、係合装置および流体継手に介在する流体が動力伝達装置の振動を緩衝するダンパーとして作用する。この結果、動力伝達装置の共振帯域がずれ、その共振状態が収まる。また、この時、運転者や搭乗者が係合装置のスリップによる違和感を持たないように、第１回転電機の作動を制御するための手段は第１回転電機の回転速度を低下させ、第２回転電機の作動を制御するための手段は第２回転電機の回転速度を上昇させ、車両の走行状態に変化が生じないようにする。
本発明による動力伝達装置の制御装置において、動力伝達装置の振動に関する情報は、動力伝達装置の特定部位の機械的振動か、出力トルクの変動か、回転速度の変動を含むことができる。
係合装置の作動を制御するための手段は、動力伝達装置の振動が大きいほど係合装置のスリップ量が多くなるように制御することができる。
係合装置の作動を制御するための手段は、動力伝達装置がその共振領域にないと判定された場合、係合装置のスリップ量が０となるように制御することができる。
係合装置のスリップ量は、係合装置の完全解放の状態を含むことができる。
原動機が１つの内燃機関と２つの回転電機とを含むものであってよい。この場合、動力伝達装置は、内燃機関と第１の回転電機との間に組み込まれる遊星歯車列をさらに含み、この遊星歯車列および第２の回転電機が流体継手の入力軸に対して並列に接続し、この流体継手の出力軸が駆動輪側に接続しているものであってよい。あるいは、流体継手の入力軸が第２の回転電機に接続し、遊星歯車列および流体継手の出力軸が駆動輪側に対して並列に接続しているものであってよい。
本発明の動力伝達装置の制御装置によると、動力伝達装置がその共振領域にある場合、係合装置をスリップさせることにより、流体継手に介在する流体が動力伝達装置の振動を緩衝するダイナミックダンパーとして機能させることができる。この結果、動力伝達装置の共振を迅速に減衰させることができ、係合装置のスリップに伴って発生する熱を放散させることにより、その耐久性の低下を抑制することも可能となる。
また、動力伝達装置がその共振領域にある場合、第１回転電機の作動を制御するための手段が第１回転電機の回転速度を低下させ、第２回転電機の作動を制御するための手段が第２回転電機の回転速度を上昇させて車両の走行状態を変化させないようにし、運転者や搭乗者が係合装置のスリップによる違和感を持たないようにさせることができる。
本発明による動力伝達装置の制御装置において、動力伝達装置の振動に関する情報が動力伝達装置の特定部位の機械的振動か、出力トルクの変動か、回転速度の変動を含む場合、動力伝達装置の共振の有無を確実に把握可能である。
係合装置の作動を制御するための手段は、動力伝達装置の振動が大きいほど係合装置のスリップ量が多くなるように制御することにより、動力伝達装置にて発生した共振をさらに迅速に減衰させることができる。
係合装置の作動を制御するための手段は、動力伝達装置がその共振領域にないと判定された場合、係合装置のスリップ量が０となるように制御することにより、流体継手を介した動力伝達損失を無くすことができる。
係合装置のスリップ量が係合装置の完全解放の状態を含む場合、流体継手のダンパー作用を最大限に高めることができる。
本発明をハイブリッド車両に適用した一実施形態のギヤトレーンを表す模式図である。 図１に示した実施形態における主要部の制御ブロック図である。 図１に示した実施形態における動力伝達装置の共振振幅と摩擦クラッチの目標スリップ量との関係を模式的に表すマップである。 図１に示した実施形態における摩擦クラッチの目標スリップ量と、摩擦クラッチに対する供給油圧と、流体継手の入力軸に対する入力トルクとの関係を模式的に表すマップである。 図１に示した実施形態における動力伝達装置の振動周波数とその振幅との関係を模式的に表すグラフである。 図１に示した実施形態における摩擦クラッチに対する供給油圧の制御手順を模式的に表すフローチャートである。 図１に示した実施形態において、エンジンと駆動輪との間の動力伝達装置の特定部位に発生する振動に伴う出力トルクの変化と、摩擦クラッチに対する供給油圧と、第１の回転電機の回転トルクと、第１の回転電機の回転子の回転速度と、第２の回転電機の回転トルクと、第２の回転電機の回転子の回転速度との関係を模式的に表すタイムチャートである。 本発明をハイブリッド車両に適用した他の一実施形態のギヤトレーンを表す模式図である。 図８に示した実施形態における各走行モードと各摩擦係合要素の作動状態との関係を表す作動係合表である。
本発明をフロントエンジン・フロントドライブ方式のハイブリッド車に適用した実施形態について、図１〜図９を参照しながら詳細に説明する。しかしながら、本発明はこのような実施形態のみに限らず、流体継手と、この流体継手の入力軸側と出力軸側とを直結し得る係合装置とを含む動力伝達装置が原動機と駆動輪との間に配されるあらゆる車両に対して応用することができる。
本実施形態におけるハイブリッド車のギヤトレーンを模式的に図１に示し、その主要部の制御ブロックを図２に示す。本実施形態におけるハイブリッド車は、原動機として１つの内燃機関、すなわちエンジンＥと、第１および第２の回転電機１０，２０とを含むが、これに限定されない。原動機が１つのエンジンと１つの回転電機とで構成されるハイブリッド車であっても、本発明を適用することができる。
本実施形態では、エンジンＥを停止したまま回転電機１０，２０のみを作動させるＥＶモードと、回転電機１０，２０と共にエンジンＥをも作動させるＨＶモードとが車両の運転状態に基づいて車載のＥＣＵ(Electronic Control Unit)３０により切り替えられる。何れのモードにおいても、車載の二次電池Ｂを充電するための発電機として容量の小さな第１の回転電機１０が主に機能し、左右の前輪（以下、これを駆動輪と記述する）Ｗに出力トルクを与えるモーターとして容量の大きな第２の回転電機２０が主に機能する。本実施形態における回転電機１０，２０は、何れも静音性の高い三相同期電動機を用いているが、これに限定されない。
車両の走行中に図示しないアクセルペダルが運転者によって踏み込まれなかったり、図示しないブレーキペダルが踏み込まれたりした場合、二次電池ＢのＳＯＣに応じて第２の回転電機２０が発電機として機能する。この場合、回生エネルギーが第２の回転電機２０によって二次電池Ｂに蓄えられ、いわゆるエンジンブレーキとして機能するようになっている。ＨＶモードは、アクセルペダルの踏み込み量、すなわちアクセル開度が所定値、例えば６０％以上か、車速が所定値、例えば毎時６０kmを越えているか、または二次電池ＢのＳＯＣが所定値、例えば４０％未満の場合にのみ選択される。換言すると、それ以外の場合には基本的にＥＶモードが選択される。従って、車両の後進はＥＶモードにて実行されるが、これに限定されない。ＨＶモードでのエンジンＥからの出力トルクは、発電機としての第１の回転電機１０を駆動するために与えられる他、第２の回転電機２０と共に駆動輪Ｗを駆動するための出力トルクとしても与えられる。
運転者によって操作されるアクセルペダルの踏み込み量は、アクセル開度センサーＳ１によりアクセル開度として検出され、その出力値がＥＣＵ３０に出力される。また、運転者によって同様に操作されるブレーキペダルの踏み込み動作は、ブレーキスイッチＳ２のオン／オフ信号として検出され、その出力値がＥＣＵ３０に出力される。車速は車速センサーＳ３によって検出され、その情報がＥＣＵ３０に出力される。二次電池ＢのＳＯＣはＥＣＵ３０の運転状態判定部３１にて算出される。
エンジンＥの始動は第１の回転電機１０を用いて行われる。このため、ＥＣＵ３０には二次電池Ｂに接続するインバーターＩを介して第１回転電機１０の作動を制御する第１回転電機制御部３２と第２の回転電機２０の作動を制御する第２回転電機制御部３３とが組み込まれている。第１および第２の回転電機１０，２０ならびにエンジンＥは、アクセル開度や車速および二次電池ＢのＳＯＣなどを含む車両の運転状態に基づき、ＥＣＵ３０の第１および第２回転電機制御部３２，３３とＥＣＵ３０のエンジン制御部３４とでそれぞれ制御される。これに伴い、第１および第２の回転電機回転速度センサーＳ４，Ｓ５が第１および第２の回転電機１０，２０の回転子１１，２１の回転速度をそれぞれ検出し、これらの情報がＥＣＵ３０にそれぞれ出力されるようになっている。エンジン制御部３４は、車両の状態に応じて予め設定されたタイミングにてエンジンＥの作動および作動停止を制御することに加え、エンジンＥの作動中における燃料の供給量やその供給時期などの制御も行う。
エンジンＥおよび２つの回転電機１０，２０と駆動輪Ｗとの間には、動力伝達装置ＴＭが組み込まれている。本実施形態における動力伝達装置ＴＭは、流体継手４０と、本発明における係合装置としての摩擦クラッチＦＣと、遊星歯車列（以下、便宜的に第１の遊星歯車列と記述する）５０と、差動歯車装置６０とを含む。摩擦クラッチＦＣは、第２の回転電機２０の単相ロックを阻止するための流体継手４０の入力軸４１側と出力軸４２側とを流体を介さずに連結することができる。この摩擦クラッチＦＣに代え、他の周知の係合装置、例えば磁性粉体クラッチなどを使用することも可能である。差動歯車装置６０は左右の駆動輪Ｗの回転軸、すなわち車軸ＷAに接続している。本実施形態では、エンジンＥと第１の回転電機１０との間に組み込まれる第１の遊星歯車列５０および第２の回転電機２０が流体継手４０の入力軸４１に対して並列に接続し、この流体継手４０の出力軸４２が左右の駆動輪Ｗ側に接続している。
第１の遊星歯車列５０は、第１の回転電機１０の回転子１１に連結される太陽歯車５１と、この太陽歯車５１と噛み合う遊星歯車５２を回転自在に支持するキャリア５３と、遊星歯車５２を取り囲むようにこれら遊星歯車５２と噛み合う内歯歯車５４とを有する。エンジンＥの出力軸、すなわちクランク軸ＥAは、この第１の遊星歯車列５０のキャリア５３に連結されている。
流体継手４０の入力軸４１に設けられた入力歯車４３には、第１の遊星歯車列５０の内歯歯車５４と一体に設けられた外歯歯車５５と、第２の回転電機２０の回転子２１と一体の小歯車２２とが噛み合っている。流体継手４０の出力軸４２に設けられた出力歯車４４には、差動歯車装置６０の最終減速歯車６１が噛み合っている。流体継手４０の入力軸４１に設けられたポンプインペラー４５と、その出力軸４２に設けられたタービンランナー４６とは、摩擦クラッチＦＣを介して接続している。この摩擦クラッチＦＣには所定の運転状態以外、摩擦クラッチＦＣを出力トルクに応じた係合状態に維持するための圧力（以下、これをロックアップ油圧と記述する）ＰUに調整された圧油が供給される。これは、車載の二次電池Ｂを電源とする図示しない電動油ポンプおよび周知の油圧制御回路Ｏを介して行われる。本実施形態における上述した所定の運転状態とは、第２の回転電機２０が単相ロック状態に陥るような場合と、車両が波状路などを走行中に動力伝達装置ＴＭが共振状態となる場合とを含む。第２の回転電機２０の単相ロックに基づいて予め設定した閾値よりも第２の回転電機２０の熱負荷が大きい場合、摩擦クラッチＦＣは完全係合状態からスリップ状態または完全解放の状態へと制御される。同様に、動力伝達装置ＴＭが共振状態となった場合、流体継手４０の出力軸４２の回転速度がその入力軸４１の回転速度よりも遅くなるように、摩擦クラッチＦＣは完全係合状態からスリップ状態または完全解放の状態へと制御される。
なお、第２の回転電機２０の単相ロックに関する摩擦クラッチＦＣの制御内容については、本発明とは直接関係がないので、これ以上の説明を省略する。
差動歯車装置６０のハウジング６２には、最終減速歯車６１の回転数の変動を検出してその検出情報をＥＣＵ３０に出力する最終減速歯車回転速度センサーＳ６が取り付けられている。本実施形態における最終減速歯車回転速度センサーＳ６は、車両が走行する路面からの振動によって共振する動力伝達装置ＴＭの振動を取得するためのものであり、振動に伴って変動する回転速度の変化の大きさを振幅として捉えることができる。ＥＣＵ３０の運転状態判定部３１は、この最終減速歯車回転速度センサーＳ６からの検出信号に基づき、最終減速歯車６１の回転変動、すなわち出力トルクの変動量が所定の閾値を越えたか否かを判定する。つまり、車両が波状路などを走行する場合、路面の凹凸により駆動輪を介して車体振動すると、これに伴って動力伝達装置ＴＭも振動し、その特定部位に共振が起こる場合がある。回転部位が振動に伴って生ずる回転変動は、最終減速歯車回転速度センサーＳ６によって出力トルクの変動として検出される。このため、出力トルクの変動量が所定値を越えた場合、ＥＣＵ３０の運転状態判定部３１は動力伝達装置ＴＭの特定部位が共振領域にあると判定する。すなわち、本実施形態におけるＥＣＵ３０の運転状態判定部３１は、取得した動力伝達装置ＴＭの振動がその共振領域にあるか否かを判定する本発明の手段として機能する。
上述した最終減速歯車回転速度センサーＳ６に代えて角速度センサーや振動センサーなどを用いて動力伝達装置ＴＭの振動を取得することも当然可能である。また、本実施形態では差動装置の最終減速歯車６１の回転変動から動力伝達装置ＴＭの振動を取得するようにしたが、これに限定されない。しかしながら、プロペラシャフトなどのように振幅の比較的大きな部位を持つ動力伝達装置ＴＭにおいては、このようなプロペラシャフトなどの振動情報を取得することが好ましいと言える。
本実施形態におけるＥＣＵ３０は、上述した各種センサーＳ１，Ｓ３〜６およびブレーキスイッチＳ２などからの情報に基づき、エンジンＥや、第１および第２の回転電機１０，２０ならびに摩擦クラッチＦＣなどの作動を適切に制御する。
ＥＣＵ３０の油圧制御部３５は、油圧制御回路Ｏと共に本発明の摩擦クラッチＦＣの作動を制御するための手段として機能する。最終減速歯車回転速度センサーＳ６からの検出信号に基づき、動力伝達装置ＴＭがその共振領域にあるとＥＣＵ３０の運転状態判定部３１が判定した場合、油圧制御部３５は動力伝達装置ＴＭの振動の大きさに応じて摩擦クラッチＦＣのスリップ量を変更する。より具体的には、ＥＣＵ３０の油圧制御部３５には、動力伝達装置ＴＭの振動に対応する出力トルクの振幅と、摩擦クラッチＦＣの目標スリップ量との関係を予め規定した図３に示す如きマップが記憶されている。油圧制御部３５は、動力伝達装置ＴＭの共振に伴う出力トルクの振動の大きさに応じた目標スリップ量ΔＮOを読み出し、この目標スリップ量ΔＮOに対応した油圧、すなわち目標油圧ＰOに設定された圧油を摩擦クラッチＦＣに供給する。なお、目標油圧ＰOは、流体継手４０の入力軸４１に加えられる入力トルクに応じて変動する。油圧制御部３５には、目標スリップ量と、目標油圧と、流体継手４０の入力軸４１に加えられる入力トルクとの関係を予め規定した図４に示す如きマップが記憶されている。油圧制御部３５は、目標スリップ量と、流体継手４０の入力軸４１に加えられる入力トルクとに基づき、目標油圧ＰOを読み出し、読み出した目標油圧ＰOを摩擦クラッチＦＣに供給する。そして、摩擦クラッチＦＣが目標スリップ量ΔＮOにてスリップするように、摩擦クラッチＦＣに対する供給油圧を制御する。
このように、摩擦クラッチＦＣをロックアップ状態からスリップ状態へと移行させることにより、摩擦クラッチＦＣが動力伝達装置ＴＭに発生する振動を吸収するダンパーとして機能する。また、流体継手４０のポンプインペラー４５とタービンランナー４６との間に介在する自動変速機油などの作動油も同じダンパーとして機能する。これにより、動力伝達装置ＴＭの振動特性が例えば図５に示すように実線で示す状態から二点鎖線で示すより高い振動周波数帯域へとシフトする結果、それまで生じていた共振が収まる。
このようにして共振帯域をシフトさせることによって動力伝達装置ＴＭの共振が収束した場合、制御のハンチングを回避するために所定時間後、ＥＣＵ３０の油圧制御部３５は再び摩擦クラッチＦＣにロックアップ油圧ＰUに調整した圧油を供給する。これにより、摩擦クラッチＦＣを再びロックアップ状態へと移行させる。本実施形態では、共振がなくなってから２秒後に入力トルクに応じたロックアップ油圧ＰUの圧油を摩擦クラッチＦＣに供給し、これをロックアップ状態へと移行させるようにしている。
このような本実施形態における摩擦クラッチＦＣの油圧制御手順を図６に示し、出力トルクの振動と、摩擦クラッチＦＣへの供給油圧と、第１および第２の回転電機１０，２０の回転トルクと、これらの回転速度との関係を模式的に図７に示す。まず、Ｓ１１のステップにて車両が動力伝達装置ＴＭの共振発生領域にあるか否かを判定する。ここで動力伝達装置ＴＭが共振発生領域にある、すなわち動力伝達装置ＴＭの共振を無くす必要があると判定した場合（図７の時刻ｔ1参照）、Ｓ１２のステップに移行する。このＳ１２のステップでは、出力トルクの共振振幅量に応じた摩擦クラッチＦＣのスリップ量、すなわち目標スリップ量ΔＮOを取得する。そして、Ｓ１３のステップにてこの目標スリップ量ΔＮOに応じて摩擦クラッチＦＣに供給すべき油圧、すなわち目標油圧ＰOを取得する。しかる後、Ｓ１４のステップにてＳ１３のステップにて取得した目標油圧ＰOを摩擦クラッチＦＣに供給する（図７中の時刻ｔ1〜ｔ2参照）。この時、運転者や搭乗者が摩擦クラッチＦＣのスリップによる違和感を持たないように、第１の回転電機１０の回転速度を低下させると同時に第２の回転電機２０の回転速度を上昇させ、車両の走行状態に変化が生じないようにする。次いでＳ１５のステップにて車両が動力伝達装置ＴＭの共振発生領域にあるか否かを再度判定する。ここで、車両が未だ動力伝達装置ＴＭの共振発生領域にある、すなわち共振状態が続いていると判定した場合、Ｓ１６のステップに移行して現在のスリップ量ΔＮが目標スリップ量ΔＮO以下であるか否かを判定する。このＳ１６のステップにて現在のスリップ量ΔＮが目標スリップ量ΔＮO以下である、すなわち摩擦クラッチＦＣをさらにスリップさせる必要があると判定した場合、Ｓ１７のステップに移行する。そして、摩擦クラッチＦＣに供給すべき油圧ＰOを現在の供給油圧から所定値ΔＰだけ減圧して摩擦クラッチＦＣのスリップ量を増大させた後、再びＳ１５のステップに戻って車両が動力伝達装置ＴＭの共振発生領域にあるか否かを判定する。
一方、Ｓ１６のステップにて現在のスリップ量ΔＮが目標スリップ量ΔＮOを越えている、すなわち摩擦クラッチＦＣのスリップ量を低減させる必要があると判定した場合、Ｓ１８のステップに移行する。そして、摩擦クラッチＦＣに供給すべき油圧ＰOを現在の供給油圧よりも所定値ΔＰだけ増圧して摩擦クラッチＦＣのスリップ量を減少させた後、再びＳ１５のステップに戻って車両が動力伝達装置ＴＭの共振発生領域にあるか否かを判定する。
このようにして、Ｓ１５のステップにて車両が動力伝達装置ＴＭの共振発生領域にない、すなわち共振が解消されたと判定した場合には、Ｓ１９のステップに移行してタイマーのカウントアップを開始する（図７中の時刻ｔ2参照）。そして、Ｓ２０のステップにてタイマーのカウント値Ｃが予め設定した閾値ＣR以上であるか否かを判定する。ここでタイマーのカウント値Ｃが閾値ＣR未満の場合には、Ｓ１９のステップに戻ってタイマーのカウントアップを継続する。そしてＳ２０のステップにてタイマーのカウント値Ｃが閾値ＣR以上であると判定した場合にはＳ２１のステップに移行する。このＳ２１のステップでは、流体継手４０の入力軸４１に加わる入力トルクに応じたロックアップ油圧ＰUを摩擦クラッチＦＣに供給し（図７中の時刻ｔ3〜ｔ4参照）、摩擦クラッチＦＣを通常のロックアップ状態に戻す。これと同時に、タイマーのカウント値Ｃを０にリセットした後、再びＳ１１のステップに戻る。
なお、Ｓ１５のステップにて共振が解消されたと判定した場合、タイマーのカウントアップを行うことなく、直ちにＳ２１のステップに移行して摩擦クラッチＦＣを通常のロックアップ状態へと戻すことも可能である。しかしながら、共振が解消されたと判定した場合には、本実施形態のように所定時間ＣRの経過後に摩擦クラッチＦＣを通常のロックアップ状態に戻すことにより、摩擦クラッチＦＣに対するスリップ制御のハンチングをより確実に回避することができる。
上述した実施形態では、第１の遊星歯車列５０および第２の回転電機２０を流体継手４０の入力軸４１に対して並列に接続し、この流体継手４０の出力軸４２を駆動輪Ｗ側に接続させている。しかしながら、流体継手４０の入力軸４１を第２の回転電機２０に接続し、第１の遊星歯車列５０および流体継手４０の出力軸４２を駆動輪Ｗ側に対して並列に接続させることも可能である。また、第１の遊星歯車列５０とエンジンＥとの間に多段変速用の第２の遊星歯車列と複数の摩擦係合要素とを組み込むことも可能である。
このような本発明による動力伝達装置の制御装置の他の実施形態におけるギヤトレーンを模式的に８図に示すが、先の実施形態と同一機能の要素にはこれと同一符号を記すに止め、冗長化を避けるために重複する説明を省略する。すなわち、第２の遊星歯車列７０は、エンジンＥのクランク軸ＥAに対して回転自在な太陽歯車７１と、この太陽歯車７１と噛み合う遊星歯車７２を回転自在に支持するキャリア７３と、遊星歯車７２を取り囲むようにこれらと噛み合う内歯歯車７４とを有する。この第２の遊星歯車列７０の太陽歯車７１とそのキャリア７３とは、摩擦係合要素としての第１クラッチ８１を介して接続し、太陽歯車７１と動力伝達装置ＴＭの図示しないケーシングとの間には摩擦係合要素としてのブレーキ８２が組み込まれている。第２の遊星歯車列７０の内歯歯車７４は、第１の遊星歯車列５０のキャリア５３に対して一体的に結合されている。また、第２の遊星歯車列７０のキャリア７３に連結されるエンジンＥのクランク軸ＥAは、摩擦係合要素としての第２のクラッチ８３を介して第１の回転電機１０の回転子１１に接続している。
一方、本実施形態における流体継手４０の入力軸４１には第２の回転電機２０の回転子２１が連結されている。この流体継手４０の出力軸４２に設けられた出力歯車４４は、第１の遊星歯車列５０の内歯歯車５４と一体の外歯歯車５５と共に従動軸９０の一端に設けられた従動大歯車９１に対して噛み合っている。また、従動軸９０の他端に設けられた従動小歯車９２には、差動歯車装置６０の最終減速歯車６１が噛み合わされている。
第２の遊星歯車列７０は、第１クラッチ８１およびブレーキ８２を選択的に係合状態へと切り替えることにより、減速比の小さなＨ段と、このＨ段よりも減速比の大きなＬ段とに切り替えることができる。この場合、エンジンＥからの出力トルクと第２の回転電機２０からの出力トルクとが並列状態で従動軸９０の従動大歯車９１に伝達される。しかしながら、第１クラッチ８１およびブレーキ８２を非係合状態にすると共に第２クラッチ８３を係合状態にすることにより、エンジンＥからの出力トルクを第１の回転電機１０と流体継手４０の入力軸４１とに第１の遊星歯車列５０を介して与えることができる。この場合、第２の遊星歯車列７０は実質的に変速機として機能しない状態となる。
本実施形態における各走行モードと各摩擦係合要素の作動状態との関係を図９に示す。
ＥＶモードでは、前進および後進共に、第１回転電機１０を発電機として機能させ、第２の回転電機２０をモーターとして機能させる場合と、第１回転電機１０も第２の回転電機２０と共にモーターとして機能させる場合とに切り替え可能である。これは、ＳＯＣとアクセル開度とに基づいてＥＣＵ３０により切り替えられる。第１回転電機１０を第２の回転電機２０と共にモーターとして機能させる場合、第１のクラッチ８１およびブレーキ８２が共に係合状態に保持される。このＥＶモードにおいて、車両の走行中にアクセル開度が０％に戻されたり、図示しないブレーキペダルが踏み込まれたりした場合、第１のクラッチ８１およびブレーキ８２の何れか一方が係合状態に切り替えられる。これにより、第２の回転電機２０が発電機として機能し、その回生エネルギーが第１の回転電機１０を介して二次電池Ｂに蓄えられる。
ＨＶモードでは、エンジンＥの出力トルクを駆動輪Ｗ側に与えることができるパラレル方式と、エンジンＥの出力トルクを第２の回転電機２０に与えるシリーズ方式とに切り替え可能である。パラレル方式の場合、車速やアクセル開度などに応じてＨ段とＬ段とに切り替え可能である。
本実施形態においても、最終減速歯車回転速度センサーＳ６によって動力伝達装置ＴＭの振動に関する情報が取得され、動力伝達装置ＴＭに共振が発生した場合には摩擦クラッチＦＣを完全係合状態からスリップ状態へと移行させる。これによって、動力伝達装置ＴＭの共振を迅速になくすことができる。
上述した実施形態では、原動機を１つのエンジンＥと第１および第２の回転電機１０，２０とで構成したが、１つのエンジンと１つの回転電機とで原動機を構成したハイブリッド車に本発明を適用することも可能である。例えば、図８に示した実施形態から第１の回転電機１０および第１の遊星歯車列５０の構成を削除し、エンジンＥからの出力が従動軸９０の従動大歯車９１に直接または第２の遊星歯車列７０を介して伝達されるような構成であればよい。
このように、本発明はその特許請求の範囲に記載された事項のみから解釈されるべきものであり、上述した実施形態においても、本発明の概念に包含されるあらゆる変更や修正が記載した事項以外に可能である。つまり、上述した実施形態におけるすべての事項は、本発明を限定するためのものではなく、本発明とは直接的に関係のない構成を含め、その用途や目的などに応じて任意に変更し得るものである。
Ｅ エンジン
ＦＣ 摩擦クラッチ
Ｏ 油圧制御回路
ＴＭ 動力伝達装置
Ｓ６ 最終減速歯車回転速度センサー
Ｗ 駆動輪（前輪）
１０ 第１の回転電機
２０ 第２の回転電機
３０ ＥＣＵ
３１ 運転状態判定部
３５ 油圧制御部
４０ 流体継手
４１ 入力軸
４２ 出力軸
５０ 第１の遊星歯車列

Claims (6)

  1. エンジンに連結される第１回転要素と、第１回転電機に連結される第２回転要素と、車両の駆動輪に連結される第３回転要素とを有する遊星歯車列と、第２回転電機に連結される入力軸と、前記駆動輪に連結される出力軸とを有する流体継手と、前記流体継手の入力軸側と出力軸側との接続状態を制御する係合装置とを含む動力伝達装置の制御装置であって、
    前記動力伝達装置の振動に関する情報を取得する手段と、
    取得した前記動力伝達装置の振動がその共振領域にあるか否かを判定する手段と、
    前記係合装置の作動を制御するための手段と、
    前記第１回転電機の作動を制御するための手段と、
    前記第２回転電機の作動を制御するための手段と
    を具え、前記動力伝達装置がその共振領域にあると判定された場合、前記係合装置の作動を制御するための手段は前記係合装置をスリップさせ、前記第１回転電機の作動を制御するための手段は前記第１回転電機の回転速度を低下させ、前記第２回転電機の作動を制御するための手段は前記第２回転電機の回転速度を上昇させることを特徴とする動力伝達装置の制御装置。
  2. 前記動力伝達装置の振動に関する情報は、前記動力伝達装置の特定部位の機械的振動か、出力トルクの変動か、回転速度の変動を含むことを特徴とする請求項１に記載の動力伝達装置の制御装置。
  3. 前記係合装置の作動を制御するための手段は、前記動力伝達装置の振動が大きいほど前記係合装置のスリップ量が多くなるように制御することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の動力伝達装置の制御装置。
  4. 前記係合装置の作動を制御するための手段は、前記動力伝達装置がその共振領域にないと判定された場合、前記係合装置のスリップ量が０となるように制御することを特徴とする請求項１から請求項３の何れか一項に記載の動力伝達装置の制御装置。
  5. 前記係合装置のスリップ量は、前記係合装置の完全解放の状態を含むことを特徴とする請求項１から請求項４の何れか一項に記載の動力伝達装置の制御装置。
  6. 前記第３回転要素は、前記流体継手を介して前記駆動輪に連結される請求項１から請求項５の何れか一項に記載の動力伝達装置の制御装置。
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