JP6399212B2 - 制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両用駆動装置を制御対象とする制御装置に関する。

車輪の駆動力源として内燃機関と回転電機とを併用するハイブリッド車両が実用化されている。このようなハイブリッド車両に用いられる車両用駆動装置の一例として、特開２００７−９９１４１号公報（特許文献１）に開示された装置が知られている。特許文献１の車両用駆動装置は、内燃機関〔エンジン１〕と車輪〔左右後輪２〕とを結ぶ動力伝達経路に係合装置〔第１クラッチ６〕と回転電機〔モータ／ジェネレータ５〕と有段自動変速装置〔自動変速機３〕とを備えている。

特許文献１の車両用駆動装置は、係合装置の解放状態で回転電機のトルクによって車両を走行させる電気走行モードと、係合装置の係合状態で内燃機関及び回転電機のトルクによって車両を走行させるハイブリッド走行モードとを実現可能に構成されている。そして、特許文献１の車両用駆動装置を制御する制御装置は、電気走行モードからハイブリッド走行モードへのモード移行に際して、係合装置を滑り係合状態として、回転電機のトルクによって内燃機関の始動制御を行うように構成されている。その際、滑り係合状態とされる係合装置の伝達トルク容量は、内燃機関の回転速度を上昇させるために必要とされるトルクの大きさに応じて設定される。

特開２００７−９９１４１号公報

ところで、動力伝達経路における内燃機関と有段自動変速装置との間に回転電機を備えない従来型の車両では、有段自動変速装置における変速動作中に、車輪側へ伝達されるショックを低減したり変速動作期間を短縮したりするために、内燃機関のトルク制御により内燃機関の回転速度を積極的に変化させ、有段自動変速装置の入力回転速度を変速後の回転速度に近づける制御を行っていた。通常、内燃機関のトルク制御における目標と実際の出力トルクとの差は小さく、また、内燃機関の回転が直接的に有段自動変速装置に入力される構成であることから、このような内燃機関のトルク制御はフィードフォワード制御により行うことが一般的であった。

しかしながら、特許文献１の車両用駆動装置のように、動力伝達経路における内燃機関と有段自動変速装置との間に係合装置と回転電機とが設けられた構成では、内燃機関の始動制御等のために係合装置をスリップ係合状態とする場合がある。このような場合には、有段自動変速装置に入力されるトルク、ここでは内燃機関及び回転電機のトルクをフィードフォワードで制御しても、スリップ係合状態に制御される係合装置の伝達トルク容量が、目標に対して乖離したりバラついたりする場合があるため、変速動作中の有段自動変速装置の入力回転速度を目標どおりに制御することは困難である。すなわち、内燃機関及び回転電機のトルクのフィードフォワード制御が目標どおりに行われたとしても、スリップ係合状態に制御される係合装置の伝達トルク容量の制御にずれが生じると、有段自動変速装置の入力トルクも目標からずれてしまい、変速動作中の有段自動変速装置の入力回転速度が変動する。その結果、ドライバビリティが悪化する可能性がある。

変速動作と内燃機関の始動制御とが重なった場合にも、良好なドライバビリティを維持可能とすることが望まれている。

本開示に係る制御装置は、
内燃機関と車輪とを結ぶ動力伝達経路に係合装置と回転電機と有段自動変速装置とが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、
前記係合装置の解放状態で前記回転電機のトルクによって車両を走行させている状態で、前記有段自動変速装置の変速動作中に、前記内燃機関を始動させるために前記係合装置を係合させる場合に、前記変速動作を開始する前の変速段での前記回転電機の回転速度を変速前同期回転速度として、前記変速動作の進行によって前記回転電機の回転速度が前記変速前同期回転速度から変化した後、前記内燃機関の回転速度を基準として定められた第一同期範囲に達するまで、前記回転電機の回転速度を、定められた第一変化パターンに沿って変化させる。

この構成によれば、変速動作と内燃機関の始動制御とが重なった場合に、回転電機の回転速度が変速前同期回転速度から変化した後、内燃機関の回転速度の第一同期範囲に達するまで、第一変化パターンに応じた回転電機の回転速度制御が実行される。回転電機の回転速度制御では、仮に係合装置の伝達トルク容量の実値に目標値からのズレが生じたとしても、そのズレに応じて回転電機の出力トルクが補正されるので、有段自動変速装置の入力部材の回転加速度は安定を保つ。その結果、良好なドライバビリティを維持させることができる。

本開示に係る技術のさらなる特徴と利点は、図面を参照して記述する以下の例示的かつ非限定的な実施形態の説明によってより明確になるであろう。

実施形態に係る車両用駆動装置の概略図 制御装置の概略構成を示すブロック図 始動重畳変速制御の処理手順を示すフローチャート 特別変速制御の処理手順を示すフローチャート 始動重畳変速制御の一例を示すタイムチャート 始動重畳変速制御の比較例を示すタイムチャート 始動重畳変速制御の他の一例を示すタイムチャート 別態様の車両用駆動装置の概略図 別態様の車両用駆動装置の概略図

制御装置の実施形態について説明する。この制御装置１は、車両用駆動装置３を制御対象とする車両用駆動装置用制御装置である。制御装置１による制御対象となる車両用駆動装置３は、車輪Ｗの駆動力源として内燃機関ＥＧ及び回転電機３３の双方を備えた車両（ハイブリッド車両）を駆動するための駆動装置（ハイブリッド車両用駆動装置）である。
車両用駆動装置３は、パラレル方式のハイブリッド車両を駆動するためのパラレルハイブリッド車両用駆動装置として構成されている。

以下の説明において、「駆動連結」とは、２つの回転要素が駆動力（トルクと同義）を伝達可能に連結された状態を意味する。この概念には、２つの回転要素が一体回転するように連結された状態や、１つ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が含まれる。このような伝動部材には、回転を同速で又は変速して伝達する各種の部材（軸、歯車機構、ベルト等）が含まれ、回転及び駆動力を選択的に伝達する係合装置（摩擦係合装置や噛み合い式係合装置等）が含まれても良い。

また、「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る。

また、摩擦係合装置の係合の状態に関して、「係合状態」は、当該摩擦係合装置に伝達トルク容量が生じている状態を意味する。ここで、伝達トルク容量は、摩擦係合装置が摩擦により伝達可能な最大トルクである。伝達トルク容量の大きさは、当該摩擦係合装置の一対の係合部材（入力側係合部材と出力側係合部材）を相互に押し付けあう圧力（係合圧）に比例して定まる。「係合状態」には、一対の係合部材間に回転速度差（滑り）がない「直結係合状態」と、回転速度差がある「滑り係合状態」とが含まれる。「解放状態」は、摩擦係合装置に伝達トルク容量が生じていない状態を意味する。なお、「解放状態」には、制御装置１が摩擦係合装置に伝達トルク容量を生じさせる指令を出していない場合でも係合部材（摩擦部材）どうしの引き摺りによって伝達トルク容量が生じている状態も含まれるものとする。

図１に示すように、車両用駆動装置３は、内燃機関ＥＧと車輪Ｗとを結ぶ動力伝達経路に、切離用係合装置３２と回転電機３３と変速装置３５とを備えている。また、車両用駆動装置３は、前記動力伝達経路において各構成部材間での回転及び駆動力を伝達するため、入力部材３１と変速入力部材３４と出力部材３６とを備えている。入力部材３１、切離用係合装置３２、回転電機３３、変速入力部材３４、変速装置３５、及び出力部材３６は、前記動力伝達経路において、内燃機関ＥＧの側から記載の順に設けられている。

入力部材３１は、内燃機関ＥＧに駆動連結される。内燃機関ＥＧは、機関内部における燃料の燃焼により駆動されて動力を取り出す原動機（ガソリンエンジンやディーゼルエンジン等）である。入力部材３１は、例えば軸部材で構成されている。入力部材３１は、内燃機関ＥＧの出力部材である内燃機関出力部材（クランクシャフト等）に駆動連結される。入力部材３１と内燃機関出力部材とは、直接的に連結されても良いし、ダンパ等の他の部材を介して連結されても良い。入力部材３１は、切離用係合装置３２を介して回転電機３３に駆動連結されている。

切離用係合装置３２は、入力部材３１と回転電機３３とを選択的に駆動連結する。言い換えれば、切離用係合装置３２は、内燃機関ＥＧと回転電機３３との間の駆動連結を解除可能に設けられている。切離用係合装置３２は、内燃機関切離用係合装置として機能する。本実施形態では、切離用係合装置３２は摩擦係合装置である。この切離用係合装置３２として、例えば湿式多板クラッチ等を用いることができる。本実施形態では、切離用係合装置３２が「係合装置」に相当する。

回転電機３３は、非回転部材であるケースに固定されたステータと、このステータの径方向内側に回転自在に支持されたロータとを含む。また、回転電機３３は、インバータ装置を介して蓄電装置に接続されている。回転電機３３は、蓄電装置から電力の供給を受けて力行し、或いは、内燃機関ＥＧのトルクや車両の慣性力等によって発電した電力を蓄電装置に供給して蓄電させる。回転電機３３のロータは、変速入力部材３４と一体回転するように連結されている。変速入力部材３４は、例えば軸部材で構成されている。ロータと一体回転する変速入力部材３４は、変速装置３５に駆動連結されている。

変速装置３５は、自動有段変速装置として構成されている。本実施形態の変速装置３５は、遊星歯車機構と、複数の変速用係合装置３５Ｃとを備えている。変速用係合装置３５Ｃには、１つ又は複数のクラッチ３５Ｘと、１つ又は複数のブレーキ３５Ｙとが含まれる。本実施形態では、変速用係合装置３５Ｃを構成するクラッチ３５Ｘ及びブレーキ３５Ｙは摩擦係合装置である。この変速用係合装置３５Ｃとして、例えば湿式多板クラッチや湿式多板ブレーキ等を用いることができる。なお、変速用係合装置３５Ｃには、１つ又は複数のワンウェイクラッチが含まれていても良い。

変速装置３５は、変速用係合装置３５Ｃのそれぞれの係合の状態に応じて、複数の変速段のいずれかを選択的に形成可能である。例えば変速装置３５は、複数の変速用係合装置３５Ｃのうちの２つを選択的に係合状態とすることで、係合される変速用係合装置３５Ｃの組み合わせに応じた変速段を形成する。変速装置３５は、変速入力部材３４の回転速度を、形成された変速段に応じた変速比に基づいて変速して出力部材３６に伝達する。なお、「変速比」は、出力部材３６の回転速度に対する変速入力部材３４の回転速度の比であり、変速入力部材３４の回転速度を出力部材３６の回転速度で除算した値として算出される。出力部材３６は、例えば軸部材で構成されている。

出力部材３６は、差動歯車装置３７を介して、左右一対の車輪Ｗに駆動連結されている。出力部材３６に伝達されたトルクは、差動歯車装置３７を介して左右２つの車輪Ｗに分配されて伝達される。これにより、車両用駆動装置３は、内燃機関ＥＧ及び回転電機３３の一方又は双方のトルクを車輪Ｗに伝達させて車両を走行させることができる。

制御装置１は、車両用駆動装置３の各部の動作制御を行う中核部材としての機能を果たす。図２に示すように、制御装置１は、統合制御部１１、回転電機制御部１２、及び係合制御部１３を備えている。これらの各機能部は、メモリ等の記憶媒体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って構成されている。各機能部は、互いに情報の受け渡しを行うことが可能に構成されている。また、制御装置１は、車両用駆動装置３が搭載された車両の各部に備えられた各種センサ（第一センサ５１〜第三センサ５３）の検出結果の情報を取得可能に構成されている。

第一センサ５１は、入力部材３１、又は、入力部材３１と同期回転する部材（例えば、内燃機関ＥＧ）の回転速度を検出する。なお、「同期回転」とは、対象となる回転部材同士が、一体回転すること、又は比例した回転速度で回転することを意味する。第二センサ５２は、変速入力部材３４の回転速度、或いは、変速入力部材３４と同期回転する部材（例えば、回転電機３３）の回転速度を検出する。第三センサ５３は、出力部材３６の回転速度、又は、出力部材３６と同期回転する部材（例えば、車輪Ｗ）の回転速度を検出する。制御装置１は、第三センサ５３の検出結果に基づいて車速を算出可能である。制御装置１は、これら以外にも、例えばアクセル開度、ブレーキ操作量、蓄電装置の蓄電量等の情報を取得可能に構成されていても良い。

統合制御部１１は、内燃機関ＥＧ、回転電機３３、切離用係合装置３２、及び変速装置３５（変速用係合装置３５Ｃ）等に対して行われる各種の制御（トルク制御、回転速度制御、係合制御等）を車両全体として統合する制御を行う。統合制御部１１は、センサ検出情報（主に、アクセル開度及び車速の情報）に基づいて、車両（車輪Ｗ）の駆動のために要求される車両要求トルクを算出する。

また、統合制御部１１は、センサ検出情報（主に、アクセル開度、車速、及び蓄電装置の蓄電量の情報）に基づいて、走行モードを決定する。本実施形態では、統合制御部１１が選択可能な走行モードには、電動走行モード（以下、「ＥＶモード」と言う。）と、ハイブリッド走行モード（以下、「ＨＥＶモード」と言う。）とが含まれる。ＥＶモードは、回転電機３３のトルクのみを車輪Ｗに伝達させて車両を走行させる走行モードである。
ＨＥＶモードは、内燃機関ＥＧ及び回転電機３３の両方のトルクを車輪Ｗに伝達させて車両を走行させる走行モードである。

統合制御部１１は、決定された走行モードやセンサ検出情報等に基づいて、内燃機関ＥＧに対して要求する出力トルク（内燃機関要求トルク）や、回転電機３３に対して要求する出力トルク（回転電機要求トルク）を決定する。統合制御部１１は、決定された走行モードやセンサ検出情報等に基づいて、切離用係合装置３２の係合の状態や、変速装置３５に形成させる目標変速段等を決定する。

本実施形態では、統合制御部１１は、ＥＶモードからＨＥＶモードへのモード移行に際して、内燃機関始動制御を司るように構成されている。内燃機関始動制御は、ＥＶモードでの走行中に、解放状態にあった切離用係合装置３２を滑り係合状態として、回転電機３３のトルクによって内燃機関ＥＧを始動させる制御である。

本実施形態では、制御装置１（統合制御部１１）は、内燃機関制御装置２０を介して、内燃機関ＥＧの動作点（出力トルク及び回転速度）を制御する。内燃機関制御装置２０は、車両の走行状態に応じて内燃機関ＥＧのトルク制御及び回転速度制御を切り替えることが可能である。トルク制御は、内燃機関ＥＧに目標トルクを指令し、内燃機関ＥＧの出力トルクをその目標トルクに追従させる制御である。回転速度制御は、内燃機関ＥＧに目標回転速度を指令し、内燃機関ＥＧの回転速度をその目標回転速度に追従させるように出力トルクを決定する制御である。

回転電機制御部１２は、回転電機３３の動作点（出力トルク及び回転速度）を制御する。回転電機制御部１２は、車両の走行状態に応じて回転電機３３のトルク制御及び回転速度制御を切り替えることが可能である。トルク制御は、回転電機３３に目標トルクを指令し、回転電機３３の出力トルクをその目標トルクに追従させる制御である。回転速度制御は、回転電機３３に目標回転速度を指令し、回転電機３３の回転速度をその目標回転速度に追従させるように出力トルクを決定する制御である。

係合制御部１３は、切離用係合装置３２の係合の状態や、変速装置３５に備えられる複数の変速用係合装置３５Ｃの係合の状態を制御する。本実施形態では、切離用係合装置３２や複数の変速用係合装置３５Ｃは、油圧駆動式の摩擦係合装置である。係合制御部１３は、切離用係合装置３２や変速用係合装置３５Ｃのそれぞれに供給される油圧を、油圧制御装置４１を介して制御することで切離用係合装置３２や変速用係合装置３５Ｃのそれぞれの係合の状態を制御する。

各係合装置の係合圧は、当該係合装置に供給されている油圧の大きさに比例して変化する。これに応じて、各係合装置に生じる伝達トルク容量の大きさは、当該係合装置に供給される油圧の大きさに比例して変化する。そして、各係合装置の係合の状態は、供給される油圧に応じて、直結係合状態、滑り係合状態、及び解放状態のいずれかに制御される。
油圧制御装置４１は、オイルポンプ（図示せず）から供給される作動油の油圧を調整するための油圧制御弁（リニアソレノイド弁等）を備えている。オイルポンプは、例えば、入力部材３１や変速入力部材３４等によって駆動される機械式ポンプや、ポンプ用回転電機によって駆動される電動ポンプ等であって良い。油圧制御装置４１は、係合制御部１３からの油圧指令に応じて油圧制御弁の開度を調整することで、当該油圧指令に応じた油圧の作動油を各係合装置へ供給する。

係合制御部１３は、切離用係合装置３２の係合の状態を、統合制御部１１によって決定された走行モードを形成するように制御する。係合制御部１３は、例えばＥＶモードの形成時には切離用係合装置３２を解放状態とするように制御し、ＨＥＶモードの形成時には切離用係合装置３２を直結係合状態とするように制御する。また、係合制御部１３は、ＥＶモードからＨＥＶモードへのモード移行時には、切離用係合装置３２を滑り係合状態を経て直結係合状態とするように制御する。

また、係合制御部１３は、複数の変速用係合装置３５Ｃのそれぞれの係合の状態を、統合制御部１１によって決定された目標変速段を形成するように制御する。係合制御部１３は、目標変速段に応じた２つの変速用係合装置３５Ｃを直結係合状態とするように制御するとともに、それ以外の全ての変速用係合装置３５Ｃを解放状態とするように制御する。
また、係合制御部１３は、ＥＶモード又はＨＥＶモードでの走行中に目標変速段が変更された場合には、変更前後の目標変速段でそれぞれ直結係合状態とすべき変速用係合装置３５Ｃの差分に基づき、特定の変速用係合装置３５Ｃを直結係合状態から解放状態とするように制御するとともに、他の特定の変速用係合装置３５Ｃを解放状態から係合状態とするように制御する。以下の説明において、変速動作中に新たに解放状態とされる変速用係合装置３５Ｃを「解放側係合装置３５Ｒ」と言い、新たに係合状態とされる（締結される）変速用係合装置３５Ｃを「締結側係合装置３５Ａ」と言う。

本実施形態の制御装置１は、切離用係合装置３２の解放状態で回転電機３３のトルクによって車両を走行させている状態で、変速装置３５の変速動作中に、内燃機関ＥＧを始動させるために切離用係合装置３２を係合させる場合に、始動重畳変速制御を実行する。制御装置１は、例えばＥＶモードでの走行中に、目標変速段の変更に伴う変速制御と、ＨＥＶモードへのモード移行のための内燃機関ＥＧの始動制御とが重なった場合に、始動重畳変速制御を実行する。始動重畳変速制御は、図３及び図４に示す処理手順に従って実行される。

まず、統合制御部１１によって決定されている走行モードがＥＶモードであるか否かが判定され（ステップ＃０１）、ＥＶモードでの走行中である場合には（＃０１：Ｙｅｓ）、統合制御部１１によって目標変速段が変更されたか否かが判定される（＃０２）。変速動作中（＃０２：Ｙｅｓ）、統合制御部１１によって走行モードがＨＥＶモードに変更されたか否かが判定される（＃０３）。走行モードがＨＥＶモードに変更されず、内燃機関ＥＧの始動要求がなかった場合には（＃０３：Ｎｏ）、通常変速制御が実行される（＃０４）。通常変速制御では、解放側係合装置３５Ｒ及び締結側係合装置３５Ａの係合圧をそれぞれ常法に従って制御して、そのまま変速動作を進行させる。

一方、ＥＶモードでの走行中における変速動作中に走行モードがＨＥＶモードに変更されて、内燃機関ＥＧの始動要求があった場合には（＃０３：Ｙｅｓ）、本実施形態の制御装置１に特徴的な特別変速制御が実行される（＃０５）。ここで、特別変速制御の一例について、図５のタイムチャートも合わせて参照して説明する。時刻ｔ０１において目標変速段が変更されたとすると、時刻ｔ０２から締結側係合装置３５Ａの係合が開始され、その後、解放側係合装置３５Ｒの解放が開始される。変速動作中、解放側係合装置３５Ｒが解放状態となる時刻ｔ０３までの間に内燃機関ＥＧの始動要求があったとすると、締結側係合装置３５Ａは滑り係合状態に維持される。

変速動作の進行により、締結側係合装置３５Ａの滑り係合状態で当該締結側係合装置３５Ａの伝達トルク容量の実値が次第に上昇すると、変速入力部材３４の回転速度は、やがて変速前同期回転速度Ｎｓｙｎｂから変化する。ここで、変速前同期回転速度Ｎｓｙｎｂは、第三センサ５３で検出される出力部材３６の回転速度と変速前の変速段の変速比とに基づいて算出される変速入力部材３４の仮想的な回転速度である。具体的には、変速前同期回転速度Ｎｓｙｎｂは、出力部材３６の回転速度に変速前の変速段の変速比を乗算した値として算出される。変速入力部材３４は回転電機３３と一体回転するので、変速入力部材３４に回転速度変化が生じ始める時点における変速前同期回転速度Ｎｓｙｎｂは、変速動作を開始する前の変速段での回転電機３３の回転速度Ｎｍｇに等しい。

特別変速制御では、まず、変速動作の進行によって回転電機３３の回転速度Ｎｍｇが変速前同期回転速度Ｎｓｙｎｂから変化したことを判定する。本例では、第三センサ５３で検出される出力部材３６の回転速度に基づいて算出される変速前同期回転速度Ｎｓｙｎｂと、第二センサ５２で検出される回転電機３３の回転速度Ｎｍｇとの差（絶対値）が、第一判定差回転速度ΔＮ１以上になったかが判定される（＃１１）。第一判定差回転速度ΔＮ１は、例えば２０〜１００〔ｒｐｍ〕等の範囲内で適宜設定されると良い。

例えば時刻ｔ０３において肯定的な判定が得られると（＃１１：Ｙｅｓ）、その後、回転電機３３の回転速度Ｎｍｇを第一変化パターンに沿って変化させる第一回転変化制御が実行される（＃１２）。ここで、第一変化パターンは、一定の時間変化率で回転速度が変化するパターンである。第一変化パターンは、本例のようにアップシフト中にあっては、一定の時間変化率で回転速度が低下するパターンである。第一フェーズＰ１において、回転電機制御部１２は、回転電機３３に対して一定の時間変化率で低下する目標回転速度を指令し、回転電機３３の回転速度がその目標回転速度に追従するように、回転電機３３を制御する。なお、第一フェーズＰ１は、通常の変速制御におけるイナーシャフェーズに相当する期間である。

時刻ｔ０３以降、切離用係合装置３２が滑り係合状態とされる。このとき、切離用係合装置３２の伝達トルク容量は、回転停止している内燃機関ＥＧの回転速度を上昇させるために必要とされるトルクの大きさに一致するように設定される。切離用係合装置３２を介して伝達される回転電機３３のトルクにより、内燃機関ＥＧの回転速度が上昇する。その後、内燃機関ＥＧの回転速度が燃焼開始回転速度に達すると、火花点火が開始されて、内燃機関ＥＧは自立的に回転するようになる。

第一回転変化制御は、回転電機３３の回転速度Ｎｍｇが、内燃機関ＥＧの回転速度Ｎｅｇを基準として定められた第一同期範囲に達するまで実行される。第一同期範囲は、回転電機３３の回転速度Ｎｍｇが、内燃機関ＥＧの回転速度Ｎｅｇと同期回転している、又は、同期回転しているとみなすことができる回転速度範囲である。第一同期範囲は、例えば内燃機関ＥＧの回転速度Ｎｅｇよりも第二判定差回転速度ΔＮ２だけ低い回転速度以上、内燃機関ＥＧの回転速度Ｎｅｇよりも第二判定差回転速度ΔＮ２だけ高い回転速度以下の回転速度範囲とすることができる。
第二判定差回転速度ΔＮ２は、例えば２０〜１００〔ｒｐｍ〕等の範囲内で適宜設定されると良い。本例では、第一回転変化制御の実行中、第一センサ５１で検出される内燃機関ＥＧの回転速度Ｎｅｇと、第二センサ５２で検出される回転電機３３の回転速度Ｎｍｇとの差（絶対値）が、第二判定差回転速度ΔＮ２以下になったかが判定される（＃１３）。

例えば時刻ｔ０４において肯定的な判定が得られると（＃１３：Ｙｅｓ）、その後、回転電機３３の回転速度Ｎｍｇを第二変化パターンに沿って変化させる第二回転変化制御が実行される（＃１４）。ここで、第二変化パターンは、変速後同期回転速度Ｎｓｙｎａに対して一定範囲の差回転（本例では、スリップ差回転ΔＮｓ）を維持するように設定されたパターンである。第二変化パターンは、車速変化に応じて動的に設定されるパターンである。なお、スリップ差回転ΔＮｓは、第二判定差回転速度ΔＮ２や後述する第三判定差回転速度ΔＮ３に比べて、有意に大きい値（例えば、１００〜３００〔ｒｐｍ〕）に設定されている。変速後同期回転速度Ｎｓｙｎａは、第三センサ５３で検出される出力部材３６の回転速度と変速後の変速段の変速比とに基づいて算出される変速入力部材３４の仮想的な回転速度である。
具体的には、変速後同期回転速度Ｎｓｙｎａは、出力部材３６の回転速度に変速後の変速段の変速比を乗算した値として算出される。変速入力部材３４は回転電機３３と一体回転するので、変速後同期回転速度Ｎｓｙｎａは、変速動作が完了した後の変速段での回転電機３３の仮想的な回転速度に等しい。第一フェーズＰ１に続く第二フェーズＰ２において、回転電機制御部１２は、回転電機３３に対して、変速後同期回転速度Ｎｓｙｎａに対してスリップ差回転ΔＮｓを有するように設定される目標回転速度を指令する。そして、回転電機制御部１２は、回転電機３３の回転速度がその目標回転速度に追従するように、回転電機３３を制御する。

第二回転変化制御が実行されている状態で、切離用係合装置３２が直結係合状態とされる。言い換えれば、第二回転変化制御の実行中、切離用係合装置３２が直結係合状態となったかが判定され（＃１５）、第二回転変化制御は、切離用係合装置３２が直結係合状態となるまで実行される。なお、切離用係合装置３２が直結係合状態となったか否かは、切離用係合装置３２に対する係合指令圧が、予め定められた直結係合圧となったか否かに応じて判定することができる。

例えば時刻ｔ０５において肯定的な判定が得られると（＃１５：Ｙｅｓ）、その後、回転電機３３の回転速度Ｎｍｇを第三変化パターンに沿って変化させる第三回転変化制御が実行される（＃１６）。ここで、第三変化パターンは、変速後同期回転速度Ｎｓｙｎａに向かって一定の時間変化率で回転速度が変化するパターンである。第三変化パターンは、本例のようにアップシフト中にあっては、変速後同期回転速度Ｎｓｙｎａに向かって一定の時間変化率で回転速度が低下するパターンである。第二フェーズＰ２に続く第三フェーズＰ３において、回転電機制御部１２は、回転電機３３に対して変速後同期回転速度Ｎｓｙｎａに向かって一定の時間変化率で低下する目標回転速度を指令し、回転電機３３の回転速度がその目標回転速度に追従するように、回転電機３３を制御する。

第三回転変化制御は、回転電機３３の回転速度Ｎｍｇが、変速後同期回転速度Ｎｓｙｎａを基準として定められた第二同期範囲に達するまで実行される。第二同期範囲は、回転電機３３の回転速度Ｎｍｇが、変速後同期回転速度Ｎｓｙｎａと同期回転している、又は、同期回転しているとみなすことができる回転速度範囲である。第二同期範囲は、例えば変速後同期回転速度Ｎｓｙｎａよりも第三判定差回転速度ΔＮ３だけ低い回転速度以上、変速後同期回転速度Ｎｓｙｎａよりも第三判定差回転速度ΔＮ３だけ高い回転速度以下の回転速度範囲とすることができる。
第三判定差回転速度ΔＮ３は、例えば２０〜１００〔ｒｐｍ〕等の範囲内で適宜設定されると良い。本例では、第三回転変化制御の実行中、第三センサ５３で検出される出力部材３６の回転速度に基づいて算出される変速後同期回転速度Ｎｓｙｎａと、第二センサ５２で検出される回転電機３３の回転速度Ｎｍｇとの差（絶対値）が、第三判定差回転速度ΔＮ３以下になったかが判定される（＃１７）。

例えば時刻ｔ０６において肯定的な判定が得られると（＃１７：Ｙｅｓ）、締結側係合装置３５Ａを直結係合状態として、始動重畳変速制御を終了する。

本実施形態の制御装置１の特徴的な制御によれば、始動重畳変速制御中、通常の変速制御におけるイナーシャフェーズに相当する第一フェーズＰ１において、回転電機３３の回転速度制御（上述した第一回転変化制御）を実行する。第一回転変化制御では、仮に切離用係合装置３２の伝達トルク容量の実値が、その目標値からズレたとしても、そのズレに応じて回転電機３３の出力トルクが補正される（図５における時刻ｔ０３〜ｔ０４の期間を参照）。そして、回転電機３３の回転速度Ｎｍｇの変化に応じて、変速入力部材３４の回転加速度が一定に維持される。その結果、良好なドライバビリティを維持させることができる。

図６に、第一フェーズＰ１において回転電機３３のトルク制御で、切離用係合装置３２の伝達トルク容量相当分のトルクを回転電機３３に出力させた場合の比較例を示す。この場合には、切離用係合装置３２の伝達トルク容量の実値に目標値からのズレが生じたことに起因して、変速入力部材３４の回転加速度が変動してドライバビリティが悪化している。図５と図６とを比較すれば、本実施形態の始動重畳変速制御により、切離用係合装置３２の伝達トルク容量にズレが生じた場合におけるシフトクオリティーを向上させ得ることが容易に理解できる。

〔その他の実施形態〕
（１）上記の実施形態では、アップシフト変速と内燃機関ＥＧの始動制御とが重なった場合の例を主に想定して説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、例えばダウンシフト変速と内燃機関ＥＧの始動制御とが重なった場合にも、同様の始動重畳変速制御を行うことが可能である。この場合における始動重畳変速制御のタイムチャートを図７に示す。ダウンシフト変速時においても、変速動作の進行によって回転電機３３の回転速度Ｎｍｇが変速前同期回転速度Ｎｓｙｎｂから変化した後、第一同期範囲に達するまで、第一回転変化制御を実行することで、良好なドライバビリティを維持させることができる。

（２）上記の実施形態では、第一回転変化制御において、回転電機３３の回転速度Ｎｍｇを一定の時間変化率で変化させる構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、第一回転変化制御において、例えば回転電機３３の回転速度Ｎｍｇの変化率（回転加速度）を多少変化させても良い。回転電機３３の回転速度Ｎｍｇの変化率（回転加速度）を、例えば第一同期範囲に近づくにつれて次第に小さくする等しても良い。

（３）上記の実施形態では、第二回転変化制御において、回転電機３３の回転速度Ｎｍｇを変速後同期回転速度Ｎｓｙｎａに対して一定範囲の差回転を維持するように変化させる構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、第二回転変化制御において、例えば回転電機３３の回転速度Ｎｍｇと変速後同期回転速度Ｎｓｙｎａとの差回転を多少変化させても良い。回転電機３３の回転速度Ｎｍｇを、例えば当該回転電機３３の回転速度Ｎｍｇと変速後同期回転速度Ｎｓｙｎａとの差回転が次第に小さくなるように変化させる等しても良い。

（４）上記の実施形態では、第三回転変化制御において、回転電機３３の回転速度Ｎｍｇを一定の時間変化率で変化させる構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、第三回転変化制御において、例えば回転電機３３の回転速度Ｎｍｇの変化率（回転加速度）を多少変化させても良い。回転電機３３の回転速度Ｎｍｇの変化率（回転加速度）を、例えば第二同期範囲に近づくにつれて次第に小さくする等しても良い。

（５）上記の実施形態では、第一同期範囲が内燃機関ＥＧの回転速度Ｎｅｇを中心とする上下それぞれ第二判定差回転速度ΔＮ２の回転速度範囲（（Ｎｅｇ−ΔＮ２）〜（Ｎｅｇ＋ΔＮ２））に設定されている構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、例えばアップシフト変速時においては、第一同期範囲が、内燃機関ＥＧの回転速度Ｎｅｇ以上、内燃機関ＥＧの回転速度Ｎｅｇよりも第二判定差回転速度ΔＮ２だけ高い回転速度以下の回転速度範囲（Ｎｅｇ〜（Ｎｅｇ＋ΔＮ２））に設定されても良い。一方、例えばダウンシフト変速時においては、第一同期範囲が、内燃機関ＥＧの回転速度Ｎｅｇよりも第二判定差回転速度ΔＮ２だけ低い回転速度以上、内燃機関ＥＧの回転速度Ｎｅｇ以下の回転速度範囲（（Ｎｅｇ−ΔＮ２）〜Ｎｅｇ）に設定されても良い。第二同期範囲に関しても、同様に考えることができる。

（６）上記の実施形態では、第一回転変化制御の実行により回転電機３３の回転速度Ｎｍｇが第一同期範囲に達した後、第二回転変化制御を経てから第三回転変化制御を実行する構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、例えば第二回転変化制御を経由せずに、第一回転変化制御から直接的に第三回転変化制御に移行しても良い。この場合、回転電機３３の回転速度Ｎｍｇは、変速動作の進行によって回転電機３３の回転速度Ｎｍｇが変速前同期回転速度Ｎｓｙｎｂから変化した後、第一同期範囲に達し、さらに第二同期範囲に達するまで、継続的に一定の時間変化率で変化されても良い。

（７）上記の実施形態では、内燃機関ＥＧと車輪Ｗとを結ぶ動力伝達経路に切離用係合装置３２と回転電機３３と変速装置３５とを備える車両用駆動装置３を制御対象とする例について説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、制御対象の車両用駆動装置３において、例えば図８に示すように、回転電機３３と変速装置３５との間の動力伝達経路に第二切離用係合装置３８が設けられても良い。或いは、例えば図９に示すように、回転電機３３と変速装置３５との間の動力伝達経路に、直結用係合装置３９Ｌを有する流体継手３９（トルクコンバータやフルードカップリング等）が設けられても良い。

（８）上記の実施形態では、変速装置３５として遊星歯車機構と複数の変速用係合装置３５Ｃとを有する形式の有段自動変速装置を備える車両用駆動装置３を制御対象とする例について説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、制御対象の車両用駆動装置３において、変速装置３５として例えばＤＣＴ（Dual Clutch Transmission）等の他の形式の有段自動変速装置が用いられても良い。

なお、上述した各実施形態（上記の実施形態及びその他の実施形態を含む；以下同様）で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することも可能である。

その他の構成に関しても、本明細書において開示された実施形態は全ての点で単なる例示に過ぎないと理解されるべきである。従って、当業者は、本開示の趣旨を逸脱しない範囲内で、適宜、種々の改変を行うことが可能である。

〔実施形態の概要〕
以上をまとめると、本開示に係る制御装置は、好適には、以下の各構成を備える。

［１］
内燃機関（ＥＧ）と車輪（Ｗ）とを結ぶ動力伝達経路に係合装置（３２）と回転電機（３３）と有段自動変速装置（３５）とが設けられた車両用駆動装置（３）を制御対象とする制御装置（１）であって、
前記係合装置（３２）の解放状態で前記回転電機（３３）のトルクによって車両を走行させている状態で、前記有段自動変速装置（３５）の変速動作中に、前記内燃機関（ＥＧ）を始動させるために前記係合装置（３２）を係合させる場合に、前記変速動作を開始する前の変速段での前記回転電機（３３）の回転速度（Ｎｍｇ）を変速前同期回転速度（Ｎｓｙｎｂ）として、前記変速動作の進行によって前記回転電機（３３）の回転速度（Ｎｍｇ）が前記変速前同期回転速度（Ｎｓｙｎｂ）から変化した後、前記内燃機関（ＥＧ）の回転速度（Ｎｅｇ）を基準として定められた第一同期範囲に達するまで、前記回転電機（３３）の回転速度（Ｎｍｇ）を、定められた第一変化パターンに沿って変化させる。

この構成によれば、変速動作と内燃機関の始動制御とが重なった場合に、回転電機の回転速度が変速前同期回転速度から変化した後、内燃機関の回転速度の第一同期範囲に達するまで、第一変化パターンに応じた回転電機の回転速度制御が実行される。回転電機の回転速度制御では、仮に係合装置の伝達トルク容量の実値に目標値からのズレが生じたとしても、そのズレに応じて回転電機の出力トルクが補正されるので、有段自動変速装置の入力部材（以下、「変速入力部材」と言う。）の回転加速度は安定を保つ。その結果、良好なドライバビリティを維持させることができる。

［２］
前記変速動作が完了した後の変速段での前記回転電機（３３）の回転速度（Ｎｍｇ）を変速後同期回転速度（Ｎｓｙｎａ）として、前記回転電機（３３）の回転速度（Ｎｍｇ）が、前記第一同期範囲に達した後、前記係合装置（３２）が直結係合状態となるまで、前記回転電機（３３）の回転速度（Ｎｍｇ）を、前記変速後同期回転速度（Ｎｓｙｎａ）に対して差回転（ΔＮｓ）を有するように設定された第二変化パターンに沿って変化させる。

この構成によれば、係合装置が直結係合状態となる際のトルク変動が車輪側に伝達されないので、係合装置の直結係合に伴うショックの発生を回避することができる。よって、この点からも、良好なドライバビリティを維持させることができる。

［３］
前記第一変化パターンは、前記変速前同期回転速度（Ｎｓｙｎｂ）から前記第一同期範囲に達するまで一定の変化率で変化するパターンであり、
前記第二変化パターンは、前記変速後同期回転速度（Ｎｓｙｎａ）に対して一定範囲の差回転（ΔＮｓ）を維持するように設定されたパターンであり、
前記係合装置（３２）が直結係合状態となった後、前記回転電機（３３）の回転速度（Ｎｍｇ）が前記変速後同期回転速度（Ｎｓｙｎａ）を基準として定められた第二同期範囲に達するまで、前記回転電機（３３）の回転速度（Ｎｍｇ）を、前記変速後同期回転速度（Ｎｓｙｎａ）に向かって一定の変化率で変化する第三変化パターンに沿って変化させる。

この構成によれば、回転電機の回転速度が変速前同期回転速度から第一同期範囲に達するまでの間の変速入力部材の回転加速度を一定に維持できる。また、係合装置が直結係合となった後、回転電機の回転速度が第二同期範囲に達するまでの間の変速入力部材の回転加速度も一定に維持できる。よって、ドライバビリティをさらに良好に維持させることができる。しかも、変速動作と内燃機関の始動制御とが重なった場合において、変速動作の概ね全期間に亘って上記のような効果を得ることができる。

本開示に係る制御装置は、上述した各効果のうち、少なくとも１つを奏することができれば良い。

本開示に係る技術は、例えばハイブリッド車両に用いられる車両用駆動装置を制御対象とする制御装置に利用することができる。

１ 制御装置
３ 車両用駆動装置
１２ 回転電機制御部
１３ 係合制御部
３１ 入力部材
３２ 切離用係合装置（係合装置）
３３ 回転電機
３４ 変速入力部材
３５ 変速装置（有段自動変速装置）
３５Ｃ 変速用係合装置
３５Ａ 締結側係合装置
３５Ｒ 解放側係合装置
３６ 出力部材
ＥＧ 内燃機関
Ｗ 車輪
Ｎｅｇ 内燃機関の回転速度
Ｎｍｇ 回転電機の回転速度
Ｎｓｙｎｂ 変速前同期回転速度
Ｎｓｙｎａ 変速後同期回転速度
ΔＮｓ スリップ差回転（差回転）

Claims (4)

1. 内燃機関と車輪とを結ぶ動力伝達経路に係合装置と回転電機と有段自動変速装置とが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、
   前記係合装置の解放状態で前記回転電機のトルクによって車両を走行させている状態で、前記有段自動変速装置の変速動作中に、前記内燃機関を始動させるために前記係合装置を係合させる場合に、前記変速動作を開始する前の変速段での前記回転電機の回転速度を変速前同期回転速度とし、前記変速動作が完了した後の変速段での前記回転電機の回転速度を変速後同期回転速度として、前記変速動作の進行によって前記回転電機の回転速度が前記変速前同期回転速度から変化した後、前記内燃機関の回転速度を基準として定められた第一同期範囲に達するまで、前記回転電機の回転速度を、定められた第一変化パターンに沿って変化させ、前記回転電機の回転速度が、前記第一同期範囲に達した後、前記係合装置に対する指令圧が直結係合圧となるまで、前記内燃機関及び前記回転電機の回転速度を、前記変速後同期回転速度に対して差回転を有するように設定された第二変化パターンに沿って変化させる制御装置。
2. 前記第一変化パターンは、前記変速前同期回転速度から前記第一同期範囲に達するまで一定の変化率で変化するパターンであり、
   前記第二変化パターンは、前記変速後同期回転速度に対して一定範囲の差回転を維持するように設定されたパターンであり、
   前記係合装置が直結係合状態となった後、前記回転電機の回転速度が前記変速後同期回転速度を基準として定められた第二同期範囲に達するまで、前記回転電機の回転速度を、前記変速後同期回転速度に向かって一定の変化率で変化する第三変化パターンに沿って変化させる請求項１に記載の制御装置。
3. 前記第一変化パターン及び前記第二変化パターンに応じて前記回転電機の目標回転速度が設定され、
   前記回転電機の実回転速度が前記目標回転速度に追従するように、前記回転電機の出力トルクを調整する請求項１又は２に記載の制御装置。
4. 前記変速動作は、アップシフト動作である請求項１から３のいずれか一項に記載の制御装置。

Images