JPWO2013125693A1 - 制御装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、内燃機関と車輪とを結ぶ動力伝達経路に、回転電機及び変速機構が設けられた車両用駆動装置の制御装置に関する。ダウンシフト時に、回転電機のトルクを増加させて入力側回転部材の回転速度を上昇させる変速アシスト制御部と、必要入力トルクを回転電機が出力可能であるか否かを判定する可能性判定部と、第一変速モードと第二変速モードとの中から選択するモード選択部と、回転電機が必要入力トルクを出力不可能な場合に、変速アシスト制御において、必要入力トルクに対する不足分を、変速モードに応じて内燃機関の出力トルク及び変速用係合装置による伝達トルクの少なくとも１つを用いて補填するトルク補填部と、を備える。

Description

本発明は、内燃機関と車輪とを結ぶ動力伝達経路に、内燃機関の側から順に、回転電機及び変速機構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に関する。

上記のような車両用駆動装置を制御対象とする制御装置として、特開２００４−３１６８３１号公報（特許文献１）に記載された装置が既に知られている。以下、この背景技術の欄の説明では、〔〕内に特許文献１における記載を引用して説明する。この制御装置は、変速動作中には、変速比の変更方向〔アップシフトかダウンシフトか〕、及び内燃機関の動作状態〔エンジンパワーオン時かエンジンパワーオフ時か〕の組み合わせに応じて、回転電機〔モータ・ジェネレータ２〕にトルクの追加又は吸収を行わせるように制御する。例えばエンジンパワーオフ時におけるダウンシフトの際には、変速機構〔有段自動変速機３〕の入力側回転部材〔変速機入力軸５〕に伝達される回転電機のトルクを増加させて、入力側回転部材の回転速度を上昇させる制御が実行される。これにより、変速ショックの低減を図りつつ、応答性の良い変速制御が実行可能とされている。

しかし、特許文献１の制御装置では、ダウンシフトのための変速制御中に入力側回転部材の回転速度を上昇させて変速アシストを行うための主体が回転電機だけに限られている。そのため、回転電機が置かれた状況次第では、必要とされるだけの十分なトルクが出力され得ない可能性がある。その結果、狙いの制御を適切に実行できず、変速ショックの低減が十分に図れない可能性があった。

特開２００４−３１６８３１号公報

そこで、回転電機のトルクが不足する状況であっても、応答性に優れた適切なダウンシフトを実行可能な制御装置の実現が望まれる。

本発明に係る、内燃機関と車輪とを結ぶ動力伝達経路に、前記内燃機関の側から順に、回転電機及び変速機構が設けられ、前記変速機構に備えられる変速用係合装置の係合の状態を制御することにより前記変速機構が変速比を変更可能に構成さ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、変速比が大きくなるように変更されるダウンシフト時に、前記変速機構の入力側回転部材に伝達される前記回転電機のトルクを増加させて、前記入力側回転部材の回転速度を上昇させる変速アシスト制御を実行する変速アシスト制御部と、予め定められた目標回転速度変化率に応じて前記入力側回転部材の回転速度を上昇させるための必要入力トルクを、前記回転電機が出力可能であるか否かを判定する可能性判定部と、変速モードを、第一変速モードと、前記ダウンシフトの開始条件及び処理内容の少なくとも一方が前記第一変速モードとは異なる第二変速モードとの中から択一的に選択するモード選択部と、前記回転電機が前記必要入力トルクを出力不可能と判定された場合に、前記変速アシスト制御において、前記必要入力トルクに対する不足分を、前記変速モードに応じて前記内燃機関の出力トルク及び前記変速用係合装置による伝達トルクのうちの少なくとも１つを用いて補填するトルク補填部と、を備える点にある。

この特徴構成によれば、少なくとも回転電機が必要入力トルクを出力可能な場合には、変速アシスト制御により入力側回転部材の回転速度を目標回転速度変化率に応じて上昇させることができる。よって、応答性に優れた変速制御が実行可能である。また、回転電機が必要入力トルクを出力不可能な場合であっても、内燃機関及び変速用係合装置の少なくとも一方に、必要入力トルクに対する不足分を補わせることができる。その際、必要入力トルクに対する不足分を補うための主体を、一律に決定するのではなく変速モードに応じて可変的に決定する。すなわち、必要入力トルクに対する不足分を補填するトルクを、内燃機関の出力トルク及び変速用係合装置による伝達トルクの中から、変速モードに応じて可変的に決定する。よって、ダウンシフトの開始条件及び処理内容の少なくとも一方が異なる第一変速モード及び第二変速モードのそれぞれの制御特性に応じて、必要入力トルクに対する不足分を適切に補填することができる。従って、回転電機のトルクが不足する状況であっても、応答性に優れた適切なダウンシフトを実行可能な制御装置が実現できる。

ここで、前記第一変速モードが自動変速モードであると共に前記第二変速モードが手動変速モードであり、又は、前記第二変速モードは前記ダウンシフトのための制御に要する時間が前記第一変速モードよりも短いモード若しくは前記ダウンシフト時の加速応答性が前記第一変速モードよりも高いモードであり、前記トルク補填部は、前記第一変速モードの選択時には前記不足分を前記変速用係合装置による伝達トルクを用いて補填し、前記第二変速モードの選択時には前記不足分を少なくとも前記内燃機関の出力トルクを用いて補填すると好適である。

上記の構成では、第二変速モードの実現時には、第一変速モードの実現時に比べて、車両走行時の燃費よりも変速制御の迅速な実行や運転感覚の良さが優先される傾向となる。そこで、第二変速モードの選択時には内燃機関の出力トルクを用いて必要入力トルクに対する不足分を補填することで、変速ショックの発生を抑えつつ、変速制御の短時間での迅速な実行を可能とすることができる。一方、第一変速モードの選択時には、変速用係合装置による伝達トルクを用いて必要入力トルクに対する不足分を補填することで、燃費の低下を抑制しつつ応答性に優れたダウンシフトを実行可能とすることができる。

また、前記可能性判定部は、前記回転電機と前記内燃機関とが協働して前記必要入力トルクを出力可能であるか否かを更に判定し、前記トルク補填部は、前記第二変速モードの選択時において前記回転電機と前記内燃機関とが協働しても前記必要入力トルクを出力不可能と判定された場合に、前記変速用係合装置による伝達トルクを更に用いて前記不足分を補填すると好適である。

この構成によれば、第二変速モードの選択時に、上記の特定条件下で変速用係合装置による伝達トルクを更に用いて必要入力トルクに対する不足分を補填することで、回転電機、内燃機関、及び変速用係合装置の協働によって入力側回転部材の回転速度を上昇させることができる。よって、回転電機と内燃機関とが協働しても必要入力トルクを出力不可能な場合にも、応答性に優れたダウンシフトを実行可能とすることができる。

また、前記可能性判定部は、予め定められた下限回転速度変化率に応じて前記入力側回転部材の回転速度を上昇させるための下限入力トルクを前記回転電機が出力可能であるか否かを更に判定し、前記トルク補填部は、前記第一変速モードの選択時において前記回転電機が前記下限入力トルクを出力不可能と判定されたことを条件として、前記変速用係合装置による伝達トルクを用いて前記不足分を補填すると好適である。

必要入力トルクに対する不足分を変速用係合装置に補わせる際には、車輪に伝達されるトルクが変動する可能性がある。この点に鑑み、上記の構成によれば、回転電機が下限入力トルクを出力不可能である場合に限って変速用係合装置による伝達トルクを用いて必要入力トルクに対する不足分を補填することで、車輪に伝達されるトルクが変動してしまう機会を必要最小限に抑えることができる。一方、回転電機が下限入力トルクを出力可能な場合には、当該下限入力トルクでの変速アシスト制御により、入力側回転部材の回転速度を下限回転速度変化率に応じて上昇させることができる。よって、トルク変動を抑えつつ、比較的応答性に優れた変速制御が実行可能となる。

また、車速と変速比とに応じて定まる前記入力側回転部材の回転速度を同期回転速度とし、前記下限回転速度変化率が、変速比の変更前後の同期回転速度の差と、変速比の変更の際にスリップされる前記変速用係合装置の発熱量が予め定められた許容発熱量以下となるように定められた上限変速時間とに基づいて設定されていると好適である。

この構成によれば、比較的応答性に優れた変速制御を実行可能としつつ、変速用係合装置の発熱量を許容発熱量以下に抑えることができる。よって、変速用係合装置の熱劣化を抑制することができる。或いは、変速用係合装置の耐熱性を高めたり専用の冷却機構を備えたりする必要性を低くして、制御対象となる駆動装置の製造コストの上昇を抑えることができる。

上述した、回転電機のトルクが不足する状況であっても応答性に優れた適切なダウンシフトを実行可能とする制御は、パワーオフダウンシフト時に適用されると好適である。すなわち、前記トルク補填部は、パワーオフダウンシフト時における前記変速アシスト制御の実行中に、前記回転電機が前記必要入力トルクを出力不可能と判定された場合に前記不足分を補填する制御を実行すると好適である。

車両用駆動装置の概略構成を示す模式図 制御装置の概略構成を示すブロック図 変速マップの一例を示す模式図 変速アシスト制御の全体の処理手順を示すフローチャート 第一負担決定処理の処理手順を示すフローチャート 第二負担決定処理の処理手順を示すフローチャート 変速アシスト制御中の各部の動作状態の一例を示すタイムチャート 変速アシスト制御中の各部の動作状態の一例を示すタイムチャート 変速アシスト制御中の各部の動作状態の一例を示すタイムチャート 変速アシスト制御中の各部の動作状態の一例を示すタイムチャート 変速アシスト制御中の各部の動作状態の一例を示すタイムチャート 変速マップの他の例を示す模式図

本発明に係る制御装置の実施形態について、図面を参照して説明する。本実施形態に係る制御装置３は、駆動装置１を制御対象としている。ここで、駆動装置１は、車輪１５の駆動力源として内燃機関１１及び回転電機１２の双方を備えた車両（ハイブリッド車両）を駆動するための車両用駆動装置（ハイブリッド車両用駆動装置）である。以下、本実施形態に係る制御装置３について、詳細に説明する。

１．駆動装置の構成
制御装置３による制御対象となる駆動装置１の構成について説明する。本実施形態に係る駆動装置１は、図１に示すように、内燃機関１１と車輪１５とを結ぶ動力伝達経路に回転電機１２を備えていると共に、回転電機１２と車輪１５との間に変速機構１３を備えている。すなわち、駆動装置１は、内燃機関１１と車輪１５とを結ぶ動力伝達経路に、内燃機関１１の側から順に、回転電機１２及び変速機構１３を備えている。これらは、駆動装置ケース（図示せず）内に収容されている。

内燃機関１１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（ガソリンエンジン等）である。内燃機関１１は、駆動装置１の入力部材としての入力軸Ｉに駆動連結されている。本例では、内燃機関１１のクランクシャフト等の内燃機関出力軸が入力軸Ｉと一体回転するように駆動連結されている。内燃機関１１は、入力軸Ｉを介して回転電機１２に駆動連結されている。なお、「駆動連結」とは、２つの回転部材が駆動力（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つの回転部材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（軸、歯車機構、ベルト等）を介して駆動力を伝達可能に連結された状態等が含まれる。

回転電機１２は、ロータとステータとを有して構成され、モータ（電動機）としての機能とジェネレータ（発電機）としての機能との双方を果たすことが可能である。回転電機１２のロータは入力軸Ｉと一体回転するように駆動連結されている。回転電機１２は、インバータ装置２４を介して蓄電装置２５（バッテリやキャパシタ等）に電気的に接続されている（図２を参照）。回転電機１２は、蓄電装置２５から電力の供給を受けて力行し、或いは、内燃機関１１のトルク等により発電した電力を蓄電装置２５に供給して蓄電させる。入力軸Ｉは、変速機構１３に駆動連結されており、当該変速機構１３における動力伝達経路に沿った最も内燃機関１１側の回転部材（変速機構１３の入力部材）となっている。本実施形態では、入力軸Ｉが本発明における「入力側回転部材」に相当する。

変速機構１３は、本実施形態では、変速比（ギヤ比）の異なる複数の変速段を切替可能に構成された自動有段変速機構である。これら複数の変速段を形成するため、変速機構１３は、歯車機構と、この歯車機構の回転要素の係合又は解放を行う複数の係合装置（変速用係合装置）とを備えている。これらの係合装置はそれぞれ、互いに係合する係合部材間に発生する摩擦力によりトルクの伝達を行うことができる摩擦係合装置として構成されている。これらの係合装置としては、湿式多板クラッチ（ブレーキを含む）等を用いることができる。変速機構１３が有する係合装置には、第一係合装置ＣＬ１、第二係合装置ＣＬ２、・・・が含まれる。本実施形態では、変速機構１３は、複数の係合装置のうちの特定の２つを直結係合状態とすると共にそれ以外を解放状態として、各時点における目標変速段を形成する。なお、特定の１つ又は特定の３つ以上を直結係合状態として目標変速段を形成する構成としても良い。このようにして、変速機構１３は、複数の変速用係合装置のそれぞれの係合の状態を制御することにより複数の変速段を切替可能（変速比を変更可能）である。

変速機構１３は、形成される変速段について設定された変速比に基づいて、入力軸Ｉの回転速度を変速して出力軸Ｏに伝達する。ここで、変速比は、変速機構１３の出力側回転部材としての出力軸Ｏの回転速度に対する入力軸Ｉの回転速度の比である。駆動装置１の出力部材でもある出力軸Ｏは、差動歯車装置１４を介して左右２つの車輪１５に駆動連結されている。出力軸Ｏに伝達されるトルクは、差動歯車装置１４により分配されて２つの車輪１５に伝達される。このようにして、駆動装置１は、内燃機関１１及び回転電機１２の一方又は双方のトルクを車輪１５に伝達して車両を走行させることができる。

２．制御装置の構成
本実施形態に係る制御装置３の構成について説明する。図２に示すように、本実施形態に係る制御装置３は、複数の機能部を備え、主に回転電機１２及び変速用係合装置（ＣＬ１，ＣＬ２，・・・）を制御する。複数の機能部は、互いに情報の受け渡しを行うことができるように構成されている。制御装置３は、内燃機関１１を制御する内燃機関制御ユニット２１との間でも、情報の受け渡しを行うことができるように構成されている。制御装置３は、車両の各部に備えられたセンサＳｅ１〜Ｓｅ５による検出結果の情報を取得可能に構成されている。

第一回転センサＳｅ１は、入力軸Ｉ（内燃機関１１及び回転電機１２）の回転速度を検出するセンサである。第二回転センサＳｅ２は、出力軸Ｏの回転速度を検出するセンサである。制御装置３は、第二回転センサＳｅ２による検出結果に基づいて車輪１５の回転速度や車速を導出することが可能である。アクセル開度検出センサＳｅ３は、アクセル開度を検出するセンサである。充電状態検出センサＳｅ４は、ＳＯＣ（state of charge：充電状態）を検出するセンサである。制御装置３は、充電状態検出センサＳｅ４による検出結果に基づいて蓄電装置２５の蓄電量を導出することが可能である。レバー位置検出センサＳｅ５は、シフトレバー（図示せず）の位置を検出するセンサである。なお、シフトレバーの位置は、例えば停車位置（Ｐレンジ位置）、自動走行位置（例えばＤレンジ位置）、中立位置（Ｎレンジ位置）、及び手動走行位置（例えばスポーツシーケンシャル位置）の中から択一的に選択可能である。これらのうち、本実施形態では、シフトレバーが自動走行位置又は手動走行位置にある場合に、車両が走行するものとする。

内燃機関制御ユニット２１は、内燃機関１１を制御する。内燃機関制御ユニット２１は、内燃機関１１の目標トルク及び目標回転速度を決定し、これらの制御目標に応じて内燃機関１１の動作を制御する。本実施形態では、内燃機関制御ユニット２１は、車両の走行状態に応じて内燃機関１１のトルク制御と回転速度制御とを切り替えることが可能である。トルク制御は、内燃機関１１に目標トルクを指令し、内燃機関１１の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１１に目標回転速度を指令し、内燃機関１１の回転速度をその目標回転速度に近づけるようにトルクを決定する制御である。

走行モード決定部３１は、車両の走行モードを決定する機能部である。走行モード決定部３１は、例えばモード選択マップ（図示せず）を参照し、車速、アクセル開度、及び蓄電装置２５の蓄電量等に基づいて、駆動装置１で実現すべき走行モードを決定する。本実施形態では、走行モード決定部３１が選択可能な走行モードには、電動走行モード（ＥＶモード）とハイブリッド走行モード（ＨＥＶモード）とが含まれる。電動走行モードでは、内燃機関１１への燃料供給が停止された状態で、回転電機１２のトルクを車輪１５に伝達させて車両を走行させる。ハイブリッド走行モードでは、内燃機関１１が正のトルク（車輪１５の回転を車両の前進方向に加速させる方向のトルク）を出力する状態で、内燃機関１１及び回転電機１２の双方のトルクを車輪１５に伝達させて車両を走行させる。なお、これら以外の走行モードが選択可能に構成されても良い。

変速モード選択部３２は、変速モードを選択する機能部である。変速モード選択部３２は、第一変速モードと第二変速モードとの中から択一的に変速モードを選択する。本実施形態では、変速モード選択部３２は、運転者からの指令に基づいて変速モードを選択する。具体的には、変速モード選択部３２は、レバー位置検出センサＳｅ５により検出されるシフトレバーの位置に基づいて変速モードを選択する。具体的には、変速モード選択部３２は、シフトレバーの検出位置が自動走行位置である場合に第一変速モードを選択し、シフトレバーの検出位置が手動走行位置である場合に第二変速モードを選択する。本実施形態では、変速モード選択部３２が本発明における「モード選択部」に相当する。

ここで、第一変速モードは、予め定められたシフトスケジュールに従って、後述する目標変速段決定部３３により自動的に目標変速段が変更される（結果的に、変速比が変更される）変速モード（自動変速モード）である。本実施形態では、制御装置３に備えられたメモリ等の記憶手段に、シフトスケジュールを規定した変速マップ（図３を参照）が格納されている。変速マップには、車速及びアクセル開度やブレーキ操作量と目標変速段との関係に基づくシフトスケジュールが規定されている。このシフトスケジュールは、少なくとも車両走行時の燃費（燃料の単位容量当たりの走行距離）を最大値に近づけることを考慮して規定されている。一方、第二変速モードは、本実施形態では変速制御の開始条件が第一変速モードとは異なる変速モードである。本実施形態では、運転者の意思に基づいて、変速マップに規定されたシフトスケジュールとは無関係に手動で目標変速段を変更可能な（結果的に、変速比を変更可能な）変速モード（手動変速モード）である。第二変速モードの実現時には、基本的には第一変速モードと同じシフトスケジュールに従いつつ、運転者による所定のシフトレバー操作にも基づいて、変速指令（アップシフト指令又はダウンシフト指令）が油圧制御部３５に出力される。

なお、「アップシフト」は、高速段側への目標変速段の変更（変速比を相対的に小さくする変更）を意味する。すなわち、目標変速段を、変更前の変速段に比べてより高速段側の変速段に変更すること（変更前に比べて変速比を小さくすること）を意味する。「ダウンシフト」は、低速段側への目標変速段の変更（変速比を相対的に大きくする変更）を意味する。すなわち、目標変速段を、変更前の変速段に比べてより低速段側の変速段に変更すること（変更前に比べて変速比を大きくすること）を意味する。

目標変速段決定部３３は、変速マップに規定されたシフトスケジュールに従って目標変速段を決定する機能部である。目標変速段決定部３３は、例えば図３に一例を示す変速マップを参照し、車速及びアクセル開度に基づいて、変速機構１３で形成すべき目標変速段を決定する。本実施形態では、目標変速段決定部３３は、第１速段〜第６速段の中から選択される特定の１つの変速段を、目標変速段として決定する。変速マップには複数のシフト線が設定されており、車速及びアクセル開度が変化して変速マップ上の動作点がシフト線を跨ぐと、目標変速段決定部３３は目標変速段を変更する。なお、図３では、簡略化のためにそれぞれ単独のシフト線に基づいてアップシフト及びダウンシフトの両方が判定される場合の例を示しているが、ヒステリシスが設けられ、両シフトが個別のアップシフト線及びダウンシフト線に基づいて判定されても良い。目標変速段が変更された場合、その変更方向に応じた変速指令（アップシフト指令又はダウンシフト指令）が油圧制御部３５に出力される。

回転電機制御部３４は、回転電機１２を制御する機能部である。回転電機制御部３４は、回転電機１２の目標トルク及び目標回転速度を決定し、これらの制御目標に応じて回転電機１２の動作を制御する。本実施形態では、回転電機制御部３４は、車両の走行状態に応じて回転電機１２のトルク制御と回転速度制御とを切り替えることが可能である。トルク制御は、回転電機１２に目標トルクを指令し、回転電機１２の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１２に目標回転速度を指令し、回転電機１２の回転速度をその目標回転速度に近づけるようにトルクを決定する制御である。

回転電機１２が出力可能なトルクは、当該回転電機１２が置かれた状況に応じて制限される場合がある。回転電機１２は、例えば仕様により予め定められた最大トルク以下の範囲内（正方向及び負方向の両方向に向かう概念）のトルクのみが出力可能とされる。また回転電機１２は、例えばその回転速度に応じて、仕様により予め定められた最大出力との関係に基づいて定まる上限トルク以下の範囲内（正方向及び負方向の両方向に向かう概念）のトルクのみが出力可能となる。これらの最大トルク及び上限トルクは、環境温度や蓄電装置２５の蓄電量等に応じても異なり得る。例えば環境温度が予め定められた低温閾値以下である場合には、最大トルク及び上限トルクが（絶対値基準で）小さくなり得る。また、最大トルク及び上限トルクが、正方向及び負方向に個別に制限される場合もある。例えば蓄電装置２５の蓄電量が予め定められた低蓄電量閾値以下である場合には正方向の最大トルク及び上限トルクのみが小さくなり、蓄電装置２５の蓄電量が予め定められた高蓄電量閾値以上である場合には負方向の最大トルク及び上限トルクのみが（絶対値基準で）小さくなり得る。なお、回転電機１２が出力可能なトルクの上限及び下限を、図７〜図１１では破線で示している。

油圧制御部３５は、各係合装置（ＣＬ１，ＣＬ２，・・・）への油圧の供給を制御する機能部である。油圧制御部３５は、決定された目標変速段に応じて各係合装置に対する油圧指令を出力し、油圧制御装置２８を介して各係合装置に供給される油圧を制御する。油圧制御部３５は、油圧指令に応じて比例ソレノイド等で各係合装置への供給油圧を連続的に制御可能である。これにより、各係合装置の係合圧の増減をそれぞれ連続的に制御して、各係合装置の係合の状態を制御する。例えば、油圧制御部３５は、対象となる係合装置（対象係合装置）への供給油圧を解放境界圧未満とすることにより、当該対象係合装置を解放状態とする。また、油圧制御部３５は、対象係合装置への供給油圧を係合境界圧以上とすることにより、当該対象係合装置を直結係合状態とする。また、油圧制御部３５は、対象係合装置への供給油圧を解放境界圧以上係合境界圧未満のスリップ係合圧とすることにより、当該対象係合装置をスリップ係合状態とする。

なお、「解放状態」は、対象係合装置により係合される２つの係合部材間で回転及びトルクが伝達されない状態を意味する。「直結係合状態」は、２つの係合部材が一体回転する状態で係合されている状態を意味する。「スリップ係合状態」は、２つの係合部材が差回転を有する状態でトルクを伝達可能に係合されている状態を意味する。対象係合装置のスリップ係合状態では、２つの係合部材が相対回転する状態で、回転速度が高い方の係合部材から低い方の係合部材に向かってトルクが伝達される。なお、対象係合装置の係合状態（直結係合状態及びスリップ係合状態の双方を含む概念）で伝達可能なトルクの大きさは、その時点での対象係合装置への供給油圧（対象係合装置の係合圧）に応じて決まる。このときのトルクの大きさを、当該対象係合装置の伝達トルク容量と定義する。各係合装置の伝達トルク容量は、供給油圧の増減に応じて連続的に制御され得る。

本実施形態では、目標変速段決定部３３からの変速指令を受け取ると、油圧制御部３５は、変更後の目標変速段に応じて、各係合装置ＣＬ１，ＣＬ２，・・・への供給油圧を制御する。このとき、油圧制御部３５は、変速前に直結係合状態であった係合装置のうちの１つを解放状態とすると共に、変速前に解放状態であった係合装置のうちの１つを、スリップ係合状態を経て最終的に直結係合状態とする。なお、以下の説明では、上記のような架け替え変速において、変速段の切替後に第一係合装置ＣＬ１が新たに解放状態とされるものとし、第二係合装置ＣＬ２が新たに係合状態とされるものとする。油圧制御部３５は、各係合装置への供給油圧をそれぞれ制御して、それぞれの係合の状態を制御することにより、変速機構１３で実現される変速段を切り替える。

変速アシスト制御部４１は、変速機構１３で実現される変速段の切り替えを行う変速制御の実行時に、入力軸Ｉに伝達される回転電機１２のトルクを増加又は減少させて、入力軸Ｉの回転速度を上昇又は低下させる変速アシスト制御を実行する機能部である。変速アシスト制御部４１は、変速段の切替方向（変速比の変更方向）に応じて回転電機１２のトルクを増加又は減少させる。ここで、車速と変速比とに応じて定まる入力軸Ｉの仮想的な回転速度を同期回転速度Ｎｓと定義し、変速前後の同期回転速度Ｎｓをそれぞれ変速前同期回転速度Ｎｓａ及び変速後同期回転速度Ｎｓｂと定義する。すると、ダウンシフト時には、変速前同期回転速度Ｎｓａに対して変速後同期回転速度Ｎｓｂが高くなる。一方、アップシフト時はその逆であり、前者に対して後者が低くなる。

そこで、変速アシスト制御部４１は、変速アシスト制御により、ダウンシフト時には入力軸Ｉに伝達される回転電機１２のトルクを増加させて、入力軸Ｉの回転速度を上昇させる。ここで、回転電機１２のトルクの増加は、絶対基準での増加（正方向への変化）を表す。これには、回転電機１２が正のトルクを出力している状態からより大きな正のトルクを出力させること、又は、回転電機１２が負のトルクを出力している状態からより小さな負のトルク若しくはゼロ以上のトルクを出力させることが含まれる。一方、変速アシスト制御部４１は、アップシフト時には入力軸Ｉに伝達される回転電機１２のトルクを減少させて、入力軸Ｉの回転速度を低下させる。ここで、回転電機１２のトルクの減少は、絶対基準での減少（負方向への変化）を表す。これには、回転電機１２が正のトルクを出力している状態からより小さな正のトルク若しくはゼロ以下のトルクを出力させること、又は、回転電機１２が負のトルクを出力している状態からより大きな負のトルクを出力させることが含まれる。

変速アシスト制御部４１は、変速制御の実行時にこのような変速アシスト制御を実行することで、入力軸Ｉの実際の回転速度を迅速に変速後同期回転速度Ｎｓｂに近づけることができる。よって、応答性に優れた変速制御の実行が可能となる。

可能性判定部４２は、予め定められた目標回転速度変化率Ａｔに応じて入力軸Ｉの回転速度を上昇又は低下させるための必要入力トルクＴｎを、回転電機１２が出力可能であるか否かを判定する機能部である。上述したように、回転電機１２が出力可能なトルクは制限される場合がある。そこで、可能性判定部４２は、そのような回転電機１２のトルク制限との関係で、必要入力トルクＴｎを確実に出力することが可能であるか否かについての判定を行う。また、可能性判定部４２は、所定条件下で、回転電機１２と内燃機関１１とが協働して必要入力トルクＴｎを出力可能であるか否かを判定する。更に、可能性判定部４２は、所定条件下で、予め定められた下限回転速度変化率Ａｏに応じて入力軸Ｉの回転速度を上昇又は低下させるための下限入力トルクＴｏを、回転電機１２が出力可能であるか否かを判定する。これらの可能性判定部４２の機能や、必要入力トルクＴｎ、下限入力トルクＴｏ、目標回転速度変化率Ａｔ、下限回転速度変化率Ａｏ等の詳細については、図４〜図６のフローチャートを参照して後述する。

トルク補填部４３は、回転電機１２が必要入力トルクＴｎを出力不可能と判定された場合に、変速アシスト制御において、必要入力トルクＴｎに対する不足分を補填する機能部である。トルク補填部４３は、内燃機関１１の出力トルク及び変速用係合装置（ここでは、変速制御中に新たに係合状態とされる第二係合装置ＣＬ２）による伝達トルクのうちの少なくとも１つを用いて、必要入力トルクＴｎに対する不足分を補填する。このとき、トルク補填部４３は、内燃機関１１の出力トルク及び第二係合装置ＣＬ２による伝達トルクの負担割合を状況によらずに一律（統一的）とするのではなく、変速モードに応じて可変とする。トルク補填部４３は、必要入力トルクＴｎに対する不足分を、変速モードに応じて内燃機関１１の出力トルク及び第二係合装置ＣＬ２による伝達トルクのうちの少なくとも１つを用いて適切に補填するため、補助主体決定部４４と負担決定部４５とを備えている。

補助主体決定部４４は、回転電機１２が必要入力トルクＴｎを出力不可能と判定された場合に、変速アシスト制御において必要入力トルクＴｎに対する不足分を補う主体（「補助主体Ｓａ」と称する）を決定する機能部である。補助主体決定部４４は、内燃機関１１及び変速用係合装置（ここでは、第二係合装置ＣＬ２）の中から、変速アシスト制御の開始時に実現されている変速モードに応じて補助主体Ｓａを決定する。すなわち、補助主体決定部４４は、状況によらずに一律に補助主体Ｓａを決定するのではなく、変速モードに応じて可変的に補助主体Ｓａを決定する。

負担決定部４５は、変速アシスト制御において入力軸Ｉの回転速度を上昇又は低下させる際のトルク負担を決定する機能部である。負担決定部４５は、可能性判定部４２による判定結果や補助主体決定部４４による決定事項等に基づいて、必要な場合に、回転電機１２と補助主体Ｓａ（内燃機関１１及び／又は第二係合装置ＣＬ２）とのトルク負担を決定する。補助主体決定部４４と負担決定部４５とが協働的に働くことにより、必要入力トルクＴｎに対する不足分が、変速モードに応じて内燃機関１１の出力トルク及び第二係合装置ＣＬ２による伝達トルクのうちの少なくとも１つを用いて補填される。トルク補填部４３（補助主体決定部４４及び負担決定部４５）の機能の詳細については、図４〜図６のフローチャートを参照して後述する。

３．変速アシスト制御の内容
本実施形態に係る変速アシスト制御の具体的内容について説明する。本実施形態では特に、コースト走行時におけるダウンシフト（パワーオフダウンシフト）の際の変速アシスト制御（パワーオフダウン変速アシスト制御）に注目して説明する。なお、「コースト走行」とは、アクセル開度が予め定められた基準開度（例えば１〜５％等の任意の値に設定可能）以下の状態での走行を意味する。以下に説明する変速アシスト制御における各処理は、変速アシスト制御部４１、可能性判定部４２、及びトルク補填部４３（補助主体決定部４４及び負担決定部４５）を中核として、制御装置３の各機能部により実行される。なお、以下の説明では、説明を簡略化するため、第二係合装置ＣＬ２の伝達トルク容量は、入力軸Ｉ換算での容量として記載するものとする。入力軸Ｉ換算での伝達トルク容量とは、入力軸Ｉと出力軸Ｏとを結ぶ動力伝達経路における第二係合装置ＣＬ２の位置に応じた、入力軸Ｉの位置を基準とするトルク変換後のトルク（伝達トルク容量）である。

本実施形態では、シフトレバーの位置が自動走行位置又は手動走行位置とされ、少なくとも車両が走行している状態を想定する。この場合、車両は第一変速モード又は第二変速モードで走行している。この状態で、図４に示すように、ダウンシフト要求があったか否かが判定される（ステップ＃０１）。すなわち、変速マップに規定されたシフトスケジュールに従った目標変速段決定部３３の判定結果又は運転者によるシフトレバー操作に基づく、ダウンシフト指令が出力されたか否かが判定される。ダウンシフト要求がない場合、すなわち、変速要求自体がない場合又はアップシフト要求があった場合には（＃０１：Ｎｏ）、変速アシスト制御（パワーオフダウン変速アシスト制御）を一旦終了して、再度変速アシスト制御を開始する。

ダウンシフト要求があると（＃０１：Ｙｅｓ）、次に要求駆動力Ｄが負（Ｄ＜０）であるか否かが判定される（＃０２）。ここで、要求駆動力Ｄは、その符号が正（Ｄ＞０）の場合には車両を駆動するために必要とされるトルクである。従って、要求駆動力Ｄが負であるとは、車両を減速させるトルク（走行抵抗）が、その車両に作用していることを表す。要求駆動力Ｄがゼロ以上である場合には（＃０２：Ｎｏ）、変速アシスト制御（パワーオフダウン変速アシスト制御）を一旦終了して、再度変速アシスト制御を開始する。

要求駆動力Ｄが負である場合には（＃０２：Ｙｅｓ）、次に変速モード選択部３２により、その時点でどの変速モードが実現されているかが判定される（＃０３）。具体的には、レバー位置検出センサＳｅ５により検出されるシフトレバーの位置の情報に基づいて、第一変速モード及び第二変速モードのどちらが選択されているかが判定される。第一変速モードが選択されていた場合には（＃０４：Ｙｅｓ）、補助主体決定部４４等により、条件付きで第二係合装置ＣＬ２が補助主体Ｓａとして決定され（＃０５）、負担決定部４５等により第一負担決定処理が実行される（＃０６）。一方、第二変速モードが選択されていた場合には（＃０４：Ｎｏ）、補助主体決定部４４等により、条件付きで内燃機関１１（場合によっては第二係合装置ＣＬ２も含まれて良い）が補助主体Ｓａとして決定され（＃０７）、負担決定部４５等により第二負担決定処理が実行される（＃０８）。

図５に示すように、第一負担決定処理では、まず可能性判定部４２により必要入力トルクＴｎが算出される（＃１１）。ここで、必要入力トルクＴｎは、予め定められた目標回転速度変化率Ａｔに応じて入力軸Ｉの回転速度を上昇させるために入力軸Ｉに伝達されることが必要とされるトルクである。入力軸Ｉの目標回転速度変化率Ａｔは、変速制御（ここでは特に、いわゆるイナーシャ相）を予め定められた目標変速時間Ｐｔで完了させることが可能なように設定される。目標回転速度変化率Ａｔは、変速前後の同期回転速度Ｎｓの差と、目標変速時間Ｐｔとに基づいて算出される。具体的には、変速後同期回転速度Ｎｓｂから変速前同期回転速度Ｎｓａを減算して得られる値を目標変速時間Ｐｔで除算して算出される。必要入力トルクＴｎは、このようにして算出される目標回転速度変化率Ａｔと、総イナーシャＪ（回転電機１２のロータのイナーシャと内燃機関１１のイナーシャとの合計）とに基づいて算出される。具体的には、総イナーシャＪと目標回転速度変化率Ａｔとを乗算して算出される。

次に、可能性判定部４２により回転電機アシスト可能トルクＴａｍが算出される（＃１２）。ここで、回転電機アシスト可能トルクＴａｍは、回転電機１２が出力可能なトルクのうち、入力軸Ｉの回転速度を上昇させて変速アシストを行うために使用することができるトルクである。回転電機アシスト可能トルクＴａｍは、回転電機トルクＴｍと要求駆動力Ｄと内燃機関１１のフリクショントルクＴｆとに基づいて算出される。回転電機トルクＴｍは、その回転電機１２についての最大トルクと、変速後同期回転速度Ｎｓｂに応じた上限トルクとのうちのいずれか小さい方である。フリクショントルクＴｆは、内燃機関１１の出力軸（クランクシャフト等）が回転する際の摺動抵抗等であり、負の値をとる（Ｔｆ＜０）。回転電機アシスト可能トルクＴａｍは、回転電機トルクＴｍから、要求駆動力Ｄを減算すると共に、負の値をとるフリクショントルクＴｆを加算して算出される。

次に、可能性判定部４２により、必要入力トルクＴｎを回転電機１２が出力可能であるか否かが判定される。ここでは、トルク制限の範囲内で、負の値をとる要求駆動力Ｄを吸収するためのトルクや、フリクショントルクＴｆを補償するためのトルク以外に、必要入力トルクＴｎを回転電機１２が出力可能であるか否かが判定される。具体的には、回転電機アシスト可能トルクＴａｍが必要入力トルクＴｎ以上であるか否かが判定される（＃１３）。

回転電機１２が必要入力トルクＴｎを出力可能、すなわち回転電機アシスト可能トルクＴａｍが必要入力トルクＴｎ以上であると判定された場合には（＃１３：Ｙｅｓ）、負担決定部４５により、トルク負担パターンが基本負担パターンに決定される（＃１７）。基本負担パターンは、必要入力トルクＴｎを負担する主体を回転電機１２のみとするものである。すなわち、基本負担パターンでは、必要入力トルクＴｎの全部を回転電機１２に出力させる。

この基本負担パターンでは、内燃機関１１は入力軸Ｉに対してフリクショントルクＴｆ相当の抵抗を作用させる。第二係合装置ＣＬ２の伝達トルク容量は、要求駆動力Ｄ相当値とされる。本例のように要求駆動力Ｄが負の値をとる場合には、符号反転した値（−Ｄ）とされる。回転電機１２は、要求駆動力Ｄを車輪１５に伝達する状態を維持するためのトルクと、変速アシストを行うための必要入力トルクＴｎと、フリクショントルクＴｆを補償するためのトルク（−Ｔｆ）との合計トルクを出力する。これにより、図７に示すように、車輪１５に伝達されるトルクが要求駆動力Ｄに維持される状態で、目標回転速度変化率Ａｔに沿って入力軸Ｉの回転速度が変速後同期回転速度Ｎｓｂまで上昇する。すなわち、目標変速時間Ｐｔ内で応答性に優れたダウンシフトが実現される。

回転電機１２が必要入力トルクＴｎを出力不可能、すなわち回転電機アシスト可能トルクＴａｍが必要入力トルクＴｎ未満であると判定された場合には（＃１３：Ｎｏ）、可能性判定部４２により、限界回転速度変化率Ａｒが算出される（＃１４）。限界回転速度変化率Ａｒは、回転電機アシスト可能トルクＴａｍと総イナーシャＪとに基づいて算出される。具体的には、回転電機アシスト可能トルクＴａｍを総イナーシャＪで除算して算出される。

次に、可能性判定部４２により、限界回転速度変化率Ａｒが下限回転速度変化率Ａｏ以上であるか否かが判定される（＃１５）。ここで、入力軸Ｉの下限回転速度変化率Ａｏは、変速制御（ここでは特に、いわゆるイナーシャ相）を予め定められた上限変速時間Ｐｕで完了させることが可能なように設定される。上限変速時間Ｐｕは、変速制御（いわゆるイナーシャ相）の際にスリップ係合状態とされる第二係合装置ＣＬ２の発熱量が、予め定められた許容発熱量Ｑｐ以下となるように定められている。このような上限変速時間Ｐｕは、例えば第二係合装置ＣＬ２の耐熱性能を検証するための予備実験等に基づいて予め経験的に求めることができる。そして、下限回転速度変化率Ａｏは、変速前後の同期回転速度Ｎｓの差と、上限変速時間Ｐｕとに基づいて算出される。具体的には、変速後同期回転速度Ｎｓｂから変速前同期回転速度Ｎｓａを減算して得られる値を上限変速時間Ｐｕで除算して算出される。

本実施形態では、下限回転速度変化率Ａｏに応じて入力軸Ｉの回転速度を上昇させるために入力軸Ｉに伝達されることが必要とされるトルクが下限入力トルクＴｏである。そのため、限界回転速度変化率Ａｒが下限回転速度変化率Ａｏ以上であるか否かを判定することは、下限入力トルクＴｏを回転電機１２が出力可能であるか否かを判定することと等価である。ここでは、負の値をとる要求駆動力Ｄを吸収するためのトルクや、フリクショントルクＴｆを補償するためのトルク以外に、下限入力トルクＴｏを回転電機１２が出力可能であるか否かを判定することと等価である。

回転電機１２が下限入力トルクＴｏを出力可能、すなわち限界回転速度変化率Ａｒが下限回転速度変化率Ａｏ以上であると判定された場合には（＃１５：Ｙｅｓ）、負担決定部４５により、トルク負担パターンが第一特別負担パターンに決定される（＃１８）。第一特別負担パターンは、必要入力トルクＴｎの全部は満たされない状態で、必要入力トルクＴｎの一部を負担する主体を回転電機１２のみとするものである。すなわち、第一特別負担パターンでは、下限入力トルクＴｏ以上であって必要入力トルクＴｎ未満の回転電機アシスト可能トルクＴａｍを回転電機１２に出力させる。

この第一特別負担パターンでは、内燃機関１１は入力軸Ｉに対してフリクショントルクＴｆ相当の抵抗を作用させる。第二係合装置ＣＬ２の伝達トルク容量は、要求駆動力Ｄ相当値（−Ｄ）とされる。回転電機１２は、要求駆動力Ｄを車輪１５に伝達する状態を維持するためのトルクと、部分的に変速アシストを行うための回転電機アシスト可能トルクＴａｍと、フリクショントルクＴｆを補償するためのトルク（−Ｔｆ）との合計トルクを出力する。これにより、図８に示すように、車輪１５に伝達されるトルクが要求駆動力Ｄに維持される状態で、下限回転速度変化率Ａｏ以上であって目標回転速度変化率Ａｔ未満の限界回転速度変化率Ａｒで、入力軸Ｉの回転速度が変速後同期回転速度Ｎｓｂまで上昇する。すなわち、変速ショックを抑制しつつ、比較的応答性に優れたダウンシフトが実現される。

回転電機１２が下限入力トルクＴｏを出力不可能、すなわち限界回転速度変化率Ａｒが下限回転速度変化率Ａｏ未満であると判定された場合には（＃１５：Ｎｏ）、負担決定部４５により、係合装置アシストトルクＴａｃが算出される（＃１６）。係合装置アシストトルクＴａｃは、第二係合装置ＣＬ２の伝達トルク容量のうち、入力軸Ｉの回転速度を上昇させて変速アシストを行うために使用される容量分である。第一負担決定処理における係合装置アシストトルクＴａｃは、限界回転速度変化率Ａｒと下限回転速度変化率Ａｏと総イナーシャＪとに基づいて算出される。具体的には、限界回転速度変化率Ａｒから下限回転速度変化率Ａｏを減算して得られる値に総イナーシャＪを乗算して算出される。

そして、負担決定部４５により、トルク負担パターンが第二特別負担パターンに決定される（＃１９）。第二特別負担パターンは、必要入力トルクＴｎの全部は満たされない状態で、必要入力トルクＴｎの一部を負担する主体を回転電機１２及び第二係合装置ＣＬ２とするものである。すなわち、第二特別負担パターンでは、補助主体決定部４４により、第二係合装置ＣＬ２が、回転電機１２による変速アシストを補助するための単独の補助主体Ｓａとして決定される。このとき、上記の説明から明らかなように、第二係合装置ＣＬ２は、回転電機１２が下限入力トルクＴｏを出力不可能と判定されたこと（＃１５：Ｎｏ）を条件として、補助主体Ｓａとして決定される。

この第二特別負担パターンでは、内燃機関１１は入力軸Ｉに対してフリクショントルクＴｆ相当の抵抗を作用させる。回転電機１２は、要求駆動力Ｄを車輪１５に伝達する状態を維持するためのトルクと、部分的に変速アシストを行うための回転電機アシスト可能トルクＴａｍと、フリクショントルクＴｆを補償するためのトルク（−Ｔｆ）との合計トルクを出力する。第二係合装置ＣＬ２の伝達トルク容量は、要求駆動力Ｄ相当値（−Ｄ）に対して係合装置アシストトルクＴａｃを加算した値とされる。これにより、図９に示すように、限界回転速度変化率Ａｒよりも大きい下限回転速度変化率Ａｏに沿って入力軸Ｉの回転速度が変速後同期回転速度Ｎｓｂまで上昇する。この場合には、第二係合装置ＣＬ２が補助主体Ｓａとして機能しない場合（入力軸Ｉの一点鎖線で示す回転速度を参照）と比較して、第二係合装置ＣＬ２の熱劣化を抑制しつつ、比較的応答性に優れたダウンシフトが実現される。なお、第二係合装置ＣＬ２の伝達トルク容量が係合装置アシストトルクＴａｃ分だけ増加されることに伴い、車輪１５に伝達されるトルクは要求駆動力Ｄよりも若干低下する。しかし、本実施形態では、変速制御時間を短縮させることによる第二係合装置ＣＬ２の熱劣化の抑制が優先される。

図６に示すように、第二負担決定処理では、必要入力トルクＴｎが算出され（＃２１）、回転電機アシスト可能トルクＴａｍが算出され（＃２２）、回転電機アシスト可能トルクＴａｍが必要入力トルクＴｎ以上であるか否かが判定される（＃２３）。そして、回転電機アシスト可能トルクＴａｍが必要入力トルクＴｎ以上であると判定された場合には（＃２３：Ｙｅｓ）、トルク負担パターンが基本負担パターンに決定される（＃２７）。これらの各処理は、第一負担決定処理におけるステップ＃１１〜＃１３，＃１７の各処理と同様である。

回転電機１２が必要入力トルクＴｎを出力不可能、すなわち回転電機アシスト可能トルクＴａｍが必要入力トルクＴｎ未満であると判定された場合には（＃２３：Ｎｏ）、可能性判定部４２により、内燃機関アシストトルクＴａｅが算出される（＃２４）。ここで、内燃機関アシストトルクＴａｅは、内燃機関１１が追加出力可能なトルクのうち、入力軸Ｉの回転速度を上昇させて変速アシストを行うために使用することができるトルクである。内燃機関アシストトルクＴａｅは、内燃機関最大増加トルクＴｉｅとフリクショントルクＴｆとに基づいて算出される。内燃機関最大増加トルクＴｉｅは、内燃機関１１が追加出力可能なトルクの最大値である。内燃機関アシストトルクＴａｅは、具体的には、内燃機関最大増加トルクＴｉｅに負の値をとるフリクショントルクＴｆを加算して算出される。

次に、可能性判定部４２により、回転電機１２と内燃機関１１とが協働して必要入力トルクＴｎを出力可能であるか否かが判定される。ここでは、必要入力トルクＴｎに対して回転電機アシスト可能トルクＴａｍだけでは不足する分を、内燃機関１１が出力可能であるか否かが判定される。この判定は、内燃機関アシストトルクＴａｅと必要入力トルクＴｎと回転電機アシスト可能トルクＴａｍとに基づいて行われる。具体的には、内燃機関アシストトルクＴａｅが、必要入力トルクＴｎから回転電機アシスト可能トルクＴａｍを減算して得られる値（必要差分値）以上であるか否かが判定される（＃２５）。

必要入力トルクＴｎに対する不足分を内燃機関１１が出力可能、すなわち内燃機関アシストトルクＴａｅが上記の必要差分値以上であると判定された場合には（＃２５：Ｙｅｓ）、負担決定部４５により、トルク負担パターンが第三特別負担パターンに決定される（＃２８）。第三特別負担パターンは、必要入力トルクＴｎを負担する主体を回転電機１２及び内燃機関１１とするものである。すなわち、第三特別負担パターンでは、補助主体決定部４４により、内燃機関１１が、回転電機１２による変速アシストを補助するための補助主体Ｓａに含められる。そして、第三特別負担パターンでは、必要入力トルクＴｎの全部を、協働的に機能する回転電機１２及び内燃機関１１に出力させる。

この第三特別負担パターンでは、内燃機関１１は必要入力トルクＴｎから回転電機アシスト可能トルクＴａｍを減算して得られる値（必要差分値）を出力する。なお、この内燃機関１１の出力トルクは、フリクショントルクＴｆの相殺後のものである。回転電機１２は、要求駆動力Ｄを車輪１５に伝達する状態を維持するためのトルクと、部分的に変速アシストを行うための回転電機アシスト可能トルクＴａｍとの合計トルクを出力する。第二係合装置ＣＬ２の伝達トルク容量は、要求駆動力Ｄ相当値（−Ｄ）とされる。これにより、図１０に示すように、車輪１５に伝達されるトルクが要求駆動力Ｄに維持される状態で、目標回転速度変化率Ａｔに沿って入力軸Ｉの回転速度が変速後同期回転速度Ｎｓｂまで上昇する。すなわち、目標変速時間Ｐｔ内で応答性に優れたダウンシフトが実現される。なお、内燃機関１１が所定トルクを出力することに伴い、燃費は若干低下する。しかし、本実施形態では、第二変速モードは主に運転者の意思に基づく変速制御であるため、ダウンシフトの応答性を極力向上させることが優先される。

回転電機１２と内燃機関１１とが協働しても必要入力トルクＴｎを出力不可能、すなわち内燃機関アシストトルクＴａｅが上記の必要差分値未満であると判定された場合には（＃２５：Ｎｏ）、負担決定部４５により、係合装置アシストトルクＴａｃが算出される（＃２６）。係合装置アシストトルクＴａｃは、第二係合装置ＣＬ２の伝達トルク容量のうち、入力軸Ｉの回転速度を上昇させて変速アシストを行うために使用される容量分である。第二負担決定処理における係合装置アシストトルクＴａｃは、必要入力トルクＴｎと回転電機アシスト可能トルクＴａｍと内燃機関アシストトルクＴａｅとに基づいて算出される。具体的には、必要入力トルクＴｎから、回転電機アシスト可能トルクＴａｍ及び内燃機関アシストトルクＴａｅの双方を減算して算出される。

そして、負担決定部４５により、トルク負担パターンが第四特別負担パターンに決定される（＃２９）。第四特別負担パターンは、必要入力トルクＴｎを負担する主体を、回転電機１２、内燃機関１１、及び第二係合装置ＣＬ２とするものである。すなわち、第四特別負担パターンでは、補助主体決定部４４により、内燃機関１１に加えて第二係合装置ＣＬ２が、回転電機１２による変速アシストを補助するための補助主体Ｓａに更に含められる。そして、第四特別負担パターンでは、必要入力トルクＴｎの全部を、協働的に機能する回転電機１２、内燃機関１１、及び第二係合装置ＣＬ２に出力させる。

この第四特別負担パターンでは、内燃機関１１は内燃機関アシストトルクＴａｅを出力する。なお、内燃機関アシストトルクＴａｅは、フリクショントルクＴｆ（＜０）が相殺されたものとして得られる（Ｔａｅ＝Ｔｉｅ＋Ｔｆ）。回転電機１２は、要求駆動力Ｄを車輪１５に伝達する状態を維持するためのトルクと、部分的に変速アシストを行うための回転電機アシスト可能トルクＴａｍとの合計トルクを出力する。第二係合装置ＣＬ２の伝達トルク容量は、要求駆動力Ｄ相当値（−Ｄ）に対して係合装置アシストトルクＴａｃを加算した値とされる。これにより、図１１に示すように、目標回転速度変化率Ａｔに沿って入力軸Ｉの回転速度が変速後同期回転速度Ｎｓｂまで上昇する。すなわち、目標変速時間Ｐｔ内で応答性に優れたダウンシフトが実現される。なお、内燃機関１１が所定トルクを出力することに伴い、燃費は若干低下する。また、第二係合装置ＣＬ２の伝達トルク容量が係合装置アシストトルクＴａｃ分だけ増加されることに伴い、車輪１５に伝達されるトルクは要求駆動力Ｄよりも若干低下する。しかし、本実施形態では、第二変速モードは主に運転者の意思に基づく変速制御であるため、ダウンシフトの応答性を極力向上させることが優先される。

以上説明したように、本実施形態に係る制御装置３によれば、自動変速モードである第一変速モード及び手動変速モードである第二変速モードのそれぞれの制御特性に応じて、補助主体Ｓａを適切に決定することができる。そして、各変速モードのそれぞれの制御特性に応じて、必要入力トルクＴｎに対する不足分を、変速モードに応じて内燃機関１１の出力トルク及び変速用係合装置（ここでは、第二係合装置ＣＬ２）による伝達トルクのうちの少なくとも１つを用いて適切に補填することができる。よって、変速アシストのために使用可能な回転電機１２のトルクが不足する状況であっても、応答性に優れた適切なダウンシフトを実行可能な制御装置３が実現できる。特に、車両走行時の燃費や変速ショックの抑制等も考慮して、パワーオフダウンシフト変速制御時の燃費・変速ショック・応答性等に係る総合的な制御特性を、状況に応じてそれぞれ高く維持することができる。

４．その他の実施形態
最後に、本発明に係る制御装置の、その他の実施形態について説明する。なお、以下のそれぞれの実施形態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。

（１）上記の実施形態では、第二変速モードが、変速制御の開始条件が第一変速モードとは異なるモードである構成、具体的には第一変速モードが自動変速モードであると共に第二変速モードが手動変速モードである構成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。第一変速モード及び第二変速モードの双方が自動変速モードである場合において、例えば各変速モードにおいて参照される変速マップ（シフトスケジュール）が異なるものとされても良い。例えば図１２に示すように、第二変速モードにおけるシフトスケジュール（ｂ）が、第一変速モードにおけるシフトスケジュール（ａ）に対して、車速に対する目標変速段を相対的に低車速側に設定したものとされても良い。このような構成では、第二変速モードは、変速制御の開始条件が第一変速モードとは異なると共に、ダウンシフト時の加速応答性が第一変速モードよりも高いモードとなる。

或いは、第二変速モードが、変速制御の処理内容が第一変速モードとは異なるモードとされても良い。第一変速モード及び第二変速モードの双方が、それぞれ共通の変速マップ（シフトスケジュール）を参照する自動変速モードである場合において、変速アシスト制御を実行する主体が当初から異なる（基本負担パターンが異なる）ものとされても良い。例えば、第二変速モードでは、当初から内燃機関１１もある程度のトルクを出力し、当初から回転電機１２と内燃機関１１とが協働して変速アシスト制御を実行する構成とされても良い。このような構成では、第二変速モードは、ダウンシフトのための制御に要する時間が第一変速モードよりも短いモードとなる。

なお、第一変速モードと第二変速モードとは、変速制御の開始条件が互いに異なると共に処理内容も互いに異なるものとされても良い。これらの構成でも、変速制御の開始条件及び処理内容の少なくとも一方が互いに異なる第一変速モード及び第二変速モードのそれぞれの制御特性に応じて、補助主体Ｓａを適切に決定することができる。よって、変速アシストのために使用可能な回転電機１２のトルクが不足する状況であっても、応答性に優れた適切なダウンシフトを実行可能な制御装置３が実現できる。

（２）上記の実施形態では、第一変速モードの選択時に回転電機１２が必要入力トルクＴｎを出力不可能である場合に、更に下限入力トルクＴｏを出力不可能であることを条件として、第二係合装置ＣＬ２を補助主体Ｓａとする構成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。例えばそのような場合に、下限入力トルクＴｏとの関係によらずに無条件に第二係合装置ＣＬ２を補助主体Ｓａとする構成としても良い。この場合、係合装置アシストトルクＴａｃを、必要入力トルクＴｎと回転電機アシスト可能トルクＴａｍとに基づいて算出することができる。具体的には、必要入力トルクＴｎから回転電機アシスト可能トルクＴａｍを減算して算出することができる。このように、変速ショックをある程度許容して、ダウンシフトの応答性を向上させることを優先させても良い。

（３）上記の実施形態では、第二変速モードの選択時に回転電機１２と内燃機関１１とが協働しても必要入力トルクＴｎを出力不可能である場合に、内燃機関１１に加えて更に第二係合装置ＣＬ２も補助主体Ｓａに含める構成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。例えばそのような場合であっても、内燃機関１１のみを補助主体Ｓａとする構成としても良い。つまり、第二係合装置ＣＬ２を補助主体Ｓａには含めずに、回転電機１２と内燃機関１１とが協働して出力可能なトルクの範囲内でのみ変速アシストを行う構成としても良い。このように、ダウンシフトの応答性の低下をある程度許容して、変速ショックの発生の抑制を優先させても良い。

（４）上記の実施形態では、運転者による変速モードの選択や手動変速モードでの変速指令がシフトレバー操作に基づいて行われる構成を想定して説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。例えば、それらが、ハードウェア的又はソフトウェア的に設けられたボタン等に対する入力操作に基づいて行われる構成としても良い。つまり、制御装置３に対して運転者の変速意思又は選択意思を入力できるものであればどのような構成を採用しても良い。なお、走行モードの選択等に関しても同様である。

（５）上記の実施形態では、制御装置３による制御対象となる駆動装置１について、図１に示される構成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。駆動装置１は、内燃機関１１と車輪１５とを結ぶ動力伝達経路に、内燃機関１１の側から順に回転電機１２及び変速機構１３が設けられたものであれば、その具体的構成は任意である。例えば、駆動装置１が、内燃機関１１と回転電機１２との間に、これらを選択的に駆動連結する切離用係合装置を備える構成としても良い。また、回転電機１２と変速機構１３との間に、締結用係合装置を有する流体継手（例えばトルクコンバータ等）を備える構成としても良い。また、回転電機１２と差動歯車装置１４との間のいずれかの位置に、専用の伝達用係合装置を備える構成としても良い。

（６）上記の実施形態では、変速機構１３が、複数の変速段を切替可能（変速比を段階的に変更可能）に構成された自動有段変速機構である例について説明した。この自動有段変速機構としては、遊星歯車機構と油圧クラッチとを備える形式のものや、いわゆるデュアルクラッチ式と呼ばれる形式のもの等を用いることができる。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。変速機構１３は、当該変速機構１３に備えられる変速用係合装置の係合の状態を制御することにより変速比を変更可能に構成されたものであれば、その具体的構成は任意である。例えば変速機構１３が、クラッチ付の自動無段変速機構等として構成されても良い。

（７）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例示であって、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、本願の特許請求の範囲に記載されていない構成に関しては、本発明の目的を逸脱しない範囲内で適宜改変することが可能である。

本発明は、１モータパラレル方式のハイブリッド車両用の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 ：駆動装置（車両用駆動装置）
３ ：制御装置
１１ ：内燃機関
１２ ：回転電機
１３ ：変速機構
１５ ：車輪
３２ ：変速モード選択部（モード選択部）
４１ ：変速アシスト制御部
４２ ：可能性判定部
４３ ：トルク補填部
４４ ：補助主体決定部
４５ ：負担決定部
Ｉ ：入力軸（入力側回転部材）
ＣＬ１ ：第一係合装置（変速用係合装置）
ＣＬ２ ：第二係合装置（変速用係合装置）
Ｎｓ ：同期回転速度
Ｎｓａ ：変速前同期回転速度
Ｎｓｂ ：変速後同期回転速度
ΔＮｓ ：変速前同期回転速度と変速後同期回転速度との差
Ａｔ ：目標回転速度変化率
Ａｏ ：下限回転速度変化率
Ｐｔ ：目標変速時間
Ｐｕ ：上限変速時間
Ｔｎ ：必要入力トルク
Ｔｏ ：下限入力トルク
Ｔａｍ ：回転電機アシスト可能トルク
Ｔａｅ ：内燃機関アシストトルク
Ｔａｃ ：係合装置アシストトルク
Ｑｐ ：許容発熱量

Claims (6)

1. 内燃機関と車輪とを結ぶ動力伝達経路に、前記内燃機関の側から順に、回転電機及び変速機構が設けられ、前記変速機構に備えられる変速用係合装置の係合の状態を制御することにより前記変速機構が変速比を変更可能に構成さ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、
   変速比が大きくなるように変更されるダウンシフト時に、前記変速機構の入力側回転部材に伝達される前記回転電機のトルクを増加させて、前記入力側回転部材の回転速度を上昇させる変速アシスト制御を実行する変速アシスト制御部と、
   予め定められた目標回転速度変化率に応じて前記入力側回転部材の回転速度を上昇させるための必要入力トルクを、前記回転電機が出力可能であるか否かを判定する可能性判定部と、
   変速モードを、第一変速モードと、前記ダウンシフトの開始条件及び処理内容の少なくとも一方が前記第一変速モードとは異なる第二変速モードとの中から択一的に選択するモード選択部と、
   前記回転電機が前記必要入力トルクを出力不可能と判定された場合に、前記変速アシスト制御において、前記必要入力トルクに対する不足分を、前記変速モードに応じて前記内燃機関の出力トルク及び前記変速用係合装置による伝達トルクのうちの少なくとも１つを用いて補填するトルク補填部と、
   を備える制御装置。
2. 前記第一変速モードが自動変速モードであると共に前記第二変速モードが手動変速モードであり、又は、前記第二変速モードは前記ダウンシフトのための制御に要する時間が前記第一変速モードよりも短いモード若しくは前記ダウンシフト時の加速応答性が前記第一変速モードよりも高いモードであり、
   前記トルク補填部は、前記第一変速モードの選択時には前記不足分を前記変速用係合装置による伝達トルクを用いて補填し、前記第二変速モードの選択時には前記不足分を少なくとも前記内燃機関の出力トルクを用いて補填する請求項１に記載の制御装置。
3. 前記可能性判定部は、前記回転電機と前記内燃機関とが協働して前記必要入力トルクを出力可能であるか否かを更に判定し、
   前記トルク補填部は、前記第二変速モードの選択時において前記回転電機と前記内燃機関とが協働しても前記必要入力トルクを出力不可能と判定された場合に、前記変速用係合装置による伝達トルクを更に用いて前記不足分を補填する請求項２に記載の制御装置。
4. 前記可能性判定部は、予め定められた下限回転速度変化率に応じて前記入力側回転部材の回転速度を上昇させるための下限入力トルクを前記回転電機が出力可能であるか否かを更に判定し、
   前記トルク補填部は、前記第一変速モードの選択時において前記回転電機が前記下限入力トルクを出力不可能と判定されたことを条件として、前記変速用係合装置による伝達トルクを用いて前記不足分を補填する請求項２又は３に記載の制御装置。
5. 車速と変速比とに応じて定まる前記入力側回転部材の回転速度を同期回転速度とし、
   前記下限回転速度変化率が、変速比の変更前後の同期回転速度の差と、変速比の変更の際にスリップされる前記変速用係合装置の発熱量が予め定められた許容発熱量以下となるように定められた上限変速時間とに基づいて設定されている請求項４に記載の制御装置。
6. 前記トルク補填部は、パワーオフダウンシフト時における前記変速アシスト制御の実行中に、前記回転電機が前記必要入力トルクを出力不可能と判定された場合に前記不足分を補填する制御を実行する請求項１から５のいずれか一項に記載の制御装置。
   

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