WO2010079665A1 - 車両用制御装置 - Google Patents

Abstract

　回生中に変速比の小さい変速段への切り替えが行われる場合において、変速ショックの発生の抑制と、エネルギー効率の向上とを両立させる。　エンジン及び回転電機に駆動連結される入力部材と、出力部材と、複数の摩擦係合要素を有し、複数の摩擦係合要素の係合及び解放が制御されることにより複数の変速段が切り替えられ、入力部材の回転駆動力を各変速段の変速比で変速して出力部材に出力する変速装置と、を備えた車両用駆動装置の制御装置であって、回転電機が回生を行なっている状態で変速装置により変速比の小さい変速段への切り替えが行われるとき、解放される側の摩擦係合要素を表す解放側要素に対する作動油の油圧である解放側油圧を制御して、変速過程の全体に亘って解放側要素をスリップ状態に維持させる。

Description

車両用制御装置

　本発明は、エンジン及び回転電機に駆動連結される入力部材と、出力部材と、複数の摩擦係合要素を有し、複数の摩擦係合要素の係合及び解放が制御されることにより複数の変速段が切り替えられ、入力部材の回転駆動力を各変速段の変速比で変速して出力部材に出力する変速装置と、を備えた車両用駆動装置を制御するための車両用制御装置に関する。

　近年、駆動力源としてエンジンと回転電機とを併用することにより、エンジンの燃費向上及び排出ガスの低減を図ることのでき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る車両用駆動装置の一例として、例えば、下記の特許文献１には、駆動力源としてのエンジン及び回転電機の回転駆動力を、変速装置で設定された各変速段の変速比で変速して出力するように構成された車両用駆動装置が記載されている。

　このようなハイブリッド車両用の駆動装置では、アクセルペダルから足を離すことによりコースト状態となったときに、車速等との関係次第では変速比の小さい変速段への切り替え（アップシフト）が行われる場合がある。ここで、隣り合う二つの変速段の間で変速段を切り替える際には、摩擦係合要素の係合及び解放が制御され、いわゆる掛け替え変速が行われる。この掛け替え変速では、通常、解放される側の摩擦係合要素は、変速動作の初期段階で比較的速やかに完全に解放されるとともに、係合される側の摩擦係合要素が、スリップしながら徐々に係合させられる。駆動力源としてエンジンのみを備えた通常の車両の場合や、ハイブリッド車両であっても回転電機が回生を行なっていない場合等には、入力部材に作用する負トルクは小さく、そのような変速制御を行ったとしても入力部材の回転速度はエンジン内の各部の摩擦力等により減速するだけであり、その変化は緩やかであるため、係合される側の摩擦係合要素を係合させた際に衝撃（変速ショック）が生じることが問題になることはほとんどない。

　ところで、車両がコースト状態にある場合には、その後車両の運転者の意思によりブレーキ操作が行われることがあり、その場合上記のようなハイブリッド車両用の駆動装置では、回転電機に回生を行わせて車両の制動が行われる場合がある。回転電機が回生を行う場合には、回転電機が比較的大きな負トルクを出力して入力部材に伝達するので、上記のような通常通りの掛け換え変速が行われると、回転電機が出力する負トルクにより入力部材の回転速度は大きく引き下げられて急激に変化し、変速ショックが生じる可能性が高い。そのため、特許文献１に記載された車両用駆動装置では、回生を行う際には、回転電機が出力する負トルク（回生トルク）の大きさを一定の大きさ以下に制限するように構成されている。これにより、回転電機が駆動連結された入力部材の回転速度が急激に低下して、車両に変速ショックが生じるのを抑制している。

特開２００８－０９４３３２号公報

　しかし、上記のように回生トルクの大きさが制限されると、変速ショックの発生は抑制できるが、その分だけ回生されるエネルギーが減少するので、エネルギー効率が低下してしまうという問題がある。

　本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、回生中に変速比の小さい変速段への切り替えが行われる場合において、変速動作による車両への衝撃（変速ショック）の発生の抑制と、エネルギー効率の向上とを両立させることが可能な技術を提供することを目的とする。

　この目的を達成するための、本発明に係るエンジン及び回転電機に駆動連結される入力部材と、出力部材と、複数の摩擦係合要素を有し、前記複数の摩擦係合要素の係合及び解放が制御されることにより複数の変速段が切り替えられ、前記入力部材の回転駆動力を各変速段の変速比で変速して前記出力部材に出力する変速装置と、を備えた車両用駆動装置を制御するための車両用制御装置の特徴構成は、前記回転電機が回生を行なっている状態で前記変速装置により変速比の小さい変速段への切り替えが行われるとき、解放される側の摩擦係合要素となる解放側要素に対する作動油の油圧である解放側油圧を制御して、変速過程の全体に亘って前記解放側要素をスリップ状態に維持させる点にある。

　ここで、変速過程とは、入力部材の回転速度が、変速段の切り替え前の回転速度から、切り替え前後の各変速段の変速比に基づいて定まる変速段の切り替え後の回転速度までの間を遷移する過程を表す。また、本願では、「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。

　上記の特徴構成によれば、変速過程の全体に亘って解放側要素をスリップ状態に維持させるように解放側油圧を制御することにより、出力部材からの回転駆動力の一部が変速過程の全体に亘って解放側要素を介して入力部材側に伝達される状態が維持される。そのため、回生を行うために回転電機に比較的大きな負トルクを出力させたとしても、当該出力部材から伝達される回転駆動力により入力部材の回転速度が急激に変化することが抑制される。よって、変速ショックの発生を抑制することができる。また、解放側油圧の制御を行なうだけで変速ショックの発生が抑制できるので、変速過程の初期段階で比較的速やかに解放側要素を完全に解放してしまう場合とは異なり、回転電機が出力する負トルク（回生トルク）の大きさを制限する必要がない。よって、回生されるエネルギーが減少する等の不都合が生じることがなく、エネルギー効率を高く維持させることができる。以上より、本構成によれば、回生中に変速比の小さい変速段への切り替えが行われる場合において、変速ショックの発生の抑制とエネルギー効率の向上とを両立させることが可能となる。

　ここで、前記回転電機が出力する回生トルクの大きさに応じた減圧変化率で前記解放側油圧を減少させる変化率制御を実行する構成とすると好適である。

　この構成によれば、解放側油圧を徐々に減少させて解放側要素がスリップする割合を徐々に大きくしていくという比較的単純な制御を行なうことにより、入力部材の回転速度が急激に変化するのを抑制することができる。このとき、回転電機が出力する回生トルクの大きさに応じて、入力部材の回転速度を緩やかに変化させるために必要となる出力部材から伝達される回転駆動力の大きさが異なることから、解放側油圧を減少させる際の減圧変化率を回転電機が出力する回生トルクの大きさに応じて変化させることにより、入力部材の回転速度を適切に変化させて、変速ショックの発生を抑制することができる。

　また、前記入力部材の回転速度が、前記変速過程の各時点における目標回転速度となるように前記解放側油圧を変化させる回転速度制御を実行する構成とすると好適である。

　この構成によれば、各時点における目標回転速度を適切に設定し、当該目標回転速度に応じて逐次解放側油圧を変化させることで、各時点における入力部材の回転速度を精密にコントロールしつつ適切に変化させて、変速ショックの発生を抑制することができる。

　また、前記変速過程の初期段階では、前記回転電機が出力する回生トルクの大きさに応じた減圧変化率で前記解放側油圧を減少させる変化率制御を実行し、当該変化率制御を実行した後、所定の切替点以降で、前記入力部材の回転速度が、前記変化率制御後の各時点における目標回転速度となるように前記解放側油圧を変化させる回転速度制御を実行する構成とすると好適である。

　この構成によれば、変速過程の初期段階では、解放側油圧を徐々に減少させて解放側要素がスリップする割合を徐々に大きくしていくという比較的単純な制御を行なうことにより、入力部材の回転速度が急激に変化するのを抑制することができる。また、所定の切替点以降の変速過程の後期段階では、目標回転速度に応じて逐次解放側油圧を変化させることで、各時点における入力部材の回転速度を精密にコントロールしつつ適切に変化させて、入力部材の回転速度が急激に変化するのを抑制することができる。したがって、全体として比較的簡単な制御で、変速ショックの発生を抑制することができる。なお、この場合の所定の切替点は、入力部材の回転速度、変化率制御が開始されてからの時間、或いは解放側油圧の油圧レベル等に基づいて設定される構成とすると好適である。

　また、前記回転速度制御において、前記変速過程の各時点における目標回転速度が、前記変速段の切り替えが行われた際に車両に挙動変化をほとんど生じさせないような経時軌跡を描くように設定された構成とすると好適である。

　この構成によれば、変速過程の各時点における目標回転速度を適切に設定して、変速ショックの発生をより確実に抑制することができる。

　また、前記回転速度制御では、変速段の切り替えに要する目標時間を表す予め設定された目標変速時間と、変速段の切り替え前後における前記入力部材の回転速度の差を表す回転速度変化幅と、に基づいて各時点における前記入力部材の目標回転速度変化率が決定され、前記入力部材の実際の回転速度変化率が、各時点における目標回転速度変化率に追従するように前記解放側油圧を変化させる制御が実行される構成とすると好適である。

　一般に、変速ショックは入力部材の回転速度が急激に変化する場合に発生する。つまり、変速ショックの発生は入力部材の回転速度の時間変化率との関連性が強い。そこで、上記の構成のように、各時点における入力部材の回転速度変化率の目標値をそれぞれ定め、入力部材の実際の回転速度変化率が各時点における目標回転速度変化率に追従するように解放側油圧を変化させることで、入力部材の回転速度の急激な変化をより確実に抑制して、変速ショックの発生をより確実に抑制することができる。

　また、前記変化率制御では、前記解放側要素の係合圧が一定以上の大きさとなるように前記解放側油圧の下限値が設定されている構成とすると好適である。

　この構成によれば、変化率制御を行なった後に回転速度制御を行なう場合において、回転速度制御の開始後、速やかに解放側油圧の変化に応答して解放側要素の係合圧を変化させることができる。よって、回転速度制御を適切に実行させることができる。なお、このような解放側油圧の下限値には、解放側要素の係合圧が少なくとも零より大きい値となるような値が設定されると好適である。

　また、前記変速過程が終了するまでは、係合させる側の摩擦係合要素を表す係合側要素に対する作動油の油圧である係合側油圧を、前記変速過程の全域に亘って前記係合側要素が解放状態とされる圧に維持させ、前記変速過程が終了した後で、前記解放側油圧を零とするとともに、前記係合側油圧を完全係合圧まで増加させる構成とすると好適である。

　この構成では、実質的には解放側油圧の制御を行なうことのみにより、変速段の切り替えのための入力部材の回転速度の制御を行っていることになる。したがってこの構成によれば、これまで説明してきたように、解放側油圧を制御することで変速ショックの発生を抑制しつつ、変速過程の終了後には確実に係合側要素と解放側要素との間の掛け替えを行なって変速後の変速比を実現することができる。

　また、前記出力部材の回転速度と変速比とに基づいて前記変速段の切り替え前後における前記入力部材の目標回転速度が導出され、前記変速過程は、前記入力部材の実際の回転速度と前記変速段の切り替え前における前記入力部材の目標回転速度との間の回転速度差が所定値以上となった時点から、前記入力部材の実際の回転速度と前記変速段の切り替え後における前記入力部材の目標回転速度との間の回転速度差が所定値以下となった時点までの過程とされる構成とすると好適である。

　この構成によれば、出力部材の回転速度、切り替え前後の各変速段の変速比、及び入力部材の実際の回転速度に基づいて、変速過程の始点と終点とを適切に判定することができる。

本実施形態に係る制御ユニットを含む車両用駆動装置の構成を示す模式図である。 本実施形態に係る制御ユニットの構成を示すブロック図である。 本実施形態に係る変速マップの一例を示す図である。 本実施形態に係る解放側制御指令信号を示す模式図である。 本実施形態に係る係合側制御指令信号を示す模式図である。 本実施形態に係る通常変速制御処理を説明するためのタイミングチャートである。 本実施形態に係る変速過程を説明するための説明図である。 回転速度制御における解放側油圧の制御方法を説明するための説明図である。 本実施形態に係る特別変速制御処理を説明するためのタイミングチャートである。 本実施形態に係る変速制御処理の全体の処理手順を示すフローチャートである。 本実施形態に係る特別変速制御処理の処理手順を示すフローチャートである。

　本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。本実施形態においては、本発明に係る車両用制御装置をハイブリッド車両用の車両用駆動装置１に適用した場合を例として説明する。図１は、本実施形態に係る車両用駆動装置１の駆動伝達系及び油圧制御系の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、一点鎖線は電力の供給経路を示している。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１１及び回転電機１２を駆動力源として備え、これらの駆動力源の駆動力を、トルクコンバータ１３及び変速装置１４を介して出力し、車輪１６へ伝達する構成となっている。また、この車両用駆動装置１は、トルクコンバータ１３や変速装置１４などの各部に作動油を供給するための油圧制御装置１７を備えている。図２は、本実施形態に係る制御ユニット３１の構成を示すブロック図である。この図において、実線は信号の伝達経路を示し、白抜き矢印は作動油の供給経路を示している。この図に示すように、本実施形態に係る制御ユニット３１は、油圧制御装置１７を含む車両用駆動装置１の各部の制御を行う構成となっている。本実施形態においては、この制御ユニット３１が本発明における「車両用制御装置」に相当する。

１．車両用駆動装置の駆動伝達系の構成
　まず、本実施形態に係る車両用駆動装置１の駆動伝達系の構成について説明する。図１に示すように、車両用駆動装置１は、車両駆動用の駆動力源としてエンジン１１及び回転電機１２を備え、これらのエンジン１１と回転電機１２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用の駆動装置となっている。また、車両用駆動装置１は、トルクコンバータ１３と変速装置１４とを備えており、駆動力源としてのエンジン１１及び回転電機１２の回転駆動力を、当該トルクコンバータ１３及び変速装置１４により変速して出力軸Ｏに伝達する。

　エンジン１１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１１のクランクシャフト等の出力回転軸が、伝達クラッチ２１を介して入力軸Ｉに駆動連結されている。これにより、入力軸Ｉは伝達クラッチ２１を介してエンジン１１と選択的に駆動連結される。この伝達クラッチ２１は、油圧制御装置１７により調圧された作動油の供給を受けて、図示しない油圧制御弁により制御されて動作する。なお、エンジン１１の出力回転軸が、入力軸Ｉと一体的に駆動連結され、或いはダンパ等の他の部材を介して駆動連結された構成としても好適である。

　回転電機１２は、図示しないケースに固定されたステータ１２ａと、このステータ１２ａの径方向内側に回転自在に支持されたロータ１２ｂと、を有している。この回転電機１２のロータ１２ｂは、入力軸Ｉ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にエンジン１１及び回転電機１２の双方が駆動連結される構成となっている。したがって、本実施形態においては、この入力軸Ｉが本発明における「入力部材」に相当する。回転電機１２は、蓄電装置としてのバッテリ２６に電気的に接続されている。そして、回転電機１２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１２は、バッテリ２６からの電力供給を受けて力行し、或いは車輪１６から伝達される回転駆動力により発電した電力をバッテリ２６に蓄電する。なお、バッテリ２６は蓄電装置の一例であり、キャパシタなどの他の蓄電装置を用い、或いは複数種類の蓄電装置を併用することも可能である。

　この車両用駆動装置１では、エンジン１１及び回転電機１２の双方の回転駆動力を車輪１６に伝達して車両を走行させる。この際、回転電機１２は、バッテリ２６の充電状態により、バッテリ２６から供給される電力により駆動力を発生する状態と、エンジン１１の回転駆動力により発電する状態と、のいずれともなり得る。また、車両の減速時には、伝達クラッチ２１が解放されるとともに、エンジン１１が停止状態とされ、回転電機１２は、車輪１６から伝達される回転駆動力により発電する状態となる。回転電機１２で発電された電力はバッテリ２６に蓄電される。車両の停止状態では、伝達クラッチ２１は解放状態とされ、エンジン１１及び回転電機１２は停止状態とされる。

　入力軸Ｉには、トルクコンバータ１３が駆動連結されている。トルクコンバータ１３は、駆動力源としてのエンジン１１及び回転電機１２に駆動連結された入力軸Ｉの回転駆動力を、中間軸Ｍを介して変速装置１４に伝達する装置である。このトルクコンバータ１３は、入力軸Ｉに駆動連結された入力側回転部材としてのポンプインペラ１３ａと、中間軸Ｍに駆動連結された出力側回転部材としてのタービンランナ１３ｂと、これらの間に設けられ、ワンウェイクラッチを備えたステータ１３ｃと、を備えている。そして、トルクコンバータ１３は、内部に充填された作動油を介して、駆動側のポンプインペラ１３ａと従動側のタービンランナ１３ｂとの間で駆動力の伝達を行う。

　ここで、トルクコンバータ１３は、ロックアップ用の摩擦係合要素として、ロックアップクラッチ２２を備えている。このロックアップクラッチ２２は、ポンプインペラ１３ａとタービンランナ１３ｂとの間の回転差（滑り）を無くして伝達効率を高めるために、ポンプインペラ１３ａとタービンランナ１３ｂとを一体回転させるように連結するクラッチである。したがって、トルクコンバータ１３は、ロックアップクラッチ２２の係合状態では、作動油を介さずに、駆動力源（入力軸Ｉ）の駆動力を直接変速装置１４（中間軸Ｍ）に伝達する。本実施形態においては、このロックアップクラッチ２２は、基本的には係合状態とされ、入力軸Ｉと中間軸Ｍとが一体回転する状態で動作する。ただし、変速段のダウンシフトを行う場合等、後述する通常変速制御を行なう場合等には、変速動作による衝撃（変速ショック）が車両に生じるのを抑制するため、トルクコンバータ１３を介して駆動力を伝達させるべくロックアップクラッチ２２が解放される。ロックアップクラッチ２２を含むトルクコンバータ１３には、油圧制御装置１７により調圧された作動油が供給される。

　トルクコンバータ１３の出力軸としての中間軸Ｍには、変速装置１４が駆動連結されている。変速装置１４は、トルクコンバータ１３を介して伝達される入力軸Ｉからの回転駆動力を、変速して車輪１６側の出力軸Ｏへ伝達する装置である。ここで、変速装置１４は、複数の変速段を有する有段の自動変速装置（有段変速装置）となっている。本実施形態においては、変速装置１４は変速比（減速比）の異なる三つの変速段（第一速、第二速、及び第三速）を備えている（不図示）。これらの変速段を構成するため、変速装置１４は、遊星歯車機構等の歯車機構と、複数の摩擦係合要素とを備えて構成されている。図１には、複数の摩擦係合要素の一例として、クラッチＣ１及びブレーキＢ１が模式的に示されている。これら複数の摩擦係合要素の係合及び解放が制御されることにより、三つの変速段が切り替えられる。

　変速段の切り替えを行う際には、変速前において係合している摩擦係合要素のうちの一つを解放させるとともに、変速前において解放されている摩擦係合要素のうちの一つを係合させる。これにより、歯車機構が有する複数の回転要素の回転状態が切り替えられて、各変速段が実現される。そして、変速装置１４は、各変速段について設定された所定の変速比で、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部材としての出力軸Ｏへ伝達する。変速装置１４から出力軸Ｏへ伝達された回転駆動力は、ディファレンシャル装置１５を介して車輪１６に伝達される。なお本例では、入力軸Ｉ、中間軸Ｍ、及び出力軸Ｏの全てが同軸上に配置された一軸構成とされている。

２．油圧制御系の構成
　次に、上述した車両用駆動装置１の油圧制御系について説明する。油圧制御系は、図示しないオイルパンに蓄えられた作動油を吸引し、車両用駆動装置１の各部に作動油を供給するための油圧源として、図１に示すように、機械式ポンプ２３及び電動ポンプ２４の二種類のポンプを備えている。ここで、機械式ポンプ２３は、入力軸Ｉ（駆動力源としてのエンジン１１及び回転電機１２）の回転駆動力により動作するオイルポンプである。このような機械式ポンプ２３としては、例えば、歯車ポンプやベーンポンプ等が好適に用いられる。本例では、機械式ポンプ２３は、トルクコンバータ１３のポンプインペラ１３ａを介して入力軸Ｉに駆動連結され、エンジン１１及び回転電機１２の一方又は双方の回転駆動力により駆動される。そして、この機械式ポンプ２３は、基本的には車両用駆動装置１に必要な作動油の油量を十分に上回る吐出能力を備えている。しかし、機械式ポンプ２３は、入力軸Ｉの停止中（すなわち車両の停止中）には作動油を吐出しない。また、機械式ポンプ２３は、入力軸Ｉの低速回転中（すなわち車両の低速走行中）には作動油を吐出するが、車両用駆動装置１にとって必要な油量を供給することができない場合がある。そこで、この車両用駆動装置１は、機械式ポンプ２３を補助するためのポンプとして、電動ポンプ２４を備えている。

　電動ポンプ２４は、入力軸Ｉ（駆動力源）の回転駆動力とは無関係に、ポンプ駆動用の電動モータ２５の駆動力により動作するオイルポンプである。この電動ポンプ２４としても、例えば、歯車ポンプやベーンポンプ等が好適に用いられる。電動ポンプ２４を駆動する電動モータ２５は、バッテリ２６と電気的に接続され、バッテリ２６からの電力の供給を受けて駆動力を発生する。この電動ポンプ２４は、機械式ポンプ２３を補助するためのポンプであって、車両の停止中や低速走行中など、機械式ポンプ２３から必要な油量が供給されない状態で動作する。

　また、油圧制御系は、機械式ポンプ２３及び電動ポンプ２４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１７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１７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、伝達クラッチ２１、ロックアップクラッチ２２、トルクコンバータ１３、及び変速装置１４の複数の摩擦係合要素Ｃ１、Ｂ１、・・・に供給される。

　ここで、油圧制御装置１７から変速装置１４の複数の摩擦係合要素Ｃ１、Ｂ１、・・・へ供給される作動油は、図２に示すように、変速制御弁ＶＢを介してそれぞれ個別に供給される。この際、変速制御弁ＶＢは、制御ユニット３１から出力される制御指令信号に応じて弁の開度を調整することにより、当該制御指令信号に応じた油圧に調整された作動油を各摩擦係合要素Ｃ１、Ｂ１、・・・へ供給する。本発明は、変速装置１４により変速段の切り替えが行われる際における複数の摩擦係合要素の係合及び解放の制御（特に解放側の制御）に特徴を有する。これらの詳細については後述する。

３．制御ユニットの構成
　次に、本実施形態に係る制御ユニット３１の構成について説明する。車両用駆動装置１が備える制御ユニット３１は、図２に示すように、車両用駆動装置１の各部の動作制御を行う中核部材としての機能を果たしている。この制御ユニット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（不図示）。そして、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、制御ユニット３１の各機能部３２～３８が構成される。これらの各機能部３２～３８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。また、メモリ４１は、例えばフラッシュメモリ等のように、情報を記憶及び書き換え可能な記録媒体をハードウェア構成として備え、制御ユニット３１との間で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。このメモリ４１は、制御ユニット３１が有する記憶装置内に設けられても良い。

　また、図１及び図２に示すように、この車両用駆動装置１は、各部に設けられた複数のセンサ、具体的には、入力軸回転速度センサＳｅ１、中間軸回転速度センサＳｅ２、車速センサＳｅ３、アクセル開度検出センサＳｅ４、及びバッテリ状態検出センサＳｅ５を備えている。ここで、入力軸回転速度センサＳｅ１は、入力軸Ｉの回転速度を検出するセンサである。中間軸回転速度センサＳｅ２は、中間軸Ｍの回転速度を検出するセンサである。車速センサＳｅ３は、車輪１６の回転速度すなわち車速を検出するセンサである。アクセル開度検出センサＳｅ４は、図示しないアクセルペダルの操作量を検出することによりアクセル開度を検出するセンサである。バッテリ状態検出センサＳｅ５は、バッテリ２６の充電量や電圧値等のバッテリ状態を検出するためのセンサである。これらの各センサＳｅ１～Ｓｅ５による検出結果を示す情報は、制御ユニット３１へ出力される。

　図２に示すように、制御ユニット３１は、エンジン制御部３２、回転電機制御部３３、回転加速度取得部３４、差回転取得部３５、及び切替制御部３６を備えている。また、切替制御部３６は、その下位の機能部として解放側油圧制御部３７及び係合側油圧制御部３８を備えている。制御ユニット３１の各機能部３２～３８が参照するメモリ４１には、変速マップ４２、指令用パラメータ４３、及び目標変速時間データ４４が格納されている。以下では、制御ユニット３１の各機能部３２～３８について詳細に説明する。

　エンジン制御部３２は、エンジン１１の動作制御を行なう機能部である。エンジン制御部３２は、エンジン動作点を決定し、当該エンジン動作点でエンジン１１を動作させるように制御する処理を行う。ここで、エンジン動作点は、エンジン１１の制御目標点を表す制御指令値であって、回転速度及びトルクにより定まる。より詳細には、エンジン動作点は、車両要求出力（車両要求トルク及びエンジン回転速度に基づいて定まる）と最適燃費とを考慮して決定されるエンジン１１の制御目標点を表す指令値であって、回転速度指令値とトルク指令値により定まる。そして、エンジン制御部３２は、エンジン動作点に示されるトルク及び回転速度で動作するようにエンジン１１を制御する。

　回転電機制御部３３は、回転電機１２の動作制御を行なう機能部である。回転電機制御部３３は、回転電機動作点を決定し、当該回転電機動作点で回転電機１２を動作させるように制御する処理を行う。ここで、回転電機動作点は、回転電機１２の制御目標点を表す制御指令値であって、回転速度及びトルクにより定まる。より詳細には、回転電機動作点は、車両要求出力とエンジン動作点とを考慮して決定される回転電機１２の制御目標点を表す指令値であって、回転速度指令値とトルク指令値により定まる。そして、回転電機制御部３３は、回転電機動作点に示されるトルク及び回転速度で動作するように回転電機１２を制御する。また、回転電機制御部３３は、バッテリ状態検出センサＳｅ５により検出されるバッテリ２６の充電量に応じて、バッテリ２６から供給される電力により回転電機１２に駆動力を発生させる状態と、エンジン１１の回転駆動力等により回転電機１２に発電させる状態とを切り替える制御も行なう。さらに、回転電機制御部３３は、電動ポンプ２４を駆動するための電動モータ２５の回転速度の制御も行なうように構成されている。

　回転加速度取得部３４は、入力軸Ｉの実際の回転加速度ＡＩを取得する機能部である。本実施形態においては、回転加速度取得部３４は、入力軸回転速度センサＳｅ１により検出される入力軸Ｉの実際の回転速度の情報の入力を逐次受け付け、単位時間当たりの回転速度変化量を演算することにより回転加速度（回転速度変化率）ＡＩを取得する。回転加速度取得部３４により取得された入力軸Ｉの実際の回転加速度ＡＩに関する情報は、切替制御部３６の解放側油圧制御部３７に出力される。

　差回転取得部３５は、出力軸Ｏの実際の回転速度ＮＯに基づいて定まる入力軸Ｉの目標回転速度ＮＴと、入力軸Ｉの実際の回転速度ＮＩとの間の回転速度の差である差回転速度ΔＮを取得する機能部である。ここで、入力軸Ｉの目標回転速度ＮＴは、出力軸回転速度センサＳｅ３により検出される出力軸Ｏの実際の回転速度ＮＯに、変速装置１４における各変速段の変速比を乗算することにより定まる。入力軸Ｉの実際の回転速度ＮＩは、入力軸回転速度センサＳｅ１により検出される。そして、ここでは、入力軸Ｉの目標回転速度ＮＴから実際の回転速度ＮＯを減算した値の絶対値として、差回転速度ΔＮが取得される。差回転取得部３５により取得された差回転速度ΔＮに関する情報は、切替制御部３６の解放側油圧制御部３７及び係合側油圧制御部３８に出力される。

　切替制御部３６は、車両のアクセル開度及び車速に基づいて変速装置１４における変速段を決定し、決定された変速段に応じて変速制御弁ＶＢの動作を制御することにより、変速装置１４の変速段を切り替える制御を行う機能部である。このような変速段を決定するため、切替制御部３６は、メモリ４１に格納された変速マップ４２を参照する。図３は、本実施形態に係る変速マップ４２の一例を示す図である。変速マップ４２は、アクセル開度及び車速に基づいて変速装置１４における変速段のシフトスケジュールを設定したマップである。この図に示すように、概略右上がりの（車速が大きくなるに従い、アクセル開度も大きくなる）直線で表される、複数のアップシフト線と複数のダウンシフト線とが設定されている。ここで、アップシフト線は変速装置１４における隣り合う二つの変速段の間での低速段から高速段への移行スケジュールを規定した線であり、ダウンシフト線は高速段から低速段への移行スケジュールを規定した線である。本実施形態においては、変速装置１４は三つの変速段を有しているので、第１速から第２速へのアップシフト線、第２速から第３速へのアップシフト線、第２速から第１速へのダウンシフト線、及び第３速から第２速へのダウンシフト線がそれぞれ設定されている。なお、ここでは、アップシフトとは変速比（減速比）の小さい変速段への切り替えを意味するものとし、ダウンシフトとは変速比（減速比）の大きい変速段への切り替えを意味するものとする。

　変速装置１４における変速段が決定されると、当該決定された変速段に応じた摩擦係合要素が作動油の供給を受けて係合状態となり、目的の変速段が実現される。車速及びアクセル開度が変化して、図３の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、切替制御部３６は、車両のアクセル開度及び車速に基づいて変速装置１４における新たな変速段を決定し、当該決定された変速段に応じた摩擦係合要素が作動油の供給を受けて係合状態となり、新たな変速段が実現される。この際、変速前において係合していた摩擦係合要素のうちの一つを解放させるとともに、変速前において解放されている摩擦係合要素のうちの一つを係合させる。例えば、変速装置１４における変速段が第２段から第３段へと切り替えられてアップシフトされる際には、第一クラッチＣ１が解放させられるとともに第一ブレーキＢ１が係合させられる。この場合、変速装置１４における変速段が第３段から第２段へと切り替えられてダウンシフトされる際には、第一ブレーキＢ１が解放させられるとともに第一クラッチＣ１が係合させられることになる。

　変速段のアップシフト又はダウンシフトに伴う各摩擦係合要素Ｃ１、Ｂ１、・・・の係合及び解放は、解放側油圧制御部３７及び係合側油圧制御部３８により制御される。解放側油圧制御部３７は、解放される側の摩擦係合要素（解放側要素）に対する作動油の油圧（解放側油圧）を制御する機能部である。解放側油圧制御部３７は、制御信号としての解放側制御指令信号Ｓ１を変速制御弁ＶＢへ出力して、基本的には解放側制御指令信号Ｓ１に応じて変速制御弁ＶＢの複数の制御弁の動作を制御することにより、解放側油圧を制御する。ただし、後述するように、切替制御部３６が特別変速制御を実行する際には、解放側油圧制御部３７は、変速過程ＴＰの初期段階でのみ解放側制御指令信号Ｓ１によって解放側油圧を制御し、それ以降は解放側制御指令信号Ｓ１とは無関係に入力軸Ｉの実際の回転加速度ＡＩに基づいて解放側油圧を制御する。解放側制御指令信号Ｓ１は、図４に示すように、予め設定された基準波形が一又は二以上の指令用パラメータ４３により規定されて生成される。このような指令用パラメータ４３として、本実施形態においては、待機圧ａ１、減圧開始圧ａ２、及び減圧変化率ａ３がそれぞれ設定されている。これにより、予め設定された基準波形をベースとしつつ各指令用パラメータ（ａ１～ａ３）の設定値に応じた波形の解放側制御指令信号Ｓ１が生成される。

　係合側油圧制御部３８は、係合される側の摩擦係合要素（係合側要素）に対する作動油の油圧（係合側油圧）を制御する機能部である。係合側油圧制御部３８は、制御信号としての係合側制御指令信号Ｓ２を変速制御弁ＶＢへ出力して、係合側制御指令信号Ｓ２に応じて変速制御弁ＶＢの複数の制御弁の動作を制御することにより、係合側油圧を制御する。係合側制御指令信号Ｓ２は、図５に示すように、予め設定された基準波形が一又は二以上の指令用パラメータ４３により規定されて生成される。このような指令用パラメータ４３として、本実施形態においては、充填圧ｂ１、充填時間ｂ２、維持圧ｂ３、維持時間ｂ４、増圧変化率ｂ５、及び完全係合圧ｂ６がそれぞれ設定されている。これにより、予め設定された基準波形をベースとしつつ各指令用パラメータ（ｂ１～ｂ６）の設定値に応じた波形の係合側制御指令信号Ｓ２が生成する。生成した解放側制御指令信号Ｓ１及び係合側制御指令信号Ｓ２は変速制御弁ＶＢに出力され、解放側油圧及び係合側油圧を制御して各摩擦係合要素の係合圧を制御する。

　切替制御部３６は、車両の状態が所定の特別変速制御移行条件を満たしているか否かに応じて、通常変速制御と特別変速制御とを切り替えて変速制御を行なう。つまり、切替制御部３６は基本的には通常変速制御を実行し、車両の状態が所定の特別変速制御移行条件を満たしている場合には特別変速制御を実行する。ここで、上記特別変速制御移行条件は、回転電機１２の動作状態及び変速装置１４における変速段の切替方向に関する条件とされている。具体的には、車輪１６から伝達される回転駆動力により回転電機１２が回生を行なっている状態で、変速装置１４における変速段が、変速比の大きい変速段から変速比の小さい変速段へ切り替えられる（アップシフトされる）ことが特別変速制御移行条件として設定されている。

　上記特別変速制御移行条件を満たしていない場合、すなわち、回転電機１２が力行している状態、又は空転している（力行も回生もしていない）状態にある場合や、変速装置１４における変速段が、変速比の小さい変速段から変速比の大きい変速段へ切り替えられる（ダウンシフトされる）場合には、通常変速制御が実行される。通常変速制御では、変速過程ＴＰの初期段階で解放側要素が速やかに解放されるとともに、係合側要素が係合される。つまり、解放側油圧制御部３７は、減圧変化率ａ３の絶対値を比較的大きい値に設定することにより解放側要素を速やかに解放させる制御を行なう。また、係合側油圧制御部３８は、充填圧ｂ１、充填時間ｂ２、維持圧ｂ３、及び維持時間ｂ４を適切に設定して係合側要素の油室内に作動油を予備充填した後、車輪１６から伝達されるトルクの大きさに応じた増圧変化率ｂ５で係合側油圧を増大させることにより、係合側要素を係合させる制御を行なう。

　図６は、通常変速制御により変速動作が行なわれた場合のタイミングチャートである。図６においては、上から順に入力軸Ｉの回転速度ＮＩ、回転電機１２が出力するトルク、運転者によるブレーキ操作、アクセル開度、アップシフト要求、解放側油圧及び係合側油圧、が示されている。時刻ｔ１１においてアクセル開度が零となると、回転電機１２の出力トルクは徐々に減少していき、時刻ｔ１２において零となる。なお、時刻ｔ１１ではアップシフト要求がオンとなっている。時刻ｔ１１からｔ１２までの間、解放側油圧は出力トルクに応じた保持圧とされ、係合側油圧は予備充填が完了した後所定の維持圧に維持される。この例では、運転者によるブレーキ操作はなされておらず、回転電機１２は負トルクを出力していないので、通常変速制御が実行される。つまり、時刻ｔ１２からｔ１３にかけて、解放側油圧が急速に減圧されて変速過程ＴＰの初期段階で解放側要素が速やかに解放される。その後、係合側油圧を徐々に増圧して係合側要素を係合させ、時刻ｔ１４において変速過程ＴＰは終了する。

　一方、特別変速制御移行条件を満たしている場合には、本願特有の特別変速制御が実行される。この特別変速制御は、変速過程ＴＰの全体に亘って解放側要素をスリップ状態に保持させる制御であり、本実施形態においては、待機制御、変化率制御、回転速度制御、解放制御、及び係合制御の各制御ステップを経て実行される。待機制御、変化率制御、回転速度制御、及び解放制御は、解放側油圧制御部３７による解放側油圧の制御であり、係合制御は、係合側油圧制御部３８による係合側油圧の制御である。

　ここで、変速過程ＴＰ（図７を参照）は、入力軸Ｉの回転速度が、変速段の切り替え前の目標回転速度ＮＴである切替前目標回転速度ＮＴ１から、変速段の切り替え後の目標回転速度ＮＴである切替後目標回転速度ＮＴ２までの間を遷移する過程である。本例では、変速過程ＴＰは、差回転取得部３５により取得される、変速段の切り替え前における差回転速度ΔＮ１が所定値以上となった時点から、差回転取得部３５により取得される、変速段の切り替え後における差回転速度ΔＮ２が所定値以下となった時点までの期間（すなわち、解放側要素がスリップを開始した時点から、係合側要素の入力要素と出力要素とが同期した時点までの期間）に設定される。この場合の所定値は、入力軸Ｉの実際の回転速度と変速段の切替前後の目標回転速度ＮＴ１、ＮＴ２との間に偏差が生じていることが識別可能な値に設定される。

　特別変速制御では、まず変速過程ＴＰに入る前に待機制御が実行される。この待機制御では、車両のアクセル開度及び車速に基づいて変速段のアップシフトが要求されると、解放側油圧制御部３７は、一定時間が経過するまで解放側油圧を出力トルクに応じた保持圧とする。このときの待機時間は、内部タイマーにより監視される。

　アップシフト要求後一定時間が経過すると、次に変化率制御が実行される。この変化率制御は変速過程ＴＰの初期段階で実行される制御であり、解放側油圧制御部３７は、回転電機１２が出力する負トルク（回生トルク）の大きさに応じた減圧変化率ａ３で解放側油圧を減少させる。本例では、回生トルクが大きいほど減圧変化率ａ３の絶対値が小さくされ、回生トルクが小さいほど減圧変化率ａ３の絶対値は大きくされる。ただし、このときの減圧変化率ａ３の絶対値は、いずれの場合も上述した通常変速制御での減圧変化率ａ３の絶対値よりも十分に小さい値とされ、解放側油圧は緩やかに減圧される。この間、解放側要素は完全には係合も解放もされずスリップ状態に維持される。

　変化率制御中においては、解放側油圧制御部３７は、解放側要素の係合圧が一定以上の大きさとなるように解放側油圧を制御する。本実施形態においては、解放側要素の係合圧が一定以上の大きさとなるように、変化率制御時の解放側油圧には下限値が設定されている。これにより、変化率制御時における解放側油圧は制限油圧ＰＬ以上の圧に維持される。このときの制限油圧ＰＬは、解放側要素の係合圧が少なくとも零より大きくなるような値に設定される。具体的には、解放側要素が有する摩擦板が解放側のストロークエンドに到達する状態での解放側油圧（ストロークエンド圧）を、制限油圧ＰＬとして設定すると好適である。なお、製造時のばらつきや経時劣化等を考慮して、ストロークエンド圧に所定値を加算した圧を制限油圧ＰＬとして設定しても良い。

　解放側油圧制御部３７は、変化率制御が実行されている間、変速動作の進行度αを監視している。進行度αは変速段の切り替えがどの程度進行したかを表す指標となる。本例では、入力軸Ｉの切替前目標回転速度ＮＴ１と入力軸Ｉの切替後目標回転速度ＮＴ２との回転速度の差（回転速度変化幅Ｗ）に対する、入力軸Ｉの切替前目標回転速度ＮＴ１と変速動作中における実際の入力軸Ｉの回転速度ＮＩとの回転速度の差の割合として進行度αが導出される。変速段の切替前後の入力軸Ｉの目標回転速度ＮＴ１、ＮＴ２は、上記のとおり出力軸回転速度センサＳｅ３により検出される出力軸Ｏの実際の回転速度ＮＯに、変速装置１４における各変速段の変速比を乗算することにより導出される。入力軸Ｉの実際の回転速度ＮＩは、入力軸回転速度センサＳｅ１により検出される。したがって、入力軸回転速度センサＳｅ１により検出される入力軸Ｉの実際の回転速度ＮＩ、出力軸回転速度センサＳｅ３により検出される出力軸Ｏの実際の回転速度ＮＯ、及び切り替え前後の各変速段の変速比に基づいて進行度αが導出される。

　変化率制御は、回転電機１２が回生を行なっている限り、進行度αが所定割合に到達する時点を切替点とし、当該切替点まで実行される。本実施形態においては、回転電機１２が回生を行なっていることを条件に、変速動作が５０％進行した（進行度αが０．５となった）時点を切替点とし、当該切替点まで変化率制御が実行される。ここで、回転電機１２が回生を行なっているか否かは、本例ではアクセル開度及び回転電機１２が出力するトルクの大きさに基づいて判定される構成となっている。すなわち、アクセル開度が所定値以下であって、かつ、回転電機１２が所定値未満のトルクを出力している場合には回転電機１２が回生を行なっていると判定され、それ以外の場合には回転電機１２は回生を行なっていないと判定される。

　回転電機１２が回生を行なっている状態で、変速動作が５０％進行する（進行度αが０．５となる）と、次に第二解放制御が実行される。この第二解放制御では、解放側油圧制御部３７は、入力軸Ｉの回転速度ＮＩが、変速過程ＴＰの各時点における目標回転速度ＮＴとなるように解放側油圧を変化させる。本実施形態においては、変速段の切り替えに要する目標時間を表す目標変速時間が予め設定されており、変速動作の開始後目標変速時間が経過した時に変速動作が完了するものとされる。なお、目標変速時間は、目標変速時間データ４４としてメモリ４１に記憶されている。そして、目標変速時間と、変速段の切り替え前後における入力軸Ｉの回転速度の差である前記回転速度変化幅Ｗと、に基づいて各時点における入力軸Ｉの目標回転速度ＮＴが決定される。このとき、変速過程ＴＰの各時点における目標回転速度ＮＴは、変速段の切り替えが行われた際に車両に挙動変化をほとんど生じさせないような経時軌跡を描くように設定される。より具体的には、変速過程ＴＰの各時点における目標回転速度ＮＴは、変速過程ＴＰの終期に向かうに従って当該目標回転速度ＮＴの時間変化率の絶対値が小さくなるような経時軌跡を描くように設定される。本例では、各時点における目標回転速度ＮＴは、第二解放制御が開始された時点から変速動作が完了する時点までの入力軸Ｉの回転速度が、二次曲線で表される経時軌跡を描くように設定される。

　本実施形態においては、上記のようにして設定された各時点における目標回転速度ＮＴから、さらに各時点における目標回転加速度ＡＴ（目標回転速度変化率）が導出される。本例では、各時点における目標回転速度ＮＴは二次曲線で表される経時軌跡を描くように設定されるので、各時点における目標回転加速度ＡＴは、その絶対値が変速動作の終点に向かって直線的に徐々に小さくなり、最終的には零となるように設定される。なお、車両の加速度をも考慮して各時点における目標回転加速度ＡＴを設定する構成としても良い。そして、解放側油圧制御部３７は、回転加速度取得部３４により取得された入力軸Ｉの実際の回転加速度ＡＩが、各時点における目標回転加速度ＡＴに追従するように解放側油圧を変化させる。すなわち、図８に示すように、解放側油圧制御部３７は、入力軸Ｉの各時点における目標回転加速度ＡＴと実際の回転加速度ＡＩとを比較し、これらの間に偏差が生じている場合には、当該偏差を打ち消す方向に入力軸Ｉの実際の回転加速度ＡＩが変化するように解放側油圧を変化させる。このようにすれば、変速過程ＴＰの後半段階において、入力軸Ｉの回転速度ＮＩを滑らかに切替後目標回転速度ＮＴ２へと移行させることができる。なお、この間、解放側要素は完全には係合も解放もされずスリップ状態に維持されている。

　回転速度制御は、回転電機１２が回生を行なっている限り、差回転取得部３５により取得される切替後目標回転速度ＮＴ２と入力軸Ｉの実際の回転速度ＮＩとの間の差回転速度ΔＮ２が所定値以下となるまで実行される。このときの所定値としては、本例では変速過程ＴＰの終了を判定するための基準値と等しい値が設定されている。したがって、本例では回転速度制御終了のタイミングと変速過程ＴＰ終了のタイミングとが等しいことになる。

　変化率制御又は回転速度制御を実行中に回転電機１２が回生を行なわなくなった場合や、差回転取得部３５により取得される変速段の切り替え後の差回転速度ΔＮ２が所定値以下となった場合には、次に解放制御が実行される。この解放制御では、解放側油圧制御部３７は、通常変速制御における解放側油圧の減圧変化率と等しい減圧変化率で解放側油圧を減少させ、急速に零とする。これにより、速やかに解放側要素を完全に解放させる。

　係合制御では、係合側油圧制御部３８は、変速過程ＴＰが終了するまで（回転速度制御が終了するまで）は係合側要素が完全に解放された状態を維持するとともに、変速過程ＴＰが終了した後で係合側要素を係合させるように、係合側油圧を制御する。本実施形態においては、係合側油圧制御部３８は、変速過程ＴＰが終了するまでは、変速過程ＴＰの全体に亘って係合側油圧を、所定の大きさだけ増圧すれば速やかに係合側要素を係合させることができる圧に維持させるとともに、変速過程ＴＰが終了した後で、係合側油圧を完全係合圧まで増加させる。

　図９は、特別変速制御により変速動作が行なわれた場合のタイミングチャートである。図９においては、図６と同様に、上から順に入力軸Ｉの回転速度ＮＩ、回転電機１２が出力するトルク、運転者によるブレーキ操作、アクセル開度、アップシフト要求、解放側油圧及び係合側油圧、が示されている。時刻ｔ２１においてアクセル開度が零となると、回転電機１２の出力トルクは徐々に減少していく。なお、時刻ｔ２１ではアップシフト要求がオンとなっている。時刻ｔ２１からｔ２３までの間、解放側油圧は出力トルクに応じた保持圧とされ、係合側油圧は予備充填が完了した後所定の維持圧に維持される。この間、時刻ｔ２２では運転者によりブレーキ操作がなされて、その後回転電機１２は車両を制動させるために負トルクを出力して自身は回生を行う状態となる。この場合、回転電機１２が回生を行っている状態でアップシフト要求がなされているので、特別変速制御が実行される。つまり、時刻ｔ２３からｔ２６にかけて、変速過程ＴＰの全体に亘って解放側要素をスリップ状態に維持させるように解放側油圧が制御される。

　より詳細には、時刻ｔ２３からｔ２５までは変化率制御が実行され、回転電機１２が出力する負トルク（回生トルク）の大きさに応じた減圧変化率で、解放側油圧が徐々に減少させられる。ただし、時刻ｔ２４において解放側油圧がその設定された下限値である制限油圧ＰＬに達しているので、それ以上減圧されることはなく、時刻ｔ２４からｔ２５まで解放側油圧は制限油圧ＰＬに維持される。そして時刻ｔ２５において変速動作が５０％進行した時点、すなわち切替点で、変化率制御から回転速度制御に切り替わる。回転速度制御では、入力軸Ｉの実際の回転加速度ＡＩが各時点における目標回転加速度ＡＴに追従するように解放側油圧が変化させられる。図示の例では、時刻ｔ２５からｔ２６にかけて解放側油圧は一度上昇し、その後略一定の圧を維持するように変化している。その後、時刻ｔ２６において差回転速度ΔＮ２が所定値以下となったときに係合側油圧が完全係合圧まで増圧されるとともに、その後速やかに解放側油圧が零とされる。

　以上説明した特別変速制御では、変速過程ＴＰの全体に亘って、係合側要素は完全に解放された状態が維持され、解放側要素は完全には係合も解放もされずスリップ状態に維持される。したがって、本発明に係る特別変速制御によれば、切替制御部３６は、実質的には解放側油圧の制御を行なうことのみにより、変速動作中における入力軸Ｉの回転速度ＮＩの制御を行なっていることになる。そして、変速過程ＴＰの全体に亘って解放側要素をスリップ状態に維持することにより、車輪１６から伝達される回転駆動力の一部が変速過程ＴＰの全体に亘って解放側要素を介して入力軸Ｉ側に伝達される状態が維持される。そのため、回生を行うために回転電機１２に比較的大きな負トルクを出力させたとしても、回転電機１２が出力する大きな負トルクが車輪１６から伝達される回転駆動力で一部補われ、入力軸Ｉの回転速度が急激に変化することが抑制される。図９には、入力軸Ｉの回転速度ＮＩが変速過程ＴＰの全体に亘って緩やかに変化している様子が示されている。よって、変速ショックの発生を抑制することができる。また、解放側油圧の制御を行なうだけで変速ショックの発生が抑制できるので、変速過程ＴＰの初期段階で比較的速やかに解放側要素を完全に解放してしまう場合とは異なり、回転電機１２が出力する負トルク（回生トルク）の大きさを制限する必要がない。よって、回生されるエネルギーが減少する等の不都合が生じることがなく、エネルギー効率を高く維持させることができる。

　なお、図９においては比較のため、回転電機１２が負トルクを出力して回生を行っている場合にも、通常変速制御と同じように解放側要素を速やかに解放した場合の入力軸Ｉの回転速度ＮＩの変化の様子が破線で示されている。この例では、入力軸Ｉの回転速度ＮＩは急激に低下して、変速過程ＴＰの初期段階で、切替後目標回転速度ＮＴ２以下にまで落ち込んでいることが分かる。入力軸Ｉの回転速度ＮＩがこのように急激に変化する場合、変速ショックが発生する可能性が高い。これに対して、特別変速制御を行なった場合には、上記のとおり入力軸Ｉの回転速度ＮＩが変速過程ＴＰの全体に亘って緩やかに変化するため、変速ショックの発生が有効に抑制されている。

　ここで、変化率制御では、回転電機１２が出力する回生トルクの大きさに応じた減圧変化率ａ３で解放側油圧を減少させる。本例では、回生トルクが大きいほど絶対値が小さい減圧変化率ａ３で解放側油圧を減少させ、回生トルクが小さいほど絶対値が大きい減圧変化率ａ３で解放側油圧を減少させる。本例の構成によれば、回生トルクが大きいほど解放側油圧がより緩やかに減圧され、解放側要素を介して入力軸Ｉ側に伝達される車輪１６からの回転駆動力が大きくなって回転電機１２の大きな負トルクを適切に補うことができるので、比較的単純な処理で入力軸Ｉの回転速度が急激に変化するのを適切に抑制することができる。

　さらに、回転速度制御では、目標変速時間と回転速度変化幅Ｗとに基づいて各時点における入力軸Ｉの目標回転速度ＮＴ及び目標回転加速度ＡＴを決定し、入力軸Ｉの実際の回転加速度ＡＩが各時点における目標回転加速度ＡＴに追従するように解放側油圧を変化させることで、変速ショックの発生に関連が深い入力軸Ｉの回転加速度ＡＩ（回転速度の時間変化率）を適切に制御することができる。よって、入力軸Ｉの回転速度の急激な変化をより確実に抑制して、変速ショックの発生をより確実に抑制することができる。さらに本例では、回転速度制御が開始された時点から変速動作が完了する時点までの入力軸Ｉの回転速度が、二次曲線で表される経時軌跡を描くように各時点における目標回転速度ＮＴが設定される。この場合、各時点における目標回転加速度ＡＴの絶対値は、変速動作の終点に向かって徐々に小さくなる（最終的には零になる）ので、変速過程ＴＰの後半段階において、入力軸Ｉの回転速度ＮＩを、切替後目標回転速度ＮＴ２へと滑らかに移行させることができる。よって、変速ショックの発生をより確実に抑制することができる。

４．制御処理の手順
　次に、本実施形態に係る車両用駆動装置１の制御の内容について説明する。図１０は、本実施形態に係る車両用駆動装置１の変速制御処理の全体の処理手順を示すフローチャートである。また、図１１は、図１０のステップ＃０３の特別変速制御処理の処理手順を示すフローチャートである。以下に説明する車両用駆動装置１の制御処理の手順は、制御ユニット３１の各機能部３２～３８により実行される。制御ユニット３１の各機能部３２～３８がプログラムにより構成される場合には、制御ユニット３１が備える演算処理装置は、上記の各機能部３２～３８を構成するプログラムを実行するコンピュータとして動作する。

４－１．変速制御処理の全体の手順
　本実施形態に係る変速制御処理においては、まず、車両のアクセル開度及び車速に基づいて、変速段のアップシフト要求がなされたか否かが判定されるとともに（ステップ＃０１）、アクセル開度及び回転電機１２が出力するトルクの大きさに基づいて、回転電機１２が回生を行なっているか否かが判定される（ステップ＃０２）。なお、これらの判定を行う順序は問わない。変速段のアップシフト要求がなされたと判定され（ステップ＃０１：Ｙｅｓ）、かつ回転電機１２が回生を行なっていると判定された場合には（ステップ＃０２：Ｙｅｓ）、切替制御部３６は特別変速制御を実行する（ステップ＃０３）。特別変速制御の詳細な処理手順については次に述べる。一方、変速段のアップシフト要求はなされていないと判定された場合（ステップ＃０１：Ｎｏ）、又は回転電機１２は回生を行なっていないと判定された場合には（ステップ＃０２：Ｎｏ）、切替制御部３６は通常変速制御を実行する（ステップ＃０４）。そして、車両が走行中は、ステップ＃０１～＃０４の処理が逐次繰り返し実行される。

４－２．特別変速制御処理の全体の手順
　次に、ステップ＃０３の特別変速制御処理の詳細な処理手順について説明する。特別変速制御では、まず、待機制御が実行される（ステップ＃２１）。待機制御では、一定時間が経過するまで解放側油圧は出力トルクに応じた保持圧とされる。内部タイマーにより一定時間が経過したと判定されると（ステップ＃２２：Ｙｅｓ）、次に変化率制御が実行される（ステップ＃２３）。この変化率制御の内容については既に説明したので、ここでは詳細な説明は省略する。変化率制御が実行されている間は、アクセル開度及び回転電機１２が出力するトルクの大きさに基づいて、回転電機１２が回生を行っているか否かが判定される（ステップ＃２４）。回転電機１２が回生を行っていないと判定された場合には（ステップ＃２４：Ｎｏ）、解放制御が実行される（ステップ＃２９）。解放制御では、解放側油圧が急速に減圧され、解放側要素が速やかに完全に解放される。一方、回転電機１２が回生を行っていると判定された場合には（ステップ＃２４：Ｙｅｓ）、次に変速動作が５０％進行して切替点に達したか否かが判定される（ステップ＃２５）。変速動作の進行度が５０％に達していない場合には（ステップ＃２５：Ｎｏ）、ステップ＃２３～ステップ＃２５の処理を繰り返し実行する。そして、変速動作の進行度が５０％に達すると（ステップ＃２５：Ｙｅｓ）、次に回転速度制御が実行される（ステップ＃２６）。この回転速度制御の内容については既に説明したので、ここでは詳細な説明は省略する。

　回転速度制御が実行されている間は、アクセル開度及び回転電機１２が出力するトルクの大きさに基づいて、回転電機１２が回生を行っているか否かが判定される（ステップ＃２７）。回転電機１２が回生を行っていないと判定された場合には（ステップ＃２７：Ｎｏ）、解放制御が実行され（ステップ＃２９）、解放側要素が速やかに完全に解放される。一方、回転電機１２が回生を行っていると判定された場合には（ステップ＃２７：Ｙｅｓ）、次に差回転速度ΔＮ２が所定値以下であるか否かが判定される（ステップ＃２８）。差回転速度ΔＮ２が所定値より上である場合には（ステップ＃２８：Ｎｏ）、ステップ＃２６～ステップ＃２８の処理を繰り返し実行する。そして、差回転速度ΔＮ２が所定値以下となると、（ステップ＃２８：Ｙｅｓ）、次に解放制御が実行され（ステップ＃２９）、解放側要素が速やかに完全に解放される。また、係合制御が実行される（ステップ＃３０）。この係合制御では、変速過程ＴＰが終了した後で係合側油圧が完全係合圧まで増圧される。以上で、特別変速制御処理を終了する。

〔その他の実施形態〕
（１）上記の実施形態においては、変速過程ＴＰの初期段階では変化率制御が実行され、その後回転速度制御が実行され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、変速過程ＴＰの全体に亘って解放側要素をスリップ状態に維持させるのであれば、変速過程ＴＰの全体に亘って変化率制御のみが実行される構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。この構成では、比較的単純な制御内容で、変速ショックの発生の抑制とエネルギー効率の向上とを両立させることができる。

（２）或いは、変速過程ＴＰの全体に亘って回転速度制御のみが実行される構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。この構成では、変速過程ＴＰの全体の各時点において、入力軸Ｉの回転加速度ＡＩ及び回転速度ＮＩを精密にコントロールしつつ適切に変化させて、変速ショックの発生の抑制とエネルギー効率の向上とを両立させることができる。

（３）上記の実施形態においては、変速過程ＴＰの初期段階では変化率制御が実行され、変速動作が５０％進行して（進行度αが０．５となって）切替点に到達したときに回転速度制御に移行す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、変化率制御から回転速度制御へと移行するタイミングを規定する切替点をどのように設定するかは任意であり、本例のように入力軸Ｉの回転速度ＮＩに基づいて切替点を設定する場合には、０％（α＝０）～１００％（α＝１）の間で設定値を適宜変更することが可能である。なお、０％（α＝０）の場合が、上述した変速過程ＴＰの全体に亘って回転速度制御のみが実行される構成に相当し、１００％（α＝１）の場合が、上述した変速過程ＴＰの全体に亘って変化率制御のみが実行される構成に相当する。また、切替点を設定するに際しては、変化率制御が開始されてからの経過時間や、解放側油圧の油圧レベル等に基づいて設定される構成としても好適である。例えば、変化率制御が開始されてから所定時間が経過した時点や解放側油圧の油圧レベルが所定圧に達した時点等を切替点とし、当該切替点以降では進行度αによらずに回転速度制御を実行する構成としても良い。

（４）上記の実施形態においては、回転速度制御において、回転加速度取得部３４により取得された入力軸Ｉの実際の回転加速度ＡＩが、各時点における目標回転加速度ＡＴに追従するように解放側油圧を変化させ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、回転加速度ではなく例えば回転速度を基準として、入力軸回転速度センサＳｅ１により検出された入力軸Ｉの実際の回転速度ＮＩが、各時点における目標回転速度ＮＴに追従するように解放側油圧を変化させる構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。

（５）上記の実施形態においては、回転速度制御において、各時点における目標回転速度ＮＴが二次曲線で表される経時軌跡を描くように設定され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、各時点における目標回転加速度ＡＴが、変速動作の終点に向かってその絶対値が徐々に小さくなるような経時軌跡を描くものであれば、一次又は三次以上の高次曲線や双曲線等で表される経時軌跡を描くように設定される構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。

（６）上記の実施形態においては、変速装置１４が変速比の異なる三つの変速段（第一速、第二速、及び第三速）を備え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、有段の変速装置であれば変速段の段数は特に限定されず、二つの変速段、或いは四つ以上の変速段を備える構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。

（７）上記の実施形態においては、車両用駆動装置１が入力軸Ｉ、中間軸Ｍ、及び出力軸Ｏの全てが同軸上に配置された一軸構成と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、例えば入力軸Ｉ及び中間軸Ｍと出力軸Ｏとが異なる軸上に配置された構成の車両用駆動装置１に適用することも、本発明の好適な実施形態の一つである。

　本発明は、エンジン及び回転電機に駆動連結される入力部材と、出力部材と、複数の摩擦係合要素を有し、複数の摩擦係合要素の係合及び解放が制御されることにより複数の変速段が切り替えられ、入力部材の回転駆動力を各変速段の変速比で変速して出力部材に出力する変速装置と、を備えた車両用駆動装置を制御するための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
１１　　　エンジン
１２　　　回転電機
１４　　　変速装置
３１　　　制御ユニット（車両用制御装置）
Ｉ　　　　入力軸（入力部材）
Ｏ　　　　出力軸（出力部材）
Ｂ１　　　第一ブレーキ（摩擦係合要素）
Ｃ１　　　第一クラッチ（摩擦係合要素）
ＴＰ　　　変速過程
ａ３　　　減圧変化率
 

Claims (9)

1. 　エンジン及び回転電機に駆動連結される入力部材と、出力部材と、
   　複数の摩擦係合要素を有し、前記複数の摩擦係合要素の係合及び解放が制御されることにより複数の変速段が切り替えられ、前記入力部材の回転駆動力を各変速段の変速比で変速して前記出力部材に出力する変速装置と、を備えた車両用駆動装置を制御するための車両用制御装置であって、
   　前記回転電機が回生を行なっている状態で前記変速装置により変速比の小さい変速段への切り替えが行われるとき、解放される側の摩擦係合要素となる解放側要素に対する作動油の油圧である解放側油圧を制御して、変速過程の全体に亘って前記解放側要素をスリップ状態に維持させる車両用制御装置。
2. 　前記回転電機が出力する回生トルクの大きさに応じた減圧変化率で前記解放側油圧を減少させる変化率制御を実行する請求項１に記載の車両用制御装置。
3. 　前記入力部材の回転速度が、前記変速過程の各時点における目標回転速度となるように前記解放側油圧を変化させる回転速度制御を実行する請求項１に記載の車両用制御装置。
4. 　前記変速過程の初期段階では、前記回転電機が出力する回生トルクの大きさに応じた減圧変化率で前記解放側油圧を減少させる変化率制御を実行し、
   　当該変化率制御を実行した後、所定の切替点以降で、前記入力部材の回転速度が、前記変化率制御後の各時点における目標回転速度となるように前記解放側油圧を変化させる回転速度制御を実行する請求項１に記載の車両用制御装置。
5. 　前記回転速度制御において、前記変速過程の各時点における目標回転速度が、前記変速段の切り替えが行われた際に車両に挙動変化をほとんど生じさせないような経時軌跡を描くように設定された請求項３又は４に記載の車両用制御装置。
6. 　前記回転速度制御では、
   　変速段の切り替えに要する目標時間を表す予め設定された目標変速時間と、変速段の切り替え前後における前記入力部材の回転速度の差を表す回転速度変化幅と、に基づいて各時点における前記入力部材の目標回転速度変化率が決定され、
   　前記入力部材の実際の回転速度変化率が、各時点における目標回転速度変化率に追従するように前記解放側油圧を変化させる制御が実行される請求項３から５のいずれか一項に記載の車両用制御装置。
7. 　前記変化率制御では、前記解放側要素の係合圧が一定以上の大きさとなるように前記解放側油圧の下限値が設定されている請求項４に記載の車両用制御装置。
8. 　前記変速過程が終了するまでは、係合させる側の摩擦係合要素を表す係合側要素に対する作動油の油圧である係合側油圧を、前記変速過程の全域に亘って前記係合側要素が解放状態とされる圧に維持させ、
   　前記変速過程が終了した後で、前記解放側油圧を零とするとともに、前記係合側油圧を完全係合圧まで増加させる請求項１から７のいずれか一項に記載の車両用制御装置。
9. 　前記出力部材の回転速度と変速比とに基づいて前記変速段の切り替え前後における前記入力部材の目標回転速度が導出され、
   　前記変速過程は、前記入力部材の実際の回転速度と前記変速段の切り替え前における前記入力部材の目標回転速度との間の回転速度差が所定値以上となった時点から、前記入力
   部材の実際の回転速度と前記変速段の切り替え後における前記入力部材の目標回転速度との間の回転速度差が所定値以下となった時点までの変速の過程とされる請求項１から８のいずれか一項に記載の車両用制御装置。

Images