WO2020022224A1 - 制御装置 - Google Patents

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佐藤靖之
木全健太
岩瀬拓朗
大坪純一朗
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Abstract

車輪の回転速度(V)に応じた回転電機の回転速度を車輪対応回転速度とし、要求されている車輪伝達トルクに応じた回転電機の出力トルクを要求対応トルクとして、制御装置は、車輪対応回転速度で要求対応トルクを出力するための回転電機の動作点が、アップシフトによる変速段の移行前及び移行後の双方で回転電機の運転可能範囲内に収まり、且つ、変速段の移行前において、回転電機の出力トルクが、車輪対応回転速度で回転電機が出力可能な最大トルク(Tmax)からトルク増加制御による増加トルク分(ΔTmg)を減算したトルクである判定トルク(T1)以下の状態で、アップシフトを行う。

Description

制御装置
 本発明は、回転電機と車輪とを結ぶ動力伝達経路に自動変速機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。
 上記のような制御装置の一例が、特開2014-47817号公報(特許文献1)に記載されている。以下、背景技術の説明において括弧内に示す符号は特許文献1のものである。特許文献1に記載の制御装置は、当該文献の図3に示されるような車両用モータ駆動装置(A)を制御対象としている。この車両用モータ駆動装置(A)は、電動モータ(3)と、電動モータ(3)の出力軸(4)の回転を変速して出力する変速機(5)と、変速機(5)から出力された回転を一対の車輪に分配するディファレンシャル(6)とを有している。そして、特許文献1には、当該文献の図10に示されるようなアップシフト線とダウンシフト線とが規定された変速マップに基づいて、変速機(5)の変速を実行する構成が記載されている。
 ところで、自動変速機が形成する変速段を第1変速段から当該第1変速段よりも変速比が小さい第2変速段に移行させるアップシフトの動作中には、自動変速機内の駆動力の伝達経路が第1変速段の状態から第2変速段の状態に移行する。この際、回転電機の出力トルクが一定であれば、回転電機から車輪に伝達されるトルクである車輪伝達トルクが減少することで、車両の乗員に減速感を感じさせるおそれがある。特許文献1には記載されていないが、回転電機の出力トルクを増加させることで、このような変速比の低下による車輪伝達トルクの減少を補うことが考えられる。しかしながら、回転電機が出力可能な最大トルクの制限により、変速段の移行前の回転電機の動作点によっては回転電機の出力トルクを十分に増加させることができず、車輪伝達トルクの減少を適切に補えない場合がある。
特開2014-47817号公報
 そこで、アップシフトを行う際に、変速比の低下による車輪伝達トルクの減少を回転電機の出力トルクの増加により適切に補うことができる技術の実現が望まれる。
 本開示に係る、回転電機と車輪とを結ぶ動力伝達経路に自動変速機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は、前記自動変速機を介して前記回転電機から前記車輪に伝達されるトルクを車輪伝達トルクとして、前記自動変速機が形成する変速段を第1変速段から当該第1変速段よりも変速比が小さい第2変速段に移行させるアップシフトを行う場合に、当該アップシフトの動作中、前記変速比の低下による前記車輪伝達トルクの減少を補うように、前記回転電機の出力トルクを増加させるトルク増加制御を行うように構成され、前記車輪の回転速度に応じた前記回転電機の回転速度を車輪対応回転速度とし、要求されている前記車輪伝達トルクに応じた前記回転電機の出力トルクを要求対応トルクとして、前記車輪対応回転速度で前記要求対応トルクを出力するための前記回転電機の動作点が、前記アップシフトによる変速段の移行前及び移行後の双方で前記回転電機の運転可能範囲内に収まり、且つ、前記変速段の移行前において、前記回転電機の出力トルクが、前記車輪対応回転速度で前記回転電機が出力可能な最大トルクから前記トルク増加制御による増加トルク分を減算したトルクである判定トルク以下の状態で、前記アップシフトを行う。
 この構成によれば、アップシフトの動作中にトルク増加制御を行うことで、変速比の低下による車輪伝達トルクの減少を回転電機の出力トルクの増加により補うことができる。そして、上記の構成では、アップシフトが行われる際の回転電機の状態が、以下の第1条件及び第2条件の2つの条件を満たす状態とされる。ここで、第1条件は、車輪対応回転速度で要求対応トルクを出力するための回転電機の動作点が、アップシフトによる変速段の移行前及び移行後の双方で回転電機の運転可能範囲内に収まることであり、第2条件は、変速段の移行前において、回転電機の出力トルクが、車輪対応回転速度で回転電機が出力可能な最大トルクからトルク増加制御による増加トルク分を減算したトルクである判定トルク以下の状態であることである。このように、アップシフトが行われる際の回転電機の状態を、第1条件に加えて第2条件を満たす状態とすることで、アップシフトの動作中に行われるトルク増加制御において、最大トルクの制限を受けることなく回転電機の出力トルクを増加トルク分増加させることができる。この結果、アップシフトを行う際に、変速比の低下による車輪伝達トルクの減少を回転電機の出力トルクの増加により適切に補うことが可能となる。
 制御装置の更なる特徴と利点は、図面を参照して説明する実施形態についての以下の記載から明確となる。
第1の実施形態に係る車両用駆動装置の概略構成を示す図 第1の実施形態に係る変速マップの一例を示す図 第1の実施形態に係るアップシフト制御の制御挙動の一例を示すタイムチャート 第2の実施形態に係る車両用駆動装置の概略構成を示す図 第2の実施形態に係る第1変速段及び第2変速段での走行可能範囲の一例を示す図 第2の実施形態に係るアップシフト制御の処理手順を示すフローチャート 第2の実施形態に係るアップシフト制御の制御挙動の一例を示すタイムチャート 第2の実施形態に係るトルク低下制御での回転電機の出力トルクの制御例を示すタイムチャート 第2の実施形態に係る第1変速段及び第2変速段での走行可能範囲の別例を示す図
〔第1の実施形態〕
 制御装置の第1の実施形態について、図面(図1~図3)を参照して説明する。なお、本明細書では、「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。また、本明細書では、「駆動連結」とは、2つの回転要素が駆動力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的に回転するように連結された状態や、2つの回転要素が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、チェーン等)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)が含まれてもよい。
 図1に示すように、制御装置3は、回転電機MGと第1車輪W1とを結ぶ動力伝達経路に自動変速機2が設けられた車両用駆動装置1を制御対象とする制御装置である。車両用駆動装置1は、回転電機MGの出力トルクTmgを第1車輪W1に伝達させて、車両用駆動装置1が搭載された車両4を走行させる。本実施形態では、回転電機MGと左右2つの第1車輪W1とを結ぶように動力伝達経路が設けられており、車両用駆動装置1は、回転電機MGの出力トルクTmgを左右2つの第1車輪W1に伝達させる。具体的には、車両用駆動装置1は、上記動力伝達経路における自動変速機2と左右2つの第1車輪W1との間に差動歯車装置DF(出力用差動歯車装置)を備えている。差動歯車装置DFは、回転電機MGの側(自動変速機2の側)から入力される回転及びトルクを左右2つの第1車輪W1に分配して伝達する。本実施形態では、第1車輪W1が「車輪」に相当する。
 本実施形態では、車両4には、回転電機MGと第1車輪W1とを結ぶ動力伝達経路から独立した第2車輪W2が設けられている。第1車輪W1及び第2車輪W2の一方が、車両4の前輪とされ、第1車輪W1及び第2車輪W2の他方が、車両4の後輪とされる。本実施形態では、車両用駆動装置1は、回転電機MG以外に第1車輪W1の駆動力源を備えておらず、第2車輪W2の駆動力源も備えていない。すなわち、本実施形態では、車両用駆動装置1は、電動車両(電気自動車)用の駆動装置である。
 図示は省略するが、回転電機MGは、ケース等の非回転部材に固定されるステータと、ステータに対して回転自在に支持されるロータと、を備えている。ここでは、回転電機MGは、交流(例えば、三相交流)で駆動される交流回転電機である。回転電機MGは、直流電力と交流電力との間の電力変換を行うインバータを介して、バッテリやキャパシタ等の蓄電装置と電気的に接続されており、蓄電装置から電力の供給を受けて力行し、或いは、車両4の慣性力等により発電した電力を蓄電装置に供給して蓄電させる。なお、本明細書では、回転電機MGの出力トルクTmg等のトルクの正負について、車両4を前進させる方向のトルクを正トルクとし、正トルクとは反対方向のトルクを負トルクとしている。また、本明細書では、回転電機MGの出力トルクTmg等のトルクの大きさを、絶対値ではなく符号(正負)を考慮した大きさとしている。すなわち、回転電機MGが出力可能な最小トルクは、絶対値が最大となる負トルクであり、回転電機MGが出力可能な最大トルクTmaxは、絶対値が最大となる正トルクである。
 自動変速機2は、入力部材20の回転を変速して出力部材21に伝達する。入力部材20は、回転電機MGに駆動連結され、出力部材21は、第1車輪W1に駆動連結される。本実施形態では、入力部材20は、回転電機MG(具体的には、回転電機MGのロータ)と一体的に回転するように連結されている。また、本実施形態では、出力部材21は、上述した差動歯車装置DFを介して第1車輪W1に連結されている。
 自動変速機2は、変速比の異なる複数の変速段を形成可能な有段の自動変速機であり、入力部材20の回転を、形成されている変速段に応じた変速比で変速して出力部材21に伝達する。なお、「変速比」は、出力部材21の回転速度に対する入力部材20の回転速度の比である。図示は省略するが、自動変速機2は、複数の変速用係合装置を備えており、変速用係合装置のそれぞれの係合の状態に応じて、複数の変速段のうちのいずれかの変速段が形成される。自動変速機2として、単数又は複数の遊星歯車機構を用いて構成される遊星歯車式の自動変速機を用いることができ、この場合、各遊星歯車機構の差動状態が変速用係合装置により制御されることで、形成される変速段が変更される。
 自動変速機2により形成される複数の変速段(複数の前進用変速段、以下、本段落において同様。)の中には、第1変速段と、当該第1変速段よりも変速比が小さい第2変速段とが含まれる。本実施形態では、互いに隣接する2つの変速段を、第1変速段及び第2変速段としている。また、本実施形態では、第1変速段は、自動変速機2により形成される複数の変速段の中で最も変速比の大きい変速段であり、第2変速段は、自動変速機2により形成される複数の変速段の中で最も変速比の小さい変速段である。なお、自動変速機2が、第1変速段よりも変速比が小さく且つ第2変速段よりも変速比が大きい前進用変速段を形成可能な構成とすること、自動変速機2が、第1変速段よりも変速比が大きい前進用変速段を形成可能な構成とすること、或いは、自動変速機2が、第2変速段よりも変速比が小さい前進用変速段を形成可能な構成とすることも可能である。
 制御装置3は、CPU(Central Processing Unit)等の演算処理装置を中核部材として備えると共に、RAM(Random Access Memory)やROM(Read Only Memory)等の当該演算処理装置が参照可能な記憶装置を備えている。そして、ROM等の記憶装置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、制御装置3の各機能が実現される。制御装置3が備える演算処理装置は、各プログラムを実行するコンピュータとして動作する。制御装置3が、互いに通信可能な複数のハードウェア(複数の分離したハードウェア)の集合によって構成されても良い。この場合に、制御装置3が、車両4に搭載される車内装置と、車両4の外部に設けられて、車内装置と通信ネットワーク(例えば、インターネット等)を介して通信可能な車外装置とに分離され、制御装置3の少なくとも一部の機能が、車外装置に設けられる構成とすることもできる。
 車両4には各種センサが備えられており、制御装置3は、当該各種センサの検出情報(センサ検出情報)を取得可能に構成されている。本実施形態では、図1に示すように、制御装置3が検出情報を取得可能な複数のセンサには、第1センサ61、第2センサ62、及び第3センサ63が含まれる。
 第1センサ61は、回転電機MGの回転速度Nmgを取得するためのセンサであり、制御装置3は、第1センサ61の検出情報に基づき回転電機MGの回転速度Nmgを取得する。本実施形態では、第1センサ61は、入力部材20の回転速度を検出するように設けられており、制御装置3は、第1センサ61が検出した入力部材20の回転速度に基づき回転電機MGの回転速度Nmgを取得する。
 第2センサ62は、車両4の走行速度である車速を取得するためのセンサであり、制御装置3は、第2センサ62の検出情報に基づき車速を取得する。本実施形態では、第2センサ62は、出力部材21の回転速度を検出するように設けられており、制御装置3は、第2センサ62が検出した出力部材21の回転速度に基づき車速を取得する。なお、第2センサ62を、第1車輪W1又は第1車輪W1と一体的に回転する回転部材(ドライブシャフト等)の回転速度を検出するように設け、制御装置3が、第2センサ62の検出情報(第1車輪W1の回転速度である車輪速Vの検出情報)に基づき車速を取得する構成としてもよい。本実施形態では、車輪速Vが「車輪の回転速度」に相当する。
 第3センサ63は、アクセル開度を取得するためのセンサであり、制御装置3は、第3センサ63の検出情報に基づきアクセル開度を取得する。本実施形態では、第3センサ63は、車両4に設けられたアクセルペダルの操作量を検出するように設けられており、制御装置3は、第3センサ63が検出したアクセルペダルの操作量に基づきアクセル開度を取得する。
 制御装置3は、センサ検出情報に基づいて(本実施形態では、少なくともアクセル開度と、車速(又は車輪速V)とに基づいて)、車輪伝達トルクTwの要求値である車輪要求トルクTrと、自動変速機2が形成する目標変速段とを決定する。ここで、車輪伝達トルクTwは、自動変速機2を介して回転電機MGから第1車輪W1に伝達されるトルクである。制御装置3は、決定した車輪要求トルクTrに応じた出力トルクTmgを出力するように回転電機MGを制御すると共に、決定した目標変速段を形成するように自動変速機2を制御する。
 回転電機MGが出力可能なトルク範囲(最小トルクから最大トルクまでの範囲)は、回転電機MGの回転速度Nmgに応じて変化する。そして、回転電機MGは、車輪速Vに応じた回転電機MGの回転速度Nmg(言い換えれば、車速に応じた回転電機MGの回転速度Nmg)である車輪対応回転速度で回転するため、車輪要求トルクTrとして決定することが可能なトルク範囲は、後に参照する図2に示すように、車輪速V(又は車速)に応じて変化する。よって、制御装置3は、車輪速V(又は車速)に基づき定まるトルク範囲内で、アクセル開度が大きくなるに従って大きくなるように車輪要求トルクTrを決定する。なお、車輪対応回転速度は、車輪速Vと、回転電機MGから第1車輪W1までの変速比(車輪速Vに対する回転電機MGの回転速度Nmgの比)とに応じて定まる。
 制御装置3は、上述したインバータを介して回転電機MGの動作点(回転速度Nmg及び出力トルクTmg)を制御することで、回転電機MGが要求対応トルクを出力するように制御する。ここで、要求対応トルクは、要求されている車輪伝達トルクTw(すなわち、車輪要求トルクTr)に応じた回転電機MGの出力トルクTmgであり、車輪要求トルクTrと、回転電機MGから第1車輪W1までの変速比とに応じて定まる。
 また、制御装置3は、図2に一例を示す変速線Lのような変速線(アップシフト線及びダウンシフト線)が規定された変速マップを参照して目標変速段を決定する。そして、制御装置3は、自動変速機2が備える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で、自動変速機2に目標変速段(本実施形態では、第1変速段及び第2変速段のいずれか)を形成させる。制御装置3は、自動変速機2が形成する変速段を移行させる(言い換えれば、変速段を切り替える)変速制御を実行する際には、変速段を移行させるために解放される変速用係合装置(解放側係合装置)を解放させると共に、変速段を移行させるために係合される変速用係合装置(係合側係合装置)を係合させる。
 次に、制御装置3により実行されるアップシフト制御の内容について説明する。以下では、自動変速機2が形成する変速段を第1変速段から第2変速段に移行させるアップシフトを、単に「アップシフト」という。また、自動変速機2により第1変速段が形成されている状態での回転電機MGから第1車輪W1までの変速比を「第1変速比G1」とし、自動変速機2により第2変速段が形成されている状態での回転電機MGから第1車輪W1までの変速比を「第2変速比G2」とする。
 アップシフトの動作中には、自動変速機2内の駆動力の伝達経路が第1変速段の状態から第2変速段の状態に移行する。この際、回転電機MGの出力トルクTmgが一定であれば、車輪伝達トルクTwが変速比の低下により減少する。単純化して考えると、車輪伝達トルクTwの低下量であるトルク低下量ΔTwは、ΔTw=Tmg×(G1-G2)のように、回転電機MGの出力トルクTmgと、変速比の低下量(G1-G2)との積により表すことができる。このような車輪伝達トルクTwの減少による車両挙動の変化を小さく抑えるために、制御装置3は、アップシフトを行う場合に、当該アップシフトの動作中、変速比の低下による車輪伝達トルクTwの減少を補うように、回転電機MGの出力トルクTmgを増加させるトルク増加制御を行うように構成されている。
 本実施形態では、制御装置3は、トルク増加制御では、アップシフトの動作中、車輪伝達トルクTwが要求されているトルク(すなわち、車輪要求トルクTr)に維持されるように回転電機MGの出力トルクTmgを制御する。すなわち、アップシフトの動作中において車輪要求トルクTrが一定であるとすると、トルク増加制御では、トルク低下量ΔTwがゼロとなるように、言い換えれば、トルク低下量ΔTwをゼロに近づけるように、回転電機MGの出力トルクTmgが制御される。そのため、本実施形態では、トルク増加制御により、変速比の低下による車輪伝達トルクTwの減少が、回転電機MGの出力トルクTmgの増加により完全に或いは実質的に完全に補われる。
 単純化して考えると、自動変速機2内の駆動力の伝達経路が第1変速段の状態での回転電機MGの出力トルクTmgを第1出力トルクTmg1として、Tmg1×G1=Trの関係を満たすように第1出力トルクTmg1を制御することで、自動変速機2内の駆動力の伝達経路が第1変速段の状態において、車輪伝達トルクTwを車輪要求トルクTrと同じトルクとすることができる。また、自動変速機2内の駆動力の伝達経路が第2変速段の状態での回転電機MGの出力トルクTmgを第2出力トルクTmg2として、Tmg2×G2=Trの関係を満たすように第2出力トルクTmg2を制御することで、自動変速機2内の駆動力の伝達経路が第2変速段の状態において、車輪伝達トルクTwを車輪要求トルクTrと同じトルクとすることができる。よって、アップシフトの動作中において車輪要求トルクTrが一定であるとすると、Tmg1×G1=Tmg2×G2の関係を満たすように第2出力トルクTmg2を第1出力トルクTmg1に応じて設定することで、アップシフトの動作中において車輪伝達トルクTwを車輪要求トルクTrに維持することができる。
 上記の点に鑑みて、本実施形態では、制御装置3は、トルク増加制御による増加後の回転電機MGの出力トルクTmg(第2出力トルクTmg2)を、(Tmg1×G1/G2)に応じたトルクに設定する。ここでは、制御装置3は、トルク増加制御による増加後の回転電機MGの出力トルクTmgを、(Tmg1×G1/G2)と同じ又は同程度のトルクに設定する。よって、本実施形態では、トルク増加制御による回転電機MGの増加トルク分ΔTmg(=Tmg2-Tmg1)は、{Tmg1×(G1-G2)/G2}と同じ又は同程度の量となる。そして、自動変速機2内の駆動力の伝達経路が第2変速段の状態では、増加トルク分ΔTmgに応じた車輪伝達トルクTwの増加トルク分(ΔTmg×G2)は、回転電機MGの出力トルクTmgが第1出力トルクTmg1に維持された場合のトルク低下量ΔTw(=Tmg1×(G1-G2))と同じ或いは同程度となる。このように、本実施形態では、トルク増加制御による回転電機MGの増加トルク分ΔTmgを、トルク低下量ΔTwがゼロとなるように設定しており、これにより、車輪伝達トルクTwを車輪要求トルクTrに維持することが可能となっている。
 後述するように、本実施形態では、制御装置3はトルク増加制御をトルク相Ptで実行する。よって、トルク相Ptの開始前の要求対応トルクをT(上述した第1出力トルクTmg1に相当)として、トルク増加制御による増加後の回転電機MGの出力トルクTmg(上述した第2出力トルクTmg2に相当)は、(T×G1/G2)に応じたトルクとされる。ここでは、トルク増加制御による増加後の回転電機MGの出力トルクTmgは、(T×G1/G2)と同じ又は同程度のトルクとされる。なお、ここでの第1変速比G1や第2変速比G2は、回転電機MGから第1車輪W1までの変速比ではなく、入力部材20から出力部材21までの変速比(出力部材21の回転速度に対する入力部材20の回転速度の比)としてもよい。
 以上のように、制御装置3は、アップシフトの動作中に、回転電機MGの出力トルクTmgを増加トルク分ΔTmgだけ増加させるトルク増加制御を行うことで、変速比の低下による車輪伝達トルクTwの減少を補う。そのため、変速比の低下による車輪伝達トルクTwの減少をトルク増加制御により適切に補うためには、回転電機MGが出力可能な最大トルクTmaxの制限を受けることなく、回転電機MGの出力トルクTmgを増加トルク分ΔTmgだけ増加可能であることが求められる。この点に鑑みて、制御装置3は、車輪対応回転速度で要求対応トルクを出力するための回転電機MGの動作点が、アップシフトによる変速段の移行前及び移行後の双方で回転電機MGの運転可能範囲内に収まり、且つ、変速段の移行前において、回転電機MGの出力トルクTmgが、車輪対応回転速度で回転電機MGが出力可能な最大トルクTmaxからトルク増加制御による増加トルク分ΔTmgを減算したトルクである判定トルクT1以下の状態で、アップシフトを行うように構成されている。
 すなわち、制御装置3は、回転電機MGの状態が以下の第1条件及び第2条件の2つの条件を満たす状態である場合に、アップシフトを行うように構成されている。ここで、第1条件は、車輪対応回転速度で要求対応トルクを出力するための回転電機MGの動作点が、アップシフトによる変速段の移行前及び移行後の双方で回転電機MGの運転可能範囲内に収まることであり、第2条件は、変速段の移行前において回転電機MGの出力トルクTmgが判定トルクT1以下であることである。言い換えれば、制御装置3は、第1条件及び第2条件のうちの少なくとも一方が満たされない状態では、基本的にアップシフトを行わないように構成されている。このように2つの条件を設定する理由について、図2を参照して以下に説明する。
 図2は、回転電機MGの運転可能範囲(出力特性)と第1変速比G1とに応じて定まる第1変速段(1st)での走行可能範囲と、回転電機MGの運転可能範囲と第2変速比G2とに応じて定まる第2変速段(2nd)での走行可能範囲とを、横軸を車輪速Vとし縦軸を車輪要求トルクTrとするグラフに表したものである。第2変速段(2nd)での走行可能範囲は、第1変速段(1st)での走行可能範囲の横軸を(G1/G2)倍すると共に縦軸を(G2/G1)倍したものに相当する。回転電機MGが出力可能な最大トルクTmaxは、一般に、回転速度Nmgが高くなるに従って低下する傾向を有するため、図2に示すように、第1変速段において設定可能な車輪要求トルクTrの最大値(Tmax×G1)や第2変速段において設定可能な車輪要求トルクTrの最大値(Tmax×G2)も、車輪速Vが高くなるに従って低下する傾向を有する。
 図2に示すように、第1変速段(1st)での走行可能範囲には、第2変速段(2nd)での走行可能範囲と重複しない第1領域A1と、第2変速段(2nd)での走行可能範囲と重複する第3領域A3とが含まれる。また、第2変速段(2nd)での走行可能範囲には、第1変速段(1st)での走行可能範囲と重複しない第2領域A2と、上述した第3領域A3とが含まれる。すなわち、車輪速Vと車輪要求トルクTrとにより定まる動作点が第3領域A3に含まれる場合には、自動変速機2により第1変速段及び第2変速段のいずれが形成される場合でも、車輪対応回転速度と要求対応トルクとにより定まる回転電機MGの動作点は、回転電機MGの運転可能範囲内に収まる。上述した第1条件は、このように車輪速Vと車輪要求トルクTrとにより定まる動作点が第3領域A3に含まれることに等しい。このような第1条件が満たされる状態でアップシフトを行うことで、アップシフトによる変速段の移行前だけでなく移行後においても、車輪伝達トルクTwを車輪要求トルクTrと同じ又は同程度のトルクとすることができる。
 後に参照する図3に示すように、アップシフトの動作は、回転電機MGの回転速度Nmgが第1変速段の状態に維持されたまま自動変速機2内の駆動力の伝達経路を第1変速段の状態から第2変速段の状態に移行させる期間であるトルク相Ptと、当該トルク相Ptの後、回転電機MGの回転速度Nmgを第1変速段の状態から第2変速段の状態に移行させる期間であるイナーシャ相Piとを含む。そして、制御装置3は、トルク増加制御をトルク相Ptで実行する。そのため、トルク増加制御では、回転電機MGの回転速度Nmgが第1変速段の状態に維持された状態(すなわち、回転速度Nmgが第1変速段での車輪対応回転速度に維持された状態)で、回転電機MGの出力トルクTmgを増加トルク分ΔTmgだけ増加させる必要がある。
 この点に鑑みて、制御装置3は、車輪速Vと車輪要求トルクTrとにより定まる動作点が、第3領域A3に含まれることに加えて、図2においてハッチングを付したハッチング領域に含まれることを条件に、アップシフトを行うように構成されている。なお、図2に示す例では、ハッチング領域の全体が、第3領域A3に含まれている。ハッチング領域の車輪要求トルクTrの上限(T1×G1)を定める判定トルクT1は、回転電機MGが出力可能な最大トルクTmaxからトルク増加制御による増加トルク分ΔTmgを減算したトルクである。そのため、車輪速Vと車輪要求トルクTrとにより定まる動作点がハッチング領域に含まれる場合には、回転電機MGの回転速度Nmgが第1変速段での状態に維持された状態で、回転電機MGの出力トルクTmgを少なくとも増加トルク分ΔTmg増加させることができる。上述した第2条件は、このように車輪速Vと車輪要求トルクTrとにより定まる動作点がハッチング領域に含まれることに等しい。第1条件に加えてこのような第2条件が満たされる状態でアップシフトを行うことで、アップシフトの動作中に行われるトルク増加制御において、最大トルクTmaxの制限を受けることなく回転電機MGの出力トルクTmgを増加トルク分ΔTmg増加させることができる。
 このように第1条件及び第2条件の双方が満たされる状態でアップシフトが行われるように(言い換えれば、アップシフトを行うと判定されるように)、制御装置3が目標変速段を決定する際に参照する変速マップにおいて、アップシフトのための変速線Lが規定されている。具体的には、図2に示すように、変速線L(ここでは、変速線Lの一部)が、第3領域A3とハッチング領域との重複領域の内部に規定されている。よって、車輪速Vと車輪要求トルクTrとにより定まる動作点が変速マップ上で変速線Lを跨ぐことで行われるアップシフトを、基本的に、回転電機MGの状態が第1条件及び第2条件の2つの条件を満たす状態で行われるアップシフトとすることができる。
 なお、図2に示すように、本実施形態では、変速線Lの一部を、第3領域A3の内部であってハッチング領域の外部に規定している。具体的には、回転電機MGの出力トルクTmgが判定トルクT1を超えている場合であっても(すなわち、第2条件が満たされない状態であっても)、車輪速Vが設定閾値V1に対して低速側から到達した場合にはアップシフトが行われるように、変速線Lを規定している。ここで、自動変速機2により第1変速段が形成されている状態での回転電機MGの上限回転速度に応じた車輪速Vを車輪速上限値Vmaxとして、設定閾値V1は車輪速上限値Vmax以下に設定される。本実施形態では、制御装置3は、このような場合に行われるアップシフトではトルク増加制御を行わないように構成されている。すなわち、制御装置3は、回転電機MGの出力トルクTmgが判定トルクT1を超えている場合であっても、車輪速Vが設定閾値V1に対して低速側から到達した場合には、トルク増加制御を行うことなくアップシフトを行うように構成されている。なお、車速が高くなるに従って、車両4の走行によって第1車輪W1や第2車輪W2から伝達される振動が大きくなり、変速による車両挙動の変化を車両4の乗員が感じ難くなることに鑑みて、設定閾値V1を、車両4の走行による振動がトルク増加制御を行わないアップシフトにより生じる振動以上となるような車輪速Vに設定すると好適である。なお、図2では、設定閾値V1を車輪速上限値Vmax未満に設定する場合を例示しているが、設定閾値V1を車輪速上限値Vmaxと同じ値に設定してもよい。
 次に、本実施形態に係るアップシフト制御の具体的内容について、図3に示す例を参照して説明する。ここでは、第1車輪W1に前進加速方向のトルクが伝達されている状態(すなわち、回転電機MGの出力トルクTmgが正トルクの状態)でのアップシフトであるオンアップシフトの変速制御中に、出力トルク増加制御が行われる状況を想定している。また、ここでは、アップシフト制御中に、車輪要求トルクTrが一定に維持される状況を想定している。
 図3に示す例では、時刻t1よりも前の時点で目標変速段が第1変速段から第2変速段に変更され(すなわち、アップシフトを行うと判定され)、時刻t1においてトルク相Ptが開始する。すなわち、時刻t1において、自動変速機2内の駆動力の伝達経路の、第1変速段の状態から第2変速段の状態への移行が開始する。なお、変速段の移行前である時刻t1以前において、回転電機MGは、自動変速機2により第1変速段が形成されている状態で、要求対応トルクを出力するように制御されている。本実施形態では、自動変速機2が形成する変速段を第1変速段から第2変速段に移行させる際に係合される係合側係合装置を、湿式多板クラッチや湿式多板ブレーキ等の摩擦係合装置としている。そして、時刻t1よりも前の時点で係合側係合装置を係合させる制御が開始され、時刻t1以降、係合側係合装置の係合圧の増大(伝達トルク容量の増大)に伴い、自動変速機2内の駆動力の伝達経路の、第1変速段の状態から第2変速段の状態への移行が進行している。
 図3において破線で示すように、時刻t1以降、回転電機MGの出力トルクTmgが一定に維持される場合には、車輪伝達トルクTwがトルク比の増加に応じて減少する。ここで、トルク比は、自動変速機2から出力部材21に出力される出力トルクに対する、入力部材20から自動変速機2に入力される入力トルクの比である。これに対して、本実施形態では、トルク相Ptにおいてトルク増加制御が行われるため、トルク比の増加による車輪伝達トルクTwの減少を、回転電機MGの出力トルクTmgの増加により補うことが可能となっている。上述したように、本実施形態では、トルク増加制御による回転電機MGの増加トルク分ΔTmgが、トルク低下量ΔTwがゼロとなるように設定されるため、図3において実線で示すように、トルク相Ptの開始から終了までの間、車輪伝達トルクTwを車輪要求トルクTrに維持することが可能となっている。なお、図3に示す例では、トルク相Ptの開始時点(図3における時刻t1)でトルク増加制御を開始し、トルク相Ptの終了時点(図3における時刻t2)でトルク増加制御を終了している。また、図3に示す例では、トルク増加制御では、トルク増加制御の終了時点(ここでは、トルク相Ptの終了時点)において回転電機MGの出力トルクTmgの増加量が増加トルク分ΔTmgとなるように、回転電機MGの出力トルクTmgを漸増させている。すなわち、回転電機MGの出力トルクTmgは、トルク比の増大に合わせて増加されている。
 図3に示すように、時刻t2においてトルク相Ptが終了すると、回転電機MGの回転速度Nmgを第1変速段の状態から第2変速段の状態に移行させるイナーシャ相Piが開始される。イナーシャ相Piでは、回転電機MGの出力トルクTmgを低下させることや、係合側係合装置の係合圧を増圧させること等によって、回転電機MGの回転速度Nmgを第2変速段の状態に移行するまで低下させる。図3に示す例では、イナーシャ相Piにおいても、車輪伝達トルクTwが車輪要求トルクTrに維持されるように回転電機MGの出力トルクTmgを制御している。すなわち、回転電機MGや自動変速機2の各部の慣性トルクによる車輪伝達トルクTwの増大を抑制するように、回転電機MGの出力トルクTmgが制御される。そして、時刻t3において回転電機MGの回転速度Nmgが第2変速段の状態に移行すると、アップシフトによる変速段の移行が完了し、変速段の移行後である時刻t3以降において、回転電機MGは、自動変速機2により第2変速段が形成されている状態で、要求対応トルクを出力するように制御される。
〔第2の実施形態〕
 制御装置の第2の実施形態について、図面(図4~図9)を参照して説明する。以下では、本実施形態の制御装置について、第1の実施形態との相違点を中心に説明する。特に明記しない点については、第1の実施形態と同様であり、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
 本実施形態では、図4に示すように、制御装置3が検出情報を取得可能な複数のセンサには、第1センサ61、第2センサ62、及び第3センサ63に加えて、第4センサ64が含まれる。
 第4センサ64は、車両4の運転者による変速段の変更操作(シフト操作)を検出するためのセンサであり、制御装置3は、第4センサ64の検出情報に基づき運転者のシフト操作(アップシフト操作又はダウンシフト操作)を検出する。第4センサ64は、例えば、車両4の運転席のステアリングホイールに設けられたシフトスイッチ(例えば、パドルスイッチ)による運転者のシフト操作を検出するように設けられ、又は、走行レンジを選択するためのシフトレバーによる運転者のシフト操作を検出するように設けられる。
 図5に示すように、制御装置3が目標変速段を決定する際に参照する変速マップには、アップシフトのための変速線Lが規定されている。車輪速Vと車輪要求トルクTrとにより定まる動作点が、変速マップ上で変速線Lを跨ぐ(低速側から高速側に跨ぐ)と、目標変速段が第1変速段から第2変速段に変更され、アップシフトが行われる。すなわち、制御装置3は、車輪速Vと車輪要求トルクTrとにより定まる動作点が、変速マップ上で変速線Lを跨いだ場合に、或いは跨ぐことが予測される場合に、アップシフトを行うと判定する。また、本実施形態では、運転者によるアップシフト操作が検出された場合に、アップシフトの禁止条件が成立していないことを条件に目標変速段が第1変速段から第2変速段に変更され、アップシフトが行われる。すなわち、制御装置3は、運転者によるアップシフト操作が検出された場合に、アップシフトの禁止条件が成立していないことを条件に、アップシフトを行うと判定する。なお、アップシフトの禁止条件は、例えば、車輪速V(又は車速)が設定値以下であること、第1変速段での走行開始からの経過時間が設定値以下であること、自動変速機2の作動油の温度が設定値以下であること等とされる。
 アップシフトの動作中には、自動変速機2内の駆動力の伝達経路が第1変速段の状態から第2変速段の状態に移行する。この際、回転電機MGの出力トルクTmgが一定であれば、車輪伝達トルクTwが変速比の低下により減少する。単純化して考えると、車輪伝達トルクTwの低下量であるトルク低下量ΔTwは、ΔTw=Tmg×(G1-G2)のように、回転電機MGの出力トルクTmgと、変速比の低下量(G1-G2)との積により表すことができる。なお、トルク低下量ΔTwは、変速比の低下による車輪伝達トルクTwの低下量であり、後述するトルク低下制御を実行することによる車輪伝達トルクTwの低下量は含まない。このような車輪伝達トルクTwの減少による車両挙動の変化を小さく抑えるために、制御装置3は、アップシフトを行う場合に、当該アップシフトの動作中、変速比の低下による車輪伝達トルクTwの減少を補うように、回転電機MGの出力トルクTmgを増加させるトルク増加制御を行うように構成されている。
 本実施形態では、制御装置3は、トルク増加制御では、車輪伝達トルクTwが対象トルクに維持されるように回転電機MGの出力トルクTmgを制御する。ここで、対象トルクは、後述するトルク低下制御が実行されない場合には、車輪要求トルクTrと同じトルクであり、後述するトルク低下制御が実行される場合には、減算トルクTsと同じトルクである。後に参照する図7に示すように、減算トルクTsは、トルク低下制御を実行することによる車輪伝達トルクTwの低下量を車輪要求トルクTrから減算したトルクである。後述するように、トルク低下制御では回転電機MGの出力トルクTmgが目標トルクT2まで低下されるため、減算トルクTsは、自動変速機2により第1変速段が形成されている状態での目標トルクT2に応じた車輪伝達トルクTwである。すなわち、アップシフトの動作中において車輪要求トルクTrが一定であるとすると、トルク増加制御では、トルク低下量ΔTwがゼロとなるように、言い換えれば、トルク低下量ΔTwをゼロに近づけるように、回転電機MGの出力トルクTmgが制御される。そのため、本実施形態では、トルク増加制御により、変速比の低下による車輪伝達トルクTwの減少が、回転電機MGの出力トルクTmgの増加により完全に或いは実質的に完全に補われる。
 単純化して考えると、自動変速機2内の駆動力の伝達経路が第1変速段の状態での回転電機MGの出力トルクTmgを第1出力トルクTmg1として、Tmg1×G1=Trの関係を満たすように第1出力トルクTmg1を制御することで、自動変速機2内の駆動力の伝達経路が第1変速段の状態において、車輪伝達トルクTwを車輪要求トルクTrと同じトルクとすることができる。また、自動変速機2内の駆動力の伝達経路が第2変速段の状態での回転電機MGの出力トルクTmgを第2出力トルクTmg2として、Tmg2×G2=Trの関係を満たすように第2出力トルクTmg2を制御することで、自動変速機2内の駆動力の伝達経路が第2変速段の状態において、車輪伝達トルクTwを車輪要求トルクTrと同じトルクとすることができる。よって、アップシフトの動作中において車輪要求トルクTrが一定であるとすると、Tmg1×G1=Tmg2×G2の関係を満たすように第2出力トルクTmg2を第1出力トルクTmg1に応じて設定することで、アップシフトの動作中において車輪伝達トルクTwを車輪要求トルクTrに維持することができる。後述するトルク低下制御が実行される場合には、Tmg1×G1=Tmg2×G2の関係を満たすように、トルク増加制御による増加後の回転電機MGの出力トルク(第2出力トルクTmg2)を、トルク低下制御による減少後であってトルク増加制御による増加前の回転電機MGの出力トルク(第1出力トルクTmg1)に応じて設定することで、トルク増加制御の実行期間において車輪伝達トルクTwを減算トルクTsに維持することができる。
 上記の点に鑑みて、本実施形態では、制御装置3は、トルク増加制御による増加後の回転電機MGの出力トルクTmg(第2出力トルクTmg2)を、(Tmg1×G1/G2)に応じたトルクに設定する。ここでは、制御装置3は、トルク増加制御による増加後の回転電機MGの出力トルクTmgを、(Tmg1×G1/G2)と同じ又は同程度のトルクに設定する。よって、本実施形態では、トルク増加制御による回転電機MGの増加トルク分ΔTmg(=Tmg2-Tmg1)は、{Tmg1×(G1-G2)/G2}と同じ又は同程度の量となる。そして、自動変速機2内の駆動力の伝達経路が第2変速段の状態では、増加トルク分ΔTmgに応じた車輪伝達トルクTwの増加トルク分(ΔTmg×G2)は、回転電機MGの出力トルクTmgが第1出力トルクTmg1に維持された場合のトルク低下量ΔTw(=Tmg1×(G1-G2))と同じ或いは同程度となる。このように、本実施形態では、トルク増加制御による回転電機MGの増加トルク分ΔTmgを、トルク低下量ΔTwがゼロとなるように設定しており、これにより、トルク増加制御の実行期間において、車輪伝達トルクTwを対象トルク(車輪要求トルクTr又は減算トルクTs)に維持することが可能となっている。
 以上のように、制御装置3は、アップシフトの動作中に、変速比の低下による車輪伝達トルクTwの減少を補うために、回転電機MGの出力トルクTmgを増加トルク分ΔTmgだけ増加させるトルク増加制御を行うように構成されている。このようなトルク増加制御を行うことで、アップシフトの動作中に、車輪伝達トルクTwの減少による車両挙動の変化を小さく抑えることが可能となるが、アップシフトを行うと判定された時点の回転電機MGの動作点によっては、回転電機MGが出力可能な最大トルクTmaxの制限により回転電機MGの出力トルクTmgを十分に増加させることができず、車両4の乗員が感じる車両挙動の変化が大きくなるおそれがある。
 この点に鑑みて、制御装置3は、アップシフトを行うと判定した時点において、回転電機MGの出力トルクTmgが、車輪対応回転速度で回転電機MGが出力可能な最大トルクTmaxからトルク増加制御による増加トルク分ΔTmgを減算したトルクである判定トルクT1より大きい場合には、トルク増加制御を開始する前に、回転電機MGの出力トルクTmgを判定トルクT1以下の目標トルクT2まで次第に低下させるトルク低下制御を行うように構成されている。これにより、以下に図5を参照して説明するように、アップシフトを行うと判定された時点の回転電機MGの動作点によらずに、アップシフトの動作中に車両4の乗員が感じる車両挙動の変化を小さく抑えることが可能となっている。すなわち、本実施形態では、制御装置3は、アップシフトを行うと判定した時点において、回転電機MGの出力トルクTmgが判定トルクT1を超えている状態であっても(すなわち、上述した第2条件が満たされない状態であっても)、回転電機MGの出力トルクTmgを判定トルクT1以下の目標トルクT2まで次第に低下させるトルク低下制御を、トルク増加制御を開始する前に行った後に(すなわち、第2条件が満たされる状態を実現した後に)、アップシフトを行うように構成されている。
 図5は、上記第1の実施形態に係る図2と同様に、回転電機MGの運転可能範囲(出力特性)と第1変速比G1とに応じて定まる第1変速段(1st)での走行可能範囲と、回転電機MGの運転可能範囲と第2変速比G2とに応じて定まる第2変速段(2nd)での走行可能範囲とを、横軸を車輪速Vとし縦軸を車輪要求トルクTrとするグラフに表したものである。
 図5に示すように、変速線Lを跨ぐ際の動作点(車輪速Vと車輪要求トルクTrとにより定まる動作点、以下同様)が、第1動作点31のように図5においてハッチングを付したハッチング領域に含まれる動作点である場合には、回転電機MGの回転速度Nmgが第1変速段の状態に維持された状態で、回転電機MGの出力トルクTmgを少なくとも増加トルク分ΔTmg増加させることができる。なお、ハッチング領域の車輪要求トルクTrの上限(T1×G1)を定める判定トルクT1は、第1変速段での車輪対応回転速度で回転電機MGが出力可能な最大トルクTmaxから、トルク増加制御による増加トルク分ΔTmgを減算したトルクである。一方、変速線Lを跨ぐ際の動作点が、第2動作点32のようにハッチング領域に含まれない動作点である場合には、回転電機MGの回転速度Nmgが第1変速段の状態に維持された状態で、回転電機MGの出力トルクTmgを増加トルク分ΔTmg増加させることはできない。
 この点に鑑みて、制御装置3は、アップシフトを行うと判定した時点において、回転電機MGの出力トルクTmgが判定トルクT1より大きい場合(例えば、動作点が第2動作点32である場合)には、トルク増加制御を開始する前に、回転電機MGの出力トルクTmgを判定トルクT1以下の目標トルクT2まで次第に低下させるトルク低下制御を行うように構成されている。すなわち、トルク増加制御は、回転電機MGの出力トルクTmgが目標トルクT2まで低下した状態で(すなわち、第2条件が満たされる状態で)開始される。これにより、アップシフトを行うと判定された時点において回転電機MGの出力トルクTmgが判定トルクT1以下である場合だけでなく、当該時点において回転電機MGの出力トルクTmgが判定トルクT1より大きい場合にも、トルク増加制御において、最大トルクTmaxの制限を受けることなく回転電機MGの出力トルクTmgを増加トルク分ΔTmg増加させることが可能となる。なお、本実施形態では、制御装置3は、目標トルクT2を判定トルクT1と同じトルクに設定する。よって、図5に示すように、アップシフトを行うと判定された時点での動作点(ここでは、変速線Lを跨ぐ際の動作点)が第2動作点32である場合には、回転電機MGの出力トルクTmgが判定トルクT1まで低下される。
 図5に示すように、本実施形態では、判定トルクT1に応じたトルク(T1×G1)で車輪要求トルクTrの上限が定められるハッチング領域の全体が、第3領域A3に含まれている。具体的には、本実施形態では、トルク増加制御による増加トルク分ΔTmgを、トルク低下量ΔTwがゼロとなるように設定しているため、ハッチング領域は、第1変速段(1st)での走行可能範囲の横軸の縮尺を維持しつつ縦軸を(G2/G1)倍したものに相当する。よって、図5に示すように、車輪速Vが低速の領域では、ハッチング領域の上限は第3領域A3の上限と一致する。このように、本実施形態ではハッチング領域の全体が第3領域A3に含まれるため、トルク低下制御において回転電機MGの出力トルクTmgを少なくとも判定トルクT1まで低下させることで、アップシフトを行うと判定された時点での回転電機MGの回転速度Nmgの大きさによらず(すなわち、アップシフトを行うと判定された時点での車輪速Vの大きさによらず)、車輪対応回転速度と要求対応トルクとにより定まる回転電機MGの動作点を、アップシフトによる変速段の移行後においても回転電機MGの運転可能範囲に収めることができる(すなわち、第1条件が満たされる状態を実現できる)。よって、トルク低下制御において回転電機MGの出力トルクTmgを少なくとも判定トルクT1まで低下させることで、トルク増加制御の開始時における車輪伝達トルクTwと同等のトルクを、変速段の移行後においても第1車輪W1に伝達することができる。このように、アップシフトを行うと判定した時点において回転電機MGの出力トルクTmgが判定トルクT1を超えている状態であっても、トルク低下制御を行った後にアップシフトを行うことで、第1条件及び第2条件の双方が満たされる状態でアップシフトを行うことが可能となっている。
 本実施形態では、制御装置3は、図6に示す手順に沿ってアップシフト制御を行う。制御装置3は、少なくともオンアップシフト制御を行う際に、図6に示す手順に沿ってアップシフト制御を行う。なお、オンアップシフトとは、第1車輪W1に前進加速方向のトルクが伝達されている状態(すなわち、回転電機MGの出力トルクTmgが正トルクの状態)でのアップシフトである。
 制御装置3は、アップシフトを行うと判定すると(ステップ#01:Yes)、回転電機MGの出力トルクTmgが判定トルクT1より大きいか否かの判定を行う(ステップ#02)。そして、制御装置3は、回転電機MGの出力トルクTmgが判定トルクT1より大きい場合には(ステップ#02:Yes)、トルク低下制御(ステップ#03)を実行してからトルク相制御(ステップ#04)を実行する。すなわち、トルク低下制御は、アップシフトを行うと判定してからトルク相Ptが開始するまでの期間で実行される。一方、制御装置3は、回転電機MGの出力トルクTmgが判定トルクT1以下である場合には(ステップ#02:No)、トルク低下制御(ステップ#03)を実行せずにトルク相制御(ステップ#04)を実行する。そして、制御装置3は、トルク相制御(ステップ#04)の終了後にイナーシャ相制御(ステップ#05)を行う。イナーシャ相制御は、回転電機MGの回転速度Nmgを第1変速段の状態から第2変速段の状態に移行させるための制御であり、イナーシャ相制御が終了すると、アップシフトによる変速段の移行が完了する。
 なお、ステップ#04のトルク相制御は、トルク相Ptの期間でのトルク相制御(自動変速機2内の駆動力の伝達経路を第1変速段の状態から第2変速段の状態に移行させるための制御)を意味する。よって、トルク相Ptを開始させるための準備制御は、ステップ#01でアップシフトを行うと判定されてからステップ#04のトルク相制御が開始されるまでの間に、実行される。なお、この準備制御は、例えば、自動変速機2が形成する変速段を第1変速段から第2変速段に移行させるために係合される係合側係合装置の油圧駆動部(油圧サーボ機構等)に対して、作動油を予備充填する制御とされる。
 次に、本実施形態に係るアップシフト制御(ここでは、オンアップシフト制御)の具体的内容について、図7に示す例を参照して説明する。ここでは、アップシフトを行うと判定された時点において回転電機MGの出力トルクTmgが判定トルクT1より大きく、トルク増加制御を開始する前にトルク低下制御が行われる状況を想定している。また、ここでは、アップシフト制御中に、車輪要求トルクTrが一定に維持される状況を想定している。
 図7に示す例では、時刻t0或いはそれより前の時点でアップシフトを行うと判定され、時刻t0においてトルク低下制御が開始される。時刻t0より前では、回転電機MGは要求対応トルクを出力するように制御されている。そして、時刻t0においてトルク低下制御が開始されると、回転電機MGの出力トルクTmgが目標トルクT2まで次第に低下するように制御され、これに応じて、車輪伝達トルクTwが車輪要求トルクTrから減算トルクTsまで次第に低下する。
 トルク低下制御では、トルク相Ptが開始する時点(本実施形態では、トルク増加制御を開始する時点と同じ時点)である時刻t1で、或いは時刻t1より前の時点で、回転電機MGの出力トルクTmgが目標トルクT2に到達するように、回転電機MGの出力トルクTmgが次第に低下される。なお、トルク相Ptが開始する時点は、例えば、トルク相Ptを開始させるための準備制御を開始した時刻と、実験やシミュレーション等により得られる準備制御の開始からトルク相Ptの開始までの準備時間とに基づき予測することができる。図7に示す例では、トルク相Ptが開始する時点で回転電機MGの出力トルクTmgが目標トルクT2に到達するように、トルク低下制御での回転電機MGの出力トルクTmgの低下率が設定されている。これにより、トルク低下制御の実行期間(図7に示す例では、時刻t0~時刻t1の期間)を長く確保して、回転電機MGの出力トルクTmgの低下率を小さく抑えること(すなわち、トルク低下制御の実行期間において車両4の乗員が感じる車両挙動の変化を小さく抑えること)が可能となっている。図7に示す例では、トルク低下制御の実行期間が、トルク相Ptの期間よりも長く確保されている。なお、本明細書では、回転電機MGの出力トルクTmgの低下率の大きさや、後述する車輪伝達トルクTwの低下率の大きさは、絶対値としている。
 図7に示す例では、時刻t1においてトルク相Ptが開始する。すなわち、時刻t1において、自動変速機2内の駆動力の伝達経路の、第1変速段の状態から第2変速段の状態への移行が開始する。本実施形態では、自動変速機2が形成する変速段を第1変速段から第2変速段に移行させる際に係合される係合側係合装置を、湿式多板クラッチや湿式多板ブレーキ等の摩擦係合装置としている。そして、時刻t1よりも前の時点で係合側係合装置を係合させる制御が開始され、時刻t1以降、係合側係合装置の係合圧の増大(伝達トルク容量の増大)に伴い、自動変速機2内の駆動力の伝達経路の、第1変速段の状態から第2変速段の状態への移行が進行している。すなわち、時刻t1よりも前の時点で上述した準備制御が実行されることで、時刻t1において係合側係合装置がトルク容量を持ち始めている。本実施形態では、このように係合側係合装置がトルク容量を持ち始めるまでの期間(図7に示す例では、時刻t1より前の期間)を利用して、トルク低下制御を実行する。
 図7において破線で示すように、時刻t1以降、回転電機MGの出力トルクTmgが一定に維持される場合には、車輪伝達トルクTwがトルク比の増加に応じて減少する。ここで、トルク比は、自動変速機2から出力部材21に出力される出力トルクに対する、入力部材20から自動変速機2に入力される入力トルクの比である。これに対して、本実施形態では、トルク相Ptにおいてトルク増加制御が行われるため、トルク比の増加による車輪伝達トルクTwの減少を、回転電機MGの出力トルクTmgの増加により補うことが可能となっている。上述したように、本実施形態では、トルク増加制御による回転電機MGの増加トルク分ΔTmgが、トルク低下量ΔTwがゼロとなるように設定されるため、図7において実線で示すように、トルク相Ptの開始から終了までの間、車輪伝達トルクTwを、減算トルクTsに維持することが可能となっている。なお、トルク低下制御が実行されない場合には、トルク相Ptの開始から終了までの間、車輪伝達トルクTwは車輪要求トルクTrに維持される。図7に示す例では、トルク相Ptの開始時点(図7における時刻t1)でトルク増加制御を開始し、トルク相Ptの終了時点(図7における時刻t2)でトルク増加制御を終了している。また、図7に示す例では、トルク増加制御では、トルク増加制御の終了時点(ここでは、トルク相Ptの終了時点)において回転電機MGの出力トルクTmgの増加量が増加トルク分ΔTmgとなるように、回転電機MGの出力トルクTmgを漸増させている。すなわち、回転電機MGの出力トルクTmgは、トルク比の増大に合わせて増加されている。
 図7に示すように、時刻t2においてトルク相Ptが終了すると、回転電機MGの回転速度Nmgを第1変速段の状態から第2変速段の状態に移行させるイナーシャ相Piが開始される。イナーシャ相Piでは、回転電機MGの出力トルクTmgを低下させることや、係合側係合装置の係合圧を増圧させること等によって、回転電機MGの回転速度Nmgを第2変速段の状態に移行するまで低下させる。図7に示す例では、イナーシャ相Piにおいて、車輪伝達トルクTwが車輪要求トルクTrまで次第に増加するように回転電機MGの出力トルクTmgを制御している。すなわち、回転電機MGや自動変速機2の各部の慣性トルクによる車輪伝達トルクTwの急激な増大を抑制しつつ車輪伝達トルクTwが車輪要求トルクTrまで次第に増加するように、回転電機MGの出力トルクTmgが制御される。そして、時刻t3において回転電機MGの回転速度Nmgが第2変速段の状態に移行すると、アップシフトによる変速段の移行が完了し、変速段の移行後である時刻t3以降において、回転電機MGは、自動変速機2により第2変速段が形成されている状態で、要求対応トルクを出力するように制御される。なお、ここでは、イナーシャ相Piが終了する時点で車輪伝達トルクTwが車輪要求トルクTrに到達する場合を例示したが、イナーシャ相Piの終了前に車輪伝達トルクTwが車輪要求トルクTrに到達するように回転電機MGの出力トルクTmgを制御してもよい。また、イナーシャ相Piの終了後に車輪伝達トルクTwが車輪要求トルクTrに到達するように回転電機MGの出力トルクTmgを制御してもよく、この場合、イナーシャ相Piにおいては車輪伝達トルクTwが減算トルクTsに維持され、イナーシャ相Piの終了後に車輪伝達トルクTwの上昇が開始されるように、回転電機MGの出力トルクTmgを制御してもよい。
 図7に示すように、トルク低下制御での回転電機MGの出力トルクTmgの低下率は、回転電機MGの出力トルクTmgの低下に伴う車輪伝達トルクTwの低下率が、トルク増加制御を行わない場合のトルク相Ptでの車輪伝達トルクTwの低下率(図7における破線参照)よりも小さくなるように設定するとよい。なお、トルク低下制御での回転電機MGの出力トルクTmgの低下率は、図8に破線で示すようにトルク低下制御の実行期間の全域に亘って一定としてもよいが、図8に実線で示すようにトルク低下制御の開始からの経過時間に応じて変化させてもよい。
 図8に示す例では、トルク低下制御の実行期間における始期P1と終期P3での回転電機MGの出力トルクTmgの低下率を、トルク低下制御の実行期間における始期P1と終期P3との間の中間期P2での回転電機MGの出力トルクTmgの低下率よりも小さくしている。なお、始期P1、中間期P2、及び終期P3の各期間での回転電機MGの出力トルクTmgの低下率の比較は、例えば、各期間における当該低下率の平均値を用いて行うとよい。このようにトルク低下制御での回転電機MGの出力トルクTmgの低下率を設定することで、トルク低下制御の実行に伴う回転電機MGの出力トルクTmgの変化を滑らかにして、車両4の乗員が感じる車両挙動の変化をより小さく抑えることができる。図8に示す例では、始期P1においては、時間の経過と共に低下率(回転電機MGの出力トルクTmgの低下率、以下同様)が大きくなり、中間期P2においては、低下率が一定に維持され、終期P3においては、時間の経過と共に低下率が小さくなっている。なお、中間期P2においても、時間の経過とともに低下率が変化する構成としてもよい。具体的には、中間期P2の前半部分では、時間の経過と共に低下率が大きくなり、中間期P2の後半部分では、時間の経過と共に低下率が小さくなる構成とすることができる。
〔その他の実施形態〕
 次に、制御装置のその他の実施形態について説明する。
(1)上記第1の実施形態では、制御装置3が、回転電機MGの出力トルクTmgが判定トルクT1を超えている場合であっても、車輪速Vが設定閾値V1に対して低速側から到達した場合には、トルク増加制御を行うことなくアップシフトを行う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、このような場合に行われるアップシフトにおいても、制御装置3がトルク増加制御を行って、回転電機MGの出力トルクTmgを可能なだけ増加させる(最大トルクTmaxまで増加させる)構成とすることもできる。この場合の回転電機MGの出力トルクTmgの増加量は、設定された増加トルク分ΔTmg(上記第1の実施形態では、トルク低下量ΔTwをゼロとするための増加トルク分)よりも小さい値となる。
(2)上記第1の実施形態では、制御装置3が、トルク増加制御では、アップシフトの動作中、車輪伝達トルクTwが車輪要求トルクTrに維持されるように回転電機MGの出力トルクTmgを制御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、トルク増加制御による回転電機MGの増加トルク分ΔTmgを、上記第1の実施形態での値よりも小さく設定し、アップシフトの動作中に(具体的には、トルク相Ptの期間において)、車輪伝達トルクTwが車輪要求トルクTrから低下するものの、車輪伝達トルクTwの車輪要求トルクTrからの低下量が、トルク増加制御の実行により小さく抑えられる構成とすることもできる。
(3)上記第2の実施形態では、制御装置3が、目標トルクT2を判定トルクT1と同じトルクに設定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、制御装置3が、目標トルクT2を判定トルクT1未満のトルクに設定する構成とすることもできる。このような構成とする場合に、制御装置3が、判定条件が満たされる場合に目標トルクT2を判定トルクT1未満のトルクに設定する構成とすることもできる。例えば、アップシフトによる変速段の移行後に車輪対応回転速度で回転電機MGが出力可能な最大トルクTmaxをT、第1変速段の変速比をG1、第2変速段の変速比をG2とした場合の、(T×G2/G1)で表されるトルクを許容トルクT3として、制御装置3が、判定トルクT1が許容トルクT3より大きい場合には、目標トルクT2を許容トルクT3以下のトルクに(すなわち、判定トルクT1未満のトルクに)設定する構成とすることができる。このような構成の具体例を図9に示す。
 図9に示す例では、トルク増加制御による回転電機MGの増加トルク分ΔTmgを、上記第2の実施形態での値よりも小さく設定している。そのため、図9に示す例では、判定トルクT1に応じたトルク(T1×G1)で車輪要求トルクTrの上限が定められるハッチング領域が、上記第2の実施形態でのハッチング領域(図5参照)に比べて車輪要求トルクTrが大きくなる側に拡大されている。この結果、上記第2の実施形態では、車輪速Vの大きさによらず判定トルクT1が許容トルクT3以下であるのに対して、図9に示す例では、車輪速Vが車輪速閾値V2未満の領域では、判定トルクT1が許容トルクT3よりも大きくなっている。
 このような場合において、制御装置3が、アップシフトを行うと判断された時点において回転電機MGの出力トルクTmgが判定トルクT1より大きい場合に、判定トルクT1が許容トルクT3以下である場合には、目標トルクT2を判定トルクT1以下に設定し(例えば、判定トルクT1と同じトルクに設定し)、判定トルクT1が許容トルクT3より大きい場合には、目標トルクT2を許容トルクT3以下に設定する(例えば、許容トルクT3と同じトルクに設定する)構成とすることができる。この場合、アップシフトを行うと判断された時点での動作点(車輪速Vと車輪要求トルクTrとにより定まる動作点、以下同様)が、図9に示す第3動作点33のように、車輪速Vが車輪速閾値V2以上の動作点であって且つハッチング領域に含まれない動作点である場合には、回転電機MGの出力トルクTmgが判定トルクT1以下まで(図9に示す例では、判定トルクT1まで)低下される。また、アップシフトを行うと判断された時点での動作点が、図9に示す第4動作点34のように、車輪速Vが車輪速閾値V2未満の動作点であって且つハッチング領域に含まれない動作点である場合には、回転電機MGの出力トルクTmgが許容トルクT3以下まで(図9に示す例では、許容トルクT3まで)低下される。このような構成とすることで、上記第2の実施形態と同様に、アップシフトを行うと判定された時点での回転電機MGの回転速度Nmgの大きさによらず(すなわち、アップシフトを行うと判定された時点での車輪速Vの大きさによらず)、車輪対応回転速度と要求対応トルクとにより定まる回転電機MGの動作点を、アップシフトによる変速段の移行後においても回転電機MGの運転可能範囲に収めることができる。
(4)上記第2の実施形態では、制御装置3が、トルク増加制御では、車輪伝達トルクTwが対象トルク(車輪要求トルクTr又は減算トルクTs)に維持されるように回転電機MGの出力トルクTmgを制御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、トルク増加制御による回転電機MGの増加トルク分ΔTmgを、上記第2の実施形態での値よりも小さく設定し、トルク相Ptの期間において、車輪伝達トルクTwが対象トルクから低下するものの、車輪伝達トルクTwの対象トルクからの低下量が、トルク増加制御の実行により小さく抑えられる構成とすることもできる。
(5)上記第1及び第2の実施形態では、車両用駆動装置1が、回転電機MG以外に第1車輪W1の駆動力源を備えず、第2車輪W2の駆動力源も備えない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、車両用駆動装置1が、回転電機MGとは別に第1車輪W1の駆動力源(例えば、内燃機関)を備える構成や、車両用駆動装置1が、第2車輪W2の駆動力源(例えば、回転電機又は内燃機関)を備える構成とすることもできる。このような構成とした場合には、回転電機MGの出力トルクTmgのみによって車両4を走行させる電動走行モードの実行中だけでなく、回転電機MGの出力トルクTmgと別の駆動力源の出力トルクとの双方を車輪(第1車輪W1のみ、又は第1車輪W1及び第2車輪W2の双方)に伝達させて車両4を走行させる状態でも、制御装置3が上述したトルク増加制御を行う構成とすることができる。
(6)上記第1及び第2の実施形態では、回転電機MGと左右2つの第1車輪W1とを結ぶように動力伝達経路が設けられ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、回転電機MGと1つの第1車輪W1とを結ぶように動力伝達経路が設けられる構成とすることもできる。この場合、回転電機MGのケースの少なくとも一部が第1車輪W1の径方向内側の空間に配置される構成(すなわち、回転電機MGがインホイールタイプの回転電機である構成)とすることができる。
(7)なお、上述した各実施形態で開示された構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示された構成と組み合わせて適用すること(その他の実施形態として説明した実施形態同士の組み合わせを含む)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。従って、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。
〔上記実施形態の概要〕
 以下、上記において説明した制御装置の概要について説明する。
 回転電機(MG)と車輪(W)とを結ぶ動力伝達経路に自動変速機(2)が設けられた車両用駆動装置(1)を制御対象とする制御装置(3)であって、前記自動変速機(2)を介して前記回転電機(MG)から前記車輪(W)に伝達されるトルクを車輪伝達トルク(Tw)として、前記自動変速機(2)が形成する変速段を第1変速段から当該第1変速段よりも変速比が小さい第2変速段に移行させるアップシフトを行う場合に、当該アップシフトの動作中、前記変速比の低下による前記車輪伝達トルク(Tw)の減少を補うように、前記回転電機(MG)の出力トルク(Tmg)を増加させるトルク増加制御を行うように構成され、前記車輪(W)の回転速度(V)に応じた前記回転電機(MG)の回転速度(Nmg)を車輪対応回転速度とし、要求されている前記車輪伝達トルク(Tw)に応じた前記回転電機(MG)の出力トルク(Tmg)を要求対応トルクとして、前記車輪対応回転速度で前記要求対応トルクを出力するための前記回転電機(MG)の動作点が、前記アップシフトによる変速段の移行前及び移行後の双方で前記回転電機(MG)の運転可能範囲内に収まり、且つ、前記変速段の移行前において、前記回転電機(MG)の出力トルク(Tmg)が、前記車輪対応回転速度で前記回転電機(MG)が出力可能な最大トルク(Tmax)から前記トルク増加制御による増加トルク分(ΔTmg)を減算したトルクである判定トルク(T1)以下の状態で、前記アップシフトを行う。
 この構成によれば、アップシフトの動作中にトルク増加制御を行うことで、変速比の低下による車輪伝達トルク(Tw)の減少を回転電機(MG)の出力トルク(Tmg)の増加により補うことができる。そして、上記の構成では、アップシフトが行われる際の回転電機(MG)の状態が、以下の第1条件及び第2条件の2つの条件を満たす状態とされる。ここで、第1条件は、車輪対応回転速度で要求対応トルクを出力するための回転電機(MG)の動作点が、アップシフトによる変速段の移行前及び移行後の双方で回転電機(MG)の運転可能範囲内に収まることであり、第2条件は、変速段の移行前において、回転電機(MG)の出力トルク(Tmg)が、車輪対応回転速度で回転電機(MG)が出力可能な最大トルク(Tmax)からトルク増加制御による増加トルク分(ΔTmg)を減算したトルクである判定トルク(T1)以下の状態であることである。このように、アップシフトが行われる際の回転電機(MG)の状態を、第1条件に加えて第2条件を満たす状態とすることで、アップシフトの動作中に行われるトルク増加制御において、最大トルク(Tmax)の制限を受けることなく回転電機(MG)の出力トルク(Tmg)を増加トルク分(ΔTmg)増加させることができる。この結果、アップシフトを行う際に、変速比の低下による車輪伝達トルク(Tw)の減少を回転電機(MG)の出力トルク(Tmg)の増加により適切に補うことが可能となる。
 ここで、前記車輪対応回転速度で前記要求対応トルクを出力するための前記回転電機(MG)の動作点が、前記アップシフトによる変速段の移行前及び移行後の双方で前記回転電機(MG)の運転可能範囲内に収まることを第1条件とし、前記変速段の移行前において前記回転電機(MG)の出力トルク(Tmg)が前記判定トルク(T1)以下であることを第2条件として、前記第1条件及び前記第2条件のうちの少なくとも一方が満たされない状態では、前記アップシフトを行わないと好適である。
 第1条件が満たされない状態でアップシフトが行われると、例えば、変速段の移行前における車輪伝達トルク(Tw)と同等のトルクを、変速段の移行後において車輪(W1)に伝達することができず、車両(4)の乗員が感じる車両挙動の変化が大きくなるおそれがある。また、第2条件が満たされない状態でアップシフトが行われると、アップシフトの動作中に行われるトルク増加制御において、最大トルクの制限により回転電機(MG)の出力トルク(Tmg)を十分に増加させることができず、車両(4)の乗員が感じる車両挙動の変化が大きくなるおそれがある。上記の構成では、第1条件が満たされない状態や第2条件が満たされない状態ではアップシフトを行わないため、車両(4)の乗員に車両挙動の大きな変化を感じさせることを回避しやすくなる。
 また、前記回転電機(MG)の出力トルク(Tmg)が前記判定トルク(T1)を超えている場合であっても、前記車輪(W)の回転速度(V)が設定閾値(V1)に対して低速側から到達した場合には、前記トルク増加制御を行うことなく前記アップシフトを行い、前記自動変速機(2)により前記第1変速段が形成されている状態での前記回転電機(MG)の上限回転速度に応じた前記車輪(W)の回転速度(V)を車輪速上限値(Vmax)として、前記設定閾値(V1)が前記車輪速上限値(Vmax)以下に設定されていると好適である。
 この構成によれば、回転電機(MG)の回転速度(Nmg)が、自動変速機(2)により第1変速段が形成されている状態での回転電機(MG)の上限回転速度を超える前に、第1変速段から第2変速段へのアップシフトが行われる構成とすることができる。よって、上記のようにアップシフトが行われる際の回転電機(MG)の状態を第1条件に加えて第2条件を満たす状態とする構成においても、回転電機(MG)の回転速度(Nmg)が高くなり過ぎる前にアップシフトが行われる構成とすることができる。
 上記のように、前記設定閾値(V1)が前記車輪速上限値(Vmax)以下に設定される構成において、前記車両用駆動装置(1)が搭載された車両(4)の走行による振動が、前記トルク増加制御を行わない前記アップシフトにより生じる振動以上となるような前記車輪(W)の回転速度(V)に、前記設定閾値(V1)が設定されていると好適である。
 この構成によれば、車輪(W)の回転速度(V)が設定閾値(V1)に対して低速側から到達したことにより、トルク増加制御を行うことなくアップシフトを行う場合に、車輪伝達トルクの減少による車両挙動の変化を車両(4)の走行による振動に紛れさせることができる。よって、車輪(W)の回転速度(V)が設定閾値(V1)に対して低速側から到達した場合には、トルク増加制御を行うことなくアップシフトを行う構成としても、当該アップシフトによる車両挙動の変化を、運転者等の車両(4)の乗員が感じ難くすることができる。
 上記の各構成の制御装置(3)において、前記トルク増加制御では、前記アップシフトの動作中、前記車輪伝達トルク(Tw)が要求されているトルク(Tr)に維持されるように前記回転電機(MG)の出力トルク(Tmg)を制御すると好適である。
 この構成によれば、トルク増加制御が行われている間、車輪伝達トルク(Tw)を要求されているトルク(Tr)に維持することができるため、車輪伝達トルク(Tw)が要求されているトルク(Tr)から変化することによる車両挙動の変化を小さく抑えることができる。
 上記のように、前記トルク増加制御では、前記アップシフトの動作中、前記車輪伝達トルク(Tw)が要求されているトルク(Tr)に維持されるように前記回転電機(MG)の出力トルク(Tmg)を制御する構成において、前記アップシフトの動作は、前記回転電機(MG)の回転速度(Nmg)が前記第1変速段の状態に維持されたまま前記自動変速機(2)内の駆動力の伝達経路を前記第1変速段の状態から前記第2変速段の状態に移行させる期間であるトルク相(Pt)と、当該トルク相(Pt)の後、前記回転電機(MG)の回転速度(Nmg)を前記第1変速段の状態から前記第2変速段の状態に移行させる期間であるイナーシャ相(Pi)とを含み、前記トルク増加制御は、前記トルク相(Pt)で実行され、前記トルク増加制御による増加後の前記回転電機(MG)の出力トルク(Tmg)は、前記トルク相(Pt)の開始前の前記要求対応トルクをT、前記第1変速段の変速比をG1、前記第2変速段の変速比をG2とした場合の、(T×G1/G2)に応じたトルクであると好適である。
 この構成によれば、トルク増加制御による増加後の回転電機(MG)の出力トルク(Tmg)を、変速比の低下による車輪伝達トルク(Tw)の低下量(ΔTw)がゼロ或いはゼロに近い値となるように設定することができる。よって、上記のように、トルク増加制御では、車輪伝達トルク(Tw)が要求されているトルクに維持されるように回転電機(MG)の出力トルク(Tmg)を制御する構成を、適切に実現することができる。
 また、前記アップシフトを行うと判定した時点において、前記回転電機(MG)の出力トルク(Tmg)が前記判定トルク(T1)を超えている状態であっても、前記回転電機(MG)の出力トルク(Tmg)を前記判定トルク(T1)以下の目標トルク(T2)まで次第に低下させるトルク低下制御を、前記トルク増加制御を開始する前に行った後に、前記アップシフトを行うと好適である。
 上記の構成では、アップシフトを行うと判定された時点において回転電機(MG)の出力トルク(Tmg)が判定トルク(T1)よりも大きい場合には、トルク増加制御を開始する前にトルク低下制御が行われ、回転電機(MG)の出力トルク(Tmg)が判定トルク(T1)以下の目標トルク(T2)まで低下される。よって、アップシフトを行うと判定された時点において回転電機(MG)の出力トルク(Tmg)が判定トルク(T1)以下である場合だけでなく、当該時点において回転電機(MG)の出力トルク(Tmg)が判定トルク(T1)より大きい場合にも、トルク増加制御において、最大トルク(Tmax)の制限を受けることなく回転電機(MG)の出力トルク(Tmg)を増加トルク分(ΔTmg)増加させることができ、車両(4)の乗員が感じる車両挙動の変化を小さく抑えることができる。すなわち、アップシフトを行うと判定された時点において回転電機(MG)の出力トルク(Tmg)が判定トルク(T1)を超えている状態であっても、トルク増加制御を開始する前にトルク低下制御を行った後に、アップシフトを行うことで、アップシフトを行う際に、変速比の低下による車輪伝達トルク(Tw)の減少を回転電機(MG)の出力トルク(Tmg)の増加により適切に補うことができる。
 なお、回転電機(MG)の出力トルク(Tmg)が判定トルク(T1)よりも大きい場合に行われるトルク低下制御では、回転電機(MG)の出力トルク(Tmg)が目標トルク(T2)まで次第に低下される。よって、トルク低下制御において回転電機(MG)の出力トルク(Tmg)が目標トルク(T2)までステップ的に低下される場合に比べて、車両(4)の乗員が感じる車両挙動の変化を小さく抑えつつ回転電機(MG)の出力トルク(Tmg)を目標トルク(T2)まで低下させることができる。すなわち、アップシフトの動作中において、トルク増加制御の実行期間だけでなくトルク低下制御の実行期間においても、車両(4)の乗員が感じる車両挙動の変化を小さく抑えることができる。
 以上のように、上記の構成によれば、アップシフトを行うと判定された時点の回転電機(MG)の動作点によらずに、アップシフトの動作中に車両(4)の乗員が感じる車両挙動の変化を小さく抑えることが可能となる。
 ここで、前記目標トルク(T2)を、前記判定トルク(T1)と同じトルクに設定すると好適である。
 この構成によれば、目標トルク(T2)が判定トルク(T1)未満のトルクに設定される場合に比べて、トルク低下制御での回転電機(MG)の出力トルク(Tmg)の低下量を小さく抑えることができる。よって、トルク低下制御の実行期間において車両挙動の変化を小さく抑えやすくなり、また、トルク低下制御を実行することによる、要求されているトルク(Tr)に対する車輪伝達トルク(Tw)の低下量を最小限に抑えることもできる。
 或いは、前記アップシフトによる変速段の移行後に前記車輪対応回転速度で前記回転電機(MG)が出力可能な最大トルク(Tmax)をT、前記第1変速段の変速比をG1、前記第2変速段の変速比をG2とした場合の、(T×G2/G1)で表されるトルクを許容トルク(T3)として、前記判定トルク(T1)が前記許容トルク(T3)より大きい場合には、前記目標トルク(T2)を前記許容トルク(T3)以下に設定すると好適である。
 この構成によれば、判定トルク(T1)が許容トルク(T3)より大きい状況において、目標トルク(T2)を許容トルク(T3)以下に設定することで、トルク増加制御の開始時における車輪伝達トルク(Tw)と同等のトルクを、変速段の移行後においても車輪(W1)に伝達することができる。よって、判定トルク(T1)が許容トルク(T3)より大きい状況においても、アップシフトの動作中における車輪伝達トルク(Tr)の変化を小さく抑えて、車両(4)の乗員が感じる車両挙動の変化を小さく抑えることができる。
 上記の各構成の制御装置(3)において、前記アップシフトの動作は、前記回転電機(MG)の回転速度(Nmg)が前記第1変速段の状態に維持されたまま前記自動変速機(2)内の駆動力の伝達経路を前記第1変速段の状態から前記第2変速段の状態に移行させる期間であるトルク相(Pt)と、当該トルク相(Pt)の後、前記回転電機(MG)の回転速度(Nmg)を前記第1変速段の状態から前記第2変速段の状態に移行させる期間であるイナーシャ相(Pi)とを含み、前記トルク増加制御は、前記トルク相(Pt)で実行され、前記トルク低下制御は、前記アップシフトを行うと判定してから前記トルク相(Pt)が開始するまでの期間で実行されると好適である。
 この構成によれば、変速段を移行させるために係合される係合側係合装置がトルク容量を持ち始めるまでの期間のような、アップシフトを行うと判定してからトルク相(Pt)が開始するまでの期間を利用して、トルク低下制御を実行することができる。よって、トルク低下制御を実行することによる変速応答性の低下を抑制することがきる。
 また、前記トルク低下制御では、前記トルク低下制御の実行期間における始期(P1)と終期(P3)での前記回転電機(MG)の出力トルク(Tmg)の低下率を、前記実行期間における前記始期(P1)と前記終期(P3)との間の中間期(P2)での前記回転電機(MG)の出力トルク(Tmg)の低下率よりも小さくすると好適である。
 この構成によれば、トルク低下制御の実行期間の全域に亘って回転電機(MG)の出力トルク(Tmg)の低下率が一定とされる場合に比べて、トルク低下制御の実行に伴う回転電機(MG)の出力トルク(Tmg)の変化を滑らかにすることができる。従って、車両(4)の乗員が感じる車両挙動の変化をより小さく抑えることができる。
 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。
1:車両用駆動装置
2:自動変速機
3:制御装置
4:車両
MG:回転電機
Nmg:回転電機の回転速度
P1:始期
P2:中間期
P3:終期
Pi:イナーシャ相
Pt:トルク相
T1:判定トルク
T2:目標トルク
T3:許容トルク
Tmax:最大トルク
Tmg:回転電機の出力トルク
Tw:車輪伝達トルク
V:車輪速(車輪の回転速度)
V1:設定閾値
Vmax:車輪速上限値
W1:第1車輪(車輪)
ΔTmg:増加トルク分

Claims (11)

  1.  回転電機と車輪とを結ぶ動力伝達経路に自動変速機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、
     前記自動変速機を介して前記回転電機から前記車輪に伝達されるトルクを車輪伝達トルクとして、
     前記自動変速機が形成する変速段を第1変速段から当該第1変速段よりも変速比が小さい第2変速段に移行させるアップシフトを行う場合に、当該アップシフトの動作中、前記変速比の低下による前記車輪伝達トルクの減少を補うように、前記回転電機の出力トルクを増加させるトルク増加制御を行うように構成され、
     前記車輪の回転速度に応じた前記回転電機の回転速度を車輪対応回転速度とし、要求されている前記車輪伝達トルクに応じた前記回転電機の出力トルクを要求対応トルクとして、
     前記車輪対応回転速度で前記要求対応トルクを出力するための前記回転電機の動作点が、前記アップシフトによる変速段の移行前及び移行後の双方で前記回転電機の運転可能範囲内に収まり、且つ、前記変速段の移行前において、前記回転電機の出力トルクが、前記車輪対応回転速度で前記回転電機が出力可能な最大トルクから前記トルク増加制御による増加トルク分を減算したトルクである判定トルク以下の状態で、前記アップシフトを行う、制御装置。
  2.  前記車輪対応回転速度で前記要求対応トルクを出力するための前記回転電機の動作点が、前記アップシフトによる変速段の移行前及び移行後の双方で前記回転電機の運転可能範囲内に収まることを第1条件とし、前記変速段の移行前において前記回転電機の出力トルクが前記判定トルク以下であることを第2条件として、
     前記第1条件及び前記第2条件のうちの少なくとも一方が満たされない状態では、前記アップシフトを行わない、請求項1に記載の制御装置。
  3.  前記回転電機の出力トルクが前記判定トルクを超えている場合であっても、前記車輪の回転速度が設定閾値に対して低速側から到達した場合には、前記トルク増加制御を行うことなく前記アップシフトを行い、
     前記自動変速機により前記第1変速段が形成されている状態での前記回転電機の上限回転速度に応じた前記車輪の回転速度を車輪速上限値として、前記設定閾値が前記車輪速上限値以下に設定されている、請求項1に記載の制御装置。
  4.  前記車両用駆動装置が搭載された車両の走行による振動が、前記トルク増加制御を行わない前記アップシフトにより生じる振動以上となるような前記車輪の回転速度に、前記設定閾値が設定されている、請求項3に記載の制御装置。
  5.  前記トルク増加制御では、前記アップシフトの動作中、前記車輪伝達トルクが要求されているトルクに維持されるように前記回転電機の出力トルクを制御する、請求項1から4のいずれか一項に記載の制御装置。
  6.  前記アップシフトの動作は、前記回転電機の回転速度が前記第1変速段の状態に維持されたまま前記自動変速機内の駆動力の伝達経路を前記第1変速段の状態から前記第2変速段の状態に移行させる期間であるトルク相と、当該トルク相の後、前記回転電機の回転速度を前記第1変速段の状態から前記第2変速段の状態に移行させる期間であるイナーシャ相とを含み、
     前記トルク増加制御は、前記トルク相で実行され、
     前記トルク増加制御による増加後の前記回転電機の出力トルクは、前記トルク相の開始前の前記要求対応トルクをT、前記第1変速段の変速比をG1、前記第2変速段の変速比をG2とした場合の、(T×G1/G2)に応じたトルクである、請求項5に記載の制御装置。
  7.  前記アップシフトを行うと判定した時点において、前記回転電機の出力トルクが前記判定トルクを超えている状態であっても、前記回転電機の出力トルクを前記判定トルク以下の目標トルクまで次第に低下させるトルク低下制御を、前記トルク増加制御を開始する前に行った後に、前記アップシフトを行う、請求項1に記載の制御装置。
  8.  前記目標トルクを、前記判定トルクと同じトルクに設定する、請求項7に記載の制御装置。
  9.  前記アップシフトによる変速段の移行後に前記車輪対応回転速度で前記回転電機が出力可能な最大トルクをT、前記第1変速段の変速比をG1、前記第2変速段の変速比をG2とした場合の、(T×G2/G1)で表されるトルクを許容トルクとして、
     前記判定トルクが前記許容トルクより大きい場合には、前記目標トルクを前記許容トルク以下に設定する、請求項7に記載の制御装置。
  10.  前記アップシフトの動作は、前記回転電機の回転速度が前記第1変速段の状態に維持されたまま前記自動変速機内の駆動力の伝達経路を前記第1変速段の状態から前記第2変速段の状態に移行させる期間であるトルク相と、当該トルク相の後、前記回転電機の回転速度を前記第1変速段の状態から前記第2変速段の状態に移行させる期間であるイナーシャ相とを含み、
     前記トルク増加制御は、前記トルク相で実行され、
     前記トルク低下制御は、前記アップシフトを行うと判定してから前記トルク相が開始するまでの期間で実行される、請求項7から9のいずれか一項に記載の制御装置。
  11.  前記トルク低下制御では、前記トルク低下制御の実行期間における始期と終期での前記回転電機の出力トルクの低下率を、前記実行期間における前記始期と前記終期との間の中間期での前記回転電機の出力トルクの低下率よりも小さくする、請求項7から10のいずれか一項に記載の制御装置。
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