(57)【要約】【課題】摩擦係合要素を必要以上に発熱させずに回転電機の回生を実行させて車輌のエネルギ効率を向上させると共に、変速回数を少なくして車輌のドライバビリティを向上させることが可能な車輌用制御装置を提供する。【解決手段】車輌用制御装置１０は変速を行うに際して、目標変速段を決定すると共に、現在変速段から前記目標変速段への変速を実行した際に、スリップ回転しながら回生制動力を伝達する主体側摩擦係合要素の温度が、各摩擦係合要素に応じて設定された許容温度よりも大きくなってしまうか否かを判断する。そして、この主体側摩擦係合要素の温度が、許容温度より大きくなると判断した場合には、主体側摩擦係合要素の温度が許容温度以下となるように、スリップ回転時における主体側摩擦係合要素のトルク容量を設定し、かつ、スリップ回転時に車輪４に伝達されるアウトプットトルクの変動を低減するように車輪のブレーキ装置８を作動させる。【選択図】図１
2014136539.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
変速機構の入力側に設けられた回転電機を回生させた回生状態にて前記変速機構を変速する際に、前記回転電機の回生制動力を車輪に伝達可能な状態を維持したまま前記変速機構の摩擦係合要素の掴み変えを行うように前記変速機構を制御する車輌用制御装置であって、
前記回生状態で前記変速機構の変速を行うに際して、目標変速段を決定すると共に、現在変速段から前記目標変速段への変速を実行した際に、スリップ回転しながら前記回生制動力を伝達する主体側摩擦係合要素の温度が、各摩擦係合要素に応じて設定された許容温度よりも大きくなってしまうか否かを判断し、
前記主体側摩擦係合要素の温度が、前記許容温度以下となると判断した場合には、変速をそのまま実行するように前記変速機構を制御し、
前記主体側摩擦係合要素の温度が、前記許容温度より大きくなると判断した場合には、前記主体側摩擦係合要素の温度が前記許容温度以下となるように、前記スリップ回転時における前記主体側摩擦係合要素のトルク容量を設定し、かつ、前記スリップ回転時に前記車輪に伝達されるアウトプットトルクの変動を低減するように前記車輪のブレーキ装置を作動させる、
ことを特徴とする車輌用制御装置。
【請求項２】
変速時に前記主体側摩擦係合要素に発生する発熱量を算出し、この発熱量が各摩擦係合要素に応じて設定された発熱量制限値より大きいか否かを判断することにより、変速時に前記主体側摩擦係合要素の温度が、前記許容温度より大きくなるか否かを判断する、
請求項１記載の車輌用制御装置。
【請求項３】
変速前までの累積の熱収支に基づき、前記主体側摩擦係合要素の現在温度を算出すると共に、変速時に前記主体側摩擦係合要素に発生する発熱量を算出し、これら前記主体側摩擦係合要素の現在温度及び変速時に前記主体側摩擦係合要素に発生する発熱量に基づいて、変速中における前記主体側摩擦係合要素の推定温度を求め、
この変速中における主体側摩擦係合要素の推定温度が、前記許容温度より大きくなるか否かによって、変速時に前記主体側摩擦係合要素の温度が、前記許容温度より大きくなるか否かを判断する、
請求項１又は２記載の車輌用制御装置。
【請求項４】
前記目標変速段が前記現在変速段から複数段離れた変速段であり、前記現在変速段を形成している１つの摩擦係合要素を掴み変える変速の場合、この１つの摩擦係合要素の掴み換えを行う際に、スリップ回転しながら前記回生制動力を伝達する摩擦係合要素を前記主体側摩擦係合要素とする、
請求項１乃至３のいずれか１項記載の車輌用制御装置。
【請求項５】
前記目標変速段が前記現在変速段から複数段離れた変速段であり、前記現在変速段を形成している２つの摩擦係合要素を掴み変える変速の場合、これら２つの摩擦係合要素のそれぞれを掴み換える際に、スリップ回転しながら前記回生制動力を伝達する各摩擦係合要素を前記主体側摩擦係合要素とする、
請求項１乃至４のいずれか１項記載の車輌用制御装置。
【請求項６】
変速に必要な所用時間、変速前後の変速機構の回転速度差及び前記主体側摩擦係合要素のトルク容量に基づいて前記発熱量を算出する、
請求項１乃至５のいずれか１項記載の車輌用制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、変速機構の入力側に回転電機が配設された車輌用制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、例えば、ハイブリッド自動車や電気自動車などの車輌に代表されるように、駆動源として回転電機を備えると共に、この回転電機を回生させて車輌の運動エネルギを電気エネルギに変換し、回収することによってエネルギ効率を高めた車輌の開発が盛んに行われている。
【０００３】
従来、上記回転電機によって十分な回生量を得るために、例えば、特許文献１には、回転電機（モータジェネレータ）をエンジンと有段式自動変速機の間に配設したハイブリッド車輌において、有段式自動変速機を飛びダウンシフト変速させて回転電機を高い回転速度で回生させることが記載されている。
【０００４】
また、特許文献２には、パワーオフ変速時に解放側の摩擦係合要素をスリップ係合させ、回転電機によって回生を行うことが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−９４２５３号公報
【特許文献２】特開２０１１−２１３２５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記特許文献１記載のハイブリッド車輌は、飛びダウンシフト変速の変速中は、回転電機による回生を禁止し、摩擦ブレーキによって変速中の減速度を確保している。そのため、上記変速中の運動エネルギを回収することができず、エネルギ効率が低下するという問題があった。
【０００７】
一方、上記問題を解決するためには、特許文献２記載のハイブリッド車輌のように、変速に係る摩擦係合要素をスリップ係合させて回生を行いながら変速を行うことも考えられる。しかしながら、この場合、係合側の摩擦係合要素がイナーシャ相中の回転制動力を受け持つためスリップ係合時の発熱が大きくなってしまう。特に、飛び変速の場合、変速の前後で自動変速機の入力軸の回転速度差が大きく、通常のダウンシフト変速と比較して変速時間も長くなってしまうため、摩擦係合要素に発生する発熱量が大きくなるという問題があった。
【０００８】
また、ダウンシフト変速のみならずアップシフト変速についても、例えば、アクセルを踏み込んだ状態からアクセルをオフしてブレーキを踏みこんだ場合など、制動力を確保しながら飛びアップシフト変速を行いたい状態がある。この場合についても、エネルギ効率の観点から特許文献２のように、回転電機を回生しつつこの回転電機の回生によって車輌に制動力を発揮したい。しかしながら、上述したように飛び変速は、変速に要する時間が長く、イナーシャ相中も回転制動力を受け持つ解放側の摩擦係合要素に発生する発熱量が大きくなってしまうという問題がある。
【０００９】
そこで、本発明は、摩擦係合要素を必要以上に発熱させずに回転電機の回生を実行させて車輌のエネルギ効率を向上させると共に、変速回数を少なくして車輌のドライバビリティを向上させることが可能な車輌用制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、変速機構（６）の入力側に設けられた回転電機（３）を回生させた回生状態にて前記変速機構（６）を変速する際に、前記回転電機（３）の回生制動力を車輪（４）に伝達可能な状態を維持したまま前記変速機構（６）の摩擦係合要素（Ｃ−１〜Ｃ−３，Ｂ−１，Ｂ−２，Ｆ−１）の掴み変えを行うように前記変速機構（６）を制御する車輌用制御装置（１０，１０Ａ，１０Ｂ）であって、
前記回生状態で前記変速機構（６）の変速を行うに際して、目標変速段を決定すると共に、現在変速段から前記目標変速段への変速を実行した際に、スリップ回転しながら前記回生制動力を伝達する主体側摩擦係合要素（例えば、６−１変速の場合のＣ１や、１−６変速の場合のＣ１）の温度が、各摩擦係合要素に応じて設定された許容温度よりも大きくなってしまうか否かを判断し、
前記主体側摩擦係合要素の温度が、前記許容温度以下となると判断した場合には、変速をそのまま実行するように前記変速機構（６）を制御し、
前記主体側摩擦係合要素の温度が、前記許容温度より大きくなると判断した場合には、前記主体側摩擦係合要素の温度が前記許容温度以下となるように、前記スリップ回転時における前記主体側摩擦係合要素のトルク容量（ＴＲ，ＴＥ）を設定し、かつ、前記スリップ回転時に前記車輪に伝達されるアウトプットトルク（Ｔｏｕｔ）の変動を低減するように前記車輪（４）のブレーキ装置（８）を作動させる、ことを特徴とする。
【００１１】
また、変速時に前記主体側摩擦係合要素に発生する発熱量を算出し、この発熱量が各摩擦係合要素に応じて設定された発熱量制限値より大きいか否かを判断することにより、変速時に前記主体側摩擦係合要素の温度が、前記許容温度より大きくなるか否かを判断すると好適である。
【００１２】
更に、変速前までの累積の熱収支に基づき、前記主体側摩擦係合要素の現在温度を算出すると共に、変速時に前記主体側摩擦係合要素に発生する発熱量を算出し、これら前記主体側摩擦係合要素の現在温度及び変速時に前記主体側摩擦係合要素に発生する発熱量に基づいて、変速中における前記主体側摩擦係合要素の推定温度を求め、
この変速中における主体側摩擦係合要素の推定温度が、前記許容温度より大きくなるか否かによって、変速時に前記主体側摩擦係合要素の温度が、前記許容温度より大きくなるか否かを判断すると好適である。
【００１３】
また、前記目標変速段が前記現在変速段から複数段離れた変速段であり、前記現在変速段を形成している１つの摩擦係合要素を掴み変える変速の場合、この１つの摩擦係合要素の掴み換えを行う際に、スリップ回転しながら前記回生制動力を伝達する摩擦係合要素（例えば６−２変速の場合、Ｃ１）を前記主体側摩擦係合要素とすると好適である。
【００１４】
更に、前記目標変速段が前記現在変速段から複数段離れた変速段であり、前記現在変速段を形成している２つの摩擦係合要素を掴み変える変速の場合、これら２つの摩擦係合要素のそれぞれを掴み換える際に、スリップ回転しながら前記回生制動力を伝達する各摩擦係合要素（例えば６−３変速の場合、Ｃ１及びＣ３）を前記主体側摩擦係合要素とすると好適である。
【００１５】
また、変速に必要な所用時間、変速前後の変速機構の回転速度差及び前記主体側摩擦係合要素のトルク容量に基づいて前記発熱量を算出すると好適である。
【００１６】
なお、上記カッコ内の符号は、図面と対照するためのものであるが、これは、発明の理解を容易にするための便宜的なものであり、特許請求の範囲の構成に何等影響を及ぼすものではない。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１に係る発明によると、スリップ回転しながら回生制動力を伝達する主体側摩擦係合要素の温度が、変速時に許容温度より大きくなるか否かを判断する。そして、この主体側摩擦係合要素の温度が、許容温度より大きくなると判断した場合、主体側摩擦係合要素の温度が許容温度以下となるように、スリップ回転時における主体側摩擦係合要素のトルク容量を設定する。主体側摩擦係合要素の熱的な制限に合せて、スリップ回転時における主体側摩擦係合要素のトルク容量を設定することによって、変速中に主体側摩擦係合要素の温度が許容温度以上に加熱されることを防止することができる。これにより、変速回数をできるだけ少なくするように自由に目標変速段を設定することが可能となり、また、例えば飛び変速のような変速中に主体側摩擦係合要素に発生する熱量が大きな変速においても、回生によってエネルギを回収してエネルギ効率を高めることができる。更に、上記スリップ回転時には、車輪のブレーキ装置を用いて、アウトプットトルクの変動を低減させるため、スリップ回転時に車輪に伝達される回生制動力が少なくなったとしても、車輌に生じるショックは少なく抑えることができ、上記変速回数を少なく出来ることとも相俟って、ドライバビリティの向上も達成することができる。
【００１８】
請求項２に係る発明によると、変速時に主体側摩擦係合要素に発生する発熱量を算出し、この発熱量と摩擦係合要素ごとに設定された発熱量制限値とを比較することによって、変速時に主体側摩擦係合要素の温度が、許容温度より大きくなるか否かを、１回の変速中の発熱量に基づいて容易に判断することができる。
【００１９】
請求項３に係る発明によると、変速時に主体側摩擦係合要素に発生する発熱量に加えて、変速前までの累積の熱収支に基づいて主体側摩擦係合要素の現在温度についての演算も行い、これら発熱量及び現在温度に基づいて、変速中の主体側摩擦係合要素の推定温度を算出する。このように、変速中の主体側摩擦係合要素の推定温度を、変速を開始する際の主体側摩擦係合要素の現在温度についても考慮して求めることによって、より正確に変速中に主体側摩擦係合要素が許容温度を超えるか否かを判断することができる。
【００２０】
請求項４に係る発明によると、現在変速段を形成している１つの摩擦係合要素を掴み変える変速の場合、この１つの摩擦係合要素の掴み換えを行う際に、スリップ回転しながら回生制動力を伝達する摩擦係合要素を主体側摩擦係合要素とする。このため、変速時の発熱量が大きくなる摩擦係合要素の温度が、変速時に許容温度以上になるか否かを確実に判断することができる。
【００２１】
請求項５に係る発明によると、現在変速段を形成している２つの摩擦係合要素を掴み変える変速の場合、これら２つの摩擦係合要素のそれぞれを掴み換えを行う際に、スリップ回転しながら回生制動力を伝達する各摩擦係合要素を主体側摩擦係合要素とする。このため、変速時の発熱量が大きくなる摩擦係合要素の温度が、変速時に許容温度以上になるか否かを確実に判断することができる。
【００２２】
請求項６に係る発明によると、変速に必要な所用時間、変速前後の変速機構の回転速度差及び主体側摩擦係合要素のトルク容量を用いて、主体側摩擦係合要素の発熱量を算出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るハイブリット車輌を示す模式図。
【図２】図１のハイブリッド車輌のハイブリッド駆動装置を示すスケルトン図。
【図３】図２のハイブリッド駆動装置の変速機構の係合表。
【図４】図２のハイブリッド駆動装置の変速機構の変速マップ。
【図５】主体側摩擦係合要素のトルクと入力軸の回転速度との関係を示すグラフであって、（ａ）は回生ダウンシフト変速の場合、（ｂ）は回生アップシフト変速の場合。
【図６】主体側摩擦係合要素の温度を許容温度以下に設定した際の、主体側摩擦係合要素のトルクとアウトプットトルクとの関係を示すグラフであって、（ａ）は回生ダウンシフト変速の場合、（ｂ）は回生アップシフト変速の場合。
【図７】図６において、車輪のブレーキ装置によって回生制動力を補填した場合のグラフであって、（ａ）は回生ダウンシフト変速の場合、（ｂ）は回生アップシフト変速の場合。
【図８】（ａ）ダウンシフト変速時における主体側摩擦係合要素の制限後トルク容量及びブレーキ装置分担トルク容量の演算方法を示す図、（ｂ）アップシフト変速時における主体側摩擦係合要素の制限後トルク容量及びブレーキ装置分担トルク容量の演算方法を示す図。
【図９】車輌の走行中における主体側摩擦係合要素の推定温度の推移を示したグラフ。
【図１０】変速開始時の主体側摩擦係合要素の現在温度の違いによる、主体側摩擦係合要素の推定温度の違いを説明するグラフであって、（ａ）は回生ダウンシフト変速の場合、（ｂ）は回生アップシフト変速の場合。
【図１１】（ａ）本発明の第２の実施の形態に係るダウンシフト変速時における主体側摩擦係合要素の制限後トルク容量及びブレーキ装置分担トルク容量の演算方法を示す図、（ｂ）本発明の第２の実施の形態に係るアップシフト変速時における主体側摩擦係合要素の制限後トルク容量及びブレーキ装置分担トルク容量の演算方法を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態に係る車輌用制御装置について図面に沿って説明をする。なお、以下の説明において、駆動連結とは、互いの回転要素が駆動力を伝達可能に連結された状態を指し、これら回転要素が一体的に回転するように連結された状態、或いはこれら回転要素がクラッチ等を介して駆動力を伝達可能に連結された状態を含む概念として用いる。また、飛び変速とは、現在の変速段から複数段離れている変速段へ変速する変速をいうこととする。
【００２５】
＜第１の実施の形態＞
＜ハイブリッド駆動装置の概略構成＞
図１及び図２に示すように、ハイブリッド車輌（以下、単に車輌という）１は、駆動源として、内燃エンジン２の他に、回転電機（以下、モータジェネレータもしくは単にモータという）３を有している。この車輌１のパワートレーンを構成する車輌用駆動装置としてのハイブリッド駆動装置１００は、ワンモータ型のハイブリッド駆動装置であり、上記内燃エンジン２と車輪４との間の伝達経路上に配設された変速機構６と、該変速機構６と内燃エンジン２との間の入力部５と、を有して構成されている。
【００２６】
変速機構６は、図２に示すように複数の摩擦係合要素Ｃ−１〜Ｃ−３，Ｂ−１，Ｂ−２，Ｆ−１を有し、これら複数の摩擦係合要素の掴み換えによって変速歯車機構ＳＰ，ＰＵの伝達経路を変更して複数の変速段を達成する多段式自動変速機（有段式自動変速機）によって構成されている。
【００２７】
また、入力部５は、モータ３と、エンジン接続用クラッチＫ０とを有して構成されており、エンジン接続用クラッチＫ０は、エンジン２のクランク軸と駆動連結するエンジン連結軸９と変速機構６の入力軸１１との間の動力伝達を断接するように構成されている。更に、モータ３は、上記変速機構６の入力側（動力伝達経路上、駆動車輪４と駆動連結する側とは反対側）に配設されており、変速機構６の入力軸１１に駆動連結されている。
【００２８】
このため、ハイブリッド駆動装置１００は、内燃エンジン２及びモータ３の両方を駆動させて車輌を走行させる場合には、制御部（ＥＣＵ、制御装置）１０によって油圧制御装置１２を制御してクラッチＫ０を係合させ、車輪側の伝達経路に駆動連結されたモータ３の駆動力だけで走行するＥＶ走行時には、クラッチＫ０を解放して、内燃エンジン２側の伝達経路と車輪側の伝達経路とを切り離すようになっている。
【００２９】
また、制御部１０には、モータ３と同回転となる変速機構６の入力軸１１の回転速度を検出する入力軸回転速度センサ１３、変速機構６の出力軸１４の回転速度を検出する車速センサ１５、アクセル開度センサ１６、ブレーキセンサ１７などのセンサ類が通信可能に接続されている。制御部１０は、アクセル開度センサ１６が検出したアクセル開度、ブレーキセンサ１７が検出したブレーキペダルの踏み込み量、車速センサ１５が検出した出力軸１４の回転速度（車速）に基づき、上記油圧制御装置１２を制御して変速機構６の摩擦係合要素Ｃ−１〜Ｃ−３，Ｂ−１，Ｂ−２を係脱させ、変速機構６の変速段を切換える。また、制御部１０は、上記ブレーキペダルの踏み込み量などに応じて車輪４に設けられたブレーキ装置８を作動させることができる。
【００３０】
＜変速機構の構成＞
ついで、変速機構６の具体的構成について説明をする。図２に示すように、変速機構６には、入力軸１１上において、プラネタリギヤＳＰと、プラネタリギヤユニットＰＵとが備えられている。上記プラネタリギヤＳＰは、サンギヤＳ１、キャリヤＣＲ１、及びリングギヤＲ１を備えており、該キャリヤＣＲ１に、サンギヤＳ１及びリングギヤＲ１に噛合するピニオンＰ１を有している、いわゆるシングルピニオンプラネタリギヤである。
【００３１】
また、該プラネタリギヤユニットＰＵは、４つの回転要素としてサンギヤＳ２、サンギヤＳ３、キャリヤＣＲ２、及びリングギヤＲ２を有し、該キャリヤＣＲ２に、サンギヤＳ２及びリングギヤＲ２に噛合するロングピニオンＰＬと、サンギヤＳ３に噛合するショートピニオンＰＳとを互いに噛合する形で有している、いわゆるラビニヨ型プラネタリギヤである。
【００３２】
上記プラネタリギヤＳＰのサンギヤＳ１は、ミッションケース１８に対して固定されており、また、上記リングギヤＲ１は、上記入力軸１１に駆動連結されて、該入力軸１１の回転と同回転（以下「入力回転」という。）になっている。更に上記キャリヤＣＲ１は、該固定されたサンギヤＳ１と該入力回転するリングギヤＲ１とにより、入力回転が減速された減速回転になると共に、クラッチＣ−１及びクラッチＣ−３に接続されている。
【００３３】
上記プラネタリギヤユニットＰＵのサンギヤＳ２は、ブレーキＢ−１に接続されてミッションケース１８に対して固定自在となっていると共に、上記クラッチＣ−３に接続され、該クラッチＣ−３を介して上記キャリヤＣＲ１の減速回転が入力自在となっている。また、上記サンギヤＳ３は、クラッチＣ−１に接続されており、上記キャリヤＣＲ１の減速回転が入力自在となっている。
【００３４】
更に、上記キャリヤＣＲ２は、入力軸１１の回転が入力されるクラッチＣ−２に接続され、該クラッチＣ−２を介して入力回転が入力自在となっており、また、ワンウェイクラッチＦ−１及びブレーキＢ−２に接続されて、該ワンウェイクラッチＦ−１を介してミッションケース１８に対して一方向の回転が規制されると共に、該ブレーキＢ−２を介して回転が固定自在となっている。そして、上記リングギヤＲ２は、カウンタギヤに接続されており、該カウンタギヤは、カウンタシャフト、ディファレンシャル装置を介して車輪４（図１参照）に接続されている。
【００３５】
上記構成の変速機構６は、図２のスケルトン図に示す各クラッチＣ−１〜Ｃ−３、ブレーキＢ−１，Ｂ−２、ワンウェイクラッチＦ−１が、図３の係合表に示すように係脱されることにより、前進１速段（１ＳＴ）〜前進６速段（６ＴＨ）、及び後進１速段（Ｒｔｈ）を達成し、入力軸１１に入力された回転を各変速段で変速して車輪４に出力する。
【００３６】
＜回生状態における変速の背景＞
ところで、上述したモータ３が搭載されたハイブリッド駆動装置１００では、できる限りモータ３によって回生して運動エネルギを電気エネルギに変換して回収し、エネルギ効率の向上を図りたい。この時、モータ３は、最も回生効率の良い回転速度の範囲にて回生することが望ましく、また、ドライバビリティの観点から、等パワーライン上でモータ３を回生させることが望ましい。従って、モータ３の回生は、高回転域で実行されることが望ましい。
【００３７】
一方、変速機構６の引き摺りトルクは、入力軸１１の回転速度が高い程増加する。このため、モータ３が入力側に配設された変速機構６の変速マップは、図４に示すように、回生要求がない場合には、高ギヤ段を選択して入力軸１１の回転を低回転とし、回生要求がある場合には、低ギヤ段を選択して入力軸１１を高回転とするように変速点が設定され、回生要求の有無に応じて目標変速段が変化するようになっている。
【００３８】
従って、ブレーキペダルが踏み増されて回生要求が増加すると、変速機構６は、モータ３を効率の良い回転速度域にて回生させるために、モータ３の回生を行いながら複数段を跨いでダウンシフト変速する必要がある場合がある（図４の矢印Ａ参照）。また、アップシフト変速側についても、図中矢印Ｂに示すように、アクセルが踏み込まれている状態からアクセルが離された際に制動要求がある場合、モータ３にて回生を行いつつ複数の変速段を跨いでアップシフト変速を行う必要がある場合がある。
【００３９】
ここで、上記モータ３の回生を行いながら行うダウンシフト変速である回生ダウンシフト変速、モータ３の回生を行いながら行うアップシフト変速である回生アップシフト変速のいずれにおいても、変速後の目標変速段が現在変速段から複数段離れている場合、回生効率の向上やドライバビリティの向上のため、できる限り少ない変速回数にて目標変速段へと変速を行いたいという要望がある。
【００４０】
そのため、変速後の目標変速段が現在変速段から複数段離れている場合には、１段ずつ変速を行わずに変速段を飛ばして変速を行う飛び変速を実行することが考えられるが、この飛び変速を実行するにあたり、上記回生状態における変速の場合、以下のような問題がある。
【００４１】
即ち、変速機構６の入力側に設けられたモータ（回転電機）３を回生させた回生状態にて変速機構６を変速する場合、モータ３の回生力によって車輌の制動力を確保している。このため、制御部１０は、モータ３の回生制動力を伝達可能な状態を維持したまま、摩擦係合要素の掴み換えを行うように変速機構６を制御している。
【００４２】
具体的には、図５（ａ）に示すように、回生ダウンシフト変速においては、イナーシャ相において、係合側の摩擦係合要素のトルク容量ＴＥを回生制動力に相当する値Ｔ１まで上昇させて変速を行っている。また、図５（ｂ）に示すように、回生アップシフト変速においては、イナーシャ相において、解放側の摩擦係合要素のトルク容量ＴＲを回生制動抜けが許される範囲Ｔ２で下げ、回転速度変化を実現しながら変速を行なっている。
【００４３】
このように、モータ３が回生状態の場合の変速は、最大でもエンジンフリクショントルク分しか負トルクが発生しない従来型の車輌用駆動装置（モータを有していない車輌用駆動装置）に比して、回生によるモータ３の負トルク分だけ高負トルク下で変速を実施することとなる。即ち、上記回生ダウンシフト変速の場合にあっては、イナーシャ相における係合側の摩擦係合要素のトルク容量がモータ３の負トルク分だけ、従来型の車輌用駆動装置に比して高くなっている。また、回生アップシフト変速においては、解放側の摩擦係合要素がイナーシャ相中においてトルク容量を持たない従来型の車輌用駆動装置に比して、イナーシャ相中において解放側の摩擦係合要素が制動力に相当するトルク容量を持っている。
【００４４】
このため、掴み換えを行う摩擦係合要素が回生制動力を車輪４に伝達することが可能な上記回生制動力に相当するトルク容量を持った状態でスリップ回転をするため、イナーシャ相にて発生する発熱量が大きくなる。
【００４５】
飛び変速は、変速を行うのに必要な変速機構６の入力軸１１の変速前後の回転速度差が１段ずつ変速する通常の変速に比して大きいためイナーシャ相の時間が長く、通常の変速よりも変速に要する所用時間が長くなる。従って、ただでさえ回生制動力を伝達するために発生する発熱量が増大している上に、飛び変速を行うことによってイナーシャ相が長くなると、スリップ回転しながら回生制動力を伝達する摩擦係合要素（上記ダウンシフト変速の際の係合側の摩擦係合要素、アップシフト変速の際の解放側の摩擦係合要素。以下、主体側摩擦係合要素と呼ぶ）の摩擦板に生じる発熱量が大きくなって、その温度が当該摩擦係合要素の許容温度よりも高くなってしまう虞がある。なお、上記許容温度とは、例えば焼き付きなどの熱による損傷が変速中の摩擦係合要素に発生しないように設定された制限温度であり、各摩擦係合要素毎に設定されている。
【００４６】
一方、変速中の上記主体側係合要素の温度が許容温度を超えないように、スリップ回転時における主体側摩擦係合要素が伝達するトルクを小さくすると、例えば、上記回生ダウンシフト変速の場合には、図６（ａ）に示すように、イナーシャ相における係合側摩擦係合要素のトルク容量ＴＲが、変速開始時に出力していた回生制動力を伝達するのに必要なトルク容量Ｔ１よりも小さくなってしまう虞がある（Ｔ１＞ＴＲ）。すると、出力したい回生制動力を係合側の摩擦係合要素が伝達することができないため、上記トルク容量Ｔ１と係合側摩擦係合要素のトルク容量ＴＲとの差分Ｔ３に相当するトルクＴ４だけ、イナーシャ相において車輪４に出力されるアウトプットトルクＴｏｕｔが大きくなり、変速中において制動抜けが発生してしまう虞がある。
【００４７】
また、図６（ｂ）に示すように、回生アップシフト変速の場合も同様に、主体側摩擦係合要素の温度を許容温度以下に抑えるために、イナーシャ相における解放側摩擦係合要素のトルク容量ＴＥが上記トルク容量Ｔ１よりも小さくすると、このトルク容量Ｔ１とイナーシャ相における解放側摩擦係合要素のトルク容量ＴＥとの差分Ｔ５に相当するトルク分Ｔ６だけ車輪４に出力されるアウトプットトルクＴｏｕｔに変動が生じ、変速中において制動抜けが発生してしまう虞がある。
【００４８】
そこで、本実施の形態に係る制御部１０は、上記掴み換えを行う摩擦係合要素に過大な熱負荷が発生することを防止しつつ、できる限り変速回数を少なくし、トルク相における変速ロスを少なくして回生効率及びドライバビリティを向上させるように、回生変速中の変速機構６及び車輪４のブレーキ装置８（図１参照）を制御している。
【００４９】
特に、本実施の形態に係る制御部１０は、図７に示すように、主体側摩擦係合要素の熱的な制限によって保持することができなくなった分の制動力（即ち、上記トルク容量の差分Ｔ３，Ｔ５）を、車輪のブレーキ装置８によって保障する（ブレーキ装置８が受け持つ分担トルクＴ７，Ｔ８）。このため、例えば、上述した飛び変速のような主体側摩擦係合要素に大きな熱負荷が発生する変速であっても、モータ３を回生させて運動エネルギの回収を行いながらも、アウトプットトルクＴｏｕｔの変動を低減させて良好なドライバビリティを達成している。以下、この回生変速中における制御部１０の動作について、回生ダウンシフト変速の場合と、回生アップシフト変速の場合とに場合分けをして詳しく説明をする。
【００５０】
＜回生ダウンシフト変速＞
制御部１０は、変速マップに基づいて回生ダウンシフト変速の判断が行われると、この判断された変速後の変速段まで１回の変速にて変速するように目標変速段を決定する。そして、この目標変速段が決定されると、図８に示すように、回生ダウンシフト変速を行うに際して、制御部１０は、モータ３が現在出力可能な最大トルク及び最大パワー、変速後の入力軸１１の回転速度、現在のモータトルク、係合側の摩擦係合要素（主体側摩擦係合要素）の入力側の回転部材に生じるイナーシャ（摩擦係合要素よりも入力側にて駆動系に連結されている回転要素の総イナーシャ）に基づいて変速機構６の入力軸１１にモータ３が生じさせることの可能な最大回転変化加速度を算出する。
【００５１】
即ち、制御部１０は、最大回転変化加速度を算出する最大回転変化加速度算出部３０として機能し、モータ最大パワーと変速後の回転速度とから変速後にモータ３が出力可能なモータトルクを算出する。また、インバータ制御によりモータ３が出力可能な最大トルクの値を取得し、これらモータ最大パワーから算出したモータトルクと取得したモータ最大トルクとの小さい方の値をモータ３の出力可能なトルクとする。
【００５２】
そして、制御部１０は、上記モータ３の出力可能なトルクと、現在のモータトルクとからモータ３が出力可能な最大のイナーシャトルクを算出し、この最大のイナーシャトルクを、係合側の摩擦係合要素の入力側の回転部材に生じるイナーシャで除算することにより、変速機構６の入力軸１１にモータ３が生じさせることの可能な最大回転変化加速度を算出する。
【００５３】
また、変速前後の入力軸１１の回転速度は予め設定されているため、制御部１０は、それぞれの変速を行うのに必要となる入力軸１１の回転速度差、即ち、変速前後の変速機構６の入力軸１１の回転速度差を求めることができる（差回転算出部３１）。そして、制御部１０は、所用変速時間算出部３２として機能することによって、この変速前後の変速機構６の回転速度差を上記最大回転変化加速度で除算し、変速を行うのに必要となる所用変速時間（イナーシャ相の期間）を算出する。
【００５４】
また、制御部１０は、制限前トルク容量算出部３３としても機能し、エンジンのフリクショントルク（エンジンが動力伝達系につながっている場合のみ）とモータの駆動トルクとから変速機構６への入力トルクを算出し、この変速機構６への入力トルクに係合側の摩擦係合要素の分担比を乗算することによって、係合側の摩擦係合要素の制限前トルク容量を算出する。
【００５５】
そして、上記変速に必要な所用時間、変速前後の変速機構の回転速度差及び係合側の摩擦係合要素の制限前トルク容量が求まると、制御部１０は発熱量算出部３４として機能し、これら算出した変速の所要時間、変速前後の変速機構の入力軸１１の回転速度差、係合側の摩擦係合要素のトルク容量に基づいて、変速中に係合側の摩擦係合要素（主体側摩擦係合要素）に発生する総発熱量を演算する。
【００５６】
上記係合側の摩擦係合要素の発熱量を算出すると、制御部１０は、熱負荷判断部３７として機能し、この演算した発熱量が各摩擦係合要素に応じて設定された発熱量制限値より大きいか否かを判断する。即ち、制御部１０は、この発熱量が発熱量制限値より大きいか否かを判断することにより、現在変速段から上記目標変速段への変速を実行した際に、係合側の摩擦係合要素（主体側摩擦係合要素）の温度が、上述した許容温度より大きくなるか否かを判断している。なお、この発熱量制限値は、１回の変速中において主体側摩擦係合要素に発生することが許される発熱量の上限値であり、各摩擦係合要素の許容温度に応じて設定されている。
【００５７】
上記算出した発熱量が発熱量制限値以下の場合、イナーシャ相における係合側の摩擦係合要素（主体側摩擦係合要素）のトルク容量ＴＥを、変速開始時の回生制動力を伝達可能な値である上記制限前トルク容量（図７のトルク容量Ｔ１）に設定しても、この係合側の摩擦係合要素の温度が許容温度を超えることはない。従ってこの場合、制限後トルク容量算出部３８として機能する制御部１０は、熱的な制限を考慮しない制限前トルク容量の値を、そのまま制限後の係合側の摩擦係合要素のトルク容量とする。また、この場合、変速中に必要な制動力をモータ３によって出力可能となるため、制御部１０は、イナーシャ相（変速時）においてブレーキ装置８が分担するトルク容量（以下、ブレーキ装置分担トルク容量という）は０に設定する。即ち、算出した発熱量が発熱量制限値以下の場合、制御部１０は、変速をそのまま実行するように変速機構６を制御する。
【００５８】
一方、算出した発熱量が発熱量制限値より大きいの場合、係合側の摩擦係合要素のトルク容量を上述の制限前トルク容量（トルク容量Ｔ１）とすると、変速中に係合側の摩擦係合要素の温度が許容温度を超えてしまう虞がある。そのため、制御部１０は、上記発熱量制限値、所用変速時間、変速前後の回転速度差に基づいて、変速中に当該摩擦係合要素の温度が許容温度を超えないように制限後トルク容量を算出する。具体的には、制御部１０は、変速中に当該摩擦係合要素の温度が上記許容温度を超えない範囲において、最も大きな値となるように、上記制限後トルク容量を算出する。
【００５９】
また、この場合、制御部１０は、ブレーキ装置分担トルク容量算出部３９としても機能し、制限前後のトルク容量及びクラッチの分担比に基づいて、上述したブレーキ装置分担トルク容量を設定する。即ち、制御部１０は、イナーシャ相において、係合側の摩擦係合要素が伝達する回生制動力が不足することにより、アウトプットトルクＴｏｕｔに変動が生じないように、制限前トルク容量と制限後トルク容量との差分に相当するトルク容量（図７（ａ）のＴ７）を、上記ブレーキ装置分担トルク容量の値とする。そして、制御部１０は、これら算出した制限後トルク容量及びブレーキ装置分担トルク容量を、それぞれ係合側の摩擦係合要素及びブレーキ装置８のトルク容量として設定して変速を実行するようになっている。
【００６０】
なお、制御部１０は、目標変速段が現在変速段から複数段離れた変速段となる飛び変速の場合はもちろんのこと、変速前後の変速段差が１段の場合にも同様の手法を用いて変速を行う。また、変速が現在変速段を形成している１つの摩擦係合要素を掴み変える変速の場合、この１つの摩擦係合要素の掴み換えを行う際の主体側摩擦係合要素（例えば６−２変速の場合、Ｃ１）について、制限後トルク容量及びブレーキ装置分担トルク容量の演算を行う。
【００６１】
更に、制御部１０は、変速が４要素掴み換え変速のように現在変速段を形成している２つの摩擦係合要素の両方を掴み変える変速（例えば６−３変速）の場合、これら２つの摩擦係合要素のそれぞれを掴み換える際の主体側摩擦係合要素（例えば６−３変速の場合、Ｃ１及びＣ３）それぞれについて、制限後トルク容量及びブレーキ装置分担トルク容量の演算を行う。
【００６２】
＜回生アップシフト変速＞
一方、回生アップシフト変速の場合も回生ダウンシフトの場合と同様に、変速マップに基づいて回生アップシフト変速の判断が行われると、この判断された変速後の変速段まで１回の変速にて変速するように目標変速段を決定する。
【００６３】
そして、図８（ｂ）に示すように、回生ダウンシフト変速の場合と同様の方法により制限後トルク容量及びブレーキ装置分担トルク容量を算出し、変速を実行する。なお、回生アップシフト変速の場合、アップシフト変速であるため、モータ３の出せる最大のイナーシャトルクは、モータの最小トルク及び最少パワーから演算する。具体的には、アップシフト変速であるため、上記最大のイナーシャトルクは、マイナスの値になり、最大回転変化加速度もマイナスの値となる。また、制限後トルク容量が算出される主体側摩擦係合要素は、係合側の摩擦係合要素の代わりに解放側の摩擦係合要素となる。
【００６４】
上述したように、制御部１０は、変速時に主体側摩擦係合要素の温度が、許容温度より大きくなると判断した場合、主体側摩擦係合要素の温度が許容温度以下となるように、スリップ回転時における主体側摩擦係合要素のトルク容量を設定する。主体側摩擦係合要素の熱的な制限に合せて、スリップ回転時における主体側摩擦係合要素のトルク容量を設定することによって、変速中に主体側摩擦係合要素の温度が許容温度以上となることを防止することができる。このため、変速回数をできるだけ少なくするように自由に目標変速段を設定することが可能となり、また、例えば飛び変速のような変速中に主体側摩擦係合要素に発生する熱量が大きな変速においても、回生によってエネルギを回収することができる。
【００６５】
更に、変速回数を少なくすることによって、変速の際のエネルギ損失を低減することができかつ、早い時点にて効率の良い回転速度の範囲にて回転電機の回生をさせることができるため、車輌のエネルギ効率を向上させることができる。
【００６６】
また、上記スリップ回転時には、車輪４のブレーキ装置８を用いて、アウトプットトルクＴｏｕｔの変動を低減させるため、スリップ回転時に車輪に伝達される回生制動力が少なくなったとしても、車輌に生じるショックは少なく抑えることができ、上記変速回数を少なく出来ることとも相俟って、ドライバビリティの向上も達成することができる。
【００６７】
＜第２の実施の形態＞
次に、本発明の第２の実施の形態に係る車輌用制御装置について、図９乃至図１１に沿って説明をする。なお、この第２の実施の形態は、制限後トルク容量及びブレーキ装置分担トルク容量を算出する際に、主体側摩擦係合要素の現在温度について考慮している点で第１の実施の形態と相違している。そのため、以下の説明においては、上記第１の実施の形態との相違点についてのみ説明し、その他の部分については、その説明を省略する。
【００６８】
図９は、車輌の走行中おける主体側摩擦係合要素の推定温度の推移を示した図である。図９において、主体側摩擦係合要素は、時点ｔ１〜ｔ２と、時点ｔ３〜ｔ４とにおいて掴み換えられており、変速時に回生制動力を伝達しながらスリップ回転することによって発熱し、昇温していることが分かる。また、主体側摩擦係合要素が掴み換えられていない時点ｔ２〜ｔ３の間は、主体側摩擦係合要素の温度は低下して、変速機構６内の作動油（以下ＡＴＦという）の温度に収束して行っていることが分かる。
【００６９】
ここで、上記第１回目の変速の開始時点ｔ１では、主体側摩擦係合要素の推定温度は、ＡＴＦの油温と略等しくなっているが、図９の場合のように第１回目の変速と第２回目の変速とが比較的に近い間隔で実施されると、第２回目の変速の開始時点ｔ２で、第１回目の変速の際に昇温された熱が残っており、この第２回目の変速の開始の時点ｔ２では、主体側摩擦係合要素の推定温度が、時点ｔ１の温度よりも高くなっている。
【００７０】
このため、上記第１回目及び第２回目の変速において、主体側摩擦係合要素に生じる発熱量が等しかったとしても、変速の開始時点における主体側摩擦係合要素の温度によっては、変速中の主体側摩擦係合要素の温度が、許容温度より大きくなったり、許容温度以下になったりすることが起こり得る。
【００７１】
即ち、図１０に示すように、全く同様の変速を実行したとしても、変速開始時点の温度が高い場合には主体側摩擦係合要素の推定温度Ｘ１，Ｘ２が許容温度を超え、変速開始時点の温度が低い場合には主体側摩擦係合要素の推定温度Ｘ３，Ｘ４が許容温度を超えないことが起こりえる。
【００７２】
このため、本実施の形態においては、上記主体側摩擦係合要素の現在温度を考慮して、変速時に変速機構及びブレーキ装置を制御している。即ち、図１１に示すように、本実施の形態に係る制御部１０Ａは、現在温度算出部として機能しており、変速前までの累積の熱収支（主体側摩擦係合要素の入熱、放熱の合計やＡＴＦの油温）に基づき、主体側摩擦係合要素の現在温度を常時算出して推定している。
【００７３】
制御部１０Ａは、変速に際して主体側摩擦係合要素の発熱量を算出すると、推定温度算出部４０として機能し、上記主体側摩擦係合要素の現在温度及びこの変速時に主体側摩擦係合要素に発生する発熱量に基づいて、変速中における主体側摩擦係合要素の推定温度を求める。
【００７４】
上記変速中における主体側摩擦係合要素の推定温度が求まると、熱負荷判断部３７Ａとしての制御部１０Ａは、この推定温度が、許容温度より大きくなるか否かを判断することによって、変速時に主体側摩擦係合要素の温度が、許容温度より大きくなるか否かを判断する。そして、この推定温度が許容温度以下の場合、制御部１０Ａは、第１の実施の形態と同様に、主体側摩擦係合要素の制限後トルク容量を、制限前トルク容量として、変速を実行するように変速機構６を制御する。
【００７５】
一方、求めた推定温度が、許容温度よりも高い場合、制御部１０Ａは、推定温度が許容温度を上回った分の温度を求め、この推定温度が許容温度を上回った分の温度が求まると第１逆算出部４２として機能して、当該制限（許容温度）を上回った分の温度を発熱量へと変換する。この制限をオーバした分の発熱量の値が求まると、次に、制御部１０Ａは第２逆算出部４３として機能して、制限をオーバした分の発熱量を主体側摩擦係合要素のトルク容量へと変換する。
【００７６】
そして、この制限をオーバした分のトルク容量が求まると、制御部１０Ａは、この制限オーバ分のトルク容量及び変速前後の回転速度差に基づいて、主体側摩擦係合要素の制限後トルク容量を算出する。また、制御部１０は、この制限オーバ分のトルク容量、制限前トルク容量、主体側摩擦係合要素のトルク分担比に基づいて、ブレーキ装置分担トルク容量を算出する。
【００７７】
このように、本実施の形態によると、変速時に主体側摩擦係合要素に発生する発熱量に加えて、変速前までの累積の熱収支に基づいて主体側摩擦係合要素の現在温度についての演算も行い、これら発熱量及び現在温度に基づいて、変速中に主体側摩擦係合要素の推定温度を算出する。そして、変速中の主体側摩擦係合要素の推定温度を、変速を開始する際の主体側摩擦係合要素の現在温度についても考慮して求めることによって、より正確に変速中に主体側摩擦係合要素が許容温度を超えるか否か判断することができる。
【００７８】
＜第３の実施の形態＞
ついで、本発明の第３の実施の形態に係る車輌用制御装置について説明をする。なお、この第３の実施の形態は、第１及び第２の実施の形態の両方の方法を用いて、上記制限後トルク容量及びブレーキ装置分担トルク容量を算出する。従って、上記第１及び第２の実施の形態と同様の構成については、以下の説明においてその説明を省略する。
【００７９】
制御部１０Ｂは、変速マップに基づいて変速の判断が行われると、上記第１の実施の形態に記載の方法及び第２の実施の形態に記載の方法の両方を並行して行い、それぞれの方法で制限後トルク容量及びブレーキ装置分担トルク容量を算出する。
【００８０】
そして、これら２つの方法にて算出された制限後トルク容量及びブレーキ装置分担トルク容量を比較し、より制限後トルク容量が小さくかつブレーキ装置分担トルク容量が大きい方の値を選択する。
【００８１】
即ち、本実施の形態においては、制御部１０Ｂは、第１の実施の形態の方法と、第２の実施の形態の方法との方法のいずれかが、変速中に主体側摩擦係合要素の温度が許容温度を超える虞があると判断した場合、この許容温度を超える虞があると判断した方の結果を採用する。また、いずれの方法も変速中に主体側摩擦係合要素の温度が許容温度を超える虞があると判断した場合、より変速中の主体側摩擦係合要素の温度が低くなる側の値を採用している。
【００８２】
なお、上述した第１乃至第３の実施の形態においては、車輌用駆動装置としてハイブリッド駆動装置を例にとって説明をしたが、必ずしも駆動源としてエンジンは必要とせず、変速機構の入力側に回転電機を備えた車輌用駆動装置であれば本発明を適用することができる。更に、変速機構についても、６段変速の多段自動変速機構である必要はなく、３速段以上の変速段を有する変速機構であれば良い。
【００８３】
また、ブレーキ装置８は、単なるディスクブレーキ装置ではなく、例えば、車輌のサイドブレーキを用いてもよく、更に、駆動車輪以外の車輪のブレーキ装置を使用しても良い。加えて、制御部１０，１０Ａ，１０Ｂは、必ずしも一つの制御装置によって構成される必要はなく、例えば、車輌用駆動装置を制御する制御装置と車輌全体を制御する制御装置など、複数の制御装置によって構成されても良い。
【００８４】
加えて、変速機構６は、２つの摩擦係合要素を係合させて１つの変速段を形成するものである必要はなく、例えば、３つ以上の摩擦係合要素を係合させて１つの変速段を形成するような変速機構であっても良い。この場合も、上述したように各摩擦係合要素の掴み換え時の主体側摩擦係合要素の発熱量に基づいて、主体側摩擦係合要素の制限後トルク容量及びブレーキ装置分担トルク容量は設定される。
【００８５】
また、第２及び第３の実施の形態において、現在温度、推定温度、許容温度を温度の単位で計算しているが、クラッチの熱容量を用いて発熱量の単位に変換して計算することもできる。同様に、第１の実施の形態においても発熱量、発熱量制限値を温度などの単位で計算することも可能である。即ち、本発明において発熱量や、温度などの言葉は、どのような単位において表現されても良く、それらは実質的に同じである。
【００８６】
また、摩擦係合要素の発熱量は、動力伝達系における総エネルギから、摩擦係合要素の動力伝達上流側のエネルギと摩擦係合要素の動力伝達下流側のエネルギとを減算し、この差分を発熱量として計算しても良い共に、上述した実施の形態に記載された発明は、どのように組み合わせても良い。
【符号の説明】
【００８７】
３：回転電機（モータ）、６：変速機構、８：ブレーキ装置、１０，１０Ａ，１０Ｂ：制御装置（制御部）、Ｃ−１〜Ｃ−３，Ｂ−１，Ｂ−２，Ｆ−１：摩擦係合要素（クラッチ，ブレーキ）、ＴＲ，ＴＥ：主体側摩擦係合要素のトルク容量、Ｔｏｕｔ：アウトプットトルク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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