(57)【要約】  ハイブリッドシステムにおいて変速ショックやタイムラグに起因したトルク抜けを低減する。  本発明のハイブリッドシステムの制御方法では、トランスミッションの速度比がアップシフトされる場合、クラッチが半クラッチ制御開始されるときモータのトルクを瞬間的に増大させ、半クラッチ制御の間には、エンジンの回転イナーシャによる車両駆動トルクの増加を補償するためモータのトルクをゼロ又はマイナスに制御する。クラッチが完全に締結されるとき、モータのトルクを増大させ、該トルクの増大後に所定の時定数で減衰させる。ダウンシフトされる場合、クラッチが半クラッチ制御開始されるときモータのトルクを増大させ、半クラッチ制御の間には、エンジンの回転イナーシャによる車両駆動トルクの低下を補償するため、増大されたトルクから所定の時定数でモータのトルクを減衰させ、クラッチ完全締結時のトルクアップ量へと滑らかに接続させる。
2009081729.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のためのハイブリッドシステムの制御方法であって、
前記ハイブリッドシステムは、
前記車両を駆動するための内燃エンジンと、
前記内燃エンジンの回転速度を複数の速度比のいずれかで変速して出力するための変速手段であって、該変速手段は、速度比を切り替えるために締結動作を実行するクラッチ手段を有する、前記変速手段と、
前記車両を電動駆動するための電動手段と、
を備え、
前記制御方法は、
前記変速手段の速度比が切り替えられるとき、前記クラッチ手段を半クラッチ状態で締結させ、その後に完全に締結させるように制御する、クラッチ締結工程と、
前記クラッチ手段が半クラッチ状態へと締結開始されるとき、車両駆動トルクの低下を補償するためのトルクを出力するように前記電動手段を制御する、第１の電動トルク制御工程と、
前記クラッチ手段が半クラッチ状態に締結制御されている間に、前記エンジンの回転イナーシャによる前記車両駆動トルクの増加又は低下を補償するためのトルクを出力するように前記電動手段を制御する、第２の電動トルク制御工程と、を備える、方法。
【請求項２】
前記速度比がより高速側に切り替えられるアップシフト時において、
前記第１の電動トルク制御工程は、前記車両駆動トルクの低下を補償するため前記電動手段のトルクを増大させる工程を有し、
前記第２の電動トルク制御工程は、前記エンジンの回転イナーシャによる前記車両駆動トルクの増加を補償するため、前記電動手段のトルクを所定値以下に制御する工程を有する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１の電動トルク制御工程は、前記電動手段のトルクを所定時間に亘って所定の大きさだけ増大させる、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記第２の電動トルク制御工程は、前記電動手段のトルクをゼロ又はマイナスに制御する、請求項２に記載の方法。  
【請求項５】
前記クラッチ手段が完全に締結されるとき、前記電動手段のトルクを増大させ、該トルクの増大後に所定の時定数で減衰させる、第３の電動トルク制御工程を更に備える、請求項２に記載の方法。
【請求項６】
前記アップシフト時において、前記クラッチ手段が半クラッチ状態に締結制御されているとき前記エンジンの出力を低減するように制御する、エンジン出力低減工程を更に備える、請求項２乃至５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記速度比がより低速側に切り替えられるダウンシフト時において、
前記第１の電動トルク制御工程は、前記車両駆動トルクの低下を補償するため前記電動手段のトルクを増大させる工程を有する、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記第２の電動トルク制御工程は、前記エンジンの回転イナーシャによる前記車両駆動トルクの低下を補償するため、前記第１の電動トルク制御工程で増大されたトルクから所定の時定数で前記電動手段のトルクを減衰させるように制御する、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記第２の電動トルク制御工程では、前記クラッチ手段が完全に締結されたときに発生するトルクアップ量に滑らかに接続されるように前記電動手段のトルクが減衰される、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記ダウンシフト時において、前記クラッチ手段が半クラッチ状態に締結制御されているとき前記エンジンの出力を増大するように制御する、エンジン出力増大工程を更に備える、請求項７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばアクスルスプリット式のハイブリッドシステムにおいて変速機の変速時に発生する変速ショックやタイムラグに起因するトルク抜けを低減するための、ハイブリッドシステムの制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特開２００４−０３４８１６号には、エンジンと駆動輪との間に変速機が配置され、さらにこの変速機の一軸にモータを配置し、変速機の切り替え時などで起こるエンジントルク変動による車両の駆動力低下を該モータによるトルク補正で防止する方法が開示されている。具体的には、エンジン出力軸トルクを検出し、車両の駆動力変動分を算出し、この車両の駆動力変動分をモータによるトルク補正手段で補正している。即ち、変速時ギアを切り替える際に一時的に生じるエンジン出力トルクが伝わらない状態を回避するために、この時間帯に、モータによるトルク補償を実行するものである。【０００３】
しかし、この従来例では、エンジン出力トルクの変動を抑えることが目的とされ、エンジン出力トルクの変動を検知して、モータトルクを印加してこの変動を抑える方法が取られており、車両駆動トルクの変動を抑えることにはなっていないという問題があった。例えば、変速時のイナーシャの変化などによる変速機出力軸トルク変動などは、エンジン出力トルク変動を検知して該モータトルクで補正しても効果がない。【０００４】
具体的には、ＡＴ自動変速機の場合などのように迅速な変速を実現する際には、例えばダウンシフトする際、変速ギアクラッチが高速ギア側から低速ギア側へつながりだした時に発生するエンジン回転イナーシャによる車両トルク低下側変動を抑えることができない。また、アップシフトをする際には、高速側クラッチが締結終了した直後に発生するトルク低下側変動を抑えることができない、といった問題がある。【０００５】
なお、一般的に、上記のような自動変速式トランスミッションを有する車両においては、変速機の変速を行う際に変速ショックのみならずタイムラグも問題となる。オートマチック・トランスミッション（ＡＴ）においては、例えばギアシフトする際の変速ショック・タイムラグを低減するために、エンジンとの総合調整や半クラッチの制御を用いて、ドライバーに気付きにくいレベルに調整する試みがなされているが、十分な解決策には至っていない。また、オートメーテッド・マニュアルトランスミッション（ＡＭＴ）においては、基本的にアップシフト変速時の大きなタイムラグに起因するトルク抜けは避けることができなかった。
【特許文献１】特開２００４−０３４８１６号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記事実に鑑みなされたもので、自動変速式トランスミッションの変速時や、機構的に大きな変速ショック・タイムラグがある自動変速機であっても、変速ショックやタイムラグに起因したトルク抜けを低減することを可能とする、ハイブリッドシステムの制御方法を提供することをその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明に係る、車両のためのハイブリッドシステムの制御方法では、前記ハイブリッドシステムは、前記車両を駆動するための内燃エンジンと、前記内燃エンジンの回転速度を複数の速度比のいずれかで変速して出力するための変速手段であって、該変速手段は、速度比を切り替えるために締結動作を実行するクラッチ手段を有する、前記変速手段と、前記車両を電動駆動するための電動手段と、を備え、前記制御方法は、前記変速手段の速度比が切り替えられるとき、前記クラッチ手段を半クラッチ状態で締結させ、その後に完全に締結させるように制御する、クラッチ締結工程と、前記クラッチ手段が半クラッチ状態へと締結開始されるとき、車両駆動トルクの低下を補償するためのトルクを出力するように前記電動手段を制御する、第１の電動トルク制御工程と、前記クラッチ手段が半クラッチ状態に締結制御されている間に、前記エンジンの回転イナーシャによる前記車両駆動トルクの増加又は低下を補償するためのトルクを出力するように前記電動手段を制御する、第２の電動トルク制御工程と、を備えて構成したものである。【０００８】
本発明によれば、クラッチ手段が半クラッチ状態へと締結開始されるとき、車両駆動トルクの低下を補償するためのトルクを出力し、次に、クラッチ手段が半クラッチ状態に締結制御されている間に、エンジンの回転イナーシャによる車両駆動トルクの増加又は低下を補償するためのトルクを出力するようにしたので、クラッチ切り替えの際のトルク抜けを防止するのみならず、エンジンの回転イナーシャによる車両駆動トルクの変動を抑制し、かくして、車両Ｇの急激な変動を防止することができる。【０００９】
好ましい態様では、前記速度比がより高速側に切り替えられるアップシフト時において、前記第１の電動トルク制御工程は、前記車両駆動トルクの低下を補償するため前記電動手段のトルクを増大させる工程を有し、前記第２の電動トルク制御工程は、前記エンジンの回転イナーシャによる前記車両駆動トルクの増加を補償するため、前記電動手段のトルクを所定値以下に制御する工程を有する。【００１０】
例えば、前記第１の電動トルク制御工程は、前記電動手段のトルクを所定時間に亘って所定の大きさだけ増大させる制御をする。例えば、前記第２の電動トルク制御工程は、前記電動手段のトルクをゼロ又はマイナスに制御する。  【００１１】
更に好ましくは、前記クラッチ手段が完全に締結されるとき、前記電動手段のトルクを増大させ、該トルクの増大後に所定の時定数で減衰させる、第３の電動トルク制御工程を更に備える。【００１２】
好ましくは、前記アップシフト時において、前記クラッチ手段が半クラッチ状態に締結制御されているとき前記エンジンの出力を低減するように制御する、エンジン出力低減工程を更に備える。【００１３】
好ましい態様では、前記速度比がより低速側に切り替えられるダウンシフト時において、  前記第１の電動トルク制御工程は、前記車両駆動トルクの低下を補償するため前記電動手段のトルクを増大させる工程を有する。また、前記第２の電動トルク制御工程は、前記エンジンの回転イナーシャによる前記車両駆動トルクの低下を補償するため、前記第１の電動トルク制御工程で増大されたトルクから所定の時定数で前記電動手段のトルクを減衰させるように制御する。更に好ましくは、前記第２の電動トルク制御工程では、前記クラッチ手段が完全に締結されたときに発生するトルクアップ量に滑らかに接続されるように前記電動手段のトルクが減衰される。【００１４】
好ましくは、前記ダウンシフト時において、前記クラッチ手段が半クラッチ状態に締結制御されているとき前記エンジンの出力を増大するように制御する、エンジン出力増大工程を更に備える。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、本発明の一実施例に係るハイブリッドシステムの制御方法を示すブロック図及び該ハイブリッドシステムの制御方法が適用される車両の概略図である。
【図２】図２は、本発明の実施例に係るハイブリッドシステムの制御方法の流れを示すメインフローチャートである。
【図３】図３は、トランスミッションのアップシフト時における動作を説明するための図であり、（ａ）は変速クラッチ動作、（ｂ）はエンジントルクの制御動作、（ｃ）はエンジン回転数の変化、（ｄ）はＡＴ出力軸トルクの変化、（ｅ）はモータ出力軸トルクの変化、（ｆ）は車両駆動トルクの変化を示す。
【図４】図４は、トランスミッションのダウンシフト時における動作を説明するための図であり、（ａ）は変速クラッチ動作、（ｂ）はエンジントルクの制御動作、（ｃ）はエンジン回転数の変化、（ｄ）はＡＴ出力軸トルクの変化、（ｅ）はモータ出力軸トルクの変化、（ｆ）は車両駆動トルクの変化を示す。
【符号の説明】
【００１６】
１０    ハイブリッド車両
１２    内燃エンジン
１４    スターターモータ
１６    クラッチ要素
１７    第１の駆動系
１８    自動変速式トランスミッション（ＡＴ、ＡＭＴ）
２０Ｌ、２０Ｒ  前輪
２２Ｌ，２２Ｒ  後輪
２４    バッテリ
２６    メインモータ
２７    第２の駆動系
２８    差動ギア
３１    ＡＴ入力シャフト
３８    エンジンコントローラ
４６    インバータ
４８    バッテリコントローラ
５０    ハイブリッドコントローラ
５１    車両駆動トルク要求値計算手段
５２    バッテリＳＯＣ判断手段
５３    電動走行（E-drive）モード制御指令発生手段
５４    ハイブリッド走行（HEV-drive）モード制御指令発生手段
５５    モータトルク指令発生手段
５６    エンジントルク指令発生手段
５７    エンジンスタートストップモード制御指令発生手段
５８    クラッチ締結モード・ＡＴ変速モード制御指令発生手段
６０    ＡＴ／ＡＭＴコントローラ
６１    変速パターンマップ
６３    クラッチシフトシーケンス制御発生手段
６４    アップシフト時モータトルク補正制御発生手段
６５    ダウンシフト時モータトルク補正制御発生手段
６４    アクセル開度センサ
６６    車速センサ
【実施例】
【００１７】
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。【００１８】
図１には、本発明の第１の実施例に係るハイブリッドシステムの制御方法が適用される車両１０と、該ハイブリッドシステムの制御を可能にした車両１０の制御系とが示されている。車両１０は、既存の二輪駆動車の被駆動輪軸上に電動アクスルユニットを配置し、最小限の車両改造で構成した四輪駆動式ハイブリッド車であり、内燃エンジン１２と、エンジン１２を始動させるためのスターターモータ１４と、該内燃エンジンの駆動力を前輪２０Ｌ、２０Ｒの車軸に伝達させるための第１の駆動系１７と、バッテリ２４と、後輪２２Ｌ、２２Ｒの車軸に電動力を供給するための第２の駆動系２７と、を備えている。【００１９】
第１の駆動系１７は、オートマチック・トランスミッション（ＡＴ）又はオートメーテッド・マニュアルトランスミッション（ＡＭＴ）である自動変速式トランスミッション１８を備えており、トランスミッション１８は、エンジン出力を低速側（例えば１速）／高速側（例えば２速）のギアレシオのいずれか又はニュートラル状態に切り替えるためのクラッチ要素１６を有する。エンジン１２の出力軸は、トランスミッション１８の入力シャフト３１に接続され、該入力シャフト３１はクラッチ要素１６の入力側に接続されている。また、トランスミッション１８の出力軸（ＡＴ出力軸）は前輪２０Ｒ及び２０Ｌの車軸に連動されている。これによって、クラッチ要素１６が低速側に切り替えられたときエンジン１２の出力は低速のギアレシオで前輪２０Ｌ、２０Ｒの車軸に伝達され、クラッチ要素１６が高速側に切り替えられたときエンジン１２の出力は高速のギアレシオで前輪２０Ｌ、２０Ｒの車軸に伝達される。クラッチ要素１６がニュートラル状態に切り替えられたときは、エンジン１２の出力は前輪の車軸に伝達されない。【００２０】
第２の駆動系２７は、バッテリ２４により電力供給されるメインモータ２６と、後輪の車軸上に設けられた差動ギア２８と、を備えている。メインモータ２６からの電動力は、差動ギア２８を介して後輪車軸上に伝達される。なお、メインモータ２６は回生シーケンスのときに発電を行い、バッテリ２４を充電することができる。【００２１】
図１に示されるように、車両１０の制御系は、エンジンを制御するため必要な制御を実行するエンジンコントローラ３８と、クラッチ要素１６の締結、開放を始めとしてトランスミッション１８を制御するＡＴ／ＡＭＴコントローラ６０と、バッテリ２４の充放電を制御するためのバッテリコントローラ４８と、メインモータ２６の回転数を制御するインバータ４６と、前記したコントローラ及びインバータを管理・指令制御することにより、本発明の第１の実施例に係るハイブリッド制御方法を実行するハイブリッドコントローラ５０と、を備えている。更に、車両１０の制御系は、アクセル開度を検出するアクセル開度センサ６４と、車両速度を検出する車速センサ６６と、を備えている。【００２２】
更に図１には、ハイブリッドコントローラ５０の機能ブロック図が示されている。この機能ブロック図によれば、ハイブリッドコントローラ５０は、バッテリコントローラ４８からの信号に基づいてバッテリ２４の充電状態（ＳＯＣ）を判断するバッテリＳＯＣ判断手段５２と、アクセル開度センサ６４からのアクセル開度信号、車速センサ６６からの車速信号及びバッテリＳＯＣ判断手段５２からのＳＯＣ情報に基づいて、車両を駆動すべきトルク要求値を計算する車両駆動トルク要求値計算手段５１と、車両駆動トルク要求値計算手段５１からの出力値に基づいて電動走行（E-drive）モードにおけるメインモータ２６へのトルク指令値を出力する電動走行（E-drive）モード制御指令発生手段５３と、車両駆動トルク要求値計算手段５１からの出力値に基づいてハイブリッド走行（HEV-drive）モードにおけるエンジン１２及びメインモータ２６へのトルク指令値を発生するハイブリッド走行（HEV-drive）モード制御指令発生手段５４と、電動走行モード制御指令発生手段５３及びハイブリッド走行モード制御指令発生手段５４の少なくともいずれかからのモータ２６へのトルク指令値を実現するためインバータ４６へのトルク指令信号を発生するモータトルク指令発生手段５５と、ハイブリッド走行モード制御指令発生手段５４からのエンジン１２へのトルク指令値を実現するためエンジンコントローラ３８へのトルク指令信号を発生するエンジントルク指令発生手段５６と、ハイブリッド走行（HEV-drive）モード制御指令発生手段５４からのエンジントルク指令値に基づいてエンジンの始動及び停止を指令するためエンジンコントローラ３８を指令制御するエンジンスタートストップモード制御指令発生手段５７と、エンジンスタートストップモード制御指令発生手段５７からの情報に基づいてクラッチ要素１６の締結・開放並びにトランスミッション１８の変速モードを制御するためＡＴ／ＡＭＴコントローラ６０を指令制御するクラッチ締結モード・ＡＴ変速モード制御指令発生手段５８と、を備えている。【００２３】
ＡＴ／ＡＭＴコントローラ６０は、車速とエンジントルク指令発生手段５６により発生されたエンジントルク指令とに基づいて変速比を決定するための変速パターンマップ６１を記憶したメモリと、変速パターンマップ６１に基づいてクラッチ要素１６を制御してトランスミッション１８を変速切替するためのシフトシーケンスを発生するクラッチシフトシーケンス制御発生手段６２と、変速パターンマップ６１に基づいて決定された変速比に応じてエンジントルクを増減するためのエンジントルク増減制御発生手段６３と、クラッチシフトシーケンス制御発生手段６２により発生されたシフトシーケンスに基づいてアップシフト時を判定し、モータトルクを補正するようにインバータ４６へのトルク補正指令を発生するアップシフト時モータトルク補正制御発生手段６４と、クラッチシフトシーケンス制御発生手段６２により発生されたシフトシーケンスに基づいてダウンシフト時を判定し、モータトルクを補正するようにインバータ４６へのトルク補正指令を発生するダウンシフト時モータトルク補正制御発生手段６５と、を備えている。【００２４】
次に、トランスミッション１８の変速比をアップシフト（低速側から高速側にギアレシオをシフト）させるときのクラッチ締結制御について図３を用いて説明する。【００２５】
アップシフト時のクラッチ締結制御は図３（ａ）に示されるように実行される。図３（ａ）には、例えばクラッチ要素１６が第１速のギアに締結されている状態から第２速のギアに締結された状態へと制御される例が示されている。この制御の場合、最初に第１速ギア締結状態に維持されている（区間１００）。アップシフト時には、第２速ギアへのクラッチ締結のためクラッチ圧を急激に上昇させ（区間１０１）、半クラッチ状態にし（区間１０２）、その後、ゆっくりと半クラッチ状態を締結方向に強めていく（区間１０３）。この半クラッチ制御で所定の時間を経過した段階（区間１０４）で急激に締結を強め（区間１０５）、第２速ギアへとクラッチを完全に締結させる（区間１０６）。このように半クラッチ制御を介在させることにより、締結のショックを緩和させることができる。【００２６】
図３（ａ）の変速クラッチ動作に伴い、エンジントルクは図３（ｂ）に示すように制御される。即ち、１速クラッチ締結の間（図３（ａ）の区間１００）では、半クラッチ制御が開始されるときの区間１０８まで、エンジントルクは非常にゆっくりと減少される（区間１０７）。半クラッチ状態となったとき（図３（ａ）の区間１０２）、エンジントルクは急激に低減され（区間１０９）、半クラッチ状態の間、一定のエンジントルクに制御される（区間１１０）。半クラッチ制御が終了する図３（ａ）の１０４の区間で、エンジントルクは増大される（区間１１１）。２速クラッチ締結が開始されたとき（区間１０５）、エンジントルクは、２速に適切なエンジントルクへと制御され（区間１１２）、その後、回転数の増大と共に、非常にゆっくりと減少される（区間１１３）。【００２７】
図３（ａ）の変速クラッチ動作及び図３（ｂ）のエンジントルクの低減制御に従って、エンジン回転数は図３（ｃ）に示すように変化する。１速クラッチ締結の間（区間１００）、エンジン回転数はゆっくりと増大していき（区間１１４）、半クラッチ制御が開始されるまで、この増大傾向が続く（区間１１５）、半クラッチ制御が開始されると、エンジン回転数は減少を始め（区間１１６）、半クラッチ制御の間（区間１０３、１０４）、エンジン回転数の減少傾向が続いていく（区間１１７、１１８）。なお、この区間１１７でのエンジン回転数の減少傾向は、アップシフトによるものだけではなく、図３（ｂ）のエンジントルク低減制御によって更に強化される。２速クラッチ締結が開始されるとき（区間１０５）、エンジン回転数は上昇傾向に転じる（区間１１９）。その後、エンジン回転数は、２速クラッチ締結状態の間に、ゆっくりと上昇していく（区間１２０）。【００２８】
図３（ａ）の変速クラッチ動作及び図３（ｂ）のエンジントルクの低減制御に従って、トランスミッション１８の出力軸のトルク（ＡＴ出力軸トルク）は図３（ｄ）に示すように変化する。即ち、１速クラッチ締結状態の間でエンジントルクがゆっくりと減少されることに応じて、ＡＴ出力軸トルクも非常にゆっくりと減少していく（区間１２１）。次に１速クラッチが開放され、２速クラッチの半クラッチ制御が開始されるシフト段階（図３（ａ）の区間１０１）で、シフトラグによりエンジントルクの伝達経路が瞬間的に断絶するため、ＡＴ出力軸トルクが急激に低下する（区間１２２）。その直後に２速クラッチが半クラッチとなるときＡＴ出力軸トルクが急激に増大し、その後、幾分低下する（区間１２３）。エンジントルクの低減制御が実行されている間（図３（ｂ）の区間１１０）、ＡＴ出力軸トルクは、エンジン回転イナーシャによる影響を受けて逆にトルクが上昇し（区間１２４）、エンジントルクが上昇に転じる間に（図３（ｂ）の区間１１１）、ＡＴ出力軸トルクは更に上昇する（区間１２５）。次に、２速クラッチの締結制御が開始され（区間１０５）、エンジン回転変化が終了すると、ＡＴ出力軸トルクは急激に減少し（区間１２６）、その後、非常にゆっくりと減少していく（区間１２８）。【００２９】
図３の制御とは対照的にトランスミッション１８の変速比をダウンシフト（高速側から低速側にギアレシオがシフト）させるときのクラッチ締結制御について図４を用いて説明する。【００３０】
ダウンシフト時のクラッチ締結制御は図４（ａ）に示されるように実行される。図４（ａ）には、例えばクラッチ要素１６が第３速のギアに締結されている状態から第２速のギアに締結された状態へと制御される例が示されている。この制御の場合、最初に第３速ギア締結状態に維持されている（区間１５０）。ダウンシフト時には、第２速ギアへのクラッチ締結のためクラッチ圧を急激に上昇させ（区間１５１）、半クラッチ状態にし（区間１５２）、その後、ゆっくりと半クラッチ状態を締結状態に強める（区間１５３）。この半クラッチ制御で所定の時間を経過した段階（区間１５４）で急激に第二クラッチ締結を強め（区間１５５）、第２速ギアへとクラッチを完全に締結させる（区間１５６）。このように半クラッチ制御を介在させることにより、締結のショックを緩和させることができる。【００３１】
図４（ａ）の変速クラッチ動作に伴い、エンジントルクは図４（ｂ）に示すように制御される。即ち、３速クラッチ締結の間（図４（ａ）の区間１５０）では、半クラッチ制御が開始されるときの区間１５８まで、エンジントルクは非常にゆっくりと減少される（区間１５７）。半クラッチ状態となったとき（図４（ａ）の区間１５２）、エンジントルクは急激に増大され（区間１５９）、半クラッチ状態の間、一定のエンジントルクに制御される（区間１６０）。半クラッチ制御が終了する図４（ａ）の１５４の区間で、エンジントルクは減少される（区間１６１）。２速クラッチ締結が開始されたとき（区間１５５）、エンジントルクは、２速に適切なエンジントルクへと制御され（区間１６２）、その後、回転数の増大と共に、非常にゆっくりと減少される（区間１６３）。【００３２】
図４（ａ）の変速クラッチ動作及び図４（ｂ）のエンジントルクの増加制御に従って、エンジン回転数は図４（ｃ）に示すように変化する。３速クラッチ締結の間（区間１５０）、エンジン回転数はゆっくりと増大していき（区間１６４）、半クラッチ制御が開始されるまで、この増大傾向が続く（区間１６５）、半クラッチ制御が開始されると、エンジン回転数は増加を始め（区間１６６）、半クラッチ制御の間（区間１５３、１５４）、エンジン回転数の増加傾向が続いていく（区間１６７、１６８）。なお、この区間１６７でのエンジン回転数の増加傾向は、ダウンシフトによるものだけではなく、図４（ｂ）のエンジントルク増加制御によって更に強化される。２速クラッチ締結が開始されるとき（区間１５５）、エンジン回転数の増加が終了される（区間１６９）。その後、エンジン回転数は、２速クラッチ締結状態の間に、ほぼ一定に維持される（区間１７０）。【００３３】
図４（ａ）の変速クラッチ動作及び図４（ｂ）のエンジントルクの増加制御に従って、トランスミッション１８の出力軸のトルク（ＡＴ出力軸トルク）は図４（ｄ）に示すように変化する。即ち、３速クラッチ締結状態の間でエンジントルクがゆっくりと減少されることに応じて、ＡＴ出力軸トルクも非常にゆっくりと減少していく（区間１７１）。次に３速クラッチが開放され、２速クラッチの半クラッチ制御が開始されるシフト段階（図４（ａ）の区間１５１）で、シフトラグによりエンジントルクの伝達経路が瞬間的に断絶するため、ＡＴ出力軸トルクが急激に低下する（区間１７２）。その直後に２速クラッチが半クラッチとなるときＡＴ出力軸トルクがやや増加傾向に転じる（区間１７３）が、エンジン回転イナーシャによる影響を受けてトルクダウンした状態のまま推移する（区間１７４）。エンジントルクの増加制御が実行されて一定期間後には、ＡＴ出力軸トルクは、エンジン回転変化終了により急激に上昇し始める（区間１７５）。次に、２速クラッチの締結制御が開始されると（区間１５５）、ＡＴ出力軸トルクは、ほぼ一定値を維持する（区間１７６）。【００３４】
以上説明した第１の実施例に係る、アクスルスプリット式のハイブリッドシステムにおいて変速機変速ショック・タイムラグを低減するための制御方法に基づく処理の流れを、図３及び図４を参照しつつ図２のフローチャートに沿って説明する。【００３５】
図２に示すように、車両１０が始動した後又は走行中に、トランスミッション１８の変速比がアップシフトしたか又はダウンシフトしたかを判定する（ステップ２００）。アップシフトと判定された場合、トランスミッション１８において低速側ギアのクラッチを開放し（ステップ２０２）、高速側ギアのクラッチを締結するための制御を開始する（ステップ２０４）。ステップ２０４では、図３（ａ）を参照して上記したように、高速側ギアへと半クラッチ制御を行う。半クラッチ制御を開始するとき（図３（ａ）の区間１０１）、シフトラグによりＡＴ出力軸トルクは急激に低減する（図３（ｄ）の区間１２２）。そこで、本発明の実施例では、モータ２６（図１）の出力軸トルクを予め定められた量だけ瞬間的に増大させる制御を行う（ステップ２０６）。次に、高速側ギアへのクラッチが半クラッチとなったか否かを判定する（ステップ２０８）。未だ半クラッチとならない場合（ステップ２０８否定判定）、そのまま待機し、半クラッチとなった場合（ステップ２０８肯定判定）、モータトルクをゼロ又はマイナスへと低減させる（ステップ２１０）。【００３６】
ステップ２０６からステップ２１０までのトルク増大制御は、図３（ｅ）に示されるように実行される。即ち、１速クラッチ締結の間には（図３（ａ）の区間１００）、モータ出力軸トルクは一定値に維持されている（区間１２８）。アップシフト時には、これに伴い発生するシフトラグによるトルクダウン（図３（ｄ）の区間１２２）を補償するため、モータ出力軸トルクを瞬間的に増大させる（図３（ｅ）の区間１２９）。半クラッチ状態となり（図３（ａ）の区間１０２）、ＡＴ出力軸トルクが上昇したとき（図３（ｄ）の区間１２３）、モータトルクをゼロ又はマイナスへと低減させる（図３（ｅ）の区間１３０）。従って、実際に車両を駆動するための駆動トルクは、図３（ｆ）に示すように、従来の変速時トルクカーブ（実線１３８）では、シフトラグによるトルクダウン１３６が生じたところ、本発明の実施例による変速時トルクカーブ（破線１３５）では、モータトルク瞬間増大制御により、このようなトルク抜けを低減することができる。【００３７】
図２を再び参照すると、ステップ２１０のモータトルクのゼロ又はマイナスへの制御は、高速側クラッチが完全に締結されるまで（ステップ２１２の否定判定）続行される。即ち、図３（ｅ）の区間１３１に示すように、モータ出力軸トルクはゼロ又はマイナスの値を維持するように一定時間に亘って制御される。この区間では、エンジン回転数エンジン回転イナーシャによるトルクアップ（図３（ｄ）の区間１２４）が発生しているが、ステップ２１０の制御によりモータが回転負荷として作用するため、実際に車両を駆動するための駆動トルクは、図３（ｆ）に示すように、図３（ｅ）に示す区間１３１に対応する区間において車両のトルク増大側への変動が抑制される。【００３８】
次に、高速側ギアクラッチの半クラッチが終了して高速側ギアクラッチが完全に締結された場合（ステップ２１２肯定判定）、モータトルクを、瞬間的に予め設定された量だけ増大させ（図３（ｅ）の区間１３３）、その後、予め定められた時定数で減衰させる（図３（ｅ）の区間１３４）ように制御する（ステップ２１４）。【００３９】
高速側クラッチへの完全締結が開始されると、図３（ｄ）に示すようにエンジン回転数変化終了によるトルクダウン（図３（ｄ）の区間１２６）が発生する。ステップ２１４を実行しない従来の変速時トルクカーブは、図３（ｆ）に示すように、車両駆動トルクに、１３７で示す大きな傾斜のトルクダウンが発生し、高速ギア側クラッチが完全に締結された後に発生するトルク１３８へと滑らかに接続することができなかった。しかし、本発明の実施例に係る制御によれば、上記トルクダウンは、図３（ｆ）の破線１３５に示すように、モータトルクの瞬間増大制御により低減され、その後の減衰制御により高速ギア側クラッチが完全に締結された後に発生するトルクへと滑らかに接続することができる。【００４０】
一般にドライバーは車両Ｇの急激な変動に敏感であるため、以上説明したトルクダウン低減制御によって、変速時においても滑らかなトルク変化を達成し、快適な走行を享受することができる。【００４１】
ステップ２００でトランスミッション１８の変速比がダウンシフトされたと判定された場合、トランスミッション１８において高速側ギアのクラッチを開放し（ステップ２２０）、低速側ギアのクラッチを締結するための制御を開始する（ステップ２２２）。ステップ２２２では、図４（ａ）を参照して上記したように、低速側ギアへと半クラッチ制御を行う。半クラッチ制御を開始するとき（図４（ａ）の区間１５１）、シフトラグによりＡＴ出力軸トルクは急激に低減する（図４（ｄ）の区間１７２）。そこで、本発明の実施例では、モータ２６（図１）の出力軸トルクを予め定められた量だけ増大させる制御を行う（ステップ２２４）。ステップ２２４のトルク増大制御は、図４（ｅ）に示されるように実行される。即ち、３速クラッチ締結の間には（図４（ａ）の区間１５０）、モータ出力軸トルクは一定値に維持されている（区間１７８）。ダウンシフト時には、これに伴い発生するシフトラグによるトルクダウン（図４（ｄ）の区間１７２）を補償するため、モータ出力軸トルクを急激に増大させる（図４（ｅ）の区間１７９）。従って、実際に車両を駆動するための駆動トルクは、図４（ｆ）に示すように、従来の変速時トルクカーブ（実線１８２）では、シフトラグによるトルクダウン１８３が生じたところ、本発明の実施例による変速時トルクカーブ（破線１８１）では、モータトルク瞬間増大制御により、このようなトルク抜けを低減することができる。【００４２】
次に、低速側ギアへのクラッチが半クラッチとなったか否かを判定する（ステップ２２６）。未だ半クラッチとならない場合（ステップ２２６否定判定）、そのまま待機し、半クラッチとなった場合（ステップ２２６肯定判定）、図４（ｅ）の破線１８０で示すように、モータトルクを予め定められた時定数で減衰させる（ステップ２２８）。最終的に、低速側ギアのクラッチを完全に締結させる（ステップ２３０）。【００４３】
図４（ｄ）に示すように、低速側ギアへのクラッチを半クラッチにする制御の間（図４（ａ）の区間１５３）、エンジン回転イナーシャによるトルクダウン（図４（ｄ）の区間１７４）及びこれに続いてエンジン回転変化終了によるトルクアップ（図４（ｄ）の区間１７５）が発生する。これによって、従来の変速時トルクカーブは、図４（ｆ）の実線１８２に示すように、車両駆動トルクは、区間１８３で急激に低下してから低下した状態が一定期間続き（区間１８４）、その後、急激に上昇し（区間１８５）、クラッチ締結時のトルク（区間１８６）へと至る。しかし、本発明の実施例では、ステップ２２８のように、モータトルクを、ステップ２２４で増大された値から所定の時定数で減衰させるため、図４（ｆ）の破線１８１に示すように、低速側ギアのクラッチが完全に締結されたときに発生するトルクアップ量（区間１８６）へとトルク抜けすること無く、車両駆動トルクが滑らかに接続される。従って、本実施例によれば、ダウンシフト時においても、ドライバーが敏感に感じる車両Ｇの急激な変動を抑えることができる。【００４４】
以上が、本発明の各実施例であるが、本発明は、上記例にのみ限定されるものではなく、請求の範囲により画定される本発明の範囲内で任意好適に変更可能である。例えば、図１の構成では、前輪側にエンジンで駆動される第１の駆動系１７を設け、後輪側にメインモータ２６を有する第２の駆動系２７を設けたが、前輪側にメインモータ２６を有する第２の駆動系２７を設け、後輪側にエンジンで駆動される第１の駆動系１７を設けてもよい。【００４５】
また、図３にはトランスミッション１８を１速から２速までアップシフトする例を、図４にはトランスミッション１８を３速から２速までダウンシフトする例を示したが、本発明でいうアップシフトは、任意の速度比から該速度比より１段以上高い速度比へのシフトを網羅し、本発明でいうダウンシフトは、任意の速度比から該速度比より１段以上低い速度比へのシフトを網羅するものである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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