(57)【要約】【課題】自動変速機のダウンシフト変速時に、エネルギー効率を悪化させることなく変速ショックを抑制する。【解決手段】車両用駆動装置は、エンジンと、自動変速機と、自動変速機の入力軸に連係された回生装置とを備える。自動変速機は、高ギヤ段を達成するために締結が必要な第１の摩擦締結要素と、低ギヤ段を達成するために締結が必要な第２の摩擦締結要素とを有する。高ギヤ段から低ギヤ段へのダウンシフト変速時は、第１の摩擦締結要素がスリップ可能になるように当該第１の摩擦締結要素の締結力が減少させられるとともに、当該締結力の減少に伴い上昇する入力軸の回転数が同期回転数に達する同期完了時点の後で第２の摩擦締結要素が締結を完了するように、当該第２の摩擦締結要素の締結力が増大される。また、同期完了時点において回生装置から入力軸に逆トルクが付与されるように、回生装置のモードが回生モードに切り替えられる。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと、
前記エンジンの出力回転を変速しつつ車輪側に伝達する自動変速機と、
前記自動変速機の入力軸に連係され、当該入力軸の回転力をエネルギーに変換して蓄える回生モードと、蓄えたエネルギーを利用して当該入力軸を駆動する駆動モードとに切り替え可能な回生装置と、
前記エンジン、自動変速機、および回生装置を制御する制御装置とを備え、
前記自動変速機は、減速比の小さい高ギヤ段を達成するために締結が必要な第１の摩擦締結要素と、減速比の大きい低ギヤ段を達成するために締結が必要な第２の摩擦締結要素とを有し、
前記制御装置は、
前記高ギヤ段から低ギヤ段に切り替わるダウンシフト変速時に、前記第１の摩擦締結要素がスリップ可能になるように当該第１の摩擦締結要素の締結力を減少させるとともに、当該締結力の減少に伴い上昇する前記入力軸の回転数がダウンシフト後の減速比に対応する回転数に達する同期完了時点の後で前記第２の摩擦締結要素が締結を完了するように、当該第２の摩擦締結要素の締結力を増大させる変速制御部と、
前記同期完了時点において前記回生装置から前記入力軸に逆トルクが付与されるように、前記回生装置のモードを前記回生モードに切り替える回生制御部とを有する、ことを特徴とする車両用駆動装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両用駆動装置において、
前記回生制御部は、前記ダウンシフト変速の要求後でかつ前記同期完了時点の前の所定期間、前記回生装置のモードを前記駆動モードとして前記入力軸に正トルクを付与する、ことを特徴とする車両用駆動装置。
【請求項３】
請求項２に記載の車両用駆動装置において、
前記回生制御部は、前記同期完了時点の直前まで前記回生装置のモードを前記駆動モードとし、前記同期完了時点の直前で前記回生装置のモードを前記駆動モードから前記回生モードに切り替える、ことを特徴とする車両用駆動装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両用駆動装置において、
前記回生制御部は、前記回生モードに切り替えられた前記回生装置から前記入力軸に付与される逆トルクが、前記同期完了時点の後で徐々に低下するように前記回生装置を制御する、ことを特徴とする車両用駆動装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の車両用駆動装置において、
前記回生装置は、前記入力軸に連係された油圧ポンプモータと、当該油圧ポンプモータに給排されるオイルが貯留される蓄圧器とを有し、
前記油圧ポンプモータは、前記入力軸により駆動されて前記蓄圧器にオイルを圧送するポンプとして作動する回生モードと、前記蓄圧器からオイルの供給を受けて前記入力軸を駆動するモータとして作動する駆動モードとに切り替え可能である、ことを特徴とする車両用駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンと、エンジンの出力回転を変速しつつ車輪側に伝達する自動変速機と、自動変速機の入力軸に連係された回生装置とを備えた車両用駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記のような駆動装置が適用された車両の一例として、下記特許文献１のものが知られている。具体的に、この特許文献１の車両用駆動装置は、エンジンと、自動変速機と、エンジンの出力軸（もしくは自動変速機の入力軸）により駆動され、自動変速機のギヤ段の切り替え等を行うための油圧（作動油圧）を発生させるオイルポンプと、加圧された状態のオイルを貯留するタンクとを備えている。
【０００３】
また、特許文献１の車両用駆動装置では、エンジンの始動時に、タンクに貯留された高圧のオイルをオイルポンプに供給することにより、このオイルポンプをいわばモータとして作動させるようにしている。これは、エンジンの始動時にオイルポンプを用いてエンジンの回転を補助することにより、スタータ（エンジンをクランキングするための電気モータ）の負担を軽減するためである。このように、特許文献１で用いられるオイルポンプは、ポンプとしてもモータとしても作動させることが可能であるので、以下ではこれを油圧ポンプモータと称する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−５８３８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、自動変速機のギヤ段を低くするダウンシフト変速が行われる場合に、ダウンシフト変速に伴う変速ショック（車両の加速度の急変）を抑制する目的から、自動変速機の入力回転数が必要以上に上昇しないよう制御したいという要望がある。上記特許文献１のように油圧ポンプモータを備えた車両においては、このような要望に応えるために油圧ポンプモータを利用し得ると考えられる。
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１において、油圧ポンプモータは、車両の走行中に自動変速機用の作動油圧を生成するためにポンプとして駆動されるのみであり、上記のような目的のために油圧ポンプモータを利用することは想定されていない。このため、ダウンシフト変速時に自動変速機の入力軸の回転上昇を適正に制御するには、例えばエンジンの点火タイミングを一時的にリタードさせる等によりエンジン自身で発生するトルクを低下させるという、従来と同様の対策を採ることが必要になる。しかしながら、このような方法では、一時的とはいえ効率の悪い燃焼が行われるため、エンジンの燃費性能が悪化することが避けられないという問題がある。
【０００７】
本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、自動変速機のダウンシフト変速時に、エネルギー効率を悪化させることなく変速ショックを抑制することが可能な車両用駆動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】
【０００８】
前記課題を解決するためのものとして、本発明は、エンジンと、前記エンジンの出力回転を変速しつつ車輪側に伝達する自動変速機と、前記自動変速機の入力軸に連係され、当該入力軸の回転力をエネルギーに変換して蓄える回生モードと、蓄えたエネルギーを利用して当該入力軸を駆動する駆動モードとに切り替え可能な回生装置と、前記エンジン、自動変速機、および回生装置を制御する制御装置とを備え、前記自動変速機は、減速比の小さい高ギヤ段を達成するために締結が必要な第１の摩擦締結要素と、減速比の大きい低ギヤ段を達成するために締結が必要な第２の摩擦締結要素とを有し、前記制御装置は、前記高ギヤ段から低ギヤ段に切り替わるダウンシフト変速時に、前記第１の摩擦締結要素がスリップ可能になるように当該第１の摩擦締結要素の締結力を減少させるとともに、当該締結力の減少に伴い上昇する前記入力軸の回転数がダウンシフト後の減速比に対応する回転数に達する同期完了時点の後で前記第２の摩擦締結要素が締結を完了するように、当該第２の摩擦締結要素の締結力を増大させる変速制御部と、前記同期完了時点において前記回生装置から前記入力軸に逆トルクが付与されるように、前記回生装置のモードを前記回生モードに切り替える回生制御部とを有する、ことを特徴とする車両用駆動装置である（請求項１）。
【０００９】
本発明によれば、ダウンシフト変速時にまず第１の摩擦締結要素がスリップ可能な状態とされるので、当該第１の摩擦締結要素を介した入力要素と出力要素との間の差回転が許容され、これに伴ってエンジンの負荷が軽減される結果、自動変速機の入力軸の回転数を同期回転数に向けて迅速に上昇させることができる。また、同期回転数に達した後に第２の摩擦締結要素の締結が完了されるので、同期完了後の適切なタイミングでダウンシフト後の減速比を達成することができる。
【００１０】
しかも、入力軸の回転数が同期回転数に達する同期完了時点において、回生モードに切り替えられた回生装置から入力軸に逆トルクが付与されるので、入力軸の回転にブレーキがかけられ、入力軸の回転数が同期回転数を大きく超えて上昇することが防止される。これにより、同期完了時点の後に第２の摩擦締結要素が締結されて減速比が変化したときに、回転数が過上昇した入力軸の回転が車輪側に唐突に伝達されるといった事態が回避され、車両の加速度の急変つまり変速ショックの発生を効果的に抑制することができる。
【００１１】
さらに、回生装置を用いて入力軸の回転数の過上昇を防止するので、ダウンシフト変速のたびに入力軸の回転力をエネルギーに変換して蓄えることができ、蓄えたエネルギーを別の機会に仕事として取り出すことができる。このように、本発明では、ダウンシフト変速時の変速ショック対策のためにエネルギーが無駄に消費されることがなく、再利用可能なエネルギーとして回収されるので、車両のエネルギー効率を効果的に向上させることができる。
【００１２】
好ましくは、前記回生制御部は、前記ダウンシフト変速の要求後でかつ前記同期完了時点の前の所定期間、前記回生装置のモードを前記駆動モードとして前記入力軸に正トルクを付与する（請求項２）。
【００１３】
この構成によれば、ダウンシフト変速の要求時点から同期完了時点の直前までの間、回生装置のモードが駆動モードとされて、回生装置から入力軸に正トルクが付与されるので、入力軸の回転数を同期回転数まで迅速に上昇させることができ、当該上昇に要する時間、つまり変速要求時点から同期完了時点までの時間（以下、これを同期所要時間という）を短縮することができる。これにより、第１の摩擦要素のスリップロス、つまり摩擦板どうしの相対回転に伴い生じる摩擦熱等に起因したロスを低減しながら、迅速なダウンシフト変速を実現することができ、車両の商品性を向上させることができる。
【００１４】
前記構成において、より好ましくは、前記回生制御部は、前記同期完了時点の直前まで前記回生装置のモードを前記駆動モードとし、前記同期完了時点の直前で前記回生装置のモードを前記駆動モードから前記回生モードに切り替える（請求項３）。
【００１５】
この構成によれば、入力軸の回転数が同期回転数に達する直前まで入力軸に継続的に正トルクを付与しながら、その後直ちに正トルクを逆トルクに変換して入力軸の回転にブレーキをかけることができる。これにより、入力軸の回転数が同期回転数に向けて速やかに上昇する上に、当該回転数が同期回転数を大きく超えることが防止されるので、同期所要時間の短縮と変速ショックの抑制とを高次に両立することができる。
【００１６】
好ましくは、前記回生制御部は、前記回生モードに切り替えられた前記回生装置から前記入力軸に付与される逆トルクが、前記同期完了時点の後で徐々に低下するように前記回生装置を制御する（請求項４）。
【００１７】
このように、同期完了時点の後に入力軸に付与される逆トルクを徐々に低下させた場合には、例えば逆トルクを急にゼロまで低下させたような場合と異なり、入力軸の回転数が急変するのを回避できるので、当該回転数の急変により車両の挙動が不安定になるのを防止することができる。
【００１８】
好ましくは、前記回生装置は、前記入力軸に連係された油圧ポンプモータと、当該油圧ポンプモータに給排されるオイルが貯留される蓄圧器とを有し、前記油圧ポンプモータは、前記入力軸により駆動されて前記蓄圧器にオイルを圧送するポンプとして作動する回生モードと、前記蓄圧器からオイルの供給を受けて前記入力軸を駆動するモータとして作動する駆動モードとに切り替え可能である（請求項５）。
【００１９】
この構成によれば、入力軸の回転力を油圧のエネルギーに変換して蓄圧器に蓄えることができるとともに、蓄圧器に蓄えられた油圧のエネルギーを利用して入力軸を駆動することができる。
【発明の効果】
【００２０】
以上説明したように、本発明の車両用駆動装置によれば、自動変速機のダウンシフト変速時に、エネルギー効率を悪化させることなく変速ショックを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施形態にかかる駆動装置が適用された車両の全体構成を概略的に示す平面図である。
【図２】油圧ポンプモータの回路構成を示す回路図である。
【図３】油圧ポンプモータの作動状態を説明するための図であり、（ａ）はポンプとして作動する回生モードのときのオイルの流れを、（ｂ）はモータとして作動する駆動モードのときのオイルの流れをそれぞれ示している。
【図４】上記駆動装置の制御系統を示すブロック図である。
【図５】自動変速機のギヤ段を低くするダウンシフト変速時の制御動作を説明するためのフローチャートである。
【図６】上記ダウンシフト変速時の制御動作を説明するためのタイムチャートである。
【図７】車両の発進時の制御動作を説明するためのフローチャートである。
【図８】車両の減速回生時の制御動作を説明するためのフローチャートである。
【図９】従来の車両において行われるダウンシフト変速の制御例を説明するためのタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
（１）車両の全体構成
図１は、本発明の一実施形態にかかる駆動装置が適用された車両の全体構成を概略的に示す平面図である。本図に示される車両は、走行用の動力源として設けられた火花点火式ガソリンエンジンからなるエンジン１と、エンジン１の出力回転を車輪７に伝達する動力伝達経路に沿って設けられた動力断接クラッチ２、回生装置３、自動変速機４、差動装置５、およびドライブシャフト６とを備えている。なお、詳細は後述するが、回生装置３は、自動変速機４に入力される回転から油圧を生成し、生成した油圧により自動変速機４を介して車輪７を駆動することが可能である。このように、当実施形態の車両は、エンジン１とは異なる追加の動力源を備えており、いわゆるハイブリッド車両の一種ということができる。ただし、電気ではなく油圧を利用しているため、特に油圧ハイブリッド車両と呼ばれることもある。
【００２３】
エンジン１は、供給された燃料（ガソリン）を内部で燃焼させるエンジン本体１１と、エンジン本体１１で発生する燃焼のエネルギーを受けて回転する出力軸１２とを有している。
【００２４】
自動変速機４は、減速比の異なる複数のギヤ段を達成可能な有段式の変速機構１５と、エンジン１の出力軸１２と動力断接クラッチ２を介して同軸に連結された入力軸１６と、変速機構１５の出力ギヤと差動装置５とを連結する出力軸１７とを有している。入力軸１６の回転は、変速機構１５で達成されているギヤ段に応じた減速比で変速された後に出力軸１７に出力され、その出力が差動装置５に入力される。
【００２５】
動力断接クラッチ２は、エンジン１の出力軸１２と自動変速機４の入力軸１６とを断接可能に連結するものであり、出力軸１２と一体に回転するエンジン側摩擦板と、入力軸１６と一体に回転する変速機側摩擦板とを有している。動力断接クラッチ２は、これら両摩擦板を互いに圧接させた締結状態と、両摩擦板の圧接を解除した解放状態とに切り替え可能である。動力断接クラッチ２には、上記両摩擦板を圧接方向に駆動する図外のアクチュエータが設けられており、車両の走行状態等に応じて当該アクチュエータの駆動力が自動的に増減されることにより、上記締結状態および解放状態のいずれかが達成されるようになっている。
【００２６】
動力断接クラッチ２の締結状態では、上記両摩擦板が強い力で圧接されることにより、エンジン１の出力軸１２のトルクが自動変速機４の入力軸１６にロスなく伝達され、出力軸１２と入力軸１６とが一体に回転する。動力断接クラッチ２の解放状態では、出力軸１２から入力軸１６へのトルク伝達がなされないように上記両摩擦板の圧接力がゼロにされることにより、出力軸１２と入力軸１６とが完全に分断される。
【００２７】
差動装置５は、自動変速機４の出力軸１７の回転を左右の車輪７に分配するための装置であり、左右のドライブシャフト６の差回転を許容しつつ自動変速機４の出力軸１７と各ドライブシャフト６とを連動連結する従来周知のディファレンシャルギヤ機構を内蔵している。
【００２８】
回生装置３は、自動変速機４の入力軸１６に連係された油圧ポンプモータ１９と、油圧ポンプモータ１９にオイルを給排するための油圧回路２０とを有している。
【００２９】
油圧ポンプモータ１９は、油圧回路２０によるオイル給排制御に応じて、入力軸１６を駆動するモータとして作動する駆動モードと、入力軸１６により駆動されるポンプとして作動する回生モードとに切り替え可能とされている。
【００３０】
例えば、油圧ポンプモータ１９がポンプとして作動している回生モードでは、入力軸１６により油圧ポンプモータ１９が駆動され、当該ポンプモータ１９から油圧回路２０にオイルが圧送されて蓄圧状態で貯留される。すなわち、回生装置３は、ポンプとして作動する油圧ポンプモータ１９により、入力軸１６の回転力を油圧のエネルギーに変換し、変換した油圧のエネルギーを油圧回路２０（後述するアキュムレータ２２）に蓄える。
【００３１】
一方、油圧ポンプモータ１９がモータとして作動している駆動モードでは、油圧回路２０から供給されるオイルにより油圧ポンプモータ１９が駆動され、当該油圧ポンプモータ１９により入力軸１６が回転させられる。すなわち、回生装置３は、油圧ポンプモータ１９をモータとして作動させることにより、油圧回路２０に蓄えられていた油圧のエネルギーを、入力軸１６を回転させる仕事として取り出す。
【００３２】
図２は、油圧回路２０の詳細を示す回路図である。本図に示すように、油圧回路２０は、オイルを低圧状態で貯留するオイルパン２１と、オイルを蓄圧状態で貯留するアキュムレータ２２（請求項にいう「蓄圧器」に相当）と、油圧ポンプモータ１９がポンプとして作動する回生モードのときにオイルパン２１内のオイルを油圧ポンプモータ１９に送るための吸込み通路２３と、同じく回生モードのときに油圧ポンプモータ１９から吐出されたオイルをアキュムレータ２２に送るための吐出通路２４と、吐出通路２４と吸込み通路２３とをつなぐリターン通路２５と、油圧ポンプモータ１９がモータとして作動する駆動モードのときにアキュムレータ２２から油圧ポンプモータ１９にオイルを送るための供給通路２６と、同じく駆動モードのときに油圧ポンプモータ１９から排出されたオイルをオイルパン２１に送るための排出通路２７と、オイルの流通経路を切り替えるための第１・第２方向切替弁３０，３１と、吐出通路２４の途中部に設けられた逆止弁３２と、リターン通路２５の途中部に設けられた第１リニアソレノイド弁３３と、供給通路２６の途中部に設けられた第２リニアソレノイド弁３４とを有している。
【００３３】
オイルパン２１は、自動変速機４の内部を流通する作動油を貯留するオイルパンと同じものである。すなわち、自動変速機４の内部では、摩擦締結要素（後述するハイクラッチＣＬ１およびロークラッチＣＬ２）を駆動したり摺動部の潤滑を図るために使用される作動が常時流通している。このため、自動変速機４の下部には、当該作動油を貯留するためのオイルパンが取り付けられている。上記油圧回路２０のオイルパン２１は、この自動変速機４に元々備わっているオイルパンと同じものである。このため、上記油圧回路２０内のオイルは、自動変速機４内を流通する作動油の一部ということができる。
【００３４】
アキュムレータ２２は、従来周知のブラダ型アキュムレータであり、オイルを貯留するケースと、当該ケースへのオイルの給排を制御する給排弁と、上記ケースの内部に設けられ、気体を内側に封入する隔膜（ブラダ）とを有している。このようなアキュムレータ２２は、油圧ポンプモータ１９から上記ケース内に圧送されたオイルにより封入気体を圧縮することでオイルの圧力を高めるとともに、上記給排弁を開くことにより高圧のオイルを外部に放出することが可能である。
【００３５】
第１方向切替弁３０は、吸込み通路２３から油圧ポンプモータ１９に向かうオイルの流れと、供給通路２６から油圧ポンプモータ１９に向かうオイルの流れとのいずれかを選択的に許容するものである。第２方向切替弁３１は、油圧ポンプモータ１９から吐出通路２４に向かうオイルの流れと、油圧ポンプモータ１９から排出通路２７に向かうオイルの流れとのいずれかを選択的に許容するものである。これら方向切替弁３０，３１によるオイル流れの切り替えに応じて、油圧ポンプモータ１９がポンプとして作動する回生モードとモータとして作動する駆動モードとに切り替えられるようになっている。
【００３６】
図３（ａ）は、油圧ポンプモータ１９がポンプとして作動する回生モードのときのオイルの流れを示している。この回生モードでは、吸込み通路２３から油圧ポンプモータ１９に向かうオイルの流れが許容され、かつ油圧ポンプモータ１９から吐出通路２４に向かう流れが許容されるように、第１・第２方向切替弁３０，３１が駆動される。これにより、オイルパン２１に貯留されている低圧の油圧が吸込み通路２３を通じて油圧ポンプモータ１９に吸い込まれるとともに、油圧ポンプモータ１９から吐出された高圧のオイルが吐出通路２４を通じてアキュムレータ２２へと導かれる。このとき、リターン通路２５に設けられた第１リニアソレノイド弁３３のＤＵＴＹ比に応じて、吐出通路２４から吸込み通路２３へのオイルの戻し量を調整することが可能であり、これに伴って油圧ポンプモータ１９のポンプとしての仕事量を増減設定することが可能である。すなわち、吐出通路２４から吸込み通路２３へのオイルの戻し量が少なくされるほど、油圧ポンプモータ１９からアキュムレータ２２に圧送されるオイルの量が増えるので、油圧ポンプモータ１９のポンプとしての仕事量（負荷）が増大する。当該仕事量が増大すると、自動変速機４の入力軸１６から油圧ポンプモータ１９に付与すべきトルクが増大するので、入力軸１６にはより大きなブレーキがかかることになる。
【００３７】
一方、図３（ｂ）は、油圧ポンプモータ１９がモータとして作動する駆動モードのときのオイルの流れを示している。この駆動モードでは、供給通路２６から油圧ポンプモータ１９に向かうオイルの流れが許容され、かつ油圧ポンプモータ１９から排出通路２７に向かう流れが許容されるように、第１・第２方向切替弁３０，３１が駆動される。これにより、アキュムレータ２２に貯留されている高圧のオイルが供給通路２６を通じて油圧ポンプモータ１９に供給されるとともに、油圧ポンプモータ１９から排出されたオイルが排出通路２７を通じてオイルパン２１へと導かれる。このとき、供給通路２６に設けられた第２リニアソレノイド弁３４のＤＵＴＹ比に応じて、アキュムレータ２２から油圧ポンプモータ１９に供給されるオイルの量を調整することが可能であり、これに伴って油圧ポンプモータ１９のモータとしての仕事量を増減設定することが可能である。すなわち、アキュムレータ２２から油圧ポンプモータ１９へのオイルの供給量が多くされるほど、油圧ポンプモータ１９のモータとしての仕事量が増大する。当該仕事量が増大すると、自動変速機４の入力軸１６に油圧ポンプモータ１９から付与されるトルクが増大するので、入力軸１６の回転がより加速されることになる。
【００３８】
図１に示すように、自動変速機４の変速機構１５は、変速機ケースＣと、変速機ケースＣの内部に配設された第１ギヤセットＧＳ１および第２ギヤセットＧＳ２と、第１・第２ギヤセットＧＳ１，ＧＳ２による動力伝達経路を切り替えるために締結または解放されるハイクラッチＣＬ１およびロークラッチＣＬ２とを有している。なお、後述するように、ハイクラッチＣＬ１は相対的に減速比の小さいギヤ段（２速）を達成するために締結される摩擦締結要素であり、請求項にいう「第１の摩擦締結要素」に相当する。また、ロークラッチＣＬ２は、相対的に減速比の大きいギヤ段（１速）を達成するために締結される摩擦締結要素であり、請求項にいう「第２の摩擦締結要素」に相当する。
【００３９】
第１・第２ギヤセットＧＳ１，ＧＳ２は、それぞれ、従来周知のプラネタリギヤセットであり、互いに噛み合うサンギヤ、ピニオン、およびリングギヤと、ピニオンを支持するキャリヤとを有している。
【００４０】
ハイクラッチＣＬ１は、第１ギヤセットＧＳ１における所定の回転要素と入力軸１６とを互いに連結しており、ロークラッチＣＬ２は、第２ギヤセットＧＳ２における所定の回転要素と入力軸１６とを互いに連結している。
【００４１】
以上のような構造の変速機構１５を含む当実施形態の自動変速機４では、ハイクラッチＣＬ１およびロークラッチＣＬ２の締結／解放の組合せに応じて、減速比の異なる複数のギヤ段が達成可能とされている。例えば、後述するシフトレバーのポジション（シフトポジション）がＤレンジであるとき、自動変速機４では、車両の走行状態に応じて、少なくとも１速および２速の２つのギヤ段から自動的に適切なギヤ段が選択される。具体的には、ロークラッチＣＬ２が締結されかつハイクラッチＣＬ１が解放されることにより、１速が達成され、ロークラッチＣＬ２が解放されかつハイクラッチＣＬ１が締結されることにより、１速よりも減速比の小さい２速が達成される。
【００４２】
なお、当実施形態では、説明を簡単にするために１速または２速のみを例示するが、自動変速機４は、４速以上の最高ギヤ段から１速までの間の任意のギヤ段を達成可能な多段変速機であり得る。この場合、変速機構１５には、上記第１ギヤセットＧＳ１および第２ギヤセットＧＳ２以外の他の複数のギヤセットと、上記ハイクラッチＣＬ１およびロークラッチＣＬ２以外の他の複数の摩擦締結要素（クラッチまたはブレーキ）とが含まれる。
【００４３】
（２）制御系統
図４は、当実施形態の車両用駆動装置の制御系統を示すブロック図である。本図に示されるＰＣＭ５０は、エンジン１、回生装置３、および自動変速機４を統括的に制御するためのマイクロプロセッサであり、周知のＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等から構成されている。なお、ＰＣＭ５０は、請求項にいう「制御装置」に相当する。
【００４４】
ＰＣＭ５０には、各種センサによる検出信号が入力される。例えば、エンジン１には、その出力軸１２の回転数つまりエンジン回転数を検出するエンジン回転センサＳＮ１が設けられており、当該エンジン回転センサＳＮ１による検出信号がＰＣＭ５０に逐次入力される。また、自動変速機４には、その入力軸１６の回転数を検出する入力軸回転センサＳＮ２が設けられており、当該入力軸回転センサＳＮ２による検出信号がＰＣＭ５０に逐次入力される。さらに、車両には、車両の走行速度（車速）を検出する車速センサＳＮ３と、車両を運転するドライバーにより操作される図外のアクセルペダルの開度（アクセル開度）を検出するアクセルセンサＳＮ４と、同じくドライバーにより操作される図外のシフトレバーのポジション（シフトポジション）を検出するシフトポジションセンサＳＮ５とが設けられており、これら車速センサＳＮ３、アクセルセンサＳＮ４、およびシフトポジションセンサＳＮ５による検出信号もＰＣＭ５０に逐次入力される。
【００４５】
ＰＣＭ５０は、上記各センサＳＮ１〜ＳＮ５から入力される信号に基づいて種々の判定や演算等を実行しつつ、エンジン１、回生装置３、および自動変速機４に含まれる各制御対象に制御用の信号を出力する。このような制御を実現するための機能的要素として、ＰＣＭ５０は、エンジン制御部５１、変速制御部５２、および回生制御部５３を含んでいる。
【００４６】
エンジン制御部５１は、エンジン１に備わる図外のインジェクタ（燃料噴射弁）や点火プラグ等と電気的に接続されており、エンジン１の出力トルクがドライバーの要求等に応じた適切な値になるように上記インジェクタや点火プラグを制御する。
【００４７】
変速制御部５２は、自動変速機４の内部を流通する作動油の流れを制御して各摩擦締結要素（ハイクラッチＣＬ１およびロークラッチＣＬ２）の締結／解放を切り替えるための図外のソレノイドバルブと電気的に接続されており、自動変速機４のギヤ段として車両の走行状態に応じた適切なギヤ段が得られるように上記ソレノイドバルブを制御する。また、変速制御部５２は、動力断接クラッチ２の摩擦板どうしを圧接させるアクチュエータと電気的に接続されており、シフトポジションや車両の走行状態等に応じて動力断接クラッチ２が適切に断接されるように上記アクチュエータを制御する。
【００４８】
回生制御部５３は、油圧回路２０における第１・第２方向切替弁３０，３１および第１・第２リニアソレノイド弁３３，３４と電気的に接続されており、車両の走行状態等に応じて油圧ポンプモータ１９がモータまたはポンプとして適切に作動するように上記各弁３０〜３４を制御する。
【００４９】
（３）ダウンシフト変速時の制御
次に、自動変速機４のギヤ段を２速から１速に切り替えるダウンシフト変速時にＰＣＭ５０（エンジン制御部５１、変速制御部５２、および回生制御部５３）により実行される制御動作について、図５のフローチャートおよび図６のタイムチャートを用いて説明する。
【００５０】
図５に示す制御がスタートすると、変速制御部５２は、自動変速機４のギヤ段を２速から１速に切り替えるダウンシフト変速の要求があるか否かを判定する（ステップＳ１）。例えば、変速制御部５２は、ギヤ段として２速が選択されている状態での車両走行中に、エンジン回転センサＳＮ１、車速センサＳＮ３、およびアクセルセンサＳＮ４により検出されるエンジン回転数、車速、およびアクセル開度の少なくともいずれかが変化して、これら各値の組合せにより定まる条件が１速を選択すべき条件に適合した場合に、ダウンシフト変速の要求が発せられたと判定する。
【００５１】
図６のタイムチャートでは、ダウンシフト変速の要求が発せられた時点をｔ１としている。この時点ｔ１の以前は、ギヤ段として２速が選択されているため、自動変速機４では、ハイクラッチＣＬ１が締結されかつロークラッチＣＬ２が解放されている。つまり、ハイクラッチＣＬ１には、これを完全に締結させるための高い油圧（ライン圧）Ｘが供給されるとともに、ロークラッチＣＬ２に供給される油圧はゼロとされている。そして、この状態でドライバーがアクセルペダルを比較的大きく含み込むことにより、時点ｔ１においてダウンシフト変速の要求が発せられている。なお、図示しないが、動力断接クラッチ２は、ダウンシフト変速の前後にわたって常に締結状態に維持されているものとする。このため、図６において下から２つ目のグラフに示す入力軸１６の回転数は、エンジン回転数（エンジン１の出力軸１２の回転数）と一致する値である。
【００５２】
上記ステップＳ１でＹＥＳと判定されてダウンシフト変速の要求があることが確認された場合、変速制御部５２は、ハイクラッチＣＬ１への供給油圧を、ライン圧Ｘからこれよりも低い弱締結圧Ｙまで低下させるとともに、ロークラッチＣＬ２への供給油圧を、ゼロから弱締結圧Ｙまで上昇させる（ステップＳ２）。
【００５３】
ここで、弱締結圧Ｙとは、スリップが許容される程度の弱い力で摩擦板どうしを圧接させるような油圧のことである。このような弱締結圧Ｙが供給されたハイクラッチＣＬ１またはロークラッチＣＬ２では、入力要素から出力要素に対しある程度のトルクが伝達されるものの、入力要素と出力要素とが完全に同期することはなく、入力要素と出力要素との間に差回転が生じることが許容される。したがって、上記ステップＳ２においてハイクラッチＣＬ１およびロークラッチＣＬ２への締結油圧がそれぞれ弱締結圧Ｙとされると、その後は、摩擦板どうしが相対回転するスリップが各クラッチＣＬ１，ＣＬ２で生じるとともに、このようなスリップ状態のクラッチＣＬ１，ＣＬ２を介してエンジン１から車輪７に対し若干の駆動力が伝達される。なお、駆動力は回転数の低い方に伝わり易いので、上記のようにハイクラッチＣＬ１およびロークラッチＣＬ２の双方が不完全に締結された状態では、出力要素の回転数が相対的に低いハイクラッチＣＬ１を主に経由して駆動力が伝達されることになる。
【００５４】
また、ハイクラッチＣＬ１およびロークラッチＣＬ２が上記のように不完全に締結された状態では、自動変速機４を介したエンジン１と車輪７との連結が不完全になるので、エンジン１の負荷が軽減され、エンジン１の出力軸１２の回転数が上昇し易くなる。しかも、ダウンシフト変速の要求があった時点ｔ１の前後においてアクセルペダルが踏み込まれていることに伴い、エンジン１は、その出力トルクが徐々に増大するように制御されている。このため、ダウンシフト変速が要求された時点ｔ１以降、エンジン１の出力軸１２の回転数、および当該出力軸１２と動力断接クラッチ２を介して一体に連結された自動変速機４の入力軸１６の回転数は、それぞれ、１速の減速比に対応する回転数Ｎｘ（以下、これを同期回転数という）に向かって比較的急峻に上昇することになる。
【００５５】
上記のようにクラッチＣＬ１，ＣＬ２を不完全に締結する（供給油圧を弱締結圧Ｙとする）ステップＳ２の制御が開始されると、回生制御部５３は、これとほぼ同時に、油圧ポンプモータ１９のモードを駆動モードに切り替えて油圧ポンプモータ１９をモータとして作動させる（ステップＳ３）。すなわち、回生制御部５３は、図３（ｂ）に示したように、アキュムレータ２２→供給通路２６→油圧ポンプモータ１９→排出通路２７→オイルパン２１の順にオイルが流れるように第１・第２方向切替弁３０，３１を制御することにより、アキュムレータ２２から供給される高圧のオイルにより回転するモータとして油圧ポンプモータ１９を作動させる。
【００５６】
図６のタイムチャートでは、ダウンシフト変速の要求があった時点ｔ１とほぼ同時に油圧ポンプモータ１９のモードが駆動モードに切り替えられ、これに伴って油圧ポンプモータ１９の軸トルク、より詳しくは油圧ポンプモータ１９から自動変速機４の入力軸１６に付与されるトルクがゼロからプラスに急上昇している。そして、時点ｔ１からほどなくして油圧ポンプモータ１９の軸トルクが＋Ｖ１まで上昇し、その後しばらく一定値に維持されている。このプラスのトルク（正トルク）は、油圧ポンプモータ１９が入力軸１６の回転を加速させていることを表している。回生制御部５３は、入力軸１６の回転を適正に加速させるための正トルク（＋Ｖ１）を各種条件に応じて決定し、決定した正トルクが油圧ポンプモータ１９から発生するように、第２リニアソレノイド弁３４を制御して油圧ポンプモータ１９のモータとしての仕事量を調整する。
【００５７】
次いで、回生制御部５３は、自動変速機４の入力軸１６と出力軸１７との同期が完了する直前の状態にあるか否か、つまり入力軸１６の回転数が１速に対応した同期回転数Ｎｘに近い値まで上昇したか否かを判定する（ステップＳ４）。同期回転数Ｎｘは、ギヤ段として１速が達成された場合に得られる減速比と、車速センサＳＮ３により検出される車両の現車速とに基づいて演算により求めることができる。回生制御部５３は、このようにして算出される同期回転数Ｎｘから予め定められた微小量を差し引いた値と、入力軸回転センサＳＮ２により検出される入力軸１６の回転数とを比較し、両者が一致した時点で、自動変速機４が同期直前の状態にあると判定する。なお、図６のタイムチャートでは、同期が完了した時点をｔ２としている。
【００５８】
上記ステップＳ４でＹＥＳと判定されて自動変速機４が同期直前の状態にあることが確認された場合、回生制御部５３は、油圧ポンプモータ１９のモードを駆動モードから回生モードに切り替えて油圧ポンプモータ１９をポンプとして作動させる（ステップＳ５）。すなわち、回生制御部５３は、図３（ａ）に示したように、オイルパン２１→吸込み通路２３→油圧ポンプモータ１９→吐出通路２４→アキュムレータ２２の順にオイルが流れるように第１・第２方向切替弁３０，３１を制御することにより、オイルパン２１からオイルを吸い上げて圧送するポンプとして油圧ポンプモータ１９を作動させる。このように油圧ポンプモータ１９がポンプとして作動することにより、油圧ポンプモータ１９からアキュムレータ２２にオイルが圧送され、アキュムレータ２２の圧力が高められる。言い換えると、入力軸１６の回転力が油圧のエネルギーに変換され、アキュムレータ２２に油圧として蓄えられる。
【００５９】
上記のように同期完了の直前において油圧ポンプモータ１９のモードが駆動モードから回生モードに切り替えられるのに伴い、図６のタイムチャートでは、油圧ポンプモータ１９の軸トルクがプラスからマイナスへと急降下している。そして、入力軸１６の回転数が同期回転数Ｎｘに達する時点（同期完了時点）ｔ２において、油圧ポンプモータ１９の軸トルクが−Ｖ２にまで低下し、その後しばらく一定値に維持されている。このマイナスのトルク（逆トルク）は、油圧ポンプモータ１９が入力軸１６の回転にブレーキをかけていることを表している。回生制御部５３は、入力軸１６に適正なブレーキをかけるための逆トルク（−Ｖ２）を各種条件に応じて決定し、決定した逆トルクが油圧ポンプモータ１９から発生するように、第１リニアソレノイド弁３３を制御して油圧ポンプモータ１９のポンプとしての仕事量を調整する。
【００６０】
上記ステップＳ５において油圧ポンプモータ１９のモードが回生モードに切り替えられると、変速制御部５２は、これとほぼ同時に、ハイクラッチＣＬ１への供給油圧を弱締結圧Ｙからゼロに向けて徐々に低下させるとともに、ロークラッチＣＬ２への供給油圧を弱締結圧Ｙからライン圧Ｘに向けて徐々に上昇させる（ステップＳ６）。このステップＳ６の制御が開始されると、ほどなくハイクラッチＣＬ１が実質的な解放状態へと移行し、かつロークラッチＣＬ２が実質的な締結状態へと移行する。すなわち、ハイクラッチＣＬ１は、弱締結圧Ｙから少し油圧が低下するだけでトルクがほとんど伝達されない実質的な解放状態に移行し、ロークラッチＣＬ２は、弱締結圧Ｙから少し油圧が上昇するだけでトルクの大部分が伝達される実質的な締結状態に移行する。このため、上記ステップＳ６の制御が開始されると、その直後において自動変速機４のギヤ段は実質的に１速に切り替わっているといってよい。
【００６１】
図６のタイムチャートでは、入力軸１６の回転数が同期回転数Ｎｘに達する時点（同期完了時点）ｔ２において、ハイクラッチＣＬ１の油圧の漸減が開始され、ロークラッチＣＬ２の油圧の漸増が開始されている。そして、これに伴って自動変速機４のギヤ段が実質的に１速に切り替わると、エンジン１の出力回転がより大きな減速比で減速されつつ車輪７に伝達される（つまり車輪７に伝わるトルクが大きくなる）ので、時点ｔ２以降における車両の加速度は徐々に大きくなる。この後、ロークラッチＣＬ２の油圧は、時点ｔ２から少し経った時点ｔ４においてライン圧Ｘまで上昇しており、これによってロークラッチＣＬ２が完全締結に至っている。またハイクラッチＣＬ１の油圧は、ロークラッチＣＬ２が完全締結される時点ｔ４に近いタイミングでゼロまで低下しており、これによってハイクラッチＣＬ１が完全解放に至っている。このように、ロークラッチＣＬ２の油圧（締結力）は、同期完了時点ｔ２よりも後にロークラッチＣＬ２の締結が完了するような態様で増大制御され、ハイクラッチＣＬ１の油圧（締結力）は、同期完了時点ｔ２よりも後にハイクラッチＣＬ１の解放が完了するような態様で減少制御される。
【００６２】
上記のような１速達成のためのクラッチ操作（ステップＳ６）に併せて、回生制御部５３は、油圧ポンプモータ１９から入力軸１６に付与される逆トルクが徐々に低下するように、油圧ポンプモータ１９のポンプとしての仕事量を徐々に減少させる（ステップＳ７）。なお、図６のタイムチャートでは、同期完了時点ｔ２の後、時点ｔ２からわずかに経過した（時点ｔ２と時点ｔ４との間の）時点ｔ３に至るまで、油圧ポンプモータ１９から入力軸１６に付与される逆トルクが一定値（−Ｖ２）に維持されるとともに、その後に逆トルクが徐々に低減されて、時点ｔ５でゼロに達している。以上により、２速から１速へのダウンシフト変速が完了する。
【００６３】
（４）発進時の制御
次に、車両の発進時に行われる制御の具体例について、図７のフローチャートを用いて説明する。なお、この制御が開始される前提として、車両は停止しており、かつエンジンは自動停止（いわゆるアイドリングストップ）されているものとする。
【００６４】
図７に示す制御がスタートすると、変速制御部５２は、車両の発進要求があるか否かを判定する（ステップＳ１１）。すなわち、変速制御部５２は、アクセルセンサＳＮ４およびシフトポジションセンサＳＮ５からシフトポジションおよびアクセル開度を示す情報を読み込み、シフトポジションとしてＤレンジが選択されかつアクセルペダルが踏み込まれていることが確認された場合に、車両の発進要求が発せられたと判定する。
【００６５】
上記ステップＳ１１でＹＥＳと判定されて発進要求があることが確認された場合、変速制御部５２は、動力断接クラッチ２を解放状態にするとともに（ステップＳ１２）、自動変速機４のギヤ段を１速にする（ステップＳ１３）。すなわち、変速制御部５２は、自動変速機４のロークラッチＣＬ２を締結しかつハイクラッチＣＬ１を解放することにより、自動変速機４のギヤ段を１速にするとともに、動力断接クラッチ２の摩擦板どうしの圧接力がゼロになるように動力断接クラッチ２のアクチュエータを制御することにより、エンジン１の出力軸１２と自動変速機４の入力軸１６との連結を切り離す。
【００６６】
次いで、回生制御部５３は、油圧ポンプモータ１９をモータとして作動させる（ステップＳ１４）。すなわち、回生制御部５３は、油圧ポンプモータ１９をモータとして作動させて、自動変速機４の入力軸１６を回転させることにより、車両を発進させる。具体的に、回生制御部５３は、図３（ｂ）に示したように、アキュムレータ２２→供給通路２６→油圧ポンプモータ１９→排出通路２７→オイルパン２１の順にオイルが流れるように第１・第２方向切替弁３０，３１を制御することにより、油圧ポンプモータ１９をモータとして作動させる。このように、油圧ポンプモータ１９がモータとして作動することにより、油圧ポンプモータ１９から自動変速機４の入力軸１６に正トルクが付与されて当該入力軸１６が回転するとともに、当該回転が変速機構１５および差動装置５を介してドライブシャフト６および車輪７に伝達され、車両が発進（前進）する。またこのとき、回生制御部５３は、車両の加速度としてアクセル開度に応じた適正な加速度が得られるように、第２リニアソレノイド弁３４を制御して油圧ポンプモータ１９のモータとしての仕事量を調整する。
【００６７】
上記のようにモータとして作動する油圧ポンプモータ１９の駆動力により車両が加速され、その車速がある程度の値に達すると、エンジン制御部５３は、エンジン１を始動し（ステップＳ１５）、その後は主にエンジン１の駆動力により車両を走行させる。
【００６８】
なお、図７には示していないが、アキュムレータ２２の圧力が十分に高くない場合には、油圧ポンプモータ１９だけの駆動力によって車両を発進させることが困難になる。そこで、このような場合には、直ちにエンジン１を始動させて、エンジン１と油圧ポンプモータ１９との双方の駆動力によって車両を発進させるとよい。
【００６９】
（５）減速時の制御
次に、車両の減速時に行われる制御の具体例について、図８のフローチャートを用いて説明する。なお、この制御が開始される前提として、車両は停止しておらず、ある程度の速度で走行しているものとする。
【００７０】
図８に示す制御がスタートすると、変速制御部５２は、車両の減速要求があるか否かを判定する（ステップＳ２１）。すなわち、変速制御部５２は、車速センサＳＮ３およびアクセルセンサＳＮ４から車速およびアクセル開度を示す情報を読み込み、車速がある程度高くかつアクセルペダルが踏み込まれていないこと（アクセル開度＝ゼロ）が確認された場合に、車両の減速要求が発せられたと判定する。
【００７１】
上記ステップＳ２１でＹＥＳと判定されて減速要求があることが確認された場合、変速制御部５２は、エンジン１の出力軸１２と自動変速機４の入力軸１６との連結が切り離されるように動力断接クラッチ２を解放状態にする（ステップＳ２２）。また、減速要求が発せられる前の時点でエンジンが駆動されていた場合、エンジン制御部５１は、燃料カットを実行してエンジン１を停止させる（ステップＳ２３）。
【００７２】
次いで、回生制御部５３は、油圧ポンプモータ１９をポンプとして作動させる（ステップＳ２４）。すなわち、回生制御部５３は、油圧ポンプモータ１９をポンプとして作動させて、自動変速機４の入力軸１６にブレーキをかけることにより、車両を減速させる。具体的に、回生制御部５３は、図３（ａ）に示したように、オイルパン２１→吸込み通路２３→油圧ポンプモータ１９→吐出通路２４→アキュムレータ２２の順にオイルが流れるように第１・第２方向切替弁３０，３１を制御することにより、油圧ポンプモータ１９をポンプとして作動させる。このように、油圧ポンプモータ１９がポンプとして作動することにより、自動変速機４の入力軸１６にブレーキ（逆トルク）がかけられ、車両が減速する。またこのとき、回生制御部５３は、車両の減速度として、車速や図外のブレーキペダルの踏み込み量等に応じた適正な減速度が得られるように、第１リニアソレノイド弁３３を制御して油圧ポンプモータ１９のポンプとしての仕事量を調整する。
【００７３】
なお、図８には示していないが、アキュムレータ２２の圧力が既に十分に高い場合には、油圧ポンプモータ１９により十分なブレーキ（回生制動力）をかけることが困難になる。そこで、このような場合には、回生制動力の不足分を補うように、車輪７に備わるディスクブレーキ等のブレーキ装置の制動力を増加させればよい。
【００７４】
（６）作用効果
以上説明したとおり、当実施形態では、自動変速機４のギヤ段を低くするダウンシフト変速、例えば２速から１速へのダウンシフト変速時（図５、図６参照）に、ハイクラッチＣＬ１がスリップ可能になるように当該ハイクラッチＣＬ１の締結力が減少させられるとともに、当該締結力の減少に伴い上昇する自動変速機４の入力軸１６の回転数がダウンシフト後の減速比に対応する回転数Ｎｘに達する同期完了時点ｔ２の後でロークラッチＣＬ２が締結を完了するように、当該ロークラッチＣＬ２の締結力が増大させられる。また、同期完了時点ｔ２において回生装置３（より詳しくはその油圧ポンプモータ１９）から入力軸１６に逆トルクが付与されるように、回生装置３（油圧ポンプモータ１９）のモードが回生モードに切り替えられる。このような構成によれば、エネルギー効率を悪化させることなく、ダウンシフト変速時の変速ショックを抑制できるという利点がある。
【００７５】
すなわち、上記実施形態では、ダウンシフト変速時にまずハイクラッチＣＬ１がスリップ可能な状態とされるので、当該ハイクラッチＣＬ１を介した入力要素と出力要素との間の差回転が許容され、これに伴ってエンジン１の負荷が軽減される結果、エンジンの出力軸１２および自動変速機４の入力軸１６の回転数を同期回転数Ｎｘに向けて迅速に上昇させることができる。また、同期回転数Ｎｘに達した後にロークラッチＣＬ２の締結が完了されるので、同期完了後の適切なタイミングでダウンシフト後の減速比（１速）を達成することができる。
【００７６】
しかも、入力軸１６の回転数が同期回転数Ｎｘに達する同期完了時点ｔ２において、回生モードに切り替えられた油圧ポンプモータ１９から入力軸１６に逆トルクが付与されるので、入力軸１６の回転にブレーキがかけられ、入力軸１６の回転数が同期回転数Ｎｘを大きく超えて上昇することが防止される。これにより、同期完了時点ｔ２の後にロークラッチＣＬ２が締結されて減速比が変化したときに、回転数が過上昇した入力軸１６の回転が車輪７側に唐突に伝達されるといった事態が回避され、車両の加速度の急変つまり変速ショックの発生を効果的に抑制することができる。
【００７７】
さらに、入力軸１６の回転数の過上昇を防止するために油圧ポンプモータ１９が回生モード（ポンプとして作動するモード）に切り替えられて、この油圧ポンプモータ１９からアキュムレータ２２にオイルが圧送されるので、ダウンシフト変速のたびに入力軸１６の回転力を油圧のエネルギーに変換してアキュムレータ２２に蓄えることができ、蓄えたエネルギーを別の機会に仕事として取り出すことができる。このように、上記実施形態では、ダウンシフト変速時の変速ショック対策のためにエネルギーが無駄に消費されることがなく、再利用可能なエネルギーとして回収されるので、車両のエネルギー効率を効果的に向上させることができる。
【００７８】
また、上記実施形態では、ダウンシフト変速の要求時点ｔ１から同期完了時点ｔ２の直前までの間、油圧ポンプモータ１９のモードが駆動モードとされて、油圧ポンプモータ１９から入力軸１６に正トルクが付与されるので、入力軸１６の回転数を同期回転数Ｎｘまで迅速に上昇させることができ、当該上昇に要する時間、つまり変速要求時点ｔ１から同期完了時点ｔ２までの時間（以下、これを同期所要時間という）を短縮することができる。これにより、ハイクラッチＣＬ１のスリップロス、つまり摩擦板どうしの相対回転に伴い生じる摩擦熱等に起因したロスを低減しながら、迅速なダウンシフト変速を実現することができ、車両の商品性を向上させることができる。
【００７９】
例えば、仮に上記のような油圧ポンプモータ１９による入力軸１６の回転アシストが行われなかった場合には、入力軸１６の回転数の上昇スピードが遅くなり、同期所要時間が長くなってしまう。このことは、変速動作が緩慢にすぎるといった印象をドライバーに抱かせ、車両の商品性の悪化につながる可能性がある。しかも、同期所要時間の長期化は、ハイクラッチＣＬ１がスリップしている時間が長くなることを意味するので、スリップ中に発生する摩擦熱等に起因したロス（スリップロス）が増大することにつながる。これに対し、上記実施形態では、油圧ポンプモータ１９による回転アシストで入力軸１６が迅速に同期回転数Ｎｘまで上昇させられるので、ハイクラッチＣＬ１のスリップロスを低減しながら、同期所要時間を短縮して迅速なダウンシフト変速を実現することができる。
【００８０】
ここで、回生装置３（油圧ポンプモータ１９およびアキュムレータ２２）を備えない従来の車両において行われるダウンシフト変速の制御例を図９のタイムチャートに示す。本図に示すように、従来の車両では、時点ｔ１’においてダウンシフト変速の要求が発せられると、これに応じてハイクラッチへの供給油圧がライン圧Ｘ’から弱締結圧Ｙ’まで低下させられて、ハイクラッチのスリップが許容される。ただし、ハイクラッチの油圧はその後すぐに上昇に転じるように制御され、自動変速機の入力軸回転数が同期回転数Ｎｘ’まで上昇する同期完了時点ｔ２’において、ハイクラッチの油圧は弱締結圧Ｙ’よりも幾分大きいＹ”にまで増大される。そして、その後は油圧が漸減されて、時点ｔ３’においてようやくゼロにまで低下する。このように同期完了時点ｔ２’でピークを迎えるような態様でハイクラッチの油圧が増大されるのは、ハイクラッチを締結状態に近づけることで入力軸にブレーキをかけ、同期回転数Ｎｘ’以後の入力軸の回転上昇を抑制するためである。さらに、図９の従来例では、同期完了時点ｔ２’の直前から同時点ｔ２’をしばらく経過するまでの間、エンジンの点火タイミングがリタードされてエンジンの出力トルクが幾分低下させられる。これも、同期完了時点ｔ２’以後の入力軸の回転上昇を抑制するためである。このように、回生装置を備えない車両では、回生装置を用いて入力軸にブレーキをかけることができないので、入力軸回転数の過上昇を抑制するためにハイクラッチのスリップ制御や点火リタードを行う必要がある。しかしながら、このような方法では、同期所要時間が長期化するだけでなく、エネルギー効率が悪化するという問題がある。
【００８１】
すなわち、一旦低下したハイクラッチの油圧（締結圧）が同期完了時点ｔ２’の前に増大されるので、それによるブレーキ作用が入力軸の回転上昇を抑制する結果、入力軸回転数が同期回転数Ｎｘ’に達するまでの時間つまり同期所要時間が長くなり、その分ダウンシフト変速に要する時間が長くなる。また、ハイクラッチ油圧（締結圧）の増大およびそれに伴う同期所要時間の長期化は、図９においてハッチングされた領域の面積に相当するスリップロスが増大することにつながる。さらに、点火タイミングのリタードに伴ってエンジンの燃費性能が悪化するので、その意味でもエネルギー効率が悪化する。
【００８２】
これに対し、回生装置３を備える上記実施形態の車両では、上記のような事情によるスリップロスの増大および同期所要時間の長期化が生じないので、エネルギー効率を良好に維持しながら、ダウンシフト変速時の変速ショックを抑制することができる。
【００８３】
また、上記実施形態では、図６に示したように、同期完了時点ｔ２の直前まで油圧ポンプモータ１９のモードが駆動モードとされ、同期完了時点ｔ２の直前で駆動モードから回生モードに切り替えられるので、入力軸１６の回転数が同期回転数Ｎｘに達する直前まで入力軸１６に継続的に正トルクを付与しながら、その後直ちに正トルクを逆トルクに変換して入力軸１６の回転にブレーキをかけることができる。これにより、入力軸１６の回転数が同期回転数Ｎｘに向けて速やかに上昇する上に、当該回転数が同期回転数Ｎｘを大きく超えることが防止されるので、同期所要時間の短縮と変速ショックの抑制とを高次に両立することができる。
【００８４】
また、上記実施形態では、回生モードに切り替えられた油圧ポンプモータ１９から入力軸１６に付与される逆トルクが、同期完了時点ｔ２よりもやや遅れた時点ｔ３から徐々に低下するように油圧ポンプモータ１９が制御されるので、例えば入力軸１６への逆トルクを急にゼロまで低下させたような場合と異なり、入力軸１６の回転数が急変するのを回避することができ、当該回転数の急変により車両の挙動が不安定になるのを防止することができる。
【００８５】
また、上記実施形態では、車両の発進時に、エンジン１が停止された状態のまま油圧ポンプモータ１９がモータとして作動して、この油圧ポンプモータ１９の駆動力により車両が発進させられるので、アキュムレータ２２に蓄えられた油圧のエネルギーを有効利用して車両を発進させることができる。特に、上記実施形態では、車両の発進時に動力断接クラッチ２が解放されて、エンジン１の出力軸１２と自動変速機４の入力軸１６とが分断されるので、油圧ポンプモータ１９の駆動力がエンジン１の出力軸１２に伝達されてエンジン１が空回りすること（外部からの入力トルクによりエンジン１が強制回転させられること）が回避され、当該空回りにより無駄なエネルギーがエンジン１で消費されることが回避される。これにより、油圧ポンプモータ１９のモータとしての駆動力を自動変速機４を通じて無駄なく車輪７に伝達することができ、油圧ポンプモータ１９によって効率よく車両を発進させることができる。
【００８６】
また、上記実施形態では、車両の減速時に、油圧ポンプモータ１９がポンプとして作動してアキュムレータ２２内の油圧が高められるので、減速中の車両の走行エネルギーを再利用可能な油圧のエネルギーとして回収することができる（減速回生）。特に、上記実施形態では、減速回生中に動力断接クラッチ２が解放されるので、エンジンの出力軸１２が自動変速機４の入力軸１６と共に連れ回ってエンジン１が空回りすることが回避される。これにより、車両の走行エネルギーを無駄なく油圧ポンプモータ１９に吸収させることができ、当該走行エネルギーを油圧のエネルギーとして効率よく回収することができる。
【００８７】
（７）変形例
上記実施形態では、モータまたはポンプとして作動する油圧ポンプモータ１９から自動変速機４の入力軸１６に直接正トルクまたは逆トルクが付与されるように、油圧ポンプモータ１９と入力軸１６とを直接連係させるようにしたが、油圧ポンプモータ１９と入力軸１６とは直接連係されていなくてもよい。例えば、ダウンシフト変速中に入力軸１６に正トルクまたは逆トルクを付与する制御は、油圧ポンプモータ１９と入力軸１６とが直接連係されていなくても（間接的に連係されていれば）実現することができる。すなわち、上記実施形態では、ダウンシフト変速中に動力断接クラッチ２が締結状態に維持される（つまりエンジン１の出力軸１２と自動変速機４の入力軸１６とが一体に回転する）ので、例えばエンジン１の出力軸１２に油圧ポンプモータ１９を取り付けたとしても、油圧ポンプモータ１９からエンジンの出力軸１２を介して自動変速機４の入力軸１６に正トルクまたは逆トルクを付与することができる。
【００８８】
また、上記実施形態では、自動変速機４の入力軸１６に正トルクまたは逆トルクを付与する手段として、油圧ポンプモータ１９とアキュムレータ２２とを含む回生装置３を設けたが、本発明における回生装置は、入力軸の回転力を再利用可能な何らかのエネルギーに変換して蓄える（これに伴い入力軸に逆トルクを付与する）ことができ、かつ蓄えたエネルギーを利用して入力軸を駆動する（正トルクを付与する）ことができるものであればよく、上記実施形態のような油圧式の回生装置３に限られない。例えば、回生装置は、入力軸の回転力を電気エネルギーに変換して蓄える回生モードと、蓄えた電気エネルギーを利用して入力軸を駆動する駆動モードとに切り替え可能な電気式の回生装置であってもよい。この場合、回生装置は、入力軸から駆動力を得て発電する回生モードと入力軸を駆動する駆動モードとに切り替え可能なモータジェネレータと、モータジェネレータで発電された電力を蓄電する充電モードと電力をモータジェネレータに供給する放電モードとに切り替え可能なキャパシタとを含んだものとすることができる。
【００８９】
また、上記実施形態では、エンジン１の出力軸１２と自動変速機４の入力軸１６とを動力断接クラッチ２を介して連結したが、出力軸１２と入力軸１６との間に、流体を介して動力を伝達するトルクコンバータを設け、このトルクコンバータを介して出力軸１２と入力軸１６とを連結してもよい。
【００９０】
また、上記実施形態では、車両を走行させるため動力源（油圧ポンプモータ１９以外のメインの動力源）として、火花点火式エンジンからなるエンジン１を車両に搭載したが、このようなエンジン１に限らず、ディーゼルエンジンやロータリーエンジンなど、種々のエンジンを動力源として使用可能である。
【符号の説明】
【００９１】
１  エンジン
３  回生装置
４  自動変速機
７  車輪
１６  （自動変速機の）入力軸
１９  油圧ポンプモータ
２２  アキュムレータ（蓄圧器）
５０  ＰＣＭ（制御装置）
５２  変速制御部
５３  回生制御部
ＣＬ１  ハイクラッチ（第１の摩擦締結要素）
ＣＬ２  ロークラッチ（第２の摩擦締結要素）
Ｎｘ  同期回転数
【図１】
2018058480.tif 000003
【図２】
2018058480.tif 000004
【図３】
2018058480.tif 000005
【図４】
2018058480.tif 000006
【図５】
2018058480.tif 000007
【図６】
2018058480.tif 000008
【図７】
2018058480.tif 000009
【図８】
2018058480.tif 000010
【図９】
2018058480.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成29年12月26日(2017.12.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと、
前記エンジンに連結された入力軸を有しかつ当該入力軸の回転を変速しつつ車輪側に伝達する自動変速機と、
前記自動変速機の入力軸に連係され、当該入力軸の回転力をエネルギーに変換して蓄える回生モードと、蓄えたエネルギーを利用して当該入力軸を駆動する駆動モードとに切り替え可能な回生装置と、
前記エンジン、自動変速機、および回生装置を制御する制御装置とを備え、
前記自動変速機は、減速比の小さい高ギヤ段を達成するために締結が必要な第１の摩擦締結要素と、減速比の大きい低ギヤ段を達成するために締結が必要な第２の摩擦締結要素とを有し、
前記制御装置は、
前記高ギヤ段から低ギヤ段に切り替わるダウンシフト変速時に、前記第１の摩擦締結要素がスリップ可能になるように当該第１の摩擦締結要素の締結力を減少させるとともに、当該締結力の減少に伴い上昇する前記入力軸の回転数がダウンシフト後の減速比に対応する回転数に達する同期完了時点の後で前記第２の摩擦締結要素が締結を完了するように、当該第２の摩擦締結要素の締結力を増大させる変速制御部と、
前記駆動モードのときに前記回生装置から前記入力軸に付与される正トルクとは反対の逆トルクが、前記同期完了時点において前記回生装置から前記入力軸に付与されるように、前記回生装置のモードを前記回生モードに切り替える回生制御部とを有する、ことを特徴とする車両用駆動装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両用駆動装置において、
前記回生制御部は、前記ダウンシフト変速の要求後でかつ前記同期完了時点の前の所定期間、前記回生装置のモードを前記駆動モードとして前記入力軸に正トルクを付与する、ことを特徴とする車両用駆動装置。
【請求項３】
請求項２に記載の車両用駆動装置において、
前記回生制御部は、前記同期完了時点の直前まで前記回生装置のモードを前記駆動モードとし、前記同期完了時点の直前で前記回生装置のモードを前記駆動モードから前記回生モードに切り替える、ことを特徴とする車両用駆動装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両用駆動装置において、
前記回生制御部は、前記回生モードに切り替えられた前記回生装置から前記入力軸に付与される逆トルクが、前記同期完了時点の後で徐々にゼロに近づくように前記回生装置を制御する、ことを特徴とする車両用駆動装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の車両用駆動装置において、
前記回生装置は、前記入力軸に連係された油圧ポンプモータと、当該油圧ポンプモータに給排されるオイルが貯留される蓄圧器とを有し、
前記油圧ポンプモータは、前記入力軸により駆動されて前記蓄圧器にオイルを圧送するポンプとして作動する回生モードと、前記蓄圧器からオイルの供給を受けて前記入力軸を駆動するモータとして作動する駆動モードとに切り替え可能である、ことを特徴とする車両用駆動装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
前記課題を解決するためのものとして、本発明は、エンジンと、前記エンジンに連結された入力軸を有しかつ当該入力軸の回転を変速しつつ車輪側に伝達する自動変速機と、前記自動変速機の入力軸に連係され、当該入力軸の回転力をエネルギーに変換して蓄える回生モードと、蓄えたエネルギーを利用して当該入力軸を駆動する駆動モードとに切り替え可能な回生装置と、前記エンジン、自動変速機、および回生装置を制御する制御装置とを備え、前記自動変速機は、減速比の小さい高ギヤ段を達成するために締結が必要な第１の摩擦締結要素と、減速比の大きい低ギヤ段を達成するために締結が必要な第２の摩擦締結要素とを有し、前記制御装置は、前記高ギヤ段から低ギヤ段に切り替わるダウンシフト変速時に、前記第１の摩擦締結要素がスリップ可能になるように当該第１の摩擦締結要素の締結力を減少させるとともに、当該締結力の減少に伴い上昇する前記入力軸の回転数がダウンシフト後の減速比に対応する回転数に達する同期完了時点の後で前記第２の摩擦締結要素が締結を完了するように、当該第２の摩擦締結要素の締結力を増大させる変速制御部と、前記駆動モードのときに前記回生装置から前記入力軸に付与される正トルクとは反対の逆トルクが、前記同期完了時点において前記回生装置から前記入力軸に付与されるように、前記回生装置のモードを前記回生モードに切り替える回生制御部とを有する、ことを特徴とする車両用駆動装置である（請求項１）。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
好ましくは、前記回生制御部は、前記回生モードに切り替えられた前記回生装置から前記入力軸に付与される逆トルクが、前記同期完了時点の後で徐々にゼロに近づくように前記回生装置を制御する（請求項４）。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
このように、同期完了時点の後に入力軸に付与される逆トルクを徐々に低下させる（ゼロに近づける）ようにした場合には、例えば逆トルクを急にゼロまで低下させたような場合と異なり、入力軸の回転数が急変するのを回避できるので、当該回転数の急変により車両の挙動が不安定になるのを防止することができる。