(57)【要約】【課題】変速制御における変速ショックをより低減させることができる自動変速機の変速制御装置を提供する。【解決手段】所定の係合機構８を係合する場合の係合順序を、出力側の部材７ａのトルク変動を求める運動方程式によって算出し、かつ算出したトルク変動が最小となる係合順序を選択し、選択した係合順序におけるトルク変動が、そのトルク変動への影響度を示す閾値αより小さい場合には、係合圧を所定の係合機構８にステップ的に供給し、選択した係合順序におけるトルク変動が、閾値αより大きい場合には、係合圧を所定の係合機構８に緩やかに供給するように構成されている。【選択図】図４
2019086047.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
係合圧に応じてトルク容量を変化させることができる複数の係合機構と、前記複数の係合機構のうち所定の係合機構を係合することにより所定のギヤ段が形成される変速機と、前記変速機および前記複数の係合機構を制御するコントローラとを備えた自動変速機の変速制御装置において、
前記コントローラは、
前記所定の係合機構を係合する場合の係合順序を、前記変速機の出力側の部材のトルク変動を求める運動方程式によって算出し、かつ前記算出したトルク変動が最小となる係合順序を選択し、
前記選択した係合順序におけるトルク変動が、そのトルク変動への影響度を示す閾値より小さい場合には、前記係合圧を前記所定の係合機構にステップ的に供給し、
前記選択した係合順序におけるトルク変動が、前記閾値より大きい場合には、前記係合圧を前記所定の係合機構に緩やかに供給するように構成されている
ことを特徴とする自動変速機の変速制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、複数の変速段を設定することができる自動変速機における変速を制御する装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、自動変速機の変速制御装置に関する発明が記載されている。この特許文献１に記載された制御装置は、複数のギヤ段から構成された変速装置と、そのギヤ段の係合および解放の動作をさせる油圧装置と、その油圧装置に指令を送る変速制御部とを備えている。また、この特許文献１に記載された制御装置では、例えばニュートラルレンジからドライブレンジに切り替える際に、変速時間を抑制しつつ、係合ショックを低減させるように構成されている。
【０００３】
具体的には、特許文献１に記載された制御装置では、例えば前進４速を選定すると、二つのクラッチ（伝達要素）およびブレーキ（反力要素）を係合する。またその変速の際に、出力軸の回転数と油圧装置の作動油の油温とを検出し、その検出された値から反力要素の係合時間を算出（予想）するように構成されている。そして、その算出した係合時間が許容できる時間より短い場合には、従来知られている変速制御と同様に反力要素を伝達要素より先に係合させるように構成され、これとは反対に、算出した係合時間が許容できる係合時間より長い場合には、伝達要素の係合開始後（もしくは同時）に反力要素の係合を開始するように構成されている。また、そのように反力要素を伝達要素より後に係合させる場合には、小さな係合圧でゆっくり反力要素を係合させるように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２１４５３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したような走行レンジを設定する際には、従来知られているように係合要素を二つ以上係合させる。また、そのような場合、係合要素の係合順序を考慮しなければ係合時のショックが大きくなったり、あるいは、係合時間が長くなるおそれがある。そこで、例えば特許文献１に記載されているように、出力軸の回転数と油圧装置の作動油の油温とから係合要素の係合時間を予想し、その予想した係合時間に応じて係合要素の係合順序を決定する。
【０００６】
特許文献１の構成では、上述したように前進４速を設定する際に、二つのクラッチおよび一つのブレーキを、算出した係合時間に応じて係合順序を決定しているものの、このように二つのクラッチと一つのブレーキとの合わせて三つの係合要素を係合する場合、それら係合要素の係合順序の組み合わせは６パターン存在する。つまり、その６パターンのうちのいずれかの係合順序が係合ショックが最も小さく、あるいは、６パターンのうちのいずれかの係合順序が係合時間が最も短いパターンである。また、これら６パターンの係合順序における係合ショックの大きさは、この変速装置を構成するギヤトレーンの構造から求めることができる。しかしながら、上述した特許文献１に記載された構成では、このようなギヤトレーンの構造を考慮した係合要素の係合順序については記載されておらず、変速する際の係合ショックをより低減させるためには、未だ改善の余地があった。
【０００７】
この発明は上記の技術的課題に着目して考え出されたものであり、変速制御における変速ショックをより低減させることができる自動変速機の変速制御装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するために、この発明は、係合圧に応じてトルク容量を変化させることができる複数の係合機構と、前記複数の係合機構のうち所定の係合機構を係合することにより所定のギヤ段が形成される変速機と、前記変速機および前記複数の係合機構を制御するコントローラとを備えた自動変速機の変速制御装置において、前記コントローラは、前記所定の係合機構を係合する場合の係合順序を、前記変速機の出力側の部材のトルク変動を求める運動方程式によって算出し、かつ前記算出したトルク変動が最小となる係合順序を選択し、前記選択した係合順序におけるトルク変動が、そのトルク変動への影響度を示す閾値より小さい場合には、前記係合圧を前記所定の係合機構にステップ的に供給し、前記選択した係合順序におけるトルク変動が、前記閾値より大きい場合には、前記係合圧を前記所定の係合機構に緩やかに供給するように構成されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、複数の係合機構を係合して所定の変速段を形成する際に、変速機の出力側の部材のトルク変動が最小となる係合順序によって所定の係合機構を係合するように構成されている。具体的には、上記のトルク変動を変速機の構造から運動方程式によって算出し、その算出されたトルク変動が最も小さい係合順序を選択して係合するように構成されている。また、その選択した係合順序におけるトルク変動が、予め定められた閾値より小さい場合には、ステップ的に係合圧を所定の係合機構に供給する。そのため、係合ショックを低減しつつ、かつ変速の応答性を向上（すなわち係合時間を短く）させることができる。さらに、選択した係合順序におけるトルク変動が、予め定められた閾値より大きい場合であっても緩やかに係合圧を所定の係合機構に供給することにより、係合ショックを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】この発明で対象とする車両の駆動システムの一例を示す図である。
【図２】この発明で対象とする変速機のスケルトン図を説明する図である。
【図３】図２の変速機における所定のギヤ段を形成する際の係合機構の組み合わせを説明する図である。
【図４】この発明の実施形態における制御例を説明する図である。
【図５】図３において１速を設定した場合の係合順序を説明する図である。
【図６】１速を設定した場合の係合ショックを比較する図であって、（ａ）は、パターン（ｉ）の係合ショックの変化を示す図であって、（ｂ）は、パターン（ｉｖ）の係合ショックの変化を示す図である。
【図７】１速を設定した場合のトルク変動を求める運動方程式における各係数（ゲイン）を示す図である。
【図８】この発明の実施形態における他の例（４速）を説明する図であって、（ａ）は、ショックレスを重視した場合の係合ショックの変化と係合時間とを説明する図であって、（ｂ）は、応答性を重視した場合の係合ショックの変化と係合時間とを説明する図である。
【図９】この発明の実施形態における更に他の例（５速）を説明する図であって、（ａ）は、ショックレスを重視した場合の係合ショックを説明する図であって、（ｂ）は、外乱が生じた場合の係合ショックを説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
この発明の実施形態を、図を参照して説明する。なお、以下に示す実施形態は、この発明を具体化した場合の一例に過ぎず、この発明を限定するものではない。
【００１２】
この発明の実施形態で制御対象にする変速装置が搭載される車両は、例えばエンジン、ならびに、第１モータおよび第２モータを動力源とするハイブリッド車両（ＨＶ）である。第１モータはエンジンの出力側に配置され、エンジンが出力するエンジントルクを受けて駆動されることにより発電する機能を有している。第２モータは、駆動輪に対して動力伝達可能に連結されている。そして、エンジンおよび第１モータと駆動輪との間に、それらの間で選択的にトルクの伝達および遮断を行う係合機構が設けられている。したがって、この発明の実施形態におけるハイブリッド車両は、係合機構を解放することにより、駆動系統からエンジンおよび第１モータを切り離すことができる。その状態で、第２モータが出力するモータトルクによってハイブリッド車両を走行させることができる。すなわち、ハイブリッド車両を第２モータを駆動力源とする電気自動車（ＥＶ）として走行させることができる。一方、係合機構を係合することにより、少なくとも、エンジントルクによってハイブリッド車両を走行させることができる。あるいは、エンジントルクおよび第２モータのモータトルクでハイブリッド車両を走行させることができる。また、エンジントルクおよび第２モータのモータトルクに加え、第１モータが出力するモータトルクでハイブリッド車両を走行させることもできる。
【００１３】
図１に、この発明の実施形態で制御対象にするハイブリッド車両の駆動システム（駆動系統および制御系統）の一例を示してある。また、この図１に示す例では、四輪駆動車（４ＷＤあるいはＡＷＤと称す）の例を示しており、ここに示す例は、エンジン１を車両（車体）Ｖｅの前側に配置し、エンジン１の動力を後輪２に伝達するいわゆるＦＲ（フロントエンジン・リヤドライブ）車をベースとした四輪駆動車の例である。また、エンジン１は前輪３側で左右の前輪３の間（車体の幅方向でのほぼ中央部）に、後輪２側に向けて（後ろ向きに）配置されている。図１に示すハイブリッド車両（以下、車両と記す）Ｖｅは、動力源として、前述のエンジン（ＥＮＧ）１、ならびに、第１モータ（ＭＧ１）４、および、第２モータ（ＭＧ２）５を備えている。また、車両Ｖｅは、他の主要な構成要素として、バッテリ（ＢＡＴ）６、変速機（ＡＴ）７、係合機構８、トランスファ９、および、コントローラ（ＥＣＵ）１０を備えている。
【００１４】
エンジン１は、例えば、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの内燃機関であり、出力の調整、ならびに、始動および停止などの作動状態が電気的に制御されるように構成されている。ガソリンエンジンであれば、スロットルバルブの開度、燃料の供給量または噴射量、点火の実行および停止、ならびに、点火時期などが電気的に制御される。ディーゼルエンジンであれば、燃料の噴射量、燃料の噴射時期、あるいは、ＥＧＲ［Exhaust Gas Recirculation］システムにおけるスロットルバルブの開度などが電気的に制御される。
【００１５】
第１モータ４は、エンジン１の出力側に配置されている。第１モータ４は、少なくとも、エンジン１が出力するエンジントルクを受けて駆動されることにより電気を発生する発電機としての機能を有している。この発明の実施形態における車両Ｖｅでは、第１モータ４は、電力が供給されることにより駆動されてモータトルクを出力する原動機としての機能も有している。すなわち、第１モータ４は、発電機能を有するモータ（いわゆる、モータ・ジェネレータ）であり、例えば、永久磁石式の同期モータ、あるいは、誘導モータなどによって構成されている。第１モータ４には、図示しないインバータを介して、バッテリ６が接続されている。したがって、第１モータ４を発電機として駆動し、その際に発生する電気をバッテリ６に蓄えることができる。また、バッテリ６に蓄えられている電気を第１モータ４に供給し、第１モータ４を原動機として駆動してモータトルクを出力することもできる。なお、第１モータ４は、図１に示すようにエンジン１の出力軸（クランクシャフト）もしくは変速機７の入力軸に直接連結されているものの、この第１モータ４は、適宜の伝動機構を介してエンジン１の出力軸あるいは変速機７の入力軸に連結されていてもよい。
【００１６】
第２モータ５は、少なくとも、電力が供給されることにより駆動されてモータトルクを出力する原動機としての機能を有している。この発明の実施形態における車両Ｖｅでは、第２モータ５は、外部からトルクを受けて駆動されることによって電気を発生する発電機としての機能も有している。すなわち、第２モータ５は、上記の第１モータ４と同様に、発電機能を有するモータ（いわゆる、モータ・ジェネレータ）であり、例えば、永久磁石式の同期モータ、あるいは、誘導モータなどによって構成されている。第２モータ５には、図示しないインバータを介して、バッテリ６が接続されている。したがって、バッテリ６に蓄えられている電気を第２モータ５に供給し、第２モータ５を原動機として駆動してモータトルクを出力することができる。また、後述するように、第２モータ５は、駆動輪に対して動力伝達可能に連結されている。したがって、駆動輪から伝達されるトルクによって第２モータ５を発電機として駆動し、その際に発生する回生電力をバッテリ６に蓄えることもできる。さらに、第１モータ４および第２モータ５は、インバータを介して、互いに電力の授受が可能なように接続されている。例えば、第１モータ４で発生した電気を、直接、第２モータ５に供給し、第２モータ５でモータトルクを出力することも可能である。
【００１７】
なお、図１に示す例では、上述したように車両Ｖｅは四輪駆動車であるから、前輪３および後輪２が、駆動力源が出力する駆動トルクが伝達されることにより、車両Ｖｅの駆動力を発生する駆動輪に相当する。また、この発明の実施形態における車両Ｖｅは、四輪駆動車に限られず、駆動トルクを前輪に伝達して駆動力を発生させる前輪駆動車であってもよい。あるいは、駆動トルクを後輪に伝達して駆動力を発生させる後輪駆動車であってもよい。
【００１８】
バッテリ６は、上記の第１モータ４および第２モータ５で発生した電気を蓄える蓄電装置であり、第１モータ４および第２モータ５に対して、それぞれ、電力の授受が可能なように接続されている。したがって、上記のように第１モータ４で発生した電気をバッテリ６に蓄えることができる。また、バッテリ６に蓄えた電気を第１モータ４に供給し、第１モータ４を駆動することができる。同様に、上記のように第２モータ５で発生した電気をバッテリ６に蓄えることができる。また、バッテリ６に蓄えた電気を第２モータ５に供給し、第２モータ５を駆動することができる。なお、蓄電装置としては、図１に示すようなバッテリ６に限らず、例えば、キャパシタ（コンデンサ）であってもよい。
【００１９】
変速機７は、図１に示すようにエンジン１と同一の軸線上に配置され、かつ第１モータ４の出力側に配置されており、エンジン１および第１モータ４と駆動輪３（４）との間でトルクを伝達する。変速機７は、要は、入力回転数の出力回転数に対する比率を適宜に変更できる機構であって、図１に示す例では有段変速機によって構成されている。この発明の実施形態における車両Ｖｅでは、その変速機７として、例えば１０速の多段自動変速機が用いられている。なお、この変速機は１０速に限られず、それ以下あるいはそれ以上の多段変速機を用いてもよい。
【００２０】
図２は、上述した変速機７の一例を示すスケルトン図である。図２に示す変速機７は、変速比の異なる前進第１速から第１０速までの変速段を有し、エンジン１から駆動輪３（４）までの動力伝達経路の一部を構成し、複数の係合機構８のいずれかを選択的に係合することにより所定のギヤ段が形成される。
【００２１】
より具体的に説明すると、この変速機７は、シングルピニオン型の第１遊星歯車機構１１と、ラビニヨ型に構成されているシングルピニオン型の第２遊星歯車機構１２およびダブルピニオン型の第３遊星歯車機構１３と、シングルピニオン型の第４遊星歯車機構１４とを同一軸線ＣＬ上に有し、入力軸から伝達される駆動トルクを増減して出力軸７ａから出力するように構成されている。
【００２２】
第１遊星歯車機構１１、第２遊星歯車機構１２、第３遊星歯車機構１３、および第４遊星歯車機構１４は、各々三つの回転要素を備える。その三つの回転要素は、サンギヤ（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４）、そのサンギヤ（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４）と同じ回転軸を中心に回転自在に配置されるリングギヤ（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４）、および、上記のサンギヤ（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４）とリングギヤ（Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４）とに噛み合うピニオンギヤ（Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４）を回転自在に支持するキャリヤ（ＣＡ１，ＣＡ２，ＣＡ３，ＣＡ４）である。
【００２３】
また、この変速機７は、複数の係合機構（以下、単に係合機構とも記す）８を有する。この係合機構８は、係合することによってトルクを伝達し、解放することによってトルクの伝達を遮断してニュートラル状態を設定するように構成されている。つまり、図１に示す例では、エンジン１および第１モータ４と駆動輪３（４）との間で、選択的に動力の伝達および遮断を行うように構成されている。したがって、係合機構８を全て解放（あるいは係合すべき所定の係合機構のうちの少なくともいずれかの係合機構を解放）することにより、エンジン１および第１モータ４が車両Ｖｅの駆動系統から切り離される。また、係合機構８を係合することにより、エンジン１および第１モータ４が車両Ｖｅの駆動系統に連結される。
【００２４】
この係合機構８についてより具体的に説明すると、この係合機構８は、例えば油圧式の摩擦係合機構であって、油圧アクチュエータにより押圧される湿式多板型の係合機構である。図２に示す例では、その複数の係合機構８として、第１クラッチ機構Ｃ１、第２クラッチ機構Ｃ２、第３クラッチ機構Ｃ３、第４クラッチ機構Ｃ４、第１ブレーキ機構Ｂ１、および第２ブレーキ機構Ｂ２を備えている。このように構成されたクラッチ機構Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４やブレーキ機構Ｂ１，Ｂ２は、変速機に設けられた油圧制御回路（図示せず）が有するリニアソレノイドバルブ等からの油圧によってそれぞれのトルク容量（係合力）が変化させられて係合あるいは解放の動作が切り替えられる。その油圧制御回路によって複数の係合機構８が係合状態と解放状態とのいずれかに制御されることで、車両Ｖｅの運転状態、つまり運転者のアクセル操作（アクセル開度）や車速などに応じて所定の変速段（要求変速段）が形成される。なお、各変速段に対応する変速機７のギヤ比（変速機入力軸回転速度／出力軸回転速度）は、第１遊星歯車機構１１、第２遊星歯車機構１２、第３遊星歯車機構１３、および第４遊星歯車機構１４の各歯車比（＝サンギヤの歯数／リングギヤの歯数）によって定められる。
【００２５】
図３は、上記のクラッチ機構Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４およびブレーキ機構Ｂ１，Ｂ２の複数の係合機構８のうち所定の係合機構を係合状態にすることにより形成される変速段の係合表を示す図である。図３に示すように変速機７は、前進段として「１ｓｔ」（第１速）から「１０ｔｈ」（第１０速）までの変速段を形成することができる。この発明の実施形態では、運転状態、つまり要求駆動力と車速とに基づいて設定される変速段を形成するために、上述した複数の係合機構８のうちの三つの係合機構を係合状態にする。例えば、１ｓｔの場合には、第１クラッチ機構Ｃ１、第２クラッチ機構Ｃ２、および、第２ブレーキ機構Ｂ２を係合する。なお、図３に示す「○」が係合状態を示し、空欄は解放状態を示す。また、「Ｒｅｖ」は、後進ギヤを示す。
【００２６】
また、変速機７の出力側に四輪駆動用のトランスファ９が配置されている。トランスファ９は、エンジン１が出力した動力もしくは変速機７から出力されるトルクを後輪２側と前輪３側とに分配する機構であり、後輪２側にトルクを出力する部材（図示せず）に、リヤプロペラシャフト１５が連結され、前輪３側にトルクを出力する部材（図示せず）に、フロントプロペラシャフト１６が連結されている。
【００２７】
トランスファ９は、チェーンやベルトを使用した巻き掛け伝動機構や歯車機構によって構成することができる。また、トランスファ９は、前輪３と後輪２との差動回転を可能にする差動機構や、その差動回転を摩擦クラッチなどによって制限する差動制限機構を備えた差動機構からなるフルタイム四輪駆動機構、もしくは前輪３側へのトルクの伝達を選択的に遮断するパートタイム四輪駆動機構などによって構成することができる。
【００２８】
リヤプロペラシャフト１５は、変速機７またはトランスファ９から車両の後方に延びていて、リヤデファレンシャルギヤ１７に連結されている。リヤデファレンシャルギヤ１７は、左右の後輪２にトルクを伝達する終減速機である。また、フロントプロペラシャフト１６は、車両の前方に延びていて、フロントデファレンシャルギヤ１８に連結されている。
【００２９】
また、前述の第２モータ５は、変速機７の出力側に配置されており、モータトルクを駆動輪３（４）に伝達して駆動力を発生することが可能なように、車両Ｖｅの駆動系統に連結されている。図１に示す例では、第２モータ５の出力軸５ａが、減速ギヤ対１９を介して、フロントプロペラシャフト１６に連結されている。そのため、第２モータ５が出力するモータトルクは、減速ギヤ対１９およびデファレンシャルギヤ１７（１８）で増幅されて、駆動輪３（４）に伝達される。したがって、車両Ｖｅは、エンジン１を停止した状態で、第２モータ５が出力するモータトルクを駆動輪３（４）に伝達して駆動力を発生することが可能である。また、係合機構８を解放した状態でエンジン１を運転し、エンジントルクで第１モータ４を駆動して発電させるとともに、第２モータ５のモータトルクを駆動輪３（４）に伝達して駆動力を発生することが可能である。そして、係合機構８を係合した状態でエンジン１を運転し、エンジントルクおよび第２モータ５のモータトルクを駆動輪３（４）に伝達して駆動力を発生することが可能である。なお、図１に示す符号２０は、各デファレンシャルギヤ１７（１８）と駆動輪３（４）との間に設けられる車軸２０である。
【００３０】
コントローラ１０は、主に、エンジン１、第１モータ４、第２モータ５、変速機７、および、係合機構８をそれぞれ制御する。そのコントローラ１０は、例えばマイクロコンピュータを主体にして構成される電子制御装置である。コントローラ１０には、各種センサから検出または算出されたデータが入力される。その入力されるデータは、例えばアクセル開度、車速、ブレーキ踏力もしくはブレーキペダルの踏み込み量、バッテリ６の充電残量（ＳＯＣ）、前輪３および後輪２の車輪速度、エンジン１の冷却水温度などである。また、コントローラ１０は、入力された各種データおよび予め記憶させられているデータや計算式等を使用して演算を行う。そして、コントローラ１０は、その演算結果を制御指令信号として出力し、上記のような、エンジン１、第１モータ４、第２モータ５、変速機７、および、係合機構８の動作をそれぞれ制御するように構成されている。
【００３１】
この発明の実施形態における車両Ｖｅは、上記のように、エンジン１、第１モータ４、第２モータ５、変速機７、および、係合機構８などを、それぞれ、コントローラ１０で制御することにより、複数の走行モードで走行することが可能である。すなわち、車両Ｖｅは、エンジン１を停止した状態で、第２モータ５が出力するモータトルクを駆動輪３（４）に伝達して駆動力を発生させるＥＶ走行モード、係合機構８を解放した状態でエンジン１を運転し、エンジントルクで第１モータ４を駆動して発電させるとともに、第２モータ５のモータトルクを駆動輪３（４）に伝達して駆動力を発生させるシリーズＨＶ走行モード、係合機構８を係合した状態でエンジン１を運転し、エンジントルクおよび第２モータ５のモータトルクを駆動輪３（４）に伝達して駆動力を発生させるパラレルＨＶ走行モードのいずれかの走行モードを設定して走行する。そして、このような各走行モードの切り替えは、例えば要求駆動力および車速をパラメータとするモードの切り替えマップを用いて設定される。
【００３２】
このように構成された車両Ｖｅは、前述したように複数の走行モードの設定が可能であって、例えばＥＶ走行モードからパラレルＨＶ走行モードに切り替える場合には、係合機構８が係合されて上述した所定の変速段が設定される。そのような場合、図３の係合表で示したように複数の係合機構８のうち三つの係合機構を係合する。また、その複数の係合機構８を係合する際には、不可避的な係合時のショック（係合ショックとも記す）が発生する。また、この発明の実施形態では、三つの係合機構を係合するから６パターンの係合順序が存在し、適切な係合順序を選択することにより上記の係合ショックをより低減することができる。したがって、以下に示す制御例では、その変速する際の係合ショックをより低減するように上述した複数の係合機構８の係合順序を決定している。そして、特にこの発明の実施形態では、上述した変速機７のギヤトレーンの構造を考慮して、その係合ショックがより生じにくい係合順序で各係合機構を係合するように構成されている。以下に、コントローラ１０によって実行される制御例の一例について説明する。
【００３３】
図４は、その制御の一例を示すフローチャートであって、上述したように、変速ショックをより低減させるための制御の一例であって、例えばこのフローチャートは、上述したＥＶ走行から、エンジンを駆動させて走行するパラレルＨＶ走行モードに切り換える場合などに実行される。具体的には、先ず、車両Ｖｅの各種情報を検出する（ステップＳ１）。これは、変速する際において、車両Ｖｅの現在の情報を検出するためのステップであって、例えばアクセル開度、車速、ギヤ段、エンジン回転数、走行モードなどを検出する。
【００３４】
ついで、係合機構（クラッチ機構Ｃ１〜Ｃ４やブレーキ機構Ｂ１，Ｂ２）を係合するか否かを判断する（ステップＳ２）。上述したように、このフローチャートは、例えばＥＶ走行モードからエンジンを始動させてパラレルＨＶモードに切り替える場合、あるいは、ニュートラルレンジからドライブレンジに切り替える場合などに実行される。したがって、このステップＳ２で否定的に判断された場合、すなわちＥＶ走行を維持するような場合には、これ以降の制御を実行することなくリターンする。
【００３５】
これとは反対に、このステップＳ２で肯定的に判断された場合、すなわち要求駆動力が増大するなどによりＥＶ走行からパラレルＨＶ走行に切り替える場合には、ついで設定される（係合先の）ギヤ段の係合要素を算出する（ステップＳ３）。これは、例えば図３で説明した係合表から算出することができ、例えば１速の場合であれば、第１クラッチ機構Ｃ１、第２クラッチ機構Ｃ２、および、第２ブレーキ機構Ｂ２を係合する。また、例えば１０速の場合であれば、第２クラッチ機構Ｃ２、第３クラッチ機構Ｃ３、および、第２ブレーキ機構Ｂ２を係合する。なお、その他のギヤ段についても係合表に示す通りであって、同様に複数の係合機構８のうちの三つの係合機構を係合する。なお、これ以降の説明では各係合機構を単に符号Ｃ１、Ｂ１などの符号のみで記す。
【００３６】
そして、そのように所定のギヤ段の係合機構を算出したら、ついで、その所定の係合機構における係合順序のうち最も係合ショックが小さい係合順序を選択する（ステップＳ４）。上述したように、１速を設定する場合には、Ｃ１、Ｃ２、および、Ｂ２を係合するから、その三つの係合機構の係合順序は図５に示すように６パターン存在する。したがって、その６パターンのうちいずれかのパターンが係合ショックが最も小さい。図５は、その６パターンの係合順序をそれぞれ示すものである。そして図６は、その６パターンのうちの任意の二つのパターンを選択して、係合ショックの大きさを比較した例である。図６（ａ）は、６パターンのうちの一つ目のパターン（ｉ）、すなわちＢ２、Ｃ２、Ｃ１の係合順に係合した場合の加速度の変化とクラッチトルクの大きさとを示したものであり、図６（ｂ）は、６パターンのうちの四つ目のパターン（ｉｖ）、すなわちＣ２、Ｃ１、Ｂ２の係合順に係合した場合の加速度の変化とクラッチトルクの大きさとを示すものである。これらを比較すると、図６（ａ）に示すようにＢ２、Ｃ２、Ｃ１の順で係合した場合には、加速度の変化やそのピーク値が大きくなり、すなわち係合ショックが図６（ｂ）のＣ２、Ｃ１、Ｂ２の順で係合した場合よりも大きい。つまりＣ２、Ｃ１、Ｂ２の係合順の方が係合ショックが小さいことが把握できる。
【００３７】
また、このような各パターンにおける係合ショックの大きさは、上述した変速機７のギヤトレーンの構造（遊星歯車機構の構造、各回転要素の歯数、各回転部材のイナーシャなど）から、運動方程式を用いて算出することができる。図７（左側）は、上述した二つのパターンにおけるエンジントルクＴｅと各クラッチ（あるいはブレーキ）トルクＴｃ１、Ｔｃ２、Ｔｂ２における係数（ゲイン）を示す表である。これを例えば上述したパターン（ｉ）のＢ２について、各値を運動方程式に代入して、変速機７の出力軸７ａ（あるいは出力側の部材（各シャフト１５，１６，２０や減速ギヤ対１９など））のトルク変動Ｔｏ（以下、トルク変動Ｔｏと記す）を求めると、以下のように示すことができる。
Ｔｏ＝０．９*Ｔｅー１．９*Ｔｂ２
また、同様にＣ２、Ｃ１についても、各値を代入してトルク変動Ｔｏを算出することができる。そして、同様にパターン（ｉｖ）における各係合機構Ｃ２、Ｃ１、およびＢ２のトルク変動Ｔｏについても、上記の運動方程式に各値を代入して算出することができる。なお、上記の係数、ならびに、これ以降に説明する各数値は概略的な数値であって、また上記の係数（ゲイン）は、トルク変動Ｔｏへの影響度を示す係数である。したがって、その係数の絶対値が大きいほど、その影響度が大きい、つまり、このゲインが小さい方が、係合機構の係合ショックが小さくなる。
【００３８】
さらに、図７の左側に示した各係数に、トルク分担比を考慮（入力）すると図７の右側のような数値となる。このトルク分担比とは、例えば１速の場合に係合する各係合機構Ｃ１、Ｃ２、Ｂ２がそれぞれ係合完了するためのトルクの分担比であって、入力されるトルクに応じてそれぞれ異なる。例えば１速の場合のトルク分担比は、
Ｃ１：Ｃ２：Ｂ２＝１．８：０．８：３．９である。
したがって、このトルク分担比を考慮すると、各ゲインは、図７の右側に示す通りであって、パターン（ｉｖ）の方がパターン（ｉ）よりゲインが小さい。つまり、パターン（ｉｖ）の方が係合時のショックが小さい。したがって、この１速では、６つのパターンのうちパターン（ｉｖ）を選択する。なお、図７に示す各数値の符号は、クラッチの回転方向を示すものであるから上述したようにゲインの大きさは絶対値で把握される。
【００３９】
そして、そのパターン（ｉｖ）が選択されたら、ついで、その係合順序に従って、各係合機構の係合準備をする（ステップＳ５）。具体的には、Ｃ２、Ｃ１、Ｂ２の順に各係合機構を係合するためのファーストフィル制御を実行する。なお、このファーストフィル制御は、Ｃ２など各係合機構に生じているクリアランス（パッククリアランスと称されることがある）を詰めるための制御であって、油圧が一時的に高められる。そして、そのように選択した係合順序で係合した場合のトルク変動Ｔｏについて、その影響度が小さいか否かを判断する（ステップＳ６）。すなわち、選択した係合順序におけるトルク変動Ｔｏの値が予め定めた値よりか小さいか否かを判断する。
【００４０】
上述したように、ゲインの絶対値が大きければトルク変動Ｔｏへの影響度が大きく、反対にゲインの絶対値が小さければトルク変動Ｔｏへの影響度が小さい。したがって、ステップＳ４，５で選択した係合順序におけるトルク変動Ｔｏが、予め定められた閾値αより小さい場合には、係合機構の係合圧をステップ的に入力する（ステップＳ７）。つまり、トルク変動への影響が小さいから、各係合機構が所定の係合圧となるように油圧をダイレクトに供給する。なお、上記の閾値αは、例えば係合時に搭乗者が違和感を感じない程度の値に設定される。
【００４１】
一方、このステップＳ６で否定的に判断された場合、すなわちトルク変動Ｔｏへの影響度が閾値αより大きい場合には、各係合機構の係合圧を斜めに入力する（ステップＳ８）。つまり、係合ショックを抑制するように緩やかに係合圧を供給する。
【００４２】
このように、この発明の実施形態によれば、変速機（ギヤトレーン）７の構造から求まるトルク変動Ｔｏに応じて、係合順序を選択（あるいは決定）することにより、例えば上述した特許文献１の構成より係合時のショックを低減することができる。具体的には、上述した運動方程式により６つの係合パターンにおけるトルク変動Ｔｏを、それぞれ係合機構ごとに算出して、そのうちの最もトルク変動Ｔｏ（あるいはそのトルク変動に影響するゲイン）が小さい係合順序を選択し、その順序で各係合機構に係合圧を供給する。また、運動方程式により算出したトルク変動Ｔｏが、予め定められた閾値αより小さい場合には、変速時の係合ショックが比較的小さいから、ステップ的に各係合機構に係合圧を供給する。そのため、係合ショックを低減しつつ、係合時間を短くでき、その結果、変速の応答性をも向上させることができる。一方、選択したトルク変動Ｔｏが予め定められた閾値αより大きい場合には、係合圧を緩やかに供給する。そのため、係合時のショックを抑制しつつ、変速することができる。
【００４３】
つぎに、この発明の実施形態における他の例について説明する。上述した例では、１速を設定する場合の各係合機構の係合順序について説明した。一方、図１に示す変速機は、上述したように前進１速から１０速までの変速が可能であって、上述した運動方程式を基に係合順序を選択した場合には、係合ショックは低減できるものの、例えば変速の応答性が低下するギヤ段がある。そのギヤ段は例えば４速であって、その４速を設定する場合には、要求される変速状態において適宜、係合順序を変更してよい。
【００４４】
具体的には、先ず４速を設定する際には、図３の係合表に示したように、各係合機構のうちＣ４、Ｂ１、Ｂ２を係合する。そして、上述した運動方程式から求められる係合ショックが最も小さい係合順序は、６パターンのうちＢ１、Ｃ４、Ｂ２の順である。また、応答性を重視した場合の係合順序はＢ１、Ｂ２、Ｃ４の順である。図８は、これらの二つのパターンの係合ショックと係合時間とを比較した例であって、それぞれ、縦軸に加速度の変化と入力軸の回転数の変化とを示し、横軸に時間を示している。
【００４５】
図８（ａ）は、Ｂ１、Ｃ４、Ｂ２の順に係合し、すなわちショックレス（係合ショックを低減）を重視した場合の加速度と入力軸の回転数とを示すものであって、図８（ｂ）は、Ｂ１、Ｂ２、Ｃ４の順に係合し、すなわち応答性を重視した場合の加速度と入力軸の回転数とを示すものである。この図８に示すように、ショックレスを重視した場合には、係合時間は応答性を重視した場合に比べて長くなるものの、加速度は小さく、すなわち係合時におけるショックを低減することができる。なお、このようなショックレスを重視した制御を実行する場合としては、例えばＥＶ走行中にアクセルペダルがゆっくり踏まれた場合、あるいは、アクセルペダルの踏み込み量が小さい（あるいは僅かである）場合や、ブレーキがＯＮされた場合である。一方、応答性を重視した場合には、係合時のショックは、ショックレスを重視した場合に比べて大きくなるものの、係合時間を短くでき、すなわち応答性を向上させることができる。なお、このような応答性を重視した制御を実行する場合としては、例えばＥＶ走行から、アクセル開度を増大するようにアクセルペダルがステップ的に踏み込まれた場合、あるいは、ニュートラルレンジからドライブレンジにシフトする場合である。
【００４６】
なお、これら応答性を重視する制御、あるいは、ショックレスを重視する制御は、図示しないものの、上述した図４のフローチャートを援用することができる。具体的には、図４のステップＳ１からステップＳ３は同様の制御を実行し、それ以降の制御で、応答性を重視するか、あるいは、ショックレスを重視するかを判断し、応答性を重視する場合には、ステップＳ７と同様に係合圧をステップ的に供給し、一方ショックレスを重視する場合には、ステップＳ８と同様に係合圧を緩やかに供給する。また、このような応答性を重視する制御、あるいは、ショックレスを重視する制御は、４速に限られず、例えば８速、９速、１０速で実行してよい。
【００４７】
つぎに、この発明の実施形態における更に他の例について説明する。以下に説明する例は、例えば通常の場合は、ショックレスを重視した係合順序で制御を実行し、係合機構の発熱や応答遅れ（係合遅れ）などの外乱が生じた場合、あるいは、その外乱が生じるおそれがある場合には、他の係合順序を選択して係合するように構成された例である。図９は、５速を設定する場合の６パターンの係合順序のうち二つの係合順序における加速度の変化とクラッチトルクの大きさとを示すものであって、図９（ａ）は、通常時の、すなわち係合ショックを最も低減できる係合順序（Ｂ１、Ｃ２、Ｃ４の順）の例を示し、図９（ｂ）は、外乱時の係合順序（Ｂ１、Ｃ４、Ｃ２の順）の例を示している。したがって、通常時の場合には、ショックレスを重視するからＢ１、Ｃ２、Ｃ４の順で各係合機構の係合圧をステップ的に供給することにより係合時間を短縮しつつ、かつ係合ショックを低減することができる。一方、上述した外乱が生じた場合、あるいは、その外乱が生じるおそれがある場合には、Ｂ１、Ｃ４、Ｃ２の順で各係合機構を係合し、この場合には、その外乱に対応するために係合圧を緩やかに供給する。そのため、係合ショックを抑制することができる。
【００４８】
なお、この制御におけるフローチャートは図示しないものの、基本的な構成は、図４のフローチャートと同様であって、つまり、ステップＳ１からステップＳ３までは同様であり、それ以降の制御で、最も係合ショックが小さい係合順序と、外乱が生じた場合の係合順序とを求め、通常時は、ショックレスを重視した係合順序で係合し、外乱が生じた場合には、もう一方の係合順序で係合する。そして、その際の係合圧の入力（供給）は、通常時はステップＳ７と同様にステップ的に入力し、外乱時はステップＳ８と同様に緩やかに入力する。
【００４９】
以上、この発明の複数の実施形態について説明したが、この発明は上述した例に限定されないのであって、この発明の目的を達成する範囲で適宜変更してもよい。上述した各実施形態では、前進１速、４速、５速の例について説明したものの、この制御は、図３の係合表に示した各変速段で実行されてよい。またそのような場合であっても、運動方程式を用いて変速機７の構造から求まるトルク変動Ｔｏを算出して、６パターンの係合順序から係合ショックが小さい係合順序を選択して係合する。さらに、上述した各実施形態では、６パターンのうち最も係合ショックが小さい係合順序を選択して係合したものの、６パターンのうち複数、想定する係合ショック（例えば上述した閾値α）より小さい係合パターンが存在する場合には、その中で任意の係合順序を選択してもよい。
【符号の説明】
【００５０】
７…変速機、  ８…係合機構、  １０…コントローラ（ＥＣＵ）、  １１…第１遊星歯車機構、  １２…第２遊星歯車機構、  １３…第３遊星歯車機構、  １４…第４遊星歯車機構、１５…リヤプロペラシャフト、  １６…フロントプロペラシャフト、  １９…減速ギヤ対、  ２０…車軸、  Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４…クラッチ機構、  Ｂ１，Ｂ２…ブレーキ機構、  Ｖｅ…車両、  α…閾値。
【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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