(57)【要約】      （修正有）【課題】ドライバビリティの低下や燃費の低下を緩和できる有段自動変速機を備えるハイブリッド車両の制御装置を提供する。【解決手段】変速比の異なる複数のギア段のうちいずれかを選択する有段自動変速機で現在の走行状態で選択されているギア段情報を取得する変速情報取得部３２と、車両に要求される要求駆動力を示す要求情報を取得する要求情報取得部３４と、現在の走行状態において内燃機関の駆動により実際に発生する機関実駆動力とモータの駆動により実際に発生するモータ実駆動力とを併せた実駆動力を取得する実駆動力取得部３６と、要求駆動力に応じて変速機のギア段を選択し変更する制御部３８と、を備える。制御部３８は、要求駆動力に対して実駆動力が不足する場合、所定の条件を満たすまで有段自動変速機で現在選択中のギア段がキックダウンされることを遅延させる遅延処理を実行する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
変速比の異なる複数のギア段のうちいずれかを選択する有段自動変速機で現在の走行状態で選択されているギア段情報を取得する変速情報取得部と、
車両に要求される要求駆動力を示す要求情報を取得する要求情報取得部と、
現在の走行状態において内燃機関の駆動により実際に発生する機関実駆動力とモータの駆動により実際に発生するモータ実駆動力とを併せた実駆動力を取得する実駆動力取得部と、
前記要求駆動力に応じて前記有段自動変速機のギア段を選択し変更する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記要求駆動力に対して前記実駆動力が不足する場合、所定の条件を満たすまで前記有段自動変速機で現在選択中の前記ギア段が変速比が大きくなる方向に移行することを遅延させる遅延処理を実行する有段自動変速機を備えるハイブリッド車両の制御装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記所定の条件として前記要求駆動力が増加している場合で前記遅延処理の実行開始からの遅延期間が所定の遅延目標期間に達した場合に前記遅延処理を終了し前記ギア段を変速比が大きくなる方向に移行させる請求項１記載の有段自動変速機を備えるハイブリッド車両の制御装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記遅延目標期間を前記要求駆動力の増加率に応じて短縮修正する請求項２に記載の有段自動変速機を備えるハイブリッド車両の制御装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記要求情報が所定値以上になった場合、前記遅延目標期間を予め定めた最短期間に変更する請求項２または請求項３に記載の有段自動変速機を備えるハイブリッド車両の制御装置。
【請求項５】
現在選択されている前記ギア段で前記内燃機関と前記モータとを併せて発生可能な最大駆動力を取得する最大駆動力取得部を備え、
前記制御部は、前記所定の条件として前記要求駆動力が増加している場合で前記最大駆動力と前記実駆動力の差が所定値以内になった場合に前記遅延処理を終了し前記ギア段を変速比が大きくなる方向に移行させる請求項１記載の有段自動変速機を備えるハイブリッド車両の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、有段自動変速機を備えるハイブリッド車両の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
有段自動変速機を備えるハイブリッド車両は、内燃機関において燃費効率の悪い領域は電気モータを用いて走行し、内燃機関の燃費効率のよい領域では、内燃機関を用いて走行するように制御される。そして、大きな駆動力を必要とする場合は、内燃機関と電気モータの両方を駆動源として利用して所望の駆動力を実現している。また、内燃機関と電気モータの両方を利用した場合でも要求する駆動力が得られない場合は、有段自動変速機のギア段を現在のギア段から低速ギア段側にダウンシフトしてギア比を大きくすることによって要求される駆動力を実現するように制御するものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１４６１１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したように、大きな駆動力が要求される場合、つまり運転者がアクセルペダルを踏み増しして加速しようとする場合、内燃機関と電気モータの駆動力を用いても要求駆動力に満たない場合、そのときの対処の１つとして有段自動変速機をダウンシフトさせて駆動力の増大を図る。しかし、この場合、ダウンシフトを行うために、クラッチの切断、ギア段の変更動作、クラッチの再接続等の一連の処理が行われた後に内燃機関の回転数が上昇し駆動力が発生することになる。つまり、アクセルペダルの踏み込みに対して駆動力の増加が少なくともダウンシフト処理の分遅れる。そのため、運転者は駆動力が増加する前にさらにアクセルペダルを踏み込んでしまう傾向がある。この場合、ダウンシフト後に増加される駆動力は、踏み増し分も含まれるため運転者のイメージしていたものより大きくなり、運転者はアクセルペダルを戻してしまう場合がある。その結果、有段自動変速機はアップシフトして、結局は元のギア段に戻ってしまう場合がある。このように、有段自動変速機は要求される駆動力に対応して、運転者の意に反して必要以上にギア段の変更を実行してしまい、ドライバビリティの低下や不必要なダウンシフトによる燃費の低下等を招く虞がある。そのため、ドライバビリティの低下や燃費の低下を緩和できる有段自動変速機を備えるハイブリッド車両の制御装置の開発が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施形態に係る有段自動変速機を備えるハイブリッド車両の制御装置は、変速比の異なる複数のギア段のうちいずれかを選択する有段自動変速機で現在の走行状態で選択されているギア段情報を取得する変速情報取得部と、車両に要求される要求駆動力を示す要求情報を取得する要求情報取得部と、現在の走行状態において内燃機関の駆動により実際に発生する機関実駆動力とモータの駆動により実際に発生するモータ実駆動力とを併せた実駆動力を取得する実駆動力取得部と、前記要求駆動力に応じて前記有段自動変速機のギア段を選択し変更する制御部と、を備え、前記制御部は、前記要求駆動力に対して前記実駆動力が不足する場合、所定の条件を満たすまで前記有段自動変速機で現在選択中の前記ギア段が変速比が大きくなる方向に移行することを遅延させる遅延処理、つまりダウンシフトを遅延させる処理を実行する。この態様によれば、要求駆動力に対して実駆動力が不足する場合でも直ちにギア段を変速比が大きくなる方向に移行させるのではなく、所定の条件が満たされるまで処理を遅延させることで、ダウンシフトの実行が抑制できる。この場合、現在の走行状態におけるギア段で駆動力を出し続けることになるので、運転者によるアクセルペダルの踏み増しやアクセルペダルの戻し動作が抑制できる。その結果、アクセルペダルの操作がシンプル化され、ドライバビリティの低下が抑制できる。また、頻繁な変速制御が抑制可能となり燃費の低下が抑制できる。
【０００６】
また、実施形態に係る有段自動変速機を備えるハイブリッド車両の制御装置における前記制御部は、前記所定の条件として前記要求駆動力が増加している場合で前記遅延処理の実行開始からの遅延期間が所定の遅延目標期間に達した場合に前記遅延処理を終了し前記ギア段を変速比が大きくなる方向に移行させるようにしてもよい。遅延目標期間は例えば所定値としてもよいし、所定の規則にしたがって変更可能としてもよい。遅延目標期間に達しても要求駆動力が増加している場合、つまり、運転者が車両のさらなる加速を要求している場合は、ダウンシフトを行うようにする。その結果、運転者の要求を反映した変速機の制御が行われてドライバビリティの向上に寄与することができる。
【０００７】
また、実施形態に係る有段自動変速機を備えたハイブリッド車両の制御装置における前記制御部は、前記遅延目標期間を前記要求駆動力の増加率に応じて短縮修正するようにしてもよい。要求駆動力は、例えばアクセルペダルの踏み込み量に対応させることが可能で、増加率はアクセルペダルの踏み込み速度と対応させて示すことができる。この態様によれば、アクセルペダルがゆっくり踏み込まれた場合は、運転者は加速要求はしているもののゆっくりとした加速をイメージしていると見なせる。そのため遅延目標期間の短縮修正の割合を小さくして、遅延処理解除までの期間を長くして駆動力の立ち上がりが緩やかに行われるようにする。この場合、運転者は元々急激な駆動力の変化を望んでいないので、遅延処理の解除を遅らせても運転者に違和感を与える可能性は低く、ドライバビリティを損ねる可能性は低い。また、ダウンシフトの遅延が行われる結果、ダウンシフトに伴う内燃機関の回転数の上昇が抑制され、燃料消費が軽減され燃費改善に寄与できる。逆に、アクセルペダルが急速に踏み込まれた場合は、運転者は迅速な加速をイメージしていると見なせる。そのため遅延目標期間の短縮修正の割合をアクセルペダルがゆっくり踏み込まれた場合に比べて大きくする。その結果、運転者がイメージする駆動力の変化に対応したタイミングでダウンシフトが実行可能となり、ドライバビリティの向上に寄与できる。
【０００８】
また、実施形態に係る有段自動変速機を備えたハイブリッド車両の制御装置における前記制御部は、前記要求情報が所定値以上になった場合、前記遅延目標期間を予め定めた最短期間に変更するようにしてもよい。要求情報が所定値以上になった場合とは、例えばアクセルペダルが最大まで踏み込まれた場合とすることができる。つまり、運転者が強く加速を要求していると見なせるときである。この場合、遅延目標期間を予め定めた最短期間に変更することで、迅速にダウンシフトを行い駆動力の増加を図り、運転者の走行イメージに対応した制御が可能となり、ドライバビリティの向上に寄与できる。
【０００９】
また、実施形態に係る有段自動変速機を備えたハイブリッド車両の制御装置は、現在選択されている前記ギア段で前記内燃機関と前記モータとを併せて発生可能な最大駆動力を取得する最大駆動力取得部を備え、前記制御部は、前記所定の条件として前記要求駆動力が増加している場合で前記最大駆動力と前記実駆動力の差が所定値以内になった場合に前記遅延処理を終了し前記ギア段を変速比が大きくなる方向に移行させるようにしてもよい。この態様によれば、実駆動力が現在選択されているギア段で発生可能な最大駆動力に近づいて、その差が所定値以内になってもなお要求駆動力が増加している場合、つまり、運転者が車両のさらなる加速を要求している場合は、ダウンシフトを行う。その結果、運転者の要求を反映した変速機の制御が可能になり、ドライバビリティの向上に寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、実施形態に係る制御装置を含む有段自動変速機を備えるハイブリッド車両のシステム概略図である。
【図２】図２は、実施形態に係る制御装置を含む有段自動変速機を備えるハイブリッド車両の変速機の変速マップの一例を示すイメージ図である。
【図３】図３は、実施形態に係る制御装置を含む制御ユニットの概略ブロック図である。
【図４】図４は、実施形態に係る制御装置を含む有段自動変速機を備えるハイブリッド車両のエンジンの特性例を示すイメージ図である。
【図５】図５は、実施形態に係る制御装置を含む有段自動変速機を備えるハイブリッド車両のモータの特性例を示すイメージ図である。
【図６】図６は、実施形態に係る制御装置を含む有段自動変速機を備えるハイブリッド車両の制御例を説明するフローチャートである。
【図７】図７は、図６のフローチャートの遅延解除条件取得処理の一例を説明するフローチャートである。
【図８】図８は、図６のフローチャートの遅延解除条件取得処理の他の例を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の例示的な実施形態が開示される。以下に示される実施形態の構成、ならびに当該構成によってもたらされる作用および結果（効果）は、あくまで一例である。本発明は、以下の実施形態に開示される構成以外によっても実現可能であるとともに、基本的な構成によって得られる種々の効果（派生的な効果も含む）を得ることが可能である。
【００１２】
図１は、実施形態に係る制御装置を含む制御ユニット１００を備えるハイブリッド車両１０のシステム概念図である。一例として、ハイブリッド車両１０は、有段自動変速機１２（以下、単に変速機１２またはＴ／Ｍ１２という）を備える。ハイブリッド車両１０は、回転力（駆動力）の発生源として、内燃機関（例えばエンジン１４；Ｅｎｇ）と、モータ（例えばモータジェネレータ１６；ＭＧ）とを備える。
【００１３】
変速機１２、エンジン１４、モータジェネレータ１６は、制御ユニット１００によって統合的に制御される。制御ユニット１００は、例えばＥＣＵ（Electric  Control  Unit）として構成される。ＥＣＵは、例えば、ＭＣＵ（Micro  Controller  Unit）や、電源回路、ドライバ（コントローラ）、入出力変換回路、入出力保護回路等（いずれも図示されず）を有する。ＥＣＵは、回路基板に実装された電子部品（図示されず）で構成される。回路基板は、ケース（図示されず）に収容される。ＭＣＵは、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）や、主記憶装置（メモリ）、インタフェース（入出力装置）、通信装置、バス等（いずれも図示されず）を有する。主記憶装置は、例えば、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）や、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）等である。ＭＣＵにおいて、ＣＰＵは、主記憶装置等にインストールされたプログラムにしたがって演算処理を実行し、エンジン１４等の各部を制御する。
【００１４】
エンジン１４は、燃料噴射装置、点火装置、電子制御式のスロットル弁等を含む。エンジン１４は、ガソリン、軽油、アルコール、水素等の燃料を用いる内燃機関であり、例えば、ポート噴射式や、筒内噴射式（直噴式）等のエンジンである。制御ユニット１００は、例えば、エンジン１４のスロットルバルブの開度や、燃料噴射弁の噴射量等を制御することにより、エンジン１４のエンジントルクや回転速度（単位時間あたりの回転数）等を制御することができる。エンジン１４の機関出力シャフト（例えば、クランクシャフト）は、図示しないクラッチを介して変速機１２の入力シャフト側と接続状態または切断状態が切り替え可能であり、走行状態に応じた制御ユニット１００の制御によりエンジン１４の機関出力を変速機１２側に伝達可能である。なお、エンジン１４には、エンジン１４の回転速度を検出するセンサ（クランク角センサ）１４ａが取り付けられて、エンジン１４の駆動状態を制御ユニット１００に提供する。この駆動状態を示す情報はエンジン１４のフィードバック制御に利用される。
【００１５】
モータジェネレータ１６は、インバータ１８を介して接続されたバッテリ２０から電力供給を受けて、エンジン１４の駆動により発生する駆動力を補うことができる。例えば、登坂路の走行時等で大きな駆動力が必要とされる場合や追い越しや合流等で加速が必要な際に、モータの駆動により発生する駆動力によりエンジン１４の駆動により発生する駆動力をアシストする。制御ユニット１００の制御により、モータジェネレータ１６の出力シャフトは、必要に応じて変速機１２の入力シャフト側に接続されてモータ出力を変速機１２に伝達する。また、モータジェネレータ１６は、エンジン１４の停止時に機関出力シャフト（例えば、クランクシャフト）をクランキングすることで始動させることができる。つまり、モータジェネレータ１６はスタータの機能を有することができる。
【００１６】
また、ハイブリッド車両１０の制動時には車輪２２側から差動装置２４及び変速機１２を介して伝達される回転力によりモータジェネレータ１６は回転可能となり、発電機として機能して、インバータ１８を介してバッテリ２０を充電（回生時充電）することができる。また、変速機１２がニュートラル状態のときにエンジン１４の機関出力によりモータジェネレータ１６のモータ入力シャフト（不図示）を回転させることにより、上述と同様にインバータ１８を介してバッテリ２０を充電（停車時充電）することができる。動力分配機構を用いれば、エンジン１４の機関出力の一部を用いて上述のアシスト走行を行い、その他の機関出力によりバッテリ２０を充電（走行時充電）することもできる。
【００１７】
なお、モータジェネレータ１６にはモータ回転速度を検出するセンサ（モータ出力シャフトセンサ）１６ａが取り付けられて、モータジェネレータ１６の駆動状態を制御ユニット１００に提供する。この駆動状態を示す情報は、モータジェネレータ１６のフィードバック制御に利用される。
【００１８】
変速機１２は、変速が電気信号に基づいて動作するアクチュエータにより実現される自動変速機とすることができる。変速機構は、いわゆるドグクラッチを含むドグトランスミッションとすることができる。別の実施形態では、シンクロメッシュを備えるトランスミッションでもよい。また、別の実施形態では遊星歯車機構を含むものでもよい。いずれの場合も一例として後述する変速マップ（図２）に従って変速が行われる。変速機１２は、例えば、第１速ギアから第４速ギアまでの異なる変速比が不連続に変化する４つの変速段をもつ有段変速機である。変速機１２には、現在選択されているギア段情報を取得するセンサ（例えばシフトセンサ）１２ａが取り付けられている。また、変速機１２の出力シャフト２６には車速を検出するセンサ（回転速度センサ）２８が取り付けられている。
【００１９】
エンジン１４、モータジェネレータ１６、変速機１２、インバータ１８、バッテリ２０等は、センサ１２ａ，１４ａ，１６ａ，２８及びアクセルペダル３０に備えられたセンサ（アクセル開度センサ）３０ａ等からの情報に基づき、制御ユニット１００によって統合的に制御される。センサ３０ａは、アクセル開度を検出することで、運転者が要求する要求駆動力を示す要求情報を取得することができる。例えば、運転者がアクセルペダル３０を踏み込むことで駆動力を要求する場合、制御ユニット１００は、要求駆動力と現在の車速に基づいて、エンジン１４及びモータジェネレータ１６の出力を決定すると共に、変速機１２のギア段を選択してハイブリッド車両１０の走行状態を決定する。
【００２０】
図２は、変速機１２がギア段を選択する場合に参照する変速マップの一例である。変速マップは、例えば設計段階で決定することができる。なお、変速マップ中の数字は、ギア段の移行方向を示す。制御ユニット１００は、センサ３０ａから提供されるアクセルペダル３０のアクセル開度と現状の走行状態（車速）とに基づいて変速機１２に対してギア段を選択する指令を出力する。図２の場合、変速機１２のギア段数が「４」である場合を示し、実線で示される変速線が「アップシフト時の変速マップ」を示し、破線で示される変速線が「ダウンシフト時の変速マップ」である。例えば、シフトレバーが「Ｄレンジ；ドライブレンジ」の場合、アクセル開度に関係なく常に第１速から発進し、第２速、第３速、第４速へと順次アップシフトしていく。なお、変速点（ギア段の切り替わり点）は、アクセル開度が大きくなるに連れて高くなるように設定されている。
【００２１】
一方、ハイブリッド車両１０の速度が低くなるのに従って、高段側から順に自動的にダウンシフトしていくが、アクセル開度が同じでもアップシフトとダウンシフトの変速点は異なる。これは、変速点の付近で走行中に変速が頻繁に行われてギア段選択が不安定になることを抑制するためである。
【００２２】
ところで、上述したような変速マップに従ってギア段が選択される有段自動変速機を備えるハイブリッド車両１０の場合、走行中に運転者が加速のために、アクセルペダル３０を踏み込むと、制御ユニット１００は、エンジン１４及びモータジェネレータ１６に対して所定の分配比で出力増大指令を出す。モータジェネレータ１６のモータ出力は、バッテリ２０の充電量とモータ特性に応じてアクセルペダル３０の踏み込み操作に追従して変化可能である。つまり、「モータ出力（モータトルク）×そのときの変速比／タイヤ半径」で定まるモータ実駆動力、言い換えればモータの駆動により実際に発生するモータ実駆動力は、アクセルペダル３０の踏み込み操作に追従して迅速に増加可能である。一方、エンジン１４の機関出力は、アクセルペダル３０の踏み込み操作から遅れて変化する。エンジン１４の駆動により実際に発生する機関実駆動力は、「機関出力（エンジントルク）×そのときの変速比／タイヤ半径」で定まるので、エンジン１４の機関実駆動力もアクセルペダル３０の踏み込み操作から遅れて変化することになる。そのため、機関実駆動力を増加させようとする場合、制御ユニット１００は、まず変速機１２のダウンシフト処理を行う。ダウンシフト処理は、エンジン１４から変速機１２へのトルクの伝達を一時的に切断した状態で行う必要がある。つまり、ダウンシフト処理は、まずエンジン１４と変速機１２の間に存在するクラッチの切断を行い、このクラッチの切断中にギア段の変更を行い、その後でクラッチを再接続するという一連の動作を行う。そして、ダウンシフト処理の完了後にエンジン１４の回転数を上昇させて、エンジン１４による機関実駆動力をダウンシフトされたギア段に従って増加させる。このように、アクセルペダル３０の踏み込みに対してダウンシフト処理が行われると駆動力増大がダウンシフト処理の時間分遅れることになる。さらに、ダウンシフト処理中は、クラッチの切断を伴うのでエンジン１４からのトルクの伝達が一時的に遮断されるため、いわゆる「トルク抜け」が生じる。そのため、運転者は、加速感がイメージしていたものより少ない、または加速要求しているにも拘わらず減速していると感じ易く、さらにアクセルペダル３０を踏み込んでしまう場合がある。
【００２３】
例えば、図２において、現在のギア段が「第３段（３速）」であった場合、運転者がアクセルペダル３０を踏み込むと、矢印Ａで示されるように、車速はほとんど同じままアクセル開度だけが大きくなることになる。その結果、変速機１２は車速とは関係なく強制的にダウンシフト（いわゆる、キックダウン）しやすくなり、「第２段（２速）」に移行してしまう。そして、ダウンシフトが完了してエンジン１４の機関出力がアクセルペダル３０の踏み込みに遅れて立ち上がると、踏み増しされた分も含めて機関出力が増大し急速に加速してしまう。そうすると、運転者はイメージしていた加速感より大きくなり過ぎたと感じてアクセルペダル３０の踏み込みを弱めてしまう、または踏み込みを解放してしまう。その結果、矢印Ｂで示すように、車速が僅かに増加しただけでもアクセル開度が小さくなり、アップシフト時の変速線を越えてしまい、再び「第３段（３速）」に移行してしまう。このように、ダウンシフトとアップシフトを行う制御が実行されるが結果的には、制御前のギア段に戻ってしまうため、不自然な変速が実行され運転者に違和感を与えて、ドライバビリティを低下させてしまう場合がある。また、ダウンシフトに伴いエンジン１４の回転数が高くなるのでそれに伴い燃費が悪化する場合がある。
【００２４】
そこで、本実施形態の有段自動変速機を備えたハイブリッド車両１０の制御装置は、上述したようなドライバビリティの低下や燃費の悪化を抑制するために、要求駆動力に対して現在の実駆動力が不足する場合、所定の条件を満たすまで変速機１２で現在選択中のギア段が変速比が大きくなる方向に移行（ダウンシフト）させることを遅延させる遅延処理を実行する。
【００２５】
図３は、制御ユニット１００において、遅延処理を実行するときに必要となる構成を示す部分ブロック図である。制御ユニット１００は、遅延処理を実行する構成として、変速情報取得部３２、要求情報取得部３４、実駆動力取得部３６、制御部３８、最大駆動力取得部４０等を含む。
【００２６】
変速情報取得部３２は、変速比の異なる複数のギア段のうちいずれかを選択する変速機１２で現在の走行状態で選択されているギア段を示すギア段情報を取得する。変速情報取得部３２は例えばシフトセンサで構成されるセンサ１２ａからギア段に関する情報を取得する。
【００２７】
要求情報取得部３４は、運転者がハイブリッド車両１０に要求する要求駆動力を示す要求情報を取得する。要求駆動力は、現在の走行状態におけるギア段で運転者がアクセルペダル３０の操作により要求する駆動力であり、例えば、アクセルペダル３０に設けられたセンサ３０ａを介して得られるアクセル開度と現在の車速に基づき予め試験等により定められた駆動力マップを参照することで取得することができる。なお、要求している駆動力の大きさは、アクセルペダル３０の踏み込み量に基づいて取得可能であり、要求している加速度や減速度はアクセルペダル３０の踏み込み速度または解放速度に基づいて取得可能である。
【００２８】
実駆動力取得部３６は、現在の走行状態においてエンジン１４の駆動により実際に発生する機関実駆動力とモータジェネレータ１６の駆動により実際に発生するモータ実駆動力とを併せた実駆動力を取得する。機関実駆動力はセンサ１４ａの検出値に基づいて取得できる。図４は、エンジン１４のあるギア段における一般的な特性を示す図であり、回転速度と出力トルク（機関出力）の関係を示す関係曲線ＥＴと、回転数と出力の関係を示す関係曲線ＥＰが示されている。つまり、実駆動力取得部３６は、センサ１４ａから提供されるエンジン１４の回転数に基づいて、エンジン１４が現在出力している機関出力（トルク）をマッピングにより取得できる。そして、取得した機関出力と、そのときの変速比、タイヤ半径に基づき、機関実駆動力を推定取得できる。同様に、実駆動力取得部３６は、現在の走行状態においてモータジェネレータ１６が実際に出力しているモータ出力（モータトルク）をセンサ１６ａの検出値に基づいて取得できる。図５は、モータジェネレータ１６の一般的な特性を示す図であり、回転速度と出力トルク（モータトルク）の関係を示す関係曲線ＭＴと、回転数と出力の関係を示す関係曲線ＭＰが示されている。つまり、実駆動力取得部３６は、センサ１６ａから提供されるモータジェネレータ１６の回転数に基づいて、モータジェネレータ１６が現在出力しているモータ出力（モータトルク）をマッピングにより取得できる。そして、取得したモータ出力と、そのときの変速比、タイヤ半径に基づき、モータ実駆動力を推定取得できる。したがって、実駆動力取得部３６は、現在の走行状態においてエンジン１４とモータジェネレータ１６との駆動により発生している実駆動力を取得することができる。
【００２９】
制御部３８は、要求駆動力に応じて変速機１２のギア段を選択し変更する。そして、要求駆動力に対して実駆動力が不足する場合、所定の条件を満たすまで変速機１２で現在選択中のギア段がダウンシフトすることを遅延させる遅延処理を実行する。言い換えれば、制御部３８は、運転者が駆動力を増加する要求を出した場合、変速機１２で現在選択されているギア段においてエンジン１４及びモータジェネレータ１６の出力で要求駆動力が実現できるか否かに拘わらず、駆動力増大のためのダウンシフト（キックダウン）の実行を遅延させる。ダウンシフトが遅延することにより、その間クラッチの切断に伴うトルク抜けが防止されると共に、その間もエンジン１４及びモータジェネレータ１６が発生するトルクにより駆動力の供給が継続するので、少なくとも減速が生じることはなく、変速機１２の現在のギア段で発生可能な最大値に向かって駆動力を増加し続ける。その結果、ダウンシフトに起因する駆動力の応答遅れが回避できる。つまり、変速機１２の変速制御が頻繁に行われることが抑制され、変速に伴う車速変動が防止され運転者に与える違和感が軽減される。その結果、ドライバビリティの低下を抑制できる。また、必要以上にダウンシフト処理が行われないので、燃費悪化の抑制にも寄与できる。
【００３０】
ただし、変速機１２のギア段により発生できる最大駆動力が決まってしまうので、要求駆動力が増加し続ける状態で現在のギア段を長期間維持することは好ましくない。そこで、本実施形態の有段自動変速機を備えるハイブリッド車両１０の制御装置は、要求駆動力が増加している状態で所定の条件が満たされた場合、ダウンシフトの遅延を解除している。例えば、要求駆動力が増加している場合で遅延処理の実行開始からの遅延期間が所定の遅延目標期間に達した場合に所定の条件が満たされたと見なし遅延処理を終了して、ダウンシフト処理を行う。遅延目標期間は遅延処理期間に制限を設けてダウンシフト処理を再開させることを目的の１つとするものであり、予め定めた所定値としてもよいし、所定の規則にしたがって変更可能としてもよい。遅延目標期間に達しても要求駆動力が増加している場合、つまり、運転者が車両のさらなる加速を要求している場合は、ダウンシフトを行う。その結果、運転者の要求を反映した変速機制御が可能となり、ドライバビリティの向上に寄与することができる。
【００３１】
また、別の実施形態では、制御部３８は、遅延目標期間を要求駆動力の増加率に応じて短縮修正するようにしてもよい。要求駆動力は、例えばアクセルペダル３０の踏み込み量に対応させることができる。そして、要求駆動力の増加率はアクセルペダル３０の踏み込み速度と対応させて示すことができる。例えば、アクセルペダル３０がゆっくり踏み込まれた場合は、運転者は加速要求はしているもののゆっくりとした加速をイメージしていると見なせる。そのため遅延目標期間の短縮修正の割合を小さくする。つまり、あえてキックダウンを行い急速な駆動力の増加を行うことを運転者は望んでいないと見なし、ダウンシフトを遅らせる。この場合、ダウンシフトを遅らせる、つまり遅延処理の解除を遅らせても運転者に違和感を与える可能性は低く、ドライバビリティを損ねる可能性は低い。逆に、アクセルペダル３０が急速に踏み増しされた場合は、運転者は迅速な加速、急速な駆動力の増加をイメージしていると見なせる。そのため遅延目標期間の短縮修正の割合をアクセルペダル３０がゆっくり踏み込まれた場合に比べて大きくする。その結果、運転者がイメージする駆動力の変化に対応したタイミングでダウンシフトが実行され、ドライバビリティの向上に寄与できる。
【００３２】
また、別の実施形態では、制御部３８は、要求情報が所定値以上になった場合、遅延目標期間を予め定めた最短期間に変更するようにしてもよい。要求情報が所定値以上になった場合とは、例えばアクセルペダル３０が最大まで踏み込まれた場合や踏み込み速度が所定値以上になった場合とすることができる。つまり、運転者が強く加速を要求していると見なせるときである。この場合、遅延目標期間を予め定めた最短期間に変更する。その結果、迅速にダウンシフトを行い駆動力の増加を速やかに図るようにする。
【００３３】
また、別の実施形態では、制御部３８は、要求駆動力が増加している場合で、最大駆動力取得部４０が取得した最大駆動力と実駆動力取得部３６が取得した実駆動力の差が所定値以内になった場合に所定の条件が満たされたと見なし遅延処理を終了しダウンシフトするようにしてもよい。例えば、実駆動力が現在変速機１２で選択されているギア段で発生可能な最大駆動力に近づいて、その差が所定値以内になってもなお要求駆動力が増加している場合、つまり、運転者が車両のさらなる加速を要求し続けている場合は、ダウンシフトを行うようにする。その結果、現在の走行状態での走行能力を最大付近まで活用し、かつ運転者の要求を反映して変速を行い駆動力の確保を行う。その結果、運転者の要求を満たしやすく、ドライバビリティの向上に寄与することができる。
【００３４】
図６は、本実施形態に係るハイブリッド車両１０の制御例を説明するフローチャートである。  
図６に示すフローチャートの処理はハイブリッド車両１０のイグニッションスイッチがＯＮの状態のときには、所定の制御周期で常時実行される。処理の実行タイミングになると制御ユニット１００は、現在の走行状態に関する情報（現走行状態）を取得する（Ｓ１００）。例えば、変速機１２の状態を示す情報をセンサ１２ａから取得し、エンジン１４の状態を示す情報をセンサ１２ａから取得し、モータジェネレータ１６の状態を示す情報をセンサ１６ａから取得する。また、アクセルペダル３０の状態を示す情報をセンサ３０ａから取得し、ハイブリッド車両１０の車速を示す情報をセンサ２８から取得する。そして、それらの情報に基づき現在のハイブリッド車両１０の走行状態を示す各情報を最新状態に更新する。
【００３５】
続いて、要求情報取得部３４は、予め定められた駆動力マップを参照して、センサ３０ａから取得したアクセル開度と、センサ２８から取得した現在の車速とに基づいて、現在運転者が要求している要求駆動力を取得する（Ｓ１０２）。また、実駆動力取得部３６は、図４に示すような例えば設計段階で決定できるエンジン特性マップを参照して、センサ１４ａから取得した現在のエンジン１４の回転速度に基づいて現在の機関実駆動力を取得する。同様に、実駆動力取得部３６は、図５に示すような例えば設計段階で決定できるモータジェネレータ特性マップを参照して、センサ１６ａから取得した現在のモータジェネレータ１６の回転速度に基づいて現在のモータ実駆動力を取得する。そして、取得した機関実駆動力とモータ実駆動力とを併せたハイブリッド車両１０の現在の実駆動力を取得する（Ｓ１０４）。
【００３６】
変速情報取得部３２は、センサ１２ａから取得した情報に基づき、現在の走行状態における変速機１２で選択しているギア段を示すギア段情報を取得するとともに、Ｓ１０２で取得した要求駆動力とＳ１０４で取得した実駆動力とに基づき、運転者の要求に対して推奨されるギア段の演算を行う（Ｓ１０６）。制御部３８は、図２に示すような変速マップを参照し、現在の車速に対して要求駆動力（アクセル開度に対応する駆動力）を実現するために、他のギア段に変速する必要がないと判定した場合（Ｓ１０８のＮ）、制御ユニット１００は、制御部３８を介して変速機１２の現在のギア段を維持する。制御ユニット１００は、要求駆動力を実現するためのモータジェネレータ１６によるアシスト駆動力を算出する（Ｓ１１０）。そして、制御ユニット１００は、要求駆動力を実現するようにエンジン１４とモータジェネレータ１６の制御を行い（Ｓ１１２）、一旦このフローを終了する。
【００３７】
Ｓ１０８において、制御部３８が、現在の車速に対して要求駆動力（アクセル開度に対応する駆動力）を実現するために、他のギア段に変速する必要があると判定した場合で（Ｓ１０８のＹ）、ダウンシフトは必要ないと判定した場合（Ｓ１１４のＮ）、制御部３８は変速機１２に対してアップシフトするように指令を出す（Ｓ１１６）。例えば、アクセル開度が一定のまま車速が上昇して図２の変速マップにおけるアップシフト時の変速線を超えた場合や、アクセル開度が小さくなってアップシフト時の変速線を超えた場合等である。そして、Ｓ１１０に移行して、制御ユニット１００は、要求駆動力を実現するためのモータジェネレータ１６によるアシスト駆動力を算出すると共に（Ｓ１１０）、要求駆動力を実現するようにエンジン１４とモータジェネレータ１６の制御を行い（Ｓ１１２）、一旦このフローを終了する。
【００３８】
Ｓ１１４において、制御部３８が実駆動力と要求駆動力を比較した結果、要求駆動力を実現するためには、ダウンシフトする必要があると判定した場合（Ｓ１１４のＹ）、キックダウンが必要か否か判定する（Ｓ１１８）。例えば、アクセル開度が増加することなく、つまり、運転者が加速要求を出していない状況で、車速が低下して図２におけるダウンシフトの変速線を越えた場合には、キックダウンの必要はなく（Ｓ１１８のＮ）、制御部３８は変速機１２に対して速度低下に伴いダウンシフトをするように指令を出す（Ｓ１２０）。そして、Ｓ１１０、Ｓ１１２の処理を実行して、一旦このフローを終了する。
【００３９】
一方、Ｓ１１８において、制御部３８が実駆動力と要求駆動力を比較した結果、要求駆動力を実現するためには、キックダウンする必要があると判定した場合（Ｓ１１８のＹ）、制御部３８は、キックダウンをすぐに実行するのではなく遅延させるとともに、遅延解除条件取得処理を実行する（Ｓ１２２）。そして、図７等のフローチャートで説明する遅延解除条件が成立した場合（Ｓ１２４のＹ）、つまり、制御部３８がキックダウンを行うと判定した場合は、ダウンシフトを行う（Ｓ１２０）。ダウンシフト処理の実行後は、Ｓ１１０、Ｓ１１２の処理を実行し、一旦このフローを終了する。また、Ｓ１２４で遅延解除条件が成立していない場合は（Ｓ１２４のＮ）、Ｓ１２０の処理をスキップして、Ｓ１１０、Ｓ１１２の処理を実行し、一旦このフローを終了する。
【００４０】
このように、要求駆動力を実現するために変速機１２をキックダウンさせることが決定された後も遅延解除条件が満たされるまで、キックダウンを遅延させることにより、キックダウンが実行される場合のクラッチの切断に伴うトルク抜けが防止される。また、キックダウンが遅延されることで、その遅延期間中は、エンジン１４及びモータジェネレータ１６が発生するトルクにより駆動力の供給が継続するので、少なくとも減速が生じることはなく、変速機１２の現在のギア段で発生可能な最大値に向かって駆動力を増加し続ける。その結果、キックダウンに起因する駆動力の応答遅れが回避できる。このように、本実施形態の制御によれば、現在の走行状態におけるギア段で駆動力を出し続けるので、運転者によるアクセルペダル３０の踏み増しやアクセルペダル３０の戻し動作が抑制できる。その結果、アクセルペダル３０の操作がシンプル化され、ドライバビリティの低下が抑制できる。また、頻繁な変速制御が抑制可能となり燃費の低下が抑制できる。
【００４１】
図７には、遅延解除条件取得処理の一例を示すフローチャートが示されている。図７の例は、キックダウンの遅延に時間的制限を設ける例である。つまり、運転者の要求に応じてキックダウンの実行タイミングを変化させる例である。
【００４２】
まず、制御部３８は、キックダウンの遅延処理を解除する遅延解除フラグがＯＮになっている場合は、これをＯＦＦする（Ｓ２００）。続いて、要求情報取得部３４は、センサ３０ａからの情報に基づきアクセル開度の増加量を算出する（Ｓ２０２）。例えば、アクセルペダル３０の増加量が大きい場合は、運転者は要求駆動力の増大を強く望んでいると見なせる。つまり、強い加速を望んでいると見なせる。逆にアクセルペダル３０の増加量があまり大きくない場合は、運転者は要求駆動力の増大を望んでいるものの、その程度は大きくなく、緩やかな加速を望んでいると見なせる。制御部３８は、例えば予め試験等によって定めたアクセル開度と遅延目標期間との関係を定めた遅延目標期間マップを参照して、アクセル増加量に応じた遅延目標期間を取得する（Ｓ２０４）。例えば、アクセル開度が全開時２５％未満の場合、予め定めた最長の遅延目標期間とする。また、アクセル開度が２５％以上５０％未満の場合は、最長の遅延目標期間に対し５０％に短縮した遅延目標期間を選択する。このように、遅延目標期間をアクセル開度に応じて変化させることにより、アクセルペダル３０の操作状態でキックダウン制御の態様を変化させることが可能になり、運転者の意志を制御に反映し、ドライバビリティの向上に寄与できる。
【００４３】
なお、アクセル開度が所定値Ａより大きくなった場合、例えばアクセル開度が９０％より大きい、いわゆる「アクセルペダルのベタ踏み」が行われた場合（Ｓ２０６のＹ）、制御部３８は、運転者が急速な加速を望んでいると見なし、遅延目標期間を予め定めた最短値に変更する（Ｓ２０８）。
【００４４】
制御部３８は、キックダウンの遅延処理が開始されてからの経過期間がＳ２０４で取得した遅延目標期間に至った場合、またはＳ２０８で変更した最短値の遅延目標期間に至った場合（Ｓ２１０のＹ）、遅延解除を示す遅延解除フラグをＯＮして（Ｓ２１２）、一旦このフローを終了する。このように、遅延解除フラグがＯＮになることにより、図６におけるＳ１２４で、遅延解除条件が満たされたことになる。
【００４５】
Ｓ２１０において、遅延目標期間＜経過期間でない場合（Ｓ２１０のＮ）、Ｓ２１２の処理をスキップして、一旦このフローを終了する。また、Ｓ２０６において、アクセル開度＞所定値Ａでない場合、例えばアクセルペダルのベタ踏みでない場合（Ｓ２０６のＮ）、Ｓ２０８の処理をスキップして、Ｓ２１０以降の処理を実行する。
【００４６】
このように、遅延解除条件をアクセル開度、つまり運転者のアクセルペダル３０の操作状態に応じて適宜変化させることにより、運転者の運転操作の意図を考慮した制御が可能になり、ドライバビリティの向上に寄与できる。
【００４７】
図８には、遅延解除条件取得処理の他の例を示すフローチャートが示されている。図８の例は、キックダウンの遅延を実駆動力の変化に基づいて制御する例である。つまり、運転者の要求に応じてキックダウンの実行タイミングを変化させる例である。
【００４８】
まず、制御部３８は、キックダウンの遅延処理を解除する遅延解除フラグがＯＮになっている場合は、これをＯＦＦする（Ｓ３００）。続いて、最大駆動力取得部４０は、変速機１２で現在選択されているギア段でエンジン１４とモータジェネレータ１６とを併せて発生可能な最大駆動力を取得する（Ｓ３０２）。この最大駆動力は、選択されているギア段によって一義的に決定するので、予めギア段毎に記憶しておいた値から取得してもよい。次に、制御ユニット１００は、取得した現在のギア段における最大駆動力と実駆動力取得部３６が取得した現在のギア段における実駆動力との差をとり、所定値Ｂ以内になった場合（Ｓ３０４のＹ）、遅延解除フラグをＯＮする（Ｓ３０６）。例えば、実駆動力が現在変速機１２で選択されているギア段で発生可能な最大駆動力に近づいて、その差が所定値Ｂ以内になってもなお要求駆動力が増加している場合、つまり、運転者が車両のさらなる加速を要求してアクセルペダル３０を踏み込んでいる場合は、キックダウンを許可して駆動力増大を行う。この場合、現在の走行状態での走行能力を最大付近まで活用し、かつ運転者の要求を反映してドライバビリティの向上に寄与することができる。図８の例の場合も、遅延解除フラグがＯＮになることにより、図６におけるＳ１２４で、遅延解除条件が満たされたことになる。
【００４９】
Ｓ３０４で最大駆動力−実駆動力＜所定値Ｂでない場合（Ｓ３０４のＮ）、Ｓ３０６の処理をスキップして、一旦このフローを終了する。
【００５０】
なお、図６〜図８に示すフローチャートは一例であり、キックダウンの遅延処理及び遅延の解除処理が実行できればよく、処理の順番は適宜変更可能であり、同様の効果を得ることができる。
【００５１】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【００５２】
例えば、図１に示すハイブリッド車両１０のシステム構成は、一例であり、自動制御される変速機のキックダウン制御を遅延させる構成であればよい。例えば、図１では、モータジェネレータ１６を用いる場合を示したが、回生機能を有さないモータでもよい。また、モータジェネレータ１６やモータを複数備える構成でもよい。また、制御ユニット１００が統合的にエンジン１４、モータジェネレータ１６、変速機１２等を制御する例を示したが、エンジン１４、モータジェネレータ１６、変速機１２を個別に制御する制御ユニットを備え、それらが連携して制御されるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００５３】
１０…ハイブリッド車両、１２…変速機、１４…エンジン、１６…モータジェネレータ、３２…変速情報取得部、３４…要求情報取得部、３６…実駆動力取得部、３８…制御部、４０…最大駆動力取得部、１００…制御ユニット。
【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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