(57)【要約】【課題】変速の応答性が悪化することを軽減する。【解決手段】ＥＣＵは、エンジン回転数ＮＥの変化率を算出するステップ（Ｓ１００）と、エンジン回転数ＮＥの変化率を用いて、変速の実行に要する時間ΔＴＳ後のエンジン回転数ＮＥを予想するステップと、エンジン回転数ＮＥの予想値ＮＥＰが許可領域内にあると（Ｓ１２０にてＹＥＳ）、変速を許可するステップ（Ｓ１３０）と、エンジン回転数ＮＥの予想値ＮＥＰが許可領域外にあると（Ｓ１２０にてＮＯ）、変速を禁止するステップ（Ｓ１４０）とを含む、プログラムを実行する。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンおよび前記エンジンの回転数に応じて回転数が変化する回転電機を有する動力機構に連結される自動変速機の変速判断装置であって、
前記エンジンの回転数を予測するための予測手段と、
予測された回転数に基づいて変速を許可するか禁止するかを判断するための判断手段とを含む、自動変速機の変速判断装置。
【請求項２】
前記判断手段は、予測された回転数が予め定められた領域内にある場合に変速を許可すると判断し、前記予測された回転数が前記予め定められた領域外にある場合に変速を禁止すると判断するための手段を含む、請求項１に記載の自動変速機の変速判断装置。
【請求項３】
前記予測手段は、前記エンジンの回転数の変化率を用いて、予め定められた時間が経過した後の前記エンジンの回転数を予測するための手段を含む、請求項１または２に記載の自動変速機の変速判断装置。
【請求項４】
前記予め定められた時間は、変速の実行に必要な時間として定められた時間である、請求項３に記載の自動変速機の変速判断装置。
【請求項５】
前記動力機構は、エンジンに連結される第１の回転要素、回転電機に連結される第２の回転要素、前記変速機の入力軸に連結される第３の回転要素を有する差動機構を含む、請求項１〜４のいずれかに記載の自動変速機の変速判断装置。
【請求項６】
エンジンおよび前記エンジンの回転数に応じて回転数が変化する回転電機を有する動力機構に連結される自動変速機の変速判断方法であって、
前記エンジンの回転数を予測するステップと、
予測された回転数に基づいて変速を許可するか禁止するかを判断するステップとを含む、自動変速機の変速判断方法。
【請求項７】
変速を許可するか禁止するかを判断するステップは、予測された回転数が予め定められた領域内にある場合に変速を許可すると判断し、前記予測された回転数が前記予め定められた領域外にある場合に変速を禁止すると判断するステップを含む、請求項６に記載の自動変速機の変速判断方法。
【請求項８】
前記エンジンの回転数を予測するステップは、前記エンジンの回転数の変化率を用いて、予め定められた時間が経過した後の前記エンジンの回転数を予測するステップを含む、請求項６または７に記載の自動変速機の変速判断方法。
【請求項９】
前記予め定められた時間は、変速の実行に必要な時間として定められた時間である、請求項８に記載の自動変速機の変速判断方法。
【請求項１０】
前記動力機構は、エンジンに連結される第１の回転要素、回転電機に連結される第２の回転要素、前記変速機の入力軸に連結される第３の回転要素を有する差動機構を含む、請求項６〜９のいずれかに記載の自動変速機の変速判断方法。
【請求項１１】
請求項６〜１０のいずれかに記載の変速判断方法をコンピュータに実現させるプログラム。
【請求項１２】
請求項６〜１０のいずれかに記載の変速判断方法をコンピュータに実現させるプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動変速機の変速判断装置、変速判断方法、その方法を実現させるプログラムおよびそのプログラムを記録した記録媒体に関し、特に、自動変速機の変速を許可するか禁止するかを判断する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、エンジンおよび回転電機を駆動源に有するハイブリッド車が知られている。このようなハイブリッド車においては、車両の走行状態に応じてエンジンおよび回転電機が使い分けられる。たとえば、高速走行時などにおいては主にエンジンを用いて走行し、中低速走行時などにおいては主に回転電機を用いて走行する。このようなハイブリッド車の一つに、回転電機を用いて無段変速機として機能する差動機構に加えて、多段自動変速機を備えたものがある。
【０００３】
特開２００５−３３７４９１号公報（特許文献１）は、エンジンに連結された第１要素、第１電動機（回転電機）に連結された第２要素、および第２電動機に連結された第３要素から構成される差動機構を有し電気的な無段変速機として機能する無段変速部と、無段変速部と車輪との間に設けられた変速部とを備えた車両用駆動装置の制御装置を開示する。特許文献１に記載の制御装置は、変速部の変速の際には、無段変速部と変速部とで形成される変速比を連続させるように、変速に同期して無段変速部の変速を実行する無段変速制御部を含む。
【０００４】
この公報に記載の制御装置によれば、無段変速部と変速部とで形成される変速比すなわち無段変速部の変速比と変速部の変速比とに基づいて形成される変速比である総合変速比が連続的に変化される。これにより、変速部の変速前後でエンジン回転速度（回転数）を連続的に変化させて変速ショックが低減される。
【特許文献１】特開２００５−３３７４９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、差動機構の特性から、３つの回転要素のうちの少なくともいずれか一つの回転数が変化すると、他の回転要素の回転数が変化する。差動機構に多段自動変速機が連結される場合、多段自動変速機の変速に伴なって、多段自動変速機の入力軸に連結された回転要素の回転数がステップ的に変化する。さらに、共線図においてエンジン回転数を支点として、エンジンに連結された回転要素とは異なる回転要素の回転数が大きく変化する。このとき、エンジン回転数次第では、回転要素の回転数が過剰に高くなったり、低くなったりし得る。
【０００６】
そこで、エンジン回転数が、回転電機および回転要素の耐久性などを考慮して定められた許可領域内にある場合において変速を許可し、許可領域外にある場合において変速を禁止することが考えられる。
【０００７】
ところが、このようにした場合、エンジン回転数が許可領域外にある場合は、エンジン回転数が許可領域内の値になるまで変速が遅延される。そのため、変速の応答性が悪化する。しかしながら、特開２００５−３３７４９１号公報においては、このような課題に関する記載は何等ない。
【０００８】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、変速の応答性が悪化することを軽減することができる自動変速機の変速判断装置、変速判断方法、その方法を実現させるプログラムおよびそのプログラムを記録した記録媒体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第１の発明に係る自動変速機の変速判断装置は、エンジンおよびエンジンの回転数に応じて回転数が変化する回転電機を有する動力機構に連結される自動変速機の変速判断装置である。この変速判断装置は、エンジンの回転数を予測するための予測手段と、予測された回転数に基づいて変速を許可するか禁止するかを判断するための判断手段とを含む。第６の発明に係る自動変速機の変速判断方法は、第１の発明に係る自動変速機の変速判断装置と同様の要件を備える。
【００１０】
第１または第６の発明によると、自動変速機は、エンジンおよびエンジンの回転数に応じて回転数が変化する回転電機を有する動力機構に連結される。自動変速機の変速を禁止するか許可するかは、予測されたエンジンの回転数に基づいて判断される。これにより、実際のエンジンの回転数は変速を許可し得る値でなくても、予測されたエンジンの回転数が変速を許可し得る値であれば、自動変速機の変速を行なうことができる。そのため、変速が遅延される頻度を低減することができる。その結果、変速の応答性が悪化することを軽減することができる自動変速機の変速判断装置もしくは変速判断方法を提供することができる。
【００１１】
第２の発明に係る自動変速機の変速判断装置においては、第１の発明の構成に加え、判断手段は、予測された回転数が予め定められた領域内にある場合に変速を許可すると判断し、予測された回転数が予め定められた領域外にある場合に変速を禁止すると判断するための手段を含む。第７の発明に係る自動変速機の変速判断方法は、第２の発明に係る自動変速機の変速判断装置と同様の要件を備える。
【００１２】
第２または第７の発明によると、予測されたエンジンの回転数が予め定められた領域内にあるか、領域外にあるかにより、自動変速機の変速を許可するか禁止するかを判断することができる。
【００１３】
第３の発明に係る自動変速機の変速判断装置においては、第１または２の発明の構成に加え、予測手段は、エンジンの回転数の変化率を用いて、予め定められた時間が経過した後のエンジンの回転数を予測するための手段を含む。第８の発明に係る自動変速機の変速判断方法は、第３の発明に係る自動変速機の変速判断装置と同様の要件を備える。
【００１４】
第３または第８の発明によると、エンジンの回転数の変化率を用いて、予め定められた時間が経過した後のエンジンの回転数が予測される。これにより、実際のエンジンの回転数は変速を許可し得る値でなくても、予め定められた時間が経過した後のエンジンの回転数が変速を許可し得る値であれば、自動変速機の変速を行なうことができる。
【００１５】
第４の発明に係る自動変速機の変速判断装置においては、第３の発明の構成に加え、予め定められた時間は、変速の実行に必要な時間として定められた時間である。第９の発明に係る自動変速機の変速判断方法は、第４の発明に係る自動変速機の変速判断装置と同様の要件を備える。
【００１６】
第４または第９の発明によると、エンジンの回転数の変化率を用いて、変速の実行に必要な時間として定められた時間が経過した後のエンジンの回転数が予測される。これにより、変速前のエンジンの回転数は変速を許可し得る値でなくても、変速後のエンジンの回転数が変速を許可し得る値であれば、自動変速機の変速を行なうことができる。
【００１７】
第５の発明に係る自動変速機の変速判断装置においては、第１〜４のいずれかの発明の構成に加え、動力機構は、エンジンに連結される第１の回転要素、回転電機に連結される第２の回転要素、変速機の入力軸に連結される第３の回転要素を有する差動機構を含む。第１０の発明に係る自動変速機の変速判断方法は、第５の発明に係る自動変速機の変速判断装置と同様の要件を備える。
【００１８】
第５または第１０の発明によると、動力機構は、エンジンに連結される第１の回転要素、回転電機に連結される第２の回転要素、変速機の入力軸に連結される第３の回転要素を有する差動機構を含む。このような動力機構に連結された自動変速機の変速の応答性が悪化することを軽減することができる。
【００１９】
第１１の発明に係るプログラムは、第６〜１０のいずれかの発明に係る変速判断方法をコンピュータに実現させるプログラムであって、第１２の発明に係る記録媒体は、第６〜１０のいずれかの発明に係る変速判断方法をコンピュータに実現させるプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体である。
【００２０】
第１１または第１２の発明によると、コンピュータ（汎用でも専用でもよい）を用いて、第６〜１０のいずれかの発明に係る自動変速機の変速判断方法を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同一である。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。
【００２２】
図１を参照して、本発明の実施の形態に係る変速判断装置を搭載したハイブリッド車について説明する。このハイブリッド車は、ＦＲ（Front engine Rear drive）車両である。なお、ＦＲ以外の車両であってもよい。
【００２３】
ハイブリッド車は、駆動源としてのハイブリッドシステム１００と、オートマチックトランスミッション４００と、プロペラシャフト５００と、デファレンシャルギヤ６００と、後輪７００と、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）８００とを含む。本実施の形態に係る変速判断装置は、たとえばＥＣＵ８００のＲＯＭ（Read Only Memory）８０２に記録されたプログラムを実行することにより実現される。
【００２４】
なお、ＥＣＵ８００は、複数のＥＣＵに分割するようにしてもよい。また、ＥＣＵ８００により実行されるプログラムをＣＤ（Compact Disc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）などの記録媒体に記録して市場に流通させてもよい。
【００２５】
このハイブリッド車のパワートレーンは、ハイブリッドシステム１００とオートマチックトランスミッション４００とを含む。ハイブリッドシステム１００のエンジン２００は、インジェクタ２０２から噴射された燃料と空気との混合気を、シリンダの燃焼室内で燃焼させる内燃機関である。燃焼によりシリンダ内のピストンが押し下げられて、クランクシャフトが回転させられる。
【００２６】
オートマチックトランスミッション４００は、ハイブリッドシステム１００の出力軸に連結される。オートマチックトランスミッション４００から出力された駆動力は、プロペラシャフト５００およびデファレンシャルギヤ６００を介して、左右の後輪７００に伝達される。
【００２７】
ＥＣＵ８００には、シフトレバー８０４のポジションスイッチ８０６と、アクセルペダル８０８のアクセル開度センサ８１０と、ブレーキペダル８１２のストロークセンサ８１４と、電子スロットルバルブ８１６のスロットル開度センサ８１８と、エンジン回転数センサ８２０と、入力軸回転数センサ８２２と、出力軸回転数センサ８２４と、油温センサ８２６と、水温センサ８２８とがハーネスなどを介して接続されている。
【００２８】
シフトレバー８０４の位置（ポジション）は、ポジションスイッチ８０６により検出され、検出結果を表す信号がＥＣＵ８００に送信される。シフトレバー８０４の位置に対応して、オートマチックトランスミッション４００における変速が自動で行なわれる。
【００２９】
アクセル開度センサ８１０は、アクセルペダル８０８の開度を検出し、検出結果を表す信号をＥＣＵ８００に送信する。ストロークセンサ８１４は、ブレーキペダル８１２の操作量（運転者がブレーキペダル８１２を踏む量）を検出し、検出結果を表す信号をＥＣＵ８００に送信する。
【００３０】
スロットル開度センサ８１８は、アクチュエータにより開度が調整される電子スロットルバルブ８１６の開度を検出し、検出結果を表す信号をＥＣＵ８００に送信する。電子スロットルバルブ８１６により、エンジン２００に吸入される空気量（エンジン２００の出力）が調整される。
【００３１】
なお、電子スロットルバルブ８１６の代わりにもしくは加えて、吸気バルブ（図示せず）や排気バルブ（図示せず）のリフト量や開閉する位相を変更することにより、エンジン２００に吸入される空気量を調整するようにしてもよい。
【００３２】
エンジン回転数センサ８２０は、エンジン２００の出力軸（クランクシャフト）の回転数（エンジン回転数ＮＥ）を検出し、検出結果を表す信号をＥＣＵ８００に送信する。入力軸回転数センサ８２２は、オートマチックトランスミッション４００の入力軸回転数ＮＩを検出し、検出結果を表す信号をＥＣＵ８００に送信する。出力軸回転数センサ８２４は、オートマチックトランスミッション４００の出力軸回転数ＮＯを検出し、検出結果を表す信号をＥＣＵ８００に送信する。
【００３３】
オートマチックトランスミッション４００の出力軸回転数ＮＯからハイブリッド車の車速が算出される。なお、車速を算出する方法については、周知の一般的な技術を利用すればよいため、ここではその詳細な説明は繰返さない。
【００３４】
油温センサ８２６は、オートマチックトランスミッション４００の作動や潤滑に用いられるオイル（ＡＴＦ：Automatic Transmission Fluid）の温度（油温）を検出し、検出結果を表す信号をＥＣＵ８００に送信する。
【００３５】
水温センサ８２８は、エンジン２００の冷却水の温度（水温）を検出し、検出結果を表わす信号をＥＣＵ８００に送信する。
【００３６】
ＥＣＵ８００は、ポジションスイッチ８０６、アクセル開度センサ８１０、ストロークセンサ８１４、スロットル開度センサ８１８、エンジン回転数センサ８２０、入力軸回転数センサ８２２、出力軸回転数センサ８２４、油温センサ８２６、水温センサ８２８などから送られてきた信号、ＲＯＭ８０２に記憶されたマップおよびプログラムに基づいて、車両が所望の走行状態となるように、機器類を制御する。
【００３７】
図２を参照して、ハイブリッドシステム１００およびオートマチックトランスミッション４００についてさらに説明する。
【００３８】
ハイブリッドシステム１００は、エンジン２００と、動力分割機構３１０と、第１ＭＧ（Motor Generator）３１１と、第２ＭＧ３１２とを含む。動力分割機構３１０は、入力軸３０２に入力されたエンジン２００の出力を第１ＭＧ３１１および出力軸３０４に分割する。動力分割機構３１０は、プラネタリギヤ３２０から構成される。
【００３９】
プラネタリギヤ３２０は、サンギヤ３２２、ピニオンギヤ３２４、ピニオンギヤ３２４を自転および公転可能に支持するキャリア３２６、ピニオンギヤ３２４を介してサンギヤ３２２と噛み合うリングギヤ３２８を含む。
【００４０】
動力分割機構３１０において、キャリア３２６は入力軸３０２すなわちエンジン２００に連結される。サンギヤ３２２は第１ＭＧ３１１に連結される。リングギヤ３２８は出力軸３０４に連結される。リングギヤ３２８のトルクが後輪７００に伝達される。
【００４１】
動力分割機構３１０は、サンギヤ３２２、キャリア３２６、リングギヤ３２８が相対的に回転することにより差動装置として機能する。動力分割機構３１０の差動機能により、エンジン２００の出力が第１ＭＧ３１１と出力軸３０４とに分配される。
【００４２】
分配されたエンジン２００の出力の一部を用いて第１ＭＧ３１１が発電したり、第１ＭＧ３１１が発電した電力を用いて第２ＭＧ３１２が回転駆動したりすることにより、動力分割機構３１０は、無段変速機として機能する。
【００４３】
第１ＭＧ３１１および第２ＭＧ３１２は、三相交流回転電機である。第１ＭＧ３１１は、動力分割機構３１０のサンギヤ３２２に連結される。第２ＭＧ３１２は、ロータが出力軸３０４と一体的に回転するように設けられる。
【００４４】
エンジン２００、第１ＭＧ３１１および第２ＭＧ３１２は、たとえばアクセル開度および車速などから算出されるオートマチックトランスミッション４００の目標出力トルクを満足し、かつエンジン２００において最適な燃費を実現するように制御される。
【００４５】
第１ＭＧ３１１の回転数、第２ＭＧ３１２の回転数およびエンジン回転数ＮＥは、図３に示すように、共線図において直線で結ばれる関係になる。したがって、図３において一点鎖線で示すように、第２ＭＧ３１２の回転数が変化する際に、第１ＭＧ３１１の回転数が変化する。また、図３において２点鎖線で示すように、第１ＭＧ３１１の回転数は、エンジン回転数ＮＥに応じて変化する。
【００４６】
図２に戻って、オートマチックトランスミッション４００は、車体に取り付けられる非回転部材としてのケース４０２内において共通の軸心上に配設された入力回転部材としての入力軸４０４と、出力回転部材としての出力軸４０６とを含む。
【００４７】
入力軸４０４は、動力分割機構３１０の出力軸３０４に連結される。したがって、オートマチックトランスミッション４００の入力軸回転数ＮＩと動力分割機構３１０の出力軸回転数、すなわちリングギヤ３２８の回転数ＮＲとは同じである。
【００４８】
オートマチックトランスミッション４００は、シングルピニオン型の第１プラネタリギヤ（Ｐ１）４１０および第２プラネタリギヤ（Ｐ２）４２０と、Ｃ１クラッチ４３１、Ｃ２クラッチ４３２、Ｃ３クラッチ４３３、Ｂ１ブレーキ４４１およびＢ２ブレーキ４４２の５つの摩擦係合要素とを含む。
【００４９】
さらに、オートマチックトランスミッション４００は、ワンウェイクラッチ（Ｆ）４５０を含む、ワンウェイクラッチ（Ｆ）４５０は、インナーレース４５２とアウターレース４５４との相対的な回転を一方向について許容し、逆方向について規制する。なお、本実施の形態において、ワンウェイクラッチ（Ｆ）４５０の係合状態とは、インナーレース４５２とアウターレース４５４との相対的な回転が規制された状態を意味する。
【００５０】
第１プラネタリギヤ（Ｐ１）４１０は、サンギヤ（Ｓ１）４１２と、キャリア（ＣＡ１）４１４と、リングギヤ（Ｒ１）４１６とを含む。サンギヤ（Ｓ１）４１２は、Ｃ３クラッチ４３３の係合により入力軸４０４と連結される。また、サンギヤ（Ｓ１）４１２は、Ｂ１ブレーキ４４１の係合によりケース４０２に固定される。
【００５１】
キャリア（ＣＡ１）４１４は、Ｃ２クラッチ４３２の係合により入力軸４０４と連結される。また、キャリア（ＣＡ１）４１４は、Ｂ２ブレーキ４４２もしくはワンウェイクラッチ（Ｆ）４５０の係合によりケース４０２に固定される。リングギヤ（Ｒ１）４１６は、出力軸４０６に連結される。
【００５２】
第２プラネタリギヤ（Ｐ２）４２０は、サンギヤ（Ｓ２）４２２と、キャリア（ＣＡ２）４２４と、リングギヤ（Ｒ２）４２６とを含む。サンギヤ（Ｓ２）４２２は、Ｃ１クラッチ４３１の係合により入力軸４０４と連結される。
【００５３】
キャリア（ＣＡ２）４２４は、出力軸４０６に連結される。リングギヤ（Ｒ２）４２６は、第１プラネタリギヤ（Ｐ１）４１０のキャリア（ＣＡ１）４１４に連結される。したがって、リングギヤ（Ｒ２）４２６は、Ｂ２ブレーキ４４２もしくはワンウェイクラッチ（Ｆ）４５０の係合によりケース４０２に固定される。
【００５４】
オートマチックトランスミッション４００の摩擦係合要素を予め定められた組合わせで係合することにより、オートマチックトランスミッション４００において所望のギヤ段が形成される。
【００５５】
本実施の形態においては、車両の駆動時（駆動源の駆動力による走行時）において、Ｃ１クラッチ４３１およびワンウェイクラッチ（Ｆ）４５０の係合により、１速ギヤ段が形成される。車両の被駆動時において、Ｃ１クラッチ４３１およびＢ２ブレーキ４４２の係合により、１速ギヤ段が形成される。
【００５６】
Ｃ１クラッチ４３１およびＢ１ブレーキ４４１の係合により、２速ギヤ段が形成される。Ｃ１クラッチ４３１およびＣ２クラッチ４３２の係合により、３速ギヤ段が形成される。オートマチックトランスミッション４００における変速は、たとえば変速線図に基づいて行なわれる。
【００５７】
オートマチックトランスミッション４００においてギヤ段が形成された状態では、動力分割機構３１０のリングギヤ３２８からオートマチックトランスミッション４００に入力されるトルク（ハイブリッドシステム１００の出力トルク）が駆動輪である後輪７００に伝達される。
【００５８】
オートマチックトランスミッション４００のニュートラル状態においては、全ての摩擦係合要素が解放状態にされる。ニュートラル状態では、動力分割機構３１０のリングギヤ３２８から後輪７００へのトルクの伝達が遮断される。
【００５９】
Ｃ１クラッチ４３１、Ｃ２クラッチ４３２、Ｃ３クラッチ４３３、Ｂ１ブレーキ４４１およびＢ２ブレーキ４４２は、油圧により作動する。本実施の形態において、ハイブリッド車には、図４に示すように、各摩擦係合要素に対して油圧を給排してその係合・解放の制御を行なう油圧制御装置９００が設けられる。
【００６０】
この油圧制御装置９００は、機械式オイルポンプ９１０と電動オイルポンプ９２０と、これらのオイルポンプ９１０，９２０で発生させた油圧をライン圧に調圧するとともに、そのライン圧を元圧として調圧した油圧を各摩擦係合要素に対して給排し、かつ適宜の箇所に潤滑のためのオイルを供給する油圧回路９３０とを含む。
【００６１】
機械式オイルポンプ９１０は、エンジン２００によって駆動されて油圧を発生するポンプである。機械式オイルポンプ９１０は、キャリア３２６と同軸上に配置され、エンジン２００からトルクを受けて動作するようになっている。すなわち、キャリア３２６が回転することにより機械式オイルポンプ９１０が駆動せしめられて、油圧が発生する。
【００６２】
これに対して電動オイルポンプ９２０は、モータ（図示せず）によって駆動されるポンプである。電動オイルポンプ９２０は、ケース４０２の外部などの適宜の箇所に取り付けられる。電動オイルポンプ９２０は、所望の油圧を発生するように、ＥＣＵ８００により制御される。たとえば、電動オイルポンプ９２０の回転数等がフィードバック制御される。
【００６３】
電動オイルポンプ９２０の回転数は、回転数センサ８３０により検出され、検出結果を表す信号がＥＣＵ８００に送信される。また、電動オイルポンプ９２０からの吐出圧は、油圧センサ８３２により検出され、検出結果を表す信号がＥＣＵ８００に送信される。電動オイルポンプ９２０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ９４０を介してバッテリ９４２から供給される電力により作動する。
【００６４】
油圧回路９３０は、複数のソレノイドバルブや切換バルブあるいは調圧バルブ（それぞれ図示せず）を備え、調圧や油圧の給排を電気的に制御できるように構成されている。その制御は、ＥＣＵ８００により行なわれる。
【００６５】
なお、各オイルポンプ９１０，９２０の吐出側には、それぞれのオイルポンプ９１０，９２０の吐出圧で開き、これとは反対方向には閉じる逆止弁９１２，９２２が設けられ、かつ油圧回路９３０に対してこれらのオイルポンプ９１０，９２０は互いに並列に接続されている。また、ライン圧を調圧するバルブ（図示せず）は、吐出量を増大させてライン圧を高くし、これとは反対に吐出量を減じてライン圧を低くする二つの状態にライン圧を制御するように構成されている。
【００６６】
図５を参照して、本実施の形態に係る変速判断装置であるＥＣＵ８００の機能について説明する。なお、以下に説明するＥＣＵ８００の機能はハードウェアにより実現するようにしてもよく、ソフトウェアにより実現するようにしてもよい。
【００６７】
ＥＣＵ８００は、エンジン回転数予測部８４０と、変速判断部８４２とを含む。
エンジン回転数予測部８４０は、エンジン回転数センサ８２０を用いて検出されるエンジン回転数ＮＥの変化率から、オートマチックトランスミッション４００の変速の実行（開始から完了まで）に要する時間ΔＴＳ後のエンジン回転数ＮＥを予測する。
【００６８】
時間ΔＴＳは、変速の種類（変速前のギヤ段と変速後のギヤ段の組合せ）ごとに、実験もしくはシミュレーションなどに基づいて予め定められ、ＲＯＭ８０２に記憶される。エンジン回転数ＮＥの予想値ＮＥＰは、たとえば、エンジン回転数ＮＥの変化率に時間ΔＴＳを乗じて算出される。なお、エンジン回転数ＮＥを予想する方法はこれにかぎらない。
【００６９】
変速判断部８４２は、予想されたエンジン回転数ＮＥ、すなわち、エンジン回転数ＮＥの予想値ＮＥＰが許可領域内にある場合に変速を許可すると判断し、許可領域外にある場合に変速を禁止すると判断する。
【００７０】
許可領域は、エンジン回転数ＮＥの上限値、第１ＭＧ３１１の回転数の上限値ＮＳＨ、第１ＭＧ３１１の回転数の下限値ＮＳＬ、リングギヤ３２８の回転数ＮＲとキャリア３２６の回転数との差、すなわちピニオンギヤ３２４の回転数ＰＩＮの上限値ＰＩＮＨ、ピニオンギヤ３２４の回転数ＰＩＮの下限値ＰＩＮＬなどを考慮して定められる。各上限値および各下限値は、エンジン２００、第１ＭＧ３１１およびピニオンギヤ３２４の耐久性などを考慮して定められる。なお、許可領域を定める方法なこれに限らない。
【００７１】
許可領域は、ギヤ段ごとに定められる。図６において斜線で示す領域は、１速ギヤ段の許可領域を示す。１速ギヤ段の許可領域は、エンジン回転数ＮＥの上限値、１速ギヤ段における第１ＭＧ３１１の回転数の上限値ＮＳＨ（１）、１速ギヤ段における第１ＭＧ３１１の回転数の下限値ＮＳＬ（１）、１速ギヤ段におけるピニオンギヤ３２４の回転数ＰＩＮの上限値ＰＩＮＨ（１）などにより規定される。
【００７２】
同様に、たとえば３速ギヤ段の許可領域は、エンジン回転数ＮＥの上限値、３速ギヤ段における第１ＭＧ３１１の回転数の上限値ＮＳＨ（３）、３速ギヤ段における第１ＭＧ３１１の回転数の下限値ＮＳＬ（３）、３速ギヤ段におけるピニオンギヤ３２４の回転数ＰＩＮの上限値ＰＩＮＨ（３）などにより規定される。
【００７３】
変速を許可するか禁止するかは、ギヤ段ごとに判断される。たとえば、エンジン回転数ＮＥの予想値ＮＥＰが１速ギヤ段の許可領域内にある場合、１速ギヤ段への変速が許可され、許可領域外にある場合は１速ギヤ段への変速が禁止される。エンジン回転数ＮＥの予想値ＮＥＰが２速ギヤ段の許可領域内にある場合、２速ギヤ段への変速が許可され、許可領域外にある場合は２速ギヤ段への変速が禁止される。他のギヤ段についても同様である。変速を禁止すると判断された場合は、変速線図により変速が判断された場合であっても、変速は行なわれない。
【００７４】
図７を参照して、本実施の形態に係る変速判断装置であるＥＣＵ８００が実行するプログラムの制御構造について説明する。なお、以下に説明するプログラムは予め定められた周期で繰り返し実行される。
【００７５】
ステップ（以下、ステップをＳと略す）１００にて、ＥＣＵ８００は、エンジン回転数センサ８２０を用いて検出されたエンジン回転数ＮＥに基づいて、エンジン回転数ＮＥの変化率を算出する。Ｓ１１０にて、ＥＣＵ８００は、エンジン回転数ＮＥの変化率を用いて、変速に要する時間ΔＴＳ後のエンジン回転数ＮＥを予想する。すなわち、時間ΔＴＳ後のエンジン回転数ＮＥの予想値ＮＥＰが算出される。
【００７６】
Ｓ１２０にて、ＥＣＵ８００は、エンジン回転数ＮＥの予想値ＮＥＰが許可領域内にあるか否かを判断する。エンジン回転数ＮＥの予想値ＮＥＰが許可領域内にあるか否かは、ギヤ段に対応して定められた許可領域ごとに判断される。エンジン回転数ＮＥの予想値ＮＥＰが許可領域内にあると（Ｓ１２０にてＹＥＳ）、処理はＳ１３０に移される。もしそうでないと（Ｓ１２０にてＮＯ）、処理はＳ１４０に移される。Ｓ１３０にて、ＥＣＵ８００は、変速を許可する。Ｓ１４０にて、ＥＣＵ８００は、変速を禁止する。
【００７７】
以上のような構造およびフローチャートに基づく、本実施の形態に係る変速判断装置であるＥＣＵ８００の動作について説明する。なお、以下の説明においては、一例として、３速ギヤ段から最終的に１速ギヤ段に変速する場合を想定する。
【００７８】
オートマチックトランスミッション４００においてダウンシフトが実行される場合、図８に示すように、オートマチックトランスミッション４００の入力軸４０４に連結された第２ＭＧ３１２（リングギヤ３２８）の回転数がステップ的に増加することにより、第１ＭＧ３１１の回転数がステップ的に減少する。
【００７９】
このとき、エンジン回転数ＮＥが低いと、第１ＭＧ３１１（サンギヤ３２２）の回転数が過剰に低くなったり、ピニオンギヤ３２４の回転数ＰＩＮが過剰に高くなったりし得る。
【００８０】
そこで、エンジン回転数ＮＥが前述した許可領域内にある場合は変速を許可し、許可領域外にある場合は変速を禁止することが望ましい。仮に、変速を許可するか禁止するかを実際のエンジン回転数ＮＥを用いて判断するとする。図９に示すように、エンジン回転数ＮＥが１速ギヤ段の許可領域外にある場合は、図１０に示すように、３速ギヤ段から２速ギヤ段への変速が行なわれてエンジン回転数ＮＥが上昇した後、２速ギヤ段から１速ギヤ段への変速が行なわれる。すなわち、１速ギヤ段への変速が遅延される。
【００８１】
ところが、たとえばアクセル開度を急増した場合においては、エンジン回転数ＮＥが急増する。そのため、図１１に示すように、時間Ｔ（１）において変速を開始する際にはエンジン回転数ＮＥが許可領域外にあっても、時間Ｔ（２）において変速が完了する際にはエンジン回転数が許可領域内の値まで変化する場合がある。このような場合、３速ギヤ段から１速ギヤ段へ直接変速しても、第１ＭＧ３１１の回転数が過剰に低くなったり、ピニオンギヤ３２４の回転数ＰＩＮが過剰に高くなったりしない。
【００８２】
そこで、本実施の形態においては、実際のエンジン回転数ＮＥの代わりに、変速の実行に要する時間ΔＴＳ後におけるエンジン回転数ＮＥの予想値ＮＥＰを用いて変速を許可するか禁止するかが判断される。
【００８３】
車両の走行中、エンジン回転数センサ８２０を用いて検出されたエンジン回転数ＮＥに基づいて、エンジン回転数ＮＥの変化率が算出される（Ｓ１００）。エンジン回転数ＮＥの変化率を用いて、変速の実行に要する時間ΔＴＳ後のエンジン回転数ＮＥが予想される（Ｓ１１０）。
【００８４】
エンジン回転数ＮＥの予想値ＮＥＰが１速ギヤ段の許可領域内にあると（Ｓ１２０にてＹＥＳ）、１速ギヤ段への変速が許可される（Ｓ１３０）。これにより、変速前の実際のエンジン回転数ＮＥは許可領域外にあっても、１速ギヤ段への変速を行なうことができる。そのため、変速が遅延される頻度を低減することができる。その結果、変速の応答性が悪化することを軽減することができる。
【００８５】
一方、エンジン回転数ＮＥの予想値ＮＥＰが１速ギヤ段の許可領域外にあると（Ｓ１２０にてＮＯ）、１速ギヤ段への変速が禁止される（Ｓ１４０）。これにより、第１ＭＧ３１１の回転数が過剰に低くなったり、ピニオンギヤ３２４の回転数ＰＩＮが過剰に高くなったりしないようにすることができる。
【００８６】
以上のように、本実施の形態に係る変速判断装置であるＥＣＵによれば、エンジン回転数ＮＥの予想値に基づいて、変速を許可するか禁止するかが判断される。これにより、実際のエンジン回転数ＮＥは許可領域外にあっても、変速を行なうことができる。そのため、変速が遅延される頻度を低減することができる。その結果、変速の応答性が悪化することを軽減することができる。
【００８７】
今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】本発明の実施の形態に係る変速判断装置であるＥＣＵを搭載したハイブリッド車を示す概略構成図である。
【図２】ハイブリッドシステムおよびオートマチックトランスミッションを示す図である。
【図３】動力分割機構の共線図を示す図（その１）である。
【図４】油圧制御装置を示す図である。
【図５】ＥＣＵの機能ブロック図である。
【図６】変速の許可領域を示す図（その１）である。
【図７】本発明の実施の形態に係る変速判断装置であるＥＣＵが実行するプログラムの制御構造を示すフローチャートである。
【図８】動力分割機構の共線図を示す図（その２）である。
【図９】変速の許可領域を示す図（その２）である。
【図１０】エンジン回転数ＮＥなどの推移を示すタイミングチャート（その１）である。
【図１１】エンジン回転数ＮＥなどの推移を示すタイミングチャート（その２）である。
【符号の説明】
【００８９】
１００  ハイブリッドシステム、２００  エンジン、３１０  動力分割機構、３１１  第１ＭＧ、３１２  第２ＭＧ、３２０  プラネタリギヤ、３２２  サンギヤ、３２４  ピニオンギヤ、３２６  キャリア、３２８  リングギヤ、４００  オートマチックトランスミッション、４０４  入力軸、４０６  出力軸、４３１  Ｃ１クラッチ、４３２  Ｃ２クラッチ、４３３  Ｃ３クラッチ、４４１  Ｂ１ブレーキ、４４２  Ｂ２ブレーキ、４５０  ワンウェイクラッチ（Ｆ）、８００  ＥＣＵ、８０２  ＲＯＭ、８２０  エンジン回転数センサ、８４０  エンジン回転数予測部、８４２  変速判断部。
【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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