(57)【要約】【課題】電動機を出力部材に連結している変速機での変速に伴う出力軸トルクの落ち込みを防止する制御装置を提供する。【解決手段】主動力源からトルクが伝達される出力部材に、変速機を介して電動機が連結されたハイブリッド駆動装置の制御装置であって、前記変速機による変速の際に、前記出力部材のトルクの変化を抑制する方向に前記電動機のトルクを補正する電動機トルク補正手段（ステップＳ３１，Ｓ３４）を備えている。そのトルク補正は、トルク相では増大補正とし、イナーシャ相では減少補正とすることができる。【選択図】  図１
2004203218.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主動力源からトルクが伝達される出力部材に、変速機を介して電動機が連結されたハイブリッド駆動装置の制御装置において、
前記変速機による変速の際に、前記出力部材のトルクの変化を抑制する方向に前記電動機のトルクを補正する電動機トルク補正手段を備えていることを特徴とするハイブリッド駆動装置の制御装置。
【請求項２】
前記電動機トルク補正手段は、前記変速機での変速の際のイナーシャ相の開始が判定される以前では前記電動機の出力トルクを増大補正するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド駆動装置の制御装置。
【請求項３】
前記電動機トルク補正手段は、前記変速機での変速の際のイナーシャ相の開始が判定された後は前記電動機の出力トルクを減少補正するように構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のハイブリッド駆動装置の制御装置。
【請求項４】
前記変速機が、係合・解放状態を変更することによって変速を実行する摩擦係合装置を備え、
前記電動機トルク補正手段が、前記摩擦係合装置のトルク容量もしくはトルク容量に関係する制御量の制御と協調して前記電動機の出力トルクを制御するように構成されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のハイブリッド駆動装置の制御装置。
【請求項５】
前記摩擦係合装置が、前記変速の際に係合させられる係合側摩擦係合装置と解放させられる解放側摩擦係合装置とを含み、
前記電動機トルク補正手段は、前記解放側摩擦係合装置を滑らせながら次第に解放させている際に、前記電動機の出力トルクを増大補正するように構成されていることを特徴とする請求項４に記載のハイブリッド駆動装置の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ハイブリッド駆動装置から出力されるトルクを制御する制御装置に関し、特に出力軸トルクを補助する電動機もしくはモータ・ジェネレータが入力側に連結されている変速機での変速の際の出力軸トルクを制御する装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
変速機を電動機と出力部材との間に介在させた駆動装置の一例が特開２００２−２２５５７８号公報（特許文献１）に記載されている。その駆動装置は、内燃機関とモータ・ジェネレータとを動力源としたハイブリッド駆動装置であって、内燃機関と第１モータ・ジェネレータとが、遊星歯車機構を主体とするトルク合成機構を介して連結され、そのトルク合成機構に連結された出力軸に、高低二段に変速できる変速機を介して第２モータ・ジェネレータが連結されている。
【０００３】
上記の第１モータ・ジェネレータが主として内燃機関の回転数を制御するとともに発電をおこなうためのものであるのに対して、第２モータ・ジェネレータは出力軸トルクを補助し、あるいは制動力を補助するためのものである。また、変速機は、二つの摩擦係合装置の係合・解放状態を切り換えることにより、いわゆる直結段と低速段とに変速できるようになっており、低車速時には低速段に設定して変速比に対応するトルクの増幅率を大きくし、また車速が増大した際には高速段に変速することより第２モータ・ジェネレータの回転数を相対的に低下させて動力損失を防止するようになっている。そして、その変速は、一方の摩擦係合装置の係合圧を低下させるとともに、他方の摩擦係合装置の係合圧を増大させることにより、第２モータ・ジェネレータや他の回転部材の回転数を変化させて実行される。
【０００４】
また従来、エンジンの出力トルクと電動機の出力トルクとを遊星歯車機構によって合成した後に出力し、その出力トルクを変速機を介して車輪に伝達するように構成したハイブリッド駆動装置であって、かみ合いクラッチによって変速を実行する際に、引きずりトルクなどに相当する付加トルクを求め、前記電動機によってその付加トルクを付与することにより、クラッチの回転数を同期回転数に速やかに到達させるように構成した装置が、特開２０００−２９５７０９号公報（特許文献２）に記載されている。
【０００５】
さらに、ハイブリッド駆動装置に組み込まれている変速機での変速の際のショックを低減するために、イナーシャ相もしくはその終期にモータトルクを低下させて慣性トルクを吸収するように構成した装置が、特開平６−３１９２１０号公報（特許文献３）に記載されている。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−２２５５７８号公報（段落（００４７）〜（００５４）、図３）
【特許文献２】
特開２０００−２９５７０９号公報（段落（００２４））
【特許文献３】
特開平６−３１９２１０号公報（段落（００４３）〜（００４４））
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記の特開２００２−２２５５７８号公報に記載されたハイブリッド駆動装置における変速機は、ブレーキとクラッチとによってロー（低速段）とハイ（直結段）との二段に変速するように構成されている。したがって変速時にはブレーキとクラッチとの一方を解放し、かつ他方を係合させることになるから、両者を協調して制御する必要があり、そのために変速に要する時間が長くなる傾向にある。またその変速の間に変速機による伝達トルク容量が低下する。そのため、出力軸トルクの落ち込みが、変速時間が長いことと相まって大きくなる可能性があった。
【０００８】
この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであって、電動機を出力部材に連結している変速機での変速に伴う出力部材のトルクの変動もしくは落ち込みを抑制もしくは防止することのできる制御装置を提供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段およびその作用】
この発明は、上記の目的を達成するために、変速機の入力側に連結されている電動機のトルクを補正することにより、変速に伴う出力部材のトルクの変動を抑制するように構成したことを特徴とするものである。より具体的には、請求項１の発明は、主動力源からトルクが伝達される出力部材に、変速機を介して電動機が連結されたハイブリッド駆動装置の制御装置において、前記変速機による変速の際に、前記出力部材のトルクの変化を抑制する方向に前記電動機のトルクを補正する電動機トルク補正手段を備えていることを特徴とする制御装置である。
【００１０】
したがって請求項１の発明では、変速機での変速に伴ってその伝達トルク容量が変化しても、その入力側に連結されている電動機のトルクが、出力部材でのトルクの変化を補うように補正される。その結果、出力部材におけるトルクの変化あるいは落ち込みが防止もしくは抑制される。
【００１１】
また、請求項２の発明は、請求項１における前記電動機トルク補正手段が、前記変速機での変速の際のイナーシャ相の開始が判定される以前では前記電動機の出力トルクを増大補正するように構成されていることを特徴とする制御装置である。
【００１２】
したがって請求項２の発明では、変速時のイナーシャ相の開始前に変速機から出力されるトルクが低下するが、そのイナーシャ相の開始前では電動機のトルクが増大側に補正されるので、結局は、変速機から出力部材に出力されるトルクの低下が抑制もしくは防止され、その結果、変速機での変速に伴う出力部材のトルクの変動あるいは落ち込みが防止もしくは抑制される。
【００１３】
さらに、請求項３の発明は、請求項１もしくは２における前記電動機トルク補正手段が、前記変速機での変速の際のイナーシャ相の開始が判定された後は前記電動機の出力トルクを減少補正するように構成されていることを特徴とする制御装置である。
【００１４】
したがって請求項３の発明では、変速機での変速の際のイナーシャ相では、所定の回転部材の回転数の変化に伴う慣性トルクが生じ、これが出力部材に作用するので、電動機のトルクが減少補正され、その結果、変速機での変速に伴う出力部材のトルクの変動あるいは落ち込みが防止もしくは抑制される。
【００１５】
またさらに、請求項４の発明は、請求項１ないし３のいずれかの発明において、前記変速機が、係合・解放状態を変更することによって変速を実行する摩擦係合装置を備え、前記電動機トルク補正手段が、前記摩擦係合装置のトルク容量もしくはトルク容量に関係する制御量の制御と協調して前記電動機の出力トルクを制御するように構成されていることを特徴とする制御装置である。
【００１６】
したがって請求項４の発明では、変速時における変速機の伝達トルク容量が、前記摩擦係合装置のトルク容量に関連して変化し、その摩擦係合装置のトルク容量もしくはそのトルク容量に関係する制御量に基づいて電動機のトルクが制御されるので、変速機での変速の際における出力部材のトルクの変動あるいは落ち込みが、より正確に防止もしくは抑制される。
【００１７】
そして、請求項５の発明は、請求項１ないし４のいずれかの発明において、前記摩擦係合装置が、前記変速の際に係合させられる係合側摩擦係合装置と解放させられる解放側摩擦係合装置とを含み、前記電動機トルク補正手段は、前記解放側摩擦係合装置を滑らせながら次第に解放させている際に、前記電動機の出力トルクを増大補正するように構成されていることを特徴とする制御装置である。
【００１８】
したがって請求項５の発明では、変速機での変速初期においては解放側摩擦係合装置が滑りを伴って次第に解放させられ、そのトルク容量が低下し、それに合わせて電動機のトルクが増大補正されるので、変速機から出力部材に伝達されるトルクの変化が少なく、その結果、変速初期における出力部材のトルクの低下を防止もしくは抑制することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
つぎにこの発明を具体例に基づいて説明する。先ず、この発明で対象とするハイブリッド駆動装置について説明すると、この発明で対象とするハイブリッド駆動装置は、一例として車両に搭載されるものであって、図３に示すように、主動力源１のトルクが出力部材２に伝達され、その出力部材２からデファレンシャル３を介して駆動輪４にトルクが伝達されるようになっている。一方、走行のための駆動力を出力する力行制御あるいはエネルギを回収する回生制御の可能なアシスト動力源５が設けられており、このアシスト動力源５が変速機６を介して出力部材２に連結されている。したがってアシスト動力源５と出力部材２との間でトルク容量を変速機６で設定する変速比に応じて増減するようになっている。
【００２０】
その変速機６は、設定する変速比が“１”以上となるように構成することができ、このように構成することにより、アシスト動力源５でトルクを出力する力行時に、アシスト動力源５で出力したトルクを増大させて出力部材２に伝達できるので、アシスト動力源５を低容量もしくは小型のものとすることができる。しかしながら、アシスト動力源５の運転効率を良好な状態に維持することが好ましいので、例えば車速に応じて出力部材２の回転数が増大した場合には、変速比を低下させてアシスト動力源５の回転数を低下させる。また、出力部材２の回転数が低下した場合には、変速比を増大させることがある。
【００２１】
そのような変速の場合、変速機６でのトルク容量容量が低下したり、あるいは回転数の変化に伴う慣性トルクが生じたりし、これが出力部材２のトルクすなわち出力軸トルクに影響する。そこで上記のハイブリッド駆動装置は、変速機６による変速の際に主動力源１のトルクを補正して出力部材２のトルク変動を防止もしくは抑制するように制御される。
【００２２】
より具体的に説明すると、主動力源１は図４に示すように、内燃機関１０と、モータ・ジェネレータ（以下、仮に第１モータ・ジェネレータもしくはＭＧ１と記す）１１と、これら内燃機関１０と第１モータ・ジェネレータ１１との間でトルクを合成もしくは分配する遊星歯車機構１２とを主体として構成されている。その内燃機関（以下、エンジンと記す）１０は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの燃料を燃焼させて動力を出力する公知の動力装置であって、スロットル開度（吸気量）や燃料供給量、点火時期などの運転状態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、例えば、マイクロコンピュータを主体とする電子制御装置（Ｅ−ＥＣＵ）１３によっておこなうように構成されている。
【００２３】
また、第１モータ・ジェネレータ１１は、一例として同期電動機であって、電動機としての機能と発電機としての機能とを生じるように構成され、インバータ１４を介してバッテリーなどの蓄電装置１５に接続されている。そして、そのインバータ１４を制御することにより、第１モータ・ジェネレータ１１の出力トルクあるいは回生トルクを適宜に設定するようになっている。その制御をおこなうために、マイクロコンピュータを主体とする電子制御装置（ＭＧ１−ＥＣＵ）１６が設けられている。
【００２４】
さらに、遊星歯車機構１２は、外歯歯車であるサンギヤ１７と、そのサンギヤ１７に対して同心円上に配置された内歯歯車であるリングギヤ１８と、これらサンギヤ１７とリングギヤ１８とに噛合しているピニオンギヤを自転かつ公転自在に保持しているキャリヤ１９とを三つの回転要素として差動作用を生じる公知の歯車機構である。前記内燃機関１０の出力軸がダンパー２０を介して第１回転要素であるキャリヤ１９に連結されている。言い換えれば、キャリヤ１９が入力要素となっている。
【００２５】
これに対して第２回転要素であるサンギヤ１７に第１モータ・ジェネレータ１１が連結されている。したがってサンギヤ１７がいわゆる反力要素となっており、また第３回転要素であるリングギヤ１８が出力要素となっている。そして、そのリングギヤ１８が出力部材（すなわち出力軸）２に連結されている。
【００２６】
一方、変速機６は、図４に示す例では、一組のラビニョ型遊星歯車機構によって構成されている。すなわちそれぞれ外歯歯車である第１サンギヤ（Ｓ１）２１と第２サンギヤ（Ｓ２）２２とが設けられており、その第１サンギヤ２１にショートピニオン２３が噛合するとともに、そのショートピニオン２３がこれより軸長の長いロングピニオン２４に噛合し、そのロングピニオン２４が前記各サンギヤ２１，２２と同心円上に配置されたリングギヤ（Ｒ）２５に噛合している。なお、各ピニオン２３，２４は、キャリヤ（Ｃ）２６によって自転かつ公転自在に保持されている。また、第２サンギヤ２２がロングピニオン２４に噛合している。したがって第１サンギヤ２１とリングギヤ２５とは、各ピニオン２３，２４と共にタプルピニオン型遊星歯車機構に相当する機構を構成し、また第２サンギヤ２２とリングギヤ２５とは、ロングピニオン２４と共にシングルピニオン型遊星歯車機構に相当する機構を構成している。
【００２７】
そして、第１サンギヤ２１を選択的に固定する第１ブレーキＢ１と、リングギヤ２５を選択的に固定する第２ブレーキＢ２とが設けられている。これらのブレーキＢ１，Ｂ２は摩擦力によって制動力を生じるいわゆる摩擦係合装置であり、多板形式の係合装置あるいはバンド形式の係合装置を採用することができる。そして、これらのブレーキＢ１，Ｂ２は、油圧や電磁力などによる係合圧に応じてそのトルク容量が連続的に変化するように構成されている。さらに、第２サンギヤ２２に前述したアシスト動力源５が連結され、またキャリヤ２６が前記出力軸２に連結されている。
【００２８】
したがって、上記の変速機６は、第２サンギヤ２２がいわゆる入力要素であり、またキャリヤ２６が出力要素となっており、第１ブレーキＢ１を係合させることにより変速比が“１”より大きい高速段が設定され、第１ブレーキＢ１に替えて第２ブレーキＢ２を係合させることにより、高速段より変速比の大きい低速段が設定されるように構成されている。この各変速段の間での変速は、車速や要求駆動力（もしくはアクセル開度）などの走行状態に基づいて実行される。より具体的には、変速段領域を予めマップ（変速線図）として定めておき、検出された運転状態に応じていずれかの変速段を設定するように制御される。その制御をおこなうためのマイクロコンピュータを主体とした電子制御装置（Ｔ−ＥＣＵ）２７が設けられている。
【００２９】
なお、図４に示す例では、アシスト動力源５として、トルクを出力する力行およびエネルギを回収する回生の可能なモータ・ジェネレータ（以下仮に、第２モータ・ジェネレータもしくはＭＧ２と記す）が採用されている。この第２モータ・ジェネレータ５は、インバータ２８を介してバッテリー２９に接続されている。そして、マイクロコンピュータを主体とする電子制御装置（ＭＧ２−ＥＣＵ）３０によってそのインバータ２８を制御することにより、力行および回生ならびにそれぞれの場合におけるトルクを制御するように構成されている。なお、そのバッテリー２９および電子制御装置３０は、前述した第１モータ・ジェネレータ１１についてのインバータ１４およびバッテリー（蓄電装置）１５と統合することもできる。
【００３０】
上述したトルク合成分配機構としてのシングルピニオン型遊星歯車機構１２についての共線図を示せば、図５の（Ａ）のとおりであり、キャリヤ１９に入力されるエンジン１０の出力するトルクに対して、第１モータ・ジェネレータ１１による反力トルクをサンギヤ１７に入力すると、出力要素となっているリングギヤ１８には、エンジン１０から入力されたトルクより大きいトルクが現れる。その場合、第１モータ・ジェネレータ１１は、発電機として機能する。また、リングギヤ１８の回転数（出力回転数）を一定とした場合、第１モータ・ジェネレータ１１の回転数を大小に変化させることにより、エンジン１０の回転数を連続的に（無段階に）変化させることができる。すなわち、エンジン１０の回転数を例えば燃費が最もよい回転数に設定する制御を、第１モータ・ジェネレータ１１を制御することによっておこなうことができる。なお、この種のハイブリッド形式は、機械分配式あるいはスプリットタイプと称されている。
【００３１】
また、変速機６を構成しているラビニョ型遊星歯車機構についての共線図を示せば、図５の（Ｂ）のとおりである。すなわち第２ブレーキＢ２によってリングギヤ２５を固定すれば、低速段Ｌが設定され、第２モータ・ジェネレータ５の出力したトルクが変速比に応じて増幅されて出力軸２に付加される。これに対して第１ブレーキＢ１によって第１サンギヤ２１を固定すれば、低速段Ｌより変速比の小さい高速段Ｈが設定される。この高速段Ｈにおける変速比も“１”より大きいので、第２モータ・ジェネレータ５の出力したトルクがその変速比に応じて増大させられて出力軸２に付加される。
【００３２】
なお、各変速段Ｌ，Ｈが定常的に設定されている状態では、出力軸２に付加されるトルクは、第２モータ・ジェネレータ５の出力トルクを変速比に応じて増大させたトルクとなるが、変速過渡状態では各ブレーキＢ１，Ｂ２でのトルク容量や回転数変化に伴う慣性トルクなどの影響を受けたトルクとなる。また、出力軸２に付加されるトルクは、第２モータ・ジェネレータ５の駆動状態では、正トルクとなり、被駆動状態では負トルクとなる。
【００３３】
上述したハイブリッド駆動装置は、主動力源１とアシスト動力源５との二つの動力源を備えているので、これらを有効に利用して低燃費で排ガス量の少ない運転がおこなわれる。またエンジン１０を駆動する場合であっても、第１モータ・ジェネレータ１１によって最適燃費となるようにエンジン１０の回転数が制御される。さらに、コースト時には車両の有する慣性エネルギーが電力として回生される。そして、第２モータ・ジェネレータ５を駆動してトルクアシストする場合、車速が遅い状態では変速機６を低速段Ｌに設定して出力軸２に付加するトルクを大きくし、車速が増大した状態では、変速機６を高速段Ｈに設定して第２モータ・ジェネレータ５の回転数を相対的に低下させて損失を低減し、効率の良いトルクアシストが実行される。
【００３４】
上述したハイブリッド駆動装置についてのこのような基本的な制御の例を図６にフローチャートで示してある。図６に示す例では、先ず、シフト位置の検出がおこなわれる（ステップＳ１）。このシフト位置とは、車両を停止状態に維持するパーキングＰ、後進走行させるリバースＲ、ニュートラル状態とするニュートラルＮ、前進走行するためのドライブＤ、出力軸２の回転数に対してエンジン回転数を相対的に大きく維持して駆動トルクを大きくし、あるいはコースト時に制動力を増大させるエンジンブレーキＳなどのシフト装置（図示せず）で選択されている各状態であり、ステップＳ１ではリバースＲ、ドライブＤ、エンジンブレーキＳの各シフト位置を検出する。
【００３５】
ついで、要求駆動力が決定される（ステップＳ２）。例えば、シフト位置やアクセル開度さらには車速などの車両の走行状態に関する情報ならびに駆動力マップなどの予め記憶している情報に基づいて要求駆動力が決定される。
【００３６】
さらに、上記のステップＳ２で決定された要求駆動力に基づいて変速段（変速比）が決定される（ステップＳ３）。すなわち前述した変速機６で設定すべき変速段が低速段Ｌあるいは高速段Ｈに決定される。
【００３７】
その変速機６で設定すべき変速段への変速中か否かが判断される（ステップＳ４）。この判断は、変速を実行すべきか否かの判断であり、ステップＳ３で決定された変速段が、その時点に設定されている変速段とは異なっている場合に、ステップＳ４で肯定的に判断される。
【００３８】
ステップＳ４で肯定的に判断された場合には、ステップＳ３で決定された変速段を設定するための変速を実行するように油圧が制御される（ステップＳ５）。この油圧は、前述した各ブレーキＢ１，Ｂ２の油圧であり、例えば係合側のブレーキについては、係合直前の状態にするために油圧を一次的に増大させるファーストフィルの後に所定の低い油圧に維持する低圧待機の制御をおこない、これに対して解放側のブレーキについては、所定油圧までステップダウンさせた後、第２モータ・ジェネレータ５の回転数に応じて次第に解放させるように油圧を低下させる制御をおこなう。
【００３９】
各ブレーキＢ１，Ｂ２の係合圧をこのように制御することにより第２モータ・ジェネレータ５と出力軸２との間で伝達されるトルクが制限されるので、パワーオン状態では、出力トルクが低下する。そのトルクの低下量は、変速機６における少なくともいずれか一方のブレーキＢ１，Ｂ２のトルク容量に応じたものとなるので、ブレーキトルクが推定される（ステップＳ６）。これは、各ブレーキＢ１，Ｂ２の油圧指令値およびマップに基づいて推定することができる。
【００４０】
推定されたブレーキトルクが出力トルクの低下量に対応しているので、出力トルクの低下を補うための主動力源１によるトルク補償制御量（ＭＧ１目標回転数）が求められる（ステップＳ７）。図４に示すハイブリッド駆動装置では、主動力源１がエンジン１０と第１モータ・ジェネレータ１１ならびに遊星歯車機構１２によって構成されているので、第１モータ・ジェネレータ１１のトルクを制御することにより、変速時のトルク補償をおこなうことができ、したがってステップＳ７では第１モータ・ジェネレータ１１の補償制御量が求められる。
【００４１】
前述したように変速機６での変速は、各ブレーキＢ１，Ｂ２の係合・解放状態を変化させることにより実行され、その過程では出力軸トルクが低下することがあるので、その出力軸トルクの低下を第２モータ・ジェネレータ５で補償するために第２モータ・ジェネレータ５の出力トルクを一時的に変化させる。そこで、第１モータ・ジェネレータ１１の補正制御量の算出と併せて、第２モータ・ジェネレータ５のトルク補正量が求められる（ステップＳ８）。
【００４２】
ついで、上記のようにして求められた各制御量もしくは補正量が出力される。すなわち上記のステップＳ５で求められたブレーキ油圧を制御するための指令信号が出力され（ステップＳ９）、ステップＳ７で求められたＭＧ１目標回転数を設定する指令信号が出力され（ステップＳ１０）、ステップＳ８で求められた第２モータ・ジェネレータ５のトルクを設定する指令信号が出力される（ステップＳ１１）。
【００４３】
一方、変速中ではないことによりステップＳ４で否定的に判断された場合には、定常走行時（非変速時）のブレーキ油圧が算出される（ステップＳ１２）。そのブレーキ油圧は、第２モータ・ジェネレータ５と出力軸２との間で伝達するトルクに対応したトルク容量を設定するための油圧であり、したがって第２モータ・ジェネレータ５と出力軸２との間で伝達することが要求されているトルクに基づいて算出することができる。
【００４４】
また、定常走行時の第２モータ・ジェネレータ５のトルクが算出される（ステップＳ１３）。定常走行時には、エンジン１０は燃費が良好になるように制御され、その状態での要求駆動力に対する主動力源１の出力の過不足分を第２モータ・ジェネレータ５で補うから、第２モータ・ジェネレータ５のトルクは、エンジン１０および第１モータ・ジェネレータ１１によって出力されるトルクと要求されているトルクとに基づいて算出することができる。
【００４５】
前述したようにエンジン１０の回転数は、第１モータ・ジェネレータ１１によって制御することができ、定常走行状態では、最適燃費となるようにエンジン１０を運転するので、第１モータ・ジェネレータ１１の回転数として、エンジン１０の燃費が最適となる回転数が目標として算出される（ステップＳ１４）。
【００４６】
その後、前述したステップＳ９ないしステップＳ１１に進み、ステップＳ１２で求められたブレーキ油圧を設定するための指令信号、ステップＳ１３で求められた第２モータ・ジェネレータ５のトルクを設定するための指令信号、ステップＳ１４で算出された第１モータ・ジェネレータ１１の回転数を設定するための指令信号が、それぞれ出力される。
【００４７】
上述した図６に示す制御によれば、変速中の出力軸トルクの補償のために、少なくともいずれか一方のモータ・ジェネレータ５，１１のトルクを制御するが、第２モータ・ジェネレータ５は変速機６を介して出力軸２に連結されているので、この発明の制御装置では、変速に伴う出力軸トルクの変動を抑制するために、第２モータ・ジェネレータ５のトルクを変速の状態に応じて制御する。すなわちこの発明に係る制御装置は、図１に示す制御を実行するように構成されている。
【００４８】
図１に示す制御例では、先ず、変速中か否かが判断される（ステップＳ２１）。前記変速機６での変速の判断は、通常の車両用自動変速機における変速の判断と同様に、車速あるいは出力軸回転数とアクセル開度や要求駆動力などとをパラメータとした変速マップに基づいて判断され、したがってその変速の判断が成立していること、もしくはその判断の成立に伴う制御が開始されていることによってステップＳ２１の判断をおこなうことができる。
【００４９】
このステップＳ２１で否定的に判断された場合、すなわち変速中でない場合には、第２モータ・ジェネレータ５のトルク補正量Ｔmadjがゼロとされる（ステップＳ２２）。そして、“０”とされている第２モータ・ジェネレータ５のトルク補正量Ｔmadjが出力される（ステップＳ２３）。すなわち、第２モータ・ジェネレータ５のトルクは加速要求（もしくは駆動力の要求量）や要求制動力などの加減速要求量に応じたトルクに制御され、これを変速を要因として補正することはおこなわれない。その後、リターンする。
【００５０】
これに対して変速中であることによりステップＳ２１で肯定的に判断された場合には、変速のための制御信号が出力されたか否かが判断される（ステップＳ２４）。その制御信号は例えば変速前の変速段を設定するために係合していた摩擦係合装置の係合圧を低下させて実質的に変速を開始する制御信号である。このステップＳ２４での判断時点に変速出力があればステップＳ２４で肯定的に判断され、既に変速出力がなされていれば、ステップＳ２４で否定的に判断される。そして、ステップＳ２４で肯定的に判断された場合には、変速シーケンス計測用のタイマ（ガードタイマ）がゼロリセットされて起動される（ステップＳ２５）。また、この時点の出力軸トルクＴo の推定値Ｔotg が記憶（ストア）される（ステップＳ２６）。これは、変速中における出力軸トルクの目標値として、変速開始時の推定トルクＴotg を採用するためである。その後、ガードタイマが成立したか否か、すなわちガードタイマの起動時から予め定めた所定時間が経過したか否かが判断される（ステップＳ２７）。
【００５１】
これとは反対に、既に変速出力があったことによりステップＳ２４で否定的に判断された場合には、既にガードタイマが起動されているので、直ちにステップＳ２７に進んでガードタイマの起動時から予め定めた所定時間が経過したか否かが判断される。なお、このステップＳ２７では、駆動力の急変がないこと、油温が所定値以上であること、制御機器にフェイルが生じていないことなどのトルク補正制御の前提条件の成立を併せて判断することとしてもよい。
【００５２】
したがってステップＳ２７で否定的に判断された場合には、第２モータ・ジェネレータ５の出力トルクを補正して出力軸トルクのアシストを実行する状況ではないことになるので、前述したステップＳ２２に進んで、第２モータ・ジェネレータ５の出力トルクの補正量Ｔmadjをゼロにする。これとは反対にステップＳ２７で肯定的に判断された場合には、モータの吹き上がりの判定が成立したか否かが判断される（ステップＳ２８）。
【００５３】
上述した変速機６では、一方のブレーキＢ１（もしくはＢ２）を解放し、かつ他方のブレーキＢ２（もしくはＢ１）を係合させるいわゆるつかみ替えによって変速が実行される。したがって第２モータ・ジェネレータ５がトルクを出力しているパワーオン状態での変速の際には、解放側（ドレン側）のブレーキのトルク容量が低下することに伴って、第２モータ・ジェネレータ５の回転を抑制するように作用していたトルクが低下するので、第２モータ・ジェネレータ５の回転数が、その時点の変速比に応じた回転数よりも増大する。したがってこのステップＳ２８の判断は、第２モータ・ジェネレータ５の回転数ＮT に基づいておこなうことができる。
【００５４】
第２モータ・ジェネレータ５の回転数の吹き上がりの判定が成立してステップＳ２８で肯定的に判断された場合、ドレン側ブレーキ（解放側の摩擦係合装置）のフィードバック（ＦＢ）制御が実行される（ステップＳ２９）。すなわち、第２モータ・ジェネレータ５の回転数が変速前の変速比に基づいて定まる回転数に対して所定値だけ大きい回転数となるように、検出された回転数差に基づいてドレン側ブレーキの係合圧が制御される。
【００５５】
摩擦係合装置の係合圧とそのトルク容量との関係は、実験や学習制御によって予め求めておくことができるので、フィードバック制御（ＦＢ制御）により設定される係合圧に基づいて解放側摩擦係合装置すなわちブレーキＢ１（もしくはＢ２）のトルク容量を求めることができる。そのトルク容量分のトルクと係合側のトルク容量分のトルクとが第２モータ・ジェネレータ５から出力軸２に伝達されるので、ドレン側ブレーキのトルク容量から出力軸トルクＴo が算出される（ステップＳ３０）。すなわち、ドレン側ブレーキのトルク容量に基づいて出力軸トルクＴo の低下分が求まるので、出力軸トルクＴo を算出できる。なお、既にモータの吹き上がりの判定が成立していてステップＳ２８で否定的に判断された場合には、直ちにこのステップＳ３０に進む。
【００５６】
第２モータ・ジェネレータ５の吹き上がりが生じている状態では変速機６の伝達トルク容量が低下しているので、出力軸トルクＴo が所期のトルクより低下している。すなわち前述したステップＳ２６で記憶した目標値としての推定トルクＴotgとステップＳ３０で推定した出力軸トルクＴo とに差が生じており、したがってこれらのトルク差（Ｔotg−Ｔo ）に応じて第２モータ・ジェネレータ５の出力トルクの補正値Ｔmadjが算出される（ステップＳ３１）。
【００５７】
すなわちこの状態は、変速開始後のトルク相であって、ドレン側ブレーキに微少滑りを生じさせつつ入力側からのトルクの伝達容量を低下させ、かつ所定の回転部材の回転数変化が生じていない状態である。この変速初期の状態では、出力軸トルクＴo が低下傾向にあるので、第２モータ・ジェネレータ５の出力トルクが増大補正される。結局、第２モータ・ジェネレータ５のトルクは、解放側摩擦係合装置のトルク容量あるいはこれに関連する係合圧（油圧）との協調制御によって補正される。
【００５８】
ついで、イナーシャ相の開始が判定されたか否かが判断される（ステップＳ３２）。このステップＳ３２で否定的に判断された場合には、変速状態は未だトルク相にあり、したがってトルク相での第２モータ・ジェネレータ５のトルク補正を実行するためにステップＳ２３に進み、第２モータ・ジェネレータ５のトルクの補正値Ｔmadjを出力する。
【００５９】
これに対してイナーシャ相の開始の判定が成立していることによりステップＳ３２で肯定的に判断された場合には、慣性トルクを考慮して出力軸トルクＴo が算出される（ステップＳ３３）。例えば低速段Ｌから高速段Ｈに変速する場合、第２モータ・ジェネレータ５などの所定の回転部材の回転数を、変速後の高速段Ｈでの変速比に応じた回転数に低下させることになるので、その回転数変化に伴って慣性トルクが生じ、これが出力軸トルクＴo に現れる。そこで、その慣性トルクに基づいて出力軸トルクＴo が補正される。
【００６０】
こうして求められた出力軸トルクＴo と前述した目標値としての推定トルクＴotgとのトルク差（Ｔotg−Ｔo ）に応じて第２モータ・ジェネレータ５の出力トルクの補正値Ｔmadjが算出される（ステップＳ３４）。すなわちこの状態は、係合側摩擦係合装置（すなわちアプライ側ブレーキ）がトルク容量を持ち始め、その結果、回転数変化が生じるイナーシャ相でのトルク制御であり、慣性トルクに基づいて出力軸トルクＴo が増大する傾向を示すので、第２モータ・ジェネレータ５の出力トルクは、減少補正される。
【００６１】
その後、変速の終了判定が成立したか否かが判断される（ステップＳ３５）。その変速の終了は、例えば第２モータ・ジェネレータ５などの所定の回転部材の回転数が、変速後の変速比に応じた同期回転数に達したこと、もしくは同期回転数との差が所定値以内になったことによって判定することができる。
【００６２】
このステップＳ３４で否定的に判断された場合には、変速状態は未だイナーシャ相にあり、したがってイナーシャ相での第２モータ・ジェネレータ５のトルク補正を実行するためにステップＳ２３に進み、第２モータ・ジェネレータ５のトルクの補正値Ｔmadjを出力する。すなわち、第２モータ・ジェネレータ５のトルクが減少補正される。
【００６３】
これに対して変速終了の判定が成立していることによりステップＳ３５で肯定的に判断された場合には、変速に伴う第２モータ・ジェネレータ５のトルク補正を終了するために、そのトルクの補正値Ｔmadjがゼロとされる（ステップＳ３５）。そして、これが出力される（ステップＳ２３）。
【００６４】
上記の図１に示す制御をおこなった場合のタイムチャートを図２に模式的に示してある。図２は、低速段Ｌから高速段Ｈに変速する場合の例を示しており、低速段Ｌを設定して走行しているｔ0 時点に高速段Ｈへの変速の判断が成立すると、高速段Ｈを設定するための第１ブレーキＢ１の油圧（高速段側油圧）Ｐhiが一時的に増大させられた後、所定の低圧に維持される。すなわちパッククリアランスを詰めるためのファーストフィルおよびその後の低圧待機のための油圧制御が実行される。また、これと同時に、変速判断時点における推定出力軸トルクが目標値Ｔotgとして記憶される。
【００６５】
その後、所定時間Ｔ1 が経過すると、変速信号が出力され、低速段Ｌを設定している第２ブレーキＢ２の油圧（低速段側油圧）Ｐloが、所定圧までステップ的に低下させられる（ｔ1 時点）。ｔ1 時点からガードタイマの計測が開始され、そのカウント時間がガード値として予め定めた時間に達すると（ｔ2 時点）、ガードタイマの成立が判定される。その後に低速段側油圧Ｐloが次第に低下させられるので、第２ブレーキＢ２のトルク容量に対して第２モータ・ジェネレータ５から入力されるトルクが相対的に大きくなった時点に第２ブレーキＢ２に滑りが生じ始め、その結果、第２モータ・ジェネレータ５の回転数が低速段Ｌでの回転数に対して増大し始める。これがモータ吹きと称される現象である。
【００６６】
パワーオン状態であることにより低速段側油圧Ｐloが低下することに伴って第２モータ・ジェネレータ５の回転数ＮＴが低速段での同期回転数より増大し、その増大量が予め定めたしきい値を超えるとモータ吹きの判定が成立する（ｔ3 時点）。これと同時に低速段側油圧Ｐloのフィードバック制御（ＦＢ制御）が開始される。また、そのフィードバック制御量に基づいて第２モータ・ジェネレータ５のトルク補正制御が実行される。さらに、これとほぼ同時に高速段側油圧Ｐhiが次第に増大させられる。
【００６７】
低速段側油圧Ｐloのフィードバック制御は、解放側の第２ブレーキＢ２を微少滑り状態に維持する制御であり、したがってその油圧Ｐloが次第に低下する。それに応じて第２モータ・ジェネレータ５のトルク補正量Ｔmadjが次第に増大させられる。そのため、変速機６でのトルク容量の低下を補うように第２モータ・ジェネレータ５のトルクが増大させられるので、出力軸トルク（推定出力軸トルク）Ｔo がその目標値Ｔotgにほぼ維持される。このような第２モータ・ジェネレータ５のトルク補正がない場合には、図２に破線で示すように、出力軸トルクＴo が低下する。
【００６８】
上記の変速は、一方の摩擦係合装置を解放し、かつ他方の摩擦係合装置を係合させるいわゆるクラッチ・ツウ・クラッチ変速であり、両方の摩擦係合装置が共に所定以上の係合状態となるいわゆるオーバーラップや反対に両方の摩擦係合装置が共に解放状態となるいわゆるアンダーラップが過剰に生じないように、それぞれの油圧（係合圧）が協調して制御される。したがって低速段側油圧Ｐloがほぼゼロまで低下した状態では高速段側油圧Ｐhiがある程度高くなり、こうして摩擦係合装置のいわゆるつかみ替えがおこなわれる。その際に変速機６の全体としてのトルク容量が大きく低下し、また第２モータ・ジェネレータ５のトルク補正量Ｔmadjがほぼ上限に達しているので、推定出力軸トルクＴo が低下する。
【００６９】
高速段側油圧Ｐhiの増大によって係合側の第１ブレーキＢ１のトルク容量がある程度増大すると、その時点では低速段側の第２ブレーキＢ２がほぼ解放していることにより、第２モータ・ジェネレータ５などの所定の回転部材の回転数が、高速段Ｈでの同期回転数に向けて変化し始める。これと相前後して推定出力軸トルクＴo が慣性トルクに応じて増大し始める。
【００７０】
第２モータ・ジェネレータ５の回転数ＮT が変速前の低速段Ｌにおける同期回転数より所定値低下すると、イナーシャ相の判定が成立する（ｔ4 時点）。したがってｔ3 時点からｔ4 時点までのトルク相における低速段側油圧Ｐloのフィードバック制御およびそれに基づく第２モータ・ジェネレータ５のトルク補正制御が終了する。これに替えて、イナーシャ相では、第２モータ・ジェネレータ５の回転数変化に基づく慣性トルクを考慮した第２モータ・ジェネレータ５のトルク補正制御が実行される。したがって第２モータ・ジェネレータ５のトルクは減少補正される。
【００７１】
したがって回転数の変化に起因する慣性トルクを第２モータ・ジェネレータ５が吸収し、推定出力軸トルクＴo が目標値Ｔotgにまで復帰させられ、またその際に大きくトルクが変動することが防止される。その後、第２モータ・ジェネレータ５の回転数ＮT が変速後の高速段Ｈでの同期回転数に近づいてその回転数差が所定値以下となった時点（ｔ5 時点）に変速の終了条件が成立し、それに伴って高速段側油圧Ｐhiが急激に増大させられ、前記回転数ＮＴが同期回転数に一致し、また第２モータ・ジェネレータ５のトルク補正制御が終了する（ｔ6 時点）。
【００７２】
このように、この発明に係る制御装置によれば、第２モータ・ジェネレータ５が入力側に連結されている変速機６での変速の際に、トルク相では第２モータ・ジェネレータ５のトルクを増大補正し、またイナーシャ相では、第２モータ・ジェネレータ５のトルクを慣性トルクを考慮して減少補正する。そのため、変速中における出力軸トルクの落ち込みや変速終了時点のオーバーシュートが軽減される。すなわち、変速に伴う出力軸トルクの変動を抑制してショックを防止もしくは抑制することができる。特に上記のようにいわゆるクラッチ・ツウ・クラッチ変速であることにより、変速に関与する複数の摩擦係合装置の係合圧を互いに協調して制御する必要があり、そのために変速に要する時間が相対的に長い場合であっても、出力軸トルクの落ち込みや変動を効果的に低減してショックを防止もしくは抑制することができる。
【００７３】
ここで上記の具体例とこの発明との関係を簡単に説明すると、上記の図１に示すステップＳ３１およびステップＳ３４の機能的手段が、この発明の電動機トルク補正手段に相当する。
【００７４】
なお、この発明は上述した各具体例に限定されない。この発明で対象とする変速機は、図４に示すように内燃機関のトルクと第１モータ・ジェネレータ（もしくは電動機）のトルクとを遊星歯車機構を主体とする合成分配機構を介して出力部材に伝達し、さらにその出力部材に第２モータ・ジェネレータ（もしくは電動機）のトルクを変速機を介して伝達するいわゆる機械分配式のハイブリッド駆動装置における変速機が好適であるが、これ以外の構成のものであってもよく、要は、入力側に電動機が連結され、かつ摩擦係合装置に係合・解放によって変速が実行される変速機が、主動力源からトルクの伝達される出力部材に連結されていればよい。また、この発明における電動機は、トルクを出力する電動機に限られず、上記の具体例で示したように、回生トルク（負のトルク）を発生し、かつそのトルクを制御可能なモータ・ジェネレータであってもよい。さらにこの発明における主動力源は、上記の具体例で示した内燃機関とモータ・ジェネレータと遊星歯車機構とを主体とする構成に限定されないのであって、要は、出力軸などの出力部材にトルクを出力し、かつそのトルクを制御できる動力装置であればよい。そして、この発明における摩擦係合装置は、上述したブレーキ以外に、摩擦力でトルクを伝達するクラッチであってもよい。
【００７５】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明によれば、変速機での変速に伴ってその伝達トルク容量が変化しても、その入力側に連結されている電動機のトルクが、出力部材でのトルクの変化を補うように補正されるので、出力部材におけるトルクの変動が防止され、その結果、変速に伴うトルクの変動あるいは落ち込みを防止もしくは抑制することができる。
【００７６】
また、請求項２の発明によれば、イナーシャ相の開始前では電動機のトルクが増大側に補正されるので、変速機から出力部材に出力されるトルクの低下が抑制もしくは防止され、その結果、変速機での変速に伴うトルクの変動あるいは落ち込みを防止もしくは抑制することができる。
【００７７】
さらに、請求項３の発明によれば、変速機での変速の際のイナーシャ相では、所定の回転部材の回転数の変化に伴う慣性トルクが生じ、これが出力部材に作用するので、電動機のトルクが減少補正され、その結果、変速機での変速に伴うトルクの変動あるいは落ち込みを防止もしくは抑制することができる。
【００７８】
またさらに、請求項４の発明によれば、変速時における変速機の伝達トルク容量が、前記摩擦係合装置のトルク容量に関連して変化し、その摩擦係合装置のトルク容量もしくはそのトルク容量に関係する制御量に基づいて電動機のトルクが制御されるので、変速機での変速の際における出力部材のトルクの変動あるいは落ち込みを、より正確に防止もしくは抑制することができる。
【００７９】
そして、請求項５の発明によれば、変速機での変速初期においては解放側摩擦係合装置が滑りを伴って次第に解放させられ、そのトルク容量が低下し、それに合わせて電動機のトルクが増大補正されるので、変速機から出力部材に伝達されるトルクの変化が少なく、その結果、変速初期における出力部材のトルクの低下やそれに伴うトルクの変動あるいは落ち込みを防止もしくは抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の制御装置による制御例を説明するためのフローチャートである。
【図２】その制御をアップシフトの際に実行した場合の模式的なタイムチャートである。
【図３】この発明で対象とするハイブリッド駆動装置の一例を模式的に示すブロック図である。
【図４】そのハイブリッド駆動装置を更に具体的に示すスケルトン図である。
【図５】図４に示す各遊星歯車機構についての共線図である。
【図６】そのハイブリッド駆動装置における変速制御の一例を説明するための全体的なフローチャートである。
【符号の説明】
１…主動力源、  ２…出力部材（出力軸）、  ５…アシスト動力源（第２モータ・ジェネレータ）、  ６…変速機、  １０…内燃機関（エンジン）、  １１…第１モータ・ジェネレータ、  １２…遊星歯車機構、  Ｂ１，Ｂ２…ブレーキ。
【図１】
2004203218.tif 000003
【図２】
2004203218.tif 000004
【図３】
2004203218.tif 000005
【図４】
2004203218.tif 000006
【図５】
2004203218.tif 000007
【図６】
2004203218.tif 000008