(57)【要約】【課題】回転装置のトルクを車輪に伝達し、かつ、変速を実行する場合に、その変速応答性の低下を抑制する。【解決手段】動力伝達部材と、動力伝達部材に取り付けられ、かつ、動力伝達部材と相対回転可能な変速歯車と、変速歯車と動力伝達部材との回転速度を同期させ、かつ、動力伝達部材と変速歯車とが一体回転するよう連結して変速を実行する同期機構と、変速歯車に動力伝達可能に連結された回転装置とを有する車両用パワートレーンの制御装置において、変速を実行する場合における回転装置の第１の出力制御と、変速を実行しない場合における回転装置の第２の出力制御とを異ならせることにより、変速時における、変速歯車と動力伝達軸との同期に必要な時間の増加を抑制する同期制御手段（ステップＳ１ないしステップＳ３）が設けられている。【選択図】  図１
2004176810.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
動力伝達部材と、この動力伝達部材に取り付けられ、かつ、動力伝達部材と相対回転可能な変速歯車と、この変速歯車と前記動力伝達部材との回転速度を同期させ、かつ、前記動力伝達部材と変速歯車とが一体回転するよう連結して変速を実行する同期機構と、前記変速歯車に動力伝達可能に連結された回転装置とを有する車両用パワートレーンの制御装置において、
前記変速を実行する場合における前記回転装置の第１の出力制御と、前記変速を実行しない場合における前記回転装置の第２の出力制御とを異ならせることにより、前記変速時における、前記変速歯車と前記動力伝達軸との同期に必要な時間の増加を抑制する同期制御手段が設けられていることを特徴とする車両用パワートレーンの制御装置。
【請求項２】
前記同期制御手段は、前記第１の出力制御における前記回転装置のトルクを、前記第２の出力制御における前記回転装置のトルクよりも低下させる機能を、更に備えていることを特徴とする請求項１に記載の車両用パワートレーンの制御装置。
【請求項３】
前記動力伝達部材に動力を与える内燃機関が設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の車両用パワートレーンの制御装置。
【請求項４】
前記内燃機関と動力伝達部材との間の動力伝達経路にトルク容量制御装置が設けられており、前記変速の実行時における前記トルク容量制御装置のトルク容量を、前記変速の実行時以外における前記トルク容量制御装置のトルク容量よりも低下させるトルク容量制御手段が、更に設けられていることを特徴とする請求項３に記載の車両用パワートレーンの制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、駆動力源から車輪に至る動力伝達経路に、回転装置が連結されている構成の車両用パワートレーンの制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、複数種類の駆動力源を搭載したハイブリッド車が知られている。例えば、複数種類の駆動力源として、エンジンおよび電動機を有するハイブリッド車においては、エンジントルクが変速機を経由して車輪に伝達されるとともに、エンジンと車輪との間の動力伝達経路に、電動機が連結されたパワートレーンが知られている。このような車両用パワートレーンの制御装置の一例が下記の特許文献１に記載されている。
【０００３】
この特許文献１に記載された車両は、内燃機関のトルクが、自動クラッチ、第１の軸、第２の軸を経由して車輪に伝達されるように構成されている。第１の軸および第２の軸には、変速用歯車がそれぞれ設けられており、第１の軸の変速用歯車と、第２の軸の変速用歯車とが噛合されている。また、第１の軸の変速用歯車と、第１の軸とを選択的に連結する第１の同期機構が設けられている。また、電動機が設けられており、電動機用回転軸には、複数の歯車が設けられている。この複数の歯車と、第２の軸の変速用歯車とが相互に噛合されている。さらに、複数の歯車と電動機用回転軸とを選択的に連結する第２の同期機構が設けられている。さらにまた、電動機用回転軸と第１の軸とを選択的に連結する第２のクラッチが設けられている。
【０００４】
そして、内燃機関のトルクを、第１の軸および第２の軸を経由させて車輪に伝達する。また、第１の同期機構の動作により、第１の軸に設けられている変速用歯車と、第１の軸とが選択的に連結されて、所定の変速段が設定される。一方、電動機のトルクを、第１の軸または第２の軸に伝達することができる。すなわち、第２のクラッチが係合された場合は、電動機のトルクが第１の軸に伝達される。これに対して、第２の同期機構により、電動機用回転軸と歯車とが連結された場合は、電動機のトルクが、第１の軸を経由することなく、第２の軸に伝達される。さらに、内燃機関のトルクを電動機に伝達して、電動機により回生発電を行うこともできる。さらにまた、電動機のトルクにより、内燃機関をクランキングさせることもできる。さらに、車両の惰力走行時に、車両の運動エネルギを電動機に伝達して、回生発電をおこなうこともできる。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−８９５９４号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、変速時には自動クラッチを解放して、同期機構の切替をおこなうために、車輪に伝達されるトルクが低下する。そこで、変速時には電動機のトルクを車輪に伝達することにより、駆動力の低下を補うことも可能であるが、電動機のトルクが第２の軸を経由して車輪に伝達されるため、第１の軸に設けられている変速用歯車の回転速度と、第１の軸の回転速度との同期に要する時間が長くなり、変速応答性が低下する問題があった。
【０００７】
この発明は、上記の事情を背景にしてなされたものであり、回転装置のトルクを車輪に伝達し、かつ、変速を実行する場合に、その変速応答性の低下を抑制することのできる車両用パワートレーンの制御装置を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段およびその作用】
上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、動力伝達部材と、この動力伝達部材に取り付けられ、かつ、動力伝達部材と相対回転可能な変速歯車と、この変速歯車と前記動力伝達部材との回転速度を同期させ、かつ、前記動力伝達部材と変速歯車とが一体回転するよう連結して変速を実行する同期機構と、前記変速歯車に動力伝達可能に連結された回転装置とを有する車両用パワートレーンの制御装置において、前記変速を実行する場合における前記回転装置の第１の出力制御と、前記変速を実行しない場合における前記回転装置の第２の出力制御とを異ならせることにより、前記変速時における、前記変速歯車と前記動力伝達軸との同期に必要な時間の増加を抑制する同期制御手段が設けられていることを特徴とするものである。
【０００９】
請求項１の発明によれば、変速時において、動力伝達部材の回転速度と、変速用歯車の回転速度との同期に要する時間が短縮される。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１の構成に加えて、前記同期制御手段は、前記第１の出力制御における前記回転装置のトルクを、前記第２の出力制御における前記回転装置のトルクよりも低下させる機能を、更に備えていることを特徴とするものである。
【００１１】
請求項２の発明によれば、請求項１の発明と同様の作用が生じる他に、動力伝達部材の回転速度が低下しやすくなり、動力伝達部材の回転速度と、変速用歯車の回転速度との同期に要する時間が、一層短縮される。
【００１２】
請求項３の発明は、請求項１または２の構成に加えて、前記動力伝達部材に動力を与える内燃機関が設けられていることを特徴とするものである。
【００１３】
請求項３の発明によれば、請求項１または２の発明と同様の作用が生じるほかに、内燃機関の動力が動力伝達部材に伝達される。
【００１４】
請求項４の発明は、請求項３の構成に加えて、前記内燃機関と動力伝達部材との間の動力伝達経路にトルク容量制御装置が設けられており、前記変速の実行時における前記トルク容量制御装置のトルク容量を、前記変速の実行時以外における前記トルク容量制御装置のトルク容量よりも低下させるトルク容量制御手段が、更に設けられていることを特徴とするものである。
【００１５】
請求項４の発明によれば、請求項３の発明と同様の作用が生じる他に、変速時におけるトルク容量制御装置のトルク容量が、変速時以外におけるトルク容量制御装置のトルク容量よりも低下される。
【００１６】
【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。図２には、この発明を適用した車両Ｖｅのパワートレーンおよび制御系統が示されている。図２に示すパワートレーンにおいては、車両Ｖｅの駆動力源１のトルクが、クラッチ２、変速機３、デファレンシャル４を経由して車輪（前輪）５に伝達されるように構成されている。クラッチ２としては、摩擦クラッチ、電磁クラッチ、パウダクラッチなどを用いることができる。また、駆動力源１としては、例えば、内燃機関、具体的には、ディーゼルエンジン、ガソリンエンジン、ＬＰＧエンジンなどを用いることができる。
【００１７】
以下、駆動力源１としてガソリンエンジンを用いる場合について説明し、便宜上、駆動力源１を“エンジン１”と記す。このエンジン１はクランクシャフト６を有している。また、前記変速機３は、入力軸７および出力軸８を有している。前記クラッチ２は、クランクシャフト６と入力軸７との間の動力伝達状態を制御するものであり、クラッチ２のトルク容量を制御するアクチュエータ６８が設けられている。
【００１８】
一方、前記入力軸７と出力軸８とは相互に平行に、かつ、車両Ｖｅの幅方向（左右方向）に配置されている。入力軸７には、第１速用ドライブギヤ１０、第２速用ドライブギヤ１１、第３速用ドライブギヤ１２、第４速用ドライブギヤ１３、第５速用ドライブギヤ１４、後進用ドライブギヤ１５が設けられている。ここで、第１速用ドライブギヤ１０および第２速用ドライブギヤ１１および後進用ドライブギヤ１５と、入力軸７とは一体回転するように構成されている。これに対して、第３速用ドライブギヤ１２および第４速用ドライブギヤ１３および第５速用ドライブギヤ１４と、入力軸７とが相対回転可能となるように構成されている。また、第３速用ドライブギヤ１２と一体回転するギヤ（外歯）が５０が形成され、第４速用ドライブギヤ１３と一体回転するギヤ（外歯）５１が形成され、第５速用ドライブギヤ１４と一体回転するギヤ（外歯）５２が形成されている。
【００１９】
さらに、出力軸８には、第１速用ドリブンギヤ１６、第２速用ドリンギヤ１７、第３速用ドリブンギヤ１８、第４速用ドリブンギヤ１９、第５速用ドリブンギヤ２０、後進用ドリブンギヤ２１が設けられている。ここで、第４速用ドリブンギヤ１９および第５速用ドリブンギヤ２０と、出力軸８とは一体回転するように構成されている。これに対して、第１速用ドリブンギヤ１６および第２速用ドリブンギヤ１７および第３速用ドリブンギヤ１８および後進用ドリブンギヤ２１と、出力軸８とが相対回転可能となるように構成されている。さらに、第１速用ドリブンギヤ１６と一体回転するギヤ（外歯）５３が形成され、第２速用ドリブンギヤ１７と一体回転するギヤ（外歯）５４が形成され、第３速用ドリブンギヤ１８と一体回転するギヤ（外歯）５５が形成されている。
【００２０】
そして、第１速用ドライブギヤ１０と第１速用ドリブンギヤ１６とが噛合され、第２速用ドライブギヤ１１と第２速用ドリブンギヤ１７とが噛合され、第３速用ドライブギヤ１２と第３速用ドリブンギヤ１８とが噛合され、第４速用ドライブギヤ１３と第３速用ドリブンギヤ１９とが噛合され、第５速用ドライブギヤ１４と第５速用ドリブンギヤ２０とが噛合されている。さらに、中間ギヤ２２が設けられており、中間ギヤ２２と後進用ドライブギヤ１５とが噛合されている。
【００２１】
さらに、入力軸７と、第３速用ドライブギヤ１２または第４速用ドライブギヤ１３とを選択的に連結するシンクロナイザ機構２３が設けられている。シンクロナイザ機構２３は、入力軸７と一体回転するギヤ５６と、入力軸７の軸線方向に移動可能なスリーブ５７とを有している。スリーブ５７には内歯（図示せず）が形成されており、この内歯がギヤ５６に常に噛合されている。そして、スリーブ５７が入力軸７の軸線方向に移動されて、内歯と、ギヤ５０またはギヤ５１とが選択的に噛合される。
【００２２】
さらに、入力軸７と、第５速用ドライブギヤ１４とを選択的に連結するシンクロナイザ機構２４が設けられている。シンクロナイザ機構２４は、入力軸７と一体回転するギヤ５８と、入力軸７の軸線方向に移動可能なスリーブ５９とを有している。スリーブ５９には内歯（図示せず）が形成されており、この内歯がギヤ５８に常に噛合されている。そして、スリーブ５９が入力軸７の軸線方向に移動されて、内歯とギヤ５８とが選択的に噛合される。
【００２３】
さらに、出力軸８と、第１速用ドリブンギヤ１６または第２速用ドリブンギヤ１７または後進用ドリブンギヤ２１および中間ギヤ２２とを後進用とを選択的に連結するシンクロナイザ機構２５が設けられている。シンクロナイザ機構２５は、出力軸８と一体回転するギヤ６０と、出力軸８の軸線方向に移動可能なスリーブ６１とを有している。スリーブ６１の外周には、前記後進用ドリブンギヤ２１が形成されているとともに、内歯（図示せず）が形成されている。内歯はギヤ６０に噛合されており、スリーブ６１が出力軸８の軸線方向に移動すると、内歯とギヤ５３またはギヤ５４とが選択的に噛合される。また、内歯が、ギヤ５３またはギヤ５４のいずれにも噛合しない場合に、後進用ドリブンギヤ２１と中間ギヤ２２とが噛合される。
【００２４】
さらに、出力軸８と、第３速用ドリブンギヤ１８とを選択的に連結するシンクロナイザ機構６２が設けられている。シンクロナイザ機構６２は、出力軸８と一体回転するギヤ６３と、出力軸８の軸線方向に移動可能なスリーブ６４とを有している。スリーブ６４には内歯（図示せず）が形成されており、この内歯がギヤ６３に常に噛合されている。そして、スリーブ６４が出力軸８の軸線方向に移動されて、内歯とギヤ５５とが選択的に噛合される。そして、各シンクロナイザ機構２３，２４，２５，６２を制御するアクチュエータ６５が設けられている。アクチュエータ６５としては、油圧式アクチュエータ、電気式アクチュエータなどを用いることができる。
【００２５】
一方、前記デファレンシャル４は、デフケース２７と、デフケース２７に対してピニオンシャフト２８を介して取り付けたピニオンギヤ２９と、ピニオンギヤ２９に噛合されたサイドギヤ３０とを有している。また、サイドギヤ３０と車輪５とがドライブシャフト３１により連結されている。また、デフケース２７にはリングギヤ３２が形成されている。さらに、前記出力軸８にはギヤ３３が形成されており、ギヤ３２とリングギヤ３３とが噛合されている。
【００２６】
さらに、モータ・ジェネレータ３５が設けられており、モータ・ジェネレータ３５の出力軸６６にはギヤ６７が形成されている。そして、ギヤ６７と第３速用ドリブンギヤ１８とが噛合されている。モータ・ジェネレータ３５は、電気エネルギを運動エネルギに変換する力行機能（電動機としての機能）と、運動エネルギを電気エネルギに変換する回生機能（発電機としての機能）とを兼備している。このモータ・ジェネレータ３５として、例えば、３相交流型のモータ・ジェネレータを用いることができる。モータ・ジェネレータ３５には、インバータ（図示せず）を介して蓄電装置（図示せず）が接続されている。なお、エンジン１のクランクシャフト６には、スタータモータ４２のトルクが伝達されるように構成されている。
【００２７】
つぎに、車両Ｖｅの制御系統について説明する。車両Ｖｅの全体を制御する電子制御装置３９が設けられており、この電子制御装置３９は、演算処理装置（ＣＰＵまたはＭＰＵ）および記憶装置（ＲＡＭおよびＲＯＭ）および入出力インタフェースを主体とするマイクロコンピュータにより構成されている。この電子制御装置３９には、エンジン始動要求検知センサ、車両に対する加速要求（例えばアクセル開度）検知センサ、車両に対する制動要求検知センサ、シフトポジションセンサ、車速センサ、スロットル開度センサ、エンジン回転数センサ、変速機３の入力軸７の回転数センサ、車輪５の回転数センサなど、各種のセンサの検知信号が入力される。これに対して、電子制御装置３９からは、エンジン出力を制御する信号、アクチュエータ６５，６８を制御する信号、モータ・ジェネレータ３５を制御する信号、スタータモータ４２を制御する信号などが出力される。
【００２８】
そして、電子制御装置３９に入力される信号、および電子制御装置３９に記憶されているデータに基づいてエンジン１が始動され、かつ、クラッチ２のトルク容量が高められると、エンジントルクが変速機３の入力軸７に伝達される。電子制御装置３９においては、シフトポジション、車速、加速要求などの信号に基づいて、変速機３の変速判断を実行し、その判断結果に基づいて、変速制御信号が出力される。例えば、加速要求が同じであれば、車速の上昇にともない、変速比が小さくなる変速、すなわち、アップシフトが実行される。また、加速要求が同じであれば、車速の低下にともない、変速比が大きくなる変速、すなわち、ダウンシフトが実行される。ここで、変速比とは、変速機３の入力軸７の回転速度と、出力軸８の回転速度との比を意味する。
【００２９】
各変速比に対応する変速段を、変速機３で設定する場合に、モータ・ジェネレータ３５と入力軸７または出力軸８とを動力伝達可能な状態、または動力伝達不可能な状態のいずれかに制御することができる。ここでは、モータ・ジェネレータ３５と入力軸７または出力軸８とを動力伝達不可能な状態に制御する場合を説明する。まず、第１速を設定する場合は、シンクロナイザ機構２５のスリーブ６１が動作して、スリーブ６１の内歯と、ギヤ５３およびギヤ６０とが噛合される。この第１速が設定された場合は、入力軸７のトルクが、第１速用ドライブギヤ１０および第１速用ドリブンギヤ１６を経由して、出力軸８に伝達される。なお、この第１速が設定される場合は、スリーブ６４の内歯とギヤ５５とは噛合されず、スリーブ５７の内歯とギヤ５０または５１とは噛合されず、スリーブ５９の内歯とギヤ５２とは噛合されない。
【００３０】
また、第２速を設定する場合は、シンクロナイザ機構２５のスリーブ６１が動作して、スリーブ６１の内歯と、ギヤ５４およびギヤ６０とが噛合される。この第２速が設定された場合は、入力軸７のトルクが、第２速用ドライブギヤ１１および第２速用ドリブンギヤ１７を経由して、出力軸８に伝達される。なお、この第２速が設定される場合は、スリーブ６１の内歯とギヤ５３またはギヤ５４とは噛合されず、中間ギヤ２２と後進用ドリブンギヤ２１とは噛合されず、スリーブ６４の内歯とギヤ５５とは噛合されず、スリーブ５７の内歯とギヤ５０またはギヤ５１とは噛合されず、スリーブ５９の内歯とギヤ５２とは噛合されない。
【００３１】
また、第３速を設定する場合は、シンクロナイザ機構２３のスリーブ５７が動作して、スリーブ５７の内歯と、ギヤ５０とが噛合される。さらに、シンクロナイザ機構６２のスリーブ６４が動作して、スリーブ６４の内歯とギヤ５５とが噛合される。この第３速が設定された場合は、入力軸７のトルクが、第３速用ドライブギヤ１２および第３速用ドリブンギヤ１８を経由して、出力軸８に伝達される。なお、この第３速が設定される場合は、スリーブ６１の内歯とギヤ５３またはギヤ５４とは噛合されず、中間ギヤ２２と後進用ドリブンギヤ２１とは噛合されず、スリーブ５９の内歯とギヤ５２とは噛合されない。
【００３２】
また、第４速を設定する場合は、シンクロナイザ機構２３のスリーブ５７が動作して、スリーブ５７の内歯と、ギヤ５１とが噛合される。この第４速が設定された場合は、入力軸７のトルクが、第４速用ドライブギヤ１３および第４速用ドリブンギヤ１９を経由して、出力軸８に伝達される。なお、この第４速が設定される場合は、スリーブ６１の内歯とギヤ５３またはギヤ５４とは噛合されず、中間ギヤ２２と後進用ドリブンギヤ２１とは噛合されず、スリーブ６４の内歯とギヤ５５とは噛合されず、スリーブ５９の内歯とギヤ５２とは噛合されない。
【００３３】
さらに、第５速を設定する場合は、シンクロナイザ機構２４のスリーブ５９が動作して、スリーブ５９の内歯と、ギヤ５２とが噛合される。この第５速が設定された場合は、入力軸７のトルクが、第５速用ドライブギヤ１４および第５速用ドリブンギヤ２０を経由して、出力軸８に伝達される。なお、この第５速が設定される場合は、スリーブ６１の内歯とギヤ５３またはギヤ５４とは噛合されず、中間ギヤ２２と後進用ドリブンギヤ２１とは噛合されず、スリーブ６４の内歯とギヤ５５とは噛合されず、スリーブ５７の内歯と、ギヤ５０またはギヤ５１とは噛合されない。このように、図２に示す変速機３においては、前進ポジションで第１速ないし第５速のいずれかの変速段を選択的に切り換え可能である。なお、変速段を示す数字が大きくなるほど、変速比が小さくなることは勿論である。
【００３４】
これに対して、後進ポジションが選択された場合は、シンクロナイザ機構２５のスリーブ６１が動作して、中間ギヤ２２と後進用ドリブンギヤ２１とが噛合される。その結果、入力軸７のトルクは、後進用ドライブギヤ１５、中間ギヤ２２、後進用ドリブンギヤ２１を経由して出力軸８に伝達される。なお、後進ポジションが選択された場合は、スリーブ６１の内歯とギヤ５３またはギヤ５４とは噛合されず、スリーブ６４の内歯とギヤ５５とは噛合されず、スリーブ５７の内歯とギヤ５０または５１とは噛合されず、スリーブ５９の内歯とギヤ５２とは噛合されない。さらに、前進ポジションが選択された場合と、後進ポジションが選択された場合とでは、出力軸８の回転方向が逆になる。
【００３５】
また、前進ポジションが設定され、かつ、変速段を切り換える場合は、エンジントルクを低下させ、かつ、クラッチ２のトルク容量を低下させ、その後に変速を実行し、ついで、クラッチ２のトルク容量を増加させ、かつ、エンジントルクを上昇させる制御が実行される。エンジン出力（トルク×回転数）を制御する場合は、燃料噴射量の制御、吸入空気量の制御、点火時期の制御などのうち、少なくとも１つの制御が実行される。
【００３６】
このようにして、エンジントルクが、入力軸７を経由して出力軸８に伝達されると、そのトルクは、デファレンシャル４およびドライブシャフト３１を経由して左右の車輪５に伝達される。また、車速、加速要求（アクセル開度）に基づいて、ドライバーの要求トルクが判断され、その判断結果に基づいてエンジンで負担するべき要求トルクが判断される。また、これと合わせて、モータ・ジェネレータ３５で負担するべき要求トルクを判断することもできる。
【００３７】
ここで、モータ・ジェネレータ３５で負担するべき要求トルクとは、モータ・ジェネレータ３５を電動機として起動させる場合のトルク（正のトルク）を意味する。具体的には、ドライバーの要求トルクに対するエンジントルクの不足分を、モータ・ジェネレータ３５のトルクでアシストする。すなわち、モータ・ジェネレータ３５は、車両Ｖｅの駆動力源としての機能を有している。このように、車両Ｖｅは、エンジン１またはモータ・ジェネレータ３５のうち、少なくとも一方のトルクを、同じ車輪５に伝達することができる、いわゆるハイブリッド車である。
【００３８】
一方、車両Ｖｅの惰力走行時には、車輪５の運動エネルギをモータ・ジェネレータ３５に伝達するとともに、モータ・ジェネレータ３５を発電機として駆動させ、発生した電力を蓄電装置に充電することもできる。さらにまた、エンジントルクが出力軸８に伝達された場合に、そのトルクの一部をモータ・ジェネレータ３５に伝達して、モータ・ジェネレータ３５を発電機として駆動させ、発生した電力を蓄電装置に蓄電することもできる。なお、モータ・ジェネレータ３５を発電機として駆動する場合は、モータ・ジェネレータ３５のトルクを負のトルクと呼ぶ。
【００３９】
このように、モータ・ジェネレータ３５を、電動機または発電機として駆動させる場合としては、入力軸７とギヤ５０との間では動力伝達が遮断され、かつ、第３速用ドリブンギヤ１８と出力軸８との間で、動力伝達が実行される第１の制御状態と、第３速用ドライブギヤ１２と入力軸７との間では動力伝達が実行され、かつ、第３速用ドリブンギヤ１８と出力軸８との間では動力伝達が遮断される第２の制御状態とがある。
【００４０】
ところで、変速機３の変速時には、クラッチ２のトルク容量が低下されるため、エンジン１から車輪５に伝達されるトルクが低下して、駆動力が低下する可能性がある。そこで、変速機３の変速時に、モータ・ジェネレータ３５の出力トルクを増加させることにより、車輪５に伝達されるトルクの低下を抑制することもできる。ここで、モータ・ジェネレータ３５の出力トルクとは、モータ・ジェネレータ３５を電動機として起動させる場合のトルクを意味する。
【００４１】
一方、モータ・ジェネレータ３５のトルクを車輪５に伝達する場合において、変速比が“１”よりも大きい変速段を設定する場合は、モータ・ジェネレータ３５のトルクを直接出力軸８に伝達するよりも、入力軸７を経由して出力軸８に伝達した方が、モータ・ジェネレータ３５のトルクが増幅されて出力軸８に伝達されるため有利である。そこで、例えば、変速比が“１”よりも大きい第１速を設定する場合は、動力の伝達状態として、前述した第２の制御状態を選択し、モータ・ジェネレータ３５のトルクを、入力軸７に伝達することができる。
【００４２】
ところで、変速機３で変速を実行する際に、モータ・ジェネレータ３５のトルクが入力軸７に伝達されると、所定の変速段から他の変速段に切り換える場合に、入力軸７の回転速度と、変速後の変速段に対応するドライブギヤの回転速度との同期に要する時間が可及的に長くなり、変速応答性が低下する可能性がある。すなわち、シンクロナイザ機構の切り換え開始から終了までの時間が長くなり、車輪５にトルクが伝達されなくなる時間が長くなって、駆動力が低下しドライバーが違和感を持つ可能性がある。
【００４３】
そこで、この実施例では、図１に示す制御をおこなう。まず、変速段の切り換え途中であるか否かが判断される（ステップＳ１）。このステップＳ１で否定的に判断された場合は、モータ・ジェネレータ３５のトルクを、ドライバーの要求トルクに制御して（ステップＳ２）、リターンする。なお、ステップＳ２ではクラッチ２が係合される。これに対して、ステップＳ１で肯定的に判断された場合は、モータ・ジェネレータ３５の出力制御として、変速途中用の出力制御を選択し（ステップＳ３）、リターンする。
【００４４】
この図１の制御例を、第１速に第２速に変速する場合に対応させて説明すれば、変速途中用の出力制御で設定されるトルクは、入力軸７を回転させることができる程度のトルクである。そして、ドライバーの要求トルクよりも、入力軸７を回転させることができる程度のトルクの方が低い（零に近い）。このため、第２速を設定するために、スリーブ６１を動作させて、スリーブ６１の内歯とギヤ５４とを噛合させる場合に、スリーブ６１とギヤ５４との接触面圧の増加が抑制されて、出力軸８の回転速度と、第２速用ドリブンギヤ１７の回転速度との同期に要する時間を、可及的に短縮することができる。
【００４５】
さらに、ステップＳ３においては、第２速の変速比、車輪５の回転数に基づいて、第２速の設定時における入力軸７の目標回転数を算出し、実際の入力軸７の回転数を目標回転数に近づけるように、モータ・ジェネレータ３５の回転数を制御する。そして、入力軸７の目標回転数と、実際の入力軸７の回転数との差が、許容値以下になった時点で、スリーブ６１の内歯とギヤ５４とを噛合させる。なお、その後は、モータ・ジェネレータ３５のトルクを、ドライバーの要求トルクまで徐々に変化させ、以後は、モータ・ジェネレータ３５のトルクをドライバーの要求トルクとする。なお、図１の制御例は、他の変速段同士でアップシフトする場合にも適用できる。この場合も、入力軸７の回転速度と、変速後の変速段を設定するドライブギヤの回転速度との同期に要する時間を可及的に短縮することができる。さらにまた、ステップＳ３ではクラッチ２のトルク容量が、ステップＳ２の場合よりも低下される。
【００４６】
このように、図１の制御例によれば、変速機３の変速時において、入力軸７の回転速度とドライブギヤの回転速度との同期に要する時間、または出力軸８の回転速度とドリブンギヤの回転速度との同期に要する時間を短縮することができる。したがって、変速応答性の低下を抑制することができ、ドライバーの違和感を回避することができる。
【００４７】
なお、モータ・ジェネレータを、第３速以外の変速段を設定するドライブギヤ、ドリブンギヤに連結することも可能である。さらにまた、図１の制御例は、所定の変速段から他の変速段にダウンシフトする場合にも適用できる。さらに、モータ・ジェネレータ３５を発電機として駆動している場合にも、請求項１ないし４の発明を適用できる。例えば、低速時には第１速に変速し、かつ、第３速用ドライブギヤ１２と入力軸７とを動力伝達可能に連結し、かつ、第３速用ドリブンギヤ１８と出力軸８との間の動力伝達を遮断する。すると、車輪５の運動エネルギが、出力軸８、第１速用ドリブンギヤ１６、第１速用ドライブギヤ１０を経由して入力軸７に伝達される場合に、その回転数が上昇されるため、モータ・ジェネレータ３５の発電効率が向上する。なお、車速が上昇すれば、アップシフトさせるが、この場合も変速に要する時間を短縮できる。
【００４８】
図１に示す機能的手段と、この発明の構成との対応関係を説明すれば、ステップＳ１ないしステップＳ３が、この発明の同期制御手段およびトルク容量制御手段に相当する。また、この実施例で説明した構成と、この発明の構成との対応関係を説明すれば、入力軸７および出力軸８がこの発明の動力伝達部材に相当し、第３速用ドライブギヤ１２、第４速用ドライブギヤ１３、第５速用ドライブギヤ１４、第１速用ドリブンギヤ１６、第２速用ドリブンギヤ１７、第３速用ドリブンギヤ１８が、この発明の変速歯車に相当し、シンクロナイザ機構２３，２４，２５，６２が、この発明の同期機構に相当し、モータ・ジェネレータ３５が、この発明の回転装置に相当し、エンジン１が、この発明の内燃機関に相当し、クラッチ２が、この発明のトルク容量制御装置に相当する。また、ステップＳ２で実行されるモータ・ジェネレータ３５の出力制御が、第２の出力制御に相当し、ステップＳ３で実行されるモータ・ジェネレータ３５の出力制御が、第１の出力制御に相当する。
【００４９】
また、特許請求の範囲に記載された変速同期手段を、変速同期制御器または変速同期制御用コントローラと読み替え、トルク容量制御手段を、トルク容量制御器またはトルク容量制御用コントローラと読み替えることもできる。この場合は、電子制御装置３９が、変速同期制御器、変速同期制御用コントローラ、トルク容量制御器、トルク容量制御用コントローラ相当する。さらに、特許請求の範囲に記載された変速同期手段を、変速同期ステップと読み替え、トルク容量制御手段を、トルク容量制御ステップと読み替え、車両用パワートレーンの制御装置を、車両用パワートレーンの制御方法と読み替えることもできる。
【００５０】
【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、変速時において、動力伝達部材の回転速度と、変速用歯車の回転速度との同期に要する時間を短縮することができる。したがって、変速制御の応答性が低下することを抑制できるとともに、車輪に伝達されるトルクの低下を抑制でき、ドライバーの違和感を回避できる。
【００５１】
請求項２の発明によれば、請求項１の発明と同様の効果を得られる他に、動力伝達部材の回転速度が低下しやすくなり、動力伝達部材の回転速度と、変速用歯車の回転速度との同期に要する時間を、一層短縮できる。
【００５２】
請求項３の発明によれば、請求項１または２の発明と同様の効果を得られる他に、内燃機関の動力を動力伝達部材に伝達することができるとともに、内燃機関のトルク不足を回転装置により補うことができる。
【００５３】
請求項４の発明によれば、請求項３の発明と同様の効果を得られる他に、変速時におけるトルク容量制御装置のトルク容量に低下時に、車輪に伝達されるトルクの低下を、回転装置により補うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に適用される制御例を示すフローチャートである。
【図２】図１の制御例を適用可能な車両のパワートレーンおよび制御系統を示す概念図である。
【符号の説明】
１…エンジン、  ２…クラッチ、  ５…車輪、  ７…入力軸、  ８…出力軸、１２…第３速用ドライブギヤ、  １３…第４速用ドライブギヤ、  １４…第５速用ドライブギヤ、  １６…第１速用ドリブンギヤ、  １７…第２速用ドリブンギヤ、  １８…第３速用ドリブンギヤ、  ３５…モータ・ジェネレータ、  ３９…電子制御装置、  Ｖｅ…車両。
【図１】
2004176810.tif 000003
【図２】
2004176810.tif 000004