(57)【要約】【課題】係合クラッチを解放する変速時、係合クラッチ及び係合クラッチを解放させる機構の耐久信頼性を確保すること。【解決手段】第２モータジェネレータMG2からの駆動系に配置された自動変速機３と、自動変速機３の変速制御を行うコントローラ２１と、を備える。このハイブリッド車両の変速制御装置において、コントローラ２１は、噛み合いにより係合している係合クラッチ８ｃの解放により変速する変速指令が出力されたとき、係合クラッチ８ｃに所定値以上のトルクが作用している間は変速の開始を保留し、係合クラッチ８ｃに作用しているトルクが所定値未満になると変速の開始を許可する（図３）。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動源からの駆動系に配置された自動変速機と、自動変速機の変速制御を行う変速制御手段と、を備えた車両の変速制御装置において、
前記変速制御手段は、噛み合いにより係合している係合クラッチの解放により変速する変速指令が出力されたとき、前記係合クラッチに所定値以上のトルクが作用している間は変速の開始を保留し、前記係合クラッチに作用しているトルクが所定値未満になると変速の開始を許可する
ことを特徴とする車両の変速制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載された車両の変速制御装置において、
前記変速制御手段は、
アクセル足放し操作時に低速段から高速段へのアップ変速指令が出力されたとき、前記係合クラッチに作用するトルクを推定するトルク推定部と、
前記所定値を、係合クラッチを解放するときにクラッチ解放機構に想定以上の負荷を与えない抵抗力に相当する値に設定し、前記トルク推定部にて推定されたトルク推定値が、前記所定値未満になると、前記係合クラッチの解放による足放しアップ変速を開始する足放しアップ変速制御部と、
を有することを特徴とする車両の変速制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載された車両の変速制御装置において、
前記変速制御手段は、
前記係合クラッチの解放による足放しアップ変速を開始してからの経過時間が、設定時間を経過しても前記係合クラッチが解放されないとき、前記係合クラッチ、或いは、前記係合クラッチを解放する機構が故障したと診断する係合クラッチ故障診断部と、
を有することを特徴とする車両の変速制御装置。
【請求項４】
請求項２又は３に記載された車両の変速制御装置において、
前記トルク推定部は、前記駆動源から前記係合クラッチへの入力トルクと、車両の前後加速度と、に基づいて、前記係合クラッチに作用するトルクを推定する
ことを特徴とする車両の変速制御装置。
【請求項５】
請求項２又は３に記載された車両の変速制御装置において、
前記トルク推定部は、前記駆動源から前記係合クラッチへの入力トルクと、駆動系の回転数変化量と、に基づいて、前記係合クラッチに作用するトルクを推定する
ことを特徴とする車両の変速制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動源からの駆動系に、係合クラッチの解放による変速を行う自動変速機を備えた車両の変速制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ドグクラッチ（係合クラッチ）のストロークの変化量から解放に要する時間を求め、求められた時間からドグクラッチに作用するトルクを推定する。そして、推定したトルクに基づいて、一定時間でドグクラッチが解放できるよう制御を行う車両の駆動制御装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−８９５７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の車両の駆動制御装置にあっては、ドグクラッチの解放動作からドグクラッチに作用するトルクを推定するという構成になっていた。このため、ドグクラッチに作用するトルクが想定される以上であってもドグクラッチを解放する動作を行ってしまい、ドグクラッチ及びドグクラッチを解放させる機構に想定以上の負荷が作用してしまうことがある。この結果、ドグクラッチ及びドグクラッチを解放させる機構の耐久信頼性を確保できない、という問題があった。
【０００５】
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、係合クラッチを解放する変速時、係合クラッチ及び係合クラッチを解放させる機構の耐久信頼性を確保することができる車両の変速制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明の車両の変速制御装置は、駆動源からの駆動系に配置された自動変速機と、自動変速機の変速制御を行う変速制御手段と、を備えることを前提とする。
この車両の変速制御装置において、
前記変速制御手段は、噛み合いにより係合している係合クラッチの解放により変速する変速指令が出力されたとき、前記係合クラッチに所定値以上のトルクが作用している間は変速の開始を保留し、前記係合クラッチに作用しているトルクが所定値未満になると変速の開始を許可する。
【発明の効果】
【０００７】
よって、噛み合いにより係合している係合クラッチの解放により変速する変速指令が出力されたとき、係合クラッチに所定値以上のトルクが作用している間は変速の開始が保留され、係合クラッチに作用しているトルクが所定値未満になると、係合クラッチの解放による変速の開始が許可される。
すなわち、係合クラッチへの作用トルクを、係合クラッチの噛み合い係合状態において監視し、係合クラッチへの作用トルクが所定値未満になるまで変速の開始を待機するようにしている。したがって、クラッチ解放に対する抵抗力が、確実に小さくなった状態を確認して係合クラッチが解放されることで、係合クラッチ及び係合クラッチを解放する機構に想定以上の負荷が作用することが防止される。
この結果、係合クラッチを解放する変速時、係合クラッチ及び係合クラッチを解放させる機構の耐久信頼性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施例１の変速制御装置が適用されたハイブリッド車両の駆動系構成と変速制御系構成を示す全体概略図である。
【図２】実施例１の変速制御装置における自動変速機のアップ変速線とダウン変速線の一例を示す変速マップ図である。
【図３】実施例１のコントローラにて実行されるアクセル足放しアップ変速での変速制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図４】実施例１のアクセル足放しアップ変速制御（1st→2nd）を行ったときの車両Ｇ・モータ回転数・モータジェネレータトルク・係合クラッチ伝達トルク・摩擦クラッチ伝達トルク・係合クラッチの係合/解放の各特性を示すタイムチャートである。
【図５】実施例１のアクセル足放しアップ変速制御（1st→2nd）で変速指示が出てからの車両Ｇ変化とモータ回転数変化を示すタイムチャートである。
【図６】本発明の変速制御を電気自動車に適用する場合の電気自動車用駆動系の一例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の車両の変速制御装置を実現する最良の形態を、図面に示す実施例１に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１０】
まず、構成を説明する。
実施例１におけるハイブリッド車両（車両の一例）の変速制御装置の構成を、「駆動系構成」、「変速制御系構成」、「足放しアップ変速制御構成」に分けて説明する。
【００１１】
［駆動系構成］
図１は、実施例１の変速制御装置が適用されたハイブリッド車両の駆動系構成を示す。以下、図１に基づき、駆動系構成を説明する。
【００１２】
実施例１の駆動系構成として、図１に示すように、エンジン１、第１モータジェネレータMG1、第２モータジェネレータMG2（駆動源）、動力分配装置２、自動変速機３、を備えている。
【００１３】
前記エンジン１は、内燃機関であり、クランクシャフトであるエンジン出力軸４を動力分配装置２のピニオンキャリアPCに結合している。
【００１４】
前記第１モータジェネレータMG1は、主に発電機として用い、エンジン出力軸４と同軸に配置した第１モータ出力軸５を、動力分配装置２のサンギアSGに結合している。
【００１５】
前記第２モータジェネレータMG2は、主に電動モータとして用い、そのモータ軸を自動変速機３の変速機入力軸７に結合している。
ここで、自動変速機３の変速機入力軸７及び変速機出力軸６は、同軸に配置した両出力軸４，５の配列軸線に対してそれぞれ平行に配置している。
【００１６】
前記動力分配装置２は、主にエンジン１の動力を第１モータジェネレータMG1と自動変速機３の変速機出力軸６に分配するもので、単純遊星歯車組により構成される。単純遊星歯車組は、中心のサンギアSGと、サンギアSGを包囲する同心のリングギアRGと、サンギアSG及びリングギアRGに噛合する複数個のピニオンPGと、ピニオンPGを回転自在に支持するピニオンキャリアPCと、を有する。そして、動力分配装置２の３つの回転メンバ（SG,PC,RG）のうち、ピニオンキャリアPCにエンジン１が結合され、サンギアSGに第１モータジェネレータMG1が結合され、リングギアRGに変速機出力軸６上のギア９ｂが噛み合う。
【００１７】
前記自動変速機３は、変速比の異なる２つのギア対のいずれかで動力を伝達する常時噛み合い式変速機であり、減速比の小さなハイギア段（高速段）と減速比の大きなローギア段（低速段）とを有する２段変速としている。この自動変速機３は、第２モータジェネレータMG2から変速機入力軸７及び変速機出力軸６を順次経てモータ動力を出力する際の変速に用いられ、低速段を実現するロー側変速機構８及び高速段を実現するハイ側変速機構９により構成される。
【００１８】
前記ロー側変速機構８は、上記モータ動力の出力に際し、ロー側伝動経路を選択するためのもので、変速機出力軸６上に配置して設ける。このロー側変速機構８は、低速段ギア対（ギア８ａ，ギア８ｂ）が、変速機出力軸６及び変速機入力軸７間を駆動結合するように、変速機出力軸６に対するギア８ａの回転係合/回転係合解除を行うもので、以下のようなシンクロ式の噛み合い係合による係合クラッチ８ｃにより構成する。ここで、低速段ギア対は、変速機出力軸６上に回転自在に支持したギア８ａと、該ギア８ａと噛み合い、変速機入力軸７と共に回転するギア８ｂと、から構成される。
【００１９】
前記係合クラッチ８ｃは、ギア８ａに設けたクラッチギア８ｄと、変速機出力軸６に結合したクラッチハブ８ｅと、カップリングスリーブ８ｆと、を備え、クラッチギア８ｄ及びクラッチハブ８ｅの外周にそれぞれに、同仕様のクラッチ歯を形成する。
カップリングスリーブ８ｆが、クラッチギア８ｄ及びクラッチハブ８ｅの外周クラッチ歯の双方に噛合した図１に示す噛み合い位置にあるとき、係合クラッチ８ｃは、ギア８ａを変速機出力軸６に結合する。一方、カップリングスリーブ８ｆが、図１に示す位置から軸線方向へシフトすることにより、クラッチギア８ｄ及びクラッチハブ８ｅの外周クラッチ歯の一方と非噛み合い位置にあるとき、係合クラッチ８ｃは、ギア８ａを変速機出力軸６から切り離す。なお、カップリングスリーブ８ｆの軸線方向シフトは、図示しないアクチュエータによりこれを行う。
【００２０】
前記ハイ側変速機構９は、上記モータ動力の出力に際し、ハイ側伝動経路を選択するためのもので、変速機入力軸７上に配置して設ける。このハイ側変速機構９は、高速段ギア対（ギア９ａ，ギア９ｂ）が、変速機出力軸６及び変速機入力軸７間を駆動結合するように、変速機入力軸７に対するギア９ａの摩擦結合/摩擦結合解除を行うもので、以下のような油圧式の摩擦締結による摩擦クラッチ９ｃにより構成する。ここで、高速段ギア対は、変速機入力軸７上に回転自在に支持したギア９ａと、ギア９ａに噛み合い、変速機出力軸６と共に回転するギア９ｂと、から構成される。
【００２１】
前記摩擦クラッチ９ｃは、ギア９ａと共に回転するドリブン側クラッチディスク９ｄと、変速機入力軸７と共に回転するドライブ側クラッチディスク９ｅと、油圧式クラッチピストン９ｆとを備え、以下のように機能する。
作動油圧によりクラッチピストン９ｆが、クラッチディスク９ｄ，９ｅを相互に摩擦接触させる締結作動のときには、摩擦クラッチ９ｃは、ギア９ａを変速機入力軸７に駆動結合させる。一方、作動油圧のドレーンによりクラッチピストン９ｆが、クラッチディスク９ｄ，９ｅの摩擦接触を解除する解放作動のときには、摩擦クラッチ９ｃにより、ギア９ａと変速機入力軸７の駆動結合が切り離される。
【００２２】
前記変速機出力軸６は、ギア１１を固定し、このギア１１と、これに噛合するギア１２とからなるファイナルドライブギア組を介して、ディファレンシャルギア装置１３を変速機出力軸６に駆動結合する。これにより、変速機出力軸６に達した第２モータジェネレータMG2のモータ動力がファイナルドライブギア組１１，１２及びディファレンシャルギア装置１３を経て左右駆動車輪１４（なお、図１では一方の駆動車輪のみを示した）に伝達されるようにする。
【００２３】
［変速制御系構成］
図１は、実施例１の変速制御装置が適用されたハイブリッド車両の変速制御系構成を示し、図２は、自動変速機の変速マップを示す。以下、図１及び図２に基づき、変速制御系構成を説明する。
【００２４】
実施例１の変速制御系構成として、図１に示すように、コントローラ２１、車速センサ２２、アクセル開度センサ２３、ブレーキストロークセンサ２４、前後Ｇセンサ２５、モータ回転数センサ２６、スリーブストロークセンサ２７、等を備えている。
【００２５】
前記コントローラ２１は、自動変速機３の変速に際し、係合クラッチ８ｃ（カップリングスリーブ８ｆ）の噛み合い/非噛み合いのシフト切り替え制御と、摩擦クラッチ９ｃ（クラッチピストン９ｆ）の解放/締結の油圧作動制御と、を遂行する。このコントローラ２１は、車速センサ２２からの車速VSPと、アクセル開度センサ２３からのアクセル開度APOと、ブレーキストロークセンサ２４からのブレーキストローク量BSTと、を入力する。そして、これら入力情報と、図２に例示する変速マップに基づいて、以下に述べるように、自動変速機３の変速制御を行う。
【００２６】
図２の変速マップにおいて、太い実線は、車速VSPごとの第２モータジェネレータMG2の最大モータ駆動トルク値を結んで得られる最大モータ駆動トルク線と、車速VSPごとの第２モータジェネレータMG2の最大モータ回生トルク値を結んで得られる最大モータ回生トルク線を示し、これらにより囲まれた領域が実用可能領域である。
この実用可能領域内に、自動変速機３の変速機損失及び第２モータジェネレータMG2のモータ損失を考慮して、一点鎖線で示すアップ変速線(Low→High)及び破線で示すダウン変速線(High→Low)を設定する。なお、アップ変速線(Low→High)は、ダウン変速線(High→Low)よりも、ヒステリシス分だけ高車速側に設定する。
【００２７】
そして、コントローラ２１において、アクセルペダルが踏み込まれているときは、アクセル開度APOから求めた要求モータ駆動トルクと、車速VSPと、により運転点を決定し、ブレーキペダルが踏み込まれているときは、ブレーキストローク量BSTから求めた要求モータ回生トルクと、車速VSPと、により運転点を決定する。
運転点を決定すると、図２の変速マップ上で、運転点がロー側変速段領域に存在するか、又は、運転点がハイ側変速段領域に存在するかによって、現在の運転状態に好適な目標変速段（低速段又は高速段）が求められる。
【００２８】
次に、求めた目標変速段が低速段であれば、係合クラッチ８ｃを係合状態とし、摩擦クラッチ９ｃを解放状態とする低速段の選択状態にする。また、求めた目標変速段が高速段であれば、摩擦クラッチ９ｃを締結状態とし、係合クラッチ８ｃを非係合状態とする高速段の選択状態にする。
【００２９】
さらに、低速段の選択状態（実変速段＝低速段）である場合、実用可能領域内の運転点がアップ変速線(Low→High)を超えてハイ側変速段領域に入ると、目標変速段を高速段に切り替えて、自動変速機３を低速段から高速段へアップ変速させる。一方、高速段の選択状態（実変速段＝高速段）である場合、実用可能領域内の運転点がダウン変速線(High→Low)を超えてロー側変速段領域に入ると、目標変速段を低速段に切り替えて、自動変速機３を高速段から低速段へダウン変速させる。
【００３０】
［足放しアップ変速制御構成］
図３は、実施例１のコントローラ２１にて実行される足放しアップ変速制御処理流れを示す（変速制御手段）。以下、足放しアップ変速制御処理構成をあらわす図３の各ステップについて説明する。
【００３１】
ステップＳ１では、アクセル足放しによる低速段（1st）から高速段（2nd）への変速指示が出力されているか否かを判断する。YES（足放し1st→2ndの指示出力）の場合はステップＳ２へ進み、NO（足放し1st→2nd以外）の場合はステップＳ１の判断を繰り返す。
【００３２】
ステップＳ２では、ステップＳ１での足放し1st→2ndの指示出力であるとの判断、或いは、ステップＳ３でのトルク推定値≧所定値であるとの判断に続き、係合クラッチ８ｃに作用するトルクを推定し、ステップＳ３へ進む。
ここで、係合クラッチ８ｃに作用するトルクは、第２モータジェネレータMG2から係合クラッチ８ｃへの入力トルクと、車両の前後加速度と、から推定する。又は、第２モータジェネレータMG2から係合クラッチ８ｃへの入力トルクと、駆動系の回転数変化量と、から推定する。
なお、係合クラッチ８ｃへの入力トルクは、第２モータジェネレータMG2への指令電流により検出する。車両の前後加速度は、前後Ｇセンサ２５からのセンサ値により検出する。駆動系の回転数変化量は、モータ回転数センサ２６からのセンサ値により検出されたモータ回転数を時間微分処理することで取得する。
【００３３】
ステップＳ３では、ステップＳ２での係合クラッチ８ｃに作用するトルクの推定に続き、ステップＳ２で推定された係合クラッチ８ｃに作用するトルク推定値が、所定値未満であるか否かを判断する。YES（トルク推定値＜所定値）の場合はステップＳ４へ進み、NO（トルク推定値≧所定値）の場合はステップＳ２へ進む。
ここで、「所定値」は、係合クラッチ８ｃを解放するときにクラッチ解放機構に想定以上の負荷を与えない抵抗力に相当する値（ゼロに近い小さいトルク値）に設定される。
【００３４】
ステップＳ４では、ステップＳ３でのトルク推定値＜所定値に続き、低速段（1st）にて係合（噛み合い状態）されている係合クラッチ８ｃの解放（非噛み合い状態）への移行を開始し、ステップＳ５へ進む。
【００３５】
ステップＳ５では、ステップＳ４での係合クラッチ８ｃの解放開始に続き、係合クラッチ８ｃの解放開始からの経過時間を計測するタイマー値Ｔのカウントを開始し、ステップＳ６へ進む。
【００３６】
ステップＳ６では、ステップＳ５でのタイマーカウント開始、或いは、ステップＳ８でのＴ＜TOであるとの判断に続き、決まった時間周期にて通過する毎にタイマー値Ｔを加算し、ステップＳ７へ進む。
【００３７】
ステップＳ７では、ステップＳ６でのタイマー値加算に続き、係合クラッチ８ｃの解放が完了したか否かを判断する。YES（係合クラッチ解放完了）の場合はエンドへ進み、NO（係合クラッチ解放未完）の場合はステップＳ８へ進む。
ここで、係合クラッチ８ｃの解放完了判断は、スリーブストロークセンサ２７からのカップリングスリーブ８ｆのストローク位置が、係合クラッチ８ｃの解放完了判定位置まで到達したか否かにより行われる。
【００３８】
ステップＳ８では、ステップＳ７での係合クラッチ８ｃの解放未完であるとの判断に続き、そのときのタイマー値Ｔが、クラッチ故障判定閾値TO以上であるか否かが判断される。YES（Ｔ≧TO）の場合はステップＳ９へ進み、NO（Ｔ＜TO）の場合はステップＳ６へ進む。
ここで、クラッチ故障判定閾値TOは、係合クラッチ８ｃ及びクラッチ解放機構が正常なとき、係合クラッチ８ｃの解放開始から解放完了までに要する時間の最大時間に、故障誤判定を無くすための監視時間を加えて設定する。
【００３９】
ステップＳ９では、ステップＳ８でのＴ≧TOであるとの判断に続き、係合クラッチ８ｃ及びクラッチ解放機構が故障であると診断する。
なお、係合クラッチ８ｃの故障が診断されると、その旨をインストルメントパネルに設けたアラームランプの点灯等によりドライバーに知らせる。
【００４０】
次に、作用を説明する。
実施例１のハイブリッド車両の変速制御装置における作用を、「ハイブリッド駆動系による基本駆動作用」、「足放しアップ変速制御作用」、「係合クラッチに作用するトルク推定作用」、「係合クラッチの故障診断作用」に分けて説明する。
【００４１】
［ハイブリッド駆動系による基本駆動作用］
まず、ハイブリッド駆動系による基本駆動作用を説明する。
エンジン１は、動力分配装置２を介して第１モータジェネレータMG1を駆動し、この第１モータジェネレータMG1が発電した電力を図示しないバッテリに蓄電する。
第２モータジェネレータMG2は、上記バッテリの電力を得て駆動され、第２モータジェネレータMG2からのモータ動力が、自動変速機３を経由して以下のように伝達される。
【００４２】
自動変速機３の係合クラッチ８ｃが非噛み合い状態で、且つ、摩擦クラッチ９ｃが解放状態のときには、第２モータジェネレータMG2からのモータ動力を変速機入力軸７から変速機出力軸６へ伝達しないニュートラル状態とされ、車両を停止させることができる。
【００４３】
そして、例えば、ニュートラル状態から自動変速機３の係合クラッチ８ｃを噛み合い状態にすると、第２モータジェネレータMG2からのモータ動力を低速段ギア対８ａ，８ｂにより変速機入力軸７から変速機出力軸６へ伝達し得る低速段の選択状態とされる。
この低速段の選択状態では、変速機入力軸７へのモータ動力が、低速段ギア対８ａ，８ｂ→噛み合い状態の係合クラッチ８ｃ→変速機出力軸６→ファイナルドライブギア組１１，１２→ディファレンシャルギア装置１３を経て駆動車輪１４に向かうことになり、車両を低速走行させることができる。
【００４４】
さらに、例えば、低速段の選択状態から自動変速機３の係合クラッチ８ｃを非噛み合い状態にすると共に、摩擦クラッチ９ｃを締結状態にすると、第２モータジェネレータMG2からのモータ動力を高速段ギア対９ａ，９ｂにより変速機入力軸７から変速機出力軸６へ伝達し得る高速段の選択状態とされる。
この高速段の選択状態では、変速機入力軸７へのモータ動力が、高速段ギア対９ａ，９ｂ→締結状態の摩擦クラッチ９ｃ→変速機出力軸６→ファイナルドライブギア組１１，１２→ディファレンシャルギア装置１３を経て駆動車輪１４に向かうことになり、車両を高速走行させることができる。
【００４５】
上記低速・高速走行中における回生制動時は、第１モータジェネレータMG1に発電負荷を与える。これにより、駆動車輪１４に常時結合されている変速機出力軸６と共に回転するギア９ｂにより動力分配装置２を介して駆動される第１モータジェネレータMG1が、発電負荷に応じた発電を行って所定の回生制動を行う。そして、このときの発電電力を前記バッテリに蓄電することができる。
【００４６】
なお、第１モータジェネレータMG1は、上記のように発電機として用いるだけでなく、第２モータジェネレータMG2からの動力のみでは動力不足になる運転状態であるとき、動力不足を補完するよう電動モータとしても機能することができる。このとき、必要に応じてエンジン１も、当該動力不足を補完するよう運転するものとする。
【００４７】
［足放しアップ変速制御作用］
足放しアップ変速時には係合クラッチ８ｃが解放されるが、駆動車輪１４側から作用するトルクが大きいと、係合クラッチ８ｃ及び係合クラッチ８ｃを解放する機構に想定以上の負荷が作用することがある。このため、係合クラッチ８ｃが解放される変速時において想定以上の負荷作用を回避する工夫が必要である。以下、これを反映する足放しアップ変速制御作用を説明する。
【００４８】
まず、低速段にて走行中、アクセルペダルから足を放す操作（アクセル足放し操作）を行うと、ドライブ状態からコースト状態へ移行し、第２モータジェネレータMG2によって回生される。この時、走行状態によっては高速段で回生した方が、回生効率が良い場合、高速段へ変速させる。しかし、回生状態に移行後は、係合クラッチ８ｃへトルクが作用するため、変速させるには回生トルクを抜いて変速させる必要がある。すなわち、回生状態に移行後に低速段から高速段への変速を行うと、トルク抜けが発生する。
【００４９】
したがって、低速段にて走行中、図２の運転点Ａからアップ変速線(低速段→高速段)を横切って運転点Ｂへ移行するアクセル足放し操作を行ったとき、低速段から高速段への変速は、ドライブ状態からコースト状態へ切り替わる時点の第２モータジェネレータMG2から作用するトルクがゼロのときに変速させる。この時、駆動車輪１４からのトルクが作用しない場合は、係合クラッチ８ｃに作用するトルクも微少であるが、勾配の変化などによって車両の前後加速度が変化すると、係合クラッチ８ｃにトルクが作用してしまう。
【００５０】
このようにして、駆動車輪１４側から作用するトルクが大きい場合、係合クラッチ８ｃの係合面に摩擦力が発生するため、係合クラッチ８ｃを作動させる機構に大きな負荷が作用する。
【００５１】
これに対し、実施例１での低速段にて走行中におけるアクセル足放し操作をし、低速段から高速段へのアップ変速指示が出力されたときは、図３のフローチャートにおいて、ステップＳ１→ステップＳ２→ステップＳ３へと進む。このステップＳ２にて、係合クラッチ８ｃに作用するトルクが推定され、次のステップＳ３にて、トルク推定値≧所定値であると判断されている間は、ステップＳ２→ステップＳ３へと進む流れが繰り返される。
【００５２】
そして、ステップＳ３にて、トルク推定値＜所定値であると判断されると、ステップＳ３からステップＳ４→ステップＳ５→ステップＳ６→ステップＳ７へと進み、ステップＳ４にて、係合クラッチ８ｃの解放が開始される。また、ステップＳ７にて係合クラッチ８ｃの解放が完了と判断されるまでは、ステップＳ７→ステップＳ８→ステップＳ６へと進む流れが繰り返される。そして、ステップＳ７にて係合クラッチ８ｃの解放が完了と判断されると、ステップＳ７からエンドへ進む。
【００５３】
上記のように、実施例１では、第２モータジェネレータMG2から作用するトルクと駆動車輪１４側から作用するトルクを含め、ステップＳ２にて、係合クラッチ８ｃに作用するトルクを推定する。そして、係合クラッチ８ｃに作用するトルクが所定値以上の場合、予め設定されたアップ変速線による変速指示がなされてもアップ変速の開始を保留し、係合クラッチ８ｃに作用するトルクが所定値未満になってアップ変速の開始を許可する制御を行う構成を採用した。
この構成により、クラッチ解放に対する抵抗力が、確実に小さくなった状態を確認して係合クラッチ８ｃが解放されることで、係合クラッチ８ｃ及び係合クラッチ８ｃを解放する機構に想定以上の負荷が作用することが防止される。
したがって、係合クラッチ８ｃを解放する足放しアップ変速時、係合クラッチ８ｃ及び係合クラッチ８ｃを解放させる機構に対し想定以上の負荷が作用することでのダメージ発生が抑えられ、耐久信頼性が確保される。
【００５４】
図４に、アクセル足放しにより低速段（1st）から高速段（2nd）に変速させる場合の回転数及びトルクの推移を示す。
低速段が選択されている時刻t1にて変速指示がなされているが、時刻t1ではモータジェネレータトルク及び車両Ｇが出ているため、係合クラッチ８ｃの解放指示が出されない。しかし、時刻t2になると、モータジェネレータトルク及び車両Ｇがゼロ付近の一定値以下となるため、時刻t2にて係合クラッチ８ｃの解放指示が出される。係合クラッチ８ｃの解放指示が出された後、時刻t3にて係合クラッチ８ｃの実抜け（実解放）が開始され、直後の時刻t4にて係合クラッチ８ｃの実抜けが完了する。
【００５５】
この係合クラッチ８ｃの実抜けが完了した時点t4から、摩擦クラッチ９ｃの締結を開始する時刻t5までは、モータジェネレータトルクが、ゼロから負の値（回生状態）に入って再びゼロに戻る。そして、時刻t5で摩擦クラッチ９ｃの締結を開始すると、時刻t6にて摩擦クラッチ９ｃの締結を完了し、高速段へ変速する。なお、高速段への変速が完了する時刻t6以降は、再度、モータジェネレータトルクが、ゼロから負の値（回生状態）に入る。
【００５６】
［係合クラッチに作用するトルク推定作用］
上記のように、実施例１では、噛み合いにより係合クラッチ８ｃが係合している状態で係合クラッチ８ｃに作用するトルクを推定する必要がある。このため、精度良く係合クラッチ８ｃに作用するトルクを推定するには工夫が必要である。以下、これを反映する係合クラッチに作用するトルク推定作用を説明する。
【００５７】
例えば、特開２０１０−８９５７５号公報に記載されているように、モータジェネレータからトルクを付与し、ドグクラッチに作用するトルクを変化させた状態でドグクラッチに作用するトルクを推定するものを比較例とする。
この比較例の場合、動力源側からのトルク付与による推定であるため、車両の走行状態の変化によっては、出力軸側からドグクラッチにトルクが付与され、想定される以上のトルクがドグクラッチに作用すると、ドグクラッチに作用するトルク推定に誤差が出る。
【００５８】
これに対し、実施例１では、図３のステップＳ２において、
(a) 第２モータジェネレータMG2から係合クラッチ８ｃへの入力トルクと、車両の前後加速度（車両Ｇ）
(b) 第２モータジェネレータMG2から係合クラッチ８ｃへの入力トルクと、駆動系の回転数変化量（モータ回転数変化量）
のいずれかにより係合クラッチ８ｃに作用するトルクを推定するようにしている。
【００５９】
すなわち、路面勾配等により車両走行状態の変化した場合、駆動車輪１４側から係合クラッチ８ｃへトルクが伝達される。このとき、車両の前後加速度（車両Ｇ）や駆動系の回転数変化量（モータ回転数変化量）をみると、図５の矢印Ｃで囲った特性に示すように、車両Ｇが低下するし、モータ回転数が低下する。よって、係合クラッチ８ｃに作用するトルク推定に、車両の前後加速度（車両Ｇ）や駆動系の回転数変化量（モータ回転数変化量）を加えることで、駆動車輪１４側から係合クラッチ８ｃへの入力トルクを推定することができる。
【００６０】
したがって、係合クラッチ８ｃに作用するトルクを推定する際、第２モータジェネレータMG2からの入力トルクと、駆動車輪１４側からの入力トルクと、の両方からの入力トルクが考慮されることになり、精度の良いトルク推定が行える。
ちなみに、図５に示すように、車両Ｇやモータ回転数が低下しているときは、変速指示があっても、係合クラッチ８ｃの解放指示は出さないことになる。
【００６１】
［係合クラッチの故障診断作用］
噛み合いにより機械的に係合する係合クラッチ８ｃは、押し付け摩擦力により締結される摩擦クラッチ９ｃに比べ故障頻度が高い。このため、係合クラッチ８ｃに対する故障診断要求がある。以下、これを反映する係合クラッチ８ｃの故障診断作用を説明する。
【００６２】
上記のように、係合クラッチ８ｃに作用するトルクが所定値未満の状態において、係合クラッチ８ｃを解放させる動作を行った場合、係合クラッチ８ｃや解放機構が正常である限り、バラツキが抑えられた短い時間内にて係合クラッチ８ｃの解放が完了する。
すなわち、係合クラッチ８ｃを解放する動作が開始されてから、設定時間を超えても係合クラッチ８ｃの解放が完了しないと、係合クラッチ８ｃに何らかの故障が発生していると判断できる。
【００６３】
この点に着目したのが、実施例１の係合クラッチ８ｃの故障診断であり、係合クラッチ８ｃに故障があると、係合クラッチ８ｃの解放が完了しないことで、図３のフローチャートにおいて、ステップＳ７→ステップＳ８→ステップＳ６へと進む流れが繰り返される。そして、ステップＳ８にて、タイマー値Ｔがクラッチ故障判定閾値TO以上であると判断されると、ステップＳ９へ進み、係合クラッチ８ｃが故障であると診断される。
したがって、係合クラッチ８ｃの解放開始からの経過時間を監視するだけで、係合クラッチ８ｃや解放機構に故障が発生したことが確実に診断される。
【００６４】
次に、効果を説明する。
実施例１のハイブリッド車両の変速制御装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
【００６５】
(1) 駆動源（第２モータジェネレータMG2）からの駆動系に配置された自動変速機３と、自動変速機３の変速制御を行う変速制御手段（コントローラ２１、図３）と、を備えた車両（ハイブリッド車両）の変速制御装置において、
前記変速制御手段（コントローラ２１、図３）は、噛み合いにより係合している係合クラッチ８ｃの解放により変速する変速指令が出力されたとき、前記係合クラッチ８ｃに所定値以上のトルクが作用している間は変速の開始を保留し、前記係合クラッチ８ｃに作用しているトルクが所定値未満になると変速の開始を許可する。
このため、係合クラッチ８ｃを解放する変速時、係合クラッチ８ｃ及び係合クラッチ８ｃを解放させる機構の耐久信頼性を確保することができる。
【００６６】
(2) 前記変速制御手段（コントローラ２１、図３）は、
アクセル足放し操作時に低速段から高速段へのアップ変速指令が出力されたとき、前記係合クラッチ８ｃに作用するトルクを推定するトルク推定部（図３のステップＳ２）と、
前記所定値を、係合クラッチ８ｃを解放するときにクラッチ解放機構に想定以上の負荷を与えない抵抗力に相当する値に設定し、前記トルク推定部（図３のステップＳ２）にて推定されたトルク推定値が、前記所定値未満になると（図３のステップＳ３でYES）、前記係合クラッチ８ｃの解放による足放しアップ変速を開始する足放しアップ変速制御部（図３のステップＳ４）と、
を有する。
このため、(1)の効果に加え、係合クラッチ８ｃを解放するアクセル足放しアップ変速時、係合クラッチ８ｃ及び係合クラッチ８ｃを解放させる機構へ作用する負荷を軽減することができる。
【００６７】
(3) 前記変速制御手段（コントローラ２１、図３）は、
前記係合クラッチ８ｃの解放による足放しアップ変速を開始してからの経過時間が、設定時間を経過しても前記係合クラッチ８ｃが解放されないとき（図３のステップＳ８でYES）、前記係合クラッチ８ｃ、或いは、前記係合クラッチ８ｃを解放する機構が故障したと診断する係合クラッチ故障診断部（図３のステップＳ９）と、
を有する。
このため、(2)の効果に加え、係合クラッチ８ｃの解放開始からの経過時間を監視するだけで、係合クラッチ８ｃや解放機構に故障が発生したことを確実に診断することができる。
【００６８】
(4) 前記トルク推定部（図３のステップＳ２）は、前記駆動源（第２モータジェネレータMG2）から前記係合クラッチ８ｃへの入力トルクと、車両の前後加速度と、に基づいて、前記係合クラッチ８ｃに作用するトルクを推定する。
このため、(2)又は(3)の効果に加え、第２モータジェネレータMG2からの入力トルクと、駆動車輪１４側からの入力トルクと、を考慮し、精度の良いトルク推定を行うことができる。
【００６９】
(5) 前記トルク推定部（図３のステップＳ２）は、前記駆動源（第２モータジェネレータMG2）から前記係合クラッチ８ｃへの入力トルクと、駆動系の回転数変化量（モータ回転数の低下量）と、に基づいて、前記係合クラッチ８ｃに作用するトルクを推定する。
このため、(2)又は(3)の効果に加え、第２モータジェネレータMG2からの入力トルクと、駆動車輪１４側からの入力トルクと、を考慮し、精度の良いトルク推定を行うことができる。
【００７０】
以上、本発明の車両の変速制御装置を実施例１に基づき説明してきたが、具体的な構成については、この実施例１に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
【００７１】
実施例１では、変速制御手段として、係合クラッチ８ｃが解放されるアクセル足放しアップ変速時に行う例を示した。しかし、変速制御手段としては、係合クラッチが解放される変速時であれば、アクセル足放しダウン変速時やアクセル踏み込みアップ変速時やアクセル踏み込みダウン変速時にも本発明の変速制御を行うことができる。なお、アクセル踏み込みによるアップ/ダウン変速時には、駆動源の目標トルクをゼロとし、係合クラッチに作用しているトルクを推定する。
【００７２】
実施例１では、トルク推定部で用いる駆動系の回転数変化量として、モータ回転数の低下量を用いる例を示した。しかし、トルク推定部で用いる駆動系の回転数変化量としては、変速機出力軸の回転数変化量、等のように、駆動車輪に至るまでの駆動系に有する部材の回転数変化量であれば良い。
【００７３】
実施例１では、自動変速機として、ロー側変速段とハイ側変速段による２段自動変速機の例を示した。しかし、自動変速機としては、変速を行う際に係合クラッチを解放する変速段を有するものであれば、２段より多段の自動変速機であっても良い。
【００７４】
実施例１では、本発明の変速制御装置をハイブリッド車両に適用する例を示した。しかし、本発明の変速制御装置は、駆動源に電動モータを備えた電気自動車、例えば、図６に示すように、実施例１の駆動系からエンジン１と第１モータジェネレータMG1と動力分配装置２を除いた駆動系を備える電気自動車に対しても適用することができる。さらに、本発明の変速制御装置は、駆動源にエンジンを備えたエンジン車に対しても適用することができる。
【符号の説明】
【００７５】
１  エンジン
MG1  第１モータジェネレータ
MG2  第２モータジェネレータ（駆動源）
２  動力分配装置
３  自動変速機
６  変速機出力軸
７  変速機入力軸
８  ロー側変速機構
８ａ，８ｂ  低速段ギア対
８ｃ  係合クラッチ
９  ハイ側変速機構
９ａ，９ｂ  高速段ギア対
９ｃ  摩擦クラッチ
１１，１２  ファイナルドライブギア組
１３  ディファレンシャルギア装置
１４  駆動車輪
２１  コントローラ
２２  車速センサ
２３  アクセル開度センサ
２４  ブレーキストロークセンサ
２５  前後Ｇセンサ
２６  モータ回転数センサ
２７  スリーブストロークセンサ
【図１】
2013181554.tif 000003
【図２】
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【図３】
2013181554.tif 000005
【図４】
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【図５】
2013181554.tif 000007
【図６】
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