(57)【要約】      （修正有）【課題】バッテリの充電量を確保しつつ、クラッチ制御を行う。【解決手段】入力シャフト３１と、入力シャフト３１と連結可能で駆動輪４に対してトルク伝達可能な出力シャフト３２と、内燃機関２が出力するトルクが伝達される駆動軸３３と入力シャフト３１との間に設けられ、駆動軸３３から入力シャフト３１に伝達するクラッチトルクを可変として駆動軸３３と入力シャフト３１の間を断接するクラッチ５と、モータトルクを入力シャフト３１または出力シャフト３２に伝達可能なモータジェネレータ３と、クラッチ５の継合を制御する制御部１と、を備え、制御部１は、変速時の変速が完了した場合、モータジェネレータ３に電力を供給するバッテリ１０の充電状態に応じたタイミングでクラッチ５の継合を開始させる。【選択図】図１
2017001530.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関が出力するトルクが伝達される駆動軸と自動変速機の入力シャフトとの間に設けられ、前記駆動軸から前記入力シャフトに伝達するクラッチトルクを可変として前記駆動軸と前記入力シャフトの間を断接するクラッチと、
前記自動変速機の前記入力シャフトまたは出力シャフトに接続されると共に、バッテリへの充電が成され、モータトルクを前記入力シャフトまたは前記出力シャフトに伝達可能なモータジェネレータと、
前記クラッチの継合を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、変速時の変速が完了した場合、前記モータジェネレータに電力を供給するバッテリの充電状態に応じて前記クラッチの継合を開始させる
クラッチ制御システム。
【請求項２】
前記制御部は、アップ変速する場合において前記バッテリの充電状態が閾値レベルを下回る場合、前記閾値レベルを上回る場合に比べて、前記変速が完了した時から短い時間で前記クラッチの継合を開始させる
請求項１に記載のクラッチ制御システム。
【請求項３】
前記制御部は、バッテリの充電状態が予め決められた閾値レベルを下回る場合、変速中に、前記内燃機関の回転数が変速後の前記入力シャフトの回転数を超えるよう前記内燃機関に対し指示し、変速完了後、前記内燃機関の回転数と前記入力シャフトの回転数の差が所定の範囲外にあるうちに、クラッチの継合を実行するよう制御する
請求項１または２に記載のクラッチ制御システム。
【請求項４】
前記制御部は、前記出力シャフトの回転数とトランスミッションへ要求する変速後のギヤ段である要求ギヤ段のギヤ比とを用いて、変速完了後の前記入力シャフトの回転数の予測である予測インプット回転数より大きな目標回転数を決定し、前記トランスミッションのギヤ段がニュートラル状態になった時から前記クラッチの継合が完了する時まで、前記内燃機関の回転数が前記目標回転数になるよう前記内燃機関を制御する
請求項３に記載のクラッチ制御システム。
【請求項５】
前記制御部は、トランスミッションのギヤ段がニュートラル状態になった時から前記クラッチの継合が完了する時まで、前記出力シャフトに伝達されるトルクの合計である合計トルクが一定になるよう前記モータトルクを制御する
請求項３または４に記載のクラッチ制御システム。
【請求項６】
前記制御部は、前記バッテリの充電状態が予め決められた閾値レベルより大きい場合において、変速完了後、前記内燃機関の回転数と前記入力シャフトの回転数の差が所定の範囲内に入ったとき、前記クラッチの継合を実行するよう制御する
請求項１から５のいずれか一項に記載のクラッチ制御システム。
【請求項７】
前記制御部は、前記出力シャフトの回転数とトランスミッションの要求ギヤ段のギヤ比とを用いて、変速完了後の前記入力シャフトの回転数の予測である予測インプット回転数を決定し、前記トランスミッションのギヤ段がニュートラル状態になった時から前記クラッチの継合が完了する時まで、前記内燃機関の回転数が予測インプット回転数に近づくよう前記内燃機関を制御する
請求項６に記載のクラッチ制御システム。
【請求項８】
前記制御部は、前記モータジェネレータに電力を供給するバッテリの充電状態に加えて前記クラッチの温度に応じたタイミングで前記クラッチの継合を開始させる
請求項１に記載のクラッチ制御システム。
【請求項９】
前記制御部は、前記クラッチの温度が予め決められた閾値温度より低く且つ前記バッテリの充電状態が予め決められた閾値レベルを下回る場合、変速中に、前記内燃機関の回転数が前記入力シャフトの回転数を超えるよう前記内燃機関に対し指示し、変速完了後、前記入力シャフトの回転数と前記内燃機関の回転数の差が所定の範囲外にあるうちに、前記クラッチの継合を実行するよう制御する
請求項８に記載のクラッチ制御システム。
【請求項１０】
前記制御部は、前記クラッチの温度が予め決められた閾値温度より高い場合、変速完了後、前記入力シャフトの回転数と前記内燃機関の回転数の差が所定の範囲内に入ったとき、前記クラッチの継合を実行するよう制御する
請求項８または９に記載のクラッチ制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動力源に内燃機関と電動機とを備えるハイブリッド車両のクラッチ制御システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
動力源に内燃機関と電動機とを備えるハイブリッド車両において、変速機の出力軸に第二駆動（例えば電動機による）を出力できる構造で、この電動機が、発進時または内燃機関の出力が不十分なときに動力を付加するために駆動される。また、車両減速時には、逆に駆動輪側から電動機が駆動されることにより電力回生を行うことが知られている。例えば、特許文献１には、車速とアクセルペダル踏込量とに基づいて最適な変速段を決定し、変速指令信号を出力し、この変速指令信号に基づいて、クラッチは、切断され、かつ変速機の変速が行われることが開示されている。また、この際に、スロットル制御手段によって内燃機関のスロットル開度が小さくなり、内燃機関の吹き上がりが防止される。そして、クラッチの切断と実質的に同時に、電動機の駆動トルクが増大し、車両の減速感の発生が回避される。そして、変速の終了後、クラッチは接続状態に戻り、かつスロットル開度もアクセルペダル踏込量に対応した開度に復帰し、これと実質的に同時に、電動機の駆動トルクも減少する。
【０００３】
また、特許文献１には、アクセルペダルの踏込量が一定の状態で行われる変速に対して、変速直前の機関回転数とスロットル開度とから定まるエンジントルクを目標として上記電動機の駆動トルクを増大させ、アクセルペダル踏込量の増加中に行われる変速に対して、変速完了後の予測機関回転数と現在のアクセルペダル踏込量に対応するスロットル開度とから定まるエンジントルクを目標として上記電動機の駆動トルクを増大させることも開示されている。また、特許文献１には、クラッチを作動させる作動部材のストローク量を検出するクラッチストローク検出手段を有し、クラッチストロークがクラッチミートポイントよりも大きくなった時点で電動機の駆動トルクの増加を開始し、かつ変速完了後にクラッチミートポイントよりも小さくなった時点で電動機の駆動トルクの減少を開始することも開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−６９５０９号公報
【特許文献２】特開２０１５−４４４７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の技術を用いた場合、変速が完了したら即時クラッチを継合しているため、内燃機関の回転数と入力シャフトの回転数であるインプット回転数との間に偏差（以下、この偏差を回転偏差という）がある場合、クラッチ継合時にクラッチ内部のクラッチディスクにこの回転偏差分の慣性エネルギーによる負荷がかかり、クラッチ（例えばクラッチディスク）が摩耗する。一方、バッテリの充電状態が枯渇状態になった場合、発進時または内燃機関の出力が不十分なときに電動機がモータトルクを出力することができなくなる。このため、バッテリの充電量を確保する必要がある。
【０００６】
本発明は上記の問題に鑑みてなされたものであり、バッテリの充電量を確保しつつ、クラッチ制御が行えるクラッチ制御システム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】
【０００７】
本発明の一態様に係るクラッチ制御システムは、内燃機関が出力するトルクが伝達される駆動軸と自動変速機の入力シャフトとの間に設けられ、前記駆動軸から前記入力シャフトに伝達するクラッチトルクを可変として前記駆動軸と前記入力シャフトの間を断接するクラッチと、前記自動変速機の前記入力シャフトまたは出力シャフトに接続されると共に、バッテリへの充電が成され、モータトルクを前記入力シャフトまたは前記出力シャフトに伝達可能なモータジェネレータと、前記クラッチの継合を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、変速時の変速が完了した場合、前記モータジェネレータに電力を供給するバッテリの充電状態に応じて前記クラッチの継合を開始させる。
【０００８】
この構成により、バッテリの充電状態に応じて、変速が完了した時からクラッチの継合を開始する時までの期間が変更される。例えば、バッテリの充電状態が悪化した場合には、制御部はアップ変速が完了した時からクラッチの継合を開始する時までの期間がバッテリの充電状態が良好な場合に比べて短くなるタイミングでクラッチの継合を開始する。これにより、入力シャフトの回転数と内燃機関の回転数の差がバッテリの充電状態が良好な場合に比べて大きいときにクラッチを継合するので、クラッチの継合時に生じるエネルギーを用いてバッテリの消費を低減するかもしくはバッテリを充電することができる。一方、例えば、バッテリの充電状態が良好な場合には、制御部はアップ変速が完了した時からクラッチの継合を開始する時までの期間がバッテリの充電状態が悪化した場合に比べて長くなるタイミングでクラッチの継合を開始する。これにより、入力シャフトの回転数と内燃機関の回転数の差がバッテリの充電状態が悪化した場合に比べて小さいときにクラッチを継合するので、クラッチの継合時の摩擦量を低減でき、クラッチの摩耗を低減することができる。従って、バッテリの充電量を確保しつつ、クラッチ制御が行える。
【０００９】
上記のクラッチ制御システムにおいて、前記制御部は、アップ変速する場合において前記バッテリの充電状態が閾値レベルを下回る場合、前記閾値レベルを上回る場合に比べて、前記変速が完了した時から短い時間で前記クラッチの継合を開始させてもよい。
【００１０】
この構成により、アップ変速する場合においてバッテリの充電状態が悪化しているとき、変速が完了した時からクラッチの継合を開始する時までの期間が短くなるので、内燃機関の回転数と入力シャフトの回転数に差が大きいときにクラッチの継合を開始する。これにより、内燃機関の回転数が入力シャフトの回転数より大きいので、内燃機関の回転数と入力シャフトの回転数の回転偏差分の慣性エネルギーによる正トルクが伝達される。これにより、内燃機関の回転数と入力シャフトの回転数の回転偏差分の慣性エネルギーが加速側の駆動力として作用するため、その分モータトルクを小さくするように制御してバッテリの消費を軽減するかもしくは内燃機関の慣性エネルギーによる正トルクがドライバが要求する駆動力よりも大きい場合は、モータジェネレータを発電機として動作させて電気エネルギーを生成しバッテリを充電することができる。逆に、アップ変速する場合においてバッテリの充電状態が良好なとき、内燃機関を制御して内燃機関の回転数をインプット軸の回転数に同期させる。これにより、内燃機関の回転数と入力シャフトの回転数の差が小さいときにクラッチを継合できるので、クラッチの磨耗量を低減することができる。
【００１１】
上記のクラッチ制御システムにおいて、前記制御部は、バッテリの充電状態が予め決められた閾値レベルを下回る場合、変速中に、前記内燃機関の回転数が変速後の前記入力シャフトの回転数を超えるよう前記内燃機関に対し指示し、変速完了後、前記内燃機関の回転数と前記入力シャフトの回転数の差が所定の範囲外にあるうちに、クラッチの継合を実行するよう制御してもよい。
【００１２】
この構成により、バッテリの充電状態が悪化しているときには、変速完了後、内燃機関の回転数が入力シャフトの回転数より高い状態でクラッチを継合することができる。このため、内燃機関の回転数が入力シャフトの回転数よりも大きいので、内燃機関の回転数と入力シャフトの回転数の回転偏差分の慣性エネルギーによる正トルクが伝達される。これにより、内燃機関の回転数と入力シャフトの回転数の回転偏差分の慣性エネルギーによる正トルクが加速側の駆動力として作用するため、制御部がモータトルクを小さくするように制御してバッテリの消費を軽減するかもしくは内燃機関の慣性エネルギーによる正トルクがドライバが要求する駆動力よりも大きい場合は、モータジェネレータを発電機として動作させて電気エネルギーを生成しバッテリを充電することができる。
【００１３】
上記のクラッチ制御システムにおいて、前記制御部は、前記出力シャフトの回転数とトランスミッションへ要求する変速後のギヤ段である要求ギヤ段のギヤ比とを用いて、変速完了後の前記入力シャフトの回転数の予測である予測インプット回転数より大きな目標回転数を決定し、前記トランスミッションのギヤ段がニュートラル状態になった時から前記クラッチの継合が完了する時まで、前記内燃機関の回転数が前記目標回転数になるよう前記内燃機関を制御してもよい。
【００１４】
この構成により、クラッチの継合を開始する時に、内燃機関の回転数が入力シャフトの回転数より高い状態にすることができるので、内燃機関の回転数が入力シャフトの回転数より高い状態でクラッチを継合することができる。このため、内燃機関の回転数が入力シャフトの回転数よりも大きいので、内燃機関の回転数と入力シャフトの回転数の回転偏差分の慣性エネルギーによる正トルクが伝達される。これにより、内燃機関の回転数と入力シャフトの回転数の回転偏差分の慣性エネルギーによる正トルクが加速側の駆動力として作用するため、その分、制御部がモータトルクを小さくするように制御してバッテリの消費を軽減するかもしくは内燃機関の慣性エネルギーによる正トルクがドライバが要求する駆動力よりも大きい場合は、モータジェネレータを発電機として動作させて電気エネルギーを生成しバッテリを充電することができる。
【００１５】
上記のクラッチ制御システムにおいて、前記制御部は、トランスミッションのギヤ段がニュートラル状態になった時から前記クラッチの継合が完了する時まで、前記出力シャフトに伝達されるトルクの合計である合計トルクが一定になるよう前記モータトルクを制御してもよい。
【００１６】
この構成により、内燃機関の回転数と入力シャフトの回転数の回転偏差分の慣性エネルギーによる正トルクが当該合計トルクの一定値より大きい場合、当該合計トルクの一定値を超えた分のトルクを打ち消すようにするために、制御部がモータジェネレータを発電機として動作させて電気エネルギーを生成しバッテリを充電することができる。
【００１７】
上記のクラッチ制御システムにおいて、前記制御部は、前記バッテリの充電状態が予め決められた閾値レベルより大きい場合において、変速完了後、前記内燃機関の回転数と前記入力シャフトの回転数の差が所定の範囲内に入ったとき、前記クラッチの継合を実行するよう制御してもよい。
【００１８】
この構成により、バッテリの充電状態が良好なときには、変速完了後、内燃機関の回転数と入力シャフトの回転数の差が小さいときにクラッチの継合ができる。このため、クラッチディスクの磨耗量を低減することができ、クラッチを保護することができる。
【００１９】
上記のクラッチ制御システムにおいて、前記制御部は、前記出力シャフトの回転数とトランスミッションの要求ギヤ段のギヤ比とを用いて、変速完了後の前記入力シャフトの回転数の予測である予測インプット回転数を決定し、前記トランスミッションのギヤ段がニュートラル状態になった時から前記クラッチの継合が完了する時まで、前記内燃機関の回転数が予測インプット回転数に近づくよう前記内燃機関を制御してもよい。
【００２０】
この構成により、内燃機関の回転数を入力シャフトの回転数に近づけることができるので、内燃機関の回転数と入力シャフトの回転数の差が小さいときにクラッチの継合ができる。このため、クラッチディスクの磨耗量を低減することができ、クラッチを保護することができる。
【００２１】
上記のクラッチ制御システムにおいて、前記制御部は、前記モータジェネレータに電力を供給するバッテリの充電状態に加えて前記クラッチの温度に応じたタイミングで前記クラッチの継合を開始させてもよい。
【００２２】
この構成により、バッテリの充電状態とクラッチの温度とに応じて、変速が完了した時からクラッチの継合を開始する時までの期間を変更される。
【００２３】
上記のクラッチ制御システムにおいて、前記制御部は、前記クラッチの温度が予め決められた閾値温度より低く且つ前記バッテリの充電状態が予め決められた閾値レベルを下回る場合、変速中に、前記内燃機関の回転数が前記入力シャフトの回転数を超えるよう前記内燃機関に対し指示し、変速完了後、前記入力シャフトの回転数と前記内燃機関の回転数の差が所定の範囲外にあるうちに、前記クラッチの継合を実行するよう制御してもよい。
【００２４】
この構成により、クラッチの温度が低い場合で且つバッテリの充電状態が悪化した場合に、入力シャフトの回転数と内燃機関の回転数の差があるうちに、クラッチの継合を実行するので、内燃機関の回転数と入力シャフトの回転数の回転偏差分の慣性エネルギーによる正トルクが加速側の駆動力として作用する。このため、クラッチの温度がクラッチの耐久限界温度を超えないようにしつつ、モータトルクを低減するようにしてバッテリの消費を軽減するかもしくはモータジェネレータを発電機として動作させて電気エネルギーを生成しバッテリを充電することができる。
【００２５】
上記のクラッチ制御システムにおいて、前記制御部は、前記クラッチの温度が予め決められた閾値温度より高い場合、変速完了後、前記入力シャフトの回転数と前記内燃機関の回転数の差が所定の範囲内に入ったとき、前記クラッチの継合を実行するよう制御してもよい。
【００２６】
この構成により、クラッチの温度が高い場合に、クラッチの継合時の摩擦熱による温度上昇を低減することができ、クラッチの温度がクラッチの耐久限界温度を超えないようにすることができる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明の一態様によれば、バッテリの充電状態に応じて、変速が完了した時からクラッチの継合を開始する時までの期間が変更される。例えば、バッテリの充電状態が悪化した場合には、制御部はアップ変速が完了した時からクラッチの継合を開始する時までの期間がバッテリの充電状態が良好な場合に比べて短くなるタイミングでクラッチの継合を開始する。これにより、入力シャフトの回転数と内燃機関の回転数の差がバッテリの充電状態が良好な場合に比べて大きいときにクラッチを継合するので、クラッチの継合時に生じるエネルギーを用いてバッテリの消費を低減するかもしくはバッテリを充電することができる。一方、例えば、バッテリの充電状態が良好な場合には、制御部はアップ変速が完了した時からクラッチの継合を開始する時までの期間がバッテリの充電状態が悪化した場合に比べて長くなるタイミングでクラッチの継合を開始する。これにより、入力シャフトの回転数と内燃機関の回転数の差がバッテリの充電状態が悪化した場合に比べて小さいときにクラッチを継合するので、クラッチの継合時の摩擦量を低減でき、クラッチの摩耗を低減することができる。従って、バッテリの充電量を確保しつつ、クラッチ制御が行える。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施形態に係るハイブリッド車両の概略構成の一例を示す図である。
【図２】クラッチ温度が閾値温度を超える場合の変速時におけるタイムチャートの一例である。
【図３】バッテリの充電状態が閾値レベルより低い場合の変速時におけるタイムチャートの一例である。
【図４】制御部が実行する制御の流れの一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。まず、図１を用いて本発明の実施形態に係る車両Ｍの構成について説明する。図１は、本発明の実施形態に係るハイブリッド車両Ｍの概略構成の一例を示す図である。図１に示すように、ハイブリッド車両Ｍは、内燃機関２とモータジェネレータ３を備えており、その一方または双方を車輪４の駆動力源として用いる車両である。
【００３０】
図１に示すように、ハイブリッド車両Ｍは、クラッチ制御システム１００と、デファレンシャルギア装置（デフ）７と、駆動輪４とを備える。クラッチ制御システム１００は、制御部１と、内燃機関２と、駆動軸３３を介して内燃機関２と連結されたクラッチ５と、クラッチ５と入力シャフト３１を介して連結され且つデファレンシャル７と出力シャフト３２を介して連結された自動変速機（トランスミッション）６と、を備える。
更に、クラッチ制御システム１００は、バッテリ１０と、バッテリ１０に電気的に接続されたインバータ９と、インバータ９に電気的に接続され且つ自動変速機６の出力シャフト３２に連結されたモータジェネレータ３とを備える。すなわち、モータジェネレータ３は、インバータ９を介してバッテリ１０に電気的に接続されている。
【００３１】
内燃機関２は、機関内部における燃料の燃焼により駆動されて動力を取り出す装置であり、例えば、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの公知の各種エンジンを用いることができる。入力シャフト３１は、内燃機関２から回転トルクが入力される軸であり、クラッチ５の不図示のクラッチディスクと一体回転する。
【００３２】
クラッチ５は、内燃機関２と自動変速機６との間に設けられ、内燃機関２と自動変速機６との間の駆動力の伝達及び遮断を切替可能な摩擦係合装置である。すなわち、クラッチ５は、内燃機関２が出力するエンジントルクが伝達される駆動軸３３と自動変速機６の入力シャフト３１との間に設けられ、駆動軸３３から入力シャフト３１に伝達するクラッチトルクを可変として駆動軸３３と入力シャフト３１の間を断接する。クラッチ５は、供給油圧を制御することにより、その伝達トルク容量の増減を連続的に制御することが可能とされている。
【００３３】
モータジェネレータ３は、自動変速機６の入力シャフト３１または出力シャフト３２に接続されると共に、バッテリ１０への充電が成されるように電力を供給可能であり、モータトルクを入力シャフト３１または出力シャフト３２に伝達可能である。なお、本実施形態では、モータジェネレータ３の出力が出力シャフト３２に直結されている構成で説明するが、モータジェネレータ３の駆動力の出力シャフト３２または入力シャフト３１への伝達または遮断が切替可能な構成であってもよい。
【００３４】
バッテリ１０は、充電可能な二次電池であり、直流電流をインバータ９に供給する。インバータ９は、バッテリ１０から供給された直流電流を３相の交流電流に変換し、変換後の３相の交流電流をモータジェネレータ３に供給する。
【００３５】
モータジェネレータ３は、電力の供給を受けて動力を発生するモータ（電動機）としての機能と、動力の供給を受けて電力を発生するジェネレータ（発電機）としての機能を備えている。モータジェネレータ３は、インバータ９を介してバッテリ１０から電力の供給を受けて駆動し、内燃機関２が出力するトルクや車両の慣性力により発電した電力をインバータ９を介してバッテリ１０に供給してバッテリ１０を蓄電させる。なお、バッテリ１０は、キャパシタ等の他の蓄電装置であってもよい。
【００３６】
出力シャフト３２は、入力シャフト３１と連結可能で駆動輪４に対してトルク伝達可能であり、自動変速機６及び／またはモータジェネレータ３から入力されたトルクを、デファレンシャルギア装置（デフ）７に出力する。
デファレンシャルギア装置（デフ）７は、自動変速機６及び／またはモータジェネレータ３から出力シャフト３２を介して伝達されたトルクを差動可能に駆動輪４に伝達する装置である。
【００３７】
制御部１は、内燃機関２、モータジェネレータ３、クラッチ５、自動変速機６、及びインバータ９、バッテリ１０と電気的に接続され、これらの構成要素を制御する。例えば、制御部１は、クラッチ５の継合を制御する。なお、制御部１は、制御対象毎に別々に設けられた電子制御ユニット（Electronic Control Unit：ＥＣＵ）と電子制御ユニット間の通信を行う相互通信部とを有してもよいし、一つの統合制御部として機能してもよい。ここで、相互通信部は、Controller Area Network（ＣＡＮ）を用いて、相互接続された電子制御ユニット間のデータ転送を行ってもよい。
【００３８】
続いて、図２及び図３のタイムチャートを参照しつつ、図４のフローチャートを用いて、制御部１が実行する変速制御について、アップ変速（例えば第１速から第２速）の場合を例に説明する。図２は、クラッチ温度が閾値温度を超える場合の各パラメータのタイムチャートの一例である。図３は、バッテリの充電状態が閾値レベルより低い場合の各パラメータのタイムチャートの一例である。図４は、制御部１が実行する制御の流れの一例を示すフローチャートである。
【００３９】
前提として、制御部１はアクセル開度制御を実行しているものとする。ここで、アクセル開度制御は、アクセル開度Ａｃに応じて、内燃機関２及びモータジェネレータ３を制御するものである。
（ステップＳ１０１）まず制御部１は、「変速要求」があるか否か判定する。「変速要求」がない場合、制御部１は本フローチャートの処理を終了する。
【００４０】
（ステップＳ１０２）ステップ１０１で「変速要求」があると判定された場合（ステップＳ１０１  ＹＥＳ）、制御部１は変速を開始する（図２の時刻ｔ１、図３の時刻ｔ１１）。そして、制御部１は、出力シャフト３２に伝達されるトルクの合計である合計トルクが一定となるように内燃機関２及びモータジェネレータ３を制御するトルク一定制御を開始する。
制御部１は、受信した「変速要求」がアップ変速であると判断した場合には（図２の時刻ｔ１、図３の時刻ｔ１１）、「ニュートラル処理」を開始する。この「ニュートラル処理」は、エンジントルクＴｅを低下させつつ、自動変速機６をニュートラルにする処理であり、制御部１は、エンジントルクＴｅがゼロまたはゼロ以下となるように内燃機関２を制御する。すると、エンジントルクＴｅは徐々に低下する（図２のａ１、図３のａ２）。それとともに、合計トルクを一定にするため、制御部１はモータジェネレータ３から出力シャフト３２に出力されるモータトルクＴｍを増大させる制御を開始する。すると、モータトルクＴｍは徐々に上昇する（図２のｂ１、図３のｂ２）。それとともに、制御部１は、クラッチ５の切断を開始する。すると、クラッチトルクは徐々に低下する（図２のｃ１、図３のｃ２）。
【００４１】
（ステップＳ１０３）続いて、制御部１は、クラッチ５が切断されたか否か判定する。このとき、制御部１は例えばクラッチトルクが０になった場合にクラッチ５が切断されたと判定し、クラッチトルクが０より大きい場合にクラッチ５が切断されていないと判定する。制御部１は、クラッチ５が切断されたと判定した場合（図２の時刻ｔ２、図３の時刻ｔ１２）、ギヤ段が不定になるよう自動変速機６を制御する（図２の時刻ｔ２、図３の時刻ｔ１２）。
【００４２】
（ステップＳ１０４）ステップＳ１０３でクラッチ５が切断されたと判定された場合（図２の時刻ｔ２、図３の時刻ｔ１２）、クラッチ５の温度が予め決められた閾値温度より大きいか否か判定する。ここで、クラッチ５の温度は温度センサにより検出しても良いが、例えば、クラッチを動作させるクラッチアクチュエータに供給した電流積算量から制御部１によって推定される。また、閾値温度は、例えば、第１の温度Ｔ１〜第２の温度Ｔ２の間の温度である。
【００４３】
（ステップＳ１０５）ステップＳ１０４でクラッチ５の温度が予め決められた閾値温度以下の場合（ステップＳ１０４  ＮＯ）、バッテリ１０の充電状態（State of Charge：ＳＯＣ)が予め決められた閾値レベルを下回るか否か判定する。
【００４４】
（ステップＳ１０６）ステップＳ１０４でクラッチ５の温度が予め決められた閾値温度より高い場合（ステップＳ１０４  ＹＥＳ）、またはステップＳ１０５でバッテリ１０の充電状態が予め決められた閾値レベル以上である場合（ステップＳ１０５  ＮＯ）、制御部１は、変速完了後の予測インプット回転数を内燃機関２の回転数の目標値として、内燃機関２の回転数がこの目標値となるよう内燃機関２を制御するエンジン回転制御を開始する（図２の時刻ｔ２）。変速完了後の予測インプット回転数は、アウトプット回転数と要求ギヤ段のギヤ比との積である。ここでは一例として、要求ギヤ段が第２段であるので、要求ギヤ段のギヤ比は、第２ドリブンギヤ５２の歯数を第２ドライブギヤ４２の歯数で割った値である。アウトプット回転数は時間の経過とともに変化するので変速完了後の予測インプット回転数も時間とともに変化する。このため、制御部１は例えば、予め決められた周期で、その時点のアウトプット回転数に要求ギヤ段のギヤ比を乗じることにより、変速完了後の予測インプット回転数を算出する。
【００４５】
具体的には、まず制御部１は燃料噴射装置ＥＧ−２での燃料噴射を停止させて内燃機関２を停止させる。すると、内燃機関２が停止し、エンジントルクＴｅが減少し、エンジントルクＴｅが正から負になる（図２の時刻ｔ３）。そして、エンジントルクＴｅは、負のまま一定値で維持される（図２のｄ１）。
【００４６】
続いて、制御部１は、自動変速機６がニュートラルになったと判断した場合（図２の時刻ｔ４）、「ニュートラル処理」を終了させる。その後、図２の時刻ｔ５に示すように、自動変速機６をニュートラルから第２速へ切り替える処理を開始する。
【００４７】
（ステップＳ１０７）続いて、制御部１は、変速が完了したか否か、具体的には自動変速機６が第２速へ切り替わったか否かを判定する。自動変速機６が第２速へ切り替わった場合（図２の時刻ｔ６）、制御部１は、変速が完了したと判定する。変速が完了した場合、制御部１は例えば、エンジン回転数がインプット回転数と同じになるまで待機する。
【００４８】
（ステップＳ１０８）具体的には、ステップＳ１０７で変速が完了したと判定された場合（ステップＳ１０７  ＹＥＳ）、制御部１は、エンジン回転数がインプット回転数と同じであるか否か判定する。エンジン回転数がインプット回転数と同じでない場合、制御部１はそのまま待機する。エンジン回転数がインプット回転数と同じになった場合（ステップＳ１０８  ＹＥＳ）、制御部１は、エンジン回転数制御からトルク一定制御へ切り替え（ステップＳ１１１）、クラッチ５の継合を開始させる（ステップＳ１１２、図２の時刻ｔ７）。
【００４９】
なお、本実施形態では一例として、制御部１はエンジン回転数がインプット回転数と同じになった時、クラッチ５の継合を実行するよう制御したが、これに限ったものではない。制御部１は、エンジン回転数とインプット回転数の差が所定の範囲内に入ったとき、クラッチ５の継合を実行するよう制御してもよい。これにより、クラッチ継合時のクラッチ５の磨耗量を低減することができ、クラッチ５の耐久性を維持することができる。また、エンジン回転数と入力シャフト３１の回転数の回転偏差分の慣性エネルギーによる正トルクの量を低減することができるため、押し出しショックを低減することができる。
【００５０】
クラッチ５の継合開始時からクラッチ５の継合完了時まで（図２の時刻ｔ７から時刻ｔ８の間）、制御部１は、合計トルクがクラッチ５の継合開始時の値を維持するよう内燃機関２とモータジェネレータ３を制御する。すると、図２の時刻ｔ７からエンジントルクＴｅは徐々に上昇するのに対し（図２のｆ１）、モータトルクＴｍは徐々に低下する（図２のｇ１）。
【００５１】
クラッチ５の継合が完了した場合（ステップＳ１１３  ＹＥＳ、図２の時刻ｔ８）、制御部１は、トルク一定制御からアクセル開度制御へ切り替える。
【００５２】
（ステップＳ１０９）ステップＳ１０５でバッテリ１０の充電状態が予め決められた閾値レベルを下回る場合、制御部１は、変速完了後の予測インプット回転数に定数αを加算した回転数を内燃機関２の回転数の目標値として、内燃機関２の回転数がこの目標値となるよう内燃機関２を制御するエンジン回転制御を開始する（図３の時刻ｔ１２）。
【００５３】
具体的には、まず制御部１は燃料噴射装置ＥＧ−２での燃料噴射を停止させて内燃機関２を停止させる。すると、内燃機関２が停止し、エンジントルクＴｅが減少し、エンジントルクＴｅが正から負になる（図３の時刻ｔ１３）。そして、エンジントルクＴｅは、負のまま一定値で維持される（図３のｄ２）。
【００５４】
続いて、制御部１は、自動変速機６がニュートラルになったと判断した場合（図３の時刻ｔ１４）、「ニュートラル処理」を終了させる。その後、図３の時刻ｔ１５に示すように、自動変速機６をニュートラルから第２速へ切り替える処理を開始する。
【００５５】
（ステップＳ１１０）続いて、制御部１は、変速が完了したか否か、具体的には自動変速機６が第２速へ切り替わったか否かを判定する。自動変速機６が第２速へ切り替わった場合（図３の時刻ｔ１６）、制御部１は、変速が完了したと判定する。変速が完了した場合、エンジン回転数制御からトルク一定制御へ切り替え（ステップＳ１１１）、一例として即座に、クラッチ５の継合を開始させる（ステップＳ１１２、図３の時刻ｔ１６）。
【００５６】
これにより、エンジン回転数がインプット回転数より高いため、クラッチ継合により内燃機関２の駆動軸３３が入力シャフト３１の回転に連回る際に、エンジン回転数と入力シャフト３１の回転数の回転偏差分の慣性エネルギーによる正トルクが出力シャフト３２に伝達される。制御部１は、出力シャフト３２に伝達されたトルクの合計である合計トルクがクラッチ５の継合開始時の合計トルクの値（以下、継合開始合計トルク値という）を維持するようにするため、制御部１に制御信号を出力して、モータジェネレータ３が出力させるモータトルクＴｍを低下させる。すると、エンジン回転数と入力シャフト３１の回転数の回転偏差分の慣性エネルギーによる正トルクが出力シャフト３２に伝達されるので、モータトルクＴｍが急降下する（図３のｆ２）。ここでは、合計トルクは、エンジン回転数と入力シャフト３１の回転数の回転偏差分の慣性エネルギーによる正トルク、エンジントルクＴｅ及びモータトルクＴｍの合計である。またエンジン回転数と入力シャフト３１の回転数の回転偏差分の慣性エネルギーによる正トルクは、例えば、前述した特許文献２等に開示された方法に従って制御部１により決定される。
【００５７】
本実施形態では一例として、このエンジン回転数と入力シャフト３１の回転数の回転偏差分の慣性エネルギーによる正トルクが継合開始合計トルク値より大きくなるので、制御部１は、時刻ｔ１７から時刻ｔ１８まで、モータジェネレータ３を発電機として動作させて電気エネルギーを生成させバッテリ１０を充電させる。これにより、図３の領域Ｒ１に相当する電力がバッテリ１０に充電される。また、クラッチ５の継合開始時からクラッチ５の継合完了時まで（図３の時刻ｔ１６から時刻ｔ１９の間）、制御部１は、合計トルクが継合開始合計トルク値を維持するよう内燃機関２とモータジェネレータ３を制御するので、エンジントルクは徐々に上昇する（図３のｇ２）。
【００５８】
なお、本実施形態では一例として、制御部１は、変速完了時、即座にクラッチ５の継合を実行するよう制御したが、これに限ったものではない。制御部１は、変速終了後、エンジン回転数と入力シャフト３１の回転数の差が所定の範囲外にあるうちに、クラッチ５の継合を実行するよう制御してもよい。但し、クラッチ継合開始の際、エンジン回転数がインプット回転数を超えているものとする。これにより、クラッチ継合により内燃機関２の駆動軸３３が入力シャフト３１の回転に連なることにより出力シャフト３２にエンジン回転数と入力シャフト３１の回転数の回転偏差分の慣性エネルギーによる正トルクが伝達される。これにより、エンジン回転数と入力シャフト３１の回転数の回転偏差分の慣性エネルギーによる正トルクが加速側の駆動力として作用するため、その分、制御部１がモータトルクＴｍを小さくするように制御するので、バッテリ１０の電力の消費を軽減することができる。また、本実施形態では一例として、このエンジン回転数と入力シャフト３１の回転数の回転偏差分の慣性エネルギーによる正トルクが継合開始合計トルク値より大きいので、制御部１がエンジン回転数と入力シャフト３１の回転数の回転偏差分の慣性エネルギーによる正トルクのうち継合開始合計トルク値を超えた分のトルクを打ち消すために、モータジェネレータ３を発電機として動作させて電気エネルギーを生成させるので、バッテリ１０を充電させることができる。
【００５９】
クラッチ５の継合が完了した場合（ステップＳ１１３  ＹＥＳ、図２の時刻ｔ８）、制御部１は、トルク一定制御からアクセル開度制御へ切り替える。
【００６０】
以上、図４のフローチャートで説明したように、制御部１は、変速時の変速が完了した場合、モータジェネレータ３に電力を供給するバッテリ１０の充電状態に応じたタイミングでクラッチ５の継合を開始させる。この構成により、バッテリ１０の充電状態に応じて、変速が完了した時からクラッチ５の継合を開始する時までの期間を変更される。例えば、バッテリ１０の充電状態が悪化した場合には、制御部１はアップ変速が完了した時からクラッチ５の継合を開始する時までの期間がバッテリの充電状態が良好な場合に比べて短くなるタイミングでクラッチ５の継合を開始する。これにより、入力シャフト３１の回転数と内燃機関２の回転数の差がバッテリの充電状態が良好な場合に比べて大きいときにクラッチ５を継合するので、クラッチ５の継合時に生じるエネルギーを用いてバッテリ１０の消費を低減するかもしくはバッテリ１０を充電することができる。一方、例えば、バッテリ１０の充電状態が良好な場合には、制御部１はアップ変速が完了した時からクラッチ５の継合を開始する時までの期間がバッテリの充電状態が悪化した場合に比べて長くなるタイミングでクラッチ５の継合を開始する。これにより、入力シャフト３１の回転数と内燃機関２の回転数の差がバッテリの充電状態が悪化した場合に比べて小さいときにクラッチ５を継合するので、クラッチ５の継合時の摩耗量（例えば、クラッチディスクの摩耗量）を低減でき、クラッチ５の摩耗を低減することができる。従って、バッテリ１０の充電量を確保しつつ、クラッチ制御が行える。
【００６１】
具体的には、制御部１は、アップ変速する場合においてバッテリ１０の充電状態が閾値レベルを下回る場合、閾値レベルを上回る場合に比べて、変速が完了した時から短い時間でクラッチ５の継合を開始させる。この構成により、アップ変速する場合においてバッテリ１０の充電状態が悪化しているとき、変速が完了した時からクラッチ５の継合を開始する時までの期間を短くなるので、内燃機関２の回転数と入力シャフト３１の回転数に差が大きい状態でクラッチ５の継合を開始する。これにより、内燃機関２の駆動軸３３と入力シャフト３１の連回りにより出力シャフト３２にエンジン回転数と入力シャフト３１の回転数の回転偏差分の慣性エネルギーによる正トルクが伝達される。このため、エンジン回転数と入力シャフト３１の回転数の回転偏差分の慣性エネルギーによる正トルクが加速側の駆動力として作用するため、その分、制御部１がモータトルクＴｍを小さくするようにしてバッテリ１０の消費を軽減するかもしくはモータジェネレータ３を発電機として動作させて電気エネルギーを生成しバッテリ１０を充電することができる。一方、バッテリ１０の充電状態が良好なときには、変速が完了した時からクラッチ５の継合を開始する時までの期間を長くすることにより、エンジン回転数と入力シャフト３１の回転数の差が小さいときにクラッチ５の継合ができるので、クラッチ５の磨耗量を低減することができ、クラッチ５の耐久性を維持することができる。
【００６２】
また、図４のフローチャートのステップＳ１０５、Ｓ１０９、Ｓ１１０及びＳ１１１で説明したように、制御部１は、バッテリ１０の充電状態が予め決められた閾値レベルを下回る場合、変速中に、内燃機関２の回転数が入力シャフト３１の回転数を超えるよう内燃機関２に対し指示し、変速完了後、内燃機関２の回転数と入力シャフト３１の回転数の差が所定の範囲外にあるうちに、クラッチ５の継合を実行するよう制御する。これにより、バッテリ１０の充電状態が悪化しているときには、変速完了後、内燃機関２の回転数が入力シャフト３１の回転数より高い状態でクラッチ５を継合することができる。このため、内燃機関２の駆動軸３３と入力シャフト３１の連回りにより出力シャフト３２に伝達されるエンジン回転数と入力シャフト３１の回転数の回転偏差分の慣性エネルギーによる正トルクが加速側の駆動力として作用するため、その分、制御部１がモータトルクＴｍを小さくするように制御するようにしてバッテリ１０の消費を軽減するかもしくはモータジェネレータ３を発電機として動作させて電気エネルギーを生成しバッテリ１０を充電することができる。
【００６３】
またその際、図４のフローチャートのステップＳ１０３、Ｓ１０９、Ｓ１１０、Ｓ１１１で説明したように、制御部１は、出力シャフト３２の回転数と自動変速機６の要求ギヤ段のギヤ比とを用いて、変速完了後の入力シャフト３１の回転数の予測である予測インプット回転数より大きな目標回転数を決定し、自動変速機６のギヤ段がニュートラル状態になった時からクラッチ５の継合が完了する時まで、内燃機関２の回転数がこの目標回転数になるよう内燃機関２を制御する。これにより、クラッチ５の継合を開始する時に、内燃機関２の回転数が入力シャフト３１の回転数より高い状態にすることができるので、内燃機関２の回転数が入力シャフト３１の回転数より高い状態でクラッチ５を継合することができる。このため、内燃機関２の駆動軸３３と入力シャフト３１の連回りにより出力シャフト３２に伝達されるエンジン回転数と入力シャフト３１の回転数の回転偏差分の慣性エネルギーによる正トルクが加速側の駆動力として作用するため、その分、制御部１がモータトルクＴｍを小さくするように制御するようにしてバッテリ１０の消費を軽減するかもしくはモータジェネレータ３を発電機として動作させて電気エネルギーを生成しバッテリ１０を充電することができる。
【００６４】
また、制御部１は、自動変速機６のギヤ段がニュートラル状態になった時からクラッチ５の継合が完了する時まで、出力シャフト３２に伝達されたトルクの合計である合計トルクが一定になるようモータトルクＴｍを制御する。これにより、エンジン回転数と入力シャフト３１の回転数の回転偏差分の慣性エネルギーによる正トルクが当該合計トルクの一定値より大きい場合、当該合計トルクの一定値を超えた分のトルクを打ち消すために、制御部１がモータジェネレータ３を発電機として動作させて電気エネルギーを生成しバッテリ１０を充電することができる。
【００６５】
一方、図４のフローチャートのステップＳ１０５、Ｓ１０６、Ｓ１０８及びＳ１１２で説明したように、制御部１は、バッテリ１０の充電状態が予め決められた閾値レベルより大きい場合において、内燃機関２の回転数と入力シャフト３１の回転数の差が所定の範囲内に入ったとき、クラッチ５の継合を実行するよう制御する。これにより、バッテリ１０の充電状態が良好なときには、変速完了後、内燃機関２の回転数と入力シャフト３１の回転数の差が小さいときにクラッチ５の継合ができる。このため、クラッチ５の磨耗量を低減することができ、クラッチ５の摩耗を低減することができる。
【００６６】
またその際、制御部１は、出力シャフト３２の回転数と自動変速機６の要求ギヤ段のギヤ比とを用いて、変速完了後の入力シャフト３１の回転数の予測である予測インプット回転数を決定し、ギヤ段がニュートラル状態になった時からクラッチ５の継合が完了する時まで、内燃機関２の回転数が予測インプット回転数に近づくよう内燃機関２を制御する。これにより、内燃機関２の回転数を入力シャフト３１の回転数に近づけることができるので、内燃機関２の回転数と入力シャフト３１の回転数の差が小さいときにクラッチ５の継合ができる。このため、クラッチ５の磨耗量を低減することができ、クラッチ５の摩耗を低減することができる。
【００６７】
また、図４のフローチャートのステップＳ１０４、Ｓ１０５で説明したように、制御部１は、モータジェネレータ３に電力を供給するバッテリ１０の充電状態に加えてクラッチ５の温度に応じたタイミングでクラッチ５の継合を開始させる。これにより、バッテリ１０の充電状態とクラッチ５の温度に応じて、変速が完了した時を基準とするクラッチ５の継合タイミングを変更される。
【００６８】
具体的には、クラッチ５の温度が予め決められた閾値温度より低く且つバッテリ１０の充電状態が予め決められた閾値レベルを下回る場合、変速中に、内燃機関２の回転数が入力シャフト３１の回転数を超えるよう内燃機関２に対し指示し、変速完了後、入力シャフト３１の回転数と内燃機関２の回転数の差が所定の範囲外にあるうちに、クラッチ５の継合を実行するよう制御する。これにより、クラッチ５の温度が低い場合で且つバッテリ１０の充電状態が悪化した場合に、入力シャフト３１の回転数と内燃機関２の回転数の差があるうちに、クラッチ５の継合を実行するので、エンジン回転数と入力シャフト３１の回転数の回転偏差分の慣性エネルギーによる正トルクが加速側の駆動力として作用する。このため、クラッチ５の温度がクラッチ５の耐久限界温度を超えないようにしつつ、モータトルクＴｍを低減するようにしてバッテリ１０の消費を軽減するかもしくはモータジェネレータ３を発電機として動作させて電気エネルギーを生成しバッテリ１０を充電することができる。
【００６９】
一方、例えば、制御部１は、クラッチ５の温度が予め決められた閾値温度より高い場合、変速完了後、入力シャフト３１の回転数と内燃機関２の回転数の差が所定の範囲内に入ったとき、クラッチ５の継合を実行するよう制御する。これにより、クラッチ５の温度が高い場合に、クラッチ５の継合時の摩擦熱による温度上昇を低減することができ、クラッチ５の温度がクラッチ５の耐久限界温度を超えないようにすることができる。
【００７０】
なお、本実施形態では、変速がアップシフトの場合について説明したが、ダウンシフトの場合についても同様に適用することが可能である。
【００７１】
なお、発明は、上記しかつ図面に示した実施形態のみに限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施できる。
【符号の説明】
【００７２】
１・・・制御部、２・・・内燃機関、３・・・モータジェネレータ、４・・・駆動輪、５・・・クラッチ、６・・・自動変速機（トランスミッション）、７・・・デファレンシャルギア装置（デフ）、９・・・インバータ、１０・・・バッテリ、３１・・・入力シャフト、３２・・・出力シャフト、３３・・・駆動軸、１００・・・クラッチ制御システム、Ｍ・・・ハイブリッド車両。
【図１】
2017001530.tif 000003
【図２】
2017001530.tif 000004
【図３】
2017001530.tif 000005
【図４】
2017001530.tif 000006