(57)【要約】【課題】走行用の駆動力を出力するエンジン及び電動機と、自動変速機とを備え、電動機からの動力を自動変速機を介して駆動輪に出力する車両の制御装置において、ダウンシフト変速中の再加速時ショックを抑制する。【解決手段】ダウンシフト変速中において、エンジンが高回転となりモータ（第２モータジェネレータＭＧ２）のトルクダウンを実施できなくなるか否かを予測し、トルクダウンを実施できない場合には、自動変速機の係合側の摩擦係合要素（ブレーキＢ２）の係合油圧のゲインＧａを通常制御時よりも高くして、係合油圧の昇圧を通常制御時よりも速くする。このような係合油圧制御により、変速時間つまり摩擦係合要素の係合完了までの時間を短くすることができ、モータの回転上昇（モータの吹き）を抑制することができる。その結果として、係合ショックを低減することができる。【選択図】図９
2009190436.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行用の駆動力を出力するエンジン及び電動機と、前記電動機からの発電電力の充電及び電動機への電力供給が可能な蓄電装置と、摩擦係合要素を所定の状態に係合または解放することによって複数のギヤ段を設定する自動変速機とを備え、前記電動機からの動力を前記自動変速機を介して駆動輪に出力する車両の制御装置において、
ダウンシフト変速中に前記電動機のトルクダウンを実施できなくなるか否かを判定する判定手段と、前記電動機のトルクダウンを実施できない場合に、前記自動変速機の係合側の摩擦係合要素の係合圧の昇圧を通常制御時よりも速くする係合圧昇圧手段とを備えていることを特徴とする車両の制御装置。
【請求項２】
請求項１記載の車両の制御装置において、
前記判定手段は、前記エンジンの回転数が判定閾値以上である場合に、前記電動機のトルクダウンを実施できなくなると判定することを特徴とする車両の制御装置。
【請求項３】
請求項２記載の車両の制御装置において、
前記蓄電装置の電力受入状態または車速のいずれか一方もしくは両方を考慮して、前記判定閾値を可変に設定することを特徴とする車両の制御装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１つに記載の車両の制御装置において、
前記係合圧昇圧手段は、前記摩擦係合要素の係合油圧の制御ゲインを通常制御時のゲインよりも高く設定して当該摩擦係合要素の係合圧の昇圧を速くすることを特徴とする車両の制御装置。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれか１つに記載の車両の制御装置において、
前記係合圧昇圧手段は、前記摩擦係合要素の通常制御時の係合油圧に所定油圧を上乗せすることにより当該摩擦係合要素の係合圧の昇圧を速くすることを特徴とする車両の制御装置。
【請求項６】
請求項１〜３のいずれか１つに記載の車両の制御装置において、
前記係合圧昇圧手段は、前記摩擦係合要素の係合油圧の昇圧開始タイミングを通常制御時よりも速いタイミングに設定することにより当該摩擦係合要素の係合圧の昇圧を速くすることを特徴とする車両の制御装置。
【請求項７】
請求項１〜３のいずれか１つに記載の車両の制御装置において、
前記係合圧昇圧手段は、前記摩擦係合要素の係合油圧の制御ゲインを通常制御時のゲインよりも高く設定する方法、前記摩擦係合要素の通常制御時の係合油圧に所定油圧を上乗せする方法、または、前記摩擦係合要素の係合油圧の昇圧開始タイミングを通常制御時よりも速いタイミングに設定する方法のうち、いずれか２つの方法または全ての方法を組み合わせて実行することにより前記摩擦係合要素の係合圧の昇圧を速くすることを特徴とする車両の制御装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１つに記載の車両の制御装置において、
前記摩擦係合要素の係合圧の昇圧を速くする制御の実行中は、当該摩擦係合要素の係合圧学習を禁止することを特徴とする車両の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、走行用の駆動力を出力するエンジン及び電動機とを備え、その電動機からの動力を変速機を介して駆動輪に出力する車両の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境保護の観点から、車両に搭載されたエンジン（内燃機関）からの排気ガスの排出量低減と燃料消費率（燃費）の向上が望まれており、これを満足する車両として、ハイブリッドシステムを搭載したハイブリッド車両が実用化されている。
【０００３】
ハイブリッド車両は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどのエンジンと、エンジンの出力による発電またはバッテリの電力により駆動してエンジン出力のアシスト等を行う電動機（例えばモータジェネレータまたはモータ）とを備え、エンジン及び電動機のいずれか一方または双方を走行駆動源としている。
【０００４】
ハイブリッド車両においては、車速及びアクセル開度に基づいて、エンジン及び電動機の運転領域（具体的には駆動または停止）が制御される。例えば、発進時や低速走行時のようにエンジン効率が低くなる領域では、エンジンを停止させて電動機のみの動力で駆動輪を駆動する。また、通常走行時には、エンジンを駆動して、そのエンジンの動力で駆動輪を駆動するという制御を行う。さらに、全開加速等の高負荷時には、エンジンの動力に加えて、バッテリから電動機に電力を供給して電動機による動力を補助動力として追加するという制御を行う。
【０００５】
こうしたハイブリッド車両の駆動装置の１つとして、例えば、サンギヤ、リングギヤ及びキャリヤ（ピニオンギヤ）を回転要素とする機構であって、エンジンの出力を第１電動機（以下、ジェネレータともいう）及び伝達軸（リングギヤ軸）へ分配（もしくはエンジンの出力と第１電動機の出力とを合成して伝達軸に出力）する動力分配機構と、第２電動機と、この第２電動機（以下、モータともいう）と駆動輪（出力軸）との間に設けられた有段式の自動変速機と、第１乃至第２電動機からの発電電力の充電及び第１乃至第２電動機への電力供給が可能な蓄電装置（バッテリ）とを備え、第２電動機からの動力を自動変速機を介して駆動輪（出力軸）に出力する車両用駆動装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
このような車両用駆動装置では、動力分配機構が差動機構として機能し、その差動作用によりエンジンからの動力の主部を駆動輪に機械的に伝達し、そのエンジンからの動力の残部を第１電動機から第２電動機への電気パスを用いて電気的に伝達することにより、電気的に変速比が変更される変速機として機能する。これによってエンジンを最適な作動状態に維持しつつ車両を走行させることができ、燃費の向上をはかることができる。また、この種のハイブリッド車両用の駆動装置において電力収支は、通常、ジェネレータ発電量・バッテリ充放電量・モータ消費量を全て足すとゼロとなるように制御されている。
【０００７】
一方、ハイブリッド車両に搭載される変速機としては、摩擦係合要素であるクラッチやブレーキと遊星歯車装置とを用いてギヤ段（変速段）を設定する遊星歯車式変速機が適用されている。例えば、摩擦係合要素として２個のブレーキを備え、一方のブレーキを係合し他方のブレーキを解放する変速段（例えば低速段）と、他方のブレーキを係合し一方のブレーキを解放する変速段（例えば高速段）との切り替えを行うようにしている。この場合、変速時に係合側の摩擦係合要素の係合と、解放側の摩擦係合要素の解放とを同時に行う、いわゆるクラッチツウクラッチ変速が行われることになる。
【０００８】
また、ハイブリッド車両などの車両においては、ドライバにより操作されるシフト操作装置が設けられており、そのシフト操作装置のシフトレバーを操作することにより、自動変速機のシフトポジションを、例えばＰ（パーキング）ポジション、Ｒ（リバース）ポジション、Ｎ（ニュートラル）ポジション、Ｄ（ドライブ）ポジションなどに切り替えることが可能になっている。さらに、近年では、シーケンシャルモード付きのシフト操作装置も実用化されている。シーケンシャルモードには、複数段（例えば６段）のシーケンシャルシフトレンジが設定されており、シフトレバーをＳ（シーケンシャル）ポジションに配置してアップシフト（＋）またはダウンシフト（−）操作を行うと、シーケンシャルシフトレンジがアップまたはダウンされる。そして、このようなシーケンシャルモードが選択された場合、Ｄレンジで走行する場合と比較してエンジン回転数を高く維持するように制御される。
【０００９】
なお、ハイブリッド車両の変速時の制御に関する技術として、下記の特許文献２に、自動変速機の変速中は、通常時よりも小さな変化速度でエンジン回転数が変化するように、エンジン、第１電動機ＭＧ１、第２電動機ＭＧ２、摩擦係合装置などを制御する技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００６−３１６８４８号公報
【特許文献２】特開２００７−２３７９２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、上記したハイブリッド車両において、ダウンシフト変速中にアクセルペダルが踏み込まれた場合、変速ショックの低減及び自動変速機の摩擦係合要素（ブレーキ）の摩擦材熱負荷の低減等のために、変速中にモータ（第２電動機）のトルクダウンを実施する必要があるが、エンジンが高回転になると保護制御が働いてトルクダウンを実施することができない。すなわち、変速中にエンジン回転数が上昇すると、エンジン過回転防止（部品保護）のために、エンジントルクの反力を受け持つジェネレータ（第１電動機）で回転数制御が実行されるので発電量が増加する。このようにして発電量が増加すると、モータ（第２電動機）での電力消費が要求されるため、所望のトルクダウンを実施できない。
【００１１】
そして、このような理由で変速中にトルクダウンを実施できないと、変速対象であるモータの吹きを制限できなくなるため、モータ回転数と係合目標回転数（目標変速段の同期回転数）との間に差回転がある状態で摩擦係合要素が係合することになり、係合ショックが生じる場合がある。
【００１２】
なお、ハイブリッド車両において、変速中の駆動力変化をモータとエンジン（ジェネレータ）との協調制御により打ち消す技術が各種開示されているが、こうした技術を適用しても、部品保護制御等により変速中に協調制御を実施できなくなる場合があって、変速ショックの発生や摩擦材熱負荷の増大が懸念される。
【００１３】
本発明はそのような実情を考慮してなされたもので、走行用の駆動力を出力するエンジン及び電動機と、摩擦係合要素を所定の状態に係合または解放することによって複数のギヤ段を設定する自動変速機とを備え、電動機からの動力を前記自動変速機を介して駆動輪に出力する車両の制御装置において、ダウンシフト変速中の再加速時ショックを抑制することが可能な制御の実現を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、走行用の駆動力を出力するエンジン及び電動機と、前記電動機からの発電電力の充電及び電動機への電力供給が可能な蓄電装置と、摩擦係合要素を所定の状態に係合または解放することによって複数のギヤ段を設定する自動変速機とを備え、前記電動機からの動力を前記自動変速機を介して駆動輪（出力軸）に出力する車両の制御装置を前提としており、このような車両の制御装置において、ダウンシフト変速中に前記電動機のトルクダウンを実施できなくなるか否かを判定する判定手段と、前記電動機のトルクダウンを実施できない場合に、前記自動変速機の係合側の摩擦係合要素の係合圧の昇圧を通常制御時よりも速くする係合圧昇圧手段とを備えたことを特徴としている。
【００１５】
本発明によれば、ダウンシフト変速中において、エンジンが高回転となり、保護制御の働きにより電動機（モータ）のトルクダウンを実施できなくなると予測される場合には、自動変速機の係合側の摩擦係合要素の係合圧の昇圧を通常制御時よりも速く設定しているので、変速時間つまり摩擦係合要素の係合完了までの時間を短くすることができ、電動機の回転上昇（電動機の吹き）を抑制することができる。これによって、電動機のトルクダウンを実施できなくても、摩擦係合要素の係合時における電動機回転数（モータ回転数）と係合目標回転数（目標変速段の同期回転数）との間の差回転を小さくすることが可能となり、係合ショックを低減することができる。
【００１６】
次に、本発明の具体的な構成について説明する。
【００１７】
まず、本発明において、エンジンの回転数が判定閾値以上である場合に、電動機のトルクダウンを実施できなくなると判定して、自動変速機の係合側の摩擦係合要素の係合圧の昇圧を通常制御時よりも速くする制御（以下、係合圧昇圧制御ともいう）を実行する。
【００１８】
この場合、エンジン回転数に対して設定する判定閾値は、エンジン自体の限界回転数、及び、ジェネレータ（ＭＧ１）の上限回転数や駆動力伝達系の回転体（ピニオンギヤ等）の上限回転数などに基づいて決定されるエンジンの許容回転数を考慮し、そのエンジン許容回転数に対して余裕度を見込んだ値（判定閾値＝エンジン許容回転数−余裕度）とすればよい。
【００１９】
また、エンジン回転数に対して設定する判定閾値は、蓄電装置（バッテリ）の電力受入状態を考慮して可変に設定するようにしてもよい。この点について説明すると、蓄電装置が電力の受入可能な状態であるときには、電力受入不可の場合と比べてエンジン回転数が高くなるので、その分だけ判定閾値を高い側に設定することが可能であり、この点を考慮して判定閾値を可変に設定することで、上記した係合圧昇圧制御を適用する領域を必要最小限に抑えることができる。なお、車速を考慮して判定閾値を可変に設定するようにしてもよいし、蓄電装置の電力受入状態及び車速の双方を考慮して判定閾値を可変に設定するようにしてもよい。
【００２０】
本発明において、自動変速機の摩擦係合要素の係合圧を昇圧する方法としては、摩擦係合要素の係合油圧の制御ゲインを通常制御時のゲインよりも高く設定する方法、前記摩擦係合要素の通常制御時の係合油圧に所定油圧を上乗せして係合油圧を高く設定する方法、または、前記摩擦係合要素の係合油圧の昇圧開始タイミングを通常制御時よりも速いタイミングに設定する方法を挙げることができる。これらの各方法はそれぞれ単独で実施してもよいし、いずれか２つの方法または全ての方法を組み合わせて実施してもよい。
【００２１】
本発明において、摩擦係合要素の係合圧の昇圧を速くする制御は、電動機のトルクダウンを実施できない場合に実施される制御であり、通常の制御とは異なる特殊な制御であるので、この係合圧昇圧制御の実行中は、摩擦係合要素の係合圧学習（例えば、ダウン変速動作を安定化するための係合圧学習）を禁止して、誤学習による通常制御時への悪影響を排除することが好ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２３】
図１は本発明を適用するハイブリッド車両の一例を示す概略構成図である。
【００２４】
この例のハイブリッド車両ＨＶは、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、動力分配機構２、自動変速機３、インバータ４、バッテリ（ＨＶバッテリ）５、デファレンシャルギヤ６、駆動輪７、油圧制御回路３００（図４参照）、シフト操作装置８（図５参照）、及び、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）１００などを備えている。
【００２５】
これらエンジン１、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２、自動変速機３、動力分配機構２、自動変速機３（油圧制御回路３００も含む）、シフト操作装置８、及び、ＥＣＵ１００の各部について以下に説明する。
【００２６】
−エンジン−
エンジン１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）、燃料噴射量、点火時期などの運転状態を制御できるように構成されている。エンジン１の出力軸であるクランクシャフト１１の回転数（エンジン回転数）はエンジン回転数センサ２０１によって検出される。エンジン１はＥＣＵ１００によって駆動制御される。
【００２７】
−モータジェネレータ−
モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２は交流同期電動機であって、電動機として機能するとともに発電機として機能する。モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２はインバータ４を介してバッテリ５に接続されている。インバータ４は、ＥＣＵ１００によって制御され、そのインバータ４の制御により、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の回生または力行（アシスト）が設定される。その際の回生電力はバッテリ５にインバータ４を介して充電される。また、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の駆動用電力はバッテリ５からインバータ４を介して供給される。
【００２８】
−動力分配機構−
動力分配機構２は、外歯歯車のサンギヤＳ２１と、このサンギヤＳ２１と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤＲ２１と、サンギヤＳ２１に噛み合うとともに、リングギヤＲ２１に噛み合う複数のピニオンギヤＰ２１と、この複数のピニオンギヤＰ２１を自転かつ公転自在に保持するキャリアＣＡ２１とを備え、それらサンギヤＳ２１、リングギヤＲ２１及びキャリアＣＡ２１を回転要素として差動作用を行う遊星歯車機構である。
【００２９】
動力分配機構２のキャリアＣＡ２１にはエンジン１のクランクシャフト１１が連結されている。また、動力分配機構２のサンギヤＳ２１には第１モータジェネレータＭＧ１の回転軸が連結されている。そして、動力分配機構２のリングギヤＲ２１にはリングギヤ軸２１が連結されている。リングギヤ軸２１はデファレンシャルギヤ６を介して駆動輪７に連結されている。また、リングギヤ軸２１には第２モータジェネレータＭＧ２の回転軸が自動変速機３を介して連結されている。
【００３０】
このような構造の動力分配機構２において、第１モータジェネレータＭＧ１が発電機として機能するときには、キャリアＣＡ２１から入力されるエンジン１からの動力をサンギヤＳ２１側とリングギヤＲ２１側にそのギヤ比に応じて分配する。一方、第１モータジェネレータＭＧ１が電動機として機能するときには、キャリアＣＡ２１から入力されるエンジン１からの動力とサンギヤＳ２１から入力される第１モータジェネレータＭＧ１からの動力とを統合してリングギヤＲ２１に出力する。
【００３１】
−自動変速機−
自動変速機３は、図２に示すように、ダブルピニオン型の第１遊星歯車機構３１、シングルピニオン型の第２遊星歯車機構３２、及び、２つのブレーキＢ１，Ｂ２などを備えた遊星歯車式の変速機であって、入力軸３０が第２モータジェネレータＭＧ２の回転軸に連結されている。また、自動変速機３の出力軸３３はリングギヤ軸２１（図１）に連結されている。
【００３２】
第１遊星歯車機構３１は、外歯歯車のサンギヤＳ３１と、このサンギヤＳ３１と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤＲ３１と、サンギヤＳ３１に噛み合う複数の第１ピニオンギヤＰ３１ａと、この第１ピニオンギヤＰ３１ａに噛み合うとともに、リングギヤＲ３１に噛み合う複数の第２ピニオンギヤＰ３１ｂと、これら複数の第１ピニオンギヤＰ３１ａ及び複数の第２ピニオンギヤＰ３１ｂを連結して自転かつ公転自在に保持するキャリアＣＡ３１とを備えている。第１遊星歯車機構３１のキャリアＣＡ３１は第２遊星歯車機構３２のキャリアＣＡ３２に一体的に連結されている。そして、第１遊星歯車機構３１のサンギヤＳ３１はブレーキＢ１を介して非回転部材であるハウジング３Ａに選択的に連結されており、ブレーキＢ１の係合によってサンギヤＳ３１の回転が阻止される。
【００３３】
第２遊星歯車機構３２は、外歯歯車のサンギヤＳ３２と、このサンギヤＳ３２と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤＲ３２と、サンギヤＳ３２に噛み合うとともに、リングギヤＲ３２に噛み合う複数のピニオンギヤＰ３２と、複数のピニオンギヤＰ３２を自転かつ公転自在に保持するキャリアＣＡ３２とを備えている。この第２遊星歯車機構３２のサンギヤＳ３２は入力軸３０に連結されており、キャリアＣＡ３２は出力軸３３に連結されている。さらに、第２遊星歯車機構３２のリングギヤＲ３２はブレーキＢ２を介してハウジング３Ａに選択的に連結されており、ブレーキＢ２の係合によりリングギヤＲ３２の回転が阻止される。
【００３４】
そして、以上の自動変速機３の入力軸３０の回転数（入力軸回転数）は入力軸回転数センサ２０３によって検出される。また、自動変速機３の出力軸３３の回転数（出力軸回転数）は出力軸回転数センサ２０４によって検出される。これら入力軸回転数センサ２０３及び出力軸回転数センサ２０４の出力信号から得られる回転数の比（出力軸回転数／入力軸回転数）に基づいて、自動変速機３の現状ギヤ段を判定することができる。
【００３５】
自動変速機３は運転者がシフト操作装置８のシフトレバー８１（図５参照）を操作することにより、例えばＰレンジ（パーキングレンジ）、Ｎレンジ（ニュートラルレンジ）、Ｄレンジ（前進走行レンジ）等に切り替えることができる。
【００３６】
以上の自動変速機３では、摩擦係合要素であるブレーキＢ１、Ｂ２を所定の状態に係合または解放することによってギヤ段（変速段）が設定される。自動変速機３のブレーキＢ１、Ｂ２の係合・解放状態を図３の作動表に示す。図３の作動表において「○」は「係合」を表し、「空欄」は「解放」を表している。
【００３７】
この例の自動変速機３において、ブレーキＢ１、Ｂ２の双方を解放することにより、入力軸３０（第２モータジェネレータＭＧ２の回転軸）と出力軸３３（リングギヤ軸２１）とを切り離すことができる（ニュートラル状態）。
【００３８】
また、変速ギヤ段の「Ｌｏ」は、ブレーキＢ２を係合し、ブレーキＢ１を解放することによって設定される。ブレーキＢ２が係合すると、第２遊星歯車機構３２のリングギヤＲ３２の回転が固定され、その回転が固定されたリングギヤＲ３２と、第２モータジェネレータＭＧ２によって回転するサンギヤＳ３２とによって、キャリアＣＡ３２つまり出力軸３３が低速回転する。
【００３９】
変速ギヤ段の「Ｈｉ」は、ブレーキＢ1を係合し、ブレーキＢ２を解放することによって設定される。ブレーキＢ１が係合すると、第１遊星歯車機構３１のサンギヤＳ３１の回転が固定され、その回転が固定されたサンギヤＳ３１と、第２モータジェネレータＭＧ２によって回転するサンギヤＳ３２（リングギヤ３１）の回転とによって、キャリアＣＡ３２（キャリアＣＡ３１）つまり出力軸３３が高速回転する。
【００４０】
以上の自動変速機３において、「Ｌｏ」から「Ｈｉ」へのアップ変速は、ブレーキＢ２を解放すると同時にブレーキＢ１を係合するクラッチツウクラッチ変速制御によって達成される。また、「Ｈｉ」から「Ｌｏ」へのダウン変速は、ブレーキＢ１を解放すると同時にブレーキＢ２を係合するクラッチツウクラッチ変速制御によって達成される。これらブレーキＢ１，Ｂ２の係合時または解放時の油圧は油圧制御回路３００（図４参照）によって制御される。
【００４１】
−油圧制御回路−
油圧制御回路３００には、後述するリニアソレノイドバルブ及びコントロールバルブなどが設けられており、ソレノイドバルブの励磁・非励磁を制御して油圧回路を切り替えることによって自動変速機３のブレーキＢ１，Ｂ２の係合・解放を制御することができる。油圧制御回路３００のリニアソレノイドバルブの励磁・非励磁は、ＥＣＵ１００からのソレノイド制御信号（指示油圧信号）によって制御される。
【００４２】
図４は、上記油圧制御回路３００の概略構成を示している。この図４に示すように、油圧制御回路３００は、エンジン１の回転により駆動され、かつ、ブレーキＢ１，Ｂ２を作動させるのに十分な圧送性能をもってオイル（オートマチックトランスミッションフルード：ＡＴＦ）をオイル用流路３０１に圧送する機械式ポンプＭＰと、機械式ポンプＭＰからオイル用流路３０１に圧送されたオイルのライン油圧ＰＬを調整する３ウェイソレノイドバルブ３０２及びプレッシャコントロールバルブ３０３と、ライン油圧ＰＬを用いてブレーキＢ１，Ｂ２の係合力を調整するリニアソレノイドバルブ３０４，３０５やコントロールバルブ３０６，３０７、アキュムレータ３０８，３０９とから構成されている。
【００４３】
この油圧制御回路３００では、ライン油圧ＰＬは、３ウェイソレノイドバルブ３０２を駆動してプレッシャコントロールバルブ３０３の開閉を制御することにより調整することができる。
【００４４】
また、ブレーキＢ１，Ｂ２の係合力は、リニアソレノイドバルブ３０４，３０５に印加する電流を制御することによりライン油圧ＰＬをブレーキＢ１，Ｂ２に伝達させるコントロールバルブ３０６，３０７の開閉を制御することにより調節することができる。
【００４５】
なお、この油圧制御回路３００では、機械式ポンプＭＰから圧送されたオイルのうちブレーキＢ１，Ｂ２の作動に用いられなかった余剰のオイルと、ブレーキＢ１，Ｂ２の作動に用いられた後のプレッシャコントロールバルブ３０３からの戻りのオイルとを潤滑油としてオイル用流路３１０を介して動力分配機構２などに供給する。
【００４６】
−シフト操作装置−
一方、ハイブリッド車両ＨＶの運転席の近傍には図５に示すようなシフト操作装置８が配置されている。シフト操作装置８にはシフトレバー８１が変位可能に設けられている。
【００４７】
この例のシフト操作装置８には、Ｐ（パーキング）ポジション、Ｒ（リバース）ポジション、Ｎ（ニュートラル）ポジション、及び、Ｄ（ドライブ）ポジションが設定されており、ドライバが所望のポジションへシフトレバー８１を変位させることが可能となっている。これらＰポジション、Ｒポジション、Ｎポジション、Ｄポジション（下記のＳポジションのシフトアップ（＋）位置及びシフトダウン位置（−）位置も含む）の各位置は、シフトポジションセンサ２０６（図６参照）によって検出される。
【００４８】
Ｐポジション及びＮポジションは、車両を走行させないときに選択される非走行ポジションであり、Ｒポジション及びＤポジションは、車両を走行させるときに選択される走行ポジションである。
【００４９】
また、シフト操作装置８には、図５（ｂ）に示すように、Ｓ（シーケンシャル）ポジション８２が設けられており、シフトレバー８１がＳポジション８２に操作されたときに、手動にて変速操作を行うシーケンシャルモード（マニュアル変速モード）が設定される。
【００５０】
この例では、例えば６段のシーケンシャルシフトレンジＳ１〜Ｓ６が設定されており、シフトレバー８１がアップシフト（＋）またはダウンシフト（−）に操作されると、シーケンシャルシフトレンジがアップまたはダウンされる。例えば、アップシフト（＋）への１回操作ごとにシーケンシャルシフトレンジが１段ずつアップ（例えばＳ１→Ｓ２→・・→Ｓ６）される。一方、ダウンシフト（−）への１回操作ごとにシーケンシャルシフトレンジが１段ずつダウン（例えばＳ６→Ｓ５→・・→Ｓ１）される。
【００５１】
なお、シーケンシャルモードが設定されたときのシフトレンジ制御は、例えば、車速（出力軸回転数）及びエンジン回転数をパラメータとし、各シーケンシャルシフトレンジＳ１〜Ｓ６毎に目標回転数（エンジン回転数）が設定されたマップを用い、現在の車速及びシフトレバー操作にて選択されたシーケンシャルシフトレンジの位置情報に基づいて、上記マップを参照して目標回転数を求め、その目標回転数に実エンジン回転数が一致するように、動力分配機構２に連結した第１モータジェネレータＭＧ１の運転状態を制御するという方法によって実行される。また、上記マップにおいて目標回転数は、車速が同じ条件であれば、シーケンシャルシフトレンジＳ１が最も高く、シーケンシャルシフトレンジＳ６側に向かうに従って小さくなるように設定されており、例えば、シーケンシャルシフトレンジが「Ｓ３」から「Ｓ２」にダウンシフトされると、エンジン回転数は上昇する。また、シャルシフトレンジが「Ｓ３」から「Ｓ４」にアップシフトされると、エンジン回転数は低下するようになっている。
【００５２】
−ＥＣＵ−
ＥＣＵ１００は、図６に示すように、ＣＰＵ１０１、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３及びバックアップＲＡＭ１０４などを備えている。
【００５３】
ＲＯＭ１０２には、ハイブリッド車両ＨＶの基本的な運転に関する制御の他、ハイブリッド車両ＨＶの走行状態に応じて自動変速機３のギヤ段を設定する変速制御を実行するためのプログラムを含む各種プログラムなどが記憶されている。この変速制御の具体的な内容については後述する。
【００５４】
ＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０２に記憶された各種制御プログラムやマップに基づいて演算処理を実行する。また、ＲＡＭ１０３はＣＰＵ１０１での演算結果や各センサから入力されたデータ等を一時的に記憶するメモリであり、バックアップＲＡＭ１０４はエンジン１の停止時にその保存すべきデータ等を記憶する不揮発性のメモリである。
【００５５】
これらＣＰＵ１０１、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３、及び、バックアップＲＡＭ１０４はバス１０６を介して互いに接続されるとともに、インターフェース１０５と接続されている。
【００５６】
ＥＣＵ１００のインターフェース１０５には、エンジン回転数センサ２０１、エンジン１のスロットルバルブの開度を検出するスロットル開度センサ２０２、入力軸回転数センサ２０３、出力軸回転数センサ２０４、アクセルペダルの開度を検出するアクセル開度センサ２０５、シフトレバー８１の位置を検出するシフトポジションセンサ２０６、バッテリ５の充放電電流を検出する電流センサ２０７、及び、バッテリ温度センサ２０８などが接続されており、これらの各センサからの信号がＥＣＵ１００に入力される。
【００５７】
ＥＣＵ１００は、上記した各種センサの出力信号に基づいて、エンジン１のスロットル開度（吸気量）制御、燃料噴射量制御及び点火時期制御などを含むエンジン１の各種制御を実行する。
【００５８】
ＥＣＵ１００は、自動変速機３の油圧制御回路３００にソレノイド制御信号（指示油圧信号）を出力する。このソレノイド制御信号に基づいて、油圧制御回路３００のリニアソレノイドバルブなどが制御され、所定のギヤ段（ＬｏまたはＨｉ）を構成するように、ブレーキＢ１、Ｂ２が所定の状態に係合または解放される。また、ＥＣＵ１００は、バッテリ５を管理するために、電流センサ２０７にて検出された充放電電流の積算値に基づいて充電状態（ＳＯＣ：Ｓｔａｔｅ  ｏｆ  Ｃｈａｒｇｅ）を演算する。さらに、ＥＣＵ１００は、インバータ４を制御し、そのインバータ４の制御によって第１モータジェネレータＭＧ１及び第２モータジェネレータＭＧ２の回生または力行（アシスト）が制御される。
【００５９】
そして、ＥＣＵ１００は下記の「変速制御」、「走行制御」、及び、「ダウンシフト変速時の係合油圧制御」を実行する。
【００６０】
−変速制御−
まず、ＥＣＵ１００は、アクセル開度センサ２０５に出力信号に基づいてアクセル開度Ａｃを算出するとともに、出力軸回転数センサ２０４に出力信号に基づいて車速Ｖを算出し、それらアクセル開度Ａｃ及び車速Ｖに基づいて、図７に示すマップを参照して要求トルクＴｒを求める。
【００６１】
次に、車速Ｖと要求トルクＴｒに基づいて図８に示す変速マップを参照して目標ギヤ段を算出するとともに、入力軸回転数センサ２０３及び出力軸回転数センサ２０４の出力信号から得られる回転数の比（出力軸回転数／入力軸回転数）に基づいて、自動変速機３の現状ギヤ段を判定し、それら目標ギヤ段と現状ギヤ段とを比較して変速操作が必要であるか否かを判定する。
【００６２】
その判定結果により、変速の必要がない場合（目標ギヤ段と現状ギヤ段とが同じで、ギヤ段が適切に設定されている場合）には、現状ギヤ段を維持するソレノイド制御信号（指示油圧信号）を自動変速機３の油圧制御回路３００に出力する。
【００６３】
一方、目標ギヤ段と現状ギヤ段とが異なる場合には変速制御を行う。例えば、自動変速機３のギヤ段が「Ｈｉ」の状態で走行している状況から、ハイブリッド車両ＨＶの走行状態が変化（例えば車速が変化）して、例えば図８に示す点Ａから点Ｂに変化した場合、変速マップから算出される目標ギヤ段が「Ｌｏ」となり、その「Ｌｏ」のギヤ段を設定するソレノイド制御信号（指示油圧信号）を自動変速機３の油圧制御回路３００に出力して、摩擦係合要素であるブレーキＢ１を解放すると同時に、ブレーキＢ２を係合することにより、Ｈｉのギヤ段からＬｏのギヤ段への変速（Ｈｉ→Ｌｏダウン変速）を行う。
【００６４】
図７に示す要求トルク算出用のマップは、車速Ｖ及びアクセル開度Ａｃをパラメータとして、要求トルクＴｒを実験・計算等により経験的に求めた値をマップ化したもので、ＥＣＵ１００のＲＯＭ１０２に記憶されている。
【００６５】
また、図８に示す変速マップは、車速Ｖ及び要求トルクＴｒをパラメータとし、それら車速Ｖ及び要求トルクＴｒに応じて、適正なギヤ段を求めるための２つの領域（Ｌｏ領域及びＨｉ領域）が設定されたマップであって、ＥＣＵ１００のＲＯＭ１０２内に記憶されている。図８の変速マップにおいて、シフトアップ線（変速線）を実線で示し、シフトダウン線（変速線）を破線で示している。また、シフトアップ及びシフトダウンの各切り替え方向を図中に矢印を用いて示している。
【００６６】
なお、上記したシーケンシャルモードが選択されている場合においても、ハブリッド車両ＨＶの走行状態の変化により、図８に示す変速マップのシフトアップ線またはダウンシフト線を跨いだときには、自動変速機３のダウン変速またはアップ変速を行う。
【００６７】
−走行制御−
ＥＣＵ１００は、上記と同様な処理により、アクセル開度Ａｃ及び車速Ｖに基づいて図７に示すマップを参照してリングギヤ軸（出力軸）２１に出力すべき要求トルクＴｒを算出し、この要求トルクＴｒに対応する要求動力がリングギヤ軸２１に出力されるように、エンジン１及びモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２（インバータ４）を駆動制御して所定の走行モードでハイブリッド車両ＨＶを走行する。
【００６８】
例えば、発進時や低速走行時のようにエンジン効率が低くなる領域では、エンジン１の運転を停止し、要求動力に見合う動力を第２モータジェネレータＭＧ２から自動変速機３を介してリングギヤ軸２１に出力する。通常走行時には、要求動力に見合う動力がエンジン１から出力されるようにエンジン１を駆動するとともに、第１モータジェネレータＭＧ１によって最適燃費となるようにエンジン１の回転数を制御する。
【００６９】
また、第２モータジェネレータＭＧ２を駆動してトルクをアシストする場合、車速Ｖが遅い状態では自動変速機３のギヤ段をＬｏに設定してリングギヤ軸（出力軸）２１に付加するトルクを大きくし、車速Ｖが増大した状態では自動変速機３のギヤ段をＨｉに設定して第２モータジェネレータＭＧ２の回転数を相対的に低下させて損失を低減することで、効率の良いトルクアシストを実行する。さらに、第２モータジェネレータＭＧ２の運転を停止し、第１モータジェネレータＭＧ１でエンジントルクの反力を受け持ちながら、エンジン１から動力分配機構２を介してリングギヤ軸２１に直接伝達されるトルク（直達トルク）だけで走行するという走行制御も実行される。
【００７０】
なお、ＥＣＵ１００は、通常、自動変速機３の入力トルクが等パワー（入力軸回転数×入力トルク＝一定）となるように、第２モータジェネレータＭＧ２に等パワー指令を供給して第２モータジェネレータＭＧ２を等パワー制御している。
【００７１】
−ダウンシフト変速時の係合油圧制御−
まず、ハイブリッド車両ＨＶにおいて、ダウンシフト変速中にアクセルペダルが踏み込まれた場合（パワーＯＮダウンシフト変速時）、変速ショックの低減及び自動変速機３の摩擦係合要素（ブレーキＢ１，Ｂ２）の摩擦材熱負荷の低減等のために、変速中に第２モータジェネレータＭＧ２のトルクダウンを実施する必要があるが、上述したように、エンジン１が高回転になると保護制御が働いてトルクダウンを実施することができない。すなわち、変速中にエンジン回転数が上昇すると、エンジン１の過回転防止（部品保護）のために、エンジントルクの反力を受け持つ第１モータジェネレータＭＧ１で回転数制御が実行されるので発電量が増加する。このようにして発電量が増加すると、第２モータジェネレータＭＧ２での電力消費が要求され、所望のトルクダウンを実施できない。
【００７２】
そして、このような理由でダウンシフト変速中にトルクダウンを実施できないと、変速対象である第２モータジェネレータＭＧ２の吹きを制限できなくなるため、第２モータジェネレータＭＧ２の回転数と係合目標回転数（目標変速段の同期回転数）との間に差回転がある状態で摩擦係合要素（ブレーキＢ１またはＢ２）が係合することになり、係合ショックが生じる場合がある。
【００７３】
そのような点を考慮して、この例では、ダウンシフト変速中において、エンジンが高回転となり、保護制御の働きにより第２モータジェネレータＭＧ２のトルクダウンを実施できない場合であっても、変速中のショックを抑制することが可能な制御を実現する。
【００７４】
その具体的な制御の例について図９のフローチャートを参照して説明する。図９の制御ルーチンは、ＥＣＵ１００において所定時間（例えば数ｍｓｅｃ）毎に繰り返して実行される。
【００７５】
まず、ステップＳＴ１において、パワーＯＮ（アクセル開度センサ２０５の出力信号にて判定）ダウン変速中であるか否かを判定し、その判定結果が肯定判定である場合はステップＳＴ２に進む。ステップＳＴ１の判定結果が否定判定である場合（パワーＯＮダウン変速中でない場合）はリターンする。
【００７６】
ステップＳＴ２では、エンジン回転数センサ２０１の出力信号から読み込まれるエンジン回転数が判定閾値以上であるか否かを判定する。ステップＳＴ２の判定結果が肯定判定（エンジン回転数≧判定閾値）である場合は、「ダウンシフト変速中に第２モータジェネレータＭＧ２のトルクダウンを実施できなくなる」と判定（予測）してステップＳＴ３に進む。ステップＳＴ２の判定結果が否定判定である場合（エンジン回転数＜判定閾値）はリターンする。
【００７７】
ここで、エンジン回転数に対して設定する判定閾値は、エンジン１自体の上限回転数、駆動力伝達系の回転体（例えば動力分配機構２のピニオンギヤＰ２１）の上限回転数、及び、第１モータジェネレータＭＧ１の上限回転数などを考慮して決定する。具体的には、ハイブリッド車両ＨＶにおいては、例えば図１０に示すように、エンジン１の許容回転数が、エンジン１自体の保護、及び、ピニオンギヤＰ２１や第１モータジェネレータＭＧ１を保護するために定められており、この許容回転数の上限値を超えないように第１モータジェネレータＭＧ１にてエンジン回転数を制御（保護制御）しているで、その許容回転数の上限値に対して余裕度を見込んだ値（許容回転数上限値−余裕度）を判定閾値とする。なお、この判定閾値は、上述したようにバッテリ５の電力受入状態や車速を考慮して可変に設定するようにしてもよい。
【００７８】
ステップＳＴ３においては、ダウンシフト変速時における自動変速機３の係合側の摩擦係合要素つまりブレーキＢ２のアプライ油圧Ｐｂ２のゲインＧａを通常制御時のゲインより大きな値を設定する。ここで、ブレーキＢ２のアプライ油圧ＰｂとゲインＧａとの関係は［Ｐｂ２＝Ｔｂ２＊Ｋ＊Ｇａ＋Ｐｒｔｎ］と表すことができ、この式のゲインＧａをアップすることにより、ブレーキＢ２の係合圧を通常制御時の係合圧よりも昇圧することができ（図１１参照）、ブレーキＢ２の係合を早期に完了することができる。なお、Ｔｂ２はモータトルク（第２モータジェネレータＭＧ２のトルク）、Ｋは［トルク→油圧］の変換係数である。また、Ｐｒｔｎはリターンエンド油圧であり、ブレーキＢ２がトルク容量を持ち始める油圧である。
【００７９】
ここで、アプライ油圧ＰｂのゲインＧａは、後述する第２モータジェネレータＭＧ２の回転上昇（モータの吹き）を抑制及び係合ショックなどを考慮して、実験・計算等によって経験的に求めた値を設定する。
【００８０】
そして、このようにしてゲインＧａをアップしたＰｂ２を油圧指令値として、係合側のブレーキＢ２の係合油圧の昇圧制御を行う（ステップＳＴ４）。
【００８１】
以上のように、この例の制御によれば、ダウンシフト変速中において、エンジン１が高回転となり、保護制御の働きにより第２モータジェネレータＭＧ２のトルクダウンを実施できない場合には、自動変速機３の係合側の摩擦係合要素（ブレーキＢ２）のアプライ油圧のゲインＧａを通常制御時よりも高くして、係合油圧の昇圧を通常制御時よりも速く設定しているので、変速時間つまりブレーキＢ２の係合完了までの時間を短くすることができる。これによって、図１１に示すように、第２モータジェネレータＭＧ２の回転上昇（モータの吹き）を抑制することができ、第２モータジェネレータＭＧ２のトルクダウンを実施できなくても、摩擦係合要素の係合時における電動機回転数（モータ回転数）と係合目標回転数（目標変速段の同期回転数）との間の差回転を小さくすることができる。その結果として係合ショックを低減することができる。
【００８２】
なお、この例においては、シフト操作装置８の操作によりシーケンシャルモードの選択が可能となっており、シーケンシャルモードが選択されたスポーツ走行時には、ダウンシフト変速中にエンジン１が高回転となりやすいので、通常走行時と比較して図９の係合圧昇圧制御の重要度が高くなり、その係合圧昇圧制御を実施することで、シーケンシャルモード走行中におけるダウンシフト変速時の第２モータジェネレータＭＧ２の熱負荷を軽減できる。
【００８３】
−他の実施形態−
以上の例では、摩擦係合要素（ブレーキＢ２）の係合圧の昇圧を、係合油圧のゲインＧａを通常制御時のゲインよりも大きくして、係合圧昇圧を速くしているが、これに限られることなく、通常制御時の係合油圧に所定油圧を上乗せして摩擦係合要素の係合圧の昇圧を速くするようにしてもよいし、図１２に示すように係合油圧の昇圧開始タイミングを通常制御時よりも速いタイミングに設定することにより摩擦係合要素の係合圧の昇圧を速くするようにしてもよい。
【００８４】
また、係合油圧のゲインＧａを通常制御時のゲインよりも高く設定する方法、通常制御時の係合油圧に所定油圧を上乗せして係合油圧を高く設定する方法、または、係合油圧の昇圧開始タイミングを通常制御時よりも速いタイミングに設定する方法のうち、いずれか２つの方法または全ての方法を組み合わせて実施することにより、摩擦係合要素の係合圧の昇圧を速くするようにしてもよい。
【００８５】
ここで、摩擦係合要素の係合圧の昇圧を速くする制御は、第２モータジェネレータＭＧ２のトルクダウンを実施できない場合に実施される制御であり、通常の制御とは異なる特殊な制御であるので、この係合圧昇圧制御の実行中は、摩擦係合要素の係合圧学習（例えば、ダウン変速動作を安定化するための係合圧学習）を禁止して、誤学習による通常制御時への悪影響を排除することが好ましい。
【００８６】
以上の例では、前進２段変速の自動変速機が搭載された車両の制御に本発明を適用した例を示したが、本発明はこれに限られることなく、例えば前進４段変速等の他の任意の変速段の遊星歯車式自動変速機が搭載された車両の制御にも適用可能である。
【００８７】
以上の例では、ガソリンエンジンを搭載した車両の制御に本発明を適用した例を示したが、本発明はこれに限られることなく、ディーゼルエンジン等の他のエンジンを搭載した車両の制御にも適用可能である。さらに、本発明は、ＦＲ（フロントエンジン・リアドライブ）型車両に限られることなく、ＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）型車両や、４輪駆動車の制御にも適用できる。
【００８８】
ＦＦ型のハイブリッド車両の一例を図１３に示す。
【００８９】
図１３に示すハイブリッド車両は、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、動力分配機構２、自動変速機３、ギヤ機構５００、デファレンシャルギヤ６、及び、駆動輪７などを備えている。
【００９０】
この例のハイブリッド車両では、第２モータジェネレータＭＧ２の回転軸が自動変速機３の入力軸に連結されている。また、自動変速機３の出力軸が動力分配機構２のリングギヤ軸２１に連結されており、第２モータジェネレータＭＧ２からの動力が自動変速機３、ギヤ機構５００及びデファレンシャルギヤ６を介して駆動輪７に出力するように構成されている。
【００９１】
この例のハイブリッド車両において、動力分配機構２は図１に示したものと同じ構造である。また、自動変速機３は、図２に示したものと同じ構造であり、ブレーキＢ２を解放すると同時にブレーキＢ１を係合するクラッチツウクラッチ変速制御によって「Ｌｏ」から「Ｈｉ」へのアップ変速が達成され、ブレーキＢ１を解放すると同時にブレーキＢ２を係合するクラッチツウクラッチ変速制御によって「Ｈｉ」から「Ｌｏ」へのダウン変速が達成される。
【００９２】
そして、この図１３に示すハイブリッド車両においても、パワーＯＮダウンシフト変速中にトルクダウンを実施できないと、変速対象である第２モータジェネレータＭＧ２の吹きを制限できなくなるため、係合ショックが生じる場合があるが、このような構成のハイブリッド車両においても、図９に示す係合油圧制御を実行することにより、ダウンシフト変速中において、エンジン１が高回転となり、保護制御の働きにより第２モータジェネレータＭＧ２のトルクダウンを実施できない場合であっても、係合ショックを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】本発明を適用するハイブリッド車両の一例を示す概略構成図である。
【図２】図１のハイブリッド車両に搭載される自動変速機の概略構成図である。
【図３】図１に示す自動変速機の作動表である。
【図４】自動変速機の油圧制御回路の一部を示す回路構成図である。
【図５】シフト操作装置の要部斜視図（ａ）及びシフト操作装置のシフトゲート（ｂ）を併記して示す図である。
【図６】ＥＣＵ等の制御系の構成を示すブロック図である。
【図７】要求トルク算出に用いるマップの一例を示す図である。
【図８】変速制御に用いる変速マップの一例を示す図である。
【図９】ＥＣＵが実行するダウンシフト変速時の係合油圧制御の一例を示すフローチャートである。
【図１０】エンジンの許容回転数を示す図である。
【図１１】ダウンシフト変速時における係合側のブレーキＢ２の油圧指令値及びＭＧ２回転数の変化の一例を示す図である。
【図１２】ダウンシフト変速時における係合側のブレーキＢ２の油圧指令値の他の例を示す図である。
【図１３】本発明を適用するハイブリッド車両の他の例を示す概略構成図である。
【符号の説明】
【００９４】
１  エンジン
２  動力分配機構
２１  リングギヤ軸
Ｓ２１  サンギヤ
Ｒ２１  リングギヤ
Ｐ２１  ピニオンギヤ
ＣＡ２１  キャリア
３  自動変速機
３０  入力軸
３３  出力軸
３００  油圧制御回路
Ｂ１，Ｂ２  ブレーキ（摩擦係合要素）
４  インバータ
５  バッテリ（蓄電装置）
７  駆動輪
８  シフト操作装置
Ｓ  シーケンシャルポジション
ＭＧ１  第１モータジェネレータ
ＭＧ２  第２モータジェネレータ
１００  ＥＣＵ
２０１  エンジン回転数センサ
【図１】
2009190436.tif 000003
【図２】
2009190436.tif 000004
【図３】
2009190436.tif 000005
【図４】
2009190436.tif 000006
【図５】
2009190436.tif 000007
【図６】
2009190436.tif 000008
【図７】
2009190436.tif 000009
【図８】
2009190436.tif 000010
【図９】
2009190436.tif 000011
【図１０】
2009190436.tif 000012
【図１１】
2009190436.tif 000013
【図１２】
2009190436.tif 000014
【図１３】
2009190436.tif 000015