JP2022063803A - ハイブリッド車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】エンジンおよび回転電機を駆動力源とするハイブリッド車両において、変速機のアップシフトにおけるトルク相中に、運転者によるアクセルペダル操作があった場合であっても、変速ショックを抑制できる制御装置を提供する。
【解決手段】有段変速機２０のアップシフト時のトルク相中に、トルク相補償制御部８６が第２回転電機ＭＧ２から補償トルク（トルクアップ量Ｔcon）を出力させる過渡期において、アクセルペダル６７の操作があっても、トルク保持部８８が補償トルクを同じ値に保持するため、トルク相中に補償トルクが変更されることによるショックを抑制できる。このとき、入力トルク変更部９０がアクセルペダル６７の操作量に基づいて有段変速機２０に入力されるＡＴ入力軸トルクＴiを変更するため、運転者の加減速要求を実現できる。このように、トルク相中の変速ショックの抑制と運転者の加減速要求とを両立することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、エンジンおよび回転電機を駆動力源とするハイブリッド車両の変速ショック抑制に関する。

特許文献１には、エンジンおよび回転電機と、エンジンおよび回転電機と駆動輪との間の動力伝達経路上に設けられている変速機と、を備えるハイブリッド車両において、変速機の変速過渡期のイナーシャ相における駆動トルクの低下分を補償するように、回転電機のトルクを設定する技術が開示されている。また、特許文献１に記載されているような摩擦係合装置の掴み替えにより変速が進行させられる変速機において、アップシフト時のトルク相中で出力軸トルク（駆動トルク）の落ち込みが発生することが知られている。このようなトルク相での出力軸トルクの落ち込みは、変速ショック等の変速フィーリングの悪化に繋がるため、このトルク相での出力軸トルクの落ち込みを抑制するために回転電機から補償トルクを出力するトルク相補償制御が考えられる。

特開２０１７－２０２８０５号公報

ところで、アップシフト時のトルク相で上記トルク相補償制御を行っている過渡期に、運転者がアクセルペダルの踏み増しまたは踏み戻しなどのアクセルペダル操作を行った場合において、そのアクセルペダル操作に応じて回転電機からの補償トルクを変更すると、変速ショックが発生する虞がある。例えば、トルク相中にアクセルペダルが踏み増しされたとき、それに応じて補償トルクを変更すると、補償トルクの変化に対して係合装置の指示圧が変更されるが、係合装置の指示圧に対して実油圧に追従遅れが生じることを考慮して係合装置の指示圧を予め高くすると、係合装置の実油圧が高くなり過ぎ、その結果、変速ショックが発生する虞がある。

本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、エンジンおよび回転電機を駆動力源とするハイブリッド車両において、変速機のアップシフト時におけるトルク相中に、運転者によるアクセルペダル操作があった場合であっても、変速ショックを抑制できる制御装置を提供することにある。

本発明の要旨とするところは、（ａ）エンジンと、回転電機と、前記エンジンおよび前記回転電機と駆動輪との間に設けられている変速機と、を備えるハイブリッド車両の制御装置であって、（ｂ）前記変速機のアップシフト時のトルク相中に、前記回転電機から補償トルクを出力させるトルク相補償制御部と、（ｃ）前記トルク相補償制御部が前記回転電機から前記補償トルクを出力させる過渡期において、アクセルペダルが踏み増し、または、踏み戻しされたとき、前記回転電機の前記補償トルクを同じ値に保持するトルク保持部と、（ｄ）前記変速機のアップシフト時のトルク相中における前記アクセルペダルの操作量に基づいて、前記変速機に入力されるトルクを変更する入力トルク変更部と、を備えることを特徴とする。

本発明のハイブリッド車両の制御装置によれば、変速機のアップシフト時のトルク相中に、トルク相補償制御部が回転電機から補償トルクを出力させる過渡期において、アクセルペダルの操作があっても、トルク保持部が補償トルクを同じ値に保持するため、トルク相中に補償トルクが変更されることによるショックを抑制できる。このとき、入力トルク変更部がアクセルペダルの操作量に基づいて変速機に入力されるトルクを変更するため、運転者の加減速要求を実現できる。このように、トルク相中の変速ショックの抑制と運転者の加減速要求とを両立することができる。

本発明が適用される車両に備えられた車両用駆動装置の概略構成を説明する図であると共に、車両における各種制御の為の制御機能および制御系統の要部を説明する図である。 図１で例示した機械式有段変速機の変速作動とそれに用いられる係合装置の作動の組み合わせとの関係を説明する作動図表である。 図１の電気式無段変速機と機械式有段変速機とにおける各回転要素の回転速度の相対的関係を表す共線図である。 図１の有段変速機の変速制御に用いられるＡＴギヤ段変速マップと、走行モードの切替制御に用いられる走行モード切替マップと、の一例を示す図であって、それぞれの関係を示す図でもある。 電子制御装置の制御作動の要部、すなわちアクセルペダルが踏み込まれた状態での有段変速機のアップシフト時に実行されるトルク相補償制御の制御作動を説明するためのフローチャートである。 アクセルペダルが踏み込まれた状態で有段変速機のアップシフトが実施されたときの制御状態を説明するタイムチャートであり、トルク相中にアクセルペダルが踏み増しされたときの制御状態を示している。 アクセルペダルが踏み込まれた状態で有段変速機のアップシフトがされたときの制御状態を説明するタイムチャートであり、トルク相中にアクセルペダルが踏み戻されたときの制御状態を示している。 本発明が適用されるハイブリッド車両の他の態様を示す骨子図である。

以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の実施例において図は適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも正確に描かれていない。

図１は、本発明が適用されたハイブリッド車両１０（以下、車両１０）に備えられた車両用駆動装置１２の概略構成を説明する図であると共に、車両１０における各種制御の為の制御系統の要部を説明する図である。図１において、車両用駆動装置１２は、エンジン１４と、車体に取り付けられる非回転部材としてのトランスミッションケース１６(以下、ケース１６という)内において共通の軸心上に配設された、エンジン１４に直接或いは図示しないダンパーなどを介して間接的に連結された電気式無段変速機１８(以下、無段変速機１８という)と、無段変速機１８の出力側に連結された有段変速機２０とを直列に備えている。また、車両用駆動装置１２は、有段変速機２０の出力回転部材である出力軸２２に連結された差動歯車装置２４、差動歯車装置２４に連結された一対の車軸２６等を備えている。車両用駆動装置１２において、エンジン１４や後述する第２回転電機ＭＧ２から出力される動力(特に区別しない場合にはトルクや力も同義)は、有段変速機２０へ伝達され、その有段変速機２０から差動歯車装置２４等を介して車両１０が備える駆動輪２８へ伝達される。車両用駆動装置１２は、例えば車両１０において縦置きされるＦＲ(フロントエンジン・リヤドライブ)型車両に好適に用いられるものである。なお、無段変速機１８や有段変速機２０等はエンジン１４などの回転軸心(上記共通の軸心)に対して略対称的に構成されており、図１ではその回転軸心の下半分が省略されている。

エンジン１４は、車両１０の走行用の動力源であり、ガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の公知の内燃機関である。このエンジン１４は、後述する電子制御装置８０によってスロットル弁開度或いは吸入空気量、燃料供給量、点火時期等の運転状態が制御されることによりエンジントルクＴeが制御される。本実施例では、エンジン１４は、トルクコンバータやフルードカップリング等の流体式伝動装置を介することなく無段変速機１８に連結されている。

無段変速機１８は、第１回転電機ＭＧ１と、エンジン１４の動力を第１回転電機ＭＧ１および無段変速機１８の出力回転部材である中間伝達部材３０に機械的に分割する動力分割機構としての差動機構３２と、中間伝達部材３０に動力伝達可能に連結された第２回転電機ＭＧ２とを備えている。無段変速機１８は、第１回転電機ＭＧ１の運転状態が制御されることにより差動機構３２の差動状態が制御される電気式無段変速機である。第１回転電機ＭＧ１は、差動用回転電機に相当し、また、第２回転電機ＭＧ２は、走行用の駆動力源として機能する回転電機であって、走行用回転電機に相当する。車両１０は、走行用の駆動力源として、エンジン１４および第２回転電機ＭＧ２を備えたハイブリッド車両である。

第１回転電機ＭＧ１および第２回転電機ＭＧ２は、電動機(モータ)としての機能および発電機(ジェネレータ)としての機能を有する回転電気機械であって、所謂モータジェネレータである。第１回転電機ＭＧ１および第２回転電機ＭＧ２は、各々、車両１０に備えられたインバータ５０を介して、車両１０に備えられた蓄電装置としてのバッテリ５２に接続されており、電子制御装置８０によってインバータ５０が制御されることにより、第１回転電機ＭＧ１および第２回転電機ＭＧ２の各々の出力トルク(力行トルクまたは回生トルク)であるＭＧ１トルクＴgおよびＭＧ２トルクＴmが制御される。バッテリ５２は、第１回転電機ＭＧ１および第２回転電機ＭＧ２の各々に対して電力を授受する蓄電装置である。なお、第２回転電機ＭＧ２が、本発明の回転電機に対応している。

差動機構３２は、シングルピニオン型の遊星歯車装置にて構成されており、サンギヤＳ０、キャリアＣＡ０、およびリングギヤＲ０を備えている。キャリアＣＡ０には連結軸３４を介してエンジン１４が動力伝達可能に連結され、サンギヤＳ０には第１回転電機ＭＧ１が動力伝達可能に連結され、リングギヤＲ０には第２回転電機ＭＧ２が動力伝達可能に連結されている。差動機構３２において、キャリアＣＡ０は入力要素として機能し、サンギヤＳ０は反力要素として機能し、リングギヤＲ０は出力要素として機能する。

有段変速機２０は、エンジン１４および第２回転電機ＭＧ２と駆動輪２８との間の動力伝達経路に設けられ、その動力伝達経路の一部を構成する有段変速機である。中間伝達部材３０は、有段変速機２０の入力軸としても機能する。中間伝達部材３０には第２回転電機ＭＧ２が一体回転するように連結されているので、有段変速機２０は、第２回転電機ＭＧ２と駆動輪２８との間の動力伝達経路の一部を構成する有段変速機である。有段変速機２０は、例えば第１遊星歯車装置３６および第２遊星歯車装置３８の複数組の遊星歯車装置と、クラッチＣ１、クラッチＣ２、ブレーキＢ１、ブレーキＢ２の複数の係合装置(以下、特に区別しない場合は単に係合装置ＣＢという)とを備えている、公知の遊星歯車式の自動変速機である。なお、有段変速機２０が、本発明の変速機に対応している。

係合装置ＣＢは、油圧アクチュエータにより押圧される多板式或いは単板式のクラッチやブレーキ、油圧アクチュエータによって引き締められるバンドブレーキなどにより構成される、油圧式の摩擦係合装置である。係合装置ＣＢは、車両１０に備えられた油圧制御回路５４内のソレノイドバルブＳＬ１－ＳＬ４等から各々出力される調圧された各係合圧Ｐcbによりそれぞれのトルク容量(係合トルク、クラッチトルク)Ｔcbが変化させられることで、それぞれ作動状態(係合や解放などの状態)が切り替えられる。係合装置ＣＢを滑らすことなく(すなわち係合装置ＣＢに差回転速度を生じさせることなく)中間伝達部材３０と出力軸２２との間でトルク(例えば有段変速機２０に入力される入力トルクであるＡＴ入力軸トルクＴi)を伝達する為には、そのトルクに対して係合装置ＣＢの各々にて受け持つ必要がある伝達トルク分(すなわち係合装置ＣＢの分担トルク)が得られる係合トルクＴcbが必要になる。但し、伝達トルク分が得られる係合トルクＴcbにおいては、係合トルクＴcbを増加させても伝達トルクは増加しない。つまり、係合トルクＴcbは、係合装置ＣＢが伝達できる最大のトルクに相当し、伝達トルクは、係合装置ＣＢが実際に伝達するトルクに相当する。なお、係合トルクＴcb(或いは伝達トルク)と係合圧Ｐcbとは、例えば係合装置ＣＢのパック詰めに必要な係合圧Ｐcbを供給する領域を除けば、略比例関係にある。

有段変速機２０は、第１遊星歯車装置３６および第２遊星歯車装置３８の各回転要素(サンギヤＳ１，Ｓ２、キャリアＣＡ１，ＣＡ２、リングギヤＲ１，Ｒ２)が、直接的に或いは係合装置ＣＢやワンウェイクラッチＦ１を介して間接的(或いは選択的)に、一部が互いに連結されたり、中間伝達部材３０、ケース１６、或いは出力軸２２に連結されている。

有段変速機２０は、係合装置ＣＢのうちの所定の係合装置の係合によって、変速比(ギヤ比)γat(＝ＡＴ入力軸回転速度ωi／ＡＴ出力軸回転速度ωo)が異なる複数のギヤ段（ギヤ段）のうちの何れかのギヤ段が形成される。本実施例では、有段変速機２０にて形成されるギヤ段をＡＴギヤ段と称す。ＡＴ入力軸回転速度ωiは、有段変速機２０の入力回転部材の回転速度(角速度)である有段変速機２０の入力軸回転速度であって、中間伝達部材３０の回転速度と同値であり、また、第２回転電機ＭＧ２の回転速度であるＭＧ２回転速度ωmと同値である。ＡＴ入力軸回転速度ωiは、ＭＧ２回転速度ωmで表すことができる。出力軸回転速度ωoは、有段変速機２０の出力回転部材である出力軸２２の回転速度であって、無段変速機１８と有段変速機２０とを合わせた全体の変速機構４０の出力軸回転速度でもある。

有段変速機２０は、例えば図２の係合作動表に示すように、複数のＡＴギヤ段として、ＡＴ１速ギヤ段(図中の「１ｓｔ」)－ＡＴ４速ギヤ段(図中の「４ｔｈ」)の４段の前進用のＡＴギヤ段が形成される。ＡＴ１速ギヤ段の変速比γatが最も大きく、高車速側(ハイ側のＡＴ４速ギヤ段側)程、変速比γatが小さくなる。図２の係合作動表は、各ＡＴギヤ段と係合装置ＣＢの各作動状態(各ＡＴギヤ段において各々係合される係合装置である所定の係合装置)との関係をまとめたものであり、「○」は係合、「△」はエンジンブレーキ時や有段変速機２０のコーストダウン変速時に係合、空欄は解放をそれぞれ表している。ＡＴ１速ギヤ段を成立させるブレーキＢ２には並列にワンウェイクラッチＦ１が設けられているので、発進時(加速時)にはブレーキＢ２を係合させる必要は無い。有段変速機２０のコーストダウン変速は、駆動要求量(例えばアクセル開度θacc)の減少やアクセルオフ(アクセル開度θaccがゼロまたは略ゼロ)による減速走行中の車速関連値(例えば車速Ｖ)の低下によってダウン変速が判断(要求)されたパワーオフダウン変速のうちで、アクセルオフの減速走行状態のままで要求されたダウン変速である。なお、係合装置ＣＢが何れも解放されることにより、有段変速機２０は、何れのギヤ段も形成されないニュートラル状態(すなわち動力伝達を遮断するニュートラル状態)とされる。

有段変速機２０は、後述する電子制御装置８０によって、運転者のアクセル操作や車速Ｖ等に応じて、係合装置ＣＢのうち解放側係合装置の解放と、係合装置ＣＢのうち係合側係合装置の係合とが制御されることで、形成されるＡＴギヤ段が切り替えられる(すなわち複数のＡＴギヤ段が選択的に形成される)。つまり、有段変速機２０の変速制御においては、例えば係合装置ＣＢの何れかの掴み替えにより(すなわち係合装置ＣＢの係合および解放の切替えにより)変速が実行される、所謂クラッチツゥクラッチ変速が実行される。なお、係合側係合装置は、変速過渡期に係合される係合装置ＣＢであり、解放側係合装置は、変速過渡期に解放される係合装置ＣＢである。例えば、ＡＴ２速ギヤ段からＡＴ１速ギヤ段へのダウン変速(２→１ダウン変速と表す)では、図２の係合作動表に示すように、解放側係合装置となるブレーキＢ１が解放されると共に、ＡＴ１速ギヤ段にて係合される所定の係合装置(クラッチＣ１およびブレーキＢ２)のうちで２→１ダウン変速前には解放されていた係合側係合装置となるブレーキＢ２が係合させられる。この際、ブレーキＢ１の解放過渡油圧やブレーキＢ２の係合過渡油圧が予め定められた変化パターンなどに従って調圧制御される。

図３は、無段変速機１８と有段変速機２０とにおける各回転要素の回転速度の相対的関係を表す共線図である。図３において、無段変速機１８を構成する差動機構３２の３つの回転要素に対応する３本の縦線Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３は、左側から順に第２回転要素ＲＥ２に対応するサンギヤＳ０の回転速度を表すｇ軸であり、第１回転要素ＲＥ１に対応するキャリアＣＡ０の回転速度を表すｅ軸であり、第３回転要素ＲＥ３に対応するリングギヤＲ０の回転速度(すなわち有段変速機２０の入力軸回転速度)を表すｍ軸である。また、有段変速機２０の４本の縦線Ｙ４、Ｙ５、Ｙ６、Ｙ７は、左から順に、第４回転要素ＲＥ４に対応するサンギヤＳ２の回転速度、第５回転要素ＲＥ５に対応する相互に連結されたリングギヤＲ１およびキャリアＣＡ２の回転速度(すなわち出力軸２２の回転速度)、第６回転要素ＲＥ６に対応する相互に連結されたキャリアＣＡ１およびリングギヤＲ２の回転速度、第７回転要素ＲＥ７に対応するサンギヤＳ１の回転速度をそれぞれ表す軸である。縦線Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３の相互の間隔は、差動機構３２のギヤ比(歯車比)ρ０に応じて定められている。また、縦線Ｙ４、Ｙ５、Ｙ６、Ｙ７の相互の間隔は、第１、第２遊星歯車装置３６，３８の各歯車比ρ１，ρ２に応じて定められている。共線図の縦軸間の関係においてサンギヤとキャリアとの間が「１」に対応する間隔とされるとキャリアとリングギヤとの間が遊星歯車装置の歯車比ρ(＝サンギヤの歯数Ｚs／リングギヤの歯数Ｚr)に対応する間隔とされる。

図３の共線図を用いて表現すれば、無段変速機１８の差動機構３２において、第１回転要素ＲＥ１にエンジン１４(図中の「ＥＮＧ」参照)が連結され、第２回転要素ＲＥ２に第１回転電機ＭＧ１(図中の「ＭＧ１」参照)が連結され、中間伝達部材３０と一体回転する第３回転要素ＲＥ３に第２回転電機ＭＧ２(図中の「ＭＧ２」参照)が連結されて、エンジン１４の回転を中間伝達部材３０を介して有段変速機２０へ伝達するように構成されている。無段変速機１８では、縦線Ｙ２を横切る各直線Ｌ０，Ｌ０Ｒにより、サンギヤＳ０の回転速度とリングギヤＲ０の回転速度との関係が示される。

また、有段変速機２０において、第４回転要素ＲＥ４はクラッチＣ１を介して中間伝達部材３０に選択的に連結され、第５回転要素ＲＥ５は出力軸２２に連結され、第６回転要素ＲＥ６はクラッチＣ２を介して中間伝達部材３０に選択的に連結されると共にブレーキＢ２を介してケース１６に選択的に連結され、第７回転要素ＲＥ７はブレーキＢ１を介してケース１６に選択的に連結されている。有段変速機２０では、係合装置ＣＢの係合解放制御によって縦線Ｙ５を横切る各直線Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４，ＬＲにより、出力軸２２における「１ｓｔ」，「２ｎｄ」，「３ｒｄ」，「４ｔｈ」，「Ｒｅｖ」の各回転速度が示される。

図３中の実線で示す、直線Ｌ０および直線Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４は、少なくともエンジン１４を動力源として走行するエンジン走行が可能なハイブリッド走行モードでの前進走行における各回転要素の相対速度を示している。このハイブリッド走行モードでは、差動機構３２において、キャリアＣＡ０に入力されるエンジントルクＴeに対して、第１回転電機ＭＧ１による負トルクである反力トルクが正回転にてサンギヤＳ０に入力されると、リングギヤＲ０には正回転にて正トルクとなるエンジン直達トルクＴd(＝Ｔe／(１＋ρ)＝－(１／ρ)×Ｔg)が現れる。そして、要求駆動力に応じて、エンジン直達トルクＴdとＭＧ２トルクＴmとの合算トルクが車両１０の前進方向の駆動トルクとして、ＡＴ１速ギヤ段－ＡＴ４速ギヤ段のうちの何れかのＡＴギヤ段が形成された有段変速機２０を介して駆動輪２８へ伝達される。このとき、第１回転電機ＭＧ１は正回転にて負トルクを発生する発電機として機能する。第１回転電機ＭＧ１の発電電力Ｗgは、バッテリ５２に充電されたり、第２回転電機ＭＧ２にて消費される。第２回転電機ＭＧ２は、発電電力Ｗgの全部または一部を用いて、或いは発電電力Ｗgに加えてバッテリ５２からの電力を用いて、ＭＧ２トルクＴmを出力する。

図３に図示はしていないが、エンジン１４を停止させると共に第２回転電機ＭＧ２を動力源として走行するモータ走行が可能なモータ走行モードでの共線図では、差動機構３２において、キャリアＣＡ０はゼロ回転とされ、リングギヤＲ０には正回転にて正トルクとなるＭＧ２トルクＴmが入力される。このとき、サンギヤＳ０に連結された第１回転電機ＭＧ１は、無負荷状態とされて負回転にて空転させられる。つまり、モータ走行モードでは、エンジン１４は駆動されず、エンジン１４の回転速度であるエンジン回転速度ωeはゼロとされ、ＭＧ２トルクＴm(ここでは正回転の力行トルク)が車両１０の前進方向の駆動トルクとして、ＡＴ１速ギヤ段－ＡＴ４速ギヤ段のうちの何れかのＡＴギヤ段が形成された有段変速機２０を介して駆動輪２８へ伝達される。

図３中の破線で示す、直線Ｌ０Ｒおよび直線ＬＲは、モータ走行モードでの後進走行における各回転要素の相対速度を示している。このモータ走行モードでの後進走行では、リングギヤＲ０には負回転にて負トルクとなるＭＧ２トルクＴmが入力され、そのＭＧ２トルクＴmが車両１０の後進方向の駆動トルクとして、ＡＴ１速ギヤ段が形成された有段変速機２０を介して駆動輪２８へ伝達される。電子制御装置８０は、ＡＴ１速ギヤ段－ＡＴ４速ギヤ段のうちの前進用の低車速側(ロー側)ギヤ段としてのＡＴ１速ギヤ段を形成した状態で、前進用のトルクである前進用のＭＧ２トルクＴmとは正負が反対となる後進用のトルクである後進用のＭＧ２トルクＴmを第２回転電機ＭＧ２から出力させることで後進走行を行うことができる。このように、本実施例の車両１０では、前進用のＡＴギヤ段(つまり前進走行を行うときと同じＡＴギヤ段)を用いて、ＭＧ２トルクＴmの正負を反転させることで後進走行を行う。有段変速機２０では、有段変速機２０内で入力軸回転を反転して出力する、後進走行専用のＡＴギヤ段は形成されない。なお、ハイブリッド走行モードにおいても、直線Ｌ０Ｒのように第２回転電機ＭＧ２を負回転とすることが可能であるので、モータ走行モードと同様に後進走行を行うことが可能である。

車両用駆動装置１２では、エンジン１４が動力伝達可能に連結された第１回転要素ＲＥ１としてのキャリアＣＡ０と、差動用回転電機としての第１回転電機ＭＧ１が動力伝達可能に連結された第２回転要素ＲＥ２としてのサンギヤＳ０と、走行駆動用回転電機としての第２回転電機ＭＧ２が動力伝達可能に連結された第３回転要素ＲＥ３としてのリングギヤＲ０と、の３つの回転要素を有する差動機構３２を備えて、第１回転電機ＭＧ１の運転状態が制御されることにより差動機構３２の差動状態が制御される電気式変速機構(電気式差動機構)としての無段変速機１８が構成される。つまり、エンジン１４が動力伝達可能に連結された差動機構３２と差動機構３２に動力伝達可能に連結された第１回転電機ＭＧ１とを有して、第１回転電機ＭＧ１の運転状態が制御されることにより差動機構３２の差動状態が制御される無段変速機１８が構成される。無段変速機１８は、中間伝達部材３０の回転速度であるＭＧ２回転速度ωmに対する連結軸３４の回転速度(すなわちエンジン回転速度ωe)の変速比γ０(＝ωe／ωm)が変化させられる電気的な無段変速機として作動させられる。

例えば、ハイブリッド走行モードにおいては、有段変速機２０にてＡＴギヤ段が形成されたことで駆動輪２８の回転に拘束されるリングギヤＲ０の回転速度に対して、第１回転電機ＭＧ１の回転速度を制御することによってサンギヤＳ０の回転速度が上昇或いは下降させられると、キャリアＣＡ０の回転速度(すなわちエンジン回転速度ωe)が上昇或いは下降させられる。従って、エンジン走行では、エンジン１４を効率の良い運転点にて作動させることが可能である。つまり、ＡＴギヤ段が形成された有段変速機２０と無段変速機として作動させられる無段変速機１８とで、変速機構４０全体として無段変速機を構成することができる。

または、無段変速機１８を有段変速機のように変速させることも可能であるので、ＡＴギヤ段が形成される有段変速機２０と有段変速機のように変速させる無段変速機１８とで、変速機構４０全体として有段変速機のように変速させることができる。つまり、変速機構４０において、出力軸回転速度ωoに対するエンジン回転速度ωeの変速比γｔ(＝ωe／ωo)が異なる複数のギヤ段(模擬ギヤ段と称する)を選択的に成立させるように、有段変速機２０と無段変速機１８とを制御することが可能である。変速比γｔは、直列に配置された、無段変速機１８と有段変速機２０とで形成されるトータル変速比であって、無段変速機１８の変速比γ０と有段変速機２０の変速比γatとを乗算した値(γｔ＝γ０×γat)となる。模擬ギヤ段は、例えば有段変速機２０の各ＡＴギヤ段と１または複数種類の無段変速機１８の変速比γ０との組合せによって、有段変速機２０の各ＡＴギヤ段に対してそれぞれ１または複数種類を成立させるように割り当てられる。

図１に戻り、車両１０は、さらに、エンジン１４、無段変速機１８、および有段変速機２０などの制御に関連する車両１０の制御装置を含むコントローラとしての電子制御装置８０を備えている。よって、図１は、電子制御装置８０の入出力系統を示す図であり、また、電子制御装置８０による制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。電子制御装置８０は、例えばＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力インターフェース等を備えた所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、ＣＰＵはＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつ予めＲＯＭに記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより車両１０の各種制御を実行する。電子制御装置８０は、必要に応じてエンジン制御用、変速制御用等に分けて構成される。

電子制御装置８０には、車両１０に備えられた各種センサ等(例えばエンジン回転速度センサ６０、ＭＧ１回転速度センサ６２、ＭＧ２回転速度センサ６４、出力軸回転速度センサ６６、アクセル開度センサ６８、スロットル弁開度センサ７０、Ｇセンサ７２、シフトポジションセンサ７４、バッテリセンサ７６、ＡＴ油温センサ７８など)による検出値に基づく各種信号等(例えばエンジン回転速度ωe、第１回転電機ＭＧ１の回転速度であるＭＧ１回転速度ωg、ＡＴ入力軸回転速度ωiであるＭＧ２回転速度ωm、車速Ｖに対応する出力軸回転速度ωo、運転者の加速操作の大きさを表す運転者の加速操作量(すなわちアクセルペダル６７の操作量)であるアクセル開度θacc、電子スロットル弁の開度であるスロットル弁開度θth、車両１０の前後加速度Ｇ、車両１０に備えられたシフト操作部材としてのシフトレバー５６の操作位置(操作ポジション)POSsh、バッテリ５２のバッテリ温度ＴＨbatやバッテリ充放電電流Ｉbatやバッテリ電圧Ｖbat、係合装置ＣＢに供給される作動油の油温Ｔoilなど)が、それぞれ供給される。

また、電子制御装置８０からは、車両１０に備えられた各装置(例えばスロットルアクチュエータや燃料噴射装置や点火装置等のエンジン制御装置５８、インバータ５０、油圧制御回路５４など)に各種指令信号(例えばエンジン１４を制御する為のエンジン制御指令信号Ｓe、第１回転電機ＭＧ１および第２回転電機ＭＧ２を制御する為の回転電機制御指令信号Ｓmg、係合装置ＣＢの作動状態を制御する為の(すなわち有段変速機２０の変速を制御する為の)油圧制御指令信号Ｓatなど)が、それぞれ出力される。この油圧制御指令信号Ｓatは、例えば係合装置ＣＢの各々の油圧アクチュエータへ供給される各係合圧Ｐcbを調圧する各ソレノイドバルブＳＬ１－ＳＬ４等を駆動する為の指令信号(駆動電流)であり、油圧制御回路５４へ出力される。なお、電子制御装置８０は、各油圧アクチュエータへ供給される各係合圧Ｐcbの値に対応する油圧指令値(指示圧)を設定し、その油圧指令値に応じた駆動電流を出力する。

シフトレバー５６の操作ポジションPOSshは、例えばＰ，Ｒ，Ｎ，Ｄ操作ポジションである。Ｐ操作ポジションは、変速機構４０がニュートラル状態とされ(例えば係合装置ＣＢの何れもの解放によって有段変速機２０が動力伝達不能なニュートラル状態とされ)且つ機械的に出力軸２２の回転が阻止(ロック)された、変速機構４０のパーキングポジション(Ｐポジション)を選択するパーキング操作ポジションである。Ｒ操作ポジションは、有段変速機２０のＡＴ１速ギヤ段が形成された状態で第２回転電機ＭＧ２による車両１０の後進走行を可能とする、変速機構４０の後進走行ポジション(Ｒポジション)を選択する後進走行操作ポジションである。Ｎ操作ポジションは、変速機構４０がニュートラル状態とされた、変速機構４０のニュートラルポジション(Ｎポジション)を選択するニュートラル操作ポジションである。Ｄ操作ポジションは、有段変速機２０のＡＴ１速ギヤ段－ＡＴ４速ギヤ段の総てのＡＴギヤ段を用いて自動変速制御を実行して前進走行を可能とする、変速機構４０の前進走行ポジション(Ｄポジション)を選択する前進走行操作ポジションである。

電子制御装置８０は、例えばバッテリ充放電電流Ｉbatおよびバッテリ電圧Ｖbatなどに基づいてバッテリ５２の充電状態(充電容量)ＳＯＣを算出する。また、電子制御装置８０は、例えばバッテリ温度ＴＨbatおよびバッテリ５２の充電容量ＳＯＣに基づいて、バッテリ５２の入力電力の制限を規定する充電可能電力(入力可能電力)Ｗin、およびバッテリ５２の出力電力の制限を規定する放電可能電力(出力可能電力)Ｗoutを算出する。充放電可能電力Ｗin，Ｗoutは、例えばバッテリ温度ＴＨbatが常用域より低い低温域ではバッテリ温度ＴＨbatが低い程低くされ、また、バッテリ温度ＴＨbatが常用域より高い高温域ではバッテリ温度ＴＨbatが高い程低くされる。また、充電可能電力Ｗinは、例えば充電容量ＳＯＣが大きな領域では充電容量ＳＯＣが大きい程小さくされる。また、放電可能電力Ｗoutは、例えば充電容量ＳＯＣが小さな領域では充電容量ＳＯＣが小さい程小さくされる。

電子制御装置８０は、車両１０における各種制御を実現する為に、ＡＴ変速制御手段すなわちＡＴ変速制御部８２、ハイブリッド制御手段すなわちハイブリッド制御部８４、トルク相補償制御手段すなわちトルク相補償制御部８６、トルク保持手段すなわちトルク保持部８８、および入力トルク変更手段すなわち入力トルク変更部９０を、機能的に備えている。

ＡＴ変速制御部８２は、予め実験的に或いは設計的に求められて記憶された関係すなわち予め定められた関係である例えば図４に示すようなＡＴギヤ段変速マップを用いて有段変速機２０の変速判断を行い、必要に応じて有段変速機２０の変速制御を実行する為の油圧制御指令信号Ｓatを油圧制御回路５４へ出力する。

図４において、ＡＴギヤ段変速マップは、例えば車速Ｖ及び要求駆動力Ｆrdemを変数とする二次元座標上に、有段変速機２０の変速が判断される為の予め定められた複数種類の変速線ＳＨを有する所定の関係である。ここでは、車速Ｖに替えて出力回転速度ωoなどを用いても良い。又、要求駆動力Ｆrdemに替えて要求駆動トルクＴrdemやアクセル開度θaccやスロットル弁開度θthなどを用いても良い。複数種類の変速線ＳＨは、例えば実線に示すようなアップシフトが判断される為のアップシフト線ＳＨｕａ、ＳＨｕｂ、ＳＨｕｃ、及び破線に示すようなダウンシフトが判断される為のダウンシフト線ＳＨｄａ、ＳＨｄｂ、ＳＨｄｃを含んでいる。

ハイブリッド制御部８４は、エンジン１４の作動を制御するエンジン制御手段すなわちエンジン制御部としての機能と、インバータ５０を介して第１回転電機ＭＧ１および第２回転電機ＭＧ２の作動を制御する回転電機制御手段すなわち回転電機制御部としての機能を含んでおり、それら制御機能によりエンジン１４、第１回転電機ＭＧ１、および第２回転電機ＭＧ２によるハイブリッド駆動制御等を実行する。

ハイブリッド制御部８４は、予め定められた関係(例えば駆動力マップ)にアクセル開度θaccおよび車速Ｖを適用することで要求駆動パワーＰdem(見方を換えれば、そのときの車速Ｖにおける要求駆動トルクＴdem)を算出する。ハイブリッド制御部８４は、バッテリ５２の充放電可能電力Ｗin，Ｗout等を考慮して、要求駆動パワーＰdemを実現するように、エンジン１４、第１回転電機ＭＧ１、および第２回転電機ＭＧ２を制御する指令信号(エンジン制御指令信号Ｓeおよび回転電機制御指令信号Ｓmg)を出力する。エンジン制御指令信号Ｓeは、例えばそのときのエンジン回転速度ωeにおけるエンジントルクＴeを出力するエンジンパワーＰeの指令値である。回転電機制御指令信号Ｓmgは、例えばエンジントルクＴeの反力トルク(そのときのＭＧ１回転速度ωgにおけるＭＧ１トルクＴg)を出力する第１回転電機ＭＧ１の発電電力Ｗgの指令値であり、また、そのときのＭＧ２回転速度ωmにおけるＭＧ２トルクＴmを出力する第２回転電機ＭＧ２の消費電力Ｗmの指令値である。

バッテリ５２の充電可能電力Ｗinは、バッテリ５２の入力電力の制限を規定する入力可能電力であり、バッテリ５２の放電可能電力Ｗoutは、バッテリ５２の出力電力の制限を規定する出力可能電力である。バッテリ５２の充電可能電力Ｗinや放電可能電力Ｗoutは、例えばバッテリ温度ＴＨbat及びバッテリ５２の充電量に相当する充電状態値ＳＯＣ［％］に基づいて電子制御装置８０により算出される。バッテリ５２の充電状態値ＳＯＣは、バッテリ５２の充電状態を示す値であり、例えばバッテリ充放電電流Ｉbat及びバッテリ電圧Ｖbatなどに基づいて電子制御装置８０により算出される。

ハイブリッド制御部８４は、例えば無段変速機１８を無段変速機として作動させて変速機構４０全体として無段変速機として作動させる場合、最適エンジン動作点等を考慮して、要求駆動パワーＰrdemを実現するエンジンパワーＰeが得られるエンジン回転速度ωeとエンジントルクＴeとなるように、エンジン１４を制御すると共に第１回転電機ＭＧ１の発電電力Ｗgを制御することで、無段変速機１８の無段変速制御を実行して無段変速機１８の変速比γ０を変化させる。この制御の結果として、無段変速機として作動させる場合の変速機構４０の変速比γｔ（＝ωe／ωo）が制御される。最適エンジン動作点は、例えば要求エンジンパワーＰedemを実現するときに、エンジン１４単体の燃費にバッテリ５２における充放電効率等を考慮した車両１０におけるトータル燃費が最も良くなるエンジン動作点として予め定められている。このエンジン動作点は、エンジン回転速度ωeとエンジントルクＴeとで表されるエンジン１４の運転点である。

また、無段変速機１８を有段変速機のように変速させることも可能であるので、ＡＴギヤ段が形成される有段変速機２０と有段変速機のように変速させる無段変速機１８とで、変速機構４０全体として有段変速機のように変速させることができる。つまり、変速機構４０では、エンジン回転速度ωeの出力回転速度ωoに対する比の値を表す変速比γｔが異なる複数のギヤ段を選択的に成立させるように、有段変速機２０と無段変速機１８とを制御することが可能である。本実施例では、変速機構４０にて成立させられるギヤ段を模擬ギヤ段と称する。変速比γｔは、直列に配置された、無段変速機１８と有段変速機２０とで形成されるトータル変速比であって、無段変速機１８の変速比γ０と有段変速機２０の変速比γatとを乗算した値（γｔ＝γ０×γat）となる。

模擬ギヤ段は、例えば有段変速機２０の各ＡＴギヤ段と１又は複数種類の無段変速機１８の変速比γ０との組合せによって、有段変速機２０の各ＡＴギヤ段に対してそれぞれ１又は複数種類を成立させるように割り当てられる。例えば、ＡＴ１速ギヤ段に対して模擬１速ギヤ段－模擬３速ギヤ段が成立させられ、ＡＴ２速ギヤ段に対して模擬４速ギヤ段－模擬６速ギヤ段が成立させられ、ＡＴ３速ギヤ段に対して模擬７速ギヤ段－模擬９速ギヤ段が成立させられ、ＡＴ４速ギヤ段に対して模擬１０速ギヤ段が成立させられるように予め定められている。変速機構４０では、出力回転速度ωoに対して所定の変速比γｔを実現するエンジン回転速度ωeとなるように無段変速機１８が制御されることによって、あるＡＴギヤ段において異なる模擬ギヤ段が成立させられる。又、変速機構４０では、ＡＴギヤ段の切替えに合わせて無段変速機１８が制御されることによって、模擬ギヤ段が切り替えられる。

ハイブリッド制御部８４は、例えば無段変速機１８を有段変速機のように変速させて変速機構４０全体として有段変速機のように変速させる場合、予め定められた関係である例えば模擬ギヤ段変速マップを用いて変速機構４０の変速判断を行い、ＡＴ変速制御部８２による有段変速機２０のＡＴギヤ段の変速制御と協調して、複数の模擬ギヤ段を選択的に成立させるように無段変速機１８の変速制御を実行する。複数の模擬ギヤ段は、それぞれの変速比γｔを維持できるように出力回転速度ωoに応じて第１回転電機ＭＧ１によりエンジン回転速度ωeを制御することによって成立させることができる。各模擬ギヤ段の変速比γｔは、出力回転速度ωoの全域に亘って必ずしも一定値である必要はなく、所定領域で変化させても良いし、各部の回転速度の上限や下限等によって制限が加えられても良い。このように、ハイブリッド制御部８４は、エンジン回転速度ωeを有段変速のように変化させる変速制御が可能である。変速機構４０全体として有段変速機のように変速させる模擬有段変速制御は、例えば運転者によってスポーツ走行モード等の走行性能重視の走行モードが選択された場合や要求駆動トルクＴrdemが比較的大きい場合に、変速機構４０全体として無段変速機として作動させる無段変速制御に優先して実行するだけでも良いが、所定の実行制限時を除いて基本的に模擬有段変速制御が実行されても良い。

ハイブリッド制御部８４は、走行モードとして、ＥＶ走行モード又はＨＶ走行モードを走行状態に応じて選択的に成立させる。例えば、ハイブリッド制御部８４は、予め定められた関係である例えば図４に示すような走行モード切替マップを用いて、要求駆動パワーＰrdemが比較的小さなＥＶ走行領域にある場合には、ＥＶ走行モードを成立させる一方で、要求駆動パワーＰrdemが比較的大きなＨＶ走行領域にある場合には、ＨＶ走行モードを成立させる。

図４において、走行モード切替マップは、例えば車速Ｖ及び要求駆動力Ｆrdemを変数とする二次元座標上に、ＨＶ走行モードとＥＶ走行モードとを切り替える為のＨＶ走行領域とＥＶ走行領域との境界線を有する所定の関係である。上記境界線は、例えば一点鎖線に示すような、ＥＶ走行とＨＶ走行との切替えが判断される為の予め定められた走行領域切替線ＣＦである。走行モードの切替えでは走行に用いられる駆動力源が切り替えられることから、走行領域切替線ＣＦは駆動力源切替線でもある。なお、図４では、便宜上、この走行モード切替マップをＡＴギヤ段変速マップと共に示している。

ハイブリッド制御部８４は、要求駆動パワーＰrdemがＥＶ走行領域にあるときであっても、バッテリ５２の充電状態値ＳＯＣが予め定められたエンジン始動閾値未満となる場合やエンジン１４の暖機が必要な場合などには、ＨＶ走行モードを成立させる。前記エンジン始動閾値は、エンジン１４を強制的に始動してバッテリ５２を充電する必要がある充電状態値ＳＯＣであることを判断する為の予め定められた閾値である。

ハイブリッド制御部８４は、エンジン１４の運転停止時にＨＶ走行モードを成立させた場合には、エンジン１４を始動するエンジン始動制御を行う。ハイブリッド制御部８４は、エンジン１４を始動するときには、例えば第１回転電機ＭＧ１によりエンジン回転速度ωeを上昇させつつ、エンジン回転速度ωeが点火可能な所定点火可能回転速度以上となったときに点火することでエンジン１４を始動する。すなわち、ハイブリッド制御部９４は、第１回転電機ＭＧ１によりエンジン１４をクランキングすることでエンジン１４を始動する。

ところで、運転者がアクセルペダル６７を踏み込んだ状態での有段変速機２０のアップシフトにおいて、ＡＴ変速制御部８２が係合装置ＣＢの掴み替えを行うトルク相では、有段変速機２０から出力されるＡＴ出力軸トルクＴoの落ち込みが発生し、変速ショック等の変速フィーリングの悪化を招く虞がある。そのため、ハイブリッド制御部８４は、有段変速機２０のアップシフト時のトルク相中において、補償トルクとして第２回転電機ＭＧ２のＭＧ２トルクＴmを増大し、トルク相中のＡＴ出力軸トルクＴoの落ち込みを抑制するトルク相補償制御を実行する、トルク相補償制御手段すなわちトルク相補償制御部８６を機能的に備えている。

トルク相補償制御部８６は、例えば前後加速度Ｇの変化などに基づいてトルク相への切り替わりを判断すると、第２回転電機ＭＧ２のＭＧ２トルクＴmを、補償トルクとして予め設定されているトルクアップ量Ｔconだけ増加させることで、トルク相におけるＡＴ出力軸トルクＴoの落ち込み（減少）分をＭＧ２トルクＴmによって補償する。上記トルク相補償制御が実行されることで、有段変速機２０に入力されるＡＴ入力軸トルクＴiが増加するに伴い、トルク相中でのＡＴ出力軸トルクＴoの落ち込みが抑制される。トルク相補償制御によるＭＧ２トルクＴmのトルクアップ量Ｔconは、トルク相開始時点でのＡＴ入力軸トルクＴi、作動油の油温Ｔoil、車速Ｖ、ＡＴギヤ段等に基づいて決定される。また、トルク相補償制御は、有段変速機２０のアップシフトにおいて一律に実施される訳ではなく、予め設定されている条件が成立した場合に実施される。なお、トルク相補償制御によるＭＧ２トルクＴmのトルクアップ量Ｔconが、本発明の回転電機の補償トルクに対応している。

上記トルク相補償制御が実行されることで、ＡＴ入力軸トルクＴiが増加するに伴い、トルク相中でのＡＴ出力軸トルクＴoの落ち込みが抑制される。ここで、トルク相補償制御の実行中に、さらにアクセルペダル６７が踏み増しされることが考えられる。このとき、アクセルペダル６７の踏み増しに合わせて第２回転電機ＭＧ２によるトルク相補償制御のトルクアップ量Ｔconを増加させると、第２回転電機ＭＧ２によるトルク変化に対して係合装置ＣＢの係合圧Ｐcb（実油圧）は追従遅れが生じるため、係合圧Ｐcb（実油圧）の追従遅れを予め考慮して係合装置ＣＢの係合圧Ｐcbを高指示圧に設定すると実油圧が高くなり過ぎ、その結果、実油圧過多になって変速ショックが悪化する虞があった。

このようなトルク相中での運転者によるアクセルペダル操作に伴う変速ショックを抑制するため、トルク保持部８８は、トルク相補償制御部８６が第２回転電機ＭＧ２から補償トルクを出力させる過渡期において、トルク相中にアクセルペダル６７のペダル操作（アクセルペダル６７の踏み増しまたは踏み戻し）があったとき、第２回転電機ＭＧ２のトルクアップ量Ｔconを同じ値に保持する。すなわち、トルク保持部８８は、トルク相中においてアクセルペダル６７のペダル操作があっても、第２回転電機ＭＧ２から出力されるトルクアップ量Ｔconを変更しない。一方で、入力トルク変更部９０は、有段変速機２０のダウンシフト時のトルク相中にアクセルペダル６７が操作されると、アクセルペダル６７の操作量であるアクセル開度θaccおよび車速Ｖに基づいて有段変速機２０に入力される目標ＡＴ入力軸トルクＴi*を算出する。ハイブリッド制御部８４は、算出された目標ＡＴ入力軸トルクＴi*となるように、エンジン１４、第１回転電機ＭＧ１、および第２回転電機ＭＧ２の出力を制御する。

また、ＡＴ変速制御部８２は、トルク相中においてアクセルペダル操作があってもトルク相補償制御によるトルクアップ量Ｔconが変化しないことから、トルクアップ量Ｔconの変化に伴う係合装置ＣＢの係合圧Ｐcbの油圧補正を実施しない。これより、トルクアップ量Ｔconの変化に伴う係合圧Ｐcbの油圧補正が不要になり、係合圧Ｐcbの実油圧の追従遅れに起因する変速ショックが抑制される。また、トルクアップ量Ｔconの変化に伴う油圧補正用のマップ（油圧補正マップ）を新たに追加する必要もなくなることから制御性が向上する。一方で、ＡＴ変速制御部８２は、アクセルペダル操作に伴う目標ＡＴ入力軸トルクＴi*の変化に応じて、係合装置ＣＢの係合圧Ｐcbの油圧（指示圧）を補正する油圧補正を実行する。

例えば、有段変速機２０のアップシフト時のトルク相中、すなわちトルク相中でのトルク相補償制御によって第２回転電機ＭＧ２から補償トルクとしてトルクアップ量Ｔconを出力している過渡期において、運転者によるアクセルペダル６７の踏み増しが実行された場合であっても、トルク保持部８８は、トルク相補償制御によるトルクアップ量Ｔconを変更せずに同じ値で保持する。一方で、入力トルク変更部９０は、アクセルペダル６７の踏み増しに伴うアクセル開度θaccの増加に基づいて目標ＡＴ入力軸トルクＴi*を算出し、目標ＡＴ入力軸トルクＴi*を変更する。ハイブリッド制御部８４は、変更された目標ＡＴ入力軸トルクＴi*が実現される、エンジン１４のエンジントルクＴe、第１回転電機ＭＧ１のＭＧ１トルクＴg、第２回転電機ＭＧ２のＭＧ２トルクＴmを算出し、算出された各トルクが出力されるように、エンジン１４、第１回転電機ＭＧ１、および第２回転電機ＭＧ２を各々制御する。また、アクセルペダル６７が踏み増しされた場合には、アクセル開度θaccの増加に伴って目標ＡＴ入力軸トルクＴi*が増加するため、ＡＴ変速制御部８２は、アクセルペダル６７の踏み増しによって増加した目標ＡＴ入力軸トルクＴi*に合わせて、係合装置ＣＢの係合圧Ｐcb（指示圧）を増圧側に補正する油圧補正を実施する。

また、有段変速機２０のアップシフト時のトルク相中、すなわちトルク相中でのトルク相補償制御によって第２回転電機ＭＧ２から補償トルクとしてトルクアップ量Ｔconを出力している過渡期において、運転者によるアクセルペダル６７の踏み戻しが実行された場合であっても、トルク保持部８８は、トルク相補償制御によるトルクアップ量Ｔconを変更せずに同じ値で保持する。一方で、入力トルク変更部９０は、アクセルペダル６７の踏み戻しに伴うアクセル開度θaccの減少に基づいて目標ＡＴ入力軸トルクＴi*を算出し、目標ＡＴ入力軸トルクＴi*を変更する。ハイブリッド制御部８４は、変更されたＡＴ入力軸トルクＴi*が実現される、エンジン１４のエンジントルクＴe、第１回転電機ＭＧ１のＭＧ１トルクＴg、および第２回転電機ＭＧ２のＭＧ２トルクＴmを算出し、算出された各トルクが出力されるように、エンジン１４、第１回転電機ＭＧ１、および第２回転電機ＭＧ２を各々制御する。また、アクセルペダル６７が踏み戻された場合には、アクセル開度θaccの減少に伴って目標ＡＴ入力軸トルクＴi*が減少するため、ＡＴ変速制御部８２は、アクセルペダル６７の踏み戻しによって減少した目標ＡＴ入力軸トルクＴi*に合わせて、係合装置ＣＢの係合圧Ｐcb（指示圧）を減圧側に補正する油圧補正を実施する。

トルク相補償制御部８６は、トルク相の終了すなわちイナーシャ相の開始を判断するとトルク相補償制御を終了し、第２回転電機ＭＧ２のＭＧ２トルクＴmをトルクアップ量Ｔcon分だけ減少させる。また、ＡＴ変速制御部８２は、トルク相補償制御が終了すると、トルク相補償制御の終了による第２回転電機ＭＧ２のＭＧ２トルクＴmの減少に合わせて、係合装置ＣＢの係合圧Ｐcb（指示圧）を減少側に補正する。

有段変速機２０のアップシフト過渡期のイナーシャ相では、以下に説明するように制御される。ハイブリッド制御部８４は、予め定められた次式（１）を用いて、ＭＧ２角加速度dωm/dtとエンジン角加速度dωe/dtとの各々の目標値、エンジントルクＴe、及びＡＴ伝達トルクＴatに基づいて、ＭＧ１トルクＴgおよびＭＧ２トルクＴmを算出する。ハイブリッド制御部８４は、算出したＭＧ１トルクＴgとＭＧ２トルクＴmとが各々得られる為の各回転電機制御指令信号Ｓmgをインバータ５０へ出力する。次式（１）は、例えば無段変速機１８におけるｇ軸、ｅ軸、及びｍ軸（図３参照）の各軸毎において成立する、慣性（イナーシャ）、角加速度、及び軸上のトルクで示される運動方程式と、無段変速機１８が２自由度（すなわち各軸のうちの２つの軸の各回転速度が決まると残りの１つの軸の回転速度が決まるという２自由度）であることで規定される相互間の関係式とに基づいて、導き出された式である。従って、次式（１）中の２×２の各行列における各値ａ_１１、・・・、ｂ_１１、・・・、ｃ_２２は、各々、無段変速機１８を構成する各回転部材の慣性や差動機構３２の歯車比ρ０等の組み合わせで構成された値となっている。

前記式（１）中のＭＧ２角加速度dωm/dtとエンジン角加速度dωe/dtとの各々の目標値は、例えば有段変速機２０の変速が様々な変速パターンのうちのどの変速パターンであるか、どのＡＴギヤ段間での変速であるかなどによって予め定められている。また、前記式（１）中のエンジントルクＴeは、例えば要求駆動パワーＰdemを実現するエンジンパワーＰe（要求エンジンパワーＰedemともいう）が得られる、そのときのエンジン回転速度ωeにおけるエンジントルクＴe（要求エンジントルクＴedemともいう）である。

また、前記式（１）中のＡＴ伝達トルクＴatは、有段変速機２０の変速時に係合装置ＣＢの各々にて受け持つ必要がある各伝達トルクを中間伝達部材３０（すなわちｍ軸上）に換算した各換算値の合算値（すなわち有段変速機２０が伝達する伝達トルクを中間伝達部材３０上に換算した値）である。前記式（１）は有段変速機２０の変速を進行させるときのモデル式であるので、本実施例では、前記式（１）中のＡＴ伝達トルクＴatを便宜上、変速を進行させる主体となる変速進行側係合装置の伝達トルクＴcbとする。前記式（１）において、変速進行側係合装置の伝達トルクＴcbの値としてはフィードフォワード値が与えられる。そのため、ＡＴ変速制御部８２は、変速進行側係合装置の伝達トルクＴcbを設定する。ＡＴ変速制御部８２による変速進行側係合装置の伝達トルクＴcbの設定では、有段変速機２０の変速ショックや変速時間等のバランスを取るように、有段変速機２０の変速パターンやどのＡＴギヤ段間での変速であるかなどの異なる変速の種類毎に予め定められた関係を用いて、要求駆動パワーＰdemを実現する要求エンジンパワーＰedemに基づく（すなわちアクセル開度θacc及び車速Ｖに基づく）目標ＡＴ入力軸トルクＴi*に応じた変速進行側係合装置の伝達トルクＴcbの値が設定される。

図５は、電子制御装置の制御作動の要部、すなわちアクセルペダル６７が踏み込まれた状態での有段変速機２０のアップシフト時に実行されるトルク相補償制御の制御作動を説明するためのフローチャートである。このフローチャートは、アクセルペダル６７が踏み込まれた状態で有段変速機２０のアップシフトが判断される毎に実行される。

まず、トルク相補償制御部８６の制御機能に対応するステップＳＴ１（以下、ステップを省略）において、トルク相中であるかが判定される。トルク相の判定は、例えば前後加速度Ｇの変化に基づいて判断される。ＳＴ１が否定された場合、ＳＴ１の判定が肯定されるまで、ＳＴ１が繰り返し実行される。ＳＴ１が肯定された場合、トルク相補償制御部８６の制御機能に対応するＳＴ２において、第２回転電機ＭＧ２のＭＧ２トルクＴmをトルクアップ量Ｔconだけ増大するトルク相補償制御が実施される。ハイブリッド制御部８４の制御機能に対応するＳＴ３では、トルク相中に運転者によるアクセルペダル６７の操作が為されたかが判定される。ＳＴ３が否定された場合、後述するＳＴ６に進む。ＳＴ３が肯定された場合、トルク保持部８８および入力トルク変更部９０の制御機能に対応するＳＴ４において、第２回転電機ＭＧ２から出力されるトルクアップ量Ｔconを同じ値に保持しつつ、有段変速機２０の目標ＡＴ入力軸トルクＴi*がアクセル開度θaccの変化に応じて変更され、実際のＡＴ入力軸トルクＴi（以下、区別のため実ＡＴ入力軸トルクＴi）が目標ＡＴ入力軸トルクＴi*に追従するように、エンジン１４、第１回転電機ＭＧ１、および第２回転電機ＭＧ２が制御される。このように、トルク相補償制御によるトルクアップ量Ｔconが同じ値で保持される一方で、アクセル開度θaccの変化に応じて目標ＡＴ入力軸トルクＴi*が変更されることで、トルクアップ量Ｔconの変更に伴うショックを防止しつつ、運転者の要求駆動力が確保される。次いで、ＡＴ変速制御部８２の制御機能に対応するＳＴ５では、ＳＴ４で変更された目標ＡＴ入力軸トルクＴi*に応じて、係合側係合装置ＣＢの係合圧Ｐcb（指示圧）が補正される。トルク相補償制御部８６の制御機能に対応するＳＴ６では、トルク相が終了したかが判定される。トルク相の終了は、例えば、ＡＴ入力軸回転速度ωiの変化に基づいて判定される。ＳＴ６が否定される場合、ＳＴ２に戻ってトルク相補償制御が継続して実施される。ＳＴ６が肯定される場合、トルク相補償制御部８６の制御機能に対応するＳＴ７において、トルク相補償制御が終了させられる。

図６は、アクセルペダル６７が踏み込まれた状態で有段変速機２０のアップシフトが実施されたときの制御状態を説明するタイムチャートであり、トルク相中にアクセルペダル６７が踏み増しされたときの制御状態を示している。図６において、縦軸は、上から順番に、ＡＴギヤ段、ＡＴ入力軸回転速度ωi、アクセル開度θacc、第２回転電機ＭＧ２によるトルク相補償制御のトルクアップ量Ｔcon、ＡＴ入力軸トルクＴi（目標ＡＴ入力軸トルクＴi*、実ＡＴ入力軸トルクＴi）、および係合側係合装置ＣＢの係合圧Ｐcbを、それぞれ示している。

有段変速機２０のアップシフトが判断されると、ｔ１時点において有段変速機２０のアップシフトが開始され、アップシフト過渡期に係合される係合側係合装置ＣＢの係合圧Ｐcbが、一時的に引き上げられた後（ファーストフィル）、所定の待機圧で保持される。ｔ２時点においてトルク相が開始されるとトルク相補償制御が開始され、第２回転電機ＭＧ２のＭＧ２トルクＴmが所定のトルクアップ量Ｔconだけ増加させられる。これに併せて、ｔ２時点において、係合側係合装置ＣＢの係合圧Ｐcb（指示圧）が、トルク相補償制御のトルクアップ量Ｔconに応じた分だけ引き上げられている。

ｔ２時点以降において、実線がアクセルペダル操作のない場合の制御状態を示しており、破線がアクセルペダル６７が踏み増しされた場合の制御状態を示している。まず、アクセルペダル６７が踏み増しされなかった場合について説明する。なお、図６において、アクセルペダル６７の踏み増し操作があった場合および踏み増し操作がなかった場合の目標ＡＴ入力軸トルクＴi*を区別するため、アクセルペダル６７が踏み増しされない場合を、実線で示す目標ＡＴ入力軸トルクＴi1*と記載し、アクセルペダル６７が踏み増し操作された場合を、破線で示す目標ＡＴ入力軸トルクＴi2*と記載する。また、目標ＡＴ入力軸トルクＴi1*に追従する実ＡＴ入力軸トルクＴi1、および、目標ＡＴ入力軸トルクＴi2*に追従する実ＡＴ入力軸トルクＴi2については、それぞれ一点鎖線で示されている。

アクセルペダル６７の踏み増しがなかった場合には、ｔ２時点～３時点のトルク相において、トルク相補償制御が実行され、第２回転電機ＭＧ２のＭＧ２トルクＴmが所定のトルクアップ量Ｔconだけ増加している。ＭＧ２トルクＴmが増加することで、トルク相中のＡＴ出力軸トルクＴoの落ち込みが抑制される。また、ｔ２時点において、係合側係合装置ＣＢの係合圧Ｐcb（指示圧）が、トルクアップ量Ｔconに応じた分だけ引き上げられ、ｔ２時点以降は、係合圧Ｐcbが所定の勾配で増加している。

ｔ３時点において、イナーシャ相の開始すなわちトルク相の終了が判断されると、ＡＴ入力軸回転速度ωiがアップシフト後に設定される同期回転速度に向かって低下している。また、ｔ３時点において、トルク相補償制御が終了すると、目標ＡＴ入力軸トルクＴi1*が減少し、その後は所定の勾配で増加している。図６において、目標ＡＴ入力軸トルクＴi1*に対する実圧である実ＡＴ入力軸トルクＴi1が一点鎖線で示されている。一点鎖線で示すように、実ＡＴ入力軸トルクＴi1は、目標ＡＴ入力軸トルクＴi1*に対して遅れを伴いつつ追従している。

また、ｔ３時点においてトルク相補償制御が終了したことに伴い、係合側係合装置ＣＢの係合圧Ｐcbが、トルク相補償制御の終了に伴うＡＴ入力軸トルクＴi1の減少分だけ減圧側に補正されている。ｔ３時点以降は、目標ＡＴ入力軸トルクＴi1*の増加に応じて係合圧Ｐcbが増圧されている。ｔ４時点においてＡＴ入力軸回転速度ωiがアップシフト後の同期回転速度に同期すると、イナーシャ相が終了する。このとき、係合側係合装置ＣＢの係合圧Ｐcbが、係合側係合装置ＣＢの完全係合される油圧値まで増圧されてアップシフトが完了する。

次いで、破線で示す、ｔ２時点以降にアクセルペダル６７が踏み増しされた場合の制御状態について説明する。ｔ２時点と略同時にアクセルペダル６７が踏み増しされることで、破線で示すようにアクセル開度θaccが増加している。このとき、アクセルペダルが踏み増しされても、トルク相補償制御のトルクアップ量Ｔconは変更されない。すなわち、アクセルペダル６７が踏み増しされなかった場合と同様にトルクアップ量Ｔconが保持されている。一方で、目標ＡＴ入力軸トルクＴi2*は、アクセルペダル６７の踏み増しに伴うアクセル開度θaccの増加に応じて増加している。また、一点鎖線で示す実ＡＴ入力軸トルクＴi2も同様に、目標ＡＴ入力軸トルクＴi2*に追従するようにして増加している。また、係合側係合装置ＣＢの係合圧Ｐcb（指示圧）は、ｔ２時点においてトルク相補償制御によるトルクアップ量Ｔconに応じた分だけ増加し、さらに、アクセルペダル６７の踏み増しによる目標ＡＴ入力軸トルクＴi2*の増加に応じて増圧されている。

ｔ３時点において、イナーシャ相の開始すなわちトルク相の終了が判断されると、ＡＴ入力軸回転速度ωiがアップシフト後に設定される同期回転速度に向かって低下している。また、トルク相補償制御が終了することで、ｔ３時点において、目標ＡＴ入力軸トルクＴi2*の増加勾配が一時的に緩やかになり、ｔ３時点以降は、目標ＡＴ入力軸トルクＴi2*がアクセル開度θaccに応じて所定の勾配で増加している。また、一点鎖線で示す実ＡＴ入力軸トルクＴi2についても、目標ＡＴ入力軸トルクＴi2*に追従するようにして増加している。

また、ｔ３時点において、トルク相補償制御によるトルクアップが終了したことに伴い、係合側係合装置ＣＢの係合圧Ｐcb（指示圧）が減圧されている。詳細には、トルク相補償制御によるトルクアップ量Ｔcon分だけ減圧されている。ｔ３時点以降は、目標ＡＴ入力軸トルクＴi2*の増加に応じて係合圧Ｐcbが増圧されている。ｔ４時点においてＡＴ入力軸回転速度ωiがアップシフト後の同期回転速度に同期すると、イナーシャ相が終了する。このとき、係合側係合装置ＣＢの係合圧Ｐcbが、係合側係合装置ＣＢの完全係合される油圧値まで増圧されてアップシフトが完了する。

図７は、アクセルペダル６７が踏み込まれた状態で有段変速機２０のアップシフトがされたときの制御状態を説明するタイムチャートであり、トルク相中にアクセルペダル６７が踏み戻されたときの制御状態を示している。また、図７において、実線がアクセルペダル６７が踏み戻されない場合の作動状態を示し、破線がアクセルペダル６７が踏み戻された場合の作動状態を示している。なお、図７において、アクセルペダル６７の踏み戻し操作があった場合および踏み戻し操作がなかった場合の目標ＡＴ入力軸トルクＴi*を区別するため、アクセルペダルが踏み戻されない場合を、実線で示す目標ＡＴ入力軸トルクＴi1*と記載し、アクセルペダル６７の踏み戻し操作のあった場合を、破線で示す目標ＡＴ入力軸トルクＴi3*と記載する。また、目標ＡＴ入力軸トルクＴi1*に追従する実ＡＴ入力軸トルクＴi1、および、目標ＡＴ入力軸トルクＴi3*に追従する実ＡＴ入力軸トルクＴi3は、それぞれ一点鎖線で示されている。図７の実線で示すアクセルペダルの踏み戻しのない場合は、前述した図６のタイムチャート同じであるためその説明を省略する。以下では、アクセルペダル６７が踏み戻された場合について説明する。

図７のｔ１時点において有段変速機２０のアップシフトが判断されると、有段変速機２０のアップシフトが開始される。ｔ１時点では、アップシフト過渡期に係合される係合側係合装置ＣＢの係合圧Ｐcbが、一時的に引き上げられた（ファーストフィル）後、所定の待機圧で保持されている。ｔ２時点においてトルク相が開始されるとトルク相補償制御が開始され、第２回転電機ＭＧ２のＭＧ２トルクＴmが所定のトルクアップ量Ｔconだけ増加させられる。また、トルク相補償制御によるトルクアップ量Ｔcon分だけ、係合側係合装置ＣＢの係合圧Ｐcb（指示圧）が増圧されている。

トルク相中のｔ３時点においてアクセルペダル６７が踏み戻されると、破線で示すようにアクセル開度θaccが低下する。このｔ３時点以降において、アクセルペダル６７の踏み戻しに拘わらず、トルク相補償制御による第２回転電機ＭＧ２によるトルクアップ量Ｔconは変更されない。すなわち、アクセルペダル６７が踏み戻しされなかった場合と同様にトルクアップ量Ｔconが保持されている。一方で、目標ＡＴ入力軸トルクＴi3*は、アクセルペダル６７の踏み戻しに伴うアクセル開度θaccの減少に応じて減少している。これに関連して、一点鎖線で示す実ＡＴ入力軸トルクＴi3についても、目標ＡＴ入力軸トルクＴi3*に追従するようにして減少している。従って、運転者は、アクセルペダル６７の踏み戻しに応じた減速感を得ることができる。また、係合側係合装置ＣＢの係合圧Ｐcbは、破線で示すように、目標ＡＴ入力軸トルクＴi3*が減少した分だけ、実線で示す係合圧Ｐcbに比べて減圧されている。

ｔ４時点において、イナーシャ相の開始すなわちトルク相の終了が判断されると、ＡＴ入力軸回転速度ωiがアップシフト後に設定される同期回転速度に向かって低下している。また、トルク相補償制御が終了することで、係合側係合装置ＣＢの係合圧Ｐcbが、トルク相補償制御によるトルクアップ量Ｔcon分だけ低下している。また、ｔ４時点以降においても、アクセル開度θaccの低下に伴って目標ＡＴ入力軸トルクＴi3*が継続して減少している。係合側係合装置ＣＢの係合圧Ｐcbについては、ｔ４時点以降において、予め設定されている待機圧で待機させられている。すなわち、イナーシャ相中に目標ＡＴ入力軸トルクＴi3*が減少している場合に設定される待機圧で待機されている。ｔ５時点において、ＡＴ入力軸回転速度ωiがアップシフト後の同期回転速度に同期すると、イナーシャ相が終了する。このとき、待機状態にあった係合側係合装置ＣＢの係合圧Ｐcbが、係合側係合装置ＣＢの完全係合される油圧値まで増圧されてアップシフトが完了する。

上述のように、本実施例によれば、有段変速機２０のアップシフト時のトルク相中に、トルク相補償制御部８６が第２回転電機ＭＧ２から補償トルク（トルクアップ量Ｔcon）を出力させる過渡期において、アクセルペダル６７の操作があっても、トルク保持部８８が補償トルクを同じ値に保持するため、トルク相中に補償トルクが変更されることによるショックを抑制できる。このとき、入力トルク変更部９０がアクセルペダル６７の操作量に基づいて有段変速機２０に入力されるＡＴ入力軸トルクＴiを変更するため、運転者の加減速要求を実現できる。このように、トルク相中の変速ショックの抑制と運転者の加減速要求とを両立することができる。

つぎに、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の説明において前述の実施例と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。

図８は、本発明が適用されるハイブリッド車両１００（以下、車両１００）の概略構成を説明する図である。車両１００は、前述の実施例１の車両１０とは別の実施例である。

図８において、車両１００の電気式無段変速機１０２（以下、無段変速機１０２）は、車両１０の無段変速機１８と比べて、さらに、ブレーキＢ０とクラッチＣ０とを備えている。ブレーキＢ０はサンギヤＳ０とケース１６との間に設けられ、クラッチＣ０はサンギヤＳ０とキャリアＣＡ０との間に設けられている。

無段変速機１０２は、クラッチＣ０及びブレーキＢ０が共に解放されると、無段変速機１８と同様に、電気式無段変速機とされる。一方で、無段変速機１０２は、クラッチＣ０又はブレーキＢ０が係合されると、差動作用が不能な非差動状態とされる。クラッチＣ０が係合される非差動状態では、無段変速機１０２は変速比γ０が「１」に固定された変速機として機能する有段変速状態とされる。ブレーキＢ０が係合される非差動状態では、無段変速機１０２は変速比γ０が「１」より小さい値に固定された増速変速機として機能する有段変速状態とされる。

車両１００の有段変速機１０４は、車両１０の有段変速機２０と同様に、複数組の遊星歯車装置と複数の係合装置とを備えた、公知の遊星歯車式の自動変速機である。

無段変速機１０２と有段変速機１０４とを合わせた全体の変速機である変速機構１０６は、車両１０の変速機構４０と同様に、エンジン１４と駆動輪２８との間の動力伝達経路の一部を構成する自動変速機である。変速機構１０６では、クラッチＣ０及びブレーキＢ０の何れも係合させないことで、変速機構４０と同様の作動をさせることができる。変速機構１０６では、クラッチＣ０及びブレーキＢ０の何れかを係合させることで、変速機構１０６全体の変速比γｔが異なる複数のギヤ段が形成される有段変速機として作動をさせることができる。

以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。

例えば、前述の実施例では、ハイブリッド車両１０は、無段変速機１８を含んで構成されていたが、無段変速機１８は必ずしも必要なく無段変速機１８を備えないものであっても構わない。例えば、駆動力源としてのエンジンおよび回転電機が、直接的またはクラッチ等を介して間接的に接続され、エンジンおよび回転電機と駆動輪との間の動力伝達経路上に有段変速機が設けられるものであっても構わない。また、エンジンおよび回転電機と有段変速機との間にクラッチ或いはトルクコンバータ等が介挿されていても構わない。

また、前述の実施例の有段変速機２０、１０４の構造は一態様であって、必ずしもこれらの構成に限定されない。すなわち、複数個の油圧式係合装置を含んで構成され、有段変速可能な変速機であれば、本発明を適宜適用することができる。

なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。

１０、１００：ハイブリッド車両
１４：エンジン
２０、１０４：有段変速機（変速機）
２８：駆動輪
６７：アクセルペダル
８０：電子制御装置（制御装置）
８６：トルク相補償制御部
８８：トルク保持部
９０：入力トルク変更部
ＭＧ２：第２回転電機（回転電機）

Claims (1)

1. エンジンと、回転電機と、前記エンジンおよび前記回転電機と駆動輪との間に設けられている変速機と、を備えるハイブリッド車両の制御装置であって、
   前記変速機のアップシフト時のトルク相中に、前記回転電機から補償トルクを出力させるトルク相補償制御部と、
   前記トルク相補償制御部が前記回転電機から前記補償トルクを出力させる過渡期において、アクセルペダルが踏み増し、または、踏み戻しされたとき、前記回転電機の前記補償トルクを同じ値に保持するトルク保持部と、
   前記変速機のアップシフト時のトルク相中における前記アクセルペダルの操作量に基づいて、前記変速機に入力されるトルクを変更する入力トルク変更部と、を備える
   ことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。

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