JP5189295B2 - ハイブリッド駆動装置およびそれを備える車両 - Google Patents

Description

この発明は、複数の動力源を備えたハイブリッド駆動装置およびそれを備える車両に関し、より特定的には、所定の動力源が複数の摩擦係合装置を含む変速機構を介して回転出力軸に接続される構成に関する。

所定の摩擦係合装置から排圧してこの摩擦係合装置を解放するとともに、他の摩擦係合装置に油圧を供給して該他の摩擦係合装置を係合させることにより、所定の変速段から他の変速段に変速し、かつその変速中に解放側摩擦係合装置のドレン油圧と係合側摩擦係合装置の係合油圧とを制御する自動変速機の変速制御装置が特開平６−３４１５３５号公報（特許文献１）に開示されている。

この自動変速機の変速制御装置では、エンジンの吹き上り量が予め定められた範囲内となるようにドレン油圧と係合油圧との少なくとも一方がエンジンの吹き上り状態に基づいて制御される。この制御によって、いわゆる「クラッチ・トゥ・クラッチ」変速が実現される。特開平６−３４１５３５号公報（特許文献１）には、このクラッチ・トゥ・クラッチ変速を過去の変速動作の履歴に基づいて補正される制御定数（学習値）に従って制御を行なう、いわゆる「学習制御」によって実現する構成が開示されている。
特開平６−３４１５３５号公報

複数の動力源を備えるハイブリッド駆動装置においても、上述のようなクラッチ・トゥ・クラッチ変速を実行可能な変速機構は適用可能である。具体的には、所定の動力源（代表的には電動機）が上述のような変速機構を介して回転出力軸に接続されるとともに、他の動力源（代表的にはエンジン）からの出力が回転出力軸に与えられるように構成される。このようなハイブリッド駆動装置では、エンジンの吹き上り量に代えて、変速動作に要する時間を用いて学習制御を行なうことも考えられる。

しかしながら、変速動作に要する時間だけに着目すると、回転数の吹き上り量（上昇量）が少ないにも関わらず変速動作が短時間で完了してしまった場合などには、本来ならば回転数をより増速させる方向に学習すべきであるのに、その逆方向に学習してしまう事態が生じ得る。そのため、制御動作が悪化するという問題があった。

この発明は、このような問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、選択中の変速比から当該変速比よりも大きな変速比への変速動作において、制御動作の信頼性を高めることのできるハイブリッド駆動装置およびそれを備える車両を提供することである。

この発明のある局面に従うハイブリッド駆動装置は、第１動力源からの出力の全部または一部が伝達される回転出力軸と、第１および第２摩擦係合装置を含む変速機構と、変速機構を介して回転出力軸に接続される第２動力源とを備える。そして、変速機構は、第１摩擦係合装置を係合し、かつ第２摩擦係合装置を解放することで第１変速比を形成する一方、第１摩擦係合装置を解放し、かつ第２摩擦係合装置を係合することで第１変速比より大きい第２変速比を形成可能に構成される。さらに、このハイブリッド駆動装置は、第１変速比から第２変速比への変速時に、第２動力源が第２変速比に応じた回転数以上に増速
できるように第２動力源のトルクを制御する制御手段と、変速履歴に基づく学習値に従って、第２摩擦係合装置で生じる係合力を制御する係合制御手段と、変速終了後に第２摩擦係合装置での係合動作に要した時間が適正時間となるように学習値を更新する学習手段と、第２動力源の回転数の時間的挙動が正常状態であるか否かを判断する判断手段と、判断手段によって第２動力源の回転数の時間的挙動が正常状態ではないと判断されると、当該変速終了後における学習手段による学習値の更新を制限する学習制限手段とを備える。

このハイブリッド駆動装置によれば、第２摩擦係合装置で生じる係合力を制御するための学習値を更新する際に、対象となる変速動作における第２動力源の回転数の時間的挙動が正常状態であるか否かが判断される。そして、第２動力源の回転数の時間的挙動が正常状態でなければ、当該変速動作の結果を用いた学習値の更新が制限される。そのため、学習値が誤った方向に更新されることを抑制して、制御動作の信頼性を高めることができる。

好ましくは、判断手段は、第２動力源の最大回転数の第２変速比に応じた回転数に対する超過量が所定値を下回り、かつ第２動力源の回転数が第２変速比に応じた回転数に近接したときの第２動力源の回転数増加率が所定値を下回るときに、第２動力源の回転数の時間的挙動が正常状態ではないと判断する。

好ましくは、第１および第２摩擦係合装置は、供給される油圧に応じて係合力を発揮するように構成され、第２摩擦係合装置へ供給される油圧の時間的変化を規定した油圧パターンを学習値に応じて変化させる。

好ましくは、学習制限手段は、学習手段による学習値の更新を禁止する。
また好ましくは、学習制限手段は、学習手段による学習値の更新変化量を抑制する。

好ましくは、第１動力源は、内燃機関からなり、第２動力源は、回転電機からなる。
この発明の別の局面に従えば、上記のハイブリッド駆動装置を備える車両である。

この発明によれば、選択中の変速比から当該変速比よりも大きな変速比への変速動作において、制御動作の信頼性を高めることのできるハイブリッド駆動装置およびそれを備える車両を実現できる。

この発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中の同一または相当部分については、同一符号を付してその説明は繰返さない。

（ハイブリッド駆動装置の構成）
図１は、この発明の実施の形態に従うハイブリッド駆動装置１の概略構成図である。

図１を参照して、この発明の実施の形態に従うハイブリッド駆動装置１は、「第１動力源」に相当するエンジン１６と、トランスアスクル２と、回転出力軸６と、デファレンシャルギヤ８と、駆動輪１０とを備える。

エンジン１６の出力トルクは、トランスアスクル２を介して回転出力軸６に伝達され、その回転出力軸６からデファレンシャルギヤ８を介して駆動輪１０にトルクが伝達されるように構成されている。一方、トランスアスクル２では、エンジン１６の出力トルクの一部を受取って発電が行なわれるとともに、走行のための駆動力を回転出力軸６に付加する力行制御あるいはエネルギを回収する回生制御が可能である。

エンジン１６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）や燃料供給量、点火時期などの運転状態が電気的に制御されるように構成されている。このような制御は、たとえばマイクロコンピュータを主体とするエンジン１６用の電子制御装置（Ｅ−ＥＣＵ）２６によって行なわれる。

トランスアスクル２は、遊星歯車機構２０と、第１モータジェネレータ１８と、「第２動力源」に相当する第２モータジェネレータ１２と、変速機構１４とを主体として構成されている。ここで、第２モータジェネレータ１２は、変速機構１４を介して回転出力軸６と機械的に接続されている。これにより、第２モータジェネレータ１２と回転出力軸６との間で伝達するトルクが、変速機構１４で形成される変速比に応じて増減可能となる。

遊星歯車機構２０は、エンジン１６、第１モータジェネレータ１８および回転出力軸６の間でトルクを合成もしくは分配する。すなわち、遊星歯車機構２０は、「出力合成機構」および「出力分配機構」のいずれにもなる。より詳細には、遊星歯車機構２０は、外歯歯車であるサンギヤ２０ａと、そのサンギヤ２０ａに対して同心円上に配置された内歯歯車であるリングギヤ２０ｂと、これらサンギヤ２０ａおよびリングギヤ２０ｂに噛合っているピニオンギヤを自転かつ公転自在に保持しているキャリア２０ｃとを３つの回転要素として作動作用を生じる公知の歯車機構である。エンジン１６の出力軸（ここでは、クランク軸）１６ａがダンパ１６ｂを介して、キャリア２０ｃに連結されている。すなわちキャリア２０ｃは、遊星歯車機構２０の入力要素となっている。

これに対して、サンギヤ２０ａには第１モータジェネレータ１８が連結されている。したがって、サンギヤ２０ａがいわゆる反力要素となっており、リングギヤ２０ｂが出力要素となっている。そして、リングギヤ２０ｂが出力部材としての回転出力軸６に連結されている。

なお、出力軸１６ａの回転状態（エンジン回転数ＮＥ）は、Ｅ−ＥＣＵ２６が回転数センサ１６ｃによって検出しており、さらに、回転出力軸６の回転状態（出力軸回転数ＮＯＵＴ）もＥ−ＥＣＵ２６が回転数センサ６ａによって検出している。

第１モータジェネレータ１８（以下、ＭＧ１とも記載する）は、たとえば同期回転電機で構成され、電動機としての機能および発電機としての機能の両方を生じ得るように構成されて、パワーコントロールユニット２２を介してバッテリなどの蓄電装置（ＢＡＴ）２４と電気的に接続されている。そして、パワーコントロールユニット２２の第１インバータ（ＩＮＶ１）２２ａを制御することにより、第１モータジェネレータ１８の出力トルク（力行トルクあるいは回生トルク）が適宜設定できるようになっている。その設定を行なうために、マイクロコンピュータを主体とするモータジェネレータ制御用の電子制御装置（ＭＧ−ＥＣＵ）２８が設けられている。

なお、本実施の形態では、第１モータジェネレータ１８に対して回生トルクが生じるように設定されるので、第１モータジェネレータ１８は発電機として機能する。また、第１モータジェネレータ１８の回転状態（ＭＧ１回転数ＭＲＮ１）は、ＭＧ−ＥＣＵ２８が回転数センサ１８ａによって検出している。

一方、第２モータジェネレータ（以下、ＭＧ２とも記載する）１２も、たとえば同期回転電機で構成され、電動機としての機能および発電機としての機能の両方を生じ得るように構成されて、パワーコントロールユニット２２を介して蓄電装置２４と電気的に接続されている。そして、ＭＧ−ＥＣＵ２８がパワーコントロールユニット２２の第２インバータ（ＩＮＶ２）２２ｂを制御することにより、トルクを出力する力行動作およびエネルギを回収する回生動作の選択、ならびにそれぞれの場合における出力トルクが適宜設定される。また、第２モータジェネレータ１２の回転状態（ＭＧ２回転数ＭＲＮ２）は、ＭＧ−ＥＣＵ２８が回転数センサ１２ａによって検出している。

なお、パワーコントロールユニット２２は、インバータ２２ａ，２２ｂに加えて、蓄電装置２４からの電力を昇圧してインバータ２２ａ，２２ｂへ供給するための昇圧コンバータ（ＣＯＮＶ）２２ｃをさらに含む。ＭＧ−ＥＣＵ２８は、この昇圧コンバータ２２ｃについても制御する。

変速機構１４は、複数の摩擦係合装置の係合および解放の組合せによって、複数の変速比（本実施の形態では、一例として低速段Ｌｏおよび高速段Ｈｉの２段階）を選択的に形成可能に構成されている。この変速機構１４を適宜に設計することで、低速段Ｌｏの変速比が「１」より大きな値となるように構成することができる。このような構成によって、第２モータジェネレータ１２がトルクを出力する力行時に、第２モータジェネレータ１２の出力トルクを増大させて回転出力軸６に伝達できるので、第２モータジェネレータ１２を低容量化もしくは小型化することができる。

一方で、第２モータジェネレータ１２の運転効率を良好な状態に維持することが好ましいので、たとえば車速の増加に従って回転出力軸６の回転数が増速した場合には、より小さな変速比の高速段Ｈｉを設定して、第２モータジェネレータ１２の回転数を低下させる。さらに、回転出力軸６の回転数が低下した場合には、低速段Ｌｏが再度設定される場合もある。

なお、ここで言う「変速比」とは、第２モータジェネレータ１２から変速機構１４へ伝達される回転数を、変速機構１４から回転出力軸６へ伝達される対応の出力回転数で割った値である。すなわち、変速比が「１」より大きければ、第２モータジェネレータ１２の回転数より低速、かつより大きなトルクが回転出力軸６へ伝達される。

より具体的には、変速機構１４は、１組のラビニョ型遊星歯車機構によって構成されている。すなわち、変速機構１４には、それぞれ外歯歯車である第１サンギヤ１４ａおよび第２サンギヤ１４ｂが設けられており、その第１サンギヤ１４ａにショートピニオン１４ｃが噛合するとともに、そのショートピニオン１４ｃがこれより軸長の長いロングピニオン１４ｄに噛合している。ロングピニオン１４ｄは、さらに、各サンギヤ１４ａ，１４ｂと同心円上に配置されたリングギヤ１４ｅに噛合している。なお、各ピニオン１４ｃ，１４ｄは、キャリア１４ｆによって自転自在かつ公転自在に保持されている。また、第２サンギヤ１４ｂは、ロングピニオン１４ｄに噛合している。したがって、第１サンギヤ１４ａおよびリングギヤ１４ｅは、各ピニオン１４ｃ，１４ｄとともにダブルピニオン型遊星歯車機構に相当する機構を構成し、また、第２サンギヤ１４ｂおよびリングギヤ１４ｅは、ロングピニオン１４ｄとともにシングルピニオン型遊星歯車機構に相当する機構を構成している。

そして、第１サンギヤ１４ａを選択的に固定するための「第１摩擦係合装置」に相当する第１ブレーキＢ１と、リングギヤ１４ｅを選択的に固定するための「第１摩擦係合装置」に相当する第２ブレーキＢ２とが設けられている。これらのブレーキＢ１，Ｂ２は、摩擦によって係合力を生じる摩擦係合装置であり、多板形式の係合装置あるいはバンド式の係合装置を採用することができる。そして、これらのブレーキＢ１，Ｂ２は、代表的には油圧による係合力に応じて、そのトルク容量が連続的に変化するように構成されている。

さらに、第２サンギヤ１４ｂに第２モータジェネレータ１２が連結され、またキャリア１４ｆが回転出力軸６に連結されている。したがって、変速機構１４では、第２サンギヤ１４ｂが入力要素であり、キャリア１４ｆが出力要素となっている。第１ブレーキＢ１を係合させ、第２ブレーキＢ２を解放することにより、高速段Ｈｉが設定され、第１ブレーキＢ１を解放し、第２ブレーキＢ２を係合させることにより、より変速比の大きな低速段Ｌｏが設定されるように構成されている。

ブレーキＢ１，Ｂ２が発生する係合力は、各ブレーキに供給される油圧（以下、アプライ油圧とも称す）と、各ブレーキから排出される油圧（以下、ドレン油圧とも称す）とによって制御可能であるが、本実施例では、一例として、各ブレーキのアプライ油圧を学習値に従って制御することで、変速動作を実現する構成について例示するが、ドレン油圧単独もしくはアプライ油圧およびドレン油圧の両方を制御するような構成であっても、本発明の適用は可能である。

各変速段間での変速動作は、車速、トルク要求値およびアクセル開度などの走行状態に基づいて実行される。より具体的には、変速段領域を予めマップ（変速線図）として定めておき、検出された走行状態に応じていずれかの変速段を適宜設定するように制御される。その制御を行なうためのマイクロコンピュータを主体とした変速制御用の電子制御装置（Ｔ−ＥＣＵ）３０が設けられている。

また、各電子制御装置２６，２８，３０は、それぞれが相互にデータを通信できるように通信リンク３２を介して相互接続され、連係して制御処理を実行する。

図２は、エンジン１６、第１モータジェネレータ１８および第２モータジェネレータ１２の間の共線図である。

図２（ａ）には、遊星歯車機構２０についての共線図が示される。図１および図２（ａ）を参照して、キャリア２０ｃに入力されるエンジン１６の出力トルクに対して、第１モータジェネレータ１８による反力トルクをサンギヤ２０ａに入力すると、出力要素となっているリングギヤ２０ｂにはエンジン１６から入力されたトルクより小さいトルクが現われる。そのため、エンジン１６の出力トルクの一部は、第１モータジェネレータ１８に分配されるとともに、残部は回転出力軸６に分配される。そして、第１モータジェネレータ１８は、この分配されたトルクを受けて発電機として機能する。

また、第１モータジェネレータ１８の回転数（ＭＧ１回転数ＭＲＮ１）、エンジン１６の回転数（エンジン回転数ＮＥ）、およびリングギヤ２０ｂの回転数（出力軸回転数ＮＯＵＴ）は、遊星歯車機構２０の各要素間の歯数比に応じて定められる直線上に配置される。そのため、リングギヤ２０ｂの回転数（ＮＯＵＴ）を一定とした場合、第１モータジェネレータ１８の回転数（ＭＲＮ１）を適宜に変化させることにより、エンジン１６の回転数（ＮＥ）を連続的（無段階）に変化させることができる。すなわち、第１モータジェネレータ１８の回転数を制御することによって、エンジン１６をたとえば最も効率のよい回転数領域で運転することができる。

図２（ｂ）には、変速機構１４に含まれるラビニョ型遊星歯車機構についての共線図が示される。図１および図２（ｂ）を参照して、第２ブレーキＢ２の係合によってリングギヤ１４ｅを固定すると、低速段Ｌｏが設定される。これに対して、第１ブレーキＢ１の係合によって第１サンギヤ１４ａを固定すると、低速段Ｌｏより変速比の小さい高速段Ｈｉが設定される。

低速段Ｌｏの設定時には、第２モータジェネレータ１２の出力トルクは、変速比に応じて増幅されて回転出力軸６に付加される。一方、高速段Ｈｉの設定時には、第２モータジェネレータ１２の出力したトルクは、低速段Ｌｏに比較してより小さい増大率で増幅されて回転出力軸６に付加される。なお、回転出力軸６に付加されるトルクは、第２モータジェネレータ１２が駆動状態（力行時）では正トルクとなり、被駆動状態（回生時）では負トルクとなる。

また、第２モータジェネレータ１２の回転数（ＭＧ２回転数ＭＲＮ２）およびリングギヤ２０ｂの回転数（出力軸回転数ＮＯＵＴ）は、各変速段Ｌｏ，Ｈｉにおいて、変速機構１４を構成する各要素間の歯数比に応じて定められる直線上にそれぞれ配置される。そのため、キャリア１４ｆの回転数（出力軸回転数ＮＯＵＴ）を一定とした場合、高速段Ｈｉが設定されたときの第２モータジェネレータ１２の回転数は、高速段回転数ＮＨＧとなる一方、低速段Ｌｏが設定されると、低速段回転数ＮＬＧまで増速する。

図１に示すハイブリッド駆動装置１では、大きな駆動力が要求されている場合には、エンジン１６の出力トルクを回転出力軸６に伝達している状態で、第２モータジェネレータ１２を駆動してそのトルクを回転出力軸６に付加する。その場合、低車速の状態では変速機構１４を低速段Ｌｏに設定して付加するトルクを大きくし、その後、車速が増大した場合には、変速機構１４を高速段Ｈｉに設定して、第２モータジェネレータ１２の回転数を低下させる。これは、第２モータジェネレータ１２の駆動効率を良好な状態に維持して燃費の悪化を防止するためである。

その一方で、所定の車速で走行している状態でブレーキ操作が行なわれると、第２モータジェネレータ１２を被駆動状態にしてエネルギ回生を行なう。そして、車速が低下した場合には、高速段Ｈｉから低速段Ｌｏへの変速動作が生じる。

（学習値に従う高速段Ｈｉから低速段Ｌｏへの変速動作）
本実施の形態に従うハイブリッド駆動装置１では、このような高速段Ｈｉから低速段Ｌｏへの変速動作が「クラッチ・トゥ・クラッチ」変速で実行される。以下、このクラッチ・トゥ・クラッチ変速について以下に説明する。

図３は、この発明の実施の形態に従う高速段Ｈｉから低速段Ｌｏへの変速動作を示すタイミングチャートである。図３（ａ）は、ＭＧ２回転数ＭＲＮ２を示す。図３（ｂ）は、ＭＧ２の出力トルクを示す。図３（ｃ）は、第１ブレーキＢ１のアプライ油圧を示す。図３（ｄ）は、第２ブレーキＢ２のアプライ油圧を示す。なお、この変速動作では、第１ブレーキＢ１が係合状態から解放状態に切替えられるとともに、第２ブレーキＢ２が解放状態から係合状態に切替えられる。

車両走行中にその車速が減少して高速段Ｈｉから低速段Ｌｏへの変速条件が成立すると、変速要求が発せられて変速動作が開始する。すると、図３（ｃ）に示すように、第１ブレーキＢ１のアプライ油圧が低下して、係合力が弱められる（時刻ｔ１）。続いて、第２ブレーキＢ２のアプライ油圧がステップ的に高められて、係合力を強める（時刻ｔ２）。なお、第２ブレーキＢ２に対してステップ的にアプライ油圧を与えるのは、第２ブレーキＢ２が固着している場合であっても確実に作動を開始させるためである。

続いて、ＭＧ２回転数ＭＲＮ２を所定の目標回転数まで増速するために、図３（ｂ）に示すようにＭＧ２出力トルクが増大し始める（時刻ｔ３）。なお、所定の目標回転数とは、低速段Ｌｏに応じた回転数（低速段回転数ＮＬＧ）から所定量（たとえば、１００ｒｐｍ）だけ高い回転数に設定される。同時に、図３（ｃ）に示すように、第１ブレーキＢ１のアプライ油圧も漸減されて、係合力をより弱められる。これにより、第１ブレーキＢ１の係合力によって生じる「引き摺り力」に打ち勝って、図３（ａ）に示すようにＭＧ２回転数ＭＲＮ２は増速する。このとき、第２ブレーキＢ２のアプライ油圧は、後述する学習値に従う待機アプライ油圧ＡＰＰに保持される。

そして、ＭＧ２回転数ＭＲＮ２が低速段回転数ＮＬＧの近くまで増速すると、第２ブレーキＢ２の係合動作が行なわれるスイープが開始される（時刻ｔ４）。スイープの開始後、図３（ｂ）に示すようにＭＧ２出力トルクは所定値以下に低下する。このとき、第２ブレーキＢ２のアプライ油圧も漸増され、第２ブレーキＢ２の係合力が増大する。第２ブレーキＢ２の係合力はＭＧ２の回転運動に対する抵抗力として作用するので、ＭＧ２回転数ＭＲＮ２は、低速段回転数ＮＬＧを超過した後に徐々に減少を始める。

そして、ＭＧ２回転数ＭＲＮ２が低速段回転数ＮＬＧに対して所定の範囲内（たとえば、±５０ｒｐｍ）である状態が所定期間だけ継続すると、ＭＧ２回転数ＭＲＮ２が低速段回転数ＮＬＧに一致したと判定（係合判定）される（時刻ｔ５）。そして、時刻ｔ６では、第１ブレーキＢ１のアプライ油圧はゼロに設定され、第１ブレーキＢ１は完全な解放状態となり、第２ブレーキＢ２のアプライ油圧は規定値に設定され、第２ブレーキＢ２は完全な係合状態となる。そして、変速動作が終了する。

上述したように、係合動作の期間（時刻ｔ４〜ｔ５）では、第２ブレーキＢ２の係合力によって、目標回転数近くまで到達したＭＧ２回転数ＭＲＮ２を低速段回転数ＮＬＧまで引き下げられる。一方、変速ショックを低減するためには、係合動作に要する時間（係合時間ＴＬ）を適正値にすることが望ましい。

そこで、本実施の形態においては、係合時間ＴＬが適正値となるように、予め定められたアプライ油圧の時間的変化を規定した油圧パターン（時刻ｔ３〜ｔ６）のオフセット量が学習制御によって最適化される。すなわち、学習値に従って、時刻ｔ３〜ｔ４の期間における第２ブレーキＢ２の待機アプライ油圧ＡＰＰを変化させることで、予め規定された油圧パターン全体を高圧側もしくは低圧側に移動させることができる。

具体的な学習動作としては、変速動作の終了後に係合時間ＴＬが評価され、係合時間ＴＬが適正値より長い場合には、ＭＧ２回転数ＭＲＮ２に対する抵抗力が小さいと判断され、第２ブレーキＢ２の待機アプライ油圧ＡＰＰを上げるように学習値が更新される。一方、係合時間ＴＬが適正値より短い場合には、ＭＧ２回転数ＭＲＮ２に対する抵抗力が大きいと判断され、第２ブレーキＢ２の待機アプライ油圧ＡＰＰを下げるように学習値が更新される。このように更新された学習値は、次回以降の変速動作に用いられる。

このような学習制御は、代表的に以下のような数式で表すことができる。
待機アプライ油圧ＡＰＰ（次回値）＝待機アプライ油圧ＡＰＰ（今回値）−学習係数Ａ×（適正係合時間−係合時間ＴＬ）
但し、学習係数Ａは正値である。

（第１ブレーキＢ１の引き摺り力）
上述した学習制御は、係合動作中における第１ブレーキＢ１の係合力が予め定められた設計値に沿った値である場合には正しく機能する。しかしながら、第１ブレーキＢ１の経年劣化などによって、規定のアプライ油圧（もしくは、ドレン油圧）を指令しているにもかかわらず、第１ブレーキＢ１の係合力が相対的に大きい場合には、ＭＧ２回転数ＭＲＮ２に対する「引き摺り力」の影響が無視できない。この「引き摺り力」によって、誤った方向に学習値が更新される場合がある。

図４は、ＭＧ２の時間的挙動を説明するための図である。なお、図４は、図３に示すタイミングチャートのほぼ時刻ｔ４〜ｔ５の範囲を拡大表示したものである。

図４（ａ）は、正常時のタイミングチャートを示し、図４（ｂ）は、異常時のタイミングチャートを示す。

図４（ａ）を参照して、ＭＧ２回転数ＭＲＮ２が低速段回転数ＮＬＧの近くまで増速するとスイープ（係合動作）が開始される。この係合動作中において、ＭＧ２回転数ＭＲＮ２は、低速段回転数ＮＬＧから所定量だけ高い目標回転数に到達した後、低速段回転数ＮＬＧに向けて低下する。なお、低速段回転数ＮＬＧは出力軸回転数ＮＯＵＴに応じて定まるので、車両の減速に従って低下する。そして、正常時には、ＭＧ２回転数ＭＲＮ２が低速段回転数ＮＬＧまで減少し、両者の回転数が略一致する（両者の回転数の差が所定範囲内である）と係合判定がなされる。

一方、図４（ｂ）を参照して、図４（ａ）と同様に、ＭＧ２回転数ＭＲＮ２が低速段回転数ＮＬＧの近くまで増速するとスイープ（係合動作）が開始されるが、第１ブレーキＢ１の引き摺り力が相対的に大きい場合（異常時）には、ＭＧ２回転数ＭＲＮ２は目標回転数まで到達することができないまま減少し始める。ここで、車両の減速に伴う低速段回転数ＮＬＧの減少量が大きいと、両者の回転数は略一致する。そして、係合判定がなされてしまう。

このように、第１ブレーキＢ１の引き摺り力が相対的に大きな場合には、ＭＧ２回転数ＭＲＮ２が目標回転数に到達する前に係合判定がなされるので、係合時間ＴＬは適正値より短くなる。そのため、第２ブレーキＢ２の待機アプライ油圧が適正値であっても、係合時間ＴＬを長くする方向、すなわち第２ブレーキＢ２の待機アプライ油圧を下げる方向に学習値が更新されてしまう。

第１ブレーキＢ１の引き摺り力の大小に応じた学習結果について表１および図５を用いて説明する。表１は、第２ブレーキＢ２の待機アプライ油圧が「適正値」、「適正値より高い」、「適正値より低い」３つの場合における学習値の変化方向を、第１ブレーキＢ１の引き摺り力が「大きい」と「小さい」場合の２つの場合に分けて比較した表である。

図５は、表１に示す係合時間ＴＬ（ａ），ＴＬ（ｂ），ＴＬ（ｃ）が生じる時間的挙動を示す模式図である。

表１に示すように、第１ブレーキＢ１の引き摺り力が相対的に小さく、かつ第２ブレーキＢ２の待機アプライ油圧（学習値）が高くない場合には、図５（ａ）に示すように、ＭＧ２回転数ＭＲＮ２は低速段回転数ＮＬＧ以上に増速した（吹き上がった）後、低速段回転数ＮＬＧと一致するように減速するので、係合時間ＴＬ（ａ）は適正値もしくは適正値より長くなる。この場合には、第２ブレーキＢ２の待機アプライ油圧（学習値）は、それぞれ変化無（現状維持）もしくは待機アプライ油圧を上げる方向に更新される。これらの学習値の変化方向は、本来の目的とする方向とそれぞれ同一であるので、学習制御が正常に行なわれる。

また、表１に示すように、第２ブレーキＢ２の待機アプライ油圧（学習値）が高い場合には、図５（ｂ）に示すように、ＭＧ２回転数ＭＲＮ２が低速段回転数ＮＬＧ以上に増速する前に係合判定がなされてしまうので、係合時間ＴＬ（ｂ）は、適正値より短くなる。この場合には、第２ブレーキＢ２の待機アプライ油圧（学習値）は、いずれも待機アプライ油圧を下げる方向に更新される。これらの学習値の変化方向は、本来の目的とする方向とそれぞれ同一であるので、学習制御が正常に行なわれる。

一方、第１ブレーキＢ１の引き摺り力が相対的に大きく、かつ第２ブレーキＢ２の待機アプライ油圧（学習値）が高くない場合には、図５（ｃ）に示すように、ＭＧ２回転数ＭＲＮ２は低速段回転数ＮＬＧ以上に増速しないまま係合判定がなされるので、係合時間ＴＬ（ｃ）は、適正値より短くなる。この場合には、第２ブレーキＢ２の待機アプライ油圧（学習値）は、いずれも待機アプライ油圧を下げる方向に更新される。これらの学習値の変化方向は、本来の目的とする方向とそれぞれ異なるので、誤った学習制御が行なわれる。すなわち、第２ブレーキＢ２の待機アプライ油圧（学習値）が適正値であるにもかかわらず、第１ブレーキＢ１の引き摺り力が相対的に大きい場合には、待機アプライ油圧を下げる方向に学習値が更新されてしまう。また、第２ブレーキＢ２の待機アプライ油圧（学習値）が適正値より低いにもかかわらず、第１ブレーキＢ１の引き摺り力が相対的に大きい場合には、待機アプライ油圧を下げる方向に学習値が更新されてしまう。

そこで、本実施例では、このような誤った学習制御を回避するために、ＭＧ２回転数ＭＲＮ２の時間的挙動を検出し、当該時間的挙動が正常状態であるか否かを判断する。そして、時間的挙動が正常状態でなければ、その変速動作に対する学習値の更新を制限する。

（制御構造）
以下、本実施の形態に従う高速段Ｈｉから低速段Ｌｏへの変速動作に係る制御構造について説明する。

図６は、この発明の実施の形態に従う処理手順を示すフローチャートである。
図７は、この発明の実施の形態に従う制御構造を説明するためのタイミングチャートである。なお、図７は、図３に示すタイミングチャートのほぼ時刻ｔ４〜ｔ５の範囲を拡大表示したものである。

図３および図６を参照して、まず、高速段Ｈｉから低速段Ｌｏへの変速要求が発せられたか否かが判断される（ステップＳ２）。変速要求が発せられていなければ（ステップＳ２においてＮＯ）、変速要求が発せられるまでステップＳ２の処理が繰返される。

変速要求が発せられると（ステップＳ２においてＹＥＳ）、第１ブレーキＢ１のアプライ油圧が所定の動作パターンに従って下げられる（ステップＳ４：図３（ｃ）の時刻ｔ１〜ｔ４）とともに、第２ブレーキＢ２には学習値に従う待機アプライ油圧が与えられる（ステップＳ６：図３（ｄ）の時刻ｔ１〜ｔ４）。また、ＭＧ２回転数ＭＲＮ２を低速段回転数ＮＬＧ以上に設定された目標回転数まで増速できるように、ＭＧ２出力トルクが制御される（ステップＳ８：図３（ｂ）の時刻ｔ３〜ｔ４）。

続いて、図６および図７を参照して、ＭＧ２回転数ＭＲＮ２が低速段回転数ＮＬＧの近くまで増速したか否かが判断される（ステップＳ１０）。ＭＧ２回転数ＭＲＮ２が低速段回転数ＮＬＧの近くまで増速していなければ（ステップＳ１０においてＮＯ）、ステップＳ１０の処理が繰返される。

ＭＧ２回転数ＭＲＮ２が低速段回転数ＮＬＧの近くまで増速すると（ステップＳ１０においてＹＥＳ）、スイープが開始される（ステップＳ１２：図７の時刻ｔ４）。同時に、第２ブレーキＢ２のアプライ油圧が待機アプライ油圧ＡＰＰから増加を開始する（ステップＳ１４）。なお、第２ブレーキＢ２のアプライ油圧は、所定の油圧パターンに従って増加する。

ＭＧ２回転数ＭＲＮ２が低速段回転数ＮＬＧに対して所定の割合（たとえば、９５％）まで増速すると、当該時点のＭＧ２の回転数増加率（ΔＭＲＮ２／Δｔ）が取得される（ステップＳ１６：図７の時刻ｔ４ａ）。また、係合判定までに発生したＭＧ２回転数ＭＲＮ２の最大値の低速段回転数ＮＬＧに対する超過量（図７に示す超過量α）が取得される（ステップＳ１８）。

そして、ＭＧ２回転数ＭＲＮ２と低速段回転数ＮＬＧとの間の偏差が所定範囲内である状態が所定期間だけ継続すると、ＭＧ２回転数ＭＲＮ２が低速段回転数ＮＬＧに一致したと判定（係合判定）される（ステップＳ２０：図７の時刻ｔ５）。その後、第１ブレーキＢ１が解放状態に設定されるとともに、第２ブレーキＢ２が係合状態に設定されて、変速動作が終了する（ステップＳ２２）。

続いて、ステップＳ１８で取得された超過量αが所定のしきい値Ｔｈ１を下回っているか否かが判断される（ステップＳ２４）。超過量αが所定のしきい値Ｔｈ１を下回っていると（ステップＳ２４においてＹＥＳ）、ステップＳ１６で取得されたＭＧ２の回転数増加率（ΔＭＲＮ２／Δｔ）が所定のしきい値Ｔｈ２を下回っているか否かが判断される（ステップＳ２６）。回転数増加率が所定のしきい値Ｔｈ２を下回っていると（ステップＳ２６においてＹＥＳ）、学習値の更新が禁止される（ステップＳ２８）。すなわち、超過量αが所定のしきい値Ｔｈ１を下回っており、かつＭＧ２の回転数増加率が所定のしきい値Ｔｈ２を下回っている場合をＭＧ２回転数の時間的挙動が正常状態ではないとみなされ、学習制御が制限される。

一方、超過量αが所定のしきい値Ｔｈ１を下回っていない（ステップＳ２４においてＮＯ）、もしくは回転数増加率が所定のしきい値Ｔｈ２を下回っていない（ステップＳ２６においてＮＯ）と、ＭＧ２回転数の時間的挙動が正常状態ではないとみなされ、次のような学習値の更新が実行される。すなわち、スイープ開始から係合判定までの係合時間ＴＬが取得され（ステップＳ３０）、この係合時間ＴＬに基づいて学習値が更新される（ステップＳ３２）。

上述のステップＳ２８もしくはＳ３２の実行後、処理は終了する。
（変形例）
図６では、ＭＧ２回転数の時間的挙動が正常状態ではないとみなされるときに、学習値の更新が禁止される場合について例示したが、学習値の更新変化量を抑制するようにしてもよい。すなわち、上述したように、本実施の形態に従う学習制御は以下のような数式で表すことができるため、ＭＧ２回転数の時間的挙動が正常状態ではないと判断されたときには、正常状態であると判断される場合に比較して学習係数Ａの値を相対的に小さくするようにしてもよい。

待機アプライ油圧ＡＰＰ（次回値）＝待機アプライ油圧ＡＰＰ（今回値）−学習係数Ａ×（適正係合時間−係合時間ＴＬ）
学習係数Ａの値を相対的に小さくすることで、学習値が誤った方向に変化する量を低減できるため、学習制御の信頼性を大きく損なうことがない。

本実施の形態と本願発明との対応関係については、エンジン１６が「第１動力源」に相当し、変速機構１４が「変速機構」に相当し、第２モータジェネレータ（ＭＧ２）１２が「第２動力源」に相当する。また、電子制御装置（ＭＧ−ＥＣＵ）２８が「制御手段」を実現し、電子制御装置（Ｔ−ＥＣＵ）３０が「係合制御手段」、「学習手段」および「学習制限手段」を実現する。

なお、本実施の形態では、超過量αが所定のしきい値Ｔｈ１を下回っており、かつＭＧ２の回転数増加率が所定のしきい値Ｔｈ２を下回っている場合をＭＧ２回転数の時間的挙動が正常状態ではないとみなす場合について例示したが、これに限られることはない。これ以外にも、複数の時点におけるＭＧ２の回転数増加率を取得し、複数の回転数増加率に基づいて、正常状態であるか否かを判断してもよい。

また、本実施の形態では、第２ブレーキＢ２の待機アプライ油圧を学習値に従って決定する構成例について説明したが、これに限られず、スイープが開始されてからのアプライ油圧の上昇速度や、アプライ油圧の上昇開始タイミングなどを学習値に従って最適化するように構成してもよい。

また、本実施の形態では、２段階の変速比を選択的に形成可能な変速機構について例示したが、３段階以上の変速比を選択的に形成可能な変速機構を用いてもよい。このような変速機構を用いた場合にも、任意の変速比からより大きな変速比への変速動作において、同様の制御を実行可能である。

本実施の形態によれば、第２ブレーキＢ２のアプライ油圧パターンを制御するための学習値を更新する際に、ＭＧ２回転数の時間的挙動が正常状態であるか否かが判断される。そして、ＭＧ２回転数の時間的挙動が正常範囲でなければ、当該変速動作の結果を用いた学習値の更新が制限される。そのため、学習値が誤った方向に更新されることを抑制して、制御動作の信頼性を高めることができる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

この発明の実施の形態に従うハイブリッド駆動装置１の概略構成図である。 エンジンおよびモータジェネレータの間の共線図である。 この発明の実施の形態に従う高速段から低速段への変速動作を示すタイミングチャートである。 ＭＧ２の時間的挙動を説明するための図である。 表１に示す係合時間ＴＬ（ａ），ＴＬ（ｂ），ＴＬ（ｃ）が生じる時間的挙動を示す模式図である。 この発明の実施の形態に従う処理手順を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態に従う制御構造を説明するためのタイミングチャートである。

符号の説明

１ ハイブリッド駆動装置、２ トランスアスクル、６ 回転出力軸、６ａ 回転数センサ、８ デファレンシャルギヤ、１０ 駆動輪、１２ 第２モータジェネレータ（ＭＧ２）、１２ａ 回転数センサ、１４ 変速機構、１４ａ 第１サンギヤ、１４ｂ 第２サンギヤ、１４ｃ ショートピニオン、１４ｄ ロングピニオン、１４ｅ リングギヤ、１４ｆ キャリア、１６ エンジン、１６ａ 出力軸、１６ｂ ダンパ、１６ｃ 回転数センサ、１８ 第１モータジェネレータ（ＭＧ１）、１８ａ 回転数センサ、２０ 遊星歯車機構、２０ａ サンギヤ、２０ｂ リングギヤ、２０ｃ キャリア、２２ パワーコントロールユニット、２２ａ，２２ｂ インバータ、２２ｃ 昇圧コンバータ、２４ 蓄電装置、２６ 電子制御装置（Ｅ−ＥＣＵ）、２８ 電子制御装置（ＭＧ−ＥＣＵ）、３０ 電子制御装置（Ｔ−ＥＣＵ）、３２ 通信リンク、Ｂ１ 第１ブレーキ、Ｂ２ 第２ブレーキ。

Claims (7)

1. ハイブリッド駆動装置であって、
   第１動力源からの出力の全部または一部が伝達される回転出力軸と、
   第１および第２摩擦係合装置を含む変速機構と、
   前記変速機構を介して前記回転出力軸に接続される第２動力源とを備え、
   前記変速機構は、前記第１摩擦係合装置を係合し、かつ前記第２摩擦係合装置を解放することで第１変速比を形成する一方、前記第１摩擦係合装置を解放し、かつ前記第２摩擦係合装置を係合することで前記第１変速比より大きい第２変速比を形成可能に構成され、
   前記ハイブリッド駆動装置は、
   前記第１変速比から前記第２変速比への変速時に、前記第２動力源が前記第２変速比に応じた回転数以上に増速できるように前記第２動力源のトルクを制御する制御手段と、
   変速履歴に基づく学習値に従って、前記第２摩擦係合装置で生じる係合力を制御する係合制御手段と、
   変速終了後に前記第２摩擦係合装置での係合動作に要した時間が適正時間となるように前記学習値を更新する学習手段と、
   前記第２動力源の回転数の時間的挙動が正常状態であるか否かを判断する判断手段と、
   前記判断手段によって前記第２動力源の回転数の時間的挙動が正常状態ではないと判断されると、当該変速終了後における前記学習手段による前記学習値の更新を制限する学習制限手段とを含む、ハイブリッド駆動装置。
2. 前記判断手段は、前記第２動力源の最大回転数の前記第２変速比に応じた回転数に対する超過量が所定値を下回り、かつ前記第２動力源の回転数が前記第２変速比に応じた回転数に近接したときの前記第２動力源の回転数増加率が所定値を下回るときに、前記第２動力源の回転数の時間的挙動が正常状態ではないと判断する、請求項１に記載のハイブリッド駆動装置。
3. 前記第１および第２摩擦係合装置は、供給される油圧に応じて係合力を発揮するように構成され、
   前記係合制御手段は、前記第２摩擦係合装置へ供給される油圧の時間的変化を規定した油圧パターンを前記学習値に応じて変化させる、請求項１または２に記載のハイブリッド駆動装置。
4. 前記学習制限手段は、前記学習手段による前記学習値の更新を禁止する、請求項１〜３のいずれか１項に記載のハイブリッド駆動装置。
5. 前記学習制限手段は、前記学習手段による前記学習値の更新変化量を抑制する、請求項１〜３のいずれか１項に記載のハイブリッド駆動装置。
6. 前記第１動力源は、内燃機関からなり、
   前記第２動力源は、回転電機からなる、請求項１〜５のいずれか１項に記載のハイブリッド駆動装置。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載のハイブリッド駆動装置を備える車両。

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