JP2014065357A - ハイブリッド車両用駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】フロントクラッチの同期中に、新たな変速指令が認識された際に、フロントクラッチの係合時間を短縮する。
【解決手段】回転速度同期手段は、切断状態にあるフロントクラッチを係合させる場合において、エンジンの回転速度Ｎｅを回転制御することにより入力部材の回転速度を出力部材の回転速度に同期させる際に、自動変速機の変速段を変速する第一変速指令が出力され、自動変速機において第一変速指令による変速段への変速が完了していない状態で、更に、自動変速機の変速段を変速する第二変速指令が認識された場合には、入力部材の回転速度が、自動変速機が前記認識された第二変速指令による変速段に変速された状態の出力部材の回転速度となるようにエンジンの回転速度Ｎｅを制御する。
【選択図】図３

Description

本発明は、車輪がエンジンとモータによって駆動されるハイブリッド車両用の駆動装置に関する。

車輪がエンジンとモータジェネレータによって駆動されるハイブリッド車両用の駆動装置に関する従来技術がある（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に示されるハイブリッド車両用の駆動装置は、エンジン、フロントクラッチ、モータジェネレータ、及び、自動変速機が直列に接続され、エンジンとモータジェネレータとを併用した車両の走行を可能にしている。

特許文献１に示される駆動装置においては、例えば、車両が停車状態から発進する場合、モータジェネレータによって車輪を駆動し、走行中に加速をする場合には、エンジンとモータジェネレータとの間に配置されたフロントクラッチを接続して、エンジンの駆動力が加えられるようになっている。

そして、特許文献１には、自動変速機の入力軸の回転速度とエンジンの出力軸の回転速度を同期させる制御を行い、フロントクラッチの係合ショックを抑制する技術が開示されている。

特開２０１１−７３４８３号公報

しかしながら、特許文献１に示されるような駆動装置では、フロントクラッチの係合制御と自動変速機の変速制御が同時に実行されると、双方の制御に悪影響が及び、例えばフロントクラッチの係合時にショックが発生したり、自動変速機において変速ショックが発生したりしてしまうおそれがあった。

そこで、フロントクラッチの係合制御と自動変速機の変速制御に優先順位をつけて、一方の制御を禁止することも考えられる。しかしながら、フロントクラッチを同期させるためにモータジェネレータの回転速度とエンジンの出力軸の回転速度を同期している間に、変速指令が出力されて、自動変速機が変速してしまうと、当該自動変速機の変速によってモータジェネレータの回転速度とエンジンの出力軸の回転速度が乖離してしまう。すると、上記したフロントクラッチの同期が長時間となり、この結果フロントクラッチの係合時間が長時間となってしまうという問題が生じてしまう。また、フロントクラッチの同期のためにエンジンによって無駄に燃料を消費してしまい、結果としてハイブリッド車両の燃費が悪化してしまうという問題が生じてしまう。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、フロントクラッチの同期中に、新たな変速指令が認識された際に、フロントクラッチの係合時間を短縮することができるハイブリッド車両用駆動装置を提供することにある。

上述した課題を解決するためになされた、請求項１に係る発明によると、駆動輪に回転駆動力を付与するエンジンと、前記エンジンと前記駆動輪との間に設けられ、前記駆動輪に回転駆動力を付与するモータと、前記エンジンと前記モータとの間に設けられ、前記エンジンに回転連結された入力部材と、前記モータに回転連結された出力部材とを有し、前記入力部材と前記出力部材を係合又は切断するフロントクラッチと、前記モータと前記駆動輪との間に設けられ、前記モータからの回転駆動力が入力される入力軸と、前記駆動輪に回転連結された出力軸とを有し、前記入力軸の回転速度を前記出力軸の回転速度で除した変速比がそれぞれ異なる複数の変速段を選択的に切り替えて変速を実行する自動変速機と、を備え、切断状態にある前記フロントクラッチを係合させる場合において、前記エンジンの回転速度を回転制御することにより前記入力部材の回転速度を前記出力部材の回転速度に同期させる際に、前記自動変速機の変速段を変速する第一変速指令が出力され、前記自動変速機において前記第一変速指令による変速段への変速が完了していない状態で、更に、前記自動変速機の変速段を変速する第二変速指令が認識される場合には、前記入力部材の回転速度が、前記自動変速機が前記認識された第二変速指令による変速段に変速された状態の前記出力部材の回転速度となるように前記エンジンの回転速度を制御する回転速度同期手段を有する。

請求項２に係る発明は、請求項１において、前記回転速度同期手段は、前記第二変速指令が、前記変速比が小さくなるアップ変速の場合には、前記エンジンの回転速度を前記自動変速機が前記認識された第二変速指令による変速段に変速された状態の前記出力部材の回転速度に基づいて算出された回転速度に低下させたうえで、前記入力部材の回転速度が、前記自動変速機が前記認識された第二変速指令による変速段に変速された状態の前記出力部材の回転速度となるように前記エンジンの回転速度を制御する。

請求項１に係る発明によれば、回転速度同期手段は、入力部材の回転速度が、自動変速機が認識された第二変速指令による変速段に変速された状態の出力部材の回転速度となるようにエンジンの回転速度を制御する。これにより、エンジンの回転速度が、直接、自動変速機が認識された第二変速指令による変速段に変速された状態の入力部材の回転速度となるように制御されるので、入力部材と出力部材の同期時間を短縮することができ、フロントクラッチの係合時間を短縮させることができる。また、入力部材と出力部材の同期時間を短縮することができるので、同期中のエンジンの燃料消費を低減することができ、ハイブリッド車両の燃費を向上させることができる。

請求項２に係る発明によれば、回転速度同期手段は、認識された第二変速指令が、変速比が小さくなるアップ変速の場合には、エンジンの回転速度を、自動変速機が認識された第二変速指令による変速段に変速された状態の出力部材の回転速度に基づいて算出された回転速度に低下させる。これにより、エンジンの回転速度を低下させた分、エンジンの燃料消費を低減させることができる。

本発明の一実施形態によるハイブリッド車両用駆動装置が搭載されたハイブリッド車両の説明図である。 横軸を変速機出力軸回転速度、縦軸をアクセル開度としたグラフであり、自動変速機の変速線の説明図である。 横軸を経過時間、縦軸を、モータジェネレータ回転速度、入力軸回転速度、エンジン回転速度としたグラフであり、ハイブリッド車両の走行時の駆動装置の各種状態を表した説明図である。 図１に示した変速機ＥＣＵにて実行される制御プログラムであるフロントクラッチ・自動変速機協調制御処理のフローチャートである。 横軸を経過時間、縦軸を、モータジェネレータ回転速度、入力軸回転速度、エンジン回転速度とした比較例のグラフであり、比較例のハイブリッド車両の走行時の駆動装置の各種状態を表した説明図である。

（ハイブリッド車両の説明）
図１〜図４に基づき、本発明の実施形態による駆動装置１について説明する。図１は、エンジン２及びモータジェネレータ６を備えたハイブリッド車両（以下、車両と略す）の駆動装置１の概略を示している。図１において、太線は各装置間の機械的な接続を示し、破線による矢印は制御用の信号線を示し、一点鎖線による矢印は車両の電力の供給線を示している。

図１に示すように、車両には、エンジン２、フロントクラッチ５、モータジェネレータ６、自動変速機８、デファレンシャル装置１７が、この順番に、直列に配設されている。また、デファレンシャル装置１７には、車両の右駆動輪１８Ｒ及び左駆動輪１８Ｌが接続されている。以下、右駆動輪１８Ｒ及び左駆動輪１８Ｌを包括して駆動輪１８Ｒ、１８Ｌという。なお、駆動輪１８Ｒ、１８Ｌは、車両の前輪又は後輪、或いは、前後輪である。

エンジン２は、ガソリンや軽油等の炭化水素系燃料を使用するガソリンエンジンやディーゼルエンジン等である。エンジン２は、出力軸２１、スロットルバルブ２２、及び、エンジン回転センサ２３を有し、エンジンＥＣＵ１０によって制御される。出力軸２１は、ピストンにより回転駆動されるクランク軸と一体的に回転して回転駆動力を出力する。スロットルバルブ２２は、エンジン２の内部に空気を取り込む経路の途中に配設されており、その開度ＳはエンジンＥＣＵ１０により可変に制御される。

エンジン回転センサ２３は、出力軸２１の近傍に配設されている。エンジン回転センサ２３は、出力軸２１の回転速度であるエンジン回転速度Ｎｅを検出してその検出信号をエンジンＥＣＵ１０に出力する。なお、本実施形態では、エンジン２の出力軸２１は、後述するフロントクラッチ５の入力部材である駆動側部材５１に接続している。このため、エンジン回転速度Ｎｅは、駆動側部材５１の回転速度である「入力部材回転速度」と同一回転速度である。

エンジンＥＣＵ１０は、アクセルペダル３１の操作量を検出するアクセルセンサ３２から、前記操作量の相対値を意味するアクセル開度Ａｃの情報を取得する。

エンジンＥＣＵ１０は、ドライバのアクセルペダル３１の操作に基づくアクセルセンサ３２から増速指令を受信すると、スロットルバルブ２２の開度Ｓを増大させて吸気量を増加させる。これにより、燃料を含んだ混合気の供給量が増加し、エンジン回転速度Ｎｅが増加するようになっている。また、エンジンＥＣＵ１０は、ドライバのアクセルペダル３１の操作に基づくアクセルセンサ３２から減速指令を受信すると、スロットルバルブ２２の開度Ｓを減少させて、これによりエンジン回転速度Ｎｅが減少するようになっている。

モータジェネレータ６は、ロータ及びステータを有して駆動輪１８Ｌ、１８Ｒを駆動するとともに減速時に発電して車両に回生制動力を付与する。モータジェネレータ６には、ステータコアのスロットにステータ巻線を巻回形成したステータを外周側に配置し、ロータコアに永久磁石を埋め込んだロータを軸心に配置した三相同期機を用いることができる。

ロータは、フロントクラッチ５の従動側部材５２に回転連結されて一体的に回転し、更に自動変速機８の入力側にも回転連結されて一体的に回転する。ロータの近傍にはモータ回転センサ６１が配設されている。モータ回転センサ６１はロータの回転速度であるモータジェネレータ回転速度Ｎｍを検出してその検出信号をモータＥＣＵ１４に出力する。なお、本実施形態では、モータジェネレータ６のロータは、後述するフロントクラッチ５の出力部材である従動側部材５２に接続している。このため、モータジェネレータ回転速度Ｎｍは、従動側部材５２の回転速度である「出力部材回転速度」と同一回転速度である。

モータＥＣＵ１４は、インバータ装置１５の動作を制御することで、モータジェネレータ６の駆動モードと発電モードの切り替え制御、ならびにモータジェネレータ回転速度Ｎｍの制御を行う。モータＥＣＵ１４は、ハイブリッドＥＣＵ１１から駆動指令を受信すると、インバータ装置１５を制御してバッテリ１６からモータジェネレータ６に駆動電力を供給し、かつ制御目標とする要求モータジェネレータ回転速度Ｎｍｒに合わせて駆動電圧の周波数及び実効値を可変に制御する。

モータＥＣＵ１４は、ハイブリッドＥＣＵ１１から回生指令を受信すると、インバータ装置１５を制御してモータジェネレータ６からの回生電力でバッテリ１６を充電するように制御する。

フロントクラッチ５は、モータジェネレータ６のロータとエンジン２の出力軸２１とを接続及び切断可能に回転連結する。フロントクラッチ５は、エンジン２の出力軸２１に回転連結された入力部材である駆動側部材５１と、ロータに回転連結された出力部材である従動側部材５２を備えている。フロントクラッチ５には、駆動側部材５１と従動側部材５２との間を係合状態及び切断状態に切り替え動作するクラッチアクチュエータ５３とを備える湿式多板摩擦クラッチや乾式単板摩擦クラッチを用いることができる。

クラッチアクチュエータ５３は、本実施形態では、オイルポンプを用いて動作油を移動することにより駆動側部材５１と従動側部材５２との接続及び切断を切り替える油圧動作機構を用いる。本実施形態では、動作油の油圧であるクラッチ圧Ｐｃが生じていないときに係合状態となり、クラッチ圧Ｐｃの発生によって切断状態に切り替えられるノーマルクローズタイプのフロントクラッチ５を用いる。

自動変速機８は、入力軸８１と出力軸８２との間において変速比がそれぞれ異なる複数の変速段を選択的に切り替える変速機構（不図示）を有している有段変速機である。自動変速機８は、変速機ＥＣＵ１３からの指令に基づいて変速機変速機構を作動させるアクチュエータ８５を備えている。

自動変速機８は、周知のトルクコンバータ８ａを有している。自動変速機８の入力軸８１は、トルクコンバータ８ａを介してモータジェネレータ６のロータに回転連結され、出力軸８２は、デファレンシャル装置１７に回転連結されている。トルクコンバータ８ａは、モータジェネレータ６のロータに回転連結されたポンププレート８ｂと、自動変速機８の入力軸８１に回転連結されたタービンプレート８ｃとを有している。また、トルクコンバータ８ａは、ポンププレート８ｂとタービンプレート８ｃとをメカニカルに結合して同期回転を維持したロックアップ状態とするロックアップクラッチ（不図示）を有している。

出力軸８２の近傍には、出力軸８２の回転速度（変速機出力軸回転速度Ｎｏ）を検出する出力軸回転速度センサ８３が設けられている。出力軸回転速度センサ８３によって検出された変速機出力軸回転速度Ｎｏは、変速機ＥＣＵ１３に出力される。なお、変速機出力軸回転速度Ｎｏは、車速Ｖと比例関係にある。

ハイブリッドＥＣＵ１１は、車両の発進、走行、停止、及び、加減速を総括的に制御する制御装置である、ハイブリッドＥＣＵ１１は、エンジンＥＣＵ１０、モータＥＣＵ１４、クラッチＥＣＵ１２、及び、変速機ＥＣＵ１３の上位制御装置として機能し、下位の各ＥＣＵ１０、１２、１３、１４に対して指令を出力するとともに必要な情報を授受する。

クラッチＥＣＵ１２は、クラッチアクチュエータ５３に接続されている。クラッチＥＣＵ１２は、ハイブリッドＥＣＵ１１から出力された「接続指令」又は「切断指令」、或いは、ＣＡＮバスラインから取得する、モータＥＣＵ１４から出力されるモータジェネレータ回転速度Ｎｍや他の情報に基づき、クラッチアクチュエータ５３を作動させて、フロントクラッチ５を係合状態又は切断状態にし、エンジン２の出力軸２１とモータジェネレータ６のロータとを接続又は切断する。このように、フロントクラッチ５が、エンジン２の出力軸２１とモータジェネレータ６のロータを接続又は切断することにより、（１）駆動輪１８Ｒ、１８Ｌを、自動変速機８を介してモータジェネレータ６のみにより駆動する場合と、（２）エンジン２のみにより駆動する場合と、（３）エンジン２及びモータジェネレータ６により駆動する場合のうちから選択する。

変速機ＥＣＵ１３は、ＣＡＮバスラインからアクセル開度Ａｃの情報及び出力回転センサ８３から変速機出力軸回転速度Ｎｏの情報を取得し、それらからなる車両の走行状態を、後述の「変速マップデータ」（図２示）に参照させることにより、自動変速機８の最適な変速段を判断する。そして、変速機ＥＣＵ１３は、アクチュエータ８５を制御し、自動変速機８の変速段を変更する（変速）。

本実施形態では、エンジンＥＣＵ１０、ハイブリッドＥＣＵ１１、クラッチＥＣＵ１２、変速機ＥＣＵ１３、及び、モータＥＣＵ１４は、ＣＡＮ（Controller Area Network）のバスに接続され、相互に通信可能となっている。

エンジン２、フロントクラッチ５、モータジェネレータ６、自動変速機８、インバータ装置１５、バッテリ１６、エンジンＥＣＵ１０、ハイブリッドＥＣＵ１１、クラッチＥＣＵ１２（回転速度同期手段）、変速機ＥＣＵ１３、及び、モータＥＣＵ１４を包括した構成が、駆動装置１に該当する。

（変速マップデータの説明）
次に、図２を用いて「変速マップデータ」の説明をする。「変速マップデータ」は、変速機ＥＣＵ１３が、自動変速機８における変速の実行の基準となるデータである。図２に示すように、「変速マップデータ」は、アクセル開度Ａと変速機出力軸回転速度Ｎｏとの関係を表した「変速線」を複数有している。増速方向に向かって（変速機出力軸回転速度Ｎｏが低い方から高い方に向かって）順に、第２速アップ変速線、第３速アップ変速線（図２の実線で示す）が設定されている。また、減速方向に向かって（変速機出力軸回転速度Ｎｏが高い方から低い方に向かって）順に、第２速ダウン変速線、第１速ダウン変速線（図２の破線で示す）が設定されている。これ以上の変速段についても、同様に、「変速線」が設定されている。

図２で、車両が、自動変速機８の変速段が第１速で走行している状態（Ｐ０の状態）において、変速機出力軸回転速度Ｎｏが徐々に増加等して、車両の走行状態が第２速アップ変速線上の点Ｐ１に到達すると、変速機ＥＣＵ１３は、第１速から第２速に「認識変速段」（図３示）を変更する。一方で、車両が、自動変速機８の変速段が第２速で走行している状態（Ｐ２の状態）において、変速機出力軸回転速度Ｎｏが徐々に減少等して、車両の走行状態が第１速ダウン変速線上の点Ｐ３に到達すると、変速機ＥＣＵ１３は、第２速から第１速に「認識変速段」を変更する。変速機ＥＣＵ１３は、上述した「認識変速段」の変速段となるように、「出力変速段」（図３示）の変速信号をアクチュエータ８５に出力する。アクチュエータ８５は、「出力変速段」の変速段に自動変速機８を変速する。

（ハイブリッド車両の走行方法及びフロントクラッチの動作の説明）
以下、図１に示した車両における一般的な走行方法及びフロントクラッチ５の動作について、図２及び図３を用いて説明する。図３において、細実線は、モータジェネレータ回転速度Ｎｍ（「出力部材回転速度」）である。太実線は、本発明実施時のエンジン回転速度Ｎｅ（「入力部材回転速度」）である。太一点鎖線は、後述する比較例（従来技術）のエンジン回転速度Ｎｅ（「入力部材回転速度」）である。破線は、入力軸８１の回転速度を表す変速機入力軸回転速度Ｎｉであり、図３におけるタービン回転速度Ｎｔに相当する。

車両の発進時には、フロントクラッチ５が切断された状態で、モータジェネレータ６の回転駆動力により自動変速機８を介して駆動輪１８Ｒ、１８Ｌを駆動させる。ハイブリッドＥＣＵ１１は、所定の回転駆動力が出力されるようにモータジェネレータ６を制御する。モータジェネレータ６の回転駆動力は、自動変速機８に伝達されたうえで、デファレンシャル装置１７を介して駆動輪１８Ｒ、１８Ｌに伝達され、車両がモータジェネレータ６の回転駆動力によって走行する。

なお、車両の発進時には、自動変速機８は、第１速が形成されていて、車両は、第１速で走行する。車両の発進後、車両の車速の増速に伴って、モータジェネレータ回転速度Ｎｍの回転速度が徐々に上昇するとともに（図３の（１））、入力軸回転速度Ｎｉが徐々に上昇する（図３の（２））。なお、モータジェネレータ６の回転駆動力のみで、車両が走行している際には、図３に示すように、エンジン２は、停止しているか、又は、アイドリング回転速度で回転している。

車両の走行中において、バッテリ１６の残量が低下した場合や、アクセルペダル３１が深く踏み込まれて、車両が加速する必要が生じ、エンジン２の回転駆動力をモータジェネレータ６のロータに加える必要がある。この場合には、まず、フロントクラッチ５の駆動側部材５１（入力部材）と従動側部材５２（出力部材）の回転速度を同期させるために、エンジン回転速度Ｎｅをモータジェネレータ回転速度Ｎｍに同期させ、エンジン回転速度Ｎｅを上昇させる制御が実行される（図３の（３））。次に、エンジン回転速度Ｎｅとモータジェネレータ回転速度Ｎｍの同期が完了した場合には（図３の（２０））、切断状態にあるフロントクラッチ５を係合状態（図３の（２４））にする。

（フロントクラッチ・自動変速機協調制御処理の説明）
次に、駆動装置１の作動について図４に示すフローチャートを参照して説明する。車両が走行可能な状態となると、プログラムはＳ１１に進む。

Ｓ１１において、ハイブリッドＥＣＵ１１が、フロントクラッチ５の「係合要求」が有ると判断した場合には（Ｓ１１：ＹＥＳ）（図３の（４））、「係合要求」をクラッチＥＣＵ１２に出力する。ここで、クラッチＥＣＵ１２は、エンジン２の制御を「通常制御」から「回転速度制御」に変更するようエンジンＥＣＵ１０に要求し（図３の（５））、プログラムをＳ３１に進める。一方で、ハイブリッドＥＣＵ１１が、フロントクラッチ５の「係合要求」が無いと判断した場合には（Ｓ１１：ＮＯ）、プログラムをＳ２１に進める。なお、ハイブリッドＥＣＵ１１は、上述したように、エンジン２の回転駆動力をモータジェネレータ６のロータに加える必要が生じたと判断した場合に、フロントクラッチ５の「係合要求」が有ると判断する。

Ｓ２１において、変速機ＥＣＵ１３が、「認識変速段」の変更が有ると判断した場合には（Ｓ２１：ＹＥＳ）、プログラムをＳ２２に進め、「認識変速段」の変更が無いと判断した場合には（Ｓ２１：ＮＯ）、プログラムをＳ１１に戻す。

Ｓ２２において、変速機ＥＣＵ１３は、アクチュエータ８５に「変速指令」を出力して、アクチュエータ８５を制御し、自動変速機８を「出力変速段」の変速段に変速する。なお、以下の説明において、変速状態に無い自動変速機８を変速する指令を「第一変速指令」（図３の（１４））とし、自動変速機８において「第一変速指令」による変速段への変速が完了していない状態で、更に、自動変速機８を変速する指令を「第二変速指令」（図３の（１５））とする。Ｓ２２が終了すると、プログラムはＳ１１に戻る。

Ｓ３１において、クラッチＥＣＵ１２は、エンジン回転速度制御における目標となるエンジン２の回転速度である目標エンジン回転速度Ｎｅｔを演算するための変速段Ｇｔを、現在の自動変速機８の変速段Ｇｎに変更する。Ｓ３１が終了すると、プログラムは、Ｓ３２に進む。

Ｓ３２において、クラッチＥＣＵ１２は、目標エンジン回転速度Ｎｅｔを演算し、エンジン回転速度Ｎｅが、目標エンジン回転速度Ｎｅｔとなるような指令をエンジンＥＣＵ１０に出力する。クラッチＥＣＵ１２から、前記指令が入力されたエンジンＥＣＵ１０は、エンジン回転速度Ｎｅが目標エンジン回転速度Ｎｅｔとなるように、スロットルバルブ２２の開度Ｓ等を制御する（図３の（３）、（１１））。なお、クラッチＥＣＵ１２は、変速機出力軸回転速度Ｎｏ及び変速段Ｇｔに基づいて、目標エンジン回転速度Ｎｅｔを、モータジェネレータ回転速度Ｎｍと同じ回転速度、或いは、モータジェネレータ回転速度Ｎｍと殆ど同一の回転速度に演算する。

なお、Ｓ３１において、変速段Ｇｔが、変速比が小さくなるアップ変速に変更された場合には、燃料の無駄な消費を防止するために、目標エンジン回転速度Ｎｅｔは、図３の（１２）に示すように、モータジェネレータ回転速度Ｎｍと、「第二変速指令」による変速段Ｇｊとに基づき演算されたモータジェネレータ回転速度Ｎｍ’まで落とした回転速度に設定される。そして、目標エンジン回転速度Ｎｅｔは、図３の（１３）に示すように、前記モータジェネレータ回転速度Ｎｍまで回転速度が落ちた後は、当該回転速度が維持されるように設定される。なお、クラッチＥＣＵ１２が、前記モータジェネレータ回転速度Ｎｍまで、エンジン回転速度Ｎｅを落とす際に、エンジン２の燃料噴射を停止させる（フューエルカット）ことが、燃料消費を低減させる観点から好ましい。Ｓ３２が終了すると、プログラムは、Ｓ３３に進む。

Ｓ３３において、変速機ＥＣＵ１３が、「認識変速段」に変更が有ると判断した場合には（Ｓ３３：ＹＥＳ）（図３の（６））、プログラムをＳ３４に進め、「認識変速段」に変更が無いと判断した場合には（Ｓ３３：ＮＯ）、プログラムをＳ７１に進める。

Ｓ３４において、変速機ＥＣＵ１３は、認識変速段フラグＦｊを１加算する。なお、認識変速段フラグＦｊが０の場合には、「認識変速段」に変更が無かったことを表している。つまり、認識変速段フラグＦｊが０の場合には、自動変速機８の現在の変速段と「認識変速段」が一致し、既に自動変速機８の変速が完了していることを表している。

認識変速段フラグＦｊが１の場合には、認識変速段フラグＦｊが０の状態、つまり、自動変速機８が変速制御中で無い状態において、「認識変速段」に変更が有ったことを表している。認識変速段フラグＦｊが２の場合には、認識変速段フラグＦｊが１の状態、つまり、自動変速機８が変速制御中であり未だ変速が完了していない状態において、更に、「認識変速段」に変更が有ったことを表している。Ｓ３４が終了すると、プログラムはＳ３５に進む。

Ｓ３５において、変速機ＥＣＵ１３が、実エンジン回転速度Ｎｅが、目標エンジン回転速度Ｎｅｔと殆ど同一となったと判断した場合には（Ｓ３５：ＹＥＳ）、プログラムをＳ５１に進め、実エンジン回転速度Ｎｅが、目標エンジン回転速度Ｎｅｔと殆ど同一となっていないと判断した場合には（Ｓ３５：ＮＯ）、プログラムをＳ５２に進める。

Ｓ５１において、ハイブリッドＥＣＵ１１は、クラッチＥＣＵ１２への「係合要求」の出力を、「係合待機」の指令へ変更してクラッチＥＣＵ１２に出力する（図３の（８））。「係合待機」の指令が入力されたクラッチＥＣＵ１２は、フロントクラッチ５の係合準備を開始させるが、フロントクラッチ５の係合は実行しない。具体的には、クラッチＥＣＵ１２は、クラッチアクチュエータ５３に制御信号を出力することにより、直ちにフロントクラッチ５の係合が開始できるように、クラッチアクチュエータ５３の油圧回路を切り替える等の係合準備動作を実行し、この状態を維持して、フロントクラッチ５を係合待機状態にする。なお、既に、「係合待機」の指令が出力されている場合には、ハイブリッドＥＣＵ１１は、クラッチＥＣＵ１２に継続して「係合待機」の指令を出力する（図３の（９））。Ｓ５１が終了すると、プログラムは、Ｓ５２に進む。

Ｓ５２において、変速機ＥＣＵ１３は、アクチュエータ８５に「変速指令」を出力して、（図３の（１４）、（１５））、アクチュエータ８５を制御し、自動変速機８を変更された「認識変速段」の変速段Ｇｊとなるように「出力変速段」の変速信号を出力する。Ｓ５２が終了すると、プログラムはＳ５３に進む。

Ｓ５３において、変速機ＥＣＵ１３は、自動変速機８において変速が完了したと判断した場合には（Ｓ５３：ＹＥＳ）、プログラムをＳ５４に進め、自動変速機８において変速が完了していないと判断した場合には（Ｓ５３：ＮＯ）、プログラムをＳ５５に進める。

Ｓ５４において、変速機ＥＣＵ１３は、認識変速段フラグＦｊを０にする。Ｓ５４が終了すると、プログラムはＳ５５に進む。

Ｓ５５において、変速機ＥＣＵ１３が、認識変速段フラグＦｊが２であると判断した場合には（Ｓ５５：ＹＥＳ）、プログラムをＳ５６に進め、認識変速段フラグＦｊが２であないと判断した場合には（Ｓ５５：ＮＯ）、プログラムをＳ３２に戻す。

Ｓ５６において、変速機ＥＣＵ１３は、目標エンジン回転速度Ｎｅｔを演算するための変速段Ｇｔを、変更された「認識変速段」の変速段Ｇｊに変更する。Ｓ５６が終了すると、プログラムは、Ｓ３２に戻る。そして、クラッチＥＣＵ１２は、Ｓ３２において、変更された「認識変速段」の変速段Ｇｊとモータジェネレータ回転速度Ｎｍとに基づき目標エンジン回転速度Ｎｅｔを演算し、当該目標エンジン回転速度ＮｅｔとなるようにエンジンＥＧを制御する。

Ｓ７１において、クラッチＥＣＵ１２は、エンジン回転速度Ｎｅが目標エンジン回転速度Ｎｅｔと同一であると判断した場合には（Ｓ７１：ＹＥＳ）（図５の（２０））、プログラムをＳ７２に進め、エンジン回転速度Ｎｅが目標エンジン回転速度Ｎｅｔと同一でないと判断した場合には（Ｓ７１：ＮＯ）、プログラムをＳ５３に進める。

Ｓ７２において、クラッチＥＣＵ１２は、フロントクラッチ５を係合させる指令である「係合指令」をクラッチアクチュエータ５３に出力する（図３の（２１））。Ｓ７２が終了すると、プログラムは、Ｓ７３に進む。

Ｓ７３において、クラッチＥＣＵ１２が、フロントクラッチ５の係合が完了したと判断した場合には（Ｓ７３：ＹＥＳ）、エンジン２の制御権をハイブリッドＥＣＵ１１に渡し、エンジン２の制御を「回転速度制御」から「通常制御」に変更して（図３の（２２））、プログラムをＳ７４に進める。クラッチＥＣＵ１２が、フロントクラッチ５の係合が完了したと判断していないと場合には（Ｓ７３：ＮＯ）、プログラムをＳ１１に戻す。

Ｓ７４において、変速機ＥＣＵ１３は、認識変速段フラグＦｊを０にする。Ｓ７４が終了すると、プログラムはＳ１１に進む。

（比較例の説明）
以下に図５を用いて、比較例を説明する。図５に示す比較例では、切断状態にあるフロントクラッチ５を係合させる場合において、自動変速機８の変速段を変更する「第一変速指令」が出力され（図５の（１））、自動変速機８において「第一変速指令」による変速段への変速が完了していない状態で、更に、自動変速機８の変速段を変更する「第二変速指令」が出力される場合（図５の（２））であっても、クラッチＥＣＵ１２は、エンジン回転速度Ｎｅを、自動変速機８が「第一変速指令」による変速段である第２速段に変速された状態のモータジェネレータ回転速度Ｎｍに制御している（図５の（３））。このため、「第二変速指令」が出力されると（図５の（２））、不要なエンジン回転速度Ｎｅの同期制御が実行され（図５の（４））、せっかくモータジェネレータ回転速度Ｎｍに同期させたエンジン回転速度Ｎｅが、自動変速機８の変速の実行により、モータジェネレータ回転速度Ｎｍから乖離してしまう（図５の（５））。そして、モータジェネレータ回転速度Ｎｍから乖離したエンジン回転速度Ｎｅを、再び、モータジェネレータ回転速度Ｎｍに同期させる（図５の（６））ため、フロントクラッチ５の同期時間（図５の（３）及び（６））が、無駄に長くなってしまう。

（本実施形態の効果）
一方で、上述した説明から明らかなように、本実施形態では、クラッチＥＣＵ１２（回転速度同期手段）は、フロントクラッチ５の「入力部材回転速度」であるエンジン回転速度Ｎｅが、自動変速機８が「第二変速指令」（図３の（１５））の変速段に変速された状態の「出力部材回転速度」であるモータジェネレータ回転速度Ｎｍとなるようにエンジン回転速度Ｎｅを制御する（図３の（１１）、図４のＳ３２）。

つまり、図３に示す実施形態では、第１速から第２速に変速する「第一変速指令」（図３の（１４））が出力された後において、クラッチＥＣＵ１２は、「認識変速段」が第２速から第３速に変更されたことを認識することにより（図４のＳ３３）、将来第２速から第３速に変速する「第二変速指令」が出力されること（図４のＳ５２）を認識する。そして、クラッチＥＣＵ１２は、直接、自動変速機８が「第二変速指令」（図３の（１５））の変速段に変速された状態の「出力部材回転速度」であるモータジェネレータ回転速度Ｎｍとなるようにエンジン回転速度Ｎｅを制御する（図３の（１１））。このため、エンジン回転速度Ｎｅとモータジェネレータ回転速度Ｎｍの同期時間、つまり、駆動側部材５１（入力部材）と従動側部材５２（出力部材）の同期時間を短縮することができ、フロントクラッチ５の係合時間を短縮させることができ、フロントクラッチ５の係合応答を向上させることができる（図３の（２３））。また、駆動側部材５１と従動側部材５２の同期時間を短縮することができるので、フロントクラッチ５の同期中（図３の（１１））のエンジン２の燃料消費を低減することができ（図３の斜線で示す領域）、ハイブリッド車両の燃費を向上させることができる。

また、クラッチＥＣＵ１２（回転速度同期手段）は、「第二変速指令」が、自動変速機８の変速比が小さくなるアップ変速の場合には、図３の（１２）に示すように、エンジン回転速度Ｎｅ（「入力部材回転速度」）を、自動変速機８が「第二変速指令」による変速段に変速された状態のモータジェネレータ回転速度Ｎｍ（「出力部材回転速度」）に基づいて算出された回転速度（図３の（１３））に低下させる。これにより、図３に示すように、比較例のエンジン回転速度Ｎｅ（図３の（２５））と比較して、本実施形態では、図４に示すＳ３２の処理によって、エンジン回転速度Ｎｅ（図３の（１２）、（１３））が、低い回転速度となる。これにより、エンジン２の回転速度を低下させた分、エンジン２の燃料消費を低減させることができる。

また、図４のＳ３３において、変速機ＥＣＵ１３が、「認識変速段」の変更が有ると判断した場合には（Ｓ３３：ＹＥＳ）（図３の（６））、Ｓ５１において、フロントクラッチ５は係合待機状態にされ、フロントクラッチ５の係合が実行されない。これにより、自動変速機８の変速制御と、フロントクラッチ５の係合制御が同時に実行されない。このため、双方の制御に悪影響が及ぶことが無く、フロントクラッチ５の係合時のショックの発生や、自動変速機８の変速ショックの発生を防止することができる。

（別の実施形態の説明）
以上説明した実施形態では、駆動装置１は、エンジンＥＣＵ１０、ハイブリッドＥＣＵ１１、クラッチＥＣＵ１２、変速機ＥＣＵ１３、モータＥＣＵ１４を有している。しかし、これらのＥＣＵが一体となったＥＣＵや、これらのうち何れかが一体となったＥＣＵが、図４に示すフローチャートの制御処理を実行する実施形態であっても差し支え無い。また、上記したＥＣＵのうち、以上説明した実施形態と異なるＥＣＵが、図４に示すフローチャートの制御処理を実行する実施形態であっても差し支え無い。

なお、以上説明した実施形態では、フロントクラッチ５は、ノーマルクローズタイプのフロントクラッチ５であるが、動作油の油圧であるクラッチ圧Ｐｃが生じていないときに切断状態となり、クラッチ圧Ｐｃの発生によって接続状態に切り替えられるノーマルオープンタイプのフロントクラッチ５であっても差し支え無い。また、以上説明した実施形態では、クラッチアクチュエータ５３は、油圧動作機構を用いたものであるが、電動式のクラッチアクチュエータ５３であっても差し支え無い。

以上説明した実施形態では、駆動側部材５１（入力部材）は、直接エンジン２の出力軸２１に接続され、従動側部材５２（出力部材）は、直接モータジェネレータ６のロータに接続されている。しかし、駆動側部材５１と出力軸２１の間に、ギヤ等の機械要素が設けられ、当該機械要素を介して駆動側部材５１が出力軸２１に接続されている実施形態であっても差し支え無い。また、従動側部材５２とモータジェネレータ６のロータの間に、ギヤ等の機械要素が設けられ、当該機械要素を介して従動側部材５２がロータに接続されている実施形態であっても差し支え無い。

以上説明した実施形態では、クラッチＥＣＵ１２は、「第二変速指令」が、自動変速機８の変速比が小さくなるアップ変速の場合には、図３の（１２）に示すように、エンジン回転速度Ｎｅを、自動変速機８が「第二変速指令」による変速段に変速された状態のモータジェネレータ回転速度Ｎｍ（「出力部材回転速度」）に基づいて算出する回転速度として、回転速度を「変速指令」において変更された変速段Ｇｊのモータジェネレータ回転速度Ｎｍまで落とした回転速度に設定している。しかし、エンジン回転速度Ｎｅを、エンジン２のアイドリング回転数等、上記モータジェネレータ回転速度Ｎｍよりも更に低い回転速度に低下させた後に、上記モータジェネレータ回転速度Ｎｍまで上昇させる実施形態であっても差し支え無い。この実施形態の場合には、よりエンジン２において燃料の消費を低減させることができる。

図４のフローチャートにおいて、Ｓ３５を省略し、「認識変速段」の変化が有った時点で、フロントクラッチ５が係合待機となる（図４のＳ５１と同一の制御）実施形態で有っても差し支え無い。

以上説明した実施形態では、「第二変速指令」による変速段と「第一変速指令」による変速段は、１速しか違わない。しかし、「第二変速指令」による変速段と「第一変速指令」による変速段が、２速以上違う実施形態であっても差し支え無い。

以上説明した実施形態では、変速機ＥＣＵ１３は、アクセル開度Ａｃ及び変速機出力軸回転速度Ｎｏを、図２に示す「変速マップデータ」に参照させることにより、自動変速機８の「認識変速段」を判断している。しかし、変速機ＥＣＵ１３が、アクセル開度Ａｃ及び車速Ｖを、アクセル開度Ａｃと車速Ｖとの関係を表した「変速マップデータ」に参照させることにより、自動変速機８の「認識変速段」を判断する実施形態で有っても差し支え無い。この実施形態の場合には、車速Ｖは変速機出力軸回転速度Ｎｏや車輪速度を検出するセンサの検出信号に基づいて演算される。

以上の説明では、駆動輪１８Ｌ、１８Ｒに回転駆動力を付与するモータとして作動するとともに、発電機としても作動するモータジェネレータ６を用いた実施形態について本発明を説明したが、モータと発電機が別体の実施形態であっても差し支え無い。

また、以上説明した実施形態では、自動変速機８は、プラネタリギヤ機構、摩擦係合要素を用いたものであるが、自動変速機８は、これに限定されない。つまり、自動変速機８が、デュアルクラッチトランスミッション（ＤＣＴ）、オートメーテッド・マニュアルトランスミッション（ＡＭＴ）等であるハイブリッド車両用駆動装置にも、本発明の技術思想が適用可能なことは言うまでもない。

なお、以上説明した実施形態では、自動変速機８はトルクコンバータ８ａを有している。このため、「第二変速指令」に基づく変更された「認識変速段」とモータジェネレータ回転速度Ｎｍとに基づき目標エンジン回転速度Ｎｅｔを演算する場合には、トルクコンバータ８ａのスリップ（速度比）を考慮に入れる必要が有る。その演算方法は周知であるため省略する。

１…駆動装置、 ２…エンジン、 ５…フロントクラッチ、 ６…モータジェネレータ、 ８…自動変速機、 １２…クラッチＥＣＵ（回転速度同期手段）、 １８Ｌ、１８Ｒ…駆動輪、 ２１…出力軸、 ５１…駆動側部材（入力部材）、 ５２…従動側部材（出力部材）、 ８１…入力軸、 ８２…出力軸

Claims (2)

1. 駆動輪に回転駆動力を付与するエンジンと、
   前記エンジンと前記駆動輪との間に設けられ、前記駆動輪に回転駆動力を付与するモータと、
   前記エンジンと前記モータとの間に設けられ、前記エンジンに回転連結された入力部材と、前記モータに回転連結された出力部材とを有し、前記入力部材と前記出力部材を係合又は切断するフロントクラッチと、
   前記モータと前記駆動輪との間に設けられ、前記モータからの回転駆動力が入力される入力軸と、前記駆動輪に回転連結された出力軸とを有し、前記入力軸の回転速度を前記出力軸の回転速度で除した変速比がそれぞれ異なる複数の変速段を選択的に切り替えて変速を実行する自動変速機とを備え、
   切断状態にある前記フロントクラッチを係合させる場合において、前記エンジンの回転速度を回転制御することにより前記入力部材の回転速度を前記出力部材の回転速度に同期させる際に、前記自動変速機の変速段を変速する第一変速指令が出力され、前記自動変速機において前記第一変速指令による変速段への変速が完了していない状態で、更に、前記自動変速機の変速段を変速する第二変速指令が認識される場合には、前記入力部材の回転速度が、前記自動変速機が前記認識された第二変速指令による変速段に変速された状態の前記出力部材の回転速度となるように前記エンジンの回転速度を制御する回転速度同期手段を有するハイブリッド車両用駆動装置。
2. 請求項１において、
   前記回転速度同期手段は、前記第二変速指令が、前記変速比が小さくなるアップ変速の場合には、前記エンジンの回転速度を前記自動変速機が前記認識された第二変速指令による変速段に変速された状態の前記出力部材の回転速度に基づいて算出された回転速度に低下させたうえで、前記入力部材の回転速度が、前記自動変速機が前記認識された第二変速指令による変速段に変速された状態の前記出力部材の回転速度となるように前記エンジンの回転速度を制御するハイブリッド車両用駆動装置。

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