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JP6265261B2 - 車両用駆動装置の制御装置 - Google Patents

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JP6265261B2
JP6265261B2 JP2016506549A JP2016506549A JP6265261B2 JP 6265261 B2 JP6265261 B2 JP 6265261B2 JP 2016506549 A JP2016506549 A JP 2016506549A JP 2016506549 A JP2016506549 A JP 2016506549A JP 6265261 B2 JP6265261 B2 JP 6265261B2
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rotational speed
engagement device
speed difference
control unit
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田島 陽一
陽一 田島
耕平 津田
耕平 津田
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Aisin AW Co Ltd
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Aisin AW Co Ltd
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Description

本発明は、内燃機関と車輪とを結ぶ動力伝達経路に、前記内燃機関の側から順に、特定係合装置、回転電機、及び変速装置が設けられた車両用駆動装置を制御対象とする制御装置に関する。
上記のような制御装置に関して、例えば下記の特許文献1に記載された技術が既に知られている。特許文献1に記載されている技術では、車輪に前進加速方向のトルクを伝達している状態から、特定係合装置を直結係合状態に維持したままで、アップシフト制御(オンアップシフト制御と称す)を行うように構成されている。
特開平9−331602号公報
しかしながら、特許文献1のように、特定係合装置が直結係合状態に維持されていると、内燃機関が回転電機と一体回転し、回転電機と一体回転する回転部材の慣性モーメントが大きくなる。このため、オンアップシフト制御中に、回転電機の回転速度を低下させて、変速装置の係合側係合装置の回転速度差を減少させる期間を短縮するには限界があった。
そこで、オンアップシフト制御において、回転電機の回転速度を低下させて、変速装置の係合側係合装置の回転速度差を減少させる期間を短縮することができる制御装置が求められる。
本発明に係る、内燃機関と車輪とを結ぶ動力伝達経路に、前記内燃機関の側から順に、特定係合装置、回転電機、及び変速装置が設けられた車両用駆動装置を制御対象とする制御装置の特徴構成は、前記変速装置は、複数の係合装置を備えると共に、当該複数の係合装置の係合の状態に応じて変速比の異なる複数の変速段が選択的に形成され、前記特定係合装置が直結係合状態で前記車輪に前進加速方向のトルクを伝達している状態から、前記複数の係合装置の係合及び解放を制御して変速比が小さい変速段に切り替えるオンアップシフト制御を実行する変速制御部を備え、前記変速制御部は、前記オンアップシフト制御の実行中において、変速段の切り替えのために係合される前記係合装置である係合側係合装置の一対の係合部材間の回転速度差を減少させる場合に、前記特定係合装置を滑り係合状態に制御すると共に、前記内燃機関の回転速度よりも低くなるように前記回転電機の回転速度を低下させる点にある。
なお、本願において「回転電機」は、モータ(電動機)、ジェネレータ(発電機)、及び必要に応じてモータ及びジェネレータの双方の機能を果たすモータ・ジェネレータのいずれをも含む概念として用いている。
上記の特徴構成によれば、係合側係合装置の回転速度差を減少させる場合に、特定係合装置が滑り係合状態に制御されるので、内燃機関と回転電機とが一体的に回転しなくなり、内燃機関の慣性系を、回転電機の慣性系から切り離すことができる。よって、内燃機関の慣性モーメントの分、回転電機と一体回転する回転部材の慣性モーメントを大幅に低下させることができ、回転電機の回転速度を低下させて、係合側係合装置の回転速度差を減少させる期間を短縮することができる。
また、上記の特徴構成によれば、係合側係合装置の回転速度差が減少される場合に、特定係合装置が滑り係合状態に制御されると共に、内燃機関の回転速度に対して回転電機の回転速度が低下されるので、内燃機関の回転速度の低下が抑制される。よって、内燃機関の回転速度の低下のために用いられる駆動力を少なく抑えることができ、回転電機の回転速度の低下のために用いられる駆動力が減少することを抑制できる。この点からも、係合側係合装置の回転速度差を減少させる期間を短縮することができる。
ここで、前記変速制御部は、前記係合側係合装置の回転速度差を減少させる際に、前記係合側係合装置及び前記特定係合装置の双方を滑り係合状態に制御すると好適である。
この構成によれば、係合側係合装置の回転速度差を減少させる際に、内燃機関の出力トルクを、滑り係合状態に制御された特定係合装置及び係合側係合装置を介して車輪に伝達させることができ、オンアップシフト制御中に駆動力の低下が生じることを抑制できる。
また、オンアップシフト制御中に係合側係合装置が滑り係合状態に制御されるので、係合側係合装置が摩擦により発熱する。しかし、係合側係合装置の回転速度差を減少させる期間が短縮され、係合側係合装置が滑り係合状態にされる期間が短縮されるため、係合側係合装置の発熱を抑制し、耐久性を向上することできる。
ここで、前記変速制御部は、前記回転電機の出力トルクを低下させることで、前記回転電機の回転速度を低下させて、前記係合側係合装置の回転速度差を減少させると好適である。
この構成によれば、制御性のよい回転電機の出力トルクにより、回転電機の回転速度を精度よく低下させることができる。また、回転電機の回転速度を低下させるために、係合側係合装置の係合圧を変化させる必要がないため、係合側係合装置を介して車輪に伝達される駆動力が変動することを抑制できる。
ここで、前記変速制御部は、前記係合側係合装置の回転速度差を予め定めた回転速度差まで減少させた後、前記特定係合装置の一対の係合部材間の回転速度差を減少させると好適である。
この構成によれば、駆動力源の駆動力を、特定係合装置の回転速度差の減少よりも、係合側係合装置の回転速度差の減少に、優先して用いることができるため、係合側係合装置の回転速度差を減少させる期間を短縮することができる。
ここで、前記変速制御部は、前記係合側係合装置の回転速度差をゼロまで減少させた後、前記特定係合装置の回転速度差をゼロまで減少させると好適である。
この構成によれば、駆動力源の駆動力を、係合側係合装置の回転速度差の減少に、最優先に用いることができる。
ここで、前記変速制御部は、前記係合側係合装置の回転速度差をゼロより大きい値に予め定めた目標回転速度差まで減少させた後、前記特定係合装置の回転速度差をゼロまで減少させ、その後、前記係合側係合装置の回転速度差をゼロまで減少させると好適である。
この構成によれば、特定係合装置の回転速度差の減少中、係合側係合装置が滑り係合状態に維持されるので、特定係合装置の回転速度差の減少に伴って生じるトルク変動が、変速装置を介して車輪に伝達されることを抑制できる。
また、係合側係合装置の回転速度差が、目標回転速度差まで減少されるので、係合側係合装置が滑り係合状態に制御された場合において、係合側係合装置の発熱をゼロまで減少できないものの、回転速度差の減少分だけ大幅に減少させることができ、係合側係合装置の耐久性を向上させることができる。
ここで、前記変速制御部は、前記係合側係合装置の回転速度差を前記目標回転速度差まで減少させた後、前記係合側係合装置の回転速度差が、前記目標回転速度差に維持されるように前記回転電機の出力トルクを変化させる回転速度制御を実行すると好適である。
この構成によれば、制御性のよい回転電機の出力トルクによる回転速度制御により、係合側係合装置の回転速度差を、より確実に目標回転速度差に維持して、滑り係合状態に維持することができる。
ここで、前記変速制御部は、前記特定係合装置の回転速度差を増加させている間は、前記内燃機関の回転速度を、前記オンアップシフト制御の開始前の前記内燃機関の回転速度に対応した回転速度に維持し、前記特定係合装置の回転速度差を減少させている間は、前記内燃機関の回転速度を、前記オンアップシフト制御の開始前の前記内燃機関の回転速度に対応した回転速度から低下させると好適である。
この構成によれば、特定係合装置の回転速度差が減少されている間に、駆動力源の駆動力が、内燃機関の回転速度の低下のために用いられないようにすることができる。
ここで、前記変速制御部は、前記特定係合装置の伝達トルク容量を増加させることで、前記特定係合装置の回転速度差を減少させ、前記特定係合装置の伝達トルク容量の増加に応じて、前記回転電機の出力トルクを低下させると好適である。
この構成によれば、特定係合装置の伝達トルク容量の増加により、内燃機関の慣性系に作用する合計トルクを負にすることができるため、内燃機関の回転速度を低下させることができる。また、特定係合装置の伝達トルク容量の増加により、内燃機関側から車輪側に伝達される特定係合装置の伝達トルクが増加する。特定係合装置の伝達トルク容量の増加に応じて、回転電機の出力トルクが低下されるので、特定係合装置の伝達トルクの増加が、回転電機の出力トルクの低下により相殺される。よって、直結係合状態になった係合側係合装置を介して車輪側に伝達されるトルクが変動することを抑制できる。
本発明の実施形態に係る車両用駆動装置及び制御装置の概略構成を示す模式図である。 本発明の実施形態に係る制御装置の概略構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係る車両用駆動装置のスケルトン図である。 本発明の実施形態に係る変速装置の作動表である。 本発明の実施形態とは異なる比較例に係るタイムチャートである。 本発明の実施形態の第1の構成例に係るタイムチャートである。 本発明の実施形態の第1の構成例に係るフローチャートである。 本発明の実施形態の第2の構成例に係るタイムチャートである。 本発明の実施形態の第2の構成例に係るフローチャートである。
本発明に係る車両用駆動装置1の制御装置30(以下、単に制御装置30と称す)の実施形態について図面を参照して説明する。図1は、本実施形態に係る車両用駆動装置1及び制御装置30の概略構成を示す模式図である。この図において、実線は駆動力の伝達経路を示し、破線は作動油の供給経路を示し、一点鎖線は信号の伝達経路を示している。
車両用駆動装置1には、内燃機関ENGと車輪Wとを結ぶ動力伝達経路2に、内燃機関ENGの側から順に、特定係合装置SSC、回転電機MG、及び変速装置TMが設けられている。特定係合装置SSCは、その係合状態に応じて、内燃機関ENGと回転電機MGとの間を選択的に連結した状態又は分離した状態とする。変速装置TMは、複数の係合装置C1、B1、・・を備えると共に、当該複数の係合装置C1、B1、・・の係合の状態に応じて変速比の異なる複数の変速段が選択的に形成される。
ハイブリッド車両には、車両用駆動装置1を制御対象とする制御装置30が備えられている。本実施形態に係わる制御装置30は、回転電機MGの制御を行う回転電機制御ユニット32と、変速装置TM、及び特定係合装置SSCの制御を行う動力伝達制御ユニット33と、これらの制御装置を統合して車両用駆動装置1の制御を行う車両制御ユニット34と、を有している。また、ハイブリッド車両には、内燃機関ENGの制御を行う内燃機関制御装置31も備えられている。
制御装置30は、図2に示すように、変速制御部43などの機能部を備えている。
変速制御部43は、複数の係合装置C1、B1、・・の係合及び解放を制御して、変速装置TMに形成する変速段を切り替える変速制御を行う。本実施形態に係る変速制御部43は、特定係合装置SSCが直結係合状態で車輪Wに前進加速方向のトルクを伝達している状態から、複数の係合装置C1、B1、・・の係合及び解放を制御して変速比が小さい変速段に切り替えるオンアップシフト制御を実行するように構成されている。
このような構成において、変速制御部43は、オンアップシフト制御の実行中において、変速段の切り替えのために係合される係合装置である係合側係合装置の一対の係合部材間の回転速度差ΔW1を減少させる場合に、特定係合装置SSCを滑り係合状態に制御すると共に、内燃機関ENGの回転速度に対して回転電機MGの回転速度を低下させる特定係合スリップ制御を行う点に特徴を有している。
以下、本実施形態に係る車両用駆動装置1及び制御装置30について、詳細に説明する。
1.車両用駆動装置1の構成
まず、本実施形態に係るハイブリッド車両の車両用駆動装置1の構成について説明する。図1に示すように、ハイブリッド車両は、車両の駆動力源として内燃機関ENG及び回転電機MGを備え、これらの内燃機関ENGと回転電機MGとが直列に駆動連結されるパラレル方式のハイブリッド車両となっている。ハイブリッド車両は、変速装置TMを備えており、当該変速装置TMにより、入力軸Iに伝達された内燃機関ENG及び回転電機MGの回転速度を変速すると共にトルクを変換して出力軸Oに伝達する。
内燃機関ENGは、燃料の燃焼により駆動される熱機関であり、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内燃機関を用いることができる。本例では、内燃機関ENGのクランクシャフト等の内燃機関出力軸Eoが、特定係合装置SSCを介して、回転電機MGに駆動連結された入力軸Iと選択的に駆動連結される。すなわち、内燃機関ENGは、摩擦係合装置である特定係合装置SSCを介して回転電機MGに選択的に駆動連結される。また、内燃機関出力軸Eoには、図示しないダンパが備えられており、内燃機関ENGの間欠的な燃焼による出力トルク及び回転速度の変動を減衰して、車輪W側に伝達可能に構成されている。
回転電機MGは、車両用駆動装置1を収容するケースCSに固定されたステータStと、このステータと対応する位置で径方向内側に回転自在に支持されたロータRoと、を有している(図3参照)。この回転電機MGのロータRoは、入力軸Iと一体回転するように駆動連結されている。回転電機MGは、直流交流変換を行うインバータを介して蓄電装置としてのバッテリに電気的に接続されている。そして、回転電機MG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)としての機能と、を果たすことが可能とされている。すなわち、回転電機MGは、インバータを介してバッテリからの電力供給を受けて力行し、或いは内燃機関ENGや車輪Wから伝達される回転駆動力により発電し、発電された電力は、インバータを介してバッテリに蓄電される。
駆動力源が駆動連結される入力軸Iには、変速装置TMが駆動連結されている。本実施形態では、変速装置TMは、変速比の異なる複数の変速段を有する有段の自動変速装置である。変速装置TMは、これら複数の変速段を形成するため、遊星歯車機構等の歯車機構と複数の係合装置C1、B1・・・とを備えている。変速装置TMは、各変速段の変速比で、入力軸Iの回転速度を変速するとともにトルクを変換して、出力軸Oへ伝達する。変速装置TMから出力軸Oへ伝達されたトルクは、出力用差動歯車装置DFを介して左右二つの車軸AXに分配されて伝達され、各車軸AXに駆動連結された車輪Wに伝達される。ここで、変速比は、変速装置TMにおいて各変速段が形成された場合の、出力軸Oの回転速度に対する入力軸Iの回転速度の比であり、本願では入力軸Iの回転速度を出力軸Oの回転速度で除算した値である。すなわち、入力軸Iの回転速度を変速比で除算した回転速度が、出力軸Oの回転速度になる。また、入力軸Iから変速装置TMに伝達されるトルクに、変速比を乗算したトルクが、変速装置TMから出力軸Oに伝達されるトルクになる。
本実施形態では、図4の作動表に示すように、変速装置TMは変速比(減速比)の異なる6つの変速段(第一段1st、第二段2nd、第三段3rd、第四段4th、第五段5th、及び第六段6th)を前進段として備えている。これらの変速段を構成するため、変速装置TMは、第一遊星歯車機構PG1及び第二遊星歯車機構PG2を備えてなる歯車機構と、6つの係合装置C1、C2、C3、B1、B2、OWCと、を備えて構成されている。ワンウェイクラッチOWCを除くこれら複数の係合装置C1、B1・・・の係合及び解放を制御して、第一遊星歯車機構PG1及び第二遊星歯車機構PG2の各回転要素の回転状態を切り替え、複数の係合装置C1、B1・・・を選択的に係合することにより、6つの変速段が切り替えられる。なお、変速装置TMは、上記6つの変速段のほかに、一段の後進段Revも備えている。
図4において、「○」は各係合装置が係合状態にあることを示しており、「無印」は、各係合装置が解放状態にあることを示している。「(○)」は、エンジンブレーキを行う場合などにおいて、係合装置が係合した状態にされることを示している。また、「△」は、一方向に回転する場合には解放した状態となり、他方向に回転する場合には係合した状態となることを示している。
第一段(1st)は、第一クラッチC1及びワンウェイクラッチOWCが係合されて形成される。エンジンブレーキを行うときなどは、第一段は、第一クラッチC1及び第二ブレーキB2が係合されて形成される。第二段(2nd)は、第一クラッチC1及び第一ブレーキB1が係合されて形成される。第三段(3rd)は、第一クラッチC1及び第三クラッチC3が係合されて形成される。第四段(4th)は、第一クラッチC1及び第二クラッチC2が係合されて形成される。第五段(5th)は、第二クラッチC2及び第三クラッチC3が係合されて形成される。第六段(6th)は、第二クラッチC2及び第一ブレーキB1が係合されて形成される。
後進段(Rev)は、第三クラッチC3及び第二ブレーキB2が係合されて形成される。
これらの各変速段は、入力軸I(内燃機関E)と出力軸Oとの間の変速比(減速比)が大きい順に、第一段、第二段、第三段、第四段、第五段、及び第六段となっている。
第一遊星歯車機構PG1は、図3に示すように、複数のピニオンギヤP1を支持するキャリアCA1と、ピニオンギヤP1にそれぞれ噛み合うサンギヤS1及びリングギヤR1と、の三つの回転要素を有したシングルピニオン型の遊星歯車機構とされている。第二遊星歯車機構PG2は、第一サンギヤS2及び第二サンギヤS3の二つのサンギヤと、リングギヤR2と、第一サンギヤS2及びリングギヤR2の双方に噛み合うロングピニオンギヤP2並びにこのロングピニオンギヤP2及び第二サンギヤS3に噛み合うショートピニオンギヤP3を支持する共通のキャリアCA2と、の四つの回転要素を有したラビニヨ型の遊星歯車機構とされている。
第一遊星歯車機構PG1のサンギヤS1は、非回転部材としてのケースCSに固定されている。キャリアCA1は、第三クラッチC3により第二遊星歯車機構PG2の第二サンギヤS3と選択的に一体回転するように駆動連結されるとともに、第一クラッチC1により第二遊星歯車機構PG2の第一サンギヤS2と選択的に一体回転するように駆動連結され、第一ブレーキB1によりケースCSに選択的に固定される。リングギヤR1は、入力軸Iと一体回転するように駆動連結されている。
第二遊星歯車機構PG2の第一サンギヤS2は、第一クラッチC1により第一遊星歯車機構PG1のキャリアCA1と選択的に一体回転するように駆動連結される。キャリアCA2は、第二クラッチC2により入力軸Iと選択的に一体回転するように駆動連結されるとともに、第二ブレーキB2又はワンウェイクラッチOWCにより非回転部材としてのケースCSに選択的に固定される。ワンウェイクラッチOWCは、一方向の回転のみを阻止することによりキャリアCA2を選択的にケースCSに固定する。リングギヤR2は、出力軸Oと一体回転するように駆動連結されている。第二サンギヤS3は、第三クラッチC3により第一遊星歯車機構PG1のキャリアCA1と選択的に一体回転するように駆動連結されるとともに、第一ブレーキB1によりケースCSに選択的に固定される。
本実施形態では、変速装置TMが有するワンウェイクラッチOWCを除く複数の係合装置C1、C2、C3、B1、B2は、いずれも摩擦係合装置とされている。具体的には、これらは油圧により動作する多板式クラッチや多板式ブレーキにより構成されている。これらの係合装置C1、C2、C3、B1、B2は、油圧制御装置PCから供給される油圧により、係合の状態が制御される。なお、特定係合装置SSCも摩擦係合装置である。
摩擦係合装置は、その一対の係合部材間の摩擦により、係合部材間でトルクを伝達する。摩擦係合装置の一対の係合部材間に回転速度差(滑り)がある場合は、動摩擦により回転速度の大きい方の部材から小さい方の部材に伝達トルク容量の大きさのトルク(スリップトルク)が伝達される。摩擦係合装置の係合部材間に回転速度差(滑り)がない場合は、摩擦係合装置は、伝達トルク容量の大きさを上限として、静摩擦により摩擦係合装置の係合部材間に作用するトルクを伝達する。ここで、伝達トルク容量とは、摩擦係合装置が摩擦により伝達することができる最大のトルクの大きさである。伝達トルク容量の大きさは、摩擦係合装置の係合圧に比例して変化する。係合圧とは、入力側係合部材(摩擦板)と出力側係合部材(摩擦板)とを相互に押し付け合う圧力である。本実施形態では、係合圧は、供給されている油圧の大きさに比例して変化する。すなわち、本実施形態では、伝達トルク容量の大きさは、摩擦係合装置に供給されている油圧の大きさに比例して変化する。
各摩擦係合装置は、リターンばねを備えており、ばねの反力により解放側に付勢されている。そして、各摩擦係合装置の油圧シリンダに供給される油圧により生じる力がばねの反力を上回ると、各摩擦係合装置に伝達トルク容量が生じ始め、各摩擦係合装置は、解放状態から係合状態に変化する。この伝達トルク容量が生じ始めるときの油圧を、ストロークエンド圧と称す。各摩擦係合装置は、供給される油圧がストロークエンド圧を上回った後、油圧の増加に比例して、その伝達トルク容量が増加するように構成されている。なお、摩擦係合装置は、リターンばねを備えておらず、油圧シリンダのピストンの両側にかかる油圧の差圧によって制御させる構造でもよい。
本実施形態において、係合状態とは、係合装置に伝達トルク容量が生じている状態であり滑り係合状態と直結係合状態とが含まれる。解放状態とは、係合装置に伝達トルク容量が生じていない状態である。また、滑り係合状態とは、係合装置の係合部材間に回転速度差(滑り)がある係合状態であり、直結係合状態とは、係合装置の係合部材間に回転速度差(滑り)がない係合状態である。また、非直結係合状態とは、直結係合状態以外の係合状態であり、解放状態と滑り係合状態とが含まれる。
なお、摩擦係合装置には、制御装置30により伝達トルク容量を生じさせる指令が出されていない場合でも、係合部材(摩擦部材)同士の引き摺りによって伝達トルク容量が生じる場合がある。例えば、ピストンにより摩擦部材同士が押圧されていない場合でも、摩擦部材同士が接触し、摩擦部材同士の引き摺りによって伝達トルク容量が生じる場合がある。そこで、「解放状態」には、制御装置30が摩擦係合装置に伝達トルク容量を生じさせる指令を出していない場合に、摩擦部材同士の引き摺りにより、伝達トルク容量が生じている状態も含まれるものとする。
2.油圧制御系の構成
車両用駆動装置1の油圧制御系は、車両の駆動力源や専用のモータによって駆動される油圧ポンプから供給される作動油の油圧を所定圧に調整するための油圧制御装置PCを備えている。油圧制御装置PCは、各係合装置C1、B1・・・、SSCなどに対して供給される油圧を調整するための複数のリニアソレノイド弁などの油圧制御弁を備えている。油圧制御弁は、制御装置30から供給される油圧指令の信号値に応じて弁の開度を調整することにより、当該信号値に応じた油圧の作動油を各係合装置C1、B1・・・、SSCなどに供給する。制御装置30から各リニアソレノイド弁に供給される信号値は電流値とされている。そして、各リニアソレノイド弁から出力される油圧は、基本的に制御装置30から供給される電流値に比例する。
油圧制御装置PCは、油圧調整用のリニアソレノイド弁から出力される油圧(信号圧)に基づき一又は二以上の調整弁の開度を調整することにより、当該調整弁からドレインする作動油の量を調整して作動油の油圧を一又は二以上の所定圧に調整する。所定圧に調整された作動油は、それぞれ必要とされるレベルの油圧で、変速装置TMが有する複数の係合装置C1、B1・・・及び特定係合装置SSC等に供給される。
3.制御装置の構成
次に、車両用駆動装置1の制御を行う制御装置30及び内燃機関制御装置31の構成について、図2を参照して説明する。
制御装置30の制御ユニット32〜34及び内燃機関制御装置31は、CPU等の演算処理装置を中核部材として備えるとともに、当該演算処理装置からデータを読み出し及び書き込みが可能に構成されたRAM(ランダム・アクセス・メモリ)や、演算処理装置からデータを読み出し可能に構成されたROM(リード・オンリ・メモリ)等の記憶装置等を有して構成されている。そして、制御装置のROM等に記憶されたソフトウェア(プログラム)又は別途設けられた演算回路等のハードウェア、或いはそれらの両方により、制御装置30の各機能部41〜45などが構成されている。また、制御装置30の制御ユニット32〜34及び内燃機関制御装置31は、互いに通信を行うように構成されており、センサの検出情報及び制御パラメータ等の各種情報を共有するとともに協調制御を行い、各機能部41〜45の機能が実現される。
また、車両用駆動装置1は、センサSe1〜Se3などのセンサを備えており、各センサから出力される電気信号は制御装置30及び内燃機関制御装置31に入力される。制御装置30及び内燃機関制御装置31は、入力された電気信号に基づき各センサの検出情報を算出する。
入力回転速度センサSe1は、入力軸Iの回転速度を検出するためのセンサである。入力軸Iには回転電機MGのロータRoが一体的に駆動連結されているので、回転電機制御ユニット32は、入力回転速度センサSe1の入力信号に基づいて回転電機MGの回転速度(角速度)、並びに入力軸Iの回転速度を検出する。出力回転速度センサSe2は、出力軸Oの回転速度を検出するためのセンサである。動力伝達制御ユニット33は、出力回転速度センサSe2の入力信号に基づいて出力軸Oの回転速度(角速度)を検出する。また、出力軸Oの回転速度は車速に比例するため、動力伝達制御ユニット33は、出力回転速度センサSe2の入力信号に基づいて車速を算出する。機関回転速度センサSe3は、内燃機関出力軸Eo(内燃機関ENG)の回転速度を検出するためのセンサである。内燃機関制御装置31は、機関回転速度センサSe3の入力信号に基づいて内燃機関ENGの回転速度(角速度)を検出する。
3−1.車両制御ユニット34
車両制御ユニット34は、統合制御部45を備えている。統合制御部45は、内燃機関ENG、回転電機MG、変速装置TM、及び特定係合装置SSC等に対して行われる各種トルク制御、及び各係合装置の係合制御等を車両全体として統合する制御を行う。
統合制御部45は、アクセル開度、車速、及びバッテリの充電量等に応じて、車輪Wの駆動のために要求されているトルクであって、入力軸I側から出力軸O側に伝達される目標駆動力である車両要求トルクTrqを算出するとともに、内燃機関ENG及び回転電機MGの運転モードを決定する。運転モードとして、回転電機MGのみを駆動力源として走行する電動モードと、少なくとも内燃機関ENGを駆動力源として走行するパラレルモードと、を有する。例えば、アクセル開度が小さく、バッテリの充電量が大きい場合に、運転モードとして電動モードが決定され、それ以外の場合、すなわちアクセル開度が大きい、もしくはバッテリの充電量が小さい場合に、運転モードとしてパラレルモードが決定される。
そして、統合制御部45は、車両要求トルクTrq、運転モード、及びバッテリの充電量等に基づいて、内燃機関ENGに対して要求する出力トルクである内燃機関要求トルク、回転電機MGに対して要求する出力トルクである回転電機要求トルク、特定係合装置SSCに供給する油圧の目標である油圧指令、及び変速装置TMの各係合装置C1、B1・・・に供給する油圧の目標である油圧指令を算出し、それらを他の制御ユニット32、33及び内燃機関制御装置31に指令して統合制御を行う。なお、基本的に、内燃機関要求トルクと回転電機要求トルクの合計が、車両要求トルクTrqに一致するように設定される。
3−2.内燃機関制御装置31
内燃機関制御装置31は、内燃機関ENGの動作制御を行う内燃機関制御部41を備えている。本実施形態では、内燃機関制御部41は、統合制御部45又は変速制御部43から内燃機関要求トルクが指令されている場合は、内燃機関ENGが内燃機関要求トルクを出力するように制御するトルク制御を行う。
3−3.回転電機制御ユニット32
回転電機制御ユニット32は、回転電機MGの動作制御を行う回転電機制御部42を備えている。本実施形態では、回転電機制御部42は、統合制御部45又は変速制御部43から回転電機要求トルクが指令されている場合は、回転電機MGが回転電機要求トルクを出力するように制御する。具体的には、回転電機制御部42は、インバータが備える複数のスイッチング素子をオンオフ制御することにより、回転電機MGの出力トルクを制御する。
3−4.動力伝達制御ユニット33
動力伝達制御ユニット33は、変速装置TMの制御を行う変速制御部43と、特定係合装置SSCの制御を行う特定係合制御部44と、を備えている。
3−4−1.特定係合制御部44
特定係合制御部44は、特定係合装置SSCの係合状態を制御する。本実施形態では、特定係合制御部44は、特定係合装置SSCに供給される油圧が、統合制御部45又は変速制御部43から指令された特定係合装置SSCの油圧指令に一致するように、油圧制御装置PCに備えられた各リニアソレノイド弁に供給される信号値を制御する。
3−4−2.変速制御部43
変速制御部43は、複数の係合装置C1、B1、・・の係合及び解放を制御して、変速装置TMに形成する変速段を切り替える変速制御を行う。
本実施形態では、変速制御部43は、車速、アクセル開度、及びシフト位置などのセンサ検出情報に基づいて変速装置TMに形成させる目標変速段を決定する。そして、変速制御部43は、油圧制御装置PCを介して変速装置TMに備えられた複数の係合装置C1、B1・・・に供給される油圧を制御することにより、各係合装置C1、B1・・・を係合又は解放して目標とされた変速段を変速装置TMに形成させる。具体的には、変速制御部43は、油圧制御装置PCに各係合装置の目標油圧(油圧指令)を指令し、油圧制御装置PCは、指令された目標油圧(油圧指令)に応じた油圧を各係合装置に供給する。本実施形態では、変速制御部43は、油圧制御装置PCが備えた各リニアソレノイド弁に供給される信号値を制御することにより、各係合装置に供給される油圧を制御するように構成されている。
本実施形態では、変速制御部43は、不図示のメモリに格納された変速マップを参照し、目標変速段を決定する。変速マップは、アクセル開度及び車速と、変速装置TMにおける目標変速段との関係を規定したマップである。変速マップには複数のアップシフト線と複数のダウンシフト線とが設定されており、車速及びアクセル開度が変化して変速マップ上でアップシフト線又はダウンシフト線を跨ぐと、変速制御部43は、変速装置TMにおける新たな目標変速段を決定して変速段を変更すると判定する。また、変速制御部43は、運転者によるシフトレバーの選択位置(シフト位置)の変更により、アップシフト要求又はダウンシフト要求があった場合に、目標変速段を変更する場合がある。なお、ダウンシフトとは変速比の小さい変速段から変速比の大きい変速段への変更を意味し、アップシフトとは変速比の大きい変速段から変速比の小さい変速段への変更を意味する。
変速制御部43は、変速段を切り替える変速制御を行なう場合は、各係合装置C1、B1・・・の油圧指令を制御して、各係合装置C1、B1・・・の係合又は解放を行い、変速装置TMに形成させる変速段を目標変速段に切り替える。この際、変速制御部43は、変速段の切り替えのために解放される係合装置である解放側係合装置、及び変速段の切り替えのために係合される係合装置である係合側係合装置を設定する。そして、変速制御部43は、予め計画された変速制御のシーケンスに従い、解放側係合装置を解放させると共に係合側係合装置を係合させる、いわゆるつなぎ替え変速を行う。
具体的には、変速制御部43は、変速前の変速段を形成する複数の係合装置の内、変速後の変速段を形成する複数の係合装置との間で共通していない係合装置を解放側係合装置に設定する。変速制御部43は、変速後の変速段を形成する複数の係合装置の内、変速前の変速段を形成する複数の係合装置との間で共通していない係合装置を係合側係合装置に設定する。
例えば、変速前の変速段が第二段2ndで、変速後の変速段が第三段3rdである場合は、図4に示すように、第一ブレーキB1が解放側係合装置に設定され、第三クラッチC3が係合側係合装置に設定される。
また、係合側係合装置は、変速制御の開始前は解放され、変速制御により係合される係合装置である。解放側係合装置は、変速制御の開始前は係合され、変速制御により解放される係合装置である。
3−4−2−1.オンアップシフト制御
変速制御部43は、特定係合装置SSCが直結係合状態で車輪Wに前進加速方向のトルクを伝達している状態から、複数の係合装置C1、B1、・・の係合及び解放を制御して変速比が小さい変速段に切り替えるアップシフトを行うオンアップシフト制御を実行するように構成されている。
3−4−2−2.オンアップシフト制御の課題
まず、図5に示す、比較例のタイムチャートを参照して、オンアップシフト制御の課題を説明する。
オンアップシフト制御では、入力軸I(回転電機MG)の回転速度を、変速前同期回転速度Wbfから変速後同期回転速度Wafまで低下させて、係合側係合装置の回転速度差ΔW1を減少させる係合側係合装置のイナーシャ相の期間(図5では時刻T03から時刻T04)を、できるだけ短縮することが求められる。車輪Wに前進加速方向のトルクを伝達している状態から行われるオンアップシフト制御では、係合側係合装置のイナーシャ相において、係合側係合装置を滑り係合状態に制御して、駆動力源の駆動力を車輪W側に伝達させるように構成することが望ましい。しかし、係合側係合装置のイナーシャ相の期間が長くなると、係合側係合装置の発熱量が大きくなるため、係合側係合装置の耐久性が悪化するおそれがあった。そこで、係合側係合装置の耐久性を向上するため、係合側係合装置のイナーシャ相(以下、単にイナーシャ相とも称する)の期間をできるだけ短くすることが望まれる。
図5に示す比較例では、本実施形態とは異なり、オンアップシフト制御の実行中に、特定係合装置SSCが直結係合状態のままに維持されている。よって、イナーシャ相において、内燃機関ENGが入力軸Iと一体回転し、入力軸Iと一体回転する回転部材の慣性モーメントが大きくなる。また、イナーシャ相において、入力軸Iの回転低下のために用いることができるトルクの大きさには限界がある。よって、比較例のように特定係合装置SSCを直結係合状態に制御している場合では、イナーシャ相の期間を短縮するには限界があり、係合側係合装置の耐久性を向上するには限界があった。
以下、図5に示す比較例を簡単に説明する。時刻T01でアップシフトを開始した後、時刻T01から時刻T02の期間で、プレ相の制御が行われている。プレ相では、解放側係合装置及び係合側係合装置の係合圧が予め変化されている。その後、時刻T02から時刻T03の期間で、トルク相の制御が行われている。トルク相では、係合側係合装置の係合圧が、車両要求トルクTrqに応じた係合圧まで増加されて、係合側係合装置が滑り係合状態にされており、解放側係合装置の係合圧が、ストロークエンド圧未満まで減少されて、解放側係合装置が解放状態にされている。この状態になると、入力軸Iと出力軸Oとが一体的に回転しなくなり、入力軸I側の慣性系が、出力軸O側の慣性系から切り離された状態となる。
時刻T03から時刻T04の期間で、イナーシャ相の制御が行われている。イナーシャ相では、入力軸Iの回転速度が、変速前同期回転速度Wbfから変速後同期回転速度Wafまで低下され、係合側係合装置の回転速度差ΔW1がゼロまで減少されている。入力軸Iの回転速度をできるだけ早く低下させるため、回転電機MGの出力トルクTmgが、回転電機MGが出力可能な最小トルクTmg_minまで低下されている。しかし、比較例では、特定係合装置SSCが直結係合状態に維持されているため、上記のように、内燃機関ENGが入力軸Iと一体回転し、入力軸Iと一体回転する回転部材の慣性モーメントが大きくなっている。よって、比較例では、イナーシャ相の期間を短縮するには限界があり、係合側係合装置の耐久性を向上するには限界があった。
3−4−2−3.特定係合スリップ制御による解決
イナーシャ相の期間を短縮するために、本実施形態に係る変速制御部43は、オンアップシフト制御の実行中において、変速段の切り替えのために係合される係合装置である係合側係合装置の一対の係合部材間の回転速度差ΔW1を減少させる場合に、特定係合装置SSCを滑り係合状態に制御すると共に、内燃機関ENGの回転速度に対して回転電機MGの回転速度を低下させる特定係合スリップ制御を行うように構成されている。
この構成によれば、係合側係合装置の回転速度差ΔW1を減少させるイナーシャ相において、特定係合装置SSCが滑り係合状態に制御されるので、内燃機関ENGと入力軸Iとが一体的に回転しなくなり、内燃機関ENGの慣性系を、入力軸Iの慣性系から切り離すことができる。よって、内燃機関ENGの慣性モーメントの分、入力軸Iと一体回転する回転部材の慣性モーメントを大幅に低下することができ、イナーシャ相の期間を短縮することが可能になる。
また、係合側係合装置の回転速度差ΔW1が減少される場合に、特定係合装置SSCが滑り係合状態に制御されると共に、内燃機関ENGの回転速度に対して回転電機MGの回転速度が低下されるので、イナーシャ相における内燃機関ENGの回転速度の低下が抑制される。よって、内燃機関ENGの回転速度の低下のために用いられる駆動力を少なく抑えることができ、入力軸Iの回転速度の低下のために用いられる駆動力が減少することを抑制できる。この点からも、イナーシャ相の期間を短縮することができる。
従って、係合側係合装置の耐久性を向上することが可能になる。
本実施形態では、変速制御部43は、係合側係合装置の回転速度差ΔW1を減少させる際に、係合側係合装置及び特定係合装置SSCの双方を滑り係合状態に制御するように構成されている。
この構成によれば、係合側係合装置の回転速度差ΔW1を減少させるイナーシャ相において、内燃機関の出力トルクTenを、特定係合装置SSC及び係合側係合装置を介して車輪Wに伝達させることができ、変速中に駆動力の低下が生じることを抑制できる。
3−4−2−4.特定係合装置SSCの回転速度差ΔW2の減少
変速制御部43は、係合側係合装置の回転速度差ΔW1を予め定めた回転速度差まで減少させた後、特定係合装置SSCの一対の係合部材間の回転速度差ΔW2を減少させるように構成されている。
本実施形態では、この特定係合装置SSCの回転速度差ΔW2の減少には、第1の構成例と、第2の構成例とがある。以下で、各構成例について説明する。
3−4−2−4−1.第1の構成例
第1の構成例では、変速制御部43は、係合側係合装置の回転速度差ΔW1をゼロまで減少させた後、特定係合装置SSCの回転速度差ΔW2をゼロまで減少させるように構成される。これについては、図6のタイムチャートを参照して説明する。
変速制御部43は、運転モードがパラレルモードに決定されており、特定係合装置SSCが直結係合状態に制御され、車両要求トルクTrqがゼロより大きく設定されており、車輪Wに前進加速方向のトルクを伝達している状態において、時刻T11で、目標変速段を変速比のより小さい変速段に変更したため、オンアップシフト制御を開始すると判定している。目標変速段は、例えば、車速の増加によりアップシフト線を跨いだ場合や、シフト位置が変更された場合等に変更される。
<プレ相>
変速制御部43は、時刻T11から時刻T12の期間で、プレ相の制御を行い、解放側係合装置及び係合側係合装置の係合圧を予め変化させている。
変速制御部43は、時刻T11から時刻T12の期間で、解放側係合装置の係合圧(油圧指令)を、完全係合圧から直結限界係合圧より大きい解放側予備圧まで減少させ、係合側係合装置の係合圧(油圧指令)を、ゼロからストロークエンド圧より所定圧だけ小さい係合側予備圧まで増加させている。なお、完全係合圧は、駆動力源から各係合装置に伝達されるトルクが変動しても滑りのない係合状態を維持するために設定される最大限の係合圧(供給油圧、油圧指令)である。直結限界係合圧は、係合装置が滑り始める係合圧(供給油圧、油圧指令)である。
変速制御部43は、特定係合装置SSCを滑り係合状態にするため、特定係合装置SSCの係合圧(油圧指令)を、完全係合圧から直結限界係合圧まで減少させている(時刻T11)。変速制御部43は、イナーシャ相が終了するまで(時刻T14まで)、特定係合装置SSCの係合圧(油圧指令)を、直結限界係合圧に維持している。具体的には、変速制御部43は、内燃機関ENGの出力トルクTenに対応する内燃機関要求トルクを、特定係合装置SSCの伝達トルク容量に設定し、設定した伝達トルク容量を実現する油圧指令を算出する。なお、特定係合装置SSCの伝達トルク容量が、内燃機関ENGの出力トルクTenを下回ると特定係合装置SSCが滑り始める。変速制御部43は、算出した特定係合装置SSCの油圧指令を特定係合制御部44に伝達する。図6に示す例では、統合制御部45は、時刻T11から時刻T15の変速制御中においても、内燃機関要求トルクを、車両要求トルクTrqに応じた(本例では、等しい)トルクに設定している。
或いは、変速制御部43は、入力軸Iの回転速度が内燃機関ENGの回転速度に対し低下して、特定係合装置SSCの回転速度差が予め定めた判定速度差以上になるまで、特定係合装置SSCの係合圧(油圧指令)を低下させるように構成されてもよい。
<トルク相>
変速制御部43は、プレ相の後、時刻T12から時刻T13の期間で、トルク相の制御を行っている。具体的には、変速制御部43は、時刻T12から時刻T13の期間で、係合側係合装置の係合圧(油圧指令)を、車両要求トルクTrqに応じた係合圧まで次第に増加させて、係合側係合装置を滑り係合状態にさせ、解放側係合装置の係合圧(油圧指令)を、ストロークエンド圧未満まで次第に減少させて解放側係合装置を解放状態にさせている。このトルク相の制御により、トルクの関係は、変速後の状態に移行されるが、回転速度の関係は、変速前の状態に維持され、係合側係合装置は滑り係合状態にされ、解放側係合装置は解放状態にされる。この状態になると、入力軸Iと出力軸Oとが一体的に回転しなくなり、入力軸I側の慣性系が、出力軸O側の慣性系から切り離された状態となる。
変速制御部43は、滑り係合状態の係合側係合装置を介して変速装置TMが入力軸I側から出力軸O側に伝達するトルクTtmが、車両要求トルクTrqに応じたトルクになるように、増加後の係合側係合装置の係合圧(油圧指令)を決定する。具体的には、変速制御部43は、車両要求トルクTrqに、係合側係合装置に作用する歯車の歯数比を乗算して係合側係合装置の伝達トルク容量を算出し、算出した伝達トルク容量を実現する油圧指令を算出する。なお、変速制御部43は、イナーシャ相の間も継続して、係合側係合装置が車両要求トルクTrqに応じたトルクを伝達するように、係合側係合装置の油圧指令を算出する。
<イナーシャ相>
変速制御部43は、トルク相の後、時刻T13から時刻T14の期間で、イナーシャ相の制御を行っている。具体的には、変速制御部43は、時刻T13から時刻T14の期間で、入力軸Iの回転速度を、変速前同期回転速度Wbfから変速後同期回転速度Wafまで低下させ、係合側係合装置の回転速度差ΔW1をゼロまで減少させている。
ここで、変速後同期回転速度Wafは、係合側係合装置の回転速度差(滑り)がなくなった状態での入力軸Iの回転速度であり、変速制御部43は、出力軸Oの回転速度に変速後の変速段の変速比を乗算して、変速後同期回転速度Wafを算出する。入力軸I(回転電機MG)の回転速度と変速後同期回転速度Wafとの回転速度差は、係合側係合装置の一対の係合部材間の回転速度差ΔW1に比例するため、変速制御部43は、入力軸Iの回転速度と変速後同期回転速度Wafとの回転速度差により、係合側係合装置の回転速度差ΔW1を判定するように構成されている。ここで、入力軸I(回転電機MG)の回転速度は、係合側係合装置の入力側の係合部材の回転速度に対応し、変速後同期回転速度Wafは、係合側係合装置の出力側の係合部材の回転速度に対応する。
また、変速前同期回転速度Wbfは、解放側係合装置の回転速度差がない状態での入力軸Iの回転速度であり、変速制御部43は、出力軸Oの回転速度に変速前の変速段の変速比を乗算して、変速前同期回転速度Wbfを算出する。
本実施形態では、変速制御部43は、回転電機MGの出力トルクTmgを低下させることで、入力軸I(回転電機MG)の回転速度を低下させて、係合側係合装置の回転速度差ΔW1を減少させるように構成されている。本例では、変速制御部43は、回転電機MGの回転速度をできるだけ速く低下させるため、回転電機要求トルクを、統合制御部45が決定しているトルクから、回転電機MGが出力可能な最小トルクTmg_minまでΔT1だけ低下させている。なお、変速制御部43は、低下させた回転電機要求トルクを回転電機制御部42に伝達する。図6に示す例では、統合制御部45は、回転電機要求トルクをゼロに決定しており、イナーシャ相の間における回転電機MGの出力トルクTmgの低下量ΔT1は、最小トルクTmg_minのトルクに等しくなっている。
本例では、入力軸Iの回転速度が低下する低下速度(回転加速度)は、入力軸Iと一体回転する回転部材の慣性モーメントを、回転電機MGの出力トルクTmgの低下量ΔT1で除算した値になる。特定係合装置SSCが滑り係合状態に制御されており、内燃機関ENGの慣性系が、入力軸Iの慣性系から切り離されているので、入力軸Iの慣性モーメントが、図5の比較例の場合に比べて大幅に低下している。よって、入力軸Iの回転速度の低下速度の大きさが、図5の比較例の場合よりも、大幅に大きくなっている。よって、入力軸Iの回転速度を、変速前同期回転速度Wbfから変速後同期回転速度Wafまで低下させるのに要する期間を、図5の比較例の場合よりも大幅に低下させることができている。
変速制御部43は、係合側係合装置の回転速度差ΔW1を減少させている間(時刻T13から時刻T14)に、特定係合装置SSCを滑り係合状態に制御すると共に、内燃機関ENGの回転速度に対して回転電機MGの回転速度を低下させている。特定係合装置SSCが滑り係合状態にされた状態で、内燃機関ENGの回転速度に対して、回転電機MGの回転速度が低下されているので、特定係合装置SSCの回転速度差ΔW2が増加している。係合側係合装置及び特定係合装置SSCの双方が滑り係合状態に制御される。なお、特定係合装置SSCの一対の係合部材間の回転速度差ΔW2は、内燃機関ENGの回転速度と入力軸I(回転電機MG)の回転速度との回転速度差に対応する。ここで、内燃機関ENGの回転速度が、特定係合装置SSCの入力側の係合部材の回転速度に対応し、入力軸I(回転電機MG)の回転速度が、特定係合装置SSCの出力側の係合部材の回転速度に対応する。
本実施形態では、変速制御部43は、特定係合装置SSCの回転速度差ΔW2を増加させている間(時刻T13から時刻T14)は、内燃機関ENGの回転速度を、オンアップシフト制御の開始前の内燃機関ENGの回転速度に対応した回転速度に維持するように構成されている。具体的には、変速制御部43は、内燃機関ENGの回転速度が、イナーシャ相の開始時(時刻T13)の変速前同期回転速度Wbf付近(例えば、イナーシャ相の開始時の変速前同期回転速度Wbfの80%から120%の間)に維持されるように、内燃機関ENGの出力トルクTenと特定係合装置SSCを伝達するトルクTsscとが釣り合うように制御する。これにより、内燃機関ENGの回転速度が変化することが抑制され、変速前同期回転速度Wbf付近に維持される。
図6に示す例では、内燃機関要求トルクが、上記のように、統合制御部45により車両要求トルクTrqに応じた(本例では、等しい)トルクに決定されている。変速制御部43は、上記のように、特定係合装置SSCの伝達トルク容量が、内燃機関ENGの出力トルクTenの大きさに一致するように、特定係合装置SSCの油圧指令を算出している。
変速制御部43は、係合側係合装置の回転速度差ΔW1(本実施形態では、入力軸Iの回転速度と変速後同期回転速度Wafとの回転速度差)が、予め定めた判定速度差以下になったと判定した場合(時刻T14)に、係合側係合装置の係合圧(油圧指令)を、車両要求トルクTrqに応じた係合圧から完全係合圧まで増加させて、係合側係合装置を直結係合状態に移行させている。
<特定係合装置SSCの回転速度差ΔW2の減少>
第1の構成例では、変速制御部43は、係合側係合装置の回転速度差ΔW1をゼロまで減少させた後、特定係合装置SSCの回転速度差ΔW2をゼロまで減少させるように構成されている(時刻T14から時刻T15)。
本実施形態では、変速制御部43は、特定係合装置SSCの回転速度差ΔW2を減少させている間は、内燃機関ENGの回転速度を、オンアップシフト制御の開始前の内燃機関ENGの回転速度に対応した回転速度(本例では、イナーシャ相開始時の変速前同期回転速度Wbf付近の回転速度)から低下させるように構成されている。
変速制御部43は、特定係合装置SSCの伝達トルク容量(係合圧)を増加させることで、特定係合装置SSCの回転速度差ΔW2を減少させ、特定係合装置SSCの伝達トルク容量(係合圧)の増加に応じて、回転電機MGの出力トルクTmgを低下させるように構成されている。
この構成によれば、特定係合装置SSCの伝達トルク容量(係合圧)の増加により、内燃機関ENGの慣性系に作用する合計トルクが負になるため、内燃機関ENGの回転速度が低下する。また、特定係合装置SSCの伝達トルク容量(係合圧)の増加により、内燃機関ENG側から入力軸I側に伝達される特定係合装置SSCの伝達トルク(スリップトルク)が増加する。特定係合装置SSCの伝達トルク容量(係合圧)の増加に応じて、回転電機MGの出力トルクTmgが低下されるので、特定係合装置SSCの伝達トルクの増加が、回転電機MGの出力トルクTmgの低下により相殺される。よって、直結係合状態になった係合側係合装置を介して出力軸O側に伝達されるトルクTtmが変動することを抑制できる。
図6に示す例では、変速制御部43は、回転電機要求トルクを、統合制御部45が決定しているトルク(本例ではゼロ)から、回転電機MGが出力可能な最小トルクTmg_minまで低下させて、回転電機MGの出力トルクTmgの低下量ΔT2を、設定可能な最大量に設定し、特定係合装置SSCの伝達トルク容量が、内燃機関要求トルクに応じたトルク容量から、回転電機要求トルクの低下量ΔT2の大きさだけ増加するように、特定係合装置SSCの係合圧(油圧指令)を増加させている。これにより、出力軸O側に伝達されるトルクが変動することを抑制しつつ、内燃機関ENGの回転速度をできるだけ速く低下させることができる。
変速制御部43は、特定係合装置SSCの回転速度差ΔW2(本実施形態では、内燃機関ENGの回転速度と入力軸Iの回転速度との回転速度差)が、予め定めた判定速度差以下になったと判定した場合(時刻T15)に、特定係合装置SSCの係合圧(油圧指令)を、完全係合圧まで増加させて、特定係合装置SSCを直結係合状態に移行させている。特定係合装置SSCが直結係合状態になると、内燃機関ENGの出力トルクTenが特定係合装置SSCを伝達するようになる。
また、変速制御部43は、特定係合装置SSCの回転速度差ΔW2が、予め定めた判定速度差以下になったと判定した場合(時刻T15)に、特定係合装置SSCの係合圧の増加に応じて回転電機MGの出力トルクTmgを低下させる制御を終了し、回転電機要求トルクを、統合制御部45が決定しているトルク(本例ではゼロ)に設定させる。
<第1の構成例のフローチャート>
次に、第1の構成例の場合のオンアップシフト制御の処理について、図7のフローチャートを参照して説明する。
まず、変速制御部43は、オンアップシフト制御を開始する条件が成立したか否か判定する(ステップ♯01)。変速制御部43は、オンアップシフト制御の開始条件が成立した場合(ステップ♯01:Yes)に、特定係合装置SSCを滑り係合状態にするため、特定係合装置SSCの係合圧(油圧指令)を減少させる制御を実行する(ステップ♯02)。また、変速制御部43は、オンアップシフト制御の開始条件が成立した場合(ステップ♯01:Yes)に、上記したプレ相の制御を実行する(ステップ♯03)。変速制御部43は、プレ相の制御の終了後、上記したトルク相の制御を実行する(ステップ♯04)。
変速制御部43は、トルク相の制御の終了後、上記したイナーシャ相の制御を実行する(ステップ♯05)。具体的には、変速制御部43は、係合側係合装置の回転速度差ΔW1を減少させる場合に、特定係合装置SSCを滑り係合状態に制御すると共に、内燃機関ENGの回転速度に対して回転電機MGの回転速度を低下させる。
変速制御部43は、係合側係合装置の回転速度差ΔW1をゼロまで減少したか否か判定する(ステップ♯06)。変速制御部43は、係合側係合装置の回転速度差ΔW1がゼロまで減少したと判定した場合(ステップ♯06:Yes)に、特定係合装置SSCの回転速度差ΔW2をゼロまで減少させる制御を実行する(ステップ♯07)。変速制御部43は、特定係合装置SSCの回転速度差ΔW2がゼロまで減少したと判定した場合(ステップ♯08:Yes)に、オンアップシフト制御の処理を終了する。
3−4−2−4−2.第2の構成例
第2の構成例では、変速制御部43は、係合側係合装置の回転速度差ΔW1を、ゼロより大きい値に予め定めた目標回転速度差ΔWoまで減少させた後、特定係合装置SSCの回転速度差ΔW2をゼロまで減少させ、その後、係合側係合装置の回転速度差ΔW1をゼロまで減少させるように構成されている。これについて、図8のタイムチャートを参照して説明する。図8における時刻T24の直前までは、図6における時刻T14の直前までと同様であるので説明を省略する。
本実施形態では、変速制御部43は、係合側係合装置の回転速度差ΔW1が、目標回転速度差ΔWo以下になったと判定した場合(時刻T24)に、特定係合装置SSCの回転速度差ΔW2の減少を開始している。
変速制御部43は、特定係合装置SSCの回転速度差ΔW2をゼロまで減少させた後(時刻T25後)、係合側係合装置の回転速度差ΔW1をゼロまで減少させている(時刻T26)。特定係合装置SSCの回転速度差ΔW2の減少中(時刻T24から時刻T25)、係合側係合装置が滑り係合状態に維持されるので、特定係合装置SSCの回転速度差ΔW2の減少に伴って生じるトルク変動が、出力軸O側に伝達されることを抑制できる。
また、係合側係合装置の回転速度差ΔW1が、目標回転速度差ΔWoまで減少されるので、係合側係合装置の単位時間当たりの発熱量を、第1の構成例のようにゼロまで減少できないものの、回転速度差ΔW1の減少分だけ大幅に減少させることができ、係合側係合装置の耐久性を向上させることが可能になる。なお、係合装置の単位時間当たりの発熱量は、係合装置の伝達トルクと係合装置の回転速度差とを乗算した値に比例する。
変速制御部43は、第1の構成例(時刻T14から時刻T15まで)と同様に、特定係合装置SSCの回転速度差ΔW2を減少させている間(時刻T24から時刻T25)は、内燃機関ENGの回転速度を、オンアップシフト制御の開始前の内燃機関ENGの回転速度に対応した回転速度(本例では、イナーシャ相の開始時(時刻T23)の変速前同期回転速度Wbf付近の回転速度)から低下させるように構成されている。
また、変速制御部43は、第1の構成例(時刻T14から時刻T15まで)と同様に、特定係合装置SSCの係合圧を増加させることで、特定係合装置SSCの回転速度差ΔW2を減少させ、特定係合装置SSCの係合圧の増加に応じて、回転電機MGの出力トルクTmgをΔT2だけ低下させるように構成されている(時刻T24から時刻T25)。
本実施形態では、変速制御部43は、係合側係合装置の回転速度差ΔW1を目標回転速度差ΔWoまで減少させた後、係合側係合装置の回転速度差ΔW1が、目標回転速度差ΔWoに維持されるように回転電機MGの出力トルクTmgを変化させる回転速度制御を実行するように構成されている(時刻T24から時刻T25)。
具体的には、変速制御部43は、変速後同期回転速度Wafに目標回転速度差ΔWoを加算した回転速度を目標回転速度に設定し、回転電機MGの回転速度が目標回転速度に近づくように、回転電機要求トルクを変化させる回転速度制御を行うように構成されている。この回転速度制御により、回転電機MGの出力トルクTmgが、特定係合装置SSCの係合圧の増加に応じて自動的に低下される。
この回転速度制御により、係合側係合装置の回転速度差ΔW1を、より確実に目標回転速度差ΔWoに維持して、滑り係合状態に維持することができる。
変速制御部43は、特定係合装置SSCの回転速度差ΔW2が、予め定めた判定速度差以下になったと判定した場合(時刻T25)に、特定係合装置SSCの係合圧(油圧指令)を、完全係合圧まで増加させて、特定係合装置SSCを直結係合状態に移行させている。特定係合装置SSCが直結係合状態になると、内燃機関ENGの出力トルクTenが特定係合装置SSCを伝達するようになる(時刻T25以降)。
また、変速制御部43は、特定係合装置SSCの回転速度差ΔW2が、予め定めた判定速度差以下になったと判定した場合(時刻T25)に、特定係合装置SSCの係合圧の増加に応じて回転電機MGの出力トルクTmgを低下させる制御を終了し、回転電機要求トルクを、統合制御部45が決定しているトルク(本例ではゼロ)に設定させている。
変速制御部43は、特定係合装置SSCの回転速度差ΔW2が、予め定めた判定速度差以下になったと判定した場合(時刻T25)に、係合側係合装置の回転速度差ΔW1をゼロまで減少させる制御を実行するように構成されている(時刻T25から時刻T26)。
変速制御部43は、時刻T23から時刻T24までと同様に、回転電機MGの出力トルクTmgをΔT1だけ低下させて、係合側係合装置の回転速度差ΔW1をゼロまで減少させるように構成されている。
なお、回転電機MGの回転速度制御を継続し、目標回転速度差ΔWoをゼロまで次第に減少させることにより、係合側係合装置の回転速度差ΔW1をゼロまで減少させるように構成されてもよい。
変速制御部43は、係合側係合装置の回転速度差ΔW1が、予め定めた判定速度差以下になったと判定した場合(時刻T26)に、係合側係合装置の係合圧(油圧指令)を、車両要求トルクTrqに応じた係合圧から完全係合圧まで増加させて、係合側係合装置を直結係合状態に移行させている。
<第2の構成例のフローチャート>
次に、第2の構成例の場合のオンアップシフト制御の処理について、図9のフローチャートを参照して説明する。
まず、変速制御部43は、オンアップシフト制御を開始する条件が成立したか否か判定する(ステップ♯11)。変速制御部43は、オンアップシフト制御の開始条件が成立した場合(ステップ♯11:Yes)に、特定係合装置SSCを滑り係合状態にするため、特定係合装置SSCの係合圧(油圧指令)を減少させる制御を実行する(ステップ♯12)。また、変速制御部43は、オンアップシフト制御の開始条件が成立した場合(ステップ♯11:Yes)に、上記したプレ相の制御を実行する(ステップ♯13)。変速制御部43は、プレ相の制御の終了後、上記したトルク相の制御を実行する(ステップ♯14)。
変速制御部43は、トルク相の制御の終了後、上記したイナーシャ相の制御を実行する(ステップ♯15)。具体的には、変速制御部43は、係合側係合装置の回転速度差ΔW1を減少させる場合に、特定係合装置SSCを滑り係合状態に制御すると共に、内燃機関ENGの回転速度に対して回転電機MGの回転速度を低下させる。
変速制御部43は、係合側係合装置の回転速度差ΔW1を目標回転速度差ΔWoまで減少したか否か判定する(ステップ♯16)。変速制御部43は、係合側係合装置の回転速度差ΔW1が目標回転速度差ΔWoまで減少したと判定した場合(ステップ♯16:Yes)に、特定係合装置SSCの回転速度差ΔW2をゼロまで減少させる制御を実行する(ステップ♯17)。変速制御部43は、特定係合装置SSCの回転速度差ΔW2がゼロまで減少したと判定した場合(ステップ♯18:Yes)に、係合側係合装置の回転速度差ΔW1をゼロまで減少させる制御を実行する(ステップ♯19)。変速制御部43は、係合側係合装置の回転速度差ΔW1がゼロまで減少したと判定した場合(ステップ♯20:Yes)に、オンアップシフト制御の処理を終了する。
〔その他の実施形態〕
最後に、本発明のその他の実施形態について説明する。なお、以下に説明する各実施形態の構成は、それぞれ単独で適用されるものに限られず、矛盾が生じない限り、他の実施形態の構成と組み合わせて適用することも可能である。
(1)上記の実施形態において、制御装置30は、複数の制御ユニット32〜34を備え、これら複数の制御ユニット32〜34が分担して複数の機能部41〜45を備える場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、制御装置30は、上述した複数の制御ユニット32〜34を任意の組み合わせで統合又は分離した制御装置として備えるようにしてもよく、複数の機能部41〜45の分担も任意に設定することができる。
(2)上記の実施形態においては、変速装置TMは、2つの遊星歯車機構を有し、6つの係合装置を有し、6つの前進変速段を有し、各変速段は2つの係合装置が係合されることにより形成される場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、変速装置TMは、少なくとも1つ以上の係合装置の係合で形成される変速段を2つ以上有していれば、どのような構成であってもよい。すなわち、変速装置TMは、2つ以上又は1つの遊星歯車機構を有してもよく、2つ以上の係合装置を有してもよく、2つ以上の前進変速段を有してもよく、各変速段は1つの係合装置が係合されることにより、或いは3つ以上の係合装置が係合されることにより形成されてもよい。
(3)上記の実施形態においては、変速制御部43は、係合側係合装置の回転速度差ΔW1を減少させる際に、係合側係合装置及び特定係合装置SSCの双方を滑り係合状態に制御するように構成されている場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、変速制御部43は、係合側係合装置の回転速度差ΔW1を減少させる際に、少なくとも特定係合装置SSCを滑り係合状態に制御すればよく、係合側係合装置は解放状態に制御されるように構成されてもよい。
(4)上記の実施形態においては、変速制御部43は、回転電機MGの出力トルクTmgを低下させることで、回転電機MGの回転速度を低下させて、係合側係合装置の回転速度差ΔW1を減少させ、特定係合装置SSCを滑り係合状態に制御すると共に、内燃機関ENGの回転速度に対して回転電機MGの回転速度を低下させるように構成されている場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、変速制御部43は、特定係合装置SSCの係合圧を、直結限界係合圧よりも減少させたり、係合側係合装置の係合圧を車両要求トルクTrqに応じた係合圧よりも増加させたり、することによっても、回転電機MGの回転速度を低下させて、係合側係合装置の回転速度差ΔW1を減少させ、特定係合装置SSCを滑り係合状態に制御すると共に、内燃機関ENGの回転速度に対して回転電機MGの回転速度を低下させるように構成されてもよい。
(5)上記の実施形態の第1の構成例においては、変速制御部43は、係合側係合装置の回転速度差ΔW1をゼロまで減少させた後、特定係合装置SSCの回転速度差ΔW2をゼロまで減少させるように構成されている場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、変速制御部43は、係合側係合装置の回転速度差ΔW1が、ゼロまで減少する前から、特定係合装置SSCの回転速度差ΔW2の減少を開始するように構成されてもよい。すなわち、係合側係合装置の回転速度差ΔW1の減少期間と、特定係合装置SSCの回転速度差ΔW2の減少期間とが重複するように構成されてもよい。
(6)上記の実施形態の第2の構成例においては、変速制御部43は、係合側係合装置の回転速度差ΔW1を目標回転速度差ΔWoまで減少させた後、特定係合装置SSCの回転速度差ΔW2をゼロまで減少させるように構成されている場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、変速制御部43は、係合側係合装置の回転速度差ΔW1が、目標回転速度差ΔWoまで減少する前から、特定係合装置SSCの回転速度差ΔW2の減少を開始するように構成されてもよい。すなわち、係合側係合装置の回転速度差ΔW1の減少期間と、特定係合装置SSCの回転速度差ΔW2の減少期間とが重複するように構成されてもよい。
(7)上記の実施形態の第2の構成例においては、変速制御部43は、係合側係合装置の回転速度差ΔW1が、目標回転速度差ΔWoに維持されるように回転電機MGの出力トルクTmgを変化させる回転速度制御を実行するように構成されている場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、変速制御部43は、係合側係合装置の回転速度差ΔW1が、目標回転速度差ΔWoに維持されるように、特定係合装置SSCの係合圧又は係合側係合装置の係合圧を変化させる回転速度制御を実行するように構成されてもよい。
(8)上記の実施形態においては、変速制御部43は、特定係合装置SSCを滑り係合状態に制御すると共に、内燃機関ENGの回転速度に対して回転電機MGの回転速度を低下させている間は、内燃機関ENGの回転速度を、オンアップシフト制御の開始前の内燃機関ENGの回転速度に対応した回転速度に維持するように構成されている場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、変速制御部43は、特定係合装置SSCを滑り係合状態に制御すると共に、内燃機関ENGの回転速度に対して回転電機MGの回転速度を低下させている間、内燃機関ENGの回転速度が、オンアップシフト制御の開始前の内燃機関ENGの回転速度に対応した回転速度から増加又は減少するように構成されてもよい。
(9)上記の実施形態においては、変速制御部43は、特定係合装置SSCの係合圧を増加させることで、特定係合装置SSCの回転速度差ΔW2を減少させ、特定係合装置SSCの係合圧の増加に応じて、回転電機MGの出力トルクTmgを低下させるように構成されている場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、変速制御部43は、内燃機関ENGの出力トルクTen(内燃機関要求トルク)を低下させることで、特定係合装置SSCの回転速度差ΔW2を減少させるように構成されてもよい。
(10)上記の実施形態においては、特定係合装置SSCは供給油圧(油圧指令)を減少させることで伝達トルク容量(係合圧)が減少するように構成されている場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、特定係合装置SSCは供給油圧(油圧指令)を増加させることで伝達トルク容量(係合圧)が減少するように構成されてもよい。この場合は、例えば、リターンばねが係合側に付勢しており、特定係合装置SSCへの供給油圧が解放側に押圧するように構成されている。
本発明は、内燃機関と車輪とを結ぶ動力伝達経路に、前記内燃機関の側から順に、特定係合装置、回転電機、及び変速装置が設けられた車両用駆動装置を制御対象とする制御装置に好適に利用することができる。
1 :車両用駆動装置
2 :動力伝達経路
30 :制御装置
41 :内燃機関制御部
42 :回転電機制御部
43 :変速制御部
44 :特定係合制御部
45 :統合制御部
I :入力軸
MG :回転電機
O :出力軸
SSC :特定係合装置
TM :変速装置
Ten :内燃機関の出力トルク(内燃機関要求トルク)
Tmg :回転電機の出力トルク(回転電機要求トルク)
Tmg_min:回転電機の最小トルク
Trq :車両要求トルク
Tssc :特定係合装置の伝達トルク
Ttm :変速装置の伝達トルク
Waf :変速後同期回転速度
Wbf :変速前同期回転速度
ΔT1 :ΔW1を低下させるための回転電機の出力トルクの低下量
ΔT2 :ΔW2を低下させるための回転電機の出力トルクの低下量
ΔW1 :係合側係合装置の一対の係合部材間の回転速度差
ΔW2 :特定係合装置の一対の係合部材間の回転速度差
ΔWo :目標回転速度差

Claims (9)

  1. 内燃機関と車輪とを結ぶ動力伝達経路に、前記内燃機関の側から順に、特定係合装置、回転電機、及び変速装置が設けられた車両用駆動装置を制御対象とする制御装置であって、
    前記変速装置は、複数の係合装置を備えると共に、当該複数の係合装置の係合の状態に応じて変速比の異なる複数の変速段が選択的に形成され、
    前記特定係合装置が直結係合状態で前記車輪に前進加速方向のトルクを伝達している状態から、前記複数の係合装置の係合及び解放を制御して変速比が小さい変速段に切り替えるオンアップシフト制御を実行する変速制御部を備え、
    前記変速制御部は、前記オンアップシフト制御の実行中において、変速段の切り替えのために係合される前記係合装置である係合側係合装置の一対の係合部材間の回転速度差を減少させる場合に、前記特定係合装置を滑り係合状態に制御すると共に、前記内燃機関の回転速度よりも低くなるように前記回転電機の回転速度を低下させる車両用駆動装置の制御装置。
  2. 前記変速制御部は、前記係合側係合装置の回転速度差を減少させる際に、前記係合側係合装置及び前記特定係合装置の双方を滑り係合状態に制御する請求項1に記載の車両用駆動装置の制御装置。
  3. 前記変速制御部は、前記回転電機の出力トルクを低下させることで、前記回転電機の回転速度を低下させて、前記係合側係合装置の回転速度差を減少させる請求項1又は2に記載の車両用駆動装置の制御装置。
  4. 前記変速制御部は、前記係合側係合装置の回転速度差を予め定めた回転速度差まで減少させた後、前記特定係合装置の一対の係合部材間の回転速度差を減少させる請求項1から3のいずれか一項に記載の車両用駆動装置の制御装置。
  5. 前記変速制御部は、前記係合側係合装置の回転速度差をゼロまで減少させた後、前記特定係合装置の回転速度差をゼロまで減少させる請求項4に記載の車両用駆動装置の制御装置。
  6. 前記変速制御部は、前記係合側係合装置の回転速度差をゼロより大きい値に予め定めた目標回転速度差まで減少させた後、前記特定係合装置の回転速度差をゼロまで減少させ、その後、前記係合側係合装置の回転速度差をゼロまで減少させる請求項4に記載の車両用駆動装置の制御装置。
  7. 前記変速制御部は、前記係合側係合装置の回転速度差を前記目標回転速度差まで減少させた後、前記係合側係合装置の回転速度差が、前記目標回転速度差に維持されるように前記回転電機の出力トルクを変化させる回転速度制御を実行する請求項6に記載の車両用駆動装置の制御装置。
  8. 前記変速制御部は、前記特定係合装置の回転速度差を増加させている間は、前記内燃機関の回転速度を、前記オンアップシフト制御の開始前の前記内燃機関の回転速度に対応した回転速度に維持し、前記特定係合装置の回転速度差を減少させている間は、前記内燃機関の回転速度を、前記オンアップシフト制御の開始前の前記内燃機関の回転速度に対応した回転速度から低下させる請求項4から7のいずれか一項に記載の車両用駆動装置の制御装置。
  9. 前記変速制御部は、前記特定係合装置の伝達トルク容量を増加させることで、前記特定係合装置の回転速度差を減少させ、前記特定係合装置の伝達トルク容量の増加に応じて、前記回転電機の出力トルクを低下させる請求項4から8のいずれか一項に記載の車両用駆動装置の制御装置。
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10569758B2 (en) * 2016-02-26 2020-02-25 Ford Global Technologies, Llc System and method for modeling and estimating engine cranking torque disturbances during starts and stops
KR101813542B1 (ko) * 2016-10-06 2018-01-30 현대자동차주식회사 하이브리드 차량 및 그 제어 방법
US10604137B2 (en) * 2016-10-31 2020-03-31 Ford Global Technologies, Llc Methods and systems for adapting clutches of a vehicle transmission
DE102017212672A1 (de) 2017-07-24 2019-01-24 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren und Steuergerät zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs
DE102017212676A1 (de) 2017-07-24 2019-01-24 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren und Steuergerät zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs
DE102017212674A1 (de) 2017-07-24 2019-01-24 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren und Steuergerät zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs
KR102322569B1 (ko) * 2017-09-25 2021-11-04 현대자동차주식회사 하이브리드 차량의 변속 제어 방법
CN110481343B (zh) * 2019-08-30 2020-10-02 东风汽车集团有限公司 四轮轮毂电机驱动汽车力矩补偿的组合二阶滑模控制方法
JP7393104B2 (ja) * 2021-01-21 2023-12-06 トヨタ自動車株式会社 車両の制御装置
WO2022162809A1 (ja) * 2021-01-28 2022-08-04 日産自動車株式会社 車両用内燃機関の発電負荷低減方法および発電負荷低減装置
FR3131891B1 (fr) * 2022-01-18 2023-12-08 Psa Automobiles Sa Procede de controle d’un changement de rapport sur un groupe motopropulseur de vehicule hybride

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3520668B2 (ja) 1996-06-11 2004-04-19 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車両の制御装置
JP4466514B2 (ja) * 2005-09-08 2010-05-26 日産自動車株式会社 ハイブリッド車両のエンジン始動制御装置
JP4529940B2 (ja) * 2006-05-02 2010-08-25 日産自動車株式会社 ハイブリッド車両の伝動状態切り替え制御装置
DE102007038775A1 (de) * 2007-08-16 2009-02-19 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zur Durchführung einer Lastschaltung bei Fahrzeugen mit elektrischem Antrieb
JP5141369B2 (ja) * 2008-05-16 2013-02-13 日産自動車株式会社 ハイブリッド車両の制御装置
JP5233659B2 (ja) 2008-12-24 2013-07-10 日産自動車株式会社 ハイブリッド車両のエンジン始動制御装置
JP5039098B2 (ja) * 2009-07-24 2012-10-03 日産自動車株式会社 ハイブリッド車両の制御装置
JP5565627B2 (ja) * 2010-09-29 2014-08-06 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 制御装置
AU2011318920B2 (en) * 2010-10-22 2015-12-17 Hino Motors, Ltd. Vehicle, control method, and program
CN103415427B (zh) * 2011-03-25 2016-03-30 爱信精机株式会社 混合动力车辆的变速控制装置
JP2013112190A (ja) * 2011-11-29 2013-06-10 Aisin Aw Co Ltd 制御装置
JP5338958B2 (ja) * 2012-09-25 2013-11-13 日産自動車株式会社 ハイブリッド車両の制御装置
KR101427932B1 (ko) * 2012-12-07 2014-08-08 현대자동차 주식회사 구동모터의 속도 제어를 수반한 하이브리드 차량의 변속 제어 방법 및 시스템
JP2015113102A (ja) * 2013-12-16 2015-06-22 アイシン精機株式会社 ハイブリッド車両用駆動装置
CN104608760B (zh) * 2014-10-20 2016-05-25 比亚迪股份有限公司 混合动力汽车及其换挡控制方法、动力传动系统
US9499164B2 (en) * 2014-11-19 2016-11-22 Ford Global Technologies, Llc Controlling a clutch between an engine and a motor during a shift event in a hybrid vehicle
KR101765594B1 (ko) * 2015-12-11 2017-08-07 현대자동차 주식회사 듀얼 클러치 변속기를 구비한 하이브리드 차량의 제어 방법 및 장치
US9783188B2 (en) * 2016-01-13 2017-10-10 Ford Global Technologies, Llc EV mode shift strategy for hybrid vehicle

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Publication number Publication date
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