特許 6052073 ハイブリッド車両用駆動装置の変速制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6052073

(24)【登録日】2016年12月9日

(45)【発行日】2016年12月27日

(54)【発明の名称】ハイブリッド車両用駆動装置の変速制御装置

(51)【国際特許分類】

   B60W 20/30 20160101AFI20161219BHJP

   B60W 10/02 20060101ALI20161219BHJP

   B60K 6/48 20071001ALI20161219BHJP

   B60W 10/06 20060101ALI20161219BHJP

   B60W 10/08 20060101ALI20161219BHJP

   B60W 10/10 20120101ALI20161219BHJP

   B60K 6/547 20071001ALI20161219BHJP

   F16H 59/18 20060101ALI20161219BHJP

   F16H 59/40 20060101ALI20161219BHJP

   F16H 61/02 20060101ALI20161219BHJP

   F16H 63/50 20060101ALI20161219BHJP

   F16H 63/46 20060101ALI20161219BHJP

   B60W 10/11 20120101ALI20161219BHJP

【ＦＩ】

   B60W20/30

   B60W10/02 900

   B60K6/48ZHV

   B60W10/06 900

   B60W10/08 900

   B60W10/10 900

   B60K6/547

   F16H59/18

   F16H59/40

   F16H61/02

   F16H63/50

   F16H63/46

   B60W10/06

   B60W10/08

   B60W10/11

   B60W10/02

【請求項の数】3

【全頁数】21

(21)【出願番号】特願2013-127396(P2013-127396)

(22)【出願日】2013年6月18日

(65)【公開番号】特開2015-699(P2015-699A)

(43)【公開日】2015年1月5日

【審査請求日】2016年5月10日

(73)【特許権者】

【識別番号】000000011

【氏名又は名称】アイシン精機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100089082

【弁理士】

【氏名又は名称】小林 脩

(72)【発明者】

【氏名】原田 新也

(72)【発明者】

【氏名】新井 貴尚

(72)【発明者】

【氏名】安東 文哉

【審査官】 田中 将一

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−０２０５４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１４９５６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０１８４５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１４３３０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−０９６４００（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６０Ｗ １０／００ − ２０／５０

Ｂ６０Ｋ ６／２０ − ６／５４７

Ｆ１６Ｈ ５９／００ − ６１／１２

Ｆ１６Ｈ ６１／１６ − ６１／２４

Ｆ１６Ｈ ６１／６６ − ６１／７０

Ｆ１６Ｈ ６３／４０ − ６３／５０

Ｂ６０Ｗ １０／００ − ５０／１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両に搭載されアウトプットシャフトから出力されるエンジントルクが出力制御機構により制御される内燃機関と、
前記アウトプットシャフトと回転連結される入力軸と駆動輪に回転連結された出力軸とを有し、前記入力軸と前記出力軸とを異なる変速比で回転連結可能とする複数の変速段のうちの一つをギヤ切替機構により選択的に噛合結合する自動変速機と、
前記アウトプットシャフトと前記入力軸とを回転連結する接続状態と連結解除する切断状態とに切り替え可能なクラッチと、
前記接続状態と前記切断状態とを切り替え操作し、前記クラッチが前記接続状態で伝達するクラッチトルクを調整するクラッチ駆動機構と、
ドライバが操作するアクセル装置の操作量によって定められ前記駆動輪に要求される駆動トルクをドライバ要求トルクとして指示するトルク指示部と、
前記自動変速機の出力軸および前記駆動輪に回転連結され、前記エンジントルクとの合算トルクが前記ドライバ要求トルクとなるようモータトルクを発生して前記駆動輪を駆動するモータと、
を備えたハイブリッド車両用駆動装置の変速制御装置であって、
前記アクセル装置の現在の操作量および前記出力軸の現在の回転数の変化量に基づいて、前記出力軸の回転数が前記複数の変速段のうち一の変速段の変速線を越えるまでの前記現在からの変速線到達予測時間を演算する変速時間演算部と、
前記演算された変速線到達予測時間が予め設定された基準時間となったことを判定するクラッチ断予備制御移行判定部と、
前記変速線到達予測時間が前記基準時間となったとき、前記出力制御機構を作動させ前記エンジントルクを前記ドライバ要求トルクに応じて予め設定されたエンジントルク閾値まで低下させるエンジントルク低減制御部と、
前記エンジントルク低減制御部の作動に伴って、前記クラッチ駆動機構を作動させ前記エンジントルク閾値よりも前記クラッチ駆動機構の最大駆動速度に応じて予め設定された所定量だけ高く設定されたクラッチトルク閾値まで前記クラッチトルクを低下させるクラッチトルク低減制御部と、
前記エンジントルク閾値との合算トルクが前記ドライバ要求トルクとなるよう前記モータにモータトルクを発生させる要求トルク制御部と、
前記出力軸の回転数が前記一の変速線を越えたとき、前記出力制御機構を作動させてフューエルカット制御を行ない前記内燃機関の前記エンジントルクを０以下まで減少させるとともに、前記出力制御機構の作動と同時に前記クラッチ駆動機構を前記最大駆動速度で作動させ前記クラッチを切断状態とするクラッチ断制御部と、
前記クラッチが前記切断状態とされたのち、前記ギヤ切替機構を作動させ前記一の変速段を成立させるとともに、前記クラッチ駆動機構を作動させ前記クラッチを前記接続状態とする変速段切替部と、
を備えたハイブリッド車両用駆動装置の変速制御装置。

【請求項2】

前記クラッチトルク低減制御部で前記エンジントルク閾値よりも所定量だけ高く設定される前記クラッチトルク閾値の前記所定量の大きさは、
前記クラッチ断制御部において、
前記出力制御機構が前記フューエルカット制御を開始後、前記エンジントルクが減少し０以下となるまでの間に、前記クラッチが前記クラッチ駆動機構によって前記最大駆動速度で作動されて前記切断状態となるまでの間の前記クラッチトルクが、前記エンジントルクに接近し、かつ下回らない大きさである、請求項１に記載のハイブリッド車両用駆動装置の変速制御装置。

【請求項3】

前記クラッチトルク低減制御部で前記エンジントルク閾値よりも所定量だけ高く設定される前記クラッチトルク閾値の前記所定量の大きさは、
前記クラッチ断制御部において、
前記出力制御機構が前記フューエルカット制御を開始後、前記内燃機関の前記エンジントルクが減少し０以下となるまでの時間と、
前記クラッチ駆動機構によって、前記クラッチが前記切断状態に向かって前記最大駆動速度で作動されて前記切断状態となるまでの時間と、
を一致させる大きさである、請求項１に記載のハイブリッド車両用駆動装置の変速制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、走行駆動源として内燃機関およびモータを備えたハイブリッド車両用駆動装置の変速制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、内燃機関とモータとを備えるハイブリッド車両の駆動装置の方式の一例として、特許文献１に示すような構成がある。特許文献１に開示される構成では、内燃機関のアウトプットシャフトにクラッチを介して自動変速機の入力軸を連結し、自動変速機の出力軸および駆動輪にモータを連結している。このような構成の自動変速機には、例えば、複数の歯車対のうちの１対を選択的に噛合させる手動変速機にアクチュエータを付加して自動化したＡＭＴ（オートメイテッドマニュアルトランスミッション）を用いることができる。この自動変速機では、車速が予め設定された所定の変速線を超えると変速指令が制御装置から送信される。これにより、まずクラッチが切断制御されるとともに、スロットル開度が減少し、内燃機関の出力が抑制される。このとき、クラッチの切断速度は、内燃機関の駆動トルクの減少速度に合わせて制御される。そして、クラッチが完全に切断状態とされ、内燃機関からの自動変速機の入力軸への駆動トルクの入力がなくなると、ＡＭＴは、それまで噛合していた歯車対の噛合を解除し、次に変速すべき変速段の歯車対を噛合させるよう制御を行なう。なお、このような変速中において、ドライバに不快な減速感（ドライバビリティの悪化）を感じさせないように、ドライバのアクセルの踏込み量から求められるドライバ要求トルクを満足させるよう、不足分の駆動トルクが二次駆動力（例えばモータ）の駆動によって加算されるよう制御されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平１１−６９５０９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、上述したように、変速時にクラッチを切断する切断速度は、内燃機関の駆動トルクの減少速度に合わせて逐次制御されている。このため、変速指令が制御装置から送信されたのちに、次に変速すべき変速段の歯車対が噛合され一連の変速制御が終了するまでの時間が長くなり、クラッチ切断の制御負荷が高くなるという課題がある。また、内燃機関の駆動トルクを最速で減少させるためには、クラッチの切断制御とともに内燃機関へフューエルカットを実行することが考えられる。しかし、このとき、フューエルカットにより成り行きで減少する内燃機関の駆動トルクの減少速度がクラッチの作動速度を上回ってしまった場合には、クラッチ接続中に内燃機関の駆動トルクが０となり、やがて負トルクとなる虞がある。この場合、内燃機関の負トルクが、接続中のクラッチを介して駆動輪に伝達されドライバビリティの悪化を招いてしまう虞がある。

【0005】

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、ハイブリッド車両用駆動装置において、良好なドライバビリティを確保しながら、短時間で変速動作の完了が実現できる変速制御装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決する請求項１に係るハイブリッド車両用駆動装置の変速制御装置は、車両に搭載されアウトプットシャフトから出力されるエンジントルクが出力制御機構により制御される内燃機関と、前記アウトプットシャフトと回転連結される入力軸と駆動輪に回転連結された出力軸とを有し、前記入力軸と前記出力軸とを異なる変速比で回転連結可能とする複数の変速段のうちの一つをギヤ切替機構により選択的に噛合結合する自動変速機と、前記アウトプットシャフトと前記入力軸とを回転連結する接続状態と連結解除する切断状態とに切り替え可能なクラッチと、前記接続状態と前記切断状態とを切り替え操作し、前記クラッチが前記接続状態で伝達するクラッチトルクを調整するクラッチ駆動機構と、ドライバが操作するアクセル装置の操作量によって定められ前記駆動輪に要求される駆動トルクをドライバ要求トルクとして指示するトルク指示部と、前記自動変速機の出力軸および前記駆動輪に回転連結され、前記エンジントルクとの合算トルクが前記ドライバ要求トルクとなるようモータトルクを発生して前記駆動輪を駆動するモータと、を備えたハイブリッド車両用駆動装置の変速制御装置であって、前記アクセル装置の現在の操作量および前記出力軸の現在の回転数の変化量に基づいて、前記出力軸の回転数が前記複数の変速段のうち一の変速段の変速線を越えるまでの前記現在からの変速線到達予測時間を演算する変速時間演算部と、前記演算された変速線到達予測時間が予め設定された基準時間となったことを判定するクラッチ断予備制御移行判定部と、前記変速線到達予測時間が前記基準時間となったとき、前記出力制御機構を作動させ前記エンジントルクを前記ドライバ要求トルクに応じて予め設定されたエンジントルク閾値まで低下させるエンジントルク低減制御部と、前記エンジントルク低減制御部の作動に伴って、前記クラッチ駆動機構を作動させ前記エンジントルク閾値よりも前記クラッチ駆動機構の最大駆動速度に応じて予め設定された所定量だけ高く設定されたクラッチトルク閾値まで前記クラッチトルクを低下させるクラッチトルク低減制御部と、前記エンジントルク閾値との合算トルクが前記ドライバ要求トルクとなるよう前記モータにモータトルクを発生させる要求トルク制御部と、前記出力軸の回転数が前記一の変速線を越えたとき、前記出力制御機構を作動させてフューエルカット制御を行ない前記内燃機関の前記エンジントルクを０以下まで減少させるとともに、前記出力制御機構の作動と同時に前記クラッチ駆動機構を前記最大駆動速度で作動させ前記クラッチを切断状態とするクラッチ断制御部と、前記クラッチが前記切断状態とされたのち、前記ギヤ切替機構を作動させ前記一の変速段を成立させるとともに、前記クラッチ駆動機構を作動させ前記クラッチを前記接続状態とする変速段切替部と、を備えた。

【0007】

このように、出力軸の回転数が一の変速線に到達後に実行されるクラッチ断制御では、エンジントルク（内燃機関の駆動トルク）が変速制御を行なわない定常走行時のエンジントルクに対して低く設定された状態、つまりエンジントルク閾値に設定された状態からフューエルカット制御が行なわれる。また、クラッチトルクもエンジントルク閾値よりも所定量だけ大きくなるよう設定された状態、つまり、クラッチが定常走行時に設定される完全接続状態時のクラッチトルクよりも低く設定されたクラッチトルク閾値の状態からクラッチ駆動機構の最大駆動速度でクラッチのクラッチ断制御が行なわれる。これにより、エンジントルクを０以下に減少させるまでの時間、およびクラッチトルクを切断状態とするまでの時間を従来技術に対して短縮させることができ、延いては変速段の切替時間の短縮が可能となる。また、このとき、クラッチトルクをエンジントルクの減少に合わせてフィードバック制御せずともクラッチの切断が可能となるので、クラッチの制御負荷を軽減させることもできる。

【0008】

請求項２に係る請求項１に記載の車両用自動変速機の自動変速装置において、前記クラッチトルク低減制御部で前記エンジントルク閾値よりも所定量だけ高く設定される前記クラッチトルク閾値の前記所定量の大きさは、前記クラッチ断制御部において、前記出力制御機構が前記フューエルカット制御を開始後、前記エンジントルクが減少し０以下となるまでの間に、前記クラッチが前記クラッチ駆動機構によって前記最大駆動速度で作動されて前記切断状態となるまでの間の前記クラッチトルクが、前記エンジントルクに接近し、かつ下回らない大きさである。

【0009】

このように、クラッチの断制御中においてクラッチトルクがエンジントルクを下回ることなく、エンジントルクに接近させることができる。クラッチトルクがエンジントルクを下回ることがないよう制御されるので、クラッチトルクがエンジントルクを下回ることによって内燃機関の回転がクラッチによって滑る（吹ける）ことを抑制することができ、ドライバビリティの悪化を抑制できる。また、エンジントルクとクラッチトルクとが接近するよう制御されるので、エンジントルクが０以下（負トルク）となってから後、クラッチトルクが短時間で０となり切断状態に至ることができる。これにより、エンジントルクの負トルクが、接続中のクラッチを介して駆動輪に伝達される時間が短縮できるので、ドライバビリティの悪化を抑制できる。

【0010】

請求項３に係る請求項１に記載の車両用自動変速機の自動変速装置において、前記クラッチトルク低減制御部で前記エンジントルク閾値よりも所定量だけ高く設定される前記クラッチトルク閾値の前記所定量の大きさは、前記クラッチ断制御部において、前記出力制御機構が前記フューエルカット制御を開始後、前記内燃機関の前記エンジントルクが減少し０以下となるまでの時間と、前記クラッチ駆動機構によって、前記クラッチが前記切断状態に向かって前記最大駆動速度で作動されて前記切断状態となるまでの時間と、を一致させる大きさである。

【0011】

これにより、クラッチトルクが切断状態となるのと同時に内燃機関のエンジントルクが０以下となるので、内燃機関の負トルクが接続中のクラッチを介して駆動輪に伝達されドライバビリティの悪化を招くことを確実に防止できる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】実施形態の変速制御装置の制御対象となるハイブリッド車両用駆動装置の装置構成を模式的に説明する図である。

【図2】図１中のエンジン、自動変速機、およびクラッチの概略構成を説明する図である。

【図3】実施形態の自動変速機を説明するスケルトン図である。

【図4】クラッチのトルク伝達特性を例示し説明する図である。

【図5】変速線を説明するグラフである。

【図6】実施形態の変速制御装置の変速制御動作を説明するタイムチャートである。

【図7】従来技術の変速制御装置の変速制御動作を説明するタイムチャートである。

【図8】変速制御装置の作動を説明するフローチャートである。

【図9】図６のタイムチャートの一部拡大図である。

【図10】別の実施形態の自動変速機を説明するスケルトン図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

本発明に係るハイブリッド車両用駆動装置の変速制御装置の実施形態について、図１〜図９を参照して説明する。図１は、本実施形態の変速制御装置の制御対象となるハイブリッド車両用駆動装置１の装置構成を模式的に説明する図である。ハイブリッド車両用駆動装置１は、走行駆動源としてエンジン２（本発明の内燃機関に相当）およびモータジェネレータ５（本発明のモータに相当）をシャーシ９０の前方寄りに並列に搭載し、いずれか一方または両者により駆動前輪９１，９１を駆動できるように構成されている。ハイブリッド車両用駆動装置１は、他に自動変速機３やクラッチ４などを備えている。図２は、図１中のエンジン２，自動変速機３，およびクラッチ４の概略構成を説明する図である。図１および図２において、構成装置間を結ぶ破線の矢印は制御の流れを示している。また、図３は、自動変速機３を説明するスケルトン図である。

【0014】

エンジン２は、図１に示されるように、シャーシ９０上の駆動前輪９１，９１の駆動軸９２よりも前側で横置きに配設されている。エンジン２，クラッチ４，および自動変速機３の三者は、記載した順番で車幅方向に並べて配設されている。エンジン２のアウトプットシャフト２１から自動変速機３の入力軸３１までの間は回転軸線を共有している。エンジン２のアウトプットシャフト２１の近傍には、アウトプットシャフト２１の回転数を検出する非接触式のエンジン回転数センサ２２が設けられている。また、図２に模式的に示されるように、エンジン２には、スロットルバルブ２３および図略のインジェクタが設けられている。スロットルバルブ２３は、エンジン２への空気吸入量を調整する。インジェクタは、空気吸入量に関連して燃料供給量を調整する。また、スロットルバルブ２３のスロットル開度Ｓｌｔを調整するスロットル用アクチュエータ２４が設けられている。さらに、スロットル開度Ｓｌｔを検出するスロットルセンサ２５が設けられている。スロットルバルブ２３およびインジェクタは、アウトプットシャフト２１から出力するエンジン２のエンジントルクＴｅを制御する出力制御機構に相当する。

【0015】

クラッチ４は、乾式・単板式で油圧操作タイプの摩擦クラッチである。クラッチ４は、図２に示されるように、フライホイール４１，クラッチディスク４２，プレッシャプレート４４，ダイヤフラムスプリング４５，クラッチカバー４６および油圧ダイレクトシリンダ（コンセントリックスレーブシリンダ）４７などにより構成されている。フライホイール４１は、鋳鉄などで形成されるとともに厚い円板状で慣性を維持する質量を有し、エンジン２のアウトプットシャフト２１に同軸に固定されている。フライホイール４１のエンジン２とは逆側の端面の外周寄り部分から軸線方向に向けて、略筒状のクラッチカバー４６が立設されている。クラッチカバー４６の内側でフライホイール４１に隣接して略円板状のクラッチディスク４２が配設されている。クラッチディスク４２は、中心部で自動変速機３の入力軸３１にスプライン結合されて一体的に回転する。クラッチディスク４２の外周寄りの両面にはクラッチフェージング４３，４３が固着されている。

【0016】

クラッチディスク４２に隣接して、略環状のプレッシャプレート４４が軸線方向に移動可能に設けられている。プレッシャプレート４４を駆動する部材として、ダイヤフラムスプリング４５および油圧ダイレクトシリンダ４７が設けられている。さらに、クラッチ駆動機構として、油圧ダイレクトシリンダ４７を操作するクラッチアクチュエータ４８が設けられている。クラッチアクチュエータ４８は、直流モータ４８１，ウォームギヤからなる減速機構４８２，出力ホイール４８３，出力ロッド４８４，マスタシリンダ４８５，アシストスプリング４８６およびストロークセンサ４８７などにより構成されている。

【0017】

クラッチアクチュエータ４８の直流モ−タ４８１が回動駆動されると、減速機構４８２を介して出力ホイール４８３が回動される。これにより、出力ロッド４８４が前方（図２において左方）または後方（図２において右方）に移動する。すると、マスタシリンダ４８５で油圧が発生し、発生した油圧が伝達されて油圧ダイレクトシリンダ４７が駆動され、ダイヤフラムスプリング４５を介してプレッシャプレート４４が軸線方向に駆動されるようになっている。プレッシャプレート４４は、フライホイール４１との間にクラッチディスク４２を挟み込んで押圧する。これによって、フライホイール４１に対して摺動回転するクラッチディスク４２のクラッチフェージング４３の圧着荷重を変化させることができる。なお、アシストスプリング４８６は出力ロッド４８４の前方への動作をアシストし、ストロークセンサ４８７は出力ロッド４８４の操作量Ｍａを検出する。

【0018】

これにより、クラッチ４は、エンジン２のアウトプットシャフト２１と自動変速機３の入力軸３１とを回転連結する接続状態と連結解除する切断状態とに切り替え可能としている。このようにクラッチアクチュエータ４８は、クラッチ４の接続状態と切断状態とを切り替え操作し、クラッチ４が接続状態で伝達するクラッチトルクＴｃの大きさを調整することができる。図４は、クラッチ４のトルク伝達特性を例示し説明する図である。図４で、横軸はクラッチアクチュエータ４８の出力ロッド４８４の操作量Ｍａ、縦軸は伝達可能なクラッチトルクＴｃを示している。クラッチアクチュエータ４８の出力ロッド４８４の操作量Ｍａに応じて油圧ダイレクトシリンダ４７が入力軸３１の軸線方向に操作される。これによりダイヤフラムスプリング４５がクラッチディスク４２をプレッシャプレート４４側へ押し付ける押圧力が調整される。クラッチトルクＴｃは、この押圧力に応じて発生するものである。このため、出力ロッド４８４の操作量Ｍａから伝達可能なクラッチトルクＴｃを算出することができる。クラッチ４は、操作量Ｍａ＝０でクラッチトルクＴｃが最大の全接続状態となる常時接続タイプのクラッチである。よって、クラッチ４は、操作量Ｍａが増加するにしたがって半接続状態で伝達可能なクラッチトルクＴｃが減少し、操作量Ｍａ＝Ｍｍａｘで切断状態となる特性を有している。

【0019】

自動変速機３は、ドライバのシフトレバー操作により複数の変速段を構成するギヤ対のうちの一つを選択的に噛合結合させる手動変速機に、アクチュエータ３４ａ〜３４ｃ、３５を付加して変速操作を自動化したＡＭＴ（オートメイテッドマニュアルトランスミッション）である。なお、自動変速機３の構成の詳細な説明については後述する。図１の破線および図３に示されるように、自動変速機３は、平行配置された入力軸３１と出力軸３２との間に前進５段・後進１段の変速段を有する平行軸歯車噛合式の構造を有している。入力軸３１は、クラッチ４を介して、エンジン２から出力されるエンジントルクＴｅによって回転駆動される。入力軸３１の近傍には、入力軸３１への入力軸回転数Ｎｉを検出する回転数センサ３７が設けられている。出力軸３２は、車幅方向の中央に配設された差動装置９３の入力側とギヤ結合され、差動装置９３，駆動軸９２を介して駆動前輪９１，９１に回転連結されている。

【0020】

また、図２に示されるように、自動変速機３は、複数の変速段のうちの一つを選択的に噛合解除および結合するギヤ切替機構を有している。ギヤ切替機構は、第一ギヤシフト装置３４ａ〜第三ギヤシフト装置３４ｃおよびセレクト装置３５を有している。なお、図２中において、第一ギヤシフト装置３４ａ〜第三ギヤシフト装置３４ｃは、便宜的に一つの矩形によって表しているが、実際には、それぞれ別々の装置である。第一ギヤシフト装置３４ａ〜第三ギヤシフト装置３４ｃおよびセレクト装置３５はそれぞれが有するアクチュエータによって駆動される。第一〜第三ギヤシフト装置３４ａ〜３４ｃおよびセレクト装置３５の駆動方法については公知であるので詳細な説明は省略する（例えば、特開２００４−１７６８９４を参照）。

【0021】

モータジェネレータ５は、電動機の機能のみを有するモータでもよいが、本実施形態では発電機の機能を兼ね備えるものとする。モータジェネレータ５は、図１に示されるように、シャーシ９０上の駆動前輪９１，９１の駆動軸９２よりも後側に配設されている。モータジェネレータ５は、ハイブリッド車両で一般的に使用される三相交流回転電機である。図３に示すモータジェネレータ５のアウトプットシャフト８０は、図３に示す後述する減速機構を介して差動装置９３の入力側に回転連結されている。したがって、モータジェネレータ５のアウトプットシャフト８０は、自動変速機３の出力軸３２と、駆動前輪９１，９１の両方に回転連結されている。

【0022】

モータジェネレータ５を駆動するために、インバータ５５およびバッテリ５６がシャーシ９０の後側に搭載されている。インバータ５５は入出力端子として交流端子５５Ａおよび直流端子５５Ｄを有している。交流端子５５Ａはモータジェネレータ５の電源端子５Ａに接続され、直流端子５５Ｄはバッテリ５６の端子５６Ｄに接続されている。インバータ５５は、バッテリ５６から出力される直流電力を周波数可変の交流電力に変換してモータジェネレータ５に供給する直流／交流変換機能を有している。また、インバータ５５は、モータジェネレータ５で発電した交流電力を直流電力に変換してバッテリ５６を充電する交流／直流変換機能を有している。なお、バッテリ５６は、走行駆動専用に設けてもよいし、他の用途と兼用するようにしてもよい。

【0023】

モータジェネレータ５は、交流電力を供給されると電動機として機能する。このとき、モータジェネレータ５は、エンジントルクＴｅに加算可能なモータトルクＴｍを発生して駆動前輪９１，９１を駆動することができる。このように、エンジントルクＴｅとモータトルクＴｍとを合算した値が、駆動前輪９１，９１に要求されるドライバ要求トルクＴｄとなる。ドライバ要求トルクＴｄは、ドライバが操作するアクセルペダルＡｐ（本発明のアクセル装置に相当）の踏込み量（操作量）であるアクセル開度Ｗによって定められる。なお、ドライバ要求トルクＴｄはトルク指示部によって演算され指示される。また、モータジェネレータ５は、エンジントルクＴｅの一部の発電トルク分で駆動されると発電機として機能し、バッテリ５６を充電することができる。

【0024】

次に、自動変速機３について詳細に説明する。図３に示すように自動変速機３は入力軸３１，入力軸３１と平行に配置された出力軸３２，第一中間軸３３および第二中間軸３６を有している。

【0025】

入力軸３１には、第一変速段を構成する第一駆動ギヤ６１および第二変速段を構成する第二駆動ギヤ６２が、クラッチ４側から順に入力軸３１と相対回転不能に固定されている。第一駆動ギヤ６１と第二駆動ギヤ６２との間には、後進駆動ギヤ６０が入力軸３１と相対回転不能に固定されている。また、入力軸３１の第二駆動ギヤ６２のエンジン２と反対側には第三、第四および第五変速段を構成する第三駆動ギヤ６３、第四駆動ギヤ６４および第五駆動ギヤ６５が入力軸３１と図略のベアリングを介して遊転可能に軸承されている。

【0026】

第三、第四駆動ギヤ６３，６４の対向する各側面には、第二ギヤシフト装置３４ｂを構成する第三、第四クラッチリング６３ａ，６４ａが、それぞれ第三、第四駆動ギヤ６３，６４と同軸かつ一体的に固定されている。第三、第四クラッチリング６３ａ，６４ａの外周面には入力軸３１の軸線方向に延在して形成されたスプラインが設けられている。また、第五駆動ギヤ６５のエンジン２と反対側の側面には、第三ギヤシフト装置３４ｃを構成する第五クラッチリング６５ａが第五駆動ギヤ６５と同軸かつ一体的に固定されている。第５クラッチリング６５ａの外周面にも入力軸３１の軸線方向に延在して形成されたスプラインが設けられている。

【0027】

また、第三、第四駆動ギヤ６３，６４の間、および第五駆動ギヤ６５の第５クラッチリング６５ａ側には、クラッチハブ６６，６７がそれぞれ入力軸３１に相対回転不能に固定されている。そして、クラッチハブ６６，６７の外周面にも第三〜第五クラッチリング６３ａ，６４ａ，６５ａの外周面に設けられたスプラインと同様のスプラインがそれぞれ設けられている。

【0028】

自動変速機３のハウジングに軸承された第一中間軸３３には、後進段の第一後進従動ギヤ７０ａが相対回転不能に固定されている。第一後進従動ギヤ７０ａは、入力軸３１に固定された後進駆動ギヤ６０と常時噛合している。

【0029】

出力軸３２には、第一変速段を構成する第一従動ギヤ７１および第二変速段を構成する第二従動ギヤ７２が、図略のベアリングを介して遊転可能に軸承されている。第一従動ギヤ７１は、第一駆動ギヤ６１と常時噛合し、第二従動ギヤ７２は、第二駆動ギヤ６２と常時噛合している。また、第三〜第五変速段を構成する第三従動ギヤ７３，第四従動ギヤ７４および第五従動ギヤ７５が、出力軸３２に相対回転不能に固定されている。第三〜第五従動ギヤ７３〜７５は、第三〜第五駆動ギヤ６３〜６５とそれぞれ常時噛合している。

【0030】

出力軸３２の近傍には、出力軸回転数センサ５２が配置され、出力軸３２の出力軸回転数Ｎｏを検出する。出力軸回転数センサ５２は、変速機ＥＣＵ１２に接続され、検出データを変速機ＥＣＵ１２に送信し、当該検出データから車速が演算される。なお、出力軸回転数センサ５２はどのような構造のものでもよい。

【0031】

また、第一，第二従動ギヤ７１，７２の対向する各側面には、第一ギヤシフト装置３４ａを構成する第一クラッチリング７１ａおよび第二クラッチリング７２ａが、それぞれ第一、第二従動ギヤ７１，７２と同軸で一体的に固定されている。第一，第二クラッチリング７１ａ，７２ａの外周面には、出力軸３２の軸線方向に延在して形成されたスプラインが設けられている。また、第一，第二従動ギヤ７１，７２の間にはクラッチハブ６８が出力軸３２に相対回転不能に固定されている。クラッチハブ６８の外周面にも第一，第二クラッチリング７１ａ，７２ａの外周面に設けられたスプラインと同様のスプラインが設けられている。

【0032】

出力軸３２のエンジン２側の端部には、第一最終駆動ギヤ７６が、出力軸３２と相対回転不能に固定されている。第一最終駆動ギヤ７６は、駆動軸９２に設けられた差動装置（ディファレンシャル）９３のリングギヤ９３ａと噛合し回転連結されている。差動装置（ディファレンシャル）９３は、リングギヤ９３ａおよびディファレンシャルギヤ９３ｂの両方を含んで構成されており、自動変速機３と一体的に形成されている。

【0033】

さらに、後述する第一ギヤシフト装置３４ａのスリーブ１０１に、第二後進従動ギヤ７０ｂが一体的に設けられている。そして、スリーブ１０１の内周面に設けられたスプラインとクラッチハブ６８の外周スプラインとが係合した状態でスリーブ１０１がエンジン２の方向に移動すると、スリーブ１０１に一体的に設けられている第二後進従動ギヤ７０ｂと第一後進従動ギヤ７０ａとが噛合し後進段を形成する。なお、このとき、第一変速段は成立しないよう構成されている。

【0034】

自動変速機３のハウジングに軸承された第二中間軸３６には、モータ従動ギヤ７７が相対回転不能に固定されている。また、第二中間軸３６には、第二最終駆動ギヤ７８が相対回転不能に固定されている。第二最終駆動ギヤ７８は、駆動軸９２に設けられた差動装置（ディファレンシャル）９３のリングギヤ９３ａと常時噛合し回転連結している。また、モータジェネレータ５のアウトプットシャフト８０（出力軸）にはモータ駆動ギヤ７９が相対回転不能に固定されている。モータ駆動ギヤ７９はモータ従動ギヤ７７と常時噛合されている。第二中間軸３６のエンジン２側の端部には、パーキング用の大径ギヤ８１が相対回転不能に固定されている。これらより、モータジェネレータ５のアウトプットシャフト８０は自動変速機３の出力軸３２および駆動（前）輪９１，９１に回転連結されていることになる。そして、モータジェネレータ５のアウトプットシャフト８０が回転駆動されると、モータ駆動ギヤ７９，モータ従動ギヤ７７および第二最終駆動ギヤ７８を介して駆動軸９２および駆動前輪９１，９１に回転駆動力が伝達される。

【0035】

次に、ドグクラッチ機構を有する第一ギヤシフト装置３４ａ〜第３ギヤシフト装置３４ｃについて説明する。ただし、第一ギヤシフト装置３４ａ〜第３ギヤシフト装置３４ｃは、基本的に同様の構成を有している。このため、第二ギヤシフト装置３４ｂについてのみ説明する。第二ギヤシフト装置３４ｂは、図３に示すように、上述したクラッチハブ６６，第三クラッチリング６３ａおよび第四クラッチリング６４ａ，スリーブ１０１，スリーブ１０１にフォーク１０２で連結されたフォークシャフト１０３，アクチュエータ１０４および変速機ＥＣＵ１２等を備えている。

【0036】

スリーブ１０１の内周面には、入力軸３１の軸線方向に延在するスプラインが形成され、クラッチハブ６６の外周面に形成されているスプライン、および第三クラッチリング６３ａおよび第四クラッチリング６４ａの外周面に形成されている各スプラインと軸線方向に摺動可能に係合する。スリーブ１０１は、クラッチハブ６６と常時係合して一体回転する。このように、第二ギヤシフト装置３４ｂは前述したようにドグクラッチ機構によって構成されている。

【0037】

アクチュエータ１０４は、フォークシャフト１０３およびフォーク１０２を介してスリーブ１０１を軸線方向に沿って所定の荷重で往復動させるものである。フォーク１０２の先端部は、スリーブ１０１の外周溝（図略）の外周形状にあわせて形成されている。フォーク１０２の基端部は、フォークシャフト１０３に固定されている。

【0038】

ストロークセンサ１０５は、フォークシャフト１０３の近傍に配置され、フォークシャフト１０３の移動量、即ちスリーブ１０１の軸線方向の移動量を検出する。ストロークセンサ１０５は、変速機ＥＣＵ１２に接続され、検出データを変速機ＥＣＵ１２に送信している（図３破線参照）。なお、ストロークセンサ１０５の構造は、どのようなものでもよい。

【0039】

上記の構成において、第二ギヤシフト装置３４ｂは、ニュートラル状態を介して、第三変速段と第四変速段との間でシフト切替えを行なう。同様に、第一ギヤシフト装置３４ａは、ニュートラル状態を介して、第一変速段、第二変速段および後進段との間でシフト切替えを行なう。また、第三ギヤシフト装置３４ｃは、ニュートラル状態と第五変速段との間でシフト切替えを行なう。

【0040】

ハイブリッド車両用駆動装置１を構成する各部をそれぞれ受け持って制御するために、それぞれ電子制御装置（以降ではＥＣＵと略称する）が設けられている。すなわち、図１に示されるように、エンジンＥＣＵ１１、変速機ＥＣＵ１２、モータＥＣＵ１３、およびバッテリＥＣＵ１４が設けられている。さらに、駆動装置１の全体を総括的に制御するＨＶ−ＥＣＵ１５が設けられている。各部をそれぞれ受け持つＥＣＵ１１〜１４は、ＨＶ−ＥＣＵ１５にＣＡＮ通信などで接続されて相互に必要な情報を交換するとともに、ＨＶ−ＥＣＵ１５によって管理および制御されている。また、各ＥＣＵ１１〜１５はそれぞれ、演算処理を実行するＣＰＵ部と、プログラムや各種マップなどを保存するＲＯＭやＲＡＭなどの記憶部と、情報を交換するための入出力部と、を備えて構成されている。

【0041】

エンジンＥＣＵ１１は、イグニッションスイッチ２７（図１参照）の操作に応じてスタータ２６（図１参照）を駆動し、エンジン２を始動させる。また、エンジンＥＣＵ１１は、エンジン回転数センサ２２からアウトプットシャフト２１のエンジン回転数Ｎｅの信号を取得し、スロットルセンサ２５からスロットル開度Ｓｌｔの信号を取得する。そして、エンジンＥＣＵ１１は、アウトプットシャフト２１のエンジン回転数Ｎｅを監視しながら、スロットル用アクチュエータ２４に指令を発してスロットルバルブ２３を開閉し、インジェクタを制御することにより、エンジントルクＴｅおよびエンジン回転数Ｎｅを所望の値に制御する。なお、本実施形態においては、エンジン回転数Ｎｅは、ドライバが踏み込むアクセルペダルＡｐの踏み込み操作量のみによって制御されるものではなく、ハイブリッドＥＣＵ１５（以後、ＨＶ−ＥＣＵ１５と記す場合がある）からの指令により優先制御される構成となっている。

【0042】

変速機ＥＣＵ１２は、クラッチ４および自動変速機３を関連付けて制御することにより変速制御を実行する。変速機ＥＣＵ１２は、クラッチアクチュエータ４８の直流モ−タ４８１を駆動して伝達可能なクラッチトルクＴｃを制御する。さらに、変速機ＥＣＵ１２は、ストロークセンサ４８７から出力ロッド４８４の操作量Ｍａの信号を取得して、その時点におけるクラッチトルクＴｃを把握する。また、変速機ＥＣＵ１２は、自動変速機３の回転数センサ３７から入力軸回転数Ｎｉを取得する。さらに、変速機ＥＣＵ１２は、各ギヤシフト装置３４ａ〜３４ｃおよびセレクト装置３５を駆動させて、変速段のうちの一つを選択的に解除および噛合結合させ変速段を切り替え制御する。変速機ＥＣＵ１２は、各変速段ごとに設定された変速条件を有しており、変速条件が成立すると変速制御を開始する。変速機ＥＣＵ１２の変速制御の内容は、後の変速制御装置の動作の説明で詳述する。

【0043】

バッテリＥＣＵ１４は、バッテリ５６の充電状態ＳＯＣを管理する。充電状態ＳＯＣの情報は、ＨＶ−ＥＣＵ１５に送出され、各種の制御の際に参照される。また、充電状態ＳＯＣが低下した場合や過昇した場合は、速やかに良好な状態に戻る制御が行なわれる。

【0044】

ＨＶ−ＥＣＵ１５は、各部をそれぞれ受け持つＥＣＵ１１〜１４との間で必要な情報を共有して、駆動装置１の全体を総括的に制御する。ＨＶ−ＥＣＵ１５は、アクセル開度センサ５１からアクセル開度Ｗの情報を取得し、出力軸回転数センサ５２から車速の情報を取得する（図１、図２参照）。アクセル開度センサ５１は、ドライバが操作するアクセルペダルＡｐ（アクセル装置に相当）の踏み込み操作量すなわちアクセル開度Ｗを検出するセンサである。アクセル開度Ｗの大きさから、車両を推進させるために駆動前輪９１，９１に要求される駆動トルク（ドライバ要求トルクＴｄ）が定められる。要求される駆動トルクに対して実際に発生するトルクが不足すると、自ら変速操作を行っていないドライバは空走感を感じることになる。前述したように本実施形態においてドライバ要求トルクＴｄは、エンジン２の駆動によって発生するエンジントルクＴｅおよびモータ５によって発生するモータトルクＴｍの合計によって達成するようになっている。

【0045】

また、ＨＶ−ＥＣＵ１５は、変速時間演算部１１１，クラッチ断予備制御移行判定部１１２，エンジントルク低減制御部１１３，クラッチトルク低減制御部１１４，要求トルク制御部１１５，クラッチ断制御部１１６および変速段切替部１１７を備えている。

【0046】

変速時間演算部１１１は、自動変速機３の出力軸３２の出力軸回転数Ｎｏから演算される出力軸３２の現在における変化量を演算する。そして、アクセル装置の現在のアクセル開度Ｗ（操作量）および演算された現在の変化量に基づいて、出力軸３２の出力軸回転数Ｎｏが複数の変速段のうち一の変速段の変速線を越えるまでの変速線到達予測時間Ｔｅｓを演算する。変速線は、各変速段毎に備えられており、図略の記憶部にマップデータとして記憶されているものである。

【0047】

ここで、変速線の一例を示す図５に基づいて説明する。図５中の横軸は自動変速機３の出力軸３２の出力軸回転数Ｎｏであり、縦軸はアクセル開度Ｗである。アップシフト変速パターンのアップシフト変速線Ｌ１２（１速から２速への変速、以下同様）、Ｌ２３、Ｌ３４が実線で示され、ダウンシフト変速パターンのダウンシフト変速線Ｌ４３、Ｌ３２、Ｌ２１が破線で示されている。なお、５速の変速線図であるＬ４５、Ｌ５４は図示省略してある。

【0048】

走行中の車両では、例えば、出力軸３２の出力軸回転数Ｎｏ１およびアクセル開度Ｗの値に対応して、図５上に現在の走行動作点Ｐ１（Ｎｏ１、Ｗ１）をプロットすることができる。そこで、例えば３速で走行中の車両において、アクセル開度Ｗが一定で、出力軸３２の出力軸回転数Ｎｏ（＝車速）が所定の変化量で上昇すると仮定する。これにより、図５中の右方向への矢印が示すように、走行動作点Ｐ１が図中の右方に移動し、アップシフト変速線Ｌ３４のライン上に到達する（または越える）。これによって、３速→４速への変速条件が成立する。変速時間演算部１１１では、現在から変速条件が成立するまでの時間（変速線到達予測時間Ｔｅｓ）を演算された出力軸回転数Ｎｏの変化量から演算して予測するものである。

【0049】

このとき、変速線到達予測時間Ｔｅｓを演算する具体的な方法としては、下記に挙げる計算式（数１）による方法を一例として例示することができる。
（数１）
変速線到達予測時間Ｔｅｓ＝（（マップデータにおいて現在のアクセル開度Ｗにおける一の変速線の出力軸回転数Ｎｏ）−（現在の出力軸回転数Ｎｏ））／（Ｘｒｐｍ／６４ｍｓｅｃ）
ここで、
Ｘ：６４ｍｓｅｃ毎に測定した出力軸回転数Ｎｏの変化量である。

【0050】

このように、例えば６４ｍｓｅｃ毎に計測した出力軸回転数Ｎｏの変化量によって変速線到達予測時間Ｔｅｓを求める。これにより、出力軸回転数Ｎｏの変化量を平均値として演算できるので、瞬間的には負となる可能性のある変化量を正の値として得ることができ安定して変速線到達予測時間Ｔｅｓを求めることができる。なお、計測時間とした６４ｍｓｅｃは、一例であり、どのような値によって測定してもよい。また、変速線到達予測時間Ｔｅｓの求め方は、上記方法に限定されるものではない。

【0051】

クラッチ断予備制御移行判定部１１２は、演算された上記変速線到達予測時間Ｔｅｓが予め設定された基準時間ＴＢとなったか否かを判定する処理部である。クラッチ断予備制御とは、やがて到来する予測された一の変速段への変速制御のために、エンジントルクＴｅおよびクラッチトルクＴｃを、予め設定されたエンジントルク閾値Ｘｅおよびクラッチトルク閾値Ｘｃまで減少させて待機する制御のことをいう。

【0052】

エンジントルク閾値Ｘｅは、車両がモータジェネレータ５を使用せずに、エンジン２のみで走行しているときのエンジントルクＴｅより若干低く予め設定された値であるものとする。エンジントルク閾値Ｘｅは、実験等により最適な値を求め任意に設定すればよい（図６参照）。

【0053】

図６に示すように、クラッチトルク閾値Ｘｃは、エンジントルク閾値Ｘｅよりも所定量Ｓだけ大きな値であるものとする。所定量Ｓは、クラッチ駆動機構の最大駆動速度Ｖｍａｘに応じて予め設定される。つまり、所定量Ｓは、出力制御機構がフューエルカット制御を開始後、エンジン２のエンジントルクＴｅが減少し０以下となるまでの間において、最大駆動速度Ｖｍａｘで切断状態まで作動されるクラッチ４のクラッチトルクＴｃが、図９のＲ部に示すように、エンジントルクＴｅに接近し、かつエンジントルクＴｅを下回らない大きさとする。このとき、クラッチトルクＴｃとエンジントルクＴｅとの間の接近距離は、０であることが好ましく、本実施形態では、クラッチトルクＴｃとエンジントルクＴｅとがＲ部で接している。

【0054】

エンジントルク低減制御部１１３は、変速線到達予測時間Ｔｅｓが基準時間ＴＢであると判定したとき、出力制御機構を作動させて、エンジントルクＴｅをドライバ要求トルクＴｄに応じて予め設定されたエンジントルク閾値Ｘｅまで低下させる制御を行なう。

【0055】

クラッチトルク低減制御部１１４は、エンジントルク低減制御部１１３の制御に伴って、クラッチ駆動機構を作動させ、エンジントルク閾値Ｘｅよりも所定量Ｓだけ高く設定されたクラッチトルク閾値Ｘｃまでクラッチトルクを低下させる。

【0056】

クラッチ断制御部１１６は、出力軸３２の出力軸回転数Ｎｏが一の変速線（例えば４速段の変速線）に到達したとき、または越えたときに、出力制御機構を作動させてフューエルカット制御を行なう。これにより、エンジン２のエンジントルクＴｅを０以下まで成り行きで減少させる。また、これと同時にクラッチ駆動機構を最大駆動速度Ｖｍａｘで作動させクラッチ４を切断状態とする。

【0057】

変速段切替部１１７は、クラッチ断制御部１１６によってクラッチ４が切断状態とされたのち、ギヤ切替機構を作動させ、一の変速段である例えば第四変速段を成立させる。そして、その後、クラッチ駆動機構を作動させクラッチ４を接続状態とする。

【0058】

ここで、変速制御の作動について説明する。まず従来技術の変速について図７に基づき説明する。図７において、横軸は経過時間Ｔを示している。また、縦軸は上から順に軸回転数ｒｐｍ（モータ回転数Ｎｍｏ，入力軸回転数Ｎｉ、エンジン回転数Ｎｅ、出力軸回転数Ｎｏ），トルクＮｍ（クラッチトルクＴｃ，エンジントルクＴｅ，ドライバ要求トルクＴｄ，モータトルクＴｍ）およびギヤ段の状態（要求ギヤ段および実ギヤ段）を示している。また、図７において変速制御前の状態（Ｔ１以前）では、エンジントルクＴｅはドライバ要求トルクＴｄと等しく、クラッチトルクＴｃは、図４に示す完全接続状態であるものとする。

【0059】

従来技術において、車両の走行中に、例えば図５に示す第四変速段の変速線Ｌ３４を越えたとする（図７の時間Ｔ１位置参照）。すると、変速線Ｌ３４を越えるのと同時に、エンジンＥＣＵ１１が出力制御機構に燃料カットするよう指令を送信する。これにより、出力制御機構は、スロットルバルブ２３を全閉させるよう制御するとともに、エンジン２に供給する燃料の送油を停止させる（フューエルカット制御）。これによって、エンジントルクＴｅは、ドライバ要求トルクＴｄと等しい大きさのトルクからトルク０に向かって減少する。

【0060】

このように、従来技術においては、エンジントルクＴｅをドライバ要求トルクＴｄと等しい大きなトルクから減少させるよう制御している。このため、出力制御機構を作動させフューエルカット制御を実行しても、残留トルク等の影響が大きくトルク０以下まで減少するまでの時間は大きなものとなっている。なお、図７において、Ｔ１以降のエンジントルクＴｅの特性は、折れ線となっているが、これは、フューエルカット制御の指令が送信された後、実際にフューエルカットが実行されるまでの遅れ分や、残留トルク等の影響によって発生しているものである。

【0061】

フューエルカット制御の開始と同時に、変速機ＥＣＵ１２は、クラッチ駆動機構を作動させ、完全接続状態にあるクラッチ４の切断制御を開始する。このとき、クラッチ４のクラッチトルクＴｃはエンジントルクＴｅよりも若干大きな値となるようフィードバック制御されている。これにより、大きな値のトルクを減少させなければならないエンジントルクＴｅおよびエンジントルクＴｅの減少に応じて制御されるクラッチトルクＴｃの減少に時間がかかりクラッチ切断完了が遅くなる、即ち変速時間が長くなるという課題がある。また、クラッチトルクＴｃの減少速度をフィードバック制御しているため、制御負荷が高く高コスト化してしまうという課題もある。

【0062】

また、クラッチトルクＴｃをエンジントルクＴｅに合わせてフィードバック制御する上記の方法においても、エンジントルクＴｅの減少にクラッチトルクＴｃの減少を完全に追従させることは難しい。このため、時間Ｔ２では、エンジントルクＴｅは若干の負トルク状態となっている。つまり、クラッチトルクＴｃが完全に０（切断状態）になる前においてもエンジントルクＴｅの負トルク状態が発生しており、これによって、斜線で示す負のエンジントルク（−Ｔｅ）が、クラッチ４を介して駆動前輪９１，９１に伝達され、ドライバビリティの悪化を招いてしまう虞がある。

【0063】

また、エンジントルクＴｅの減少速度がクラッチトルクＴｃの減少速度を下回ると、エンジントルクＴｅがクラッチトルクＴｃを上回る場合が発生する。このような場合には、クラッチ４の接続（係合）がすべってしまい、エンジン２の回転が吹き上がる虞がある。

【0064】

モータＥＣＵ１３は、エンジントルクＴｅが減少するのに合わせて、モータジェネレータ５を作動させ、モータトルクＴｍを駆動前輪９１，９１に発生させるよう制御している。このとき、モータトルクＴｍ＝ドライバ要求トルクＴｄ−エンジントルクＴｅとなるよう制御される。これにより、ドライバが不快な減速感を感じることを防止している。そして、図７中の時間Ｔ２において、クラッチトルクＴｃが完全に０（切断状態）となる。

【0065】

図７に示すタイムチャートのＴ２〜Ｔ７区間は周知のＡＭＴの変速制御を示したものである。よって、詳細な説明は省略し、簡単な説明のみ行なう。図７のＴ２では、上記で説明したギヤシフト装置３４ｂの作動によって、まずスリーブ１０１が軸線方向（エンジン２と反対方向）に移動される。これにより、スリーブ１０１の内周面に形成されたスプラインと、第三変速段を構成する第三クラッチリング６３ａの外周面のスプラインとの係合がはずれ第三変速段が解除される。Ｔ３〜Ｔ４区間では、ギヤシフト装置３４ｂがニュートラル状態にあり、この間においてフリー状態となった入力軸３１の入力軸回転数Ｎｉがほぼ一定で推移する。

【0066】

次にＴ５において、ギヤシフト装置３４ｂの作動によってスリーブ１０１が軸線方向（エンジン２と反対方向）に移動される。これによって、スリーブ１０１の内周面に形成されたスプラインと、第四クラッチリング６４ａの外周面のスプラインとが回転同期後、係合され第四変速段が成立する。このため、入力軸回転数Ｎｉが第四変速段のギヤ比に応じて低下する。その後、Ｔ５〜Ｔ６区間で、エンジントルクＴｅが出力制御機構によって制御され、エンジン２のエンジン回転数Ｎｅが入力軸３１の入力軸回転数Ｎｉと同期したＴ６において、クラッチ駆動機構によってクラッチ４の接続状態への制御が開始される。その後、クラッチ４が徐々に接続されＴ７で接続が完了し、クラッチ４は接続状態とされる。

【0067】

次に、本発明の変速制御装置の作動について、図８のフローチャートおよび図６のタイムチャートに基づいて説明する。図６のタイムチャートは、図７のタイムチャートに対して、縦軸に変速予告スイッチの項目が追加されている。

【0068】

フローチャート１のステップＳ１０（変速時間演算部１１１の処理部）は、図６のタイムチャートのＴ０以前の区間の処理部であり常時演算されている。ステップＳ１０では、上述したように、自動変速機３の出力軸３２の出力軸回転数Ｎｏから演算される現在の出力軸回転数Ｎｏの変化量（例えば回転加速度ａ）を演算する。そして、現在のアクセル開度Ｗ（操作量）および演算された現在の出力軸回転数Ｎｏの変化量に基づいて、出力軸回転数Ｎｏが複数の変速段のうち一の変速段（例えば第四変速段）の変速線Ｌ３４を越えるまでの変速線到達予測時間Ｔｅｓを演算する。

【0069】

ステップＳ１２（クラッチ断予備制御移行判定部１１２の処理部）では、演算された変速線到達予測時間Ｔｅｓが予め設定された基準時間ＴＢとなったか否かを判定する。基準時間ＴＢに到達していれば、ステップＳ１４に移動する。基準時間ＴＢに到達していなければ、基準時間ＴＢに到達するまでステップＳ１２を繰り返し処理する。ステップＳ１２では、変速線到達予測時間Ｔｅｓが基準時間ＴＢよりも大きい場合に、以降の制御を保留する。これによって、クラッチトルクＴｃをクラッチトルク閾値Ｘｃに減少させ、クラッチアクチュエータ４８の電力消費を抑制する。

【0070】

ステップＳ１４では、演算された変速線到達予測時間Ｔｅｓが予め設定された基準時間閾値ＴＣ以上であるか否かを判定する。基準時間閾値ＴＣとは、エンジン２のエンジントルクＴｅを、エンジントルク閾値Ｘｅまで減少させるのに要する時間Ｔｉ（図６参照）と、クラッチトルクＴｃを予め設定されたクラッチトルク閾値Ｘｃまで減少させるのに要する時間Ｔii（図６参照）のうち大きい方の値とする。時間Ｔｉおよび時間Ｔiiは事前に計測した実測データに基づく値である。変速線到達予測時間Ｔｅｓが基準時間閾値ＴＣ以上であれば、以後の制御の実行が可能となるのでステップＳ１６に移動する。また、変速線到達予測時間Ｔｅｓが基準時間閾値ＴＣ未満であれば、ステップＳ１０に戻る。つまり、基準時間閾値ＴＣ未満であると、クラッチトルクＴｃおよびエンジントルクＴｅをそれぞれ、クラッチトルク閾値Ｘｃおよびエンジントルク閾値Ｘｅまで減少させている途中で一の変速線に到達してしまう。このため、制御は行なわず、ステップＳ１０に戻り、次に演算する変速線到達予測時間Ｔｅｓが基準時間閾値ＴＣ以上となるまで、繰り返しステップＳ１０，ステップＳ１２，ステップＳ１４の処理を行なう。

【0071】

ステップＳ１６（クラッチ断予備制御移行判定部１１２の処理部）では、変速予告スイッチをＯＮする。これによって本発明に係るクラッチを切断するための制御が開始される（図６では、Ｔ０位置に該当する）。

【0072】

ステップＳ１８（エンジントルク低減制御部１１３の処理部）では、出力制御機構を作動させ、スロットルバルブ２３を閉動作させるとともに、インジェクタを制御する。これにより、エンジントルクＴｅをドライバ要求トルクＴｄに応じて予め設定されたエンジントルク閾値Ｘｅまで低下させ保持する。図６ではＴ０〜Ｔ１までの間の作動となる。

【0073】

ステップＳ２０（クラッチトルク低減制御部１１４の処理部）では、エンジントルク低減制御部１１３の制御に伴って、クラッチ駆動機構を作動させる。これにより、エンジントルク閾値Ｘｅよりも所定量Ｓだけ高く設定されたクラッチトルク閾値ＸｃまでクラッチトルクＴｃを低下させ保持する。図６では、Ｔ０〜Ｔ１までの間の作動となる。

【0074】

ステップＳ２２（要求トルク制御部１１５の処理部）では、演算されたドライバ要求トルクＴｄからエンジントルク閾値Ｘｅを減算して求めたモータトルクＴｍをモータ５に発生させるよう制御する。図６では、Ｔ０〜Ｔ１までの間の作動となる。

【0075】

ステップＳ２４（クラッチ断制御部１１６の処理部）では、出力軸３２の出力軸回転数Ｎｏが一の変速線（例えば４速段の変速線）を越えたか否かを判定する。一の変速線を越えたと判定された場合には、ステップＳ２６に移動する（図６のＴ１位置）。また、出力軸回転数Ｎｏが一の変速線を越えない場合（図６のＴ１位置以前）には、ステップＳ１８に移動する。そして、ステップＳ２４で出力軸回転数Ｎｏが一の変速線を越えたと判定されるまで、ステップＳ１８〜ステップＳ２４の処理を繰り返し行なう。

【0076】

ステップＳ２６（クラッチ断制御部１１６の処理部）では、変速予告スイッチをＯＦＦにする（図６のＴ１位置）。

【0077】

ステップＳ２８（クラッチ断制御部１１６の処理部）では、出力制御機構を作動させてインジェクタを制御しフューエルカットを行なう。これによって、エンジン２のエンジントルクＴｅを０以下まで成り行きで減少させる。具体的には、図６のＴ１〜Ｔ２の範囲に示す作動となる。さらに詳細には、Ｔ１〜Ｔ２を拡大表示した図９におけるｔ１〜 ｔ４ の範囲に示す作動となる。図９では、エンジンＥＣＵ１１よりフューエルカットの指示が送信されてから実際にエンジントルクＴｅが０以下となるまでを示している。図９において、ｔ１はフューエルカット指示が送信された時点である。ｔ１−ｔ２はエンジントルクＴｅの応答遅れの時間（範囲）である。そして、ｔ２において実際にフューエルカットが開始され、ｔ４でエンジントルクＴｅの０以下への減少制御が完了している。

【0078】

ステップＳ３０（クラッチ断制御部１１６の処理部）では、クラッチ４を切断状態とするため、ステップＳ２８と同時にクラッチ駆動機構を最大駆動速度Ｖｍａｘで作動させる。具体的には、図６のＴ１〜Ｔ２の範囲に示す作動となる。さらに詳細には、Ｔ１〜Ｔ２を拡大表示した図９におけるｔ１〜 ｔ５ の範囲に示す作動となる。

【0079】

図９において、エンジントルクＴｅの減少曲線とクラッチトルクＴｃの減少曲線とを見てみると、ｔ４の位置でお互いが接近し、ほぼトルク値が等しくなっている。その後、エンジントルクＴｅは、短時間で０となった後、負トルク（−Ｔｅ）となっている。また、クラッチトルクＴｃは、エンジントルクＴｅより若干遅れて０（切断状態）となっている（ｔ５位置照得）。このとき、クラッチ４が接続状態のまま、エンジントルクＴｅが負トルク（−Ｔｅ）となる領域は、図９の斜線部に示す通りとなっている。図９は図６に対してだけでなく、図７に対しても拡大された図となっているので、図９の斜線部に示す負トルク（−Ｔｅ）は、図７に示す従来技術の負トルク（−Ｔｅ）よりも小さいことがわかる。これにより、接続中のクラッチ４を介して、エンジントルクＴｅの負トルクが駆動前輪９１，９１に伝達され、ドライバビリティの悪化を招いてしまうことが効果的に抑制される。

【0080】

その後、ステップＳ３２（変速段切替部１１７の処理部）で、上述した従来技術における作動と同様に、図６のＴ２からＴ７において、周知のＡＭＴの変速制御が実施される。これによって、第四変速段が形成され、入力軸３１、第四駆動ギヤ６４，第四従動ギヤ７４，出力軸３２，第一最終駆動ギヤ７６、リングギヤ９３ａ，差動装置９３および駆動軸９２を介して駆動前輪９１，９１が、エンジントルクＴｅによって回転駆動される。

【0081】

上述の説明から明らかなように、本実施形態では、クラッチ断制御部１１６によるクラッチ断制御では、エンジントルクＴｅが変速制御を行なわない定常走行時のエンジントルクＴｅに対して低く設定された状態、つまりエンジントルク閾値Ｘｅに設定された状態からフューエルカット制御が行なわれる。また、クラッチトルクＴｃもエンジントルク閾値Ｘｅよりも所定量Ｓだけ大きくなるよう設定された状態、つまり、定常走行時に設定される完全接続状態時のクラッチトルクＴｃよりも低く設定されたクラッチトルク閾値Ｘｃの状態からクラッチ駆動機構の最大駆動速度Ｖｍａｘでクラッチ断制御が行なわれる。これにより、エンジントルクＴｅを０以下に減少させるまでの時間、およびクラッチトルクＴｃを切断状態とするまでの時間を従来技術に対して短縮させることができ、延いては変速段の切替時間の短縮が可能となる。また、このとき、クラッチトルクＴｃをエンジントルクＴｅの減少に合わせてフィードバック制御せずともクラッチ４の切断が可能となるので、クラッチの制御負荷を軽減させることもできる。

【0082】

また、本実施形態によれば、クラッチ断制御時において、クラッチトルクＴｃがエンジントルクＴｅを下回ることなく、かつエンジントルクＴｅに接近できるように、クラッチ断予備制御における状態（図６、Ｔ０〜Ｔ１の間）では、クラッチトルク閾値Ｘｃがエンジントルク閾値Ｘｅよりも所定量Ｓだけ大きくなるよう設定されている。これにより、クラッチ断制御時にクラッチトルクＴｃがエンジントルクＴｅを下回り、エンジン２に連結されるアウトプットシャフト２１の回転がクラッチ４で滑ることを抑制することができる。また、クラッチ断制御時にエンジントルクＴｅとクラッチトルクＴｃとが接近するよう制御されるので、エンジントルクＴｅが０以下（負トルク）となってから後、クラッチトルクＴｃが短時間で０となり切断状態に至ることができる。これにより、エンジントルクＴｅの負トルクが、接続中のクラッチ４を介して駆動輪に伝達される時間が短縮できるので、ドライバビリティの悪化を良好に抑制できる。

【0083】

なお、上記実施形態の態様に限らず、別の実施形態として、図９の例えばｔ４位置において、エンジントルクＴｅの減少曲線とクラッチトルクＴｃの減少曲線とが同時に一致して０となるよう所定量Ｓの大きさを設定してもよい。これによって、エンジントルクＴｅおよびクラッチトルクＴｃが０となる以前の減少過程において、エンジントルクＴｅがクラッチトルクＴｃを上回ってしまう可能性もある。しかし、その量は微小である。このため、エンジントルクＴｅがクラッチトルクＴｃを上回り、エンジン２が吹き上がる大きさが、ドライバビリティ上許容される範囲内である可能性が高い。このような場合においては、上記のようにエンジントルクＴｅの減少曲線とクラッチトルクＴｃの減少曲線とが同時に一致して０となるよう所定量Ｓの大きさを設定してもよい。このように制御することによって、エンジントルクＴｅの負トルクが接続中のクラッチ４を介して駆動前輪９１，９１に伝達され発生するドライバビリティの悪化を確実に防止できる。

【0084】

また、上記実施形態においては、図３に示す自動変速機３を適用した。しかし、この態様には限らない。例えば、自動変速機を図１０に示す自動変速機１２３に変更してもよい。自動変速機１２３は、モータジェネレータ５のアウトプットシャフト８０が、出力軸３２に回転連結されている以外、自動変速機３と同様の構成を有している。ただし、このとき、アウトプットシャフト８０と出力軸３２との間に所定の変速機構を設けるか否かは任意である。このような構成によっても、上記実施形態と同様の効果が期待できる。

【0085】

また、他の態様として、モータジェネレータ５が出力軸３２と回転可能に接続され、駆動前輪９１，９１がモータジェネレータ５によって直接回転駆動可能な構成の自動変速機（ＡＭＴ）であれば、自動変速機はどのような構成であってもよい。なお、モータジェネレータ５が出力軸３２と回転可能に接続されていることを要件としたのは、変速制御中において、入力軸３１にトルクを発生させないことと、駆動前輪９１，９１にドライバ要求トルクＴｄの不足分をモータジェネレータ５によって発生させることとを同時に成立させるためである。

【0086】

また、上記実施形態においては、自動変速機３，１２３のギヤシフト装置３４ａ〜３４ｃはシンクロナイザリングを有さないドグクラッチ機構であるものとした。しかし、この態様に限らず、ギヤシフト装置は、シンクロ機構を有した変速構成であってもよい。

【0087】

さらに、上記実施形態においては、アップシフト変速（例えば三速段→四速段）の場合について説明した。しかし、この態様に限らず、本発明は、ダウンシフト時にも適用可能である。

【符号の説明】

【0088】

１・・・ハイブリッド車両用駆動装置、 ２・・・エンジン（内燃機関）、 ３・・・自動変速機、 ４・・・クラッチ、 ５・・・モータジェネレータ（モータ）、 １１・・・エンジンＥＣＵ、 １２・・・変速機ＥＣＵ、 １３・・・モータＥＣＵ、 １４・・・バッテリＥＣＵ １５・・・ＨＶ−ＥＣＵ、 ２１・・・アウトプットシャフト、 ２２・・・エンジン回転数センサ、 ２３・・・スロットルバルブ（出力制御機構）、 ２４・・・スロットル用アクチュエータ、 ２５・・・スロットルセンサ、 ３１・・・入力軸、 ３２・・・出力軸、 ３３・・・第一中間軸、 ３４ａ〜３４ｃ・・・：ギヤ切替装置（ギヤ切替機構）、 ３５・・・セレクトアクチュエータ（ギヤ切替機構）、 ３６・・・：第二中間軸、 ３７・・・回転数センサ、 ４８・・・クラッチアクチュエータ（クラッチ駆動機構）、 ５１・・・アクセル開度センサ、 １１１・・・変速時間演算部、 １１２・・・クラッチ断予備制御移行判定部、 １１３・・・エンジントルク低減制御部、 １１４・・・クラッチトルク低減制御部、 １１５・・・要求トルク制御部、 １１６・・・クラッチ断制御部、 １１７・・・変速段切替部、 Ｔｃ・・・クラッチトルク、 Ｔｄ・・・ドライバ要求トルク、 Ｔｅ・・・エンジントルク、Ｔｍ・・・モータトルク、 Ｍａ・・・クラッチの操作量。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】