JP2013086542A - Control device for hybrid vehicle - Google Patents

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Tsutomu Hattori
勉 服部
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Aisin AI Co Ltd
Toyota Motor Corp
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Aisin AI Co Ltd
Toyota Motor Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a control device for a hybrid vehicle capable of quickly determining whether or not a transmission is in a neutral state when shifting.SOLUTION: In the control device applied to a hybrid vehicle which includes a manual transmission 10 provided with a synchronizing mechanism and in which an internal combustion engine 2 and an MG3 are connected to an input shaft 11 of the transmission 10 via an engine clutch 30 and an MG clutch 31 respectively, when the engine clutch 30 is switched to a disengaged state with the MG clutch 31 engaged with the input shaft, the MG3 is controlled to apply toque to the input shaft 11, and whether or not the transmission 10 is switched to the neutral state based on the rotation speed of the input shaft 11 when the torque is applied, is determined, and when the transmission 10 is determined to have been switched to the neutral state, the MG clutch 31 is switched to an electric motor released state.

Description

本発明は、マニュアル式の変速機と、その変速機の入力軸にクラッチを介して接続された電動機とを備えたハイブリッド車両の制御装置に関する。   The present invention relates to a control device for a hybrid vehicle including a manual transmission and an electric motor connected to an input shaft of the transmission via a clutch.

走行用動力源として内燃機関及び電動機が搭載されたハイブリッド車両が知られている。また、マニュアル式の変速機が搭載され、内燃機関及び電動機の回転を変速機で変速して駆動輪に伝達するハイブリッド車両も知られている。このような変速機が搭載されたハイブリッド車両に適用される変速制御装置として、運転者が変速機の変速操作をしたときに変速機の入力軸の回転数と変速機の出力軸の回転数とを電動機で同期させ、これにより変速機に設けられているシンクロ機構の負荷を軽減する装置が知られている（特許文献１参照）。その他、本発明に関連する先行技術文献として特許文献２、３が存在する。   A hybrid vehicle equipped with an internal combustion engine and an electric motor is known as a driving power source. There is also known a hybrid vehicle in which a manual transmission is mounted and the rotation of the internal combustion engine and the electric motor is changed by the transmission and transmitted to the drive wheels. As a shift control device applied to a hybrid vehicle equipped with such a transmission, when the driver performs a shift operation of the transmission, the rotational speed of the input shaft of the transmission and the rotational speed of the output shaft of the transmission There is known an apparatus that reduces the load on a synchro mechanism provided in a transmission by synchronizing them with an electric motor (see Patent Document 1). In addition, Patent Documents 2 and 3 exist as prior art documents related to the present invention.

特開２００３−３３５１５２号公報JP 2003-335152 A 特開２００８−０７４１９７号公報JP 2008-074197 A 特開２００７−２６１４９１号公報JP 2007-261491 A

変速機に設けられているシンクロ機構の負荷を軽減する方法としては、電動機と変速機との間にクラッチを設け、変速時にはこのクラッチを解放する方法が考えられる。しかしながら、変速機の入力軸と出力軸とが動力伝達可能な状態のときにこのクラッチを解放すると入力軸の慣性が急に変化するため、車速等に影響を与える可能性がある。そのため、このクラッチを解放するタイミングとしては、変速機が入力軸と出力軸との間の動力伝達が遮断されたニュートラル状態になったときが適切と考えられる。この場合、クラッチを解放する前に変速機がニュートラル状態になったか否か判定する必要がある。判定方法としては車速と入力軸の回転数とを比較して判定する方法が考えられるが、この判定方法では判定に時間がかかる。   As a method of reducing the load on the synchro mechanism provided in the transmission, a method of providing a clutch between the electric motor and the transmission and releasing the clutch at the time of shifting can be considered. However, if the clutch is released when the input shaft and the output shaft of the transmission can transmit power, the inertia of the input shaft changes abruptly, which may affect the vehicle speed and the like. Therefore, it is considered that the timing for releasing the clutch is appropriate when the transmission is in a neutral state in which power transmission between the input shaft and the output shaft is interrupted. In this case, it is necessary to determine whether or not the transmission is in a neutral state before releasing the clutch. As a determination method, a method of determining by comparing the vehicle speed and the rotation speed of the input shaft is conceivable, but this determination method takes time.

そこで、本発明は、変速時に変速機がニュートラル状態になったか否か迅速に判定することが可能なハイブリッド車両の制御装置を提供することを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide a hybrid vehicle control device that can quickly determine whether or not a transmission has been in a neutral state during a shift.

本発明のハイブリッド車両の制御装置は、互いに大きさが異なる変速比が設定された複数のギア段を有し、シフトレバーの操作にてギア段が切り替えられるマニュアル式の変速機と、前記変速機の入力軸と第１クラッチ手段を介して接続された内燃機関と、前記入力軸と第２クラッチ手段を介して接続された電動機と、前記変速機の出力軸と動力伝達可能に接続された駆動輪と、を備え、前記第１クラッチ手段は、クラッチペダルにて操作されることにより前記内燃機関と前記入力軸との間の動力伝達を許容する係合状態とその動力伝達を阻止する解放状態とに切り替えられ、前記変速機には、ギア段の切替時に切替後に使用されるギアとそのギアが設けられた軸とを摩擦力を利用して同期させるシンクロ機構が設けられているハイブリッド車両に適用される制御装置において、前記第２クラッチ手段が前記電動機と前記入力軸とを動力伝達可能に接続する入力軸係合状態のときに前記第１クラッチ手段が前記係合状態から前記解放状態に切り替えられた場合に、前記入力軸に前記電動機からトルクが印加されるように前記電動機を制御するトルク印加手段と、前記トルク印加手段によりトルクが印加されているときの前記入力軸の回転数に基づいて前記変速機が前記入力軸と前記出力軸との間の動力伝達が遮断されたニュートラル状態に切り替わったか否か判定するニュートラル判定手段と、前記ニュートラル判定手段により前記変速機が前記ニュートラル状態に切り替わったと判定された場合に前記第２クラッチを前記入力軸から前記電動機が切り離される電動機解放状態に切り替える制御手段と、を備えた（請求項１）。   A control apparatus for a hybrid vehicle according to the present invention includes a manual transmission that has a plurality of gear stages set with different speed ratios and that can be switched by operating a shift lever, and the transmission. An internal combustion engine connected to the input shaft of the transmission through the first clutch means, an electric motor connected to the input shaft through the second clutch means, and a drive connected to the output shaft of the transmission to transmit power. The first clutch means is operated by a clutch pedal and is engaged to allow power transmission between the internal combustion engine and the input shaft, and released to block the power transmission. The transmission is provided with a synchro mechanism that synchronizes the gear used after switching at the time of switching the gear stage and the shaft provided with the gear using frictional force. In the control device applied to both, when the second clutch means is in an input shaft engagement state in which the electric motor and the input shaft are connected so as to be able to transmit power, the first clutch means is released from the engagement state. A torque applying means for controlling the electric motor so that a torque is applied from the electric motor to the input shaft when the input shaft is switched to, and a rotation of the input shaft when the torque is applied by the torque applying means Neutral determining means for determining whether or not the transmission is switched to a neutral state in which power transmission between the input shaft and the output shaft is cut off based on the number, and the neutral determining means determines whether the transmission is in the neutral state. When it is determined that the motor has been switched to a state, the second clutch is switched to a motor released state in which the motor is disconnected from the input shaft. And changing control means, with a (claim 1).

入力軸と出力軸とが動力伝達可能に接続されている場合、電動機から入力軸にトルクを印加しても入力軸の回転数は殆ど変化しない。一方、変速機がニュートラル状態になった場合には入力軸にトルクを印加すれば入力軸の回転数は大きく変化する。このように変速機がニュートラル状態か否かでトルク印加時の入力軸の回転数の変化は異なる。本発明の制御装置によれば、運転者が変速操作を行った場合に電動機から入力軸にトルクを印加するので、そのトルク印加時の入力軸の回転数の変化で変速機がニュートラル状態か否か判定できる。また、入力軸にトルクを印加して入力軸の回転数を積極的に変化させるので、変速機がニュートラル状態か否か迅速に判定できる。また、これにより電動機が入力軸と接続されたまま変速機が変速後のギア段に切り替えられることを防止できる。そのため、変速機のシンクロ機構の負荷を軽減できる。   When the input shaft and the output shaft are connected so as to be able to transmit power, the rotational speed of the input shaft hardly changes even when torque is applied from the motor to the input shaft. On the other hand, when the transmission is in a neutral state, if the torque is applied to the input shaft, the rotational speed of the input shaft changes greatly. Thus, the change in the rotational speed of the input shaft when applying torque differs depending on whether or not the transmission is in the neutral state. According to the control device of the present invention, when the driver performs a shift operation, torque is applied from the electric motor to the input shaft. Therefore, whether or not the transmission is in the neutral state due to a change in the rotation speed of the input shaft at the time of the torque application. Can be determined. Further, since torque is applied to the input shaft to actively change the rotation speed of the input shaft, it can be quickly determined whether or not the transmission is in a neutral state. Further, this can prevent the transmission from being switched to the gear stage after the shift while the electric motor is connected to the input shaft. Therefore, the load on the synchronization mechanism of the transmission can be reduced.

本発明の制御装置の一形態において、前記ニュートラル判定手段は、前記トルク印加手段によりトルクが印加されているときの前記入力軸の回転数が予め設定した所定の回転数範囲外になった場合に前記変速機が前記ニュートラル状態に切り替わったと判定してもよい（請求項２）。上述したように入力軸と出力軸とが動力伝達可能に接続されている場合には入力軸にトルクを印加しても入力軸の回転数が殆ど変化しない。そのため、トルクを印加しているときの入力軸の回転数が所定の回転数範囲外になったか否かに基づいて変速機がニュートラル状態に切り替わったか否か判定できる。   In one form of the control device of the present invention, the neutral determination means is when the rotational speed of the input shaft when torque is applied by the torque applying means is outside a predetermined rotational speed range set in advance. It may be determined that the transmission has switched to the neutral state (claim 2). As described above, when the input shaft and the output shaft are connected so as to be able to transmit power, the rotational speed of the input shaft hardly changes even when torque is applied to the input shaft. Therefore, it can be determined whether or not the transmission has been switched to the neutral state based on whether or not the rotational speed of the input shaft when applying torque is outside the predetermined rotational speed range.

この形態においては、前記第１クラッチ手段が前記解放状態に切り替えられる直前の前記変速機のギア段に基づいて前記入力軸の回転数を推定する入力軸回転数推定手段をさらに備え、前記回転数範囲は、前記入力軸回転数推定手段により推定された回転数に基づいて設定されてもよい（請求項３）。変速時に変速機がニュートラル状態になるまでは入力軸と出力軸とが変速前のギア段を介して動力伝達可能に接続されている。そのため、入力軸はその変速前のギア段の変速比に応じた回転数で回転する。従って、入力軸にトルクを印加したときの入力軸の回転数がこの変速前のギア段の変速比に応じた回転数に対して大きく変化した場合に、変速機がニュートラル状態になったと判定できる。この形態では、変速前のギア段に基づいて入力軸の回転数を推定し、その推定した回転数に基づいて回転数範囲を設定するので、回転数範囲を適切に設定できる。   In this embodiment, the first clutch means further comprises input shaft rotation speed estimation means for estimating the rotation speed of the input shaft based on a gear stage of the transmission immediately before being switched to the released state, and the rotation speed The range may be set based on the rotational speed estimated by the input shaft rotational speed estimation means. Until the transmission is in a neutral state at the time of shifting, the input shaft and the output shaft are connected so that power can be transmitted via the gear stage before shifting. Therefore, the input shaft rotates at a rotational speed corresponding to the gear ratio of the gear stage before the gear shift. Therefore, when the rotational speed of the input shaft when a torque is applied to the input shaft greatly changes with respect to the rotational speed corresponding to the gear ratio of the gear stage before the shift, it can be determined that the transmission is in the neutral state. . In this embodiment, since the rotational speed of the input shaft is estimated based on the gear stage before the shift and the rotational speed range is set based on the estimated rotational speed, the rotational speed range can be set appropriately.

本発明の制御装置の一形態において、前記ニュートラル判定手段は、前記トルク印加手段によりトルクが印加されているときの前記入力軸の回転数の時間微分値が所定の判定値以上の場合に前記変速機が前記ニュートラル状態に切り替わったと判定してもよい（請求項４）。上述したように入力軸と出力軸とが動力伝達可能に接続されている場合には入力軸にトルクを印加しても入力軸の回転数が殆ど変化しない。すなわち、このような場合には単位時間当たりの入力軸の回転数の変化量、すなわち入力軸の回転数の時間微分値が小さい。一方、変速機がニュートラル状態に切り替わった場合にはトルクを印加すると入力軸の回転数が大きく変化する。この場合、入力軸の回転数の時間微分値が大きくなる。従って、入力軸の回転数の時間微分値に基づいて変速機がニュートラル状態になったか否か判定できる。   In one form of the control device of the present invention, the neutral determination means is configured to change the speed when the time differential value of the rotational speed of the input shaft when torque is applied by the torque application means is greater than or equal to a predetermined determination value. It may be determined that the aircraft has switched to the neutral state (claim 4). As described above, when the input shaft and the output shaft are connected so as to be able to transmit power, the rotational speed of the input shaft hardly changes even when torque is applied to the input shaft. That is, in such a case, the amount of change in the rotational speed of the input shaft per unit time, that is, the time differential value of the rotational speed of the input shaft is small. On the other hand, when the transmission is switched to the neutral state, when the torque is applied, the rotational speed of the input shaft changes greatly. In this case, the time differential value of the rotational speed of the input shaft is increased. Therefore, it can be determined whether or not the transmission is in the neutral state based on the time differential value of the rotational speed of the input shaft.

以上に説明したように、本発明の制御装置によれば、変速時に入力軸にトルクを印加して入力軸の回転数を積極的に変化させるので、変速機がニュートラル状態か否か迅速に判定できる。これにより電動機が入力軸と接続されたまま変速機が変速後のギア段に切り替えられることを防止できるので、変速機のシンクロ機構の負荷を軽減できる   As described above, according to the control device of the present invention, torque is applied to the input shaft during gear shifting to actively change the rotation speed of the input shaft, so that it is quickly determined whether or not the transmission is in a neutral state. it can. As a result, it is possible to prevent the transmission from being switched to the gear stage after the shift while the electric motor is connected to the input shaft, thereby reducing the load on the synchronization mechanism of the transmission.

本発明の一形態に係る制御装置が組み込まれた車両を模式的に示す図。The figure which shows typically the vehicle incorporating the control apparatus which concerns on one form of this invention. 変速機のシフトレバーのシフトパターンを示す図。The figure which shows the shift pattern of the shift lever of a transmission. 制御装置が実行するＭＧ接続制御ルーチンを示すフローチャート。The flowchart which shows the MG connection control routine which a control apparatus performs. 変速機が５速から４速に変速されたときのＭＧクラッチの状態、ＭＧのトルク、及び実入力軸回転数のそれぞれの時間変化の一例を示す図。The figure which shows an example of each time change of the state of MG clutch, the torque of MG, and an actual input shaft rotational speed when a transmission is shifted from 5th speed to 4th speed.

図１は、本発明の一形態に係る制御装置が組み込まれた車両を模式的に示している。この車両１は、走行用動力源として内燃機関（以下、エンジンと称することがある。）２及び電動機としてのモータ・ジェネレータ（以下、ＭＧと略称することがある。）３を備えている。すなわち、この車両１はハイブリッド車両として構成されている。エンジン２は、４つの気筒を有する周知の火花点火式内燃機関である。エンジン２には、エンジン２を始動するためのスタータ２ａが設けられている。ＭＧ３は、ハイブリッド車両に搭載されて電動機及び発電機として機能する周知のものである。ＭＧ３は、バッテリ４と電気的に接続されている。車両１には１速〜５速のギア段を有する変速機１０が搭載され、エンジン２及びＭＧ３は変速機１０と接続されている。また、変速機１０には、車両１の駆動輪５に動力を出力するための出力部６も接続されている。出力部６は、出力ギア７と、駆動輪５に連結されたデファレンシャル機構８とを備えている。出力ギア７は、変速機１０の出力軸１２に一体回転するように取り付けられている。また、出力ギア７は、デファレンシャル機構８のケースに設けられたリングギア８ａと噛み合っている。デファレンシャル機構８は、伝達された動力を左右の駆動輪５に分配する周知のものである。   FIG. 1 schematically shows a vehicle in which a control device according to one embodiment of the present invention is incorporated. The vehicle 1 includes an internal combustion engine (hereinafter sometimes referred to as an engine) 2 as a driving power source and a motor generator (hereinafter also abbreviated as MG) 3 as an electric motor. That is, the vehicle 1 is configured as a hybrid vehicle. The engine 2 is a well-known spark ignition type internal combustion engine having four cylinders. The engine 2 is provided with a starter 2a for starting the engine 2. The MG 3 is a well-known device that is mounted on a hybrid vehicle and functions as an electric motor and a generator. The MG 3 is electrically connected to the battery 4. The vehicle 1 is equipped with a transmission 10 having first to fifth gears, and the engine 2 and the MG 3 are connected to the transmission 10. The transmission 10 is also connected to an output unit 6 for outputting power to the drive wheels 5 of the vehicle 1. The output unit 6 includes an output gear 7 and a differential mechanism 8 connected to the drive wheel 5. The output gear 7 is attached to the output shaft 12 of the transmission 10 so as to rotate integrally. Further, the output gear 7 meshes with a ring gear 8 a provided in the case of the differential mechanism 8. The differential mechanism 8 is a known mechanism that distributes the transmitted power to the left and right drive wheels 5.

変速機１０は、入力軸１１と、出力軸１２とを備えている。入力軸１１と出力軸１２との間には、第１〜第５変速ギア対Ｇ１〜Ｇ５及び後進ギア群ＧＲが設けられている。第１変速ギア対Ｇ１は互いに噛み合う第１ドライブギア１３及び第１ドリブンギア１４にて構成され、第２変速ギア対Ｇ２は互いに噛み合う第２ドライブギア１５及び第２ドリブンギア１６にて構成されている。第３変速ギア対Ｇ３は互いに噛み合う第３ドライブギア１７及び第３ドリブンギア１８にて構成され、第４変速ギア対Ｇ４は互いに噛み合う第４ドライブギア１９及び第４ドリブンギア２０にて構成されている。第５変速ギア対Ｇ５は互いに噛み合う第５ドライブギア２１及び第５ドリブンギア２２にて構成されている。第１〜第５変速ギア対Ｇ１〜Ｇ５は、ドライブギアとドリブンギアとが常時噛み合うように設けられている。各変速ギア対Ｇ１〜Ｇ５には互いに異なる変速比が設定されている。変速比は、第１変速ギア対Ｇ１、第２変速ギア対Ｇ２、第３変速ギア対Ｇ３、第４変速ギア対Ｇ４、第５変速ギア対Ｇ５の順に小さくなるように設定されている。後進ギア群ＧＲは、後進ドライブギア２３、中間ギア２４、及び後進ドリブンギア２５にて構成されている。   The transmission 10 includes an input shaft 11 and an output shaft 12. Between the input shaft 11 and the output shaft 12, first to fifth transmission gear pairs G1 to G5 and a reverse gear group GR are provided. The first transmission gear pair G1 is composed of a first drive gear 13 and a first driven gear 14 that mesh with each other, and the second transmission gear pair G2 is composed of a second drive gear 15 and a second driven gear 16 that mesh with each other. Yes. The third transmission gear pair G3 is composed of a third drive gear 17 and a third driven gear 18 that mesh with each other, and the fourth transmission gear pair G4 is composed of a fourth drive gear 19 and a fourth driven gear 20 that mesh with each other. Yes. The fifth transmission gear pair G5 includes a fifth drive gear 21 and a fifth driven gear 22 that mesh with each other. The first to fifth transmission gear pairs G1 to G5 are provided so that the drive gear and the driven gear are always meshed. Different gear ratios are set for the respective transmission gear pairs G1 to G5. The gear ratio is set so as to decrease in the order of the first transmission gear pair G1, the second transmission gear pair G2, the third transmission gear pair G3, the fourth transmission gear pair G4, and the fifth transmission gear pair G5. The reverse gear group GR includes a reverse drive gear 23, an intermediate gear 24, and a reverse driven gear 25.

第１〜第５ドライブギア１３、１５、１７、１９、２１は、入力軸１１に対して相対回転可能なように入力軸１１に支持されている。後進ドライブギア２３は、入力軸１１と一体に回転するように入力軸１１に固定されている。この図に示したようにこれらのギアは、後進ドライブギア２３、第１ドライブギア１３、第２ドライブギア１５、第３ドライブギア１７、第４ドライブギア１９、第５ドライブギア２１の順番で軸線方向に並ぶように配置されている。第１〜第５ドリブンギア１４、１６、１８、２０、２２及び後進ドリブンギア２５は、出力軸１２と一体に回転するように出力軸１２に固定されている。   The first to fifth drive gears 13, 15, 17, 19, and 21 are supported on the input shaft 11 so as to be rotatable relative to the input shaft 11. The reverse drive gear 23 is fixed to the input shaft 11 so as to rotate integrally with the input shaft 11. As shown in this figure, these gears are arranged in the order of the reverse drive gear 23, the first drive gear 13, the second drive gear 15, the third drive gear 17, the fourth drive gear 19, and the fifth drive gear 21 in this order. It is arranged to line up in the direction. The first to fifth driven gears 14, 16, 18, 20, 22 and the reverse driven gear 25 are fixed to the output shaft 12 so as to rotate integrally with the output shaft 12.

入力軸１１には第１〜第４スリーブ２６〜２９が設けられている。第１〜第３スリーブ２６〜２８は、入力軸１１と一体に回転し、かつ軸線方向に移動可能なように入力軸１１に支持されている。第４スリーブ２９は、入力軸１１に対して相対回転可能かつ軸線方向に移動可能なように入力軸１１に支持されている。第１スリーブ２６及び第４スリーブ２９は、第１ドライブギア１３と後進ドライブギア２３との間に設けられている。第２スリーブ２７は、第２ドライブギア１５と第３ドライブギア１７との間に設けられている。第３スリーブ２８は、第４ドライブギア１９と第５ドライブギア２１との間に設けられている。   The input shaft 11 is provided with first to fourth sleeves 26 to 29. The first to third sleeves 26 to 28 are supported by the input shaft 11 so as to rotate integrally with the input shaft 11 and be movable in the axial direction. The fourth sleeve 29 is supported on the input shaft 11 so as to be rotatable relative to the input shaft 11 and movable in the axial direction. The first sleeve 26 and the fourth sleeve 29 are provided between the first drive gear 13 and the reverse drive gear 23. The second sleeve 27 is provided between the second drive gear 15 and the third drive gear 17. The third sleeve 28 is provided between the fourth drive gear 19 and the fifth drive gear 21.

第１スリーブ２６は、入力軸１１と第１ドライブギア１３とが一体に回転するように第１ドライブギア１３と噛み合う１速位置と、その噛み合いが解除される解放位置とに切り替え可能に設けられている。第２スリーブ２７は、入力軸１１と第２ドライブギア１５とが一体に回転するように第２ドライブギア１５と噛み合う２速位置と、入力軸１１と第３ドライブギア１７とが一体に回転するように第３ドライブギア１７と噛み合う３速位置と、第２ドライブギア１５及び第３ドライブギア１７のいずれとも噛み合わない解放位置とに切り替え可能に設けられている。第３スリーブ２８は、入力軸１１と第４ドライブギア１９とが一体に回転するように第４ドライブギア１９と噛み合う４速位置と、入力軸１１と第５ドライブギア２１とが一体に回転するように第５ドライブギア２１と噛み合う５速位置と、第４ドライブギア１９及び第５ドライブギア２１のいずれとも噛み合わない解放位置とに切り替え可能に設けられている。なお、図示は省略したが入力軸１１には、第１〜第３スリーブ２６〜２８と第１〜第５ドライブギア１３、１５、１７、１９、２１とを噛み合わせる際にこれらの回転を同期させる複数のシンクロ機構が設けられている。これらシンクロ機構には、摩擦係合により回転を同期させるシンクロ機構、例えば周知のキー式シンクロメッシュ機構を用いればよい。そのため、シンクロ機構の詳細な説明は省略する。   The first sleeve 26 is provided so as to be switchable between a first speed position where the input shaft 11 and the first drive gear 13 rotate together, and a release position where the engagement is released. ing. The second sleeve 27 has a second speed position at which the input shaft 11 and the second drive gear 15 mesh with the second drive gear 15 so that the input shaft 11 and the second drive gear 15 rotate integrally, and the input shaft 11 and the third drive gear 17 rotate integrally. Thus, the third speed gear position that meshes with the third drive gear 17 and the release position that does not mesh with any of the second drive gear 15 and the third drive gear 17 can be switched. The third sleeve 28 has a fourth speed position at which the input shaft 11 and the fourth drive gear 19 mesh with the fourth drive gear 19 so that the input shaft 11 and the fourth drive gear 19 rotate integrally, and the input shaft 11 and the fifth drive gear 21 rotate integrally. Thus, it is provided so as to be switchable between a fifth speed position that meshes with the fifth drive gear 21 and a release position that does not mesh with either the fourth drive gear 19 or the fifth drive gear 21. Although not shown in the figure, the rotation of the input shaft 11 is synchronized when the first to third sleeves 26 to 28 and the first to fifth drive gears 13, 15, 17, 19, and 21 are meshed. A plurality of synchronization mechanisms are provided. For these synchro mechanisms, a synchro mechanism that synchronizes rotation by friction engagement, for example, a known key-type synchromesh mechanism may be used. Therefore, detailed description of the synchro mechanism is omitted.

第４スリーブ２９は、中間ギア２４を回転可能に支持している。中間ギア２４は、第４スリーブ２９とともに軸線方向に移動する。第４スリーブ２９は、中間ギア２４が後進ドライブギア２３及び後進ドリブンギア２５のそれぞれと噛み合うリバース位置と、中間ギア２４と各ギア２３、２５との噛み合いが解除される解放位置とに切り替え可能に設けられている。   The fourth sleeve 29 supports the intermediate gear 24 rotatably. The intermediate gear 24 moves in the axial direction together with the fourth sleeve 29. The fourth sleeve 29 can be switched between a reverse position where the intermediate gear 24 meshes with each of the reverse drive gear 23 and the reverse driven gear 25 and a release position where the mesh between the intermediate gear 24 and each of the gears 23 and 25 is released. Is provided.

この図に示すように入力軸１１には、第１クラッチ手段としてのエンジンクラッチ３０を介してエンジン２が接続されている。エンジンクラッチ３０は、エンジン２と入力軸１１との間で動力が伝達される係合状態と、その動力伝達が遮断される解放状態とに切り替え可能な周知のものである。エンジンクラッチ３０はクラッチペダル９にて操作される。エンジンクラッチ３０は、クラッチペダル９が踏まれた場合に解放状態に切り替わり、その踏み込みが解除されると係合状態に切り替わる。   As shown in this figure, the engine 2 is connected to the input shaft 11 via an engine clutch 30 as first clutch means. The engine clutch 30 is a well-known one that can be switched between an engaged state in which power is transmitted between the engine 2 and the input shaft 11 and a released state in which the power transmission is interrupted. The engine clutch 30 is operated by the clutch pedal 9. The engine clutch 30 switches to the released state when the clutch pedal 9 is depressed, and switches to the engaged state when the depression is released.

ＭＧ３のロータ軸３ａには、第２クラッチ手段としてのＭＧクラッチ３１と、中間部材３２とが設けられている。中間部材３２は、ロータ軸３ａに相対回転可能に支持されている。中間部材３２と出力軸１２との間には、常時噛み合い式のギア対３３が設けられている。ギア対３３は、出力軸１２に固定された第１ギア３４と、中間部材３２に固定されて第１ギア３４と噛み合う第２ギア３５とを備えている。ＭＧクラッチ３１は、ロータ軸３ａと入力軸１１とが一体に回転するようにこれらを係合する入力軸係合状態と、ロータ軸３ａと中間部材３２とが一体に回転するようにこれらを係合する出力軸係合状態と、ロータ軸３ａが入力軸１１及び出力軸１２のいずれとも係合しない電動機解放状態とに切り替え可能に構成されている。ＭＧクラッチ３１としては、例えばロータ軸３ａに一体回転するスリーブを設け、そのスリーブの位置を切り替えて係合先を切り替える周知のクラッチを使用すればよい。   The rotor shaft 3a of the MG 3 is provided with an MG clutch 31 as a second clutch means and an intermediate member 32. The intermediate member 32 is supported by the rotor shaft 3a so as to be relatively rotatable. A constantly meshing gear pair 33 is provided between the intermediate member 32 and the output shaft 12. The gear pair 33 includes a first gear 34 that is fixed to the output shaft 12, and a second gear 35 that is fixed to the intermediate member 32 and meshes with the first gear 34. The MG clutch 31 engages the input shaft engagement state in which the rotor shaft 3a and the input shaft 11 are engaged with each other so that the rotor shaft 3a and the input shaft 11 rotate integrally, and the rotor shaft 3a and the intermediate member 32 rotate together. It is configured to be switchable between an output shaft engagement state to be engaged and a motor release state in which the rotor shaft 3a is not engaged with either the input shaft 11 or the output shaft 12. As the MG clutch 31, for example, a well-known clutch may be used in which a sleeve that rotates integrally with the rotor shaft 3a is provided and the position of the sleeve is switched to switch the engagement destination.

変速機１０の各スリーブ２６〜２９は、運転者が操作するシフトレバー３６と接続されている。図２は、シフトレバー３６のシフトパターン３７を示している。シフトパターン３７は、この図の左右方向に延びるセレクト経路３８と、そのセレクト経路３８から図の上下方向に延びる７つのシフト経路３９とを備えている。シフトレバー３６は、これらセレクト経路３８及び各シフト経路３９を移動可能に設けられている。この図に示すように７つのシフト経路３９には、１速〜５速、後進Ｒ、及びＥＶ走行ＥＶが設定されている。なお、１速〜５速については周知のシフトパターンと同様に数字のみを示す。セレクト経路３８には、ニュートラルＮが設定されている。   The sleeves 26 to 29 of the transmission 10 are connected to a shift lever 36 operated by the driver. FIG. 2 shows a shift pattern 37 of the shift lever 36. The shift pattern 37 includes a select path 38 extending in the left-right direction in the figure and seven shift paths 39 extending from the select path 38 in the vertical direction in the figure. The shift lever 36 is provided so as to be movable along the select path 38 and the shift paths 39. As shown in this figure, the seven shift paths 39 are set with 1st to 5th speed, reverse R, and EV travel EV. For the 1st to 5th speeds, only numbers are shown as in the known shift pattern. Neutral N is set in the select path 38.

このシフトパターン３７において、シフトレバー３６が１速に操作された場合、第１スリーブ２６が１速位置に、第２〜第４スリーブ２７〜２９がそれぞれ解放位置に切り替わる。シフトレバー３６が２速に操作された場合、第２スリーブ２７が２速位置に、第１、第３、第４スリーブ２６、２８、２９がそれぞれ解放位置に切り替わる。シフトレバー３６が３速に操作された場合、第２スリーブ２７が３速位置に、第１、第３、第４スリーブ２６、２８、２９がそれぞれ解放位置に切り替わる。シフトレバー３６が４速に操作された場合、第３スリーブ２８が４速位置に、第１、第２、第４スリーブ２６、２７、２９がそれぞれ解放位置に切り替わる。シフトレバー３６が５速に操作された場合、第３スリーブ２８が５速位置に、第１、第２、第４スリーブ２６、２７、２９がそれぞれ解放位置に切り替わる。シフトレバー３６が後進Ｒに操作された場合、第４スリーブ２９がリバース位置に、第１〜第３スリーブ２６〜２８がそれぞれ解放位置に切り替わる。シフトレバー３６がＥＶ走行ＥＶ又はニュートラルＮに操作された場合、第１〜第４スリーブ２６〜２９が解放位置に切り替わる。この場合、入力軸１１と出力軸１２との間の動力伝達が遮断される。以降、この状態をニュートラル状態と称する。このようにシフトレバー３６と各スリーブ２６〜２９とは連動するように接続されている。そのため、変速機１０は運転者がシフトレバー３６を操作して変速を行う、いわゆるマニュアル式の変速機として構成されている。   In the shift pattern 37, when the shift lever 36 is operated to the first speed, the first sleeve 26 is switched to the first speed position, and the second to fourth sleeves 27 to 29 are switched to the release position. When the shift lever 36 is operated to the second speed, the second sleeve 27 is switched to the second speed position, and the first, third, and fourth sleeves 26, 28, and 29 are switched to the release position. When the shift lever 36 is operated to the third speed, the second sleeve 27 is switched to the third speed position, and the first, third, and fourth sleeves 26, 28, and 29 are switched to the release position. When the shift lever 36 is operated to the fourth speed, the third sleeve 28 is switched to the fourth speed position, and the first, second, and fourth sleeves 26, 27, and 29 are switched to the release position. When the shift lever 36 is operated to the fifth speed, the third sleeve 28 is switched to the fifth speed position, and the first, second, and fourth sleeves 26, 27, and 29 are switched to the release position. When the shift lever 36 is operated to reverse R, the fourth sleeve 29 is switched to the reverse position, and the first to third sleeves 26 to 28 are switched to the release position. When the shift lever 36 is operated to EV traveling EV or neutral N, the first to fourth sleeves 26 to 29 are switched to the release position. In this case, power transmission between the input shaft 11 and the output shaft 12 is interrupted. Hereinafter, this state is referred to as a neutral state. As described above, the shift lever 36 and the sleeves 26 to 29 are connected to each other. Therefore, the transmission 10 is configured as a so-called manual transmission in which the driver operates the shift lever 36 to change gears.

この車両１では、エンジン２、ＭＧ３、及びＭＧクラッチ３１の動作を制御することにより複数の走行モードが実現される。複数の走行モードとしては、エンジン２の動力で走行する内燃機関走行モード、エンジン２及びＭＧ３の両方の動力で走行するＨＶ走行モード、ＭＧ３の動力のみで走行するＥＶ走行モードが設定されている。内燃機関走行モード及びＨＶ走行モードは、シフトレバー３６が１速〜５速又は後進Ｒに操作された場合に実行される。なお、内燃機関走行モードとＨＶ走行モードの切り替えは、車両１に要求される速度やトルク等に応じて適宜に行われる。ＥＶ走行モードは、シフトレバー３６がＥＶ走行ＥＶの位置に操作された場合に実行される。   In the vehicle 1, a plurality of travel modes are realized by controlling the operations of the engine 2, the MG 3, and the MG clutch 31. As the plurality of travel modes, an internal combustion engine travel mode that travels using the power of the engine 2, an HV travel mode that travels using the power of both the engine 2 and the MG3, and an EV travel mode that travels using only the power of the MG3 are set. The internal combustion engine travel mode and the HV travel mode are executed when the shift lever 36 is operated from the first speed to the fifth speed or reverse R. Note that switching between the internal combustion engine travel mode and the HV travel mode is appropriately performed according to the speed, torque, and the like required for the vehicle 1. The EV traveling mode is executed when the shift lever 36 is operated to the EV traveling EV position.

内燃機関走行モードでは、エンジン２が運転状態に切り替えられ、ＭＧクラッチ３１が電動機解放状態に切り替えられる。そして、変速機１０が運転者によって１速〜５速又は後進Ｒに適宜に切り替えられる。ＨＶ走行モードでは、内燃機関走行モードの状態からＭＧクラッチ３１が入力軸係合状態又は出力軸係合状態に切り替えられる。そして、ＭＧ３を電動機として機能させる。ＥＶ走行モードでは、シフトレバー３６がＥＶ走行ＥＶに操作されるため上述したように第１〜第４スリーブ２６〜２９が解放位置に切り替えられる。また、エンジン２を停止させる。ＭＧクラッチ３１は出力軸係合状態に切り替えられ、ＭＧ３を電動機として機能させる。   In the internal combustion engine traveling mode, the engine 2 is switched to the operating state, and the MG clutch 31 is switched to the motor released state. Then, the transmission 10 is appropriately switched from the first speed to the fifth speed or reverse R by the driver. In the HV travel mode, the MG clutch 31 is switched from the internal combustion engine travel mode state to the input shaft engagement state or the output shaft engagement state. And let MG3 function as an electric motor. In the EV traveling mode, since the shift lever 36 is operated to the EV traveling EV, the first to fourth sleeves 26 to 29 are switched to the release position as described above. Further, the engine 2 is stopped. The MG clutch 31 is switched to the output shaft engaged state, and causes the MG 3 to function as an electric motor.

エンジン２、ＭＧ３、及びＭＧクラッチ３１の動作は、制御装置５０にて制御される。制御装置５０は、マイクロプロセッサ及びその動作に必要なＲＡＭ、ＲＯＭ等の周辺機器を含んだコンピュータユニットとして構成されている。制御装置５０は、車両１を適切に走行させるための各種制御プログラムを保持している。制御装置５０は、これらのプログラムを実行することによりエンジン２、ＭＧ３等の制御対象に対する制御を行っている。制御装置５０には、車両１に係る情報を取得するための種々のセンサが接続されている。例えば、クラッチペダル９が踏み込まれているときに信号を出力するクラッチペダルセンサ５１、車両１の速度に対応した信号を出力する車速センサ５２、及び入力軸１１の回転数に対応した信号を出力する入力軸回転数センサ５３等が接続されている。この他にも制御装置５０には種々のセンサが接続されているが、それらの図示は省略した。   Operations of the engine 2, the MG 3, and the MG clutch 31 are controlled by the control device 50. The control device 50 is configured as a computer unit including a microprocessor and peripheral devices such as RAM and ROM necessary for its operation. The control device 50 holds various control programs for causing the vehicle 1 to travel appropriately. The control device 50 controls these control objects such as the engine 2 and the MG 3 by executing these programs. Various sensors for acquiring information related to the vehicle 1 are connected to the control device 50. For example, a clutch pedal sensor 51 that outputs a signal when the clutch pedal 9 is depressed, a vehicle speed sensor 52 that outputs a signal corresponding to the speed of the vehicle 1, and a signal corresponding to the rotational speed of the input shaft 11 are output. An input shaft rotational speed sensor 53 and the like are connected. In addition to this, various sensors are connected to the control device 50, but they are not shown.

変速機１０のギア段の切替時に入力軸１１にＭＧ３が接続されていると、入力軸１１の慣性質量が大きくなるためシンクロ機構の負荷が増加する。そこで、制御装置５０は、運転者によって変速機１０のギア段が切り替えられているときに入力軸１１からＭＧ３が切り離されるようにＭＧクラッチ３１を制御する。図３は、制御装置５０がＭＧクラッチ３１をこのように制御するために実行するＭＧ接続制御ルーチンを示している。この制御ルーチンは、車両１の走行中に所定の周期で繰り返し実行される。また、この制御ルーチンは、制御装置５０が実行する他のルーチンと並行に実行される。   If the MG 3 is connected to the input shaft 11 when the gear stage of the transmission 10 is switched, the inertial mass of the input shaft 11 increases and the load on the synchronization mechanism increases. Therefore, control device 50 controls MG clutch 31 so that MG3 is disconnected from input shaft 11 when the gear of transmission 10 is switched by the driver. FIG. 3 shows an MG connection control routine executed by the control device 50 to control the MG clutch 31 in this way. This control routine is repeatedly executed at a predetermined cycle while the vehicle 1 is traveling. In addition, this control routine is executed in parallel with other routines executed by the control device 50.

この制御ルーチンにおいて制御装置５０は、まずステップＳ１１で車両１の走行状態を取得する。走行状態としては、例えば車両１の速度（車速）、入力軸１１の回転数、及び現在選択されているギア段等が取得される。次のステップＳ１２において制御装置５０はＭＧクラッチ３１が入力軸係合状態か否か判定する。ＭＧクラッチ３１が出力軸係合状態又は電動機解放状態と判定した場合には、今回の制御ルーチンを終了する。   In this control routine, the control device 50 first acquires the traveling state of the vehicle 1 in step S11. As the running state, for example, the speed (vehicle speed) of the vehicle 1, the rotation speed of the input shaft 11, the currently selected gear stage, and the like are acquired. In next step S12, control device 50 determines whether or not MG clutch 31 is in the input shaft engaged state. When it is determined that the MG clutch 31 is in the output shaft engaged state or the motor released state, the current control routine is terminated.

一方、ＭＧクラッチ３１が入力軸係合状態と判定した場合にはステップＳ１３に進み、制御装置５０はエンジンクラッチ３０が解放状態か否か判定する。この判定はクラッチペダルセンサ５１の出力信号に基づいて行えばよい。エンジンクラッチ３０が係合状態と判定した場合には、今回の制御ルーチンを終了する。   On the other hand, if it is determined that the MG clutch 31 is in the input shaft engaged state, the process proceeds to step S13, and the control device 50 determines whether or not the engine clutch 30 is in the released state. This determination may be made based on the output signal of the clutch pedal sensor 51. If it is determined that the engine clutch 30 is in the engaged state, the current control routine is terminated.

一方、エンジンクラッチ３０が解放状態と判定した場合にはステップＳ１４に進み、制御装置５０は推定入力軸回転数Ｎｉｎ＿ｅを算出する。この処理では、変速前のギア段に対応する変速ギア対にて入力軸１１と出力軸１２とが動力伝達可能に接続されていると仮定し、この状態で出力軸１２にて入力軸１１が回転駆動された場合の入力軸１１の回転数を推定入力軸回転数Ｎｉｎ＿ｅとして算出する。上述したように出力軸１２と駆動輪５とは動力伝達可能に接続されているため、出力軸１２の回転数は車速と相関している。そのため、推定入力軸回転数Ｎｉｎ＿ｅは車速及びギア段の変速比に基づいて算出される。   On the other hand, when it determines with the engine clutch 30 being a releasing state, it progresses to step S14 and the control apparatus 50 calculates the estimated input shaft rotational speed Nin_e. In this process, it is assumed that the input shaft 11 and the output shaft 12 are connected so as to be able to transmit power in the transmission gear pair corresponding to the gear stage before the shift. In this state, the input shaft 11 is connected to the output shaft 12. The rotational speed of the input shaft 11 when driven to rotate is calculated as the estimated input shaft rotational speed Nin_e. As described above, since the output shaft 12 and the drive wheel 5 are connected so that power can be transmitted, the rotational speed of the output shaft 12 correlates with the vehicle speed. Therefore, the estimated input shaft speed Nin_e is calculated based on the vehicle speed and the gear ratio of the gear stage.

続くステップＳ１５において制御装置５０は、ＭＧ３から入力軸１１に微小トルクを印加する微小トルク印加制御を実行する。なお、微小トルクとしては、例えば運転者が入力軸１１から変速前のギア段のドライブギアを切り離すシフト操作、いわゆるギア抜けシフト操作をする際に運転者が違和感を感じない程度のトルクが設定される。また、この微小トルクの回転方向には、入力軸１１がエンジン２にて回転駆動される際の回転方向が設定される。   In subsequent step S <b> 15, the control device 50 executes minute torque application control for applying minute torque from the MG 3 to the input shaft 11. As the minute torque, for example, a torque is set so that the driver does not feel uncomfortable when the driver performs a shift operation for separating the drive gear of the gear stage before the shift from the input shaft 11, that is, a so-called gear removal shift operation. The Further, the rotation direction when the input shaft 11 is rotationally driven by the engine 2 is set as the rotation direction of the minute torque.

次のステップＳ１６において制御装置５０は、変速機１０がニュートラル状態になったか否か判定する。入力軸１１と変速前のギア段のドライブギアとが動力伝達可能に接続されている場合は、入力軸１１が出力軸１２によって回転駆動される。そのため、入力軸１１に微小トルクを印加しても実際の入力軸１１の回転数（以降、実入力軸回転数と称する。）Ｎｉｎは推定入力軸回転数Ｎｉｎ＿ｅに対して殆ど変化しない。一方、変速機１０がニュートラル状態になっている場合には入力軸１１と出力軸１２との間の動力伝達が遮断されているので、実入力軸回転数Ｎｉｎは推定入力軸回転数Ｎｉｎ＿ｅに対して大きく変化する。そのため、例えば実入力軸回転数Ｎｉｎが推定入力軸回転数Ｎｉｎ＿ｅ−Ｃ１を下限値とし、推定入力軸回転数Ｎｉｎ＿ｅ＋Ｃ１を上限値とした回転数範囲から所定の判定時間Ｔ１以上の間外れた場合に変速機１０がニュートラル状態になったと判定できる。すなわち、以下に示す式（１）が判定時間Ｔ１の間満たされなかった場合にニュートラル状態になったと判定すればよい。   In the next step S16, the control device 50 determines whether or not the transmission 10 is in a neutral state. When the input shaft 11 and the drive gear of the gear stage before the shift are connected so as to be able to transmit power, the input shaft 11 is rotationally driven by the output shaft 12. Therefore, even if a minute torque is applied to the input shaft 11, the actual rotational speed of the input shaft 11 (hereinafter referred to as the actual input shaft rotational speed) Nin hardly changes with respect to the estimated input shaft rotational speed Nin_e. On the other hand, when the transmission 10 is in the neutral state, power transmission between the input shaft 11 and the output shaft 12 is interrupted, so the actual input shaft rotational speed Nin is smaller than the estimated input shaft rotational speed Nin_e. Change greatly. Therefore, for example, when the actual input shaft rotational speed Nin deviates from the rotational speed range with the estimated input shaft rotational speed Nin_e−C1 as the lower limit and the estimated input shaft rotational speed Nin_e + C1 as the upper limit for a predetermined determination time T1 or more. It can be determined that the transmission 10 is in the neutral state. That is, what is necessary is just to determine that it came to the neutral state when the following formula | equation (1) is not satisfy | filled during determination time T1.

Ｎｉｎ＿ｅ−Ｃ１≦Ｎｉｎ≦Ｎｉｅ＿ｅ＋Ｃ１ ・・・（１）     Nin_e−C1 ≦ Nin ≦ Nie_e + C1 (1)

なお、判定閾値Ｃ１は、例えば入力軸１１に印加する微小トルクの大きさ等に応じて適宜に設定すればよい。また、判定時間Ｔ１は、実入力軸回転数Ｎｉｎが瞬間的にこの回転数範囲外になったときにニュートラル状態になったと誤判定しないように適宜に設定すればよい。   Note that the determination threshold C1 may be appropriately set according to the magnitude of the minute torque applied to the input shaft 11, for example. The determination time T1 may be appropriately set so as not to erroneously determine that the neutral state has been reached when the actual input shaft rotation speed Nin instantaneously falls outside this rotation speed range.

変速機１０がニュートラル状態ではないと判定した場合にはステップＳ１５に戻り、制御装置５０は変速機１０がニュートラル状態になるまでステップＳ１５、Ｓ１６を繰り返し実行する。一方、変速機１０がニュートラル状態と判定した場合にはステップＳ１７に進み、制御装置５０はＭＧ３から入力軸１１への微小トルクの印加を停止する。次のステップＳ１８において制御装置５０は、ＭＧクラッチ３１を電動機解放状態に切り替える。その後、今回の制御ルーチンを終了する。   If it is determined that the transmission 10 is not in the neutral state, the process returns to step S15, and the control device 50 repeatedly executes steps S15 and S16 until the transmission 10 is in the neutral state. On the other hand, when it is determined that the transmission 10 is in the neutral state, the process proceeds to step S <b> 17, and the control device 50 stops applying the minute torque from the MG 3 to the input shaft 11. In next step S18, control device 50 switches MG clutch 31 to the motor released state. Thereafter, the current control routine is terminated.

図４は、車両１において変速機１０が５速から４速に変速されたときのＭＧクラッチ３１の状態、ＭＧ３のトルク、及び実入力軸回転数Ｎｉｎのそれぞれの時間変化の一例を示している。また、この図には、エンジンクラッチ３０の状態、変速機１０の状態、及びＭＧ３の回転数Ｎｍｇのそれぞれの時間変化の一例も示した。なお、この図中のＮｉｎ＿４ｔｈは変速機１０が４速のときの入力軸１１の回転数を示し、Ｎｉｎ＿５ｔｈは変速機１０が５速のときの入力軸１１の回転数を示している。そして、この図では５速から４速に変速されるので、推定入力軸回転数Ｎｉｎ＿ｅには、Ｎｉｎ＿５ｔｈが設定される。   FIG. 4 shows an example of changes over time in the state of the MG clutch 31, the torque of the MG 3, and the actual input shaft speed Nin when the transmission 10 is shifted from the fifth speed to the fourth speed in the vehicle 1. . This figure also shows an example of changes over time in the state of the engine clutch 30, the state of the transmission 10, and the rotational speed Nmg of the MG3. In this figure, Nin_4th indicates the rotational speed of the input shaft 11 when the transmission 10 is at the fourth speed, and Nin_5th indicates the rotational speed of the input shaft 11 when the transmission 10 is at the fifth speed. In this figure, since the speed is changed from the fifth speed to the fourth speed, Nin_5th is set to the estimated input shaft rotational speed Nin_e.

この図では時刻ｔ１においてエンジンクラッチ３０が解放状態に切り替えられている。その後、時刻ｔ２において図３のステップＳ１５が実行され、入力軸１１に微小トルクが印加されている。しかしながら、この時刻ｔ２ではまだ変速機１０が５速の状態にあるため、実入力軸回転数Ｎｉｎは推定入力軸回転数Ｎｉｎ＿５ｔｈに対して殆ど変化しない。その後、時刻ｔ３において変速機１０がニュートラル状態になると実入力軸回転数Ｎｉｎが推定入力軸回転数Ｎｉｎ＿５ｔｈに対して大きく変化する。そのため、図３のステップＳ１６が肯定判定され、時刻ｔ４において入力軸１１への微小トルクの印加が停止される。続いて時刻ｔ５では、ＭＧクラッチ３１が電動機解放状態に切り替えられる。そして、ＭＧ３が停止される。なお、この図において時刻ｔ５まではＭＧクラッチ３１が入力軸係合状態であるため、ＭＧ３の回転数Ｎｍｇは実入力軸回転数Ｎｉｎと同じ値となる。その後、時刻ｔ６において変速機１０が４速に切り替えられ、時刻ｔ７においてクラッチペダル９の踏み込みが解除されてエンジンクラッチ３０が解放状態から係合状態に切り替わり始める。   In this figure, the engine clutch 30 is switched to the released state at time t1. Thereafter, step S15 of FIG. 3 is executed at time t2, and a minute torque is applied to the input shaft 11. However, since the transmission 10 is still in the fifth speed at time t2, the actual input shaft rotational speed Nin hardly changes with respect to the estimated input shaft rotational speed Nin_5th. Thereafter, when the transmission 10 is in a neutral state at time t3, the actual input shaft speed Nin greatly changes with respect to the estimated input shaft speed Nin_5th. Therefore, an affirmative determination is made in step S16 in FIG. 3, and application of the minute torque to the input shaft 11 is stopped at time t4. Subsequently, at time t5, the MG clutch 31 is switched to the motor released state. Then, MG3 is stopped. In this figure, since the MG clutch 31 is in the input shaft engagement state until time t5, the rotation speed Nmg of MG3 is the same value as the actual input shaft rotation speed Nin. Thereafter, the transmission 10 is switched to the fourth speed at time t6, the depression of the clutch pedal 9 is released at time t7, and the engine clutch 30 starts to switch from the released state to the engaged state.

以上説明したように本発明によれば、運転者が変速機１０の変速操作を行ったときに入力軸１１に微小トルクを印加し、入力軸１１の回転数を積極的に変化させるので、変速機１０がニュートラル状態になったか否か迅速に判定することができる。また、これによりＭＧクラッチ３１を迅速に電動機解放状態に切り替えることができる。そのため、ＭＧクラッチ３１が入力軸係合状態のまま変速機１０が変速後のギア段に切り替えられることを防止できる。そのため、変速機１０のシンクロ機構の負荷を軽減できる。   As described above, according to the present invention, a minute torque is applied to the input shaft 11 when the driver performs a speed change operation of the transmission 10, and the rotational speed of the input shaft 11 is positively changed. It can be quickly determined whether or not the machine 10 is in the neutral state. In addition, this makes it possible to quickly switch the MG clutch 31 to the motor released state. Therefore, it is possible to prevent the transmission 10 from being switched to the gear stage after the shift while the MG clutch 31 is in the input shaft engaged state. Therefore, the load on the synchronization mechanism of the transmission 10 can be reduced.

なお、図３のステップＳ１２〜Ｓ１５を実行することにより制御装置５０が本発明のトルク印加手段として機能し、図３のステップＳ１６を実行することにより制御装置５０が本発明のニュートラル判定手段として機能する。また、図３のステップＳ１８を実行することにより制御装置５０が本発明の制御手段として機能し、図３のステップＳ１４を実行することにより制御装置５０が本発明の入力軸回転数推定手段として機能する。   Note that the control device 50 functions as the torque application means of the present invention by executing steps S12 to S15 of FIG. 3, and the control device 50 functions as the neutral determination means of the present invention by executing step S16 of FIG. To do. Further, the control device 50 functions as the control means of the present invention by executing step S18 of FIG. 3, and the control device 50 functions as the input shaft rotational speed estimation means of the present invention by executing step S14 of FIG. To do.

なお、図３のステップＳ１６で変速機１０がニュートラル状態か否か判定する方法は、上述した判定方法に限定されない。例えば、判定に使用する回転数範囲を設定する方法は、推定入力軸回転数Ｎｉｎ＿ｅを用いた方法に限定されない。車速及びギア段と判定に使用する回転数範囲との関係を予め実験や数値計算等で求めて制御装置５０のＲＯＭにマップとして記憶させておき、そのマップを参照して回転数範囲を設定してもよい。   Note that the method for determining whether or not the transmission 10 is in the neutral state in step S16 of FIG. 3 is not limited to the determination method described above. For example, the method of setting the rotation speed range used for the determination is not limited to the method using the estimated input shaft rotation speed Nin_e. The relationship between the vehicle speed and the gear position and the rotational speed range used for the determination is obtained in advance by experiment or numerical calculation and stored as a map in the ROM of the control device 50, and the rotational speed range is set with reference to the map. May be.

また、図４に示したように入力軸１１と変速前のギア段のドライブギアとが動力伝達可能に接続されている場合は入力軸１１に微小トルクを印加しても実入力軸回転数Ｎｉｎは殆ど変化しない。これに対して変速機１０がニュートラル状態の場合には微小トルクを印加すると実入力軸回転数Ｎｉｎが大きく変化する。そのため、単位時間当たりの実入力軸回転数Ｎｉｎの変化量、すなわち実入力軸回転数Ｎｉｎの時間微分値に基づいて変速機１０がニュートラル状態か否か判定することもできる。具体的には、入力軸１１に微小トルクを印加しているときの実入力軸回転数Ｎｉｎの時間微分値が所定の判定時間Ｔ２以上の間予め設定した判定閾値Ｃ２以上になった場合に変速機１０がニュートラル状態になったと判定できる。なお、判定閾値Ｃ２は、例えば微小トルクの大きさに基づいて適宜に設定すればよい。また、判定時間Ｔ２は誤判定が生じないように適宜に設定すればよい。このように実入力軸回転数Ｎｉｎの時間微分値に基づいて判定する場合には推定入力軸回転数Ｎｉｎ＿ｅを使用しないので、図３のステップＳ１４を省略してもよい。   Further, as shown in FIG. 4, when the input shaft 11 and the drive gear of the gear stage before the shift are connected so as to be able to transmit power, the actual input shaft rotation speed Nin even if a minute torque is applied to the input shaft 11. Hardly changes. On the other hand, when the transmission 10 is in the neutral state, the actual input shaft rotational speed Nin greatly changes when a small torque is applied. Therefore, it can be determined whether or not the transmission 10 is in the neutral state based on the amount of change in the actual input shaft speed Nin per unit time, that is, the time differential value of the actual input shaft speed Nin. Specifically, the shift is performed when the time differential value of the actual input shaft rotational speed Nin when a minute torque is applied to the input shaft 11 is equal to or greater than a predetermined determination threshold C2 for a predetermined determination time T2 or longer. It can be determined that the machine 10 is in a neutral state. Note that the determination threshold C2 may be set as appropriate based on the magnitude of the minute torque, for example. Further, the determination time T2 may be set as appropriate so that erroneous determination does not occur. As described above, when the determination is made based on the time differential value of the actual input shaft speed Nin, the estimated input shaft speed Nin_e is not used, and therefore step S14 in FIG. 3 may be omitted.

本発明は、上述した形態に限定されることなく、種々の形態にて実施することができる。例えば、本発明が適用される変速機は最高段が５速の変速機に限定されない。本発明は例えば４速又は６速等の５速以外のギア段が最高段の変速機に適用してもよい。また、本発明が適用される変速機は、複数のスリーブが全て入力軸に設けられた変速機に限定されない。例えば、複数のスリーブの一部が入力軸に設けられ、残りのスリーブが出力軸に設けられた変速機、及び複数のスリーブが全て出力軸に設けられた変速機に本発明を適用してもよい。   The present invention is not limited to the above-described form and can be implemented in various forms. For example, the transmission to which the present invention is applied is not limited to a transmission having a maximum speed of 5 speeds. The present invention may be applied to a transmission having the highest gear stage other than the fifth speed such as the fourth speed or the sixth speed. Further, the transmission to which the present invention is applied is not limited to a transmission in which a plurality of sleeves are all provided on the input shaft. For example, the present invention may be applied to a transmission in which a part of a plurality of sleeves is provided on an input shaft and the remaining sleeves are provided on an output shaft, and a transmission in which a plurality of sleeves are all provided on an output shaft. Good.

本発明が適用される変速機のシンクロ機構は、キー式シンクロメッシュ機構に限定されない。本発明に設けられる変速機には、変速時に摩擦力を利用して回転軸とギアとの同期を行う種々のシンクロ機構を設けてよい。   The synchromesh mechanism of the transmission to which the present invention is applied is not limited to the key type synchromesh mechanism. The transmission provided in the present invention may be provided with various synchro mechanisms that synchronize the rotating shaft and the gear by using frictional force during shifting.

１ 車両
２ 内燃機関
３ モータ・ジェネレータ（電動機）
５ 駆動輪
９ クラッチペダル
１０ 変速機
１１ 入力軸
３０ エンジンクラッチ（第１クラッチ手段）
３１ ＭＧクラッチ（第２クラッチ手段）
３６ シフトレバー
５０ 制御装置（トルク印加手段、ニュートラル判定手段、制御手段、入力軸回転数推定手段） DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vehicle 2 Internal combustion engine 3 Motor generator (electric motor)
5 Drive Wheel 9 Clutch Pedal 10 Transmission 11 Input Shaft 30 Engine Clutch (First Clutch Means)
31 MG clutch (second clutch means)
36 shift lever 50 control device (torque application means, neutral determination means, control means, input shaft rotational speed estimation means)

Claims (4)

互いに大きさが異なる変速比が設定された複数のギア段を有し、シフトレバーの操作にてギア段が切り替えられるマニュアル式の変速機と、前記変速機の入力軸と第１クラッチ手段を介して接続された内燃機関と、前記入力軸と第２クラッチ手段を介して接続された電動機と、前記変速機の出力軸と動力伝達可能に接続された駆動輪と、を備え、
前記第１クラッチ手段は、クラッチペダルにて操作されることにより前記内燃機関と前記入力軸との間の動力伝達を許容する係合状態とその動力伝達を阻止する解放状態とに切り替えられ、
前記変速機には、ギア段の切替時に切替後に使用されるギアとそのギアが設けられた軸とを摩擦力を利用して同期させるシンクロ機構が設けられているハイブリッド車両に適用される制御装置において、
前記第２クラッチ手段が前記電動機と前記入力軸とを動力伝達可能に接続する入力軸係合状態のときに前記第１クラッチ手段が前記係合状態から前記解放状態に切り替えられた場合に、前記入力軸に前記電動機からトルクが印加されるように前記電動機を制御するトルク印加手段と、前記トルク印加手段によりトルクが印加されているときの前記入力軸の回転数に基づいて前記変速機が前記入力軸と前記出力軸との間の動力伝達が遮断されたニュートラル状態に切り替わったか否か判定するニュートラル判定手段と、前記ニュートラル判定手段により前記変速機が前記ニュートラル状態に切り替わったと判定された場合に前記第２クラッチを前記入力軸から前記電動機が切り離される電動機解放状態に切り替える制御手段と、を備えた制御装置。 A manual type transmission having a plurality of gear stages having different speed ratios set to each other, the gear stage being switched by operating a shift lever, an input shaft of the transmission, and a first clutch means An internal combustion engine connected to each other, an electric motor connected to the input shaft via second clutch means, and a drive wheel connected to the output shaft of the transmission so as to transmit power,
The first clutch means is switched to an engaged state allowing power transmission between the internal combustion engine and the input shaft and a disengaged state preventing the power transmission by being operated by a clutch pedal.
The transmission is applied to a hybrid vehicle provided with a synchro mechanism that synchronizes a gear used after switching at the time of switching of a gear stage and a shaft provided with the gear by using frictional force. In
When the first clutch means is switched from the engaged state to the released state when the second clutch means is in an input shaft engaged state in which the electric motor and the input shaft are connected so as to be able to transmit power, Torque applying means for controlling the electric motor so that torque is applied to the input shaft from the electric motor, and the transmission based on the rotational speed of the input shaft when torque is applied by the torque applying means. When it is determined by the neutral determination means that the power transmission between the input shaft and the output shaft is switched to the neutral state where the power transmission is cut off, and when the transmission is determined to be switched to the neutral state by the neutral determination means Control means for switching the second clutch to a motor release state in which the motor is disconnected from the input shaft. . 前記ニュートラル判定手段は、前記トルク印加手段によりトルクが印加されているときの前記入力軸の回転数が予め設定した所定の回転数範囲外になった場合に前記変速機が前記ニュートラル状態に切り替わったと判定する請求項１に記載の制御装置。   The neutral determination means is configured to switch the transmission to the neutral state when the rotational speed of the input shaft when torque is applied by the torque applying means is outside a predetermined rotational speed range set in advance. The control device according to claim 1 for determining. 前記第１クラッチ手段が前記解放状態に切り替えられる直前の前記変速機のギア段に基づいて前記入力軸の回転数を推定する入力軸回転数推定手段をさらに備え、
前記回転数範囲は、前記入力軸回転数推定手段により推定された回転数に基づいて設定される請求項２に記載の制御装置。 Input shaft rotation speed estimation means for estimating the rotation speed of the input shaft based on a gear stage of the transmission immediately before the first clutch means is switched to the released state;
The control device according to claim 2, wherein the rotation speed range is set based on a rotation speed estimated by the input shaft rotation speed estimation means. 前記ニュートラル判定手段は、前記トルク印加手段によりトルクが印加されているときの前記入力軸の回転数の時間微分値が所定の判定値以上の場合に前記変速機が前記ニュートラル状態に切り替わったと判定する請求項１に記載の制御装置。   The neutral determination means determines that the transmission has been switched to the neutral state when the time differential value of the rotational speed of the input shaft when torque is applied by the torque application means is greater than or equal to a predetermined determination value. The control device according to claim 1.
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