JP2016088237A - Hybrid vehicle control device - Google Patents

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大樹 坂下
Hiroki Sakashita
大樹 坂下
真弘 鈴木
Shinko Suzuki
真弘 鈴木
智彦 荒木
Tomohiko Araki
智彦 荒木
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To make it possible to eliminate a discomfort that a driver may feel during shifting and to improve drivability and acceleration performance of a hybrid vehicle provided with an electric motor between an internal combustion engine and a mechanical automatic transmission and configured to be able to connect the combustion engine to the electric motor via a clutch mechanism.SOLUTION: The present invention provides a control device for a hybrid vehicle that is provided with an automatic clutch mechanism 4 interposed between an internal combustion engine 1 and a motor-generator 2 and that is configured to allow the automatic clutch mechanism 4 to be switched over between a clutch connection state and a clutch disconnection state, controls the motor-generator to drive an input shaft of the mechanical automatic transmission to rotate so as to assist the vehicle in traveling and variably controls a degree of assistance in response to the magnitude of travel resistance after shifting operation on the mechanical automatic transmission is completed in the clutch disconnection state until the automatic clutch mechanism is switched into the clutch connection state during automatic shifting.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、内燃機関と電動機を駆動源として備えたＨＥＶ（Ｈｙｂｒｉｄ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｖｅｈｉｃｌｅ：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 HEV (Hybrid Electric Vehicle) including an internal combustion engine and an electric motor as drive sources.

例えば、特許文献１には、内燃機関と、同期装置を備えた機械式自動変速機と、内燃機関と機械式自動変速機との間に介装された電動モータと、を備えたハイブリッド車両において、変速時の同期作用を前記同期装置による同期と前記電動モータの回転制御との双方により行う併用同期機能を有すると共に、前記同期装置の入力回転数と前記電動モータの目標回転数との差が一定値より大きいときは、前記併用同期機能による同期を行い、前記一定値より小さいときは前記同期装置による同期のみとすることを特徴とするハイブリッド自動車の制御装置が記載されている。   For example, Patent Document 1 discloses a hybrid vehicle that includes an internal combustion engine, a mechanical automatic transmission that includes a synchronization device, and an electric motor that is interposed between the internal combustion engine and the mechanical automatic transmission. And having a combined synchronization function for performing synchronization at the time of shifting by both synchronization by the synchronization device and rotation control of the electric motor, and the difference between the input rotation speed of the synchronization device and the target rotation speed of the electric motor is A hybrid vehicle control device is described in which synchronization by the combined synchronization function is performed when larger than a certain value, and only synchronization by the synchronizing device is performed when smaller than the certain value.

特開２００５−１１４１０７号公報JP-A-2005-114107

ところで、特許文献１や図１に示されるように、内燃機関の出力軸と、機械式自動変速機（ＡＴＭ：Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｍａｎｕａｌ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）の入力軸と、の間に電動モータを備えると共に、自動クラッチ機構を介して内燃機関の出力軸を電動モータの回転軸に対して接断可能（接続状態と、切断状態と、を切り替え可能）に構成したハイブリッド車両において、従来、機械式自動変速機により自動変速する際には、自動クラッチ機構により、内燃機関の出力軸と、電動モータの回転軸延いては機械式自動変速機の入力軸と、の回転連結を切り離した状態（切断状態）とし、内燃機関及び電動モータの出力トルクをゼロに制限してから実施している。   By the way, as shown in Patent Document 1 and FIG. 1, an automatic clutch mechanism is provided with an electric motor between an output shaft of an internal combustion engine and an input shaft of an automatic mechanical transmission (ATM). In conventional hybrid vehicles configured so that the output shaft of the internal combustion engine can be connected to and disconnected from the rotating shaft of the electric motor via a motor (switching between connected state and disconnected state) is conventionally performed automatically by a mechanical automatic transmission. In this case, the automatic clutch mechanism causes the rotational connection between the output shaft of the internal combustion engine and the rotation shaft of the electric motor, and thus the input shaft of the mechanical automatic transmission, to be disconnected (disconnected state). And it is implemented after limiting the output torque of the electric motor to zero.

従って、運転者（ドライバ）は、アクセルペダルを踏み続けているにもかかわらず（加速要求しているにもかかわらず）、自動変速の度に加速度が断続的となり、運転者に違和感を与えると共に、ドライバビリティと加速性能を損なってしまうといったおそれがあった。   Therefore, even though the driver (driver) keeps stepping on the accelerator pedal (despite requesting acceleration), the acceleration becomes intermittent every time the automatic shift is performed, and the driver feels uncomfortable. There was a risk that drivability and acceleration performance would be impaired.

本発明は、かかる実情に鑑みなされたもので、簡単かつ低コストな構成でありながら、内燃機関の出力軸と、機械式自動変速機の入力軸と、の間に電動モータを備えると共に、クラッチ機構を介して燃焼機関と電動モータとを接断可能に構成したハイブリッド車両において、変速時における運転者への違和感を解消でき、ドライバビリティ、加速性能を改善することができる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。   The present invention has been made in view of such circumstances, and has an electric motor between an output shaft of an internal combustion engine and an input shaft of a mechanical automatic transmission, and has a simple and low-cost configuration. In a hybrid vehicle configured to connect and disconnect a combustion engine and an electric motor via a mechanism, a hybrid vehicle control device capable of eliminating a sense of incongruity to the driver at the time of shifting and improving drivability and acceleration performance The purpose is to provide.

このため、本発明に係るハイブリッド車両の制御装置は、
駆動源である燃焼機関と、駆動源である電動モータと、機械式自動変速機と、が動力伝達方向下流側に向かってこの順番で備えられていると共に、燃焼機関と、電動モータと、の間に自動クラッチ機構が介装され、該自動クラッチ機構を介して、燃焼機関と電動モータの回転連結を接続したクラッチ接続状態と、燃焼機関と電動モータの回転連結を切断したクラッチ切断状態と、を切り替え可能に構成されたハイブリッド車両の制御装置であって、
自動変速の際に、自動クラッチ機構によるクラッチ切断状態において機械式自動変速機の変速操作が完了した後、クラッチ接続状態とするまでの区間において、電動モータにより機械式自動変速機の入力軸を回転駆動して車両の走行をアシストすると共に、
走行抵抗の大きさに応じてアシスト度合いを可変に制御することを特徴とする。 For this reason, the control device for a hybrid vehicle according to the present invention provides:
A combustion engine that is a drive source, an electric motor that is a drive source, and a mechanical automatic transmission are provided in this order toward the downstream side in the power transmission direction, and the combustion engine and the electric motor An automatic clutch mechanism is interposed therebetween, and through the automatic clutch mechanism, a clutch connection state in which the rotation connection between the combustion engine and the electric motor is connected; and a clutch disconnection state in which the rotation connection between the combustion engine and the electric motor is disconnected; A control device for a hybrid vehicle configured to be switchable,
During automatic shifting, the input shaft of the mechanical automatic transmission is rotated by the electric motor during the period from when the shifting operation of the mechanical automatic transmission is completed in the clutch disengaged state by the automatic clutch mechanism until the clutch is engaged. While driving to assist vehicle travel,
The assist degree is variably controlled according to the magnitude of the running resistance.

本発明において、走行抵抗の大きさに応じてアシスト度合いを可変に制御することで、自動変速中の車速変化を所定レベルに維持することを特徴とすることができる。   In the present invention, the change in the vehicle speed during the automatic shift can be maintained at a predetermined level by variably controlling the assist degree according to the magnitude of the running resistance.

本発明において、前記区間の後、燃焼機関の出力トルク制限を解除するまで前記制御を継続することを特徴とすることができる。   In the present invention, after the section, the control can be continued until the output torque limit of the combustion engine is released.

本発明において、アシスト度合いには、アシスト量及びアシスト時間の少なくも一方が含まれることを特徴とすることができる。   In the present invention, the assist level may include at least one of the assist amount and the assist time.

本発明によれば、簡単かつ低コストな構成でありながら、内燃機関の出力軸と、機械式自動変速機の入力軸と、の間に電動モータを備えると共に、クラッチ機構を介して燃焼機関と電動モータとを接断可能に構成したハイブリッド車両において、変速時における運転者への違和感を解消でき、ドライバビリティ、加速性能を改善することができるハイブリッド車両の制御装置を提供することができる。   According to the present invention, an electric motor is provided between the output shaft of the internal combustion engine and the input shaft of the mechanical automatic transmission, and the combustion engine is connected to the combustion engine via the clutch mechanism, while having a simple and low-cost configuration. In a hybrid vehicle configured to be able to be connected to and disconnected from an electric motor, it is possible to provide a control device for a hybrid vehicle that can eliminate a sense of discomfort for the driver at the time of shifting and can improve drivability and acceleration performance.

本発明の一実施の形態に係るハイブリッド車両（ＨＶ）の自動クラッチ機構と機械式自動変速機を備えた構成例を概略的に示す全体構成図である。1 is an overall configuration diagram schematically showing a configuration example including an automatic clutch mechanism and a mechanical automatic transmission of a hybrid vehicle (HV) according to an embodiment of the present invention. 同上実施の形態に係るハイブリッド車両の制御装置により実行される自動変速制御中の電動モータのアシスト制御の一例を説明するタイミングチャートであり、（Ａ）は内燃機関（ＥＮＧ）及び電動モータ（ＭＧ）の回転数（回転速度）の変化の様子の一例を示すタイミングチャートであり、（Ｂ）は内燃機関（ＥＮＧ）及び電動モータ（ＭＧ）の出力トルクの変化の様子の一例を示すタイミングチャートであり、（Ｃ）は変速段（変速ギア位置）の変化の様子の一例を示すタイミングチャートである。It is a timing chart explaining an example of the assist control of the electric motor during the automatic shift control executed by the control device for the hybrid vehicle according to the same embodiment, (A) is an internal combustion engine (ENG) and an electric motor (MG). 2 is a timing chart showing an example of a change in the number of rotations (rotation speed), and FIG. 4B is a timing chart showing an example of a change in output torque of the internal combustion engine (ENG) and the electric motor (MG). , (C) is a timing chart showing an example of the state of change in the gear position (transmission gear position). 同上実施の形態に係るハイブリッド車両の制御装置により実行される自動変速制御中の電動モータのアシスト制御の他の一例（アシスト度合いの可変制御）を説明するためのタイミングチャートであり、（Ａ）は本制御を実行しない場合の車速変化の様子の一例を示すタイミングチャートであり、（Ｂ）は本制御を実行した場合の車速変化の様子の一例を示すタイミングチャートであり、（Ｃ）は内燃機関（ＥＮＧ）及び電動モータ（ＭＧ）の出力トルク（出力軸上トルク）の変化の様子の一例を示すタイミングチャートであり、（Ｄ）は自動クラッチ機構のクラッチ接続状態（断：クラッチ切断状態、半接：半クラッチ状態、接：クラッチ接続状態）の変化の様子の一例を示すタイミングチャートである。（Ｅ）は変速段（変速ギア位置）の変化の様子の一例を示すタイミングチャートである。It is a timing chart for demonstrating another example (variable control of an assist degree) of the assist control of the electric motor in automatic transmission control performed by the control apparatus of the hybrid vehicle which concerns on embodiment same as the above, (A) 4 is a timing chart showing an example of how the vehicle speed changes when this control is not executed, (B) is a timing chart showing an example of how the vehicle speed changes when this control is executed, and (C) is an internal combustion engine. 6 is a timing chart showing an example of changes in the output torque (ENG) and the output torque (output shaft torque) of the electric motor (MG), and (D) shows the clutch engaged state (disengaged: clutch disengaged state, half of the automatic clutch mechanism) It is a timing chart which shows an example of the mode of a change of (contact: half clutch state, contact: clutch connection state). (E) is a timing chart showing an example of the state of change of the gear position (transmission gear position). 従来のハイブリッド車両の制御装置により実行される自動変速制御中の電動モータのアシスト制御の一例を説明するタイミングチャートであり、（Ａ）は内燃機関（ＥＮＧ）及び電動モータ（ＭＧ）の回転数（回転速度）の変化の様子の一例を示すタイミングチャートであり、（Ｂ）は内燃機関（ＥＮＧ）及び電動モータ（ＭＧ）の出力トルクの変化の様子の一例を示すタイミングチャートであり、（Ｃ）は変速段（変速ギア位置）の変化の様子の一例を示すタイミングチャートである。It is a timing chart explaining an example of the assist control of the electric motor in automatic shift control performed by the conventional control apparatus of a hybrid vehicle, (A) is the rotation speed of the internal combustion engine (ENG) and the electric motor (MG) ( (B) is a timing chart showing an example of changes in output torque of the internal combustion engine (ENG) and the electric motor (MG), and (C). FIG. 6 is a timing chart showing an example of a change state of a gear position (transmission gear position).

以下、本発明に係る一実施の形態を、添付の図面を参照しつつ説明する。なお、以下で説明する実施の形態により、本発明が限定されるものではない。   DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of the invention will be described with reference to the accompanying drawings. The present invention is not limited to the embodiments described below.

本発明の一実施の形態に係るハイブリッド車両（ＨＥＶ：Ｈｙｂｒｉｄ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｖｅｈｉｃｌｅ）には、図１に示すように、駆動源である燃焼機関の一例である内燃機関（エンジン：ＥＮＧ）１と、駆動源である電動発電機（電動モータ：ＭＧ）２と、機械式自動変速機３と、が動力伝達方向下流側に向かってこの順番で備えられていると共に、内燃機関（エンジン）１と、電動発電機２と、の間に自動クラッチ機構４が介装され、該自動クラッチ機構４を介して、内燃機関１と電動発電機２の回転連結を接続したクラッチ接続状態と、内燃機関１と電動発電機２の回転連結を切断したクラッチ切断状態と、を切り替え可能に構成されている。   As shown in FIG. 1, a hybrid vehicle (HEV: Hybrid Electric Vehicle) according to an embodiment of the present invention includes an internal combustion engine (engine: ENG) 1 that is an example of a combustion engine that is a drive source, and a drive source. The motor generator (electric motor: MG) 2 and the mechanical automatic transmission 3 are provided in this order toward the downstream side in the power transmission direction, and the internal combustion engine (engine) 1 and the motor generator An automatic clutch mechanism 4 is interposed between the engine 2 and the clutch connection state in which the rotational connection between the internal combustion engine 1 and the motor generator 2 is connected via the automatic clutch mechanism 4, and the internal combustion engine 1 and the motor generator. The clutch disengaged state in which the rotational connection of the machine 2 is disconnected can be switched.

なお、機械式自動変速機３は、従来の機械式手動変速機（所謂マニュアルミッション）において運転者が行っていたシフト操作を、空気や油圧などの各種アクチュエータによって操作するように構成したもので、運転者のマニュアル指示に基づいて或いは車速やアクセルペダル踏み込み量などに従った変速マップに基づいて選択される変速段（変速ギア）へ、前記各種アクチュエータにより自動的に変速操作が行われるようになっている。   The mechanical automatic transmission 3 is configured to operate a shift operation performed by a driver in a conventional mechanical manual transmission (so-called manual mission) with various actuators such as air and hydraulic pressure. The shift operation is automatically performed by the various actuators to a shift stage (transmission gear) selected based on a driver's manual instruction or a shift map according to a vehicle speed, an accelerator pedal depression amount, or the like. ing.

機械式自動変速機３のより具体的なメカニズムは、入力軸或いは出力軸の一方に対して回転連結されると共に軸方向に並んで配設される複数の回転連結側変速ギアと、対応する回転連結側変速ギアに各々噛合されると共に入力軸或いは出力軸の他方に対して同軸的かつ回転自在に配設される複数の回転自在側変速ギアと、を備え、前記複数の回転自在側変速ギアのうちから選択される一つに、前記他方と一体的に回転連結されつつ軸方向に移動可能に構成される可動部材を、運転者のマニュアル指示或いは前記変速マップに従って駆動指示される駆動手段（シフトアクチュエータなど）から提供される駆動力を介して自動的に移動させて係合させることにより、所定の変速比で前記一方と前記他方とを回転連結するように構成されている。   A more specific mechanism of the mechanical automatic transmission 3 includes a plurality of rotationally connected transmission gears that are rotationally connected to one of the input shaft and the output shaft and are arranged side by side in the axial direction, and corresponding rotations. A plurality of rotation-side transmission gears that are respectively meshed with the connection-side transmission gears and that are coaxially and rotatably arranged with respect to the other of the input shaft and the output shaft. One of the driving means is a driving means that is instructed to drive a movable member configured to be movable in the axial direction while being rotationally coupled integrally with the other in accordance with a driver's manual instruction or the shift map. The one and the other are rotationally connected at a predetermined speed ratio by being automatically moved and engaged through a driving force provided from a shift actuator or the like.

また、自動クラッチ機構４は、従来のメカニカルクラッチ（例えば、弾性付勢されたクラッチディスクによりクラッチ板を内燃機関１のフライホイールとの間で圧着する摩擦式のクラッチ機構）を空気や油圧などの各種アクチュエータによって操作するように構成したもので、運転者のマニュアル指示に基づいて或いは車速やアクセルペダル踏み込み量などに従った変速マップに基づいて選択される変速段へ変速操作が行われるときに、内燃機関１の出力軸を電動モータ２の回転軸から切り離した状態にできるように構成されている。   In addition, the automatic clutch mechanism 4 is a conventional mechanical clutch (for example, a friction clutch mechanism in which a clutch plate is pressure-bonded to a flywheel of the internal combustion engine 1 by an elastically biased clutch disk) such as air or hydraulic pressure. It is configured to be operated by various actuators, and when a shift operation is performed to a shift stage selected based on a driver's manual instruction or based on a shift map according to vehicle speed, accelerator pedal depression amount, etc. The output shaft of the internal combustion engine 1 is configured to be separated from the rotating shaft of the electric motor 2.

なお、電動発電機２は、かご形誘導機により構成され、界磁巻線に回転軸の回転速度（回転数）より大きい回転速度を有する回転磁界を与える三相交流電流を供給して駆動すると、電動モータとして動作し、界磁巻線に回転軸の回転速度より小さい回転速度を有する回転磁界を与える三相交流電流を供給すると、回転軸に与えられる機械エネルギが電気エネルギに変換されて、これを三相交流として界磁巻線から取り出すことができるように構成されている。   The motor generator 2 is constituted by a squirrel-cage induction machine, and is driven by supplying a three-phase alternating current that gives a rotating magnetic field having a rotational speed larger than the rotational speed (rotational speed) of the rotary shaft to the field winding. When the three-phase alternating current that operates as an electric motor and applies a rotating magnetic field having a rotational speed smaller than the rotational speed of the rotating shaft to the field winding is converted to electrical energy, mechanical energy applied to the rotating shaft is converted to electric energy, This is configured to be extracted from the field winding as a three-phase alternating current.

電動発電機２を車両駆動源として機能させるために当該電動発電機２に供給する交流電流は、電池２２から供給される直流電流をインバータ回路２１により変換して得る。
また、電動発電機２が発電機として動作されるときに発生される三相交流は、インバータ回路２１により直流電流に変換され、電池２３を充電することで回生されるようになっている。 The AC current supplied to the motor generator 2 in order to cause the motor generator 2 to function as a vehicle drive source is obtained by converting the DC current supplied from the battery 22 by the inverter circuit 21.
The three-phase alternating current generated when the motor generator 2 is operated as a generator is converted into a direct current by the inverter circuit 21 and regenerated by charging the battery 23.

なお、電池２２の標準的な端子電圧は、例えば２８８Ｖであり、これは車両の電気設備において利用するために、ＤＣ／ＤＣコンバータ２３により２４Ｖに変換されて、バッテリ２４に接続されている。   The standard terminal voltage of the battery 22 is, for example, 288V, which is converted to 24V by the DC / DC converter 23 and connected to the battery 24 for use in the electrical equipment of the vehicle.

ここで、上述したような構成を有するハイブリッド車両において、従来は、機械式自動変速機３により自動変速する際には、自動クラッチ機構４により、内燃機関１の出力軸と、電動発電機２の回転軸延いては機械式自動変速機３の入力軸と、の回転連結を切り離した状態（切断状態）とし、この接断状態において、内燃機関及び電動モータの出力トルクをゼロに制限してから実施していた。   Here, in the hybrid vehicle having the above-described configuration, conventionally, when automatic shifting is performed by the mechanical automatic transmission 3, the output shaft of the internal combustion engine 1 and the motor generator 2 are controlled by the automatic clutch mechanism 4. The rotating shaft is extended and the rotational connection with the input shaft of the mechanical automatic transmission 3 is disconnected (disconnected state). In this disconnected state, the output torque of the internal combustion engine and the electric motor is limited to zero. It was carried out.

すなわち、従来は、図 に示すように、区間ｔ１で内燃機関１及び電動発電機２の出力トルク制限を行い、その後の区間ｔ２で機械式自動変速機３における変速操作を実行する。そして、変速操作（ギアＩＮ）が完了した後、区間ｔ３で内燃機関１の回転数が低下して電動発電機２の回転数と一致する付近にて自動クラッチ機構４を接続し、区間ｔ４にて内燃機関１のトルク制限を解除して目標トルク（目標分担率：内燃機関１と電動発電機２の出力トルクの分担率）に制御するようになっている。   That is, conventionally, as shown in the figure, the output torque of the internal combustion engine 1 and the motor generator 2 is limited in a section t1, and the speed change operation in the mechanical automatic transmission 3 is executed in the subsequent section t2. Then, after the speed change operation (gear IN) is completed, the automatic clutch mechanism 4 is connected in the vicinity where the rotational speed of the internal combustion engine 1 decreases and coincides with the rotational speed of the motor generator 2 in the section t3. Thus, the torque limitation of the internal combustion engine 1 is canceled and the target torque (target share ratio: share ratio of output torque between the internal combustion engine 1 and the motor generator 2) is controlled.

なお、区間ｔ１は、自動変速処理が開始されて、自動クラッチ機構４のクラッチ接続状態から切断処理が開始され半クラッチ状態を経て実際に自動クラッチ機構４が切断状態となるまでに要する時間（期間）である。   In the section t1, the time (period) required from the time when the automatic shift mechanism is started to the time when the automatic clutch mechanism 4 is actually disengaged through the half-clutch state after the disengagement process is started from the clutch engaged state of the automatic clutch mechanism 4. ).

このように、区間ｔ２で内燃機関１の回転数が低下するのを待っている間は、駆動輪には駆動力が伝達されることがないため、運転者（ドライバ）は、アクセルペダルを踏み続けているにもかかわらず（加速要求しているにもかかわらず）車両は加速しないので、自動変速の度に加速度が断続的となり、運転者に違和感を与えると共に、ドライバビリティと加速性能が損なわれていた。   Thus, while waiting for the rotational speed of the internal combustion engine 1 to decrease in the interval t2, the driving force is not transmitted to the driving wheels, so the driver (driver) depresses the accelerator pedal. Despite continuing (according to acceleration request), the vehicle does not accelerate, so the acceleration is intermittent each time the automatic shift is performed, which gives the driver a sense of incongruity and impairs drivability and acceleration performance. It was.

このため、本実施の形態では、図２に示すように、区間ｔ３において、電動発電機２により、変速完了後の機械式自動変速機３の入力軸を回転駆動して車両の走行をアシストするように制御する。   Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 2, in the section t3, the motor generator 2 rotates and drives the input shaft of the mechanical automatic transmission 3 after completion of the shift to assist the traveling of the vehicle. To control.

これにより、車両は加速されて、電動発電機２及び機械式自動変速機３の回転数が上昇するため、区間ｔ３にて低下している内燃機関１の回転数と一致するまでの時間が短縮されるため、クラッチ断からクラッチ接までの時間（内燃機関１の出力トルク制限が解除されるまでの時間）が所定時間（ｔ＿ｃｌ）だけ短縮されることになる。   As a result, the vehicle is accelerated and the rotational speeds of the motor generator 2 and the mechanical automatic transmission 3 are increased, so that the time required to match the rotational speed of the internal combustion engine 1 that has decreased in the section t3 is shortened. Therefore, the time from clutch disengagement to clutch engagement (time until the output torque limitation of the internal combustion engine 1 is released) is shortened by a predetermined time (t_cl).

従って、運転者には、機械式自動変速機３の変速完了後の自動クラッチ機構４が切断されている間に、電動発電機２により車両を駆動して加速させること、更には、この間に、かかる電動発電機２による車両の駆動によって電動発電機２及び機械式自動変速機３の回転数が上昇するため、区間ｔ３にて低下している内燃機関１の回転数と一致するまでの時間が短縮されることで、クラッチ接までの時間（区間ｔ３）が所定時間（ｔ＿ｃｌ）だけ短縮されるため、変速操作の開始後早期に内燃機関１の出力トルク制限を解除することができるので、変速の際にアクセルペダルを踏み続けているにもかかわらず車両は加速しないので自動変速の度に加速度が断続的となるといった変速時における運転者への違和感を解消することでき、ドライバビリティ、加速性能を改善することができる。   Therefore, the driver can drive and accelerate the vehicle by the motor generator 2 while the automatic clutch mechanism 4 after the completion of the shift of the mechanical automatic transmission 3 is disengaged. Since the rotational speeds of the motor generator 2 and the mechanical automatic transmission 3 are increased by driving the vehicle by the motor generator 2, the time until the rotational speed of the internal combustion engine 1 decreases in the section t3 is reached. By shortening, the time until the clutch is engaged (section t3) is shortened by a predetermined time (t_cl), so that the output torque limit of the internal combustion engine 1 can be released early after the start of the shift operation. The vehicle does not accelerate even when the accelerator pedal is continuously depressed, so that the driver feels uncomfortable at the time of shifting, such as intermittent acceleration every time automatic shifting occurs. Tee, it is possible to improve the acceleration performance.

なお、自動変速時においてクラッチが切断されている区間ｔ３において、車重や走行路面の勾配抵抗に対する牽引力が失われるため車両に減速度が生じるが、その減速度合いは、勾配抵抗の大きさに比例するため、それに伴って車速の落ち込みが顕著となるおそれもあり、かかる場合には運転者にストレスを与えるおそれも想定される。   In the section t3 where the clutch is disengaged at the time of automatic gear shifting, the vehicle is decelerated because the traction force against the vehicle weight and the gradient resistance of the traveling road surface is lost, but the degree of deceleration is proportional to the magnitude of the gradient resistance. Therefore, there is a possibility that the drop in the vehicle speed becomes conspicuous, and in such a case, there is a possibility that the driver may be stressed.

このため、本実施の形態では、平坦路の場合、走行路面の勾配（抵抗）が小さい場合、走行路面の勾配（抵抗）が大きい場合などと、走行抵抗に応じて、電動発電機２の駆動力（アシスト量やアシスト期間（時間））を可変に制御するように構成されている。   For this reason, in this embodiment, in the case of a flat road, when the gradient (resistance) of the traveling road surface is small, when the gradient (resistance) of the traveling road surface is large, the motor generator 2 is driven according to the traveling resistance. The force (assist amount and assist period (time)) is variably controlled.

すなわち、図３（Ａ）に示すように、平坦路の場合、走行路面の勾配（抵抗）が小さい場合、走行路面の勾配（抵抗）が大きい場合など、走行抵抗に応じて、車両の減速度合い（車速の低下度合い）が異なるため、運転者にストレスを与えるおそれや加速性能を損なうおそれがある。   That is, as shown in FIG. 3A, in the case of a flat road, when the gradient (resistance) of the traveling road surface is small, or when the gradient (resistance) of the traveling road surface is large, the degree of deceleration of the vehicle according to the traveling resistance. Since (the degree of decrease in vehicle speed) is different, there is a risk that the driver may be stressed and acceleration performance may be impaired.

そして、図３（Ｃ）に示すように、自動変速の際に、自動クラッチ機構４によるクラッチ切断状態において、機械式自動変速機３の変速操作が完了した（ギアＩＮ）後クラッチ接続状態となるまでの区間ｔ３において、電動発電機２により機械式自動変速機３の入力軸を回転駆動して車両の走行をアシストするが、その際に、車両総重量（積荷重量）の大小や路面勾配の大小等の走行抵抗の大きさに応じて、アシスト度合い（アシスト量やアシスト期間（時間））を可変に制御する。   Then, as shown in FIG. 3C, in the automatic shift, the clutch is engaged after the shift operation of the mechanical automatic transmission 3 is completed (gear IN) in the clutch disengaged state by the automatic clutch mechanism 4. In the interval t3 up to, the motor generator 2 rotates and drives the input shaft of the mechanical automatic transmission 3 to assist the traveling of the vehicle. At that time, the total vehicle weight (product load amount) and the road surface gradient The assist degree (assist amount and assist period (time)) is variably controlled according to the magnitude of the running resistance such as the magnitude.

但し、図３（Ｃ）に示したように、区間ｔ３の後、内燃機関１の出力トルク制限を解除して目標トルク（目標分担率：内燃機関１と電動発電機２の出力トルクの分担率）に制御するまで継続して、車両総重量（積荷重量）の大小や路面勾配の大小等の走行抵抗の大きさに応じて、アシスト度合い（アシスト量やアシスト期間（時間））を可変に制御することができ、このようにすることで、一層滑らかで円滑な車両の走行を実現することができる。   However, as shown in FIG. 3C, after the section t3, the output torque limitation of the internal combustion engine 1 is canceled and the target torque (target share ratio: share ratio of the output torque of the internal combustion engine 1 and the motor generator 2). ), The degree of assist (assist amount and assist period (time)) is variably controlled according to the magnitude of the running resistance, such as the total vehicle weight (product load amount) and the road surface gradient. This makes it possible to achieve smoother and smoother vehicle travel.

前記アシスト量やアシスト期間（時間）は、車両総重量（積荷重量）、路面勾配、要求エンジントルク、クラッチ伝達率（ＣＬ伝達率：半クラッチ状態からクラッチ完全接続まで密着力の変化に応じて変化する内燃機関１の出力軸と機械式自動変速機３の入力軸との間の回転の伝達率）、車速、変速段位置などに基づいて算出される。   The assist amount and the assist period (time) change according to the change in the adhesion force from the total vehicle weight (product load amount), road surface gradient, required engine torque, clutch transmission rate (CL transmission rate: from half-clutch state to full clutch engagement). (Transmission rate of rotation between the output shaft of the internal combustion engine 1 and the input shaft of the mechanical automatic transmission 3), the vehicle speed, the gear position, and the like.

なお、車両重量や路面勾配などの走行抵抗は、それぞれ実測することも可能であるし、車速センサ、加速度センサ、内燃機関１や電動発電機２の出力情報などに基づいて推定することができる。   The running resistance such as the vehicle weight and the road surface gradient can be actually measured, and can be estimated based on the vehicle speed sensor, the acceleration sensor, the output information of the internal combustion engine 1 and the motor generator 2, and the like.

本実施の形態によれば、図３（Ｂ）に示したように、図３（Ａ）に比べて自動変速の際の車速の落ち込みを軽減することができ、更に、自動変速の際の車速の落ち込み度合い（車両の減速度合い）を走行抵抗にかかわらず略一定レベル（例えば平坦路でのレベル）に維持することができ、以って運転者のストレスを軽減することができることになる。   According to the present embodiment, as shown in FIG. 3 (B), it is possible to reduce the drop in the vehicle speed during the automatic shift as compared with FIG. 3 (A), and further, the vehicle speed during the automatic shift. The degree of depression of the vehicle (the degree of deceleration of the vehicle) can be maintained at a substantially constant level (for example, a level on a flat road) regardless of the running resistance, thereby reducing the driver's stress.

すなわち、本実施の形態によれば、走行抵抗の大きさに応じてアシスト度合い（アシスト量やアシスト期間（時間））を可変に制御するようにしたので、自動変速中の車速変化を所定レベルに維持することができ、以って運転者のストレスを軽減することができることになる。   That is, according to the present embodiment, the degree of assist (assist amount or assist period (time)) is variably controlled according to the magnitude of the running resistance, so that the change in vehicle speed during automatic gear shifting is set to a predetermined level. Thus, the driver's stress can be reduced.

このように、本実施の形態によれば、自動変速の際に、自動クラッチ機構４によるクラッチ切断状態において機械式自動変速機３の変速操作が完了した（ギアＩＮ）後、内燃機関１の出力トルク制限が解除されるまでの区間ｔ３において、電動発電機２により機械式自動変速機３の入力軸を回転駆動して車両の走行をアシストするが、その際に、車両総重量（積荷重量）の大小や路面勾配の大小等の走行抵抗の大きさに応じて、アシスト度合い（アシスト量やアシスト期間（時間））を可変に制御するようにしたので、車速の落ち込みを抑制することができると共に、車速の落ち込み度合いを走行抵抗にかかわらず略一定レベル（例えば平坦路でのレベル）に制御することができるため、運転者のストレスを軽減することができる。   As described above, according to the present embodiment, during the automatic shift, the shift operation of the mechanical automatic transmission 3 is completed (gear IN) in the clutch disengaged state by the automatic clutch mechanism 4 and then the output of the internal combustion engine 1 is output. In the section t3 until the torque limit is released, the motor generator 2 rotates the input shaft of the mechanical automatic transmission 3 to assist the running of the vehicle. At that time, the total vehicle weight (product load) The degree of assist (assist amount and assist period (time)) is variably controlled according to the magnitude of the running resistance, such as the magnitude of the road surface and the slope of the road surface. Since the degree of decrease in the vehicle speed can be controlled to a substantially constant level (for example, a level on a flat road) regardless of the running resistance, the driver's stress can be reduced.

すなわち、本実施の形態に係るハイブリッド車両の制御装置によれば、簡単かつ低コストな構成でありながら、内燃機関の出力軸と、機械式自動変速機の入力軸と、の間に電動モータを備えると共に、クラッチ機構を介して燃焼機関と電動モータとを接断可能に構成したハイブリッド車両において、変速時における運転者への違和感を解消でき、ドライバビリティ、加速性能を改善することができる。   That is, according to the hybrid vehicle control device of the present embodiment, the electric motor is provided between the output shaft of the internal combustion engine and the input shaft of the mechanical automatic transmission, with a simple and low-cost configuration. In addition, in the hybrid vehicle configured to connect and disconnect the combustion engine and the electric motor via the clutch mechanism, it is possible to eliminate the uncomfortable feeling to the driver at the time of shifting, and to improve drivability and acceleration performance.

本実施の形態では、路面勾配が上り勾配の場合を一例として説明したが、これに限定されるものではなく、下り勾配の場合に、アシスト量を減らすことで、車速の上昇度合いを走行抵抗にかかわらず略一定レベルに制御することで、車両が加速し過ぎるようなおそれを抑制し、運転者のストレスを軽減することも可能である。   In the present embodiment, the case where the road surface gradient is an upward gradient has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and in the case of a downward gradient, the amount of increase in the vehicle speed is reduced to the running resistance by reducing the assist amount. Regardless of this, by controlling to a substantially constant level, it is possible to reduce the driver's stress by suppressing the possibility that the vehicle will accelerate too much.

なお、本実施の形態では、電動発電機２として説明したが、これに限定されるものではなく、発電機としての機能を持たない電動モータにも本発明は適用可能である。   In the present embodiment, the motor generator 2 has been described. However, the present invention is not limited to this, and the present invention can also be applied to an electric motor that does not have a function as a generator.

なお、本実施の形態に係る内燃機関１は、外燃機関等の他の燃焼機関とすることもできる。また、内燃機関はディーゼルエンジン、ガソリンエンジンの他、アルコールその他の雑燃料エンジンなどであって良いものである。   In addition, the internal combustion engine 1 which concerns on this Embodiment can also be used as other combustion engines, such as an external combustion engine. The internal combustion engine may be a diesel engine, a gasoline engine, an alcohol or other miscellaneous fuel engine, or the like.

以上で説明した本実施の形態は、本発明を説明するための例示に過ぎず、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々変更を加え得ることは勿論である。   The embodiment described above is merely an example for explaining the present invention, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.

１ 内燃機関（本発明に係る燃焼機関に相当）
２ 電動発電機（本発明に係る電動モータに相当）
３ 機械式自動変速機
４ クラッチ機構 1 Internal combustion engine (corresponding to the combustion engine according to the present invention)
2 Motor generator (equivalent to the electric motor according to the present invention)
3 Mechanical automatic transmission 4 Clutch mechanism

Claims (4)

駆動源である燃焼機関と、駆動源である電動モータと、機械式自動変速機と、が動力伝達方向下流側に向かってこの順番で備えられていると共に、燃焼機関と、電動モータと、の間に自動クラッチ機構が介装され、該自動クラッチ機構を介して、燃焼機関と電動モータの回転連結を接続したクラッチ接続状態と、燃焼機関と電動モータの回転連結を切断したクラッチ切断状態と、を切り替え可能に構成されたハイブリッド車両の制御装置であって、
自動変速の際に、自動クラッチ機構によるクラッチ切断状態において機械式自動変速機の変速操作が完了した後、クラッチ接続状態とするまでの区間において、電動モータにより機械式自動変速機の入力軸を回転駆動して車両の走行をアシストすると共に、
走行抵抗の大きさに応じてアシスト度合いを可変に制御することを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。 A combustion engine that is a drive source, an electric motor that is a drive source, and a mechanical automatic transmission are provided in this order toward the downstream side in the power transmission direction, and the combustion engine and the electric motor An automatic clutch mechanism is interposed therebetween, and through the automatic clutch mechanism, a clutch connection state in which the rotation connection between the combustion engine and the electric motor is connected; and a clutch disconnection state in which the rotation connection between the combustion engine and the electric motor is disconnected; A control device for a hybrid vehicle configured to be switchable,
During automatic shifting, the input shaft of the mechanical automatic transmission is rotated by the electric motor during the period from when the shifting operation of the mechanical automatic transmission is completed in the clutch disengaged state by the automatic clutch mechanism until the clutch is engaged. While driving to assist vehicle travel,
A control device for a hybrid vehicle, wherein the degree of assist is variably controlled according to the magnitude of running resistance. 走行抵抗の大きさに応じてアシスト度合いを可変に制御することで、自動変速中の車速変化を所定レベルに維持することを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車両の制御装置。   2. The control apparatus for a hybrid vehicle according to claim 1, wherein the vehicle speed change during the automatic shift is maintained at a predetermined level by variably controlling the degree of assist according to the magnitude of the running resistance. 前記区間の後、燃焼機関の出力トルク制限を解除するまで前記制御を継続することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のハイブリッド車両の制御装置。   3. The control apparatus for a hybrid vehicle according to claim 1, wherein the control is continued until the output torque limit of the combustion engine is released after the section. 4. アシスト度合いには、アシスト量及びアシスト時間の少なくも一方が含まれることを特徴とする請求項１〜請求項３の何れか１つに記載のハイブリッド車両の制御装置。
The hybrid vehicle control device according to any one of claims 1 to 3, wherein the assist degree includes at least one of an assist amount and an assist time.
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