JP2017110691A

JP2017110691A - 変速制御装置

Info

Publication number: JP2017110691A
Application number: JP2015243862A
Authority: JP
Inventors: 晃義大野; Akiyoshi Ono
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 2015-12-15
Filing date: 2015-12-15
Publication date: 2017-06-22

Abstract

【課題】変速制御装置において、急勾配の登坂路で駐車状態から車両を移動する際に、チェーンに過大な張力が作用しないようにしてチェーンを保護することにある。
【解決手段】制御手段３２は、路面勾配検出手段３３により検出された路面の勾配が予め設定された設定勾配値ａよりも大きく、且つ車速検出手段３４により検出された車速が予め設定された設定車速値ｂよりも小さい場合で、自動変速機のセレクトレバーが駐車（Ｐ）レンジ位置に選択されたときに、自動変速機のギア段を１速へ入れるようにシフトアクチュエータ１４を制御する。
【選択図】図２

Description

この発明は、変速制御装置に係り、特にモータジェネレータの駆動力を伝達するチェーンを保護する変速制御装置に関する。

車両としてのハイブリッド車両においては、ギア段を自動的に切り換え可能なアクチュエータを有する自動変速機と、自動変速機の出力軸側にチェーンによって連結されるモータ軸を有するモータジェネレータ（発電動機）と、自動変速機を制御する制御手段とを備える変速制御装置が設置されているものがある。
また、このようなハイブリッド車両としては、例えば、以下のような先行技術文献がある。

特開平７−６７２０８号公報

特開平７−６７２０８号公報に係るハイブリッド車両の駆動装置は、エンジンの出力軸と同軸上にジェネレータを配置するとともに、他の軸上には電気モータ及び各種の駆動伝達装置を配置し、ジェネレータと電気モータとの２つの回転軸をチェーンが備えられた回転伝達手段で連結した構造である。

ところで、ハイブリッド車両に搭載されたエンジンには、エンジンの動力を駆動輪に伝達するための自動変速機（ＡＭＴ：ＡｕｔｏｍａｔｅｄＭａｎｕａｌＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）が連結されたものがある。
このような自動変速機（ＡＭＴ）としては、手動変速機に、ギア段を自動的に切り換え可能なアクチュエータとしてのシフトアクチュエータ、及びクラッチを自動的に操作可能なクラッチアクチュエータを備えて、運転者がアクセルペダルやブレーキペダルを操作するだけで、発進から停止までの車両の制御を行う構造のものがある。
また、自動変速機（ＡＭＴ）としては、ハイブリッド車両に搭載されたエンジンの駆動力をアシストするため、及び回生制動による発電をするために、車輪軸上にモータジェネレータを配置した構造のものがある。この場合でも、モータジェネレータのモータ軸と自動変速機の出力軸側とは、チェーンによって連結されている。
しかしながら、自動変速機（ＡＭＴ）においては、急勾配の登坂路で、駐車時（セレクトレバーがＰレンジ位置であって、パーキングロック機構によりロックがかかっている状態）から車両を移動するために、パーキングロック機構の解除を行う場合に、駆動系に蓄えられた歪み（坂道において、セレクトレバーがＰレンジ位置で、パーキングロック機構のロック状態だけで車両を支えているときに、パーキングロック機構を支点として発生する歪み）がモータジェネレータのモータ軸に過大なトルクを発生させてしまい、つまり、パーキングロック機構の解除時に、モータ軸の歪みが極短時間で解放されるため、チェーンに大きな張力がかかり、モータジェネレータと自動変速機の出力軸側とを連結するチェーンが破損するおそれがあり、改善が望まれていた。

そこで、この発明は、急勾配の登坂路で駐車状態（セレクトレバーがＰレンジ位置であってパーキングロック機構でロックがかかっている状態）から車両を移動するときに、チェーンに過大な張力が作用しないようにする変速制御装置を提供することを目的とする。

この発明は、ギア段を自動的に切り換え可能なアクチュエータを有する自動変速機と、前記自動変速機の出力軸側にチェーンによって連結されるモータ軸を有するモータジェネレータと、前記自動変速機を制御する制御手段と備える変速制御装置において、路面の勾配を検出する路面勾配検出手段と、車速を検出する車速検出手段とを備え、前記制御手段は、前記路面勾配検出手段により検出された路面の勾配が予め設定された設定勾配値よりも大きく、且つ前記車速検出手段により検出された車速が予め設定された設定車速値よりも小さい場合で、前記自動変速機のセレクトレバーが駐車レンジ位置に選択されたときに、前記自動変速機のギア段を１速へ入れるように前記アクチュエータを制御する。

この発明は、路面が急勾配の登坂路で駐車時にギア段を１速に入れることから、車両を移動する際にモータジェネレータのモータ軸にかかるトルクを低減させ、チェーンに過大な張力が作用しないようにし、チェーンを保護することができる。

図１は車両の概略構成図である。（実施例）図２は変速制御装置のシステム構成図である。（実施例）図３は変速制御のフローチャートである。（実施例）

この発明は、急勾配の登坂路で、駐車状態から車両を移動する際に、チェーンに過大な張力が作用しないようにする目的を、自動変速機のギア段を１速に入れて実現するものである。

図１〜図３は、この発明の実施例を示すものである。
図１に示すように、ハイブリッド車両（以下「車両」という）１には、動力を発生する動力源であるエンジン２と、エンジン２に連結されてエンジン２の動力を伝達する自動変速機（ＡＭＴ：ＡｕｔｏｍａｔｅｄＭａｎｕａｌＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）３と、自動変速機３を制御するための変速制御装置４とが搭載される。また、車両１には、自動変速機３に連結された差動（デファレンシャル）装置５と、差動装置５の左右の車輪軸６・６に取り付けられた左右の車輪７・７とが備えられる。

自動変速機３には、セレクトレバー８が備えられる。セレクトレバー８は、例えば、駐車（Ｐ）レンジとリバース（Ｒ）レンジとドライブ（Ｄ）レンジとの各位置に、運転者によって操作される。
エンジン２の出力軸２Ａと自動変速機３との間には、クラッチ９が配置される。クラッチ９は、例えば、自動変速機３に備えられ、エンジン２から自動変速機３への動力を断接（切断又は接続）するものであり、クラッチアクチュエータ１０によって動作される。クラッチアクチュエータ１０は、自動変速機３に備えられる。
自動変速機３の内部のギア部１１は、各種ギア段として、第１ギア段１２Ａ〜第５ギア段１２Ｅ及び第１ギア段１２Ａ〜第５ギア段１２Ｅを動作可能な第１切換スリーブ１３Ａ〜第３切換スリーブ１３Ｃと、リバースギア段１２Ｆ及びリバースギア段１２Ｆを動作可能なリバーススリーブ１３Ｄとを備える。
自動変速機３は、第１切換スリーブ１３Ａ〜第３切換スリーブ１３Ｃ及びリバーススリーブ１３Ｄを動作させるためのアクチュエータとして、シフトアクチュエータ１４を有する。シフトアクチュエータ１４は、内部のギア部１１の各種ギア段を自動的に切り換え可能なものである。

自動変速機３のギヤ部１１は、クラッチ９に連結される入力軸１５及び入力軸１５に平行に配置された出力軸１６とを備える。入力軸１５及び出力軸１６には、第１ギア段１２Ａ〜第５ギア段１２Ｅ及びリバースギア段１２Ｆと、第１切換スリーブ１３Ａ〜第３切換スリーブ１３Ｃ及びリバーススリーブ１３Ｄとが、所定に配設されている。
また、自動変速機３には、セレクトレバー８が駐車（Ｐ）レンジ位置に選択されたときに、車両１の動きを停止（パーキングロック）するパーキングロック機構１７が備えられる。

自動変速機３と差動装置５とは、ファイナルギア段１８により連結される。
ファイナルギア段１８は、自動変速機３の出力軸１６に取り付けられたファイナルドライブギア１９と、ファイナルドライブギア１９に噛み合って差動装置５に取り付けられたファイナルドリブンギア２０とからなる。

差動装置５には、チェーン機構２１を介してモータジェネレータ（発電動機）２２が連結される。即ち、モータジェネレータ２２は、モータ軸２２Ａを有して車輪軸６・６上に配置され、モータ軸２２Ａがチェーン機構２１を介して自動変速機３の出力軸１６側の差動装置５に接続される。これにより、モータジェネレータ２２の駆動力は、チェーン機構２１から差動装置５に伝達される。
モータジェネレータ２２は、エンジン２の動力を電力に変換するとともに、トルクを発生するものである。

チェーン機構２１は、モータジェネレータ２２のモータ軸２２Ａと平行に配置された第１回転軸２３及び第２回転軸２４を備える。
また、チェーン機構２１には、モータジェネレータ２２のモータ軸２２Ａに取り付けられたモータギア２５と、モータギア２５に対向して第１回転軸２３の一端に取り付けられた第１ドライブギア２６と、第１回転軸２３の他端に取り付けられた第１ドリブンギア２７と、第１ドリブンギア２７に対向して第２回転軸２４の他端に取り付けられた第２ドライブギア２８と、第２回転軸２４の一端に取り付けられてファイナルドリブンギア２０に噛み合う第２ドリブンギア２９と、モータギア２５と第１ドライブギア２６とに巻き掛けられた第１チェーン３０と、第１ドリブンギア２７と第２ドライブギア２８とに巻き掛けられた第２チェーン３１とが備えられる。

図２に示すように、クラッチアクチュエータ１０とシフトアクチュエータ１４とパーキングロック機構１７とモータジェネレータ２２とは、変速制御装置４の制御手段（ＥＣＭ）３２の出力側に接続される。パーキングロック機構１７は、運転者により自動変速機３のセレクトレバー８が駐車（Ｐ）レンジ位置に選択されたときに、車両１が動かないように、ロック（パーキングロック）するものである。
また、制御手段３２には、入力側で、路面の勾配状態を検出する路面勾配検出手段３３と、車両１の速度である車速を検出する車速検出手段３４と、自動変速機３のギア部１１の実際のギア段を検出する実ギア段検出手段３５と、自動変速機３のセレクトレバー８のレンジ位置を検出するセレクトレバー位置検出手段３６と、アクセルペダルの操作状態を検出するアクセルペダル操作検出手段３７と、ブレーキペダルの操作状態を検出するブレーキペダル操作検出手段３８とが接続されている。

また、制御手段３２は、路面勾配検出手段３３で検出された路面の勾配が設定勾配値（ａ）よりも大きいか否か、つまり、路面が急勾配の登坂路か否かを判断する急勾配登坂路判断部３２Ａと、車速検出手段３４で検出された車速が設定車速値（ｂ）よりも小さいか否か、つまり、車両１が略停止状態か否かを判断する車速判断部３２Ｂと、実ギア段検出手段３５で検出された自動変速機３のギア段が１速に入っている（イン）か否かを判断するギア段判断部３２Ｃと、セレクトレバー位置検出手段３６により検出された自動変速機３のセレクトレバー８が駐車（Ｐ：パーキング）位置に選択されたか否かを判断するセレクトレバー位置判断部３２Ｄと、セレクトレバー８が駐車（Ｐ：パーキング）位置に選択されたときに、自動変速機３のギア段を１速に入れる（イン）ように、シフトアクチュエータ１４へ指示信号（指示ギア段信号）を出力してシフトアクチュエータ１４を制御するギア段指示部３２Ｅとを備える。

次に、この実施例に係る変速制御について、図３のフローチャートに沿って説明する。
図３に示すように、制御手段３２のプログラムがスタートすると（ステップＡ０１）、先ず、制御手段３２の急勾配登坂路判断部３２Ａは、路面勾配検出手段３３からの路面の勾配状態を取得し、路面の勾配が設定勾配値（ａ）よりも大きいか否か、つまり、路面が急勾配の登坂路か否かを判断する（勾配＞ａ）（ステップＡ０２）。
このステップＡ０２がＹＥＳで、路面の勾配が設定勾配値（ａ）よりも大きく、路面が急勾配の登坂路の場合に、制御手段３２の車速判断部３２Ｂは、車速検出手段３４からの車速状態を取得し、車速が設定車速値（ｂ）よりも小さいか否かを判断する（車速＜ｂ）（ステップＡ０３）。
このステップＡ０３がＹＥＳで、車速が設定車速値（ｂ）よりも小さい場合には、制御手段３２のギア段判断部３２Ｃは、自動変速機３のギア段が１速に入っているか（イン）否かを判断する（ステップＡ０４）。
このステップＡ０４がＮＯで、自動変速機３のギア段が１速に入っていない場合には、制御手段３２のセレクトレバー位置判断部３２Ｄは、セレクトレバー８が駐車（Ｐ）レンジ位置に選択されたか否かを判断する（ステップＡ０５）。
このステップＡ０５がＹＥＳで、セレクトレバー８が駐車（Ｐ）レンジ位置に選択された場合には、車両１は、パーキングロック機構１７によって動かないようにロックされ、停止している状態である。
そこで、制御手段３２のギア段指示部３２Ｅは、自動変速機３のギア段を１速に入れる（イン）との指示信号をシフトアクチュエータ１４に出力し、シフトアクチュエータ１４を制御する（ステップＡ０６）。これにより、自動変速機３のギア段が１速へ入れられ（イン）、そのため、セレクトレバー８が駐車（Ｐ）レンジ位置以外になってパーキングロック機構１７が解除されるときには、自動変速機３のギア段が確実に１速状態になっている。
このステップＡ０６の処理後には、制御手段３２は、プログラムをリターンする（ステップＡ０７）。
一方、前記ステップＡ０２がＮＯの場合、前記ステップＡ０３がＮＯの場合、前記ステップＡ０４がＹＥＳの場合、及び前記ステップＡ０５がＮＯの場合には、制御手段３２は、直ちにプログラムをリターンする（ステップＡ０７）。

この実施例において、制御手段３２は、路面勾配検出手段３３により検出された路面の勾配が予め設定された設定勾配値（ａ）よりも大きく、つまり、路面が急勾配の登坂路であり、且つ車速検出手段３４により検出された車速が予め設定された設定車速値（ｂ）よりも小さい場合で（略停車状態）、自動変速機３のセレクトレバー８が駐車（Ｐ）レンジ位置に選択されたときに、自動変速機３のギア段が１速へ入るようにシフトアクチュエータ１４を制御する。
これにより、急勾配の登坂路且つ低車速（＝略停車）で、セレクトレバー８の位置が駐車（Ｐ）レンジ位置であることを検出した場合に、自動変速機３のギア段をｌ速へ入れるため、パーキングロック機構１７がロック状態から解放状態となる際には、必ず、自動変速機３のギア段がｌ速に入っている状態（イン）でパーキングロック機構１７のロックが解除されることになり、この結果、パーキングロック機構１７のロック解除時においては、モータジェネレータ２２のモータ軸２２Ａにかかるトルクを低減し、第１チェーン３０・第２チェーン３１に過大な張力が作用しないようにし、チェーン３０・３１を保護することができる。

この発明の変速制御装置は、ハイブリッド車両に限らず、各種車両に適用可能である。

１車両
２エンジン
３自動変速機（ＡＭＴ）
４変速制御装置
８セレクトレバー
９クラッチ
１０クラッチアクチュエータ
１４シフトアクチュエータ
１５自動変速機の入力軸
１６自動変速機の出力軸
１７パーキングロック機構
１８ファイナルギア段
２１チェーン機構
２２モータジェネレータ（発電動機）
３０第１チェーン
３１第２チェーン
３２制御手段（ＥＣＭ）
３２Ａ急勾配登坂路判断部
３２Ｂ車速判断部
３２Ｃギア段判断部
３２Ｄセレクトレバー位置判断部
３２Ｅギア段指示部
３３路面勾配検出手段
３４車速検出手段
３５実ギア段検出手段
３６セレクトレバー位置検出手段
３７アクセルペダル操作検出手段
３８ブレーキペダル操作検出手段

Claims

ギア段を自動的に切り換え可能なアクチュエータを有する自動変速機と、前記自動変速機の出力軸側にチェーンによって連結されるモータ軸を有するモータジェネレータと、前記自動変速機を制御する制御手段と備える変速制御装置において、路面の勾配を検出する路面勾配検出手段と、車速を検出する車速検出手段とを備え、前記制御手段は、前記路面勾配検出手段により検出された路面の勾配が予め設定された設定勾配値よりも大きく、且つ前記車速検出手段により検出された車速が予め設定された設定車速値よりも小さい場合で、前記自動変速機のセレクトレバーが駐車レンジ位置に選択されたときに、前記自動変速機のギア段を１速へ入れるように前記アクチュエータを制御することを特徴とする変速制御装置。