JP5305033B2 - ハイブリッド電気自動車の変速制御装置 - Google Patents

ハイブリッド電気自動車の変速制御装置 Download PDF

Info

Publication number
JP5305033B2
JP5305033B2 JP2009227131A JP2009227131A JP5305033B2 JP 5305033 B2 JP5305033 B2 JP 5305033B2 JP 2009227131 A JP2009227131 A JP 2009227131A JP 2009227131 A JP2009227131 A JP 2009227131A JP 5305033 B2 JP5305033 B2 JP 5305033B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gear
speed
clutch
gear mechanism
engine
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2009227131A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2011073574A (ja
Inventor
邦夫 坂田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mercedes Benz Group AG
Original Assignee
Daimler AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daimler AG filed Critical Daimler AG
Priority to JP2009227131A priority Critical patent/JP5305033B2/ja
Publication of JP2011073574A publication Critical patent/JP2011073574A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5305033B2 publication Critical patent/JP5305033B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62Hybrid vehicles

Landscapes

  • Control Of Transmission Device (AREA)
  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)

Description

本発明はハイブリッド電気自動車の変速制御装置に係り、詳しくは、動力伝達を行いながら次に予測される変速段に予め切り換えることにより、変速時においても連続的に動力伝達可能なデュアルクラッチ式変速機を備えたハイブリッド電気自動車の変速制御装置に関する。
車両に搭載される変速機として、平行に設けられた入力軸と出力軸との間に複数の変速段を構成したいわゆる平行軸式の変速機が知られている。平行軸式の変速機において変速段の切換を行う場合、同一の入力軸上で2つの変速段が同時に選択された状態とすることはできないため、その時点で選択されている変速段のギヤ抜き操作を行った後に、次の変速段のギヤ入れ操作を行う。
しかしながら、このような変速段の切換を行う際にはエンジンなどの動力源から変速装置への駆動力伝達が一時的に遮断されるため、運転者がアクセルペダルを踏んでいても駆動輪への連続的な駆動力伝達が行われず、運転フィーリングが悪化するという問題点があった。
そこで、このような問題点を解決するため、第1入力軸と出力軸との間に複数の変速段を構成する第1歯車機構を設けると共に、第2入力軸と出力軸との間に複数の変速段を構成する第2歯車機構を設け、第1クラッチを介して動力源からの駆動力を第1入力軸に伝達可能とする一方、第2クラッチを介して上記駆動力を第2入力軸に伝達可能とした、いわゆるデュアルクラッチ式変速機が開発されている。
このデュアルクラッチ式変速機では、例えば第1歯車機構の何れかの変速段が選択されて動力源からの駆動力が第1クラッチを介して第1入力軸に伝達されているときには、第2クラッチが切断されることによって、第2入力軸には動力源からの駆動力が伝達されないようになっている。このとき第2歯車機構において、次に予測される変速段に予め切り換え(以下、この操作をプリセレクトという)、変速段の切換指示があると第1クラッチを切断していきながら第2クラッチを接続していくことにより、駆動輪への動力伝達を連続的に行うようにして運転フィーリングを改善している。
このデュアルクラッチ式変速機は、エンジン及び電動機の駆動力を任意に駆動輪に伝達可能なパラレル型ハイブリッド電気自動車にも採用されている。例えば特許文献1に記載されたハイブリッド電気自動車では、環状をなす第1入力軸内に第2入力軸を嵌入させることで両入力軸を同軸上で相互に独立して回転可能とし、そのアウタ側の入力軸である第1入力軸に電動機の駆動力を伝達している。
このように構成したデュアルクラッチ式変速機においてエンジンと電動機とを併用して走行する場合、第1クラッチを接続した第1駆動状態では、エンジン及び電動機の駆動力を第1入力軸から第1歯車機構の変速段を介して出力軸に伝達している。また、第2クラッチを接続した第2駆動状態では、エンジンの駆動力を第2入力軸から第2歯車機構の変速段を介して出力軸に伝達すると共に、電動機の駆動力を第1入力軸から第1歯車機構の変速段を介して出力軸に伝達している。
第1駆動状態での次変速段への切換時には、第2歯車機構を次変速段にプリセレクトした後に第1クラッチの切断及び第2クラッチの接続により第2駆動状態へと切り換えている。また、第2駆動状態での次変速段への切換時には、第1歯車機構を次変速段にプリセレクトした後に第2クラッチの切断及び第1クラッチの接続により第1駆動状態へと切り換えている。
一方、車両減速時には、電動機が発生する回生トルクやエンジンが発生するエンジンブレーキを駆動輪側に伝達して減速抵抗を作用させることにより、アクセル操作に応じた運転者の要求トルクを達成している。電動機の回生トルクを利用すれば、発電された回生電力をバッテリに充電して燃費向上に貢献できることから、基本的には可能な限り電動機の回生トルクを用い、不足分があればエンジンブレーキで補うように電動機及びエンジンの駆動力の配分が決定される。
車両減速時においても車速の低下に伴って変速機の変速段は低速ギヤ側に順次切り換えられ、エンジン及び電動機を併用する場合には、上記と同様に第1クラッチ及び第2クラッチの断接に応じて第1駆動状態と第2駆動状態とを交互に切り換えながら、低速ギヤ側の変速段へのプリセレクトを実行している。
特開2005−186931号公報
上記のようにハイブリッド電気自動車に備えられたデュアルクラッチ式変速機は、その構造上、電動機の駆動力をアウタ側の第1入力軸に伝達する構成を採用せざるを得ないことから、結果として第2クラッチを接続した第2駆動状態では、第2歯車機構を介したエンジンの駆動力伝達と並行して、第1歯車機構を介して電動機の駆動力を伝達している。
一般的な変速操作と同様に次変速段へのプリセレクトは、同期装置を利用したギヤ入れ操作やギヤ抜き操作により行われるが、これらのギヤ入れ操作やギヤ抜き操作のためには歯車機構の駆動力伝達を中断する必要がある。このため、特許文献1に記載された技術では、プリセレクトに際して第1歯車機構の駆動力の伝達を中断すべく、電動機の駆動力を一旦0まで減少させる対策が必要となる。
この点は車両減速に伴う回生制動時でも同様であり、プリセレクトに際して電動機が発生している回生トルクを一旦0まで減少させる必要が生じる。ところが、上記のようにエンジン及び電動機を併用した減速時には、エンジンブレーキと回生トルクとを協調させて運転者の要求トルクを達成しているため、電動機の回生トルクが瞬断されることはエンジンブレーキと回生トルクとの総和であるシステムトルクの急減に繋がり、ひいては駆動輪に作用する減速抵抗が一時的に急減して運転者に違和感を与えるという問題が生じた。
本発明はこのような問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、エンジンブレーキを併用しながら電動機により回生制動を行う車両減速時において、駆動輪側からの駆動力を電動機に伝達している第1歯車機構を低速ギヤ側の変速段に切り換えるべく、電動機の回生トルクを減少させたときの減速抵抗の一時的な急減を抑制でき、もって、これに起因する運転者の違和感を未然に防止することができるハイブリッド電気自動車の変速制御装置を提供することにある。
上記目的を達成するため、請求項1の発明は、第1クラッチの接続時にエンジンからの駆動力が伝達され、電動機のロータが機械的に結合された第1入力軸と、第2クラッチの接続時にエンジンからの駆動力が伝達される第2入力軸と、車両の駆動輪に駆動力を伝達する出力軸と、第1の入力軸から伝達される駆動力を複数の変速段の何れかに変速して出力軸に伝達する第1歯車機構と、第2の入力軸から伝達される駆動力を複数の変速段の何れかに変速して出力軸に伝達する第2歯車機構と、車両減速時において運転者による負側の要求トルクに基づきエンジンブレーキ及び電動機の回生トルクを制御する一方、第1クラッチを接続してエンジンブレーキ及び電動機の回生トルクを第1入力軸から第1歯車機構の何れかの変速段を介して出力軸に伝達する第1駆動状態と、第2クラッチを接続してエンジンブレーキを第2入力軸から第2歯車機構の何れかの変速段を介して出力軸に伝達すると共に、電動機の回生トルクを第1入力軸から第1歯車機構の何れかの変速段を介して出力軸に伝達する第2駆動状態とを交互に切り換えながら、エンジンフレーキを伝達していない側の歯車機構を低速ギヤ側の変速段に予め切り換えるプリセレクトの実行後に、第1クラッチ及び第2クラッチの断接状態を切り換えることでシフトダウン側への変速を実行する変速制御手段とを備えたハイブリッド電気自動車の変速制御装置において、変速制御手段が、第2駆動状態の継続中には、要求トルクを車速の低下に応じて次第に減少補正して第1歯車機構に対するプリセレクトの開始ポイントに到達したときに要求トルクをエンジンブレーキ相当値と略一致させる要求トルク補正処理を実行するものである。
従って、第1駆動状態では、第1クラッチが接続されてエンジンブレーキ及び電動機の回生トルクが第1入力軸から第1歯車機構の何れかの変速段を介して出力軸に伝達され、第2駆動状態では、第2クラッチが接続されてエンジンブレーキが第2入力軸から第2歯車機構の何れかの変速段を介して出力軸に伝達されると共に、電動機の回生トルクが第1入力軸から第1歯車機構の何れかの変速段を介して出力軸に伝達される。何れの駆動状態でも、運転者の負側の要求トルクに基づきエンジンブレーキ及び回生トルクが制御され、これにより駆動輪側に減速抵抗が付与されると共に、電動機が発電機として機能する。
車両減速時には、第1駆動状態と第2駆動状態とを交互に切り換えながら、エンジンフレーキを伝達していない側の歯車機構を低速ギヤ側の変速段に予め切り換えるプリセレクトの実行後に、第1クラッチ及び第2クラッチの断接状態を切り換えることでシフトダウン側への変速が順次実行される。
第2駆動状態の継続中には、変速制御手段が実行する要求トルク補正処理により要求トルクが車速の低下に応じて次第に減少補正され、第1歯車機構に対するプリセレクトを開始すべきプリセレクト開始ポイントに到達したときには、要求トルクがエンジンブレーキ相当値と略一致する。このためエンジンブレーキだけで要求トルクが達成され、電動機の回生トルクは略0となり、第1歯車機構が回生トルクを伝達しなくなることから、低速ギヤ側の変速段へのプリセレクトを何ら支障なく実行可能となる。
そして、このように第2駆動状態に移行して現在の変速段が選択された当初から回生トルクが緩やかに減少することから、エンジンブレーキと回生トルクとの総和であるシステムトルクの減少も緩やかなものとなり、駆動輪に作用する減速抵抗の急減が抑制される。
請求項2の発明は、請求項1において、変速制御手段が、第2駆動状態のときに要求トルク補正処理に代えて、プリセレクト開始ポイントへの到達時に第1歯車機構に対するプリセレクトを禁止して、第1歯車機構の変速段を現状保持するプリセレクト禁止処理を実行可能であり、変速機の機構上、現状保持した状態で第2歯車機構の変速段を順次シフトダウン不能な変速段が第1歯車機構で選択されているときには、要求トルク補正処理を実行し、現状保持した状態で第2歯車機構の変速段を順次シフトダウン可能な変速段が第1歯車機構で選択されているときには、プリセレクト禁止処理を実行するものである。
従って、プリセレクト禁止処理では、プリセレクト開始ポイントへの到達時に第1歯車機構に対するプリセレクトが禁止されて変速段が現状保持されるため、第2歯車機構側の変速段だけが順次シフトダウンされる。そして、このようにプリセレクトが禁止されるため、プリセレクトを実行する際の回生トルクの瞬断に起因する減速抵抗の急減を防止可能となると共に、要求トルク補正処理のように回生トルクを減少補正していないことから、電動機の発電量を増大可能となる。
一方、変速機の機構によっては、第1歯車機構の変速段を現状保持した状態では第2歯車機構の変速段をシフトダウンできない変速段が第1歯車機構に存在することもあり得る。このような変速段が第1歯車機構で選択されているときには、要求トルク補正処理を実行することで減速抵抗の急減を防止し、それ以外の変速段が第1歯車機構で選択されているときには、プリセレクト禁止処理を実行することで減速抵抗の急減防止と共に、電動機の発電量の増大が達成される。
以上説明したように請求項1の発明のハイブリッド電気自動車の変速制御装置によれば、第2駆動状態の継続中に、要求トルク補正処理により要求トルクを車速の低下に応じて次第に減少補正して、プリセレクト開始ポイントに到達したときにエンジンブレーキ相当値と略一致させることから、要求トルクがエンジンブレーキだけで達成されて回生トルクは0となり、第1歯車機構が回生トルクを伝達しなくなって低速ギヤ側の変速段へのプリセレクトを実行できる。そして、このときの回生トルクは、第2駆動状態への移行により現在の変速段が選択された当初から緩やかに減少することから、駆動輪に作用する減速抵抗の急減が抑制されて運転者の違和感を未然に防止することができる。
請求項2の発明のハイブリッド電気自動車の変速制御装置によれば、請求項1において、要求トルク補正処理に比較して電動機の発電量の点で有利なプリセレクト禁止処理を可能な限り実行することにより、バッテリを良好なSOCに保持することができる。
本発明の実施形態に係るハイブリッド電気自動車の変速制御装置を示す概略構成図である。 走行用動力源としてエンジン及び電動機を併用したときの第1駆動状態を示す概念図である。 走行用動力源としてエンジン及び電動機を併用したときの第2駆動状態を示す概念図である。 車両減速時にプリセレクト禁止処理を実行したときの要求トルク、エンジントルク、及び回生トルクの推移を示す特性図である。 ECUが実行するシステムトルク急減防止ルーチンを示すフローチャートである。 車両減速時に要求トルク補正処理を実行したときの要求トルク、エンジントルク、及び回生トルクの推移を示す特性図である。
以下、図面に基づき本発明の実施形態について説明する。
図1は、本発明の実施形態に係るハイブリッド電気自動車の変速制御装置を示す概略構成図である。
全体として駆動装置は、走行用動力源であるエンジン1及び電動機2をクラッチユニット3を介して変速機4に接続して構成され、これらのエンジン1や電動機2からの駆動力をクラッチユニット3及び変速機4を経て左右の駆動輪5(後輪)に伝達することによりハイブリッド電気自動車を走行させるようになっている。以下の説明では、車両の前後に倣って図1の左方を前方とし、図1の右方を後方として表現する。
エンジン1の出力軸1aは後方に突出して、同軸となるようにクラッチユニット3の入力側が連結されている。クラッチユニット3の出力側には変速機4の入力側が連結され、変速機4の出力側には差動装置6を介して左右の駆動輪5が連結されている。クラッチユニット3の周囲には環状をなすように電動機2が設けられ、図示はしないが、電動機2は内外2重に配設されたロータ及びステータにより構成されている。
ロータはクラッチユニット3の外周に固定され、ステータは変速機4のケーシングに固定され、ロータとステータとの間に磁界が発生すると、エンジン1と同方向の駆動トルク或いは逆方向の回生トルクが駆動力として変速機4に入力されるようになっている。
クラッチユニット3及び変速機4の詳細については後述するが、エンジン1及び電動機2からの駆動力がクラッチユニット3及び変速機4を介して駆動輪5側に伝達されることにより、変速機4の変速段に応じた駆動力により駆動輪5が駆動されて車両が走行する。また、駆動輪5側に伝達される駆動力は、クラッチユニット3の接続・切断状態に応じてエンジン1の駆動力のみ、或いは電動機2の駆動力のみ、或いはエンジン1及び電動機2の駆動力に切り換えられ、これにより走行用動力源としてエンジン1単独、電動機2単独、エンジン1及び電動機2を併用した3種の走行を可能としている。
一方、上記エンジン1及び電動機2の運転制御、クラッチユニット3の接続・切断制御、変速機4の変速切換制御などは、車両ECU11により統合制御される。このために車両ECU11には、エンジン1を制御するエンジンECU12や電動機2を制御するインバータECU13などの各種制御装置が接続されている。
エンジンECU12は、車両ECU11からの情報に基づきエンジン1のアイドル運転制御や図示しない排ガス浄化装置の再生制御など、エンジン1自体の運転に必要な各種制御を行うと共に、車両ECU11から指令される運転者の要求トルクを達成すべく、エンジン1の燃料噴射量や噴射時期などを制御する。
インバータECU13は、図示しない走行用バッテリに蓄えられた直流電力をインバータ14により交流電力に変換し、車両ECU11からの上記運転者の要求トルクを達成すべく、変換した交流電力を電動機2に供給することにより電動機2をモータとして作動させて、車両を走行させるための駆動トルクを発生させる。また、車両減速に際して、駆動輪5側からの逆駆動により電動機2が回生トルクを発生させながら発電機として機能しているときには、インバータECU13は電動機2から出力される交流電力をインバータ14により直流電力に変換して走行用バッテリに充電する。
車両ECU11は、これらエンジンECU12及びインバータECU13との間で相互に情報をやりとりしながら、エンジン1及び電動機2を適切に制御するようエンジンECU12及びインバータECU13に指令を出力すると共に、クラッチユニット3及び変速機4の制御を適宜実行する。
具体的には、車両ECU11は、アクセルペダルの踏込量を検出するアクセル開度センサ15や、車両の走行速度を検出する車速センサ16及び電動機2(クラッチユニット3の出力側)の回転速度を検出する回転速度センサ17の検出結果などに基づき、上記運転者の要求トルクを車両加速時や定常走行時には正の値として、減速時には負の値として算出する。そして、車両の運転状態やエンジン1及び電動機2の運転状態、或いは図示しないバッテリECUにより逐次算出される走行用バッテリの充電率(SOC:State Of Charge)などに基づき走行用動力源を選択して制御する。
例えば車両加速時において、走行用バッテリのSOCが所定値以上で余裕が大であり、且つ運転者の要求トルクが所定値未満のときには、電動機2の駆動力のみで要求トルクを達成可能なため走行用動力源として電動機2を単独で用い、SOCが所定値未満で余裕がそれほどないとき、或いは要求トルクが所定値以上のときには、電動機2の駆動力だけでは不足と見なして走行用動力源としてエンジン1及び電動機2を併用し、SOCが極端に低下して正常な電動機2の作動が望めないときには、走行用駆動源としてエンジン1を単独で用いる。
また、車両減速時において、電動機2が発生する回生トルクのみで負側に設定された要求トルクを達成可能なときには、走行用動力源として電動機2を単独で用い、電動機2の回生トルクのみでは負側の要求トルクを達成不能なときには、走行用動力源としてエンジン1及び電動機2を併用する。
そして、このような走行用動力源の切換に際して、車両ECU11は、エンジン1単独や電動機2単独のときには、運転者の要求トルクから変速機4の変速段のギヤ比を考慮してエンジン1や電動機2が出力すべき駆動力を算出し、算出した駆動力をエンジンECU12やインバータECU13に指令する。また、エンジン1及び電動機2の併用時には、要求トルクをエンジン1側と電動機2側とに配分した上で、変速段4のギヤ比を考慮してそれぞれが出力すべき駆動力を算出してエンジンECU12及びインバータECU13に指令する。一方、これと並行して、決定した走行用動力源の駆動力を駆動輪5側に伝達させるべく、クラッチユニット3及び変速機4の制御を実行する。
次に、上記クラッチユニット3及び変速機4の構成を詳述する。
図1に示すように、クラッチユニット3はアウタクラッチ21(第1クラッチ)及びインナクラッチ22(第2クラッチ)からなり、クラッチユニット3の入力側が、アウタクラッチ21及びインナクラッチ22の入力側として共用されている。アウタクラッチ21及びインナクラッチ22は、内蔵した湿式多板クラッチ21a,22aをクラッチアクチュエータ23,24により駆動操作されることにより相互に独立して接続・切断され、それぞれ接続に伴ってエンジン1からの駆動力がクラッチ出力側に伝達されるようになっている。
上記電動機2は、アウタクラッチ21の出力側の外周に配設されている。このため、アウタクラッチ21が電動機2の回転軸を兼用し、アウタクラッチ21と共にロータがステータの内側で回転し、ロータとステータとの間に発生した磁界による駆動トルクや回生トルクがアウタクラッチ21に入力されるようになっている。
アウタクラッチ21の出力側には管状をなすアウタ入力軸25(第1入力軸)が連結され、アウタ入力軸25はベアリング27により回転可能に支持されている。インナクラッチ22の出力側にはインナ入力軸26(第2入力軸)が連結され、このインナ入力軸26はアウタ入力軸25内に回転可能に嵌入されている。
結果としてアウタ入力軸25及びインナ入力軸26は、クラッチユニット3の軸線上で相互に独立して回転し得るようになっている。アウタ入力軸25の後端にはアウタクラッチ側ドライブギヤ28が固定され、インナ入力軸26はアウタ入力軸25内から後方に向けて延設されて、その後端にインナクラッチ側ドライブギヤ29が固定されている。
変速機4内には、アウタ入力軸25及びインナ入力軸26に対して平行となるように管状をなすアウタカウンタ軸31が配設され、アウタカウンタ軸31内にはインナカウンタ軸32が回転可能に嵌入されている。インナカウンタ軸32はアウタカウンタ軸31内から前方及び後方に向けて延設され、その前端及び後端がベアリング33,34により回転可能に支持されている。結果としてアウタカウンタ軸31及びインナカウンタ軸32は、同軸上で相互に独立して回転し得るようになっている。
アウタカウンタ軸31の前端にはインナクラッチ側ドリブンギヤ35が固定され、このインナクラッチ側ドリブンギヤ35はインナ入力軸26のインナクラッチ側ドライブギヤ29と常時噛み合っている。従って、インナクラッチ22の接続によりエンジン1からの駆動力がインナ入力軸26側に伝達されたときには、インナクラッチ側ドライブギヤ29及びインナクラッチ側ドリブンギヤ35を介してアウタカウンタ軸31が回転駆動される。
また、インナカウンタ軸32の前部にはアウタクラッチ側ドリブンギヤ36が固定され、このアウタクラッチ側ドリブンギヤ36はアウタ入力軸25のアウタドライブギヤ28と常時噛み合っている。
従って、アウタクラッチ21の接続によりエンジン1からの駆動力がアウタ入力軸25に伝達されたとき、或いはエンジン1からの駆動力に加えて電動機2の駆動力がアウタ入力軸25に伝達されたり、単独で電動機2からの駆動力がアウタ入力軸25に伝達されたりしたときには、アウタクラッチ側ドライブギヤ28及びアウタクラッチ側ドリブンギヤ36を介してインナカウンタ軸32が回転駆動される。
アウタ入力軸25及びインナ入力軸26の後方には同軸上に出力軸38が配設され、出力軸38の前端はインナ入力軸22の後端に対して相対回転可能に支持され、出力軸38の後端はベアリング39により回転可能に支持されている。出力軸38には第3速ドリブンギヤ40が相対回転可能に配設され、この第3速ドリブンギヤ40に対して常時噛み合うようにアウタカウンタ軸31には第3速ドライブギヤ41が固定されている。
出力軸38上の第3速ドリブンギヤ40の後方には第4速ドリブンギヤ42が固定され、この第4速ドリブンギヤ42に対して常時噛み合うようにインナカウンタ軸32には第4速ドライブギヤ43が相対回転可能に配設されている。
出力軸38上の第4速ドリブンギヤ42の後方にはリバースドリブンギヤ44が相対回転可能に配設され、このリバースドリブンギヤ44と対応するようにインナカウンタ軸32にはリバースドライブギヤ45が固定されている。図では、リバースドリブンギヤ44とリバースドライブギヤ45とが直接的に噛み合うように示されているが、実際には両ギヤ44,45はリバース中間ギヤ46を介して常時噛み合っており、車両後退のために他のドリブンギヤとは逆方向にリバースドリブンギヤ44を回転駆動するようになっている。
出力軸38上のリバースドリブンギヤ44の後方には第1・2速ドリブンギヤ47が相対回転可能に配設され、この第1・2速ドリブンギヤ47に対して常時噛み合うようにインナカウンタ軸32には第1・2速ドライブギヤ48が固定されている。
一方、インナクラッチ側ドライブギヤ29と第3速ドリブンギヤ40との間には、これらのギヤ29,40を出力軸38に結合するために第1同期装置51が設けられている。第1同期装置51は、インナクラッチ側ドライブギヤ29の後面に設けられた第5・6速クラッチギヤ51a、第3速ドリブンギヤ40の前面に設けられた第3速クラッチギヤ51b、及び出力軸38と一体で回転しながら、中立位置から前後に移動して第5・6速クラッチギヤ51aまたは第3速クラッチギヤ51bに選択的に係合し得る第1スリーブ51cから構成されている。
第3速ドライブギヤ41と第4速ドライブギヤ43との間には、これらのギヤ41,43をインナカウンタ軸32に結合するために第2同期装置52が設けられている。第2同期装置52は、第3速ドライブギヤ41の後面に設けられた第1・6速リバースクラッチギヤ52a、第4速ドライブギヤ43の前面に設けられた第4速クラッチギヤ52b、及びインナカウンタ軸32と一体で回転しながら、中立位置から前後に移動して第1・6速リバースクラッチギヤ52aまたは第4速クラッチギヤ52bに選択的に係合し得る第2スリーブ52cから構成されている。
リバースドリブンギヤ44と第1・2速ドリブンギヤ47との間には、これらのギヤ44,47を出力軸38に結合するために第3同期装置53が設けられている。第3同期装置53は、リバースドリブンギヤ44の後面に設けられたリバースクラッチギヤ53a、第1・2速ドリブンギヤ47の前面に設けられた第1・2速クラッチギヤ53b、及び出力軸38と一体で回転しながら、中立位置から前後に移動してリバースクラッチギヤ53aまたは第1・2速クラッチギヤ53bに選択的に係合し得る第3スリーブ53cから構成されている。
以上の第1〜第3スリーブ51c〜53cには変速アクチュエータ54〜56がそれぞれ連結され、これらの変速アクチュエータ54〜56の駆動操作に応じて各スリーブ51c〜53cが中立位置、前方位置及び後方位置の間で切り換えられるようになっている。これらの第1〜第3スリーブ51c〜53cの変速アクチュエータ54〜56、及び上記したアウタクラッチ21及びインナクラッチ22のクラッチアクチュエータ23,24は車両ECU11に接続され、車両ECU11からの指令に基づき各アクチュエータが駆動制御される。
次に、以上のように構成されたハイブリッド電気自動車の駆動装置の作動状況について説明する。
車両の走行中において、変速機4の変速段は図示しない制御マップに基づき設定される一方、運転者がリバースを選択したときには変速段としてリバースが設定され、設定された変速段を達成すべく、車両ECU11によりクラッチユニット3の接続・切断制御及び変速機4の変速切換制御が実行される。これらのクラッチユニット3及び変速機4の制御は、走行用動力源としてエンジン1を単独で用いているときには表1に従って行われる。
Figure 0005305033
例えば、第4速を選択するには、アウタクラッチ21、インナクラッチ22及び、同期装置51〜53の各スリーブ51c〜53cが表1に示した位置に切り換えられることにより達成される。
従って、エンジン1からの駆動力は第2速と同じくアウタクラッチ21、アウタ入力軸25、アウタクラッチ側ドライブギヤ28及びアウタクラッチ側ドリブンギヤ36を介してインナカウンタ軸32に伝達される。
その後に駆動力は第2同期装置52の第2スリーブ52cから第4速クラッチギヤ52bを介して第4速ドライブギヤ43に伝達され、第4速ドライブギヤ43及び第4速ドリブンギヤ42を介して出力軸38に伝達される。即ち、エンジン1の回転速度に対してアウタクラッチ側ドライブギヤ28及びアウタクラッチ側ドリブンギヤ36のギヤ比と第4速ドライブギヤ43及び第4速ドリブンギヤ42のギヤ比とを乗じた回転速度で出力軸38が回転駆動される。
第5速を選択するには、アウタクラッチ21、インナクラッチ22及び、同期装置51〜53の各スリーブ51c〜53cが表1に示した位置に切り換えられることにより達成される。
従って、エンジン1からの駆動力はインナクラッチ22を介してインナ入力軸26に伝達され、第1同期装置51の第5・6速クラッチギヤ51aから第1スリーブ51cを介して出力軸38に伝達される。即ち、エンジン1の回転速度は直結で出力軸38に伝達されて出力軸38が回転駆動される。
第6速を選択するには、アウタクラッチ21、インナクラッチ22及び、同期装置51〜53の各スリーブ51c〜53cが表1に示した位置に切り換えられることにより達成される。
従って、エンジン1からの駆動力は第2速や第4速と同じくアウタクラッチ21、アウタ入力軸25、アウタクラッチ側ドライブギヤ28及びアウタクラッチ側ドリブンギヤ36を介してインナカウンタ軸32に伝達され、その後に第2同期装置52の第2スリーブ52cから第1・6速リバースクラッチギヤ52aを介してアウタカウンタ軸31に伝達される。
さらに駆動力はインナクラッチ側ドリブンギヤ35及びインナクラッチ側ドライブギヤ29を介して第1同期装置51の第5・6速クラッチギヤ51aに伝達され、第5・6速クラッチギヤ51aから第1スリーブ51cを介して出力軸38に伝達される。即ち、エンジン1の回転速度に対してアウタクラッチ側ドライブギヤ28及びアウタクラッチ側ドリブンギヤ36のギヤ比とインナクラッチ側ドリブンギヤ35及びインナクラッチ側ドライブギヤ29のギヤ比とを乗じた回転速度で出力軸38が回転駆動される。
このようにして選択された変速段のギヤ比に応じて、エンジン1からの駆動力は減速、増速或いは逆転された後に駆動輪5側に伝達されて車両が走行する。車両ECU11では、選択された変速段のギヤ比に基づき運転者の要求トルクからエンジン1が出力すべき駆動力を算出し、算出した駆動力をエンジンECU12側に指令することにより要求トルクを達成させる。
ところで、本実施形態のハイブリッド電気自動車は第2速発進を前提として制御マップが設定されているため、車両の加速時や減速時には第2〜6速間で変速段がシフトアップ側或いはシフトダウン側に切り換えられる。
このときの変速では、インナクラッチ22を接続した奇数変速段(第1速、第3速、第5速)の選択とアウタクラッチ21を接続した偶数変速段(第2速、第4速、第6速)の選択とが交互に繰り返されるが、それぞれの変速段により駆動力が伝達されているとき、制御マップに基づき次に予測される変速段(隣接する高速ギヤ側或いは低速ギヤ側の変速段であり、以下、次変速段という)のギヤ列及び次変速段を選択するための同期装置は、クラッチ切断により駆動力を伝達していない状態にある。
このため、変速段を切り換えるときには、次変速段を選択するための同期装置のスリーブ51a〜53aの切換を予め完了しておき(以下、この操作をプリセレクトという)、変速段の切換条件が成立した時点で、接続状態にある側のクラッチ21,22を切断しながら切断状態にある側のクラッチ21,22を接続することにより、駆動輪5側への動力伝達を連続して行っている。
例えば第5速から第4速への切換時には、それに先行して第4速へのプリセレクトが実行される。第5速の選択時には、インナクラッチ22、インナ入力軸26、第1同期装置51、出力軸38の順にエンジン1の駆動力が伝達されている。
しかし、アウタクラッチ21が切断されているため、第4速へのプリセレクトのために第2スリーブ52cを後方位置に切り換える必要がある第2同期装置52は駆動力を伝達していない。従って、第2スリーブ52cを後方位置に切り換えるギヤ入れ操作が可能となり、これにより第4速へのプリセレクトが完了する。
また、詳細は説明しないが、電動機2を単独で用いるときには、アウタクラッチ21及びインナクラッチ22を共に切断し、第1歯車機構G1の偶数変速段を選択する。エンジン1からの駆動力はアウタ入力軸21にもインナ入力軸22にも伝達されなくなり、電動機2の駆動力は第1歯車機構G1の何れかの変速段を介して駆動輪5側に伝達される。
一方、図2,3は走行用動力源としてエンジン1及び電動機2を併用したときの駆動状態を示す概念図であり、これらの図に基づきエンジン・電動機併用走行時の駆動状態を説明する。
なお、図1から明らかなように、偶数変速段を達成するギヤ列と奇数変速段を達成するギヤ列とは一部を兼用しているが、図2,3はエンジン及び電動機からの動力伝達経路の理解を容易にするために、双方のギヤ列を独立して表している。
具体的な偶数変速段を達成するギヤ列は、アウタクラッチ側ドライブギヤ28、インナクラッチ側ドライブギヤ29、インナクラッチ側ドリブンギヤ35、アウタクラッチ側ドリブンギヤ36、第4速ドリブンギヤ42、第4速ドライブギヤ43、第1・2速ドリブンギヤ47及び第1・2速ドライブギヤ48であり、これらのギヤ列により本発明の第1歯車機構G1が構成されている。
また、奇数変速段を達成するギヤ列は、インナクラッチ側ドライブギヤ29、インナクラッチ側ドリブンギヤ35、第3速ドライブギヤ41、第3速ドリブンギヤ40、第1・2速ドリブンギヤ47及び第1・2速ドライブギヤ48であり、これらのギヤ列により本発明の第2歯車機構G2が構成されている。
エンジン・電動機併用走行時には、選択されている変速段が奇数段であるか偶数段であるかに応じて変速機4の作動状態を異にしている。
まず、アウタクラッチ21を接続して第1歯車機構G1の偶数変速段を選択したときには、エンジン1からの駆動力がアウタクラッチ21を介して駆動輪5側に伝達されているため、電動機2を作動させることにより、図2に太線で示すように、エンジン1の駆動力に加えて電動機2の駆動力を駆動輪5側に伝達可能となる。以下、この駆動状態を第1駆動状態と称する。
また、インナクラッチ22を接続して第2歯車機構G2の奇数変速段を選択したときには、インナクラッチ22を介してエンジン1からの駆動力が駆動輪5側に伝達されるのに対し、その動力伝達経路上に位置しない電動機2の駆動力は駆動輪5側に伝達されない。しかし、奇数変速段の選択と並行して第1歯車機構G1の偶数変速段も選択することにより、電動機2の駆動力を駆動輪5側に伝達可能となる。
このときの駆動状態を図3に示すが、電動機2の駆動力は第1歯車機構G1の何れかの偶数変速段を介して出力軸38に伝達され、出力軸38で第2歯車機構G2の奇数変速段を介したエンジン1からの駆動力と合流して駆動輪5へと伝達される。以下、この駆動状態を第2駆動状態と称する。
電動機2側の偶数変速段については何れを選択してもよいが、本実施形態では、現在選択されているエンジン1側の奇数変速段と関連付けて、常に1段高速ギヤ側の偶数変速段を選択している。
シフトアップ或いはシフトダウンでは、図2に示す第1駆動状態と図3に示す第2駆動状態とが交互に繰り返される。車両ECU11は、運転者からの要求トルクをエンジン1側と電動機2側とに配分し、それぞれが出力すべき駆動力をエンジンECU12及びインバータECU13に指令して要求トルクを達成させている。
これらの駆動力は車両減速時には負側に制御され、エンジン1側はスロットルを閉じてエンジンブレーキを発生させ、電動機2側は負の駆動力として回生トルクを発生させる。従って、車両減速時には、エンジンブレーキ及び回生トルクが第1歯車機構G1や第2歯車機構G2を介して伝達されることで駆動輪5に減速抵抗が付与される一方、駆動輪5から逆に伝達される駆動力により電動機2は回生電力を発電してバッテリに充電する所謂回生制動を行う。
ここで、奇数変速段の選択時には、エンジン1側の駆動力と電動機2側の駆動力とが異なるギヤ比で駆動輪5側に伝達されることから、選択している奇数変速段のギヤ比と偶数変速段のギヤ比とを考慮して要求トルクの配分を行う。
そして、このエンジン1及び電動機2の併用時においても、実際の変速段の切換に先行してプリセレクトを行いながら、車両加速時には高速ギヤ側の変速段への切換が、車両減速時には低速ギヤ側の変速段への切換が実行される。
例えば図2に示す第1駆動状態で第6速の選択により車両が減速しているとき、車速の低下に伴って第5速への切換条件の成立に先行してプリセレクト要求があると、まず、第2歯車機構G2で第5速へのプリセレクトが実行される。このときインナクラッチ22は切断されているため、第5速へのプリセレクトを何ら支障なく実行できる。
その後に第5速への切換条件が成立すると、アウタクラッチ21の切断及びインナクラッチ22の接続により第5速への切換が完了する。この時点の第1歯車機構G1は第6速のまま、即ち、第2歯車機構G2の第5速より1段高速ギヤ側であるため、そのまま電動機2の作動を継続することにより、図3に示す第2駆動状態となる。
さらに減速が継続されて第4速へのプリセレクト要求があると、まず、第1歯車機構G1で第4速へのプリセレクトが実行され、その後に第4速への切換条件が成立すると、インナクラッチ22の切断及びアウタクラッチ21の接続により第4速への切換が完了し、図2に示す第1駆動状態となる。
以降は同様であり、第4速の選択時に第3速へのプリセレクト要求があると第2歯車機構G2で第3速へのプリセレクトが実行され、その後に第3速への切換条件の成立に応じてクラッチ21,22の断接により第3速への切換が完了する。さらに第3速の選択時に第2速へのプリセレクト要求があると第1歯車機構G1で第2速へのプリセレクトが実行され、その後に第2速への切換条件の成立に呼応してクラッチ21,22の断接により第2速への切換が完了する。
図3に示すように第2駆動状態ではアウタクラッチ21は切断されているものの、電動機2の駆動力が第1歯車機構G1の何れかの変速段のギヤ列を介して伝達されているため、このままでは第6速から第4速へのプリセレクトも、第4速から第2速へのプリセレクトも実行することができない。
このため、[発明が解決しようとする課題]でも述べたように、一旦電動機2の回生トルクを0まで減少させてプリセレクトを実行する必要が生じる。その結果、プリセレクトの完了により電動機2の作動が再開されるまでの間に発生する回生トルクの瞬断によりシステムトルクが急減し、駆動輪5に作用する減速抵抗が一時的に急減して運転者に違和感を与えてしまう。
そこで、本実施形態では電動機2側の回生トルクの瞬断に起因するシステムトルクの急減を防止するための2種の対策を講じており、以下、当該対策のために車両ECU11が実行する処理を説明する。
車両ECU11の処理は、車両減速時において運転者の要求トルクに基づいて行われるエンジントルク(エンジンブレーキ)及び電動機2の回生トルクの制御に関わるため、まず、基本的な制御状況を説明する。図4は第2駆動状態で車両が減速しているときの要求トルク、エンジントルク、及び回生トルクの推移を示す特性図であり、図中の縦軸は負側に設定された駆動力、横軸はインナクラッチ22の回転速度(以下、単にクラッチ回転速度と称する)であり、クラッチ回転速度は車速に対して所定の相関関係をもって変化する。
なお、実際には図4は本実施形態における第3速の選択時を示しているが、回生トルクなどの各トルクの特性自体は一般的な回生制動の場合と同様であるため、この図に基づき制御状況を説明する。
車両減速中において、エンジントルクと回生トルクとの総和であるシステムトルクは運転者による要求トルクと一致するように制御され、このシステムトルクが駆動輪5に減速抵抗として作用することによりアクセル操作に応じた減速が行われる。要求トルクはクラッチ回転速度の減少に伴い次第に減少するように設定される。
そして、この要求トルクがエンジン1側のエンジントルク及び電動機2側の回生トルクに配分されて達成される。図4ではスロットル全閉に相当するエンジンブレーキの発生時を表しており、エンジントルクがクラッチ回転速度の減少と共に次第に減少するのに対し、回生トルクはクラッチ回転速度の減少とはほとんど関係なく略一定値に保持される。結果として、車両減速中には常にある程度以上の回生トルクが設定されて、可能な限り電動機2の発電量が確保される。
次変速段へのプリセレクトの開始判定はクラッチ回転速度に基づいて行われ、クラッチ回転速度が予め設定されたプリセレクト開始ポイントまで低下した時点でプリセレクトの開始判定が下され、それに応じて次変速段へのプリセレクトが開始される。なお、上記したように第3速の選択時の回生トルクは一般的な回生制動と同様に制御されるものの、プリセレクトを禁止する点で相違しており、これについては後に詳述する。
車両ECU11は、車両の走行中に図5に示すシステムトルク急減防止ルーチンを所定の制御インターバルで実行している。
まず、ステップS2でエンジン1及び電動機2を併用した車両減速中であるか否かを判定し、ステップS4で図3に示す奇数変速段を選択した第2駆動状態であるか否かを判定し、何れかのステップSでNo(否定)の判定を下したときには、一旦ルーチンを終了する。何れのステップSでもYes(肯定)の判定を下したとき、即ち、図3の第2駆動状態で第3速または第5速を選択し、選択した変速段を介して車両減速に伴って電動機2により回生制動を実行中であるときには、ステップS6に移行する。
ステップS6では現在第2歯車機構G2側で選択されている変速段が第3速か第5速かを判定し、第5速が選択されているときにはステップS8に移行する。ステップS8では要求トルク及びクラッチ回転速度に基づきエンジントルク及び回生トルクを設定し、これらの設定に基づきエンジン1及び電動機2の制御を開始する。
図6は第5速を選択した第2駆動状態で車両が減速しているときの要求トルク、エンジントルク、及び回生トルクの推移を示す特性図であり、第5速の選択時には、同図に示す特性に基づいて要求トルク、エンジントルク及び回生トルクが制御される。このときの要求トルクの特性は、図4に示す一般的な特性から補正されている。
即ち、図6において要求トルクは、第5速が選択された当初は破線で示す図4の特性と同一値に設定されるが、その後にクラッチ回転速度の減少と共に図4の特性から次第に減少補正され、プリセレクト開始ポイントではエンジンブレーキと略一致する。以下、この要求トルクをプリセレクト開始ポイントに向けて減少補正する処理を、要求トルク補正処理と称する。
このような要求トルクの特性により回生トルクは、図4の特性では略一定値に保持されているのに対して、図6の特性では、第5速の選択時からクラッチ回転速度の減少と共に次第に減少し、第1歯車機構G1で第6速から第4速へのプリセレクトを開始すべきプリセレクト開始ポイントで0となるように設定される。
続いて車両ECU11はステップS10でプリセレクト開始ポイントに到達したか否かを判定し、判定がYesになるとステップS12に移行する。ステップS12では第6速から第4速へのプリセレクトを実行し、その後にステップS14でプリセレクトが完了したか否かを判定し、判定がYesになるとステップS16に移行する。ステップS16では制御マップに基づく第4速への切換条件が成立したときにインナクラッチ22の切断及びアウタクラッチ21の接続を行い、続くステップS18で第4速への切換が完了したか否かを判定する。
第4速への切換が完了して図4に示す第1駆動状態に移行すると、ステップS18でYesの判定を下してステップS20に移行する。ステップS20では、上記ステップS8の処理によるエンジントルク及び回生トルクの制御を終了した上で、エンジントルクをエンジンブレーキ相当に維持したまま、要求トルクを現時点での運転者のアクセル操作に応じた値までランプ制御により緩やかに増加させ、その後にルーチンを終了する。このように要求トルクの特性を戻すことにより、回生トルクも図4に示す特性に復帰する。
以上で第6速から第4速へのプリセレクト及び実際の第4速への切換が完了し、その後は第4速を選択した第1駆動状態で要求トルク及びクラッチ回転速度に基づきエンジントルク及び電動機2の回生トルクが制御される。車両の減速が継続されている限り、変速機4は第1駆動状態と第2駆動状態とを交互に切り換えながら、低速ギヤ側へのプリセレクト及び実際の変速段の切換を順次実行してシフトダウンされる。なお、偶数変速段の選択時には、図4,6とは別の特性に基づきエンジントルク及び回生トルクが制御されるが、本発明の要部とは直接関係ないため説明は省略する。
そして、第4速から第3速への切換が完了して図3に示す第2駆動状態に移行すると、車両ECU11は図5のフローチャートのステップS6からステップS22に移行する。ステップS22では、上記ステップS8と同様に、要求トルク及びクラッチ回転速度からエンジントルク及び回生トルクを設定し、これらの設定に基づきエンジン1及び電動機2の制御を開始する。
この第3速の選択時には、図4に示す特性に従ってエンジントルク及び回生トルクが制御され、一般的な回生制動の場合と同じく、クラッチ回転速度の減少に関わらず回生トルクは略一定値に保持される。
続くステップS24ではプリセレクト開始ポイントに到達したか否かを判定し、判定がYesになるとステップS26に移行する。ステップS26ではプリセレクトを禁止する。即ち、この第3速の選択時には、通常であれば第1歯車機構G1で第4速から第2速へのプリセレクトが実行されるはずであるが、当該プリセレクトが行われず、必然的に、その後に実行されるべきクラッチ21,22の断接状態の切換による第2速への切換も実行されず、第1歯車機構G1は第4速に保持され続ける。
以下、このプリセレクト開始ポイントへの到達時に開始されるべきプリセレクトを禁止する処理を、プリセレクト禁止処理と称する。
その後、車両ECU11はステップS28で車両の停止或いは加速開始が行われたか否かを判定し、判定がYesになると続くステップS30で、ステップS28の判定に応じた制御を実行し、その後にルーチンを終了する。例えばステップS30では、車両停止の判定時には次の車両発進に備えて第2速への切換が行われ、加速開始の判定時には高速ギヤ側の次変速段へのプリセレクト及び実際の変速段の切換が行われる。
以上の車両ECU11の処理により、第3速及び第5速を選択した第2駆動状態での車両減速時には、以下に述べる作用効果が得られる。
まず、第5速の選択時には要求トルク補正処理が実行され、図6に示すようにクラッチ回転速度に対する要求トルクの特性は運転者のアクセル操作に基づくものから変更される。このため、電動機2の回生トルクはクラッチ回転速度の減少に伴って次第に減少されてプリセレクト開始ポイントでは0になり、要求トルクはエンジンブレーキだけで達成される。従って、この時点の第1歯車機構G1は電動機2の回生トルクを伝達しておらず、第6速から第4速へのプリセレクトを何ら支障なく実行可能となる。
そして、プリセレクト開始ポイントで回生トルクを0とする点では従来技術と同様であるが、プリセレクト開始ポイントに到達した時点で回生トルクを急減させる従来技術に対して、本実施形態の要求トルク補正処理によれば、第2駆動状態への移行により第5速が選択された当初から比較的長い期間をかけて回生トルクを緩やかに減少させている。このため本実施形態ではシステムトルクの減少も非常に緩やかなものとなることから、駆動輪5に作用する減速抵抗の急減を抑制でき、もって、これに起因する運転者の違和感を未然に防止することができる。
一方、第3速の選択時には、一般的な回生制動の場合と同様の図4の特性に基づき、電動機2の回生トルクがクラッチ回転速度の減少に関わらず略一定値に保持され、結果としてプリセレクト開始ポイントでも回生トルクは所定の大きさに保たれている。
しかし、プリセレクト禁止処理により第4速から第2速へのプリセレクト自体が禁止されることから、当然ながらプリセレクトを実行するために回生トルクを0まで急減させる必要がない。よって、減速抵抗の急減に起因する運転者の違和感を未然に防止することができる。
そして、この場合には車両の減速が継続されても第1歯車機構G1は第4速のままで第2速への切換が行われず、変速機は第2歯車機構G2で第3速を選択した第2駆動状態に保持され、この点がプリセレクト禁止処理を行わない通常制御とは相違する。
しかしながら、この場合であっても、図4の特性に基づくエンジントルク及び回生トルクの制御により駆動輪5には減速抵抗が作用し続け、一方、第1歯車機構G1の第4速を介して電動機2の回生制動も継続される。このため通常制御において第2速への切換が行われた場合に比較して、車両の減速状態も、電動機2の発電状態も実質的には相違せず、プリセレクトの禁止による実害は発生しない。
ところで、図4の特性と図6の特性とを比較すると、プリセレクト開始ポイントに向けて回生トルクを次第に減少させる図6の特性に比較して、回生トルクを略一定値に保持する図4に特性の方が電動機2の発電量を増大でき、バッテリを良好なSOCに保持できる。このため、第5速の選択時にも図4の特性に基づき回生トルクを制御しながらプリセレクト禁止処理を実行する対策を講じることが、バッテリのSOC面で望ましい。
しかしながら、第5速選択時には、変速機4の機構上の制限からプリセレクトを禁止する対策を実施できない。
即ち、この場合には、第1歯車機構G1で第6速を選択したまま、第2歯車機構G2で第5速から第3速、第1速の順に変速段を切り換える必要がある。ところが、図1及び表1から明らかなように、第6速と第5速とは共に第1同期装置51の第1スリーブ51cを前方位置に切り換えることにより達成され、動力伝達経路の一部を共用している。このため、第1歯車機構G1を第6速に保持した状態で、第2歯車機構G2で第5速から第3速への切換、つまり第1同期装置51の第1スリーブ51cの前方位置から後方位置への切換は実現不能である。
このように本実施形態の変速機4では機構上の制限から第6速と第3速とを同時成立できないため、結果として第5速の選択時にプリセレクトを禁止する対策は実施不能である。そこで、この場合には、次善策であるプリセレクト開始ポイントに向けて回生トルクを次第に減少させる要求トルク補正処理を実施しているのである。
当然ながら、このような機構上の制限がなく、第1歯車機構G1と第2歯車機構G2とで相互制約を受けずに任意に変速段を選択可能な機構の変速機であれば、第5速の選択時にプリセレクト禁止処理を実施してもよい。
なお、逆に第3速の選択時にプリセレクト禁止処理に代えて要求トルク補正処理を実施することは可能である。この場合には電動機2の発電量が若干減少するため、バッテリのSOC面で多少の不利は生じるが、プリセレクトの際の減速抵抗の急減は確実に防止することができる。
以上で実施形態の説明を終えるが、本発明の態様はこの実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、前進6段の変速機として具体化したが、変速段の数はこれに限るものではなく、任意に変更可能である。
また、第1歯車機構C1や第2歯車機構G2に振り分けられる変速段や、各変速段の配列、並びに各変速段における変速段の切換機構など、変速機4の構成についても、上記実施形態のものに限定されるものではなく、ハイブリッド電気自動車に求められる運転性能や商品性などに応じて変更することが可能である。
また、上記実施形態では、クラッチユニット3の外周に電動機2を配設して、その駆動力をアウタクラッチ21を介してアウタ入力軸25に伝達したが、この構成に限るものではなく、例えば電動機2の出力軸をアウタ入力軸25に対してギヤ結合することにより、電動機2の駆動力を直接的にアウタ入力軸25に伝達するようにしてもよい。
1 エンジン
2 電動機
5 駆動輪
11 車両ECU(変速制御手段)
21 アウタクラッチ(第1クラッチ)
22 インナクラッチ(第2クラッチ)
25 アウタ入力軸(第1入力軸)
26 インナ入力軸(第2入力軸)
38 出力軸
G1 第1歯車機構
G2 第2歯車機構

Claims (2)

  1. 第1クラッチの接続時にエンジンからの駆動力が伝達され、電動機のロータが機械的に結合された第1入力軸と、
    第2クラッチの接続時に上記エンジンからの駆動力が伝達される第2入力軸と、
    車両の駆動輪に駆動力を伝達する出力軸と、
    上記第1の入力軸から伝達される駆動力を複数の変速段の何れかに変速して上記出力軸に伝達する第1歯車機構と、
    上記第2の入力軸から伝達される駆動力を複数の変速段の何れかに変速して上記出力軸に伝達する第2歯車機構と、
    車両減速時において運転者による負側の要求トルクに基づきエンジンブレーキ及び上記電動機の回生トルクを制御する一方、上記第1クラッチを接続して上記エンジンブレーキ及び電動機の回生トルクを上記第1入力軸から上記第1歯車機構の何れかの変速段を介して上記出力軸に伝達する第1駆動状態と、上記第2クラッチを接続して上記エンジンブレーキを上記第2入力軸から上記第2歯車機構の何れかの変速段を介して上記出力軸に伝達すると共に、上記電動機の回生トルクを上記第1入力軸から上記第1歯車機構の何れかの変速段を介して上記出力軸に伝達する第2駆動状態とを交互に切り換えながら、上記エンジンフレーキを伝達していない側の歯車機構を低速ギヤ側の変速段に予め切り換えるプリセレクトの実行後に、上記第1クラッチ及び第2クラッチの断接状態を切り換えることでシフトダウン側への変速を実行する変速制御手段と
    を備えたハイブリッド電気自動車の変速制御装置において、
    上記変速制御手段は、上記第2駆動状態の継続中には、上記要求トルクを車速の低下に応じて次第に減少補正して上記第1歯車機構に対する上記プリセレクトの開始ポイントに到達したときに該要求トルクを上記エンジンブレーキ相当値と略一致させる要求トルク補正処理を実行することを特徴とするハイブリッド電気自動車の変速制御装置。
  2. 上記変速制御手段は、上記第2駆動状態のときに上記要求トルク補正処理に代えて、上記プリセレクト開始ポイントへの到達時に上記第1歯車機構に対するプリセレクトを禁止して、該第1歯車機構の変速段を現状保持するプリセレクト禁止処理を実行可能であり、
    変速機の機構上、上記現状保持した状態で上記第2歯車機構の変速段を順次シフトダウン不能な変速段が上記第1歯車機構で選択されているときには、上記要求トルク補正処理を実行し、上記現状保持した状態で上記第2歯車機構の変速段を順次シフトダウン可能な変速段が上記第1歯車機構で選択されているときには、上記プリセレクト禁止処理を実行することを特徴とする請求項1記載のハイブリッド電気自動車の変速制御装置。
JP2009227131A 2009-09-30 2009-09-30 ハイブリッド電気自動車の変速制御装置 Expired - Fee Related JP5305033B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009227131A JP5305033B2 (ja) 2009-09-30 2009-09-30 ハイブリッド電気自動車の変速制御装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009227131A JP5305033B2 (ja) 2009-09-30 2009-09-30 ハイブリッド電気自動車の変速制御装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2011073574A JP2011073574A (ja) 2011-04-14
JP5305033B2 true JP5305033B2 (ja) 2013-10-02

Family

ID=44018018

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009227131A Expired - Fee Related JP5305033B2 (ja) 2009-09-30 2009-09-30 ハイブリッド電気自動車の変速制御装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5305033B2 (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5774530B2 (ja) * 2012-03-28 2015-09-09 ダイムラー・アクチェンゲゼルシャフトDaimler AG ハイブリッド車両における空燃比センサの学習装置
KR101628545B1 (ko) * 2014-11-27 2016-06-08 현대자동차주식회사 하이브리드 차량의 회생제동 제어방법
KR102588948B1 (ko) * 2018-07-30 2023-10-16 현대자동차주식회사 Dct차량용 충돌방지시스템의 제어방법

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10133695B4 (de) * 2000-07-18 2015-08-13 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Doppelkuplungsgetriebe
JP5004289B2 (ja) * 2007-08-02 2012-08-22 三菱ふそうトラック・バス株式会社 ハイブリッド電気自動車の駆動装置
JP2009132250A (ja) * 2007-11-29 2009-06-18 Toyota Motor Corp ハイブリッド車両
JP4968048B2 (ja) * 2007-12-25 2012-07-04 トヨタ自動車株式会社 複数クラッチ式変速機

Also Published As

Publication number Publication date
JP2011073574A (ja) 2011-04-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4400690B2 (ja) ハイブリッド車両用動力伝達装置
JP4205878B2 (ja) ハイブリッド型車両の動力伝達装置及びその制御方法
JP3858898B2 (ja) ハイブリッド変速機のモード切り替え制御装置
JP2011126318A (ja) ハイブリッド電気自動車の発進制御装置
JP2005048805A (ja) ハイブリッド変速機のモード切り替え制御装置
JP2005186931A (ja) ハイブリッド電気自動車用二重クラッチ変速機及びその作動方法
JPWO2011077813A1 (ja) ハイブリッド車両
JP5867589B2 (ja) 車両用駆動装置
JP5530829B2 (ja) ハイブリッド車両
WO2014167653A1 (ja) 車両用変速機及び制御装置
JP4292732B2 (ja) ハイブリッド車両用動力伝達装置
JP3823960B2 (ja) 車両の変速装置
JP2012187962A (ja) 車両制御装置
WO2013150626A1 (ja) 車両用駆動装置
JP5376154B2 (ja) ハイブリッド電気自動車の変速制御装置
JP2014184817A (ja) ハイブリッド車両の減速制御装置
JP5305033B2 (ja) ハイブリッド電気自動車の変速制御装置
JP2004150450A (ja) ハイブリッド電気自動車の変速制御装置
JP5989303B2 (ja) ハイブリッド車両
JP2010260373A (ja) 車両の動力伝達制御装置
JP5634967B2 (ja) ハイブリッド車両及びその制御方法
JP5339081B2 (ja) ハイブリッド電気自動車の変速制御装置
JP5929738B2 (ja) ハイブリッド車両の制御装置
JP5947059B2 (ja) ハイブリッド車両の制御装置
JP5229581B2 (ja) ハイブリッド電気自動車の変速制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20120124

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20120127

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20130212

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130221

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130426

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20130529

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20130611

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees