(57)【要約】【課題】  ハイブリッドカーのギアシフトトランスミッションのシフトチェンジ制御方法の提供。【解決手段】  該内燃機関エンジンと該電動モータと発電機は相互に接続され並びにクラッチでトランスミッションに接続されて車両を駆動する。シフト過程で、電動モータの補助により内燃機関エンジンの回転速度が制御され、トランスミッションの入力軸回転速度との同期が達成され、クラッチが快速、スムーズに噛み合い、クラッチシートが磨耗減少しシフト時間が短縮する。このほか、シフト過程で電動モータと発電機の補助により内燃機関エンジンの出力軸の出力トルクを零となるよう制御してスロットルの瞬時変化が形成する汚染と燃料消耗の増加を減らす。【選択図】        図１
2006176098.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハイブリッドカーの動力装置のシフトチェンジ動作を制御するのに用いられ、該動力装置は内燃機関エンジンが電動モータと発電機と並列方式で結合され、更にクラッチによりトランスミッションに接続されてなりハイブリッドカーを駆動し、該電動モータと発電機に選択的に発電させ電池の必要な電気量を供給するかエンジン回転速度を増加させることができ、該制御方法は、
シフトチェンジ時に、電動モータと発電機を制御して発電してエンジン回転速度を下げるか或いはモータを運転させてエンジン回転速度を増すことを特徴とする、ハイブリッドカーのギアシフトトランスミッションのシフトチェンジ制御方法。
【請求項２】
ハイブリッドカーの動力装置のシフトチェンジ動作を制御するのに用いられ、該動力  装置は内燃機関エンジンが電動モータと発電機と並列方式で結合され、更にクラッチによりトランスミッションに接続されてなりハイブリッドカーを駆動し、該電動モータと発電機に選択的に発電させ電池の必要な電気量を供給するかエンジン回転速度を増加させることができ、該制御方法は、
（ａ）内燃機関エンジンの出力トルクを最小トルクとし並びにクラッチを離脱させるステップ、
（ｂ）もとのシフト位置より退出し新たなシフト位置に進入する動作を行なうステップ、
（ｃ）新シフト位置により内燃機関エンジンの目標回転速度を決定し、並びに現在の内燃機関エンジンの回転速度と該目標回転速度との差異値を計算するステップ、
（ｄ）電動モータと発電機に発電させてエンジン回転速度を減らすか或いはエンジン回転速度をアップさせるかを決定し、内燃機関エンジンの出力軸回転速度を新シフト位置下でのトランスミッションの入力軸回転速度と同じとするステップ、
（ｅ）シフト切り換えを完成するステップ、
（ｆ）クラッチとトランスミッションの入力軸を噛み合わせてエンジン出力トルクを回復するステップ、
以上のステップを具えたことを特徴とする、ハイブリッドカーのギアシフトトランスミッションのシフトチェンジ制御方法。
【請求項３】
請求項２記載のハイブリッドカーのギアシフトトランスミッションのシフトチェンジ制御方法において、（ｄ）のステップは、更に、
（ｄ１）新シフト位置がシフトアップかシフトダウンかを判断し、シフトアップであれば、電動モータと発電機を制御して発電して電池電力量を供給することを選択し、並びに目標回転速度との差異値に基づきエンジン回転速度を下げ、もしシフトダウンであれば、更に差異値が特定値より小さいか或いは目標回転数がある回転速度値より小さいかを判断し、差異値が特定値より小さいか或いは目標回転数がある回転速度値より小さいければ電動モータと発電機を制御しエンジン回転速度アップを選択し、差異値が特定値より小さくないか或いは目標回転数がある回転速度値より小さくなければ、電動モータと発電機とスロットルの同時制御方式を採用し、該差異値に基づきエンジン回転速度を新シフト位置のトランスミッション入力軸回転速度と同じとするステップ、
を具えたことを特徴とする、ハイブリッドカーのギアシフトトランスミッションのシフトチェンジ制御方法。
【請求項４】
請求項２記載のハイブリッドカーのギアシフトトランスミッションのシフトチェンジ制御方法において、（ａ）のステップは、更に、
（ａ１）電池の残り電力量がある容量値より小さく、及びアクセルペダルの位置がある開度値より小さければ、スロットルの開度を維持するステップ、
（ａ３）更にアクセルペダルの位置を判断し、アクセルペダルの位置がある位置範囲の間にあれば、スロットルをアクセルペダル位置が該位置範囲の最小値に相当する位置とし、アクセルペダルの位置が該位置範囲の間になければ、スロットルを不変に維持するステップ、
（ａ４）電動モータと発電機を制御し発電状態を選択するステップ、
（ａ５）内燃機関エンジンの出力トルクを最小トルクとし、並びにクラッチの離脱を実行するステップ、
以上のステップを具えたことを特徴とする、ハイブリッドカーのギアシフトトランスミッションのシフトチェンジ制御方法。
【請求項５】
請求項４記載のハイブリッドカーのギアシフトトランスミッションのシフトチェンジ制御方法において、位置範囲の最小値が、内燃機関エンジンの効率により決定され、該位置範囲の最大値は電動モータと発電機のパワーにより決定されることを特徴とする、ハイブリッドカーのギアシフトトランスミッションのシフトチェンジ制御方法。
【請求項６】
請求項２記載のハイブリッドカーのギアシフトトランスミッションのシフトチェンジ制御方法において、（ａ）のステップが更に、
（ａ２）電池の残り電力量がある容量値より小さく、アクセルペダルの位置がある開度値より小さければ、スロットルの開度を維持せず、並びにスロットルの開度を減らして内燃機関エンジン出力トルクを最小トルクとなしクラッチを離脱させるステップ、
を具えたことを特徴とする、ハイブリッドカーのギアシフトトランスミッションのシフトチェンジ制御方法。
【請求項７】
ハイブリッドカーの動力装置のシフトチェンジ動作を制御するのに用いられ、該動力  装置は内燃機関エンジンが電動モータと発電機と並列方式で結合され、更にクラッチによりトランスミッションに接続されてなりハイブリッドカーを駆動し、該電動モータと発電機に選択的に発電させ電池の必要な電気量を供給するかエンジン回転速度を増加させることができ、該内燃機関エンジンはアクセルペダルの操作を受けてスロットルを調節して内燃機関エンジンの回転速度を制御でき、該制御方法は、
（ａ）電池の残り電力量及びアクセルペダルの位置により電動モータと発電機に選択的に発電させてエンジン回転速度を下げるか或いはエンジン回転速度を増すかを決定し、これにより内燃機関エンジンの出力トルクを最小トルクとすると共にクラッチを離脱させるステップ、
（ｂ）もとのシフト位置より退出した後に新シフト位置に進入する動作を行なうステップ、
（ｃ）内燃機関エンジンの出力軸回転速度と新シフト位置下でのトランスミッションの入力軸回転速度を同じに制御するステップ、
（ｄ）シフト切り換えを完成するステップ、
（ｅ）クラッチと入力軸を噛み合わせてエンジン出力トルクを回復するステップ、
以上のステップを具えたことを特徴とする、ハイブリッドカーのギアシフトトランスミッションのシフトチェンジ制御方法。
【請求項８】
請求項７記載のハイブリッドカーのギアシフトトランスミッションのシフトチェンジ制御方法において、（ａ）のステップは、更に、
（ａ１）電池の残り電力量がある容量値より小さく、及びアクセルペダルの位置がある開度値より小さければ、スロットルの開度を維持するステップ、
（ａ３）更にアクセルペダルの位置を判断し、アクセルペダルの位置がある位置範囲の間にあれば、スロットルをアクセルペダル位置が該位置範囲の最小値に相当する位置とし、アクセルペダルの位置が該位置範囲の間になければ、スロットルを不変に維持するステップ、
（ａ４）電動モータと発電機を制御し発電状態を選択するステップ、
（ａ５）内燃機関エンジンの出力トルクを最小トルクとし、並びにクラッチの離脱を実行するステップ、
以上のステップを具えたことを特徴とする、ハイブリッドカーのギアシフトトランスミッションのシフトチェンジ制御方法。
【請求項９】
請求項８記載のハイブリッドカーのギアシフトトランスミッションのシフトチェンジ制御方法において、位置範囲の最小値が、内燃機関エンジンの効率により決定され、該位置範囲の最大値は電動モータと発電機のパワーにより決定されることを特徴とする、ハイブリッドカーのギアシフトトランスミッションのシフトチェンジ制御方法。
【請求項１０】
請求項７記載のハイブリッドカーのギアシフトトランスミッションのシフトチェンジ制御方法において、（ａ）のステップが更に、
（ａ２）電池の残り電力量がある容量値より小さく、アクセルペダルの位置がある開度値より小さければ、スロットルの開度を維持せず、並びにスロットルの開度を減らして内燃機関エンジン出力トルクを最小トルクとなしクラッチを離脱させるステップ、
を具えたことを特徴とする、ハイブリッドカーのギアシフトトランスミッションのシフトチェンジ制御方法。
【請求項１１】
請求項７記載のハイブリッドカーのギアシフトトランスミッションのシフトチェンジ制御方法において、（ｃ）のステップが更に、
（ｃ１）新シフト位置により内燃機関エンジンの目標回転速度を決定し、並びに現在の内燃機関エンジンの回転速度と該目標回転速度の差異値を計算するステップ、
（ｃ２）新シフト位置がシフトアップかシフトダウンかを判断し、シフトアップであれば電動モータと発電機に選択的に発電させ電池電力量を供給し、シフトダウンであれば更に該差異値が特定値より小さいか目標回転速度がある回転速度値より小さいかを判断し、該差異値が特定値より小さいか目標回転速度がある回転速度値より小さければ、電動モータと発電機を制御しエンジン回転速度を増加し、反対に該差異値が特定値より小さくないか目標回転速度がある回転速度値より小さくなければ、電動モータと発電機電動モータと発電機とスロットルの同時制御方式を採用して該差異値に基づきエンジン回転速度を新シフト位置のトランスミッションの入力軸回転速度と同じとなるよう引き上げるステップ、  を具えたことを特徴とする、ハイブリッドカーのギアシフトトランスミッションのシフトチェンジ制御方法。
【請求項１２】
請求項１、２、７のいずれかに記載のハイブリッドカーのギアシフトトランスミッションのシフトチェンジ制御方法において、ギアシフトトランスミッションが、マニュアルトランスミッション（Ｍａｎｕａｌ  Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ；ＭＴ）、オートクラッチマニュアルトランスミッション（Ａｕｔｏ−ｃｌｕｔｃｈ  Ｍａｎｕａｌ  Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ；ＡｃＭＴ）、自動マニュアルトランスミッション（Ａｕｔｏｍａｔｅｄ  Ｍａｎｕａｌ  Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ；ＡＭＴ）、及びデュアルクラッチ自動マニュアルトランスミッション（Ｄｕａｌ  Ｃｌｕｔｃｈ  Ａｕｔｏｍａｔｅｄ  Ｍａｎｕａｌ  Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ；ＤＣＴ）のいずれかとされたことを特徴とする、ハイブリッドカーのギアシフトトランスミッションのシフトチェンジ制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一種のハイブリッドカーのギアシフトトランスミッションのシフトチェンジ制御方法に係り、特に電動モータと発電機の補助を利用して内燃機関エンジン回転速度を制御し、トランスミッションの入力軸回転速度との同期を達成し内燃機関エンジンの出力軸の出力トルクを零とするハイブリッドカーのトランスミッションのシフトチェンジ制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１は本発明が応用されるハイブリッドカーの動力装置の表示図である。図２は伝統的なシフトアップ状態でのエンジン回転速度とトランスミッション入力軸回転速度及び時間との関係表示図である。図２の縦軸は回転速度を代表し、横軸は時間を代表する。シフト時間点２０前に該トランスミッションのシフト位置はロー位置で且つ内燃機関エンジン１１のエンジン出力軸１１１と該トランスミッション１４の入力軸１４１は同期に回転する。伝統的なシフトチェンジ動作では、ローからハイへの切り換えの例では、シフト装置１８がローからハイに切り換えられる時、ハイでは比較的低い回転速度が必要であるためシフト時間点２０で開始の後、まずトランスミッション入力軸回転速度２２が車両の慣性の関係により先に目標回転速度Ｔに達する。クラッチ１３がクラッチ噛み合い時間点２３ａで噛み合い開始する時、エンジン回転速度２１ａはある噛み合い時間２４が経過してからでなければエンジン出力軸１１１回転速度がトランスミッション入力軸１４１の回転速度と同期せず、このため、クラッチ１３は同期時間点２３ｂになって順調に噛み合える。
【０００３】
図１及び図４を参照されたい。図４は伝統的なシフトダウン状態でのエンジン回転速度とトランスミッション入力軸回転速度の時間との関係表示図である。そのうち、図４の縦軸は回転速度を代表し、横軸は時間を代表する。シフト時間点２０前に該トランスミッションのシフト位置はハイ位置で且つ内燃機関エンジン１１のエンジン出力軸１１１と該トランスミッション１４の入力軸１４１は同期に回転する。伝統的なシフトチェンジ動作では、ハイからローへの切り換えの例では、シフト装置１８がハイからローに切り換えられる時、ローでは比較的高い回転速度が必要であるためシフト時間点２０で開始の後、まずトランスミッション入力軸回転速度２５が車両の慣性の関係により先に目標回転速度Ｔに達する。クラッチ１３がクラッチ噛み合い時間点２７ａで噛み合い開始する時、エンジン回転速度２６ａはある噛み合い時間２８が経過してからでなければエンジン出力軸１１１回転速度がトランスミッション入力軸１４１の回転速度と同期せず、これにより、クラッチ１３は同期時間点２７ｂになって順調に噛み合える。図２と図４のシフトチェンジ過程により、クラッチ制御の困難とクラッチ磨耗が発生しやすい。このような問題を解決するための周知の関係技術は非常に多く、例えば以下のようなものがある。
（１）特許文献１−３に記載の技術によると、シフトアップ過程で、エンジン燃料制御（Ｆｕｅｌ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）或いはエンジン排気制動（Ｅｎｇｉｎｅ  Ｅｘｈａｕｓｔ  Ｂｒａｋｅ）制御によりシフトチェンジ時間を短縮している。車両のシフトアップ過程で同期の効果を達成しようとしても、ガソリンエンジンは正確、急速なエンジン回転速度（ｏｎｌｙ  ｓｅｔ  Ｔｏｒｑｕｅ＝０）制御不能である。
（２）上記特許文献１−３は車両シフトダウン過程で、エンジン燃料制御でシフト時間を短縮する。しかしシフトアップ過程でこの同期効果を達成しようとすれば、制御困難度は高く、エンジン回転速度に加速或いは減速情況が発生しうる。
（３）特許文献４−６はエンジン燃料制御（Ｆｕｅｌ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）により、クラッチが離脱しない情況にあって、エンジン回転速度同期動作を行ないシフトチェンジを完成する。シフトチェンジ時にスロットルが先ず閉じられて速度ダウンされ、シフト操作後にスロットル及びクラッチ位置が同時に制御される。
（４）特許文献６及び図７−９には自動マニュアルトランスミッション（ＡＭＴ）シフトチェンジ制御方法が記載され、それはクラッチとトランスミッションの間にモータと発電機が設置され、シフトチェンジ時に、トランスミッションの入力軸とトランスミッションの出力軸が急速に同期して同期器、トランスミッション入力軸とトランスミッション出力軸のタイムラグを減らし、これによりシフトチェンジ時間を短縮する。しかし上述に記載の技術はクラッチの磨耗、エンジンの燃料消耗、汚染の問題を有効に解決できない。
【０００４】
以上の従来の技術をまとめると、非常に多くの技術が投入されているにも関わらず、クラッチの磨耗、及びシフトチェンジにより形成される燃料消耗及び廃ガス汚染の問題に対しては、具体的な解決策がなく、このため、クラッチの噛み合い前にエンジンの出力軸の回転速度を制御してトランスミッション入力軸と同期の情況を達成できるハイブリッドカーのギアシフトトランスミッションのシフトチェンジ制御方法を提供して、これらの従来の技術の問題を解決することが望まれる。
【０００５】
【特許文献１】米国特許第５６２０３９１号明細書
【特許文献２】米国特許第５５０８９１６号明細書
【特許文献３】米国特許第６２２０２１９号明細書
【特許文献４】米国特許第５５８２５５８号明細書
【特許文献５】米国特許第５５７１０５９号明細書
【特許文献６】米国特許第５７４１２０２号明細書
【特許文献７】米国特許第６３１９１６８号明細書
【特許文献８】米国特許第６０１９６９８号明細書
【特許文献９】米国特許第５９７９２５７号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の主要な目的は、一種のハイブリッドカーのギアシフトトランスミッションのシフトチェンジ制御方法を提供し、それは、内燃機関エンジンと接続された電動モータと発電機の回転速度の制御を利用し、シフトチェンジを順調に行なえるようにする方法であるものとする。
【０００７】
本発明の次の目的は、一種のハイブリッドカーのギアシフトトランスミッションのシフトチェンジ制御方法を提供することにあり、それは、シフトアップ過程で、電動モータと発電機によりエンジン回転速度を減らし、変速機入力軸の回転速度と同期させる方法であるものとする。
【０００８】
本発明の別の目的は、一種のハイブリッドカーのギアシフトトランスミッションのシフトチェンジ制御方法を提供することにあり、それは、シフトダウン過程で、電動モータと発電機が動力を高めてエンジン回転速度を増し、変速機入力軸回転速度と同期させる方法であるものとする。
【０００９】
本発明の更に別の目的は、一種のハイブリッドカーのギアシフトトランスミッションのシフトチェンジ制御方法を提供することにあり、それは、シフトチェンジ過程で、現在のエンジン回転速度と目標エンジン回転速度との差を計算し、更にロジック判断により電動モータと発電機による制御を採用するかエンジン燃料制御を採用するか或いはその両方による共同制御を採用するかを決定する方法であるものとする。
【００１０】
本発明の更にまた別の目的は、一種のハイブリッドカーのギアシフトトランスミッションのシフトチェンジ制御方法を提供することにあり、それはシフトチェンジ過程で電動モータと発電機の補助によりエンジン出力軸の出力トルクを零としてスロットル変動を減らす方法であるものとする。
【００１１】
上述の目的を達成するため、本発明は一種のハイブリッドカーのギアシフトトランスミッションのシフトチェンジ制御方法を提供する。それはハイブリッドカーの動力装置のシフトチェンジ動作を制御するのに用いられ、該動力装置は内燃機関エンジンが電動モータと発電機に並列接続方式で結合され、更にクラッチを通してトランスミッションに接続されて該ハイブリッドカーを駆動し、該電動モータと発電機は選択的に発電し電池の必要な電力を供給するか或いは選択的にエンジン回転速度をアップさせる。該内燃機関エンジンはアクセルペダルの操作を受けてスロットルを調節することで該内燃機関エンジンの回転速度が制御され、この制御方法は以下のステップを包含する。（ａ）該内燃機関エンジンの出力トルクを零とし並びに該クラッチを離脱させる。（ｂ）もとのシフト位置より退出し新たなシフト位置に進入する動作を行なう。（ｃ）新シフト位置により内燃機関エンジンの目標回転速度を決定し、並びに現在の内燃機関エンジンの回転速度と該目標回転速度との差異値を計算する。（ｄ）電動モータと発電機に発電させるかエンジン回転速度をアップさせるかを決定し、内燃機関エンジンの出力軸回転速度を新シフト位置下でのトランスミッションの入力軸回転速度と同期させる。（ｅ）シフト切り換えを完成する。（ｆ）クラッチとトランスミッションの入力軸を噛み合わせてエンジン出力トルクを回復する。
【００１２】
上述の目的を達成するため、本発明は更にハイブリッドカーのギアシフトトランスミッションのシフトチェンジ制御方法を提供し、それはハイブリッドカーの動力装置のシフトチェンジ動作を制御するのに用いられ、該動力装置は内燃機関エンジンが電動モータと発電機に並列接続方式で結合され、更にクラッチを通してトランスミッションに接続されて該ハイブリッドカーを駆動し、該電動モータと発電機は選択的に発電し電池の必要な電力を供給するか或いは選択的にエンジン回転速度をアップさせる。該内燃機関エンジンはアクセルペダルの操作を受けてスロットルを調節することで該内燃機関エンジンの回転速度が制御され、この制御方法は以下のステップを包含する。（ａ）該電池の残り電力量とアクセルペダルの位置により電動モータと発電機に発電させるかエンジン回転速度をアップさせるかを決定し、内燃機関エンジンの出力軸の出力トルクを零とし及びクラッチを離脱させる。（ｂ）もとのシフト位置を退出させた後、新シフト位置に進入する動作を行なう。（ｃ）該内燃機関エンジンの出力回転速度を制御して新シフト位置でのトランスミッションの入力軸回転速度と同期させる。（ｄ）シフト切り換え完成する。（ｅ）クラッチとトランスミッションの入力軸を噛み合わせてエンジン出力トルクを回復する。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
請求項１の発明は、ハイブリッドカーの動力装置のシフトチェンジ動作を制御するのに用いられ、該動力装置は内燃機関エンジンが電動モータと発電機と並列方式で結合され、更にクラッチによりトランスミッションに接続されてなりハイブリッドカーを駆動し、該電動モータと発電機に選択的に発電させ電池の必要な電気量を供給するかエンジン回転速度を増加させることができ、該制御方法は、
シフトチェンジ時に、電動モータと発電機を制御して発電してエンジン回転速度を下げるか或いはモータを運転させてエンジン回転速度を増すことを特徴とする、ハイブリッドカーのギアシフトトランスミッションのシフトチェンジ制御方法としている。
請求項２の発明は、ハイブリッドカーの動力装置のシフトチェンジ動作を制御するのに用いられ、該動力  装置は内燃機関エンジンが電動モータと発電機と並列方式で結合され、更にクラッチによりトランスミッションに接続されてなりハイブリッドカーを駆動し、該電動モータと発電機に選択的に発電させ電池の必要な電気量を供給するかエンジン回転速度を増加させることができ、該制御方法は、
（ａ）内燃機関エンジンの出力トルクを最小トルクとし並びにクラッチを離脱させるステップ、
（ｂ）もとのシフト位置より退出し新たなシフト位置に進入する動作を行なうステップ、
（ｃ）新シフト位置により内燃機関エンジンの目標回転速度を決定し、並びに現在の内燃機関エンジンの回転速度と該目標回転速度との差異値を計算するステップ、
（ｄ）電動モータと発電機に発電させてエンジン回転速度を減らすか或いはエンジン回転速度をアップさせるかを決定し、内燃機関エンジンの出力軸回転速度を新シフト位置下でのトランスミッションの入力軸回転速度と同じとするステップ、
（ｅ）シフト切り換えを完成するステップ、
（ｆ）クラッチとトランスミッションの入力軸を噛み合わせてエンジン出力トルクを回復するステップ、
以上のステップを具えたことを特徴とする、ハイブリッドカーのギアシフトトランスミッションのシフトチェンジ制御方法としている。
請求項３の発明は、請求項２記載のハイブリッドカーのギアシフトトランスミッションのシフトチェンジ制御方法において、（ｄ）のステップは、更に、
（ｄ１）新シフト位置がシフトアップかシフトダウンかを判断し、シフトアップであれば、電動モータと発電機を制御して発電して電池電力量を供給することを選択し、並びに目標回転速度との差異値に基づきエンジン回転速度を下げ、もしシフトダウンであれば、更に差異値が特定値より小さいか或いは目標回転数がある回転速度値より小さいかを判断し、差異値が特定値より小さいか或いは目標回転数がある回転速度値より小さいければ電動モータと発電機を制御しエンジン回転速度アップを選択し、差異値が特定値より小さくないか或いは目標回転数がある回転速度値より小さくなければ、電動モータと発電機とスロットルの同時制御方式を採用し、該差異値に基づきエンジン回転速度を新シフト位置のトランスミッション入力軸回転速度と同じとするステップ、
を具えたことを特徴とする、ハイブリッドカーのギアシフトトランスミッションのシフトチェンジ制御方法としている。
請求項４の発明は、請求項２記載のハイブリッドカーのギアシフトトランスミッションのシフトチェンジ制御方法において、（ａ）のステップは、更に、
（ａ１）電池の残り電力量がある容量値より小さく、及びアクセルペダルの位置がある開度値より小さければ、スロットルの開度を維持するステップ、
（ａ３）更にアクセルペダルの位置を判断し、アクセルペダルの位置がある位置範囲の間にあれば、スロットルをアクセルペダル位置が該位置範囲の最小値に相当する位置とし、アクセルペダルの位置が該位置範囲の間になければ、スロットルを不変に維持するステップ、
（ａ４）電動モータと発電機を制御し発電状態を選択するステップ、
（ａ５）内燃機関エンジンの出力トルクを最小トルクとし、並びにクラッチの離脱を実行するステップ、
以上のステップを具えたことを特徴とする、ハイブリッドカーのギアシフトトランスミッションのシフトチェンジ制御方法としている。
請求項５の発明は、請求項４記載のハイブリッドカーのギアシフトトランスミッションのシフトチェンジ制御方法において、位置範囲の最小値が、内燃機関エンジンの効率により決定され、該位置範囲の最大値は電動モータと発電機のパワーにより決定されることを特徴とする、ハイブリッドカーのギアシフトトランスミッションのシフトチェンジ制御方法としている。
請求項６の発明は、請求項２記載のハイブリッドカーのギアシフトトランスミッションのシフトチェンジ制御方法において、（ａ）のステップが更に、
（ａ２）電池の残り電力量がある容量値より小さく、アクセルペダルの位置がある開度値より小さければ、スロットルの開度を維持せず、並びにスロットルの開度を減らして内燃機関エンジン出力トルクを最小トルクとなしクラッチを離脱させるステップ、
を具えたことを特徴とする、ハイブリッドカーのギアシフトトランスミッションのシフトチェンジ制御方法としている。
請求項７の発明は、ハイブリッドカーの動力装置のシフトチェンジ動作を制御するのに用いられ、該動力装置は内燃機関エンジンが電動モータと発電機と並列方式で結合され、更にクラッチによりトランスミッションに接続されてなりハイブリッドカーを駆動し、該電動モータと発電機に選択的に発電させ電池の必要な電気量を供給するかエンジン回転速度を増加させることができ、該内燃機関エンジンはアクセルペダルの操作を受けてスロットルを調節して内燃機関エンジンの回転速度を制御でき、該制御方法は、
（ａ）電池の残り電力量及びアクセルペダルの位置により電動モータと発電機に選択的に発電させてエンジン回転速度を下げるか或いはエンジン回転速度を増すかを決定し、これにより内燃機関エンジンの出力トルクを最小トルクとすると共にクラッチを離脱させるステップ、
（ｂ）もとのシフト位置より退出した後に新シフト位置に進入する動作を行なうステップ、
（ｃ）内燃機関エンジンの出力軸回転速度と新シフト位置下でのトランスミッションの入力軸回転速度を同じに制御するステップ、
（ｄ）シフト切り換えを完成するステップ、
（ｅ）クラッチと入力軸を噛み合わせてエンジン出力トルクを回復するステップ、
以上のステップを具えたことを特徴とする、ハイブリッドカーのギアシフトトランスミッションのシフトチェンジ制御方法としている。
請求項８の発明は、請求項７記載のハイブリッドカーのギアシフトトランスミッションのシフトチェンジ制御方法において、（ａ）のステップは、更に、
（ａ１）電池の残り電力量がある容量値より小さく、及びアクセルペダルの位置がある開度値より小さければ、スロットルの開度を維持するステップ、
（ａ３）更にアクセルペダルの位置を判断し、アクセルペダルの位置がある位置範囲の間にあれば、スロットルをアクセルペダル位置が該位置範囲の最小値に相当する位置とし、アクセルペダルの位置が該位置範囲の間になければ、スロットルを不変に維持するステップ、
（ａ４）電動モータと発電機を制御し発電状態を選択するステップ、
（ａ５）内燃機関エンジンの出力トルクを最小トルクとし、並びにクラッチの離脱を実行するステップ、
以上のステップを具えたことを特徴とする、ハイブリッドカーのギアシフトトランスミッションのシフトチェンジ制御方法としている。
請求項９の発明は、請求項８記載のハイブリッドカーのギアシフトトランスミッションのシフトチェンジ制御方法において、位置範囲の最小値が、内燃機関エンジンの効率により決定され、該位置範囲の最大値は電動モータと発電機のパワーにより決定されることを特徴とする、ハイブリッドカーのギアシフトトランスミッションのシフトチェンジ制御方法としている。
請求項１０の発明は、請求項７記載のハイブリッドカーのギアシフトトランスミッションのシフトチェンジ制御方法において、（ａ）のステップが更に、
（ａ２）電池の残り電力量がある容量値より小さく、アクセルペダルの位置がある開度値より小さければ、スロットルの開度を維持せず、並びにスロットルの開度を減らして内燃機関エンジン出力トルクを最小トルクとなしクラッチを離脱させるステップ、
を具えたことを特徴とする、ハイブリッドカーのギアシフトトランスミッションのシフトチェンジ制御方法としている。
請求項１１の発明は、請求項７記載のハイブリッドカーのギアシフトトランスミッションのシフトチェンジ制御方法において、（ｃ）のステップが更に、
（ｃ１）新シフト位置により内燃機関エンジンの目標回転速度を決定し、並びに現在の内燃機関エンジンの回転速度と該目標回転速度の差異値を計算するステップ、
（ｃ２）新シフト位置がシフトアップかシフトダウンかを判断し、シフトアップであれば電動モータと発電機に選択的に発電させ電池電力量を供給し、シフトダウンであれば更に該差異値が特定値より小さいか目標回転速度がある回転速度値より小さいかを判断し、該差異値が特定値より小さいか目標回転速度がある回転速度値より小さければ、電動モータと発電機を制御しエンジン回転速度を増加し、反対に該差異値が特定値より小さくないか目標回転速度がある回転速度値より小さくなければ、電動モータと発電機電動モータと発電機とスロットルの同時制御方式を採用して該差異値に基づきエンジン回転速度を新シフト位置のトランスミッションの入力軸回転速度と同じとなるよう引き上げるステップ、  を具えたことを特徴とする、ハイブリッドカーのギアシフトトランスミッションのシフトチェンジ制御方法としている。
請求項１２の発明は、請求項１、２、７のいずれかに記載のハイブリッドカーのギアシフトトランスミッションのシフトチェンジ制御方法において、ギアシフトトランスミッションが、マニュアルトランスミッション（Ｍａｎｕａｌ  Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ；ＭＴ）、オートクラッチマニュアルトランスミッション（Ａｕｔｏ−ｃｌｕｔｃｈ  Ｍａｎｕａｌ  Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ；ＡｃＭＴ）、自動マニュアルトランスミッション（Ａｕｔｏｍａｔｅｄ  Ｍａｎｕａｌ  Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ；ＡＭＴ）、及びデュアルクラッチ自動マニュアルトランスミッション（Ｄｕａｌ  Ｃｌｕｔｃｈ  Ａｕｔｏｍａｔｅｄ  Ｍａｎｕａｌ  Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ；ＤＣＴ）のいずれかとされたことを特徴とする、ハイブリッドカーのギアシフトトランスミッションのシフトチェンジ制御方法としている。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によると、該内燃機関エンジンと該電動モータと発電機は相互に接続され並びにクラッチでトランスミッションに接続されて車両を駆動する。シフト過程で、電動モータの補助により内燃機関エンジンの回転速度が制御され、トランスミッションの入力軸回転速度との同期が達成され、クラッチが快速、スムーズに噛み合い、クラッチシートが磨耗減少しシフト時間が短縮する。このほか、シフト過程で電動モータと発電機の補助により内燃機関エンジンの出力軸の出力トルクを零となるよう制御してスロットルの瞬時変化が形成する汚染と燃料消耗の増加を減らす。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１は本発明のハイブリッドカーのギアシフトトランスミッションのシフトチェンジ制御方法が応用される動力装置表示図である。該ギアシフトトランスミッション（Ｇｅａｒ−ｓｈｉｆｔ  Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）は、マニュアルトランスミッション（Ｍａｎｕａｌ  Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ；ＭＴ）、オートクラッチマニュアルトランスミッション（Ａｕｔｏ−ｃｌｕｔｃｈ  Ｍａｎｕａｌ  Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ；ＡｃＭＴ）、自動マニュアルトランスミッション（Ａｕｔｏｍａｔｅｄ  Ｍａｎｕａｌ  Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ；ＡＭＴ）、及びデュアルクラッチ自動マニュアルトランスミッション（Ｄｕａｌ  Ｃｌｕｔｃｈ  Ａｕｔｏｍａｔｅｄ  Ｍａｎｕａｌ  Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ；ＤＣＴ）を包含する。該動力装置１は、内燃機関エンジン１１が電動モータと発電機１２に並列方式で結合され、更にクラッチ１３を介してトランスミッション１４に結合されてなり、該ハイブリッドカーを駆動する。該電動モータと発電機１２は電池１５が必要とする電力量を供給するか或いはエンジン回転速度をアップするかのいずれかを行なう。該内燃機関エンジン１１はアクセルペダル１６の操作によりスロットル１７を調節することで内燃機関エンジン１１の回転速度が制御され、該動力装置１はシフト装置１８の操作によりシフトチェンジを行なう。
【００１６】
続いて本発明の精神を説明する。図１及び図３を参照されたい。図３は本発明の制御方法を利用した時のシフトアップ状態でのエンジン回転速度及びトランスミッション入力軸回転速度と時間との関係表示図である。図３中、縦軸は回転速度、横軸は時間を示す。シフトチェンジ時間点２０前に該トランスミッションのシフト位置はローで且つ内燃機関エンジン１１のエンジン出力軸１１１及びトランスミッション１４の入力軸１４１は同期に回転する。該シフト装置１８がローからハイに切り換えられる時、ハイで必要な回転速度は比較的低く、ゆえにシフトチェンジ時間点２０から開始し、トランスミッション入力軸の回転速度２２が車両の慣性の関係から先に目標回転速度Ｔに達し、該エンジン回転速度２１ｂはまず電動モータと発電機１２が発電方式で内燃機関エンジン１１の回転速度を下げることによりエンジン回転速度２１ｂはクラッチ噛み合い時間点２３ａの前に下降し（伝統的なエンジン回転速度２１ａとは異なる）、該内燃機関エンジン１１の出力軸１１１がクラッチ１３と噛み合う前に、トランスミッションの出力軸１４１の回転速度と同じとなり、これにより速やかで滑らかな噛み合いが達成され、クラッチシートの磨耗が減らされ、シフトチェンジ時間が短縮される。
【００１７】
同様に、図１及び図５を参照されたい。図５は本発明の制御方法を利用した時のシフトダウン状態でのエンジン回転速度及びトランスミッション入力軸回転速度と時間との関係表示図である。図５中、縦軸は回転速度、横軸は時間を示す。シフトチェンジ時間点２０前に該トランスミッションのシフト位置はハイで且つ内燃機関エンジン１１のエンジン出力軸１１１及びトランスミッション１４の入力軸１４１は同期に回転する。該シフト装置１８がハイからローに切り換えられる時、ローで必要な回転速度は比較的高く、ゆえにシフトチェンジ時間点２０から開始し、トランスミッション入力軸の回転速度２５が車両の慣性の関係から先に目標回転速度Ｔに達し、該エンジン回転速度２６ｂはまず電動モータと発電機１２がモータ運転の方式で内燃機関エンジン１１の回転速度を上げ、エンジン回転速度２６ｂはクラッチ噛み合い時間点２７ａの前に上昇し（伝統的なエンジン回転速度２６ａとは異なる）、該内燃機関エンジン１１の出力軸１１１がクラッチ１３と噛み合う前に、トランスミッションの出力軸１４１の回転速度と同じとなり、これにより速やかで滑らかな噛み合いが達成され、クラッチシートの磨耗が減らされ、シフトチェンジ時間が短縮される。
【００１８】
本発明の実施方式について図６と図７を図１と共に参照されたい。図６と図７は本発明の制御方法の第１実施例のフローチャートである。本発明の制御フロー３は以下のステップを具えている。
ステップ３１：  内燃機関エンジン１１の出力トルクを最小トルクとし並びにクラッチ１３を離脱させる。
ステップ３２：  もとのシフト位置より退出させた後、新シフト位置に進入する動作を行なう。
ステップ３３：  新シフト位置により該内燃機関エンジン１１の目標回転速度を決定し、並びに現在の内燃機関エンジン１１の回転速度と目標回転速度との差異値（ｓｌｉｐ）を計算する。
ステップ３４：  電動モータと発電機１２により発電させてエンジン回転速度を減らすかエンジン回転速度を増すかを選択し、内燃機関エンジン１１の出力軸１１１回転速度を新シフト位置下でのトランスミッション１４の入力軸１４１回転速度と同じとする。
ステップ３５：  シフト切り換えを完成する。
ステップ３６：  クラッチ１３とトランスミッション１４の入力軸１４１を噛み合わせてエンジン出力トルクを回復する。
【００１９】
そのうち、ステップ３４は更に以下のステップを包含する。
ステップ３４１：該新シフト位置がシフトアップかシフトダウンかを判断し、シフトアップであれば、ステップ３４２を実行し、シフトダウンであればステップ３４３を実行する。
ステップ３４２：該電動モータと発電機１２を制御して発電して電池電力量の供給を選択し、並びに差異値に基づきエンジン回転速度を下げる。その制御方法によると、まず、同期完成の時間を設定し、この時発電機負荷を同期完成の時間、差異値、及び電動モータと発電機トルク特性により計算する。
ステップ３４３：更に差異値が特定値より小さいか或いは目標回転数がある回転速度値より小さいかを判断し、もしこのステップ３４３の条件を満足させれば、ステップ３４４を実行する。
ステップ３４４：電動モータと発電機１２を制御しエンジン回転速度アップを選択し、その制御方法によると、先ず同期完成の時間を設定し、この時、発電機負荷を同期完成の時間、差異値及び電動モータと発電機のトルク特性により計算する。反対にステップ３４３の条件を満足させなければ、ステップ３４５を実行する。
ステップ３４５：電動モータと発電機１２とスロットル１７の同時制御方式を採用し、該差異値に基づきエンジン回転速度を新シフト位置のトランスミッション１４入力軸１４１の回転速度まで引き上げ、その制御方法によると、まず同期完成の時間を設定し、この時、発電機負荷を同期完成の時間、差異値及び電動モータと発電機のトルク特性により計算する。本実施例では、最小トルクは零とされる。該特定値は差異値が大き過ぎる時、電動モータと発電機の出力だけではモータ出力軸回転速度を増しても遅過ぎる情況がある時、エンジンとモータを共に出力して速度アップことを考慮して設けられる。該回転速度値は、電動モータと発電機１２のトルク特性に基づき決定され、エンジン速度アップには電動モータと発電機１２の高速回転能力が必要である場合を考慮して設けられる。
【００２０】
図８と図９及び図１を参照されたい。図８及び図９は本発明の制御方法の第２実施例のフローチャートである。本実施例中、該制御フロー４は以下のステップを具えている。
ステップ４１：  電池１８の残り電力量及びアクセルペダル１６の位置により電動モータと発電機１２に発電させるかエンジン回転速度をアップさせるかを決定し、内燃機関エンジン１１の出力トルクを零とし及びクラッチ１３を離脱させる。
ステップ４２：  もとのシフト位置を退出させた後、新シフト位置に進入する動作を行なう。
ステップ４３：  内燃機関エンジン１１の出力軸１１１の回転速度と新シフト位置下での該トランスミッション１４の入力軸１４１の回転速度を同じとする。
ステップ４４：  シフト切り換え完成する。
ステップ４５：  クラッチ１３とトランスミッション１４の入力軸１４１を噛み合わせてエンジン出力トルクを回復する。
【００２１】
そのうち、該ステップ４１は以下のステップを具えている。
ステップ４１１：電池の残り電力量（Ｓｔａｔｅ  ｏｆ  Ｃｈａｒｇｅ；ＳＯＣ）とアクセルペダル１６位置を読み取り、その後、ステップ４１２を実行する。
ステップ４１２：電池の残り電力量が容量値より小さいか及びアクセルペダル１６の位置がある開度値より小さいかを判断する。ステップ４１２の条件を満足すれば、ステップ４１３を実行し、ステップ４１２の条件を満足しなければステップ４１５を実行する。
ステップ４１３：スロットル１７の開度を維持せず、その後、ステップ４１４を実行する。
ステップ４１４：スロットル１７の開度を減らし、内燃機関エンジン１１の出力トルクを最小トルクとしクラッチ１３を離脱させる。
ステップ４１５：スロットル１７の開度を維持し、その後、ステップ４１６を実行する。
ステップ４１６：アクセルペダル１６の位置がある位置範囲（ｆ≦アクセルペダル位置≦ｅ）の間にあるか否かを判断する。ステップ４１６の条件を満足すればステップ４１８を実行し、満足しなければステップ４１７を実行する。
ステップ４１８：スロットル１７の開度をアクセルペダル１６が該位置範囲の最小値（ｆに相当）に位置する時に相当するまで減らし、その後、ステップ４１９を実行する。
ステップ４１９：電動モータと発電機１２を制御して発電状態を選択し内燃機関エンジン１１の出力トルクを最小トルクとなし、並びに同時にクラッチ１３を離脱させる。そのうち電動モータと発電機１２の出力値はエンジン回転速度及びスロットル位置が構成するエンジントルクマップテーブルにより計算する。
ステップ４１７：電動モータと発電機１２を制御して発電状態を選択し内燃機関エンジン１１の出力トルクを最小トルクとなし、並びに同時にクラッチ１３を離脱させる。そのうち電動モータと発電機１２の出力値はエンジン回転速度及びスロットル位置が構成するエンジントルクマップテーブルにより計算する。
【００２２】
図９に示されるようにアクセルペダルの位置ｅは電動モータと発電機１２が吸収可能なパワーに基づき、もしアクセルペダル位置≧ｅは電動モータと発電機１２の能力を超過しうる。アクセルペダル１６の位置ｆはエンジン効率により決定される。この位置範囲（ｆ≦アクセルペダル位置≦ｅ）はアクセルペダル１６が位置ｆにある時にエンジン効率が良好である点と設定可能である。このほか、本実施例中、最小トルクは零とされ、シフトチェンジ過程で該電動モータと発電機の補助によりエンジン出力軸の出力トルク（最小トルク）が零とされることで、スロットル１７の瞬時変化により形成される汚染と燃料消耗増加を減らすことができる。
【００２３】
本発明の精神を利用し、シフトチェンジ過程で電動モータと発電機の補助によりエンジン回転速度を制御し、図１０〜図１２に示されるように本発明の第１実施例と第２実施例を結合させることができる。図１０から図１２は本発明の第３実施例のフローチャートである。この制御フロー５（ステップ５１〜５６）の細部フローのステップ５１１〜５１９（図１１）及びステップ５４１〜５４５（図１２）の内容は既に説明されているため、重複した説明は省略する。
【００２４】
以上は本発明の好ましい実施例の説明であって本発明の範囲を限定するものではなく、本発明に基づきなしうる細部の修飾或いは改変は、いずれも本発明の請求範囲に属するものとする。
総合すると、本発明は切断が容易で、製造が簡単で組立が容易である特徴を有し、業界の要求を満足させられ、産業上の競争力を増すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明が応用されるハイブリッドカーの動力装置の表示図である。
【図２】伝統的なシフトアップ状態でのエンジン回転速度とトランスミッション入力軸回転速度及び時間との関係表示図である。
【図３】本発明の制御方法を利用した時のシフトアップ状態でのエンジン回転速度及びトランスミッション入力軸回転速度と時間との関係表示図である。
【図４】伝統的なシフトダウン状態でのエンジン回転速度とトランスミッション入力軸回転速度の時間との関係表示図である。
【図５】本発明の制御方法を利用した時のシフトダウン状態でのエンジン回転速度及びトランスミッション入力軸回転速度と時間との関係表示図である。
【図６】本発明の制御方法の第１実施例のフローチャートである。
【図７】本発明の制御方法の第１実施例のフローチャートである。
【図８】本発明の制御方法の第２実施例のフローチャートである。
【図９】本発明の制御方法の第２実施例のフローチャートである。
【図１０】本発明の第３実施例のフローチャートである。
【図１１】本発明の第３実施例のフローチャートである。
【図１２】本発明の第３実施例のフローチャートである。
【符号の説明】
【００２６】
１  動力装置
１１  内燃機関エンジン
１２  電動モータと発電機
１３  クラッチ
１４  トランスミッション
１５  電池
１６  アクセルペダル
１７  スロットル
１８  シフト装置
２０  シフト時間点
２１ａ、２１ｂ、２６ａ、２６ｂ  エンジン回転速度
２２、２５  トランスミッション入力軸回転速度
２３ａ、２７ａ  クラッチ噛み合い時間点
２４、２８  噛み合い時間
３  制御方法フロー
３１〜３６  ステップ
３４１〜３４５  ステップ
４  制御方法フロー
４１〜４５  ステップ
４１１〜４１９  ステップ
５  制御方法フロー
５１〜５６  ステップ
５１１〜５１９  ステップ
５４１〜５４５  ステップ
Ｔ  目標回転速度
【図１】
2006176098.tif 000003
【図２】
2006176098.tif 000004
【図３】
2006176098.tif 000005
【図４】
2006176098.tif 000006
【図５】
2006176098.tif 000007
【図６】
2006176098.tif 000008
【図７】
2006176098.tif 000009
【図８】
2006176098.tif 000010
【図９】
2006176098.tif 000011
【図１０】
2006176098.tif 000012
【図１１】
2006176098.tif 000013
【図１２】
2006176098.tif 000014