(57)【要約】【課題】スリップ走行時に変速作動を繰り返すことを防止できるハイブリッド車両の変速制御装置を提供する。【解決手段】動力を車輪７の駆動系統に伝達するギヤを切り換えて入力軸と出力軸の変速比を変えるトランスミッション４と、エンジン１の出力軸とトランスミッション４の入力軸を断接するエンジンクラッチ３と、車輪７の駆動系統に動力伝達するモータ２とを備えるハイブリッド車両の変速制御装置において、エンジンクラッチ３が切り離されてトランスミッション４のギヤを切り換える変速作動が行われる変速作動時を判定する変速作動時判定手段と、この変速作動時にモータ２を駆動して車輪７の駆動系統に伝達する動力を維持する出力制御手段とを備えるものとした。【選択図】    図１
2004284560.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
動力を車輪の駆動系統に伝達するギヤを切り換えて入力軸と出力軸の変速比を変えるトランスミッションと、
エンジンの出力軸とトランスミッションの入力軸を断接するエンジンクラッチと、
車輪の駆動系統に動力伝達するモータとを備えるハイブリッド車両の変速制御装置において、
前記エンジンクラッチが切り離されて前記トランスミッションのギヤを切り換える変速作動が行われる変速作動時を判定する変速作動時判定手段と、
この変速作動時に前記モータを駆動して前記車輪の駆動系統に伝達される動力を維持する出力制御手段を備えたことを特徴とするハイブリッド車両の変速制御装置。
【請求項２】
駆動輪と従動輪の速度差を基に前記ハイブリッド車両のスリップ走行時を判定するスリップ走行時判定手段を備え、
前記出力制御手段はこのスリップ走行時に目標スリップ率を維持するようにモータの出力を制御する構成とした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変速制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ハイブリッド車両の変速制御装置の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のハイブリッド車両の変速制御装置として、特許文献１に開示されたものは、エンジンから車輪に作用する過剰駆動力を検出し、この過剰駆動力を抑制するように、モータの出力を制御し、車輪のスリップを回避するようになっている。
【０００３】
このハイブリッド車両は、ベルト式無段変速機を備えており、変速作動時もエンジンクラッチが切り離されることがないため、車輪に駆動力が失われることが回避される。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−２４１６２４号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ギヤを切り換えて変速比を変えるギヤ式トランスミッションを備えるハイブリッド車両の場合、変速作動時にエンジンクラッチを介してエンジンの動力を切り離す必要がある。
【０００６】
しかしながら、例えば凍結路等の低μ路に対して駆動車輪が滑るスリップ走行時では、トランスミッションの変速作動が行われる際にエンジンクラッチが切り離されると、その間に車輪に伝えられる駆動力が失われてスリップが収まるため、一旦高速側のギヤ位置に切り換えられた後に、コントローラが車輪速度が低下したことに応じて低速側のギヤ位置に切換える指令を出すことにより、元のギヤ位置に戻されてしまい、この変速作動を繰り返す可能性があった。
【０００７】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、スリップ走行時に変速作動が繰り返されることを防止できるハイブリッド車両の変速制御装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、動力を車輪の駆動系統に伝達するギヤを切り換えて入力軸と出力軸の変速比を変えるトランスミッションと、エンジンの出力軸とトランスミッションの入力軸を断接するエンジンクラッチと、車輪の駆動系統に動力伝達するモータとを備えるハイブリッド車両の変速制御装置に適用する。
【０００９】
そして、エンジンクラッチが切り離されてトランスミッションのギヤを切り換える変速作動が行われる変速作動時を判定する変速作動時判定手段と、
変速作動時にモータを駆動して車輪の駆動系統に伝達される動力を維持する出力制御手段を備えるものとした。
【００１０】
第２の発明は、第１の発明において、駆動輪と従動輪の速度差を基にハイブリッド車両のスリップ走行時を判定するスリップ走行時判定手段を備え、出力制御手段はこのスリップ走行時に目標スリップ率を維持するようにモータの出力を制御する構成とした。
【００１１】
【発明の作用および効果】
第１の発明において、スリップ走行時にトランスミッションの変速作動が行われる際にエンジンクラッチが例えば数秒間切り離されるが、その間にモータから後輪に駆動力が伝えられるため、エンジンクラッチが切り離されている間も車輪の駆動力が失われることを回避し、スリップ走行時に変速作動を繰り返すことを防止できる。
【００１２】
第２の発明において、エンジンクラッチが切り離されている間も目標スリップ率を維持するようにモータの出力を制御することにより、車輪の駆動力を維持しながら変速作動を行うことができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１４】
図１に示すように、車両のパワートレインは、エンジン１、エンジンクラッチ３、トランスミッション４を備え、エンジン１の出力がエンジンクラッチ３を介してトランスミッション４の入力軸に伝えられ、トランスミッション４の出力軸の回転がプロペラシャフトからデファレンシャルギヤ５およびドライブシャフトを介して左右の後輪（駆動輪）７に伝達される。
【００１５】
エンジン１は供給される燃料がシリンダで燃焼し、シリンダで往復動するピストンを介してその出力軸を回転駆動する。エンジンコントロールユニット１０はエンジン回転センサ１１の検出信号や後述する車両コントロールユニット２０からの要求情報信号に応じて燃料供給量を制御し、エンジン１の発生出力を調節する。
【００１６】
エンジンクラッチ３はクラッチブースタ８を介してエンジン１の出力軸とトランスミッション４の入力軸の接続と切り離しを行う。クラッチブースタ８は空気圧源から導かれる加圧空気によってエンジンクラッチ３を切り離し、クラッチバルブ１９（図２参照）から導かれる大気圧によってエンジンクラッチ３を接続する。
【００１７】
さらに、車両のパワートレインは、モータ２、モータクラッチ１２、動力伝達機構１３を備え、モータ２の回転がモータクラッチ１２及び動力伝達機構１３を介してトランスミッション４の入力軸に伝達される。
【００１８】
トランスミッション４は動力を車輪の駆動系統に伝達するギヤを切り換えて入力軸と出力軸の変速比を変える。このため、変速作動時にエンジンクラッチ３を介してエンジンの動力を切り離す必要がある。
【００１９】
モータ２は三相同期電動機または三相誘導電動機等の交流機であり、インバータ１５によって駆動される。インバータ１５は電気二重層キャパシタ（蓄電要素）１６に接続され、キャパシタ１６の直流充電電力を交流電力に変換してモータ２へ供給するとともに、モータ２の交流発電電力を直流電力に変換してキャパシタ１６に充電する。
【００２０】
なお、蓄電要素としてキャパシタ１６に限らず、化学反応を用いた各種蓄電池を用いても良い。また、モータ２は交流機に限らず直流電動機を用い、ＤＣ／ＤＣコンバータによって駆動してもよい。
【００２１】
車両コントロールユニット２０は、エンジンコントロールユニット１０及びインバータ１５からの情報、アクセル開度センサ２２、エンジンクラッチ３のストロークセンサ２４、トランスミッション４のギヤポジションセンサ２３、後輪車輪速センサ２５、前輪車輪速センサ２６等からの検出信号を入力し、これらの信号に基づく運転条件に応じて、エンジンクラッチ３の断接、モータクラッチ１２の断接、エンジン１の出力とモータ２の出力を協調して制御する。
【００２２】
車両コントロールユニット２０は、例えば凍結路等の低μ路を走行する場合に後輪７が滑るスリップ走行時を判定し、実際のスリップ率を目標とするスリップ率に近づけるようにエンジン１の出力と、エンジンクラッチ３及びトランスミッション４の作動及びモータ２の出力を協調して制御する。
【００２３】
図２は車両コントロールユニット２０の構成を示す制御ブロック図である。後輪車輪速センサ２５、前輪車輪速センサ２６の各検出信号は、各検出手段３１，３２を介して処理された後に入力される。
【００２４】
スリップ判定手段３３は後輪７と前輪６の速度差を基に後輪７が滑るスリップ走行時を判定する。そして、検出されたスリップ率を目標値に近づけるようにエンジン１の出力を算出し、エンジン出力制御手段３５から通信回線を介してエンジンコントロールユニット（エンジン制御手段）１０に情報を送受信し、このエンジンコントロールユニット１０によってエンジン１の出力制御が行われる。
【００２５】
図３のタイミングチャートはスリップ走行時にエンジンコントロールユニット１０によって行われるエンジン１の出力制御の一例を示している。スリップ走行時は前輪６の速度より後輪７の車輪速度の方が高くなるが、この車輪速度差を一定に保つようにアクセル開度によらず実際のスリップ率に応じてエンジン要求トルク値を制御する。
【００２６】
車両コントロールユニット２０は、車速が増減するのに応じて検出されたスリップ率を目標値に近づけるようにトランスミッション４の変速制御を行う。このため、車両コントロールユニット２０はスリップ判定手段３３からの指令を基にギヤ変速制御手段３６からトランスミッション制御手段３７に制御信号を送る。このトランスミッション制御手段３７はトランスミッション４の変速作動を制御する。
【００２７】
車両コントロールユニット２０は、トランスミッション４の変速作動が行われるのに応じてエンジンクラッチ３を断続する制御を行う。このため、車両コントロールユニット２０はスリップ判定手段３３からの指令を基にエンジンクラッチ制御手段４１及びエンジンクラッチクローズ手段４２によってクラッチバルブ１９に制御信号を送り、トランスミッション４の変速作動が行われる前にエンジンクラッチ３を切り離し、変速作動が行われた後にエンジンクラッチ３を接続するクラッチ制御を行う。
【００２８】
しかし、こうしてスリップ走行時にトランスミッション４の変速作動が行われる際にエンジンクラッチ３が例えば数秒間切り離されると、その間に後輪７に伝えられる駆動力が失われるため、後輪７の車輪速度が低下してスリップが収まる。このため、一旦高速側のギヤ位置に切り換えられた後に、後輪７の車輪速度が低下したことに応じてギヤ変速制御手段３６が低速側のギヤ位置に切換える指令を出し、元のギヤ位置に戻されてしまい、この変速作動を繰り返すハンチングを起こす可能性があった。
【００２９】
そこで本発明の要旨とするところであるが、車両コントロールユニット２０は、エンジンクラッチ３が切り離されてトランスミッション４の変速作動が行われる間に、モータ２を駆動し、目標スリップ率を維持するようにモータ２の出力を制御するとともに、トランスミッション４のギヤを切換える動作が円滑に行われるようにトランスミッション４の入力軸の回転速度を制御する。すなわち、変速動作中（ギヤ確定前まで）は回転速度制御を行い、ギヤ確定後にトルク制御を行う。
【００３０】
このため、車両コントロールユニット２０は、スリップ判定手段３３からの指令を基にモータ出力制御手段３８から通信回線を介してインバータ（モータ制御手段）１５に情報を送受信し、このインバータ１５によってエンジン１の出力制御が行われる。
【００３１】
これにより、スリップ走行時にトランスミッション４の変速作動が行われる際にエンジンクラッチ３が例えば数秒間切り離されるが、その間にモータ２から後輪７に駆動力が伝えられるため、エンジンクラッチ３が切り離されている間も後輪７の駆動力が失われることがなく、スリップ走行時に変速作動を繰り返すハンチングが起きることを防止できる。このとき、エンジンクラッチ３が切り離されている間も目標スリップ率を維持するようにモータ２の出力を制御することにより、車輪の駆動力を維持しながら変速作動を行うことができる。
【００３２】
図４のフローチャートはスリップ走行時の変速処理を行うルーチンを示しており、車両コントロールユニット２０において一定周期毎に実行される。
【００３３】
これについて説明すると、ステップ１にて変速作動時になったか否かを判定し、変速作動時になったらステップ２に進んでエンジンクラッチ３の切断処理を行う。このステップ１で行われる処理が変速作動時判定手段に相当する。
【００３４】
続いてステップ３，４に進んで、前輪車輪速センサ２６、後輪車輪速センサ２５によって検出される車輪速度を読み込み、ステップ５にて前輪６の速度より後輪７の車輪速度の方が高くなるスリップ走行時か否かを判定する。このステップ１で行われる処理がスリップ走行時判定手段に相当する。
【００３５】
ここでスリップ走行時ではない通常走行時と判定された場合、ステップ６〜７に進んで、変速制御処理を行い、変速ギヤを確定し、エンジンクラッチ３の接続処理を行う。
【００３６】
一方、スリップ走行時と判定された場合、ステップ９に進んで、スリップ走行時の制御を開始し、ステップ１０にて変速制御処理を行う。
【００３７】
続くステップ１１にて、エンジン出力制御手段（ＡＳＲ）３５からのエンジントルク要求値を読み込む。
【００３８】
続くステップ１２にて、エンジントルク要求値からモータ２へ出力するモータトルク値をモータトルク値＝エンジントルク要求値÷ギヤ比×補正係数として算出する。このステップ１１，１２で行われる処理が出力制御手段に相当する。
【００３９】
続くステップ１３〜１４にて、変速ギヤを確定し、モータ２へモータトルク値を出力し、エンジンクラッチ３の接続処理を行う。そして、ステップ１６にてスリップ走行時の制御を終了する。
【００４０】
なお、モータの回転がトランスミッションの出力軸に伝達される構成としても良い。この場合、トランスミッションのギヤを切換える作動中にモータの駆動力の一部がトランスミッションのギヤに伝達されるが、ギヤを切換える動作はより円滑に行える。
【００４１】
本発明は上記の実施の形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示すシステム図。
【図２】同じく制御装置の構成を示すブロック図。
【図３】同じくエンジン制御内容を示すタイミングチャート。
【図４】同じく変速時の制御内容を示すフローチャート。
【符号の説明】
１  エンジン
２  モータ
３  エンジンクラッチ
４  トランスミッション
６  前輪
７  後輪
１３  動力伝達機構
１５  インバータ
１６  キャパシタ
２０  車両コントロールユニット
２５  後輪車輪速センサ
２６  前輪車輪速センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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