(57)【要約】【課題】運転者に与える違和感を抑制しつつモータ・ジェネレータの接続先を切り替えることが可能なハイブリッド車両の動力伝達装置を提供する。【解決手段】内燃機関１０とＭＧ２０とが搭載されたハイブリッド車両１に適用され、前進の変速段として１速〜５速が設けられた変速機３０と、ＭＧ２０と変速機３０の入力軸３１とが動力伝達可能に接続される入力軸接続状態とＭＧ２０と変速機３０の出力軸３２とが動力伝達可能に接続される出力軸接続状態とに切り替え可能な第２クラッチ５０とを備え、車両１の減速時にＭＧ２０で回生を行う動力伝達装置において、第２クラッチ５０が入力軸接続状態のときに車両１に減速が要求された場合には、変速機３０にて５速から４速へのダウンシフトが行われたときに第２クラッチ５０が出力軸接続状態に切り替えられる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータ・ジェネレータが搭載されたハイブリッド車両に適用され、
入力軸と、前記車両の駆動輪と動力伝達可能に接続された出力軸と、前記入力軸と前記出力軸との間の変速比が互いに相違する複数の変速段と、を有し、かつ前記複数の変速段を切り替え可能に構成された変速機と、
前記モータ・ジェネレータと前記入力軸とが動力伝達可能に接続される入力軸接続状態と、前記モータ・ジェネレータと前記出力軸とが動力伝達可能に接続される出力軸接続状態と、に切り替え可能なクラッチ手段と、を備え、
前記車両の減速時に前記モータ・ジェネレータで回生を行う動力伝達装置において、
前記クラッチ手段が前記入力軸接続状態のときに前記車両に減速が要求された場合、前記変速機の変速段が変速比の小さいものから変速比の大きなものへ切り替えられるダウンシフトが行われたときに前記クラッチ手段を前記出力軸接続状態に切り替えるクラッチ制御手段を備えている動力伝達装置。
【請求項２】
前記クラッチ制御手段は、前記変速機において前記複数の変速段のうち最も変速比が小さい最高変速段が選択されており、かつ前記クラッチ手段が前記入力軸接続状態のときに前記車両に減速が要求された場合には、前記最高変速段からの前記ダウンシフトが行われたときに前記クラッチ手段を前記出力軸接続状態に切り替える請求項１に記載の動力伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータ・ジェネレータが搭載されたハイブリッド車両に適用され、クラッチにてモータ・ジェネレータの接続先を変速機の入力軸と出力軸とに切り替え可能な動力伝達装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
動力源として内燃機関とモータ・ジェネレータとが搭載された車両、いわゆるハイブリッド車両が知られている。また、ハイブリッド車両として、内燃機関と駆動輪との間の動力伝達経路中に変速機が設けられた車両が知られている。このようなハイブリッド車両に適用される動力伝達制御装置として、モータ・ジェネレータの出力軸の接続先を変速機の入力軸と変速機の出力軸とに切り替え可能な切替機構が設けられた装置が知られている（特許文献１参照）。その他、本発明に関連する先行技術文献として特許文献２、３が存在する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２６０３７５号公報
【特許文献２】特開２０１０−２４１３９４号公報
【特許文献３】特開２００１−３１５５５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ハイブリッド車両では、一般に減速時にモータ・ジェネレータで回生を行っている。また、周知のように変速機が設けられている車両では、減速時に変速機の変速段を変速比が大きい変速段に変更するダウンシフトが行われる。車両に設けられる変速機として、互いに変速比が相違する複数の変速ギア対を有し、入力軸と出力軸との間の動力伝達に使用する変速ギア対を切り替えることにより変速を行う変速機が知られている。周知のようにこのような変速機では変速ギア対の切替時に入力軸と出力軸との間の動力伝達が一時遮断されるため、ダウンシフト時に駆動輪にかかるトルクが小さくなるトルク抜けが生じるおそれがある。特許文献１の装置では、モータ・ジェネレータを変速機の出力軸に接続することで、このようなトルク抜けをモータ・ジェネレータで補償できる。しかしながら、モータ・ジェネレータの出力軸が変速機の入力軸と接続されていた場合には、モータ・ジェネレータの接続先を変更する際にモータ・ジェネレータと駆動輪とが一時切り離される。そのため、この際にトルク抜けが生じ、運転者に違和感を与えるおそれがある。
【０００５】
そこで、本発明は、運転者に与える違和感を抑制しつつモータ・ジェネレータの接続先を切り替えることが可能なハイブリッド車両の動力伝達装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の動力伝達装置は、モータ・ジェネレータが搭載されたハイブリッド車両に適用され、入力軸と、前記車両の駆動輪と動力伝達可能に接続された出力軸と、前記入力軸と前記出力軸との間の変速比が互いに相違する複数の変速段と、を有し、かつ前記複数の変速段を切り替え可能に構成された変速機と、前記モータ・ジェネレータと前記入力軸とが動力伝達可能に接続される入力軸接続状態と、前記モータ・ジェネレータと前記出力軸とが動力伝達可能に接続される出力軸接続状態と、に切り替え可能なクラッチ手段と、を備え、前記車両の減速時に前記モータ・ジェネレータで回生を行う動力伝達装置において、前記クラッチ手段が前記入力軸接続状態のときに前記車両に減速が要求された場合、前記変速機の変速段が変速比の小さいものから変速比の大きなものへ切り替えられるダウンシフトが行われたときに前記クラッチ手段を前記出力軸接続状態に切り替えるクラッチ制御手段を備えている（請求項１）。
【０００７】
本発明の動力伝達装置では、変速機のダウンシフトが行われたときにクラッチ手段の状態を切り替えるので、クラッチ手段の状態を切り替える際に生じるトルク抜けをダウンシフト時に発生するトルク抜けに含ませることができる。そのため、運転者に与える違和感を抑制しつつモータ・ジェネレータの接続先を切り替えることができる。
【０００８】
本発明の動力伝達装置の一形態において、前記クラッチ制御手段は、前記変速機において前記複数の変速段のうち最も変速比が小さい最高変速段が選択されており、かつ前記クラッチ手段が前記入力軸接続状態のときに前記車両に減速が要求された場合には、前記最高変速段からの前記ダウンシフトが行われたときに前記クラッチ手段を前記出力軸接続状態に切り替えてもよい（請求項２）。最高変速段からのダウンシフトが行われるときには車速が高く、また走行抵抗も大きい。そのため、運転者がトルク抜けを感じ難い。そのため、このようなときにクラッチ手段の状態を切り替えることにより、運転者に与える違和感をさらに抑制できる。
【発明の効果】
【０００９】
以上に説明したように、本発明の動力伝達装置によれば、クラッチ手段の状態の切替時に生じるトルク抜けをダウンシフト時に発生するトルク抜けに含ませることができるので、運転者に与える違和感を抑制しつつモータ・ジェネレータの接続先を切り替えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一形態に係る動力伝達装置が組み込まれたハイブリッド車両を模式的に示す図。
【図２】制御装置が実行する接続先変更制御ルーチンを示すフローチャート。
【図３】接続先変更制御ルーチンにて第２クラッチの状態が切り替えられたときの車速、変速段、エンジンの回転数及び第２クラッチの状態の時間変化を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１は、本発明の一形態に係る動力伝達装置が組み込まれた車両を模式的に示している。この車両１は、走行用動力源として内燃機関（以下、エンジンと称することがある。）１０及びモータ・ジェネレータ（以下、ＭＧと略称することがある。）２０を備えている。すなわち、この車両１はハイブリッド車両として構成されている。エンジン１０は、複数の気筒を有する周知の火花点火式内燃機関である。ＭＧ２０は、ハイブリッド車両に搭載されて電動機及び発電機として機能する周知のものである。
【００１２】
車両１には、前進１速〜５速の変速段を有する変速機３０が搭載されている。変速機３０は、入力軸３１と、出力軸３２とを備えている。入力軸３１と出力軸３２との間には１速〜５速に対応する５組の変速ギア対（不図示）が介在している。各変速ギア対には、互いに大きさが異なる変速比が設定されている。変速比は、１速の変速ギア対、２速の変速ギア対、３速の変速ギア対、４速の変速ギア対、５速の変速ギア対の順に小さくなるように設定されている。また、各変速ギア対の変速比は、変速段が大きくなるほど次の変速段との間の変速比の差が小さくなるように設定されている。そのため、４速と５速との間の変速比の差が最も小さくなる。変速機３０は、それら５組の変速ギア対のうちのいずれか１つによる回転伝達を選択的に成立させることにより変速段を切り替える。変速機３０では、変速ギア対を切り替える場合に一時的に入力軸３１と出力軸３２との間の動力伝達が遮断されるニュートラル状態になる。
【００１３】
この図に示すように入力軸３１には、第１クラッチ４０を介してエンジン１０の出力軸１１が接続されている。出力軸３２には、不図示のデファレンシャル機構等を介して駆動輪２が動力伝達可能に接続されている。ＭＧ２０の出力軸２１は、第２クラッチ５０を介して入力軸３１及び出力軸３２と接続されている。第２クラッチ５０は、ＭＧ２０の出力軸２１と入力軸３１とが動力伝達可能に接続される入力軸接続状態、ＭＧ２０の出力軸２１と出力軸３２とが動力伝達可能に接続される出力軸接続状態及びＭＧ２０の出力軸２１が入力軸３１及び出力軸３２の両方から切り離される解放状態に切り替え可能に構成されている。この第２クラッチ５０では、入力軸接続状態及び出力軸接続状態の一方から他方に状態を切り替える場合には一方の状態から一旦解放状態に切り替えられ、その後他方の状態に切り替えられる。第２クラッチ５０としては、例えばスリーブの位置を変更することにより接続先を切り替えることが可能な周知のドグクラッチを用いればよい。
【００１４】
変速機３０、第１クラッチ４０及び第２クラッチ５０の動作は、制御装置６０にて制御される。制御装置６０は、マイクロプロセッサ及びその動作に必要なＲＡＭ、ＲＯＭ等の周辺機器を含んだコンピュータユニットとして構成されている。制御装置６０はエンジン１０及びＭＧ２０の動作も制御する。制御装置６０は車両１を適切に走行させるための各種制御プログラムを保持している。制御装置６０はこれらのプログラムを実行することにより制御対象に対する制御を行っている。制御装置６０には、車両１に係る情報を取得するための種々のセンサが接続されている。制御装置６０には、例えば車両１の速度（車速）に対応した信号を出力する車速センサ６１等が接続されている。この他にも制御装置６０には種々のセンサが接続されているが、それらの図示は省略した。
【００１５】
制御装置６０は、車両１の速度に応じて第２クラッチ５０の動作を制御する。周知のようにＭＧ２０には、出力軸２１を回転させることが可能な上限回転数が設定されている。そこで、制御装置６０は、出力軸２１の回転数がこの上限回転数未満になるように車速が所定の判定速度以上の場合には第２クラッチ５０を入力軸接続状態に切り替える。また、制御装置６０は、車速及びアクセル開度等に応じて変速機３０の変速段を切り替える。この制御は、例えば車速及びアクセル開度にて特定される走行状態と変速機３０の変速段との関係を示した変速線図を制御装置６０のＲＯＭにマップとして記憶させておき、そのマップを参照して行えばよい。この制御では、車速が高くなるに従って変速比の小さい変速段に切り替える。そのため、車両１の減速時には、変速段が変速比の小さいものから大きいものに切り替えられる。
【００１６】
この他、制御装置６０は、車両１の減速時にＭＧ２０を発電機として機能させ、回生発電を行う。また、制御装置６０は、この際に第２クラッチ５０を出力軸接続状態に切り替える。上述したように車両１の減速時には変速段が切り替えられる。変速段の切替時には変速機３０が一時ニュートラル状態になるため、駆動輪２にかかるトルクが小さくなるトルク抜けが生じる。そこで、制御装置６０は、第２クラッチ５０を出力軸接続状態に切り替え、変速段の切替時に駆動輪２にかかるトルクが変動しないようにＭＧ２０の動作を制御する。
【００１７】
図２は、このように制御装置６０が、車両１の減速時に第２クラッチ５０の動作を制御するために実行する接続先変更制御ルーチンを示している。この制御ルーチンは、車両１の走行中に所定の周期で繰り返し実行される。この制御ルーチンを実行することにより制御装置６０が、本発明のクラッチ制御手段として機能する。
【００１８】
この制御ルーチンにおいて制御装置６０は、まずステップＳ１１で車両１の走行状態を取得する。車両１の走行状態としては、車速等が取得される。次のステップＳ１２において制御装置６０は、第２クラッチ５０が入力軸接続状態か否か判定する。第２クラッチ５０が出力軸接続状態又は解放状態の場合には今回の制御ルーチンを終了する。一方、第２クラッチ５０が入力軸接続状態の場合にはステップＳ１３に進み、制御装置６０は現在選択されている変速段が最高変速段の５速か否か判定する。変速段が５速ではないと判定した場合には今回の制御ルーチンを終了する。
【００１９】
一方、変速段が５速であると判定した場合にはステップＳ１４に進み、制御装置６０は車両１が減速中か否か判定する。なお、減速中か否かは例えば車速の時間変化に基づいて判定すればよい。車両１が減速中ではないと判定した場合には今回の制御ルーチンを終了する。一方、車両１が減速中と判定した場合にはステップＳ１５に進み、制御装置６０は変速段を５速から４速に切り替えるダウンシフトを行うべき所定のダウンシフト条件が成立したか否か判定する。ダウンシフト条件は、例えば上述した変速線図において車両１の走行状態が４速が設定されている領域に移行した場合に成立したと判定される。ダウンシフト条件が不成立と判定した場合には今回の制御ルーチンを終了する。一方、ダウンシフト条件が成立したと判定した場合にはステップＳ１６に進み、制御装置６０は５速から４速へのダウンシフトが行われているときに第２クラッチ５０を出力軸接続状態に切り替える。その後、今回の制御ルーチンを終了する。
【００２０】
図３は、接続先変更制御ルーチンにて第２クラッチ５０の状態が切り替えられたときの車速、変速段、エンジン１０の回転数及び第２クラッチ５０の状態の時間変化を示している。この図では時刻ｔにおいて５速から４速へのダウンシフトが行われている。この図に示したように第２クラッチ５０はこのときに入力軸接続状態から出力軸接続状態に切り替えられている。
【００２１】
上述したように第２クラッチ５０を入力軸接続状態から出力軸接続状態に切り替える場合には、一時ＭＧ２０の出力軸２１が変速機３０の入力軸３１及び出力軸３２の両方から切り離される。そのため、この際にも駆動輪２にかかるトルクが小さくなるトルク抜けが生じる。本発明の動力伝達装置によれば、５速から４速へのダウンシフトを行うときに第２クラッチ５０の状態を切り替える。そのため、第２クラッチ５０の状態の切替時に発生するトルク抜けをダウンシフト時に発生するトルク抜けに含ませることができる。５速から４速へのダウンシフト時は、車速が高く、また走行抵抗も大きい。そのため、運転者がトルク抜けを感じ難い。また、変速機３０では５速と４速との間の変速比の差が最も小さい。そのため、５速から４速へのダウンシフト時に生じる減速度の変動が小さい。従って、本発明によれば、運転者に与える違和感を抑制しつつＭＧ２０の出力軸２１の接続先を切り替えることができる。
【００２２】
本発明は、上述した形態に限定されることなく、種々の形態にて実施することができる。例えば、第２クラッチの状態を切り替えるタイミングは、最高変速段である５速から４速へのダウンシフト時に限定されない。４速から３速へのダウンシフト時でもよいし、３速から２速へのダウンシフト時でもよい。このような時期に第２クラッチの状態を切り替えても、状態の切替時に発生するトルク抜けをダウンシフト時のトルク抜けに含ませることができる。そのため、運転者に与える違和感を抑制しつつモータ・ジェネレータの接続先を切り替えることができる。
【００２３】
本発明の動力伝達装置に設けられる変速機は、最高変速段が５速の変速機に限定されない。本発明の変速機は、最高変速段が４速以下又は最高変速段が６速以上の変速機であってもよい。
【符号の説明】
【００２４】
１  車両
２  駆動輪
２０  モータ・ジェネレータ
３０  変速機
３１  入力軸
３２  出力軸
５０  第２クラッチ（クラッチ手段）
６０  制御装置（クラッチ制御手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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