CN104870868A - 电动车辆的变速控制装置 - Google Patents

Abstract

在减速再生过程中存在变速要求时，通过改善电动机动作点而实现节电性的提高。在从驱动源至驱动轮的驱动系统中具备：电动发电机(MG)，其在减速过程中实施再生；以及自动变速器(3)，其具有卡合离合器(8c)作为变速要素。在该电动汽车中，包括变速要求判断步骤(S1)、变速许可判断步骤(S4)、变速开始步骤(S5)。在步骤(S1)中，判断减速再生过程中的变速要求是否为切换变速中的断开要素/接合要素是卡合离合器(8c)的变速。在步骤(S4)中，如果判断是将卡合离合器(8c)作为断开要素/接合要素的变速要求，则基于再生扭矩的大小而判断变速许可。在步骤(S5)中，如果判断为变速许可，则根据变速要求而开始变速。

Description

电动车辆的变速控制装置

技术领域

本发明涉及一种电动车辆的变速控制装置，其在驱动系统中具备：电动发电机，其在减速过程中实施再生；以及自动变速器，其具有啮合离合器作为变速要素。

背景技术

当前，已知如下电动车辆的制动装置，即，以防止能够再生制动的电动车辆变速过程中的制动力的降低、且防止变速过程中的冲击的产生为目的，在进行再生制动时，禁止自动变速器的变速(例如，参照专利文献1)。

专利文献1：日本特开平7-264711号公报

发明内容

然而，在以往的电动车辆的制动装置中，形成为在再生过程中一律禁止变速的结构，因此存在如下问题，即，电动机动作点并非最佳，节电性变差。

本发明就是着眼于上述问题而提出的，其目的在于提供一种电动车辆的变速控制装置，在减速再生过程中存在变速要求时，通过改善电动机动作点而实现节电性的提高。

为了实现上述目的，本发明的电动车辆在从驱动源至驱动轮为止的驱动系统中具备：电动发电机，其在减速过程中实施再生；以及自动变速器，其具有啮合离合器作为变速要素。

在该电动车辆变速控制装置中，具有变速要求判断单元、变速许可判断单元、变速开始单元。

所述变速要求判断单元，判断减速再生过程中的变速要求是否为切换变速中的断开要素是所述啮合离合器这样的升档变速、或者切换变速中的接合要素是所述啮合离合器这样的降档变速。

在减速再生过程中，如果判断为将所述啮合离合器作为断开要素/接合要素的变速要求，则所述变速许可判断单元基于再生扭矩的大小而判断变速许可。

如果由所述变速许可判断单元判断为变速许可，则所述变速开始单元根据变速要求而开始进行变速。

发明的效果

因此，在减速再生过程中，如果判断为将啮合离合器作为断开要素/接合要素的变速要求，则在变速许可判断单元中基于再生扭矩的大小而判断变速许可。并且，如果判断为变速许可，则在变速开始单元中根据变速要求而开始进行变速。

即，如果在减速再生过程中存在变速要求，则根据基于再生扭矩的大小的变速许可判断而开始进行变速，从而能够变速的频率增大。因此，与在减速再生过程中一律禁止变速的情况相比，电动发电机能够以高效的动作点进行运转的时间变长，电动机效率提高。

其结果，在减速再生过程中存在变速要求时，通过改善电动机动作点而能够实现节电性的提高。

附图说明

图1是表示应用了实施例1的变速控制装置的电动汽车(电动车辆的一个例子)的驱动系统结构和控制系统结构的整体系统结构图。

图2是表示实施例1的变速控制系统的详细结构的控制框图。

图3是表示由实施例1的变速控制器执行的变速控制处理的流程的流程图。

图4是表示在计算变速控制处理的阈值时根据车速和减速G而确定的容许减速G变动的一个例子的容许G变动对应图。

图5是表示在动力运行时以及变速要求非介入再生时所使用的自动变速器的升档变速线和降档变速线的一个例子的变速对应图。

图6是表示在变速要求介入再生时所使用的自动变速器的升档变速线、降档变速线以及再生扭矩阈值线的一个例子的变速对应图。

图7是表示在搭载有实施例1的变速控制装置的电动汽车中从再生减速至停车为止的中途，介入有降档变速要求时的电动机转速·车速·再生扭矩的阈值·再生扭矩的各特性的时序图。

图8是表示由实施例2的变速控制器执行的变速控制处理的流程的流程图。

图9是表示在搭载有实施例2的变速控制装置的电动汽车中从再生减速至停车为止的中途，介入有降档变速要求时的电动机转速·车速·减速G的阈值·减速G的各特性的时序图。

图10是表示能够应用本发明的变速控制装置的混合动力车(电动车辆的其他例子)的驱动系统结构的一个例子的图。

具体实施方式

以下，基于附图所示的实施例1以及实施例2对实现本发明的电动车辆的变速控制装置的最佳方式进行说明。

实施例1

首先，对结构进行说明。

将实施例1的搭载于电动汽车(电动车辆的一个例子)的变速控制装置的结构，分为“整体系统结构”、“变速控制系统的详细结构”、“变速控制处理结构”进行说明。

[整体系统结构]

图1表示应用了实施例1的变速控制装置的电动汽车的驱动系统结构和控制系统结构。以下，基于图1对整体系统结构进行说明。

作为所述电动汽车的驱动系统结构，如图1所示，具备电动发电机MG、自动变速器3以及驱动轮14。

所述电动发电机MG在动力运行时作为驱动电动机而使用，在再生时作为发电机而使用，其电动机轴与自动变速器3的变速器输入轴6连接。

所述自动变速器3是利用变速比不同的2对齿轮对的某一对而传递动力的常啮合式有级变速器，且设为具有减速比小的高速齿轮档(高速档)和减速比大的低速齿轮档(低速档)的2级变速。该自动变速器3由实现低速档的低速侧变速机构8、以及实现高速档的高速侧变速机构9构成。这里，变速器输入轴6以及变速器输出轴7分别平行地配置。

所述低速侧变速机构8用于选择低速侧传动路径，配置于变速器输出轴7上。该低速侧变速机构8由卡合离合器8c(啮合离合器)构成，对于低速档齿轮对(齿轮8a、齿轮8b)，该卡合离合器8c使齿轮8a相对于变速器输出轴7进行啮合卡合/断开，以使得对变速器输入输出轴6、7之间进行驱动结合。这里，低速档齿轮由如下部件构成：齿轮8a，其可自由旋转地支撑于变速器输出轴7上；以及齿轮8b，其与该齿轮8a啮合，并与变速器输入轴6一同旋转。

所述高速侧变速机构9用于选择高速侧传动路径，配置于变速器输入轴6上。该高速侧变速机构9由摩擦离合器9c构成，对于高速档齿轮对(齿轮9a、齿轮9b)，该摩擦离合器9c使齿轮9a相对于变速器输入轴6进行摩擦接合/断开，以使得对变速器输入输出轴6、7之间进行驱动结合。这里，高速档齿轮由如下部件构成：齿轮9a，其可自由旋转地支撑于变速器输入轴6上；以及齿轮9b，其与齿轮9a啮合，并与变速器输出轴7一同旋转。

所述变速器输出轴7固定有齿轮11，经由由该齿轮11和与其啮合的齿轮12构成的终减速驱动齿轮组，将差速齿轮装置13与变速器输出轴7驱动结合。由此，到达变速器输出轴7的电动发电机MG的电动机动力经由终减速驱动齿轮组11、12以及差速齿轮装置13而传递至左右的驱动轮14(其中，图1中仅示出一侧的驱动轮)。

作为所述电动汽车的控制系统结构，如图1所示，具备变速控制器21、车速传感器22、加速器开度传感器23、制动器行程传感器24、前后G传感器25、滑动器位置传感器26、套筒位置传感器27等。在此基础上，还具备电动机控制器28、制动器控制器29、综合控制器30、CAN通信线31、档位开关32。

在卡合离合器8c啮合卡合、且摩擦离合器9c断开的低速齿轮档被选择的状态下向高速齿轮档进行升档变速时，所述变速控制器21完成通过卡合离合器8c的断开和摩擦离合器9c的摩擦接合而进行的切换控制。另外，在卡合离合器8c断开、且摩擦离合器9c摩擦接合的高速齿轮档被选择的状态下向低速齿轮档进行降档变速时，完成通过卡合离合器8c的啮合卡合和摩擦离合器9c的断开而进行的切换控制。即，在升档变速中，啮合离合器即卡合离合器8c成为断开要素，在降档变速中，啮合离合器即卡合离合器8c成为接合要素。

[变速控制系统的详细结构]

图2示出实施例1的变速控制系统的详细结构。以下，基于图2对变速控制系统的详细结构进行说明。

作为所述电动汽车的控制系统中的变速控制系统的结构，如图2所示，具备卡合离合器8c、摩擦离合器9c、电动发电机MG、液压制动器15、变速控制器21、综合控制器30。即，卡合离合器8c和摩擦离合器9c形成为根据来自变速控制器21的指令而进行变速控制的结构，电动发电机MG和液压制动器15形成为根据来自综合控制器30的指令而进行再生协调制动控制的结构。

所述卡合离合器8c是利用同步式的啮合卡合的离合器，并具有：离合器齿轮8d，其设置于齿轮8a上；离合器盘毂8e，其与变速器输出轴7结合；以及联结套筒8f(参照图1)。并且，利用电动致动器41对联结套筒8f进行行程驱动，由此进行啮合卡合/断开。

该卡合离合器8c的啮合卡合和断开由联结套筒8f的位置决定，变速控制器21具备位置伺服控制器51(例如，利用PID控制的位置伺服系统)，该位置伺服控制器51将套筒位置传感器27的值读入，并对电动致动器41施加电流，以使套筒位置变为啮合卡合位置或者断开位置。

并且，在联结套筒8f处于与离合器齿轮8d以及离合器盘毂8e的外周离合器齿的双方啮合的图1所示的啮合位置时，将齿轮8a与变速器输出轴7驱动连结。另一方面，在联结套筒8f由于从图1所示的位置向轴线方向变位而处于与离合器齿轮8d以及离合器盘毂8e的外周离合器齿的一方不啮合的非啮合位置时，使齿轮8a从变速器输出轴7离开。

所述摩擦离合器9c具有：从动盘9d，其与离合器齿轮9a一同旋转；以及驱动盘9e，其与变速器输入轴6一同旋转(参照图1)。并且，利用电动致动器42驱动对两个盘9d、9e施加按压力的滑动器9f，由此进行摩擦接合/断开。

该摩擦离合器9c的传递扭矩容量由滑动器9f的位置决定，另外，滑动器9f为丝杠机构，在电动致动器42的输入为0(零)时，其成为对位置进行保持的机构。变速控制器21具备位置伺服控制器52(例如，利用PID控制的位置伺服系统)，该位置伺服控制器52将滑动器位置传感器26的值读入，并对电动致动器42施加电流，以使滑动器到达能够获得期望的传递扭矩容量的滑动器位置。

并且，摩擦离合器9c与变速器输入轴6一体地旋转，在离合器摩擦接合时，将齿轮9a与变速器输入轴6驱动连结，在离合器断开时，将齿轮9a和变速器输入轴6的驱动连结切断。

利用输入有从综合控制器30输出的指令的电动机控制器28，对所述电动发电机MG进行动力运行控制或者再生控制。即，如果电动机控制器28输入有电动机扭矩指令，则对电动发电机MG进行动力运行控制。另外，如果电动机控制器28输入有再生扭矩指令，则对电动发电机MG进行再生控制。

所述液压制动器15利用经由制动器踏板16→电动增压器17→主缸18→制动器液压致动器19而供给的制动液，对驱动轮14施加液压制动力。在再生协调制动控制时，如果制动器控制器29输入有制动液压指令，则将与液压制动力的分担相对应的驱动指令输出至电动增压器17，由此对该液压制动器15的制动液压进行控制。这里，再生协调制动控制是指，通过再生制动力和液压制动力的分担而实现的对基于来自制动器行程传感器24的制动器行程量而计算出的要求制动力(或者要求减速G)的控制。基本上，为了提高节电性能，基于此时能够实现的最大再生扭矩而确定再生制动力，并利用液压制动力来分担从要求制动力减去再生制动力得到的余量。

所述变速控制器21输入有来自车速传感器22、加速器开度传感器23、制动器行程传感器24、前后G传感器25等的信息，利用变速对应图(图5)等对自动变速器3的升档变速、降档变速进行控制。

[变速控制处理结构]

图3示出由实施例1的变速控制器21执行的变速控制处理的流程。以下，基于图3对表示变速控制处理结构的各步骤进行说明。

在步骤S1中，判断在减速再生过程中是否存在升档变速或者降档变速的变速要求。在YES(再生过程中存在变速要求)的情况下，进入步骤S3，在NO(再生过程中不存在变速要求)的情况下，进入步骤S2(变速要求判断单元)。

这里，在实施例1的自动变速器3的情况下，根据切换的升档变速的断开要素变为卡合离合器8c、切换的降档变速的接合要素变为卡合离合器8c的情况，对再生过程中的2个变速档之间的变速要求的有无进行判断。

在步骤S2中，在步骤S1中判断为再生过程中不存在变速要求之后，接着利用变速对应图(图5)进行正常时的变速控制，并向结束前进。

在步骤S3中，在步骤S1中判断为再生过程中存在变速要求、或者在步骤S4中判断为再生扭矩的大小条件不成立之后，接着计算出再生扭矩的阈值(绝对值)，并进入步骤S4(再生扭矩阈值计算单元)。

这里，在通过利用啮合离合器8c的切换变速而在驱动系统中传递的扭矩产生缺失时，再生扭矩的阈值设定为表示驾驶员能够容许的扭矩缺失的值。具体而言，在由于在利用啮合离合器8c的切换变速过渡期形成为瞬间空档状态而使得在驱动系统中传递的扭矩产生缺失时，将驾驶员能够容许的容许减速G变动确定为减速度阶差。并且，基于确定的容许减速G变动、变速前齿轮档的齿轮比、轮胎半径(车辆规格)、推定车重(车辆规格)，通过如下公式计算再生扭矩的阈值，即，

再生扭矩的阈值＝容许减速G变动÷{齿轮比÷(轮胎半径×推定车重)}。

并且，在步骤S3中，利用图4所示的容许减速G变动对应图而确定每个计算周期的容许减速G变动。即，来自车速传感器22的车速越高，对容许减速G变动赋予越大的值，另外，来自前后G传感器25的实际减速度绝对值越高，对容许减速G变动赋予越大的值。

在步骤S4中，在步骤S3中计算出再生扭矩的阈值之后，接着根据当前的再生扭矩的大小(再生扭矩绝对值)是否比步骤S3中计算出的再生扭矩的阈值小，而判断变速许可。在YES(再生扭矩的阈值＞当前的再生扭矩)的情况下，进入步骤S5，在NO(再生扭矩的阈值≤当前的再生扭矩)的情况下，返回到步骤S3(变速许可判断单元)。

在步骤S5中，在步骤S4中判断为再生扭矩的阈值＞当前的再生扭矩之后，接着根据步骤S1中的变速要求(升档变速或者降档变速)而开始变速，并向结束前进(变速开始单元)。

接下来，对作用进行说明。

首先，对“背景技术”进行说明。并且，将实施例1的电动汽车的变速控制装置的作用，分为“正常时的变速控制作用”、“变速要求介入再生时的变速控制作用”进行说明。

[背景技术]

在具有实施例1的驱动系统结构的电动汽车中，考虑自动变速器3在利用电动发电机MG进行的再生过程中实施升档变速的情况。

在再生过程中的自动变速器3的升档变速中，卡合离合器8c如摩擦离合器9c所示进行差速旋转但无法传递扭矩，因此，先使卡合离合器8c断开，接着将摩擦离合器9c接合。

因此，在再生过程中实施升档变速的情况下，在从卡合离合器8c的断开至摩擦离合器9c的接合为止的升档变速过渡期，自动变速器3处于瞬间空档状态。因此，产生在从电动发电机MG至驱动轮14的驱动系统中传递的再生扭矩(负的扭矩)变为零的所谓的扭矩缺失，给驾驶员带来相当大的不适感。

另外，在再生过程中的自动变速器3的降档变速中，卡合离合器8c也如摩擦离合器9c所示进行差速旋转但无法传递扭矩。因此，首先，使摩擦离合器9c断开，接着利用电动发电机MG对卡合离合器8c的差速旋转进行同步控制，然后，使卡合离合器8c啮合接合。因此，与升档变速相同，自动变速器3在降档变速过渡期形成为瞬间空档状态，因此，产生扭矩缺失，给驾驶员带来相当大的不适感。

因此，为了防止由扭矩缺失而引起的不适感，例如，如日本特开平7-264711号公报中提出的方案那样，在再生制动过程中禁止变速。

但是，变速控制是为了使电动机动作点最佳而根据车速和要求电动机扭矩进行的，因此，如果在再生过程中一律禁止变速，则使电动机能够以高效的动作点运转的时间缩短，节电性变差。

[正常时的变速控制作用]

在自动变速器3在电动发电机MG的动力运行时、或者在电动发电机MG的再生过程中不实施升档变速、降档变速的情况下，为了使电动机动作点最佳而进行变速控制。以下，基于图3及图5对反映该情况的正常时(动力运行时、或者变速要求未介入的再生过程中)的变速控制作用进行说明。

如果在动力运行时、或者判断为在再生过程中不存在变速要求，则在图3所示的流程图中，反复按照步骤S1→步骤S2→结束而前进的流程，在步骤S2中，执行利用图5所示的变速对应图的正常时的变速控制。

在该正常时的变速控制中，变速控制器21输入有来自车速传感器22的车速VSP、来自加速器开度传感器23的加速器开度APO、来自制动器行程传感器24的制动器行程量BST。并且，基于这些输入信息和图5中例示的变速对应图，进行以下所述的自动变速器3的变速控制。

在图5的变速对应图中，粗实线表示将各车速VSP下的电动发电机MG2的最大电动机驱动扭矩值连结而得到的最大电动机驱动扭矩线、将各车速VSP下的电动发电机MG2的最大电动机再生扭矩值连结而得到的最大电动机再生扭矩线，由这些实线包围的区域是可实用区域。

在该可实用区域内，考虑自动变速器3的变速器损失以及电动发电机MG2的电动机损失，对由点划线表示的升档变速线(Low→High)以及由虚线表示的降档变速线(High→Low)进行设定。此外，与降档变速线(High→Low)相比，升档变速线(Low→High)具有滞后量而设定于高车速侧。

并且，在变速控制器21中，在踩踏加速器踏板的驱动行驶时，根据车速VSP和通过加速器开度APO而求出的要求电动机驱动扭矩来决定运转点。另一方面，在踩踏制动器踏板的制动时，根据车速VSP和通过制动器行程量BST而求出的要求电动机再生扭矩来决定运转点。在决定运转点后，在图5的变速对应图上，根据运转点存在于低速侧变速档区域、或者运转点存在于高速侧变速档区域的情况，求出适合于当前的运转状态的目标变速档(低速齿轮档或者高速齿轮档)。

并且，在要求电动机扭矩为驱动侧扭矩的动力运行时、且选择了低速齿轮档的状态时，如果可实用区域内的运转点横穿升档变速线(Low→High)而进入高速侧变速档区域，则输出将目标变速档切换为高速齿轮档的升档变速要求。并且，如果存在升档变速要求，则立即通过如下切换变速而执行升档变速，即，使啮合卡合状态下的卡合离合器8c断开，接着使断开状态下的摩擦离合器9c摩擦接合。

另一方面，在要求电动机扭矩为驱动侧扭矩的动力运行时、且选择了高速齿轮档的状态时，如果可实用区域内的运转点横穿降档变速线(High→Low)而进入低速侧变速档区域，则输出将目标变速档切换为低速齿轮档的降档变速要求。并且，如果存在降档变速要求，则立即通过如下切换变速而执行降档变速，即，使摩擦接合状态下的摩擦离合器9c断开，接着利用电动发电机MG对卡合离合器8c的差速旋转进行同步控制，然后使卡合离合器8c啮合接合。

并且，在不存在变速要求的再生过程中，如果再生开始时的变速档为低速齿轮档，则维持使卡合离合器8c处于啮合卡合状态、且使摩擦离合器9c处于断开状态的低速齿轮档的选择状态。另外，如果再生开始时的变速档为高速齿轮档，则维持使摩擦离合器9c处于摩擦接合状态、且使卡合离合器8c处于断开状态的高速齿轮档的选择状态。

[变速要求介入再生时的变速控制作用]

在电动发电机MG的再生过程中，在介入有升档变速要求、降档变速要求的情况下，基于再生扭矩的大小而判断变速许可。以下，基于图3、图6及图7对反映该情况的变速要求介入再生时的变速控制作用进行说明。

如果在再生制动过程中进行升档变速、降档变速，则如上所述那样产生扭矩缺失，但在再生扭矩较小的情况下，因扭矩缺失而产生的减速度也较小，不会给驾驶员带来不适感。着眼于这一点的，就是实施例1的变速要求介入再生时的变速控制。

如果判断为在再生过程中存在变速要求，则在图3所示的流程图中，按照步骤S1→步骤S3→步骤S4前进。在步骤S3中，计算出再生扭矩的阈值，在步骤S4中，根据当前的再生扭矩的大小是否比在步骤S3中计算出的再生扭矩的阈值小而判断变速许可。并且，在步骤S4中判断为NO(再生扭矩的阈值≤当前的再生扭矩)期间，反复进行按照步骤S3→步骤S4前进的流程，由此反复进行利用在每个规定的周期计算出的再生扭矩的阈值的变速许可判断。并且，如果在步骤S4中判断为YES(再生扭矩的阈值＞当前的再生扭矩)，则按照步骤S5→结束的顺序前进，在步骤S5中，根据步骤S1中的变速要求(升档变速或者降档变速)而开始变速。

接下来，对于在搭载有实施例1的变速控制装置的电动汽车中从再生减速至停车为止的中途介入有降档变速要求时的变速控制作用，利用图7所示的时序图进行说明。在图7中，t0为再生减速开始时刻，t1为变速要求时刻，t2为变速开始时刻，t3为变速结束时刻，t4为停车时刻。

在再生减速开始时刻t0，根据车速VSP和由制动器行程量BST求出的要求电动机再生扭矩而确定的运转点处于高速齿轮档(图6中的A点)。在再生减速开始以后，运转点随着车速VSP的降低而移动，如果到达使电动机动作点最佳的、从图5所示的变速对应图的降档变速线(High→Low)横穿的时刻t1(图6中的B点)，则发出降档变速要求。但是，在发出该降档变速要求时，由于再生扭矩的阈值≤当前的再生扭矩的关系成立，因此，等待降档变速的开始。

并且，如果从时刻t1经过一段时间，则通过协调再生而分担的再生扭矩随着车速VSP的降低向降低的方向变化，从而当前的再生扭矩接近再生扭矩的阈值。并且，如果形成为再生扭矩的阈值＞当前的再生扭矩的关系，且运转点到达横穿图6所示的变速对应图的“再生扭矩的阈值”的时刻t2(图6中的C点)，则开始降档变速。并且，如果从降档变速开始时刻t2经过一段时间，则再生扭矩朝向零变化且进行降档变速，从而，使变速器输入转速即电动机转速上升的降档变速在时刻t3结束(图6中的D点)。此后，在再生扭矩保持零的状态下，车速随着电动机转速的降低而降低，在时刻t4停车(图6中的E点)。

即，在再生过程中介入有变速要求的情况下，在图6所示的变速对应图中，将再生扭矩大于或等于“再生扭矩的阈值”的区域F作为等待变速区域，将再生侧扭矩区域中的再生扭矩比“再生扭矩的阈值”小的区域作为变速许可区域。由此，如果在再生扭矩较小的再生过程中且运转点处于变速许可区域，则针对变速要求的介入而正常地执行变速控制。另外，即使在再生扭矩较大的再生过程中，如果再生扭矩减小而运转点进入变速许可区域，则也针对变速要求的介入而开始变速。

如上所述，在实施例1中，采用如下结构，即，在减速再生过程中，如果判断为将卡合离合器8c作为断开要素/接合要素的变速要求，则基于再生扭矩的大小而判断变速许可，如果判断为变速许可，则根据变速要求而开始变速。

即，如果在减速再生过程中存在变速要求，则根据基于再生扭矩的大小的变速许可判断而开始变速，能够变速的频率增大。因此，与在减速再生过程中一律禁止变速的情况相比，使电动发电机MG能够以高效的动作点运转的时间变长，电动机效率提高。其结果，在减速再生过程中存在变速要求时，通过改善电动机动作点，能够实现节电性的提高。

在实施例1中，在通过在使用卡合离合器8c的切换变速过渡期形成为空档状态而使得在驱动系统中传递的扭矩产生缺失时，将驾驶员能够容许的扭矩缺失指标值设定为阈值。并且，采用如下结构，即，在根据当前的再生扭矩的大小而设定的扭矩缺失指标值比阈值小的情况下，许可变速。

因此，在减速再生过程中存在变速要求时，在比阈值小的情况下许可变速，从而，对于因实施变速而产生的扭矩缺失，能够将其抑制为小于或等于驾驶员能够容许的扭矩缺失。

在实施例1中，在扭矩产生缺失时，作为减速度阶差而确定驾驶员能够容许的容许减速G变动，基于所确定的容许减速G变动、变速前齿轮档的齿轮比、车辆规格，对再生扭矩的阈值进行计算。并且，采用如下结构，即，将再生扭矩用作扭矩缺失指标值，在当前的再生扭矩比再生扭矩的阈值小的情况下，许可变速。

即，能够根据电动发电机MG的扭矩指令值而以良好的精度获得当前的再生扭矩。

因此，即使在无法以良好的精度检测当前的减速G的行驶状况(例如，上坡、下坡的坡道行驶)下，通过改善电动机动作点也能够实现提高节电性的实际效果。

在实施例1中，采用如下结构，即，在计算再生扭矩的阈值时，车速VSP越高，对容许减速G变动赋予越大的值。

即，车速VSP越低，驾驶员的冲击敏感度越高，车速VSP越高，驾驶员的冲击敏感度越低。因此，在无论车速VSP如何都对减速G变动的幅度赋予相同的幅度的情况下，车速VSP越低，驾驶员感受到的扭矩缺失冲击越大，车速VSP越高，驾驶员感受到的扭矩缺失冲击越小。

因此，无论车速VSP高低都能够赋予使得驾驶员的冲击感不发生变化的、适当的容许减速G变动，并能够实现上坡等的高车速区域的再生减速过程中的变速许可区域的扩大。

在实施例1中，采用如下结构，即，在计算再生扭矩的阈值时，减速G越高，对容许减速G变动赋予越大的值。

即，减速G越低，驾驶员的冲击敏感度越高，减速G越高，驾驶员的冲击敏感度越低。因此，在无论减速G如何都对减速G变动的幅度赋予相同的幅度的情况下，减速G越低，驾驶员感受到的扭矩缺失冲击越大，减速G越高，驾驶员感受到的扭矩缺失冲击越小。

因此，无论减速G高低都能够赋予使得驾驶员的冲击感不发生变化的、适当的容许减速G变动，并能够实现上坡等的高减速G区域的再生减速过程中的变速许可区域的扩大。

此外，在实施例1的情况下，根据如下关系而计算再生扭矩的阈值，即，

车重较重、高车速、上坡：再生扭矩的阈值大，

车重较轻、低车速、下坡：再生扭矩的阈值小。

接下来，对效果进行说明。

在实施例1的电动汽车的变速控制装置中，能够获得以下列举的效果。

(1)一种电动车辆(电动汽车)的变速控制装置，该电动车辆在从驱动源至驱动轮的驱动系统中具备：电动发电机MG，其在减速过程中实施再生；以及自动变速器3，其具有啮合离合器(卡合离合器8c)而作为变速要素，其中，

该变速控制装置具有：

变速要求判断单元(图3中的S1)，其判断减速再生过程中的变速要求是否为切换变速中的断开要素是所述啮合离合器(卡合离合器8c)这样的升档变速、或者切换变速中的接合要素是所述啮合离合器(卡合离合器8c)这样的降档变速；

变速许可判断单元(图3中的S4)，在减速再生过程中，如果判断为是将所述啮合离合器(卡合离合器8c)作为断开要素/接合要素的变速要求，则该变速许可判断单元基于再生扭矩的大小而判断变速许可；以及

变速开始单元(图3中的S5)，如果利用所述变速许可判断单元判断为变速许可，则该变速开始单元根据变速要求而开始变速(图3)。

因此，在减速再生过程中存在变速要求时，通过改善电动机动作点，能够实现节电性的提高。

(2)在由于在利用所述啮合离合器(卡合离合器8c)的切换变速过渡期形成为空档状态而在驱动系统中传递的扭矩产生缺失时，所述变速许可判断单元(图3中的S4)将驾驶员能够容许的扭矩缺失指标值(再生扭矩)设定为阈值，在根据当前的再生扭矩的大小而确定的扭矩缺失指标值比所述阈值小的情况下，许可变速(图3)。

因此，在(1)的效果的基础上，在减速再生过程中存在变速要求时，在比阈值小的情况下许可变速，从而，能够将由于实施变速而产生的扭矩缺失抑制为小于或等于驾驶员能够容许的扭矩缺失。

(3)具有再生扭矩阈值计算单元(图3中的S3)，在所述扭矩产生缺失时，该再生扭矩阈值计算单元将驾驶员能够容许的容许减速G变动确定为减速度阶差，基于确定的容许减速G变动、变速前齿轮档的齿轮比、车辆规格，对所述再生扭矩的阈值进行计算。

所述变速许可判断单元(图3中的S4)将再生扭矩用作扭矩缺失指标值，在当前的再生扭矩比所述再生扭矩的阈值小的情况下，许可变速(图3)。

因此，在(2)的效果的基础上，即使在无法以良好的精度检测当前的减速G的行驶状况下，通过电动机动作点的改善也能够实现节电性的提高的实际效果。

(4)车速VSP越高，所述再生扭矩阈值计算单元(图3中的S3)对容许减速G变动赋予越大的值(图4)。

因此，在(3)的效果的基础上，无论车速VSP高低都能够赋予使得驾驶员的冲击感不发生变化的、适当的容许减速G变动，并能够实现高车速区域的再生减速过程中的变速许可区域的扩大。

(5)减速G越高，所述再生扭矩阈值计算单元(图3中的S3)对容许减速G变动赋予越大的值(图4)。

因此，在(3)或者(4)的效果的基础上，无论减速G高低都能够赋予使得驾驶员的冲击感不发生变化的、适当的容许减速G变动，并能够实现高车速区域的再生减速过程中的变速许可区域的扩大。

实施例2

实施例2是取代实施例1中所使用的再生扭矩而将减速G用作扭矩缺失指标值的例子。

首先，对结构进行说明。

图8示出利用实施例2的变速控制器21执行的变速控制处理的流程。以下，基于图8对表示变速控制处理结构的各步骤进行说明。

在步骤S21中，判断在减速再生过程中是否存在升档变速或者降档变速的变速要求。在YES(再生过程中存在变速要求)的情况下，进入步骤S23，在NO(再生过程中不存在变速要求)的情况下，进入步骤S22(变速要求判断单元)。

在步骤S22中，在步骤S21中判断为在再生过程中不存在变速要求之后，接着根据变速对应图(图5)而进行正常时的变速控制，并向结束前进。

在步骤S23中，在步骤S21中判断为在再生过程中存在变速要求、或者在步骤S24中判断为减速G的大小条件不成立之后，接着计算减速G的阈值(绝对值)，并进入步骤S24(减速G阈值计算单元)。

这里，在由于在利用卡合离合器8c的切换变速过渡期形成为空档状态而在驱动系统中传递的扭矩产生缺失时，作为减速度阶差，根据驾驶员能够容许的容许减速G变动的值而对减速G的阈值进行计算。具体而言，利用图4所示的容许减速G变动对应图进行确定。即，来自车速传感器22的车速越高，对容许减速G变动赋予越大的值，另外，来自前后G传感器25的实际减速度绝对值越高，对容许减速G变动赋予越大的值。

在步骤S24中，在步骤S23中计算出减速G的阈值之后，接着根据当前的减速G的大小(减速G绝对值)是否比在步骤S23中计算出的减速G的阈值小而判断变速许可。在YES(减速G的阈值＞当前的减速G)的情况下，进入步骤S25，在NO(减速G的阈值≤当前的减速G)的情况下，返回到步骤S23(变速许可判断单元)。

在步骤S25中，在步骤S24中判断为减速G的阈值＞当前的减速G之后，接着根据步骤S21中的变速要求(升档变速或者降档变速)开始变速，并向结束前进(变速开始单元)。

此外，图1以及图2中的结构与实施例1相同，因此省略图示及说明。

接下来，对作用进行说明。

对于在搭载有实施例2的变速控制装置的电动汽车中从再生减速至停车为止的中途介入有降档变速要求时的变速控制作用，利用图9所示的时序图进行说明。在图9中，t0为再生减速开始时刻，t1为变速要求时刻，t2为变速开始时刻，t3为变速结束时刻，t4为停车时刻。

在再生减速开始时刻t0，根据车速VSP和由制动器行程量BST求出的要求电动机再生扭矩而确定的运转点处于高速齿轮档。在再生减速开始以后，运转点随着车速VSP的降低而移动，如果到达使电动机动作点最佳的、从图5所示的变速对应图的降档变速线(High→Low)横穿的时刻t1，则提出降档变速要求。但是，在提出该降档变速要求时，减速G的阈值≤当前的减速G的关系成立，因此等待降档变速的开始。

并且，如果从时刻t1经过一段时间，则减小制动器踩踏力以抑制车速VSP的急剧降低，使得减速G向降低的方向变化，由此使得当前的减速G接近减速G的阈值。并且，如果形成为减速G的阈值＞当前的减速G的关系、且运转点到达从减速G的阈值横穿的时刻t2，则开始降档变速。并且，如果从降档变速开始时刻t2经过一段时间，则一边将减速G抑制为较小一边进行降档变速，从而使得变速器输入转速即电动机转速上升的降档变速在时刻t3结束。此后，保持将减速G抑制为较小的状态，车速随着电动机转速的降低而降低，在时刻t4停车。

这样，在实施例2中，在扭矩产生缺失时，作为减速度阶差，计算出驾驶员能够容许的容许减速G变动并将其作为减速G的阈值。并且，采用如下结构，即，将减速G用作扭矩缺失指标值，在当前的减速G比减速G的阈值小的情况下许可变速。

即，并非如实施例1那样针对再生扭矩设置阈值，而是针对利用搭载于车辆上的前后G传感器25检测的减速G设置阈值，在此基础上，判断变速许可。

由此，无论上坡等的再生扭矩是否较大，都能够在减速G较小的情况下变速许可，节电性进一步提高。此外，其他作用与实施例1相同，因此省略说明。

接下来，对效果进行说明。

在实施例2的电动汽车的变速控制装置中，能够获得下述效果。

(6)具有减速G阈值计算单元(图8中的S23)，在所述扭矩产生缺失时，作为减速度阶差，该减速G阈值计算单元计算出驾驶员能够容许的容许减速G变动并将其作为减速G的阈值，

所述变速许可判断单元(图8中的S24)将减速G用作扭矩缺失指标值，在当前的减速G比所述减速G的阈值小的情况下许可变速(图8)。

因此，在(2)的效果的基础上，在无论再生扭矩是否较大减速G都较小的行驶状况时，变速许可的频率增大，能够进一步提高节电性。

以上，基于实施例1以及实施例2对本发明的电动车辆的变速控制装置进行了说明，但是其具体的结构并不限定于这些实施例，只要不脱离权利要求书的各技术方案所涉及的发明的主旨，容许进行设计的变更、追加等。

在实施例1、2中，示出了作为自动变速器而具有卡合离合器8c和摩擦离合器9c，并由高速齿轮档和低速齿轮档的2级变速档实现的变速器的例子。但是，作为自动变速器，可以具有啮合离合器(爪式离合器、同步离合器)作为变速要素，只要是具有将该啮合离合器作为断开要素或者接合要素的变速档的自动变速器，也可以是大于或等于3级的变速档的变速器。

在实施例1、2中，示出了将再生扭矩(实施例1)和减速G(实施例2)用作扭矩缺失指标值的例子。但是，作为扭矩缺失指标值，只要是像将再生扭矩和减速G组合而求出的值等那样成为扭矩缺失的指标的值，也可以使用其他值。

在实施例1、2中，示出了将扭矩缺失指标值(再生扭矩、减速G)的阈值设为通过计算而求出的可变值的例子。但是，扭矩缺失指标值(再生扭矩、减速G)的阈值可以利用预先通过实验等而确定的固定值进行设定。

在实施例1、2中，示出了将本发明的变速控制装置应用于在驱动源中具备电动发电机的电动汽车的例子。但是，本发明的变速控制装置还能够应用于在驱动源中具备发动机和电动发电机的混合动力车辆上。例如，作为在驱动源中具备发动机和2个电动发电机的混合动力车辆，如图10所示，可以针对实施例1、2的驱动系统追加发动机1、发电用电动发电机MG1、动力分配装置2。在该情况下，在自动变速器3在发动机1和发电用电动发电机MG1处于扭矩为零的状态、且驱动用电动发电机MG2处于再生过程中时实施变速的情况下，能够应用本发明的变速控制。

相关申请的相互参照

本申请基于2012年12月26日向日本专利厅申请的特愿2012-282380主张优先权，通过参照的方式将其所有公开内容完全引入本说明书。

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.(修改后)一种电动车辆的变速控制装置，该电动车辆在从驱动源至驱动轮为止的驱动系统中具备：电动发电机，其在减速过程中实施再生；以及自动变速器，其具有啮合离合器而作为变速要素，

所述电动车辆的变速控制装置的特征在于，具有：

变速要求判断单元，其判断减速再生过程中的变速要求是否为切换变速中的断开要素是所述啮合离合器的升档变速、或者切换变速中的接合要素是所述啮合离合器的降档变速；

变速许可判断单元，其在减速再生过程中，判断为将所述啮合离合器作为断开要素/接合要素的变速要求的情况下，基于再生扭矩的大小而判断变速许可；以及

变速开始单元，其在利用所述变速许可判断单元判断为变速许可的情况下，根据变速要求而开始变速，

所述变速许可判断单元，在由于在利用所述啮合离合器的切换变速过渡期成为空档状态而使得在驱动系统中传递的扭矩产生缺失时，将驾驶员能够容许的扭矩缺失指标值设定为阈值，在根据当前的再生扭矩的大小而确定的扭矩缺失指标值比所述阈值小的情况下，许可变速。

2.(删除)

3.(修改后)根据权利要求1所述的电动车辆的变速控制装置，其特征在于，

具有再生扭矩阈值计算单元，其在所述扭矩产生缺失时，作为减速度阶差而确定驾驶员能够容许的容许减速G变动，基于变速前齿轮档的齿轮比、车辆规格、所确定的容许减速G变动，对所述再生扭矩的阈值进行计算，

所述变速许可判断单元，将再生扭矩用作扭矩缺失指标值，在当前的再生扭矩比所述再生扭矩的阈值小的情况下，许可变速。

4.根据权利要求3所述的电动车辆的变速控制装置，其特征在于，

车速越高，所述再生扭矩阈值计算单元对容许减速G变动赋予越大的值。

5.根据权利要求3或4所述的电动车辆的变速控制装置，其特征在于，

减速G越高，所述再生扭矩阈值计算单元对容许减速G变动赋予越大的值。

6.(修改后)根据权利要求1所述的电动车辆的变速控制装置，其特征在于，

具有减速G阈值计算单元，其在所述扭矩产生缺失时，作为减速度阶差，将驾驶员能够容许的容许减速G变动作为减速G的阈值而进行计算，

所述变速许可判断单元将减速G用作扭矩缺失指标值，在当前的减速G比所述减速G的阈值小的情况下，许可变速。

Claims (6)

1.一种电动车辆的变速控制装置，该电动车辆在从驱动源至驱动轮为止的驱动系统中具备：电动发电机，其在减速过程中实施再生；以及自动变速器，其具有啮合离合器而作为变速要素，

所述电动车辆的变速控制装置的特征在于，具有：

变速要求判断单元，其判断减速再生过程中的变速要求是否为切换变速中的断开要素是所述啮合离合器的升档变速、或者切换变速中的接合要素是所述啮合离合器的降档变速；

变速许可判断单元，其在减速再生过程中，判断为将所述啮合离合器作为断开要素/接合要素的变速要求的情况下，基于再生扭矩的大小而判断变速许可；以及

变速开始单元，其在利用所述变速许可判断单元判断为变速许可的情况下，根据变速要求而开始变速。

2.根据权利要求1所述的电动车辆的变速控制装置，其特征在于，

所述变速许可判断单元，在由于在利用所述啮合离合器的切换变速过渡期成为空档状态而使得在驱动系统中传递的扭矩产生缺失时，将驾驶员能够容许的扭矩缺失指标值设定为阈值，在根据当前的再生扭矩的大小而确定的扭矩缺失指标值比所述阈值小的情况下，许可变速。

3.根据权利要求2所述的电动车辆的变速控制装置，其特征在于，

具有再生扭矩阈值计算单元，其在所述扭矩产生缺失时，作为减速度阶差而确定驾驶员能够容许的容许减速G变动，基于变速前齿轮档的齿轮比、车辆规格、所确定的容许减速G变动，对所述再生扭矩的阈值进行计算，

所述变速许可判断单元，将再生扭矩用作扭矩缺失指标值，在当前的再生扭矩比所述再生扭矩的阈值小的情况下，许可变速。

4.根据权利要求3所述的电动车辆的变速控制装置，其特征在于，

车速越高，所述再生扭矩阈值计算单元对容许减速G变动赋予越大的值。

5.根据权利要求3或4所述的电动车辆的变速控制装置，其特征在于，

减速G越高，所述再生扭矩阈值计算单元对容许减速G变动赋予越大的值。

6.根据权利要求2所述的电动车辆的变速控制装置，其特征在于，

具有减速G阈值计算单元，其在所述扭矩产生缺失时，作为减速度阶差，将驾驶员能够容许的容许减速G变动作为减速G的阈值而进行计算，

所述变速许可判断单元将减速G用作扭矩缺失指标值，在当前的减速G比所述减速G的阈值小的情况下，许可变速。