JP2006211740A - Drive unit and automobile mounted with the same, and control method of drive unit - Google Patents

Drive unit and automobile mounted with the same, and control method of drive unit Download PDF

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幸彦 出塩
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress a torque shock that may be generated when switching a variable shift of a change gear, in a device whose drive shaft is connected, via the change gear, to a motor whose maximum power to be outputted is lowered when the number of revolutions of the motor is increased. <P>SOLUTION: Gear states of the change gear are switched with a vehicle speed Vm as a reference, in which maximum torque from the motor that acts on the drive shaft when the change gear is in a Lo-gear state, and maximum torque from the motor that acts on the drive shaft when the change gear is in a Hi-state, coincide with each other. By this, even if the gear states are switched, the shock that may be generated when switching the gear states of the change gear, is suppressed while outputting the maximum torque from the motor MG3 whose maximum power to be outputted is lowered as the number of revolutions of the motor is increased. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、駆動装置およびこれを搭載する自動車並びに駆動装置の制御方法に関する。   The present invention relates to a drive device, an automobile equipped with the drive device, and a method for controlling the drive device.

従来、この種の駆動装置としては、エンジンからの動力を変速機を介して前輪側に出力する動力出力装置と共に自動車に搭載された装置であって、モータからの動力を変速機を介して後輪側に出力するものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。この装置では、車速の増加に応じて変速機の減速比を減少させることによりモータの過回転を防止している。
特開平11−240351号公報
Conventionally, this type of drive device is a device that is mounted on an automobile together with a power output device that outputs power from an engine to the front wheel side via a transmission. What outputs to the ring | wheel side is proposed (for example, refer patent document 1). In this device, the motor is prevented from over-rotating by reducing the reduction ratio of the transmission as the vehicle speed increases.
JP-A-11-240351

こうした駆動装置のモータとして回転数が大きくなると出力可能な最大パワーが減少するもの(例えばシンクロナスリラクタンスモータなど)を用いると、変速機の変速の際にトルクショックを生じる場合がある。モータから出力可能な最大パワーはその回転数が大きくなると減少するから、変速機の変速に伴ってモータの回転数が変化すると、モータから出力可能な最大パワーが急変し、これが後輪に出力されることによりトルクショックが生じる。   If a motor that reduces the maximum output power (for example, a synchronous reluctance motor) is used as a motor of such a drive device, a torque shock may occur when shifting the transmission. Since the maximum power that can be output from the motor decreases as the rotation speed increases, if the motor speed changes as the transmission shifts, the maximum power that can be output from the motor changes abruptly and this is output to the rear wheels. Torque shock occurs.

本発明の駆動装置およびこれを搭載する自動車並びに駆動装置の制御方法は、回転数が大きくなると出力可能な最大パワーが減少する電動機を変速機を介して駆動軸に出力した装置において変速機の変速段を切替える際に生じ得るトルクショックを抑制することを目的の一つとする。また、本発明の駆動装置およびこれを搭載する自動車並びに駆動装置の制御方法は、回転数が大きくなると出力可能な最大パワーが減少する電動機を変速機を介して駆動軸に出力した装置において変速機の変速段の切替をスムーズに行なうことを目的の一つとする。   The drive device according to the present invention, the vehicle equipped with the drive device, and the drive device control method include a gear shifter in a device in which an electric motor having a maximum output power that decreases as the rotational speed increases is output to the drive shaft via the transmission. One of the purposes is to suppress a torque shock that may occur when the stage is switched. In addition, the drive device of the present invention, the automobile equipped with the drive device, and the drive device control method include: a transmission in a device in which an electric motor whose maximum output power decreases as the rotational speed increases is output to the drive shaft via the transmission; One of the purposes is to smoothly switch the gears.

本発明の駆動装置およびこれを搭載する自動車並びに駆動装置の制御方法は、上述の目的の少なくとも一部を達成するために以下の手段を採った。   In order to achieve at least a part of the above-described object, the drive device, the automobile equipped with the drive device, and the drive device control method of the present invention employ the following means.

本発明の駆動装置は、
駆動軸を駆動する駆動装置であって、
回転数が大きくなるにしたがって出力可能な最大パワーが低下する電動機と、
該電動機の回転軸と前記駆動軸との間で動力を少なくとも2段の変速段をもって変速して伝達する変速伝達手段と、
前記変速伝達手段の変速段の切り替えの前後で前記電動機から前記変速伝達手段を介して前記駆動軸に出力される最大パワーが一致する前記駆動軸の回転数である一致回転数を基準として該変速伝達手段の変速段が切り替えられるよう該変速伝達手段を制御する変速制御手段と、
を備えることを要旨とする。
The drive device of the present invention is
A drive device for driving a drive shaft,
An electric motor in which the maximum power that can be output decreases as the rotational speed increases;
Shift transmission means for shifting and transmitting power between the rotating shaft of the electric motor and the drive shaft with at least two shift stages;
The speed change is based on the coincidence rotation speed, which is the rotation speed of the drive shaft with which the maximum power output from the electric motor to the drive shaft through the shift transmission means before and after the shift stage of the shift transmission means is switched. Shift control means for controlling the shift transmission means so that the gear position of the transmission means is switched;
It is a summary to provide.

この本発明の駆動装置では、回転数が大きくなるにしたがって出力可能な最大パワーが低下する電動機の回転軸と駆動軸との間で動力を少なくとも2段の変速段をもって変速して伝達する変速伝達手段の変速段の切り替えを変速段の切り替えの前後で電動機から変速伝達手段を介して駆動軸に出力される最大パワーが一致する駆動軸の回転数である一致回転数を基準として行なう。これにより、電動機から最大パワーを出力しながら変速伝達手段の変速段を切り替えても、変速段を切り替える際に生じ得るトルクショックを抑制することができる。この結果、変速伝達手段の変速段の切り替えをスムーズに行なうことができる。ここで、電動機としては、例えばシンクロナスリラクタンスモータを用いることができる。   In the drive device of the present invention, the maximum transmission power that can be output decreases as the rotational speed increases, and transmission is performed by shifting the power with at least two speeds between the rotation shaft of the motor and the drive shaft. The shift speed of the means is switched on the basis of the coincidence rotation speed, which is the rotation speed of the drive shaft with which the maximum power output from the electric motor to the drive shaft via the shift transmission means before and after the shift speed switching. Thereby, even if the shift stage of the shift transmission means is switched while outputting the maximum power from the electric motor, it is possible to suppress a torque shock that may occur when the shift stage is switched. As a result, it is possible to smoothly switch the shift speed of the shift transmission means. Here, as the electric motor, for example, a synchronous reluctance motor can be used.

こうした本発明の駆動装置において、前記変速制御手段は、前記電動機が最大パワーで駆動されているときには前記変速伝達手段の変速段の切り替えが前記一致回転数で略終了するよう制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、電動機から最大パワーを出力しながら変速伝達手段の変速段を切り替えた際に生じ得るトルクショックを効果的に抑制することができる。   In such a driving apparatus of the present invention, the shift control means is a means for controlling the shift of the shift transmission means to be substantially finished at the coincidence rotational speed when the electric motor is driven at the maximum power. It can also be. By so doing, it is possible to effectively suppress torque shock that may occur when the shift stage of the shift transmission means is switched while outputting the maximum power from the electric motor.

また、本発明の駆動装置において、前記駆動軸の回転数を検出する回転数検出手段を備え、前記変速制御手段は、前記変速伝達手段の変速段を低速段側から高速段側に切り替えるときには前記検出された回転数が増加して前記一致回転数より小さい第1低高切替回転数に至ったときに変速段の切り替えを開始して変速段が切り替えられるよう前記変速伝達手段を制御し、前記変速伝達手段の変速段を高速段側から低速段側に切り替えるときには前記検出された回転数が減少して前記一致回転数より大きい第1高低切替回転数に至ったときに変速段の切り替えを開始して変速段が切り替えられるよう前記変速伝達手段を制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、一致回転数近傍で変速伝達手段の変速段の切り替えを終了することができる。この場合、前記検出された回転数の変化に基づいて前記第1低高切替回転数や前記第1高低切替回転数を設定する切替回転数設定手段を備えるものとすることもできる。こうすれば、一致回転数により近い回転数で変速伝達手段の変速段の切り替えを終了することができる。   The drive device of the present invention further includes a rotation speed detection means for detecting the rotation speed of the drive shaft, and the shift control means is configured to switch the shift speed of the shift transmission means from the low speed side to the high speed stage. Controlling the shift transmission means so that the shift stage is switched when the detected rotation speed increases and reaches a first low-high switching speed that is smaller than the coincidence rotation speed, and the shift stage is switched, When the shift speed of the shift transmission means is switched from the high speed side to the low speed side, the detected speed is reduced and the shift is started when the first high / low switching speed greater than the coincidence speed is reached. Thus, the shift transmission means can be controlled so that the gear position can be switched. By doing so, the switching of the gear position of the transmission means can be completed in the vicinity of the coincidence rotational speed. In this case, it is possible to provide a switching speed setting means for setting the first low / high switching speed and the first high / low switching speed based on the detected change in the rotational speed. By so doing, it is possible to complete the switching of the gear position of the transmission transmission means at a rotational speed closer to the coincident rotational speed.

さらに、本発明の駆動装置において、前記変速制御手段は、前記検出された回転数が増加して前記第1低高切替回転数に至って前記変速伝達手段の変速段が切り替えられた後に前記検出された回転数が前記第1高低切替回転数以上の第1回転数に至る前に減少したときには前記検出した回転数が前記第1低高切替回転数より小さな第2高低切替回転数に至ったときに前記変速伝達手段の変速段が低速段側へ切り替えられるよう該変速伝達手段を制御し、前記検出された回転数が減少して前記第1高低切替回転数に至って前記変速伝達手段の変速段が切り替えられた後に前記検出された回転数が前記第1低高切替回転数以下の第2回転数に至る前に増加したときには前記検出された回転数が前記第1高低切替回転数より大きな第2低高切替回転数に至ったときに前記変速伝達手段の変速段が高速段側へ切り替えられるよう該変速伝達手段を制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、短時間の間に頻繁に変速段の変更が行なわれるのを抑制することができると共に駆動軸の回転数が小さくなったのに高速段側に切り替えられた状態を維持したり、駆動軸の回転数が大きくなったのに低速段側に切り替えられた状態を維持するのを回避することができる。   Further, in the driving apparatus of the present invention, the shift control means is detected after the detected rotation speed increases and reaches the first low-high switching rotation speed and the shift speed of the shift transmission means is switched. When the detected rotational speed decreases before reaching the first rotational speed equal to or higher than the first high / low switching rotational speed, the detected rotational speed reaches a second high / low switching rotational speed that is smaller than the first low / high switching rotational speed. The shift transmission means is controlled so that the gear position of the shift transmission means is switched to the low speed stage side, and the detected rotation speed decreases to reach the first high / low switching rotation speed, so that the shift speed of the shift transmission means is reached. When the detected rotational speed increases before reaching the second rotational speed equal to or lower than the first low-high switching rotational speed after the engine is switched, the detected rotational speed is larger than the first high-low switching rotational speed. 2 Low-high switching rotation Gear position of the transmission mechanism can also be assumed to be a means for controlling the speed change transmission means to be switched to the high speed stage side when reached. In this way, it is possible to suppress frequent changes in the gear position in a short time and maintain the state where the speed is switched to the high speed side even though the rotational speed of the drive shaft is reduced, Even when the rotational speed of the drive shaft is increased, it is possible to avoid maintaining the state of being switched to the low speed stage side.

本発明の自動車は、上述のいずれかの態様の本発明の駆動装置、即ち、基本的には、駆動軸を駆動する駆動装置であって、回転数が大きくなるにしたがって出力可能な最大パワーが低下する電動機と、該電動機の回転軸と前記駆動軸との間で動力を少なくとも2段の変速段をもって変速して伝達する変速伝達手段と、前記変速伝達手段の変速段の切り替えの前後で前記電動機から前記変速伝達手段を介して前記駆動軸に出力される最大パワーが一致する前記駆動軸の回転数である一致回転数を基準として該変速伝達手段の変速段が切り替えられるよう該変速伝達手段を制御する変速制御手段と、を備える駆動装置を搭載し、車軸が前記駆動軸に連結されてなることを要旨とする。   The automobile of the present invention is the driving apparatus of the present invention according to any one of the above-described aspects, that is, basically a driving apparatus that drives the driving shaft, and the maximum power that can be output as the rotational speed increases. A lowering motor, shift transmission means for shifting and transmitting power between the rotating shaft of the motor and the drive shaft with at least two shift stages, and before and after switching of the shift stage of the shift transmission means The shift transmission means so that the shift stage of the shift transmission means is switched on the basis of the coincidence rotation speed that is the rotation speed of the drive shaft with which the maximum power output from the electric motor to the drive shaft via the shift transmission means coincides. And a shift control means for controlling the vehicle. The gist is that the axle is connected to the drive shaft.

この本発明の自動車では、上述したいずれかの態様の本発明の駆動装置を搭載するから、本発明の駆動装置が奏する効果、例えば、電動機から最大パワーを出力しながら変速伝達手段の変速段を切り替えても変速段を切り替える際に生じ得るトルクショックを抑制することができる効果や変速伝達手段の変速段の切り替えをスムーズに行なうことができる効果などと同様な効果を奏することができる。   In this automobile of the present invention, the drive device of the present invention according to any one of the above-described aspects is mounted. Therefore, the effects exhibited by the drive device of the present invention, for example, the gear stage of the shift transmission means while outputting the maximum power from the electric motor. Even if the switching is performed, it is possible to achieve the same effects as the effect of suppressing the torque shock that may occur when switching the gear position and the effect of smoothly switching the gear position of the gear transmission means.

こうした本発明の自動車において、前記車軸または該車軸とは異なる車軸に走行用の動力を出力可能な動力出力装置を搭載するものとすることもできる。また、前記変速制御手段は、前記駆動軸の回転数に代えて車速を用いて制御する手段であるものとすることもできる。   In such an automobile of the present invention, a power output device capable of outputting traveling power to the axle or an axle different from the axle may be mounted. Further, the shift control means may be a means for controlling using the vehicle speed instead of the rotational speed of the drive shaft.

本発明の駆動装置の制御方法は、
回転数が大きくなるにしたがって出力可能な最大パワーが低下する電動機と、該電動機の回転軸と駆動軸との間で動力を少なくとも2段以上の変速段をもって変速して伝達する変速伝達手段と、を備える駆動装置の制御方法であって、
前記変速伝達手段の変速段の切り替えの前後で前記電動機から前記変速伝達手段を介して前記駆動軸に出力される最大パワーが一致する前記駆動軸の回転数である一致回転数を基準として該変速伝達手段の変速段が切り替えられるよう該変速伝達手段を制御する
ことを要旨とする。
The method for controlling the drive device of the present invention includes:
A motor in which the maximum power that can be output decreases as the number of rotations increases, and transmission transmission means that shifts and transmits power between the rotating shaft and the drive shaft of the motor with at least two or more shift stages; A method for controlling a drive device comprising:
The speed change is based on the coincidence rotation speed, which is the rotation speed of the drive shaft with which the maximum power output from the electric motor to the drive shaft through the shift transmission means before and after switching the shift speed of the shift transmission means. The gist is to control the transmission means so that the gear position of the transmission means can be switched.

この本発明の駆動装置の制御方法では、回転数が大きくなるにしたがって出力可能な最大パワーが低下する電動機の回転軸と駆動軸との間で動力を少なくとも2段の変速段をもって変速して伝達する変速伝達手段の変速段の切り替えを変速段の切り替えの前後で電動機から変速伝達手段を介して駆動軸に出力される最大パワーが一致する駆動軸の回転数である一致回転数を基準として行なう。これにより、電動機から最大パワーを出力しながら変速伝達手段の変速段を切り替えても、変速段を切り替える際に生じ得るトルクショックを抑制することができる。この結果、変速伝達手段の変速段の切り替えをスムーズに行なうことができる。ここで、電動機としては、例えばシンクロナスリラクタンスモータを用いることができる。   In the control method of the drive device of the present invention, the maximum power that can be output decreases as the rotational speed increases, and the power is shifted and transmitted between the rotation shaft of the motor and the drive shaft with at least two shift stages. The shift speed of the shift transmission means is switched based on the coincidence rotation speed, which is the rotation speed of the drive shaft that matches the maximum power output from the electric motor to the drive shaft before and after the shift speed switching. . Thereby, even if the shift stage of the shift transmission means is switched while outputting the maximum power from the electric motor, it is possible to suppress a torque shock that may occur when switching the shift stage. As a result, it is possible to smoothly switch the shift speed of the shift transmission means. Here, as the electric motor, for example, a synchronous reluctance motor can be used.

次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。   Next, the best mode for carrying out the present invention will be described using examples.

図1は、本発明の一実施例としてのハイブリッド自動車20の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車20は、図示するように、前輪39a,39bを駆動する前輪駆動装置21と、後輪39c,39dを駆動する後輪駆動装置41と、前輪駆動装置21や後輪駆動装置41と電力のやりとりを行なうバッテリ50と、車両全体をコントロールする電子制御ユニット70とを備える。   FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of the configuration of a hybrid vehicle 20 as an embodiment of the present invention. As illustrated, the hybrid vehicle 20 of the embodiment includes a front wheel drive device 21 that drives the front wheels 39a and 39b, a rear wheel drive device 41 that drives the rear wheels 39c and 39d, a front wheel drive device 21 and a rear wheel drive device. The battery 50 which exchanges electric power with 41, and the electronic control unit 70 which controls the whole vehicle are provided.

前輪駆動装置21は、ガソリンなどの炭化水素系の燃料により動力を出力するエンジン22と、エンジン22のクランクシャフトにキャリアが接続されると共に前輪39a,39bに連結された駆動軸28にリングギヤが接続されたプラネタリギヤ30と、このプラネタリギヤ30のサンギヤに接続されインバータ25を介してバッテリ50と電力のやりとりを行なうモータMG1と、インバータ26を介してバッテリ50と電力のやりとりを行なうと共に駆動軸28に動力を出力可能なモータMG2と、前輪駆動装置21をコントロールする前輪駆動装置用電子制御ユニット(以下、前輪駆動ECUという)24とを備える。この前輪駆動装置21は、エンジン22からの動力をプラネタリギヤ30と二つのモータMG1,MG2とによりバッテリ50の充放電を伴ってトルク変換して駆動軸28に出力する。なお、前輪駆動ECU24は、電子制御ユニット70と通信しており、必要に応じて前輪駆動装置21に関する情報を電子制御ユニット70に送信する。   The front wheel drive device 21 has a ring gear connected to an engine 22 that outputs power using hydrocarbon fuel such as gasoline, a carrier connected to the crankshaft of the engine 22 and a drive shaft 28 connected to the front wheels 39a and 39b. The planetary gear 30, the motor MG 1 connected to the sun gear of the planetary gear 30 and exchanging electric power with the battery 50 via the inverter 25, and exchanging electric power with the battery 50 via the inverter 26 and driving power to the drive shaft 28. And a front wheel drive electronic control unit (hereinafter referred to as a front wheel drive ECU) 24 for controlling the front wheel drive device 21. The front-wheel drive device 21 converts the torque from the engine 22 by the planetary gear 30 and the two motors MG1 and MG2 with the charging and discharging of the battery 50 and outputs the torque to the drive shaft 28. The front wheel drive ECU 24 communicates with the electronic control unit 70 and transmits information regarding the front wheel drive device 21 to the electronic control unit 70 as necessary.

後輪駆動装置41は、回転数が大きくなるにしたがって出力可能な最大パワーが低下するシンクロナスリラクタンスモータ(以下、モータと略す)MG3と、モータMG3の動力を2段に変速して後輪39c,39dに連結された駆動軸46に伝達する変速機60と、インバータ42を介してモータMG3を駆動制御すると共に変速機60を変速制御する後輪駆動装置用電子制御ユニット(以下、後輪駆動ECUという)44とを備える。変速機60は、図示しない2つのプラネタリギヤとその回転要素の二つをケースに各々固定可能な2つのブレーキとから構成されており、2つのブレーキのオンオフを組み合わせることにより、比較的大きな減速比でモータMG3の動力を駆動軸46に伝達する状態(以下、Loギヤの状態という)と、それよりも小さな減速比で伝達する状態(以下、Hiギヤの状態という)と、モータMG3の駆動軸46からの切り離しの状態とを切り替える。なお、2つのブレーキを共にオンとすると、モータMG3の回転軸と駆動軸46とをケースに固定することもできる。後輪駆動ECU44は、電子制御ユニット70と通信しており、必要に応じて後輪駆動装置41に関する情報を電子制御ユニット70に送信する。   The rear wheel drive device 41 has a synchronous reluctance motor (hereinafter abbreviated as a motor) MG3 in which the maximum power that can be output decreases as the rotational speed increases, and the power of the motor MG3 is shifted in two stages to rear wheel 39c. , 39d, a transmission 60 that is transmitted to the drive shaft 46, and a motor MG3 through the inverter 42, and a rear wheel drive electronic control unit for controlling the transmission 60 (hereinafter, rear wheel drive). ECU) 44). The transmission 60 includes two planetary gears (not shown) and two brakes that can fix two of the rotating elements to the case, respectively. By combining the on and off of the two brakes, the transmission 60 has a relatively large reduction ratio. A state in which the power of the motor MG3 is transmitted to the drive shaft 46 (hereinafter referred to as Lo gear state), a state in which the power is transmitted at a smaller reduction ratio (hereinafter referred to as Hi gear state), and a drive shaft 46 of the motor MG3. Toggles the state of disconnection from the. If both brakes are turned on, the rotation shaft of the motor MG3 and the drive shaft 46 can be fixed to the case. The rear wheel drive ECU 44 communicates with the electronic control unit 70 and transmits information regarding the rear wheel drive device 41 to the electronic control unit 70 as necessary.

電子制御ユニット70は、CPU72を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、CPU72の他に処理プログラムを記憶するROM74と、データを一時的に記憶するRAM76と、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。電子制御ユニット70には、イグニッションスイッチ80からのイグニッション信号やシフトレバー81の操作位置を検出するシフトポジションセンサ82からのシフトポジションSP,アクセルペダル83の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ84からのアクセル開度Acc,ブレーキペダル85の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ86からのブレーキペダルポジションBP,車速センサ88からの車速Vなどが入力ポートを介して入力されている。電子制御ユニット70は、前述したように、前輪駆動ECU24や後輪駆動ECU44と各種制御信号やデータを通信ポートを介して送受信している。   The electronic control unit 70 is configured as a microprocessor centered on the CPU 72. In addition to the CPU 72, a ROM 74 for storing processing programs, a RAM 76 for temporarily storing data, an input / output port and a communication port (not shown), Is provided. The electronic control unit 70 includes an ignition signal from the ignition switch 80, a shift position SP from the shift position sensor 82 that detects the operation position of the shift lever 81, and an accelerator pedal position sensor 84 that detects the amount of depression of the accelerator pedal 83. The accelerator opening Acc, the brake pedal position BP from the brake pedal position sensor 86 that detects the depression amount of the brake pedal 85, the vehicle speed V from the vehicle speed sensor 88, and the like are input via the input port. As described above, the electronic control unit 70 transmits and receives various control signals and data to and from the front wheel drive ECU 24 and the rear wheel drive ECU 44 via the communication port.

こうして構成されたハイブリッド自動車20は、運転者の操作や道路勾配などの環境状態に応じて、前輪駆動装置21のみからの動力により走行したり、後輪駆動装置41のみからの動力により走行したり、前輪駆動装置21と後輪駆動装置41の双方からの動力により4輪駆動走行したりする。なお、こうした走行モードの切り替えや4輪駆動走行時における前後輪への動力の配分については本発明の中核をなさないので、その詳細な説明を省略する。   The hybrid vehicle 20 configured in this manner travels with power from only the front wheel drive device 21 or travels with power from only the rear wheel drive device 41 in accordance with the driver's operation and environmental conditions such as road gradient. The vehicle travels by four wheels by power from both the front wheel drive device 21 and the rear wheel drive device 41. Note that the switching of the driving mode and the distribution of power to the front and rear wheels during four-wheel drive driving do not form the core of the present invention, and thus detailed description thereof is omitted.

次に、変速機60のギヤの状態の切り替えについて説明する。図2は、モータMG3から変速機60を介して駆動軸46に出力される最大トルクと変速機60のギヤの状態との関係の一例を示す説明図である。図中、折れ実線AがLoギヤの状態のときに駆動軸46に出力される最大トルクを示し、折れ実線BがHiギヤの状態のときに駆動軸46に出力される最大トルクを示し、破線Cは等パワー曲線を示す。モータMG3は、回転数が大きくなるにしたがって出力可能な最大パワーが低下するシンクロナスリラクタンスモータであるため、折れ実線Aや折れ実線Bに示すように、車速Vの増加にしたがって最大パワーが小さくなるから、変速機60がLoギヤの状態のときの最大トルクと変速機60がHiギヤの状態のときの最大トルクとが一致する車速Vmより大きな車速では変速機60がLoギヤの状態のときの最大トルクの方が変速機60がHiギヤの状態のときの最大トルクより小さくなる。したがって、モータMG3から最大トルクを出力している状態で車速Vが車速Vmを超えてから変速機60をLoギヤの状態からHiギヤの状態に切り替えると、駆動軸46に出力されるトルクはHiギヤに切り替えられたときに急増し、運転者にトルクショックを与える。こうしたトルクショックを生じることなしに変速機60をLoギヤの状態からHiギヤの状態に切り替えるには、車速Vが車速Vmのときにギヤの状態の切り替えを行なえばよい。一般に、有段変速機は変速にある程度の時間を要するから、車速Vが車速Vmのときにギヤの状態の切り替えが終了するようにするには変速を開始する車速Vmより小さな車速Vl1で変速を開始すればよい。この車速Vl1としては、例えば、1名乗車で平坦路を最大加速で加速しているときに丁度車速Vmで変速機60のギヤの状態の切り替えが終了するように定めることができる。このようにLoギヤの状態からHiギヤの状態へ切り替える車速Vl1を定めると、Hiギヤの状態からLoギヤの状態への切り替えは、ハンチングを考慮すれば車速Vl1より小さな車速となるが、低中速における加速性能を考慮すればできる限りLoギヤの状態に早く切り替えを行なうのが好ましい。そこで、Hiギヤの状態からLoギヤの状態へ切り替える車速が車速Vmを挟んでLoギヤの状態からHiギヤの状態へ切り替える車速Vl1と対称となるよう車速Vh1を定める。いま、運転者がアクセルペダル83を大きく踏み込んだことによりモータMG3から最大トルクを出力しながら車速Vが車速Vl1を超えて変速機60がLoギヤの状態からHiギヤの状態に切り替えられ、その直後に車速Vが車速Vh1に至る前にアクセルペダル83が戻されて車速Vが小さくなる場合を考える。このとき、車速Vが車速Vl1未満になっても変速機60はHiギヤの状態のまま保持されるから、変速機60のギヤの状態をLoギヤの状態に切り替える必要が生じる。Loギヤの状態からHiギヤの状態への切り替えと逆にHiギヤの状態からLoギヤの状態への切り替えとが頻繁に生じないようにするためには、Hiギヤの状態からLoギヤの状態へ切り替える車速Vを車速Vl1より小さな車速Vl2とすればよい。このとき、モータMG3から最大トルクに近いトルクを出力していればHiギヤの状態からLoギヤの状態へ切り替える際にトルクショックが生じるが、このように車速Vが小さくなるときにはアクセルペダル83は大きく踏み込まれていないから、モータMG3からは比較的小さなトルクが出力されているにすぎず、Hiギヤの状態からLoギヤの状態へ切り替える際にトルクショックは生じない。次に、変速機60をHiギヤの状態として高速運転している最中に運転者がアクセルペダル83を戻したりブレーキペダル85を踏み込んだりして車速Vが車速Vh1を下回って変速機60がHiギヤの状態からLoギヤの状態に切り替えられ、その直後に車速Vが車速Vl1に至る前にアクセルペダル83が踏み込まれて車速Vが大きくなる場合を考える。このとき、車速Vが車速Vh1以上になっても変速機60はLoギヤの状態のまま保持されるから、変速機60のギヤの状態をHiギヤの状態に切り替える必要が生じる。Hiギヤの状態からLoギヤの状態への切り替えと逆にLoギヤの状態からHiギヤの状態への切り替えとが頻繁に生じないようにするためには、Loギヤの状態からHiギヤの状態へ切り替える車速Vを車速Vh1より大きな車速Vh2とすればよい。このとき、運転者がアクセルペダル83を踏み込んでいるから、モータMG3からは比較的大きなトルクが出力されており、Loギヤの状態からHiギヤの状態へ切り替える際にトルクショックが生じる。しかし、このトルクショックは、車両の減速状態から加速状態への移行に伴う挙動にマスクされるから、運転者に大きな違和感を生じさせない。   Next, switching of the gear state of the transmission 60 will be described. FIG. 2 is an explanatory diagram showing an example of the relationship between the maximum torque output from the motor MG3 to the drive shaft 46 via the transmission 60 and the gear state of the transmission 60. In the drawing, the broken line A indicates the maximum torque output to the drive shaft 46 when in the Lo gear state, the broken line B indicates the maximum torque output to the drive shaft 46 when in the Hi gear state, and the broken line C shows an equal power curve. Since the motor MG3 is a synchronous reluctance motor in which the maximum power that can be output decreases as the rotational speed increases, the maximum power decreases as the vehicle speed V increases as indicated by the broken solid line A and the broken solid line B. Thus, when the transmission 60 is in the Lo gear state, the maximum torque when the transmission 60 is in the Lo gear state and the maximum speed when the transmission 60 is in the Hi gear state are greater than the vehicle speed Vm. The maximum torque is smaller than the maximum torque when the transmission 60 is in the Hi gear state. Therefore, when the transmission 60 is switched from the Lo gear state to the Hi gear state after the vehicle speed V exceeds the vehicle speed Vm while the maximum torque is being output from the motor MG3, the torque output to the drive shaft 46 is Hi. When it is switched to gear, it increases rapidly and gives a torque shock to the driver. In order to switch the transmission 60 from the Lo gear state to the Hi gear state without causing such a torque shock, the gear state may be switched when the vehicle speed V is the vehicle speed Vm. In general, a stepped transmission requires a certain amount of time for shifting. Therefore, when the vehicle speed V is the vehicle speed Vm, in order to end the switching of the gear state, the shifting is performed at a vehicle speed Vl1 smaller than the vehicle speed Vm at which the shifting is started. Just start. The vehicle speed Vl1 can be determined such that, for example, when a single passenger is accelerating on a flat road with maximum acceleration, the switching of the gear state of the transmission 60 is completed at just the vehicle speed Vm. Thus, when the vehicle speed Vl1 for switching from the Lo gear state to the Hi gear state is determined, the switching from the Hi gear state to the Lo gear state becomes a vehicle speed lower than the vehicle speed Vl1 in consideration of hunting, In consideration of acceleration performance at high speed, it is preferable to switch to the Lo gear state as soon as possible. Therefore, the vehicle speed Vh1 is determined so that the vehicle speed for switching from the Hi gear state to the Lo gear state is symmetrical to the vehicle speed Vl1 for switching from the Lo gear state to the Hi gear state across the vehicle speed Vm. Now, when the driver depresses the accelerator pedal 83 greatly, the vehicle speed V exceeds the vehicle speed V11 while outputting the maximum torque from the motor MG3, and the transmission 60 is switched from the Lo gear state to the Hi gear state. Consider the case where the accelerator pedal 83 is returned before the vehicle speed V reaches the vehicle speed Vh1 and the vehicle speed V decreases. At this time, since the transmission 60 is maintained in the Hi gear state even when the vehicle speed V is less than the vehicle speed Vl1, it is necessary to switch the gear state of the transmission 60 to the Lo gear state. In order to prevent frequent switching from the Hi gear state to the Lo gear state as opposed to switching from the Lo gear state to the Hi gear state, the Hi gear state is changed to the Lo gear state. The vehicle speed V to be switched may be set to a vehicle speed Vl2 smaller than the vehicle speed Vl1. At this time, if a torque close to the maximum torque is output from the motor MG3, a torque shock occurs when switching from the Hi gear state to the Lo gear state, but when the vehicle speed V decreases in this way, the accelerator pedal 83 becomes large. Since the motor MG3 is not depressed, only a relatively small torque is output from the motor MG3, and no torque shock occurs when switching from the Hi gear state to the Lo gear state. Next, the driver returns the accelerator pedal 83 or depresses the brake pedal 85 while the transmission 60 is operating at high speed in the Hi gear state, so that the vehicle speed V falls below the vehicle speed Vh1 and the transmission 60 becomes Hi. A case will be considered in which the state is switched from the gear state to the Lo gear state, and immediately after that, before the vehicle speed V reaches the vehicle speed Vl1, the accelerator pedal 83 is depressed to increase the vehicle speed V. At this time, since the transmission 60 is maintained in the Lo gear state even when the vehicle speed V becomes equal to or higher than the vehicle speed Vh1, it is necessary to switch the gear state of the transmission 60 to the Hi gear state. In order to prevent frequent switching from the Lo gear state to the Hi gear state as opposed to switching from the Hi gear state to the Lo gear state, the Lo gear state is changed to the Hi gear state. The vehicle speed V to be switched may be set to a vehicle speed Vh2 larger than the vehicle speed Vh1. At this time, since the driver depresses the accelerator pedal 83, a relatively large torque is output from the motor MG3, and a torque shock occurs when switching from the Lo gear state to the Hi gear state. However, this torque shock is masked by the behavior associated with the transition of the vehicle from the deceleration state to the acceleration state, and thus does not cause a great sense of discomfort to the driver.

以上の説明から解るように、変速機60のギヤの状態の切り替えは、加速時には車速Vl1でLoギヤの状態からHiギヤの状態への切り替えを行ない、減速時には車速Vh1でHiギヤの状態からLoギヤの状態への切り替えを行なえばよい。また、車速Vl1でLoギヤの状態からHiギヤの状態への切り替えを行なった後に車速Vが車速Vh1に至る前に小さくなったときには車速Vl1より小さな車速Vl2でHiギヤの状態からLoギヤの状態への切り替えを行ない、車速Vh1でHiギヤの状態からLoギヤの状態への切り替えを行なった後に車速Vが車速Vl1に至る前に大きくなったときには車速Vh1より大きな車速Vh2でLoギヤの状態からHiギヤの状態への切り替えを行なえばよい。ここで、車速Vl1でLoギヤの状態からHiギヤの状態への切り替えを行なった後に車速Vが車速Vl2から車速Vh2の範囲内となる状態をLoギヤの状態からHiギヤの状態への遷移状態(以下Lo−Hi遷移状態という。)にあると定義し、逆に車速Vh1でHiギヤの状態からLoギヤの状態への切り替えを行なった後に車速Vが車速Vl2から車速Vh2の範囲内となる状態をHiギヤの状態からLoギヤの状態への遷移状態(以下Hi−Lo遷移状態という。)にあると定義すれば、変速機60は、Lo−Hi遷移状態を通ってLoギヤの状態からHiギヤの状態に切り替えられ、Hi−Lo遷移状態を通ってHiギヤの状態からLoギヤの状態に切り替えられると言うことができる。これを後輪駆動ECU44が実行する変速処理ルーチンとしてその一例をフローチャートに示せば図3となる。以下、簡単に変速処理ルーチンについて説明する。   As can be understood from the above description, the gear state of the transmission 60 is switched from the Lo gear state to the Hi gear state at the vehicle speed V11 during acceleration, and from the Hi gear state to the Lo gear state at the vehicle speed Vh1 during deceleration. What is necessary is just to switch to the state of a gear. In addition, when the vehicle speed V decreases before reaching the vehicle speed Vh1 after switching from the Lo gear state to the Hi gear state at the vehicle speed Vl1, the Hi gear state is changed from the Hi gear state to the vehicle speed Vl2 that is smaller than the vehicle speed Vl1. When the vehicle speed V increases before reaching the vehicle speed Vl1 after switching from the Hi gear state to the Lo gear state at the vehicle speed Vh1, from the Lo gear state at a vehicle speed Vh2 greater than the vehicle speed Vh1. Switching to the Hi gear state may be performed. Here, after switching from the Lo gear state to the Hi gear state at the vehicle speed Vl1, the state in which the vehicle speed V falls within the range of the vehicle speed Vl2 to the vehicle speed Vh2 is a transition state from the Lo gear state to the Hi gear state. (Hereinafter referred to as the Lo-Hi transition state), and the vehicle speed V falls within the range from the vehicle speed Vl2 to the vehicle speed Vh2 after switching from the Hi gear state to the Lo gear state at the vehicle speed Vh1. If the state is defined as a transition state from the Hi gear state to the Lo gear state (hereinafter referred to as a Hi-Lo transition state), the transmission 60 passes from the Lo gear state through the Lo-Hi transition state. It can be said that the state is switched to the Hi gear state and switched from the Hi gear state to the Lo gear state through the Hi-Lo transition state. FIG. 3 shows an example of this as a shift process routine executed by the rear wheel drive ECU 44 in the flowchart. Hereinafter, the shift process routine will be briefly described.

変速処理ルーチンが実行されると、後輪駆動ECU44は、まず、車速センサ88からの車速Vや状態フラグFh,Fl,変速機60のギヤの状態Gsなど制御に必要なデータを入力する(ステップS100)。ここで、状態フラグFhは、車速Vl1でLoギヤの状態からHiギヤの状態へ切り替えられた後にまだ車速Vが車速Vh1に至る前の状態(実施例では、車速Vが車速Vh2に至っていない状態)、即ち、Lo−Hi遷移状態にあるか否かを示すフラグであり、Lo−Hi遷移状態にあるときに値1が、Lo−Hi遷移状態にないときに値0が、このルーチンによって設定される。また、状態フラグFlは、車速Vh1でHiギヤの状態からLoギヤの状態へ切り替えられた後にまだ車速Vが車速Vl1に至る前の状態(実施例では、車速Vが車速Vl2に至っていない状態)、即ち、
Hi−Lo遷移状態にあるか否かを示すフラグであり、Hi−Lo遷移状態にあるときに値1が、Hi−Lo遷移状態にないときに値0が、このルーチンによって設定される。また、変速機60のギヤの状態Gsは、このルーチンより変速機60のギヤの状態が切り替えられる際に設定される。
When the shift process routine is executed, the rear wheel drive ECU 44 first inputs data necessary for control such as the vehicle speed V from the vehicle speed sensor 88, state flags Fh and Fl, and the gear state Gs of the transmission 60 (step). S100). Here, the state flag Fh is a state before the vehicle speed V reaches the vehicle speed Vh1 after being switched from the Lo gear state to the Hi gear state at the vehicle speed Vl1 (in the embodiment, the vehicle speed V has not reached the vehicle speed Vh2). ), That is, a flag indicating whether or not the Lo-Hi transition state is set. The value 1 is set by this routine when the Lo-Hi transition state is set, and the value 0 is set by the routine when the Lo-Hi transition state is not set. Is done. The state flag Fl is a state before the vehicle speed V reaches the vehicle speed Vl1 after being switched from the Hi gear state to the Lo gear state at the vehicle speed Vh1 (in the embodiment, the vehicle speed V has not reached the vehicle speed Vl2). That is,
This is a flag indicating whether or not it is in the Hi-Lo transition state. The value 1 is set by this routine when it is in the Hi-Lo transition state, and the value 0 is set when it is not in the Hi-Lo transition state. The gear state Gs of the transmission 60 is set when the gear state of the transmission 60 is switched from this routine.

こうしてデータを入力すると、変速機60のギヤの状態Gsを判定し(ステップS110)、Loギヤの状態であるときには、状態フラグFlを調べる(ステップS200)。状態フラグFlが値0のときには、前回このルーチンが実行されたときにはHi−Lo遷移状態の状態になく車速Vは車速Vl2より小さい状態から車速Vl1に至っていない状態にあったと判断し、今回入力した車速Vと車速Vl1とを比較する(ステップS210)。車速Vが車速Vl1に至っていないときには、ギヤの状態の切り替えは必要ないと判断して、本ルーチンを終了する。車速Vが車速Vl1に至っているときにはLoギヤの状態からHiギヤの状態に切り替えると共に変速機60のギヤの状態GsにHiギヤの状態を設定し(ステップS220)、Lo−Hi遷移状態に至ったために状態フラグFhに値1を設定して(ステップS230)、本ルーチンを終了する。   When the data is input in this way, the gear state Gs of the transmission 60 is determined (step S110), and when it is in the Lo gear state, the state flag Fl is checked (step S200). When the state flag Fl is 0, when this routine was executed last time, it was determined that the vehicle speed V was not in the Hi-Lo transition state and the vehicle speed V was less than the vehicle speed Vl2 and did not reach the vehicle speed Vl1. The vehicle speed V is compared with the vehicle speed Vl1 (step S210). When the vehicle speed V has not reached the vehicle speed Vl1, it is determined that the gear state does not need to be switched, and this routine ends. When the vehicle speed V reaches the vehicle speed Vl1, the Lo gear state is switched to the Hi gear state, and the Hi gear state is set to the gear state Gs of the transmission 60 (step S220), and the Lo-Hi transition state is reached. The value 1 is set to the status flag Fh (step S230), and this routine is terminated.

変速機60のギヤの状態GsにHiギヤの状態が設定されると共に状態フラグFhに値1が設定されると、ステップS110ではHiギヤの状態と判定され、ステップS300では状態フラグFhが値1でありLo−Hi遷移状態にあると判定される。このとき、車速Vが車速Vl2と車速Vh2との範囲にあるか否かが判定される(ステップS340)。車速Vが車速Vl2と車速Vh2との範囲にあるときには、まだLo−Hi遷移状態にありギヤの状態の切り替えは必要ないと判断して、本ルーチンを終了する。車速Vが車速Vh2以上であるときには、Lo−Hi遷移状態を超えたと判断し、状態フラグFhに値0を設定して(ステップS350)、本ルーチンを終了する。車速Vが車速Vl2以下であるときには、Lo−Hi遷移状態からLoギヤの状態に戻ったと判断し、変速機60をHiギヤの状態からLoギヤの状態に切り替えると共に変速機60のギヤの状態GsにLoギヤの状態を設定し(ステップS360)、状態フラグFhに値0を設定して(ステップS370)、本ルーチンを終了する。   When the Hi gear state is set in the gear state Gs of the transmission 60 and the value 1 is set in the state flag Fh, it is determined in Step S110 that the state is the Hi gear state, and in Step S300, the state flag Fh is set to the value 1. And is determined to be in the Lo-Hi transition state. At this time, it is determined whether or not the vehicle speed V is in a range between the vehicle speed Vl2 and the vehicle speed Vh2 (step S340). When the vehicle speed V is in the range between the vehicle speed Vl2 and the vehicle speed Vh2, it is determined that the Lo-Hi transition state is still present and it is not necessary to switch the gear state, and this routine is terminated. When the vehicle speed V is equal to or higher than the vehicle speed Vh2, it is determined that the Lo-Hi transition state has been exceeded, a value 0 is set in the state flag Fh (step S350), and this routine is terminated. When the vehicle speed V is less than or equal to the vehicle speed Vl2, it is determined that the Lo-Hi transition state has returned to the Lo gear state, the transmission 60 is switched from the Hi gear state to the Lo gear state, and the gear state Gs of the transmission 60 is obtained. Is set to the state of the Lo gear (step S360), the value 0 is set to the state flag Fh (step S370), and this routine is terminated.

変速機60がHiギヤの状態に切り替えられLo−Hi遷移状態を超えると、ステップS300では状態フラグFhは値0と判定される。このとき、車速Vが車速Vh1と比較され(ステップS310)、車速Vが車速Vh1より大きいときにはギヤの状態の切り替えは必要ないと判断して、本ルーチンを終了する。車速Vが車速Vh1以下に至ると、変速機60をHiギヤの状態からLoギヤの状態に切り替えると共に変速機60のギヤの状態GsにLoギヤの状態を設定し(ステップS320)、Hi−Lo遷移状態に至ったために状態フラグFlに値1を設定して(ステップS330)、本ルーチンを終了する。   When the transmission 60 is switched to the Hi gear state and exceeds the Lo-Hi transition state, the state flag Fh is determined to be 0 in step S300. At this time, the vehicle speed V is compared with the vehicle speed Vh1 (step S310). When the vehicle speed V is greater than the vehicle speed Vh1, it is determined that the gear state is not changed, and this routine is terminated. When the vehicle speed V reaches the vehicle speed Vh1 or less, the transmission 60 is switched from the Hi gear state to the Lo gear state, and the Lo gear state is set to the gear state Gs of the transmission 60 (step S320), Hi-Lo. Since the transition state has been reached, the value 1 is set to the state flag Fl (step S330), and this routine is terminated.

変速機60のギヤの状態GsにLoギヤの状態が設定されると共に状態フラグFlに値1が設定されると、ステップS110ではLoギヤの状態と判定され、ステップS200では状態フラグFlが値1でありHi−Lo遷移状態にあると判定される。このとき、車速Vが車速Vl2と車速Vh2との範囲にあるか否かが判定される(ステップS240)。車速Vが車速Vl2と車速Vh2との範囲にあるときには、まだHi−Lo遷移状態にありギヤの状態の切り替えは必要ないと判断して、本ルーチンを終了する。車速Vが車速Vl2以下であるときには、Hi−Lo遷移状態を超えたと判断し、状態フラグFlに値0を設定して(ステップS250)、本ルーチンを終了する。車速Vが車速Vh2以上であるときには、Hi−Lo遷移状態からHiギヤの状態に戻ったと判断し、変速機60をLoギヤの状態からHiギヤの状態に切り替えると共に変速機60のギヤの状態GsにHiギヤの状態を設定し(ステップS260)、状態フラグFlに値0を設定して(ステップS270)、本ルーチンを終了する。   When the Lo gear state is set in the gear state Gs of the transmission 60 and the value 1 is set in the state flag Fl, it is determined in Step S110 that the state is the Lo gear state. In Step S200, the state flag Fl is set to the value 1. And is determined to be in the Hi-Lo transition state. At this time, it is determined whether or not the vehicle speed V is in a range between the vehicle speed Vl2 and the vehicle speed Vh2 (step S240). When the vehicle speed V is in the range between the vehicle speed Vl2 and the vehicle speed Vh2, it is determined that the state is still in the Hi-Lo transition state and switching of the gear state is not necessary, and this routine is terminated. When the vehicle speed V is less than or equal to the vehicle speed Vl2, it is determined that the Hi-Lo transition state has been exceeded, a value 0 is set in the state flag Fl (step S250), and this routine is terminated. When the vehicle speed V is equal to or higher than the vehicle speed Vh2, it is determined that the Hi-Lo transition state has returned to the Hi gear state, the transmission 60 is switched from the Lo gear state to the Hi gear state, and the gear state Gs of the transmission 60 is obtained. Is set to the state of the Hi gear (step S260), the value 0 is set to the state flag Fl (step S270), and this routine is terminated.

以上説明した実施例のハイブリッド自動車20によれば、変速機60がLoギヤの状態のときの最大トルクと変速機60がHiギヤの状態のときの最大トルクとが一致する車速Vmを基準として変速機60のギヤの状態を切り替えるから、回転数が大きくなるにしたがって出力可能な最大パワーが低下するモータMG3から最大トルクを出力しながら変速機60のギヤの状態を切り替えても、変速機60のギヤの状態の切り替えの際に生じ得るトルクショックを抑制することができる。しかも、変速機60のギヤの状態の切り替えが車速Vmで終了するように車速Vl1や車速Vh2で変速機60のギヤの状態の切り替えを開始するから、変速機60のギヤの状態の切り替えの際に生じ得るトルクショックを更に抑制することができる。加えて、変速機60のギヤの状態の切り替えをLo−Hi遷移状態やHi−Lo遷移状態を考慮して行なうから、変速機60のギヤの状態が頻繁に切り替えられるのを抑制することができると共に車速Vが小さくなったのに変速機60がHiギヤの状態で維持されたり、車速Vが大きくなったのに変速機60がLoギヤの状態で維持されるのを回避することができる。   According to the hybrid vehicle 20 of the embodiment described above, shifting is performed with reference to the vehicle speed Vm at which the maximum torque when the transmission 60 is in the Lo gear state matches the maximum torque when the transmission 60 is in the Hi gear state. Since the gear state of the transmission 60 is switched, even if the gear state of the transmission 60 is switched while outputting the maximum torque from the motor MG3 in which the maximum power that can be output decreases as the rotational speed increases, the transmission 60 Torque shock that may occur when the gear state is switched can be suppressed. In addition, since the switching of the gear state of the transmission 60 is started at the vehicle speed Vl1 or the vehicle speed Vh2 so that the switching of the gear state of the transmission 60 is completed at the vehicle speed Vm, the gear state of the transmission 60 is switched. Torque shock that may occur is further suppressed. In addition, since the gear state of the transmission 60 is switched in consideration of the Lo-Hi transition state and the Hi-Lo transition state, frequent switching of the gear state of the transmission 60 can be suppressed. At the same time, it is possible to prevent the transmission 60 from being maintained in the Hi gear state even when the vehicle speed V has decreased, or to maintain the transmission 60 in the Lo gear state even though the vehicle speed V has increased.

実施例では、Lo−Hi遷移状態を車速Vl1でLoギヤの状態からHiギヤの状態への切り替えを行なった後に車速Vが車速Vl2から車速Vh2の範囲内となる状態として定義したが、車速Vl1でLoギヤの状態からHiギヤの状態への切り替えを行なった後に車速Vが車速Vh1を超えるまでの範囲内であればよいから、この範囲の上限は車速Vh1より大きな車速であれば如何なる車速を用いるものとしてもよい。また、Hi−Lo遷移状態を車速Vh1でHiギヤの状態からLoギヤの状態への切り替えを行なった後に車速Vが車速Vl2から車速Vh2の範囲内となる状態として定義したが、車速Vh1でHiギヤの状態からLoギヤの状態への切り替えを行なった後に車速Vが車速Vl1を下回るまでの範囲内であればよいから、この範囲の下限は車速Vl1より小さな車速であれば如何なる車速を用いるものとしてもよい。   In the embodiment, the Lo-Hi transition state is defined as a state in which the vehicle speed V falls within the range from the vehicle speed Vl2 to the vehicle speed Vh2 after switching from the Lo gear state to the Hi gear state at the vehicle speed Vl1, but the vehicle speed Vl1. Therefore, the upper limit of this range may be any vehicle speed that is greater than the vehicle speed Vh1 after the vehicle speed V exceeds the vehicle speed Vh1 after switching from the Lo gear state to the Hi gear state. It may be used. Further, although the Hi-Lo transition state is defined as a state in which the vehicle speed V falls within the range of the vehicle speed Vl2 to the vehicle speed Vh2 after switching from the Hi gear state to the Lo gear state at the vehicle speed Vh1, the Hi-Lo transition state is defined as Hi. Since the vehicle speed V should be within the range until the vehicle speed V falls below the vehicle speed Vl1 after switching from the gear state to the Lo gear state, the lower limit of this range is any vehicle speed that is less than the vehicle speed Vl1. It is good.

実施例のハイブリッド自動車20では、車速Vl1としては1名乗車で平坦路を最大加速で加速しているときに丁度車速Vmで変速機60のギヤの状態の切り替えが終了するように定めるものとしたが、車速や加速度を検出し、車速や加速度に基づいて丁度車速Vmで変速機60のギヤの状態の切り替えが終了する車速を車速Vl1として求め、車速Vが求めた車速Vl1に至ったときに変速機60のギヤの状態の切り替えを開始するものとしてもよい。こうすれば、変速機60のギヤの状態の切り替えの際に生じ得るトルクショックを更に抑制することができる。   In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, the vehicle speed Vl1 is determined so that the switching of the gear state of the transmission 60 is completed at just the vehicle speed Vm when a single passenger is accelerating at a maximum acceleration on a flat road. However, when the vehicle speed or acceleration is detected and the vehicle speed Vl1 is determined as the vehicle speed Vl1 based on the vehicle speed or acceleration, the vehicle speed Vm at which the switching of the gear state of the transmission 60 is completed is reached. Switching of the gear state of the transmission 60 may be started. By so doing, it is possible to further suppress torque shock that may occur when the gear state of the transmission 60 is switched.

実施例のハイブリッド自動車20では、モータMG3としてシンクロナスリラクタンスモータを用いたが、回転数が大きくなるにしたがって出力可能な最大パワーが低下するモータであればモータMG3として如何なるモータを用いるものとしてもよい。   In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, a synchronous reluctance motor is used as the motor MG3. However, any motor may be used as the motor MG3 as long as the maximum power that can be output decreases as the rotational speed increases. .

実施例のハイブリッド自動車20では、Loギヤの状態とHiギヤの状態の2段の有段変速機として変速機60を構成したが、変速機60に3段以上の有段変速機を用いるものとしてもよい。   In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, the transmission 60 is configured as a two-stage stepped transmission in the Lo gear state and the Hi gear state. However, the transmission 60 is assumed to use a stepped transmission of three or more stages. Also good.

実施例のハイブリッド自動車20では、エンジン22とプラネタリギヤ30と二つのモータMG1,MG2とを備える前輪駆動装置21を搭載するものとしたが、前輪駆動装置21としては前輪側に動力を出力することができるものであれば如何なる駆動装置や動力出力装置を用いるものとしてもよい。また、後輪駆動装置41を搭載すればよいから、前輪駆動装置21を搭載しない自動車としても構わない。   In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, the front wheel drive device 21 including the engine 22, the planetary gear 30, and the two motors MG1 and MG2 is mounted. However, the front wheel drive device 21 can output power to the front wheel side. Any drive device or power output device may be used if possible. Further, since the rear wheel drive device 41 may be mounted, the vehicle may not be equipped with the front wheel drive device 21.

実施例のハイブリッド自動車20では、エンジン22とプラネタリギヤ30と二つのモータMG1,MG2とを備える前輪駆動装置21を前輪39a,39bに連結すると共にモータMG3と変速機60とを備える後輪駆動装置41を後輪39c,39dに連結するものとしたが、前輪駆動装置21の構成を後輪39c,39dに連結すると共に後輪駆動装置41の構成を前輪39a,39bに連結するものとしても構わない。   In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, a front wheel drive device 21 including an engine 22, a planetary gear 30, and two motors MG1 and MG2 is connected to front wheels 39a and 39b, and a rear wheel drive device 41 including a motor MG3 and a transmission 60 is provided. The front wheel drive device 21 may be connected to the rear wheels 39c and 39d and the rear wheel drive device 41 may be connected to the front wheels 39a and 39b. .

実施例では、モータMG3と変速機60とを備える駆動装置を自動車に搭載するものとしたが、自動車以外の車両や船舶,航空機などの移動体に搭載するものとしてもよいし、設備などに組み込むものとしてもよい。この場合、車速Vに代えて駆動軸46の回転数を用いて変速機60のギヤの状態の切り替えを行なえばよい。即ち、車速Vl1,Vl2,Vh1,Vh2に相当する駆動軸46の回転数Nl1,Nl2,Nh1,Nh2を用いて変速機60のギヤの状態を切り替えるのである。   In the embodiment, the driving device including the motor MG3 and the transmission 60 is mounted on the automobile. However, the driving apparatus may be mounted on a moving body such as a vehicle other than the automobile, a ship, and an aircraft, or may be incorporated in equipment. It may be a thing. In this case, the gear state of the transmission 60 may be switched using the rotation speed of the drive shaft 46 instead of the vehicle speed V. That is, the gear state of the transmission 60 is switched using the rotational speeds Nl1, Nl2, Nh1, Nh2 of the drive shaft 46 corresponding to the vehicle speeds Vl1, Vl2, Vh1, Vh2.

以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。   The best mode for carrying out the present invention has been described with reference to the embodiments. However, the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention. Of course, it can be implemented in the form.

本発明は、駆動装置やこれを搭載する自動車の製造産業などに利用可能である。   The present invention can be used in the manufacturing industry of driving devices and automobiles equipped with the same.

本発明の一実施例としてのハイブリッド自動車20の構成の概略を示す構成図である。1 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of a hybrid vehicle 20 as an embodiment of the present invention. モータMG3から変速機60を介して駆動軸46に出力される最大トルクと変速機60のギヤの状態との関係の一例を示す説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram showing an example of the relationship between the maximum torque output from the motor MG3 to the drive shaft 46 via the transmission 60 and the gear state of the transmission 60. 実施例の後輪駆動ECU44により実行される変速処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the shift process routine performed by the rear-wheel drive ECU44 of an Example.

符号の説明Explanation of symbols

20 ハイブリッド自動車、21 前輪駆動装置、22 エンジン、24 エンジンECU、25 駆動軸、30 動力分配統合機構、39a,39b 前輪、39c,39d 後輪、41 後輪駆動装置、42 インバータ、43 回転位置検出センサ、44 後輪駆動ECU、46 駆動軸、50 バッテリ、70 電子制御ユニット、72 CPU、74 ROM、76 RAM、80 イグニッションスイッチ、81 シフトレバー、82 シフトポジションセンサ、83 アクセルペダル、84 アクセルペダルポジションセンサ、85 ブレーキペダル、86 ブレーキペダルポジションセンサ、88 車速センサ、MG1,MG2 モータ,MG3 シンクロナスリラクタンスモータ(モータ)。
20 hybrid vehicle, 21 front wheel drive device, 22 engine, 24 engine ECU, 25 drive shaft, 30 power distribution and integration mechanism, 39a, 39b front wheel, 39c, 39d rear wheel, 41 rear wheel drive device, 42 inverter, 43 rotational position detection Sensor, 44 Rear wheel drive ECU, 46 Drive shaft, 50 Battery, 70 Electronic control unit, 72 CPU, 74 ROM, 76 RAM, 80 Ignition switch, 81 Shift lever, 82 Shift position sensor, 83 Accelerator pedal, 84 Accelerator pedal position Sensor, 85 brake pedal, 86 brake pedal position sensor, 88 vehicle speed sensor, MG1, MG2 motor, MG3 synchronous reluctance motor (motor).

Claims (10)

駆動軸を駆動する駆動装置であって、
回転数が大きくなるにしたがって出力可能な最大パワーが低下する電動機と、
該電動機の回転軸と前記駆動軸との間で動力を少なくとも2段の変速段をもって変速して伝達する変速伝達手段と、
前記変速伝達手段の変速段の切り替えの前後で前記電動機から前記変速伝達手段を介して前記駆動軸に出力される最大パワーが一致する前記駆動軸の回転数である一致回転数を基準として該変速伝達手段の変速段が切り替えられるよう該変速伝達手段を制御する変速制御手段と、
を備える駆動装置。
A drive device for driving a drive shaft,
An electric motor in which the maximum power that can be output decreases as the rotational speed increases;
Shift transmission means for shifting and transmitting power between the rotating shaft of the electric motor and the drive shaft with at least two shift stages;
The speed change is based on the coincidence rotation speed, which is the rotation speed of the drive shaft with which the maximum power output from the electric motor to the drive shaft through the shift transmission means before and after the shift stage of the shift transmission means is switched. Shift control means for controlling the shift transmission means so that the gear position of the transmission means is switched;
A drive device comprising:
前記変速制御手段は、前記電動機が最大パワーで駆動されているときには前記変速伝達手段の変速段の切り替えが前記一致回転数で略終了するよう制御する手段である請求項1記載の駆動装置。   2. The drive device according to claim 1, wherein the shift control means is a means for controlling the shift of the shift transmission means to be substantially finished at the coincidence rotational speed when the electric motor is driven at maximum power. 請求項1または2記載の駆動装置であって、
前記駆動軸の回転数を検出する回転数検出手段を備え、
前記変速制御手段は、前記変速伝達手段の変速段を低速段側から高速段側に切り替えるときには前記検出された回転数が増加して前記一致回転数より小さい第1低高切替回転数に至ったときに変速段の切り替えを開始して変速段が切り替えられるよう前記変速伝達手段を制御し、前記変速伝達手段の変速段を高速段側から低速段側に切り替えるときには前記検出された回転数が減少して前記一致回転数より大きい第1高低切替回転数に至ったときに変速段の切り替えを開始して変速段が切り替えられるよう前記変速伝達手段を制御する手段である
駆動装置。
The drive device according to claim 1 or 2,
A rotation speed detecting means for detecting the rotation speed of the drive shaft;
When the shift control means switches the shift speed of the shift transmission means from the low speed side to the high speed side, the detected rotational speed increases and reaches a first low-high switching rotational speed smaller than the coincident rotational speed. The shift transmission means is controlled so that the shift stage is switched when the shift stage is started, and the detected rotational speed decreases when the shift stage of the shift transmission means is switched from the high speed stage side to the low speed stage side. Then, when the first high / low switching speed greater than the coincidence rotational speed is reached, the shift transmission means is controlled so that the shift stage is switched and the shift stage is switched.
前記検出された回転数の変化に基づいて前記第1低高切替回転数および/または前記第1高低切替回転数を設定する切替回転数設定手段を備える請求項3記載の駆動装置。   4. The drive device according to claim 3, further comprising switching speed setting means for setting the first low / high switching speed and / or the first high / low switching speed based on the detected change in the rotational speed. 前記変速制御手段は、前記検出された回転数が増加して前記第1低高切替回転数に至って前記変速伝達手段の変速段が切り替えられた後に前記検出された回転数が前記第1高低切替回転数以上の第1回転数に至る前に減少したときには前記検出した回転数が前記第1低高切替回転数より小さな第2高低切替回転数に至ったときに前記変速伝達手段の変速段が低速段側へ切り替えられるよう該変速伝達手段を制御し、前記検出された回転数が減少して前記第1高低切替回転数に至って前記変速伝達手段の変速段が切り替えられた後に前記検出された回転数が前記第1低高切替回転数以下の第2回転数に至る前に増加したときには前記検出された回転数が前記第1高低切替回転数より大きな第2低高切替回転数に至ったときに前記変速伝達手段の変速段が高速段側へ切り替えられるよう該変速伝達手段を制御する手段である請求項3または4記載の駆動装置。   The shift control means increases the detected rotational speed to reach the first low / high switching rotational speed, and the detected rotational speed is switched to the first high / low switching speed after the shift stage of the shift transmission means is switched. When the detected rotational speed reaches a second high / low switching rotational speed that is smaller than the first low / high switching rotational speed when the rotational speed decreases before reaching the first rotational speed that is equal to or higher than the rotational speed, the shift stage of the shift transmission means The shift transmission means is controlled so as to be switched to the low speed stage side, and the detected speed is reduced and reaches the first high / low switching speed to change the speed stage of the shift transmission means. When the rotational speed increases before reaching the second rotational speed equal to or lower than the first low / high switching rotational speed, the detected rotational speed reaches a second low / high switching rotational speed that is greater than the first high / low switching rotational speed. Sometimes the shift transmission means Speed stage driving apparatus according to claim 3 is a means for controlling the speed change transmission means to be switched to the high speed stage side. 前記電動機はシンクロナスリラクタンスモータである請求項1ないし5いずれか記載の駆動装置。   6. The driving apparatus according to claim 1, wherein the electric motor is a synchronous reluctance motor. 請求項1ないし6いずれか記載の駆動装置を搭載し、車軸が前記駆動軸に連結されてなる自動車。   An automobile comprising the drive device according to any one of claims 1 to 6 and an axle connected to the drive shaft. 前記車軸または該車軸とは異なる車軸に走行用の動力を出力可能な動力出力装置を搭載する請求項7記載の自動車。   The automobile according to claim 7, wherein a power output device capable of outputting power for traveling is mounted on the axle or an axle different from the axle. 前記変速制御手段は、前記駆動軸の回転数に代えて車速を用いて制御する手段である請求項7または8記載の自動車。   The automobile according to claim 7 or 8, wherein the shift control means is a means for controlling by using a vehicle speed instead of the rotational speed of the drive shaft. 回転数が大きくなるにしたがって出力可能な最大パワーが低下する電動機と、該電動機の回転軸と駆動軸との間で動力を少なくとも2段の変速段をもって変速して伝達する変速伝達手段と、を備える駆動装置の制御方法であって、
前記変速伝達手段の変速段の切り替えの前後で前記電動機から前記変速伝達手段を介して前記駆動軸に出力される最大パワーが一致する前記駆動軸の回転数である一致回転数を基準として該変速伝達手段の変速段が切り替えられるよう該変速伝達手段を制御する
駆動装置の制御方法。
An electric motor whose maximum power that can be output decreases as the number of rotations increases, and a transmission transmission means that shifts and transmits power between the rotating shaft and the drive shaft of the electric motor with at least two speeds. A drive device control method comprising:
The speed change is based on the coincidence rotation speed, which is the rotation speed of the drive shaft with which the maximum power output from the electric motor to the drive shaft through the shift transmission means before and after switching the shift speed of the shift transmission means. A control method for a driving device, wherein the transmission means is controlled so that the gear position of the transmission means is switched.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2010506775A (en) * 2006-10-13 2010-03-04 ジ オハイオ ステート ユニバーシティ リサーチ ファウンデーション Powertrain, vehicle, and method

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