JP2009524545A - 原動機付き車両用のパワートレイン制御方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】トルク減少及びロックアップクラッチの係合解除を、変速前に回転数を変動させずに複合トランスミッション内で迅速に行うパワートレイン制御方法を提供すること。
【解決手段】複合トランスミッション５，１５並びにロックアップクラッチ１２から成る内燃エンジン２、電動機３及びトランスミッション４で構成された原動機付き車両用パワートレインの制御方法において、内燃エンジン２のトルクを所定の時間経過に沿って減少させ、ロックアップクラッチ１２を、これが内燃エンジン２のトルクの減少開始時点で部分的に係合されている限り、半クラッチ状態にもたらすとともに、この半クラッチ状態を維持しつつ内燃エンジン２の減少するトルクに比例して係合解除させ、電動機３のトルクを、内燃エンジン２のトルク減少開始時の該内燃エンジンのトルクと電動機３のトルクの比で内燃エンジン２のトルクに比例して減少させる。

Description

本発明は、第１及び第２の入力要素と、１つの出力要素とを備えた複合トランスミッション並びに摩擦クラッチとして形成されたロックアップクラッチによって互いに結合されて成る内燃エンジン、電動機及びトランスミッションを含んで構成された原動機付き車両用パワートレインの制御方法であって、前記第１の入力要素、前記第２の入力要素及び前記出力要素がそれぞれ前記内燃エンジンのクランクシャフト、前記電動機のロータ及び前記トランスミッションの入力軸に結着されており、前記ロックアップクラッチが前記複合トランスミッションの第１及び第２の入力要素間に配置され、シフトチェンジ前に、前記内燃エンジン及び前記電動機のトルクが減少されるとともに前記ロックアップクラッチが係合解除される前記パワートレイン制御方法に関するものである。
上記のような原動機付き車両（以下単に「車両」という。）用のパワートレインは特許文献１，２に開示されており、これらパワートレインにおける複合トランスミッションは、それぞれサンギヤ、複数のプラネタリギヤを有するプラネタリキャリア及びリングギヤを備えた単純な遊星歯車機構として形成されている。
ここで、リングギヤは、第１の入力要素を形成するとともに、内燃エンジンのクランクシャフトに結着されている。また、サンギヤは第２の入力要素を形成しつつ電動機のロータに結着され、プラネタリキャリアは出力要素を形成しつつトランスミッションの入力軸に結着されている。なお、ロックアップクラッチは、サンギヤとプラネタリキャリアの間に配置されている。
特許文献１に開示されたパワートレインにおいては、ロックアップクラッチが本発明の前提とは相違してかみ合いクラッチとして形成されている。そのため、このロックアップクラッチは、内燃エンジンとトランスミッションの入力軸がシンクロするときにのみ係合されるようになっており、限定された使用のみ可能でしかない。
また、車両を電動機のみで発進させるために、フライホイールがクランクシャフトとケーシングの間に配設されている。これにより、クランクシャフトの後進方向への回転が防止され、電動機の駆動トルクがケーシングに対してサポートされることになる。さらに、車両が停止している状態で、電動機によって内燃エンジンの始動を可能とするために、フライホイールが更にトランスミッションの入力軸とケーシングの間に配設されている。これにより、上記同様クランクシャフトの後進方向への回転が防止され、電動機の駆動トルクがケーシングに対してサポートされることになる。
一方、特許文献２に開示されたパワートレインにおいては、ロックアップクラッチが本発明の前提と同様に摩擦クラッチとして形成されており、該ロックアップクラッチは、トランスミッションの入力軸と内燃エンジンの回転数が異なる場合でもトルクを伝達することが可能となっている。
また、車両が停止した状態又はトランスミッションが無負荷状態から内燃エンジンを電動機によって推進始動（Impulsstart）させるために、トランスミッションの入力軸とケーシングの間に別のロックアップクラッチが配設されている。これにより、トランスミッションの入力軸を、電動機の始動回転数に達した後、内燃エンジンの始動のために減速させることが可能である。
独国特許出願公開第１９９３４６９６号明細書 独国特許出願公開第１０１５２４７１号明細書
以下では、本発明の範囲を限定することなくパワートレインの好ましい構成を例示するが、その際、ロックアップクラッチについては、特に湿式の多板クラッチとしての摩擦クラッチを前提としている。ただし、乾式のクラッチを使用することも可能である。また、従来の構成に代えて、ロックアップクラッチをリングギヤとサンギヤの間、すなわち内燃エンジンのクランクシャフトと電動機のロータの間に設けることも可能である。
ところで、車両の通常の走行中には、ロックアップクラッチは完全に係合されており、遊星歯車機構は停止し、自転することなく公転する。このような走行状態においては、内燃エンジン、電動機及びトランスミッションの入力軸の回転数と回転方向は同一となっている。このような状態において、電動機は、ほとんどの場合発電機として機能し、バッテリに電力を供給している。しかし、特に車両加速時のような所定の駆動状態においては、電動機は一時的にモータとしても機能する。
このようなパワートレインは、制御装置における駆動パラメータに応じて自動的に、又はマニュアルトランスミッションのシフトレバー若しくはステアリングの後方に配置されたパドルシフトなどの変速操作要素の運転者による操作によってシフトチェンジの必要が生じた場合に、シフトチェンジ前に複合トランスミッション内でトルク負荷がかからない状態にされる必要がある。
さらに、ロックアップクラッチは、複合トランスミッション内で中間のギヤ段を跳び越したシフトチェンジによる回転数調整を可能にするために完全に係合解除する必要がある。
このようにすれば、現に入れられているギヤが負荷なく外され、入れられるべきギヤが負荷なくかつシンクロして入れられることが可能となる。このような変速要素及びシンクロ要素への負荷のないシフトチェンジにより、シフトチェンジに必要な力を低減することが可能であるとともに、クラッチの磨耗を低減することができる上、シフトチェンジ時間の短縮が図られ、シフトチェンジ操作性が向上する。
また、従来では、内燃エンジン及び電動機のトルクを互いに独立してゼロへ減少させるとともに、ロックアップクラッチを調整せずに係合解除するのが普通であった。しかし、電動機及びロックアップクラッチの比較的迅速な応答特性及び内燃エンジンの比較的緩慢な応答特性に起因して、複合トランスミッション内で不適切な調整動作が行われてしまい、異常に高い回転数及び慣性によって高負荷を招いてしまう可能性がある。
すなわち、特許文献２による遊星歯車機構としての複合トランスミッションの構成においては、上記のような状況では、迅速に無負荷にされた電動機及び迅速に係合解除されたロックアップクラッチが、電動機の極端な高回転に起因して、逆方向に内燃エンジンの回転を加速させてしまい、電動機及び遊星歯車機構の損傷を招くことになる。
さらに、遊星歯車機構内で生じた回転数の相違により、入れられるギヤのシンクロ動作及びシフトチェンジ後になされる内燃エンジンとトランスミッション入力軸の間のシンクロ動作が困難かつ時間のかかるものとなってしまう。
本発明は上記問題にかんがみてなされたもので、その目的とするところは、冒頭に述べたようなパワートレインにおいて、トルク減少及びロックアップクラッチの係合解除を、シフトチェンジ前に回転数を変動させることなく、複合トランスミッション内でできる限り迅速に実行することが可能なパワートレイン制御方法を提供することにある。
なお、このような方法は、構成要素はほぼ同じであるが駆動結合の他の組み合わせを有するパワートレインに対しても応用することが可能である。その際、内燃エンジンが加速方向又は減速方向に機能すること、ロックアップクラッチが完全に係合解除された状態から部分的に係合された状態を経て完全に係合された状態となること、及び電動機が発電機若しくはモータとして機能し、又は容易に切り換えられることを考慮する必要がある。
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、第１及び第２の入力要素と、１つの出力要素とを備えた複合トランスミッション並びに摩擦クラッチとして形成されたロックアップクラッチによって互いに結合されて成る内燃エンジン、電動機及びトランスミッションを含んで構成された車両用パワートレインの制御方法であって、前記第１の入力要素、前記第２の入力要素及び前記出力要素がそれぞれ前記内燃エンジンのクランクシャフト、前記電動機のロータ及び前記トランスミッションの入力軸に結着されており、前記ロックアップクラッチが前記複合トランスミッションの第１及び第２の入力要素間に配置され、シフトチェンジ前に、前記内燃エンジン及び前記電動機のトルクが減少されるとともに前記ロックアップクラッチが係合解除される前記パワートレイン制御方法において、前記内燃エンジンのトルクＭ＿ＶＭを所定の時間経過に沿って減少させ（Ｍ＿ＶＭ＿soll＝ｆ（ｔ））、前記ロックアップクラッチを、該ロックアップクラッチが前記内燃エンジンのトルクの減少開始時点で少なくとも部分的に係合されている限り、半クラッチ状態にもたらすとともに、この半クラッチ状態を維持しつつ前記内燃エンジンの減少するトルクＭ＿ＶＭ＿istに比例して係合解除させ、前記電動機のトルクＭ＿ＥＭ＿sollを、前記内燃エンジンのトルク減少開始時の該内燃エンジンのトルクと当該電動機のトルクの比Ｍ＿ＥＭ＿ist／Ｍ＿ＶＭ＿istで前記内燃エンジンのトルクＭ＿ＶＭ＿istに比例して減少させることを特徴としている。
ここで、「トランスミッション」は、回転数ゼロの実際のニュートラル位置を有するすべてのタイプのトランスミッションを含むものである。例えばトランスミッション内での総回転数によってはゼロの出力回転数が生じない。すなわち、「トランスミッション」は、マニュアルトランスミッション、オートマチックトランスミッション、遊星歯車オートマチックトランスミッション及び無段変速機を包含するものである。
このように調整された内燃エンジン及び電動機のトルク減少並びにロックアップクラッチの係合解除により、トルク減少開始時又は半クラッチ状態に至った時点での複合トランスミッション内でのトルクバランスがトルク減少の終了まで維持され、これにより複合トランスミッションにおける回転数比が一定に維持されることになる。したがって、複合トランスミッションの要素とこれに結合された要素の異常な回転数が生じず、シンクロ動作も容易となる。
また、内燃エンジンの比較的緩慢なトルク減少に基づき、このトルク減少の時間経過Ｍ＿ＶＭ＿soll＝ｆ（ｔ）があらかじめ設定され、ロックアップクラッチの伝達トルクＭ＿Ｋ及び電動機のトルクＭ＿ＥＭ＿sollの減少が内燃エンジンの実際トルクＭ＿ＶＭ＿istに追従する。
本発明の基本的な思想は、トルク減少の開始時において、トルクバランスが複合トランスミッション内に形成され、このトルクバランスがトルク減少の終了、すなわちトルクがゼロとなるまで内燃エンジン、電動機及びロックアップクラッチ間で維持されるか、又は既に形成されたトルクバランスがゼロトルクに至るまで維持されることにある。
これにより、例えば内燃エンジンの回転数変動及びトルク変動による変動による偏差を除き、複合トランスミッションにおける絶対的な回転数及び回転数比は、トルク減少が終了するまで維持されることになる。そのため、複合トランスミッションにおける要素の回転数がばらついてしまうことがない。このようなトルク減少は、通常、最速の手段となっている。
また、本発明の一実施形態では、内燃エンジンのトルク減少開始時点においてロックアップクラッチが完全に係合されている場合に、まず、該ロックアップクラッチを半クラッチ状態となるまで係合解除し、その後、電動機のトルクＭ＿ＥＭを内燃エンジンのトルクＭ＿ＶＭの減少に比例させて減少させるとともに、ロックアップクラッチも内燃エンジンのトルク減少に比例させて係合解除させる。すなわち、ロックアップクラッチの伝達トルクＭ＿Ｋは、内燃エンジンのトルクＮ＿ＶＭに比例して減少される。
また、本発明の他の実施形態では、内燃エンジンのトルク減少開始時点においてロックアップクラッチが部分的に係合されている場合に、まず、該ロックアップクラッチが伝達可能なトルクＭ＿Ｋを、減少する内燃エンジンのトルクＭ＿ＶＭ＿istにより半クラッチ状態となるまで一定に保持し、その後、ロックアップクラッチを内燃エンジンのトルクＭ＿ＶＭ＿istに比例して係合解除させる。このようにすることで、複合トランスミッション内での回転数変動を小さく抑えることが可能である。
また、本発明の他の実施形態では、内燃エンジンのトルク減少開始時点においてロックアップクラッチが部分的に係合されている場合に、ロックアップクラッチが伝達可能なトルクＭ＿Ｋを、内燃エンジンのトルクと電動機のトルクの比Ｍ＿ＥＭ＿ist／Ｍ＿ＶＭ＿istで内燃エンジンのトルクＭ＿ＶＭ＿istに比例して当該ロックアップクラッチを係合解除させて減少させる。これにより、複合トランスミッション内におけるトルクバランスを正確に保持することが可能であり、回転数変動も抑制することができる。ただし、上記の他の実施形態に比して滑り段階が長くなる。
さらに、本発明の他の実施形態では、内燃エンジンのトルク減少開始時点においてロックアップクラッチが完全に係合解除されている場合に、内燃エンジンのトルクが減少している間該ロックアップクラッチをこの係合解除された状態に保持する。
本発明によれば、トルク減少及びロックアップクラッチの係合解除を、シフトチェンジ前に回転数を変動させることなく、複合トランスミッション内でできる限り迅速に実行することが可能なパワートレイン制御方法を提供することが可能である。
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
図７に示すパワートレイン１は、内燃エンジン２、電動機３並びに２つの入力要素６，７及び出力要素８を複合トランスミッション５によって互いに接続するトランスミッション４を含んで構成されている。
ここで、第１の入力要素６にあっては内燃エンジン２のクランクシャフト９に、第２の入力要素７にあっては電動機３のロータ１０に、出力要素８にあってはトランスミッション４の入力軸１１にそれぞれ結着されている。
また、摩擦クラッチとして形成されているロックアップクラッチ１２は、２つの入力要素６，７の間に配置されている。そして、内燃エンジン２、電動機３及びロックアップクラッチ１２は、センサライン及び制御ライン１３を介して制御装置１４に接続されている。
なお、この制御装置１４によってパワートレイン１の各構成要素が調整されつつ制御されるようになっている。
しかして、パワートレイン１の特に好ましい実際の実施形態が図８に示されており、このパワートレイン１には、サンギヤ１６、プラネタリキャリア１７、プラネタリギヤ１８及びリングギヤ１９を備えた簡易な遊星歯車機構１５としての複合トランスミッション５が配設されている。
ここで、リングギヤ１９は、第１の入力要素６を形成するとともに、フライホイール２０及びねじり振動ダンパ２１を介して内燃エンジン２のクランクシャフト９に連結されている。また、サンギヤ１６は、第２の入力要素７を形成するとともに、電動機３のロータ１０に直結されている。さらに、プラネタリキャリア１７は、出力要素８を形成するとともに、オートマチックトランスミッションであるトランスミッション４の入力軸１１に直結されている。
なお、入力軸１１とケーシング２２の間に配置されたフライホイール２３は、電動機３によって内燃エンジン２を始動する際に入力軸１１をサポートする役目を果たすものとなっている。
ところで、トランスミッション４は、カウンタシャフト式となっているとともに合計６つの前進段と１つの後進段を備えて構成されている。これら６つの前進段と１つの後進段は、それぞれシンクロしないかみ合いクラッチによって選択的に切換可能となっている。また、ロックアップクラッチ１２は電動機３のロータ１０と連結軸２４の間に設けられており、このロックアップクラッチ１２により内燃エンジン２がリングギヤ１９に接続されるようになっている。
上記のようなパワートレイン１においては、シフトチェンジ前にトランスミッション４内で入力軸１１にトルクが作用しない状態を形成する必要があり、これにより現在のギヤ段が負荷なしに外され、目標ギヤ段が負荷なくシンクロされて入れられるようになっている。
図１には機能説明図が示されており、内燃エンジン２のトルクＭ＿ＶＭあるいは目標トルクＭ＿ＶＭ＿sollは、車速ｖ、現ギヤ段Ｇ、アクセルペダル踏込位置ｘ＿Ｆｐなどのような車両及び操作に応じた動作パラメータの関数として、制御装置１４における第１の目標トルク生成部１４．１の時間経過Ｍ＿ＶＭ＿soll＝ｆ（ｔ）のプリセットによって減少される。
また、内燃エンジン２の実際トルクＭ＿ＶＭ＿istは制御装置１４における第２の目標トルク生成部１４．２に入力され、この実際トルクＭ＿ＶＭ＿istに基づきロックアップクラッチ１２による目標伝達トルクＭ＿Ｋ＿soll及び電動機３の目標トルクＥ＿ＥＭ＿sollが算出される。そして、このように算出された上記目標伝達トルクＭ＿Ｋ＿soll及び目標トルクＥ＿ＥＭ＿sollは、電動機３にあっては発生又は消費した電力を適当に制御することによって、ロックアップクラッチ１２にあっては係合解除動作における圧力及び変位を適当に制御することによって内燃エンジン２の実際トルクＭ＿ＶＭ＿istの変化に比例して減少するようになっている。
図２に示すプローチャートには、トルク減少時の目標トルク（Ｍ＿Ｋ＿soll及びＥ＿ＥＭ＿soll）を算出することによるロックアップクラッチ１２及び電動機３の制御が例示されている。なお、ステップＳ１〜Ｓ６においては値が初期化され、必要があれば一番最初のステップから本発明に係る方法が開始されるようになっている。
しかして、ステップＳ１では、ロックアップクラッチ１２の目標伝達トルクＭ＿Ｋ＿sollが当該ロックアップクラッチ１２の実際伝達トルクＭ＿Ｋ＿ist及び内燃エンジン２の実際トルクＭ＿ＶＭ＿istに基づく最小値に設定される。すなわち、圧力が作用されて係合されているロックアップクラッチ１２の実際伝達トルクＭ＿Ｋ＿istが内燃エンジン２の実際トルクＭ＿ＶＭ＿istより大きい場合に、ロックアップクラッチ１２の目標伝達トルクＭ＿Ｋ＿sollが内燃エンジン２の実際トルクＭ＿ＶＭ＿istまで減少され、ロックアップクラッチ１２が半クラッチ（摩擦限界）状態まで係合解除される。
ステップＳ２では、電動機３の目標トルクＭ＿ＥＭ＿sollが初期化される。また、ステップＳ３では、トルク減少に当たって、後に利用される電動機３の実際トルクＭ＿ＥＭ＿istの符号ＳＩＧＮが決定される。すなわち、電動機３がこの時点でモータとして機能しているのか、あるいは発電機として機能しているのかが検出される。
ステップＳ４では、内燃エンジン２の実際トルクＭ＿ＶＭ＿istがゼロ近傍の所定の閾値より小さい範囲にあるかが判断される。ここで、この実際トルクＭ＿ＶＭ＿istが前記範囲内にあると判断されればステップＳ５へ進み、ここで、ゼロで除すことを避けるために電動機３と内燃エンジン２のトルク比ＲＴ＿Ｍ＿ＥＭ／ＶＭがゼロに設定される。一方、前記実際トルクＭ＿ＶＭ＿istが前記範囲内にないと判断されればステップＳ６に進み、ここで内燃エンジン２の実際トルクＭ＿ＶＭ＿istとＭ＿ＥＭ＿istの比ＲＴ＿Ｍ＿ＥＭ／ＶＭが算出される。
ステップＳ７では、ロックアップクラッチ１２の目標伝達トルクＭ＿Ｋ＿sollが当該ロックアップクラッチ１２の実際伝達トルクＭ＿Ｋ＿ist及び内燃エンジン２の実際トルクＭ＿ＶＭ＿istに基づく最小値に設定される。これにより、ロックアップクラッチ１２は、上述の伝達トルク減少後、内燃エンジン２の実際トルクＭ＿ＶＭ＿istの減少に比例して更にその伝達トルクが減少し、半クラッチ状態に設定される。
また、ロックアップクラッチ１２の実際伝達トルクＭ＿Ｋ＿istが小さい状態、すなわち、ロックアップクラッチ１２が少なくとも部分的に係合解除された状態においては、減少する内燃エンジン２の実際トルクＭ＿ＶＭ＿istに伴いロックアップクラッチ１２が半クラッチ状態（Ｍ＿Ｋ＿ist＝Ｍ＿ＶＭ＿ist）となるまで、ロックアップクラッチ１２の目標伝達トルクＭ＿Ｋ＿sollが保持されるようになっている。
そして、その後、他の場合のように、ロックアップクラッチ１２の目標伝達トルクＭ＿Ｋ＿soll（すなわち伝達可能なトルク）が内燃エンジン２の実際トルクＭ＿ＶＭ＿istに比例して減少することになる。
ステップＳ８では、電動機３の目標トルクＭ＿ＥＭ＿sollを決定することにより、この電動機３がモータ又は発電機として機能するとき発生する実際トルクＭ＿ＥＭ＿istが、内燃エンジン２の実際トルクＭ＿ＶＭ＿istに比例して減少する。
ここで、次式
Ｍ＿ＥＭ＿soll＝ＶＺ＿Ｍ＿ＥＭ＊ＭＩＮ［ＡＢＳ［ＲＴ＿Ｍ＿ＥＭ／ＶＭ＊ＭＡＸ［０ ，Ｍ＿ＶＭ＿ist］］，ＡＢＳ［Ｍ＿ＥＭ＿ist］］
により、ゼロトルク近傍で生じる内燃エンジン２のトルク変動が電動機３におけるモータとしての機能と発電機としての機能の間の切換を誘発しないようになっており、負荷変動ショック及びねじり振動の増大が抑制される。なお、上記式において、ＶＺ＿Ｍ＿ＥＭは電動機３のトルクの符号であり、ＡＢＳは直後の括弧内の量の絶対値である。
ステップＳ９では、内燃エンジン２の実際トルクＭ＿ＶＭ＿istが所定の閾値より小さい範囲に減少しているかが判断される。ここで、この実際トルクＭ＿ＶＭ＿istが前記範囲内にあると判断されればトルク減少は終了され、実際トルクＭ＿ＶＭ＿istが前記範囲内にないと判断されればこの実際トルクＭ＿ＶＭ＿istが前記範囲内となるまでステップＳ７及びＳ８が繰り返される。
ところで、図３には本実施の形態によるトルク変化過程が示されており、トルクの減少が開始される前（ｔ＞ｔ０）ではロックアップクラッチ１２が係合され（Ｍ＿Ｋ＞Ｍ＿ＶＭ）、電動機３がモータとして機能している（Ｍ＿ＥＭ＞０）。
そして、トルクの減少が開始される時点（ｔ＝ｔ０）では、まず、ロックアップクラッチ１２が半クラッチ状態となるまで係合解除され（Ｍ＿Ｋ＝Ｍ＿ＶＭ）、つづいてロックアップクラッチ１２の伝達トルク（Ｍ＿Ｋ）及び電動機３のトルク（Ｍ＿ＥＭ）が内燃エンジン２のトルク（Ｍ＿ＶＭ）の減少に比例して減少される。これにより、すべてのトルク（Ｍ＿Ｋ、Ｍ＿ＥＭ、Ｍ＿ＶＭ）がｔ１時点で同時に中立値に達することになる。
また、トルクの減少開始時点（ｔ＝ｔ０）で複合トランスミッション５，１５に生じるトルクの釣り合いが最後（ｔ＝ｔ１）まで維持されるため、複合トランスミッション５，１５に大きな回転数変化が生じないようになっている。なお、本発明による方法は、トルク減少の最速の方法を提供するものである。
図４に示すトルク変化過程は、図３に示すものとほぼ同様であるが、電動機３がトルクの減少前（ｔ＞ｔ０）に発電機として機能している（Ｍ＿ＥＭ＜０）点についてのみ相違する。ここでは、半クラッチ状態（Ｍ＿Ｋ＝Ｍ＿ＶＭ）までロックアップクラッチ１２を係合解除した後、このロックアップクラッチ１２の伝達トルクＭ＿Ｋ及び電動機３のトルクＭ＿ＥＭが上記同様内燃エンジン２のトルクＭ＿ＶＭの減少に比例してゼロまで減少する。
一方、図５及び図６には車両の発進過程におけるシフトチェンジ時のトルク変化過程が示されており、電動機３はモータとして機能し、ロックアップクラッチ１２はスリップ状態（Ｍ＿Ｋ＜Ｍ＿ＶＭ）にあるとともに係合されつつある。
図５に示すトルク変化過程において、ロックアップクラッチ１２の伝達トルクＭ＿Ｋは、内燃エンジン２のトルクが減少すると同時（ｔ＝ｔ０）に、該内燃エンジン２のトルクがロックアップクラッチ１２に対して半クラッチ状態（ｔ＝ｔ２）に至るほど減少するまで所定の伝達トルクに維持されるようになっている。そして、ロックアップクラッチ１２は、その伝達トルクＭ＿Ｋが内燃エンジン２の減少するトルクＭ＿ＶＭに比例して減少し、半クラッチ状態（Ｍ＿Ｋ＝Ｍ＿ＶＭ）が維持されるように係合解除されていく。これに対して、電動機３のトルクＭ＿ＥＭは、最初から内燃エンジン２のトルクに比例してゼロまで減少する。
ｔ＝ｔ０からｔ＝ｔ２までロックアップクラッチ１２の伝達トルクＭ＿Ｋを一定に保持することは、複合トランスミッション５において少ない不釣合いを引き起こすことになるが、ロックアップクラッチ１２のスリップ状態の短縮につながるものである。
図６に示すトルク変化過程は、図５に示すものとほぼ同様であるが、ロックアップクラッチ１２の伝達トルクＭ＿Ｋが最初（ｔ＝ｔ０）から内燃エンジン２のトルクＭ＿ＶＭに比例して係合解除されていく点で相違する。これにより、複合トランスミッション５における不釣合いが解消されるが、ロックアップクラッチ１２のスリップ状態が長くなってしまう。
本発明に係る方法は、本実施の形態の図７及び図８に示すパワートレインへの適用のみに限定されるわけではなく、内燃エンジン２、電動機３、複合トランスミッション５、クラッチ１２及びトランスミッション４の間におけるここでは示していないあらゆる種類のパワートレインに対して適用することが可能である。
シフトチェンジ前のトルク減少方法を示す機能説明図である。 本発明による方法のフローチャートである。 シフトチェンジ前のトルク減少方法の第１の実施例を示すグラフである。 シフトチェンジ前のトルク減少方法の第２の実施例を示すグラフである。 シフトチェンジ前のトルク減少方法の第３の実施例を示すグラフである。 シフトチェンジ前のトルク減少方法の第４の実施例を示すグラフである。 一般的なパワートレインの概略を示す図である。 図７に示すパワートレインの実際の例を示す図である。
符号の説明
１ パワートレイン
２ 内燃エンジン
３ 電動機
４ トランスミッション
５ 複合トランスミッション
６，７ 入力要素
８ 出力要素
９ クランクシャフト
１０ 電動機のロータ
１１ 入力軸
１２ ロックアップクラッチ
１３ 制御ライン
１４ 制御装置
１４．１ 第１の目標トルク生成部
１４．２ 第２の目標トルク生成部
１５ 遊星歯車機構
１６ サンギヤ
１７ プラネタリキャリア
１８ プラネタリギヤ
１９ リングギヤ
２０ フライホイール
２１ ねじり振動ダンパ
２２ ケーシング
２３ フライホイール
２４ 連結軸
Ｇ ギヤ段
Ｍ＿ＥＭ＿soll 電動機の目標トルク
Ｍ＿ＥＭ＿ist 電動機の実際トルク
Ｍ＿Ｋ＿soll ロックアップクラッチによる目標伝達トルク
Ｍ＿Ｋ＿ist ロックアップクラッチによる実際伝達トルク
Ｍ＿ＶＭ＿soll 内燃エンジンの目標トルク
Ｍ＿ＶＭ＿ist 内燃エンジンの実際トルク
ＲＴ＿Ｍ＿ＥＭ／ＶＭ 電動機トルクと内燃エンジントルクの比
ｖ 車速
ＶＺ＿Ｍ＿ＥＭ 電動機トルクの符号
ｘ＿Ｆｐ アクセルペダル踏込位置

Claims (5)

  1. 第１及び第２の入力要素（６，７）と、１つの出力要素（８）とを備えた複合トランスミッション（５，１５）並びに摩擦クラッチとして形成されたロックアップクラッチ（１２）によって互いに結合されて成る内燃エンジン（２）、電動機（３）及びトランスミッション（４）を含んで構成された原動機付き車両用パワートレインの制御方法であって、前記第１の入力要素、前記第２の入力要素及び前記出力要素がそれぞれ前記内燃エンジン（２）のクランクシャフト（９）、前記電動機（３）のロータ（１０）及び前記トランスミッション（４）の入力軸（１１）に結着されており、前記ロックアップクラッチ（１２）が前記複合トランスミッション（５，１５）の第１及び第２の入力要素間に配置され、シフトチェンジ前に、前記内燃エンジン（２）及び前記電動機（３）のトルクが減少されるとともに前記ロックアップクラッチ（１２）が係合解除される前記パワートレイン制御方法において、
    前記内燃エンジン（２）のトルク（Ｍ＿ＶＭ）を所定の時間経過に沿って減少させ（Ｍ＿ＶＭ＿soll＝ｆ（ｔ））、
    前記ロックアップクラッチ（１２）を、該ロックアップクラッチが前記内燃エンジン（２）のトルクの減少開始時点（ｔ＝ｔ０）で少なくとも部分的に係合されている限り、半クラッチ状態にもたらすとともに、この半クラッチ状態を維持しつつ前記内燃エンジン（２）の減少するトルク（Ｍ＿ＶＭ＿ist）に比例して係合解除させ、
    前記電動機（３）のトルク（Ｍ＿ＥＭ＿soll）を、前記内燃エンジン（２）のトルク減少開始時の該内燃エンジンのトルクと当該電動機のトルクの比（Ｍ＿ＥＭ＿ist／Ｍ＿ＶＭ＿ist）で前記内燃エンジン（２）のトルク（Ｍ＿ＶＭ＿ist）に比例して減少させる
    ことを特徴とするパワートレイン制御方法。
  2. 前記内燃エンジンのトルク減少開始時点（ｔ＝ｔ０）において前記ロックアップクラッチ（１２）が完全に係合されている場合に、まず、該ロックアップクラッチ（１２）を半クラッチ状態となるまで係合解除し、その後、前記内燃エンジン及び前記電動機のトルク（Ｍ＿ＶＭ、Ｍ＿ＥＭ）を減少させるとともに前記ロックアップクラッチ（１２）を更に係合解除させることを特徴とする請求項１記載のパワートレイン制御方法。
  3. 前記内燃エンジンのトルク減少開始時点（ｔ＝ｔ０）において前記ロックアップクラッチ（１２）が部分的に係合されている場合に、まず、該ロックアップクラッチ（１２）が伝達可能なトルク（Ｍ＿Ｋ）を、減少する前記内燃エンジン（２）のトルク（Ｍ＿ＶＭ＿ist）により半クラッチ状態となるまで一定に保持し、その後、前記ロックアップクラッチ（１２）を前記内燃エンジン（２）のトルク（Ｍ＿ＶＭ＿ist）に比例して係合解除させることを特徴とする請求項１記載のパワートレイン制御方法。
  4. 前記内燃エンジンのトルク減少開始時点（ｔ＝ｔ０）において前記ロックアップクラッチ（１２）が部分的に係合されている場合に、該ロックアップクラッチ（１２）が伝達可能なトルク（Ｍ＿Ｋ）を、前記比で前記内燃エンジン（２）のトルク（Ｍ＿ＶＭ＿ist）に比例して当該ロックアップクラッチを係合解除させて減少させることを特徴とする請求項１記載のパワートレイン制御方法。
  5. 前記内燃エンジンのトルク減少開始時点（ｔ＝ｔ０）において前記ロックアップクラッチ（１２）が完全に係合解除されている場合に、前記内燃エンジンのトルクが減少している間（ｔ＝ｔ０〜ｔ１）該ロックアップクラッチ（１２）をこの係合解除された状態に保持することを特徴とする請求項１記載のパワートレイン制御方法。
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