JP2011067018A - 変速制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】より確実に変速ショックを抑制することのできる変速制御装置を提供すること。
【解決手段】車両１の動力源として２つのモータジェネレータ１５（ＭＧ１、ＭＧ２）と、それぞれのモータジェネレータ１５の動力の伝達経路に設けられる変速装置と、を備え、変速装置の変速時に、ＭＧ１とＭＧ２とのうち変速装置で変速を行う回転を発生するモータジェネレータ１５ではない方のモータジェネレータ１５であるショック低減側ＭＧのトルクを増大させることでは変速時のショックを抑制できない場合には、変速装置で変速を行う回転を発生するモータジェネレータ１５である変速側ＭＧのトルクを低減して変速する。これにより、現在の車両１の運転状態ではショック低減側ＭＧのトルクを適切に増大することができない場合でも、変速時における変速側ＭＧのトルクの低下分を、ショック低減側ＭＧのトルクによって補うことができ、変速ショックを抑制することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、変速制御装置に関するものである。

一般的に車両は内燃機関や電動機等の動力源で発生する動力を駆動輪に伝達し、伝達された動力によって駆動輪で発生する駆動力によって走行をするが、近年の車両では、複数の動力源を搭載し、それぞれの動力源で異なる車輪を駆動させているものがある。

例えば、特許文献１に記載の車両駆動装置では、車両の走行時における動力源として第１モータと第２モータとの２つのモータを備えており、この２つのモータで発生する動力を、それぞれ異なる車輪に伝達することによって走行可能に設けられている。また、第１モータと第２モータとは、それぞれ別々の変速機に接続されており、この２つのモータと変速機とを独立して制御可能に設けられている。

このように設けられる車両駆動装置では、変速を行う際には、２つの変速機で異なったタイミングで行い、一方の変速機の変速時に、この変速機に接続されるモータの駆動トルクの変化を他方のモータの駆動トルクを調節して、駆動トルクの変化を打ち消し合わせている。これにより、駆動トルクを変化させることなしに、変速を行っている。

特開平６−１０７０４２号公報

しかしながら、動力源で発生する駆動トルクは、動力源の使用時における環境等に応じて、調節量に制限がある場合がある。このため、変速機の変速時における駆動トルクの変化を、変速をする変速機に接続されていない動力源で発生する駆動トルクを変化させ、変速時における駆動トルクの変化を２つの動力源の駆動トルクで打ち消し合わせる場合、この調節量の制限により、適切に打ち消すことができない場合がある。この場合、変速時における変速ショックを効果的に抑制することができない場合があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、より確実に変速ショックを抑制することのできる変速制御装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、この発明に係る変速制御装置は、車両の走行時にそれぞれ異なる車輪に駆動力を発生させることのできる動力源を２つ備えていると共に、前記２つの動力源のうち少なくともいずれか一方の前記動力源で発生する動力の伝達経路には当該動力源で発生した回転を変速する変速装置が設けられている変速制御装置において、前記変速装置の変速時には、前記２つの動力源のうち前記変速装置で変速を行う回転を発生する前記動力源である変速側動力源ではない方の前記動力源であるショック低減側動力源のトルクを増大させることにより変速時のショックを抑制し、前記変速装置の変速時に前記ショック低減側動力源のトルクを増大させることでは変速時のショックを抑制できない場合には、前記変速側動力源のトルクを低減して変速することを特徴とする。

また、上記ハイブリッド車両の駆動装置において、前記変速装置の変速時に前記変速側動力源のトルクを低減する場合には、トルクを徐々に低減しつつ、前記ショック低減側動力源のトルクを徐々に増大させることが好ましい。

また、上記ハイブリッド車両の駆動装置において、前記変速装置は、前記２つの動力源で発生する動力の伝達経路の双方に設けられており、前記変速装置の変速を行う場合には、２つの前記変速装置でタイミングを異ならせて行うと共に、前記２つの動力源で前記変速側動力源と前記ショック低減側動力源とを交互に入れ替えて変速を行うことが好ましい。

本発明に係る変速制御装置は、より確実に変速ショックを抑制することができる、という効果を奏する。

図１は、本発明の実施形態に係る変速制御装置を搭載する車両の概略図である。 図２は、実施形態に係る変速制御装置の処理手順の概略を示すフロー図である。 図３は、変速装置の変速時におけるトルクの制御状態を示す説明図である。 図４は、変形例に係る変速制御装置を搭載する車両の概略図である。

以下に、本発明に係る変速制御装置の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、或いは実質的に同一のものが含まれる。

［実施形態］
図１は、本発明の実施形態に係る変速制御装置を搭載する車両の概略図である。実施形態に係る変速制御装置２を搭載する車両１は、前輪６と後輪７とで別々の駆動ユニット１０によって駆動可能に設けられており、前輪６は第１駆動ユニット２０により駆動可能に設けられ、後輪７は第２駆動ユニット４０により駆動可能に設けられている。これらの第１駆動ユニット２０と第２駆動ユニット４０とは、共に車両１の走行時における動力源としてモータジェネレータ１５を備えている。このモータジェネレータ１５は、車両１に搭載される電源であるバッテリ（図示省略）に充電されている電気によって動力を発生する電動機としての機能と、車両１の走行中に車輪５から伝達される運動エネルギによって作動することによって発電を行う発電機としての機能とを有している。

これらの駆動ユニット１０のうち、第１駆動ユニット２０は、モータジェネレータ１５であるＭＧ１と、第１変速装置２５と、第１差動装置３１と、によって構成されている。このうち、ＭＧ１は、駆動軸２２に複数のドライブギア２３が結合されている。また、第１変速装置２５には、この複数のドライブギア２３に対応して、ドリブンギア２６が複数設けられており、それぞれ複数のドライブギア２３とドリブンギア２６とは、対応するギア同士で噛み合って配設されている。これらのようにドライブギア２３とドリブンギア２６とは、複数の組みになって設けられているが、これらの複数組みのドライブギア２３とドリブンギア２６とは、それぞれ変速比が異なって形成されている。また、第１変速装置２５には、カウンタシャフト２７が設けられており、ドリブンギア２６はカウンタシャフト２７に対して直結しておらず、カウンタシャフト２７に対して相対的に自由に回転することができるように設けられている。

さらに、第１変速装置２５には、複数のドリブンギア２６のうち１つのドリブンギア２６を選択して、この選択したドリブンギア２６とカウンタシャフト２７とを接続させることのできる公知の変速機構２８が設けられている。このため、第１変速装置２５は、変速機構２８によって切り替え可能な変速段を複数有して構成されている。また、カウンタシャフト２７には、ファイナルドライブギア２９が結合されており、このファイナルドライブギア２９は、第１差動装置３１が有するリングギア３２に噛み合って配設されている。

ファイナルドライブギア２９が噛み合うリングギア３２を有する第１差動装置３１は、さらに、リングギア３２と結合し、リングギア３２と一体に回転可能な差動ケース３３を有しており、この差動ケース３３内には、サイドギア（図示省略）や差動ピニオンが配設されている。また、このように設けられる第１差動装置３１には、車両１の左右方向に向かって配設される第１出力軸３４が接続されており、第１出力軸３４には、前輪６が結合されている。

また、第２駆動ユニット４０は、第１駆動ユニット２０と同様の構成となって設けられており、モータジェネレータ１５であるＭＧ２と、第２変速装置４５と、第２差動装置５１と、によって構成されている。このうち、ＭＧ２と第２変速装置４５とは、ＭＧ２の駆動軸４２に結合された複数のドライブギア４３と、第２変速装置４５が有する複数のドリブンギア４６とが噛み合って設けられている。また、第２変速装置４５は、複数のドリブンギア４６のうち１つのドリブンギア４６とカウンタシャフト４７とを接続させることのできる変速機構４８を有しており、これにより、第２変速装置４５は複数の変速段を有している。

また、第２変速装置４５と第２差動装置５１とは、第２変速装置４５のカウンタシャフト４７に結合されているファイナルドライブギア４９と、第２差動装置５１の差動ケース５３に設けられたリングギア５２とが噛み合って設けられている。さらに、このように設けられる第２差動装置５１には、第２出力軸５４が接続されており、第２出力軸５４には、後輪７が結合されている。

このように、実施形態に係る変速制御装置２は、車両１の走行時にそれぞれ異なる車輪５に駆動力を発生させることのできる動力源として、ＭＧ１とＭＧ２との２つのモータジェネレータ１５を備えている。第１変速装置２５や第２変速装置４５は、これらのモータジェネレータ１５で発生する動力の双方の伝達経路に設けられており、モータジェネレータ１５で発生した動力の回転を変速して、車輪５側、即ち第１差動装置３１や第２差動装置５１側に出力可能に設けられている。

また、これらの第１駆動ユニット２０と第２駆動ユニット４０とは、車両１の各部を制御するＥＣＵ（Electronic Control Unit）６０に接続されており、ＥＣＵ６０によって制御可能に設けられている。このＥＣＵ６０は、公知の電子制御装置により構成されており、各種の演算処理を行う処理部６１と、演算結果や演算途中の値等が記憶される記憶部７０と、を有している。このうち、処理部６１は、モータジェネレータ１５の制御を行うＭＧ制御部６２と、第１変速装置２５や第２変速装置４５の変速制御を行う変速制御部６３と、を有している。これにより、このＥＣＵ６０によって、第１駆動ユニット２０が有するＭＧ１の駆動制御と第２駆動ユニット４０が有するＭＧ２の駆動制御、及び第１駆動ユニット２０が有する第１変速装置２５の変速制御と第２駆動ユニット４０が有する第２変速装置４５の変速制御とを行うことができる。また、これらの駆動制御や変速制御は、第１駆動ユニット２０と第２駆動ユニット４０とで、それぞれ独立して行うことができる。

また、ＥＣＵ６０には、運転者が車速を調節する際に操作をするアクセルペダル７５の踏込量を検出可能なアクセルペダルセンサ７６が接続されており、ＥＣＵ６０は、アクセルペダルセンサ７６の検出結果や、その他のセンサ類の検出結果に応じて、駆動ユニット１０を制御する。

この実施形態に係る変速制御装置２は、以上のごとき構成からなり、以下、その作用について説明する。車両１の走行時には、ＭＧ１やＭＧ２で発生した動力が、第１変速装置２５や第２変速装置４５に伝達され、さらに、第１差動装置３１や第２差動装置５１を介して、前輪６や後輪７に伝達される。これにより、前輪６や後輪７で駆動力を発生し、この駆動力によって車両１は走行する。

このように、車両１はモータジェネレータ１５で発生する動力によって走行をするが、その走行時には、アクセルペダルセンサ７６での検出結果等に応じて、ＥＣＵ６０によって駆動ユニット１０を制御することにより、車速や車輪５で発生する駆動力を調節する。例えば、アクセルペダルセンサ７６での検出結果より、アクセルペダル７５が踏み込まれていることが検出された場合、ＥＣＵ６０の処理部６１が有するＭＧ制御部６２からＭＧ１やＭＧ２に対して、動力を増大させる制御信号を送信する。これにより、ＭＧ１やＭＧ２は、動力が増大し、この動力が伝達される前輪６や後輪７で発生する駆動力も増大する。

また、車両１の走行時には、アクセルペダル７５の操作量や車速等に応じて、第１変速装置２５や第２変速装置４５の変速段を切り替える。例えば、現在の車速等に応じてＥＣＵ６０の処理部６１が有する変速制御部６３から第１変速装置２５の変速機構２８に制御信号を送信すると、変速機構２８は制御信号に応じて作動し、複数のドリブンギア２６の中から、１つのドリブンギア２６とカウンタシャフト２７とを接続する。

複数のドリブンギア２６は、それぞれＭＧ１の駆動軸２２に結合される複数のドライブギア２３と噛み合っているが、このように、複数のドリブンギア２６のうち１つのドリブンギア２６がカウンタシャフト２７に接続された場合には、ＭＧ１で発生した動力は、複数のドライブギア２３のうち、カウンタシャフト２７に接続されているドリブンギア２６に噛み合っているドライブギア２３から、ドリブンギア２６に伝達され、このドリブンギア２６からカウンタシャフト２７に伝達される。この場合、カウンタシャフト２７は、他のドリブンギア２６には接続された状態ではないため、ＭＧ１で発生した動力が他のドリブンギア２６に伝達された場合でも、これらのドリブンギア２６からは、カウンタシャフト２７には動力は伝達されない。

このように、１組のドライブギア２３とドリブンギア２６とによってＭＧ１で発生した動力が伝達された場合には、伝達時における回転は、ドライブギア２３とドリブンギア２６との変速比によって、回転が変速してドライブギア２３からドリブンギア２６に伝達され、さらにカウンタシャフト２７に伝達される。ドライブギア２３とドリブンギア２６とによって回転が変速してカウンタシャフト２７に伝達されたＭＧ１からの動力は、カウンタシャフト２７に結合しているファイナルドライブギア２９から、ファイナルドライブギア２９に噛み合っている第１差動装置３１のリングギア３２に伝達され、第１出力軸３４から前輪６に伝達されることにより、前輪６は駆動力を発生する。

また、第１変速装置２５の変速を行う場合には、ＥＣＵ６０から第１変速装置２５の変速機構２８に対して、現在カウンタシャフト２７に接続されているドリブンギア２６とは異なるドリブンギア２６とカウンタシャフト２７とが接続されるように、変速機構２８を作動させる。このように、カウンタシャフト２７に接続されるドリブンギア２６を変更した場合、ＭＧ１で発生した動力は、この変更後のドリブンギア２６と噛み合っているドライブギア２３から、このドリブンギア２６に伝達され、さらにこのドリブンギア２６からカウンタシャフト２７に伝達される。

このように、変速機構２８によって、カウンタシャフト２７に接続されるドリブンギア２６を変更した場合、変更後のドリブンギア２６とドライブギア２３との変速比は、変更前のドリブンギア２６とドライブギア２３との変速比と異なっている。このため、カウンタシャフト２７に接続されるドリブンギア２６を変更して変速を行った場合に、ＭＧ１で発生した動力がカウンタシャフト２７に伝達される場合には、変速を行う前の変速比とは変速比が異なった状態で、動力が伝達される。これにより、ＭＧ１から前輪６に動力が伝達される際における変速比も、変速の前後で変化する。

第１変速装置２５の変速を行う場合には、このように第１変速装置２５の変速機構２８を作動させることにより行うが、第２変速装置４５の変速を行う場合も、同様に行う。即ち、第２変速装置４５の変速を行う場合には、第２変速装置４５の変速機構４８を作動させ、カウンタシャフト４７に接続されるドリブンギア４６を変更することにより行う。これにより、ＭＧ２から後輪７に動力が伝達される際における変速比が、変速の前後で変化する。

また、第１変速装置２５と第２変速装置４５との変速を行う場合は、変速のタイミングを異ならせて行う。つまり、加速中に変速を行う場合には、モータジェネレータ１５で発生する動力を一旦低下させ、モータジェネレータ１５から第１変速装置２５や第２変速装置４５に伝達する動力を一時的に低下させることにより、噛み合うギアの面圧を低下させた状態で変速をする。このため、第１変速装置２５や第２変速装置４５の変速時には、変速をする変速装置から伝達される動力によって駆動力を発生する車輪５の駆動力が一時的に低下するため、第１変速装置２５や第２変速装置４５の変速時には、お互いに他方の駆動ユニット１０で駆動力を補うことにより、変速時における駆動力の変化を抑制する。

例えば、第１変速装置２５と第２変速装置４５との変速を行う際に、変速のタイミングを異ならせて、第１変速装置２５から先に変速を行う場合について説明すると、第１変速装置２５の変速を行う場合には、まず、第１駆動ユニット２０が有するＭＧ１で発生する動力を一時的に低減させる。この場合、ＭＧ１で低下させた動力と同程度分、ＭＧ２の動力を増大させ、この状態で、第１変速装置２５の変速を行う。第１変速装置２５の変速が終了した後は、ＭＧ１及びＭＧ２の動力を元の大きさに戻す。

第２変速装置４５の変速は、このように第１変速装置２５の変速が終了した後に行うが、第２変速装置４５の変速を行う場合には、第１変速装置２５の変速時と同様の制御を行う。即ち、第２変速装置４５の変速を行う場合は、ＭＧ２で発生させる動力を一時的に低下させ、その分ＭＧ１の動力を増大させた状態で変速を行い、変速が終了した後、ＭＧ１とＭＧ２の動力を元の大きさに戻す。

これらのように、第１変速装置２５と第２変速装置４５の変速を行う場合は、双方の変速装置で変速タイミングを異ならせると共に、変速をする側の駆動ユニット１０である変速ユニットで発生し、車輪５に駆動力を発生させるトルクである駆動トルクの低下分を、他方の駆動ユニット１０であるショック低減ユニットによって補う。例えば、第１変速装置２５の変速を行う場合には、第１駆動ユニット２０が変速ユニットになり、第２駆動ユニット４０がショック低減ユニットになり、第１変速装置２５の変速時における第１駆動ユニット２０の駆動トルクの低下分を、第２駆動ユニット４０の駆動トルクによって補う。これにより、変速装置の変速時に発生する駆動トルクの変化を低減し、変速ショックを抑制する。つまり、変速装置の変速時には、ＭＧ１とＭＧ２との２つのモータジェネレータ１５のうち、変速装置で変速を行う回転を発生するモータジェネレータ１５ではない方のモータジェネレータ１５であるショック低減側ＭＧのトルクを増大させることにより、変速時のショックを抑制する。このショック低減側ＭＧは、ショック低減側動力源として設けられており、ショック低減ユニットのモータジェネレータ１５になっている。

ここで、車両１の走行時には、運転状態によってモータジェネレータ１５で発生している動力の大きさが異なっており、また、モータジェネレータ１５で発生可能な動力の大きさも、車両１の走行状態によって変化する場合がある。このため、変速ユニットが有する変速装置の変速時に低下する駆動トルクを、ショック低減ユニットの駆動トルクを増大させることによって補う場合におけるモータジェネレータ１５の動力の余裕分は、運転状態によって異なっている。従って、変速ユニットの駆動トルクの低下分を、ショック低減ユニットのモータジェネレータ１５の動力を増大させることによって補う場合、運転状態によっては、変速ユニットの駆動トルクの低下分を、ショック低減ユニットのモータジェネレータ１５の動力の増大によって補うことができない場合がある。つまり、運転状態によっては、現在の状態において可能なショック低減ユニットのモータジェネレータ１５の動力の増大量では、変速ユニットの変速装置の変速時における変速ユニットの駆動トルクの低下分を、補うことができない場合がある。

この場合、変速ショックを効果的に抑制することができなくなるため、このような場合には、変速ユニットの変速装置の変速を禁止する、または、変速点を変更する。さらに、変速ユニットの変速装置の変速点を変更しても、ショック低減ユニットのモータジェネレータ１５の動力の増大量では、変速ユニットの変速装置の変速時における変速ユニットの駆動トルクの低下分を、補うことができない場合には、モータジェネレータ１５で発生する動力を補正することによって変速ショックを低減する制御であるショック補正制御を行う。

このショック補正制御では、変速装置の変速時に駆動トルクを低減する際に、ショック低減ユニットでこの低減する駆動トルクを補うことができる程度に、変速ユニットの駆動トルクを低減させた後、変速を行う。つまり、変速装置の変速時にショック低減側ＭＧのトルクを増大させることでは変速時のショックを抑制できない場合には、２つのモータジェネレータ１５のうち、変速装置で変速を行う動力を発生するモータジェネレータ１５である変速側ＭＧのトルクを、通常の変速時よりも低減した状態で、変速を行う。この変速側ＭＧは、変速側動力源として設けられており、変速ユニットのモータジェネレータ１５になっている。

また、このように変速装置の変速時に変速側ＭＧのトルクを低減する場合には、急激には低減せず、トルクを徐々に低減する。また、ショック補正制御において、変速装置の変速時に変速側ＭＧのトルクを低減し、ショック低減側ＭＧのトルクを増大させる場合には、変速側ＭＧのトルクを徐々に低減しつつ、ショック低減側ＭＧのトルクを徐々に増大させる。即ち、第１駆動ユニット２０と第２駆動ユニット４０との両ユニットで発生するトルクの合計値が要求トルクになるように制御しながら、徐々にトルク分担をユニット間で受け渡す。これらにより、要求トルクを維持しつつ、変速ユニットの変速装置の変速時に低下する変速ユニットの駆動トルクの低下分を、現在の運転状態では大きく増大できないショック低減ユニットのモータジェネレータ１５が発生する動力によって補い、変速ショックを抑制する。

また、実施形態に係る変速制御装置２では、変速装置は、２つのモータジェネレータ１５で発生する動力の伝達経路の双方に設けられており、変速装置の変速を行う場合には、２つの変速装置でタイミングを異ならせて行うが、この場合、２つのモータジェネレータ１５で、変速側ＭＧとショック低減側ＭＧとを交互に入れ替えて変速を行う。即ち、２つの変速装置の変速を行う場合には、第１変速装置２５と第２変速装置４５とで異なるタイミングで行い、駆動ユニット１０を変速ユニットとショック低減ユニットとで交互に入れ替えて、上述した変速制御を行う。このため、例えば、予めＥＣＵ６０の記憶部７０に記憶され、第１変速装置２５や第２変速装置４５の変速タイミングを判断する際に用いる変速比を、第１変速装置２５と第２変速装置４５とで異ならせることによって、第１変速装置２５と第２変速装置４５とが同時に変速することを禁止し、第１変速装置２５と第２変速装置４５とで異なるタイミングで変速を行う。

図２は、実施形態に係る変速制御装置の処理手順の概略を示すフロー図である。図３は、変速装置の変速時におけるトルクの制御状態を示す説明図である。次に、実施形態に係る変速制御装置２の制御方法、即ち、当該変速制御装置２の処理手順の概略について説明する。なお、以下の処理は、第１変速装置２５や第２変速装置４５の変速を行う場合の処理手順になっており、車両１の運転時に各部を制御する際に、所定の期間ごとに呼び出されて実行する。実施形態に係る変速制御装置２の処理手順では、まず、変速中であるか否かを判定する（ステップＳＴ１０１）。この判定は、ＥＣＵ６０の処理部６１が有する変速制御部６３で行い、変速制御部６３は、第１変速装置２５の変速機構２８を作動させていたり、第２変速装置４５の変速機構４８を作動させていたりするか否かを判定することにより、変速中であるか否かを判定する。即ち、第１変速装置２５や第２変速装置４５の変速機構２８、４８が作動中である場合には、現在変速中であると判定する。

変速中であるか否かの判定（ステップＳＴ１０１）により、現在は変速中ではないと判定された場合には、次に、変速要求が有るか否かを判定する（ステップＳＴ１０２）。この判定は、現在の車速と、アクセルペダルセンサ７６で検出されるアクセルペダル７５の踏み込み量であるアクセル開度、及び第１変速装置２５や第２変速装置４５の現在の変速段に基づいて、変速制御部６３によって行われる。具体的には、車速とアクセル開度に対する変速段や変速タイミングが予め設定されてマップとしてＥＣＵ６０の記憶部７０に記憶されており、変速制御部６３で現在の車速やアクセル開度をこのマップに当てはめることにより、変速要求があるか否かを判定する。

現在の車両１の運転状態に基づいて変速要求があるか否かの判定を行い（ステップＳＴ１０２）、変速要求は無いと判定された場合には、通常の走行制御を行う（ステップＳＴ１０３）。即ち、この場合は変速制御部６３による変速制御は行わずに、ＭＧ制御部６２で、アクセル開度等に応じてモータジェネレータ１５の動力制御を行う。この場合、例えばショック低減ユニットは、要求トルクを実現する駆動トルクのうち、当該ショック低減ユニットで受け持つ駆動トルクである通常時出力トルクＴｕｏを出力する。このようにして走行制御を行った後は、この処理手順から抜け出る。

これらに対し、変速中であるか否かの判定（ステップＳＴ１０１）により、現在変速中であると判定された場合、または、変速要求があるか否かの判定（ステップＳＴ１０２）により、変速要求が有ると判定された場合には、次に、ショック補正制御が必要であるか否かの判定を行う（ステップＳＴ１０４）。つまり、第１変速装置２５と第２変速装置４５との変速を行う場合は、双方の変速装置で変速のタイミングを異ならせ、変速ユニットで発生する一時的な駆動トルクの低下分をショック低減ユニットの駆動トルクで補うことにより、変速ショックを抑制するが、この場合、ショック低減ユニットのモータジェネレータ１５の動力を増大させることによって、変速ユニットの駆動トルクの低下分を補う。このため、ショック低減ユニットのモータジェネレータ１５は、変速ユニットの駆動トルクの低下分を補うことができる動力を発生させることができるか否かを、変速制御部６３で判断する。

変速制御部６３で、この判断を行う場合には、アクセルペダルセンサ７６で検出したアクセル開度に基づいて運転者の要求トルクを算出し、変速ユニットでの変速時に変速ユニットの駆動トルクを低下させた場合に、低下させた変速ユニットの駆動トルクとショック低減ユニットの駆動トルクとを合わせた際に、要求トルクを実現できるか否かにより判断をする。つまり、変速ユニットの変速装置の変速時に低下させる変速ユニットの駆動トルクの低下分を、補うことができる大きさの駆動トルクであるショック低減トルクＴｓｄを、現在のショック低減ユニットで実現できるか否かにより、ショック補正制御が必要であるか否かの判定を行う。

具体的には、駆動トルクを低下させた場合における変速ユニットの当該駆動トルクと、ショック低減ユニットの駆動トルクとを合わせた際に、要求トルクを実現できる大きさまでショック低減ユニットの駆動トルクを増大させることが可能になるまで、ショック低減ユニットのモータジェネレータ１５の動力を増大させることができるか否かにより判断する。この判断を行う場合には、変速制御部６３は、ショック低減ユニットのモータジェネレータ１５の温度や変速装置を潤滑する潤滑油の温度、バッテリの充電状態やバッテリの温度、モータジェネレータ１５の制御時に用いるインバータ（図示省略）の温度等の車両１の運転状態も用いて判断をする。

この判断により、現在の運転状態において、変速ユニットの駆動トルクと合わせて要求トルクを実現可能な大きさまでショック低減ユニットの駆動トルクを増大させることができるまで、ショック低減ユニットのモータジェネレータ１５の動力を増大させることができると判断した場合には、ショック補正制御は必要ないとの判定を行う。これに対し、現在の運転状態において、ショック低減ユニットのモータジェネレータ１５の動力を、この大きさまで増大させることができないと判断した場合には、ショック補正制御が必要であるとの判定を行う。

ショック補正制御が必要であるか否かの判定（ステップＳＴ１０４）により、ショック補正制御は必要ないと判定された場合は、通常の変速制御を行う（ステップＳＴ１０５）。つまり、第１変速装置２５と第２変速装置４５との変速を行う際に、双方の変速のタイミングを異ならせ、さらに、変速ユニットの駆動トルクの低下分を、ショック低減ユニットの駆動トルクを増大させることにより補う。これらを交互に行うことにより、変速ショックを抑制しつつ、第１変速装置２５と第２変速装置４５との双方の変速装置の変速を行う。このように、通常の変速制御を実行した後は、この処理手順から抜け出る。

これに対し、ショック補正制御が必要であるか否かの判定（ステップＳＴ１０４）により、ショック補正制御が必要であると判定された場合は、ショック低減ユニットで出力可能な駆動トルクを演算する（ステップＳＴ１０６）。この演算は、ショック低減ユニットのモータジェネレータ１５の現在の温度等の現在の運転状態において、このモータジェネレータ１５で発生させることのできる動力を算出し、算出したモータジェネレータ１５の動力に基づいて、現在の運転状態で出力可能なショック低減ユニットの駆動トルクである出力可能駆動トルクＴｏｐを演算する。

次に、徐変時間と徐変目標トルクとを決定する（ステップＳＴ１０７）。この決定は、現在の運転状態に基づいて算出した、ショック低減ユニットで出力可能な駆動トルクに基づいて決定する。つまり、変速ユニットが有する変速装置の変速時に変速ユニットの駆動トルクを低減した場合に、ショック低減ユニットで出力可能な駆動トルクで、この低減した分の駆動トルクを補うことにより変速ショックを低減することができる程度まで低下させた変速ユニットの駆動トルクを算出する。このように算出した変速ユニットの駆動トルクを、徐変目標トルクＴｒｔとして決定する。

さらに、変速ユニットの駆動トルクを徐変目標トルクＴｒｔまで低下させる場合に、駆動トルクが急激に低下することに起因して運転者が違和感を覚えないように、徐々に駆動トルクを低下させるために、変速ユニットの駆動トルクを現在の駆動トルクから徐変目標トルクＴｒｔまで低下させる時間である徐変時間Ｔｍｓ（図３、ａ〜ｂ）を決定する。

次に、徐変トルクの指示をする（ステップＳＴ１０８）。ここでいう徐変トルクＴｒｓとは、変速ユニットで発生する駆動トルクを、徐変時間Ｔｍｓをかけて徐変目標トルクＴｒｔまで低下させる大きさのトルクになっている。変速制御部６３は、徐変時間Ｔｍｓと徐変目標トルクＴｒｔとに基づいて徐変トルクＴｒｓを算出し、変速ユニットに対して、この徐変トルクＴｒｓを発生するように指示をする（図３、ａ〜ｂ）。

次に、モータジェネレータ１５の回転数のフィードバックを開始する（ステップＳＴ１０９）。つまり、変速ユニットのモータジェネレータ１５の回転数をフィードバックすることにより、このモータジェネレータ１５に、現在の回転数において徐変トルクを発生させる。

次に、駆動ユニット１０のトルク移行制御を行う（ステップＳＴ１１０）。詳しくは、変速制御部６３で変速ユニットとショック低減ユニットとの駆動トルクの制御を行い、変速ユニットで発生する駆動トルクを低下させつつ、ショック低減ユニットで発生する駆動トルクを増大させる。即ち、駆動ユニット１０のトルクの移行時に低下させる変速ユニットの駆動トルクである変速側移行トルクＴｓｃの低下の割合と、増大させるショック低減ユニットの駆動トルクであるショック低減側移行トルクＴｓｓの増大の割合とを同程度にすることにより、駆動ユニット１０全体で発生するトルクは維持しつつ、発生する駆動トルクの割合を変速ユニットからショック低減ユニットに移行する（図３、ｂ〜ｃ）。

次に、変速時トルク補正制御を行う（ステップＳＴ１１１）。つまり、変速ユニットで発生する駆動トルクを、ショック低減ユニットによって現在の運転状態で発生可能な駆動トルクによって補うことができる大きさのトルクである変速側補正トルクＴｃｃまで低下させ、ショック低減ユニットで発生する駆動トルクを、現在の運転状態で発生可能な大きさのトルクである出力可能駆動トルクＴｏｐまで増大させる。これにより、変速ユニットが有する変速装置の変速時に、駆動ユニット１０全体で発生する駆動トルクを、変速ショックが大きくなり過ぎない程度の駆動トルクであるユニット補正トルクＴｃｄに維持し、駆動トルクの補正を行う（図３、ｃ〜ｄ）。

次に、変速ユニットの駆動トルクを決定する（ステップＳＴ１１２）。ここで決定をする駆動トルクは、変速ユニットの変速が完了した後、変速時に低下させた変速ユニットを再び増大させる際の駆動トルクになっている。変速ユニットが有する変速装置の変速が完了した後は、変速制御部６３は、変速時に低下させた変速ユニットの駆動トルクを増大させた際に、トルクが急激に増大することに起因してショックが発生しない程度の大きさの駆動トルクを、変速後の変速ユニットの目標駆動トルクである変速後目標トルクＴａｃとして演算して決定する。

次に、駆動ユニット１０のトルク移行制御を行う（ステップＳＴ１１３）。この駆動トルクの移行は、変速ユニットの変速時における駆動ユニットのトルク移行制御（ステップＳＴ１１０）と同様に、変速制御部６３で変速ユニットとショック低減ユニットとの駆動トルクの制御を行うことにより、駆動トルクの移行を行う。即ち、変速時に低下させた変速ユニットの駆動トルクは、変速後は変速後目標トルクＴａｃまで増大させ、変速ユニットの変速時に増大させたショック低減ユニットの駆動トルクは、変速後は低下させる、或いは、元の大きさに戻す。このように、変速後に増大させる変速ユニットの駆動トルクである変速側移行トルクＴｓｃの増大の割合と、変速後に低下させるショック低減ユニットの駆動トルクであるショック低減側移行トルクＴｓｓの低下の割合とを同程度にすることにより、変速ユニットとショック低減ユニットとの駆動トルクの合計値は要求トルクを維持しつつ、発生する駆動トルクの割合をショック低減ユニットから変速ユニットに移行する（図３、ｄ〜ｅ）。

次に、徐変トルクの指示を行う（ステップＳＴ１１４）。この場合における徐変トルクＴｒｓは、変速ユニットで発生する駆動トルクを、駆動トルクの移行を行った状態の大きさ、即ち、変速後目標トルクＴａｃから、現在の車両１の運転状態に適した大きさまで増大させる際のトルクになっている。変速制御部６３は、変速ユニットが有する変速装置の変速が完了し、変速ユニットの変速時に低減させた変速ユニットの駆動トルクを増大させて駆動トルクの割合をショック低減ユニットから変速ユニットに移行した後は、変速ユニットで発生する駆動トルクを、さらに、車両１の運転に適した大きさに増大させる。その際に、変速制御部６３は、車輪５で発生する駆動力が急激に変化することに起因して、運転者が違和感を覚えないように、駆動トルクを徐々に変化させるトルクである徐変トルクＴｒｓを指示することによって駆動トルクを増大させる（図３、ｅ〜ｆ）。

なお、この場合における徐変トルクＴｒｓは、変化の割合を、変速ユニットの変速時において変速ユニットの駆動トルクを低下させる際の徐変トルクＴｒｓ（ステップＳＴ１０８参照）の変化の割合と同程度にすることによって、変化の割合を決定してもよい。変速制御部６３は、変速ユニットに対して徐変トルクＴｒｓを指示することにより、変速ユニットで発生する駆動トルクを、ショック低減ユニットで発生する駆動トルクと合わせて要求トルクを実現できる大きさにし、車両１の運転に適した大きさまで増大させる。このように、変速ユニットの変速後に変速ユニットで発生させる駆動トルクを車両１の運転に適した大きさまで増大させた後は、この処理手順から抜け出る。

以上の変速制御装置２は、変速装置の変速時に、ショック低減側ＭＧのトルクを増大させることでは変速時のショックを抑制できない場合には、変速側ＭＧのトルクを低減して変速するので、現在の車両１の運転状態ではショック低減側ＭＧのトルクを適切に増大することができない場合でも、変速時における変速側ＭＧのトルクの低下分を、ショック低減側ＭＧのトルクによって補うことができる。この結果、より確実に変速ショックを抑制することができる。

また、変速装置の変速時に駆動ユニット１０間でトルクの移行を行う場合には、変速側ＭＧのトルクを徐々に低減しつつ、ショック低減側ＭＧのトルクを徐々に増大させるので、運転者に違和感を与えることなく、駆動ユニット１０全体で発生する駆動トルクを確保することができる。この結果、より確実に変速ショックを抑制することができ、また、変速後におけるトルクの応答遅れを抑制することができ、変速後の駆動力を確保できる。

また、変速装置の変速時に、ショック低減側ＭＧのトルクを増大させることでは変速時のショックを抑制できない場合に、変速側ＭＧのトルクを低減する場合には、トルクを徐々に低減するので、車両１全体の駆動トルクの段差を抑制することができる。この結果、変速時の運転者の違和感を抑制できる。

また、変速装置の変速を行う場合には、第１変速装置２５と第２変速装置４５とでタイミングを異ならせて行い、さらに、２つのモータジェネレータ１５で変速側ＭＧとショック低減側ＭＧとを交互に入れ替えて、第１変速装置２５と第２変速装置４５との変速を交互に行う。これにより、２つのモータジェネレータ１５の動力の伝達経路に、それぞれ変速装置が設けられている場合でも、いずれの変速装置の変速時でも、変速時における変速側ＭＧのトルクの低下分を、ショック低減側ＭＧのトルクによって補うことができる。この結果、より確実に変速ショックを抑制することができる。

また、車両１の走行時の動力源として、独立して制御可能なモータジェネレータ１５を２つ設けているため、変速時における変速ショックを低減する場合には、これらのモータジェネレータ１５をそれぞれ制御することによって、任意に駆動トルクの移行時間を制御することができる。この結果、より確実に変速ショックを抑制することができる。

図４は、変形例に係る変速制御装置を搭載する車両の概略図である。なお、実施形態に係る変速制御装置２では、変速装置は、第１駆動ユニット２０と第２駆動ユニット４０との双方の駆動ユニット１０に設けられているが、変速装置は、駆動ユニット１０の双方には設けられていなくてもよい。変速装置は、例えば図４に示すように、第１駆動ユニット２０にのみ設けられていてもよい。この場合、第２駆動ユニット８０には、変速装置ではなく、減速装置８１が設けられる。この減速装置８１では、ＭＧ２の駆動軸４２に結合されているドライブギア４３に噛み合うドリブンギア８２は、当該減速装置８１が有するカウンタシャフト８３に結合されている。このカウンタシャフト８３には、実施形態に係る変速制御装置２に設けられる第２変速装置４５が有するカウンタシャフト４７と同様に、第２差動装置５１が有するリングギア５２に噛み合うファイナルドライブギア８４が結合されている。

このため、ＭＧ２で発生した動力は、ＭＧ２のドライブギア４３から減速装置８１のドリブンギア８２に伝達され、減速装置８１に入力される。減速装置８１に入力されたＭＧ２の動力は、入力時にドライブギア４３とドリブンギア８２との減速比に応じて回転数が減速された状態で入力される。このように減速装置８１に入力されたＭＧ２の動力は、ファイナルドライブギア８４から第２差動装置５１に出力される。これにより、ＭＧ２で発生した動力は、後輪７に伝達され、後輪７で駆動力を発生する。

また、第２駆動ユニット８０が、変速装置を有しない場合でも、第１駆動ユニット２０の第１変速装置２５の変速時に、第１駆動ユニット２０で発生する駆動トルクが低下する場合には、第２駆動ユニット８０で発生する駆動トルクを増大させ、第１変速装置２５の変速時に低下する第１駆動ユニット２０の駆動トルクの低下分を、第２駆動ユニット８０の駆動トルクで補う。これにより、第１変速装置２５の変速時に発生する変速ショックを、第２駆動ユニット８０の駆動トルクで補う。

このように、第２駆動ユニット８０に変速装置が設けられていない場合でも、第１駆動ユニット２０が有する第１変速装置２５の変速時に発生する変速ショックを、第２駆動ユニット８０の駆動トルクで補うため、この場合は、第１駆動ユニット２０は、常に変速ユニットになり、第２駆動ユニット８０は、常にショック低減ユニットになる。同様に、この場合は、ＭＧ１は常に変速側ＭＧになり、ＭＧ２は常にショック低減側ＭＧになる。

第２駆動ユニット８０は、このようにショック低減ユニットとして設けられるため、第１変速装置２５の変速時に、第２駆動ユニット８０で増大する駆動トルクによって変速ショックを効果的に抑制することができない場合には、第２駆動ユニット８０の駆動トルクの増大量で変速ショックを低減できる程度まで、第１駆動ユニット２０で発生する駆動トルクを低減する。

これにより、第１変速装置２５の変速時に、ＭＧ２のトルクを増大させることでは変速時のショックを抑制できない場合には、ＭＧ１のトルクを低減して変速するので、現在の車両１の運転状態ではＭＧ２のトルクを適切に増大することができない場合でも、変速時におけるＭＧ１のトルクの低下分を、ＭＧ２のトルクによって補うことができる。このように、２つの動力源のうち、少なくとも一方の動力源の動力の伝達経路に変速装置が設けられている場合において、これらの制御を行うことにより、より確実に変速ショックを抑制することができる。

なお、この変形例に係る変速制御装置２では、変速ユニットとして設けられる第１駆動ユニット２０は、前輪６の駆動トルクを伝達可能に設けられており、ショック低減ユニットとして設けられる第２駆動ユニット８０は、後輪７の駆動トルクを伝達可能に設けられているが、変速装置が、２つのうちいずれか一方の駆動ユニット１０にのみ設けられる場合には、これ以外の構成でもよい。変速ユニットとショック低減ユニットが駆動トルクを伝達する車輪５は、上述した形態にとらわれない。

また、上述した変速制御装置２では、２つの動力源としてモータジェネレータ１５が用いられているが、動力源はエンジンなど、モータジェネレータ１５以外のものでもよく、また、２つの動力源は、それぞれ異なる種類の動力源であってもよい。

また、駆動ユニット１０には、動力源で発生した動力の伝達経路に、クラッチなどの動力切り離し機構を備え、動力源で発生した動力の、車輪５への伝達や遮断を切り替え可能に設けてもよい。この場合、この駆動ユニット１０がショック低減ユニットになる場合には、発進時や急旋回時等の４輪駆動を必要とする条件に加えて、変速ユニットが備える変速装置の変速時にも、事前に動力切り離し機構を結合させる。これにより、変速中は運転者の要求トルクを満足させるようにショック低減ユニットが駆動トルクを発生し、変速ユニットの駆動力抜けを補う。

また、ショック低減ユニットには、モータジェネレータ１５等の動力源の出力を変えても、車輪５に伝達する駆動トルクを任意に設定可能になるように、エネルギを蓄えたり放出したりすることが可能な要素であるトルク調節要素を設けて、このトルク調節要素によって、変速ユニットの変速時のトルクの低下を補ってもよい。例えば、トルク調節要素として、フライホイール等の運動力蓄積装置を設けたり、油圧蓄積装置を設けたり、動力源が電動機の場合は電池力を増大できるバッテリを設けたりして、これらの要素から出力されるエネルギを利用することにより、変速時のトルクの低下を補ってもよい。

また、２つの駆動ユニット１０は、それぞれにモータジェネレータ１５等の動力源が設けられているため、変速ユニット、若しくはショック低減ユニットのいずれか一方の駆動ユニット１０が正常の作動していない場合には、もう一方の駆動ユニット１０で退避走行を実施してもよい。この場合、運転者に故障を伝える警告灯等を使用して、駆動力または車速の制限を知らせるのが好ましい。

また、変速装置が、一方の駆動ユニット１０にのみしか設けられていない場合（図４参照）には、低車速時は、ショック低減ユニットのみで走行してもよい。つまり、低車速で要求トルクが小さい場合には、ショック低減ユニットのみで走行し、発進時や要求トルクが大きい場合には、変速ユニットとショック低減ユニットとを併用して走行してもよい。この場合、ショック低減ユニットの使用トルク範囲は、変速ユニットの変速時等の一時的なアップトルクではなく、長期的に使用可能なトルク範囲とする。つまり、使用トルクの最大値を下げた状態で走行をする。

以上のように、本発明に係る変速制御装置は、複数の動力源を有し、それぞれの動力源で異なる車輪に駆動力を発生させる車両に有用であり、特に、変速ショックの低減を図る場合に適している。

１ 車両
２ 変速制御装置
５ 車輪
６ 前輪
７ 後輪
１０ 駆動ユニット
１５ モータジェネレータ
２０ 第１駆動ユニット
２５ 第１変速装置
３１ 第１差動装置
４０、８０ 第２駆動ユニット
４５ 第２変速装置
５１ 第２差動装置
６０ ＥＣＵ
６１ 処理部
６２ ＭＧ制御部
６３ 変速制御部
７０ 記憶部
７５ アクセルペダル
７６ アクセルペダルセンサ
８１ 減速装置

Claims (3)

1. 車両の走行時にそれぞれ異なる車輪に駆動力を発生させることのできる動力源を２つ備えていると共に、前記２つの動力源のうち少なくともいずれか一方の前記動力源で発生する動力の伝達経路には当該動力源で発生した回転を変速する変速装置が設けられている変速制御装置において、
   前記変速装置の変速時には、前記２つの動力源のうち前記変速装置で変速を行う回転を発生する前記動力源である変速側動力源ではない方の前記動力源であるショック低減側動力源のトルクを増大させることにより変速時のショックを抑制し、前記変速装置の変速時に前記ショック低減側動力源のトルクを増大させることでは変速時のショックを抑制できない場合には、前記変速側動力源のトルクを低減して変速することを特徴とする変速制御装置。
2. 前記変速装置の変速時に前記変速側動力源のトルクを低減する場合には、トルクを徐々に低減しつつ、前記ショック低減側動力源のトルクを徐々に増大させることを特徴とする請求項１に記載の変速制御装置。
3. 前記変速装置は、前記２つの動力源で発生する動力の伝達経路の双方に設けられており、前記変速装置の変速を行う場合には、２つの前記変速装置でタイミングを異ならせて行うと共に、前記２つの動力源で前記変速側動力源と前記ショック低減側動力源とを交互に入れ替えて変速を行うことを特徴とする請求項１または２に記載の変速制御装置。

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