JP2012116350A - Shift transmission controller of hybrid electric vehicle - Google Patents

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真弓 下郷
Kunio Sakata
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a shift transmission controller of a hybrid electric vehicle which suppresses an increase of a fuel consumption amount and a noise generation, due to an engine blowing-up control according to the situation where a preshift request of a second gear mechanism and a traveling mode switching request are generated in tandem.SOLUTION: The shift transmission controller stands by until a switching request of the traveling mode to a traveling to use both an engine and a motor is made, when the preshift request to an even-numbered gear mechanism G2 is made during a traveling only by the motor (S2, 4). When the connection request for the traveling mode is made (S6: Yes), an inner clutch C1 is connected, a driving power of the engine is increased, while a driving power of the motor 3 is being decreased to zero (S8, 10), the preshift is executed to the even-numbered gear mechanism G2, while an instantaneous interruption of driving force of the motor 3 is prevented (S12), and at the same time the switching of the traveling mode to use both the engine and the motor, is completed (S14).

Description

本発明はハイブリッド電気自動車の変速制御装置に係り、詳しくは、動力伝達を行いながら次に予測される変速段に予め切り換えることにより、変速時においても連続的に動力伝達可能なデュアルクラッチ式変速機を備えたハイブリッド電気自動車の変速制御装置に関する。   The present invention relates to a shift control device for a hybrid electric vehicle. More specifically, the present invention relates to a dual clutch transmission capable of continuously transmitting power even at the time of shifting by switching to a predicted gear position in advance while transmitting power. The present invention relates to a shift control device for a hybrid electric vehicle including

車両に搭載される変速機として、平行に設けられた入力軸と出力軸との間に複数の変速段を構成したいわゆる平行軸式の変速機が知られている。平行軸式の変速機において変速段の切換を行う場合、同一の入力軸上で2つの変速段が同時に選択された状態とすることはできないため、その時点で選択されている変速段のギヤ抜き操作を行った後に、次の変速段のギヤ入れ操作を行う。   As a transmission mounted on a vehicle, a so-called parallel shaft type transmission in which a plurality of shift stages are configured between an input shaft and an output shaft provided in parallel is known. When switching gears in a parallel shaft type transmission, two gears cannot be selected at the same time on the same input shaft. After performing the operation, the gear setting operation for the next gear stage is performed.

しかしながら、このような変速段の切換を行う際にはエンジンなどの動力源から変速装置への駆動力伝達が一時的に遮断されるため、運転者がアクセルペダルを踏んでいても駆動輪への連続的な駆動力伝達が行われず、運転フィーリングが悪化するという問題点があった。
そこで、このような問題点を解決するため、例えば、エンジンに対して内外2重に配設したインナクラッチ及びアウタクラッチをそれぞれ接続し、インナクラッチに複数の変速段を構成する第1歯車機構を接続すると共に、アウタクラッチに複数の変速段を構成する第2歯車機構に接続した、いわゆるデュアルクラッチ式変速機が開発されている。
However, when such a shift stage is switched, transmission of driving force from a power source such as an engine to the transmission is temporarily interrupted, so even if the driver steps on the accelerator pedal, There is a problem that driving force is not continuously transmitted and driving feeling is deteriorated.
Therefore, in order to solve such a problem, for example, a first gear mechanism that connects an inner clutch and an outer clutch arranged in an inner and outer double to the engine, respectively, and configures a plurality of shift stages in the inner clutch is provided. A so-called dual clutch transmission has been developed that is connected to the outer gear and connected to a second gear mechanism that forms a plurality of shift speeds.

このデュアルクラッチ式変速機では、例えば第1歯車機構の何れかの変速段が選択されてエンジンの駆動力がインナクラッチを介して伝達されているときには、アウタクラッチが切断されることによって、第2歯車機構にはエンジンからの駆動力が伝達されないようになっている。このとき第2歯車機構において次に予測される次変速段に予め切り換え(以下、この操作をプレシフトという)、シフトマップに基づき変速段の切換指示があるとインナクラッチを切断していきながらアウタクラッチを接続していくことにより、駆動輪への動力伝達を連続的に行うようにして運転フィーリングを改善している。   In this dual clutch type transmission, for example, when one of the gear stages of the first gear mechanism is selected and the driving force of the engine is transmitted via the inner clutch, the outer clutch is disengaged and the second clutch The driving force from the engine is not transmitted to the gear mechanism. At this time, the second gear mechanism switches in advance to the next predicted next gear position (hereinafter, this operation is referred to as pre-shift), and if there is a gear position switching instruction based on the shift map, the outer clutch By connecting the, the driving feeling is improved by continuously transmitting power to the drive wheels.

このデュアルクラッチ式変速機は、エンジン及び電動機の駆動力を任意に駆動輪に伝達可能なパラレル型ハイブリッド電気自動車にも採用されている。例えば特許文献1に記載されたハイブリッド電気自動車では、アウタクラッチの外周側に電動機を配設し、その電動機の駆動力を第2歯車機構に伝達している。   This dual clutch transmission is also used in a parallel hybrid electric vehicle that can arbitrarily transmit the driving force of an engine and an electric motor to driving wheels. For example, in the hybrid electric vehicle described in Patent Document 1, an electric motor is disposed on the outer peripheral side of the outer clutch, and the driving force of the electric motor is transmitted to the second gear mechanism.

このように構成したデュアルクラッチ式変速機において電動機単独で走行する場合には、インナクラッチ及びアウタクラッチを共に切断し、第2歯車機構の何れかの変速段を選択する。エンジンからの駆動力は第1歯車機構にも第2歯車機構にも伝達されなくなり、電動機の駆動力は第2歯車機構の変速段を介して駆動輪側に伝達される。   In the dual clutch transmission configured as described above, when the electric motor travels alone, both the inner clutch and the outer clutch are disconnected, and one of the second gear mechanisms is selected. The driving force from the engine is not transmitted to either the first gear mechanism or the second gear mechanism, and the driving force of the electric motor is transmitted to the driving wheel side through the gear stage of the second gear mechanism.

特開2009−035168号公報JP 2009-035168 A

上記のようにハイブリッド電気自動車に備えられたデュアルクラッチ式変速機は、その構造上、電動機をアウタクラッチの出力側に配設せざるを得ないことから、結果として電動機の駆動力は常に第2歯車機構に伝達される。
第2歯車機構を次変速段に切り換えるには、同期装置を利用したギヤ入れ操作やギヤ抜き操作を実行する必要があるが、これらのギヤ入れ操作やギヤ抜き操作のためには第2歯車機構の動力伝達を中断する必要がある。このため、特許文献1に記載された技術では、次変速段への切換に際して第2歯車機構の動力伝達を中断すべく、電動機の駆動力を一旦0まで減少させる制御を要する。
As described above, the dual clutch transmission provided in the hybrid electric vehicle has a structure in which the electric motor must be disposed on the output side of the outer clutch, and as a result, the driving force of the electric motor is always the second. It is transmitted to the gear mechanism.
In order to switch the second gear mechanism to the next gear position, it is necessary to execute gear-engaging operation and gear-releasing operation using a synchronizer. For these gear-engaging operation and gear-releasing operation, the second gear mechanism is used. It is necessary to interrupt the power transmission. For this reason, in the technique described in Patent Document 1, it is necessary to perform control for once reducing the driving force of the motor to 0 in order to interrupt the power transmission of the second gear mechanism when switching to the next shift stage.

ところが、この電動機単独の走行時には電動機の駆動力のみを利用して車両を走行させているため、第2歯車機構の変速の際、次変速段へのギヤ入れの完了により電動機の作動が再開されるまでの間に駆動力の瞬断が生じてしまい、駆動輪に伝達される駆動力が一時的に消失して運転者に違和感を与えるという問題がある。
そこで、このような不具合を鑑みて、第2歯車機構の変速中にインナクラッチを接続し、中断されている電動機の駆動力に代えて第1歯車機構を介してエンジンの駆動力を駆動輪側に伝達することにより駆動力の瞬断を防止する、いわゆるトルク補償制御が考えられる。
なお、第2歯車機構の変速による駆動力の瞬断は、電動機単独走行のみならずエンジン・電動機併用走行でも発生することから、このような場合にも上記トルク補償制御が有効となる。
However, since the vehicle is driven using only the driving force of the electric motor when the electric motor is traveling alone, the operation of the electric motor is resumed upon completion of gearing to the next gear stage when shifting the second gear mechanism. There is a problem that momentary interruption of the driving force occurs until the driving force is transmitted, and the driving force transmitted to the driving wheels temporarily disappears, causing the driver to feel uncomfortable.
Therefore, in view of such a problem, the inner clutch is connected during the shift of the second gear mechanism, and the driving force of the engine is transferred to the driving wheel side via the first gear mechanism instead of the interrupted driving force of the motor. It is possible to consider so-called torque compensation control in which momentary interruption of the driving force is prevented by transmitting to the motor.
Note that the instantaneous interruption of the driving force due to the speed change of the second gear mechanism occurs not only in the electric motor independent traveling but also in the engine / electric motor combined traveling. Therefore, the torque compensation control is also effective in such a case.

また、例えばバッテリの残存容量(SOC:State Of Charge)の低下などにより電動機単独走行が継続不能となったときには、電動機単独走行から電動機・エンジン併用走行に走行モードが切り換えられる。このような場合もインナクラッチを接続し、第1歯車機構を介してエンジンの駆動力を駆動輪側に伝達する操作が行われる。
以上の電動機単独走行やエンジン・電動機併用走行時の第2歯車機構の変速(以下、このときの変速操作をプレシフトと称する)、及びSOC低下などに起因する走行モードの切換に際してインナクラッチを接続するには、共にエンジンを吹き上がらせてクラッチ入出力の回転を同期させる制御を要する。
For example, when the electric motor alone cannot be continued due to a decrease in the remaining capacity (SOC) of the battery or the like, the running mode is switched from the electric motor alone to the electric motor / engine combined running. In such a case as well, an operation is performed in which the inner clutch is connected and the driving force of the engine is transmitted to the drive wheels via the first gear mechanism.
The inner clutch is connected at the time of switching the driving mode caused by the shift of the second gear mechanism (hereinafter referred to as a pre-shift) at the time of the above-described electric motor independent traveling or engine / electric motor combined traveling (hereinafter referred to as pre-shifting) and SOC reduction. Both require control to synchronize the rotation of the clutch input / output by blowing up the engine.

例えば図5は電動機単独走行中に第2歯車機構G2のプレシフト要求があり、その後にSOC低下などで走行モードの切換要求があった場合の動作順序を示す模式図であり、上段から下段の順に動作が行われており、動力伝達中の経路を太線で示すと共に、各歯車機構G1,G2で選択されている変速段に丸印を付している。また、この例では、第1歯車機構G1を奇数変速段(1,3,5速段)により構成し、第2歯車機構G2を偶数変速段(2,4,6速段)により構成している。
電動機単独走行ではインナクラッチC1及びアウタクラッチC2が共に切断され、例えば第2歯車機構G2では第2速が選択され、この第2速を介して電動機3の駆動力が駆動輪14側に伝達されることで車両が走行している(図中の最上段)。第2速から第4速へのプレシフト要求があると、エンジン1を吹き上がらせてクラッチ入出力の回転を同期させながらインナクラッチC1が接続される(図中の2段目)。
For example, FIG. 5 is a schematic diagram showing an operation sequence when there is a pre-shift request for the second gear mechanism G2 during traveling of the electric motor alone, followed by a request for switching the traveling mode due to a decrease in SOC, etc., in order from the top to the bottom. The operation is being performed, and the path during power transmission is indicated by a bold line, and the gears selected by the gear mechanisms G1 and G2 are circled. Further, in this example, the first gear mechanism G1 is configured by odd-numbered gears (1, 3, 5th gear), and the second gear mechanism G2 is configured by even-numbered gears (2, 4, 6th gear). Yes.
When the motor is traveling alone, the inner clutch C1 and the outer clutch C2 are both disconnected. For example, the second gear mechanism G2 selects the second speed, and the driving force of the motor 3 is transmitted to the drive wheel 14 via the second speed. The vehicle is traveling (the top row in the figure). When there is a pre-shift request from the second speed to the fourth speed, the inner clutch C1 is connected while the engine 1 is blown up and the rotation of the clutch input / output is synchronized (second stage in the figure).

そして、電動機3の駆動力が運転者の要求トルクから0まで次第に低下されると共に、エンジン1の駆動力が0から要求トルクまで増加され、エンジン1の駆動力を第1歯車機構G1の例えば第3速を介して駆動輪14側に伝達することにより、トルク補償制御が行われる。
この状態で第2歯車機構G2において第2速から第4速へのプレシフトが行われ、プレシフトの完了後に再びエンジン1の駆動力が0まで低下されると共に電動機3の駆動力が要求トルクまで増加されてインナクラッチC1が切断され、第4速を介して電動機単独走行が継続される(図中の3段目)。
Then, the driving force of the electric motor 3 is gradually reduced from the driver's required torque to 0, and the driving force of the engine 1 is increased from 0 to the required torque, so that the driving force of the engine 1 is increased, for example, by the first gear mechanism G1. Torque compensation control is performed by transmitting to the drive wheel 14 side via the third speed.
In this state, the second gear mechanism G2 performs the preshift from the second speed to the fourth speed, and after the preshift is completed, the driving force of the engine 1 is reduced to 0 again and the driving force of the electric motor 3 is increased to the required torque. Thus, the inner clutch C1 is disengaged and the electric motor alone travels through the fourth speed (third stage in the figure).

その後、SOC低下などに起因して、電動機単独走行からエンジン・電動機併用走行への走行モード切換要求があると、再びエンジン1を吹き上がらせて回転同期を行いながらインナクラッチC1が接続され、エンジン1の駆動力が第1歯車機構G1を介して駆動輪14側に伝達され始める。電動機3の駆動力とエンジン1の駆動力とは所定比率、例えばそれぞれ50%に調整され、エンジン・電動機併用走行が開始される(図中の最下段)。
従って、この場合には、第2歯車機構G2のプレシフト時と走行モードの切換時との2回にわたってエンジン1の吹き上がり制御が実行される。
After that, when there is a request for switching the driving mode from single motor driving to engine / motor combined driving due to a decrease in SOC or the like, the inner clutch C1 is connected while the engine 1 is blown up again to synchronize the rotation, and the engine 1 driving force begins to be transmitted to the drive wheel 14 side via the first gear mechanism G1. The driving force of the electric motor 3 and the driving force of the engine 1 are adjusted to a predetermined ratio, for example, 50%, respectively, and the engine / electric motor combined running is started (the lowermost stage in the figure).
Therefore, in this case, the blow-up control of the engine 1 is executed twice during the pre-shift of the second gear mechanism G2 and when the traveling mode is switched.

また、図6はSOC低下などで走行モードの切換要求があり、その後に第2歯車機構G2のプレシフト要求があった場合の動作順序を示す模式図である。
第2速を介した電動機単独走行において(図中の最上段)、エンジン・電動機併用走行への走行モード切換要求があると、エンジン1を吹き上がらせて回転同期を行いながらインナクラッチC1が接続され、エンジン1の駆動力が第1歯車機構G1を介して駆動輪14側に伝達され始める。これと並行して電動機3の駆動力とエンジン1の駆動力とが所定比率、例えばそれぞれ50%に調整され、エンジン・電動機併用走行が開始される(図中の2段目)。
FIG. 6 is a schematic diagram showing an operation sequence when there is a request for switching the running mode due to a decrease in SOC or the like, and then there is a pre-shift request for the second gear mechanism G2.
When there is a drive mode switching request to the engine / motor combined drive in the single motor drive (second stage in the figure) via the second speed, the inner clutch C1 is connected while the engine 1 is blown up and synchronized in rotation. Then, the driving force of the engine 1 starts to be transmitted to the driving wheel 14 side via the first gear mechanism G1. In parallel with this, the driving force of the electric motor 3 and the driving force of the engine 1 are adjusted to a predetermined ratio, for example, 50%, respectively, and the combined use of the engine and the electric motor is started (second stage in the figure).

その後、第2速から第4速へのプレシフト要求があると、電動機3の駆動力の瞬断防止のためにトルク補償制御を実行する。このときには既にインナクラッチC1が接続されているため、電動機3の駆動力が要求トルクから0まで次第に低下されると共に、エンジン1の駆動力が0から要求トルクまで増加される(図中の3段目)。この場合には、エンジン1が吹き上がることはないが、エンジン1の駆動力を増加させるため、燃料消費量は増大することとなる。
この状態で第2歯車機構G2において第2速から第4速へのプレシフトが行われ、プレシフトの完了後に電動機3の駆動力とエンジン1の駆動力とが例えばそれぞれ50%に調整される(図中の最下段)。
Thereafter, when there is a pre-shift request from the second speed to the fourth speed, torque compensation control is executed to prevent instantaneous interruption of the driving force of the electric motor 3. At this time, since the inner clutch C1 is already connected, the driving force of the electric motor 3 is gradually reduced from the required torque to 0, and the driving force of the engine 1 is increased from 0 to the required torque (the three stages in the figure). Eye). In this case, the engine 1 does not blow up, but the driving power of the engine 1 is increased, so that the fuel consumption increases.
In this state, the second gear mechanism G2 performs a preshift from the second speed to the fourth speed, and after completion of the preshift, the driving force of the electric motor 3 and the driving force of the engine 1 are adjusted to, for example, 50% (see FIG. The bottom row in the middle).

従って、この場合には、走行モードの切換時にエンジン1の吹き上がり制御が実行され、第2歯車機構のプレシフト時にはエンジン1の吹き上がり制御は不要なものの、 エンジン駆動力の増加制御が実行される。
これらのエンジン1の吹き上がり制御及びエンジン駆動力の増加制御は何れも余分な燃料を消費することから、このような制御を立て続けに実行することは燃費悪化の要因になってしまう。また、連続したエンジン1の吹き上がりによる騒音は乗員に不快感を与えると共に、住宅地などでは迷惑になり得るという問題もある。
Therefore, in this case, the engine 1 blow-up control is executed when the traveling mode is switched, and the engine drive force increase control is executed when the second gear mechanism is pre-shifted, although the engine 1 blow-up control is unnecessary. .
Since both the engine blow-up control and the engine driving force increase control consume excess fuel, it is a cause of deterioration in fuel consumption to execute such control in succession. Further, there is a problem that the noise caused by the continuous blow-up of the engine 1 causes discomfort to the occupant and can be annoying in residential areas.

本発明はこのような問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、電動機単独走行中において、第2歯車機構のプレシフト要求とSOC低下などによる走行モードの切換要求とが相前後して発生したとき、これに応じたエンジン吹き上がり制御やエンジン駆動力の増加制御による燃料消費の増大及び騒音発生を抑制することができるハイブリッド電気自動車の変速制御装置を提供することにある。   The present invention has been made to solve such a problem, and the object of the present invention is to make a request for pre-shift of the second gear mechanism and a request for switching the running mode due to a decrease in SOC, etc. while the motor is traveling alone. It is an object of the present invention to provide a shift control device for a hybrid electric vehicle that can suppress an increase in fuel consumption and noise generation due to engine blow-up control and engine drive force increase control according to this when they occur before and after. .

上記目的を達成するため、請求項1の発明は、エンジンと電動機とがクラッチを介して接続され、エンジン及び電動機の駆動力が変速機を介して駆動輪に伝達されるハイブリッド電気自動車の変速制御装置において、変速機が、第1クラッチを介してエンジンと接続され、第1クラッチを介して伝達されるエンジンの駆動力を複数の変速段に変速して駆動輪に出力する第1変速機構と、第2クラッチを介してエンジンと接続されると共に、第2クラッチの出力側に電動機が配設され、第2クラッチを介して伝達されるエンジンの駆動力、及び電動機の駆動力を複数の変速段に変速して駆動輪に出力する第2変速機構とを備えており、第1クラッチ及び第2クラッチを切断した状態で、第2変速機構の何れかの変速段によって運転者の要求トルクに応じた電動機の駆動力のみで走行中において、第2変速機構の変速段を別の変速段にプレシフトする要求があったとき、第1クラッチの接続要求があるまで待機し、第1クラッチの接続要求があると第1クラッチを接続し、電動機の駆動力を0にしていくと共にエンジンの駆動力を要求トルクまで増加させて、第2変速機構に対するプレシフトを実行する第1の制御手段を備えたものである。   In order to achieve the above object, a first aspect of the present invention provides a shift control for a hybrid electric vehicle in which an engine and an electric motor are connected via a clutch, and the driving force of the engine and the electric motor is transmitted to drive wheels via a transmission. In the apparatus, a transmission is connected to the engine via a first clutch, and a first transmission mechanism that shifts the driving force of the engine transmitted via the first clutch to a plurality of shift speeds and outputs it to the drive wheels. The motor is connected to the engine via the second clutch, and an electric motor is disposed on the output side of the second clutch, and the engine driving force transmitted through the second clutch and the driving force of the motor are changed to a plurality of speeds. And a second speed change mechanism that shifts the speed to the driving wheel and outputs it to the drive wheel. With the first clutch and the second clutch disengaged, the driver's request torque When there is a request to pre-shift the gear position of the second speed change mechanism to another gear speed while traveling with only the driving force of the electric motor according to the condition, the system waits until there is a request to connect the first clutch, When there is a connection request, the first clutch is connected, the driving force of the motor is reduced to 0, the driving force of the engine is increased to the required torque, and a first control means is provided for performing a preshift with respect to the second speed change mechanism. It is a thing.

請求項2の発明は、エンジンと電動機とがクラッチを介して接続され、エンジン及び電動機の駆動力が変速機を介して駆動輪に伝達されるハイブリッド電気自動車の変速制御装置において、変速機が、第1クラッチを介してエンジンと接続され、第1クラッチを介して伝達されるエンジンの駆動力を複数の変速段に変速して駆動輪に出力する第1変速機構と、第2クラッチを介してエンジンと接続されると共に、第2クラッチの出力側に電動機が配設され、第2クラッチを介して伝達されるエンジンの駆動力、及び電動機の駆動力を複数の変速段に変速して駆動輪に出力する第2変速機構とを備えており、第1クラッチ及び第2クラッチを切断した状態で、第2変速機構の所定の変速段によって運転者の要求トルクに応じた電動機の駆動力のみで走行中において、第1クラッチの接続要求があったとき、第2変速機構の変速段を所定の変速段にプレシフトする要求がない場合であっても、電動機の回転速度が予め設定された第1の判定値以上であることを条件として第1クラッチを接続し、電動機の駆動力を0にしていくと共にエンジンの駆動力を要求トルクまで増加させて、第2変速機構の変速段をプレシフトする第2の制御手段を備えたものである。   According to a second aspect of the present invention, in the shift control device for a hybrid electric vehicle in which the engine and the electric motor are connected via a clutch, and the driving force of the engine and the electric motor is transmitted to the drive wheels via the transmission, the transmission includes: A first speed change mechanism that is connected to the engine via the first clutch and that changes the driving force of the engine transmitted via the first clutch to a plurality of shift speeds and outputs it to the drive wheels; and via the second clutch The motor is connected to the engine, and an electric motor is disposed on the output side of the second clutch, and the driving force of the engine transmitted through the second clutch and the driving force of the electric motor are shifted to a plurality of shift stages to drive wheels. A second transmission mechanism that outputs to the motor, and with the first clutch and the second clutch disengaged, the driving force of the electric motor according to the torque required by the driver is determined by a predetermined gear position of the second transmission mechanism. When the first clutch connection request is made during traveling, the rotation speed of the motor is set in advance even if there is no request to pre-shift the gear position of the second speed change mechanism to the predetermined gear speed. The first clutch is connected on condition that the judgment value is 1 or more, the driving force of the motor is reduced to 0, the driving force of the engine is increased to the required torque, and the shift stage of the second transmission mechanism is preshifted. A second control means is provided.

請求項3の発明は、請求項1において、第1の制御手段が、プレシフト要求後の待機中において、プレシフト後の所定変速段へのシフトアップ線を上限として予め設定された第2の判定値に電動機の回転速度が達したときに、第1クラッチの接続要求があったものと見なすものである。   According to a third aspect of the present invention, in the first aspect, the first control means is a second determination value set in advance with the upshift line to the predetermined gear position after the preshift as an upper limit during the standby after the preshift request. When the rotation speed of the electric motor is reached, it is considered that the first clutch is requested to be connected.

以上説明したように請求項1の発明のハイブリッド電気自動車の変速制御装置によれば、電動機の駆動力のみで走行中において、第2変速機構に対する所定の変速段へのプレシフト要求があったときに、第1クラッチの接続要求、即ちエンジンの駆動力を第1クラッチから第1変速機構に伝達することによるエンジン単独走行やエンジン・電動機併用走行への走行モードの切換要求があるまで待機し、この第1クラッチ接続要求があると第1クラッチを接続し、電動機の駆動力を0にしていくと共にエンジン駆動力を増加させて、電動機の駆動力の瞬断を防止しつつ第2変速機構に対するプレシフトを実行するようにした。
よって、1回の第1クラッチの接続により第2変速機構のプレシフトと走行モードの切換とを同時に実行でき、第1クラッチ接続時の回転同期のためのエンジンの吹き上がり制御も1回実行するだけで済むことから、このエンジン吹き上がり制御による燃料消費の増大及び騒音発生を抑制することができる。
As described above, according to the shift control device for a hybrid electric vehicle according to the first aspect of the present invention, when the second shift mechanism is requested to pre-shift to a predetermined shift stage while traveling only with the driving force of the electric motor. , Wait until there is a request for connection of the first clutch, that is, there is a request for switching the driving mode to engine independent traveling or engine / motor combined traveling by transmitting the driving force of the engine from the first clutch to the first transmission mechanism. When there is a request to connect the first clutch, the first clutch is connected, the driving force of the motor is reduced to 0 and the engine driving force is increased to prevent premature interruption of the driving force of the motor while pre-shifting the second speed change mechanism. Was made to run.
Therefore, the pre-shift of the second speed change mechanism and the switching of the driving mode can be executed simultaneously by connecting the first clutch once, and the engine blow-up control for synchronizing the rotation when the first clutch is connected is executed only once. Therefore, increase in fuel consumption and noise generation by the engine blow-up control can be suppressed.

請求項2の発明のハイブリッド電気自動車の変速制御装置によれば、電動機の駆動力のみで走行中において、第1クラッチの接続要求、即ちエンジンの駆動力を第1クラッチから第1変速機構に伝達することによるエンジン単独走行やエンジン・電動機併用走行への走行モードの切換要求があったときに、第2変速機構に対する所定の変速段へのプレシフト要求がない場合であっても、電動機の回転速度が第1の判定値以上であることを条件として第1クラッチを接続し、電動機の駆動力を0にしていくと共にエンジン駆動力を増加させて、電動機の駆動力の瞬断を防止しつつ第2変速機構に対するプレシフトを実行するようにした。
よって、1回の第1クラッチの接続により第2変速機構のプレシフトと走行モードの切換とを同時に実行でき、第1クラッチ接続時の回転同期のためのエンジンの吹き上がり制御も1回実行するだけで済むことから、このエンジン吹き上がり制御による燃料消費の増大及び騒音発生を抑制することができる。また、電動機の回転速度が第1の判定値以上のときに第1クラッチを接続してプレシフトを行うため、シフトアップ後に電動機の回転速度が急落して運転者に違和感を与える事態を未然に防止することができる。
According to the shift control device for a hybrid electric vehicle of the second aspect of the present invention, the first clutch connection request, that is, the engine driving force is transmitted from the first clutch to the first transmission mechanism while the vehicle is running only with the driving force of the electric motor. Even when there is a request for switching the driving mode to engine independent traveling or engine / motor combined traveling, there is no pre-shift request to the predetermined gear position for the second transmission mechanism, and the rotational speed of the motor The first clutch is connected on the condition that is equal to or greater than the first determination value, and the driving force of the motor is reduced to 0 and the engine driving force is increased to prevent the motor driving force from being momentarily interrupted. The pre-shift for the two speed change mechanism is executed.
Therefore, the pre-shift of the second speed change mechanism and the switching of the driving mode can be executed simultaneously by connecting the first clutch once, and the engine blow-up control for synchronizing the rotation when the first clutch is connected is executed only once. Therefore, increase in fuel consumption and noise generation by the engine blow-up control can be suppressed. In addition, since the pre-shift is performed by connecting the first clutch when the rotation speed of the motor is equal to or higher than the first determination value, it is possible to prevent a situation in which the rotation speed of the motor suddenly drops after the shift up and the driver feels uncomfortable. can do.

請求項3の発明のハイブリッド電気自動車の変速制御装置によれば、請求項1に加えて、プレシフト要求後の待機中に、電動機の回転速度が所定変速段へのシフトアップ線を上限とした第2の判定値に達したときに、第1クラッチの接続要求があったものと見なすようにした。よって、プレシフトの実行及びその後の第1クラッチの接続による走行モードの切換が過剰に遅延されたときの不具合を確実に防止することができる。   According to the shift control device for a hybrid electric vehicle of the invention of claim 3, in addition to claim 1, during the standby after the pre-shift request, the rotation speed of the motor is set to the upper limit of the upshift line to the predetermined gear stage. When the determination value of 2 is reached, it is assumed that the first clutch is requested to be connected. Therefore, it is possible to reliably prevent a malfunction when the switching of the driving mode due to the execution of the preshift and the subsequent connection of the first clutch is excessively delayed.

実施形態のハイブリッド電気自動車の変速制御装置を示す全体構成図である。1 is an overall configuration diagram illustrating a shift control device for a hybrid electric vehicle according to an embodiment. 第1実施形態のECUが実行するプレシフト・走行モード制御ルーチンを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the pre-shift / travel mode control routine which ECU of 1st Embodiment performs. 第1及び第2実施形態のプレシフト・走行モード制御ルーチンに基づく動作順序を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the operation | movement order based on the pre-shift and driving mode control routine of 1st and 2nd embodiment. 第2実施形態のECUが実行するプレシフト・走行モード制御ルーチンを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the pre-shift / travel mode control routine which ECU of 2nd Embodiment performs. 第1実施形態に対応する先行技術による動作順序を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the operation | movement order by the prior art corresponding to 1st Embodiment. 第2実施形態に対応する先行技術による動作順序を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the operation | movement order by the prior art corresponding to 2nd Embodiment.

[第1実施形態]
以下、本発明を具体化したハイブリッド電気自動車の変速制御装置の第1実施形態を説明する。
図1は本実施形態のハイブリッド電気自動車の変速制御装置を示す全体構成図である。車両には走行用動力源としてディーゼルエンジン(以下、エンジンという)1が搭載されている。エンジン1は、加圧ポンプによりコモンレールに蓄圧した高圧燃料を各気筒の燃料噴射弁に供給し、各燃料噴射弁の開弁に伴って筒内に噴射する所謂コモンレール式機関として構成されている。
[First Embodiment]
Hereinafter, a first embodiment of a shift control apparatus for a hybrid electric vehicle embodying the present invention will be described.
FIG. 1 is an overall configuration diagram showing a shift control apparatus for a hybrid electric vehicle according to the present embodiment. A vehicle is equipped with a diesel engine (hereinafter referred to as an engine) 1 as a driving power source. The engine 1 is configured as a so-called common rail type engine that supplies high-pressure fuel accumulated in a common rail by a pressurizing pump to the fuel injection valve of each cylinder and injects the fuel into the cylinder as the fuel injection valve opens.

エンジン1の出力軸1aは車両後方(図の右方)に突出し、自動変速機(以下、単に変速機という)2の入力軸2aに接続されている。変速機2は前進6段(1速段〜6速段)及び後退1段を備えており、エンジン1の動力は入力軸2aを介して変速機2に入力された後に、変速段に応じて変速されて出力軸2bから差動装置12及び駆動軸13を介して左右の駆動輪14に伝達されるようになっている。
言うまでもないが、変速機2の変速段は上記に限ることなく任意に変更可能である。
An output shaft 1a of the engine 1 protrudes rearward of the vehicle (rightward in the figure) and is connected to an input shaft 2a of an automatic transmission (hereinafter simply referred to as a transmission) 2. The transmission 2 has six forward speeds (first speed to sixth speed) and one reverse speed. After the power of the engine 1 is input to the transmission 2 via the input shaft 2a, the transmission 2 according to the gear speed. The speed is changed and transmitted from the output shaft 2 b to the left and right drive wheels 14 via the differential 12 and the drive shaft 13.
Needless to say, the gear position of the transmission 2 is not limited to the above and can be arbitrarily changed.

変速機2は、所謂デュアルクラッチ式変速機として構成されており、走行用動力源としての電動機3を内蔵している。当該デュアルクラッチ式変速機の詳細は、例えば特開2009−035168号公報などに記載されているため、本実施形態では概略説明にとどめる。このため、図1では変速機2を実際の機構とは異なる模式的な表現で示しており、以下の説明でも変速機2の構成及び作動状態を概念的に述べる。
周知のようにデュアルクラッチ式変速機は、奇数変速段と偶数変速段とを相互に独立した動力伝達系として設け、何れか一方で動力伝達しているときに他方を次に予測される次変速段に予め切り換えておくことで、動力伝達を中断することなく次変速段への切換を完了するシステムである。
The transmission 2 is configured as a so-called dual clutch transmission, and includes an electric motor 3 as a driving power source. The details of the dual clutch transmission are described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-035168, and therefore only a brief description is given in the present embodiment. For this reason, FIG. 1 shows the transmission 2 in a schematic representation different from the actual mechanism, and the configuration and operating state of the transmission 2 will also be conceptually described in the following description.
As is well known, a dual clutch type transmission is provided with an odd-numbered gear stage and an even-numbered gear stage as mutually independent power transmission systems, and when one of them is transmitting power, the other is predicted next. By switching to the gear in advance, the system completes the switch to the next gear without interrupting power transmission.

即ち、図1に示すように、変速機2の入力軸2aにはクラッチC1(第1クラッチ)を介して奇数変速段(1,3,5速段)からなる奇数歯車機構G1(第1変速機構)が接続されると共に、同じく入力軸2aにはクラッチC2(第2クラッチ)及び電動機3を介して偶数変速段(2,4,6速段)からなる偶数歯車機構G2(第2変速機構)が接続されている。これらの歯車機構G1,G2の出力側は上記した共通の出力軸2bに連結されている。
なお、図1では説明の便宜上、後退変速段を省略している。
That is, as shown in FIG. 1, the input shaft 2a of the transmission 2 is connected to the odd-numbered gear mechanism G1 (first shift speed) including the odd-numbered shift speeds (1, 3, and 5 speed stages) via the clutch C1 (first clutch). Is connected to the input shaft 2a, and an even gear mechanism G2 (second speed change mechanism) comprising even speed steps (2, 4, 6th speed) via a clutch C2 (second clutch) and an electric motor 3 is connected to the input shaft 2a. ) Is connected. The output sides of these gear mechanisms G1 and G2 are connected to the common output shaft 2b.
In FIG. 1, the reverse gear is omitted for convenience of explanation.

図示はしないが、電動機3は内外2重に配設されたロータ及びステータから構成され、ロータを回転可能に支持する回転軸がクラッチC2の出力側に接続されている。電動機3にはインバータ4を介して走行用のバッテリ5が電気的に接続され、後述するように、インバータ4により電動機3の力行制御及び回生制御が行われるようになっている。即ち、力行制御では、バッテリ5に蓄えられた直流電力がインバータ4により交流電力に変換されて電動機3に供給され、電動機3がモータとして作動して駆動力を偶数歯車機構G2に入力する。
また、車両減速時の回生制御では、駆動輪側からの逆駆動により電動機3がジェネレータとして作動して回生制動力を発生すると共に、発電した交流電力がインバータ4により直流電力に変換されてバッテリ5に充電される。
Although not shown, the electric motor 3 is composed of a rotor and a stator that are disposed in two layers, and a rotating shaft that rotatably supports the rotor is connected to the output side of the clutch C2. A battery 5 for traveling is electrically connected to the electric motor 3 via an inverter 4, and power running control and regenerative control of the electric motor 3 are performed by the inverter 4 as will be described later. That is, in the power running control, the DC power stored in the battery 5 is converted into AC power by the inverter 4 and supplied to the electric motor 3, and the electric motor 3 operates as a motor to input the driving force to the even gear mechanism G2.
In the regenerative control during vehicle deceleration, the electric motor 3 operates as a generator by reverse driving from the drive wheel side to generate a regenerative braking force, and the generated AC power is converted into DC power by the inverter 4 to be supplied to the battery 5. Is charged.

ここで、変速機2内のスペース効率化のために両クラッチC1,C2は、奇数変速段側のクラッチC1を内周側とし、偶数変速段側のクラッチC2を外周側とした内外2重に配設されている。そこで、以下の説明では、奇数変速段側のクラッチC1をインナクラッチと称し、偶数変速段側のクラッチC2をアウタクラッチと称する。
インナクラッチC1及びアウタクラッチC2にはそれぞれ油圧シリンダ6が接続され、両油圧シリンダ6は電磁弁7が介装された油路8を介して油圧供給源9に接続されている。電磁弁7の開弁時には油圧供給源9から油路8を介して油圧シリンダ6に作動油が供給され、油圧シリンダ6が作動して対応するクラッチC1,C2が接続状態から切断状態に切り換えられる。
一方、電磁弁7が閉弁すると、作動油の供給中止により油圧シリンダ6が作動しなくなることから、クラッチC1,C2は図示しないプレッシャスプリングにより切断状態から接続状態に切り換えられる。
なお、クラッチC1,C2の駆動方式はこれに限ることはなく、例えば油圧駆動に代えてエア駆動を採用してもよい。
Here, in order to improve the space efficiency in the transmission 2, both the clutches C1 and C2 are double-sided with the clutch C1 on the odd speed side set as the inner peripheral side and the clutch C2 on the even speed stage side set as the outer peripheral side. It is arranged. Therefore, in the following description, the odd-numbered speed side clutch C1 is referred to as an inner clutch, and the even-numbered speed side clutch C2 is referred to as an outer clutch.
A hydraulic cylinder 6 is connected to each of the inner clutch C1 and the outer clutch C2, and both the hydraulic cylinders 6 are connected to a hydraulic pressure supply source 9 through an oil passage 8 in which an electromagnetic valve 7 is interposed. When the solenoid valve 7 is opened, the hydraulic oil is supplied from the hydraulic supply source 9 to the hydraulic cylinder 6 through the oil passage 8, and the hydraulic cylinder 6 is operated to switch the corresponding clutch C1, C2 from the connected state to the disconnected state. .
On the other hand, when the solenoid valve 7 is closed, the hydraulic cylinder 6 does not operate due to the supply of hydraulic oil being stopped, so that the clutches C1 and C2 are switched from a disconnected state to a connected state by a pressure spring (not shown).
The driving method of the clutches C1 and C2 is not limited to this, and for example, air driving may be adopted instead of hydraulic driving.

また、変速機2の奇数歯車機構G1及び偶数歯車機構G2にはそれぞれギヤシフトユニット10が設けられている。図示はしないがギヤシフトユニット10は、歯車機構G1,G2内の各変速段に対応するシフトフォークを作動させる複数の油圧シリンダ、及び各油圧シリンダを作動させる複数の電磁弁を内蔵している。ギヤシフトユニット10は油路11を介して上記した油圧供給源9と接続されており、図示していない各電磁弁の開閉に応じて油圧供給源9からの作動油が夫々に対応する図示していない油圧シリンダに供給され、その油圧シリンダが作動してシフトフォークを切換操作すると、切換操作に応じて対応する歯車機構G1,G2の変速段が切り換えられる。   The odd-numbered gear mechanism G1 and the even-numbered gear mechanism G2 of the transmission 2 are each provided with a gear shift unit 10. Although not shown, the gear shift unit 10 incorporates a plurality of hydraulic cylinders that operate shift forks corresponding to the respective shift speeds in the gear mechanisms G1 and G2, and a plurality of electromagnetic valves that operate each hydraulic cylinder. The gear shift unit 10 is connected to the above-described hydraulic pressure supply source 9 via an oil passage 11, and hydraulic oil from the hydraulic pressure supply source 9 corresponds to each opening and closing of each electromagnetic valve (not shown). When the hydraulic cylinder is operated and the shift fork is switched, the gear stages of the corresponding gear mechanisms G1 and G2 are switched according to the switching operation.

車室内には、図示しない入出力装置、制御プログラムや制御マップ等の記憶に供される記憶装置(ROM,RAMなど)、中央処理装置(CPU)、タイマカウンタなどを備えたECU(制御ユニット)21が設置されており、エンジン1、変速機2、電動機3、インナクラッチC1及びアウタクラッチC2の総合的な制御を行う。
ECU21の入力側には、エンジン1の回転速度Neを検出するエンジン回転速度センサ22、インナクラッチC1の出力側の回転速度Nc1を検出するインナクラッチ回転速度センサ23、アウタクラッチC2の出力側の回転速度Nc2(=電動機3の回転速度)を検出するアウタクラッチ回転速度センサ24、歯車機構G1,G2の変速段を検出するギヤ位置センサ25、アクセルペダル26の開度θaccを検出するアクセルセンサ27、及び変速機2の出力軸2bに設けられて車速Vを検出する車速センサ28などのセンサ類が接続されている。
In the passenger compartment, an input / output device (not shown), a storage device (ROM, RAM, etc.) for storing control programs and control maps, an ECU (control unit) equipped with a central processing unit (CPU), a timer counter, etc. 21 is installed, and comprehensive control of the engine 1, the transmission 2, the electric motor 3, the inner clutch C1, and the outer clutch C2 is performed.
On the input side of the ECU 21, an engine rotation speed sensor 22 that detects the rotation speed Ne of the engine 1, an inner clutch rotation speed sensor 23 that detects the rotation speed Nc1 on the output side of the inner clutch C1, and a rotation on the output side of the outer clutch C2 An outer clutch rotational speed sensor 24 for detecting the speed Nc2 (= the rotational speed of the electric motor 3), a gear position sensor 25 for detecting the gear position of the gear mechanisms G1 and G2, and an accelerator sensor 27 for detecting the opening degree θacc of the accelerator pedal 26; Sensors such as a vehicle speed sensor 28 provided on the output shaft 2b of the transmission 2 and detecting the vehicle speed V are connected.

また、ECU21の出力側には、上記したインバータ4,クラッチC1,C2の電磁弁7、ギヤシフトユニット10の各電磁弁などが接続されると共に、図示はしないが、コモンレール蓄圧用の加圧ポンプや各気筒の燃料噴射弁などが接続されている。なお、このように単一のECU21で総合的に制御することなく、例えばECU21とは別にエンジン制御専用のECUを備えるようにしてもよい。   The output side of the ECU 21 is connected to the inverter 4, the electromagnetic valves 7 of the clutches C1 and C2, the electromagnetic valves of the gear shift unit 10, and the like. The fuel injection valve of each cylinder is connected. In addition, you may make it provide ECU for engine control separately from ECU21, for example, without controlling comprehensively by single ECU21 in this way.

そして、ECU21は、アクセルセンサ27により検出されたアクセル開度θaccや車速センサ28により検出された車速Vなどの検出情報に基づき、運転者の要求トルクを車両加速時や定速走行時には正の値として、車両減速時には負の値として算出する。そして、求めた要求トルク、車両の走行状態、エンジン1及び電動機3の運転状態、或いはバッテリ5の残存容量(SOC:State Of Charge)などに基づき走行モード(エンジン単独走行、電動機単独走行、エンジン・電動機併用走行)を選択し、選択した走行モードに基づき要求トルクを達成すべくエンジン1や電動機3を運転すると共に、適宜変速機2の変速制御を実行する。   Then, based on detection information such as the accelerator opening θacc detected by the accelerator sensor 27 and the vehicle speed V detected by the vehicle speed sensor 28, the ECU 21 sets the driver's required torque to a positive value during vehicle acceleration or constant speed driving. Is calculated as a negative value when the vehicle decelerates. Then, based on the obtained required torque, the running state of the vehicle, the operating state of the engine 1 and the electric motor 3, or the remaining capacity (SOC: State Of Charge) of the battery 5 or the like, the running mode (engine alone running, motor alone running, engine The motor 1 and the electric motor 3 are operated to achieve the required torque based on the selected driving mode, and the shift control of the transmission 2 is appropriately executed.

例えば、バッテリ5のSOCが極端に低下して正常な電動機3の作動が望めないとき(低SOC状態)には、走行モードとしてエンジン単独走行を選択する。
エンジン単独走行では、インナクラッチC1またはアウタクラッチC2の何れか一方を接続することにより、対応する側の歯車機構G1,G2の何れかの変速段を介してエンジン1の駆動力を駆動輪14側に伝達して車両を走行させる。また、このときエンジン1に更に余裕がある場合は 電動機3をジェネレータとして作動させて発電電力をバッテリ5に充電すると共に、車両減速時には電動機3からの回生電力をバッテリ5に充電してSOCの回復を図る。
For example, when the SOC of the battery 5 is extremely lowered and normal operation of the electric motor 3 cannot be expected (low SOC state), the engine single traveling is selected as the traveling mode.
In the engine traveling alone, by connecting either the inner clutch C1 or the outer clutch C2, the driving force of the engine 1 is supplied to the driving wheel 14 side via the gear stage of the corresponding gear mechanism G1, G2. To the vehicle to drive the vehicle. Also, if the engine 1 has more margin at this time, the electric motor 3 is operated as a generator to charge the generated electric power to the battery 5 and at the time of vehicle deceleration, the regenerative electric power from the electric motor 3 is charged to the battery 5 to recover the SOC. Plan.

変速制御は所定のシフトマップから求めた目標変速段に基づき実行されるが、この目標変速段への変速に先だって車両の加減速などから予測した次変速段への切換が行われる(以下、この操作をプレシフトと称する)。例えば車両加速時には、まず動力伝達中の現変速段に隣接する高ギヤ側の変速段が次変速段として予測され、この次変速段へのプレシフト要求に基づき、動力伝達を中断している歯車機構G1,又はG2が予め次変速段に切り換えられる。   The shift control is executed based on the target shift speed obtained from a predetermined shift map, but prior to the shift to the target shift speed, switching to the next shift speed predicted from the acceleration / deceleration of the vehicle or the like is performed (hereinafter referred to as this shift speed). The operation is called pre-shift). For example, at the time of vehicle acceleration, a gear mechanism on which the high gear side adjacent to the current gear stage during power transmission is predicted as the next gear stage, and the power transmission is interrupted based on a pre-shift request to the next gear stage. G1 or G2 is switched to the next shift stage in advance.

その後、車両加速に伴って上昇中の車速Vが上記シフトマップ上の次変速段へのシフトアップ線を横切ると、目標変速段を現変速段から次変速段に変更した上で、クラッチC1,C2の断接状態を逆転させることにより目標変速段を達成する。このように事前のプレシフトにより次変速段への切換を完了しておくことで、クラッチC1,C2の断接状態を逆転させるだけで動力伝達を中断することなく変速が完了する。
また、このときのエンジン制御では、動力伝達中の変速段を考慮した上で、運転者の要求トルクからエンジン1が出力すべき駆動力を算出し、算出した駆動力に基づき燃料噴射量や燃料噴射時期を制御する。
After that, when the vehicle speed V that is increasing with the acceleration of the vehicle crosses the upshift line to the next shift stage on the shift map, the target shift stage is changed from the current shift stage to the next shift stage, and then the clutch C1, The target shift speed is achieved by reversing the connection / disconnection state of C2. Thus, by completing the switching to the next shift stage by the pre-shift in advance, the shift is completed without interrupting the power transmission only by reversing the connection / disconnection state of the clutches C1 and C2.
Further, in the engine control at this time, the driving force to be output by the engine 1 is calculated from the driver's required torque in consideration of the gear stage during power transmission, and the fuel injection amount and the fuel are calculated based on the calculated driving force. Control injection timing.

一方、バッテリ5のSOCが所定値未満でそれほど余裕がないとき(中SOC状態)、或いは要求トルクが所定値以上のときなどには、走行モードとしてエンジン・電動機併用走行を選択する。
エンジン・電動機併用走行ではエンジン単独走行と同様に、インナクラッチC1とアウタクラッチC2との何れか一方を接続してエンジン1の駆動力を駆動輪14側に伝達すると共に、同時に電動機3をモータとして作動させる。これにより、インナクラッチC1の接続時には、奇数歯車機構G1を介して伝達されるエンジン1の駆動力と偶数歯車機構G2を介して伝達される電動機3の駆動力とが合流した後に駆動輪14側に伝達され、またアウタクラッチC2の接続時には、エンジン1の駆動力及び電動機3の駆動力が共に偶数歯車機構G2を介して駆動輪14側に伝達される。
On the other hand, when the SOC of the battery 5 is less than the predetermined value and there is not much room (medium SOC state), or when the required torque is greater than or equal to the predetermined value, the engine / motor combined travel is selected.
In the engine / motor combined driving, as in the engine independent driving, either the inner clutch C1 or the outer clutch C2 is connected to transmit the driving force of the engine 1 to the drive wheel 14 side, and at the same time, the motor 3 is used as a motor. Operate. Thus, when the inner clutch C1 is connected, the driving force of the engine 1 transmitted through the odd-numbered gear mechanism G1 and the driving force of the motor 3 transmitted through the even-numbered gear mechanism G2 merge and then the driving wheel 14 side When the outer clutch C2 is connected, both the driving force of the engine 1 and the driving force of the electric motor 3 are transmitted to the driving wheel 14 side through the even gear mechanism G2.

詳細は説明しないが、この場合にも変速段へのプレシフトを実行した後にシフトマップに基づき目標変速段への変速が行われる。また、この場合には、エンジン1及び電動機3の駆動力により運転者の要求トルクが達成されることから、要求トルクをエンジン1側と電動機3側とに割り振り、個々の要求トルクに基づき変速段を考慮してそれぞれが出力すべき駆動力を算出してエンジン制御や電動機3の制御を実行する。   Although details will not be described, in this case as well, the shift to the target shift stage is performed based on the shift map after performing the pre-shift to the shift stage. Further, in this case, since the driver's required torque is achieved by the driving force of the engine 1 and the electric motor 3, the required torque is allocated to the engine 1 side and the electric motor 3 side, and the gear position is changed based on the individual required torque. In consideration of the above, the driving force to be output by each is calculated and the engine control and the control of the electric motor 3 are executed.

一方、例えばバッテリ5のSOCが所定値以上で余裕が大であり(高SOC状態)、且つ運転者の要求トルクが所定値未満のときには、走行モードとして電動機単独走行を選択する。
電動機単独走行ではインナクラッチC1及びアウタクラッチC2を共に切断し、電動機3をモータとして作動させる。これにより、電動機3の駆動力が偶数歯車機構G2の何れかの変速段を介して駆動輪14側に伝達される。なお、このときエンジン1はアイドル運転に保持する。但し、これに限ることはなく、電動機単独走行中にエンジン1を一時的に停止させてもよい。
On the other hand, for example, when the SOC of the battery 5 is greater than or equal to a predetermined value and the margin is high (high SOC state), and the driver's required torque is less than the predetermined value, the motor independent traveling is selected as the traveling mode.
In the electric motor traveling alone, the inner clutch C1 and the outer clutch C2 are both disconnected, and the electric motor 3 is operated as a motor. As a result, the driving force of the electric motor 3 is transmitted to the driving wheel 14 side through any of the gear stages of the even gear mechanism G2. At this time, the engine 1 is kept in idle operation. However, the present invention is not limited to this, and the engine 1 may be temporarily stopped during the electric motor traveling alone.

そして、このように電動機単独走行では奇数歯車機構G1の変速段を介した走行が不可能であることから、シフトマップ上の奇数変速段の領域は偶数変速段により代替し、この代替した偶数変速段を介した動力伝達により奇数変速段のときと同様の要求トルクを達成する必要がある。そこで、シフトマップ上の第1速が動力伝達すべき領域(シフトマップより第1速が設定される要求トルク及び車速Vの領域)については、第1速に代えて第2速を選択する。
また、第3速が動力伝達すべき領域については所定の切換ポイントを境界として低速ギヤ側と高速ギヤ側に2分した上で、低速ギヤ側の領域では第3速に代えて第2速を選択し、高速ギヤ側の領域では第3速に代えて第4速を選択する。同様に第5速が動力伝達すべき領域についても所定の切換ポイントを境界として低速ギヤ側の領域では第5速に代えて第4速を選択し、高速ギヤ側の領域では第5速に代えて第6速を選択する。なお、切換ポイントは領域内の中央に設定してもよいし、低ギヤ側或いは高ギヤ側にオフセットした位置に設定してもよい。
In this way, since it is impossible to travel through the gears of the odd-numbered gear mechanism G1 when the motor is traveling alone, the region of the odd-numbered gears on the shift map is replaced by the even-numbered gears. It is necessary to achieve the required torque similar to that in the case of the odd-numbered shift stage by the power transmission through the stage. Therefore, the second speed is selected instead of the first speed for the area where the first speed on the shift map is to transmit power (the area of the required torque and the vehicle speed V where the first speed is set based on the shift map).
In addition, the region where the third speed should transmit power is divided into the low speed gear side and the high speed gear side with a predetermined switching point as a boundary, and then the second speed is set instead of the third speed in the low speed gear side region. In the region on the high speed gear side, the fourth speed is selected instead of the third speed. Similarly, in the region where the fifth speed should transmit power, the fourth speed is selected instead of the fifth speed in the region on the low speed gear side with the predetermined switching point as a boundary, and the fifth speed is replaced in the region on the high speed gear side. To select 6th speed. The switching point may be set at the center of the region, or may be set at a position offset to the low gear side or the high gear side.

結果として電動機単独走行では、各奇数変速段の切換ポイントにおいて低速ギヤ側の偶数変速段と高速ギヤ側の偶数変速段との間で切換が行われることにより、シフトアップ時には第2速、第4速、第6速の順に、シフトダウン時には第6速、第4速、第2速の順に変速段が切り換られる。
そして、シフトマップ上の奇数変速段の領域では、このときに達成されるべき要求トルクを偶数変速段で達成すべく電動機3の駆動力が制御される。具体的には、各奇数変速段の領域において低速ギヤ側の偶数変速段が選択されているときには電動機3の駆動力を減少方向に制御し、高速ギヤ側の偶数変速段が選択されているときには電動機3の駆動力を増加方向に制御している。
As a result, in the electric motor alone traveling, the switching between the even gear position on the low speed gear side and the even gear position on the high speed gear side is performed at the switching point of each odd gear stage, so that the second speed, The gears are switched in the order of sixth speed, fourth speed, and second speed at the time of downshifting in the order of speed and sixth speed.
In the odd-numbered gear range on the shift map, the driving force of the electric motor 3 is controlled so that the required torque to be achieved at this time is achieved at the even-numbered gear. Specifically, when the even-numbered gear on the low-speed gear side is selected in each odd-numbered gear region, the driving force of the motor 3 is controlled in a decreasing direction, and when the even-numbered gear on the high-speed gear is selected. The driving force of the electric motor 3 is controlled in the increasing direction.

ところで、以上のように制御される電動機単独走行において、シフトマップに基づき偶数歯車機構G2を次変速段に切り換えるには、同期装置を利用したギヤ入れ操作やギヤ抜き操作を実行するため偶数歯車機構G2の動力伝達を中断する必要があり、このために電動機3の駆動力を一旦0まで減少させると、変速完了により電動機3の作動が再開されるまでの間に駆動力の瞬断が生じてしまう。
その対策として本実施形態では、偶数歯車機構G2のシフトアップ中にインナクラッチC1を接続し、中断されている電動機3の駆動力に代えて奇数歯車機構G1を介してエンジン1の駆動力を駆動輪14側に伝達することにより駆動力の瞬断を防止する、いわゆるトルク補償制御を実行している。
By the way, in order to switch the even gear mechanism G2 to the next gear stage based on the shift map in the electric motor alone controlled as described above, the even gear mechanism is used to execute the gear insertion operation and the gear release operation using the synchronization device. It is necessary to interrupt the power transmission of G2, and for this reason, once the driving force of the electric motor 3 is reduced to 0, an instantaneous interruption of the driving force occurs until the operation of the electric motor 3 is resumed due to the completion of shifting. End up.
As a countermeasure, in this embodiment, the inner clutch C1 is connected during the upshifting of the even gear mechanism G2, and the driving force of the engine 1 is driven via the odd gear mechanism G1 instead of the interrupted driving force of the motor 3. A so-called torque compensation control is performed to prevent momentary interruption of the driving force by transmitting to the wheel 14 side.

なお、車両減速中には駆動力の瞬断が発生したとしても運転者に違和感を与えないため、シフトダウンではトルク補償制御を実行しない 。但し、シフトアップ時に加えてシフトダウン時にも同様のトルク補償制御を実行するようにしてもよい。
そして、このような偶数歯車機構G2の変速は、上記した通常の変速時のプレシフトとは目的が相違するものの、奇数歯車機構G1を介した動力伝達中に予め偶数歯車機構G2を次変速段に切り換える点で動作順序は同様である。そこで、トルク補償制御の際に偶数歯車機構G2で実行される変速操作についても、以降の説明ではプレシフトと称する。
Note that even if a momentary interruption of the driving force occurs during deceleration of the vehicle, the driver does not feel uncomfortable, so torque compensation control is not executed during downshifting. However, similar torque compensation control may be executed at the time of downshifting in addition to at the time of upshifting.
The shift of the even gear mechanism G2 is different in purpose from the above-described pre-shift at the normal shift, but the even gear mechanism G2 is set to the next shift stage in advance during power transmission via the odd gear mechanism G1. The operation order is the same in terms of switching. Therefore, the shifting operation executed by the even gear mechanism G2 during the torque compensation control is also referred to as pre-shift in the following description.

また、電動機単独走行において、奇数歯車機構G1は何れの変速段にあっても走行への影響はないが、本来電動機3が発生すべき駆動力をエンジン1の駆動力により補償するトルク補償制御の趣旨を鑑みて、プレシフト前後の変速段の間の変速段を奇数歯車機構G1で選択している。例えば第2速から第4速へのプレシフト時には奇数歯車機構G1で第3速を選択し、第4速と第6速へのプレシフト時には奇数歯車機構G1で第5速を選択している。
一方、電動機単独走行を継続したことによりバッテリ5のSOCが低下したとき、或いはアクセル踏込みに伴って電動機3の発生トルクでは要求トルクを達成できなくなったとき、ECU21は電動機単独走行を継続不能と見なして走行モードをエンジン・電動機併用走行に切り換える。
In addition, in the independent traveling of the electric motor, the odd-numbered gear mechanism G1 does not affect the traveling at any gear stage, but torque compensation control for compensating the driving force that should be originally generated by the electric motor 3 by the driving force of the engine 1. In view of the spirit, the gear stage between the gear stages before and after the pre-shift is selected by the odd-numbered gear mechanism G1. For example, the third speed is selected by the odd-numbered gear mechanism G1 when pre-shifting from the second speed to the fourth speed, and the fifth speed is selected by the odd-numbered gear mechanism G1 when pre-shifting from the fourth speed to the sixth speed.
On the other hand, when the SOC of the battery 5 decreases due to continuing the motor alone, or when the required torque cannot be achieved with the torque generated by the motor 3 as the accelerator is depressed, the ECU 21 considers that the motor alone cannot be continued. Switch the drive mode to engine / motor combined drive.

このような電動機単独走行からエンジン・電動機併用走行への走行モードの切換(以下、単に「走行モードの切換」と称する場合もある)時においても、インナクラッチC1を接続して奇数歯車機構G1を介してエンジン1の駆動力を駆動輪14側に伝達する操作が行われる。
そして、上記したように電動機単独走行時のエンジン1はアイドル運転中であるため、偶数歯車機構G2のプレシフト、及びSOC低下などに起因する走行モードの切換に際してインナクラッチC1を接続するには、[発明が解決しようとする課題]でも述べたように、エンジン1を吹き上がらせたりエンジン駆動力を増加したりする制御が必要となり、燃料消費を増大させるという問題が生じる。
Even when the driving mode is switched from the electric motor single traveling to the engine / motor combined traveling (hereinafter sometimes simply referred to as “traveling mode switching”), the inner clutch C1 is connected to connect the odd gear mechanism G1. Thus, an operation for transmitting the driving force of the engine 1 to the drive wheel 14 side is performed.
As described above, since the engine 1 when the motor is traveling alone is in an idling operation, the inner clutch C1 can be connected when the traveling mode is switched due to the pre-shift of the even gear mechanism G2 or the decrease in the SOC. As described in [Problems to be Solved by the Invention], it is necessary to control the engine 1 to blow up or to increase the engine driving force, which causes a problem of increasing fuel consumption.

そこで、本実施形態では、電動機単独走行中にプレシフト要求があり、その後にSOC低下などで走行モードの切換要求があった場合に、これらの処理を同時に実行することにより燃料消費が増大する機会を低減する対策を講じており、以下、当該対策のためにECU21が実行する処理を詳述する。
図2はECU21が実行するプレシフト・走行モード制御ルーチンを示すフローチャート、図3はプレシフト・走行モード制御ルーチンに基づきエンジン1、電動機3、クラッチC1,C2及び歯車機構G1,G2が切り換えられたときの動作順序を示す模式図である。なお、図3では上段から下段の順に動作が行われており、動力伝達中の経路を太線で示すと共に、各歯車機構で選択されている変速段に丸印を付している。本実施形態では、図2のルーチンを実行するときのECU21が第1の制御手段として機能する。
Therefore, in this embodiment, when there is a pre-shift request during traveling alone of the motor, and there is a request for switching the traveling mode due to a decrease in SOC or the like thereafter, an opportunity to increase fuel consumption by executing these processes simultaneously. Measures to be taken are taken, and the processing executed by the ECU 21 for the measures will be described in detail below.
FIG. 2 is a flowchart showing a pre-shift / travel mode control routine executed by the ECU 21, and FIG. 3 is a diagram when the engine 1, the motor 3, the clutches C1, C2 and the gear mechanisms G1, G2 are switched based on the pre-shift / travel mode control routine. It is a schematic diagram which shows an operation | movement order. In FIG. 3, the operation is performed in order from the upper stage to the lower stage, and the path during power transmission is indicated by a thick line, and the gear stage selected by each gear mechanism is marked with a circle. In the present embodiment, the ECU 21 when executing the routine of FIG. 2 functions as the first control means.

まず、ステップS2で電動機単独走行であるか否かを判定し、判定がNo(否定)のときには一旦ルーチンを終了する。また、電動機単独走行であるとしてステップS2でYes(肯定)の判定を下したときには、ステップS4に移行する。図3の上段に示すように、電動機単独走行ではインナクラッチC1及びアウタクラッチC2が共に切断され、例えば偶数歯車機構G2では第2速が選択され、この第2速を介して電動機3の駆動力が駆動輪14側に伝達されることにより、運転者の要求トルクを達成しながら車両が走行している。
上記のように第2速は奇数変速段である第3速の領域中の切換ポイントより低速ギヤ側でも選択され、当該領域では、第3速相当の要求トルクを達成するように電動機3の駆動力が制御されている。なお、電動機単独走行中のエンジン1はアイドル運転に保持され、また、奇数歯車機構G1では第3速が選択されている。
First, in step S2, it is determined whether or not the motor is traveling alone, and if the determination is No (No), the routine is once terminated. Further, when it is determined that the motor is traveling alone (Yes) in step S2, the process proceeds to step S4. As shown in the upper part of FIG. 3, the inner clutch C1 and the outer clutch C2 are both disengaged when the motor is traveling alone. For example, the even speed gear mechanism G2 selects the second speed, and the driving force of the motor 3 via the second speed. Is transmitted to the drive wheel 14 side, so that the vehicle travels while achieving the torque required by the driver.
As described above, the second speed is also selected on the low-speed gear side from the switching point in the third speed region that is an odd speed stage, and in this region, the motor 3 is driven so as to achieve the required torque corresponding to the third speed. Force is controlled. Note that the engine 1 while the electric motor is traveling alone is maintained in idle operation, and the third speed is selected in the odd-numbered gear mechanism G1.

ステップS4では偶数歯車機構G2に対してシフトアップ側のプレシフトが要求されたか否かを判定し、判定がNoのときにはルーチンを終了する。シフトアップ側のプレシフト要求(第2速から第4速、或いは第4速から第6速の何れかであるが、以下、第2速から第4速の場合を例示する)によりステップS4の判定がYesになると、ステップS6でSOC低下などに起因して電動機単独走行からエンジン・電動機併用走行への走行モードの切換が要求されたか否かを判定し、Noの間はステップS6の処理を繰り返して待機する。
そして、走行モードの切換要求によりステップS6の判定がYesになると、ステップS8でインナクラッチC1を接続する。このときのクラッチ接続は、エンジン1を吹き上がらせてクラッチ入出力の回転を同期させながら行われる。続くステップS10では、電動機3の駆動力を要求トルクから0まで次第に低下させると共に、エンジン1の駆動力を0から要求トルクまで増加させる処理を行う。
In step S4, it is determined whether or not a pre-shift on the upshift side is requested for the even gear mechanism G2. If the determination is No, the routine is terminated. The determination in step S4 according to the pre-shift request on the upshift side (either the second speed to the fourth speed or the fourth speed to the sixth speed, but the case of the second speed to the fourth speed will be exemplified below). If YES, it is determined in step S6 whether or not switching of the driving mode from single motor driving to engine / motor combined driving is requested due to a decrease in SOC or the like, and the processing in step S6 is repeated for No. And wait.
When the determination in step S6 is Yes due to the travel mode switching request, the inner clutch C1 is connected in step S8. The clutch connection at this time is performed while blowing up the engine 1 and synchronizing the rotation of the clutch input / output. In the subsequent step S10, the driving force of the electric motor 3 is gradually reduced from the required torque to 0, and the driving force of the engine 1 is increased from 0 to the required torque.

以上の処理によりトルク補償制御が行われ、図3の中段に示すように、中断されている電動機3の駆動力に代えて奇数歯車機構G1を介してエンジン1の駆動力が駆動輪14側に伝達されることにより駆動力の瞬断が防止される。
ステップS12では偶数歯車機構G2で第2速から第4速へのプレシフトを実行し、プレシフトが完了するとステップS14に移行して、電動機3の駆動力とエンジン1の駆動力とを所定比率、例えばそれぞれ50%に割り振って調整する。これにより図3の下段に示すように、電動機3の駆動力がプレシフト後の第4速を介して駆動輪14側に伝達されるようになり、エンジン・電動機併用走行が開始される。
Torque compensation control is performed by the above processing, and as shown in the middle part of FIG. 3, the driving force of the engine 1 is transferred to the driving wheel 14 side via the odd-numbered gear mechanism G1 instead of the interrupted driving force of the electric motor 3. By being transmitted, momentary interruption of the driving force is prevented.
In step S12, the even gear mechanism G2 performs a pre-shift from the second speed to the fourth speed. When the pre-shift is completed, the process proceeds to step S14, where the driving force of the motor 3 and the driving force of the engine 1 are set at a predetermined ratio, for example, Allocate 50% for each adjustment. As a result, as shown in the lower part of FIG. 3, the driving force of the electric motor 3 is transmitted to the driving wheel 14 side via the pre-shifted fourth speed, and the engine / electric motor combined running is started.

ここで、走行モードの切換要求までプレシフトを実行せずに待機するが、無制限に待機するものではない。即ち、走行モードの切換要求は、バッテリ5のSCO低下のみならず、電動機3の発生トルクでは要求トルクを達成不能になった場合も行われる。このため、プレシフトの実行が遅延されて電動機3の回転速度(=Nc2)が上昇すると、トルク曲線に従って電動機3の駆動力が次第に低下して要求トルクを達成不能となり、自ずとエンジン・電動機併用走行への走行モードの切換要求がなされる。このため、プレシフトの実行及びその後の走行モードの切換が不適切なタイミングまで遅延されることが防止される。   Here, it waits without executing the pre-shift until the travel mode switching request, but it does not wait indefinitely. That is, the driving mode switching request is performed not only when the SCO of the battery 5 is lowered but also when the required torque cannot be achieved by the torque generated by the electric motor 3. For this reason, when the pre-shift execution is delayed and the rotational speed (= Nc2) of the electric motor 3 increases, the driving force of the electric motor 3 gradually decreases according to the torque curve, and the required torque cannot be achieved, and the engine / electric motor combined driving is automatically performed. The travel mode switching request is made. For this reason, it is prevented that execution of the preshift and subsequent switching of the driving mode are delayed to an inappropriate timing.

以上のように本実施形態では、電動機単独走行中に偶数歯車機構G2に対するプレシフト要求があり、その後にSOC低下などで走行モードの切換要求がある場合、プレシフト要求に応じたプレシフトの実行を走行モードの切換要求があるまで待機することにより、1回のインナクラッチC1の接続により偶数歯車機構G2のプレシフトと走行モードの切換とを同時に実行している。
このため、インナクラッチ接続時の回転同期のためのエンジン1の吹き上がり制御も1回実行するだけで済む。エンジン吹き上がり制御は燃料消費の増大や騒音発生の要因になるが、その回数を減少できることから燃料消費の増大及び騒音発生を抑制できるという優れた効果が得られる。
As described above, in the present embodiment, when there is a pre-shift request for the even gear mechanism G2 during traveling alone of the electric motor, and there is a request for switching the travel mode due to a decrease in SOC or the like thereafter, execution of the pre-shift according to the pre-shift request is performed. By waiting until the switch request is made, the pre-shift of the even gear mechanism G2 and the switching of the running mode are simultaneously performed by connecting the inner clutch C1 once.
For this reason, it is only necessary to execute the blow-up control of the engine 1 for rotational synchronization when the inner clutch is connected. The engine blow-up control causes an increase in fuel consumption and noise generation, but since the number of times can be reduced, an excellent effect that increase in fuel consumption and noise generation can be suppressed can be obtained.

ところで、上記のように待機中のプレシフトは、要求トルクを達成不能と判断した走行モードの切換要求に基づき自ずと実行されるが、より確実な対策を実施することもできる。
例えば、プレシフトの待機中にアウタクラッチ回転速度Nc2を監視し、第2速から第4速へのプレシフト時であれば、シフトマップ上の第4速へのシフトアップ線を上限として予め設定された第2の判定値Nbにアウタクラッチ回転速度Nc2が達したときに、強制的に走行モードの切換要求を行うようにしてもよい。
このように構成すれば、プレシフトの実行及びその後の走行モードの切換が過剰に遅延されたときの不具合、例えばシフトアップの遅延や電動機単独走行の継続により、アクセル操作に応じた要求トルクを達成不能に陥るなどの不具合を確実に防止することができる。
By the way, as described above, the standby pre-shift is naturally executed based on the request for switching the travel mode in which it is determined that the required torque cannot be achieved, but more reliable countermeasures can be implemented.
For example, during the pre-shift standby, the outer clutch rotational speed Nc2 is monitored, and during the pre-shift from the second speed to the fourth speed, the shift up line to the fourth speed on the shift map is set as the upper limit. When the outer clutch rotational speed Nc2 reaches the second determination value Nb, the travel mode switching request may be forcibly made.
With this configuration, the required torque according to the accelerator operation cannot be achieved due to problems when the pre-shift execution and the subsequent switching of the driving mode are excessively delayed, for example, the delay of the upshifting or the continuation of the electric motor alone. It is possible to reliably prevent problems such as falling into the process.

[第2実施形態]
次に、本発明を別のハイブリッド電気自動車の変速制御装置に具体化した第2実施形態を説明する。
本実施形態の変速制御装置の全体構成は図1に示す第1実施形態と同様である。相違点は、第1実施形態では電動機単独走行中にプレシフト要求があり、その後に走行モードの切換要求があった場合を想定したのに対し、本実施形態では電動機単独走行中に走行モードの切換要求があり、その後にプレシフト要求があった場合を想定した対策を実施することにある。
このため、本実施形態のECU21は、第1実施形態で述べた図2のフローチャートに代えて図4のフローチャートを実行している。なお、この図4のプレシフト・走行モード制御ルーチンに基づく動作順序は、第1実施形態で用いた図3のものと相違ないため、同図に従って説明する。本実施形態では、図4のルーチンを実行するときのECU21が第2の制御手段として機能する。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment in which the present invention is embodied in another shift control device for a hybrid electric vehicle will be described.
The overall configuration of the speed change control device of this embodiment is the same as that of the first embodiment shown in FIG. The difference is that, in the first embodiment, it is assumed that there is a pre-shift request during motor traveling alone, and then there is a request for switching the traveling mode, whereas in this embodiment, switching of the traveling mode is performed during motor traveling alone. This is to implement a measure assuming that there is a request and then a pre-shift request.
Therefore, the ECU 21 of the present embodiment executes the flowchart of FIG. 4 instead of the flowchart of FIG. 2 described in the first embodiment. The operation sequence based on the preshift / travel mode control routine of FIG. 4 is not different from that of FIG. 3 used in the first embodiment, and will be described with reference to FIG. In this embodiment, ECU21 when performing the routine of FIG. 4 functions as a 2nd control means.

まず、ステップS22で電動機単独走行であるか否かを判定し、判定がNoのときにはルーチンを終了し、判定がYesのときにはステップS24に移行する。このときの車両は、図3の上段に示すように、偶数歯車機構G2の第2速を介して電動機3の駆動力を駆動輪14側に伝達しながら電動機単独走行を行っている。
ステップS24ではSOC低下などに起因して電動機単独走行からエンジン・電動機併用走行への走行モードの切換が要求されたか否かを判定し、Noのときにはルーチンを終了する。走行モードの切換要求がなされてステップS24の判定がYesになると、ステップS26でアウタクラッチ回転速度センサ24により検出されたクラッチ回転速度Nc2が予め設定された第1の判定値Na以上であるか否かを判定する。
First, in step S22, it is determined whether or not the motor is traveling alone. When the determination is No, the routine is terminated, and when the determination is Yes, the process proceeds to step S24. As shown in the upper part of FIG. 3, the vehicle at this time travels alone while the driving force of the motor 3 is transmitted to the drive wheels 14 via the second speed of the even gear mechanism G2.
In step S24, it is determined whether or not switching of the traveling mode from the motor single traveling to the engine / motor combined traveling is requested due to a decrease in the SOC or the like. When the travel mode switching request is made and the determination in step S24 is Yes, whether or not the clutch rotational speed Nc2 detected by the outer clutch rotational speed sensor 24 in step S26 is equal to or higher than the first determination value Na set in advance. Determine whether.

以下に述べるように本実施形態では、本来は走行モードの切換よりも遅れて実行されるはずの偶数歯車機構G2のプレシフトタイミング(以下、第2速から第4速の場合を例示する)を走行モードの切換タイミングまで早めている。このため、プレシフトタイミングを過剰に早めた場合には、電動機3の回転速度が十分に上昇せずにシフトアップが行われ、シフトアップ後の電動機3の回転速度が有効トルク域を下回ることにより失速感を運転者に与えてしまう。そこで、第1の判定値Naは、第2速から第4速へのシフトアップ後の電動機3の回転低下が許容できる程度の値として設定されている。
ステップS26の判定がNoのときにはルーチンを終了し、車両加速と共にクラッチ回転速度Nc2が上昇してステップS26の判定がYesになるとステップS28に移行する。ステップS28ではエンジン1を吹き上がらせてクラッチ入出力の回転を同期させながら、インナクラッチC1を接続する。
As described below, in the present embodiment, the pre-shift timing of the even-numbered gear mechanism G2 that should be executed later than the switching of the traveling mode (hereinafter, the case of the second to fourth speeds will be exemplified). The drive mode switching timing is advanced. For this reason, when the pre-shift timing is excessively advanced, the rotation speed of the electric motor 3 is not increased sufficiently, and the up-shifting is performed, and the rotation speed of the electric motor 3 after the up-shifting is below the effective torque range. This gives the driver a sense of stall. Therefore, the first determination value Na is set to a value that allows a reduction in rotation of the electric motor 3 after the upshift from the second speed to the fourth speed.
When the determination in step S26 is No, the routine is terminated, and when the clutch rotational speed Nc2 increases as the vehicle accelerates and the determination in step S26 becomes Yes, the routine proceeds to step S28. In step S28, the inner clutch C1 is connected while the engine 1 is blown up and the rotation of the clutch input / output is synchronized.

続くステップS30では、電動機3の駆動力を要求トルクから0まで次第に低下させると共に、エンジン1の駆動力を0から要求トルクまで増加させる処理を行う。以上の処理によりトルク補償制御が行われ、図3の中段に示すように、中断されている電動機3の駆動力に代えて奇数歯車機構G1を介してエンジン1の駆動力が駆動輪14側に伝達されることにより駆動力の瞬断が防止される。
その後、ステップS32では偶数歯車機構G2で第2速から第4速へのプレシフトを実行し、プレシフトが完了するとステップS34に移行して、電動機3の駆動力とエンジン1の駆動力とを例えばそれぞれ50%に割り振って調整する。これにより図3の下段に示すように、電動機3の駆動力がプレシフト後の第4速を介して駆動輪14側に伝達されるようになり、エンジン・電動機併用走行が開始される。
In the subsequent step S30, the driving force of the electric motor 3 is gradually decreased from the required torque to 0, and the driving force of the engine 1 is increased from 0 to the required torque. Torque compensation control is performed by the above processing, and as shown in the middle part of FIG. 3, the driving force of the engine 1 is transferred to the driving wheel 14 side via the odd-numbered gear mechanism G1 instead of the interrupted driving force of the electric motor 3. By being transmitted, momentary interruption of the driving force is prevented.
Thereafter, in step S32, a pre-shift from the second speed to the fourth speed is executed by the even gear mechanism G2, and when the pre-shift is completed, the process proceeds to step S34, where the driving force of the electric motor 3 and the driving force of the engine 1 are, for example, Allocate to 50% and adjust. As a result, as shown in the lower part of FIG. 3, the driving force of the electric motor 3 is transmitted to the driving wheel 14 side via the pre-shifted fourth speed, and the engine / electric motor combined running is started.

以上のように本実施形態では、電動機単独走行中に走行モードの切換要求があり、その後にプレシフト要求がある場合、クラッチ回転速度Nc2が第1の判定値Na未満で支障なくシフトアップ可能なときには、プレシフト要求に応じたプレシフトの実行を走行モードの切換要求まで早めることにより、1回のインナクラッチC1の接続により走行モードの切換と偶数歯車機構G2のプレシフトとを同時に実行している。
このため、インナクラッチ接続時の回転同期のためのエンジン1の吹き上がり制御も1回実行するだけで済み、このエンジン吹き上がり制御に起因する燃料消費の増大及び騒音発生を抑制することができる。
As described above, in the present embodiment, when there is a request for switching the driving mode while the motor is traveling alone, and there is a pre-shift request thereafter, when the clutch rotational speed Nc2 is less than the first determination value Na and it is possible to shift up without any trouble. By accelerating the execution of the pre-shift according to the pre-shift request until the request for switching the traveling mode, the switching of the traveling mode and the pre-shifting of the even gear mechanism G2 are simultaneously performed by connecting the inner clutch C1 once.
For this reason, it is only necessary to execute the blow-up control of the engine 1 for rotation synchronization when the inner clutch is connected, and it is possible to suppress the increase in fuel consumption and noise generation due to the engine blow-up control.

以上で実施形態の説明を終えるが、本発明の態様はこの実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、前進6段の変速機3として具体化したが、変速段の数はこれに限るものではなく、任意に変更可能である。
また、奇数歯車機構G1や偶数歯車機構G2を構成する変速段や、各変速段の配列、並びに各変速段における変速段の切換機構など、変速機3の構成についても、上記実施形態のものに限定されるものではなく、ハイブリッド電気自動車に求められる運転性能や商品性などに応じて変更することが可能である。
This is the end of the description of the embodiment, but the aspect of the present invention is not limited to this embodiment. For example, in the above-described embodiment, the transmission 3 is implemented as the forward six-speed transmission 3, but the number of the shift speed is not limited to this, and can be arbitrarily changed.
Further, the configuration of the transmission 3 such as the shift speeds constituting the odd-numbered gear mechanism G1 and the even-numbered gear mechanism G2, the arrangement of the respective shift speeds, and the shift speed switching mechanism at each shift speed are also the same as those in the above embodiment. It is not limited, and can be changed according to the driving performance and merchandise required for the hybrid electric vehicle.

また、上記実施形態では、インナクラッチC1及びアウタクラッチC2を内外2重に配設したが、これに限ることはなく、両クラッチC1,C2を併設するようにしてもよい。
また、上記実施形態では、第1クラッチの接続要求として、電動機単独走行からエンジン・電動機併用走行への走行モードの切換要求を想定したが、これに限ることはなく、例えば、電動機単独走行からエンジン単独走行への走行モードの切換要求としてもよい。
また、上記第1実施形態で述べた図2のルーチン及び第2実施形態で述べた図3のルーチンを共に実行するようにしてもよい。
Further, in the above embodiment, the inner clutch C1 and the outer clutch C2 are disposed in an inner and outer double, but the present invention is not limited to this, and both the clutches C1 and C2 may be provided side by side.
In the above embodiment, the first clutch connection request is assumed to be a request for switching the driving mode from the motor independent traveling to the engine / motor combined traveling. However, the present invention is not limited to this. It may be a request for switching the traveling mode to the individual traveling.
Also, the routine of FIG. 2 described in the first embodiment and the routine of FIG. 3 described in the second embodiment may be executed together.

1 エンジン
2 変速機
3 電動機
21 ECU(第1の制御手段、第2の制御手段)
G1 奇数歯車機構(第1変速機構)
G2 偶数歯車機構(第2変速機構)
C1 インナクラッチ(第1クラッチ)
C2 アウタクラッチ(第2クラッチ)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Engine 2 Transmission 3 Electric motor 21 ECU (1st control means, 2nd control means)
G1 Odd gear mechanism (first transmission mechanism)
G2 Even gear mechanism (second transmission mechanism)
C1 Inner clutch (first clutch)
C2 Outer clutch (second clutch)

Claims (3)

エンジンと電動機とがクラッチを介して接続され、該エンジン及び電動機の駆動力が変速機を介して駆動輪に伝達されるハイブリッド電気自動車の変速制御装置において、
上記変速機は、
第1クラッチを介して上記エンジンと接続され、該第1クラッチを介して伝達されるエンジンの駆動力を複数の変速段に変速して上記駆動輪に出力する第1変速機構と、
第2クラッチを介して上記エンジンと接続されると共に、該第2クラッチの出力側に電動機が配設され、該第2クラッチを介して伝達されるエンジンの駆動力、及び上記電動機の駆動力を複数の変速段に変速して上記駆動輪に出力する第2変速機構とを備えており、
上記第1クラッチ及び第2クラッチを切断した状態で、上記第2変速機構の何れかの変速段によって運転者の要求トルクに応じた上記電動機の駆動力のみで走行中において、上記第2変速機構の変速段を別の変速段にプレシフトする要求があったとき、上記第1クラッチの接続要求があるまで待機し、上記第1クラッチの接続要求があると該第1クラッチを接続し、上記電動機の駆動力を0にしていくと共に上記エンジンの駆動力を上記要求トルクまで増加させて、上記第2変速機構に対するプレシフトを実行する第1の制御手段を備えたことを特徴とするハイブリッド電気自動車の変速制御装置。
In a shift control device for a hybrid electric vehicle in which an engine and an electric motor are connected via a clutch, and the driving force of the engine and the electric motor is transmitted to driving wheels via a transmission,
The above transmission is
A first speed change mechanism that is connected to the engine via a first clutch and that shifts the driving force of the engine transmitted via the first clutch to a plurality of shift speeds and outputs it to the drive wheels;
The motor is connected to the engine via a second clutch, and an electric motor is disposed on the output side of the second clutch. The engine driving force transmitted through the second clutch and the driving force of the motor are A second speed change mechanism that shifts to a plurality of shift speeds and outputs the speed to the drive wheel,
While the first clutch and the second clutch are disengaged, the second speed change mechanism while the vehicle is traveling with only the driving force of the electric motor according to the torque required by the driver by any one of the gear positions of the second speed change mechanism. When there is a request to pre-shift the shift stage to another shift stage, it waits until there is a connection request for the first clutch, and when there is a connection request for the first clutch, the first clutch is connected, A hybrid electric vehicle comprising: a first control means for pre-shifting the second transmission mechanism by reducing the driving force of the engine to 0 and increasing the driving force of the engine to the required torque. Shift control device.
エンジンと電動機とがクラッチを介して接続され、該エンジン及び電動機の駆動力が変速機を介して駆動輪に伝達されるハイブリッド電気自動車の変速制御装置において、
上記変速機は、
第1クラッチを介して上記エンジンと接続され、該第1クラッチを介して伝達されるエンジンの駆動力を複数の変速段に変速して上記駆動輪に出力する第1変速機構と、
第2クラッチを介して上記エンジンと接続されると共に、該第2クラッチの出力側に電動機が配設され、該第2クラッチを介して伝達されるエンジンの駆動力、及び上記電動機の駆動力を複数の変速段に変速して上記駆動輪に出力する第2変速機構とを備えており、
上記第1クラッチ及び第2クラッチを切断した状態で、上記第2変速機構の所定の変速段によって運転者の要求トルクに応じた上記電動機の駆動力のみで走行中において、上記第1クラッチの接続要求があったとき、上記第2変速機構の変速段を所定の変速段にプレシフトする要求がない場合であっても、上記電動機の回転速度が予め設定された第1の判定値以上であることを条件として上記第1クラッチを接続し、上記電動機の駆動力を0にしていくと共に上記エンジンの駆動力を上記要求トルクまで増加させて、上記第2変速機構の変速段をプレシフトする第2の制御手段を備えたことを特徴とするハイブリッド電気自動車の変速制御装置。
In a shift control device for a hybrid electric vehicle in which an engine and an electric motor are connected via a clutch, and the driving force of the engine and the electric motor is transmitted to driving wheels via a transmission,
The above transmission is
A first speed change mechanism that is connected to the engine via a first clutch and that shifts the driving force of the engine transmitted via the first clutch to a plurality of shift speeds and outputs it to the drive wheels;
The motor is connected to the engine via a second clutch, and an electric motor is disposed on the output side of the second clutch. The engine driving force transmitted through the second clutch and the driving force of the motor are A second speed change mechanism that shifts to a plurality of shift speeds and outputs the speed to the drive wheel,
While the first clutch and the second clutch are disengaged, the first clutch is connected while the vehicle is running only with the driving force of the motor according to the torque required by the driver by a predetermined gear position of the second transmission mechanism. When there is a request, the rotation speed of the electric motor is equal to or higher than a preset first determination value even when there is no request to pre-shift the shift stage of the second transmission mechanism to a predetermined shift stage. The first clutch is connected on the condition that the driving force of the electric motor is reduced to 0 and the driving force of the engine is increased to the required torque to pre-shift the second speed change mechanism. A shift control apparatus for a hybrid electric vehicle, comprising a control means.
上記第1の制御手段は、上記プレシフト要求後の待機中において、上記プレシフト後の所定変速段へのシフトアップ線を上限として予め設定された第2の判定値に上記電動機の回転速度が達したときに、上記第1クラッチの接続要求があったものと見なすことを特徴とする請求項1記載のハイブリッド電気自動車の変速制御装置。   In the standby after the pre-shift request, the first control means has reached the rotation speed of the electric motor at a second determination value set in advance with the up-shift line to the predetermined gear stage after the pre-shift as an upper limit. 2. The shift control apparatus for a hybrid electric vehicle according to claim 1, wherein it is considered that there is a request for connection of the first clutch.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106931153A (en) * 2015-12-31 2017-07-07 上海汽车集团股份有限公司 Gear box control unit and its shift fork pre-hung shelves method

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