JP2012126198A - ハイブリッド電気自動車の走行制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】エンジン及び電動機を併用した車両減速中においてプレシフト時のトルク抜けに起因する空走感を未然に防止でき、もって走行フィーリングを向上できるハイブリッド電気自動車の走行制御装置を提供する。
【解決手段】例えば奇数歯車機構Ｇ１を第５速とした車両減速中には、この第５速を介してエンジンブレーキが駆動輪側に伝達されると共に、電動機の回生トルクが偶数歯車機構Ｇ２の第６速を介して駆動輪側に伝達されており、偶数歯車機構Ｇ２を第６速から第４速にプレシフトする際には電動機の回生トルクを低下させて一時的に正側に反転させる。そして、この回生トルクの低下と略同期するように駐車ブレーキを作動させて変速機の出力軸に制動力を作用させ、これによりプレシフト中に一時的に低下する回生トルクを補償する。
【選択図】図１

Description

本発明はハイブリッド電気自動車の走行制御装置に係り、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走行制御装置に関する。

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。

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、エンジンに対して並列的に配設した第１クラッチ及び第２クラッチをそれぞれ接続し、第１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、第２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。

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第１クラッチを介して伝達されているときには、第２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への変速要求があると第１クラッチを切断していきながら第２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。

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、第２クラッチの外周側（出力側）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。

このように構成したハイブリッド電気自動車においてエンジン及び電動機を併用して車両を走行させる場合には、第１クラッチのみを接続した第１駆動状態と第２クラッチのみを接続した第２駆動状態とを交互に切り換えながら、第１及び第２歯車機構の変速段を順次プレシフト及び変速している。
即ち、第１駆動状態では、第１歯車機構を介して伝達されるエンジンの駆動力と第２歯車機構を介して伝達される電動機の駆動力とが合流した後に駆動輪側に伝達されており、第２歯車機構の変速段が次変速段にプレシフトされる。そして、次変速段への変速要求に基づき両クラッチの接続状態が入れ換わると、第２駆動状態に切り換えられてエンジンの駆動力及び電動機の駆動力が共に第２歯車機構を介して駆動輪側に伝達されるようになり、第１歯車機構の変速段の次変速段へのプレシフト後に、再びクラッチが入れ換えられて第１駆動状態に切り換えられる。このようにして車両を走行させながら、その加減速に応じて変速段が高速ギヤ側または低速ギヤ側に順次切り換えられる。

特開２００９−０３５１６８号公報

ところが、上記特許文献１に記載されたハイブリッド電気自動車では、第１駆動状態でのプレシフト中に駆動輪側に伝達される駆動力が一時的に低下するという問題があった。
即ち、第２駆動状態ではエンジンの駆動力及び電動機の駆動力を共に第２歯車機構を介して伝達していることから、この動力伝達状態を維持したまま第１歯車機構をプレシフト可能である。これに対して第１駆動状態ではプレシフトすべき第２歯車機構が電動機の駆動力を伝達中であることから、プレシフトのためのギヤ抜き及びギヤ入れを可能とすべく一旦電動機の駆動力の伝達を中断して回転同期させる必要が生じる。このため、第２歯車機構を介して伝達される電動機の駆動力が一時的に低下し、所謂トルク抜けを発生させてしまう。

このようなトルク抜け現象は、車両の加速時にも減速時にも生じ、加速時についてはトルク抜けを運転者が単なる息付きと感じるだけのため弊害は少ない。しかし、減速時のトルク抜けは継続的な減速が中断することから空走感につながり、特に降板路などで空走感を受けた運転者はブレーキ操作の判断を迫られて緊張の度合いを強めることから、走行フィーリングを著しく悪化させてしまう。
図３では第５速による車両減速中に第２歯車機構を第６速から第４速にプレシフトする場合を示しているが、プレシフト中には回転同期のために電動機の回生トルクが０を経て正側に反転されることから、その間はエンジンブレーキのみが駆動輪側に伝達される。よって、図中に一点鎖線で示すように車速Ｖの低下が著しく緩慢になり、この現象を運転者はトルク抜けとして感じ取る。

しかも、この種のハイブリッド電気自動車では減速時に電動機を回生制御しており、より多くの発電量を得るために可能な限り電動機の回生トルクを高めている。このため、プレシフト時には大きな落差のトルク抜けを生じてフィーリング悪化がより顕著なものとなり、従来から抜本的な対策が要望されていた。
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、エンジン及び電動機を併用した車両減速中においてプレシフト時のトルク抜けに起因する空走感を未然に防止でき、もって走行フィーリングを向上することができるハイブリッド電気自動車の走行制御装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、請求項１の発明は、エンジンを第１クラッチ及び複数の変速段を有する第１変速機構を介して車両の駆動輪側と接続する一方、エンジンを第２クラッチ、電動機、及び複数の変速段を有する第２変速機構を介して駆動輪側と接続し、第１クラッチのみを接続してエンジンの駆動力を第１変速機構の何れかの変速段を介して駆動輪側に伝達すると共に電動機の駆動力を第２変速機構の何れかの変速段を介して駆動輪側に伝達する第１駆動状態と、第２クラッチのみを接続してエンジン及び電動機の駆動力を第２変速機構の何れかの変速段を介して駆動輪側に伝達する第２駆動状態とを交互に切り換えながら車両を走行させると共に、第１駆動状態のときには予め第２変速機構を次変速段に切り換え、第２駆動状態のときには予め第１変速機構を次変速段に切り換えるプレシフトを実行するハイブリッド電気自動車の走行制御装置において、第１変速機構または第２変速機構の出力側から駆動輪までの動力伝達経路の何れかの箇所に配設されて制動力を作用可能な制動手段と、第１駆動状態による車両の減速時に、第２変速機構の低速ギヤ側へのプレシフトを可能とすべく第２変速機構を介して伝達される電動機の回生トルクを低下させるプレシフト時トルク低下手段と、プレシフト時トルク低下手段による電動機の回生トルクの低下に対して略同期するように制動手段を作動させる制動制御手段とを備えたものである。
請求項２の発明は、請求項１において、制動制御手段が、電動機の現在の回生トルクに基づき制動手段の制動力を設定し、制動力を達成するように制動手段を作動させるものである。

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走行制御装置によれば、第１駆動状態による車両減速時において、第２変速機構のプレシフトを可能とするためにプレシフト時トルク低下手段により電動機の回生トルクが低下したときに、制動手段を作動させて第１変速機構または第２変速機構の出力側から駆動輪までの動力伝達経路の何れかの箇所に制動力を作用させるようにした。
このため、電動機の回生トルクの低下中には回生トルクに代えて制動手段の制動力が駆動輪側に伝達され、これによりプレシフト中においてもプレシフトの前後と同様の変化率で車速が低下する。よって、電動機の回生トルクの一時的な低下によるトルク抜けを防止でき、もってトルク抜けに起因する走行フィーリングの悪化を未然に防止することができる。

請求項２の発明のハイブリッド電気自動車の走行制御装置によれば、請求項１に加えて、電動機の回生トルクに基づき設定した制動力を達成するように制動手段を作動させるようにした。
車両減速中の電動機の回生トルクは一定ではなく、それに応じてプレシフト中の制動手段による最適な制動力も相違するが、制動手段の制動力が回生トルクに基づき制御されることから、常に回生トルクの低下を正確に補償可能な最適な制動力を発生させることができる。

実施形態のハイブリッド電気自動車の走行制御装置を示す全体構成図である。 ＥＣＵが実行するトルク補償ルーチンを示すフローチャートである。 第５速による車両減速中に偶数歯車機構を第６速から第４速にプレシフトしたときの制御状況及び車両減速状況を先行技術と比較したタイムチャートである。

以下、本発明を具体化したハイブリッド電気自動車の走行制御装置の一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走行制御装置を示す全体構成図であり、車両はトラックとして構成されている。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。

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。

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。

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。

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。

ここで、以下の説明では、奇数変速段側のクラッチＣ１を第１クラッチと称し、偶数変速段側のクラッチＣ２を第２クラッチと称する。
第１クラッチＣ１及び第２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。

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、各電磁弁の開閉に応じて油圧供給源９からの作動油が対応する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。
変速機２の出力軸２ｂには駐車ブレーキ３１（制動手段）が設けられている。当該駐車ブレーキ３１の本来の機能は、車両駐車時に出力軸２ｂに制動力を作用させて車両を停止保持することにあるが、以下に述べるように本実施形態では、車両減速時のプレシフトに伴って一時的に低下する電動機３の回生トルクを補償するためにも利用される。但し、このように駐車用のブレーキと兼用することなく、別個の独立した制動手段として構成してもよい。

駐車ブレーキ３１は、出力軸２ｂに設けたブレーキディスクを車体側に固定したブレーキキャリパにより挟持して回転規制するディスクブレーキ式として構成されており、ブレーキキャリパは油圧式アクチュエータ３２（制動手段）により作動する。回生トルクの補償のためには回転中の出力軸２ｂに対して制動力を作用させる必要があることを考慮して、ブレーキキャリパのブレーキパッドには制動用ブレーキと同様の高い耐摩耗性及び耐熱性が付与されている。
なお、駐車ブレーキ３１の構成はこれに限ることはなく、例えば出力軸２ｂに設けたブレーキドラム内で車体側に固定した一対のブレーキシューを拡開させて回転規制するドラムブレーキ式に構成してもよいし、アクチュエータ３２として空圧式や電磁式のものを用いてもよい。
また、駐車ブレーキ３１の配設位置についても上記に限ることはなく、奇数歯車機構Ｇ１または偶数歯車機構Ｇ２の出力側から駆動輪１４までの動力伝達経路の何れかの箇所であれば、その配設位置を任意に変更可能である。よって、例えば左右の駆動輪１４に設けられた既存の制動用ブレーキを制動手段として機能させ、この制動用ブレーキを油圧アクチュエータ３２により任意に作動可能なように構成してもよい。

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、第１クラッチＣ１及び第２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、第１クラッチＣ１の出力側の回転速度Ｎc1,を検出する第１クラッチ回転速度センサ２３、第２クラッチＣ２の出力側の回転速度Ｎc2（＝電動機３の回転速度）を検出する第２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。

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、駐車ブレーキ３１のアクチュエータ３２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。

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。

例えば、バッテリ５のＳＯＣが所定値以上で、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し、ＳＯＣが所定値未満或いは要求トルクが所定値以上のときには走行モードとしてエンジン・電動機併用走行を選択し、ＳＯＣが極端に低下したとき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・電動機併用走行について例示すると、当該走行モードではＥＣＵ２１は、第１クラッチＣ１と第２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、第１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（以下、第1駆動状態という）、また第２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（以下、第２駆動状態という）。

そして、これらの第１駆動状態及び第２駆動状態を交互に切り換えながら、奇数歯車機構Ｇ１及び偶数歯車機構Ｇ２の変速段を順次プレシフト及び変速する。即ち、第１駆動状態ではプレシフト要求に応じて偶数歯車機構Ｇ２の変速段を次変速段にプレシフトし、その後に図示しないシフトマップからの変速要求に基づき両クラッチＣ１,Ｃ２の接続状態を逆転して第２駆動状態に切り換える。第２駆動状態では奇数歯車機構Ｇ１の変速段をプレシフト要求に応じて次変速段にプレシフトし、その後にシフトマップからの変速要求に応じて両クラッチＣ１,Ｃ２の接続状態を逆転して第１駆動状態に切り換える。このようにして車両を走行させながら、加減速に応じて変速段を高速ギヤ側または低速ギヤ側に順次切り換えている。
エンジン・電動機併用走行ではエンジン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、ＥＣＵ２１は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１及び電動機３を制御する。車両減速時においては運転者のアクセルオフに応じて要求トルクが負側の値になることから、この要求トルクに基づきエンジン１側ではエンジンブレーキが設定され、電動機３では回生トルクが設定される。

このようなエンジン・電動機併用走行において、第１駆動状態ではプレシフトすべき偶数歯車機構Ｇ２が電動機３の駆動力を伝達中であるため、プレシフトを可能とすべく電動機３の駆動力を一時的に低下させる必要が生じ、これにより所謂トルク抜けが発生する。そして、［発明が解決しようとする課題］でも述べたように、車両の減速時にトルク抜けが生じると、空走感を受けた運転者はブレーキ操作の判断を迫られて緊張の度合いを強めることから、走行フィーリングを著しく悪化させてしまうという問題がある。
そこで、本実施形態では、上記した駐車ブレーキ３１を利用して偶数歯車機構Ｇ２のプレシフト時のトルク抜けを防止する対策を講じており、以下、当該対策のためにＥＣＵ２１が実行する処理を説明する。
ＥＣＵ２１は、車両の走行中に図２に示すトルク補償ルーチンを所定の制御インターバルで実行している。

まず、ステップＳ２でエンジン・電動機併用走行であるか否かを判定し、ステップＳ４で第１駆動状態であるか否かを判定し、ステップＳ６で、図示しない変速機２の変速制御ルーチンにより車両減速に応じた低速ギヤ側へのプレシフト要求（具体的には、第６速から第４速または第４速から第２速）があるか否かを判定する。何れかのステップＳでＮo（否定）の判定を下したときには、一旦ルーチンを終了する。
また、何れのステップＳでもＹes（肯定）の判定を下したとき、即ち、現在エンジン・電動機併用走行による第１駆動状態であり、車両減速に伴って偶数歯車機構Ｇ２に対して低速ギヤ側へのプレシフト要求があるときには、ステップＳ８に移行する。このとき変速制御ルーチン側では、プレシフト要求に呼応して第２変速機構Ｇ２が低速ギヤ側にプレシフトされるが、これと並行してプレシフトのためのギヤ抜き及びギヤ入れを可能とすべく、回転同期のために一旦電動機３の回生トルクが低下方向に制御されている（プレシフト時トルク低下手段）。

ステップＳ８では、駐車ブレーキ３１を作動させて変速機２の出力軸２ｂに制動力を作用させる。本実施形態では、所定のマップから現在の電動機３の回生トルク（例えばプレシフト直前の回生トルク）に対応する制動力（換言すれば、アクチュエータ３２を駆動制御するときの制御量）を算出し、求めた制動力を達成するようにアクチュエータ３２を駆動制御して駐車ブレーキ３１を作動させている（制動制御手段）。
駐車ブレーキ３１による制動力は、プレシフト中に一時的に低下する電動機３の回生トルクを補償する機能を果たすため、回生トルクに基づき制動力を設定することが望ましく、車両減速中の回生トルクは一定ではなく種々の要件により増減する。例えばトラックの積載重量が大きいほど、道路勾配が降板路側に急であるほど、或いは車速Ｖが高いほど、車両減速に大きな制動力を要することから回生トルクが増加側に制御され、それに応じてプレシフト中の駐車ブレーキ３１による最適な制動力も相違する。

そこで、上記のように現在の電動機３の回生トルクに基づきマップから制動力を導き出しており、これにより、常に回生トルクの低下を正確に補償可能な最適な制動力を発生させることができる。具体的な制動力としては、現在の回生トルクに対して略等しい制動力、若しくは若干低い制動力を算出するようにマップが設定されている。
但し、マップの設定はこれに限ることはない。例えば回生トルクの低下によるトルク抜けは、車両の動力伝達経路に多少でも制動力が作用すれば緩和できることから、回生トルクに比較してかなり小さな制動力が算出されるようにマップを設定してもよい。また、駐車ブレーキ３１の制動力は必ずしも上記のようにマップから求める必要はなく、予め設定された固定値を適用するようにしてもよい。

ステップＳ８の処理が完了するとステップＳ１０に移行し、変速制御ルーチンにより実行されている偶数歯車機構Ｇ２のプレシフト完了により電動機３の回生トルクが復帰したか否かを判定する。ステップＳ１０の判定がＹesになるとステップＳ１２に移行して駐車ブレーキ３１の作動を中止した後にルーチンを終了する。
以上のＥＣＵ２１の処理により、エンジン・電動機併用走行による第１駆動状態でシフトダウン側のプレシフト要求があったときには、図３に示すタイムチャートに従ってプレシフト及び回生トルク制御と共に駐車ブレーキ３１の制動力が制御される。

図３では第５速による車両減速中に偶数歯車機構Ｇ２を第６速から第４速にプレシフトした場合を示しており、プレシフト状態を破線で示すと共に、クラッチの逆転による実際の第５速から第４速へのシフトダウン状態を実線で示している。
まず、変速段として第５速を選択した車両の減速当初（プレシフト前）には、第１クラッチＣ１を接続し第２クラッチＣ２を切断した第１駆動状態に変速機２が切り換えられており、偶数歯車機構Ｇ２では第６速が選択されている。運転者の要求トルクはエンジン１側のエンジンブレーキと電動機３側の回生トルクとに割り振られ、エンジンブレーキが奇数歯車機構Ｇ１の第５速を介して駆動輪１４側に伝達されると共に、電動機３の負側の回生トルクが偶数歯車機構Ｇ２の第６速を介して駆動輪１４側に伝達され、車速Ｖが次第に低下している。

所定のタイミングでプレシフト要求があると、電動機３の回生トルクが一旦０まで低下、若しくは図に示すようにギヤ同期のために０を経て正側に反転され、この回生トルクの低下中に第６速から第４速へのプレシフトが実行される。そして、この回生トルクの低下に対して略同期するように駐車ブレーキ３１による制動が行われる。詳しくは、回生トルクが低下し始めたタイミングで駐車ブレーキ３１の制動が開始され、回生トルクが復帰したタイミングで駐車ブレーキ３１の制動が中止される。
このため、回生トルクの低下開始から復帰までの期間にわたり駐車ブレーキ３１は作動し続けて、変速機２の出力軸２ｂに制動力を作用させることになる。よって、この期間中は電動機３の回生トルクに代えて駐車ブレーキ３１の制動力がエンジンブレーキと共に駆動輪１４側に伝達され、これによりプレシフト中の車速Ｖは、図中に実線で示すようにプレシフト前とほとんど変わらない変化率をもって低下し続ける。

プレシフトの完了による回生トルクの復帰と共に駐車ブレーキ３１は作動を中止し、車速Ｖは引き続いて低下する。その後に所定のタイミングで第５速から第４速への変速要求があると、両クラッチＣ１,Ｃ２の接続状態の逆転、即ち第１クラッチＣ１の切断及び第２クラッチＣ２の接続により変速機２が第２駆動状態に切り換えられると共に、第４速への切換が完了する。以降はエンジンブレーキ及び電動機３の回生トルクが共に偶数歯車機構Ｇ２の第４速を介して駆動輪１４側に伝達され、これにより車速Ｖが低下し続ける。
以上は第６速から第４速へのプレシフトを説明したが、第４速から第２速へのプレシフトも同様に行われる。

なお、上記タイムチャートによる例示では、回生トルクの低下開始及び復帰に対して駐車ブレーキ３１の作動開始及び中止を一致させたが、必ずしも一致させる必要はなく、双方のタイミングをずらしてもよい。例えば、回生トルクの低下開始よりも若干遅延したタイミングで駐車ブレーキ３１を作動開始し、回生トルクの復帰よりも若干先行するタイミングで駐車ブレーキ３１を作動中止するようにしてもよい。
また、図３に示すように制動力をステップ的に増加及び低下させる代わりに、回生トルクの低下及び増加（復帰）と対応する変化率で制動力が増加及び低下するように駐車ブレーキ３１を制御してもよい。
このように本実施形態のハイブリッド電気自動車の走行制御装置では、変速機２を第１駆動状態に切り換えた車両減速時に偶数歯車機構Ｇ２をプレシフトするとき、電動機３の回生トルクの低下と略同期するように駐車ブレーキ３１を作動させて変速機２の出力軸２ｂに制動力を作用させている。これにより、プレシフト中においてもプレシフトの前後と同様の変化率で車速Ｖが低下することから、電動機３の回生トルクの一時的な低下によるトルク抜けを防止でき、もってトルク抜けで生じた空走感に起因する走行フィーリングの悪化を未然に防止することができる。

特に本実施形態では、現在の電動機３の回生トルクに基づき所定のマップから駐車ブレーキ３１の制動力を算出している。このため、常に回生トルクの低下を正確に補償可能な最適な制動力を発生でき、結果としてトルク抜けに起因する走行フィーリングの悪化を一層確実に防止することができる。
また、プレシフト中に車両の動力伝達経路には常に駐車ブレーキ３１による制動力が作用していることから、例えば変速機２や差動装置１２のギヤバックラッシュなどによって生じる動力伝達経路の捻れ振動を抑制でき、もって快適な減速感を実現できるという効果もある。

さらに、既存の駐車ブレーキ３１を多少仕様変更してアクチュエータ３２を追加するだけで制動手段として機能させることができるため、低コストで容易に実施することができる。
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、ハイブリッド電気自動車をトラックとして構成したが、これに限ることはなく、例えば乗用車に具体化してもよい。変速機２についても同様であり、変速機２の仕様を前進６段及び後退１段から任意に変更可能である。

１ エンジン
３ 電動機
１４ 駆動輪
２１ ＥＣＵ（プレシフト時トルク低下手段、制動制御手段）
３１ 駐車ブレーキ（制動手段）
３２ アクチュエータ（制動手段）
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 第１クラッチ
Ｃ２ 第２クラッチ

Claims (2)

1. エンジンを第１クラッチ及び複数の変速段を有する第１変速機構を介して車両の駆動輪側と接続する一方、上記エンジンを第２クラッチ、電動機、及び複数の変速段を有する第２変速機構を介して上記駆動輪側と接続し、上記第１クラッチのみを接続して上記エンジンの駆動力を上記第１変速機構の何れかの変速段を介して上記駆動輪側に伝達すると共に上記電動機の駆動力を上記第２変速機構の何れかの変速段を介して上記駆動輪側に伝達する第１駆動状態と、上記第２クラッチのみを接続して上記エンジン及び電動機の駆動力を上記第２変速機構の何れかの変速段を介して上記駆動輪側に伝達する第２駆動状態とを交互に切り換えながら上記車両を走行させると共に、上記第１駆動状態のときには予め上記第２変速機構を次変速段に切り換え、上記第２駆動状態のときには予め上記第１変速機構を次変速段に切り換えるプレシフトを実行するハイブリッド電気自動車の走行制御装置において、
   上記第１変速機構または第２変速機構の出力側から上記駆動輪までの動力伝達経路の何れかの箇所に配設されて制動力を作用可能な制動手段と、
   上記第１駆動状態による上記車両の減速時に、上記第２変速機構の低速ギヤ側へのプレシフトを可能とすべく該第２変速機構を介して伝達される上記電動機の回生トルクを低下させるプレシフト時トルク低下手段と、
   上記プレシフト時トルク低下手段による上記電動機の回生トルクの低下に対して略同期するように上記制動手段を作動させる制動制御手段と
   を備えたことを特徴とするハイブリッド電気自動車の走行制御装置。
2. 上記制動制御手段は、上記電動機の現在の回生トルクに基づき上記制動手段の制動力を設定し、該制動力を達成するように上記制動手段を作動させる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走行制御装置。

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