JP2012187962A - 車両制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】手動変速機の同期装置の負荷を軽減することができる車両制御装置を提供すること。
【解決手段】エンジンと、入力軸と、出力軸と、入力軸の回転と出力軸の回転とを同期させる同期装置とを有する手動変速機と、エンジンと入力軸との間に配置され、操作入力によって係合あるいは解放するクラッチと、クラッチよりも入力軸側に動力を伝達可能なモータと、を備え、手動変速機が中立状態（Ｓ１肯定）でかつエンジンを停止して走行中に、クラッチが解放する（Ｓ２肯定）と、モータによって入力軸の回転数を手動変速機における最も変速比が小さな変速段に対応する回転数以上の回転数に制御する（Ｓ４）。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両制御装置に関する。

従来、エンジンと手動変速機との間に配置されたクラッチと、クラッチよりも入力軸側に動力を伝達可能なモータとを備えた車両が公知である。例えば、特許文献１には、変速機の変速前の変速段Ｃi及び目標変速段Ｃjを検出する変速段検出手段と、変速機の回転数を検出する回転数検出手段と、目標変速段における変速機の目標回転数Ｎjを演算する回転数演算手段と、変速機の回転数を目標回転数Ｎjに調節する回転数調節手段とを備えているハイブリッド自動車の技術が開示されている。

特開２００３−３３５１５２号公報

手動変速機の同期装置の負荷を軽減することについて、従来十分な検討がなされていない。例えば、手動変速機が中立状態でかつエンジンを停止して走行する場合、手動変速機の入力軸回転数が低下する。このため、次に手動変速機において変速がなされるときの同期装置の負荷が大きくなる虞がある。

本発明の目的は、手動変速機の同期装置の負荷を軽減することができる車両制御装置を提供することである。

本発明の車両制御装置は、エンジンと、入力軸と、出力軸と、前記入力軸の回転と前記出力軸の回転とを同期させる同期装置とを有する手動変速機と、前記エンジンと前記入力軸との間に配置され、操作入力によって係合あるいは解放するクラッチと、前記クラッチよりも前記入力軸側に動力を伝達可能なモータと、を備え、前記手動変速機が中立状態でかつ前記エンジンを停止して走行中に、前記クラッチが解放すると、前記モータによって前記入力軸の回転数を前記手動変速機における最も変速比が小さな変速段に対応する回転数以上の回転数に制御することを特徴とする。

上記車両制御装置において、前記モータは、前記入力軸あるいは前記出力軸に選択的に接続可能であり、前記手動変速機として、前記エンジンの動力によらずに前記モータの動力によって走行するＥＶ走行を選択可能な変速操作装置を有し、かつ前記変速操作装置が前記ＥＶ走行の操作位置に操作されることに連動して中立状態となる変速機を備え、前記変速操作装置が前記ＥＶ走行の操作位置に操作され、かつ前記クラッチが係合している場合、前記モータを前記出力軸に接続して前記ＥＶ走行を実行し、前記ＥＶ走行の実行中に前記クラッチが解放すると、前記モータを前記入力軸に接続し、前記モータによって前記入力軸の回転数を前記手動変速機における最も変速比が小さな変速段に対応する回転数以上の回転数に制御することが好ましい。

上記車両制御装置において、前記クラッチが解放すると、前記モータによって前記入力軸の回転数を車速に応じた変速段に基づく回転数に制御することが好ましい。

本発明に係る車両制御装置は、入力軸の回転と出力軸の回転とを同期させる同期装置を有する手動変速機と、クラッチよりも手動変速機の入力軸側に動力を伝達可能なモータとを備え、手動変速機が中立状態でかつエンジンを停止して走行中に、クラッチが解放すると、モータによって入力軸の回転数を手動変速機における最も変速比が小さな変速段に対応する回転数以上の回転数に制御する。本発明に係る車両制御装置によれば、手動変速機の同期装置の負荷を軽減することができるという効果を奏する。

図１は、第１実施形態に係る車両制御装置の動作を示すフローチャートである。 図２は、第１実施形態に係るハイブリッド車両の概略構成を示す図である。 図３は、実施形態の車両制御に係るタイムチャートである。 図４は、第２実施形態に係るハイブリッド車両の概略構成を示す図である。 図５は、第２実施形態に係るシフトインターフェイスの一例を示す図である。

以下に、本発明の実施形態に係る車両制御装置につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記の実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるものあるいは実質的に同一のものが含まれる。

［第１実施形態］
図１から図３を参照して、第１実施形態について説明する。本実施形態は、車両制御装置に関する。図１は、第１実施形態に係る車両制御装置１−１の動作を示すフローチャート、図２は、第１実施形態に係るハイブリッド車両１００の概略構成を示す図、図３は、実施形態の車両制御に係るタイムチャートである。

本実施形態に係るハイブリッド車両（図２の符号１００参照）は、手動変速機（図２の符号４参照）の入力軸（図２の符号４１参照）にモータ（図２の符号３参照）を有するマニュアルハイブリッド車両である。このハイブリッド車両１００において手動変速機４をニュートラルとして走行する場合、エンジン（図２の符号１参照）が自動的に停止される。ニュートラル走行中は、入力軸４１の回転数が０に近づくため、次にギアを入れるときに同期装置（図２の符号４３参照）の負担が大きい。

本実施形態の車両制御装置１−１は、ニュートラル走行中の変速時にクラッチ（図２の符号２参照）が解放すると、予め定められた変速段に基づく回転数まで入力軸４１の回転数を上昇させる。一例として、本実施形態では、最ハイギア相当の回転数となるようにモータ３によって入力軸回転数を上昇させる。これにより、本実施形態によれば、変速先の変速段における入力軸４１の同期回転数と実際の入力軸４１の同期回転数との回転数差を低減させ、同期装置４３に対する負荷を軽減することができる。

図２に示すように、本実施形態に係るハイブリッド車両１００は、エンジン１、クラッチ２、モータジェネレータ（モータ）３、手動変速機４、デフリングギア６およびＥＣＵ３０を備える。また、本実施形態の車両制御装置１−１は、ＥＣＵ３０、エンジン１、手動変速機４、クラッチ２およびモータ３を備えている。

エンジン１は、ハイブリッド車両１００の動力源として機能することができる。エンジン１は、燃料の燃焼エネルギーを出力軸１ａの回転運動に変換して出力する。出力軸１ａは、クラッチ２を介して手動変速機４の入力軸４１に接続されている。

クラッチ２は、エンジン１と手動変速機４の入力軸４１との間の動力伝達経路に配置され、運転者の操作によってエンジン１と入力軸４１との動力の伝達を接続あるいは遮断するものである。クラッチ２は、例えば摩擦係合式のクラッチ装置であり、入力側係合部材２１と出力側係合部材２２とを有する。入力側係合部材２１は、エンジン１の出力軸１ａと連結されており、出力側係合部材２２は、手動変速機４の入力軸４１と連結されている。クラッチ２は、入力側係合部材２１と出力側係合部材２２とが係合することによってエンジン１と入力軸４１との動力の伝達を接続し、入力側係合部材２１と出力側係合部材２２とが解放（離間）しているとエンジン１と入力軸４１との動力の伝達を遮断する。

クラッチ２は、図示しないクラッチペダルに対する運転者の操作入力によって係合あるいは解放する。本実施形態では、クラッチペダルが踏み込まれることでクラッチ２が解放し、クラッチペダルがリリースされるとクラッチ２が係合する。

モータ３は、ステータ３ａとロータ３ｂとを有する。ロータ３ｂは、手動変速機４の入力軸４１と接続されており、入力軸４１を回転中心として入力軸４１と一体回転する。モータ３は、バッテリ等から供給される電力を消費して入力軸４１に動力を出力する電動機である。なお、モータ３は、入力軸４１を介して伝達される動力を電力に変換して出力する発電機として機能することも可能である。

手動変速機４は、シフトレバー４４に対する運転者の操作入力によって変速がなされる手動変速式の変速機である。手動変速機４は、入力軸４１、出力軸４２および同期装置４３を有する。手動変速機４は、常時噛合い式の変速機であり、常時噛合っている前進用の複数のギア対および後進用のギア対を有する。同期装置４３は、入力軸４１の回転と出力軸４２の回転とを同期させるシンクロ機構を有する。同期装置４３は、例えば、いずれかのギア対に選択的に係合して入力軸４１の回転と出力軸４２の回転とを同期させることにより、当該ギア対による入力軸４１と出力軸４２との動力の伝達を接続する。前進用の各ギア対は、互いに変速比が異なる変速段を形成するものである。同期装置４３は、シフトレバー４４に対する操作入力と連動して動作し、シフトレバー４４において選択されたレンジに対応するギア対に係合する。同期装置４３は、シフトレバー４４がＮレンジに操作されると、全てのギア対を入力軸４１から切り離して手動変速機４を中立状態とする。

手動変速機４の出力軸４２には、ピニオンギア５が接続されている。ピニオンギア５は、デフリングギア６と噛み合っている。デフリングギア６は、差動機構７を介して図示しない左右の駆動輪と接続されている。出力軸４２に出力されたエンジン１やモータ３の動力は、ピニオンギア５、デフリングギア６および差動機構７を介して駆動輪に伝達される。

ＥＣＵ３０は、コンピュータを有する電子制御ユニットであり、ハイブリッド車両１００の走行制御装置としての機能を有する。ＥＣＵ３０は、エンジン１、クラッチ２、モータ３、手動変速機４およびニュートラルスイッチ４５と接続されている。ＥＣＵ３０は、エンジン１の燃料噴射制御や点火制御、始動制御等を実行することができる。また、ＥＣＵ３０には、クラッチ２のクラッチストロークを検出するストロークセンサが接続されている。ＥＣＵ３０は、このストロークセンサから入力される信号に基づいてクラッチ２が解放しているか否かを検出することができる。

また、ＥＣＵ３０は、モータ３を制御し、モータ３に動力を出力させることができる。ＥＣＵ３０は、手動変速機４の入力軸４１の回転数を検出するレゾルバ等のセンサと接続されており、入力軸４１の回転数を取得することができる。ＥＣＵ３０は、入力軸４１の回転数を所望の回転数とするようにモータ３の運転制御をおこなうことができる。なお、ＥＣＵ３０は、モータ３の発電制御を行うこともできる。

ニュートラルスイッチ４５は、手動変速機４が中立状態であることを検出するスイッチである。ＥＣＵ３０は、ニュートラルスイッチ４５の検出結果に基づいて、手動変速機４が中立状態であるか否かを検出することができる。

ＥＣＵ３０は、車速およびアクセル開度などの条件に基づいて、駆動輪に伝達するべき要求トルクあるいは要求駆動力を算出し、その算出結果に基づいて、エンジン１およびモータ３を制御する。ＥＣＵ３０は、エンジン１の出力する動力によってハイブリッド車両１００を走行させるエンジン走行、およびエンジン１とモータ３の出力する動力によってハイブリッド車両１００を走行させるＨＶ走行を実行可能である。

また、ＥＣＵ３０は、エンジン１を停止してハイブリッド車両１００を走行させる所定走行制御を実行可能である。ＥＣＵ３０は、走行中に手動変速機４がニュートラルとなり、かつクラッチ２が係合すると、エンジン１を停止させる。つまり、所定走行制御は、手動変速機４が中立状態でかつエンジン１を停止して走行する所定走行をハイブリッド車両１００に実行させるものである。走行中に手動変速機４をニュートラルとしてクラッチ２を係合させる操作入力は、加速を要求しないという運転者の意思を示しており、エンジン１の停止が許容されるものと推定できる。

手動変速機４がニュートラルであることから、エンジン１と駆動輪とは切り離されている。このため、駆動輪はエンジンブレーキが作用しないフリーランの状態となり、ハイブリッド車両１００は、惰性によって走行する。所定走行制御を実行することで、エンジン１による燃料消費量を抑制し、燃費の向上を図ることができる。

所定走行中は、エンジン１が停止しており、かつ手動変速機４がニュートラルであることから、入力軸４１には動力が入力されない。入力軸４１の回転数である入力軸回転数Ｎｉｎは、低回転数、例えば０に近い回転数となる。一方、走行中であることから出力軸４２の回転数である出力軸回転数Ｎｏｕｔは、車速に応じた回転数となる。例えば、高車速時には出力軸回転数Ｎｏｕｔが高回転となる一方で入力軸回転数Ｎｉｎはほぼ０となり、大きな回転数差が生じた状態となる。

このため、所定走行中に運転者によって走行用の変速段への変速操作がなされると、同期装置４３の負荷が大きくなる虞がある。手動変速機４がニュートラルでかつエンジン１を停止してハイブリッド車両１００を走行させている間に変速操作がなされるときの同期装置４３の負荷を軽減できることが望ましい。

本実施形態の車両制御装置１−１は、所定走行中に運転者の操作入力によってクラッチ２が解放したタイミングでモータ３によって入力軸回転数Ｎｉｎを上昇させる。これにより、出力軸回転数Ｎｏｕｔに応じた入力軸４１の同期回転数と実際の入力軸回転数Ｎｉｎとの回転数差を低減させて同期装置４３の負荷を軽減させることができる。また、モータ３によって入力軸回転数Ｎｉｎを上昇させるときの入力軸回転数Ｎｉｎの目標値である目標回転数（後述する閾値Ｎ１）は、手動変速機４における最も変速比が小さな変速段に対応する回転数とされる。これにより、以下に説明するように同期装置４３に対する負荷の軽減とモータ３による電力消費の抑制とを両立することができる。

図１および図３を参照して、本実施形態の車両制御装置１−１の動作について説明する。図３において、（ａ）は手動変速機４において選択されている変速段（ギア）、（ｂ）はクラッチ２の状態、（ｃ）は入力軸回転数Ｎｉｎ、（ｄ）はモータ３の出力するトルクであるモータトルクをそれぞれ示す。図１に示す制御フローは、例えば、所定走行制御の実行中に行われるものであり、所定の間隔で繰り返し実行されることができる。

まず、ステップＳ１では、ＥＣＵ３０により、ギアがＮであるか否かが判定される。ＥＣＵ３０は、手動変速機４が中立状態であり、入力軸４１と出力軸４２との動力の伝達が遮断されているか否かを判定する。ＥＣＵ３０は、ニュートラルスイッチ４５の検出結果に基づいてステップＳ１の判定を行う。既にいずれかの変速段にギアが入っていれば、入力軸回転数Ｎｉｎは車速に応じた回転数となっているため、本制御フローを終了させる。ステップＳ１の判定の結果、ギアがＮであると判定された場合（ステップＳ１−Ｙ）にはステップＳ２に進み、そうでない場合（ステップＳ１−Ｎ）には本制御フローは終了する。

ステップＳ２では、ＥＣＵ３０により、クラッチ２が解放しているか否かが判定される。クラッチ２が係合されていれば、入力軸回転数Ｎｉｎはエンジン回転数Ｎｅと同期しているため、本制御フローを終了させる。図３では、時刻ｔ１において運転者の操作入力によってクラッチ２が解放し、ステップＳ２で肯定判定がなされるようになる。ステップＳ２の判定の結果、クラッチ２が解放していると判定された場合（ステップＳ２−Ｙ）にはステップＳ３に進み、そうでない場合（ステップＳ２−Ｎ）には本制御フローは終了する。

ステップＳ３では、ＥＣＵ３０により、入力軸回転数Ｎｉｎが予め定められた閾値未満であるか否かが判定される。この閾値Ｎ１は、例えば、手動変速機４における最も変速比が小さな変速段に対応する回転数である。例えば、手動変速機４における最も高速の変速段が４速変速段である場合、４速変速段の変速比に対応する入力軸回転数Ｎｉｎが閾値Ｎ１とされる。ＥＣＵ３０は、現在の車速に基づいて閾値Ｎ１を算出する。ＥＣＵ３０は、例えば、車速と閾値Ｎ１との関係を示すマップを予め記憶しており、このマップに基づいて、閾値Ｎ１を算出することができる。ＥＣＵ３０は、手動変速機４から取得した入力軸回転数Ｎｉｎが、閾値Ｎ１よりも低回転である場合、ステップＳ３で肯定判定を行う。

図３では、入力軸回転数Ｎｉｎが閾値Ｎ１に到達する時刻ｔ３までの間、ステップＳ３において肯定判定がなされる。ステップＳ３の判定の結果、入力軸回転数Ｎｉｎが閾値Ｎ１未満であると判定された場合（ステップＳ３−Ｙ）にはステップＳ４に進み、そうでない場合（ステップＳ３−Ｎ）には本制御フローは終了する。

ステップＳ４では、ＥＣＵ３０により、モータ３によって入力軸回転数Ｎｉｎを閾値Ｎ１まで上昇させる制御が行われる。ＥＣＵ３０は、モータ３に動力を出力させ、入力軸回転数Ｎｉｎを制御する。図３では、時刻ｔ２においてモータ３による入力軸回転数Ｎｉｎの制御が開始される。検出される入力軸回転数Ｎｉｎが閾値Ｎ１となると、本制御フローは終了する。図３では、時刻ｔ３において入力軸回転数Ｎｉｎが閾値Ｎ１に到達し、入力軸回転数Ｎｉｎの制御が終了する。なお、入力軸回転数Ｎｉｎを閾値Ｎ１に収束させる過程において、入力軸回転数Ｎｉｎが閾値Ｎ１を上回っている場合、モータ３に発電を行わせることによって入力軸回転数Ｎｉｎを低下させるようにしてもよい。

モータ３による入力軸回転数Ｎｉｎの制御が終了した後の時刻ｔ４において手動変速機４の変速段が前進用の変速段（例えば、３速変速段）に入れられるときには、入力軸回転数Ｎｉｎが閾値Ｎ１となっている。よって、同期装置４３が入力軸４１と出力軸４２との回転を同期させるときの同期装置４３の負荷が軽減する。

なお、ＥＣＵ３０は、ステップＳ２でクラッチ２の解放が検出された場合、あるいは手動変速機４において走行用の変速段への切り替えが検出された場合など、走行用の変速段でハイブリッド車両１００を走行させる運転者の意思を示す操作が検出されると、エンジン１を再始動する。ＥＣＵ３０は、例えば、図示しないスタータによってエンジン１を始動するようにしてもよく、走行用の変速段への変速がなされてクラッチ２が係合したときに、クラッチ２を介してエンジン１に伝達される動力によってエンジン１を始動するようにしてもよい。

以上説明したように、本実施形態の車両制御装置１−１は、所定走行の実行中にクラッチ２が解放すると、予め定められた閾値Ｎ１の回転数まで入力軸回転数Ｎｉｎを上昇させる。これにより、選択される変速段に応じた入力軸回転数Ｎｉｎと実際の入力軸回転数Ｎｉｎとの回転数差を低減して同期装置４３に対する負荷を軽減させることができる。

また、モータ３によって入力軸回転数Ｎｉｎを上昇させるときの目標回転数である閾値Ｎ１は、最ハイギアを入れたときの入力軸回転数Ｎｉｎとされる。複数の前進用の変速段のうちで、入力軸回転数Ｎｉｎが最も小さくなるのは、最も変速比が小さい最ハイギアである。少なくとも最ハイギアを入れたときの回転数まで入力軸回転数Ｎｉｎを上昇させておくことにより、同期装置４３が入力軸回転数Ｎｉｎと出力軸回転数Ｎｏｕｔとを同期させるときの入力軸回転数Ｎｉｎの上昇量が抑制され、同期装置４３の負荷が軽減される。

また、最ハイギアを入れたときの回転数である閾値Ｎ１までしか入力軸回転数Ｎｉｎを上昇させないことは、損失を低減する点で有効である。モータ３によって、最ハイギアに対応する閾値Ｎ１よりも高い回転数まで入力軸回転数Ｎｉｎを上昇させておくと、運転者によって最ハイギアへの変速操作がなされた場合には、結果として回転数を上げすぎていたこととなる。つまり、入力軸回転数Ｎｉｎを上昇させる際にモータ３によって必要以上に電力を消費したこととなる。これに対して、本実施形態では、選択可能な変速段のうち最も入力軸回転数Ｎｉｎが低回転となる変速段に応じて閾値Ｎ１が決定される。よって、本実施形態の車両制御装置１−１による車両制御は、同期装置４３に対する負荷の軽減と電力消費の抑制とを両立させることができる。

また、予め定められた変速段に基づいて閾値Ｎ１を決定するため、シフトポジションセンサを備えない車両においても同期装置４３に対する負荷の軽減を実現し、同期装置４３を保護する車両制御を行うことができる。

本実施形態の車両制御によれば、所定走行中に変速操作がなされて所定走行から復帰するときの変速をスムーズなものとすることができ、ハイブリッド車両１００のドライバビリティを向上させることができる。

なお、本実施形態の車両制御装置１−１は、所定走行中にクラッチ２が解放すると、モータ３によって入力軸回転数Ｎｉｎを閾値Ｎ１に制御するが、運転者による変速操作の速度等によっては、入力軸回転数Ｎｉｎが閾値Ｎ１に上昇する前に同期装置４３による同期が開始される場合もある。すなわち、車両制御装置１−１は、閾値Ｎ１を目標回転数として入力軸４１の回転制御を行うが、入力軸回転数Ｎｉｎが上昇する途中で操作入力によって同期装置４３が同期を開始する可能性もある。この場合、車両制御装置１−１は、入力軸回転数Ｎｉｎが閾値Ｎ１に到達するまで、モータ３の動力によって入力軸回転数Ｎｉｎの上昇をアシストし、同期装置４３の負荷を軽減するようにしてもよい。なお、車両制御装置１−１は、シフトポジションセンサによって変速先の変速段を検出し、入力軸回転数Ｎｉｎがこの変速段に対応する回転数に上昇するまでモータ３によるアシストを継続して行うようにしてもよい。

なお、本実施形態では、モータ３のロータ３ｂが入力軸４１に直接連結されていたが、これに限定されるものではない。ロータ３ｂは、ギア等を介して入力軸４１と動力を伝達可能に接続されていてもよい。また、ロータ３ｂは、クラッチ２が解放されているときに入力軸４１に対して動力を伝達できるものである。言い換えると、モータ３は、クラッチ２よりも入力軸４１側に動力を伝達可能で入力軸回転数Ｎｉｎを上昇させることができるものであれば、入力軸４１に直接連結されているものでなくてもよい。

［第１実施形態の変形例］
第１実施形態の変形例について説明する。上記第１実施形態において、モータ３によって入力軸回転数Ｎｉｎを上昇させるときの目標回転数である閾値Ｎ１は、手動変速機４における最も変速比が小さな変速段に対応する入力軸回転数Ｎｉｎに限定されるものではない。閾値Ｎ１は、手動変速機４における最も変速比が小さな変速段に対応する回転数以上の任意の回転数とされてもよい。

閾値Ｎ１は、例えば、車速に応じた変速段、言い換えると車速から推定される変速段（以下、単に「推定変速段」と記載する。）に基づいて決定されてもよい。運転者の変速操作によって選択される変速段は、車速によってある程度は推定可能である。例えば、自動変速機（ＡＴ）の変速線のようにして、車速と、その車速において選択されると推定できる変速段との対応関係を予め記憶しておき、この対応関係に基づいて推定変速段および推定変速段に対応する回転数としての閾値Ｎ１を決定するようにしてもよい。また、推定変速段を介することなく、車速と閾値Ｎ１との対応関係を記憶しておくようにしてもよい。

車速に基づく推定変速段に応じて閾値Ｎ１を決定することにより、変速操作によって選択される変速段に応じた入力軸回転数Ｎｉｎと実際の入力軸回転数Ｎｉｎとの回転数差の最小化を図ることができる。これにより、同期装置４３に対する負荷の軽減を優先させ、同期装置４３の保護度を高めることができる。

なお、同じ車速でも選択可能な変速段は複数ある。これら複数の変速段のいずれが選択されるかは、車両状態や走行環境等に応じて変化することも考えられる。あるいは、ハイブリッド車両１００の状態によって、入力軸回転数Ｎｉｎを上昇させるときのモータ３の電力消費に対する許容度合いが異なる場合も考えられる。このため、例えば、ハイブリッド車両１００の状態や走行環境に基づいて閾値Ｎ１が可変とされてもよい。

例えば、バッテリの充電状態ＳＯＣに基づいて閾値Ｎ１が可変とされてもよい。この場合、充電状態ＳＯＣに応じて推定変速段を変更してもよい。例えば、充電状態ＳＯＣが低いときは充電状態ＳＯＣが高いときよりも変速比の小さなハイギアを推定変速段とすることができる。このようにすれば、充電状態ＳＯＣが低いときはモータ３による入力軸回転数Ｎｉｎの上昇量を小さくして電力消費を抑制することができる。充電状態ＳＯＣが低くなるに従い、選択可能な範囲でより高速側の変速段が推定変速段とされ、充電状態ＳＯＣが高くなるに従い、より低速側の変速段が推定変速段とされるようにしてもよい。

なお、閾値Ｎ１は、変速段に対応する入力軸回転数Ｎｉｎそのものに限定されるものではない。例えば、閾値Ｎ１は、一つの変速段（Ｎ速変速段）に対応する入力軸回転数Ｎｉｎと、これに隣接する他の変速段（例えば、（Ｎ＋１）速変速段）に対応する入力軸回転数Ｎｉｎとの間の回転数とされてもよい。

なお、車速と実際に選択された変速段との対応関係を学習して車速と推定変速段との対応関係を補正するようにすれば、推定変速段の推定精度を向上させ、同期装置４３に対する負荷の軽減と電力消費の抑制とを高次元で両立することが可能である。

［第２実施形態］
図４および図５を参照して、第２実施形態について説明する。第２実施形態については、上記実施形態で説明したものと同様の機能を有する構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。図４は、第２実施形態に係るハイブリッド車両１００の概略構成を示す図、図５は、本実施形態に係るシフトレバーのシフトインターフェイス（シフトパターン）の一例を示す図である。本実施形態の車両制御装置１−２において、上記第１実施形態の車両制御装置１−１と異なる点は、モータ３が入力軸８５あるいは出力軸８６に選択的に接続可能な点である。

図４に示すように、手動変速機８は、入力軸８５、出力軸８６、第一ギア対８１、第二ギア対８２、第三ギア対８３、第四ギア対８４、第五ギア８７、シフトレバー８８および入力軸回転数センサ８９を有する。各ギア対８１，８２，８３，８４は、常時噛合っている。また、各ギア対８１，８２，８３，８４は、互いに変速比が異なっている。第一ギア対８１の入力ギア８１ａは、入力軸８５によって入力軸８５に対して相対回転自在に支持されている。同様にして、ギア対８２，８３，８４の入力ギア８２ａ，８３ａ，８４ａは、それぞれ入力軸８５によって入力軸８５に対して相対回転自在に支持されている。また、第一ギア対８１の出力ギア８１ｂは、出力軸８６に対して相対回転不能に連結されている。同様にして、ギア対８２，８３，８４の出力ギア８２ｂ，８３ｂ，８４ｂは、それぞれ出力軸８６に対して相対回転不能に連結されている。入力軸回転数センサ８９は、入力軸８５の回転数を検出し、検出結果を示す信号をＥＣＵ１３０に出力する。

図５に示すように、手動変速機８のシフトレバー（変速操作装置）８８には、１速から４速までの変速段に対応する４つのレンジ（シフトポジション）の他に、Ｒ（後進）レンジ、Ｎ（中立）レンジ、およびＥＶレンジが設けられている。ＥＶレンジは、エンジン１の動力によらずにモータ３の動力によって走行するＥＶ走行を行うことを指示するレンジである。シフトポジションが、１速から４速までの４つのレンジに操作されている場合、シフトポジションに対応するギア対を介して、入力軸８５から出力軸８６にエンジン１の動力が伝達される。

同期装置４３は、入力ギア８１ａ，８２ａ，８３ａ，８４ａのうちシフトレバー８８において選択された前進用のレンジに対応する入力ギアを入力軸８５に対して接続することによって、当該入力ギアの変速段を成立させ、当該入力ギアのギア対を介して入力軸８５と出力軸８６との動力の伝達を行わせる。また、同期装置４３は、シフトレバー８８においてＮレンジに操作されると、全ての入力ギア８１ａ，８２ａ，８３ａ，８４ａを入力軸８５から切り離した状態とし、入力軸８５と出力軸８６との動力の伝達を遮断する。

切替機構９は、モータ３の回転軸３ｃを入力軸８５あるいは出力軸８６に選択的に係合させるものである。回転軸３ｃには、ＭＧギア３ｄが配置されている。ＭＧギア３ｄは、回転軸３ｃによって回転軸３ｃに対して相対回転自在に支持されている。第五ギア８７は、手動変速機８の出力軸８６に対して相対回転不能に連結されている。第五ギア８７は、ＭＧギア３ｄと常時噛合っている。切替機構９は、アクチュエータによって回転軸３ｃとＭＧギア３ｄとの動力の伝達を接続あるいは遮断する機能を有する。切替機構９が回転軸３ｃとＭＧギア３ｄとを接続すると、ＭＧギア３ｄおよび第五ギア８７を介して回転軸３ｃと出力軸８６との動力の伝達がなされる。

モータ３の回転軸３ｃは、手動変速機８の入力軸８５の延長線上に配置されており、切替機構９を介して入力軸８５と接続可能である。切替機構９は、例えば、摩擦係合式のクラッチを介して回転軸３ｃと入力軸８５とを係合することができる。また、切替機構９は、回転軸３ｃを入力軸８５および出力軸８６のいずれからも切り離すことが可能であってもよい。

シフトレバー８８がＲレンジに操作されることに連動して、同期装置４３は、手動変速機８をニュートラルとする。ＥＣＵ１３０は、シフトレバー８８においてＲレンジが選択されると、モータ３の回転軸３ｃをＭＧギア３ｄと接続して回転軸３ｃと出力軸８６とを接続し、モータ３の出力する動力によってハイブリッド車両１００を後進させる。

シフトレバー８８がＥＶレンジに操作されることに連動して、同期装置４３は、手動変速機８をニュートラルとする。つまり、手動変速機８は、シフトレバー８８がＥＶ走行の操作位置に操作されることに連動して中立状態となる。ＥＣＵ１３０は、シフトレバー８８においてＥＶレンジが選択され、かつクラッチ２が係合していると、ＥＶ走行を実行する。ＥＣＵ１３０は、切替機構９によってモータ３の回転軸３ｃをＭＧギア３ｄと接続してモータ３を出力軸８６に接続し、モータ３の出力する動力によってハイブリッド車両１００をＥＶ走行させる。ＥＣＵ１３０は、ＥＶ走行時はエンジン１を停止させる。

ＥＶ走行中は、入力軸８５はモータ３および出力軸８６のいずれとも動力の伝達が遮断され、かつエンジン１が停止されることで、入力軸８５の回転数は低下し、例えば０となる。従って、ＥＶ中に運転者によって前進用の変速段への変速がなされるときに、選択される変速段に応じた入力軸回転数Ｎｉｎと実際の入力軸回転数Ｎｉｎとの回転数差が大きなものとなる虞がある。

ＥＣＵ１３０は、ＥＶ走行の実行中に運転者の操作入力によってクラッチ２が解放すると、モータ３の動力によって入力軸回転数Ｎｉｎを上昇させる。ＥＣＵ１３０は、切替機構９によってモータ３の回転軸３ｃと出力軸８６とを切り離し、かつ回転軸３ｃと入力軸８５とを接続して、モータ３の動力によって入力軸８５を回転させる。ＥＣＵ１３０は、入力軸回転数Ｎｉｎを予め定められた回転数、例えば上記第１実施形態の閾値Ｎ１と同様の回転数に制御するようにしてもよい。ＥＣＵ１３０は、入力軸回転数センサ８９の検出結果に基づいて入力軸回転数Ｎｉｎを制御する。

上記の各実施形態に開示された内容は、適宜組み合わせて実行することができる。

１−１，１−２ 車両制御装置
１ エンジン
２ クラッチ
３ モータ
４，８ 手動変速機
９ 切替機構
３０，１３０ ＥＣＵ
４１，８５ 入力軸
４２，８６ 出力軸
４３ 同期装置
１００ ハイブリッド車両

Claims (3)

1. エンジンと、
   入力軸と、出力軸と、前記入力軸の回転と前記出力軸の回転とを同期させる同期装置とを有する手動変速機と、
   前記エンジンと前記入力軸との間に配置され、操作入力によって係合あるいは解放するクラッチと、
   前記クラッチよりも前記入力軸側に動力を伝達可能なモータと、
   を備え、
   前記手動変速機が中立状態でかつ前記エンジンを停止して走行中に、前記クラッチが解放すると、前記モータによって前記入力軸の回転数を前記手動変速機における最も変速比が小さな変速段に対応する回転数以上の回転数に制御する
   ことを特徴とする車両制御装置。
2. 前記モータは、前記入力軸あるいは前記出力軸に選択的に接続可能であり、
   前記手動変速機として、前記エンジンの動力によらずに前記モータの動力によって走行するＥＶ走行を選択可能な変速操作装置を有し、かつ前記変速操作装置が前記ＥＶ走行の操作位置に操作されることに連動して中立状態となる変速機を備え、
   前記変速操作装置が前記ＥＶ走行の操作位置に操作され、かつ前記クラッチが係合している場合、前記モータを前記出力軸に接続して前記ＥＶ走行を実行し、
   前記ＥＶ走行の実行中に前記クラッチが解放すると、前記モータを前記入力軸に接続し、前記モータによって前記入力軸の回転数を前記手動変速機における最も変速比が小さな変速段に対応する回転数以上の回転数に制御する
   請求項１に記載の車両制御装置。
3. 前記クラッチが解放すると、前記モータによって前記入力軸の回転数を車速に応じた変速段に基づく回転数に制御する
   請求項１または２に記載の車両制御装置。

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