JP2013216151A - 車両の動力伝達制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】移動部材の位置に応じ変速段が選択されるＡＭＴ付ハイブリッド車両にて、ＥＶ走行モードからＥＧ走行モードへの移行時における移動部材の移動時間を短縮すること。
【解決手段】この動力伝達制御装置では、ＥＶ走行モードＯＮ時おいて、実現される変速段がニュートラル段に維持され、且つ、移動部材の位置が、ニュートラル領域内の第１〜第３位置のうちで「ＥＧ走行モード又はＨＶ走行モードが選択された状態であるとの仮定のもとで、現在の車速及びアクセル開度に基づいて決定・実現される変速段のシフト完了位置」に対応する位置になるように制御される。これにより、移動部材を、ＥＧ走行モード移行時に移動すると予測されるシフト完了位置に対応するニュートラル位置に、予め待機させておくことができる。
【選択図】図１３

Description

本発明は、車両の動力伝達制御装置に関し、特に、動力源として内燃機関と電動機とを備え、且つクラッチを備えた車両に適用されるものに係わる。

近年、複数の変速段を有し且つトルクコンバータを備えていない有段変速機と、内燃機関の出力軸と有段変速機の入力軸との間に介装されてクラッチトルク（クラッチが伝達し得るトルクの最大値）を調整可能なクラッチと、車両の走行状態に応じてアクチュエータを用いてクラッチトルク及び有段変速機の変速段を制御する制御手段と、を備えた動力伝達制御装置が開発されてきている（例えば、特許文献１を参照）。係る動力伝達制御装置は、オートメイティッド・マニュアル・トランスミッション（ＡＭＴ）とも呼ばれる。

ＡＭＴでは、通常、複数の変速段として、複数の走行用変速段およびニュートラル段が備えられる。複数の走行用変速段の何れかが選択・実現された場合、変速機の入力軸と出力軸との間で動力伝達系統が確立されるようになっている。この複数の走行用変速段では、減速比（上記出力軸の回転速度に対する上記入力軸の回転速度の割合）が異なっている。一方、ニュートラル段が選択・実現された場合、上記入力軸と上記出力軸との間で動力伝達系統が確立されない。

ＡＭＴを搭載した車両では、通常、「アクセル開度及び車速」と「実現すべき変速段」との関係を規定する事前に作製されたマップと、アクセル開度及び車速の現在値とに基づいて、実現される変速段が決定・変更される。

また、近年、動力源としてエンジンと電動機（電動モータ、電動発電機）とを備えた所謂ハイブリッド車両が開発されてきている（例えば、特許文献２を参照）。ハイブリット車両では、電動機の出力軸が、内燃機関の出力軸、変速機の入力軸、及び変速機の出力軸の何れかに接続される構成が採用され得る。以下、内燃機関の出力軸の駆動トルクを「内燃機関駆動トルク」と呼び、電動機の出力軸の駆動トルクを「電動機駆動トルク」と呼ぶ。

特開２００６−９７７４０号公報 特開２０００−２２４７１０号公報

以下、ＡＭＴを搭載し、且つ、電動機の出力軸が変速機の出力軸に接続される構成を備えたハイブリッド車両（以下、「ＡＭＴ付ハイブリッド車両」と呼ぶ。）を想定する。ＡＭＴ付ハイブリッド車両では、電動機駆動トルクのみを利用して走行する「電動機走行モード」と、クラッチトルクがゼロより大きい値に調整された状態で内燃機関駆動トルクのみ又は「内燃機関駆動トルク及び電動機駆動トルクの両方」を利用して走行する「内燃機関走行モード」と、が選択的に実現され得る。

ＡＭＴ付ハイブリッド車両では、内燃機関走行モードが選択された状態においては、通常、少なくとも車両の速度に基づいて実現される変速段が決定される。また、電動機走行モードが選択された状態においては、実現される変速段がニュートラル段に維持される構成が考えられる。このようにニュートラル段が維持されるのは、クラッチディスクの保護、及び走行時におけるノイズ低減のためである。

ところで、ＡＭＴの変速段は、移動部材の位置に応じて選択される場合が多い（図３の移動部材Ｍを参照）。ニュートラル段は、上記移動部材の位置が「第１の方向」（図３では、車両左右方向）に延在する「ニュートラル領域」内にあるときに実現される。「ニュートラル領域」内には、異なる複数の「ニュートラル位置」があり、異なる複数の走行用変速段に対応している。上記移動部材の位置が、異なる複数の「ニュートラル位置」のうち対応する位置から、複数の走行用変速段のうちの何れか１つに対応する「シフト完了位置」に移動することにより、対応する走行用変速段が選択・実現される。「シフト完了位置」は、上記「第１の方向」とは異なる方向に変位しており、上記「ニュートラル領域」外に位置する。上記移動部材の位置は、例えば、アクチュエータによって制御され、その結果、複数の走行用変速段及びニュートラル段のうちから実現される変速段が設定・変更される。

このように変速段が設定・変更される場合、電動機走行モードが選択されたとき、移動部材の位置がニュートラル領域内のどこかの位置にあるよう制御される。内燃機関走行モードが選択されたとき、移動部材の位置がニュートラル領域外のシフト完了位置に移動するよう制御される。

このため、車両の走行状態に応じて、走行モードが、電動機走行モードから内燃機関走行モードへ移行する場合、ニュートラル領域内のどこかの位置に存在していた移動部材は、シフト完了位置まで移動するよう制御されることになる。上記移動部材の移動にかかる時間は、変速性能の向上等の観点から短い方が好ましい。従って、上記移動部材の移動にかかる時間を短くすることが要求されていた。

本発明の目的は、ハイブリッド車両に適用される車両の動力伝達制御装置であって、変速段が上記移動部材の位置に応じて選択される動力伝達装置において、電動機走行モードから内燃機関走行モードへ移行する場合に、上記移動部材の移動にかかる時間を短くすることができるものを提供することにある。

本発明による動力伝達制御装置の特徴は、電動機走行モードが選択された状態において、実現される変速段をニュートラル段に維持するとともに、上記移動部材の位置を、ニュートラル領域内における複数のニュートラル位置のうち少なくとも車両の速度に基づいて決定された位置に制御するように構成されたことにある。

これによれば、電動機走行モードが選択された状態において、移動部材の位置が、内燃機関走行モード移行時に移動すると予測されるシフト完了位置に、予め近づけられ得る。従って、上記移動部材の移動にかかる時間を短くすることができる。

上記本発明に係る動力伝達制御装置においては、内燃機関走行モードが選択された状態において、実現される変速段を車両の速度及び運転者により操作される加速操作部材の操作量に基づいて決定するように構成され、電動機走行モードが選択された状態において、上記移動部材の位置を、複数のニュートラル位置のうち車両の速度及び加速操作部材の操作量に基づいて決定された位置に制御するように構成されることが好適である。

これによれば、ニュートラル位置の決定が、車両の速度に加え加速操作部材の操作量にも基づいて実行される。このため、内燃機関走行モード移行時におけるシフト完了位置が精度良く予測され得、移動部材の位置は、そのシフト完了位置に予め近づけられ得る。従って、上記移動部材の移動にかかる時間をより確実に短くすることができる。

上記本発明に係る動力伝達制御装置においては、電動機走行モードが選択された状態において、上記移動部材の位置を、複数のニュートラル位置のうち、内燃機関走行モードが選択された状態であるとの仮定のもとで現在の車両の走行状態に基づいて決定・実現される変速段のシフト完了位置に対応する位置に制御するように構成されることが好適である。

これによれば、電動機走行モードが選択された状態において、内燃機関走行モード移行時の上記移動部材の移動に備え、移動部材を「内燃機関走行モードが選択された状態であるとの仮定のもとで現在の車両の走行状態に基づいて決定・実現される変速段のシフト完了位置に対応する位置」に予め待機させておくことができる。従って、上記移動部材の移動にかかる時間を更に確実に短くすることができる。

上記本発明に係る動力伝達制御装置においては、内燃機関走行モードが選択された状態において、実現される変速段を車両の速度及び運転者により操作される加速操作部材の操作量に基づいて決定するように構成され、電動機走行モードが選択された状態において、上記移動部材の位置を、複数のニュートラル位置のうち、内燃機関走行モードが選択された状態であるとの仮定のもとで現在の車両の速度と加速操作部材の操作量の最大値とに基づいて決定・実現される変速段のシフト完了位置に対応する位置に制御するように構成されることが好適である。

加速操作部材が、その操作量が最大値となるよう操作されるとき、実現される変速段は、そのときの車速にて想定される最大の減速比をもつ変速段に決定される場合が多い（所謂キックダウン）。この場合、上記構成によれば、電動機走行モードが選択された状態において、移動部材の位置を、加速操作部材の操作量が最大値となるよう操作されて内燃機関走行モードに移行したときに移動すると予測されるシフト完了位置（例えば、現在の車速にて想定される最大の減速比をもつ変速段に対応するシフト完了位置）に対応するニュートラル位置に予め待機させておくことができる。従って、例えば、上記キックダウンが実行される場合に対し、効果的に上記移動部材の移動にかかる時間を短くすることができる。

本発明の実施形態に係る車両の動力伝達制御装置を搭載した車両の概略構成図である。 図１に示した変速機の概略構成図である。 図１に示した変速機の移動部材の位置における制御パターンの一例を示した図である。 図１に示した変速機において、走行用変速段として「１速」が選択・実現された場合における動力伝達系を説明するための図である。 図１に示した変速機において、走行用変速段として「２速」が選択・実現された場合における動力伝達系を説明するための図である。 図１に示した変速機において、走行用変速段として「３速」が選択・実現された場合における動力伝達系を説明するための図である。 図１に示した変速機において、走行用変速段として「４速」が選択・実現された場合における動力伝達系を説明するための図である。 図１に示した変速機において、走行用変速段として「５速」が選択・実現された場合における動力伝達系を説明するための図である。 図１に示したクラッチについての「ストローク−トルク特性」を規定するマップを示したグラフである。 図１に示したシフトレバーの操作パターンの一例を示した図である。 車速及びアクセル開度と、シフト完了位置との関係を規定したマップを示したグラフである。 車速及びアクセル開度と、ニュートラル位置との関係を規定したマップを示したグラフである。 本発明の実施形態によって、ＥＶ走行時にて移動部材の待機位置が変化する一例を示したタイムチャートである。 比較例における、ＥＶ走行からＥＧ又はＨＶ走行へ変更されたときの、移動部材の待機位置からシフト完了位置までの移動の一例を説明するための図である。 本実施形態における、ＥＶ走行からＥＧ又はＨＶ走行へ変更されたときの、移動部材の待機位置からシフト完了位置までの移動の一例を説明するための図である。 本発明の実施形態の変形例における、車速及びアクセル開度と、ニュートラル位置との関係を規定したマップを示したグラフである。 本発明の実施形態の他変形例における、車速及びアクセル開度と、ニュートラル位置との関係を規定したマップを示したグラフである。

以下、本発明による車両の動力伝達制御装置の実施形態について図面を参照しつつ説明する。

（構成）
図１は、本発明の実施形態に係る動力伝達制御装置（以下、「本装置」と称呼する。）を搭載した車両の概略構成を示している。この車両は、動力源として内燃機関とモータジェネレータとを備え、且つ、トルクコンバータを備えない有段変速機とクラッチとを使用した所謂オートメイティッド・マニュアル・トランスミッション（ＡＭＴ）を備えたハイブリッド車両である。

この車両は、エンジンＥ／Ｇと、変速機Ｔ／Ｍと、クラッチＣ／Ｄと、モータジェネレータＭ／Ｇと、を備えている。Ｅ／Ｇは、周知の内燃機関の１つであり、例えば、ガソリンを燃料として使用するガソリンエンジン、軽油を燃料として使用するディーゼルエンジンである。Ｅ／Ｇの出力軸Ａ１は、フライホイールＦ／Ｗ、及び、クラッチＣ／Ｄを介して、変速機Ｔ／Ｍの入力軸Ａ２と接続されている。

変速機Ｔ／Ｍは、前進用の複数（例えば、５つ）の変速段、後進用の１つの変速段、及びニュートラル段を有するトルクコンバータを備えない周知の有段変速機の１つである。Ｔ／Ｍの出力軸Ａ３は、ディファレンシャルＤ／Ｆを介して車両の駆動輪と接続されている。

図２に示すように、変速機Ｔ／Ｍは、複数の固定ギヤＧ１ｉ、Ｇ２ｉ、Ｇ３ｉ、Ｇ４ｉ、Ｇ５ｉと、複数の遊転ギヤＧ１ｏ、Ｇ２ｏ、Ｇ３ｏ、Ｇ４ｏ、Ｇ５ｏと、複数のスリーブＳ１、Ｓ２、Ｓ３とを備える。固定ギヤＧ１ｉ〜Ｇ５ｉは、それぞれ入力軸Ａ２に相対回転不能に設けられている。遊転ギヤＧ１ｏ〜Ｇ５ｏは、それぞれ出力軸Ａ３に相対回転可能に設けられており、固定ギヤＧ１ｉ〜Ｇ５ｉとそれぞれ常時歯合する。固定ギヤＧ１ｉ〜Ｇ５ｉ、及び遊転ギヤＧ１ｏ〜Ｇ５ｏは、前進用の１速〜５速の変速段にそれぞれ対応している。スリーブＳ１〜Ｓ３は、それぞれ出力軸Ａ３に相対回転不能且つ軸方向に相対移動可能に設けられており、複数の遊転ギヤＧ１ｏ〜Ｇ５ｏのうち対応する遊転ギヤと係合可能となっている。これは、前記対応する遊転ギヤを、出力軸Ａ３に対して相対回転不能に固定するためである。本図では、スリーブＳ１〜Ｓ３はいずれの遊転ギヤにも係合しておらず、遊転ギヤＧ１ｏ〜Ｇ５ｏは出力軸Ａ３に対して相対回転することになる。このため、入力軸Ａ２と出力軸Ａ３との間で動力伝達系統が確立されず、ニュートラル段が実現されることになる。

変速機Ｔ／Ｍは、移動部材Ｍを備える。移動部材Ｍは、ＭＴ（マニュアルトランスミッション）車両が通常搭載する変速機のシフトレバー（運転者により操作される）に相当する部材であり、スリーブＳ１〜Ｓ３と連動するように設けられている。移動部材ＭおよびスリーブＳ１〜Ｓ３にかかる構成は、ＭＴ車両が通常搭載する変速機のものと同等である。このように変速機Ｔ／Ｍが構成されるのは、設変によるコスト増大を抑制するためである。本例の移動部材Ｍは、車両の運転者から視認・操作できない場所に設置されている。即ち、移動部材Ｍは、運転者によっては操作されないようになっている。この点は、上記シフトレバーの態様と異なる。

図３は、移動部材Ｍの位置の制御パターンの一例を示す。移動部材Ｍは、第１の方向（例えば、車両左右方向）に延在する「ニュートラル領域」内を同方向に沿って移動可能になっている。移動部材Ｍの「ニュートラル領域」内の位置（ニュートラル位置）として、第１位置、第２位置、及び第３位置が規定される。第１〜第３位置は、第１の方向において等間隔となっている。移動部材Ｍは、「ニュートラル領域」内の第１〜第３位置を介して、第１の方向と垂直となる方向（例えば、車両前後方向）に変位した「ニュートラル領域」外にある、１速シフト完了位置、２速シフト完了位置、３速シフト完了位置、４速シフト完了位置、５速シフト完了位置、及びＲシフト完了位置のうち何れか１つへ移動可能になっている。１速〜５速シフト完了位置は、それぞれ前進用の１速〜５速の変速段に対応し、Ｒシフト完了位置は後進用の変速段に対応する。

変速機Ｔ／Ｍの変速段の変更・設定は、変速機アクチュエータＡＣＴ２（図１を参照）によって移動部材Ｍを駆動し、移動部材Ｍの位置を制御することで実行される。具体的には、ＡＣＴ２により駆動される移動部材Ｍに連動して、スリーブＳ１〜Ｓ３が駆動され、スリーブＳ１〜Ｓ３の軸方向位置が制御される。変速段を変更することで、減速比（出力軸Ａ３の回転速度Ｎｏに対する入力軸Ａ２の回転速度Ｎｉの割合）が調整される。具体的には、「Ｎ」速の「減速比」は、「ＧＮｏの歯数／ＧＮｉの歯数）（Ｎ：１，２，３，４，５）で表される。「１速」から「５速」に向けて、減速比は次第に小さくなっていく。

上述のように変更・設定される変速段における動力伝達系統を、具体的に説明する。図４〜図８は、それぞれ前進用の１速〜５速の変速段に対応する動力伝達系を示す。図４のように、移動部材Ｍの位置が、第１位置から１速シフト完了位置に移動するよう制御されると、ニュートラル段実現時の位置（図２を参照）にあったスリーブＳ１〜Ｓ３のうち、スリーブＳ１のみが連動して１速位置へ移動する。これにより、スリーブＳ１が遊転ギヤＧ１ｏと係合し、遊転ギヤＧ１ｏが出力軸Ａ３に対して相対回転不能に固定される。他方、遊転ギヤＧ２ｏ〜Ｇ５ｏは、出力軸Ａ３に対して相対回転することになる。この結果、入力軸Ａ２と出力軸Ａ３との間で、１速の減速比を有する動力伝達系統が形成され、１速の変速段が実現される。

以下同様に、図５のように、移動部材Ｍの位置が、第１位置から２速シフト完了位置に移動するよう制御されると、スリーブＳ１のみが２速位置へ移動して遊転ギヤＧ２ｏと係合することで、２速の変速段が実現される。図６、７のように、移動部材Ｍの位置が、第２位置から３速又は４速シフト完了位置に移動するよう制御されると、スリーブＳ２のみが３速又は４速位置へ移動して遊転ギヤＧ３ｏ又はＧ４ｏと係合することで、３速又は４速の変速段が実現される。図８のように、移動部材Ｍの位置が、第３位置から５速シフト完了位置に移動するよう制御されると、スリーブＳ３のみが５速位置へ移動して遊転ギヤＧ５ｏと係合することで、５速の変速段が実現される。

なお、移動部材Ｍの位置が、第３位置からＲ完了位置に移動するよう制御されると、前進用の変速段と同様に、後進用変速段が実現される。この動力伝達系統の詳細については、説明を省略する。また、移動部材Ｍの位置が、「ニュートラル領域」内にあるときには、スリーブＳ１〜Ｓ３は、いずれの遊転ギヤにも係合しない位置に維持される（図２を参照）。以上、変速段における動力伝達系統について説明した。

クラッチＣ／Ｄは、変速機Ｔ／Ｍの入力軸Ａ２に一体回転するように設けられた周知の構成の１つを有する摩擦クラッチディスクである。より具体的には、エンジンＥ／Ｇの出力軸Ａ１に一体回転するように設けられたフライホイールＦ／Ｗに対して、クラッチＣ／Ｄ（より正確には、クラッチディスク）が互いに向き合うように同軸的に配置されている。フライホイールＦ／Ｗに対するクラッチＣ／Ｄ（より正確には、クラッチディスク）の軸方向の位置が調整可能となっている。クラッチＣ／Ｄの軸方向位置は、クラッチアクチュエータＡＣＴ１（図１を参照）により調整される。なお、このクラッチＣ／Ｄは、運転者によって操作されるクラッチペダルを備えていない。

以下、クラッチＣ／Ｄの原位置（クラッチディスクがフライホイールから最も離れた位置）からの接合方向（圧着方向）への軸方向の移動量をクラッチストロークＣＳｔと呼ぶ。クラッチＣ／Ｄが「原位置」にあるとき、クラッチストロークＣＳｔが「０」となる。図９に示すように、クラッチストロークＣＳｔを調整することにより、クラッチＣ／Ｄが伝達可能な最大トルク（クラッチトルクＴｃ）が調整される。「Ｔｃ＝０」の状態では、エンジンＥ／Ｇの出力軸Ａ１と変速機Ｔ／Ｍの入力軸Ａ２との間で動力が伝達されない。この状態を「分断状態」と呼ぶ。また、「Ｔｃ＞０」の状態では、出力軸Ａ１と入力軸Ａ２との間で動力が伝達される。この状態を「接合状態」と呼ぶ。

モータジェネレータＭ／Ｇは、周知の構成（例えば、交流同期モータ）の１つを有していて、例えば、ロータ（図示せず）がＭ／Ｇの出力軸と一体回転するようになっている。図２に示す例では、Ｍ／Ｇの出力軸は、Ｔ／Ｍの出力軸Ａ３と一体且つ同軸的に接続されているが、所定の歯車列を介してＴ／Ｍの出力軸Ａ３と接続されていてもよい。Ｍ／Ｇの出力軸の駆動トルクは、Ｔ／Ｍ（Ｔ／Ｍ内の動力伝達系統）を介することなくＴ／Ｍの出力軸Ａ３（従って、駆動輪）に伝達される。

本装置は、アクセルペダルＡＰの操作量（アクセル開度）を検出するアクセル開度センサＳ１と、シフトレバーＳＬの位置を検出するシフト位置センサＳ２と、ブレーキペダルＢＰの操作の有無を検出するブレーキセンサＳ３と、車両の速度である車速を検出する車速センサＳ４と、を備えている。

また、本装置は、電子制御ユニットＥＣＵを備えている。ＥＣＵは、上述のセンサＳ１〜Ｓ４、並びにその他のセンサ等からの情報等に基づいて、上述のアクチュエータＡＣＴ１、ＡＣＴ２を制御することで、Ｃ／ＤのクラッチストロークＣＳｔ（従って、クラッチトルクＴｃ）、及び、Ｔ／Ｍの変速段を制御する。また、ＥＣＵは、Ｅ／Ｇの燃料噴射量（スロットル弁の開度）を制御することでＥ／Ｇの出力軸Ａ１の駆動トルクを制御するとともに、インバータ（図示せず）を制御することでＭ／Ｇの出力軸の駆動トルクを制御する。

以上、この車両は、ＡＭＴを搭載し、且つ、Ｍ／Ｇの出力軸がＴ／Ｍの出力軸Ａ３に接続される構成を備えた「ＡＭＴ付ハイブリッド車両」である。以下、説明の便宜上、Ｅ／Ｇの燃焼により出力軸Ａ１に発生する駆動トルクを「ＥＧトルクＴｅ」と呼び、Ｍ／Ｇの出力軸の駆動トルクを「ＭＧトルクＴｍ」と呼ぶ。Ｔｅ，Ｔｍは、車両の加速方向について正の値を採り、減速方向について負の値を採るものとする。

本装置では、ＥＶ走行モードと、ＥＧ走行モードと、ＨＶ走行モードとが選択的に実現される。ＥＶ走行モード、ＥＧ走行モード、及びＨＶ走行モードのうち何れが実現されるかは、例えば、車速、アクセル開度等の車両の走行状態に基づいて決定される。

ＥＶ走行モードでは、Ｅ／Ｇが停止し、ＭＧトルクＴｍ（＞０）のみを利用して車両が走行する。クラッチＣ／Ｄは、接合状態（Ｔｃ＞０）に調整されても分断状態（Ｔｃ＝０）に調整されてもよい。ＥＧ走行モードでは、ＭＧトルクＴｍがゼロに維持され、且つ、クラッチＣ／Ｄが接合状態（Ｔｃ＞０）に調整されてＥＧトルクＴｅ（＞０）のみを利用して車両が走行する。ＨＶ走行モードでは、クラッチＣ／Ｄが接合状態（Ｔｃ＞０）に調整されてＥＧトルクＴｅ（＞０）及びＭＧトルクＴｍ（＞０）の両方を利用して車両が走行する。

ＥＶ走行モード及びＨＶ走行モードでは、Ｔｍはアクセル開度等の車両の走行状態に基づいて調整される。ＥＧ走行モード及びＨＶ走行モードでは、Ｔｅはアクセル開度等の車両の走行状態に基づいて調整される。

本装置では、車両の運転者によりシフトレバーＳＬが操作され、その位置が移動されることで、変速段の変更・設定が実行されるようにもなっている。図１０に示すように、シフトレバーＳＬの位置としては、例えば、「Ｄ（ドライブ）レンジ」、「Ｍ（マニュアル）レンジ」、「Ｎ（ニュートラル）レンジ」、及び「Ｒ（リバース）レンジ」が規定される。それらのうちの何れか１つを、シフトレバーＳＬの操作により選択可能となっている。「Ｄレンジ」、及び「Ｍレンジ」は、両方とも前進用変速段（１速〜５速）に対応し、それぞれ「自動モード」、及び「手動モード」に対応する。「Ｎレンジ」はニュートラル段に対応し、「Ｒレンジ」は後進用変速段に対応する。

本装置では、シフトレバーＳＬが「自動モード」に対応する位置（例えば、Ｄレンジ）にある場合、ＥＣＵ内のＲＯＭに記憶された変速マップ（図１１を参照）と、車速及びアクセル開度等の車両の走行状態とに基づいて、移動部材Ｍのシフト完了位置（選択・実現すべき変速段）が選択される。例えば、現在の車速がαで現在のアクセル開度がβの場合、移動部材Ｍのシフト完了位置として「３速」が選択される。一方、シフトレバーＳＬが「手動モード」に対応する位置（例えば、Ｍレンジ）にある場合、シフトレバーＳＬの位置移動に応じて、前進用の１速〜５速の変速段に対応する移動部材Ｍのシフト完了位置が、シーケンシャルに選択される。

変速機Ｔ／Ｍでは、通常、移動部材Ｍの選択されたシフト完了位置に対応する変速段が実現される。移動部材Ｍのシフト完了位置が変化したとき、Ｔ／Ｍの変速作動（変速段が変更される際の作動）が行われる。変速作動の開始前にクラッチＣ／Ｄが接合状態（クラッチトルク＞０）から分断状態（クラッチトルク＝０）へと変更され、クラッチが分断状態に維持された状態で変速作動が行われ、変速作動の終了後にクラッチが分断状態から接合状態へと戻される。なお、変速作動の開始とは、変速段の変更に関連して移動する部材（具体的には、スリーブ）の移動の開始に対応し、変速作動の終了とは、その部材の移動の終了に対応する。

（ＥＶ走行モード選択時における移動部材の位置の制御）
本装置では、ＳＬによって「自動モード」が選択されている場合において、ＥＧ走行モード又はＨＶ走行モードが実現されているとき、移動部材Ｍのシフト完了位置（従って、実現される変速段）が、上述した変速マップ（図１１を参照）及び車両の走行状態（アクセル開度及び車速等）に基づいて選択・変更されていく。

他方、ＳＬによって「自動モード」が選択されている場合において、ＥＶ走行モードが実現されているときは、実現される変速段がニュートラル段に固定される。このとき、変速機Ｔ／Ｍの移動部材Ｍは、ニュートラル領域内に位置するように制御される。これは、クラッチＣ／Ｄ（正確には、クラッチディスク）の保護、及び走行時におけるノイズ低減のためである。なお、クラッチＣ／Ｄは、接合状態（Ｔｃ＞０）にあっても分断状態（Ｔｃ＝０）にあってもよい。

このように、ＥＶ走行モード時では実現される変速段がニュートラル段に固定されるため、ＥＶ走行モードからＥＧ走行モード又はＨＶ走行モードに変更された場合、ニュートラル領域内に存在していた移動部材Ｍは、ニュートラル領域外のシフト完了位置まで移動するよう制御されることになる。移動部材Ｍの移動にかかる時間は、変速性能の向上等の観点から短い方が好ましい。変速性能の向上としては、例えば、移動部材Ｍの移動にかかる時間が短縮される分に応じて、上記変速作動の開始・終了が前倒しできることが挙げられる。これにより、ＥＶ走行モードからＥＧ（ＨＶ）走行モードに移行した時点から、変速作動の終了時点（最終的には、クラッチの接合状態への復帰時点）までの、一連の作動にかかるにかかる期間も短縮され得る。

係る観点に基づき、本装置では、ＥＶ走行モードが選択された状態においては、移動部材Ｍの位置が、ニュートラル領域内の第１〜第３位置のうちで、「ＥＧ走行モード又はＨＶ走行モードが選択された状態であるとの仮定のもとで、現在の車速及びアクセル開度に基づいて決定・実現される変速段のシフト完了位置（以下、「仮定シフト完了位置」と称呼することもある。）」に対応する位置になるように制御される。

より具体的には、図１２に示すマップと、車速およびアクセル開度とに基づいて、移動部材Ｍの位置が決定される。上記「仮定シフト完了位置」は、図１１のマップに基づき決定されるシフト完了位置に相当する。従って、図１２のマップにおける１速〜５速に対応する領域は、それぞれ図１１のものと同一となっている。上記「仮定シフト完了位置」が「１速又は２速」、「３速又は４速」、及び「５速」に対応するものである場合、移動部材Ｍの位置はそれぞれ、ニュートラル領域内の第１位置、第２位置、及び第３位置に決定される。そして、移動部材Ｍの位置は、決定された位置となるよう変速機アクチュエータＡＣＴ２により制御される。

以下、本装置の作動について、図１３のタイムチャートを参照しながら説明する。シフトレバーＳＬの操作により自動モードが選択されているものとし、時刻ｔ１以前においては、ＥＶ走行モードがＯＦＦ（ＥＧ走行モード又はＨＶ走行モードが選択されている状態）にて、車両が走行しているものとする。時刻ｔ１において、車両の走行状態に応じて、ＯＦＦとされていたＥＶ走行モードがＯＮに移行するものとする。

時刻ｔ１において、前進用に設定されていた変速段が、ニュートラル段に切り替わるよう制御される。即ち、移動部材Ｍの位置が、設定されていた変速段に対応するシフト完了位置からニュートラル領域内となるよう、変速機ＡＣＴ２により制御される。この移動部材Ｍの移動に連動して、スリーブＳ１〜Ｓ３は、ニュートラル位置に移動し、全ての遊転ギヤとの係合が解除される（図２を参照）。これにより、入力軸Ａ２と出力軸Ａ３との間で動力伝達系統が切断されて、ニュートラル段が実現される。他方で、ＭＧトルクＴｍは、Ｍ／Ｇから駆動輪へ向けて出力軸Ａ３に伝達されて、車両の走行が維持される。

時刻ｔ１以降、走行車両の車速が増加していくものとする。変速機Ｔ／Ｍの移動部材Ｍの位置は、図１２に示すマップと、車速およびアクセル開度とに基づいて決定される。時刻ｔ１〜ｔ２においては、車速が小さく、上記「仮定シフト完了位置」が１速又は２速に対応するものであるとする。従って、移動部材Ｍの位置が、ニュートラル領域内の第１位置に決定される。そして、移動部材Ｍの位置は、第１位置となるよう変速機アクチュエータＡＣＴ２により制御される。

時刻ｔ２〜ｔ３においては、車速が時刻ｔ１〜ｔ２におけるものよりも大きく、上記「仮定シフト完了位置」が３速又は４速に対応するものであるとする。従って、移動部材Ｍの位置が、ニュートラル領域内の第２位置に決定される。そして、第１位置にあった移動部材Ｍの位置は、第２位置となるよう変速機アクチュエータＡＣＴ２により制御される。

時刻ｔ３を経過した所定時刻から、増加していた車速が減少していくものとする。時刻ｔ３〜ｔ４においては、車速が時刻ｔ２〜ｔ３におけるものよりも大きく、上記「仮定シフト完了位置」が５速に対応するものであるとする。従って、移動部材Ｍの位置が、ニュートラル領域内の第３位置に決定される。そして、第２位置にあった移動部材Ｍの位置は、第３位置となるよう変速機アクチュエータＡＣＴ２により制御される。

時刻ｔ４〜ｔ５においては、車速が時刻ｔ３〜ｔ４におけるものよりも小さく、上記「仮定シフト完了位置」が３速又は４速に対応するものであるとする。従って、移動部材Ｍの位置が、ニュートラル領域内の第２位置に決定される。そして、第３位置にあった移動部材Ｍの位置は、第２位置となるよう変速機アクチュエータＡＣＴ２により制御される。

時刻ｔ５を経過した所定時刻である時刻ｔ６において、車両の走行状態に応じて、ＯＮとされていたＥＶ走行モードがＯＦＦに移行するものとする。時刻ｔ５〜ｔ６においては、車速が時刻ｔ４〜ｔ５におけるものよりも小さく、上記「仮定シフト完了位置」が１速又は２速に対応するものであるとする。従って、移動部材Ｍの位置が、ニュートラル領域内の第１位置に決定される。そして、第２位置にあった移動部材Ｍの位置は、第１位置となるよう変速機アクチュエータＡＣＴ２により制御される。

時刻ｔ６において、ＥＶ走行モードＯＦＦへの移行に応じて、ニュートラル段に設定されていた変速段が、前進用の変速段に変更されるよう制御される。このとき、決定・実現される変速段が２速であるものとする。従って、ニュートラル領域内にあった移動部材Ｍの位置は、２速シフト完了位置となるよう、変速機アクチュエータＡＣＴ２により制御される。

比較例として、ＥＶ走行モードＯＮ時において、仮に移動部材Ｍが第３位置に常に維持される場合を想定する。この場合、図１４に示すように、時刻ｔ６において、移動部材Ｍは、ニュートラル領域内の第３位置で待機していることになる。このため、移動部材Ｍは、第３位置から第２位置、及び第１位置を順に経由して、ニュートラル領域外の２速シフト完了位置まで移動する。

これに対し、本装置では、図１５に示すように、時刻ｔ６において、移動部材Ｍは、ニュートラル領域内の第１位置で待機していることになる。このため、移動部材Ｍは、第１位置から、直ちにニュートラル領域外の２速シフト完了位置まで一方向にのみ直線的に移動する。従って、本装置によれば、移動部材Ｍの移動にかかる時間が、比較例の第１、第２位置を介する移動に相当する分だけ、短縮される。

移動部材Ｍが２速シフト完了位置へ移動すると、２速の変速段実現のための変速作動が実行される。クラッチＣ／Ｄが分断状態に維持された状態で、スリーブＳ１のみが２速位置に移動する変速作動が開始する。そして、この変速作動が終了して、スリーブＳ１と遊転ギヤＧ２ｏとの係合が実現され（図５を参照）、クラッチＣ／Ｄが接合状態とされる。これにより、入力軸Ａ２と出力軸Ａ３との間で２速の動力伝達系統が確立されて、２速の変速段が実現される。

以上、本装置によれば、ＥＶ走行モードＯＮ時において、移動部材Ｍの位置が、ニュートラル領域内の第１〜第３位置のうちで上記「仮定シフト完了位置」に対応する位置になるように制御される。これにより、ＥＧ走行モード又はＨＶ走行モード移行時における移動部材Ｍのシフト完了位置への移動に備え、移動部材Ｍを上記「仮定シフト完了位置」に対応するニュートラル領域内の位置に予め待機させておくことができる。従って、移動部材Ｍの移動にかかる時間を短くすることができる。この結果、ＥＶ走行モードからＥＧ（ＨＶ）走行モードに移行した時点から変速作動終了時点の、一連の作動にかかるにかかる期間も短縮され得る。

本発明は上記実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。例えば、上記実施形態では、ＥＶ走行モードＯＮ時において、移動部材Ｍの位置が、ニュートラル領域内の第１〜第３位置のうちで上記「仮定シフト完了位置」に対応する位置に制御される。具体的には、ＥＶ走行モードＯＮ時における移動部材Ｍの位置の決定に際し、図１２に示すマップが用いられているが、これに代えて、例えば、図１６に示すマップが用いられてもよい。このマップは、車速のみに応じて移動部材Ｍの位置が決定されるようになっている。この場合、移動部材Ｍの位置は、車速が大きいほど減速比がより小さくなる方向の変速段のシフト完了位置に対応するニュートラル位置に決定される。

また、上記実施形態では、ＥＶ走行モードＯＮ時における移動部材Ｍの位置の決定に際し、図１２に示すマップが用いられているが、これに代えて、例えば、図１７に示すマップが用いられてもよい。このマップは、移動部材Ｍの位置が、「現在の車速にて想定される最大の減速比をもつ変速段に対応するシフト完了位置」に対応するニュートラル位置に決定されるようになっている。即ち、移動部材Ｍの位置が、車速、及びアクセル開度の最大値に基づいて制御されるようになっている。これによれば、ＥＶ走行モードＯＮ時において、移動部材Ｍの位置を、「アクセル開度が最大値となるよう操作されてＥＶ走行モードＯＦＦに移行したときに移動すると予測されるシフト完了位置」に対応するニュートラル位置に予め待機させることができる。従って、例えば、上記キックダウンが実行される場合に対し、効果的に移動部材Ｍの移動にかかる時間を短くすることができる。

加えて、上記実施形態では、ＥＶ走行モードと、ＥＧ走行モードと、ＨＶ走行モードとの３種類の走行モードが選択的に実現されるように構成されているが、ＥＶ走行モードと、ＥＧ走行モードとの２種類の走行モードが選択的に実現されるように（即ち、ＨＶ走行モードが実現できないように）構成されていてもよい。

Ｔ／Ｍ…変速機、Ｅ／Ｇ…エンジン、Ｃ／Ｄ…クラッチ、Ｍ／Ｇ…モータジェネレータ、Ｍ…移動部材、Ａ１…エンジンの出力軸、Ａ２…変速機の入力軸、Ａ３…変速機の出力軸、ＡＣＴ１…クラッチアクチュエータ、ＡＣＴ２…変速機アクチュエータ、ＥＣＵ…電子制御ユニット

Claims (4)

1. 動力源として内燃機関（Ｅ／Ｇ）と電動機（Ｍ／Ｇ）とを備えた車両に適用される車両の動力伝達制御装置であって、
   移動部材（Ｍ）の位置に応じて変速段が選択されるトルクコンバータを備えない変速機（Ｔ／Ｍ）であって、前記内燃機関（Ｅ／Ｇ）の出力軸（Ａ１）から動力が入力される入力軸（Ａ２）と、前記車両の駆動輪へ動力を出力する出力軸（Ａ３）と、前記入力軸（Ａ２）と前記出力軸（Ａ３）との間で動力伝達系統が確立され且つ前記出力軸（Ａ３）の回転速度に対する前記入力軸（Ａ２）の回転速度の割合である減速比が異なる複数の走行用変速段（１速〜５速、Ｒ）と、前記入力軸（Ａ２）と前記出力軸（Ａ３）との間で動力伝達系統が確立されないニュートラル段と、を備え、前記移動部材（Ｍ）の位置が第１の方向に延在するニュートラル領域内にあるときに前記ニュートラル段が実現されるとともに、前記移動部材（Ｍ）の位置が前記ニュートラル領域内における異なる複数のニュートラル位置（第１位置、第２位置、第３位置）のうち対応する位置から、前記第１の方向とは異なる方向に変位した前記ニュートラル領域外にある前記複数の走行用変速段のうちの何れか１つに対応するシフト完了位置に移動することにより、対応する前記走行用変速段が選択・実現されるように構成され、前記入力軸（Ａ２）と前記出力軸（Ａ３）との間の動力伝達系統を介することなく前記電動機（Ｍ／Ｇ）の出力軸から動力が変速機の出力軸（Ａ３）に入力される変速機（Ｔ／Ｍ）と、
   前記内燃機関（Ｅ／Ｇ）の出力軸（Ａ１）と前記変速機（Ｔ／Ｍ）の入力軸（Ａ２）との間に介装されたクラッチ（Ｃ／Ｄ）であってクラッチが伝達し得るトルクの最大値であるクラッチトルクを調整可能なクラッチ（Ｃ／Ｄ）と、
   前記クラッチ（Ｃ／Ｄ）を制御して前記クラッチトルクを調整する第１アクチュエータ（ＡＣＴ１）と、
   前記変速機（Ｔ／Ｍ）の前記移動部材（Ｍ）の位置を制御して前記複数の走行用変速段及び前記ニュートラル段のうちから実現される変速段を変更する第２アクチュエータ（ＡＣＴ２）と、
   前記車両の走行状態に基づいて、前記内燃機関（Ｅ／Ｇ）の出力軸（Ａ１）の駆動トルクである内燃機関駆動トルク、前記電動機（Ｍ／Ｇ）の出力軸の駆動トルクである電動機駆動トルク、前記第１アクチュエータ（ＡＣＴ１）、及び前記第２アクチュエータ（ＡＣＴ２）を制御する制御手段（ＥＣＵ）と、
   を備え、
   前記制御手段（ＥＣＵ）は、
   前記車両の走行状態に基づいて、前記電動機駆動トルクのみを利用して走行する電動機走行モードと、前記クラッチトルクがゼロより大きい値に調整された状態で前記内燃機関駆動トルクのみを利用して又は前記内燃機関駆動トルク及び前記電動機駆動トルクの両方を利用して走行する内燃機関走行モードと、を選択的に実現するように構成され、
   前記制御手段（ＥＣＵ）は、
   前記内燃機関走行モードが選択された状態において、前記実現される変速段を少なくとも前記車両の速度に基づいて決定するように構成され、
   前記制御手段（ＥＣＵ）は、
   前記電動機走行モードが選択された状態において、前記実現される変速段を前記ニュートラル段に維持するとともに、前記移動部材（Ｍ）の位置を、前記ニュートラル領域内における前記複数のニュートラル位置（第１、第２、第３位置）のうち少なくとも前記車両の速度に基づいて決定された位置に制御するように構成された車両の動力伝達制御装置。
2. 請求項１に記載の動力伝達制御装置において、
   前記制御手段（ＥＣＵ）は、
   前記内燃機関走行モードが選択された状態において、前記実現される変速段を前記車両の速度及び運転者により操作される加速操作部材の操作量に基づいて決定するように構成され、
   前記制御手段（ＥＣＵ）は、
   前記電動機走行モードが選択された状態において、前記移動部材（Ｍ）の位置を、前記複数のニュートラル位置（第１、第２、第３位置）のうち前記車両の速度及び前記加速操作部材の操作量に基づいて決定された位置に制御するように構成された車両の動力伝達制御装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載の車両の動力伝達制御装置において、
   前記制御手段（ＥＣＵ）は、
   前記電動機走行モードが選択された状態において、前記移動部材（Ｍ）の位置を、前記複数のニュートラル位置（第１、第２、第３位置）のうち、前記内燃機関走行モードが選択された状態であるとの仮定のもとで現在の車両の走行状態に基づいて決定・実現される変速段のシフト完了位置に対応する位置に制御するように構成された車両の動力伝達制御装置。
4. 請求項１に記載の車両の動力伝達制御装置において、
   前記制御手段（ＥＣＵ）は、
   前記内燃機関走行モードが選択された状態において、前記実現される変速段を前記車両の速度及び運転者により操作される加速操作部材の操作量に基づいて決定するように構成され、
   前記制御手段（ＥＣＵ）は、
   前記電動機走行モードが選択された状態において、前記移動部材（Ｍ）の位置を、前記複数のニュートラル位置（第１、第２、第３位置）のうち、前記内燃機関走行モードが選択された状態であるとの仮定のもとで現在の車両の速度と前記加速操作部材の操作量の最大値とに基づいて決定・実現される変速段のシフト完了位置に対応する位置に制御するように構成された車両の動力伝達制御装置。

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