JP3644207B2 - Shift control device for hybrid vehicle - Google Patents

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裕二 後藤
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    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62Hybrid vehicles

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、車両の駆動源として内燃機関とともに電動機を用いたハイブリッド車両に関し、特に、制御信号により断・接可能なクラッチ装置を介して有段歯車変速機の自動変速を行うようにしたハイブリッド車両における変速制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
内燃機関と電動機とを組み合わせたハイブリッド車両の一例としては、例えば、特開平8−266012号公報に示されているように、内燃機関でもって車両の走行を行うとともに、この内燃機関の出力と並列に電動機を設け、発進時等に電動機の動力を付加できるようにしたハイブリッドシステムが知られている。このハイブリッドシステムでは、内燃機関の後段にクラッチ装置を介してベルト式無段変速機が接続されており、この変速機から終減速装置を介して駆動輪へ動力伝達がなされている。そして、この変速機の出力軸に電動機が直結されている。この電動機は、発進時等、内燃機関の出力が不十分なときに動力を付加するために駆動されるとともに、車両減速時には、駆動輪側から逆に駆動されることにより電力回生を行うことができるようになっている。
【0003】
また、一方、車両の変速装置として、制御信号により変速可能な有段歯車変速機と、同じく制御信号により断・接動作する機械的なクラッチ装置と、を組み合わせることにより、車両の運転条件に応じた自動変速を実現するようにした自動変速装置が知られており、一部で実用に供されている(特開平9−112586号公報等)。これは、例えば、油圧により動作するクラッチ装置を用いたもので、制御装置がアクセルペダル踏込量および車速に応じて変速すべきことを決定すると、クラッチ装置が自動的に切断され、かつ油圧機構等により変速機の変速が行われる。そして、変速後に、再びクラッチ装置が接続される構成となっている。また、クラッチ装置を切断したときの内燃機関の吹き上がりを防止するために、この種の変速装置では、一般に内燃機関のスロットル開度をステップモータ等により制御する構成となっており、変速時には、アクセルペダル踏込量と無関係にスロットル開度が一時的に減少し、内燃機関の出力が抑制されるようになっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような自動変速装置を用いた車両においては、車速とアクセルペダル踏込量とで定まる変速タイミングにおいて上述したように変速が実行されると、運転者の意志と無関係にスロットルが閉じられ、エンジントルクが一時的に減少するとともに、これと同時にクラッチ装置が切断されるので、運転者が減速感を感じ、違和感を覚えるという不具合がある。特に、アクセルペダルを踏込んで行って加速しようとしているときの変速では、運転者が加速しようとしているにも拘わらず駆動輪に伝達されるトルクの低下が生じるので、減速感が一層顕著なものとなる。
【0005】
【課題を解決するための手段】
そこで、この発明は、ハイブリッド車両における電動機を利用して、変速時の減速感の発生を回避するようにした。すなわち、この発明は、内燃機関と、制御信号により変速可能な有段歯車変速機と、上記内燃機関と上記変速機との間に介装され、かつ制御信号により断・接動作するクラッチ装置と、運転条件に応じて上記変速機の変速を行う変速制御手段と、この変速動作の際に上記クラッチ装置の切断および接続を行うクラッチ制御手段と、上記変速動作の際に内燃機関のスロットル開度を減少させるスロットル制御手段と、上記クラッチ装置の出力側から駆動輪に至る動力伝達系の適宜位置に接続され、かつ駆動輪の駆動ならびに該駆動輪による電力回生が可能な電動機と、を備えてなるハイブリッド車両において、上記の変速動作に伴う上記クラッチ装置の切断時に上記電動機の駆動トルクを増大させて、上記駆動輪に駆動トルクを付加することを特徴としている。
【0006】
上記変速制御手段は、例えば車速とアクセルペダル踏込量とに基づいて最適な変速段を決定し、変速指令信号を出力する。これに基づいて、クラッチ装置は、切断され、かつ変速機の変速が行われる。また、この際に、スロットル制御手段によって内燃機関のスロットル開度が小さくなり、内燃機関の吹き上がりが防止される。ここで、本発明では、クラッチ装置の切断と実質的に同時に、電動機の駆動トルクが増大する。そのため、車両の減速感の発生が回避される。そして、変速の終了後、クラッチ装置は接続状態に戻り、かつスロットル開度もアクセルペダル踏込量に対応した開度に復帰する。これと実質的に同時に、電動機の駆動トルクも減少する。
【0007】
また、請求項1の発明をさらに具体化した請求項2の発明は、アクセルペダルの踏込量が一定の状態で行われる変速と、アクセルペダル踏込量の増加中に行われる変速と、に対して上記電動機の駆動トルクの増大を実行し、アクセルペダルの解放による減速中の変速に対しては駆動トルクの増大を行わないことを特徴としている。
【0008】
アクセルペダルの踏込量が一定のまま保持されても、例えば車速が増加すると、これに伴って変速段が高速段側へ変速される。このとき、エンジントルクが減少すると、違和感が発生する。またアクセルペダルを踏込んで加速しようとしているときには、変速段が低速段側へ変速されるが、このときにも、エンジントルクが減少すると、大きな減速感が発生し、好ましくない。従って、これらの変速に対しては電動機によって駆動トルクを付加するのである。これに対し、運転者がアクセルペダルを離して減速しようとしているときには、減速感の発生は問題とならず、むしろ電動機による減速エネルギの回生を行うべきであるので、電動機による駆動トルクの付加は行わない。
【0009】
この請求項2の発明をさらに限定した請求項3の発明は、アクセルペダルの踏込量が一定の状態で行われる変速に対して、変速直前の機関回転数とスロットル開度とから定まるエンジントルクを目標として上記電動機の駆動トルクを増大させ、アクセルペダル踏込量の増加中に行われる変速に対して、変速後の予測機関回転数と現在のアクセルペダル踏込量に対応するスロットル開度とから定まるエンジントルクを目標として上記電動機の駆動トルクを増大させることを特徴としている。
【0010】
すなわち、内燃機関が発生するエンジントルクは、機関回転数とスロットル開度とによって定まるのであるが、アクセルペダル踏込量が一定の場合には、主に車速の変化に伴う変速であるから、変速開始時のエンジントルクを保つように電動機の駆動トルクを付加することが、トルクの段差感の発生を回避する上で好ましい。これに対し、アクセルペダル踏込量が増加している加速中の変速は、主に加速のための低速段側への変速であるから、変速後のエンジントルクを予測し、予めこれに沿って電動機の駆動トルクを与えることが、加速性能の上で好ましいものとなる。
【0011】
また請求項4の発明は、クラッチ装置のクラッチストロークを検出するクラッチストローク検出手段を有し、クラッチストロークがクラッチミートポイントよりも大きくなった時点で駆動トルクの増加を開始し、かつ変速後にクラッチミートポイントよりも小さくなった時点で駆動トルクの減少を開始することを特徴としている。クラッチディスク押付荷重が0となる点であるクラッチミートポイントは、例えば、クラッチストロークに対する変速機側の回転数変化等から検出でき、かつ逐次学習することが可能である。変速時にクラッチストロークがこのクラッチミートポイントよりも大きくなれば、その時点でクラッチ装置が実質的に切断されたものとみなすことができる。従って、同時に電動機の駆動トルクを増大させることにより、駆動輪に加わるトルクの変動を抑制できる。また変速後にクラッチストロークがクラッチミートポイントよりも小さくなれば、その時点で内燃機関からの動力伝達が開始される。従って、同時に電動機の駆動トルクを減少させれば、同様に、駆動輪に加わるトルクの変動が小さなものとなる。
【0012】
【発明の効果】
本発明によれば、制御信号により断・接動作するクラッチ装置を用いて有段歯車変速機の自動変速を可能としたハイブリッド車両において、変速時のクラッチ装置の切断および内燃機関の出力抑制に伴う減速感の発生を回避でき、運転性が向上する。
【0013】
特に請求項2の発明によれば、アクセルペダルを一定の踏込量に保持している状態での変速や加速中の変速における一時的なトルクの低下を回避でき、運転者に違和感を与えることがないとともに、減速に対しては不必要な電動機の駆動を防止でき、回生による総合的な燃費向上を図ることができる。
【0014】
また請求項3の発明によれば、変速の態様に応じて適切な駆動トルクを与えることができ、アクセルペダル踏込量が一定の場合にトルクの段差感を非常に小さなものとすることができるとともに、加速時には、車両に与えられるトルクを一層速やかに立ち上げることができる。
【0015】
さらに請求項4の発明によれば、電動機の駆動トルクを適切なタイミングで付加することができ、トルク変化を抑制できる。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
【0017】
図1は、この発明に係るハイブリッド車両の駆動系の構成を示すスケルトン図であって、車体にいわゆる横置状態に搭載された内燃機関1のクランクシャフトが、クラッチ装置2を介して変速機3の入力軸に接続可能となっており、この変速機3から終減速装置4を介して駆動輪5へ動力伝達がなされている。上記変速機3は、油圧機構により変速可能な有段歯車変速機であって、油圧の切換を行う複数の油圧制御弁等からなる変速制御機構6を具備している。また上記クラッチ装置2は、例えば油圧式クラッチからなり、その油圧を制御するクラッチ制御機構7によって切断および接続の制御が可能となっている。なお、上記クラッチ装置2と変速機3と終減速装置4は、図示するようにトランスアクスルとして一体化されている。
【0018】
上記内燃機関1の図示せぬスロットルバルブは、スロットル制御機構8の一部をなす図示せぬステップモータによって開度制御されるようになっている。このスロットルバルブの開度は、基本的には、図示せぬアクセルペダルの踏込量に対応した開度に保たれるが、変速時つまりクラッチ装置2が切断されるときには、アクセルペダル踏込量と無関係に全閉に制御される。上記変速制御機構6、クラッチ制御機構7およびスロットル制御機構8は、コントロールユニット9によってそれぞれ制御され、後述するように、運転条件に応じた自動変速を実現している。なお、詳細な図示は省略するが、車両および内燃機関1の運転条件を検出するために、種々のセンサ類が設けられている。例えば、図示せぬアクセルペダルの踏込量を検出するアクセル開度センサ、車速を検出する車速センサ、内燃機関1の回転数を検出するクランク角センサ、変速機3のセレクトレバーによるレンジ位置を検出するレンジ位置検出スイッチ、等が設けられており、これらのセンサ類の検出信号は、コントロールユニット9に入力されている。
【0019】
また、上記変速機3の中間軸に、電動機11の回転軸が直結されている。この電動機11は、電力の供給により駆動輪5に駆動トルクを与える電動機として動作するほか、逆に駆動輪5側から駆動されることにより一種の発電機として電力の回生が可能となっている。この電動機11の駆動や回生は、インバータ回路12を介してコントロールユニット9によって制御されている。この電動機11の駆動トルクは、例えば、内燃機関1の出力が不十分な車両発進時の補助、加速時の補助、変速機3がニュートラルに保持されている車両停車中のクリープ力の付与、などのために基本的に用いられ、また減速時には減速エネルギの回生を行うことで、電力消費ひいては総合的な燃費の改善を図っている。なお、この実施例では、変速機3の中間軸に対し電動機11を接続しているが、この位置に限られず、動力伝達系の適宜位置に設けることができる。
【0020】
また、この実施例では、車両停車中の内燃機関1の停止を可能とするために、補機駆動用電動機13をさらに備えている。すなわち、内燃機関1の動力の一部がベルト伝動機構14を介して取り出され、油圧式もしくは電磁式のクラッチ15を介して空調装置用コンプレッサやパワーステアリング用ポンプ等の補機16を駆動している。そして、上記クラッチ15よりも補機16側に、上記補機駆動用電動機13が接続されている。従って、上記補機16は、内燃機関1の運転中はクラッチ15を介して機関出力によって駆動され、また内燃機関1の停止中は、クラッチ15を切断した状態として補機駆動用電動機13によって駆動される。
【0021】
次に、図2に示すフローチャートを参照して、上記実施例の構成における変速制御、特に電動機11の制御について説明する。この図2に示すルーチンは、コントロールユニット9において繰り返し実行されるものであって、まず、ステップ1で上述した種々のセンサ類からの検出信号を読み込む。次にステップ2で、アクセル開度(アクセルペダル踏込量)およびその変化量に基づき、減速中であるか否かを判定する。具体的には、「アクセル開度変化量≧0でかつアクセル開度>0」の条件を満たすか否かを判定する。アクセル開度が0つまりアクセルペダルが解放されている状態、あるいはアクセル開度は0ではないが減少している状態であれば、車両を減速させようとしているものとみなし、電動機11による変速中のトルク付加は行わず、ステップ3へ進んで、電動機11の回生制御を行う。
【0022】
一方、減速でない場合は、ステップ4へ進み、変速が必要か否か判定する。つまり、車速とアクセル開度とに基づき、所定の変速マップを参照して、変速段が決定されるのであり、車速やアクセル開度の変化に伴って変速が必要であると判定した場合には、ステップ5へ進んで、変速指令信号が出力される。この変速指令信号によって、クラッチ制御機構6を介してクラッチ装置2が一時的に切断され、かつ変速制御機構6を介して変速機3の変速が実行される。また、このクラッチ装置2の切断に伴う内燃機関1の吹き上がりを回避するために、スロットル制御機構8を介してスロットルバルブが一時的に閉じられる。
【0023】
次に、ステップ6へ進み、アクセル開度変化量が正であるか0であるかを判別する。アクセル開度変化量が0である場合には、ステップ7へ進み、変速指令直前のエンジントルクを演算する。これは、予め設定したマップに基づき、変速直前の機関回転数とスロットル開度とから求められる。なお、変速に伴ってスロットル開度を全閉とするとき以外の一般的な状況では、アクセル開度とスロットル開度とは、1対1に対応しているので、スロットル開度に代えてアクセル開度から求めることも可能である。このようにアクセル開度が一定のまま変速されるのは、車速の増加に伴って高速段側へ変速される場合が主に考えられる。
【0024】
一方、アクセル開度が増加する加速中に行われる変速は、低速段側への変速となるが、この場合は、ステップ6からステップ8へ進み、変速後の機関回転数を予測する。具体的には、現在の車速と変速後のギア比とを用いて演算する。そして、この変速後の機関回転数と、現在のアクセル開度に対応するスロットル開度とから、やはり所定のマップに基づき、エンジントルクを演算する。このエンジントルクは、変速の終了時点で発生すると考えられるエンジントルクに相当する。
【0025】
このようにして電動機11によって付加すべき駆動トルクを求めた後に、ステップ10へ進み、クラッチストロークの変化を監視する。そして、クラッチストロークがクラッチミートポイントに達したら、ステップ11へ進み、駆動トルクの増加指令を出力する。この駆動トルクは、上記のステップ7もしくはステップ9において求められたエンジントルクと等しくなるように与えられる。なお、クラッチ装置2のクラッチストロークは、そのアクチュエータの移動量を検出するようにしてもよく、あるいはアクチュエータに対し与えられる制御信号から求めることも可能である。また、クラッチミートポイントは、予め所定値として設定してもよく、あるいはクラッチ装置2の切断状態からクラッチストロークを減少させていって変速機3入力軸が回転し始める点をクラッチミートポイントとして検出し、逐次学習するように構成することもできる。
【0026】
従って、クラッチストロークがクラッチミートポイント以上となって該クラッチ装置2が実質的に切断状態となったときに、電動機11による駆動トルクが速やかに駆動輪5側に付加され、減速感の発生が回避される。特に、アクセル開度が一定のままの高速段側への変速では、そのときのエンジントルクを維持するように駆動トルクが付加されるので、トルクの段差感が非常に小さなものとなり、他方、加速に伴う低速段側への変速では、変速により生じるエンジントルクの増加を見込んだ形で、変速後に発生するであろう一層大きなエンジントルクが予め電動機11によって与えられるのて、減速感の回避のみならず、加速性能が向上する。
【0027】
そして、このようにクラッチ装置2が切断している間に、上述したように変速機3の変速が行われる。ステップ12では、この変速が完了したか否かを判定し、変速完了時点でステップ13へ進む。なお、この変速完了に伴ってクラッチ装置2は、再び接続状態へ復帰するように制御される。ステップ13では、この接続方向へ変化するクラッチストロークを監視しており、クラッチストロークがクラッチミートポイント以下となった時点でステップ14へ進み、電動機11の駆動トルクを減少させる。この電動機11の駆動トルクは、変速開始前の初期状態に戻され、例えば他の目的のために電動機11が駆動されていなければ、0に復帰する。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明に係るハイブリッド車両の変速制御装置の一実施例を示す構成説明図。
【図2】この実施例における制御の流れを示すフローチャート。
【符号の説明】
1…内燃機関
2…クラッチ装置
3…変速機
11…電動機
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a hybrid vehicle that uses an electric motor together with an internal combustion engine as a drive source of the vehicle, and in particular, a hybrid vehicle that automatically shifts a stepped gear transmission via a clutch device that can be disconnected and connected by a control signal. The present invention relates to a gear shift control device.
[0002]
[Prior art]
As an example of a hybrid vehicle combining an internal combustion engine and an electric motor, for example, as shown in Japanese Patent Laid-Open No. 8-26612, the vehicle travels with the internal combustion engine and is parallel to the output of the internal combustion engine. There is known a hybrid system in which an electric motor is provided so that the power of the electric motor can be added when starting. In this hybrid system, a belt-type continuously variable transmission is connected to the rear stage of the internal combustion engine via a clutch device, and power is transmitted from this transmission to the drive wheels via a final reduction gear. An electric motor is directly connected to the output shaft of the transmission. This electric motor is driven to add power when the output of the internal combustion engine is insufficient, such as at the time of starting, and at the time of deceleration of the vehicle, the electric motor can perform power regeneration by being driven reversely from the drive wheel side. It can be done.
[0003]
On the other hand, as a transmission of a vehicle, a stepped gear transmission that can be changed by a control signal and a mechanical clutch device that is also turned on and off by the control signal are combined to meet the driving conditions of the vehicle. An automatic transmission that realizes automatic shifting is known, and some of them are put into practical use (Japanese Patent Laid-Open No. 9-112586). This is, for example, using a clutch device that operates by hydraulic pressure. When the control device determines that the gear should be shifted according to the accelerator pedal depression amount and the vehicle speed, the clutch device is automatically disconnected, and the hydraulic mechanism or the like. Thus, the transmission is shifted. Then, the clutch device is connected again after the shift. In order to prevent the internal combustion engine from blowing up when the clutch device is disconnected, this type of transmission generally has a configuration in which the throttle opening of the internal combustion engine is controlled by a step motor or the like. Regardless of the accelerator pedal depression amount, the throttle opening is temporarily reduced, and the output of the internal combustion engine is suppressed.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in a vehicle using the automatic transmission as described above, when the shift is executed as described above at the shift timing determined by the vehicle speed and the accelerator pedal depression amount, the throttle is closed regardless of the driver's will. The engine torque temporarily decreases, and at the same time, the clutch device is disengaged. Therefore, there is a problem that the driver feels deceleration and feels uncomfortable. In particular, when shifting by depressing the accelerator pedal and trying to accelerate, the torque transmitted to the drive wheels is reduced even though the driver is trying to accelerate, so the feeling of deceleration is even more pronounced. Become.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
Therefore, the present invention uses the electric motor in the hybrid vehicle to avoid the occurrence of a feeling of deceleration during gear shifting. That is, the present invention relates to an internal combustion engine, a stepped gear transmission that can be changed by a control signal, a clutch device that is interposed between the internal combustion engine and the transmission and that is disconnected and connected by a control signal. A shift control means for shifting the transmission according to operating conditions, a clutch control means for disconnecting and connecting the clutch device during the shift operation, and a throttle opening of the internal combustion engine during the shift operation And a motor that is connected to an appropriate position of the power transmission system from the output side of the clutch device to the drive wheels and that can drive the drive wheels and regenerate power by the drive wheels. in a hybrid vehicle comprising, at the time of cutting of the clutch device with the above shift operation by increasing the driving torque of the electric motor, that you added to the driving torque to the drive wheels It is a symptom.
[0006]
The shift control means determines an optimum shift stage based on, for example, the vehicle speed and the accelerator pedal depression amount, and outputs a shift command signal. Based on this, the clutch device is disconnected and the transmission is shifted. At this time, the throttle opening of the internal combustion engine is reduced by the throttle control means, and the internal combustion engine is prevented from being blown up. Here, in the present invention, the drive torque of the electric motor increases substantially simultaneously with the disconnection of the clutch device. Therefore, the occurrence of a feeling of deceleration of the vehicle is avoided. Then, after the shift is finished, the clutch device returns to the connected state, and the throttle opening also returns to the opening corresponding to the accelerator pedal depression amount. At substantially the same time, the drive torque of the electric motor also decreases.
[0007]
Further, the invention of claim 2 that further embodies the invention of claim 1 is directed to a shift that is performed while the amount of depression of the accelerator pedal is constant and a shift that is performed while the amount of depression of the accelerator pedal is increased. The drive torque of the electric motor is increased, and the drive torque is not increased for a shift during deceleration by releasing the accelerator pedal.
[0008]
Even if the amount of depression of the accelerator pedal is kept constant, for example, when the vehicle speed increases, the gear position is shifted to the higher speed side accordingly. At this time, when the engine torque decreases, a sense of incongruity occurs. Further, when the accelerator pedal is depressed to accelerate, the gear position is shifted to the low speed side, but at this time, if the engine torque is reduced, a great feeling of deceleration is generated, which is not preferable. Therefore, a drive torque is applied to these shifts by an electric motor. On the other hand, when the driver is going to decelerate by releasing the accelerator pedal, the generation of a feeling of deceleration should not be a problem. Rather, regeneration of deceleration energy by the motor should be performed, so the drive torque is added by the motor. Absent.
[0009]
The invention according to claim 3 further restricts the engine torque determined from the engine speed immediately before the shift and the throttle opening with respect to the shift performed with the accelerator pedal being depressed in a constant state. The engine that is determined from the predicted engine speed after the shift and the throttle opening corresponding to the current accelerator pedal depression amount for a shift performed while increasing the accelerator pedal depression amount as the target, while increasing the driving torque of the electric motor as a target The drive torque of the electric motor is increased with the torque as a target.
[0010]
That is, the engine torque generated by the internal combustion engine is determined by the engine speed and the throttle opening, but when the accelerator pedal depression amount is constant, the shift is mainly due to a change in the vehicle speed. It is preferable to add the drive torque of the electric motor so as to maintain the engine torque at the time in order to avoid the occurrence of a torque step difference. On the other hand, since the shifting during acceleration in which the accelerator pedal depression amount is increasing is mainly shifting toward the low speed stage for acceleration, the engine torque after the shifting is predicted, and the electric motor is It is preferable in terms of acceleration performance to give a driving torque of.
[0011]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a clutch stroke detecting means for detecting a clutch stroke of the clutch device, and when the clutch stroke becomes larger than the clutch meet point, an increase in the drive torque is started, and the clutch meet after the gear shift. It is characterized in that the drive torque starts decreasing when the point becomes smaller than the point. The clutch meet point, which is the point at which the clutch disk pressing load becomes 0, can be detected from, for example, a change in the rotation speed on the transmission side with respect to the clutch stroke, and can be learned sequentially. If the clutch stroke becomes larger than the clutch meet point at the time of shifting, it can be considered that the clutch device is substantially disconnected at that time. Therefore, by simultaneously increasing the drive torque of the electric motor, it is possible to suppress fluctuations in torque applied to the drive wheels. If the clutch stroke becomes smaller than the clutch meet point after shifting, power transmission from the internal combustion engine is started at that time. Therefore, if the driving torque of the electric motor is reduced at the same time, similarly, the fluctuation of the torque applied to the driving wheels becomes small.
[0012]
【The invention's effect】
According to the present invention, in a hybrid vehicle that enables automatic gear shifting of a stepped gear transmission using a clutch device that is turned on and off by a control signal, the clutch device is disconnected at the time of shifting and the output of the internal combustion engine is suppressed Generation of a feeling of deceleration can be avoided and drivability is improved.
[0013]
In particular, according to the second aspect of the present invention, it is possible to avoid a temporary torque decrease during a shift in a state where the accelerator pedal is held at a constant depression amount or a shift during acceleration, and to give the driver a sense of incongruity. In addition, it is possible to prevent unnecessary driving of the electric motor for deceleration and to improve the overall fuel consumption by regeneration.
[0014]
According to the invention of claim 3, an appropriate driving torque can be given according to the mode of shifting, and when the accelerator pedal depression amount is constant, the feeling of torque step can be made very small. During acceleration, the torque applied to the vehicle can be raised more quickly.
[0015]
Furthermore, according to the invention of claim 4, the driving torque of the electric motor can be added at an appropriate timing, and the torque change can be suppressed.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0017]
FIG. 1 is a skeleton diagram showing a configuration of a drive system of a hybrid vehicle according to the present invention, in which a crankshaft of an internal combustion engine 1 mounted on a vehicle body in a so-called sideways state is connected to a transmission 3 via a clutch device 2. Can be connected to the input shaft, and power is transmitted from the transmission 3 to the drive wheels 5 via the final reduction gear 4. The transmission 3 is a stepped gear transmission that can be shifted by a hydraulic mechanism, and includes a shift control mechanism 6 that includes a plurality of hydraulic control valves that perform hydraulic pressure switching. The clutch device 2 is composed of, for example, a hydraulic clutch and can be disconnected and connected by a clutch control mechanism 7 that controls the hydraulic pressure. The clutch device 2, the transmission 3, and the final reduction device 4 are integrated as a transaxle as shown in the figure.
[0018]
The throttle valve (not shown) of the internal combustion engine 1 is controlled in opening by a step motor (not shown) that forms part of the throttle control mechanism 8. The opening of the throttle valve is basically maintained at an opening corresponding to the amount of depression of an accelerator pedal (not shown), but is not related to the amount of depression of the accelerator pedal at the time of shifting, that is, when the clutch device 2 is disconnected. It is controlled to fully closed. The shift control mechanism 6, the clutch control mechanism 7 and the throttle control mechanism 8 are respectively controlled by a control unit 9, and realize automatic shift according to driving conditions as will be described later. Although not shown in detail, various sensors are provided to detect the operating conditions of the vehicle and the internal combustion engine 1. For example, an accelerator opening sensor that detects the amount of depression of an accelerator pedal (not shown), a vehicle speed sensor that detects vehicle speed, a crank angle sensor that detects the number of revolutions of the internal combustion engine 1, and a range position by a select lever of the transmission 3 are detected. A range position detection switch and the like are provided, and detection signals of these sensors are input to the control unit 9.
[0019]
The rotating shaft of the electric motor 11 is directly connected to the intermediate shaft of the transmission 3. The electric motor 11 operates as an electric motor that applies driving torque to the driving wheels 5 by supplying electric power, and conversely, the electric motor 11 can be regenerated as a kind of generator by being driven from the driving wheels 5 side. The drive and regeneration of the electric motor 11 are controlled by the control unit 9 via the inverter circuit 12. The driving torque of the electric motor 11 is, for example, assistance when starting a vehicle with insufficient output of the internal combustion engine 1, assistance during acceleration, application of creep force while the vehicle is stopped while the transmission 3 is held in neutral, etc. It is basically used for power generation, and at the time of deceleration, it regenerates deceleration energy to improve power consumption and overall fuel efficiency. In this embodiment, the electric motor 11 is connected to the intermediate shaft of the transmission 3. However, the electric motor 11 is not limited to this position, and can be provided at an appropriate position of the power transmission system.
[0020]
Further, in this embodiment, in order to make it possible to stop the internal combustion engine 1 while the vehicle is stopped, an auxiliary drive motor 13 is further provided. That is, a part of the motive power of the internal combustion engine 1 is taken out via the belt transmission mechanism 14, and an auxiliary machine 16 such as an air conditioner compressor or a power steering pump is driven via a hydraulic or electromagnetic clutch 15. Yes. The auxiliary machine driving motor 13 is connected to the auxiliary machine 16 side of the clutch 15. Therefore, the auxiliary machine 16 is driven by the engine output via the clutch 15 during the operation of the internal combustion engine 1, and is driven by the auxiliary machine driving motor 13 while the clutch 15 is disconnected while the internal combustion engine 1 is stopped. Is done.
[0021]
Next, with reference to the flowchart shown in FIG. 2, the shift control in the configuration of the above embodiment, particularly the control of the electric motor 11 will be described. The routine shown in FIG. 2 is repeatedly executed in the control unit 9. First, in step 1, the detection signals from the various sensors described above are read. Next, in step 2, it is determined whether the vehicle is decelerating based on the accelerator opening (accelerator pedal depression amount) and the amount of change. Specifically, it is determined whether or not a condition of “accelerator opening change amount ≧ 0 and accelerator opening> 0” is satisfied. If the accelerator opening is 0, that is, the accelerator pedal is released, or if the accelerator opening is not 0 but is decreasing, it is considered that the vehicle is going to be decelerated, and the motor 11 is changing speed. Without adding torque, the process proceeds to step 3 to perform regenerative control of the electric motor 11.
[0022]
On the other hand, if it is not a deceleration, the process proceeds to step 4 to determine whether or not a shift is necessary. In other words, based on the vehicle speed and the accelerator opening, the shift stage is determined with reference to a predetermined shift map, and if it is determined that a shift is necessary with changes in the vehicle speed or the accelerator opening, Then, the process proceeds to step 5 where a shift command signal is output. By this shift command signal, the clutch device 2 is temporarily disconnected via the clutch control mechanism 6, and the shift of the transmission 3 is executed via the shift control mechanism 6. Further, in order to avoid the blow-up of the internal combustion engine 1 due to the disconnection of the clutch device 2, the throttle valve is temporarily closed via the throttle control mechanism 8.
[0023]
Next, it progresses to step 6, and it is discriminate | determined whether an accelerator opening change amount is positive or 0. If the accelerator opening change amount is 0, the process proceeds to step 7 to calculate the engine torque immediately before the shift command. This is obtained from the engine speed immediately before the shift and the throttle opening based on a preset map. Note that, in a general situation other than when the throttle opening is fully closed in association with a shift, the accelerator opening and the throttle opening have a one-to-one correspondence. It can also be determined from the opening. The speed change with the accelerator opening kept constant in this way is mainly considered when the speed is changed to the high speed side as the vehicle speed increases.
[0024]
On the other hand, the shift performed during acceleration in which the accelerator opening increases is a shift toward the low speed stage. In this case, the process proceeds from step 6 to step 8, and the engine speed after the shift is predicted. Specifically, calculation is performed using the current vehicle speed and the gear ratio after the shift. Then, the engine torque is calculated based on the predetermined map based on the engine speed after the shift and the throttle opening corresponding to the current accelerator opening. This engine torque corresponds to the engine torque that is considered to be generated at the end of shifting.
[0025]
After obtaining the drive torque to be applied by the electric motor 11 in this way, the process proceeds to step 10 to monitor the change of the clutch stroke. When the clutch stroke reaches the clutch meet point, the process proceeds to step 11 to output a drive torque increase command. This driving torque is given so as to be equal to the engine torque obtained in the above step 7 or step 9. The clutch stroke of the clutch device 2 may be detected from the movement amount of the actuator, or may be obtained from a control signal given to the actuator. The clutch meet point may be set in advance as a predetermined value, or a point at which the clutch stroke is reduced from the disengaged state of the clutch device 2 and the transmission 3 input shaft starts rotating is detected as the clutch meet point. It can also be configured to learn sequentially.
[0026]
Therefore, when the clutch stroke is equal to or greater than the clutch meet point and the clutch device 2 is substantially disengaged, the drive torque from the electric motor 11 is quickly applied to the drive wheel 5 side, thereby avoiding the feeling of deceleration. Is done. In particular, when shifting to a high speed stage with a constant accelerator opening, the driving torque is added so as to maintain the engine torque at that time, so the torque difference is very small, while acceleration In the shift to the low speed side, the engine 11 that is expected to increase after the shift is provided in advance by the motor 11 in anticipation of an increase in engine torque caused by the shift. Therefore, acceleration performance is improved.
[0027]
While the clutch device 2 is thus disconnected, the transmission 3 is shifted as described above. In step 12, it is determined whether or not this shift is completed, and the process proceeds to step 13 when the shift is completed. It should be noted that the clutch device 2 is controlled so as to return to the connected state again upon completion of this shift. In step 13, the clutch stroke changing in the connecting direction is monitored, and when the clutch stroke becomes equal to or less than the clutch meet point, the process proceeds to step 14 where the drive torque of the electric motor 11 is reduced. The driving torque of the electric motor 11 is returned to the initial state before the start of shifting, and returns to 0 if the electric motor 11 is not driven for other purposes, for example.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration explanatory view showing one embodiment of a shift control apparatus for a hybrid vehicle according to the present invention.
FIG. 2 is a flowchart showing a control flow in this embodiment.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Internal combustion engine 2 ... Clutch apparatus 3 ... Transmission 11 ... Electric motor

Claims (4)

  1. 内燃機関と、制御信号により変速可能な有段歯車変速機と、上記内燃機関と上記変速機との間に介装され、かつ制御信号により断・接動作するクラッチ装置と、運転条件に応じて上記変速機の変速を行う変速制御手段と、この変速動作の際に上記クラッチ装置の切断および接続を行うクラッチ制御手段と、上記変速動作の際に内燃機関のスロットル開度を減少させるスロットル制御手段と、上記クラッチ装置の出力側から駆動輪に至る動力伝達系の適宜位置に接続され、かつ駆動輪の駆動ならびに該駆動輪による電力回生が可能な電動機と、を備えてなるハイブリッド車両において、上記の変速動作に伴う上記クラッチ装置の切断時に上記電動機の駆動トルクを増大させて、上記駆動輪に駆動トルクを付加することを特徴とするハイブリッド車両の変速制御装置。An internal combustion engine, a stepped gear transmission that can be shifted by a control signal, a clutch device that is interposed between the internal combustion engine and the transmission and that is disconnected and connected by a control signal, and depending on operating conditions Shift control means for shifting the transmission, clutch control means for disconnecting and connecting the clutch device during the shift operation, and throttle control means for reducing the throttle opening of the internal combustion engine during the shift operation And a motor that is connected to an appropriate position of the power transmission system from the output side of the clutch device to the driving wheel and that can drive the driving wheel and regenerate electric power by the driving wheel. hybrids increases the driving torque of the electric motor at the time of cutting of the clutch device associated with the shifting operation of, characterized that you added to the driving torque to the drive wheels Both of the shift control device.
  2. アクセルペダルの踏込量が一定の状態で行われる変速と、アクセルペダル踏込量の増加中に行われる変速と、に対して上記電動機の駆動トルクの増大を実行し、アクセルペダルの解放による減速中の変速に対しては駆動トルクの増大を行わないことを特徴とする請求項1記載のハイブリッド車両の変速制御装置。The drive torque of the electric motor is increased with respect to a shift performed while the accelerator pedal depression amount is constant, and a shift performed while the accelerator pedal depression amount is increasing, and the vehicle is decelerating by releasing the accelerator pedal. 2. The shift control apparatus for a hybrid vehicle according to claim 1, wherein the drive torque is not increased for the shift.
  3. アクセルペダルの踏込量が一定の状態で行われる変速に対して、変速直前の機関回転数とスロットル開度とから定まるエンジントルクを目標として上記電動機の駆動トルクを増大させ、アクセルペダル踏込量の増加中に行われる変速に対して、変速後の予測機関回転数と現在のアクセルペダル踏込量に対応するスロットル開度とから定まるエンジントルクを目標として上記電動機の駆動トルクを増大させることを特徴とする請求項2記載のハイブリッド車両の変速制御装置。For shifts where the amount of accelerator pedal depression is constant, the engine torque determined from the engine speed and throttle opening just before the shift is increased to increase the motor drive torque and increase the amount of accelerator pedal depression. The drive torque of the motor is increased with a target engine torque determined from the predicted engine speed after the shift and the throttle opening corresponding to the current accelerator pedal depression amount with respect to the shift performed during the shift. The shift control apparatus for a hybrid vehicle according to claim 2.
  4. クラッチ装置のクラッチストロークを検出するクラッチストローク検出手段を有し、クラッチストロークがクラッチミートポイントよりも大きくなった時点で駆動トルクの増加を開始し、かつ変速後にクラッチミートポイントよりも小さくなった時点で駆動トルクの減少を開始することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のハイブリッド車両の変速制御装置。It has a clutch stroke detecting means for detecting the clutch stroke of the clutch device, and when the clutch stroke becomes larger than the clutch meet point, the driving torque starts to increase, and after the gear shift becomes smaller than the clutch meet point. The shift control apparatus for a hybrid vehicle according to any one of claims 1 to 3, wherein the drive torque starts to decrease.
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