JP4178947B2

JP4178947B2 - Transmission control device

Info

Publication number: JP4178947B2
Application number: JP2002374972A
Authority: JP
Inventors: 竜哉尾関; 弘淳遠藤; 正隆杉山
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2002-12-25
Filing date: 2002-12-25
Publication date: 2008-11-12
Anticipated expiration: 2022-12-25
Also published as: JP2004204958A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、エネルギ回生に伴う制動力を発生することのできる回生機構が入力側に連結されている変速機の制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の回生機構および変速機として、ハイブリッド車に搭載されたものが知られている。その一例を挙げると、特開２００２−２２５５７８号公報（特許文献１）には、エンジンと第１モータ・ジェネレータとを、シングルピニオン型遊星歯車機構からなる合成分配機構を介して相互に連結するとともに、その合成分配機構から出力部材にトルクを伝達し、さらにその出力部材に変速機構を介して第２モータ・ジェネレータを連結し、その第２モータ・ジェネレータの出力トルクを、いわゆるアシストトルクとして出力部材に付加するように構成されたハイブリッド駆動装置が記載されている。また、その変速機構が、直結状態と減速状態とに切り換えることのできる遊星歯車機構によって構成されており、直結状態では第２モータ・ジェネレータのトルクをそのまま出力部材に付加し、また減速状態では第２モータ・ジェネレータのトルクを増大させて出力部材に付加するように構成されている。
【０００３】
上記のハイブリッド駆動装置では、第２モータ・ジェネレータを力行状態あるいは回生状態に制御することにより、正トルクを出力部材に付加し、あるいは負トルクを出力部材に付加することができる。また、変速機構によって減速状態を設定できるので、第２モータ・ジェネレータを低トルク型化あるいは小型化することができる。
【０００４】
なお、特開平１０−４６０８号公報（特許文献２）には、ハイブリッド車において、急減速時のエンジンストールを防止するために、急減速時にモータトルクを正の所定値に制御するように構成した制御装置が記載されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−２２５５７８号公報（段落（００２１）〜（００３４）、図１）
【特許文献２】
特開平１０−４６０８号公報（請求項１、段落（００６４）〜（００６９））
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記の特開２００２−２２５５７８号公報に記載されている装置は、機械分配式と称されるハイブリッド装置であって、第１のモータ・ジェネレータによってエンジン回転数を制御し、燃費を優先したエンジン制御をおこない、これに対して第２のモータ・ジェネレータは出力軸に対してトルクを付加し、駆動力を確保し、また減速時には第２のモータ・ジェネレータを発電機として機能させて回生制動をおこない、その結果、車両の燃費を向上させることができる。一方、変速機は高低二段に変速できるので、またその変速比を“１”より大きく設定できるので、第２のモータ・ジェネレータを小型化しても必要十分な駆動アシストや回生制動をおこなうことができる。
【０００７】
したがって出力軸トルクは、第２のモータ・ジェネレータの動作状態（制御状態）によって変化するのみならず、変速機で設定される変速比によっても変化する。例えば減速時には第２のモータ・ジェネレータによって回生制動がおこなわれ、その減速の過程で車速が低下することにより変速機でのダウンシフトが生じ、その変速の際にイナーシャ相では第２モータ・ジェネレータのトルクが出力軸に作用しなくなるので、車輪を直接制動する車輪ブレーキによる制動をおこなうことになる。このように、制動の形態が変速を伴って変化するので、出力軸トルク（制動トルク）が変化することがある。そのトルク変化が大きい場合には、ショックとなって乗り心地が損なわれる。これを回避するために、回生制動から車輪ブレーキによる制動に切り換え、その後に、車速の低下に伴う変速をおこなうとした場合には、変速の遅れが生じ、特に急減速時にはその傾向が顕著になる可能性がある。
【０００８】
この発明は、上記の技術的課題に着目してなされたものであり、入力側に連結された回生機構による回生制動を伴う減速時の変速を、遅れやショックを生じることなく実行することのできる変速機の制御装置を提供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段およびその作用】
上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、車輪を制動する車輪ブレーキを備えた車両に搭載され、かつ回生制動力を発生する回生機構が入力側に連結されている変速機の制御装置において、前記回生機構を使用した回生制動時の減速度に基づいて前記変速機での変速の判断を成立させる変速点を変更する変速点変更手段と、前記車両の制動の形態を前記回生機構による回生制動から前記車輪ブレーキによる制動に切り替える制御を行う手段と、前記車両の制動の形態を前記回生機構による回生制動から前記車輪ブレーキによる制動に切り替える制御と同時に前記変速機での変速を実行し、かつ該変速の進行を、前記回生機構による回生制動をおこなわない減速中における前記変速機での変速より緩速にする変速制御手段とを備えていることを特徴とする制御装置である。
【００１０】
したがって請求項１の発明では、いわゆる回生制動をおこなっている減速時には、回生制動をおこなっていない場合に対して変速点が変更され、また回生制動から車輪ブレーキによる制動に切り替えられ、その切り替え制御と同時に変速機での変速が実行される。そのため、回生制動の制御と変速制御との干渉が抑制もしくは回避されるとともに、変速の遅れやショックを防止もしくは抑制することができる。また、減速のための制動が、回生機構による回生制動と車輪ブレーキによる制動との両方で実行される場合があり、その場合には、車速の低下に伴う変速が、回生制動を伴わない減速の場合に比較してゆっくり進行させられる。そのため、変速によるトルク変化が緩やかとなるので、回生制動から車輪ブレーキによる制動への移行の際に制動トルクの変化が生じにくく、その移行制御が容易となり、その結果、回生制動と変速制御との干渉あるいはそれに伴うショックの悪化などが回避される。
【００１１】
また、請求項２の発明は、請求項１の構成において、前記変速機が搭載された車両の減速度が所定値以上の急減速状態を判断する急減速判断手段を更に備え、前記変速点変更手段が、前記回生機構による回生制動が実行されている状態での前記急減速状態が前記急減速判断手段で判断された場合に前記変速機での変速の判断を成立させる車速を、前記急減速が判断されない場合とは異ならせる手段を含むことを特徴とする制御装置である。
【００１２】
さらに、請求項３の発明は、請求項１または２の発明における前記変速点変更手段が、減速度が所定値以上の急減速時に、前記変速機での変速の判断を成立させる車速を、前記急減速時以外の場合よりも高車速側に設定する手段を含むことを特徴とする制御装置である。
【００１３】
したがって請求項２の発明あるいは請求項３の発明では、急減速時に回生制動が実行されている場合、車速の低下に伴う変速判断が、回生制動が実行されていない場合とは異なる車速で成立し、より具体的には高車速で成立する。その結果、減速度が大きいことにより車両が停止するまでの時間が短くても回生制動の解除やそれに続く変速を確実に実行でき、回生制動と変速制御との干渉あるいはそれに伴うショックの悪化などが回避される。
【００１８】
そして、請求項４の発明は、請求項１ないし３のいずれかの発明における前記変速機が、主動力源からトルクが伝達される出力部材に、前記回生機構のトルクを付加するハイブリッド車に搭載されていることを特徴とする制御装置である。
【００１９】
したがって請求項４の発明では、ハイブリッド車の減速時の制動制御が制動トルクの変化などによるショックやそれに起因する乗り心地を悪化させることなく実行される。
【００２０】
そしてまた、請求項５の発明は、請求項４の発明において、前記回生機構から前記出力部材に対してトルクを付加することが要求されないパワーオフ状態での前記変速機による変速の際に、前記回生機構と出力部材との間の伝達トルク容量を所定値以下に低下させた状態で前記回生機構の回転数を変速後の同期回転数に向けて変化させ、前記回生機構の回転数が前記同期回転数に一致もしくは近づいた際に前記伝達トルク容量を増大させる変速制御手段を更に備えていることを特徴とする制御装置である。
【００２１】
したがって請求項５の発明では、回生機構が出力部材に対してトルクを出力することが要求されないパワーオフ状態での変速時に、回生機構と出力部材との間の伝達トルク容量が低減され、回生機構を出力部材に対していわゆる切り離した状態になる。その状態で回生機構の回転数が同期回転数に一致するように制御され、その後に前記伝達トルク容量が増大させられ、回生機構が出力部材に対して連結された状態となる。そのため、回生機構を変速のために使用して変速制御がショックを悪化させるなどのことなく円滑に実行される。
【００２２】
【発明の実施の形態】
つぎにこの発明を具体例に基づいて説明する。先ず、この発明で対象とする変速機および回生機構について説明すると、これらの変速機および回生機構は一例としてハイブリッド車に搭載されたものであり、その例を図６に模式的に示してある。図６に示すハイブリッド車は、主動力源１のトルクが出力部材２に伝達され、その出力部材２からデファレンシャル３を介して駆動輪４にトルクが伝達されるようになっている。一方、走行のための駆動力を出力する力行制御あるいはエネルギを回収する回生制御の可能な回生機構としてのアシスト動力源５が設けられており、このアシスト動力源５が変速機６を介して出力部材２に連結されている。したがってアシスト動力源５と出力部材２との間で伝達するトルクを変速機６で設定する変速比に応じて増減するようになっている。
【００２３】
上記の変速機６は、設定する変速比が“１”以上となるように構成することができ、このように構成することにより、アシスト動力源５でトルクを出力する力行時に、アシスト動力源５で出力したトルクを増大させて出力部材２に伝達できるので、アシスト動力源５を低容量もしくは小型のものとすることができる。しかしながら、アシスト動力源５の運転効率を良好な状態に維持することが好ましいので、例えば車速に応じて出力部材２の回転数が増大した場合には、変速比を低下させてアシスト動力源５の回転数を低下させる。また、出力部材２の回転数が低下した場合には、変速比を増大させることがある。
【００２４】
さらに、上記の駆動輪４を含む各車輪には、その回転を選択的に止めるための車輪ブレーキ７が設けられている。この車輪ブレーキ７は、運転者のブレーキ操作に基づいて動作し、また車両安定化制御（ビークルスタビリティコントロール：ＶＳＣ（商標））システム８によって動作する公知の構成のものである。そして、この車輪ブレーキ７は後述するように、前記アシスト動力源５と協調制御されて車両の制動をおこなうようになっている。
【００２５】
より具体的に説明すると、主動力源１は図７に示すように、内燃機関１０と、モータ・ジェネレータ（以下、仮に第１モータ・ジェネレータもしくはＭＧ１と記す）１１と、これら内燃機関１０と第１モータ・ジェネレータ１１との間でトルクを合成もしくは分配する遊星歯車機構１２とを主体として構成されている。その内燃機関（以下、エンジンと記す）１０は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの燃料を燃焼させて動力を出力する公知の動力装置であって、スロットル開度（吸気量）や燃料供給量、点火時期などの運転状態を電気的に制御できるように構成されている。その制御は、例えば、マイクロコンピュータを主体とする電子制御装置（Ｅ−ＥＣＵ）１３によっておこなうように構成されている。
【００２６】
また、第１モータ・ジェネレータ１１は、一例として同期電動機であって、電動機としての機能と発電機としての機能とを生じるように構成され、インバータ１４を介してバッテリーなどの蓄電装置１５に接続されている。そして、そのインバータ１４を制御することにより、第１モータ・ジェネレータ１１の出力トルクあるいは回生トルクを適宜に設定するようになっている。その制御をおこなうために、マイクロコンピュータを主体とする電子制御装置（ＭＧ１−ＥＣＵ）１６が設けられている。
【００２７】
さらに、遊星歯車機構１２は、外歯歯車であるサンギヤ１７と、そのサンギヤ１７に対して同心円上に配置された内歯歯車であるリングギヤ１８と、これらサンギヤ１７とリングギヤ１８とに噛合しているピニオンギヤを自転かつ公転自在に保持しているキャリヤ１９とを三つの回転要素として差動作用を生じる公知の歯車機構である。前記内燃機関１０の出力軸がダンパー２０を介してそのキャリヤ１９に連結されている。言い換えれば、キャリヤ１９が入力要素となっている。
【００２８】
これに対してサンギヤ１７に第１モータ・ジェネレータ１１が連結されている。したがってサンギヤ１７がいわゆる反力要素となっており、またリングギヤ１８が出力要素となっている。そして、そのリングギヤ１８が出力部材（すなわち出力軸）２に連結されている。
【００２９】
一方、変速機６は、図７に示す例では、一組のラビニョ型遊星歯車機構によって構成されている。すなわちそれぞれ外歯歯車である第１サンギヤ２１と第２サンギヤ２２とが設けられており、その第１サンギヤ２１にショートピニオン２３が噛合するとともに、そのショートピニオン２３がこれより軸長の長いロングピニオン２４に噛合し、そのロングピニオン２４が前記各サンギヤ２１，２２と同心円上に配置されたリングギヤ２５に噛合している。なお、各ピニオン２３，２４は、キャリヤ２６によって自転かつ公転自在に保持されている。また、第２サンギヤ２２がロングピニオン２４に噛合している。したがって第１サンギヤ２１とリングギヤ２５とは、各ピニオン２３，２４と共にダブルピニオン型遊星歯車機構に相当する機構を構成し、また第２サンギヤ２２とリングギヤ２５とは、ロングピニオン２４と共にシングルピニオン型遊星歯車機構に相当する機構を構成している。
【００３０】
そして、第１サンギヤ２１を選択的に固定する第１ブレーキＢ１と、リングギヤ２５を選択的に固定する第２ブレーキＢ２とが設けられている。これらのブレーキＢ１，Ｂ２は摩擦力によって係合力を生じるいわゆる摩擦係合装置であり、多板形式の係合装置あるいはバンド形式の係合装置を採用することができる。そして、これらのブレーキＢ１，Ｂ２は、油圧や電磁力などによる係合力に応じてそのトルク容量が連続的に変化するように構成されている。さらに、第２サンギヤ２２に前述したアシスト動力源５が連結され、またキャリヤ２６が前記出力軸２に連結されている。
【００３１】
したがって、上記の変速機６は、第２サンギヤ２２がいわゆる入力要素であり、またキャリヤ２６が出力要素となっており、第１ブレーキＢ１を係合させることにより変速比が“１”より大きい高速段が設定され、第１ブレーキＢ１に替えて第２ブレーキＢ２を係合させることにより、高速段より変速比の大きい低速段が設定されるように構成されている。この各変速段の間での変速は、車速や要求駆動力（もしくはアクセル開度）などの走行状態に基づいて実行される。より具体的には、変速段領域を予めマップ（変速線図）として定めておき、検出された運転状態に応じていずれかの変速段を設定するように制御される。その制御をおこなうためのマイクロコンピュータを主体とした電子制御装置（Ｔ−ＥＣＵ）２７が設けられている。
【００３２】
なお、図７に示す例では、アシスト動力源５として、トルクを出力する力行およびエネルギを回収する回生の可能なモータ・ジェネレータ（以下仮に、第２モータ・ジェネレータもしくはＭＧ２と記す）が採用されている。この第２モータ・ジェネレータ５は、インバータ２８を介してバッテリー２９に接続されている。そして、マイクロコンピュータを主体とする電子制御装置（ＭＧ２−ＥＣＵ）３０によってそのインバータ２８を制御することにより、力行および回生ならびにそれぞれの場合におけるトルクを制御するように構成されている。なお、そのバッテリー２９および電子制御装置３０は、前述した第１モータ・ジェネレータ１１についてのインバータ１４およびバッテリー（蓄電装置）１５と統合することもできる。また、上記の各電子制御装置１３，１６，２７，３０ならびに前述した車両安定化制御システム８のそれぞれが、相互にデータを通信できるように接続されている。
【００３３】
上述したトルク合成分配機構としてのシングルピニオン型遊星歯車機構１２についての共線図を示せば、図８の（Ａ）のとおりであり、キャリヤ１９に入力されるエンジン１０の出力するトルクに対して、第１モータ・ジェネレータ１１による反力トルクをサンギヤ１７に入力すると、出力要素となっているリングギヤ１８には、エンジン１０から入力されたトルクより大きいトルクが現れる。その場合、第１モータ・ジェネレータ１１は、発電機として機能する。また、リングギヤ１８の回転数（出力回転数）を一定とした場合、第１モータ・ジェネレータ１１の回転数を大小に変化させることにより、エンジン１０の回転数を連続的に（無段階に）変化させることができる。すなわち、エンジン１０の回転数を例えば燃費が最もよい回転数に設定する制御を、第１モータ・ジェネレータ１１を制御することによっておこなうことができる。なお、この種のハイブリッド形式は、機械分配式あるいはスプリットタイプと称されている。
【００３４】
また、変速機６を構成しているラビニョ型遊星歯車機構についての共線図を示せば、図８の（Ｂ）のとおりである。すなわち第２ブレーキＢ２によってリングギヤ２５を固定すれば、低速段Ｌが設定され、第２モータ・ジェネレータ５の出力したトルクが変速比に応じて増幅されて出力軸２に付加される。これに対して第１ブレーキＢ１によって第１サンギヤ２１を固定すれば、低速段Ｌより変速比の小さい高速段Ｈが設定される。この高速段Ｈにおける変速比も“１”より大きいので、第２モータ・ジェネレータ５の出力したトルクがその変速比に応じて増大させられて出力軸２に付加される。
【００３５】
なお、各変速段Ｌ，Ｈが定常的に設定されている状態では、出力軸２に付加されるトルクは、第２モータ・ジェネレータ５の出力トルクを変速比に応じて増大させたトルクとなるが、変速過渡状態では各ブレーキＢ１，Ｂ２でのトルク容量や回転数変化に伴う慣性トルクなどの影響を受けたトルクとなる。また、出力軸２に付加されるトルクは、第２モータ・ジェネレータ５の駆動状態では、正トルクとなり、被駆動状態では負トルクとなる。
【００３６】
上述したハイブリッド車は、エンジン１０を可及的に効率の良い状態で運転して排ガス量を低減すると同時に燃費を向上させ、またエネルギ回生をおこなってこの点でも燃費を改善することを主な目的としている。したがって大きい駆動力が要求されている場合には、主動力源１のトルクを出力軸２に伝達している状態で、第２モータ・ジェネレータ５を駆動してそのトルクを出力軸２に付加する。その場合、低車速の状態では、変速機６を低速段Ｌに設定して付加するトルクを大きくし、その後、車速が増大した場合には、変速機６を高速段Ｈに設定して、第２モータ・ジェネレータ５の回転数を低下させる。これは、第２モータジェネレータ５の駆動効率を良好な状態に維持して燃費の悪化を防止するためである。
【００３７】
また一方、所定の車速で走行している状態でブレーキ操作がおこなわれ、車両が減速する場合には、第２モータ・ジェネレータ５を被駆動状態としてエネルギ回生をおこなうとともに回生制動をおこなう。その場合、所定値以上の車速で走行していれば、変速機６が高速段Ｈになっているので、その状態で回生制動がおこなわれ、その後、車速が低下すると、停車時には低速段となっているようにするために、変速が生じる。
【００３８】
したがって上記のハイブリッド駆動装置では、第２モータ・ジェネレータ５を動作させている走行中に変速機６による変速を実行する場合がある。その変速は、前述した各ブレーキＢ１，Ｂ２の係合・解放状態を切り換えることにより実行される。例えば高速段Ｈから低速段Ｌに切り換える場合には、第１ブレーキＢ１を係合させていた状態からこれを解放させ、同時に第２ブレーキＢ２を係合させることにより、高速段Ｈから低速段Ｌへの変速が実行される。
【００３９】
このように所定値以上の車速で走行している状態からの減速の際には、第２モータ・ジェネレータ５による回生制動から車輪ブレーキ７による制動への切り換えと、車速の低下に伴う変速とが生じる。その場合、回生制動に伴うトルクは変速機６を介して第２モータ・ジェネレータ５と出力軸２との間で伝達されるので、回生制動と変速とが干渉することがある。そこでこの発明に係る制御装置は、回生制動と変速との干渉を回避もしくは緩和するように構成されている。
【００４０】
図１はその制御例を示すフローチャートである。図１において、先ず、車両が全体として被駆動状態でかつ第２モータ・ジェネレータ５によって回生をおこなっている状態か否かが判断される（ステップＳ１）。これは、例えばエンジン１０のスロットル開度もしくはスロットル開度がゼロの状態で減速されているか否かおよび第２モータ・ジェネレータ５の制御状態に基づいて判断することができる。このステップＳ１で否定的に判断された場合、すなわち車両が全体として駆動状態であったり、あるいは第２モータ・ジェネレータ５で回生をおこなっていない場合には、特に制御をおこなうことなくこのルーチンを終了する。
【００４１】
これに対してステップＳ１で肯定的に判断された場合には、減速度が演算される（ステップＳ２）。この減速度は、加速度センサによって検出してもよく、あるいは車速の変化率として演算して求めてもよい。その減速度に基づいてモード切換車速HLSPD が演算される（ステップＳ３）。
【００４２】
このモード切換車速HLSPD は、変速の判断の成立する車速すなわち変速線図上に設定してある変速点であり、前述したハイブリッド車を対象とする図１に示す例では、高速段Ｈから低速段Ｌへの変速点である。ステップＳ３でのモード切換車速HLSPD の演算は、減速度を変数として予め定めた演算式に基づいておこなってもよく、あるいは予め定めたマップに基づいて求めることとしてもよい。図２に減速度（−Ｇ）とモード切換車速HLSPD との関係の一般的傾向を模式的に示してある。すなわち減速度（−Ｇ）が大きいほど（すなわち急減速であるほど）、モード切換車速HLSPD が高車速側に設定される。
【００４３】
ついで、こうして求められたモード切換車速HLSPD 以下に車速が低下したか否かが判断される（ステップＳ４）。すなわち変速の判断が成立したか否かが判断される。ここで説明している制御例は、回生制動と変速とが重畳する場合の制御であるから、変速の判断が成立しないことによりステップＳ４で否定的に判断された場合には、特に制御をおこなうことなくこのルーチンを終了する。
【００４４】
これに対してステップＳ４で肯定的に判断された場合、すなわち高速段Ｈから低速段Ｌへの変速の判断が成立した場合には、モータ回生からブレーキ油圧切換制御の実行中か否かが判断される（ステップＳ５）。ここで、モータ回生とは、第２モータ・ジェネレータ５を車両の走行慣性力で駆動して発電をおこなうエネルギ回生であり、第２モータ・ジェネレータ５を駆動するために要するトルクが制動トルクとして作用し、いわゆる回生制動状態となる。また、ブレーキ油圧制御とは、前述した車輪ブレーキ７の油圧の制御であり、ブレーキ油圧を次第に増大させて回生制動状態から車輪ブレーキ７による制動に切り換えるようにブレーキ油圧が制御される。なお、その切り換えの過程では、車両全体としての制動力がほぼ一定になるように、もしくは滑らかに変化するように、回生制動力および車輪ブレーキ７による制動力が制御される。
【００４５】
ステップＳ５ではこのような制動実行手段の切り換えがおこなわれているか否かが判断され、肯定的に判断された場合には、リターンする。すなわち、従前の制御状態を継続する。言い換えれば、この時点では、変速は実行されない。第２モータ・ジェネレータ５による回生制動から車輪ブレーキ７による制動への切り換えが継続され、その結果、車輪ブレーキ７のみによる制動に切り替わるとステップＳ５で肯定的に判断される。
【００４６】
回生制動からいわゆるブレーキ制動への切り換え制御の終期もしくはその切り換えの完了とほぼ同時に、モード切換（高速段Ｈから低速段Ｌへの変速）が開始される。言い換えれば、変速が実行される時点では回生制動が禁止されている。したがって上記のステップＳ５で肯定的に判断された場合には、そのモード切換制御が実行中か否かが判断される（ステップＳ６）。上述したハイブリッド車における変速機６での変速は、前述した各ブレーキＢ１，Ｂ２の係合・解放状態を変更することによって実行されるので、ステップＳ７の判断はこれらのブレーキＢ１，Ｂ２の油圧もしくはその制御状態に基づいておこなうことができる。
【００４７】
そして、モード切換制御中であることによりステップＳ６で肯定的に判断された場合には、リターンする。すなわちその時点に実行されている変速制御を継続する。変速制御を継続したことにより変速が終了すると、ステップＳ６で否定的に判断され、その場合は終了制御が実行される（ステップＳ７）。その終了制御には、例えば低速段Ｌを設定する第２ブレーキＢ２の係合圧を増大させる制御、また変速後の回転数に同期するように回転数制御されていた第２モータ・ジェネレータ５を、変速後の変速比に応じた回生状態となるように設定する制御を含む。
【００４８】
上記の図１に示す制御を実行した場合のタイムチャートを図３に示してある。図３は前記変速機６で高速段Ｈが設定されている状態でアクセルペダルが戻され、その状態で制動操作された場合の例を示しており、フットブレーキなどによる制動操作（ブレーキオン）が実行されると（ｔ1 時点）、先ず、第２モータ・ジェネレータ５によるエネルギ回生（発電）が実行され、それに伴う負のモータトルクに応じて出力軸に制動トルク（負のトルク）が現れる。その結果、車速の低下勾配が大きくなり、車速が低下する。
【００４９】
その減速度に基づいて高速段Ｈから低速段Ｌに切り換えるモード切換車速（変速点）HLSPD が設定され、実際の車速がそのモード切換車速まで低下すると、高速段Ｈから低速段Ｌへの変速の判断が成立する（ｔ2 時点）。前述したように、そのモード切換車速HLSPD は減速度が大きいほど、高車速側に設定されるので、ダウンシフト判断の成立するｔ2 時点は、減速度が小さい通常の減速時におけるダウンシフト判断成立時点ｔ3 より早い時点となる。
【００５０】
このようにしてダウンシフトの判断が成立するが、その判断の成立によって直ちに変速は実行されず、先ず、回生制動から車輪ブレーキ７による制動に切り換えられる。すなわち車輪ブレーキ７の油圧が増大させられ、かつ第２モータ・ジェネレータ５による制動トルクが次第に低減される。なお、その過程における車両全体としての制動トルクがほぼ一定となるように、もしくは滑らかに変化するように、ブレーキ油圧および第２モータ・ジェネレータ５の回生トルクが制御される。
【００５１】
車輪ブレーキ７の油圧が増大することに伴って出力軸２の負トルクが次第に低下する。そして、車輪ブレーキ７が制動をほぼ完全に受け持つ状態になると、前記のダウンシフト判断に基づく変速が実行される（ｔ4 時点）。前述したようにここで対象としている変速機６は、第１ブレーキＢ１を係合させて高速段Ｈを設定し、かつ第２ブレーキＢ２を係合させて低速段Ｌを設定するように構成されているので、高速段Ｈから低速段Ｌへの変速は、第１ブレーキＢ１の係合圧を低下させてこれを解放させ、かつ第２ブレーキＢ２の係合圧を増大させてこれを係合させることにより実行される。
【００５２】
その場合、パワーオフ状態でのダウンシフトであるから、各ブレーキＢ１，Ｂ２の係合圧を所定値以下に低下させて、第２モータ・ジェネレータ５を出力軸２から切り離した状態とし、その状態で第２モータ・ジェネレータ５の回転数制御をおこなって第２モータ・ジェネレータ５の回転数を低速段Ｌでの同期回転数に増大させる。したがってその過程では第２モータ・ジェネレータ５は正のトルクを出力することになる。また、第２モータ・ジェネレータ５が制動作用をおこなわないので、出力軸トルクが増大する（負のトルクが低下する）傾向を示すが、車輪ブレーキ７の油圧を図３に破線で示すように一時的に増大させることにより、制動トルクもしくは車両の減速度を一定に維持することができる。
【００５３】
こうして第２モータ・ジェネレータ５の回転数が変速後の回転数である同期回転数に一致し、もしくは同期回転数に基づいて設定した所定回転数に達すると（ｔ5 時点）、変速制御が終了し、終了制御が実行される。例えば、第１ブレーキＢ１が完全に解放させられとともに、第２ブレーキＢ２の係合圧がライン圧もしくはその補正圧程度まで増大させられて完全係合状態とされ、さらに第２モータ・ジェネレータ５が回生状態に制御される。
【００５４】
したがって図１ないし図３に示す制御を実行するこの発明に係る制御装置によれば、第２モータ・ジェネレータ５が共に関与する回生制動と変速との実行タイミングが互いに異なるので、回生制動の制御と変速制御との干渉を回避することができる。特に、減速度の大きい急減速の場合には、車速が大きく低下する以前の早い時期に回生制動から車輪ブレーキ７による制動に切り換え、その後に変速を実行するので、制動状態（もしくは制動手段）の切り換えのための時間を充分確保でき、その結果、回生制動の制御と変速制御との干渉を確実に回避してショックの悪化を防止することができる。また、制動状態（もしくは制動手段）の切り換えが早い時期に実行されるので、変速を実行する時点の車速が特に低車速になることがなく、その結果、変速の進行状態を所定の部材の回転数に基づいて正確に検出し、変速制御を円滑に実行でき、この点でもショックの悪化を防止することができる。言い換えれば、急減速して車両が停車した時点では、確実に低速段Ｌに変速されているので、再発進（もしくは再加速）の際に変速制御を伴うことがないので、スムースに再発進（もしくは再加速）することができ、いわゆるもたつき感を回避することができる。
【００５５】
つぎにこの発明の他の例について説明する。上述した図１ないし図３に示す制御では、回生制動から車輪ブレーキ７による制動への切り換えと変速制御とを時間的にずらしてかつ連続して（シーケンシャルに）実行するが、この発明では、制動状態（制動手段）の切り換え制御と変速制御とを同時に進行させるように構成することもできる。図４にその制御例を示してあり、この図４におけるステップＳ１ないしステップＳ５は、図１に示す制御例と同じである。すなわち被駆動状態でかつ第２モータ・ジェネレータ５による回生制動中であれば、減速度および減速度に基づくモード切換車速がそれぞれ演算され、車速がそのモード切換車速以下に低下することにより、回生制動状態から車輪ブレーキ７による制動への切換制御中か否かが判断される。
【００５６】
図４に示す制御例では、その切換制御中であることによりステップＳ５で肯定的に判断された場合、モード切換制御中か否かが判断される（ステップＳ６）。すなわち図４に示す制御例では、回生制動中にダウンシフトが判断されると、回生制動から車輪ブレーキ７による制動への切り換え中であっても変速制御が実行され、したがってそれぞれの制御が実行中か否かが、ステップＳ５およびステップＳ６のそれぞれで判断される。
【００５７】
その変速は、第１ブレーキＢ１を解放するとともに第２ブレーキＢ２を係合させることにより実行され、その過程における各ブレーキＢ１，Ｂ２の係合圧の変化に応じてトルク相およびイナーシャ相が生じる。図４に示す制御例では、そのトルク相が通常の変速（回生制動を伴わない変速）の場合より、長くなるように各ブレーキＢ１，Ｂ２の係合圧（油圧）が制御される。すなわち変速が相対的にゆっくり進行し、その間（より正確にはトルク相の間）に回生制動から車輪ブレーキ７による制動への切り換えが実行される。その切り換えの過程では、第２モータ・ジェネレータ５と車輪ブレーキ７とが協調制御されて車両の全体としての制動力がほぼ一定に維持される。
【００５８】
したがって制動状態（制動手段）の切換制御が先に進行し、これが終了するとステップＳ５で否定的に判断され、その場合、切換制御の終了の判定が成立する（ステップＳ８）。その場合も更にモード切換制御（変速制御）が実行されているか否かが判断され（ステップＳ６）、変速制御が終了してステップＳ６で否定的に判断されると、前述した終了制御が実行される（ステップＳ７）。
【００５９】
上記の図４に示す制御を実行した場合のタイムチャートの例を図５に示してある。高速段Ｈから低速段Ｌへの変速が開始されると、各ブレーキＢ１，Ｂ２の油圧の変化に伴って、変速機６の内部でのトルクの変化（トルク相）が生じ（ｔ11時点）、それに伴って出力軸トルクが増大し始める。すなわち、第２モータ・ジェネレータ５による回生制動トルクが低下し始める。これに対して車輪ブレーキ７による制動トルクすなわちブレーキ油圧は、車両の全体としての制動トルクをほぼ一定に維持するために、回生制動トルクの低下に合わせて増大させられる。
【００６０】
その場合、図４に示す制御では、回生制動から車輪ブレーキ７による制動への切換制御と変速制御とを重畳して実行することに伴い、変速の進行を相対的に緩慢にする制御が実行される。具体的には、トルク相の時間が長くなるように各ブレーキＢ１，Ｂ２の係合圧（油圧）が制御される。これを図５には、出力軸トルクＴo の変化および車輪ブレーキ油圧の変化として破線で示してある。そのため、変速（特にトルク相）がゆっくり進行する過程で、第２モータ・ジェネレータ５による回生制動から車輪ブレーキ７による制動への切り換えが実行されるので、第２モータ・ジェネレータ５による制動と車輪ブレーキ７による制動との過渡的な協調制御（特に車輪ブレーキ７の油圧の制御）が容易になり、さらには回生制動と変速制御との干渉が回避もしくは緩和され、その結果、ショックの悪化を防止することができる。なお、減速度が大きい場合には、変速制御が相対的に早い時期に開始されるので、変速の進行を緩慢にしても変速の遅れ感が生じたり、車両が停止した時点に変速が完了していないなどの事態は、未然に回避される。
【００６１】
変速が進行してイナーシャ相が開始すると（ｔ12時点）、第２モータ・ジェネレータ５と出力軸２との間の伝達トルク容量が低下するので、この時点では回生制動に替えて車輪ブレーキ７による制動がおこなわれている。そして、その過程で第２モータ・ジェネレータ５の回転数が同期回転数に向けて変化させられ、イナーシャ相の終了するｔ13時点もしくはその直後に低速段Ｌを設定する第２ブレーキＢ２が係合し、再度、第２モータ・ジェネレータ５が出力軸２に連結されて回生制動力が生じる。
【００６２】
ここで、上述した具体例とこの発明との関係を簡単に説明すると、上述したステップＳ２の機能的手段が、この発明の急減速判断手段に相当し、またステップＳ３の機能的手段が、この発明の変速点変更手段に相当する。さらに、図５に破線で示すように変速の進行を緩速にする機能的手段が、この発明の変速制御手段に相当する。そして、図３に示すように各ブレーキＢ１，Ｂ２の係合圧を共に低下させている状態で第２モータ・ジェネレータ５の回転数を同期回転数に向けて制御する機能的手段が、この発明の変速制御手段に相当する。
【００６３】
なお、この発明は上述した具体例に限定されない。この発明で対象とする変速機は、上述したラビニョ型遊星歯車機構とは異なる歯車機構を主体として構成されたものであってもよく、またハイブリッド車に搭載された変速機以外の変速機であってもよい。さらに、この発明における回生機構は、回生制動をおこない得るものであればよく、したがってモータ・ジェネレータ以外の手段もしくは機構であってもよい。
【００６４】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明によれば、回生制動の制御と変速制御との干渉を抑制もしくは防止することができるので、変速に伴うショックの悪化を防止することができる。また、減速のための制動が、回生機構による回生制動と車輪ブレーキによる制動との両方で実行される場合、車速の低下に伴う変速を、回生制動を伴わない減速の場合に比較してゆっくり進行させるので、変速によるトルク変化が緩やかとなって、回生制動から車輪ブレーキによる制動への移行の際に制動トルクの変化が生じにくく、その移行制御が容易となり、その結果、回生制動と変速制御との干渉あるいはそれに伴うショックの悪化などを回避することができる。
【００６５】
また、請求項２の発明あるいは請求項３の発明によれば、減速度が大きいことにより車両が停止するまでの時間が短くても回生制動の解除やそれに続く変速を確実に実行でき、回生制動と変速制御との干渉あるいはそれに伴うショックの悪化などを回避することができる。
【００６８】
そして、請求項４の発明によれば、ハイブリッド車の減速時の制動制御を、制動トルクの変化などによるショックやそれに起因する乗り心地を悪化させることなく実行することができる。
【００６９】
そしてまた、請求項５の発明によれば、回生機構が出力部材に対してトルクを出力することが要求されないパワーオフ状態での変速時に、回生機構と出力部材との間の伝達トルク容量が低減され、回生機構を出力部材に対していわゆる切り離した状態になり、その状態で回生機構の回転数が同期回転数に一致するように制御され、その後に前記伝達トルク容量が増大させられ、回生機構が出力部材に対して連結された状態となるため、回生機構を変速のために使用して、ショックを悪化させるなどのことなく変速制御を円滑に実行することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の制御装置による制御例を説明するためのフローチャートである。
【図２】この発明における減速度とモード切換車速（変速点）との関係を模式的に示す線図である。
【図３】図１に示す制御を実行した場合のタイムチャートである。
【図４】この発明の制御装置による他の制御例を説明するためのフローチャートである。
【図５】図４に示す制御を実行した場合のタイムチャートである。
【図６】この発明で対象とするハイブリッド駆動装置の一例を模式的に示すブロック図である。
【図７】そのハイブリッド駆動装置を更に具体的に示すスケルトン図である。
【図８】図７に示す各遊星歯車機構についての共線図である。
【符号の説明】
１…主動力源、２…出力部材（出力軸）、５…アシスト動力源（第２モータ・ジェネレータ）、６…変速機、１０…エンジン、１１…第１モータ・ジェネレータ。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a transmission control device in which a regeneration mechanism capable of generating a braking force accompanying energy regeneration is connected to an input side.
[0002]
[Prior art]
As this type of regeneration mechanism and transmission, those mounted on a hybrid vehicle are known. For example, Japanese Patent Laid-Open No. 2002-225578 (Patent Document 1) discloses that an engine and a first motor / generator are connected to each other via a composite distribution mechanism including a single pinion type planetary gear mechanism. The torque is transmitted from the composite distribution mechanism to the output member, and the second motor / generator is connected to the output member via the speed change mechanism, and the output torque of the second motor / generator is used as the so-called assist torque. A hybrid drive device configured to be added to is described. The speed change mechanism is constituted by a planetary gear mechanism that can be switched between a direct connection state and a deceleration state. In the direct connection state, the torque of the second motor / generator is directly applied to the output member, and in the deceleration state, The torque of the two-motor generator is increased and added to the output member.
[0003]
In the hybrid drive device described above, by controlling the second motor / generator to the power running state or the regenerative state, a positive torque can be applied to the output member or a negative torque can be applied to the output member. In addition, since the deceleration state can be set by the speed change mechanism, the second motor / generator can be reduced in torque or reduced in size.
[0004]
In JP-A-10-4608 (Patent Document 2), in a hybrid vehicle, in order to prevent engine stall during sudden deceleration, the motor torque is controlled to a positive predetermined value during sudden deceleration. A control device is described.
[0005]
[Patent Document 1]
JP 2002-225578 A (paragraphs (0021) to (0034), FIG. 1)
[Patent Document 2]
JP 10-4608 A (Claim 1, paragraphs (0064) to (0069))
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
The device described in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-225578 is a hybrid device called a mechanical distribution type, in which the engine speed is controlled by a first motor / generator, and engine control giving priority to fuel consumption is performed. In response to this, the second motor / generator adds torque to the output shaft to ensure driving force, and at the time of deceleration, the second motor / generator functions as a generator to perform regenerative braking. As a result, the fuel consumption of the vehicle can be improved. On the other hand, since the transmission can be shifted in two steps, and the gear ratio can be set larger than “1”, it is possible to perform necessary and sufficient drive assist and regenerative braking even if the second motor / generator is downsized. it can.
[0007]
Therefore, the output shaft torque not only changes depending on the operation state (control state) of the second motor / generator, but also changes depending on the speed ratio set in the transmission. For example, regenerative braking is performed by the second motor / generator during deceleration, and a downshift occurs in the transmission due to a decrease in the vehicle speed during the deceleration process. In the inertia phase, the second motor / generator Since the torque does not act on the output shaft, braking by the wheel brake that directly brakes the wheel is performed. As described above, since the braking mode changes with a shift, the output shaft torque (braking torque) may change. When the torque change is large, it becomes a shock and the ride comfort is impaired. To avoid this, when switching from regenerative braking to braking by wheel brake and then attempting to perform a shift accompanying a decrease in vehicle speed, a shift delay occurs, and this tendency is particularly noticeable during sudden deceleration. there is a possibility.
[0008]
The present invention has been made paying attention to the above technical problem, and can perform a shift at the time of deceleration accompanied by regenerative braking by a regenerative mechanism connected to the input side without causing a delay or a shock. An object of the present invention is to provide a transmission control device.
[0009]
[Means for Solving the Problem and Action]
  In order to achieve the above object, an invention according to claim 1 is a transmission of a transmission mounted on a vehicle equipped with a wheel brake for braking a wheel and connected to an input side of a regenerative mechanism for generating a regenerative braking force. In the control device, shift point changing means for changing a shift point for establishing a shift determination in the transmission based on a deceleration at the time of regenerative braking using the regenerative mechanism; Means for controlling to switch from regenerative braking by mechanism to braking by wheel brakeAnd, at the same time as the control for switching the braking mode of the vehicle from the regenerative braking by the regenerative mechanism to the braking by the wheel brake, the shift in the transmission is executed, and the progress of the shift is performed by the regenerative braking by the regenerative mechanism. Shift control means for making the speed slower than the shift in the transmission during deceleration that is not performed.Is a control device characterized by
[0010]
  Therefore, according to the first aspect of the present invention, at the time of deceleration during which so-called regenerative braking is performed, the shift point is changed with respect to the case where regenerative braking is not performed, and regenerative braking is switched to braking by wheel braking.Same as youSometimes a shift in the transmission is performed. Therefore, interference between regenerative braking control and shift control can be suppressed or avoided, and shift delay and shock can be prevented or suppressed.The In addition, braking for deceleration may be executed by both regenerative braking by the regenerative mechanism and braking by wheel brakes. In this case, the gear shift accompanying the decrease in the vehicle speed may be reduced without regenerative braking. It is made to progress slowly compared to the case. As a result, the torque change due to the shift becomes moderate, so that the change of the braking torque is less likely to occur during the transition from the regenerative braking to the braking by the wheel brake, and the transition control is facilitated. Interference or associated shock deterioration is avoided.
[0011]
The invention of claim 2 further comprises a sudden deceleration determining means for determining a sudden deceleration state in which the deceleration of the vehicle on which the transmission is mounted is equal to or greater than a predetermined value in the configuration of claim 1, and the shift point changing When the sudden deceleration state in which the regenerative braking by the regenerative mechanism is being executed is determined by the sudden deceleration determining unit, the vehicle speed is determined so as to establish a shift determination in the transmission. It is a control apparatus characterized by including a means to make it differ from the case where is not judged.
[0012]
Further, the invention according to claim 3 is the vehicle speed at which the shift point changing means in the invention according to claim 1 or 2 determines the shift determination in the transmission when the deceleration is suddenly reduced to a predetermined value or more. The control device includes means for setting a higher vehicle speed side than in a case other than the time of sudden deceleration.
[0013]
Therefore, in the invention of claim 2 or claim 3, when regenerative braking is executed at the time of sudden deceleration, the shift determination accompanying the decrease in vehicle speed is established at a vehicle speed different from that when regenerative braking is not executed. More specifically, it is established at a high vehicle speed. As a result, even if the time until the vehicle stops is short due to the large deceleration, the regenerative braking can be canceled and the subsequent shift can be executed reliably, causing interference between the regenerative braking and the shift control or the accompanying shock deterioration. Avoided.
[0018]
  And billingItem 4The invention does not have claim 1Of 3In any one of the inventions, the transmission is mounted on a hybrid vehicle that adds torque of the regenerative mechanism to an output member to which torque is transmitted from a main power source.
[0019]
  Therefore billingItem 4In the invention, the braking control at the time of deceleration of the hybrid vehicle is executed without deteriorating the shock caused by the change of the braking torque or the like and the riding comfort resulting therefrom.
[0020]
  And also billingItem 5Invention claimsItem 4In the present invention, a transmission torque capacity between the regeneration mechanism and the output member is predetermined when shifting by the transmission in a power-off state in which it is not required to apply torque to the output member from the regeneration mechanism. The rotational speed of the regenerative mechanism is changed toward the synchronous rotational speed after shifting in a state where the rotational speed of the regenerative mechanism is equal to or close to the synchronous rotational speed. The control device further includes a shift control means for increasing the speed.
[0021]
  Therefore billingItem 5In the invention, the transmission torque capacity between the regeneration mechanism and the output member is reduced at the time of a shift in a power-off state in which the regeneration mechanism is not required to output torque to the output member, and the regeneration mechanism is applied to the output member. So-called disconnected state. In this state, the rotation speed of the regenerative mechanism is controlled to coincide with the synchronous rotation speed, and then the transmission torque capacity is increased, so that the regenerative mechanism is connected to the output member. For this reason, the regenerative mechanism is used for shifting and the shift control is executed smoothly without deteriorating the shock.
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, the present invention will be described based on specific examples. First, the transmission and the regeneration mechanism that are the subject of the present invention will be described. These transmission and the regeneration mechanism are mounted on a hybrid vehicle as an example, and an example thereof is schematically shown in FIG. In the hybrid vehicle shown in FIG. 6, the torque of the main power source 1 is transmitted to the output member 2, and the torque is transmitted from the output member 2 to the drive wheels 4 through the differential 3. On the other hand, an assist power source 5 is provided as a regenerative mechanism capable of power running control that outputs driving force for traveling or regenerative control that recovers energy, and this assist power source 5 is output via a transmission 6. It is connected to the member 2. Therefore, the torque transmitted between the assist power source 5 and the output member 2 is increased or decreased according to the speed ratio set by the transmission 6.
[0023]
  The transmission 6 can be configured such that the gear ratio to be set is “1” or more. With this configuration, the assist power source 5 outputs torque.Power runningSometimes, the torque output from the assist power source 5 can be increased and transmitted to the output member 2, so that the assist power source 5 can be of low capacity or small size. However, since it is preferable to maintain the driving efficiency of the assist power source 5 in a good state, for example, when the rotation speed of the output member 2 increases according to the vehicle speed, the gear ratio is decreased to reduce the assist power source 5 Reduce the speed. Moreover, when the rotation speed of the output member 2 falls, a gear ratio may be increased.
[0024]
Further, each wheel including the drive wheel 4 is provided with a wheel brake 7 for selectively stopping the rotation. The wheel brake 7 has a known configuration that operates based on a driver's brake operation and is operated by a vehicle stabilization control (vehicle stability control: VSC (trademark)) system 8. As will be described later, the wheel brake 7 is controlled in cooperation with the assist power source 5 to brake the vehicle.
[0025]
More specifically, as shown in FIG. 7, the main power source 1 includes an internal combustion engine 10, a motor / generator (hereinafter referred to as a first motor / generator or MG 1) 11, the internal combustion engine 10, A planetary gear mechanism 12 for synthesizing or distributing torque with one motor / generator 11 is mainly used. The internal combustion engine (hereinafter referred to as an engine) 10 is a known power device that outputs power by burning fuel such as a gasoline engine or a diesel engine, and includes a throttle opening (intake amount), a fuel supply amount, ignition. It is configured so that the operation state such as time can be electrically controlled. The control is performed by, for example, an electronic control unit (E-ECU) 13 mainly composed of a microcomputer.
[0026]
The first motor / generator 11 is a synchronous motor as an example, and is configured to generate a function as a motor and a function as a generator, and is connected to a power storage device 15 such as a battery via an inverter 14. ing. By controlling the inverter 14, the output torque or regenerative torque of the first motor / generator 11 is set appropriately. In order to perform the control, an electronic control unit (MG1-ECU) 16 mainly including a microcomputer is provided.
[0027]
Further, the planetary gear mechanism 12 meshes with a sun gear 17 that is an external gear, a ring gear 18 that is an internal gear disposed concentrically with the sun gear 17, and the sun gear 17 and the ring gear 18. This is a known gear mechanism that generates a differential action using the carrier 19 that holds the pinion gear so as to rotate and revolve freely as three rotating elements. An output shaft of the internal combustion engine 10 is connected to the carrier 19 via a damper 20. In other words, the carrier 19 is an input element.
[0028]
On the other hand, the first motor / generator 11 is connected to the sun gear 17. Therefore, the sun gear 17 is a so-called reaction force element, and the ring gear 18 is an output element. The ring gear 18 is connected to the output member (that is, the output shaft) 2.
[0029]
On the other hand, the transmission 6 is configured by a set of Ravigneaux type planetary gear mechanisms in the example shown in FIG. That is, a first sun gear 21 and a second sun gear 22 that are external gears are provided, and a short pinion 23 meshes with the first sun gear 21, and the short pinion 23 has a longer pinion with a longer axial length. The long pinion 24 is meshed with a ring gear 25 arranged concentrically with each of the sun gears 21 and 22. Each pinion 23 and 24 is held by a carrier 26 so as to rotate and revolve. Further, the second sun gear 22 meshes with the long pinion 24. Therefore, the first sun gear 21 and the ring gear 25 constitute a mechanism corresponding to a double pinion type planetary gear mechanism together with the pinions 23 and 24, and the second sun gear 22 and the ring gear 25 together with the long pinion 24 constitute a single pinion type planetary planet. A mechanism corresponding to the gear mechanism is configured.
[0030]
A first brake B1 that selectively fixes the first sun gear 21 and a second brake B2 that selectively fixes the ring gear 25 are provided. These brakes B1 and B2 are so-called friction engagement devices that generate an engagement force by a friction force, and a multi-plate type engagement device or a band type engagement device can be adopted. These brakes B1 and B2 are configured such that their torque capacities change continuously according to the engagement force such as hydraulic pressure or electromagnetic force. Further, the assist power source 5 is connected to the second sun gear 22, and the carrier 26 is connected to the output shaft 2.
[0031]
Therefore, in the transmission 6 described above, the second sun gear 22 is a so-called input element, and the carrier 26 is an output element. By engaging the first brake B1, the speed ratio is higher than “1”. A stage is set, and the second brake B2 is engaged instead of the first brake B1, so that a low speed stage having a higher gear ratio than the high speed stage is set. The speed change between the respective speeds is executed based on a traveling state such as a vehicle speed and a required driving force (or accelerator opening). More specifically, the shift speed region is determined in advance as a map (shift diagram), and control is performed so that one of the shift speeds is set according to the detected driving state. An electronic control unit (T-ECU) 27 mainly composed of a microcomputer for performing the control is provided.
[0032]
In the example shown in FIG. 7, a power generator that outputs torque and a regenerative motor generator that collects energy (hereinafter referred to as a second motor generator or MG2) are adopted as the assist power source 5. Yes. The second motor / generator 5 is connected to a battery 29 via an inverter 28. The inverter 28 is controlled by an electronic control unit (MG2-ECU) 30 mainly composed of a microcomputer, so that power running and regeneration and torque in each case are controlled. The battery 29 and the electronic control unit 30 can be integrated with the inverter 14 and the battery (power storage device) 15 for the first motor / generator 11 described above. Further, each of the electronic control devices 13, 16, 27, 30 and the vehicle stabilization control system 8 described above are connected so as to communicate data with each other.
[0033]
If the collinear diagram of the single pinion type planetary gear mechanism 12 as the torque synthesizing / distributing mechanism described above is shown, it is as shown in FIG. 8 (A), and it corresponds to the torque output from the engine 10 input to the carrier 19. When the reaction torque generated by the first motor / generator 11 is input to the sun gear 17, a torque larger than the torque input from the engine 10 appears in the ring gear 18 serving as an output element. In this case, the first motor / generator 11 functions as a generator. Further, when the rotation speed (output rotation speed) of the ring gear 18 is constant, the rotation speed of the engine 10 is continuously (steplessly) changed by changing the rotation speed of the first motor / generator 11 to be larger or smaller. Can be made. That is, the control for setting the rotational speed of the engine 10 to, for example, the rotational speed with the best fuel efficiency can be performed by controlling the first motor / generator 11. This type of hybrid type is called a mechanical distribution type or a split type.
[0034]
A collinear diagram of the Ravigneaux planetary gear mechanism constituting the transmission 6 is as shown in FIG. That is, if the ring gear 25 is fixed by the second brake B2, the low speed stage L is set, and the torque output from the second motor / generator 5 is amplified according to the gear ratio and applied to the output shaft 2. On the other hand, if the first sun gear 21 is fixed by the first brake B1, the high speed stage H having a smaller gear ratio than the low speed stage L is set. Since the gear ratio at the high speed stage H is also larger than “1”, the torque output from the second motor / generator 5 is increased according to the gear ratio and applied to the output shaft 2.
[0035]
In the state where the gears L and H are constantly set, the torque applied to the output shaft 2 is a torque obtained by increasing the output torque of the second motor / generator 5 in accordance with the gear ratio. However, in the shift transition state, the torque is influenced by the torque capacity at each brake B1, B2 and the inertia torque accompanying the change in the rotational speed. The torque applied to the output shaft 2 is a positive torque when the second motor / generator 5 is driven, and a negative torque when the second motor / generator 5 is driven.
[0036]
The above-described hybrid vehicle is mainly intended to improve the fuel efficiency by operating the engine 10 as efficiently as possible to reduce the amount of exhaust gas and at the same time improve the fuel efficiency and also to regenerate energy. It is said. Therefore, when a large driving force is required, the second motor / generator 5 is driven to apply the torque to the output shaft 2 while the torque of the main power source 1 is transmitted to the output shaft 2. . In this case, in the low vehicle speed state, the transmission 6 is set to the low speed stage L to increase the torque to be applied. Thereafter, when the vehicle speed increases, the transmission 6 is set to the high speed stage H, 2 Reduce the rotational speed of the motor generator 5. This is to prevent the deterioration of fuel consumption by maintaining the driving efficiency of the second motor generator 5 in a good state.
[0037]
On the other hand, when a braking operation is performed while the vehicle is traveling at a predetermined vehicle speed and the vehicle decelerates, the second motor / generator 5 is driven to perform energy regeneration and regenerative braking. In this case, if the vehicle is traveling at a vehicle speed equal to or higher than a predetermined value, the transmission 6 is in the high speed stage H. Therefore, regenerative braking is performed in this state, and then the vehicle speed decreases, and the low speed stage is reached when the vehicle stops. In order to ensure that there is a shift, a shift occurs.
[0038]
Therefore, in the hybrid drive device described above, there is a case where a shift by the transmission 6 is executed while the second motor / generator 5 is running. The shift is executed by switching the engagement / release state of the brakes B1 and B2 described above. For example, when switching from the high speed stage H to the low speed stage L, the first brake B1 is released from the engaged state, and at the same time the second brake B2 is engaged, so that the high speed stage H is changed to the low speed stage L. Shifting to is executed.
[0039]
As described above, when the vehicle is decelerating from a state where the vehicle is traveling at a predetermined speed or more, switching from regenerative braking by the second motor / generator 5 to braking by the wheel brake 7 and shifting accompanying a decrease in the vehicle speed are performed. Arise. In this case, the torque accompanying the regenerative braking is transmitted between the second motor / generator 5 and the output shaft 2 via the transmission 6, so that the regenerative braking and the shift may interfere with each other. Therefore, the control device according to the present invention is configured to avoid or mitigate interference between regenerative braking and shifting.
[0040]
FIG. 1 is a flowchart showing an example of the control. In FIG. 1, first, it is determined whether or not the vehicle is in a driven state as a whole and is being regenerated by the second motor / generator 5 (step S1). This can be determined based on, for example, the throttle opening of the engine 10 or whether the engine 10 is decelerated with the throttle opening being zero and the control state of the second motor / generator 5. If a negative determination is made in this step S1, that is, if the vehicle is in a driving state as a whole or if the second motor / generator 5 is not performing regeneration, this routine is terminated without performing any particular control. To do.
[0041]
On the other hand, if a positive determination is made in step S1, a deceleration is calculated (step S2). This deceleration may be detected by an acceleration sensor, or may be obtained by calculating as a rate of change in vehicle speed. Based on the deceleration, the mode switching vehicle speed HLSPD is calculated (step S3).
[0042]
This mode switching vehicle speed HLSPD is a vehicle speed at which a shift determination is established, that is, a shift point set on a shift diagram. In the example shown in FIG. Shift point to L. The calculation of the mode switching vehicle speed HLSPD in step S3 may be performed based on a predetermined arithmetic expression using the deceleration as a variable, or may be determined based on a predetermined map. FIG. 2 schematically shows a general tendency of the relationship between the deceleration (-G) and the mode switching vehicle speed HLSPD. That is, the greater the deceleration (−G) (that is, the faster the deceleration), the higher the mode switching vehicle speed HLSPD is set to the higher vehicle speed side.
[0043]
Next, it is determined whether or not the vehicle speed has dropped below the mode switching vehicle speed HLSPD thus obtained (step S4). That is, it is determined whether or not the shift determination is established. The control example described here is control in the case where regenerative braking and shift are superimposed. Therefore, when the determination of shift is not established and the determination is negative in step S4, the control is particularly performed. This routine is terminated without executing.
[0044]
On the other hand, if the determination in step S4 is affirmative, that is, if the shift determination from the high speed stage H to the low speed stage L is established, it is determined whether or not the brake hydraulic pressure switching control is being executed from the motor regeneration. (Step S5). Here, the motor regeneration is energy regeneration in which the second motor / generator 5 is driven by the driving inertia force of the vehicle to generate electric power, and the torque required to drive the second motor / generator 5 acts as a braking torque. Thus, a so-called regenerative braking state is established. The brake hydraulic pressure control is a control of the hydraulic pressure of the wheel brake 7 described above, and the brake hydraulic pressure is controlled so that the brake hydraulic pressure is gradually increased to switch from the regenerative braking state to the braking by the wheel brake 7. In the switching process, the regenerative braking force and the braking force by the wheel brake 7 are controlled so that the braking force of the vehicle as a whole becomes substantially constant or changes smoothly.
[0045]
In step S5, it is determined whether or not the switching of the braking execution means has been performed. If the determination is affirmative, the process returns. That is, the previous control state is continued. In other words, no shift is performed at this point. When the switching from the regenerative braking by the second motor / generator 5 to the braking by the wheel brake 7 is continued, and as a result, switching to the braking by only the wheel brake 7 is made, an affirmative determination is made in step S5.
[0046]
Mode switching (shift from the high speed stage H to the low speed stage L) is started almost at the end of switching control from regenerative braking to so-called brake braking or almost simultaneously with completion of the switching. In other words, regenerative braking is prohibited at the time when the shift is executed. Therefore, if a positive determination is made in step S5, it is determined whether or not the mode switching control is being executed (step S6). Since the shift in the transmission 6 in the hybrid vehicle described above is executed by changing the engagement / release state of each of the brakes B1 and B2, the determination in step S7 is the hydraulic pressure of these brakes B1 and B2. This can be done based on the control state.
[0047]
If the determination in step S6 is affirmative due to the mode switching control being performed, the process returns. That is, the shift control being executed at that time is continued. When the shift is completed by continuing the shift control, a negative determination is made in step S6, and in this case, the end control is executed (step S7). The end control includes, for example, control for increasing the engagement pressure of the second brake B2 that sets the low speed stage L, and the second motor / generator 5 that has been controlled to synchronize with the rotational speed after the shift. And control for setting the regenerative state in accordance with the gear ratio after the shift.
[0048]
FIG. 3 shows a time chart when the control shown in FIG. 1 is executed. FIG. 3 shows an example in which the accelerator pedal is returned in a state where the high speed stage H is set in the transmission 6 and a braking operation is performed in that state. When executed (time t1), first, energy regeneration (power generation) is executed by the second motor / generator 5, and braking torque (negative torque) appears on the output shaft in accordance with the negative motor torque associated therewith. As a result, the gradient of the vehicle speed decreases and the vehicle speed decreases.
[0049]
Based on the deceleration, the mode switching vehicle speed (shift point) HLSPD for switching from the high speed stage H to the low speed stage L is set, and when the actual vehicle speed decreases to the mode switching vehicle speed, the speed change from the high speed stage H to the low speed stage L Judgment is established (at time t2). As described above, the mode switching vehicle speed HLSPD is set to a higher vehicle speed as the deceleration is larger. Therefore, the time t2 when the downshift judgment is established is the time when the downshift judgment is established during normal deceleration with a small deceleration. It will be earlier than t3.
[0050]
Thus, although the downshift determination is established, the shift is not immediately executed when the determination is established, and first the regenerative braking is switched to the braking by the wheel brake 7. That is, the hydraulic pressure of the wheel brake 7 is increased, and the braking torque by the second motor / generator 5 is gradually reduced. Note that the brake hydraulic pressure and the regenerative torque of the second motor / generator 5 are controlled so that the braking torque of the vehicle as a whole in the process becomes substantially constant or changes smoothly.
[0051]
As the oil pressure of the wheel brake 7 increases, the negative torque of the output shaft 2 gradually decreases. Then, when the wheel brake 7 is in a state of almost completely taking the braking, a shift based on the downshift determination is executed (at time t4). As described above, the target transmission 6 is configured to set the high speed stage H by engaging the first brake B1 and set the low speed stage L by engaging the second brake B2. Therefore, in the shift from the high speed stage H to the low speed stage L, the engagement pressure of the first brake B1 is decreased and released, and the engagement pressure of the second brake B2 is increased and engaged. To be executed.
[0052]
In that case, since it is a downshift in the power-off state, the engagement pressure of each brake B1, B2 is lowered to a predetermined value or less, and the second motor / generator 5 is disconnected from the output shaft 2, and this state Then, the rotational speed of the second motor / generator 5 is controlled to increase the rotational speed of the second motor / generator 5 to the synchronous rotational speed at the low speed stage L. Therefore, in this process, the second motor / generator 5 outputs a positive torque. Further, since the second motor / generator 5 does not perform the braking action, the output shaft torque tends to increase (negative torque decreases). However, the hydraulic pressure of the wheel brake 7 is temporarily increased as shown by the broken line in FIG. Thus, the braking torque or the deceleration of the vehicle can be kept constant.
[0053]
Thus, when the rotational speed of the second motor / generator 5 coincides with the synchronous rotational speed that is the rotational speed after shifting, or reaches the predetermined rotational speed set based on the synchronous rotational speed (at time t5), the shift control is finished. The termination control is executed. For example, the first brake B1 is completely released, and the engagement pressure of the second brake B2 is increased to the line pressure or its correction pressure so as to be in a complete engagement state. The regenerative state is controlled.
[0054]
Therefore, according to the control device according to the present invention that executes the control shown in FIG. 1 to FIG. 3, the execution timing of the regenerative braking and the shift involving the second motor / generator 5 are different from each other. Interference with the shift control can be avoided. In particular, in the case of sudden deceleration with a large deceleration, the regenerative braking is switched to the braking by the wheel brake 7 at an early time before the vehicle speed greatly decreases, and then the shift is executed, so that the braking state (or braking means) Sufficient time for switching can be secured, and as a result, it is possible to reliably avoid interference between regenerative braking control and shift control and prevent deterioration of shock. Further, since the switching of the braking state (or braking means) is executed at an early stage, the vehicle speed at the time of executing the shift is not particularly low, and as a result, the progress of the shift is determined by the rotation of a predetermined member. It is possible to detect accurately based on the number and smoothly execute the shift control, and also in this respect, it is possible to prevent the deterioration of the shock. In other words, when the vehicle suddenly decelerates and the vehicle stops, the speed is surely shifted to the low speed stage L, so there is no gear change control at the time of re-start (or re-acceleration). Or re-acceleration), and so-called swaying feeling can be avoided.
[0055]
Next, another example of the present invention will be described. In the control shown in FIG. 1 to FIG. 3 described above, switching from regenerative braking to braking by the wheel brake 7 and shift control are executed in a time-shifted manner and continuously (sequentially). The state (braking means) switching control and the shift control can be simultaneously advanced. FIG. 4 shows an example of the control. Steps S1 to S5 in FIG. 4 are the same as the control example shown in FIG. That is, if the regenerative braking is performed by the second motor / generator 5 in the driven state, the deceleration and the mode switching vehicle speed based on the deceleration are respectively calculated, and the vehicle speed is reduced to the mode switching vehicle speed or less to thereby generate the regenerative braking. It is determined whether or not switching control from the state to braking by the wheel brake 7 is in progress.
[0056]
In the control example shown in FIG. 4, if a positive determination is made in step S5 due to the switching control being performed, it is determined whether or not the mode switching control is being performed (step S6). That is, in the control example shown in FIG. 4, when a downshift is determined during regenerative braking, shift control is executed even during switching from regenerative braking to braking by the wheel brake 7, and therefore each control is being executed. Is determined in each of step S5 and step S6.
[0057]
The speed change is executed by releasing the first brake B1 and engaging the second brake B2, and a torque phase and an inertia phase are generated according to changes in the engagement pressure of the brakes B1 and B2 in the process. In the control example shown in FIG. 4, the engagement pressure (hydraulic pressure) of each of the brakes B1 and B2 is controlled so that the torque phase becomes longer than that in the case of a normal shift (shift without regenerative braking). That is, the speed change proceeds relatively slowly, and during that period (more precisely, during the torque phase), switching from regenerative braking to braking by the wheel brake 7 is executed. In the switching process, the second motor / generator 5 and the wheel brake 7 are controlled in a coordinated manner so that the braking force of the vehicle as a whole is maintained substantially constant.
[0058]
Accordingly, the switching control of the braking state (braking means) proceeds first, and when this is completed, a negative determination is made in step S5, and in that case, the determination of the end of the switching control is established (step S8). Also in this case, it is further determined whether or not the mode switching control (shift control) is being executed (step S6). When the shift control is finished and a negative determination is made in step S6, the above-described end control is executed. (Step S7).
[0059]
An example of a time chart when the control shown in FIG. 4 is executed is shown in FIG. When the shift from the high speed stage H to the low speed stage L is started, a change in torque (torque phase) occurs in the transmission 6 with a change in the hydraulic pressure of each brake B1, B2 (at time t11). Along with this, the output shaft torque starts to increase. That is, the regenerative braking torque by the second motor / generator 5 starts to decrease. On the other hand, the braking torque by the wheel brakes 7, that is, the brake hydraulic pressure, is increased in accordance with the decrease in the regenerative braking torque in order to maintain the braking torque of the entire vehicle substantially constant.
[0060]
In this case, in the control shown in FIG. 4, a control for making the progress of the shift relatively slow is executed by superimposing the switching control from the regenerative braking to the braking by the wheel brake 7 and the shift control. The Specifically, the engagement pressure (hydraulic pressure) of each brake B1, B2 is controlled so that the time of the torque phase becomes longer. In FIG. 5, this is indicated by broken lines as changes in the output shaft torque To and changes in the wheel brake hydraulic pressure. Therefore, switching from regenerative braking by the second motor / generator 5 to braking by the wheel brake 7 is executed in the process of the shifting (especially the torque phase) slowly, so that the braking by the second motor / generator 5 and the wheel braking are performed. 7 facilitates the transitional cooperative control (particularly, the control of the hydraulic pressure of the wheel brake 7), and further avoids or reduces the interference between the regenerative braking and the shift control, thereby preventing the deterioration of the shock. be able to. If the deceleration is large, the shift control is started at a relatively early time, so even if the progress of the shift is slow, a delay in the shift occurs, or the shift is completed when the vehicle stops. The situation such as not being avoided is avoided beforehand.
[0061]
When the shift proceeds and the inertia phase starts (at time t12), the transmission torque capacity between the second motor / generator 5 and the output shaft 2 decreases. At this time, braking by the wheel brake 7 is performed instead of regenerative braking. Has been done. In this process, the rotational speed of the second motor / generator 5 is changed toward the synchronous rotational speed, and the second brake B2 that sets the low speed stage L is engaged at or immediately after the time t13 when the inertia phase ends. Again, the second motor / generator 5 is connected to the output shaft 2 to generate a regenerative braking force.
[0062]
  Here, the relationship between the above-described specific example and the present invention will be briefly described. The functional means in step S2 described above corresponds to the rapid deceleration determination means in the present invention, and the functional means in step S3 is The shift point changing means of the inventionWinThe Furthermore, as shown by a broken line in FIG. 5, functional means for slowing down the speed change corresponds to the speed change control means of the present invention. As shown in FIG. 3, the functional means for controlling the rotational speed of the second motor / generator 5 toward the synchronous rotational speed in a state where the engagement pressures of the brakes B1 and B2 are both lowered. This corresponds to the shift control means.
[0063]
The present invention is not limited to the specific examples described above. The transmission targeted by the present invention may be configured mainly with a gear mechanism different from the Ravigneaux planetary gear mechanism described above, and may be a transmission other than the transmission mounted on the hybrid vehicle. May be. Furthermore, the regenerative mechanism in the present invention is not limited as long as it can perform regenerative braking, and thus may be a means or mechanism other than the motor / generator.
[0064]
【The invention's effect】
  As described above, according to the first aspect of the present invention, the interference between the regenerative braking control and the shift control can be suppressed or prevented, so that the shock caused by the shift can be prevented from deteriorating.The In addition, when braking for deceleration is performed by both regenerative braking by the regenerative mechanism and braking by wheel brakes, the shift associated with a decrease in vehicle speed proceeds more slowly than in the case of deceleration without regenerative braking. Therefore, the torque change due to the shift becomes moderate, and the change of the braking torque is less likely to occur during the transition from the regenerative braking to the braking by the wheel brake, thereby facilitating the transition control. Interference, or accompanying shock deterioration can be avoided.
[0065]
Further, according to the invention of claim 2 or claim 3, the regenerative braking can be surely canceled and the subsequent shift can be executed reliably even if the time until the vehicle stops is short due to the large deceleration. It is possible to avoid interference with the shift control or the accompanying deterioration of shock.
[0068]
  And billingItem 4According to the present invention, the braking control at the time of deceleration of the hybrid vehicle can be executed without deteriorating the shock caused by the change of the braking torque or the like and the riding comfort resulting therefrom.
[0069]
  And also billingItem 5According to the invention, the transmission torque capacity between the regenerative mechanism and the output member is reduced at the time of shifting in a power-off state where the regenerative mechanism is not required to output torque to the output member, and the regenerative mechanism is output to the output member. In this state, the regenerative mechanism is controlled so that the rotational speed of the regenerative mechanism matches the synchronous rotational speed, and then the transmission torque capacity is increased, and the regenerative mechanism is connected to the output member. Therefore, the regenerative mechanism can be used for shifting, and the shift control can be executed smoothly without exacerbating the shock.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a flowchart for explaining an example of control by a control device of the present invention.
FIG. 2 is a diagram schematically showing the relationship between deceleration and mode switching vehicle speed (shift point) in the present invention.
FIG. 3 is a time chart when the control shown in FIG. 1 is executed.
FIG. 4 is a flowchart for explaining another control example by the control device of the present invention;
FIG. 5 is a time chart when the control shown in FIG. 4 is executed.
FIG. 6 is a block diagram schematically showing an example of a hybrid drive apparatus targeted by the present invention.
FIG. 7 is a skeleton diagram showing the hybrid drive device more specifically.
FIG. 8 is a collinear diagram for each planetary gear mechanism shown in FIG. 7;
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Main power source, 2 ... Output member (output shaft), 5 ... Assist power source (2nd motor generator), 6 ... Transmission, 10 ... Engine, 11 ... 1st motor generator

Claims

In a control device for a transmission that is mounted on a vehicle equipped with a wheel brake that brakes a wheel, and a regenerative mechanism that generates a regenerative braking force is connected to the input side,
Shift point changing means for changing a shift point for establishing a shift determination in the transmission based on deceleration during regenerative braking using the regenerative mechanism;
Means for performing control to switch the braking mode of the vehicle from regenerative braking by the regenerative mechanism to braking by the wheel brake ;
Simultaneously with the control for switching the braking mode of the vehicle from regenerative braking by the regenerative mechanism to braking by the wheel brake, a shift in the transmission is executed, and the progress of the shift is not performed by the regenerative mechanism. Shift control means for making the speed slower than the shift in the transmission during deceleration;
Control device for a transmission, characterized in that it comprises a.

A sudden deceleration judging means for judging a sudden deceleration state in which the deceleration of the vehicle on which the transmission is mounted is a predetermined value or more;
The shift point changing means determines a vehicle speed that establishes a shift determination in the transmission when the sudden deceleration state is determined by the sudden deceleration determination means in a state where the regenerative braking by the regeneration mechanism is being executed. 2. The transmission control apparatus according to claim 1, further comprising means for differentiating from the case where the sudden deceleration is not determined.

The shift point changing means includes a means for setting a vehicle speed that establishes a shift determination in the transmission to a higher vehicle speed side than in a case other than during the sudden deceleration when the deceleration is suddenly decelerated at a predetermined value or more. The transmission control device according to claim 1, wherein the transmission control device is a transmission device.

The speed change according to any one of claims 1 to 3, wherein the transmission is mounted on a hybrid vehicle that adds torque of the regenerative mechanism to an output member to which torque is transmitted from a main power source. Machine control device.

The transmission torque capacity between the regeneration mechanism and the output member is set to a predetermined value or less during a shift by the transmission in a power-off state in which it is not required to apply torque to the output member from the regeneration mechanism. A speed change in which the rotational speed of the regenerative mechanism is changed toward the synchronous rotational speed after the shift in a lowered state, and the transmission torque capacity is increased when the rotational speed of the regenerative mechanism matches or approaches the synchronous rotational speed. 5. The transmission control device according to claim 4, further comprising control means .