KR101954566B1 - 차량의 변속 제어 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 다단 기어 변속기(1)의 제1 걸림 결합 클러치(C1)를 맞물림 체결하는 변속단으로의 변속 요구 시, 제1 걸림 결합 클러치(C1)에 접속된 제2 모터 제너레이터(MG2)에 대한 회전수 FB 제어를 실시한다. 회전수 FB 제어의 실시에 의하여, 제1 걸림 결합 클러치(C1)의 차회전수가 동기 판정 회전수의 범위 내로 되면, 제1 걸림 결합 클러치(C1)에 맞물림 체결 지시를 출력하는 변속기 컨트롤 유닛(23)을 설치한다. 이 변속기 컨트롤 유닛(23)은, 제2 모터 제너레이터(MG2)의 회전수 FB 제어를 실시할 때, 제1 걸림 결합 클러치(C1)의 맞물림 체결이 개시되면, 맞물림 체결 개시 전보다도 회전수 FB 제어의 효과를 작게 하는 하이브리드 차량의 변속 제어 장치에 관한 것이다. 본 발명은 이것에 의하여, FB 토크에 기인하는 차량의 쇼크를 경감하는 것이 가능해진다.

Description

차량의 변속 제어 장치

본 발명은, 구동계에 탑재된 변속기에, 변속단을 전환하는 변속 요소로서, 해방 위치로부터의 스트로크에 의하여 맞물림 체결되는 걸림 결합 클러치를 갖는 차량의 변속 제어 장치에 관한 것이다.

종래, 회전 동기 기구를 갖는 걸림 결합 클러치를 구비한 자동 변속기에 있어서, 걸림 결합 클러치를 맞물림 체결하는 변속 시, 걸림 결합 클러치의 차회전수를 동기 판정 회전수에 수렴시키는 전동 모터의 회전수 피드백 제어(이하, 「피드백」을 「FB」라 함)를 실시한다. 회전수 FB 제어를 실시함으로써 차회전수가 동기 판정 회전수의 범위 내로 되면, 걸림 결합 클러치의 맞물림 체결을 개시하고, 회전수 FB 제어를 계속한 채로 맞물림 체결을 완료하는 자동 변속기의 제어 장치가 알려져 있다(예를 들어, 특허문헌1 참조).

일본 특허 공개 제2005-90604호 공보

그러나, 종래의 자동 변속기의 제어 장치에 있어서는, 원활한 걸림 결합 클러치의 맞물림 체결 동작을 달성하는 차회전수로 설정된 동기 판정 회전수를 목표 차회전수로 하여, 걸림 결합 클러치의 실차회전수를 목표 차회전수에 수렴시키는 회전수 FB 제어가 실시된다. 이 때문에, 회전수 FB 제어에 있어서는, 걸림 결합 클러치가 맞물림 체결 상태에 들어가면 실차회전수가 0으로 되어, 실차회전수와 목표 차회전수(동기 판정 회전수) 사이에 발생하는 회전수 편차를 제어상의 외란으로 파악한다. 따라서, 걸림 결합 클러치가 맞물림 체결 상태로 되고 나서 맞물림 체결 완료가 판단되기까지 회전수 FB 제어를 계속한 채로 하면, 실차회전수(0 회전수)를 목표 차회전수(동기 판정 회전수)에 맞추고자 하는 FB 토크가 발생한다. 그리고, 이 FB 토크가 차량의 쇼크로서 운전자에게 불쾌감을 준다는 문제가 발생하고 있었다.

본 발명은, 상기 문제에 주목하여 이루어진 것이며, 회전 동기 판정에 기초하여 걸림 결합 클러치를 맞물림 체결시키는 변속 시, 회전수 FB 제어에 의하여 출력되는 FB 토크에 기인하는 차량의 쇼크를 경감하는 차량의 변속 제어 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 차량은, 동력원으로부터 구동륜까지의 구동계에 복수의 변속단을 달성하는 변속기가 탑재되고, 변속기는, 변속단을 전환하는 변속 요소로서, 해방 위치로부터의 스트로크에 의하여 맞물림 체결되는 걸림 결합 클러치를 갖는다.
이 차량에 있어서, 걸림 결합 클러치를 맞물림 체결하는 변속단으로의 변속 요구 시, 걸림 결합 클러치에 접속된 전동 모터에 대한 회전수 FB 제어를 실시하여, 걸림 결합 클러치의 차회전수가, 0 회전수는 아닌 소정의 차회전수로 설정한 동기 판정 회전수의 범위 내로 되면, 걸림 결합 클러치에 맞물림 체결 지시를 출력하는 변속 컨트롤러를 설치한다.

전동 모터에 대한 회전수 피드백 제어는, 전동 모터의 실모터 회전수를, 동기 판정 회전수에 상당하는 목표 모터 회전수에 수렴시키도록 피드백 토크를 출력하는 제어이다.

변속 컨트롤러는, 전동 모터의 회전수 FB 제어를 실시할 때, 걸림 결합 클러치의 맞물림 체결이 개시되면, 맞물림 체결 개시 전보다도 회전수 FB 제어의 효과를 작게 한다.

그 결과, 회전 동기 판정에 기초하여 걸림 결합 클러치를 맞물림 체결시키는 변속 시, 회전수 FB 제어에 의하여 출력되는 FB 토크에 기인하는 차량의 쇼크를 경감할 수 있다.

도 1은 실시예 1의 변속 제어 장치가 적용된 하이브리드 차량의 구동계 및 제어계를 도시하는 전체 시스템도이다.
도 2는 실시예 1의 변속 제어 장치가 적용된 하이브리드 차량에 탑재된 다단 기어 변속기의 변속 제어계의 구성을 도시하는 제어계 구성도이다.
도 3은 실시예 1의 변속 제어 장치가 적용된 하이브리드 차량에 탑재된 다단 기어 변속기에 있어서 변속 패턴을 전환하는 사고 방식을 나타내는 변속 맵 개요 도이다.
도 4는 실시예 1의 변속 제어 장치가 적용된 하이브리드 차량에 탑재된 다단 기어 변속기에 있어서 3개의 걸림 결합 클러치의 전환 위치에 의한 변속 패턴을 나타내는 변속 패턴도이다.
도 5는 실시예 1의 변속기 컨트롤 유닛에서 실행되는 변속 제어 처리의 흐름을 도시하는 흐름도이다.
도 6은 실시예 1의 변속 제어 처리에서 이용되는 차회전수 절댓값에 대한 FB 게인의 관계를 나타내는 제 1FB 게인 특성도이다.
도 7은 실시예 1의 변속 제어 처리에서 이용되는 차회전수 절댓값에 대한 FB 게인의 관계를 나타내는 제2 FB 게인 특성도이다.
도 8은 「EV2nd ICE2nd」의 변속 패턴이 선택되었을 때의 다단 기어 변속기에 있어서의 MG1 토크와 ICE 토크의 흐름을 도시하는 토크 흐름도이다.
도 9는 「EV2nd ICE3rd」의 변속 패턴이 선택되었을 때의 다단 기어 변속기에 있어서의 MG1 토크와 ICE 토크의 흐름을 도시하는 토크 흐름도이다.
도 10은 실시예 1에 있어서 다단 기어 변속기의 변속 패턴을 「EV2nd ICE2nd」로부터 「EV2nd ICE3rd」로 전환할 때의 전후 G·MG1 회전수·엔진 회전수(=MG2 회전수)·MG1 토크·엔진 토크·MG2 토크·C1 명령 위치·C2 명령 위치·MG2 제어 모드의 각 특성을 나타내는 타임차트이다.
도 11은 실시예 2의 변속기 컨트롤 유닛에서 실행되는 변속 제어 처리의 흐름을 도시하는 흐름도이다.
도 12는 실시예 2에 있어서 다단 기어 변속기의 변속 패턴을 「EV2nd ICE2nd」로부터 「EV2nd ICE3rd」로 전환할 때의 전후 G·MG1 회전수·엔진 회전수(=MG2 회전수)·MG1 토크·엔진 토크·MG2 토크·C1 명령 위치·C2 명령 위치·MG2 제어 모드의 각 특성을 나타내는 타임차트이다.

이하, 본 발명의 차량 변속 제어 장치를 실현하는 최선의 형태를, 도면에 나타내는 실시예 1 및 실시예 2에 기초하여 설명한다.

실시예 1

먼저, 구성을 설명한다.

실시예 1의 변속 제어 장치는, 구동계 구성 요소로서, 하나의 엔진과, 2개의 모터 제너레이터와, 3개의 걸림 결합 클러치를 갖는 다단 기어 변속기를 구비한 하이브리드 차량(차량의 일례)에 적용한 것이다. 이하, 실시예 1에 있어서의 하이브리드 차량의 변속 제어 장치의 구성을, 「전체 시스템 구성」, 「변속 제어계 구성」, 「변속 패턴 구성」, 「변속 제어 처리 구성」으로 나누어서 설명한다.

[전체 시스템 구성]

도 1은, 실시예 1의 변속 제어 장치가 적용된 하이브리드 차량의 구동계 및 제어계를 도시한다. 이하, 도 1에 기초하여, 전체 시스템 구성을 설명한다.

하이브리드 차량의 구동계는, 도 1에 도시한 바와 같이, 내연 기관 ICE와, 제1 모터 제너레이터(MG1)과, 제2 모터 제너레이터(MG2)와, 3개의 걸림 결합 클러치(C1, C2, C3)를 갖는 다단 기어 변속기(1)를 구비하고 있다. 또한, 「ICE」는 「Internal-Combustion Engine」의 약칭이다.

상기 내연 기관 ICE는, 예를 들어, 크랭크축 방향을 차폭 방향으로 하여 차량의 프론트 룸에 배치한 가솔린 엔진이나 디젤 엔진 등이다. 이 내연 기관 ICE는, 다단 기어 변속기(1)의 변속기 케이스(10)에 연결됨과 함께, 내연 기관 출력축이, 다단 기어 변속기(1)의 제1 축(11)에 접속된다. 또한, 내연 기관 ICE는, 기본적으로, 제2 모터 제너레이터(MG2)를 스타터 모터로 하여 MG2 시동한다. 단, 극저온 시 등과 같이 강전 배터리(3)를 사용한 MG2 시동을 확보할 수 없는 경우에 대비하여 스타터 모터(2)를 남기고 있다.

상기 제1 모터 제너레이터(MG1) 및 제2 모터 제너레이터(MG2)는, 모두 강전 배터리(3)를 공통의 전원으로 하는 3상 교류의 영구 자석형 동기 모터이다. 제1 모터 제너레이터(MG1)의 스테이터는, 제1 모터 제너레이터(MG1)의 케이스에 고정되고, 그 케이스가 다단 기어 변속기(1)의 변속기 케이스(10)에 고정된다. 그리고, 제1 모터 제너레이터(MG1)의 로터에 일체의 제1 모터축이, 다단 기어 변속기(1)의 제2 축(12)에 접속된다. 제2 모터 제너레이터(MG2)의 스테이터는, 제2 모터 제너레이터(MG2)의 케이스에 고정되고, 그 케이스가 다단 기어 변속기(1)의 변속기 케이스(10)에 고정된다. 그리고, 제2 모터 제너레이터(MG2)의 로터에 일체의 제2 모터축이, 다단 기어 변속기(1)의 제6 축(16)에 접속된다. 제1 모터 제너레이터(MG1)의 스테이터 코일에는, 역행 시에 직류를 3상 교류로 변환하고, 회생 시에 3상 교류를 직류로 변환하는 제1 인버터(4)가, 제1 AC 하네스(5)를 통하여 접속된다. 제2 모터 제너레이터(MG2)의 스테이터 코일에는, 역행 시에 직류를 3상 교류로 변환하고, 회생 시에 3상 교류를 직류로 변환하는 제2 인버터(6)가, 제2 AC 하네스(7)를 통하여 접속된다. 강전 배터리(3)와 제1 인버터(4) 및 제2 인버터(6)는, 정션 박스(9)를 통하여 DC 하네스(8)에 의하여 접속된다.

상기 다단 기어 변속기(1)는, 변속비가 상이한 복수의 기어 쌍을 갖는 상시 맞물림식 변속기이며, 변속기 케이스(10) 내에 서로 평행으로 배치되고, 기어가 설치되는 6개의 기어축(11 내지 16)과, 기어 쌍을 선택하는 3개의 걸림 결합 클러치(C1, C2, C3)를 구비한다. 기어축으로서는, 제1 축(11)과, 제2 축(12)과, 제3 축(13)과, 제4 축(14)과, 제5 축(15)과, 제6 축(16)이 설치된다. 걸림 결합 클러치로서는, 제1 걸림 결합 클러치(C1)와, 제2 걸림 결합 클러치(C2)와, 제3 걸림 결합 클러치(C3)가 설치된다. 또한, 변속기 케이스(10)에는, 케이스 내의 베어링 부분이나 기어의 맞물림 부분에 윤활 오일을 공급하는 전동 오일 펌프(20)가 부설된다.

상기 제1 축(11)은, 내연 기관 ICE가 연결되는 축이며, 제1 축(11)에는, 도 1의 우측부터 순서대로 제1 기어(101), 제2 기어(102), 제3 기어(103)가 배치된다. 제1 기어(101)는, 제1 축(11)에 대하여 일체(일체화 고정을 포함함)로 설치된다. 제2 기어(102)와 제3 기어(103)는, 축 방향으로 돌출되는 보스부가 제1 축(11)의 외주에 삽입되는 공회전 기어이며, 제2 걸림 결합 클러치(C2)를 개재하여, 제1 축(11)에 대하여 구동 연결 가능하게 설치된다.

상기 제2 축(12)은, 제1 모터 제너레이터(MG1)가 연결되고, 제1 축(11)의 외측 위치에 축심을 일치시키고 동축 배치된 원통 축이며, 제2 축(12)에는, 도 1의 우측부터 순서대로 제4 기어(104), 제5 기어(105)가 배치된다. 제4 기어(104)와 제5 기어(105)는, 제2 축(12)에 대하여 일체(일체화 고정을 포함함)로 설치된다.

상기 제3 축(13)은, 다단 기어 변속기(1)의 출력측에 배치된 축이며, 제3 축(13)에는, 도 1의 우측부터 순서대로 제6 기어(106), 제7 기어(107), 제8 기어(108), 제9 기어(109), 제10 기어(110)가 배치된다. 제6 기어(106)와 제7 기어(107)와 제8 기어(108)는, 제3 축(13)에 대하여 일체(일체화 고정을 포함함)로 설치된다. 제9 기어(109)와 제10 기어(110)는, 축 방향으로 돌출되는 보스부가 제3 축(13)의 외주에 삽입되는 공회전 기어이며, 제3 걸림 결합 클러치(C3)를 개재하여, 제3 축(13)에 대하여 구동 연결 가능하게 설치된다. 그리고, 제6 기어(106)는 제1 축(11)의 제2 기어(102)와 맞물리고, 제7 기어(107)는 디퍼런셜 기어(17)의 제16 기어(116)와 맞물리고, 제8 기어(108)는 제1 축(11)의 제3 기어(103)와 맞물린다. 제9 기어(109)는 제2 축(12)의 제4 기어(104)와 맞물리고, 제10 기어(110)는 제2 축(12)의 제5 기어(105)와 맞물린다.

상기 제4 축(14)은, 변속기 케이스(10)에 양 단부가 지지된 축이며, 제4 축(14)에는, 도 1의 우측부터 순서대로 제11 기어(111), 제12 기어(112), 제13 기어(113)가 배치된다. 제11 기어(111)는, 제4 축(14)에 대하여 일체(일체화 고정을 포함함)로 설치된다. 제12 기어(112)와 제13 기어(113)는, 축 방향으로 돌출되는 보스부가 제4 축(14)의 외주에 삽입되는 공회전 기어이며, 제1 걸림 결합 클러치(C1)을 개재하여, 제4 축(14)에 대하여 구동 연결 가능하게 설치된다. 그리고, 제11 기어(111)는 제1 축(11)의 제1 기어(101)와 맞물리고, 제12 기어(112)는 제1 축(11)의 제2 기어(102)와 맞물리고, 제13 기어(113)는 제2 축(12)의 제4 기어(104)와 맞물린다.

상기 제5 축(15)은, 변속기 케이스(10)에 양 단부가 지지된 축이며, 제4 축(14)의 제11 기어(111)와 맞물리는 제14 기어(114)가 일체(일체화 고정을 포함함)로 설치된다.

상기 제6 축(16)은, 제2 모터 제너레이터(MG2)가 연결되는 축이며, 제5 축(15)의 제14 기어(114)와 맞물리는 제15 기어(115)가 일체(일체화 고정을 포함함)로 설치된다.

그리고, 제2 모터 제너레이터(MG2)와 내연 기관 ICE는, 서로 맞물리는 제15 기어(115), 제14 기어(114), 제11 기어(111), 제1 기어(101)에 의하여 구성되는 기어 열에 의하여 기계적으로 연결되어 있다. 이 기어 열은, 제2 모터 제너레이터(MG2)에 의한 내연 기관 ICE의 MG2 시동 시, MG2 회전수를 감속하는 감속 기어 열로 되고, 내연 기관 ICE의 구동으로 제2 모터 제너레이터(MG2)를 발전하는 MG2 발전 시, 기관 회전수를 증속하는 증속 기어 열으로 된다.

상기 제1 걸림 결합 클러치(C1)은, 제4 축(14) 중, 제12 기어(112)와 제13 기어(113) 사이에 개재 장착되고, 동기 기구를 갖지 않음으로써, 회전 동기 상태에서의 맞물림 스트로크에 의하여 체결되는 도그 클러치이다. 제1 걸림 결합 클러치(C1)이 좌측 체결 위치(Left)일 때, 제4 축(14)과 제13 기어(113)를 구동 연결한다. 제1 걸림 결합 클러치(C1)이 중립 위치(N)일 때, 제4 축(14)과 제12 기어(112)를 해방함과 함께, 제4 축(14)과 제13 기어(113)를 해방한다. 제1 걸림 결합 클러치(C1)이 우측 체결 위치(Right)일 때, 제4 축(14)과 제12 기어(112)를 구동 연결한다.

상기 제2 걸림 결합 클러치(C2)는, 제1 축(11) 중, 제2 기어(102)와 제3 기어(103) 사이에 개재 장착되고, 동기 기구를 갖지 않음으로써, 회전 동기 상태에서의 맞물림 스트로크에 의하여 체결되는 도그 클러치이다. 제2 걸림 결합 클러치(C2)가 좌측 체결 위치(Left)일 때, 제1 축(11)과 제3 기어(103)를 구동 연결한다. 제2 걸림 결합 클러치(C2)가 중립 위치(N)일 때, 제1 축(11)과 제2 기어(102)를 해방함과 함께, 제1 축(11)과 제3 기어(103)를 해방한다. 제2 걸림 결합 클러치(C2)가 우측 체결 위치(Right)일 때, 제1 축(11)과 제2 기어(102)를 구동 연결한다.

상기 제3 걸림 결합 클러치(C3)는, 제3 축(13) 중, 제9 기어(109)와 제10 기어(110) 사이에 개재 장착되고, 동기 기구를 갖지 않음으로써, 회전 동기 상태에서의 맞물림 스트로크에 의하여 체결되는 도그 클러치이다. 제3 걸림 결합 클러치(C3)가 좌측 체결 위치(Left)일 때, 제3 축(13)과 제10 기어(110)를 구동 연결한다. 제3 걸림 결합 클러치(C3)가 중립 위치(N)일 때, 제3 축(13)과 제9 기어(109)를 해방함과 함께, 제3 축(13)과 제10 기어(110)를 해방한다. 제3 걸림 결합 클러치(C3)가 우측 체결 위치(Right)일 때, 제3 축(13)과 제9 기어(109)를 구동 연결한다. 그리고, 다단 기어 변속기(1)의 제3 축(13)에 일체(일체화 고정을 포함함)로 설치된 제7 기어(107)에 맞물리는 제16 기어(116)는, 디퍼런셜 기어(17) 및 좌우의 드라이브축(18)을 통하여 좌우의 구동륜(19)에 접속되어 있다.

하이브리드 차량의 제어계는, 도 1에 도시한 바와 같이, 하이브리드 컨트롤 모듈(21)과, 모터 컨트롤 유닛(22)과, 변속기 컨트롤 유닛(23)과, 엔진 컨트롤 유닛(24)을 구비하고 있다.

상기 하이브리드 컨트롤 모듈(21)(약칭: 「HCM」)은, 차량 전체의 소비 에너지를 적절히 관리하는 기능을 담당하는 통합 제어 수단이다. 이 하이브리드 컨트롤 모듈(21)은, 다른 컨트롤 유닛(모터 컨트롤 유닛(22), 변속기 컨트롤 유닛(23), 엔진 컨트롤 유닛(24) 등)과 CAN 통신선(25)에 의하여 쌍방향 정보 교환 가능하게 접속되어 있다. 또한, CAN 통신선(25)의 「CAN」이란, 「Controller Area Network」의 약칭이다.

상기 모터 컨트롤 유닛(22)(약칭: 「MCU」)은, 제1 인버터(4)와 제2 인버터(6)에 대한 제어 명령에 의하여 제1 모터 제너레이터(MG1)과 제2 모터 제너레이터(MG2)의 역행 제어나 회생 제어 등을 행한다. 제1 모터 제너레이터(MG1) 및 제2 모터 제너레이터(MG2)에 대한 제어 모드로서는, 「토크 제어」와 「회전수 FB 제어」가 있다. 「토크 제어」는, 목표 구동력에 대하여 분담하는 목표 모터 토크가 결정되면, 실모터 토크를 목표 모터 토크에 추종시키는 제어를 행한다. 「회전수 FB 제어」는, 주행 중에 걸림 결합 클러치(C1, C2, C3) 중 어느 것을 맞물림 체결하는 변속 요구가 있으면, 클러치 입출력 회전수를 회전 동기시키는 목표 모터 회전수를 정하고, 실모터 회전수를 목표 모터 회전수에 수렴시키도록 FB 토크를 출력하는 제어를 행한다.

상기 변속기 컨트롤 유닛(23)(약칭: 「TMCU」)은, 소정의 입력 정보에 기초하여 전동 액추에이터(31, 32, 33)(도 2 참조)에 전류 명령을 출력함으로써, 다단 기어 변속기(1)의 변속 패턴을 전환하는 변속 제어를 행한다. 이 변속 제어에서는, 걸림 결합 클러치(C1, C2, C3)를 선택적으로 맞물림 체결/해방시키고, 복수 쌍의 기어 쌍으로부터 동력 전달에 관여하는 기어 쌍을 선택한다. 여기서, 해방되어 있는 걸림 결합 클러치(C1, C2, C3) 중 어느 것을 체결하는 변속 요구 시에는, 클러치 입출력의 차회전수를 억제하고 맞물림 체결을 확보하기 위하여, 제1 모터 제너레이터(MG1) 또는 제2 모터 제너레이터(MG2)의 회전수 FB 제어(회전 동기 제어)를 병용한다.

상기 엔진 컨트롤 유닛(24)(약칭: 「ECU」)은, 소정의 입력 정보에 기초하여 모터 컨트롤 유닛(22)이나 점화 플러그나 연료 분사 액추에이터 등에 제어 명령을 출력함으로써, 내연 기관 ICE의 시동 제어나 내연 기관 ICE의 정지 제어나 연료 커트 제어 등을 행한다.

[변속 제어계 구성]

실시예 1의 다단 기어 변속기(1)는, 변속 요소로서, 맞물림 체결에 의한 걸림 결합 클러치(C1, C2, C3)(도그 클러치)를 채용함으로써 드래그를 저감함으로써 효율화를 도모한 점을 특징으로 한다. 그리고, 걸림 결합 클러치(C1, C2, C3) 중 어느 것을 맞물림 체결시키는 변속 요구가 있으면, 클러치 입출력의 차회전수를, 제1 모터 제너레이터(MG1) 또는 제2 모터 제너레이터(MG2)에 의하여 회전 동기시키고, 동기 판정 회전수 범위 내로 되면 맞물림 스트로크를 개시함으로써 실현하고 있다. 또한, 체결되어 있는 걸림 결합 클러치(C1, C2, C3) 중 어느 것을 해방시키는 변속 요구가 있으면, 해방 클러치의 클러치 전달 토크를 저하시키고, 해방 토크 판정값 이하로 되면 해방 스트로크를 개시함으로써 실현하고 있다. 이하, 도 2에 기초하여, 다단 기어 변속기(1)의 변속 제어계 구성을 설명한다.

변속 제어계는, 도 2에 도시한 바와 같이, 걸림 결합 클러치로서, 제1 걸림 결합 클러치(C1)와 제2 걸림 결합 클러치(C2)와 제3 걸림 결합 클러치(C3)를 구비하고 있다. 액추에이터로서, 제1 전동 액추에이터(31)와 제2 전동 액추에이터(32)와 제3 전동 액추에이터(33)를 구비하고 있다. 그리고, 액추에이터 동작을 클러치 걸림 결합/해방 동작으로 변환하는 기구로서, 제1 걸림 결합 클러치 동작 기구(41)와 제2 걸림 결합 클러치 동작 기구(42)와 제3 걸림 결합 클러치 동작 기구(43)를 구비하고 있다. 또한, 제1 전동 액추에이터(31)와 제2 전동 액추에이터(32)와 제3 전동 액추에이터(33)의 제어 수단으로서, 변속기 컨트롤 유닛(23)을 구비하고 있다.

상기 제1 걸림 결합 클러치(C1)와 제2 걸림 결합 클러치(C2)와 제3 걸림 결합 클러치(C3)는, 뉴트럴 위치(N: 해방 위치)와, 좌측 체결 위치(Left: 좌측 클러치 맞물림 체결 위치)와, 우측 체결 위치(Right: 우측 클러치 맞물림 체결 위치)를 전환하는 도그 클러치이다. 각 걸림 결합 클러치(C1, C2, C3)은 모두 동일한 구성이며, 커플링 슬리브(51, 52, 53)와, 좌측 도그 클러치 링(54, 55, 56)과, 우측 도그 클러치 링(57, 58, 59)을 구비한다. 커플링 슬리브(51, 52, 53)는, 제4 축(14), 제1 축(11), 제3 축(13)에 고정된 도시하지 않은 허브를 개재하여 스플라인 결합에 의하여 축 방향으로 스트로크 가능하게 설치된 것이며, 양측에 평평한 정상면에 의한 도그 톱니(51a, 51b, 52a, 52b, 53a, 53b)를 갖는다. 또한, 커플링 슬리브(51, 52, 53)의 둘레 방향 중앙부에 포크 홈(51c, 52c, 53c)을 갖는다. 좌측 도그 클러치 링(54, 55, 56)은, 각 걸림 결합 클러치(C1, C2, C3)의 좌측 공회전 기어인 각 기어(113, 103, 110)의 보스부에 고정되고, 도그 톱니(51a, 52a, 53a)에 대향하는 평평한 정상면에 의한 도그 톱니(54a, 55a, 56a)를 갖는다. 우측 도그 클러치 링(57, 58, 59)은, 각 걸림 결합 클러치(C1, C2, C3)의 우측 공회전 기어인 각 기어(112, 102, 109)의 보스부에 고정되고, 도그 톱니(51b, 52b, 53b)에 대향하는 평평한 정상면에 의한 도그 톱니(57b, 58b, 59b)를 갖는다.

상기 제1 걸림 결합 클러치 동작 기구(41)와 제2 걸림 결합 클러치 동작 기구(42)와 제3 걸림 결합 클러치 동작 기구(43)는, 전동 액추에이터(31, 32, 33)의 회동 동작을, 커플링 슬리브(51, 52, 53)의 축 방향 스트로크 동작으로 변환하는 기구이다. 각 걸림 결합 클러치 동작 기구(41, 42, 43)는 모두 동일한 구성이며, 회동 링크(61, 62, 63)와, 시프트 로드(64, 65, 66)와, 시프트 포크(67, 68, 69)를 구비한다. 회동 링크(61, 62, 63)는, 일 단부가 전동 액추에이터(31, 32, 33)의 액추에이터축에 설치되고, 타 단부가 시프트 로드(64, 65, 66)에 상대 변위 가능하게 연결된다. 시프트 로드(64, 65, 66)는, 로드 분할 위치에 스프링(64a, 65a, 66a)이 개재 장착되며, 로드 전달력의 크기와 방향에 따라 신축 가능하게 되어 있다. 시프트 포크(67, 68, 69)는, 일 단부가 시프트 로드(64, 65, 66)에 고정되고, 타 단부가 커플링 슬리브(51, 52, 53)의 포크 홈(51c, 52c, 53c)에 배치된다.

상기 변속기 컨트롤 유닛(23)은, 차속 센서(71), 액셀러레이터 개방도 센서(72), 변속기 출력축 회전수 센서(73), 엔진 회전수 센서(74), MG1 회전수 센서(75), MG2 회전수 센서(76), 인히비터 스위치(77) 등으로부터의 센서 신호나 스위치 신호를 입력한다. 또한, 변속기 출력축 회전수 센서(73)는, 제3 축(13)에 설치된다. 그리고, 커플링 슬리브(51, 52, 53)의 위치에 의하여 결정되는 걸림 결합 클러치(C1, C2, C3)의 맞물림 체결과 해방을 제어하는 위치 서보 제어부(예를 들어, PID 제어에 의한 위치 서보계)를 구비하고 있다. 이 위치 서보 제어부는, 제1 슬리브 위치 센서(81), 제2 슬리브 위치 센서(82), 제3 슬리브 위치 센서(83)로부터의 센서 신호를 입력한다. 그리고, 각 슬리브 위치 센서(81, 82, 83)의 센서값을 읽어들여, 커플링 슬리브(51, 52, 53)의 위치가 맞물림 스트로크에 의한 체결 위치 또는 해방 위치로 되도록, 전동 액추에이터(31, 32, 33)에 전류를 부여한다. 즉, 커플링 슬리브(51, 52, 53)에 용접된 도그 톱니와 공회전 기어에 용접된 도그 톱니의 양쪽이 맞물린 맞물림 위치에 있는 체결 상태로 함으로써, 공회전 기어를 제4 축(14), 제1 축(11), 제3 축(13)에 구동 연결한다. 한편, 커플링 슬리브(51, 52, 53)가, 축선 방향으로 변위됨으로써, 커플링 슬리브(51, 52, 53)에 용접된 도그 톱니와 공회전 기어에 용접된 도그 톱니가 비맞물림 위치에 있는 해방 상태로 함으로써, 공회전 기어를 제4 축(14), 제1 축(11), 제3 축(13)으로부터 분리한다.

[변속 패턴 구성]

실시예 1의 다단 기어 변속기(1)는, 유체 커플링 등의 회전차 흡수 요소를 갖지 않음으로써 동력 전달 손실을 저감시킴과 함께, 내연 기관 ICE를 모터 어시스트함으로써 ICE 변속단을 저감시켜, 콤팩트화(EV 변속단: 1-2속, ICE 변속단:1-4속)를 도모한 점을 특징으로 한다. 이하, 도 3 및 도 4에 기초하여, 다단 기어 변속기(1)의 변속 패턴 구성을 설명한다.

변속 패턴의 사고 방식은, 도 3에 나타낸 바와 같이, 차속 VSP가 소정 차속 VSP0 이하인 발진 영역에 있어서는, 다단 기어 변속기(1)가 회전차 흡수 요소를 갖지 않기 때문에, 「EV 모드」에서 모터 구동력만에 의한 모터 발진으로 한다. 그리고, 주행 영역에 있어서는, 도 3에 나타낸 바와 같이, 구동력의 요구가 클 때, 엔진 구동력을 모터 구동력에 의하여 어시스트하는 「패러렐 HEV 모드」에 의하여 대응한다고 하는 변속 패턴의 사고 방식을 채용한다. 즉, 차속 VSP의 상승에 따라, ICE 변속단은, (ICE1st→)ICE2nd→ICE3rd→ICE4th로 변속단이 이행하고, EV 변속단은, EV1st→EV2nd로 변속단이 이행한다. 따라서, 도 3에 나타내는 변속 패턴의 사고 방식에 기초하여, 변속 패턴을 전환하는 변속 요구를 발생시키기 위한 변속 맵을 작성한다.

걸림 결합 클러치(C1, C2, C3)를 갖는 다단 기어 변속기(1)에 의하여 얻는 것이 가능한 변속 패턴은 도 4에 나타낸 바와 같다. 또한, 도 4 중의 「Lock」은, 변속 패턴으로서 성립하지 않는 인터로크 패턴을 나타내고, 「EV-」는, 제1 모터 제너레이터(MG1)가 구동륜(19)에 구동 연결되지 않은 상태를 나타내고, 「ICE-」는, 내연 기관 ICE가 구동륜(19)에 구동 연결되지 않은 상태를 나타낸다. 그리고, 변속 제어에서는, 도 4에 나타내는 변속 패턴 모두를 사용할 필요는 없으며, 이들 변속 패턴으로부터 필요에 따라 선택해도 물론 된다. 이하, 각 변속 패턴에 대하여 설명한다.

제2 걸림 결합 클러치(C2)가 「N」이고, 제3 걸림 결합 클러치(C3)가 「N」일 때, 제1 걸림 결합 클러치(C1)의 위치에 의하여 다음의 변속 패턴으로 된다. 제1 걸림 결합 클러치(C1)가 「Left」이면 「EV-ICEgen」, 제1 걸림 결합 클러치(C1)가 「N」이면 「Neutral」, 제1 걸림 결합 클러치(C1)가 「Right」이면 「EV-ICE3rd」이다. 여기서, 「EV-ICEgen」의 변속 패턴은, 정차 중, 내연 기관 ICE에 의하여 제1 모터 제너레이터(MG1)로 발전하는 MG1 아이들 발전 시, 또는 MG1 발전에 MG2 발전을 추가한 더블 아이들 발전 시에 선택되는 패턴이다. 「Neutral」이라는 변속 패턴은, 정차 중, 내연 기관 ICE에 의하여 제2 모터 제너레이터(MG2)로 발전하는 MG2 아이들 발전 시에 선택되는 패턴이다.

제2 걸림 결합 클러치(C2)가 「N」이고, 제3 걸림 결합 클러치(C3)가 「Left」일 때, 제1 걸림 결합 클러치(C1)의 위치에 의하여 다음의 변속 패턴으로 된다. 제1 걸림 결합 클러치(C1)가 「Left」이면 「EV1st ICE1st」, 제1 걸림 결합 클러치(C1)가 「N」이면 「EV1st ICE-」, 제1 걸림 결합 클러치(C1)가 「Right」이면 「EV1st ICE3rd」이다. 여기서, 「EV1st ICE-」라는 변속 패턴은, 내연 기관 ICE를 정지시키고 제1 모터 제너레이터(MG1)로 주행하는 「EV 모드」의 패턴, 또는 내연 기관 ICE에 의하여 제2 모터 제너레이터(MG2)로 발전하면서, 제1 모터 제너레이터(MG1)로 1속 EV 주행을 행하는 「시리즈 HEV 모드」의 패턴이다. 따라서, 예를 들어, 「EV1st ICE-」에 의한 「시리즈 HEV 모드」를 선택한 주행 중, 구동력 부족에 의한 감속에 기초하여 제1 걸림 결합 클러치(C1)을 「N」으로부터 「Left」로 전환한다. 이 경우, 구동력이 확보되는 「EV1st ICE1st」라는 변속 패턴에 의한 「패러렐 HEV 모드(1속)」의 주행으로 이행한다.

제2 걸림 결합 클러치(C2)가 「Left」이고, 제3 걸림 결합 클러치(C3)가 「Left」일 때, 제1 걸림 결합 클러치(C1)의 위치가 「N」이면 「EV1st ICE2nd」이다. 따라서, 예를 들어, 「EV1st ICE-」에 의한 「시리즈 HEV 모드」를 선택한 1속 EV주행 중에 구동력 요구가 높아진 것에 의하여, 제2 걸림 결합 클러치(C2)를 「N」으로부터 「Left」로 전환한다. 이 경우, 구동력이 확보되는 「EV1st ICE2nd」라는 변속 패턴에 의한 「패러렐 HEV 모드」의 주행으로 이행한다.

제2 걸림 결합 클러치(C2)가 「Left」이고, 제3 걸림 결합 클러치(C3)가 「N」일 때, 제1 걸림 결합 클러치(C1)의 위치에 의하여 다음의 변속 패턴으로 된다. 제1 걸림 결합 클러치(C1)가 「Left」이면 「EV1.5 ICE2nd」, 제1 걸림 결합 클러치(C1)가 「N」이면 「EV-ICE2nd」이다.

제2 걸림 결합 클러치(C2)가 「Left」이고, 제3 걸림 결합 클러치(C3)가 「Right」일 때, 제1 걸림 결합 클러치(C1)의 위치가 「N」이면 「EV2nd ICE2nd」이다. 따라서, 예를 들어, 「EV1st ICE2nd」에 의한 변속 패턴을 선택한 「패러렐 HEV 모드」에서의 주행 중, 업 변속 요구에 따라 제3 걸림 결합 클러치(C3)를 「Left」로부터 「N」을 경과하여 「Right」로 전환한다. 이 경우, EV 변속단을 2속단으로 하는 「EV2nd ICE2nd」라는 변속 패턴에 의한 「패러렐 HEV 모드」의 주행으로 이행한다. 예를 들어, 「EV2nd ICE4th」에 의한 변속 패턴을 선택한 「패러렐 HEV 모드」에서의 주행 중, 다운 변속 요구에 따라 제2 걸림 결합 클러치(C2)를 「Right」로부터 「N」을 경과하여 「Left」로 전환한다. 이 경우, ICE 변속단을 2속단으로 하는 「EV2nd ICE2nd」라는 변속 패턴에 의한 「패러렐 HEV 모드」의 주행으로 이행한다.

제2 걸림 결합 클러치(C2)가 「N」이고, 제3 걸림 결합 클러치(C3)가 「Right」일 때, 제1 걸림 결합 클러치(C1)의 위치에 의하여 다음의 변속 패턴으로 된다. 제1 걸림 결합 클러치(C1)가 「Left」이면 「EV2nd ICE3rd'」, 제1 걸림 결합 클러치(C1)가 「N」이면 「EV2nd ICE-」, 제1 걸림 결합 클러치(C1)가 「Right」이면 「EV2nd ICE3rd」이다. 여기서, 「EV2nd ICE-」라는 변속 패턴은, 내연 기관 ICE를 정지시키고 제1 모터 제너레이터(MG1)로 주행하는 「EV 모드」의 패턴, 또는 내연 기관 ICE에 의하여 제2 모터 제너레이터(MG2)로 발전하면서, 제1 모터 제너레이터(MG1)로 2속 EV 주행을 행하는 「시리즈 HEV 모드」의 패턴이다. 따라서, 예를 들어, 「EV2nd ICE2nd」에 의한 변속 패턴을 선택한 「패러렐 HEV 모드」에서의 주행 중, 업 변속 요구에 따라, 제2 걸림 결합 클러치(C2)를 「Right」로부터 「N」로 전환하고, 제1 걸림 결합 클러치(C1)를 「N」으로부터 「Right」로 전환한다. 이 경우, ICE 변속단을 3속단으로 하는 「EV2nd ICE3rd」라는 변속 패턴에 의한 「패러렐 HEV 모드」의 주행으로 이행한다.

제2 걸림 결합 클러치(C2)가 「Right」이고, 제3 걸림 결합 클러치(C3)가 「Right」일 때, 제1 걸림 결합 클러치(C1)의 위치가 「N」이면 「EV2nd ICE4th」이다.

제2 걸림 결합 클러치(C2)가 「Right」이고, 제3 걸림 결합 클러치(C3)가 「N」일 때, 제1 걸림 결합 클러치(C1)의 위치에 의하여 다음의 변속 패턴으로 된다. 제1 걸림 결합 클러치(C1)가 「Left」이면 「EV2.5 ICE4th」, 제1 걸림 결합 클러치(C1)가 「N」이면 「EV-ICE4th」이다.

제2 걸림 결합 클러치(C2)가 「Right」이고, 제3 걸림 결합 클러치(C3)가 「Left」일 때, 제1 걸림 결합 클러치(C1)의 위치가 「N」이면 「EV1st ICE4th」이다.

[변속 제어 처리 구성]

도 5는, 실시예 1의 변속기 컨트롤 유닛(23)(변속 컨트롤러)에서 실행되는 변속 제어 처리의 흐름을 도시한다. 이하, 변속 제어 처리 구성의 일례를 나타내는 도 5의 각 스텝에 대하여 설명한다. 이 변속 제어 처리는, 「EV2nd ICE2nd」로부터 「EV2nd ICE3rd」로의 변속 패턴으로의 전환 요구에 기초하여 개시되며, 제2 걸림 결합 클러치(C2)를 해방하고, 제1 걸림 결합 클러치(C1)를 체결하는 전환 변속이 실행된다.

스텝 S1에서는, 변속 패턴의 전환 요구가 있을 때, 또는 스텝 S2에서 어시스트 구동 출력 없음이라고 판단되면, 내연 기관 ICE으로의 토크 저하 지시와 함께, 제1 모터 제너레이터(MG1)로의 토크 상승 지시를 출력하고, 스텝 S2로 나아간다.

여기서, 내연 기관 ICE으로의 토크 저하 지시는, ICE 토크가 0으로 되기까지 출력하고, 0 토크를 제1 걸림 결합 클러치(C1)가 체결 완료되기까지 유지한다. 제1 모터 제너레이터(MG1)로의 토크 상승 지시는, 저하되는 ICE 토크를 어시스트하여 구동력을 보상하는 MG1 토크까지 출력하고, 높은 보상 토크를 제1 걸림 결합 클러치(C1)가 체결 완료되기까지 유지한다.

스텝 S2에서는, ICE 토크 저하 및 MG1 토크 상승 지시의 출력에 이어서, 제1 모터 제너레이터(MG1)로의 MG1 토크 상승 지시에 의하여 어시스트 구동력 출력이 있는지 여부를 판단한다. "예"(어시스트 구동 출력 있음)의 경우에는 스텝 S3으로 나아가고, "아니오"(어시스트 구동 출력 없음)의 경우에는 스텝 S1로 되돌아간다.

여기서, 어시스트 구동 출력의 유무 판단은, 타이머에 의한 시간 관리에 의하여 행하는 것이며, 타이머 시간은, 도그 클러치 해제 명령 시각 t1(도 10)로부터 도그 클러치가 해제되는 상태로 되기까지의 소정 시간으로 한다. 구체적인 소정 시간은, 도그 클러치 해제 명령 후, 실제로 해제 동작을 개시에 병행하여, 토크 다운→스프링이 신장되어 해제력이 가해짐→토크 저하되어 맞물림이 해제되는 상태에 이르기까지의 시간으로 하며, 예를 들어, 다수의 실험 데이터에 의하여 타이머 시간을 정한다.

스텝 S3에서는, 스텝 S2에서의 어시스트 구동 출력 있음이라는 판단, 또는 스텝 S4에서의 제2 걸림 결합 클러치(C2)의 해방 미완료라는 판단에 이어서, 제2 걸림 결합 클러치(C2)에 해방 지시를 출력하고, 스텝 S4로 나아간다.

여기서, 제2 걸림 결합 클러치(C2)로의 해방 지시란, 제2 걸림 결합 클러치(C2)의 명령 위치를 체결 위치로부터 해방 위치까지 스트로크시키는 지시를 말한다. 즉, 제2 전동 액추에이터(32)에 전류를 부여하는 위치 서보 제어부에 의하여, 제2 걸림 결합 클러치(C2)의 커플링 슬리브(52)의 위치를 체결 위치로부터 해방 위치에 도달하기까지 변화시킨다.

스텝 S4에서는, 스텝 S3에서의 C2 해방 지시의 출력에 이어서, 제2 걸림 결합 클러치(C2)가 해방을 완료했는지 여부를 판단한다. "예"(C2 해방 완료)의 경우에는 스텝 S5로 나아가고, "아니오"(C2 해방 미완료)의 경우에는 스텝 S3으로 되돌아간다.

여기서, 제2 걸림 결합 클러치(C2)의 해방 완료의 판단은, 제2 슬리브 위치 센서(82)로부터의 슬리브 위치 신호가 해방 위치에 도달한 것에 의하여 판단한다.

스텝 S5에서는, 스텝 S4에서의 C2 해방 완료라는 판단, 또는 스텝 S8에서의 C1 회전 비동기라는 판단, 또는 스텝 S10에서의 C1 체결 미완료라는 판단에 이어서, 목표 MG2 회전수를 설정하고, 스텝 S6으로 나아간다.

여기서 「목표 MG2 회전수」란, 변속 전의 변속 패턴에서의 해방이며, 변속 후의 변속 패턴에서 체결되는 제1 걸림 결합 클러치(C1)를 회전 동기 상태로 하는 제2 모터 제너레이터(MG2)의 목표 모터 회전수를 말한다. 즉, 「목표 MG2 회전수」는, 제1 걸림 결합 클러치(C1)의 실차회전수를 목표 차회전수로 하기 위한 동기 판정 회전수에 상당하는 모터 회전수이다. 또한, 「동기 판정 회전수」는, 완전 회전 동기를 판정하는 0 회전수가 아니라, 톱니 정상면끼리의 접촉에 의한 톱니 접촉을 회피하면서, 제1 걸림 결합 클러치(C1)의 원활한 맞물림 체결 동작을 달성하는 차회전수로 설정된다.

목표 MG2 회전수(ω_T)는, 다단 기어 변속기(1)의 변속기 출력축 회전수(ω_O)와, MG2 회전축으로부터 변속기 출력축까지의 기어비(G_L)를 이용하여, 하기 식 (1)에 기초하여 설정한다.

ω_T=G_L·ω_O … (1)

(1) 식에 있어서의 「MG2 회전축으로부터 변속기 출력축까지의 기어비(G_L)」는, 제1 걸림 결합 클러치(C1)가 「Right」이고 「EV2nd ICE3rd」가 될 때의 MG2 회전축(=제6 축(16))으로부터 변속기 출력축(=제3 축(13))까지의 총 기어비이다. 즉, 제6 축(16)(=MG2 회전축)→제15 기어(115)→제14 기어(114)→제4 축(14)→제1 클러치(C1)→제12 기어(112)→제2 기어(102)→제6 기어(106)→제3 축(13)(=변속기 출력축)에 이르는 루트에 의한 기어비로 한다. 또한, (1) 식에 있어서의 「변속기 출력축 회전수(ω_O)」는, 제3 축(13)의 단부 위치에 설치되는 변속기 출력축 회전수 센서(73)의 출력값이다. 즉, 변속 전후로 변함없는 값(=차속 상당값)인 변속기 출력축 회전수(ω_O)와, C1 체결(=회전 동기)을 상정한 변속 후의 기어비(G_L)를 이용하여, 체결하고자 하는 제1 걸림 결합 클러치(C1)를 회전 동기 상태로 하는 「목표 MG2 회전수」가 환산된다. 또한, 변속 후에 체결되는 제1 걸림 결합 클러치(C1)의 해방은, 제1 슬리브 위치 센서(81)로부터의 슬리브 위치 센서값이 해방 위치인 것에 의하여 판단한다.

스텝 S6에서는, 스텝 S5에서의 목표 MG2 회전수의 설정에 이어서, 제2 모터 제너레이터(MG2)를 회전수 FB 제어할 때 이용하는 비례 요소인 FB 게인 Kp와 적분 요소인 FB 게인 Ki를 설정하고, 스텝 S7로 나아간다.

여기서, FB 게인 Kp, Ki를 설정할 때는, 제2 모터 제너레이터(MG2)의 실모터 회전수(ω_R)와, 스텝 S5에서 설정한 목표 MG2 회전수(ω_T)와의 차회전수 절댓값 |ε|=|(ω_R)- (ω_T)|를 계산한다. 실모터 회전수(ω_R)는, 제2 모터 제너레이터(MG2)의 제2 모터축(=제6 축(16))에 설치되는 MG2 회전수 센서(76)의 출력값이다.

그리고, 도 6 또는 도 7에 나타내는 FB 게인 특성을 이용하여 정한다. 즉, 차회전수 절댓값 |ε|가 |ε1|을 초과하는 영역에서는, 회전수 FB 제어 안정 한계의 일정값에 의한 FB 게인 Kp, Ki로 한다. 차회전수 절댓값 |ε|가 |ε1| 미만인 영역에서는, 차회전수 절댓값 |ε|가 저하되는 데 비례하여 FB 게인 Kp, Ki를 저하시켜 간다.

단, 도 6의 특성을 이용하는 경우에는, 차회전수 절댓값 |ε|=0까지 저하되면 FB 게인 Kp, Ki도 0까지 저하시킨다. 한편, 도 7의 특성을 이용하는 경우에는, 차회전수 절댓값 |ε|가 |ε2|까지 저하되면, |ε2|일 때의 작은 FB 게인 Kp, Ki의 값을, |ε2|로부터 |ε|=0까지의 영역에서 유지한다. 또한, 실모터 회전수(ω_R)는, MG2 회전수 센서(76)에 의하여 검출한다.

스텝 S7에서는, 스텝 S6에서의 FB 게인의 설정에 이어서, 제2 모터 제너레이터(MG2)의 회전수 FB 제어를 실시하여, 스텝 S8로 나아간다.

여기서, 제2 모터 제너레이터(MG2)의 회전수 FB 제어란, 제2 모터 제너레이터(MG2)의 실모터 회전수(ω_R)를, 스텝 S5에서 설정한 목표 MG2 회전수(ω_T)에 수렴시키는 제어를 말한다.

또한, 제2 모터 제너레이터(MG2)로의 모터 토크 명령값을, 하기 식 (2)에 의하여 구해지는 모터 토크(T_M)로 함으로써, 실모터 회전수(ω_R)가 목표 모터 회전수(ω_T)에 일치하도록 제어한다.

T_M={(Kps-Ki)/s}×(ω_T-ω_R) … (2)

또한, 상기 식 (2)에 있어서의 「s」는 미분 연산자이다. 제2 모터 제너레이터(MG2)의 회전수 FB 제어를 행할 때, FB 게인 Kp, Ki는, 스텝 S6에서 설정된 값을 이용한다. 그리고, 식 (2)에 의하여 계산된 모터 토크(T_M)가, 「FB 토크」이다.

스텝 S8에서는, 스텝 S7에서의 MG2 회전수 FB 제어에 이어서, 제1 걸림 결합 클러치(C1)의 회전 동기 판정이 이루어졌는지 여부를 판단한다. "예"(C1 회전 동기)의 경우에는 스텝 S9로 나아가고, "아니오"(C1 회전 비동기)의 경우에는 스텝 S5로 되돌아간다.

여기서, C1 회전 동기 판정은, 차회전수 절댓값 |ε|가, 판정 역치인 동기 판정 회전수보다도 작은 상태를 일정 시간 계속했는지 여부로 판정한다.

스텝 S9에서는, 스텝 S8에서의 C1 회전 동기라는 판단에 이어서, 제1 걸림 결합 클러치(C1)에 체결 지시를 출력하고, 스텝 S10으로 나아간다.

여기서, 제1 걸림 결합 클러치(C1)로의 체결 지시란, 제1 걸림 결합 클러치(C1)의 명령 위치를 해방 위치로부터 체결 위치까지 스트로크시키는 지시를 말한다. 즉, 제1 전동 액추에이터(31)에 전류를 부여하는 위치 서보 제어부에 의하여, 제1 걸림 결합 클러치(C1)의 커플링 슬리브(51)의 위치를 해방 위치로부터 체결 위치에 도달하기까지 변화시킨다.

스텝 S10에서는, 스텝 S9에서의 C1 체결 지시에 이어서, 제1 걸림 결합 클러치(C1)가 맞물림 체결에 의한 체결이 완료됐는지 여부를 판단한다. "예"(C1 체결 완료)의 경우에는 스텝 S11로 나아가고, "아니오"(C1 체결 미완료)의 경우에는 스텝 S5로 되돌아간다.

여기서, 제1 걸림 결합 클러치(C1)의 체결 완료 판단은, 제1 슬리브 위치 센서(84)로부터의 슬리브 위치 신호가 체결 위치에 도달한 것에 의하여 판단한다.

스텝 S11에서는, 스텝 S10에서의 C1 체결 완료라는 판단에 이어서, 제2 모터 제너레이터(MG2)의 회전수 FB 제어를 정지시켜 토크 제어로 이행하고, 종료로 나아간다.

여기서, 제1 클러치(C1)의 동기 체결이 완료된 것에 의하여, 제2 모터 제너레이터(MG2)의 제어 모드를, 회전수 FB 제어로부터 원래의 MG2 토크에 의한 토크 제어로 되돌린다. 그리고, 내연 기관 ICE의 ICE 토크는, 0 토크로부터 상승시키고, 제1 모터 제너레이터(MG1)의 MG1 토크는, 구동력 보장 토크로부터 저하시켜, ICE 토크와 MG1 토크의 합계 토크가 요구 구동력에 합치하도록 한다.

다음으로, 작용을 설명한다.

실시예 1의 하이브리드 차량 변속 제어 장치에 있어서의 작용을, 「변속 제어 처리 작용」, 「변속 제어 작용」, 「변속 제어의 특징 작용」으로 나누어서 설명한다.

[변속 제어 처리 작용]

이하, 도 5에 도시하는 흐름도에 기초하여, 「EV2nd ICE2nd」로부터 「EV2nd ICE3rd」로 변속 패턴을 전환할 때의 변속 제어 처리 작용을 설명한다.

「EV2nd ICE2nd」라는 변속 패턴으로부터 「EV2nd ICE3rd」라는 변속 패턴으로의 전환 요구가 있으면, 도 5의 흐름도에 있어서, 스텝 S1→스텝 S2로 나아간다. 이 스텝 S2에서 어시스트 구동 출력 없음이라고 판단되고 있는 동안, 스텝 S1→스텝 S2로 나아가는 흐름이 반복되고, 스텝 S1에서는, 내연 기관 ICE에 토크 저하 지시가 출력됨과 함께, 제1 모터 제너레이터(MG1)에 토크 상승 지시가 출력된다.

그리고, 스텝 S2에서 어시스트 구동 출력 있음이라고 판단되면, 스텝 S2로부터 스텝 S3→스텝 S4로 나아간다. 이 스텝 S4에서 C2 해방 미완료라고 판단되고 있는 동안, 스텝 S3→스텝 S4로 나아가는 흐름이 반복되고, 스텝 S3에서는, 제2 걸림 결합 클러치(C2)에 대하여 해방 지시가 출력된다.

그리고, 스텝 S4에서 C2 해방 완료라고 판단되면, 제2 모터 제너레이터(MG2)의 제어 모드를, 토크 제어로부터 회전수 FB 제어로 전환하여, 스텝 S5→스텝 S6→스텝 S7→스텝 S8로 나아간다. 이 스텝 S8에서 C1 회전 비동기라고 판단되고 있는 동안, 스텝 S5→스텝 S6→스텝 S7→스텝 S8로 나아가는 흐름이 반복된다. 이 흐름의 스텝 S5에서는, 목표 MG2 회전수가 설정되고, 스텝 S6에서는, 차회전수 절댓값에 따라 FB 게인 Kp, Ki가 설정되고, 스텝 S7에서는, 제2 모터 제너레이터(MG2)의 회전수 FB 제어가 실시된다.

그리고, 스텝 S8에서 C1 회전 동기라고 판단되면, 스텝 S8로부터 스텝 S9→스텝 S10으로 나아간다. 스텝 S10에서 C1 체결 미완료라고 판단되고 있는 동안, 스텝 S5→스텝 S6→스텝 S7→스텝 S8→스텝 S9→스텝 S10으로 나아가는 흐름이 반복되고, 스텝 S9에서는, 제1 걸림 결합 클러치(C1)에 체결 지시가 출력된다. 또한, 이 흐름 도중의 스텝 S8에서 C1 회전 비동기로 되었다고 판단된 경우에는, 스텝 S5→스텝 S6→스텝 S7→스텝 S8로 나아간다. 즉, 제1 걸림 결합 클러치(C1)가 체결 완료라고 판단되기까지는, 스텝 S5에서의 목표 MG2 회전수의 설정과, 스텝 S6에서의 차회전수 절댓값에 따른 FB 게인 Kp, Ki의 설정에 기초하여, 스텝 S7에 있어서, 제2 모터 제너레이터(MG2)의 회전수 FB 제어가 실시된다.

그리고, 스텝 S10에서 C1 체결 완료라고 판단되면, 스텝 S10으로부터 스텝 S11로 나아가고, 스텝 S11에서는, 제2 모터 제너레이터(MG2)의 회전수 FB 제어를 정지시키고, 토크 제어로 이행한다.

[변속 제어 작용]

이하, 도 8 내지 도 10에 기초하여 「EV2nd ICE2nd」라는 변속 패턴으로부터 「EV2nd ICE3rd」라는 변속 패턴으로 전환하는 변속의 일례에 의한 변속 제어 작용을 설명한다.

먼저, 「EV2nd ICE2nd」라는 변속 패턴이 선택되었을 때의 다단 기어 변속기(1)에 있어서의 MG1 토크와 ICE 토크의 흐름을, 도 8에 기초하여 설명한다.

「EV2nd ICE2nd」라는 변속 패턴에서는, 제1 걸림 결합 클러치(C1)가 「N」 위치이고, 제2 걸림 결합 클러치(C2)가 「Left」 위치이고, 제3 걸림 결합 클러치(C3)가 「Right」 위치이다. 따라서, MG1 토크는, 제1 모터 제너레이터(MG1)로부터 제2 축(12)→제4 기어(104)→제9 기어(109)→제3 축(13)→제7 기어(107)→제16 기어(116)→디퍼런셜 기어(17)→드라이브축(18)→구동륜(19)으로 흐른다.

한편, ICE 토크는, 내연 기관 ICE로부터 제1 축(11)→제3 기어(103)→제8 기어(108)→제3 축(13)→제7 기어(107)→제16 기어(116)→디퍼런셜 기어(17)→드라이브축(18)→구동륜(19)으로 흐른다.

다음으로, 「EV2nd ICE3rd」라는 변속 패턴이 선택되었을 때의 다단 기어 변속기(1)에 있어서의 MG1 토크와 ICE 토크의 흐름을, 도 9에 기초하여 설명한다.

「EV2nd ICE3rd」라는 변속 패턴에서는, 제1 걸림 결합 클러치(C1)가 「Right」 위치이고, 제2 걸림 결합 클러치(C2)가 「N」 위치이고, 제3 걸림 결합 클러치(C3)가 「Right」 위치이다. 따라서, MG1 토크는, 도 8과 마찬가지로, 제1 모터 제너레이터(MG1)로부터 제2 축(12)→제4 기어(104)→제9 기어(109)→제3 축(13)→제7 기어(107)→제16 기어(116)→디퍼런셜 기어(17)→드라이브축(18)→구동륜(19)으로 흐른다.

한편, ICE 토크는, 내연 기관 ICE로부터 제1 축(11)→제1 기어(101)→제11 기어(111)→제4 축(14)→제12 기어(112)→제2 기어(102)→제6 기어(106)→제3 축(13)→제7 기어(107)로 흐른다. 또한, 제7 기어(107)로부터 제16 기어(116)→디퍼런셜 기어(17)→드라이브축(18)→구동륜(19)으로 흐른다.

상기와 같이 「EV2nd ICE2nd」로부터 「EV2nd ICE3rd」로의 변속 패턴의 전환은, 제2 걸림 결합 클러치(C2)를 「Left」 위치로부터 「N」 위치에 해방하고, 제1 걸림 결합 클러치(C1)를 「N」 위치로부터 「Right」 위치에 체결함으로써 달성된다. 이하, 「EV2nd ICE2nd」로부터 「EV2nd ICE3rd」로의 변속 패턴 전환 작용을, 도 10에 기초하여 설명한다.

도 10에 있어서, 시각 t1은 변속 패턴의 전환 요구 시각이다. 시각 t2는 제2 걸림 결합 클러치(C2)의 명령 위치 변경 시각이다. 시각 t3은 제2 걸림 결합 클러치(C2)의 해방 개시 시각이다. 시각 t4는 제2 걸림 결합 클러치(C2)의 해방 완료 시각이다. 시각 t5는 제1 걸림 결합 클러치(C1)의 명령 위치 변경 시각이다. 시각 t6은 제1 걸림 결합 클러치(C1)의 체결 개시 시각이다. 시각 t7은 제1 걸림 결합 클러치(C1)의 체결 완료 시각이다. 시각 t8은 변속 패턴의 전환 완료 시각이다. 또한, 시각 t2 내지 시각 t3은, 제2 걸림 결합 클러치(C2)의 응답 지연 낭비 시간이고, 시각 t5 내지 시각 t6은, 제1 걸림 결합 클러치(C1)의 응답 지연 낭비 시간이다.

시각 t1에 「EV2nd ICE2nd」로부터 「EV2nd ICE3rd」로의 변속 패턴으로의 전환 요구가 있으면, 내연 기관 ICE로부터의 ICE 토크의 저하와, 제1 모터 제너레이터(MG1)로부터의 MG1 토크의 상승이 개시된다. 그리고, 시각 t2에 MG1 토크가 마이너스 토크로부터 플러스 토크로 전환되어 어시스트 구동 출력으로 되면, 제2 걸림 결합 클러치(C2)에 대한 명령 위치가 체결(좌측)로부터 해방으로 전환된다. 그리고, 시각 t3에 제2 걸림 결합 클러치(C2)의 커플링 슬리브(52)가 체결 위치로부터의 스트로크를 개시하고, 시각 t4에 제2 걸림 결합 클러치(C2)의 커플링 슬리브(52)가 해방 위치에 도달한다.

즉, 시각 t2 내지 시각 t4 사이를 제2 걸림 결합 클러치(C2)의 해방 구간으로 하고, 이 해방 구간 중, 시각 t3 내지 시각 t4의 구간에서 전후 G 특성의 약간의 변동이 보인다. 그리고, 시각 t4를 경계로 하여, 제2 모터 제너레이터(MG2)의 제어 모드가 토크 제어로부터 회전수 FB 제어로 전환된다.

제2 걸림 결합 클러치(C2)의 해방 완료 시각 t4일 때는, 회전수 특성(Rev)에 나타낸 바와 같이, 실모터 회전수(=MG2 특성)와 목표 모터 회전수(=Target rev)의 차회전수(=C1 입출력 차회전수)가 크게 괴리되어 있어, 제1 걸림 결합 클러치(C1)의 맞물림 스트로크를 개시할 수 없다. 따라서, 시각 t4로부터 시각 t5까지의 구간에 있어서, 차회전수 절댓값 |ε|에 따라 설정된 FB 게인 Kp, Ki를 이용한 제2 모터 제너레이터(MG2)의 회전수 FB 제어가 실시된다. 이 회전수 FB 제어에서는, 실모터 회전수를 억제하는 마이너스의 모터 토크 명령을 출력함으로써, 실모터 회전수(=MG2 특성)가 저하되어, 완만한 상승 구배에 의한 목표 모터 회전수(=Target rev)에 근접하고, 시각 t4로부터 시각 t5까지의 시간 경과에 따라 차회전수의 괴리 폭이 작아진다. 그리고, 시각 t5에 C1 회전 동기 상태라고 판단되면, 제1 걸림 결합 클러치(C1)에 대한 명령 위치가 해방으로부터 체결(우측)로 전환된다. 그리고, 시각 t5에 제1 걸림 결합 클러치(C1)의 커플링 슬리브(51)가 N위치로부터의 스트로크를 개시하고, 시각 t6에 제1 걸림 결합 클러치(C1)의 도그 톱니(51b), 57b의 정상면이 맞닿아서 맞물림을 개시한다. 또한, 시각 t7에 제1 걸림 결합 클러치(C1)의 커플링 슬리브(51)가 맞물림 체결 스트로크를 마치고 체결 완료 위치에 도달한다.

즉, 시각 t4 내지 시각 t7의 구간을, FB 게인 큼으로부터 FB 게인 작음으로 변화되는 회전수 FB 제어를 실시하는 제2 모터 제너레이터(MG2)의 회전수 FB 제어 구간으로 한다. 그리고, 시각 t5 내지 시각 t7의 사이를 제1 걸림 결합 클러치(C1)의 체결 구간으로 하고, 이 체결 구간 중, 시각 t6 내지 시각 t7의 구간에서 전후 G 특성의 약간의 변동이 보인다. 그리고, 시각 t7을 경계로 하여, 제2 모터 제너레이터(MG2)의 제어 모드가 회전수 FB 제어로부터 토크 제어로 전환된다.

제1 걸림 결합 클러치(C1)의 체결 완료 시각 t7로 되어, 제2 모터 제너레이터(MG2)가 토크 제어로 되돌려지면, 제2 모터 제너레이터(MG2)의 MG2 토크를 0으로 되돌린다. 또한, 도 10에서는, MG2 토크를 0으로 되돌리고 있지만, 운전 상태에 따라 발전시키거나, 역행시키거나 해도 된다. 그리고, 내연 기관 ICE의 ICE 토크는, 0 토크로부터 상승시키고, 제1 모터 제너레이터(MG1)의 MG1 토크는, 구동력 보장 토크로부터 저하시켜, ICE 토크와 MG1 토크의 합계 토크가 요구 구동력에 합치하는 시각 t8에 변속 패턴의 전환을 완료한다.

[변속 제어의 특징 작용]

실시예 1에서는, 제1 걸림 결합 클러치(C1)를 맞물림 체결하는 변속단으로의 변속 요구 시에 제1 모터 제너레이터(MG1)의 회전수 FB 제어를 실시할 때, 제1 걸림 결합 클러치(C1)의 맞물림 체결이 개시되면, 맞물림 체결 개시 전보다도 회전수 FB 제어의 효과를 작게 하는 구성으로 하였다.

즉, 회전수 FB 제어를 실시함으로써 제1 걸림 결합 클러치(C1)의 차회전수가 동기 판정 회전수의 범위 내로 되면 체결 지시가 출력된다. 체결 지시에 기초하여 제1 걸림 결합 클러치(C1)의 커플링 슬리브(51)가 맞물림 체결 방향으로 스트로크를 개시하고, 스트로크의 도중 위치에서 대향하는 도그 톱니(51b, 57b)가 맞물림 체결을 개시한다. 제1 걸림 결합 클러치(C1)가 맞물림 체결 상태에 들어가면, 제1 걸림 결합 클러치(C1)의 실차회전수가 0으로 되고, 제1 걸림 결합 클러치(C1)가 맞물림 체결 상태를 유지하고 있는 한, 실차회전수와 동기 판정 회전수의 차인 회전수 편차가 계속해서 발생해 버린다. 그리고, 제1 걸림 결합 클러치(C1)에 회전수 편차가 계속해서 발생해 버리면, 회전수 FB 제어에서는, 제1 걸림 결합 클러치(C1)의 실차회전수(0 회전수)를 목표 차회전수인 동기 판정 회전수까지 높이도록 높은 FB 토크를 출력하고자 한다. 특히 회전수 FB 제어 중 FB 적분 제어에서는, 회전수 편차가 남아 있으면 제어 주기마다의 편차분이 누적되어 감으로써, 제1 걸림 결합 클러치(C1)가 체결 상태에 들어가고 나서는 시간의 경과와 함께 FB 토크가 증대된다. 즉, 제1 걸림 결합 클러치(C1)가 체결 상태에 들어가면, 단시간에 FB 토크가 고토크로 된다.

그러나, 제1 걸림 결합 클러치(C1)의 맞물림 체결이 개시되면, 맞물림 체결 개시 전보다도 회전수 FB 제어의 효과가 작게 된다. 이 때문에, 제1 걸림 결합 클러치(C1)가 맞물림 체결 상태에 들어가고 회전수 편차가 계속해서 발생하더라도, 회전수 FB 제어에 의한 FB 토크의 출력이 낮게 억제된다.

그 결과, 회전 동기 판정에 기초하여 제1 걸림 결합 클러치(C1)를 맞물림 체결시키는 변속 패턴의 전환 시, 회전수 FB 제어에 의하여 출력되는 FB 토크에 기인하는 차량의 쇼크를 경감할 수 있다.

실시예 1에서는, 제1 걸림 결합 클러치(C1)의 맞물림 체결이 개시되면, 회전수 FB 제어에서 이용하는 FB 게인 Kp, Ki를 맞물림 체결 전보다도 작게 하는 구성으로 하였다.

즉, 회전수 FB 제어에 의하여 출력되는 FB 토크는, FB 게인 Kp, Ki와 회전수 편차를 곱한 값에 따른 토크로 되기 때문에, 한쪽 회전수 편차가 계속해서 발생하고 있더라도 다른 쪽 FB 게인 Kp, Ki가 작은 값이면 FB 토크는 작아진다. 제1 걸림 결합 클러치(C1)의 맞물림 체결 개시에 의하여 FB 게인 Kp, Ki를 작게 하면, 제1 걸림 결합 클러치(C1)가 대향하는 도그 톱니(51b, 57b)가 접촉하기 전의 타이밍으로부터 FB 게인 Kp, Ki를 작게 하게 되어, 이하의 장점이 있다.

첫째, 제1 걸림 결합 클러치(C1)의 맞물림 체결의 개시에 의하여 FB 게인 Kp, Ki를 작게 함으로써, 물리적으로 제1 걸림 결합 클러치(C1)가 대향하는 도그 톱니(51b, 57b)가 접촉하는 순간을 검지하기 위한 고정밀도 체결 판단 수단(센서)을 필요로 하지 않는다.

둘째, 제1 걸림 결합 클러치(C1)가 대향하는 도그 톱니(51b, 57b)가 접촉하는 것에 대하여, FB 게인 Kp, Ki의 효과의 변경이 지연되어 버린 경우에는, 쇼크의 발생을 회피할 수 없다. 그러나, 제1 걸림 결합 클러치(C1)의 맞물림 체결의 개시에 의하여 FB 게인 Kp, Ki를 작게 함으로써, 미리 시간적 여유를 갖고 쇼크의 발생을 회피할 수 있다.

실시예 1에서는, 제2 모터 제너레이터(MG2)의 회전수 FB 제어가 개시되면, 차회전수 절댓값 |ε|가 작아질수록 작은 값으로 설정된 FB 게인 Kp, Ki를 이용한 회전수 FB 제어를, 제1 걸림 결합 클러치(C1)의 맞물림 체결이 완료되었다고 판단되기까지 실시하는 구성으로 하였다.

즉, 제2 모터 제너레이터(MG2)의 회전수 FB 제어가 개시된 후, 제1 걸림 결합 클러치(C1)가 맞물림 체결 상태에 들어가면, 차회전수 절댓값 |ε|가 0으로 되고, 회전수 FB 제어에서 이용하는 FB 게인 Kp, Ki는, 0를 포함하여 가장 작은 값으로 된다(도 6, 도 7). 그리고, 제1 걸림 결합 클러치(C1)의 맞물림 체결이 완료되었다고 판단되기까지, 0를 포함하는 가장 작은 값의 회전수 FB 제어가 계속해서 실시된다. 이 때문에, 제2 모터 제너레이터(MG2)의 회전수 FB 제어에 의하여 출력되는 FB 토크에 기인하는 차량의 쇼크를 확실히 경감할 수 있다.

실시예 1에서는, 도 5의 스텝 S6에 있어서, 차회전수 절댓값 |ε|가 |ε1|를 초과하는 영역일 때는 회전수 FB 제어 안정 한계 영역의 게인값으로 한다. 그리고, 차회전수 절댓값 |ε|가 |ε1| 이하로 되면 차회전수 절댓값 |ε|의 저하에 따라 게인값을 저하시키는 특성에 의하여 FB 게인 Kp, Ki를 설정하는 구성으로 하였다.

즉, 차회전수 절댓값 |ε|가 |ε1|를 초과하는 영역에서는, FB 게인이 회전수 FB 제어 안정 한계 영역의 게인값으로 됨으로써, 회전수 FB 제어의 안정성을 손상시키는 일 없이 높은 응답성으로 제1 걸림 결합 클러치(C1)의 차회전수가 수렴 방향으로 작아진다. 한편, 차회전수 절댓값 |ε|가 |ε1| 이하의 영역에 들어가면, 차회전수 절댓값 |ε|의 저하에 따라 서서히 작아지는 게인값으로 됨으로써, 제1 걸림 결합 클러치(C1)의 맞물림 체결이, FB 토크의 발생을 억제한 상황에서 개시된다.

따라서, 제1 걸림 결합 클러치(C1)의 회전 동기 응답성의 확보와, FB 토크에 기인하는 차량의 쇼크 경감의 양립이 도모된다.

다음으로, 효과를 설명한다.

실시예 1의 하이브리드 차량 변속 제어 장치에 있어서는, 하기에 열거하는 효과가 얻어진다.

(1) 동력원(내연 기관 ICE, 제1 모터 제너레이터(MG1), 제2 모터 제너레이터(MG2))으로부터 구동륜(19)까지의 구동계에 복수의 변속단(변속 패턴)을 달성하는 변속기(다단 기어 변속기(1))가 탑재된다. 변속기(다단 기어 변속기(1))는, 변속단을 전환하는 변속 요소로서, 해방 위치로부터의 스트로크에 의하여 맞물림 체결되는 걸림 결합 클러치(C1, C2, C3)를 갖는다. 이 차량(하이브리드 차량)에 있어서,

걸림 결합 클러치(제1 걸림 결합 클러치(C1))를 맞물림 체결하는 변속단으로의 변속 요구 시, 걸림 결합 클러치(제1 걸림 결합 클러치(C1))에 접속된 전동 모터(제2 모터 제너레이터(MG2))에 대한 회전수 FB 제어를 실시한다. 걸림 결합 클러치(제1 걸림 결합 클러치(C1))의 차회전수가 동기 판정 회전수의 범위 내로 되면, 걸림 결합 클러치(제1 걸림 결합 클러치(C1))에 맞물림 체결 지시를 출력하는 변속 컨트롤러(변속기 컨트롤 유닛(23), 도 5)를 설치한다.

변속 컨트롤러(변속기 컨트롤 유닛(23), 도 5)는, 전동 모터(제2 모터 제너레이터(MG2))의 회전수 FB 제어를 실시할 때, 걸림 결합 클러치(제1 걸림 결합 클러치(C1))의 맞물림 체결이 개시되면, 맞물림 체결 개시 전보다도 회전수 FB 제어의 효과를 작게 한다.

이 때문에, 회전 동기 판정에 기초하여 걸림 결합 클러치(제1 걸림 결합 클러치(C1))를 맞물림 체결시키는 변속 시(다단 기어 변속기(1)의 변속 패턴의 전환 시), 회전수 FB 제어에 의하여 출력되는 FB 토크에 기인하는 차량의 쇼크를 경감할 수 있다.

(2) 변속 컨트롤러(변속기 컨트롤 유닛(23), 도 5)는, 걸림 결합 클러치(제1 걸림 결합 클러치(C1))의 맞물림 체결이 개시되면, 전동 모터(제2 모터 제너레이터(MG2))의 회전수 FB 제어에서 이용하는 FB 게인 Kp, Ki를 맞물림 체결 전보다도 작게 한다.

이 때문에, (1)의 효과에 추가하여, 고정밀도의 체결 판단 수단(센서)을 필요로 하지 않으며, 맞물림 체결이 개시되면 FB 게인 Kp, Ki를 작게 함으로써, FB 게인 Kp, Ki의 효과 변경 지연에 의한 쇼크의 발생을 회피할 수 있다.

(3) 변속 컨트롤러(변속기 컨트롤 유닛(23), 도 5)는, 걸림 결합 클러치(제1 걸림 결합 클러치(C1))의 동기 판정 회전수에 상당하는 목표 모터 회전수(ω_T)와, 전동 모터(제2 모터 제너레이터(MG2))의 실모터 회전수(ω_R)와의 차회전수 절댓값 |ε|가 작아질수록 FB 게인 Kp, Ki를 작은 값으로 설정하는 제 1FB 게인 설정부(스텝 S6)를 갖는다.

전동 모터(제2 모터 제너레이터(MG2))의 회전수 FB 제어가 개시되면, 제 1FB 게인 설정부(스텝 S6)에 의하여 설정된 FB 게인 Kp, Ki를 이용한 회전수 FB 제어를, 걸림 결합 클러치(제1 걸림 결합 클러치(C1))의 맞물림 체결이 완료되었다고 판단되기까지 실시한다.

이 때문에, (2)의 효과에 추가하여, 전동 모터(제2 모터 제너레이터(MG2))의 회전수 FB 제어에 의하여 출력되는 FB 토크에 기인하는 차량의 쇼크를 확실히 경감할 수 있다.

(4) 제 1FB 게인 설정부(스텝 S6)는, 차회전수 절댓값 |ε|가 소정값|ε1|를 초과하는 영역일 때 회전수 FB 제어 안정 한계 영역의 게인값으로 한다. 차회전수 절댓값 |ε|가 소정값|ε1| 이하로 되면 차회전수 절댓값 |ε1|의 저하에 따라 게인값을 저하시키는 특성(도 6, 도 7)에 의하여 FB 게인 Kp, Ki를 설정한다.

이 때문에, (3)의 효과에 추가하여, 걸림 결합 클러치(제1 걸림 결합 클러치(C1))의 회전 동기 응답성의 확보와, FB 토크에 기인하는 차량의 쇼크 경감의 양립을 도모할 수 있다.

실시예 2

실시예 2는, 제1 걸림 결합 클러치(C1)의 맞물림 체결이 개시되면, 제2 모터 제너레이터(MG2)에 의한 회전수 FB 제어를 정지시키도록 한 예이다.

또한, 실시예 2의 하이브리드 차량 변속 제어 장치의 「전체 시스템 구성」, 「변속 제어계 구성」, 「변속 패턴 구성」에 대해서는, 실시예 1의 도 1 내지 도 4에 나타내는 구성과 마찬가지이므로 도시 및 설명을 생략한다. 이하, 도 11에 기초하여, 실시예 2의 「변속 제어 처리 구성」을 설명한다.

[변속 제어 처리 구성]

도 11은, 실시예 2의 변속기 컨트롤 유닛(23)에서 실행되는 변속 제어 처리의 흐름을 도시한다(변속 제어 수단). 이하, 변속 제어 처리 구성의 일례를 나타내는 도 11의 각 스텝에 대하여 설명한다. 또한, 스텝 S21 내지 스텝 S25 및 스텝 S27 내지 스텝 S29의 각 스텝은, 도 5의 스텝 S1 내지 스텝 S5 및 스텝 S7 내지 스텝 S9와 마찬가지의 처리를 행하는 스텝이기 때문에, 설명을 생략한다.

스텝 S26에서는, 스텝 S25에서의 목표 MG2 회전수의 설정에 이어서, 제2 모터 제너레이터(MG2)를 회전수 FB 제어할 때 이용하는 비례 요소인 FB 게인 Kp와 적분 요소인 FB 게인 Ki를 설정하고, 스텝 S27로 나아간다.

여기서, FB 게인 Kp, Ki를 설정할 때는, 차회전수 절댓값 |ε|의 크기에 관계없이, 회전수 FB 제어 안정 한계 영역의 일정값에 의한 FB 게인 Kp, Ki로 한다.

스텝 S30에서는, 스텝 S29에서의 C1 체결 지시에 이어서, 제2 모터 제너레이터(MG2)의 회전수 FB 제어를 정지시켜 토크 제어로 이행하고, 스텝 S31로 나아간다.

이것에 의하여, 회전수 FB 제어를 실시하고 있던 최종 시점에 있어서의 제2 모터 제너레이터(MG2)로의 지시 토크를 계속해서 지시하게 된다. 단, 차량이 가속 또는 감속하고 있는 경우에는, 목표 모터 회전수가 차속에 따라 변화된다. 그 때문에, 제2 모터 제너레이터(MG2)로의 지시 토크를, 회전수 FB 제어를 실시하고 있던 최종 시점에 있어서의 제2 모터 제너레이터(MG2)의 지시 토크에 대하여 목표 모터 회전수의 변화량을 실현하기 위한 토크를 가산한 값으로 설정한다.

즉, 하기 식 (3)에 기초하여 산출되는 모터 토크(T_M)를 실현하는 모터 토크 명령값을 출력한다.

T_M=Jm·dω_T … (3)

또한, 상기 식 (3)에 있어서의 「Jm」은, 제2 모터 제너레이터(MG2)로부터 제1 걸림 결합 클러치(C1)의 입력부까지의 이너셔이고, 「dω_T」는, 스텝 S25에서 설정한 목표 MG2 회전수(ω_T)의 미분값이다.

스텝 S31에서는, 스텝 S30에서의 토크 제어로의 이행에 이어서, 제1 걸림 결합 클러치(C1)가 맞물림 체결에 의한 체결이 완료됐는지 여부를 판단한다. "예"(C1 체결 완료)의 경우에는 종료로 나아가고, "아니오"(C1 체결 미완료)의 경우에는 스텝 S31의 판단을 반복한다.

다음으로, 작용을 설명한다.

실시예 2의 하이브리드 차량 변속 제어 장치에 있어서의 작용을, 「변속 제어 처리 작용」, 「변속 제어 작용」, 「변속 제어의 특징 작용」으로 나누어서 설명한다.

[변속 제어 처리 작용]

이하, 도 11에 도시하는 흐름도에 기초하여, 「EV2nd ICE2nd」로부터 「EV2nd ICE3rd」로 변속 패턴을 전환할 때의 변속 제어 처리 작용을 설명한다. 또한, 스텝 S21 내지 스텝 S24까지의 처리 작용은, 실시예 1과 마찬가지이므로 설명을 생략한다.

스텝 S24에서 C2 해방 완료라고 판단되면, 제2 모터 제너레이터(MG2)의 제어 모드를, 토크 제어로부터 회전수 FB 제어로 전환하여, 스텝 S25→스텝 S26→스텝 S27→스텝 S28로 나아간다. 이 스텝 S28에서 C1 회전 비동기라고 판단되고 있는 동안, 스텝 S25→스텝 S26→스텝 S27→스텝 S28로 나아가는 흐름이 반복된다. 이 흐름의 스텝 S25에서는, 목표 MG2 회전수가 설정되고, 스텝 S26에서는, 일정값에 의한 FB 게인 Kp, Ki가 설정되고, 스텝 S27에서는, 제2 모터 제너레이터(MG2)의 회전수 FB 제어가 실시된다.

그리고, 스텝 S28에서 C1 회전 동기라고 판단되면, 스텝 S28로부터 스텝 S29→스텝 S30→스텝 S31로 나아간다. 이 흐름의 스텝 S29에서는, 제1 걸림 결합 클러치(C1)에 체결 지시가 출력되고, 스텝 S30에서는, 제2 모터 제너레이터(MG2)의 회전수 FB 제어를 정지시켜 토크 제어로 이행하고, 스텝 S31에서 제1 걸림 결합 클러치(C1)가 체결 완료됐는지 여부가 판단된다. 그리고, 스텝 S31에서 C1 체결 완료라고 판단되면, 종료로 나아간다.

[변속 제어 작용]

「EV2nd ICE2nd」로부터 「EV2nd ICE3rd」로의 변속 패턴의 전환은, 실시예 1과 마찬가지로, 제2 걸림 결합 클러치(C2)를 「Left」 위치로부터 「N」 위치에 해방하고, 제1 걸림 결합 클러치(C1)를 「N」 위치로부터 「Right」 위치에 체결함으로써 달성된다. 이하, 실시예 2에 있어서의 「EV2nd ICE2nd」로부터 「EV2nd ICE3rd」로의 변속 패턴 전환 작용을, 도 12에 기초하여 설명한다.

도 12에 있어서, 시각 t1은 변속 패턴의 전환 요구 시각이다. 시각 t2는 제2 걸림 결합 클러치(C2)의 명령 위치 변경 시각이다. 시각 t3은 제2 걸림 결합 클러치(C2)의 해방 개시 시각이다. 시각 t4는 제2 걸림 결합 클러치(C2)의 해방 완료 시각이다. 시각 t5는 제1 걸림 결합 클러치(C1)의 명령 위치 변경 시각이다. 시각 t6은 제1 걸림 결합 클러치(C1)의 체결 개시 시각이다. 시각 t7은 제1 걸림 결합 클러치(C1)의 체결 완료 시각이다. 시각 t8은 변속 패턴의 전환 완료 시각이다. 또한, 시각 t2 내지 시각 t3은, 제2 걸림 결합 클러치(C2)의 응답 지연 낭비 시간이고, 시각 t5 내지 시각 t6은, 제1 걸림 결합 클러치(C1)의 응답 지연 낭비 시간이다. 또한, 시각 t1 내지 시각 t4까지는, 도 10의 실시예 1과 마찬가지이므로 설명을 생략한다.

제2 걸림 결합 클러치(C2)의 해방 완료 시각 t4일 때는, 회전수 특성(Rev)에 나타낸 바와 같이, 실모터 회전수(=MG2 특성)와 목표 모터 회전수(=Target rev)의 차회전수(=C1 입출력 차회전수)가 크게 괴리되어 있어, 제1 걸림 결합 클러치(C1)의 맞물림 스트로크를 개시할 수 없다. 따라서, 시각 t4로부터 시각 t5까지의 구간에 있어서, 차회전수 절댓값에 관계없이 일정값으로 설정된 FB 게인 Kp, Ki를 이용한 제2 모터 제너레이터(MG2)의 회전수 FB 제어가 실시된다. 이 회전수 FB 제어에서는, 실모터 회전수를 억제하는 마이너스의 모터 토크 명령을 출력함으로써, 실모터 회전수(=MG2 특성)가 저하되어, 완만한 상승 구배에 의한 목표 모터 회전수(=Target rev)에 근접하고, 시각 t4로부터 시각 t5까지의 시간 경과에 따라 차회전수의 괴리 폭이 작아진다. 그리고, 시각 t5에 C1 회전 동기 상태라고 판단되면, 제1 걸림 결합 클러치(C1)에 대한 명령 위치가 해방으로부터 체결(우측)로 전환된다.

즉, 시각 t4 내지 시각 t5의 구간을, FB 게인 큼에 의한 회전수 FB 제어를 실시하는 제2 모터 제너레이터(MG2)의 회전수 FB 제어 구간으로 한다. 그리고, 시각 t5를 경계로 하여, 제2 모터 제너레이터(MG2)의 제어 모드가 회전수 FB 제어로부터 토크 제어로 전환된다. 또한, 토크 제어로 전환하는 시각 t5로 되면, 제2 모터 제너레이터(MG2)의 MG2 토크를 시각 t8을 향하여 0으로 되돌린다. 또한, 도 12에서는, MG2 토크를 0으로 되돌리고 있지만, 운전 상태에 따라 발전시키거나, 역행시키거나 해도 된다.

시각 t5에 제1 걸림 결합 클러치(C1)의 커플링 슬리브(51)가 N위치로부터의 스트로크를 개시하고, 시각 t6에 제1 걸림 결합 클러치(C1)의 도그 톱니(51b, 57b)의 정상면이 맞닿아 맞물림 체결을 개시한다. 또한, 시각 t7에 제1 걸림 결합 클러치(C1)의 커플링 슬리브(51)가 맞물림 체결 스트로크를 마치고 체결 완료 위치에 도달한다. 제1 걸림 결합 클러치(C1)의 체결 완료 시각 t7로 되면, 내연 기관 ICE의 ICE 토크는, 0 토크로부터 상승시키고, 제1 모터 제너레이터(MG1)의 MG1 토크는, 구동력 보장 토크로부터 저하시킨다. 그리고, ICE 토크와 MG1 토크의 합계 토크가 요구 구동력에 합치하는 시각 t8에서 변속 패턴의 전환을 완료한다. 즉, 시각 t5 내지 시각 t7 사이를 토크 제어에 의한 제1 걸림 결합 클러치(C1)의 체결 구간으로 하고, 이 체결 구간 중, 시각 t6 내지 시각 t7의 구간에서 전후 G 특성의 약간의 변동이 보인다.

[변속 제어의 특징 작용]

실시예 2에서는, 제1 걸림 결합 클러치(C1)의 맞물림 체결이 개시되면, 제2 모터 제너레이터(MG2)의 회전수 FB 제어를 정지시키는 구성으로 하였다.

즉, 제1 걸림 결합 클러치(C1)의 맞물림 체결이 개시되면, 제2 모터 제너레이터(MG2)의 회전수 FB 제어를 정지시킴으로서, 회전수 FB 제어에 의한 FB 토크가 발생하지 않는다. 이 때문에, FB 토크에 기인하는 차량의 쇼크 발생을 방지할 수 있다.

실시예 2에서는, 제2 모터 제너레이터(MG2)의 회전수 FB 제어가 개시되면, 회전수 FB 제어 안정 한계 영역의 값에 의한 FB 게인 Kp, Ki를 이용한 회전수 FB 제어를, 제1 걸림 결합 클러치(C1)의 맞물림 체결이 개시되기까지 실시하는 구성으로 하였다.

즉, 제1 걸림 결합 클러치(C1)의 맞물림 체결 개시까지는, 높은 값에 의한 FB 게인 Kp, Ki를 이용한 회전수 FB 제어를 실시함으로써, 제1 걸림 결합 클러치(C1)의 차회전을 높은 응답성으로 동기 판정 회전수의 범위 내에 수렴시킬 수 있다.

실시예 2에서는, 제1 걸림 결합 클러치(C1)에 대하여 맞물림 체결 지시를 출력했을 때, 제1 걸림 결합 클러치(C1)가 맞물림 체결을 개시했다고 간주하는 구성으로 하였다.

즉, 제1 걸림 결합 클러치(C1)에 대하여 맞물림 체결 지시를 출력했을 때를 기하여, 제1 걸림 결합 클러치(C1)의 맞물림 체결을 개시했다고 간주하고, 회전수 FB 제어를 정지시킴으로써, 이하의 장점이 있다.

첫째, 맞물림 체결 지시를 출력하면 회전수 FB 제어를 정지시킴으로써, 물리적으로 제1 걸림 결합 클러치(C1)가 대향하는 도그 톱니(51b, 57b)가 접촉하는 순간을 검지하기 위한 고정밀도 체결 판단 수단(센서)를 필요로 하지 않는다.

둘째, 제1 걸림 결합 클러치(C1)가 대향하는 도그 톱니(51b, 57b)가 접촉하는 것에 대하여, 회전수 FB 제어를 정지시키는 것이 지연되어 버린 경우에는, 쇼크의 발생을 회피할 수 없다. 그러나, 맞물림 체결 지시를 출력하면 회전수 FB 제어를 정지시킴으로써, 미리 시간적 여유를 갖고 FB 토크에 기인하는 쇼크의 발생을 회피할 수 있다.

또한, 다른 작용은, 실시예 1과 마찬가지이므로, 설명을 생략한다.

다음으로, 효과를 설명한다.

실시예 2의 하이브리드 차량 변속 제어 장치에 있어서는, 하기에 열거하는 효과가 얻어진다.

(5) 변속 컨트롤러(변속기 컨트롤 유닛(23), 도 11)는, 걸림 결합 클러치(제1 걸림 결합 클러치(C1))의 맞물림 체결이 개시되면, 전동 모터(제2 모터 제너레이터(MG2))의 회전수 FB 제어를 정지시킨다.

이 때문에, 상기 (1)의 효과에 추가하여, FB 토크에 기인하는 차량의 쇼크 발생을 확실히 방지할 수 있다.

(6) 변속 컨트롤러(변속기 컨트롤 유닛(23), 도 11)는, 걸림 결합 클러치(제1 걸림 결합 클러치(C1))의 차회전수 절댓값 |ε|에 관계없이 회전수 FB 제어 안정 한계 영역의 게인값에 의한 FB 게인 Kp, Ki를 설정하는 제2 FB 게인 설정부(스텝 S26)를 갖는다.

전동 모터(제2 모터 제너레이터(MG2))의 회전수 FB 제어가 개시되면, 제2 FB 게인 설정부(스텝 S26)에 의하여 설정된 FB 게인 Kp, Ki를 이용한 회전수 FB 제어를, 걸림 결합 클러치(제1 걸림 결합 클러치(C1))의 맞물림 체결이 개시되기까지 실시한다.

이 때문에, 상기 (5)의 효과에 추가하여, 전동 모터(제2 모터 제너레이터(MG2))의 회전수 FB 제어가 개시되면, 걸림 결합 클러치(제1 걸림 결합 클러치(C1))의 차회전을 높은 응답성으로 동기 판정 회전수의 범위 내에 수렴시킬 수 있다.

(7) 변속 컨트롤러(변속기 컨트롤 유닛(23), 도 11)는, 걸림 결합 클러치(제1 걸림 결합 클러치(C1))에 대하여 맞물림 체결 지시를 출력했을 때, 걸림 결합 클러치(제1 걸림 결합 클러치(C1))가 맞물림 체결을 개시했다고 간주한다.

이 때문에, 상기 (1) 내지 (6)의 효과에 추가하여, 고정밀도의 체결 판단 수단(센서)을 필요로 하지 않으며, 맞물림 체결 지시가 출력되면, 미리 시간적 여유를 갖고 FB 토크에 기인하는 쇼크의 발생을 회피하는 회전수 FB 제어의 효과 변경 제어를 행할 수 있다.

이상, 본 발명의 차량 변속 제어 장치를 실시예 1 및 실시예 2에 기초하여 설명하였지만, 구체적인 구성에 대해서는, 이들 실시예에 한정되는 것은 아니며, 청구범위의 각 청구항에 관한 발명의 요지를 일탈하지 않는 한, 설계의 변경이나 추가 등은 허용된다.

실시예 1, 2에서는, 변속 컨트롤러로서, 제2 걸림 결합 클러치(C2)의 해방과 제1 걸림 결합 클러치(C1)의 체결에 의한 「EV2nd ICE2nd」로부터 「EV2nd ICE3rd」로의 변속 패턴의 전환 전이에 의한 변속 제어예를 나타내었다. 그러나, 변속 컨트롤러로서는, 「EV1st ICE-」→「EV1st ICE2nd」, 「EV1st ICE2nd」→「EV2nd ICE2nd」, 「EV2nd ICE4th」→「EV1st ICE2nd」, 「EV1st ICE-」→「EV1st ICE1st」로의 변속 패턴의 전환 전이에 의한 변속 제어예여도 된다. 또한, 그 외에도, 제1 걸림 결합 클러치(C1), 제2 걸림 결합 클러치(C2), 제3 걸림 결합 클러치(C3) 중 어느 것의 좌측 또는 우측으로의 스트로크에 의한 체결이 수반하는 많은 변속 패턴의 전환 전이가 있지만, 이들은 크게 둘로 대별할 수 있다.

첫째, 제1 걸림 결합 클러치(C1), 제2 걸림 결합 클러치(C2)의 체결 시에는, 제2 모터 제너레이터(MG2)에 의하여 회전수 FB 제어를 실시하게 된다.

둘째, 제3 걸림 결합 클러치(C3)의 체결 시에는, 제1 모터 제너레이터(MG1)에 의하여 회전수 FB 제어를 실시하게 된다.

그리고, 변속 패턴의 전환 전이 내용에 따라서, 회전수 FB 제어의 전후로 실시하는 제어의 내용은 상이하지만, 어느 경우에도 회전수 FB 제어와 그 후의 걸림 결합 클러치의 체결에 대해서는, 도 5 또는 도 11에 도시하는 흐름도대로의 동작으로 된다.

실시예 1, 2에서는, 변속 컨트롤러로서, 걸림 결합 클러치에 대하여 맞물림 체결 지시를 출력했을 때, 걸림 결합 클러치가 맞물림 체결을 개시했다고 간주하는 예를 나타내었다. 그러나, 변속 제어 수단으로서는, 물리적으로 걸림 결합 클러치가 대향하는 도그 톱니가 접촉하기 직전이나 순간을 검지하는 것이 가능하면, 도그 톱니가 접촉하기 직전이나 순간을 걸림 결합 클러치가 맞물림 체결을 개시했다고 간주하는 예로 해도 된다.

실시예 1에서는, 변속 컨트롤러로서, 회전수 FB 제어를, 제1 걸림 결합 클러치(C1)의 맞물림 체결이 완료되기까지 실시할 때, 차회전수 절댓값 |ε|가 작아질수록 작은 값으로 설정한 FB 게인 Kp, Ki를 이용하는 예를 나타내었다. 그러나, 변속 제어 수단으로서는, 회전수 FB 제어를, 걸림 결합 클러치의 맞물림 체결이 완료되기까지 실시할 때, 걸림 결합 클러치가 맞물림 체결을 개시하기까지는 높은 값에 의한 제 1FB 게인을 이용하고, 걸림 결합 클러치가 맞물림 체결을 개시하면 제 1FB 게인보다 낮은 값의 제2 FB 게인을 이용하는 단차 게인 특성에 의한 예로 해도 된다.

실시예 1, 2에서는, 변속기로서, 3개의 걸림 결합 클러치(C1, C2, C3)를 가지며, 변속비가 상이한 복수의 기어 쌍을 갖는 상시 맞물림식에 의한 다단 기어 변속기(1)에 적용하는 예를 나타내었다. 그러나, 변속기로서는, 복수의 변속단을 달성하고, 변속단을 전환하는 변속 요소로서, 해방 위치로부터의 스트로크에 의하여 맞물림 체결되는 걸림 결합 클러치를 갖는 변속기이면, 실시예 1, 2에서 나타낸 다단 기어 변속기(1)에 한정되지 않는다.

실시예 1, 2에서는, 본 발명의 변속 제어 장치를, 구동계 구성 요소로서, 하나의 엔진과, 2개의 모터 제너레이터와, 3개의 걸림 결합 클러치를 갖는 다단 기어 변속기를 구비한 하이브리드 차량에 적용하는 예를 나타내었다. 그러나, 본 발명의 변속 제어 장치는, 구동계 구성 요소로서, 예를 들어, 하나의 엔진과, 하나의 모터 제너레이터와, 걸림 결합 클러치를 갖는 변속기를 구비한 다른 하이브리드 차량에 대해서도 적용할 수 있다. 또한, 2개의 모터 제너레이터와, 걸림 결합 클러치를 갖는 변속기를 구비한 전기 자동차나 연료 전지차 등의 전동 차량에 대해서도 적용할 수 있다. 또한, 예를 들어, 동력원으로서의 엔진과, 회전 동기용의 모터 제너레이터와, 걸림 결합 클러치를 갖는 변속기를 구비한 엔진 차량에 대해서도 적용할 수 있다.

관련 출원의 상호 참조

본 출원은, 2015년 4월 14일에 일본 특허청(수리 관청)에 국제 출원된 PCT/JP2015/061470에 기초하여 우선권을 주장하며, 그 모든 개시는 완전히 본 명세서에서 참조에 의하여 원용된다.

Claims (7)

1. 동력원으로부터 구동륜까지의 구동계에 복수의 변속단을 달성하는 변속기가 탑재되고, 상기 변속기는, 변속단을 전환하는 변속 요소로서, 해방 위치로부터의 스트로크에 의하여 맞물림 체결되는 걸림 결합 클러치를 갖는 차량에 있어서,
   상기 걸림 결합 클러치를 맞물림 체결하는 변속단으로의 변속 요구 시, 상기 걸림 결합 클러치에 접속된 전동 모터에 대한 회전수 피드백 제어를 실시하여, 상기 걸림 결합 클러치의 차회전수가, 0 회전수는 아닌 소정의 차회전수로 설정한 동기 판정 회전수의 범위 내로 되면, 상기 걸림 결합 클러치에 맞물림 체결 지시를 출력하는 변속 컨트롤러를 설치하고,
   전동 모터에 대한 회전수 피드백 제어는, 전동 모터의 실모터 회전수를, 상기 동기 판정 회전수에 상당하는 목표 모터 회전수에 수렴시키도록 피드백 토크를 출력하는 제어이고,
   상기 변속 컨트롤러는, 상기 전동 모터의 회전수 피드백 제어를 실시할 때, 상기 걸림 결합 클러치의 맞물림 체결이 개시되면, 맞물림 체결 개시 전보다도 회전수 피드백 제어의 효과를 작게 하는
   것을 특징으로 하는 차량의 변속 제어 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 변속 컨트롤러는, 상기 걸림 결합 클러치의 맞물림 체결이 개시되면, 상기 전동 모터의 회전수 피드백 제어에서 이용하는 피드백 게인을 맞물림 체결 전보다도 작게 하는
   것을 특징으로 하는 차량의 변속 제어 장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 변속 컨트롤러는, 상기 걸림 결합 클러치의 동기 판정 회전수에 상당하는 목표 모터 회전수와, 상기 전동 모터의 실모터 회전수와의 차회전수 절댓값이 작아질수록 피드백 게인을 작은 값으로 설정하는 제1 피드백 게인 설정부를 갖고,
   상기 전동 모터의 회전수 피드백 제어가 개시되면, 상기 제1 피드백 게인 설정부에 의하여 설정된 피드백 게인을 이용한 회전수 피드백 제어를, 상기 걸림 결합 클러치의 맞물림 체결이 완료되었다고 판단되기까지 실시하는
   것을 특징으로 하는 차량의 변속 제어 장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 제1 피드백 게인 설정부는, 상기 차회전수 절댓값이 소정값을 초과하는 영역일 때 회전수 피드백 제어 안정 한계 영역의 게인값으로 하고, 상기 차회전수 절댓값이 소정값 이하로 되면 차회전수 절댓값의 저하에 따라 게인값을 저하시키는 특성에 의하여 피드백 게인을 설정하는
   것을 특징으로 하는 차량의 변속 제어 장치.
5. 제1항에 있어서,
   상기 변속 컨트롤러는, 상기 걸림 결합 클러치의 맞물림 체결이 개시되면, 상기 전동 모터의 회전수 피드백 제어를 정지시키는
   것을 특징으로 하는 차량의 변속 제어 장치.
6. 제5항에 있어서,
   상기 변속 컨트롤러는, 상기 걸림 결합 클러치의 차회전수 절댓값에 관계없이 회전수 피드백 제어 안정 한계 영역의 게인값에 의한 피드백 게인을 설정하는 제2 피드백 게인 설정부를 갖고,
   상기 전동 모터의 회전수 피드백 제어가 개시되면, 상기 제2 피드백 게인 설정부에 의하여 설정된 피드백 게인을 이용한 회전수 피드백 제어를, 상기 걸림 결합 클러치의 맞물림 체결이 개시되기까지 실시하는
   것을 특징으로 하는 차량의 변속 제어 장치.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 변속 컨트롤러는, 상기 걸림 결합 클러치에 대하여 맞물림 체결 지시를 출력했을 때, 상기 걸림 결합 클러치가 맞물림 체결을 개시했다고 간주하는
   것을 특징으로 하는 차량의 변속 제어 장치.

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