変速制御装置及び変速制御方法
【課題】回生効率を向上させることが可能な変速制御装置及び変速制御方法を提供する。
【解決手段】動作制御装置１０は、エンジンとモータ３とが第１クラッチ４を介して接続され、モータ３と駆動輪との間に無段変速機構５が配置されたハイブリッド車両に搭載されるものである。この動作制御装置１０は、車両減速時に第１クラッチ４を切断して回生する場合、無段変速機構５の伝達効率及びモータ３の発電効率の少なくとも一方に基づいて変速制御を実行する第１変速制御部１２と、車両減速時に第１クラッチ４を締結して回生する場合、第１変速制御部１２による変速制御の実行時より、無段変速機構５の変速比を小さくする変速制御を実行する第２変速制御部１３と、を備えている。
【解決手段】動作制御装置１０は、エンジンとモータ３とが第１クラッチ４を介して接続され、モータ３と駆動輪との間に無段変速機構５が配置されたハイブリッド車両に搭載されるものである。この動作制御装置１０は、車両減速時に第１クラッチ４を切断して回生する場合、無段変速機構５の伝達効率及びモータ３の発電効率の少なくとも一方に基づいて変速制御を実行する第１変速制御部１２と、車両減速時に第１クラッチ４を締結して回生する場合、第１変速制御部１２による変速制御の実行時より、無段変速機構５の変速比を小さくする変速制御を実行する第２変速制御部１３と、を備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、変速制御装置及び変速制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、エンジンの駆動軸とモータの駆動軸との間に第１クラッチを設け、無段変速機と駆動輪との間に第２クラッチを設けたハイブリッド車用駆動装置が提案されている。このハイブリッド車用駆動装置は車両減速時に第１クラッチを切断する。これにより、エンジンブレーキを駆動輪に作用させることなく、モータによる回生ブレーキのみを作用させることができ、減速によるブレーキ回生によるエネルギーの回収を効率よく行うことができる（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２３３１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１に記載のハイブリッド車用駆動装置では、第１クラッチ解放後に直ぐにエンジン始動が要求される場合など、減速時に第１クラッチを締結した状態で維持した方が良い場合がある。このような場合、減速時に第１クラッチが切断されず締結されていることから、第１クラッチを介してモータとエンジンとが連結され、エンジンの損失トルクにより回生エネルギーが低減して回生効率が低下してしまう。
【０００５】
本発明はこのような従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、回生効率を向上させることが可能な変速制御装置及び変速制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の変速制御装置は、エンジンとモータとがクラッチを介して接続され、当該モータと駆動輪との間に変速機が配置されたハイブリッド車両の変速制御装置である。この変速制御装置は、車両減速時にクラッチを切断して回生する場合、変速機の伝達効率及びモータの発電効率の少なくとも一方に基づいて変速制御を実行する第１変速制御手段と、車両減速時に前記クラッチを締結して回生する場合、第１変速制御手段による変速制御の実行時より、変速機の変速比を小さくする変速制御を実行する第２変速制御手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、車両減速時にクラッチを切断して回生する場合、変速機の伝達効率及びモータの発電効率の少なくとも一方に基づいて変速制御を実行するため、変速機の伝達効率やモータの発電効率を適切とし、減速時の回生効率を高めることができる。また、車両減速時にクラッチを締結して回生する場合、上記変速制御の実行時より、変速機の変速比を小さくする変速制御を実行する。ここで、変速比を小さくするとエンジントルク損失を小さくできる。よって、クラッチが締結されてモータとエンジンとが接続状態であるときに、エンジントルク損失を小さくして、減速時の回生効率を高めることができる。従って、クラッチを締結状態で維持した場合においても回生効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本実施形態に係る動作制御装置が搭載されるハイブリッド車両を示す概略構成図である。
【図２】本実施形態に係る動作制御装置を示すブロック図である。
【図３】モータの回転速度とモータトルクに対するモータの発電効率の関係を示す相関図である。
【図４】エンジンの回転速度とエンジントルク損失との関係を示す相関図である。
【図５】エンジン損失トルクによるブレーキトルク（エンブレトルク）（ドライブシャフト軸換算）と車速との関係を示す相関図であって、（ａ）は最Ｈｉｇｈ時における相関を示し、（ｂ）はＭｉｄ時における相関を示している。
【図６】無段変速機構の伝達効率と変速比との関係を示す相関図である。
【図７】本実施形態に係る変速制御方法を示すフローチャートである。
【図８】ハイブリッド車両の挙動に応じた各種データを示すグラフであって、（ａ）は車速〔ｋｍ／ｈ〕を示し、（ｂ）は回生エネルギー〔ｋＪ〕を示し、（ｃ）は変速比を示し、（ｄ）はモータ入力回転数〔ｒｐｍ〕を示し、（ｅ）はモータ入力トルク〔Ｎｍ〕を示している。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本実施形態に係る動作制御装置が搭載されるハイブリッド車両を示す概略構成図である。図１に示すように、ハイブリッド車両は、エンジン２と、モータ３と、第１クラッチ（クラッチ）４と、無段変速機構（変速機）５と、伝達機構６と、第２クラッチ７と、駆動軸８と、駆動輪９Ｌ，９Ｒとを備えている。
【００１０】
エンジン２は、ガソリン等の燃料によって駆動する内燃機関であって、駆動によって回転駆動する駆動軸２１を備えている。また、駆動軸２１はトルク吸収ダンパー２２を備えている。トルク吸収ダンパー２２は、エンジン２の一回転毎に生じるトルク変動を抑制する。なお、エンジン２は、内燃機関に限定されず、スターリング機関等の外燃機関であってもよい。
【００１１】
モータ３は、電力供給により駆動する電動機であって、駆動によって回転駆動する駆動軸３１を備えている。また、モータ３は、外部から駆動軸３１に対して回転トルクを受けると、これに応じて発電を行う発電機としても機能する。モータ３の駆動軸３１は、中空となっており、その内部には、エンジンの駆動軸２１が同一の中心軸を通って遊挿されている。
【００１２】
第１クラッチ４は、駆動軸２１，３１それぞれの同じ側の端部において、両者を締結及び切断するものである。また、モータ３の駆動軸３１は、クラッチ４の断続動作とは無関係に、無段変速機構５と直結されている。すなわち、第１クラッチ４が締結されている場合、エンジン２及びモータ３の駆動軸２１，３１が無段変速機構５と接続され、第１クラッチ４が切断されている場合、モータ３の駆動軸３１のみが無段変速機構５と接続されることとなる。第１クラッチ４は、外部からの操作により締結及び切断が切り替えられる。
【００１３】
無段変速機構５は、いわゆるＣＶＴ（Continuously Variable Transmission）であって、入力軸５１と出力軸５２とを備え、入力軸５１と出力軸５２とにプーリ５３，５４を備えている。これらのプーリ５３，５４は、ベルト５５によって連結され、同時に回転を行う。また、無段変速機構５は、オイルポンプ５６を備えている。無段変速機構５は、オイルポンプ５６からのオイル供給により、プーリ５３，５４に対するベルト受け面の幅を変えることができる。このため、ベルト５５は、各プーリ５３，５４上での回転半径を自在に変えることができ、これにより、各プーリ５３，５４に連動する入力軸５１及び出力軸５２の回転数比（変速比）が自在に調節される。
【００１４】
無段変速機構５は、出力軸５２、伝達機構６、及び第２クラッチ７を介して２つの駆動輪９Ｌ，９Ｒに伝達される。伝達機構６は、ダブルピニオン式遊星歯車機構６１と、歯車列６２と、作動装置６３とを備えている。
【００１５】
ダブルピニオン式遊星歯車機構６１は、太陽歯車６１１と、内歯車６１２と、ダブルピニオン６１３，６１４と、アーム６１５と、後進ブレーキ６１６とを備えている。太陽歯車６１１は、出力軸５２を中心軸とする歯車であって、出力軸５２の動きに連動する。内歯車６１２は、太陽歯車６１１と同一の中心軸上にある歯車である。
【００１６】
ダブルピニオン６１３，６１４は、互いに噛み合う歯車である。また、ダブルピニオン６１３，６１４のうち一方は太陽歯車６１１とも噛み合い、他方は内歯車６１２とも噛み合っている。アーム６１５は、ダブルピニオン６１３，６１４を公転自在に保持するものである。このアーム６１５は、前述したダブルピニオン６１３，６１４を出力軸５２を挟んで対称にもう一対保持している。さらに、このアーム６１５は第２クラッチ７を介して出力軸５２に接続されている。また、後進ブレーキ６１６は、内歯車６１２の外側からその回転を規制するものである。
【００１７】
このような構成であるため、第２クラッチ７が接続され、後進ブレーキ６１６により内歯車６１２が回転を規制されてないとする。この場合、太陽歯車６１１が回転すると、アーム６１５及び内歯車６１２も一体となって同じ方向に回転する。このため、出力軸５２の回転は、そのまま下流側の歯車列６２に伝達される。
【００１８】
一方、第２クラッチ７が切断され、後進ブレーキ６１６により内歯車６１２が回転を規制されたとする。この場合、太陽歯車６１１が回転すると、当該太陽歯車６１１と内歯車６１２との間において、ダブルピニオン６１３，６１４は、太陽歯車６１１と逆方向に公転する。このため、出力軸５２の回転とは逆方向の回転が、下流側の歯車列６２に伝達される。
【００１９】
歯車列６２は、複数の歯車が噛み合った状態で配列されたものである。このため、歯車列６２に伝達された回転は、当該歯車列６２を構成する複数の歯車によって減速され、差動装置６３に伝えられる。この差動装置６３は、歯車列６２から伝達されたトルクを各駆動輪９Ｌ，９Ｒに伝達しつつも、カーブの走行で生じる各駆動輪９Ｌ，９Ｒの回転数差を許容する。
【００２０】
図２は、本実施形態に係る動作制御装置を示すブロック図である。なお、図２では、動作制御装置の接続関係を明確にするために各種構成についても図示している。図２に示すように、動作制御装置（変速制御装置）１０は各種信号を入力して各部を制御する機能を有している。
【００２１】
具体的に動作制御装置１０は、アクセルセンサ９２、ブレーキセンサ９３、後進入力センサ９４、駆動輪回転センサ９５、及びエンジン出力調整機構９６を備えている。アクセルセンサ９２は、ハイブリッド車両の加速用アクセルペダルの踏み込み量を検出するセンサである（具体的には、直動変位量を検出するセンサ）。ブレーキセンサ９３は、ハイブリッド車両の制動用のブレーキペダルの踏み込み量を検出するセンサである（アクセルセンサと同種のセンサ）。後進入力センサ９４は、ハイブリッド車の操縦者が後進の操作を入力した場合にこれを検出するセンサ（具体的には、マイクロスイッチ等）である。駆動輪回転センサ９５は、駆動輪９Ｌの回転軸に装備され、その回転数を検出するセンサである（具体的には、エンコーダ等）。エンジン出力調整機構９６は、エンジンのスロットル回度を調整し、出力調整を行う機構である。動作制御装置１０は、各センサ９２〜９５の
出力に基づいて、エンジン出力調整機構９６の出力調整を行うこととなる。
【００２２】
また、動作制御装置１０は、バッテリー９１を備えており、モータ３に電力を供給したりモータ３の発電により充電を行ったりする。
【００２３】
ここで、ハイブリッド車両が減速する場合、第１クラッチ４を切断することによってエンジン２を切り離して駆動輪９Ｌ，９Ｒの回転をモータ３に伝えることができ、これにより、回生効率を高めることができる。
【００２４】
ところが、第１クラッチ４を切断することなく回生を行った方がよい場合がある。例えば減速中に運転者が再加速を要求した場合に、再加速に必要なトルクがモータ３にて発生可能な最大トルクより大きいとする。この場合、モータ３のトルクだけでは再加速できなくなってしまうため、第１クラッチ４を切断することなく回生を行った方がよい。より詳細に、上記場合に第１クラッチ４を切断してしまうと、再加速要求後、第１クラッチ４を締結し、エンジン２を始動してエンジントルクを発生させる手順となってしまう。このため、エンジントルク発生までのタイムラグが大きくなり、運転者に違和感を与えてしまう。
【００２５】
そこで、本実施形態において動作制御装置１０は、クラッチ制御部（クラッチ制御手段）１１と、第１変速制御部（第１変速制御手段）１２と、第２変速制御部（第２変速制御手段）１３とを備えている。
【００２６】
クラッチ制御部１１は、減速時にモータ３のみによって再加速できるか否かに基づいて、第１クラッチ４を切断して回生するか、第１クラッチ４を締結して回生するかを制御するものである。このクラッチ制御部１１は、再加速に必要なトルクがモータ３にて発生可能な最大トルク以上であるか否かに基づいて、第１クラッチ４を切断して回生するか、第１クラッチ４を締結して回生するかを制御する。
【００２７】
第１変速制御部１２は、車両減速時に第１クラッチ４を切断して回生する場合、無段変速機構５の伝達効率及びモータ３の発電効率の少なくとも一方に基づいて変速制御を実行するものである。具体的に第１変速制御部１２は、例えば無段変速機構５の伝達効率を考慮して、ロスが少なくなるように変速比を調整する。また、第１変速制御部１２は、モータ３の発電効率を考慮し、発電効率が高くなるように変速比を調整する。
【００２８】
図３は、モータ３の回転速度とモータトルクに対するモータ３の発電効率の関係を示す相関図である。図３において横軸を回転速度とし、縦軸をモータトルクとすると、モータ３の発電効率は、図３に示すように楕円に近い形状で示される。図中において１つの線（すなわち１つの楕円）は、発電効率の同じ値を示していて、内側に位置する線ほどモータ３の発電効率が高い。この相関図は、モータ３の固有の特性によって決まるものである。この相関図に相当するデータを用いることによって、第１変速制御部１２は、モータ３の発電効率が高くなるようなモータ回転速度とモータトルクとのそれぞれの値をとるように、無段変速機構５の変速比を決定することができる。これにより、モータ３の発電効率を高めて減速時の回生効率を高めることができる。
【００２９】
また、第１変速制御部１２は、第１クラッチ４を切断して回生するにあたり、モータ３が許容可能なモータ許容トルク以下となるように変速比を調整する。モータ許容トルクを超えて回生トルクがモータ３にて回収できなくなってしまう事態を防止し、モータ３の発電効率を高めることとなる。
【００３０】
さらに、第１変速制御部１２は、車両減速が継続されてハイブリッド車両が停止すると
きに変速比が最も高くなるように、変速制御を実行する。このため、仮に減速が継続されてハイブリッド車両が停止してしまっても、その車両発進をスムーズに行うことができるからである。
【００３１】
第２変速制御部１３は、車両減速時に第１クラッチ４を締結して回生する場合、第１変速制御部１１による変速制御の実行時より、無段変速機構５の変速比を小さくする変速制御を実行するものである。ここで、変速比を小さくするとエンジントルク損失を小さくできる。よって、第１クラッチ４が締結されてモータ３とエンジン２とが接続状態であるときに、エンジントルク損失を小さくして、減速時の回生効率を高めることができる。
【００３２】
図４は、エンジン２の回転速度とエンジントルク損失との関係を示す相関図である。図４に示すように、エンジン２の回転速度が低くなるほど、エンジン損失トルクは小さくなる傾向にある。このため、第２変速制御部１３は、車両減速時に第１クラッチ４を締結して回生する場合、第１変速制御部１１による変速制御の実行時より無段変速機構５の変速比を小さくして（すなわちＨｉｇｈ側にして）、エンジンの回転速度を低くしてエンジン損失トルクを小さくする。これにより、回生効率を高めることとしている。
【００３３】
図５は、エンジン損失トルクによるブレーキトルク（エンブレトルク）（ドライブシャフト軸換算）と車速との関係を示す相関図であって、（ａ）は最Ｈｉｇｈ時における相関を示し、（ｂ）はＭｉｄ時における相関を示している。まず、減速が継続されてハイブリッド車両が停止してしまっても、その車両発進をスムーズに行うために、最Ｌｏｗまでの戻り性能が確保されていることが必要である。図５（ａ）及び図５（ｂ）に、最Ｌｏｗまで戻り可能な領域ａを示す。図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、第１クラッチ４を締結した減速状態において、ギアが現在最Ｈｉｇｈであれば、車速がｖ２以上である場合に、最Ｌｏｗまで戻り可能であるといえる。また、第１クラッチ４を締結した減速状態において、ギアが現在Ｍｉｄであれば、車速がｖ１以上である場合に、最Ｌｏｗまで戻り可能であるといえる。
【００３４】
また、ハイブリッド車両の乗り心地を考慮すると、許容できるエンブレトルクが存在する。すなわち、エンブレトルクが大きくなり過ぎると、エンジンブレーキが効きすぎて乗り心地が悪化してしまう。このため、エンブレトルクは、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示す許容エンブレトルク以下である必要がある。
【００３５】
以上より、回収できる回生トルク（領域ｂ参照）が決定する。ここで、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、最Ｈｉｇｈ時における領域ｂの方がＭｉｄ時における領域ｂよりも広くなっている。このため、車両減速時に第１クラッチ４を締結して回生する場合、第１変速制御部１１による変速制御の実行時より無段変速機構５の変速比を小さくすると、回生効率がよいといえる。
【００３６】
図６は、無段変速機構５の伝達効率と変速比との関係を示す相関図である。第２変速制御部１３は、無段変速機構５の伝達効率についても考慮して、無段変速機構５を制御することが望ましい。図６に示すように、無段変速機構５には変速比に応じて伝達ロスが異なる傾向がある。このため、第２変速制御部１３は、変速比を小さくし過ぎて伝達効率が極度に悪化しない程度に、無段変速機構５をｈｉｇｈ側とすることが望ましい。第１変速制御部１２において無段変速機構５の伝達効率に基づいて変速制御を実行する際にも、図５の相関図を用いて変速比を求める。
【００３７】
次に、図７を参照して、本実施形態に係る変速制御方法を説明する。図７は、本実施形態に係る変速制御方法を示すフローチャートである。なお、図７に示すフローチャートは、ハイブリッド車両が減速中である限り、繰り返し実行される。
【００３８】
図７に示すように、まずクラッチ制御部１１は、現在の車速でモータ３のみによる０．０５Ｇの再加速が可能か否かを判断する（Ｓ１）。現在の車速でモータ３のみによる０．０５Ｇの再加速が可能であると判断した場合（Ｓ１：ＹＥＳ）、クラッチ制御部１１は、第１クラッチ４を切断状態とする（Ｓ２）。
【００３９】
その後、第１変速制御部１２は、駆動輪９Ｌ，９Ｒ側からモータ３に入力されるモータ入力トルクがモータ許容トルク以下となる変速比を算出する（Ｓ３）。次いで、第１変速制御部１２は、モータ許容トルク以下で、且つ、Ｌｏｗ戻り性能を確保できる変速比領域を決定する（Ｓ４）。
【００４０】
次に、第１変速制御部１２は、無段変速機構５の伝達効率、及び、モータ３の発電効率を考慮し、ステップＳ４において決定された変速比領域内で最も回生効率が高いポイントを選出する（Ｓ５）。その後、第１変速制御部１２は、回生効率が最も高いポイントから算出される変速比に決定し（Ｓ６）、変速制御を実行する（Ｓ７）。その後、図７に示す処理は終了する。
【００４１】
一方、現在の車速でモータ３のみによる０．０５Ｇの再加速が可能でないと判断した場合（Ｓ１：ＮＯ）、クラッチ制御部１１は、第１クラッチ４を締結状態とする（Ｓ８）。次に、第２変速制御部１３は、Ｌｏｗ戻り性能を確保でき、エンジン損失トルク及び無段変速機構５の伝達効率を考慮して変速比を算出する（Ｓ９）。このとき、第２変速制御部１３は、図５に示したようにＬｏｗ戻り性能を確保できる領域ａと、図４に示したようなエンジン損失トルクとエンジン回転速度との相関データと、図６に示したような変速比と伝達効率との相関データとから、変速比を算出する。
【００４２】
その後、第２変速制御部１３は、変速比を決定し（Ｓ６）、変速制御を実行する（Ｓ７７）。そして、図７に示す処理は終了する。
【００４３】
図８は、ハイブリッド車両の挙動に応じた各種データを示すグラフであって、（ａ）は車速〔ｋｍ／ｈ〕を示し、（ｂ）は回生エネルギー〔ｋＪ〕を示し、（ｃ）は変速比を示し、（ｄ）はモータ入力回転数〔ｒｐｍ〕を示し、（ｅ）はモータ入力トルク〔Ｎｍ〕を示している。なお、図８に示す各種データは、第１クラッチ４が切断されたときに第１変速制御部１２による制御が実行されたときのデータを示している。
【００４４】
まず、図８（ａ）に示すように、時刻４５〔任意単位〕においてハイブリッド車両が加速を開始し、時刻６０付近で車速が５０ｋｍ／ｈとなったとする。この間において車両は減速中でなく、図８（ｂ）に示すように回生エネルギーは０ｋＪである。また、図８（ｄ）及び図８（ｅ）に示すように、モータ３に入力される回転数及びモータ３に入力されるトルクは、それぞれ０ｒｐｍ及び０Ｎｍである。さらに、図８（ｂ）に示すように、この間において車速が高くなるのに伴って変速比は小さくなっていく。
【００４５】
そして、図８（ａ）に示すように、ハイブリッド車両は時刻７３付近まで定速走行した後、時刻７８付近まで減速する。このとき、クラッチ制御部１１は、第１クラッチ４を切断状態とする。そして、Ｌｏｗ戻り性能を確保するのみで制御を実行すると、図８（ｃ）〜図８（ｅ）に示すように、変速比は１未満となり、モータ入力回転数は１３００ｒｐｍとなり、モータ入力トルクは５５Ｎｍとなる（図８（ｃ）〜図８（ｅ）の破線参照）。なお、図８（ｃ）の一点鎖線に示す減速フラグは減速時に発生するフラグである。
【００４６】
ところが、本実施形態のようにＬｏｗ戻り性能のみでなく、モータ許容トルク及び無段変速機構５の伝達効率を考慮すると、図８（ｃ）〜図８（ｅ）の実線に示すようになる。
すなわち、モータ許容トルクが４０Ｎｍであるとすると、図８（ｃ）の実線に示すように変速比が１．２程度とされる。この結果、図８（ｅ）の実線に示すようにモータ入力トルクが４０Ｎｍとなる。なお、図８（ｄ）の実線に示すように、変速比が１．２程度となるため、モータ入力回転数は１８００ｒｐｍとなる。また、このときの回生エネルギーは図８（ｂ）に示すように７．５ｋＪである。さらに、図８（ｃ）に示す二点鎖線はモータ入力トルクが４０Ｎｍとなる変速比である。
【００４７】
次いで、時刻１３０付近まで加速及び定速走行が行われた後に、時刻１４０付近まで減速が行われたとする。この場合もモータ入力トルクはモータ許容トルクである４０Ｎｍ以下に制御される。さらに、第１変速制御部１２は、無段変速機構５の伝達効率についても考慮している。このため、変速比が０．８程度であればモータ入力トルクは４０Ｎｍとすることができるが、第１変速制御部１２は、変速比が１である場合に最も伝達効率が高いとするならば（図８（ｃ）の三点鎖線参照）、変速比を１に設定する。これにより、図８（ｅ）の実線に示すようにモータ入力トルクが３０Ｎｍとなる。なお、図８（ｄ）の実線に示すように、変速比が１．０程度となるため、モータ入力回転数は２２００ｒｐｍ付近となる。また、回生エネルギーは図８（ｂ）に示すように７．５ｋＪ付近となる。
【００４８】
さらに、時刻１７０〜時刻２００における減速についても同様に、第１変速制御部１２は、Ｌｏｗ戻り性能、モータ許容トルク、及び無段変速機構５の伝達効率に基づいて変速比が決定されることとなる。
【００４９】
このようにして、本実施形態に係る動作制御装置１０及び変速制御方法によれば、車両減速時に第１クラッチ４を切断して回生する場合、無段変速機構５の伝達効率及びモータ３の発電効率の少なくとも一方に基づいて変速制御を実行するため、無段変速機構５の伝達効率やモータ３の発電効率を適切とし、減速時の回生効率を高めることができる。また、車両減速時に第１クラッチ４を締結して回生する場合、上記変速制御の実行時より、無段変速機構５の変速比を小さくする変速制御を実行する。ここで、変速比を小さくするとエンジントルク損失を小さくできる。よって、第１クラッチ４が締結されてモータ３とエンジン２とが接続状態であるときに、エンジントルク損失を小さくして、減速時の回生効率を高めることができる。従って、第１クラッチ４を締結状態で維持した場合においても回生効率を向上させることができる。
【００５０】
また、第１クラッチ４を切断して回生するにあたり、モータ３が許容可能なモータ許容トルク以下となるように変速制御を実行するため、モータ許容トルクを超えて回生トルクがモータ３にて回収できなくなってしまう事態を防止することができる。さらに、車両減速が継続されてハイブリッド車両が停止するときに変速比が最も高くなるように変速制御を実行するため、仮にハイブリッド車両が停止してしまっても、その車両発進をスムーズに行うことができる。
【００５１】
また、減速時にモータ３のみによって再加速できるか否かに基づいて、第１クラッチ４を切断して回生するか、第１クラッチ４を締結して回生するかを制御する。ここで、減速時にモータ３のみによって再加速できない場合、エンジン２を利用して再加速する必要がある。一方、減速時にモータ３のみによって再加速できる場合、エンジン２を利用する必要がない。よって、上記のように制御することで、回生効率を向上させつつも加速性能を保持することができる。
【００５２】
以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものでは無く、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、変更を加えてもよい。
【００５３】
例えば、上記実施形態において、ハイブリッド車両は無段変速機構５を備えているが、
これに限らず、無段変速機構５でなくともよい。また、ハイブリッド車両は第２クラッチ７を備えているが、第２クラッチ７を備えてなくともよい。
【符号の説明】
【００５４】
１…ハイブリッド車両
２…エンジン
３…モータ
４…第１クラッチ（クラッチ）
５…無段変速機構（変速機）
６…伝達機構
７…第２クラッチ
８…駆動軸
９Ｌ，９Ｒ…駆動輪
１０…動作制御装置（変速制御装置）
１１…クラッチ制御部（クラッチ制御手段）
１２…第１変速制御部（第１変速制御手段）
１３…第２変速制御部（第２変速制御手段）
２１…駆動軸
２２…トルク吸収ダンパー
３１…駆動軸
５１…入力軸
５２…出力軸
５３，５４…プーリ
５５…ベルト
５６…オイルポンプ
６１…ダブルピニオン式遊星歯車機構
６２…歯車列
６３…作動装置
９１…バッテリー
９２…アクセルセンサ
９３…ブレーキセンサ
９４…後進入力センサ
９５…駆動輪回転センサ
９６…エンジン出力調整機構
６１１…太陽歯車
６１２…内歯車
６１３，６１４…ダブルピニオン
６１５…アーム
６１６…後進ブレーキ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、変速制御装置及び変速制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、エンジンの駆動軸とモータの駆動軸との間に第１クラッチを設け、無段変速機と駆動輪との間に第２クラッチを設けたハイブリッド車用駆動装置が提案されている。このハイブリッド車用駆動装置は車両減速時に第１クラッチを切断する。これにより、エンジンブレーキを駆動輪に作用させることなく、モータによる回生ブレーキのみを作用させることができ、減速によるブレーキ回生によるエネルギーの回収を効率よく行うことができる（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２３３１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１に記載のハイブリッド車用駆動装置では、第１クラッチ解放後に直ぐにエンジン始動が要求される場合など、減速時に第１クラッチを締結した状態で維持した方が良い場合がある。このような場合、減速時に第１クラッチが切断されず締結されていることから、第１クラッチを介してモータとエンジンとが連結され、エンジンの損失トルクにより回生エネルギーが低減して回生効率が低下してしまう。
【０００５】
本発明はこのような従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、回生効率を向上させることが可能な変速制御装置及び変速制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の変速制御装置は、エンジンとモータとがクラッチを介して接続され、当該モータと駆動輪との間に変速機が配置されたハイブリッド車両の変速制御装置である。この変速制御装置は、車両減速時にクラッチを切断して回生する場合、変速機の伝達効率及びモータの発電効率の少なくとも一方に基づいて変速制御を実行する第１変速制御手段と、車両減速時に前記クラッチを締結して回生する場合、第１変速制御手段による変速制御の実行時より、変速機の変速比を小さくする変速制御を実行する第２変速制御手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、車両減速時にクラッチを切断して回生する場合、変速機の伝達効率及びモータの発電効率の少なくとも一方に基づいて変速制御を実行するため、変速機の伝達効率やモータの発電効率を適切とし、減速時の回生効率を高めることができる。また、車両減速時にクラッチを締結して回生する場合、上記変速制御の実行時より、変速機の変速比を小さくする変速制御を実行する。ここで、変速比を小さくするとエンジントルク損失を小さくできる。よって、クラッチが締結されてモータとエンジンとが接続状態であるときに、エンジントルク損失を小さくして、減速時の回生効率を高めることができる。従って、クラッチを締結状態で維持した場合においても回生効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本実施形態に係る動作制御装置が搭載されるハイブリッド車両を示す概略構成図である。
【図２】本実施形態に係る動作制御装置を示すブロック図である。
【図３】モータの回転速度とモータトルクに対するモータの発電効率の関係を示す相関図である。
【図４】エンジンの回転速度とエンジントルク損失との関係を示す相関図である。
【図５】エンジン損失トルクによるブレーキトルク（エンブレトルク）（ドライブシャフト軸換算）と車速との関係を示す相関図であって、（ａ）は最Ｈｉｇｈ時における相関を示し、（ｂ）はＭｉｄ時における相関を示している。
【図６】無段変速機構の伝達効率と変速比との関係を示す相関図である。
【図７】本実施形態に係る変速制御方法を示すフローチャートである。
【図８】ハイブリッド車両の挙動に応じた各種データを示すグラフであって、（ａ）は車速〔ｋｍ／ｈ〕を示し、（ｂ）は回生エネルギー〔ｋＪ〕を示し、（ｃ）は変速比を示し、（ｄ）はモータ入力回転数〔ｒｐｍ〕を示し、（ｅ）はモータ入力トルク〔Ｎｍ〕を示している。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本実施形態に係る動作制御装置が搭載されるハイブリッド車両を示す概略構成図である。図１に示すように、ハイブリッド車両は、エンジン２と、モータ３と、第１クラッチ（クラッチ）４と、無段変速機構（変速機）５と、伝達機構６と、第２クラッチ７と、駆動軸８と、駆動輪９Ｌ，９Ｒとを備えている。
【００１０】
エンジン２は、ガソリン等の燃料によって駆動する内燃機関であって、駆動によって回転駆動する駆動軸２１を備えている。また、駆動軸２１はトルク吸収ダンパー２２を備えている。トルク吸収ダンパー２２は、エンジン２の一回転毎に生じるトルク変動を抑制する。なお、エンジン２は、内燃機関に限定されず、スターリング機関等の外燃機関であってもよい。
【００１１】
モータ３は、電力供給により駆動する電動機であって、駆動によって回転駆動する駆動軸３１を備えている。また、モータ３は、外部から駆動軸３１に対して回転トルクを受けると、これに応じて発電を行う発電機としても機能する。モータ３の駆動軸３１は、中空となっており、その内部には、エンジンの駆動軸２１が同一の中心軸を通って遊挿されている。
【００１２】
第１クラッチ４は、駆動軸２１，３１それぞれの同じ側の端部において、両者を締結及び切断するものである。また、モータ３の駆動軸３１は、クラッチ４の断続動作とは無関係に、無段変速機構５と直結されている。すなわち、第１クラッチ４が締結されている場合、エンジン２及びモータ３の駆動軸２１，３１が無段変速機構５と接続され、第１クラッチ４が切断されている場合、モータ３の駆動軸３１のみが無段変速機構５と接続されることとなる。第１クラッチ４は、外部からの操作により締結及び切断が切り替えられる。
【００１３】
無段変速機構５は、いわゆるＣＶＴ（Continuously Variable Transmission）であって、入力軸５１と出力軸５２とを備え、入力軸５１と出力軸５２とにプーリ５３，５４を備えている。これらのプーリ５３，５４は、ベルト５５によって連結され、同時に回転を行う。また、無段変速機構５は、オイルポンプ５６を備えている。無段変速機構５は、オイルポンプ５６からのオイル供給により、プーリ５３，５４に対するベルト受け面の幅を変えることができる。このため、ベルト５５は、各プーリ５３，５４上での回転半径を自在に変えることができ、これにより、各プーリ５３，５４に連動する入力軸５１及び出力軸５２の回転数比（変速比）が自在に調節される。
【００１４】
無段変速機構５は、出力軸５２、伝達機構６、及び第２クラッチ７を介して２つの駆動輪９Ｌ，９Ｒに伝達される。伝達機構６は、ダブルピニオン式遊星歯車機構６１と、歯車列６２と、作動装置６３とを備えている。
【００１５】
ダブルピニオン式遊星歯車機構６１は、太陽歯車６１１と、内歯車６１２と、ダブルピニオン６１３，６１４と、アーム６１５と、後進ブレーキ６１６とを備えている。太陽歯車６１１は、出力軸５２を中心軸とする歯車であって、出力軸５２の動きに連動する。内歯車６１２は、太陽歯車６１１と同一の中心軸上にある歯車である。
【００１６】
ダブルピニオン６１３，６１４は、互いに噛み合う歯車である。また、ダブルピニオン６１３，６１４のうち一方は太陽歯車６１１とも噛み合い、他方は内歯車６１２とも噛み合っている。アーム６１５は、ダブルピニオン６１３，６１４を公転自在に保持するものである。このアーム６１５は、前述したダブルピニオン６１３，６１４を出力軸５２を挟んで対称にもう一対保持している。さらに、このアーム６１５は第２クラッチ７を介して出力軸５２に接続されている。また、後進ブレーキ６１６は、内歯車６１２の外側からその回転を規制するものである。
【００１７】
このような構成であるため、第２クラッチ７が接続され、後進ブレーキ６１６により内歯車６１２が回転を規制されてないとする。この場合、太陽歯車６１１が回転すると、アーム６１５及び内歯車６１２も一体となって同じ方向に回転する。このため、出力軸５２の回転は、そのまま下流側の歯車列６２に伝達される。
【００１８】
一方、第２クラッチ７が切断され、後進ブレーキ６１６により内歯車６１２が回転を規制されたとする。この場合、太陽歯車６１１が回転すると、当該太陽歯車６１１と内歯車６１２との間において、ダブルピニオン６１３，６１４は、太陽歯車６１１と逆方向に公転する。このため、出力軸５２の回転とは逆方向の回転が、下流側の歯車列６２に伝達される。
【００１９】
歯車列６２は、複数の歯車が噛み合った状態で配列されたものである。このため、歯車列６２に伝達された回転は、当該歯車列６２を構成する複数の歯車によって減速され、差動装置６３に伝えられる。この差動装置６３は、歯車列６２から伝達されたトルクを各駆動輪９Ｌ，９Ｒに伝達しつつも、カーブの走行で生じる各駆動輪９Ｌ，９Ｒの回転数差を許容する。
【００２０】
図２は、本実施形態に係る動作制御装置を示すブロック図である。なお、図２では、動作制御装置の接続関係を明確にするために各種構成についても図示している。図２に示すように、動作制御装置（変速制御装置）１０は各種信号を入力して各部を制御する機能を有している。
【００２１】
具体的に動作制御装置１０は、アクセルセンサ９２、ブレーキセンサ９３、後進入力センサ９４、駆動輪回転センサ９５、及びエンジン出力調整機構９６を備えている。アクセルセンサ９２は、ハイブリッド車両の加速用アクセルペダルの踏み込み量を検出するセンサである（具体的には、直動変位量を検出するセンサ）。ブレーキセンサ９３は、ハイブリッド車両の制動用のブレーキペダルの踏み込み量を検出するセンサである（アクセルセンサと同種のセンサ）。後進入力センサ９４は、ハイブリッド車の操縦者が後進の操作を入力した場合にこれを検出するセンサ（具体的には、マイクロスイッチ等）である。駆動輪回転センサ９５は、駆動輪９Ｌの回転軸に装備され、その回転数を検出するセンサである（具体的には、エンコーダ等）。エンジン出力調整機構９６は、エンジンのスロットル回度を調整し、出力調整を行う機構である。動作制御装置１０は、各センサ９２〜９５の
出力に基づいて、エンジン出力調整機構９６の出力調整を行うこととなる。
【００２２】
また、動作制御装置１０は、バッテリー９１を備えており、モータ３に電力を供給したりモータ３の発電により充電を行ったりする。
【００２３】
ここで、ハイブリッド車両が減速する場合、第１クラッチ４を切断することによってエンジン２を切り離して駆動輪９Ｌ，９Ｒの回転をモータ３に伝えることができ、これにより、回生効率を高めることができる。
【００２４】
ところが、第１クラッチ４を切断することなく回生を行った方がよい場合がある。例えば減速中に運転者が再加速を要求した場合に、再加速に必要なトルクがモータ３にて発生可能な最大トルクより大きいとする。この場合、モータ３のトルクだけでは再加速できなくなってしまうため、第１クラッチ４を切断することなく回生を行った方がよい。より詳細に、上記場合に第１クラッチ４を切断してしまうと、再加速要求後、第１クラッチ４を締結し、エンジン２を始動してエンジントルクを発生させる手順となってしまう。このため、エンジントルク発生までのタイムラグが大きくなり、運転者に違和感を与えてしまう。
【００２５】
そこで、本実施形態において動作制御装置１０は、クラッチ制御部（クラッチ制御手段）１１と、第１変速制御部（第１変速制御手段）１２と、第２変速制御部（第２変速制御手段）１３とを備えている。
【００２６】
クラッチ制御部１１は、減速時にモータ３のみによって再加速できるか否かに基づいて、第１クラッチ４を切断して回生するか、第１クラッチ４を締結して回生するかを制御するものである。このクラッチ制御部１１は、再加速に必要なトルクがモータ３にて発生可能な最大トルク以上であるか否かに基づいて、第１クラッチ４を切断して回生するか、第１クラッチ４を締結して回生するかを制御する。
【００２７】
第１変速制御部１２は、車両減速時に第１クラッチ４を切断して回生する場合、無段変速機構５の伝達効率及びモータ３の発電効率の少なくとも一方に基づいて変速制御を実行するものである。具体的に第１変速制御部１２は、例えば無段変速機構５の伝達効率を考慮して、ロスが少なくなるように変速比を調整する。また、第１変速制御部１２は、モータ３の発電効率を考慮し、発電効率が高くなるように変速比を調整する。
【００２８】
図３は、モータ３の回転速度とモータトルクに対するモータ３の発電効率の関係を示す相関図である。図３において横軸を回転速度とし、縦軸をモータトルクとすると、モータ３の発電効率は、図３に示すように楕円に近い形状で示される。図中において１つの線（すなわち１つの楕円）は、発電効率の同じ値を示していて、内側に位置する線ほどモータ３の発電効率が高い。この相関図は、モータ３の固有の特性によって決まるものである。この相関図に相当するデータを用いることによって、第１変速制御部１２は、モータ３の発電効率が高くなるようなモータ回転速度とモータトルクとのそれぞれの値をとるように、無段変速機構５の変速比を決定することができる。これにより、モータ３の発電効率を高めて減速時の回生効率を高めることができる。
【００２９】
また、第１変速制御部１２は、第１クラッチ４を切断して回生するにあたり、モータ３が許容可能なモータ許容トルク以下となるように変速比を調整する。モータ許容トルクを超えて回生トルクがモータ３にて回収できなくなってしまう事態を防止し、モータ３の発電効率を高めることとなる。
【００３０】
さらに、第１変速制御部１２は、車両減速が継続されてハイブリッド車両が停止すると
きに変速比が最も高くなるように、変速制御を実行する。このため、仮に減速が継続されてハイブリッド車両が停止してしまっても、その車両発進をスムーズに行うことができるからである。
【００３１】
第２変速制御部１３は、車両減速時に第１クラッチ４を締結して回生する場合、第１変速制御部１１による変速制御の実行時より、無段変速機構５の変速比を小さくする変速制御を実行するものである。ここで、変速比を小さくするとエンジントルク損失を小さくできる。よって、第１クラッチ４が締結されてモータ３とエンジン２とが接続状態であるときに、エンジントルク損失を小さくして、減速時の回生効率を高めることができる。
【００３２】
図４は、エンジン２の回転速度とエンジントルク損失との関係を示す相関図である。図４に示すように、エンジン２の回転速度が低くなるほど、エンジン損失トルクは小さくなる傾向にある。このため、第２変速制御部１３は、車両減速時に第１クラッチ４を締結して回生する場合、第１変速制御部１１による変速制御の実行時より無段変速機構５の変速比を小さくして（すなわちＨｉｇｈ側にして）、エンジンの回転速度を低くしてエンジン損失トルクを小さくする。これにより、回生効率を高めることとしている。
【００３３】
図５は、エンジン損失トルクによるブレーキトルク（エンブレトルク）（ドライブシャフト軸換算）と車速との関係を示す相関図であって、（ａ）は最Ｈｉｇｈ時における相関を示し、（ｂ）はＭｉｄ時における相関を示している。まず、減速が継続されてハイブリッド車両が停止してしまっても、その車両発進をスムーズに行うために、最Ｌｏｗまでの戻り性能が確保されていることが必要である。図５（ａ）及び図５（ｂ）に、最Ｌｏｗまで戻り可能な領域ａを示す。図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、第１クラッチ４を締結した減速状態において、ギアが現在最Ｈｉｇｈであれば、車速がｖ２以上である場合に、最Ｌｏｗまで戻り可能であるといえる。また、第１クラッチ４を締結した減速状態において、ギアが現在Ｍｉｄであれば、車速がｖ１以上である場合に、最Ｌｏｗまで戻り可能であるといえる。
【００３４】
また、ハイブリッド車両の乗り心地を考慮すると、許容できるエンブレトルクが存在する。すなわち、エンブレトルクが大きくなり過ぎると、エンジンブレーキが効きすぎて乗り心地が悪化してしまう。このため、エンブレトルクは、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示す許容エンブレトルク以下である必要がある。
【００３５】
以上より、回収できる回生トルク（領域ｂ参照）が決定する。ここで、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、最Ｈｉｇｈ時における領域ｂの方がＭｉｄ時における領域ｂよりも広くなっている。このため、車両減速時に第１クラッチ４を締結して回生する場合、第１変速制御部１１による変速制御の実行時より無段変速機構５の変速比を小さくすると、回生効率がよいといえる。
【００３６】
図６は、無段変速機構５の伝達効率と変速比との関係を示す相関図である。第２変速制御部１３は、無段変速機構５の伝達効率についても考慮して、無段変速機構５を制御することが望ましい。図６に示すように、無段変速機構５には変速比に応じて伝達ロスが異なる傾向がある。このため、第２変速制御部１３は、変速比を小さくし過ぎて伝達効率が極度に悪化しない程度に、無段変速機構５をｈｉｇｈ側とすることが望ましい。第１変速制御部１２において無段変速機構５の伝達効率に基づいて変速制御を実行する際にも、図５の相関図を用いて変速比を求める。
【００３７】
次に、図７を参照して、本実施形態に係る変速制御方法を説明する。図７は、本実施形態に係る変速制御方法を示すフローチャートである。なお、図７に示すフローチャートは、ハイブリッド車両が減速中である限り、繰り返し実行される。
【００３８】
図７に示すように、まずクラッチ制御部１１は、現在の車速でモータ３のみによる０．０５Ｇの再加速が可能か否かを判断する（Ｓ１）。現在の車速でモータ３のみによる０．０５Ｇの再加速が可能であると判断した場合（Ｓ１：ＹＥＳ）、クラッチ制御部１１は、第１クラッチ４を切断状態とする（Ｓ２）。
【００３９】
その後、第１変速制御部１２は、駆動輪９Ｌ，９Ｒ側からモータ３に入力されるモータ入力トルクがモータ許容トルク以下となる変速比を算出する（Ｓ３）。次いで、第１変速制御部１２は、モータ許容トルク以下で、且つ、Ｌｏｗ戻り性能を確保できる変速比領域を決定する（Ｓ４）。
【００４０】
次に、第１変速制御部１２は、無段変速機構５の伝達効率、及び、モータ３の発電効率を考慮し、ステップＳ４において決定された変速比領域内で最も回生効率が高いポイントを選出する（Ｓ５）。その後、第１変速制御部１２は、回生効率が最も高いポイントから算出される変速比に決定し（Ｓ６）、変速制御を実行する（Ｓ７）。その後、図７に示す処理は終了する。
【００４１】
一方、現在の車速でモータ３のみによる０．０５Ｇの再加速が可能でないと判断した場合（Ｓ１：ＮＯ）、クラッチ制御部１１は、第１クラッチ４を締結状態とする（Ｓ８）。次に、第２変速制御部１３は、Ｌｏｗ戻り性能を確保でき、エンジン損失トルク及び無段変速機構５の伝達効率を考慮して変速比を算出する（Ｓ９）。このとき、第２変速制御部１３は、図５に示したようにＬｏｗ戻り性能を確保できる領域ａと、図４に示したようなエンジン損失トルクとエンジン回転速度との相関データと、図６に示したような変速比と伝達効率との相関データとから、変速比を算出する。
【００４２】
その後、第２変速制御部１３は、変速比を決定し（Ｓ６）、変速制御を実行する（Ｓ７７）。そして、図７に示す処理は終了する。
【００４３】
図８は、ハイブリッド車両の挙動に応じた各種データを示すグラフであって、（ａ）は車速〔ｋｍ／ｈ〕を示し、（ｂ）は回生エネルギー〔ｋＪ〕を示し、（ｃ）は変速比を示し、（ｄ）はモータ入力回転数〔ｒｐｍ〕を示し、（ｅ）はモータ入力トルク〔Ｎｍ〕を示している。なお、図８に示す各種データは、第１クラッチ４が切断されたときに第１変速制御部１２による制御が実行されたときのデータを示している。
【００４４】
まず、図８（ａ）に示すように、時刻４５〔任意単位〕においてハイブリッド車両が加速を開始し、時刻６０付近で車速が５０ｋｍ／ｈとなったとする。この間において車両は減速中でなく、図８（ｂ）に示すように回生エネルギーは０ｋＪである。また、図８（ｄ）及び図８（ｅ）に示すように、モータ３に入力される回転数及びモータ３に入力されるトルクは、それぞれ０ｒｐｍ及び０Ｎｍである。さらに、図８（ｂ）に示すように、この間において車速が高くなるのに伴って変速比は小さくなっていく。
【００４５】
そして、図８（ａ）に示すように、ハイブリッド車両は時刻７３付近まで定速走行した後、時刻７８付近まで減速する。このとき、クラッチ制御部１１は、第１クラッチ４を切断状態とする。そして、Ｌｏｗ戻り性能を確保するのみで制御を実行すると、図８（ｃ）〜図８（ｅ）に示すように、変速比は１未満となり、モータ入力回転数は１３００ｒｐｍとなり、モータ入力トルクは５５Ｎｍとなる（図８（ｃ）〜図８（ｅ）の破線参照）。なお、図８（ｃ）の一点鎖線に示す減速フラグは減速時に発生するフラグである。
【００４６】
ところが、本実施形態のようにＬｏｗ戻り性能のみでなく、モータ許容トルク及び無段変速機構５の伝達効率を考慮すると、図８（ｃ）〜図８（ｅ）の実線に示すようになる。
すなわち、モータ許容トルクが４０Ｎｍであるとすると、図８（ｃ）の実線に示すように変速比が１．２程度とされる。この結果、図８（ｅ）の実線に示すようにモータ入力トルクが４０Ｎｍとなる。なお、図８（ｄ）の実線に示すように、変速比が１．２程度となるため、モータ入力回転数は１８００ｒｐｍとなる。また、このときの回生エネルギーは図８（ｂ）に示すように７．５ｋＪである。さらに、図８（ｃ）に示す二点鎖線はモータ入力トルクが４０Ｎｍとなる変速比である。
【００４７】
次いで、時刻１３０付近まで加速及び定速走行が行われた後に、時刻１４０付近まで減速が行われたとする。この場合もモータ入力トルクはモータ許容トルクである４０Ｎｍ以下に制御される。さらに、第１変速制御部１２は、無段変速機構５の伝達効率についても考慮している。このため、変速比が０．８程度であればモータ入力トルクは４０Ｎｍとすることができるが、第１変速制御部１２は、変速比が１である場合に最も伝達効率が高いとするならば（図８（ｃ）の三点鎖線参照）、変速比を１に設定する。これにより、図８（ｅ）の実線に示すようにモータ入力トルクが３０Ｎｍとなる。なお、図８（ｄ）の実線に示すように、変速比が１．０程度となるため、モータ入力回転数は２２００ｒｐｍ付近となる。また、回生エネルギーは図８（ｂ）に示すように７．５ｋＪ付近となる。
【００４８】
さらに、時刻１７０〜時刻２００における減速についても同様に、第１変速制御部１２は、Ｌｏｗ戻り性能、モータ許容トルク、及び無段変速機構５の伝達効率に基づいて変速比が決定されることとなる。
【００４９】
このようにして、本実施形態に係る動作制御装置１０及び変速制御方法によれば、車両減速時に第１クラッチ４を切断して回生する場合、無段変速機構５の伝達効率及びモータ３の発電効率の少なくとも一方に基づいて変速制御を実行するため、無段変速機構５の伝達効率やモータ３の発電効率を適切とし、減速時の回生効率を高めることができる。また、車両減速時に第１クラッチ４を締結して回生する場合、上記変速制御の実行時より、無段変速機構５の変速比を小さくする変速制御を実行する。ここで、変速比を小さくするとエンジントルク損失を小さくできる。よって、第１クラッチ４が締結されてモータ３とエンジン２とが接続状態であるときに、エンジントルク損失を小さくして、減速時の回生効率を高めることができる。従って、第１クラッチ４を締結状態で維持した場合においても回生効率を向上させることができる。
【００５０】
また、第１クラッチ４を切断して回生するにあたり、モータ３が許容可能なモータ許容トルク以下となるように変速制御を実行するため、モータ許容トルクを超えて回生トルクがモータ３にて回収できなくなってしまう事態を防止することができる。さらに、車両減速が継続されてハイブリッド車両が停止するときに変速比が最も高くなるように変速制御を実行するため、仮にハイブリッド車両が停止してしまっても、その車両発進をスムーズに行うことができる。
【００５１】
また、減速時にモータ３のみによって再加速できるか否かに基づいて、第１クラッチ４を切断して回生するか、第１クラッチ４を締結して回生するかを制御する。ここで、減速時にモータ３のみによって再加速できない場合、エンジン２を利用して再加速する必要がある。一方、減速時にモータ３のみによって再加速できる場合、エンジン２を利用する必要がない。よって、上記のように制御することで、回生効率を向上させつつも加速性能を保持することができる。
【００５２】
以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものでは無く、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、変更を加えてもよい。
【００５３】
例えば、上記実施形態において、ハイブリッド車両は無段変速機構５を備えているが、
これに限らず、無段変速機構５でなくともよい。また、ハイブリッド車両は第２クラッチ７を備えているが、第２クラッチ７を備えてなくともよい。
【符号の説明】
【００５４】
１…ハイブリッド車両
２…エンジン
３…モータ
４…第１クラッチ（クラッチ）
５…無段変速機構（変速機）
６…伝達機構
７…第２クラッチ
８…駆動軸
９Ｌ，９Ｒ…駆動輪
１０…動作制御装置（変速制御装置）
１１…クラッチ制御部（クラッチ制御手段）
１２…第１変速制御部（第１変速制御手段）
１３…第２変速制御部（第２変速制御手段）
２１…駆動軸
２２…トルク吸収ダンパー
３１…駆動軸
５１…入力軸
５２…出力軸
５３，５４…プーリ
５５…ベルト
５６…オイルポンプ
６１…ダブルピニオン式遊星歯車機構
６２…歯車列
６３…作動装置
９１…バッテリー
９２…アクセルセンサ
９３…ブレーキセンサ
９４…後進入力センサ
９５…駆動輪回転センサ
９６…エンジン出力調整機構
６１１…太陽歯車
６１２…内歯車
６１３，６１４…ダブルピニオン
６１５…アーム
６１６…後進ブレーキ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンとモータとがクラッチを介して接続され、当該モータと駆動輪との間に変速機が配置されたハイブリッド車両の変速制御装置であって、
車両減速時に前記クラッチを切断して回生する場合、前記変速機の伝達効率及び前記モータの発電効率の少なくとも一方に基づいて変速制御を実行する第１変速制御手段と、
車両減速時に前記クラッチを締結して回生する場合、前記第１変速制御手段による変速制御の実行時より、前記変速機の変速比を小さくする変速制御を実行する第２変速制御手段と、
を備えることを特徴とする変速制御装置。
【請求項２】
前記第１変速制御手段は、前記クラッチを切断して回生するにあたり、前記モータが許容可能なモータ許容トルク以下となるように、且つ、車両減速が継続されて前記ハイブリッド車両が停止するときに変速比が最も高くなるように、変速制御を実行する
ことを特徴とする請求項１に記載の変速制御装置。
【請求項３】
減速時にモータのみによって再加速できるか否かに基づいて、前記クラッチを切断して回生するか、前記クラッチを締結して回生するかを制御するクラッチ制御手段をさらに備える
ことを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載の変速制御装置。
【請求項４】
エンジンとモータとがクラッチを介して接続され、当該モータと駆動輪との間に変速機が配置されたハイブリッド車両の変速制御方法であって、
車両減速時に前記クラッチを切断して回生する場合、前記変速機の伝達効率及び前記モータの発電効率の少なくとも一方に基づいて変速制御を実行する第１変速制御工程と、
車両減速時に前記クラッチを締結して回生する場合、前記第１変速制御工程における変速制御の実行時より、前記変速機の変速比を小さくする変速制御を実行する第２変速制御工程と、
を有することを特徴とする変速制御方法。
【請求項１】
エンジンとモータとがクラッチを介して接続され、当該モータと駆動輪との間に変速機が配置されたハイブリッド車両の変速制御装置であって、
車両減速時に前記クラッチを切断して回生する場合、前記変速機の伝達効率及び前記モータの発電効率の少なくとも一方に基づいて変速制御を実行する第１変速制御手段と、
車両減速時に前記クラッチを締結して回生する場合、前記第１変速制御手段による変速制御の実行時より、前記変速機の変速比を小さくする変速制御を実行する第２変速制御手段と、
を備えることを特徴とする変速制御装置。
【請求項２】
前記第１変速制御手段は、前記クラッチを切断して回生するにあたり、前記モータが許容可能なモータ許容トルク以下となるように、且つ、車両減速が継続されて前記ハイブリッド車両が停止するときに変速比が最も高くなるように、変速制御を実行する
ことを特徴とする請求項１に記載の変速制御装置。
【請求項３】
減速時にモータのみによって再加速できるか否かに基づいて、前記クラッチを切断して回生するか、前記クラッチを締結して回生するかを制御するクラッチ制御手段をさらに備える
ことを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載の変速制御装置。
【請求項４】
エンジンとモータとがクラッチを介して接続され、当該モータと駆動輪との間に変速機が配置されたハイブリッド車両の変速制御方法であって、
車両減速時に前記クラッチを切断して回生する場合、前記変速機の伝達効率及び前記モータの発電効率の少なくとも一方に基づいて変速制御を実行する第１変速制御工程と、
車両減速時に前記クラッチを締結して回生する場合、前記第１変速制御工程における変速制御の実行時より、前記変速機の変速比を小さくする変速制御を実行する第２変速制御工程と、
を有することを特徴とする変速制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−２２４３２１（Ｐ２０１２−２２４３２１Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１５日（２０１２．１１．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１３６８４８（Ｐ２０１１−１３６８４８）
【出願日】平成２３年６月２１日（２０１１．６．２１）
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月１５日（２０１２．１１．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月２１日（２０１１．６．２１）
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
【Ｆターム（参考）】
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