車両の動力伝達制御装置
【課題】ＡＭＴ付ハイブリッド車両において、ＥＶ走行モードにおいて変速機内で発生する歯打ち音によって乗員が不快感を受ける事態の発生を抑制すること。
【解決手段】この動力伝達制御装置では、クラッチトルクがゼロに維持された状態で電動機駆動トルクのみを利用して走行するＥＶ走行モードと、クラッチトルクがゼロより大きい値に調整された状態で内燃機関駆動トルクを利用して走行するＥＧ走行モード（又はＨＶ走行モード）とが、走行状態に応じて選択的に実現される。ＥＧ走行モードでは、「実現される変速段」が車両の走行状態（変速マップ）に応じて変更される。「実現される変速段」が複数の走行用変速段の何れかに設定されている場合において、ＥＧ走行モードからＥＶ走行モードへの変更がなされた場合、「実現される変速段」がニュートラル段に変更・固定される。
【解決手段】この動力伝達制御装置では、クラッチトルクがゼロに維持された状態で電動機駆動トルクのみを利用して走行するＥＶ走行モードと、クラッチトルクがゼロより大きい値に調整された状態で内燃機関駆動トルクを利用して走行するＥＧ走行モード（又はＨＶ走行モード）とが、走行状態に応じて選択的に実現される。ＥＧ走行モードでは、「実現される変速段」が車両の走行状態（変速マップ）に応じて変更される。「実現される変速段」が複数の走行用変速段の何れかに設定されている場合において、ＥＧ走行モードからＥＶ走行モードへの変更がなされた場合、「実現される変速段」がニュートラル段に変更・固定される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の動力伝達制御装置に関し、特に、動力源として内燃機関と電動機とを備え、且つクラッチを備えた車両に適用されるものに係わる。
【背景技術】
【０００２】
近年、複数の変速段を有し且つトルクコンバータを備えていない有段変速機と、内燃機関の出力軸と有段変速機の入力軸との間に介装されてクラッチトルク（クラッチが伝達し得るトルクの最大値）を調整可能なクラッチと、車両の走行状態に応じてアクチュエータを用いてクラッチトルク及び有段変速機の変速段を制御する制御手段と、を備えた動力伝達制御装置が開発されてきている（例えば、特許文献１を参照）。係る動力伝達制御装置は、オートメイティッド・マニュアル・トランスミッション（ＡＭＴ）とも呼ばれる。
【０００３】
ＡＭＴを搭載した車両では、通常、「アクセル開度及び車速」と「実現すべき変速段」との関係を規定する事前に作製されたマップと、アクセル開度及び車速の現在値とに基づいて、実現される変速段が決定・変更される。
【０００４】
また、近年、動力源としてエンジンと電動機（電動モータ、電動発電機）とを備えた所謂ハイブリッド車両が開発されてきている（例えば、特許文献２を参照）。ハイブリット車両では、電動機の出力軸が、内燃機関の出力軸、変速機の入力軸、及び変速機の出力軸の何れかに接続される構成が採用され得る。以下、内燃機関の出力軸の駆動トルクを「内燃機関駆動トルク」と呼び、電動機の出力軸の駆動トルクを「電動機駆動トルク」と呼ぶ。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−９７７４０号公報
【特許文献２】特開２０００−２２４７１０号公報
【発明の概要】
【０００６】
以下、ＡＭＴを搭載し、且つ、電動機の出力軸が変速機の出力軸に接続される構成を備えたハイブリッド車両（以下、「ＡＭＴ付ハイブリッド車両」と呼ぶ。）を想定する。ＡＭＴ付ハイブリッド車両では、クラッチトルクがゼロに維持された状態で電動機駆動トルクのみを利用して走行する「電動機走行モード」と、クラッチトルクがゼロより大きい値に調整された状態で内燃機関駆動トルクのみ又は「内燃機関駆動トルク及び電動機駆動トルクの両方」を利用して走行する「内燃機関走行モード」と、が選択的に実現され得る。
【０００７】
電動機走行モードでは、クラッチが分断された状態で、電動機駆動トルクが、変速機を介することなく電動機の出力軸から変速機の出力軸（従って、駆動輪）に伝達される。この結果、電動機走行モードで車両が走行中において、変速機の入力軸と出力軸との間で動力伝達系統が形成されている状態（具体的には、例えば、有段変速機内で走行用の変速段が実現されている状態）では、変速機の入力軸は、変速機の出力軸の回転に起因する駆動トルクを受けて「空回り」させられる（より正確には、他の部材に動力を伝達する目的なしで回転する）。
【０００８】
変速機の入力軸が「空回り」している状態では、変速機の出力軸の回転変動が生じたとき、変速機内のギヤ間の噛み合いにおけるバックラッシュの存在等に起因して、歯打ち音（噛み合うギヤの歯面同士が衝突する際に発生する音）が発生し得る。具体的には、例えば、有段変速機の場合、或る変速段が実現された状態（即ち、その変速段に対応する遊転ギヤがスリーブによって出力軸に対して相対回転不能に固定された状態）において、「他の変速段に対応する遊転ギヤ（従って、出力軸に対して相対回転不能に固定されていない状態にある遊転ギヤ）」と「その遊転ギヤと噛み合う固定ギヤ」との間のバックラッシュの存在に起因して、歯打ち音が発生し得る。この歯打ち音によって、乗員は不快感を受ける可能性がある。
【０００９】
本発明の目的は、ハイブリッド車両に適用される車両の動力伝達制御装置であって、電動機走行モードにおいて、変速機内で発生する歯打ち音によって乗員が不快感を受ける事態の発生を抑制できるものを提供することにある。
【００１０】
本発明によるハイブリッド車両に適用される車両の動力伝達制御装置に使用される変速機としては、上述したトルクコンバータを備えていない手動変速機のみならず、トルクコンバータを備えた自動変速機も使用され得る。
【００１１】
本発明による動力伝達制御装置の特徴は、変速機が「入力軸・出力軸間で動力伝達系統が形成された状態」にある場合において、選択される走行モードが内燃機関走行モードから電動機走行モードへと変更されたことに基づいて、変速機の状態をニュートラル段が実現された状態に変更・固定するように構成されたことにある。特に、複数の走行用変速段を備えた手動変速機が使用される場合、この装置の特徴は、「実現される変速段」が複数の走行用変速段の何れかに設定されている場合において、選択される走行モードが内燃機関走行モードから電動機走行モードへと変更されたことに基づいて、「実現される変速段」をニュートラル段に変更・固定するように構成されたことにある。
【００１２】
これによれば、電動機走行モードが選択された場合、変速機の入力軸・出力軸間で動力伝達系統が形成されない。従って、電動機走行モードで車両が走行中において、上述した「変速機の入力軸の空回り」が発生しない（変速機の入力軸は回転しない）。この結果、変速機の出力軸の回転変動が生じても、上述した歯打ち音が発生せず、従って、係る歯打ち音によって乗員が不快感を受ける事態が発生しない。
【００１３】
上記本発明に係る動力伝達制御装置においては、電動機走行モードが選択され、且つ「実現される変速段」がニュートラル段に固定された状態において、車速が所定速度以下になったことに基づいて、前記実現される変速段を前記車両の走行状態に応じて変更するように構成されることが好適である。
【００１４】
これによれば、電動機走行モードが選択された状態において、走行していた車両が停止することに基づいて、「実現される変速段」が「減速比が最も大きい変速段」（典型的には「１速」）に設定され得る。即ち、車両の停止時、或いは、停止直前において、減速比が最も大きい変速段が既に実現された状態が得られる。従って、例えば、車両の停止後、内燃機関走行モードで直ちに車両が発進するような場合、減速比が最も大きい変速段を用いて速やかに車両を発進させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態に係る車両の動力伝達制御装置を搭載した車両の概略構成図である。
【図２】図１に示した変速機の概略構成図である。
【図３】図１に示したクラッチについての「ストローク−トルク特性」を規定するマップを示したグラフである。
【図４】車速及びアクセル開度と、シフト位置との関係を規定したマップを示したグラフである。
【図５】本発明の実施形態によって、ＥＧ走行からＥＶ走行への変更に伴って、実現される変速段がニュートラルに設定される場合の一例を示したタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明による車両の動力伝達制御装置の実施形態について図面を参照しつつ説明する。
【００１７】
（構成）
図１は、本発明の実施形態に係る動力伝達制御装置（以下、「本装置」と称呼する。）を搭載した車両の概略構成を示している。この車両は、動力源として内燃機関とモータジェネレータとを備え、且つ、トルクコンバータを備えない有段変速機とクラッチとを使用した所謂オートメイティッド・マニュアル・トランスミッション（ＡＭＴ）を備えたハイブリッド車両である。
【００１８】
この車両は、エンジンＥ／Ｇと、変速機Ｔ／Ｍと、クラッチＣ／Ｄと、モータジェネレータＭ／Ｇと、を備えている。Ｅ／Ｇは、周知の内燃機関の１つであり、例えば、ガソリンを燃料として使用するガソリンエンジン、軽油を燃料として使用するディーゼルエンジンである。Ｅ／Ｇの出力軸Ａ１は、フライホイールＦ／Ｗ、及び、クラッチＣ／Ｄを介して、変速機Ｔ／Ｍの入力軸Ａ２と接続されている。
【００１９】
変速機Ｔ／Ｍは、前進用の複数（例えば、５つ）の変速段（シフト位置）、後進用の１つの変速段（シフト位置）、及びニュートラルを有するトルクコンバータを備えない周知の有段変速機の１つである。Ｔ／Ｍの出力軸Ａ３は、ディファレンシャルＤ／Ｆを介して車両の駆動輪と接続されている。
【００２０】
図２に示すように、Ｔ／Ｍは、
それぞれが入力軸Ａ２に相対回転不能に設けられるとともに、それぞれが前進用の複数の変速段のそれぞれに対応する複数の固定ギヤＧ１ｉ、Ｇ２ｉ、Ｇ３ｉ、Ｇ４ｉ、Ｇ５ｉと、
それぞれが出力軸Ａ３に相対回転可能に設けられるとともに、それぞれが前進用の複数の変速段のそれぞれに対応するとともに、対応する変速段の固定ギヤと常時歯合する複数の遊転ギヤＧ１ｏ、Ｇ２ｏ、Ｇ３ｏ、Ｇ４ｏ、Ｇ５ｏと、
それぞれが出力軸Ａ３に相対回転不能且つ軸方向に相対移動可能に設けられるとともに、それぞれが複数の遊転ギヤのうち対応する遊転ギヤを出力軸Ａ３に対して相対回転不能に固定するために対応する遊転ギヤと係合可能な複数のスリーブＳ１、Ｓ２、Ｓ３と、
を備える。
【００２１】
Ｔ／Ｍの変速段の変更・設定は、変速機アクチュエータＡＣＴ２（図１を参照）によってスリーブＳ１、Ｓ２、Ｓ３を駆動し、スリーブＳ１、Ｓ２、Ｓ３の軸方向位置を制御することで実行される。変速段を変更することで、減速比（出力軸Ａ３の回転速度Ｎｏに対する入力軸Ａ２の回転速度Ｎｉの割合）が調整される。具体的には、「Ｎ」速の「減速比」は、「ＧＮｏの歯数／ＧＮｉの歯数）（Ｎ：１，２，３，４，５）で表される。「１速」から「５速」に向けて、減速比は次第に小さくなっていく。
【００２２】
クラッチＣ／Ｄは、変速機Ｔ／Ｍの入力軸Ａ２に一体回転するように設けられた周知の構成の１つを有する摩擦クラッチディスクである。より具体的には、エンジンＥ／Ｇの出力軸Ａ１に一体回転するように設けられたフライホイールＦ／Ｗに対して、クラッチＣ／Ｄ（より正確には、クラッチディスク）が互いに向き合うように同軸的に配置されている。フライホイールＦ／Ｗに対するクラッチＣ／Ｄ（より正確には、クラッチディスク）の軸方向の位置が調整可能となっている。クラッチＣ／Ｄの軸方向位置は、クラッチアクチュエータＡＣＴ１（図１を参照）により調整される。なお、このクラッチＣ／Ｄは、運転者によって操作されるクラッチペダルを備えていない。
【００２３】
以下、クラッチＣ／Ｄの原位置（クラッチディスクがフライホイールから最も離れた位置）からの接合方向（圧着方向）への軸方向の移動量をクラッチストロークＣＳｔと呼ぶ。クラッチＣ／Ｄが「原位置」にあるとき、クラッチストロークＣＳｔが「０」となる。図３に示すように、クラッチストロークＣＳｔを調整することにより、クラッチＣ／Ｄが伝達可能な最大トルク（クラッチトルクＴｃ）が調整される。「Ｔｃ＝０」の状態では、エンジンＥ／Ｇの出力軸Ａ１と変速機Ｔ／Ｍの入力軸Ａ２との間で動力が伝達されない。この状態を「分断状態」と呼ぶ。また、「Ｔｃ＞０」の状態では、出力軸Ａ１と入力軸Ａ２との間で動力が伝達される。この状態を「接合状態」と呼ぶ。
【００２４】
モータジェネレータＭ／Ｇは、周知の構成（例えば、交流同期モータ）の１つを有していて、例えば、ロータ（図示せず）がＭ／Ｇの出力軸と一体回転するようになっている。図２に示す例では、Ｍ／Ｇの出力軸は、Ｔ／Ｍの出力軸Ａ３と一体且つ同軸的に接続されているが、所定の歯車列を介してＴ／Ｍの出力軸Ａ３と接続されていてもよい。Ｍ／Ｇの出力軸の駆動トルクは、Ｔ／Ｍ（Ｔ／Ｍ内の動力伝達系統）を介することなくＴ／Ｍの出力軸Ａ３（従って、駆動輪）に伝達される。
【００２５】
本装置は、アクセルペダルＡＰの操作量（アクセル開度）を検出するアクセル開度センサＳ１と、シフトレバーＳＦの位置を検出するシフト位置センサＳ２と、ブレーキペダルＢＰの操作の有無を検出するブレーキセンサＳ３と、を備えている。
【００２６】
また、本装置は、電子制御ユニットＥＣＵを備えている。ＥＣＵは、上述のセンサＳ１〜Ｓ３、並びにその他のセンサ等からの情報等に基づいて、上述のアクチュエータＡＣＴ１、ＡＣＴ２を制御することで、Ｃ／ＤのクラッチストロークＣＳｔ（従って、クラッチトルクＴｃ）、及び、Ｔ／Ｍの変速段を制御する。また、ＥＣＵは、Ｅ／Ｇの燃料噴射量（スロットル弁の開度）を制御することでＥ／Ｇの出力軸Ａ１の駆動トルクを制御するとともに、インバータ（図示せず）を制御することでＭ／Ｇの出力軸の駆動トルクを制御する。
【００２７】
以上、この車両は、ＡＭＴを搭載し、且つ、Ｍ／Ｇの出力軸がＴ／Ｍの出力軸Ａ３に接続される構成を備えた「ＡＭＴ付ハイブリッド車両」である。以下、説明の便宜上、Ｅ／Ｇの燃焼により出力軸Ａ１に発生する駆動トルクを「ＥＧトルクＴｅ」と呼び、Ｍ／Ｇの出力軸の駆動トルクを「ＭＧトルクＴｍ」と呼ぶ。Ｔｅ，Ｔｍは、車両の加速方向について正の値を採り、減速方向について負の値を採るものとする。
【００２８】
本装置では、ＥＶ走行モードと、ＥＧ走行モードと、ＨＶ走行モードとが選択的に実現される。ＥＶ走行モード、ＥＧ走行モード、及びＨＶ走行モードのうち何れが実現されるかは、例えば、車速、アクセル開度等の車両の走行状態に基づいて決定される。
【００２９】
ＥＶ走行モードでは、Ｅ／Ｇが停止し、クラッチＣ／Ｄが分断状態（Ｔｃ＝０）に維持された状態で、ＭＧトルクＴｍ（＞０）のみを利用して車両が走行する。ＥＧ走行モードでは、ＭＧトルクＴｍがゼロに維持され、且つ、クラッチＣ／Ｄが接合状態（Ｔｃ＞０）に調整されてＥＧトルクＴｅ（＞０）のみを利用して車両が走行する。ＨＶ走行モードでは、クラッチＣ／Ｄが接合状態（Ｔｃ＞０）に調整されてＥＧトルクＴｅ（＞０）及びＭＧトルクＴｍ（＞０）の両方を利用して車両が走行する。ＥＶ走行モード及びＨＶ走行モードでは、Ｔｍはアクセル開度等の車両の走行状態に基づいて調整される。ＥＧ走行モード及びＨＶ走行モードでは、Ｔｅはアクセル開度等の車両の走行状態に基づいて調整される。
【００３０】
本装置では、シフトレバーＳＬが「自動モード」に対応する位置（例えば、Ｄレンジ）にある場合、ＥＣＵ内のＲＯＭに記憶された変速マップ（図４を参照）と、車速及びアクセル開度等の車両の走行状態とに基づいてシフト位置（選択・実現すべき変速段）が選択される。例えば、現在の車速がαで現在のアクセル開度がβの場合、シフト位置として「３速」が選択される。一方、シフトレバーＳＬが「手動モード」に対応する位置（例えば、Ｍ（マニュアル）レンジ）にある場合、シフトレバーＳＬの位置に基づいてシフト位置が選択される。
【００３１】
変速機Ｔ／Ｍでは、通常、選択されたシフト位置に対応する変速段が実現される。シフト位置が変化したとき、Ｔ／Ｍの変速作動（変速段が変更される際の作動）が行われる。変速作動の開始前にクラッチＣ／Ｄが接合状態（クラッチトルク＞０）から分断状態（クラッチトルク＝０）へと変更され、クラッチが分断状態に維持された状態で変速作動が行われ、変速作動の終了後にクラッチが分断状態から接合状態へと戻される。なお、変速作動の開始とは、変速段の変更に関連して移動する部材（具体的には、スリーブ）の移動の開始に対応し、変速作動の終了とは、その部材の移動の終了に対応する。
【００３２】
（ＥＶ走行モードにおけるニュートラルへの切り替え）
本装置では、ＳＬによって「自動モード」が選択されている場合において、ＥＧ走行モード又はＨＶ走行モードが実現されているとき、シフト位置（従って、実現される変速段）が、上述した変速マップ（図４を参照）及び車両の走行状態（アクセル開度及び車速等）に基づいて選択・変更されていく。
【００３３】
他方、ＥＶ走行モードでは、クラッチＣ／Ｄが分断状態に維持されつつ、ＭＧトルクＴｍが、Ｔ／Ｍの内部を介することなくＭ／Ｇの出力軸からＴ／Ｍの出力軸Ａ３（従って、駆動輪）に伝達される。従って、ＥＶ走行モードで車両が走行中において、Ｔ／Ｍ内で（ニュートラル以外の）走行用の変速段が実現されている状態（即ち、入力軸Ａ２と出力軸Ａ３との間で動力伝達系統が形成されている状態）では、入力軸Ａ２は、出力軸Ａ３の回転に起因する駆動トルクを受けて「空回り」させられる（より正確には、他の部材に動力を伝達する目的なしで回転する）。
【００３４】
入力軸Ａ２が「空回り」している状態では、入力軸Ａ２と一体で回転する固定ギヤＧ１ｉ、Ｇ２ｉ、Ｇ３ｉ、Ｇ４ｉ、Ｇ５ｉも「空回り」する。以下、一例として、「４速」が実現された状態（即ち、遊転ギヤＧ４ｏがスリーブＳ２によって出力軸Ａ３に対して相対回転不能に固定された状態）について説明する。この場合、出力軸Ａ３の回転変動が生じたとき、「空回り」している固定ギヤＧ１ｉ、Ｇ２ｉ、Ｇ３ｉ、Ｇ４ｉ、Ｇ５ｉにも回転変動が生じる。このことに起因して、「４速」以外の変速段に対応する遊転ギヤＧ１ｏ、Ｇ２ｏ、Ｇ３ｏ、Ｇ５ｏ（即ち、出力軸Ａ３に対して相対回転不能に固定されていない状態にある遊転ギヤ）と、それらの遊転ギヤとそれぞれ噛み合う固定ギヤＧ１ｉ、Ｇ２ｉ、Ｇ３ｉ、Ｇ５ｉとの間のそれぞれのバックラッシュの存在に起因して、歯打ち音が発生し得る。この歯打ち音によって、乗員は不快感を受ける可能性がある。なお、この歯打ち音は、「４速」以外の変速段が実現された状態でも同様のメカニズムによって発生する。
【００３５】
そこで、本装置では、「自動モード」が選択され、且つ、（ニュートラル以外の）走行用の変速段が実現されている状態において、ＥＶモード以外の走行モードからＥＶ走行モードに移行したことに基づいて、実現される変速段がニュートラルに変更・固定される。
【００３６】
以下、このことについて、図５を参照しながら説明する。図５では、ＳＬによって「自動モード」（Ｄレンジ）が選択・維持され、且つ、時刻ｔ１以前にてＥＶ走行モード以外の走行モード（具体的には、ＥＧ走行モード）が選択され、時刻ｔ１以降にてＥＶ走行モードが選択される場合の一例が示されている。図５の「変速段」の欄において、破線は、上述の「ニュートラルへの変更」がされない場合を示し、実線は、本装置によって「ニュートラルへの変更」がなされる場合を示す。
【００３７】
図５に示す例では、時刻ｔ１におけるＥＧ走行モードからＥＶ走行モードへの切り替えに伴い、時刻ｔ１以降、ＥＧトルクＴｅ及びクラッチトルクＴｃがゼロに向けて減少し、ＭＧトルクＴｍがゼロから増大する。時刻ｔ２にてＴｅがゼロに達し、時刻ｔ２以降、エンジン回転速度ＮＥはゼロに向けて減少し、時刻ｔ４にてゼロになる。時刻ｔ４以降、Ｅ／Ｇは停止状態（ＮＥ＝０）に維持される。
【００３８】
時刻ｔ２以降、クラッチトルクＴｃがゼロに維持される（即ち、クラッチＣ／Ｄが分断状態に維持される）。換言すれば、時刻ｔ２以降、ＭＧトルクのみを利用して車両が走行する。
【００３９】
アクセル開度が時刻ｔ１以前から一定に維持されている。これに伴い、時刻ｔ２以降、ＭＧトルクＴｍが一定に維持される。この結果、車速も、時刻ｔ１以前から一定に維持されている。
【００４０】
「実現される変速段」は、上述の変速マップ（図４を参照）に従って、クラッチトルクＴｃがゼロに達する時刻ｔ２までは「４速」に維持されている。ここで、上述の「ニュートラルへの変更」がなされない場合（破線を参照）、時刻ｔ２以降も、車速及びアクセル開度に応じて、上述の変速マップ（図４を参照）に従って、「４速」に維持される。この段階では、クラッチＣ／Ｄが分断状態となっているので、上述のように、入力軸Ａ２、ひいては、固定ギヤＧ１ｉ、Ｇ２ｉ、Ｇ３ｉ、Ｇ４ｉ、Ｇ５ｉも「空回り」している。従って、出力軸Ａ３の回転変動が生じたとき、上述と同じメカニズムによって、遊転ギヤＧ１ｏ、Ｇ２ｏ、Ｇ３ｏ、Ｇ５ｏと固定ギヤＧ１ｉ、Ｇ２ｉ、Ｇ３ｉ、Ｇ５ｉとの間のそれぞれのバックラッシュの存在に起因して、歯打ち音が発生し得る。
【００４１】
これに対し、本装置では、クラッチトルクＴｃがゼロに達する時刻ｔ２にて、「実現される変速段」を現在の変速段（この例では、「４速」）からニュートラルへ変更する変速作動が開始される。この結果、時刻ｔ２の直後以降、実現される変速段がニュートラルに固定されている。即ち、時刻ｔ２の直後以降、入力軸Ａ２・出力軸Ａ３間で動力伝達系統が形成されない。従って、上述した「入力軸Ａ２の空回り」が発生しない。換言すれば、出力軸Ａ３が回転しても、入力軸Ａ２、ひいては、固定ギヤＧ１ｉ、Ｇ２ｉ、Ｇ３ｉ、Ｇ４ｉ、Ｇ５ｉが回転しない。この結果、出力軸Ａ３の回転変動が生じても、上述した歯打ち音が発生しない。
【００４２】
なお、この例では、ＥＧ走行モード（又はＨＶ走行モード）からＥＶ走行モードへの切り替えの後において、クラッチトルクＴｃがゼロに達した時点でニュートラルへの変速作動が開始されている。これに対し、ニュートラルへの変速作動によるショックが発生しない範囲内で、ニュートラルへの変速作動の応答遅れを考慮して、クラッチトルクＴｃがゼロに達する前の時点でニュートラルへの変速作動が開始されてもよいし、或いは、アクチュエータＡＣＴ１、ＡＣＴ２が同時に作動することによる電子制御ユニットＥＣＵの負荷の増大を考慮して、クラッチトルクＴｃがゼロに達する後の時点でニュートラルへの変速作動が開始されてもよい。
【００４３】
また、図５には示していないが、ＥＶ走行モードにおいて「実現される変速段」がニュートラルに固定されている場合において、車速が所定速度以下になったことに基づいて、ニュートラルへの固定を解除し、「実現される変速段」が上述した変速マップ（図４を参照）及び車両の走行状態（アクセル開度及び車速等）に基づいて選択・変更されていってもよい。
【００４４】
これによれば、その後車両が停止することに基づいて、「実現される変速段」が「減速比が最も大きい変速段」（本例では、「１速」）に設定される。即ち、車両の停止時、或いは、停止直前において、減速比が最も大きい変速段（即ち、発進用の変速段）が既に実現された状態が得られる。従って、例えば、車両の停止後、ＥＧ走行モード又はＨＶ走行モードで直ちに車両が発進するような場合、「減速比が最も大きい変速段」を用いて速やかに車両を発進させることができる。
【００４５】
以上、本装置によれば、ニュートラル以外の走行用の変速段が実現されている状態において、ＥＶモード以外の走行モードからＥＶ走行モードに走行モードが移行したことに基づいて、「実現される変速段」がニュートラルに変更・固定される。これによれば、ＥＶ走行モードが選択された場合、変速機Ｔ／Ｍの入力軸Ａ２・出力軸Ａ３間で動力伝達系統が形成されない。従って、ＥＶ走行モードで車両が走行中において、上述した「変速機の入力軸Ａ２の空回り」が発生しない（変速機の入力軸Ａ２は回転しない）。この結果、変速機の出力軸Ａ３の回転変動が生じても、上述した歯打ち音が発生せず、従って、係る歯打ち音によって乗員が不快感を受ける事態が発生しない。
【００４６】
本発明は上記実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。例えば、上記実施形態では、変速機として、トルクコンバータを備えていない手動変速機Ｔ／Ｍが使用されているが、トルクコンバータを備えた自動変速機が使用されてもよい。この場合、クラッチＣ／Ｄが不要となる。
【００４７】
また、上記実施形態では、ＥＶ走行モードと、ＥＧ走行モードと、ＨＶ走行モードとの３種類の走行モードが選択的に実現されるように構成されているが、ＥＶ走行モードと、ＥＧ走行モードとの２種類の走行モードが選択的に実現されるように（即ち、ＨＶ走行モードが実現できないように）構成されていてもよい。
【符号の説明】
【００４８】
Ｔ／Ｍ…変速機、Ｅ／Ｇ…エンジン、Ｃ／Ｄ…クラッチ、Ｍ／Ｇ…モータジェネレータ、Ａ１…エンジンの出力軸、Ａ２…変速機の入力軸、Ａ３…変速機の出力軸、ＡＣＴ１…クラッチアクチュエータ、ＡＣＴ２…変速機アクチュエータ、ＥＣＵ…電子制御ユニット
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の動力伝達制御装置に関し、特に、動力源として内燃機関と電動機とを備え、且つクラッチを備えた車両に適用されるものに係わる。
【背景技術】
【０００２】
近年、複数の変速段を有し且つトルクコンバータを備えていない有段変速機と、内燃機関の出力軸と有段変速機の入力軸との間に介装されてクラッチトルク（クラッチが伝達し得るトルクの最大値）を調整可能なクラッチと、車両の走行状態に応じてアクチュエータを用いてクラッチトルク及び有段変速機の変速段を制御する制御手段と、を備えた動力伝達制御装置が開発されてきている（例えば、特許文献１を参照）。係る動力伝達制御装置は、オートメイティッド・マニュアル・トランスミッション（ＡＭＴ）とも呼ばれる。
【０００３】
ＡＭＴを搭載した車両では、通常、「アクセル開度及び車速」と「実現すべき変速段」との関係を規定する事前に作製されたマップと、アクセル開度及び車速の現在値とに基づいて、実現される変速段が決定・変更される。
【０００４】
また、近年、動力源としてエンジンと電動機（電動モータ、電動発電機）とを備えた所謂ハイブリッド車両が開発されてきている（例えば、特許文献２を参照）。ハイブリット車両では、電動機の出力軸が、内燃機関の出力軸、変速機の入力軸、及び変速機の出力軸の何れかに接続される構成が採用され得る。以下、内燃機関の出力軸の駆動トルクを「内燃機関駆動トルク」と呼び、電動機の出力軸の駆動トルクを「電動機駆動トルク」と呼ぶ。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−９７７４０号公報
【特許文献２】特開２０００−２２４７１０号公報
【発明の概要】
【０００６】
以下、ＡＭＴを搭載し、且つ、電動機の出力軸が変速機の出力軸に接続される構成を備えたハイブリッド車両（以下、「ＡＭＴ付ハイブリッド車両」と呼ぶ。）を想定する。ＡＭＴ付ハイブリッド車両では、クラッチトルクがゼロに維持された状態で電動機駆動トルクのみを利用して走行する「電動機走行モード」と、クラッチトルクがゼロより大きい値に調整された状態で内燃機関駆動トルクのみ又は「内燃機関駆動トルク及び電動機駆動トルクの両方」を利用して走行する「内燃機関走行モード」と、が選択的に実現され得る。
【０００７】
電動機走行モードでは、クラッチが分断された状態で、電動機駆動トルクが、変速機を介することなく電動機の出力軸から変速機の出力軸（従って、駆動輪）に伝達される。この結果、電動機走行モードで車両が走行中において、変速機の入力軸と出力軸との間で動力伝達系統が形成されている状態（具体的には、例えば、有段変速機内で走行用の変速段が実現されている状態）では、変速機の入力軸は、変速機の出力軸の回転に起因する駆動トルクを受けて「空回り」させられる（より正確には、他の部材に動力を伝達する目的なしで回転する）。
【０００８】
変速機の入力軸が「空回り」している状態では、変速機の出力軸の回転変動が生じたとき、変速機内のギヤ間の噛み合いにおけるバックラッシュの存在等に起因して、歯打ち音（噛み合うギヤの歯面同士が衝突する際に発生する音）が発生し得る。具体的には、例えば、有段変速機の場合、或る変速段が実現された状態（即ち、その変速段に対応する遊転ギヤがスリーブによって出力軸に対して相対回転不能に固定された状態）において、「他の変速段に対応する遊転ギヤ（従って、出力軸に対して相対回転不能に固定されていない状態にある遊転ギヤ）」と「その遊転ギヤと噛み合う固定ギヤ」との間のバックラッシュの存在に起因して、歯打ち音が発生し得る。この歯打ち音によって、乗員は不快感を受ける可能性がある。
【０００９】
本発明の目的は、ハイブリッド車両に適用される車両の動力伝達制御装置であって、電動機走行モードにおいて、変速機内で発生する歯打ち音によって乗員が不快感を受ける事態の発生を抑制できるものを提供することにある。
【００１０】
本発明によるハイブリッド車両に適用される車両の動力伝達制御装置に使用される変速機としては、上述したトルクコンバータを備えていない手動変速機のみならず、トルクコンバータを備えた自動変速機も使用され得る。
【００１１】
本発明による動力伝達制御装置の特徴は、変速機が「入力軸・出力軸間で動力伝達系統が形成された状態」にある場合において、選択される走行モードが内燃機関走行モードから電動機走行モードへと変更されたことに基づいて、変速機の状態をニュートラル段が実現された状態に変更・固定するように構成されたことにある。特に、複数の走行用変速段を備えた手動変速機が使用される場合、この装置の特徴は、「実現される変速段」が複数の走行用変速段の何れかに設定されている場合において、選択される走行モードが内燃機関走行モードから電動機走行モードへと変更されたことに基づいて、「実現される変速段」をニュートラル段に変更・固定するように構成されたことにある。
【００１２】
これによれば、電動機走行モードが選択された場合、変速機の入力軸・出力軸間で動力伝達系統が形成されない。従って、電動機走行モードで車両が走行中において、上述した「変速機の入力軸の空回り」が発生しない（変速機の入力軸は回転しない）。この結果、変速機の出力軸の回転変動が生じても、上述した歯打ち音が発生せず、従って、係る歯打ち音によって乗員が不快感を受ける事態が発生しない。
【００１３】
上記本発明に係る動力伝達制御装置においては、電動機走行モードが選択され、且つ「実現される変速段」がニュートラル段に固定された状態において、車速が所定速度以下になったことに基づいて、前記実現される変速段を前記車両の走行状態に応じて変更するように構成されることが好適である。
【００１４】
これによれば、電動機走行モードが選択された状態において、走行していた車両が停止することに基づいて、「実現される変速段」が「減速比が最も大きい変速段」（典型的には「１速」）に設定され得る。即ち、車両の停止時、或いは、停止直前において、減速比が最も大きい変速段が既に実現された状態が得られる。従って、例えば、車両の停止後、内燃機関走行モードで直ちに車両が発進するような場合、減速比が最も大きい変速段を用いて速やかに車両を発進させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態に係る車両の動力伝達制御装置を搭載した車両の概略構成図である。
【図２】図１に示した変速機の概略構成図である。
【図３】図１に示したクラッチについての「ストローク−トルク特性」を規定するマップを示したグラフである。
【図４】車速及びアクセル開度と、シフト位置との関係を規定したマップを示したグラフである。
【図５】本発明の実施形態によって、ＥＧ走行からＥＶ走行への変更に伴って、実現される変速段がニュートラルに設定される場合の一例を示したタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明による車両の動力伝達制御装置の実施形態について図面を参照しつつ説明する。
【００１７】
（構成）
図１は、本発明の実施形態に係る動力伝達制御装置（以下、「本装置」と称呼する。）を搭載した車両の概略構成を示している。この車両は、動力源として内燃機関とモータジェネレータとを備え、且つ、トルクコンバータを備えない有段変速機とクラッチとを使用した所謂オートメイティッド・マニュアル・トランスミッション（ＡＭＴ）を備えたハイブリッド車両である。
【００１８】
この車両は、エンジンＥ／Ｇと、変速機Ｔ／Ｍと、クラッチＣ／Ｄと、モータジェネレータＭ／Ｇと、を備えている。Ｅ／Ｇは、周知の内燃機関の１つであり、例えば、ガソリンを燃料として使用するガソリンエンジン、軽油を燃料として使用するディーゼルエンジンである。Ｅ／Ｇの出力軸Ａ１は、フライホイールＦ／Ｗ、及び、クラッチＣ／Ｄを介して、変速機Ｔ／Ｍの入力軸Ａ２と接続されている。
【００１９】
変速機Ｔ／Ｍは、前進用の複数（例えば、５つ）の変速段（シフト位置）、後進用の１つの変速段（シフト位置）、及びニュートラルを有するトルクコンバータを備えない周知の有段変速機の１つである。Ｔ／Ｍの出力軸Ａ３は、ディファレンシャルＤ／Ｆを介して車両の駆動輪と接続されている。
【００２０】
図２に示すように、Ｔ／Ｍは、
それぞれが入力軸Ａ２に相対回転不能に設けられるとともに、それぞれが前進用の複数の変速段のそれぞれに対応する複数の固定ギヤＧ１ｉ、Ｇ２ｉ、Ｇ３ｉ、Ｇ４ｉ、Ｇ５ｉと、
それぞれが出力軸Ａ３に相対回転可能に設けられるとともに、それぞれが前進用の複数の変速段のそれぞれに対応するとともに、対応する変速段の固定ギヤと常時歯合する複数の遊転ギヤＧ１ｏ、Ｇ２ｏ、Ｇ３ｏ、Ｇ４ｏ、Ｇ５ｏと、
それぞれが出力軸Ａ３に相対回転不能且つ軸方向に相対移動可能に設けられるとともに、それぞれが複数の遊転ギヤのうち対応する遊転ギヤを出力軸Ａ３に対して相対回転不能に固定するために対応する遊転ギヤと係合可能な複数のスリーブＳ１、Ｓ２、Ｓ３と、
を備える。
【００２１】
Ｔ／Ｍの変速段の変更・設定は、変速機アクチュエータＡＣＴ２（図１を参照）によってスリーブＳ１、Ｓ２、Ｓ３を駆動し、スリーブＳ１、Ｓ２、Ｓ３の軸方向位置を制御することで実行される。変速段を変更することで、減速比（出力軸Ａ３の回転速度Ｎｏに対する入力軸Ａ２の回転速度Ｎｉの割合）が調整される。具体的には、「Ｎ」速の「減速比」は、「ＧＮｏの歯数／ＧＮｉの歯数）（Ｎ：１，２，３，４，５）で表される。「１速」から「５速」に向けて、減速比は次第に小さくなっていく。
【００２２】
クラッチＣ／Ｄは、変速機Ｔ／Ｍの入力軸Ａ２に一体回転するように設けられた周知の構成の１つを有する摩擦クラッチディスクである。より具体的には、エンジンＥ／Ｇの出力軸Ａ１に一体回転するように設けられたフライホイールＦ／Ｗに対して、クラッチＣ／Ｄ（より正確には、クラッチディスク）が互いに向き合うように同軸的に配置されている。フライホイールＦ／Ｗに対するクラッチＣ／Ｄ（より正確には、クラッチディスク）の軸方向の位置が調整可能となっている。クラッチＣ／Ｄの軸方向位置は、クラッチアクチュエータＡＣＴ１（図１を参照）により調整される。なお、このクラッチＣ／Ｄは、運転者によって操作されるクラッチペダルを備えていない。
【００２３】
以下、クラッチＣ／Ｄの原位置（クラッチディスクがフライホイールから最も離れた位置）からの接合方向（圧着方向）への軸方向の移動量をクラッチストロークＣＳｔと呼ぶ。クラッチＣ／Ｄが「原位置」にあるとき、クラッチストロークＣＳｔが「０」となる。図３に示すように、クラッチストロークＣＳｔを調整することにより、クラッチＣ／Ｄが伝達可能な最大トルク（クラッチトルクＴｃ）が調整される。「Ｔｃ＝０」の状態では、エンジンＥ／Ｇの出力軸Ａ１と変速機Ｔ／Ｍの入力軸Ａ２との間で動力が伝達されない。この状態を「分断状態」と呼ぶ。また、「Ｔｃ＞０」の状態では、出力軸Ａ１と入力軸Ａ２との間で動力が伝達される。この状態を「接合状態」と呼ぶ。
【００２４】
モータジェネレータＭ／Ｇは、周知の構成（例えば、交流同期モータ）の１つを有していて、例えば、ロータ（図示せず）がＭ／Ｇの出力軸と一体回転するようになっている。図２に示す例では、Ｍ／Ｇの出力軸は、Ｔ／Ｍの出力軸Ａ３と一体且つ同軸的に接続されているが、所定の歯車列を介してＴ／Ｍの出力軸Ａ３と接続されていてもよい。Ｍ／Ｇの出力軸の駆動トルクは、Ｔ／Ｍ（Ｔ／Ｍ内の動力伝達系統）を介することなくＴ／Ｍの出力軸Ａ３（従って、駆動輪）に伝達される。
【００２５】
本装置は、アクセルペダルＡＰの操作量（アクセル開度）を検出するアクセル開度センサＳ１と、シフトレバーＳＦの位置を検出するシフト位置センサＳ２と、ブレーキペダルＢＰの操作の有無を検出するブレーキセンサＳ３と、を備えている。
【００２６】
また、本装置は、電子制御ユニットＥＣＵを備えている。ＥＣＵは、上述のセンサＳ１〜Ｓ３、並びにその他のセンサ等からの情報等に基づいて、上述のアクチュエータＡＣＴ１、ＡＣＴ２を制御することで、Ｃ／ＤのクラッチストロークＣＳｔ（従って、クラッチトルクＴｃ）、及び、Ｔ／Ｍの変速段を制御する。また、ＥＣＵは、Ｅ／Ｇの燃料噴射量（スロットル弁の開度）を制御することでＥ／Ｇの出力軸Ａ１の駆動トルクを制御するとともに、インバータ（図示せず）を制御することでＭ／Ｇの出力軸の駆動トルクを制御する。
【００２７】
以上、この車両は、ＡＭＴを搭載し、且つ、Ｍ／Ｇの出力軸がＴ／Ｍの出力軸Ａ３に接続される構成を備えた「ＡＭＴ付ハイブリッド車両」である。以下、説明の便宜上、Ｅ／Ｇの燃焼により出力軸Ａ１に発生する駆動トルクを「ＥＧトルクＴｅ」と呼び、Ｍ／Ｇの出力軸の駆動トルクを「ＭＧトルクＴｍ」と呼ぶ。Ｔｅ，Ｔｍは、車両の加速方向について正の値を採り、減速方向について負の値を採るものとする。
【００２８】
本装置では、ＥＶ走行モードと、ＥＧ走行モードと、ＨＶ走行モードとが選択的に実現される。ＥＶ走行モード、ＥＧ走行モード、及びＨＶ走行モードのうち何れが実現されるかは、例えば、車速、アクセル開度等の車両の走行状態に基づいて決定される。
【００２９】
ＥＶ走行モードでは、Ｅ／Ｇが停止し、クラッチＣ／Ｄが分断状態（Ｔｃ＝０）に維持された状態で、ＭＧトルクＴｍ（＞０）のみを利用して車両が走行する。ＥＧ走行モードでは、ＭＧトルクＴｍがゼロに維持され、且つ、クラッチＣ／Ｄが接合状態（Ｔｃ＞０）に調整されてＥＧトルクＴｅ（＞０）のみを利用して車両が走行する。ＨＶ走行モードでは、クラッチＣ／Ｄが接合状態（Ｔｃ＞０）に調整されてＥＧトルクＴｅ（＞０）及びＭＧトルクＴｍ（＞０）の両方を利用して車両が走行する。ＥＶ走行モード及びＨＶ走行モードでは、Ｔｍはアクセル開度等の車両の走行状態に基づいて調整される。ＥＧ走行モード及びＨＶ走行モードでは、Ｔｅはアクセル開度等の車両の走行状態に基づいて調整される。
【００３０】
本装置では、シフトレバーＳＬが「自動モード」に対応する位置（例えば、Ｄレンジ）にある場合、ＥＣＵ内のＲＯＭに記憶された変速マップ（図４を参照）と、車速及びアクセル開度等の車両の走行状態とに基づいてシフト位置（選択・実現すべき変速段）が選択される。例えば、現在の車速がαで現在のアクセル開度がβの場合、シフト位置として「３速」が選択される。一方、シフトレバーＳＬが「手動モード」に対応する位置（例えば、Ｍ（マニュアル）レンジ）にある場合、シフトレバーＳＬの位置に基づいてシフト位置が選択される。
【００３１】
変速機Ｔ／Ｍでは、通常、選択されたシフト位置に対応する変速段が実現される。シフト位置が変化したとき、Ｔ／Ｍの変速作動（変速段が変更される際の作動）が行われる。変速作動の開始前にクラッチＣ／Ｄが接合状態（クラッチトルク＞０）から分断状態（クラッチトルク＝０）へと変更され、クラッチが分断状態に維持された状態で変速作動が行われ、変速作動の終了後にクラッチが分断状態から接合状態へと戻される。なお、変速作動の開始とは、変速段の変更に関連して移動する部材（具体的には、スリーブ）の移動の開始に対応し、変速作動の終了とは、その部材の移動の終了に対応する。
【００３２】
（ＥＶ走行モードにおけるニュートラルへの切り替え）
本装置では、ＳＬによって「自動モード」が選択されている場合において、ＥＧ走行モード又はＨＶ走行モードが実現されているとき、シフト位置（従って、実現される変速段）が、上述した変速マップ（図４を参照）及び車両の走行状態（アクセル開度及び車速等）に基づいて選択・変更されていく。
【００３３】
他方、ＥＶ走行モードでは、クラッチＣ／Ｄが分断状態に維持されつつ、ＭＧトルクＴｍが、Ｔ／Ｍの内部を介することなくＭ／Ｇの出力軸からＴ／Ｍの出力軸Ａ３（従って、駆動輪）に伝達される。従って、ＥＶ走行モードで車両が走行中において、Ｔ／Ｍ内で（ニュートラル以外の）走行用の変速段が実現されている状態（即ち、入力軸Ａ２と出力軸Ａ３との間で動力伝達系統が形成されている状態）では、入力軸Ａ２は、出力軸Ａ３の回転に起因する駆動トルクを受けて「空回り」させられる（より正確には、他の部材に動力を伝達する目的なしで回転する）。
【００３４】
入力軸Ａ２が「空回り」している状態では、入力軸Ａ２と一体で回転する固定ギヤＧ１ｉ、Ｇ２ｉ、Ｇ３ｉ、Ｇ４ｉ、Ｇ５ｉも「空回り」する。以下、一例として、「４速」が実現された状態（即ち、遊転ギヤＧ４ｏがスリーブＳ２によって出力軸Ａ３に対して相対回転不能に固定された状態）について説明する。この場合、出力軸Ａ３の回転変動が生じたとき、「空回り」している固定ギヤＧ１ｉ、Ｇ２ｉ、Ｇ３ｉ、Ｇ４ｉ、Ｇ５ｉにも回転変動が生じる。このことに起因して、「４速」以外の変速段に対応する遊転ギヤＧ１ｏ、Ｇ２ｏ、Ｇ３ｏ、Ｇ５ｏ（即ち、出力軸Ａ３に対して相対回転不能に固定されていない状態にある遊転ギヤ）と、それらの遊転ギヤとそれぞれ噛み合う固定ギヤＧ１ｉ、Ｇ２ｉ、Ｇ３ｉ、Ｇ５ｉとの間のそれぞれのバックラッシュの存在に起因して、歯打ち音が発生し得る。この歯打ち音によって、乗員は不快感を受ける可能性がある。なお、この歯打ち音は、「４速」以外の変速段が実現された状態でも同様のメカニズムによって発生する。
【００３５】
そこで、本装置では、「自動モード」が選択され、且つ、（ニュートラル以外の）走行用の変速段が実現されている状態において、ＥＶモード以外の走行モードからＥＶ走行モードに移行したことに基づいて、実現される変速段がニュートラルに変更・固定される。
【００３６】
以下、このことについて、図５を参照しながら説明する。図５では、ＳＬによって「自動モード」（Ｄレンジ）が選択・維持され、且つ、時刻ｔ１以前にてＥＶ走行モード以外の走行モード（具体的には、ＥＧ走行モード）が選択され、時刻ｔ１以降にてＥＶ走行モードが選択される場合の一例が示されている。図５の「変速段」の欄において、破線は、上述の「ニュートラルへの変更」がされない場合を示し、実線は、本装置によって「ニュートラルへの変更」がなされる場合を示す。
【００３７】
図５に示す例では、時刻ｔ１におけるＥＧ走行モードからＥＶ走行モードへの切り替えに伴い、時刻ｔ１以降、ＥＧトルクＴｅ及びクラッチトルクＴｃがゼロに向けて減少し、ＭＧトルクＴｍがゼロから増大する。時刻ｔ２にてＴｅがゼロに達し、時刻ｔ２以降、エンジン回転速度ＮＥはゼロに向けて減少し、時刻ｔ４にてゼロになる。時刻ｔ４以降、Ｅ／Ｇは停止状態（ＮＥ＝０）に維持される。
【００３８】
時刻ｔ２以降、クラッチトルクＴｃがゼロに維持される（即ち、クラッチＣ／Ｄが分断状態に維持される）。換言すれば、時刻ｔ２以降、ＭＧトルクのみを利用して車両が走行する。
【００３９】
アクセル開度が時刻ｔ１以前から一定に維持されている。これに伴い、時刻ｔ２以降、ＭＧトルクＴｍが一定に維持される。この結果、車速も、時刻ｔ１以前から一定に維持されている。
【００４０】
「実現される変速段」は、上述の変速マップ（図４を参照）に従って、クラッチトルクＴｃがゼロに達する時刻ｔ２までは「４速」に維持されている。ここで、上述の「ニュートラルへの変更」がなされない場合（破線を参照）、時刻ｔ２以降も、車速及びアクセル開度に応じて、上述の変速マップ（図４を参照）に従って、「４速」に維持される。この段階では、クラッチＣ／Ｄが分断状態となっているので、上述のように、入力軸Ａ２、ひいては、固定ギヤＧ１ｉ、Ｇ２ｉ、Ｇ３ｉ、Ｇ４ｉ、Ｇ５ｉも「空回り」している。従って、出力軸Ａ３の回転変動が生じたとき、上述と同じメカニズムによって、遊転ギヤＧ１ｏ、Ｇ２ｏ、Ｇ３ｏ、Ｇ５ｏと固定ギヤＧ１ｉ、Ｇ２ｉ、Ｇ３ｉ、Ｇ５ｉとの間のそれぞれのバックラッシュの存在に起因して、歯打ち音が発生し得る。
【００４１】
これに対し、本装置では、クラッチトルクＴｃがゼロに達する時刻ｔ２にて、「実現される変速段」を現在の変速段（この例では、「４速」）からニュートラルへ変更する変速作動が開始される。この結果、時刻ｔ２の直後以降、実現される変速段がニュートラルに固定されている。即ち、時刻ｔ２の直後以降、入力軸Ａ２・出力軸Ａ３間で動力伝達系統が形成されない。従って、上述した「入力軸Ａ２の空回り」が発生しない。換言すれば、出力軸Ａ３が回転しても、入力軸Ａ２、ひいては、固定ギヤＧ１ｉ、Ｇ２ｉ、Ｇ３ｉ、Ｇ４ｉ、Ｇ５ｉが回転しない。この結果、出力軸Ａ３の回転変動が生じても、上述した歯打ち音が発生しない。
【００４２】
なお、この例では、ＥＧ走行モード（又はＨＶ走行モード）からＥＶ走行モードへの切り替えの後において、クラッチトルクＴｃがゼロに達した時点でニュートラルへの変速作動が開始されている。これに対し、ニュートラルへの変速作動によるショックが発生しない範囲内で、ニュートラルへの変速作動の応答遅れを考慮して、クラッチトルクＴｃがゼロに達する前の時点でニュートラルへの変速作動が開始されてもよいし、或いは、アクチュエータＡＣＴ１、ＡＣＴ２が同時に作動することによる電子制御ユニットＥＣＵの負荷の増大を考慮して、クラッチトルクＴｃがゼロに達する後の時点でニュートラルへの変速作動が開始されてもよい。
【００４３】
また、図５には示していないが、ＥＶ走行モードにおいて「実現される変速段」がニュートラルに固定されている場合において、車速が所定速度以下になったことに基づいて、ニュートラルへの固定を解除し、「実現される変速段」が上述した変速マップ（図４を参照）及び車両の走行状態（アクセル開度及び車速等）に基づいて選択・変更されていってもよい。
【００４４】
これによれば、その後車両が停止することに基づいて、「実現される変速段」が「減速比が最も大きい変速段」（本例では、「１速」）に設定される。即ち、車両の停止時、或いは、停止直前において、減速比が最も大きい変速段（即ち、発進用の変速段）が既に実現された状態が得られる。従って、例えば、車両の停止後、ＥＧ走行モード又はＨＶ走行モードで直ちに車両が発進するような場合、「減速比が最も大きい変速段」を用いて速やかに車両を発進させることができる。
【００４５】
以上、本装置によれば、ニュートラル以外の走行用の変速段が実現されている状態において、ＥＶモード以外の走行モードからＥＶ走行モードに走行モードが移行したことに基づいて、「実現される変速段」がニュートラルに変更・固定される。これによれば、ＥＶ走行モードが選択された場合、変速機Ｔ／Ｍの入力軸Ａ２・出力軸Ａ３間で動力伝達系統が形成されない。従って、ＥＶ走行モードで車両が走行中において、上述した「変速機の入力軸Ａ２の空回り」が発生しない（変速機の入力軸Ａ２は回転しない）。この結果、変速機の出力軸Ａ３の回転変動が生じても、上述した歯打ち音が発生せず、従って、係る歯打ち音によって乗員が不快感を受ける事態が発生しない。
【００４６】
本発明は上記実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。例えば、上記実施形態では、変速機として、トルクコンバータを備えていない手動変速機Ｔ／Ｍが使用されているが、トルクコンバータを備えた自動変速機が使用されてもよい。この場合、クラッチＣ／Ｄが不要となる。
【００４７】
また、上記実施形態では、ＥＶ走行モードと、ＥＧ走行モードと、ＨＶ走行モードとの３種類の走行モードが選択的に実現されるように構成されているが、ＥＶ走行モードと、ＥＧ走行モードとの２種類の走行モードが選択的に実現されるように（即ち、ＨＶ走行モードが実現できないように）構成されていてもよい。
【符号の説明】
【００４８】
Ｔ／Ｍ…変速機、Ｅ／Ｇ…エンジン、Ｃ／Ｄ…クラッチ、Ｍ／Ｇ…モータジェネレータ、Ａ１…エンジンの出力軸、Ａ２…変速機の入力軸、Ａ３…変速機の出力軸、ＡＣＴ１…クラッチアクチュエータ、ＡＣＴ２…変速機アクチュエータ、ＥＣＵ…電子制御ユニット
【特許請求の範囲】
【請求項１】
動力源として内燃機関と電動機とを備えた車両に適用され、
前記内燃機関の出力軸から動力が入力される入力軸と、前記車両の駆動輪へ動力を出力する出力軸とを備え、前記入力軸と前記出力軸との間で動力伝達系統が形成された状態における前記出力軸の回転速度に対する前記入力軸の回転速度の割合である減速比を変更可能であり且つ前記入力軸と前記出力軸との間で動力伝達系統が形成されないニュートラル段を備えた変速機であって、前記入力軸と前記出力軸との間の動力伝達系統を介することなく前記電動機の出力軸から動力が変速機の出力軸に入力される変速機と、
前記車両の走行状態に基づいて、前記内燃機関の出力軸の駆動トルクである内燃機関駆動トルク、前記電動機の出力軸の駆動トルクである電動機駆動トルク、及び前記変速機を制御する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、
前記車両の走行状態に基づいて、前記電動機駆動トルクのみを利用して走行する電動機走行モードと、前記内燃機関駆動トルクのみを利用して又は前記内燃機関駆動トルク及び前記電動機駆動トルクの両方を利用して走行する内燃機関走行モードと、を選択的に実現するように構成された車両の動力伝達制御装置において、
前記制御手段は、
前記変速機が前記入力軸と前記出力軸との間で動力伝達系統が形成された状態にある場合において、選択される走行モードが前記内燃機関走行モードから前記電動機走行モードへと変更されたことに基づいて、前記変速機の状態を前記ニュートラル段が実現された状態に変更・固定するように構成された車両の動力伝達制御装置。
【請求項２】
動力源として内燃機関と電動機とを備えた車両に適用され、
前記内燃機関の出力軸から動力が入力される入力軸と、前記車両の駆動輪へ動力を出力する出力軸とを備え、前記入力軸と前記出力軸との間で動力伝達系統が形成され且つ前記出力軸の回転速度に対する前記入力軸の回転速度の割合である減速比が異なる予め定められた複数の走行用変速段と、前記入力軸と前記出力軸との間で動力伝達系統が形成されないニュートラル段とを有する、トルクコンバータを備えていない有段変速機であって、前記入力軸と前記出力軸との間の動力伝達系統を介することなく前記電動機の出力軸から動力が有段変速機の出力軸に入力される有段変速機と、
前記内燃機関の出力軸と前記有段変速機の入力軸との間に介装されたクラッチであってクラッチが伝達し得るトルクの最大値であるクラッチトルクを調整可能なクラッチと、
前記クラッチを制御して前記クラッチトルクを調整する第１アクチュエータと、
前記有段変速機を制御して前記複数の走行用変速段及び前記ニュートラル段のうちから実現される変速段を変更する第２アクチュエータと、
前記車両の走行状態に基づいて、前記内燃機関の出力軸の駆動トルクである内燃機関駆動トルク、前記電動機の出力軸の駆動トルクである電動機駆動トルク、前記第１アクチュエータ、及び前記第２アクチュエータを制御する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、
前記車両の走行状態に基づいて、前記クラッチトルクがゼロに維持された状態で前記電動機駆動トルクのみを利用して走行する電動機走行モードと、前記クラッチトルクがゼロより大きい値に調整された状態で前記内燃機関駆動トルクのみを利用して又は前記内燃機関駆動トルク及び前記電動機駆動トルクの両方を利用して走行する内燃機関走行モードと、を選択的に実現するように構成された車両の動力伝達制御装置において、
前記制御手段は、
前記内燃機関走行モードが選択された状態において、前記実現される変速段を前記車両の走行状態に応じて変更するように構成され、
前記制御手段は、
前記実現される変速段が前記複数の走行用変速段の何れかに設定されている場合において、選択される走行モードが前記内燃機関走行モードから前記電動機走行モードへと変更されたことに基づいて、前記実現される変速段を前記ニュートラル段に変更・固定するように構成された車両の動力伝達制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載の車両の動力伝達制御装置において、
前記有段変速機は、
それぞれが前記有段変速機の入力軸に相対回転不能に設けられるとともに、それぞれが前記複数の走行用変速段のそれぞれに対応する複数の固定ギヤと、
それぞれが前記有段変速機の出力軸に相対回転可能に設けられるとともに、それぞれが前記複数の走行用変速段のそれぞれに対応するとともに、対応する変速段の固定ギヤと常時歯合する複数の遊転ギヤと、
それぞれが前記有段変速機の出力軸に相対回転不能且つ軸方向に相対移動可能に設けられるとともに、それぞれが複数の遊転ギヤのうち対応する遊転ギヤを前記出力軸に対して相対回転不能に固定するために対応する遊転ギヤと係合可能な複数のスリーブと、
を備え、
前記第２アクチュエータが前記複数のスリーブの軸方向の位置を制御することによって、前記実現される変速段が変更されるように構成された車両の動力伝達制御装置。
【請求項４】
請求項２又は請求項３に記載の車両の動力伝達制御装置において、
前記制御手段は、
前記電動機走行モードが選択され、且つ前記実現される変速段が前記ニュートラル段に固定された状態において、前記車両の速度が所定速度以下になったことに基づいて、前記実現される変速段を前記車両の走行状態に応じて変更するように構成された車両の動力伝達制御装置。
【請求項５】
請求項４に記載の車両の動力伝達制御装置において、
前記制御手段は、
前記電動機走行モードが選択された状態において、走行していた前記車両が停止することに基づいて、前記実現される変速段を前記複数の走行用変速段のうち前記減速比が最も大きい変速段に設定するように構成された車両の動力伝達制御装置。
【請求項６】
請求項２乃至請求項５の何れか一項に記載の車両の動力伝達制御装置において、
前記制御手段は、
選択される走行モードが前記内燃機関走行モードから前記電動機走行モードへと変更された後において前記クラッチトルクがゼロに達したことに基づいて、前記実現される変速段を前記ニュートラル段に変更するための作動を開始するように構成された車両の動力伝達制御装置。
【請求項１】
動力源として内燃機関と電動機とを備えた車両に適用され、
前記内燃機関の出力軸から動力が入力される入力軸と、前記車両の駆動輪へ動力を出力する出力軸とを備え、前記入力軸と前記出力軸との間で動力伝達系統が形成された状態における前記出力軸の回転速度に対する前記入力軸の回転速度の割合である減速比を変更可能であり且つ前記入力軸と前記出力軸との間で動力伝達系統が形成されないニュートラル段を備えた変速機であって、前記入力軸と前記出力軸との間の動力伝達系統を介することなく前記電動機の出力軸から動力が変速機の出力軸に入力される変速機と、
前記車両の走行状態に基づいて、前記内燃機関の出力軸の駆動トルクである内燃機関駆動トルク、前記電動機の出力軸の駆動トルクである電動機駆動トルク、及び前記変速機を制御する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、
前記車両の走行状態に基づいて、前記電動機駆動トルクのみを利用して走行する電動機走行モードと、前記内燃機関駆動トルクのみを利用して又は前記内燃機関駆動トルク及び前記電動機駆動トルクの両方を利用して走行する内燃機関走行モードと、を選択的に実現するように構成された車両の動力伝達制御装置において、
前記制御手段は、
前記変速機が前記入力軸と前記出力軸との間で動力伝達系統が形成された状態にある場合において、選択される走行モードが前記内燃機関走行モードから前記電動機走行モードへと変更されたことに基づいて、前記変速機の状態を前記ニュートラル段が実現された状態に変更・固定するように構成された車両の動力伝達制御装置。
【請求項２】
動力源として内燃機関と電動機とを備えた車両に適用され、
前記内燃機関の出力軸から動力が入力される入力軸と、前記車両の駆動輪へ動力を出力する出力軸とを備え、前記入力軸と前記出力軸との間で動力伝達系統が形成され且つ前記出力軸の回転速度に対する前記入力軸の回転速度の割合である減速比が異なる予め定められた複数の走行用変速段と、前記入力軸と前記出力軸との間で動力伝達系統が形成されないニュートラル段とを有する、トルクコンバータを備えていない有段変速機であって、前記入力軸と前記出力軸との間の動力伝達系統を介することなく前記電動機の出力軸から動力が有段変速機の出力軸に入力される有段変速機と、
前記内燃機関の出力軸と前記有段変速機の入力軸との間に介装されたクラッチであってクラッチが伝達し得るトルクの最大値であるクラッチトルクを調整可能なクラッチと、
前記クラッチを制御して前記クラッチトルクを調整する第１アクチュエータと、
前記有段変速機を制御して前記複数の走行用変速段及び前記ニュートラル段のうちから実現される変速段を変更する第２アクチュエータと、
前記車両の走行状態に基づいて、前記内燃機関の出力軸の駆動トルクである内燃機関駆動トルク、前記電動機の出力軸の駆動トルクである電動機駆動トルク、前記第１アクチュエータ、及び前記第２アクチュエータを制御する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、
前記車両の走行状態に基づいて、前記クラッチトルクがゼロに維持された状態で前記電動機駆動トルクのみを利用して走行する電動機走行モードと、前記クラッチトルクがゼロより大きい値に調整された状態で前記内燃機関駆動トルクのみを利用して又は前記内燃機関駆動トルク及び前記電動機駆動トルクの両方を利用して走行する内燃機関走行モードと、を選択的に実現するように構成された車両の動力伝達制御装置において、
前記制御手段は、
前記内燃機関走行モードが選択された状態において、前記実現される変速段を前記車両の走行状態に応じて変更するように構成され、
前記制御手段は、
前記実現される変速段が前記複数の走行用変速段の何れかに設定されている場合において、選択される走行モードが前記内燃機関走行モードから前記電動機走行モードへと変更されたことに基づいて、前記実現される変速段を前記ニュートラル段に変更・固定するように構成された車両の動力伝達制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載の車両の動力伝達制御装置において、
前記有段変速機は、
それぞれが前記有段変速機の入力軸に相対回転不能に設けられるとともに、それぞれが前記複数の走行用変速段のそれぞれに対応する複数の固定ギヤと、
それぞれが前記有段変速機の出力軸に相対回転可能に設けられるとともに、それぞれが前記複数の走行用変速段のそれぞれに対応するとともに、対応する変速段の固定ギヤと常時歯合する複数の遊転ギヤと、
それぞれが前記有段変速機の出力軸に相対回転不能且つ軸方向に相対移動可能に設けられるとともに、それぞれが複数の遊転ギヤのうち対応する遊転ギヤを前記出力軸に対して相対回転不能に固定するために対応する遊転ギヤと係合可能な複数のスリーブと、
を備え、
前記第２アクチュエータが前記複数のスリーブの軸方向の位置を制御することによって、前記実現される変速段が変更されるように構成された車両の動力伝達制御装置。
【請求項４】
請求項２又は請求項３に記載の車両の動力伝達制御装置において、
前記制御手段は、
前記電動機走行モードが選択され、且つ前記実現される変速段が前記ニュートラル段に固定された状態において、前記車両の速度が所定速度以下になったことに基づいて、前記実現される変速段を前記車両の走行状態に応じて変更するように構成された車両の動力伝達制御装置。
【請求項５】
請求項４に記載の車両の動力伝達制御装置において、
前記制御手段は、
前記電動機走行モードが選択された状態において、走行していた前記車両が停止することに基づいて、前記実現される変速段を前記複数の走行用変速段のうち前記減速比が最も大きい変速段に設定するように構成された車両の動力伝達制御装置。
【請求項６】
請求項２乃至請求項５の何れか一項に記載の車両の動力伝達制御装置において、
前記制御手段は、
選択される走行モードが前記内燃機関走行モードから前記電動機走行モードへと変更された後において前記クラッチトルクがゼロに達したことに基づいて、前記実現される変速段を前記ニュートラル段に変更するための作動を開始するように構成された車両の動力伝達制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１３−１８３９１（Ｐ２０１３−１８３９１Ａ）
【公開日】平成２５年１月３１日（２０１３．１．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１５３９７５（Ｐ２０１１−１５３９７５）
【出願日】平成２３年７月１２日（２０１１．７．１２）
【出願人】（５９２０５８３１５）アイシン・エーアイ株式会社 (490)
【出願人】（０００００００１１）アイシン精機株式会社 (5,421)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月３１日（２０１３．１．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月１２日（２０１１．７．１２）
【出願人】（５９２０５８３１５）アイシン・エーアイ株式会社 (490)
【出願人】（０００００００１１）アイシン精機株式会社 (5,421)
【Ｆターム（参考）】
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