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JP2005282741A - Control device for hybrid automobile - Google Patents

Control device for hybrid automobile Download PDF

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JP2005282741A
JP2005282741A JP2004098349A JP2004098349A JP2005282741A JP 2005282741 A JP2005282741 A JP 2005282741A JP 2004098349 A JP2004098349 A JP 2004098349A JP 2004098349 A JP2004098349 A JP 2004098349A JP 2005282741 A JP2005282741 A JP 2005282741A
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Japan
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electric motor
synchronization
transmission
speed
rotational
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JP2004098349A
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Japanese (ja)
Inventor
Atsushi Kumazawa
厚 熊沢
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Mitsubishi Fuso Truck and Bus Corp
Original Assignee
Mitsubishi Fuso Truck and Bus Corp
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  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)
  • Control Of Transmission Device (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a control device in which no interference occurs between synchronization of rotational frequency of a transmission and synchronization of rotational frequency by rotational frequency control to an electric motor. <P>SOLUTION: At the time of speed change, when rotational difference between the rotational frequency of an input shaft 9 and the target rotational frequency of the electric motor 7 is more than a lower limit value a with which no interference occurs between synchronization of rotational frequency of the transmission 9 and synchronization by rotational frequency control to the electric motor 7, the synchronization of rotational frequency of the transmission 9 and the synchronization of rotational frequency of the electric motor 7 are both used. When it is less than a, the rotation number synchronism of the transmission 9 only is used, while the electric motor 7 is controlled to generate similar output torque to rotational resistance of the electric motor 7 and rotational resistance of the transmission 9 to offset the torque. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、機械式自動変速機を備えたハイブリッド自動車の変速時におけるモータの回転数制御装置に関するものである。   The present invention relates to an apparatus for controlling the rotational speed of a motor during shifting of a hybrid vehicle equipped with a mechanical automatic transmission.

近年、環境問題への対処や、燃費の向上を目的として、ハイブリッド自動車(HEV、Hybrid Electric Vehicle)の開発が進められている。
ハイブリッド自動車は、動力源としてガソリンエンジン、ディーゼルエンジン等に加え、電動モータを備えている。ハイブリッド自動車の種類はエンジンを発電にのみ用い、電動モータのみで走行するシリーズ式と、エンジンと電動モータの両方で走行するパラレル式の2種類があるが、状況に応じて、動力源としていずれかを選択することにより、燃費の向上と排ガスの抑制を図ることができるパラレル式が主流となっている。
In recent years, hybrid vehicles (HEV, Hybrid Electric Vehicle) have been developed for the purpose of coping with environmental problems and improving fuel efficiency.
A hybrid vehicle includes an electric motor as a power source in addition to a gasoline engine, a diesel engine, or the like. There are two types of hybrid vehicles: a series type that uses only an electric motor to drive the engine, and a parallel type that runs only with an electric motor, and a parallel type that runs with both the engine and the electric motor. The parallel type, which can improve fuel efficiency and suppress exhaust gas, has become the mainstream.

また、近年、大型貨物自動車等における運転者の負担軽減のため、機械式自動変速機を備えた車両が開発されており、前記ハイブリッド自動車が機械式自動変速機を備える場合がある。 In recent years, a vehicle equipped with a mechanical automatic transmission has been developed in order to reduce the burden on the driver of a large truck or the like, and the hybrid vehicle may be equipped with a mechanical automatic transmission.

このような機械式自動変速機を備えたパラレル式ハイブリッド自動車において、変速を行う際には、変速機の回転抵抗に加え、電動モータの回転抵抗が生じるため、電動モータを有さない通常の機械式自動変速機と比べ、同期に時間がかかり、変速時間が長くなるという欠点があった。   In a parallel hybrid vehicle equipped with such a mechanical automatic transmission, when performing a shift, in addition to the rotational resistance of the transmission, the rotational resistance of the electric motor is generated. Compared with the automatic transmission, there is a drawback that it takes time to synchronize and the shift time becomes longer.

この改善策として、変速機の回転数同期装置を用いるだけでなく、電動モータの回転数を制御して同期を行う方法がある。
特開2001−213181号公報
As an improvement measure, there is a method of performing synchronization by controlling the number of revolutions of the electric motor as well as using a transmission number synchronization device.
JP 2001-2131181 A

しかしながら、このような方法では、電動モータの目標回転数を制御するための車速情報や、回転数制御の制御精度に誤差が生じた場合、変速機の回転数同期と電動モータの回転数制御による同期との間で干渉が生じ、変速機の同期装置への負担の増加、同期崩れによるギヤ鳴り等の問題が生じていた。
具体的に述べると、変速機の回転数同期のための電動モータの回転数制御に際し、実際にはすでに同期しているにもかかわらず、車速検出値の誤差や回転数制御の誤差により、電動モータの回転数制御が終了しないことがある。
それにより、変速ギヤの慣性に加え、電動モータの回転力が負荷となり、変速機の同期装置への負担が増大し、同期崩れによるギヤ鳴りが発生していた。
However, in such a method, when there is an error in vehicle speed information for controlling the target rotational speed of the electric motor or in the control accuracy of the rotational speed control, the speed of the transmission is synchronized with the rotational speed control of the electric motor. Interference occurs with the synchronization, causing problems such as an increase in the load on the synchronization device of the transmission and ringing of gears due to loss of synchronization.
More specifically, when controlling the rotational speed of the electric motor for synchronizing the rotational speed of the transmission, although the motor is actually already synchronized, the electric speed is detected due to an error in the detected vehicle speed or an error in the rotational speed control. The motor speed control may not end.
As a result, in addition to the inertia of the transmission gear, the rotational force of the electric motor becomes a load, increasing the load on the synchronization device of the transmission, causing a gear ringing due to a loss of synchronization.

本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは同期時間を短縮するような制御装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a control device that shortens the synchronization time.

前記の課題を解決するために、本発明は、エンジンと、同期装置を備えた機械式自動変速機と、前記エンジンと前記機械式自動変速機との間に介装された電動モータと、を備えたハイブリッド自動車において、変速時の同期作用を前記同期装置による同期と前記電動モータの回転制御との双方により行う併用同期機能を有すると共に、前記同期装置の入力軸回転数と前記電動モータの目標回転数との差が一定値より大きいときは、前記併用同期機能による同期を行い、一定値より小さい時は、前記同期装置による同期のみを継続して行うと共に、前記電動モータの回転抵抗および前記機械式自動変速機の回転抵抗と同等の出力トルクを発生させるべく前記電動モータを制御することを特徴とする、ハイブリッド自動車の制御装置である。   In order to solve the above-described problems, the present invention includes an engine, a mechanical automatic transmission including a synchronization device, and an electric motor interposed between the engine and the mechanical automatic transmission. The hybrid vehicle provided has a combined synchronization function for performing synchronization at the time of gear shifting by both synchronization by the synchronization device and rotation control of the electric motor, and the input shaft rotation speed of the synchronization device and the target of the electric motor When the difference with the rotational speed is larger than a certain value, the synchronization by the combined synchronization function is performed, and when smaller than the certain value, only the synchronization by the synchronization device is continuously performed, and the rotational resistance of the electric motor and the A control apparatus for a hybrid vehicle, wherein the electric motor is controlled to generate an output torque equivalent to a rotational resistance of a mechanical automatic transmission.

本発明では、機械式変速機の回転数同期と、電動モータの回転数同期の2つを備え、変速の際、入力軸回転数と、電動モータの目標回転数との回転差が一定値より大きい時は2つの同期を併用し、回転差が一定値より小さい時は、前記電動モータの回転抵抗および前記機械式自動変速機の回転抵抗と同等の出力トルクを発生させるべく前記電動モータを制御し、これらの抵抗を相殺する。   In the present invention, there are two synchronizations of the rotational speed of the mechanical transmission and the rotational speed synchronization of the electric motor, and at the time of shifting, the rotational difference between the input shaft rotational speed and the target rotational speed of the electric motor is a constant value. When it is large, two synchronizations are used together. When the difference in rotation is smaller than a certain value, the electric motor is controlled to generate an output torque equivalent to the rotational resistance of the electric motor and the rotational resistance of the mechanical automatic transmission. And offset these resistances.

本発明を実施することにより、変速時における電動モータの回転抵抗および前記機械式自動変速機の回転抵抗が相殺され、変速機の負担が軽減されるため、変速時間を短縮することができる。 By implementing the present invention, the rotational resistance of the electric motor and the rotational resistance of the mechanical automatic transmission at the time of shifting are offset, and the burden on the transmission is reduced, so that the shift time can be shortened.

以下、図面に基づいて本発明に好適な実施形態を詳細に説明する。
図1は、機械式自動変速機を備えたハイブリッド自動車1の模式図である。
エンジン3の出力側にはクラッチ5が設けられ、クラッチ5には電動モータ7が設けられ、電動モータ7には変速機9が設けられている。
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail based on the drawings.
FIG. 1 is a schematic diagram of a hybrid vehicle 1 including a mechanical automatic transmission.
A clutch 5 is provided on the output side of the engine 3, an electric motor 7 is provided on the clutch 5, and a transmission 9 is provided on the electric motor 7.

クラッチ5はアクチュエータである電動CCU(Clutch Control Unit)11によって断接駆動されるようになっており、変速機9は、アクチュエータである電動GSU(Gear Shift Unit)13によって変速操作されるようになっている。
エンジン3はエンジンECU(Electric Control Unit)15によって制御され、電動CCU11、電動GSU13は変速機ECU17によって電気信号を通じて制御されている。
The clutch 5 is connected / disconnected by an electric CCU (Clutch Control Unit) 11 that is an actuator, and the transmission 9 is operated to be shifted by an electric GSU (Gear Shift Unit) 13 that is an actuator. ing.
The engine 3 is controlled by an engine ECU (Electric Control Unit) 15, and the electric CCU 11 and the electric GSU 13 are controlled by the transmission ECU 17 through electric signals.

変速機ECU17は、CPU(中央演算装置)やメモリ等を備え、変速機ECU17にはチェンジレバーユニット19、パーキングブレーキ21の作動を検出するパーキングブレーキスイッチ23、ブレーキペダル25の作動を検出するストップランプスイッチ27、エンジンECU15等が接続されており、エンジンECU15、チェンジレバーユニット19、パーキングブレーキスイッチ23、ストップランプスイッチ27等からの信号が入力されるようになっている。
変速機ECU17は、これらの入力信号に基づいて、変速を行うか否かの判断をし、変速を行う場合は、クラッチ5の断接のためのCCU駆動信号を電動CCU11に送信したり、シフトチェンジのためのGSU駆動信号を電動GSU13に送信したりする。
The transmission ECU 17 includes a CPU (Central Processing Unit), a memory, and the like. The transmission ECU 17 includes a change lever unit 19, a parking brake switch 23 that detects the operation of the parking brake 21, and a stop lamp that detects the operation of the brake pedal 25. The switch 27, the engine ECU 15 and the like are connected, and signals from the engine ECU 15, the change lever unit 19, the parking brake switch 23, the stop lamp switch 27 and the like are input.
Based on these input signals, the transmission ECU 17 determines whether or not to perform a shift, and when performing a shift, transmits a CCU drive signal for connecting and disconnecting the clutch 5 to the electric CCU 11, or shifts. A GSU drive signal for change is transmitted to the electric GSU 13.

エンジンECU15はCPU(中央演算装置)やメモリ等を備え、エンジンECU15にはアクセルペダル29の踏み込み量を検出するアクセル踏み込み量センサ31、排気ブレーキメインバルブ33、排気ブレーキスイッチ35、変速機ECU17等が接続され、アクセル踏み込み量センサ31、排気ブレーキスイッチ35等からの信号が入力されるようになっている。
エンジンECU15は、これらの入力信号に基づいてエンジン3の回転数を変えるかどうか等の判断を行い、エンジン3の回転数を変える場合には、エンジン3にエンジン駆動信号を送る。また、エンジンECU15は入力信号に基づいて排気ブレーキを作動させるかどうかを判断し、作動させる場合は、排気ブレーキメインバルブ33に排気ブレーキ駆動信号を送る。
The engine ECU 15 includes a CPU (Central Processing Unit), a memory, and the like. The engine ECU 15 includes an accelerator depression amount sensor 31 that detects the depression amount of the accelerator pedal 29, an exhaust brake main valve 33, an exhaust brake switch 35, a transmission ECU 17, and the like. Signals from the accelerator depression sensor 31, the exhaust brake switch 35, and the like are input.
The engine ECU 15 determines whether or not to change the rotational speed of the engine 3 based on these input signals, and sends an engine drive signal to the engine 3 when changing the rotational speed of the engine 3. Further, the engine ECU 15 determines whether or not to operate the exhaust brake based on the input signal, and when operating, sends an exhaust brake drive signal to the exhaust brake main valve 33.

モータECU37は、CPU(中央演算装置)やメモリ等を備え、モータECU37にはインバータ39とジャンクションボックス41が接続され、インバータ39からの信号が入力されるようになっており、入力信号に基づき、インバータ39に電動モータ7を作動させる信号を出している。   The motor ECU 37 includes a CPU (central processing unit), a memory, and the like, and an inverter 39 and a junction box 41 are connected to the motor ECU 37 so that a signal from the inverter 39 is input. A signal for operating the electric motor 7 is output to the inverter 39.

バッテリECU43は、CPU(中央演算装置)やメモリ等を備え、バッテリECU43にはジャンクションボックス41とバッテリ45が接続され、ジャンクションボックス41、バッテリ45からの信号が入力されるようになっており、入力信号に基づいてバッテリ45の残量を監視している。   The battery ECU 43 includes a CPU (Central Processing Unit), a memory, and the like. A junction box 41 and a battery 45 are connected to the battery ECU 43, and signals from the junction box 41 and the battery 45 are input. The remaining amount of the battery 45 is monitored based on the signal.

また、エンジンECU15、変速機ECU17、モータECU37、バッテリECU43はCAN(Controller Area Network)通信47を通じて接続されており、相互に情報を交換できる。  Further, the engine ECU 15, the transmission ECU 17, the motor ECU 37, and the battery ECU 43 are connected through a CAN (Controller Area Network) communication 47 and can exchange information with each other.

次に、変速機9およびその周辺の装置について説明する。図2は変速機9とその周辺装置47を示す模式図である。
エンジン3の出力側にはクラッチ5が設けられ、クラッチ5には電動モータ7が設けられ、電動モータ7には変速機9が設けられている。
Next, the transmission 9 and its peripheral devices will be described. FIG. 2 is a schematic diagram showing the transmission 9 and its peripheral device 47.
A clutch 5 is provided on the output side of the engine 3, an electric motor 7 is provided on the clutch 5, and a transmission 9 is provided on the electric motor 7.

変速機9では電動モータ7に接続された入力軸49に駆動歯車51が設けられている。駆動歯車51はカウンターシャフト53に設けられたカウンター歯車55と噛み合っており、カウンターシャフト53には常時、入力軸49からの動力が伝えられている。   In the transmission 9, a drive gear 51 is provided on an input shaft 49 connected to the electric motor 7. The drive gear 51 meshes with a counter gear 55 provided on the counter shaft 53, and power from the input shaft 49 is always transmitted to the counter shaft 53.

カウンターシャフト53に設けられたカウンター歯車57、59はそれぞれ出力軸61に設けられた1速歯車63、2速歯車65と噛み合っている。なお、通常は3速、4速‥と複数の歯車が設けられているが、3速以降の歯車は省略する。また、出力軸61にはハブ67、シンクロナイザリング69、71が設けられ、ハブ67にはスリーブ73が設けられている。スリーブ73にはセレクタ75が設けられ、変速の際、セレクタ75は電動GSU13によって、スリーブ73と一体になってA方向及びB方向に移動可能になっている。 Counter gears 57 and 59 provided on the countershaft 53 mesh with a first speed gear 63 and a second speed gear 65 provided on the output shaft 61, respectively. Normally, a plurality of gears such as the third speed, the fourth speed, etc. are provided, but the gears after the third speed are omitted. The output shaft 61 is provided with a hub 67 and synchronizer rings 69 and 71, and the hub 67 is provided with a sleeve 73. The sleeve 73 is provided with a selector 75, and the selector 75 can move in the A direction and the B direction integrally with the sleeve 73 by the electric GSU 13 at the time of shifting.

出力軸61の一端にはファイナルギヤ77が設けられ、ファイナルギヤ77には車輪79が設けられており、出力軸61からの動力は、ファイナルギヤ77で最後に回転数を調整されて車輪79に伝えられる。   A final gear 77 is provided at one end of the output shaft 61, and a wheel 79 is provided in the final gear 77, and the power from the output shaft 61 is finally adjusted by the final gear 77 to the wheel 79. Reportedly.

ところで、図2はギヤがニュートラルの状態であり、1速歯車63、2速歯車65は共に出力軸61とは繋がっておらず、エンジン3及び電動モータ7の動力は、出力軸61に伝えられていない。   2 shows a state where the gear is in a neutral state, and the first speed gear 63 and the second speed gear 65 are not connected to the output shaft 61, and the power of the engine 3 and the electric motor 7 is transmitted to the output shaft 61. Not.

そのため、1速歯車63か2速歯車65のどちらかを出力軸61と繋げる、いわゆる変速操作を行う必要がある。例えば1速に変速する場合、まず電動GSU13がセレクタ75をB方向に移動させる。セレクタ75はスリーブ73に設けられているため、スリーブ73はセレクタ75と共に移動し、シンクロナイザリング71を1速歯車63に接触させて同期を開始する。同期が完了した後は、スリーブ73は更に移動し、1速歯車63の図示しないギヤと噛み合い、いわゆるギヤ入れが行われ、変速操作が完了する。   Therefore, it is necessary to perform a so-called speed change operation in which either the first speed gear 63 or the second speed gear 65 is connected to the output shaft 61. For example, when shifting to the first speed, the electric GSU 13 first moves the selector 75 in the B direction. Since the selector 75 is provided on the sleeve 73, the sleeve 73 moves together with the selector 75, and the synchronizer ring 71 is brought into contact with the first speed gear 63 to start synchronization. After the synchronization is completed, the sleeve 73 further moves, meshes with a gear (not shown) of the first speed gear 63, so-called gearing is performed, and the speed change operation is completed.

次に、本実施形態による変速時の制御方法について、ギヤを2速から1速にシフトダウンする場合を例に説明する。
図3は本実施の形態の変速時におけるフローチャートである。
変速機ECU17は車速信号が一定値に達すると変速を行うため、電動CCU11にCCUモータ駆動信号を送信してクラッチ5を切る指令を出し、電動CCU11はクラッチ5を切ると共に、クラッチストローク信号を変速機ECU17に送信する(ステップ101)。
クラッチストローク信号を受信した変速機ECU17は、クラッチを切るのが終了したかどうかを判断し、終了したと判断すると、次のステップに進む(ステップ102)。
Next, the control method at the time of shifting according to the present embodiment will be described by taking as an example a case where the gear is shifted down from the second speed to the first speed.
FIG. 3 is a flowchart at the time of shifting according to the present embodiment.
Since the transmission ECU 17 shifts when the vehicle speed signal reaches a certain value, it transmits a CCU motor drive signal to the electric CCU 11 to issue a command to turn off the clutch 5, and the electric CCU 11 turns off the clutch 5 and shifts the clutch stroke signal. It transmits to machine ECU17 (step 101).
The transmission ECU 17 that has received the clutch stroke signal determines whether or not the clutch has been disengaged. If it is determined that the clutch has been disengaged, the process proceeds to the next step (step 102).

次に、変速機ECU17は電動GSU13にGSUモータ駆動信号を送信してギヤ抜き指令を出す。信号を受信した電動GSU13はセレクタ75をB方向に移動させ、スリーブ73を2速歯車65のギヤから離し(ギヤ抜き)、シフトストローク信号を変速機ECU17に送信する。(ステップ103)。   Next, the transmission ECU 17 sends a GSU motor drive signal to the electric GSU 13 to issue a gear release command. The electric GSU 13 that has received the signal moves the selector 75 in the B direction, separates the sleeve 73 from the gear of the second speed gear 65 (gear release), and transmits a shift stroke signal to the transmission ECU 17. (Step 103).

シフトストローク信号を受信した変速機ECU17は、ギヤ抜きが終了したかどうかを判断し、終了した場合は次のステップに進む(ステップ104)。
モータECUはインバータ39を介して目標回転数に達するように電動モータ7を回転させ、同期を行う(ステップ105)。
The transmission ECU 17 that has received the shift stroke signal determines whether or not the gear removal has been completed, and proceeds to the next step if it has been completed (step 104).
The motor ECU rotates the electric motor 7 via the inverter 39 so as to reach the target rotational speed, and performs synchronization (step 105).

変速機ECU17は、電動GSU13にGSUモータ駆動信号を送信してギヤ入れ指令を出す。信号を受信した電動GSU13はセレクタをA方向に移動させ、スリーブ73を介してシンクロナイザリング71を1速歯車に接触させ、同期を行う(ステップ106)。   The transmission ECU 17 sends a GSU motor drive signal to the electric GSU 13 to issue a gear engagement command. Receiving the signal, the electric GSU 13 moves the selector in the A direction to bring the synchronizer ring 71 into contact with the first speed gear via the sleeve 73 to perform synchronization (step 106).

モータECU37は入力軸49の回転数と電動モータ7の目標回転数の差を求め、この値が一定値「a」以下かどうかを判断し、「a」以下の場合は次のステップに進む(ステップ107)。なお、電動モータ7の目標回転数は、出力軸61の回転数に、変速後の変速比を乗じた値としている。回転差「a」は変速機9の同期作用と、電動モータ7の同期作用が干渉を起さない下限値であって、あらかじめ実験等で求めた値であり、例えば60rpmである。   The motor ECU 37 obtains the difference between the rotational speed of the input shaft 49 and the target rotational speed of the electric motor 7, and determines whether this value is equal to or smaller than a certain value “a”. If it is equal to or smaller than “a”, the process proceeds to the next step ( Step 107). The target rotational speed of the electric motor 7 is a value obtained by multiplying the rotational speed of the output shaft 61 by the speed ratio after shifting. The rotational difference “a” is a lower limit value at which the synchronization action of the transmission 9 and the synchronization action of the electric motor 7 do not cause interference, and is a value obtained in advance through experiments or the like, for example, 60 rpm.

モータECU37はインバータ39を介して電動モータ7の回転数制御を停止し、同期を終了させる(ステップ108)
モータECU37はインバータ39を介して、電動モータ7の回転抵抗および変速機9の回転抵抗と同等の出力トルクを発生させるべく電動モータ7を制御する。(ステップ109)
電動GSU13は引き続きセレクタ75をA方向に移動させ、スリーブ73を介してシンクロナイザリング71を1速歯車63に接触させ、同期を完了させる(ステップ110)。
電動GSU13は引き続きセレクタ75をA方向に移動させ、スリーブ73を1速歯車63の図示しないギヤと噛み合わせ、ギヤ入れを行う(ステップ111)。
The motor ECU 37 stops the rotational speed control of the electric motor 7 via the inverter 39 and finishes the synchronization (step 108).
The motor ECU 37 controls the electric motor 7 via the inverter 39 so as to generate output torque equivalent to the rotational resistance of the electric motor 7 and the rotational resistance of the transmission 9. (Step 109)
The electric GSU 13 continues to move the selector 75 in the A direction to bring the synchronizer ring 71 into contact with the first speed gear 63 via the sleeve 73, thereby completing the synchronization (step 110).
The electric GSU 13 continues to move the selector 75 in the A direction, meshes the sleeve 73 with a gear (not shown) of the first speed gear 63, and gears (step 111).

図4は時間と入力軸49の回転数及び時間とシフトストロークの変化を示した図である。シフトストロークとはセレクタ75の位置のことであり、図2の位置がニュートラルの位置であり、スリーブ73が1速歯車63と噛み合った状態でのセレクタ75の位置が2速の位置であり、スリーブ73が2速歯車65と噛み合った状態でのセレクタ75の位置が2速の位置である。   FIG. 4 is a diagram showing changes in time, the number of rotations of the input shaft 49, and changes in time and shift stroke. The shift stroke is the position of the selector 75, the position of FIG. 2 is the neutral position, the position of the selector 75 with the sleeve 73 meshing with the first speed gear 63 is the position of the second speed, and the sleeve The position of the selector 75 in a state where 73 is engaged with the second speed gear 65 is the second speed position.

シフトダウンの際には入力軸49の回転数を上げる必要があるが、クラッチ5を切ってシフトをニュートラルにすると、入力軸49の回転数が落ちる。そのため、シフトがニュートラルの間は、電動モータ7の回転数制御による同期を行い、入力軸49の回転数を上げる(電動モータ7単体同期区間201、図3、ステップ101〜105)。   When shifting down, it is necessary to increase the rotational speed of the input shaft 49, but when the clutch 5 is disengaged and the shift is set to neutral, the rotational speed of the input shaft 49 decreases. Therefore, while the shift is neutral, synchronization is performed by controlling the rotational speed of the electric motor 7, and the rotational speed of the input shaft 49 is increased (electric motor 7 single-unit synchronization section 201, FIG. 3, steps 101 to 105).

次に、変速機9による同期を開始すると、電動モータ7と変速機9の両方で同期を行い、更に入力軸49の回転数を上げる(電動モータ7、変速機9同期区間203、図3、ステップ106〜107)   Next, when synchronization by the transmission 9 is started, synchronization is performed by both the electric motor 7 and the transmission 9, and the rotational speed of the input shaft 49 is further increased (the electric motor 7, the transmission 9 synchronization section 203, FIG. Steps 106-107)

入力軸49の回転数と電動モータ7の目標回転数との回転差が一定値「a」以下になると、電動モータ7の回転数制御による同期を停止し、以後は変速機9単体の同期を行うと共に、電動モータ7の回転抵抗および変速機9の回転抵抗と同等の出力トルクを発生させるべく電動モータ7を制御する。(変速機9単体同期区間及び電動モータ7のトルク制御区間、205、図3、ステップ108〜111)   When the rotational difference between the rotational speed of the input shaft 49 and the target rotational speed of the electric motor 7 becomes a certain value “a” or less, the synchronization by the rotational speed control of the electric motor 7 is stopped, and thereafter the synchronization of the transmission 9 alone is synchronized. At the same time, the electric motor 7 is controlled to generate an output torque equivalent to the rotational resistance of the electric motor 7 and the rotational resistance of the transmission 9. (Transmission 9 single synchronization section and torque control section of electric motor 7, 205, FIG. 3, steps 108 to 111)

図5は時間と回転数及び時間とシフトストロークの変化を示した図である。
シフトアップの際には入力軸49の回転数を下げる必要があるため、シフトがニュートラルの間は、電動モータ7の回転数制御による同期を行い、入力軸49の回転数を下げる(電動モータ7単体同期区間207、図3、ステップ101〜105)。
FIG. 5 is a diagram showing changes in time and rotational speed, and time and shift stroke.
Since it is necessary to reduce the rotational speed of the input shaft 49 when shifting up, synchronization is performed by controlling the rotational speed of the electric motor 7 while the shift is neutral, and the rotational speed of the input shaft 49 is decreased (electric motor 7 Single synchronization section 207, FIG. 3, steps 101-105).

次に、変速機9による同期を開始すると、電動モータ7と変速機9の両方で同期を行い、更に入力軸49の回転数を下げる(電動モータ7、変速機9同期区間209、図3、ステップ106〜107)   Next, when synchronization by the transmission 9 is started, synchronization is performed by both the electric motor 7 and the transmission 9, and the rotational speed of the input shaft 49 is further reduced (the electric motor 7, the transmission 9 synchronization section 209, FIG. Steps 106-107)

入力軸49の回転数と電動モータ7の目標回転数の回転差が一定値「a」以下になると、電動モータ7の回転数制御による同期を停止し、以後は変速機9単体の同期を行うと共に、電動モータ7の回転抵抗および変速機9の回転抵抗と同等の出力トルクを発生させるべく電動モータ7を制御する。(変速機9単体同期区間及び電動モータ7のトルク制御区間、205、図3、ステップ108〜111)   When the rotational difference between the rotational speed of the input shaft 49 and the target rotational speed of the electric motor 7 becomes equal to or less than a predetermined value “a”, the synchronization by the rotational speed control of the electric motor 7 is stopped, and thereafter the transmission 9 alone is synchronized. At the same time, the electric motor 7 is controlled to generate an output torque equivalent to the rotational resistance of the electric motor 7 and the rotational resistance of the transmission 9. (Transmission 9 single synchronization section and torque control section of electric motor 7, 205, FIG. 3, steps 108 to 111)

従って、入力軸49の回転数と、電動モータ7の回転数との差が「a」以下になると、電動モータ7は電動モータ7の回転抵抗と、変速機9の回転抵抗と同等の出力トルクを発生することにより、電動モータ7の回転抵抗と変速機9の回転抵抗が相殺され、同期所要時間及び変速時間を短縮することができる。   Therefore, when the difference between the rotational speed of the input shaft 49 and the rotational speed of the electric motor 7 becomes “a” or less, the electric motor 7 outputs torque equivalent to the rotational resistance of the electric motor 7 and the rotational resistance of the transmission 9. Therefore, the rotational resistance of the electric motor 7 and the rotational resistance of the transmission 9 are offset, and the required synchronization time and the shift time can be shortened.

このように、本実施の形態によれば、回転差が変速機9の同期作用と、電動モータ7の同期作用が干渉を起さない下限値以上の時は電動モータ7の回転数制御と変速機9の回転数制御の両方で同期を行い、下限値以下の時は、変速機の回転数制御のみで同期を行うため、電動モータの目標回転数を制御するための車速情報や、回転数制御の制御精度に誤差が生じた場合でも、同期の干渉を防止することができる。また、電動モータ7の回転抵抗および変速機9の回転抵抗と同等の出力トルクを発生させるべく電動モータ7を制御して、これらのトルクを相殺するため、変速機9の負担を軽減することができ、変速時間を短縮することができる。 As described above, according to the present embodiment, when the rotation difference is equal to or greater than the lower limit value at which the synchronization action of the transmission 9 and the synchronization action of the electric motor 7 do not cause interference, the rotation speed control and the speed change of the electric motor 7 are performed. Since the synchronization is performed by both the rotation speed control of the machine 9 and when it is below the lower limit value, the synchronization is performed only by the rotation speed control of the transmission. Therefore, the vehicle speed information for controlling the target rotation speed of the electric motor and the rotation speed Even when an error occurs in the control accuracy of the control, synchronization interference can be prevented. Moreover, the electric motor 7 is controlled to generate an output torque equivalent to the rotational resistance of the electric motor 7 and the rotational resistance of the transmission 9, and these torques are offset, so the burden on the transmission 9 can be reduced. And the shift time can be shortened.

以上、添付図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明したが、前述した実施の形態に左右されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described referring an accompanying drawing, it does not depend on embodiment mentioned above. It is obvious for those skilled in the art that various modifications or modifications can be conceived within the scope of the technical idea described in the claims, and these are naturally within the technical scope of the present invention. It is understood that it belongs.

例えば、本実施形態では機械式自動変速機を用い、変速機ECU17の制御の下で電動GSU13がギヤ入れ、ギヤ抜き操作を行っているが、手動変速機を用い、ドライバーがシフトノブを用いて直接ギヤ入れ、ギヤ抜き操作を行う方式にしてもよい。   For example, in this embodiment, a mechanical automatic transmission is used, and the electric GSU 13 performs gear engagement and gear release operations under the control of the transmission ECU 17, but a manual transmission is used and a driver directly uses a shift knob. A method of performing gear engagement and gear release operations may be employed.

また、本実施形態では変速機9の同期装置にシンクロナイザリング69、71とスリーブ73を用いているが、ドッグクラッチ等を用いてもよい。   In the present embodiment, the synchronizer rings 69 and 71 and the sleeve 73 are used as the synchronization device of the transmission 9, but a dog clutch or the like may be used.

ハイブリッド自動車システム模式図Schematic diagram of hybrid vehicle system ハイブリッド自動車の動力及び変速装置略図Hybrid vehicle power and transmission schematic diagram 変速時のフローチャートFlow chart during shifting 時間と入力軸回転数、時間とシフトストロークの関係Relationship between time and input shaft speed, time and shift stroke 時間と入力軸回転数、時間とシフトストロークの関係Relationship between time and input shaft speed, time and shift stroke

符号の説明Explanation of symbols

1…………ハイブリッド自動車
3…………エンジン
5…………クラッチ
7…………電動モータ
9…………変速機
11………電動CCU
13………電動GSU
15………エンジンECU
17………変速機ECU
37………モータECU
39………インバータ
41………ジャンクションボックス
43………バッテリECU
45………バッテリ
47………動力及び変速装置
49………入力軸
51………駆動歯車
53………カウンターシャフト
55………カウンター歯車
57………カウンター歯車
59………カウンター歯車
61………出力軸
63………1速歯車
65………2速歯車
67………ハブ
69………シンクロナイザリング
71………シンクロナイザリング
73………スリーブ
75………セレクタ
1 ………… Hybrid vehicle 3 ………… Engine 5 ………… Clutch 7 ………… Electric motor 9 ………… Transmission 11 ……… Electric CCU
13 ... Electric GSU
15 ... Engine ECU
17 ......... Transmission ECU
37 ……… Motor ECU
39 ......... Inverter 41 ...... Junction box 43 ...... Battery ECU
45 ......... Battery 47 ......... Power and transmission 49 ......... Input shaft 51 ......... Drive gear 53 ......... Counter shaft 55 ......... Counter gear 57 ......... Counter gear 59 ......... Counter gear 61 ......... Output shaft 63 ......... First speed gear 65 ......... Second speed gear 67 ......... Hub 69 ......... Synchronizer ring 71 ......... Synchronizer ring 73 ......... Sleeve 75 ......... Selector

Claims (1)

エンジンと
同期装置を備えた機械式自動変速機と、
前記エンジンと前記機械式自動変速機との間に介装された電動モータと、
を備えたハイブリッド自動車において、
変速時の同期作用を前記同期装置による同期と前記電動モータの回転制御との双方により行う併用同期機能を有すると共に、
前記同期装置の入力軸回転数と前記電動モータの目標回転数との差が一定値より大きいときは、前記併用同期機能による同期を行い、前記一定値より小さい時は、前記同期装置による同期のみを継続して行うと共に、前記電動モータの回転抵抗および前記機械式自動変速機の回転抵抗と同等の出力トルクを発生させるべく前記電動モータを制御することを特徴とする、ハイブリッド自動車の制御装置
A mechanical automatic transmission with an engine and a synchronization device;
An electric motor interposed between the engine and the mechanical automatic transmission;
In a hybrid vehicle equipped with
While having a synchronous function at the time of shifting by both the synchronization by the synchronization device and the rotation control of the electric motor,
When the difference between the input shaft rotation speed of the synchronization device and the target rotation speed of the electric motor is larger than a certain value, synchronization by the combined synchronization function is performed, and when smaller than the certain value, only synchronization by the synchronization device is performed. And controlling the electric motor to generate an output torque equivalent to the rotational resistance of the electric motor and the rotational resistance of the mechanical automatic transmission.
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