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WO2012081280A1 - 車両の動力伝達制御装置 - Google Patents

車両の動力伝達制御装置 Download PDF

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Publication number
WO2012081280A1
WO2012081280A1 PCT/JP2011/068509 JP2011068509W WO2012081280A1 WO 2012081280 A1 WO2012081280 A1 WO 2012081280A1 JP 2011068509 W JP2011068509 W JP 2011068509W WO 2012081280 A1 WO2012081280 A1 WO 2012081280A1
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WO
WIPO (PCT)
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output shaft
internal combustion
combustion engine
shift
vehicle
Prior art date
Application number
PCT/JP2011/068509
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
宮崎　剛枝
満弘 田畑
Original Assignee
アイシン・エーアイ株式会社
トヨタ自動車株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by アイシン・エーアイ株式会社, トヨタ自動車株式会社 filed Critical アイシン・エーアイ株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a power transmission control device for a vehicle, and more particularly, to a vehicle having an internal combustion engine and an electric motor as power sources, and having a manual transmission and a friction clutch.
  • a so-called hybrid vehicle including an engine and an electric motor (electric motor, motor generator) as a power source is widely known (see, for example, Patent Document 1).
  • an electric motor electric motor, motor generator
  • a configuration in which the output shaft of the electric motor is connected to any of the output shaft of the internal combustion engine, the input shaft of the transmission, and the output shaft of the transmission can be employed.
  • the driving torque of the output shaft of the internal combustion engine is referred to as “internal combustion engine driving torque”
  • the driving torque of the output shaft of the electric motor is referred to as “motor driving torque”.
  • HV-MT vehicle power transmission control device a power transmission control device that has been applied to hybrid vehicles and includes a manual transmission and a friction clutch
  • the “manual transmission” referred to here is a transmission (so-called manual transmission, MT) that does not include a torque converter in which a gear position is selected according to a shift position of a shift lever operated by a driver.
  • the “friction clutch” referred to here is interposed between the output shaft of the internal combustion engine and the input shaft of the manual transmission, and the friction plate is operated according to the operation amount of the clutch pedal operated by the driver. This is a clutch whose joining state changes.
  • a configuration in which an output shaft of an electric motor is connected to an output shaft of an internal combustion engine is employed.
  • the internal combustion engine always operates, and the motor drive torque assists the internal combustion engine drive torque as necessary. Therefore, a state in which the vehicle travels using only the motor driving torque while maintaining the internal combustion engine in a stopped state (a state where the rotation of the output shaft of the internal combustion engine is stopped) (hereinafter referred to as “EV traveling”) is realized. I don't get it.
  • An object of the present invention is to provide a power transmission control device for an HV-MT vehicle capable of EV traveling.
  • the state where the input shaft of the transmission does not rotate is set.
  • the output shaft of the transmission needs to be driven by the motor driving torque while maintaining.
  • the transmission is in a state where a power transmission system is not established between the input shaft of the transmission and the output shaft of the transmission. Needs to be maintained.
  • a shift stage in which a power transmission system is established between the input shaft of the transmission and the output shaft of the transmission For this purpose, as a shift stage of the manual transmission, for normal travel using the internal combustion engine drive torque, “a shift stage in which a power transmission system is established between the input shaft of the transmission and the output shaft of the transmission”. (Hereinafter referred to as “internal combustion engine travel gear stage”), and “the power transmission system is not established between the input shaft of the transmission and the output shaft of the transmission, and the output shaft of the motor It is necessary to provide a “speed stage in which a power transmission system is established with the output shaft of the transmission” (a speed stage different from neutral, hereinafter referred to as “motor running speed stage”). The present invention is based on the above findings.
  • the vehicle power transmission control apparatus is applied to a hybrid vehicle including an internal combustion engine and an electric motor as power sources.
  • This power transmission device includes a manual transmission, a friction clutch, and control means.
  • the manual transmission is a transmission that does not include a torque converter that selects a gear position according to a shift position of a shift operation member that is operated by a driver, and that receives input of power from the output shaft of the internal combustion engine.
  • the motor travel shift stage is selected and realized by moving the shift operation member to the shift position corresponding to the motor travel shift stage, and the internal combustion engine travel is performed by moving the shift operation member to the shift position corresponding to the internal combustion engine travel shift stage.
  • a gear stage is selected and realized.
  • the “reduction ratio of the output shaft of the transmission with respect to the output shaft of the motor” of the one or more motor travel shift stages is set to “the shift speed of the one or more internal combustion engine travel shift stages”. It can be designed to be larger than the maximum value of the “reduction ratio of the output shaft of the transmission to the input shaft of the machine”.
  • the electric motor travel shift stage can function as a low speed shift stage.
  • the electric motor travel shift stage can be used as a shift stage for “starting the vehicle by EV travel”.
  • the friction clutch is a clutch which is interposed between the output shaft of the internal combustion engine and the input shaft of the manual transmission, and whose joining state changes according to the operation amount of a clutch operation member operated by a driver. .
  • the control means controls an internal combustion engine driving torque that is a driving torque of the output shaft of the internal combustion engine and an electric motor driving torque that is a driving torque of the output shaft of the electric motor.
  • the motor operating shift speed is selected and realized by the shift operation member being moved to the shift position corresponding to the electric motor driving shift speed by the driver. Therefore, EV traveling (for example, start by EV traveling) can be realized.
  • Second detection means for detecting the amount and third detection means for detecting the selected shift stage may be provided.
  • the control means maintains the internal combustion engine in a stopped state when it is detected that the electric motor travel speed is selected, and detects that the internal combustion engine travel speed is selected when the internal combustion engine travel speed is selected.
  • the engine may be operated to adjust the internal combustion engine driving torque based on an operation amount of the acceleration operation member.
  • the control means adjusts the electric motor drive torque based on an operation amount of the acceleration operation member and an operation amount of the clutch operation member. Can be configured. Further, when a structure in which a power transmission system is established between the output shaft of the electric motor and the output shaft of the transmission in the “internal combustion engine travel shift speed” is adopted, the internal combustion engine travel shift speed When it is detected that is selected, the motor drive torque can be adjusted based on the operation amount of the acceleration operation member and the operation amount of the clutch operation member. Thereby, the motor drive torque can assist the internal combustion engine drive torque as necessary.
  • the control means adjusts the electric motor drive torque based on an operation amount of the acceleration operation member and a shift position of the shift operation member. Can also be configured. Alternatively, when it is detected that the electric motor travel shift stage has been selected, the control means determines the electric motor drive torque as the operation amount of the acceleration operation member, the operation amount of the clutch operation member, and the shift operation member. It can also be configured to adjust based on the shift position.
  • FIG. 9 is a schematic configuration diagram of a vehicle equipped with a “power transmission control device for an HV-MT vehicle capable of EV traveling” according to a modification of the embodiment of the present invention. It is the figure which showed the other example of the shift pattern of the shift lever which concerns on the modification of embodiment of this invention. It is the figure which showed the other example of the shift pattern of the shift lever which concerns on the modification of embodiment of this invention. It is the figure which showed the other example of the shift pattern of the shift lever which concerns on the modification of embodiment of this invention.
  • the present apparatus a vehicle power transmission control apparatus according to the present invention
  • this device is applied to a vehicle having an engine E / G and a motor generator M / G as power sources, and a manual transmission M / T without a torque converter; And a friction clutch C / T. That is, this apparatus is the above-described “HV-MT vehicle power transmission control apparatus”.
  • FIG. 1 shows an example in which the output shaft of M / G is connected to the output shaft side of M / T without going through the gear train
  • FIG. 2 shows the output shaft of M / G through the gear train
  • FIG. 3 shows an example of a schematic configuration of a vehicle equipped with the present apparatus. This example corresponds to FIG. 2 described above.
  • This vehicle includes an engine E / G, a manual transmission M / T, a friction clutch C / T, and a motor generator M / G.
  • the engine E / G is a well-known internal combustion engine, for example, a gasoline engine that uses gasoline as fuel, or a diesel engine that uses light oil as fuel.
  • the manual transmission M / T is a transmission (so-called manual transmission) that does not include a torque converter that selects a gear position according to the shift position of the shift lever SL operated by the driver.
  • the M / T includes an input shaft Ai that receives power from the output shaft Ae of the E / G, and an output shaft Ao that outputs power to the drive wheels of the vehicle.
  • the friction clutch C / T is interposed between the E / G output shaft Ae and the M / T input shaft Ai.
  • C / T rotates integrally with Ai with respect to the state of engagement of the friction plates (more specifically, the flywheel that rotates integrally with Ae) according to the operation amount (depression amount) of the clutch pedal CP operated by the driver.
  • This is a known clutch in which the axial position of the friction plate changes.
  • the C / T joined state (the axial position of the friction plate) is mechanically controlled according to the operation amount of the CP using a link mechanism or the like that mechanically connects the clutch pedal CP and the C / T (friction plate). Or may be adjusted electrically (in a so-called by-wire method) using the driving force of an actuator that operates based on the detection result of a sensor (sensor P1 to be described later) that detects the amount of operation of the CP. May be.
  • the motor generator M / G has one of known configurations (for example, an AC synchronous motor), and for example, a rotor (not shown) rotates integrally with the output shaft Am of the M / G. Yes.
  • the drive torque of the output shaft Ae of the E / G is referred to as “EG torque”
  • the drive torque of the output shaft Am of the M / G is referred to as “MG torque”.
  • the vehicle travels using only the MG torque while maintaining the E / G in the stopped state (the state where the rotation of the output shaft Ae of the E / G is stopped) (hereinafter referred to as “EV”).
  • EV traveling the gear stage in which EV traveling is realized like “EV” in this example is referred to as “EV traveling gear stage”.
  • EG travel gear stage a gear stage in which EG traveling is realized like “second speed” in this example is referred to as “EG traveling gear stage”.
  • the positions of the sleeves S1 to S3 may be mechanically adjusted according to the shift position of the shift lever SL using a link mechanism that mechanically connects the shift lever SL and the sleeves S1 to S3.
  • the adjustment may be performed electrically (in a so-called by-wire system) using the driving force of an actuator that operates based on the detection result of a sensor (sensor P4 described later) that detects the shift position of lever SL.
  • this device has a clutch operation amount sensor P1 that detects an operation amount (depression amount, clutch stroke, etc.) of the clutch pedal CP, and a brake operation amount that detects an operation amount (stepping force, presence / absence of operation, etc.) of the brake pedal BP.
  • a sensor P2 an accelerator operation amount sensor P3 that detects the operation amount (accelerator opening) of the accelerator pedal AP, and a shift position sensor P4 that detects the position of the shift lever SL are provided.
  • this device includes an electronic control unit ECU.
  • the ECU controls the EG torque by controlling the fuel injection amount of the E / G (the opening degree of the throttle valve) based on the information from the sensors P1 to P4 and the other sensors, and the inverter.
  • the MG torque is controlled by controlling (not shown).
  • E / G control The E / G control by this apparatus is generally performed as follows. When the vehicle is stopped, the E / G is maintained in a stopped state (a state where fuel injection is not performed). In the E / G stop state, the operation of the shift lever SL from the neutral to the EG travel gear stage (any of “2nd speed” to “5th speed”) is performed (that is, the EG travel gear stage is selected). ) Is started (fuel injection is started). During the operation of E / G (while fuel is being injected), the EG torque is controlled based on the accelerator opening and the like. Hereinafter, this control is referred to as “normal control of E / G”. Traveling at the EG travel shift stage is performed by normal control of E / G.
  • the shift lever SL has been operated from the neutral to the EV travel speed ("EV") (that is, the EV travel speed has been selected), or the vehicle has stopped. Based on this, the E / G is maintained in the stopped state again.
  • EV EV travel speed
  • the shift lever SL is operated from the neutral to the EG travel speed (any of "2nd speed” to "5th speed") (ie, EG M / G is maintained in the stopped state again based on the fact that the traveling gear stage has been selected) or the vehicle has stopped.
  • the shift lever SL is moved to the shift position corresponding to the EV travel shift speed (“EV”) by the driver, so that the EV travel shift speed (“EV”) is selected and realized. Is done. Therefore, EV traveling can be realized. Specifically, starting by EV traveling, so-called creep traveling (slow speed traveling) by EV traveling, and the like are possible.
  • the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be employed within the scope of the present invention.
  • the power transmission system is connected between the M / G output shaft Am and the M / T output shaft Ao. Is not established, the EG torque cannot be assisted with the MG torque.
  • the EG torque is reduced to MG. Assist with torque.
  • “EV” is displayed at the shift position corresponding to the EV travel shift stage (corresponding to the first speed) in the shift pattern of the shift lever SL.
  • the shift position corresponding to the EV travel shift stage (corresponding to the first speed) is set to “1” as in the case of a “normal vehicle having a manual transmission and a friction clutch and mounted only with an internal combustion engine as a power source”. "May be displayed.
  • a power transmission system with a “second speed” reduction ratio is established between the M / G output shaft Am and the M / T output shaft Ao via the gear G2i and the gear G2o.
  • a power transmission system is not established between the M / T input shaft Ai and the M / T output shaft Ao. That is, when “second speed” is selected, EV traveling is realized as in the case where “first speed” is selected.
  • “second speed” EV travel unlike the “normal start control” described above, the MG torque can be controlled based on the accelerator opening and the shift position. Alternatively, the MG torque can be controlled based on the accelerator opening, the clutch stroke, and the shift position.
  • “EV” may be displayed at the shift position corresponding to the EV travel shift stage (corresponding to the first speed) and the shift position corresponding to the EV travel shift stage (corresponding to the second speed).
  • the shift position corresponding to the EV travel shift stage (corresponding to the first speed) is displayed with “1”
  • the shift position corresponding to the EV travel shift stage (corresponding to the second speed) is displayed with “2”. It may be.
  • the shift position corresponding to the EV travel shift stage in the shift pattern of the shift lever SL is the select position (vehicle left-right direction) selected by the select operation (vehicle left-right direction operation). Is set to a position moved in the vehicle front-rear direction by a shift operation (operation in the vehicle front-rear direction), but as shown in FIG. 7 and FIG. May be set at the end of the selectable range obtained by enlarging (position where shift operation is impossible). Shift lever SL can be fixed at a position indicated by “EV” in FIGS. 7 and 8.

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Abstract

　この装置では、シフトレバー操作によりＥＶ走行変速段（ＥＶ、１速に対応）が選択されると、手動変速機Ｍ／Ｔの入力軸Ａｉと出力軸Ａｏとの間で動力伝達系統が確立されず且つモータＭ／Ｇの出力軸Ａｍと変速機Ｍ／Ｔの出力軸Ａｏとの間で動力伝達系統が確立される。この結果、変速機Ｍ／Ｔの出力軸Ａｏに接続されたモータＭ／Ｇの駆動トルクのみによってＥＶ走行が実現される。一方、シフトレバー操作によりＥＧ走行変速段（２速～５速）が選択されると、手動変速機Ｍ／Ｔの入力軸Ａｉと出力軸Ａｏとの間で動力伝達系統が確立される。この結果、クラッチＣ／Ｔを介したエンジンＥ／Ｇの駆動トルクによって車両が走行する。

Description

車両の動力伝達制御装置
　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た車両に適用され、手動変速機と摩擦クラッチとを備えたものに係わる。
　従来より、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広く知られている（例えば、特許文献１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。
　近年、ハイブリッド車両に適用され、且つ手動変速機と摩擦クラッチとを備えた動力伝達制御装置（以下、「ＨＶ－ＭＴ車用動力伝達制御装置」と呼ぶ）が開発されてきている。ここにいう「手動変速機」とは、運転者により操作されるシフトレバーのシフト位置に応じて変速段が選択されるトルクコンバータを備えない変速機（所謂、マニュアルトランスミッション、ＭＴ）である。また、ここにいう「摩擦クラッチ」とは、内燃機関の出力軸と手動変速機の入力軸との間に介装されて、運転者により操作されるクラッチペダルの操作量に応じて摩擦プレートの接合状態が変化するクラッチである。
特開２０００－２２４７１０号公報
　一般に、現在開発されてきているＨＶ－ＭＴ車用動力伝達制御装置では、電動機の出力軸が内燃機関の出力軸に接続される構成が採用されている。車両が走行する際、内燃機関が常時稼働し、必要に応じて電動機駆動トルクが内燃機関駆動トルクをアシストする。従って、内燃機関を停止状態（内燃機関の出力軸の回転が停止した状態）に維持しながら電動機駆動トルクのみを利用して車両が走行する状態（以下、「ＥＶ走行」と呼ぶ）が実現され得ない。
　本発明の目的は、ＥＶ走行可能なＨＶ－ＭＴ車用動力伝達制御装置を提供することにある。
　ＨＶ－ＭＴ車用動力伝達制御装置において、運転者がクラッチペダルを操作しない状態（即ち、クラッチが接合された状態）においてＥＶ走行を実現するためには、変速機の入力軸が回転しない状態を維持しながら変速機の出力軸が電動機駆動トルクにより駆動される必要がある。このためには、電動機の出力軸が変速機の出力軸に接続されることに加え、変速機が「変速機の入力軸と変速機の出力軸との間で動力伝達系統が確立されない状態」に維持される必要がある。
　このためには、手動変速機の変速段として、内燃機関駆動トルクを利用する通常走行用の「変速機の入力軸と変速機の出力軸との間で動力伝達系統が確立される変速段」（以下、「内燃機関走行変速段」と呼ぶ）に加えて、ＥＶ走行用の「変速機の入力軸と変速機の出力軸との間で動力伝達系統が確立されず且つ電動機の出力軸と変速機の出力軸との間で動力伝達系統が確立される変速段」（ニュートラルとは異なる変速段。以下、「電動機走行変速段」と呼ぶ）が設けられる必要がある。本発明は、以上の知見に基づく。
　本発明による車両の動力伝達制御装置は、動力源として内燃機関と電動機とを備えたハイブリッド車両に適用される。この動力伝達装置は、手動変速機と、摩擦クラッチと、制御手段とを備える。
　手動変速機は、運転者により操作されるシフト操作部材のシフト位置に応じて変速段が選択されるトルクコンバータを備えない変速機であって、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、１つ又は複数の「電動機走行変速段」と１つ又は複数の「内燃機関走行変速段」とを備える。シフト操作部材を電動機走行変速段に対応するシフト位置に移動することにより電動機走行変速段が選択・実現され、シフト操作部材を内燃機関走行変速段に対応するシフト位置に移動することにより内燃機関走行変速段が選択・実現される。
　なお、「内燃機関走行変速段」では、「前記変速機の入力軸と前記変速機の出力軸との間」に加えて、「前記電動機の出力軸と前記変速機の出力軸との間」でも動力伝達系統が確立されてよい。これにより、必要に応じて電動機駆動トルクが内燃機関駆動トルクをアシストし得る。
　この場合、例えば、前記１つ又は複数の電動機走行変速段の「前記電動機の出力軸に対する前記変速機の出力軸の減速比」が、前記１つ又は複数の内燃機関走行変速段の「前記変速機の入力軸に対する前記変速機の出力軸の減速比」のうちの最大値より大きいように設計され得る。これによれば、電動機走行変速段が低速側の変速段として機能し得、例えば、電動機走行変速段が「ＥＶ走行による車両発進用」の変速段として使用され得る。
　摩擦クラッチは、前記内燃機関の出力軸と前記手動変速機の入力軸との間に介装されて、運転者により操作されるクラッチ操作部材の操作量に応じて接合状態が変化するクラッチである。制御手段は、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、及び、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を制御する。
　上記本発明に係る動力伝達制御装置によれば、シフト操作部材が運転者により電動機走行変速段に対応するシフト位置に移動されることにより、電動機走行変速段が選択・実現される。従って、ＥＶ走行（例えば、ＥＶ走行による発進）が実現され得る。
　具体的には、上記本発明に係る動力伝達制御装置では、前記クラッチ操作部材の操作量を検出する第１検出手段と、運転者により操作される前記車両を加速させるための加速操作部材の操作量を検出する第２検出手段と、前記選択された変速段を検出する第３検出手段とが備えられ得る。前記制御手段は、前記電動機走行変速段が選択されたことが検出された場合、前記内燃機関を停止状態に維持し、前記内燃機関走行変速段が選択されたことが検出された場合、前記内燃機関を稼働して前記内燃機関駆動トルクを前記加速操作部材の操作量に基づいて調整するように構成され得る。
　また、前記制御手段は、前記電動機走行変速段が選択されたことが検出された場合、前記電動機駆動トルクを前記加速操作部材の操作量及び前記クラッチ操作部材の操作量に基づいて調整するように構成され得る。更には、「内燃機関走行変速段」にて前記電動機の出力軸と前記変速機の出力軸との間で動力伝達系統が確立される構造が採用される場合においては、前記内燃機関走行変速段が選択されたことが検出された場合、前記電動機駆動トルクが、前記加速操作部材の操作量及び前記クラッチ操作部材の操作量に基づいて調整され得る。これにより、必要に応じて電動機駆動トルクが内燃機関駆動トルクをアシストし得る。
　また、前記制御手段は、前記電動機走行変速段が選択されたことが検出された場合、前記電動機駆動トルクを前記加速操作部材の操作量及び前記シフト操作部材のシフト位置に基づいて調整するようにも構成され得る。或いは、前記制御手段は、前記電動機走行変速段が選択されたことが検出された場合、前記電動機駆動トルクを前記加速操作部材の操作量、前記クラッチ操作部材の操作量、及び前記シフト操作部材のシフト位置に基づいて調整するようにも構成され得る。
本発明が想定する車両の動力伝達系統の一例を示した模式図である。 本発明が想定する車両の動力伝達系統の他の例を示した模式図である。 本発明の実施形態に係る「ＥＶ走行可能なＨＶ－ＭＴ車用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３に示したシフトレバーのシフトパターンを示した図である。 本発明の実施形態の変形例に係るシフトレバーのシフトパターンの一例を示した図である。 本発明の実施形態の変形例に係る「ＥＶ走行可能なＨＶ－ＭＴ車用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。 本発明の実施形態の変形例に係るシフトレバーのシフトパターンの他の例を示した図である。 本発明の実施形態の変形例に係るシフトレバーのシフトパターンの他の例を示した図である。
　以下、本発明に係る車両の動力伝達制御装置の実施形態（以下、「本装置」と呼ぶ）について図面を参照しながら説明する。図１、及び図２に示すように、本装置は、動力源としてエンジンＥ／ＧとモータジェネレータＭ／Ｇとを備えた車両に適用され、トルクコンバータを備えない手動変速機Ｍ／Ｔと、摩擦クラッチＣ／Ｔとを備える。即ち、本装置は、上述した「ＨＶ－ＭＴ車用動力伝達制御装置」である。
　Ｍ／Ｇは、Ｍ／Ｔの出力軸側に配置・接続される。図１は、Ｍ／Ｇの出力軸がギヤ列を介することなくＭ／Ｔの出力軸側に接続される場合の一例を示し、図２は、Ｍ／Ｇの出力軸がギヤ列を介してＭ／Ｔの出力軸側に接続される場合の一例を示す。
（構成）
　図３は、本装置を搭載した車両の概略構成の一例を示している。この例は、上述した図２に対応している。この車両は、エンジンＥ／Ｇと、手動変速機Ｍ／Ｔと、摩擦クラッチＣ／Ｔと、モータジェネレータＭ／Ｇと、を備えている。エンジンＥ／Ｇは、周知の内燃機関であり、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。
　手動変速機Ｍ／Ｔは、運転者により操作されるシフトレバーＳＬのシフト位置に応じて変速段が選択されるトルクコンバータを備えない変速機（所謂、マニュアルトランスミッション）である。Ｍ／Ｔは、Ｅ／Ｇの出力軸Ａｅから動力が入力される入力軸Ａｉと、車両の駆動輪へ動力を出力する出力軸Ａｏとを備える。
　摩擦クラッチＣ／Ｔは、Ｅ／Ｇの出力軸ＡｅとＭ／Ｔの入力軸Ａｉとの間に介装されている。Ｃ／Ｔは、運転者により操作されるクラッチペダルＣＰの操作量（踏み込み量）に応じて摩擦プレートの接合状態（より具体的には、Ａｅと一体回転するフライホイールに対する、Ａｉと一体回転する摩擦プレートの軸方向位置）が変化する周知のクラッチである。
　Ｃ／Ｔの接合状態（摩擦プレートの軸方向位置）は、クラッチペダルＣＰとＣ／Ｔ（摩擦プレート）とを機械的に連結するリンク機構等を利用してＣＰの操作量に応じて機械的に調整されてもよいし、ＣＰの操作量を検出するセンサ（後述するセンサＰ１）の検出結果に基づいて作動するアクチュエータの駆動力を利用して電気的に（所謂バイ・ワイヤ方式で）調整されてもよい。
　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Ａｍと一体回転するようになっている。以下、Ｅ／Ｇの出力軸Ａｅの駆動トルクを「ＥＧトルク」と呼び、Ｍ／Ｇの出力軸Ａｍの駆動トルクを「ＭＧトルク」と呼ぶ。
　図３及び図４に示すシフトレバーＳＬのシフトパターンから理解できるように、本例では、選択される変速段として、前進用の５つの変速段（１速～５速）、及び後進用の１つの変速段（Ｒ）が設けられている。以下、後進用の変速段（Ｒ）についての説明は省略する。
　シフトレバーＳＬが「１速」位置に対応する「ＥＶ位置」に操作されると、スリーブＳ１が図３に示すニュートラル位置から右側（１速位置）へ移動し、遊転ギヤＧ１ｏが出力軸Ａｏに対して相対回転不能に固定される。この結果、ギヤＧ１ｉ及びギヤＧ１ｏを介してＭ／Ｇの出力軸ＡｍとＭ／Ｔの出力軸Ａｏとの間で「１速」の減速比を伴う動力伝達系統が確立される。一方、Ｍ／Ｔの入力軸ＡｉとＭ／Ｔの出力軸Ａｏとの間では動力伝達系統が確立されない。即ち、「ＥＶ」が選択された場合、Ｅ／Ｇを停止状態（Ｅ／Ｇの出力軸Ａｅの回転が停止した状態）に維持しながらＭＧトルクのみを利用して車両が走行する状態（以下、「ＥＶ走行」と呼ぶ）が実現される。即ち、この車両では、「ＥＶ」（１速に対応）を選択することにより、ＥＶ走行による発進が可能である。以下、本例の「ＥＶ」のようにＥＶ走行が実現される変速段を「ＥＶ走行変速段」と呼ぶ。
　シフトレバーＳＬが「２速」位置に操作されると、スリーブＳ１が図３に示すニュートラル位置から左側（２速位置）へ移動し、遊転ギヤＧ２ｏが出力軸Ａｏに対して相対回転不能に固定される。この結果、ギヤＧ２ｉ及びギヤＧ２ｏを介してＭ／Ｔの入力軸Ａｉ（即ち、Ｅ／Ｇの出力軸Ａｅ）とＭ／Ｔの出力軸Ａｏとの間で「２速」の減速比を伴う動力伝達系統が確立される。一方、Ｍ／Ｇの出力軸ＡｍとＭ／Ｔの出力軸Ａｏとの間では動力伝達系統が確立されない。即ち、「２速」が選択された場合、クラッチＣ／Ｔを介して伝達されるＥＧトルクのみを利用して車両が走行する状態（以下、「ＥＧ走行」と呼ぶ）が実現される。以下、本例の「２速」のようにＥＧ走行が実現される変速段を「ＥＧ走行変速段」と呼ぶ。
　シフトレバーＳＬが「３速（４速）」位置に操作されると、スリーブＳ２が図３に示すニュートラル位置から右側（左側）（３速（４速）位置）へ移動し、遊転ギヤＧ３ｉ（Ｇ４ｉ）が入力軸Ａｉに対して相対回転不能に固定される。この結果、ギヤＧ３ｉ（Ｇ４ｉ）及びギヤＧ３ｏ（Ｇ４ｏ）を介してＭ／Ｔの入力軸Ａｉ（即ち、Ｅ／Ｇの出力軸Ａｅ）とＭ／Ｔの出力軸Ａｏとの間で「３速（４速）」の減速比を伴う動力伝達系統が確立される。一方、Ｍ／Ｇの出力軸ＡｍとＭ／Ｔの出力軸Ａｏとの間では動力伝達系統が確立されない。即ち、「３速（４速）」も「ＥＧ走行変速段」である。
　シフトレバーＳＬが「５速」位置に操作されると、スリーブＳ３が図３に示すニュートラル位置から右側（５速位置）へ移動し、遊転ギヤＧ５ｉが入力軸Ａｉに対して相対回転不能に固定される。この結果、ギヤＧ５ｉ及びギヤＧ５ｏを介してＭ／Ｔの入力軸Ａｉ（即ち、Ｅ／Ｇの出力軸Ａｅ）とＭ／Ｔの出力軸Ａｏとの間で「５速」の減速比を伴う動力伝達系統が確立される。一方、Ｍ／Ｇの出力軸ＡｍとＭ／Ｔの出力軸Ａｏとの間では動力伝達系統が確立されない。即ち、「５速」も「ＥＧ走行変速段」である。
　以上、本例では、「ＥＶ」（１速に対応）のみがＥＶ走行変速段であり、「２速」～「５速」はＥＧ走行変速段である。「２速」～「５速」の減速比（Ａｉに対するＡｏの減速比、Ａｏの回転速度に対するＡｉの回転速度の割合）は、「２速」の減速比が最も大きく、「５速」の減速比が最も小さい。「ＥＶ」（１速に対応）の減速比（Ａｍに対するＡｏの減速比、Ａｏの回転速度に対するＡｍの回転速度の割合）は、「２速」の減速比より大きい。本例では、ＥＧ走行変速段である「２速」～「５速」が選択された場合、ＡｍとＡｏとの間で動力伝達系統が確立されないことから、ＥＧトルクをＭＧトルクでアシストすることができない。
　スリーブＳ１～Ｓ３の位置は、シフトレバーＳＬとスリーブＳ１～Ｓ３とを機械的に連結するリンク機構等を利用してシフトレバーＳＬのシフト位置に応じて機械的に調整されてもよいし、シフトレバーＳＬのシフト位置を検出するセンサ（後述するセンサＰ４）の検出結果に基づいて作動するアクチュエータの駆動力を利用して電気的に（所謂バイ・ワイヤ方式で）調整されてもよい。
　また、本装置は、クラッチペダルＣＰの操作量（踏み込み量、クラッチストローク等）を検出するクラッチ操作量センサＰ１と、ブレーキペダルＢＰの操作量（踏力、操作の有無等）を検出するブレーキ操作量センサＰ２と、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操作量センサＰ３と、シフトレバーＳＬの位置を検出するシフト位置センサＰ４と、を備えている。
　更に、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Ｐ１～Ｐ４、並びにその他のセンサ等からの情報等に基づいて、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ＥＧ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ＭＧトルクを制御する。
（Ｅ／Ｇの制御）
　本装置によるＥ／Ｇの制御は、大略的に以下のようになされる。車両が停止しているとき、Ｅ／Ｇが停止状態（燃料噴射がなされない状態）に維持される。Ｅ／Ｇの停止状態において、ニュートラルからＥＧ走行変速段（「２速」～「５速」の何れか）へのシフトレバーＳＬの操作がなされたこと（即ち、ＥＧ走行変速段が選択されたこと）に基づいて、Ｅ／Ｇが始動される（燃料噴射が開始される）。Ｅ／Ｇの稼働中（燃料噴射がなされている間）では、アクセル開度等に基づいてＥＧトルクが制御される。以下、この制御を「Ｅ／Ｇの通常制御」と呼ぶ。ＥＧ走行変速段での走行は、Ｅ／Ｇの通常制御によりなされる。Ｅ／Ｇの稼働中において、ニュートラルからＥＶ走行変速段（「ＥＶ」）へのシフトレバーＳＬの操作がなされたこと（即ち、ＥＶ走行変速段が選択されたこと）、或いは、車両が停止したことに基づいて、Ｅ／Ｇが再び停止状態に維持される。
（Ｍ／Ｇの制御）
　本装置によるＭ／Ｇの制御は、大略的に以下のようになされる。車両が停止しているとき、Ｍ／Ｇが停止状態（ＭＧトルク＝０）に維持される。Ｍ／Ｇの停止状態において、ニュートラルからＥＶ走行変速段（「ＥＶ」）へのシフトレバーＳＬの操作がなされたこと（即ち、ＥＶ走行変速段が選択されたこと）に基づいて、ＭＧトルクを利用した通常発進制御が開始される。通常発進制御では、ＭＧトルクがアクセル開度及びクラッチストロークに基づいて制御される。通常発進制御でのＭＧトルクは、「手動変速機と摩擦クラッチとを備え且つ動力源として内燃機関のみを搭載した通常車両」が「１速」で発進する際における「アクセル開度及びクラッチストローク」と「クラッチを介して手動変速機の入力軸へ伝達される内燃機関のトルク」との関係を規定する予め作製されたマップ等を利用して決定される。
　ＥＶ走行変速段（「ＥＶ」）にて車両発進後、ニュートラルからＥＧ走行変速段（「２速」～「５速」の何れか）へのシフトレバーＳＬの操作がなされたこと（即ち、ＥＧ走行変速段が選択されたこと）、或いは、車両が停止したことに基づいて、Ｍ／Ｇが再び停止状態に維持される。
（作用・効果）
　上述したように、本装置では、シフトレバーＳＬが運転者によりＥＶ走行変速段（「ＥＶ」）に対応するシフト位置に移動されることにより、ＥＶ走行変速段（「ＥＶ」）が選択・実現される。従って、ＥＶ走行が実現され得る。具体的には、ＥＶ走行による発進や、ＥＶ走行による所謂クリープ走行（微速走行）等も可能となる。
　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、ＥＧ走行変速段である「２速」～「５速」が選択された場合、Ｍ／Ｇの出力軸ＡｍとＭ／Ｔの出力軸Ａｏとの間で動力伝達系統が確立されないことから、ＥＧトルクをＭＧトルクでアシストすることができない。これに対し、ＥＧ走行変速段である「２速」～「５速」が選択された状態においてＡｍとＡｏとの間で動力伝達系統を確立し得る構造が採用される場合、ＥＧトルクをＭＧトルクでアシストすることができる。
　また、上記実施形態では、図４に示すように、シフトレバーＳＬのシフトパターンにおけるＥＶ走行変速段（１速に対応）に対応するシフト位置に「ＥＶ」との表示がなされているが、「手動変速機と摩擦クラッチとを備え且つ動力源として内燃機関のみを搭載した通常車両」と同様、図５に示すように、ＥＶ走行変速段（１速に対応）に対応するシフト位置に「１」との表示がなされていてもよい。
　また、上記実施形態では、「１速」のみがＥＶ走行変速段であり、「２速」～「５速」はＥＧ走行変速段であるが、図６に示すように、「１速」及び「２速」がＥＶ走行変速段であり、「３速」～「５速」はＥＧ走行変速段であってもよい。図６に示す構成では、シフトレバーＳＬが「２速」位置に操作されると、スリーブＳ１が図６に示すニュートラル位置から左側（２速位置）へ移動し、遊転ギヤＧ２ｏが出力軸Ａｏに対して相対回転不能に固定される。この結果、ギヤＧ２ｉ及びギヤＧ２ｏを介してＭ／Ｇの出力軸ＡｍとＭ／Ｔの出力軸Ａｏとの間で「２速」の減速比を伴う動力伝達系統が確立される。一方、Ｍ／Ｔの入力軸ＡｉとＭ／Ｔの出力軸Ａｏとの間では動力伝達系統が確立されない。即ち、「２速」が選択された場合、「１速」が選択された場合と同様、ＥＶ走行が実現される。「２速」でのＥＶ走行では、上述した「通常発進制御」と異なり、ＭＧトルクは、アクセル開度及びシフト位置に基づいて制御され得る。或いは、ＭＧトルクは、アクセル開度、クラッチストローク、及びシフト位置に基づいて制御され得る。
　この場合、ＥＶ走行変速段（１速に対応）に対応するシフト位置、並びに、ＥＶ走行変速段（２速に対応）に対応するシフト位置に「ＥＶ」との表示がなされていてもよいし、ＥＶ走行変速段（１速に対応）に対応するシフト位置に「１」との表示がなされ且つＥＶ走行変速段（２速に対応）に対応するシフト位置に「２」との表示がなされていてもよい。
　また、上記実施形態では、図４に示すように、シフトレバーＳＬのシフトパターンにおけるＥＶ走行変速段に対応するシフト位置が、セレクト操作（車両左右方向の操作）により選択されたセレクト位置（車両左右方向の位置）からシフト操作（車両前後方向の操作）により車両前後方向に移動した位置に設定されているが、図７及び図８に「ＥＶ」の表示で示すように、セレクト操作の可能範囲が拡大されて得られるセレクト操作可能範囲の端部（シフト操作不能の位置）に設定されてもよい。シフトレバーＳＬは、図７及び図８に「ＥＶ」の表示で示す位置で固定され得る。
　Ｍ／Ｔ…変速機、Ｅ／Ｇ…エンジン、Ｃ／Ｔ…クラッチ、Ｍ／Ｇ…モータジェネレータ、Ａｅ…エンジンの出力軸、Ａｉ…変速機の入力軸、Ａｏ…変速機の出力軸、Ａｍ…モータジェネレータの出力軸、ＣＰ…クラッチペダル、ＡＰ…アクセルペダル、Ｐ１…クラッチ操作量センサ、Ｐ３…アクセル操作量センサ、Ｐ４…シフト位置センサ、ＥＣＵ…電子制御ユニット

Claims (4)

  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、
    　運転者により操作されるシフト操作部材のシフト位置に応じて変速段が選択されるトルクコンバータを備えない手動変速機であって、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、前記変速機の入力軸と前記変速機の出力軸との間で動力伝達系統が確立されず且つ前記電動機の出力軸と前記変速機の出力軸との間で動力伝達系統が確立される１つ又は複数の電動機走行変速段と、前記変速機の入力軸と前記変速機の出力軸との間で動力伝達系統が確立される１つ又は複数の内燃機関走行変速段と、を備え、前記シフト操作部材を前記電動機走行変速段に対応するシフト位置に移動することにより前記電動機走行変速段が選択・実現され、前記シフト操作部材を前記内燃機関走行変速段に対応するシフト位置に移動することにより前記内燃機関走行変速段が選択・実現されるように構成された手動変速機と、
    　前記内燃機関の出力軸と前記手動変速機の入力軸との間に介装されて、運転者により操作されるクラッチ操作部材の操作量に応じて接合状態が変化する摩擦クラッチと、
    　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、及び、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を制御する制御手段と、
    　を備えた車両の動力伝達制御装置。
  2. 　請求項１に記載の車両の動力伝達制御装置であって、
    　前記クラッチ操作部材の操作量を検出する第１検出手段と、
    　運転者により操作される前記車両を加速させるための加速操作部材の操作量を検出する第２検出手段と、
    　前記選択された変速段を検出する第３検出手段と、
    　を備え、
    　前記制御手段は、
    　前記電動機走行変速段が選択されたことが検出された場合、前記内燃機関を停止状態に維持し、前記内燃機関走行変速段が選択されたことが検出された場合、前記内燃機関を稼働して前記内燃機関駆動トルクを前記加速操作部材の操作量に基づいて調整し、
    　前記制御手段は、
    　前記電動機走行変速段が選択されたことが検出された場合、前記電動機駆動トルクを前記加速操作部材の操作量及び前記クラッチ操作部材の操作量に基づいて調整するように構成された車両の動力伝達制御装置。
  3. 　請求項１に記載の車両の動力伝達制御装置であって、
    　運転者により操作される前記車両を加速させるための加速操作部材の操作量を検出する第２検出手段と、
    　前記選択された変速段を検出する第３検出手段と、
    　を備え、
    　前記制御手段は、
    　前記電動機走行変速段が選択されたことが検出された場合、前記内燃機関を停止状態に維持し、前記内燃機関走行変速段が選択されたことが検出された場合、前記内燃機関を稼働して前記内燃機関駆動トルクを前記加速操作部材の操作量に基づいて調整し、
    　前記制御手段は、
    　前記電動機走行変速段が選択されたことが検出された場合、前記電動機駆動トルクを前記加速操作部材の操作量及び前記シフト操作部材のシフト位置に基づいて調整するように構成された車両の動力伝達制御装置。
  4. 　請求項１乃至請求項３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１つ又は複数の電動機走行変速段の前記電動機の出力軸に対する前記変速機の出力軸の減速比は、前記１つ又は複数の内燃機関走行変速段の前記変速機の入力軸に対する前記変速機の出力軸の減速比のうちの最大値より大きい、車両の動力伝達制御装置。
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