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WO2012053605A1 - 車両および制御方法、並びにプログラム - Google Patents

車両および制御方法、並びにプログラム Download PDF

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WO2012053605A1
WO2012053605A1 PCT/JP2011/074182 JP2011074182W WO2012053605A1 WO 2012053605 A1 WO2012053605 A1 WO 2012053605A1 JP 2011074182 W JP2011074182 W JP 2011074182W WO 2012053605 A1 WO2012053605 A1 WO 2012053605A1
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WO
WIPO (PCT)
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shift
vehicle
transmission
electric motor
driver
Prior art date
Application number
PCT/JP2011/074182
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
昭 澤山
Original Assignee
日野自動車株式会社
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 日野自動車株式会社 filed Critical 日野自動車株式会社
Priority to AU2011318935A priority Critical patent/AU2011318935A1/en
Priority to US13/819,100 priority patent/US20130158768A1/en
Priority to CN2011800406363A priority patent/CN103068655A/zh
Priority to EP11834444.9A priority patent/EP2631140A4/en
Priority to JP2012514271A priority patent/JP5059248B2/ja
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    • Y10S903/947—Characterized by control of braking, e.g. blending of regeneration, friction braking

Definitions

  • the present invention relates to a vehicle, a control method, and a program.
  • a so-called hybrid vehicle which is a vehicle driven by an internal combustion engine and an electric motor, has attracted attention.
  • the electric motor functions as a generator, and can regenerate electric power (hereinafter simply referred to as regeneration) to store electricity.
  • the stored electric power is used for generating driving force during acceleration or traveling.
  • the transmission is also referred to as a transmission.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining the speed change operation of a conventional vehicle when decelerating.
  • FIG. 5 (A) shows the accelerator opening
  • FIG. 5 (B) shows the amount of brake operation
  • FIG. 5 (C) shows the rotational speeds of the engine and the electric motor (motor).
  • FIG. 5 (D) shows the torque of the electric motor that is a motor generator
  • FIG. 5 (E) shows the deceleration of the hybrid vehicle.
  • the driving force of the engine and the driving force of the electric motor can be transmitted to the driving wheels of the vehicle via the transmission, and mechanical connection and disconnection between the engine and the transmission can be performed by a clutch.
  • the motor is controlled so that the requested deceleration torque is generated by disconnecting the clutch.
  • a clutch is connected to control the engine and the electric motor so that the sum of the engine deceleration torque and the motor deceleration torque becomes the required deceleration torque.
  • the gear shifting operation is automatically performed during deceleration when the vehicle enters the intersection.
  • the regeneration of the vehicle is temporarily stopped, and the braking force is reduced accordingly.
  • the driver may feel uncomfortable because the braking force is reduced, so that the driver feels that the braking is suddenly released.
  • the braking force decreases, for example, if you turn right at the intersection and turn the steering wheel to the right while decelerating, the braking force suddenly drops and the vehicle trajectory swells outward (left side). There is also. Even if there is no change in the trajectory, the driver may receive a feeling of swelling outward (left side).
  • an object of the present invention is to solve the above-described problems, that is, to provide a vehicle, a control method, and a program that prevent a reduction in the amount of regeneration and does not give the driver a sense of discomfort.
  • one aspect of the vehicle of the present invention is a vehicle capable of power regeneration that is driven by an internal combustion engine and an electric motor via an automatic transmission and decelerates when the motor decelerates.
  • the determination means for determining whether or not the braking device is operated by the driver, and when decelerating while regenerating, when it is determined that the braking device is operated by the driver, the shift is suspended.
  • a control unit that controls the shift of the transmission so as to continue the regeneration.
  • the determination means further requires a shift to a higher gear ratio in the transmission from the rotational speed of the internal combustion engine and the vehicle speed. If it is determined that shifting to a higher gear ratio is necessary, it is determined whether the braking device is operated by the driver, and the control means shifts to a higher gear ratio. When it is determined that the brake is required and the brake device is determined to be operated, the shift of the transmission can be controlled so that the shift is suspended and the regeneration is continued.
  • control unit can prohibit the suspension of the shift when the vehicle speed is equal to or lower than a predetermined vehicle speed.
  • the control means prohibits the suspension of the shift when the downhill is equal to or greater than a predetermined inclination angle, and the gear ratio of the gear at that time is When the gear ratio is not the highest, a shift to a gear ratio that is one step higher can be performed.
  • Another aspect of the control method of the present invention is a vehicle control method that is driven by an internal combustion engine and an electric motor via an automatic transmission and that can regenerate power by the electric motor when decelerating.
  • a control step for controlling the shift of the transmission is a vehicle control method that is driven by an internal combustion engine and an electric motor via an automatic transmission and that can regenerate power by the electric motor when decelerating.
  • a driver controls a vehicle that is driven by an internal combustion engine and an electric motor via an automatic transmission and decelerates, and controls a vehicle that can regenerate power by the electric motor.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating an example of a configuration of a hybrid vehicle 1.
  • FIG. 2 is a block diagram showing an example of a functional configuration realized in a hybrid ECU 18.
  • FIG. It is a flowchart explaining the process of transmission control.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a speed change operation of the hybrid vehicle 1 when decelerating. It is a figure explaining the shifting operation of the conventional vehicle when decelerating.
  • FIG. 1 is a block diagram showing an example of the configuration of the hybrid vehicle 1.
  • the hybrid vehicle 1 is an example of a vehicle.
  • the hybrid vehicle 1 is driven by an internal combustion engine and / or an electric motor via an automatic transmission, and can regenerate electric power by the electric motor when decelerating, for example.
  • This automatic transmission is called, for example, a semi-automatic transmission (AMT: Automated Mechanical / Manual Transmission) and can automatically perform a shifting operation while having the same configuration as a manual transmission. That is, in the semi-automatic transmission, the AMT-ECU 21 automatically controls the operation of the clutch 12 and the operation of the shift performed by the driver in the manual transmission by operating the clutch pedal in accordance with the shift instruction signal of the hybrid ECU 18.
  • AMT Automated Mechanical / Manual Transmission
  • the shifting operation is performed with the transmission 16 in a neutral state (a state where the input shaft and the output shaft of the transmission 16 are separated).
  • the transmission 16 performs a shift if the clutch 12 is in the engaged state and the vehicle is traveling only by the engine 10 or the engine 10 and the electric motor 13 are traveling in cooperation. In doing so, the clutch 12 is temporarily disengaged automatically.
  • the hybrid vehicle 1 includes an engine 10, an engine ECU (Electronic Control Unit) 11, a clutch 12, an electric motor 13, an inverter 14, a battery 15, a transmission 16, a motor ECU 17, a hybrid ECU 18, a wheel 19, a shift unit 20, and an AMT-ECU 21. It is configured.
  • the transmission 16 has the above-described semi-automatic transmission and is operated by a shift unit 20 having a drive range (hereinafter referred to as a D (Drive) range).
  • the engine 10 is an example of an internal combustion engine, and is controlled by the engine ECU 11 to rotate gasoline and light oil, CNG (Compressed Natural Gas), LPG (Liquefied ⁇ Petroleum Gas), or alternative fuel and the like to rotate the shaft internally. Power is generated and the generated power is transmitted to the clutch 12.
  • CNG Compressed Natural Gas
  • LPG Liquefied ⁇ Petroleum Gas
  • the engine ECU 11 is a computer that operates in cooperation with the motor ECU 17 according to an instruction from the hybrid ECU 18 and controls the engine 10 such as a fuel injection amount and a valve timing.
  • the engine ECU 11 includes a CPU (Central Processing Unit), an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), a microprocessor (microcomputer), a DSP (Digital Signal Processor), and the like. O (Input / Output) port and the like.
  • the clutch 12 is controlled by the AMT-ECU 21 and transmits the shaft output from the engine 10 to the wheels 19 via the electric motor 13 and the transmission 16. That is, the clutch 12 mechanically connects the rotating shaft of the engine 10 and the rotating shaft of the electric motor 13 under the control of the AMT-ECU 21 to transmit the shaft output of the engine 10 to the electric motor 13 or By disconnecting the mechanical connection between the rotation shaft of 10 and the rotation shaft of the electric motor 13, the shaft of the engine 10 and the rotation shaft of the electric motor 13 can be rotated at different rotational speeds.
  • the clutch 12 causes the hybrid vehicle 1 to travel by the power of the engine 10, thereby causing the electric motor 13 to generate electric power, when the engine 10 is assisted by the driving force of the electric motor 13, and to start the engine 10 by the electric motor 13.
  • the rotating shaft of the engine 10 and the rotating shaft of the electric motor 13 are mechanically connected.
  • the clutch 12 is in a state where the engine 10 is stopped or idling and the hybrid vehicle 1 is running by the driving force of the electric motor 13 and when the engine 10 is stopped or idling and the hybrid vehicle 1 is decelerated.
  • the electric motor 13 is generating electric power (regenerating electric power)
  • the mechanical connection between the rotating shaft of the engine 10 and the rotating shaft of the electric motor 13 is disconnected.
  • the clutch 12 only shows two opposing clutch plates, but this is for the purpose of drawing the clutch 12 symbolically, and actually receives a clutch control signal from the AMT-ECU 21. And a clutch plate driving mechanism for connecting and disconnecting the two opposing clutch plates based on the received clutch control signal.
  • the electric motor 13 is a so-called motor generator.
  • the electric power supplied from the inverter 14 generates motive power for rotating the shaft, and supplies the shaft output to the transmission 16 or the shaft supplied from the transmission 16. Electric power is generated by the rotating power, and the electric power is supplied to the inverter 14.
  • the electric motor 13 When the hybrid vehicle 1 is accelerating or traveling at a constant speed, the electric motor 13 generates power for rotating the shaft, supplies the shaft output to the transmission 16, and cooperates with the engine 10.
  • the hybrid vehicle 1 is driven to work. Further, for example, when the motor 13 is driven by the engine 10, or when the hybrid vehicle 1 is decelerating or traveling downhill, the motor 13 is traveling without power. Operates as a generator. In this case, power is generated by the power that rotates the shaft supplied from the transmission 16, and the electric power is supplied to the inverter 14 to charge the battery 15.
  • the inverter 14 is controlled by the motor ECU 17 and converts the DC voltage from the battery 15 into an AC voltage or converts the AC voltage from the motor 13 into a DC voltage.
  • the inverter 14 converts the DC voltage of the battery 15 into an AC voltage and supplies electric power to the electric motor 13.
  • the inverter 14 converts the AC voltage from the electric motor 13 into a DC voltage. That is, in this case, the inverter 14 serves as a rectifier and a voltage regulator for supplying a DC voltage to the battery 15.
  • the battery 15 is a chargeable / dischargeable secondary battery.
  • the electric motor 13 When the electric motor 13 generates power, the electric power is supplied to the electric motor 13 via the inverter 14 or when the electric motor 13 is generating electric power, the electric motor 13 generates electric power. It is charged by the electric power.
  • the transmission 16 is a semi-automatic transmission that selects any one of a plurality of gear ratios (speed ratios) in accordance with a gear position control signal from the AMT-ECU 21, and switches the speed ratio to change the power of the engine 10 that has been changed.
  • the power of the electric motor 13 is transmitted to the wheels 19. Further, the transmission 16 transmits the power from the wheels 19 to the electric motor 13 when decelerating or traveling downhill.
  • the driver can manually change the gear position to an arbitrary gear stage by operating the shift unit 20.
  • the motor ECU 17 is a computer that operates in cooperation with the engine ECU 11 by following instructions from the hybrid ECU 18, and controls the electric motor 13 by controlling the inverter 14.
  • the motor ECU 17 is configured by a CPU, an ASIC, a microprocessor (microcomputer), a DSP, and the like, and includes a calculation unit, a memory, an I / O port, and the like.
  • the hybrid ECU 18 is an example of a computer, and acquires accelerator opening information, brake operation information, vehicle speed information, gear position information, and engine rotation speed information.
  • the hybrid ECU 18 refers to the acquired information and sends a shift instruction signal for controlling the clutch 12 and the transmission 16 to the AMT-ECU 21, for example.
  • the hybrid ECU 18 controls the shifting (changing the gear position) of the clutch 12 and the transmission 16 via the AMT-ECU 21.
  • the hybrid ECU 18 gives a control instruction for the electric motor 13 and the inverter 14 to the motor ECU 17, and gives a control instruction for the engine 10 to the engine ECU 11.
  • the hybrid ECU 18 includes a CPU, an ASIC, a microprocessor (microcomputer), a DSP, and the like, and has an arithmetic unit, a memory, an I / O port, and the like.
  • the program executed by the hybrid ECU 18 can be installed in advance in the hybrid ECU 18 that is a computer by storing the program in a nonvolatile memory inside the hybrid ECU 18 in advance.
  • the engine ECU 11, the motor ECU 17, the hybrid ECU 18, and the AMT-ECU 21 are connected to each other by a bus that complies with a standard such as CAN (Control Area Network).
  • Wheel 19 is a driving wheel that transmits driving force to the road surface. Although only one wheel 19 is shown in FIG. 1, the hybrid vehicle 1 actually has a plurality of wheels 19.
  • the shift unit 20 gives an instruction from the driver to the AMT-ECU 21, and when the shift unit 20 is in the D range, the shifting operation of the semi-automatic transmission (gear position selection and clutch 12 connection / disconnection) is automated. .
  • the shift operation of the semi-automatic transmission can be manually performed by the driver operating the shift unit 20 to a position other than the D range.
  • the AMT-ECU 21 changes the gear position of the transmission 16 by sending a gear position control signal to the transmission 16 according to the shift instruction signal from the hybrid ECU 18.
  • the AMT-ECU 21 sends a clutch control signal to the clutch 12 to temporarily disengage the clutch 12 before the gear position of the transmission 16 is changed, and when the change of the gear position is completed, the clutch 12 Is brought into contact again.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating an example of a functional configuration realized in the hybrid ECU 18 that executes the program. That is, when the hybrid ECU 18 executes the program, the determination unit 31 and the shift control unit 32 are realized.
  • the determination unit 31 determines whether or not a brake (braking device) is operated, and whether or not the transmission 16 needs to be shifted to a higher gear ratio.
  • the determination unit 31 includes a shift determination unit 41 and a brake operation determination unit 42.
  • the shift determination unit 41 determines whether or not a shift to a higher gear ratio is necessary in the transmission 16 from the rotational speed of the engine 10 and the vehicle speed.
  • the brake operation determination unit 42 determines whether or not a brake (braking device) is operated by the driver.
  • the shift control unit 32 controls the shift of the transmission 16 by sending a shift instruction signal to the AMT-ECU 21.
  • a precondition for executing the processing of the flowchart of FIG. 3 is a state where the hybrid vehicle 1 is decelerating while regenerating.
  • the clutch 12 may be in a contact state or a disengaged state. That is, if the clutch 12 is in the engaged state, the engine brake due to the friction torque of the engine 10 and the regenerative torque of the electric motor 13 are both acting as the deceleration force of the hybrid vehicle 1. Further, if the clutch 12 is in the disengaged state, the regenerative torque of the electric motor 13 is working as a deceleration force of the hybrid vehicle 1. Note that the shift control process is repeatedly executed at predetermined intervals.
  • step S ⁇ b> 11 the shift determination unit 41 of the determination unit 31 acquires engine rotation speed information indicating the rotation speed of the engine 10 from the engine ECU 11, and the gear position of the transmission 16 (any gear stage or gear ratio). ) Is acquired from the AMT-ECU 21, vehicle speed information indicating the vehicle speed (traveling speed) of the hybrid vehicle 1 is acquired, and vehicle speeds indicated by the vehicle speed information, the engine rotational speed information, and the gear position information, respectively. Then, it is determined whether or not a shift to a higher gear ratio is necessary from the rotational speed of the engine 10 and the gear position of the transmission 16, that is, whether or not a downshift is necessary.
  • step S11 If it is determined in step S11 that a downshift is necessary, the procedure proceeds to step S12, and the brake operation determination unit 42 of the determination unit 31 indicates the state of the brake operation, such as the brake pedal being depressed. Brake operation information is acquired, and it is determined from the state of the brake operation indicated by the brake operation information whether the brake is being operated by the driver, such as when the brake pedal is depressed.
  • step S12 If it is determined in step S12 that the brake is being operated by the driver, such as the brake pedal being depressed, the procedure proceeds to step S13, and the shift control unit 32 holds the shift so as not to shift down. To do. That is, in step S13, the shift control unit 32 instructs the AMT-ECU 21 to shift the transmission 16 so as to hold the shift, and the shift control process ends.
  • step S12 if it is determined in step S12 that the brake is not operated by the driver, for example, the brake pedal is not depressed, the procedure proceeds to step S14, and the transmission control unit 32 shifts the transmission 16 so as to shift down. Is instructed to the AMT-ECU 21, and the shift control process ends.
  • step S11 If it is determined in step S11 that downshifting is not necessary, the processing after step S12 is unnecessary, and thus the shift control process ends without performing a shift.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating the speed change operation of the hybrid vehicle 1 when decelerating.
  • 4A shows the accelerator opening
  • FIG. 4B shows the amount of brake operation
  • FIG. 4C shows the rotational speeds of the engine 10 and the electric motor 13.
  • FIG. 4D shows the torque of the electric motor 13 which is a motor generator
  • FIG. 4E shows the deceleration of the hybrid vehicle 1.
  • the downshift of the transmission 16 is suspended during a period in which the driver is operating the brake, such as when the brake pedal is depressed. In other words, when the brake is operated, the speed change operation is prohibited.
  • engine 10 has been described as an internal combustion engine, it may be a heat engine including an external combustion engine.
  • the program executed by the hybrid ECU 18 has been described as being installed in the hybrid ECU 18 in advance.
  • a removable medium in which the program is recorded (a program is stored) is attached to a drive or the like (not shown), and the removable medium is removed.
  • the program read from the medium is stored in a non-volatile memory inside the hybrid ECU 18 or the program transmitted via a wired or wireless transmission medium is received by a communication unit (not shown), and the hybrid ECU 18 Can be installed in the hybrid ECU 18 as a computer.
  • each ECU may be realized by an ECU in which some or all of these functions are combined into one, or an ECU that further subdivides the functions of each ECU may be newly provided.
  • the program executed by the computer may be a program that is processed in time series in the order described in this specification, or in parallel or at a necessary timing such as when a call is made. It may be a program for processing.
  • the hybrid ECU 18 may prohibit suspension of shifting when the vehicle speed of the hybrid vehicle 1 is equal to or lower than a predetermined vehicle speed. For example, when the vehicle speed of the hybrid vehicle 1 is 10 km / h or less, the driver rarely feels a sense of discomfort (such as a deceleration shock) even when a shift is performed. Therefore, at such a low speed, there is no problem even if the suspension of the shift is prohibited, and it is possible to avoid that the gear stage number remains high when the vehicle speed further decreases.
  • a predetermined vehicle speed For example, when the vehicle speed of the hybrid vehicle 1 is 10 km / h or less, the driver rarely feels a sense of discomfort (such as a deceleration shock) even when a shift is performed. Therefore, at such a low speed, there is no problem even if the suspension of the shift is prohibited, and it is possible to avoid that the gear stage number remains high when the vehicle speed further decreases.
  • the hybrid ECU 18 prohibits suspension of gear shifting when the vehicle is descending at a predetermined inclination angle or more, and shifts to a gear ratio that is higher by one step when the gear ratio of the gear at that time is not the highest gear ratio. May be implemented.
  • the hybrid vehicle 1 is traveling on a steep downhill road, the acceleration is large, and even if a shift is performed, the driver does not feel a sense of discomfort (such as a deceleration shock). Therefore, in such a case, there is no problem even if prohibition of shifting is prohibited, and when the hybrid vehicle 1 is traveling on a steep downhill road, the gear is shifted to a higher gear ratio and the engine is actively changed. Since it is preferable to apply the brake, such a countermeasure can be taken.

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Abstract

　回生量の減少を防止し、運転者の運転感覚に違和感を与えない。　判定部３１は、運転者によって制動装置が操作されているか否かを判定する。変速制御部３２は、回生しながら減速する場合、運転者によって制動装置が操作されていると判定されたとき、変速を保留して回生を継続するように変速機の変速を制御する。本発明は、自動変速の変速機を介した内燃機関と電動機とによって駆動され、減速するとき、電動機によって電力回生可能な電力回生可能な車両に適用できる。

Description

車両および制御方法、並びにプログラム
　本発明は車両および制御方法、並びにプログラムに関する。
　内燃機関と電動機とによって駆動される車両である、いわゆるハイブリッド車が注目されている。ハイブリッド車は、たとえば減速するとき、電動機が発電機として機能し、電力回生（以下、単に回生と称する）して、蓄電することができる。蓄電された電力は、加速時または走行時などに駆動力の発生に利用される。
　ハイブリッド車には、自動変速の変速機を備えたものもある。以下、変速機をトランスミッションとも称する。
　自動変速の変速機を備えたハイブリッド車（以下、単に車両と称する）は、減速するとき、変速動作中には回生を停止させる。
　図５は、減速するときの、従来の車両の変速動作を説明する図である。図５（Ａ）には、アクセル開度が示され、図５（Ｂ）には、ブレーキの操作量が示され、図５（Ｃ）には、エンジンおよび電動機（モータ）の回転速度が示され、図５（Ｄ）には、モータジェネレータである電動機のトルクが示され、図５（Ｅ）には、ハイブリッド車の減速度が示されている。
　すなわち、自動変速の変速機において、変速動作では、ニュートラル状態（トランスミッションの入力軸と出力軸とが切り離されている状態）にしてトランスミッションの入力側と出力側とで回転速度の同期を取る必要がある。このとき、ニュートラル状態とするため、車両の駆動輪から電動機への駆動力の伝達が切り離されてしまうので、電動機において回生が停止される。
　図５において、時刻ｔ１およびｔ２において、変速が行われ、電動機の回生が停止されている。
　従来、エンジンの駆動力と電動機の駆動力とが変速機を介して車両の駆動輪に伝達可能であると共に、エンジンと変速機との機械的な接続および切断がクラッチによって可能とされ、電動機が発生可能な減速トルクである上限減速トルクが、エンジンおよび電動機から発生すべき減速トルクである要求減速トルク以上であるときにはクラッチを切断して要求減速トルクを発生するように電動機を制御する一方、上限減速トルクが要求減速トルクより小さいときにはクラッチを接続してエンジンの減速トルクと電動機の減速トルクとの合計が要求減速トルクとなるようにエンジンおよび電動機を制御するものもある。（たとえば、特許文献１参照）。
特開２００７－２２３４２１号公報
　しかしながら、図５に示されるように、車両が減速中の回生では、電動機の回生トルクが制動力の一部になる。よって、車両が減速中に電動機の回生が停止されると制動力が低下し、回生によって得られる電気量（回生量）が減少する。
　たとえば、車両が交差点内に入るときの減速中にも自動的に変速動作が行われる。この変速動作に伴って車両の回生が一時的に停止され、その分、制動力が減少する。運転者は、制動力の減少により、いわゆる制動が“急に抜ける”感じを受け、違和感を覚えることもある。
　また、制動力が減少するので、たとえば、交差点で右折するために、交差点内で右にハンドルを切りながら減速すると、急に制動力が抜けて車両の軌跡が外側（左側）にふくらんでしまうこともある。また、軌跡の変化が無くても、運転者が、外側（左側）にふくらむ感じを受けることもある。
　そこで、本発明は、上記課題を解決すること、すなわち、回生量の減少を防止し、運転者の運転感覚に違和感を与えない車両および制御方法、並びにプログラムを提供することを目的とする。
　上記課題を解決するために、本発明の車両の一側面は、自動変速の変速機を介した内燃機関と電動機とによって駆動され、減速するとき、電動機によって電力回生可能な電力回生可能な車両であって、運転者によって制動装置が操作されているか否かを判定する判定手段と、回生しながら減速する場合、運転者によって制動装置が操作されていると判定されたとき、変速を保留して回生を継続するように変速機の変速を制御する制御手段とを備える装置を有するものとされている。
　また、本発明の車両の一側面は、上述の構成に加えて、判定手段が、さらに、内燃機関の回転速度と車速とから、変速機において、より高いギア比への変速が必要であるか否かを判定し、より高いギア比への変速が必要であると判定された場合、運転者によって制動装置が操作されているか否かを判定し、制御手段が、より高いギア比への変速が必要であると判定され、制動装置が操作されていると判定された場合、変速を保留して回生を継続するように変速機の変速を制御するようにできる。
　また、本発明の車両の一側面は、上述の構成に加えて、制御手段は、所定の車速以下であるときには、変速の保留を禁止するようにできる。
　また、本発明の車両の一側面は、上述の構成に加えて、制御手段は、所定の傾斜角度以上の下り勾配であるときには、変速の保留を禁止すると共に、そのときのギアのギア比が最も高いギア比でないときには、さらに１段高いギア比への変速を実施するようにできる。
　また、本発明の制御方法の一側面は、自動変速の変速機を介した内燃機関と電動機とによって駆動され、減速するとき、電動機によって電力回生可能な車両の制御方法であって、運転者によって制動装置が操作されているか否かを判定する判定ステップと、回生しながら減速する場合、運転者によって制動装置が操作されていると判定されたとき、変速を保留して回生を継続するように変速機の変速を制御する制御ステップとを含むものとされている。
　さらに、本発明のプログラムの一側面は、自動変速の変速機を介した内燃機関と電動機とによって駆動され、減速するとき、電動機によって電力回生可能な車両を制御するコンピュータに、運転者によって制動装置が操作されているか否かを判定する判定ステップと、回生しながら減速する場合、運転者によって制動装置が操作されていると判定されたとき、変速を保留して回生を継続するように変速機の変速を制御する制御ステップとを含む処理を行わせるものとされている。
　本発明の一側面によれば、回生量の減少を防止し、運転者の運転感覚に違和感を与えない車両および制御方法、並びにプログラムを提供することができる。
ハイブリッド自動車１の構成の例を示すブロック図である。 ハイブリッドＥＣＵ１８において実現される機能の構成の例を示すブロック図である。 変速制御の処理を説明するフローチャートである。 減速するときの、ハイブリッド自動車１の変速動作を説明する図である。 減速するときの、従来の車両の変速動作を説明する図である。
　以下、本発明の一実施の形態のハイブリッド自動車について、図１～図４を参照しながら説明する。
　図１は、ハイブリッド自動車１の構成の例を示すブロック図である。ハイブリッド自動車１は、車両の一例である。ハイブリッド自動車１は、自動変速の変速機を介した内燃機関および／または電動機によって駆動され、たとえば減速するとき、電動機によって電力回生が可能である。この自動変速の変速機は、たとえば半自動トランスミッション（ＡＭＴ：Automated Mechanical/Manual Transmission）と称され、マニュアルトランスミッションと同じ構成を有しながら変速操作を自動的に行うことができる。すなわち半自動トランスミッションは、マニュアルトランスミッションにおける運転者がクラッチペダルを操作して行うクラッチ１２の操作と変速の操作とを、ハイブリッドＥＣＵ１８の変速指示信号にしたがってＡＭＴ-ＥＣＵ２１が自動的に制御するものである。変速を実施する際には、トランスミッション１６をニュートラル状態（トランスミッション１６の入力軸と出力軸とが切り離されている状態）にして変速操作が実施される。なお、変速操作が実施される際に、クラッチ１２が接状態であり、エンジン１０のみによる走行中、またはエンジン１０と電動機１３とが協働して走行中であれば、トランスミッション１６が変速を実施する際には、クラッチ１２の一時的な切り離しが自動的に行われる。
　ハイブリッド自動車１は、エンジン１０、エンジンＥＣＵ（Electronic Control Unit）１１、クラッチ１２、電動機１３、インバータ１４、バッテリ１５、トランスミッション１６、モータＥＣＵ１７、ハイブリッドＥＣＵ１８、車輪１９、シフト部２０、およびＡＭＴ-ＥＣＵ２１を有して構成される。なお、トランスミッション１６は、上述した半自動トランスミッションを有し、ドライブレンジ（以下では、Ｄ(Drive)レンジと記す）を有するシフト部２０により操作される。
　エンジン１０は、内燃機関の一例であり、エンジンＥＣＵ１１によって制御され、ガソリン、軽油、ＣＮＧ(Compressed Natural Gas)、ＬＰＧ(Liquefied Petroleum Gas)、または代替燃料等を内部で燃焼させて、軸を回転させる動力を発生させ、発生した動力をクラッチ１２に伝達する。
　エンジンＥＣＵ１１は、ハイブリッドＥＣＵ１８からの指示に従うことにより、モータＥＣＵ１７と連携動作するコンピュータであり、燃料噴射量やバルブタイミングなど、エンジン１０を制御する。たとえば、エンジンＥＣＵ１１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、マイクロプロセッサ（マイクロコンピュータ）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）などにより構成され、内部に、演算部、メモリ、およびＩ／Ｏ（Input/Output）ポートなどを有する。
　クラッチ１２は、ＡＭＴ-ＥＣＵ２１によって制御され、エンジン１０からの軸出力を、電動機１３およびトランスミッション１６を介して車輪１９に伝達する。すなわち、クラッチ１２は、ＡＭＴ-ＥＣＵ２１の制御によって、エンジン１０の回転軸と電動機１３の回転軸とを機械的に接続することにより、エンジン１０の軸出力を電動機１３に伝達させたり、または、エンジン１０の回転軸と電動機１３の回転軸との機械的な接続を切断することにより、エンジン１０の軸と、電動機１３の回転軸とが互いに異なる回転速度で回転できるようにする。
　たとえば、クラッチ１２は、エンジン１０の動力によってハイブリッド自動車１が走行し、これにより電動機１３に発電させる場合、電動機１３の駆動力によってエンジン１０がアシストされる場合、および電動機１３によってエンジン１０を始動させる場合などに、エンジン１０の回転軸と電動機１３の回転軸とを機械的に接続する。
　また、たとえば、クラッチ１２は、エンジン１０が停止またはアイドリング状態にあり、電動機１３の駆動力によってハイブリッド自動車１が走行している場合、およびエンジン１０が停止またはアイドリング状態にあり、ハイブリッド自動車１が減速中または下り坂を走行中であり、電動機１３が発電している（電力回生している）場合、エンジン１０の回転軸と電動機１３の回転軸との機械的な接続を切断する。
　なお、図１では、クラッチ１２は、対向する２枚のクラッチ板のみを図示したが、これはクラッチ１２を象徴的に描くためであり、実際には、ＡＭＴ-ＥＣＵ２１からのクラッチ制御信号を受信するための受信回路、および受信したクラッチ制御信号に基づいて対向する２枚のクラッチ板を接断するためのクラッチ板駆動機構を有する。
　電動機１３は、いわゆる、モータジェネレータであり、インバータ１４から供給された電力により、軸を回転させる動力を発生させて、その軸出力をトランスミッション１６に供給するか、またはトランスミッション１６から供給された軸を回転させる動力によって発電し、その電力をインバータ１４に供給する。たとえば、ハイブリッド自動車１が加速しているときまたは定速で走行しているときにおいて、電動機１３は、軸を回転させる動力を発生させて、その軸出力をトランスミッション１６に供給し、エンジン１０と協働してハイブリッド自動車１を走行させる。また、たとえば、電動機１３がエンジン１０によって駆動されているとき、またはハイブリッド自動車１が減速しているとき、もしくは下り坂を走行しているときなど、無動力で走行しているときにおいて、電動機１３は、発電機として動作し、この場合、トランスミッション１６から供給された軸を回転させる動力によって発電して、電力をインバータ１４に供給し、バッテリ１５が充電される。
　インバータ１４は、モータＥＣＵ１７によって制御され、バッテリ１５からの直流電圧を交流電圧に変換するか、または電動機１３からの交流電圧を直流電圧に変換する。電動機１３が動力を発生させる場合、インバータ１４は、バッテリ１５の直流電圧を交流電圧に変換して、電動機１３に電力を供給する。電動機１３が発電する場合、インバータ１４は、電動機１３からの交流電圧を直流電圧に変換する。すなわち、この場合、インバータ１４は、バッテリ１５に直流電圧を供給するための整流器および電圧調整装置としての役割を果たす。
　バッテリ１５は、充放電可能な二次電池であり、電動機１３が動力を発生させるとき、電動機１３にインバータ１４を介して電力を供給するか、電動機１３が発電しているとき、電動機１３が発電する電力によって充電される。
　トランスミッション１６は、ＡＭＴ－ＥＣＵ２１からのギア位置制御信号に従って、複数のギア比（変速比）のいずれかを選択する半自動トランスミッションであり、変速比を切り換えて、変速されたエンジン１０の動力および／または電動機１３の動力を車輪１９に伝達する。また、減速しているとき、もしくは下り坂を走行しているときなど、トランスミッション１６は、車輪１９からの動力を電動機１３に伝達する。なお、半自動トランスミッションは、シフト部２０を操作して運転者が手動で任意のギア段にギア位置を変更することもできる。
　モータＥＣＵ１７は、ハイブリッドＥＣＵ１８からの指示に従うことにより、エンジンＥＣＵ１１と連携動作するコンピュータであり、インバータ１４を制御することによって電動機１３を制御する。たとえば、モータＥＣＵ１７は、ＣＰＵ、ＡＳＩＣ、マイクロプロセッサ（マイクロコンピュータ）、ＤＳＰなどにより構成され、内部に、演算部、メモリ、およびＩ／Ｏポートなどを有する。
　ハイブリッドＥＣＵ１８は、コンピュータの一例であり、アクセル開度情報、ブレーキ操作情報、車速情報、ギア位置情報、およびエンジン回転速度情報を取得する。ハイブリッドＥＣＵ１８は、取得したこれらの情報を参照して、たとえばＡＭＴ－ＥＣＵ２１に対し、クラッチ１２およびトランスミッション１６を制御するための変速指示信号を送出する。これによりハイブリッドＥＣＵ１８は、クラッチ１２およびトランスミッション１６の変速（ギア位置の変更）をＡＭＴ－ＥＣＵ２１を介して制御する。また、ハイブリッドＥＣＵ１８は、モータＥＣＵ１７に対して電動機１３およびインバータ１４の制御指示を与え、エンジンＥＣＵ１１に対してエンジン１０の制御指示を与える。たとえば、ハイブリッドＥＣＵ１８は、ＣＰＵ、ＡＳＩＣ、マイクロプロセッサ（マイクロコンピュータ）、ＤＳＰなどにより構成され、内部に、演算部、メモリ、およびＩ／Ｏポートなどを有する。
　なお、ハイブリッドＥＣＵ１８によって実行されるプログラムは、ハイブリッドＥＣＵ１８の内部の不揮発性のメモリにあらかじめ記憶しておくことで、コンピュータであるハイブリッドＥＣＵ１８にあらかじめインストールしておくことができる。
　エンジンＥＣＵ１１、モータＥＣＵ１７、ハイブリッドＥＣＵ１８およびＡＭＴ－ＥＣＵ２１は、ＣＡＮ（Control Area Network）などの規格に準拠したバスなどにより相互に接続されている。
　車輪１９は、路面に駆動力を伝達する駆動輪である。なお、図１において、１つの車輪１９のみが図示されているが、実際には、ハイブリッド自動車１は、複数の車輪１９を有する。
　シフト部２０は、ＡＭＴ-ＥＣＵ２１に運転者からの指示を与えるものであり、シフト部２０がＤレンジにあるときには、半自動トランスミッションの変速操作（ギア位置選択およびクラッチ１２の接断）が自動化される。また、運転者がシフト部２０をＤレンジ以外の位置に操作することにより、半自動トランスミッションの変速操作を手動化することもできる。
　ＡＭＴ-ＥＣＵ２１は、ハイブリッドＥＣＵ１８からの変速指示信号にしたがって、トランスミッション１６に対してギア位置制御信号を送出し、トランスミッション１６のギア位置を変更する。また、ＡＭＴ-ＥＣＵ２１は、クラッチ１２に対してクラッチ制御信号を送出し、トランスミッション１６のギア位置が変更されるのに先立って、クラッチ１２をいったん断状態とし、ギア位置の変更が完了したらクラッチ１２を再び接状態とする。
　図２は、プログラムを実行するハイブリッドＥＣＵ１８において実現される機能の構成の例を示すブロック図である。すなわち、ハイブリッドＥＣＵ１８がプログラムを実行すると、判定部３１および変速制御部３２が実現される。判定部３１は、ブレーキ（制動装置）が操作されているか否か、およびトランスミッション１６において、より高いギア比への変速が必要であるか否かを判定する。判定部３１は、変速判定部４１およびブレーキ操作判定部４２からなる。変速判定部４１は、エンジン１０の回転速度と車速とから、トランスミッション１６において、より高いギア比への変速が必要であるか否かを判定する。ブレーキ操作判定部４２は、運転者によってブレーキ（制動装置）が操作されているか否かを判定する。
　変速制御部３２は、ＡＭＴ-ＥＣＵ２１に変速指示信号を送出することでトランスミッション１６の変速を制御する。
　次に、図３のフローチャートを参照して、プログラムを実行するハイブリッドＥＣＵ１８において行われる、変速制御の処理を説明する。図３のフローチャートの処理が実行される前提条件としては、ハイブリッド自動車１が回生しながら減速中である状態である。このとき、クラッチ１２は、接状態であっても断状態であってもよい。すなわちクラッチ１２が接状態であれば、エンジン１０のフリクショントルクによるエンジンブレーキと電動機１３の回生トルクとが双方共にハイブリッド自動車１の減速力として働いている状態である。また、クラッチ１２が断状態であれば、電動機１３の回生トルクがハイブリッド自動車１の減速力として働いている状態である。なお、変速制御の処理は、所定の期間毎に繰り返し実行される。
　ステップＳ１１において、判定部３１の変速判定部４１は、エンジン１０の回転速度を示すエンジン回転速度情報をエンジンＥＣＵ１１から取得し、トランスミッション１６のギア位置（変速段数のうちのいずれかの段または変速比）を示すギア位置情報をＡＭＴ-ＥＣＵ２１から取得し、ハイブリッド自動車１の車速（走行速度）を示す車速情報を取得して、車速情報、エンジン回転速度情報、およびギア位置情報によってそれぞれ示される、車速、エンジン１０の回転速度、トランスミッション１６のギア位置から、より高いギア比への変速が必要であるか否か、すなわち、シフトダウンが必要であるか否かを判定する。
　ステップＳ１１において、シフトダウンが必要であると判定された場合、手続きはステップＳ１２に進み、判定部３１のブレーキ操作判定部４２は、ブレーキペダルが踏まれているなど、ブレーキの操作の状態を示すブレーキ操作情報を取得して、ブレーキ操作情報によって示されるブレーキの操作の状態から、ブレーキペダルが踏まれているなど、運転者によってブレーキが操作されているか否かを判定する。
　ステップＳ１２において、ブレーキペダルが踏まれているなど、運転者によってブレーキが操作されていると判定された場合、手続きはステップＳ１３に進み、変速制御部３２は、シフトダウンしないように、変速を保留する。すなわち、ステップＳ１３において、変速制御部３２は、変速を保留するようにトランスミッション１６の変速をＡＭＴ-ＥＣＵ２１に指示して、変速制御の処理は終了する。
　一方、ステップＳ１２において、ブレーキペダルが踏まれていないなど、運転者によってブレーキが操作されていないと判定された場合、手続きはステップＳ１４に進み、変速制御部３２は、シフトダウンするようにトランスミッション１６の変速をＡＭＴ-ＥＣＵ２１に指示して、変速制御の処理は終了する。
　ステップＳ１１において、シフトダウンが必要でないと判定された場合、ステップＳ１２以降の処理は不要なので、変速を行わずに、変速制御の処理は終了する。
　図４は、減速するときの、ハイブリッド自動車１の変速動作を説明する図である。図４（Ａ）には、アクセル開度が示され、図４（Ｂ）には、ブレーキの操作量が示され、図４（Ｃ）には、エンジン１０および電動機１３の回転速度が示され、図４（Ｄ）には、モータジェネレータである電動機１３のトルクが示され、図４（Ｅ）には、ハイブリッド自動車１の減速度が示されている。
　図４（Ｂ）に示されるように、ブレーキペダルが踏まれているなど、運転者によってブレーキが操作されている期間において、トランスミッション１６のシフトダウンが保留される。言い換えれば、ブレーキが操作された場合、変速動作が禁止される。
　その結果、図４（Ｄ）および図４（Ｅ）に示されるように、運転者によってブレーキが操作されている期間中に、回生が途切れる状態が回避される。減速度が途切れることがないので、運転者のドライブ感覚（運転感覚）に違和感を与えない。
　また、回生の途切れが無く、回生量の低下を防げる。ひいては燃費向上にも貢献できる。
　このように、回生量の減少を防止し、運転者の運転感覚に違和感を与えないようにすることができる。
　なお、エンジン１０は、内燃機関であると説明したが、外燃機関を含む熱機関であってもよい。
　また、ハイブリッドＥＣＵ１８によって実行されるプログラムは、ハイブリッドＥＣＵ１８にあらかじめインストールされると説明したが、プログラムが記録されている（プログラムを記憶している）リムーバブルメディアを図示せぬドライブなどに装着し、リムーバブルメディアから読み出したプログラムをハイブリッドＥＣＵ１８の内部の不揮発性のメモリに記憶することにより、または、有線または無線の伝送媒体を介して送信されてきたプログラムを、図示せぬ通信部で受信し、ハイブリッドＥＣＵ１８の内部の不揮発性のメモリに記憶することで、コンピュータであるハイブリッドＥＣＵ１８にインストールすることができる。
　また、各ＥＣＵは、これらの機能の一部または全部を１つにまとめたＥＣＵにより実現してもよいし、あるいは、各ＥＣＵの機能をさらに細分化したＥＣＵを新たに設けてもよい。
　なお、コンピュータが実行するプログラムは、本明細書で説明する順序に沿って時系列に処理が行われるプログラムであっても良いし、並列に、あるいは呼び出しが行われたとき等の必要なタイミングで処理が行われるプログラムであってもよい。
　また、ハイブリッドＥＣＵ１８は、ハイブリッド自動車１の車速が所定の車速以下であるときには、変速の保留を禁止するようにしてもよい。たとえばハイブリッド自動車１の車速が時速１０ｋｍ以下であるような場合、変速が実施されても運転者は違和感（減速ショックなど）を感じることは少ない。よって、このような低速時には、変速の保留を禁止しても問題は生じないし、さらに車速が低下する際に、ギア段数が高い段数のままであることを避けることができる。
　また、ハイブリッドＥＣＵ１８は、所定の傾斜角度以上の下り勾配であるときには、変速の保留を禁止すると共に、そのときのギアのギア比が最も高いギア比でないときには、さらに１段高いギア比への変速を実施するようにしてもよい。たとえばハイブリッド自動車１が急な下り勾配路を走行しているときには、加速度も大きく、変速が実施されても運転者は違和感（減速ショックなど）を感じることは少ない。よって、このようなときには、変速の保留を禁止しても問題はないし、ハイブリッド自動車１が急な下り勾配路を走行しているときには、より高いギア比のギア段数に変速して積極的にエンジンブレーキを効かすようすることが好ましいので、そのように対処できる。
　また、本発明の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
　１…ハイブリッド自動車、１０…エンジン、１１…エンジンＥＣＵ、１２…クラッチ、１３…電動機、１４…インバータ、１５…バッテリ、１６…トランスミッション、１７…モータＥＣＵ、１８…ハイブリッドＥＣＵ、１９…車輪、２１…ＡＭＴ-ＥＣＵ、３１…判定部、３２…変速制御部、４１…変速判定部、４２…ブレーキ操作判定部

Claims (6)

  1. 　自動変速の変速機を介した内燃機関と電動機とによって駆動され、減速するとき、上記電動機によって電力回生可能な電力回生可能な車両において、
    　運転者によって制動装置が操作されているか否かを判定する判定手段と、
    　回生しながら減速する場合、上記運転者によって上記制動装置が操作されていると判定されたとき、変速を保留して回生を継続するように上記変速機の変速を制御する制御手段と
    　を備える装置を有する車両。
  2. 　請求項１に記載の車両であって、
    　前記判定手段は、さらに、前記内燃機関の回転速度と車速とから、前記変速機において、より高いギア比への変速が必要であるか否かを判定し、より高いギア比への変速が必要であると判定された場合、前記運転者によって前記制動装置が操作されているか否かを判定し、
    　前記制御手段は、より高いギア比への変速が必要であると判定され、前記制動装置が操作されていると判定された場合、変速を保留して回生を継続するように前記変速機の変速を制御する
    　ことを特徴とする車両。
  3. 　請求項１または２記載の車両であって、
    　前記制御手段は、所定の車速以下であるときには、変速の保留を禁止する、
    　ことを特徴とする車両。
  4. 　請求項１から３のいずれか１項記載の車両であって、
    　前記制御手段は、所定の傾斜角度以上の下り勾配であるときには、変速の保留を禁止すると共に、そのときのギアのギア比が最も高いギア比でないときには、さらに１段高いギア比への変速を実施する、
    　ことを特徴とする車両。
  5. 　自動変速の変速機を介した内燃機関と電動機とによって駆動され、減速するとき、上記電動機によって電力回生可能な電力回生可能な車両の制御方法において、
    　運転者によって制動装置が操作されているか否かを判定する判定ステップと、
    　回生しながら減速する場合、上記運転者によって上記制動装置が操作されていると判定されたとき、変速を保留して回生を継続するように上記変速機の変速を制御する制御ステップと
    　を含むことを特徴とする制御方法。
  6. 　自動変速の変速機を介した内燃機関と電動機とによって駆動され、減速するとき、上記電動機によって電力回生可能な電力回生可能な車両を制御するコンピュータに、
    　運転者によって制動装置が操作されているか否かを判定する判定ステップと、
    　回生しながら減速する場合、上記運転者によって上記制動装置が操作されていると判定されたとき、変速を保留して回生を継続するように上記変速機の変速を制御する制御ステップと
    　を含む処理を行わせるプログラム。
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