本發明涉及混合動力車輛的變速控制裝置，特別是涉及不會對傳遞電動發電機的驅動力的鏈條作用過大的張力的混合動力車輛的變速控制裝置。

背景技術：

在混合動力車輛的變速控制裝置中，存在具備自動變速器和電動發電機(發電電動機)的變速控制裝置，上述自動變速器具有能自動地切換傳遞所搭載的發動機的驅動力的齒輪級的致動器，上述電動發電機通過鏈條與自動變速器的輸出側連結。

作為這種混合動力車輛，例如在特開平7－67208號公報中，存在如下結構的混合動力車輛：將發電機與發動機的輸出軸配置在同軸上，并且將電動機和各種驅動傳遞裝置配置在其它軸上，將發電機和電動機的2個旋轉軸用鏈條裝置等旋轉傳遞單元連結。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：特開平7－67208號公報

技術實現要素：

發明要解決的問題

然而，在混合動力車輛中，作為將搭載的發動機的驅動力傳遞到車輪的變速器，存在連結有自動變速器(amt：automatedmanualtransmission)的變速器。

自動變速器(amt)是在具有多個齒輪級的手動變速器中具備：作為能自動地切換齒輪級的致動器的換擋致動器和能自動地操作離合器的離合器致動器。自動變速器(amt)僅通過駕駛員操作加速器踏板或制動器踏板，就能由變速控制裝置進行從起步到停止的變速控制。

另外，在混合動力車輛中，存在為了輔助發動機的驅動力以及為了進行基于制動的再生發電而在車軸上配置有電動發電機的結構的車輛。在這種配置了電動發電機的混合動力車輛中，還存在將電動發電機的電動機軸通過鏈條與自動變速器的輸出軸連結的結構的車輛。

在這樣通過鏈條將自動變速器的輸出軸與電動發電機的電動機軸連結的結構的混合動力車輛中，在陡坡的上坡路或下坡路(以下記為“坡路”。)的停車狀態(自動變速器的變速桿的換擋位置被選擇為p擋位置且停車鎖定機構為鎖定狀態)下，驅動系統會積蓄形變。在坡路上當變速桿為p擋位置且僅以停車鎖定機構的鎖定狀態支撐混合動力車輛時，會以停車鎖定機構為支點在電動發電機的電動機軸上發生該形變。

在這種結構的混合動力車輛中，在陡坡的坡路從停車狀態將混合動力車輛移動時，在從p擋位置操作變速桿的換擋位置而進行自動變速器的停車鎖定機構的解除時，由于在電動機軸產生的形變以極短的時間被釋放，因此存在由于形變而使電動機軸產生過大的轉矩、使將電動發電機的電動機軸與自動變速器的輸出軸連結的鏈條產生大的張力的問題。

作為其對策，申請人申請了如下發明：在陡坡的坡路且低車速(＝大致停車)的狀態下檢測出變速桿的換擋位置為p擋位置的情況下，將自動變速器的齒輪級設為掛擋狀態(例如1擋位置等傳遞驅動力的狀態：非空擋的狀態)，由此減小在解除停車鎖定機構的鎖定狀態時施加于電動發電機的電動機軸的形變。由此，在從陡坡的坡路的停車狀態解除了停車鎖定機構的鎖定狀態時，能避免過大的張力施加于鏈條。

另外，在混合動力車輛的變速控制裝置中存在如下控制：在發動機啟動時或發動機從怠速停車再啟動時，為了避免由于啟動時的電壓降低而使離合器結合所致的車輛的沖出或發動機的啟動失敗，在處于停車狀態(自動變速器的變速桿為p擋位置，停車鎖定機構為鎖定狀態)的混合動力車輛的發動機啟動時，將自動變速器設定為空擋狀態(非掛擋狀態)。

但是，進行這種控制的變速控制裝置存在如下問題：在陡坡的坡路處于停車狀態的混合動力車輛在發動機啟動過程中(發動過程中)，駕駛員使變速桿的換擋位置從p擋位置移動的情況下，由于在自動變速器為空擋狀態、即自動變速器為非掛擋狀態下解除停車鎖定機構的鎖定狀態，因此驅動系統所積蓄的形變被釋放并使電動發電機的電動機軸產生過大的轉矩、使將電動發電機的電動機軸與自動變速器的輸出軸連結的鏈條產生大的張力。

本發明的目的在于提供在陡坡的坡路使混合動力車輛從停車狀態移動時不會對將自動變速器與電動發電機連結的鏈條作用過大的張力的混合動力車輛的變速控制裝置。

用于解決問題的方案

本發明是一種混合動力車輛的變速控制裝置，上述混合動力車輛具備自動變速器和電動發電機，上述自動變速器具有能自動進行齒輪檔切換的致動器，上述電動發電機通過鏈條與自動變速器的輸出側連結，上述混合動力車輛的變速控制裝置的特征在于，具備：坡度檢測部，其檢測路面的坡度；車速檢測部，其檢測車速；以及控制部，其在坡度檢測部檢測出的路面的坡度大于預先設定的坡度、車速檢測部檢測出的車速小于預先設定的車速、通過駕駛員的操作將自動變速器的變速桿的換擋位置選擇為p擋位置的狀態，并且自動變速器被設定為空擋狀態的情況下，將變速桿的換擋位置鎖定為p擋位置。

發明效果

本發明在陡坡的坡路使混合動力車輛從停車狀態移動時，在變速桿被選擇為p擋位置的狀態且自動變速器設定為空擋狀態的情況下，將變速桿鎖定為p擋位置，因此在發動機啟動過程中(由啟動器進行的發動過程中)將自動變速器控制為空擋狀態(非掛擋狀態)的狀態下，使變速桿無法從p擋位置移動。因而，能防止發動機在啟動過程中且自動變速器為空擋狀態下停車鎖定機構的鎖定狀態被解除。

因此，本發明能阻止在非掛擋狀態下停車鎖定機構的鎖定狀態被解除且驅動系統所積蓄的形變被釋放，能防止由于被釋放的形變而使電動發電機的電動機軸產生過大的轉矩，能不對將自動變速器與電動發電機連結的鏈條作用過大的張力。

附圖說明

圖1是混合動力車輛的驅動系統的概略構成圖。(實施例)

圖2是變速控制裝置的系統構成圖。(實施例)

圖3是變速控制的流程圖。(實施例)

附圖標記說明

1混合動力車輛

2發動機

4啟動器

5離合器

6自動變速器

7離合器致動器

101擋齒輪級

112擋齒輪級

123擋齒輪級

134擋齒輪級

16換擋致動器

17換擋裝置

18變速桿

19換擋鎖定機構

20停車鎖定機構

21最終齒輪級

22差動裝置

26車輪

27鏈條機構

28電動發電機

37第1鏈條

38第2鏈條

39發動機控制裝置

40變速控制裝置

41混合動力控制裝置

42can(carareanetwork：汽車局域網)

43變速桿位置檢測部

44實際齒輪級檢測部

45坡度檢測部

46車速檢測部

47啟動器驅動信號輸入部

48指示齒輪級判斷部

49啟動器驅動判斷部

50坡度判斷部

51車速判斷部

52變速桿位置判斷部

53空擋狀態判斷部

54控制部。

具體實施方式

在本發明中，在陡坡的坡路使混合動力車輛從停車狀態移動時，為了實現不對鏈條作用過大的張力的目的，在自動變速器設定為空擋狀態的情況下將選擇為p擋位置的變速桿鎖定。

[實施例]

以下，基于附圖說明本發明的實施例。如圖1所示，混合動力車輛1搭載有作為產生驅動力的動力源的發動機2。發動機2具備在啟動時使作為曲軸的輸出軸3旋轉(發動)的啟動器4。

發動機2經由離合器5連結著自動變速器6。離合器5設于自動變速器6，使從發動機2向自動變速器6的驅動力的傳遞斷開、連接(切斷或者連接)。離合器5由離合器致動器7實現斷開、連接。離合器致動器7設于自動變速器6。

自動變速器6具備與發動機2的輸出軸3同軸配置的輸入軸8和與輸入軸8平行配置的輸出軸9。離合器5配置在發動機2的輸出軸3與自動變速器6的輸入軸8之間。自動變速器6在輸入軸8與輸出軸9之間至少具備作為各種齒輪級的前進用的1擋齒輪級10～4擋齒輪級13。在輸入軸8的1擋齒輪級10與2擋齒輪級11之間具備1擋/2擋切換機構14，在3擋齒輪級12與4擋齒輪級13之間具備3擋/4擋切換機構15。

1擋/2擋切換機構14將1擋齒輪級10和2擋齒輪級11中的任一者切換為驅動力傳遞狀態(掛擋狀態)，并且將1擋齒輪級10和2擋齒輪級11均切換為不傳遞驅動力的狀態(非掛擋狀態)。3擋/4擋切換機構15將3擋齒輪級12和4擋齒輪級13中的任一者切換為驅動力傳遞狀態(掛擋狀態)，并且將3擋齒輪級12和4擋齒輪級13均切換為不傳遞驅動力的狀態(非掛擋狀態)。

自動變速器6具備作為用于使1擋/2擋切換機構14、3擋/4擋切換機構15動作的致動器的換擋致動器16。換擋致動器16能自動地切換包括1擋齒輪級10～4擋齒輪級13的各種齒輪級。此外，雖未圖示，但自動變速器6具備后退用的倒擋齒輪級和倒擋切換機構，能通過換擋致動器16自動地切換。

由此，自動變速器6是在具有多個齒輪級10～13的手動變速器中具備能自動地切換齒輪級10～13的換擋致動器16和能自動地操作離合器5的離合器致動器7的自動變速器(amt：automatedmanualtransmission)。

自動變速器6具備設定各換擋位置的換擋裝置17。換擋裝置17具備由駕駛員操作的變速桿18。變速桿18例如被操作到p(停車)擋位置、r(倒擋)擋位置、n(空擋)擋位置、d(行駛)擋位置的各換擋位置。

換擋裝置17具備換擋鎖定機構19。換擋鎖定機構19在變速桿18被選擇為p擋位置的情況下，通過特定的操作(例如制動器踏板的踩下操作)允許變速桿18的移動(解除換擋鎖定)，在沒有特定的操作時，阻止變速桿18的移動(換擋鎖定)。

另外，自動變速器6具備停車鎖定機構20。停車鎖定機構20在通過駕駛員的操作將變速桿18的換擋位置選擇為p擋位置時，約束輸出軸9(鎖定狀態)后阻止混合動力車輛1的移動。停車鎖定機構20在通過駕駛員的操作使變速桿18的換擋位置從p擋位置移動時，釋放輸出軸9的約束(解除鎖定狀態)后允許混合動力車輛1的移動。

自動變速器6通過最終齒輪級21將差動裝置22與輸出側連結。最終齒輪級21包括安裝于自動變速器6的輸出軸9的最終傳動齒輪23和與最終傳動齒輪23嚙合而安裝于差動裝置22的最終從動齒輪24。差動裝置22連接著驅動軸25的內端。在驅動軸25的外端安裝有車輪26。由此，發動機2的驅動力從自動變速器6經由最終齒輪級21傳遞到差動裝置22，通過驅動軸25驅動車輪26。

差動裝置22通過鏈條機構27連結著電動發電機(發電電動機)28。電動發電機28具備電動機軸29。電動機軸29通過鏈條機構27連接到最終從動齒輪24，最終從動齒輪24安裝于自動變速器6的輸出側的差動裝置22。

由此，電動發電機28的驅動力通過鏈條機構27傳遞到差動裝置22，通過驅動軸25驅動車輪26。此外，電動發電機28通過來自電池(未圖示)的電力產生驅動轉矩，并且通過來自發動機2或者車輪26的驅動力產生電力。

鏈條機構27具備與安裝于差動裝置22的最終從動齒輪24和電動發電機28的電動機軸29平行配置的第1旋轉軸30和第2旋轉軸31。

電動機軸29安裝有電動機鏈輪32。在第1旋轉軸30的一端與電動機鏈輪32相對地安裝第1電動機用鏈輪33，在另一端安裝有第1中間鏈輪34。在第2旋轉軸31的一端與第1中間鏈輪34相對地安裝有第2中間鏈輪35，在另一端安裝有與最終從動齒輪24嚙合的第2最終齒輪級用齒輪36。

電動機鏈輪32和第1電動機用鏈輪33卷繞有第1鏈條37。第1中間鏈輪34和第2中間鏈輪35卷繞有第2鏈條38。由此，鏈條機構27在自動變速器6的輸出側的差動裝置22與電動發電機28之間傳遞驅動力。

混合動力車輛1具備控制發動機2的發動機控制裝置39。發動機控制裝置39控制發動機2的驅動狀態，在發動機2啟動時控制啟動器4的動作。此外，控制啟動器4的裝置不限于發動機控制裝置39，還能通過其它控制裝置進行控制。混合動力車輛1具備控制自動變速器6的變速控制裝置40。變速控制部40控制由離合器致動器7進行的離合器5的斷開、連接，控制由換擋致動器16進行的1擋齒輪級10～4擋齒輪級13的切換。另外，混合動力車輛1具備控制電動發電機28的混合動力控制裝置41。混合動力控制裝置41控制電動發電機28的驅動狀態和發電狀態。

發動機控制裝置39、變速控制裝置40和混合動力控制裝置41由can(carareanetwork：汽車局域網絡)42連接，相互交換信息。

如圖2所示，在變速控制裝置40的輸出側連接著離合器致動器7、換擋致動器16和換擋鎖定機構21。變速控制裝置40的輸入側連接著變速桿位置檢測部43、實際齒輪級檢測部44、坡度檢測部45、車速檢測部46和啟動器驅動信號輸入部47。

變速桿位置檢測部43設于換擋裝置17，檢測變速桿18被操作的換擋位置，輸入表示變速桿18的換擋位置的變速桿位置信號。實際齒輪級檢測部44檢測自動變速器6的1擋齒輪級10～4擋齒輪級13中的哪一個齒輪級是驅動力傳遞狀態(掛擋狀態)，輸入表示成為驅動力傳遞狀態(掛擋狀態)的齒輪級的實際齒輪級信號。

另外，坡度檢測部45包括加速度傳感器等，檢測混合動力車輛1所行駛的路面的坡度，輸入表示路面的坡度程度的路面坡度信號。車速檢測部46檢測混合動力車輛1的車輪26的旋轉，輸入表示混合動力車輛1的車速的車速信號。車速檢測部46連接到發動機控制裝置39。車速信號經由can42輸入變速控制裝置40。啟動器驅動信號輸入部47在發動機2啟動時為了發動發動機2輸入從發動機控制裝置39或者未圖示的其它控制裝置向啟動器4輸出的啟動器驅動信號。啟動器驅動信號在發動機2的啟動過程中(發動過程中)繼續輸出到啟動器4。啟動器驅動信號經由can42輸入變速控制裝置40。

變速控制裝置40具備指示齒輪級判斷部48、啟動器驅動判斷部49、坡度判斷部50、車速判斷部51、變速桿位置判斷部52、空擋狀態判斷部53以及控制部54。

指示齒輪級判斷部48判斷是否將自動變速器6的1擋齒輪級10～4擋齒輪級13中的任意的齒輪級設為傳遞驅動力的狀態(掛擋狀態)。啟動器驅動判斷部49判斷是否正在接收從啟動器驅動信號輸入部47輸入的啟動器驅動信號。

坡度判斷部50判斷由坡度檢測部45檢測出的路面的坡度s是否大于預先設定的坡度st{是否是路面為陡坡的坡路(上坡路/下坡路)}。車速判斷部51判斷由車速檢測部46檢測出的車速v是否小于預先設定的閾值的車速vt{混合動力車輛1是否是大致停止狀態}。變速桿位置判斷部52根據表示由變速桿位置檢測部43檢測出的變速桿18的換擋位置的變速桿位置信號，判斷是否通過駕駛員的操作將變速桿18選擇為任意的換擋位置。

空擋狀態判斷部53根據由實際齒輪級檢測部44檢測出的實際齒輪級信號(或者由指示齒輪級判斷部48發出的是否將齒輪級設為傳遞驅動力的狀態的判斷信號)和從啟動器驅動信號輸入部47輸入的啟動器驅動信號，判斷是否為發動機2啟動過程中(由啟動器4進行的發動過程中)且自動變速器6的1擋齒輪級10～4擋齒輪級13均不傳遞驅動力的狀態，即是否在發動機2啟動過程中設定為空擋狀態(非掛擋狀態)。

另外，空擋狀態判斷部53根據由實際齒輪級檢測部44檢測出的實際齒輪級信號和從啟動器驅動信號輸入部47輸入的啟動器驅動信號，判斷是否發動機2的啟動完成(由啟動器4進行的發動結束)后設定為自動變速器6的1擋齒輪級10～4擋齒輪級13中的任意的齒輪級傳遞驅動力的狀態{發動機2的啟動完成后自動變速器6為掛擋狀態(非空擋狀態)}。

在通過坡度判斷部50判斷為由坡度檢測部45檢測出的路面的坡度s大于預先設定的坡度st(s＞st)、通過車速判斷部51判斷為由車速檢測部46檢測出的車速v小于預先設定的車速vt(v＜vt)、通過變速桿位置判斷部52判斷為通過駕駛員的操作將自動變速器6的變速桿18的換擋位置選擇為p擋位置、通過空擋狀態判斷部53判斷為在發動機2啟動過程中(發動過程中)設定為自動變速器6的1擋齒輪級10～4擋齒輪級13均不傳遞驅動力的狀態{在發動機2啟動過程中自動變速器6為空擋狀態(非掛擋狀態)}的情況下，控制部54將換擋鎖定機構21設為換擋鎖定狀態，將變速桿18的換擋位置鎖定為p擋位置。

并且，在通過空擋狀態判斷部53判斷為在發動機2的啟動完成(發動結束)后設定為自動變速器6的1擋齒輪級10～4擋齒輪級13中的任意的齒輪級傳遞驅動力的狀態{發動機2完成啟動后自動變速器6為非空擋的狀態(掛擋狀態)}的情況下，控制部54將換擋鎖定機構21設為解除換擋鎖定狀態，解除變速桿18的換擋位置被鎖定為p擋位置的狀態。

接著，沿著圖3的流程圖說明由混合動力車輛1的變速控制裝置40進行的變速控制。

如圖3所示，變速控制裝置40在通過控制部54開啟程序時(步驟a01)，通過坡度判斷部50判斷是否是坡度檢測部45檢測出的路面的坡度s大于設定的坡度st(s＞st)的陡坡的坡路(步驟a02)。

變速控制裝置40在步驟a02的判斷為“是”的情況下，通過車速判斷部51判斷是否是車速檢測部46檢測出的車速v小于設定的閾值的車速vt(v＜vt)的大致停車狀態(步驟a03)。

變速控制裝置40在步驟a03為“是”的情況下，通過變速桿位置判斷部52判斷是否是變速桿18的換擋位置被選擇為p擋位置的狀態(步驟a04)。

變速控制裝置40在步驟a04的判斷為“是”的情況下，通過由啟動器驅動判斷部49進行的是否正在接收啟動器驅動信號的判斷來判斷發動機2是否在發動過程中(a05)。

變速控制裝置40在步驟a05為“是”的情況下，使自動變速器6向掛擋狀態轉變(a06)，通過空擋狀態判斷部53判斷自動變速器6是否設定為空擋狀態(非掛擋狀態)(步驟a07)。

此時，空擋狀態判斷部53在發動機2啟動過程中(發動過程中)自動變速器6設定為空擋狀態(非掛擋狀態)的情況下，判斷為“是”。

變速控制裝置40在步驟a07為“是”的情況下，通過控制部54的換擋鎖定請求將換擋鎖定機構21設為換擋鎖定狀態，將變速桿18的換擋位置鎖定為p擋位置(步驟a08)，使程序返回(步驟a09)。

變速控制裝置40在步驟a07為“否”的情況下，通過空擋狀態判斷部53判斷自動變速器6是否設定為掛擋狀態(非空擋的狀態)(步驟a10)。

此時，空擋狀態判斷部53在發動機2的啟動完成(發動結束)，自動變速器6設定為非空擋的狀態(掛擋狀態)的情況下，判斷為“是”。

變速控制裝置40在步驟a10為“是”的情況下，通過控制部54的解除換擋鎖定請求將換擋鎖定機構21設為解除換擋鎖定狀態，允許將變速桿18的換擋位置從p擋位置向不同的換擋位置操作(步驟a11)，使程序返回(步驟a09)。

變速控制裝置40在步驟a10為“否”的情況下，通過控制部54的換擋鎖定請求將換擋鎖定機構21設為換擋鎖定狀態，將變速桿18的換擋位置鎖定為p擋位置(步驟a08)，使程序返回(步驟a09)。

另一方面，變速控制裝置40在步驟a02為“否”的情況、步驟a03為“否”的情況以及步驟a04為“否”的情況下，通過控制部54的解除換擋鎖定請求將換擋鎖定機構21設為解除換擋鎖定狀態，允許將變速桿18的換擋位置從p擋位置向不同的換擋位置操作(步驟a11)，使程序返回(步驟a09)。

另外，變速控制裝置40在步驟a05為“否”的情況下，將自動變速器6設為空擋狀態(a12)，根據控制部54的解除換擋鎖定請求將換擋鎖定機構21設為解除換擋鎖定狀態，允許將變速桿18的換擋位置從p擋位置向不同的換擋位置操作(步驟a11)，使程序返回(步驟a09)。

這樣，混合動力車輛1的變速控制裝置40在通過控制部54在陡坡的坡路從停車狀態將發動機2啟動后使混合動力車輛1移動時，是變速桿18被選擇為p擋位置的狀態，在自動變速器6設定為空擋狀態的情況下，將變速桿18鎖定為p擋位置，因此在發動機2啟動過程中(由啟動器4進行的發動過程中)自動變速器6被控制為空擋狀態(非掛擋狀態)的狀態下，無法使變速桿18從p擋位置移動。因而，在發動機2啟動過程中自動變速器6為空擋狀態下，能防止停車鎖定機構20的鎖定狀態被解除。

因此，變速控制裝置40能阻止在非掛擋狀態(空擋狀態)下停車鎖定機構20的鎖定狀態被解除，在驅動系統中積蓄的形變被釋放，能防止由于被釋放的形變而使電動發電機28的電動機軸29產生過大的轉矩，能不會對將自動變速器6與電動發電機28連結的鏈條機構27的第1鏈條37和第2鏈條38作用過大的張力。

另外，變速控制裝置40從在陡坡的坡路停車的狀態將發動機2啟動而使混合動力車輛1移動時，在發動機2的啟動完成(發動結束)而自動變速器6設定為掛擋狀態(非空擋的狀態)的情況下，通過控制部54解除變速桿18的鎖定，因此能使變速桿18從p擋位置移動，能在掛擋狀態下解除停車鎖定機構20的鎖定狀態。因而，在發動機2的啟動完成后變速桿18從p擋位置被操作時，在掛擋狀態下解除停車鎖定機構20的鎖定狀態。

因此，變速控制裝置40在停車鎖定機構20的鎖定狀態被解除時自動變速器6必定成為非空擋的狀態(掛擋狀態)，因此能不對鏈條機構27的第1鏈條37和第2鏈條38施加過大的張力。

此外，在駕駛員使變速桿18從r擋位置等p擋位置以外的換擋位置向p擋位置完成了操作但實際齒輪級還未進入擋位的狀態時，成為在陡坡的坡路的停車狀態下停車鎖定機構20為鎖定狀態、且自動變速器6成為空擋狀態的情況，因此在成為掛擋狀態的期間，將換擋鎖定機構19設為換擋鎖定狀態而將變速桿18鎖定為p擋位置。

另外，在上述實施例中，作為不解除停車鎖定機構20的鎖定狀態的方法，也可以采用如下方法：將換擋鎖定機構19設為換擋鎖定狀態后將變速桿18鎖定為p擋位置，即使駕駛員從p擋位置操作變速桿18，也取消該操作輸入而不解除停車鎖定機構20的鎖定狀態。

而且，在上述實施例中，為了保護鏈條機構27的第1鏈條37和第2鏈條38，采用將換擋鎖定機構19設為換擋鎖定狀態后將變速桿18鎖定為p擋位置且不解除停車鎖定機構20的鎖定狀態的方法，但也可以設置顯示部，顯示將換擋鎖定機構19設為換擋鎖定狀態或者不解除停車鎖定機構20的鎖定狀態，通過顯示來通知駕駛員。

工業上的可利用性

本發明的混合動力車輛的變速控制裝置不限于混合動力車輛，能應用于具備具有能自動地切換齒輪級的致動器的自動變速器、通過鏈條與自動變速器的輸出側連結的其它驅動源的各種車輛。