特開 2022-115425 自動変速機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022115425

(43)【公開日】2022-08-09

(54)【発明の名称】自動変速機

(51)【国際特許分類】

   B60W 20/40 20160101AFI20220802BHJP

   B60K 6/48 20071001ALI20220802BHJP

   B60K 6/547 20071001ALI20220802BHJP

   B60K 6/36 20071001ALI20220802BHJP

   B60W 10/02 20060101ALI20220802BHJP

   B60W 10/10 20120101ALI20220802BHJP

   F16D 13/46 20060101ALI20220802BHJP

   F16H 61/02 20060101ALI20220802BHJP

   F16H 61/688 20060101ALI20220802BHJP

   F16H 63/50 20060101ALI20220802BHJP

   B60L 7/14 20060101ALI20220802BHJP

   B60L 15/20 20060101ALI20220802BHJP

   B60L 50/16 20190101ALI20220802BHJP

【ＦＩ】

B60W20/40

B60K6/48 ZHV

B60K6/547

B60K6/36

B60W10/02 900

B60W10/10 900

F16D13/46 C

F16H61/02

F16H61/688

F16H63/50

B60L7/14

B60L15/20 K

B60L50/16

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021012009

(22)【出願日】2021-01-28

(71)【出願人】

【識別番号】000000170

【氏名又は名称】いすゞ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002952

【氏名又は名称】特許業務法人鷲田国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 治雄

(72)【発明者】

【氏名】市川 翔太

【テーマコード（参考）】

3D202

3J056

3J552

5H125

【Ｆターム（参考）】

3D202AA08

3D202BB11

3D202BB32

3D202BB37

3D202BB65

3D202CC04

3D202CC74

3D202DD01

3D202DD05

3D202DD24

3D202EE11

3D202EE12

3D202EE14

3D202FF06

3D202FF13

3D202FF14

3J056AA57

3J056AA65

3J056BB02

3J056BE30

3J056DA04

3J056DA05

3J056DA07

3J056GA02

3J056GA05

3J056GA12

3J552MA04

3J552MA12

3J552MA25

3J552MA29

3J552NA01

3J552NB08

3J552PA59

3J552RA15

3J552RB18

3J552SA07

3J552SB02

3J552SB13

3J552UA07

5H125AA01

5H125AC08

5H125AC12

5H125BA00

5H125BD17

5H125BE05

5H125CA02

5H125CB02

5H125EE42

5H125EE44

(57)【要約】

【課題】モータの接続を容易に制御する自動変速機を提供する。
【解決手段】駆動力源から出力された駆動力が入力される第１変速部と、第１変速部と出力軸との間に接続された副軸と、出力軸に向かって駆動力を伝達する動力伝達経路において第１変速部の下流側に配置された第２変速部と、動力伝達経路に駆動力を付加すると共に回生発電するモータと、動力伝達経路において副軸から第２変速部にわたる中間部分にモータを断接可能に接続する接続部と、第１変速部の変速中に中間部分とモータとの接続を維持するように接続部を制御する変速制御部とを備える。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

駆動力源から出力された駆動力が入力される第１変速部と、
前記第１変速部と出力軸との間に接続された副軸と、
前記出力軸に向かって前記駆動力を伝達する動力伝達経路において前記第１変速部の下流側に配置された第２変速部と、
前記動力伝達経路に駆動力を付加すると共に回生発電するモータと、
前記動力伝達経路において前記副軸から前記第２変速部にわたる中間部分に前記モータを断接可能に接続する接続部と、
前記第１変速部の変速中に前記中間部分と前記モータとの接続を維持するように前記接続部を制御する変速制御部とを備える自動変速機。

【請求項2】

前記変速制御部は、車両が減速する場合に、前記第１変速部の変速中に回生発電を維持するように前記モータを制御する請求項１に記載の自動変速機。

【請求項3】

前記変速制御部は、前記車両の減速に応じて前記第２変速部の変速が要求される場合には、前記第２変速部の変速比を維持した状態で回生発電し、前記車両が再加速するタイミングで駆動力が上昇するように前記駆動力源を制御すると共に前記中間部分に駆動力を付加するように前記モータを制御する請求項２に記載の自動変速機。

【請求項4】

前記変速制御部は、前記車両の再加速に要求される駆動力に対して前記出力軸から出力される駆動力が小さい場合には、前記駆動力源と前記第１変速部の間に配置されたトルクコンバータを制御して前記第１変速部に入力される前記駆動力源の駆動力をさらに上昇させる請求項３に記載の自動変速機。

【請求項5】

複数のクラッチを介して前記駆動力源に接続され、前記駆動力源の駆動力が入力される複数の入力軸をさらに有し、
前記第１変速部は、前記複数の入力軸にそれぞれ配置された複数の第１変速部を有し、
前記第２変速部は、前記複数の第１変速部で変速された変速比をさらに高ギヤ段側または低ギヤ段側に変速するように形成される請求項１～４のいずれか一項に記載の自動変速機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、自動変速機に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、車両の変速比を自動的に切り換える自動変速機が実用化されている。例えば、エンジンと奇数段ギヤ列を第１クラッチで接続すると共にエンジンと偶数段ギヤ列を第２クラッチで接続し、一方のギヤ列で走行している間に他方のギヤ列をプレシフトすることで速やかな変速を可能とするデュアルクラッチトランスミッション（ＤＣＴ；Ｄｕａｌ Ｃｌｕｔｃｈ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）が実用化されている。このような自動変速機は、例えばハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ；Ｈｙｂｒｉｄ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ）に適用されており、車両の燃料消費率を低減することが求められている。

【0003】

そこで、車両の燃料消費率を低減する技術として、例えば、特許文献１には、変速段の切替時にクラッチの断接によってドライバに与える違和感を解消するハイブリッド電気自動車の制御装置が開示されている。この制御装置は、モータの回生電力をバッテリに充電するため車両の燃料消費率を低減することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１２－１２１４４９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１の制御装置は、動力伝達経路において変速ギヤ機構の上流側にモータが配置されるため、ギヤを切り換える度にモータと入力軸との接続を切断する必要があり、その制御が複雑化するおそれがあった。

【0006】

本開示は、モータの接続を容易に制御する自動変速機を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本開示に係る自動変速機は、駆動力源から出力された駆動力が入力される第１変速部と、第１変速部と出力軸との間に接続された副軸と、出力軸に向かって駆動力を伝達する動力伝達経路において第１変速部の下流側に配置された第２変速部と、動力伝達経路に駆動力を付加すると共に回生発電するモータと、動力伝達経路において副軸から第２変速部にわたる中間部分にモータを断接可能に接続する接続部と、第１変速部の変速中に中間部分とモータとの接続を維持するように接続部を制御する変速制御部とを備えるものである。

【発明の効果】

【0008】

本開示によれば、モータの接続を容易に制御することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本開示の実施の形態１に係る自動変速機を備えた車両の構成を示す図である。

【図2】変速機本体の構成を示す図である。

【図3】実施の形態１の動作を示すフローチャートである。

【図4】エンジンおよびモータの駆動力を動力伝達経路に付加したときの駆動力の変化を示すグラフである。

【図5】実施の形態３に係る自動変速機の構成を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本開示に係る実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

【0011】

（実施の形態１）
図１に、本開示の実施の形態１に係る自動変速機を備えた車両の構成を示す。この車両は、ハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ；Ｈｙｂｒｉｄ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ）であり、エンジン１と、トルクコンバータ２と、自動変速機３と、車輪４とを有する。なお、車両としては、例えば、トラックなどの商用車が挙げられる。

【0012】

エンジン１は、燃料を燃焼して車両を走行するための駆動力を生成するもので、エンジン出力軸１ａを介して、生成された駆動力を自動変速機３に出力する。エンジン１は、例えば、吸気行程、圧縮行程、膨張行程および排気行程の４つの行程を繰り返す、いわゆる４ストローク機関から構成されている。エンジン１としては、例えば、ディーゼルエンジンなどが挙げられる。なお、エンジン１は、本開示の駆動力源を構成するものである。

【0013】

トルクコンバータ２は、エンジン出力軸１ａに配置され、自動変速機３に伝達されるエンジン１のトルクを増幅する。例えば、トルクコンバータ２には、ロックアップクラッチが組み込まれており、ロックアップクラッチの断接を切り換えることにより、自動変速機３に伝達されるエンジン１のトルクを変更することができる。

【0014】

車輪４は、自動変速機３の出力軸にプロペラシャフトおよびデファレンシャルギヤなどを介して駆動力が伝達されるように接続されている。

【0015】

自動変速機３は、変速機本体５と、連結部６と、モータ７と、インバータ８と、バッテリ９と、アクセル開度検出部１０と、車速検出部１１と、変速制御部１２とを有する。

【0016】

変速機本体５は、エンジン出力軸１ａの回転速度を変速してプロペラシャフトに出力する。
連結部６は、変速機本体５とモータ７とを動力伝達可能に連結するもので、例えばパワーテイクオフ（ＰＴＯ；Ｐｏｗｅｒ Ｔａｋｅ Ｏｆｆ）装置から構成することができる。

【0017】

モータ７は、インバータ８を介してバッテリ９に電気的に接続されている。モータ７は、バッテリ９から供給される電力により回転して変速機本体５に駆動力を付加する。また、モータ７は、車両の減速に応じて回生発電して、その電力をバッテリ９に充電する。モータ７は、例えば、モータジェネレータから構成される。

【0018】

インバータ８は、バッテリ９の直流電力を交流電力に変換してモータ７に供給する。また、インバータ８は、モータ７で回生発電された交流電力を直流電力に変換してバッテリ９に供給する。

【0019】

バッテリ９は、モータ７に電力を供給する一方、モータ７で回生発電された電力を充電する。バッテリ９としては、例えば、リチウムイオンバッテリおよびニッケル水素バッテリなどが挙げられる。

【0020】

アクセル開度検出部１０は、アクセルの開度を検出するもので、変速制御部１２に電気的に接続されている。アクセル開度検出部１０は、例えば、アクセルペダルの踏み込み量を検出するセンサから構成することができる。
車速検出部１１は、車速を検出するもので、変速制御部１２に電気的に接続されている。車速検出部１１は、例えば、自動変速機３の出力軸の回転数などを検出するセンサから構成することができる。

【0021】

変速制御部１２は、エンジン１、トルクコンバータ２、変速機本体５およびモータ７に電気的に接続されている。変速制御部１２は、アクセル開度検出部１０で検出されるアクセル開度と車速検出部１１で検出される車速とに基づいて、エンジン１、トルクコンバータ２、変速機本体５およびモータ７を制御する。

【0022】

次に、変速機本体５の構成について詳細に説明する。

【0023】

図２に示すように、変速機本体５は、２つの入力用クラッチ１３ａおよび１３ｂと、２つの入力軸１４ａおよび１４ｂと、第１変速部１５と、副軸１６と、第２変速部１７と、変速機出力軸１８と、モータ用クラッチ１９とを有する。

【0024】

入力用クラッチ１３ａおよび１３ｂは、エンジン出力軸１ａと入力軸１４ａおよび１４ｂとの間に配置され、エンジン出力軸１ａと入力軸１４ａおよび１４ｂとの断接を切り換える。入力用クラッチ１３ａは、エンジン出力軸１ａと一体回転する入力側クラッチ板と、入力軸１４ａと一体回転する出力側クラッチ板とを有し、この入力側クラッチ板と出力側クラッチ板を圧接することで接とされる。同様に、入力用クラッチ１３ｂは、エンジン出力軸１ａと一体回転する入力側クラッチ板と、入力軸１４ｂと一体回転する出力側クラッチ板とを有し、この入力側クラッチ板と出力側クラッチ板を圧接することで接とされる。入力用クラッチ１３ａおよび１３ｂは、例えば、油圧作動式の湿式多板クラッチから構成することができる。

【0025】

入力軸１４ａおよび１４ｂは、入力用クラッチ１３ａおよび１３ｂにそれぞれ対応して回転可能に配置され、入力用クラッチ１３ａおよび１３ｂを介してエンジン１から駆動力が入力される。

【0026】

第１変速部１５は、入力軸１４ａに配置された第１変速部１５ａと、入力軸１４ｂに配置された第１変速部１５ｂとを有し、入力軸１４ａおよび１４ｂを介してエンジン１の駆動力が入力される。第１変速部１５ａおよび１５ｂは、ギヤ列２０ａ～２０ｄと、シンクロ機構２１ａおよび２１ｂとを有する。

【0027】

ギヤ列２０ａおよび２０ｂは、入力軸１４ａに対して相対回転可能に設けられた入力ギヤと、入力ギヤと歯合すると共に副軸１６と一体回転するように設けられた副ギヤとを有する。同様に、ギヤ列２０ｃおよび２０ｄは、入力軸１４ｂに対して相対回転可能に設けられた入力ギヤと、入力ギヤと歯合すると共に副軸１６と一体回転するように設けられた副ギヤとを有する。

【0028】

シンクロ機構２１ａおよび２１ｂは、それぞれ、ハブと、スリーブと、ドグギヤとを有する。ハブは、入力軸１４ａまたは１４ｂと一体回転するように設けられ、その外周部にスリーブと歯合する外周歯が形成されている。スリーブは、ハブの外周を囲むように配置され、ハブの外周歯と歯合する内周歯が形成されている。また、スリーブは、入力軸１４ａおよび１４ｂが延びる方向に移動可能、すなわちギヤ列２０ａおよび２０ｃ側またはギヤ列２０ｂおよび２０ｄ側に移動可能に配置されている。ドグギヤは、ギヤ列２０ａ～２０ｄと一体回転するように設けられ、外周部がスリーブの内周歯と歯合するように形成されている。スリーブが移動してドグギヤと歯合することにより、ギヤ列２０ａ～２０ｄが入力軸１４ａおよび１４ｂに同期結合される。

【0029】

このように、第１変速部１５は、デュアルクラッチトランスミッション（ＤＣＴ；Ｄｕａｌ Ｃｌｕｔｃｈ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）から構成されている。ここで、第１変速部１５ａは、偶数段に対応するギヤ列２０ａおよび２０ｂからなり、第１変速部１５ｂは、奇数段に対応するギヤ列２０ｃおよび２０ｄからなるものとする。例えば、ギヤ列２０ａは、１速および５速に対応するように形成され、ギヤ列２０ｂは、３速および７速に対応するように形成される。また、ギヤ列２０ｃは、２速および６速に対応するように形成され、ギヤ列２０ｄは、４速および８速に対応するように形成される。

【0030】

副軸１６は、入力軸１４ａおよび１４ｂと平行に延びるように配置され、一端部側が第１変速部１５に接続されると共に他端部側が第２変速部１７に接続されている。すなわち、副軸１６は、第１変速部１５と変速機出力軸１８との間に接続されている。副軸１６は、回転可能に配置され、第１変速部１５から入力される駆動力を、第２変速部１７を介して変速機出力軸１８に伝達する。これにより、入力軸１４ａおよび１４ｂから変速機出力軸１８に向かって駆動力を伝達する動力伝達経路が形成されることになる。

【0031】

第２変速部１７は、動力伝達経路において第１変速部１５の下流側に配置、具体的には変速機出力軸１８に配置されている。第２変速部１７は、ギヤ列２２ａおよび２２ｂと、シンクロ機構２３とを有する。

【0032】

ギヤ列２２ａおよび２２ｂは、変速機出力軸１８に対して相対回転可能に設けられた出力ギヤと、出力ギヤと歯合すると共に副軸１６と一体回転するように設けられた副ギヤとを有する。

【0033】

シンクロ機構２３は、ハブと、スリーブと、ドグギヤとを有する。ハブは、変速機出力軸１８と一体回転するように設けられ、その外周部にスリーブと歯合する外周歯が形成されている。スリーブは、ハブの外周を囲むように配置され、ハブの外周歯と歯合する内周歯が形成されている。また、スリーブは、変速機出力軸１８が延びる方向に移動可能、すなわちギヤ列２２ａ側またはギヤ列２２ｂ側に移動可能に配置されている。ドグギヤは、ギヤ列２２ａおよび２２ｂと一体回転するように設けられ、外周部がスリーブの内周歯と歯合するように形成されている。スリーブが移動してドグギヤと歯合することにより、ギヤ列２２ａおよび２２ｂが変速機出力軸１８に同期結合される。

【0034】

ここで、第２変速部１７は、第１変速部１５で変速された変速比をさらに高ギヤ段側または低ギヤ段側に変速するように形成された、いわゆるハイローギヤから構成されている。例えば、第１変速部１５ａのギヤ列２０ａが入力軸１４ａに接続されている場合に、ギヤ列２２ａを変速機出力軸１８に接続することで１速に対応する回転速度に変速され、ギヤ列２２ｂを変速機出力軸１８に接続することで５速に対応する回転速度に変速される。また、第１変速部１５ａのギヤ列２０ｂが入力軸１４ａに接続されている場合に、ギヤ列２２ａを変速機出力軸１８に接続することで３速に対応する回転速度に変速され、ギヤ列２２ｂを変速機出力軸１８に接続することで７速に対応する回転速度に変速される。

【0035】

同様に、第１変速部１５ｂのギヤ列２０ｃが入力軸１４ｂに接続されている場合に、ギヤ列２２ａを変速機出力軸１８に接続することで２速に対応する回転速度に変速され、ギヤ列２２ｂを変速機出力軸１８に接続することで６速に対応する回転速度に変速される。また、第１変速部１５ｂのギヤ列２０ｄが入力軸１４ｂに接続されている場合に、ギヤ列２２ａを変速機出力軸１８に接続することで４速に対応する回転速度に変速され、ギヤ列２２ｂを変速機出力軸１８に接続することで８速に対応する回転速度に変速される。

【0036】

変速機出力軸１８は、第２変速部１７を介して副軸１６に接続され、副軸１６から伝達される駆動力をプロペラシャフトに出力する。なお、変速機出力軸１８は、本開示の出力軸を構成するものである。

【0037】

モータ用クラッチ１９は、副軸１６とモータ７との断接を切り換えるもので、一方のクラッチ板が副軸１６と一体回転するギヤを介して副軸１６に接続され、他方のクラッチ板がモータ７の回転軸に接続されている。このとき、モータ用クラッチ１９は、副軸１６において第１変速部１５と第２変速部１７との間に接続されており、動力伝達経路において副軸１６から第２変速部１７にわたる中間部分１６ａに接続されることになる。

【0038】

これにより、モータ用クラッチ１９は、動力伝達経路の中間部分１６ａにモータ７を断接可能に接続する。モータ７は、バッテリ９から供給される電力により回転して副軸１６に駆動力を付加することができる。また、モータ７は、車両の減速に応じて回生発電し、その電力をバッテリ９に充電することができる。なお、モータ用クラッチ１９は、本開示の接続部を構成するものである。

【0039】

変速制御部１２は、入力用クラッチ１３ａおよび１３ｂ、第１変速部１５、第２変速部１７、モータ用クラッチ１９およびモータ７にそれぞれ接続されている。変速制御部１２は、アクセル開度および車速に基づいて適切な変速段を算出し、その変速段を確立するように第１変速部１５および第２変速部１７を制御する。このとき、変速制御部１２は、第１変速部１５ａをエンジン１に接続している場合には第１変速部１５ｂをプレシフトし、第１変速部１５ｂをエンジン１に接続している場合には第１変速部１５ａをプレシフトするように制御する。

【0040】

また、変速制御部１２は、第１変速部１５および第２変速部１７の変速に応じてエンジン１およびモータ７を断接するように入力用クラッチ１３ａおよび１３ｂ、モータ用クラッチ１９を制御する。
また、変速制御部１２は、車両が減速せずに走行する場合には、モータ７のトルクを正方向に制御して、モータ７の駆動力を副軸１６に付加する。一方、変速制御部１２は、車両が減速する場合には、モータ７のトルクを負方向に制御して、副軸１６の回転によりモータ７に回生発電させる。このとき、変速制御部１２は、第１変速部１５の変速中に副軸１６とモータ７との接続を維持するようにモータ用クラッチ１９を制御する。そして、変速制御部１２は、第１変速部１５の変速中も回生発電を維持するようにモータ７を制御する。

【0041】

なお、変速制御部１２の機能は、コンピュータプログラムにより実現させることもできる。例えば、コンピュータの読取装置が、変速制御部１２の機能を実現するためのプログラムを記録した記録媒体からそのプログラムを読み取り、記憶装置に記憶させる。そして、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）が、記憶装置に記憶されたプログラムをＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）にコピーし、そのプログラムに含まれる命令をＲＡＭから順次読み出して実行することにより、変速制御部１２の機能を実現することができる。

【0042】

次に、本実施の形態の動作について、図３のフローチャートを参照して説明する。

【0043】

まず、図１に示すように、エンジン１およびモータ７が駆動されて、車両が走行される。そして、変速制御部１２が、アクセル開度検出部１０および車速検出部１１で検出されるアクセル開度および車速に基づいて適切な変速段を算出し、その変速段を確立するように自動変速機３を制御する。例えば、変速制御部１２には、アクセル開度および車速に対応する変速段のマップが予め設定されており、アクセル開度検出部１０および車速検出部１１で検出される検出値に基づいてマップを参照することにより、適切な変速段を算出することができる。

【0044】

このとき、変速制御部１２は、ステップＳ１で、車両が減速するか否かを判定する。例えば、変速制御部１２は、アクセル開度検出部１０および車速検出部１１で検出される検出値に基づいて車両の減速を判定することができる。

【0045】

変速制御部１２は、車両が減速しないと判定した場合には、ステップＳ２に進んで、モータ７のトルクを正方向に制御して、モータ７の駆動力を副軸１６に付加する。これにより、エンジン１およびモータ７の駆動力で車両を走行させることができる。

【0046】

図２に示すように、変速制御部１２は、例えば、１速から２速にシフトアップする場合には、第１変速部１５ａをエンジン１に接続しつつ第１変速部１５ｂをプレシフトするように制御する。すなわち、車両が１速で走行する場合には、第１変速部１５ａのギヤ列２０ａが入力軸１４ａを介してエンジン１に接続されると共に第２変速部１７のギヤ列２２ａが変速機出力軸１８に接続されている。このとき、第１変速部１５ｂでは、２速に対応する第１変速部１５ｂのギヤ列２０ｃを入力軸１４ｂに接続するプレシフトが行われる。そして、変速制御部１２は、２速にシフトアップするタイミングで、エンジン１と入力軸１４ａを断状態にすると共にエンジン１と入力軸１４ｂを接状態にするように入力用クラッチ１３ａおよび１３ｂを制御する。これにより、１速から２速に速やかにシフトアップすることができる。

【0047】

同様に、２速から３速にシフトアップする場合には、第１変速部１５ｂをエンジン１に接続しつつ第１変速部１５ａをプレシフトし、３速から４速にシフトアップする場合には、第１変速部１５ａをエンジン１に接続しつつ第１変速部１５ｂをプレシフトする。

【0048】

また、変速制御部１２は、４速から５速にシフトアップする場合には、５速に対応する第１変速部１５ａのギヤ列２０ａを入力軸１４ａに接続するプレシフトが行われる。そして、変速制御部１２は、５速にシフトアップするタイミングで、エンジン１と入力軸１４ｂを断状態にすると共にエンジン１と入力軸１４ａを接状態にするように入力用クラッチ１３ａおよび１３ｂを制御する。また、変速制御部１２は、モータ用クラッチ１９を断状態にして第２変速部１７のギヤ列２２ｂを変速機出力軸１８に接続した後、モータ用クラッチ１９を接状態にする。そして、変速制御部１２は、１速から４速のシフトアップと同様に、５速から８速に順次シフトアップすることができる。

【0049】

一方、変速制御部１２は、ステップＳ１で、車両が減速すると判定した場合には、ステップＳ３に進んで、現在の変速段と次の変速段（算出された変速段）とに基づいて、第２変速部１７の変速が必要か否かを判定する。すなわち、変速制御部１２は、５速から８速の間で走行中に１速から４速のいずれかにシフトダウンすると算出した場合には、第２変速部１７の変速が必要と判定する。一方、変速制御部１２は、シフトダウンが４速から１速の間または８速から５速の間で行われると算出した場合には、ギヤ列２２ａまたは２２ｂを変速機出力軸１８に接続した状態が維持されるため、第２変速部１７を変速しないと判定する。

【0050】

変速制御部１２は、第２変速部１７を変速しないと判定した場合には、ステップＳ４に進んで、第１変速部１５を変速中もモータ７を接状態に維持したまま回生発電するようにモータ７およびモータ用クラッチ１９を制御する。

【0051】

従来、モータは、動力伝達経路において第１変速部１５の上流側に接続、例えばエンジン出力軸１ａ、入力軸１４ａおよび１４ｂに接続されていた。このため、シフトダウンする場合には、動力伝達経路の回転に対して第１変速部１５を同期させるために、エンジン１の接続を断状態にするだけでなく、モータの接続も断状態にする必要があり、第１変速部１５の変速の度に回生発電が停止されていた。さらに、第１変速部１５の変速においてエンジン１とモータの接続を断状態にするため、車両の減速中にトルク抜けが生じて、車両が前方に飛び出すような感覚を運転者に与え、ドライバビリティが低下するおそれがあった。

【0052】

そこで、本開示では、モータ７が、動力伝達経路において副軸１６から第２変速部１７にわたる中間部分１６ａに接続されている。このため、シフトダウンする場合に、入力軸１４ａおよび１４ｂに対するエンジン１の接続を断状態にするだけで、モータ７を副軸１６に接続したまま第１変速部１５を変速することができる。

【0053】

これにより、変速制御部１２は、入力軸１４ａまたは１４ｂに対するエンジン１の接続を断状態にするように入力用クラッチ１３ａおよび１３ｂを制御して、第１変速部１５を車速に応じた適切な変速段に変速する。また、変速制御部１２は、モータ用クラッチ１９による副軸１６とモータ７との接続を維持したままモータ７が回生発電するようにモータ７を制御する。

【0054】

このように、第１変速部１５の変速中に回生発電を維持するようにモータ７を制御するため、モータ７から得られる回生発電の電力量を上昇させることができ、車両の燃料消費率を低減することができる。また、副軸１６とモータ７との接続が維持されるため、回生発電に応じた制動によりトルク抜けを防止し、ドライバビリティの低下を抑制することもできる。

【0055】

このとき、第２変速部１７は、第１変速部１５で変速された変速比をさらに高ギヤ段側または低ギヤ段側に変速するように形成されている。
このため、ギヤ列２０ａ～２０ｄ、ギヤ列２２ａおよび２２ｂの数を低減することができる。また、第２変速部１７を高ギヤ段側または低ギヤ段側に維持した状態で第１変速部１５のみを変速することができるため、第２変速部１７を変速する機会を低減することができ、モータ７から得られる回生発電の電力量をさらに上昇させることができる。

【0056】

また、第１変速部１５は、入力用クラッチ１３ａおよび１３ｂを介してエンジン１に接続されたＤＣＴから構成されている。従来、モータが、動力伝達経路において第１変速部１５の上流側に接続されていたため、第１変速部１５をプレシフトする場合にもモータの接続を断状態にする必要があり、回生発電で得られる電力量がさらに低下するおそれがあった。

【0057】

本開示では、モータ７が、動力伝達経路において副軸１６から第２変速部１７にわたる中間部分１６ａに接続されているため、第１変速部１５のプレシフト中もモータ７を副軸１６に接続して回生発電を維持することができる。これにより、モータ７から得られる回生発電の電力量を確実に上昇させることができる。

【0058】

一方、変速制御部１２は、ステップＳ３で、第２変速部１７を変速すると判定した場合には、ステップＳ５に進んで、モータ７を断状態に切り換えつつ回生発電するようにモータ７およびモータ用クラッチ１９を制御する。

【0059】

例えば、変速制御部１２は、５速から４速にシフトダウンする場合には、変速機出力軸１８との接続をギヤ列２２ｂからギヤ列２２ａに切り換えるため、第２変速部１７を変速すると判定する。これにより、変速制御部１２は、入力軸１４ａに対するエンジン１の接続を断状態にすると共に予めプレシフトでギヤ列２０ｄに接続された入力軸１４ｂをエンジン１に接続するように入力用クラッチ１３ａおよび１３ｂを制御する。また、変速制御部１２は、副軸１６に対するモータ７の接続を断状態にするようにモータ用クラッチ１９を制御した後、変速機出力軸１８との接続をギヤ列２２ｂからギヤ列２２ａに切り換えるように第２変速部１７を制御する。そして、変速制御部１２は、再度、副軸１６に対してモータ７を接続するようにモータ用クラッチ１９を制御することにより、モータ７における回生発電を再び実施することができる。

【0060】

第２変速部１７が低ギヤ段側に切り換えられると、変速制御部１２は、４速から１速の間でシフトダウンする場合には、８速から５速の間でシフトダウンする場合と同様に、モータ７を副軸１６に接続した状態を維持したまま回生発電するようにモータ７を制御することができる。

【0061】

このようにして、モータ７から得られる回生発電の電力量を上昇させるため、車両の燃料消費率を低減することができる。

【0062】

本実施の形態によれば、モータ７が、動力伝達経路において副軸１６から第２変速部１７にわたる中間部分１６ａにモータ用クラッチ１９を介して接続されている。これにより、第１変速部１５の変速中にモータ７の接続を維持することができ、モータ７の接続を容易に制御することができる。

【0063】

（実施の形態２）
以下、本開示の実施の形態２について説明する。ここでは、上記の実施の形態１との相違点を中心に説明し、上記の実施の形態１との共通点については、共通の参照符号を使用して、その詳細な説明を省略する。

【0064】

上記の実施の形態１において、変速制御部１２は、車両の減速に応じて第２変速部１７の変速が要求される場合には、第２変速部１７の変速比を維持した状態で回生発電し、車両が再加速するタイミングで駆動力が上昇するようにエンジン１を制御すると共に副軸１６に駆動力を付加するようにモータ７を制御することができる。

【0065】

例えば、変速制御部１２は、ステップＳ３で、第２変速部１７を変速すると判定、すなわち車両の減速に応じて第２変速部１７の変速が要求される場合には、第２変速部１７の変速比を維持した状態で回生発電するようにモータ７を制御する。変速制御部１２は、例えば５速から４速へのシフトダウンが要求される場合には、第１変速部１５および第２変速部１７の変速比を５速に維持、すなわち第２変速部１７の変速比を高ギヤ段側に維持した状態で回生発電するようにモータ７を制御する。そして、変速制御部１２は、アクセルが操作されることなく車両がそのまま減速される場合には、第２変速部１７の変速比を高ギヤ段側で維持したまま回生発電を持続する。

【0066】

このように、変速制御部１２は、第２変速部１７の変速比を維持した状態で回生発電を持続させるため、モータ７から得られる回生発電の電力量を上昇させることができる。

【0067】

続いて、変速制御部１２は、車両が再加速された場合には、その再加速のタイミングで駆動力が上昇するようにエンジン１を制御する。例えば、変速制御部１２は、エンジン１の吸気量および燃料の供給量などを上昇させるようにエンジン１を制御することで、エンジン１の駆動力を上昇させることができる。さらに、変速制御部１２は、再加速のタイミングでモータ７のトルクを正方向に制御して、モータ７の駆動力を副軸１６に付加する。このとき、変速制御部１２は、モータ７のトルクが上昇するように制御することで、副軸１６に付加する駆動力を上昇させることができる。
これにより、第２変速部１７の変速比を維持した状態で回生発電を持続した場合でも、車両をスムーズに再加速させることができる。

【0068】

実際に、第１変速部１５および第２変速部１７を５速に対応する変速比に維持したままエンジン１およびモータ７の駆動力を動力伝達経路に付加した結果を図４に示す。

【0069】

ここで、破線は、１速から８速にそれぞれ切り換えた場合のエンジン１の駆動力の変化を示す。また、一点鎖線は、第２変速部１７を低ギヤ段側に切り換えた場合のモータ７の駆動力の変化を示し、二点鎖線は、第２変速部１７を高ギヤ段側に切り換えた場合のモータ７の駆動力の変化を示す。

【0070】

図４に示すように、エンジン１およびモータ７の駆動力を動力伝達経路に付加（エンジン＋モータ）することにより、変速機出力軸１８から出力される駆動力をエンジン１の駆動力において３速に相当する値まで上昇させることができた。このことから、第１変速部１５および第２変速部１７を５速に対応する状態で３速相当まで減速した場合でも、車両をスムーズに再加速できることがわかる。

【0071】

このとき、変速制御部１２は、車両の再加速に要求される駆動力に対して変速機出力軸１８から出力される駆動力がさらに小さい場合には、トルクコンバータ２を制御して入力軸１４ａおよび１４ｂに入力されるエンジン１の駆動力をさらに上昇させることができる。
これにより、車両をよりスムーズに再加速することができる。

【0072】

このようにして、車両が再加速されて、車両の速度が５速相当まで達すると、変速制御部１２は、５速相当の駆動力に戻すようにエンジン１およびモータ７を制御する。これにより、第２変速部１７を変速することなく、車両を高ギヤ段側で再び走行させることができる。

【0073】

本実施の形態によれば、変速制御部１２は、車両が減速に応じて第２変速部１７の変速が要求される場合には、第２変速部１７の変速比を維持した状態で回生発電し、車両が再加速するタイミングで駆動力が上昇するようにエンジン１を制御すると共に副軸１６に駆動力を付加するようにモータ７を制御する。このため、第２変速部１７の変速比を維持した状態で回生発電を持続した場合でも、車両をスムーズに再加速させることができる。

【0074】

（実施の形態３）
以下、本開示の実施の形態３について説明する。ここでは、上記の実施の形態１および２との相違点を中心に説明し、上記の実施の形態１および２との共通点については、共通の参照符号を使用して、その詳細な説明を省略する。

【0075】

上記の実施の形態１および２では、第１変速部１５は、ＤＣＴから構成されたが、変速機能を有していればよく、ＤＣＴに限られるものではない。

【0076】

例えば、図５に示すように、実施の形態１の入力用クラッチ１３ａおよび１３ｂに換えて入力用クラッチ３１を配置すると共に入力軸１４ａおよび１４ｂに換えて入力軸３２を配置し、さらに第１変速部１５に換えて第１変速部３３を配置することができる。

【0077】

入力用クラッチ３１は、エンジン出力軸１ａと入力軸３２との間に配置され、エンジン出力軸１ａと入力軸３２との断接を切り換える。
入力軸３２は、回転可能に配置され、入力用クラッチ３１を介してエンジン１からの駆動力が入力される。

【0078】

第１変速部３３は、入力軸３２に配置され、ギヤ列３４ａ～３４ｄを有する。ここで、ギヤ列３４ａ～３４ｄは、それぞれ、１速および５速、２速および６速、３速および７速、４速および８速に対応するように形成されている。このように、第１変速部３３は、オートマチックマニュアルトランスミッション（ＡＭＴ；Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｍａｎｕａｌ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）から構成されている。

【0079】

このとき、モータ７が、伝達経路において副軸１６から第２変速部１７にわたる中間部分１６ａに接続されているため、実施の形態１および２と同様に、車両が減速する場合に、第１変速部３３を変速しつつモータ７で回生発電することができる。

【0080】

本実施の形態によれば、モータ７が動力伝達経路において副軸１６から第２変速部１７にわたる中間部分１６ａに接続されているため、車両が減速する場合に、変速制御部１２が、第１変速部３３の変速中に回生発電を維持するようにモータ７を制御することができる。これにより、モータ７から得られる回生発電の電力量を上昇させることができる。

【0081】

なお、上記の実施の形態１～３では、変速制御部１２は、車両が減速する場合にモータ７の接続を維持するように制御したが、第１変速部１５の変速中にモータ７の接続を維持するように制御すればよく、これに限られるものではない。例えば、変速制御部１２は、車両が加速する場合に、第１変速部１５の変速中にモータ７の接続を維持するように制御することができる。

【0082】

また、上記の実施の形態１～３では、モータ７は、副軸１６に接続されたが、動力伝達経路において副軸１６から第２変速部１７にわたる中間部分１６ａに配置されていればよく、副軸１６に限られるものではない。

【0083】

また、上記の実施の形態１～３では、副軸１６は、第１変速部と変速機出力軸１８に直接的に接続されたが、第１変速部と変速機出力軸１８との間に接続されていればよく、これに限られるものではない。

【0084】

また、上記の実施の形態１～３では、副軸１６は、１本から構成されたが、第１変速部と変速機出力軸１８との間に接続されていればよく、複数本から構成されてもよい。

【0085】

また、上記の実施の形態１～３では、第１変速部は、入力軸に配置されたが、エンジン１の駆動力が入力されるように配置されていればよく、これに限られるものではない。

【0086】

また、上記の実施の形態１～３では、第２変速部１７は、変速機出力軸１８に配置されたが、動力伝達経路において第１変速部の下流側に配置されていればよく、これに限られるものではない。
また、上記の実施の形態１～３では、第２変速部１７は、２つのギヤ列２２ａおよび２２ｂを切り換えるように構成されたが、変速比を高ギヤ段側または低ギヤ段側に変速できればよく、２つに限られるものではない。

【0087】

また、上記の実施の形態１～３では、第１変速部は、エンジン１の駆動力が入力されたが、駆動力源から出力された駆動力が入力されればよく、エンジン１に限られるものではない。

【0088】

その他、上記の実施の形態は、何れも本発明の実施をするにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。例えば、上記の実施の形態で説明した各部の形状や個数などについての開示はあくまで例示であり、適宜変更して実施することができる。

【産業上の利用可能性】

【0089】

本開示に係る自動変速機は、モータを接続した自動変速機に利用できる。

【符号の説明】

【0090】

１ エンジン
１ａ エンジン出力軸
２ トルクコンバータ
３ 自動変速機
４ 車輪
５ 変速機本体
６ 連結部
７ モータ
８ インバータ
９ バッテリ
１０ アクセル開度検出部
１１ 車速検出部
１２ 変速制御部
１３ａ，１３ｂ，３１ 入力用クラッチ
１４ａ，１４ｂ，３２ 入力軸
１５，１５ａ，１５ｂ，３３ 第１変速部
１６ 副軸
１６ａ 中間部分
１７ 第２変速部
１８ 変速機出力軸
１９ モータ用クラッチ
２０ａ～２０ｄ，２２ａ，２２ｂ，３４ａ～３４ｄ ギヤ列
２１ａ，２１ｂ，２３ シンクロ機構

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】