JP2006220235A - Controller for vehicle driving device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、2つの変速機構を介して駆動力源の出力を駆動輪へ伝達する車両用駆動装置に係り、特に、それらの変速機構の各変速比に基づいて形成される車両用駆動装置の総合変速比を車両状態に応じて切り換えることにより、その駆動装置の変速を行う技術に関するものである。 The present invention relates to a vehicle drive device that transmits the output of a driving force source to drive wheels via two transmission mechanisms, and more particularly, to a vehicle drive device that is formed based on the respective gear ratios of the transmission mechanisms. The present invention relates to a technique for changing the speed of a driving device by switching an overall gear ratio according to a vehicle state.
無段変速機と有段変速機との2つの変速機構を備え、その2つの変速機構を介して駆動力源の出力を駆動輪へ伝達する車両用駆動装置が知られている。このような車両用駆動装置では、一般的にはそれらの変速機構の各変速比に基づいてその駆動装置の総合変速比が形成される。 2. Description of the Related Art A vehicle drive device that includes two transmission mechanisms, a continuously variable transmission and a stepped transmission, and transmits the output of a driving force source to driving wheels via the two transmission mechanisms is known. In such a vehicle drive device, generally, the overall gear ratio of the drive device is formed based on the respective gear ratios of the transmission mechanisms.
例えば、特許文献1に記載されたハイブリッド車両用駆動装置が上記2つの変速機構を備える車両用駆動装置の一例である。このようなハイブリッド車両用駆動装置では、エンジンの出力を第1電動機および出力部材へ分配する差動機構としての遊星歯車装置とその遊星歯車装置の出力部材から駆動輪への動力伝達経路に設けられた第2電動機とを有する電気的な無段変速機と、その動力伝達経路に有段式自動変速機との2つの変速機構を備えている。
For example, the hybrid vehicle drive device described in
上記電気的な無段変速機は、その差動機構の差動作用によってエンジンからの動力の主部を出力部材へ機械的に伝達すると共に、そのエンジンからの動力の残部を第1電動機から第2電動機への電気パスを用いて電気的に伝達する。これにより、エンジンを最適な作動状態に維持しつつ車両を走行させるように、変速比が変更されて燃費が向上される。また、上記有段式自動変速機は、第2電動機の小型化等を目的として、その自動変速機の変速比を利用することによって駆動トルクが幅広く得られるように、ハイブリッド車両用駆動装置の総合変速比の変速比幅を大きくするものである。 The electric continuously variable transmission mechanically transmits the main part of the power from the engine to the output member by the differential action of the differential mechanism, and the remaining part of the power from the engine is transmitted from the first electric motor to the first member. 2 Electric transmission using an electric path to the motor. As a result, the gear ratio is changed to improve fuel efficiency so that the vehicle travels while maintaining the engine in an optimum operating state. In addition, the stepped automatic transmission is a comprehensive hybrid vehicle drive device that can obtain a wide range of drive torque by utilizing the gear ratio of the automatic transmission for the purpose of reducing the size of the second electric motor. The speed ratio width of the speed ratio is increased.
一方、一般的に、車両用駆動装置では、発進時や低速走行時などには駆動トルクを確保するために変速比が相対的に大きな低速側(ロー側)の変速比(ローギヤ)例えば最低速側の変速比が設定され、高車速になったり或いは要求される駆動トルクが小さくなったりするほど、燃費向上や高速走行などのために変速比が相対的に小さな高速側(ハイ側)の変速比(ハイギヤ)が設定される。 On the other hand, in general, in a vehicle drive device, a low speed side (low gear) speed ratio (low gear), for example, the lowest speed is relatively large in order to secure a driving torque when starting or running at a low speed. The higher the gear ratio is set, the higher the vehicle speed or the smaller the required drive torque, the smaller the gear ratio is on the high speed side (high side) to improve fuel efficiency and high speed driving. The ratio (high gear) is set.
このことは、無段変速機の変速比と有段式自動変速機の変速比とに基づいて車両用駆動装置の総合変速比が形成される場合でも同じである。例えば、発進時には、無段変速機の変速比と有段変速機の変速比とを共に最低速側とすることにより、最低速側の総合変速比が設定される。そして、車速の上昇に伴って総合変速比が高速側へ切り換えられるように、先ず、有段変速機の変速比が最低速側とされたままで無段変速機の変速比が連続的に高速側へ切り換えられ、さらに車速が上昇して有段変速機の所定のアップシフト用変速点車速を超えると有段変速機がアップシフトされてその変速比が段階的に高速側へ切り換えられる。このとき、総合変速比ができるだけ連続的に変化するように有段変速機のアップシフトに応じて無段変速機の変速比が低速側へ切り換えられる。これら一連の変速が繰り返し実行されることにより、最高速側の総合変速比が設定される。 This is the same even when the overall gear ratio of the vehicle drive device is formed based on the gear ratio of the continuously variable transmission and the gear ratio of the stepped automatic transmission. For example, at the time of starting, the overall speed ratio on the lowest speed side is set by setting both the speed ratio of the continuously variable transmission and the speed ratio of the stepped transmission to the lowest speed side. First, the gear ratio of the continuously variable transmission is continuously set to the high speed side while the gear ratio of the stepped transmission is kept at the minimum speed side so that the overall gear ratio is switched to the high speed side as the vehicle speed increases. When the vehicle speed further rises and exceeds a predetermined upshift shift point vehicle speed of the stepped transmission, the stepped transmission is upshifted and its gear ratio is switched stepwise to the high speed side. At this time, the speed ratio of the continuously variable transmission is switched to the low speed side in accordance with the upshift of the stepped transmission so that the overall speed ratio changes as continuously as possible. By repeating these series of shifts, the overall speed ratio on the highest speed side is set.
他方、一般的に、圧雪路や凍結路のような走行路面の摩擦係数が小さな低摩擦路(以下、低μ路という)では駆動輪が滑りやすいので、例えば発進性能の低下が抑制されるように、通常の発進時に比較して駆動トルクの小さい高速側の変速比が設定される。このことは、無段変速機と有段式自動変速機とで車両用駆動装置の総合変速比が形成される場合でも同じである。 On the other hand, in general, driving wheels are slippery on a low friction road (hereinafter referred to as a low μ road) having a small friction coefficient on a running road surface such as a snowy road or a frozen road, so that, for example, a decrease in start performance is suppressed. In addition, a high-speed gear ratio with a small driving torque is set as compared with a normal start. This is the same even when the overall transmission ratio of the vehicle drive device is formed by the continuously variable transmission and the stepped automatic transmission.
しかしながら、通常発進時の総合変速比に比較して高速側の総合変速比を設定するために、上述した一連の変速に従って、先ず、有段変速機の変速比が最低速側とされたままで無段変速機の変速比が高速側へ切り換えられると、発進後の車速の上昇に伴って総合変速比を更に高速側へ切り換えるときに、無段変速機の変速比を更に高速側へ切り換え得る残りの変速比幅が小さく、そのため発進直後に有段変速機がアップシフトされる可能性があった。これによって、特に、発進停止を繰り返したとき、ビジーシフトになる可能性があった。 However, in order to set the high-speed overall gear ratio compared to the general gear ratio at the time of normal start, according to the above-described series of shifts, first, the gear ratio of the stepped transmission remains at the lowest speed side. When the gear ratio of the step transmission is switched to the high speed side, when the overall gear ratio is further switched to the high speed side as the vehicle speed increases after starting, the remaining gear ratio of the continuously variable transmission can be further switched to the high speed side. Therefore, there is a possibility that the stepped transmission is upshifted immediately after starting. This could lead to a busy shift, especially when starting and stopping was repeated.
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、無段変速部と有段変速部とを介して駆動力源の出力を駆動輪へ伝達する車両用駆動装置において、無段変速部の変速比と有段変速部の変速比とに基づいて形成される車両用駆動装置の総合変速比が、通常の車両走行に比較して高速側に設定されたときに、ビジーシフトが防止される制御装置を提供することにある。 The present invention has been made in the background of the above circumstances, and the object of the present invention is for a vehicle that transmits the output of a driving force source to driving wheels via a continuously variable transmission unit and a stepped transmission unit. In the drive device, the overall gear ratio of the vehicle drive device formed based on the gear ratio of the continuously variable transmission unit and the gear ratio of the stepped transmission unit is set on the high speed side compared to normal vehicle travel. Sometimes, a control device is provided in which busy shift is prevented.
すなわち、請求項1にかかる発明の要旨とするところは、(a) 無段変速部と有段変速部とを備え、駆動力源の出力をその無段変速部とその有段変速部とを介して駆動輪へ伝達する車両用駆動装置の制御装置であって、(b) 最低速側の変速比を通常の車両走行時に比較して高速側に設定するに際しては、少なくとも前記有段変速部の変速比を高速側に設定する変速制御手段を含むことにある。
That is, the gist of the invention according to
このようにすれば、駆動力源の出力を無段変速部と有段変速部とを介して駆動輪へ伝達する車両用駆動装置において、無段変速部の変速比と有段変速部の変速比とに基づいて車両用駆動装置の総合変速比が形成されると共に、最低速側の総合変速比を通常の車両走行時に比較して高速側に設定するに際しては、変速制御手段により少なくとも前記有段変速部の変速比が高速側に設定されるので、有段変速部の変速比が最低速側とされたままで無段変速部の変速比が高速側へ切り換えられることに比べて、最低速側の総合変速比を用いた車両発進後の車速の上昇に伴って総合変速比を更に高速側へ切り換えるときに、無段変速部の変速比を高速側へ切り換え得る残りの変速比幅が大きくなり、発進直後に有段変速機がアップシフトされる可能性が抑制される。これによって、特に、発進停止を繰り返したとき、ビジーシフトが防止される。 In this way, in the vehicle drive device that transmits the output of the driving force source to the drive wheels via the continuously variable transmission and the stepped transmission, the transmission ratio of the continuously variable transmission and the speed of the stepped transmission are changed. The overall speed ratio of the vehicle drive device is formed based on the ratio, and when setting the overall speed ratio on the lowest speed side to the high speed side compared to during normal vehicle travel, at least the presence Since the gear ratio of the stepped transmission section is set to the high speed side, the speed ratio of the continuously variable transmission section is switched to the high speed side while the transmission ratio of the stepped transmission section is set to the minimum speed side. When the overall speed ratio is further switched to the high speed side as the vehicle speed increases after the vehicle starts using the overall speed ratio on the side, the remaining speed ratio width that can switch the speed ratio of the continuously variable transmission section to the high speed side is large. And the possibility of upshifting the stepped transmission immediately after starting They are suppressed. This prevents a busy shift, especially when the start and stop are repeated.
ここで、請求項2にかかる発明の要旨とするところは、(a) 無段変速部と有段変速部とを備え、駆動力源の出力をその無段変速部とその有段変速部とを介して駆動輪へ伝達する車両用駆動装置の制御装置であって、(b) 通常の車両走行時に設定する第1変速制御様式と、最低速側の変速比を通常の車両走行時に比較して高速側に設定する第2変速制御様式との切換えを、少なくとも前記有段変速部の変速比を切り換えることによって実施する変速制御手段を含むことにある。
Here, the gist of the invention according to
このようにすれば、駆動力源の出力を無段変速部と有段変速部とを介して駆動輪へ伝達する車両用駆動装置において、無段変速部の変速比と有段変速部の変速比とに基づいて車両用駆動装置の総合変速比が形成されると共に、通常の車両走行時に設定する第1変速制御様式と、最低速側の総合変速比を通常の車両走行時に比較して高速側に設定する第2変速制御様式との切換えが、変速制御手段により少なくとも前記有段変速部の変速比が切り換えられることによって実施されるので、上記第2変速制御様式へ切り換えられる場合に、有段変速部の変速比が最低速側とされたままで無段変速部の変速比が高速側へ切り換えられることに比べて、最低速側の総合変速比を用いた車両発進後の車速の上昇に伴って総合変速比を更に高速側へ切り換えるときに、無段変速部の変速比を高速側へ切り換え得る残りの変速比幅が大きくなり、発進直後に有段変速機がアップシフトされる可能性が抑制される。これによって、特に、発進停止を繰り返したとき、ビジーシフトが防止される。 In this way, in the vehicle drive device that transmits the output of the driving force source to the drive wheels via the continuously variable transmission and the stepped transmission, the transmission ratio of the continuously variable transmission and the speed of the stepped transmission are changed. The overall transmission ratio of the vehicle drive device is formed based on the ratio, and the first transmission control mode set during normal vehicle travel and the overall speed ratio on the lowest speed side are faster than during normal vehicle travel. The switching to the second shift control mode set on the side is performed by switching at least the gear ratio of the stepped transmission unit by the shift control means. Compared to the fact that the transmission ratio of the continuously variable transmission section is switched to the high speed side while the transmission ratio of the step transmission section is kept at the lowest speed side, the vehicle speed after starting the vehicle using the overall transmission ratio on the lowest speed side is increased. Along with this, the overall gear ratio is switched to the higher speed side. The Rutoki, the remaining transmission ratio width which can switch the gear ratio of the continuously variable transmission unit to the high-speed side becomes large, possibly stepped transmission is upshifting is inhibited immediately after starting. This prevents a busy shift, especially when the start and stop are repeated.
また、請求項3にかかる発明では、前記通常の車両走行時に比較して高速側に設定するときは、走行路面が低摩擦路のときである。このようにすれば、走行路面が低摩擦路のときに、通常の車両走行時に比較して高速側の前記総合変速比が設定されると共に、発進停止を繰り返したときのビジーシフトが防止され得る。
In the invention according to
また、請求項4にかかる発明では、前記通常の車両走行時に比較して高速側に設定するときは、低摩擦路走行に適した変速制御様式が選択されているときである。このようにすれば、低摩擦路走行に適した変速制御様式が選択されたときに、例えば良く知られた圧雪路や凍結路等の走行に適した変速制御様式である所謂スノーモードが選択されたときに、通常の車両走行時に比較して高速側の前記総合変速比が設定されると共に、発進停止を繰り返したときのビジーシフトが防止され得る。
In the invention according to
また、請求項5にかかる発明では、前記無段変速部は、エンジンの出力を第1電動機および伝達部材へ分配する差動機構とその伝達部材から駆動輪への動力伝達経路に設けられた第2電動機とを有して電気的な無段変速機として作動可能なものである。このようにすれば、エンジンを最適な作動状態に維持しつつ車両を走行させるように、変速比が変更されて燃費が向上される。
In the invention according to
また、請求項6にかかる発明では、前記差動機構は、その差動機構を差動作用が働く差動状態とその差動作用をしないロック状態とに選択的に切り換えるための差動状態切換装置を備えるものである。このようにすれば、差動状態切換装置により差動作用が働く差動状態とその差動作用をしないロック状態とに差動機構が選択的に切り換えられることから、電気的に変速比が変更させられる変速機の燃費改善効果と機械的に動力を伝達する歯車式伝動装置の高い伝達効率との両長所を兼ね備えた駆動装置が得られる。例えば、車両の低中速走行および低中出力走行となるようなエンジンの常用出力域において、上記差動機構が差動状態とされると車両の燃費性能が確保されるが、高速走行においてその差動機構がロック状態とされると専ら機械的な動力伝達経路でエンジンの出力が駆動輪へ伝達されて電気的に変速比が変更させられる変速機として作動させる場合に発生する動力と電気エネルギとの間の変換損失が抑制されるので、燃費が向上させられる。また、例えば、高出力走行において差動機構がロック状態とされると、電気的に変速比が変更させられる変速機として作動させる領域が車両の低中速走行および低中出力走行となって、電動機が発生すべき電気的エネルギの最大値換言すれば電動機が伝える電気的エネルギの最大値を小さくできてその電動機或いはそれを含む車両の駆動装置が一層小型化される。 Further, in the invention according to claim 6, the differential mechanism is a differential state switching for selectively switching the differential mechanism between a differential state in which the differential action works and a lock state in which the differential action does not take place. A device is provided. In this way, the differential mechanism is selectively switched between the differential state in which the differential action is performed by the differential state switching device and the locked state in which the differential action is not performed. Thus, a drive device is obtained which has both the advantages of improving the fuel efficiency of the transmission to be transmitted and the high transmission efficiency of the gear transmission that mechanically transmits power. For example, in the normal output range of the engine where the vehicle is running at low and medium speeds and low and medium power running, if the differential mechanism is in a differential state, the fuel efficiency of the vehicle is ensured. When the differential mechanism is in the locked state, the power and electric energy generated when the engine is operated as a transmission in which the output of the engine is transmitted to the drive wheels exclusively through the mechanical power transmission path and the gear ratio is electrically changed. Since the conversion loss between the two is suppressed, the fuel efficiency is improved. Further, for example, when the differential mechanism is locked in high output traveling, the region to be operated as a transmission in which the gear ratio is electrically changed is low and medium output traveling of the vehicle, In other words, the maximum value of the electric energy that the electric motor should generate, in other words, the maximum value of the electric energy transmitted by the electric motor can be reduced, and the motor or the drive device of the vehicle including the electric motor can be further downsized.
ここで、好適には、前記無段変速部は、前記差動状態切換装置により前記差動機構が差動作用が働く差動状態とされることで電気的な無段変速作動可能な無段変速状態とされ、その差動作用をしないロック状態とされることで電気的な無段変速作動しない変速状態例えば有段変速状態とされるものである。このようにすれば、無段変速部が、無段変速状態と有段変速状態とに切り換えられる。 Here, it is preferable that the continuously variable transmission unit is a continuously variable that can be operated with an electrical continuously variable transmission by the differential state switching device being brought into a differential state in which a differential action is performed. A shift state is set, and a locked state in which the differential action is not performed is set to a shift state in which an electric continuously variable shift operation is not performed, for example, a stepped shift state. If it does in this way, a continuously variable transmission part is switched to a continuously variable transmission state and a stepped transmission state.
また、好適には、前記差動機構は、前記エンジンに連結された第1要素と前記第1電動機に連結された第2要素と前記伝達部材に連結された第3要素とを有するものであり、前記差動状態切換装置は、前記差動状態とするためにその第1要素乃至第3要素を相互に相対回転可能とし、前記ロック状態とするためにその第1要素乃至第3要素を共に一体回転させるか或いはその第2要素を非回転状態とするものである。このようにすれば、差動機構が差動状態とロック状態とに切り換えられるように構成される。 Preferably, the differential mechanism includes a first element coupled to the engine, a second element coupled to the first electric motor, and a third element coupled to the transmission member. The differential state switching device allows the first element to the third element to rotate relative to each other in order to enter the differential state, and both the first element to the third element to enter the locked state. Either rotate integrally or place the second element in a non-rotating state. In this way, the differential mechanism is configured to be switched between the differential state and the lock state.
また、好適には、前記差動状態切換装置は、前記第1要素乃至第3要素を共に一体回転させるために前記第1要素乃至第3要素のうちの少なくとも2つを相互に連結するクラッチおよび/または前記第2要素を非回転状態とするために前記第2要素を非回転部材に連結するブレーキを備えたものである。このようにすれば、差動機構が差動状態とロック状態とに簡単に切り換えられるように構成される。 Preferably, the differential state switching device includes a clutch that connects at least two of the first to third elements with each other in order to rotate the first to third elements together. In order to put the second element in a non-rotating state, a brake for connecting the second element to a non-rotating member is provided. In this way, the differential mechanism can be easily switched between the differential state and the locked state.
また、好適には、前記差動機構は、前記クラッチおよび前記ブレーキの解放により前記第1回転要素乃至第3回転要素を相互に相対回転可能な差動状態とされて電気的な差動装置とされ、前記クラッチの係合により変速比が1である変速機とされるか、或いは前記ブレーキの係合により変速比が1より小さい増速変速機とされるものである。このようにすれば、差動機構が差動状態とロック状態とに切り換えられるように構成されるとともに、単段または複数段の定変速比を有する変速機としても構成され得る。 Preferably, the differential mechanism is configured to be in a differential state in which the first to third rotating elements can be rotated relative to each other by releasing the clutch and the brake. Then, the transmission is a transmission having a gear ratio of 1 by the engagement of the clutch, or the speed increasing transmission having a transmission ratio of less than 1 by the engagement of the brake. In this way, the differential mechanism can be configured to be switched between the differential state and the locked state, and can also be configured as a transmission having a single-stage or multiple-stage constant gear ratio.
また、好適には、前記差動機構動は遊星歯車装置であり、前記第1要素はその遊星歯車装置のキャリヤであり、前記第2要素はその遊星歯車装置のサンギヤであり、前記第3要素はその遊星歯車装置のリングギヤである。このようにすれば、前記差動機構の軸方向寸法が小さくなる。また、差動機構が1つの遊星歯車装置によって簡単に構成され得る。 Preferably, the differential mechanism movement is a planetary gear device, the first element is a carrier of the planetary gear device, the second element is a sun gear of the planetary gear device, and the third element. Is the ring gear of the planetary gear unit. In this way, the axial dimension of the differential mechanism is reduced. Further, the differential mechanism can be easily constituted by one planetary gear device.
また、好適には、前記遊星歯車装置はシングルピニオン型遊星歯車装置である。このようにすれば、前記差動機構の軸方向寸法が小さくなる。また、差動機構が1つのシングルピニオン型遊星歯車装置によって簡単に構成される。 Preferably, the planetary gear device is a single pinion type planetary gear device. In this way, the axial dimension of the differential mechanism is reduced. Further, the differential mechanism is simply constituted by one single pinion type planetary gear device.
また、好適には、前記無段変速部の変速比と前記有段変速部の変速比とに基づいて前記車両用駆動装置の総合変速比が形成されるものである。このようにすれば、有段変速部の変速比を利用することによって駆動力が幅広く得られるようになるので、無段変速部における電気的な無段変速制御の効率が一層高められる。 Preferably, the overall transmission ratio of the vehicle drive device is formed based on the transmission ratio of the continuously variable transmission section and the transmission ratio of the stepped transmission section. In this way, since a wide driving force can be obtained by using the gear ratio of the stepped transmission unit, the efficiency of the electrical continuously variable transmission control in the continuously variable transmission unit is further enhanced.
また、無段変速部の無段変速状態において、無段変速部と有段変速部とで無段変速機が構成され、無段変速部の電気的な無段変速作動しない変速状態において、無段変速部と有段変速部とで有段変速機が構成される。 In the continuously variable transmission state of the continuously variable transmission unit, the continuously variable transmission unit and the stepped transmission unit constitute a continuously variable transmission. A stepped transmission is constituted by the stepped transmission unit and the stepped transmission unit.
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明の一実施例である制御装置が適用されるハイブリッド車両の駆動装置の一部を構成する変速機構10を説明する骨子図である。図1において、変速機構10は車体に取り付けられる非回転部材としてのトランスミッションケース12(以下、ケース12という)内において共通の軸心上に配設された入力回転部材としての入力軸14と、この入力軸14に直接に或いは図示しない脈動吸収ダンパー(振動減衰装置)を介して直接に連結された無段変速部としての差動部11と、その差動部11と駆動輪38との間の動力伝達経路で伝達部材(伝動軸)18を介して直列に連結されている有段式の変速機として機能する有段変速部としての自動変速部20と、この自動変速部20に連結されている出力回転部材としての出力軸22とを直列に備えている。この変速機構10は、例えば車両において縦置きされるFR(フロントエンジン・リヤドライブ)型車両に好適に用いられるものであり、入力軸14に直接に或いは図示しない脈動吸収ダンパーを介して直接的に連結された走行用の駆動力源として例えばガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関であるエンジン8と一対の駆動輪38との間に設けられて、エンジン8からの動力を動力伝達経路の一部を構成する差動歯車装置(終減速機)36および一対の車軸等を順次介して左右の駆動輪38へ伝達する(図5参照)。
FIG. 1 is a skeleton diagram illustrating a
上述のように、本実施例の変速機構10においてはエンジン8と差動部11とは直結されている。この直結にはトルクコンバータやフルードカップリング等の流体式伝動装置を介することなく連結されているということであり、例えば上記脈動吸収ダンパーなどを介する連結はこの直結に含まれる。なお、変速機構10はその軸心に対して対称的に構成されているため、図1の骨子図においてはその下側が省略されている。以下の各実施例についても同様である。
As described above, in the
差動部11は、第1電動機M1と、入力軸14に入力されたエンジン8の出力を機械的に分配する機械的機構であってエンジン8の出力を第1電動機M1および伝達部材18に分配する差動機構としての動力分配機構16と、伝達部材18と一体的に回転するように設けられている第2電動機M2とを備えている。なお、この第2電動機M2は伝達部材18から駆動輪38までの間の動力伝達経路を構成するいずれの部分に設けられてもよい。本実施例の第1電動機M1および第2電動機M2は発電機能をも有する所謂モータジェネレータであるが、第1電動機M1は反力を発生させるためのジェネレータ(発電)機能を少なくとも備え、第2電動機M2は走行用の駆動力源として駆動力を出力するためのモータ(電動機)機能を少なくとも備える。
The
動力分配機構16は、例えば「0.418」程度の所定のギヤ比ρ1を有するシングルピニオン型の第1遊星歯車装置24と、切換クラッチC0および切換ブレーキB0とを主体的に備えている。この第1遊星歯車装置24は、第1サンギヤS1、第1遊星歯車P1、その第1遊星歯車P1を自転および公転可能に支持する第1キャリヤCA1、第1遊星歯車P1を介して第1サンギヤS1と噛み合う第1リングギヤR1を回転要素(要素)として備えている。第1サンギヤS1の歯数をZS1、第1リングギヤR1の歯数をZR1とすると、上記ギヤ比ρ1はZS1/ZR1である。
The
この動力分配機構16においては、第1キャリヤCA1は入力軸14すなわちエンジン8に連結され、第1サンギヤS1は第1電動機M1に連結され、第1リングギヤR1は伝達部材18に連結されている。また、切換ブレーキB0は第1サンギヤS1とケース12との間に設けられ、切換クラッチC0は第1サンギヤS1と第1キャリヤCA1との間に設けられている。それら切換クラッチC0および切換ブレーキB0が解放されると、動力分配機構16は第1遊星歯車装置24の3要素である第1サンギヤS1、第1キャリヤCA1、第1リングギヤR1がそれぞれ相互に相対回転可能とされて差動作用が作動可能なすなわち差動作用が働く差動状態とされることから、エンジン8の出力が第1電動機M1と伝達部材18とに分配されるとともに、分配されたエンジン8の出力の一部で第1電動機M1から発生させられた電気エネルギで蓄電されたり第2電動機M2が回転駆動されるので、差動部11(動力分配機構16)は電気的な差動装置として機能させられて例えば差動部11は所謂無段変速状態(電気的CVT状態)とされて、エンジン8の所定回転に拘わらず伝達部材18の回転が連続的に変化させられる。すなわち、動力分配機構16が差動状態とされると差動部11も差動状態とされ、差動部11はその変速比γ0(入力軸14の回転速度/伝達部材18の回転速度)が最小値γ0min から最大値γ0max まで連続的に変化させられる電気的な無段変速機として機能する無段変速状態とされる。
In the
この状態で、上記切換クラッチC0或いは切換ブレーキB0が係合させられると動力分配機構16は前記差動作用をしないすなわち差動作用が不能な非差動状態とされる。具体的には、上記切換クラッチC0が係合させられて第1サンギヤS1と第1キャリヤCA1とが一体的に係合させられると、動力分配機構16は第1遊星歯車装置24の3要素である第1サンギヤS1、第1キャリヤCA1、第1リングギヤR1が共に回転すなわち一体回転させられるロック状態とされて前記差動作用が不能な非差動状態とされることから、差動部11も非差動状態とされる。また、エンジン8の回転と伝達部材18の回転速度とが一致する状態となるので、差動部11(動力分配機構16)は変速比γ0が「1」に固定された変速機として機能する定変速状態すなわち有段変速状態とされる。次いで、上記切換クラッチC0に替えて切換ブレーキB0が係合させられて第1サンギヤS1がケース12に連結させられると、動力分配機構16は第1サンギヤS1が非回転状態とさせられるロック状態とされて前記差動作用が不能な非差動状態とされることから、差動部11も非差動状態とされる。また、第1リングギヤR1は第1キャリヤCA1よりも増速回転されるので、動力分配機構16は増速機構として機能するものであり、差動部11(動力分配機構16)は変速比γ0が「1」より小さい値例えば0.7程度に固定された増速変速機として機能する定変速状態すなわち有段変速状態とされる。このように、本実施例では、上記切換クラッチC0および切換ブレーキB0は、差動部11(動力分配機構16)を差動状態すなわち非ロック状態と非差動状態すなわちロック状態とに、すなわち差動部11(動力分配機構16)を電気的な差動装置として作動可能な差動状態例えば変速比が連続的変化可能な無段変速機として作動する電気的な無段変速作動可能な無段変速状態と、電気的な無段変速作動しない変速状態例えば無段変速機として作動させず無段変速作動を非作動として変速比変化を一定にロックするロック状態すなわち1または2種類以上の変速比の単段または複数段の変速機として作動する電気的な無段変速作動しないすなわち電気的な無段変速作動不能な定変速状態(非差動状態)、換言すれば変速比が一定の1段または複数段の変速機として作動する定変速状態とに選択的に切換える差動状態切換装置として機能している。
In this state, when the switching clutch C0 or the switching brake B0 is engaged, the
自動変速部20は、シングルピニオン型の第2遊星歯車装置26、シングルピニオン型の第3遊星歯車装置28、およびシングルピニオン型の第4遊星歯車装置30を備えている。第2遊星歯車装置26は、第2サンギヤS2、第2遊星歯車P2、その第2遊星歯車P2を自転および公転可能に支持する第2キャリヤCA2、第2遊星歯車P2を介して第2サンギヤS2と噛み合う第2リングギヤR2を備えており、例えば「0.562」程度の所定のギヤ比ρ2を有している。第3遊星歯車装置28は、第3サンギヤS3、第3遊星歯車P3、その第3遊星歯車P3を自転および公転可能に支持する第3キャリヤCA3、第3遊星歯車P3を介して第3サンギヤS3と噛み合う第3リングギヤR3を備えており、例えば「0.425」程度の所定のギヤ比ρ3を有している。第4遊星歯車装置30は、第4サンギヤS4、第4遊星歯車P4、その第4遊星歯車P4を自転および公転可能に支持する第4キャリヤCA4、第4遊星歯車P4を介して第4サンギヤS4と噛み合う第4リングギヤR4を備えており、例えば「0.421」程度の所定のギヤ比ρ4を有している。第2サンギヤS2の歯数をZS2、第2リングギヤR2の歯数をZR2、第3サンギヤS3の歯数をZS3、第3リングギヤR3の歯数をZR3、第4サンギヤS4の歯数をZS4、第4リングギヤR4の歯数をZR4とすると、上記ギヤ比ρ2はZS2/ZR2、上記ギヤ比ρ3はZS3/ZR3、上記ギヤ比ρ4はZS4/ZR4である。
The
自動変速部20では、第2サンギヤS2と第3サンギヤS3とが一体的に連結されて第2クラッチC2を介して伝達部材18に選択的に連結されるとともに第1ブレーキB1を介してケース12に選択的に連結され、第2キャリヤCA2は第2ブレーキB2を介してケース12に選択的に連結され、第4リングギヤR4は第3ブレーキB3を介してケース12に選択的に連結され、第2リングギヤR2と第3キャリヤCA3と第4キャリヤCA4とが一体的に連結されて出力軸22に連結され、第3リングギヤR3と第4サンギヤS4とが一体的に連結されて第1クラッチC1を介して伝達部材18に選択的に連結されている。このように、自動変速部20と伝達部材18とは自動変速部20の変速段を成立させるために用いられる第1クラッチC1または第2クラッチC2を介して選択的に連結されている。言い換えれば、第1クラッチC1および第2クラッチC2は、伝達部材18と自動変速部20との間すなわち差動部11(伝達部材18)と駆動輪38との間の動力伝達経路を、その動力伝達経路の動力伝達を可能とする動力伝達可能状態と、その動力伝達経路の動力伝達を遮断する動力伝達遮断状態とに選択的に切り換える係合装置として機能している。つまり、第1クラッチC1および第2クラッチC2の少なくとの一方が係合されることで上記動力伝達経路が動力伝達可能状態とされ、或いは第1クラッチC1および第2クラッチC2が解放されることで上記動力伝達経路が動力伝達遮断状態とされる。
In the
前記切換クラッチC0、第1クラッチC1、第2クラッチC2、切換ブレーキB0、第1ブレーキB1、第2ブレーキB2、および第3ブレーキB3は従来の車両用有段式自動変速機においてよく用いられている油圧式摩擦係合装置であって、互いに重ねられた複数枚の摩擦板が油圧アクチュエータにより押圧される湿式多板型や、回転するドラムの外周面に巻き付けられた1本または2本のバンドの一端が油圧アクチュエータによって引き締められるバンドブレーキなどにより構成され、それが介装されている両側の部材を選択的に連結するためのものである。 The switching clutch C0, first clutch C1, second clutch C2, switching brake B0, first brake B1, second brake B2, and third brake B3 are often used in conventional stepped automatic transmissions for vehicles. 1 or 2 bands wound around the outer peripheral surface of a rotating drum, or a wet multi-plate type in which a plurality of friction plates stacked on each other are pressed by a hydraulic actuator One end of each is constituted by a band brake or the like that is tightened by a hydraulic actuator, and is for selectively connecting the members on both sides of the band brake.
以上のように構成された変速機構10では、例えば、図2の係合作動表に示されるように、前記切換クラッチC0、第1クラッチC1、第2クラッチC2、切換ブレーキB0、第1ブレーキB1、第2ブレーキB2、および第3ブレーキB3が選択的に係合作動させられることにより、第1速ギヤ段(第1変速段)乃至第5速ギヤ段(第5変速段)のいずれか或いは後進ギヤ段(後進変速段)或いはニュートラルが選択的に成立させられ、略等比的に変化する変速比γ(=入力軸回転速度NIN/出力軸回転速度NOUT)が各ギヤ段毎に得られるようになっている。特に、本実施例では動力分配機構16に切換クラッチC0および切換ブレーキB0が備えられており、切換クラッチC0および切換ブレーキB0の何れかが係合作動させられることによって、差動部11は前述した無段変速機として作動する無段変速状態に加え、変速比が一定の変速機として作動する定変速状態を構成することが可能とされている。したがって、変速機構10では、切換クラッチC0および切換ブレーキB0の何れかを係合作動させることで定変速状態とされた差動部11と自動変速部20とで有段変速機として作動する有段変速状態が構成され、切換クラッチC0および切換ブレーキB0の何れも係合作動させないことで無段変速状態とされた差動部11と自動変速部20とで電気的な無段変速機として作動する無段変速状態が構成される。言い換えれば、変速機構10は、切換クラッチC0および切換ブレーキB0の何れかを係合作動させることで有段変速状態に切り換えられ、切換クラッチC0および切換ブレーキB0の何れも係合作動させないことで無段変速状態に切り換えられる。また、差動部11も有段変速状態と無段変速状態とに切り換え可能な変速機であると言える。
In the
例えば、変速機構10が有段変速機として機能する場合には、図2に示すように、切換クラッチC0、第1クラッチC1および第3ブレーキB3の係合により、変速比γ1が最大値例えば「3.357」程度である第1速ギヤ段が成立させられ、切換クラッチC0、第1クラッチC1および第2ブレーキB2の係合により、変速比γ2が第1速ギヤ段よりも小さい値例えば「2.180」程度である第2速ギヤ段が成立させられ、切換クラッチC0、第1クラッチC1および第1ブレーキB1の係合により、変速比γ3が第2速ギヤ段よりも小さい値例えば「1.424」程度である第3速ギヤ段が成立させられ、切換クラッチC0、第1クラッチC1および第2クラッチC2の係合により、変速比γ4が第3速ギヤ段よりも小さい値例えば「1.000」程度である第4速ギヤ段が成立させられ、第1クラッチC1、第2クラッチC2、および切換ブレーキB0の係合により、変速比γ5が第4速ギヤ段よりも小さい値例えば「0.705」程度である第5速ギヤ段が成立させられる。また、第2クラッチC2および第3ブレーキB3の係合により、変速比γRが第1速ギヤ段と第2速ギヤ段との間の値例えば「3.209」程度である後進ギヤ段が成立させられる。なお、ニュートラル「N」状態とする場合には、例えば切換クラッチC0のみが係合される。
For example, when the
しかし、変速機構10が無段変速機として機能する場合には、図2に示される係合表の切換クラッチC0および切換ブレーキB0が共に解放される。これにより、差動部11が無段変速機として機能し、それに直列の自動変速部20が有段変速機として機能することにより、自動変速部20の第1速、第2速、第3速、第4速の各ギヤ段に対しその自動変速部20に入力される回転速度すなわち伝達部材18の回転速度が無段的に変化させられて各ギヤ段は無段的な変速比幅が得られる。したがって、その各ギヤ段の間が無段的に連続変化可能な変速比となって、差動部11の変速比γ0と自動変速部20の変速比γとに基づいて形成される変速機構10全体としての総合変速比(トータル変速比)γTが無段階に得られるようになる。
However, when the
図3は、無段変速部或いは第1変速部として機能する差動部11と有段変速部或いは第2変速部として機能する自動変速部20とから構成される変速機構10において、ギヤ段毎に連結状態が異なる各回転要素の回転速度の相対関係を直線上で表すことができる共線図を示している。この図3の共線図は、各遊星歯車装置24、26、28、30のギヤ比ρの関係を示す横軸と、相対的回転速度を示す縦軸とから成る二次元座標であり、3本の横線のうちの下側の横線X1が回転速度零を示し、上側の横線X2が回転速度「1.0」すなわち入力軸14に連結されたエンジン8の回転速度NEを示し、横線XGが伝達部材18の回転速度を示している。
FIG. 3 is a diagram illustrating a
また、差動部11を構成する動力分配機構16の3つの要素に対応する3本の縦線Y1、Y2、Y3は、左側から順に第2回転要素(第2要素)RE2に対応する第1サンギヤS1、第1回転要素(第1要素)RE1に対応する第1キャリヤCA1、第3回転要素(第3要素)RE3に対応する第1リングギヤR1の相対回転速度を示すものであり、それらの間隔は第1遊星歯車装置24のギヤ比ρ1に応じて定められている。さらに、自動変速部20の5本の縦線Y4、Y5、Y6、Y7、Y8は、左から順に、第4回転要素(第4要素)RE4に対応し且つ相互に連結された第2サンギヤS2および第3サンギヤS3を、第5回転要素(第5要素)RE5に対応する第2キャリヤCA2を、第6回転要素(第6要素)RE6に対応する第4リングギヤR4を、第7回転要素(第7要素)RE7に対応し且つ相互に連結された第2リングギヤR2、第3キャリヤCA3、第4キャリヤCA4を、第8回転要素(第8要素)RE8に対応し且つ相互に連結された第3リングギヤR3、第4サンギヤS4をそれぞれ表し、それらの間隔は第2、第3、第4遊星歯車装置26、28、30のギヤ比ρ2、ρ3、ρ4に応じてそれぞれ定められている。共線図の縦軸間の関係においてサンギヤとキャリヤとの間が「1」に対応する間隔とされるとキャリヤとリングギヤとの間が遊星歯車装置のギヤ比ρに対応する間隔とされる。すなわち、差動部11では縦線Y1とY2との縦線間が「1」に対応する間隔に設定され、縦線Y2とY3との間隔はギヤ比ρ1に対応する間隔に設定される。また、自動変速部20では各第2、第3、第4遊星歯車装置26、28、30毎にそのサンギヤとキャリヤとの間が「1」に対応する間隔に設定され、キャリヤとリングギヤとの間がρに対応する間隔に設定される。
In addition, three vertical lines Y1, Y2, and Y3 corresponding to the three elements of the
上記図3の共線図を用いて表現すれば、本実施例の変速機構10は、動力分配機構16(差動部11)において、第1遊星歯車装置24の第1回転要素RE1(第1キャリヤCA1)が入力軸14すなわちエンジン8に連結されるとともに切換クラッチC0を介して第2回転要素(第1サンギヤS1)RE2と選択的に連結され、第2回転要素RE2が第1電動機M1に連結されるとともに切換ブレーキB0を介してケース12に選択的に連結され、第3回転要素(第1リングギヤR1)RE3が伝達部材18および第2電動機M2に連結されて、入力軸14の回転を伝達部材18を介して自動変速部(有段変速部)20へ伝達する(入力させる)ように構成されている。このとき、Y2とX2の交点を通る斜めの直線L0により第1サンギヤS1の回転速度と第1リングギヤR1の回転速度との関係が示される。
If expressed using the collinear diagram of FIG. 3 described above, the
例えば、上記切換クラッチC0および切換ブレーキB0の解放により無段変速状態(差動状態)に切換えられたときは、第1電動機M1の発電による反力を制御することによって直線L0と縦線Y1との交点で示される第1サンギヤS1の回転が上昇或いは下降させられると、直線L0と縦線Y3との交点で示される第1リングギヤR1の回転速度が下降或いは上昇させられる。また、切換クラッチC0の係合により第1サンギヤS1と第1キャリヤCA1とが連結されると、動力分配機構16は上記3回転要素が一体回転する非差動状態とされるので、直線L0は横線X2と一致させられ、エンジン回転速度NEと同じ回転で伝達部材18が回転させられる。或いは、切換ブレーキB0の係合によって第1サンギヤS1の回転が停止させられると動力分配機構16は増速機構として機能する非差動状態とされるので、直線L0は図3に示す状態となり、その直線L0と縦線Y3との交点で示される第1リングギヤR1すなわち伝達部材18の回転速度は、エンジン回転速度NEよりも増速された回転で自動変速部20へ入力される。
For example, when switching to the continuously variable transmission state (differential state) by releasing the switching clutch C0 and the switching brake B0, the reaction force generated by the first motor M1 is controlled to control the straight line L0 and the vertical line Y1. When the rotation of the first sun gear S1 indicated by the intersection point is raised or lowered, the rotational speed of the first ring gear R1 indicated by the intersection point between the straight line L0 and the vertical line Y3 is lowered or raised. Further, when the first sun gear S1 and the first carrier CA1 are connected by the engagement of the switching clutch C0, the
また、自動変速部20において第4回転要素RE4は第2クラッチC2を介して伝達部材18に選択的に連結されるとともに第1ブレーキB1を介してケース12に選択的に連結され、第5回転要素RE5は第2ブレーキB2を介してケース12に選択的に連結され、第6回転要素RE6は第3ブレーキB3を介してケース12に選択的に連結され、第7回転要素RE7は出力軸22に連結され、第8回転要素RE8は第1クラッチC1を介して伝達部材18に選択的に連結されている。
Further, in the
自動変速部20では、図3に示すように、第1クラッチC1と第3ブレーキB3とが係合させられることにより、第8回転要素RE8の回転速度を示す縦線Y8と横線X2との交点と第6回転要素RE6の回転速度を示す縦線Y6と横線X1との交点とを通る斜めの直線L1と、出力軸22と連結された第7回転要素RE7の回転速度を示す縦線Y7との交点で第1速の出力軸22の回転速度が示される。同様に、第1クラッチC1と第2ブレーキB2とが係合させられることにより決まる斜めの直線L2と出力軸22と連結された第7回転要素RE7の回転速度を示す縦線Y7との交点で第2速の出力軸22の回転速度が示され、第1クラッチC1と第1ブレーキB1とが係合させられることにより決まる斜めの直線L3と出力軸22と連結された第7回転要素RE7の回転速度を示す縦線Y7との交点で第3速の出力軸22の回転速度が示され、第1クラッチC1と第2クラッチC2とが係合させられることにより決まる水平な直線L4と出力軸22と連結された第7回転要素RE7の回転速度を示す縦線Y7との交点で第4速の出力軸22の回転速度が示される。上記第1速乃至第4速では、切換クラッチC0が係合させられている結果、エンジン回転速度NEと同じ回転速度で第8回転要素RE8に差動部11すなわち動力分配機構16からの動力が入力される。しかし、切換クラッチC0に替えて切換ブレーキB0が係合させられると、差動部11からの動力がエンジン回転速度NEよりも高い回転速度で入力されることから、第1クラッチC1、第2クラッチC2、および切換ブレーキB0が係合させられることにより決まる水平な直線L5と出力軸22と連結された第7回転要素RE7の回転速度を示す縦線Y7との交点で第5速の出力軸22の回転速度が示される。
In the
図4は、本実施例の変速機構10を制御するための電子制御装置40に入力される信号及びその電子制御装置40から出力される信号を例示している。この電子制御装置40は、CPU、ROM、RAM、及び入出力インターフェースなどから成る所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、RAMの一時記憶機能を利用しつつROMに予め記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことによりエンジン8、第1、第2電動機M1、M2に関するハイブリッド駆動制御、自動変速部20の変速制御等の駆動制御を実行するものである。
FIG. 4 illustrates a signal input to the
電子制御装置40には、図4に示す各センサやスイッチなどから、エンジン水温TEMPWを示す信号、シフトポジションPSHを表す信号、エンジン8の回転速度であるエンジン回転速度NEを表す信号、ギヤ比列設定値を示す信号、Mモード(手動変速走行モード)を指令する信号、エアコンの作動を示すエアコン信号、出力軸22の回転速度NOUTに対応する車速Vを表す信号、自動変速部20の作動油温を示す油温信号、サイドブレーキ操作を示す信号、フットブレーキ操作を示す信号、触媒温度を示す触媒温度信号、運転者の出力要求量に対応するアクセルペダルの操作量Accを示すアクセル開度信号、カム角信号、スノーモード設定を示すスノーモード設定信号、車両の前後加速度を示す加速度信号、オートクルーズ走行を示すオートクルーズ信号、車両の重量を示す車重信号、各車輪の車輪速を示す車輪速信号、変速機構10を有段変速機として機能させるために差動部11(動力分配機構16)を有段変速状態(ロック状態)に切り換えるための有段スイッチ操作の有無を示す信号、変速機構10を無段変速機として機能させるために差動部11(動力分配機構16)を無段変速状態(差動状態)に切り換えるための無段スイッチ操作の有無を示す信号、第1電動機M1の回転速度NM1(以下、第1電動機回転速度NM1という)を表す信号、第2電動機M2の回転速度NM2(以下、第2電動機回転速度NM2という)を表す信号などが、それぞれ供給される。
The
また、上記電子制御装置40からは、エンジン出力を制御するエンジン出力制御装置43(図5参照)への制御信号例えばエンジン8の吸気管95に備えられた電子スロットル弁96の開度θTHを操作するスロットルアクチュエータ97への駆動信号や燃料噴射装置98による吸気管95或いはエンジン8の筒内への燃料供給量を制御する燃料供給量信号や点火装置99によるエンジン8の点火時期を指令する点火信号、過給圧を調整するための過給圧調整信号、電動エアコンを作動させるための電動エアコン駆動信号、電動機M1およびM2の作動を指令する指令信号、シフトインジケータを作動させるためのシフトポジション(操作位置)表示信号、ギヤ比を表示させるためのギヤ比表示信号、スノーモードであることを表示させるためのスノーモード表示信号、制動時の車輪のスリップを防止するABSアクチュエータを作動させるためのABS作動信号、Mモードが選択されていることを表示させるMモード表示信号、差動部11や自動変速部20の油圧式摩擦係合装置の油圧アクチュエータを制御するために油圧制御回路42(図5参照)に含まれる電磁弁を作動させるバルブ指令信号、この油圧制御回路42の油圧源である電動油圧ポンプを作動させるための駆動指令信号、電動ヒータを駆動するための信号、クルーズコントロール制御用コンピュータへの信号等が、それぞれ出力される。
Further, the
図5は、電子制御装置40による制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。図5において、有段変速制御手段54は、例えば記憶手段56に予め記憶された図6の実線および一点鎖線に示す関係(変速線図、変速マップ)から車速Vおよび自動変速部20の要求出力トルクTOUTで示される車両状態に基づいて、自動変速部20の変速を実行すべきか否かを判断し、すなわち自動変速部20の変速すべき変速段を判断し、その判断した変速段が得られるように自動変速部20の変速を実行する。このとき、有段変速制御手段54は、例えば図2に示す係合表に従って変速段が達成されるように切換クラッチC0および切換ブレーキB0を除いた油圧式摩擦係合装置を係合および/または解放させる指令(変速出力指令)を油圧制御回路42へ出力する。
FIG. 5 is a functional block diagram for explaining a main part of the control function by the
ハイブリッド制御手段52は、変速機構10の前記無段変速状態すなわち差動部11の差動状態においてエンジン8を効率のよい作動域で作動させる一方で、エンジン8と第2電動機M2との駆動力の配分や第1電動機M1の発電による反力を最適になるように変化させて差動部11の電気的な無段変速機としての変速比γ0を制御する。例えば、そのときの走行車速において、運転者の出力要求量としてのアクセルペダル操作量Accや車速Vから車両の目標(要求)出力を算出し、その車両の目標出力と充電要求値から必要なトータル目標出力を算出し、そのトータル目標出力が得られるように伝達損失、補機負荷、第2電動機M2のアシストトルク等を考慮して目標エンジン出力を算出し、その目標エンジン出力が得られるエンジン回転速度NEとエンジントルクTEとなるようにエンジン8を制御するとともに第1電動機M1の発電量を制御する。
The hybrid control means 52 operates the
ハイブリッド制御手段52は、その制御を動力性能や燃費向上などのために自動変速部20の変速段を考慮して実行する。このようなハイブリッド制御では、エンジン8を効率のよい作動域で作動させるために定まるエンジン回転速度NEと車速Vおよび自動変速部20の変速段で定まる伝達部材18の回転速度とを整合させるために、差動部11が電気的な無段変速機として機能させられる。すなわち、ハイブリッド制御手段52は例えばエンジン回転速度NEとエンジン8の出力トルク(エンジントルク)TEとをパラメータとする二次元座標内において無段変速走行の時に運転性と燃費性とを両立するように予め実験的に定められたエンジン8の最適燃費率曲線(燃費マップ、関係)を予め記憶しており、その最適燃費率曲線に沿ってエンジン8が作動させられるように、例えば目標出力(トータル目標出力、要求駆動力)を充足するために必要なエンジン出力を発生するためのエンジントルクTEとエンジン回転速度NEとなるように変速機構10の総合変速比γTの目標値を定め、その目標値が得られるように差動部11の変速比γ0を制御し、総合変速比γTをその変速可能な変化範囲内例えば13〜0.5の範囲内で制御する。
The hybrid control means 52 executes the control in consideration of the gear position of the
このとき、ハイブリッド制御手段52は、第1電動機M1により発電された電気エネルギをインバータ58を通して蓄電装置60や第2電動機M2へ供給するので、エンジン8の動力の主要部は機械的に伝達部材18へ伝達されるが、エンジン8の動力の一部は第1電動機M1の発電のために消費されてそこで電気エネルギに変換され、インバータ58を通してその電気エネルギが第2電動機M2へ供給され、その第2電動機M2が駆動されて第2電動機M2から伝達部材18へ伝達される。この電気エネルギの発生から第2電動機M2で消費されるまでに関連する機器により、エンジン8の動力の一部を電気エネルギに変換し、その電気エネルギを機械的エネルギに変換するまでの電気パスが構成される。
At this time, the hybrid control means 52 supplies the electric energy generated by the first electric motor M1 to the
ハイブリッド制御手段52は、スロットル制御のためにスロットルアクチュエータ97により電子スロットル弁96を開閉制御させる他、燃料噴射制御のために燃料噴射装置98による燃料噴射量や噴射時期を制御させ、点火時期制御のためにイグナイタ等の点火装置99による点火時期を制御させる指令を単独で或いは組み合わせてエンジン出力制御装置43に出力して必要なエンジン出力を発生するようにエンジン8の出力制御を実行するエンジン出力制御手段を機能的に備えている。例えば、ハイブリッド制御手段52は、基本的には図示しない予め記憶された関係からアクセル開度信号Accに基づいてスロットルアクチュエータ60を駆動し、アクセル開度Accが増加するほどスロットル弁開度θTHを増加させるようにスロットル制御を実行する。また、上記エンジン出力制御装置43は、ハイブリッド制御手段52による指令に従って、スロットルアクチュエータ97により電子スロットル弁96を開閉する他、燃料噴射装置98により燃料噴射をし、イグナイタ等の点火装置99により点火する。
The hybrid control means 52 controls opening and closing of the
前記図6の実線Aは、車両の発進/走行用(以下、走行用という)の駆動力源をエンジン8と電動機例えば第2電動機M2とで切り換えるための、言い換えればエンジン8を走行用の駆動力源として車両を発進/走行(以下、走行という)させる所謂エンジン走行と第2電動機M2を走行用の駆動力源として車両を走行させる所謂モータ走行とを切り換えるための、エンジン走行領域とモータ走行領域との境界線である。この図6に示すエンジン走行とモータ走行とを切り換えるための境界線(実線A)を有する予め記憶された関係は、車速Vと駆動力関連値である出力トルクTOUTとをパラメータとする二次元座標で構成された駆動力源切換線図(駆動力源マップ)の一例である。この駆動力源切換線図は、例えば同じ図6中の実線および一点鎖線に示す変速線図(変速マップ)と共に記憶手段56に予め記憶されている。
The solid line A in FIG. 6 indicates that the driving force source for starting / running the vehicle (hereinafter referred to as running) is switched between the
そして、ハイブリッド制御手段52は、例えば図6の駆動力源切換線図から車速Vと要求出力トルクTOUTとで示される車両状態に基づいてモータ走行領域とエンジン走行領域との何れであるかを判断してモータ走行或いはエンジン走行を実行する。このように、ハイブリッド制御手段52によるモータ走行は、図6から明らかなように一般的にエンジン効率が高トルク域に比較して悪いとされる比較的低出力トルクTOUT域すなわち低エンジントルクTE域、或いは車速Vの比較的低車速域すなわち低負荷域で実行される。よって、通常はモータ発進がエンジン発進に優先して実行されるが、例えば車両発進時に図6の駆動力源切換線図のモータ走行領域を超える要求出力トルクTOUTすなわち要求エンジントルクTEとされる程大きくアクセルペダルが踏込操作されるような車両状態によってはエンジン発進も通常実行されるものである。 Then, the hybrid control means 52 determines whether the motor travel region or the engine travel region is based on the vehicle state indicated by the vehicle speed V and the required output torque T OUT from the driving force source switching diagram of FIG. Judgment is made and motor running or engine running is executed. As described above, the motor travel by the hybrid control means 52 is relatively low output torque T OUT region, that is, low engine torque T, which is generally considered to be poor in engine efficiency as compared with the high torque region, as is apparent from FIG. It is executed in the E range or a relatively low vehicle speed range of the vehicle speed V, that is, a low load range. Therefore, usually but motor starting is performed in preference to engine starting, for example, is the required output torque T OUT ie the required engine torque T E exceeds the motor drive region of the drive power source switching diagram of Fig. 6 when the vehicle starts Depending on the vehicle state in which the accelerator pedal is depressed as much as possible, the engine is normally started.
ハイブリッド制御手段52は、このモータ走行時には、停止しているエンジン8の引き摺りを抑制して燃費を向上させるために、差動部11の電気的CVT機能(差動作用)によって、第1電動機回転速度NM1を負の回転速度で制御例えば空転させて、差動部11の差動作用によりエンジン回転速度NEを零乃至略零に維持する。
The hybrid control means 52 rotates the first electric motor by the electric CVT function (differential action) of the
また、ハイブリッド制御手段52は、エンジン走行領域であっても、上述した電気パスによる第1電動機M1からの電気エネルギおよび/または蓄電装置60からの電気エネルギを第2電動機M2へ供給し、その第2電動機M2を駆動して駆動輪38にトルクを付与することにより、エンジン8の動力を補助するための所謂トルクアシストが可能である。よって、本実施例のエンジン走行には、エンジン走行+モータ走行も含むものとする。
Further, even in the engine travel region, the hybrid control means 52 supplies the second motor M2 with the electric energy from the first electric motor M1 and / or the electric energy from the
また、ハイブリッド制御手段52は、車両の停止状態又は低車速状態に拘わらず、差動部11の電気的CVT機能によってエンジン8の運転状態を維持させられる。例えば、車両停止時に蓄電装置60の充電容量SOCが低下して第1電動機M1による発電が必要となった場合には、エンジン8の動力により第1電動機M1が発電させられてその第1電動機M1の回転速度が引き上げられ、車速Vで一意的に決められる第2電動機回転速度NM2が車両停止状態により零(略零)となっても動力分配機構16の差動作用によってエンジン回転速度NEが自律回転可能な回転速度以上に維持される。
In addition, the hybrid control means 52 can maintain the operating state of the
また、ハイブリッド制御手段52は、車両の停止中又は走行中に拘わらず、差動部11の電気的CVT機能によって第1電動機回転速度NM1および/または第2電動機回転速度NM2を制御してエンジン回転速度NEを一定に維持したり任意の回転速度に回転制御させられる。言い換えれば、ハイブリッド制御手段52は、エンジン回転速度NEを一定に維持したり任意の回転速度に制御しつつ第1電動機回転速度NM1および/または第2電動機回転速度NM2を任意の回転速度に回転制御することができる。例えば、図3の共線図からもわかるようにハイブリッド制御手段52は車両走行中にエンジン回転速度NEを引き上げる場合には、車速V(駆動輪38)に拘束される第2電動機回転速度NM2を略一定に維持しつつ第1電動機回転速度NM1の引き上げを実行する。
Further, the hybrid control means 52 controls the first motor rotation speed N M1 and / or the second motor rotation speed N M2 by the electric CVT function of the
増速側ギヤ段判定手段62は、変速機構10を有段変速状態とする際に切換クラッチC0および切換ブレーキB0のいずれを係合させるかを判定するために、例えば車両状態に基づいて記憶手段56に予め記憶された前記図6に示す変速線図に従って変速機構10の変速されるべき変速段が増速側ギヤ段例えば第5速ギヤ段であるか否かを判定する。
The speed-increasing gear stage determining means 62 stores, for example, a storage means based on the vehicle state in order to determine which of the switching clutch C0 and the switching brake B0 is engaged when the
切換制御手段50は、車両状態に基づいて前記係合装置(切換クラッチC0、切換ブレーキB0)の係合/解放を切り換えることにより、前記無段変速状態と前記有段変速状態とを、すなわち前記差動状態と前記ロック状態とを選択的に切り換える。例えば、切換制御手段50は、記憶手段56に予め記憶された前記図6の破線および二点鎖線に示す切換線図(切換マップ、関係)から車速Vおよび要求出力トルクTOUTで示される車両状態に基づいて、変速機構10(差動部11)の変速状態を切り換えるべきか否かを判断して、すなわち変速機構10を無段変速状態とする無段制御領域内であるか或いは変速機構10を有段変速状態とする有段制御領域内であるかを判定することにより変速機構10の切り換えるべき変速状態を判断して、変速機構10を前記無段変速状態と前記有段変速状態とのいずれかに選択的に切り換える変速状態の切換えを実行する。
The switching control means 50 switches between the continuously variable transmission state and the stepped transmission state by switching the engagement / release of the engagement device (switching clutch C0, switching brake B0) based on the vehicle state, that is, The differential state and the lock state are selectively switched. For example, the switching control means 50 is a vehicle state indicated by the vehicle speed V and the required output torque T OUT from the switching diagram (switching map, relationship) indicated by the broken line and the two-dot chain line in FIG. Based on the above, it is determined whether or not the speed change state of the speed change mechanism 10 (differential portion 11) should be switched, that is, the
具体的には、切換制御手段50は有段変速制御領域内であると判定した場合は、ハイブリッド制御手段52に対してハイブリッド制御或いは無段変速制御を不許可すなわち禁止とする信号を出力するとともに、有段変速制御手段54に対しては、予め設定された有段変速時の変速を許可する。このときの有段変速制御手段54は、記憶手段56に予め記憶された例えば図6に示す変速線図に従って自動変速部20の自動変速を実行する。例えば記憶手段56に予め記憶された図2は、このときの変速において選択される油圧式摩擦係合装置すなわちC0、C1、C2、B0、B1、B2、B3の作動の組み合わせを示している。すなわち、変速機構10全体すなわち差動部11および自動変速部20が所謂有段式自動変速機として機能し、図2に示す係合表に従って変速段が達成される。
Specifically, when the switching control means 50 determines that it is within the stepped shift control region, the hybrid control means 52 outputs a signal for disallowing or prohibiting the hybrid control or continuously variable shift control. The step-variable shift control means 54 is allowed to shift at a preset step-change. At this time, the stepped shift control means 54 performs automatic shift of the
例えば、増速側ギヤ段判定手段62により第5速ギヤ段が判定される場合には、変速機構10全体として変速比が1.0より小さな増速側ギヤ段所謂オーバードライブギヤ段が得られるために切換制御手段50は差動部11が固定の変速比γ0例えば変速比γ0が0.7の副変速機として機能させられるように切換クラッチC0を解放させ且つ切換ブレーキB0を係合させる指令を油圧制御回路42へ出力する。また、増速側ギヤ段判定手段62により第5速ギヤ段でないと判定される場合には、変速機構10全体として変速比が1.0以上の減速側ギヤ段が得られるために切換制御手段50は差動部11が固定の変速比γ0例えば変速比γ0が1の副変速機として機能させられるように切換クラッチC0を係合させ且つ切換ブレーキB0を解放させる指令を油圧制御回路42へ出力する。このように、切換制御手段50によって変速機構10が有段変速状態に切り換えられるとともに、その有段変速状態における2種類の変速段のいずれかとなるように選択的に切り換えられて、差動部11が副変速機として機能させられ、それに直列の自動変速部20が有段変速機として機能することにより、変速機構10全体が所謂有段式自動変速機として機能させられる。
For example, when the fifth gear is determined by the acceleration-side gear determination means 62, the so-called overdrive gear that has a gear ratio smaller than 1.0 is obtained for the
しかし、切換制御手段50は、変速機構10を無段変速状態に切り換える無段変速制御領域内であると判定した場合は、変速機構10全体として無段変速状態が得られるために差動部11を無段変速状態として無段変速可能とするように切換クラッチC0および切換ブレーキB0を解放させる指令を油圧制御回路42へ出力する。同時に、ハイブリッド制御手段52に対してハイブリッド制御を許可する信号を出力するとともに、有段変速制御手段54には、予め設定された無段変速時の変速段に固定する信号を出力するか、或いは記憶手段56に予め記憶された例えば図6に示す変速線図に従って自動変速部20を自動変速することを許可する信号を出力する。この場合、有段変速制御手段54により、図2の係合表内において切換クラッチC0および切換ブレーキB0の係合を除いた作動により自動変速が行われる。このように、切換制御手段50により無段変速状態に切り換えられた差動部11が無段変速機として機能し、それに直列の自動変速部20が有段変速機として機能することにより、適切な大きさの駆動力が得られると同時に、自動変速部20の第1速、第2速、第3速、第4速の各ギヤ段に対しその自動変速部20に入力される回転速度すなわち伝達部材18の回転速度が無段的に変化させられて各ギヤ段は無段的な変速比幅が得られる。したがって、その各ギヤ段の間が無段的に連続変化可能な変速比となって変速機構10全体として無段変速状態となり総合変速比γTが無段階に得られるようになる。
However, if the switching control means 50 determines that it is within the continuously variable transmission control region for switching the
ここで前記図6について詳述すると、図6は自動変速部20の変速判断の基となる記憶手段56に予め記憶された関係(変速線図、変速マップ)であり、車速Vと駆動力関連値である要求出力トルクTOUTとをパラメータとする二次元座標で構成された変速線図の一例である。図6の実線はアップシフト線であり一点鎖線はダウンシフト線である。
Here, FIG. 6 will be described in detail. FIG. 6 is a relationship (shift diagram, shift map) stored in advance in the storage means 56 that is the basis of the shift determination of the
また、図6の破線は切換制御手段50による有段制御領域と無段制御領域との判定のための判定車速V1および判定出力トルクT1を示している。つまり、図6の破線はハイブリッド車両の高速走行を判定するための予め設定された高速走行判定値である判定車速V1の連なりである高車速判定線と、ハイブリッド車両の駆動力に関連する駆動力関連値例えば自動変速部20の出力トルクTOUTが高出力となる高出力走行を判定するための予め設定された高出力走行判定値である判定出力トルクT1の連なりである高出力走行判定線とを示している。さらに、図6の破線に対して二点鎖線に示すように有段制御領域と無段制御領域との判定にヒステリシスが設けられている。つまり、この図6は判定車速V1および判定出力トルクT1を含む、車速Vと出力トルクTOUTとをパラメータとして切換制御手段50により有段制御領域と無段制御領域とのいずれであるかを領域判定するための予め記憶された切換線図(切換マップ、関係)である。なお、この切換線図を含めて変速マップとして記憶手段56に予め記憶されてもよい。また、この切換線図は判定車速V1および判定出力トルクT1の少なくとも1つを含むものであってもよいし、車速Vおよび出力トルクTOUTの何れかをパラメータとする予め記憶された切換線であってもよい。
6 indicates the determination vehicle speed V1 and the determination output torque T1 for determining the stepped control region and the stepless control region by the switching control means 50. That is, the broken line in FIG. 6 indicates a high vehicle speed determination line that is a series of determination vehicle speeds V1 that are preset high-speed traveling determination values for determining high-speed traveling of the hybrid vehicle, and a driving force related to the driving force of the hybrid vehicle. For example, a high output travel determination line that is a series of determination output torque T1 that is a preset high output travel determination value for determining high output travel in which the output torque T OUT of the
上記変速線図、切換線図、或いは駆動力源切換線図等は、マップとしてではなく実際の車速Vと判定車速V1とを比較する判定式、出力トルクTOUTと判定出力トルクT1とを比較する判定式等として記憶されてもよい。この場合には、切換制御手段50は、車両状態例えば実際の車速が判定車速V1を越えたときに変速機構10を有段変速状態とする。また、切換制御手段50は、車両状態例えば自動変速部20の出力トルクTOUTが判定出力トルクT1を越えたときに変速機構10を有段変速状態とする。
The shift diagram, the switching diagram, or the driving force source switching diagram is not a map but a judgment formula for comparing the actual vehicle speed V with the judgment vehicle speed V1, and comparing the output torque T OUT with the judgment output torque T1. May be stored as a determination formula or the like. In this case, the switching control means 50 sets the
また、差動部11を電気的な無段変速機として作動させるための電動機等の電気系の制御機器の故障や機能低下時、例えば第1電動機M1における電気エネルギの発生からその電気エネルギが機械的エネルギに変換されるまでの電気パスに関連する機器の機能低下すなわち第1電動機M1、第2電動機M2、インバータ58、蓄電装置60、それらを接続する伝送路などの故障(フェイル)や、故障とか低温による機能低下が発生したような車両状態となる場合には、無段制御領域であっても車両走行を確保するために切換制御手段50は変速機構10を優先的に有段変速状態としてもよい。
In addition, when the control unit of an electric system such as an electric motor for operating the
前記駆動力関連値とは、車両の駆動力に1対1に対応するパラメータであって、駆動輪38での駆動トルク或いは駆動力のみならず、例えば自動変速部20の出力トルクTOUT、エンジントルクTE、車両加速度Gや、例えばアクセル開度Acc或いはスロットル弁開度θTH(或いは吸入空気量、空燃比、燃料噴射量)とエンジン回転速度NEとに基づいて算出されるエンジントルクTEなどの実際値や、アクセル開度Acc或いはスロットル弁開度θTH等に基づいて算出される要求(目標)エンジントルクTE、自動変速部20の要求(目標)出力トルクTOUT、要求駆動力等の推定値であってもよい。また、上記駆動トルクは出力トルクTOUT等からデフ比、駆動輪38の半径等を考慮して算出されてもよいし、例えばトルクセンサ等によって直接検出されてもよい。上記他の各トルク等も同様である。
The driving force-related value is a parameter corresponding to the driving force of the vehicle on a one-to-one basis, and includes not only the driving torque or driving force at the driving
また、前記判定車速V1は、例えば高速走行において変速機構10が無段変速状態とされるとかえって燃費が悪化するのを抑制するように、その高速走行において変速機構10が有段変速状態とされるように設定されている。また、前記判定トルクT1は、例えば車両の高出力走行において第1電動機M1の反力トルクをエンジン8の高出力域まで対応させないで第1電動機M1を小型化するために、第1電動機M1からの電気エネルギの最大出力を小さくして配設可能とされた第1電動機M1の特性に応じて設定されている。
Further, the determination vehicle speed V1 is set such that the
図7は、エンジン回転速度NEとエンジントルクTEとをパラメータとして切換制御手段50により有段制御領域と無段制御領域とのいずれであるかを領域判定するための境界線としてのエンジン出力線を有し、記憶手段56に予め記憶された切換線図(切換マップ、関係)である。切換制御手段50は、図6の切換線図に替えてこの図7の切換線図からエンジン回転速度NEとエンジントルクTEとに基づいて、それらのエンジン回転速度NEとエンジントルクTEとで表される車両状態が無段制御領域内であるか或いは有段制御領域内であるかを判定してもよい。また、この図7は図6の破線を作るための概念図でもある。言い換えれば、図6の破線は図7の関係図(マップ)に基づいて車速Vと出力トルクTOUTとをパラメータとする二次元座標上に置き直された切換線でもある。
7, the engine output as a boundary for the area determining which of the step-variable control region and the continuously variable control region by switching control means 50 and the engine rotational speed N E and engine torque T E as a
図6の関係に示されるように、出力トルクTOUTが予め設定された判定出力トルクT1以上の高トルク領域、或いは車速Vが予め設定された判定車速V1以上の高車速領域が、有段制御領域として設定されているので有段変速走行がエンジン8の比較的高トルクとなる高駆動トルク時、或いは車速の比較的高車速時において実行され、無段変速走行がエンジン8の比較的低トルクとなる低駆動トルク時、或いは車速の比較的低車速時すなわちエンジン8の常用出力域において実行されるようになっている。
As shown in the relationship of FIG. 6, stepped control is performed in a high torque region where the output torque T OUT is equal to or higher than the predetermined determination output torque T1, or a high vehicle speed region where the vehicle speed V is equal to or higher than the predetermined determination vehicle speed V1. Since it is set as a region, the stepped variable speed travel is executed at the time of a high driving torque at which the
同様に、図7の関係に示されるように、エンジントルクTEが予め設定された所定値TE1以上の高トルク領域、エンジン回転速度NEが予め設定された所定値NE1以上の高回転領域、或いはそれらエンジントルクTEおよびエンジン回転速度NEから算出されるエンジン出力が所定以上の高出力領域が、有段制御領域として設定されているので、有段変速走行がエンジン8の比較的高トルク、比較的高回転速度、或いは比較的高出力時において実行され、無段変速走行がエンジン8の比較的低トルク、比較的低回転速度、或いは比較的低出力時すなわちエンジン8の常用出力域において実行されるようになっている。図7における有段制御領域と無段制御領域との間の境界線は、高車速判定値の連なりである高車速判定線および高出力走行判定値の連なりである高出力走行判定線に対応している。
Similarly, as indicated by the relationship shown in FIG. 7, the engine torque T E is a predetermined value TE1 more high torque region, the engine speed N E preset predetermined value NE1 or a high-speed drive region in which, or high output region where the engine output is higher than the predetermined calculated from engine torque T E and the engine speed N E, because it is set as a step-variable control region, relatively high torque of the step-variable shifting running the
これによって、例えば、車両の低中速走行および低中出力走行では、変速機構10が無段変速状態とされて車両の燃費性能が確保されるが、実際の車速Vが前記判定車速V1を越えるような高速走行では変速機構10が有段の変速機として作動する有段変速状態とされ専ら機械的な動力伝達経路でエンジン8の出力が駆動輪38へ伝達されて電気的な無段変速機として作動させる場合に発生する動力と電気エネルギとの間の変換損失が抑制されて燃費が向上させられる。
As a result, for example, in low-medium speed traveling and low-medium power traveling of the vehicle, the
また、出力トルクTOUTなどの前記駆動力関連値が判定トルクT1を越えるような高出力走行では変速機構10が有段の変速機として作動する有段変速状態とされ専ら機械的な動力伝達経路でエンジン8の出力が駆動輪38へ伝達されて電気的な無段変速機として作動させる領域が車両の低中速走行および低中出力走行となって、第1電動機M1が発生すべき電気的エネルギ換言すれば第1電動機M1が伝える電気的エネルギの最大値を小さくできて第1電動機M1或いはそれを含む車両の駆動装置が一層小型化される。
Further, in high-power running such that the driving force-related value such as the output torque T OUT exceeds the determination torque T1, the
つまり、前記所定値TE1が第1電動機M1が反力トルクを受け持つことができるエンジントルクTEの切換判定値として予め設定されると、エンジントルクTEがその所定値TE1を超えるような高出力走行では、差動部11が有段変速状態とされるため、第1電動機M1は差動部11が無段変速状態とされているときのようにエンジントルクTEに対する反力トルクを受け持つ必要が無いので、第1電動機M1の大型化が防止されつつその耐久性の低下が抑制される。言い換えれば、本実施例の第1電動機M1は、その最大出力がエンジントルクTEの最大値に対して必要とされる反力トルク容量に比較して小さくされることで、すなわちその最大出力を上記所定値TE1を超えるようなエンジントルクTEに対する反力トルク容量に対応させないことで、小型化が実現されている。
That is, when the predetermined value TE1 is the first electric motor M1 is preset as switching threshold value of the engine torque T E that can withstand the reaction torque, high power, such as the engine torque T E exceeds the predetermined value TE1 in running, since the
尚、上記第1電動機M1の最大出力は、この第1電動機M1の使用環境に許容されるように実験的に求められて設定されている第1電動機M1の定格値である。また、上記エンジントルクTEの切換判定値は、第1電動機M1が反力トルクを受け持つことができるエンジントルクTEの最大値またはそれよりも所定値低い値であって、第1電動機M1の耐久性の低下が抑制されるように予め実験的に求められた値である。 The maximum output of the first electric motor M1 is a rated value of the first electric motor M1 that is experimentally obtained and set so as to be allowed in the usage environment of the first electric motor M1. Moreover, switching threshold value of the engine torque T E, the first electric motor M1 is a maximum value or a predetermined value lower than that of the engine torque T E that can withstand the reaction torque, the first electric motor M1 This is a value obtained experimentally in advance so as to suppress a decrease in durability.
また、他の考え方として、この高出力走行においては燃費に対する要求より運転者の駆動力に対する要求が重視されるので、無段変速状態より有段変速状態(定変速状態)に切り換えられるのである。これによって、ユーザは、例えば図8に示すような有段自動変速走行におけるアップシフトに伴うエンジン回転速度NEの変化すなわち変速に伴うリズミカルなエンジン回転速度NEの変化が楽しめる。 As another concept, in this high-power running, the demand for the driver's driving force is more important than the demand for fuel consumption, so that the stepless speed change state is switched to the stepped speed change state (constant speed change state). Thus, the user, for example, changes i.e. changes in the rhythmic engine rotational speed N E due to the shift of the engine speed N E with the stepped up-shift of the automatic shifting control, as shown in FIG. 8 can enjoy.
このように、本実施例の変速機構10は、差動部11と自動変速部20との2つの変速部(変速機構)で構成されており、前記有段変速制御手段54により自動変速部20の有段変速が行われ、前記ハイブリッド制御手段52により現在の自動変速部20の変速段(変速比)γが考慮されつつ差動部11の無段変速が行われて、変速機構10の総合変速比γTが形成されている。
As described above, the
例えば、発進時には、相対的に大きな駆動トルクを確保するために、差動部11の変速比γ0と自動変速部20の変速比γとを共に変速比が最も大きな最低速側の変速比とすることにより、総合変速比γTが最も大きな最低速側の総合変速比γTLが設定される。そして、車速Vの上昇に伴ってその総合変速比γTLが高速側へ切り換えられるように、先ず、自動変速部20の変速比γが最低速側すなわち第1速ギヤ段とされたままで差動部11の変速比γ0が連続的に高速側へ切り換えられる。さらに、車速Vが上昇して図6の変速マップに示すような自動変速部20の1→2アップシフト線を超えると、自動変速部20が第2速ギヤ段へアップシフトされて自動変速部20の変速比γが段階的に高速側へ切り換えられる。このとき、総合変速比γTができるだけ連続的に変化するように自動変速部20のアップシフトに応じて差動部11の変速比γ0が低速側へ速やかに切り換えられる。このような変速機構10の一連の変速が繰り返されることにより、車速Vの上昇に伴って総合変速比γTが最も小さな最高速側の総合変速比γTHに向かって設定される。
For example, at the time of starting, in order to secure a relatively large driving torque, the speed ratio γ0 of the
ところで、一般的に、圧雪路や凍結路等の低μ路での走行に適したシフトパターンにしたがって自動変速が実行される変速制御様式である所謂スノーモードが備えられ、そのスノーモードが設定されると、低μ路における駆動輪38の滑りを抑制するために、最低速側の変速比が乾燥した舗装路における通常の車両走行時に比較して駆動トルクの小さい高速側に設定され、発進時における駆動トルクが減少されて発進性能の低下が抑制される。
By the way, in general, a so-called snow mode, which is a shift control mode in which automatic shift is executed according to a shift pattern suitable for traveling on a low μ road such as a snowy road or a frozen road, is provided, and the snow mode is set. Then, in order to suppress slipping of the
同様に、本実施例の変速機構10において、最低速側の総合変速比γTLが通常の車両走行時の総合変速比γTL0に比較して高速側の総合変速比γTL’に設定される場合には、上述した一連の変速に従うと、自動変速部20が第1速ギヤ段とされたままで差動部11の変速比γ0が高速側へ切り換えられる。
Similarly, the shifting
そして、この高速側に設定された総合変速比γTL’にて車両発進が行われると、発進後の車速Vの上昇に伴ってその総合変速比γTL’を更に高速側へ切り換える場合、差動部11の変速比γ0を更に高速側へ切り換え得る残りの変速比幅が小さいために、発進後直ちに自動変速部20が第2速ギヤ段へアップシフトされる可能性がある。これによって、特に、発進停止を繰り返したとき、ビジーシフトになる可能性がある。
Then, 'the vehicle start is conducted by, in accordance with the increase of the vehicle speed V after starting the overall speed ratio [gamma] T L' overall speed ratio [gamma] T L which is set in the high-speed side when switching the further to the high-speed side, the difference Since the remaining speed ratio width at which the speed ratio γ0 of the moving
そこで、前記有段変速制御手段54は、前述した機能に加え、変速機構10の最低速側の総合変速比γTLを、例えば車両発進時の最低速側の総合変速比γTLを、通常の車両走行時の総合変速比γTL0に比較して高速側の総合変速比γTL’に設定するに際しては、少なくとも自動変速部20の変速比γを高速側に設定する変速制御手段としての機能を有する。
Therefore, the step-variable shifting control means 54, in addition to the functions described above, the overall speed ratio [gamma] T L of the lowest speed side of the
例えば、高速側の総合変速比γTL’に設定するに際しては、有段変速制御手段54は自動変速部20を第2速ギヤ段へ切り換えると共に、ハイブリッド制御手段52は自動変速部20の第2速ギヤ段において高速側の総合変速比γTL’が得られるように差動部11の変速比γ0を切り換える。つまり、有段変速制御手段54により少なくとも自動変速部20が第2速ギヤ段とされ、総合変速比γTL’を得るように必要に応じてハイブリッド制御手段52により自動変速部20の第2速ギヤ段において差動部11の変速比γ0が切り換えられる。
For example, when setting the high speed side overall gear ratio γT L ′, the stepped transmission control means 54 switches the
そして、上記のように総合変速比γTL’が形成された状態で発進後の車速Vの上昇に伴ってその総合変速比γTL’を更に高速側へ切り換える場合には、ハイブリッド制御手段52は、自動変速部20が第2速ギヤ段とされた状態のままで、差動部11の変速比γ0を高速側へ切り換える。このときの差動部11の状態は、自動変速部20を第1速ギヤ段としたままで差動部11の変速比γ0を高速側へ切り換えることによる高速側の総合変速比γTL’の形成に比べて、差動部11の変速比γ0を更に高速側へ切り換え得る残りの変速比幅が大きいので、自動変速部20が第2速ギヤ段とされたままでも発進後の車速Vの上昇に伴ってその総合変速比γTL’を相対的に大きく高速側へ切り換え得る。
When the overall speed ratio γT L ′ is formed as described above and the overall speed ratio γT L ′ is further switched to the high speed side as the vehicle speed V increases after starting, the hybrid control means 52 The gear ratio γ0 of the
これにより、最低速側の総合変速比γTLを相対的に高速側の総合変速比γTL’に設定できると共に、その総合変速比γTL’における車両発進後直ちに自動変速部20が第2速ギヤ段へアップシフトされることが回避され、特に、発進停止を繰り返したときのビジーシフトが防止される。
Accordingly, 'it is possible set, the overall speed ratio [gamma] T L' the overall speed ratio [gamma] T L of lowest speed side overall speed ratio [gamma] T L of relatively high-speed side vehicle starts immediately after the automatic shifting
高速側の総合変速比γTL’を設定するに際しての具体的な制御作動を以下に説明する。 The specific control operation of when setting the overall speed ratio [gamma] T L 'of the high speed side is described below.
図9は、駆動力源切換線図と変速線図と有段/無段の切換線図とを示す別の実施例であって、前記図6に示す関係に相当する図である。この図9は、車両発進時の最低速側の総合変速比γTLが通常の車両走行時(総合変速比γTL0)に比較して高速側(総合変速比γTL’)に設定されるように、すなわち自動変速部20が通常第1速ギヤ段とされる領域が車両の発進時に第2速ギヤ段とされるように、変速線図における1←2ダウンシフト線と1→2アップシフト線とが低速且つ低負荷領域において変更されている点が、図6と主に相違する。図9を用いることにより、低速、低負荷領域においては、自動変速部20が第2速ギヤ段とされる。例えば、図6の変速線図を通常の車両走行時に用いるものとするならば、図9の変速線図は通常の車両走行時の総合変速比γTL0に比較して高速側の総合変速比γTL’に設定するに際して用いられるものであり、予め実験的に求められて前記記憶手段56に駆動力源切換線図や有段/無段の切換線図と共に記憶される。
FIG. 9 is another embodiment showing a driving force source switching diagram, a shift diagram, and a stepped / infinite switching diagram, and corresponds to the relationship shown in FIG. In FIG. 9, the overall speed ratio γT L on the lowest speed side when the vehicle starts is set to the higher speed side (overall speed ratio γT L ′) as compared to when the vehicle is running normally (the overall speed ratio γT L0 ). In other words, the 1 ← 2 downshift line and the 1 → 2 upshift in the shift diagram so that the region where the
変速線図切換手段80は、車両発進時の最低速側の総合変速比γTLを通常の車両走行時(総合変速比γTL0)に比較して高速側(総合変速比γTL’)に設定するのか否かに基づいて、前記有段変速制御手段54による自動変速部20の変速に用いられる変速線図を、通常の車両走行時に用いる前記記憶手段56に予め記憶されている変速線図例えば図6に示す変速線図と、発進時に自動変速部20が第2速ギヤ段とされるように設定された前記記憶手段56に予め記憶されている変速線図例えば図9に示す変速線図とで切り換える。
The shift diagram switching means 80 sets the overall speed ratio γT L on the lowest speed side when the vehicle starts to a higher speed side (total speed ratio γT L ′) than when traveling normally (total speed ratio γT L0 ). Based on whether or not to perform, a shift diagram used for shifting the
車両発進時の最低速側の総合変速比γTLを通常の車両走行時(総合変速比γTL0)に比較して高速側(総合変速比γTL’)に設定するときは、例えば走行路面が圧雪路や凍結路等の低μ路のときや低μ路走行に適した変速制御様式が選択されているときなどが想定される。 When the overall speed ratio γT L on the lowest speed side when the vehicle starts is set to the high speed side (total speed ratio γT L ′) compared to the normal vehicle travel (total speed ratio γT L0 ), for example, It is assumed that the road is on a low μ road such as a snowy road or an icy road or when a speed change control mode suitable for driving on a low μ road is selected.
低μ路判定手段82は、走行路面が低μ路であるか否かを、例えば前後輪の回転速度差や車輪加速度に基づいて駆動輪38の空転を検出することにより判定する。例えば、低μ路判定手段82は、前後輪の回転速度差が予め実験的に求められた空転判定値を超えたことにより駆動輪38の空転を検出し、走行路面が低μ路であると判定する。このように、低μ路判定手段82は、走行路面が低μ路であるか否かを判定することにより、車両発進時の最低速側の総合変速比γTLを通常の車両走行時(総合変速比γTL0)に比較して高速側(総合変速比γTL’)に設定するのか否かを判定する。また、本実施例における通常の車両走行時とは、この低μ路判定手段82により走行路面が低μ路であると判定されないような走行路面、例えば乾燥した舗装路における車両走行時である。
The low μ road determination means 82 determines whether or not the traveling road surface is a low μ road by detecting the idling of the driving
前記変速線図切換手段80は、低μ路判定手段82により走行路面が低μ路であると判定された場合には、前記有段変速制御手段54による自動変速部20の変速に用いられる変速線図を、発進時に自動変速部20が第2速ギヤ段とされるように設定された前記記憶手段56に予め記憶されている変速線図(以下、低μ用変速マップという)例えば図9に示す変速線図に切り換える。
The shift diagram switching means 80 is used to change the speed of the
また、前記変速線図切換手段80は、低μ路判定手段82により走行路面が低μ路でないと判定された場合には、前記有段変速制御手段54による自動変速部20の変速に用いられる変速線図を、通常の車両走行時に用いる前記記憶手段56に予め記憶されている変速線図(以下、通常変速マップという)例えば図6に示す変速線図に切り換える。
The shift diagram switching means 80 is used for shifting the
図10は、スポーツ走行に適した変速制御様式で走行する所謂パワーモードと、低μ路走行に適した変速制御様式で走行する所謂スノーモードとを選択するための変速モード選択装置としての変速モード選択スイッチ44(以下、スイッチ44という)の一例であり、ユーザにより手動操作可能に車両に備えられている。このスイッチ44は、シーソー型スイッチであって、ユーザが所望する変速モードでの車両走行を選択可能とするものであり、パワーモードに対応するスイッチ44の”POWER”と表示された指令釦、或いはスノーモードに対応するスイッチ44の”SNOW”と表示された指令釦がユーザにより押されることで、パワーモード或いはスノーモードが選択(設定)される。また、”POWER”と表示された指令釦および”SNOW”と表示された指令釦が何れも押されていない場合には、通常の車両走行が実行される変速制御様式である所謂ノーマルモードが選択(設定)される。
FIG. 10 shows a shift mode as a shift mode selection device for selecting a so-called power mode for driving in a shift control mode suitable for sports driving and a so-called snow mode for driving in a shift control mode suitable for low-μ road driving. This is an example of a selection switch 44 (hereinafter referred to as a switch 44), and is provided in the vehicle so that it can be manually operated by a user. The
変速モード判定手段84は、スイッチ44により選択(設定)された変速モードを判定する。例えば、変速モード判定手段84は、スイッチ44により選択(設定)された変速モードを判定することにより、スノーモードが選択(設定)されているか否かを判定する。このように、変速モード判定手段84は、スノーモードが選択(設定)されているか否かを判定することにより、車両発進時の最低速側の総合変速比γTLを通常の車両走行時(総合変速比γTL0)に比較して高速側(総合変速比γTL’)に設定するのか否かを判定する。また、本実施例における通常の車両走行時とは、この変速モード判定手段84によりスノーモードが選択(設定)されていないと判定されるときの車両走行時である。
The shift mode determination means 84 determines the shift mode selected (set) by the
前記変速線図切換手段80は、変速モード判定手段84によりスノーモードが選択されていると判定された場合には、前記有段変速制御手段54による自動変速部20の変速に用いられる変速線図を、前記記憶手段56に予め記憶されている前記低μ用変速マップ例えば図9に示す変速線図に切り換える。
When the shift
また、前記変速線図切換手段80は、変速モード判定手段84によりノーマルモードが選択されていると判定された場合には、前記有段変速制御手段54による自動変速部20の変速に用いられる変速線図を、前記記憶手段56に予め記憶されている前記通常変速マップ例えば図6に示す変速線図に切り換える。
The shift diagram switching means 80 is used for shifting the
また、前記変速線図切換手段80は、変速モード判定手段84によりパワーモードが選択されていると判定された場合には、ノーマルモードに比較して変速がより高車速側で実行されて駆動力が増加するように、前記有段変速制御手段54による自動変速部20の変速に用いられる変速線図を、前記通常変速マップに比較して各変速線が高速側に設定された前記記憶手段56に予め記憶されている図示しないパワー走行用変速マップに切り換える。
When the shift
前記有段変速制御手段54は、前述した機能に加え、前記変速線図切換手段80により切り換えられた例えば記憶手段56に予め記憶されている変速線図から車速Vおよび自動変速部20の要求出力トルクTOUTで示される車両状態に基づいて、自動変速部20の変速を実行する。これにより、有段変速制御手段54は、車両発進時の変速機構10の最低速側の総合変速比γTLを通常の車両走行時の総合変速比γTL0に比較して高速側の総合変速比γTL’に設定するに際して、低μ用変速マップ例えば図9に示す変速マップから車両状態に基づいて自動変速部20を第2速ギヤ段に設定することができる。
In addition to the above-described functions, the stepped shift control means 54 is configured to switch the vehicle speed V and the required output of the
また、前記有段変速制御手段54は、車両発進に際して、ノーマルモードのときには自動変速部20を第1速ギヤ段とし、スノーモードのときには自動変速部20を第2速ギヤ段とする。従って、有段変速制御手段54は、通常の車両走行時に設定する第1変速制御様式としてのノーマルモードと、車両発進時の最低速側の総合変速比γTLを通常の車両走行時(総合変速比γTL0)に比較して高速側(総合変速比γTL’)に設定する第2変速制御様式としてのスノーモードとの切換えを、少なくとも自動変速部20の変速比γを切り換えることによって、すなわち自動変速部20の最低速側ギヤ段を第1速ギヤ段と第2速ギヤ段とで切り換えることによって、実施する変速制御手段としての機能を有するとも言える。そして、スノーモードが選択されたときには、総合変速比γTL’を得るように必要に応じてハイブリッド制御手段52により自動変速部20の第2速ギヤ段において差動部11の変速比γ0が切り換えられる。
Further, when the vehicle starts, the stepped shift control means 54 sets the
図11は、電子制御装置40の制御作動の要部、すなわち変速機構10の総合変速比γTLを通常の車両走行に比較して高速側に設定するに際してビジーシフトが防止される制御作動を説明するフローチャートであり、例えば数msec乃至数十msec程度の極めて短いサイクルタイムで繰り返し実行される。
Figure 11 is a main control operation of the
先ず、前記変速モード判定手段84に対応するステップ(以下、ステップを省略する)S1において、スイッチ44により選択(設定)された変速モードが判定されることにより、スノーモードが選択(設定)されているか否かが判定される。このS1の判断が否定される場合は前記低μ路判定手段82に対応するS2において、走行路面が低μ路であるか否かが、例えば前後輪の回転速度差や車輪加速度に基づいて駆動輪38の空転を検出することにより判定される。
First, in a step (hereinafter, step is omitted) S1 corresponding to the shift mode determination means 84, the shift mode selected (set) by the
上記S2の判断が否定される場合は前記変速線図切換手段80に対応するS3において、前記有段変速制御手段54による自動変速部20の変速に用いられる変速線図が、前記通常変速マップ例えば図6に示す変速線図に切り換えられる。すなわち、自動変速部20が車両発進時に第1速ギヤ段とされる通常変速マップが設定される。
If the determination in S2 is negative, a shift diagram used for shifting the
前記S1或いは前記S2の少なくとも何れかの判断が肯定される場合は前記変速線図切換手段80に対応するS4において、前記有段変速制御手段54による自動変速部20の変速に用いられる変速線図が、前記低μ用変速マップ例えば図9に示す変速線図に切り換えられる。すなわち、自動変速部20が車両発進時に第2速ギヤ段とされる低μ用変速マップが設定される。
If the determination of at least one of S1 and S2 is affirmative, a shift diagram used for shifting the
前記S3或いは前記S4に続いて前記変速線図切換手段80に対応するS5において、S3或いはS4にて設定された変速線図(変速マップ)から車速Vおよび自動変速部20の要求出力トルクTOUTで示される車両状態に基づいて、自動変速部20の変速が実行される。
In S5 corresponding to the shift diagram switching means 80 following S3 or S4, the vehicle speed V and the required output torque T OUT of the
上述のように、本実施例によれば、車両発進時の最低速側の総合変速比γTLを通常の車両走行時(総合変速比γTL0)に比較して高速側(総合変速比γTL’)に設定するに際しては、有段変速制御手段54により少なくとも自動変速部20の変速比γが高速側に設定されるので、すなわち第2速ギヤ段に設定されるので、自動変速部20の変速比γが第1速ギヤ段とされたままで差動部11の変速比γ0が高速側へ切り換えられることに比べて、最低速側の総合変速比γTLを用いた車両発進後の車速Vの上昇に伴って総合変速比γTを更に高速側へ切り換えるときに、差動部11の変速比γ0を高速側へ切り換え得る残りの変速比幅が大きくなり、発進後直ちに自動変速部20が第2速ギヤ段へアップシフトされることが回避され、特に、発進停止を繰り返したときのビジーシフトが防止される。
As described above, according to this embodiment, high-speed side to compare the overall speed ratio [gamma] T L of the lowest speed side when the vehicle starting during normal vehicle running (overall speed ratio [gamma] T L0) (overall speed ratio [gamma] T L When setting to '), at least the gear ratio γ of the
また、本実施例によれば、通常の車両走行時に設定するノーマルモードと、車両発進時の最低速側の総合変速比γTLを通常の車両走行時(総合変速比γTL0)に比較して高速側(総合変速比γTL’)に設定するスノーモードとの切換えが、有段変速制御手段54により少なくとも自動変速部20の変速比γが切り換えられることによって実施されるので、スノーモードへ切り換えられる場合に、自動変速部20の変速比γが第1速ギヤ段とされたままで差動部11の変速比γ0が高速側へ切り換えられることに比べて、最低速側の総合変速比γTLを用いた車両発進後の車速Vの上昇に伴って総合変速比γTを更に高速側へ切り換えるときに、差動部11の変速比γ0を高速側へ切り換え得る残りの変速比幅が大きくなり、発進後直ちに自動変速部20が第2速ギヤ段へアップシフトされることが回避され、特に、発進停止を繰り返したときのビジーシフトが防止される。
Further, according to this embodiment, the normal mode set during normal vehicle travel and the overall speed ratio γT L on the lowest speed side when the vehicle starts are compared with those during normal vehicle travel (total speed ratio γT L0 ). Switching to the snow mode to be set on the high speed side (total gear ratio γT L ′) is performed by switching at least the gear ratio γ of the
また、本実施例によれば、車両発進時の最低速側の総合変速比γTLを通常の車両走行時(総合変速比γTL0)に比較して高速側(総合変速比γTL’)に設定するときは、走行路面が圧雪路や凍結路等の低μ路のときであるので、走行路面が低μ路のときに、通常の車両発進時に比較して高速側の総合変速比γTが設定されると共に、発進停止を繰り返したときのビジーシフトが防止され得る。 Further, according to this embodiment, the overall speed ratio γT L on the lowest speed side when the vehicle starts is set to the high speed side (total speed ratio γT L ′) as compared with that during normal vehicle travel (total speed ratio γT L0 ). The setting is when the road surface is a low μ road such as a snowy road or a frozen road, so when the road surface is a low μ road, the overall speed ratio γT on the high speed side is higher than when the vehicle starts normally. In addition to being set, it is possible to prevent a busy shift when the start and stop are repeated.
また、本実施例によれば、車両発進時の最低速側の総合変速比γTLを通常の車両走行時(総合変速比γTL0)に比較して高速側(総合変速比γTL’)に設定するときは、スノーモードが選択されているときであるので、スノーモードが選択されたときに、通常の車両発進時に比較して高速側の総合変速比γTが設定されると共に、発進停止を繰り返したときのビジーシフトが防止され得る。 Further, according to this embodiment, the overall speed ratio γT L on the lowest speed side when the vehicle starts is set to the high speed side (total speed ratio γT L ′) as compared with that during normal vehicle travel (total speed ratio γT L0 ). The setting is when the snow mode is selected. Therefore, when the snow mode is selected, the overall gear ratio γT on the high speed side is set as compared to the normal vehicle start, and the start / stop is stopped. A busy shift when repeated can be prevented.
次に、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の説明において前述の実施例と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。 Next, another embodiment of the present invention will be described. In the following description, parts common to those in the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
図12は本発明の他の実施例における変速機構70の構成を説明する骨子図、図13はその変速機構70の変速段と油圧式摩擦係合装置の係合の組み合わせとの関係を示す係合表、図14はその変速機構70の変速作動を説明する共線図である。
FIG. 12 is a skeleton diagram illustrating the configuration of the
変速機構70は、前述の実施例と同様に第1電動機M1、動力分配機構16、および第2電動機M2を備えている差動部11と、その差動部11と出力軸22との間で伝達部材18を介して直列に連結されている前進3段の自動変速部72とを備えている。動力分配機構16は、例えば「0.418」程度の所定のギヤ比ρ1を有するシングルピニオン型の第1遊星歯車装置24と切換クラッチC0および切換ブレーキB0とを有している。自動変速部72は、例えば「0.532」程度の所定のギヤ比ρ2を有するシングルピニオン型の第2遊星歯車装置26と例えば「0.418」程度の所定のギヤ比ρ3を有するシングルピニオン型の第3遊星歯車装置28とを備えている。第2遊星歯車装置26の第2サンギヤS2と第3遊星歯車装置28の第3サンギヤS3とが一体的に連結されて第2クラッチC2を介して伝達部材18に選択的に連結されるとともに第1ブレーキB1を介してケース12に選択的に連結され、第2遊星歯車装置26の第2キャリヤCA2と第3遊星歯車装置28の第3リングギヤR3とが一体的に連結されて出力軸22に連結され、第2リングギヤR2は第1クラッチC1を介して伝達部材18に選択的に連結され、第3キャリヤCA3は第2ブレーキB2を介してケース12に選択的に連結されている。
As in the above-described embodiment, the
以上のように構成された変速機構70では、例えば、図13の係合作動表に示されるように、前記切換クラッチC0、第1クラッチC1、第2クラッチC2、切換ブレーキB0、第1ブレーキB1、および第2ブレーキB2が選択的に係合作動させられることにより、第1速ギヤ段(第1変速段)乃至第4速ギヤ段(第4変速段)のいずれか或いは後進ギヤ段(後進変速段)或いはニュートラルが選択的に成立させられ、略等比的に変化する変速比γ(=入力軸回転速度NIN/出力軸回転速度NOUT)が各ギヤ段毎に得られるようになっている。特に、本実施例では動力分配機構16に切換クラッチC0および切換ブレーキB0が備えられており、切換クラッチC0および切換ブレーキB0の何れかが係合作動させられることによって、差動部11は前述した無段変速機として作動する無段変速状態に加え、変速比が一定の変速機として作動する定変速状態を構成することが可能とされている。したがって、変速機構70では、切換クラッチC0および切換ブレーキB0の何れかを係合作動させることで定変速状態とされた差動部11と自動変速部72とで有段変速機として作動する有段変速状態が構成され、切換クラッチC0および切換ブレーキB0の何れも係合作動させないことで無段変速状態とされた差動部11と自動変速部72とで電気的な無段変速機として作動する無段変速状態が構成される。言い換えれば、変速機構70は、切換クラッチC0および切換ブレーキB0の何れかを係合作動させることで有段変速状態に切り換えられ、切換クラッチC0および切換ブレーキB0の何れも係合作動させないことで無段変速状態に切り換えられる。
In the
例えば、変速機構70が有段変速機として機能する場合には、図13に示すように、切換クラッチC0、第1クラッチC1および第2ブレーキB2の係合により、変速比γ1が最大値例えば「2.804」程度である第1速ギヤ段が成立させられ、切換クラッチC0、第1クラッチC1および第1ブレーキB1の係合により、変速比γ2が第1速ギヤ段よりも小さい値例えば「1.531」程度である第2速ギヤ段が成立させられ、切換クラッチC0、第1クラッチC1および第2クラッチC2の係合により、変速比γ3が第2速ギヤ段よりも小さい値例えば「1.000」程度である第3速ギヤ段が成立させられ、第1クラッチC1、第2クラッチC2、および切換ブレーキB0の係合により、変速比γ4が第3速ギヤ段よりも小さい値例えば「0.705」程度である第4速ギヤ段が成立させられる。また、第2クラッチC2および第2ブレーキB2の係合により、変速比γRが第1速ギヤ段と第2速ギヤ段との間の値例えば「2.393」程度である後進ギヤ段が成立させられる。なお、ニュートラル「N」状態とする場合には、例えば切換クラッチC0のみが係合される。
For example, when the
しかし、変速機構70が無段変速機として機能する場合には、図13に示される係合表の切換クラッチC0および切換ブレーキB0が共に解放される。これにより、差動部11が無段変速機として機能し、それに直列の自動変速部72が有段変速機として機能することにより、自動変速部72の第1速、第2速、第3速の各ギヤ段に対しその自動変速部72に入力される回転速度すなわち伝達部材18の回転速度が無段的に変化させられて各ギヤ段は無段的な変速比幅が得られる。したがって、その各ギヤ段の間が無段的に連続変化可能な変速比となって変速機構70全体としてのトータル変速比γTが無段階に得られるようになる。
However, when
図14は、無段変速部或いは第1変速部として機能する差動部11と有段変速部或いは第2変速部として機能する自動変速部72から構成される変速機構70において、ギヤ段毎に連結状態が異なる各回転要素の回転速度の相対関係を直線上で表すことができる共線図を示している。切換クラッチC0および切換ブレーキB0が解放される場合、および切換クラッチC0または切換ブレーキB0が係合させられる場合の動力分配機構16の各要素の回転速度は前述の場合と同様である。
FIG. 14 shows a
図14における自動変速部72の4本の縦線Y4、Y5、Y6、Y7は、左から順に、第4回転要素(第4要素)RE4に対応し且つ相互に連結された第2サンギヤS2および第3サンギヤS3を、第5回転要素(第5要素)RE5に対応する第3キャリヤCA3を、第6回転要素(第6要素)RE6に対応し且つ相互に連結された第2キャリヤCA2および第3リングギヤR3を、第7回転要素(第7要素)RE7に対応する第2リングギヤR2をそれぞれ表している。また、自動変速部72において第4回転要素RE4は第2クラッチC2を介して伝達部材18に選択的に連結されるとともに第1ブレーキB1を介してケース12に選択的に連結され、第5回転要素RE5は第2ブレーキB2を介してケース12に選択的に連結され、第6回転要素RE6は自動変速部72の出力軸22に連結され、第7回転要素RE7は第1クラッチC1を介して伝達部材18に選択的に連結されている。
Four vertical lines Y4, Y5, Y6, and Y7 of the
自動変速部72では、図14に示すように、第1クラッチC1と第2ブレーキB2とが係合させられることにより、第7回転要素RE7(R2)の回転速度を示す縦線Y7と横線X2との交点と第5回転要素RE5(CA3)の回転速度を示す縦線Y5と横線X1との交点とを通る斜めの直線L1と、出力軸22と連結された第6回転要素RE6(CA2,R3)の回転速度を示す縦線Y6との交点で第1速の出力軸22の回転速度が示される。同様に、第1クラッチC1と第1ブレーキB1とが係合させられることにより決まる斜めの直線L2と出力軸22と連結された第6回転要素RE6の回転速度を示す縦線Y6との交点で第2速の出力軸22の回転速度が示され、第1クラッチC1と第2クラッチC2とが係合させられることにより決まる水平な直線L3と出力軸22と連結された第6回転要素RE6の回転速度を示す縦線Y6との交点で第3速の出力軸22の回転速度が示される。上記第1速乃至第3速では、切換クラッチC0が係合させられている結果、エンジン回転速度NEと同じ回転速度で第7回転要素RE7に差動部11からの動力が入力される。しかし、切換クラッチC0に替えて切換ブレーキB0が係合させられると、差動部11からの動力がエンジン回転速度NEよりも高い回転速度で入力されることから、第1クラッチC1、第2クラッチC2、および切換ブレーキB0が係合させられることにより決まる水平な直線L4と出力軸22と連結された第6回転要素RE6の回転速度を示す縦線Y6との交点で第4速の出力軸22の回転速度が示される。
As shown in FIG. 14, in the
本実施例の変速機構70においても、無段変速部或いは第1変速部として機能する差動部11と、有段変速部或いは第2変速部として機能する自動変速部72とから構成されるので、前述の実施例と同様の効果が得られる。
The
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。 As mentioned above, although the Example of this invention was described in detail based on drawing, this invention is applied also in another aspect.
例えば、前述の実施例の有段変速制御手段54は、車両発進時の変速機構10の最低速側の総合変速比γTLを通常の車両走行時の総合変速比γTL0に比較して高速側の総合変速比γTL’に設定する際には、低μ用変速マップ例えば図9に示す変速マップから車両状態に基づいて自動変速部20を第2速ギヤ段に設定することができたが、発進時に第2速ギヤ段に設定され得る変速マップを用いるのではなく、高速側の総合変速比γTL’を設定する際に通常変速マップから車両状態に基づいて一律に自動変速部20を第2速ギヤ段に設定するようにしても良い。そして、総合変速比γTL’を得るように必要に応じてハイブリッド制御手段52により自動変速部20の第2速ギヤ段において差動部11の変速比γ0が切り換えられる。
For example, the stepped speed change control means 54 of the above-described embodiment is configured such that the overall speed ratio γT L on the lowest speed side of the
また、前述の実施例では、低μ用変速マップ等から通常の車両走行時の総合変速比γTL0に比較して高速側の総合変速比γTL’に設定する最低速側の総合変速比γTLとして、車両発進時の最低速側の総合変速比γTLを例示したが、必ずしも車両発進時に限られるわけではなく、例えば低速、低負荷領域における車両走行時などであっても本発明は適用され得る。 In the illustrated embodiment, the lowest speed overall speed ratio of the side [gamma] T to be set to the normal overall speed ratio [gamma] T L of overall speed ratio [gamma] T L0 compared to the high-speed side when the vehicle traveling 'from the low μ shift map etc. As an example of L , the overall speed ratio γT L on the lowest speed side when the vehicle starts is illustrated, but is not necessarily limited to when the vehicle starts, and the present invention can be applied even when the vehicle is traveling in a low speed and low load region, for example. Can be done.
また、前述の実施例の変速機構10、70は、差動部11が無段変速状態と定変速状態とに切り換えられることで電気的な無段変速機として機能する無段変速状態と有段変速機として機能する有段変速状態とに切り換え可能に構成されていたが、有段変速状態に切換可能に構成されない変速機構すなわち差動部11が切換クラッチC0および切換ブレーキB0を備えず電気的な無段変速機(電気的な差動装置)としての機能のみを有する差動部(無段変速部)11であっても本発明は適用され得る。さらに、差動部11は電気的な無段変速機でなく、動力伝達部材として機能する伝動ベルトが有効径が可変である一対の可変プーリに巻き掛けられ変速比が無段階に連続的に変化させられる形式のベルト式無段変速機、共通の軸心まわりに回転させられる一対のコーン部材とその軸心と交差する回転中心回転可能な複数個のローラがそれら一対のコーン部材の間で挟圧されそのローラの回転中心と軸心との交差角が変化させられることによって変速比が連続的に変化させられる形式のトロイダル型無段変速機などの無段変速機であっても本発明は適用され得る。
Further, the
また、前述の実施例の変速機構10、70は、差動部11(動力分配機構16)が電気的な無段変速機として作動可能な差動状態とそれを非作動とする非差動状態(ロック状態)とに切り換えられることで無段変速状態と有段変速状態とに切り換え可能に構成され、この無段変速状態と有段変速状態との切換えは差動部11が差動状態と非差動状態とに切換えられることによって行われていたが、例えば差動部11が差動状態のままであっても差動部11の変速比を連続的ではなく段階的に変化させることにより有段変速機として機能させられ得る。言い換えれば、差動部11の差動状態/非差動状態と、変速機構10、70の無段変速状態/有段変速状態とは必ずしも一対一の関係にある訳ではないので、差動部11は必ずしも無段変速状態と有段変速状態とに切換可能に構成される必要はなく、変速機構10、70(差動部11、動力分配機構16)が差動状態と非差動状態とに切換え可能に構成されれば本発明は適用され得る。
Further, in the
また、前述の実施例の動力分配機構16では、第1キャリヤCA1がエンジン8に連結され、第1サンギヤS1が第1電動機M1に連結され、第1リングギヤR1が伝達部材18に連結されていたが、それらの連結関係は、必ずしもそれに限定されるものではなく、エンジン8、第1電動機M1、伝達部材18は、第1遊星歯車装置24の3要素CA1、S1、R1のうちのいずれと連結されていても差し支えない。
In the
また、前述の実施例では、エンジン8は入力軸14と直結されていたが、例えばギヤ、ベルト等を介して作動的に連結されておればよく、共通の軸心上に配置される必要もない。
In the above-described embodiment, the
また、前述の実施例では、第1電動機M1および第2電動機M2は、入力軸14に同心に配置されて第1電動機M1は第1サンギヤS1に連結され第2電動機M2は伝達部材18に連結されていたが、必ずしもそのように配置される必要はなく、例えばギヤ、ベルト等を介して作動的に第1電動機M1は第1サンギヤS1に連結され、第2電動機M2は伝達部材18に連結されてもよい。
In the above-described embodiment, the first motor M1 and the second motor M2 are arranged concentrically with the
また、前述の動力分配機構16には切換クラッチC0および切換ブレーキB0が備えられていたが、切換クラッチC0および切換ブレーキB0は必ずしも両方備えられる必要はない。また、上記切換クラッチC0は、サンギヤS1とキャリヤCA1とを選択的に連結するものであったが、サンギヤS1とリングギヤR1との間や、キャリヤCA1とリングギヤR1との間を選択的に連結するものであってもよい。要するに、第1遊星歯車装置24の3要素のうちのいずれか2つを相互に連結するものであればよい。
In addition, although the
また、前述の実施例の変速機構10、70では、ニュートラル「N」とする場合には切換クラッチC0が係合されていたが、必ずしも係合される必要はない。
Further, in the
また、前述の実施例では、切換クラッチC0および切換ブレーキB0などの油圧式摩擦係合装置は、パウダー(磁粉)クラッチ、電磁クラッチ、噛み合い型のドグクラッチなどの磁粉式、電磁式、機械式係合装置から構成されていてもよい。 In the above-described embodiments, the hydraulic friction engagement devices such as the switching clutch C0 and the switching brake B0 are magnetic powder type, electromagnetic type, mechanical type engagement such as powder (magnetic powder) clutch, electromagnetic clutch, and meshing type dog clutch. You may be comprised from the apparatus.
また、前述の実施例では、第2電動機M2が伝達部材18に連結されていたが、出力軸22に連結されていてもよいし、自動変速部20、72内の回転部材に連結されていてもよい。
In the above-described embodiment, the second electric motor M2 is connected to the
また、前述の実施例では、差動部11すなわち動力分配機構16の出力部材である伝達部材18と駆動輪38との間の動力伝達経路に、遊星歯車式の有段変速機である自動変速部20、72が介装されていたが、例えば手動変速機としてよく知られた常時噛合式平行2軸型ではあるがセレクトシリンダおよびシフトシリンダによりギヤ段が自動的に切換られることが可能な自動変速機等の他の形式の有段式の変速機であっても本発明は適用され得る。
In the above-described embodiment, the automatic transmission that is a planetary gear type stepped transmission is provided in the power transmission path between the
また、前述の実施例では、自動変速部20、72は伝達部材18を介して差動部11と直列に連結されていたが、入力軸14と平行にカウンタ軸が設けられそのカウンタ軸上に同心に自動変速部20、72が配設されてもよい。この場合には、差動部11と自動変速部20、72とは、例えば伝達部材18としてのカウンタギヤ対、スプロケットおよびチェーンで構成される1組の伝達部材などを介して動力伝達可能に連結される。
In the above-described embodiment, the
また、前述の実施例の差動機構としての動力分配機構16は、例えばエンジンによって回転駆動されるピニオンと、そのピニオンに噛み合う一対のかさ歯車が第1電動機M1および第2電動機M2に作動的に連結された差動歯車装置であってもよい。
Further, the
また、前述の実施例の動力分配機構16は、1組の遊星歯車装置から構成されていたが、2以上の遊星歯車装置から構成されて、非差動状態(定変速状態)では3段以上の変速機として機能するものであってもよい。
In addition, the
また、前述の実施例のスイッチ44はシーソー型のスイッチであったが、例えば押しボタン式のスイッチ、択一的にのみ押した状態が保持可能な2つの押しボタン式のスイッチ、レバー式スイッチ、スライド式スイッチ等の少なくともパワーモードとスノーモードとが択一的に切り換えられるスイッチであればよい。また、スイッチ44に替えて或いは加えて、手動操作に因らず運転者の音声に反応して少なくともパワーモードとスノーモードとが択一的に切り換えられる装置や足の操作により切り換えられる装置等であってもよい。また、スイッチ44はスノーモードのみが選択可能なスイッチであってもよい。
In addition, the
また、前述の実施例の切換制御手段50は、例えば図6に示す切換線図から車両状態に基づいて変速機構10の変速状態を無段変速状態と有段変速状態とで切り換えたが、この自動切換制御作動以外に、ユーザの操作によって変速機構10の変速状態が切り換えられてもよい。例えば、変速機構10の無段変速状態と有段変速状態との切換えを選択するためのシーソー型スイッチ、押しボタン式のスイッチ、レバー式スイッチ、音声認識装置等の変速状態選択装置を備え、切換制御手段50はその変速状態選択装置の選択操作に従って優先的に変速機構10を無段変速状態と有段変速状態とに切り換える。これにより、ユーザは無段変速機のフィーリングや燃費改善効果が得られる走行を所望すれば、変速機構10が無段変速状態とされるように選択すればよい。またユーザは有段変速機の変速に伴うリズミカルなエンジン回転速度NEの変化を所望すれば、変速機構10が有段変速状態とされるように選択すればよい。
Further, the switching control means 50 of the above-described embodiment switches the speed change state of the
なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。 The above description is only an embodiment, and the present invention can be implemented in variously modified and improved forms based on the knowledge of those skilled in the art.
8:エンジン(駆動力源)
10、70:変速機構(駆動装置)
11:差動部(無段変速部)
16:動力分配機構(差動機構)
18:伝達部材
20、72:自動変速部(有段変速部)
38:駆動輪
40:電子制御装置(制御装置)
54:有段変速制御手段(変速制御手段)
C0:切換クラッチ(差動状態切換装置)
B0:切換ブレーキ(差動状態切換装置)
M1:第1電動機
M2:第2電動機(駆動力源)
8: Engine (drive power source)
10, 70: Transmission mechanism (drive device)
11: Differential part (continuously variable transmission part)
16: Power distribution mechanism (differential mechanism)
18:
38: Drive wheel 40: Electronic control device (control device)
54: Stepped shift control means (shift control means)
C0: Switching clutch (differential state switching device)
B0: Switching brake (Differential state switching device)
M1: first electric motor M2: second electric motor (driving force source)
Claims (6)
最低速側の変速比を通常の車両走行時に比較して高速側に設定するに際しては、少なくとも前記有段変速部の変速比を高速側に設定する変速制御手段を含むことを特徴とする車両用駆動装置の制御装置。 A control device for a vehicle drive device comprising a continuously variable transmission unit and a stepped transmission unit, wherein the output of a driving force source is transmitted to drive wheels via the continuously variable transmission unit and the stepped transmission unit,
When setting the speed ratio on the lowest speed side to the high speed side compared with that during normal vehicle travel, the vehicle includes at least a speed change control means for setting the speed ratio of the stepped transmission section to the high speed side. Control device for driving device.
通常の車両走行時に設定する第1変速制御様式と、最低速側の変速比を通常の車両走行時に比較して高速側に設定する第2変速制御様式との切換えを、少なくとも前記有段変速部の変速比を切り換えることによって実施する変速制御手段を含むことを特徴とする車両用駆動装置の制御装置。 A control device for a vehicle drive device comprising a continuously variable transmission unit and a stepped transmission unit, wherein the output of a driving force source is transmitted to drive wheels via the continuously variable transmission unit and the stepped transmission unit,
At least the stepped transmission unit switches between the first shift control mode set during normal vehicle travel and the second shift control mode in which the speed ratio on the lowest speed side is set higher than that during normal vehicle travel. A control device for a vehicular drive device, characterized in that it includes a shift control means that is implemented by switching the gear ratio.
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