JP2019158073A - Automatic transmission - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、エンジンとモータとを駆動源として備えるハイブリッド車両用の自動変速機に関する。 The present invention relates to an automatic transmission for a hybrid vehicle including an engine and a motor as drive sources.
特許文献１には、駆動輪に回転駆動力を伝達するファイナル軸に、モータが連結された自動変速機が開示されている。
この種の自動変速機では、モータ軸とファイナル軸との間の減速比が固定である場合には、以下のような課題がある。
（ａ）モータによる駆動力を上げるために、モータ軸とファイナル軸との間の減速比を高くすると、自動変速機を搭載した車両に車速制限がかかる。
（ｂ）車速制限をなくすために、モータ軸とファイナル軸との間の減速比を低くすると、モータによる駆動力が低下する。
This type of automatic transmission has the following problems when the reduction ratio between the motor shaft and the final shaft is fixed.
(A) If the reduction ratio between the motor shaft and the final shaft is increased in order to increase the driving force by the motor, the vehicle speed is limited to the vehicle equipped with the automatic transmission.
(B) If the reduction ratio between the motor shaft and the final shaft is lowered in order to eliminate the vehicle speed restriction, the driving force by the motor is reduced.
そのため、車速制限をなくす方を優先すると、モータを駆動できる車速レンジが狭くなる。
そこで、車速制限を抑えつつ、モータを駆動できる車速レンジを広げることが求められている。
Therefore, if priority is given to eliminating the vehicle speed restriction, the vehicle speed range in which the motor can be driven is narrowed.
Therefore, it is required to expand the vehicle speed range in which the motor can be driven while suppressing the vehicle speed limit.
本発明は、
駆動輪に回転駆動力を伝達するファイナル軸に、モータの回転駆動力が直接入力されるように構成された自動変速機であって、
前記モータの回転駆動力の伝達経路上に変速機構を設けた構成の自動変速機とした。
The present invention
An automatic transmission configured to directly input a rotational driving force of a motor to a final shaft that transmits the rotational driving force to a driving wheel,
The automatic transmission has a structure in which a speed change mechanism is provided on a transmission path of the rotational driving force of the motor.
本発明によれば、モータの回転駆動力の伝達経路上に、変速機構を設けたことで、ファイナル軸に伝達されるモータの回転駆動力の減速比の変更が可能になる。
これにより、自動変速機を搭載した車両の走行速度に応じて、減速比を変更することで、車速制限を抑えつつ、モータを駆動できる車速レンジを広げることができる。
According to the present invention, by providing the speed change mechanism on the transmission path of the rotational driving force of the motor, the reduction ratio of the rotational driving force of the motor transmitted to the final shaft can be changed.
Thereby, the vehicle speed range which can drive a motor can be expanded, suppressing a vehicle speed restriction | limiting by changing a reduction ratio according to the travel speed of the vehicle carrying an automatic transmission.
以下、本発明の実施形態を、エンジンＥとモータＭ（駆動用モータ）とを駆動源として備えるハイブリッド車両１に適用した場合を例に挙げて説明をする。
図１は、ハイブリッド車両１を説明する図であり、（ａ）は、ハイブリッド車両１の概略構成図であり、（ｂ）は、ハイブリッド車両１の制御装置１０の機能ブロック図である。
Hereinafter, a case where the embodiment of the present invention is applied to a
FIG. 1 is a diagram illustrating a
ハイブリッド車両１は、エンジンＥとモータＭとを駆動源として備えている。
ハイブリッド車両１に搭載された無段変速機２は、エンジンＥと変速機構部２０（バリエータ）との間にトルクコンバータＴ／Ｃが設けられており、このトルクコンバータＴ／Ｃを、エンジンＥと変速機構部２０との間での回転の伝達／非伝達を切り替えるクラッチとして機能させている。
The
The continuously
変速機構部２０は、プライマリプーリ２１と、セカンダリプーリ２２と、これらプライマリプーリ２１とセカンダリプーリ２２とに巻き掛けられたベルト２３と、を有している。
変速機構部２０では、プライマリプーリ２１の入力軸２１ａに、エンジンの回転駆動力がトルクコンバータＴ／Ｃを介して入力される。
The speed change mechanism unit 20 includes a
In the transmission mechanism unit 20, the rotational driving force of the engine is input to the
プライマリプーリ２１の入力軸２１ａ（第１軸）には、当該入力軸２１ａの回転を、メカオイルポンプＭＯＰ１に伝達する回転伝達機構３が設けられている。
回転伝達機構３は、入力軸２１ａと一体に回転する第１ギア３１と、メカオイルポンプＭＯＰ１の駆動軸と一体に回転する第２ギア３２と、を有しており、第１ギア３１と第２ギア３２は、回転伝達可能に噛合している。
The
The
メカオイルポンプＭＯＰ１は、回転伝達機構３が伝達するエンジンＥの回転駆動力で駆動する。
メカオイルポンプＭＯＰ１が駆動されると、図示しないオイルパン内のオイルＯＬが、オイルストレーナを介して吸引されて、油圧制御回路１５に供給される。
油圧制御回路１５に供給されたオイルＯＬは、調圧されたのち、無段変速機２の駆動や、無段変速機２の構成要素の潤滑、クラッチ機構ＣＬ１の作動や潤滑などに用いられる。
The mechanical oil pump MOP1 is driven by the rotational driving force of the engine E transmitted by the
When the mechanical oil pump MOP1 is driven, oil OL in an oil pan (not shown) is sucked through the oil strainer and supplied to the
The oil OL supplied to the
変速機構部２０では、プライマリプーリ２１とセカンダリプーリ２２におけるベルト２３の巻き掛け半径（接触半径）を変化させることで、プライマリプーリ２１の入力軸２１ａに入力された回転駆動力が、所望の変速比で変速されて、セカンダリプーリ２２の出力軸２２ａから出力される。
In the transmission mechanism unit 20, by changing the winding radius (contact radius) of the belt 23 between the
セカンダリプーリ２２の出力軸２２ａの回転は、クラッチ機構ＣＬ１を介して、差動装置４側に伝達される。
クラッチ機構ＣＬ１は、セカンダリプーリ２２と差動装置４（駆動軸ＳＨ側）との間での回転の伝達／非伝達を切り替えるために設けられている。
The rotation of the
The clutch mechanism CL1 is provided to switch transmission / non-transmission of rotation between the
クラッチ機構ＣＬ１が、締結状態にされると、セカンダリプーリ２２の出力軸２２ａ（第２軸）と、回転伝達軸２５とが回転伝達可能に連結されて、セカンダリプーリ２２の出力回転が、回転伝達軸２５を介して差動装置４側のカウンタ軸４１（第３軸）に伝達される。
When the clutch mechanism CL1 is in the engaged state, the
クラッチ機構ＣＬ１が、非締結状態にされると、セカンダリプーリ２２の出力軸２２ａ（第２軸）と、回転伝達軸２５との間での回転の伝達が遮断される。
クラッチ機構ＣＬ１の、締結状態／非締結状態の切り替えは、制御装置１０が、油圧制御回路１５からクラッチ機構ＣＬ１に供給される作動油圧を制御することで行われる。
When the clutch mechanism CL1 is in the non-engaged state, the transmission of rotation between the
Switching of the clutch mechanism CL1 between the engaged state and the non-engaged state is performed by the
制御装置１０は、無段変速機２を搭載した車両がモータＭの駆動力で走行する場合に、クラッチ機構ＣＬ１を非締結状態にする。
また、制御装置１０は、無段変速機２を搭載した車両のコースト減速時にも、クラッチ機構ＣＬ１を非締結状態にする。
When the vehicle on which the continuously
In addition, the
差動装置４は、カウンタ軸４１（第３軸）と、デフケース４２に取り付けられてカウンタ軸４１側のギアに噛み合うファイナルギア４３とを有する。
セカンダリプーリ２２側から差動装置４に入力された回転は、カウンタ軸４１とファイナルギア４３とを介して、デフケース４２に伝達される。
そして、最終的に、デフケース４２と一体に回転する駆動軸ＳＨ（第４軸）を介して、駆動輪ＷＨに伝達される。
The
The rotation input to the
And finally, it is transmitted to the drive wheel WH via the drive shaft SH (fourth shaft) that rotates integrally with the
ファイナルギア４３には、カウンタ軸５の第１ギア５１がさらに噛合している。
カウンタ軸５には、変速機構７を介してモータＭの出力回転が入力される。
The
The output rotation of the motor M is input to the
変速機構７は、遊星歯車機構８と、ブレーキ機構ＣＬ２、クラッチ機構ＣＬ３とを有している。
遊星歯車機構８と、ブレーキ機構ＣＬ２と、クラッチ機構ＣＬ３は、モータＭの出力軸（モータ軸６１）と同軸に配置されている。
遊星歯車機構８は、モータＭのモータ軸６１と一体に回転するサンギア８１と、サンギア８１の外周を所定間隔で囲むリングギア８２と、サンギア８１とリングギア８２に噛合するピニオンギア８３と、を有している。
The
The
The
リングギア８２は、当該リングギア８２を固定／解放するブレーキ機構ＣＬ２を介して、変速機ケース側の固定部材に連結されている。
ブレーキ機構ＣＬ２は、例えば、リングギア８２と一体に回転する内径側摩擦板と、固定側部材に固定された外径側摩擦板と、内径側摩擦板と外径側摩擦板を回転軸Ｘ方向に押圧するピストンと、を有する摩擦締結装置である。
The
The brake mechanism CL2 includes, for example, an inner diameter side friction plate that rotates integrally with the
この場合には、油圧制御回路１５から供給される作動圧により、ピストンが、内径側摩擦板と外径側摩擦板を押圧して相対回転不能に締結すると、リングギア８２が変速機ケース側の固定部材に固定される（リングギア８２の回転が規制される）。
In this case, when the piston presses the inner diameter side friction plate and the outer diameter side friction plate by the operating pressure supplied from the hydraulic
なお、ブレーキ機構ＣＬ２は、リングギア８２に巻き掛けられたバンドブレーキであっても良い。ブレーキ機構ＣＬ２がバンドブレーキの場合、リングギア８２の固定／解放は、制御装置１０が、図示しないアクチュエータを駆動して、バンドブレーキＢの内径を変更することで行われる。
The brake mechanism CL2 may be a band brake wound around the
ピニオンギア８３の各々は、キャリア８４が備える軸部８４１で回転可能に支持されている。キャリア８４は、カウンタ軸５の回転軸５２に接続されており、カウンタ軸５と一体に回転する。
Each of the
クラッチ機構ＣＬ３は、サンギア８１とキャリア８４の間を締結／解放する為に設けられている。
クラッチ機構ＣＬ３が、締結状態にされると、サンギア８１が設けられたモータ軸６１と、キャリア８４とが、回転伝達可能に連結されて、モータＭの出力回転が、クラッチ機構ＣＬ３を介して差動装置４側のカウンタ軸５に伝達される。
クラッチ機構ＣＬ３が非締結状態にされると、サンギア８１が設けられたモータ軸６１と、キャリア８４との回転伝達が遮断される。
The clutch mechanism CL3 is provided to fasten / release between the
When the clutch mechanism CL3 is brought into the engaged state, the
When the clutch mechanism CL3 is in the non-engaged state, the rotation transmission between the
クラッチ機構ＣＬ３もまた、前記したブレーキ機構ＣＬ２と同様の構成を有している。
クラッチ機構ＣＬ３の、締結状態／非締結状態の切り替えは、制御装置１０が、油圧制御回路１５からクラッチ機構ＣＬ３に供給される作動油圧を制御することで行われる。
なお、クラッチ機構ＣＬ３は、ワンウェイクラッチであっても良い。
The clutch mechanism CL3 also has a configuration similar to that of the brake mechanism CL2.
Switching between the engaged state and the non-engaged state of the clutch mechanism CL3 is performed by the
The clutch mechanism CL3 may be a one-way clutch.
モータＭのモータ軸６１には、当該モータ軸６１の回転を、メカオイルポンプＭＯＰ２に伝達する回転伝達機構９が設けられている。
回転伝達機構９は、モータ軸６１と一体に回転する第１ギア９１と、メカオイルポンプＭＯＰ２の駆動軸と一体に回転する第２ギア９２と、を有しており、第１ギア９１と第２ギア９２は、回転伝達可能に噛合している。
The
The
メカオイルポンプＭＯＰ２は、モータＭの駆動によりモータ軸６１が回転すると、回転伝達機構９が伝達する回転駆動力で駆動する。
メカオイルポンプＭＯＰ２が駆動されると、図示しないオイルパン内のオイルＯＬが、オイルストレーナを介して吸引されて、油圧制御回路１５に供給される。
油圧制御回路１５に供給されたオイルＯＬは、調圧されたのち、変速機構７の構成要素の駆動や潤滑、クラッチ機構ＣＬ１、ＣＬ３、ブレーキ機構ＣＬ２の作動などに用いられる。
When the
When the mechanical oil pump MOP2 is driven, oil OL in an oil pan (not shown) is sucked through the oil strainer and supplied to the
The oil OL supplied to the
このハイブリッド車両１では、当該ハイブリッド車両１の走行モードとして、モータＭのみでの走行（ＥＶ走行）と、エンジンＥとモータＭとを協調しての走行（アシスト走行）と、エンジンＥのみでの走行（エンジン走行）との３つの走行モードが用意されている。
ハイブリッド車両１では、制御装置１０が、クラッチ（トルクコンバータＴ／Ｃ、クラッチ機構ＣＬ１、ＣＬ３）を介した回転の伝達／非伝達の切り替えと、エンジンＥおよびモータＭの駆動／停止を制御することで、上記した３つの走行モードの何れかが実現されるようになっている。
In this
In the
以下、制御装置１０による走行モードでの処理を説明する。
図２は、制御装置１０での処理を説明するフローチャートであって、ハイブリッド車両１の走行モードが「ＥＶ走行」である場合のフローチャートである。
図３は、制御装置１０での処理を説明するフローチャートであって、ハイブリッド車両１の走行モードが「エンジン走行＋コースト減速」である場合のフローチャートである。
図４は、制御装置１０での処理を説明するフローチャートであって、ハイブリッド車両１の走行モードが「エンジン走行＋アシスト走行」である場合のフローチャートである。
Hereinafter, processing in the travel mode by the
FIG. 2 is a flowchart for explaining the processing in the
FIG. 3 is a flowchart for explaining the processing in the
FIG. 4 is a flowchart for explaining the processing in the
［ＥＶ走行］
図２に示すように、制御装置１０は、無段変速機２を搭載したハイブリッド車両１の走行モードとして、「ＥＶ走行」が選択されると（ステップＳ１０１、Ｙｅｓ）、ステップＳ１０２において制御装置１０は、エンジンＥが起動している場合には、エンジンを停止状態にする。なお、エンジンＥが停止している場合には、停止状態を維持する。
[EV driving]
As shown in FIG. 2, when “EV traveling” is selected as the traveling mode of the
続いて、車両の前進走行が決定されると（ステップＳ１０３、Ｙｅｓ）、制御装置１０は、クラッチ機構ＣＬ１、ＣＬ３、ブレーキ機構ＣＬ２を解放状態にする（ステップＳ１０４）。
Subsequently, when the forward traveling of the vehicle is determined (step S103, Yes), the
そして、制御装置１０は、モータＭを駆動して（ステップＳ１０５）、モータＭのモータ軸６１を回転させる。
この状態では、ブレーキ機構ＣＬ２、クラッチ機構ＣＬ３が解放状態であるので、モータＭの出力回転は、差動装置４側（駆動軸ＳＨ側）に入力されない。
Then, the
In this state, since the brake mechanism CL2 and the clutch mechanism CL3 are in the released state, the output rotation of the motor M is not input to the
また、モータＭのモータ軸６１の回転は、回転伝達機構９を介して、メカオイルポンプＭＯＰ２に伝達されて、メカオイルポンプＭＯＰ２が駆動される（ステップＳ１０６）。
これにより、図示しないオイルパン内のオイルＯＬが、オイルストレーナを介して吸引されて、油圧制御回路１５に供給される。
油圧制御回路１５に供給されたオイルＯＬは、調圧されたのち、変速機構７や、クラッチ機構ＣＬ１、ＣＬ３、ブレーキ機構ＣＬ２の作動などに用いられる。
これにより、ハイブリッド車両１は、走行が可能な状態になる。
The rotation of the
Thereby, oil OL in an oil pan (not shown) is sucked through the oil strainer and supplied to the
The oil OL supplied to the
Thereby, the
なお、本実施形態では、モータＭの動力伝達経路上に設けられたメカオイルポンプＭＯＰ２は、エンジンＥの動力伝達経路上に設けられたメカオイルポンプＭＯＰ１よりも容量が低いものを採用している。
これは、モータＭの冷却や、変速機構７の駆動や潤滑、カウンタ軸５周りの潤滑に必要な最小の油量のみを供給できるようにしているためである。
In the present embodiment, the mechanical oil pump MOP2 provided on the power transmission path of the motor M has a lower capacity than the mechanical oil pump MOP1 provided on the power transmission path of the engine E. .
This is because only the minimum amount of oil necessary for cooling the motor M, driving and lubricating the
ハイブリッド車両１が、モータＭの出力回転で走行を開始すると（ステップＳ１０７、Ｙｅｓ）、制御装置１０は、ハイブリッド車両１の車速Ｖが、変速閾値Ｔｈ未満であるか否かを確認する。
When the
車速Ｖが変速閾値未満（Ｖ＜Ｔｈ）である場合には（ステップＳ１０８、Ｙｅｓ）、制御装置１０は、変速機構７を、Ｌｏｗギア状態にする。
具体的には、クラッチ機構ＣＬ１の解放状態を維持したままで、ブレーキ機構ＣＬ２を締結状態、クラッチ機構ＣＬ３を解放状態にする。
When the vehicle speed V is less than the shift threshold value (V <Th) (step S108, Yes), the
Specifically, the brake mechanism CL2 is engaged and the clutch mechanism CL3 is released while maintaining the released state of the clutch mechanism CL1.
Ｌｏｗギア状態では、ブレーキ機構ＣＬ２が締結状態にされることで、リングギア８２の回転が規制される。クラッチ機構ＣＬ３が解放されることで、サンギア８１とキャリア８４とが相対回転可能になる。
これにより、モータＭの出力回転は、高い減速比で減速されて、高い回転トルクが差動装置４側に入力される。
In the low gear state, the rotation of the
As a result, the output rotation of the motor M is decelerated at a high reduction ratio, and a high rotational torque is input to the
車速Ｖが変速閾値未満（Ｖ＜Ｔｈ）でない場合には（ステップＳ１０８、Ｎｏ）、制御装置１０は、変速機構７を、Ｈｉｇｈギア状態にする。
具体的には、クラッチ機構ＣＬ１の解放状態を維持したままで、ブレーキ機構ＣＬ２を解放状態、クラッチ機構ＣＬ３を締結状態にする。
When the vehicle speed V is not less than the shift threshold value (V <Th) (step S108, No), the
Specifically, while maintaining the released state of the clutch mechanism CL1, the brake mechanism CL2 is set to the released state and the clutch mechanism CL3 is set to the engaged state.
Ｈｉｇｈギア状態では、ブレーキ機構ＣＬ２が解放状態にされることで、リングギア８２の回転が許容される。クラッチ機構ＣＬ３が締結されることで、サンギア８１とキャリア８４とが相対回転不能に連結される。
これにより、モータＭの出力回転は、低い減速比で減速されて、低い回転トルクが差動装置４側に入力される。
In the high gear state, the rotation of the
As a result, the output rotation of the motor M is decelerated at a low reduction ratio, and a low rotational torque is input to the
ここで、変速閾値Ｔｈは、モータＭのモータ軸６１の回転数（モータ回転数）が、モータＭに対して設定された上限値を超えないようにするために設定されている。
そのため、モータ回転数が上限値を超えないようにしつつ、モータの出力トルクが、ＬｏｗとＨｉｇｈの間で切替えられる。
Here, the shift threshold Th is set so that the rotation speed of the
Therefore, the motor output torque is switched between Low and High while preventing the motor rotation speed from exceeding the upper limit value.
このように、車速Ｖに応じて、モータＭの出力回転の減速比が変更される。これにより、モータＭを駆動できる車速の上限を、減速比が固定の場合よりも緩和できるので、モータＭを駆動できる車速レンジを広げることができる。 Thus, the reduction ratio of the output rotation of the motor M is changed according to the vehicle speed V. Thereby, since the upper limit of the vehicle speed which can drive the motor M can be eased rather than the case where a reduction ratio is fixed, the vehicle speed range which can drive the motor M can be expanded.
「エンジン走行＋コースト減速」
図３に示すように、制御装置１０は、無段変速機２を搭載したハイブリッド車両１の走行モードとして、「エンジン走行」が選択されると（ステップＳ２０１、Ｙｅｓ）、エンジンＥを始動する（ステップＳ２０２）。
"Engine driving + coast deceleration"
As shown in FIG. 3, when “engine running” is selected as the running mode of the
続いて、車両の前進走行が決定されると（ステップＳ２０３、Ｙｅｓ）、制御装置１０は、クラッチ機構ＣＬ１を締結状態にする一方で、ブレーキ機構ＣＬ２、クラッチ機構ＣＬ３を解放状態にする（ステップＳ２０４）。
Subsequently, when the forward traveling of the vehicle is determined (step S203, Yes), the
これにより、ハイブリッド車両１は、エンジンＥの回転駆動力で走行することになる。
また、モータＭは、カウンタ軸５に対する回転伝達が遮断された状態になる。そのため、モータＭが、エンジンの駆動力による車両の走行に負荷とならないようになっている。
As a result, the
Further, the motor M is in a state where the rotation transmission to the
ハイブリッド車両１がエンジンＥの回転駆動力で走行している間、制御装置１０は、ハイブリッド車両１の走行状態が、コースト減速（コースト走行）であるか否かを確認する（ステップＳ２０５）。
コースト減速とは、ハイブリッド車両１が、アクセル開度がゼロ（＝０）の状態で減速している走行状態を意味する。
While the
Coast deceleration means a traveling state in which the
コースト減速であるか否かは、例えば、制御装置１０が、アクセル開度センサ（図示せず）の出力信号や、車速センサ（図示せず）の出力信号等に基づいて判断する。
For example, the
ハイブリッド車両１の走行状態が、「コースト減速」であると判定されると（ステップＳ２０５、Ｙｅｓ）、制御装置１０は、クラッチ機構ＣＬ１を解放状態にする（ステップＳ２０６）。
これにより、駆動輪ＷＨ（駆動軸ＳＨ）から差動装置４に入力された回転は、無段変速機２側に入力されない状態になる。
When it is determined that the traveling state of the
Thereby, the rotation input to the
続いて、制御装置１０は、ハイブリッド車両１の車速Ｖが、変速閾値Ｔｈ未満であるか否かを確認する。
車速Ｖが変速閾値未満（Ｖ＜Ｔｈ）である場合には（ステップＳ２０７、Ｙｅｓ）、制御装置１０は、変速機構７を、Ｌｏｗギア状態にする（ステップＳ２０８）。
Subsequently, the
When the vehicle speed V is less than the shift threshold value (V <Th) (step S207, Yes), the
車速Ｖが変速閾値未満（Ｖ＜Ｔｈ）でない場合には（ステップＳ２０７、Ｎｏ）、制御装置１０は、変速機構７を、Ｈｉｇｈギア状態にする（ステップ２０９）。
When the vehicle speed V is not less than the shift threshold value (V <Th) (step S207, No), the
そして制御装置１０は、ステップＳ２０８とステップＳ２０９の何れかの処理が実施されると、モータＭのモータ軸６１に、駆動輪ＷＨから差動装置４に入力された回転が、変速機構７を介して伝達される。
Then, when any one of steps S208 and S209 is performed, the
これにより、コースト減速時に駆動輪ＷＨ側から入力される回転力で、モータＭを駆動して発電することができる。モータＭが発電した電力を、車両に搭載されたバッテリに充電できる。なお、発電した電力のバッテリへの充電は、バッテリの充電率に応じて、制御装置１０が制御する。
Thereby, it is possible to generate electric power by driving the motor M with the rotational force input from the drive wheel WH side during coast deceleration. Electric power generated by the motor M can be charged to a battery mounted on the vehicle. In addition, the
制御装置１０は、ステップＳ２０８とステップＳ２０９の何れかの処理が実施されると、ステップＳ２０５に移行して、ハイブリッド車両１の走行状態が、「コースト減速」であるか否かを確認する。
When any one of steps S208 and S209 is performed, the
これにより、ハイブリッド車両１の走行状態が、「コースト減速」である間、ステップＳ２０５からステップＳ２０９の処理が繰り返し実行されて、変速機構７の状態が、車速に応じて、Ｌｏｗギア状態と、Ｈｉｇｈギア状態との間で切替えられる。
Thus, while the traveling state of the
そして、ステップＳ２０５において、ハイブリッド車両１の走行状態が、「コースト減速」でないと判定されると、ステップＳ２１０において、制御装置１０は、クラッチ機構ＣＬ１を締結状態にする一方で、ブレーキ機構ＣＬ２、クラッチ機構ＣＬ３を解放状態にする。
これにより、ハイブリッド車両１は、エンジンＥの回転駆動力で走行する状態になる。
When it is determined in step S205 that the traveling state of the
Thus, the
続くステップＳ２１１において、制御装置１０は、ハイブリッド車両１が停止しているか否かを確認する。
そして、ハイブリッド車両１が停止していない場合には（ステップＳ２１１、Ｎｏ）、ステップＳ２０５の処理に移行して、エンジン走行が継続される。
In continuing step S211, the
And when the
このように、ハイブリッド車両１の走行モードが「エンジン走行」である場合には、ハイブリッド車両１は、「コースト減速」であると判定されていない間、エンジンＥの回転駆動力で走行する。
Thus, when the traveling mode of the
一方、エンジンＥの回転駆動力で走行しているときに、コースト減速であると判定されると、駆動輪ＷＨ（駆動軸ＳＨ）からカウンタ軸５に回転駆動力が入力されて、モータＭが、入力された回転駆動力により駆動される。
これにより、コースト減速時の回生エネルギーで発電して、発電した電力をバッテリに充電できる。
On the other hand, if it is determined that coasting is being decelerated while traveling with the rotational driving force of the engine E, the rotational driving force is input to the
Thereby, it can generate with the regenerative energy at the time of coast deceleration, and the generated electric power can be charged to a battery.
さらに、コースト減速時のハイブリッド車両１の走行速度に応じて、モータＭの出力回転の減速比が変更される。これにより、モータＭを駆動できる車速の上限を、減速比が固定の場合よりも緩和できるので、回生発電を行うことができるモータＭの車速レンジを広げることができる。
Furthermore, the reduction ratio of the output rotation of the motor M is changed according to the traveling speed of the
「エンジン走行＋アシスト走行」
図４に示すように、制御装置１０は、無段変速機２を搭載したハイブリッド車両１の走行モードとして、「エンジン走行」が選択されると（ステップＳ３０１、Ｙｅｓ）、エンジンＥを始動する（ステップＳ３０２）。
"Engine driving + assist driving"
As shown in FIG. 4, when “engine running” is selected as the running mode of the
続いて、車両の前進走行が決定されると（ステップＳ３０３、Ｙｅｓ）、制御装置１０は、クラッチ機構ＣＬ１を締結状態にする一方で、ブレーキ機構ＣＬ２、クラッチ機構ＣＬ３を解放状態にする（ステップＳ３０４）。
Subsequently, when the forward traveling of the vehicle is determined (step S303, Yes), the
これにより、ハイブリッド車両１は、エンジンＥの回転駆動力で走行することになる。
ハイブリッド車両１がエンジンＥの回転駆動力で走行している間、制御装置１０は、アシスト走行の要否を判断する（ステップＳ３０５）。
アシスト走行とは、エンジンの回転駆動力に加えて、モータＭの回転駆動力を用いてハイブリッド車両１を走行させることを意味する。
As a result, the
While the
The assist traveling means that the
アシスト走行の要否は、制御装置１０が、アクセル開度センサ（図示せず）の出力信号や、車速センサ（図示せず）の出力信号、傾斜センサ（図示せず）の出力信号等に基づいて判断する。 Whether or not the assist travel is necessary is determined based on the output signal of the accelerator opening sensor (not shown), the output signal of the vehicle speed sensor (not shown), the output signal of the inclination sensor (not shown), or the like. Judgment.
アシスト走行が必要であると判断されると（ステップＳ３０５、Ｙｅｓ）、制御装置１０は、モータＭを駆動する（ステップＳ３０６）。
If it is determined that assist traveling is necessary (step S305, Yes), the
続いて、制御装置１０は、ハイブリッド車両１の車速Ｖが、変速閾値Ｔｈ未満であるか否かを確認する（ステップＳ３０７）。
車速Ｖが変速閾値未満（Ｖ＜Ｔｈ）である場合には（ステップＳ３０７、Ｙｅｓ）、制御装置１０は、変速機構７を、Ｌｏｗギア状態にする（ステップＳ３０８）。
Subsequently, the
When the vehicle speed V is less than the shift threshold value (V <Th) (step S307, Yes), the
車速Ｖが変速閾値未満（Ｖ＜Ｔｈ）でない場合には（ステップＳ３０７、Ｎｏ）、制御装置１０は、変速機構７を、Ｈｉｇｈギア状態にする（ステップＳ３０９）。
ステップＳ３０８とステップＳ３０９の何れかの処理が実施されると、駆動輪ＷＨ（駆動軸ＳＨ）に、エンジンＥの回転駆動力に加えて、モータＭの回転駆動力が伝達される。
When the vehicle speed V is not less than the shift threshold value (V <Th) (step S307, No), the
When any one of steps S308 and S309 is performed, the rotational driving force of the motor M is transmitted to the driving wheels WH (driving shaft SH) in addition to the rotational driving force of the engine E.
これにより、ハイブリッド車両１は、エンジンＥの回転駆動力に加えて、モータＭの回転駆動力で走行する。すなわち、ハイブリッド車両１の走行が、モータＭの回転駆動力でアシストされる。
Thereby, the
制御装置１０は、ステップＳ３０８とステップＳ３０９の何れかの処理が実施されると、ステップＳ３０５に移行して、アシスト走行が必要であるか否かを確認する。
When any one of steps S308 and S309 is performed, the
これにより、ハイブリッド車両１において、アシスト走行が必要であると判断されている間、ステップＳ３０５からステップＳ３０９の処理が繰り返し実行されて、変速機構７の状態が、車速に応じて、Ｌｏｗギア状態と、Ｈｉｇｈギア状態との間で切替えられる。
Thus, in the
ステップＳ３０５において、ハイブリッド車両１において、アシスト走行が必要ないと判断されると、ステップＳ３１０において、制御装置１０は、クラッチ機構ＣＬ１の締結状態を維持する一方で、ブレーキ機構ＣＬ２、クラッチ機構ＣＬ３を解放状態にする。
In step S305, when it is determined that the
続いて、ハイブリッド車両１の走行状態が「コースト減速」であるか否かが確認される（ステップＳ３１１）。
そして、ハイブリッド車両１の走行状態がコースト減速であると判断された場合（ステップＳ３１１、Ｙｅｓ）、制御装置１０は、前記したコースト減速時の処理（図３、ステップＳ２０５からＳ２０９）を実施する。
Subsequently, it is confirmed whether or not the traveling state of the
When it is determined that the traveling state of the
一方、ハイブリッド車両１の走行状態がコースト減速でないと判断された場合（ステップＳ３１１、Ｎｏ）、制御装置１０は、ハイブリッド車両１が、停止しているか否かを確認される（ステップＳ３１２）。
そして、ハイブリッド車両１が停止していない場合には（ステップＳ３１２、Ｎｏ）、ステップＳ３０５の処理に移行して、エンジン走行が継続される。
On the other hand, when it is determined that the traveling state of the
And when the
このように、ハイブリッド車両１がエンジン走行を実施している場合に、アシスト走行が必要であると判断されると、ハイブリッド車両１は、エンジンの回転駆動力に加えて、モータの回転駆動力で走行する。すなわち、ハイブリッド車両１の走行が、モータの回転駆動力でアシストされる。
As described above, when it is determined that the assist traveling is necessary when the
以上の通り、本実施形態にかかる無段変速機２は、以下の構成を有している。
（１）無段変速機２は、エンジンＥとモータＭとを駆動源として備えるハイブリッド車両１用の自動変速機である。
無段変速機２は、駆動輪ＷＨに回転駆動力を伝達する駆動軸ＳＨ（ファイナル軸）に、モータＭが直結されて、モータＭの回転駆動力が、無段変速機２（変速機構部）を介さずに駆動軸ＳＨ（ファイナル軸）に直接入力される。
モータＭと駆動軸ＳＨとの間の回転駆動力の伝達経路上に変速機構７が設けられている。
変速機構７により、モータＭの回転駆動力（出力回転）の減速比を変更できる。
As described above, the continuously
(1) The continuously
In the continuously
A
The
このように構成すると、駆動軸ＳＨに伝達されるモータＭの回転駆動力の減速比を変更できる。
自動変速機を２搭載したハイブリッド車両１の走行速度に応じて、減速比を変更することで、モータＭを駆動できる車速の上限を、減速比が固定の場合よりも緩和できる。これにより、モータＭを駆動できる車速レンジを広げることができる。
If comprised in this way, the reduction ratio of the rotational driving force of the motor M transmitted to the drive shaft SH can be changed.
By changing the speed reduction ratio according to the traveling speed of the
本実施形態にかかる無段変速機２は、以下の構成を有している。
（２）変速機構７は、モータＭのモータ軸６１と、駆動軸ＳＨに回転伝達可能なカウンタ軸５との間に設けられている。
変速機構７は、
モータ軸６１と同軸に設けられたサンギア８１と、
サンギア８１の外周を囲むリングギア８２と、
サンギア８１とリングギア８２に噛み合うピニオンギア８３と、
ピニオンギア８３を支持すると共に、カウンタ軸５に接続されたキャリア８４と、
リングギア８２を固定／解放するブレーキ機構ＣＬ２と、
サンギア８１と、ピニオンギア８３を支持するキャリア８４との間を締結／解放させるクラッチ機構ＣＬ３と、を有するクラッチ機構付きの遊星歯車機構である。
The continuously
(2) The
The
A
A
A
A
A brake mechanism CL2 for fixing / releasing the
This is a planetary gear mechanism with a clutch mechanism having a clutch mechanism CL3 for fastening / releasing the
かかる構成の変速機構７を採用することで、出力トルクが小さいモータを採用しても、加速のアシストに必要なトルク（軸上トルク）を、駆動軸ＳＨ上に生じさせることができる。
これにより、モータＭの小型化が可能である。モータＭの小型化が可能であると、自動変速機のユニットサイズの低減と、モータ部品コストの低減が可能になる。
By adopting the
Thereby, miniaturization of the motor M is possible. If the motor M can be reduced in size, the unit size of the automatic transmission can be reduced and the cost of motor parts can be reduced.
さらに、変速機構７では、モータＭの回転駆動力の減速比を変更することができる。これにより、無段変速機２を搭載した車両が、エンジンＥの回転駆動力とモータＭの回転駆動力で走行するハイブリッド車両１である場合には、走行速度に応じて減速比を変更することで、駆動輪ＷＨ（駆動軸ＳＨ）の駆動に必要な回転トルクを、低車速域から高車速域に渡って確保することができる。よって、モータＭを駆動できる車速レンジを広げることができる。
Furthermore, the
本実施形態にかかる無段変速機２は、以下の構成を有している。
（３）エンジンＥの回転駆動力が入力される変速機構部２０（バリエータ）と、駆動軸ＳＨ（ファイナル軸）側との間に、
駆動軸ＳＨ（ファイナル軸）と無段変速機２との間での回転の伝達／非伝達を切り替えるクラッチ機構ＣＬ１（第２のクラッチ機構）が設けられている。
The continuously
(3) Between the transmission mechanism 20 (variator) to which the rotational driving force of the engine E is input and the drive shaft SH (final shaft) side,
A clutch mechanism CL1 (second clutch mechanism) that switches transmission / non-transmission of rotation between the drive shaft SH (final shaft) and the continuously
モータＭの駆動時に、変速機構部２０と駆動軸ＳＨとの間での回転伝達を遮断できない場合には、エンジンＥの回転駆動力の伝達経路上に位置する構成要素が、モータＭの回転に対する負荷となる。
上記のように構成すると、モータＭの駆動時に、変速機構部２０と駆動軸ＳＨ側との間にクラッチ機構ＣＬ１を介在させることにより、変速機構部２０と駆動軸ＳＨとの間での回転伝達を遮断できる。
これにより、モータＭの駆動時に、駆動用のモータＭの駆動に対する負荷を低減できるので、高効率な減速エネルギーの回生が可能になる。バッテリの消費を抑えることができる。結果として、ハイブリッド車両１の燃費の向上が期待される。
If the rotation transmission between the speed change mechanism unit 20 and the drive shaft SH cannot be interrupted when the motor M is driven, the components positioned on the transmission path of the rotational driving force of the engine E It becomes a load.
With the above configuration, when the motor M is driven, the clutch mechanism CL1 is interposed between the transmission mechanism unit 20 and the drive shaft SH, thereby transmitting the rotation between the transmission mechanism unit 20 and the drive shaft SH. Can be cut off.
As a result, when the motor M is driven, the load on the driving of the driving motor M can be reduced, so that highly efficient deceleration energy can be regenerated. Battery consumption can be reduced. As a result, an improvement in fuel consumption of the
本実施形態にかかる無段変速機２は、以下の構成を有している。
（４）エンジンＥの回転駆動力の伝達経路上には、エンジンＥの回転駆動力で駆動するメカオイルポンプＭＯＰ１（第１メカオイルポンプ）が設けられている。
モータＭの回転駆動力の伝達経路上には、モータＭの回転駆動力で駆動すると共に、メカオイルポンプＭＯＰ１よりも低容量のメカオイルポンプＭＯＰ２（第２メカオイルポンプ）が設けられている。
メカオイルポンプＭＯＰ２は、少なくともブレーキ機構ＣＬ２、クラッチ機構ＣＬ３と、変速機構７の駆動および冷却と、モータＭの冷却に必要な油量を供給する。
The continuously
(4) On the transmission path of the rotational driving force of the engine E, a mechanical oil pump MOP1 (first mechanical oil pump) that is driven by the rotational driving force of the engine E is provided.
On the transmission path of the rotational driving force of the motor M, a mechanical oil pump MOP2 (second mechanical oil pump) that is driven by the rotational driving force of the motor M and has a lower capacity than the mechanical oil pump MOP1 is provided.
The mechanical oil pump MOP2 supplies at least the amount of oil necessary for driving and cooling the brake mechanism CL2, the clutch mechanism CL3, the
このように構成すると、エンジンＥが停止するモータ走行時には、メカオイルポンプＭＯＰ１に替えて、メカオイルポンプＭＯＰ２が駆動される。
これにより、ブレーキ機構ＣＬ２、クラッチ機構ＣＬ３と、変速機構７の駆動および冷却と、モータＭの冷却に必要な油量を確保できる。
With this configuration, when the motor travels with the engine E stopped, the mechanical oil pump MOP2 is driven instead of the mechanical oil pump MOP1.
As a result, the amount of oil required for driving and cooling the brake mechanism CL2, the clutch mechanism CL3, and the
本実施形態にかかる無段変速機２は、以下の構成を有している。
（５）自動変速機が備える制御装置１０は、ブレーキ機構ＣＬ２、クラッチ機構ＣＬ３を制御して、モータ軸６１と駆動軸ＳＨ側のカウンタ軸５との間の回転の伝達／非伝達を切り替えと、変速機構７における変速比の変更とを実施する。
制御装置１０は、無段変速機２を搭載したハイブリッド車両１の走行時に、ハイブリッド車両１の走行速度（車速Ｖ）に基づいて、駆動軸ＳＨ側に伝達されるモータＭの回転駆動力の減速比を変更する。
The continuously
(5) The
The
このように構成すると、無段変速機２を搭載したハイブリッド車両１の走行速度に応じて、減速比を変更することで、モータＭを駆動できる車速の上限を、減速比が固定の場合よりも緩和できる。これにより、モータＭを駆動できる車速レンジを広げることができる。
また、クラッチ機構ＣＬ３を介在させたことにより、モータＭを単独で駆動して、モータＭの回転駆動力でメカオイルポンプＭＯＰ２を駆動することも可能である。
If comprised in this way, the upper limit of the vehicle speed which can drive the motor M is changed by changing the reduction ratio according to the traveling speed of the
Further, by interposing the clutch mechanism CL3, it is possible to drive the motor M alone and drive the mechanical oil pump MOP2 with the rotational driving force of the motor M.
本実施形態にかかる無段変速機２は、以下の構成を有している。
（６）制御装置１０は、モータＭの回転駆動力でハイブリッド車両１を走行させる際に、クラッチ機構ＣＬ１を制御して、変速機構部２０と駆動軸ＳＨ側の回転伝達軸２５との間での回転の伝達を遮断する。
The continuously
(6) When the
モータＭの駆動時に、無段変速機２と駆動軸ＳＨ側との間での回転の伝達を遮断できない場合には、エンジンＥの回転駆動力の伝達経路上に位置する構成要素が、モータＭの回転に対する負荷となる。
上記のように構成して、モータＭの駆動時に、無段変速機２と、駆動軸ＳＨとの間にクラッチ機構ＣＬ１を介在させることにより、無段変速機２と、駆動軸ＳＨとの間での回転の伝達を遮断できる。
これにより、モータＭの駆動時に、モータＭの駆動に対する負荷を低減できるので、高効率な減速エネルギーの回生が可能になる。
When the transmission of the rotation between the continuously
With the above-described configuration, when the motor M is driven, the clutch mechanism CL1 is interposed between the continuously
As a result, when the motor M is driven, the load for driving the motor M can be reduced, so that highly efficient deceleration energy can be regenerated.
本実施形態にかかる無段変速機２は、以下の構成を有している。
（７）制御装置１０は、エンジンＥの回転駆動力でハイブリッド車両１が走行している際に、ハイブリッド車両の走行状態がコースト減速状態になると、モータ軸６１と駆動軸ＳＨ側との間を回転伝達可能に接続する。
The continuously
(7) When the
このように構成すると、コースト減速時の回生エネルギーで発電して、発電した電力をバッテリに充電できるので、バッテリの消費を抑えることができる。結果として、ハイブリッド車両１の燃費の向上が期待される。
さらに、コースト減速時のハイブリッド車両１の走行速度に応じて、変速機構７での減速比が変更される。
減速比が固定の場合には、モータＭの回転数の上限を超えない範囲で、モータＭを駆動する必要があり、回生発電を行うことができるモータＭの車速レンジが限定される。
モータＭの出力回転の減速比が可変となることで、回生発電を行うことができるモータＭの車速レンジを広げることができる。
If comprised in this way, since it generate | occur | produces with the regenerative energy at the time of coast deceleration and the generated electric power can be charged to a battery, consumption of a battery can be suppressed. As a result, an improvement in fuel consumption of the
Furthermore, the reduction ratio in the
When the reduction ratio is fixed, it is necessary to drive the motor M within a range that does not exceed the upper limit of the rotation speed of the motor M, and the vehicle speed range of the motor M that can perform regenerative power generation is limited.
Since the reduction ratio of the output rotation of the motor M is variable, the vehicle speed range of the motor M that can perform regenerative power generation can be expanded.
１ ハイブリッド車両
２ 無段変速機
２０ 変速機構部
２１ プライマリプーリ
２１ａ 入力軸（第１軸）
２２ セカンダリプーリ
２２ａ 出力軸（第２軸）
２３ ベルト
３ 回転伝達機構
４ 差動装置
５ カウンタ軸
５１ 第１ギア
５２ 回転軸
６１ モータ軸
７ 変速機構
８ 遊星歯車機構
８１ サンギア
８２ リングギア
８３ ピニオンギア
８４ キャリア
９ 回転伝達機構
１０ 制御装置
１５ 油圧制御回路
２５ 回転伝達軸
４１ カウンタ軸（第３軸）
４２ デフケース
４３ ファイナルギア
ＣＬ１ クラッチ機構
ＣＬ２ ブレーキ機構
ＣＬ３ クラッチ機構
Ｅ エンジン
Ｍ モータ
ＭＯＰ１、ＭＯＰ２ メカオイルポンプ
ＳＨ 駆動軸（第４軸）
Ｔ／Ｃ トルクコンバータ
Ｔｈ 変速閾値
Ｖ 車速（走行速度）
ＷＨ 駆動輪
DESCRIPTION OF
22
23
42
T / C Torque converter Th Shifting threshold V Vehicle speed (traveling speed)
WH drive wheel
Claims (7)
前記モータの回転駆動力の伝達経路上に変速機構を設けたことを特徴とする自動変速機。 An automatic transmission configured to directly input a rotational driving force of a motor to a final shaft that transmits the rotational driving force to a driving wheel,
An automatic transmission comprising a transmission mechanism on a transmission path of the rotational driving force of the motor.
前記変速機構は、
前記モータ軸と同軸に設けられたサンギアと、
前記サンギアの外周を囲むリングギアと、
前記サンギアと前記リングギアに噛み合うピニオンギアと、
前記ピニオンギアを支持すると共に、前記ファイナル軸側に接続されたキャリアと、
前記リングギアを固定／解放するブレーキ機構と、
前記サンギアと、前記ピニオンギアを支持するキャリアとの間を締結／解放させるクラッチ機構と、を有するクラッチ機構付きの遊星歯車機構であることを特徴とする請求項１に記載の自動変速機。 The speed change mechanism is provided between the motor shaft of the motor and the final shaft,
The transmission mechanism is
A sun gear provided coaxially with the motor shaft;
A ring gear surrounding the outer periphery of the sun gear;
A pinion gear meshing with the sun gear and the ring gear;
A carrier supporting the pinion gear and connected to the final shaft side;
A brake mechanism for fixing / releasing the ring gear;
The automatic transmission according to claim 1, wherein the automatic transmission is a planetary gear mechanism with a clutch mechanism having a clutch mechanism for fastening / releasing between the sun gear and a carrier supporting the pinion gear.
前記モータの回転駆動力の伝達経路上には、前記モータの回転駆動力で駆動すると共に、前記第１メカオイルポンプよりも低容量の第２メカオイルポンプが設けられており、
前記第２メカオイルポンプは、前記変速機構の駆動および冷却と、前記モータの冷却に必要な油量を供給することを特徴とする請求項３に記載の自動変速機。 On the transmission path of the rotational driving force of the engine, a first mechanical oil pump that is driven by the rotational driving force of the engine is provided,
On the transmission path of the rotational driving force of the motor, there is provided a second mechanical oil pump that is driven by the rotational driving force of the motor and has a lower capacity than the first mechanical oil pump,
The automatic transmission according to claim 3, wherein the second mechanical oil pump supplies an amount of oil necessary for driving and cooling the transmission mechanism and cooling the motor.
前記クラッチ機構と前記ブレーキ機構を制御して、前記モータ軸と前記ファイナル軸側との間の回転の伝達／非伝達を切り替えと、前記変速機構における変速比の変更と、を実施するように構成されており、
前記制御装置は、
前記自動変速機を搭載した車両の走行時に、前記車両の走行速度に基づいて、前記ファイナル軸側に伝達される前記モータの回転駆動力の減速比を変更することを特徴とする請求項３または請求項４に記載の自動変速機。 The control device provided in the automatic transmission is:
The clutch mechanism and the brake mechanism are controlled to switch transmission / non-transmission of rotation between the motor shaft and the final shaft side, and to change a gear ratio in the transmission mechanism. Has been
The control device includes:
The speed reduction ratio of the rotational driving force of the motor transmitted to the final shaft side is changed based on the traveling speed of the vehicle when the vehicle equipped with the automatic transmission is traveling. The automatic transmission according to claim 4.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2018048416A JP2019158073A (en) | 2018-03-15 | 2018-03-15 | Automatic transmission |
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| JP2018048416A JP2019158073A (en) | 2018-03-15 | 2018-03-15 | Automatic transmission |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2019158073A true JP2019158073A (en) | 2019-09-19 |
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