JP4315124B2

JP4315124B2 - 変速装置およびこれを備える自動車

Info

Publication number: JP4315124B2
Application number: JP2005138546A
Authority: JP
Inventors: 弘淳遠藤
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2005-05-11
Filing date: 2005-05-11
Publication date: 2009-08-19
Anticipated expiration: 2025-05-11
Also published as: JP2006316849A

Description

本発明は、入力軸と出力軸とを有し複数のクラッチの係合状態を切り替えることにより変更可能な変速比をもって前記入力軸に入力された動力を前記出力軸に出力可能な変速装置およびこれを備える自動車に関する。

従来、この種の変速装置としては、装置が備えるクラッチに対して予圧を与える予圧回路を備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この装置では、クラッチが開放状態とされたときにそのクラッチに対してクラッチ締結開始直前の油圧或いはそれよりも若干低い油圧を予圧として付与することにより、次回にクラッチを係合する際の応答性を高めることができる、としている。
特開平０５−２０３０２２号公報

上述の変速装置では、予圧により次回にクラッチを係合する際の応答性を高めることができるものの、開放状態にあるクラッチに対して常時予圧を付与するから、消費エネルギが多くなり、エネルギ効率が悪化してしまう。従って、こうした予圧動作を必要なときだけに限って行なうことが望ましいが、その処理によっては必要なときに予圧動作が行なわれない場合や不必要なときに予圧動作が行なわれる場合が生じる。

本発明の変速装置およびこれを備える自動車は、こうした問題を解決し、無駄なエネルギの消費を抑制しつつ次回の変速比の変更を適切に行なえるようにすることを目的の一つとする。また、本発明の変速装置およびこれを備える自動車は、装置が備える複数のクラッチのうちオフしているクラッチに対して予圧動作をより適切に行なうことを目的の一つとする。

本発明の変速装置およびこれを備える自動車は、上述の目的の少なくとも一部を達成するために以下の手段を採った。

本発明の変速装置は、
入力軸と出力軸とを有し、油圧を用いて複数のクラッチの係合状態を切り替えることにより変更可能な変速比をもって前記入力軸に入力された動力を前記出力軸に出力可能な変速装置であって、
調整を伴って油圧を前記複数のクラッチに個別に供給可能な油圧供給手段と、
前記変速装置の状態を検出する状態検出手段と、
前記複数のクラッチのうちオンしているクラッチに対して係合に必要な油圧が供給されると共にオフしているクラッチに対して前記検出された変速装置の状態が所定の状態にあるときに所定の予圧動作が行なわれるよう前記油圧供給手段を制御する制御手段と
を備えることを要旨とする。

この本発明の変速装置では、変速装置の状態を検出し、複数のクラッチのうちオンしているクラッチに対して係合に必要な油圧が供給されると共にオフしているクラッチに対して検出された変速装置の状態が所定の状態にあるときに所定の予圧動作が行なわれるよう調整をもって油圧を複数のクラッチに個別に供給可能な油圧供給手段を制御する。従って、所定の予圧動作を変速装置の状態が所定の状態にあるときに行なうから、変速装置の状態に拘わらずオフしているクラッチに対して常に予圧動作を行なうものに比して無駄なエネルギ消費を抑制しつつ次回の変速比の変更を適切に行なうことができる。ここで、「予圧動作」には、オフしているクラッチの油圧系に混入するエアを抜き出す動作が含まれる。

こうした本発明の変速装置において、前記状態検出手段は、前記変速装置の状態として、前記クラッチの作動に用いられる油の温度，前記出力軸の回転数の少なくとも一つを検出する手段であるものとすることもできる。

状態検出手段が変速装置の状態としてクラッチの作動に用いられる油の温度，出力軸の回転数の少なくとも一つを検出する態様の本発明の変速装置において、前記制御手段は、前記制御手段は、前記検出された油の温度および／または前記検出された出力軸の回転数に基づいて実行間隔を設定し、該設定した実行間隔をもって前記予圧動作が行なわれるよう制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、必要に応じた実行間隔で予圧動作を行なうことができると共に不要な予圧動作が行なわれるのを回避できる。この結果、予圧動作を行なう際の無駄なエネルギ消費を抑制することができる。この場合、前記制御手段は、前記検出された油の温度が高いほど短くなる傾向に前記実行間隔を設定して制御する手段であるものとすることもできる。さらにこの場合、前記制御手段は、前記検出された出力軸の回転数が高いほど短くなる傾向に前記実行間隔を変更して制御する手段であるものとすることもできる。

また、状態検出手段が変速装置の状態としてクラッチの作動に用いられる油の温度，出力軸の回転数の少なくとも一つを検出する態様の本発明の変速装置において、前記制御手段は、前記検出された油の温度および／または前記検出された出力軸の回転数に基づいて実行時間を設定し、該設定した実行時間だけ前記予圧動作が行なわれるよう制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、必要に応じた実行時間だけ予圧動作を行なうことができると共に不要な予圧動作が行なわれるのを回避できる。この結果、予圧動作を行なう際の無駄なエネルギ消費を抑制することができる。この場合、前記制御手段は、前記検出された油の温度が高いほど長くなる傾向に前記実行時間を設定して制御する手段であるものとすることもできるし、前記制御手段は、前記検出された出力軸の回転数が高いほど長くなる傾向に前記実行時間を設定して制御する手段であるものとすることもできる。

本発明の変速装置において、前記制御手段は、前記クラッチの係合開始油圧に基づく油圧をもって前記オフしているクラッチに対して前記予圧動作が行なわれるよう制御する手段であるものとすることもできる。この場合、前記制御手段は、前記係合開始油圧よりも所定圧力だけ低い油圧をもって前記予圧動作が行なわれるよう制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、予圧動作を行なう際の圧力をより適切なものとすることができる。

本発明の自動車は、
車軸に出力される動力により走行可能な自動車であって、動力を入出力可能な電動機と、該電動機の回転軸に前記入力軸が接続されると共に前記車軸に前記出力軸が接続された上述した各態様のいずれかの本発明の変速装置、即ち、基本的には、入力軸と出力軸とを有し油圧を用いて複数のクラッチの係合状態を切り替えることにより変更可能な変速比をもって前記入力軸に入力された動力を前記出力軸に出力可能な変速装置であって、調整を伴って油圧を前記複数のクラッチに個別に供給可能な油圧供給手段と、前記変速装置の状態を検出する状態検出手段と、前記複数のクラッチのうちオンしているクラッチに対して係合に必要な油圧が供給されると共にオフしているクラッチに対して前記検出された変速装置の状態が所定の状態にあるときに所定の予圧動作が行なわれるよう前記油圧供給手段を制御する制御手段とを備える変速装置とを備える
ことを要旨とする。

この本発明の自動車は、上述した各態様のいずれかの本発明の変速装置を備えるから、本発明の変速装置が奏する効果と同様の効果、例えば、無駄なエネルギ消費を抑制しつつ次回の変速比の変更を適切に行なうことができる効果や予圧動作を行なう際の圧力をより適切なものとすることができる効果などを奏することができる。また、こうした変速装置を応答性の速い電動機からの動力の変速に用いることにより、本発明の変速装置の効果をさらに顕著なものとすることができる。

次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。

図１は、本発明の一実施形態としてのハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車２０は、図示するように、エンジン２２と、エンジン２２の出力軸としてのクランクシャフト２６にダンパ２８を介して接続された３軸式の動力分配統合機構３０と、動力分配統合機構３０に接続された発電可能なモータＭＧ１と、変速機６０を介して動力分配統合機構３０に接続されたモータＭＧ２と、車両の駆動系全体をコントロールするハイブリッド用電子制御ユニット７０とを備える。

エンジン２２は、ガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力する内燃機関であり、エンジン２２の運転状態を検出する各種センサから信号を入力するエンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）２４により燃料噴射制御や点火制御，吸入空気量調節制御などの運転制御を受けている。エンジンＥＣＵ２４は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号によりエンジン２２を運転制御すると共に必要に応じてエンジン２２の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。

動力分配統合機構３０は、外歯歯車のサンギヤ３１と、このサンギヤ３１と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ３２と、サンギヤ３１に噛合すると共にリングギヤ３２に噛合する複数のピニオンギヤ３３と、複数のピニオンギヤ３３を自転かつ公転自在に保持するキャリア３４とを備え、サンギヤ３１とリングギヤ３２とキャリア３４とを回転要素として差動作用を行なう遊星歯車機構として構成されている。動力分配統合機構３０は、キャリア３４にはエンジン２２のクランクシャフト２６が、サンギヤ３１にはモータＭＧ１が、リングギヤ３２には変速機６０を介してモータＭＧ２がそれぞれ連結されており、モータＭＧ１が発電機として機能するときにはキャリア３４から入力されるエンジン２２からの動力をサンギヤ３１側とリングギヤ３２側にそのギヤ比に応じて分配し、モータＭＧ１が電動機として機能するときにはキャリア３４から入力されるエンジン２２からの動力とサンギヤ３１から入力されるモータＭＧ１からの動力とを統合してリングギヤ３２に出力する。リングギヤ３２は、ギヤ機構３７，デファレンシャルギヤ３８を介して駆動輪３９ａ，３９ｂに機械的に接続されている。したがって、リングギヤ３２に出力された動力は、ギヤ機構３７，デファレンシャルギヤ３８を介して駆動輪３９ａ，３９ｂに出力されることになる。

モータＭＧ１およびモータＭＧ２は、共に発電機として駆動することができると共に電動機として駆動できる周知の同期発電電動機として構成されており、インバータ４１，４２を介してバッテリ５０と電力のやりとりを行なう。インバータ４１，４２とバッテリ５０とを接続する電力ライン５４は、各インバータ４１，４２が共用する正極母線および負極母線として構成されており、モータＭＧ１，ＭＧ２の一方で発電される電力を他のモータで消費することができるようになっている。したがって、バッテリ５０は、モータＭＧ１，ＭＧ２から生じた電力や不足する電力により充放電されることになる。なお、モータＭＧ１とモータＭＧ２とにより電力収支のバランスをとるものとすれば、バッテリ５０は充放電されない。モータＭＧ１，ＭＧ２は、共にモータ用電子制御ユニット（以下、モータＥＣＵという）４０により駆動制御されている。モータＥＣＵ４０には、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するために必要な信号、例えばモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ４３，４４からの信号や図示しない電流センサにより検出されるモータＭＧ１，ＭＧ２に印加される相電流などが入力されており、モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２へのスイッチング制御信号が出力されている。モータＥＣＵ４０は、回転位置検出センサ４３，４４から入力した信号に基づいて図示しない回転数算出ルーチンによりモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２を計算している。モータＥＣＵ４０は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号によってモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御すると共に必要に応じてモータＭＧ１，ＭＧ２の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。

変速機６０は、モータＭＧ２の回転軸４８とリングギヤ軸３２ａとの接続および接続の解除を行なうと共に両軸の接続をモータＭＧ２の回転軸４８の回転数を２段に減速してリングギヤ軸３２ａに伝達可能に構成されている。変速機６０の構成の一例を図２に示す。この図２に示す変速機６０は、ダブルピニオンの遊星歯車機構６０ａとシングルピニオンの遊星歯車機構６０ｂと二つのブレーキＢ１，Ｂ２とにより構成されている。ダブルピニオンの遊星歯車機構６０ａは、外歯歯車のサンギヤ６１と、このサンギヤ６１と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ６２と、サンギヤ６１に噛合する複数の第１ピニオンギヤ６３ａと、この第１ピニオンギヤ６３ａに噛合すると共にリングギヤ６２に噛合する複数の第２ピニオンギヤ６３ｂと、複数の第１ピニオンギヤ６３ａおよび複数の第２ピニオンギヤ６３ｂを連結して自転かつ公転自在に保持するキャリア６４とを備えており、サンギヤ６１はブレーキＢ１のオンオフによりその回転を自由にまたは停止できるようになっている。シングルピニオンの遊星歯車機構６０ｂは、外歯歯車のサンギヤ６５と、このサンギヤ６５と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ６６と、サンギヤ６５に噛合すると共にリングギヤ６６に噛合する複数のピニオンギヤ６７と、複数のピニオンギヤ６７を自転かつ公転自在に保持するキャリア６８とを備えており、サンギヤ６５はモータＭＧ２の回転軸４８に、キャリア６８はリングギヤ軸３２ａにそれぞれ連結されていると共にリングギヤ６６はブレーキＢ２のオンオフによりその回転が自由にまたは停止できるようになっている。ダブルピニオンの遊星歯車機構６０ａとシングルピニオンの遊星歯車機構６０ｂとは、リングギヤ６２とリングギヤ６６、キャリア６４とキャリア６８とによりそれぞれ連結されている。変速機６０は、ブレーキＢ１，Ｂ２を共にオフとすることによりモータＭＧ２の回転軸４８をリングギヤ軸３２ａから切り離すことができ、ブレーキＢ１をオフとすると共にブレーキＢ２をオンとしてモータＭＧ２の回転軸４８の回転を比較的大きな減速比で減速してリングギヤ軸３２ａに伝達し（以下、この状態をＬｏギヤの状態という）、ブレーキＢ１をオンとすると共にブレーキＢ２をオフ状態としてモータＭＧ２の回転軸４８の回転を比較的小さな減速比で減速してリングギヤ軸３２ａに伝達する（以下、この状態をＨｉギヤの状態という）。なお、ブレーキＢ１，Ｂ２を共にオンとする状態は回転軸４８やリングギヤ軸３２ａの回転を禁止するものとなる。

ブレーキＢ１，Ｂ２は、図３に例示する油圧回路１００からの油圧によりオンオフされる。油圧回路１００は、図示するように、エンジン２２の回転により駆動される機械式ポンプ１０２と、内蔵する電気モータ１０４ａにより駆動される電動ポンプ１０４と、機械式ポンプ１０２または電動ポンプ１０４から圧送されたオイルのライン油圧ＰＬを調整する３ウェイソレノイド１０６およびプレッシャーコントロールバルブ１０８と、ライン油圧ＰＬを用いてブレーキＢ１，Ｂ２の係合力を調整するリニアソレノイドＳＬＢ１，ＳＬＢ２やコントロールバルブ１１０，１１１，アキュムレータ１１２，１１３とから構成されている。この油圧回路１００では、ライン油圧ＰＬは、３ウェイソレノイド１０６を駆動してプレッシャーコントロールバルブ１０８の開閉を制御することにより調整することができ、ブレーキＢ１，Ｂ２の係合力は、リニアソレノイドＳＬＢ１，ＳＬＢ２に印加する電流を制御してライン油圧ＰＬをブレーキＢ１，Ｂ２に伝達させるコントロールバルブ１１０，１１１の開閉を制御することにより調節することができる。

バッテリ５０は、バッテリ用電子制御ユニット（以下、バッテリＥＣＵという）５２によって管理されている。バッテリＥＣＵ５２には、バッテリ５０を管理するのに必要な信号、例えば、バッテリ５０の端子間に設置された図示しない電圧センサからの端子間電圧，バッテリ５０の出力端子に接続された電力ライン５４に取り付けられた図示しない電流センサからの充放電電流，バッテリ５０に取り付けられた図示しない温度センサからの電池温度などが入力されており、必要に応じてバッテリ５０の状態に関するデータを通信によりハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。なお、バッテリＥＣＵ５２では、バッテリ５０を管理するために電流センサにより検出された充放電電流の積算値に基づいて残容量（ＳＯＣ）も演算している。

ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、ＣＰＵ７２を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ７２の他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ７４と、データを一時的に記憶するＲＡＭ７６と、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。ハイブリッド用電子制御ユニット７０には、イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号，シフトレバー８１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰ，アクセルペダル８３の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃ，ブレーキペダル８５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ８６からのブレーキペダルポジションＢＰ，車速センサ８８からの車速Ｖ，油圧回路１００内のオイルの温度を検出する温度センサ１１４からの油温Ｔｏｉｌなどが入力ポートを介して入力されている。また、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からは、電動モータ１０４ａへの駆動信号や３ウェイソレノイド１０６への駆動信号，リニアソレノイドＳＬＢ１，ＳＬＢ２への駆動信号などが出力ポートを介して出力されている。なお、ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、前述したように、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と通信ポートを介して接続されており、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。

こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０は、運転者によるアクセルペダル８３の踏み込み量に対応するアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求トルクを計算し、この要求トルクに対応する要求動力がリングギヤ軸３２ａに出力されるように、エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２とが運転制御される。エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２の運転制御としては、要求動力に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にエンジン２２から出力される動力のすべてが動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによってトルク変換されてリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御するトルク変換運転モードや要求動力とバッテリ５０の充放電に必要な電力との和に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にバッテリ５０の充放電を伴ってエンジン２２から出力される動力の全部またはその一部が動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによるトルク変換を伴って要求動力がリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御する充放電運転モード、エンジン２２の運転を停止してモータＭＧ２からの要求動力に見合う動力をリングギヤ軸３２ａに出力するよう運転制御するモータ運転モードなどがある。

次に、実施例のハイブリッド自動車２０の動作、特に変速機６０の動作について説明する。図４は、実施例のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される変速機制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、所定時間毎（例えば数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。

変速機制御ルーチンが実行されると、ハイブリッド用電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２は、まず、変速機６０の変速要求がなされているか否かを判定する（ステップＳ１００）。変速要求は、アクセル開度Ａｃｃや車速Ｖ，変速機６０の現在のギヤの状態に基づいて行なわれる。変速要求がなされていると判定されると、変速機６０の変速比を変更する変速処理を行なって（ステップＳ１１０）、本ルーチンを終了する。ここで、変速処理は、Ｌｏギヤの状態からＨｉギヤの状態へ変更すなわちアップシフトの変速要求がなされているときにはブレーキＢ１がオフでブレーキＢ２がオンの状態からブレーキＢ１がオンでブレーキＢ２がオフの状態に切り替わるようリニアソレノイドＳＬＢ１，ＳＬＢ２を制御し、Ｈｉギヤの状態からＬｏギヤの状態へ変更すなわちダウンシフトの変速要求がなされているときにはブレーキＢ１がオンでブレーキＢ２がオフの状態からブレーキＢ１がオフでブレーキＢ２がオンの状態に切り替わるようリニアソレノイドＳＬＢ１，ＳＬＢ２を制御する処理となる。ダウンシフトの変速処理におけるリニアソレノイドＳＬＢ１，ＳＬＢ２の制御の一例を図５に示す。

変速機６０の変速要求がなされていないと判定されると、予圧実行用フラグＦを入力し（ステップＳ１２０）、入力した予圧実行用フラグＦの値を調べる（ステップＳ１３０）。ここで、予圧実行用フラグＦは、ブレーキＢ１，Ｂ２のうちオフしているブレーキの油圧系（ブレーキＢ１がオフしているときにはリニアソレノイドＳＬＢ１やコントロールバルブ１１０の油路，ブレーキＢ２がオフしているときにはリニアソレノイドＳＬＢ２やコントロールバルブ１１１の油路）に微少な油圧を作用させることにより内部のエアを抜き出すための予圧動作を実行する必要があるか否かを示すフラグであり、図６の予圧実行判定ルーチンにより値１か値０かのいずれかの値に設定されＲＡＭ７６の所定領域に書き込まれたものを読み込むことにより入力するものとした。この予圧実行判定ルーチンについては後述する。

予圧実行用フラグＦが値０と判定されたときには予圧動作を実行する必要はないと判断して予圧用デューティ比Ｄｓｔｂに０％を設定し（ステップＳ１４０）、予圧実行用フラグＦが値１と判定されたときには予圧動作を実行する必要があると判断してブレーキＢ１，Ｂ２の係合開始圧Ｄｈを入力すると共に（ステップＳ１５０）、入力した係合開始圧Ｄｈから所定圧αだけ減じた予圧用圧力（Ｄｈ−α）を予圧用デューティ比Ｄｓｔｂに設定する（ステップＳ１６０）。ここで、係合開始圧Ｄｈは、実施例では、実験的に各ブレーキＢ１，Ｂ２をオンとしてその係合が開始されるときの各リニアソレノイドＳＬＢ１，ＳＬＢ２のデューティ比を電流センサを用いて検出することにより求めたものを用いた。また、所定圧αは、ブレーキＢ１，Ｂ２のうちオフしているブレーキの油圧系に対して予圧用圧力（Ｄｈ−α）を作用させたときにそのブレーキが係合しない程度で油圧系に混入しているエアを抜き出すことができる程度にその値が定められている。

こうして予圧用デューティ比Ｄｓｔｂを設定すると、変速機６０の現在のギヤの状態がＬｏギヤの状態にあるときには（ステップＳ１７０）、設定した予圧用デューティ比ＤｓｔｂでオフしているブレーキＢ１のリニアソレノイドＳＬＢ１を制御すると共に１００％のデューティ比でオンしているブレーキＢ２のリニアソレノイドＳＬＢ２を制御し（ステップＳ１８０）、変速機６０の現在のギヤの状態がＨｉギヤの状態にあるときには（ステップＳ１７０）、１００％のデューティ比でオンしているブレーキＢ１のリニアソレノイドＳＬＢ１を制御すると共に設定した予圧用デューティ比ＤｓｔｂでオフしているブレーキＢ２のリニアソレノイドＳＬＢ２を制御して（ステップＳ１９０）、本ルーチンを終了する。このように、ブレーキＢ１，Ｂ２のうちオフしているブレーキに対して、予圧実行用フラグＦが値０のときには０％のデューティ比として予圧動作を実行しないものとし、予圧実行用フラグＦが値１のときには予圧用圧力（Ｄｈ−α）のデューティ比で予圧動作を実行することにより、無駄な予圧動作が実行されるのを回避しているのである。

次に、図６の予圧実行判定ルーチンについて説明する。予圧実行判定ルーチンでは、ハイブリッド用電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２は、まず、変速機６０が変速中であるか否かを判定し（ステップＳ２００）、変速中と判定されると、総カウント値Ｃｉｎｔを値０に設定すると共に（ステップＳ２１０）、予圧実行用フラグＦに値０を設定して（ステップＳ２２０）、本ルーチンを終了する。一方、変速中でないと判定されると、予圧実行用フラグＦの値を調べ（ステップＳ２３０）、予圧実行用フラグＦが値０と判定されると、車速センサ８８からの車速Ｖと温度センサ１１４からの油温Ｔｏｉｌを入力し（ステップＳ２４０）、入力した車速Ｖと油温Ｔｏｉｌとに基づいてカウント値ΔＣを設定すると共に（ステップＳ２５０）、設定したカウント値ΔＣを前回このルーチンで計算された総カウント値Ｃｉｎｔに加えることにより新たな総カウント値Ｃｉｎｔを計算する（ステップＳ２６０）。ここで、カウント値ΔＣは、実施例では、車速Ｖと油温Ｔｏｉｌとカウント値ΔＣとの関係を予め求めてマップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、車速Ｖと油温Ｔｏｉｌとが与えられるとマップから対応するカウント値ΔＣを導出することにより設定するものとした。このマップの一例を図７に示す。図示するように、車速Ｖが高いほど且つ油温Ｔｏｉｌが高いほどカウント値ΔＣとして大きな値が設定されるようマップを作成した。総カウント値Ｃｉｎｔは、上述したように変速機６０が変速中のときに値０にリセットされ、変速機６０が変速中でないときに本ルーチンが実行されるたびに前回の総カウント値Ｃｉｎｔからカウント値ΔＣだけ上乗せされていくことから、車速Ｖが高いほど，油温Ｔｏｉｌが高いほど大きな値として計算されることになる。

こうして総カウント値Ｃｉｎｔを計算すると、計算した総カウント値Ｃｉｎｔと所定値Ｃｒｅｆとを比較し（ステップＳ２７０）、総カウント値Ｃｉｎｔが所定値Ｃｒｅｆ以下と判定されると、そのまま本ルーチンを終了し、総カウント値Ｃｉｎｔが所定値Ｃｒｅｆよりも大きいと判定されると、予圧実行用フラグＦに値１を設定して（ステップＳ２８０）、本ルーチンを終了する。ここで、所定値Ｃｒｅｆは、予圧動作を実行すべき実行間隔、即ちブレーキＢ１，Ｂ２のうちオフしているブレーキの油圧系に混入しているエアを抜き出すべき時間間隔を定めるものであり、油圧回路１００の性能などにより定められる。実施例では、予圧動作を実行すべき実行間隔は、総カウント値Ｃｉｎｔに基づいて定められ、具体的には、車速Ｖが高いほど且つ油温Ｔｏｉｌが高いほど短い間隔として定められることになる。これは、油温Ｔｏｉｌが高いほど油の粘性が低くなり車速Ｖが高いほど油圧回路１００に掛かる振動が大きくなることから、いずれもオフしているブレーキの油圧系にエアが混入しやすい状態となり、予圧動作を頻繁に実行する必要があることに基づく。

予圧実行用フラグＦに値１が設定されると、次に本ルーチンが実行されたときにステップＳ２３０で予圧実行用フラグＦが値１と判定されるから、予圧動作の実行が開始されてから所定時間経過したと判定されるまで待って（ステップＳ２９０）、総カウント値Ｃｉｎｔを値０にリセットすると共に（ステップＳ２１０）、値１に設定されている予圧実行用フラグＦを値０にリセットして（ステップＳ２２０）、本ルーチンを終了する。ここで、所定時間は、ブレーキＢ１，Ｂ２のうちオフしているブレーキの油圧系に混入されるエアを抜き出すために必要な予圧動作の実行時間であり、所定値Ｃｒｅｆとあわせて定められる。

以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、変速機６０が変速中でないときに車速Ｖと油温Ｔｏｉｌとに基づいて実行間隔（予圧実行用フラグＦ）を設定し、設定した実行間隔をもって変速機６０のブレーキＢ１，Ｂのうちオフしているブレーキに対して予圧動作を行なうから、必要な予圧動作を行なうと共に不必要な予圧動作を回避することができる。この結果、無駄な予圧動作を回避してエネルギ効率を向上させることができると共に必要な予圧動作により次回の変速機６０の変速処理を適切に行なうことができる。

実施例のハイブリッド自動車２０では、図６の予圧実行判定ルーチンにより予圧動作を実行する実行時間を一定として予圧動作を実行する実行間隔を変えるものとしたが、実行間隔を一定として実行時間を変えるものとしてもよいいし、実行時間と実行間隔の両方を変えるものとしてもよい。前者の場合の予圧実行判定ルーチンの一例を図８に示す。図８の予圧実行判定ルーチンでは、まず、変速機６０が変速中であるか否かを判定し（ステップＳ３００）、変速中と判定されると、総カウント値ＴｉｎｔとカウンタＴとを値０に設定すると共に（ステップＳ３１０）、カウンタＣを値０に設定し（ステップＳ３２０）、予圧実行用フラグＦを値０に設定して（ステップＳ３３０）、本ルーチンを終了する。一方、変速中でないと判定されると、予圧実行用フラグＦの値を調べ（ステップＳ３４０）、予圧実行用フラグＦが値０のときには図６のステップＳ２４０〜Ｓ２６０と同様に車速Ｖや油温Ｔｏｉｌを入力すると共に（ステップＳ３５０）、入力した車速Ｖや油温Ｔｏｉｌとに基づいてカウント値ΔＴを設定し（ステップＳ３６０）、設定したカウント値ΔＴを前回このルーチンで計算された総カウント値Ｔｉｎｔから減じることにより新たに総カウント値Ｔｉｎｔを計算する（ステップＳ３７０）。ここで、カウント値ΔＴは、実施例では、車速Ｖと油温Ｔｏｉｌとカウント値ΔＴとの関係を予め求めてマップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、車速Ｖと油温Ｔｏｉｌとが与えられるとマップから対応するカウント値ΔＴを導出することにより設定するものとした。このマップの一例を図９に示す。そして、カウンタＣを値１だけインクリメントして（ステップＳ３８０）、カウンタＣと予圧動作の実行間隔として定められた所定値Ｃｒｅｆとを比較し（ステップＳ３９０）、カウンタＣが所定値Ｃｒｅｆ以下と判定されたときにはそのまま本ルーチンを終了し、カウンタＣが所定値Ｃｒｅｆよりも大きいと判定されたときには予圧実行用フラグＦに値１を設定して（ステップＳ４００）、本ルーチンを終了する。予圧実行用フラグＦに値１が設定されると、次に本ルーチンが実行されたときにステップＳ３４０で予圧実行用フラグＦが値１と判定されるから、カウンタＴを値１だけインクリメントすると共に（ステップＳ４１０）、カウンタＴとステップＳ３７０で計算された総カウント値Ｔｉｎｔとを比較し（ステップＳ４２０）、カウンタＴが総カウント値Ｔｉｎｔ以下と判定されたときにはそのまま本ルーチンを終了し、カウンタＴが総カウント値Ｔｉｎｔよりも大きいと判定されたときには、総カウント値ＴｉｎｔやカウンタＴ，カウンタＣを値０にリセットすると共に（ステップＳ３１０，Ｓ３２０）、予圧実行用フラグＦを値０にリセットして（ステップＳ３３０）、本ルーチンを終了する。総カウント値Ｔｉｎｔは車速Ｖが高いほど且つ油圧Ｔｏｉｌが高いほど大きくなるよう計算されるから予圧動作の実行時間を長くすることができる。

実施例のハイブリッド自動車２０では、車速Ｖと油圧Ｔｏｉｌとに基づいてカウント値ΔＣ，ΔＴを設定してこれを前回の総カウント値Ｃｉｎｔ，Ｔｉｎｔに加えることにより総カウント値Ｃｉｎｔ，Ｔｉｎｔを計算し、計算した総カウント値Ｃｉｎｔ，Ｔｉｎｔに基づいて予圧動作の実行間隔や実行時間を定めるものとしたが、これに限られず、車速Ｖが高く油圧Ｔｏｉｌが高いほど短くなる傾向に実行間隔が定められたり車速Ｖが高く油圧Ｔｏｉｌが高いほど長くなる傾向に実行時間が定められる他の如何なる計算手法によるものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０やその変形例では、車速Ｖと油温Ｔｏｉｌとに基づいて予圧動作を行なう際の実行間隔や実行時間を定めるものとしたが、車速Ｖだけに基づいて実行間隔や実行時間を定めるものとしてもよいし、油温Ｔｏｉｌだけに基づいて実行間隔や実行時間を定めるものとしてもよいし、変速機６０の状態に関する他のパラメータも用いて実行間隔や実行時間を定めるものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ２の動力を変速機６０により変速してリングギヤ軸３２ａに出力するものとしたが、図１０の変形例のハイブリッド自動車１２０に例示するように、モータＭＧ２の動力をリングギヤ軸３２ａが接続された車軸（駆動輪３９ａ，３９ｂが接続された車軸）とは異なる車軸（図１０における車輪３９ｃ，３９ｄに接続された車軸）に接続するものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２の動力を動力分配統合機構３０を介して駆動輪３９ａ，３９ｂに接続された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力するものとしたが、図１１の変形例のハイブリッド自動車２２０に例示するように、エンジン２２のクランクシャフト２６に接続されたインナーロータ２３２と駆動輪３９ａ，３９ｂに動力を出力する駆動軸に接続されたアウターロータ２３４とを有し、エンジン２２の動力の一部を駆動軸に伝達すると共に残余の動力を電力に変換する対ロータ電動機２３０を備えるものとしてもよい。

実施例では、ハイブリッド自動車に適用して説明したが、変速機を介して動力を出力するエンジンを備えモータを備えない自動車に適用したり、変速機を介して動力を出力するモータを備えエンジンを備えない自動車に適用したりすることもできる。さらに、列車などの自動車以外の車両や他の据え置き型の装置に適用することも可能である。

以上、本発明の実施の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

本発明は、自動車産業に利用可能である。

本発明の一実施形態としてのハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。変速機６０の構成の概略を示す構成図である。油圧回路１００の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車２０のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される変速機制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。変速機６０の変速処理の様子を示す説明図である。予圧実行判定ルーチンの一例を示すフローチャートである。車速Ｖと油圧Ｔｏｉｌとカウント値ΔＣとの関係の一例を示すマップである。予圧実行判定ルーチンの他の例を示すフローチャートである。車速Ｖと油圧Ｔｏｉｌとカウント値ΔＴとの関係の一例を示すマップである。変形例のハイブリッド自動車１２０の構成の概略を示す構成図である。変形例のハイブリッド自動車２２０の構成の概略を示す構成図である。

符号の説明

２０，１２０，２２０ハイブリッド自動車、２２エンジン、２４エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、２６クランクシャフト、２８ダンパ、３０動力分配統合機構、３１サンギヤ、３２リングギヤ、３２ａリングギヤ軸、３３ピニオンギヤ、３４キャリア、３７ギヤ機構、３８デファレンシャルギヤ、３９ａ，３９ｂ駆動輪、３９ｃ，３９ｂ車輪、４０モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、４１，４２インバータ、４３，４４回転位置検出センサ、４８回転軸、５０バッテリ、５２バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、５４電力ライン、６０変速機、６０ａダブルピニオンの遊星歯車機構、６０ｂシングルピニオンの遊星歯車機構、６１サンギヤ、６２リングギヤ、６３ａ第１ピニオンギヤ、６３ｂ第２ピニオンギヤ、６４キャリア、６５サンギヤ、６６リングギヤ、６７ピニオンギヤ、６８キャリア、７０ハイブリッド用電子制御ユニット、７２ＣＰＵ、７４ＲＯＭ、７６ＲＡＭ、８０イグニッションスイッチ、８１シフトレバー、８２シフトポジションセンサ、８３アクセルペダル、８４アクセルペダルポジションセンサ、８５ブレーキペダル、８６ブレーキペダルポジションセンサ、８８車速センサ、１００油圧回路、１０２機械式ポンプ、１０４電動ポンプ、１０４ａ電気モータ、１０６３ウェイソレノイド、１０８プレッシャーコントロールバルブ、１１０，１１１コントロールバルブ、１１２，１１３アキュムレータ、１１４温度センサ、ＳＬＢ１，ＳＬＢ２リニアソレノイド、ＭＧ１，ＭＧ２モータ、Ｂ１，Ｂ２ブレーキ。

Claims

入力軸と出力軸とを有し、油圧を用いて複数のクラッチの係合状態を切り替えることにより変更可能な変速比をもって前記入力軸に入力された動力を前記出力軸に出力可能な変速装置であって、
調整を伴って油圧を前記複数のクラッチに個別に供給可能な油圧供給手段と、
前記クラッチの作動に用いられる油の温度を検出する油温検出手段と、
前記複数のクラッチのうちオンしているクラッチに対して係合に必要な油圧が供給されるよう前記油圧供給手段を制御し、オフしているクラッチに対して前記検出された油の温度が高いほど長くなる傾向に実行時間を設定すると共に前記検出された油の温度が高いほど短くなる傾向に実行間隔を設定し該設定した実行間隔をもって該設定した実行時間だけ所定の予圧動作が行なわれるよう前記油圧供給手段を制御する制御手段と
を備える変速装置。
入力軸と出力軸とを有し、油圧を用いて複数のクラッチの係合状態を切り替えることにより変更可能な変速比をもって前記入力軸に入力された動力を前記出力軸に出力可能な変速装置であって、
調整を伴って油圧を前記複数のクラッチに個別に供給可能な油圧供給手段と、
前記クラッチの作動に用いられる油の温度を検出する油温検出手段と、
前記出力軸の回転数を検出する回転数検出手段と、
前記複数のクラッチのうちオンしているクラッチに対して係合に必要な油圧が供給されるよう前記油圧供給手段を制御し、オフしているクラッチに対して前記検出された油の温度が高いほど長くなる傾向に実行時間を設定すると共に前記検出された出力軸の回転数が高いほど短くなる傾向に実行間隔を設定し該設定した実行間隔をもって該設定した実行時間だけ所定の予圧動作が行なわれるよう前記油圧供給手段を制御する制御手段と
を備える変速装置。
入力軸と出力軸とを有し、油圧を用いて複数のクラッチの係合状態を切り替えることにより変更可能な変速比をもって前記入力軸に入力された動力を前記出力軸に出力可能な変速装置であって、
調整を伴って油圧を前記複数のクラッチに個別に供給可能な油圧供給手段と、
前記クラッチの作動に用いられる油の温度を検出する油温検出手段と、
前記出力軸の回転数を検出する回転数検出手段と、
前記複数のクラッチのうちオンしているクラッチに対して係合に必要な油圧が供給されるよう前記油圧供給手段を制御し、オフしているクラッチに対して前記検出された出力軸の回転数が高いほど長くなる傾向に実行時間を設定すると共に前記検出された油の温度が高いほど短くなる傾向に実行間隔を設定し該設定した実行間隔をもって該設定した実行時間だけ所定の予圧動作が行なわれるよう前記油圧供給手段を制御する制御手段と
を備える変速装置。
入力軸と出力軸とを有し、油圧を用いて複数のクラッチの係合状態を切り替えることにより変更可能な変速比をもって前記入力軸に入力された動力を前記出力軸に出力可能な変速装置であって、
調整を伴って油圧を前記複数のクラッチに個別に供給可能な油圧供給手段と、
前記出力軸の回転数を検出する回転数検出手段と、
前記複数のクラッチのうちオンしているクラッチに対して係合に必要な油圧が供給されるよう前記油圧供給手段を制御し、オフしているクラッチに対して前記検出された出力軸の回転数が高いほど長くなる傾向に実行時間を設定すると共に前記検出された出力軸の回転数が高いほど短くなる傾向に実行間隔を設定し該設定した実行間隔をもって該設定した実行時間だけ所定の予圧動作が行なわれるよう前記油圧供給手段を制御する制御手段と
を備える変速装置。
前記予圧動作は、前記オフしているクラッチの油圧系に混入するエアを抜き出す動作である請求項１ないし４いずれか記載の変速装置。
前記制御手段は、前記クラッチの係合開始油圧に基づく油圧をもって前記オフしているクラッチに対して前記予圧動作が行なわれるよう制御する手段である請求項１ないし５いずれか記載の変速装置。
前記制御手段は、前記係合開始油圧よりも所定圧力だけ低い油圧をもって前記予圧動作が行なわれるよう制御する手段である請求項６記載の変速装置。
車軸に出力される動力により走行可能な自動車であって、
動力を入出力可能な電動機と、
該電動機の回転軸に前記入力軸が接続されると共に前記車軸に前記出力軸が接続された請求項１ないし７いずれか記載の変速装置と、
を備える自動車。