JP5298886B2 - Power transmission device for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電気式差動部を備えた車両用動力伝達装置に関し、特に、シフトショックの発生を抑制するための改良に関する。 The present invention relates to a vehicle power transmission device including an electric differential section, and more particularly to an improvement for suppressing the occurrence of shift shock.
電動機を介して運転状態が制御されることにより入力回転速度と出力回転速度の差動状態が制御される電気式差動部と、その電気式差動部から出力される動力の出力部材への伝達乃至遮断を切り替える動力伝達切替要素とを、備えた車両用動力伝達装置が知られている。また、斯かる動力伝達装置において、シフトショックを低減するために、前記電気式差動部の出力回転速度と前記出力部材の回転速度との速度差を所定値以下に収束させる回転速度同期制御を実行する制御装置が提案されている。例えば、特許文献1に記載された車両用駆動装置の制御装置がそれである。
An electric differential unit in which the differential state between the input rotational speed and the output rotational speed is controlled by controlling the operation state via the electric motor, and the power output from the electric differential unit to the
しかし、本願発明者等は、前述したような従来の技術において、シフト操作装置の操作位置が定まらない場合やフェールの発生等によりシフトポジション信号乃至レンジ信号が確定しない場合に前記回転速度同期制御を実行することで、前記電気式差動部出力軸のイナーシャやトルク出力によりシフトショックが発生するおそれがあるという新たな不具合を発見し、斯かる不具合を解消するために鋭意研究を継続してきた。その研究の一結果として、本発明を為すに至った。 However, the inventors of the present application perform the rotation speed synchronization control in the conventional technique as described above when the operation position of the shift operation device is not determined or when the shift position signal or the range signal is not determined due to the occurrence of a failure or the like. As a result, a new problem that shift shock may occur due to inertia and torque output of the output shaft of the electric differential section has been discovered, and intensive research has been continued in order to eliminate such problems. As a result of the research, the present invention has been made.
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、シフトポジション信号乃至レンジ信号が確定しない場合におけるシフトショックの発生を抑制する車両用動力伝達装置を提供することにある。 The present invention has been made against the background of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a vehicle power transmission device that suppresses the occurrence of shift shock when the shift position signal or range signal is not fixed. There is.
斯かる目的を達成するために、本発明の要旨とするところは、電動機を介して運転状態が制御されることにより入力回転速度と出力回転速度の差動状態が制御される電気式差動部と、その電気式差動部から出力される動力の出力部材への伝達乃至遮断を切り替える動力伝達切替要素とを、備えた車両用動力伝達装置であって、シフト操作装置の操作位置を示す複数のシフトポジション信号乃至レンジ信号が同時に検出された場合には、前記電気式差動部の出力回転速度と前記出力部材の回転速度との速度差を所定値以下に収束させる回転速度同期制御を禁止する同期回転制御禁止制御を行うことを特徴とするものである。 In order to achieve such an object, the gist of the present invention is that an electric differential unit in which a differential state between an input rotational speed and an output rotational speed is controlled by controlling an operating state via an electric motor. And a power transmission switching element that switches between transmission and interruption of power output from the electric differential unit to the output member, and a plurality of power transmission devices for a vehicle that indicate the operation position of the shift operation device. When the shift position signal or the range signal is detected at the same time, the rotational speed synchronization control for converging the speed difference between the output rotational speed of the electric differential section and the rotational speed of the output member to a predetermined value or less is prohibited. The synchronous rotation control prohibiting control is performed.
このようにすれば、シフト操作装置の操作位置を示す複数のシフトポジション信号乃至レンジ信号が同時に検出された場合には、前記電気式差動部の出力回転速度と前記出力部材の回転速度との速度差を所定値以下に収束させる回転速度同期制御を禁止する同期回転制御禁止制御を行うものであることから、例えば運転者の意図がニュートラルである場合であってニュートラルが確定しておらず且つ実際にニュートラルでない場合において前記回転速度同期制御を禁止することで、前記電気式差動部出力軸のイナーシャやトルク出力によりシフトショックが発生するのを好適に抑制することができる。すなわち、シフトポジション信号乃至レンジ信号が確定しない場合におけるシフトショックの発生を抑制する車両用動力伝達装置を提供することができる。 In this way, when a plurality of shift position signals or range signals indicating the operation position of the shift operation device are detected at the same time , the output rotation speed of the electric differential section and the rotation speed of the output member are Since synchronous rotation control prohibition control for prohibiting rotation speed synchronous control for converging the speed difference to a predetermined value or less is performed, for example, when the driver's intention is neutral, neutral is not fixed and By prohibiting the rotational speed synchronization control when it is not actually neutral, it is possible to suitably suppress the occurrence of shift shock due to inertia and torque output of the output shaft of the electric differential section. That is, it is possible to provide a vehicle power transmission device that suppresses the occurrence of shift shock when the shift position signal or the range signal is not fixed.
ここで、好適には、前記シフト操作装置の操作位置を示す複数のシフトポジション信号乃至レンジ信号が同時に検出される状態が予め定められた所定時間以上継続した場合に、前記同期回転制御禁止制御を行うものである。このようにすれば、シフトポジション信号乃至レンジ信号が所定時間以上確定しない場合に前記回転速度同期制御を禁止することで、前記電気式差動部出力軸のイナーシャやトルク出力によりシフトショックが発生するのを好適に抑制することができる。 Here, it is preferable that the synchronous rotation control inhibition control is performed when a state in which a plurality of shift position signals or range signals indicating the operation position of the shift operating device are simultaneously detected continues for a predetermined time or more. Is what you do. In this way, when the shift position signal or the range signal is not determined for a predetermined time or more, the rotation speed synchronization control is prohibited, so that a shift shock is generated by the inertia and torque output of the output shaft of the electric differential unit. Can be suitably suppressed.
また、好適には、前記シフト操作装置の操作位置を示す複数のシフトポジション信号乃至レンジ信号が同時に検出された場合には、そのシフト操作装置の操作部材の停止位置に最も近いシフトポジション乃至レンジと判定するものである。このようにすれば、シフトポジション信号乃至レンジ信号が確定しない場合において、運転者の意図するシフトポジション信号乃至レンジ信号を好適に判定することができる。 Preferably, when a plurality of shift position signals or range signals indicating the operation position of the shift operation device are detected at the same time , the shift position or range closest to the stop position of the operation member of the shift operation device Judgment. In this way, when the shift position signal or range signal is not fixed, the shift position signal or range signal intended by the driver can be suitably determined.
また、好適には、前記動力伝達切替要素は、前記電気式差動部と駆動輪との間の動力伝達経路に設けられた自動変速部に備えられたものである。このようにすれば、実用的な態様の動力伝達切替要素を備えた動力伝達装置において、シフトポジション信号乃至レンジ信号が確定しない場合におけるシフトショックの発生を好適に抑制することができる。 Preferably, the power transmission switching element is provided in an automatic transmission unit provided in a power transmission path between the electric differential unit and the drive wheels. If it does in this way, in the power transmission device provided with the power transmission switching element of the practical aspect, it is possible to suitably suppress the occurrence of shift shock when the shift position signal or range signal is not fixed.
また、好適には、前記動力伝達切替要素は、前記電気式差動部と駆動輪との間の動力伝達経路に設けられた有段変速部に備えられたものである。このようにすれば、実用的な態様の動力伝達切替要素を備えた動力伝達装置において、シフトポジション信号乃至レンジ信号が確定しない場合におけるシフトショックの発生を好適に抑制することができる。 Preferably, the power transmission switching element is provided in a stepped transmission provided in a power transmission path between the electric differential unit and the drive wheel. If it does in this way, in the power transmission device provided with the power transmission switching element of the practical aspect, it is possible to suitably suppress the occurrence of shift shock when the shift position signal or range signal is not fixed.
また、好適には、前記電気式差動部に連結されたエンジンの駆動時に前記同期回転制御禁止制御を行うものである。このようにすれば、特にシフトショックの発生し易いエンジンの駆動時において、シフトポジション信号乃至レンジ信号が確定しない場合におけるシフトショックの発生を好適に抑制することができる。 Preferably, the synchronous rotation control prohibition control is performed when the engine connected to the electric differential unit is driven. In this way, it is possible to suitably suppress the occurrence of shift shock when the shift position signal or range signal is not fixed, particularly when the engine in which shift shock is likely to occur is driven.
また、好適には、前記回転速度同期制御は、前記電動機を介して前記電気式差動部の運転状態が制御されることにより実行されるものである。このようにすれば、実用的な態様の回転速度同期制御を行う動力伝達装置において、シフトポジション信号乃至レンジ信号が確定しない場合におけるシフトショックの発生を好適に抑制することができる。 Preferably, the rotation speed synchronization control is executed by controlling an operation state of the electric differential unit via the electric motor. In this way, in the power transmission device that performs the rotational speed synchronization control in a practical manner, it is possible to suitably suppress the occurrence of a shift shock when the shift position signal or the range signal is not fixed.
また、好適には、前記電気式差動部は、電動機を介して運転状態が制御されることにより変速比が無段階に変化させられる電気式無段変速部として機能するものである。このようにすれば、実用的な態様の電気式無段変速部を備えた動力伝達装置において、シフトポジション信号乃至レンジ信号が確定しない場合におけるシフトショックの発生を好適に抑制することができる。 Preferably, the electric differential unit functions as an electric continuously variable transmission unit in which a gear ratio is continuously changed by controlling an operation state via an electric motor. In this way, in the power transmission device including the electric continuously variable transmission unit of a practical aspect, it is possible to suitably suppress the occurrence of shift shock when the shift position signal or the range signal is not fixed.
以下、本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明が好適に適用される車両用動力伝達装置10の構成を説明する骨子図である。この動力伝達装置10は、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縦置き型の駆動機構であり、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、単にケース12という)内において共通の軸心上に配設された入力軸14と、その入力軸14に直接に或いは図示しない脈動吸収ダンパ(振動減衰装置)等を介して間接に連結された差動機構16と、その差動機構16と出力軸22との間で伝達部材(中間出力部材)18を介して直列に連結された有段式自動変速部20(以下、単に変速部20という)と、その変速部20に連結された出力軸22とを、直列に備えて構成されている。この動力伝達装置10は、走行用の駆動力源(主動力源)であるエンジン8と一対の駆動輪38(図5を参照)との間に設けられて、そのエンジン8から出力される動力を駆動装置の他の一部を構成する差動歯車装置(終減速機)36及び一対の車軸等を順次介して一対の駆動輪38へ伝達する。なお、上記動力伝達装置10は、その軸心に対して略対称的に構成されているため、図1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。
FIG. 1 is a skeleton diagram illustrating a configuration of a vehicle
上記エンジン8は、例えば、気筒内噴射される燃料の燃焼によって駆動力を発生させるガソリンエンジン或いはディーゼルエンジン等の内燃機関である。また、上記差動機構16は、第1電動機M1の出力と、上記入力軸14に入力されたエンジン8の出力とを機械的に合成し或いは分配する機械的機構であって、上記エンジン8に連結された入力回転要素としての第1回転要素RE1と、上記第1電動機M1に連結された第2回転要素RE2と、出力回転要素としての第3回転要素RE3とを、備え、上記第1電動機M1の運転状態が制御されることにより入力回転要素(第1回転要素RE1)と出力回転要素(第3回転要素RE3)との差動状態、すなわち入力回転速度と出力回転速度との差動状態が制御される電気式差動部(動力分配機構)34を構成している。上記第1電動機M1及び第2電動機M2は、好適には、何れも原動機(駆動力源)としての機能及び発電機としての機能を併せ持つ所謂モータジェネレータであるが、上記第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)としての機能を少なくとも備え、上記第2電動機M2は駆動力を出力するためのモータ(原動機)としての機能を少なくとも備えたものである。また、前記伝達部材18すなわち第3回転要素RE3と一体的に回転するように設けらた第2電動機M2を備えている。なお、この第2電動機M2は、上記伝達部材18から出力軸22までの間の何れの部分に設けられてもよい。
The
上記電気式差動部34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と、切換ブレーキB0とを、主体的に備えて構成されている。上記第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を自転及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)として備えており、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 electric
前記電気式差動部34において、第1回転要素RE1としての第1キャリヤCA1は、前記入力軸14すなわちエンジン8の出力軸に連結されている。また、第2回転要素RE2としての第1サンギヤS1は、上記第1電動機M1の回転子(ロータ)に連結されている。また、この第1電動機M1の固定子(ステータ)は、上記ケース12に固定されている。また、第3回転要素RE3としての第1リングギヤR1は、上記伝達部材18に連結されている。また、上記切換ブレーキB0は、上記ケース12と第1サンギヤS1との間に設けられており、そのケース12と第2回転要素RE2である第1サンギヤS1とを選択的に連結する。また、上記切換クラッチC0は、上記第1キャリヤCA1と第1サンギヤS1との間に設けられており、第1回転要素RE1である第1キャリヤCA1と第2回転要素RE2である第1サンギヤS1とを選択的に連結する。上記切換クラッチC0及び切換ブレーキB0が解放されると、上記第1サンギヤS1、第1キャリヤCA1、及び第1リングギヤR1がそれぞれ相互に相対回転可能な差動作用が働く差動状態とされることから、前記エンジン8の出力が第1電動機M1と伝達部材18とに分配されると共に、分配された前記エンジン8の出力の一部により前記第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、前記第2電動機M2が回転駆動されたりするので、例えば所謂無段変速状態(電気的CVT状態)が成立させられ、前記エンジン8の所定回転に拘わらず前記伝達部材18の回転が連続的に変化させられる。すなわち、前記電気式差動部34が、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式無段変速部として機能する無段変速状態とされる。
In the electric
前記電気式差動部34が無段変速状態である場合に、前記エンジン8の出力による車両走行中に前記切換クラッチ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、上記第1遊星歯車装置24の3要素S1、CA1、R1が一体回転させられる非差動状態とされることから、前記エンジン8の回転と前記伝達部材18の回転速度とが一致する状態となるので、前記電気式差動部34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とされる。また、前記切換クラッチ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が非回転状態とされる非差動状態とされると、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、前記電気式差動部34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とされる。
When the electric
前記変速部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、及びシングルピニオン型の第4遊星歯車装置30を備えて構成されている。上記第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を自転及び公転可能に支持する第2キャリヤCA2、及び第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。上記第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を自転及び公転可能に支持する第3キャリヤCA3、及び第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。上記第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を自転及び公転可能に支持する第4キャリヤCA4、及び第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
前記変速部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を介して前記伝達部材18に選択的に連結されると共に第1ブレーキB1を介してケース12に選択的に連結されるようになっている。また、第2キャリヤCA2は第2ブレーキB2を介して前記ケース12に選択的に連結されるようになっている。また、第4リングギヤR4は第3ブレーキB3を介して前記ケース12に選択的に連結されるようになっている。また、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前記出力軸22に連結されている。また、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を介して前記伝達部材18に選択的に連結されるようになっている。なお、上記第1クラッチC1及び第2クラッチC2が何れも解放されることにより、前記電気式差動部34(伝達部材18)と第4回転要素RE4乃至第8回転要素RE8との間の動力伝達経路が遮断されるが、それら第1クラッチC1及び第2クラッチC2の少なくとも一方が係合されることにより、前記電気式差動部34と第4回転要素RE4乃至第8回転要素RE8との間の動力伝達経路が接続される。すなわち、上記第1クラッチC1及び第2クラッチC2は、前記電気式差動部34から出力される動力の、出力部材としての前記第4回転要素RE4乃至第8回転要素RE8への伝達乃至遮断を切り替える動力伝達切替要素として機能する。
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(以下、特に区別しない場合には単にクラッチCという)、切換ブレーキB0、第1ブレーキB1、第2ブレーキB2、及び第3ブレーキB3(以下、特に区別しない場合には単にブレーキBという)は、好適には、従来よく知られた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本又は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等により構成されている。前記動力伝達装置10においては、上記クラッチC又はブレーキBが介装されている両側の部材を選択的に連結することによりそれらの部材の相対的な回転を不能或いは可能とし、前記動力伝達装置10において所定の変速段(変速比)を成立させる。
The switching clutch C0, the first clutch C1, the second clutch C2 (hereinafter simply referred to as the clutch C unless otherwise distinguished), the switching brake B0, the first brake B1, the second brake B2, and the third brake B3 (hereinafter referred to as “clutch C”). The brake B is preferably a conventionally well-known hydraulic friction engagement device in which a plurality of friction plates stacked on each other are pressed by a hydraulic actuator. One end of one or two bands wound around the outer peripheral surface of the rotating drum or a multi-plate type is constituted by a band brake or the like in which one end is tightened by a hydraulic actuator. In the
図2は、前記動力伝達装置10が無段或いは有段変速作動させられる場合における変速作動とそれに用いられる油圧式摩擦係合装置の作動の組み合わせとの関係を説明する作動図表である。上述のように構成された動力伝達装置10では、例えば、図2の係合作動表に示されるように、上記クラッチC及びブレーキBが選択的に係合作動させられることにより、前進ギヤ段としての第1速ギヤ段(第1変速段)乃至第5速ギヤ段(第5変速段)の何れか或いは後進ギヤ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/出力歯車回転速度NOUT)が各ギヤ段毎に得られるようになっている。また、前記切換クラッチC0及び切換ブレーキB0の何れかが係合作動させられることによって、前記電気式差動部34は前述したように電気式無段変速部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。従って、前記動力伝達装置10では、前記切換クラッチC0及び切換ブレーキ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前記電気式差動部34及び前記変速部20により有段変速機として作動する有段変速状態が構成される一方、前記切換クラッチC0及び切換ブレーキ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前記電気式差動部34及び変速部20により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。換言すれば、前記動力伝達装置10は、前記切換クラッチC0及び切換ブレーキ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る一方、前記切換クラッチC0及び切換ブレーキ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。
FIG. 2 is an operation chart for explaining the relationship between the speed change operation and the combination of the hydraulic friction engagement devices used in the case where the
前記動力伝達装置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、前記切換クラッチC0、第1クラッチC1、及び第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る。また、前記切換クラッチC0、第1クラッチC1、及び第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る。また、前記切換クラッチC0、第1クラッチC1、及び第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る。また、前記切換クラッチC0、第1クラッチC1、及び第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る。また、前記第1クラッチC1、第2クラッチC2、及び切換ブレーキ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、前記第2クラッチC2及び第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」状態においては、前記クラッチC及びブレーキBの何れもが解放されるか、或いは前記切換クラッチC0のみが係合される。
When the
一方、前記動力伝達装置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及び切換ブレーキB0が共に解放される。これにより、前記電気式差動部34が電気式無段変速部として機能し、それに直列に接続された前記変速部20が有段変速機として機能することにより、その変速部20の第1速、第2速、第3速、第4速の各ギヤ段に対してその変速部20に入力される回転速度すなわち前記伝達部材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。従って、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前記動力伝達装置10全体としてのトータル変速比(総合変速比)γTが無段階に得られるようになる。
On the other hand, 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前記電気式差動部34と有段変速部或いは第2変速部として機能する前記変速部20とから構成される前記動力伝達装置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、横軸方向において各遊星歯車装置24、26、28、30のギヤ比ρの相対関係を示し、縦軸方向において相対的回転速度を示す二次元座標であり、3本の横軸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」すなわち前記入力軸14に連結された前記エンジン8の回転速度NEを示し、横軸XGが前記伝達部材18の回転速度を示している。また、前記電気式差動部34を構成する前記差動機構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、それらの間隔は前記第1遊星歯車装置24のギヤ比ρ1に応じて定められている。すなわち、縦線Y1とY2との間隔を1に対応するとすると、縦線Y2とY3との間隔はギヤ比ρ1に対応するものとされる。さらに、前記変速部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及び第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。すなわち、図3に示すように、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に対応するものとされ、キャリヤとリングギヤとの間がρに対応するものとされる。
FIG. 3 shows the
図3の共線図を用いて表現すれば、前記動力伝達装置10は、前記電気式差動部34において、前記第1遊星歯車装置24の3回転要素(要素)の1つである第1キャリヤCA1が前記入力軸14に連結されると共に前記切換クラッチC0を介して他の回転要素の1つである第1サンギヤS1と選択的に連結される。また、その他の回転要素の1つである第1サンギヤS1が前記第1電動機M1に連結されると共に前記切換ブレーキB0を介して前記ケース12に選択的に連結される。また、残りの回転要素である第1リングギヤR1が前記伝達部材18及び第2電動機M2に連結されて、前記入力軸14の回転を前記伝達部材18を介して前記変速部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。例えば、前記切換クラッチC0及び切換ブレーキB0の解放により無段変速状態に切換えられたときは、前記第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、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、前記切換クラッチ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、上記3回転要素が一体回転するロック状態とされるので、直線L0は横線X2と一致させられ、エンジン回転速度NEと同じ回転で前記伝達部材18が回転させられる。また、前記切換ブレーキ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、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すなわち前記伝達部材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前記変速部20へ入力される。
If expressed using the collinear diagram of FIG. 3, the
前記変速部20では、図3に示すように、前記第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、前記出力軸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速の前記出力軸22の回転速度が示される。同様に、前記第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と前記出力軸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速の前記出力軸22の回転速度が示される。また、前記第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と前記出力軸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る。また、前記第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と前記出力軸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速の前記出力軸22の回転速度が示される。上記第1速乃至第4速では、前記切換クラッチ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に前記電気式差動部34すなわち差動機構16からの動力が入力される。しかし、前記切換クラッチC0に替えて前記切換ブレーキB0が係合させられると、前記電気式差動部34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、前記第1クラッチC1、第2クラッチC2、及び切換ブレーキB0が係合させられることにより決まる水平な直線L5と前記出力軸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速の前記出力軸22の回転速度が示される。
In the
図4は、前記動力伝達装置10を制御するために備えられた電子制御装置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等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前記エンジン8の駆動制御や、そのエンジン8、第1電動機M1、及び第2電動機M2に関するハイブリッド駆動制御、或いは前記変速部20の変速制御等の駆動制御を実行するものである。また、この電子制御装置40には、RAM等の記憶部48(図5を参照)が備えられており、図6に示す変速線図や、後述する回転速度同期制御及び同期回転制御禁止制御等に用いられる関係等がその記憶部48に記憶されている。
FIG. 4 illustrates a signal input to the
図4に示すように、上記電子制御装置40には、各センサやスイッチから、エンジン水温を示す信号、シフトポジションを表す信号、前記第1電動機M1の回転速度等の状態を示すM1レゾルバ信号、前記第2電動機M2の回転速度等の状態を示すM2レゾルバ信号、前記エンジン8の回転速度であるエンジン回転速度NEを表す信号、M(モータ走行)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、前記出力軸22の回転速度に対応する車速信号、前記変速部20の作動油温を示す油温信号、ETCスイッチからの信号、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、アクセルペダルの操作量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、前記出力軸22の軸心まわりのモーメントすなわち出力トルクTOUTを示す信号等が、それぞれ供給される。
As shown in FIG. 4, the
また、前記電子制御装置40からは、スロットル弁の開度を操作するスロットルアクチュエータへの駆動信号、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、前記エンジン8の点火時期を指令する点火信号、前記第1電動機M1の作動を指令するM1指令信号、前記第2電動機M2の作動を指令するM2指令信号、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、前記変速部20のライン圧を制御するためのソレノイド弁を制御するための信号、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、前記電気式差動部34や変速部20に備えられた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を参照)に含まれる電磁弁を作動させるバルブ指令信号、その油圧制御回路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、前記動力伝達装置10を制御するために前記電子制御装置40に備えられた制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。この図5に示す切換制御手段50は、車両状態に基づいて前記動力伝達装置10を無段変速状態及び有段変速状態の何れかの状態に選択的に切り換える。また、ハイブリッド制御手段58は、同期回転制御手段60、接点信号判定手段62、及び同期回転制御禁止手段64を備えており、前記動力伝達装置10の無段変速状態すなわち前記電気式差動部34の無段変速状態において前記エンジン8を効率のよい作動域で作動させる一方、前記エンジン8と第1電動機M1及び/又は第2電動機M2との駆動力の配分を最適になるように変化させて前記電気式差動部34の電気的な無段変速機としての変速比γ0を制御する。また、有段変速制御手段66は、例えば前記記憶部48に予め記憶された図7に示すような変速線図から車速V及びアクセル開度Acc等で示される車両状態に基づいて前記変速部20の変速すべき変速段を判断してその変速部20の自動変速制御を実行する。
FIG. 5 is a functional block diagram illustrating a main part of a control function provided in the
上記高車速判定手段52は、車両の状態例えば実際の車速Vが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以上の高車速となったか否かを判定する。上記高出力走行判定手段54は、車両の状態例えば駆動力に関連する駆動力関連値例えば前記変速部20の出力トルクToutが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以上の高トルク(高駆動力)走行となったか否かを判定する。上記電気パス機能判定手段56は、前記動力伝達装置10を無段変速状態とするための車両状態例えば制御機器の機能低下が判定される故障判定条件の判定を、例えば前記第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その第1電動機M1、第2電動機M2、インバータ44、蓄電装置46、及びそれらを接続する伝送路等の故障(フェール)や低温による機能低下或いは機能不全の発生に基づいて判定する。
The high vehicle speed determination means 52 determines whether or not the vehicle state, for example, the actual vehicle speed V has reached a high vehicle speed equal to or higher than a determination vehicle speed V1, which is a preset high-speed travel determination value for determining high-speed travel. The high-power travel determination means 54 is a preset high-power travel determination value for determining a high-power travel based on a driving force-related value related to a driving state of the vehicle, for example, an output torque T out of the
増速側ギヤ段判定手段68は、前記動力伝達装置10を有段変速状態とする際に前記切換クラッチC0及び切換ブレーキB0の何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前記記憶部48に予め記憶された図7に示すような変速線図に従って前記動力伝達装置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。これは、前記動力伝達装置10全体が有段式自動変速機として機能させられる場合に、第1速乃至第4速では前記切換クラッチC0が係合させられ、或いは第5速では前記切換ブレーキB0が係合させられるようにするためである。
The speed-increasing side gear position determining means 68 is based on, for example, the vehicle state in order to determine which of the switching clutch C0 and the switching brake B0 is to be engaged when the
また、前記切換制御手段50は、前記高車速判定手段52による高車速判定、前記高出力走行判定手段54による高出力走行判定すなわち高トルク判定、前記電気パス機能判定手段56による電気パス機能不全の判定のうち少なくとも1つが判定されたことに基づいて、前記動力伝達装置10を有段変速状態に切り換える有段変速制御領域であると判定して、前記ハイブリッド制御手段58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共に、前記有段変速制御手段66に対しては、予め設定された有段変速時の変速制御を許可する。この際、前記有段変速制御手段66は、前記記憶部48に予め記憶された例えば図7に示すような変速線図に従って前記変速部20の自動変速制御を実行する。図2は、このときの変速制御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。
Further, the switching control means 50 is adapted to determine whether the high vehicle speed is determined by the high vehicle speed determination means 52, the high output travel determination by the high output travel determination means 54, that is, the high torque determination, and the electric path function determination means 56 is incomplete. Based on the determination of at least one of the determinations, it is determined that the
前記高車速判定手段52による高車速判定、前記増速側ギヤ段判定手段68による第5速ギヤ段判定、或いは前記高出力走行判定手段54による高出力走行判定が行われた場合であっても、前記増速側ギヤ段判定手段68により第5速ギヤ段が判定される場合には、前記動力伝達装置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を成立させるために前記切換制御手段50は前記電気式差動部34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前記切換クラッチC0を解放させ且つ切換ブレーキB0を係合させる指令を前記油圧制御回路42へ出力する。また、前記高出力走行判定手段54による高出力走行判定或いは前記増速側ギヤ段判定手段68により第5速ギヤ段でないと判定される場合には、前記動力伝達装置10全体として変速比が1.0以上の減速側ギヤ段を成立させるために前記切換制御手段50は前記電気式差動部34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前記切換クラッチC0を係合させ且つ切換ブレーキB0を解放させる指令を前記油圧制御回路42へ出力する。このように、前記切換制御手段50によって前記動力伝達装置10が有段変速状態に切り換えられると共に、その有段変速状態における2種類の変速段の何れかとなるように選択的に切り換えられて、前記電気式差動部34が副変速機として機能させられ、それに直列に設けられた前記変速部20が有段変速機として機能することにより、前記動力伝達装置10全体が所謂有段式自動変速機として機能させられる。
Even when the high vehicle speed determination by the high vehicle speed determination means 52, the fifth speed gear speed determination by the speed increase side gear speed determination means 68, or the high power travel determination by the high power travel determination means 54 is performed. When the fifth speed gear stage is determined by the speed increasing gear stage determining means 68, the
また、前記切換制御手段50は、前記高車速判定手段52による高車速判定、前記高出力走行判定手段54による高出力走行判定、及び前記電気パス機能判定手段56による電気パス機能不全の判定の何れも判定されない場合には、前記動力伝達装置10を無段変速状態に切り換える無段変速制御領域であると判定して、前記動力伝達装置10全体として無段変速状態を成立させるために前記電気式差動部34を無段変速状態として無段変速可能とするように前記切換クラッチC0及び切換ブレーキB0を解放させる指令を前記油圧制御回路42へ出力する。同時に、前記ハイブリッド制御手段58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共に、前記有段変速制御手段66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、或いは前記記憶部48に予め記憶された例えば図7に示すような変速線図に従って前記変速部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、前記有段変速制御手段66により、図2の係合表内において前記切換クラッチC0及び切換ブレーキ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、前記切換制御手段50により無段変速状態に切り換えられた前記電気式差動部34が無段変速機として機能し、それに直列に設けられた前記変速部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、前記変速部20の第1速、第2速、第3速、第4速の各ギヤ段に対しその変速部20に入力される回転速度すなわち前記伝達部材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。従って、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前記動力伝達装置10全体として無段変速状態となりトータル変速比γTが無段階に得られるようになる。
Further, the switching control means 50 includes any one of a high vehicle speed determination by the high vehicle speed determination means 52, a high output travel determination by the high output travel determination means 54, and an electric path function failure determination by the electric path function determination means 56. If the
前記ハイブリッド制御手段58は、前記エンジン8を効率のよい作動域で作動させる一方で、そのエンジン8と第1電動機M1及び/又は第2電動機M2との駆動力の配分を最適になるように変化させる。例えば、そのときの走行車速において、アクセルペダル操作量や車速から運転者の要求出力を算出し、運転者の要求出力と充電要求値から必要な駆動力を算出し、前記エンジン8の回転速度とトータル出力とを算出し、そのトータル出力とエンジン回転速度NEとに基づいて、所定の出力を得るように前記エンジン8を制御すると共に前記第1電動機M1の発電量を制御する。また、前記ハイブリッド制御手段58は、その制御を前記変速部20の変速段を考慮して実行したり、或いは燃費向上等のために前記変速部20に対する変速指令を行う。斯かるハイブリッド制御では、前記エンジン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及び前記変速部20の変速段で定まる前記伝達部材18の回転速度とを整合させるために、前記電気式差動部34が電気的な無段変速機として機能させられる。すなわち、前記ハイブリッド制御手段58は、無段変速走行の時に運転性と燃費性とを両立した予め記憶された最適燃費率曲線に沿って前記エンジン8が作動させられるように前記動力伝達装置10のトータル変速比γTの目標値を定め、その目標値が得られるように前記電気式差動部34の変速比γ0を制御し、トータル変速比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 58 operates the
上記のように、前記ハイブリッド制御手段58は、前記第1電動機M1により発電された電気エネルギを前記インバータ44を通して前記蓄電装置46や第2電動機M2へ供給するので、前記エンジン8の動力の主要部は機械的に前記伝達部材18へ伝達される他、そのエンジン8の動力の一部は前記第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、前記インバータ44を通して電気エネルギの形で第2電動機M2或いは第1電動機M1へ供給され、その第2電動機M2或いは第1電動機M1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、前記エンジン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。また、前記ハイブリッド制御手段58は、前記エンジン8の停止又はアイドル状態に拘わらず、前記電気式差動部34の電気的CVT機能によって車両をモータ走行させることができる。更に、前記ハイブリッド制御手段58は、前記エンジン8の停止状態において前記電気式差動部34が有段変速状態(定変速状態)であっても前記第1電動機M1及び/又は第2電動機M2を作動させて車両をモータ走行させることもできる。
As described above, the hybrid control means 58 supplies the electric energy generated by the first electric motor M1 to the power storage device 46 and the second electric motor M2 through the inverter 44. Is mechanically transmitted to the
図6は、前記動力伝達装置10において、複数種類のシフトポジションを選択するために操作されるシフトレバー72を備えた手動変速操作装置であるシフト操作装置70の構成を例示する図である。このシフト操作装置70は、例えば運転席の横に配設されており、上記シフトレバー72は、例えば図2の係合作動表に示されるように複数の操作位置、すなわち前記変速部20内の動力伝達経路が遮断されたニュートラル状態すなわち中立状態とし且つその変速部20の出力軸22をロックするための駐車ポジション「P(パーキング)」、後進走行のための後進走行ポジション「R(リバース)」、前記動力伝達装置10内の動力伝達経路が遮断された中立状態とする中立ポジション「N(ニュートラル)」、前進自動変速走行ポジション「D(ドライブ)」、又は前進手動変速走行ポジション「M(マニュアル)」の何れかへ手動操作されるように設けられている。上記「P」乃至「M」ポジションに示す各シフトポジションは、「P」ポジション及び「N」ポジションは車両を走行させないときに選択される非走行ポジションすなわち車両を駆動不能な非駆動ポジションであり、「R」ポジション、「D」ポジション及び「M」ポジションの各走行ポジションは例えば図2の係合作動表に示されるように前記クラッチC1及びクラッチC2の少なくとも一方が係合されるような車両を駆動可能な駆動ポジションでもある。また、「D」ポジションは最高速走行ポジションでもあり、「M」ポジションにおける例えば「4」レンジ乃至「L」レンジはエンジンブレーキ効果が得られるエンジンブレーキレンジでもある。
FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration of a
上記「M」ポジションは、例えば車両の前後方向において上記「D」ポジションと同じ位置において車両の幅方向に隣接して設けられており、上記シフトレバー72が「M」ポジションへ操作されることにより、「D」レンジ乃至「L」レンジの何れかがそのシフトレバー72の操作に応じて選択される。具体的には、この「M」ポジションには、車両の前後方向にアップシフト位置「+」、及びダウンシフト位置「−」が設けられており、上記シフトレバー72がそれ等のアップシフト位置「+」又はダウンシフト位置「−」へ操作されると、「D」レンジ乃至「L」レンジの何れかが選択される。例えば、「M」ポジションにおいて選択される「D」レンジ乃至「L」レンジの5つの変速レンジは、前記動力伝達装置10の自動変速制御が可能なトータル変速比γTの変化範囲における高速側(変速比が最小側)のトータル変速比γTが異なる複数種類の変速レンジであり、また、前記変速部20の変速が可能な最高速側変速段が異なるように変速段(ギヤ段)の変速範囲を制限するものである。また、上記シフトレバー72はスプリング等の付勢手段により上記アップシフト位置「+」及びダウンシフト位置「−」から、「M」ポジションへ自動的に戻されるようになっている。
The “M” position is provided adjacent to the width direction of the vehicle at the same position as the “D” position in the longitudinal direction of the vehicle, for example, and when the
図7は、前記変速部20の変速判断を行うために前記記憶部48に予め記憶された変速線図の一例である。前記有段変速制御手段66は、例えばこの図7に示すような車速Vと出力トルクToutとを変数として予め記憶されたアップシフト線(実線)及びダウンシフト線(一点鎖線)を有する関係(マップ)から、実際の車速V及び出力トルクToutで示される車両状態に基づいて、前記変速部20の変速を実行すべきか否かを判断しすなわちその変速部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前記変速部20の自動変速制御を実行する。具体的には、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、前記変速部20の変速に関与する油圧式摩擦係合装置を係合及び/又は解放させる指令(油圧指令)を前記油圧制御回路42へ出力する。その油圧制御回路42では、そのようにして出力される指令に従って、例えば解放側係合装置を解放すると共に係合側係合装置を係合して前記変速部20の変速が実行されるようにリニアソレノイドバルブSLを作動させてその変速に関与する油圧式摩擦係合装置の油圧アクチュエータを作動させる。
FIG. 7 is an example of a shift diagram stored in advance in the storage unit 48 in order to make a shift determination of the
また、前記記憶部48には、図7に示すように、走行用の駆動力源を前記エンジン8と第2電動機M2とで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を有する関係が予め定められて記憶されており、前記ハイブリッド制御手段58は、そのように前記記憶部48に記憶された関係から、実際の車速V及び出力トルクTout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。図7から明らかなように、前記ハイブリッド制御手段58によるモータ走行制御は、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。
Further, as shown in FIG. 7, the storage unit 48 has a boundary line between the engine travel region and the motor travel region for switching the driving power source for travel between the
また、前記記憶部48には、図7に示すように、前記動力伝達装置10を有段変速状態と無段変速状態とで切り換えるための関係、すなわち前記電気式差動部34を定変速状態と無段変速状態とで切り換えるための関係が予め記憶されており、前記切換制御手段50は、基本的にはそのように前記記憶部48に記憶された関係から、実際の車速V及び出力トルクToutで示される車両状態に基づいて、有段制御領域と無段制御領域の何れであるかを判断して前記電気式差動部34の切換制御を実行する。
Further, as shown in FIG. 7, the storage unit 48 has a relationship for switching the
図5に戻って、前記ハイブリッド制御手段58に備えられた同期回転制御手段60は、例えば前記変速部20の変速に際して、前記電気式差動部34の出力回転速度N34(=NM2)と前記第4回転要素RE4乃至第8回転要素RE8の回転速度NRE4,8との速度差ΔNを予め定められた所定値以下に収束させる回転速度同期制御を実行する。好適には、斯かる速度差ΔNが零となるように制御する。この回転速度同期制御は、例えば、前記変速部20のN→Dシフトすなわち前記シフト操作装置70のシフトレバー72が「N」ポジションから「D」ポジションに移動操作された場合、或いはN→Rシフトすなわち前記シフト操作装置70のシフトレバー72が「N」ポジションから「R」ポジションに移動操作された場合において実行される。換言すれば、前記電気式差動部34から出力される動力の伝達部材18への伝達乃至遮断を切り替える動力伝達切替要素である前記第1クラッチC1乃至第2クラッチC2の係合制御に際して上記回転速度同期制御が実行される。
Returning to FIG. 5, the synchronous rotation control means 60 provided in the hybrid control means 58 is configured to output the output rotation speed N 34 (= N M2 ) of the electric
前記同期回転制御手段60は、具体的には、前記変速部20のN→Dシフトに係る前記第1クラッチC1の係合に際して、前記電気式差動部34の出力回転速度N34(=第2電動機回転速度NM2)と前記第8回転要素RE8の回転速度NRE8との速度差ΔN(=|N34−NRE8|)を予め定められた所定値以下に収束させる。例えば、第2電動機回転速度センサ74(図4を参照)によって検出される前記第2電動機M2の回転速度すなわち前記電気式差動部34の出力N34と、車速センサ76(図4を参照)によって算出される車速Vに対応する前記第8回転要素RE8の回転速度NRE8との速度差ΔNが所定値以下乃至零となるように、前記第2電動機M2の駆動をフィードバック制御する。また、前記変速部20のN→Rシフトに係る前記第2クラッチC2の係合に際して、前記電気式差動部34の出力回転速度N34(=NM2)と前記第4回転要素RE4の回転速度NRE4との速度差ΔN(=|N34−NRR4|)を予め定められた所定値以下に収束させる。例えば、第2電動機回転速度センサ74によって検出される前記第2電動機M2の回転速度すなわち前記電気式差動部34の出力N34と、車速センサ76によって算出される車速Vに対応する前記第4回転要素RE4の回転速度NRE4との速度差ΔNが所定値以下乃至零となるように、前記第2電動機M2の駆動をフィードバック制御する。すなわち、前記同期回転制御手段60は、前記第2電動機M2を介して前記電気式差動部34の運転状態を制御することにより斯かる回転速度同期制御を実行する。
More specifically, the synchronous rotation control means 60 outputs the output rotational speed N 34 (= first) of the electric
前記接点信号判定手段62は、前記シフト操作装置70の操作位置を示すシフトポジション信号乃至レンジ信号が確定するか否かを判定する。好適には、予め定められた関係から前記シフト操作装置70の操作位置を検出するシフトポジションセンサ78(図4を参照)の出力信号に基づいて斯かる判定を行う。例えば、斯かるシフトポジションセンサ78の出力信号に関して、(a)どのレンジに対応する信号も出力されない場合、(b)「N」レンジ及び「D」レンジに対応する信号が同時に出力される場合、(c)「N」レンジ及び「R」レンジに対応する信号が同時に出力される場合等においてシフトポジション信号乃至レンジ信号が確定しないと判定する。また、好適には、そのようにシフトポジション信号乃至レンジ信号が確定しない状態が予め定められた所定時間以上継続するか否かを判定する。ここで、上記(a)〜(b)の何れかの状態が成立する場合には、上記シフトポジションセンサ78のフェールが考えられる。すなわち、前記接点信号判定手段62は、換言すれば、上記シフトポジションセンサ78のフェールを判定する。
The contact signal determination means 62 determines whether or not a shift position signal or a range signal indicating the operation position of the
また、前記接点信号判定手段62は、好適には、前記シフト操作装置70の操作位置を示すシフトポジション信号乃至レンジ信号が確定しない場合には、そのシフト操作装置70の操作部材であるシフトレバー72の停止位置に最も近いシフトポジション乃至レンジと判定する。例えば、斯かるシフトレバー72が図6に示すシフト操作装置70の「N」レンジに対応する位置と「D」レンジに対応する位置との間にあって、その何れかにより近い位置で停止している場合には、その近い方のレンジに操作されているものと判定する。斯かる判定を行うために、好適には、前記シフト操作装置70には前記シフトポジションセンサ78とは別に前記シフトレバー72の位置を検出するための位置センサが設けられる。
Further, the contact signal determination means 62 preferably has a
前記同期回転制御禁止手段64は、前記シフト操作装置70の操作位置を示すシフトポジション信号乃至レンジ信号が確定しない場合すなわち前記接点信号判定手段62の判定が否定される場合には、前記同期回転制御手段60による回転速度同期制御を禁止する同期回転制御禁止制御を行う。すなわち、前記電気式差動部34の出力回転速度N34と前記第4回転要素RE4乃至第8回転要素RE8の回転速度NRE4,8との速度差ΔNを予め定められた所定値以下に収束させる制御を非実行とする。また、好適には、前記接点信号判定手段62の判定が所定時間以上継続して否定される場合すなわち前記シフト操作装置70の操作位置を示すシフトポジション信号乃至レンジ信号が確定しない状態が予め定められた所定時間以上継続した場合に、斯かる同期回転制御禁止制御を行う。また、好適には、前記エンジン8の駆動時(エンジン駆動時のN→D、N→Rシフト)において前記同期回転制御禁止制御を行う。換言すれば、前記エンジン8の非駆動時には、前記同期回転制御禁止制御を非実行とする。
The synchronous rotation control prohibiting means 64 determines the synchronous rotation control when the shift position signal or range signal indicating the operation position of the
前記シフト操作装置70の操作位置を示すシフトポジション信号乃至レンジ信号が確定しない場合としては、前記シフトポジションセンサ78のフェール時に加えて運転者が前記シフトレバー72を比較的緩やかに操作した場合が考えられる。そのように前記シフトレバー72を「N」ポジションから「D」レンジ乃至「R」ポジションへ比較的緩やかに移動させた場合、運転者の意図がニュートラルであっても前記変速部20の動力伝達状態への切換制御すなわち前記第1クラッチC1乃至第2クラッチC2の係合制御が開始され、それに伴って前記同期回転制御手段60による回転速度同期制御が行われることで前記電気式差動部出力軸のイナーシャやトルク出力によりシフトショックが発生するおそれがある。本実施例においては、前記シフト操作装置70の操作位置を示すシフトポジション信号乃至レンジ信号が確定しない場合に斯かる同期回転制御手段60による回転速度同期制御を禁止することで、そのようなシフトショックの発生を好適に抑制することができるのである。
As a case where the shift position signal or the range signal indicating the operation position of the
図8は、前記電子制御装置40による同期回転制御禁止制御の要部を説明するフローチャートであり、所定の周期で繰り返し実行されるものである。
FIG. 8 is a flowchart for explaining a main part of the synchronous rotation control prohibition control by the
先ず、ステップ(以下、ステップを省略する)S1において、接点信号すなわち前記シフトポジションセンサ78の出力信号が検出されたか否かが判断される。このS1の判断が肯定される場合には、S4において、その他の制御が実行された後、本ルーチンが終了させられるが、S1の判断が否定される場合には、前記接点信号判定手段62の動作に対応するS2において、前記シフト操作装置70の操作位置を示すシフトポジション信号乃至レンジ信号が不確定か否かが判断される。このS2の判断が否定される場合、すなわち前記シフト操作装置70の操作位置を示すシフトポジション信号乃至レンジ信号が確定する場合には、上述したS4以下の処理が実行されるが、S2の判断が肯定される場合、すなわち前記シフト操作装置70の操作位置を示すシフトポジション信号乃至レンジ信号が確定しない場合には、前記同期回転制御禁止手段64の動作に対応するS3において、前記第2電動機M2を介しての前記回転速度同期制御が禁止された後、本ルーチンが終了させられる。
First, in step (hereinafter, step is omitted) S1, it is determined whether or not a contact signal, that is, an output signal of the
このように、本実施例によれば、シフト操作装置70の操作位置を示すシフトポジション信号乃至レンジ信号が確定しない場合には、前記電気式差動部34の出力回転速度N34と出力部材としての前記第4回転要素RE4乃至第8回転要素RE8の回転速度NRE4,8との速度差ΔNを所定値以下に収束させる回転速度同期制御を禁止する同期回転制御禁止制御を行うものであることから、例えば運転者の意図がニュートラルである場合であってニュートラルが確定しておらず且つ実際にニュートラルでない場合において前記回転速度同期制御を禁止することで、前記電気式差動部出力軸すなわち伝達部材18のイナーシャやトルク出力によりシフトショックが発生するのを好適に抑制することができる。すなわち、シフトポジション信号乃至レンジ信号が確定しない場合におけるシフトショックの発生を抑制する車両用動力伝達装置10を提供することができる。
As described above, according to this embodiment, when the shift position signal or the range signal indicating the operation position of the
また、前記シフト操作装置70の操作位置を示すシフトポジション信号乃至レンジ信号が確定しない状態が予め定められた所定時間以上継続した場合に、前記同期回転制御禁止制御を行うものであるため、シフトポジション信号乃至レンジ信号が所定時間以上確定しない場合に前記回転速度同期制御を禁止することで、前記電気式差動部出力軸のイナーシャやトルク出力によりシフトショックが発生するのを好適に抑制することができる。
Further, when the state where the shift position signal or the range signal indicating the operation position of the
また、前記シフト操作装置70の操作位置を示すシフトポジション信号乃至レンジ信号が確定しない場合には、そのシフト操作装置70のシフトレバー72の停止位置に最も近いシフトポジション乃至レンジと判定するものであるため、シフトポジション信号乃至レンジ信号が確定しない場合において、運転者の意図するシフトポジション信号乃至レンジ信号を好適に判定することができる。
When the shift position signal or range signal indicating the operation position of the
また、前記動力伝達切替要素は、前記電気式差動部34と駆動輪38との間の動力伝達経路に設けられた有段式自動変速部20に備えられたものであるため、実用的な態様の動力伝達切替要素を備えた動力伝達装置10において、シフトポジション信号乃至レンジ信号が確定しない場合におけるシフトショックの発生を好適に抑制することができる。
The power transmission switching element is provided in the stepped
また、前記電気式差動部34に連結されたエンジン8の駆動時に前記同期回転制御禁止制御を行うものであるため、特にシフトショックの発生し易いエンジン8の駆動時において、シフトポジション信号乃至レンジ信号が確定しない場合におけるシフトショックの発生を好適に抑制することができる。
In addition, since the synchronous rotation control prohibition control is performed when the
また、前記回転速度同期制御は、前記第2電動機M2を介して前記電気式差動部34の運転状態が制御されることにより実行されるものであるため、実用的な態様の回転速度同期制御を行う動力伝達装置10において、シフトポジション信号乃至レンジ信号が確定しない場合におけるシフトショックの発生を好適に抑制することができる。
Further, since the rotational speed synchronization control is executed by controlling the operating state of the electric
また、前記電気式差動部34は、第1電動機M1乃至第2電動機M2を介して運転状態が制御されることにより変速比が無段階に変化させられる電気式無段変速部として機能するものであるため、実用的な態様の電気式無段変速部を備えた動力伝達装置10において、シフトポジション信号乃至レンジ信号が確定しない場合におけるシフトショックの発生を好適に抑制することができる。
The electric
以上、本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、更に別の態様においても実施される。 The preferred embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to these embodiments, and may be implemented in other modes.
例えば、前述の実施例では、前記電気式差動部34が差動状態と非差動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られる動力伝達装置10に本発明が適用された例を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、前記電気式差動部34が切換クラッチC0及び切換ブレーキB0を備えず電気的な無段変速機としてのみ機能させられる構成にも本発明は好適に適用される。また、前記切換クラッチC0及び切換ブレーキB0の何れか一方のみを備えた動力伝達装置に本発明が適用されても当然に構わない。
For example, in the above-described embodiment, the electric
また、前述の実施例では、前記電気式差動部34と駆動輪38との間に有段式自動変速部20を備えた動力伝達装置10に本発明が適用された例を説明したが、斯かる変速部20を備えない構成にも本発明は好適に適用される。すなわち、本発明は、電動機を介して運転状態が制御されることにより入力回転速度と出力回転速度の差動状態が制御される電気式差動部と、その電気式差動部から出力される動力の出力部材への伝達乃至遮断を切り替える動力伝達切替要素とを、備えた車両用動力伝達装置に広く適用され得るものである。
In the above-described embodiment, the example in which the present invention is applied to the
その他、一々例示はしないが、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変更が加えられて実施されるものである。 In addition, although not illustrated one by one, the present invention is implemented with various modifications within a range not departing from the gist thereof.
8:エンジン
10:車両用動力伝達装置
20:有段式自動変速部
34:電気式差動部(電気式無段変速部)
70:シフト操作装置
72:シフトレバー(操作装置)
C1:第1クラッチ(動力伝達切替要素)
C2:第2クラッチ(動力伝達切替要素)
M1:第1電動機
M2:第2電動機
RE4:第4回転要素(出力部材)
RE8:第8回転要素(出力部材)
8: Engine 10: Vehicle power transmission device 20: Stepped automatic transmission unit 34: Electric differential unit (electric continuously variable transmission unit)
70: Shift operation device 72: Shift lever (operation device)
C1: First clutch (power transmission switching element)
C2: Second clutch (power transmission switching element)
M1: first electric motor M2: second electric motor RE4: fourth rotating element (output member)
RE8: Eighth rotating element (output member)
Claims (8)
シフト操作装置の操作位置を示す複数のシフトポジション信号乃至レンジ信号が同時に検出された場合には、前記電気式差動部の出力回転速度と前記出力部材の回転速度との速度差を所定値以下に収束させる回転速度同期制御を禁止する同期回転制御禁止制御を行うものであることを特徴とする車両用動力伝達装置。 An electric differential unit in which the differential state between the input rotational speed and the output rotational speed is controlled by controlling the operation state via the electric motor, and the power output from the electric differential unit to the output member A vehicle power transmission device comprising a power transmission switching element for switching between transmission and interruption,
When a plurality of shift position signals or range signals indicating the operation position of the shift operating device are detected at the same time, the difference in speed between the output rotational speed of the electric differential section and the rotational speed of the output member is equal to or less than a predetermined value. A vehicle power transmission device that performs synchronous rotation control prohibition control that prohibits rotation speed synchronization control to converge to the above.
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