JP2008201382A - Gear change determination device of automatic transmission, gear change determination method, program that materializes its method, recording medium which records its program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自動変速機の変速判断装置、変速判断方法、その方法を実現させるプログラムおよびそのプログラムを記録した記録媒体に関し、特に、自動変速機の変速を許可するか禁止するかを判断する技術に関する。 The present invention relates to a shift determination device for an automatic transmission, a shift determination method, a program for realizing the method, and a recording medium on which the program is recorded, and in particular, a technique for determining whether to allow or prohibit a shift of the automatic transmission. About.
従来より、エンジンおよび回転電機を駆動源に有するハイブリッド車が知られている。このようなハイブリッド車においては、車両の走行状態に応じてエンジンおよび回転電機が使い分けられる。たとえば、高速走行時などにおいては主にエンジンを用いて走行し、中低速走行時などにおいては主に回転電機を用いて走行する。このようなハイブリッド車の一つに、回転電機を用いて無段変速機として機能する差動機構に加えて、多段自動変速機を備えたものがある。 Conventionally, a hybrid vehicle having an engine and a rotating electric machine as drive sources is known. In such a hybrid vehicle, an engine and a rotating electric machine are selectively used according to the traveling state of the vehicle. For example, the vehicle travels mainly using an engine when traveling at a high speed, and travels mainly using a rotating electrical machine when traveling at a medium or low speed. One such hybrid vehicle includes a multi-stage automatic transmission in addition to a differential mechanism that functions as a continuously variable transmission using a rotating electrical machine.
特開2005−337491号公報(特許文献1)は、エンジンに連結された第1要素、第1電動機(回転電機)に連結された第2要素、および第2電動機に連結された第3要素から構成される差動機構を有し電気的な無段変速機として機能する無段変速部と、無段変速部と車輪との間に設けられた変速部とを備えた車両用駆動装置の制御装置を開示する。特許文献1に記載の制御装置は、変速部の変速の際には、無段変速部と変速部とで形成される変速比を連続させるように、変速に同期して無段変速部の変速を実行する無段変速制御部を含む。
Japanese Patent Laying-Open No. 2005-337491 (Patent Document 1) includes a first element coupled to an engine, a second element coupled to a first electric motor (rotating electric machine), and a third element coupled to a second electric motor. Control of a vehicle drive device comprising a continuously variable transmission having a configured differential mechanism and functioning as an electric continuously variable transmission, and a transmission provided between the continuously variable transmission and the wheels An apparatus is disclosed. In the control device described in
この公報に記載の制御装置によれば、無段変速部と変速部とで形成される変速比すなわち無段変速部の変速比と変速部の変速比とに基づいて形成される変速比である総合変速比が連続的に変化される。これにより、変速部の変速前後でエンジン回転速度(回転数)を連続的に変化させて変速ショックが低減される。
ところで、差動機構の特性から、3つの回転要素のうちの少なくともいずれか一つの回転数が変化すると、他の回転要素の回転数が変化する。差動機構に多段自動変速機が連結される場合、多段自動変速機の変速に伴なって、多段自動変速機の入力軸に連結された回転要素の回転数がステップ的に変化する。さらに、共線図においてエンジン回転数を支点として、エンジンに連結された回転要素とは異なる回転要素の回転数が大きく変化する。このとき、エンジン回転数次第では、回転要素の回転数が過剰に高くなったり、低くなったりし得る。 By the way, due to the characteristics of the differential mechanism, when at least one of the three rotational elements changes, the rotational speed of the other rotational elements changes. When the multi-stage automatic transmission is connected to the differential mechanism, the rotational speed of the rotary element connected to the input shaft of the multi-stage automatic transmission changes stepwise as the multi-stage automatic transmission shifts. Further, in the nomograph, the rotation speed of a rotation element different from the rotation elements connected to the engine changes greatly with the engine rotation speed as a fulcrum. At this time, depending on the engine speed, the rotational speed of the rotating element may be excessively increased or decreased.
そこで、エンジン回転数が、回転電機および回転要素の耐久性などを考慮して定められた許可領域内にある場合において変速を許可し、許可領域外にある場合において変速を禁止することが考えられる。 Therefore, it is conceivable that the shift is permitted when the engine speed is within the permitted range determined in consideration of the durability of the rotating electrical machine and the rotating element, and prohibited when the engine speed is outside the permitted range. .
ところが、このようにした場合、エンジン回転数が許可領域外にある場合は、エンジン回転数が許可領域内の値になるまで変速が遅延される。そのため、変速の応答性が悪化する。しかしながら、特開2005−337491号公報においては、このような課題に関する記載は何等ない。 However, in this case, when the engine speed is outside the permitted range, the shift is delayed until the engine speed reaches a value within the permitted range. As a result, the responsiveness of gear shifting deteriorates. However, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-337491 has no description regarding such a problem.
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、変速の応答性が悪化することを軽減することができる自動変速機の変速判断装置、変速判断方法、その方法を実現させるプログラムおよびそのプログラムを記録した記録媒体を提供することである。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a shift determination device, a shift determination method, and a shift determination method for an automatic transmission that can reduce the deterioration of the response of the shift. To provide a program for realizing the method and a recording medium on which the program is recorded.
第1の発明に係る自動変速機の変速判断装置は、エンジンおよびエンジンの回転数に応じて回転数が変化する回転電機を有する動力機構に連結される自動変速機の変速判断装置である。この変速判断装置は、エンジンの回転数を予測するための予測手段と、予測された回転数に基づいて変速を許可するか禁止するかを判断するための判断手段とを含む。第6の発明に係る自動変速機の変速判断方法は、第1の発明に係る自動変速機の変速判断装置と同様の要件を備える。 A shift determination device for an automatic transmission according to a first aspect of the present invention is a shift determination device for an automatic transmission that is coupled to an engine and a power mechanism having a rotating electrical machine that changes in rotation speed according to the rotation speed of the engine. The shift determination device includes a prediction unit for predicting the engine speed and a determination unit for determining whether to permit or prohibit the shift based on the predicted rotation speed. The shift determination method for an automatic transmission according to a sixth aspect has the same requirements as the shift determination apparatus for an automatic transmission according to the first aspect.
第1または第6の発明によると、自動変速機は、エンジンおよびエンジンの回転数に応じて回転数が変化する回転電機を有する動力機構に連結される。自動変速機の変速を禁止するか許可するかは、予測されたエンジンの回転数に基づいて判断される。これにより、実際のエンジンの回転数は変速を許可し得る値でなくても、予測されたエンジンの回転数が変速を許可し得る値であれば、自動変速機の変速を行なうことができる。そのため、変速が遅延される頻度を低減することができる。その結果、変速の応答性が悪化することを軽減することができる自動変速機の変速判断装置もしくは変速判断方法を提供することができる。 According to the first or sixth invention, the automatic transmission is connected to a power mechanism having an engine and a rotating electrical machine whose rotation speed changes according to the rotation speed of the engine. Whether the automatic transmission is prohibited or permitted to be shifted is determined based on the predicted engine speed. As a result, even if the actual engine speed is not a value that allows the shift, the automatic transmission can be shifted as long as the predicted engine speed is a value that allows the shift. Therefore, the frequency with which the shift is delayed can be reduced. As a result, it is possible to provide a shift determination device or a shift determination method for an automatic transmission that can reduce the deterioration of the response of the shift.
第2の発明に係る自動変速機の変速判断装置においては、第1の発明の構成に加え、判断手段は、予測された回転数が予め定められた領域内にある場合に変速を許可すると判断し、予測された回転数が予め定められた領域外にある場合に変速を禁止すると判断するための手段を含む。第7の発明に係る自動変速機の変速判断方法は、第2の発明に係る自動変速機の変速判断装置と同様の要件を備える。 In the shift determination device for an automatic transmission according to the second invention, in addition to the configuration of the first invention, the determination means determines that the shift is permitted when the predicted number of revolutions is within a predetermined region. And means for determining that shifting is prohibited when the predicted rotational speed is outside a predetermined range. The shift determination method for an automatic transmission according to a seventh aspect has the same requirements as the shift determination apparatus for an automatic transmission according to the second aspect.
第2または第7の発明によると、予測されたエンジンの回転数が予め定められた領域内にあるか、領域外にあるかにより、自動変速機の変速を許可するか禁止するかを判断することができる。 According to the second or seventh invention, it is determined whether or not to allow the automatic transmission to shift depending on whether the predicted engine speed is within a predetermined region or outside the predetermined region. be able to.
第3の発明に係る自動変速機の変速判断装置においては、第1または2の発明の構成に加え、予測手段は、エンジンの回転数の変化率を用いて、予め定められた時間が経過した後のエンジンの回転数を予測するための手段を含む。第8の発明に係る自動変速機の変速判断方法は、第3の発明に係る自動変速機の変速判断装置と同様の要件を備える。 In the shift determination device for an automatic transmission according to the third invention, in addition to the configuration of the first or second invention, the predicting means uses a rate of change of the engine speed and a predetermined time has elapsed. Means for predicting the speed of the subsequent engine. The shift determination method for an automatic transmission according to an eighth aspect has the same requirements as the shift determination apparatus for an automatic transmission according to the third aspect.
第3または第8の発明によると、エンジンの回転数の変化率を用いて、予め定められた時間が経過した後のエンジンの回転数が予測される。これにより、実際のエンジンの回転数は変速を許可し得る値でなくても、予め定められた時間が経過した後のエンジンの回転数が変速を許可し得る値であれば、自動変速機の変速を行なうことができる。 According to the third or eighth aspect of the invention, the engine speed after a predetermined time has elapsed is predicted using the rate of change of the engine speed. As a result, even if the actual engine speed is not a value that can permit a shift, if the engine speed after a predetermined time has passed is a value that can permit a shift, the automatic transmission Shifting can be performed.
第4の発明に係る自動変速機の変速判断装置においては、第3の発明の構成に加え、予め定められた時間は、変速の実行に必要な時間として定められた時間である。第9の発明に係る自動変速機の変速判断方法は、第4の発明に係る自動変速機の変速判断装置と同様の要件を備える。 In the shift determination device for an automatic transmission according to the fourth aspect of the invention, in addition to the configuration of the third aspect of the invention, the predetermined time is a time determined as the time required for execution of the shift. A shift determination method for an automatic transmission according to a ninth aspect has the same requirements as the shift determination apparatus for an automatic transmission according to the fourth aspect.
第4または第9の発明によると、エンジンの回転数の変化率を用いて、変速の実行に必要な時間として定められた時間が経過した後のエンジンの回転数が予測される。これにより、変速前のエンジンの回転数は変速を許可し得る値でなくても、変速後のエンジンの回転数が変速を許可し得る値であれば、自動変速機の変速を行なうことができる。 According to the fourth or ninth aspect of the invention, the engine speed after a predetermined time has elapsed is estimated using the rate of change of the engine speed. Thus, even if the engine speed before the shift is not a value that allows the shift, the automatic transmission can be shifted if the engine speed after the shift is a value that allows the shift. .
第5の発明に係る自動変速機の変速判断装置においては、第1〜4のいずれかの発明の構成に加え、動力機構は、エンジンに連結される第1の回転要素、回転電機に連結される第2の回転要素、変速機の入力軸に連結される第3の回転要素を有する差動機構を含む。第10の発明に係る自動変速機の変速判断方法は、第5の発明に係る自動変速機の変速判断装置と同様の要件を備える。 In the shift determination device for an automatic transmission according to the fifth invention, in addition to the configuration of any one of the first to fourth inventions, the power mechanism is connected to the first rotating element connected to the engine and the rotating electrical machine. And a differential mechanism having a third rotating element coupled to the input shaft of the transmission. A shift determination method for an automatic transmission according to a tenth invention has the same requirements as the shift determination device for an automatic transmission according to the fifth invention.
第5または第10の発明によると、動力機構は、エンジンに連結される第1の回転要素、回転電機に連結される第2の回転要素、変速機の入力軸に連結される第3の回転要素を有する差動機構を含む。このような動力機構に連結された自動変速機の変速の応答性が悪化することを軽減することができる。 According to the fifth or tenth invention, the power mechanism includes a first rotating element coupled to the engine, a second rotating element coupled to the rotating electrical machine, and a third rotation coupled to the input shaft of the transmission. Including a differential mechanism having elements. It is possible to reduce the deterioration of the responsiveness of the shift of the automatic transmission connected to such a power mechanism.
第11の発明に係るプログラムは、第6〜10のいずれかの発明に係る変速判断方法をコンピュータに実現させるプログラムであって、第12の発明に係る記録媒体は、第6〜10のいずれかの発明に係る変速判断方法をコンピュータに実現させるプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体である。 A program according to an eleventh aspect of the invention is a program for causing a computer to realize the shift determination method according to any of the sixth to tenth aspects of the invention, and the recording medium according to the twelfth aspect of the invention is any of the sixth to tenth aspects. The computer-readable recording medium which recorded the program which makes a computer implement | achieve the shift determination method concerning this invention.
第11または第12の発明によると、コンピュータ(汎用でも専用でもよい)を用いて、第6〜10のいずれかの発明に係る自動変速機の変速判断方法を実現することができる。 According to the eleventh or twelfth invention, the shift determination method for an automatic transmission according to any of the sixth to tenth inventions can be realized using a computer (which may be general purpose or dedicated).
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同一である。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, the same parts are denoted by the same reference numerals. Their names and functions are also the same. Therefore, detailed description thereof will not be repeated.
図1を参照して、本発明の実施の形態に係る変速判断装置を搭載したハイブリッド車について説明する。このハイブリッド車は、FR(Front engine Rear drive)車両である。なお、FR以外の車両であってもよい。 With reference to FIG. 1, a hybrid vehicle equipped with a shift determination device according to an embodiment of the present invention will be described. This hybrid vehicle is an FR (Front engine Rear drive) vehicle. A vehicle other than FR may be used.
ハイブリッド車は、駆動源としてのハイブリッドシステム100と、オートマチックトランスミッション400と、プロペラシャフト500と、デファレンシャルギヤ600と、後輪700と、ECU(Electronic Control Unit)800とを含む。本実施の形態に係る変速判断装置は、たとえばECU800のROM(Read Only Memory)802に記録されたプログラムを実行することにより実現される。
The hybrid vehicle includes a
なお、ECU800は、複数のECUに分割するようにしてもよい。また、ECU800により実行されるプログラムをCD(Compact Disc)、DVD(Digital Versatile Disc)などの記録媒体に記録して市場に流通させてもよい。
ECU 800 may be divided into a plurality of ECUs. Further, a program executed by the
このハイブリッド車のパワートレーンは、ハイブリッドシステム100とオートマチックトランスミッション400とを含む。ハイブリッドシステム100のエンジン200は、インジェクタ202から噴射された燃料と空気との混合気を、シリンダの燃焼室内で燃焼させる内燃機関である。燃焼によりシリンダ内のピストンが押し下げられて、クランクシャフトが回転させられる。
The hybrid vehicle power train includes a
オートマチックトランスミッション400は、ハイブリッドシステム100の出力軸に連結される。オートマチックトランスミッション400から出力された駆動力は、プロペラシャフト500およびデファレンシャルギヤ600を介して、左右の後輪700に伝達される。
ECU800には、シフトレバー804のポジションスイッチ806と、アクセルペダル808のアクセル開度センサ810と、ブレーキペダル812のストロークセンサ814と、電子スロットルバルブ816のスロットル開度センサ818と、エンジン回転数センサ820と、入力軸回転数センサ822と、出力軸回転数センサ824と、油温センサ826と、水温センサ828とがハーネスなどを介して接続されている。
The
シフトレバー804の位置(ポジション)は、ポジションスイッチ806により検出され、検出結果を表す信号がECU800に送信される。シフトレバー804の位置に対応して、オートマチックトランスミッション400における変速が自動で行なわれる。
The position (position) of
アクセル開度センサ810は、アクセルペダル808の開度を検出し、検出結果を表す信号をECU800に送信する。ストロークセンサ814は、ブレーキペダル812の操作量(運転者がブレーキペダル812を踏む量)を検出し、検出結果を表す信号をECU800に送信する。
スロットル開度センサ818は、アクチュエータにより開度が調整される電子スロットルバルブ816の開度を検出し、検出結果を表す信号をECU800に送信する。電子スロットルバルブ816により、エンジン200に吸入される空気量(エンジン200の出力)が調整される。
The
なお、電子スロットルバルブ816の代わりにもしくは加えて、吸気バルブ(図示せず)や排気バルブ(図示せず)のリフト量や開閉する位相を変更することにより、エンジン200に吸入される空気量を調整するようにしてもよい。
Instead of or in addition to the
エンジン回転数センサ820は、エンジン200の出力軸(クランクシャフト)の回転数(エンジン回転数NE)を検出し、検出結果を表す信号をECU800に送信する。入力軸回転数センサ822は、オートマチックトランスミッション400の入力軸回転数NIを検出し、検出結果を表す信号をECU800に送信する。出力軸回転数センサ824は、オートマチックトランスミッション400の出力軸回転数NOを検出し、検出結果を表す信号をECU800に送信する。
Engine
オートマチックトランスミッション400の出力軸回転数NOからハイブリッド車の車速が算出される。なお、車速を算出する方法については、周知の一般的な技術を利用すればよいため、ここではその詳細な説明は繰返さない。
The vehicle speed of the hybrid vehicle is calculated from the output shaft rotational speed NO of
油温センサ826は、オートマチックトランスミッション400の作動や潤滑に用いられるオイル(ATF:Automatic Transmission Fluid)の温度(油温)を検出し、検出結果を表す信号をECU800に送信する。
Oil temperature sensor 826 detects the temperature (oil temperature) of oil (ATF: Automatic Transmission Fluid) used for the operation and lubrication of
水温センサ828は、エンジン200の冷却水の温度(水温)を検出し、検出結果を表わす信号をECU800に送信する。
ECU800は、ポジションスイッチ806、アクセル開度センサ810、ストロークセンサ814、スロットル開度センサ818、エンジン回転数センサ820、入力軸回転数センサ822、出力軸回転数センサ824、油温センサ826、水温センサ828などから送られてきた信号、ROM802に記憶されたマップおよびプログラムに基づいて、車両が所望の走行状態となるように、機器類を制御する。
The
図2を参照して、ハイブリッドシステム100およびオートマチックトランスミッション400についてさらに説明する。
The
ハイブリッドシステム100は、エンジン200と、動力分割機構310と、第1MG(Motor Generator)311と、第2MG312とを含む。動力分割機構310は、入力軸302に入力されたエンジン200の出力を第1MG311および出力軸304に分割する。動力分割機構310は、プラネタリギヤ320から構成される。
プラネタリギヤ320は、サンギヤ322、ピニオンギヤ324、ピニオンギヤ324を自転および公転可能に支持するキャリア326、ピニオンギヤ324を介してサンギヤ322と噛み合うリングギヤ328を含む。
動力分割機構310において、キャリア326は入力軸302すなわちエンジン200に連結される。サンギヤ322は第1MG311に連結される。リングギヤ328は出力軸304に連結される。リングギヤ328のトルクが後輪700に伝達される。
In
動力分割機構310は、サンギヤ322、キャリア326、リングギヤ328が相対的に回転することにより差動装置として機能する。動力分割機構310の差動機能により、エンジン200の出力が第1MG311と出力軸304とに分配される。
Power split
分配されたエンジン200の出力の一部を用いて第1MG311が発電したり、第1MG311が発電した電力を用いて第2MG312が回転駆動したりすることにより、動力分割機構310は、無段変速機として機能する。
The
第1MG311および第2MG312は、三相交流回転電機である。第1MG311は、動力分割機構310のサンギヤ322に連結される。第2MG312は、ロータが出力軸304と一体的に回転するように設けられる。
エンジン200、第1MG311および第2MG312は、たとえばアクセル開度および車速などから算出されるオートマチックトランスミッション400の目標出力トルクを満足し、かつエンジン200において最適な燃費を実現するように制御される。
第1MG311の回転数、第2MG312の回転数およびエンジン回転数NEは、図3に示すように、共線図において直線で結ばれる関係になる。したがって、図3において一点鎖線で示すように、第2MG312の回転数が変化する際に、第1MG311の回転数が変化する。また、図3において2点鎖線で示すように、第1MG311の回転数は、エンジン回転数NEに応じて変化する。
As shown in FIG. 3, the rotational speed of
図2に戻って、オートマチックトランスミッション400は、車体に取り付けられる非回転部材としてのケース402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404と、出力回転部材としての出力軸406とを含む。
Returning to FIG. 2, the
入力軸404は、動力分割機構310の出力軸304に連結される。したがって、オートマチックトランスミッション400の入力軸回転数NIと動力分割機構310の出力軸回転数、すなわちリングギヤ328の回転数NRとは同じである。
オートマチックトランスミッション400は、シングルピニオン型の第1プラネタリギヤ(P1)410および第2プラネタリギヤ(P2)420と、C1クラッチ431、C2クラッチ432、C3クラッチ433、B1ブレーキ441およびB2ブレーキ442の5つの摩擦係合要素とを含む。
The
さらに、オートマチックトランスミッション400は、ワンウェイクラッチ(F)450を含む、ワンウェイクラッチ(F)450は、インナーレース452とアウターレース454との相対的な回転を一方向について許容し、逆方向について規制する。なお、本実施の形態において、ワンウェイクラッチ(F)450の係合状態とは、インナーレース452とアウターレース454との相対的な回転が規制された状態を意味する。
Further,
第1プラネタリギヤ(P1)410は、サンギヤ(S1)412と、キャリア(CA1)414と、リングギヤ(R1)416とを含む。サンギヤ(S1)412は、C3クラッチ433の係合により入力軸404と連結される。また、サンギヤ(S1)412は、B1ブレーキ441の係合によりケース402に固定される。
First planetary gear (P1) 410 includes a sun gear (S1) 412, a carrier (CA1) 414, and a ring gear (R1) 416. The sun gear (S1) 412 is connected to the
キャリア(CA1)414は、C2クラッチ432の係合により入力軸404と連結される。また、キャリア(CA1)414は、B2ブレーキ442もしくはワンウェイクラッチ(F)450の係合によりケース402に固定される。リングギヤ(R1)416は、出力軸406に連結される。
The carrier (CA1) 414 is connected to the
第2プラネタリギヤ(P2)420は、サンギヤ(S2)422と、キャリア(CA2)424と、リングギヤ(R2)426とを含む。サンギヤ(S2)422は、C1クラッチ431の係合により入力軸404と連結される。
Second planetary gear (P2) 420 includes a sun gear (S2) 422, a carrier (CA2) 424, and a ring gear (R2) 426. The sun gear (S2) 422 is connected to the
キャリア(CA2)424は、出力軸406に連結される。リングギヤ(R2)426は、第1プラネタリギヤ(P1)410のキャリア(CA1)414に連結される。したがって、リングギヤ(R2)426は、B2ブレーキ442もしくはワンウェイクラッチ(F)450の係合によりケース402に固定される。
The carrier (CA2) 424 is coupled to the
オートマチックトランスミッション400の摩擦係合要素を予め定められた組合わせで係合することにより、オートマチックトランスミッション400において所望のギヤ段が形成される。
A desired gear stage is formed in the
本実施の形態においては、車両の駆動時(駆動源の駆動力による走行時)において、C1クラッチ431およびワンウェイクラッチ(F)450の係合により、1速ギヤ段が形成される。車両の被駆動時において、C1クラッチ431およびB2ブレーキ442の係合により、1速ギヤ段が形成される。
In the present embodiment, when the vehicle is driven (running with the driving force of the drive source), the first gear is formed by engagement of C1 clutch 431 and one-way clutch (F) 450. When the vehicle is driven, a first gear is formed by engagement of the
C1クラッチ431およびB1ブレーキ441の係合により、2速ギヤ段が形成される。C1クラッチ431およびC2クラッチ432の係合により、3速ギヤ段が形成される。オートマチックトランスミッション400における変速は、たとえば変速線図に基づいて行なわれる。
The engagement of the
オートマチックトランスミッション400においてギヤ段が形成された状態では、動力分割機構310のリングギヤ328からオートマチックトランスミッション400に入力されるトルク(ハイブリッドシステム100の出力トルク)が駆動輪である後輪700に伝達される。
In a state where the gear stage is formed in
オートマチックトランスミッション400のニュートラル状態においては、全ての摩擦係合要素が解放状態にされる。ニュートラル状態では、動力分割機構310のリングギヤ328から後輪700へのトルクの伝達が遮断される。
In the neutral state of
C1クラッチ431、C2クラッチ432、C3クラッチ433、B1ブレーキ441およびB2ブレーキ442は、油圧により作動する。本実施の形態において、ハイブリッド車には、図4に示すように、各摩擦係合要素に対して油圧を給排してその係合・解放の制御を行なう油圧制御装置900が設けられる。
The C1 clutch 431, the C2 clutch 432, the C3 clutch 433, the
この油圧制御装置900は、機械式オイルポンプ910と電動オイルポンプ920と、これらのオイルポンプ910,920で発生させた油圧をライン圧に調圧するとともに、そのライン圧を元圧として調圧した油圧を各摩擦係合要素に対して給排し、かつ適宜の箇所に潤滑のためのオイルを供給する油圧回路930とを含む。
The
機械式オイルポンプ910は、エンジン200によって駆動されて油圧を発生するポンプである。機械式オイルポンプ910は、キャリア326と同軸上に配置され、エンジン200からトルクを受けて動作するようになっている。すなわち、キャリア326が回転することにより機械式オイルポンプ910が駆動せしめられて、油圧が発生する。
これに対して電動オイルポンプ920は、モータ(図示せず)によって駆動されるポンプである。電動オイルポンプ920は、ケース402の外部などの適宜の箇所に取り付けられる。電動オイルポンプ920は、所望の油圧を発生するように、ECU800により制御される。たとえば、電動オイルポンプ920の回転数等がフィードバック制御される。
On the other hand, the
電動オイルポンプ920の回転数は、回転数センサ830により検出され、検出結果を表す信号がECU800に送信される。また、電動オイルポンプ920からの吐出圧は、油圧センサ832により検出され、検出結果を表す信号がECU800に送信される。電動オイルポンプ920は、DC/DCコンバータ940を介してバッテリ942から供給される電力により作動する。
The rotational speed of
油圧回路930は、複数のソレノイドバルブや切換バルブあるいは調圧バルブ(それぞれ図示せず)を備え、調圧や油圧の給排を電気的に制御できるように構成されている。その制御は、ECU800により行なわれる。
The
なお、各オイルポンプ910,920の吐出側には、それぞれのオイルポンプ910,920の吐出圧で開き、これとは反対方向には閉じる逆止弁912,922が設けられ、かつ油圧回路930に対してこれらのオイルポンプ910,920は互いに並列に接続されている。また、ライン圧を調圧するバルブ(図示せず)は、吐出量を増大させてライン圧を高くし、これとは反対に吐出量を減じてライン圧を低くする二つの状態にライン圧を制御するように構成されている。
In addition,
図5を参照して、本実施の形態に係る変速判断装置であるECU800の機能について説明する。なお、以下に説明するECU800の機能はハードウェアにより実現するようにしてもよく、ソフトウェアにより実現するようにしてもよい。
With reference to FIG. 5, the function of
ECU800は、エンジン回転数予測部840と、変速判断部842とを含む。
エンジン回転数予測部840は、エンジン回転数センサ820を用いて検出されるエンジン回転数NEの変化率から、オートマチックトランスミッション400の変速の実行(開始から完了まで)に要する時間ΔTS後のエンジン回転数NEを予測する。
The engine
時間ΔTSは、変速の種類(変速前のギヤ段と変速後のギヤ段の組合せ)ごとに、実験もしくはシミュレーションなどに基づいて予め定められ、ROM802に記憶される。エンジン回転数NEの予想値NEPは、たとえば、エンジン回転数NEの変化率に時間ΔTSを乗じて算出される。なお、エンジン回転数NEを予想する方法はこれにかぎらない。
The time ΔTS is determined in advance based on experiments or simulations for each type of shift (combination of the gear stage before the shift and the gear stage after the shift), and is stored in the
変速判断部842は、予想されたエンジン回転数NE、すなわち、エンジン回転数NEの予想値NEPが許可領域内にある場合に変速を許可すると判断し、許可領域外にある場合に変速を禁止すると判断する。
The
許可領域は、エンジン回転数NEの上限値、第1MG311の回転数の上限値NSH、第1MG311の回転数の下限値NSL、リングギヤ328の回転数NRとキャリア326の回転数との差、すなわちピニオンギヤ324の回転数PINの上限値PINH、ピニオンギヤ324の回転数PINの下限値PINLなどを考慮して定められる。各上限値および各下限値は、エンジン200、第1MG311およびピニオンギヤ324の耐久性などを考慮して定められる。なお、許可領域を定める方法なこれに限らない。
The permitted area includes an upper limit value of the engine speed NE, an upper limit value NSH of the rotation speed of the
許可領域は、ギヤ段ごとに定められる。図6において斜線で示す領域は、1速ギヤ段の許可領域を示す。1速ギヤ段の許可領域は、エンジン回転数NEの上限値、1速ギヤ段における第1MG311の回転数の上限値NSH(1)、1速ギヤ段における第1MG311の回転数の下限値NSL(1)、1速ギヤ段におけるピニオンギヤ324の回転数PINの上限値PINH(1)などにより規定される。
The permission area is determined for each gear stage. In FIG. 6, the hatched area indicates the permission area for the first gear. The permitted range for the first gear is the upper limit value of the engine speed NE, the upper limit value NSH (1) of the
同様に、たとえば3速ギヤ段の許可領域は、エンジン回転数NEの上限値、3速ギヤ段における第1MG311の回転数の上限値NSH(3)、3速ギヤ段における第1MG311の回転数の下限値NSL(3)、3速ギヤ段におけるピニオンギヤ324の回転数PINの上限値PINH(3)などにより規定される。
Similarly, for example, the permitted range for the third speed gear stage is the upper limit value of the engine speed NE, the upper limit value NSH (3) of the
変速を許可するか禁止するかは、ギヤ段ごとに判断される。たとえば、エンジン回転数NEの予想値NEPが1速ギヤ段の許可領域内にある場合、1速ギヤ段への変速が許可され、許可領域外にある場合は1速ギヤ段への変速が禁止される。エンジン回転数NEの予想値NEPが2速ギヤ段の許可領域内にある場合、2速ギヤ段への変速が許可され、許可領域外にある場合は2速ギヤ段への変速が禁止される。他のギヤ段についても同様である。変速を禁止すると判断された場合は、変速線図により変速が判断された場合であっても、変速は行なわれない。 Whether to allow or prohibit the shift is determined for each gear stage. For example, when the predicted value NEP of the engine speed NE is within the permitted range for the first gear, shifting to the first gear is permitted, and when the predicted value NEP is outside the permitted region, shifting to the first gear is prohibited. Is done. When the predicted value NEP of the engine speed NE is within the permitted range for the second gear, the shift to the second gear is permitted, and when the predicted value NEP is outside the permitted region, the shift to the second gear is prohibited. . The same applies to the other gear stages. When it is determined that the shift is prohibited, the shift is not performed even if the shift is determined based on the shift diagram.
図7を参照して、本実施の形態に係る変速判断装置であるECU800が実行するプログラムの制御構造について説明する。なお、以下に説明するプログラムは予め定められた周期で繰り返し実行される。
With reference to FIG. 7, a control structure of a program executed by
ステップ(以下、ステップをSと略す)100にて、ECU800は、エンジン回転数センサ820を用いて検出されたエンジン回転数NEに基づいて、エンジン回転数NEの変化率を算出する。S110にて、ECU800は、エンジン回転数NEの変化率を用いて、変速に要する時間ΔTS後のエンジン回転数NEを予想する。すなわち、時間ΔTS後のエンジン回転数NEの予想値NEPが算出される。
In step (hereinafter, step is abbreviated as S) 100,
S120にて、ECU800は、エンジン回転数NEの予想値NEPが許可領域内にあるか否かを判断する。エンジン回転数NEの予想値NEPが許可領域内にあるか否かは、ギヤ段に対応して定められた許可領域ごとに判断される。エンジン回転数NEの予想値NEPが許可領域内にあると(S120にてYES)、処理はS130に移される。もしそうでないと(S120にてNO)、処理はS140に移される。S130にて、ECU800は、変速を許可する。S140にて、ECU800は、変速を禁止する。
In S120,
以上のような構造およびフローチャートに基づく、本実施の形態に係る変速判断装置であるECU800の動作について説明する。なお、以下の説明においては、一例として、3速ギヤ段から最終的に1速ギヤ段に変速する場合を想定する。
The operation of
オートマチックトランスミッション400においてダウンシフトが実行される場合、図8に示すように、オートマチックトランスミッション400の入力軸404に連結された第2MG312(リングギヤ328)の回転数がステップ的に増加することにより、第1MG311の回転数がステップ的に減少する。
When downshifting is performed in
このとき、エンジン回転数NEが低いと、第1MG311(サンギヤ322)の回転数が過剰に低くなったり、ピニオンギヤ324の回転数PINが過剰に高くなったりし得る。
At this time, if the engine rotational speed NE is low, the rotational speed of the first MG 311 (sun gear 322) may become excessively low, or the rotational speed PIN of the
そこで、エンジン回転数NEが前述した許可領域内にある場合は変速を許可し、許可領域外にある場合は変速を禁止することが望ましい。仮に、変速を許可するか禁止するかを実際のエンジン回転数NEを用いて判断するとする。図9に示すように、エンジン回転数NEが1速ギヤ段の許可領域外にある場合は、図10に示すように、3速ギヤ段から2速ギヤ段への変速が行なわれてエンジン回転数NEが上昇した後、2速ギヤ段から1速ギヤ段への変速が行なわれる。すなわち、1速ギヤ段への変速が遅延される。 Therefore, it is desirable to allow the gear shift when the engine speed NE is within the aforementioned permission region, and prohibit the gear shift when it is outside the permission region. Assume that it is determined using the actual engine speed NE whether to allow or prohibit shifting. As shown in FIG. 9, when the engine speed NE is outside the permitted range for the first gear, the shift from the third gear to the second gear is performed as shown in FIG. After the number NE increases, a shift from the second gear to the first gear is performed. That is, the shift to the first gear is delayed.
ところが、たとえばアクセル開度を急増した場合においては、エンジン回転数NEが急増する。そのため、図11に示すように、時間T(1)において変速を開始する際にはエンジン回転数NEが許可領域外にあっても、時間T(2)において変速が完了する際にはエンジン回転数が許可領域内の値まで変化する場合がある。このような場合、3速ギヤ段から1速ギヤ段へ直接変速しても、第1MG311の回転数が過剰に低くなったり、ピニオンギヤ324の回転数PINが過剰に高くなったりしない。
However, for example, when the accelerator opening is rapidly increased, the engine speed NE increases rapidly. Therefore, as shown in FIG. 11, when the shift is started at time T (1), even if the engine speed NE is outside the permitted range, the engine rotation is completed when the shift is completed at time T (2). The number may change up to a value in the allowed area. In such a case, even if the speed is changed directly from the third gear to the first gear, the rotation speed of the
そこで、本実施の形態においては、実際のエンジン回転数NEの代わりに、変速の実行に要する時間ΔTS後におけるエンジン回転数NEの予想値NEPを用いて変速を許可するか禁止するかが判断される。 Therefore, in the present embodiment, it is determined whether to allow or prohibit the shift using the predicted value NEP of the engine speed NE after the time ΔTS required for execution of the shift instead of the actual engine speed NE. The
車両の走行中、エンジン回転数センサ820を用いて検出されたエンジン回転数NEに基づいて、エンジン回転数NEの変化率が算出される(S100)。エンジン回転数NEの変化率を用いて、変速の実行に要する時間ΔTS後のエンジン回転数NEが予想される(S110)。 While the vehicle is traveling, the rate of change of the engine speed NE is calculated based on the engine speed NE detected using the engine speed sensor 820 (S100). Using the rate of change of the engine speed NE, the engine speed NE after the time ΔTS required to execute the shift is predicted (S110).
エンジン回転数NEの予想値NEPが1速ギヤ段の許可領域内にあると(S120にてYES)、1速ギヤ段への変速が許可される(S130)。これにより、変速前の実際のエンジン回転数NEは許可領域外にあっても、1速ギヤ段への変速を行なうことができる。そのため、変速が遅延される頻度を低減することができる。その結果、変速の応答性が悪化することを軽減することができる。 If predicted value NEP of engine speed NE is within the permitted range for first gear (YES at S120), shifting to first gear is permitted (S130). Thereby, even if the actual engine speed NE before the shift is outside the permitted range, the shift to the first gear can be performed. Therefore, the frequency with which the shift is delayed can be reduced. As a result, it is possible to reduce the deterioration of the responsiveness of the shift.
一方、エンジン回転数NEの予想値NEPが1速ギヤ段の許可領域外にあると(S120にてNO)、1速ギヤ段への変速が禁止される(S140)。これにより、第1MG311の回転数が過剰に低くなったり、ピニオンギヤ324の回転数PINが過剰に高くなったりしないようにすることができる。
On the other hand, if predicted value NEP of engine speed NE is outside the permitted range for the first gear (NO in S120), shifting to the first gear is prohibited (S140). Thereby, it is possible to prevent the rotational speed of the
以上のように、本実施の形態に係る変速判断装置であるECUによれば、エンジン回転数NEの予想値に基づいて、変速を許可するか禁止するかが判断される。これにより、実際のエンジン回転数NEは許可領域外にあっても、変速を行なうことができる。そのため、変速が遅延される頻度を低減することができる。その結果、変速の応答性が悪化することを軽減することができる。 As described above, according to the ECU that is the shift determination device according to the present embodiment, it is determined whether to permit or prohibit the shift based on the predicted value of the engine speed NE. As a result, even if the actual engine speed NE is outside the permitted range, gear shifting can be performed. Therefore, the frequency with which the shift is delayed can be reduced. As a result, it is possible to reduce the deterioration of the responsiveness of the shift.
今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
100 ハイブリッドシステム、200 エンジン、310 動力分割機構、311 第1MG、312 第2MG、320 プラネタリギヤ、322 サンギヤ、324 ピニオンギヤ、326 キャリア、328 リングギヤ、400 オートマチックトランスミッション、404 入力軸、406 出力軸、431 C1クラッチ、432 C2クラッチ、433 C3クラッチ、441 B1ブレーキ、442 B2ブレーキ、450 ワンウェイクラッチ(F)、800 ECU、802 ROM、820 エンジン回転数センサ、840 エンジン回転数予測部、842 変速判断部。 100 hybrid system, 200 engine, 310 power split mechanism, 311 1st MG, 312 2nd MG, 320 planetary gear, 322 sun gear, 324 pinion gear, 326 carrier, 328 ring gear, 400 automatic transmission, 404 input shaft, 406 output shaft, 431 C1 clutch 432 C2 clutch, 433 C3 clutch, 441 B1 brake, 442 B2 brake, 450 one-way clutch (F), 800 ECU, 802 ROM, 820 engine rotation speed sensor, 840 engine rotation speed prediction section, 842 shift determination section.
Claims (12)
前記エンジンの回転数を予測するための予測手段と、
予測された回転数に基づいて変速を許可するか禁止するかを判断するための判断手段とを含む、自動変速機の変速判断装置。 A shift determination device for an automatic transmission coupled to a power mechanism having an engine and a rotating electrical machine whose rotation speed changes according to the rotation speed of the engine,
Predicting means for predicting the engine speed;
A shift judging device for an automatic transmission, comprising: judging means for judging whether or not to allow a gear shift based on the predicted rotation speed.
前記エンジンの回転数を予測するステップと、
予測された回転数に基づいて変速を許可するか禁止するかを判断するステップとを含む、自動変速機の変速判断方法。 A shift determination method for an automatic transmission coupled to an engine and a power mechanism having a rotating electrical machine whose rotation speed changes according to the rotation speed of the engine,
Predicting the engine speed;
Determining whether to permit or prohibit shifting based on the predicted number of revolutions.
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