JP2009143417A - Controller for power transmission apparatus for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、差動機構の回転要素に作動的に連結された電動機の運転状態が制御されることにより駆動源に連結された入力軸回転速度と出力軸回転速度との差動状態が制御される電気式差動部を備える車両用動力伝達装置の制御装置に係り、特に、その電気式差動部の回転要素の高回転化を防止する技術に関するものである。 The present invention controls the differential state between the input shaft rotational speed connected to the drive source and the output shaft rotational speed by controlling the operating state of the electric motor operatively connected to the rotating element of the differential mechanism. In particular, the present invention relates to a technique for preventing high rotation of a rotating element of the electric differential unit.
差動機構の回転要素に作動的に連結された電動機の運転状態が制御されることにより駆動源に連結された入力軸回転速度と出力軸回転速度との差動状態が制御される電気式差動部を備える車両用動力伝達装置が知られている。例えば特許文献1の車両用駆動装置の制御装置がその一例である。特許文献1では、電気式差動部および変速部の一方が故障(フェール)した場合、電気式差動部の変速比と変速部の変速比とに基づいて形成される車両用動力伝達装置の総合変速比が、いずれか一方が故障状態となる直前の総合変速比となるように、他方の変速部の変速比を変更することで走行性能を維持させる技術が開示されている。
An electric difference in which the differential state between the input shaft rotational speed and the output shaft rotational speed connected to the drive source is controlled by controlling the operating state of the motor operatively connected to the rotating element of the differential mechanism A vehicle power transmission device including a moving part is known. For example, a control device for a vehicle drive device disclosed in
ところで、特許文献1をはじめとする電気式差動部と変速部とを備える車両用動力伝達装置において、走行中に例えば駆動源の故障によって駆動源回転速度が急激に低下されると、駆動源に連結された入力軸回転速度が急激に低下するに伴って、電気式差動部の所定の回転要素も差動作用によって急激に引き下げられて回転速度が負側に高回転化させられる可能性があった。ここで、電動機のトルク制御によってこの高回転化を抑制することが考えられるが、イナーシャの大きい駆動源の回転速度変動に対する電動機の回転速度制御は難しく、また、例えば電動機の出力に制限がある状態では、電動機によるトルク制御自体が実施不能となる。なお、特許文献1においても、このような課題は未公知であったため、この課題に対する解決方法は何ら考案されていなかった。
By the way, in a vehicle power transmission device including an electric differential unit and a transmission unit such as
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、差動機構の回転要素に作動的に連結された電動機の運転状態が制御されることにより駆動源に連結された入力軸回転速度と出力軸回転速度との差動状態が制御される電気式差動部を備える車両用動力伝達装置の制御装置において、例えば駆動源の故障などによって発生する電気式差動部の回転要素の高回転化を防止する車両用動力伝達装置の制御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 the object of the present invention is to provide a drive source by controlling the operating state of an electric motor operatively connected to a rotating element of a differential mechanism. In a control device for a vehicle power transmission device including an electric differential unit in which a differential state between a connected input shaft rotation speed and output shaft rotation speed is controlled, for example, an electric difference generated due to a failure of a drive source or the like An object of the present invention is to provide a control device for a vehicle power transmission device that prevents the rotation element of the moving part from rotating at a high speed.
上記目的を達成するための、請求項1にかかる発明の要旨とするところは、(a)差動機構の回転要素に作動的に連結された電動機の運転状態が制御されることにより駆動源に連結された入力軸回転速度と出力軸回転速度との差動状態が制御される電気式差動部と、その電気式差動部の差動状態を制限する差動制限機構とを、備える車両用動力伝達装置の制御装置において、(b)車両走行中に前記電気式差動部の所定の回転要素が停止方向に下げられた場合、前記差動制限機構により前記電気式差動部の差動を制限する高回転防止差動制限手段を備えることを特徴とする。
To achieve the above object, the gist of the invention according to
また、請求項2にかかる発明の要旨とするところは、請求項1の車両用動力伝達装置の制御装置において、前記差動制限機構は、差動機構の少なくとも2回転要素を直結する第1係合装置および前記電動機の回転を固定する第2係合装置の少なくとも一方を備えることを特徴とする。
The gist of the invention according to
また、請求項3にかかる発明の要旨とするところは、請求項2の車両用動力伝達装置の制御装置において、前記高回転防止差動制限手段は、前記第1係合装置および第2係合装置のうち、差動制限前後において前記電動機の回転速度の差回転が小さい方を選択することを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, there is provided the vehicle power transmission control device according to the second aspect, wherein the high rotation prevention differential limiting means includes the first engagement device and the second engagement device. Of the devices, the one having a smaller differential rotation of the rotation speed of the electric motor before and after differential limiting is selected.
また、請求項4にかかる発明の要旨とするところは、請求項1乃至3のいずれか1つの車両用動力伝達装置の制御装置において、前記電気式差動部と駆動輪との動力伝達経路の間には、動力伝達を選択的に遮断可能な係合装置が設けられており、前記電気式差動部の差動制限時には、前記係合装置が解放されて動力伝達が遮断されることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a control device for a vehicle power transmission device according to any one of the first to third aspects, wherein a power transmission path between the electric differential portion and the drive wheels is determined. An engagement device capable of selectively interrupting power transmission is provided between them, and when the differential of the electric differential unit is limited, the engagement device is released and power transmission is interrupted. Features.
また、請求項5にかかる発明の要旨とするところは、請求項1乃至4のいずれか1つの車両用動力伝達装置の制御装置において、前記高回転防止差動制限手段は、前記電気式差動部の出力軸回転速度が所定回転速度以上のときに実施されることを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, there is provided the vehicle power transmission control device according to any one of the first to fourth aspects, wherein the high rotation prevention differential limiting means is the electric differential. It is carried out when the output shaft rotation speed of the part is equal to or higher than a predetermined rotation speed.
また、上記目的を達成するための請求項6にかかる発明の要旨とするところは、(a)差動機構の回転要素に作動的に連結された電動機の運転状態が制御されることにより駆動源に連結された入力軸回転速度と出力軸回転速度との差動状態が制御される電気式差動部と、その電気式差動部と駆動輪までの動力伝達経路の一部を構成する変速部とを備える車両用動力伝達装置の制御装置において、(b)車両走行中に前記電気式差動部の所定の回転要素が停止方向に下げられた場合、前記変速部を適正なギヤ比に制御する高回転防止変速手段を備えることを特徴とする。 According to a sixth aspect of the invention for achieving the above object, (a) a driving source is controlled by controlling an operating state of an electric motor operatively connected to a rotating element of a differential mechanism. An electric differential unit that controls the differential state between the input shaft rotation speed and the output shaft rotation speed, and a shift that forms part of the power transmission path to the electric differential unit and the drive wheels And (b) when a predetermined rotating element of the electric differential unit is lowered in the stop direction during vehicle travel, the transmission unit is set to an appropriate gear ratio. A high-rotation prevention speed change means for controlling is provided.
また、請求項7にかかる発明の要旨とするところは、請求項6の車両用動力伝達装置の制御装置において、前記適正なギヤ比とは、アップシフト側の変速段に対応するギヤ比であることを特徴とする。 The gist of the invention according to claim 7 is the control device for a vehicle power transmission device according to claim 6, wherein the appropriate gear ratio is a gear ratio corresponding to a shift stage on the upshift side. It is characterized by that.
また、請求項8にかかる発明の要旨とするところは、請求項6または7の車両用動力伝達装置の制御装置において、前記高回転防止変速手段は、前記電気式差動部の出力軸回転速度が所定回転速度以上のときに実施されることを特徴とする。
The gist of the invention according to
また、請求項9にかかる発明の要旨とするところは、請求項1乃至8のいずれか1つの車両用動力伝達装置の制御装置において、前記電気式差動部の所定の回転要素が停止方向に下げられる場合とは、前記駆動源の回転速度が下げられるときであることを特徴とする。 According to a ninth aspect of the present invention, in the control device for a vehicle power transmission device according to any one of the first to eighth aspects, the predetermined rotating element of the electric differential portion is in the stop direction. The case where the speed is lowered is when the rotational speed of the drive source is lowered.
請求項1にかかる発明の車両用動力伝達装置の制御装置によれば、車両走行中に前記電気式差動部の所定の回転要素が停止方向に下げられた場合、前記差動制限機構により前記電気式差動部の差動を制限する高回転防止差動制限手段を備えるため、電気式差動部の所定の回転要素が回転停止方向に下げられても、差動制限機構による差動制限を実施することで回転要素の高回転化を防止することができる。 According to the control device for a vehicle power transmission device of the first aspect of the present invention, when the predetermined rotation element of the electric differential unit is lowered in the stop direction during vehicle travel, the differential limiting mechanism Since the high-rotation prevention differential limiting means for limiting the differential of the electric differential unit is provided, even if a predetermined rotation element of the electric differential unit is lowered in the rotation stop direction, the differential limitation by the differential limiting mechanism By implementing the above, it is possible to prevent the rotation element from becoming highly rotated.
また、請求項2にかかる発明の車両用動力伝達装置の制御装置によれば、前記差動制限機構は、差動機構の少なくとも2回転要素を直結する第1係合装置および前記電動機の回転を固定する第2係合装置の少なくとも一方を備えるものとする。このようにすれば、電気式差動部の所定の回転要素が回転停止方向に下げられても、第1係合装置を係合させることで、電気式差動部の回転要素が一体回転させられるので、回転要素の高回転化が防止される。また、電気式差動部の所定の回転要素が回転停止方向に下げられても、第2係合装置を係合させることで、電動機が連結された回転要素が固定されて回転要素の高回転化が防止される。 According to the control device for a vehicle power transmission device according to the second aspect of the invention, the differential limiting mechanism includes a first engagement device that directly connects at least two rotation elements of the differential mechanism and rotation of the electric motor. At least one of the second engaging devices to be fixed is provided. In this way, even if the predetermined rotating element of the electric differential section is lowered in the rotation stop direction, the rotating element of the electric differential section is rotated integrally by engaging the first engagement device. Therefore, high rotation of the rotating element is prevented. In addition, even when a predetermined rotating element of the electric differential unit is lowered in the rotation stop direction, the rotating element connected to the electric motor is fixed and the rotating element is rotated at a high speed by engaging the second engagement device. Is prevented.
また、請求項3にかかる発明の車両用動力伝達装置の制御装置によれば、前記高回転防止差動制限手段は、前記第1係合装置および第2係合装置のうち、差動制限前後において前記電動機の回転速度の差回転が小さい方を選択するため、前記電動機の回転速度変化が小さくなるので、高回転防止差動制限手段の応答性が向上すると共に、電動機の耐久性が向上する。
According to the control device for a vehicle power transmission device of the invention according to
また、請求項4にかかる発明の車両用動力伝達装置の制御装置によれば、前記電気式差動部と駆動輪との間の動力伝達経路には、動力伝達を選択的に遮断可能な係合装置が設けられており、前記電気式差動部の差動制限時には、前記係合装置が解放されて動力伝達が遮断される。このようにすれば、電気式差動部が自由回転することが可能となるので、差動制限時の高回転化防止が一層速やかに実行される。 According to the control device for a vehicle power transmission device of a fourth aspect of the present invention, the power transmission path between the electric differential portion and the drive wheel can selectively interrupt power transmission. A coupling device is provided, and when the differential of the electric differential portion is limited, the engagement device is released and power transmission is interrupted. In this way, since the electric differential section can freely rotate, prevention of high rotation at the time of limiting the differential is executed more rapidly.
また、請求項5にかかる発明の車両用動力伝達装置の制御装置によれば、前記高回転防止差動制限手段は、前記電気式差動部の出力軸回転速度が所定回転速度以上のときに実施するものであるので、出力軸回転速度が所定回転速度未満であれば、本制御は実施されない。ここで出力軸回転速度が所定回転速度未満の場合、本制御を実施しなくても回転要素が高回転化されないので、本制御を実施することによる制御の負荷が軽減される。 Further, according to the control device for a vehicle power transmission device of the invention according to claim 5, the high rotation prevention differential limiting means is configured such that the output shaft rotation speed of the electric differential section is equal to or higher than a predetermined rotation speed. Since this is to be performed, this control is not performed if the output shaft rotation speed is less than the predetermined rotation speed. Here, when the output shaft rotation speed is less than the predetermined rotation speed, the rotation element is not increased at high speed even if the present control is not performed, so that the control load due to the present control is reduced.
また、請求項6にかかる発明の車両用動力伝達装置の制御装置によれば、車両走行中に前記電気式差動部の回転要素が停止方向に下げられた場合、前記変速部を適正なギヤ比に制御する高回転防止変速手段を備えるため、電気式差動部の所定の回転要素が回転停止方向に下げられても、変速部を適正なギヤ比に制御することで、変速部に連結された電気式差動部の出力軸の回転速度が引き下げられる。これにより、電気式差動部の差動作用によって回転要素の高回転化が好適に防止される。 According to the control device for a vehicle power transmission device of the invention according to claim 6, when the rotating element of the electric differential unit is lowered in the stop direction while the vehicle is running, the transmission unit is set to an appropriate gear. Because it is equipped with a high-rotation-preventing speed changer that controls the ratio, even if a predetermined rotation element of the electric differential part is lowered in the rotation stop direction, it is connected to the speed change part by controlling the speed change part to an appropriate gear ratio The rotational speed of the output shaft of the electrical differential unit is reduced. Thereby, high rotation of the rotating element is preferably prevented by the differential action of the electric differential section.
また、請求項7にかかる発明の車両用動力伝達装置の制御装置によれば、前記適正なギヤ比とは、アップシフト側の変速段に対応するギヤ比であるため、電気式差動部の所定の回転要素が回転停止方向に引き下げられても、変速部をアップソフト側に変速することで、変速部の入力軸に連結された電気式差動部の出力軸の回転速度が引き下げられる。これにより、電気式差動部の差動作用によって回転要素の高回転化が好適に防止される。 According to the control device for a vehicle power transmission device of the invention according to claim 7, since the appropriate gear ratio is a gear ratio corresponding to the shift stage on the upshift side, Even if the predetermined rotation element is lowered in the rotation stop direction, the rotation speed of the output shaft of the electric differential unit connected to the input shaft of the transmission unit is reduced by shifting the transmission unit to the up-soft side. Thereby, high rotation of the rotating element is preferably prevented by the differential action of the electric differential section.
また、請求項8にかかる発明の車両用動力伝達装置の制御装置によれば、前記高回転防止変速手段は、前記電気式差動部の出力軸回転速度が所定回転速度以上のときに実施されるため、出力軸回転速度が所定回転速度未満であれば、本制御は実施されない。ここで出力軸回転速度が所定回転速度未満の場合、本制御を実施しなくても回転要素が高回転化されないので、本制御を実施することによる制御の負荷が軽減される。 Further, according to the control device for a vehicle power transmission device of an eighth aspect of the invention, the high rotation prevention transmission means is implemented when the output shaft rotation speed of the electric differential section is equal to or higher than a predetermined rotation speed. Therefore, if the output shaft rotation speed is less than the predetermined rotation speed, this control is not performed. Here, when the output shaft rotation speed is less than the predetermined rotation speed, the rotation element is not increased at high speed even if the present control is not performed, so that the control load due to the present control is reduced.
また、請求項9にかかる発明の車両用動力伝達装置の制御装置によれば、前記電気式差動部の所定の回転要素が停止方向に下げられる場合とは、前記駆動源の回転速度が下げられるときとする。これにより、駆動源の回転速度の引き下げに伴って、電気式差動部の所定の回転速度が負の方向に高回転化されることとなるが、前記高回転防止差動制限手段もしくは高回転防止変速手段を実行することで、この高回転化を防止することができる。 According to the control device for a vehicle power transmission device of the ninth aspect of the invention, when the predetermined rotating element of the electric differential section is lowered in the stop direction, the rotational speed of the drive source is reduced. When it is done. As a result, as the rotational speed of the drive source is lowered, the predetermined rotational speed of the electric differential unit is increased in the negative direction. By executing the prevention speed change means, this high rotation can be prevented.
ここで、好適には、前記電気式差動部は、遊星歯車装置と2つの電動機で構成される電気的な無段変速部である。このようにすれば、電動機を制御することより、電気式差動部の回転要素の回転が制御可能となるので、電気式差動部の変速比を連続的に変化させることができ、幅広い変速比を得ることができる。 Here, preferably, the electric differential unit is an electric continuously variable transmission unit including a planetary gear device and two electric motors. In this way, since the rotation of the rotating element of the electric differential unit can be controlled by controlling the electric motor, the gear ratio of the electric differential unit can be continuously changed, and a wide range of speed changes can be achieved. A ratio can be obtained.
また、好適には、前記高回転防止差動制限手段および高回転防止変速手段を実施する判定条件となる電気式差動部の出力軸の所定回転速度は作動油の油温に応じて可変とするものである。このようにすれば、例えば油温が低くなると、油圧によって作動する差動制限機構および係合装置の応答性が低下するので、前記出力軸の所定回転速度を低く設定する。これより、低油温時は高回転化防止差動制限手段および高回転化防止変速手段が速やかに実行されるので、応答性低下による影響をなくすことができる。 Preferably, the predetermined rotational speed of the output shaft of the electric differential section, which is a determination condition for implementing the high rotation prevention differential limiting means and the high rotation prevention transmission means, is variable according to the oil temperature of the hydraulic oil. To do. In this way, for example, when the oil temperature is lowered, the responsiveness of the differential limiting mechanism and the engagement device that are actuated by hydraulic pressure is lowered, so the predetermined rotational speed of the output shaft is set low. As a result, when the oil temperature is low, the high rotation prevention differential limiting means and the high rotation prevention speed change means are executed promptly, so that it is possible to eliminate the influence of responsiveness degradation.
また、好適には、前記係合装置は機械式係合装置であることを特徴とする。このようにすれば、機械的に電気式差動部と変速部とが接続或いは遮断され、高回転防止差動制限手段を実施する際には、係合装置を解放することで電気式差動部と変速部との動力伝達が遮断され電気式差動部の高回転化が一層速やかに防止される。 Preferably, the engagement device is a mechanical engagement device. In this way, the electrical differential portion and the transmission portion are mechanically connected or disconnected, and when the high rotation prevention differential limiting means is implemented, the electrical differential is released by releasing the engagement device. The transmission of power between the part and the transmission part is cut off, and the high speed rotation of the electric differential part is prevented more quickly.
また、好適には、前記係合装置は有段変速部の変速段を成立させる係合要素であることを特徴とする。このようにすれば、電気式差動部と変速部との間に動力伝達遮断用の係合装置を別個に設けることが無くなり、部品点数の増加を抑制することができる。 Preferably, the engagement device is an engagement element that establishes a shift stage of the stepped transmission unit. In this way, it is not necessary to separately provide an engagement device for interrupting power transmission between the electric differential portion and the transmission portion, and an increase in the number of parts can be suppressed.
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明の制御装置が適用されるハイブリッド車両用動力伝達装置の一部を構成する変速機構10を説明する骨子図である。図1において、変速機構10は車体に取り付けられる非回転部材としてのトランスミッションケース12(以下、「ケース12」という)内において共通の軸心上に配設された入力回転部材として機能する入力軸14と、この入力軸14に直接に或いは図示しない脈動吸収ダンパー(振動減衰装置)を介して直接に連結された差動部11と、その差動部11と駆動輪38(図6参照)との間の動力伝達経路で伝達部材(差動機構の出力軸)18を介して直列に連結されている有段式の変速部として機能する自動変速部20と、この自動変速部20に連結されている出力回転部材として機能する出力軸22とを直列に備えている。この変速機構10は、車両において縦置きされるFR(フロントエンジン・リヤドライブ)型車両に好適に用いられるものであり、入力軸14に直接に或いは図示しない脈動吸収ダンパーを介して直接的に連結された走行用の駆動力源として例えばガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の駆動力発生源であるエンジン8と一対の駆動輪38(図6参照)との間に設けられて、エンジン8からの動力を動力伝達経路の一部を構成する差動歯車装置(終減速機)36および一対の車軸等を順次介して左右の駆動輪38へ伝達する。なお、本実施例のエンジン8が本発明の駆動源に対応しており、変速機構10が本発明の車両用動力伝達装置に対応しており、差動部11が本発明の電気式差動部および動力発生部に対応している。また、本実施例の伝達部材18は、差動部11の出力軸と自動変速部20の入力軸とを連結するものであるため、これら差動部11の出力軸および自動変速部20の入力軸としても機能するものである。
FIG. 1 is a skeleton diagram illustrating a
このように、本実施例の変速機構10においてはエンジン8と差動部11とは直結されている。この直結にはトルクコンバータやフルードカップリング等の流体式伝動装置を介することなく連結されているということであり、例えば上記脈動吸収ダンパーなどを介する連結はこの直結に含まれる。なお、変速機構10はその軸心に対して対称的に構成されているため、図1の骨子図においてはその下側が省略されている。
Thus, in the
第1電動機M1の運転状態が制御されることにより差動状態が制御されるという点で電気式差動部と言うことができる差動部11は、第1電動機M1と、入力軸14に入力されたエンジン8の出力を機械的に分配する機械的機構であってエンジン8の出力を第1電動機M1および伝達部材18に分配する差動機構としての動力分配機構16とを、備えている。また、伝達部材18と一体的に回転するように第2電動機M2が接続されている。また、第1電動機M1および第2電動機M2は発電機能をも有する所謂モータジェネレータであるが、第1電動機M1は反力を発生させるためのジェネレータ(発電)機能を少なくとも備え、第2電動機M2は走行用の駆動力源として駆動力を出力するためのモータ(電動機)機能を少なくとも備える。なお、本実施例の第1電動機M1が、本発明の電動機に対応している。
The
本発明の差動機構に対応する動力分配機構16は、例えば「0.418」程度の所定のギヤ比ρ0を有するシングルピニオン型の差動部遊星歯車装置24と、切換クラッチC0および切換ブレーキB0とを主体的に備えている。この差動部遊星歯車装置24は、差動部サンギヤS0、差動部遊星歯車P0、その差動部遊星歯車P0を自転および公転可能に支持する差動部キャリヤCA0、差動部遊星歯車P0を介して差動部サンギヤS0と噛み合う差動部リングギヤR0を回転要素(要素)として備えている。差動部サンギヤS0の歯数をZS0、差動部リングギヤR0の歯数をZR0とすると、上記ギヤ比ρ0はZS0/ZR0である。
The
この動力分配機構16においては、差動部キャリヤCA0は入力軸14すなわちエンジン8に連結され、差動部サンギヤS0は第1電動機M1に連結され、差動部リングギヤR0は伝達部材18に連結されている。また、切換ブレーキB0は差動部サンギヤS0とケース12との間に設けられ、切換クラッチC0は差動部サンギヤS0と差動部キャリヤCA0との間に設けられている。それら切換クラッチC0および切換ブレーキB0が解放されると、動力分配機構16は差動部遊星歯車装置24の3要素である差動部サンギヤS0、差動部キャリヤCA0、差動部リングギヤR0がそれぞれ相互に相対回転可能とされて差動作用が作動可能なすなわち差動作用が働く差動状態とされることから、エンジン8の出力が第1電動機M1と伝達部材18とに分配されるとともに、分配されたエンジン8の出力の一部で第1電動機M1から発生させられた電気エネルギで蓄電されたり第2電動機M2が回転駆動されるので、差動部11(動力分配機構16)は電気的な差動装置として機能させられて例えば差動部11は所謂無段変速状態(電気的CVT状態)とされて、エンジン8の所定回転に拘わらず伝達部材18の回転が連続的に変化させられる。すなわち、動力分配機構16に動力伝達可能に連結された第1電動機M1の運転状態が制御されることによりエンジン8に連結された入力軸14の回転速度と出力軸として機能する伝達部材18の回転速度との差動状態が制御される。なお、伝達部材18の回転速度N18は、第2電動機M2近傍に設けられている回転方向をも検出可能なレゾルバ19によって検出される。
In the
この状態で、上記切換クラッチC0或いは切換ブレーキB0が係合させられると動力分配機構16は前記差動作用をしないすなわち差動作用が不能な非差動状態とされる。具体的には、上記切換クラッチC0が係合させられて差動部サンギヤS0と差動部キャリヤCA0とが一体的に係合させられると、動力分配機構16は差動部遊星歯車装置24の3要素である差動部サンギヤS0、差動部キャリヤCA0、差動部リングギヤR0が共に回転すなわち一体回転させられるロック状態とされて前記差動作用が不能な非差動状態とされることから、差動部11も非差動状態とされる。また、エンジン8の回転と伝達部材18の回転速度とが一致する状態となるので、差動部11(動力分配機構16)は変速比γ0が「1」に固定された変速機として機能する定変速状態すなわち有段変速状態とされる。次いで、上記切換クラッチC0に替えて切換ブレーキB0が係合させられて差動部サンギヤS0がケース12に連結させられると、動力分配機構16は差動部サンギヤS0が非回転状態とさせられるロック状態とされて前記差動作用が不能な非差動状態とされることから、差動部11も非差動状態とされる。また、差動部リングギヤR0は差動部キャリヤCA0よりも増速回転されるので、動力分配機構16は増速機構として機能するものであり、差動部11(動力分配機構16)は変速比γ0が「1」より小さい値例えば0.7程度に固定された増速変速機として機能する定変速状態すなわち有段変速状態とされる。
In this state, when the switching clutch C0 or the switching brake B0 is engaged, the
このように、本実施例では、上記切換クラッチC0および切換ブレーキB0は、差動部11(動力分配機構16)の変速状態を差動状態すなわち非ロック状態と非差動状態すなわちロック状態とに、すなわち差動部11(動力分配機構16)を電気的な差動装置として作動可能な差動状態例えば変速比が連続的変化可能な無段変速機として作動する電気的な無段変速作動可能な無段変速状態と、電気的な無段変速作動しない変速状態例えば無段変速機として作動させず無段変速作動を非作動として変速比変化を一定にロックするロック状態すなわち1または2種類以上の変速比の単段または複数段の変速機として作動する電気的な無段変速作動をしないすなわち電気的な無段変速作動を制限する定変速状態(非差動状態)、換言すれば差動部11の差動を制限して変速比が一定の1段または複数段の変速機として作動する定変速状態とに選択的に切換える差動状態切換装置(差動制限機構)として機能している。なお、本実施例の切換ブレーキB0が本発明の差動制限機構および第2係合装置に対応しており、切換クラッチC0が本発明の差動制限機構および第1係合装置に対応している。 Thus, in the present embodiment, the switching clutch C0 and the switching brake B0 change the shift state of the differential unit 11 (power distribution mechanism 16) between the differential state, that is, the non-locked state, and the non-differential state, that is, the locked state. That is, a differential state in which the differential unit 11 (power distribution mechanism 16) can be operated as an electric differential device, for example, an electric continuously variable transmission operation that operates as a continuously variable transmission whose speed ratio can be continuously changed is possible. A continuously variable transmission state and a gearless state in which an electric continuously variable transmission does not operate, for example, a lock state in which a continuously variable transmission operation is not operated without being operated as a continuously variable transmission, that is, one or more types are locked. A constant speed state (non-differential state) that does not perform an electrical continuously variable speed operation that operates as a single-stage or multiple-stage transmission with a gear ratio of, i.e., an electrical continuously variable speed shift operation (non-differential state), in other words, differential Part Speed ratio by limiting the first differential is functioning as a selectively switches the differential state switching device in the fixed-speed-ratio shifting state to operate as a transmission having a single stage or multiple stages (differential limiting mechanism). The switching brake B0 of this embodiment corresponds to the differential limiting mechanism and the second engagement device of the present invention, and the switching clutch C0 corresponds to the differential limiting mechanism and the first engagement device of the present invention. Yes.
差動部11と駆動輪38までの動力伝達経路の一部を構成する自動変速部20は、シングルピニオン型の第1遊星歯車装置26、シングルピニオン型の第2遊星歯車装置28、およびシングルピニオン型の第3遊星歯車装置30を備えている。第1遊星歯車装置26は、第1サンギヤS1、第1遊星歯車P1、その第1遊星歯車P1を自転および公転可能に支持する第1キャリヤCA1、第1遊星歯車P1を介して第1サンギヤS1と噛み合う第1リングギヤR1を備えており、例えば「0.562」程度の所定のギヤ比ρ1を有している。第2遊星歯車装置28は、第2サンギヤS2、第2遊星歯車P2、その第2遊星歯車P2を自転および公転可能に支持する第2キャリヤCA2、第2遊星歯車P2を介して第2サンギヤS2と噛み合う第2リングギヤR2を備えており、例えば「0.425」程度の所定のギヤ比ρ2を有している。第3遊星歯車装置30は、第3サンギヤS3、第3遊星歯車P3、その第3遊星歯車P3を自転および公転可能に支持する第3キャリヤCA3、第3遊星歯車P3を介して第3サンギヤS3と噛み合う第3リングギヤR3を備えており、例えば「0.421」程度の所定のギヤ比ρ3を有している。第1サンギヤS1の歯数をZS1、第1リングギヤR1の歯数をZR1、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とすると、上記ギヤ比ρ1はZS1/ZR1、上記ギヤ比ρ2はZS2/ZR2、上記ギヤ比ρ3はZS3/ZR3である。なお、自動変速部20が本発明の変速部に対応している。
The
自動変速部20では、第1サンギヤS1と第2サンギヤS2とが一体的に連結されて第2クラッチC2を介して伝達部材18に選択的に連結されるとともに第1ブレーキB1を介してケース12に選択的に連結され、第1キャリヤCA1は第2ブレーキB2を介してケース12に選択的に連結され、第3リングギヤR3は第3ブレーキB3を介してケース12に選択的に連結され、第1リングギヤR1と第2キャリヤCA2と第3キャリヤCA3とが一体的に連結されて出力軸22に連結され、第2リングギヤR2と第3サンギヤS3とが一体的に連結されて第1クラッチC1を介して伝達部材18に選択的に連結されている。
In the
このように、自動変速部20と伝達部材18とは自動変速部20の変速段を成立させるために用いられる第1クラッチC1または第2クラッチC2を介して選択的に連結されている。言い換えれば、第1クラッチC1および第2クラッチC2は、差動部の出力軸として機能する伝達部材18と自動変速部20との間すなわち差動部11(伝達部材18)と駆動輪38との間の動力伝達経路を、その動力伝達経路の動力伝達を可能とする動力伝達可能状態と、その動力伝達経路の動力伝達を遮断する動力伝達遮断状態とに選択的に切り換える係合装置として機能している。つまり、第1クラッチC1および第2クラッチC2の少なくとも一方が係合されることで上記動力伝達経路が動力伝達可能状態とされ、或いは第1クラッチC1および第2クラッチC2が解放されることで上記動力伝達経路が動力伝達遮断状態とされる。これより、第1クラッチC1および第2クラッチC2が、本発明の係合装置として機能している。
As described above, the
前記切換クラッチC0、第1クラッチC1、第2クラッチC2、切換ブレーキB0、第1ブレーキB1、第2ブレーキB2、および第3ブレーキB3は従来の車両用有段式自動変速機においてよく用いられている油圧式摩擦係合装置であって、互いに重ねられた複数枚の摩擦板が油圧アクチュエータにより押圧される湿式多板型や、回転するドラムの外周面に巻き付けられた1本または2本のバンドの一端が油圧アクチュエータによって引き締められるバンドブレーキなどにより構成され、それが介装されている両側の部材を選択的に連結するためのものである。 The switching clutch C0, first clutch C1, second clutch C2, switching brake B0, first brake B1, second brake B2, and third brake B3 are often used in conventional stepped automatic transmissions for vehicles. 1 or 2 bands wound around the outer peripheral surface of a rotating drum, or a wet multi-plate type in which a plurality of friction plates stacked on each other are pressed by a hydraulic actuator One end of each is constituted by a band brake or the like that is tightened by a hydraulic actuator, and is for selectively connecting the members on both sides of the band brake.
以上のように構成された変速機構10では、例えば、図2の係合作動表に示されるように、前記切換クラッチC0、第1クラッチC1、第2クラッチC2、切換ブレーキB0、第1ブレーキB1、第2ブレーキB2、および第3ブレーキB3が選択的に係合作動させられることにより、第1速ギヤ段(第1変速段)乃至第5速ギヤ段(第5変速段)のいずれか或いは後進ギヤ段(後進変速段)或いはニュートラルが選択的に成立させられ、略等比的に変化する変速比γ(=入力軸回転速度NIN/出力軸回転速度NOUT)が各ギヤ段毎に得られるようになっている。特に、本実施例では動力分配機構16に切換クラッチC0および切換ブレーキB0が備えられており、切換クラッチC0および切換ブレーキB0の何れかが係合作動させられることによって、差動部11は前述した無段変速機として作動する無段変速状態に加え、変速比が一定の変速機として作動する定変速状態を構成することが可能とされている。したがって、変速機構10では、切換クラッチC0および切換ブレーキB0の何れかを係合作動させることで定変速状態とされた差動部11と自動変速部20とで有段変速機として作動する有段変速状態が構成され、切換クラッチC0および切換ブレーキB0の何れも係合作動させないことで無段変速状態とされた差動部11と自動変速部20とで電気的な無段変速機として作動する無段変速状態が構成される。言い換えれば、変速機構10は、切換クラッチC0および切換ブレーキB0の何れかを係合作動させることで有段変速状態に切り換えられ、切換クラッチC0および切換ブレーキB0の何れも係合作動させないことで無段変速状態に切り換えられる。また、差動部11も有段変速状態と無段変速状態とに切り換え可能な変速機であると言える。なお、出力軸回転速度NOUTは、出力軸22に設けられている回転速度センサ23によって検出される。この回転速度センサ23は、出力軸22の回転速度NOUTを検出するとともに出力軸22の回転方向をも検出可能となっており、車両の進行方向を検知することができる。
In the
例えば、変速機構10が有段変速機として機能する場合には、図2に示すように、切換クラッチC0、第1クラッチC1および第3ブレーキB3の係合により、変速比γ1が最大値例えば「3.357」程度である第1速ギヤ段が成立させられ、切換クラッチC0、第1クラッチC1および第2ブレーキB2の係合により、変速比γ2が第1速ギヤ段よりも小さい値例えば「2.180」程度である第2速ギヤ段が成立させられ、切換クラッチC0、第1クラッチC1および第1ブレーキB1の係合により、変速比γ3が第2速ギヤ段よりも小さい値例えば「1.424」程度である第3速ギヤ段が成立させられ、切換クラッチC0、第1クラッチC1および第2クラッチC2の係合により、変速比γ4が第3速ギヤ段よりも小さい値例えば「1.000」程度である第4速ギヤ段が成立させられ、第1クラッチC1、第2クラッチC2、および切換ブレーキB0の係合により、変速比γ5が第4速ギヤ段よりも小さい値例えば「0.705」程度である第5速ギヤ段が成立させられる。また、第2クラッチC2および第3ブレーキB3の係合により、変速比γRが第1速ギヤ段と第2速ギヤ段との間の値例えば「3.209」程度である後進ギヤ段が成立させられる。なお、ニュートラル「N」状態とする場合には、例えば全てのクラッチ及びブレーキC0,C1,C2,B0,B1,B2,B3が解放される。 For example, when the speed change mechanism 10 functions as a stepped transmission, as shown in FIG. 2, the gear ratio γ1 is set to a maximum value, for example, “by the engagement of the switching clutch C0, the first clutch C1, and the third brake B3” The first speed gear stage of about 3.357 "is established, and the gear ratio γ2 is smaller than the first speed gear stage by engagement of the switching clutch C0, the first clutch C1, and the second brake B2, for example,“ The second speed gear stage which is about 2.180 "is established, and the gear ratio γ3 is smaller than the second speed gear stage by engagement of the switching clutch C0, the first clutch C1 and the first brake B1, for example," The third speed gear stage which is about 1.424 "is established, and the gear ratio γ4 is smaller than the third speed gear stage by engagement of the switching clutch C0, the first clutch C1 and the second clutch C2, for example," The fourth speed gear stage that is about .000 "is established, and the engagement of the first clutch C1, the second clutch C2, and the switching brake B0 causes the gear ratio γ5 to be smaller than the fourth speed gear stage, for example," The fifth gear stage which is about 0.705 "is established. Further, by the engagement of the second clutch C2 and the third brake B3, the reverse gear stage in which the speed ratio γR is a value between the first speed gear stage and the second speed gear stage, for example, about “3.209” is established. Be made. When the neutral “N” state is set, for example, all clutches and brakes C0, C1, C2, B0, B1, B2, and B3 are released.
しかし、変速機構10が無段変速機として機能する場合には、図2に示される係合表の切換クラッチC0および切換ブレーキB0が共に解放される。これにより、差動部11が無段変速機として機能し、それに直列の自動変速部20が有段変速機として機能することにより、自動変速部20の第1速、第2速、第3速、第4速の各ギヤ段に対しその自動変速部20に入力される回転速度すなわち伝達部材18の回転速度が無段的に変化させられて各ギヤ段は無段的な変速比幅が得られる。したがって、その各ギヤ段の間が無段的に連続変化可能な変速比となって変速機構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。
However, when the
図3は、無段変速部として機能する差動部11と有段変速部として機能する自動変速部20とから構成される変速機構10において、ギヤ段毎に連結状態が異なる各回転要素の回転速度の相対関係を直線上で表すことができる共線図を示している。この図3の共線図は、各遊星歯車装置24、26、28、30のギヤ比ρの関係を示す横軸と、相対的回転速度を示す縦軸とから成る二次元座標であり、3本の横線のうちの下側の横線X1が回転速度零を示し、上側の横線X2が回転速度「1.0」すなわち入力軸14に連結されたエンジン8の回転速度NEを示し、横線XGが伝達部材18の回転速度を示している。
FIG. 3 shows the rotation of each rotary element having a different connection state for each gear stage in a
また、差動部11を構成する動力分配機構16の3つの要素に対応する3本の縦線Y1、Y2、Y3は、左側から順に第2回転要素(第2要素)RE2に対応する差動部サンギヤS0、第1回転要素(第1要素)RE1に対応する差動部キャリヤCA0、第3回転要素(第3要素)RE3に対応する差動部リングギヤR0の相対回転速度を示すものであり、それらの間隔は差動部遊星歯車装置24のギヤ比ρ0に応じて定められている。さらに、自動変速部20の5本の縦線Y4、Y5、Y6、Y7、Y8は、左から順に、第4回転要素(第4要素)RE4に対応し且つ相互に連結された第1サンギヤS1および第2サンギヤS2を、第5回転要素(第5要素)RE5に対応する第1キャリヤCA1を、第6回転要素(第6要素)RE6に対応する第3リングギヤR3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1リングギヤR1、第2キャリヤCA2、第3キャリヤCA3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2リングギヤR2、第3サンギヤS3をそれぞれ表し、それらの間隔は第1、第2、第3遊星歯車装置26、28、30のギヤ比ρ1、ρ2、ρ3に応じてそれぞれ定められている。共線図の縦軸間の関係においてサンギヤとキャリヤとの間が「1」に対応する間隔とされるとキャリヤとリングギヤとの間が遊星歯車装置のギヤ比ρに対応する間隔とされる。すなわち、差動部11では縦線Y1とY2との縦線間が「1」に対応する間隔に設定され、縦線Y2とY3との間隔はギヤ比ρ0に対応する間隔に設定される。また、自動変速部20では各第1、第2、第3遊星歯車装置26、28、30毎にそのサンギヤとキャリヤとの間が「1」に対応する間隔に設定され、キャリヤとリングギヤとの間がρに対応する間隔に設定される。
In addition, three vertical lines Y1, Y2, and Y3 corresponding to the three elements of the
上記図3の共線図を用いて表現すれば、本実施例の変速機構10は、動力分配機構16(差動部11)において、差動部遊星歯車装置24の第1回転要素RE1(差動部キャリヤCA0)が入力軸14すなわちエンジン8に連結されるとともに切換クラッチC0を介して第2回転要素(差動部サンギヤS0)RE2と選択的に連結され、第2回転要素RE2が第1電動機M1に連結されるとともに切換ブレーキB0を介してケース12に選択的に連結され、第3回転要素(差動部リングギヤR0)RE3が伝達部材18および第2電動機M2に連結されて、入力軸14の回転を伝達部材18を介して自動変速部(有段変速部)20へ伝達する(入力させる)ように構成されている。このとき、Y2とX2の交点を通る斜めの直線L0により差動部サンギヤS0の回転速度と差動部リングギヤR0の回転速度との関係が示される。
If expressed using the collinear diagram of FIG. 3, the
例えば、上記切換クラッチC0および切換ブレーキB0の解放により無段変速状態(差動状態)に切換えられたときは、第1電動機M1の回転速度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差動部サンギヤS0の回転が上昇或いは下降させられると、車速Vに拘束される差動部リングギヤR0の回転速度が略一定である場合には、直線L0と縦線Y2との交点で示される差動部キャリヤCA0の回転速度が上昇或いは下降させられる。また、切換クラッチC0の係合により差動部サンギヤS0と差動部キャリヤCA0とが連結されると、動力分配機構16は上記3回転要素が一体回転する非差動状態とされるので、直線L0は横線X2と一致させられ、エンジン回転速度NEと同じ回転で伝達部材18が回転させられる。或いは、切換ブレーキB0の係合によって差動部サンギヤS0の回転が停止させられると動力分配機構16は増速機構として機能する非差動状態とされるので、直線L0は図3に示す状態となり、その直線L0と縦線Y3との交点で示される差動部リングギヤR0すなわち伝達部材18の回転速度は、エンジン回転速度NEよりも増速された回転で自動変速部20へ入力される。
For example, when the switching clutch C0 and the switching brake B0 are released to switch to a continuously variable transmission state (differential state), the intersection of the straight line L0 and the vertical line Y1 is controlled by controlling the rotational speed of the first electric motor M1. If the rotation speed of the differential portion ring gear R0 restrained by the vehicle speed V is substantially constant when the rotation of the differential portion sun gear S0 indicated by is increased or decreased, the intersection of the straight line L0 and the vertical line Y2 The rotational speed of the differential part carrier CA0 indicated by is increased or decreased. Further, when the differential part sun gear S0 and the differential part carrier CA0 are connected by the engagement of the switching clutch C0, the
また、自動変速部20において第4回転要素RE4は第2クラッチC2を介して伝達部材18に選択的に連結されるとともに第1ブレーキB1を介してケース12に選択的に連結され、第5回転要素RE5は第2ブレーキB2を介してケース12に選択的に連結され、第6回転要素RE6は第3ブレーキB3を介してケース12に選択的に連結され、第7回転要素RE7は出力軸22に連結され、第8回転要素RE8は第1クラッチC1を介して伝達部材18に選択的に連結されている。
Further, in the
自動変速部20では、図3に示すように、第1クラッチC1と第3ブレーキB3とが係合させられることにより、第8回転要素RE8の回転速度を示す縦線Y8と横線X2との交点と第6回転要素RE6の回転速度を示す縦線Y6と横線X1との交点とを通る斜めの直線L1と、出力軸22と連結された第7回転要素RE7の回転速度を示す縦線Y7との交点で第1速の出力軸22の回転速度が示される。同様に、第1クラッチC1と第2ブレーキB2とが係合させられることにより決まる斜めの直線L2と出力軸22と連結された第7回転要素RE7の回転速度を示す縦線Y7との交点で第2速の出力軸22の回転速度が示され、第1クラッチC1と第1ブレーキB1とが係合させられることにより決まる斜めの直線L3と出力軸22と連結された第7回転要素RE7の回転速度を示す縦線Y7との交点で第3速の出力軸22の回転速度が示され、第1クラッチC1と第2クラッチC2とが係合させられることにより決まる水平な直線L4と出力軸22と連結された第7回転要素RE7の回転速度を示す縦線Y7との交点で第4速の出力軸22の回転速度が示される。上記第1速乃至第4速では、切換クラッチC0が係合させられている結果、エンジン回転速度NEと同じ回転速度で第8回転要素RE8に差動部11すなわち動力分配機構16からの動力が入力される。しかし、切換クラッチC0に替えて切換ブレーキB0が係合させられると、差動部11からの動力がエンジン回転速度NEよりも高い回転速度で入力されることから、第1クラッチC1、第2クラッチC2、および切換ブレーキB0が係合させられることにより決まる水平な直線L5と出力軸22と連結された第7回転要素RE7の回転速度を示す縦線Y7との交点で第5速の出力軸22の回転速度が示される。
In the
図4は、本発明に係るハイブリッド車両用駆動装置の一部を構成する変速機構10を制御するための制御装置である電子制御装置40に入力される信号及びその電子制御装置40から出力される信号を例示している。この電子制御装置40は、CPU、ROM、RAM、及び入出力インターフェースなどから成る所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、RAMの一時記憶機能を利用しつつROMに予め記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことによりエンジン8、第1電動機M1、第2電動機M2に関するハイブリッド駆動制御、自動変速部20の変速制御等の駆動制御を実行するものである。
FIG. 4 shows a signal input to the
電子制御装置40には、図4に示す各センサやスイッチなどから、エンジン水温TEMPWを示す信号、シフトポジションSPを表す信号、第1電動機M1の回転速度NM1を表す信号、第2電動機M2の回転速度NM2を表す信号、エンジン8の回転速度であるエンジン回転速度NEを表す信号、ギヤ比列設定値を示す信号、Mモード(手動変速走行モード)を指令する信号、エアコンの作動を示すエアコン信号、出力軸22の回転速度NOUTに対応する車速V並びに回転方向を表す信号、自動変速部20の作動油温を示す油温信号、サイドブレーキ操作を示す信号、フットブレーキ操作を示す信号、触媒温度を示す触媒温度信号、運転者の出力要求量に対応するアクセルペダルの操作量Accを示すアクセル開度信号、カム角信号、スノーモード設定を示すスノーモード設定信号、車両の前後加速度を示す加速度信号、オートクルーズ走行を示すオートクルーズ信号、車両の重量を示す車重信号、各車輪の車輪速を示す車輪速信号、エンジン8の空燃比A/Fを示す信号、スロットル弁開度θTHを示す信号などが、それぞれ供給される。
The
また、上記電子制御装置40からは、エンジン出力を制御するエンジン出力制御装置43(図6参照)への制御信号例えばエンジン8の吸気管95に備えられた電子スロットル弁96の開度θTHを操作するスロットルアクチュエータ97への駆動信号や燃料噴射装置98によるエンジン8の各気筒内への燃料供給量を制御する燃料供給量信号や点火装置99によるエンジン8の点火時期を指令する点火信号、過給圧を調整するための過給圧調整信号、電動エアコンを作動させるための電動エアコン駆動信号、電動機M1およびM2の作動を指令する指令信号、シフトインジケータを作動させるためのシフトポジション(操作位置)表示信号、ギヤ比を表示させるためのギヤ比表示信号、スノーモードであることを表示させるためのスノーモード表示信号、制動時の車輪のスリップを防止するABSアクチュエータを作動させるためのABS作動信号、Mモードが選択されていることを表示させるMモード表示信号、差動部11や自動変速部20の油圧式摩擦係合装置の油圧アクチュエータを制御するために油圧制御回路42(図6参照)に含まれる電磁弁を作動させるバルブ指令信号、この油圧制御回路42の油圧源である電動油圧ポンプを作動させるための駆動指令信号、電動ヒータを駆動するための信号、クルーズコントロール制御用コンピュータへの信号等が、それぞれ出力される。
Further, the
図5は複数種類のシフトポジションSPを人為的操作により切り換える切換装置としてのシフト操作装置48の一例を示す図である。このシフト操作装置48は、例えば運転席の横に配設され、複数種類のシフトポジションSPを選択するために操作されるシフトレバー49を備えている。
FIG. 5 is a diagram showing an example of a
そのシフトレバー49は、変速機構10内つまり自動変速部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自動変速部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)」、変速機構10内の動力伝達経路が遮断された中立状態とするための中立ポジション「N(ニュートラル)」、変速機構10の変速可能なトータル変速比γTの変化範囲内で自動変速制御を実行させる前進自動変速走行ポジション「D(ドライブ)」、または手動変速走行モード(手動モード)を成立させて上記自動変速制御における高速側の変速段を制限する所謂変速レンジを設定するための前進手動変速走行ポジション「M(マニュアル)」へ手動操作されるように設けられている。
The
上記シフトレバー49の各シフトポジションSPへの手動操作に連動して図2の係合作動表に示す後進ギヤ段「R」、ニュートラル「N」、前進ギヤ段「D」における各変速段等が成立するように、例えば油圧制御回路42が電気的に切り換えられる。
Each shift stage in the reverse gear stage “R”, neutral “N”, forward gear stage “D” shown in the engagement operation table of FIG. For example, the
上記「P」乃至「M」ポジションに示す各シフトポジションSPにおいて、「P」ポジションおよび「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であって、例えば図2の係合作動表に示されるように第1クラッチC1および第2クラッチC2のいずれもが解放されるような自動変速部20内の動力伝達経路が遮断された車両を駆動不能とする第1クラッチC1および第2クラッチC2による動力伝達経路の動力伝達遮断状態へ切換えを選択するための非駆動ポジションである。また、「R」ポジション、「D」ポジションおよび「M」ポジションは、車両を走行させるときに選択される走行ポジションであって、例えば図2の係合作動表に示されるように第1クラッチC1および第2クラッチC2の少なくとも一方が係合されるような自動変速部20内の動力伝達経路が連結された車両を駆動可能とする第1クラッチC1および/または第2クラッチC2による動力伝達経路の動力伝達可能状態への切換えを選択するための駆動ポジションでもある。
In each of the shift positions SP shown in the “P” to “M” positions, the “P” position and the “N” position are non-travel positions selected when the vehicle is not traveled. As shown in the operation table, the first clutch C1 and the first clutch C1 and the first clutch C1 are configured so that the vehicle in which the power transmission path in the
具体的には、シフトレバー49が「P」ポジション或いは「N」ポジションから「R」ポジションへ手動操作されることで、第2クラッチC2が係合されて自動変速部20内の動力伝達経路が動力伝達遮断状態から動力伝達可能状態とされ、シフトレバー49が運転者によって「N」ポジションから「D」ポジションへ手動操作されることで、少なくとも第1クラッチC1が非係合状態から係合状態へ切り換えられて自動変速部20内の動力伝達経路が動力伝達遮断状態から動力伝達可能状態とされる。また、シフトレバー49が「R」ポジションから「P」ポジション或いは「N」ポジションへ手動操作されることで、第2クラッチC2が解放されて自動変速部20内の動力伝達経路が動力伝達可能状態から動力伝達遮断状態とされ、シフトレバー49が運転者によって「D」ポジションから「N」ポジションへ手動操作されることで、第1クラッチC1および第2クラッチC2が係合状態から非係合状態へ切り換えられて自動変速部20内の動力伝達経路が動力伝達可能状態から動力伝達遮断状態とされる。
Specifically, when the
図6は、電子制御装置40による制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。図6において、有段変速制御手段54は、自動変速部20の変速を行う変速制御手段として機能するものである。例えば、有段変速制御手段54は、記憶手段56に予め記憶された図7の実線および一点鎖線に示す関係(変速線図、変速マップ)から車速Vおよび自動変速部20の要求出力トルクTOUTで示される車両状態に基づいて、自動変速部20の変速を実行すべきか否かを判断し、すなわち自動変速部20の変速すべき変速段を判断し、その判断した変速段が得られるように自動変速部20の変速を実行する。このとき、有段変速制御手段54は、例えば図2に示す係合表に従って変速段が達成されるように切換クラッチC0および切換ブレーキB0を除いた油圧式摩擦係合装置を係合および/または解放させる指令(変速出力指令)を油圧制御回路42へ出力する。
FIG. 6 is a functional block diagram illustrating the main part of the control function by the
ハイブリッド制御手段52は、変速機構10の前記無段変速状態すなわち差動部11の差動状態においてエンジン8を効率のよい作動域で作動させる一方で、エンジン8と第2電動機M2との駆動力の配分や第1電動機M1の発電による反力を最適になるように変化させて差動部11の電気的な無段変速機としての変速比γ0を制御する。例えば、そのときの走行車速において、運転者の出力要求量としてのアクセルペダル操作量Accや車速Vから車両の目標(要求)出力を算出し、車両の目標出力と充電要求値から必要なトータル目標出力を算出し、そのトータル目標出力が得られるように伝達損失、補機負荷、第2電動機M2のアシストトルク等を考慮して目標エンジン出力を算出し、その目標エンジン出力が得られるエンジン回転速度NEとエンジントルクTEとなるようにエンジン8を制御するとともに第1電動機M1の発電量を制御する。
The hybrid control means 52 operates the
ハイブリッド制御手段52は、その制御を動力性能や燃費向上などのために自動変速部20の変速段を考慮して実行する。このようなハイブリッド制御では、エンジン8を効率のよい作動域で作動させるために定まるエンジン回転速度NEと車速Vおよび自動変速部20の変速段で定まる伝達部材18の回転速度とを整合させるために、差動部11が電気的な無段変速機として機能させられる。すなわち、ハイブリッド制御手段52は例えばエンジン回転速度NEとエンジン8の出力トルク(エンジントルク)TEとをパラメータとする二次元座標内において無段変速走行の時に運転性と燃費性とを両立するように予め実験的に定められたエンジン8の最適燃費率曲線(燃費マップ、関係)を予め記憶しており、その最適燃費率曲線に沿ってエンジン8が作動させられるように、例えば目標出力(トータル目標出力、要求駆動力)を充足するために必要なエンジン出力を発生するためのエンジントルクTEとエンジン回転速度NEとなるように変速機構10のトータル変速比γTの目標値を定め、その目標値が得られるように差動部11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 52 executes the control in consideration of the gear position of the
このとき、ハイブリッド制御手段52は、第1電動機M1により発電された電気エネルギをインバータ58を通して蓄電装置60や第2電動機M2へ供給するので、エンジン8の動力の主要部は機械的に伝達部材18へ伝達されるが、エンジン8の動力の一部は第1電動機M1の発電のために消費されてそこで電気エネルギに変換され、インバータ58を通してその電気エネルギが第2電動機M2へ供給され、その第2電動機M2が駆動されて第2電動機M2から伝達部材18へ伝達される。この電気エネルギの発生から第2電動機M2で消費されるまでに関連する機器により、エンジン8の動力の一部を電気エネルギに変換し、その電気エネルギを機械的エネルギに変換するまでの電気パスが構成される。
At this time, the hybrid control means 52 supplies the electric energy generated by the first electric motor M1 to the
ハイブリッド制御手段52は、スロットル制御のためにスロットルアクチュエータ97により電子スロットル弁96を開閉制御させる他、燃料噴射制御のために燃料噴射装置98による燃料噴射量や噴射時期を制御させ、点火時期制御のためにイグナイタ等の点火装置99による点火時期を制御させる指令を単独で或いは組み合わせてエンジン出力制御装置43に出力して必要なエンジン出力を発生するようにエンジン8の出力制御を実行するエンジン出力制御手段を機能的に備えている。例えば、ハイブリッド制御手段52は、基本的には図示しない予め記憶された関係からアクセル開度信号Accに基づいてスロットルアクチュエータ97を駆動し、アクセル開度Accが増加するほどスロットル弁開度θTHを増加させるようにスロットル制御を実行する。
The hybrid control means 52 controls opening and closing of the
前記図7の実線Aは、車両の発進/走行用(以下、走行用という)の駆動力源をエンジン8と電動機例えば第2電動機M2とで切り換えるための、言い換えればエンジン8を走行用の駆動力源として車両を発進/走行(以下、走行という)させる所謂エンジン走行と第2電動機M2を走行用の駆動力源として車両を走行させる所謂モータ走行とを切り換えるための、エンジン走行領域とモータ走行領域との境界線である。この図7に示すエンジン走行とモータ走行とを切り換えるための境界線(実線A)を有する予め記憶された関係は、車速Vと駆動力関連値である出力トルクTOUTとをパラメータとする二次元座標で構成された駆動力源切換線図(駆動力源マップ)の一例である。この駆動力源切換線図は、例えば同じ図7中の実線および一点鎖線に示す変速線図(変速マップ)と共に記憶手段56に予め記憶されている。
The solid line A in FIG. 7 indicates that the driving force source for starting / running the vehicle (hereinafter referred to as running) is switched between the
そして、ハイブリッド制御手段52は、例えば図7の駆動力源切換線図から車速Vと要求出力トルクTOUTとで示される車両状態に基づいてモータ走行領域とエンジン走行領域との何れであるかを判断してモータ走行或いはエンジン走行を実行する。このように、ハイブリッド制御手段52によるモータ走行は、図7から明らかなように一般的にエンジン効率が高トルク域に比較して悪いとされる比較的低出力トルクTOUT時すなわち低エンジントルクTE時、或いは車速Vの比較的低車速時すなわち低負荷域で実行される。 Then, the hybrid control means 52 determines whether the motor travel region or the engine travel region is based on the vehicle state indicated by the vehicle speed V and the required output torque T OUT from the driving force source switching diagram of FIG. Judgment is made and motor running or engine running is executed. As described above, as shown in FIG. 7, the motor running by the hybrid control means 52 is generally performed at a relatively low output torque TOUT , that is, when the engine efficiency is low compared to the high torque range, that is, the low engine torque TE. Or when the vehicle speed V is relatively low, that is, in a low load range.
ハイブリッド制御手段52は、このモータ走行時には、停止しているエンジン8の引き摺りを抑制して燃費を向上させるために、差動部11の電気的CVT機能(差動作用)によって、第1電動機の回転速度NM1を負の回転速度で制御例えば空転させて、差動部11の差動作用によりエンジン回転速度NEを零乃至略零に維持する。
The hybrid control means 52 uses the electric CVT function (differential action) of the
また、ハイブリッド制御手段52は、エンジン走行領域であっても、上述した電気パスによる第1電動機M1からの電気エネルギおよび/または蓄電装置60からの電気エネルギを第2電動機M2へ供給し、その第2電動機M2を駆動してエンジン8の動力を補助するトルクアシストが可能である。よって、本実施例のエンジン走行には、エンジン走行+モータ走行も含むものとする。
Further, even in the engine travel region, the hybrid control means 52 supplies the second motor M2 with the electric energy from the first electric motor M1 and / or the electric energy from the
また、ハイブリッド制御手段52は、車両の停止状態又は低車速状態に拘わらず、差動部11の電気的CVT機能によってエンジン8の運転状態を維持させることができる。例えば、車両停止時に蓄電装置60の充電容量SOCが低下して第1電動機M1による発電が必要となった場合には、エンジン8の動力により第1電動機M1が発電させられてその第1電動機M1の回転速度が引き上げられ、車速Vで一意的に決められる第2電動機の回転速度NM2が車両停止状態により零(略零)となっても動力分配機構16の差動作用によってエンジン回転速度NEが自律回転可能な回転速度以上に維持される。
Further, the hybrid control means 52 can maintain the operating state of the
また、ハイブリッド制御手段52は、車両の停止中又は走行中に拘わらず、差動部11の電気的CVT機能によって第1電動機M1の回転速度NM1および/または第2電動機M2の回転速度NM2を制御してエンジン回転速度NEを任意の回転速度に維持させられる。例えば、図3の共線図からもわかるようにハイブリッド制御手段52はエンジン回転速度NEを引き上げる場合には、車速Vに拘束される第2電動機M2の回転速度NM2を略一定に維持しつつ第1電動機M1の回転速度NM1の引き上げを実行する。
In addition, the hybrid control means 52 uses the electric CVT function of the
増速側ギヤ段判定手段62は、変速機構10を有段変速状態とする際に切換クラッチC0および切換ブレーキB0のいずれを係合させるかを判定するために、例えば車両状態に基づいて記憶手段56に予め記憶された前記図7に示す変速線図に従って変速機構10の変速されるべき変速段が増速側ギヤ段例えば第5速ギヤ段であるか否かを判定する。
The speed-increasing gear stage determining means 62 stores, for example, a storage means based on the vehicle state in order to determine which of the switching clutch C0 and the switching brake B0 is engaged when the
切換制御手段50は、車両状態に基づいて前記差動状態切換装置(切換クラッチC0、切換ブレーキB0)の係合/解放を切り換えることにより、前記無段変速状態と前記有段変速状態とを、すなわち前記差動状態と前記ロック状態とを選択的に切り換える。例えば、切換制御手段50は、記憶手段56に予め記憶された前記図7の破線および二点鎖線に示す関係(切換線図、切換マップ)から車速Vおよび要求出力トルクTOUTで示される車両状態に基づいて、変速機構10(差動部11)の変速状態を切り換えるべきか否かを判断して、すなわち変速機構10を無段変速状態とする無段制御領域内であるか或いは変速機構10を有段変速状態とする有段制御領域内であるかを判定することにより変速機構10の切り換えるべき変速状態を判断して、変速機構10を前記無段変速状態と前記有段変速状態とのいずれかに選択的に切り換える変速状態の切換えを実行する。
The switching control means 50 switches between the continuously variable transmission state and the stepped transmission state by switching engagement / release of the differential state switching device (switching clutch C0, switching brake B0) based on the vehicle state. That is, the differential state and the lock state are selectively switched. For example, the switching control means 50 is a vehicle state indicated by the vehicle speed V and the required output torque T OUT based on the relationship (switching diagram, switching map) shown in FIG. Based on the above, it is determined whether or not the speed change state of the speed change mechanism 10 (differential portion 11) should be switched, that is, the
具体的には、切換制御手段50は有段変速制御領域内であると判定した場合は、ハイブリッド制御手段52に対してハイブリッド制御或いは無段変速制御を不許可すなわち禁止とする信号を出力するとともに、有段変速制御手段54に対しては、予め設定された有段変速時の変速を許可する。このときの有段変速制御手段54は、記憶手段56に予め記憶された例えば図7に示す変速線図に従って自動変速部20の自動変速を実行する。例えば記憶手段56に予め記憶された図2は、このときの変速において選択される油圧式摩擦係合装置すなわちC0、C1、C2、B0、B1、B2、B3の作動の組み合わせを示している。すなわち、変速機構10全体すなわち差動部11および自動変速部20が所謂有段式自動変速機として機能し、図2に示す係合表に従って変速段が達成される。
Specifically, when it is determined that the switching control means 50 is within the stepped shift control region, the hybrid control means 52 outputs a signal that disables or prohibits the hybrid control or continuously variable shift control. The step-variable shift control means 54 is allowed to shift at a preset step-change. At this time, the stepped shift control means 54 executes the automatic shift of the
例えば、増速側ギヤ段判定手段62により第5速ギヤ段が判定される場合には、変速機構10全体として変速比が1.0より小さな増速側ギヤ段所謂オーバードライブギヤ段が得られるために切換制御手段50は差動部11が固定の変速比γ0例えば変速比γ0が0.7の副変速機として機能させられるように切換クラッチC0を解放させ且つ切換ブレーキB0を係合させる指令を油圧制御回路42へ出力する。また、増速側ギヤ段判定手段62により第5速ギヤ段でないと判定される場合には、変速機構10全体として変速比が1.0以上の減速側ギヤ段が得られるために切換制御手段50は差動部11が固定の変速比γ0例えば変速比γ0が1の副変速機として機能させられるように切換クラッチC0を係合させ且つ切換ブレーキB0を解放させる指令を油圧制御回路42へ出力する。このように、切換制御手段50によって変速機構10が有段変速状態に切り換えられるとともに、その有段変速状態における2種類の変速段のいずれかとなるように選択的に切り換えられて、差動部11が副変速機として機能させられ、それに直列の自動変速部20が有段変速機として機能することにより、変速機構10全体が所謂有段式自動変速機として機能させられる。
For example, when the fifth gear is determined by the acceleration-side gear determination means 62, the so-called overdrive gear that has a gear ratio smaller than 1.0 is obtained for the
しかし、切換制御手段50は、変速機構10を無段変速状態に切り換える無段変速制御領域内であると判定した場合は、変速機構10全体として無段変速状態が得られるために差動部11を無段変速状態として無段変速可能とするように切換クラッチC0および切換ブレーキB0を解放させる指令を油圧制御回路42へ出力する。同時に、ハイブリッド制御手段52に対してハイブリッド制御を許可する信号を出力するとともに、有段変速制御手段54には、予め設定された無段変速時の変速段に固定する信号を出力するか、或いは記憶手段56に予め記憶された例えば図7に示す変速線図に従って自動変速部20を自動変速することを許可する信号を出力する。この場合、有段変速制御手段54により、図2の係合表内において切換クラッチC0および切換ブレーキB0の係合を除いた作動により自動変速が行われる。このように、切換制御手段50により無段変速状態に切り換えられた差動部11が無段変速機として機能し、それに直列の自動変速部20が有段変速機として機能することにより、適切な大きさの駆動力が得られると同時に、自動変速部20の第1速、第2速、第3速、第4速の各ギヤ段に対しその自動変速部20に入力される回転速度すなわち伝達部材18の回転速度が無段的に変化させられて各ギヤ段は無段的な変速比幅が得られる。したがって、その各ギヤ段の間が無段的に連続変化可能な変速比となって変速機構10全体として無段変速状態となりトータル変速比γTが無段階に得られるようになる。
However, if the switching control means 50 determines that it is within the continuously variable transmission control region for switching the
ここで前記図7について詳述すると、図7は自動変速部20の変速判断の基となる記憶手段56に予め記憶された関係(変速線図、変速マップ)であり、車速Vと駆動力関連値である要求出力トルクTOUTとをパラメータとする二次元座標で構成された変速線図の一例である。図7の実線はアップシフト線であり一点鎖線はダウンシフト線である。
Here, FIG. 7 will be described in detail. FIG. 7 is a relationship (shift diagram, shift map) stored in advance in the storage means 56 that is the basis of the shift determination of the
また、図7の破線は切換制御手段50による有段制御領域と無段制御領域との判定のための判定車速V1および判定出力トルクT1を示している。つまり、図7の破線はハイブリッド車両の高速走行を判定するための予め設定された高速走行判定値である判定車速V1の連なりである高車速判定線と、ハイブリッド車両の駆動力に関連する駆動力関連値例えば自動変速部20の出力トルクTOUTが高出力となる高出力走行を判定するための予め設定された高出力走行判定値である判定出力トルクT1の連なりである高出力走行判定線とを示している。さらに、図7の破線に対して二点鎖線に示すように有段制御領域と無段制御領域との判定にヒステリシスが設けられている。つまり、この図7は判定車速V1および判定出力トルクT1を含む、車速Vと出力トルクTOUTとをパラメータとして切換制御手段50により有段制御領域と無段制御領域とのいずれであるかを領域判定するための予め記憶された切換線図(切換マップ、関係)である。なお、この切換線図を含めて変速マップとして記憶手段56に予め記憶されてもよい。また、この切換線図は判定車速V1および判定出力トルクT1の少なくとも1つを含むものであってもよいし、車速Vおよび出力トルクTOUTの何れかをパラメータとする予め記憶された切換線であってもよい。
7 indicates the determination vehicle speed V1 and the determination output torque T1 for determining the stepped control region and the stepless control region by the switching control means 50. That is, the broken line in FIG. 7 indicates a high vehicle speed determination line that is a series of determination vehicle speeds V1 that are preset high-speed traveling determination values for determining high-speed traveling of the hybrid vehicle, and a driving force related to the driving force of the hybrid vehicle. For example, a high output travel determination line that is a series of determination output torque T1 that is a preset high output travel determination value for determining high output travel in which the output torque T OUT of the
上記変速線図、切換線図、或いは駆動力源切換線図等は、マップとしてではなく実際の車速Vと判定車速V1とを比較する判定式、出力トルクTOUTと判定出力トルクT1とを比較する判定式等として記憶されてもよい。この場合には、切換制御手段50は、車両状態例えば実際の車速が判定車速V1を越えたときに変速機構10を有段変速状態とする。また、切換制御手段50は、車両状態例えば自動変速部20の出力トルクTOUTが判定出力トルクT1を越えたときに変速機構10を有段変速状態とする。
The shift diagram, the switching diagram, or the driving force source switching diagram is not a map but a judgment formula for comparing the actual vehicle speed V with the judgment vehicle speed V1, and comparing the output torque T OUT with the judgment output torque T1. May be stored as a determination formula or the like. In this case, the switching control means 50 sets the
また、差動部11を電気的な無段変速機として作動させるための電動機等の電気系の制御機器の故障や機能低下時、例えば第1電動機M1における電気エネルギの発生からその電気エネルギが機械的エネルギに変換されるまでの電気パスに関連する機器の機能低下すなわち第1電動機M1、第2電動機M2、インバータ58、蓄電装置60、それらを接続する伝送路などの故障(フェイル)や、故障とか低温による機能低下が発生したような車両状態となる場合には、無段制御領域であっても車両走行を確保するために切換制御手段50は変速機構10を優先的に有段変速状態としてもよい。
In addition, when the control unit of an electric system such as an electric motor for operating the
前記駆動力関連値とは、車両の駆動力に1対1に対応するパラメータであって、駆動輪38での駆動トルク或いは駆動力のみならず、例えば自動変速部20の出力トルクTOUT、エンジントルクTE、車両加速度や、例えばアクセル開度或いはスロットル弁開度θTH(或いは吸入空気量、空燃比、燃料噴射量)とエンジン回転速度NEとに基づいて算出されるエンジントルクTEなどの実際値や、運転者のアクセルペダル操作量或いはスロットル開度等に基づいて算出される要求(目標)エンジントルクTE、自動変速部20の要求(目標)出力トルクTOUT、要求駆動力等の推定値であってもよい。また、上記駆動トルクは出力トルクTOUT等からデフ比、駆動輪38の半径等を考慮して算出されてもよいし、例えばトルクセンサ等によって直接検出されてもよい。上記他の各トルク等も同様である。
The driving force-related value is a parameter corresponding to the driving force of the vehicle on a one-to-one basis, and includes not only the driving torque or driving force at the driving
また、例えば判定車速V1は、高速走行において変速機構10が無段変速状態とされるとかえって燃費が悪化するのを抑制するように、その高速走行において変速機構10が有段変速状態とされるように設定されている。また、判定トルクT1は、車両の高出力走行において第1電動機M1の反力トルクをエンジンの高出力域まで対応させないで第1電動機M1を小型化するために、例えば第1電動機M1からの電気エネルギの最大出力を小さくして配設可能とされた第1電動機M1の特性に応じて設定されている。
Further, for example, the determination vehicle speed V1 is set so that the
図7の関係に示されるように、出力トルクTOUTが予め設定された判定出力トルクT1以上の高トルク領域、或いは車速Vが予め設定された判定車速V1以上の高車速領域が有段制御領域として設定されているので、有段変速走行がエンジン8の比較的高トルクとなる高駆動トルク時、或いは車速の比較的高車速時において実行され、無段変速走行がエンジン8の比較的低トルクとなる低駆動トルク時、或いは車速の比較的低車速時すなわちエンジン8の常用出力域において実行されるようになっている。
As shown in the relationship of FIG. 7, the stepped control region is a high torque region where the output torque T OUT is equal to or higher than the predetermined determination output torque T1, or a high vehicle region where the vehicle speed V is equal to or higher than the predetermined determination vehicle speed V1. Therefore, the step-variable traveling is executed at the time of a high driving torque at which the
これによって、例えば、車両の低中速走行および低中出力走行では、変速機構10が無段変速状態とされて車両の燃費性能が確保されるが、実際の車速Vが前記判定車速V1を越えるような高速走行では変速機構10が有段の変速機として作動する有段変速状態とされ専ら機械的な動力伝達経路でエンジン8の出力が駆動輪38へ伝達されて電気的な無段変速機として作動させる場合に発生する動力と電気エネルギとの間の変換損失が抑制されて燃費が向上する。また、出力トルクTOUTなどの前記駆動力関連値が判定トルクT1を越えるような高出力走行では変速機構10が有段の変速機として作動する有段変速状態とされ専ら機械的な動力伝達経路でエンジン8の出力が駆動輪38へ伝達されて電気的な無段変速機として作動させる領域が車両の低中速走行および低中出力走行となって、第1電動機M1が発生すべき電気的エネルギ換言すれば第1電動機M1が伝える電気的エネルギの最大値を小さくできて第1電動機M1或いはそれを含む車両の駆動装置が一層小型化される。また、他の考え方として、この高出力走行においては燃費に対する要求より運転者の駆動力に対する要求が重視されるので、無段変速状態より有段変速状態(定変速状態)に切り換えられるのである。これによって、ユーザは、有段自動変速走行におけるアップシフトに伴うエンジン回転速度NEの変化すなわち変速に伴うリズミカルなエンジン回転速度NEの変化が楽しめる。
As a result, for example, in low-medium speed traveling and low-medium power traveling of the vehicle, the
ところで、変速機構10において、車両走行中に例えばエンジン8の故障(フェール)によってエンジン回転速度NEが急激に低下されることで、エンジン8に連結された差動部キャリヤCA0の回転速度が低下されると、差動部11の差動作用によって差動部サンギヤS0および差動部サンギヤS0に連結された第1電動機の回転速度が負側に高回転化させられる可能性があった。図8に示す共線図を用いて具体的に説明する。図8は、差動部11の回転状態を示す共線図であり図3に対応するものである。車両走行中において、例えば実線F1で示すように差動部11の各回転要素が回転している状態で、エンジン回転速度NEすなわち差動部キャリヤCA0の回転速度が急激に低下し、且つ、車速Vが一定すなわち差動部リングギヤR0の回転速度が一定であると、破線F2で示すように差動部サンギヤS0の回転速度すなわち第1電動機M1の回転速度が負側に高回転化される可能性があった。これにより、第1電動機M1の耐久性低下や差動部11のピニオンギヤやベアリングの耐久性低下などが生じる可能性があった。そこで、本実施例では、前記高回転化を防止するための制御が実行される。以下、その高回転化防止制御について説明する。
By the way, in the
図6に戻り、走行中判定手段70は、車両が現在走行中であるか否かを判定する。具体的には、例えば回転速度センサ23によって検出される自動変速部20の出力軸回転速度NOUTに基づいて車速Vを検出し、車速Vが所定の車速以上であるか否かに基づいて車両の走行状態を判定する。なお、出力軸回転速度NOUTによって直接判定しても構わない。或いは、差動部11の出力軸に対応する伝達部材18の回転速度N18をレゾルバ19によって検出し、その回転速度N18に基づいて車両の走行状態を判定しても構わない。
Returning to FIG. 6, the traveling determination means 70 determines whether or not the vehicle is currently traveling. Specifically, for example, the vehicle speed V is detected based on the output shaft rotational speed N OUT of the
そして、走行中判定手段70によって車両が走行中であると判定されると、駆動源回転急低下判定手段72は、エンジン8の回転速度NEが走行中に意図せず急激に低下したか否かを判定する。具体的には、例えばエンジン回転速度NEの変化率を検出し、その変化率が所定値以上であるときエンジン8の回転速度が急低下されたものと判定される。なお、前記所定値は予め実験的に求められ、例えば走行中にエンジン8への燃料供給が停止(フューエルカット)されたときのエンジン回転速度NEの変化率に設定される。これより、例えば走行中にエンジン8が故障(フェール)してエンジンの作動が停止したときなどに、本判定が肯定される。
When the traveling
駆動源回転急低下判定手段72が肯定されると、電動機回転速度判定手段74は、第2電動機M2の回転速度NM2すなわち差動部リングギヤR0の回転速度を検出し、その回転速度が所定の回転速度以上であるか否かを判定する。差動部リングギヤR0の回転速度が比較的高い回転速度であると、図8に示すように、エンジン回転速度NEが急低下されると差動作用によって差動部サンギヤS0が負側に高回転化されることとなる。一方、差動部リングギヤR0が低回転速度の場合、エンジン回転速度NEが急低下されても差動部サンギヤS0の回転速度の低下は許容範囲内となり、本制御を実施しなくとも高回転化は回避される。これより、本制御は、差動部11の出力軸の回転速度すなわち第2電動機M2の回転速度が所定回転速度以上のときに実施される。ここで、第2電動機M2の前記所定の回転速度は、予め実験的に求められ、差動部サンギヤS0(第1電動機M1)が高回転化されない回転速度、例えば3000〜4000rpm程度に設定される。或いは、第1電動機M1の許容回転速度および差動部11のギヤ比ρ0に基づいて所定の回転速度を設定することもできる。
When the drive source rotates rapid drop judging means 72 is affirmative, the motor rotation
また、第2電動機M2の前記所定の回転速度は、例えば変速機構10の作動油の油温に応じて変更しても構わない。具体的には、例えば油温が低い場合、作動油の粘度が高くなるために切換クラッチC0や切換ブレーキB0などの係合装置の応答性が低下する。このようなときは、第2電動機M2の所定の回転速度を低く設定することで、迅速に本制御が実行されるため、応答性低下の影響をなくすことができる。
Further, the predetermined rotation speed of the second electric motor M2 may be changed according to, for example, the temperature of the hydraulic oil of the
電動機制御不能判定手段76は、第1電動機M1による高回転化防止制御が不能か否かを判定する。例えば何らかの故障によって第1電動機M1への電力供給が遮断された場合、蓄電装置60の制約によって第1電動機M1の出力が制限された場合、或いはエンジン回転速度NEの低下速度が所定値以上である場合などにおいて、第1電動機M1の高回転化防止制御が不可能と判断されて本判定が肯定される。なお、電動機制御不能判定手段76が否定されたとき、すなわち第1電動機M1による高回転化防止制御が可能なときは、第1電動機M1による高回転化防止制御を実行することとなる。
The motor control impossibility determination means 76 determines whether the high rotation prevention control by the first electric motor M1 is impossible. For example, when the power supply to the first electric motor M1 is interrupted due to some failure, when the output of the first electric motor M1 is limited due to the restriction of the
前記走行中判定手段70、駆動源回転急低下判定手段72、電動機回転速度判定手段74、および電動機制御不能判定手段76の何れもが肯定されると、高回転防止差動制限手段78が実行される。高回転防止差動制限手段78は、車両走行中に差動部11の差動部キャリヤCA0の回転速度、すなわちエンジン回転速度NEが停止方向に急激に下げられた場合、切換クラッチC0または切換ブレーキB0を作動(係合)させて差動部11の差動を制限するものである。
If any of the in-travel determination means 70, the drive source rotation rapid decrease determination means 72, the motor rotation speed determination means 74, and the motor control impossibility determination means 76 is affirmed, the high rotation prevention differential limiting
例えば、切換ブレーキB0が作動されると、差動部サンギヤS0および第1電動機M1の回転速度が零に近づくので、差動部サンギヤS0および第1電動機M1の負側への高回転化が防止される。図8に示す一点鎖線F3が、切換ブレーキB0係合時の回転状態を示している。図8に示すように、切換ブレーキB0の係合により、差動部サンギヤS0および第1電動機M1の回転速度が零となるので、差動部サンギヤS0および第1電動機M1の負側への高回転化が防止されている。ここで、エンジン回転速度NEの急低下と同時に差動部11と自動変速部との動力伝達を遮断すると一層差動部サンギヤS0の高回転化が防止される。具体的には第1クラッチC1および第2クラッチC2を解放することで、差動部11の出力軸として機能する伝達部材18が自動変速部20と遮断される。このようにすると、差動部11が車両のイナーシャから切り離されて差動部11が自由回転可能となるので、差動部11の差動部サンギヤS0の高回転化がさらに効果的に防止される。
For example, when the switching brake B0 is actuated, the rotational speeds of the differential sun gear S0 and the first electric motor M1 approach zero, so that the differential sun gear S0 and the first electric motor M1 are prevented from increasing in the negative direction. Is done. A one-dot chain line F3 shown in FIG. 8 indicates a rotation state when the switching brake B0 is engaged. As shown in FIG. 8, since the rotational speeds of the differential sun gear S0 and the first electric motor M1 become zero due to the engagement of the switching brake B0, the differential sun gear S0 and the first electric motor M1 increase toward the negative side. Rotation is prevented. Here, when the transmission of power between the
また、切換クラッチC0が作動されると、差動部サンギヤS0、差動部キャリヤCA0、および差動部リングギヤR0が一体回転されるので、差動部サンギヤS0の回転速度がエンジン回転速度NEおよび伝達部材18の回転速度N18と同回転速度となる。これによって差動部サンギヤS0および第1電動機M1の負側への高回転化が防止されることとなる。また、切換ブレーキB0と同様に、エンジン回転速度NEの急低下と同時に第1クラッチC1および第2クラッチC2を解放することで、差動部11が車両のイナーシャから切り離されるので、差動部11が自由回転可能となるので、差動部11の差動部サンギヤS0の高回転化が一層効果的に防止される。
When the switching clutch C0 is operated, the differential part sun gear S0, the differential part carrier CA0, and the differential part ring gear R0 are integrally rotated, so that the rotational speed of the differential part sun gear S0 is the engine rotational speed NE and the rotational speed N 18 of the transmitting
ここで、高回転防止差動制限手段78は、切換クラッチC0または切換ブレーキB0を選択的に作動させるが、何れを作動させるかは差動部11の差動制限前後において、第1電動機M1の差回転が小さい方が選択される。具体的には、現在の第1電動機M1の回転速度と切換クラッチC0および切換ブレーキB0の差動制限後に予想される第1電動機M1の回転速度との差分値を各々算出し、その差分値の小さい方が選択される。
Here, the high rotation prevention differential limiting
図9は、電子制御装置40の制御作動の要部すなわち車両走行中にエンジン回転速度NEが停止方向に下げられたときに差動部サンギヤS0(第1電動機M1)の高回転化を防止するための制御作動を説明するフローチャートであり、例えば数msec乃至数十msec程度の極めて短いサイクルタイムで繰り返し実行されるものである。また、図10は、図9のフローチャートに示す制御作動の一例であって、車両走行中にエンジン回転速度NEが停止方向に下げられたときに切換ブレーキB0(または切換クラッチC0)を作動させることで高回転化を防止する制御作動を説明するタイムチャートである。
FIG. 9 shows that the main part of the control operation of the
図9において、先ず、走行中判定手段70に対応するステップSA1(以下、ステップを省略する)において、車両が現在走行中であるか否かが判定される。SA1が否定されると、SA6においてその他の制御が実行される。SA1が肯定されると、駆動源回転急低下判定手段72に対応するSA2において、走行中にエンジン8の回転速度NEが意図せずに急低下したか否かが判定される。SA2が否定されると、SA6において通常の変速制御などその他の制御が実行される。SA2が肯定されると、電動機回転速度判定手段74に対応するSA3において、第2電動機M2の回転速度すなわち差動部リングギヤR0の回転速度が所定の回転速度以上か否かが判定される。SA3が否定されると、第1電動機M1の回転速度が高回転化されないものと判定され、SA6においてその他の制御が実行される。SA3が肯定されると、電動機制御不能判定手段76に対応するSA4において、第1電動機M1による差動部サンギヤS0の高回転防止制御が不能か否かが判定される。SA4が否定されると、第1電動機M1による高回転化防止制御が実施可能と判定され、SA6において第1電動機M1による高回転化防止制御が実施される。そして、SA1乃至SA4の全てが肯定されると、高回転防止差動制限手段78に対応するSA5において、切換クラッチC0または切換ブレーキB0を作動させることで差動部11の差動が制限され、差動部サンギヤS0の高回転化が防止される。なお、このとき、第1クラッチC1および第2クラッチC2を解放することで一層差動部サンギヤS0の高回転化防止が促進される。
In FIG. 9, first, in step SA1 (hereinafter, step is omitted) corresponding to the traveling determination means 70, it is determined whether or not the vehicle is currently traveling. If SA1 is negative, other controls are executed in SA6. If SA1 is affirmed, it is determined in SA2 corresponding to the drive source rotation rapid decrease determination means 72 whether or not the rotational speed NE of the
図10のタイムチャートにおいて、t1時点乃至t2時点がSA1乃至SA4に対応している。t1時点においてエンジン回転速度NEの急低下が開始されると、それに伴い第1電動機M1の回転速度NM1が負側の回転方向(逆転方向)にまで引き下げられる。なお、車速Vの低下に伴って第2電動機M2の回転速度NM2も緩やかに引き下げられている。また、t2時点乃至t4時点がSA5に対応している。実線が切換ブレーキB0が作動されたときの第1電動機M1の回転速度NM1を示している。t2時点において切換ブレーキB0の係合圧が上昇するに伴い、第1電動機M1の回転速度NM1が零回転に近づく。また、この切換ブレーキB0の係合に伴ってエンジン回転速度NEの低下速度も緩くなっている。参考として、切換クラッチC0が作動されたときの第1電動機M1の回転速度NM1の状態を一点鎖線に示した。t2時点において切換クラッチC0の係合圧が上昇するに伴い、差動部11の各回転要素が一体回転させられるので、第1電動機M1の回転速度NM1がエンジン8および第2電動機M2と同様の回転速度にまで引き上げられる。そして、エンジン回転速度NEおよび第2電動機M2が零回転となるのに伴って第1電動機M1の回転速度NM1も同様に零回転となる。なお、t2時点において、自動変速部20の第1クラッチC1および第2クラッチC2を解放することで、差動部11を車両のイナーシャから切り離しても構わない。これにより、差動部11の差動部サンギヤS0の高回転化がさらに速やかに防止される。
In the time chart of FIG. 10, time t1 to time t2 correspond to SA1 to SA4. When the sudden decrease in the engine rotational speed NE is started at time t1, the rotational speed NM1 of the first electric motor M1 is lowered to the negative rotational direction (reverse direction) accordingly. As the vehicle speed V decreases, the rotational speed NM2 of the second electric motor M2 is also gradually reduced. In addition, the time t2 to the time t4 correspond to SA5. The solid line indicates the rotational speed N M1 of the first electric motor M1 when the switching brake B0 is activated. As the engagement pressure of the switching brake B0 increases at time t2, the rotation speed N M1 of the first electric motor M1 approaches zero rotation. In addition, with the engagement of the switching brake B0, the decreasing speed of the engine rotation speed NE is also reduced. For reference, the switching clutch C0 is shown in dashed line the state of the rotating speed N M1 of the first electric motor M1 when it is actuated. As the engagement pressure of the switching clutch C0 rises at time t2, the rotational elements of the
なお、図10のタイムチャートにおいて、通常、切換ブレーキB0が選択される。図10のタイムチャートにおいて、差動制限後の第1電動機M1の回転速度NM1は切換ブレーキB0、切換クラッチC0共に零となっているため、差動制限前後の差分値は同じであるが、図10に示すように、切換クラッチC0を作動させると、第1電動機M1の回転速度の変動値が切換ブレーキB0作動時よりも大きくなっている。このように、第1電動機M1の差動制限前後の変動値もしくは差分値が小さい方が選択される。これにより、第1電動機M1の回転速度の変動が小さくなるので、応答性が向上すると共に、差動部11および第1電動機M1の耐久性が向上することとなる。
In the time chart of FIG. 10, the switching brake B0 is normally selected. In the time chart of FIG. 10, the rotational speed N M1 is switching brake B0 of the first electric motor M1 after differential limiting, since a switching clutch C0 are both zero, the difference values before and after differential limiting is the same, As shown in FIG. 10, when the switching clutch C0 is operated, the fluctuation value of the rotational speed of the first electric motor M1 is larger than that when the switching brake B0 is operated. Thus, the one with the smaller fluctuation value or difference value before and after differential limiting of the first electric motor M1 is selected. Thereby, since the fluctuation | variation of the rotational speed of the 1st electric motor M1 becomes small, while responsiveness improves, durability of the
上述のように、本実施例によれば、車両走行中に差動部11の差動部キャリヤCA0が停止方向に下げられた場合、切換クラッチC0または切換ブレーキB0により差動部11の差動を制限する高回転防止差動制限手段78を備えるため、差動部11の差動部キャリヤCA0が回転停止方向に下げられても、切換クラッチC0または切換ブレーキB0による差動制限を実施することで差動部サンギヤS0および第1電動機M1の高回転化を防止することができる。
As described above, according to the present embodiment, when the differential part carrier CA0 of the
また、本実施例によれば、差動制限機構は、差動機構の少なくとも2回転要素を直結する切換クラッチC0および第1電動機M1の回転速度を固定する切換ブレーキB0の少なくとも一方を備えるため、差動部11の差動部キャリヤCA0が回転停止方向に下げられても、切換クラッチC0を係合させることで、差動部11の回転要素が一体回転させられるので、差動部サンギヤS0の高回転化が防止される。また、差動部11の差動部キャリヤCA0が回転停止方向に下げられても、切換ブレーキB0を係合させることで、第1電動機M1が連結された差動部サンギヤS0が固定されて差動部サンギヤS0および第1電動機M1の高回転化が防止される。
Further, according to the present embodiment, the differential limiting mechanism includes at least one of the switching clutch C0 that directly connects at least two rotation elements of the differential mechanism and the switching brake B0 that fixes the rotation speed of the first electric motor M1. Even if the differential part carrier CA0 of the
また、本実施例によれば、高回転防止差動制限手段78は、切換クラッチC0および切換ブレーキB0のうち、差動制限前後において第1電動機M1の回転速度の差回転が小さい方を選択するため、電動機の回転速度の変化が小さくなるので、高回転防止差動制限手段78の応答性が向上すると共に、第1電動機M1の耐久性が向上する。
Further, according to the present embodiment, the high rotation prevention differential limiting
また、本実施例によれば、差動部11と駆動輪38との間の動力伝達経路には、その動力伝達を選択的に遮断可能な第1クラッチC1および第2クラッチC2が設けられており、差動部11の差動制限時には、第1クラッチC1および第2クラッチC2が解放されて動力伝達が遮断される。このようにすれば、自動変速部20側から差動部11側に回転が入力されないため、差動部11の差動部リングギヤR0が空転状態となるので、差動部サンギヤS0および第1電動機M1の高回転化防止が一層速やかに実行される。
Further, according to the present embodiment, the power transmission path between the
また、本実施例によれば、高回転防止差動制限手段78は、差動部11の出力軸回転速度すなわち第2電動機M2の回転速度NM2が所定回転速度以上ときに実施するものであるので、第2電動機M2の回転速度NM2が所定回転速度未満であれば、本制御は実施されない。ここで第2電動機M2の回転速度NM2が所定回転速度未満の場合、本制御を実施しなくても差動部サンギヤS0および第1電動機M1の回転要素が高回転化されないので、本制御を実施することによる制御の負荷が軽減される。
Further, according to the present embodiment, the high rotation prevention differential limiting
また、本実施例によれば、差動部11の差動部キャリヤCA0すなわちエンジン8の回転速度NEが引き下げられるに伴って、差動部11の差動部サンギヤS0および第1電動機M1の回転速度が負の方向に高回転化されることとなるが、高回転防止差動制限手段78を実行することで、この高回転化を防止することができる。
Further, according to the present embodiment, the differential part sun gear S0 of the
また、本実施例によれば、差動部11は、差動部遊星歯車装置24と第1電動機M1および第2電動機M2で構成される電気的な無段変速部である。このようにすれば、第1電動機M1および第2電動機M2を制御することより、差動部11の回転要素の回転が制御可能となるので、差動部11の変速比を連続的に変化させることができ、幅広い変速比を得ることができる。
Further, according to the present embodiment, the
また、本実施例によれば、高回転防止差動制限手段78を実施する判定条件となる第2電動機M2の所定の回転速度は作動油の油温に応じて可変とするものである。このようにすれば、例えば油温が低くなると、油圧によって作動する切換クラッチC0および切換ブレーキB0の応答性が低下するので、第2電動機M2の所定回転速度を低く設定する。これより、低油温時は高回転化防止差動制限手段78が速やかに実行されるので、応答性低下による影響をなくすことができる。
Further, according to the present embodiment, the predetermined rotational speed of the second electric motor M2, which is a determination condition for implementing the high rotation prevention differential limiting
また、本実施例によれば、係合装置は自動変速部20の変速段を成立させる第1クラッチC1をはじめとする係合装置であるため、差動部11と自動変速部20との間に動力伝達遮断用の係合装置を別個に設けることが無くなり、部品点数の増加を抑制することができる。
In addition, according to the present embodiment, the engagement device is an engagement device including the first clutch C1 that establishes the gear position of the
つぎに、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の説明において前述の実施例と共通する部分には同一の符号を付してその説明を省略する。 Next, another embodiment of the present invention will be described. In the following description, parts common to the above-described embodiments are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
また、前述の実施例では、前記差動部11の差動部サンギヤS0および第1電動機M1の高回転化を防止するため、前記高回転防止差動制限手段78による差動制限を実施したが、これに換えて自動変速部20の変速比を好適な変速比に変速することによって、差動部サンギヤS0および第1電動機M1の高回転化を防止することができる。
Further, in the above-described embodiment, the differential limitation by the high rotation prevention differential limiting
図11は、電子制御装置40による制御機能の要部を説明する機能ブロック線図であって図6に対応するものである。図11を前記図6のブロック線図と比較すると、高回転防止差動制限手段78を高回転防止変速手段80に置き換えただけであるため、他の説明を省略する。
FIG. 11 is a functional block diagram for explaining the main part of the control function by the
高回転防止変速手段80は、車両走行中に差動部キャリヤCA0すなわちエンジン8の回転速度が停止方向に急激に下げられた場合、自動変速部20を好適なギヤ比に制御する、具体的には、自動変速部20をアップシフトするものである。自動変速部20がアップシフトされると、車速Vが一定であれば自動変速部20の入力側の回転速度が引き下げられる。そして、この回転速度の引き下げによって伝達部材18および差動部リングギヤR0の回転速度が引き下げられるため、差動部11の差動作用により差動部サンギヤS0および第1電動機M1の回転速度が逆に引き上げられるので、差動部サンギヤS0および第1電動機M1の高回転化が防止される。図8の二点鎖線F4が、高回転化防止変速手段80が実行されたときの差動部11の回転状態を示している。図8にしめすように、自動変速部20のアップシフトによって差動部リングギヤR0の回転速度が引き下げられ、差動部11の差動作用により差動部サンギヤS0および第1電動機M1の回転速度が引き上げられるため、高回転化が防止されている。なお、本実施例では、第1クラッチC1および第2クラッチC2の解放が禁止される。また、自動変速部20のギヤ段は、車速Vすなわち出力軸回転速度NOUTに基づいて設定され、差動部リングギヤR0すなわち第2電動機M2の回転速度NM2が所定の回転速度以下となるように設定される。具体的には、所定の回転速度は、差動部サンギヤS0すなわち第1電動機M1の回転速度が負側に高回転化されない程度に設定され、その回転速度以下となるように自動変速部20のギヤ段が設定される。また、エンジン8が停止されても第2電動機M2による電気走行によって車両を走行させるのであれば、第2電動機M2がその電気走行によって差動部サンギヤS0および第1電動機M1が高回転化されない程度の回転速度となるように、自動変速部20のギヤ段が設定される。
The high-rotation
図12は、電子制御装置40の制御作動の要部すなわち車両走行中にエンジン回転速度NEが停止方向に下げられたときに差動部サンギヤS0および第1電動機M1の高回転化を防止するための制御作動を説明する他のフローチャートであり、例えば数msec乃至数十msec程度の極めて短いサイクルタイムで繰り返し実行されるものである。また、図13は、図12のフローチャートに示す制御作動の一例であって、走行中にエンジン回転速度NEが停止方向に下げられたときに自動変速部20をアップシフトすることで高回転化を防止する制御作動を説明するタイムチャートである。
FIG. 12 shows a main part of the control operation of the
図12において、ステップSA1乃至SA4およびSA6は前述の実施例と同様であるため、その説明を省略する。SA1乃至SA4の何れもが肯定されると、高回転防止変速手段80に対応するSB5において、自動変速部20のアップシフトが実行される。これにより、自動変速部20の入力軸側の回転速度が引き下げられるので、伝達部材18を介して差動部リングギヤR0および第2電動機M2の回転速度が引き下げられる。そして、差動部11の差動作用によって差動部サンギヤS0の回転速度が引き上げられるため、差動部サンギヤS0の負側への高回転化が防止されることとなる。
In FIG. 12, steps SA1 to SA4 and SA6 are the same as those in the above-described embodiment, and thus the description thereof is omitted. If any of SA1 to SA4 is affirmed, an upshift of the
前記ステップSB5は、図13のタイムチャートにおいてt2時点乃至t5時点に対応している。t2時点において、自動変速部20のアップシフト側への変速が開始されると、それに伴って第2電動機M2の回転速度が徐々にに引き下げられる。そして、それに従って、t2時点乃至t3時点において、第1電動機M1の回転速度が引き上げられる。また、t3時点において、自動変速部20のアップシフトが終了したため、第2電動機M2の低下速度が緩やかになるに伴い、第2電動機M2の回転速度が再び引き下げられている。さらに、t4時点においてエンジン回転速度NEが零となったため、第1電動機M1の回転速度が零回転に引き上げられている。このように、自動変速部20のアップシフトが実行されることで、第2電動機M2(差動部リングギヤR0)の回転速度が引き下げられるため、差動部11の差動作用によって差動部サンギヤS0の回転速度が引き上げられるので、差動部サンギヤS0および第1電動機M1の回転速度の負側への高回転化が防止される。
Step SB5 corresponds to time t2 to time t5 in the time chart of FIG. At time t2, when the shift to the upshift side of the
上述のように、本実施例によれば、車両走行中に電気式差動部11の差動部キャリヤCA0が停止方向に下げられた場合、自動変速部20を好適なギヤ比に制御する、具体的には自動変速部20をアップシフトする高回転防止変速手段80を備えるため、差動部11の差動部キャリヤCA0が回転停止方向に下げられても、自動変速部20をアップシフトすることで、自動変速部20に連結された差動部11の差動部リングギヤR0の回転速度が引き下げられる。これにより、差動部11の差動作用によって、差動部サンギヤS0および第1電動機M1の回転速度が引き上げられて、高回転化が好適に防止される。
As described above, according to the present embodiment, when the differential part carrier CA0 of the electric
また、本実施例によれば、高回転防止変速手段80は、差動部11の出力軸回転速度すなわち第2電動機M2の回転速度NM2が所定回転速度以上ときに実施されるため、第2電動機M2の回転速度NM2が所定回転速度未満であれば、本制御は実施されない。ここで第2電動機M2の回転速度NM2が所定回転速度未満の場合、本制御を実施しなくても差動部サンギヤS0および第1電動機M1が高回転化されないので、本制御を実施することによる制御の負荷が軽減される。なお、本実施例においても前記所定回転速度を油温に応じて変更することができる。
Further, according to the present embodiment, the high rotation prevention transmission means 80 is implemented when the output shaft rotation speed of the
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。 As mentioned above, although the Example of this invention was described in detail based on drawing, this invention is applied also in another aspect.
例えば、前述の実施例では、高回転化防止差動制限手段78および高回転化防止変速手段80のいずれか一方が実施されているが、高回転化防止差動制限手段78および高回転化防止変速手段80を複合的に組み合わせて実施しても構わない。
For example, in the above-described embodiment, either the high rotation prevention differential limiting
また、前述の実施例では、差動制限機構として切換クラッチC0および切換ブレーキB0が設けられていたが、必ずしも両方必要ではなく、切換クラッチC0および切換ブレーキB0のいずれか一方が設けられた構成であっても本発明を適用することができる。 In the above-described embodiment, the switching clutch C0 and the switching brake B0 are provided as the differential limiting mechanism. However, both are not necessarily required, and either the switching clutch C0 or the switching brake B0 is provided. Even if it exists, this invention is applicable.
また、前述の実施例では、高回転化防止差動制限手段78実施時において、第1クラッチC1および第2クラッチC2を解放して動力伝達を遮断しているが、必ずしもこれらの係合装置を解放する必要はなく、動力伝達状態であっても本発明の効果を得ることができる。
In the above-described embodiment, the first clutch C1 and the second clutch C2 are released to interrupt the power transmission when the high rotation prevention differential limiting
また、前述の実施例では、第2電動機M2の回転速度が3000rpm〜4000rpmのときに高回転化防止差動制限手段78または高回転化防止変速手段80を実施するとしたが、この数値は一例であって、電動機の性能や差動部11の変速比などに応じて適宜変更される。
In the above-described embodiment, when the rotation speed of the second electric motor M2 is 3000 rpm to 4000 rpm, the high rotation prevention differential limiting
また、前述の実施例では、第2電動機M2は、伝達部材18に直接連結されているが、第2電動機M2の連結位置はそれに限定されず、差動部11から駆動輪34の間の動力伝達経路に直接的或いは変速機等を介して間接的に連結されていてもよい。
In the above-described embodiment, the second electric motor M2 is directly connected to the
また、前述の実施例の動力分配機構16では、差動部キャリヤCA0がエンジン8に連結され、差動部サンギヤS0が第1電動機M1に連結され、差動部リングギヤR0が伝達部材18に連結されていたが、それらの連結関係は、必ずしもそれに限定されるものではなく、エンジン8、第1電動機M1、伝達部材18は、差動部遊星歯車装置24の3要素CA0、S0、R0のうちのいずれと連結されていても差し支えない。
In the
また、前述の実施例では、エンジン8は入力軸14と直結されていたが、たとえばギヤ、ベルト等を介して作動的に連結されておればよく、共通の軸心上に配置される必要もない。
In the above-described embodiment, the
また、前述の実施例では、第1電動機M1および第2電動機M2は、入力軸14に同心に配置されて第1電動機M1は差動部サンギヤS0に連結され第2電動機M2は伝達部材18に連結されていたが、必ずしもそのように配置される必要はなく、たとえばギヤ、ベルト、減速機等を介して作動的に第1電動機M1は差動部サンギヤS0に連結され、第2電動機M2は伝達部材18に連結されていてもよい。
In the above-described embodiment, the first electric motor M1 and the second electric motor M2 are disposed concentrically with the
また、前述の実施例では、第1クラッチC1や第2クラッチC2などの油圧式摩擦係合装置は、パウダー(磁紛)クラッチ、電磁クラッチ、噛合型のドグクラッチなどの磁紛式、電磁式、機械式係合装置から構成されていてもよい。たとえば電磁クラッチであるような場合には、油圧制御回路42は油路を切り換える弁装置ではなく電磁クラッチへの電気的な指令信号回路を切り換えるスイッチング装置や電磁切換装置等により構成される。
In the above-described embodiment, the hydraulic friction engagement device such as the first clutch C1 and the second clutch C2 is a magnetic type such as a powder (magnetic powder) clutch, an electromagnetic clutch, an engagement type dog clutch, an electromagnetic type, You may be comprised from the mechanical engagement apparatus. For example, in the case of an electromagnetic clutch, the
また、前述の実施例では、自動変速部20は伝達部材18を介して差動部11と直列に連結されていたが、入力軸14と平行にカウンタ軸が設けられてそのカウンタ軸上に同心に自動変速部20が配列されていてもよい。この場合には、差動部11と自動変速部20とは、たとえば伝達部材18としてカウンタギヤ対、スプロケットおよびチェーンで構成される1組の伝達部材などを介して動力伝達可能に連結される。
In the above-described embodiment, the
また、前述の実施例の差動機構としての動力分配機構16は、たとえばエンジンによって回転駆動されるピニオンと、そのピニオンに噛み合う一対のかさ歯車が第1電動機M1および伝達部材18(第2電動機M2)に作動的に連結された差動歯車装置であってもよい。
Further, the
また、前述の実施例の動力分配機構16は、1組の遊星歯車装置から構成されていたが2以上の遊星歯車装置から構成されて、非差動状態(定変速状態)では3段以上の変速機として機能するものであってもよい。また、その遊星歯車装置はシングルピニオン型に限られたものではなくダブルピニオン型の遊星歯車装置であってもよい。また、このような2以上の遊星歯車装置から構成された場合においても、これらの遊星歯車装置の各回転要素にエンジン8、第1および第2電動機M1、M2、伝達部材18が動力伝達可能に連結され、さらに遊星歯車装置の各回転要素に接続されたクラッチCおよびブレーキBの制御により有段変速と無段変速とが切り換えられるような構成であっても構わない。
Further, the
また、前述の実施例ではエンジン8と差動部11とが直接連結されているが、必ずしも直接連結される必要はなく、エンジン8と差動部11との間にクラッチを介して連結されていてもよい。
In the above-described embodiment, the
また、前述の実施例では、差動部11と自動変速部20とが直列接続されたような構成となっているが、特にこのような構成に限定されず、変速機構10全体として電気式差動を行う機能と、変速機構10全体として電気式差動による変速とは異なる原理で変速を行う機能と、を備えた構成であれば本発明は適用可能であり、機械的に独立している必要はない。また、これらの配設位置や配設順序も特に限定されず、自由に配設することができる。また、変速機構において、電気式差動を行う機能と変速を行う機能とを有するものであれば、その構成が一部重複する、或いは全てが共通するものであっても、本発明を適用することができる。
In the above-described embodiment, the
また、前述の実施例では、自動変速部20は4段の変速を可能とする有段変速機が適用されているが、自動変速部20の変速段は4段に限定されず例えば5段変速など自由に変更することができる。また、自動変速部20の連結関係は、特に本実施例に限定されるものではなく、自由に変更することができる。
In the above-described embodiment, the
また、前述の実施例では、切換クラッチC0は、差動部サンギヤS0と差動部キャリヤCA0との間を選択的に連結するものであったが、切換クラッチC0はこれに限定されず、例えば差動部サンギヤS0と差動部リングギヤR0との間など、差動部サンギヤS0、差動部キャリヤCA0、および差動部リングギヤR0のうち2回転要素が選択的に連結される構造であれば本発明を適用することができる。 In the above-described embodiment, the switching clutch C0 selectively connects the differential sun gear S0 and the differential carrier CA0. However, the switching clutch C0 is not limited to this. For example, Any structure in which two rotating elements of the differential part sun gear S0, the differential part carrier CA0, and the differential part ring gear R0 are selectively connected, such as between the differential part sun gear S0 and the differential part ring gear R0. The present invention can be applied.
なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。 The above description is only an embodiment, and the present invention can be implemented in variously modified and improved forms based on the knowledge of those skilled in the art.
8:エンジン(駆動源) 10:変速機構(動力伝達装置) 11:差動部(電気式差動部) 14:入力軸(電気式差動部の入力軸) 16:動力分配機構(差動機構) 18:伝達部材(電気式差動部の出力軸) 20:自動変速部(変速部) 38:駆動輪 78:高回転化防止差動制限手段 80:高回転化防止変速手段 B0:切換ブレーキ(差動制限機構、第2係合装置) C0:切換クラッチ(差動制限機構、第1係合装置) C1:第1クラッチ(係合装置) C2:第2クラッチ(係合装置) M1:第1電動機(電動機) M2:(電動機) 8: Engine (drive source) 10: Transmission mechanism (power transmission device) 11: Differential unit (electrical differential unit) 14: Input shaft (input shaft of electrical differential unit) 16: Power distribution mechanism (differential) Mechanism) 18: Transmission member (output shaft of electric differential unit) 20: Automatic transmission unit (transmission unit) 38: Drive wheel 78: High rotation prevention differential limiting unit 80: High rotation prevention transmission unit B0: Switching Brake (differential limiting mechanism, second engaging device) C0: switching clutch (differential limiting mechanism, first engaging device) C1: first clutch (engaging device) C2: second clutch (engaging device) M1 : First electric motor (electric motor) M2: (electric motor)
Claims (9)
車両走行中に前記電気式差動部の所定の回転要素が停止方向に下げられた場合、前記差動制限機構により前記電気式差動部の差動を制限する高回転防止差動制限手段を備えることを特徴とする車両用動力伝達装置の制御装置。 An electric difference in which the differential state between the input shaft rotational speed and the output shaft rotational speed connected to the drive source is controlled by controlling the operating state of the motor operatively connected to the rotating element of the differential mechanism A control device for a vehicle power transmission device comprising: a moving portion; and a differential limiting mechanism that limits a differential state of the electric differential portion,
High-rotation preventing differential limiting means for limiting the differential of the electric differential unit by the differential limiting mechanism when a predetermined rotating element of the electric differential unit is lowered in the stop direction during traveling of the vehicle; A control device for a vehicle power transmission device.
車両走行中に前記電気式差動部の所定の回転要素が停止方向に下げられた場合、前記変速部を適正なギヤ比に制御する高回転防止変速手段を備えることを特徴とする車両用動力伝達装置の制御装置。 An electric difference in which the differential state between the input shaft rotational speed and the output shaft rotational speed connected to the drive source is controlled by controlling the operating state of the motor operatively connected to the rotating element of the differential mechanism A control device for a vehicle power transmission device comprising: a moving portion; and a transmission portion that constitutes a part of a power transmission path to the electric differential portion and driving wheels,
Vehicle power comprising: a high rotation prevention speed change means for controlling the speed change portion to an appropriate gear ratio when a predetermined rotation element of the electric differential portion is lowered in a stop direction during traveling of the vehicle. Control device for transmission device.
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