JP2010260374A - Power transmission controller for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両の動力伝達制御装置に関し、特に、動力源として少なくとも電動機を備えた車両に適用されるものに係わる。 The present invention relates to a vehicle power transmission control device, and more particularly to a device applied to a vehicle including at least an electric motor as a power source.
近年、動力源として内燃機関と電動機(電動モータ、電動発電機)とを備えた所謂ハイブリッド車両が開発されてきている(例えば、特許文献1を参照)。ハイブリッド車両では、電動機が、内燃機関と協働又は単独で、車両を駆動する駆動トルクを発生する動力源として、或いは、内燃機関を始動するための動力源として使用される。加えて、電動機が、車両を制動する回生トルクを発生する発電機として、或いは、車両のバッテリに供給・貯留される電気エネルギを発生する発電機として使用される。このように電動機を使用することで、車両全体としての総合的なエネルギ効率(燃費)を良くすることができる。 In recent years, so-called hybrid vehicles including an internal combustion engine and an electric motor (electric motor, motor generator) as power sources have been developed (see, for example, Patent Document 1). In a hybrid vehicle, an electric motor is used as a power source for generating a driving torque for driving the vehicle or as a power source for starting the internal combustion engine in cooperation with or independently of the internal combustion engine. In addition, the electric motor is used as a generator that generates regenerative torque that brakes the vehicle, or as a generator that generates electric energy supplied to and stored in the battery of the vehicle. By using the electric motor in this way, the overall energy efficiency (fuel consumption) of the entire vehicle can be improved.
ところで、ハイブリッド車両では、電動機の出力軸と変速機の入力軸との間で動力伝達系統が形成される接続状態(以下、「IN接続状態」と称呼する。)が採用される場合と、電動機の出力軸と変速機の出力軸(従って、駆動輪)との間で変速機を介することなく動力伝達系統が形成される接続状態(以下、「OUT接続状態」と称呼する。)が採用される場合と、がある。 By the way, in the hybrid vehicle, there are a case where a connection state (hereinafter referred to as “IN connection state”) in which a power transmission system is formed between the output shaft of the motor and the input shaft of the transmission is adopted. A connection state (hereinafter referred to as an “OUT connection state”) is adopted in which a power transmission system is formed between the output shaft of the transmission and the output shaft of the transmission (accordingly, drive wheels) without passing through the transmission. And there are cases.
IN接続状態では、変速機の変速段を変更することで、車両速度に対する電動機の出力軸の回転速度を変更することができる。従って、変速機の変速段を調整することで、電動機の出力軸の回転速度をエネルギ変換効率(より具体的には、駆動トルク、回生トルク等の発生効率)が良好となる範囲内に維持し易いというメリットがある。 In the IN connection state, the rotational speed of the output shaft of the electric motor with respect to the vehicle speed can be changed by changing the gear position of the transmission. Therefore, by adjusting the gear position of the transmission, the rotational speed of the output shaft of the motor is maintained within a range where energy conversion efficiency (more specifically, generation efficiency of drive torque, regenerative torque, etc.) is good. There is a merit that it is easy.
一方、OUT接続状態では、動力伝達系統が複雑な機構を有する変速機を介さないことから、動力の伝達損失を小さくできるというメリットがある。また、変速機(特に、トルクコンバータを備えない形式の変速機)では、通常、変速作動中(変速段を切り替える作動中)において、変速機の入力軸から出力軸への動力の伝達が一時的に遮断される場合が多い。この結果、車両前後方向の加速度の急激な変化(所謂変速ショック)が発生し易い。このような変速作動中においても、OUT接続状態では、電動機の駆動トルクを変速機の出力軸(従って、駆動輪)へ連続して出力し続けることができ、変速ショックを低減できるというメリットもある。 On the other hand, in the OUT connection state, there is an advantage that power transmission loss can be reduced because the power transmission system does not involve a transmission having a complicated mechanism. Further, in a transmission (especially a transmission of a type that does not include a torque converter), normally, transmission of power from the input shaft to the output shaft of the transmission is temporarily performed during a gear shift operation (a gear shift operation). It is often blocked by As a result, a rapid change in acceleration in the vehicle longitudinal direction (so-called shift shock) is likely to occur. Even during such a shift operation, in the OUT connection state, the drive torque of the motor can be continuously output to the output shaft (and hence the drive wheel) of the transmission, and there is an advantage that shift shock can be reduced. .
以上のことに鑑み、本出願人は、特願2007−271556号において、電動機の出力軸の接続状態(以下、単に「電動機接続状態」とも称呼する。)をIN接続状態とOUT接続状態とに切り替え可能な切替機構について既に提案している。この切替機構では、電動機の出力軸と変速機の入力軸との間も電動機の出力軸と変速機の出力軸との間も動力伝達系統が形成されない接続状態(以下、「非接続状態」と称呼する。)も選択され得る。 In view of the above, the applicant of the present application, in Japanese Patent Application No. 2007-271556, refers to the connection state of the output shaft of the motor (hereinafter also simply referred to as “motor connection state”) as an IN connection state and an OUT connection state. A switchable switching mechanism has already been proposed. In this switching mechanism, a connection state in which a power transmission system is not formed between the output shaft of the motor and the input shaft of the transmission or between the output shaft of the motor and the output shaft of the transmission (hereinafter referred to as “non-connection state”). May also be selected.
上記先願に記載された切替機構は、具体的には、変速機の入力軸と連動して回転する第1噛合部材と、電動機の出力軸と連動して回転する第2噛合部材と、変速機の出力軸と連動して回転する第3噛合部材とを備える。第1、第2、第3噛合部材は、第1、第3噛合部材が第2噛合部材を挟むように同軸的に配置されている。第1、第3噛合部材は軸方向に移動不能に、第2噛合部材は軸方向に移動可能に配置されている。この第2噛合部材の軸線方向の位置はアクチュエータにより調整される。 Specifically, the switching mechanism described in the prior application includes a first meshing member that rotates in conjunction with an input shaft of a transmission, a second meshing member that rotates in conjunction with an output shaft of an electric motor, A third meshing member that rotates in conjunction with the output shaft of the machine. The first, second, and third engagement members are arranged coaxially so that the first and third engagement members sandwich the second engagement member. The first and third meshing members are arranged so as not to move in the axial direction, and the second meshing member is arranged so as to be movable in the axial direction. The position of the second meshing member in the axial direction is adjusted by an actuator.
第2噛合部材が中立位置にある場合、第1、第2噛合部材が軸線方向にて重なり合わずに互いに噛み合わず且つ第2、第3噛合部材が軸線方向にて重なり合わずに互いに噛み合わない。即ち、非接続状態が達成される。この非接続状態にて、第2噛合部材が中立位置から第1噛合部材側に移動して第1、第2噛合部材が軸線方向にて重なり合って互いに噛み合うと、IN接続状態が達成される。逆に、非接続状態にて、第2噛合部材が中立位置から第3噛合部材側に移動して第2、第3噛合部材が軸線方向にて重なり合って互いに噛み合うと、OUT接続状態が達成される。従って、上記先願に記載された切替機構では、IN接続状態⇔OUT接続状態の切り替え作動が行われる際、その切り替え作動の途中で非接続状態が必ず介在する。 When the second meshing member is in the neutral position, the first and second meshing members do not mesh with each other without overlapping in the axial direction, and the second and third meshing members do not mesh with each other without overlapping with each other in the axial direction. . That is, a disconnected state is achieved. In this disconnected state, when the second meshing member moves from the neutral position to the first meshing member and the first and second meshing members overlap in the axial direction and mesh with each other, the IN connection state is achieved. Conversely, when the second engagement member moves from the neutral position to the third engagement member side in the non-connected state and the second and third engagement members overlap in the axial direction and engage with each other, the OUT connection state is achieved. The Therefore, in the switching mechanism described in the above-mentioned prior application, when the switching operation between the IN connection state and the OUT connection state is performed, a non-connection state is always present in the middle of the switching operation.
以下、内燃機関の出力軸のトルクに基づく変速機の出力軸に伝達されるトルクを「内燃機関側駆動トルク」と呼び、電動機の出力軸のトルクに基づく変速機の出力軸に伝達されるトルクを「電動機側駆動トルク」と呼ぶ。内燃機関側駆動トルクと電動機側駆動トルクの和を「合計駆動トルク」と呼ぶ。 Hereinafter, the torque transmitted to the output shaft of the transmission based on the torque of the output shaft of the internal combustion engine is referred to as “internal combustion engine side drive torque”, and the torque transmitted to the output shaft of the transmission based on the torque of the output shaft of the electric motor. Is referred to as “motor-side drive torque”. The sum of the internal combustion engine side driving torque and the electric motor side driving torque is referred to as “total driving torque”.
一般に、車両走行中では、合計駆動トルクが車両の運転者によるアクセルペダルの操作に基づく運転者が要求する駆動トルク(要求トルク)と一致するように、内燃機関側駆動トルク及び電動機側駆動トルクが調整される。車両走行中において切り替え作動がなされる場合、切り替え作動に伴って発生し得る車両前後方向の加速度の急激な変化(切り替え作動に伴うショック)の程度が抑制されることが望ましい。 In general, when the vehicle is running, the internal-combustion-engine-side drive torque and the motor-side drive torque are such that the total drive torque matches the drive torque (requested torque) required by the driver based on the accelerator pedal operation by the vehicle driver. Adjusted. When the switching operation is performed while the vehicle is running, it is desirable that the degree of a sudden change in the vehicle longitudinal acceleration (shock associated with the switching operation) that may occur with the switching operation is suppressed.
切り替え作動に伴うショックの程度を抑制するためには、切り替え作動中においても合計駆動トルクが要求トルクになるべく近い値に調整されることが好適である。一方、上記先願に記載された切替機構が使用される場合、上述のように切り替え作動の途中で非接続状態が必ず介在する。非接続状態では、電動機側駆動トルクがゼロに維持される。即ち、切り替え作動中において最小値をゼロとする電動機側駆動トルクの谷が不可避的に形成される。 In order to suppress the degree of shock associated with the switching operation, it is preferable that the total drive torque is adjusted to a value as close as possible to the required torque even during the switching operation. On the other hand, when the switching mechanism described in the above-mentioned prior application is used, a non-connected state is always present during the switching operation as described above. In the non-connected state, the motor side driving torque is maintained at zero. In other words, a motor-side drive torque trough whose minimum value is zero during the switching operation is inevitably formed.
以上より、上記先願に記載された切替機構が使用される場合、切り替え作動に伴うショックの程度を抑制するためには、切り替え作動中に亘って内燃機関側駆動トルクを利用する必要がある。従って、例えば、内燃機関が停止した状態で動力源として電動機のみを用いて車両が走行する場合(所謂、EV走行)等、内燃機関側駆動トルクが利用できない場合、切り替え作動に伴うショックの程度を抑制することが困難となる。従って、内燃機関側駆動トルクを利用することなく切り替え作動に伴うショックの程度を抑制できる切替機構の到来が望まれている。 As described above, when the switching mechanism described in the prior application is used, it is necessary to use the internal combustion engine side driving torque during the switching operation in order to suppress the degree of shock accompanying the switching operation. Therefore, for example, when the vehicle travels using only an electric motor as a power source in a state where the internal combustion engine is stopped (so-called EV travel), when the internal combustion engine side drive torque is not available, the degree of shock associated with the switching operation is reduced. It becomes difficult to suppress. Therefore, the arrival of a switching mechanism that can suppress the degree of shock associated with the switching operation without using the internal combustion engine side drive torque is desired.
本発明の目的は、動力源として少なくとも電動機とを備えた車両に適用される車両の動力伝達制御装置であって、内燃機関側駆動トルク等の電動機側駆動トルク以外の駆動トルクを利用することなく切り替え作動に伴うショックの程度を抑制できるものを提供することにある。 An object of the present invention is a vehicle power transmission control device applied to a vehicle having at least an electric motor as a power source, without using a driving torque other than the electric motor side driving torque, such as an internal combustion engine side driving torque. An object of the present invention is to provide a device capable of suppressing the degree of shock associated with the switching operation.
本発明による車両の動力伝達制御装置は、変速機と、切替機構と、制御手段と、を備える。以下、順に説明していく。 A vehicle power transmission control device according to the present invention includes a transmission, a switching mechanism, and a control means. Hereinafter, it will be described in order.
前記変速機は、(内燃機関の出力軸との間で動力伝達系統が形成される)入力軸と、前記車両の駆動輪との間で動力伝達系統が形成される出力軸とを備えている。変速機は、変速機の出力軸の回転速度に対する変速機の入力軸の回転速度の割合(変速機減速比)を調整可能に構成されている。 The transmission includes an input shaft (a power transmission system is formed with the output shaft of the internal combustion engine) and an output shaft with a power transmission system formed between the drive wheels of the vehicle. . The transmission is configured to be able to adjust the ratio of the rotational speed of the input shaft of the transmission to the rotational speed of the output shaft of the transmission (transmission reduction ratio).
前記変速機は、前記変速機減速比として予め定められた異なる複数の減速比を設定可能な多段変速機であっても、前記変速機減速比として減速比を連続的に(無段階に)調整可能な無段変速機であってもよい。 Even if the transmission is a multi-stage transmission capable of setting a plurality of different predetermined reduction ratios as the transmission reduction ratio, the reduction ratio is continuously adjusted (steplessly) as the transmission reduction ratio. It may be a continuously variable transmission.
また、前記変速機は、トルクコンバータを備えるとともに車両の走行状態に応じて変速作動が自動的に実行される多段変速機又は無段変速機(所謂オートマチックトランスミッション(AT))であっても、トルクコンバータを備えない多段変速機(所謂マニュアルトランスミッション(MT))であってもよい。MTの場合、運転者により操作されるシフトレバーの位置を示す信号に基づいてアクチュエータの駆動力により変速作動が実行される形式であっても、運転者によるシフトレバー操作によらず車両の走行状態に応じてアクチュエータの駆動力により変速作動が自動的に実行され得る形式(所謂、オートメイティッド・マニュアル・トランスミッション)であってもよい。 The transmission includes a torque converter and a multi-stage transmission or a continuously variable transmission (so-called automatic transmission (AT)) in which a speed change operation is automatically executed according to the running state of the vehicle. A multi-stage transmission (so-called manual transmission (MT)) that does not include a converter may be used. In the case of MT, even if the shift operation is executed by the driving force of the actuator based on the signal indicating the position of the shift lever operated by the driver, the traveling state of the vehicle regardless of the shift lever operation by the driver In response to this, a type (so-called automated manual transmission) in which the shift operation can be automatically executed by the driving force of the actuator may be employed.
前記切替機構は、入力側クラッチ機構と、出力側クラッチ機構とを有する。入力側クラッチ機構は、第1軸(前記変速機の入力軸及び前記変速機の入力軸と連動して回転する回転軸の何れか)と前記電動機の出力軸との間に介装されたクラッチ機構であって、前記第1軸と前記電動機の出力軸との間で動力を伝達する接合状態と前記動力を伝達しない遮断状態とに調整可能である。入力側クラッチ機構では、伝達し得るトルクの最大値(入力側クラッチトルク)が調整可能である。出力側クラッチ機構は、第2軸(前記変速機の出力軸及び前記変速機の出力軸と連動して回転する回転軸の何れか)と前記電動機の出力軸との間に介装されたクラッチ機構であって、前記第2軸と前記電動機の出力軸との間で動力を伝達する接合状態と前記動力を伝達しない遮断状態とに調整可能である。出力側クラッチ機構では、伝達し得るトルクの最大値(出力側クラッチトルク)が調整可能である。 The switching mechanism includes an input side clutch mechanism and an output side clutch mechanism. The input side clutch mechanism is a clutch interposed between a first shaft (any one of the input shaft of the transmission and a rotating shaft rotating in conjunction with the input shaft of the transmission) and the output shaft of the electric motor. It is a mechanism and can be adjusted to a joined state in which power is transmitted between the first shaft and the output shaft of the electric motor and a cut-off state in which the power is not transmitted. In the input side clutch mechanism, the maximum value of the torque that can be transmitted (input side clutch torque) can be adjusted. The output side clutch mechanism is a clutch interposed between a second shaft (any one of the output shaft of the transmission and a rotating shaft rotating in conjunction with the output shaft of the transmission) and the output shaft of the electric motor. It is a mechanism and can be adjusted to a joined state in which power is transmitted between the second shaft and the output shaft of the electric motor and a cut-off state in which the power is not transmitted. In the output side clutch mechanism, the maximum value of torque that can be transmitted (output side clutch torque) can be adjusted.
前記制御手段は、前記電動機、及び前記切替機構を制御する。前記制御手段では、前記入力側クラッチ機構を前記接合状態に調整して前記入力側クラッチトルクがゼロより大きい値に調整され且つ前記出力側クラッチ機構を前記遮断状態に調整して前記出力側クラッチトルクがゼロに調整されることで、前記電動機の接続状態がIN接続状態に設定される。また、前記入力側クラッチ機構を前記遮断状態に調整して前記入力側クラッチトルクがゼロに調整され且つ前記出力側クラッチ機構を前記接合状態に調整して前記出力側クラッチトルクがゼロより大きい値に調整されることで、前記電動機の接続状態がOUT接続状態に設定される。 The control means controls the electric motor and the switching mechanism. In the control means, the input side clutch mechanism is adjusted to the engaged state so that the input side clutch torque is adjusted to a value larger than zero and the output side clutch mechanism is adjusted to the disengaged state to adjust the output side clutch torque. Is adjusted to zero, the connection state of the motor is set to the IN connection state. Further, the input side clutch mechanism is adjusted to the disengaged state so that the input side clutch torque is adjusted to zero, and the output side clutch mechanism is adjusted to the engaged state so that the output side clutch torque is greater than zero. By adjusting, the connection state of the electric motor is set to the OUT connection state.
以下、前記入力側接続状態及び前記出力側接続状態のうちの一方及び他方をそれぞれ、「第1接続状態」、「第2接続状態」と呼び、前記入力側クラッチトルク及び前記出力側クラッチトルクのうち前記第1、第2接続状態において動力の伝達に係わるクラッチトルクをそれぞれ、「第1クラッチトルク」、「第2クラッチトルク」と呼ぶ。 Hereinafter, one and the other of the input side connection state and the output side connection state are referred to as “first connection state” and “second connection state”, respectively, and the input side clutch torque and the output side clutch torque Of these, the clutch torques related to power transmission in the first and second connected states are referred to as “first clutch torque” and “second clutch torque”, respectively.
前記制御手段は、前記第1接続状態にて前記車両が走行中において前記第1接続状態から前記第2接続状態への切り替えを行う条件である切り換え条件が成立したことに基づいて、「切り替え作動」を行う。切り替え作動では、(ゼロよりも大きい値に調整されてきた)前記第1クラッチトルクがゼロまで減少するとともに前記第1クラッチトルクの減少中に(ゼロに維持されてきた)前記第2クラッチトルクがゼロから増大する。より具体的には、切り替え作動では、第1クラッチトルクが、「切り替え前の電動機接続状態において調整されてきた値(>0)」からゼロまで減少するとともに、第2クラッチトルクが、ゼロから「切り替え後の電動機接続状態において調整される値(>0)」まで増大する。この切り替え作動により、電動機の接続状態が前記第1接続状態から前記第2接続状態へ切り替えられる。 Based on the fact that a switching condition, which is a condition for switching from the first connection state to the second connection state while the vehicle is running in the first connection state, is established, "I do. In the switching operation, the first clutch torque (which has been adjusted to a value greater than zero) is reduced to zero and the second clutch torque (which has been maintained at zero) is reduced during the first clutch torque reduction. Increase from zero. More specifically, in the switching operation, the first clutch torque decreases from “value adjusted in the motor connection state before switching (> 0)” to zero, and the second clutch torque decreases from zero to “ It increases to a value (> 0) adjusted in the motor connection state after switching. By this switching operation, the connection state of the electric motor is switched from the first connection state to the second connection state.
上記構成によれば、切り替え作動中において、第1クラッチトルクのゼロに向けた減少中に第2クラッチトルクがゼロから増大する。従って、電動機の出力軸の駆動トルクを適切に調整することで、切り替え作動中に亘って電動機側駆動トルクがゼロよりも大きい値で推移するように調整され得る。更には、切り替え作動中に亘って、電動機側駆動トルクが要求トルクに近い値で推移するようにも調整され得る。このように、切り替え作動中において電動機側駆動トルクが利用され得ることで、内燃機関側駆動トルク等の電動機側駆動トルク以外の駆動トルクを利用することなく切り替え作動に伴うショックの程度を抑制できる。 According to the above configuration, during the switching operation, the second clutch torque increases from zero while the first clutch torque is decreasing toward zero. Therefore, by appropriately adjusting the driving torque of the output shaft of the electric motor, the electric motor side driving torque can be adjusted to change at a value larger than zero during the switching operation. Furthermore, it can be adjusted so that the motor side driving torque changes at a value close to the required torque during the switching operation. Thus, since the motor side driving torque can be used during the switching operation, the degree of shock accompanying the switching operation can be suppressed without using a driving torque other than the motor side driving torque such as the internal combustion engine side driving torque.
以下、前記変速機の入力軸の回転速度に対する前記第1軸の回転速度の割合に前記変速機減速比を乗じた値を「入力側減速比」と呼び、前記変速機の出力軸の回転速度に対する前記第2軸の回転速度の割合を「出力側減速比」と呼ぶ。前記入力側クラッチトルクに前記入力側減速比を乗じた値と前記出力側クラッチトルクに前記出力側減速比を乗じた値との和を「合計クラッチトルク」と呼ぶ。 Hereinafter, a value obtained by multiplying the ratio of the rotation speed of the first shaft to the rotation speed of the input shaft of the transmission by the transmission reduction ratio is referred to as an “input-side reduction ratio”, and the rotation speed of the output shaft of the transmission. The ratio of the rotational speed of the second shaft to the above is referred to as “output-side reduction ratio”. A sum of a value obtained by multiplying the input side clutch torque by the input side reduction ratio and a value obtained by multiplying the output side clutch torque by the output side reduction ratio is referred to as “total clutch torque”.
上述した本発明に係る動力伝達制御装置では、前記切り替え作動中に亘って、前記合計クラッチトルクが前記要求トルクと一致するように前記第1、第2クラッチトルクが調整されることが好適である。この場合、前記切り替え作動中に亘って、前記電動機の出力軸の駆動トルクが前記第1、第2クラッチトルクの和よりも大きい値に調整されることで、前記電動機の出力軸の回転速度(以下、「電動機回転速度」と呼ぶ)が前記第2接続状態において前記車両の速度に対応する回転速度(以下、「切替後車速対応回転速度」と呼ぶ)以上の回転速度に調整されることが好ましい。 In the above-described power transmission control device according to the present invention, it is preferable that the first and second clutch torques are adjusted so that the total clutch torque matches the required torque during the switching operation. . In this case, during the switching operation, the drive torque of the output shaft of the electric motor is adjusted to a value larger than the sum of the first and second clutch torques, so that the rotational speed of the output shaft of the electric motor ( (Hereinafter referred to as “motor rotational speed”) is adjusted to a rotational speed that is equal to or higher than the rotational speed corresponding to the speed of the vehicle (hereinafter referred to as “switched vehicle speed corresponding rotational speed”) in the second connection state. preferable.
これによれば、(内燃機関側駆動トルクがゼロに維持された状態で)切り替え作動中に亘って、電動機側駆動トルク(=合計駆動トルク)が要求トルクと一致するように調整され得る。この結果、内燃機関側駆動トルク等の電動機側駆動トルク以外の駆動トルクを利用することなく切り替え作動に伴うショックの程度を極力抑制できる。 According to this, the motor side drive torque (= total drive torque) can be adjusted to coincide with the required torque during the switching operation (in a state where the internal combustion engine side drive torque is maintained at zero). As a result, the degree of shock associated with the switching operation can be suppressed as much as possible without using a drive torque other than the motor side drive torque such as the internal combustion engine side drive torque.
加えて、切り替え作動の終了時点にて電動機回転速度が切替後車速対応回転速度以上となっている。切り替え作動の終了時点にて電動機回転速度が切替後車速対応回転速度と一致している場合、切り替え作動の終了後にて電動機回転速度の調整に伴うショックが発生しない。また、切り替え作動の終了時点にて電動機回転速度が切替後車速対応回転速度よりも大きい場合、切り替え作動の終了後にて電動機回転速度が減少しながら切替後車速対応回転速度に近づく。このとき、電動機回転速度の減少に伴って電動機の出力軸側の慣性トルクが変速機の出力軸(従って、駆動輪)に対して加速方向に作用する。即ち、電動機回転速度の調整に伴うショックが加速方向に発生する。この結果、切り替え作動の終了後にて、電動機回転速度の調整に伴ってショックが減速方向に発生することが防止され得る。 In addition, at the end of the switching operation, the motor rotation speed is equal to or higher than the rotation speed corresponding to the vehicle speed after switching. When the motor rotation speed coincides with the vehicle speed corresponding to the post-switching vehicle speed at the end of the switching operation, no shock associated with the adjustment of the motor rotation speed occurs after the switching operation ends. In addition, when the motor rotation speed is higher than the post-switching vehicle speed corresponding rotational speed at the end of the switching operation, the motor rotational speed decreases after the switching operation ends and approaches the post-switching vehicle speed corresponding rotational speed. At this time, as the motor rotation speed decreases, the inertia torque on the output shaft side of the motor acts in the acceleration direction on the output shaft (accordingly, the drive wheels) of the transmission. That is, a shock accompanying the adjustment of the motor rotation speed is generated in the acceleration direction. As a result, it is possible to prevent a shock from occurring in the deceleration direction with the adjustment of the motor rotation speed after the switching operation is completed.
以下、前記入力側減速比及び前記出力側減速比のうち前記第1、第2接続状態において動力の伝達に係わる減速比をそれぞれ、「第1減速比」、「第2減速比」と呼ぶ。先ず、電動機接続状態が第1接続状態から第2接続状態へ切り替えられる場合において、第2減速比が第1減速比よりも大きい場合を考える。この場合、電動機接続状態の切り替えにより、電動機回転速度が増大する。 Hereinafter, of the input side reduction ratio and the output side reduction ratio, the reduction ratios related to power transmission in the first and second connection states are referred to as “first reduction ratio” and “second reduction ratio”, respectively. First, consider a case where the second reduction ratio is greater than the first reduction ratio when the motor connection state is switched from the first connection state to the second connection state. In this case, the motor rotation speed is increased by switching the motor connection state.
この場合、前記切り替え条件の成立後且つ前記切り替え作動の開始前において、前記第1クラッチトルクが、前記第1クラッチトルクに前記第1減速比を乗じた値が前記要求トルクと一致するように調整されるとともに、前記電動機の出力軸の駆動トルクが前記第1クラッチトルクよりも大きい値に調整されることで、前記電動機回転速度が前記切替後車速対応回転速度以上の回転速度まで増大されることが好適である。 In this case, after the switching condition is satisfied and before the switching operation is started, the first clutch torque is adjusted so that a value obtained by multiplying the first clutch torque by the first reduction gear ratio matches the required torque. In addition, when the drive torque of the output shaft of the electric motor is adjusted to a value larger than the first clutch torque, the electric motor rotational speed is increased to a rotational speed equal to or higher than the rotational speed corresponding to the post-switching vehicle speed. Is preferred.
これによれば、(内燃機関側駆動トルクがゼロに維持された状態で)切り替え条件の成立後且つ切り替え作動の開始前に亘って、電動機側駆動トルク(=合計駆動トルク)が要求トルクと一致するように調整され得る。この結果、切り替え作動の開始前後に亘って合計駆動トルクが要求トルクに維持され得ることで、切り替え作動の開始前後におけるショックの発生を抑制できる。 According to this, the motor side driving torque (= total driving torque) matches the required torque after the switching condition is satisfied and before the switching operation is started (in a state where the internal combustion engine side driving torque is maintained at zero). Can be adjusted to As a result, the total drive torque can be maintained at the required torque before and after the start of the switching operation, so that the occurrence of shock before and after the start of the switching operation can be suppressed.
加えて、切り替え作動の開始時点にて電動機回転速度が切替後車速対応回転速度以上となっている。従って、切り替え作動の開始前後において電動機回転速度を切替後車速対応回転速度以上の範囲でスムーズに推移させることができる。 In addition, at the start of the switching operation, the motor rotation speed is equal to or higher than the rotation speed corresponding to the post-switching vehicle speed. Therefore, before and after the start of the switching operation, the motor rotation speed can be smoothly changed in a range equal to or higher than the rotation speed corresponding to the post-switching vehicle speed.
次に、電動機接続状態が第1接続状態から第2接続状態へ切り替えられる場合において、第2減速比が第1減速比よりも小さい場合を考える。この場合、電動機接続状態の切り替えにより、電動機回転速度が減少する。 Next, consider a case where the second reduction ratio is smaller than the first reduction ratio when the motor connection state is switched from the first connection state to the second connection state. In this case, the motor rotation speed is reduced by switching the motor connection state.
この場合、前記切り替え作動の終了後、前記第2クラッチトルクが、前記第2クラッチトルクに前記第2減速比を乗じた値が前記要求トルクと一致するように調整されるとともに、前記電動機の出力軸の駆動トルクが前記第2クラッチトルクよりも小さい値に調整されることで、前記電動機回転速度が前記切替後車速対応回転速度まで減少されることが好適である。 In this case, after completion of the switching operation, the second clutch torque is adjusted so that a value obtained by multiplying the second clutch torque by the second reduction ratio matches the required torque, and the output of the motor It is preferable that the rotation speed of the motor is reduced to the rotation speed corresponding to the post-switching vehicle speed by adjusting the shaft driving torque to a value smaller than the second clutch torque.
これによれば、(内燃機関側駆動トルクがゼロに維持された状態で)切り替え作動の終了後、電動機側駆動トルク(=合計駆動トルク)が要求トルクと一致するように調整され得る。この結果、切り替え作動の終了前後に亘って合計駆動トルクが要求トルクに維持され得ることで、切り替え作動の終了前後におけるショックの発生を抑制できる。 According to this, after completion of the switching operation (in a state where the internal combustion engine side driving torque is maintained at zero), the electric motor side driving torque (= total driving torque) can be adjusted to coincide with the required torque. As a result, since the total drive torque can be maintained at the required torque before and after the end of the switching operation, the occurrence of shock before and after the end of the switching operation can be suppressed.
加えて、切り替え作動の終了後にて、電動機回転速度を切替後車速対応回転速度以上の回転速度から切替後車速対応回転速度までスムーズに推移させることができる。更には、上述と同様、電動機回転速度の減少に伴って電動機の出力軸側の慣性トルクに基づくショックが加速方向に発生する。この結果、切り替え作動の終了後にて、電動機回転速度の調整に伴ってショックが減速方向に発生することが防止され得る。 In addition, after the switching operation is completed, the electric motor rotation speed can be smoothly changed from a rotation speed equal to or higher than the post-switching vehicle speed corresponding rotational speed to the post-switching vehicle speed corresponding rotational speed. Furthermore, as described above, a shock based on the inertia torque on the output shaft side of the motor is generated in the acceleration direction as the motor rotation speed decreases. As a result, it is possible to prevent a shock from occurring in the deceleration direction with the adjustment of the motor rotation speed after the switching operation is completed.
次に、動力源として、電動機のみならず内燃機関も使用される場合を考える。この場合、前記切り替え作動中に亘って、前記合計クラッチトルクと前記内燃機関側駆動トルクの和が前記要求トルクと一致するように、前記第1、第2クラッチトルク及び前記内燃機関側駆動トルクが調整されることが好適である。この場合も、前記切り替え作動中に亘って、前記電動機の出力軸の駆動トルクが前記第1、第2クラッチトルクの和よりも大きい値に調整されることで、前記電動機回転速度が前記切替後車速対応回転速度以上の回転速度に調整されることが好ましい。 Next, consider a case where not only an electric motor but also an internal combustion engine is used as a power source. In this case, during the switching operation, the first and second clutch torques and the internal combustion engine side drive torque are such that the sum of the total clutch torque and the internal combustion engine side drive torque matches the required torque. It is preferable to be adjusted. Also in this case, during the switching operation, the drive torque of the output shaft of the motor is adjusted to a value larger than the sum of the first and second clutch torques, so that the motor rotation speed is changed after the switching. It is preferable that the rotational speed is adjusted to be equal to or higher than the rotational speed corresponding to the vehicle speed.
これによれば、切り替え作動中に亘って、前記合計駆動トルク(電動機側駆動トルク+内燃機関側駆動トルク)が要求トルクと一致するように調整され得る。この結果、内燃機関側駆動トルクと電動機側駆動トルクとを併用しながら切り替え作動に伴うショックの程度を極力抑制できる。 According to this, over the switching operation, the total drive torque (electric motor side drive torque + internal combustion engine side drive torque) can be adjusted to coincide with the required torque. As a result, the degree of shock associated with the switching operation can be suppressed as much as possible while using both the internal combustion engine side driving torque and the electric motor side driving torque.
以下、本発明による車両の動力伝達制御装置の実施形態について図面を参照しつつ説明する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of a vehicle power transmission control device according to the present invention will be described with reference to the drawings.
(構成)
図1は、本発明の実施形態に係る動力伝達制御装置(以下、「本装置」と称呼する。)を搭載した車両の概略構成を示している。この車両は、動力源として内燃機関とモータジェネレータとを備え、且つ、トルクコンバータを備えない多段変速機を使用した所謂オートメイティッド・マニュアル・トランスミッションを備えた車両に適用されている。
(Constitution)
FIG. 1 shows a schematic configuration of a vehicle equipped with a power transmission control device (hereinafter referred to as “the present device”) according to an embodiment of the present invention. This vehicle is applied to a vehicle that includes a so-called automated manual transmission that uses a multi-stage transmission that includes an internal combustion engine and a motor generator as power sources and does not include a torque converter.
この車両は、エンジン(E/G)10と、変速機(T/M)20と、クラッチ(C/T)30と、モータジェネレータ(M/G)40と、切替機構50とを備えている。E/G10は、周知の内燃機関の1つであり、例えば、ガソリンを燃料として使用するガソリンエンジン、軽油を燃料として使用するディーゼルエンジンである。E/G10の出力軸A1は、C/T30を介してT/M20の入力軸A2と接続されている。
This vehicle includes an engine (E / G) 10, a transmission (T / M) 20, a clutch (C / T) 30, a motor generator (M / G) 40, and a
T/M20は、前進用の複数(例えば、5つ)の変速段、後進用の1つの変速段、及びニュートラル段を有するトルクコンバータを備えない周知の多段変速機の1つである。以下、前進用の変速段及び後進用の変速段を「走行用変速段」と称呼する。走行用変速段では、T/M20の入出力軸A2,A3の間で動力伝達系統が形成される。ニュートラル段では、T/M20の入出力軸A2,A3の間で動力伝達系統が形成されない。走行用変速段において、T/M20は、出力軸A3の回転速度に対する入力軸A2の回転速度の割合である変速機減速比Gtmを複数の段階の何れかに任意に設定可能となっている。T/M20では、変速段の切り替えは、T/Mアクチュエータ21を制御することでのみ実行される。
The T /
C/T30は、周知の構成の1つ(例えば、クラッチストロークの調整により2枚のクラッチ板が当接・離間する構成)を備えていて、E/G10の出力軸A1とT/M20の入力軸A2との間で動力が伝達されない遮断状態、及び動力が伝達される接合状態に調整可能となっている。以下、説明の便宜上、接合状態において、両軸の回転が一致している状態を「完全接合状態」と呼び、一致していない状態を「半接合状態」と呼ぶ(後述するINクラッチ51及びOUTクラッチ52でも同様)。この車両では、クラッチペダルは設けられていない。C/T30の状態は、C/Tアクチュエータ31によりクラッチストロークを調整することで制御されるようになっている。
The C / T 30 has one of known configurations (for example, a configuration in which two clutch plates abut and separate by adjusting the clutch stroke), and the input shaft A1 of the E /
M/G40は、周知の構成(例えば、交流同期モータ)の1つを有していて、例えば、ロータ(図示せず)が出力軸A4と一体回転するようになっている。M/G40は、動力源としても発電機としても機能する。
The M /
切替機構50は、M/G40の出力軸A4の接続状態を切り替える機構である。切替機構50は、INクラッチ51と、OUTクラッチ52とを備える。INクラッチ51は、周知の構成の1つ(例えば、クラッチストロークの調整により2枚のクラッチ板が当接・離間する構成)を備えていて、M/G40の出力軸A4とギヤg1の回転軸A5(前記「第1軸」)との間で動力が伝達されない遮断状態、及び動力が伝達される接合状態に調整可能となっている。ギヤg1は、T/M20の入力軸A2と一体回転するギヤg2と常時歯合する。
The
INクラッチ51の状態は、INアクチュエータ53によりクラッチストロークを調整することで制御されるようになっている。加えて、INクラッチ51は、接合状態(特に、半接合状態)において、INアクチュエータ53により調整されるクラッチストロークに応じて、伝達し得るトルクの最大値(以下、「INクラッチトルクTci」と称呼する。)を調整可能となっている。INクラッチ51が遮断状態にある場合、INクラッチトルクTciはゼロに維持される。
The state of the
OUTクラッチ52は、周知の構成の1つ(例えば、クラッチストロークの調整により2枚のクラッチ板が当接・離間する構成)を備えていて、M/G40の出力軸A4とギヤg3の回転軸A6(前記「第2軸」)との間で動力が伝達されない遮断状態、及び動力が伝達される接合状態に調整可能となっている。ギヤg3は、T/M20の出力軸A3と一体回転するギヤg4と常時歯合する。
The OUT clutch 52 has one of known configurations (for example, a configuration in which two clutch plates abut and separate by adjusting the clutch stroke), and the output shaft A4 of the M /
OUTクラッチ52の状態は、OUTアクチュエータ54によりクラッチストロークを調整することで制御されるようになっている。加えて、OUTクラッチ52は、接合状態(特に、半接合状態)において、OUTアクチュエータ54により調整されるクラッチストロークに応じて、伝達し得るトルクの最大値(以下、「OUTクラッチトルクTco」と称呼する。)を調整可能となっている。OUTクラッチ52が遮断状態にある場合、OUTクラッチトルクTcoはゼロに維持される。
The state of the
図2(a)に示すように、INクラッチ51を接合状態に調整してINクラッチトルクTciをゼロより大きい値に調整し且つOUTクラッチ52を遮断状態に調整してOUTクラッチトルクTcoをゼロに調整することで、ギヤg1,g2を介してT/M20の入力軸A2とM/G40の出力軸A4との間で動力伝達系統が形成される。この状態を「IN接続状態」と呼ぶ。
As shown in FIG. 2A, the
IN接続状態において、T/M20の入力軸A2の回転速度に対する回転軸A5の回転速度(=M/G40の出力軸A4の回転速度)の割合を「第1減速比G1」と呼び、第1減速比G1と変速機減速比Gtmとの積(G1・Gtm)を「IN接続減速比Gin」と呼ぶ。本例では、G1=(g2の歯数)/(g1の歯数)であるから、Gin=(g2の歯数)/(g1の歯数)・Gtmとなる。即ち、Ginは、T/M20の変速段の変化に応じて変化する。 In the IN connection state, the ratio of the rotational speed of the rotary shaft A5 (= the rotational speed of the output shaft A4 of M / G40) to the rotational speed of the input shaft A2 of T / M20 is referred to as “first reduction ratio G1”. The product (G1 · Gtm) of the reduction ratio G1 and the transmission reduction ratio Gtm is referred to as “IN connection reduction ratio Gin”. In this example, since G1 = (number of teeth of g2) / (number of teeth of g1), Gin = (number of teeth of g2) / (number of teeth of g1) · Gtm. That is, Gin changes according to the change of the gear position of T / M20.
また、図2(b)に示すように、INクラッチ51を遮断状態に調整してINクラッチトルクTciをゼロに調整し且つOUTクラッチ52を接合状態に調整してOUTクラッチトルクTcoをゼロより大きい値に調整することで、ギヤg3、g4を介してT/M20の出力軸A3とM/G40の出力軸A4との間でT/M20を介することなく動力伝達系統が形成される。この状態を「OUT接続状態」と呼ぶ。
Further, as shown in FIG. 2B, the
OUT接続状態において、T/M20の出力軸A3の回転速度に対する回転軸A6の回転速度(=M/G40の出力軸A4の回転速度)の割合を「OUT接続減速比Gout」と呼ぶ。本例では、Goutは、(g4の歯数)/(g3の歯数)で一定となる。即ち、Goutは、T/M20の変速段の変化に応じて変化しない。 In the OUT connection state, the ratio of the rotation speed of the rotation shaft A6 (= the rotation speed of the output shaft A4 of M / G40) to the rotation speed of the output shaft A3 of T / M20 is referred to as “OUT connection reduction ratio Gout”. In this example, Gout is constant at (number of teeth of g4) / (number of teeth of g3). That is, Gout does not change according to the change in the gear position of T / M20.
また、図2(c)に示すように、IN及びOUTクラッチ51,52を共に遮断状態に調整してIN及びOUTクラッチトルクTci,Tcoを共にゼロに調整することで、T/M20の出力軸A3とM/G40の出力軸A4との間でもT/M20の入力軸A2とM/G40の出力軸A4との間でも動力伝達系統が形成されない。この状態を「ニュートラル状態」と呼ぶ。
Further, as shown in FIG. 2C, by adjusting both the IN and OUT
以上、切替機構50では、アクチュエータ53,54を制御する(従って、IN及びOUTクラッチトルクTci,Tcoを制御する)ことで、M/G40の出力軸A4の接続状態(以下、「M/G接続状態」とも称呼する。)を、「IN接続状態」、「OUT接続状態」、「ニュートラル状態」の何れかに選択的に切り替え可能となっている。
As described above, the
T/M20の出力軸A3は、作動機構D/Fと連結されていて、作動機構D/Fは、左右一対の駆動輪と連結されている。なお、T/M20の出力軸A3と作動機構D/Fとの間に、所謂最終減速機構が介装されていてもよい。
The output shaft A3 of the T /
また、本装置は、駆動輪の車輪速度を検出する車輪速度センサ61と、アクセルペダルAPの操作量を検出するアクセル開度センサ62と、シフトレバーSFの位置を検出するシフト位置センサ63と、ブレーキペダルBPの操作の有無を検出するブレーキセンサ64と、を備えている。
Further, the present apparatus includes a
更に、本装置は、電子制御ユニットECU70を備えている。ECU70は、上述のセンサ61〜64、並びにその他のセンサ等からの情報等に基づいて、上述のアクチュエータ21,31,55を制御することで、T/M20の変速段、C/T30の状態、及び切替機構50の状態を制御する。加えて、ECU70は、E/G10、及びM/G40のそれぞれの出力(駆動トルク)を制御するようになっている。
Further, this apparatus includes an electronic
T/M20の変速段は、車輪速度センサ61から得られる車速Vと、アクセル開度センサ62から得られる運転者によるアクセルペダルAPの操作量に基づいて算出される要求トルクTr(T/M20の出力軸A3についてのトルク)と、シフト位置センサ63から得られるシフトレバーSFの位置に基づいて制御される。シフトレバーSFの位置が「手動モード」に対応する位置にある場合、T/M20の変速段が、シフトレバーSFの操作により運転者により選択された変速段に原則的に設定される。一方、シフトレバーSFの位置が「自動モード」に対応する位置にある場合、T/M20の変速段が、車速Vと要求トルクTrとの組み合わせに基づいて、シフトレバーSFが操作されることなく自動的に制御される。以下、T/M20の変速段が変更される際の作動を「変速作動」と称呼する。変速作動の開始は、変速段の変更に関連して移動する部材の移動の開始に対応し、変速作動の終了は、その部材の移動の終了に対応する。
The shift speed of T /
C/T30は、通常、接合状態(特に、完全接合状態)に維持され、T/M20の変速作動中、及び、シフトレバーSFの位置が「ニュートラル」位置にある場合等において、遮断状態に維持される。また、C/T30は、接合状態(特に、半接合状態)において、C/Tアクチュエータ31により調整されるクラッチストロークに応じて、伝達し得るトルクの最大値(以下、「クラッチトルクTce」と称呼する。)を調整可能となっている。
The C / T 30 is normally maintained in a joined state (particularly, a completely joined state), and is maintained in a shut-off state, for example, during the shifting operation of the T /
E/G10の出力軸A1のトルクそのものよりもクラッチトルクTceの方がより緻密に調整され得る。従って、E/G10の出力軸A1の駆動トルクがクラッチトルクTceよりも大きい状態を維持しつつクラッチトルクTceを制御することで、E/G10の出力軸A1のトルクに基づくT/M20の入力軸A2(従って、出力軸A3)に伝達されるトルクをより緻密に調整できる。
The clutch torque Tce can be adjusted more precisely than the torque of the output shaft A1 of the E /
M/G40は、E/G10と協働又は単独で、車両を駆動する駆動トルクを発生する動力源として、或いは、E/G10を始動するための動力源として使用される。また、M/G40は、車両を制動する回生トルクを発生する発電機として、或いは、車両のバッテリ(図示せず)に供給・貯留される電気エネルギを発生する発電機としても使用される。
The M /
切替機構50では、上述のように、IN及びOUTクラッチトルクTci,Tcoを調整することで、M/G接続状態が切り替えられる。以下、このTci,Tcoの調整を「切り替え作動」と称呼する。切り替え作動の開始は、Tci,Tcoの「切り替え前のM/G接続状態に対応する値」から「切り替え後のM/G接続状態に対応する値」への調整の開始に対応し、切り替え作動の終了は、Tci,Tcoの「切り替え前のM/G接続状態に対応する値」から「切り替え後のM/G接続状態に対応する値」への調整の終了に対応する。M/G接続状態の切り替えは、例えば、車速Vと要求トルクTrとの組み合わせに基づいてなされ得る。
In the
以下、E/G10の出力軸A1の駆動トルクを「E/GトルクTe0」と、M/G40の出力軸A4の駆動トルクを「M/GトルクTm0」と称呼する。また、E/GトルクTe0に基づくT/M20の出力軸A3に伝達されるトルクを「E/G側駆動トルクTe」と称呼し、M/GトルクTm0に基づくT/M20の出力軸A3に伝達されるトルクを「M/G側駆動トルクTm」と称呼する。E/G側駆動トルクTeは、(C/T30が完全接合状態にある場合において)E/GトルクTe0に変速機減速比Gtmを乗じた値である(Te=Te0・Gtm)。M/G側駆動トルクTmは、IN接続状態では、M/GトルクTm0にIN接続減速比Ginを乗じた値であり(Tm=Tm0・Gin)、OUT接続状態では、M/GトルクTm0にOUT接続減速比Goutを乗じた値である(Tm=Tm0・Gout)。M/G側駆動トルクTmは、M/GトルクTm0の調整により調整され得、E/G側駆動トルクTeは、E/GトルクTe0、或いはクラッチトルクTceの調整により調整され得る。TmとTeとの和を「合計駆動トルクTs」と呼ぶ。
Hereinafter, the drive torque of the output shaft A1 of the E /
また、E/G10の出力軸A1の回転速度を「E/G回転速度Ne」と、M/G40の出力軸A4の回転速度を「M/G回転速度Nm」と称呼する。更に、合計クラッチトルクTcsを下記(1)式に従って定義する。
The rotational speed of the output shaft A1 of the E /
Tcs=Tci・Gin+Tco・Gout …(1) Tcs = Tci · Gin + Tco · Gout (1)
本装置では、通常、周知の手法の1つに従って、E/G側駆動トルクTeとM/G側駆動トルクTmの和が要求トルクTrと一致するように、E/GトルクTe0とM/GトルクTm0との配分が調整される。具体的には、例えば、TeとTmとは予め作製された定常マップに基づいて調整される。定常マップとは、要求トルクTr及び車速V等(の組み合わせ)と、要求トルクTr及び車速V等が(その組み合わせで)一定の場合において適合されたE/G側駆動トルクの定常適合値及びM/G側駆動トルクの定常適合値と、の関係を規定するマップ(テーブル)である。この定常マップは、要求トルクTr及び車速V(の組み合わせ)が一定に維持された定常状態で車両全体としての総合的なエネルギ効率(燃費)を最適とする等の観点に基づいてE/G側駆動トルクTe及びM/G側駆動トルクTmを適合する(定常適合値を決定する)実験を、要求トルクTr及び車速Vの組み合わせを種々変更しながら繰り返し行うことで得られる。 In this apparatus, normally, according to one of known methods, the E / G torque Te0 and the M / G are set so that the sum of the E / G side drive torque Te and the M / G side drive torque Tm matches the required torque Tr. The distribution with the torque Tm0 is adjusted. Specifically, for example, Te and Tm are adjusted based on a steady map prepared in advance. The steady map is a steady conformity value of the E / G side driving torque and M which is adapted when the required torque Tr and the vehicle speed V (a combination thereof) and the required torque Tr and the vehicle speed V or the like are constant (in combination). / G is a map (table) that defines the relationship between the G-side drive torque and the steady matching value. This steady map is based on the viewpoint of optimizing the overall energy efficiency (fuel consumption) of the entire vehicle in a steady state where the required torque Tr and the vehicle speed V (combination) are maintained constant. It is obtained by repeatedly performing an experiment for adapting the drive torque Te and the M / G side drive torque Tm (determining a steady conformity value) while changing various combinations of the required torque Tr and the vehicle speed V.
この定常マップと、要求トルクTrの現在値及び車速Vの現在値とから(即ち、定常マップの検索結果から)、現在の走行状態(即ち、要求トルクTrの現在値及び車速Vの現在値)に対応するE/G側駆動トルクの定常適合値(E/G側適合値)、及びM/G側駆動トルクの定常適合値(M/G側適合値)が得られる。E/G側駆動トルクTe及びM/G側駆動トルクTmはそれぞれ、E/G側適合値及びM/G側適合値に一致するように調整される。この結果、E/G側駆動トルクTe及びM/G側駆動トルクTmが、車両全体としての総合的なエネルギ効率(燃費)を最適とする等の所望の目的が達成されるように、且つ合計トルクTsが要求トルクTrと一致するように、調整・配分される。 From this steady map and the current value of the required torque Tr and the current value of the vehicle speed V (that is, from the search result of the steady map), the current running state (that is, the current value of the required torque Tr and the current value of the vehicle speed V). E / G side driving torque corresponding to the steady-state value (E / G-side matching value) and M / G-side driving torque corresponding value (M / G-side matching value). The E / G side driving torque Te and the M / G side driving torque Tm are adjusted to coincide with the E / G side conforming value and the M / G side conforming value, respectively. As a result, the E / G side driving torque Te and the M / G side driving torque Tm are adjusted so as to achieve a desired purpose such as optimizing the overall energy efficiency (fuel consumption) of the vehicle as a whole. Adjustment and distribution are performed so that the torque Ts matches the required torque Tr.
加えて、本装置では、IN接続状態で車両走行中では、通常、INクラッチトルクTciがM/GトルクTm0以上に調整される。これにより、INクラッチ51が完全接合状態に維持される。OUT接続状態で車両走行中では、通常、OUTクラッチトルクTcoがM/GトルクTm0以上に調整される。これにより、OUTクラッチ52が完全接合状態に維持される。
In addition, in the present apparatus, the IN clutch torque Tci is normally adjusted to be equal to or higher than the M / G torque Tm0 while the vehicle is traveling in the IN connected state. Thereby, the
(クラッチトルクTci,Tcoの調整による切り替え作動)
次に、切替機構50をおいてクラッチトルクTci,Tcoを調整することにより、M/G接続状態をIN接続状態⇔OUT接続状態の間で切り替える制御手法について説明する。IN接続減速比GinとOUT接続減速比Goutとが異なる場合、M/G接続状態の切り替えにより減速比が増大する場合と減少する場合とで制御手法が異なる。従って、以下、これらを分けて説明する。
(Switching operation by adjusting clutch torque Tci, Tco)
Next, a control method for switching the M / G connection state between the IN connection state and the OUT connection state by adjusting the clutch torques Tci and Tco using the
<切り替えにより減速比が増大する場合における切り替え作動>
先ず、M/G接続状態の切り替えにより減速比が増大する場合について図3を参照しながら説明する。図3に示す例では、IN接続減速比GinがOUT接続減速比Goutよりも大きく、且つ、OUT接続状態にて車両がEV走行している場合において、時刻t0(或いは、時刻t0以前の直前にて)OUT接続状態からIN接続状態への切り替え条件が成立した場合が想定されている。T/M20の変速段は、或る走行用変速段で固定されているものとする。
<Switching operation when the reduction ratio increases by switching>
First, the case where the reduction ratio increases by switching the M / G connection state will be described with reference to FIG. In the example shown in FIG. 3, when the IN connection speed reduction ratio Gin is larger than the OUT connection speed reduction ratio Gout and the vehicle is traveling in the EV state in the OUT connection state, immediately before time t0 (or immediately before time t0). It is assumed that the switching condition from the OUT connection state to the IN connection state is satisfied. It is assumed that the gear position of T /
EV走行では、C/T30が遮断状態とされ、E/G10が停止(出力軸A1の回転が停止)している。この状態にて、M/G側駆動トルクTm(=Tm0・Gout)が要求トルクTrと一致するように調整されながら(Tm0=Tr/Gout)、車両がM/G側駆動トルクTmを利用して走行する。
In the EV traveling, C / T 30 is in a cut-off state, and E /
以下、OUT接続状態において車速Vに対応するM/G回転速度を「OUT接続車速対応回転速度Nout」と呼び、IN接続状態において車速Vに対応するM/G回転速度を「IN接続車速対応回転速度Nin」と呼ぶ。図3に示す例では、GinがGoutよりも大きいことで、NinがNoutよりも大きい。 Hereinafter, the M / G rotation speed corresponding to the vehicle speed V in the OUT connection state is referred to as “OUT connection vehicle speed corresponding rotation speed Nout”, and the M / G rotation speed corresponding to the vehicle speed V in the IN connection state is referred to as “IN connection vehicle speed corresponding rotation”. Called “Speed Nin”. In the example shown in FIG. 3, Nin is larger than Nout because Gin is larger than Gout.
この例では、時刻t0以前にて、Tco・GoutがTm(=Tr)と一致するように(即ち、TcoがTm0(=Tr/Gout)と一致するように)調整されて、OUTクラッチ52が完全接合状態に維持されることで(且つ、INクラッチ51が遮断状態(Tci=0)に維持されて)、OUT接続状態にてM/G側駆動トルクTm(=合計駆動トルクTs)が要求トルクTrと一致している。M/G回転速度NmはNoutに一致している。なお、時刻t0以前にて、Tco・GoutがTm(=Tr)以上に(即ち、TcoがTm0(=Tr/Gout)以上に)調整されていてもよい。
In this example, before time t0, Tco · Gout is adjusted so as to match Tm (= Tr) (that is, Tco matches Tm0 (= Tr / Gout)), and the
切り替え条件が成立すると(時刻t0)、先ず、Tco・GoutがTrに維持された状態で(即ち、Tcoが(Tr/Gout)に維持された状態で)、M/GトルクTm0がTcoよりも大きい値に調整(増大)される。これにより、OUTクラッチ52が完全接合状態から反接合状態に移行して、M/G回転速度NmがNoutからNinに向けて増大されていく(時刻t0〜t1)。この時刻t0〜t1でも、Tco・GoutがTrに維持されることで、M/G側駆動トルクTm(=合計駆動トルクTs)が要求トルクTrと一致するように調整される。 When the switching condition is satisfied (time t0), first, in a state where Tco · Gout is maintained at Tr (that is, in a state where Tco is maintained at (Tr / Gout)), the M / G torque Tm0 is higher than Tco. It is adjusted (increased) to a larger value. As a result, the OUT clutch 52 shifts from the fully engaged state to the anti-joined state, and the M / G rotation speed Nm increases from Nout to Nin (time t0 to t1). Also at this time t0 to t1, Tco · Gout is maintained at Tr, so that the M / G side driving torque Tm (= total driving torque Ts) is adjusted to coincide with the required torque Tr.
この例では、M/G回転速度NmがNinに達すると(時刻t1)、切り替え作動そのものが開始される。なお、M/G回転速度NmがNinよりも所定値だけ大きいに達した時点で切り替え作動が開始されてもよい。この例では、この切り替え作動は時刻t2で終了している。切り替え作動中(時刻t1〜t2)では、合計クラッチトルクTcs(上記(1)式を参照)が要求トルクTrに維持されながら、Tco・GoutがTrからゼロまで減少する(即ち、Tcoが(Tr/Gout)からゼロまで減少する)とともに、Tci・GinがゼロからTrまで増大する(即ち、Tciがゼロから(Tr/Gin)まで増大する)。加えて、M/GトルクTm0が(Tco+Tci)よりも大きい値に維持される。 In this example, when the M / G rotation speed Nm reaches Nin (time t1), the switching operation itself is started. Note that the switching operation may be started when the M / G rotational speed Nm reaches a predetermined value higher than Nin. In this example, this switching operation ends at time t2. During the switching operation (time t1 to t2), the total clutch torque Tcs (see the above equation (1)) is maintained at the required torque Tr, and Tco · Gout decreases from Tr to zero (that is, Tco becomes (Tr / Gout) to zero) and Tci · Gin increases from zero to Tr (ie, Tci increases from zero to (Tr / Gin)). In addition, the M / G torque Tm0 is maintained at a value larger than (Tco + Tci).
このように、切り替え作動中(時刻t1〜t2)では、Tm0が(Tco+Tci)よりも大きい値に維持されることで、IN及びOUTクラッチ51,52が共に反接合状態に維持されながら、この例では、M/G回転速度NmがNinに維持されている。なお、M/G回転速度NmがNinよりも大きい値で推移するように調整されてもよい。加えて、合計クラッチトルクTcsが要求トルクTrに維持されることで、切り替え作動中(時刻t1〜t2)でも、M/G側駆動トルクTm(=合計駆動トルクTs)が要求トルクTrと一致するように調整される。
Thus, during the switching operation (time t1 to t2), Tm0 is maintained at a value larger than (Tco + Tci), so that both the IN and OUT
即ち、切り替え作動中(時刻t1〜t2)において、M/G側駆動トルクTm(=合計駆動トルクTs)が要求トルクTrと一致しながら、且つ、M/G回転速度NmがNinに維持されながら、M/G接続状態がOUT接続状態からIN接続状態へと切り替えられる。 That is, during the switching operation (time t1 to t2), the M / G side drive torque Tm (= total drive torque Ts) matches the required torque Tr, and the M / G rotational speed Nm is maintained at Nin. , The M / G connection state is switched from the OUT connection state to the IN connection state.
切り替え作動が終了すると(時刻t2)、以降、Tci・GinがTrと一致するように(即ち、Tciが(Tr/Gin)と一致するように)、且つ、M/GトルクTm0が(Tr/Gin)と一致するように調整されて、INクラッチ51が完全接合状態に維持されることで(且つ、OUTクラッチ52が遮断状態(Tco=0)に維持されて)、IN接続状態にてM/G側駆動トルクTm(=合計駆動トルクTs)が要求トルクTrと一致する。M/G回転速度NmはNinに維持されている。なお、時刻t2以降にて、Tci・GinがTm(=Tr)以上に(即ち、TciがTm0(=Tr/Gin)以上に)調整されていてもよい。
When the switching operation ends (time t2), Tci · Gin matches Tr (ie, Tci matches (Tr / Gin)), and M / G torque Tm0 becomes (Tr / Gin) and the
このように、上記実施形態(図3に示す例)では、EV走行中において、切り替え条件成立から切り替え作動の終了に亘って(時刻t0〜t2)、E/G側駆動トルクを利用することなく、M/G側駆動トルクTm(=合計駆動トルクTs)が要求トルクTrに維持され得る。従って、E/G側駆動トルクを利用することなく、切り替え作動に伴うショックの程度を極力抑制できる。 Thus, in the above-described embodiment (example shown in FIG. 3), during EV travel, the E / G side driving torque is not used from the time when the switching condition is satisfied until the end of the switching operation (time t0 to t2). M / G side driving torque Tm (= total driving torque Ts) can be maintained at the required torque Tr. Therefore, the degree of shock accompanying the switching operation can be suppressed as much as possible without using the E / G side driving torque.
また、切り替え作動の終了時点(時刻t2)にてM/G回転速度NmがNinと一致している。従って、切り替え作動の終了後にてM/G回転速度Nmの調整に伴うショックが発生しない。なお、切り替え作動の終了時点(時刻t2)にてM/G回転速度NmがNinよりも大きい場合では、切り替え作動の終了後にて(INクラッチ51がなおも半接合状態に維持されて)M/G回転速度Nmが減少しながらNinに近づく。このとき、M/G回転速度Nmの減少に伴ってM/G40の出力軸A4側の慣性トルクがT/M20の出力軸A3(従って、駆動輪)に対して加速方向に作用する。即ち、M/G回転速度Nmの調整に伴うショックが加速方向に発生する。この結果、切り替え作動の終了後にて、M/G回転速度Nmの調整に伴ってショックが減速方向に発生することが防止され得る。
Further, the M / G rotational speed Nm coincides with Nin at the end of the switching operation (time t2). Therefore, there is no shock associated with the adjustment of the M / G rotation speed Nm after the switching operation is completed. If the M / G rotation speed Nm is higher than Nin at the end of the switching operation (time t2), the M / G is not changed after the switching operation is completed (the
加えて、切り替え作動の開始時点(時刻t1)にて、M/G回転速度がNinと一致している。従って、切り替え作動の開始前後においてM/G回転速度NmをNin以上の範囲でスムーズに推移させることができる。 In addition, at the start of the switching operation (time t1), the M / G rotation speed matches Nin. Therefore, the M / G rotation speed Nm can be smoothly changed within a range of Nin or more before and after the start of the switching operation.
<切り替えにより減速比が減少する場合における切り替え作動>
次に、M/G接続状態の切り替えにより減速比が減少する場合について図4を参照しながら説明する。図4に示す例では、IN接続減速比GinがOUT接続減速比Goutよりも大きく、且つ、IN接続状態にて車両がEV走行している場合において、時刻t1(或いは、時刻t1以前の直前にて)IN接続状態からOUT接続状態への切り替え条件が成立した場合が想定されている。T/M20の変速段は、或る走行用変速段で固定されているものとする。図4に示す例では、GinがGoutよりも大きいことで、IN接続車速対応回転速度NinがOUT接続車速対応回転速度Noutよりも大きい。
<Switching operation when the reduction ratio is reduced by switching>
Next, the case where the reduction ratio is reduced by switching the M / G connection state will be described with reference to FIG. In the example shown in FIG. 4, when the IN connection reduction ratio Gin is larger than the OUT connection reduction ratio Gout and the vehicle is traveling in the EV state in the IN connection state, immediately before time t1 (or immediately before time t1). It is assumed that the condition for switching from the IN connection state to the OUT connection state is satisfied. It is assumed that the gear position of T /
この例では、時刻t1以前にて、Tci・GinがTm(=Tr)と一致するように(即ち、TciがTm0(=Tr/Gin)と一致するように)調整されて、INクラッチ51が完全接合状態に維持されることで(且つ、OUTクラッチ52が遮断状態(Tco=0)に維持されて)、IN接続状態にてM/G側駆動トルクTm(=合計駆動トルクTs)が要求トルクTrと一致している。M/G回転速度NmはNinに一致している。なお、時刻t0以前にて、Tci・GinがTm(=Tr)以上に(即ち、TciがTm0(=Tr/Gin)以上に)調整されていてもよい。
In this example, before the time t1, Tci · Gin is adjusted to match Tm (= Tr) (that is, Tci matches Tm0 (= Tr / Gin)), and the
この例では、切り替え条件が成立すると(時刻t1)、切り替え作動そのものが開始される。この切り替え作動は時刻t2で終了している。切り替え作動中(時刻t1〜t2)では、合計クラッチトルクTcs(上記(1)式を参照)が要求トルクTrに維持されながら、Tci・GinがTrからゼロまで減少する(即ち、Tciが(Tr/Gin)からゼロまで減少する)とともに、Tco・GoutがゼロからTrまで増大する(即ち、Tcoがゼロから(Tr/Gout)まで増大する)。加えて、M/GトルクTm0が(Tco+Tci)よりも大きい値に維持される。 In this example, when the switching condition is satisfied (time t1), the switching operation itself is started. This switching operation ends at time t2. During the switching operation (time t1 to t2), the total clutch torque Tcs (see the above equation (1)) is maintained at the required torque Tr, and Tci · Gin decreases from Tr to zero (ie, Tci is (Tr Tco · Gout increases from zero to Tr (ie, Tco increases from zero to (Tr / Gout)). In addition, the M / G torque Tm0 is maintained at a value larger than (Tco + Tci).
このように、切り替え作動中(時刻t1〜t2)では、Tm0が(Tco+Tci)よりも大きい値に維持されることで、IN及びOUTクラッチ51,52が共に反接合状態に維持されながら、この例では、M/G回転速度Nmが時刻t1での値で一定に維持されている。即ち、M/G回転速度NmがNoutよりも大きい値で推移するように調整されている。加えて、合計クラッチトルクTcsが要求トルクTrに維持されることで、切り替え作動中(時刻t1〜t2)でも、M/G側駆動トルクTm(=合計駆動トルクTs)が要求トルクTrと一致するように調整される。
Thus, during the switching operation (time t1 to t2), Tm0 is maintained at a value larger than (Tco + Tci), so that both the IN and OUT
即ち、切り替え作動中(時刻t1〜t2)において、M/G側駆動トルクTm(=合計駆動トルクTs)が要求トルクTrと一致しながら、且つ、M/G回転速度NmがNoutよりも大きい値に維持されながら、M/G接続状態がIN接続状態からOUT接続状態へと切り替えられる。 That is, during the switching operation (time t1 to t2), the M / G side driving torque Tm (= total driving torque Ts) matches the required torque Tr, and the M / G rotational speed Nm is larger than Nout. The M / G connection state is switched from the IN connection state to the OUT connection state.
切り替え作動が終了すると(時刻t2)、Tco・GoutがTrに維持された状態で(即ち、Tcoが(Tr/Gout)に維持された状態で)、M/GトルクTm0がTcoよりも小さい値に調整される。これにより、OUTクラッチ52が反接合状態に維持された状態で、M/G回転速度NmがNoutに向けて減少されていく(時刻t2〜t3)。この時刻t2〜t3でも、Tco・GoutがTrに維持されることで、M/G側駆動トルクTm(=合計駆動トルクTs)が要求トルクTrと一致するように調整され得る。
When the switching operation is completed (time t2), T / Gout is maintained at Tr (that is, Tco is maintained at (Tr / Gout)), and M / G torque Tm0 is smaller than Tco. Adjusted to As a result, the M / G rotational speed Nm is decreased toward Nout while the
M/G回転速度NmがNoutに達すると(時刻t3)、以降、Tco・GoutがTrと一致するように(即ち、Tcoが(Tr/Gout)と一致するように)、且つ、M/GトルクTm0が(Tr/Gout)と一致するように調整されて、OUTクラッチ52が完全接合状態に維持されることで(且つ、INクラッチ51が遮断状態(Tco=0)に維持されて)、OUT接続状態にてM/G側駆動トルクTm(=合計駆動トルクTs)が要求トルクTrと一致する。M/G回転速度NmはNoutに維持されている。なお、時刻t3以降にて、Tco・GoutがTm(=Tr)以上に(即ち、TcoがTm0(=Tr/Gout)以上に)調整されていてもよい。
When the M / G rotational speed Nm reaches Nout (time t3), the Tco · Gout coincides with Tr (that is, Tco coincides with (Tr / Gout)), and the M / G The torque Tm0 is adjusted to coincide with (Tr / Gout), and the
このように、上記実施形態(図4に示す例)では、EV走行中において、切り替え条件成立からM/G回転速度NmがNoutに達するまでに亘って(時刻t1〜t3)、E/G側駆動トルクを利用することなく、M/G側駆動トルクTm(=合計駆動トルクTs)が要求トルクTrに維持され得る。従って、E/G側駆動トルクを利用することなく、切り替え作動に伴うショックの程度を極力抑制できる。加えて、切り替え作動の終了後、M/G回転速度NmをNout以上の回転速度からNoutまでスムーズに推移させることができる(時刻t2〜t3)。 Thus, in the above embodiment (example shown in FIG. 4), during EV traveling, the E / G side is reached from when the switching condition is satisfied until the M / G rotational speed Nm reaches Nout (time t1 to t3). The M / G side drive torque Tm (= total drive torque Ts) can be maintained at the required torque Tr without using the drive torque. Therefore, the degree of shock accompanying the switching operation can be suppressed as much as possible without using the E / G side driving torque. In addition, after the switching operation is completed, the M / G rotation speed Nm can be smoothly changed from the rotation speed equal to or higher than Nout to Nout (time t2 to t3).
本発明は上記実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。例えば、上記実施形態(図3、図4に示す例)では、IN接続減速比GinがOUT接続減速比Goutよりも大きいことで、IN接続車速対応回転速度NinがOUT接続車速対応回転速度Noutよりも大きい場合が想定されているが、GinがGoutよりも小さくてNinがNoutよりも小さい場合にも、本発明は適用され得る。 The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be employed within the scope of the present invention. For example, in the above embodiment (examples shown in FIGS. 3 and 4), the IN connection speed reduction ratio Gin is greater than the OUT connection speed reduction ratio Gout, so that the IN connection vehicle speed corresponding rotational speed Nin is greater than the OUT connection vehicle speed corresponding rotational speed Nout. However, the present invention can also be applied to a case where Gin is smaller than Gout and Nin is smaller than Nout.
また、上記実施形態では、INクラッチ51が回転軸A5と接続され、且つ、OUTクラッチ52が回転軸A6と接続されているが(図1を参照)、INクラッチ51がT/M20の入力軸A2と直接接続され、且つ、OUTクラッチ52がT/M20の出力軸A3と直接接続されていてもよい。
In the above embodiment, the
加えて、上記実施形態では、切り替え作動中に亘って、合計クラッチトルクTcs(上記(1)を参照)が要求トルクTrに維持されることで、E/G側駆動トルクTeを利用することなく、M/G側駆動トルクTm(=合計駆動トルクTs)が要求トルクTrと一致するように調整されているが、E/G側駆動トルクTeを利用しながら、合計駆動トルクTs(=Tm+Te)が要求トルクTrと一致するように調整されることもできる。 In addition, in the above embodiment, the total clutch torque Tcs (see (1) above) is maintained at the required torque Tr during the switching operation, so that the E / G side drive torque Te is not used. The M / G side drive torque Tm (= total drive torque Ts) is adjusted to coincide with the required torque Tr, but the total drive torque Ts (= Tm + Te) is used while using the E / G side drive torque Te. Can be adjusted to match the required torque Tr.
この場合、切り替え作動中に亘って、下記(2)式が成立するように、IN及びOUTクラッチトルクTci,Tco、並びに、E/G側駆動トルクTeが調整されることで、合計駆動トルクTs(=Tm+Te)が要求トルクTrと一致するように調整される。この場合も、M/GトルクTm0が(Tco+Tci)よりも大きい値に維持されることで、IN及びOUTクラッチ51,52が共に反接合状態に維持されながら、M/G回転速度Nmが、切替後の車速対応回転速度以上の回転速度に調整される必要がある。
In this case, the total drive torque Ts is obtained by adjusting the IN and OUT clutch torques Tci and Tco and the E / G side drive torque Te so that the following expression (2) is established during the switching operation. Adjustment is made so that (= Tm + Te) matches the required torque Tr. Also in this case, the M / G torque Tm0 is maintained at a value larger than (Tco + Tci), so that the M / G rotational speed Nm is switched while the IN and OUT
Tr=Tcs+Te …(2) Tr = Tcs + Te (2)
加えて、上記実施形態では、変速機としてトルクコンバータを備えない多段変速機を使用した所謂オートメイティッド・マニュアル・トランスミッションが使用されているが、変速機として、トルクコンバータを備えるとともに車両の走行状態に応じて変速作動が自動的に実行される多段変速機又は無段変速機(所謂オートマチックトランスミッション(AT))が使用されてもよい。この場合、C/T30が省略され得る。 In addition, in the above-described embodiment, a so-called automated manual transmission using a multi-stage transmission that does not include a torque converter is used as the transmission, but the transmission includes a torque converter and the running state of the vehicle. A multi-stage transmission or a continuously variable transmission (so-called automatic transmission (AT)) in which a shift operation is automatically executed according to the above may be used. In this case, C / T 30 can be omitted.
10…エンジン、20…変速機、30…クラッチ、40…モータジェネレータ、50…切替機構、51…INクラッチ、52…OUTクラッチ、61…車輪速度センサ、62…アクセル開度センサ、63…シフト位置センサ、64…ブレーキセンサ、70…ECU、AP…アクセルペダル、BP…アクセルペダル、SF…シフトレバー
DESCRIPTION OF
Claims (8)
入力軸と、前記車両の駆動輪との間で動力伝達系統が形成される出力軸とを備え、前記出力軸の回転速度に対する前記入力軸の回転速度の割合である変速機減速比を調整可能な変速機と、
前記変速機の入力軸及び前記変速機の入力軸と連動して回転する回転軸の何れかである第1軸と前記電動機の出力軸との間に介装された入力側クラッチ機構であって前記第1軸と前記電動機の出力軸との間で動力を伝達する接合状態と前記動力を伝達しない遮断状態とに調整可能であり且つ前記接合状態では伝達し得るトルクの最大値である入力側クラッチトルクが調整可能な入力側クラッチ機構と、前記変速機の出力軸及び前記変速機の出力軸と連動して回転する回転軸の何れかである第2軸と前記電動機の出力軸との間に介装された出力側クラッチ機構であって前記第2軸と前記電動機の出力軸との間で動力を伝達する接合状態と前記動力を伝達しない遮断状態とに調整可能であり且つ前記接合状態では伝達し得るトルクの最大値である出力側クラッチトルクが調整可能な出力側クラッチ機構と、を有する切替機構と、
前記電動機、及び前記切替機構を制御する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、
前記入力側クラッチ機構を前記接合状態に調整して前記入力側クラッチトルクをゼロより大きい値に調整し且つ前記出力側クラッチ機構を前記遮断状態に調整して前記出力側クラッチトルクをゼロに調整することで、前記電動機の接続状態を前記電動機の出力軸と前記変速機の入力軸との間で動力伝達系統が形成される入力側接続状態に設定し、前記入力側クラッチ機構を前記遮断状態に調整して前記入力側クラッチトルクをゼロに調整し且つ前記出力側クラッチ機構を前記接合状態に調整して前記出力側クラッチトルクをゼロより大きい値に調整することで、前記電動機の接続状態を前記電動機の出力軸と前記変速機の出力軸との間で前記変速機を介することなく動力伝達系統が形成される出力側接続状態に設定するように構成された車両の動力伝達制御装置。 A vehicle power transmission control device applied to a vehicle including at least an electric motor as a power source,
It has an output shaft that forms a power transmission system between the input shaft and the drive wheels of the vehicle, and can adjust the transmission reduction ratio that is the ratio of the rotational speed of the input shaft to the rotational speed of the output shaft A perfect transmission,
An input-side clutch mechanism interposed between a first shaft that is one of an input shaft of the transmission and a rotating shaft that rotates in conjunction with the input shaft of the transmission, and an output shaft of the electric motor. An input side that is adjustable between a joined state in which power is transmitted between the first shaft and the output shaft of the electric motor and a cut-off state in which the power is not transmitted and is a maximum value of torque that can be transmitted in the joined state. Between an input side clutch mechanism capable of adjusting clutch torque, a second shaft that is one of an output shaft of the transmission and a rotating shaft that rotates in conjunction with the output shaft of the transmission, and the output shaft of the motor An output-side clutch mechanism interposed between the second shaft and the output shaft of the electric motor, wherein the joint state is adjustable between a joined state in which power is transmitted and a disconnected state in which power is not transmitted. Is the maximum torque that can be transmitted A switching mechanism that forces side clutch torque and an output-side clutch mechanism adjustable,
Control means for controlling the electric motor and the switching mechanism;
With
The control means includes
The input side clutch mechanism is adjusted to the engaged state to adjust the input side clutch torque to a value greater than zero, and the output side clutch mechanism is adjusted to the disengaged state to adjust the output side clutch torque to zero. Thus, the connection state of the motor is set to an input side connection state in which a power transmission system is formed between the output shaft of the motor and the input shaft of the transmission, and the input side clutch mechanism is set to the disconnected state. Adjusting the input side clutch torque to zero and adjusting the output side clutch mechanism to the engaged state to adjust the output side clutch torque to a value greater than zero, thereby changing the connection state of the motor A vehicle configured to set an output-side connection state in which a power transmission system is formed between the output shaft of the electric motor and the output shaft of the transmission without passing through the transmission. Power transmission control device.
前記入力側クラッチトルク及び前記出力側クラッチトルクのうち前記入力側接続状態及び前記出力側接続状態のうちの一方である第1接続状態において動力の伝達に係わるクラッチトルクを第1クラッチトルクとし、前記入力側クラッチトルク及び前記出力側クラッチトルクのうち前記入力側接続状態及び前記出力側接続状態のうちの他方である第2接続状態において動力の伝達に係わるクラッチトルクを第2クラッチトルクとしたとき、
前記制御手段は、
前記第1接続状態にて前記車両が走行中において前記第1接続状態から前記第2接続状態への切り替えを行う条件である切り換え条件が成立したことに基づいて、前記第1クラッチトルクをゼロまで減少するとともに前記第1クラッチトルクの減少中に前記第2クラッチトルクをゼロから増大する切り替え作動を行うことで、前記電動機の接続状態を前記第1接続状態から前記第2接続状態へ切り替えるように構成された車両の動力伝達制御装置。 The power transmission control device for a vehicle according to claim 1,
Of the input side clutch torque and the output side clutch torque, the clutch torque related to power transmission in the first connection state which is one of the input side connection state and the output side connection state is defined as a first clutch torque, When the clutch torque related to power transmission in the second connection state, which is the other of the input side connection state and the output side connection state among the input side clutch torque and the output side clutch torque, is the second clutch torque,
The control means includes
The first clutch torque is reduced to zero based on a switching condition that is a condition for switching from the first connection state to the second connection state while the vehicle is traveling in the first connection state. The connection state of the motor is switched from the first connection state to the second connection state by performing a switching operation that decreases and increases the second clutch torque from zero while the first clutch torque is decreasing. A vehicle power transmission control device configured.
前記変速機の入力軸の回転速度に対する前記第1軸の回転速度の割合に前記変速機減速比を乗じた値を入力側減速比とし、前記変速機の出力軸の回転速度に対する前記第2軸の回転速度の割合を出力側減速比とし、前記入力側クラッチトルクに前記入力側減速比を乗じた値と前記出力側クラッチトルクに前記出力側減速比を乗じた値との和を合計クラッチトルクとしたとき、
前記制御手段は、
前記切り替え作動中に亘って、前記合計クラッチトルクが前記車両の運転者による加速操作部材の操作に基づいて得られる前記運転者が要求する駆動トルクである要求トルクと一致するように前記第1、第2クラッチトルクを調整するよう構成された車両の動力伝達制御装置。 The power transmission control device for a vehicle according to claim 2,
A value obtained by multiplying the ratio of the rotational speed of the first shaft to the rotational speed of the input shaft of the transmission by the transmission speed reduction ratio is defined as an input side speed reduction ratio, and the second shaft with respect to the rotational speed of the output shaft of the transmission. Is the output side reduction ratio, and the total clutch torque is the sum of the value obtained by multiplying the input side clutch torque by the input side reduction ratio and the value obtained by multiplying the output side clutch torque by the output side reduction ratio. When
The control means includes
During the switching operation, the total clutch torque matches the required torque which is a driving torque required by the driver obtained based on the operation of the acceleration operation member by the driver of the vehicle. A vehicle power transmission control device configured to adjust a second clutch torque.
前記制御手段は、
前記切り替え作動中に亘って、前記電動機の出力軸の駆動トルクを前記第1、第2クラッチトルクの和よりも大きい値に調整することで、前記電動機の出力軸の回転速度を前記第2接続状態において前記車両の速度に対応する回転速度以上の回転速度に調整するように構成された車両の動力伝達制御装置。 The vehicle power transmission control device according to claim 3,
The control means includes
By adjusting the drive torque of the output shaft of the electric motor to a value larger than the sum of the first and second clutch torques during the switching operation, the rotation speed of the output shaft of the electric motor is adjusted to the second connection. A vehicle power transmission control device configured to adjust to a rotational speed equal to or higher than a rotational speed corresponding to the speed of the vehicle in a state.
前記入力側減速比及び前記出力側減速比のうち前記第1接続状態において動力の伝達に係わる減速比を第1減速比とし、前記入力側減速比及び前記出力側減速比のうち前記第2接続状態において動力の伝達に係わる減速比を第2減速比としたとき、
前記制御手段は、
前記第2減速比が前記第1減速比よりも大きい場合、前記切り替え条件の成立後且つ前記切り替え作動の開始前において、前記第1クラッチトルクを前記第1クラッチトルクに前記第1減速比を乗じた値が前記要求トルクと一致するように調整するとともに、前記電動機の出力軸の駆動トルクを前記第1クラッチトルクよりも大きい値に調整することで、前記電動機の出力軸の回転速度を前記第2接続状態において前記車両の速度に対応する回転速度以上の回転速度まで増大するように構成された車両の動力伝達制御装置。 The vehicle power transmission control device according to claim 4,
Of the input side reduction ratio and the output side reduction ratio, the reduction ratio related to power transmission in the first connection state is defined as a first reduction ratio, and the second connection of the input side reduction ratio and the output side reduction ratio. When the reduction ratio related to power transmission in the state is the second reduction ratio,
The control means includes
When the second reduction ratio is greater than the first reduction ratio, the first clutch torque is multiplied by the first reduction ratio after the change condition is satisfied and before the change operation is started. And adjusting the driving torque of the output shaft of the electric motor to a value larger than the first clutch torque, thereby adjusting the rotation speed of the output shaft of the electric motor. A vehicle power transmission control device configured to increase to a rotational speed equal to or higher than a rotational speed corresponding to the speed of the vehicle in a two-connection state.
前記入力側減速比及び前記出力側減速比のうち前記第1接続状態において動力の伝達に係わる減速比を第1減速比とし、前記入力側減速比及び前記出力側減速比のうち前記第2接続状態において動力の伝達に係わる減速比を第2減速比としたとき、
前記制御手段は、
前記第2減速比が前記第1減速比よりも小さい場合、前記切り替え作動の終了後、前記第2クラッチトルクを前記第2クラッチトルクに前記第2減速比を乗じた値が前記要求トルクと一致するように調整するとともに、前記電動機の出力軸の駆動トルクを前記第2クラッチトルクよりも小さい値に調整することで、前記電動機の出力軸の回転速度を前記第2接続状態において前記車両の速度に対応する回転速度まで減少するように構成された車両の動力伝達制御装置。 The vehicle power transmission control device according to claim 4,
Of the input side reduction ratio and the output side reduction ratio, the reduction ratio related to power transmission in the first connection state is defined as a first reduction ratio, and the second connection of the input side reduction ratio and the output side reduction ratio. When the reduction ratio related to power transmission in the state is the second reduction ratio,
The control means includes
When the second reduction ratio is smaller than the first reduction ratio, a value obtained by multiplying the second clutch torque by the second reduction ratio and the second reduction ratio after the switching operation is equal to the required torque. And adjusting the drive torque of the output shaft of the electric motor to a value smaller than the second clutch torque, thereby adjusting the rotational speed of the output shaft of the electric motor in the second connected state. A power transmission control device for a vehicle configured to decrease to a rotational speed corresponding to.
前記車両は、前記動力源として内燃機関を備え、前記内燃機関の出力軸と前記変速機の入力軸との間で動力伝達系統が形成されていて、
前記制御手段は、前記内燃機関を制御するように構成されていて、
前記変速機の入力軸の回転速度に対する前記第1軸の回転速度の割合に前記変速機減速比を乗じた値を入力側減速比とし、前記変速機の出力軸の回転速度に対する前記第2軸の回転速度の割合を出力側減速比とし、前記入力側クラッチトルクに前記入力側減速比を乗じた値と前記出力側クラッチトルクに前記出力側減速比を乗じた値との和を合計クラッチトルクとし、前記内燃機関の出力軸のトルクに基づく前記変速機の出力軸に伝達されるトルクを内燃機関側駆動トルクとしたとき、
前記制御手段は、
前記切り替え作動中に亘って、前記合計クラッチトルクと前記内燃機関側駆動トルクの和が前記車両の運転者による加速操作部材の操作に基づいて得られる前記運転者が要求する駆動トルクである要求トルクと一致するように、前記第1、第2クラッチトルク及び前記内燃機関側駆動トルクを調整するよう構成された車両の動力伝達制御装置。 The power transmission control device for a vehicle according to claim 2,
The vehicle includes an internal combustion engine as the power source, and a power transmission system is formed between an output shaft of the internal combustion engine and an input shaft of the transmission,
The control means is configured to control the internal combustion engine,
A value obtained by multiplying the ratio of the rotational speed of the first shaft to the rotational speed of the input shaft of the transmission by the transmission speed reduction ratio is defined as an input side speed reduction ratio, and the second shaft with respect to the rotational speed of the output shaft of the transmission. Is the output side reduction ratio, and the total clutch torque is the sum of the value obtained by multiplying the input side clutch torque by the input side reduction ratio and the value obtained by multiplying the output side clutch torque by the output side reduction ratio. And when the torque transmitted to the output shaft of the transmission based on the torque of the output shaft of the internal combustion engine is the internal combustion engine side drive torque,
The control means includes
A requested torque that is a driving torque required by the driver, which is obtained based on the operation of the acceleration operation member by the driver of the vehicle, during the switching operation, wherein the sum of the total clutch torque and the internal combustion engine side driving torque is obtained. The vehicle power transmission control device is configured to adjust the first and second clutch torques and the internal combustion engine side drive torque so as to coincide with each other.
前記内燃機関の出力軸と前記変速機の入力軸との間に介装され、前記内燃機関の出力軸と前記変速機の入力軸との間で動力を伝達する接合状態と、前記動力を伝達しない遮断状態とに調整可能なクラッチ機構を備え、
前記変速機は、
トルクコンバータを備えておらず、且つ、前記変速機減速比として予め定められた異なる複数の減速比を設定可能な多段変速機であり、
前記制御手段は、
前記車両の走行状態に応じて、前記クラッチ機構の状態、及び前記変速機の変速段を制御するように構成された車両の動力伝達制御装置。 A power transmission control device for a vehicle according to claim 7,
A joint state that is interposed between the output shaft of the internal combustion engine and the input shaft of the transmission and transmits power between the output shaft of the internal combustion engine and the input shaft of the transmission, and transmits the power It has a clutch mechanism that can be adjusted to the disconnected state,
The transmission is
A multi-stage transmission that does not include a torque converter and that can set a plurality of different reduction ratios that are predetermined as the transmission reduction ratio;
The control means includes
A vehicle power transmission control device configured to control a state of the clutch mechanism and a gear position of the transmission according to a traveling state of the vehicle.
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