JP2010274705A - Control unit of power transmission device for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、差動が可能な差動機構を有する電気式差動部と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係り、特に、電気式差動部と変速部との変速が重なるときの制御に関するものである。 The present invention relates to a control device for a vehicle power transmission device including an electric differential portion having a differential mechanism capable of performing a differential and a transmission portion constituting a part of a power transmission path, and more particularly to an electric difference. The present invention relates to the control when the shifts of the moving part and the transmission part overlap.
差動機構に連結された差動用電動機の運転状態が制御されることにより差動機構の差動状態が制御される電気式差動部と、電気式差動部から駆動輪への動力伝達経路に動力伝達可能に連結された走行用電動機と、動力伝達経路の一部を構成する変速部とを備えた車両用動力伝達装置が良く知られている。例えば、特許文献1に記載された車両用動力伝達装置がそれである。この車両用動力伝達装置においては、遊星歯車装置とその遊星歯車装置のサンギヤに連結された第1電動機(差動用電動機)とリングギヤに連結された第2電動機(走行用電動機)とを有する電気式差動部と、その電気式差動部の出力側(リングギヤ)に連結されてクラッチツゥクラッチ制御にて変速が実行される有段式自動変速部とを備え、第1電動機の運転状態を制御することにより遊星歯車装置のキャリアから入力されるエンジンからの入力回転速度と出力部材としてのリングギヤの出力回転速度との差動状態が制御されるように構成されている。このように構成された電気式差動部では、例えばエンジン回転速度(エンジン動作点)を目標値に維持するように差動用電動機のトルク制御がフィードバック制御により実行される。例えば、電気式差動部の変速制御では、ドライバにより要求された目標出力が得られるエンジン出力となるようにエンジン最適燃費線上のエンジン動作点となる目標エンジン回転速度に維持する為の差動用電動機トルクがフィードバック制御により制御される。また、電気式差動部と変速部とを備えるという構成上、特許文献1にも示されるように、電気式差動部の変速と変速部の変速とが重なる同時変速が実行される場合がある。このような場合にも、変速部の変速によって目標エンジン回転速度に対して実際のエンジン回転速度(以下、実エンジン回転速度という)が乖離しないように、電気式差動部の変速において上記同様の差動用電動機トルクがフィードバック制御により制御される。
An electric differential unit in which the differential state of the differential mechanism is controlled by controlling the operation state of the differential motor connected to the differential mechanism, and power transmission from the electric differential unit to the
ここで、例えば公知のクラッチツゥクラッチにて変速が実行される変速部においては、変速部の入力トルク(以下、変速部入力トルク)の大きさに対応して変速に関与する各係合装置の係合側及び解放側の係合圧が設定(指令)される。例えば、変速部の変速初期における待機圧やスイープ(漸増又は漸減)時の係合側又は解放側の係合圧指令値は、変速部入力トルクを基に例えばフィードフォワード制御により設定される。更に、変速部のイナーシャ相中における変速部の入力回転速度(以下、変速部入力回転速度)の変化勾配が、例えば変速ショックを抑制する為の所定の目標勾配となるようにフィードバック制御によりイナーシャ相におけるスイープ時の係合側又は解放側の係合圧指令値が補正される。また、電気式差動部においては、上記変速部入力トルクは、例えばエンジントルクの反力を差動用電動機が受け持つことで電気式差動部を介してエンジントルクが出力側へ機械的に伝達される直達トルク分と走行用電動機が出力する走行用電動機トルク分とに基づいて算出される。 Here, for example, in a transmission unit in which a shift is performed by a known clutch-to-clutch, each engagement device involved in the shift corresponds to the magnitude of the input torque of the transmission unit (hereinafter referred to as the transmission unit input torque). Engagement pressures on the engagement side and release side are set (commanded). For example, the standby pressure in the initial stage of the gear shift and the engagement pressure command value at the time of sweeping (gradual increase or decrease) are set by, for example, feedforward control based on the gear input torque. Further, the inertia phase by feedback control is performed so that the change gradient of the input rotational speed of the transmission unit (hereinafter referred to as the transmission unit input rotational speed) during the inertia phase of the transmission unit becomes, for example, a predetermined target gradient for suppressing the shift shock. The engagement pressure command value on the engagement side or the release side during the sweep in is corrected. Further, in the electric differential unit, the transmission unit input torque is mechanically transmitted to the output side via the electric differential unit, for example, when the differential motor is responsible for the reaction force of the engine torque. Calculated based on the direct torque and the traveling motor torque output by the traveling motor.
ところで、電気式差動部と変速部との同時変速が実行される場合、電気式差動部における差動用電動機トルクのフィードバック制御と変速部におけるイナーシャ相中の係合側又は解放側のスイープ時係合圧指令値のフィードバック制御との2つのフィードバック制御が独立して動作することになる。つまり、電気式差動部では、変速部の変速に伴う変速部入力回転速度変化による実エンジン回転速度の目標エンジン回転速度に対する乖離を抑制するように差動用電動機トルクがフィードバック制御により変化させられると、実際の変速部入力トルク(以下、実変速部入力トルク)が変化させられる可能性がある。一方、変速部では、上記算出される変速部入力トルクはフィードフォワード制御により設定される変速初期の係合側又は解放側の係合圧指令値の基となるものの、イナーシャ相中のスイープ時のフィードバック制御による係合側又は解放側の係合圧指令値には反映されず実変速部入力トルクが変速中に変化させられると、一時的に実際の変速部入力回転速度(以下、実変速部入力回転速度)の変化勾配が目標勾配から大きく乖離させられて実変速部入力回転速度の回転変化が大きくされる可能性がある。その為、電気式差動部におけるフィードバック制御により差動用電動機トルクの変化が更に大きくされて、実変速部入力トルクが更に大きく変化させられる可能性がある。また、そのことで、変速部において、実変速部入力回転速度の変化勾配が目標勾配から更に大きく乖離させられる可能性がある。このように、2つのフィードバック制御同士が干渉することにより、制御が発散し、変速制御時に所望のエンジン回転速度及び変速部入力回転速度の変化勾配に制御できなくなる可能性がある。これによって、変速ショックが増大させられる可能性がある。また、実変速部入力回転速度の回転変化が大きくされて、電気式差動部におけるフィードバック制御により差動用電動機トルクの変化が大きくされるということは、例えば差動用電動機への電力を需給する蓄電装置における電力(パワー)制御上、差動用電動機への電力の需給が一時的に蓄電装置の入出力制限を超えてしまう可能性がある。これによって、蓄電装置や電力需給に関連する機器の耐久性が低下する可能性がある。尚、上述したような課題は未公知である。 By the way, when simultaneous shifting of the electric differential unit and the transmission unit is executed, feedback control of the differential motor torque in the electric differential unit and the engagement side or release side sweep in the inertia phase in the transmission unit The two feedback controls including the feedback control of the hourly engagement pressure command value operate independently. That is, in the electric differential unit, the differential motor torque is changed by feedback control so as to suppress the deviation of the actual engine rotation speed from the target engine rotation speed due to the change in the transmission section input rotation speed accompanying the shift of the transmission section. There is a possibility that the actual transmission input torque (hereinafter, actual transmission input torque) may be changed. On the other hand, in the transmission unit, the calculated transmission unit input torque is the basis of the engagement pressure command value on the engagement side or the release side at the initial stage of the transmission set by the feedforward control, but during the sweep during the inertia phase. If the actual transmission unit input torque is changed during the shift without being reflected in the engagement pressure command value on the engagement side or the release side by feedback control, the actual transmission unit input rotational speed (hereinafter referred to as the actual transmission unit) is temporarily changed. There is a possibility that a change gradient of the input rotation speed) is greatly deviated from the target gradient, and the rotation change of the actual transmission unit input rotation speed is increased. Therefore, there is a possibility that the change in the differential motor torque is further increased by feedback control in the electric differential section, and the actual transmission section input torque is further changed. Further, this may cause the change gradient of the actual transmission unit input rotational speed to be further deviated from the target gradient in the transmission unit. As described above, when the two feedback controls interfere with each other, the control diverges, and there is a possibility that the desired engine rotation speed and the change gradient of the transmission unit input rotation speed cannot be controlled during the shift control. This can increase the shift shock. In addition, the fact that the change in the rotational speed of the actual transmission unit input rotation speed is increased and the change in the differential motor torque is increased by feedback control in the electrical differential unit means that, for example, supply and demand of power to the differential motor For power control in the power storage device, there is a possibility that the supply and demand of power to the differential motor temporarily exceeds the input / output limit of the power storage device. This may reduce the durability of the power storage device and the equipment related to power supply and demand. The above-described problem is not known.
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、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、電気式差動部と変速部との同時変速に際して、電気式差動部と変速部とで独立に実行される各々のフィードバック制御の干渉を抑制することができる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. An object of the present invention is to provide a vehicle power transmission device including an electric differential unit and a transmission unit. It is an object of the present invention to provide a control device that can suppress interference of feedback control executed independently by an electric differential unit and a transmission unit at the time of simultaneous shifting.
前記目的を達成するための本発明の要旨とするところは、(a) エンジンに動力伝達可能に連結された差動機構とその差動機構に動力伝達可能に連結された差動用電動機とを有しその差動用電動機の運転状態が制御されることによりその差動機構の差動状態が制御される電気式差動部と、駆動輪に動力伝達可能に連結された走行用電動機と、前記電気式差動部の出力側回転部材に直列的に連結されて前記電気式差動部から前記駆動輪へ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であって、(b) エンジン回転速度を目標エンジン回転速度とするように前記差動用電動機のトルク制御をフィードバック制御により実行し、そのトルク制御におけるフィードバック制御とは別に、前記変速部の変速過程におけるその変速部の入力回転速度の変化勾配を目標勾配とするようにその変速部の変速制御をフィードバック制御により実行するものであり、(c) 前記電気式差動部の変速と前記変速部の変速とが重なるときは、その変速中における前記差動用電動機のトルク制御に関わるフィードバック制御ゲインをその変速が重ならないときと比較して小さく変更することにある。 To achieve the above object, the gist of the present invention is that: (a) a differential mechanism connected to an engine so as to be able to transmit power and a differential motor connected so as to be able to transmit power to the differential mechanism; An electric differential unit in which the differential state of the differential mechanism is controlled by controlling the operation state of the differential motor, and a traveling motor connected to the drive wheels so that power can be transmitted, A power transmission device for a vehicle, comprising: a transmission that is connected in series to an output-side rotating member of the electric differential unit and that forms a part of a power transmission path from the electric differential unit to the drive wheel. (B) The torque control of the differential motor is executed by feedback control so that the engine rotation speed becomes the target engine rotation speed, and separately from the feedback control in the torque control, In the shifting process The shift control of the transmission unit is executed by feedback control so that the change gradient of the input rotation speed of the transmission unit is the target gradient, and (c) the shift of the electric differential unit and the shift of the transmission unit When the gears overlap, the feedback control gain related to the torque control of the differential motor during the gear shift is changed to be smaller than that when the gear shifts do not overlap.
このようにすれば、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、電気式差動部と変速部との同時変速に際して、その変速中における差動用電動機のトルク制御に関わるフィードバック制御ゲインがその変速が重ならないときと比較して小さくされるので、電気式差動部では、フィードバック制御ゲインが小さくされないときと比較して、フィードバック制御による差動用電動機トルクの変動が抑制されて実変速部入力トルクの変動が抑制される。そして、実変速部入力トルクの変動が抑制されることで、変速部では、フィードバック制御による変速部入力回転速度の変化勾配を目標勾配とする変速制御において、フィードバック制御ゲインが小さくされないときと比較して実変速部入力回転速度の変化勾配の変動が抑制される。従って、電気式差動部におけるフィードバック制御において差動用電動機トルクの変動が一層抑制されて実変速部入力トルクの変動が一層抑制されるので、変速部におけるフィードバック制御において実変速部入力回転速度の変化勾配が目標勾配から乖離させられることが一層抑制される。つまり、実変速部入力回転速度の変化が安定させられ、変速部のフィードバック制御が安定的に実施される。このように、電気式差動部と変速部とで独立に実行される各々のフィードバック制御の干渉を抑制することができる。よって、制御の発散が抑制され、変速制御時に所望のエンジン回転速度及び変速部入力回転速度の変化勾配に適切に制御されて、変速ショックが抑制される。また、電気式差動部と変速部とで独立に実行される各々のフィードバック制御の干渉が抑制されて差動用電動機トルクの変動が一層抑制されるので、例えば蓄電装置における差動用電動機への電力の需給が抑制されて蓄電装置や電力需給に関連する機器の耐久性が向上される。 According to this configuration, in the vehicle power transmission device including the electric differential unit and the transmission unit, when the electric differential unit and the transmission unit are simultaneously shifted, torque control of the differential motor during the shift is performed. Since the feedback control gain involved is reduced compared to when the shifts do not overlap, the electric differential unit has a variation in the differential motor torque due to feedback control compared to when the feedback control gain is not reduced. This suppresses fluctuations in the actual transmission unit input torque. Then, by suppressing the fluctuation of the actual transmission unit input torque, the transmission unit is compared with the case where the feedback control gain is not reduced in the shift control in which the change gradient of the transmission unit input rotation speed by the feedback control is the target gradient. Thus, fluctuations in the change gradient of the actual transmission unit input rotational speed are suppressed. Therefore, the fluctuation of the differential motor torque is further suppressed in the feedback control in the electric differential section, and the fluctuation in the actual transmission section input torque is further suppressed. Therefore, in the feedback control in the transmission section, the actual transmission section input rotational speed is reduced. It is further suppressed that the change gradient is deviated from the target gradient. That is, the change in the actual transmission unit input rotational speed is stabilized, and the feedback control of the transmission unit is stably performed. In this way, it is possible to suppress interference of feedback control executed independently by the electric differential unit and the transmission unit. Therefore, the divergence of the control is suppressed, and the shift shock is suppressed by appropriately controlling the desired engine rotation speed and the change gradient of the transmission unit input rotation speed during the shift control. Moreover, since the interference of each feedback control executed independently by the electric differential unit and the transmission unit is suppressed and the fluctuation of the differential motor torque is further suppressed, for example, to the differential motor in the power storage device The power supply and demand is suppressed, and the durability of the power storage device and the equipment related to the power supply and demand is improved.
ここで、好適には、前記トルク制御に関わるフィードバック制御ゲインの変更を前記変速部の変速過程におけるイナーシャ相開始後(例えばイナーシャ相中)に実施する。このようにすれば、例えば変速過程におけるイナーシャ相開始前に差動用電動機のトルク制御に関わるフィードバック制御ゲインを変更することに比較して、そのフィードバック制御ゲインの変更により差動用電動機トルクが変動させられることによる変速部入力トルクの変動に伴う駆動力変動を抑制することができる。 Here, preferably, the feedback control gain related to the torque control is changed after the inertia phase is started (for example, during the inertia phase) in the shifting process of the transmission unit. In this way, for example, compared to changing the feedback control gain related to the torque control of the differential motor before the start of the inertia phase in the shifting process, the differential motor torque varies due to the change of the feedback control gain. Thus, it is possible to suppress fluctuations in the driving force that accompany fluctuations in the transmission unit input torque.
また、好適には、前記トルク制御に関わるフィードバック制御ゲインの変更を前記変速部の変速過程におけるイナーシャ相開始前に実施する。このようにすれば、例えばイナーシャ相開始後(例えばイナーシャ相中)に差動用電動機のトルク制御に関わるフィードバック制御ゲインを変更することに比較して、そのフィードバック制御ゲインの変更により差動用電動機トルクが変動させられることによる変速部入力トルクの変動に伴って変速部入力回転速度の変化勾配のフィードバック制御性が一時的に低下させられることを抑制することができる。すなわち、変速部入力回転速度の変化勾配のフィードバック制御性を向上することができる。 Preferably, the feedback control gain related to the torque control is changed before the start of the inertia phase in the shifting process of the transmission unit. In this case, for example, compared to changing the feedback control gain related to the torque control of the differential motor after the inertia phase is started (for example, during the inertia phase), the differential motor is changed by changing the feedback control gain. It can be suppressed that the feedback controllability of the change gradient of the transmission unit input rotation speed is temporarily lowered in accordance with the variation of the transmission unit input torque due to the variation of the torque. That is, the feedback controllability of the change gradient of the transmission unit input rotational speed can be improved.
また、好適には、前記トルク制御に関わるフィードバック制御ゲインの変更を前記変速部の変速終了後に解除する(すなわち元のフィードバック制御ゲインに復帰させる)。このようにすれば、例えば変速部の変速中に差動用電動機のトルク制御に関わるフィードバック制御ゲインの変更を解除することに比較して、そのフィードバック制御ゲインの変更の解除により差動用電動機トルクが変動させられることによる変速部入力トルクの変動に伴って変速部入力回転速度の変化勾配が変動してしまうことを回避することができる。よって、変速部入力回転速度の変化勾配の変動に伴う変速ショックを抑制することができる。また、変速部の変速中でなく変速終了後にフィードバック制御ゲインの変更を解除するので、変速部の変速中(特にイナーシャ相中)においてフィードバック制御ゲインを変更した効果が十分に得られる。 Preferably, the change in the feedback control gain related to the torque control is canceled after the shift of the transmission unit is completed (that is, the original feedback control gain is restored). In this case, for example, when the change of the feedback control gain related to the torque control of the differential motor is canceled during the shift of the transmission unit, the change of the feedback control gain is canceled, so that the differential motor torque is reduced. It is possible to avoid the change gradient of the transmission unit input rotational speed from fluctuating with the variation of the transmission unit input torque due to the variation of the. Therefore, it is possible to suppress a shift shock accompanying a change in the change gradient of the transmission unit input rotation speed. Further, since the change of the feedback control gain is canceled after the shift is completed, not during the shift of the transmission unit, the effect of changing the feedback control gain during the shift of the transmission unit (particularly during the inertia phase) can be sufficiently obtained.
また、好適には、前記トルク制御に関わるフィードバック制御ゲインの変更を前記変速部の変速終期に解除する。このようにすれば、例えば変速部の変速終了後に差動用電動機のトルク制御に関わるフィードバック制御ゲインの変更を解除することに比較して、そのフィードバック制御ゲインの変更の解除により差動用電動機トルクが変動させられることによる変速部入力トルクの変動に伴う駆動力変動が変速後に発生してしまうことが防止される。また、変速部の変速過程のうちで特に変速終期にフィードバック制御ゲインの変更を解除するので、変速部の変速中(特にイナーシャ相中)においてフィードバック制御ゲインを変更した効果が十分に得られる。 Preferably, the change of the feedback control gain related to the torque control is canceled at the end of the shift of the transmission unit. In this way, for example, when the change of the feedback control gain related to the torque control of the differential motor is canceled after the shift of the transmission unit is completed, the change of the feedback control gain causes the differential motor torque to be changed. It is possible to prevent fluctuations in the driving force that accompany fluctuations in the transmission unit input torque due to fluctuations in gears after the gear change. In addition, since the change of the feedback control gain is canceled particularly during the shifting process of the transmission unit, the effect of changing the feedback control gain during the shift of the transmission unit (particularly during the inertia phase) can be sufficiently obtained.
また、好適には、前記変速部は、解放側係合装置の解放と係合側係合装置の係合とによるクラッチツゥクラッチ変速が実行されて複数のギヤ段が選択的に成立させられる有段式自動変速機であり、前記変速部の変速制御に関わるフィードバック制御は、前記変速部の変速過程におけるその変速部の入力回転速度の変化勾配を目標勾配とするように少なくとも一方の係合装置の係合圧制御をフィードバック制御により実行するものである。このようにすれば、電気式差動部と変速部との同時変速に際して、電気式差動部において差動用電動機のトルク制御に関わるフィードバック制御ゲインが小さくされることにより差動用電動機トルクの変動が抑制されて実変速部入力トルクの変動が抑制されることで、トルク制御に関わるフィードバック制御ゲインが小さくされないときと比較して、変速部における係合装置の係合圧制御に関わるフィードバック制御において実変速部入力回転速度の変化勾配の変動が抑制される。 Preferably, the transmission unit is configured to selectively establish a plurality of gear stages by executing clutch-to-clutch shift by releasing the disengagement side engagement device and engaging the engagement side engagement device. At least one of the engagement devices is a stepped automatic transmission, and the feedback control related to the shift control of the transmission unit has a change gradient of the input rotation speed of the transmission unit in the shift process of the transmission unit as a target gradient. This engagement pressure control is executed by feedback control. According to this configuration, when the electric differential unit and the transmission unit are simultaneously shifted, the feedback control gain related to the torque control of the differential motor is reduced in the electric differential unit, thereby reducing the differential motor torque. The feedback control related to the engagement pressure control of the engagement device in the transmission unit as compared with the case where the feedback control gain related to the torque control is not reduced by suppressing the fluctuation and the fluctuation of the actual transmission unit input torque. In this case, fluctuations in the change gradient of the actual transmission unit input rotational speed are suppressed.
また、好適には、前記変速部の変速は、車両に対する出力要求量が増大させられたことに伴うパワーオンダウンシフトであり、前記電気式差動部の変速は、前記エンジン動作点を予め設定された最適燃費線に沿って変更するものである。このようにすれば、変速部におけるパワーオンダウンシフトと電気式差動部においてエンジン動作点を最適燃費線に沿って変更する変速とが重なる同時変速に際して、電気式差動部と変速部とで独立に実行される各々のフィードバック制御の干渉を抑制することができる。 Preferably, the shift of the transmission unit is a power-on downshift associated with an increase in the required amount of output to the vehicle, and the shift of the electric differential unit sets the engine operating point in advance. It is to be changed along the optimum fuel consumption line. In this way, at the time of the simultaneous shift in which the power-on downshift in the transmission unit and the shift in which the engine operating point is changed along the optimum fuel consumption line overlap in the electric differential unit, the electric differential unit and the transmission unit Interference of each feedback control executed independently can be suppressed.
また、好適には、前記変速部は、複数組の遊星歯車装置の回転要素が摩擦係合装置によって選択的に連結されることにより複数のギヤ段(変速段)が択一的に達成される例えば前進4段、前進5段、前進6段、更にはそれ以上の変速段を有する等の種々の遊星歯車式多段変速機により構成される。この遊星歯車式多段変速機における摩擦係合装置としては、油圧アクチュエータによって係合させられる多板式、単板式のクラッチやブレーキ、或いはベルト式のブレーキ等の油圧式摩擦係合装置が広く用いられる。この油圧式摩擦係合装置を係合させるための作動油を供給するオイルポンプは、例えば走行用駆動力源(エンジン)により駆動されて作動油を吐出するものでも良いが、走行用駆動力源とは別に配設された専用の電動モータなどで駆動されるものでも良い。また、クラッチ或いはブレーキは、油圧式摩擦係合装置以外に電磁式係合装置例えば電磁クラッチや磁粉式クラッチ等であってもよい。 Preferably, the transmission unit selectively achieves a plurality of gear stages (shift stages) by selectively connecting the rotating elements of the plurality of sets of planetary gear devices by a friction engagement device. For example, it is composed of various planetary gear type multi-stage transmissions having four forward speeds, five forward speeds, six forward speeds, and more. As a friction engagement device in this planetary gear type multi-stage transmission, a hydraulic friction engagement device such as a multi-plate type, a single plate type clutch or brake engaged by a hydraulic actuator, or a belt type brake is widely used. The oil pump that supplies the hydraulic oil for engaging the hydraulic friction engagement device may be driven by a driving power source (engine) for driving to discharge the hydraulic oil. Alternatively, it may be driven by a dedicated electric motor arranged separately. Further, the clutch or brake may be an electromagnetic engagement device such as an electromagnetic clutch or a magnetic powder clutch in addition to the hydraulic friction engagement device.
また、好適には、上記油圧式摩擦係合装置を含む油圧制御回路は、例えばリニアソレノイドバルブの出力油圧を直接油圧式摩擦係合装置の油圧アクチュエータ(油圧シリンダ)にそれぞれ供給することが応答性の点で望ましいが、そのリニアソレノイドバルブの出力油圧をパイロット油圧として用いることによりシフトコントロールバルブを制御して、そのコントロールバルブから油圧アクチュエータに作動油を供給するように構成することもできる。 Preferably, the hydraulic control circuit including the hydraulic friction engagement device is responsive to, for example, supplying output hydraulic pressure of a linear solenoid valve directly to a hydraulic actuator (hydraulic cylinder) of the hydraulic friction engagement device. However, it is also possible to control the shift control valve by using the output hydraulic pressure of the linear solenoid valve as a pilot hydraulic pressure, and to supply hydraulic oil from the control valve to the hydraulic actuator.
また、好適には、上記リニアソレノイドバルブは、例えば複数の油圧式摩擦係合装置の各々に対応して1つずつ設けられるが、同時に係合したり係合、解放制御したりすることがない複数の油圧式摩擦係合装置が存在する場合には、それ等に共通のリニアソレノイドバルブを設けることもできるなど、種々の態様が可能である。また、必ずしも全ての油圧式摩擦係合装置の油圧制御をリニアソレノイドバルブで行う必要はなく、一部乃至全ての油圧制御をON−OFFソレノイドバルブのデューティ制御など、リニアソレノイドバルブ以外の調圧手段で行っても良い。尚、この明細書で「油圧を供給する」という場合は、「油圧を作用させ」或いは「その油圧に制御された作動油を供給する」ことを意味する。 Preferably, one linear solenoid valve is provided, for example, corresponding to each of a plurality of hydraulic friction engagement devices. However, the linear solenoid valves are not engaged at the same time or controlled to be engaged or released. When there are a plurality of hydraulic friction engagement devices, various modes are possible, such as providing a common linear solenoid valve for them. In addition, it is not always necessary to control the hydraulic pressure of all the hydraulic friction engagement devices with the linear solenoid valve, and pressure control means other than the linear solenoid valve, such as duty control of the ON-OFF solenoid valve for part or all of the hydraulic control. You can go there. In this specification, “supplying hydraulic pressure” means “applying hydraulic pressure” or “supplying hydraulic oil controlled to the hydraulic pressure”.
また、好適には、前記エンジンとしては、ガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関であるエンジンが広く用いられる。さらに、補助的な走行用動力源として、電動機等がこのエンジンに加えて用いられても良い。 Preferably, an engine that is an internal combustion engine such as a gasoline engine or a diesel engine is widely used as the engine. Further, an electric motor or the like may be used in addition to this engine as an auxiliary driving power source.
また、好適には、前記差動機構は、前記エンジンに連結された第1回転要素と前記差動用電動機に連結された第2回転要素と前記走行用電動機に連結された第3回転要素との3つの回転要素を有する装置である。このようにすれば、前記差動機構が簡単に構成される。 Preferably, the differential mechanism includes a first rotating element coupled to the engine, a second rotating element coupled to the differential electric motor, and a third rotating element coupled to the traveling electric motor. Is a device having three rotating elements. In this way, the differential mechanism is easily configured.
また、好適には、前記差動機構はシングルピニオン型の遊星歯車装置であり、前記第1回転要素はその遊星歯車装置のキャリヤであり、前記第2回転要素はその遊星歯車装置のサンギヤであり、前記第3回転要素はその遊星歯車装置のリングギヤである。このようにすれば、前記差動機構の軸心方向寸法が小さくなる。また、差動機構が1つのシングルピニオン型遊星歯車装置によって簡単に構成される。 Preferably, the differential mechanism is a single pinion type planetary gear device, the first rotating element is a carrier of the planetary gear device, and the second rotating element is a sun gear of the planetary gear device. The third rotating element is a ring gear of the planetary gear device. In this way, the axial direction dimension of the differential mechanism is reduced. Further, the differential mechanism is simply constituted by one single pinion type planetary gear device.
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車両用動力伝達装置10(以下、動力伝達装置10と表す)を説明する骨子図であり、この動力伝達装置10はハイブリッド車両に好適に用いられる。図1において、動力伝達装置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と表す)内において共通の軸心上に配設された入力回転部材としての入力軸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)などを介して間接に連結された無段変速部としての差動部11と、その差動部11と駆動輪34(図7参照)との間の動力伝達経路で伝達部材18を介して直列的に連結されている変速部としての自動変速部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の出力軸22とを直列に備えている。この動力伝達装置10は、例えば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内燃機関であるエンジン8と一対の駆動輪34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)32(図7参照)及び一対の車軸等を順次介して一対の駆動輪34へ伝達する。
FIG. 1 is a skeleton diagram illustrating a vehicle power transmission device 10 (hereinafter, referred to as a power transmission device 10) to which the control device of the present invention is applied. The
このように、本実施例の動力伝達装置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。尚、動力伝達装置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。以下の各実施例についても同様である。
Thus, in the
差動部11は、動力分配機構16と、動力分配機構16に動力伝達可能に連結されて動力分配機構16の差動状態を制御するための差動用電動機として機能する第1電動機M1と、伝達部材18と一体的に回転するように動力伝達可能に連結されている第2電動機M2とを備える電気式差動部である。尚、伝達部材18は差動部11の出力側回転部材であるが自動変速部20の入力側回転部材にも相当するものである。
The
第1電動機M1及び第2電動機M2は、電気エネルギから機械的な駆動力を発生させる発動機としての機能及び機械的な駆動力から電気エネルギを発生させる発電機としての機能を有する所謂モータジェネレータである。換言すれば、動力伝達装置10において、電動機Mは主動力源であるエンジン8の代替として、或いはそのエンジン8と共に走行用の駆動力を発生させる動力源(副動力源)として機能し得る。また、他の動力源により発生させられた駆動力から回生により電気エネルギを発生させ、インバータ54(図7参照)を介して他の電動機Mに供給したり、その電気エネルギを蓄電装置56(図7参照)に蓄積する等の作動を行う。
The first electric motor M1 and the second electric motor M2 are so-called motor generators having a function as a motor that generates mechanical driving force from electric energy and a function as a generator that generates electric energy from mechanical driving force. is there. In other words, in the
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は走行用の第2駆動力源として駆動力を出力する走行用電動機として機能するためモータ(電動機)機能を少なくとも備える。また、好適には、第1電動機M1及び第2電動機M2は、何れもその発電機としての発電量を連続的に変更可能に構成されたものである。また、第1電動機M1及び第2電動機M2は、動力伝達装置10の筐体であるケース12内に備えられ、動力伝達装置10の作動流体である自動変速部20の作動油により冷却される。
The first motor M1 has at least a generator (power generation) function for generating a reaction force, and the second motor M2 functions as a traveling motor that outputs driving force as a second driving force source for traveling. ) Provide at least a function. Preferably, each of the first electric motor M1 and the second electric motor M2 is configured such that the power generation amount as the generator can be continuously changed. The first electric motor M <b> 1 and the second electric motor M <b> 2 are provided in a
動力分配機構16は、エンジン8に動力伝達可能に連結された差動機構であって、例えば「0.416」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を主体として構成されており、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を自転及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。尚、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。このように構成された動力分配機構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可能状態(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とに分配されると共に、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が差動状態とされると差動部11も差動状態とされ、差動部11はその変速比γ0(入力軸14の回転速度NIN/伝達部材18の回転速度N18)が最小値γ0min から最大値γ0max まで連続的に変化させられる電気的な無段変速機として機能する無段変速状態とされる。このように動力分配機構16が差動状態とされると、動力分配機構16(差動部11)に動力伝達可能に連結された第1電動機M1及び第2電動機M2の一方又は両方の運転状態(動作点)が制御されることにより、動力分配機構16の差動状態、すなわち入力軸14の回転速度と伝達部材18の回転速度の差動状態が制御される。
In the
自動変速部20(変速部)は、エンジン8から駆動輪34への動力伝達経路の一部を構成しており、シングルピニオン型の第1遊星歯車装置26及びシングルピニオン型の第2遊星歯車装置28を備え、機械的に複数の変速比が段階的に設定される有段式の自動変速機として機能する遊星歯車式の多段変速機である。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を自転及び公転可能に支持する第1キャリヤCA1、第1遊星歯車P1を介して第1サンギヤS1と噛み合う第1リングギヤR1を備えており、例えば「0.488」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を自転及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「0.455」程度の所定のギヤ比ρ2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とすると、上記ギヤ比ρ1はZS1/ZR1、上記ギヤ比ρ2はZS2/ZR2である。
The automatic transmission unit 20 (transmission unit) constitutes a part of a power transmission path from the engine 8 to the
自動変速部20では、第1サンギヤS1は第3クラッチC3を介して伝達部材18に連結されると共に第1ブレーキB1を介してケース12に選択的に連結され、第1キャリヤCA1と第2リングギヤR2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に連結されると共に第2ブレーキB2を介してケース12に選択的に連結され、第1リングギヤR1と第2キャリヤCA2とが一体的に連結されて出力軸22に連結され、第2サンギヤS2が第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。更に第1キャリヤCA1と第2リングギヤR2とは一方向クラッチF1を介して非回転部材であるケース12に連結されてエンジン8と同方向の回転が許容され逆方向の回転が禁止されている。これにより、第1キャリヤCA1及び第2リングギヤR2は、逆回転不能な回転部材として機能する。
In the
以上のように構成された自動変速部20では、解放側係合装置の解放と係合側係合装置の係合とにより例えばクラッチツゥクラッチ変速が実行されて複数のギヤ段(変速段)が選択的に成立させられることにより、略等比的に変化する変速比γ(=伝達部材18の回転速度N18/出力軸22の回転速度NOUT)が各ギヤ段毎に得られる。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の係合及び一方向クラッチFにより変速比が「3.20」程度となる第1速ギヤ段が成立させられ、第1クラッチC1及び第1ブレーキB1の係合により変速比が「1.72」程度となる第2速ギヤ速段が成立させられ、第1クラッチC1及び第2クラッチC2の係合により変速比が「1.00」程度となる第3速ギヤ段が成立させられ、第2クラッチC2及び第1ブレーキB1の係合により変速比が「0.67」程度となる第4速ギヤ段が成立させられ、第3クラッチC3及び第2ブレーキB2の係合により変速比が「2.04」程度となる後進ギヤ段が成立させられる。また、第1クラッチC1、第2クラッチC2、第3クラッチC3、第1ブレーキB1、及び第2ブレーキB2の解放によりニュートラル「N」状態とされる。また、第1速ギヤ段のエンジンブレーキの際には、第2ブレーキB2が係合させられる。
In the
このように、自動変速部20内の動力伝達経路は、第1クラッチC1、第2クラッチC2、第3クラッチC3、第1ブレーキB1、及び第2ブレーキB2の係合と解放との作動の組合せにより、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、動力伝達を遮断する動力伝達遮断状態との間で切り換えられる。つまり、第1速ギヤ段乃至第4速ギヤ段及び後進ギヤ段の何れかが成立させら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、何れのギヤ段も成立させられないことで例えばニュートラル「N」状態が成立させら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。
Thus, the power transmission path in the
前記第1クラッチC1、第2クラッチC2、第3クラッチC3、第1ブレーキB1、及び第2ブレーキB2(以下、特に区別しない場合はクラッチC、ブレーキBと表す)は、従来の車両用自動変速機においてよく用いられている係合要素としての油圧式摩擦係合装置であって、互いに重ねられた複数枚の摩擦板が油圧アクチュエータにより押圧される湿式多板型や、回転するドラムの外周面に巻き付けられた1本又は2本のバンドの一端が油圧アクチュエータによって引き締められるバンドブレーキなどにより構成され、それが介挿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 first clutch C1, the second clutch C2, the third clutch C3, the first brake B1, and the second brake B2 (hereinafter referred to as the clutch C and the brake B unless otherwise specified) are conventional automatic transmissions for vehicles. A hydraulic friction engagement device as an engagement element often used in a machine, and a wet multi-plate type in which a plurality of friction plates stacked on each other are pressed by a hydraulic actuator, or an outer peripheral surface of a rotating drum One end of one or two bands wound around is composed of 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動力伝達装置10において、無段変速機として機能する差動部11と自動変速部20とで無段変速機が構成される。また、差動部11の変速比を一定となるように制御することにより、差動部11と自動変速部20とで有段変速機と同等の状態を構成することが可能とされる。
In the
具体的には、差動部11が無段変速機として機能し、且つ差動部11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の少なくとも1つの変速段Mに対して自動変速部20に入力される回転速度(以下、自動変速部20の入力回転速度、変速部入力回転速度)すなわち伝達部材18の回転速度(以下、伝達部材回転速度N18)が無段的に変化させられてその変速段Mにおいて無段的な変速比幅が得られる。したがって、動力伝達装置10の総合変速比γT(=入力軸14の回転速度NIN/出力軸22の回転速度NOUT)が無段階に得られ、動力伝達装置10において無段変速機が構成される。この動力伝達装置10の総合変速比γTは、差動部11の変速比γ0と自動変速部20の変速比γATとに基づいて形成される動力伝達装置10全体としてのトータル変速比γTである。例えば、図2の係合作動表に示される自動変速部20の第1速ギヤ段乃至第4速ギヤ段や後進ギヤ段の各ギヤ段に対し伝達部材回転速度N18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、動力伝達装置10全体としてのトータル変速比γTが無段階に得られる。
Specifically, the
また、差動部11の変速比が一定となるように制御され、且つクラッチC及びブレーキBが選択的に係合作動させられて第1速ギヤ段乃至第4速ギヤ段のいずれか或いは後進ギヤ段(後進変速段)が選択的に成立させられることにより、略等比的に変化する動力伝達装置10のトータル変速比γTが各ギヤ段毎に得られる。したがって、動力伝達装置10において有段変速機と同等の状態が構成される。
Further, the gear ratio of the
図3は、無段変速部或いは第1変速部として機能する差動部11と有段変速部或いは第2変速部として機能する自動変速部20とから構成される動力伝達装置10において、ギヤ段毎に連結状態が異なる各回転要素の回転速度の相対関係を直線上で表すことができる共線図を示している。この図3の共線図は、各遊星歯車装置24、26、28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(X3)が伝達部材18の回転速度N18すなわち差動部11から自動変速部20に入力される後述する第3回転要素RE3の回転速度を示している。
FIG. 3 illustrates a 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。更に、自動変速部20の4本の縦線Y4、Y5、Y6、Y7は、左から順に、第4回転要素(第4要素)RE4に対応する第2サンギヤS2を、第5回転要素RE5(第5要素)に対応する相互に連結された第1リングギヤR1及び第2キャリヤCA2を、第6回転要素(第6要素)RE6に対応する相互に連結された第1キャリヤCA1及び第2リングギヤR2を、第7回転要素(第7要素)RE7に対応する第1サンギヤS1をそれぞれ表し、それらの間隔は第1、第2遊星歯車装置26、28のギヤ比ρ1、ρ2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遊星歯車装置26、28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、本実施例の動力伝達装置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、第2回転要素RE2が第1電動機M1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及び第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 described above, the
例えば、差動部11においては、第1回転要素RE1乃至第3回転要素RE3が相互に相対回転可能とされる差動状態とされており、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の回転速度が車速Vに拘束されて略一定である場合には、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、直線L0と縦線Y2との交点で示される差動部キャリヤCA0の回転速度すなわちエンジン回転速度NEが上昇或いは下降させられる。また、差動部11の変速比γ0が「1」に固定されるように第1電動機M1の回転速度を制御することによって差動部サンギヤS0の回転がエンジン回転速度NEと同じ回転とされると、直線L0は横線X2と一致させられ、エンジン回転速度NEと同じ回転で差動部リングギヤR0の回転速度すなわち伝達部材18が回転させられる。或いは、差動部11の変速比γ0が「1」より小さい値例えば0.7程度に固定されるように第1電動機M1の回転速度を制御することによって差動部サンギヤS0の回転が零とされると、直線L0は図3に示す状態とされ、エンジン回転速度NEよりも増速されて伝達部材18が回転させられる。
For example, in the
また、自動変速部20において第4回転要素RE4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、第5回転要素RE5は出力軸22に連結され、第6回転要素RE6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共に第2ブレーキB2を介してケース12に選択的に連結され、第7回転要素RE7は第3クラッチC3を介して伝達部材18に選択的に連結されると共に第1ブレーキB1を介してケース12に選択的に連結されている。
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2ブレーキB2とが係合させられることにより、第4回転要素RE4の回転速度を示す縦線Y4と横線X3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5回転要素RE5の回転速度を示す縦線Y5との交点で第1速(1st)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L2と出力軸22と連結された第5回転要素RE5の回転速度を示す縦線Y5との交点で第2速(2nd)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L3と出力軸22と連結された第5回転要素RE5の回転速度を示す縦線Y5との交点で第3速(3rd)の出力軸22の回転速度が示され、第2クラッチC2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L4と出力軸22と連結された第5回転要素RE5の回転速度を示す縦線Y5との交点で第4速(4th)の出力軸22の回転速度が示される。
In the
図4は、本実施例の動力伝達装置10を制御するための制御装置である電子制御装置80に入力される信号及びその電子制御装置80から出力される信号を例示している。この電子制御装置80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や各電動機Mに関するハイブリッド駆動制御、自動変速部20の変速制御等の各種制御を実行するものである。
FIG. 4 illustrates a signal input to the
電子制御装置80には、図4に示すような各センサやスイッチなどから、エンジン8の冷却流体の温度であるエンジン水温TEMPWを表す信号、シフトレバー52(図6参照)のシフトポジションPSHや「M」ポジションにおける操作回数等を表す信号、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、Mモード(手動変速走行モード)を指令する信号、エアコンの作動を表す信号、車速センサ72により検出された出力軸22の回転速度NOUTに対応する車速V及び車両の進行方向を表す信号、自動変速部20の作動油温TOILを表す信号、サイドブレーキ操作を表す信号、車輪(駆動輪34、不図示の従動輪)にブレーキトルク(制動力)を付与する制動装置としての良く知られたフットブレーキ装置(ホイールブレーキ装置)の作動中(すなわちフットブレーキ操作中)を示すブレーキペダルの操作(オン)BONを表すブレーキ操作信号、触媒温度を表す信号、アクセル開度センサ78により検出された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であるアクセル開度Accを表すアクセル開度信号、カム角を表す信号、スノーモード設定を表す信号、車両の前後加速度Gを表す信号、オートクルーズ走行を表す信号、車両の重量(車重)を表す信号、各車輪の車輪速を表す信号、レゾルバ等からなるM1回転速度センサ74により検出された第1電動機M1の回転速度NM1(以下、「第1電動機回転速度NM1」と表す)及びその回転方向を表す信号、レゾルバ等からなるM2回転速度センサ76により検出された第2電動機M2の回転速度NM2(以下、「第2電動機回転速度NM2」と表す)及びその回転方向を表す信号、各電動機M1,M2との間でインバータ54を介して充放電を行うすなわち電動機M1,M2への電力を需給する蓄電装置56(図7参照)の充電容量(充電状態)SOCを表す信号、蓄電装置(バッテリ)56のバッテリ温度THBATを表す信号などが、それぞれ供給される。
The
また、上記電子制御装置80からは、エンジン8の出力PE(単位は例えば「kW」。以下、「エンジン出力PE」と表す。)を制御するエンジン出力制御装置58(図7参照)への制御信号例えばエンジン8の吸気管60に備えられた電子スロットル弁62のスロットル弁開度θTHを操作するスロットルアクチュエータ64への駆動信号や燃料噴射装置66による吸気管60或いはエンジン8の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68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、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、ホイールブレーキ装置を作動させるためのホイールブレーキ作動信号、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70(図5、図7参照)に含まれる電磁弁(ソレノイドバルブ)等を作動させるバルブ指令信号、この油圧制御回路70に設けられたレギュレータバルブ(調圧弁)によりライン油圧PLを調圧するための信号、そのライン油圧PLが調圧されるための元圧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。
From the
図5は、油圧制御回路70のうちクラッチC1、C2、C3、及びブレーキB1、B2の各油圧アクチュエータ(油圧シリンダ)AC1、AC2、AC3、AB1、AB2の作動を制御するリニアソレノイドバルブSL1〜SL5に関する回路図である。図5において、各油圧アクチュエータAC1、AC2、AC3、AB1、AB2には、ライン油圧PLがそれぞれリニアソレノイドバルブSL1〜SL5により電子制御装置80からの指令信号に応じた係合圧(係合油圧)PC1、PC2、PC3、PB1、PB2に調圧されてそれぞれ直接的に供給されるようになっている。このライン油圧PLは、図示しない電動オイルポンプやエンジン8により回転駆動される機械式オイルポンプから発生する油圧を元圧として例えばリリーフ型調圧弁(レギュレータバルブ)によって、アクセル開度Acc或いはスロットル弁開度θTHで表されるエンジン負荷等に応じた値に調圧されるようになっている。
FIG. 5 shows linear solenoid valves SL1 to SL5 for controlling the operation of the hydraulic actuators (hydraulic cylinders) AC1, AC2, AC3, AB1, AB2 of the clutches C1, C2, C3 and brakes B1, B2 in the
リニアソレノイドバルブSL1〜SL5は、基本的には何れも同じ構成で、電子制御装置80により独立に励磁、非励磁され、各油圧アクチュエータAC1、AC2、AC3、AB1、AB2の油圧が独立に調圧制御されてクラッチC1〜C3、ブレーキB1、B2の係合圧PC1、PC2、PC3、PB1、PB2が制御される。そして、自動変速部20は、例えば図2の係合作動表に示すように予め定められた係合装置が係合されることによって各変速段が成立させられる。また、自動変速部20の変速制御においては、例えば変速に関与するクラッチCやブレーキBの解放と係合とがすなわち解放側係合装置の解放と係合側係合装置の係合とが同時に制御される所謂クラッチツゥクラッチ変速が実行される。
The linear solenoid valves SL1 to SL5 have basically the same configuration and are excited and de-energized independently by the
図6は、複数種類のシフトポジションPSH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50の一例を示す図である。このシフト操作装置50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PSHを選択するために操作されるシフトレバー52を備えている。
FIG. 6 is a diagram showing an example of a shift operation device 50 as a switching device that switches a plurality of types of shift positions PSH by an artificial operation. The shift operation device 50 includes, for example, a
そのシフトレバー52は、動力伝達装置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)」、動力伝達装置10内の動力伝達経路が遮断された中立状態とするための中立ポジション「N(ニュートラル)」、動力伝達装置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)」、又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52の各シフトポジションPSH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70が電気的に切り換えられる。
The reverse gear "R" shown in the engagement operation table of FIG 2 in conjunction with the manual operation of the various shift positions P SH of the
上記「P」乃至「M」ポジション(レンジ)に示す各シフトポジションPSHにおいて、「P」ポジション及び「N」ポジションは、車両を走行させないときに選択される非走行ポジション(レンジ)であって、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動力伝達経路の動力伝達遮断状態への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」ポジション及び「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(レンジ)であって、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 shift position P SH shown in the “P” to “M” positions (ranges), the “P” position and the “N” position are non-traveling positions (ranges) selected when the vehicle is not traveling. This is a non-driving position for selecting the switching of the power transmission path that disables driving of the vehicle in which the power transmission path in the
具体的には、シフトレバー52が「P」ポジションへ手動操作されることでクラッチCおよびブレーキBのいずれも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遮断状態とされると共に自動変速部20の出力軸22がロックされ、「N」ポジションへ手動操作されることでクラッチCおよびブレーキBの何れも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遮断状態とされ、「R」、「D」、及び「M」ポジションのいずれかへ手動操作されることで各ポジションに対応した何れかのギヤ段が成立させられて自動変速部20内の動力伝達経路が動力伝達可能状態とされる。
Specifically, when the
図7は、電子制御装置80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7において、有段変速制御部すなわち有段変速制御手段82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82は、図8に示すような車速Vと自動変速部20の出力トルクTOUT(或いはアクセル開度Acc等)とを変数として記憶部すなわち記憶手段84に予め記憶されたアップシフト線(実線)及びダウンシフト線(一点鎖線)を有する関係(変速線図、変速マップ)から実際の車速V及びアクセル開度Acc等に対応する自動変速部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の自動変速制御を実行する。
FIG. 7 is a functional block diagram for explaining the main part of the control function by the
このとき、有段変速制御手段82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、自動変速部20の変速に関与する油圧式摩擦係合装置を係合及び/又は解放させる指令(変速出力指令、油圧指令)を、すなわち自動変速部20の変速に関与する解放側係合装置を解放すると共に係合側係合装置を係合することによりクラッチツゥクラッチ変速を実行させる指令を油圧制御回路70へ出力する。油圧制御回路70は、その指令に従って、例えば解放側係合装置を解放すると共に係合側係合装置を係合して自動変速部20の変速が実行されるように、油圧制御回路70内のリニアソレノイドバルブを作動させてその変速に関与する油圧式摩擦係合装置の油圧アクチュエータを作動させる。
At this time, the stepped shift control means 82 engages and / or engages the hydraulic friction engagement device involved in the shift of the
ハイブリッド制御部すなわちハイブリッド制御手段86は、エンジン出力制御装置58を介してエンジン8の駆動を制御するエンジン駆動制御手段としての機能と、インバータ54を介して第1電動機M1及び第2電動機M2による駆動力源又は発電機としての作動を制御する電動機作動制御手段としての機能を含んでおり、それら制御機能によりエンジン8、第1電動機M1、及び第2電動機M2によるハイブリッド駆動制御等を実行する。
The hybrid control unit, that is, the hybrid control means 86, functions as engine drive control means for controlling the drive of the engine 8 via the engine
また、ハイブリッド制御手段86は、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Vにおいて、運転者の出力要求量としてのアクセル開度Accや車速Vから車両の目標(要求)出力を算出し、その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(要求エンジン出力)PERを算出し、その目標エンジン出力PERが得られるエンジン回転速度NEとエンジン8の出力トルク(エンジントルク)TEとなるようにエンジン8を制御すると共に各電動機Mの出力乃至発電を制御する。
Further, the hybrid control means 86 operates the engine 8 in an efficient operating range, while optimizing the reaction force due to the distribution of the driving force between the engine 8 and the second electric motor M2 and the power generation of the first electric motor M1. To change the gear ratio γ0 of the
以上のように、動力伝達装置10全体としての変速比である総合変速比γTは、有段変速制御手段82によって制御される自動変速部20の変速比γATと、ハイブリッド制御手段86によって制御される差動部11の変速比γ0とによって決定される。すなわち、ハイブリッド制御手段86及び有段変速制御手段82は、シフトポジションPSHに対応するシフトレンジの範囲内において、油圧制御回路70、エンジン出力制御装置58、第1電動機M1、及び第2電動機M2等を介して動力伝達装置10全体としての変速比である総合変速比γTを制御する変速制御手段として機能する。
Thus, overall speed ratio γT is the transmission ratio of the whole of the
例えば、ハイブリッド制御手段86は、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エンジン8及び各電動機Mの制御を実行する。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及び自動変速部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86は、例えばエンジン回転速度NEとエンジントルクTEとで構成され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求められて記憶手段84に予め記憶された例えば図9の破線に示すようなエンジン8の動作曲線の一種である最適燃費線としての最適燃費率曲線(燃費マップ、関係)にエンジン8の動作点(以下、「エンジン動作点」と表す)が沿わされつつエンジン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PE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、動力伝達装置10のトータル変速比γTの目標値を定め、その目標値が得られるように第1電動機M1の出力トルク(以下、「第1電動機トルク」と表す)TM1をフィードバック制御により変化させて差動部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で制御する。ここで、上記エンジン動作点とは、エンジン回転速度NE及びエンジントルクTEなどで例示されるエンジン8の動作状態を示す状態量を座標軸とした二次元座標においてエンジン8の動作状態を示す動作点である。尚、本実施例では、燃費とは例えば単位燃料消費量当たりの走行距離であったり、車両全体としての燃料消費率(=燃料消費量/駆動輪出力)等である。
For example, the hybrid control means 86 executes control of the engine 8 and each electric motor M in consideration of the gear position of the
このとき、ハイブリッド制御手段86は、例えば第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54を通して蓄電装置56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の動力の一部は電動機M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54を通してその電気エネルギが他の電動機Mへ供給され、電気エネルギによりその電動機Mから出力される駆動力が伝達部材18へ伝達される。この発電に係る電動機Mによる電気エネルギの発生から駆動に係る電動機Mで消費されるまでに関連する機器により、エンジン8の動力の一部が電気エネルギに変換され、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が構成される。
At this time, for example, the hybrid control means 86 supplies the electric energy generated by the first electric motor M1 to the
また、ハイブリッド制御手段86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電動機回転速度NM1及び/又は第2電動機回転速度NM2を制御してエンジン回転速度NEを略一定に維持したり任意の回転速度に回転制御する。言い換えれば、ハイブリッド制御手段86は、エンジン回転速度NEを略一定に維持したり任意の回転速度に制御しつつ第1電動機回転速度NM1及び/又は第2電動機回転速度NM2を任意の回転速度に回転制御することができる。
Moreover, the hybrid control means 86 controls the first motor rotation speed N M1 and / or the second motor rotation speed N M2 by the electric CVT function of the
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86は車両走行中にエンジン回転速度NEを引き上げる場合には、車速V(駆動輪34)に拘束される第2電動機回転速度NM2を略一定に維持しつつ第1電動機回転速度NM1の引き上げを実行する。また、ハイブリッド制御手段86は自動変速部20の変速中にエンジン回転速度NEを略一定に維持する場合には、エンジン回転速度NEを略一定に維持しつつ自動変速部20の変速に伴う第2電動機回転速度NM2の変化とは反対方向に第1電動機回転速度NM1を変化させる。
For example, the hybrid control means 86 as can be seen from the diagram of FIG. 3 when raising the engine rotation speed N E during running of the vehicle, the second electric motor rotation speed N which depends on the vehicle speed V (driving wheels 34) The first motor rotation speed N M1 is increased while maintaining M2 substantially constant. The hybrid control means 86 when maintaining the engine speed N E at the nearly fixed level during the shifting of the automatic shifting
また、ハイブリッド制御手段86は、スロットル制御のためにスロットルアクチュエータ64により電子スロットル弁62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66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68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58に出力して、必要なエンジン出力PEを発生するようにエンジン8の出力制御を実行する。すなわち、エンジン8の駆動を制御するエンジン駆動制御手段として機能する。
The hybrid control means 86 controls the opening and closing of the
例えば、ハイブリッド制御手段86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Accに基づいてスロットルアクチュエータ64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。また、エンジン出力制御装置58は、ハイブリッド制御手段86による指令に従って、スロットル制御のためにスロットルアクチュエータ64により電子スロットル弁62を開閉制御する他、燃料噴射制御のために燃料噴射装置66による燃料噴射を制御し、点火時期制御のためにイグナイタ等の点火装置68による点火時期を制御するなどしてエンジントルク制御を実行する。
For example, the
また、ハイブリッド制御手段86は、エンジン8の停止又はアイドル状態に拘わらず、差動部11の電気的CVT機能(差動作用)によって、例えばエンジン8を用いず第2電動機M2を走行用の駆動力源とするモータ走行(EVモード走行)をさせることができる。例えば、前記図8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8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と自動変速部20の出力トルクTOUTとを変数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8中の実線及び一点鎖線に示す変速線図(変速マップ)と共に記憶手段84に予め記憶されている。
Further, the hybrid control means 86 drives the second electric motor M2 for traveling without using the engine 8, for example, by the electric CVT function (differential action) of the
そして、ハイブリッド制御手段86は、例えば図8の駆動力源切換線図から実際の車速V及び自動変速部20の要求出力トルクTOUTで示される車両状態に基づいて、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86によるモータ走行は、図8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(比較的低アクセル開度Acc)域すなわち低エンジントルクTE域、或いは車速Vの比較的低車速時すなわち低負荷域で実行される。
Then, the hybrid control means 86, for example, based on the vehicle state indicated by the actual vehicle speed V and the required output torque T OUT of the
また、ハイブリッド制御手段86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、第1電動機回転速度NM1を負の回転速度で制御して例えば第1電動機M1を無負荷状態とすることにより空転させて、差動部11の電気的CVT機能(差動作用)により必要に応じてエンジン回転速度NEを零乃至略零に維持する。 Further, the hybrid control means 86 controls the first motor rotation speed N M1 at a negative rotation speed so as to suppress dragging of the stopped engine 8 and improve fuel efficiency during the motor running, for example, the first electric motor M1 is rotated in idle and by a no-load state, to maintain the engine speed N E at zero or substantially zero as needed by the electric CVT function of the differential portion 11 (differential action).
また、ハイブリッド制御手段86は、エンジン8を走行用の駆動力源とするエンジン走行を行うエンジン走行領域であっても、前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及び/又は蓄電装置56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を駆動して駆動輪34にトルクを付与することにより、エンジン8の動力を補助するための所謂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8を走行用の駆動力源とする場合と、エンジン8及び第2電動機M2の両方を走行用の駆動力源とする場合とがある。そして、本実施例のモータ走行とはエンジン8を停止して第2電動機M2を走行用の駆動力源とする走行である。
In addition, the hybrid control means 86 is an electric energy and / or
ハイブリッド制御手段86は、エンジン走行とモータ走行とを切り換えるために、エンジン8の作動状態を運転状態と停止状態との間で切り換える、すなわちエンジン8の始動および停止を行うエンジン始動停止制御部すなわちエンジン始動停止制御手段88を備えている。このエンジン始動停止制御手段88は、ハイブリッド制御手段86により例えば図8の駆動力源マップから車両状態に基づいてモータ走行とエンジン走行と切換えが判断された場合に、エンジン8の始動または停止を実行する。 The hybrid control means 86 switches the operating state of the engine 8 between an operating state and a stopped state in order to switch between engine running and motor running, that is, an engine start / stop control unit that starts and stops the engine 8. A start / stop control means 88 is provided. The engine start / stop control means 88 starts or stops the engine 8 when the hybrid control means 86 determines, for example, switching between motor running and engine running based on the vehicle state from the driving force source map of FIG. To do.
例えば、エンジン始動停止制御手段88は、図8の実線Bの点a→点bに示すようにアクセルペダルが踏込操作されて要求出力トルクTOUTが大きくなり、ハイブリッド制御手段86により車両状態がモータ走行領域からエンジン走行領域へ変化したと判断されてモータ走行からエンジン走行への切り換えが判断された場合にはすなわちハイブリッド制御手段86によりエンジン始動が判断された場合には、第1電動機M1に通電して第1電動機回転速度NM1を引き上げることで、すなわち第1電動機M1をスタータとして機能させることで、エンジン回転速度NEを完爆可能な所定回転速度NE’例えばアイドル回転速度以上の自律回転可能な所定の自律回転速度NEIDL以上に引き上げるエンジン回転駆動制御を行うと共に、所定回転速度NE’以上にて燃料噴射装置66により燃料を供給(噴射)し点火装置68により点火してエンジントルクTEを発生させるエンジントルク発生制御を行うことによってエンジン8を始動し、モーター走行からエンジン走行へ切り換える。また、エンジン始動停止制御手段88は、図8の実線Bの点b→点aに示すように、アクセルペダルが戻されて要求出力トルクTOUTが小さくなり車両状態がエンジン走行領域からモータ走行領域へ変化した場合には、燃料噴射装置66により燃料供給を停止させるように、すなわちフューエルカットによりエンジン8の停止を行って、ハイブリッド制御手段86によるエンジン走行からモータ走行へ切り換える。
For example, the engine start / stop control means 88 is configured such that the required output torque T OUT increases as the accelerator pedal is depressed as shown by the point a → the point b of the solid line B in FIG. When it is determined that the travel region has changed to the engine travel region and it is determined that the motor travel is switched to the engine travel, that is, when the hybrid control means 86 determines that the engine is started, the first motor M1 is energized. to raising the first electric motor speed N M1, i.e. it to function first electric motor M1 as a starter, complete combustion can be predetermined rotational speed N E 'for example the idle speed more autonomous engine rotational speed N E The engine rotation drive control is performed to increase the rotational speed to a predetermined autonomous rotational speed N EIDL or more and Supplying fuel by the fuel injection device 66 (injector) and was ignited by the
また、ハイブリッド制御手段86は、第1電動機M1を無負荷状態として自由回転すなわち空転させることにより、差動部11がトルクの伝達を不能な状態すなわち差動部11内の動力伝達経路が遮断された状態と同等の状態であって、且つ差動部11からの出力が発生されない状態とすることが可能である。すなわち、ハイブリッド制御手段86は、第1電動機M1を無負荷状態とすることにより差動部11をその動力伝達経路が電気的に遮断される中立状態(ニュートラル状態)とすることが可能である。
Further, the hybrid control means 86 makes the first electric motor M1 in a no-load state and freely rotates, that is, idles, so that the
また、ハイブリッド制御手段86は、アクセルオフの惰性走行時(コースト走行時)やブレーキペダルの操作によるホイールブレーキ作動時などには、燃費を向上(燃料消費率を低減)させるためにエンジン8を非駆動状態にして、駆動輪34から伝達される車両の運動エネルギを差動部11で電気エネルギに変換する回生制御を実行する。具体的には、駆動輪34からエンジン8側へ伝達される逆駆動力により第2電動機M2を回転駆動させて発電機として作動させ、その電気エネルギすなわち第2電動機発電電流をインバータ54を介して蓄電装置56へ充電する回生制御を実行する。すなわち、ハイブリッド制御手段86は上記回生制御を実行する回生制御手段として機能する。
Further, the hybrid control means 86 does not operate the engine 8 in order to improve fuel consumption (reduce the fuel consumption rate) during inertial running with the accelerator off (coast running) or wheel brake operation by operating the brake pedal. In the driving state, regenerative control is performed in which the kinetic energy of the vehicle transmitted from the
ここで、前述したハイブリッド制御手段86により実行される、エンジン動作点を目標値とするように例えば最適燃費率曲線(図8参照)に沿ってエンジン8が作動させられるように第1電動機トルクTM1を制御するフィードバック制御について以下に説明する。 Here, the first motor torque T is executed by the hybrid control means 86 described above so that the engine 8 is operated, for example, along an optimum fuel consumption rate curve (see FIG. 8) so as to set the engine operating point as a target value. The feedback control for controlling M1 will be described below.
エンジン走行中において、ハイブリッド制御手段86は例えばエンジン8の最適燃費率曲線にエンジン動作点が沿ってエンジン8が作動するように差動部11の変速すなわち動力分配機構16の変速比γ0を制御する。そのために、ハイブリッド制御手段86は目標エンジン回転速度決定部すなわち目標エンジン回転決定手段90を備えている。この目標エンジン回転決定手段90は、例えば最適燃費率曲線、アクセル開度Acc、車速V、及び自動変速部20の変速比γATなどに基づき、最適燃費率曲線にエンジン動作点が沿わされつつ、アクセル開度Accに応じた要求駆動力を充足するために必要なエンジン出力PE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、エンジン回転速度NEの目標値である目標エンジン回転速度NE *を予め決定する。そして、ハイブリッド制御手段86は、エンジン回転速度NEが目標エンジン回転決定手段90により予め定められた目標エンジン回転速度NE *になるようにエンジントルクTEに対抗する反力トルクである第1電動機トルクTM1を制御するフィードバック制御を実行する。このようにして、ハイブリッド制御手段86によってエンジン回転速度NEが目標エンジン回転速度NE *になるように第1電動機トルクTM1のフィードバック制御が実行されることにより、最適燃費率曲線にエンジン動作点が沿うようにエンジン8が作動させられる。
While the engine is running, the hybrid control means 86 controls the shift of the
例えば、第1電動機M1は、エンジン回転速度NEを目標エンジン回転速度NE *に収束させる為に、下記式(1)の制御式に基づくフィードバック制御によりフィードバックトルクTFBM1(以下、「第1電動機フィードバックトルクTFBM1」と表す)が発生させられ変化させられる。尚、下記式(1)の制御式で右辺第1項は比例項であり右辺第2項は積分項である。また、下記式(1)の「KP」は比例ゲイン、「KI」は積分ゲインをそれぞれ示している。この比例ゲインKPと積分ゲインKIとは、例えば第1電動機フィードバックトルクTFBM1の応答性と安定性とが両立するように予め実験的に求められて記憶手段84に記憶されている。
TFBM1=KP×(NE *−NE)+KI×∫(NE *−NE)dt ・・・(1)
For example, the first electric motor M1 has a feedback torque TFB M1 (hereinafter referred to as “first motor”) by feedback control based on the control expression of the following expression (1) in order to converge the engine rotation speed NE to the target engine rotation speed NE * . Motor feedback torque TFB M1 ") is generated and changed. In the control expression of the following formula (1), the first term on the right side is a proportional term, and the second term on the right side is an integral term. In the following formula (1), “KP” represents a proportional gain, and “KI” represents an integral gain. The proportional gain KP and the integral gain KI are obtained experimentally in advance and stored in the storage means 84 so that, for example, the response and stability of the first motor feedback torque TFB M1 are compatible.
TFB M1 = KP × (N E * −N E ) + KI × E (N E * −N E ) dt (1)
第1電動機トルクTM1は、上記のようにエンジン回転速度NEを目標エンジン回転速度NE *に収束させる目的のほかエンジントルクTEを駆動輪34に伝達する為の駆動用トルクでもある。すなわち、第1電動機トルクTM1は、エンジン回転速度NEが目標エンジン回転速度NE *と一致しているときにそのエンジン回転速度NEを維持する為のエンジントルクTEに対する反力トルクと、エンジン回転速度NEが目標エンジン回転速度NE *と一致しているときには零になる第1電動機フィードバックトルクTFBM1との和で表されると考えることができる。従って、ハイブリッド制御手段86は、第1電動機フィードバックトルクTFBM1を含む第1電動機トルクTM1を前記式(1)に基づいて決定することにより、エンジン回転速度NEが目標エンジン回転速度NE *となるように第1電動機トルクTM1を制御する前記フィードバック制御を実行すると言える。
The first electric motor torque T M1 is a driving torque for transmitting the engine torque TE to the
そして、エンジントルクTEの反力を第1電動機トルクTM1にて受け持つことで差動部11(動力分配機構16)を介してエンジントルクTEが差動部11の出力側(すなわち伝達部材18)へ機械的にトルクが伝達される。本実施例では、この機械的に伝達されるトルクを直達トルクTDと称する。この直達トルクTDは、所定のギヤ比ρ0を有する差動部遊星歯車装置24における第1電動機トルクTM1とエンジントルクTEと直達トルクTDとの下記式(2)に示す関係から (1/ρ0)×TM1 で表される。尚、差動部遊星歯車装置24の各回転要素におけるトルクの作用方向の関係から直達トルクTDと第1電動機トルクTM1とのトルクの作用方向は反対方向となる。
TM1:TE:TD=ρ0/(1+ρ0):1:1/(1+ρ0) ・・・(2)
The output side of the differential portion 11 (power distributing mechanism 16) is the engine torque T E via the
T M1 : T E : T D = ρ0 / (1 + ρ0): 1: 1 / (1 + ρ0) (2)
また、差動部11においては、自動変速部20の入力トルク(変速部入力トルク)TINは、例えば直達トルクTD分と第2電動機M2が出力する第2電動機トルクTM2分とに基づいて、下記式(3)に示すように算出される。尚、この式(3)は、第2電動機トルクTM2と直達トルクTD(第1電動機トルクTM1)との各トルクにおけるイナーシャ分を除いた変速部入力トルクTINの近似値として示されている。
TIN≒TM2+TD=TM2−(1/ρ0)×TM1 ・・・(3)
Further, in the
T IN ≈T M2 + T D = T M2 − (1 / ρ0) × T M1 (3)
一方、第1電動機トルクTM1を制御する前記フィードバック制御とは別に、本実施例では、自動変速部20の変速過程における変速部入力回転速度NAT(すなわち伝達部材回転速度N18)の変化勾配を目標値とするように自動変速部20の変速制御をフィードバック制御により実行する。例えば、自動変速部20の変速制御に関わるフィードバック制御は、自動変速部20の変速過程における変速部入力回転速度NATの変化勾配を所定の目標勾配とするように変速に関与する少なくとも一つの油圧式摩擦係合装置の油圧制御をフィードバック制御により実行するものである。より具体的には、自動変速部20においては、変速部入力トルクTINの大きさに対応してクラッチツゥクラッチ変速に関与する各油圧式摩擦係合装置の油圧指令値が設定される(図11の油圧指令値参照)。例えば、自動変速部20の変速過程初期のイナーシャ相前における定圧待機圧やスイープ(漸増又は漸減)時の油圧指令値は、フィードフォワード制御により変速部入力トルクTINを基に予め実験的に求められた値に設定される。次いで、自動変速部20のイナーシャ相中における変速部入力回転速度NATの変化勾配が例えば変速ショックを抑制する為の予め実験的に求められた所定の目標勾配となるように、イナーシャ相におけるスイープ時の解放側油圧指令値(すなわち解放側油圧指令値のスイープ率)がフィードバック制御により補正される。
On the other hand, apart from the feedback control for controlling the first motor torque T M1 , in this embodiment, the change gradient of the transmission unit input rotational speed N AT (that is, the transmission member rotational speed N 18 ) in the shifting process of the
ところで、前記式(1)の制御式に基づく第1電動機トルクTM1のフィードバック制御は自動変速部20の非変速中はもちろんのこと、自動変速部20の変速中にも実行される。つまり、差動部11の変速と自動変速部20の変速とが重なる同時変速が実行される場合がある。例えば、有段変速制御手段82により自動変速部20の変速制御が実行される場合には、その自動変速部20の変速比γATが段階的に変化させられることに伴ってその変速前後で動力伝達装置10のトータル変速比γTが段階的に変化させられる。このような変速制御では、連続的なトータル変速比γTの変化に比較して速やかに駆動トルクを変化させることが可能となる。その反面、変速ショックが発生したり、最適燃費率曲線に沿うようにエンジン回転速度NEを制御できず燃費が悪化する可能性がある。その為、ハイブリッド制御手段86は、自動変速部20の変速前後で動力伝達装置10のトータル変速比γTが連続的に変化するように自動変速部20の変速制御に同期して差動部11の変速制御を実行する。
By the way, the feedback control of the first motor torque TM1 based on the control expression of the above formula (1) is executed not only during the non-shifting of the
例えば、図8の実線Cの点c→点dに示すようにアクセル開度Acc一定の自動変速部20のアップシフト中はエンジン回転速度NEが変動しない方がドライバビリティは良いと考えられる。そこで、ハイブリッド制御手段86は、自動変速部20の変速前後で過渡的に動力伝達装置10のトータル変速比γTを変化させずエンジン動作点(エンジントルクTEとエンジン回転速度NE)を略一定に維持するように、自動変速部20の変速に同期してその自動変速部20の変速比γATの段階的な変化に相当する変化分だけその変化方向とは反対方向に変速比γ0を変化させる差動部11の変速制御を実行する。すなわち、ハイブリッド制御手段86は、自動変速部20の変速に伴って差動部11の変速を所謂等パワー変速にて行う。一方、例えば図8の実線Bの点a→点bに示すようにアクセルペダルが大きく踏込操作されて要求出力トルクTOUTが増大させられたことに伴う自動変速部20のパワーオンダウンシフトでは、アクセル開度Accに応じたエンジン出力PEを発生させる必要がある。また、応答性の観点からエンジン回転速度NEはできるだけ早く上昇させる方がドライバビリティは良いと考えられる。そこで、ハイブリッド制御手段86は、例えば自動変速部20のパワーオンダウンシフトが実行される際は、アクセル開度Accに応じたエンジン出力PEを発生する為のエンジン動作点(エンジントルクTEとエンジン回転速度NE)となるようにエンジン動作点を最適燃費率曲線に沿って変更する差動部11の変速を実行する。
For example, the drivability better during an upshift of the accelerator opening Acc constant of the automatic shifting
上述のように差動部11の変速と自動変速部20の変速との同時変速が実行される場合、差動部11における第1電動機トルクTM1のフィードバック制御と自動変速部20におけるイナーシャ相中の解放側油圧指令値のフィードバック制御との2つのフィードバック制御は独立して動作させられている。つまり、差動部11では、自動変速部20の変速に伴って変速部入力回転速度NATが変化させられると、実エンジン回転速度NEの目標エンジン回転速度NE *に対する乖離を抑制するように第1電動機トルクTM1がフィードバック制御により変化させられるので、実変速部入力トルクTINが変化させられる。一方、自動変速部20では、実変速部入力トルクTINが変速中に変化させられると、解放側油圧指令値のフィードバック制御における伝達トルク容量の前提条件が変化させられることになり、実変速部入力回転速度NATの変化勾配が一時的に目標勾配から大きく乖離させられて実変速部入力回転速度NATの回転変化が大きくされる可能性がある。その為、差動部11におけるフィードバック制御により第1電動機トルクTM1の変化が更に大きくされて、実変速部入力トルクTINが更に大きく変化させられる可能性がある。また、そのことで、自動変速部20において、実変速部入力回転速度NATの変化勾配が目標勾配から更に大きく乖離させられて実変速部入力回転速度NATの回転変化が更に大きくされる可能性がある。このように、独立して動作させられている2つのフィードバック制御同士が干渉することにより、制御が発散し、同時変速時に目標エンジン回転速度NE *及び変速部入力回転速度NATの目標勾配に適切に制御できなくなる可能性がある。これによって、変速ショックが増大させられる可能性がある。また、差動部11におけるフィードバック制御により第1電動機トルクTM1の変化が更に大きくされるということは、例えば蓄電装置56における電力(パワー)制御上、第1電動機M1への電力の需給が一時的に蓄電装置56の入出力制限を超えてしまう可能性がある。これによって、蓄電装置56やインバータ54等の電力需給に関連するの機器の耐久性が低下する可能性がある。
As described above, when the simultaneous shift of the shift of the
そこで、本実施例では、差動部11の変速と自動変速部20の変速とが重なるときは、独立して動作させられている差動部11における第1電動機トルクTM1のフィードバック制御と自動変速部20における解放側油圧指令値のフィードバック制御との2つのフィードバック制御同士の干渉を抑制する為に、その変速中における第1電動機M1のトルク制御に関わるフィードバック制御ゲインをその変速が重ならないときと比較して小さく変更する。例えば、差動部11の変速と自動変速部20の変速とが重なるときは、重ならないときと比較して、第1電動機フィードバックトルクTFBM1の応答性と安定性とが両立するように予め実験的に求められて記憶された前記式(1)における比例ゲインKP及び積分ゲインKIの少なくとも一方を小さく変更する。
Therefore, in this embodiment, when the shift of the
より具体的には、図7に戻り、走行状態判定部すなわち走行状態判定手段92は、例えばシフトポジションPSHに基づいて前進走行レンジである「D」レンジで走行中であるか否かを判定する。また、走行状態判定手段92は、例えば有段変速制御手段82により自動変速部20の変速が判断されてその判断された自動変速部20の変速を実行する為の油圧指令値が出力されたか否かを判定する。また、走行状態判定手段92は、有段変速制御手段82により油圧指令値が出力されたと判断したときの変速がパワーオンダウンシフトであるか否かを、例えばアクセル開度Acc(或いはスロットル弁開度θTHなど)の変化が予め実験的に求められて記憶されたパワーオンダウンシフトと判断する為のアクセルオン判定値以上の変化であるか否かに基づいて判定する。つまり、走行状態判定手段92は、自動変速部20のパワーオンダウンシフトの為の油圧指令値が出力されたか否かを判定するものである。尚、有段変速制御手段82による自動変速部20の変速判断と、その変速の為の油圧指令値の出力とは1対1の関係であることから、走行状態判定手段92は、その油圧指令値が出力されたか否かを判定することに替えて、例えば有段変速制御手段82により自動変速部20の変速が判断されたか否かを判定しても良い。
More specifically, returning to FIG. 7, the traveling state determination unit, that is, the traveling
更に、走行状態判定手段92は、ハイブリッド制御手段86により差動部11の変速制御が実行されるか否かを判定する。例えば、走行状態判定手段92は、有段変速制御手段82により自動変速部20の変速を実行する為の油圧指令値が出力されたと判断した場合には、有段変速制御手段82による自動変速部20の変速制御に同期してハイブリッド制御手段86により差動部11の変速制御が実行されるか否かを判定する。具体的には、走行状態判定手段92は、有段変速制御手段82により油圧指令値が出力されたと判断したときの変速がパワーオンダウンシフトである場合には、ハイブリッド制御手段86によりアクセル開度Accに応じたエンジン出力PEを発生する為のエンジン動作点となるように最適燃費率曲線に沿ってエンジン8を作動させる差動部11の変速が実行されるか否かを判定する。一方、走行状態判定手段92は、有段変速制御手段82により油圧指令値が出力されたと判断したときの変速がパワーオンダウンシフト以外の変速である場合には、ハイブリッド制御手段86により自動変速部20の変速に伴う差動部11の同時変速が所謂等パワー変速にて実行されるか否かを判定する。
Further, the traveling
ゲイン変更部すなわちゲイン変更手段94は、走行状態判定手段92により自動変速部20の変速を実行する為の油圧指令値が出力されたと判定され且つ差動部11の変速制御が実行されると判定された場合には、差動部11の変速と自動変速部20の変速とが重ならないときと比較して、前記式(1)における比例ゲインKP及び積分ゲインKIを小さく変更するゲイン変更指令をハイブリッド制御手段86へ出力する。ハイブリッド制御手段86は、そのゲイン変更指令に従って、例えば前記式(1)における比例ゲインKP及び積分ゲインKIをその比例ゲインKP及び積分ゲインKIよりも小さな所定の第2比例ゲインKP’及び第2積分ゲインKI’へ変更する。この所定の第2比例ゲインKP’及び第2積分ゲインKI’は、例えば差動部11及び自動変速部20における2つのフィードバック制御同士の干渉を抑制して制御の発散を抑制する為の予め実験的に求められて記憶手段84に記憶された比例ゲインKP及び積分ゲインKIよりも小さなフィードバック制御ゲインである。
The gain changing unit, that is, the
図10は、電子制御装置80の制御作動の要部すなわち差動部11と自動変速部20との同時変速に際して差動部11及び自動変速部20で独立に実行される各々のフィードバック制御の干渉を抑制する為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。図11は、図10の制御作動に対応するタイムチャートであり、自動変速部20の3→2パワーオンダウンシフトと差動部11の変速との同時変速が行われる場合の一例である。
FIG. 10 shows the main part of the control operation of the
図10において、先ず、走行状態判定手段92に対応するステップ(以下、ステップを省略する)S10において、シフトポジションPSHに基づいて前進走行レンジである「D」レンジで走行中であるか否かが判定される。このS10の判断が肯定される場合は同じく走行状態判定手段92に対応するS20において、有段変速制御手段82により自動変速部20の変速が判断されてその判断された自動変速部20の変速を実行する為の油圧指令値が出力されたか否かが判定される。例えば、自動変速部20のパワーオンダウンシフトが判断されてその判断された自動変速部20のパワーオンダウンシフトを実行する為の油圧指令値が出力されたか否かが判定される。つまり、このS20では自動変速部20のパワーオンダウンシフトの為の油圧指令値が出力されたか否かが判定される。上記S20の判断が肯定される場合は同じく走行状態判定手段92に対応するS30において、ハイブリッド制御手段86により差動部11の変速制御が実行されるか否かが判定される。例えば、上記S20にて自動変速部20のパワーオンダウンシフトの為の油圧指令値が出力されたと判断された場合には、アクセル開度Accに応じたエンジン出力PEを発生する為のエンジン動作点となるように最適燃費率曲線に沿ってエンジン8を作動させる差動部11の変速が実行されるか否かが判定される。上記S30の判断が肯定される場合はゲイン変更手段94に対応するS40において、差動部11の変速と自動変速部20の変速とが重ならないときと比較して、エンジン回転速度NEが目標エンジン回転速度NE *になるように第1電動機トルクTM1のフィードバック制御が実行されるときのフィードバック制御ゲインが小さく変更される。例えば、差動部11の変速と自動変速部20の変速とが重ならないときと比較して、前記式(1)における比例ゲインKP及び積分ゲインKIを小さく変更するゲイン変更指令が出力される。そして、そのゲイン変更指令に従って、前記式(1)における比例ゲインKP及び積分ゲインKIがその比例ゲインKP及び積分ゲインKIよりも小さな所定の第2比例ゲインKP’及び第2積分ゲインKI’へ変更される。また、上記S10の判断、上記S20の判断、及び上記S30の判断のうちの何れかが否定されるか場合はS50において、例えば前記式(1)における比例ゲインKP及び積分ゲインKIを第2比例ゲインKP’及び第2積分ゲインKI’へ変更する以外のその他の通常時制御が実行される。例えば、差動部11単独の変速制御が比例ゲインKP及び積分ゲインKIを用いて実行される。
In FIG 10, first, steps corresponding to the running state determining means 92 (hereinafter, omitted step) In S10, whether the vehicle is traveling in a forward running range based on the shift position P SH "D" range Is determined. If the determination in S10 is affirmative, in step S20 corresponding to the traveling
図11において、実線は第1電動機トルクTM1のフィードバック制御において、前記式(1)におけるフィードバック制御ゲインが比例ゲインKP及び積分ゲインKIよりも小さな第2比例ゲインKP’及び第2積分ゲインKI’へ変更された場合の一例である。また、破線は、第1電動機トルクTM1のフィードバック制御において、前記式(1)におけるフィードバック制御ゲインにそのまま比例ゲインKP及び積分ゲインKIが用いられた場合の一例である。 In FIG. 11, the solid line indicates the second proportional gain KP ′ and the second integral gain KI ′ in the feedback control of the first motor torque TM1 , in which the feedback control gain in the equation (1) is smaller than the proportional gain KP and the integral gain KI. It is an example when it is changed to. Further, the broken line is an example in the case where the proportional gain KP and the integral gain KI are used as they are for the feedback control gain in the equation (1) in the feedback control of the first motor torque T M1 .
t1時点は、自動変速部20のパワーオンダウンシフトが判断されてクラッチツゥクラッチ制御によるパワーオンダウンシフトの為の変速油圧指令が出力されたことを示している。実線は変速油圧指令のうちの係合側油圧指令値であり、二点鎖線は解放側油圧指令値を示している。そして、t2時点に示すようにトルク相が開始された後、t3時点に示すようにイナーシャ相が開始される。このイナーシャ相では、変速部入力回転速度NAT(伝達部材回転速度N18,第2電動機回転速度NM2)の変化勾配が目標勾配となるように、例えば解放側油圧指令値のスイープ率がフィードバック制御により補正される。このとき、変速部入力回転速度NATの上昇に伴いエンジン回転速度NEが上昇させられる。そして、このエンジン回転速度NEが目標エンジン回転速度NE *となるように第1電動機トルクTM1がフィードバック制御される。
The time point t1 indicates that a power-on downshift of the
第1電動機トルクTM1のフィードバック制御において、前記式(1)におけるフィードバック制御ゲインに比例ゲインKP及び積分ゲインKIがそのまま用いられると、破線に示すように、フィードバック制御により変化させられる第1電動機トルクTM1が増大させられる。第1電動機トルクTM1が増大させられると実変速部入力トルクTINの変化が増大させられるので、実変速部入力回転速度NATの変化勾配が一時的に目標勾配から大きく乖離させられる。その為、差動部11におけるフィードバック制御により第1電動機トルクTM1の変化が更に大きくされて実変速部入力トルクTINが更に大きく変化させられ、実変速部入力回転速度NATの変化勾配が目標勾配から更に大きく乖離させられて実変速部入力回転速度NATの回転変化が更に大きくされる。このように、差動部11及び自動変速部20にて独立して動作させられている2つのフィードバック制御同士が干渉することにより、制御が発散し、差動部11と自動変速部20との同時変速時に目標エンジン回転速度NE *及び変速部入力回転速度NATの目標勾配に適切に制御できなくなる。
In the feedback control of the first motor torque T M1 , when the proportional gain KP and the integral gain KI are used as they are for the feedback control gain in the equation (1), as shown by the broken line, the first motor torque that is changed by the feedback control. T M1 is increased. Since the change in the actual speed section input torque T IN and the first electric motor torque T M1 is increased is increased, variation gradient of the actual shifting-portion input rotation speed N AT is temporarily allowed to deviate significantly from the target gradient. Therefore, the actual gear portion input torque T IN changes is further increased in the first electric motor torque T M1 is varied even greater by the feedback control in the
これに対して、第1電動機トルクTM1のフィードバック制御において、前記式(1)におけるフィードバック制御ゲインに比例ゲインKP及び積分ゲインKIよりも小さな第2比例ゲインKP’及び第2積分ゲインKI’が用いられると、実線に示すように、フィードバック制御により変化させられる第1電動機トルクTM1が抑制される。第1電動機トルクTM1が抑制されると実変速部入力トルクTINの変化が抑制されるので、実変速部入力回転速度NATの変化勾配が目標勾配から乖離することが抑制される。従って、差動部11におけるフィードバック制御において第1電動機トルクTM1の変化が一層抑制されて実変速部入力トルクTINの変化も一層抑制され、実変速部入力回転速度NATの変化勾配が目標勾配から乖離させられることが一層抑制される。つまり、実変速部入力回転速度NATの変化が安定させられ、自動変速部20におけるフィードバック制御が安定的に実施される。このように、差動部11と自動変速部20とで独立に実行される各々のフィードバック制御の干渉が抑制される。尚、図11の実施例では、自動変速部20の変速過程におけるイナーシャ相中において前記式(1)におけるフィードバック制御ゲインが比例ゲインKP及び積分ゲインKIよりも小さな第2比例ゲインKP’及び第2積分ゲインKI’へ変更されている。
On the other hand, in the feedback control of the first motor torque T M1 , the second proportional gain KP ′ and the second integral gain KI ′, which are smaller than the proportional gain KP and the integral gain KI, in the feedback control gain in the equation (1). When used, as shown by the solid line, the first motor torque T M1 that is changed by feedback control is suppressed. Since the change in the actual speed section input torque T IN is suppressed and the first electric motor torque T M1 is suppressed, the variation gradient of the actual shifting-portion input rotation speed N AT deviates from the target gradient is suppressed. Therefore, the change of the first electric motor torque T M1 change is further suppressed of actual gear unit input torque T IN in the feedback control in the
上述のように、本実施例によれば、差動部11と自動変速部20とを備える動力伝達装置10において、差動部11と自動変速部20との同時変速に際して、その変速中における第1電動機M1のトルク制御に関わるフィードバック制御ゲインがその変速が重ならないときと比較して小さくされるので、差動部11では、フィードバック制御ゲインが小さくされないときと比較して、フィードバック制御による第1電動機トルクTM1の変動が抑制されて実変速部入力トルクTINの変動が抑制される。そして、実変速部入力トルクTINの変動が抑制されることで、自動変速部20では、フィードバック制御による変速部入力回転速度NATの変化勾配を目標勾配とする変速制御において、フィードバック制御ゲインが小さくされないときと比較して実変速部入力回転速度NATの変化勾配の変動が抑制される。従って、差動部11におけるフィードバック制御において第1電動機トルクTM1の変動が一層抑制されて実変速部入力トルクTINの変動が一層抑制されるので、自動変速部20におけるフィードバック制御において実変速部入力回転速度NATの変化勾配が目標勾配から乖離させられることが一層抑制される。つまり、実変速部入力回転速度NATの変化が安定させられ、自動変速部20のフィードバック制御が安定的に実施される。このように、差動部11と自動変速部20とで独立に実行される各々のフィードバック制御の干渉を抑制することができる。よって、制御の発散が抑制され、変速制御時に所望のエンジン回転速度NE及び変速部入力回転速度NATの変化勾配に適切に制御されて、変速ショックが抑制される。また、差動部11と自動変速部20とで独立に実行される各々のフィードバック制御の干渉が抑制されて第1電動機トルクTM1の変動が一層抑制されるので、例えば蓄電装置56における第1電動機M1への電力の需給が抑制されて蓄電装置56やインバータ54等の電力需給に関連する機器の耐久性が向上される。
As described above, according to this embodiment, in the
また、本実施例によれば、自動変速部20の変速制御に関わるフィードバック制御は、自動変速部20の変速過程における変速部入力回転速度NATの変化勾配を目標勾配とするように少なくとも一方の油圧式摩擦係合装置の油圧制御をフィードバック制御により実行するものである。このようにすれば、差動部11と自動変速部20との同時変速に際して、差動部11において第1電動機M1のトルク制御に関わるフィードバック制御ゲインが小さくされることにより第1電動機トルクTM1の変動が抑制されて実変速部入力トルクTINの変動が抑制されることで、トルク制御に関わるフィードバック制御ゲインが小さくされないときと比較して、自動変速部20における油圧式摩擦係合装置の油圧制御に関わるフィードバック制御において実変速部入力回転速度NATの変化勾配の変動が抑制される。
Further, according to this embodiment, the feedback control related to the shift control of the
また、本実施例によれば、自動変速部20の変速は車両に対する出力要求量が増大させられたことに伴うパワーオンダウンシフトであり、差動部11の変速はエンジン動作点を予め設定された最適燃費線に沿って変更するものである。このようにすれば、自動変速部20におけるパワーオンダウンシフトと差動部11においてエンジン動作点を最適燃費線に沿って変更する変速とが重なる同時変速に際して、差動部11と自動変速部20とで独立に実行される各々のフィードバック制御の干渉を抑制することができる。
Further, according to the present embodiment, the shift of the
次に、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実施例相互に共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。 Next, another embodiment of the present invention will be described. In the following description, parts common to the embodiments are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
本実施例では、前記式(1)におけるフィードバック制御ゲインが比例ゲインKP及び積分ゲインKIよりも小さな第2比例ゲインKP’及び第2積分ゲインKI’へ変更されるタイミング(時期)について検討する。 In the present embodiment, the timing (timing) at which the feedback control gain in Equation (1) is changed to the second proportional gain KP ′ and the second integral gain KI ′ smaller than the proportional gain KP and the integral gain KI will be considered.
フィードバック制御ゲインを比例ゲインKP及び積分ゲインKIから第2比例ゲインKP’及び第2積分ゲインKI’へ変更することにより、フィードバック制御において第1電動機トルクTM1が変化(変動)させられて実変速部入力トルクTINも変化させられる。これにより、駆動輪34における駆動トルク(駆動力)も変化させられる。このような実変速部入力トルクTINの変化に伴う駆動トルク(駆動力)の変化は、自動変速部20の変速過程におけるイナーシャ相中であればイナーシャ相中以外に比べて抑制が可能であると考えられる。そこで、本実施例では、駆動トルク(駆動力)の変化を抑制する為に、第1電動機M1のトルク制御に関わるフィードバック制御ゲインの変更を自動変速部20の変速過程におけるイナーシャ相開始後に実施する。例えば、イナーシャ相開始後のイナーシャ相中に実施する。
By changing the feedback control gain from the proportional gain KP and the integral gain KI to the second proportional gain KP ′ and the second integral gain KI ′, the first motor torque T M1 is changed (varied) in the feedback control and the actual speed change is performed. The part input torque TIN is also changed. Thereby, the drive torque (drive force) in the
一方、第2比例ゲインKP’及び第2積分ゲインKI’へ変更したフィードバック制御ゲインを比例ゲインKP及び積分ゲインKIへ復帰させることによっても、フィードバック制御において第1電動機トルクTM1が変化(変動)させられて実変速部入力トルクTINも変化させられる。その為、自動変速部20の変速中にフィードバック制御ゲインを比例ゲインKP及び積分ゲインKIへ復帰させると、実変速部入力トルクTINが変動させられる。従って、実変速部入力トルクTINの変動に伴って変速部入力回転速度NATの変化勾配が変動し、変速ショックを招く可能性がある。そこで、本実施例では、変速ショックを抑制する為に、第1電動機M1のトルク制御に関わるフィードバック制御ゲインの変更を自動変速部20の変速終了後に解除する。
On the other hand, by returning the feedback control gain changed to the second proportional gain KP ′ and the second integral gain KI ′ to the proportional gain KP and the integral gain KI, the first motor torque TM1 changes (varies) in the feedback control. As a result, the actual transmission input torque TIN is also changed. Therefore, when the feedback control gain is returned to the proportional gain KP and the integral gain KI during the shift of the
より具体的には、図7に戻り、走行状態判定手段92は、更に、自動変速部20の変速過程におけるイナーシャ相が開始されたか否かを判定する。例えば、走行状態判定手段92は、有段変速制御手段82により自動変速部20の変速を実行する為の油圧指令値が出力されたと判定した後に、実変速部入力回転速度NATがイナーシャ相の開始を判断する為の予め実験的に求められて記憶された所定の回転速度変化量ΔNAT以上変化したか否かに基づいて、イナーシャ相が開始されたか否かを判定する。また、走行状態判定手段92は、自動変速部20の変速が終了したか否かを判定する。例えば、走行状態判定手段92は、実変速部入力回転速度NATと自動変速部20の変速後における変速部入力回転速度NATの同期回転速度との差回転速度が自動変速部20の変速終了を判断する為の予め実験的に求められて記憶された所定の同期回転判定速度以内となったか否かに基づいて、自動変速部20の変速が終了したか否かを判定する。
More specifically, returning to FIG. 7, the traveling
ゲイン変更手段94は、走行状態判定手段92により自動変速部20の変速過程におけるイナーシャ相が開始されたと判定された場合には、差動部11の変速と自動変速部20の変速とが重ならないときと比較して、前記式(1)における比例ゲインKP及び積分ゲインKIを小さく変更するゲイン変更指令をハイブリッド制御手段86へ出力する。また、ゲイン変更手段94は、走行状態判定手段92により自動変速部20の変速が終了したと判定された場合には、前記式(1)における比例ゲインKP及び積分ゲインKIを小さく変更するゲイン変更指令を解除(終了)する。
When the traveling
図12は、前記図10のフローチャートに相当するフローチャートであり、ステップS40以外の他の各ステップについては図10と同じである為図示していない。図12において、走行状態判定手段92に対応するS401Aにおいて、自動変速部20の変速過程におけるイナーシャ相が開始されたか否かが判定される。このS401Aの判断が否定される場合は肯定されるまで繰り返し実行される。そして、このS401Aの判断が肯定される場合はゲイン変更手段94に対応するS402Aにおいて、差動部11の変速と自動変速部20の変速とが重ならないときと比較して、エンジン回転速度NEが目標エンジン回転速度NE *になるように第1電動機トルクTM1のフィードバック制御が実行されるときのフィードバック制御ゲインが小さく変更される。例えば、差動部11の変速と自動変速部20の変速とが重ならないときと比較して、前記式(1)における比例ゲインKP及び積分ゲインKIを小さく変更するゲイン変更指令が出力される。
FIG. 12 is a flowchart corresponding to the flowchart of FIG. 10, and steps other than step S <b> 40 are not shown because they are the same as FIG. 10. In FIG. 12, it is determined in S401A corresponding to the traveling state determination means 92 whether or not the inertia phase in the shifting process of the
次いで、走行状態判定手段92に対応するS403Aにおいて、自動変速部20の変速が終了したか否かが判定される。このS403Aの判断が否定される場合は肯定されるまで前記S402A以降が繰り返し実行される。そして、このS403Aの判断が肯定される場合はゲイン変更手段94に対応するS404Aにおいて、前記S402Aにて小さく変更されたフィードバック制御ゲインが変更前の元のフィードバック制御ゲインへ復帰させられる。例えば、前記式(1)における比例ゲインKP及び積分ゲインKIを小さく変更するゲイン変更指令が解除される。
Next, in S403A corresponding to the traveling
上述のように、本実施例によれば、第1電動機M1のトルク制御に関わるフィードバック制御ゲインの変更を自動変速部20の変速過程におけるイナーシャ相開始後(例えばイナーシャ相中)に実施するので、例えば変速過程におけるイナーシャ相開始前に第1電動機M1のトルク制御に関わるフィードバック制御ゲインを変更することに比較して、そのフィードバック制御ゲインの変更により第1電動機トルクTM1が変動させられることによる実変速部入力トルクTINの変動に伴う駆動トルク(駆動力)の変動を抑制することができる。
As described above, according to the present embodiment, the feedback control gain change related to the torque control of the first electric motor M1 is performed after the start of the inertia phase (for example, during the inertia phase) in the shift process of the
また、本実施例によれば、第1電動機M1のトルク制御に関わるフィードバック制御ゲインの変更を自動変速部20の変速終了後に解除する(すなわち元のフィードバック制御ゲインに復帰させる)ので、例えば自動変速部20の変速中に第1電動機M1のトルク制御に関わるフィードバック制御ゲインの変更を解除することに比較して、そのフィードバック制御ゲインの変更の解除により第1電動機トルクTM1が変動させられることによる変速部入力トルクTINの変動に伴って変速部入力回転速度NATの変化勾配が変動してしまうことを回避することができる。よって、変速部入力回転速度NATの変化勾配の変動に伴う変速ショックを抑制することができる。また、自動変速部20の変速中でなく変速終了後にフィードバック制御ゲインの変更を解除するので、自動変速部20の変速中(特にイナーシャ相中)においてフィードバック制御ゲインを変更した効果が十分に得られる。
Further, according to the present embodiment, the change of the feedback control gain related to the torque control of the first electric motor M1 is canceled after the shift of the
本実施例では、前記式(1)におけるフィードバック制御ゲインが比例ゲインKP及び積分ゲインKIよりも小さな第2比例ゲインKP’及び第2積分ゲインKI’へ変更されるタイミング(時期)に関し、前記実施例2とは別の実施例を提案する。 In this embodiment, regarding the timing (time) when the feedback control gain in the equation (1) is changed to the second proportional gain KP ′ and the second integral gain KI ′ smaller than the proportional gain KP and the integral gain KI, An alternative embodiment to Example 2 is proposed.
フィードバック制御ゲインを比例ゲインKP及び積分ゲインKIから第2比例ゲインKP’及び第2積分ゲインKI’へ変更することにより、フィードバック制御において第1電動機トルクTM1が変化(変動)させられて実変速部入力トルクTINも変化させられる。その為、自動変速部20のイナーシャ相中にフィードバック制御ゲインを第2比例ゲインKP’及び第2積分ゲインKI’へ変更すると、実変速部入力トルクTINの変動に伴って変速部入力回転速度NATの変化勾配のフィードバック制御性が一時的に低下させられる可能性がある。そこで、本実施例では、変速部入力回転速度NATの変化勾配のフィードバック制御性の低下を抑制する為に、第1電動機M1のトルク制御に関わるフィードバック制御ゲインの変更を自動変速部20の変速過程におけるイナーシャ相開始前に実施する。
By changing the feedback control gain from the proportional gain KP and the integral gain KI to the second proportional gain KP ′ and the second integral gain KI ′, the first motor torque T M1 is changed (varied) in the feedback control and the actual speed change is performed. The part input torque TIN is also changed. Therefore, changing the feedback control gain in the inertia phase of the automatic shifting
一方、第2比例ゲインKP’及び第2積分ゲインKI’へ変更したフィードバック制御ゲインを比例ゲインKP及び積分ゲインKIへ復帰させることによっても、フィードバック制御において第1電動機トルクTM1が変化(変動)させられて実変速部入力トルクTINも変化させられる。その為、自動変速部20の変速終了後にフィードバック制御ゲインを比例ゲインKP及び積分ゲインKIへ復帰させると、変速後に駆動トルク(駆動力)の変化が発生してしまう。そこで、本実施例では、自動変速部20の変速終了後の駆動トルク(駆動力)の変化を抑制する為に、第1電動機M1のトルク制御に関わるフィードバック制御ゲインの変更を自動変速部20の変速終期に解除する。
On the other hand, by returning the feedback control gain changed to the second proportional gain KP ′ and the second integral gain KI ′ to the proportional gain KP and the integral gain KI, the first motor torque TM1 changes (varies) in the feedback control. As a result, the actual transmission input torque TIN is also changed. Therefore, if the feedback control gain is returned to the proportional gain KP and the integral gain KI after the shift of the
より具体的には、図7に戻り、走行状態判定手段92は、更に、自動変速部20の変速過程におけるイナーシャ相の開始前であるか否かを判定する。例えば、走行状態判定手段92は、有段変速制御手段82により自動変速部20の変速を実行する為の油圧指令値が出力されたと判定した後に、実変速部入力回転速度NATがイナーシャ相の開始を判断する為の予め実験的に求められて記憶された所定の回転速度変化量ΔNAT未満であるか否かに基づいて、イナーシャ相の開始前であるか否かを判定する。また、走行状態判定手段92は、自動変速部20の変速終期であるか否かを判定する。例えば、走行状態判定手段92は、実変速部入力回転速度NATと自動変速部20の変速後における変速部入力回転速度NATの同期回転速度との差回転速度が自動変速部20の変速終期を判断する為の予め実験的に求められて記憶された所定の変速終期判定速度以内となったか否かに基づいて、自動変速部20の変速終期であるか否かを判定する。
More specifically, returning to FIG. 7, the traveling
ゲイン変更手段94は、前記実施例2に替えて、走行状態判定手段92により自動変速部20の変速過程におけるイナーシャ相が開始前であると判定された場合には、差動部11の変速と自動変速部20の変速とが重ならないときと比較して、前記式(1)における比例ゲインKP及び積分ゲインKIを小さく変更するゲイン変更指令をハイブリッド制御手段86へ出力する。また、ゲイン変更手段94は、前記実施例2に替えて、走行状態判定手段92により自動変速部20の変速終期であることが判定された場合には、前記式(1)における比例ゲインKP及び積分ゲインKIを小さく変更するゲイン変更指令を解除(終了)する。
The
図13は、前記図10のフローチャートに相当するフローチャートであり、ステップS40以外の他の各ステップについては図10と同じである為図示していない。図13において、走行状態判定手段92に対応するS401Bにおいて、自動変速部20の変速過程におけるイナーシャ相が開始前であるか否かが判定される。このS401Bの判断が否定される場合は本ルーチンが終了させられるが肯定される場合はゲイン変更手段94に対応するS402Bにおいて、差動部11の変速と自動変速部20の変速とが重ならないときと比較して、エンジン回転速度NEが目標エンジン回転速度NE *になるように第1電動機トルクTM1のフィードバック制御が実行されるときのフィードバック制御ゲインが小さく変更される。例えば、差動部11の変速と自動変速部20の変速とが重ならないときと比較して、前記式(1)における比例ゲインKP及び積分ゲインKIを小さく変更するゲイン変更指令が出力される。
FIG. 13 is a flowchart corresponding to the flowchart of FIG. 10, and steps other than step S <b> 40 are not shown because they are the same as FIG. 10. In FIG. 13, it is determined in S401B corresponding to the traveling
次いで、走行状態判定手段92に対応するS403Bにおいて、自動変速部20の変速中であるか否かが判定される。例えば、自動変速部20の変速終期であるか否かが判定される。このS403Bの判断が否定される場合は肯定されるまで前記S402B以降が繰り返し実行される。そして、このS403Bの判断が肯定される場合はゲイン変更手段94に対応するS404Bにおいて、前記S402Bにて小さく変更されたフィードバック制御ゲインが変更前の元のフィードバック制御ゲインへ復帰させられる。例えば、前記式(1)における比例ゲインKP及び積分ゲインKIを小さく変更するゲイン変更指令が解除される。
Next, in S403B corresponding to the traveling
上述のように、本実施例によれば、第1電動機M1のトルク制御に関わるフィードバック制御ゲインの変更を自動変速部20の変速過程におけるイナーシャ相開始前に実施するので、例えばイナーシャ相開始後(例えばイナーシャ相中)に第1電動機M1のトルク制御に関わるフィードバック制御ゲインを変更することに比較して、そのフィードバック制御ゲインの変更により第1電動機トルクTM1が変動させられることによる実変速部入力トルクTINの変動に伴って変速部入力回転速度NATの変化勾配のフィードバック制御性が一時的に低下させられることを抑制することができる。すなわち、変速部入力回転速度NATの変化勾配のフィードバック制御性を向上することができる。
As described above, according to the present embodiment, the feedback control gain change related to the torque control of the first electric motor M1 is performed before the start of the inertia phase in the shifting process of the
また、本実施例によれば、第1電動機M1のトルク制御に関わるフィードバック制御ゲインの変更を自動変速部20の変速終期に解除するので、例えば自動変速部20の変速終了後に第1電動機M1のトルク制御に関わるフィードバック制御ゲインの変更を解除することに比較して、そのフィードバック制御ゲインの変更の解除により第1電動機トルクTM1が変動させられることによる実変速部入力トルクTINの変動に伴う駆動力変動が変速後に発生してしまうことが防止される。また、自動変速部20の変速過程のうちで特に変速終期にフィードバック制御ゲインの変更を解除するので、自動変速部20の変速中(特にイナーシャ相中)においてフィードバック制御ゲインを変更した効果が十分に得られる。
Further, according to the present embodiment, the change of the feedback control gain related to the torque control of the first electric motor M1 is released at the end of the shift 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、本発明は実施例相互を組み合わせて実施可能であると共に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 can be implemented combining an Example mutually and is applied also in another aspect.
例えば、前述の実施例では、図10のフローチャートや図11のタイムチャートなどにおいて自動変速部20のパワーオンダウンシフトとそのパワーオンダウンシフトに伴ってエンジン動作点を最適燃費率曲線に沿って変更する差動部11の変速との同時変速を例示して本発明を説明したが、このような同時変速に限らず本発明は適用され得る。例えば、自動変速部20の変速に伴って差動部11の変速を所謂等パワー変速にて行うような同時変速にも本発明は適用され得る。
For example, in the above-described embodiment, the engine operating point is changed along the optimal fuel consumption rate curve along with the power-on downshift of the
また、前述の実施例では、フィードバック制御ゲインの変更において比例ゲインKP及び積分ゲインKIを同時変速でないときと比較して小さく設定された一律の所定の第2比例ゲインKP’及び第2積分ゲインKI’へ変更したが、一律の所定のゲインでなくとも良い。例えば、フィードバック制御ゲインの変更において、自動変速部20の変速段間の変速比γAT変化が大きい程フィードバック制御ゲインを小さく変更するなど、自動変速部20の変速の種類等によって変更するフィードバック制御ゲインの値を変化させても良い。
In the above-described embodiment, when the feedback control gain is changed, the proportional second gain KP ′ and the second integral gain KI that are set to be smaller than those when the proportional gain KP and the integral gain KI are not simultaneously shifted are set. It has been changed to ', but it does not have to be a uniform predetermined gain. For example, when changing the feedback control gain, the feedback control gain is changed depending on the type of shift of the
また、前述の実施例では、自動変速部20の変速制御に関わるフィードバック制御は、イナーシャ相中における変速部入力回転速度NATの変化勾配が所定の目標勾配となるようにスイープ時の解放側油圧指令値がフィードバック制御により補正されるものであったが、スイープ時の係合側油圧指令値がフィードバック制御により補正されるものであっても本発明は適用され得る。
In the illustrated embodiment, the feedback control related to the shift control of the automatic shifting
また、前述の実施例では、第1電動機M1の運転状態が制御されることにより、差動部11(動力分配機構16)はその変速比γ0が最小値γ0minから最大値γ0maxまで連続的に変化させられる電気的な無段変速機として機能するものであったが、例えば差動部11の変速比γ0を連続的ではなく差動作用を利用して敢えて段階的に変化させるものであってもよい。
Further, in the above-described embodiment, by controlling the operating state of the first electric motor M1, the differential unit 11 (power distribution mechanism 16) continuously changes its speed ratio γ0 from the minimum value γ0min to the maximum value γ0max. For example, the gear ratio γ0 of the
また、前述の実施例の動力伝達装置10において、エンジン8と差動部11とは直結されているが、エンジン8が差動部11にクラッチ等の係合要素を介して連結されていてもよい。
Further, in the
また、前述の実施例の動力伝達装置10において、第1電動機M1と第2回転要素RE2とは直結されており、第2電動機M2と第3回転要素RE3とは直結されているが、第1電動機M1が第2回転要素RE2にクラッチ等の係合要素を介して連結され、第2電動機M2が第3回転要素RE3にクラッチ等の係合要素を介して連結されていてもよい。
In the
また、前述の実施例では、エンジン8から駆動輪34への動力伝達経路において、差動部11の次に自動変速部20が連結されているが、自動変速部20の次に差動部11が連結されている順番でもよい。要するに、自動変速部20は、エンジン8から駆動輪34への動力伝達経路の一部を構成するように設けられて入力側回転部材に動力伝達可能に電動機及びエンジン8が連結されておればよい。
In the above-described embodiment, the
また、前述の実施例の図1によれば、差動部11と自動変速部20は直列に連結されているが、動力伝達装置10全体として電気的に差動状態を変更し得る電気式差動機能とその電気式差動機能による変速とは異なる原理で変速する機能とが備わっていれば、差動部11と自動変速部20とが機械的に独立していなくても本発明は適用される。
Further, according to FIG. 1 of the above-described embodiment, the
また、前述の実施例において、動力分配機構16はシングルプラネタリであるが、ダブルプラネタリであってもよい。
In the above-described embodiment, the
また、前述の実施例の差動機構として動力分配機構16は、例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及び伝達部材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。
The
また、前述の実施例においては、差動部遊星歯車装置24を構成する第1回転要素RE1にはエンジン8が動力伝達可能に連結され、第2回転要素RE2には第1電動機M1が動力伝達可能に連結され、第3回転要素RE3には駆動輪34への動力伝達経路が連結されているが、例えば、2以上の遊星歯車装置がそれを構成する一部の回転要素で相互に連結された構成において、その遊星歯車装置の回転要素にそれぞれエンジン、電動機、駆動輪が動力伝達可能に連結されており、その遊星歯車装置の回転要素に連結されたクラッチ又はブレーキの制御により有段変速と無段変速とに切換可能な構成にも本発明は適用される。
In the above-described embodiment, the engine 8 is connected to the first rotating element RE1 constituting the differential
また、前述の実施例では、差動部11すなわち動力分配機構16の出力部材である伝達部材18と駆動輪34との間の動力伝達経路に、自動変速部20が介挿されていたが、例えば自動変速機の一種である無段変速機(CVT)、手動変速機としてよく知られた常時噛合式平行2軸型ではあるがセレクトシリンダおよびシフトシリンダによりギヤ段が自動的に切り換えられることが可能な自動変速機等の他の形式の動力伝達装置(変速機)が設けられていてもよい。その無段変速機(CVT)の場合には、例えば有段変速機における変速段に対応するように予め複数の固定された変速比が記憶され、その複数の固定された変速比を用いて変速が実行されてもよい。
In the above-described embodiment, the
また、前述の実施例においては、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、直接的或いは変速機、遊星歯車装置、係合装置等を介して間接的に連結されていてもよい。
Further, 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のうちの何れと連結されていても差し支えない。
In the
また、前述の実施例において、エンジン8は入力軸14と直結されていたが、例えばギヤ、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 engine 8 is directly connected to the
また、前述の実施例では、第1電動機M1及び第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、例えばギヤ、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 motor M1 and the second motor M2 are disposed concentrically with the
また、前述の実施例において、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、例えば伝達部材18としてカウンタギヤ対、スプロケット及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、前述の実施例の動力分配機構16は1組の差動部遊星歯車装置24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。
Further, the
また、前述の実施例の第2電動機M2はエンジン8から駆動輪34までの動力伝達経路の一部を構成する伝達部材18に連結されているが、第2電動機M2がその動力伝達経路に連結されていることに加え、クラッチ等の係合要素を介して動力分配機構16にも連結可能とされており、第1電動機M1の代わりに第2電動機M2によって動力分配機構16の差動状態を制御可能とする動力伝達装置10の構成であってもよい。
In addition, the second electric motor M2 of the above-described embodiment is connected to the
また、前述の実施例において、差動部11が、第1電動機M1及び第2電動機M2を備えているが、第1電動機M1及び第2電動機M2は差動部11とはそれぞれ別個に動力伝達装置10に備えられていてもよい。
In the above-described embodiment, the
また、前述の実施例において、差動部11は、動力分配機構16に設けられて差動作用を制限することにより少なくとも前進2段の有段変速機としても作動させられる差動制限装置を備えたものであってもよい。
In the above-described embodiment, 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。例えば電磁クラッチであるような場合には、油圧制御回路70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、前述した複数の実施例はそれぞれ、例えば優先順位を設けるなどして、相互に組み合わせて実施することができる。 Each of the above-described embodiments can be implemented in combination with each other, for example, by providing a priority order.
尚、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
10:車両用動力伝達装置
11:差動部(電気式差動部)
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側回転部材)
20:自動変速部(変速部)
34:駆動輪
80:電子制御装置(制御装置)
B:ブレーキ(係合装置)
C:クラッチ(係合装置)
M1:第1電動機(差動用電動機)
M2:第2電動機(走行用電動機)
8: Engine 10: Vehicle power transmission device 11: Differential part (electrical differential part)
16: Power distribution mechanism (differential mechanism)
18: Transmission member (output-side rotating member of electric differential section)
20: Automatic transmission unit (transmission unit)
34: Drive wheel 80: Electronic control device (control device)
B: Brake (engagement device)
C: Clutch (engagement device)
M1: First motor (differential motor)
M2: Second electric motor (traveling motor)
Claims (7)
エンジン回転速度を目標エンジン回転速度とするように前記差動用電動機のトルク制御をフィードバック制御により実行し、該トルク制御におけるフィードバック制御とは別に、前記変速部の変速過程における該変速部の入力回転速度の変化勾配を目標勾配とするように該変速部の変速制御をフィードバック制御により実行するものであり、
前記電気式差動部の変速と前記変速部の変速とが重なるときは、該変速中における前記差動用電動機のトルク制御に関わるフィードバック制御ゲインを該変速が重ならないときと比較して小さく変更することを特徴とする車両用動力伝達装置の制御装置。 A differential mechanism coupled to the engine so as to be capable of transmitting power; and a differential motor coupled to the differential mechanism so as to be capable of transmitting power. The differential motor is controlled by controlling an operating state of the differential motor. An electric differential unit in which the differential state of the mechanism is controlled, a traveling motor connected to a drive wheel so as to be able to transmit power, and an output side rotating member of the electric differential unit connected in series A control device for a vehicle power transmission device, comprising: a transmission unit that constitutes a part of a power transmission path from an electric differential unit to the drive wheel;
Torque control of the differential motor is executed by feedback control so that the engine rotation speed becomes the target engine rotation speed, and separately from the feedback control in the torque control, the input rotation of the transmission unit in the shifting process of the transmission unit The speed change control of the speed change unit is executed by feedback control so that the speed change gradient becomes the target slope,
When the shift of the electric differential unit and the shift of the transmission unit overlap, the feedback control gain related to torque control of the differential motor during the shift is changed smaller than when the shift does not overlap A control device for a vehicle power transmission device.
前記変速部の変速制御に関わるフィードバック制御は、前記変速部の変速過程における該変速部の入力回転速度の変化勾配を目標勾配とするように少なくとも一方の係合装置の係合圧制御をフィードバック制御により実行するものであることを特徴とする請求項1乃至5の何れか1項に記載の車両用動力伝達装置の制御装置。 The transmission unit is a stepped automatic transmission in which a clutch-to-clutch shift is performed by releasing the disengagement side engagement device and engaging the engagement side engagement device to selectively establish a plurality of gear stages. Yes,
The feedback control related to the shift control of the transmission unit is feedback control of the engagement pressure control of at least one of the engagement devices so that the change gradient of the input rotation speed of the transmission unit during the shift process of the transmission unit is set as a target gradient. The control device for a vehicle power transmission device according to any one of claims 1 to 5, wherein the control device is executed by the following.
前記電気式差動部の変速は、前記エンジン動作点を予め設定された最適燃費線に沿って変更するものであることを特徴とする請求項1乃至6の何れか1項に記載の車両用動力伝達装置の制御装置。 The shift of the transmission unit is a power-on downshift associated with an increase in the amount of output required for the vehicle,
7. The vehicle according to claim 1, wherein the shift of the electric differential unit changes the engine operating point along a preset optimum fuel consumption line. Control device for power transmission device.
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WO2013051122A1 (en) * | 2011-10-05 | 2013-04-11 | トヨタ自動車株式会社 | In-vehicle network system |
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-
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- 2009-05-26 JP JP2009127081A patent/JP2010274705A/en active Pending
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