JP2014025496A - 車両用駆動装置 - Google Patents

車両用駆動装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2014025496A
JP2014025496A JP2012164201A JP2012164201A JP2014025496A JP 2014025496 A JP2014025496 A JP 2014025496A JP 2012164201 A JP2012164201 A JP 2012164201A JP 2012164201 A JP2012164201 A JP 2012164201A JP 2014025496 A JP2014025496 A JP 2014025496A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gear
clutch
engine
shaft
rotational speed
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2012164201A
Other languages
English (en)
Inventor
Kyosuke Mori
匡輔 森
Takahiro Midori
高宏 翠
Yasuhisa Iwasaki
靖久 岩崎
Shinya Harada
新也 原田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Aisin Corp
Original Assignee
Aisin Seiki Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Aisin Seiki Co Ltd filed Critical Aisin Seiki Co Ltd
Priority to JP2012164201A priority Critical patent/JP2014025496A/ja
Priority to US13/930,240 priority patent/US20140026697A1/en
Priority to EP13177229.5A priority patent/EP2690320A2/en
Priority to CN201310314406.2A priority patent/CN103568815A/zh
Publication of JP2014025496A publication Critical patent/JP2014025496A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H61/00Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/04Smoothing ratio shift
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H3/00Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/02Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion
    • F16H3/08Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H63/00Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism
    • F16H63/40Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism comprising signals other than signals for actuating the final output mechanisms
    • F16H63/50Signals to an engine or motor
    • F16H63/502Signals to an engine or motor for smoothing gear shifts
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H61/00Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/04Smoothing ratio shift
    • F16H2061/0425Bridging torque interruption
    • F16H2061/0433Bridging torque interruption by torque supply with an electric motor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H61/00Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/04Smoothing ratio shift
    • F16H2061/0474Smoothing ratio shift by smoothing engagement or release of positive clutches; Methods or means for shock free engagement of dog clutches
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H63/00Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism
    • F16H63/40Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism comprising signals other than signals for actuating the final output mechanisms
    • F16H63/50Signals to an engine or motor
    • F16H2063/506Signals to an engine or motor for engine torque resume after shift transition, e.g. a resume adapted to the driving style
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H2306/00Shifting
    • F16H2306/40Shifting activities
    • F16H2306/42Changing the input torque to the transmission
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H2306/00Shifting
    • F16H2306/40Shifting activities
    • F16H2306/46Uncoupling of current gear
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H2306/00Shifting
    • F16H2306/40Shifting activities
    • F16H2306/50Coupling of new gear
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H2306/00Shifting
    • F16H2306/40Shifting activities
    • F16H2306/52Applying torque to new gears
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00Machine element or mechanism
    • Y10T74/19Gearing
    • Y10T74/19219Interchangeably locked
    • Y10T74/19284Meshing assisters

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Control Of Transmission Device (AREA)
  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)

Abstract

【課題】車両用駆動装置において、コストアップや質量増とならずに、機械的損失を抑制することができる車両用駆動装置を提供することを目的とする。
【解決手段】アップシフト実行手段13は、現在の変速段から次の変速段にアップシフトを実行する際には、エンジンEGの回転トルクを低下させつつモータMGの回転トルクを増大させたうえで、シフトアクチュエータを作動させて、現在の変速段の遊転ギヤ43、44、45、51、52と係合しているドグクラッチ61〜63aを遊転ギヤから離脱させて、所定時間経過後に、クラッチCを切断し、シフトアクチュエータを作動させて次の変速段の遊転ギヤと係合するドグクラッチを遊転ギヤに係合させることにより、次の変速段の遊転ギヤを当該遊転ギヤが設けられている軸に回転連結させ、クラッチを係合させて、アップシフトを実行する。
【選択図】図4

Description

本発明は、車両の駆動装置に関するものである。
従来から、基本的な構造はマニュアルトランスミッションとし、アクチュエータによりシフト操作が行われる変速制御装置が知られている。このような変速制御装置には、特許文献1に示されるように、次の変速段の遊転ギヤとこれが回転連結される軸との回転を同期するためのシンクロナイザリングを備えている。
一方で、特許文献2に示されるように、モータジェネレータを備えたハイブリット車両に用いられる車両用駆動装置では、変速の際にモータジェネレータを用いて、次の変速段の遊転ギヤとこれが回転連結される軸との回転を同期させる技術が提案されている。
特開2002−139146号公報 特開2009−293675号公報
車両用駆動装置として、特許文献1に示されるようなシンクロナイザリングを備えた構成では、変速する際に、アクチュエータがシンクロナイザリングを遊転ギヤに形成されたコーンに押し付けて、シンクロナイザリングとコーンとの間の摩擦力を利用することにより、遊転ギヤとこれが回転連結される軸との回転を同期させているため、高出力なシフトアクチュエータが必要となり、コストアップや質量増となってしまう。また、車両の走行中には、シンクロナイザリングとコーンとの間に摺動抵抗が常時生じて、機械的損失が発生してしまうという問題があった。
また、特許文献2に示されるような技術では、変速時にモータジェネレータを利用して、次の変速段の遊転ギヤとこれが回転連結される軸を同期させているため、当該同期時にはモータジェネレータの回転トルクが駆動輪に伝達されないため、運転者が減速感を覚え、車両のドライバビリティが低下しまうという問題があった。そこで、駆動用のモータジェネレータとは別に、次の変速段の遊転ギヤとこれが回転連結される軸との回転を同期させるための専用のモータジェネレータを別途設ければ、ドライバビリティの低下は防げるが、モータジェネレータを追加した分、コストアップや質量増となってしまう。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、車両用駆動装置において、従来より、コストアップや質量増とならずに、機械的損失を抑制することができる車両用駆動装置を提供することを目的とする。
上述した課題を解決するためになされた、請求項1に係る発明によると、回転トルクを出力するエンジンと、前記エンジンの回転トルクが伝達される駆動軸と、入力軸と、前記入力軸と平行に配設され駆動輪に回転連結された出力軸と、前記入力軸及び前記出力軸の一方に遊転可能に設けられた複数の遊転ギヤと、前記入力軸及び前記出力軸の他方に相対回転不能に固定され、前記複数の遊転ギヤとそれぞれ噛合する複数の固定ギヤと、前記複数の遊転ギヤの側方に、前記遊転ギヤが設けられている軸に相対回転不能且つ前記軸の軸線方向に移動可能に設けられ、前記複数の遊転ギヤと相対回転不能に係合して前記遊転ギヤと前記軸を回転不能に回転連結する複数のドグクラッチと、前記複数のドグクラッチをそれぞれ前記軸線方向に移動させて、前記複数のドグクラッチを、それぞれ対応する遊転ギヤに相対回転不能に係合させるとともに、前記複数のドグクラッチを、それぞれ対応する遊転ギヤから相対回転可能に離脱させるシフトアクチュエータと、を有するドグクラッチ式の自動変速装置と、前記駆動軸と前記入力軸との間に設けられ、前記駆動軸と前記入力軸間を断接するクラッチと、現在の変速段から次の変速段にアップシフトを実行する際には、前記エンジンの回転トルクを低下させたうえで、前記シフトアクチュエータを作動させて、現在の変速段の前記遊転ギヤと係合しているドグクラッチを前記遊転ギヤから離脱させて、所定時間経過後に、前記クラッチを切断し、前記シフトアクチュエータを作動させて次の変速段の前記遊転ギヤと係合する前記ドグクラッチを前記遊転ギヤに係合させることにより、次の変速段の前記遊転ギヤを当該遊転ギヤが設けられている軸に回転連結させ、前記クラッチを係合するアップシフト実行手段を有する。
請求項2に係る発明は、請求項1において、前記駆動輪に回転連結され、前記駆動輪に回転トルクを出力するモータを有し、前記アップシフト実行手段は、現在の変速段から次の変速段にアップシフトを実行する際には、前記エンジンの回転トルクを低下させた際に、前記モータの回転トルクを増大させる。
請求項3に係る発明は、請求項1又は請求項2において、前記アップシフト実行手段は、前記クラッチの切断後に、前記入力軸の回転速度が、次の変速段の前記遊転ギヤと当該遊転ギヤが設けられている軸との差回転速度が所定の幅をもった許容差回転速度の範囲内となるような前記入力軸の回転速度である同期回転速度に低下した際に、前記シフトアクチュエータを作動させて、次の変速段の前記遊転ギヤを前記軸に回転連結させる。
請求項4に係る発明は、請求項3において、前記アップシフト実行手段は、前記現在の変速段の遊転ギヤとこれが設けられている軸との連結を解除した後に、前記クラッチの伝達トルクを、完全係合時の伝達トルクよりも低く、0より大きい伝達トルクである規程伝達トルクに低下させ、入力軸の回転速度が、前記同期回転速度よりも所定回転速度高い規程回転速度に低下した際に、前記クラッチを切断する。
請求項5に係る発明は、請求項1〜請求項4のいずれか一項において、前記アップシフト実行手段は、エンジンへの燃料カットにより、前記エンジンの回転トルクを低下させる。
請求項1に係る発明によると、アップシフト実行手段は、現在の変速段から次の変速段にアップシフトを実行する際には、エンジンの回転トルクを低下させて、シフトアクチュエータを作動させて現在の変速段の遊転ギヤと係合しているドグクラッチを遊転ギヤから離脱させる。つまり、エンジンの回転トルクを低下させることにより、遊転ギヤとドグクラッチとの軸線方向の摩擦抵抗やドグクラッチとこれが設けられている軸との軸線方向の摩擦抵抗を低下させて、ドグクラッチをこれが設けられている軸に対し軸線方向に移動可能とし、この状態で、ドグクラッチを遊転ギヤから離脱させ、自動変速装置をニュートラル状態にする。このように、クラッチを切断してからニュートラル状態にする必要がないことから、クラッチの切断の時間分、自動変速機をニュートラル状態にする時間を短縮させることができ、結果として、シフトアップ変速時間を短縮させることができる。
また、クラッチを切断すること無く、ドグクラッチを遊転ギヤから離脱させているので、アップシフト実行手段が、エンジンの回転速度が低下するように、エンジンの回転トルクが低下させることにより、入力軸の回転数を低下させることができる。このため、次の変速段の遊転ギヤとこれに対応するドグクラッチとの回転速度差を減少させることができ、遊転ギヤとドグクラッチを係合させてアップシフトを実行することができ、シンクロ機構を省略することができる。このため、シンクロ機構の摺動に起因する機械的損失を低減することができる。また、シンクロ機構を作動させるための高出力なシフトアクチュエータを必要としないので、車両用駆動装置のコストを低減することができ、更に車両用駆動装置の質量を低減することができる。このように、コストアップや質量増とならずに、機械的損失を抑制することができる車両用駆動装置を提供することができる。
請求項2に係る発明によると、アップシフト実行手段は、アップシフトを実行する際には、エンジンの回転トルクを低下させた際に、モータの回転トルクを増大させている。これにより、エンジンの回転トルクの低下に伴う車両の減速を防止又は抑制することができ、車両用駆動装置のドライバビリティの低下を防止することができる。
請求項3に係る発明によると、アップシフト実行手段は、クラッチの切断後に、入力軸の回転速度が、次の変速段の遊転ギヤと当該遊転ギヤが設けられている軸との差回転速度が所定の幅をもった許容差回転速度の範囲内となるような入力軸の回転速度である同期回転速度に低下した際に、シフトアクチュエータを作動させて、次の変速段の遊転ギヤを前記軸に回転連結させる。これにより、次の変速段の遊転ギヤとこれに係合されるドグクラッチが殆ど同期した状態(いずかに位相差がある状態)で、遊転ギヤとドグクラッチが係合する。このため、確実に次の変速段の遊転ギヤをこれが設けられている軸と回転連結させることができ、確実にアップシフトを実行することができる。また、ドグクラッチと遊転ギヤとの差回転速度に起因する、ドグクラッチと遊転ギヤの係合時のショックを低減することができ、シフトアップに伴う車両用駆動装置のシフトショックや異音の発生を低減させることができる。
請求項4に係る発明によると、アップシフト実行手段は、現在の変速段の遊転ギヤとこれが設けられている軸との連結を解除した後に、クラッチの伝達トルクを、完全係合時の伝達トルクよりも低く0より大きい伝達トルクである規程伝達トルクに低下させる。これにより、完全係合状態からクラッチを切断させるよりも、クラッチの切断時間を短縮させることができる。このため、次の変速段の遊転ギヤをこれが設けられている軸に回転連結させる際において、入力軸の回転速度が同期回転速度よりも大きく低下してしまうことを防止することができる。このため、確実に次の変速段の遊転ギヤをこれが設けられている軸に回転連結させることができ、また、ドグクラッチと遊転ギヤとの差回転速度に起因する、ドグクラッチと遊転ギヤの係合時のショックを低減することができ、シフトアップに伴う車両用駆動装置のシフトショックや異音の発生を低減させることができる。
請求項5に係る発明は、アップシフト実行手段は、エンジンへの燃料カットにより、エンジンの回転トルクを低下させる。これにより、燃料カットによって負方向に発生するエンジンのフリクショントルクによって、エンジンの回転トルクを迅速に低下させることができる。このため、迅速にドグクラッチをこれが設けられている軸に対し軸線方向に移動可能な状態とすることができ、迅速にドグクラッチを遊転ギヤから離脱せることができる。また、迅速に入力軸の回転速度を低下させて、次の変速段の遊転ギヤとこれに対応するドグクラッチとを同期させてシフトアップ可能な状態とすることができ、この結果、シフトアップ変速時間を短縮させることができる。
本実施形態の車両用駆動装置及び当該車両用駆動装置が搭載される車両を示す説明図である。 図1のTM−ECUで実行される制御プログラムである変速制御のフローチャートである。 図1のTM−ECUで実行される制御プログラムである変速制御のフローチャートである。 アップシフトにおける、時間の経過と、モータジェネレータの回転速度、入力軸の回転速度、エンジン回転速度、クラッチの伝達トルク、エンジンの回転トルク、モータジェネレータの回転トルク、要求ギヤ段、実ギヤ段、エンジン状態、クラッチ状態との関係を表したタイムチャートである。 ダウンシフトにおける、時間の経過と、モータジェネレータの回転速度、入力軸の回転速度、エンジン回転速度、クラッチの伝達トルク、エンジンの回転トルク、モータジェネレータの回転トルク、要求ギヤ段、実ギヤ段、エンジン状態、クラッチ状態との関係を表したタイムチャートである。
(車両用駆動装置の構造)
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態の車両用駆動装置100が搭載されるハイブリッド車両(以下、単に車両と略す)は、エンジンEG及びモータジェネレータMGが出力する回転トルクによって、駆動輪Wl、Wrを駆動させる車両である。
図1に示すように、本実施形態の車両用駆動装置100は、エンジンEG、モータジェネレータMG、クラッチC、トランスミッションTM(以下、TMと略す)、インバータINV、バッテリBT、ハイブリッドECU11、エンジンECU12、TM−ECU13、モータジェネレータECU14、バッテリECU15、減速機80を有する。ここでは、ハイブリッドECU11とトランスミッションECU13は、別体として説明するが、これに限定されるものではなく、ハイブリッドECU11とトランスミッションECU13が一体であっても差し支え無い。
エンジンEGは、ガソリンや軽油等の炭化水素系燃料を使用するガソリンエンジンやディーゼルエンジン等であり、回転トルクを出力するものである。エンジンEGから出力された回転トルクは、駆動軸EG−1に伝達される。エンジンEGは、燃料噴射装置EG−2、スロットルバルブEG−3を有していて、これら燃料噴射装置EG−2、スロットルバルブEG−3は、エンジンECU12に通信可能に接続されて、エンジンECU12によって制御される。駆動軸EG−1の近傍には、駆動軸EG−1の回転速度、即ち、エンジンEGの回転速度を検出するエンジン回転速度センサEG−4が設けられている。エンジン回転速度センサEG−4は、エンジンECU12に通信可能に接続され、検出したエンジン回転速度をエンジンECU12に出力する。
クラッチCは、駆動軸EG−1とTMの入力軸31との間に設けられ、駆動軸EG−1と入力軸31を断接するものであり、駆動軸EG−1と入力軸31間の伝達トルクを電子制御可能な任意のタイプのクラッチである。本実施形態では、クラッチCは、乾式単板ノーマルクローズクラッチであり、フライホイール21、クラッチディスク22、クラッチカバー23、プレッシャープレート24、ダイヤフラムスプリング25を有している。フライホイール21は、所定の質量を有する円板であり、駆動軸EG−1が接続し、駆動軸EG−1と一体回転する。クラッチディスク22は、その外縁部に摩擦部材22aが設けられた円板状であり、フライホイール21と離接可能に対向している。クラッチディスク22は、入力軸31と接続し、入力軸31と一体回転する。
クラッチカバー23は、フライホイール21の外縁と接続しクラッチディスク22の外周側に設けられた円筒部23aと、フライホイール21との接続部と反対側の円筒部23aの端部から径方向内側に延在する円環板状の側周壁23bとから構成されている。プレッシャープレート24は、円環板状であり、フライホイール21との対向面と反対側のクラッチディスク22に離接可能に対向して配設されている。
ダイヤフラムスプリング25は、所謂皿バネの一種で、その厚さ方向に傾斜するダイヤフラムが形成されている。ダイヤフラムスプリング25の径方向中間部分は、クラッチカバー23の側周壁23bの内縁と当接し、ダイヤフラムスプリング25の外縁は、プレッシャープレート24に当接している。ダイヤフラムスプリング25は、プレッシャープレート24を介して、クラッチディスク22をフライホイール21に押圧している。この状態では、クラッチディスク22の摩擦部材22aがフライホイール21及びプレッシャープレート24によって押圧され、摩擦部材22aとフライホイール21及びプレッシャープレート24間の摩擦力により、クラッチディスク22とフライホイール21が一体回転し、駆動軸EG−1と入力軸31が接続される。
クラッチアクチュエータ29は、TM−ECU13によって駆動制御され、ダイヤフラムスプリング25の内縁部を、フライホイール21側に押圧又は当該押圧を解除し、クラッチCの伝達トルクを可変とするものである。クラッチアクチュエータ29には、電動式のものや油圧式のものが含まれる。クラッチアクチュエータ29が、ダイヤフラムスプリング25の内縁部を、フライホイール21側に押圧すると、ダイヤフラムスプリング25が変形して、ダイヤフラムスプリング25の外縁が、フライホイール21から離れる方向に変形する。すると、当該ダイヤフラムスプリング25の変形によって、フライホイール21及びプレッシャープレート24がクラッチディスク22を押圧する押圧力が徐々に低下し、クラッチディスク22とフライホイール21間の伝達トルクも徐々に低下し、駆動軸EG−1と入力軸31が切断される。このように、TM−ECU13は、クラッチアクチュエータ29を駆動することにより、クラッチディスク22とフライホイール21間の伝達トルクを任意に可変させる。
TMは、エンジンEGからの回転トルクを複数の変速段の変速比で変速して、デファレンシャルDFに出力する歯車機構式の自動変速機である。また、本実施形態のTMは、シンクロナイザリング等のシンクロ機構を有さず、後述する第一〜第三ドグクラッチ61aから63aを有するドグクラッチ式の自動変速機である。TMは、入力軸31、出力軸32、第一ドライブギヤ41、第二ドライブギヤ42、第三ドライブギヤ43、第四ドライブギヤ44、第五ドライブギヤ45、リバースドライブギヤ46、第一ドリブンギヤ51、第二ドリブンギヤ52、第三ドリブンギヤ53、第四ドリブンギヤ54、第五ドリブンギヤ55、出力ギヤ56、第一選択機構61、第二選択機構62、第三選択機構63、リバースドリブンギヤ71、リバースアイドラギヤ72を有する。
入力軸31は、エンジンEGからの回転トルクが入力される軸であり、クラッチCのクラッチディスク22と一体回転する。出力軸32は、入力軸31と平行に配設されている。入力軸31及び出力軸32は、それぞれ、図示しないTMのハウジングに回転可能に軸支されている。
第一ドライブギヤ41、第二ドライブギヤ42、リバースドライブギヤ46は、入力軸31に相対回転不能に固定された固定ギヤである。第三ドライブギヤ43、第四ドライブギヤ44、第五ドライブギヤ45は、入力軸31に相対回転可能(遊転可能)に設けられた遊転ギヤである。
第一ドリブンギヤ51、第二ドリブンギヤ52は、出力軸32に相対回転可能(遊転可能)に取り付けられた遊転ギヤである。第三ドリブンギヤ53、第四ドリブンギヤ54、第五ドリブンギヤ55、出力ギヤ56は、出力軸32に相対回転不能に固定された固定ギヤである。
第一ドライブギヤ41と第一ドリブンギヤ51は、互いに噛合し、1速段を構成するギヤである。第二ドライブギヤ42と第二ドリブンギヤ52は、互いに噛合し、2速段を構成するギヤである。第三ドライブギヤ43と第三ドリブンギヤ53は、互いに噛合し、3速段を構成するギヤである。第四ドライブギヤ44と第四ドリブンギヤ54は、互いに噛合し、4速段を構成するギヤである。第五ドライブギヤ45と第五ドリブンギヤ55は、互いに噛合し、5速段を構成するギヤである。
第一ドライブギヤ41、第二ドライブギヤ42、第三ドライブギヤ43、第四ドライブギヤ44、第五ドライブギヤ45の順にギヤ径が大きくなっている。第一ドリブンギヤ51、第二ドリブンギヤ52、第三ドリブンギヤ53、第四ドリブンギヤ54、第五ドリブンギヤ55の順にギヤ径が小さくなっている。
入力軸31の近傍、又は第一ドライブギヤ41や、第二ドライブギヤ42の近傍には、入力軸31の回転速度を検出するための、入力軸回転速度センサ91が設けられている。出力軸92の近傍、又は第三ドリブンギヤ53や、第四ドリブンギヤ54、第五ドリブンギヤ55の近傍には、出力軸92の回転速度を検出するための、出力軸回転速度センサ92が設けられている。入力軸回転速度センサ91及び出力軸回転速度センサ92は、TM−ECU13と通信可能に接続され、検出信号をTM−ECU13に出力する。
リバースドライブギヤ46は、リバースアイドラギヤ72と噛合したときに、リバースアイドラギヤ72を介してリバースドリブンギヤ71を駆動するリバース用のギヤである。リバースドライブギヤ46は、リバースアイドラギヤ72と断接可能に噛合している。
出力軸32は、TMに入力された回転トルクをデファレンシャルDFに出力する軸である。出力ギヤ56は、デファレンシャルDFのリングギヤDF−1と噛合し、出力軸32に入力された回転トルクを、デファレンシャルDFに出力する。
第一選択機構61は、第一ドリブンギヤ51又は第二ドリブンギヤ52を選択して、出力軸32に相対回転不能に連結するものである。第一選択機構61は、第一ドグクラッチ61aと、第一ドグクラッチ61aを駆動する第一シフトアクチュエータ(不図示)を有している。第一選択機構61は、第一ドリブンギヤ51と第二ドリブンギヤ52の間に配設されている。言い換えると、第一ドグクラッチ61aは、第一ドリブンギヤ51と第二ドリブンギヤ52の間に配設され、第一ドリブンギヤ51と第二ドリブンギヤ52の側方に配設されている。第一ドグクラッチ61aは、出力軸32とスプライン嵌合して、出力軸32に対して相対回転不能、且つ、出力軸32の軸線方向に移動可能に設けられている。第一ドグクラッチ61aの両側面には、周方向所定角度をおいて、複数の係合部が形成されている。当該係合部は、第一ドリブンギヤ51及び第二ドリブンギヤ52の第一ドグクラッチ61aと対向する面にそれぞれ形成された被係合部と係脱する。
第一シフトアクチュエータは、TM−ECUによって駆動制御され、第一ドグクラッチ61aを第一ドリブンギヤ51側又は第二ドリブンギヤ52側に移動させるとともに、第一ドリブンギヤ51と第二ドリブンギヤ52の中間の第一ニュートラル位置に移動させる。第一シフトアクチュエータが、第一ドグクラッチ61aを第一ドリブンギヤ51側に移動させると、第一ドグクラッチ61aの係合部が、第一ドリブンギヤ51の被係合部と係合し、第一ドリブンギヤ51が第一ドグクラッチ61aを介して、出力軸32に相回転不能に連結され、1速段が形成される。第一シフトアクチュエータが、第一ドグクラッチ61aを第二ドリブンギヤ52側に移動させると、第一ドグクラッチ61aの係合部が、第二ドリブンギヤ52の被係合部と係合し、第二ドリブンギヤ52が第一ドグクラッチ61aを介して、出力軸32に相回転不能に連結され、2速段が形成される。第一シフトアクチュエータが、第一ドグクラッチ61aを、第一ニュートラル位置に移動させると、第一ドリブンギヤ51及び第二ドリブンギヤ52のいずれもが、出力軸32に対して相対回転可能なニュートラル状態となる。
第二選択機構62は、第三ドライブギヤ43又は第四ドライブギヤ44を選択して、入力軸31に相対回転不能に連結するものである。第二選択機構62は、第二ドグクラッチ62aと、第二ドグクラッチ62aを駆動する第二シフトアクチュエータ(不図示)を有している。第二選択機構62は、第三ドライブギヤ43と第四ドライブギヤ44の間に配設されている。言い換えると、第二ドグクラッチ62aは、第三ドライブギヤ43と第四ドライブギヤ44の間に配設され、第三ドライブギヤ43と第四ドライブギヤ44の側方に配設されている。第二ドグクラッチ62aは、入力軸31とスプライン嵌合して、入力軸31と相対回転不能、且つ、入力軸31の軸線方向に移動可能に設けられている。第二ドグクラッチ62aの両側面には、周方向所定角度をおいて、複数の係合部が形成されている。当該係合部は、第三ドライブギヤ43及び第四ドライブギヤ44の第二ドグクラッチ62aと対向する面にそれぞれ形成された被係合部と係脱する。
第二シフトアクチュエータは、TM−ECUによって駆動制御され、第二ドグクラッチ62aを第三ドライブギヤ43側又は第四ドライブギヤ44側に移動させるとともに、第三ドライブギヤ43と第四ドライブギヤ44の中間の第二ニュートラル位置に移動させる。第二シフトアクチュエータが、第二ドグクラッチ62aを第三ドライブギヤ43側に移動させると、第二ドグクラッチ62aの係合部が、第三ドライブギヤ43の被係合部と係合し、第三ドライブギヤ43が第二ドグクラッチ62aを介して、入力軸31に相回転不能に連結され、3速段が形成される。第二シフトアクチュエータが、第二ドグクラッチ62aを第四ドライブギヤ44側に移動させると、第二ドグクラッチ62aの係合部が、第四ドライブギヤ44の被係合部と係合し、第四ドライブギヤ44が第二ドグクラッチ62aを介して、入力軸31に相回転不能に連結され、4速段が形成される。第二シフトアクチュエータが、第二ドグクラッチ62aを、第二ニュートラル位置に移動させると、第三ドライブギヤ43及び第四ドライブギヤ44のいずれもが、入力軸31に対して相対回転可能なニュートラル状態となる。
第三選択機構63は、第三ドグクラッチ63aと、第三ドグクラッチ63aを駆動する第三シフトアクチュエータ(不図示)を有している。第三選択機構63は、第五ドライブギヤ45の側方に配設されている。言い換えると、第三ドグクラッチ63aは、第五ドライブギヤ45の側方に配設されている。第三ドグクラッチ63aは、入力軸31とスプライン嵌合して、入力軸31と相対回転不能、且つ、入力軸31の軸線方向に移動可能に設けられている。第三ドグクラッチ63aの第五ドライブギヤ45と対向する側面には、周方向所定角度をおいて、複数の係合部が形成されている。当該係合部は、第五ドライブギヤ45の第三ドグクラッチ63aと対向する面に形成された被係合部と係脱する。
第三シフトアクチュエータは、TM−ECUによって駆動制御され、第三ドグクラッチ63aを第五ドライブギヤ45側に移動させるとともに、第三ドグクラッチ63aを第五ドライブギヤ45から離れた第三ニュートラル位置に移動させる。第三シフトアクチュエータが、第三ドグクラッチ63aを第五ドライブギヤ45側に移動させると、第三ドグクラッチ63aの係合部が、第五ドライブギヤ45の被係合部と係合し、第五ドライブギヤ45が第三ドグクラッチ63aを介して、入力軸31に相回転不能に連結され、5速段が形成される。第三シフトアクチュエータが、第三ドグクラッチ63aを、第三ニュートラル位置に移動させると、第五ドライブギヤ45が、入力軸31に対して相対回転可能なニュートラル状態となる。
リバースアイドラギヤ72は、ハウジングに軸方向に移動可能、且つ、回転可能に軸支されている。リバースアイドラギヤ72は、後退時にはリバースドライブギヤ46及びリバースドリブンギヤ71の両方と噛合し、後退次以外の時にはリバースドライブギヤ46及びリバースドリブンギヤ71の両方と噛合しない。リバースアイドラギヤ72は、図示しないリバースアクチュエータによって軸方向に移動される。リバースアクチュエータは、TM−ECUによって駆動制御される。
デファレンシャルDFは、TMの出力軸32及びモータジェネレータMGの少なくとも一方から入力された回転トルクを差動可能に駆動輪Wl、Wrに伝達する装置である。デファレンシャルDFは、出力ギヤ56及びドライブギヤ83と噛合するリングギヤDF−1を有する。このような構造により、出力軸32は、駆動輪Wl、Wrに回転連結されている。
減速機80は、モータジェネレータMGの回転トルクを減速して、デファレンシャルDFに出力するものである。減速機80は、回転軸81、ドリブンギヤ82、ドライブギヤ83を有する。回転軸81には、ドリブンギヤ82、ドライブギヤ83が取り付けられている。回転軸81は、ハウジングに回転可能に軸支されている。ドリブンギヤ82は、モータジェネレータMGによって回転されるドライブギヤMG−1と噛合している。ドリブンギヤ82のギヤ径は、ドライブギヤ83のギヤ径より大きい。ドライブギヤ83は、デファレンシャルDFのリングギヤDF−1と噛合している。
モータジェネレータMGは、駆動輪Wl、Wrに回転トルクを付与するモータとして作動するとともに、車両の運動エネルギーを電力に変換する発電機としても作動するものである。モータジェネレータMGは、図示しないケースに固定されたステータ(不図示)と、このステータの内周側に回転可能に設けられたロータ(不図示)とから構成されている。
インバータINVは、モータジェネレータMGのステータ及びバッテリBTと電気的に接続されている。また、インバータINVは、モータジェネレータECU14と通信可能に接続されている。インバータINVは、モータジェネレータECU14からの制御信号に基づいて、バッテリBTから供給される直流電流を、昇圧するとともに交流電流に変換したうえでステータに供給し、モータジェネレータで回転トルク発生させ、モータジェネレータをモータとして機能させる。また、インバータINVは、モータジェネレータECU14からの制御信号に基づいて、モータジェネレータMGを発電機として機能させ、モータジェネレータMGで発電された交流電流を、直流電流に変換するとともに、電圧を降下させて、バッテリBTを充電する。
バッテリBTは、充電可能な二次電池である。バッテリBTは、インバータINVと接続されている。バッテリBTは、バッテリECU15と通信可能に接続されている。
エンジンECU12は、エンジンEGを制御する電子制御装置である。TM−ECU13は、TMを制御する電子制御装置である。TM−ECU13は、バスを介してそれぞれ接続された入出力インターフェース、CPU、RAM、ROM及び不揮発性メモリー等の「記憶部」を備えている。CPUは、図2、図3に示すフローチャートに対応したプログラムを実行する。RAMは同プログラムの実行に必要な変数を一時的に記憶するものであり、「記憶部」は前記プログラムを記憶している。
モータジェネレータECU14は、インバータINVを制御する電子制御装置である。バッテリECU15は、バッテリBTの充放電状態、温度状態等のバッテリBTの状態を管理する電子制御装置である。ハイブリッドECU11は、車両の走行を統括制御する上位電子制御装置である。ハイブリッドECU11、エンジンECU12、TM−ECU13、モータジェネレータECU14、バッテリECU15は、CAN(Controller Area Network)によって相互に通信可能となっている。
(変速処理)
次に、図2、図3のフローチャート、及び図4、図5のタイムチャートを用いて、TM−ECU13が実行する変速処理について説明する。車両が走行可能な状態になると、S11において、TM−ECU13が、ハイブリッドECU11から「変速要求」を受信したと判断した場合には(S11:YES)、プログラムをS12に進め、「変速要求」を受信していないと判断した場合には(S11:NO)、S11の処理を繰り返す。なお、ハイブリッドECU11は、スロットル開度と車両の速度からなる車両の走行状態が、スロットル開度と速度との関係を表した変速線を越えたと判断した場合に、或いは、運転者が、図示しない、シフトレバーを操作した場合に、「変速要求」をTM−ECU13に出力する。また、TM−ECU13が「変速要求」を受信すると、エンジンEGの制御権限がハイブリッドECU11からTM−ECU13に移動し、モータジェネレータMGの制御権限がモータジェネレータECU14からTM−ECU13に移動する。
S12において、TM−ECU13が、受信した「変速要求」がアップ変速であると判断した場合には(S12:YES)(図4のT1)、プログラムをS13に進め、受信した「変速要求」がダウン変速であると判断した場合には(S12:NO)(図5のT1)、プログラムをS14に進める。
TM−ECU13は、S13において、エンジンECU12に制御信号を出力することにより、燃料噴射装置EG−2での燃料噴射を停止させてエンジンEGを停止させるとともに、S14において、モータジェネレータECU14に制御信号を出力することにより、モータジェネレータMGの回転トルクを増大させる制御を開始する。すると、図4の(1)に示すように、エンジンECU12が停止し、エンジンEGの正方向の回転トルクが減少し、エンジンEGの回転トルクが正から負になる。クラッチCは係合状態にあるので、エンジンEGのフリクショントルクである負トルクが、クラッチCを介して入力軸31に入力され、図4の(3)に示すように、エンジンEG停止に伴い、エンジン回転速度及び入力軸回転速度が低下する。そして、図4の(2)に示すように、エンジンEGの正方向の回転トルクの減少と同時に、モータジェネレータMGの回転トルクが増大する。なお、モータジェネレータMGの回転トルクは、車両の加減速を加味して、デファレンシャルDFのリングギヤに入力されるエンジンEGの回転トルクの減少分を補完するように制御される。S14が終了すると、プログラムはS15に進む。
S15において、TM−ECU13は、現在形成されている変速段のシフトアクチュエータを駆動して、現在形成されている変速段の第一〜第三ドグクラッチ61a〜63aのいずれかを、ニュートラル位置に移動させて、第一〜第三ドグクラッチ61a〜63aの全てをニュートラル状態とし、TMをニュートラル状態にする制御を開始する。なお、S13において、エンジンEGが停止されるので、入力軸31及び出力軸32には、過大なエンジントルクが入力されていない。このため、第一〜第三ドグクラッチ61a〜63aの係合部と、これらに対応する遊転ギヤの被係合部の圧力が過大でないことから、前記係合部と前記被係合部との摩擦抵抗が小さい。更に、入力軸31又は出力軸32とこれとスプライン嵌合する第一〜第三ドグクラッチ61a〜63aの接触部分の圧力が過大でないことから、前記接触部分の摩擦抵抗が小さい。このため、第一〜第三ドグクラッチ61a〜63aのいずれも入力軸31又は出力軸32に対して軸線方向に移動させることができる。S15が終了すると、プログラムはS16に進む。なお、上記処理において、S14とS15の順番は、同時であっても逆であっても良い。
S16において、TM−ECU13は、シフトアクチュエータから出力された信号に基づいて、第一〜第三ドグクラッチ61a〜63aの全てがニュートラル状態となったと判断した場合には(S16:YES)(図4のT2)、プログラムをS17に進め、第一〜第三ドグクラッチ61a〜63aの全てがニュートラル状態となっていないと判断した場合には(S16:NO)、S16の処理を繰り返す。
S17において、TM−ECU13は、クラッチアクチュエータ29を駆動することにより、クラッチCの伝達トルクを、完全係合時の伝達トルクよりも低く、0より大きい伝達トルクである規程伝達トルクに低下させ(図4の(4))、クラッチCを所謂半クラッチ状態にする。なお、どの遊転ギヤも入力軸31及び出力軸32に回転連結されていないので、入力軸31と一体回転する部材に回転モーメントは、入力軸31、ドライブギヤ41〜43、ドグクラッチ62a、63a、及びクラッチディスク22等の回転モーメントにしか過ぎない。このため、クラッチCが半クラッチ状態であっても、クラッチCが殆ど滑ること無く、駆動軸EG−1と入力軸31が一体回転し、エンジンEGの回転速度の低下に伴って、確実に入力軸31の回転速度が低下する。S17が終了すると、プログラムは、S18に進む。
S18において、TM−ECU13は、入力軸回転速度センサ91からの検出信号に基づいて、入力軸31の回転速度が「規程回転速度」よりも低く低下したと判断した場合には(S18:YES)(図4のT3)、プログラムをS19に進め、入力軸31の回転速度が「規程回転速度」よりも低く低下していないと判断した場合には(S18:NO)、S19の処理を繰り返す。なお、「規程回転速度」は、後述する「同期回転速度」よりも所定回転速度だけ高い回転速度である。
S19において、TM−ECU13は、クラッチアクチュエータ29を駆動することにより、クラッチCの伝達トルクを0にして(図4の(5))、クラッチCを切断する制御を開始する。S19が終了すると、プログラムは、S20に進む。
S20において、TM−ECU13は、クラッチアクチュエータ29からの検出信号に基づいて、伝達トルクが0となり、クラッチCが切断状態にあると判断した場合には(S20:YES)、プログラムをS21に進め、クラッチCが切断状態にないと判断した場合には(S20:NO)、S20の処理を繰り返す。
S21において、TM−ECU13は、入力軸回転速度センサ91からの検出信号に基づいて、入力軸31の回転速度が「同期回転速度」に低下したと判断した場合には(S21:YES)(図4のT4)、プログラムをS22に進め、入力軸31の回転速度が「同期回転速度」に低下していないと判断した場合には(S21:NO)、S21の処理を繰り返す。
なお、「同期回転速度」は、次変速段の遊転ギヤ52、43、44、45と、これが回転連結される入力軸31又は出力軸32との差回転速度が所定の幅をもった「許容差回転速度」の範囲内となる入力軸31の回転速度である。具体的には、「同期回転速度」は、2速にアップ変速する場合には、第二ドリブンギヤ52の回転速度と出力軸32の回転速度との差回転速度が、「許容差回転速度」の範囲内となり、第二ドリブンギヤ52と出力軸32が殆ど同期している状態の入力軸31の回転速度である。また、3速、4速、5速にアップ変速する場合には、第三〜第五ドライブギヤ43、44、45の回転速度と入力軸31の回転速度との差回転速度が、「許容差回転速度」の範囲内となり、ドライブギヤ43、44、45と入力軸31が殆ど同期している状態の入力軸31の回転速度である。
「許容差回転速度」とは、第二ドリブンギヤ52と出力軸32との間に差回転速度が有ったとしても、第一ドグクラッチ61aを第二ドリブンギヤ52に係合させることができる差回転速度であり、或いは、第三、四ドライブギヤ43、44と入力軸31との間に差回転速度が有ったとしても、第二ドグクラッチ62aを第三、四ドライブギヤ43、44に係合させることができる差回転速度であり、更に、第五ドライブギヤ45と入力軸31との間に差回転速度が有ったとしても、第三ドグクラッチ63aを第五ドライブギヤ45に係合させることができる差回転速度である。「同期回転速度」は、TM−ECU13によって、入力軸回転速度センサ91及び出力軸回転速度センサ92からの検出信号に基づいて算出される。
S22において、TM−ECU13は、アップ側の次変速段に対応するシフトアクチュエータを駆動して、変速段の第一〜第三ドグクラッチ61a〜63aのいずれかを移動させて、次変速段を形成するアップシフトを開始する。S22が終了すると、プログラムはS23に進む。
S23において、TM−ECU13は、シフトアクチュエータから出力された信号に基づいて、アップシフトが完了したと判断した場合には(S23:YES)(図4のT5)、プログラムをS24に進め、アップシフトが完了していないと判断した場合には(S23:NO)、S23の処理を繰り返す。
S24において、TM−ECU13は、クラッチアクチュエータ29駆動することにより、伝達トルクが完全係合時の伝達トルクとなるまで、伝達トルクを徐々に増大させる制御を開始する(図4の(6))。
S25において、S24と同時に、TM−ECU13は、エンジンECU12に、制御信号を出力し、エンジンEGを始動させるとともに、エンジンEGの回転トルクを増大させる制御を開始する(図4の(7))。
S26において、S24やS25と同時に、TM−ECU13は、モータジェネレータECU14に、制御信号を出力し、モータジェネレータMGの回転トルクを低下させる制御を開始する(図4の(8))。S24〜S26が終了すると、プログラムはS27に進む。
S27において、TM−ECU13は、クラッチアクチュエータ29からの検出信号に基づいて、クラッチCが完全係合状態にあると判断した場合には(S27:YES)(図4のT6)、プログラムをS28に進め、クラッチCが完全係合状態でないと判断した場合には(S27:NO)、S27の処理を繰り返す。
S28において、TM−ECU13は、ハイブリッドECU11、エンジンECU12、モータジェネレータECU14に「変速完了信号」を出力することにより、エンジンEGの制御権限をエンジンECU12に渡し、モータジェネレータMGの制御権限をモータジェネレータECU14に渡す。S28が終了すると、プログラムは、S11に戻る。
次に、図3のフローチャート及び図5のタイムチャートを用いて、ダウンシフトについいて説明する。S31において、TM−ECU13は、クラッチアクチュエータ29を駆動することにより、図5の(1)に示すように、クラッチ伝達トルクを徐々に低下させて、所定時間経過後(T1〜T2の経過時間)に、クラッチ伝達トルクが0となるような制御を開始する。
S32において、S31と同時に、TM−ECU13は、エンジンECU12に制御信号を出力することにより、図5の(2)に示すように、エンジンEGの回転トルクを徐々に低下させ、所定時間経過後(T1〜T2の経過時間)に、エンジンEGが停止する制御を開始する。
S33において、S31及びS32と同時に、TM−ECU13は、モータジェネレータECU14に制御信号を出力することにより、図5の(3)に示すように、モータジェネレータMGの回転トルクを増大させる制御を開始する。なお、モータジェネレータMGの回転トルクは、車両の加減速を加味して、デファレンシャルDFのリングギヤに入力されるエンジンEGの回転トルクの減少分を補完するように制御される。S31〜S33が終了すると、プログラムはS34に進む。
S34において、TM−ECU13は、クラッチアクチュエータ29からの検出信号に基づいて、伝達トルクが0となり、クラッチCが切断状態にあると判断した場合には(S34:YES)(図5のT2)、プログラムをS35に進め、クラッチCが切断状態にないと判断した場合には(S34:NO)、S34の処理を繰り返す。
S35において、TM−ECU13は、現在形成されている変速段のシフトアクチュエータを駆動して、現在形成されている変速段の第一〜第三ドグクラッチ61a〜63aのいずれかを、ニュートラル位置に移動させて、第一〜第三ドグクラッチ61a〜63aの全てをニュートラル状態とし、TMをニュートラル状態にする制御を開始する。S35が終了すると、プログラムはS36に進む。
S36において、TM−ECU13は、シフトアクチュエータから出力された信号に基づいて、第一〜第三ドグクラッチ61a〜63aの全てがニュートラル状態となったと判断した場合には(S36:YES)(図5のT3、図5の(4))、プログラムをS37に進め、第一〜第三ドグクラッチ61a〜63aの全てがニュートラル状態となっていないと判断した場合には(S36:NO)、S36の処理を繰り返す。
S37において、TM−ECU13は、クラッチアクチュエータ29を駆動することにより、クラッチCの伝達トルクを増大させる制御を開始する(図5の(5))。S37が終了すると、プログラムは、S38に進む。
S38において、TM−ECU13は、クラッチアクチュエータ29からの検出信号に基づいて、クラッチCの伝達トルクが「規程値」に達したと判断した場合には(S38:YES)(図5のT4、図5の(6))、プログラムをS39に進め、伝達トルクが規程値に達していないと判断した場合には(S38:NO)、S38の処理を繰り返す。
S39において、TM−ECU13は、クラッチアクチュエータ29を駆動することにより、図5の(7)に示すように、クラッチCの伝達トルクが「規程値」に維持されるように制御して、クラッチCを半クラッチ状態にする。そして、TM−ECU13は、エンジンECU12に制御信号を出力することにより、図5の(8)に示すように、エンジンEGを始動させるとともに、エンジンEGの回転速度を徐々に増大させる制御を開始さする。すると、クラッチCは半クラッチ状態であるので、図5の(9)に示すように、入力軸31の回転速度は、エンジンEGの回転速度の増大に伴って、徐々に増大する。S39が終了すると、プログラムは、S40に進む。
S40において、TM−ECU13は、入力軸回転速度センサ91からの検出信号に基づいて、入力軸31の回転速度が「規程回転速度」に達したと判断した場合には(S40:YES)(図5のT5)、プログラムをS41に進め、入力軸31の回転速度が「規程回転速度」に達していないと判断した場合には(S40:NO)、S40の処理を繰り返す。「規程回転速度」は、後述の「ダウン側同期回転速度」よりも所定回転速度高い回転速度である。
S41において、TM−ECU13は、エンジンECU12に制御信号を出力することにより、エンジンEGを停止させて、エンジン回転速度制御を停止させる。S41が終了すると、プログラムは、S42に進む。
S42において、TM−ECU13は、入力軸回転速度センサ91からの検出信号に基づいて、入力軸31の回転速度が「ダウン側同期回転速度」よりも低下したと判断した場合には(S42:YES)(図5のT6)、プログラムをS43に進め、入力軸31の回転速度が「ダウン側同期回転速度」より低下していないと判断した場合には(S42:NO)、S42の処理を繰り返す。なお、「ダウン側同期回転速度」は、ダウン側の次変速段の遊転ギヤ52、43、44、45と、これが回転連結される入力軸31又は出力軸32との差回転速度が所定の幅をもった「許容差回転速度」の範囲内となる入力軸31の回転速度である。
S43において、TM−ECU13は、ダウン側の次変速段に対応するシフトアクチュエータを駆動して、第一〜第三ドグクラッチ61a〜63aのいずれかを移動させて、次変速段を形成するダウンシフトを開始する。S43が終了すると、プログラムはS44に進む。
S44において、TM−ECU13は、シフトアクチュエータから出力された信号に基づいて、ダウンシフトが完了したと判断した場合には(S44:YES)(図5のT7)、プログラムをS44に進め、ダウンシフトが完了していないと判断した場合には(S44:NO)、S44の処理を繰り返す。
S45において、TM−ECU13は、クラッチアクチュエータ29駆動することにより、伝達トルクが完全係合時の伝達トルクとなるまで、伝達トルクを徐々に増大させる制御を開始する(図5の(10))。S45が終了すると、プログラムは、S46に進む。
S46において、S45と同時に、TM−ECU13は、エンジンECU12に、制御信号を出力し、エンジンEGを始動させるとともに、エンジンEGの回転トルクを増大させる制御を開始する(図5の(11))。
S47において、S45及びS46と同時に、TM−ECU13は、モータジェネレータECU14に、制御信号を出力し、モータジェネレータMGの回転トルクを低下させる制御を開始する(図5の(12))。S47が終了すると、プログラムはS48に進む。
S48において、TM−ECU13は、クラッチアクチュエータ29からの検出信号に基づいて、クラッチCが完全係合状態にあると判断した場合には(S48:YES)(図5のT8)、プログラムをS49に進め、クラッチCが完全係合状態でないと判断した場合には(S48:NO)、S48の処理を繰り返す。
S49において、TM−ECU13は、ハイブリッドECU11、エンジンECU12、モータジェネレータECU14に「変速完了信号」を出力することにより、エンジンEGの制御権限をエンジンECU12に渡し、モータジェネレータMGの制御権限をモータジェネレータECU14に渡す。S49が終了すると、プログラムは、S11に戻る。
なお、上記説明したダウンシフトにおいて、TM−ECU13が、エンジンECU12に、エンジンEGを始動させるとともに、エンジンEGの回転速度を徐々に増大させる制御信号を出力してから、実際にエンジンEGの回転速度が増大するのにタイムラグがあり、時間がかかる。そこで、クラッチCが切断された直後に(S34:YES)、エンジンECU12に、エンジンEGを始動させるとともに、エンジンEGの回転速度を徐々に増大させる制御信号を出力することにしても差し支え無い。
(本実施形態の効果)
上述した説明から明らかなように、TM−ECU13(アップシフト実行手段)は、現在の変速段から次の変速段にアップシフトを実行する際には、エンジンEGを停止させることにより、エンジンEGの回転トルクを低下させてから(図2のS13、図4の(1))、シフトアクチュエータを作動させて現在の変速段の遊転ギヤと係合しているドグクラッチ61a〜63aを遊転ギヤから離脱させる(図2のS15)。つまり、エンジンEGの回転トルクを低下させることにより、遊転ギヤとドグクラッチ61a〜63aとの軸線方向の摩擦抵抗や、ドグクラッチとこれがスプライン嵌合している入力軸31又は出力軸32との軸線方向の摩擦抵抗を低下させて、ドグクラッチ61a〜63aを入力軸31又は出力軸32に対し軸線方向に移動可能とする。この状態で、ドグクラッチ61a〜63aを遊転ギヤから離脱させ、TM(自動変速装置)をニュートラル状態にする。このように、クラッチCを切断してからニュートラル状態にする必要がないことから、クラッチCの切断の時間分だけ、TMをニュートラル状態にする時間を短縮させることができ、結果として、シフトアップ変速時間を短縮させることができる。
また、クラッチCを切断すること無く、ドグクラッチを遊転ギヤから離脱させているので、アップシフト実行手段が、エンジンの回転速度が低下するように、エンジンの回転トルクが低下させることにより、入力軸の回転数を低下させることができる。このため、次の変速段の遊転ギヤとこれに対応するドグクラッチ61a〜63aとの回転速度差を減少させることができ、遊転ギヤとドグクラッチ61a〜63aを係合させてアップシフトを実行することができ、シンクロ機構を省略することができる。このため、シンクロ機構の摺動に起因する機械的損失を低減することができる。また、シンクロ機構を作動させるための高出力なシフトアクチュエータを必要としないので、車両用駆動装置のコストを低減することができ、更に車両用駆動装置の質量を低減することができる。このように、コストアップや質量増とならずに、機械的損失を抑制することができる車両用駆動装置を提供することができる。
また、TM−ECU13(アップシフト実行手段)は、アップシフトを実行する際には、図2のS13において、エンジンEGへの燃料カット処理を行うことにより、エンジンEGの回転トルクを急激に低下させた際に(図4の(1))、S14において、モータジェネレータMGの回転トルクを増大させている(図4の(2))。これにより、エンジンEGの回転トルクの低下に伴う車両の減速を防止又は抑制することができ、車両用駆動装置100のドライバビリティの低下を防止することができる。
また、TM−ECU13は、クラッチCの切断後に、入力軸31の回転速度が、次の変速段の遊転ギヤと当該遊転ギヤが設けられている入力軸31又は出力軸32との差回転速度が所定の幅をもった「許容差回転速度」の範囲内となるような入力軸31の回転速度である「同期回転速度」に低下した際に(図2の21:YES)、シフトアクチュエータを作動させて、次の変速段の遊転ギヤを入力軸31又は出力軸32に回転連結させる(S222)。これにより、次の変速段の遊転ギヤとこれに係合されるドグクラッチ61a〜63aが殆ど同期した状態で、遊転ギヤとドグクラッチ61a〜63aが係合する。このため、確実に次の変速段の遊転ギヤをこれが設けられている入力軸31又は出力軸32と回転連結させることができ、確実に、アップシフトを実行することができ、ドグクラッチ61a〜63aと遊転ギヤとの差回転速度に起因する、ドグクラッチ61a〜63aと遊転ギヤの係合時のショックを低減することができ、シフトアップに伴う車両用駆動装置100のシフトショックや異音の発生を低減させることができる。
また、TM−ECU13は、現在の変速段の遊転ギヤとこれが設けられている入力軸31又は出力軸32との連結を解除して、ニュートラル状態にした後で(図2のS16:YES)、クラッチCの伝達トルクを、完全係合時の伝達トルクよりも低く、0より大きい伝達トルクである規程伝達トルクに低下させる(S17)(図4の(4))。これにより、完全係合状態からクラッチCを切断させるよりも、クラッチCの切断時間を短縮させることができる。このため、次の変速段の遊転ギヤをこれが設けられている軸に回転連結させる際において、入力軸31の回転速度が同期回転速度よりも大きく低下してしまうことを防止することができる。このため、確実に次の変速段の遊転ギヤをこれが設けられている軸に回転連結させることができ、また、ドグクラッチ61a〜63aと遊転ギヤとの差回転速度に起因する、ドグクラッチ61a〜63aと遊転ギヤの係合時のショックを低減することができ、シフトアップに伴う車両用駆動装置100のシフトショックや異音の発生を低減させることができる。
また、TM−ECU13は、エンジンEGを停止させて、エンジンEGの回転トルクを低下させる(図2のS13)。これにより、エンジンEGの停止により負方向に発生するエンジンのフリクショントルクによって、エンジンEGの回転トルクを迅速に低下させることができる(図4の(1))。このため、迅速にドグクラッチ61a〜63aをこれが設けられている軸に対し軸線方向に移動可能な状態とすることができ、迅速にドグクラッチ61a〜63aを遊転ギヤから離脱せることができる。また、迅速に入力軸31の回転速度を低下させて、次の変速段の遊転ギヤとこれに対応するドグクラッチ61a〜63aとを同期させてシフトアップ可能な状態とすることができる、シフトアップ変速時間を短縮させることができる。
(別の実施形態)
以上説明した実施形態では、モータジェネレータMGが搭載されたハイブリッド車両について、本発明の車両用駆動装置について説明した。しかし、モータジェネレータMGの代わりに、発電機能を有さないモータが搭載された車両にも、本発明の技術的思想が適用可能なことは言うまでもない。或いは、モータジェネレータMGやモータを有さず、エンジンEGのみの回転トルクで走行する車両にも、本発明の技術的思想が適用可能なことは言うまでもない。
以上説明した実施形態では、図2のS13において、TM−ECU13は、エンジンEGを停止させている。しかし、TM−ECU13が、エンジンEGを停止させること無く、エンジンEGの回転速度が低下するように、エンジンEGの回転トルクを低下させる実施形態であっても差し支え無い。この実施形態であっても、第一〜第三ドグクラッチ61a〜63aの係合部と、これらに対応する遊転ギヤの被係合部の圧力が低下し、第一〜第三ドグクラッチ61a〜63aのいずれかを入力軸31又は出力軸32に対して軸線方向に移動させて、TMをニュートラル状態にすることができる。この実施形態であっても、エンジンEGの回転速度が低下するので、入力軸31の回転速度は、エンジンEGの回転速度の低下に伴って低下し、次の変速段の遊転ギヤとこれに対応するドグクラッチ61a〜63aとの回転速度差を減少させることができ、遊転ギヤとドグクラッチ61a〜63aを係合させてアップシフトを実行することができる。
以上説明した実施形態では、図2のS13において、TM−ECU13は、燃料噴射装置EG−2での燃料噴射を停止させて、エンジンEGを停止させている。しかし、TM−ECU13が、図示しないエンジンEGの点火装置での点火を停止させることにより、エンジンEGを停止させる実施形態であっても差し支え無い。
13…TM−ECU(アップシフト実行手段)
31…入力軸、32…出力軸、
41…第一ドライブギヤ(固定ギヤ)、42…第二ドライブギヤ(固定ギヤ)、43…第三ドライブギヤ(遊転ギヤ)、44…第四ドライブギヤ(遊転ギヤ)、45…第五ドライブギヤ(遊転ギヤ)
51…第一ドリブンギヤ(遊転ギヤ)、52…第二ドリブンギヤ(遊転ギヤ)、53…第三ドリブンギヤ(固定ギヤ)、54…第四ドリブンギヤ(固定ギヤ)、55…第五ドリブンギヤ(固定ギヤ)
61a…第一ドグクラッチ、62a…第二ドグクラッチ、63a…第三ドグクラッチ
100…ハイブリッド車両
TM…トランスミッション(ドグクラッチ式の自動変速装置)
C…クラッチ
EG…エンジン、EG−1…駆動軸
Wl、Wr…駆動輪

Claims (5)

  1. 回転トルクを出力するエンジンと、
    前記エンジンの回転トルクが伝達される駆動軸と、
    入力軸と、前記入力軸と平行に配設され駆動輪に回転連結された出力軸と、前記入力軸及び前記出力軸の一方に遊転可能に設けられた複数の遊転ギヤと、前記入力軸及び前記出力軸の他方に相対回転不能に固定され、前記複数の遊転ギヤとそれぞれ噛合する複数の固定ギヤと、前記複数の遊転ギヤの側方に、前記遊転ギヤが設けられている軸に相対回転不能且つ前記軸の軸線方向に移動可能に設けられ、前記複数の遊転ギヤと相対回転不能に係合して前記遊転ギヤと前記軸を回転不能に回転連結する複数のドグクラッチと、前記複数のドグクラッチをそれぞれ前記軸線方向に移動させて、前記複数のドグクラッチを、それぞれ対応する遊転ギヤに相対回転不能に係合させるとともに、前記複数のドグクラッチを、それぞれ対応する遊転ギヤから相対回転可能に離脱させるシフトアクチュエータと、を有するドグクラッチ式の自動変速装置と、
    前記駆動軸と前記入力軸との間に設けられ、前記駆動軸と前記入力軸間を断接するクラッチと、
    現在の変速段から次の変速段にアップシフトを実行する際には、前記エンジンの回転トルクを低下させたうえで、前記シフトアクチュエータを作動させて、現在の変速段の前記遊転ギヤと係合しているドグクラッチを前記遊転ギヤから離脱させて、所定時間経過後に、前記クラッチを切断し、前記シフトアクチュエータを作動させて次の変速段の前記遊転ギヤと係合する前記ドグクラッチを前記遊転ギヤに係合させることにより、次の変速段の前記遊転ギヤを当該遊転ギヤが設けられている軸に回転連結させ、前記クラッチを係合するアップシフト実行手段を有する車両用駆動装置。
  2. 請求項1において、
    前記駆動輪に回転連結され、前記駆動輪に回転トルクを出力するモータを有し、
    前記アップシフト実行手段は、現在の変速段から次の変速段にアップシフトを実行する際には、前記エンジンの回転トルクを低下させた際に、前記モータの回転トルクを増大させる車両用駆動装置。
  3. 請求項1又は請求項2において、
    前記アップシフト実行手段は、前記クラッチの切断後に、前記入力軸の回転速度が、次の変速段の前記遊転ギヤと当該遊転ギヤが設けられている軸との差回転速度が所定の幅をもった許容差回転速度の範囲内となるような前記入力軸の回転速度である同期回転速度に低下した際に、前記シフトアクチュエータを作動させて、次の変速段の前記遊転ギヤを前記軸に回転連結させる車両用駆動装置。
  4. 請求項3において、
    前記アップシフト実行手段は、
    前記現在の変速段の遊転ギヤとこれが設けられている軸との連結を解除した後に、前記クラッチの伝達トルクを、完全係合時の伝達トルクよりも低く、0より大きい伝達トルクである規程伝達トルクに低下させ、
    入力軸の回転速度が、前記同期回転速度よりも所定回転速度高い規程回転速度に低下した際に、前記クラッチを切断する車両用駆動装置。
  5. 請求項1〜請求項4のいずれか一項において、
    前記アップシフト実行手段は、エンジンへの燃料カットにより、前記エンジンの回転トルクを低下させる車両用駆動装置。
JP2012164201A 2012-07-24 2012-07-24 車両用駆動装置 Pending JP2014025496A (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012164201A JP2014025496A (ja) 2012-07-24 2012-07-24 車両用駆動装置
US13/930,240 US20140026697A1 (en) 2012-07-24 2013-06-28 Vehicle drive system
EP13177229.5A EP2690320A2 (en) 2012-07-24 2013-07-19 Vehicle drive system
CN201310314406.2A CN103568815A (zh) 2012-07-24 2013-07-24 车辆驱动系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012164201A JP2014025496A (ja) 2012-07-24 2012-07-24 車両用駆動装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2014025496A true JP2014025496A (ja) 2014-02-06

Family

ID=48795502

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012164201A Pending JP2014025496A (ja) 2012-07-24 2012-07-24 車両用駆動装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20140026697A1 (ja)
EP (1) EP2690320A2 (ja)
JP (1) JP2014025496A (ja)
CN (1) CN103568815A (ja)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017057829A (ja) * 2015-09-18 2017-03-23 本田技研工業株式会社 燃料噴射制御装置
KR20180026721A (ko) * 2015-07-07 2018-03-13 르노 에스.아.에스. 기어박스 액튜에이터의 위치를 제어하는 방법
JP2018071634A (ja) * 2016-10-27 2018-05-10 トヨタ自動車株式会社 車両用変速機
JP2021095030A (ja) * 2019-12-18 2021-06-24 トヨタ自動車株式会社 車両の変速制御装置
WO2023112325A1 (ja) * 2021-12-17 2023-06-22 ヤマハ発動機株式会社 変速制御装置
WO2023112324A1 (ja) * 2021-12-17 2023-06-22 ヤマハ発動機株式会社 変速制御装置

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9981651B2 (en) * 2016-07-27 2018-05-29 Ford Global Technologies, Llc Torque modification during an upshift in a hybrid vehicle
CN109424737B (zh) * 2017-09-01 2020-08-28 上海汽车集团股份有限公司 一种双离合式自动变速器换挡控制的方法及装置
US11215268B2 (en) * 2018-11-06 2022-01-04 Fallbrook Intellectual Property Company Llc Continuously variable transmissions, synchronous shifting, twin countershafts and methods for control of same

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3315799B2 (ja) * 1994-02-15 2002-08-19 ジヤトコ株式会社 変速ショック軽減装置
US6941830B2 (en) * 2000-03-10 2005-09-13 Hitachi, Ltd. Automatic transmission, dynamo-electric machine, and car
JP2002031224A (ja) * 2000-07-17 2002-01-31 Hitachi Ltd 自動変速機の制御方法、および自動変速機の制御装置
JP4637343B2 (ja) 2000-11-02 2011-02-23 アイシン・エーアイ株式会社 同期噛合式変速機における変速制御装置
US6490945B2 (en) * 2001-01-10 2002-12-10 New Venture Gear, Inc. Twin clutch automated transmission with integrated transfer case
GB2375576A (en) * 2001-05-19 2002-11-20 Luk Lamellen & Kupplungsbau Gear changing method and apparatus
JP2007046659A (ja) * 2005-08-09 2007-02-22 Hitachi Ltd 車両の制御装置及び制御方法
JP5104559B2 (ja) 2008-06-04 2012-12-19 トヨタ自動車株式会社 ドグクラッチ

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180026721A (ko) * 2015-07-07 2018-03-13 르노 에스.아.에스. 기어박스 액튜에이터의 위치를 제어하는 방법
JP2018521279A (ja) * 2015-07-07 2018-08-02 ルノー エス.ア.エス.Renault S.A.S. ギアボックスアクチュエータの位置を制御する方法
KR102557099B1 (ko) 2015-07-07 2023-07-19 르노 에스.아.에스. 기어박스 액튜에이터의 위치를 제어하는 방법
JP2017057829A (ja) * 2015-09-18 2017-03-23 本田技研工業株式会社 燃料噴射制御装置
JP2018071634A (ja) * 2016-10-27 2018-05-10 トヨタ自動車株式会社 車両用変速機
JP2021095030A (ja) * 2019-12-18 2021-06-24 トヨタ自動車株式会社 車両の変速制御装置
WO2023112325A1 (ja) * 2021-12-17 2023-06-22 ヤマハ発動機株式会社 変速制御装置
WO2023112324A1 (ja) * 2021-12-17 2023-06-22 ヤマハ発動機株式会社 変速制御装置

Also Published As

Publication number Publication date
EP2690320A2 (en) 2014-01-29
US20140026697A1 (en) 2014-01-30
CN103568815A (zh) 2014-02-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2014025496A (ja) 車両用駆動装置
KR101978894B1 (ko) 하이브리드 파워트레인, 이러한 하이브리드 파워트레인을 제어하는 방법, 이러한 하이브리드 파워트레인을 포함하는 차량, 이러한 하이브리드 파워트레인을 제어하는 컴퓨터 프로그램 및 프로그램 코드를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품
EP3132960B1 (en) Vehicle
US9539892B2 (en) Automated manual transmission with electric motor-generator
WO2010109573A1 (ja) 車両用駆動装置
WO2012172828A1 (ja) 自動変速機の変速制御装置
WO2012160912A1 (ja) ハイブリッド車両の変速制御装置
JP2015142494A (ja) 車両用駆動装置及びその制御方法
US20200023726A1 (en) Control device
JP4305557B2 (ja) 車両用駆動装置
EP2770233B1 (en) Vehicle drive system
EP2527178A2 (en) Control device and control method for vehicle
JP6390788B2 (ja) 制御装置
JP5634967B2 (ja) ハイブリッド車両及びその制御方法
EP2843260A1 (en) Automatic manual transmission
JP6236963B2 (ja) 車両用駆動装置
JP6587343B2 (ja) ハイブリッド車両の自動変速制御装置
JP2009001078A (ja) 動力伝達装置の制御装置
JP6095387B2 (ja) ハイブリッド車両用駆動装置
JP2014020382A (ja) 変速機の制御装置
JP5734693B2 (ja) 車両制御装置
JP2016203934A (ja) ハイブリッド車両用変速システム
JP2024008563A (ja) ハイブリッド車両の制御装置
JP2015044470A (ja) ハイブリッド車両用変速制御装置
JP5575521B2 (ja) ハイブリッド車両の動力制御装置