JP2020118274A - Control device of automatic transmission - Google Patents
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Description
この発明は、車両に搭載されている自動変速機の変速を制御する装置に関し、特に複数の変速段を設定可能な有段式の自動変速機を制御する装置に関するものである。 The present invention relates to a device for controlling a shift of an automatic transmission mounted on a vehicle, and more particularly to a device for controlling a stepped automatic transmission capable of setting a plurality of shift stages.
車両用の自動変速機は、駆動力源と駆動輪との間に配置されて両者の間でトルクを伝達し、かつ伝達するトルクを増幅し、また減じる装置である。したがって、走行中には、車速や要求駆動力などに応じた所定の変速比を設定する。しかし、最近では、燃費の向上や温室効果ガスの低減などの要請により、走行中であっても、駆動力(加速力)や制動力を特には要求されていない場合に、自動変速機をニュートラル状態に制御し、エンジンを駆動輪から切り離して停止させ、あるいは出力を低下させることが行われるようになってきている。 An automatic transmission for a vehicle is a device that is arranged between a drive force source and a drive wheel to transmit torque between the two and to amplify and reduce the transmitted torque. Therefore, during traveling, a predetermined gear ratio is set according to the vehicle speed, the required driving force, and the like. However, recently, due to demands such as improvement of fuel consumption and reduction of greenhouse effect gas, even if the driving force (accelerating force) and the braking force are not particularly required even while traveling, the automatic transmission is neutralized. It is becoming more common to control the engine to a state, to stop the engine by disconnecting it from the drive wheels, or to reduce the output.
例えば、特許文献1には、駆動力源としてエンジンに加えてモータを備え、エンジンが出力したトルクを発電機側と出力側とに分割する動力分割機構の前段(入力側)に、二段に変速できる変速機構を設けたハイブリッド車を対象とする制御装置が記載されている。この制御装置は、エンジンを停止してモータで走行する場合に、変速機構におけるクラッチおよびブレーキを解放して変速機をニュートラル状態とするように構成されている。この特許文献1に記載された装置によれば、駆動モードの変更に伴ってエンジンを始動する場合、エンジンを連れ回すようにクラッチあるいはブレーキを係合させて所定の変速状態(変速段)が設定される。したがって、ハイブリッド(HV)モードに切り替える場合にエンジンを迅速に始動できる、としている。 For example, in Patent Document 1, a motor is provided as a driving force source in addition to an engine, and two stages are provided in front of a power split mechanism (input side) that splits torque output from the engine into a generator side and an output side. A control device for a hybrid vehicle provided with a shift mechanism capable of shifting is described. This control device is configured to release the clutch and the brake in the transmission mechanism to bring the transmission into a neutral state when the engine is stopped and the vehicle travels by the motor. According to the device described in Patent Document 1, when the engine is started according to the change of the drive mode, a predetermined shift state (shift stage) is set by engaging a clutch or a brake so as to rotate the engine. It Therefore, the engine can be started quickly when switching to the hybrid (HV) mode.
また、特許文献2には、ハイブリッド車両の制御装置であって、加速要求が発生することによりダウンシフトを伴うエンジンの始動を行う場合に、クラッチの発熱を抑制し、また加速応答性を向上させることのできる装置が記載されている。この特許文献2に記載された装置によれば、変速機構の前段(入力側)に設けられているいわゆる発進クラッチを係合させることにより、エンジンをクランキングする場合、発進クラッチのスリップが生じなくなるまでの間は、変速前の変速段を設定する係合機構をスリップが生じない程度の低い係合力に維持するとともに、変速後の変速段で係合させる係合機構は係合力の増大によって直ちにトルクを伝達する状態に待機させている。したがって、発進クラッチのスリップは、変速比が小さい状態すなわち入力回転数が小さい状態で生じるので、発進クラッチの発熱が抑制される、としている。 Further, in Patent Document 2, in a control device for a hybrid vehicle, heat generation of a clutch is suppressed and acceleration responsiveness is improved when the engine is started with a downshift due to an acceleration request. A device capable of doing so is described. According to the device described in Patent Document 2, when the engine is cranked by engaging the so-called start clutch provided at the front stage (input side) of the transmission mechanism, the start clutch does not slip. Until then, the engagement mechanism that sets the shift speed before shifting is maintained at a low engagement force that does not cause slip, and the engagement mechanism that engages at the shift speed after shifting immediately increases due to the increase in the engaging force. Waiting for torque transmission. Therefore, since the slip of the starting clutch occurs in the state where the gear ratio is small, that is, the input rotational speed is small, the heat generation of the starting clutch is suppressed.
さらに、特許文献3には、発進クラッチを介してエンジンを動力分割機構の入力軸に連結し、その入力軸にモータを連結したハイブリッド車の制御装置が記載されている。この特許文献3に記載された装置によれば、モータを駆動力源として走行するEV走行モードから、エンジンを駆動力源とするハイブリッド(HV)走行モードに移行する場合、発進クラッチを係合させた後にエンジンに点火する。したがって、エンジンの始動およびHV走行モードへの移行を迅速に行うことができる、とされている。 Further, Patent Document 3 describes a control device for a hybrid vehicle in which an engine is connected to an input shaft of a power split mechanism via a starting clutch and a motor is connected to the input shaft. According to the device described in Patent Document 3, the starting clutch is engaged when shifting from the EV traveling mode in which the motor is used as the driving force source to the hybrid (HV) traveling mode in which the engine is used as the driving force source. And then ignite the engine. Therefore, it is said that it is possible to quickly start the engine and shift to the HV traveling mode.
前述したように燃費の向上や排ガスの削減などを目的として、車両の走行中に自動変速機をニュートラル状態に設定することが行われている。この種の制御を行う車両では、例えば加速要求の発生によって自動変速機を所定の変速段に設定することになる。その場合、変速段を設定するために係合もしくは解放させる係合機構が適切に制御されなければ、入力回転数(エンジン回転数もしくは駆動力源回転数)がオーバーシュートしたり、それに伴ってショックが発生したりする。また、加速要求に応じた変速段を設定するのに先立って、加速要求が生じた時点の走行状態に適したいわゆる初期変速段を設定して、その後に加速要求に応じた変速段に変速することが考えられる。このような制御を行えば、初期変速段がその時点の走行状態に適した変速段であることにより、ショックなどを生じさせずに初期変速段を設定することが可能であり、またそれに続く加速要求に応じた変速段への変速は通常の変速であるから、通常通りの滑らかな変速が可能である。しかしながら、加速要求によって実行される変速が、ニュートラル状態から初期変速段を設定するための変速と、初期変速段から加速要求に応じた変速段への変速との二つの変速になるから、加速要求に応じた駆動力を生じさせるまでの時間が長くなり、加速応答性が損なわれる。 As described above, the automatic transmission is set to the neutral state while the vehicle is traveling for the purpose of improving fuel efficiency and reducing exhaust gas. In a vehicle that performs this type of control, the automatic transmission is set to a predetermined shift speed, for example, when an acceleration request is generated. In this case, if the engagement mechanism that engages or disengages to set the shift speed is not properly controlled, the input rotation speed (engine rotation speed or driving power source rotation speed) may overshoot or shock May occur. Further, prior to setting the shift speed corresponding to the acceleration request, a so-called initial shift speed suitable for the running state at the time when the acceleration request is generated is set, and then the shift speed corresponding to the acceleration request is changed. It is possible. By performing such control, it is possible to set the initial gear stage without causing a shock, etc., because the initial gear stage is the gear stage suitable for the running state at that time, and the subsequent acceleration Since the shift to the shift speed according to the request is a normal shift, a smooth shift as usual can be performed. However, since the gear change executed by the acceleration request is the gear change for setting the initial gear from the neutral state and the gear change from the initial gear to the gear corresponding to the acceleration request, the acceleration request is generated. It takes a longer time to generate a driving force corresponding to the above, and the acceleration response is impaired.
前述した特許文献1に記載された装置は、走行中に変速機構をニュートラル状態に設定し、加速要求などの所定の条件の成立によって変速機構を所定の変速段に設定している。しかしながら、その変速機構はエンジンと動力分割機構との間に配置された変速機構である上に、変速段を設定するのは、エンジンに走行慣性力を伝達してエンジンを連れ回すためである。そのため、エンジンの始動のための変速段への変速制御とその変速段から他の変速段への変速制御とが重畳することがなく、そのため特許文献1に記載された制御装置は、上述した初期変速段の設定およびそれに続く加速要求に応じた変速段への変速を行う制御には適用できない。 The device described in Patent Document 1 described above sets the speed change mechanism to a neutral state during traveling, and sets the speed change mechanism to a predetermined shift speed when a predetermined condition such as an acceleration request is satisfied. However, the speed change mechanism is a speed change mechanism arranged between the engine and the power split mechanism, and the reason why the shift speed is set is to transmit the traveling inertia force to the engine and rotate the engine together. Therefore, the shift control to the shift stage for starting the engine and the shift control from the shift stage to another shift stage do not overlap with each other. Therefore, the control device described in Patent Document 1 has the above-described initial stage. It cannot be applied to the control for setting the shift speed and shifting to the shift speed in response to the subsequent acceleration request.
これに対して特許文献2に記載された装置は、走行中にエンジンを始動する場合に自動変速機が所定の変速段に設定されており、その変速段からダウンシフトする場合の制御を行う装置である。すなわち、特許文献2に記載された装置による変速制御は、既に成立している変速段からダウンシフトするための制御であり、したがって特許文献2に記載されている装置は、上述した特許文献1に記載されている装置と同様に、前述した初期変速段を設定し、これに続けてダウンシフトを行う制御には適用できない。 On the other hand, in the device described in Patent Document 2, the automatic transmission is set to a predetermined shift speed when the engine is started during traveling, and is a device for performing control when downshifting from the shift speed. Is. That is, the gear shift control by the device described in Patent Document 2 is a control for downshifting from the already established gear stage. Therefore, the device described in Patent Document 2 is the same as that of Patent Document 1 described above. Like the described device, it cannot be applied to the control for setting the initial gear shift stage described above and subsequently performing a downshift.
なお、特許文献3に記載された制御は、発進クラッチとエンジンの点火との順序を所定の順序に規定した制御である。したがって、特許文献3の装置は、発進クラッチを解放させることにより、変速機構を実質的にニュートラル状態にするとしても、初期変速段の設定およびそれに続けてダウンシフトを行う制御には適用することができない。 The control described in Patent Document 3 is a control in which the order of the starting clutch and the ignition of the engine is defined in a predetermined order. Therefore, the device of Patent Document 3 can be applied to the setting of the initial shift stage and the control for performing the downshift subsequently to the initial shift stage even if the shift mechanism is brought into the substantially neutral state by releasing the starting clutch. Can not.
この発明は上述した技術的課題に着目してなされたものであり、加速要求に基づいて、ニュートラル状態からいわゆる初期変速段を設定し、ついで加速要求に応じた変速段を設定する制御をショックや遅れを生じさせることなく実行できる自動変速機の制御装置を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made in view of the above-mentioned technical problem, and based on an acceleration request, a so-called initial shift stage is set from a neutral state, and then a shock control for setting a shift stage according to the acceleration demand is performed. An object of the present invention is to provide an automatic transmission control device that can be executed without causing a delay.
この発明は、上記の目的を達成するために、伝達トルク容量を連続的に変化させることのできる複数の係合機構を有し、車両の走行状態に応じて前記複数の係合機構を係合および解放させることにより複数の変速段を設定し、また前記車両の走行中にいずれかの前記係合機構を解放状態に維持することによりトルクを伝達しないニュートラル状態を設定可能な自動変速機の制御装置において、前記自動変速機の変速を制御するコントローラを備え、前記コントローラは、前記自動変速機をニュートラル状態に設定して走行している際に駆動力の増大要求を検出し、前記駆動力の増大要求が検出されたことにより、前記自動変速機で設定するべき初期変速段を求めるとともに、前記初期変速段を設定するために係合する係合機構の係合を開始させ、前記係合機構の伝達トルク容量が増大している途中でかつ前記初期変速段の設定が完了する前に、前記自動変速機の入力回転数が前記初期変速段の変速比に基づいて求まる回転数になったことを判定し、前記判定が成立した際に、前記駆動力の増大要求に応じた変速段へのダウンシフトの制御を開始することを特徴としている。 In order to achieve the above object, the present invention has a plurality of engagement mechanisms capable of continuously changing the transmission torque capacity, and engages the plurality of engagement mechanisms according to the running state of the vehicle. Control of an automatic transmission capable of setting a plurality of shift speeds by releasing and releasing any one of the engagement mechanisms while the vehicle is traveling and setting a neutral state in which torque is not transmitted. In the device, a controller for controlling the shift of the automatic transmission is provided, and the controller detects a request for increasing the driving force when traveling while setting the automatic transmission in a neutral state, When the increase request is detected, the initial gear stage to be set in the automatic transmission is determined, and the engagement of the engaging mechanism that is engaged to set the initial gear stage is started. While the transmission torque capacity of the automatic transmission is increasing and before the setting of the initial shift stage is completed, the input rotational speed of the automatic transmission has reached the rotational speed determined based on the gear ratio of the initial shift stage. Is determined, and when the determination is satisfied, the control of downshifting to the shift stage in response to the request for increasing the driving force is started.
この発明においては、前記初期変速段は、予め定めた変速段と、前記駆動力の増大要求が検出された時点の前記車両の車速に基づいて判断された変速段とのいずれかであってよい。 In the present invention, the initial shift speed may be either a predetermined shift speed or a shift speed determined based on the vehicle speed of the vehicle at the time when the request for increasing the driving force is detected. ..
この発明においては、前記コントローラは、前記自動変速機の入力回転数が前記初期変速段の変速比に基づいて求まる回転数になったことの判定を、前記係合機構の伝達トルク容量が予め定めた所定トルク容量に達したことと、前記係合機構の係合を開始させた時点から予め定めた時間が経過したことと、前記自動変速機の入力回転数と前記初期変速段の変速比および車速から求められる回転数との偏差が予め定めた所定回転数に達したことと、前記自動変速機の入力回転数の変化率が予め定めた基準変化率以下になったこととのいずれかに基づいて行うように構成されていてよい。 In the present invention, the controller determines in advance that the transmission torque capacity of the engagement mechanism determines that the input speed of the automatic transmission has reached the speed determined based on the speed ratio of the initial speed stage. That the predetermined torque capacity has been reached, that a predetermined time has elapsed from the time when the engagement of the engagement mechanism is started, the input speed of the automatic transmission, and the gear ratio of the initial gear stage, Either the deviation from the rotation speed obtained from the vehicle speed has reached a predetermined rotation speed, or the change rate of the input rotation speed of the automatic transmission has become below a predetermined reference change rate. It may be configured to be performed based on.
この発明においては、前記係合機構は、係合する順序が予め定められた複数の係合側係合機構を含み、前記係合機構の伝達トルク容量が予め定めた所定トルク容量に達したことは、前記係合する順序が最後の係合側係合機構の伝達トルク容量が予め定めた所定トルク容量に達したことであり、前記係合機構の係合を開始させた時点から予め定めた時間が経過したことは、前記係合する順序が最後の係合側係合機構の係合を開始させた時点から予め定めた時間が経過したことであってよい。 In this invention, the engagement mechanism includes a plurality of engagement-side engagement mechanisms whose engagement order is predetermined, and the transmission torque capacity of the engagement mechanism has reached a predetermined torque capacity. Is that the order of engagement is that the transmission torque capacity of the last engagement side engagement mechanism has reached a predetermined torque capacity, which is predetermined from the time when the engagement of the engagement mechanism is started. The elapse of time may be that a predetermined time has elapsed from the time when the engagement of the last engagement side engagement mechanism was started in the engagement order.
この発明においては、前記自動変速機は、前記初期変速段では解放させられ、かつ前記ダウンシフトの際に係合させられる第1係合機構を更に備え、前記初期変速段で係合するように制御される係合機構は、前記ダウンシフトの際に解放させられる第2係合機構を含み、前記コントローラは、前記第2係合機構の伝達トルク容量を低下させて前記ダウンシフトを開始してもよい。 In the present invention, the automatic transmission further includes a first engagement mechanism that is disengaged at the initial shift stage and engaged at the time of the downshift so that the automatic transmission is engaged at the initial shift stage. The controlled engagement mechanism includes a second engagement mechanism that is released during the downshift, and the controller reduces the transmission torque capacity of the second engagement mechanism to start the downshift. Good.
この発明においては、前記自動変速機は、前記初期変速段では解放させられ、かつ前記ダウンシフトの際に係合させられる第1係合機構を更に備え、前記初期変速段で係合するように制御される係合機構は、前記ダウンシフトの際に解放させられ、かつ前記初期変速段で前記第1係合機構の伝達トルク容量が増大することによって負荷されるトルクが増大する第2係合機構を含み、前記コントローラは、前記第2係合機構の伝達トルク容量を、前記初期変速段での分担トルク以下に設定し、前記第1係合機構の伝達トルク容量を増大させることにより前記第1係合機構にスリップを生じさせて前記ダウンシフトを開始するように構成されていてよい。 In the present invention, the automatic transmission further includes a first engagement mechanism that is disengaged at the initial shift stage and engaged at the time of the downshift so that the automatic transmission is engaged at the initial shift stage. A second engagement in which the controlled engagement mechanism is released during the downshift, and the torque applied by the transmission torque capacity of the first engagement mechanism increases at the initial shift stage. A mechanism, and the controller sets the transmission torque capacity of the second engagement mechanism to be equal to or less than the shared torque in the initial shift stage, and increases the transmission torque capacity of the first engagement mechanism by increasing the transmission torque capacity of the first engagement mechanism. The one-engagement mechanism may be caused to slip to start the downshift.
この発明においては、前記コントローラは、前記複数の係合機構の全てを解放して前記ニュートラル状態を設定するように構成されていてよい。 In the present invention, the controller may be configured to release all of the plurality of engagement mechanisms to set the neutral state.
この発明によれば、走行中に自動変速機をニュートラル状態に設定し、駆動力の増大要求によって所定の変速段を設定する場合、先ず、初期変速段を設定する制御を開始する。その初期変速段は、予め定めた変速段もしくはその時点の走行状態に応じた変速段である。したがって、駆動力の増大要求に応じた変速段が判定もしくは確定するのを待たずに自動変速機の変速制御を開始することになるので、変速応答性が向上する。ついで、初期変速段から、駆動力の増大要求に応じた変速段へのダウンシフトを開始する。そのダウンシフトは、初期変速段を設定するべく係合させられている係合機構の伝達トルク容量が増大している途中であって、自動変速機の入力回転数が初期変速段の変速比に基づいて求まる回転数になる時点に開始される。当該時点は、入力回転数や係合機構の係合制御開始からの経過時間などに基づいて判定することができる。したがって、ダウンシフトは初期変速段を設定している途中、もしくは初期変速段の設定が完了する前に開始するので、駆動力の増大要求に応じた変速段を、早期に設定でき、加速応答性が向上する。また、ダウンシフトは、初期変速段を設定する制御を行って、自動変速機の入力回転数を制御できている状態で開始するから、入力回転数がダウンシフト後の変速段での同期回転数を超えて増大するいわゆる吹き上がりを回避もしくは抑制でき、それに伴ってショックを防止もしくは抑制できる。 According to the present invention, when the automatic transmission is set to the neutral state during traveling and the predetermined shift speed is set in response to the increase request of the driving force, first, the control for setting the initial shift speed is started. The initial shift stage is a predetermined shift stage or a shift stage according to the traveling state at that time. Therefore, the shift control of the automatic transmission is started without waiting for the shift stage corresponding to the request for increasing the driving force to be determined or confirmed, so that the shift responsiveness is improved. Then, the downshift from the initial shift stage to the shift stage in response to the request for increasing the driving force is started. The downshift is in the process of increasing the transmission torque capacity of the engagement mechanism engaged to set the initial gear, and the input speed of the automatic transmission is equal to the gear ratio of the initial gear. It starts at the time when the number of rotations is obtained based on the above. The time point can be determined based on the input rotation speed, the elapsed time from the start of the engagement control of the engagement mechanism, and the like. Therefore, the downshift is started during the setting of the initial shift stage or before the setting of the initial shift stage is completed, so that the shift stage corresponding to the request for increasing the driving force can be set early and the acceleration response Is improved. In addition, the downshift starts when the input speed of the automatic transmission is controlled by performing control to set the initial speed, so the input speed is the synchronous speed at the speed after the downshift. It is possible to avoid or suppress a so-called upward blowing that increases beyond, and accordingly, a shock can be prevented or suppressed.
この発明で対象とする自動変速機は、従来知られている有段式の自動変速機であってよく、設定できる変速段の数は特に限定されない。また、自動変速機が連結される駆動力源は、ガソリンエンジンなどの内燃機関が一般的であるが、これに限らず、内燃機関と発電機能のあるモータ(モータ・ジェネレータ)とを組み合わせた駆動力源であってもよい。すなわち、この発明の自動変速機はハイブリッド車に搭載されていてもよい。図1には、自動変速機1を搭載したハイブリッド車2の一例を模式的に示してある。 The automatic transmission targeted by the present invention may be a conventionally known stepped automatic transmission, and the number of shift stages that can be set is not particularly limited. Further, the driving force source to which the automatic transmission is connected is generally an internal combustion engine such as a gasoline engine, but is not limited to this, and a drive combining an internal combustion engine and a motor (motor/generator) having a power generation function. It may be a power source. That is, the automatic transmission of the present invention may be mounted on a hybrid vehicle. FIG. 1 schematically shows an example of a hybrid vehicle 2 equipped with an automatic transmission 1.
図1に示すハイブリッド車2は、エンジン3と二つのモータ4,5とを備えている。より具体的には、ここに示すハイブリッド車2は、フロントエンジン・後輪駆動車(FR車)をベースとした四輪駆動車の例であり、車体の前方側にエンジン(E/G)3が車体の後方に向けて配置されており、エンジン3の出力軸6にダンパー7が連結されるとともにその出力軸6に第1モータ(MG1)4が連結されている。その出力軸6が自動変速機(AT)1の入力軸8に連結されている。自動変速機1の出力側にリヤプロペラシャフト9を介してリヤデファレンシャルギヤ10が連結され、そのリヤデファレンシャルギヤ10から左右の後輪(駆動輪)11に駆動トルクを伝達するように構成されている。 The hybrid vehicle 2 shown in FIG. 1 includes an engine 3 and two motors 4 and 5. More specifically, the hybrid vehicle 2 shown here is an example of a four-wheel drive vehicle based on a front engine/rear wheel drive vehicle (FR vehicle), and an engine (E/G) 3 is provided on the front side of the vehicle body. Is arranged toward the rear of the vehicle body, and a damper 7 is connected to an output shaft 6 of the engine 3 and a first motor (MG1) 4 is connected to the output shaft 6. The output shaft 6 is connected to the input shaft 8 of the automatic transmission (AT) 1. A rear differential gear 10 is connected to the output side of the automatic transmission 1 via a rear propeller shaft 9, and a drive torque is transmitted from the rear differential gear 10 to left and right rear wheels (driving wheels) 11. ..
自動変速機1の一例を図2にスケルトン図で示してある。ここに示す自動変速機1は、前進段として10段の変速段を設定できるように構成されている。エンジン3や第1モータ4から入力軸8を介してトルクが入力される歯車変速部12は、ラビニョ型の第1遊星歯車機構13と、シングルピニオン型の第2遊星歯車機構14と、シングルピニオン型の第3遊星歯車機構15とを主たる歯車機構として備えている。第1遊星歯車機構13は、二つのサンギヤS131,S132と、リングギヤR13と、サンギヤS131とリングギヤR13とに噛み合っている第1ピニオンギヤP131および第2サンギヤS132と第1ピニオンギヤP131とに噛み合っている第2ピニオンギヤP132を保持しているキャリヤC13とを、互いに差動作用を行う回転要素として備えている。その第1サンギヤS131を選択的に固定する第1ブレーキB1が設けられている。 An example of the automatic transmission 1 is shown in a skeleton diagram in FIG. The automatic transmission 1 shown here is configured so that 10 forward speeds can be set. The gear transmission unit 12 to which torque is input from the engine 3 and the first motor 4 via the input shaft 8 includes a Ravigneaux type first planetary gear mechanism 13, a single pinion type second planetary gear mechanism 14, and a single pinion. The third planetary gear mechanism 15 of the mold is provided as a main gear mechanism. The first planetary gear mechanism 13 has two sun gears S131 and S132, a ring gear R13, a first pinion gear P131 meshed with the sun gear S131 and ring gear R13, and a second sun gear S132 meshed with the first pinion gear P131. The carrier C13 that holds the two-pinion gear P132 is provided as a rotating element that performs a differential action with each other. A first brake B1 for selectively fixing the first sun gear S131 is provided.
第2遊星歯車機構14および第3遊星歯車機構15は上記の第1遊星歯車機構13と同一軸線上に配置されており、第2遊星歯車機構14は、サンギヤS14と、リングギヤR14と、これらのサンギヤS14およびリングギヤR14に噛み合っているピニオンギヤP14を保持しているキャリヤC14とを、互いに差動作用を行う回転要素として備えている。同様に、第3遊星歯車機構15は、サンギヤS15と、リングギヤR15と、これらのサンギヤS15およびリングギヤR15に噛み合っているピニオンギヤP15を保持しているキャリヤC15とを、互いに差動作用を行う回転要素として備えている。 The second planetary gear mechanism 14 and the third planetary gear mechanism 15 are arranged on the same axis as the first planetary gear mechanism 13 described above. The second planetary gear mechanism 14 includes a sun gear S14, a ring gear R14, and these. The sun gear S14 and the carrier C14 that holds the pinion gear P14 that meshes with the ring gear R14 are provided as rotating elements that perform a differential action with each other. Similarly, the third planetary gear mechanism 15 includes a sun gear S15, a ring gear R15, and a carrier C15 holding a pinion gear P15 meshing with the sun gear S15 and the ring gear R15, and a rotating element that performs a differential action with respect to each other. Is equipped with.
第2遊星歯車機構14のサンギヤS14と第3遊星歯車機構15のサンギヤS15とは互いに一体化されており、これらのサンギヤS14,S15と前述した第1遊星歯車機構13におけるリングギヤR13とを選択的に連結する第1クラッチK1が設けられている。また互いに一体化されているサンギヤS14,S15と第1遊星歯車機構13における第2サンギヤS132とを選択的に連結する第2クラッチK2が設けられている。さらに、第2遊星歯車機構14のリングギヤR14と第1遊星歯車機構13におけるリングギヤR13とを選択的に連結する第3クラッチK3が設けられている。この第2遊星歯車機構14のリングギヤR14の回転を選択的に止める第2ブレーキB2が設けられている。 The sun gear S14 of the second planetary gear mechanism 14 and the sun gear S15 of the third planetary gear mechanism 15 are integrated with each other, and these sun gears S14, S15 and the ring gear R13 of the above-described first planetary gear mechanism 13 are selective. Is provided with a first clutch K1. A second clutch K2 is provided which selectively connects the sun gears S14, S15 and the second sun gear S132 of the first planetary gear mechanism 13 which are integrated with each other. Further, a third clutch K3 is provided which selectively connects the ring gear R14 of the second planetary gear mechanism 14 and the ring gear R13 of the first planetary gear mechanism 13. A second brake B2 for selectively stopping the rotation of the ring gear R14 of the second planetary gear mechanism 14 is provided.
そして、第3遊星歯車機構15におけるキャリヤC15が歯車変速部12の入力要素となっている。さらに、第2遊星歯車機構14のキャリヤC14が出力要素であって、歯車変速部12(自動変速機1)の出力軸を介してリヤプロペラシャフト9に連結されている。この出力要素である第2遊星歯車機構14のキャリヤC14と第3遊星歯車機構15のリングギヤR15とを選択的に連結する第4クラッチK4が設けられている。この第4クラッチK4が係合した場合には、第2遊星歯車機構14と第3遊星歯車機構15とは、それぞれ二つの回転要素同士が連結されることにより、差動作用を生じることなく一体となって回転する。 The carrier C15 in the third planetary gear mechanism 15 serves as an input element of the gear speed change unit 12. Further, the carrier C14 of the second planetary gear mechanism 14 is an output element and is connected to the rear propeller shaft 9 via the output shaft of the gear transmission 12 (automatic transmission 1). A fourth clutch K4 is provided which selectively connects the carrier C14 of the second planetary gear mechanism 14 and the ring gear R15 of the third planetary gear mechanism 15 which are the output elements. When the fourth clutch K4 is engaged, the second planetary gear mechanism 14 and the third planetary gear mechanism 15 are integrally formed without causing a differential action by connecting two rotating elements to each other. And rotate.
各クラッチK1〜K4およびブレーキB1,B2のそれぞれは、例えば油圧によって係合および解放させられる摩擦式の係合機構であり、その伝達トルク容量(伝達可能なトルク)を連続的に変化させることができるように構成されている。その一例を示せば、図3のとおりである。各クラッチK1〜K4およびブレーキB1,B2は、それぞれに対応して設けられているリニアソレノイドバルブSLK1〜SLB2を介してライン圧油路PLに接続されている。リニアソレノイドバルブSLK1〜SLB2は、電流値もしくはデューティ比に応じた油圧を出力するように構成された調圧バルブであり、したがって各クラッチK1〜K4およびブレーキB1,B2は、その係合および解放ならびに伝達トルク容量をそれぞれに対応して設けられているリニアソレノイドバルブSLK1〜SLB2によって電気的に制御できるように構成されている。なお、これらのクラッチK1〜K4およびブレーキB1,B2がこの発明の実施形態における係合機構に相当する。 Each of the clutches K1 to K4 and the brakes B1 and B2 is, for example, a friction type engagement mechanism that is engaged and released by hydraulic pressure, and its transmission torque capacity (transmittable torque) can be continuously changed. It is configured to be able to. An example thereof is shown in FIG. Each of the clutches K1 to K4 and the brakes B1 and B2 is connected to the line pressure oil passage PL via linear solenoid valves SLK1 to SLB2 provided corresponding to each of them. The linear solenoid valves SLK1 to SLB2 are pressure regulating valves configured to output a hydraulic pressure according to a current value or a duty ratio, and therefore, the respective clutches K1 to K4 and the brakes B1 and B2 are engaged and released and released. The transmission torque capacity can be electrically controlled by the linear solenoid valves SLK1 to SLB2 provided correspondingly. The clutches K1 to K4 and the brakes B1 and B2 correspond to the engagement mechanism in the embodiment of the present invention.
図2に示す上記の自動変速機1では、10段の前進段(1st〜10th)および後進段(Rev)を設定することができる。これらのギヤ段で係合および解放させる係合機構を図4の係合作動表にまとめて示してある。図4で「○」印は係合状態を示し、空欄は解放状態を示す。これらの係合機構を係合および解放させる制御は、従来知られている油圧制御装置(図示せず)によって行うことができ、またその油圧制御装置は電気的に制御することができる。その制御は、従来知られている変速制御と同様であり、アクセル開度と車速となどの駆動データ(走行状態)に応じて各ギヤ段の領域を定めた変速マップを予め用意し、アクセル開度と車速とが、各領域を定めている線(変速線)を横切って変化した場合に、変速が実行される。したがって、アクセル開度などの要求駆動力と車速もしくはこれに相当する回転部材の回転数とによって目標ギヤ段が決まり、その目標ギヤ段を設定するように各係合機構が係合および解放させられる。その変速制御としては、ギヤ段を1段ずつ変化させる制御だけでなく、2段以上離れたギヤ段へのいわゆる飛び変速や、飛び変速の際に中間のギヤ段(中間段)を経由して目標ギヤ段を設定するいわゆる多重変速などの制御が可能である。 In the above-described automatic transmission 1 shown in FIG. 2, 10 forward gears (1st to 10th) and reverse gear (Rev) can be set. The engagement mechanism for engaging and releasing at these gears is shown collectively in the engagement operation table of FIG. In FIG. 4, the mark “◯” indicates the engaged state, and the blank indicates the released state. Control for engaging and disengaging these engagement mechanisms can be performed by a conventionally known hydraulic control device (not shown), and the hydraulic control device can be electrically controlled. The control is similar to the conventionally known gear shift control, and a gear shift map that defines the area of each gear is prepared in advance according to drive data (running state) such as accelerator opening and vehicle speed, and the accelerator opening is performed. The shift is executed when the degree and the vehicle speed change across a line (shift line) defining each region. Therefore, the target gear stage is determined by the required driving force such as the accelerator opening degree and the vehicle speed or the rotation speed of the rotating member corresponding thereto, and each engagement mechanism is engaged and released so as to set the target gear stage. .. As the shift control, not only control for changing the gears one by one, but also so-called jump shift to gears separated by two or more gears, or via an intermediate gear (intermediate gear) during jump shift It is possible to perform control such as so-called multiple speed change for setting the target gear stage.
一方、第2モータ5は、このフロント減速機16に連結されている。さらにフロント減速機16の出力部材がフロントプロペラシャフト17を介してフロントデファレンシャルギヤ18に連結され、そのフロントデファレンシャルギヤ18から左右の前輪(駆動輪)19に駆動トルクを伝達するように構成されている。 On the other hand, the second motor 5 is connected to the front reduction gear 16. Further, an output member of the front reduction gear 16 is connected to a front differential gear 18 via a front propeller shaft 17, and the front differential gear 18 is configured to transmit a drive torque to the left and right front wheels (driving wheels) 19. ..
エンジン3は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの内燃機関であり、アクセルペダル(図示せず)の踏み込み量(アクセル開度)などの要求駆動力に応じてスロットル開度や燃料噴射量が制御されて要求駆動力に応じたトルクを出力するように構成されている。第1モータ4は、永久磁石式同期電動機などの発電機能のあるモータ(モータ・ジェネレータ:MG)であり、図1に示す例においては主として発電機として機能する。また、第1モータ4は、エンジン3の出力軸6に連結されているので、エンジン3を始動する場合、第1モータ4によってエンジン3をクランキング(モータリング)することができる。 The engine 3 is an internal combustion engine such as a gasoline engine or a diesel engine, and the throttle opening and the fuel injection amount are controlled according to the required driving force such as the depression amount (accelerator opening) of an accelerator pedal (not shown). It is configured to output a torque according to the required driving force. The first motor 4 is a motor (motor/generator: MG) having a power generation function such as a permanent magnet type synchronous motor, and mainly functions as a power generator in the example shown in FIG. Moreover, since the first motor 4 is connected to the output shaft 6 of the engine 3, the engine 3 can be cranked (motored) by the first motor 4 when the engine 3 is started.
フロント減速機16は、第2モータ(MG2)5のトルクを増幅してフロントプロペラシャフト17に伝達するための機構であって、図1に示す例では、カウンタギヤ対と遊星歯車機構とによって構成されている。カウンタギヤ対は、第2モータ5に連結されたドライブギヤ20と、そのドライブギヤ20より大径のドリブンギヤ21とを有している。遊星歯車機構は、ドリブンギヤ21に連結されたサンギヤ22と、サンギヤ22と同心円上に配置された内歯歯車であるリングギヤ23と、サンギヤ22およびリングギヤ23に噛み合っているピニオンギヤを保持しかつフロントプロペラシャフト17が連結されているキャリヤ24とを有している。さらに、リングギヤ23の回転を選択的に止めるブレーキ25が設けられている。ブレーキ25は、摩擦式あるいは噛み合い式の係合機構であってよい。したがって、フロント減速機16は、ブレーキ25を解放することにより遊星歯車機構が空転してトルクを伝達することがなく、ブレーキ25を係合させることにより、キャリヤ24がサンギヤ22より低速で回転する減速作用を行うように構成されている。第2モータ5のトルクは、カウンタギヤ対および遊星歯車機構によって増幅されてフロントプロペラシャフト17に伝達されるので、第2モータ5を高回転低トルク型のものとして、その小型化を図ることができる。 The front reduction gear 16 is a mechanism for amplifying the torque of the second motor (MG2) 5 and transmitting it to the front propeller shaft 17. In the example shown in FIG. 1, the front reduction gear 16 is composed of a counter gear pair and a planetary gear mechanism. Has been done. The counter gear pair has a drive gear 20 connected to the second motor 5 and a driven gear 21 having a diameter larger than that of the drive gear 20. The planetary gear mechanism holds a sun gear 22 connected to the driven gear 21, a ring gear 23, which is an internal gear arranged concentrically with the sun gear 22, a pinion gear meshing with the sun gear 22 and the ring gear 23, and also has a front propeller shaft. And a carrier 24 to which 17 is connected. Further, a brake 25 that selectively stops the rotation of the ring gear 23 is provided. The brake 25 may be a friction type or a meshing type engagement mechanism. Therefore, in the front reduction gear 16, the planetary gear mechanism does not idle to transmit torque by releasing the brake 25, and the carrier 25 rotates at a lower speed than the sun gear 22 by engaging the brake 25. Is configured to act. Since the torque of the second motor 5 is amplified by the counter gear pair and the planetary gear mechanism and transmitted to the front propeller shaft 17, the second motor 5 can be made a high-rotation, low-torque type and can be downsized. it can.
なお、第2モータ5は、前述した第1モータ4と同様に、永久磁石式同期電動機などの発電機能のあるモータ(モータ・ジェネレータ:MG)によって構成することができる。したがって、第2モータ5は、大きい登坂力や悪路走破性などが要求される場合に、モータとして機能して走行のための駆動力を前輪19に対して出力し、減速時には前輪19から伝達されるトルクによって回転させられて発電を行う。 It should be noted that the second motor 5 can be configured by a motor (motor/generator: MG) having a power generation function such as a permanent magnet type synchronous motor, like the first motor 4 described above. Therefore, the second motor 5 functions as a motor to output a driving force for traveling to the front wheels 19 when a large uphill force or running performance on a bad road is required, and is transmitted from the front wheels 19 during deceleration. It is rotated by the generated torque to generate electricity.
上記の各モータ4,5は、蓄電装置26やインバータ27を含むモータコントローラ28に接続されている。そして、各モータ4,5およびモータコントローラ28は、各モータ4,5で発電した電力を蓄電装置26に充電し、また蓄電装置26の電力を各モータ4,5に供給してそれらのモータ4,5からトルクを出力させ、さらには第1モータ4で発電した電力を第2モータ5に供給して第2モータ5から走行のためのトルクを出力させるように構成されている。 Each of the motors 4 and 5 described above is connected to a motor controller 28 including a power storage device 26 and an inverter 27. Then, each of the motors 4, 5 and the motor controller 28 charges the power storage device 26 with the electric power generated by each of the motors 4, 5 and supplies the power of the power storage device 26 to each of the motors 4, 5 to supply the power to the motors 4 and 5. , 5 output torque from the first motor 4 and further supply electric power generated by the first motor 4 to the second motor 5 to output torque for traveling from the second motor 5.
前記エンジン3および各モータ4,5、自動変速機1、ブレーキ25は電気的に制御されるように構成されており、その制御を行う電子制御装置(ECU)29が設けられている。ECU29は、例えばマイクロコンピュータを主体にして構成され、入力されたデータと予め記憶しているデータとを使用して演算を行い、演算の結果を制御指令信号として出力するように構成されている。その入力データの例を挙げると、駆動要求量であるアクセル開度、車速、エンジン回転数、自動変速機の入力回転数や出力回転数、蓄電装置26の充電残量などである。また、記憶しているデータは、変速マップ、エンジン3を駆動力源とする走行モードや第2モータ5で走行する走行モードなどをアクセル開度や車速に応じて定めたモードマップなどである。 The engine 3, the motors 4, 5, the automatic transmission 1, and the brake 25 are configured to be electrically controlled, and an electronic control unit (ECU) 29 is provided to control them. The ECU 29 is mainly composed of a microcomputer, for example, and is configured to perform an arithmetic operation using input data and prestored data and output the arithmetic operation result as a control command signal. Examples of the input data include the accelerator opening, which is the drive request amount, the vehicle speed, the engine speed, the input speed and the output speed of the automatic transmission, the remaining charge of the power storage device 26, and the like. The stored data is a speed change map, a mode map in which a traveling mode using the engine 3 as a driving force source, a traveling mode traveling with the second motor 5, and the like are determined according to the accelerator opening and the vehicle speed.
上述したハイブリッド車2は、第2モータ5によって前輪19を駆動できるので、この第2モータ5のみを駆動して走行することができる。その場合、エンジン3や第1モータ4を連れ回すことによる動力損失を回避するために、自動変速機1をニュートラル状態に設定して、エンジン3や第1モータ4を後輪11から切り離す。ここで説明している実施形態では、ニュートラル状態は自動変速機1における全ての係合機構K1〜K4,B1,B2を解放して設定する。自動変速機1における回転部材(回転要素)のうち走行に伴って連れ回す回転部材(回転要素)の数を可及的に少なくするためである。その場合、エンジン3を停止することがある。 In the hybrid vehicle 2 described above, since the front wheels 19 can be driven by the second motor 5, it is possible to drive by driving only the second motor 5. In that case, in order to avoid the power loss caused by rotating the engine 3 and the first motor 4, the automatic transmission 1 is set to the neutral state and the engine 3 and the first motor 4 are separated from the rear wheel 11. In the embodiment described here, the neutral state is set by releasing all the engagement mechanisms K1 to K4, B1, B2 in the automatic transmission 1. This is to reduce the number of rotating members (rotating elements) of the automatic transmission 1 that rotate together with traveling as much as possible. In that case, the engine 3 may be stopped.
このような走行モードは、ワンモータEVモードと称することのできるモードである。この走行モードにおいては、第2モータ5が出力できるトルクはエンジン3の出力トルクに比較して小さいから、図示しないアクセルペダルが踏み込まれるなどのことによって駆動力の増大要求(もしくは加速要求)が生じると、エンジン3を後輪11に連結して、エンジン3のトルクを走行のためのトルクに付加する。すなわち、エンジン3を停止していた場合にはエンジン3を再始動するとともに、自動変速機1をトルクを伝達しないニュートラル状態から所定の変速段を設定した状態に切り替える。この発明の実施形態における制御装置は、駆動力の増大要求に基づくエンジン3の始動と自動変速機1における変速段の設定との制御を以下に説明するように実行する。 Such a traveling mode is a mode that can be referred to as a one-motor EV mode. In this running mode, the torque that can be output by the second motor 5 is smaller than the output torque of the engine 3, so that a request to increase the driving force (or an acceleration request) is made due to depression of an accelerator pedal (not shown) or the like. Then, the engine 3 is connected to the rear wheel 11 to add the torque of the engine 3 to the torque for traveling. That is, when the engine 3 is stopped, the engine 3 is restarted, and the automatic transmission 1 is switched from the neutral state in which no torque is transmitted to the state in which a predetermined gear stage is set. The control device according to the embodiment of the present invention executes the control of starting the engine 3 and setting the shift speed in the automatic transmission 1 based on the request for increasing the driving force as described below.
図5はその制御の一例を説明するためのフローチャートであって、ハイブリッド車2が走行している際に前述したECU29によって繰り返し実行される。したがって、ECU29がこの発明の実施形態におけるコントローラに相当している。図5に示す制御例では、先ず、自動変速機1がニュートラル状態になっているか否かが判断される(ステップS1)。この判断は、自動変速機1に対する指令信号に基づいて行うことができ、あるいは走行モードを制御するシステムから伝送される信号に基づいて行うことができる。自動変速機1でいずれかの変速段が設定されていることによりステップS1で否定的に判断された場合には、特に制御を行うことなく、図5に示すルーチンを一旦終了する。これとは反対に自動変速機1がニュートラル状態になっていることによりステップS1で肯定的に判断された場合には、駆動力の増大要求があったか否かが判断される(ステップS2)。 FIG. 5 is a flowchart for explaining an example of the control, which is repeatedly executed by the ECU 29 described above while the hybrid vehicle 2 is traveling. Therefore, the ECU 29 corresponds to the controller in the embodiment of the present invention. In the control example shown in FIG. 5, first, it is determined whether or not the automatic transmission 1 is in the neutral state (step S1). This determination can be made on the basis of a command signal to the automatic transmission 1, or can be made on the basis of a signal transmitted from the system for controlling the traveling mode. If a negative determination is made in step S1 because one of the shift stages is set in the automatic transmission 1, the routine shown in FIG. 5 is temporarily terminated without performing any particular control. On the contrary, if the positive determination is made in step S1 because the automatic transmission 1 is in the neutral state, it is determined whether there is a request for increasing the driving force (step S2).
ステップS2における駆動力の増大要求の判断は、例えばアクセル開度に基づいて行うことができ、アクセル開度が変化してもその増大量が予め定めた所定値未満であれば、ステップS2で否定的に判断され、これとは反対にアクセル開度の増大量が所定値以上であれば、ステップS2で肯定的に判断される。また、ハイブリッド車2の走行中に自動変速機1をニュートラル状態とするのは、エンジン3による駆動力を必要としないことによりエンジン3を自動変速機1から切り離すためである。その場合、エンジン3の暖機や第1モータ4で発電するなどの場合を除いて、エンジン3は停止させられる。したがって、ステップS2では、エンジン3を始動する要求の有無を判断することとしてもよい。ステップS2で否定的に判断された場合には、特に制御を行うことなく図5のルーチンを一旦終了する。 The determination of the driving force increase request in step S2 can be made based on, for example, the accelerator opening degree. If the increase amount is less than a predetermined value even if the accelerator opening degree changes, the determination in step S2 is negative. If the amount of increase in the accelerator opening is equal to or greater than the predetermined value, on the contrary, a positive determination is made in step S2. The reason why the automatic transmission 1 is set to the neutral state while the hybrid vehicle 2 is traveling is that the engine 3 is disconnected from the automatic transmission 1 by not requiring the driving force of the engine 3. In that case, the engine 3 is stopped except when the engine 3 is warmed up or power is generated by the first motor 4. Therefore, in step S2, it may be determined whether or not there is a request to start the engine 3. If the determination in step S2 is negative, the routine of FIG. 5 is once ended without performing any particular control.
これとは反対に駆動力の増大要求があったことによりステップS2で肯定的に判断された場合には、初期変速段が算出される(ステップS3)。ハイブリッド車2の走行中に、自動変速機1をトルクを伝達していないニュートラル状態からトルクを伝達する所定の変速段を設定した状態に切り替える場合、エンジン3と後輪11との間でトルクが伝達し始めることにより、エンジン3の回転数や自動変速機1における回転部材の回転数などが変化する。そのような回転数の変化が急激であれば、ショックが生じ,乗り心地あるいはドライバビリティが悪化する。また、設定する変速段(変速比)が適切でなければ、エンジン3の回転数が過度に増大したり,反対に過度に低下したりする。このような不都合を生じさせないように、先ずは、初期変速段を設定することとしてある。したがって、初期変速段は、現在時点における車速などで決まる走行状態に応じた変速段あるいは予め定めた変速段である。より具体的には、車速とアクセル開度とを検出し、その検出値と変速マップとから変速段を算出すればよい。あるいは走行状態に応じて予め決めてある変速段、もしくは設計上、適宜に定めてある変速段を初期変速段としてもよい。なお、初期変速段を設定する場合には、エンジン3の始動を伴うことが通常であるから、初期変速段は、一般的には、高速側の変速段となる。 On the contrary, if an affirmative determination is made in step S2 due to the request for increasing the driving force, the initial gear stage is calculated (step S3). When the hybrid vehicle 2 is traveling, when the automatic transmission 1 is switched from a neutral state in which no torque is transmitted to a state in which a predetermined gear stage for transmitting torque is set, the torque between the engine 3 and the rear wheels 11 is reduced. By starting transmission, the rotation speed of the engine 3 and the rotation speed of the rotary member of the automatic transmission 1 change. If such a change in the number of revolutions is rapid, a shock occurs and the riding comfort or drivability deteriorates. Further, if the gear stage (gear ratio) to be set is not appropriate, the rotation speed of the engine 3 excessively increases or, conversely, excessively decreases. In order not to cause such an inconvenience, first, the initial shift stage is set. Therefore, the initial shift stage is a shift stage according to the running state determined by the vehicle speed or the like at the present time or a predetermined shift stage. More specifically, the vehicle speed and the accelerator opening may be detected, and the shift speed may be calculated from the detected value and the shift map. Alternatively, a gear speed that is predetermined according to the traveling state or a gear speed that is appropriately determined in terms of design may be used as the initial gear speed. When setting the initial shift stage, it is usual to start the engine 3, so that the initial shift stage is generally a high shift stage.
ついで、初期変速段を設定するための制御が開始される(ステップS4)。ニュートラル状態では、自動変速機1における全ての係合機構が解放されていたので、それらの係合機構のうち、初期変速段を設定するための係合機構を係合させる制御を開始する。具体的には、前述した所定のリニアソレノイドバルブSLK1〜SLB2を制御して係合機構の油圧(係合力もしくは伝達トルク容量)を次第に増大させる。上述した自動変速機1では、いずれの変速段も複数の係合機構を係合させて設定する。それらの係合機構で分担するトルクはそれぞれ異なっているので、ショックの低減や摩擦材の耐久性の向上などの目的で係合の順序が予め定められている。初期変速段を設定する場合であっても、各係合機構を予め定められた順序で係合させる。 Then, the control for setting the initial shift speed is started (step S4). In the neutral state, all the engaging mechanisms in the automatic transmission 1 have been released, so the control for engaging the engaging mechanism for setting the initial shift stage among these engaging mechanisms is started. Specifically, the above-described predetermined linear solenoid valves SLK1 to SLB2 are controlled to gradually increase the hydraulic pressure (engagement force or transmission torque capacity) of the engagement mechanism. In the above-described automatic transmission 1, any gear is set by engaging a plurality of engagement mechanisms. Since the torques shared by these engagement mechanisms are different, the order of engagement is predetermined for the purpose of reducing shock and improving the durability of the friction material. Even when setting the initial shift speed, the engagement mechanisms are engaged in a predetermined order.
上記のステップS1ないしステップS4と並行して、もしくはステップS4に続けて、ダウンシフトの要求があるか否かが判断される(ステップS5)。自動変速機1で設定するべき変速段は、車速やアクセル開度(要求駆動力)などに応じて予め定められている。これに対して、初期変速段は、変速制御開始の早期化あるいは変速応答性の向上を主な目的として設定されるから、駆動力の増大要求を満たす変速段は、初期変速段とは異なっているのが通常である。そのためにステップS5では、駆動力の増大要求を充足する変速段が、初期変速段より低速側の変速段か否かを判断している。なお、駆動力の増大要求を充足する変速段は、要は、その時点の車速とアクセルペダルが踏み込まれた結果としてのアクセル開度と変速マップとから求められる変速段である。 In parallel with step S1 to step S4, or following step S4, it is determined whether or not there is a downshift request (step S5). The gear stage to be set in the automatic transmission 1 is predetermined according to the vehicle speed, the accelerator opening (requested driving force), and the like. On the other hand, the initial shift stage is set mainly for the purpose of accelerating the start of shift control or improving the shift responsiveness, so that the shift stage satisfying the demand for increasing the driving force is different from the initial shift stage. It is normal to Therefore, in step S5, it is determined whether or not the shift speed that satisfies the driving force increase request is a shift speed lower than the initial shift speed. The shift stage that satisfies the demand for increasing the driving force is, in essence, a shift stage determined from the vehicle speed at that time point, the accelerator opening as a result of depression of the accelerator pedal, and the shift map.
ステップS5で否定的に判断された場合には、初期変速段を設定する制御を継続する(ステップS6)。したがって、最終的には、係合制御される係合機構が完全係合の状態まで制御されて初期変速段が設定される。これに対してダウンシフトの要求があることによりステップS5で肯定的に判断された場合には、初期変速段を設定する係合機構が係合途中であり、かつ自動変速機1の入力回転数NT(もしくはエンジン回転数)が初期変速段の変速比γiに基づいて求まる回転数(NT≒車速V×γi)か否かが判断される(ステップS7)。このステップS7の判断は、要は、ニュートラル状態では制御できていなかった入力回転数を制御できる状態になったか否かを判断している。したがって、入力回転数NTが変速比γiに基づいて決まる回転数に一致したか否かを判断する以外に、それらの回転数の偏差が予め定めた値以下になったか否かを判断することとしてもよい。 If the determination in step S5 is negative, the control for setting the initial shift stage is continued (step S6). Therefore, finally, the engagement mechanism whose engagement is controlled is controlled to the completely engaged state to set the initial shift stage. On the other hand, if the affirmative determination is made in step S5 due to the downshift request, the engagement mechanism for setting the initial shift stage is in the middle of engagement, and the input rotation speed of the automatic transmission 1 is in progress. It is determined whether or not NT (or engine speed) is a speed (NT≈vehicle speed V×γi) obtained based on the gear ratio γi of the initial shift stage (step S7). The determination in step S7 is, in essence, whether or not the input rotational speed, which was not controlled in the neutral state, can be controlled. Therefore, in addition to determining whether the input rotation speed NT matches the rotation speed determined based on the gear ratio γi, it is determined whether the deviation of those rotation speeds is equal to or less than a predetermined value. Good.
また、そのような回転数の変化は、初期変速段を設定する係合機構の伝達トルク容量が増大することにより生じるから、ステップS7では、係合機構の伝達トルク容量が予め定めた所定トルク容量以上になったか否かを判断することとしてもよい。その場合、係合の順序が予め定められている複数の係合機構を係合させる場合、最後に係合する係合機構の伝達トルク容量が所定トルク容量以上になったか否かを判断することとしてよい。 Further, such a change in the rotational speed is caused by an increase in the transmission torque capacity of the engagement mechanism that sets the initial shift stage. Therefore, in step S7, the transmission torque capacity of the engagement mechanism is set to a predetermined torque capacity determined in advance. It may be possible to determine whether or not the above has been reached. In that case, when engaging a plurality of engagement mechanisms whose engagement order is predetermined, it is necessary to determine whether or not the transmission torque capacity of the engagement mechanism that engages last is equal to or greater than a predetermined torque capacity. Good as
さらに、係合機構の伝達トルク容量は、係合制御の開始(油圧の昇圧の開始)によって次第に増大するから、ステップS7では、係合制御の開始からの経過時間が予め定めた時間に達したか否かを判断してもよい。その場合においても、最後に係合する係合機構の係合制御の開始からの経過時間が所定の時間に達したか否かを判断することとしてよい。 Furthermore, since the transmission torque capacity of the engagement mechanism gradually increases with the start of the engagement control (start of hydraulic pressure increase), the elapsed time from the start of the engagement control reaches a predetermined time in step S7. It may be determined whether or not. Even in that case, it may be determined whether or not the elapsed time from the start of the engagement control of the engagement mechanism to be finally engaged has reached a predetermined time.
またさらに、ニュートラル状態で停止していたエンジン3の回転数を、初期変速段を設定することにより引き上げることになるから、エンジン回転数あるいは入力回転数は制御開始当初は大きく増大し、初期変速段を設定する係合機構の伝達トルク容量が増大して初期変速段の変速比γiに応じた回転数に近づくと、回転数の増大率(変化率:単位時間当たりの変化量)が小さくなる。したがって、ステップS7では、エンジン回転数もしくは入力回転数の変化率が予め定めた基準変化率以下になったか否かを判断することとしてもよい。 Furthermore, since the rotation speed of the engine 3 stopped in the neutral state is increased by setting the initial shift speed, the engine rotation speed or the input rotation speed greatly increases at the beginning of control, and the initial shift speed is increased. When the transmission torque capacity of the engagement mechanism that sets is increased and approaches the rotation speed corresponding to the gear ratio γi of the initial shift stage, the increase rate of the rotation speed (rate of change: amount of change per unit time) decreases. Therefore, in step S7, it may be determined whether or not the rate of change of the engine speed or the input speed is less than or equal to a predetermined reference rate of change.
ステップS7で否定的に判断された場合には、従前の制御を継続する。すなわち、ダウンシフトの要求が生じている状態の下で、初期変速段を設定するための係合機構の係合制御を継続する。これに対してステップS7で肯定的に判断された場合には、ダウンシフト制御を開始する(ステップS8)。その後、図5のルーチンを一旦終了する。このダウンシフトは、上記の初期変速段から、駆動力の増大要求や車速などによって決まる変速段への変速である。またダウンシフト制御を開始するとは、ダウンシフト後の変速段での同期回転数(変速比と車速とに基づいて求められる回転数)に向けた入力回転数の変化を開始させることであり、具体的には所定の係合機構を解放させ、かつ他の所定の係合機構を係合させる制御を開始する。したがって、解放側係合機構でスリップが生じることにより回転数が変化し始めるので、解放側係合機構の伝達トルク容量を初期変速段ではスリップしない程度の伝達トルク容量に設定しておき、その状態で係合側係合機構の伝達トルク容量を増大させることによって解放側の係合機構をスリップさせることとしてもよい。 If the determination in step S7 is negative, the conventional control is continued. That is, under the condition that the downshift is requested, the engagement control of the engagement mechanism for setting the initial shift stage is continued. On the other hand, if the determination in step S7 is affirmative, the downshift control is started (step S8). After that, the routine of FIG. 5 is once ended. This downshift is a shift from the above-described initial shift stage to a shift stage determined by a request for increasing driving force, vehicle speed, and the like. Further, to start the downshift control means to start the change of the input rotation speed toward the synchronous rotation speed (the rotation speed obtained based on the gear ratio and the vehicle speed) at the shift stage after the downshift. Specifically, the control for releasing the predetermined engagement mechanism and for engaging the other predetermined engagement mechanism is started. Therefore, since the rotation speed starts to change due to slippage in the disengagement side engagement mechanism, the transmission torque capacity of the disengagement side engagement mechanism is set to a transmission torque capacity that does not cause slip at the initial shift stage, and It is also possible to slip the engagement mechanism on the release side by increasing the transmission torque capacity of the engagement mechanism on the engagement side.
上述した制御を行った場合のアクセル開度、変速段、自動変速機1の入力回転数に相当するエンジン回転数Ne、前後加速度G、係合機構の係合および解放の状態の各変化を図6に示してある。図6に示す例は、初期変速段が第6速(6th)であり、駆動力の増大要求(加速要求)に応じた変速段が第5速(5th)であり、アクセル開度が所定開度以下(例えばゼロ)であって、自動変速機1は全ての係合機構を解放してニュートラル状態になっており、かつエンジン3が停止して走行している状態の例である。なお、第6速と第5速とでは、図4に示すように、第1ブレーキB1は係合状態を維持するので、図6には第1ブレーキB1の変化の記載を省略してある。また、図6において、エンジン回転数「Ne」についての破線、ならびに加速度「G」についての破線は、例えば後述する図7に示す従来例での変化を示している。 FIG. 3 is a diagram showing changes in the accelerator opening, the gear position, the engine speed Ne corresponding to the input speed of the automatic transmission 1, the longitudinal acceleration G, and the engagement and disengagement states of the engagement mechanism when the above-described control is performed. It is shown in FIG. In the example shown in FIG. 6, the initial shift speed is the sixth speed (6th), the shift speed corresponding to the driving force increase request (acceleration request) is the fifth speed (5th), and the accelerator opening degree is a predetermined opening. This is an example of a state in which the degree is less than or equal to zero (for example, zero), the automatic transmission 1 is in the neutral state with all the engaging mechanisms released, and the engine 3 is stopped and running. In the sixth speed and the fifth speed, as shown in FIG. 4, the first brake B1 maintains the engaged state, so that the description of the change of the first brake B1 is omitted in FIG. Further, in FIG. 6, the broken line for the engine speed “Ne” and the broken line for the acceleration “G” indicate changes in the conventional example shown in FIG. 7, which will be described later, for example.
自動変速機1をニュートラル状態に設定して走行しているt1時点にアクセルペダルが踏み込まれると、初期変速段として第6速を設定する判断が成立する。第6速は、図4に示すように、第1クラッチK1と、第4クラッチK4と、第1ブレーキB1とを係合させて設定される。これらの係合機構のうち第4クラッチK4が最後に係合させられるので、第1ブレーキB1や第1クラッチK1については、t1時点の直後のt2時点に係合制御が開始される。これらの係合機構は、油圧によって係合する摩擦式の係合機構であるから、先ず、係合方向に生じている隙間を詰めるために(パック詰めのために)、供給圧を一時的に高くするファーストフィルと称される油圧制御が実行され、その後、供給圧が所定の低圧に維持される。すなわち、第1クラッチK1や第1ブレーキB1は、伝達トルク容量を生じさせない無効ストロークを完了し、供給圧の上昇によって直ちに伝達トルク容量が増大し始める低圧待機状態に設定される。 When the accelerator pedal is depressed at time t1 when the vehicle is traveling with the automatic transmission 1 set to the neutral state, the determination to set the sixth speed as the initial gear is established. The sixth speed is set by engaging the first clutch K1, the fourth clutch K4, and the first brake B1 as shown in FIG. Since the fourth clutch K4 is finally engaged among these engagement mechanisms, the engagement control of the first brake B1 and the first clutch K1 is started at time t2 immediately after time t1. Since these engaging mechanisms are friction type engaging mechanisms that are engaged by hydraulic pressure, first, the supply pressure is temporarily increased in order to close the gap generated in the engaging direction (for packing). A hydraulic control called a fast fill for increasing the pressure is executed, and then the supply pressure is maintained at a predetermined low pressure. That is, the first clutch K1 and the first brake B1 are set to the low pressure standby state in which the ineffective stroke that does not generate the transmission torque capacity is completed and the transmission torque capacity immediately starts to increase due to the increase in the supply pressure.
第1クラッチK1が低圧待機状態になっているt3時点に、第4クラッチK4の係合制御が開始される。第4クラッチK4についても、第1クラッチK1と同様に、ファーストフィルと低圧待機との制御が連続して行われる。第1クラッチK1の伝達トルク容量は、第4クラッチK4の係合制御の開始の直後、もしくは係合制御の開始とほぼ同時に予め定めた所定の勾配で増大させ、その後、分担トルクに応じた伝達トルク容量(係合圧)にまで増大させられる。第4クラッチK4は最後に係合させるクラッチであることにより、第4クラッチK4の伝達トルク容量は、第1クラッチK1がほぼ完全に係合するのと相前後して、予め定めた所定の勾配で次第に増大させられる。 At time t3 when the first clutch K1 is in the low pressure standby state, the engagement control of the fourth clutch K4 is started. As for the fourth clutch K4, similarly to the first clutch K1, the control of the fast fill and the low pressure standby is continuously performed. The transmission torque capacity of the first clutch K1 is increased immediately after the start of the engagement control of the fourth clutch K4 or almost at the same time as the start of the engagement control with a predetermined gradient, and thereafter, the transmission torque capacity is changed according to the shared torque. The torque capacity (engagement pressure) can be increased. Since the fourth clutch K4 is the last clutch to be engaged, the transmission torque capacity of the fourth clutch K4 is set to a predetermined gradient before and after the first clutch K1 is almost completely engaged. Can be increased gradually.
自動変速機1の内部のこれらの係合機構が伝達トルク容量を次第に持つことにより、エンジン回転数Neが次第に増大する。そして、第4クラッチK4の油圧を低圧待機の状態から次第に増大させると、第4クラッチK4の伝達トルク容量が次第に増大し始める。その結果、第6速を設定する3つの係合機構、すなわち第1クラッチK1、第1ブレーキB1、ならびに第4クラッチK4の全てがゼロより大きい伝達トルク容量を持つことになるので、エンジン回転数Neは第6速での同期回転数にほぼ到達する。それに伴ってエンジントルクが自動変速機1を介してリヤプロペラシャフト9に伝達されるので、前後加速度Gが増大し始める。この状態が「係合機構の伝達トルク容量が増大している途中でかつ初期変速段の設定が完了する前に、自動変速機1の入力回転数が初期変速段の変速比に基づいて求まる回転数になった」状態であり、したがってこの時点(t4時点)にダウンシフトが開始される。 Since these engagement mechanisms inside the automatic transmission 1 gradually have the transmission torque capacity, the engine speed Ne gradually increases. Then, when the hydraulic pressure of the fourth clutch K4 is gradually increased from the low pressure standby state, the transmission torque capacity of the fourth clutch K4 begins to gradually increase. As a result, the three engaging mechanisms that set the sixth speed, that is, the first clutch K1, the first brake B1, and the fourth clutch K4 all have a transmission torque capacity greater than zero, so the engine speed is increased. Ne almost reaches the synchronous rotation speed at the sixth speed. Along with that, the engine torque is transmitted to the rear propeller shaft 9 via the automatic transmission 1, so that the longitudinal acceleration G starts to increase. In this state, "the input rotational speed of the automatic transmission 1 is determined based on the gear ratio of the initial shift stage while the transmission torque capacity of the engagement mechanism is increasing and before the setting of the initial shift stage is completed. The number has been reached, and therefore the downshift is started at this time (time t4).
ダウンシフトすることにより設定する変速段は、ここで説明している実施形態では前述したように第5速であるから、第1クラッチK1に替えて第2クラッチK2を係合させて第5速を設定する。この初期変速段からのダウンシフトは、第6速から第5速への通常のパワーオン・ダウンシフトであるから、従来知られているクラッチ・ツウ・クラッチ変速と同様に制御すればよい。具体的には、先ず、第1クラッチK1の油圧(伝達トルク容量)をスリップが生じない程度までステップ的に低下させ、その後、スリップ量が次第に増大するように伝達トルク容量を低下させる。エンジン3が始動させられてトルクを出力しているパワーオン状態でのダウンシフトであるから、第1クラッチK1の伝達トルク容量が低下してスリップし始めることにより、エンジン回転数Neが増大する。その場合、エンジン3や他の回転部材の回転数を増大させることにトルクが消費されるので、前後加速度Gが低下する。 The gear set by downshifting is the fifth speed as described above in the embodiment described here. Therefore, the second clutch K2 is engaged instead of the first clutch K1, and the fifth speed is set. To set. Since the downshift from the initial shift stage is a normal power-on downshift from the sixth speed to the fifth speed, it may be controlled in the same manner as the conventionally known clutch-to-clutch shift. Specifically, first, the hydraulic pressure (transmission torque capacity) of the first clutch K1 is stepwise reduced to the extent that slip does not occur, and then the transmission torque capacity is reduced so that the slip amount gradually increases. Since this is a downshift in the power-on state in which the engine 3 is started and outputs torque, the transmission torque capacity of the first clutch K1 decreases and begins to slip, so that the engine speed Ne increases. In that case, torque is consumed to increase the number of rotations of the engine 3 and other rotating members, so that the longitudinal acceleration G decreases.
エンジン回転数Neが第5速の同期回転数に近づくと、エンジン回転数Neの増大率(増大勾配)を抑制するように第1クラッチK1の伝達トルク容量を僅かに増大させ、併せて第2クラッチK2の油圧(伝達トルク容量)を所定の勾配で増大させる。その結果、エンジン回転数Neは第5速の同期回転数に滑らかに近づき、ついには第5速の同期回転数に到達する。すなわち、エンジン回転数Neが吹き上がったり、同期回転数を挟んで大小に変動して同期回転数に収束することが遅れたりすることが回避もしくは抑制される。また一方、第5速を設定するための係合機構が伝達トルク容量を持つことによって所定の反力を発生するから、駆動力が第5速の変速比に応じた駆動力に増大して前後加速度Gが増大する。こうしてエンジン回転数Neが第5速の同期回転数に到達し、また前後加速度Gがピーク値に達したt5時点にダウンシフトが完了する。 When the engine speed Ne approaches the synchronous speed of the fifth speed, the transmission torque capacity of the first clutch K1 is slightly increased so as to suppress the increase rate (increase gradient) of the engine speed Ne, and at the same time, the second speed is increased. The hydraulic pressure (transmission torque capacity) of the clutch K2 is increased at a predetermined gradient. As a result, the engine speed Ne smoothly approaches the synchronous speed of the fifth speed, and finally reaches the synchronous speed of the fifth speed. That is, it is possible to prevent or suppress the engine speed Ne from rising, or delaying the convergence of the engine speed Ne to the synchronous speed by fluctuating between the synchronous speeds. On the other hand, since the engagement mechanism for setting the fifth speed has a transmission torque capacity to generate a predetermined reaction force, the driving force increases to the driving force according to the gear ratio of the fifth speed and The acceleration G increases. Thus, the downshift is completed at time t5 when the engine speed Ne reaches the fifth speed synchronous speed and the longitudinal acceleration G reaches the peak value.
この発明の実施形態における制御装置は、このようにして初期変速段からダウンシフトを完了する過程で、初期変速段を設定するための3つの係合機構、すなわち第1クラッチK1ならびに第1ブレーキB1および第4クラッチK4の全てが完全に係合する前に、ダウンシフトの制御を開始する。そのため、第5速のダウシフトが完了する途中で、エンジン回転数Neが初期変速段である第6速の同期回転数に一時的に停滞することがない。その分、第5速を達成するのに要する時間が短くなり、加速応答性が良好になる。言い換えれば、加速時のいわゆるもた付き感を回避もしくは抑制できる。また、ニュートラル状態から初期変速段を設定するように制御を行うので、その過程で係合機構が所定の伝達トルク容量を持ち、それに応じた反力が生じるので、前後加速度Gが生じる。すなわち、運転者は、ダウンシフト後の変速段での前後加速度Gが生じる過程で、前後加速度Gの増大を体感できるので、この点でも加速感もしくは加速応答性が良好になる。 In the process of completing the downshift from the initial shift stage in this way, the control device according to the embodiment of the present invention has three engagement mechanisms for setting the initial shift stage, that is, the first clutch K1 and the first brake B1. The downshift control is started before all the fourth clutches K4 are completely engaged. Therefore, the engine speed Ne does not temporarily stall at the synchronous speed of the sixth speed, which is the initial shift stage, during the completion of the fifth speed dow shift. As a result, the time required to achieve the fifth speed is shortened and the acceleration response is improved. In other words, it is possible to avoid or suppress a so-called uncomfortable feeling during acceleration. Further, since the control is performed so as to set the initial shift stage from the neutral state, the engagement mechanism has a predetermined transmission torque capacity in the process, and a reaction force corresponding thereto is generated, so that the longitudinal acceleration G is generated. That is, the driver can experience an increase in the longitudinal acceleration G in the process of producing the longitudinal acceleration G at the shift speed after the downshift, so that the acceleration feeling or the acceleration responsiveness is also improved in this respect.
なお、この発明の実施形態では、第1クラッチK1をスリップさせてダウンシフトを開始する。また、第1クラッチK1の油圧を完全係合させる油圧に増大させる過程でエンジン回転数Neが初期変速段の同期回転数に近づく。したがって、この発明の実施形態では、第1クラッチK1の伝達トルク容量を図6に破線で示すように低い容量に維持してエンジン回転数Neの増大を進行させ、その後、第4クラッチK4の伝達トルク容量が増大することに伴って第1クラッチK1に掛かるトルクが増大して第1クラッチK1にスリップを生じさせ、こうしてダウンシフトを開始することとしてもよい。 In the embodiment of the present invention, the first clutch K1 is slipped to start the downshift. Further, in the process of increasing the hydraulic pressure of the first clutch K1 to the hydraulic pressure for complete engagement, the engine speed Ne approaches the synchronous speed of the initial shift stage. Therefore, in the embodiment of the present invention, the transmission torque capacity of the first clutch K1 is maintained at a low capacity as shown by the broken line in FIG. 6 to increase the engine speed Ne, and thereafter the transmission of the fourth clutch K4 is transferred. As the torque capacity increases, the torque applied to the first clutch K1 may increase, causing the first clutch K1 to slip, and thus the downshift may be started.
図7は、比較のために、初期変速段の設定を完了した後に、第5速へのダウンシフトを行った場合のアクセル開度、変速段、自動変速機1の入力回転数に相当するエンジン回転数Ne、前後加速度G、係合機構の係合および解放の状態の各変化を示すタイムチャートである。t11時点にアクセルペダルが踏み込まれて駆動力の増大要求が発生し、その直後のt12時点に第6速を設定する判断が成立する。この場合も上述したこの発明の実施形態での制御と同様に、第1ブレーキB1や第1クラッチK1の係合制御が、先ず、開始され、ついで最後に係合させるべき第4クラッチK4の係合制御が開始される(t13時点)。これと相前後して第5速へのダウンシフトの判断が成立するが、第6速が未だ達成されていないので、各係合機構の係合制御が継続される。そして、エンジン回転数Neが第6速の同期回転数に達したことが判定され、それに伴って第4クラッチK4の油圧が完全係合する油圧に増大させられる。こうして初期変速段が設定されたことの判断が成立し(t14時点)、その直後のt15時点にダウンシフトの制御が開始される。以降、上述したこの発明の実施形態でのダウンシフトと同様の制御が実行されて、t16時点にダウンシフトが完了する。 For comparison, FIG. 7 shows an engine opening corresponding to the accelerator opening, the gear position, and the input speed of the automatic transmission 1 when the downshift to the fifth speed is performed after the setting of the initial gear position is completed. 6 is a time chart showing changes in the number of revolutions Ne, longitudinal acceleration G, and engagement and disengagement states of the engagement mechanism. At time t11, the accelerator pedal is depressed and a request for increasing the driving force is generated. Immediately after that, at t12, the determination for setting the sixth speed is established. In this case as well, similar to the control in the embodiment of the present invention described above, the engagement control of the first brake B1 and the first clutch K1 is performed first, and then the engagement of the fourth clutch K4 to be finally engaged. Combined control is started (at time t13). Around this, the determination of the downshift to the fifth speed is established, but the sixth speed has not yet been achieved, so the engagement control of each engagement mechanism is continued. Then, it is determined that the engine speed Ne has reached the synchronous speed of the sixth speed, and accordingly, the hydraulic pressure of the fourth clutch K4 is increased to the fully engaged hydraulic pressure. In this way, the determination that the initial shift stage has been set is established (time t14), and the downshift control is started immediately after that at time t15. Thereafter, the same control as the downshift in the above-described embodiment of the present invention is executed, and the downshift is completed at time t16.
結局、図7に示す比較のための制御例では、初期変速段が完全に成立するのを待つことになるので、駆動力の増大要求に応じた駆動力もしくは加速度が生じるまでの時間が長くなる。すなわち、加速応答性が劣ることになる。 After all, in the control example for comparison shown in FIG. 7, since the initial shift stage is completely established, the time until the driving force or the acceleration is generated in accordance with the request for increasing the driving force becomes long. .. That is, the acceleration response is inferior.
これとは反対にダウンシフトの完了を早めるために、初期変速段の設定制御をほぼ行うことなくダウンシフトを実行した場合の例を図8に示してある。図8において、t21時点にアクセルペダルが踏み込まれて駆動力の増大要求が発生し、その直後のt22時点に第6速を設定する判断が成立する。この場合も上述したこの発明の実施形態での制御と同様に、第1ブレーキB1や第1クラッチK1の係合制御が、先ず、開始され、ついで最後に係合させるべき第4クラッチK4の係合制御が開始される(t23時点)。これと相前後して第5速へのダウンシフトの判断が成立すると、第5速では第1クラッチK1を解放させるので、第1クラッチK1は実質的な伝達トルク容量を持たないように制御され、また、第5速を設定するための第2クラッチK2の係合制御が開始される。したがって、第1ブレーキB1を係合させるとともに、第4クラッチK4を係合させる制御と第2クラッチK2を係合させる制御とを並行して進行させることになる。その間、エンジン回転数Neがパワーオン状態であることにより急速に、あるいは制御されることなく増大する。そのエンジン回転数Neがダウンシフト後の変速段である第5速の同期回転数に近づいたこと、もしくは同期回転数に達したことにより第2クラッチK2の油圧(伝達トルク容量)を増大させる(t24時点)。また、第4クラッチK4の係合圧は、第5速を設定するための係合圧に増大させられる。 On the contrary, in order to accelerate the completion of the downshift, an example in which the downshift is executed without performing the setting control of the initial shift stage is shown in FIG. In FIG. 8, the accelerator pedal is depressed at a time point t21, a request for increasing the driving force is generated, and immediately after that, the determination for setting the sixth speed is established at a time point t22. In this case as well, similar to the control in the embodiment of the present invention described above, the engagement control of the first brake B1 and the first clutch K1 is performed first, and then the engagement of the fourth clutch K4 to be finally engaged. Combined control is started (at time t23). Around this, when the determination of downshift to the fifth speed is established, the first clutch K1 is released in the fifth speed, so the first clutch K1 is controlled so as not to have a substantial transmission torque capacity. Also, the engagement control of the second clutch K2 for setting the fifth speed is started. Therefore, while the first brake B1 is engaged, the control for engaging the fourth clutch K4 and the control for engaging the second clutch K2 are advanced in parallel. Meanwhile, the engine speed Ne increases rapidly or uncontrolled due to the power-on state. When the engine speed Ne approaches the synchronous speed of the fifth speed, which is the shift stage after the downshift, or reaches the synchronous speed, the hydraulic pressure (transmission torque capacity) of the second clutch K2 is increased ( (at t24). Further, the engagement pressure of the fourth clutch K4 is increased to the engagement pressure for setting the fifth speed.
その過程では、いずれの係合機構も必要とする伝達トルク容量を持たず、したがって反力を発生しないので、エンジン回転数Neが吹き上がるとともに、前後加速度Gが発生しない。また、第2クラッチK2が伝達トルク容量を持ち始めることにより所定の回転部材の回転数の変化が生じ、それに伴って駆動力が減じられるので、前後加速度Gが一時的に低下することがある。 In that process, none of the engagement mechanisms has the required transmission torque capacity, and therefore no reaction force is generated, so that the engine speed Ne rises and the longitudinal acceleration G does not occur. Further, since the second clutch K2 starts to have a transmission torque capacity, a predetermined change in the rotational speed of the rotating member occurs, and the driving force is reduced accordingly, so that the longitudinal acceleration G may temporarily decrease.
第4クラッチK4の係合圧を増大させた時点では、第2クラッチK2の伝達トルク容量がある程度大きくなっているので、エンジン回転数Neは第5速の同期回転数に向けて低下する。そして、エンジン回転数Neが第5速の同期回転数に達したことにより、第2クラッチK2の係合圧(伝達トルク容量)が第5速で分担するトルクに相当する容量に増大させられる(t25時点)。その場合、エンジン回転数Neを第5速の同期回転数に急激に一致させることになるので、慣性力による捩れやスリップなどによって同期回転数に収束するまでに時間が掛かる。また、前後加速度Gが振動し、乗り心地あるいはドライバビリティが悪化する場合がある。結局、図8に示すように初期変速段を設定する制御をほぼ実行しないとすれば、ダウンシフトを早期に完了できるとしても、エンジン回転数Neの吹き上がりやショックが発生し、乗り心地あるいはドライバビリティが悪化するなどの不都合が生じる。 At the time when the engagement pressure of the fourth clutch K4 is increased, the transmission torque capacity of the second clutch K2 has increased to some extent, so the engine speed Ne decreases toward the fifth speed synchronous speed. When the engine speed Ne reaches the synchronous speed of the fifth speed, the engagement pressure (transmission torque capacity) of the second clutch K2 is increased to a capacity corresponding to the torque shared by the fifth speed ( (at time t25). In that case, since the engine speed Ne is suddenly made to coincide with the fifth-speed synchronous rotation speed, it takes time to converge to the synchronous rotation speed due to twist or slip due to inertial force. Further, the longitudinal acceleration G may vibrate, and the riding comfort or drivability may deteriorate. After all, if the control for setting the initial shift stage is almost not executed as shown in FIG. 8, even if the downshift can be completed at an early stage, the engine speed Ne rises or a shock occurs, and the ride comfort or driver Inconvenience such as deterioration of abilities occurs.
なお、この発明は上述した実施形態に限定されないのであり、ハイブリッド車以外に、エンジンなどの駆動力源の出力側に自動変速機を連結した車両を対象とする制御装置に適用することができる。例えば、アクセルペダルが戻されて惰性走行(フリーラン)している状態からアクセルペダルが踏み込まれて、自動変速機をニュートラル状態から所定の変速段に切り替える制御を行う装置に適用することができる。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be applied to a control device for a vehicle in which an automatic transmission is connected to the output side of a driving force source such as an engine, in addition to a hybrid vehicle. For example, the present invention can be applied to a device that performs control to switch the automatic transmission from a neutral state to a predetermined gear by depressing the accelerator pedal from a state in which the accelerator pedal is returned and coasting (free running).
1…自動変速機、 2…ハイブリッド車、 3…エンジン、 4…第1モータ、 5…第2モータ、 11…後輪、 19…前輪、 29…電子制御装置(ECU)、 B1…第1ブレーキ、 B2…第2ブレーキ、 K1…第1クラッチ、 K2…第2クラッチ、 K3…第3クラッチ、 K4…第4クラッチ。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Automatic transmission, 2... Hybrid vehicle, 3... Engine, 4... 1st motor, 5... 2nd motor, 11... Rear wheel, 19... Front wheel, 29... Electronic control unit (ECU), B1... 1st brake , B2... second brake, K1... first clutch, K2... second clutch, K3... third clutch, K4... fourth clutch.
Claims (7)
前記自動変速機の変速を制御するコントローラを備え、
前記コントローラは、
前記自動変速機をニュートラル状態に設定して走行している際に駆動力の増大要求を検出し、
前記駆動力の増大要求が検出されたことにより、前記自動変速機で設定するべき初期変速段を求めるとともに、前記初期変速段を設定するために係合する係合機構の係合を開始させ、
前記係合機構の伝達トルク容量が増大している途中でかつ前記初期変速段の設定が完了する前に、前記自動変速機の入力回転数が前記初期変速段の変速比に基づいて求まる回転数になったことを判定し、
前記判定が成立した際に、前記駆動力の増大要求に応じた変速段へのダウンシフトの制御を開始する
ことを特徴とする自動変速機の制御装置。
It has a plurality of engagement mechanisms that can continuously change the transmission torque capacity, and sets a plurality of shift speeds by engaging and releasing the plurality of engagement mechanisms according to the running state of the vehicle, Further, in a control device for an automatic transmission capable of setting a neutral state in which torque is not transmitted by maintaining one of the engagement mechanisms in a released state while the vehicle is traveling,
A controller for controlling the shift of the automatic transmission,
The controller is
Detecting a request for an increase in driving force when traveling while setting the automatic transmission in a neutral state,
When an increase request of the driving force is detected, an initial gear stage to be set in the automatic transmission is obtained, and engagement of an engagement mechanism that is engaged to set the initial gear stage is started,
A rotation speed at which the input rotation speed of the automatic transmission is obtained based on the gear ratio of the initial shift speed while the transmission torque capacity of the engagement mechanism is increasing and before the setting of the initial shift speed is completed. Is determined,
A control device for an automatic transmission, which starts control of a downshift to a shift stage in response to a request to increase the driving force when the determination is satisfied.
前記初期変速段は、予め定めた変速段と、前記駆動力の増大要求が検出された時点の前記車両の車速に基づいて判断された変速段とのいずれかであることを特徴とする自動変速機の制御装置。
The control device for the automatic transmission according to claim 1,
The initial shift stage is one of a predetermined shift stage and a shift stage determined based on the vehicle speed of the vehicle at the time when the request for increasing the driving force is detected. Machine control device.
前記コントローラは、
前記自動変速機の入力回転数が前記初期変速段の変速比に基づいて求まる回転数になったことの判定を、前記係合機構の伝達トルク容量が予め定めた所定トルク容量に達したことと、前記係合機構の係合を開始させた時点から予め定めた時間が経過したことと、前記自動変速機の入力回転数と前記初期変速段の変速比および車速から求められる回転数との偏差が予め定めた所定回転数に達したことと、前記自動変速機の入力回転数の変化率が予め定めた基準変化率以下になったこととのいずれかに基づいて行う
ことを特徴とする自動変速機の制御装置。
The control device for the automatic transmission according to claim 1 or 2,
The controller is
The determination that the input speed of the automatic transmission has reached the speed determined based on the gear ratio of the initial gear is that the transmission torque capacity of the engagement mechanism has reached a predetermined torque capacity. A deviation between the input rotation speed of the automatic transmission and the rotation speed obtained from the gear ratio of the initial shift stage and the vehicle speed, since a predetermined time has elapsed since the engagement of the engagement mechanism was started. Has reached a predetermined number of revolutions set in advance and the rate of change of the input number of revolutions of the automatic transmission has become equal to or less than a predetermined reference change rate. Transmission control device.
前記係合機構は、係合する順序が予め定められた複数の係合側係合機構を含み、
前記係合機構の伝達トルク容量が予め定めた所定トルク容量に達したことは、前記係合する順序が最後の係合側係合機構の伝達トルク容量が予め定めた所定トルク容量に達したことであり、
前記係合機構の係合を開始させた時点から予め定めた時間が経過したことは、前記係合する順序が最後の係合側係合機構の係合を開始させた時点から予め定めた時間が経過したことである
ことを特徴とする自動変速機の制御装置。
The control device for the automatic transmission according to claim 3,
The engagement mechanism includes a plurality of engagement-side engagement mechanisms whose engagement order is predetermined.
The fact that the transmission torque capacity of the engagement mechanism has reached a predetermined predetermined torque capacity means that the transmission torque capacity of the engagement side engagement mechanism that is the last in the order of engagement has reached a predetermined predetermined torque capacity. And
The fact that the predetermined time has elapsed from the time when the engagement of the engagement mechanism is started means that the predetermined time has elapsed from the time when the engagement of the last engagement side engagement mechanism is started in the engagement order. A control device for an automatic transmission, characterized in that
前記自動変速機は、前記初期変速段では解放させられ、かつ前記ダウンシフトの際に係合させられる第1係合機構を更に備え、
前記初期変速段で係合するように制御される係合機構は、前記ダウンシフトの際に解放させられる第2係合機構を含み、
前記コントローラは、前記第2係合機構の伝達トルク容量を低下させて前記ダウンシフトを開始する
ことを特徴とする自動変速機の制御装置。
The control device for the automatic transmission according to any one of claims 1 to 4,
The automatic transmission further includes a first engagement mechanism that is disengaged at the initial shift stage and engaged at the time of the downshift,
The engagement mechanism controlled to be engaged at the initial shift stage includes a second engagement mechanism released at the time of the downshift,
The controller for an automatic transmission, wherein the controller reduces the transmission torque capacity of the second engagement mechanism to start the downshift.
前記自動変速機は、前記初期変速段では解放させられ、かつ前記ダウンシフトの際に係合させられる第1係合機構を更に備え、
前記初期変速段で係合するように制御される係合機構は、前記ダウンシフトの際に解放させられ、かつ前記初期変速段で前記第1係合機構の伝達トルク容量が増大することによって負荷されるトルクが増大する第2係合機構を含み、
前記コントローラは、
前記第2係合機構の伝達トルク容量を、前記初期変速段での分担トルク以下に設定し、
前記第1係合機構の伝達トルク容量を増大させることにより前記第1係合機構にスリップを生じさせて前記ダウンシフトを開始する
ことを特徴とする自動変速機の制御装置。
The control device for the automatic transmission according to any one of claims 1 to 4,
The automatic transmission further includes a first engagement mechanism that is disengaged at the initial shift stage and engaged at the time of the downshift,
The engagement mechanism controlled to engage at the initial shift stage is released at the time of the downshift, and the transmission torque capacity of the first engagement mechanism increases at the initial shift stage to increase the load. A second engagement mechanism for increasing the torque to be applied,
The controller is
The transmission torque capacity of the second engagement mechanism is set to be equal to or less than the shared torque at the initial shift stage,
A control device for an automatic transmission, wherein slippage is caused in the first engagement mechanism by increasing the transmission torque capacity of the first engagement mechanism to start the downshift.
前記コントローラは、前記複数の係合機構の全てを解放して前記ニュートラル状態を設定することを特徴とする自動変速機の制御装置。
The control device for the automatic transmission according to any one of claims 1 to 6,
The controller of the automatic transmission, wherein the controller releases all of the plurality of engagement mechanisms to set the neutral state.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019012071A JP2020118274A (en) | 2019-01-28 | 2019-01-28 | Control device of automatic transmission |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019012071A JP2020118274A (en) | 2019-01-28 | 2019-01-28 | Control device of automatic transmission |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020118274A true JP2020118274A (en) | 2020-08-06 |
Family
ID=71890377
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2019012071A Pending JP2020118274A (en) | 2019-01-28 | 2019-01-28 | Control device of automatic transmission |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2020118274A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2022071445A1 (en) * | 2020-09-30 | 2022-04-07 | 株式会社アイシン | Vehicular drive device |
-
2019
- 2019-01-28 JP JP2019012071A patent/JP2020118274A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2022071445A1 (en) * | 2020-09-30 | 2022-04-07 | 株式会社アイシン | Vehicular drive device |
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