JP2020175851A - Power train device for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、エンジンと自動変速機とを備えた車両のパワートレイン装置に関し、車両用の自動変速機の技術分野に属する。 The present invention relates to a vehicle powertrain device including an engine and an automatic transmission, and belongs to the technical field of an automatic transmission for a vehicle.
車両に搭載される自動変速機は一般に、複数のプラネタリギヤセット(遊星歯車機構)とクラッチやブレーキなどの複数の摩擦締結要素とを有し、複数の摩擦締結要素を選択的に締結することにより各遊星歯車機構を経由する動力伝達経路を選択的に切り換えて車両の運転状態に応じた変速段を達成するように構成されている。 An automatic transmission mounted on a vehicle generally has a plurality of planetary gear sets (planetary gear mechanisms) and a plurality of friction fastening elements such as a clutch and a brake, and each of the automatic transmissions is selectively fastened to the plurality of friction fastening elements. It is configured to selectively switch the power transmission path via the planetary gear mechanism to achieve a shift stage according to the operating state of the vehicle.
例えば特許文献1には、4つの遊星歯車機構と、3つのクラッチ及び2つのブレーキからなる5つの摩擦締結要素とを有し、これらの摩擦締結要素のうちの3つを選択的に締結することにより前進8段及び後退1段を達成するように構成された自動変速機が開示されている。
For example,
エンジンと自動変速機とを備えたパワートレイン装置が搭載された車両では、エンジン始動時にスタータモータなどのモータによってエンジンがクランキングされ、所定のタイミングでエンジンに燃料が供給されて着火され、エンジン回転数がアイドル回転数まで上昇されたときなどに完爆されることでエンジン始動が完了され、アイドル運転に移行されることが行われている。 In a vehicle equipped with a powertrain device equipped with an engine and an automatic transmission, the engine is cranked by a motor such as a starter motor when the engine is started, fuel is supplied to the engine at a predetermined timing, ignition is performed, and the engine rotates. When the number is raised to the idle speed, the engine is started by the complete explosion, and the engine is shifted to idle operation.
エンジンに連結された自動変速機は、エンジン始動時、複数の摩擦締結要素が解放状態とされてエンジンから駆動輪に動力を伝達しないニュートラル状態に維持されている。そして、エンジン始動後の車両発進時に、1速の変速段を形成する摩擦締結要素が締結されることでエンジンから自動変速機の動力伝達経路を通じて駆動輪に動力が伝達されるようになっている。 When the engine is started, the automatic transmission connected to the engine is maintained in a neutral state in which a plurality of friction fastening elements are released and power is not transmitted from the engine to the drive wheels. Then, when the vehicle starts after the engine is started, power is transmitted from the engine to the drive wheels through the power transmission path of the automatic transmission by fastening the friction fastening element that forms the first speed shift stage. ..
ところで、エンジンが搭載された車両では、エンジンの各気筒における間欠的な爆発に起因してエンジンの出力軸にトルク変動が生じ、例えば直列4気筒4サイクルエンジンではエンジンの出力軸が1回転する間に2回のトルク変動が生じ、このトルク変動がエンジンから自動変速機に伝達されることとなる。このトルク変動は、特にエンジン回転数が低いエンジン始動時における燃料の着火から完爆までの間において大きくなる。 By the way, in a vehicle equipped with an engine, torque fluctuation occurs in the output shaft of the engine due to intermittent explosion in each cylinder of the engine. For example, in an in-line 4-cylinder 4-cycle engine, while the output shaft of the engine makes one rotation. Two torque fluctuations occur, and the torque fluctuations are transmitted from the engine to the automatic transmission. This torque fluctuation becomes large from the ignition of the fuel to the complete explosion, especially when the engine is started at a low engine speed.
エンジン始動時、自動変速機は、ニュートラル状態とされ、エンジンから駆動輪に動力を伝達する動力伝達経路を形成する複数の回転要素のうち、エンジンに接続される入力部材に連結された回転要素と駆動輪に接続される出力部材に連結された回転要素とを除く非拘束状態(フリー状態)とされる複数の回転要素を有している。 When the engine is started, the automatic transmission is put into a neutral state, and among a plurality of rotating elements forming a power transmission path for transmitting power from the engine to the drive wheels, the rotating element connected to the input member connected to the engine It has a plurality of rotating elements that are in an unrestrained state (free state) except for a rotating element connected to an output member connected to a drive wheel.
自動変速機がニュートラル状態にあるときに非拘束状態とされる複数の回転要素は、停止又は他の回転要素の回転に伴って回転されることとなるが、流体伝動装置を設けることなくエンジンに連結された自動変速機の入力部材側からエンジンのトルク変動が伝達されると回転要素自体もトルク変動されるようになる。 A plurality of rotating elements that are unrestrained when the automatic transmission is in the neutral state will be rotated as the automatic transmission stops or the other rotating elements rotate, but the engine does not have a fluid transmission device. When the torque fluctuation of the engine is transmitted from the input member side of the connected automatic transmission, the torque of the rotating element itself also fluctuates.
近年、自動変速機の変速段が多段化する傾向がある。自動変速機の多段化に伴って遊星歯車機構や摩擦締結要素の数が多くなると、各回転要素の重量が大きくなって自動変速機がニュートラル状態にあるときに非拘束状態とされる回転要素の慣性質量が大きくなることがある。 In recent years, the number of gears of an automatic transmission tends to increase. As the number of planetary gear mechanisms and friction fastening elements increases with the increase in the number of stages of the automatic transmission, the weight of each rotating element increases and the rotating elements that are not restrained when the automatic transmission is in the neutral state The inertial mass may increase.
自動変速機がニュートラル状態にあるときに非拘束状態とされる遊星歯車機構の回転要素の慣性質量が大きくなると、自動変速機の入力部材側にある遊星歯車機構の入力要素からエンジンのトルク変動が伝達されるときに前記回転要素が反力要素となって自動変速機の出力部材側にある遊星歯車機構の出力要素にトルク変動が伝達され、自動変速機の出力部材側にトルク変動が伝達されるおそれがある。 When the inertial mass of the rotating element of the planetary gear mechanism, which is in the unrestrained state when the automatic transmission is in the neutral state, increases, the torque of the engine fluctuates from the input element of the planetary gear mechanism on the input member side of the automatic transmission. When transmitted, the rotating element becomes a reaction force element, torque fluctuation is transmitted to the output element of the planetary gear mechanism on the output member side of the automatic transmission, and torque fluctuation is transmitted to the output member side of the automatic transmission. There is a risk of
エンジンのトルク変動が自動変速機の出力部材側に伝達されると、自動変速機の出力部材から駆動輪に伝達されて車体の振動を引き起こすおそれがある。特に、エンジン始動時にはエンジンのトルク変動が大きいことから、エンジンのトルク変動が自動変速機の出力部材側に伝達されて車体の振動を引き起こすおそれがある。 If the torque fluctuation of the engine is transmitted to the output member side of the automatic transmission, it may be transmitted from the output member of the automatic transmission to the drive wheels and cause vibration of the vehicle body. In particular, since the torque fluctuation of the engine is large when the engine is started, the torque fluctuation of the engine may be transmitted to the output member side of the automatic transmission to cause vibration of the vehicle body.
自動変速機では、燃費性能等の観点から、エンジンとの間に流体伝動装置を設けることなく、発進時に1速の変速段で締結される少なくとも1つの発進用摩擦締結要素、好ましくは発進用ブレーキをスリップ制御することにより円滑な発進を実現することが考えられているが、かかる自動変速機を備えたパワートレイン装置が搭載された車両についても、エンジン始動時にエンジンのトルク変動が自動変速機の出力部材側に伝達されて車体の振動を引き起こすおそれがある。 In an automatic transmission, from the viewpoint of fuel efficiency and the like, at least one friction fastening element for starting, preferably a braking for starting, which is fastened at the first speed shift stage at the time of starting without providing a fluid transmission device with the engine. It is considered that a smooth start can be realized by slip-controlling the engine, but even for a vehicle equipped with a powertrain device equipped with such an automatic transmission, the torque fluctuation of the engine at the time of starting the engine of the automatic transmission It may be transmitted to the output member side and cause vibration of the vehicle body.
そこで、本発明は、エンジンと自動変速機とを備えた車両のパワートレイン装置において、円滑な発進を実現しつつエンジン始動時に自動変速機の出力側に伝達されるエンジンのトルク変動を抑制することを課題とする。 Therefore, according to the present invention, in a vehicle powertrain device including an engine and an automatic transmission, it is possible to suppress fluctuations in engine torque transmitted to the output side of the automatic transmission when the engine is started while realizing smooth starting. Is the subject.
前記課題を解決するため、本発明は、次のように構成したことを特徴とする。 In order to solve the above problems, the present invention is characterized in that it is configured as follows.
まず、本願の請求項1に記載の発明は、エンジンと、複数の遊星歯車機構及び複数の摩擦締結要素を有して前記エンジンから駆動輪に動力を伝達する動力伝達経路を形成する自動変速機とを備えた車両のパワートレイン装置であって、前記複数の摩擦締結要素は、発進変速段を形成すると共に車両発進時にスリップ制御される発進用摩擦締結要素を備え、前記エンジンと前記自動変速機との間に、油圧の非供給時に締結されて油圧の供給時に解放されるクラッチが設けられ、前記クラッチは、エンジン始動時における燃料供給前に解放されてエンジン始動後に前記発進用摩擦締結要素がスリップ制御される前に締結されることを特徴とする。
First, the invention according to
また、請求項2に記載の発明は、前記請求項1に記載の発明において、前記クラッチは、油圧の非供給時にスプリングの付勢力によって締結されて油圧の供給時に前記スプリングの付勢力に抗して油圧によって解放されるクラッチであることを特徴とする。
Further, the invention according to
また、請求項3に記載の発明は、前記請求項1又は請求項2に記載の発明において、前記クラッチは、エンジン始動時における燃料供給前に解放されると共にエンジン始動後においても解放されていることを特徴とする。
The invention according to
また、請求項4に記載の発明は、前記請求項1から請求項3の何れか1項に記載の発明において、前記複数の摩擦締結要素は、発進変速段を形成する第1ブレーキと前記発進用摩擦締結要素である第2ブレーキとを有し、前記自動変速機は、ニュートラル状態にあるときに、前記動力伝達経路を形成する複数の回転要素のうち入力部材に連結された回転要素と出力部材に連結された回転要素とを除く複数の回転要素が非拘束状態となるように構成され、前記複数の回転要素は、前記第1ブレーキの回転要素を含み、前記クラッチ及び前記第1ブレーキは、エンジン始動後に前記第2ブレーキがスリップ制御される前に締結されることを特徴とする。
Further, the invention according to
また、請求項5に記載の発明は、前記請求項1から請求項4の何れか1項に記載の発明において、前記エンジンを回転させると共に前記駆動輪を駆動させるモータを備え、前記モータは、前記エンジンと前記自動変速機との間に設けられ、前記エンジンと前記モータとの間に前記クラッチが設けられ、前記車両のパワートレイン装置は、前記エンジン及び前記モータの少なくとも一方によって前記駆動輪が駆動されるハイブリッド車両のパワートレイン装置であり、前記エンジンは、アイドルストップ後のエンジン再始動時に、前記クラッチが締結された状態において、前記モータによって、前記エンジンから前記駆動輪に至る駆動系が共振する所定共振回転数より高回転且つ所定アイドル回転数より低回転である所定クランキング回転数までエンジン回転数が上昇された後に再始動されることを特徴とする。
The invention according to claim 5 includes, in the invention according to any one of
本願の請求項1に記載の発明によれば、エンジンと自動変速機とを備えた車両のパワートレイン装置は、複数の摩擦締結要素に、発進変速段を形成すると共に車両発進時にスリップ制御される発進用摩擦締結要素が備えられる。エンジンと自動変速機との間に、油圧の非供給時に締結されて油圧の供給時に解放されるクラッチが設けられ、クラッチは、エンジン始動時における燃料供給前に解放されてエンジン始動後に発進用摩擦締結要素がスリップ制御される前に締結される。
According to the invention of
これにより、エンジン始動時に、エンジンと自動変速機との間に設けられたノーマルクローズタイプのクラッチは解放されるので、エンジン始動時におけるエンジンのトルク変動が自動変速機に入力されることがなく、自動変速機がニュートラル状態にあるときに非拘束状態とされる回転要素の慣性質量が大きい場合においても、エンジン始動時に自動変速機の出力側に伝達されるエンジンのトルク変動を抑制することができる。 As a result, when the engine is started, the normally closed type clutch provided between the engine and the automatic transmission is released, so that the torque fluctuation of the engine at the time of starting the engine is not input to the automatic transmission. Even when the inertial mass of the rotating element, which is in the unrestrained state when the automatic transmission is in the neutral state, is large, it is possible to suppress the torque fluctuation of the engine transmitted to the output side of the automatic transmission when the engine is started. ..
車両発進時には、エンジンと自動変速機との間に設けられたノーマルクローズタイプのクラッチは発進用摩擦締結要素がスリップ制御される前に締結されるので、発進用摩擦締結要素に対する車両発進時のスリップ制御をエンジンからの動力が入力されている状態で行うことができ、円滑な発進を実現することできる。 When the vehicle starts, the normally closed type clutch provided between the engine and the automatic transmission is engaged before the starting friction fastening element is slip-controlled, so that the slip when the vehicle starts with respect to the starting friction fastening element. The control can be performed while the power from the engine is input, and a smooth start can be realized.
したがって、エンジンと自動変速機とを備えた車両のパワートレイン装置において、エンジンと自動変速機との間にノーマルクローズタイプのクラッチが設けられる場合に、円滑な発進を実現しつつエンジン始動時に自動変速機の出力側に伝達されるエンジンのトルク変動を抑制することができる。 Therefore, in a vehicle powertrain device equipped with an engine and an automatic transmission, when a normally closed type clutch is provided between the engine and the automatic transmission, automatic transmission is performed when the engine is started while achieving smooth starting. It is possible to suppress fluctuations in engine torque transmitted to the output side of the machine.
また、請求項2に記載の発明によれば、クラッチは、油圧の非供給時にスプリングの付勢力によって締結されて油圧の供給時にスプリングの付勢力に抗して油圧によって解放されるクラッチであることにより、クラッチはスプリングによって締結されるので、油圧によって締結される場合に比して、応答性良く締結することができる。
Further, according to the invention of
また、請求項3に記載の発明によれば、クラッチは、エンジン始動時における燃料供給前に解放されると共にエンジン始動後においても解放されていることにより、エンジン始動後においても、エンジンのトルク変動が自動変速機に入力されることがなく、自動変速機の出力側にエンジンのトルク変動が伝達されることを抑制することができる。
Further, according to the invention of
また、請求項4に記載の発明によれば、複数の摩擦締結要素は、発進変速段を形成する第1ブレーキと発進用摩擦締結要素である第2ブレーキとを有し、自動変速機がニュートラル状態にあるときに非拘束状態とされる複数の回転要素は、第1ブレーキの回転要素を含む。クラッチ及び第1ブレーキは、エンジン始動後に第2ブレーキがスリップ制御される前に締結される。
Further, according to the invention of
これにより、自動変速機がニュートラル状態にあるときに非拘束状態とされる第1ブレーキの回転要素を含む回転要素がエンジン始動後にクラッチが締結された状態で第2ブレーキがスリップ制御される前に固定されるので、第1ブレーキが締結されない場合に比して、エンジンのトルク変動が自動変速機に入力されるとき、エンジンのトルク変動に対する反力要素となる回転要素の慣性質量が低減され、自動変速機の出力側に伝達されるエンジンのトルク変動を抑制することができる。 As a result, the rotating element including the rotating element of the first brake, which is in an unrestrained state when the automatic transmission is in the neutral state, is slip-controlled after the engine is started and the clutch is engaged. Since it is fixed, when the torque fluctuation of the engine is input to the automatic transmission, the inertial mass of the rotating element, which is a reaction force factor against the torque fluctuation of the engine, is reduced as compared with the case where the first brake is not engaged. It is possible to suppress the torque fluctuation of the engine transmitted to the output side of the automatic transmission.
また、請求項5に記載の発明によれば、モータはエンジンと自動変速機との間に設けられ、エンジンとモータとの間にクラッチが設けられ、車両のパワートレイン装置は、ハイブリッド車両のパワートレイン装置である。エンジンは、アイドルストップ後のエンジン再始動時に、クラッチが締結された状態において、モータによって、エンジンから駆動輪に至る駆動系が共振する所定共振回転数より高回転且つ所定アイドル回転数より低回転である所定クランキング回転数までエンジン回転数が上昇された後に再始動される。 Further, according to the invention of claim 5, the motor is provided between the engine and the automatic transmission, a clutch is provided between the engine and the motor, and the power train device of the vehicle is the power of the hybrid vehicle. It is a train device. When the engine is restarted after an idle stop, the engine rotates at a speed higher than a predetermined resonance speed and lower than a predetermined idle speed at which the drive system from the engine to the drive wheels resonates with the motor while the clutch is engaged. The engine is restarted after the engine speed has been increased to a certain predetermined cranking speed.
これにより、ハイブリッド車両のパワートレイン装置において、エンジン回転数が前記駆動系の共振回転数より低回転でエンジンが再始動される場合に比して、エンジン再始動開始時のエンジン回転数とアイドル回転数との回転数差を小さくしてエンジン再始動時に自動変速機に入力されるエンジンのトルク変動を低減し、エンジン再始動時に自動変速機の出力側に伝達されるエンジンのトルク変動を抑制することができる。また、エンジン再始動時にエンジンのトルク変動に共振して前記駆動系の振動が大きくなることを抑制することができる。 As a result, in the power train device of the hybrid vehicle, the engine rotation speed and the idle rotation at the start of the engine restart are compared with the case where the engine is restarted at a rotation speed lower than the resonance rotation speed of the drive system. By reducing the difference in rotation speed from the number, the torque fluctuation of the engine input to the automatic transmission when the engine is restarted is reduced, and the torque fluctuation of the engine transmitted to the output side of the automatic transmission is suppressed when the engine is restarted. be able to. Further, it is possible to suppress that the vibration of the drive system becomes large due to resonance with the torque fluctuation of the engine when the engine is restarted.
以下、本発明の実施形態について添付図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
図1は、本発明の実施形態に係る車両のパワートレイン装置を示す骨子図である。図1に示すように、本発明の実施形態に係るパワートレイン装置1は、エンジン2と、エンジン2にトルクコンバータなどの流体伝動装置を介することなく連結される自動変速機10と、エンジン2と自動変速機10との間に配置されるモータ(駆動モータ)20とを備え、エンジン2及びモータ20の少なくとも一方によって自動変速機10を介して駆動輪としての後輪が駆動されるハイブリッド車両に搭載されるものである。
FIG. 1 is a skeleton diagram showing a vehicle powertrain device according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the
エンジン2は、これに限定されるものではないが、4つの気筒が直列に配置された直列4気筒エンジンであり、エンジン2の出力軸3であるクランクシャフトが1回転する間に2回のトルク変動が生じることとなる。
The
モータ20は、変速機ケース11に結合されたハウジング21に固定されたステータ22と、自動変速機10の入力部材としての入力軸12に結合されたロータ支持部材24に支持されてステータ22の径方向内側に配置されたロータ23とを有している。
The
ステータ22は、磁性体からなるステータコアにコイルが巻回されて構成されている。ロータ23は、筒状の磁性体で構成されている。モータ20は、ステータ22に電力が供給されるとステータ22に生じる磁力によってロータ23が回転するようになっている。
The
エンジン2とモータ20との間には、具体的にはエンジン2の出力軸3と自動変速機10の入力軸12に結合されたロータ支持部材24との間には、エンジン2の出力軸3とロータ支持部材24との間を断接可能に構成された動力断接クラッチCL0が設けられている。
Between the
動力断接クラッチCL0は、ノーマルクローズタイプのクラッチが用いられ、ロータ支持部材24に結合された外側回転部材と、エンジン2の出力軸3に結合された内側回転部材と、外側回転部材と内側回転部材との間に配置された複数の摩擦板と、複数の摩擦板を押圧するピストンと、ピストンを締結方向に付勢するスプリングと、ピストンをスプリングの付勢力に抗して解放方向に付勢する油圧が供給される油圧室と有している。
As the power disconnection / disconnection clutch CL0, a normally closed type clutch is used, and the outer rotating member coupled to the
動力断接クラッチCL0は、油圧の非供給時にスプリングによってピストンが締結方向に付勢されて締結され、油圧の供給時に油圧によってスプリングの付勢力に抗してピストンが解放方向に付勢されて解放されるようになっている。動力断接クラッチCL0が締結されることで、エンジン2と自動変速機10及びモータ20との間で動力を伝達することができる。
In the power disconnection / disconnection clutch CL0, the piston is urged in the fastening direction by the spring when the hydraulic pressure is not supplied, and the piston is urged in the release direction against the urging force of the spring by the hydraulic pressure when the hydraulic pressure is supplied. It is supposed to be done. By engaging the power disconnection / disconnection clutch CL0, power can be transmitted between the
パワートレイン装置1は、エンジン2にスタータモータ67(図5参照)が備えられている。パワートレイン装置1は、エンジン始動時にスタータモータ67を用いてエンジン2を回転させて始動させ、エンジン始動後にはエンジン2によって動力断接クラッチCL0を介してエンジン2から自動変速機10に動力を伝達させることができるようになっている。
In the
パワートレイン装置1では、モータ20は自動変速機10に動力を伝達させて駆動輪としての後輪を駆動させると共にエンジン再始動時にエンジン2を回転させるように設けられ、エンジン再始動時にモータ20によって動力断接クラッチCL0を介してエンジン2を回転させて再始動させるようになっている。
In the
モータ20はまた、車両の減速時に駆動されて回生発電を行い、発電した電力を図示しないバッテリなどに供給できるようになっている。パワートレイン装置1では、車両の減速時に動力断接クラッチCL0を解放することで、モータ20による発電を効率的に行うことができるようになっている。
The
自動変速機10は、変速機ケース11内に、エンジン2に接続されて駆動源側に配設された入力部材としての入力軸12と、後輪に接続されて反駆動源側に配設された出力部材としての出力軸13と、入力軸12の軸線上に配設された複数のプラネタリギヤセット(遊星歯車機構)及びクラッチやブレーキなどの複数の摩擦締結要素とを有している。自動変速機10は、入力軸12と出力軸13とが同一軸線上に配置されたフロントエンジン・リヤドライブ車用等の縦置き式のものである。
The
自動変速機10は、エンジン2から後輪に動力を伝達する動力伝達経路を形成し、複数の摩擦締結要素を選択的に締結することにより各遊星歯車機構を経由する動力伝達経路を選択的に切り換えて車両の運転状態に応じた変速段を達成するように構成されている。
The
自動変速機10の入力軸12及び出力軸13の軸心上には、駆動源側から、第1、第2、第3、第4プラネタリギヤセット(以下、単に「第1、第2、第3、第4ギヤセット」という)PG1、PG2、PG3、PG4が配設されている。
On the axis of the
変速機ケース11内において、第1ギヤセットPG1の駆動源側に第1クラッチCL1が配設され、第1クラッチCL1の駆動源側に第2クラッチCL2が配設され、第2クラッチCL2の駆動源側に第3クラッチCL3が配設されている。また、第3クラッチCL3の駆動源側に第1ブレーキBR1が配設され、第3ギヤセットPG3の駆動源側且つ第2ギヤセットPG2の反駆動源側に第2ブレーキBR2が配設されている。
In the
第1、第2、第3、第4ギヤセットPG1、PG2、PG3、PG4は、いずれも、キャリヤに支持されたピニオンがサンギヤとリングギヤに直接噛合するシングルピニオン型である。第1、第2、第3、第4ギヤセットPG1、PG2、PG3、PG4はそれぞれ、回転要素として、サンギヤS1、S2、S3、S4と、リングギヤR1、R2、R3、R4と、キャリヤC1、C2、C3、C4とを有している。 The first, second, third, and fourth gear sets PG1, PG2, PG3, and PG4 are all single pinion types in which the pinion supported by the carrier directly meshes with the sun gear and the ring gear. The first, second, third, and fourth gear sets PG1, PG2, PG3, and PG4 have sun gears S1, S2, S3, S4, ring gears R1, R2, R3, R4, and carriers C1, C2, respectively, as rotating elements. , C3, and C4.
第1ギヤセットPG1は、サンギヤS1が軸方向に2分割されたダブルサンギヤ型である。サンギヤS1は、駆動源側に配置された第1サンギヤS1aと、反駆動源側に配置された第2サンギヤS1bとを有している。第1及び第2サンギヤS1a、S1bは、同一歯数を有し、キャリヤC1に支持された同一ピニオンに噛合する。これにより、第1及び第2サンギヤS1a、S1bは、常に同一回転する。 The first gear set PG1 is a double sun gear type in which the sun gear S1 is divided into two in the axial direction. The sun gear S1 has a first sun gear S1a arranged on the drive source side and a second sun gear S1b arranged on the opposite drive source side. The first and second sun gears S1a and S1b have the same number of teeth and mesh with the same pinion supported by the carrier C1. As a result, the first and second sun gears S1a and S1b always rotate in the same rotation.
自動変速機10では、第1ギヤセットPG1のサンギヤS1、具体的には第2サンギヤS1bと第4ギヤセットPG4のサンギヤS4とが常時連結され、第1ギヤセットPG1のリングギヤR1と第2ギヤセットPG2のサンギヤS2とが常時連結され、第2ギヤセットPG2のキャリヤC2と第4ギヤセットPG4のキャリヤC4とが常時連結され、第3ギヤセットPG3のキャリヤC3と第4ギヤセットPG4のリングギヤR4とが常時連結されている。
In the
入力軸12は、第1ギヤセットPG1のキャリヤC1に第1サンギヤS1a及び第2サンギヤS1bの間を通じて常時連結され、出力軸13は、第4ギヤセットPG4のキャリヤC4に常時連結されている。
The
第1クラッチCL1は、入力軸12及び第1ギヤセットPG1のキャリヤC1と第3ギヤセットPG3のサンギヤS3との間に配設されて、これらを断接するようになっている。第2クラッチCL2は、第1ギヤセットPG1のリングギヤR1及び第2ギヤセットPG2のサンギヤS2と第3ギヤセットPG3のサンギヤS3との間に配設され、これらを断接するようになっている。第3クラッチCL3は、第2ギヤセットPG2のリングギヤR2と第3ギヤセットPG3のサンギヤS3との間に配設されて、これらを断接するようになっている。
The first clutch CL1 is disposed between the
第1ブレーキBR1は、変速機ケース11と第1ギヤセットPG1のサンギヤS1、具体的には第1サンギヤS1aとの間に配設されて、これらを断接するようになっている。第2ブレーキBR2は、変速機ケース11と第3ギヤセットPG3のリングギヤR3との間に配設されて、これらを断接するようになっている。
The first brake BR1 is disposed between the
以上の構成によって、自動変速機10は、第1クラッチCL1、第2クラッチCL2、第3クラッチCL3、第1ブレーキBR1、第2ブレーキBR2の締結状態の組み合わせにより、図2に示すように、D(前進)レンジでの1〜8速とR(後退)レンジでの後退速とが形成されるようになっている。
With the above configuration, the
図2では、第1クラッチCL1、第2クラッチCL2、第3クラッチCL3、第1ブレーキBR1、第2ブレーキBR2について締結状態を○印で示し、Dレンジでの1速及びRレンジでの後退速における第2ブレーキBR2について車両発進時にスリップ制御されることを△印を付して示している。第2ブレーキBR2は、発進時の変速段を形成する他の摩擦締結要素の締結後に締結される発進用摩擦締結要素として機能する。 In FIG. 2, the engagement state of the first clutch CL1, the second clutch CL2, the third clutch CL3, the first brake BR1, and the second brake BR2 is indicated by a circle, and the first speed in the D range and the reverse speed in the R range The second brake BR2 in the above is marked with a Δ to indicate that slip control is performed when the vehicle starts. The second brake BR2 functions as a starting friction fastening element that is fastened after fastening other friction fastening elements that form a shift stage at the time of starting.
車両発進時にスリップ制御される第2ブレーキBR2は、ピストンを解放位置から複数の摩擦板がゼロクリアランス状態となるゼロクリアランス位置までスプリングによって付勢し、ゼロクリアランス位置から締結位置まで締結用油圧によって付勢して複数の摩擦板を締結するようになっている。 The second brake BR2, which is slip-controlled when the vehicle starts, urges the piston from the released position to the zero clearance position where multiple friction plates are in the zero clearance state by a spring, and from the zero clearance position to the fastening position by the fastening hydraulic pressure. It is designed to fasten multiple friction plates.
図3は、自動変速機の第2ブレーキを示す図である。図3に示すように、第2ブレーキBR2は、変速機ケース11に結合されたハブ部材101と、第3ギヤセットPG3のリングギヤR3に結合された回転部材であるドラム部材102と、ハブ部材101とドラム部材102との間に配置された複数の摩擦板103と、変速機ケース11に結合された外筒部104、底部105及び内筒部106によって形成されるシリンダ107に嵌合されて複数の摩擦板103を締結するピストン108とを有している。
FIG. 3 is a diagram showing a second brake of the automatic transmission. As shown in FIG. 3, the second brake BR2 includes a
第2ブレーキBR2はまた、ピストン108を締結方向に付勢する締結用油圧が供給される締結用油圧室109と、ピストン108を解放方向に付勢する解放用油圧が供給される解放用油圧室110とを有している。締結用油圧室内109には、ピストン108を解放位置から複数の摩擦板103がゼロクリアランス状態となるゼロクリアランス位置まで締結方向に付勢するスプリング111が配置されている。
The second brake BR2 also has a fastening
第2ブレーキBR2は、スプリング111によってピストン108がゼロクリアランス位置まで付勢され、締結用油圧室109に締結用油圧を供給することでピストン108が締結位置まで移動されて締結されるようになっている。第2ブレーキBR2はまた、ピストン108が締結位置にある状態から締結用油圧を排出して解放用油圧室110に解放用油圧を供給することでピストン108がゼロクリアランス位置まで移動され、さらにスプリング111の付勢力に抗して解放位置まで移動されて解放されるようになっている。
In the second brake BR2, the
一方、第1クラッチCL1、第2クラッチCL2、第3クラッチCL3及び第1ブレーキBR1はそれぞれ、ハブ部材と、ドラム部材と、ハブ部材とドラム部材との間に配置された複数の摩擦板と、複数の摩擦板を締結するピストンと、ピストンを締結方向に付勢する締結用油圧が供給される締結用油圧室と、ピストンを解放方向に付勢するスプリングとを有している。 On the other hand, the first clutch CL1, the second clutch CL2, the third clutch CL3, and the first brake BR1 have a hub member, a drum member, and a plurality of friction plates arranged between the hub member and the drum member, respectively. It has a piston for fastening a plurality of friction plates, a fastening hydraulic chamber for supplying fastening hydraulic pressure for urging the piston in the fastening direction, and a spring for urging the piston in the release direction.
第1クラッチCL1、第2クラッチCL2、第3クラッチCL3及び第1ブレーキBR1はそれぞれ、締結用油圧室に締結用油圧を供給することでピストンがスプリングの付勢力に抗して締結位置まで移動されて締結され、締結用油圧を排出することでスプリングによってピストンが解放位置まで移動されて解放されるようになっている。 The first clutch CL1, the second clutch CL2, the third clutch CL3, and the first brake BR1 each supply the fastening hydraulic pressure to the fastening hydraulic chamber, so that the piston is moved to the fastening position against the urging force of the spring. The piston is moved to the release position by the spring and released by discharging the fastening hydraulic pressure.
自動変速機10は、P(駐車)レンジ及びN(中立)レンジでは、ニュートラル状態とされ、動力伝達経路を形成する複数の回転要素のうち入力部材12に連結された回転要素と出力部材13に連結された回転要素とを除く複数の回転要素が非拘束状態となるように構成されている。
The
図4は、エンジン始動前におけるパワートレイン装置の締結状態を示す図である。図4に示すように、Pレンジが選択されたエンジン始動前には、動力断接クラッチCL0が締結された状態で、自動変速機10は、入力軸12に連結された回転要素41と出力軸13に連結された回転要素42とを除く非拘束状態とされる複数の回転要素、具体的には第1回転要素51、第2回転要素52、第3回転要素53、第4回転要素54、第5回転要素55、第6回転要素56、第7回転要素57を有している。
FIG. 4 is a diagram showing a fastening state of the power train device before starting the engine. As shown in FIG. 4, before starting the engine in which the P range is selected, the
第1回転要素51は、第1サンギヤS1aと第1ブレーキBR1の回転要素とを含む回転要素であり、第2回転要素52は、第2サンギヤS1bとサンギヤS4とを含む回転要素であり、第3回転要素53は、リングギヤR1とサンギヤS2と第2クラッチCL2の外側回転要素とを含む回転要素であり、第4回転要素54は、リングギヤR2と第3クラッチCL3の外側回転要素とを含む回転要素であり、第5回転要素55は、サンギヤS3と第1クラッチCL1の外側回転要素、第2クラッチCL2及び第3クラッチCL3の内側回転要素とを含む回転要素であり、第6回転要素56は、キャリヤC3とリングギヤR4とを含む回転要素であり、第7回転要素57は、リングギヤR3と第2ブレーキBR2の回転要素とを含む回転要素である。
The first
自動変速機10がニュートラル状態にあるときに非拘束状態とされる遊星歯車機構の回転要素は、停止又は他の回転要素の回転に伴って回転され、自動変速機10の入力軸12から自動変速機10の出力軸13に動力が伝達されようになっているが、自動変速機10がニュートラル状態にあるときに非拘束状態とされる遊星歯車機構の回転要素の慣性質量が大きくなると、エンジン始動時に自動変速機10の入力軸側にある遊星歯車機構の入力要素からエンジン2のトルク変動が伝達されるときに前記回転要素が反力要素となって自動変速機10の出力軸側にある遊星歯車機構の出力要素にトルク変動が伝達され、自動変速機10の出力軸13にトルク変動が伝達されるおそれがある。
The rotating element of the planetary gear mechanism, which is put into an unrestrained state when the
例えば、自動変速機10の入力軸12から第1ギヤセットPG1のキャリヤC1にエンジン2のトルク変動が入力されるときに、第1回転要素51及び第2回転要素52の慣性質量が大きい場合、第1ギヤセットPG1の第1サンギヤS1a及び第2サンギヤS1bが反力要素となって第1ギヤセットPG1のリングギヤR1にトルク変動が伝達されるおそれがある。第1ギヤセットPG1のリングギヤR1に常時連結された第2ギヤセットPG2のサンギヤS2にエンジン2のトルク変動が伝達されるときに、第4回転要素54の慣性質量が大きい場合、第2ギヤセットのリングギヤR2が反力要素となって第2ギヤセットPG2のキャリヤC2にトルク変動が伝達され、キャリヤC2に常時連結された出力部材13にトルク変動が伝達されるおそれがある。これに対し、本実施形態では、エンジン2と自動変速機10との間に設けられたノーマルクローズタイプのクラッチをエンジン始動時における燃料供給前に解放することで、かかる問題を回避する。
For example, when the torque fluctuation of the
図5は、パワートレイン装置の制御システム図である。図5に示すように、パワートレイン装置1は、運転者の操作により選択されたシフトレバーのレンジを検出するレンジセンサ61、運転者によるブレーキペダルの踏込み量を検出するブレーキペダルセンサ62、運転者によるアクセルペダルの踏込み量を検出するアクセルペダルセンサ63、エンジン2のクランクシャフトの回転角度及び回転速度を検出するクランク角センサ64、車両の速度を検出する車速センサ65、及びエンジン2を始動させるキースイッチ66などを備えている。
FIG. 5 is a control system diagram of the power train device. As shown in FIG. 5, the
パワートレイン装置1はまた、前述したようにエンジン2、自動変速機10、駆動モータ20及び動力断接クラッチCL0を備えると共に、エンジン2を回転させて始動させるスタータモータ67、図示しないモータによって駆動される電動式オイルポンプ68を備えている。自動変速機10は、エンジン2によって駆動される機械式オイルポンプを有して各摩擦締結要素に供給する油圧を制御する油圧制御回路を備えている。
As described above, the
パワートレイン装置1はまた、パワートレイン装置1に関連する構成を総合的に制御するコントロールユニット70を備えている。コントロールユニット70は、レンジセンサ61、ブレーキペダルセンサ62、アクセルペダルセンサ63、クランク角センサ64、車速センサ65、キースイッチ66などからの信号が入力されるようになっている。
The
コントロールユニット70は、これらの信号に基づいて、スタータモータ67、電動式オイルポンプ68、エンジン2、自動変速機10、駆動モータ20、動力断接クラッチCL0などを制御し、自動変速機10の摩擦締結要素CL1、CL2、CL3、BR1、BR2及び動力断接クラッチCL0に供給する油圧を制御するようになっている。なお、コントロールユニットは、マイクロコンピュータを主要部として構成されている。
Based on these signals, the
図6は、パワートレイン装置の制御を説明するためのタイムチャートである。図6に示すタイムチャートでは、車両の停車中に、キースイッチ66がONされた状態から、エンジン2が始動されて自動変速機10の摩擦締結要素CL1、CL2、CL3、BR1、BR2及び動力断接クラッチCL0に油圧が供給され、車両が発進する状態を示している。
FIG. 6 is a time chart for explaining the control of the power train device. In the time chart shown in FIG. 6, the
コントロールユニット70は、Pレンジが選択され、ブレーキペダルが踏込み操作された踏込み状態(ON状態)とされ、アクセルペダルが踏込み解除操作された非踏込み状態(OFF状態)とされ、動力断接クラッチCL0が締結された締結状態で、図6に示すように、時間t1においてキースイッチ66がONされると、エンジン始動時制御を行う。
The
コントロールユニット70は、エンジン始動時に、スタータモータ67によってエンジン2を回転させて150rpmなどの所定クランキング回転数N1までエンジン回転数を上昇させる。
When the engine is started, the
コントロールユニット70はまた、エンジン始動時に、締結状態にある動力断接クラッチCL0に電動式オイルポンプ68によって解放用油圧を供給して動力断接クラッチCL0を解放させる。
When the engine is started, the
時間t2においてエンジン2のクランクシャフトの回転角度であるクランク角が検出されると、エンジン2の始動が開始されてエンジン2に燃料が供給されて着火され、エンジン回転数が800rpmなどの所定アイドル回転数N2まで上昇されるようにエンジン2を制御する。エンジン2の始動が開始されると、スタータモータ67によるエンジン2の回転が終了される。パワートレイン装置1では、エンジン2の着火から所定期間内にアイドル回転数N2になるようにエンジン2が制御される。
When the crank angle, which is the rotation angle of the crankshaft of the
図7は、エンジン始動時におけるパワートレイン装置の締結状態を示す図である。図7に示すように、エンジン始動時に、時間t2においてエンジン2の始動が開始されるときに、動力断接クラッチCL0は解放されているので、エンジン2のトルク変動が自動変速機10の入力軸12に入力されないようになっている。
FIG. 7 is a diagram showing a fastening state of the power train device when the engine is started. As shown in FIG. 7, at the time of starting the engine, when the start of the
時間t3においてエンジン2がアイドル回転数N2まで上昇されたときにエンジン2が完爆されてエンジン2の始動が完了され、エンジン始動後にエンジン2のアイドル運転制御を行う。エンジン始動後においても、電動式オイルポンプ68によって動力断接クラッチCL0に解放用油圧を供給して動力断接クラッチCL0を解放させる。
When the
そして、時間t4において運転者によってPレンジからNレンジを経由してDレンジに操作されると、電動式オイルポンプ68の作動を停止させて動力断接クラッチCL0への解放用油圧の供給を停止させ、スプリングによってピストンを締結方向に移動させて動力断接クラッチCL0を締結させる。また、機械式オイルポンプによって1速の変速段を形成する第1ブレーキBR1に締結用油圧を供給して第1ブレーキBR1を締結させる。
Then, when the driver operates the
図8は、エンジン始動後におけるパワートレイン装置の締結状態を示す図である。図8に示すように、エンジン始動後に、時間t4において動力断接クラッチCL0が締結され、エンジン2のトルク変動が自動変速機10の入力軸12に伝達されることとなるが、第1ブレーキBR1を締結することで、自動変速機10がニュートラル状態にあるときに非拘束状態とされる第1ブレーキBR1の回転要素を含む第1回転要素51が固定され、またこれに伴って第2回転要素52も固定されて慣性質量が低減される。
FIG. 8 is a diagram showing a fastening state of the power train device after the engine is started. As shown in FIG. 8, after the engine is started, the power disconnection / disconnection clutch CL0 is engaged at time t4, and the torque fluctuation of the
動力断接クラッチCL0及び第1ブレーキBR1が締結されてから所定時間経過後に、時間t4´において機械式オイルポンプによって1速の変速段を形成する第1クラッチCL1に締結用油圧を供給して第1クラッチCL1を締結させる。 After a predetermined time has elapsed from the engagement of the power disconnection clutch CL0 and the first brake BR1, the engagement hydraulic pressure is supplied to the first clutch CL1 forming the first speed shift stage by the mechanical oil pump at time t4'. 1 Clutch CL1 is engaged.
図9は、エンジン始動後におけるパワートレイン装置の別の締結状態を示す図である。図9に示すように、時間t4´において第1クラッチCL1を締結することで、自動変速機10がニュートラル状態にあるときに非拘束状態とされる第5回転要素55が入力軸12に連結された回転要素41に連結される。なお、時間t4において動力断接クラッチCL0及び第1ブレーキBR1と同時に第1クラッチCL1を締結させることも可能である。
FIG. 9 is a diagram showing another fastening state of the powertrain device after the engine is started. As shown in FIG. 9, by engaging the first clutch CL1 at time t4', the fifth
図6に示すように、コントロールユニット70は、時間t5においてブレーキペダルが踏込み解除操作されると、第2ブレーキBR2に所定締結用油圧P2より低い所定スリップ用油圧P1を供給して第2ブレーキBR2をスリップ制御する。第2ブレーキBR2にスリップ用油圧P1が供給されると、第2ブレーキBR2はゼロクリアランス状態からスリップ状態にされてエンジン2から駆動輪にエンジン2の動力の一部が伝達され、車両が発進し始める。
As shown in FIG. 6, when the brake pedal is depressed and released at time t5, the
時間t6においてアクセルペダルが踏込み操作されると、第2ブレーキBR2に締結用油圧P2を供給して第2ブレーキBR2を締結させる。第2ブレーキBR2が締結されると、アクセルペダルの踏込み操作に応じたエンジン回転数及び車速になるようにエンジン2及び自動変速機10を制御する。
When the accelerator pedal is depressed at time t6, the fastening hydraulic pressure P2 is supplied to the second brake BR2 to engage the second brake BR2. When the second brake BR2 is engaged, the
コントロールユニット70はまた、所定の運転状態においてモータ20を制御し、モータ20によって駆動輪を駆動させる。コントロールユニット70は、動力断接クラッチCL0を解放した状態でモータ20を制御し、モータ20のみによって駆動輪を駆動させることも可能である。
The
本実施形態では、車両発進時に運転者によってPレンジからNレンジを経由してDレンジが選択された場合について記載しているが、時間t4においてPレンジからRレンジに操作される場合、時間t4´において機械式オイルポンプによって後退の変速段を形成する第3クラッチCL3に締結用油圧を供給して第3クラッチCL3を締結させることを除き、Dレンジが選択された場合と同様に制御される。 In the present embodiment, the case where the driver selects the D range from the P range via the N range when the vehicle starts is described, but when the P range is operated to the R range at the time t4, the time t4 In ′, the control is performed in the same manner as when the D range is selected, except that the third clutch CL3 forming the reverse shift stage is supplied with the engaging hydraulic pressure to engage the third clutch CL3 by the mechanical oil pump. ..
パワートレイン装置1はまた、交差点等におけるDレンジでの車両の停止時に、所定のエンジン停止条件が成立したときにエンジン2を自動停止させるアイドルストップ制御を行い、エンジン2の自動停止中に所定のエンジン再始動条件が成立したときにアイドルストップ制御を終了してエンジン2を自動再始動させるエンジン再始動制御を行う。
The
コントロールユニット70は、Dレンジでの車両の停止時に所定のエンジン停止条件が成立したときに、具体的には車速がゼロ、ブレーキペダルがON状態且つアクセルペダルがOFF状態であるエンジン停止条件が成立したときにエンジン2を自動停止させるアイドルストップ制御を行う。
When a predetermined engine stop condition is satisfied when the vehicle is stopped in the D range, the
また、エンジン2が自動停止されたアイドルストップ制御時に、自動変速機10は、自動変速機10の各摩擦締結要素への油圧の供給が停止されてニュートラル状態とされ、動力伝達経路を形成する複数の回転要素のうち入力部材12に連結された回転要素と出力部材13に連結された回転要素とを除く複数の回転要素が非拘束状態となるように構成されている。
Further, at the time of idle stop control in which the
コントロールユニット70はまた、エンジン2の自動停止中に所定のエンジン再始動条件が成立したときに、具体的にはブレーキペダルが踏込み解除操作されるエンジン再始動条件が成立したときにアイドルストップ制御を終了してエンジンを再始動させるエンジン再始動制御を行う。
The
図10は、エンジン再始動時におけるエンジン回転数を示すタイムチャートである。図10では、エンジン再始動時及びエンジン始動時におけるエンジン回転数を実線及び二点鎖線でそれぞれ示している。コントロールユニット70は、Dレンジが選択され、ブレーキペダルが踏込み状態とされ、アクセルペダルが非踏込み状態とされ、動力断接クラッチCL0の締結状態で、時間t1においてブレーキペダルが踏込み解除操作されると、エンジン再始動制御を行う。 FIG. 10 is a time chart showing the engine speed when the engine is restarted. In FIG. 10, the engine speeds at the time of restarting the engine and at the time of starting the engine are shown by solid lines and alternate long and short dash lines, respectively. When the D range is selected, the brake pedal is depressed, the accelerator pedal is depressed, the power disconnection / disengagement clutch CL0 is engaged, and the brake pedal is depressed at time t1. , Perform engine restart control.
図10に示すように、コントロールユニット70は、アイドルストップ後のエンジン再始動時には、動力断接クラッチCL0が締結されているので駆動モータ20によってエンジン2を回転させて、600rpmなどの所定クランキング回転数N1´までエンジン回転数を上昇させる。
As shown in FIG. 10, when the engine is restarted after the idle stop, the power disconnection / disconnection clutch CL0 is engaged, so that the
図10で示すように、エンジン再始動時には、エンジン始動時におけるクランキング回転数N1に比してエンジン回転数が高くなるようにエンジン2を回転させ、エンジン2から駆動輪に至るプロペラシャフト及び差動装置などを含む駆動系が共振する400rpmなどの所定共振回転数N3より高回転であるクランキング回転数N1´までエンジン回転数を上昇させる。
As shown in FIG. 10, when the engine is restarted, the
エンジン再始動時についても、時間t2においてエンジン2のクランク角が検出されると、エンジン2の始動が開始されてエンジン2に燃料が供給されて着火され、エンジン回転数がアイドル回転数N2まで上昇されるようにエンジン2を制御する。エンジン再始動時についても、エンジン2の着火から所定期間内にアイドル回転数N2になるようにエンジン2が制御される。
Even when the engine is restarted, when the crank angle of the
時間t3においてエンジン2がアイドル回転数N2まで上昇されたときにエンジン2が完爆されてエンジン2の再始動が完了され、エンジン再始動後にエンジン2のアイドル運転制御を行う。エンジン再始動後には、時間t3において機械式オイルポンプによって1速の変速段を形成する第1ブレーキBR1に締結用油圧を供給して第1ブレーキBR1を締結させ、第1ブレーキBR1が締結されてから所定時間経過後に、機械式オイルポンプによって1速の変速段を形成する第1クラッチCL1に締結用油圧を供給して第1クラッチCL1を締結させる。なお、第1ブレーキBR1と同時に第1クラッチCL1を締結させることも可能である。
When the
そして、第1ブレーキBR1が締結されてから所定時間経過後に、第2ブレーキBR2に所定締結用油圧P2より低い所定スリップ用油圧P1を供給して第2ブレーキBR2をスリップ制御する。第2ブレーキBR2にスリップ用油圧P1が供給されると、第2ブレーキBR2はゼロクリアランス状態からスリップ状態にされてエンジン2から駆動輪にエンジン2の動力の一部が伝達され、車両が発進し始める。
Then, after a predetermined time has elapsed after the first brake BR1 is engaged, the second brake BR2 is slip-controlled by supplying the predetermined slip hydraulic pressure P1 lower than the predetermined fastening hydraulic pressure P2 to the second brake BR2. When the slip hydraulic pressure P1 is supplied to the second brake BR2, the second brake BR2 is changed from the zero clearance state to the slip state, a part of the power of the
エンジン再始動後についても、第2ブレーキBR2がスリップ制御された後に、アクセルペダルが踏込み操作されると、第2ブレーキBR2に締結用油圧P2を供給して第2ブレーキBR2を締結させ、アクセルペダルの踏込み操作に応じたエンジン回転数及び車速になるようにエンジン2及び自動変速機10を制御する。
Even after the engine is restarted, if the accelerator pedal is stepped on after the second brake BR2 is slip-controlled, the second brake BR2 is supplied with the fastening hydraulic pressure P2 to engage the second brake BR2, and the accelerator pedal is used. The
本実施形態では、エンジン再始動時に、駆動モータ20によって動力断接クラッチCL0を介してエンジン2を回転させて再始動させているが、エンジン始動時と同様に、スタータモータ67によってエンジン2を回転させて再始動させることも可能である。
In the present embodiment, when the engine is restarted, the
かかる場合、エンジン再始動時に、スタータモータ67によってエンジン2を回転させると共に、電動式オイルポンプ68によって解放用油圧を供給して動力断接クラッチCL0を解放させ、エンジン2のクランク角が検出されると、エンジン2の再始動が開始されてエンジン2に燃料が供給されて着火され、エンジン回転数がアイドル回転数N2まで上昇されるようにエンジン2を制御する。エンジン2の再始動が開始されると、スタータモータ67によるエンジン2の回転が終了される。
In such a case, when the engine is restarted, the
エンジン2がアイドル回転数N2まで上昇されたエンジン再始動後には、電動式オイルポンプ68の作動を停止させて動力断接クラッチCL0を締結させると共に、機械式オイルポンプによって第1ブレーキBR1に締結用油圧を供給して第1ブレーキBR1を締結させ、動力断接クラッチCL0及び第1ブレーキBR1が締結されてから所定時間経過後に、機械式オイルポンプによって第1クラッチCL1に締結用油圧を供給して第1クラッチCL1を締結させる。
After the engine is restarted when the
そして、第1クラッチCL1が締結されてから所定時間経過後に、第2ブレーキBR2に所定締結用油圧P2より低い所定スリップ用油圧P1を供給して第2ブレーキBR2をスリップ制御し、アクセルペダルが踏込み操作されると、第2ブレーキBR2に締結用油圧P2を供給して第2ブレーキBR2を締結させ、アクセルペダルの踏込み操作に応じたエンジン回転数及び車速になるようにエンジン2及び自動変速機10を制御する。
Then, after a predetermined time has elapsed from the engagement of the first clutch CL1, a predetermined slip hydraulic pressure P1 lower than the predetermined engagement hydraulic pressure P2 is supplied to the second brake BR2 to slip control the second brake BR2, and the accelerator pedal is depressed. When operated, the fastening hydraulic pressure P2 is supplied to the second brake BR2 to fasten the second brake BR2, and the
本実施形態では、パワートレイン装置1に駆動モータ20が備えられているが、駆動モータ20を備えていないパワートレイン装置についても同様に適用することができる。かかる場合についても、エンジン始動時及びエンジン再始動時に、スタータモータ67によってエンジン2を回転させると共に、電動式オイルポンプ68によって解放用油圧を供給して動力断接クラッチCL0を解放させ、エンジン2のクランク角が検出されると、エンジン2の再始動が開始されてエンジン2に燃料が供給されて着火され、エンジン回転数がアイドル回転数N2まで上昇されるようにエンジン2を制御する。
In the present embodiment, the
このように、本実施形態では、エンジン2と自動変速機10とを備えた車両のパワートレイン装置1は、複数の摩擦締結要素に、発進変速段を形成すると共に車両発進時にスリップ制御される発進用摩擦締結要素BR2が備えられる。エンジン2と自動変速機10との間に、油圧の非供給時に締結されて油圧の供給時に解放されるクラッチCL0が設けられ、クラッチCL0は、エンジン始動時における燃料供給前に解放されてエンジン始動後に発進用摩擦締結要素BR2がスリップ制御される前に締結される。
As described above, in the present embodiment, the
これにより、エンジン始動時に、エンジン2と自動変速機10との間に設けられたノーマルクローズタイプのクラッチCL0は解放されるので、エンジン始動時におけるエンジン2のトルク変動が自動変速機10に入力されることがなく、自動変速機10がニュートラル状態にあるときに非拘束状態とされる回転要素の慣性質量が大きい場合においても、エンジン始動時に自動変速機10の出力側に伝達されるエンジン2のトルク変動を抑制することができる。
As a result, when the engine is started, the normally closed type clutch CL0 provided between the
車両発進時には、エンジン2と自動変速機10との間に設けられたノーマルクローズタイプのクラッチCL0は発進用摩擦締結要素BR2がスリップ制御される前に締結されるので、発進用摩擦締結要素BR2に対する車両発進時のスリップ制御をエンジン2からの動力が入力されている状態で行うことができ、円滑な発進を実現することできる。
When the vehicle starts, the normally closed type clutch CL0 provided between the
したがって、エンジン2と自動変速機10とを備えた車両のパワートレイン装置1において、エンジン2と自動変速機10との間にノーマルクローズタイプのクラッチCL0が設けられる場合に、円滑な発進を実現しつつエンジン始動時に自動変速機10の出力側に伝達されるエンジン2のトルク変動を抑制することができる。
Therefore, in the
また、クラッチCL0は、油圧の非供給時にスプリングの付勢力によって締結されて油圧の供給時にスプリングの付勢力に抗して油圧によって解放されるクラッチである。これにより、クラッチCL0はスプリングによって締結されるので、油圧によって締結される場合に比して、応答性良く締結することができる。 Further, the clutch CL0 is a clutch that is engaged by the urging force of the spring when the hydraulic pressure is not supplied and is released by the hydraulic pressure against the urging force of the spring when the hydraulic pressure is supplied. As a result, since the clutch CL0 is engaged by the spring, it can be engaged with better responsiveness than when it is engaged by hydraulic pressure.
また、クラッチCL0は、エンジン始動時における燃料供給前に解放されると共にエンジン始動後においても解放されている。これにより、エンジン始動後においても、エンジン2のトルク変動が自動変速機10に入力されることがなく、自動変速機10の出力側にエンジン2のトルク変動が伝達されることを抑制することができる。
Further, the clutch CL0 is released before the fuel is supplied at the time of starting the engine and also after the engine is started. As a result, even after the engine is started, the torque fluctuation of the
また、複数の摩擦締結要素は、発進変速段を形成する第1ブレーキBR1と発進用摩擦締結要素である第2ブレーキBR2とを有し、自動変速機10がニュートラル状態にあるときに非拘束状態とされる複数の回転要素は、第1ブレーキBR1の回転要素を含む。クラッチCL0及び第1ブレーキBR1は、エンジン始動後に第2ブレーキBR2がスリップ制御される前に締結される。
Further, the plurality of friction fastening elements have a first brake BR1 forming a starting shift stage and a second brake BR2 which is a starting friction fastening element, and are in an unrestrained state when the
これにより、自動変速機10がニュートラル状態にあるときに非拘束状態とされる第1ブレーキBR1の回転要素を含む回転要素51がエンジン始動後にクラッチCL0が締結された状態で第2ブレーキBR2がスリップ制御される前に固定されるので、第1ブレーキBR1が締結されない場合に比して、エンジン2のトルク変動が自動変速機10に入力されるとき、エンジン2のトルク変動に対する反力要素となる回転要素の慣性質量が低減され、自動変速機10の出力側に伝達されるエンジン2のトルク変動を抑制することができる。
As a result, the second brake BR2 slips in a state where the clutch CL0 is engaged after the engine is started with the
また、モータ20はエンジン2と自動変速機10との間に設けられ、エンジン2とモータ20との間にクラッチCL0が設けられ、車両のパワートレイン装置1は、ハイブリッド車両のパワートレイン装置1である。エンジン2は、アイドルストップ後のエンジン再始動時に、クラッチCL0が締結された状態において、モータ20によって、エンジン2から駆動輪に至る駆動系が共振する所定共振回転数N3より高回転且つ所定アイドル回転数N2より低回転である所定クランキング回転数N1´までエンジン回転数が上昇された後に再始動される。
Further, the
これにより、ハイブリッド車両のパワートレイン装置1において、エンジン回転数が前記駆動系の共振回転数N3より低回転でエンジン2が再始動される場合に比して、エンジン再始動開始時のエンジン回転数N1´とアイドル回転数N2との回転数差を小さくしてエンジン再始動時に自動変速機10に入力されるエンジン2のトルク変動を低減し、エンジン再始動時に自動変速機10の出力側に伝達されるエンジン2のトルク変動を抑制することができる。また、エンジン再始動時にエンジン2のトルク変動に共振して前記駆動系の振動が大きくなることを抑制することができる。
As a result, in the
本発明は、例示された実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改良及び設計上の変更が可能である。 The present invention is not limited to the illustrated embodiments, and various improvements and design changes can be made without departing from the gist of the present invention.
以上のように、本発明によれば、エンジンと自動変速機とを備えた車両のパワートレイン装置において、円滑な発進を実現しつつエンジン始動時に自動変速機の出力側に伝達されるエンジンのトルク変動を抑制することが可能となるから、この種の車両のパワートレイン装置ないしこれを搭載する車両の製造技術分野において好適に利用される可能性がある。 As described above, according to the present invention, in the power train device of a vehicle equipped with an engine and an automatic transmission, the torque of the engine transmitted to the output side of the automatic transmission at the time of starting the engine while realizing a smooth start. Since it is possible to suppress fluctuations, it may be suitably used in the field of manufacturing technology of a power train device for this type of vehicle or a vehicle equipped with the power train device.
1 パワートレイン装置
2 エンジン
10 自動変速機
12 入力部材
13 出力部材
20 モータ
41、42、51、52、53、54、55、56、57 回転要素
CL0 動力断接クラッチ
CL1、CL2、CL3、BR1、BR2 摩擦締結要素
PG1、PG2、PG3、PG4 遊星歯車機構
1
Claims (5)
前記複数の摩擦締結要素は、発進変速段を形成すると共に車両発進時にスリップ制御される発進用摩擦締結要素を備え、
前記エンジンと前記自動変速機との間に、油圧の非供給時に締結されて油圧の供給時に解放されるクラッチが設けられ、
前記クラッチは、エンジン始動時における燃料供給前に解放されてエンジン始動後に前記発進用摩擦締結要素がスリップ制御される前に締結される、
ことを特徴とする車両のパワートレイン装置。 A vehicle powertrain device comprising an engine and an automatic transmission having a plurality of planetary gear mechanisms and a plurality of friction fastening elements to form a power transmission path for transmitting power from the engine to the drive wheels.
The plurality of friction fastening elements include a starting friction fastening element that forms a starting gear and is slip-controlled when the vehicle starts.
A clutch is provided between the engine and the automatic transmission, which is engaged when the hydraulic pressure is not supplied and released when the hydraulic pressure is supplied.
The clutch is released before fuel supply at the time of starting the engine and is engaged after the engine is started and before the starting friction engaging element is slip-controlled.
A vehicle powertrain device that features that.
ことを特徴とする請求項1に記載の車両のパワートレイン装置。 The clutch is a clutch that is engaged by the urging force of a spring when the hydraulic pressure is not supplied and is released by the hydraulic pressure against the urging force of the spring when the hydraulic pressure is supplied.
The vehicle powertrain device according to claim 1.
ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の車両のパワートレイン装置。 The clutch is released before the fuel is supplied at the time of starting the engine and also after the engine is started.
The vehicle powertrain device according to claim 1 or 2.
前記自動変速機は、ニュートラル状態にあるときに、前記動力伝達経路を形成する複数の回転要素のうち入力部材に連結された回転要素と出力部材に連結された回転要素とを除く複数の回転要素が非拘束状態となるように構成され、
前記複数の回転要素は、前記第1ブレーキの回転要素を含み、
前記クラッチ及び前記第1ブレーキは、エンジン始動後に前記第2ブレーキがスリップ制御される前に締結される、
ことを特徴とする請求項1から請求項3の何れか1項に記載の車両のパワートレイン装置。 The plurality of friction fastening elements include a first brake that forms a starting shift stage and a second brake that is the starting friction fastening element.
When the automatic transmission is in the neutral state, a plurality of rotating elements excluding a rotating element connected to an input member and a rotating element connected to an output member among the plurality of rotating elements forming the power transmission path. Is configured to be unrestrained,
The plurality of rotating elements include the rotating element of the first brake.
The clutch and the first brake are engaged after the engine is started and before the second brake is slip-controlled.
The vehicle powertrain device according to any one of claims 1 to 3, wherein the vehicle powertrain device is characterized by the above.
前記モータは、前記エンジンと前記自動変速機との間に設けられ、
前記エンジンと前記モータとの間に前記クラッチが設けられ、
前記車両のパワートレイン装置は、前記エンジン及び前記モータの少なくとも一方によって前記駆動輪が駆動されるハイブリッド車両のパワートレイン装置であり、
前記エンジンは、アイドルストップ後のエンジン再始動時に、前記クラッチが締結された状態において、前記モータによって、前記エンジンから前記駆動輪に至る駆動系が共振する所定共振回転数より高回転且つ所定アイドル回転数より低回転である所定クランキング回転数までエンジン回転数が上昇された後に再始動される、
ことを特徴とする請求項1から請求項4の何れか1項に記載の車両のパワートレイン装置。 A motor for rotating the engine and driving the drive wheels is provided.
The motor is provided between the engine and the automatic transmission.
The clutch is provided between the engine and the motor.
The vehicle powertrain device is a hybrid vehicle powertrain device in which the drive wheels are driven by at least one of the engine and the motor.
When the engine is restarted after an idle stop, the engine rotates at a speed higher than a predetermined resonance speed and a predetermined idle speed at which the drive system from the engine to the drive wheels resonates with the motor while the clutch is engaged. It is restarted after the engine speed is increased to the predetermined cranking speed, which is lower than the number.
The vehicle powertrain device according to any one of claims 1 to 4.
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2019
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