JP4289242B2 - Control device for vehicle drive device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両用駆動装置の制御装置に係り、差動作用により変速機構として機能する差動機構を備える車両用駆動装置において、特に、車両進行方向とは反対方向の走行状態とするように操作装置が操作された場合に実行されるシフトインヒビット制御に関するものである。 The present invention relates to a control device for a vehicle drive device, and more particularly to a vehicle drive device including a differential mechanism that functions as a speed change mechanism by a differential action so as to be in a traveling state in a direction opposite to the vehicle traveling direction. The present invention relates to shift inhibit control executed when the operating device is operated.
エンジンの出力を第1電動機および出力軸へ分配する差動機構と、その差動機構の出力軸と駆動輪との間に設けられた第2電動機とを、備えた車両用駆動装置が知られている。例えば、特許文献1に記載されたハイブリッド車両用駆動装置がそれである。このようなハイブリッド車両用駆動装置では差動機構が例えば遊星歯車装置で構成され、その差動作用によりエンジンからの動力の主部を駆動輪へ機械的に伝達し、そのエンジンからの動力の残部を第1電動機から第2電動機への電気パスを用いて電気的に伝達することにより電気的に変速比が変更される変速機例えば電気的な無段変速機として機能させられ、エンジンを最適な作動状態に維持しつつ車両を走行させるように制御装置により制御されて燃費が向上させられる。
2. Description of the Related Art A vehicle drive device including a differential mechanism that distributes engine output to a first motor and an output shaft, and a second motor provided between the output shaft of the differential mechanism and a drive wheel is known. ing. For example, this is a hybrid vehicle drive device described in
一方、一般的に、車両用駆動装置は前進走行を行うための前進走行状態と後進走行を行うための後進走行状態とを備えており、例えば操作装置が運転者に操作されてその前進走行状態と後進走行状態とが切り換えられるようになっている。例えば、特許文献3に記載された車両用駆動装置としての自動変速機がそれである。このような自動変速機では、前進走行状態としての前進変速段と後進走行状態としての後進変速段とを切り換えるための操作装置が運転者により操作されると、その操作装置に連動してマニュアルシフトバルブが機械的に切り換えられ前進変速段或いは後進変速段が達成される。また、所定車速以上の前進走行の際に、後進変速段へ切り換えるために操作装置が操作された場合には、その切換えに起因するショックを防止するために後進変速段の成立を禁止する制御所謂リバースインヒビット制御が実行される。
On the other hand, in general, a vehicle drive device has a forward travel state for performing forward travel and a reverse travel state for performing reverse travel. For example, the forward drive state is operated when the operating device is operated by a driver. And reverse running state can be switched. For example, this is an automatic transmission as a vehicle drive device described in
しかしながら、上記自動変速機にはリバースインヒビット制御のために例えば専用のリバースインヒビットバルブが設けられており、車両搭載性、重量、或いはコストの面において好ましいものではなかった。或いは、リバースインヒビット制御とは反対に、後進走行の際に前進変速段へ切り換えるために操作装置が操作された場合に対応するには、前進変速段の達成を禁止する制御のために上記リバースインヒビットバルブとは別に専用のインヒビットバルブを設ける必要があった。このように、車両進行方向とは反対方向の走行状態とするように操作装置が操作された場合に、その反対方向への走行状態を禁止する制御所謂シフトインヒビット制御のために専用のインヒビットバルブ等を設ける必要があった。 However, the automatic transmission is provided with, for example, a dedicated reverse inhibit valve for reverse inhibit control, which is not preferable in terms of vehicle mountability, weight, or cost. Alternatively, as opposed to reverse inhibit control, in order to cope with the case where the operating device is operated to switch to the forward shift stage during reverse travel, the reverse inhibit is performed for the control prohibiting achievement of the forward shift stage. It was necessary to provide a dedicated inhibit valve separately from the valve. In this way, when the operating device is operated so as to be in the traveling state in the direction opposite to the vehicle traveling direction, a dedicated inhibit valve or the like is used for so-called shift inhibit control that prohibits the traveling state in the opposite direction. It was necessary to provide.
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、差動作用により変速機構として機能する差動機構を備える車両用駆動装置において、車両進行方向とは反対方向の走行状態とするように操作装置が操作された場合に実行されるシフトインヒビット制御の作動時の制御性が向上する車両用駆動装置の制御装置を提供することにある。 The present invention has been made against the background of the above circumstances. The object of the present invention is to provide a vehicle drive device having a differential mechanism that functions as a speed change mechanism by a differential action, which is opposite to the vehicle traveling direction. An object of the present invention is to provide a control device for a vehicle drive device that improves the controllability at the time of operation of shift inhibit control that is executed when the operating device is operated so as to obtain a traveling state in the direction.
すなわち、請求項1にかかる発明の要旨とするところは、エンジンの出力を第1電動機および伝達部材へ分配する差動機構と駆動輪に動力伝達可能とされた第2電動機とを有して電気的な無段変速機として作動可能な無段変速部と、動力伝達経路の一部を構成し前進ギヤ段および後進ギヤ段を有する有段式自動変速機として機能する自動変速部とを備えた車両用駆動装置の制御装置であって、(a) 前記差動機構に備えられ、前記無段変速部を電気的な無段変速作動可能な無段変速状態とその電気的な無段変速作動不能な有段変速状態とに選択的に切り換えるための差動状態切換装置と、(b) 前記車両用駆動装置の走行状態として、前進走行を行うための前進走行状態と後進走行を行うための後進走行状態とを手動操作により切り換えられる前後進切換操作装置と、(c) 所定車速以上で走行しており且つ前記無段変速部が有段変速状態である際に、前記前後進切換操作装置が前記車両用駆動装置の走行状態を車両進行方向とは反対方向となる走行状態に切り換えられたときには、前記無段変速部を無段変速状態へ切り換えた後にその無段変速部を動力伝達が遮断された中立状態とする走行状態切換制限手段とを、含み、(d) その走行状態切換制限手段は、前記無段変速部が電気的な無段変速機として作動させられる無段変速状態であるときのエンジン走行では、前記第1電動機を発電状態から空転状態へ切り換えると共に前記第2電動機を駆動状態から空転状態へ切り換えることで前記中立状態を達成し、前記無段変速部が電気的な無段変速作動が不能な有段変速状態であるときのエンジン走行では、前記差動状態切換装置を用いてその無段変速部の有段変速状態を解除することで前記中立状態を達成し、モータ走行では、前記第2電動機をそれまでの駆動状態から空転状態とすることで前記中立状態を達成することにある。
That is, the gist of the invention according to
このようにすれば、前記無段変速状態と前記有段変速状態とに切換え可能に構成される無段変速部を備えた駆動装置において、所定車速以上で走行しており且つ前記無段変速部が有段変速状態である際に、前進走行状態と後進走行状態とを手動操作により切り換えられる前後進切換操作装置が車両用駆動装置の走行状態を車両進行方向とは反対方向となる走行状態に切り換えられたときには、走行状態切換制限手段により前記無段変速部が無段変速状態へ切り換えられた後に動力伝達が遮断された中立状態とされるので、車両進行方向とは反対方向の走行状態とするための動力伝達が遮断されるようにシフトインヒビット制御が実行される。つまり、シフトインヒビット制御のための専用のインヒビットバルブ等を設けることなく、車両進行方向が前進および後進のいずれにおいてもシフトインヒビット制御が可能となる。よって、上記専用のインヒビットバルブ等を含めた制御が必要なくなりシフトインヒビット制御の作動時の制御性が向上する。或いはまた、シフトインヒビット制御のための専用のインヒビットバルブ等を設ける必要がないので、車両搭載性、重量、或いはコストの面において有利となる。 Thus, in the above driving apparatus having a switchable configured continuously-variable transmission portion in the continuously-variable shifting state and the step-variable shifting state, and is traveling at a speed above a predetermined speed the continuously variable transmission unit The forward / reverse switching operation device that can switch between the forward traveling state and the backward traveling state by a manual operation when the vehicle is in the stepped shift state changes the traveling state of the vehicle drive device to a traveling state in a direction opposite to the vehicle traveling direction. When switched, since the continuously variable transmission portion is switched to the continuously variable transmission state by the traveling state switching limiting means , the power transmission is cut off and the neutral state is established. Shift-inhibit control is executed so that power transmission for the purpose is cut off. That is, it is possible to perform shift inhibit control regardless of whether the vehicle traveling direction is forward or reverse without providing a dedicated inhibit valve or the like for shift inhibit control. Therefore, control including the dedicated inhibit valve is not necessary, and the controllability during the shift inhibit control is improved. Alternatively, there is no need to provide a dedicated inhibit valve or the like for shift inhibit control, which is advantageous in terms of vehicle mountability, weight, or cost.
また、請求項2にかかる発明の要旨とするところは、エンジンの出力を第1電動機および伝達部材へ分配する差動機構と駆動輪に動力伝達可能とされた第2電動機とを有して電気的な差動装置として作動可能な差動部と、動力伝達経路の一部を構成し前進ギヤ段および後進ギヤ段を有する有段式自動変速機として機能する自動変速部とを備えた車両用駆動装置の制御装置であって、(a) 前記差動機構に備えられ、その差動機構を差動作用が働く差動状態とその差動作用を不能とするロック状態とに選択的に切り換えるための差動状態切換装置と、(b) 前記車両用駆動装置の走行状態として、前進走行を行うための前進走行状態と後進走行を行うための後進走行状態とを手動操作により切り換えられる前後進切換操作装置と、(c) 所定車速以上で走行しており且つ前記差動機構がロック状態である際に、前記前後進切換操作装置が前記車両用駆動装置の走行状態を車両進行方向とは反対方向となる走行状態に切り換えられたときには、前記差動機構を差動状態へ切り換えた後にその差動機構を動力伝達が遮断された中立状態とする走行状態切換制限手段とを、含み、(d) その走行状態切換制限手段は、前記動力伝達装置が電気的な差動装置として作動させられる差動状態であるときのエンジン走行では、前記第1電動機を発電状態から空転状態へ切り換えると共に前記第2電動機を駆動状態から空転状態へ切り換えることで前記中立状態を達成し、前記動力伝達装置が電気的な差動装置として作動不能なロック状態であるときのエンジン走行では、前記差動状態切換装置を用いてその差動装置のロック状態を解除することで前記中立状態を達成し、モータ走行では、前記第2電動機をそれまでの駆動状態から空転状態とすることで前記中立状態を達成することにある。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a differential mechanism that distributes engine output to the first electric motor and the transmission member, and a second electric motor that can transmit power to the drive wheels. specific and actuable differential unit as a differential device, for a vehicle example Bei the automatic transmission portion functioning as stepped automatic transmission having a structure part and forward gears and reverse gear of the power transmission path (A) The differential mechanism is provided in the differential mechanism, and the differential mechanism is selectively switched between a differential state in which the differential action works and a lock state in which the differential action is disabled. A differential state switching device for the vehicle, and (b) as the travel state of the vehicle drive device, the forward / reverse travel is switched by manual operation between a forward travel state for performing forward travel and a reverse travel state for performing reverse travel. and switching operation unit, run at (c) a predetermined vehicle speed or higher When the differential mechanism is in the locked state, the forward / reverse switching operation device switches the traveling state of the vehicle drive device to a traveling state opposite to the vehicle traveling direction. Driving state switching limiting means for switching the differential mechanism to a differential state and then setting the differential mechanism to a neutral state in which power transmission is interrupted; (d) the driving state switching limiting means includes the power transmission In engine running when the device is in a differential state where the device is operated as an electrical differential device, the first motor is switched from the power generation state to the idling state and the second motor is switched from the driving state to the idling state . to achieve the neutral state, the engine running when the power transmission device is a inoperative locked state as an electric differential device, the differential instrumentation using the differential state switching device To achieve the neutral state by releasing the locked state of the motor drive is to achieve the neutral state by idles the second electric motor from a driving state until it.
このようにすれば、前記差動状態と前記ロック状態とに切換え可能に構成される差動機構を備えた駆動装置において、所定車速以上で走行しており且つ前記差動機構がロック状態である際に、前進走行状態と後進走行状態とを手動操作により切り換えられる前後進切換操作装置が車両用駆動装置の走行状態を車両進行方向とは反対方向となる走行状態に切り換えられたときには、走行状態切換制限手段により前記差動機構は差動状態へ切り換えられた後に動力伝達が遮断された中立状態とされるので、車両進行方向とは反対方向の走行状態とするための動力伝達が遮断されるようにシフトインヒビット制御が実行される。つまり、シフトインヒビット制御のための専用のインヒビットバルブ等を設けることなく、車両進行方向が前進および後進のいずれにおいてもシフトインヒビット制御が可能となる。よって、上記専用のインヒビットバルブ等を含めた制御が必要なくなりシフトインヒビット制御の作動時の制御性が向上する。或いはまた、シフトインヒビット制御のための専用のインヒビットバルブ等を設ける必要がないので、車両搭載性、重量、或いはコストの面において有利となる。 According to this configuration, in the drive device including the differential mechanism configured to be switchable between the differential state and the locked state, the vehicle is traveling at a predetermined vehicle speed or more and the differential mechanism is in the locked state. When the forward / reverse switching operation device that can switch between the forward traveling state and the backward traveling state by manual operation is switched to the traveling state that is opposite to the vehicle traveling direction, the traveling state Since the differential mechanism is switched to the differential state by the switching restricting means and is in a neutral state in which the power transmission is interrupted, the power transmission for setting the traveling state in the direction opposite to the vehicle traveling direction is interrupted. In this way, shift inhibit control is executed. That is, it is possible to perform shift inhibit control regardless of whether the vehicle traveling direction is forward or reverse without providing a dedicated inhibit valve or the like for shift inhibit control. Therefore, control including the dedicated inhibit valve is not necessary, and the controllability during the shift inhibit control is improved. Alternatively, there is no need to provide a dedicated inhibit valve or the like for shift inhibit control, which is advantageous in terms of vehicle mountability, weight, or cost.
また、好適には、請求項1に係る駆動装置において、前記無段変速部は、前記差動状態切換装置により前記差動機構が差動作用が働く差動状態とされることで無段変速状態とされ、その差動作用を不能とするロック状態とされることで有段変速状態とされるものである。このようにすれば、無段変速部が、無段変速状態と有段変速状態とに切り換えられる。
Preferably, in the drive device according to
また、好適には、前記差動機構は、エンジンに連結された第1要素と前記第1電動機に連結された第2要素と前記伝達部材に連結された第3要素とを有するものであり、前記差動状態切換装置は、前記差動状態とするためにその第1要素乃至第3要素を相互に相対回転可能とし、前記ロック状態とするためにその第1要素乃至第3要素を共に一体回転させるか或いはその第2要素を非回転状態とするものである。このようにすれば、差動機構が差動状態とロック状態とに切り換えられるように構成される。 Preferably, the differential mechanism includes a first element coupled to an engine, a second element coupled to the first electric motor, and a third element coupled to the transmission member, The differential state switching device is configured such that the first to third elements can be rotated relative to each other to obtain the differential state, and the first to third elements are integrated together to obtain the locked state. Rotate or place the second element in a non-rotating state. In this way, the differential mechanism is configured to be switched between the differential state and the lock state.
また、好適には、前記差動状態切換装置は、前記第1要素乃至第3要素を共に一体回転させるために前記第1要素乃至第3要素のうちの少なくとも2つを相互に連結するクラッチおよび/または前記第2要素を非回転状態とするために前記第2要素を非回転部材に連結するブレーキを備えたものである。このようにすれば、差動機構が差動状態とロック状態とに簡単に切り換えられるように構成される。 Preferably, the differential state switching device includes a clutch that connects at least two of the first to third elements with each other in order to rotate the first to third elements together. In order to put the second element in a non-rotating state, a brake for connecting the second element to the non-rotating member is provided. In this way, the differential mechanism can be easily switched between the differential state and the locked state.
ここで、好適には、前記差動機構は、前記クラッチおよび前記ブレーキの解放により前記第1回転要素乃至第3回転要素を相互に相対回転可能な差動状態とされ、前記クラッチの係合により変速比が1である変速機とされるか、或いは前記ブレーキの係合により変速比が1より小さい増速変速機とされるものである。このようにすれば、差動機構が差動状態とロック状態とに切り換えられるように構成されるとともに、単段または複数段の定変速比を有する変速機としても構成され得る。 Here, preferably, the differential mechanism is in a differential state in which the first to third rotating elements can rotate relative to each other by releasing the clutch and the brake, and the clutch is engaged. The transmission is a transmission with a transmission ratio of 1, or a speed-up transmission with a transmission ratio smaller than 1 due to the engagement of the brake. In this way, the differential mechanism can be configured to be switched between the differential state and the locked state, and can also be configured as a transmission having a single-stage or multiple-stage constant gear ratio.
また、好適には、前記差動機構動は遊星歯車装置であり、前記第1要素はその遊星歯車装置のキャリヤであり、前記第2要素はその遊星歯車装置のサンギヤであり、前記第3要素はその遊星歯車装置のリングギヤである。このようにすれば、前記差動機構の軸方向寸法が小さくなる。また、差動機構が1つの遊星歯車装置によって簡単に構成され得る。 Preferably, the differential mechanism movement is a planetary gear device, the first element is a carrier of the planetary gear device, the second element is a sun gear of the planetary gear device, and the third element. Is the ring gear of the planetary gear unit. In this way, the axial dimension of the differential mechanism is reduced. Further, the differential mechanism can be easily constituted by one planetary gear device.
また、好適には、前記遊星歯車装置はシングルピニオン型遊星歯車装置である。このようにすれば、前記差動機構の軸方向寸法が小さくなる。また、差動機構が1つのシングルピニオン型遊星歯車装置によって簡単に構成される。 Preferably, the planetary gear device is a single pinion type planetary gear device. In this way, the axial dimension of the differential mechanism is reduced. Further, the differential mechanism is simply constituted by one single pinion type planetary gear device.
また、好適には、請求項1に係る駆動装置において、前記自動変速部の変速比と前記無段変速部の変速比とに基づいて前記駆動装置の総合変速比が形成されるものである。このようにすれば、自動変速部の変速比を利用することによって駆動力が幅広く得られるようになるので、無段変速部における電気的な無段変速制御の効率が一層高められる。
Preferably, in the drive device according to
また、好適には、請求項2に係る駆動装置において、前記動力伝達経路の一部を構成する自動変速部を備え、その自動変速部の変速比と前記差動機構の変速比とに基づいて前記駆動装置の総合変速比が形成されるものである。このようにすれば、自動変速部の変速比を利用することによって駆動力が幅広く得られるようになるので、差動機構における電気的な差動装置としての制御の効率が一層高められる。
Preferably, the drive apparatus according to
また、好適には、前記自動変速部は有段式自動変速機である。このようにすれば、無段変速部の無段変速状態或いは差動機構の差動状態において無段変速部或いは差動機構と有段式自動変速機とで無段変速機が構成され、無段変速部の有段変速状態或いは差動機構のロック状態において無段変速部或いは差動機構と有段式自動変速機とで有段変速機が構成される。 Preferably, the automatic transmission unit is a stepped automatic transmission. In this way, the continuously variable transmission or the differential mechanism and the stepped automatic transmission constitute the continuously variable transmission in the continuously variable transmission state of the continuously variable transmission unit or the differential state of the differential mechanism. In the stepped transmission state of the stepped transmission unit or in the locked state of the differential mechanism, the stepless transmission unit or the differential mechanism and the stepped automatic transmission constitute a stepped transmission.
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明の一実施例である制御装置が適用されるハイブリッド車両の駆動装置の一部を構成する変速機構10を説明する骨子図である。図1において、変速機構10は車体に取り付けられる非回転部材としてのトランスミッションケース12(以下、ケース12という)内において共通の軸心上に配設された入力回転部材としての入力軸14と、この入力軸14に直接に或いは図示しない脈動吸収ダンパー(振動減衰装置)を介して直接に連結された動力伝達装置としての無段変速部11と、その無段変速部11と駆動輪38との間の動力伝達経路で伝達部材(伝動軸)18を介して直列に連結されている有段式の自動変速機としての自動変速部20と、この自動変速部20に連結されている出力回転部材としての出力軸22とを直列に備えている。この変速機構10は、車両において縦置きされるFR(フロントエンジン・リヤドライブ)型車両に好適に用いられるものであり、入力軸14に直接に或いは図示しない脈動吸収ダンパーを介して直接的に連結された走行用の駆動力源として例えばガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関であるエンジン8と一対の駆動輪38との間に設けられて、図5に示すようにエンジン8からの動力を駆動装置の他の一部として動力伝達経路の一部を構成する差動歯車装置(終減速機)36および一対の車軸等を順次介して一対の駆動輪38へ伝達する。なお、変速機構10はその軸心に対して対称的に構成されているため、図1の変速機構10を表す部分においてはその下側が省略されている。以下の各実施例についても同様である。また、上述のように本実施例の変速機構10においてはエンジン8と無段変速部11とは直結されている。この直結にはトルクコンバータやフルードカップリング等の流体式伝動装置を介することなく連結されているということであり、上記脈動吸収ダンパーなどを介する連結は直結的に含まれる。
FIG. 1 is a skeleton diagram illustrating a
無段変速部11は、第1電動機M1と、入力軸14に入力されたエンジン8の出力を機械的に分配する機械的機構であってエンジン8の出力を第1電動機M1および伝達部材18に分配する差動機構としての動力分配機構16と、伝達部材18と一体的に回転するように設けられている第2電動機M2とを備えている。なお、この第2電動機M2は伝達部材18から駆動輪38までの間の動力伝達経路を構成するいずれの部分に設けられてもよい。本実施例の第1電動機M1および第2電動機M2は発電機能をも有する所謂モータジェネレータであるが、第1電動機M1は反力を発生させるためのジェネレータ(発電)機能を少なくとも備え、第2電動機M2は走行用の駆動力源として駆動力を出力するためのモータ(電動機)機能を少なくとも備える。
The continuously
動力分配機構16は、例えば「0.418」程度の所定のギヤ比ρ1を有するシングルピニオン型の第1遊星歯車装置24と、切換クラッチC0および切換ブレーキB0とを主体的に備えている。この第1遊星歯車装置24は、第1サンギヤS1、第1遊星歯車P1、その第1遊星歯車P1を自転および公転可能に支持する第1キャリヤCA1、第1遊星歯車P1を介して第1サンギヤS1と噛み合う第1リングギヤR1を回転要素(要素)として備えている。第1サンギヤS1の歯数をZS1、第1リングギヤR1の歯数をZR1とすると、上記ギヤ比ρ1はZS1/ZR1である。
The
この動力分配機構16においては、第1キャリヤCA1は入力軸14すなわちエンジン8に連結され、第1サンギヤS1は第1電動機M1に連結され、第1リングギヤR1は伝達部材18に連結されている。また、切換ブレーキB0は第1サンギヤS1とケース12との間に設けられ、切換クラッチC0は第1サンギヤS1と第1キャリヤCA1との間に設けられている。それら切換クラッチC0および切換ブレーキB0が解放されると、動力分配機構16は第1遊星歯車装置24の3要素である第1サンギヤS1、第1キャリヤCA1、第1リングギヤR1がそれぞれ相互に相対回転可能とされて差動作用が作動可能なすなわち差動作用が働く差動状態とされることから、エンジン8の出力が第1電動機M1と伝達部材18とに分配されるとともに、分配されたエンジン8の出力の一部で第1電動機M1から発生させられた電気エネルギで蓄電されたり第2電動機M2が回転駆動されるので、無段変速部11(動力分配機構16)は電気的な差動装置として機能させられて例えば無段変速部11は所謂無段変速状態(電気的CVT状態)とされて、エンジン8の所定回転に拘わらず伝達部材18の回転が連続的に変化させられる。すなわち、動力分配機構16が差動状態とされると無段変速部11も差動状態とされ、無段変速部11はその変速比γ0(入力軸14の回転速度/伝達部材18の回転速度)が最小値γ0min から最大値γ0max まで連続的に変化させられる電気的な無段変速機として機能する無段変速状態とされる。
In the
この状態で、上記切換クラッチC0或いは切換ブレーキB0が係合させられると動力分配機構16は前記差動作用が不能な非差動状態とされる。具体的には、上記切換クラッチC0が係合させられて第1サンギヤS1と第1キャリヤCA1とが一体的に係合させられると、動力分配機構16は第1遊星歯車装置24の3要素である第1サンギヤS1、第1キャリヤCA1、第1リングギヤR1が共に回転すなわち一体回転させられるロック状態とされて前記差動作用が不能な非差動状態とされることから、無段変速部11も非差動状態とされる。また、エンジン8の回転と伝達部材18の回転速度とが一致する状態となるので、無段変速部11(動力分配機構16)は変速比γ0が「1」に固定された変速機として機能する定変速状態すなわち有段変速状態とされる。次いで、上記切換クラッチC0に替えて切換ブレーキB0が係合させられて第1サンギヤS1がケース12に連結させられると、動力分配機構16は第1サンギヤS1が非回転状態とさせられるロック状態とされて前記差動作用が不能な非差動状態とされることから、無段変速部11も非差動状態とされる。また、第1リングギヤR1は第1キャリヤCA1よりも増速回転されるので、動力分配機構16は増速機構として機能するものであり、無段変速部11(動力分配機構16)は変速比γ0が「1」より小さい値例えば0.7程度に固定された増速変速機として機能する定変速状態すなわち有段変速状態とされる。このように、本実施例では、上記切換クラッチC0および切換ブレーキB0は、無段変速部11(動力分配機構16)を差動状態と非差動状態とに、すなわち無段変速部11(動力分配機構16)を電気的な差動装置例えば変速比が連続的変化可能な無段変速機として作動する電気的な無段変速作動可能な無段変速状態(差動状態)と、無段変速機として作動させず無段変速作動を非作動として変速比変化を一定にロックするロック状態すなわち1または2種類以上の変速比の単段または複数段の変速機として作動する電気的な無段変速作動不能な定変速状態(非差動状態)、換言すれば変速比が一定の1段または複数段の変速機として作動する定変速状態とに選択的に切換える差動状態切換装置として機能している。
In this state, when the switching clutch C0 or the switching brake B0 is engaged, the
自動変速部20は、シングルピニオン型の第2遊星歯車装置26、シングルピニオン型の第3遊星歯車装置28、およびシングルピニオン型の第4遊星歯車装置30を備えている。第2遊星歯車装置26は、第2サンギヤS2、第2遊星歯車P2、その第2遊星歯車P2を自転および公転可能に支持する第2キャリヤCA2、第2遊星歯車P2を介して第2サンギヤS2と噛み合う第2リングギヤR2を備えており、例えば「0.562」程度の所定のギヤ比ρ2を有している。第3遊星歯車装置28は、第3サンギヤS3、第3遊星歯車P3、その第3遊星歯車P3を自転および公転可能に支持する第3キャリヤCA3、第3遊星歯車P3を介して第3サンギヤS3と噛み合う第3リングギヤR3を備えており、例えば「0.425」程度の所定のギヤ比ρ3を有している。第4遊星歯車装置30は、第4サンギヤS4、第4遊星歯車P4、その第4遊星歯車P4を自転および公転可能に支持する第4キャリヤCA4、第4遊星歯車P4を介して第4サンギヤS4と噛み合う第4リングギヤR4を備えており、例えば「0.421」程度の所定のギヤ比ρ4を有している。第2サンギヤS2の歯数をZS2、第2リングギヤR2の歯数をZR2、第3サンギヤS3の歯数をZS3、第3リングギヤR3の歯数をZR3、第4サンギヤS4の歯数をZS4、第4リングギヤR4の歯数をZR4とすると、上記ギヤ比ρ2はZS2/ZR2、上記ギヤ比ρ3はZS3/ZR3、上記ギヤ比ρ4はZS4/ZR4である。
The
自動変速部20では、第2サンギヤS2と第3サンギヤS3とが一体的に連結されて第2クラッチC2を介して伝達部材18に選択的に連結されるとともに第1ブレーキB1を介してケース12に選択的に連結され、第2キャリヤCA2は第2ブレーキB2を介してケース12に選択的に連結され、第4リングギヤR4は第3ブレーキB3を介してケース12に選択的に連結され、第2リングギヤR2と第3キャリヤCA3と第4キャリヤCA4とが一体的に連結されて出力軸22に連結され、第3リングギヤR3と第4サンギヤS4とが一体的に連結されて第1クラッチC1を介して伝達部材18に選択的に連結されている。このように、自動変速部20と伝達部材18とは自動変速部20の変速段を成立させるために用いられる第1クラッチC1または第2クラッチC2を介して選択的に連結されている。言い換えれば、第1クラッチC1および第2クラッチC2は、伝達部材18と自動変速部20との間すなわち無段変速部11(伝達部材18)と駆動輪38との間の動力伝達経路を、その動力伝達経路の動力伝達を可能とする動力伝達可能状態と、その動力伝達経路の動力伝達を遮断する動力伝達遮断状態とに選択的に切り換える係合装置として機能している。つまり、第1クラッチC1および第2クラッチC2の少なくとの一方が係合されることで上記動力伝達経路が動力伝達可能状態とされ、或いは第1クラッチC1および第2クラッチC2が解放されることで上記動力伝達経路が動力伝達遮断状態とされる。
In the
前記切換クラッチC0、第1クラッチC1、第2クラッチC2、切換ブレーキB0、第1ブレーキB1、第2ブレーキB2、および第3ブレーキB3は従来の車両用自動変速機においてよく用いられている油圧式摩擦係合装置であって、互いに重ねられた複数枚の摩擦板が油圧アクチュエータにより押圧される湿式多板型や、回転するドラムの外周面に巻き付けられた1本または2本のバンドの一端が油圧アクチュエータによって引き締められるバンドブレーキなどにより構成され、それが介装されている両側の部材を選択的に連結するためのものである。 The switching clutch C0, the first clutch C1, the second clutch C2, the switching brake B0, the first brake B1, the second brake B2, and the third brake B3 are hydraulic types that are often used in conventional automatic transmissions for vehicles. It is a friction engagement device, and a wet multi-plate type in which a plurality of friction plates stacked on each other are pressed by a hydraulic actuator, or one end of one or two bands wound around the outer peripheral surface of a rotating drum It is configured by a band brake or the like tightened by a hydraulic actuator, and is for selectively connecting members on both sides on which the brake is interposed.
以上のように構成された変速機構10では、例えば、図2の係合作動表に示されるように、前記切換クラッチC0、第1クラッチC1、第2クラッチC2、切換ブレーキB0、第1ブレーキB1、第2ブレーキB2、および第3ブレーキB3が選択的に係合作動させられることにより、第1速ギヤ段(第1変速段)乃至第5速ギヤ段(第5変速段)のいずれか或いは後進ギヤ段(後進変速段)或いはニュートラルが選択的に成立させられ、略等比的に変化する変速比γ(=入力軸回転速度NIN/出力軸回転速度NOUT)が各ギヤ段毎に得られるようになっている。特に、本実施例では動力分配機構16に切換クラッチC0および切換ブレーキB0が備えられており、切換クラッチC0および切換ブレーキB0の何れかが係合作動させられることによって、無段変速部11は前述した無段変速機として作動する無段変速状態に加え、変速比が一定の変速機として作動する定変速状態を構成することが可能とされている。したがって、変速機構10では、切換クラッチC0および切換ブレーキB0の何れかを係合作動させることで定変速状態とされた無段変速部11と自動変速部20とで有段変速機として作動する有段変速状態が構成され、切換クラッチC0および切換ブレーキB0の何れも係合作動させないことで無段変速状態とされた無段変速部11と自動変速部20とで電気的な無段変速機として作動する無段変速状態が構成される。言い換えれば、変速機構10は、切換クラッチC0および切換ブレーキB0の何れかを係合作動させることで有段変速状態に切り換えられ、切換クラッチC0および切換ブレーキB0の何れも係合作動させないことで無段変速状態に切り換えられる。また、無段変速部11も有段変速状態と無段変速状態とに切り換え可能な変速機であると言える。
In the
例えば、変速機構10が有段変速機として機能する場合には、図2に示すように、切換クラッチC0、第1クラッチC1および第3ブレーキB3の係合により、変速比γ1が最大値例えば「3.357」程度である第1速ギヤ段が成立させられ、切換クラッチC0、第1クラッチC1および第2ブレーキB2の係合により、変速比γ2が第1速ギヤ段よりも小さい値例えば「2.180」程度である第2速ギヤ段が成立させられ、切換クラッチC0、第1クラッチC1および第1ブレーキB1の係合により、変速比γ3が第2速ギヤ段よりも小さい値例えば「1.424」程度である第3速ギヤ段が成立させられ、切換クラッチC0、第1クラッチC1および第2クラッチC2の係合により、変速比γ4が第3速ギヤ段よりも小さい値例えば「1.000」程度である第4速ギヤ段が成立させられ、第1クラッチC1、第2クラッチC2、および切換ブレーキB0の係合により、変速比γ5が第4速ギヤ段よりも小さい値例えば「0.705」程度である第5速ギヤ段が成立させられる。また、第2クラッチC2および第3ブレーキB3の係合により、変速比γRが第1速ギヤ段と第2速ギヤ段との間の値例えば「3.209」程度である後進ギヤ段「R」が成立させられる。なお、ニュートラル「N」状態とする場合には、例えば切換クラッチC0のみが係合される。 For example, when the speed change mechanism 10 functions as a stepped transmission, as shown in FIG. 2, the gear ratio γ1 is set to a maximum value, for example, “by the engagement of the switching clutch C0, the first clutch C1, and the third brake B3” The first speed gear stage of about 3.357 "is established, and the gear ratio γ2 is smaller than the first speed gear stage by engagement of the switching clutch C0, the first clutch C1, and the second brake B2, for example,“ The second speed gear stage which is about 2.180 "is established, and the gear ratio γ3 is smaller than the second speed gear stage by engagement of the switching clutch C0, the first clutch C1 and the first brake B1, for example," The third speed gear stage which is about 1.424 "is established, and the gear ratio γ4 is smaller than the third speed gear stage by engagement of the switching clutch C0, the first clutch C1 and the second clutch C2, for example," The fourth speed gear stage that is about .000 "is established, and the engagement of the first clutch C1, the second clutch C2, and the switching brake B0 causes the gear ratio γ5 to be smaller than the fourth speed gear stage, for example," The fifth gear stage which is about 0.705 "is established. Further, due to the engagement of the second clutch C2 and the third brake B3, the reverse gear stage “R” whose speed ratio γR is a value between the first speed gear stage and the second speed gear stage, for example, about “3.209”. Is established. When the neutral “N” state is set, for example, only the switching clutch C0 is engaged.
しかし、変速機構10が無段変速機として機能する場合には、図2に示される係合表の切換クラッチC0および切換ブレーキB0が共に解放される。これにより、無段変速部11が無段変速機として機能し、それに直列の自動変速部20が有段変速機として機能することにより、自動変速部20の第1速、第2速、第3速、第4速の各ギヤ段に対しその自動変速部20に入力される回転速度すなわち伝達部材18の回転速度が無段的に変化させられて各ギヤ段は無段的な変速比幅が得られる。したがって、その各ギヤ段の間が無段的に連続変化可能な変速比となって変速機構10全体としてのトータル変速比(総合変速比)γTが無段階に得られるようになる。
However, when the
図3は、差動部或いは第1変速部として機能する無段変速部11と有段変速部或いは第2変速部として機能する自動変速部20とから構成される変速機構10において、ギヤ段毎に連結状態が異なる各回転要素の回転速度の相対関係を直線上で表すことができる共線図を示している。この図3の共線図は、各遊星歯車装置24、26、28、30のギヤ比ρの関係を示す横軸と、相対的回転速度を示す縦軸とから成る二次元座標であり、3本の横線のうちの下側の横線X1が回転速度零を示し、上側の横線X2が回転速度「1.0」すなわち入力軸14に連結されたエンジン8の回転速度NEを示し、横線XGが伝達部材18の回転速度を示している。
FIG. 3 shows a
また、無段変速部11を構成する動力分配機構16の3つの要素に対応する3本の縦線Y1、Y2、Y3は、左側から順に第2回転要素(第2要素)RE2に対応する第1サンギヤS1、第1回転要素(第1要素)RE1に対応する第1キャリヤCA1、第3回転要素(第3要素)RE3に対応する第1リングギヤR1の相対回転速度を示すものであり、それらの間隔は第1遊星歯車装置24のギヤ比ρ1に応じて定められている。さらに、自動変速部20の5本の縦線Y4、Y5、Y6、Y7、Y8は、左から順に、第4回転要素(第4要素)RE4に対応し且つ相互に連結された第2サンギヤS2および第3サンギヤS3を、第5回転要素(第5要素)RE5に対応する第2キャリヤCA2を、第6回転要素(第6要素)RE6に対応する第4リングギヤR4を、第7回転要素(第7要素)RE7に対応し且つ相互に連結された第2リングギヤR2、第3キャリヤCA3、第4キャリヤCA4を、第8回転要素(第8要素)RE8に対応し且つ相互に連結された第3リングギヤR3、第4サンギヤS4をそれぞれ表し、それらの間隔は第2、第3、第4遊星歯車装置26、28、30のギヤ比ρ2、ρ3、ρ4に応じてそれぞれ定められている。共線図の縦軸間の関係においてサンギヤとキャリヤとの間が「1」に対応する間隔とされるとキャリヤとリングギヤとの間が遊星歯車装置のギヤ比ρに対応する間隔とされる。すなわち、無段変速部11では縦線Y1とY2との縦線間が「1」に対応する間隔に設定され、縦線Y2とY3との間隔はギヤ比ρ1に対応する間隔に設定される。また、自動変速部20では各第2、第3、第4遊星歯車装置26、28、30毎にそのサンギヤとキャリヤとの間が「1」に対応する間隔に設定され、キャリヤとリングギヤとの間がρに対応する間隔に設定される。
In addition, three vertical lines Y1, Y2, Y3 corresponding to the three elements of the
上記図3の共線図を用いて表現すれば、本実施例の変速機構10は、動力分配機構16(無段変速部11)において、第1遊星歯車装置24の第1回転要素RE1(第1キャリヤCA1)が入力軸14すなわちエンジン8に連結されるとともに切換クラッチC0を介して第2回転要素(第1サンギヤS1)RE2と選択的に連結され、第2回転要素RE2が第1電動機M1に連結されるとともに切換ブレーキB0を介してケース12に選択的に連結され、第3回転要素(第1リングギヤR1)RE3が伝達部材18および第2電動機M2に連結されて、入力軸14の回転を伝達部材18を介して自動変速部(有段変速部)20へ伝達する(入力させる)ように構成されている。このとき、Y2とX2の交点を通る斜めの直線L0により第1サンギヤS1の回転速度と第1リングギヤR1の回転速度との関係が示される。
If expressed using the collinear diagram of FIG. 3 described above, the
例えば、上記切換クラッチC0および切換ブレーキB0の解放により無段変速状態(差動状態)に切換えられたときは、第1電動機M1の発電による反力を制御することによって直線L0と縦線Y1との交点で示される第1サンギヤS1の回転が上昇或いは下降させられると、直線L0と縦線Y3との交点で示される第1リングギヤR1の回転速度が下降或いは上昇させられる。また、切換クラッチC0の係合により第1サンギヤS1と第1キャリヤCA1とが連結されると、動力分配機構16は上記3回転要素が一体回転する非差動状態とされるので、直線L0は横線X2と一致させられ、エンジン回転速度NEと同じ回転で伝達部材18が回転させられる。或いは、切換ブレーキB0の係合によって第1サンギヤS1の回転が停止させられると動力分配機構16は増速機構として機能する非差動状態とされるので、直線L0は図3に示す状態となり、その直線L0と縦線Y3との交点で示される第1リングギヤR1すなわち伝達部材18の回転速度は、エンジン回転速度NEよりも増速された回転で自動変速部20へ入力される。
For example, when switching to the continuously variable transmission state (differential state) by releasing the switching clutch C0 and the switching brake B0, the reaction force generated by the first motor M1 is controlled to control the straight line L0 and the vertical line Y1. When the rotation of the first sun gear S1 indicated by the intersection point is raised or lowered, the rotational speed of the first ring gear R1 indicated by the intersection point between the straight line L0 and the vertical line Y3 is lowered or raised. Further, when the first sun gear S1 and the first carrier CA1 are connected by the engagement of the switching clutch C0, the
また、自動変速部20において第4回転要素RE4は第2クラッチC2を介して伝達部材18に選択的に連結されるとともに第1ブレーキB1を介してケース12に選択的に連結され、第5回転要素RE5は第2ブレーキB2を介してケース12に選択的に連結され、第6回転要素RE6は第3ブレーキB3を介してケース12に選択的に連結され、第7回転要素RE7は出力軸22に連結され、第8回転要素RE8は第1クラッチC1を介して伝達部材18に選択的に連結されている。
Further, in the
自動変速部20では、図3に示すように、第1クラッチC1と第3ブレーキB3とが係合させられることにより、第8回転要素RE8の回転速度を示す縦線Y8と横線X2との交点と第6回転要素RE6の回転速度を示す縦線Y6と横線X1との交点とを通る斜めの直線L1と、出力軸22と連結された第7回転要素RE7の回転速度を示す縦線Y7との交点で第1速の出力軸22の回転速度が示される。同様に、第1クラッチC1と第2ブレーキB2とが係合させられることにより決まる斜めの直線L2と出力軸22と連結された第7回転要素RE7の回転速度を示す縦線Y7との交点で第2速の出力軸22の回転速度が示され、第1クラッチC1と第1ブレーキB1とが係合させられることにより決まる斜めの直線L3と出力軸22と連結された第7回転要素RE7の回転速度を示す縦線Y7との交点で第3速の出力軸22の回転速度が示され、第1クラッチC1と第2クラッチC2とが係合させられることにより決まる水平な直線L4と出力軸22と連結された第7回転要素RE7の回転速度を示す縦線Y7との交点で第4速の出力軸22の回転速度が示される。上記第1速乃至第4速では、切換クラッチC0が係合させられている結果、エンジン回転速度NEと同じ回転速度で第8回転要素RE8に無段変速部11すなわち動力分配機構16からの動力が入力される。しかし、切換クラッチC0に替えて切換ブレーキB0が係合させられると、無段変速部11からの動力がエンジン回転速度NEよりも高い回転速度で入力されることから、第1クラッチC1、第2クラッチC2、および切換ブレーキB0が係合させられることにより決まる水平な直線L5と出力軸22と連結された第7回転要素RE7の回転速度を示す縦線Y7との交点で第5速の出力軸22の回転速度が示される。
In the
図4は、本実施例の変速機構10を制御するための電子制御装置40に入力される信号及びその電子制御装置40から出力される信号を例示している。この電子制御装置40は、CPU、ROM、RAM、及び入出力インターフェースなどから成る所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、RAMの一時記憶機能を利用しつつROMに予め記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことによりエンジン8、第1、第2電動機M1、M2に関するハイブリッド駆動制御、自動変速部20の変速制御等の駆動制御を実行するものである。
FIG. 4 illustrates a signal input to the
電子制御装置40には、図4に示す各センサやスイッチから、エンジン水温を示す信号、シフトポジションを表す信号PSH、エンジン8の回転速度であるエンジン回転速度NEを表す信号、ギヤ比列設定値を示す信号、M(モータ走行)モードを指令する信号、エアコンの作動を示すエアコン信号、出力軸22の回転速度に対応する車速信号、自動変速部20の作動油温を示す油温信号、サイドブレーキ操作を示す信号、フットブレーキ操作を示す信号、触媒温度を示す触媒温度信号、アクセルペダルの操作量を示すアクセル開度信号Acc、カム角信号、スノーモード設定を示すスノーモード設定信号、車両の加速度を示す加速度信号、オートクルーズ走行を示すオートクルーズ信号、車両の重量を示す車重信号、各駆動輪の車輪速を示す車輪速信号、変速機構10を有段変速機として機能させるために無段変速部11(動力分配機構16)を有段変速状態(ロック状態)に切り換えるための有段スイッチ操作の有無を示す信号、変速機構10を無段変速機として機能させるために無段変速部11(動力分配機構16)を無段変速状態(差動状態)に切り換えるための無段スイッチ操作の有無を示す信号、第1電動機M1の回転速度を表す信号NM1、第2電動機M2の回転速度を表す信号NM2、車両進行方向を表す信号すなわち車両前進走行或いは車両後進走行を表す信号等が、それぞれ供給される。
The
また、上記電子制御装置40からは、電子スロットル弁の開度を操作するスロットルアクチュエータへの駆動信号、燃料噴射装置によるエンジン8への燃料供給量を制御する燃料供給量信号、点火装置によるエンジン8の点火時期を指令する点火信号、過給圧を調整するための過給圧調整信号、電動エアコンを作動させるための電動エアコン駆動信号、電動機M1およびM2の作動を指令する指令信号、シフトインジケータを作動させるためのシフトポジション(操作位置)表示信号、ギヤ比を表示させるためのギヤ比表示信号、スノーモードであることを表示させるためのスノーモード表示信号、Mモードが選択されていることを表示させるMモード表示信号、無段変速部11や自動変速部20の油圧式摩擦係合装置の油圧アクチュエータを制御するために油圧制御回路42に含まれる電磁弁を作動させるバルブ指令信号、上記油圧制御回路42の油圧源である電動油圧ポンプを作動させるための駆動指令信号、電動ヒータを駆動するための信号、クルーズコントロール制御用コンピュータへの信号への制御信号等が、それぞれ出力される。
Further, the
図5は、電子制御装置40による制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。図5において、有段変速制御手段54は、例えば変速線図記憶手段56に予め記憶された図6の実線および一点鎖線に示す変速線図(変速マップ)から車速Vおよび自動変速部20の出力トルクTOUTで示される車両状態に基づいて変速機構10の変速を実行すべきか否かを判断してすなわち変速機構10の変速すべき変速段を判断して自動変速部20の自動変速制御を実行する。例えば、有段変速制御手段54は、図2に示す係合表に従って変速段が達成されるように切換クラッチC0および切換ブレーキB0を除いた油圧式摩擦係合装置を係合および/または解放させる指令を油圧制御回路42へ出力する。
FIG. 5 is a functional block diagram for explaining a main part of the control function by the
ハイブリッド制御手段52は、変速機構10の前記無段変速状態すなわち無段変速部11の差動状態においてエンジン8を効率のよい作動域で作動させる一方で、エンジン8と第2電動機M2との駆動力の配分や第1電動機M1の発電による反力を最適になるように変化させて無段変速部11の電気的な無段変速機としての変速比γ0を制御する。例えば、そのときの走行車速において、アクセルペダル操作量Accや車速Vから運転者の要求出力を算出し、運転者の要求出力と充電要求値から必要な駆動力を算出し、エンジン回転速度NEとトータル出力とを算出し、そのトータル出力とエンジン回転速度NEとに基づいて、エンジン出力を得るようにエンジン8を制御するとともに第1電動機M1の発電量を制御する。言い換えれば、ハイブリッド制御手段52は同じ車速および同じ自動変速部20のギヤ比すなわち伝達部材18の回転速度が同じであっても、第1電動機M1の発電量を制御することでエンジン回転速度NEを制御することが可能である。
The hybrid control means 52 operates the
ハイブリッド制御手段52は、その制御を動力性能や燃費向上などのために自動変速部20の変速段を考慮して実行する。このようなハイブリッド制御では、エンジン8を効率のよい作動域で作動させるために定まるエンジン回転速度NE例えば目標エンジン回転速度NE *と車速Vおよび自動変速部20の変速段で定まる伝達部材18の回転速度とを整合させるために、無段変速部11が電気的な無段変速機として機能させられる。すなわち、ハイブリッド制御手段52は予め記憶されたエンジン回転速度NEとエンジントルクTEとをパラメータとする二次元座標内において無段変速走行の時に運転性と燃費性とを両立するように予め実験的に設定されたエンジン8の最適曲線(マップ、関係)を記憶しており、その最適曲線に沿ってエンジン8が作動させられるように、例えば要求駆動力を充足するために必要なエンジン出力を発生するためのエンジントルクTEとエンジン回転速度NEとなるように変速機構10のトータル変速比γTの目標値を定め、その目標値が得られるように無段変速部11の変速比γ0を制御し、トータル変速比γTをその変速可能な変化範囲内例えば13〜0.5の範囲内で制御する。
The hybrid control means 52 executes the control in consideration of the gear position of the
このとき、ハイブリッド制御手段52は、第1電動機M1により発電された電気エネルギをインバータ58を通して蓄電装置60や第2電動機M2へ供給するので、エンジン8の動力の主要部は機械的に伝達部材18へ伝達されるが、エンジン8の動力の一部は第1電動機M1の発電のために消費されてそこで電気エネルギに変換され、インバータ58を通して電気エネルギが第2電動機M2へ供給され、その第2電動機M2が駆動されて第2電動機M2から伝達部材18へ伝達される。この電気エネルギの発生から第2電動機M2で消費されるまでに関連する機器により、エンジン8の動力の一部を電気エネルギに変換し、その電気エネルギを機械的エネルギに変換するまでの電気パスが構成される。
At this time, the hybrid control means 52 supplies the electric energy generated by the first electric motor M1 to the
また、ハイブリッド制御手段52は、エンジン8の停止又はアイドル状態に拘わらず、無段変速部11の電気的CVT機能によって電動機のみ例えば第2電動機M2のみを駆動力源としてモータ発進・走行させることができる。さらに、ハイブリッド制御手段52は、前記モータ発進に替えてエンジン8を駆動力源として車両を発進させるすなわちエンジン発進させる場合には、第1電動機M1の発電による反力を制御することで動力分配機構16の差動作用により伝達部材18の回転速度を引き上げてエンジン発進を制御する。上述したように通常は前記モータ発進が優先して実行されるが、車両状態によってはこのエンジン発進制御も通常実行されるものである。
In addition, the hybrid control means 52 can start and run the motor using only the electric motor, for example, only the second electric motor M2 as a driving force source by the electric CVT function of the continuously
また、ハイブリッド制御手段52は、車両の停止状態又は低車速状態に拘わらず、無段変速部11の電気的CVT機能によってエンジン8の作動状態を維持させられる。例えば、車両停止時に蓄電装置60の充電状態SOCが低下して第1電動機M1による発電が必要となった場合には、エンジン8の動力により第1電動機M1が発電させられてその第1電動機M1の回転速度が引き上げられ、車速Vで一意的に決められる第2電動機M2の回転速度が車両停止状態により零(略零)となっても動力分配機構16の差動作用によってエンジン回転速度NEが自律回転可能な回転速度以上に維持される。
Further, the hybrid control means 52 can maintain the operating state of the
また、ハイブリッド制御手段52は、車両の停止中又は走行中に拘わらず、無段変速部11の電気的CVT機能によって第1電動機回転速度NM1および/または第2電動機回転速度NM2を制御してエンジン回転速度NEを一定に維持させられる。言い換えれば、ハイブリッド制御手段52は、エンジン回転速度NEを一定に維持しつつ第1電動機回転速度NM1または第2電動機回転速度NM2を任意の回転速度にすることができる。例えば、図3の共線図からもわかるようにハイブリッド制御手段52は第2電動機回転速度NM2を引き下げる場合には、エンジン回転速度NEを一定に維持しつつ第2電動機回転速度NM2の引き下げと第1電動機回転速度NM1の引き上げとを実行する。
Further, the hybrid control means 52 controls the first motor rotation speed NM1 and / or the second motor rotation speed NM2 by the electric CVT function of the continuously
また、ハイブリッド制御手段52は、第1電動機M1を空転させることすなわち第1電動機M1により反力を発生させないことで無段変速部11をトルクの伝達が不能な状態すなわち無段変速部11内の動力伝達経路が遮断された状態と同等の状態とすることができる。
Further, the hybrid control means 52 idles the first electric motor M1, that is, does not generate a reaction force by the first electric motor M1, thereby causing the continuously
増速側ギヤ段判定手段62は、変速機構10を有段変速状態とする際に切換クラッチC0および切換ブレーキB0のいずれを係合させるかを判定するために、例えば車両状態に基づいて変速線図記憶手段56に予め記憶された図6に示す変速線図に従って変速機構10の変速されるべき変速段が増速側ギヤ段例えば第5速ギヤ段であるか否かを判定する。
The speed-increasing gear
切換制御手段50は、例えば変速線図記憶手段56に予め記憶された前記図6の破線および二点鎖線に示す切換線図(切換マップ、関係)から車速Vおよび出力トルクTOUTで示される車両状態に基づいて変速機構10の変速状態を切り換えるべきか否かを判断してすなわち変速機構10を無段変速状態とする無段制御領域内であるか或いは変速機構10を有段変速状態とする有段制御領域内であるかを判定することにより変速機構10の切り換えるべき変速状態を判断して、変速機構10を前記無段変速状態と前記有段変速状態とのいずれかに選択的に切り換える。
The switching control means 50 is, for example, a vehicle indicated by the vehicle speed V and the output torque T OUT from the switching diagram (switching map, relationship) indicated by the broken line and the two-dot chain line in FIG. Based on the state, it is determined whether or not the speed change state of the
具体的には、切換制御手段50は有段変速制御領域内であると判定した場合は、ハイブリッド制御手段52に対してハイブリッド制御或いは無段変速制御を不許可すなわち禁止とする信号を出力するとともに、有段変速制御手段54に対しては、予め設定された有段変速時の変速制御を許可する。このときの有段変速制御手段54は、変速線図記憶手段56に予め記憶された例えば図6に示す変速線図に従って自動変速部20の自動変速制御を実行する。例えば変速線図記憶手段56に予め記憶された図2は、このときの変速制御において選択される油圧式摩擦係合装置すなわちC0、C1、C2、B0、B1、B2、B3の作動の組み合わせを示している。すなわち、変速機構10全体すなわち無段変速部11および自動変速部20が所謂有段式自動変速機として機能し、図2に示す係合表に従って変速段が達成される。
Specifically, when it is determined that the switching control means 50 is within the stepped shift control region, the hybrid control means 52 outputs a signal that disables or prohibits the hybrid control or continuously variable shift control. The step-variable shift control means 54 is permitted to perform shift control at the time of a step-variable shift set in advance. The stepped shift control means 54 at this time executes automatic shift control of the
例えば、増速側ギヤ段判定手段62により第5速ギヤ段が判定される場合には、変速機構10全体として変速比が1.0より小さな増速側ギヤ段所謂オーバードライブギヤ段が得られるために切換制御手段50は無段変速部11が固定の変速比γ0例えば変速比γ0が0.7の副変速機として機能させられるように切換クラッチC0を解放させ且つ切換ブレーキB0を係合させる指令を油圧制御回路42へ出力する。また、増速側ギヤ段判定手段62により第5速ギヤ段でないと判定される場合には、変速機構10全体として変速比が1.0以上の減速側ギヤ段が得られるために切換制御手段50は無段変速部11が固定の変速比γ0例えば変速比γ0が1の副変速機として機能させられるように切換クラッチC0を係合させ且つ切換ブレーキB0を解放させる指令を油圧制御回路42へ出力する。このように、切換制御手段50によって変速機構10が有段変速状態に切り換えられるとともに、その有段変速状態における2種類の変速段のいずれかとなるように選択的に切り換えられて、無段変速部11が副変速機として機能させられ、それに直列の自動変速部20が有段変速機として機能することにより、変速機構10全体が所謂有段式自動変速機として機能させられる。
For example, when the fifth gear is determined by the acceleration-side gear determination means 62, the so-called overdrive gear that has a gear ratio smaller than 1.0 is obtained for the
しかし、切換制御手段50は、変速機構10を無段変速状態に切り換える無段変速制御領域内であると判定した場合は、変速機構10全体として無段変速状態が得られるために無段変速部11を無段変速状態として無段変速可能とするように切換クラッチC0および切換ブレーキB0を解放させる指令を油圧制御回路42へ出力する。同時に、ハイブリッド制御手段52に対してハイブリッド制御を許可する信号を出力するとともに、有段変速制御手段54には、予め設定された無段変速時の変速段に固定する信号を出力するか、或いは変速線図記憶手段56に予め記憶された例えば図6に示す変速線図に従って自動変速部20を自動変速することを許可する信号を出力する。この場合、有段変速制御手段54により、図2の係合表内において切換クラッチC0および切換ブレーキB0の係合を除いた作動により自動変速が行われる。このように、切換制御手段50により無段変速状態に切り換えられた無段変速部11が無段変速機として機能し、それに直列の自動変速部20が有段変速機として機能することにより、適切な大きさの駆動力が得られると同時に、自動変速部20の第1速、第2速、第3速、第4速の各ギヤ段に対しその自動変速部20に入力される回転速度すなわち伝達部材18の回転速度が無段的に変化させられて各ギヤ段は無段的な変速比幅が得られる。したがって、その各ギヤ段の間が無段的に連続変化可能な変速比となって変速機構10全体として無段変速状態となりトータル変速比γTが無段階に得られるようになる。
However, when the switching control means 50 determines that it is within the continuously variable transmission control region for switching the
ここで前記図6について詳述すると、図6は自動変速部20の変速判断の基となる変速線図記憶手段56に予め記憶された変速線図(関係)であり、車速Vと駆動力関連値である出力トルクTOUTとをパラメータとする二次元座標で構成された変速線図(変速マップ)の一例である。図6の実線はアップシフト線であり一点鎖線はダウンシフト線である。また、図6の破線は切換制御手段50による有段制御領域と無段制御領域との判定のための判定車速V1および判定出力トルクT1を示している。つまり、図6の破線はハイブリッド車両の高速走行を判定するための予め設定された高速走行判定値である判定車速V1の連なりである高車速判定線と、ハイブリッド車両の駆動力に関連する駆動力関連値例えば自動変速部20の出力トルクTOUTが高出力となる高出力走行を判定するための予め設定された高出力走行判定値である判定出力トルクT1の連なりである高出力走行判定線とを示している。さらに、図6の破線に対して二点鎖線に示すように有段制御領域と無段制御領域との判定にヒステリシスが設けられている。つまり、この図6は判定車速V1および判定出力トルクT1を含む、車速Vと出力トルクTOUTとをパラメータとして切換制御手段50により有段制御領域と無段制御領域とのいずれであるかを領域判定するための予め記憶された切換線図(切換マップ、関係)である。なお、この切換線図を含めて変速マップとして変速線図記憶手段56に予め記憶されてもよい。また、この切換線図は判定車速V1および判定出力トルクT1の少なくとも1つを含むものであってもよいし、車速Vおよび出力トルクTOUTの何れかをパラメータとする予め記憶された切換線であってもよい。
6 will be described in detail. FIG. 6 is a shift diagram (relationship) stored in advance in the shift diagram storage means 56, which is a basis for the shift determination of the
上記変速線図や切換線図等は、マップとしてではなく実際の車速Vと判定車速V1とを比較する判定式、出力トルクTOUTと判定出力トルクT1とを比較する判定式等として記憶されてもよい。この場合には、切換制御手段50は、車両状態例えば実際の車速が判定車速V1を越えたときに変速機構10を有段変速状態とする。また、切換制御手段50は、車両状態例えば有段変速部20の出力トルクTOUTが判定出力トルクT1を越えたときに変速機構10を有段変速状態とする。また、無段変速部11を電気的な無段変速機として作動させるための電動機等の電気系の制御機器の故障や機能低下時、例えば第1電動機M1における電気エネルギの発生からその電気エネルギが機械的エネルギに変換されるまでの電気パスに関連する機器の機能低下すなわち第1電動機M1、第2電動機M2、インバータ58、蓄電装置60、それらを接続する伝送路などの故障や、故障(フェイル)とか低温による機能低下或いは機能不全が発生した場合には、無段制御領域であっても車両走行を確保するために切換制御手段50は変速機構10を優先的に有段変速状態としてもよい。
The shift diagram, the switching diagram, and the like are stored not as a map but as a judgment formula for comparing the actual vehicle speed V and the judgment vehicle speed V1, a judgment formula for comparing the output torque T OUT and the judgment output torque T1, and the like. Also good. In this case, the switching control means 50 sets the
上記駆動力関連値とは、車両の駆動力に1対1に対応するパラメータであって、駆動輪38での駆動トルク或いは駆動力のみならず、例えば自動変速部20の出力トルクTOUT、エンジントルクTE、車両加速度や、例えばアクセル開度或いはスロットル開度(或いは吸入空気量、空燃比、燃料噴射量)とエンジン回転速度NEとに基づいて算出されるエンジントルクTEなどの実際値や、運転者のアクセルペダル操作量或いはスロットル開度に基づいて算出されるエンジントルクTEや要求駆動力等の推定値であってもよい。また、上記駆動トルクは出力トルクTOUT等からデフ比、駆動輪38の半径等を考慮して算出されてもよいし、例えばトルクセンサ等によって直接検出されてもよい。上記他の各トルク等も同様である。
The driving force-related value is a parameter corresponding to the driving force of the vehicle on a one-to-one basis, and includes not only the driving torque or driving force at the driving
また、例えば判定車速V1は、高速走行において変速機構10が無段変速状態とされるとかえって燃費が悪化するのを抑制するように、その高速走行において変速機構10が有段変速状態とされるように設定されている。また、判定トルクT1は、車両の高出力走行において第1電動機M1の反力トルクをエンジンの高出力域まで対応させないで第1電動機M1を小型化するために、例えば第1電動機M1からの電気エネルギの最大出力を小さくして配設可能とされた第1電動機M1の特性に応じて設定される。
Further, for example, the determination vehicle speed V1 is set so that the
図7は、エンジン回転速度NEとエンジントルクTEとをパラメータとして切換制御手段50により有段制御領域と無段制御領域とのいずれであるかを領域判定するための境界線としてのエンジン出力線を有する例えば変速線図記憶手段56に予め記憶された切換線図(切換マップ、関係)である。切換制御手段50は、図6の切換線図に替えてこの図7の切換線図からエンジン回転速度NEとエンジントルクTEとに基づいて、それらのエンジン回転速度NEとエンジントルクTEとで表される車両状態が無段制御領域内であるか或いは有段制御領域内であるかを判定してもよい。また、この図7は図6の破線を作るための概念図でもある。言い換えれば、図6の破線は図7の関係図(マップ)に基づいて車速Vと出力トルクTOUTとをパラメータとする二次元座標上に置き直された切換線でもある。 7, the engine output as a boundary for the area determining which of the step-variable control region and the continuously variable control region by switching control means 50 and the engine rotational speed N E and engine torque T E as a parameter It is a switching diagram (switching map, relationship) stored in advance in, for example, the shift diagram storage means 56 having a line. Switching control means 50, based on the switching diagram of FIG. 7 with the engine rotational speed N E and engine torque T E in place of the switching diagram of Figure 6, those of the engine speed N E and engine torque T E It may be determined whether the vehicle state represented by is in the stepless control region or in the stepped control region. FIG. 7 is also a conceptual diagram for making a broken line in FIG. In other words, the broken line in FIG. 6 is also a switching line relocated on the two-dimensional coordinates using the vehicle speed V and the output torque T OUT as parameters based on the relationship diagram (map) in FIG.
図6の関係に示されるように、出力トルクTOUTが予め設定された判定出力トルクT1以上の高トルク領域、或いは車速Vが予め設定された判定車速V1以上の高車速領域が、有段制御領域として設定されているので有段変速走行がエンジン8の比較的高トルクとなる高駆動トルク時、或いは車速の比較的高車速時において実行され、無段変速走行がエンジン8の比較的低トルクとなる低駆動トルク時、或いは車速の比較的低車速時すなわちエンジン8の常用出力域において実行されるようになっている。同様に、図7の関係に示されるように、エンジントルクTEが予め設定された所定値TE1以上の高トルク領域、エンジン回転速度NEが予め設定された所定値NE1以上の高回転領域、或いはそれらエンジントルクTEおよびエンジン回転速度NEから算出されるエンジン出力が所定以上の高出力領域が、有段制御領域として設定されているので、有段変速走行がエンジン8の比較的高トルク、比較的高回転速度、或いは比較的高出力時において実行され、無段変速走行がエンジン8の比較的低トルク、比較的低回転速度、或いは比較的低出力時すなわちエンジン8の常用出力域において実行されるようになっている。図7における有段制御領域と無段制御領域との間の境界線は、高車速判定値の連なりである高車速判定線および高出力走行判定値の連なりである高出力走行判定線に対応している。
As shown in the relationship of FIG. 6, stepped control is performed in a high torque region where the output torque T OUT is equal to or higher than the predetermined determination output torque T1, or a high vehicle speed region where the vehicle speed V is equal to or higher than the predetermined determination vehicle speed V1. Since it is set as a region, the stepped variable speed travel is executed at the time of a high driving torque at which the
これによって、例えば、車両の低中速走行および低中出力走行では、変速機構10が無段変速状態とされて車両の燃費性能が確保されるが、実際の車速Vが前記判定車速V1を越えるような高速走行では変速機構10が有段の変速機として作動する有段変速状態とされ専ら機械的な動力伝達経路でエンジン8の出力が駆動輪38へ伝達されて電気的な無段変速機として作動させる場合に発生する動力と電気エネルギとの間の変換損失が抑制されて燃費が向上させられる。また、出力トルクTOUTなどの前記駆動力関連値が判定トルクT1を越えるような高出力走行では変速機構10が有段の変速機として作動する有段変速状態とされ専ら機械的な動力伝達経路でエンジン8の出力が駆動輪38へ伝達されて電気的な無段変速機として作動させる領域が車両の低中速走行および低中出力走行となって、第1電動機M1が発生すべき電気的エネルギ換言すれば第1電動機M1が伝える電気的エネルギの最大値を小さくできて第1電動機M1或いはそれを含む車両の駆動装置が一層小型化される。また、他の考え方として、この高出力走行においては燃費に対する要求より運転者の駆動力に対する要求が重視されるので、無段変速状態より有段変速状態(定変速状態)に切り換えられるのである。これによって、ユーザは、例えば図8に示すような有段自動変速走行におけるアップシフトに伴うエンジン回転速度NEの変化すなわち変速に伴うリズミカルなエンジン回転速度NEの変化が楽しめる。
As a result, for example, in low-medium speed traveling and low-medium power traveling of the vehicle, the
図9は図5に示した複数種類のシフトポジションを手動操作により切り換える操作装置46の一例を示す図である。操作装置46は、例えば運転席の横に配設され、複数種類のシフトポジションを選択するために操作されるシフトレバー48を備えている。そのシフトレバー48は、例えば図2の係合作動表に示されるようにクラッチC1およびクラッチC2のいずれの係合装置も係合されないような変速機構10内つまり自動変速部20内の動力伝達経路が遮断されたニュートラル状態すなわち中立状態とし且つ自動変速部20の出力軸22をロックするための駐車ポジション「P(パーキング)」、後進走行のための後進走行ポジション「R(リバース)」、変速機構10内の動力伝達経路が遮断された中立状態とする中立ポジション「N(ニュートラル)」、前進自動変速走行ポジション「D(ドライブ)」、または前進手動変速走行ポジション「M(マニュアル)」へ手動操作されるように設けられている。
FIG. 9 is a diagram showing an example of the
例えば、上記シフトレバー48の各シフトポジションへの手動操作に連動してそのシフトレバー48に機械的に連結されたマニュアル弁が切り換えられて、図2の係合作動表に示す後進ギヤ段「R」、ニュートラル「N」、前進ギヤ段「D」等が成立するように油圧制御回路42が機械的に切り換えられる。また、「D」または「M」ポジションにおける図2の係合作動表に示す1st乃至5thの各変速段は、油圧制御回路42内の電磁弁が電気的に切り換えられることにより成立させられる。
For example, the manual valve mechanically connected to the
このように、上記操作装置46は、変速機構10の走行状態として、前進走行を行うための前進走行状態「D」または「M」と、後進走行を行うための後進走行状態「R」とを手動操作により切り換えられる前後進切換操作装置として機能している。
As described above, the operating
上記「P」乃至「M」ポジションに示す各シフトポジションは、「P」ポジションおよび「N」ポジションの各非走行ポジションは例えば図2の係合作動表に示されるようにクラッチC1およびクラッチC2のいずれもが解放されるような自動変速部20内の動力伝達経路が遮断された車両を駆動不能とするクラッチC1およびクラッチC2による動力伝達経路の動力伝達遮断状態へ切換えを選択するための非駆動ポジションである。また、「R」ポジション、「D」ポジションおよび「M」ポジションの各走行ポジションは例えば図2の係合作動表に示されるように第1クラッチC1および第2クラッチC2の少なくともいずれかが係合されるような自動変速部20内の動力伝達経路が連結された車両を駆動可能とするクラッチC1および/またはクラッチC2による動力伝達経路の動力伝達可能状態へ切換えを選択するための駆動ポジションでもある。また、「D」ポジションは最高速走行ポジションでもあり、「M」ポジションにおける例えば「4」レンジ乃至「L」レンジはエンジンブレーキ効果が得られるエンジンブレーキレンジでもある。
The shift positions indicated by the “P” to “M” positions are the non-travel positions of the “P” position and the “N” position, for example, as shown in the engagement operation table of FIG. Non-drive for selecting switching to the power transmission cut-off state of the power transmission path by the clutch C1 and the clutch C2 that disables driving of the vehicle in which the power transmission path in the
上記「M」ポジションは、例えば車両の前後方向において上記「D」ポジションと同じ位置において車両の幅方向に隣接して設けられており、シフトレバー48が「M」ポジションへ操作されることにより、「D」レンジ乃至「L」レンジの何れかがシフトレバー48の操作に応じて選択される。具体的には、この「M」ポジションには、車両の前後方向にアップシフト位置「+」、およびダウンシフト位置「−」が設けられており、シフトレバー48がそれ等のアップシフト位置「+」またはダウンシフト位置「−」へ操作されると、「D」レンジ乃至「L」レンジの何れかが選択される。例えば、「M」ポジションにおいて選択される「D」レンジ乃至「L」レンジの5つの変速レンジは、変速機構10の自動変速制御が可能なトータル変速比γTの変化範囲における高速側(変速比が最小側)のトータル変速比γTが異なる複数種類の変速レンジであり、また自動変速部20の変速が可能な最高速側変速段が異なるように変速段(ギヤ段)の変速範囲を制限するものである。また、シフトレバー48はスプリング等の付勢手段により上記アップシフト位置「+」およびダウンシフト位置「−」から、「M」ポジションへ自動的に戻されるようになっている。また、操作装置46にはシフトレバー48の各シフトポジションを検出するためのシフトポジションセンサ49が備えられており、そのシフトレバー48のシフトポジションを表す信号PSHや「M」ポジションにおける操作回数等を電子制御装置40へ出力する。
The “M” position is provided adjacent to the width direction of the vehicle at the same position as the “D” position, for example, in the longitudinal direction of the vehicle, and when the
例えば、「D」ポジションがシフトレバー48の操作により選択された場合には、図6に示す予め記憶された変速マップや切換マップに基づいて切換制御手段50により変速機構10の変速状態の自動切換制御が実行され、ハイブリッド制御手段52により無段変速部11の無段変速制御が実行され、有段変速制御手段54により自動変速部20の自動変速制御が実行される。例えば、変速機構10が有段変速状態に切り換えられる有段変速走行時には変速機構10が例えば図2に示すような第1速ギヤ段乃至第5速ギヤ段の範囲で自動変速制御され、或いは変速機構10が無段変速状態に切り換えられる無段変速走行時には変速機構10が無段変速部11の無段的な変速比幅と自動変速部20の第1速ギヤ段乃至第4速ギヤ段の範囲で自動変速制御される各ギヤ段とで得られる変速機構10の変速可能なトータル変速比γTの変化範囲内で自動変速制御される。この「D」ポジションは変速機構10の自動変速制御が実行される制御様式である自動変速走行モード(自動モード)を選択するシフトポジションでもある。
For example, when the “D” position is selected by operating the
或いは、「M」ポジションがシフトレバー48の操作により選択された場合には、変速レンジの最高速側変速段或いは変速比を越えないように、切換制御手段50、ハイブリッド制御手段52、および有段変速制御手段54により変速機構10の各変速レンジで変速可能なトータル変速比γTの範囲で自動変速制御される。例えば、変速機構10が有段変速状態に切り換えられる有段変速走行時には変速機構10が各変速レンジで変速機構10が変速可能なトータル変速比γTの範囲で自動変速制御され、或いは変速機構10が無段変速状態に切り換えられる無段変速走行時には変速機構10が無段変速部11の無段的な変速比幅と各変速レンジに応じた自動変速部20の変速可能な変速段の範囲で自動変速制御される各ギヤ段とで得られる変速機構10の各変速レンジで変速可能なトータル変速比γTの範囲で自動変速制御される。この「M」ポジションは変速機構10の手動変速制御が実行される制御様式である手動変速走行モード(手動モード)を選択するシフトポジションでもある。
Alternatively, when the “M” position is selected by operating the
図5に戻り、シフトポジション判定手段80は、シフトポジションセンサ49からのシフトレバー48のシフトポジションを表す信号PSHに基づいて現在シフトレバー48がいずれのポジションとなっているか、或いはシフトレバー48がいずれのポジションへ操作されたかを判定する。
Returning to FIG. 5, the shift position determination means 80 determines which position of the
ここで、変速機構10の走行状態を車両進行方向とは反対方向とするようにシフトレバー48が切り換えられると、例えば出力軸22の回転方向が逆転させられることから、そのシフトレバー48の切換えに起因するショックが発生する可能性があった。例えば、前進走行中にシフトレバーが「R」ポジションへ操作されるとショックが発生する可能性があった。また、この切換ショックは、車速Vが高い程大きくなる傾向があった。
Here, when the
そこで、車両進行方向とは反対方向の走行状態とするように操作装置46(シフトレバー48)が操作された場合に、その反対方向への走行状態を禁止する制御所謂シフトインヒビット制御を実行する必要がある。以下に、シフトインヒビット要否判定手段82およびシフトインヒビット制御手段88を主体として構成されるシフトインヒビット制御の制御作動について説明する。
Therefore, when the operation device 46 (shift lever 48) is operated so as to set the traveling state in the direction opposite to the vehicle traveling direction, it is necessary to execute so-called shift inhibit control that prohibits the traveling state in the opposite direction. There is. Hereinafter, the control operation of the shift inhibit control that is mainly composed of the shift inhibit
上記シフトインヒビット要否判定手段82は、現在車両が前進走行中であるか後進走行中であるかを判定する進行方向判定手段84と、車速Vが所定車速以上であるか否かを判定する所定車速判定手段86とを備え、進行方向判定手段84により判定された車両進行方向とシフトポジション判定手段80により判定されたシフトポジションとの比較、および所定車速判定手段86による判定結果に基づいてシフトインヒビット制御を実行する必要があるか否かを判定する。例えば、上記シフトポジション判定手段80により判定されたシフトポジションが進行方向判定手段84により判定された現在の車両進行方向に対して変速機構10を反対方向の走行状態とするシフトポジションとされ、且つ所定車速判定手段86により所定車速以上であると判定された場合には、シフトインヒビット制御を実行する必要があると判断する。
The shift inhibit
上記進行方向判定手段84は、電子制御装置40に供給される車両進行方向を表す信号に基づいて現在の車両進行方向が前進走行中であるか或いは後進走行中であるかを判定する。
The traveling
前記所定車速判定手段86は、車速が所定車速以上であるか否かを判定する。この所定車速は、変速機構10の走行状態を車両進行方向とは反対方向とするようにシフトレバー48が切り換えられた場合に発生するショック等を考慮して、シフトインヒビット制御を実行する必要がある車速判定値として予め実験等により求められて記憶されている値である。
The predetermined vehicle
前記シフトインヒビット制御手段88は、前記シフトインヒビット要否判定手段82によりシフトインヒビット制御を実行する必要があると判定された場合には、無段変速部11を動力伝達が遮断された中立状態とすることにより、シフトレバー48による切換操作により選択された車両の進行方向の動力伝達経路が達成されないようにするシフトインヒビット制御を実行する。この無段変速部11の中立状態は、切換クラッチC0および切換ブレーキB0が解放状態すなわち無段変速部11の定変速状態が解除されて動力伝達経路が機械的に連結されない状態であり、しかも第1電動機が反力トルクを発生しない空転状態且つ第2電動機M2が駆動力源として駆動トルクを発生していない場合に発生させられる。
When the shift inhibit control means 88 determines that the shift inhibit control needs to be executed by the shift inhibit
上記シフトインヒビット制御の実行に際して、無段変速部11の変速状態の違いや車両の駆動に実際に用いられている駆動力源例えばエンジントルクTE、第1電動機M1、および第2電動機M2の違いにより無段変速部11を中立状態とする制御方法が異なる。以下に、前記シフトインヒビット要否判定手段82によりシフトインヒビット制御を実行する必要があると判定された場合に、その異なる制御方法について図10を参照しながら説明する。
When executing the shift inhibit control, the difference in the shift state of the continuously
上記図10は、第2電動機M2を駆動力源とするモータ走行およびエンジン8を駆動力源とするエンジン走行のそれぞれの場合における、無段変速部11の変速状態、第1電動機M1の制御状態、および第2電動機M2の制御状態を表した図表である。上記エンジン走行では無段変速部11の変速状態としては無段変速状態と定変速状態(ロック状態)との場合がある。図10において無段変速部11、第1電動機M1、および第2電動機M2の状態を表した各欄の破線を境とする上段はシフトインヒビット制御前の状態を、その下段はシフトインヒビット制御後の状態すなわち無段変速部11の中立状態をそれぞれ示す。また、各矢印は、いずれも無段変速部11を中立状態とするための切換えを示している。
FIG. 10 shows the shift state of the continuously
シフトインヒビット制御手段88は、車両がモータ走行であるか或いはエンジン走行であるかを、ハイブリッド制御手段52により車両の駆動に実際に用いられている駆動力源の種類に基づいて判断する。また、シフトインヒビット制御手段88は、無段変速部11の変速状態が定変速状態に切り換えられているか否かを、例えば切換制御手段50により変速線図記憶手段56に予め記憶された前記図6の切換線図から車両状態に基づいて無段制御領域内であるか或いは有段制御領域内であるかの判定結果に基づいて判断する。
The shift inhibit
モータ走行の場合には、シフトインヒビット制御前に既に無段変速部11は無段変速状態であり第1電動機M1は空転状態であるので、シフトインヒビット制御手段88は無段変速部11を中立状態とするために、専ら第2電動機M2をそれまでの駆動状態から空転状態(出力トルク零)へ切り換えるようにハイブリッド制御手段52に指令を出力する。第2電動機M2を空転させることで第2電動機M2は駆動トルクを発生させられず、無段変速部11は動力伝達が遮断された中立状態とされる。
In the case of motor running, since the continuously
また、無段変速部11の無段変速状態におけるエンジン走行の場合には、シフトインヒビット制御前に既に無段変速部11は無段変速状態であるので、シフトインヒビット制御手段88は無段変速部11を中立状態とするために、専ら第1電動機M1をそれまでの発電状態から空転状態へ切り換えるようにハイブリッド制御手段52に指令を出力する。第1電動機M1を空転させることで第1電動機M1の発電による反力トルクが発生させられないのでエンジントルクTEの伝達が不能な状態とされると共に第2電動機M2も電気パスによる駆動状態から空転状態とされて、無段変速部11は動力伝達が遮断された中立状態とされる。
Further, in the case of engine running in the continuously variable transmission state of the continuously
また、無段変速部11の定変速状態すなわち有段変速状態におけるエンジン走行の場合には、シフトインヒビット制御前に既に第1電動機M1および第2電動機M2は空転状態であるので、シフトインヒビット制御手段88は無段変速部11を中立状態とするために、専ら無段変速部11をそれまでの定変速状態からその定変速状態を解除するように切換制御手段50に指令を出力する。切換制御手段50は、切換クラッチC0或いは切換ブレーキB0を解放して無段変速部11の定変速状態を解除する。無段変速部11の定変速状態が解除されると、エンジン8から駆動輪38に至る動力伝達経路が機械的に連結されないのでエンジントルクTEの伝達が不能な状態となり、無段変速部11は動力伝達が遮断された中立状態とされる。
Further, in the case of engine running in the constant speed change state of the continuously
このようにシフトインヒビット制御の実行により、無段変速部11を介して車両の駆動に実際に用いられている駆動力源のトルクが伝達されない状態となるので、車両進行方向と反対方向の走行状態となるように自動変速部20内の走行状態がシフトレバー48に連動して切り換えられたとしても、変速機構10全体ではトルクが伝達されない状態であるのでショックは生じないか或いは小さくされる。言い換えれば、シフトインヒビット制御手段88は、所定車速以上で走行している際に変速機構10の走行状態が操作装置46により車両進行方向とは反対方向の走行状態に切り換えられたときには、無段変速部11を動力伝達が遮断された中立状態とし車両進行方向とは反対方向の走行状態が成立させられることを制限する走行状態切換制限手段として機能している。
As described above, since the shift inhibit control is executed, the torque of the driving force source that is actually used for driving the vehicle is not transmitted via the continuously
図11は、電子制御装置40の制御作動の要部すなわちシフトインヒビット制御作動例えばエンジン走行中の車両前進走行時にシフトレバー48が「R」ポジションへ操作された際のリバースインヒビット制御作動を説明するフローチャートであり、例えば数msec乃至数十msec程度の極めて短いサイクルタイムで繰り返し実行されるものである。また、図12は、図11のフローチャートに示す制御作動を説明するタイムチャートである。
FIG. 11 is a flowchart for explaining the main part of the control operation of the
先ず、シフトインヒビット要否判定手段82に対応するステップ(以下、ステップを省略する)S1において、進行方向判定手段84により判定された車両進行方向とシフトポジション判定手段80により判定されたシフトポジションとの比較、および所定車速判定手段86による判定結果に基づいてシフトインヒビット制御を実行する必要があるか否かが判定される。例えば、車速が所定車速以上の前進走行中にシフトレバー48が「R」ポジションに操作された場合には、リバースインヒビット制御を実行する必要があると判定される(図12のt1時点)。このS1の判断が否定される場合はS5において、リバースインヒビット制御以外のその他の通常の制御作動が実行されるか或いは現在の車両走行状態が維持されて本ルーチンが終了させられる。
First, in a step (hereinafter, step is omitted) S1 corresponding to the shift inhibit
上記S1の判断が肯定される場合はシフトインヒビット制御手段88に対応するS2において、無段変速部11(動力分配機構16)の変速状態が定変速状態(ロック状態)に切り換えられているか否かすなわち変速機構10が有段変速状態に切り換えられているか否かが、例えば切換制御手段50により変速線図記憶手段56に予め記憶された前記図6の切換線図から車両状態に基づいて無段制御領域内であるか或いは有段制御領域内であるかの判定結果に基づいて判断される(図12のt1時点)。
If the determination in S1 is affirmative, whether or not the shift state of the continuously variable transmission unit 11 (power distribution mechanism 16) is switched to the constant shift state (lock state) in S2 corresponding to the shift inhibit control means 88. That is, whether or not the
上記S2の判断が肯定される場合は同じくシフトインヒビット制御手段88に対応するS3において、切換クラッチC0或いは切換ブレーキB0を解放して無段変速部11の定変速状態を解除するように切換制御手段50に指令が出力される(図12のt1時点)。図12のt1時点以降に示すようにリバースインヒビット制御の作動のために優先的に無段変速部11がロック状態から差動状態へ切り換えられる。
If the determination in S2 is affirmative, the switching control means is also set so that the switching clutch C0 or the switching brake B0 is released and the constant speed change state of the continuously
前記S2の判断が否定される場合は、或いは上記S3に続いてシフトインヒビット制御手段88に対応するS4において、第1電動機M1を空転状態へ切り換えるようにハイブリッド制御手段52に指令が出力されて無段変速部11が中立状態とされるか、或いは第1電動機M1の空転状態が維持されて無段変速部11が中立状態とされる(図12のt1時点以降)。また、図12のt1時点乃至t2時点に示すように、自動変速部20は後進走行のための走行状態が成立させられるように例えば図2の係合作動表の後進ギヤ段「R」が成立させられるようにシフトレバー48に連動して第2クラッチC2および第3ブレーキB3が係合させられる。
If the determination in S2 is negative, or in S4 corresponding to the shift inhibit control means 88 following S3, a command is output to the hybrid control means 52 to switch the first motor M1 to the idling state. or
図12のt2時点以降に示すように後進ギヤ段「R」が成立させられ、且つエンジン8が作動中であっても無段変速部11が中立状態とされるので、変速機構10は後進走行のための走行状態とはされない。図11および図12には図示してないが、車速Vが例えば所定車速より低下したら少なくとも第1電動機M1がハイブリッド制御手段52により反力制御されて、変速機構10は後進走行のための走行状態が成立させられる。
Since the reverse gear stage “R” is established as shown after time t 2 in FIG. 12 and the
上述のように、本実施例によれば、無段変速状態と有段変速状態とに切換え可能に構成される無段変速部11を備えた変速機構10において、所定車速以上で走行している際に、操作装置46(シフトレバー48)が変速機構10の走行状態を車両進行方向とは反対方向の走行状態に切り換えられたとき例えば所定車速以上の車両前進走行時にシフトレバー48が「R」ポジションに操作されたときには、シフトインヒビット制御手段により無段変速部11は動力伝達が遮断された中立状態とされるので、後進走行のための走行状態が成立しないようにシフトインヒビット制御が実行される。このように、シフトインヒビット制御のための専用のインヒビットバルブ等を設けることなく、車両進行方向が前進および後進のいずれにおいてもシフトインヒビット制御が可能となる。よって、上記専用のインヒビットバルブ等を含めた制御が必要なくなりシフトインヒビット制御の作動時の制御性が向上する。或いはまた、シフトインヒビット制御のための専用のインヒビットバルブ等を設ける必要がないので、車両搭載性、重量、或いはコストの面において有利となる。
As described above, according to this embodiment, the
次に、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の説明において前述の実施例と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。 Next, another embodiment of the present invention will be described. In the following description, parts common to those in the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
図13は本発明の他の実施例における変速機構70の構成を説明する骨子図、図14はその変速機構70の変速段と油圧式摩擦係合装置の係合の組み合わせとの関係を示す係合表、図15はその変速機構70の変速作動を説明する共線図である。
FIG. 13 is a skeleton diagram illustrating the configuration of the
変速機構70は、前述の実施例と同様に第1電動機M1、動力分配機構16、および第2電動機M2を備えている無段変速部11と、その無段変速部11と出力軸22との間で伝達部材18を介して直列に連結されている前進3段の自動変速部72とを備えている。動力分配機構16は、例えば「0.418」程度の所定のギヤ比ρ1を有するシングルピニオン型の第1遊星歯車装置24と切換クラッチC0および切換ブレーキB0とを有している。自動変速部72は、例えば「0.532」程度の所定のギヤ比ρ2を有するシングルピニオン型の第2遊星歯車装置26と例えば「0.418」程度の所定のギヤ比ρ3を有するシングルピニオン型の第3遊星歯車装置28とを備えている。第2遊星歯車装置26の第2サンギヤS2と第3遊星歯車装置28の第3サンギヤS3とが一体的に連結されて第2クラッチC2を介して伝達部材18に選択的に連結されるとともに第1ブレーキB1を介してケース12に選択的に連結され、第2遊星歯車装置26の第2キャリヤCA2と第3遊星歯車装置28の第3リングギヤR3とが一体的に連結されて出力軸22に連結され、第2リングギヤR2は第1クラッチC1を介して伝達部材18に選択的に連結され、第3キャリヤCA3は第2ブレーキB2を介してケース12に選択的に連結されている。
As in the above-described embodiment, the
以上のように構成された変速機構70では、例えば、図14の係合作動表に示されるように、前記切換クラッチC0、第1クラッチC1、第2クラッチC2、切換ブレーキB0、第1ブレーキB1、および第2ブレーキB2が選択的に係合作動させられることにより、第1速ギヤ段(第1変速段)乃至第4速ギヤ段(第4変速段)のいずれか或いは後進ギヤ段(後進変速段)或いはニュートラルが選択的に成立させられ、略等比的に変化する変速比γ(=入力軸回転速度NIN/出力軸回転速度NOUT)が各ギヤ段毎に得られるようになっている。特に、本実施例では動力分配機構16に切換クラッチC0および切換ブレーキB0が備えられており、切換クラッチC0および切換ブレーキB0の何れかが係合作動させられることによって、無段変速部11は前述した無段変速機として作動する無段変速状態に加え、変速比が一定の変速機として作動する定変速状態を構成することが可能とされている。したがって、変速機構70では、切換クラッチC0および切換ブレーキB0の何れかを係合作動させることで定変速状態とされた無段変速部11と自動変速部72とで有段変速機として作動する有段変速状態が構成され、切換クラッチC0および切換ブレーキB0の何れも係合作動させないことで無段変速状態とされた無段変速部11と自動変速部72とで電気的な無段変速機として作動する無段変速状態が構成される。言い換えれば、変速機構70は、切換クラッチC0および切換ブレーキB0の何れかを係合作動させることで有段変速状態に切り換えられ、切換クラッチC0および切換ブレーキB0の何れも係合作動させないことで無段変速状態に切り換えられる。
In the
例えば、変速機構70が有段変速機として機能する場合には、図14に示すように、切換クラッチC0、第1クラッチC1および第2ブレーキB2の係合により、変速比γ1が最大値例えば「2.804」程度である第1速ギヤ段が成立させられ、切換クラッチC0、第1クラッチC1および第1ブレーキB1の係合により、変速比γ2が第1速ギヤ段よりも小さい値例えば「1.531」程度である第2速ギヤ段が成立させられ、切換クラッチC0、第1クラッチC1および第2クラッチC2の係合により、変速比γ3が第2速ギヤ段よりも小さい値例えば「1.000」程度である第3速ギヤ段が成立させられ、第1クラッチC1、第2クラッチC2、および切換ブレーキB0の係合により、変速比γ4が第3速ギヤ段よりも小さい値例えば「0.705」程度である第4速ギヤ段が成立させられる。また、第2クラッチC2および第2ブレーキB2の係合により、変速比γRが第1速ギヤ段と第2速ギヤ段との間の値例えば「2.393」程度である後進ギヤ段が成立させられる。なお、ニュートラル「N」状態とする場合には、例えば切換クラッチC0のみが係合される。
For example, when the
しかし、変速機構70が無段変速機として機能する場合には、図14に示される係合表の切換クラッチC0および切換ブレーキB0が共に解放される。これにより、無段変速部11が無段変速機として機能し、それに直列の自動変速部72が有段変速機として機能することにより、自動変速部72の第1速、第2速、第3速の各ギヤ段に対しその自動変速部72に入力される回転速度すなわち伝達部材18の回転速度が無段的に変化させられて各ギヤ段は無段的な変速比幅が得られる。したがって、その各ギヤ段の間が無段的に連続変化可能な変速比となって変速機構70全体としてのトータル変速比γTが無段階に得られるようになる。
However, when
図15は、差動部或いは第1変速部として機能する無段変速部11と有段変速部或いは第2変速部として機能する自動変速部72から構成される変速機構70において、ギヤ段毎に連結状態が異なる各回転要素の回転速度の相対関係を直線上で表すことができる共線図を示している。切換クラッチC0および切換ブレーキB0が解放される場合、および切換クラッチC0または切換ブレーキB0が係合させられる場合の動力分配機構16の各要素の回転速度は前述の場合と同様である。
FIG. 15 shows a
図15における自動変速機72の4本の縦線Y4、Y5、Y6、Y7は、左から順に、第4回転要素(第4要素)RE4に対応し且つ相互に連結された第2サンギヤS2および第3サンギヤS3を、第5回転要素(第5要素)RE5に対応する第3キャリヤCA3を、第6回転要素(第6要素)RE6に対応し且つ相互に連結された第2キャリヤCA2および第3リングギヤR3を、第7回転要素(第7要素)RE7に対応する第2リングギヤR2をそれぞれ表している。また、自動変速機72において第4回転要素RE4は第2クラッチC2を介して伝達部材18に選択的に連結されるとともに第1ブレーキB1を介してケース12に選択的に連結され、第5回転要素RE5は第2ブレーキB2を介してケース12に選択的に連結され、第6回転要素RE6は自動変速機72の出力軸22に連結され、第7回転要素RE7は第1クラッチC1を介して伝達部材18に選択的に連結されている。
Four vertical lines Y4, Y5, Y6, Y7 of the
自動変速部72では、図15に示すように、第1クラッチC1と第2ブレーキB2とが係合させられることにより、第7回転要素RE7(R2)の回転速度を示す縦線Y7と横線X2との交点と第5回転要素RE5(CA3)の回転速度を示す縦線Y5と横線X1との交点とを通る斜めの直線L1と、出力軸22と連結された第6回転要素RE6(CA2,R3)の回転速度を示す縦線Y6との交点で第1速の出力軸22の回転速度が示される。同様に、第1クラッチC1と第1ブレーキB1とが係合させられることにより決まる斜めの直線L2と出力軸22と連結された第6回転要素RE6の回転速度を示す縦線Y6との交点で第2速の出力軸22の回転速度が示され、第1クラッチC1と第2クラッチC2とが係合させられることにより決まる水平な直線L3と出力軸22と連結された第6回転要素RE6の回転速度を示す縦線Y6との交点で第3速の出力軸22の回転速度が示される。上記第1速乃至第3速では、切換クラッチC0が係合させられている結果、エンジン回転速度NEと同じ回転速度で第7回転要素RE7に無段変速部11からの動力が入力される。しかし、切換クラッチC0に替えて切換ブレーキB0が係合させられると、無段変速部11からの動力がエンジン回転速度NEよりも高い回転速度で入力されることから、第1クラッチC1、第2クラッチC2、および切換ブレーキB0が係合させられることにより決まる水平な直線L4と出力軸22と連結された第6回転要素RE6の回転速度を示す縦線Y6との交点で第4速の出力軸22の回転速度が示される。
In the
本実施例の変速機構70においても、差動部或いは第1変速部として機能する無段変速部11と、有段変速部或いは第2変速部として機能する自動変速部72とから構成されるので、前述の実施例と同様の効果が得られる。
The
図16は、手動操作によって動力分配機構16の差動状態と非差動状態すなわち変速機構10の無段変速状態と有段変速状態との切換えを選択するための変速状態手動選択装置としてのシーソー型スイッチ44(以下、スイッチ44と表す)の一例でありユーザにより手動操作可能に車両に備えられている。このスイッチ44は、ユーザが所望する変速状態での車両走行を択一的に選択可能とするものであり、無段変速走行に対応するスイッチ44の無段と表示された位置(部分)或いは有段変速走行に対応する有段と表示された位置(部分)をユーザにより押されることで、それぞれ無段変速走行すなわち変速機構10を電気的な無段変速機として作動可能な無段変速状態とするか、或いは有段変速走行すなわち変速機構10を有段変速機として作動可能な有段変速状態とするかが選択可能とされる。前述の実施例では、例えば図6の関係図から車両状態の変化に基づく変速機構10の変速状態の自動切換制御作動を説明したが、その自動切換制御作動に替えて或いは加えて例えばスイッチ44が手動操作されたことにより変速機構10の変速状態が手動切換制御されてもよい。つまり、切換制御手段50は、スイッチ44の無段変速状態とするか或いは有段変速状態とするかの選択操作に従って優先的に変速機構10を無段変速状態と有段変速状態とに切り換える。例えば、ユーザは無段変速機のフィーリングや燃費改善効果が得られる走行を所望すれば変速機構10が無段変速状態とされるように手動操作により選択すればよいし、また自動変速部20の変速に伴うエンジン回転速度の変化によるフィーリング向上を所望すれば変速機構10が有段変速状態とされるように手動操作により選択すればよい。また、スイッチ44に無段変速走行或いは有段変速走行の何れも選択されない状態である中立位置が設けられる場合には、スイッチ44がその中立位置の状態であるときすなわちユーザによって所望する変速状態が選択されていないときや所望する変速状態が自動切換のときには、変速機構10の変速状態の自動切換制御作動が実行されればよい。また、切換制御手段50は、スイッチ44の選択操作に従って優先的に変速機構10を有段変速状態とに切り換えた場合であっても、前記シフトインヒビット制御手段による無段変速部11を中立状態とする制御が作動するときには、無段変速部11の定変速状態(ロック状態)を優先的に解除する。
FIG. 16 shows a seesaw as a shift state manual selection device for selecting switching between a differential state and a non-differential state of the
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。 As mentioned above, although the Example of this invention was described in detail based on drawing, this invention is applied also in another aspect.
例えば、前述の実施例の図11および図12におけるシフトインヒビット制御は、前進走行時に「R」ポジションへ操作されたときに無段変速部11の動力伝達を遮断するリーバースインヒビット制御であったが、後進走行時に前進走行ポジション例えば「D」ポジションへシフトレバー48が操作されたときに無段変速部11の動力伝達を遮断する前進インヒビット制御やリーバースインヒビット制御と前進インヒビット制御との両方の制御であっても本実施例は適用され得る。
For example, the shift inhibit control in FIGS. 11 and 12 of the above-described embodiment is a reverse inhibit control that cuts off the power transmission of the continuously
また、前述の実施例ではシフトインヒビット制御の実行を図10に示すモータ走行およびエンジン走行のそれぞれの場合に分けて説明したが、無段変速部11を中立状態とするための制御作動を説明するための一例であり、他の態様であっても本発明は適用され得る。例えば、エンジン走行における第1電動機M1および/または第2電動機M2によるモータアシスト走行やモーター走行における無段変速部11の有段変速状態等であっても本発明は適用され得る。上記モータアシスト走行の場合には、前述したエンジン走行の場合の制御に加えてモータアシストに用いられている電動機を空転させて無段変速部11が中立状態とされる。
In the above-described embodiment, the execution of the shift inhibit control has been described separately for each of the motor traveling and the engine traveling shown in FIG. 10, but the control operation for setting the continuously
また、前述の実施例の変速機構10、70は、無段変速部11(動力分配機構16)が電気的な無段変速機として作動可能な差動状態とそれを非作動とする非差動状態とに切り換えられることで無段変速状態と有段変速状態とに切り換え可能に構成され、この無段変速状態と有段変速状態との切換えは無段変速部11が差動状態と非差動状態とに切換えられることによって行われていたが、例えば無段変速部11が差動状態のままであっても無段変速部11の変速比を連続的ではなく段階的に変化させることにより有段変速機として機能させられ得る。言い換えれば、無段変速部11の差動状態/非差動状態と、変速機構10、70の無段変速状態/有段変速状態とは必ずしも一対一の関係にある訳ではないので、無段変速部11は必ずしも無段変速状態と有段変速状態とに切換可能に構成される必要はなく、変速機構10、70(無段変速部11、動力分配機構16)が差動状態と非差動状態とに切換え可能に構成されれば本発明は適用され得る。
Further, the
また、前述の実施例の変速機構10、70は、無段変速部11が無段変速状態と定変速状態とに切り換えられることで電気的な無段変速機として機能する無段変速状態と有段変速機として機能する有段変速状態とに切り換え可能に構成されていたが、有段変速状態に切換可能に構成されない変速機構すなわち無段変速部11が切換クラッチC0および切換ブレーキB0を備えず電気的な無段変速機(電気的な差動装置)としての機能のみを有する無段変速部11であっても本実施例は適用され得る。
In addition, the
また、前述の実施例の動力分配機構16では、第1キャリヤCA1がエンジン8に連結され、第1サンギヤS1が第1電動機M1に連結され、第1リングギヤR1が伝達部材18に連結されていたが、それらの連結関係は、必ずしもそれに限定されるものではなく、エンジン8、第1電動機M1、伝達部材18は、第1遊星歯車装置24の3要素CA1、S1、R1のうちのいずれと連結されていても差し支えない。
In the
また、前述の実施例では、エンジン8は入力軸14と直結されていたが、例えばギヤ、ベルト等を介して作動的に連結されておればよく、共通の軸心上に配置される必要もない。
In the above-described embodiment, the
また、前述の実施例では、第1電動機M1および第2電動機M2は、入力軸14に同心に配置されて第1電動機M1は第1サンギヤS1に連結され第2電動機M2は伝達部材18に連結されていたが、必ずしもそのように配置される必要はなく、例えばギヤ、ベルト等を介して作動的に第1電動機M1は第1サンギヤS1に連結され、第2電動機M2は伝達部材18に連結されてもよい。
In the above-described embodiment, the first motor M1 and the second motor M2 are arranged concentrically with the
また、前述の動力分配機構16には切換クラッチC0および切換ブレーキB0が備えられていたが、切換クラッチC0および切換ブレーキB0は必ずしも両方備えられる必要はない。また、上記切換クラッチC0は、サンギヤS1とキャリヤCA1とを選択的に連結するものであったが、サンギヤS1とリングギヤR1との間や、キャリヤCA1とリングギヤR1との間を選択的に連結するものであってもよい。要するに、第1遊星歯車装置24の3要素のうちのいずれか2つを相互に連結するものであればよい。
In addition, although the
また、前述の実施例の変速機構10、70では、ニュートラル「N」とする場合には切換クラッチC0が係合されていたが、必ずしも係合される必要はない。
Further, in the
また、前述の実施例では、切換クラッチC0および切換ブレーキB0などの油圧式摩擦係合装置は、パウダー(磁粉)クラッチ、電磁クラッチ、噛み合い型のドグクラッチなどの磁粉式、電磁式、機械式係合装置から構成されていてもよい。 In the above-described embodiments, the hydraulic friction engagement devices such as the switching clutch C0 and the switching brake B0 are magnetic powder type, electromagnetic type, mechanical type engagement such as powder (magnetic powder) clutch, electromagnetic clutch, and meshing type dog clutch. You may be comprised from the apparatus.
また、前述の実施例では、第2電動機M2が伝達部材18に連結されていたが、出力軸22に連結されていてもよいし、自動変速部20、72内の回転部材に連結されていてもよい。
In the above-described embodiment, the second electric motor M2 is connected to the
また、前述の実施例では、無段変速部11すなわち動力分配機構16の出力部材である伝達部材18と駆動輪38との間の動力伝達経路に、自動変速部20、72が介装されていたが、例えば自動変速機の一種である無段変速機(CVT)等の他の形式の動力伝達装置が設けられていてもよい。その無段変速機(CVT)の場合には、動力分配機構16が定変速状態とされることで全体として有段変速状態とされる。有段変速状態とは、電気パスを用いないで専ら機械的伝達経路で動力伝達することである。或いは、上記無段変速機は有段変速機における変速段に対応するように予め複数の固定された変速比が記憶され、その複数の固定された変速比を用いて自動変速部20、72の変速が実行されてもよい。或いは、自動変速部20、70は備えられていなくても本発明は適用され得る。
In the above-described embodiment, the
また、前述の実施例では、自動変速部20、72は伝達部材18を介して無段変速部11と直列に連結されていたが、入力軸14と平行にカウンタ軸が設けられそのカウンタ軸上に同心に自動変速部20、72が配設されてもよい。この場合には、無段変速部11と自動変速部20、72とは、例えば伝達部材18としてのカウンタギヤ対、スプロケットおよびチェーンで構成される1組の伝達部材などを介して動力伝達可能に連結される。
In the above-described embodiment, the
また、前述の実施例の差動機構としての動力分配機構16は、例えばエンジンによって回転駆動されるピニオンと、そのピニオンに噛み合う一対のかさ歯車が第1電動機M1および第2電動機M2に作動的に連結された差動歯車装置であってもよい。
Further, the
また、前述の実施例の動力分配機構16は、1組の遊星歯車装置から構成されていたが、2以上の遊星歯車装置から構成されて、非差動状態(定変速状態)では3段以上の変速機として機能するものであってもよい。
In addition, the
また、前述の実施例の操作装置46は、複数種類のシフトポジションを選択するために操作されるシフトレバー48を備えていたが、そのシフトレバー48に替えて、例えば押しボタン式のスイッチやスライド式スイッチ等の複数種類のシフトポジションを選択可能なスイッチであってもよい。また、シフトレバー48が「M」ポジションへ操作されることにより、変速レンジが設定されるものであったが変速段が設定されることすなわち各変速レンジの最高速変速段が変速段として設定されてもよい。この場合、自動変速部20、72では変速段が切り換えられて変速が実行される。例えば、シフトレバー48が「M」ポジションにおけるアップシフト位置「+」またはダウンシフト位置「−」へ手動操作されると、自動変速部20では第1速ギヤ段乃至第4速ギヤ段の何れかがシフトレバー48の操作に応じて設定される。
The
また、前述の実施例のスイッチ44はシーソー型のスイッチであったが、例えば押しボタン式のスイッチ、択一的にのみ押した状態が保持可能な2つの押しボタン式のスイッチ、レバー式スイッチ、スライド式スイッチ等の少なくとも無段変速走行(差動状態)と有段変速走行(非差動状態)とが択一的に切り換えられるスイッチであればよい。また、スイッチ44に中立位置が設けられる場合にその中立位置に替えて、スイッチ44の選択状態を有効或いは無効すなわち中立位置相当が選択可能なスイッチがスイッチ44とは別に設けられてもよい。
In addition, the
なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。 The above description is only an embodiment, and the present invention can be implemented in variously modified and improved forms based on the knowledge of those skilled in the art.
8:エンジン(駆動力源)
10、70:変速機構(駆動装置)
11:無段変速部
16:動力分配機構(差動機構)
20、72:自動変速部
38:駆動輪
46:操作装置(前後進切換操作装置)
88:シフトインヒビット制御手段(走行状態切換制限手段)
M1:第1電動機
M2:第2電動機
C0:切換クラッチ(差動状態切換装置)
B0:切換ブレーキ(差動状態切換装置)
8: Engine (drive power source)
10, 70: Transmission mechanism (drive device)
11: continuously variable transmission 16: power distribution mechanism (differential mechanism)
20, 72: Automatic transmission unit 38: Drive wheel 46: Operating device (forward / reverse switching operation device)
88: Shift inhibit control means (running state switching restriction means)
M1: first motor M2: second motor C0: switching clutch (differential state switching device)
B0: Switching brake (Differential state switching device)
Claims (2)
前記差動機構に備えられ、前記無段変速部を電気的な無段変速作動可能な無段変速状態と該電気的な無段変速作動不能な有段変速状態とに選択的に切り換えるための差動状態切換装置と、
前記車両用駆動装置の走行状態として、前進走行を行うための前進走行状態と後進走行を行うための後進走行状態とを手動操作により切り換えられる前後進切換操作装置と、
所定車速以上で走行しており且つ前記無段変速部が有段変速状態である際に、前記前後進切換操作装置が前記車両用駆動装置の走行状態を車両進行方向とは反対方向となる走行状態に切り換えられたときには、前記無段変速部を無段変速状態へ切り換えた後に該無段変速部を動力伝達が遮断された中立状態とする走行状態切換制限手段とを、含み、
該走行状態切換制限手段は、前記無段変速部が電気的な無段変速機として作動させられる無段変速状態であるときのエンジン走行では、前記第1電動機を発電状態から空転状態へ切り換えると共に前記第2電動機を駆動状態から空転状態へ切り換えることで前記中立状態を達成し、前記無段変速部が電気的な無段変速作動が不能な有段変速状態であるときのエンジン走行では、前記差動状態切換装置を用いて該無段変速部の有段変速状態を解除することで前記中立状態を達成し、モータ走行では、前記第2電動機をそれまでの駆動状態から空転状態とすることで前記中立状態を達成する
ことを特徴とする車両用駆動装置の制御装置。 A continuously variable transmission that has a differential mechanism that distributes the output of the engine to the first motor and the transmission member and a second motor that is capable of transmitting power to the drive wheels and that can operate as an electrical continuously variable transmission; , a control device of the automatic transmission portion and the vehicle drive device in which example Bei the configuration part and functions as a stepped automatic transmission having a forward gears and reverse gear of the power transmission path,
Provided in the differential mechanism, for selectively switching the continuously variable transmission portion between a continuously variable transmission state in which an electrical continuously variable transmission operation is possible and a continuously variable transmission state in which the electrical continuously variable transmission operation is not possible. A differential state switching device;
As the traveling state of the vehicle drive device, a forward / reverse switching operation device that can be manually switched between a forward traveling state for performing forward traveling and a reverse traveling state for performing reverse traveling;
When the vehicle is traveling at a predetermined vehicle speed or higher and the continuously variable transmission is in a stepped transmission state, the forward / reverse switching operation device causes the vehicle driving device to travel in a direction opposite to the vehicle traveling direction. When the state is switched to the state, including a travel state switching limiting means for switching the continuously variable transmission unit to a continuously variable transmission state and then setting the continuously variable transmission unit to a neutral state in which power transmission is interrupted,
The running state switching limiting means switches the first electric motor from the power generation state to the idling state in engine running when the continuously variable transmission is in a continuously variable transmission state operated as an electric continuously variable transmission. said second electric motor to achieve the neutral condition by switching from the driving state to idling state, the continuously-variable transmission portion is in the engine running when the electrically controlled continuously variable shifting operation is the step-variable shifting state impossible, the The neutral state is achieved by releasing the stepped speed change state of the continuously variable transmission using a differential state switching device, and in motor running, the second electric motor is made idle from the previous drive state. The neutral state is achieved with a control device for a vehicle drive device.
前記差動機構に備えられ、該差動機構を差動作用が働く差動状態と該差動作用を不能とするロック状態とに選択的に切り換えるための差動状態切換装置と、
前記車両用駆動装置の走行状態として、前進走行を行うための前進走行状態と後進走行を行うための後進走行状態とを手動操作により切り換えられる前後進切換操作装置と、
所定車速以上で走行しており且つ前記差動機構がロック状態である際に、前記前後進切換操作装置が前記車両用駆動装置の走行状態を車両進行方向とは反対方向となる走行状態に切り換えられたときには、前記差動機構を差動状態へ切り換えた後に該差動機構を動力伝達が遮断された中立状態とする走行状態切換制限手段と
を、含み、
該走行状態切換制限手段は、前記動力伝達装置が電気的な差動装置として作動させられる差動状態であるときのエンジン走行では、前記第1電動機を発電状態から空転状態へ切り換えると共に前記第2電動機を駆動状態から空転状態へ切り換えることで前記中立状態を達成し、前記動力伝達装置が電気的な差動装置として作動不能なロック状態であるときのエンジン走行では、前記差動状態切換装置を用いて該差動装置のロック状態を解除することで前記中立状態を達成し、モータ走行では、前記第2電動機をそれまでの駆動状態から空転状態とすることで前記中立状態を達成する
ことを特徴とする車両用駆動装置の制御装置。 A differential section that distributes engine output to the first electric motor and the transmission member, and a second electric motor that is capable of transmitting power to the drive wheels, and is operable as an electric differential device ; a control device for a vehicular drive apparatus example Bei the automatic shifting portion forms a part functioning as a stepped automatic transmission having a forward gears and reverse gear of the transmission path,
A differential state switching device provided in the differential mechanism for selectively switching the differential mechanism between a differential state in which the differential action works and a lock state in which the differential action is disabled;
As the traveling state of the vehicle drive device, a forward / reverse switching operation device that can be manually switched between a forward traveling state for performing forward traveling and a reverse traveling state for performing reverse traveling;
When traveling at a predetermined vehicle speed or higher and the differential mechanism is in a locked state, the forward / reverse switching operation device switches the traveling state of the vehicle drive device to a traveling state opposite to the vehicle traveling direction. And a traveling state switching limiting means for switching the differential mechanism to a differential state and then setting the differential mechanism to a neutral state in which power transmission is interrupted.
The traveling state switching limiting means switches the first electric motor from the power generation state to the idling state in the engine traveling when the power transmission device is in a differential state where the power transmission device is operated as an electrical differential device. an electric motor to achieve the neutral condition by switching to idle state from the driving state, the engine running when the power transmission device is a inoperative locked state as an electric differential device, the differential state switching device The neutral state is achieved by releasing the locked state of the differential device, and the neutral state is achieved by changing the second electric motor from the previous driving state to the idling state in motor running. A control device for a vehicle drive device.
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