JP6327192B2 - Control device for power transmission mechanism for vehicle - Google Patents
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Description
この発明は、車両の走行のための動力を伝達する機構を制御する装置に関し、特にセレクタブルワンウェイクラッチを備えている動力伝達機構の制御装置に関するものである。 The present invention relates to an apparatus for controlling a mechanism for transmitting power for traveling of a vehicle, and more particularly to a control apparatus for a power transmission mechanism including a selectable one-way clutch.
セレクタブルワンウェイクラッチ(以下、SOWCと記す。)の一例が特許文献1に記載されている。そのSOWCは、ポケットプレートと、ノッチプレートと、制御プレートとを備え、ポケットプレートにノッチプレート側に開口した凹部が形成され、この凹部に俯仰可能にストラットが収容されている。すなわち、そのストラットの一方の端部は回動可能に凹部に取り付けられ、その他方の端部はバネによってノッチプレート側に押されている。ノッチプレートにおける凹部に対応した箇所に、ストラットの他方の端部が入り込むノッチが形成され、制御プレートにおける凹部あるいはノッチに対応する箇所に開孔が形成されている。この開孔が凹部の位置に一致していると、ストラットの他方の端部がバネに押されてノッチプレート側に突出し、その他方の端部がノッチの内壁面に当接してポケットプレートとノッチプレートとが係合する。また、開孔が凹部の位置に対してずれていると、ストラットの他方の端部が制御プレートによって凹部内に押し込められ、ポケットプレートとノッチプレートとが相対回転する。
An example of a selectable one-way clutch (hereinafter referred to as SOWC) is described in
車両が旋回走行している場合には、車速や旋回半径に応じた遠心力が生じ、その遠心力に応じた荷重が上述したSOWCのストラットに作用する。特許文献1に記載された構成では、この遠心力に応じた荷重が前記バネの弾性力に抗する場合には、開孔を凹部の位置に一致させたとしても、ストラットがノッチプレート側に立ち上がりにくくなる可能性がある。一方、バネの弾性力に加えて前記遠心力に応じた荷重によってノッチプレート側にストラットが押される場合には、ストラットが急激に立ち上がってポケットプレートとノッチプレートとの回転数差が高い状態で係合し、それに伴うショックが生じてしまう可能性がある。
When the vehicle is turning, a centrifugal force corresponding to the vehicle speed and the turning radius is generated, and a load corresponding to the centrifugal force acts on the above-described SOWC strut. In the configuration described in
この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであって、セレクタブルワンウェイクラッチの誤動作を抑制することのできる車両用動力伝達機構の制御装置を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made paying attention to the above technical problem, and an object of the present invention is to provide a control device for a vehicle power transmission mechanism that can suppress malfunction of a selectable one-way clutch.
上記の目的を達成するために、この発明は、相対回転可能な第1回転板および第2回転板と、前記第1回転板の前記第2回転板に対向する側面に保持されると共に前記第2回転板側に選択的に突出することにより前記第2回転板に係合して前記第1回転板と前記第2回転板との間でトルクを伝達する係合片と、前記第1回転板と前記第2回転板との間に設けられ所定の角度範囲で回転することにより前記係合片を前記第2回転板側に突出させる係合位置と前記係合片を前記第2回転板から前記第1回転板側に後退させて前記第2回転板に対する係合を外す解放位置とに移動させられる切替板とを有するセレクタブルワンウェイクラッチを備えた車両用動力伝達機構の制御装置において、車両が旋回することに伴う遠心力を算出し、前記係合片を前記第2回転板側に突出させて前記第2回転板に係合させる指令信号が出力された際に、前記算出した遠心力が予め定めた閾値より大きい場合には、前記係合片と前記第2回転板との係合を禁止するように構成されていることを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, the present invention comprises a first rotating plate and a second rotating plate that are capable of relative rotation, and a side surface of the first rotating plate that faces the second rotating plate and the first rotating plate. An engaging piece for engaging the second rotating plate by selectively projecting to the two rotating plate side and transmitting torque between the first rotating plate and the second rotating plate; and the first rotation An engagement position that is provided between the plate and the second rotating plate and rotates in a predetermined angle range so that the engaging piece protrudes toward the second rotating plate, and the engaging piece is set to the second rotating plate. In a control device for a vehicle power transmission mechanism having a selectable one-way clutch having a switching plate that is moved back to the first rotary plate side and moved to a release position that disengages the second rotary plate. Calculating the centrifugal force accompanying the turning of the engagement piece, When the calculated centrifugal force is greater than a predetermined threshold when a command signal for projecting toward the second rotating plate and engaging with the second rotating plate is output, the engagement piece and the It is configured to prohibit engagement with the second rotating plate.
この発明によれば、係合片と前記第2回転板とを係合させる指令信号が出力された際に、車両が旋回することに伴って前記車両に生じた遠心力が閾値より大きい場合には、係合片と第2回転板との係合が禁止される。すなわち、係合片を第2回転板側に突出させる荷重に対して前記遠心力に応じた荷重が抗する場合には、セレクタブルワンウェイクラッチが解放状態に維持される。そのため、係合片が第2回転板側に立ち上がりにくく、セレクタブルワンウェイクラッチが誤解放されることを未然に回避できる。また、係合片を第2回転板側に突出させる荷重と前記遠心力に応じた荷重との合力によって係合片が第2回転板側に突出する場合には、セレクタブルワンウェイクラッチが解放状態に維持される。この場合には、係合片が第2回転板側に急激に立ち上がって第1回転板と第2回転板との回転数差が高い状態で係合することを未然に回避できる。それらの結果、SOWCの誤動作を抑制できる。 According to this invention, when a command signal for engaging the engagement piece and the second rotating plate is output, when the centrifugal force generated in the vehicle as the vehicle turns is greater than a threshold value. The engagement between the engaging piece and the second rotating plate is prohibited. That is, when the load according to the centrifugal force resists the load that causes the engagement piece to protrude toward the second rotating plate, the selectable one-way clutch is maintained in the released state. Therefore, the engagement piece is unlikely to rise to the second rotating plate side, and it is possible to prevent the selectable one-way clutch from being accidentally released. Further, when the engagement piece protrudes toward the second rotation plate due to the resultant force of the load that causes the engagement piece to protrude toward the second rotation plate and the load corresponding to the centrifugal force, the selectable one-way clutch is released. Maintained. In this case, it can be avoided in advance that the engaging piece suddenly rises to the second rotating plate side and engages in a state where the difference in rotational speed between the first rotating plate and the second rotating plate is high. As a result, malfunction of SOWC can be suppressed.
つぎにこの発明を具体的に説明する。この発明は、ハイブリッド車における動力伝達機構を対象とする制御装置に適用することができる。図3は、この発明で対象とすることのできるハイブリッド車両の動力伝達機構の一部を示しており、駆動力源としてエンジン1と、発電機能のある第1のモータ(MG1)2と、図示しない発電機能のある第2のモータ(MG2)とを備えている。第1モータ2は、主として、エンジン1の回転数の制御およびエンジン1のクランキングを行い、動力分割機構3にエンジン1と共に連結されている。動力分割機構3は、図3に示す例では、サンギヤ4およびキャリヤ5ならびにリングギヤ6を回転要素とするシングルピニオン型の遊星歯車機構によって構成され、サンギヤ4に第1モータ2が連結され、キャリヤ5にエンジン1の出力軸が連結され、リングギヤ6が出力要素となっている。リングギヤ6に出力部材として出力ギヤ7が取り付けられており、その出力ギヤ7が図示しない駆動輪に連結されている。第2のモータは、主として、走行のための駆動力源として機能し、駆動輪にトルクを伝達するように構成されている。
Next, the present invention will be specifically described. The present invention can be applied to a control device that targets a power transmission mechanism in a hybrid vehicle. FIG. 3 shows a part of a power transmission mechanism of a hybrid vehicle that can be a subject of the present invention. The
上記の動力伝達機構はオーバードライブ機構8を有しており、そのオーバードライブ機構8をセレクタブルワンウェイクラッチ(以下、SOWCと記す。)9によって選択的にロックするように構成されている。そのオーバードライブ機構8は、図3に示す例では、ダブルピニオン型の遊星歯車機構によって構成され、キャリヤ10に前述した動力分割機構3におけるキャリヤ5が連結され、これらのキャリヤ5,10にエンジン1の出力トルクが伝達されるようになっている。また、サンギヤ11に動力分割機構3におけるサンギヤ4が連結され、これらのサンギヤ4,11に第1モータ2のトルクが伝達されるように構成されている。さらに、リングギヤ12とケーシング13との間にSOWC9が配置され、リングギヤ12の所定方向の回転をSOWC9によって阻止してオーバードライブ状態を設定するように構成されている。このSOWC9は解放状態では正逆いずれの方向の相対回転も可能にしてトルクを伝達することがなく、係合状態では正逆いずれか一方のみの相対回転を阻止してその相対回転方向のトルクを伝達しかつこれとは反対方向には相対回転を可能にしてトルクを伝達しないように構成されている。ここで、正回転とは、エンジン1の回転方向と同方向の回転であり、逆回転もしくは負回転とは、エンジン1の回転方向とは反対方向の回転である。
The power transmission mechanism has an
図2は、この発明におけるSOWCの一部を示す断面図である。SOWC9は、ポケットプレート14と、セレクタプレート15と、ノッチプレート16とを備え、そのポケットプレート14は、円筒部の一端部に内周側に向けたフランジ状の部分を有し、その円筒部にセレクタプレート15とノッチプレート16とをここに挙げた順に収容し、円筒部の開口端にスナップリング17を取り付けることにより、これらポケットプレート14と、セレクタプレート15と、ノッチプレート16との三者が一体に組み付けられている。上記のポケットプレート14は例えばスプラインを介してケーシング13に取り付けられ、ノッチプレート16はオーバードライブ機構8のリングギヤ12に連結されている。
FIG. 2 is a sectional view showing a part of the SOWC in the present invention. The SOWC 9 includes a
ポケットプレート14はこの発明の実施例における第1回転板に相当し、図2に示すように、上記のフランジ状部分の内面すなわちノッチプレート16側の面に、軸線方向に窪んだ複数のポケット18が形成され、その内部にストラット19が俯仰可能に収容されている。ストラット19は、この発明の実施例における係合片に相当する部材であって、全体としてほぼ矩形状を成し、その一端部19Aに設けられた支持ピン20を中心に回転するようにポケット18に配置されている。このストラット19が支持ピン20を中心に回転することにより、他端部19Bがポケット18内に収まる伏せた状態と、当該他端部19Bがポケット18からノッチプレート16側に突き出した状態とに姿勢を変えるように構成されている。このような動作を行わせるための作動機構21がポケット18に配置されている。
The
セレクタプレート15はこの発明の実施例における切替板に相当し、上記のポケットプレート14におけるフランジ状の部分とほぼ同形状の環状の部材であり、ポケット18もしくはストラット19に対応する箇所に窓孔22が板厚方向に貫通して形成されている。このセレクタプレート15は、ポケットプレート14に対して回転可能に保持されており、窓孔22がストラット19の位置と一致していると、ストラット19の他端部19Bが作動機構21によって押されてノッチプレート16側に突出し、また、窓孔22がストラット19の位置に対してずれてポケット18がセレクタプレート15によって閉じられると、ストラット19がセレクタプレート15によってポケット18内に押し込められるように構成されている。
The
ノッチプレート16はこの発明の実施例における第2回転板に相当する環状の部材であって、ポケットプレート14側の面のうち、ポケット18もしくはストラット19に対向する箇所に、これらに対応した凹部であるノッチ23が形成されている。このノッチ23は、窓孔22を通ってノッチプレート16側に突き出たストラット19の他端部19Bを入り込ませる凹部であって、ストラット19の端部19Bに対向する内壁面にストラット19の端部19Bが突き当てられるようになっている。また、窓孔22がストラット19に一致してストラット19をノッチプレート16側に突出させる係合位置と、窓孔22がポケット18に被さってストラット19をノッチ23から外す解放位置とにセレクタプレート15を切替動作させる図示しないアクチュエータが設けられている。
The
また、エンジン1の出力や始動および停止、SOWC9の係合および解放などを制御する電子制御装置(ECU)24が設けられている。ECU24は、マイクロコンピュータを主体にして構成され、入力されたデータや記憶しているデータを使用して演算を行い、演算結果を制御指令信号として出力するように構成されている。上記の入力データの例を挙げれば、ステアリングホイールの操舵角を検出する操舵角センサ25、車両の前後方向の加速度や幅方向(車軸方向)の加速度を検出する加速度センサ26、車輪の回転速度から車速を求める車速センサ27からの検出信号、ナビゲーションシステム28からの走行路に関する情報すなわち地図情報などである。
Further, an electronic control unit (ECU) 24 for controlling the output, start and stop of the
この発明に係る制御装置は、ハイブリッド車が走行している場合に、以下に説明する制御を実行するように構成されている。図1はその制御の一例を説明するためのフローチャートであって、ここに示すルーチンは所定の短時間ごとに繰り返し実行される。ステップS1では、操舵角センサ25、加速度センサ26、車速センサ27、ナビゲーションシステム28などからの各種情報が取得される。ハイブリッド車が旋回走行している場合には、車速やハイブリッド車の旋回半径などに応じた遠心力が生じている。そのため、上記の各種情報に基づいてハイブリッド車の旋回に伴う遠心力すなわちSOWC9のストラット19をノッチプレート16に接近および離隔させるように、ストラット19に生じる遠心力CFが算出される(ステップS2)。
The control device according to the present invention is configured to execute the control described below when the hybrid vehicle is traveling. FIG. 1 is a flowchart for explaining an example of the control, and the routine shown here is repeatedly executed every predetermined short time. In step S1, various information from the
次いで、ストラット19に生じる遠心力CFが閾値αを超えているか否かが判断される(ステップS3)。この閾値αは、遠心力CFすなわち遠心力CFに応じた荷重がストラット19に作用した場合であっても、SOWC9を所期通りに係合および解放させることができる前記遠心力の上限値であり、予め実験により求めることができる。このステップS3で肯定的に判断された場合には、SOWC9の係合が禁止される(ステップS4)。例えば、SOWC9の係合を禁止するいわゆる禁止フラグがオンにされる。そのため、SOWC9を解放状態から係合状態に切り替える指令信号がECU24から出力されたとしても、いわゆる禁止フラグがオンにされていることにより、SOWC9が解放状態に維持される。一方、ステップS3で否定的に判断された場合には、SOWC9の係合が許可される(ステップS5)。すなわち、上述した禁止フラグがオフにされていることにより、オーバードライブ機構8をロックしてオーバードライブ状態を設定できる。これらのステップS4およびステップS5の制御を実行した後、リターンする。
Next, it is determined whether or not the centrifugal force CF generated in the
このようにこの発明に係る制御装置では、例えば、図3に示す車両の幅方向で左側にハイブリッド車が高速で旋回すると共にオーバードライブ状態を設定する際に、SOWC9のストラット19に生じる遠心力CFが閾値αを超えた場合には、上述したようにSOWC9の係合が禁止される。そのため、ストラット19が遠心力CFに応じた荷重によってポケット18に押し戻されてSOWC9がいわゆる誤解放となることを抑制できる。また図3に示す車両の幅方向で右側にハイブリッド車が高速で旋回する際に前記遠心力CFが閾値αを超えた場合も、同様にSOWC9の係合が禁止される。この場合には、作動機構21による荷重と遠心力CFに応じた荷重とを合わせた合力によってストラット19が急激に立ち上がってSOWC9のポケットプレート14とノッチプレート16との回転数差が高い状態で係合してショックが生じることを抑制できる。したがって、この発明に係る制御装置によれば、SOWC9の誤動作を未然に回避できると共に、前記ショックによってストラット19やポケット18に変形や欠損が生じ、SOWC9の耐久性が低下することを抑制できる。
Thus, in the control device according to the present invention, for example, the centrifugal force CF generated in the
9…セレクタブルワンウェイクラッチ(SOWC)、 14…ポケットプレート(第1回転板)、 15…セレクタプレート(切替板)、 16…ノッチプレート(第2回転板)、 19…ストラット(係合片)、 CF…遠心力。 9 ... Selectable one-way clutch (SOWC), 14 ... Pocket plate (first rotating plate), 15 ... Selector plate (switching plate), 16 ... Notch plate (second rotating plate), 19 ... Strut (engaging piece), CF …Centrifugal force.
Claims (1)
車両が旋回することに伴う遠心力を算出し、
前記係合片を前記第2回転板側に突出させて前記第2回転板に係合させる指令信号が出力された際に、前記算出した遠心力が予め定めた閾値より大きい場合には、前記係合片と前記第2回転板との係合を禁止する
ように構成されていることを特徴とする車両用動力伝達機構の制御装置。 The first rotating plate and the second rotating plate that can rotate relative to each other, and the first rotating plate that is held on a side surface of the first rotating plate that faces the second rotating plate and that selectively protrudes toward the second rotating plate. An engagement piece that engages with a second rotating plate to transmit torque between the first rotating plate and the second rotating plate, and is provided between the first rotating plate and the second rotating plate. An engagement position that causes the engagement piece to protrude toward the second rotation plate by rotating within a predetermined angle range, and the engagement piece is retracted from the second rotation plate toward the first rotation plate, and the first In a control device for a vehicle power transmission mechanism including a selectable one-way clutch having a switching plate that is moved to a release position for disengaging the two-rotating plate.
Calculate the centrifugal force as the vehicle turns,
When the calculated centrifugal force is larger than a predetermined threshold when a command signal for causing the engaging piece to protrude toward the second rotating plate and engaging with the second rotating plate is output, A control device for a vehicle power transmission mechanism, wherein the engagement piece and the second rotating plate are prohibited from engaging with each other.
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