JP6599226B2 - Control device for power split type continuously variable transmission - Google Patents

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Description

本発明は、インプット軸(入力軸)に入力される動力を2系統に分割してアウトプット軸(出力軸)に伝達可能な動力分割式無段変速機の制御装置に関する。   The present invention relates to a control device for a power split type continuously variable transmission capable of dividing power input to an input shaft (input shaft) into two systems and transmitting the power to an output shaft (output shaft).

自動車などの車両に搭載される変速機として、エンジンの動力を無段階に変速する無段変速機構と、エンジンの動力を無段変速機構を経由せずに伝達する歯車機構と、無段変速機構からの動力と歯車機構からの動力とを合成するための遊星歯車機構とを備えたものが提案されている。この変速機では、エンジンからの動力を無段変速機構と歯車機構とに分割し、その分割された各動力を遊星歯車機構で合成して車輪に伝達することができる。   As a transmission mounted on a vehicle such as an automobile, a continuously variable transmission mechanism that continuously changes engine power, a gear mechanism that transmits engine power without going through a continuously variable transmission mechanism, and a continuously variable transmission mechanism There has been proposed a planetary gear mechanism for synthesizing the power from the gear and the power from the gear mechanism. In this transmission, the power from the engine can be divided into a continuously variable transmission mechanism and a gear mechanism, and the divided powers can be combined by the planetary gear mechanism and transmitted to the wheels.

特開2004−176890号公報JP 2004-176890 A

駆動源の動力を2系統に分割して伝達可能な変速機は、動力分割式無段変速機として、出願人も提案している。   The applicant has also proposed a transmission capable of dividing and transmitting the power of the drive source into two systems as a power split type continuously variable transmission.

提案に係る動力分割式無段変速機には、無段変速機構、平行軸式歯車機構および遊星歯車機構が含まれる。無段変速機構は、公知のベルト式の無段変速機(CVT:Continuously Variable Transmission)と同様の構成を有している。無段変速機構のプライマリ軸には、インプット軸に入力されるエンジンの動力が伝達される。無段変速機構のセカンダリ軸は、遊星歯車機構のサンギヤに接続されている。平行軸式歯車機構は、インプット軸の動力が伝達/遮断されるスプリットドライブギヤと、スプリットドライブギヤとギヤ列を構成し、遊星歯車機構のキャリアと一体回転するスプリットドリブンギヤとを備えている。遊星歯車機構のリングギヤには、アウトプット軸が接続されている。アウトプット軸の回転は、デファレンシャルギヤに伝達され、デファレンシャルギヤから左右の駆動輪に伝達される。   The power split continuously variable transmission according to the proposal includes a continuously variable transmission mechanism, a parallel shaft gear mechanism, and a planetary gear mechanism. The continuously variable transmission mechanism has the same configuration as a known belt-type continuously variable transmission (CVT). Engine power input to the input shaft is transmitted to the primary shaft of the continuously variable transmission mechanism. The secondary shaft of the continuously variable transmission mechanism is connected to the sun gear of the planetary gear mechanism. The parallel shaft gear mechanism includes a split drive gear that transmits / cuts off the power of the input shaft, and a split driven gear that forms a gear train with the split drive gear and rotates integrally with the carrier of the planetary gear mechanism. An output shaft is connected to the ring gear of the planetary gear mechanism. The rotation of the output shaft is transmitted to the differential gear, and is transmitted from the differential gear to the left and right drive wheels.

この動力分割式無段変速機では、前進走行時における動力伝達モードとして、ベルトモードおよびスプリットモードが設けられている。   In this power split type continuously variable transmission, a belt mode and a split mode are provided as power transmission modes during forward traveling.

ベルトモードでは、遊星歯車機構のサンギヤとリングギヤとが直結される。また、インプット軸からスプリットドライブギヤへの動力の伝達が遮断されることにより、スプリットドライブギヤが自由回転状態(フリー)にされ、遊星歯車機構のキャリアが自由回転状態にされる。そのため、無段変速機構から出力される動力により、サンギヤおよびリングギヤが一体的に回転し、アウトプット軸がリングギヤと一体的に回転する。したがって、ベルトモードでは、動力分割式無段変速機の変速比(ユニット変速比)が無段変速機構の変速比(ベルト変速比)と一致する。   In the belt mode, the sun gear and the ring gear of the planetary gear mechanism are directly connected. Further, the transmission of power from the input shaft to the split drive gear is interrupted, so that the split drive gear is in a free rotation state (free), and the carrier of the planetary gear mechanism is in a free rotation state. Therefore, the sun gear and the ring gear rotate integrally with the power output from the continuously variable transmission mechanism, and the output shaft rotates integrally with the ring gear. Therefore, in the belt mode, the gear ratio (unit gear ratio) of the power split continuously variable transmission matches the gear ratio (belt gear ratio) of the continuously variable transmission mechanism.

スプリットモードでは、遊星歯車機構のサンギヤとリングギヤとの直結が解除される。そのため、無段変速機構から出力される動力により、サンギヤが回転する。一方、インプット軸からスプリットドライブギヤに動力が伝達され、その動力がスプリットドライブギヤからスプリットドリブンギヤを介することにより一定のスプリット変速比で変速されて、遊星歯車機構のキャリアに入力される。そのため、スプリットモードでは、ベルト変速比が大きいほどユニット変速比が小さくなり、スプリット変速比以下の変速比を実現することができる。   In the split mode, the direct connection between the sun gear and the ring gear of the planetary gear mechanism is released. Therefore, the sun gear is rotated by the power output from the continuously variable transmission mechanism. On the other hand, power is transmitted from the input shaft to the split drive gear, and the power is shifted from the split drive gear via the split driven gear at a constant split gear ratio and input to the carrier of the planetary gear mechanism. Therefore, in the split mode, the larger the belt speed ratio, the smaller the unit speed ratio, and a speed ratio that is less than or equal to the split speed ratio can be realized.

ベルト変速比とスプリット変速比とがずれている状態では、サンギヤとキャリアとの間に差回転が生じているので、ベルトモードとスプリットモードとの切り替えが行われると、その差回転によるベルトの滑りやベルトモードとスプリットモードとを切り替えるために係合されるクラッチの滑りなどが発生する場合がある。そのため、ベルトモードとスプリットモードとの切り替えは、ベルト変速比とスプリット変速比とがほぼ一致した状態(サンギヤの回転数とキャリアの回転数とがほぼ一致した状態)で行う必要がある。   When the belt transmission ratio and the split transmission ratio are shifted, a differential rotation occurs between the sun gear and the carrier. Therefore, when the belt mode and the split mode are switched, the belt slips due to the differential rotation. In addition, slipping of a clutch engaged for switching between the belt mode and the split mode may occur. Therefore, switching between the belt mode and the split mode needs to be performed in a state where the belt speed ratio and the split speed ratio substantially match (a state where the sun gear rotation speed and the carrier rotation speed substantially match).

しかしながら、クラッチの応答遅れやその係合/解放に要する時間のばらつき、無段変速機構のベルト変速比を制御する油圧の変動など、種々の要因により、ベルト変速比とスプリット変速比との間にずれが生じた状態でベルトモードとスプリットモードとが切り替えられて、ベルトまたはクラッチの滑りが発生することがある。ベルトの滑りが繰り返し発生すると、ベルトの温度が上昇して、ベルトの焼き付きを生じるおそれがある。   However, due to various factors such as delay in clutch response, variation in time required for engagement / disengagement of the clutch, and fluctuations in hydraulic pressure that controls the belt transmission ratio of the continuously variable transmission mechanism, there is a difference between the belt transmission ratio and the split transmission ratio. The belt mode or the split mode may be switched in a state where the deviation occurs, and the belt or the clutch may slip. If the belt slips repeatedly, the belt temperature rises and the belt may be seized.

本発明の目的は、ベルトモードとスプリットモードとが切り替えられる際のベルトの滑りに起因する、ベルトの焼き付きの発生を抑制できる、動力分割式無段変速機の制御装置を提供することである。   An object of the present invention is to provide a control device for a power split type continuously variable transmission that can suppress the occurrence of belt seizure caused by slipping of the belt when the belt mode and the split mode are switched.

前記の目的を達成するため、本発明に係る動力分割式無段変速機の制御装置は、インプット軸と、アウトプット軸と、サンギヤ、キャリアおよびリングギヤを有し、リングギヤがアウトプット軸と一体回転可能に設けられた遊星歯車機構と、インプット軸に入力される動力を無段階に変速してサンギヤに伝達するベルト式の無段変速機構と、インプット軸に入力される動力を一定の変速比で変速してキャリアに伝達するスプリット変速機構と、スプリット変速機構によるキャリアへの動力の伝達/遮断を切り替えるために係合/解放される第1の係合要素と、サンギヤとリングギヤとを一体回転可能に結合/分離するために係合/解放される第2の係合要素とを含む構成の動力分割式無段変速機に用いられる制御装置であって、第1の係合要素が解放され、第2の係合要素が係合されるベルトモードと、第1の係合要素が係合され、第2の係合要素が解放されるスプリットモードとを切り替えるモード切替手段と、モード切替手段によるベルトモードとスプリットモードとの切り替え時にサンギヤとキャリアとの間に生じている差回転数を取得し、当該取得した差回転数に基づいて、インターバル時間を設定するインターバル時間設定手段と、インターバル時間設定手段によるインターバル時間の設定後、所定のインターバル開始時から当該設定されたインターバル時間が経過するまでの間、モード切替手段によるベルトモードとスプリットモードとの切り替えを制限する切替制限手段とを含む。   In order to achieve the above object, a control device for a power split continuously variable transmission according to the present invention includes an input shaft, an output shaft, a sun gear, a carrier, and a ring gear, and the ring gear rotates integrally with the output shaft. A planetary gear mechanism provided in a possible manner, a belt-type continuously variable transmission mechanism that continuously transmits power input to the input shaft and transmits it to the sun gear, and power input to the input shaft at a constant gear ratio. A split transmission mechanism that shifts and transmits to the carrier, a first engagement element that is engaged / released to switch transmission / cut-off of power to the carrier by the split transmission mechanism, and the sun gear and the ring gear can rotate integrally. And a second engaging element that is engaged / released to be coupled / separated to / from the power splitting type continuously variable transmission, wherein the first engaging element Mode switching means for switching between a belt mode in which the second engagement element is released and a split mode in which the first engagement element is engaged and the second engagement element is released; An interval time setting means for acquiring a differential rotation speed generated between the sun gear and the carrier at the time of switching between the belt mode and the split mode by the mode switching means and setting an interval time based on the acquired differential rotation speed; A switching restriction means for restricting switching between the belt mode and the split mode by the mode switching means after the interval time is set by the interval time setting means until the set interval time elapses after the start of the predetermined interval; including.

この構成によれば、ベルトモードとスプリットモードとが切り替えられる時にサンギヤとキャリアとの間に生じている差回転数が取得され、その差回転数に基づいて、インターバル時間が設定される。そして、所定のインターバル開始時からその設定されたインターバル時間が経過するまでの間、ベルトモードとスプリットモードとの切り替えが制限される。   According to this configuration, the differential rotational speed generated between the sun gear and the carrier when the belt mode and the split mode are switched is acquired, and the interval time is set based on the differential rotational speed. Then, the switching between the belt mode and the split mode is restricted from the start of the predetermined interval until the set interval time elapses.

サンギヤとキャリアとの間に差回転が生じている状態でベルトモードとスプリットモードとが切り替えられて、ベルトの滑りが発生すると、ベルトに摩擦熱が発生する。インターバル時間内は、ベルトモードとスプリットモードとの切り替えが制限されるので、ベルトの滑りによる摩擦熱の発生が抑制される。そのため、インターバル時間が設定されることにより、ベルトの温度を低下させることができ、ベルトの焼き付きの発生を抑制することができる。また、ベルトの滑りの発生の頻度が下がるので、ベルトの異常摩耗を抑制することができる。   When the belt mode and the split mode are switched while the differential rotation is generated between the sun gear and the carrier, and the belt slips, frictional heat is generated in the belt. Since the switching between the belt mode and the split mode is restricted within the interval time, the generation of frictional heat due to the slipping of the belt is suppressed. Therefore, by setting the interval time, the temperature of the belt can be lowered, and the occurrence of image sticking can be suppressed. Further, since the frequency of occurrence of belt slip is reduced, abnormal wear of the belt can be suppressed.

インターバル開始時は、インターバル時間の設定時と同時であってもよいし、インターバル時間の設定時から所定時間が経過した時点であってもよい。   The start of the interval may be simultaneous with the setting of the interval time, or may be the time when a predetermined time has elapsed since the setting of the interval time.

サンギヤとキャリアとの間に生じている差回転数は、ベルトモードとスプリットモードとの切り替えのための制御の開始時、つまり第1の係合要素と第2の係合要素とを掛け替える掛け替え制御の開始時に取得されてもよいし、その掛け替え制御中に第1の係合要素または第2の係合要素の係合が開始される時点で取得されてもよい。また、掛け替え制御の開始から第1の係合要素または第2の係合要素の係合が開始される時点までの間の任意の時点で取得されてもよい。   The differential rotational speed generated between the sun gear and the carrier is changed at the start of the control for switching between the belt mode and the split mode, that is, the first engaging element and the second engaging element are switched. It may be acquired at the start of the control, or may be acquired when the engagement of the first engagement element or the second engagement element is started during the switching control. Further, it may be acquired at any time from the start of the switching control to the time when the engagement of the first engagement element or the second engagement element is started.

インターバル時間は、差回転数に基づいて推定される発熱量に応じた長さに設定されてもよい。   The interval time may be set to a length according to the heat generation amount estimated based on the differential rotation speed.

たとえば、推定した発熱量が大きいほどインターバル時間が連続的または段階的に長い時間に設定されてもよい。これにより、インターバル時間内にベルトの温度をベルトの焼き付きの発生が抑制される温度まで低下させることができ、ベルトの焼き付きを良好に抑制することができる。   For example, the larger the estimated calorific value, the longer the interval time may be set continuously or stepwise. Accordingly, the belt temperature can be lowered to a temperature at which the occurrence of belt burn-in is suppressed within the interval time, and the belt burn-in can be satisfactorily suppressed.

インターバル時間は、前回設定したインターバル時間の経過後に所定値以上の差回転数を取得した回数が所定回数に達した場合に設定されてもよい。   The interval time may be set when the number of times of obtaining a differential rotation number equal to or greater than a predetermined value after the elapse of the previously set interval time has reached a predetermined number.

所定値および所定回数がそれぞれ適当な数に設定されることにより、インターバル時間が頻繁に設定されることを抑制でき、ベルトモードとスプリットモードとの切り替えが頻繁に制限されることを抑制できる。   By setting the predetermined value and the predetermined number of times to appropriate numbers, it is possible to suppress frequent setting of the interval time, and it is possible to suppress frequent switching between the belt mode and the split mode.

ただし、所定値が0に設定されてもよいし、所定回数が1に設定されてもよい。すなわち、ベルトモードとスプリットモードとが切り替えられる度に、インターバル時間が設定されて、インターバル時間内のベルトモードとスプリットモードとの切り替えが制限されてもよい。   However, the predetermined value may be set to 0, or the predetermined number of times may be set to 1. That is, every time the belt mode and the split mode are switched, an interval time is set, and switching between the belt mode and the split mode within the interval time may be restricted.

本発明によれば、ベルトの滑りによる発熱がベルトに蓄積されることを抑制できる。そのため、ベルトモードとスプリットモードとが切り替えられる際のベルトの滑りに起因する、ベルトの焼き付きの発生を抑制することができる。   According to the present invention, it is possible to suppress heat generated by belt slippage from being accumulated in the belt. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of belt burn-in caused by the slip of the belt when the belt mode and the split mode are switched.

本発明の一実施形態に係る制御装置が搭載された車両の要部の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the principal part of the vehicle by which the control apparatus which concerns on one Embodiment of this invention is mounted. 車両の駆動系統の構成を示すスケルトン図である。It is a skeleton figure which shows the structure of the drive system of a vehicle. 車両の前進時および後進時における各係合要素の状態を示す図である。It is a figure which shows the state of each engagement element at the time of advance of a vehicle, and reverse drive. 遊星歯車機構のサンギヤ、キャリアおよびリングギヤの回転数(回転速度)の関係を示す共線図である。It is a collinear diagram which shows the relationship of the rotation speed (rotation speed) of the sun gear of a planetary gear mechanism, a carrier, and a ring gear. ベルト変速比とユニット変速比との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between a belt gear ratio and a unit gear ratio. モード切替時処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the process at the time of mode switching. インターバル処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of an interval process. 仕事率および滑り時間とインターバル時間との関係の一例を示すマップである。It is a map which shows an example of the relationship between work rate, slip time, and interval time.

以下では、本発明の実施の形態について、添付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 accompanying drawings.

<車両の要部構成>
図1は、本発明の一実施形態に係る制御装置が搭載された車両1の要部の構成を示す図である。
<Vehicle configuration>
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a main part of a vehicle 1 on which a control device according to an embodiment of the present invention is mounted.

車両1は、エンジン2を駆動源とする自動車である。   The vehicle 1 is an automobile that uses the engine 2 as a drive source.

エンジン2には、エンジン2の燃焼室への吸気量を調整するための電子スロットルバルブ、燃料を吸入空気に噴射するインジェクタ(燃料噴射装置)および燃焼室内に電気放電を生じさせる点火プラグなどが設けられている。また、エンジン2には、その始動のためのスタータが付随して設けられている。エンジン2の出力は、トルクコンバータ3および動力分割式無段変速機4を介して、車両1の駆動輪(たとえば、左右の前輪)に伝達される。   The engine 2 is provided with an electronic throttle valve for adjusting the amount of intake air into the combustion chamber of the engine 2, an injector (fuel injection device) that injects fuel into the intake air, and an ignition plug that generates electric discharge in the combustion chamber. It has been. The engine 2 is also provided with a starter for starting the engine 2. The output of the engine 2 is transmitted to driving wheels (for example, left and right front wheels) of the vehicle 1 via the torque converter 3 and the power split type continuously variable transmission 4.

車両1には、CPUおよびメモリなどを含む構成の複数のECU(Electronic Control Unit:電子制御ユニット)が備えられている。複数のECUには、変速機ECU11が含まれる。各ECUは、CAN(Controller Area Network)通信プロトコルによる双方向通信が可能に接続されている。   The vehicle 1 includes a plurality of ECUs (Electronic Control Units) including a CPU and a memory. The plurality of ECUs include a transmission ECU 11. Each ECU is connected so that bidirectional communication by a CAN (Controller Area Network) communication protocol is possible.

変速機ECU11には、油圧センサ12、プライマリ回転数センサ13およびセカンダリ回転数センサ14などが接続されている。   A hydraulic pressure sensor 12, a primary rotation speed sensor 13, a secondary rotation speed sensor 14, and the like are connected to the transmission ECU 11.

油圧センサ12は、動力分割式無段変速機4のセカンダリプーリ54の可動シーブ66(図2参照)に作用する油圧に応じた検出信号を出力する。変速機ECU11は、油圧センサ12の検出信号から可動シーブ66に作用する油圧を取得する。   The hydraulic sensor 12 outputs a detection signal corresponding to the hydraulic pressure acting on the movable sheave 66 (see FIG. 2) of the secondary pulley 54 of the power split continuously variable transmission 4. The transmission ECU 11 acquires the hydraulic pressure acting on the movable sheave 66 from the detection signal of the hydraulic sensor 12.

プライマリ回転数センサ13は、たとえば、動力分割式無段変速機4のプライマリ軸51(図2参照)の回転に同期したパルス信号を検出信号として出力する。変速機ECU11は、プライマリ回転数センサ13から入力されるパルス信号の周波数をプライマリ軸51の回転数(プライマリ回転数)に換算する。   The primary rotational speed sensor 13 outputs, for example, a pulse signal synchronized with the rotation of the primary shaft 51 (see FIG. 2) of the power split continuously variable transmission 4 as a detection signal. The transmission ECU 11 converts the frequency of the pulse signal input from the primary rotational speed sensor 13 into the rotational speed (primary rotational speed) of the primary shaft 51.

セカンダリ回転数センサ14は、たとえば、動力分割式無段変速機4のセカンダリ軸52(図2参照)の回転に同期したパルス信号を検出信号として出力する。変速機ECU11は、セカンダリ回転数センサ14から入力されるパルス信号の周波数をセカンダリ軸52の回転数(セカンダリ回転数)に換算する。   For example, the secondary rotational speed sensor 14 outputs a pulse signal synchronized with the rotation of the secondary shaft 52 (see FIG. 2) of the power split continuously variable transmission 4 as a detection signal. The transmission ECU 11 converts the frequency of the pulse signal input from the secondary rotational speed sensor 14 into the rotational speed of the secondary shaft 52 (secondary rotational speed).

変速機ECU11は、各種センサの検出信号から取得した情報および/または他のECUから入力される種々の情報に基づいて、動力分割式無段変速機4の各部に油圧を供給するための油圧回路15に設けられている各種のバルブを制御することにより、動力分割式無段変速機4の変速比などを制御する。   The transmission ECU 11 is a hydraulic circuit for supplying hydraulic pressure to each part of the power split continuously variable transmission 4 based on information acquired from detection signals of various sensors and / or various information input from other ECUs. The gear ratio of the power split type continuously variable transmission 4 is controlled by controlling various valves provided at 15.

変速比の制御では、たとえば、アクセル開度(アクセルペダルの踏み込み量)および車速と目標回転数との関係を定めた変速線図が用いられる。変速線図は、変速機ECU11の不揮発性メモリ(ROM、フラッシュメモリまたはEEPROMなど)にマップの形態で記憶されている。アクセル開度および車速の情報は、他のECUから変速機ECU11に入力される。変速機ECU11は、変速線図に基づいて、アクセル開度および車速に応じた目標回転数を設定し、動力分割式無段変速機4に入力される回転数(タービン回転数)が目標回転数に一致するように、動力分割式無段変速機4の変速比が変更される。   In the control of the gear ratio, for example, a shift diagram that defines the relationship between the accelerator opening (the amount of depression of the accelerator pedal), the vehicle speed, and the target rotational speed is used. The shift diagram is stored in the form of a map in a non-volatile memory (ROM, flash memory, EEPROM, or the like) of the transmission ECU 11. Information on the accelerator opening and the vehicle speed is input to the transmission ECU 11 from another ECU. The transmission ECU 11 sets a target rotational speed corresponding to the accelerator opening and the vehicle speed based on the shift map, and the rotational speed (turbine rotational speed) input to the power split continuously variable transmission 4 is the target rotational speed. So that the gear ratio of the power split type continuously variable transmission 4 is changed.

<駆動系統の構成>
図2は、車両1の駆動系統の構成を示すスケルトン図である。
<Configuration of drive system>
FIG. 2 is a skeleton diagram showing the configuration of the drive system of the vehicle 1.

トルクコンバータ3は、ポンプインペラ31、タービンランナ32およびロックアップクラッチ33を備えている。ポンプインペラ31には、E/G出力軸21が連結されており、ポンプインペラ31は、E/G出力軸21と同一の回転軸線を中心に一体的に回転可能に設けられている。タービンランナ32は、ポンプインペラ31と同一の回転軸線を中心に回転可能に設けられている。ロックアップクラッチ33は、ポンプインペラ31とタービンランナ32とを直結/分離するために設けられている。ロックアップクラッチ33が係合されると、ポンプインペラ31とタービンランナ32とが直結され、ロックアップクラッチ33が解放されると、ポンプインペラ31とタービンランナ32とが分離される。   The torque converter 3 includes a pump impeller 31, a turbine runner 32, and a lockup clutch 33. An E / G output shaft 21 is connected to the pump impeller 31, and the pump impeller 31 is provided so as to be integrally rotatable about the same rotation axis as the E / G output shaft 21. The turbine runner 32 is provided to be rotatable about the same rotation axis as the pump impeller 31. The lockup clutch 33 is provided to directly connect / separate the pump impeller 31 and the turbine runner 32. When the lockup clutch 33 is engaged, the pump impeller 31 and the turbine runner 32 are directly connected, and when the lockup clutch 33 is released, the pump impeller 31 and the turbine runner 32 are separated.

ロックアップクラッチ33が解放された状態において、E/G出力軸21が回転されると、ポンプインペラ31が回転する。ポンプインペラ31が回転すると、ポンプインペラ31からタービンランナ32に向かうオイルの流れが生じる。このオイルの流れがタービンランナ32で受けられて、タービンランナ32が回転する。このとき、トルクコンバータ3の増幅作用が生じ、タービンランナ32には、E/G出力軸21の動力(トルク)よりも大きな動力が発生する。   When the E / G output shaft 21 is rotated in a state where the lockup clutch 33 is released, the pump impeller 31 rotates. When the pump impeller 31 rotates, an oil flow from the pump impeller 31 toward the turbine runner 32 is generated. This oil flow is received by the turbine runner 32 and the turbine runner 32 rotates. At this time, the amplifying action of the torque converter 3 occurs, and the turbine runner 32 generates a power larger than the power (torque) of the E / G output shaft 21.

ロックアップクラッチ33が係合された状態では、E/G出力軸21が回転されると、E/G出力軸21、ポンプインペラ31およびタービンランナ32が一体となって回転する。   In a state where the lockup clutch 33 is engaged, when the E / G output shaft 21 is rotated, the E / G output shaft 21, the pump impeller 31, and the turbine runner 32 are rotated together.

動力分割式無段変速機4は、インプット軸41、アウトプット軸42、無段変速機構43、遊星歯車機構44、スプリットドライブギヤ45、スプリットドリブンギヤ46および増速伝達機構47を備えている。   The power split type continuously variable transmission 4 includes an input shaft 41, an output shaft 42, a continuously variable transmission mechanism 43, a planetary gear mechanism 44, a split drive gear 45, a split driven gear 46, and a speed increase transmission mechanism 47.

インプット軸41は、トルクコンバータ3のタービンランナ32に連結され、タービンランナ32と同一の回転軸線を中心に一体的に回転可能に設けられている。   The input shaft 41 is connected to the turbine runner 32 of the torque converter 3 and is provided so as to be integrally rotatable about the same rotation axis as the turbine runner 32.

アウトプット軸42は、インプット軸41と平行に設けられている。アウトプット軸42には、出力ギヤ48が相対回転不能に支持されている。   The output shaft 42 is provided in parallel with the input shaft 41. An output gear 48 is supported on the output shaft 42 so as not to be relatively rotatable.

無段変速機構43は、公知のベルト式の無段変速機(CVT:Continuously Variable Transmission)と同様の構成を有している。具体的には、無段変速機構43は、プライマリ軸51と、プライマリ軸51と平行に設けられたセカンダリ軸52と、プライマリ軸51に相対回転不能に支持されたプライマリプーリ53と、セカンダリ軸52に相対回転不能に支持されたセカンダリプーリ54と、プライマリプーリ53とセカンダリプーリ54とに巻き掛けられたベルト55とを備えている。   The continuously variable transmission mechanism 43 has the same configuration as a known belt-type continuously variable transmission (CVT). Specifically, the continuously variable transmission mechanism 43 includes a primary shaft 51, a secondary shaft 52 provided in parallel with the primary shaft 51, a primary pulley 53 supported by the primary shaft 51 so as not to be relatively rotatable, and a secondary shaft 52. And a secondary pulley 54 supported so as not to rotate relative thereto, and a primary pulley 53 and a belt 55 wound around the secondary pulley 54.

プライマリプーリ53は、プライマリ軸51に固定された固定シーブ61と、固定シーブ61にベルト55を挟んで対向配置され、プライマリ軸51にその軸線方向に移動可能かつ相対回転不能に支持された可動シーブ62とを備えている。可動シーブ62に対して固定シーブ61と反対側には、プライマリ軸51に固定されたシリンダ(図示せず)が設けられ、可動シーブ62とシリンダとの間に、ピストン室(油室)が形成されている。   The primary pulley 53 is disposed so as to face the fixed sheave 61 fixed to the primary shaft 51 with the belt 55 sandwiched between the fixed sheave 61 and is supported by the primary shaft 51 so as to be movable in the axial direction but not to be relatively rotatable. 62. A cylinder (not shown) fixed to the primary shaft 51 is provided on the opposite side of the movable sheave 62 from the fixed sheave 61, and a piston chamber (oil chamber) is formed between the movable sheave 62 and the cylinder. Has been.

セカンダリプーリ54は、セカンダリ軸52に固定された固定シーブ65と、固定シーブ65にベルト55を挟んで対向配置され、セカンダリ軸52にその軸線方向に移動可能かつ相対回転不能に支持された可動シーブ66とを備えている。可動シーブ66に対して固定シーブ65と反対側には、セカンダリ軸52に固定されたシリンダ(図示せず)が設けられ、可動シーブ66とシリンダとの間に、ピストン室(油室)が形成されている。   The secondary pulley 54 is disposed so as to be opposed to the fixed sheave 65 fixed to the secondary shaft 52 with the belt 55 sandwiched between the fixed sheave 65 and supported on the secondary shaft 52 so as to be movable in the axial direction but not to be relatively rotatable. 66. A cylinder (not shown) fixed to the secondary shaft 52 is provided on the opposite side of the movable sheave 66 from the fixed sheave 65, and a piston chamber (oil chamber) is formed between the movable sheave 66 and the cylinder. Has been.

なお、図示されていないが、可動シーブ66は、ベルト55に初期挟圧(初期推力)を与えるためのバイアススプリングの弾性力により、固定シーブ65側に付勢されている。   Although not shown, the movable sheave 66 is biased toward the fixed sheave 65 by the elastic force of the bias spring for applying an initial clamping pressure (initial thrust) to the belt 55.

無段変速機構43では、プライマリプーリ53およびセカンダリプーリ54の各ピストン室に供給される油圧(油量)が制御されて、プライマリプーリ53およびセカンダリプーリ54の各溝幅が変更されることにより、無段変速機構43での変速比であるベルト変速比が連続的に無段階で変更される。   In the continuously variable transmission mechanism 43, the hydraulic pressure (oil amount) supplied to the piston chambers of the primary pulley 53 and the secondary pulley 54 is controlled, and the groove widths of the primary pulley 53 and the secondary pulley 54 are changed. The belt speed ratio, which is the speed ratio in the continuously variable transmission mechanism 43, is continuously changed continuously.

具体的には、ベルト変速比が下げられるときには、プライマリプーリ53のピストン室に供給される油圧が上げられる。これにより、プライマリプーリ53の可動シーブ62が固定シーブ61側に移動し、固定シーブ61と可動シーブ62との間隔(溝幅)が小さくなる。これに伴い、プライマリプーリ53に対するベルト55の巻きかけ径が大きくなり、セカンダリプーリ54の固定シーブ65と可動シーブ66との間隔(溝幅)が大きくなる。その結果、プライマリプーリ53とセカンダリプーリ54とのプーリ比が小さくなり、ベルト変速比が下がる。   Specifically, when the belt speed ratio is lowered, the hydraulic pressure supplied to the piston chamber of the primary pulley 53 is increased. As a result, the movable sheave 62 of the primary pulley 53 moves to the fixed sheave 61 side, and the interval (groove width) between the fixed sheave 61 and the movable sheave 62 is reduced. Accordingly, the winding diameter of the belt 55 around the primary pulley 53 is increased, and the interval (groove width) between the fixed sheave 65 and the movable sheave 66 of the secondary pulley 54 is increased. As a result, the pulley ratio between the primary pulley 53 and the secondary pulley 54 is reduced, and the belt transmission ratio is reduced.

ベルト変速比が上げられるときには、プライマリプーリ53のピストン室に供給される油圧が下げられる。これにより、ベルト55に対するセカンダリプーリ54の推力がベルト55に対するプライマリプーリ53の推力よりも大きくなり、セカンダリプーリ54の固定シーブ65と可動シーブ66との間隔が小さくなるとともに、固定シーブ61と可動シーブ62との間隔が大きくなる。その結果、プライマリプーリ53とセカンダリプーリ54とのプーリ比が大きくなり、ベルト変速比が上がる。   When the belt transmission ratio is increased, the hydraulic pressure supplied to the piston chamber of the primary pulley 53 is decreased. Thereby, the thrust of the secondary pulley 54 with respect to the belt 55 becomes larger than the thrust of the primary pulley 53 with respect to the belt 55, the interval between the fixed sheave 65 and the movable sheave 66 of the secondary pulley 54 is reduced, and the fixed sheave 61 and the movable sheave The distance from 62 increases. As a result, the pulley ratio between the primary pulley 53 and the secondary pulley 54 is increased, and the belt transmission ratio is increased.

一方、プライマリプーリ53およびセカンダリプーリ54の推力は、プライマリプーリ53およびセカンダリプーリ54とベルト55との間で滑りが生じない大きさを必要とする。そのため、インプット軸41に入力されるトルクの大きさに応じた推力が得られるよう、プライマリプーリ53およびセカンダリプーリ54の各ピストン室に供給される油圧が制御される。   On the other hand, the thrust of the primary pulley 53 and the secondary pulley 54 needs to be large enough to prevent slippage between the primary pulley 53 and the secondary pulley 54 and the belt 55. Therefore, the hydraulic pressure supplied to each piston chamber of the primary pulley 53 and the secondary pulley 54 is controlled so that a thrust according to the magnitude of the torque input to the input shaft 41 is obtained.

遊星歯車機構44は、サンギヤ71、キャリア72およびリングギヤ73を備えている。サンギヤ71は、セカンダリ軸52に相対回転不能に支持されている。キャリア72は、アウトプット軸42に相対回転可能に外嵌されている。キャリア72は、複数個のピニオンギヤ74を回転可能に支持している。複数個のピニオンギヤ74は、円周上に配置され、サンギヤ71と噛合している。リングギヤ73は、複数個のピニオンギヤ74を一括して取り囲む円環状を有し、各ピニオンギヤ74にセカンダリ軸52の回転径方向の外側から噛合している。また、リングギヤ73には、アウトプット軸42が接続され、リングギヤ73は、アウトプット軸42と同一の回転軸線を中心に一体的に回転可能に設けられている。   The planetary gear mechanism 44 includes a sun gear 71, a carrier 72, and a ring gear 73. The sun gear 71 is supported by the secondary shaft 52 so as not to be relatively rotatable. The carrier 72 is fitted on the output shaft 42 so as to be relatively rotatable. The carrier 72 supports a plurality of pinion gears 74 in a rotatable manner. The plurality of pinion gears 74 are arranged on the circumference and mesh with the sun gear 71. The ring gear 73 has an annular shape that collectively surrounds the plurality of pinion gears 74, and meshes with each pinion gear 74 from the outer side in the rotational radial direction of the secondary shaft 52. An output shaft 42 is connected to the ring gear 73, and the ring gear 73 is provided so as to be integrally rotatable about the same rotation axis as the output shaft 42.

スプリットドライブギヤ45は、インプット軸41に相対回転可能に外嵌されている。   The split drive gear 45 is fitted on the input shaft 41 so as to be relatively rotatable.

スプリットドリブンギヤ46は、遊星歯車機構44のキャリア72と同一の回転軸線を中心に一体的に回転可能に設けられている。   The split driven gear 46 is provided so as to be integrally rotatable about the same rotation axis as the carrier 72 of the planetary gear mechanism 44.

増速伝達機構47は、スプリットドライブギヤ45の回転を増速してスプリットドリブンギヤ46に伝達する構成である。具体的には、増速伝達機構47は、インプット軸41およびアウトプット軸42と平行に設けられたアイドル軸81と、アイドル軸81に相対回転不能に支持されて、スプリットドライブギヤ45と噛合する第1アイドルギヤ82と、アイドル軸81に相対回転不能に支持されて、スプリットドリブンギヤ46と噛合する第2アイドルギヤ83とを含む。第1アイドルギヤ82は、スプリットドライブギヤ45よりも小径で歯数が少なく、第2アイドルギヤ83は、第1アイドルギヤ82よりも大径で歯数が多い。   The speed increasing transmission mechanism 47 is configured to increase the rotation of the split drive gear 45 and transmit it to the split driven gear 46. Specifically, the speed increasing transmission mechanism 47 is supported by the idle shaft 81 provided in parallel with the input shaft 41 and the output shaft 42 and the idle shaft 81 so as not to be relatively rotatable, and meshes with the split drive gear 45. It includes a first idle gear 82 and a second idle gear 83 that is supported by the idle shaft 81 so as not to be relatively rotatable and meshes with the split driven gear 46. The first idle gear 82 has a smaller diameter and fewer teeth than the split drive gear 45, and the second idle gear 83 has a larger diameter and more teeth than the first idle gear 82.

動力分割式無段変速機4は、出力ギヤ48の回転をデファレンシャルギヤ6に伝達する出力ギヤ機構91を備えている。出力ギヤ機構91は、アウトプット軸42と平行に設けられた出力ギヤ軸92と、出力ギヤ軸92に相対回転不能に支持されて、出力ギヤ48と噛合する第1出力アイドルギヤ93と、出力ギヤ軸92に相対回転不能に支持されて、デファレンシャルギヤ6(デファレンシャルギヤ6の入力ギヤ)と噛合する第2出力アイドルギヤ94とを含む。   The power split type continuously variable transmission 4 includes an output gear mechanism 91 that transmits the rotation of the output gear 48 to the differential gear 6. The output gear mechanism 91 includes an output gear shaft 92 provided in parallel with the output shaft 42, a first output idle gear 93 that is supported by the output gear shaft 92 so as not to rotate relative to the output gear 48, and an output gear 48. A second output idle gear 94 that is supported by the gear shaft 92 so as not to rotate relative to the gear shaft 92 and meshes with the differential gear 6 (the input gear of the differential gear 6) is included.

また、動力分割式無段変速機4は、クラッチC1,C2およびブレーキB1を備えている。   The power split type continuously variable transmission 4 includes clutches C1 and C2 and a brake B1.

クラッチC1は、インプット軸41とスプリットドライブギヤ45とを直結(一体回転可能に結合)する係合状態(オン)と、その直結を解除する解放状態(オフ)とに切り替えられる。   The clutch C1 is switched between an engaged state (on) in which the input shaft 41 and the split drive gear 45 are directly coupled (coupled so as to be integrally rotatable) and a released state (off) in which the direct coupling is released.

クラッチC2は、遊星歯車機構44のサンギヤ71とリングギヤ73とを直結(一体回転可能に結合)する係合状態(オン)と、その直結を解除する解放状態(オフ)とに切り替えられる。   The clutch C2 is switched between an engaged state (on) in which the sun gear 71 and the ring gear 73 of the planetary gear mechanism 44 are directly coupled (coupled so as to be integrally rotatable) and a released state (off) in which the direct coupling is released.

ブレーキB1は、遊星歯車機構44のキャリア72を制動する係合状態(オン)と、キャリア72の回転を許容する解放状態(オフ)とに切り替えられる。   The brake B <b> 1 is switched between an engaged state (on) in which the carrier 72 of the planetary gear mechanism 44 is braked and a released state (off) in which the rotation of the carrier 72 is allowed.

<動力伝達モード>
図3は、車両1の前進時および後進時におけるクラッチC1,C2およびブレーキB1の状態を示す図である。図4は、遊星歯車機構44のサンギヤ71、キャリア72およびリングギヤ73の回転数(回転速度)の関係を示す共線図である。図5は、ベルト変速比と動力分割式無段変速機4の全体での変速比であるユニット変速比との関係を示す図である。
<Power transmission mode>
FIG. 3 is a diagram illustrating states of the clutches C1 and C2 and the brake B1 when the vehicle 1 moves forward and backward. FIG. 4 is a collinear diagram showing the relationship between the rotational speeds (rotational speeds) of the sun gear 71, the carrier 72, and the ring gear 73 of the planetary gear mechanism 44. FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the belt transmission ratio and the unit transmission ratio, which is the overall transmission ratio of the power split type continuously variable transmission 4.

図3において、「○」は、クラッチC1,C2およびブレーキB1が係合状態であることを示している。「×」は、クラッチC1,C2およびブレーキB1が解放状態であることを示している。   In FIG. 3, “◯” indicates that the clutches C1 and C2 and the brake B1 are engaged. “X” indicates that the clutches C1 and C2 and the brake B1 are in the released state.

動力分割式無段変速機4は、車両1の前進時の動力伝達モードとして、ベルトモードおよびスプリットモードを有している。   The power split type continuously variable transmission 4 has a belt mode and a split mode as power transmission modes when the vehicle 1 moves forward.

ベルトモードでは、図3に示されるように、クラッチC1およびブレーキB1が解放され、クラッチC2が係合される。これにより、スプリットドライブギヤ45がインプット軸41から切り離され、遊星歯車機構44のキャリア72がフリー(自由回転状態)になり、遊星歯車機構44のサンギヤ71とリングギヤ73とが直結される。   In the belt mode, as shown in FIG. 3, the clutch C1 and the brake B1 are released, and the clutch C2 is engaged. As a result, the split drive gear 45 is disconnected from the input shaft 41, the carrier 72 of the planetary gear mechanism 44 becomes free (free rotation state), and the sun gear 71 and the ring gear 73 of the planetary gear mechanism 44 are directly connected.

インプット軸41に入力される動力は、無段変速機構43のプライマリ軸51を回転させ、プライマリ軸51と一体に、プライマリプーリ53を回転させる。プライマリプーリ53の回転は、ベルト55を介して、セカンダリプーリ54に伝達され、セカンダリプーリ54およびセカンダリ軸52を回転させる。遊星歯車機構44のサンギヤ71とリングギヤ73とが直結されているので、セカンダリ軸52と一体となって、サンギヤ71、リングギヤ73およびアウトプット軸42が回転する。したがって、ベルトモードでは、図5に示されるように、動力分割式無段変速機4の全体での変速比であるユニット変速比がベルト変速比と一致する。   The power input to the input shaft 41 rotates the primary shaft 51 of the continuously variable transmission mechanism 43 and rotates the primary pulley 53 integrally with the primary shaft 51. The rotation of the primary pulley 53 is transmitted to the secondary pulley 54 via the belt 55 to rotate the secondary pulley 54 and the secondary shaft 52. Since the sun gear 71 and the ring gear 73 of the planetary gear mechanism 44 are directly connected, the sun gear 71, the ring gear 73, and the output shaft 42 rotate together with the secondary shaft 52. Therefore, in the belt mode, as shown in FIG. 5, the unit speed ratio, which is the overall speed ratio of the power split continuously variable transmission 4, matches the belt speed ratio.

スプリットモードでは、図3に示されるように、クラッチC1が係合され、クラッチC2およびブレーキB1が解放される。これにより、インプット軸41とスプリットドライブギヤ45とが直結され、遊星歯車機構44のキャリア72がフリーになり、遊星歯車機構44のサンギヤ71とリングギヤ73とが切り離される。   In the split mode, as shown in FIG. 3, the clutch C1 is engaged, and the clutch C2 and the brake B1 are released. Thereby, the input shaft 41 and the split drive gear 45 are directly connected, the carrier 72 of the planetary gear mechanism 44 becomes free, and the sun gear 71 and the ring gear 73 of the planetary gear mechanism 44 are disconnected.

インプット軸41に入力される動力の一部は、無段変速機構43のプライマリ軸51に伝達され、プライマリ軸51からプライマリプーリ53、ベルト55およびセカンダリプーリ54を介してセカンダリ軸52に伝達され、遊星歯車機構44のサンギヤ71に伝達される。一方、インプット軸41に入力される動力の一部は、スプリットドライブギヤ45から増速伝達機構47を介してスプリットドリブンギヤ46に増速されて伝達される。これにより、スプリットドリブンギヤ46と一体に、遊星歯車機構44のキャリア72が回転する。   Part of the power input to the input shaft 41 is transmitted to the primary shaft 51 of the continuously variable transmission mechanism 43, and is transmitted from the primary shaft 51 to the secondary shaft 52 via the primary pulley 53, the belt 55, and the secondary pulley 54, It is transmitted to the sun gear 71 of the planetary gear mechanism 44. On the other hand, a part of the power input to the input shaft 41 is accelerated and transmitted from the split drive gear 45 to the split driven gear 46 via the speed increasing transmission mechanism 47. As a result, the carrier 72 of the planetary gear mechanism 44 rotates integrally with the split driven gear 46.

スプリットドライブギヤ45とスプリットドリブンギヤ46とのギヤ比であるスプリット変速比は、一定で不変(固定)であるので、スプリットモードでは、インプット軸41に入力される動力が一定であれば、遊星歯車機構44のキャリア72の回転が一定速度に保持される。そのため、ベルト変速比が上げられると、遊星歯車機構44のサンギヤ71の回転数が下がるので、図4に破線で示されるように、遊星歯車機構44のリングギヤ73(アウトプット軸42)の回転数が上がる。その結果、スプリットモードでは、ベルト変速比が大きいほど、ユニット変速比が小さくなる。   Since the split gear ratio, which is the gear ratio between the split drive gear 45 and the split driven gear 46, is constant and unchanged (fixed), in the split mode, if the power input to the input shaft 41 is constant, the planetary gear mechanism The rotation of the 44 carriers 72 is held at a constant speed. Therefore, when the belt speed ratio is increased, the rotational speed of the sun gear 71 of the planetary gear mechanism 44 is decreased, so that the rotational speed of the ring gear 73 (output shaft 42) of the planetary gear mechanism 44 is indicated by a broken line in FIG. Goes up. As a result, in the split mode, the unit transmission ratio decreases as the belt transmission ratio increases.

ベルトモードおよびスプリットモードにおけるアウトプット軸42の回転は、出力ギヤ48を介して、デファレンシャルギヤ6に伝達される。これにより、車両1のドライブシャフト7,8が前進方向に回転する。   The rotation of the output shaft 42 in the belt mode and the split mode is transmitted to the differential gear 6 via the output gear 48. Thereby, the drive shafts 7 and 8 of the vehicle 1 rotate in the forward direction.

車両1を後進させるためのリバースモードでは、図3に示されるように、クラッチC1,C2が解放され、ブレーキB1が係合される。これにより、スプリットドライブギヤ45がインプット軸41から切り離され、遊星歯車機構44のサンギヤ71とリングギヤ73とが切り離され、遊星歯車機構44のキャリア72が制動される。   In the reverse mode for moving the vehicle 1 backward, as shown in FIG. 3, the clutches C1 and C2 are released and the brake B1 is engaged. Thereby, the split drive gear 45 is disconnected from the input shaft 41, the sun gear 71 and the ring gear 73 of the planetary gear mechanism 44 are disconnected, and the carrier 72 of the planetary gear mechanism 44 is braked.

インプット軸41に入力される動力は、無段変速機構43のプライマリ軸51、プライマリプーリ53、ベルト55およびセカンダリプーリ54を介してセカンダリ軸52に伝達され、セカンダリ軸52と一体に、遊星歯車機構44のサンギヤ71を回転させる。遊星歯車機構44のキャリア72が制動されているので、サンギヤ71が回転すると、遊星歯車機構44のリングギヤ73がサンギヤ71と逆方向に回転する。このリングギヤ73の回転方向は、前進時(ベルトモードおよびスプリットモード)におけるリングギヤ73の回転方向と逆方向となる。そして、リングギヤ73と一体にアウトプット軸42が回転する。アウトプット軸42の回転は、出力ギヤ48を介して、デファレンシャルギヤ6に伝達される。これにより、車両1のドライブシャフト7,8が後進方向に回転する。   The power input to the input shaft 41 is transmitted to the secondary shaft 52 via the primary shaft 51, primary pulley 53, belt 55, and secondary pulley 54 of the continuously variable transmission mechanism 43, and the planetary gear mechanism is integrated with the secondary shaft 52. 44 sun gears 71 are rotated. Since the carrier 72 of the planetary gear mechanism 44 is braked, when the sun gear 71 rotates, the ring gear 73 of the planetary gear mechanism 44 rotates in the opposite direction to the sun gear 71. The rotation direction of the ring gear 73 is opposite to the rotation direction of the ring gear 73 during forward movement (belt mode and split mode). Then, the output shaft 42 rotates integrally with the ring gear 73. The rotation of the output shaft 42 is transmitted to the differential gear 6 via the output gear 48. Thereby, the drive shafts 7 and 8 of the vehicle 1 rotate in the reverse direction.

<モード切替時処理>
図6は、モード切替時処理の流れを示すフローチャートである。
<Processing during mode switching>
FIG. 6 is a flowchart showing the flow of processing at the time of mode switching.

動力分割式無段変速機4の変速比の制御では、ベルトモードとスプリットモードとの切り替え(以下、単に「モード切替」という。)が必要になる場合がある。モード切替は、クラッチC1,C2の掛け替えにより達成され、ベルト変速比がスプリット変速比にほぼ一致する状態で行われる。すなわち、ベルト変速比がスプリット変速比にほぼ一致する状態で、クラッチC1,C2に供給される油圧が制御されて、解放状態のクラッチC1(係合側)が係合され、係合状態のクラッチC2(解放側)が解放されることにより、ベルトモードからスプリットモードに切り替えられる。逆に、ベルト変速比がスプリット変速比にほぼ一致する状態で、係合状態のクラッチC1(解放側)が解放され、解放状態のクラッチC2(係合側)が係合されることにより、スプリットモードからベルトモードに切り替えられる。   In the control of the gear ratio of the power split type continuously variable transmission 4, there is a case where switching between the belt mode and the split mode (hereinafter simply referred to as “mode switching”) is required. The mode switching is achieved by switching the clutches C1 and C2, and is performed in a state where the belt speed ratio substantially matches the split speed ratio. That is, the hydraulic pressure supplied to the clutches C1 and C2 is controlled in a state where the belt gear ratio substantially matches the split gear ratio, and the released clutch C1 (engagement side) is engaged, and the engaged clutch By releasing C2 (release side), the belt mode is switched to the split mode. Conversely, the clutch C1 (release side) in the engaged state is released and the clutch C2 (engagement side) in the released state is engaged in a state where the belt speed ratio substantially matches the split speed ratio. Switch from mode to belt mode.

ベルトモードとスプリットモードとを切り替える必要が生じると、変速機ECU11により、図6に示されるモード切替時処理が実行される。   When it is necessary to switch between the belt mode and the split mode, the transmission ECU 11 executes a mode switching process shown in FIG.

モード切替時処理では、現時点がインターバル時間内であるか否かが判断される(ステップS1)。インターバル時間は、インターバル処理によって設定される時間である。インターバル処理については、後述する。   In the mode switching process, it is determined whether or not the current time is within the interval time (step S1). The interval time is a time set by the interval process. The interval process will be described later.

現時点がインターバル時間内である場合(ステップS1のYES)、モード切替が禁止される(ステップS2)。   If the current time is within the interval time (YES in step S1), mode switching is prohibited (step S2).

一方、インターバル時間が設定されておらず、現時点がインターバル時間内ではない場合(ステップS1のNO)、モード切替が許可され(ステップS3)、モード切替のため、クラッチC1,C2の掛け替えが開始される。   On the other hand, if the interval time has not been set and the current time is not within the interval time (NO in step S1), mode switching is permitted (step S3), and switching of the clutches C1 and C2 is started for mode switching. The

そして、インターバル処理が実行されて(ステップS4)、モード切替時処理が終了される。   Then, the interval process is executed (step S4), and the mode switching process is terminated.

<インターバル処理>
図7は、インターバル処理の流れを示すフローチャートである。
<Interval processing>
FIG. 7 is a flowchart showing the flow of interval processing.

インターバル処理では、変速機ECU11のRAMに設けられているインターバルフラグがオンであるか否かが判定される(ステップS11)。インターバルフラグは、次回のモード切替の際にインターバル時間を設定するか否かを表すフラグである。   In the interval process, it is determined whether or not an interval flag provided in the RAM of the transmission ECU 11 is on (step S11). The interval flag is a flag indicating whether or not to set an interval time at the next mode switching.

インターバルフラグがオンではない場合、つまりインターバルフラグがオフである場合(ステップS11のNO)、遊星歯車機構44のサンギヤ71とキャリア72との間の差回転数が算出される(ステップS12)。サンギヤ71とキャリア72との間の差回転数は、キャリア72の回転数からサンギヤ71の回転数を減じることにより算出される。サンギヤ71の回転数は、セカンダリ回転数センサ14の出力信号から求められるセカンダリ回転数と同じである。また、キャリア72の回転数は、プライマリ回転数センサ13の出力信号から求められるプライマリ回転数をスプリット変速比で除することにより算出される。   When the interval flag is not on, that is, when the interval flag is off (NO in step S11), the differential rotational speed between the sun gear 71 of the planetary gear mechanism 44 and the carrier 72 is calculated (step S12). The differential rotational speed between the sun gear 71 and the carrier 72 is calculated by subtracting the rotational speed of the sun gear 71 from the rotational speed of the carrier 72. The rotational speed of the sun gear 71 is the same as the secondary rotational speed obtained from the output signal of the secondary rotational speed sensor 14. The rotation speed of the carrier 72 is calculated by dividing the primary rotation speed obtained from the output signal of the primary rotation speed sensor 13 by the split gear ratio.

差回転数が算出されると、差回転数が所定値以上であるか否かが判断される(ステップS13)。所定値は、たとえば、モード切替の際にベルト55の滑りの発生が懸念されるようなサンギヤ71とキャリア72との間の差回転数に基づいて設定されるとよい。   When the differential rotation speed is calculated, it is determined whether or not the differential rotation speed is greater than or equal to a predetermined value (step S13). The predetermined value may be set based on, for example, the differential rotational speed between the sun gear 71 and the carrier 72 that may cause the belt 55 to slip when the mode is switched.

差回転数が所定値未満である場合(ステップS13のNO)、以降の処理は行われず、インターバル処理が終了される。   When the differential rotation speed is less than the predetermined value (NO in step S13), the subsequent processing is not performed and the interval processing is terminated.

差回転数が所定値以上である場合(ステップS13のYES)、変速機ECU11のRAMに設けられている差回転カウンタのカウント値Nがインクリメントされる(ステップS14)。   If the differential rotation speed is equal to or greater than the predetermined value (YES in step S13), the count value N of the differential rotation counter provided in the RAM of the transmission ECU 11 is incremented (step S14).

つづいて、インクリメント後のカウント値Nが所定数以上であるか否かが判断される(ステップS15)。所定数は、サンギヤ71とキャリア72との間に所定値以上の差回転が生じている状態でのモード切替が繰り返された場合にベルト55の焼き付きの発生が懸念されるような繰り返し回数に基づいて設定されるとよい。   Subsequently, it is determined whether or not the incremented count value N is a predetermined number or more (step S15). The predetermined number is based on the number of repetitions that may cause seizure of the belt 55 when mode switching is repeated in a state where a differential rotation of a predetermined value or more occurs between the sun gear 71 and the carrier 72. Should be set.

カウント値Nが所定数未満である場合(ステップS15のNO)、インターバル処理が終了される。   If the count value N is less than the predetermined number (NO in step S15), the interval process is terminated.

カウント値Nが所定数以上である場合(ステップS15のYES)、インターバルフラグがオンにされる(ステップS16)。すなわち、サンギヤ71とキャリア72との間に所定値以上の差回転数が生じている状態でモード切替が行われた回数が所定数に達した場合、インターバルフラグがオンにされる。   If the count value N is greater than or equal to the predetermined number (YES in step S15), the interval flag is turned on (step S16). That is, the interval flag is turned on when the number of times of mode switching reaches a predetermined number in a state where a differential rotational speed of a predetermined value or more is generated between the sun gear 71 and the carrier 72.

インターバルフラグがオンにされた後、差回転カウンタのカウント値Nが0にリセットされて(ステップS17)、インターバル処理が終了される。   After the interval flag is turned on, the count value N of the differential rotation counter is reset to 0 (step S17), and the interval process ends.

一方、インターバルフラグがオンである場合(ステップS11)、ベルト伝達トルク容量が算出される(ステップS18)。ベルト伝達トルク容量は、ベルト変速比、タービン回転数およびベルト55に付与される挟圧から算出することができる。挟圧は、セカンダリプーリ54に供給される油圧とセカンダリプーリ54の可動シーブ66における油圧を受ける部分の面積(受圧面積)とを乗じ、その乗算値に可動シーブ66に作用する遠心油圧およびセカンダリプーリ54のバイアススプリングのばね力とを加えることにより算出される。セカンダリプーリ54に供給される油圧は、油圧センサ12(図1参照)により検出される。可動シーブ66の受圧面積、可動シーブ66に作用する遠心油圧およびバイアススプリングのばね力は、セカンダリプーリ54の構成により定まる値であり、それぞれ既知の値である。   On the other hand, when the interval flag is on (step S11), the belt transmission torque capacity is calculated (step S18). The belt transmission torque capacity can be calculated from the belt speed ratio, the turbine speed, and the clamping pressure applied to the belt 55. The clamping pressure is obtained by multiplying the hydraulic pressure supplied to the secondary pulley 54 by the area of the movable sheave 66 of the secondary pulley 54 that receives the hydraulic pressure (pressure receiving area), and the multiplied hydraulic pressure acts on the movable sheave 66 and the secondary pulley. It is calculated by adding the spring force of 54 bias springs. The oil pressure supplied to the secondary pulley 54 is detected by the oil pressure sensor 12 (see FIG. 1). The pressure receiving area of the movable sheave 66, the centrifugal hydraulic pressure acting on the movable sheave 66, and the spring force of the bias spring are values determined by the configuration of the secondary pulley 54, and are known values.

また、サンギヤ71とキャリア72との間の差回転数が算出される(ステップS19)。差回転数の算出の手法は、前述したとおりである。   Further, the differential rotation speed between the sun gear 71 and the carrier 72 is calculated (step S19). The method of calculating the differential rotation speed is as described above.

その後、ベルト55の滑りによる仕事率が算出される。仕事率(kW)は、ベルト伝達トルク容量(N・m)と差回転数(rpm)との乗算値に単位換算のための2π/60を乗じることにより算出される。   Thereafter, the work rate due to the slip of the belt 55 is calculated. The power (kW) is calculated by multiplying the product of the belt transmission torque capacity (N · m) and the differential rotation speed (rpm) by 2π / 60 for unit conversion.

また、滑り時間が算出される(ステップS20)。滑り時間は、クラッチC1,C2の掛け替えの途中でクラッチC1,C2の両方が滑りつつ係合している過渡状態が継続する時間であり、具体的には、クラッチC1,C2の係合側への油圧の供給が開始されてから、解放側に供給される油圧が0に下げられるまでの時間である。   Further, the slip time is calculated (step S20). The slip time is a time during which a transient state in which both the clutches C1 and C2 are engaged while slipping during the clutch C1 and C2 switching is continued, specifically, toward the engagement side of the clutches C1 and C2. This is the time from when the hydraulic pressure supply is started until the hydraulic pressure supplied to the release side is reduced to zero.

その後、仕事率および滑り時間に応じたインターバル時間が設定される(ステップS21)。仕事率および滑り時間とインターバル時間との関係は、変速機ECU11の不揮発性メモリにマップの形態で記憶されている。そのマップの一例は、図8に示されており、仕事率が大きいほど、また、滑り時間が長いほど、インターバル時間が長い時間に設定されるように作成されている。マップに示されていない数値は、たとえば、補間により求められるとよい。仕事率と滑り時間とを乗じることによって、ベルト55の滑りにより発生する熱量(発熱量)を算出することができるので、仕事率および滑り時間に応じて設定されるインターバル時間は、ベルト55の滑りによる発熱量に応じた時間である。   Thereafter, an interval time corresponding to the work rate and the slip time is set (step S21). The relationship between the work rate, slip time, and interval time is stored in the form of a map in the nonvolatile memory of the transmission ECU 11. An example of the map is shown in FIG. 8, and is created so that the interval time is set longer as the work rate is larger and the slip time is longer. Numerical values not shown on the map may be obtained by interpolation, for example. By multiplying the work rate and the slip time, the amount of heat (heat generation amount) generated by the slip of the belt 55 can be calculated. Therefore, the interval time set according to the work rate and the slip time is the slip time of the belt 55. It is time according to the calorific value by.

インターバル時間が設定されると、インターバル時間が直ちに開始される(ステップS22)。すなわち、インターバル時間は、その設定と同時に開始される。インターバル時間が開始されると、その開始からの経過時間を計測するためのタイマが起動される。タイマによる計測時間がインターバル時間に一致すると、インターバル時間が終了となる。   When the interval time is set, the interval time starts immediately (step S22). That is, the interval time starts simultaneously with the setting. When the interval time is started, a timer for measuring the elapsed time from the start is started. When the time measured by the timer coincides with the interval time, the interval time ends.

なお、「同時」の概念は、厳密なものではなく、たとえば、インターバル時間の設定からタイマが起動するまでに処理によるタイムラグが存在していても、インターバル時間の設定時とインターバル時間の開始時(インターバル開始時)とは同時である。   Note that the concept of “simultaneous” is not a strict one. For example, even if there is a processing time lag from the setting of the interval time to the start of the timer, when the interval time is set and when the interval time starts ( At the start of the interval).

インターバル時間の開始後、インターバルフラグがオフにされて(ステップS23)、インターバル処理が終了される。   After the start of the interval time, the interval flag is turned off (step S23), and the interval process is ended.

<作用効果>
以上のように、モード切替時にサンギヤ71とキャリア72との間に生じている差回転数が取得され、その差回転数に基づいて、インターバル時間が設定される。インターバル時間が設定されると、インターバル時間が経過するまでの間、モード切替が制限される。
<Effect>
As described above, the differential rotation speed generated between the sun gear 71 and the carrier 72 at the time of mode switching is acquired, and the interval time is set based on the differential rotation speed. When the interval time is set, mode switching is limited until the interval time elapses.

サンギヤ71とキャリア72との間に差回転が生じている状態でベルトモードとスプリットモードとが切り替えられて、ベルト55の滑りが発生すると、ベルト55に摩擦熱が発生する。インターバル時間内は、モード切替が制限されるので、ベルト55の滑りによる摩擦熱の発生が抑制される。そのため、インターバル時間が設定されることにより、ベルト55の温度を低下させることができ、ベルト55の焼き付きの発生を抑制することができる。また、ベルト55の滑りの発生の頻度が下がるので、ベルト55の異常摩耗を抑制することができる。   When the belt mode and the split mode are switched while the differential rotation occurs between the sun gear 71 and the carrier 72 and the belt 55 slips, frictional heat is generated in the belt 55. Since the mode switching is limited within the interval time, the generation of frictional heat due to the slip of the belt 55 is suppressed. Therefore, by setting the interval time, the temperature of the belt 55 can be lowered, and the occurrence of seizure of the belt 55 can be suppressed. Further, since the frequency of occurrence of slippage of the belt 55 is reduced, abnormal wear of the belt 55 can be suppressed.

また、インターバル時間は、ベルト55の滑りによる発熱量に応じた時間に設定される。具体的には、発熱量が大きいほどインターバル時間が長い時間に設定される。これにより、インターバル時間内にベルト55の温度をベルト55の焼き付きの発生が抑制される温度まで低下させることができる。よって、ベルト55の焼き付きを良好に抑制することができる。   The interval time is set to a time according to the amount of heat generated by the belt 55 slipping. Specifically, the interval time is set to be longer as the calorific value is larger. As a result, the temperature of the belt 55 can be lowered to a temperature at which the occurrence of seizure of the belt 55 is suppressed within the interval time. Therefore, image sticking of the belt 55 can be satisfactorily suppressed.

<変形例>
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、他の形態で実施することもできる。
<Modification>
As mentioned above, although one Embodiment of this invention was described, this invention can also be implemented with another form.

たとえば、前述の実施形態では、サンギヤ71とキャリア72との間に所定値以上の差回転数が生じている状態でモード切替が行われた回数が所定数に達した場合に、次回のモード切替の際にインターバル時間が設定されるとした。これに代えて、一定時間内に行われたモード切替の回数が所定数に達した場合に、次回のモード切替の際にインターバル時間が設定される構成が採用されてもよい。   For example, in the above-described embodiment, the next mode switching is performed when the number of times the mode switching has been performed in a state where a differential rotational speed greater than or equal to a predetermined value occurs between the sun gear 71 and the carrier 72. It is assumed that the interval time is set at the time. Instead, a configuration may be employed in which an interval time is set at the next mode switching when the number of mode switching performed within a predetermined time reaches a predetermined number.

また、モード切替が行われる度にインターバル時間が設定されてもよい。   Further, the interval time may be set every time the mode is switched.

インターバル時間の開始時は、インターバル時間の設定時と同時であるとしたが、インターバル時間の設定時から所定時間が経過した時点であってもよい。   The start of the interval time is assumed to be simultaneous with the setting of the interval time, but may be the time when a predetermined time has elapsed since the setting of the interval time.

インターバル時間は、仕事率(差回転数、ベルト伝達トルク容量)および滑り時間に応じて設定されるとしたが、仕事率および滑り時間に加えて、他のパラメータに応じて設定されてもよい。   Although the interval time is set according to the work rate (differential rotation speed, belt transmission torque capacity) and the slip time, it may be set according to other parameters in addition to the work rate and the slip time.

たとえば、動力分割式無段変速機4の各部は、オイル(潤滑油)の供給によって冷却されるので、オイルの温度が低いほどインターバル時間が短い時間に設定(オイルの温度が高いほどインターバル時間が長い時間に設定)されてもよい。   For example, since each part of the power split type continuously variable transmission 4 is cooled by supplying oil (lubricating oil), the lower the oil temperature, the shorter the interval time is set (the higher the oil temperature, the longer the interval time). It may be set for a long time).

また、エンジン2によりオイルポンプが駆動される構成では、エンジン2の回転数が高いほどオイルポンプの能力が上がるので、エンジン2の回転数が高いほどインターバル時間が短い時間に設定(エンジン2の回転数が低いほどインターバル時間が長い時間に設定)されてもよい。   In the configuration in which the oil pump is driven by the engine 2, the higher the rotational speed of the engine 2, the higher the capacity of the oil pump. Therefore, the higher the rotational speed of the engine 2, the shorter the interval time is set. The lower the number, the longer the interval time may be set).

エンジンコンパートメント内の気温が高いほど、動力分割式無段変速機4の各部の温度が高く、また、各部の温度が下がりにくいので、ベルト55の温度が焼き付きを発生する温度に達しやすい。したがって、エンジンコンパートメント内の気温が高いほどインターバル時間が長い時間に設定されてもよい。   The higher the air temperature in the engine compartment, the higher the temperature of each part of the power split type continuously variable transmission 4, and the lower the temperature of each part, the more easily the belt 55 reaches the temperature at which seizure occurs. Therefore, the interval time may be set longer as the temperature in the engine compartment is higher.

また、インターバル時間は、ベルトモードからスプリットモードへの切り替えの際とスプリットモードからベルトモードへの切り替えの際とで変えられてもよい。たとえば、ベルトモードからスプリットモードへの切り替えの際には、スプリットモードからベルトモードへの切り替えの際と比較して、インターバル時間が短い時間に設定されてもよい。ベルトモードからスプリットモードに切り替えられた後に行われるモード切替は、スプリットモードからベルトモードへの切り替えであるから、インターバル時間が短い時間に設定されていれば、スプリットモードからベルトモードへの切り替えが禁止されにくくなる。これにより、スプリットモードからベルトモードへの切り替えが行われて、ユニット変速比(ベルト変速比)が上げられることにより、車両1の駆動輪に伝達されるトルクを速やかに増大させることができる。その結果、車両1の加速性能を向上させることができる。   Further, the interval time may be changed between when the belt mode is switched to the split mode and when the split mode is switched to the belt mode. For example, when switching from the belt mode to the split mode, the interval time may be set shorter than when switching from the split mode to the belt mode. Since the mode switching performed after switching from the belt mode to the split mode is switching from the split mode to the belt mode, switching from the split mode to the belt mode is prohibited if the interval time is set to a short time. It becomes difficult to be done. Thus, switching from the split mode to the belt mode is performed, and the unit transmission ratio (belt transmission ratio) is increased, so that the torque transmitted to the drive wheels of the vehicle 1 can be quickly increased. As a result, the acceleration performance of the vehicle 1 can be improved.

その他、前述の構成には、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。   In addition, various design changes can be made to the above-described configuration within the scope of the matters described in the claims.

4 動力分割式無段変速機
11 変速機ECU(モード切替手段、インターバル時間設定手段、切替制限手段)
41 インプット軸
42 アウトプット軸
43 無段変速機構
44 遊星歯車機構
45 スプリットドライブギヤ(スプリット変速機構)
46 スプリットドリブンギヤ(スプリット変速機構)
47 増速伝達機構(スプリット変速機構)
71 サンギヤ
72 キャリア
73 リングギヤ
C1 クラッチ(第1の係合要素)
C2 クラッチ(第2の係合要素)
4 Power split type continuously variable transmission 11 Transmission ECU (mode switching means, interval time setting means, switching restriction means)
41 Input shaft 42 Output shaft 43 Continuously variable transmission mechanism 44 Planetary gear mechanism 45 Split drive gear (split transmission mechanism)
46 Split driven gear (split transmission mechanism)
47 Speed increase transmission mechanism (split transmission mechanism)
71 Sun gear 72 Carrier 73 Ring gear C1 Clutch (first engagement element)
C2 clutch (second engagement element)

Claims (1)

インプット軸と、アウトプット軸と、サンギヤ、キャリアおよびリングギヤを有し、前記リングギヤが前記アウトプット軸と一体回転可能に設けられた遊星歯車機構と、前記インプット軸に入力される動力を無段階に変速して前記サンギヤに伝達するベルト式の無段変速機構と、前記インプット軸に入力される動力を一定の変速比で変速して前記キャリアに伝達するスプリット変速機構と、前記スプリット変速機構による前記キャリアへの動力の伝達/遮断を切り替えるために係合/解放される第1の係合要素と、前記サンギヤと前記リングギヤとを一体回転可能に結合/分離するために係合/解放される第2の係合要素とを含む構成の動力分割式無段変速機に用いられる制御装置であって、
前記第1の係合要素が解放され、前記第2の係合要素が係合されるベルトモードと、前記第1の係合要素が係合され、前記第2の係合要素が解放されるスプリットモードとを切り替えるモード切替手段と、
前記モード切替手段による前記ベルトモードと前記スプリットモードとの切り替え時に前記サンギヤと前記キャリアとの間に生じている差回転数を取得し、当該取得した差回転数に基づいて、インターバル時間を設定するインターバル時間設定手段と、
前記インターバル時間設定手段による前記インターバル時間の設定後、所定のインターバル開始時から当該設定された前記インターバル時間が経過するまでの間、前記モード切替手段による前記ベルトモードと前記スプリットモードとの切り替えを制限する切替制限手段とを含む、制御装置。
A planetary gear mechanism having an input shaft, an output shaft, a sun gear, a carrier and a ring gear, wherein the ring gear is provided so as to rotate integrally with the output shaft, and the power input to the input shaft is steplessly A belt-type continuously variable transmission mechanism that changes the speed and transmits it to the sun gear, a split transmission mechanism that changes the power input to the input shaft at a constant transmission ratio and transmits it to the carrier, and the split transmission mechanism A first engagement element engaged / released to switch transmission / cut-off of power to the carrier, and a first engagement element engaged / released to couple / separate the sun gear and the ring gear so as to be integrally rotatable. A control device used in a power split continuously variable transmission having a configuration including two engaging elements,
A belt mode in which the first engagement element is released and the second engagement element is engaged; and the first engagement element is engaged and the second engagement element is released. Mode switching means for switching between split mode;
When the mode switching means switches between the belt mode and the split mode, a differential rotational speed generated between the sun gear and the carrier is acquired, and an interval time is set based on the acquired differential rotational speed. Interval time setting means;
After the interval time is set by the interval time setting means, the switching of the belt mode and the split mode by the mode switching means is restricted from the start of a predetermined interval until the set interval time elapses. And a switching restricting means.
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