JP2009067162A - Control device for drive device for hybrid vehicle - Google Patents
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Abstract
【課題】駆動力源としてエンジンと電動機とを備えたハイブリッド車両用駆動装置において、モータ走行中に上記エンジンの始動時のショックを避けることができる制御装置を提供する。
【解決手段】走行状態制御手段76は、所定の条件が成立した場合には図7の変速マップを変更し、モータ走行中の自動変速部20の変速を禁止又は規制する。例えばモータ走行中の自動変速部20の変速が禁止された場合には、エンジン始動制御が自動変速部20の変速中に実行されることが無くなり、また、モータ走行中の自動変速部20の変速が規制された場合には、上記エンジン始動制御が自動変速部20の変速中に実行される機会が減る。従って、上記所定の条件に基づきそのエンジン始動制御が制御負荷の軽い自動変速部20の非変速中に実行される機会を増やすことが可能となり、エンジン8の始動制御時のショックの発生を避けることが可能である。
【選択図】図6A drive device for a hybrid vehicle having an engine and an electric motor as drive power sources, and a control device capable of avoiding a shock at the start of the engine while the motor is running.
When a predetermined condition is satisfied, a traveling state control unit 76 changes the shift map in FIG. 7 to prohibit or restrict the shift of the automatic transmission unit 20 during motor traveling. For example, when the shift of the automatic transmission unit 20 during motor running is prohibited, the engine start control is not executed during the shift of the automatic transmission unit 20, and the shift of the automatic transmission unit 20 during motor running is not performed. Is restricted, the opportunity for the engine start control to be executed during the shift of the automatic transmission 20 is reduced. Therefore, it is possible to increase the chance that the engine start control is executed during non-shifting of the automatic transmission unit 20 with a light control load based on the predetermined condition, and avoid the occurrence of shock during the start control of the engine 8. Is possible.
[Selection] Figure 6
Description
本発明は、内燃機関等の原動機と電動機とを備えたハイブリッド車両用駆動装置の制御装置において、前記電動機のみを駆動力源として走行する電動機走行中における前記原動機の始動時のショックを抑制する技術に関するものである。 The present invention relates to a control device for a hybrid vehicle drive device including a prime mover such as an internal combustion engine and an electric motor, and a technique for suppressing a shock at the start of the prime mover during running of the motor that runs using only the motor as a driving force source. It is about.
従来から、原動機である内燃機関に連結された第1回転要素と、第1電動機に連結された第2回転要素と、駆動輪への動力伝達経路及び第2電動機に連結された第3回転要素とを含む差動機構と、その差動機構から上記駆動輪への動力伝達経路の一部を構成し自動変速機として機能する自動変速部とを備えたハイブリッド車両用駆動装置の制御装置が知られている。例えば、特許文献1のハイブリッド車両用駆動装置の制御装置がそれである。このハイブリッド車両用駆動装置の制御装置では、上記内燃機関が始動される場合において上記自動変速部内の動力伝達経路が遮断され車両停止中である場合には、上記第1電動機及び第2電動機を同じ回転方向に回転させて上記内燃機関の回転速度が引き上げられその内燃機関が始動された。また、上記第2電動機のみを駆動力源として走行する電動機走行時において上記自動変速部の非変速中に上記内燃機関が始動される場合には、上記第1電動機を第2電動機と同じ回転方向に回転させて上記内燃機関の回転速度が引き上げられるクランキングが行われその内燃機関が点火されるが、そのときその内燃機関の回転抵抗及び上記第1電動機の出力トルクに対抗する反力として上記第2電動機からトルクが発生させられ更に前記駆動輪から伝達される逆駆動トルクが利用された。そして、前記自動変速部の非変速中は上記第2電動機の回転速度は駆動輪(車速)に拘束されており、上記駆動輪からの逆駆動トルクの利用により上記内燃機関の回転抵抗のバラツキが吸収されていた。
前記電動機走行は燃費向上を目的として行われるものでもあり、運転者が敢えて電動機走行を要求する場合もあるので、その電動機走行中に前記自動変速部の変速が行われることがある。ここで、前記自動変速部の変速中にアクセルが大きく踏み込まれた場合など出来るだけ早い出力トルクの上昇が要求されている場合には、前記内燃機関の回転速度を上昇させるクランキングが行われ内燃機関が点火される内燃機関始動制御が上記自動変速部の変速完了を待って実行されるのではなく、前記内燃機関の早期始動のために上記自動変速部の変速中であっても上記内燃機関始動制御が開始される必要がある。しかし、上記自動変速部の変速中はその自動変速部内の動力伝達経路が完全に連結された状態ではなく、前記内燃機関の回転速度を引き上げるクランキングに前記駆動輪からの逆駆動トルクを充分に利用できないので、上記変速中のクランキングにおいてその内燃機関の回転速度を速やかに引き上げる場合には、上記自動変速部の非変速中と比較してより正確な第1電動機及び第2電動機の制御が要求される。また、上記自動変速部の変速中はその自動変速部の変速動作を成立させるためその自動変速部の入力回転速度である前記第2電動機の回転速度が正確に制御される必要があるところ、その自動変速部の油圧制御等に用いられる作動油の温度が低い場合にはその自動変速部の油圧制御信号に対するクラッチやブレーキ等の油圧制御機器の応答特性が大きくばらつく場合がある。従って、上記自動変速部の作動油の温度が低い場合において上記自動変速部の変速動作と前記内燃機関のクランキングとが並行して行われる場合には、その両者を並行して制御することが困難な可能性があり、そのため上記内燃機関の始動制御時にショックが発生する可能性があった。しかし、前記特許文献1のハイブリッド車両用駆動装置の制御装置は上記内燃機関始動制御と上記自動変速部の変速動作とが並行して行われる場合の上述のような課題について特に考慮されているものでは無かった。
The electric motor travel is performed for the purpose of improving the fuel consumption, and the driver may dare to request the electric motor travel, so that the automatic transmission may be shifted during the motor travel. Here, when an increase in the output torque is required as fast as possible, for example, when the accelerator is greatly depressed during the shift of the automatic transmission unit, cranking is performed to increase the rotation speed of the internal combustion engine. The internal combustion engine start control in which the engine is ignited is not executed after the completion of the shift of the automatic transmission unit, but the internal combustion engine even during the shift of the automatic transmission unit for early start of the internal combustion engine. Start control needs to be started. However, during the shift of the automatic transmission unit, the power transmission path in the automatic transmission unit is not completely connected, and the reverse drive torque from the drive wheel is sufficiently applied to cranking to increase the rotation speed of the internal combustion engine. Therefore, when the rotational speed of the internal combustion engine is quickly increased during cranking during shifting, more accurate control of the first and second motors can be performed compared to when the automatic shifting portion is not shifting. Required. Further, during the shifting of the automatic transmission unit, the rotational speed of the second electric motor, which is the input rotational speed of the automatic transmission unit, needs to be accurately controlled in order to establish the shifting operation of the automatic transmission unit. When the temperature of hydraulic oil used for hydraulic control of the automatic transmission unit is low, response characteristics of hydraulic control devices such as clutches and brakes with respect to the hydraulic control signal of the automatic transmission unit may vary greatly. Therefore, when the operation oil temperature of the automatic transmission unit is low and the shift operation of the automatic transmission unit and the cranking of the internal combustion engine are performed in parallel, both of them can be controlled in parallel. There is a possibility that it may be difficult, so that a shock may occur during the start control of the internal combustion engine. However, the control device for the hybrid vehicle drive device disclosed in
本発明は、以上の事情を背景としてなされたものであり、その目的とするところは、車両の走行のための駆動力源として原動機と電動機とを備えたハイブリッド車両用駆動装置において、前記電動機走行中に上記原動機の始動時のショックを避けることができる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, and an object of the present invention is to drive the electric motor in a hybrid vehicle driving device including a prime mover and an electric motor as driving force sources for driving the vehicle. It is another object of the present invention to provide a control device that can avoid a shock at the start of the prime mover.
かかる目的を達成するために、請求項1に係る発明は、(a)入力軸と、該入力軸と駆動輪との間に連結された差動機構と該差動機構に動力伝達可能に連結された第1電動機とを有し該第1電動機の運転状態が制御されることにより該差動機構の差動状態が制御される電気式差動部と、前記入力軸と前記駆動輪との間の動力伝達経路の一部を構成する変速部と、該動力伝達経路に動力伝達可能に連結された第2電動機とを備えた動力伝達装置と、(b)前記入力軸に動力伝達可能に連結された原動機とを、含むハイブリッド車両用駆動装置の制御装置であって、(c)所定の条件が成立した場合には、前記第2電動機のみを駆動力源として走行する電動機走行中の前記変速部の変速を禁止又は規制することを特徴とする。
In order to achieve such an object, the invention according to
請求項2に係る発明では、前記所定の条件が成立した場合とは、前記動力伝達装置内の潤滑流体の温度が所定の動力伝達装置温度判定値未満である場合であることを特徴とする。
The invention according to
請求項3に係る発明では、前記所定の条件が成立した場合とは、前記原動機内の冷却流体の温度が所定の原動機温度判定値未満である場合であることを特徴とする。
The invention according to
請求項4に係る発明では、前記所定の条件が成立した場合とは、前記第1電動機又は第2電動機の温度が所定の電動機温度判定値未満である場合であることを特徴とする。 The invention according to claim 4 is characterized in that the case where the predetermined condition is satisfied is a case where the temperature of the first electric motor or the second electric motor is lower than a predetermined electric motor temperature determination value.
請求項5に係る発明では、前記所定の条件が成立した場合とは、車両が前記電動機走行中である場合であることを特徴とする。 The invention according to claim 5 is characterized in that the case where the predetermined condition is satisfied is a case where the vehicle is running on the electric motor.
請求項6に係る発明は、前記所定の条件が成立した場合には、車両の走行状態を前記電動機走行と決定するための電動機走行領域が縮小されることを特徴とする。 The invention according to claim 6 is characterized in that, when the predetermined condition is satisfied, an electric motor travel region for determining the travel state of the vehicle as the electric motor travel is reduced.
請求項1に係る発明によれば、所定の条件が成立した場合には、前記第2電動機のみを駆動力源として走行する電動機走行中の前記変速部の変速が禁止又は規制される。例えば上記電動機走行中の変速部の変速が禁止された場合には、上記原動機の回転速度を上昇させるクランキングが行われその原動機が点火される原動機始動制御(内燃機関始動制御)が上記変速部の変速中に実行されることが無くなり、また、上記電動機走行中の変速部の変速が規制された場合には、上記原動機始動制御が上記変速部の変速中に実行される機会が減る。従って、前記所定の条件に基づきその原動機始動制御が制御負荷の軽い上記変速部の非変速中に実行される機会を増やすことが可能となり、上記原動機の始動時のショックの発生を避けることが可能である。 According to the first aspect of the present invention, when a predetermined condition is satisfied, the speed change of the speed change unit during running of the electric motor that runs using only the second electric motor as a driving force source is prohibited or restricted. For example, when shifting of the transmission unit during running of the electric motor is prohibited, cranking for increasing the rotational speed of the prime mover is performed and the prime mover start control (internal combustion engine start control) in which the prime mover is ignited is When the shift of the speed change unit during running of the electric motor is restricted, the opportunity for the prime mover start control to be executed during the speed change of the speed change unit is reduced. Therefore, it is possible to increase the chances that the prime mover start control is executed during non-shifting of the transmission unit with a light control load based on the predetermined condition, and it is possible to avoid the occurrence of a shock when starting the prime mover. It is.
ここで好適には、前記変速部の変速が規制されることとは、上記変速部の変速が実行される条件である変速条件がその変速が行われる機会が減るように変更されることであり、具体的には、上記変速条件が高車速側に変化させられること、又は/及び、その変速条件がアクセルペダルの操作量であるアクセル開度の大きくなる側に変化させられることである。 Here, preferably, the shift of the transmission unit being restricted means that a shift condition, which is a condition for executing the shift of the transmission unit, is changed so that an opportunity for the shift is reduced. Specifically, the speed change condition is changed to a higher vehicle speed side, and / or the speed change condition is changed to a side where the accelerator opening, which is an operation amount of the accelerator pedal, is increased.
また好適には、前記所定の条件が成立した場合とは、前記変速部の変速中に前記原動機始動制御が実行されたとしたときの前記原動機の始動時のショックが予め定められた基準を超えると予測された場合である。このようにすれば、上記所定の条件に基づき上記原動機の始動時のショックが大きくなると認められる場合にその原動機始動制御が制御負荷の軽い上記変速部の非変速中に実行される機会が増え、上記原動機の始動時のショックの発生を避けることが可能である。 Further preferably, when the predetermined condition is satisfied, a shock at the start of the prime mover when the prime mover start control is executed during a shift of the transmission unit exceeds a predetermined reference. This is a predicted case. In this way, when it is recognized that the shock at the start of the prime mover is increased based on the predetermined condition, the opportunity for the prime mover start control to be executed during non-shifting of the transmission unit with a light control load increases. It is possible to avoid the occurrence of shock when starting the prime mover.
前記動力伝達装置内の潤滑流体の温度が低いほどその潤滑流体の粘度は高くなって、その動力伝達装置を構成する歯車、軸受け等の回転抵抗は大きくなり油圧制御機器の応答性は低下し、その応答性等のバラツキが大きくなるので、前記変速部の変速中に前記原動機始動制御がその変速制御と並行して実施されると前記原動機の始動制御時にショックが発生する可能性がある。この点、請求項2に係る発明によれば、前記所定の条件が成立した場合とは、前記動力伝達装置内の潤滑流体の温度が所定の動力伝達装置温度判定値未満である場合であるので、上記原動機始動制御が制御負荷の軽い上記変速部の非変速中に実行される機会が増え、上記原動機の始動時のショックの発生を避けることが可能である。 The lower the temperature of the lubricating fluid in the power transmission device, the higher the viscosity of the lubricating fluid, and the rotational resistance of gears, bearings, etc. constituting the power transmission device increases and the responsiveness of the hydraulic control device decreases, Since variations in responsiveness and the like become large, if the prime mover start control is performed in parallel with the shift control during the shift of the transmission unit, a shock may occur during the prime mover start control. In this regard, according to the second aspect of the present invention, the case where the predetermined condition is satisfied is a case where the temperature of the lubricating fluid in the power transmission device is lower than a predetermined power transmission device temperature determination value. Thus, the opportunity for the prime mover start control to be executed during non-shifting of the speed change portion with a light control load increases, and it is possible to avoid the occurrence of a shock when starting the prime mover.
ここで好適には、上記動力伝達装置温度判定値は、前記電動機走行中の上記変速部の変速が禁止又は規制されることを決定するために予め定められた判定値である。 Preferably, the power transmission device temperature determination value is a predetermined determination value for determining that shifting of the transmission unit during running of the electric motor is prohibited or restricted.
前記原動機内の冷却流体の温度はその原動機内の温度に対応しており、その原動機内の冷却流体の温度が低いほどその原動機の潤滑油の粘度は高くなってその原動機の回転抵抗は大きくなり且つその回転抵抗のバラツキも大きくなるため、前記変速部内の動力伝達経路が完全には連結されておらず前記駆動輪からの逆駆動トルクを上記原動機のクランキングに利用できない前記変速部の変速中に前記原動機始動制御がその変速制御と並行して実施されると上記原動機の始動制御時にショックが発生する可能性がある。この点、請求項3に係る発明によれば、前記所定の条件が成立した場合とは、上記原動機内の冷却流体の温度が所定の原動機温度判定値未満である場合であるので、上記逆駆動トルクを上記原動機のクランキングに利用でき制御負荷の軽い上記変速部の非変速中に前記原動機始動制御が実行される機会が増え、上記原動機の始動時のショックの発生を避けることが可能である。 The temperature of the cooling fluid in the prime mover corresponds to the temperature in the prime mover, and the lower the temperature of the cooling fluid in the prime mover, the higher the viscosity of the lubricating oil of the prime mover and the greater the rotational resistance of the prime mover. In addition, since the variation in the rotational resistance increases, the power transmission path in the transmission unit is not completely connected, and the reverse drive torque from the drive wheels cannot be used for cranking the prime mover. If the prime mover start control is performed in parallel with the shift control, a shock may occur during the prime mover start control. According to the third aspect of the present invention, the case where the predetermined condition is satisfied is a case where the temperature of the cooling fluid in the prime mover is lower than a predetermined prime mover temperature determination value. It is possible to use the torque for cranking of the prime mover and increase the opportunity for the prime mover start control to be executed during non-shifting of the transmission unit with a light control load, thereby avoiding the occurrence of shock at the start of the prime mover. .
ここで好適には、上記原動機温度判定値は、前記電動機走行中の上記変速部の変速が禁止又は規制されることを決定するために予め定められた判定値である。 Preferably, the prime mover temperature determination value is a predetermined determination value for determining that shifting of the transmission unit during running of the electric motor is prohibited or restricted.
前記動力伝達装置に備えられた前記第1電動機及び第2電動機の温度が低いほど通常は前記動力伝達装置内の潤滑流体の温度は低くなる。この点、請求項4に係る発明によれば、前記所定の条件が成立した場合とは、前記第1電動機又は第2電動機の温度が所定の電動機温度判定値未満である場合であるので、前記請求項2に係る発明と同様に、前記原動機の始動時のショックの発生を避けることが可能である。
The lower the temperature of the first motor and the second motor provided in the power transmission device, the lower the temperature of the lubricating fluid in the power transmission device. According to the fourth aspect of the present invention, the case where the predetermined condition is satisfied is a case where the temperature of the first electric motor or the second electric motor is less than a predetermined electric motor temperature determination value. Similarly to the invention according to
ここで好適には、上記電動機温度判定値は、前記電動機走行中の上記変速部の変速が禁止又は規制されることを決定するために予め定められた判定値である。 Here, preferably, the electric motor temperature determination value is a predetermined determination value for determining that shifting of the transmission unit during running of the electric motor is prohibited or restricted.
請求項5に係る発明によれば、前記所定の条件が成立した場合とは、車両が前記電動機走行中である場合であるので、要するに、その電動機走行中の前記変速部の変速が禁止又は規制されて、前記原動機始動制御が上記変速部の変速中に実行される機会が減り、前記原動機の始動時のショックの発生を避けることが可能である。 According to the fifth aspect of the present invention, the case where the predetermined condition is satisfied is a case where the vehicle is running on the electric motor. In short, shifting of the transmission unit during running of the electric motor is prohibited or restricted. Thus, the opportunity for the prime mover start control to be executed during the shift of the transmission unit is reduced, and it is possible to avoid the occurrence of a shock when starting the prime mover.
請求項6に係る発明によれば、前記所定の条件が成立した場合には、車両の走行状態を前記電動機走行と決定するための電動機走行領域が縮小されるので、上記電動機走行中に前記変速部が変速される機会が減り、その結果として前記原動機の始動時のショックの発生を避けることが可能である。 According to the sixth aspect of the present invention, when the predetermined condition is satisfied, the motor travel area for determining the travel state of the vehicle as the motor travel is reduced, so that the speed change during the motor travel is performed. As a result, it is possible to avoid the occurrence of a shock when starting the prime mover.
ここで好適には、(a)前記差動機構は第1回転要素と第2回転要素と第3回転要素とを含み、(b)上記第1回転要素は上記原動機に動力伝達可能に連結され、上記第2回転要素は前記第1電動機に動力伝達可能に連結され、上記第3回転要素は前記第2電動機及び駆動輪に動力伝達可能に連結されており、(c)前記変速部の変速中は上記差動機構と上記駆動輪との間の動力伝達経路が遮断される。 Preferably, (a) the differential mechanism includes a first rotating element, a second rotating element, and a third rotating element, and (b) the first rotating element is coupled to the prime mover so as to transmit power. The second rotating element is connected to the first electric motor so as to be able to transmit power, and the third rotating element is connected to the second electric motor and a drive wheel so as to be able to transmit power, and (c) a shift of the transmission unit. During this, the power transmission path between the differential mechanism and the drive wheel is blocked.
また好適には、前記動力伝達装置の筐体内に上記第1電動機及び第2電動機が備えられている。 Preferably, the first electric motor and the second electric motor are provided in a housing of the power transmission device.
また好適には、前記動力伝達装置は、前記入力軸と、その入力軸と駆動輪との間の動力伝達経路の一部を構成する前記変速部と、上記入力軸とその変速部との間に動力伝達可能に連結された走行用電動機である前記第2電動機とを直列的に備えている。 Preferably, the power transmission device includes the input shaft, the transmission unit that forms part of a power transmission path between the input shaft and the drive wheel, and the input shaft and the transmission unit. And the second electric motor, which is a traveling electric motor connected to the vehicle so as to be able to transmit power.
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.
本発明の制御装置が適用されるハイブリッド車両用駆動装置はエンジン8と本発明の動力伝達装置に対応する変速機構10とから構成されており、図1は変速機構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差動部11と、その差動部11と駆動輪38(図6参照)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原動機すなわち内燃機関であるエンジン8と一対の駆動輪38(図6参照)との間に設けられて、エンジン8からの動力を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左右の駆動輪38へ伝達する。
A hybrid vehicle drive device to which the control device of the present invention is applied includes an
このように、本実施例の変速機構10においてはエンジン8と差動部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、例えば上記脈動吸収ダンパーなどを介する連結はこの直結に含まれる。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の骨子図においてはその下側が省略されている。
Thus, in the
本発明の電気式差動部に対応する差動部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、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
本発明の差動機構に対応する動力分配機構16は、例えば「0.418」程度の所定のギヤ比ρ0を有するシングルピニオン型の差動部遊星歯車装置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。この差動部遊星歯車装置24は、差動部サンギヤS0、差動部遊星歯車P0、その差動部遊星歯車P0を自転および公転可能に支持する差動部キャリヤCA0、差動部遊星歯車P0を介して差動部サンギヤS0と噛み合う差動部リングギヤR0を回転要素(要素)として備えている。差動部サンギヤS0の歯数をZS0、差動部リングギヤR0の歯数をZR0とすると、上記ギヤ比ρ0はZS0/ZR0である。
The
この動力分配機構16においては、差動部キャリヤCA0は入力軸14すなわちエンジン8に連結され、差動部サンギヤS0は第1電動機M1に連結され、差動部リングギヤR0は伝達部材18に連結されている。また、切換ブレーキB0は差動部サンギヤS0とケース12との間に設けられ、切換クラッチC0は差動部サンギヤS0と差動部キャリヤCA0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は差動部遊星歯車装置24の3要素である差動部サンギヤS0、差動部キャリヤCA0、差動部リングギヤR0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、差動部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差動部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差動部11も差動状態とされ、差動部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。このように動力分配機構16が差動状態とされると、動力分配機構16(差動部11)に動力伝達可能に連結された第1電動機M1、第2電動機M2、およびエンジン8の運転状態が制御されることにより、動力分配機構16の差動状態、すなわち入力軸14の回転速度と伝達部材18の回転速度の差動状態が制御される。
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は前記差動作用をしないすなわち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が係合させられて差動部サンギヤS0と差動部キャリヤCA0とが一体的に係合させられると、動力分配機構16は差動部遊星歯車装置24の3要素である差動部サンギヤS0、差動部キャリヤCA0、差動部リングギヤR0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、差動部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、差動部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が係合させられて差動部サンギヤS0がケース12に連結させられると、動力分配機構16は差動部サンギヤS0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、差動部11も非差動状態とされる。また、差動部リングギヤR0は差動部キャリヤCA0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、差動部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。
In this state, when the switching clutch C0 or the switching brake B0 is engaged, the
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、差動部11(動力分配機構16)の変速状態を差動状態すなわち非ロック状態と非差動状態すなわちロック状態とに、すなわち差動部11(動力分配機構16)を電気的な差動装置として作動可能な差動状態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と、電気的な無段変速作動しない変速状態例えば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をしないすなわち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。 Thus, in the present embodiment, the switching clutch C0 and the switching brake B0 change the shift state of the differential unit 11 (power distribution mechanism 16) between the differential state, that is, the non-locked state, and the non-differential state, that is, the locked state. That is, a differential state in which the differential unit 11 (power distribution mechanism 16) can be operated as an electric differential device, for example, an electric continuously variable transmission operation that operates as a continuously variable transmission whose speed ratio can be continuously changed is possible. A continuously variable transmission state and a gearless state in which an electric continuously variable transmission does not operate, for example, a lock state in which a continuously variable transmission operation is not operated without being operated as a continuously variable transmission, that is, one or more types are locked. A constant speed state (non-differential state) in which an electric continuously variable speed operation is not performed, that is, an electric continuously variable speed operation is not possible. one Functions as selectively switches the differential state switching device in the fixed-speed-ratio shifting state to operate as a transmission of one-stage or multi-stage.
本発明の変速部に対応する自動変速部20は、その変速比(=伝達部材18の回転速度N18/出力軸22の回転速度NOUT)を段階的に変化させることができる有段式の自動変速機として機能する変速部であり、シングルピニオン型の第1遊星歯車装置26、シングルピニオン型の第2遊星歯車装置28、およびシングルピニオン型の第3遊星歯車装置30を備えている。第1遊星歯車装置26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を備えており、例えば「0.562」程度の所定のギヤ比ρ1を有している。第2遊星歯車装置28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「0.425」程度の所定のギヤ比ρ2を有している。第3遊星歯車装置30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「0.421」程度の所定のギヤ比ρ3を有している。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、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とすると、上記ギヤ比ρ1はZS1/ZR1、上記ギヤ比ρ2はZS2/ZR2、上記ギヤ比ρ3はZS3/ZR3である。
The
自動変速部20では、第1サンギヤS1と第2サンギヤS2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1キャリヤCA1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3リングギヤR3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1リングギヤR1と第2キャリヤCA2と第3キャリヤCA3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と第3サンギヤS3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との間すなわち差動部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の少なくとも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は従来の車両用有段式自動変速機においてよく用いられている係合要素すなわち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, first clutch C1, second clutch C2, switching brake B0, first brake B1, second brake B2, and third brake B3 are often used in conventional stepped automatic transmissions for vehicles. An engagement element, that is, a hydraulic friction engagement device, a wet multi-plate type in which a plurality of friction plates stacked on each other are pressed by a hydraulic actuator, or one wound around an outer peripheral surface of a rotating drum or One end of the two bands is constituted by a band brake or the like that is tightened by a hydraulic actuator, and is for selectively connecting the members on both sides in which the band 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、差動部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差動部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差動部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、差動部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、例えば全てのクラッチ及びブレーキC0,C1,C2,B0,B1,B2,B3が解放される。 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, by the engagement of the second clutch C2 and the third brake B3, the reverse gear stage in which the 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. Be made. When the neutral “N” state is set, for example, all clutches and brakes C0, C1, C2, B0, B1, B2, and B3 are released.
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、差動部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、無段変速部或いは第1変速部として機能する差動部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 is a diagram illustrating a
また、差動部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に対応する差動部サンギヤS0、第1回転要素(第1要素)RE1に対応する差動部キャリヤCA0、第3回転要素(第3要素)RE3に対応する差動部リングギヤR0の相対回転速度を示すものであり、それらの間隔は差動部遊星歯車装置24のギヤ比ρ0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1サンギヤS1および第2サンギヤS2を、第5回転要素(第5要素)RE5に対応する第1キャリヤCA1を、第6回転要素(第6要素)RE6に対応する第3リングギヤR3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1リングギヤR1、第2キャリヤCA2、第3キャリヤCA3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2リングギヤR2、第3サンギヤS3をそれぞれ表し、それらの間隔は第1、第2、第3遊星歯車装置26、28、30のギヤ比ρ1、ρ2、ρ3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、差動部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ρ0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1、第2、第3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, and 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(差動部11)において、差動部遊星歯車装置24の第1回転要素RE1(差動部キャリヤCA0)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(差動部サンギヤS0)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(差動部リングギヤR0)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により差動部サンギヤS0の回転速度と差動部リングギヤR0の回転速度との関係が示される。
If expressed using the collinear diagram of FIG. 3, 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の回転速度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差動部サンギヤS0の回転が上昇或いは下降させられると、車速Vに拘束される差動部リングギヤR0の回転速度が略一定である場合には、直線L0と縦線Y2との交点で示される差動部キャリヤCA0の回転速度が上昇或いは下降させられる。また、切換クラッチC0の係合により差動部サンギヤS0と差動部キャリヤCA0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の係合によって差動部サンギヤS0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差動部リングギヤR0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 the switching clutch C0 and the switching brake B0 are released to switch to a continuously variable transmission state (differential state), the intersection of the straight line L0 and the vertical line Y1 is controlled by controlling the rotational speed of the first electric motor M1. If the rotation speed of the differential portion ring gear R0 restrained by the vehicle speed V is substantially constant when the rotation of the differential portion sun gear S0 indicated by is increased or decreased, the intersection of the straight line L0 and the vertical line Y2 The rotational speed of the differential part carrier CA0 indicated by is increased or decreased. Further, when the differential part sun gear S0 and the differential part carrier CA0 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に差動部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、差動部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、本発明に係るハイブリッド車両用駆動装置の一部を構成する変速機構10を制御するための制御装置である電子制御装置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の始動制御を行う原動機始動制御装置としての機能も有し、エンジン8、第1電動機M1、第2電動機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 shows 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などから、エンジン8内の冷却流体の温度であるエンジン水温TEMPWを示す信号、シフトポジションPSHを表す信号、第2電動機M2を走行用の駆動力源として車両を走行させるモータ走行(EV走行)に走行状態を固定させる旨を指令するEVスイッチからの信号、レゾルバなどの回転速度センサにより検出される第1電動機M1の回転速度NM1(以下、「第1電動機回転速度NM1」という)及びその回転方向を表す信号、レゾルバなどの回転速度センサ44(図1)により検出される第2電動機M2の回転速度NM2(以下、「第2電動機回転速度NM2」という)及びその回転方向を表す信号、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モード(手動変速走行モード)を指令する信号、エアコンの作動を示すエアコン信号、車速センサ46(図1)により検出される出力軸22の回転速度NOUTに対応する車速V及び車両の進行方向を表す信号、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、運転者の出力要求量に対応するアクセルペダルの操作量Accを示すアクセル開度信号、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、車両の前後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、各車輪の車輪速を示す車輪速信号、エンジン8の空燃比A/Fを示す信号などが、それぞれ供給される。なお、上記回転速度センサ44及び車速センサ46は回転速度だけでなく回転方向をも検出できるセンサであり、車両走行中に自動変速部20が中立ポジションである場合には車速センサ46によって車両の進行方向が検出される。
The
また、上記電子制御装置40からは、エンジン出力を制御するエンジン出力制御装置43(図6参照)への制御信号例えばエンジン8の吸気管95に備えられた電子スロットル弁96の開度θTHを操作するスロットルアクチュエータ97への駆動信号や燃料噴射装置98によるエンジン8の各気筒内への燃料供給量を制御する燃料供給量信号や点火装置99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、制動時の車輪のスリップを防止するABSアクチュエータを作動させるためのABS作動信号、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、差動部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(図6参照)に含まれる電磁弁を作動させるバルブ指令信号、この油圧制御回路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等が、それぞれ出力される。
Further, the
図5は複数種類のシフトポジションPSHを人為的操作により切り換える切換装置としてのシフト操作装置48の一例を示す図である。このシフト操作装置48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PSHを選択するために操作されるシフトレバー49を備えている。
FIG. 5 is a diagram showing an example of a
そのシフトレバー49は、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ための中立ポジション「N(ニュートラル)」、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を実行させる前進自動変速走行ポジション「D(ドライブ)」、または手動変速走行モード(手動モード)を成立させて上記自動変速制御における高速側の変速段を制限する所謂変速レンジを設定するための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。
The
上記シフトレバー49の各シフトポジションPSHへの手動操作に連動して図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」における各変速段等が成立するように、例えば油圧制御回路42が電気的に切り換えられる。
The reverse gear "R" shown in the engagement operation table of FIG 2 in conjunction with the manual operation of the various shift positions P SH of the
上記「P」乃至「M」ポジションに示す各シフトポジションPSHにおいて、「P」ポジションおよび「N」ポジションは、車両を走行させないときに選択される非走行ポジションであって、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第1クラッチC1および第2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」ポジションは、車両を走行させるときに選択される走行ポジションであって、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の少なくとも一方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第1クラッチC1および/または第2クラッチC2による動力伝達経路の動力伝達可能状態への切換えを選択するための駆動ポジションでもある。
In the shift positions P SH shown in the “P” to “M” positions, the “P” position and the “N” position are non-traveling positions that are selected when the vehicle is not traveling. As shown in the combined operation table, the first clutch C1 that disables driving of the vehicle in which the power transmission path in the
具体的には、シフトレバー49が「P」ポジション或いは「N」ポジションから「R」ポジションへ手動操作されることで、第2クラッチC2が係合されて自動変速部20内の動力伝達経路が動力伝達遮断状態から動力伝達可能状態とされ、シフトレバー49が「N」ポジションから「D」ポジションへ手動操作されることで、少なくとも第1クラッチC1が係合されて自動変速部20内の動力伝達経路が動力伝達遮断状態から動力伝達可能状態とされる。また、シフトレバー49が「R」ポジションから「P」ポジション或いは「N」ポジションへ手動操作されることで、第2クラッチC2が解放されて自動変速部20内の動力伝達経路が動力伝達可能状態から動力伝達遮断状態とされ、シフトレバー49が「D」ポジションから「N」ポジションへ手動操作されることで、第1クラッチC1および第2クラッチC2が解放されて自動変速部20内の動力伝達経路が動力伝達可能状態から動力伝達遮断状態とされる。
Specifically, when the
図6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6において、有段変速制御手段54は、自動変速部20の変速を行う変速制御手段として機能するものである。例えば、有段変速制御手段54は、記憶手段56に予め記憶された図7の実線および一点鎖線に示す関係(変速線図、変速マップ)から車速Vおよび自動変速部20の要求出力トルクTOUTで示される車両状態に基づいて、自動変速部20の変速を実行すべきか否かを判断し、すなわち自動変速部20の変速すべき変速段を判断し、その判断した変速段が得られるように自動変速部20の変速を実行する。このとき、有段変速制御手段54は、例えば図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(変速出力指令)を油圧制御回路42へ出力する。
FIG. 6 is a functional block diagram illustrating the 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差動部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差動部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、運転者の出力要求量としてのアクセルペダル操作量Accや車速Vから車両の目標(要求)出力を算出し、車両の目標出力と充電要求値から必要なトータル目標出力を算出し、そのトータル目標出力が得られるように伝達損失、補機負荷、第2電動機M2のアシストトルク等を考慮して目標エンジン出力を算出し、その目標エンジン出力が得られるエンジン回転速度NEとエンジントルクTEとなるようにエンジン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。
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、差動部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は例えばエンジン回転速度NEとエンジン8の出力トルク(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定められたエンジン8の最適燃費率曲線(燃費マップ、関係)を予め記憶しており、その最適燃費率曲線に沿ってエンジン8が作動させられるように、例えば目標出力(トータル目標出力、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差動部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を通してその電気エネルギが第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
ハイブリッド制御手段52は、スロットル制御のためにスロットルアクチュエータ97により電子スロットル弁96を開閉制御させる他、燃料噴射制御のために燃料噴射装置98による燃料噴射量や噴射時期を制御させ、点火時期制御のためにイグナイタ等の点火装置99による点火時期を制御させる指令を単独で或いは組み合わせてエンジン出力制御装置43に出力して必要なエンジン出力を発生するようにエンジン8の出力制御を実行するエンジン出力制御手段を機能的に備えている。例えば、ハイブリッド制御手段52は、基本的には図示しない予め記憶された関係からアクセル開度信号Accに基づいてスロットルアクチュエータ97を駆動し、アクセル開度Accが増加するほどスロットル弁開度θTHを増加させるようにスロットル制御を実行する。
The hybrid control means 52 controls opening and closing of the
前記図7の実線Aは、車両の発進/走行用(以下、走行用という)の駆動力源をエンジン8と電動機例えば第2電動機M2とで切り換えるための、言い換えればエンジン8を走行用の駆動力源として車両を発進/走行(以下、走行という)させる所謂エンジン走行と第2電動機M2を走行用の駆動力源として車両を走行させる所謂モータ走行とを切り換えるための、エンジン走行領域とモータ走行領域との境界線である。この図7に示すエンジン走行とモータ走行とを切り換えるための境界線(実線A)を有する予め記憶された関係は、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駆動力源切換線図(駆動力源マップ)の一例である。この駆動力源切換線図は、例えば同じ図7中の実線および一点鎖線に示す変速線図(変速マップ)と共に記憶手段56に予め記憶されている。なお、上記モータ走行とは本発明の電動機走行のことであるので、上記モータ走行領域は本発明の電動機走行領域に対応する。
The solid line A in FIG. 7 indicates that the driving force source for starting / running the vehicle (hereinafter referred to as running) is switched between the
そして、ハイブリッド制御手段52は、例えば図7の駆動力源切換線図から車速Vと要求出力トルクTOUTとで示される車両状態に基づいてモータ走行領域とエンジン走行領域との何れであるかを判断してモータ走行或いはエンジン走行を実行する。このように、ハイブリッド制御手段52によるモータ走行は、図7から明らかなように一般的にエンジン効率が高トルク域に比較して悪いとされる比較的低出力トルクTOUT時すなわち低エンジントルクTE時、或いは車速Vの比較的低車速時すなわち低負荷域で実行される。 Then, the hybrid control means 52 determines whether the motor travel region or the engine travel region is based on the vehicle state indicated by the vehicle speed V and the required output torque T OUT from the driving force source switching diagram of FIG. Judgment is made and motor running or engine running is executed. As described above, as shown in FIG. 7, the motor running by the hybrid control means 52 is generally performed at a relatively low output torque T OUT , that is, when the engine efficiency is low compared to the high torque range, that is, the low engine torque T. It is executed at E or when the vehicle speed V is relatively low, that is, in a low load range.
ハイブリッド制御手段52は、このモータ走行時には、停止しているエンジン8の引き摺りを抑制して燃費を向上させるために、差動部11の電気的CVT機能(差動作用)によって、第1電動機回転速度NM1を負の回転速度で制御例えば空転させて、差動部11の差動作用によりエンジン回転速度NEを零乃至略零に維持する。
The hybrid control means 52 rotates the first electric motor by the electric CVT function (differential action) of the
ハイブリッド制御手段52は、エンジン走行とモータ走行とを切り換えるために、エンジン8の作動状態を運転状態と停止状態との間で切り換える、すなわちエンジン8の始動および停止を行うエンジン始動停止制御手段66を備えている。このエンジン始動停止制御手段66は、ハイブリッド制御手段52により例えば図7の駆動力源切換線図から車両状態に基づいてモータ走行とエンジン走行と切換えが判断された場合に、エンジン8の始動または停止を実行する。
The hybrid control means 52 switches an engine start / stop control means 66 for switching the operation state of the
例えば、エンジン始動停止制御手段66は、図7の実線Bの点a→点bに示すように、アクセルペダルが踏込操作されて要求出力トルクTOUTが大きくなり車両状態がモータ走行領域からエンジン走行領域へ変化した場合には、第1電動機M1に通電して第1電動機回転速度NM1を引き上げることで、すなわち第1電動機M1をスタータとして機能させることで、エンジン回転速度NEを引き上げ、所定のエンジン回転速度NE’例えば自律回転可能なエンジン回転速度NEで点火装置99により点火させるようにエンジン8の始動を行って、ハイブリッド制御手段52によるモータ走行からエンジン走行へ切り換える。このとき、エンジン始動停止制御手段66は、第1電動機回転速度NM1を速やかに引き上げることでエンジン回転速度NEを速やかに所定のエンジン回転速度NE’まで引き上げてもよい。これにより、良く知られたアイドル回転速度NEIDL以下のエンジン回転速度領域における共振領域を速やかに回避できて始動時の振動が抑制される。なお、正常動作では第2電動機M2は一方向にしか回転せず第1電動機M1は正逆両方向に回転し得るので、第2電動機M2の回転方向と同じ第1電動機M1の回転方向を第1電動機M1の正回転方向とする。従って、第1電動機M1が逆回転方向に回転している場合にその回転速度NM1が零に近付けられることは回転方向(符号の正負)をも考慮すればその値は大きくなるので、第1電動機回転速度NM1が引き上げられるということである。
For example, the engine start / stop control means 66, as indicated by the point a → b of the solid line B in FIG. 7, the accelerator pedal is depressed to increase the required output torque T OUT and the vehicle state changes from the motor travel region to the engine travel. when the changes to the region, by raising the first electric motor speed N M1 is energized to the first electric motor M1, i.e. it to function first electric motor M1 as a starter, raising the engine rotational speed N E, a predetermined the engine rotational speed N E 'for example by performing starting of the
また、エンジン始動停止制御手段66は、図7の実線Bの点b→点aに示すように、アクセルペダルが戻されて要求出力トルクTOUTが小さくなり車両状態がエンジン走行領域からモータ走行領域へ変化した場合には、燃料噴射装置98により燃料供給を停止させるように、すなわちフューエルカットによりエンジン8の停止を行って、ハイブリッド制御手段52によるエンジン走行からモータ走行へ切り換える。このとき、エンジン始動停止制御手段66は、第1電動機回転速度NM1を速やかに引き下げることでエンジン回転速度NEを速やかに零乃至略零まで引き下げてもよい。これにより、上記共振領域を速やかに回避できて停止時の振動が抑制される。或いは、エンジン始動停止制御手段66は、フューエルカットより先に、第1電動機回転速度NM1を引き下げてエンジン回転速度NEを引き下げ、所定のエンジン回転速度NE’でフューエルカットするようにエンジン8の停止を行ってもよい。
Further, the engine start / stop control means 66, as indicated by the point b → point a of the solid line B in FIG. 7, the accelerator pedal is returned to reduce the required output torque T OUT and the vehicle state changes from the engine travel region to the motor travel region. In the case of changing to, the fuel supply is stopped by the
また、ハイブリッド制御手段52は、エンジン走行領域であっても、上述した電気パスによる第1電動機M1からの電気エネルギおよび/または蓄電装置60からの電気エネルギを第2電動機M2へ供給し、その第2電動機M2を駆動してエンジン8の動力を補助するトルクアシストが可能である。よって、本実施例ではエンジン8と第2電動機M2との両方を走行用の駆動力源とする車両の走行はモータ走行ではなくエンジン走行に含まれるものとする。
Further, even in the engine travel region, the hybrid control means 52 supplies the second motor M2 with the electric energy from the first electric motor M1 and / or the electric energy from the
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、差動部11の電気的CVT機能によってエンジン8の運転状態を維持させることができる。例えば、車両停止時に蓄電装置60の充電残量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電動機回転速度NM2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、差動部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を任意の回転速度に維持させられる。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はエンジン回転速度NEを引き上げる場合には、車速Vに拘束される第2電動機回転速度NM2を略一定に維持しつつ第1電動機回転速度NM1の引き上げを実行する。
Further, the hybrid control means 52 controls the first motor rotation speed N M1 and / or the second motor rotation speed N M2 by the electric CVT function of the
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記憶手段56に予め記憶された前記図7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 stage determining means 62 stores, for example, a storage means based on the vehicle state in order to determine which of the switching clutch C0 and the switching brake B0 is engaged when the
切換制御手段50は、車両状態に基づいて前記差動状態切換装置(切換クラッチC0、切換ブレーキB0)の係合/解放を切り換えることにより、前記無段変速状態と前記有段変速状態とを、すなわち前記差動状態と前記ロック状態とを選択的に切り換える。例えば、切換制御手段50は、記憶手段56に予め記憶された前記図7の破線および二点鎖線に示す関係(切換線図、切換マップ)から車速Vおよび要求出力トルクTOUTで示される車両状態に基づいて、変速機構10(差動部11)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変速状態の切換えを実行する。
The switching control means 50 switches between the continuously variable transmission state and the stepped transmission state by switching engagement / release of the differential state switching device (switching clutch C0, switching brake B0) based on the vehicle state. That is, the differential state and the lock state are selectively switched. For example, the switching control means 50 is a vehicle state indicated by the vehicle speed V and the required output torque T OUT based on the relationship (switching diagram, switching map) shown in FIG. Based on the above, it is determined whether or not the speed change state of the speed change mechanism 10 (differential portion 11) should be switched, that is, 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を許可する。このときの有段変速制御手段54は、記憶手段56に予め記憶された例えば図7に示す変速線図に従って自動変速部20の自動変速を実行する。例えば記憶手段56に予め記憶された図2は、このときの変速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全体すなわち差動部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 allowed to shift at a preset step-change. At this time, the stepped shift control means 54 executes the automatic shift 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は差動部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は差動部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、差動部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差動部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、或いは記憶手段56に予め記憶された例えば図7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差動部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, if 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7について詳述すると、図7は自動変速部20の変速判断の基となる記憶手段56に予め記憶された関係(変速線図、変速マップ)であり、車速Vと駆動力関連値である要求出力トルク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の一例である。図7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。
Here, FIG. 7 will be described in detail. FIG. 7 is a relationship (shift diagram, shift map) stored in advance in the storage means 56 that is the basis of the shift determination of the
また、図7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7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7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7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。
7 indicates the determination vehicle speed V1 and the determination output torque T1 for determining the stepped control region and the stepless control region by the switching control means 50. That is, the broken line in FIG. 7 indicates a high vehicle speed determination line that is a series of determination vehicle speeds V1 that are preset high-speed traveling determination values for determining high-speed traveling of the hybrid vehicle, and a driving force related to the driving force of the hybrid vehicle. For example, a high output travel determination line that is a series of determination output torque T1 that is a preset high output travel determination value for determining high output travel in which the output torque T OUT of the
上記変速線図、切換線図、或いは駆動力源切換線図等は、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、車両状態例えば自動変速部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。
The shift diagram, the switching diagram, or the driving force source switching diagram is not a map but a judgment formula for comparing the actual vehicle speed V with the judgment vehicle speed V1, and comparing the output torque T OUT with the judgment output torque T1. May be stored as a determination formula or the like. In this case, the switching control means 50 sets the
また、差動部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(フェイル)や、故障とか低温による機能低下が発生したような車両状態となる場合には、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。
In addition, when the control unit of an electric system such as an electric motor for operating the
前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弁開度θTH(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等に基づいて算出される要求(目標)エンジントルクTE、自動変速部20の要求(目標)出力トルクTOUT、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ている。
Further, for example, the determination vehicle speed V1 is set so that the
図8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し、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7の切換線図に替えてこの図8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8は図7の破線を作るための概念図でもある。言い換えれば、図7の破線は図8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。
8, 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
図7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。
As shown in the relationship of FIG. 7, the stepped control region is 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 region where the vehicle speed V is equal to or higher than the predetermined determination vehicle speed V1. Therefore, the step-variable traveling is executed at the time of a high driving torque at which the
同様に、図8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8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。
Similarly, as indicated by the relationship shown in FIG. 8, the engine torque T E is a predetermined value TE1 more high torque region, the engine speed N E preset predetermined value NE1 or more high rotation regions, or high output region where the engine output is higher than the predetermined calculated from engine torque T E and the engine speed N E, because it is set as a step-variable control region, relatively high torque of the step-variable shifting running 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する。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
このように、本実施例の差動部11(変速機構10)は無段変速状態と有段変速状態(定変速状態)とに選択的に切換え可能であって、前記切換制御手段50により車両状態に基づいて差動部11の切り換えるべき変速状態が判断され、差動部11が無段変速状態と有段変速状態とのいずれかに選択的に切り換えられる。また、本実施例では、ハイブリッド制御手段52により車両状態に基づいてモータ走行或いはエンジン走行が実行されるが、このエンジン走行とモータ走行とを切り換えるために、エンジン始動停止制御手段66によりエンジン8の始動または停止が行われる。
Thus, the differential portion 11 (transmission mechanism 10) of this embodiment can be selectively switched between the continuously variable transmission state and the stepped transmission state (constant transmission state), and the vehicle is controlled by the switching control means 50. The shift state to be switched by the
ここで、変速機構10が備える自動変速部20の作動油は差動部11でも用いられ、その自動変速部20の作動油は、変速機構10が備える油圧式摩擦係合装置(係合要素)であるクラッチ及びブレーキC0,C1,C2,B0,B1,B2,B3の油圧作動、第1電動機M1と第2電動機M2の冷却、及び、差動部11の差動部遊星歯車装置24及び自動変速部20の第1乃至第3遊星歯車装置26,28,30などの駆動系の潤滑等に用いられる変速機構(動力伝達装置)10内の潤滑流体である。そして、その潤滑流体の温度である上記作動油の温度(作動油温)TEMPATFが極めて低い場合には、その作動油の粘度が高いため歯車等の回転抵抗が高まることや各クラッチ及びブレーキC0,C1,C2,B0,B1,B2,B3の油圧制御時の応答性の低下及びその応答性のバラツキ拡大などに起因して、変速機構10の暖気完了時と同等に自動変速部20の正確な変速制御を行うことが困難な場合がある。また、モータ走行(電動機走行)からエンジン走行へ走行状態が切り換えられる場合、エンジン回転速度NEを上昇させるクランキングを行いその回転速度NEがエンジン始動可能なエンジン始動回転速度NEST以上になったところでエンジン点火してエンジン8を始動させる制御であるエンジン始動制御(原動機始動制御)では、速やかに上記クランキングを行うために第2電動機回転速度NM2が正確に制御される必要があるが、上記エンジン始動制御が自動変速部20の変速中にその変速制御と並行して実施された場合には、自動変速部20の変速中は自動変速部20内の動力伝達経路が完全には連結されていない、端的に言えばその動力伝達経路が遮断されるので、駆動輪38からの逆駆動トルクをエンジン8のクランキングに利用できず、上記クランキング時に第2電動機回転速度NM2を正確に制御し難くなる。そうなると作動油温TEMPATFが極めて低い場合において、モータ走行中において上記エンジン始動制御が自動変速部20の変速中にその変速制御と並行して実施された場合には、駆動輪38からの逆駆動トルクをエンジン8のクランキングに利用できないことや上述の自動変速部20の正確な変速制御を行うことの困難性の影響により自動変速部20の非変速中と同等の正確性をもって上記エンジン始動制御を実施できず、エンジン8の始動制御時にショックが発生する可能性があると考えられる。
Here, the hydraulic oil of the
そこで、モータ走行中においてエンジン8の始動制御時に発生するショックを抑制するための制御が実行される。以下に、その制御作動について説明する。
Therefore, control for suppressing shock that occurs during start control of the
図6に戻り、充電状態判定手段70は、蓄電装置60の充電残量SOCが所定の充電残量判定値A未満であるか否かを判定する。この充電残量判定値Aはモータ走行(電動機走行)を実施又は継続できるか否かを判定するため実験等に基づき設定され充電状態判定手段70に予め記憶された閾値である。
Returning to FIG. 6, the charging
車両状態判定手段72は、所定の条件が成立したか否か、すなわち自動変速部20の変速中に前記エンジン始動制御が実行されたとしたときのエンジン8の始動時のショックが予め定められた基準を超えると予測されたか否かを判定する。具体的には自動変速部20の作動油温TEMPATFが極めて低いときにはエンジン8の始動制御時にショックが発生する可能性があるので、車両状態判定手段72は自動変速部20の作動油温TEMPATFが所定の動力伝達装置温度判定値TEMP1未満であるか否かを判定する。言い換えれば、車両状態判定手段72は、自動変速部20の変速中に前記エンジン始動制御が実行されたとした場合にエンジン8の上記ショックが発生するほど作動油温TEMPATFが極めて低いか否かを判定する。
The vehicle state determination means 72 determines whether or not a predetermined condition is satisfied, that is, a reference for which a shock at the start of the
なお、車両状態判定手段72は上記所定の条件が成立したか否かの判定を具体的には自動変速部20の作動油温TEMPATFに基づき行っているが、別のパラメータに基づいて行ってもよい。例えば、エンジン8の温度の代表としてのエンジン8内の冷却流体の温度(エンジン水温)TEMPWが低いほどエンジン8の潤滑油の粘度は高くなってエンジン8の回転抵抗は大きくなり且つその回転抵抗のバラツキも大きくなるので、エンジン水温TEMPWが極めて低い場合にはエンジン8の始動制御時にショックが発生する可能性がある。また、上記エンジン水温TEMPWも作動油温TEMPATFも通常は車両の走行継続と共に上昇するので、エンジン水温TEMPWが極めて低ければ作動油温TEMPATFもそれに応じて極めて低いものである。そこで、車両状態判定手段72は上記作動油温TEMPATFに替えて、エンジン水温TEMPWが所定のエンジン温度判定値TEMP2未満であるか否かを判定してもよい。また、第1電動機M1及び第2電動M2は前記自動変速部20の作動油により冷却されており変速機構10の筐体であるケース12内に備えられているので、第1電動機M1の温度及び第2電動M2の温度は何れも自動変速部20の作動油温TEMPATFに対応している。従って、車両状態判定手段72は上記作動油温TEMPATFに替えて、第1電動機M1又は第2電動M2の温度が所定の電動機温度判定値TEMP3未満であるか否かを判定してもよい。上記動力伝達装置温度判定値TEMP1、エンジン温度判定値TEMP2、及び電動機温度判定値TEMP3は何れも、後述の走行状態制御手段76にモータ走行中の自動変速部20の変速を禁止又は規制させることを決定するために予め定められた判定値であって、上述の何れのパラメータで判定するかに応じて車両状態判定手段72に記憶されている。そして、エンジン温度判定値TEMP2は本発明の原動機温度判定値に対応する。
The vehicle
また、車両状態判定手段72は、車両がモータ走行(電動機走行)中である場合には前記所定の条件が成立したとみなし、肯定的な判定をしてもよい。
Further, when the vehicle is running on a motor (running on an electric motor), the vehicle
EVスイッチ確認手段74は、モータ走行に走行状態を固定させる旨を指令するための前記EVスイッチがオンであるか否かを判断する。このEVスイッチは運転者が手動で操作するスイッチであり、EVスイッチがオンであれば運転者はモータ走行で走行することを要求しているのでEVスイッチがオフの場合と比較して図7のモータ走行領域(電動機走行領域)が広げられる。但し、EVスイッチがオンであれば常にモータ走行が維持されるわけではなく、所定の場合、例えば蓄電装置60の充電残量SOCが所定量未満に低下した場合やアクセルペダルの操作量であるアクセル開度Accが大きくなる方向に所定量以上変化した場合等には、EVスイッチがオンであってもモータ走行からエンジン走行に切替えられる場合、すなわちモータ走行中に前記エンジン始動制御が実行される場合がある。
The EV switch confirmation means 74 determines whether or not the EV switch for instructing to fix the traveling state in the motor traveling is on. This EV switch is a switch that is manually operated by the driver. If the EV switch is on, the driver requests that the vehicle travel by motor. Therefore, the EV switch shown in FIG. 7 is compared with the case where the EV switch is off. The motor travel area (motor travel area) is expanded. However, if the EV switch is on, the motor travel is not always maintained. In a predetermined case, for example, when the remaining charge SOC of the
走行状態制御手段76は、EVスイッチ確認手段74が上記EVスイッチがオンであると判断しているときは上記モータ走行領域を縮小することはしない。そこで、上記EVスイッチがオンであるとき走行状態制御手段76は、車両状態判定手段72によって前記所定の条件が成立したと判定された場合には記憶手段56に記憶されている図7の変速マップを変更し、モータ走行中の自動変速部20の変速を禁止又は規制する。モータ走行中の自動変速部20の変速が禁止されることとは、モータ走行中に自動変速部20の変速が全く実施されないことである。そして、モータ走行中の自動変速部20の変速が規制されることとは、自動変速部20の変速が実行される条件である変速条件が自動変速部20の変速が行われる機会が減るように変更されることであり、具体的には、図7のモータ走行領域内において図7にて実線及び一点鎖線で示された上記変速条件である変速線が高車速側に変化させられることである。例えば、図7の上記変速線が高車速側に変化させられることとは、図7に表された上記変速条件である変速点の集合としての上記変速線が図9の矢印で示すように図9の実線から破線に変更されることである。
The traveling state control means 76 does not reduce the motor traveling area when the EV switch confirmation means 74 determines that the EV switch is on. Therefore, when the EV switch is on, the traveling state control means 76 stores the shift map of FIG. 7 stored in the storage means 56 when the vehicle state determination means 72 determines that the predetermined condition is satisfied. And the shift of the
走行状態制御手段76は、EVスイッチ確認手段74が前記EVスイッチがオンではなくオフであると判断しているときは上記モータ走行領域を縮小してもよい。そこで、上記EVスイッチがオフであるとき走行状態制御手段76は、車両状態判定手段72によって前記所定の条件が成立したと判定された場合には記憶手段56に記憶されている図7の駆動力源切換線図を変更し、図7のモータ走行領域(電動機走行領域)を縮小する。また、そのモータ走行領域の縮小と併せてモータ走行中の自動変速部20の変速を禁止又は規制してもよい。例えば、図10に示すように走行状態制御手段76は、図7と同じ変速マップ及び駆動力源切換線図である図10のパターンAをパターンBに変更する。すなわち、走行状態制御手段76はモータ走行領域とエンジン走行領域との境界線である実線Aを破線A’へと変更してモータ走行領域を縮小し、更にその縮小後(パターンB)のモータ走行領域内から変速線が外れるようにその変速線を高車速側に変化させる。その結果、図10のパターンBではモータ走行領域内に変速線が存在しなくなりモータ走行中の自動変速部20の変速が禁止されたことと同じことになる。なお、図7の実線Aと図10のパターンAの実線Aは同じ境界線であり、図10のパターンAに記載された破線A’は実線Aと破線A’との差異を理解しやすくするために記載されたものであるので、パターンBの破線A’と同じである。
The traveling state control means 76 may reduce the motor traveling area when the EV switch confirmation means 74 determines that the EV switch is not on but off. Therefore, when the EV switch is OFF, the traveling state control means 76, when it is determined by the vehicle state determination means 72 that the predetermined condition is satisfied, the driving force shown in FIG. The source switching diagram is changed to reduce the motor travel area (motor travel area) in FIG. In addition to the reduction of the motor travel area, the shift of the
車両状態判定手段72によって前記所定の条件が成立したことを否定する判定がなされた場合には記憶手段56に記憶されている図7の変速マップ及び駆動力源切換線図は変更されない。従って、有段変速制御手段54は図7の変速マップに従って自動変速部20の変速を実行する。
When the vehicle
充電状態判定手段70が蓄電装置60の充電残量SOCが所定の充電残量判定値A未満であると判定している場合にはハイブリッド制御手段52はモータ走行を禁止し走行状態をエンジン走行とする。そうなると走行中にエンジン始動制御が実行される機会がなくなるので、走行状態制御手段76は車両状態判定手段72の判定に関わらず上記モータ走行領域を縮小したり自動変速部20の変速を禁止又は規制したりすることはしない。
When the charging
図11は、電子制御装置40の制御作動の要部すなわちモータ走行中においてエンジン8の始動制御時に発生するショックを抑制するための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。
FIG. 11 is a flowchart for explaining a main part of the control operation of the
先ず、充電状態判定手段70に対応するステップ(以下、「ステップ」を省略する)SA1においては、蓄電装置60の充電残量SOCが前記充電残量判定値A未満であるか否かが判定される。この判定が肯定的である場合、すなわち、上記充電残量SOCが前記充電残量判定値A未満である場合にはSA7に移る。一方、この判定が否定的である場合にはSA2に移る。
First, in step (hereinafter, “step” is omitted) SA1 corresponding to the charge state determination means 70, it is determined whether or not the remaining charge SOC of the
車両状態判定手段72に対応するSA2においては、自動変速部20の作動油温TEMPATFが前記動力伝達装置温度判定値TEMP1未満であるか否かが判定される。自動変速部20の作動油温TEMPATFは、例えば油温センサによって検出される。この判定が肯定的である場合、すなわち、自動変速部20の作動油温TEMPATFが上記動力伝達装置温度判定値TEMP1未満である場合にはSA3に移る。一方、この判定が否定的である場合にはSA6に移る。なお、SA2では、自動変速部20の作動油温TEMPATFについて判定されていたが、別のパラメータについて判定されてもよい。例えば、SA2にてエンジン水温TEMPWについて判定される場合には、図12のようにエンジン水温TEMPWが前記エンジン温度判定値TEMP2未満であるか否かが判定される。また、SA2にて第1電動機M1又は第2電動M2の温度について判定される場合には、図13のように第1電動機M1又は第2電動M2の温度が前記電動機温度判定値TEMP3未満であるか否かが判定される。第1電動機M1及び第2電動M2の温度は、例えばそれぞれの電動機M1,M2が備える温度センサによって検出される。
In SA2 corresponding to the vehicle state determination means 72, it is determined whether or not the hydraulic oil temperature TEMP ATF of the
EVスイッチ確認手段74に対応するSA3においては、前記EVスイッチがオンであるか否かが判断される。この判断が肯定的である場合、すなわち、上記EVスイッチがオンである場合にはSA4に移る。一方、この判断が否定的である場合にはSA5に移る。 In SA3 corresponding to the EV switch confirmation means 74, it is determined whether or not the EV switch is on. If this determination is affirmative, that is, if the EV switch is on, the process proceeds to SA4. On the other hand, if this determination is negative, the operation goes to SA5.
SA4においては、図7の変速マップが変更され、モータ走行(EV走行)中の自動変速部20の変速が禁止又は規制される。モータ走行中の自動変速部20の変速が規制される場合は、例えば、図7に示される変速線が図9の矢印で示すように図9の実線から破線に変更される。
In SA4, the shift map of FIG. 7 is changed, and the shift of the
SA5においては、図7の駆動力源切換線図が変更され、図7のモータ走行領域(EV走行領域)が縮小される。なお、上記SA4及びSA5は走行状態制御手段76に対応する。 In SA5, the driving force source switching diagram in FIG. 7 is changed, and the motor travel area (EV travel area) in FIG. 7 is reduced. Note that SA4 and SA5 correspond to the traveling state control means 76.
有段変速制御手段54に対応するSA6においては、図7の変速マップ及び駆動力源切換線図は変更されず、図7の変速マップに従って自動変速部20の変速が実行される。従って、モータ走行中であっても図7に従い自動変速部20の変速が実施される。そして、エンジン始動のためのクランキングでは、第1電動機回転速度NM1が第2電動機M2と同じ回転方向に上昇させられ、それによりエンジン回転速度NEが第1電動機M1及び第2電動機M2と同じ回転方向にエンジン始動可能なエンジン始動回転速度NEST以上になるまで上昇させられるが、上記クランキングが自動変速部20の変速中に実施された場合には、自動変速部20の変速中は駆動輪38からの逆駆動トルクを上記クランキングに利用できないので非変速中と比較して第2電動機M2の出力トルクが大きくされる。
In SA6 corresponding to the stepped shift control means 54, the shift map and the driving force source switching diagram of FIG. 7 are not changed, and the shift of the
ハイブリッド制御手段52に対応するSA7においては、モータ走行(EV走行)が禁止され走行状態はエンジン走行とされる。 In SA7 corresponding to the hybrid control means 52, motor travel (EV travel) is prohibited and the travel state is engine travel.
本実施例の電子制御装置40には次のような効果(A1)乃至(A7)がある。(A1)走行状態制御手段76は、車両状態判定手段72によって前記所定の条件が成立したと判定された場合には記憶手段56に記憶されている図7の変速マップを変更し、モータ走行中の自動変速部20の変速を禁止又は規制する。例えばモータ走行中の自動変速部20の変速が禁止された場合には、前記エンジン始動制御が自動変速部20の変速中に実行されることが無くなり、また、モータ走行中の自動変速部20の変速が規制された場合には、上記エンジン始動制御が自動変速部20の変速中に実行される機会が減る。従って、上記所定の条件に基づきそのエンジン始動制御が制御負荷の軽い自動変速部20の非変速中に実行される機会を増やすことが可能となり、エンジン8の始動制御時のショックの発生を避けることが可能であり、また、エンジン8の始動性が低下することを抑制することが可能である。
The
(A2)車両状態判定手段72によって判定される前記所定の条件が成立したか否かとは、すなわち自動変速部20の変速中に前記エンジン始動制御が実行されたとしたときのエンジン8の始動時のショックが予め定められた基準を超えると予測されたか否かであるので、上記所定の条件に基づきエンジン8の始動時の上記ショックが大きくなると認められる場合にそのエンジン始動制御が制御負荷の軽い自動変速部20の非変速中に実行される機会が増え、エンジン8の始動制御時のショックの発生を避けることが可能である。
(A2) Whether or not the predetermined condition determined by the vehicle
(A3)自動変速部20の作動油温TEMPATFが低いほどその作動油の粘度は高くなって、変速機構10を構成する歯車、軸受け等の回転抵抗は大きくなり各クラッチ及びブレーキC0,C1,C2,B0,B1,B2,B3の応答性は低下し、その応答性等のバラツキが大きくなるので、自動変速部20の変速中に前記エンジン始動制御がその変速制御と並行して実施されるとエンジン8の始動制御時にショックが発生する可能性がある。この点、本実施例によれば、車両状態判定手段72によって前記所定の条件が成立したと判定された場合とは、具体的には自動変速部20の作動油温TEMPATFが前記動力伝達装置温度判定値TEMP1未満であると判定された場合であるので、上記エンジン始動制御が制御負荷の軽い自動変速部20の非変速中に実行される機会が増え、エンジン8の始動制御時の上記ショックの発生を避けることが可能である。また、自動変速部20の作動油温TEMPATFの検出は容易であるので、走行状態制御手段76の実行条件を容易に決定できる。更に、図7の変速線が高車速側にずらされることによってモータ走行中の自動変速部20の変速が禁止又は規制されると、自動変速部20の作動油により冷却される第2電動機M2が通常よりも高回転化しその発熱量が増すので、作動油温TEMPATFが早期に上昇し変速機構10の暖機が促進される。
(A3) The lower the hydraulic fluid temperature TEMP ATF of the
(A4)エンジン水温TEMPWが低いほどエンジン8の潤滑油の粘度は高くなってエンジン8の回転抵抗は大きくなり且つその回転抵抗のバラツキも大きくなるため、自動変速部20内の動力伝達経路が完全には連結されておらず駆動輪38からの逆駆動トルクをエンジン8のクランキングに利用できない自動変速部20の変速中に前記エンジン始動制御がその変速制御と並行して実施されるとエンジン8の始動制御時にショックが発生する可能性がある。この点、本実施例によれば、車両状態判定手段72は前記作動油温TEMPATFについての判定に替えて、エンジン水温TEMPWが前記エンジン温度判定値TEMP2未満であるか否かを判定してもよい。そのようにすれば、エンジン8の回転抵抗が大きく且つその回転抵抗のバラツキも大きいエンジン水温TEMPWが極めて低い場合には車両状態判定手段72の判定に基づく走行状態制御手段76の実行によって、駆動輪38からの逆駆動トルクをエンジン8のクランキングに利用でき制御負荷の軽い自動変速部20の非変速中に前記エンジン始動制御が実行される機会が増え、エンジン8の始動制御時の上記ショックの発生を避けることが可能である。また、エンジン水温TEMPWの検出は容易であるので、走行状態制御手段76の実行条件を容易に決定できる。
(A4) The lower the engine water temperature TEMP W, the higher the viscosity of the lubricating oil of the
(A5)第1電動機M1及び第2電動機M2の温度が低いほど通常は自動変速部20の作動油温TEMPATFは低くなる。この点、本実施例によれば、車両状態判定手段72は前記作動油温TEMPATFについての判定に替えて、第1電動機M1又は第2電動M2の温度が前記電動機温度判定値TEMP3未満であるか否かを判定してもよい。そのようにすれば、車両状態判定手段72が自動変速部20の作動油温TEMPATFについて判定する場合と同様に、エンジン8の始動制御時の上記ショックの発生を避けることが可能である。また、第1電動機M1及び第2電動機M2の温度の検出は容易であるので、走行状態制御手段76の実行条件を容易に決定できる。
(A5) Normally, the hydraulic oil temperature TEMP ATF of the
(A6)車両状態判定手段72は、車両がモータ走行(電動機走行)中である場合には前記所定の条件が成立したとみなし、肯定的な判定をしてもよく、そのようにした場合には、要するに、モータ走行中の自動変速部20の変速が禁止又は規制されて、前記エンジン始動制御が自動変速部20の変速中に実行される機会が減り、エンジン8の始動制御時のショックの発生を避けることが可能であり、また、エンジン8の始動性が低下することを抑制することが可能である。
(A6) The vehicle state determination means 72 may determine that the predetermined condition is satisfied when the vehicle is running on a motor (motor drive), and may make a positive determination. In short, the shift of the
(A7)前記EVスイッチがオフであるとき走行状態制御手段76は、車両状態判定手段72によって前記所定の条件が成立したと判定された場合には記憶手段56に記憶されている図7の駆動力源切換線図を変更し、図7のモータ走行領域を縮小するので、モータ走行中に自動変速部20が変速される機会が減り、その結果としてエンジン8の始動制御時の上記ショックの発生を避けることが可能である。また、図7のモータ走行領域が縮小されると走行中にエンジン8が駆動されている時間が通常よりも長くなる傾向にありエンジン水温TEMPWが早期に上昇しエンジン8の暖機が促進され、エンジン8の始動性が向上する。
(A7) When the EV switch is OFF, the driving state control means 76, when it is determined by the vehicle state determination means 72 that the predetermined condition is satisfied, is stored in the storage means 56 as shown in FIG. Since the power source switching diagram is changed and the motor travel region of FIG. 7 is reduced, the chance that 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、これ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。 As mentioned above, although the Example of this invention was described in detail based on drawing, this is an embodiment to the last, and this invention is implemented in the aspect which added various change and improvement based on the knowledge of those skilled in the art. Can do.
例えば、前述の実施例では、走行状態制御手段76によってモータ走行中の自動変速部20の変速が規制される場合には図7のモータ走行領域内において前記変速線が高車速側に変化させられるが、これに替えて或いはこれと併せて、アクセルペダルが一層大きく踏み込まれなければ自動変速部20の変速が生じないように前記変速条件である図7の変速線がアクセル開度Accに対応する要求出力トルクTOUTの大きくなる側に変化させられてもよい。
For example, in the above-described embodiment, when the shift of the
また前述の実施例では、走行状態制御手段76が図7(図10)のモータ走行領域を縮小する場合には、図10によればモータ走行領域とエンジン走行領域との境界線が実線Aから実線A’へと車速Vの低くなる側へずらされているが、その境界線が要求出力トルクTOUT(アクセル開度Acc)の小さくなる側にずらされるものであってもよい。 In the above-described embodiment, when the traveling state control means 76 reduces the motor traveling region of FIG. 7 (FIG. 10), the boundary line between the motor traveling region and the engine traveling region is shown in FIG. Although it is shifted to the side where the vehicle speed V decreases toward the solid line A ′, the boundary line may be shifted toward the side where the required output torque T OUT (accelerator opening Acc) decreases.
また前述の実施例では、エンジン8内の冷却流体の温度(エンジン水温)TEMPWは、主としてエンジン8の冷却目的で用いられるエンジン8の冷却水の温度であるが、例えば、主としてエンジン8の潤滑目的で用いられるエンジン8の潤滑油の温度であってもよい。その潤滑油にエンジン8の冷却効果が全くないわけではないからである。
In the above-described embodiment, the temperature of the cooling fluid in the engine 8 (engine water temperature) TEMP W is the temperature of the cooling water of the
また前述の実施例では、車両状態判定手段72が判定を行う時期を特に限定していないが、例えば、モータ走行中に車両状態判定手段72が判定を行うようにしてもよい。そのようにすれば、必要なときに適切に上記判定がなされ制御負荷の軽減を図り得る。
In the above-described embodiment, the time when the vehicle
また前述の実施例では、第1電動機M1及び第2電動機M2は差動部11に備えられているが、第1電動機M1及び第2電動機M2が差動部11とは別個に変速機構10に備えられていてもよい。
In the above-described embodiment, the first electric motor M1 and the second electric motor M2 are provided in the
また前述の実施例において、変速機構10は差動機構としての動力分配機構16と第1電動機M1とを備えているが、例えば、第1電動機M1及び動力分配機構16を備えてはおらず、エンジン8,クラッチ,走行用電動機である第2電動機M2,自動変速部20,駆動輪38が直列に連結された所謂パラレルハイブリッド車両であってもよい。このようなパラレルハイブリッド車両のエンジン始動制御では、エンジン8と第2電動機M2との間に設けられた前記クラッチが係合され第2電動機M2の回転がエンジン8に伝達されることによりエンジン始動のためのクランキングが行われる。このクランキングが第2電動機M2と駆動輪38との間に設けられた自動変速部20の変速中に行われる場合には、駆動輪38からの逆駆動トルクをエンジン始動のための上記クランキングに利用できなくなる点は前述の実施例と同じであるので、図11のフローチャートに示す制御作動はパラレルハイブリッド車両においても有効である。なお、エンジン8と第2電動機M2との間の上記クラッチは必要に応じて設けられるものであるので、上記パラレルハイブリッド車両がそのクラッチを備えていない構成も考え得る。
In the above-described embodiment, the
また前述の実施例では、第1電動機M1の運転状態が制御されることにより、差動部11(動力分配機構16)はその変速比γ0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ものであったが、例えば差動部11の変速比γ0を連続的ではなく差動作用を利用して敢えて段階的に変化させて有段変速機として機能するものであってもよい。
In the above-described embodiment, the operating state of the first electric motor M1 is controlled, so that the differential unit 11 (power distribution mechanism 16) continuously changes the speed ratio γ0 from the minimum value γ0min to the maximum value γ0max. For example, the gear ratio γ0 of the
また、変速機構10においてエンジン8と差動部11とは直結されているが、エンジン8が差動部11にクラッチ等の係合要素を介して連結されていてもよい。
Further, in the
また、変速機構10において第1電動機M1と第2回転要素RE2とは直結されており、第2電動機M2と第3回転要素RE3とは直結されているが、第1電動機M1が第2回転要素RE2にクラッチ等の係合要素を介して連結され、第2電動機M2が第3回転要素RE3にクラッチ等の係合要素を介して連結されていてもよい。
In the
また、エンジン8から駆動輪38への動力伝達経路において、差動部11の次に自動変速部20が連結されているが、自動変速部20の次に差動部11が連結されている順番でもよい。要するに、自動変速部20は、エンジン8から駆動輪38への動力伝達経路の一部を構成するように設けられておればよい。
Further, in the power transmission path from the
また、図1によれば、差動部11と自動変速部20は直列に連結されているが、変速機構10全体として電気的に差動状態を変更し得る電気式差動機能とその電気式差動機能による変速とは異なる原理で変速する機能とが備わっていれば、差動部11と自動変速部20とが機械的に独立していなくても本発明は適用される。
Further, according to FIG. 1, the
また、本実施例において動力分配機構16はシングルプラネタリであるが、ダブルプラネタリであってもよい。
In the present embodiment, the
また、差動部遊星歯車装置24を構成する第1回転要素RE1にはエンジン8が動力伝達可能に連結され、第2回転要素RE2には第1電動機M1が動力伝達可能に連結され、第3回転要素RE3には駆動輪38への動力伝達経路が連結されているが、例えば、2つの遊星歯車装置がそれを構成する一部の回転要素で相互に連結された構成において、その遊星歯車装置の回転要素にそれぞれエンジン、電動機、駆動輪が動力伝達可能に連結されており、その遊星歯車装置の回転要素に連結されたクラッチ又はブレーキの制御により有段変速と無段変速とに切換可能な構成にも本発明は適用される。
The
また、自動変速部20は有段の自動変速機として機能する変速部であるが、無段のCVTであってもよい。
The
また、第2電動機M2は伝達部材18に直接連結されているが、第2電動機M2の連結位置はそれに限定されず、エンジン8又は伝達部材18から駆動輪38までの間の動力伝達経路に直接的或いは変速機、遊星歯車装置、係合装置等を介して間接的に連結されていてもよい。
In addition, the second electric motor M2 is directly connected to the
また、動力分配機構16では、差動部キャリヤCA0がエンジン8に連結され、差動部サンギヤS0が第1電動機M1に連結され、差動部リングギヤR0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、差動部遊星歯車装置24の3要素CA0、S0、R0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、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。
Further, although the
また、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は差動部サンギヤS0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、減速機等を介して作動的に第1電動機M1は差動部サンギヤS0に連結され、第2電動機M2は伝達部材18に連結されていてもよい。
In addition, the first motor M1 and the second motor M2 are arranged concentrically with the
また、自動変速部20は伝達部材18を介して差動部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てそのカウンタ軸上に同心に自動変速部20が配列されていてもよい。この場合には、差動部11と自動変速部20とは、たとえば伝達部材18としてカウンタギヤ対、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。
Although the
また、動力分配機構16は1組の差動部遊星歯車装置24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。
The
また、第2電動機M2はエンジン8から駆動輪38までの動力伝達経路の一部を構成する伝達部材18に連結されているが、第2電動機M2がその動力伝達経路に連結されていることに加え、クラッチ等の係合要素を介して動力分配機構16にも連結可能とされており、第1電動機M1の代わりに第2電動機M2によって動力分配機構16の差動状態を制御可能とする変速機構10の構成であってもよい。
Further, the second electric motor M2 is connected to the
8:エンジン(原動機) 10:変速機構(動力伝達装置)
11:差動部(電気式差動部) 14:入力軸
16:動力分配機構(差動機構) 20:自動変速部(変速部)
38:駆動輪
40:電子制御装置(制御装置)
M1:第1電動機 M2:第2電動機
8: Engine (motor) 10: Speed change mechanism (power transmission device)
11: Differential section (electric differential section) 14: Input shaft 16: Power distribution mechanism (differential mechanism) 20: Automatic transmission section (transmission section)
38: Drive wheel 40: Electronic control device (control device)
M1: first electric motor M2: second electric motor
Claims (6)
前記入力軸に動力伝達可能に連結された原動機と
を、含むハイブリッド車両用駆動装置の制御装置であって、
所定の条件が成立した場合には、前記第2電動機のみを駆動力源として走行する電動機走行中の前記変速部の変速を禁止又は規制する
ことを特徴とするハイブリッド車両用駆動装置の制御装置。 An input shaft, a differential mechanism connected between the input shaft and the drive wheel, and a first motor connected to the differential mechanism so as to be able to transmit power are controlled in operating state of the first motor. An electric differential unit in which the differential state of the differential mechanism is controlled, a transmission unit constituting a part of a power transmission path between the input shaft and the drive wheel, and the power transmission path A power transmission device comprising: a second electric motor coupled to the power transmission device;
A controller for a hybrid vehicle drive device including a prime mover coupled to the input shaft so as to be capable of transmitting power,
A control device for a hybrid vehicle drive device, characterized in that, when a predetermined condition is satisfied, shifting of the transmission unit during running of the electric motor running using only the second electric motor as a driving force source is prohibited or restricted.
ことを特徴とする請求項1に記載のハイブリッド車両用駆動装置の制御装置。 The hybrid vehicle according to claim 1, wherein the case where the predetermined condition is satisfied is a case where the temperature of the lubricating fluid in the power transmission device is lower than a predetermined power transmission device temperature determination value. Control device for driving device.
ことを特徴とする請求項1に記載のハイブリッド車両用駆動装置の制御装置。 The case where the predetermined condition is satisfied is a case where the temperature of the cooling fluid in the prime mover is lower than a predetermined prime mover temperature determination value. apparatus.
ことを特徴とする請求項1に記載のハイブリッド車両用駆動装置の制御装置。 The case where the predetermined condition is satisfied is a case where the temperature of the first electric motor or the second electric motor is lower than a predetermined electric motor temperature determination value. Control device.
ことを特徴とする請求項1に記載のハイブリッド車両用駆動装置の制御装置。 2. The control device for a hybrid vehicle drive device according to claim 1, wherein the case where the predetermined condition is satisfied is a case where the vehicle is running on the electric motor.
ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載のハイブリッド車両用駆動装置の制御装置。 The hybrid according to any one of claims 1 to 5, wherein when the predetermined condition is satisfied, an electric motor travel region for determining a travel state of the vehicle as the electric motor travel is reduced. A control device for a vehicle drive device.
Priority Applications (1)
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| JP2007236028A JP2009067162A (en) | 2007-09-11 | 2007-09-11 | Control device for drive device for hybrid vehicle |
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Cited By (1)
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| WO2012111197A1 (en) * | 2011-02-18 | 2012-08-23 | 本田技研工業株式会社 | Device for controlling driving device for vehicle |
-
2007
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