JP2016070439A - Control device of power split type continuously variable transmission - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、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.
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.
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、本願出願人も提案している。 The present 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.
この提案に係る動力分割式無段変速機には、変速比の変更により動力を無段階に変速する無段変速機構と、動力を一定の変速比で変速する一定変速機構と、無段変速機構からの動力と一定変速機構からの動力とを合成するための遊星歯車機構を含む合成用歯車機構とが備えられている。合成用歯車機構のサンギヤには、無段変速機構から出力される動力(回転)が入力される。また、合成用歯車機構のリングギヤには、出力軸が接続されている。出力軸の回転は、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 type continuously variable transmission according to the proposal includes a continuously variable transmission mechanism that continuously changes power by changing a transmission ratio, a constant transmission mechanism that changes power at a constant transmission ratio, and a continuously variable transmission mechanism. And a synthesizing gear mechanism including a planetary gear mechanism for synthesizing the motive power from and the power from the constant speed change mechanism. The power (rotation) output from the continuously variable transmission mechanism is input to the sun gear of the synthesizing gear mechanism. An output shaft is connected to the ring gear of the synthesizing 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、動力が無段変速機構のみを経由して合成用歯車機構に伝達されるベルトモードと、動力が無段変速機構および一定変速機構を経由して合成用歯車機構に伝達されるスプリットモードとに切り替えられる。 In this power split type continuously variable transmission, the belt mode in which power is transmitted to the synthesizing gear mechanism only through the continuously variable transmission mechanism, and the synthesizing gear via the continuously variable transmission mechanism and the constant transmission mechanism. The mode is switched to the split mode transmitted to the mechanism.
ベルトモードでは、合成用歯車機構のサンギヤとリングギヤとが直結され、合成用歯車機構のキャリアがフリーな状態にされる。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、出力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は、無段変速機構の変速比と一致する。 In the belt mode, the sun gear and the ring gear of the synthesizing gear mechanism are directly connected, and the carrier of the synthesizing gear mechanism is brought into a free 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 of the power split continuously variable transmission matches the gear ratio of the continuously variable transmission mechanism.
無段変速機構の変速比が一定変速比まで変更されると、ベルトモードからスプリットモードに切り替えられる。スプリットモードでは、一定変速機構からの動力が合成用歯車機構のキャリアに入力される。一定変速機構の変速比が一定で不変であるので、動力分割式無段変速機に入力される回転速度が一定であれば、キャリアの回転速度が一定に保持される。そのため、無段変速機構の変速比が最小変速比から上げられて、合成用歯車機構のサンギヤの回転速度が下げられると、合成用歯車機構のリングギヤおよびリングギヤに接続された出力軸の回転速度が上がり、動力分割式無段変速機の変速比が下がる。したがって、スプリットモードでは、ベルトモードよりも、動力分割式無段変速機の変速比を下げることができ、車両の走行燃費が向上する。 When the speed ratio of the continuously variable transmission mechanism is changed to a constant speed ratio, the belt mode is switched to the split mode. In the split mode, the power from the constant speed change mechanism is input to the carrier of the synthesizing gear mechanism. Since the gear ratio of the constant speed change mechanism is constant and unchanged, if the rotational speed input to the power split continuously variable transmission is constant, the rotational speed of the carrier is kept constant. Therefore, when the gear ratio of the continuously variable transmission mechanism is increased from the minimum gear ratio and the rotation speed of the sun gear of the synthesizing gear mechanism is decreased, the rotation speed of the output gear connected to the ring gear and the ring gear of the synthesizing gear mechanism is reduced. As a result, the gear ratio of the power split type continuously variable transmission decreases. Therefore, in the split mode, the gear ratio of the power split type continuously variable transmission can be lowered as compared with the belt mode, and the running fuel consumption of the vehicle is improved.
しかしながら、スプリットモードでは、変速比が小さいので、駆動輪に伝達されるトルクが小さい。また、合成用歯車機構(遊星歯車機構)のギヤ比により、動力分割式無段変速機の変速比の変化速度は、無段変速機構の変速比の変化速度よりも低い。そのため、スプリットモードでの車両の走行時には、その走行状況によって、アクセル操作に対する車両の加速が鈍く、運転者が比較的操作量の大きいアクセル操作を頻繁に繰り返す必要が生じうる。 However, in the split mode, since the gear ratio is small, the torque transmitted to the drive wheels is small. Further, due to the gear ratio of the synthesizing gear mechanism (planetary gear mechanism), the speed change rate of the power split continuously variable transmission is lower than the speed change rate of the continuously variable transmission mechanism. Therefore, when the vehicle travels in the split mode, the acceleration of the vehicle with respect to the accelerator operation is slow depending on the traveling state, and the driver may need to frequently repeat the accelerator operation with a relatively large operation amount.
本発明の目的は、動力分割モード(スプリットモード)による走行燃費の向上とドライバビリティの向上とを両立させることができる、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 achieve both improvement in driving fuel efficiency and driveability in a power split mode (split mode).
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、入力軸に入力される動力を変速比の変更により無段階に変速する無段変速機構、入力軸に入力される動力を一定の変速比で変速する一定変速機構、および無段変速機構からの動力と一定変速機構からの動力とを合成するための遊星歯車機構を含む合成用歯車機構を備え、入力軸に入力される動力が無段変速機構を経由して合成用歯車機構に伝達される無段変速モードと、入力軸に入力される動力が無段変速機構および一定変速機構を経由して合成用歯車機構に伝達され、無段変速モードよりも小さい変速比で入力軸に入力される動力を変速する動力分割モードとに切替可能に構成された動力分割式無段変速機を搭載した車両に適用され、動力分割式無段変速機を制御する制御装置であって、登坂路が断続する登坂断続路を車両が走行中であるか否かを判断する判断手段と、判断手段により車両が登坂断続路を走行中であると判断された場合に、無段変速モードから動力分割モードへの切り替えを禁止する禁止手段とを含む。 In order to achieve the above object, a control device for a power split type continuously variable transmission according to the present invention includes a continuously variable transmission mechanism for continuously changing power input to an input shaft by changing a transmission ratio, and an input shaft. And a synthesizing gear mechanism including a constant speed change mechanism for shifting the input power at a constant speed ratio, and a planetary gear mechanism for synthesizing the power from the continuously variable speed change mechanism and the power from the constant speed change mechanism. A continuously variable transmission mode in which the power input to the shaft is transmitted to the synthesizing gear mechanism via the continuously variable transmission mechanism, and the power input to the input shaft is combined via the continuously variable transmission mechanism and the constant transmission mechanism. For a vehicle equipped with a power split continuously variable transmission configured to be able to switch to a power split mode that shifts the power that is transmitted to the gear mechanism and input to the input shaft with a smaller speed ratio than the continuously variable speed mode. Applied power split continuously variable transmission A control device for determining whether or not the vehicle is traveling on the uphill intermittent road where the uphill road is intermittent, and the determination means determines that the vehicle is traveling on the uphill intermittent road And a prohibiting means for prohibiting switching from the continuously variable transmission mode to the power split mode.
この構成によれば、登坂路が断続する登坂断続路(登坂路と降坂路または平坦路とが繰り返される走行路)を車両が走行しているときには、動力分割式無段変速機の動力伝達モードが無段変速モードから動力分割モードに切り替えられない。そのため、車両が登坂断続路を走行中に動力分割モードから無段変速モードに切り替えられるか、または、車両が無段変速モードでの走行中に登坂断続路に差し掛かると、その後、車両が登坂断続路を抜けるまで、無段変速モードが維持される。これにより、車両が登坂断続路を走行中は、車両を運転者のアクセル操作に対して良好な応答性で加速させることができ、運転者が比較的操作量の大きいアクセル操作を頻繁に繰り返す必要をなくすことができる。その結果、登坂路が断続する登坂断続路でのドライバビリティを向上させることができる。 According to this configuration, when the vehicle is traveling on an uphill intermittent road where the uphill road is intermittent (a road on which an uphill road and a downhill road or a flat road are repeated), the power transmission mode of the power split type continuously variable transmission Cannot be switched from the continuously variable transmission mode to the power split mode. Therefore, if the vehicle is switched from the power split mode to the continuously variable transmission mode while traveling on the uphill intermittent road, or if the vehicle approaches the uphill intermittent road while traveling in the continuously variable transmission mode, the vehicle is The continuously variable transmission mode is maintained until the intermittent path is exited. This allows the vehicle to be accelerated with good responsiveness to the driver's accelerator operation while the vehicle is traveling on an uphill break, and the driver must frequently repeat the accelerator operation with a relatively large amount of operation. Can be eliminated. As a result, it is possible to improve drivability on an uphill intermittent road where the uphill road is intermittent.
一方、車両が登坂断続路以外を走行中は、動力伝達モードが無段変速モードから動力分割モードで走行することにより、車両の走行燃費を向上させることができる。 On the other hand, when the vehicle is traveling on a road other than an uphill intermittent road, the power transmission mode travels from the continuously variable transmission mode to the power split mode, so that the fuel consumption of the vehicle can be improved.
よって、動力分割モードによる走行燃費の向上とドライバビリティの向上とを両立させることができる。 Therefore, it is possible to achieve both improved driving fuel efficiency and improved drivability in the power split mode.
本発明によれば、動力分割モードによる走行燃費の向上とドライバビリティの向上とを両立させることができる。 According to the present invention, it is possible to achieve both improvement in driving fuel consumption and improvement in drivability in the power split mode.
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.
図1は、本発明の一実施形態に係る制御装置が適用される車両1の駆動系統の構成を示すスケルトン図である。
FIG. 1 is a skeleton diagram showing a configuration of a drive system of a
車両1は、エンジン(E/G)2を動力源とする自動車である。車両1には、トルクコンバータ3および動力分割式無段変速機4が搭載されている。
The
トルクコンバータ3は、トルコン入力軸11、トルコン出力軸12、ポンプインペラ13、タービンランナ14およびロックアップクラッチ15を備えている。トルコン入力軸11およびトルコン出力軸12は、エンジン2の出力軸16(以下「E/G出力軸16」という。)と同一の回転軸線を中心に回転可能に設けられている。トルコン入力軸11には、E/G出力軸16が連結されている。ポンプインペラ13の中心には、トルコン入力軸11が接続され、ポンプインペラ13は、トルコン入力軸11と一体的に回転可能に設けられている。タービンランナ14の中心には、トルコン出力軸12が接続され、タービンランナ14は、トルコン出力軸12と一体的に回転可能に設けられている。ロックアップクラッチ15が係合されると、ポンプインペラ13とタービンランナ14とが直結され、ロックアップクラッチ15が解放されると、ポンプインペラ13とタービンランナ14とが分離される。
The
ロックアップクラッチ15が解放された状態において、E/G出力軸16からトルコン入力軸11に動力が入力されると、トルコン入力軸11およびポンプインペラ13が回転する。ポンプインペラ13が回転すると、ポンプインペラ13からタービンランナ14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14で受けられて、タービンランナ14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14には、トルコン入力軸11に入力される動力(トルク)よりも大きな動力が発生する。そして、そのタービンランナ14の動力がトルコン出力軸12から出力される。
When power is input from the E /
ロックアップクラッチ15が係合された状態では、E/G出力軸16からトルコン入力軸11に動力が入力されると、トルコン入力軸11、ポンプインペラ13およびタービンランナ14が一体となって回転する。そして、タービンランナ14の回転による動力がトルコン出力軸12から出力される。
In a state where the lock-
動力分割式無段変速機4は、トルクコンバータ3から出力される動力をデファレンシャルギヤ5に伝達する。動力分割式無段変速機4は、T/M入力軸21、T/M出力軸22、無段変速機構23、一定変速機構24および合成用歯車機構25を備えている。
The power split type continuously
T/M入力軸21には、トルコン出力軸12が連結されている。
The torque
T/M出力軸22は、T/M入力軸21と平行に設けられている。
The T /
無段変速機構23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23は、T/M入力軸21に連結されたプライマリ軸31と、プライマリ軸31と平行に設けられたセカンダリ軸32と、プライマリ軸31に相対回転不能に支持されたプライマリプーリ33と、セカンダリ軸32に相対回転不能に支持されたセカンダリプーリ34と、プライマリプーリ33とセカンダリプーリ34とに巻き掛けられたベルト35とを備えている。
The continuously
一定変速機構24は、遊星歯車機構41、スプリットドライブギヤ42、スプリットドリブンギヤ43およびアイドルギヤ44を備えている。
The constant
遊星歯車機構41には、キャリア45、サンギヤ46およびリングギヤ47が含まれる。キャリア45は、T/M入力軸21に相対回転不能に支持されている。キャリア45は、複数個のピニオンギヤ48を回転可能に支持している。複数のピニオンギヤ48は、円周上に等角度間隔で配置されている。サンギヤ46は、T/M入力軸21に相対回転可能に外嵌されて、各ピニオンギヤ48にT/M入力軸21の回転径方向の内側から噛合している。リングギヤ47は、キャリア45の周囲を取り囲む円環状を有し、各ピニオンギヤ48にT/M入力軸21の回転径方向の外側から噛合している。
The
スプリットドライブギヤ42は、サンギヤ46と一体回転可能に設けられている。
The split drive gear 42 is provided so as to be able to rotate integrally with the
スプリットドリブンギヤ43は、次に述べる合成用歯車機構25のキャリア51の外周に、キャリア51と一体回転可能に設けられている。
The split driven
アイドルギヤ44は、スプリットドライブギヤ42およびスプリットドリブンギヤ43と噛合している。
The
合成用歯車機構25は、遊星歯車機構の構成を有している。すなわち、合成用歯車機構25は、キャリア51、サンギヤ52およびリングギヤ53を備えている。キャリア51の中心には、無段変速機構23のセカンダリ軸32が相対回転可能に挿通されている。キャリア51は、複数個のピニオンギヤ54を回転可能に支持している。複数のピニオンギヤ54は、円周上に等角度間隔で配置されている。サンギヤ52は、セカンダリ軸32に相対回転不能に支持されて、各ピニオンギヤ54にセカンダリ軸32の回転径方向の内側から噛合している。リングギヤ53は、キャリア51の周囲を取り囲む円環状を有し、各ピニオンギヤ54にセカンダリ軸32の回転径方向の外側から噛合している。また、リングギヤ53の中心には、T/M出力軸22の一端が接続され、リングギヤ53は、T/M出力軸22と一体回転可能に設けられている。T/M出力軸22の他端部には、出力ギヤ55が相対回転不能に支持されている。
The
出力ギヤ55の回転は、アイドルギヤ機構6を経由して、デファレンシャルギヤ5に伝達される。アイドルギヤ機構6には、T/M出力軸22と平行に設けられたアイドル軸61と、アイドル軸61に相対回転不能に支持された第1アイドルギヤ62および第2アイドルギヤ63とが含まれる。第1アイドルギヤ62は、出力ギヤ55と噛合している。第2アイドルギヤ63は、デファレンシャルギヤ5に備えられたリングギヤ64と噛合している。
The rotation of the
また、動力分割式無段変速機4は、ハイブレーキHB、リバースブレーキRBおよびロークラッチLCを備えている。
The power split type continuously
ハイブレーキHBは、リングギヤ47を制動する係合状態(オン)と、リングギヤ47の回転を許容する解放状態(オフ)とに切り替えられる。
The high brake HB is switched between an engaged state (on) in which the
リバースブレーキRBは、スプリットドライブギヤ42(サンギヤ46)を制動する係合状態(オン)と、スプリットドライブギヤ42の回転を許容する解放状態(オフ)とに切り替えられる。 The reverse brake RB is switched between an engaged state (on) in which the split drive gear 42 (sun gear 46) is braked and a released state (off) in which the split drive gear 42 is allowed to rotate.
ロークラッチLCは、T/M出力軸22とセカンダリ軸32とを直結する係合状態(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 low clutch LC is switched between an engaged state (ON) in which the T /
図2は、車両1の前進時および後進時におけるハイブレーキHB、リバースブレーキRBおよびロークラッチLCの状態を示す図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating states of the high brake HB, the reverse brake RB, and the low clutch LC when the
図2において、「○」は、ハイブレーキHB、リバースブレーキRBおよびロークラッチLCが係合状態であることを示している。 In FIG. 2, “◯” indicates that the high brake HB, the reverse brake RB, and the low clutch LC are engaged.
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(無段変速モード)およびスプリットモード(動力分割モード)を有している。
The power split type continuously
ベルトモードでは、ハイブレーキHBおよびリバースブレーキRBが解放状態にされる。そして、ロークラッチLCが係合状態にされる。これにより、T/M出力軸22およびセカンダリ軸32が直結される。
In the belt mode, the high brake HB and the reverse brake RB are released. Then, the low clutch LC is engaged. Thereby, the T /
T/M入力軸21に入力される動力は、無段変速機構23のプライマリ軸31に伝達され、プライマリ軸31およびプライマリプーリ33を回転させる。プライマリプーリ33の回転は、ベルト35を介して、セカンダリプーリ34に伝達され、セカンダリプーリ34およびセカンダリ軸32を回転させる。ロークラッチLCが係合されているので、T/M出力軸22がセカンダリ軸32と一体に回転する。T/M出力軸22の回転は、出力ギヤ55、第1アイドルギヤ62、アイドル軸61および第2アイドルギヤ63を介して、デファレンシャルギヤ5のリングギヤ64に伝達される。これにより、車両1のドライブシャフト71,72が前進方向に回転する。
The power input to the T /
ベルトモードからスプリットモードへの切り替えは、無段変速機構23の変速比が一定変速機構24の変速比と一致した状態で行われる。一定変速機構24の変速比は、たとえば、無段変速機構23の最小変速比と同じ変速比に設定されている。
Switching from the belt mode to the split mode is performed in a state where the transmission ratio of the continuously
スプリットモードでは、ハイブレーキHBが係合状態にされ、リバースブレーキRBおよびロークラッチLCが解放状態にされる。ハイブレーキHBが係合状態にされることにより、一定変速機構24のリングギヤ47が制動される。また、ロークラッチLCが解放状態にされることにより、T/M出力軸22とセカンダリ軸32との直結が解除される。
In the split mode, the high brake HB is engaged, and the reverse brake RB and the low clutch LC are released. When the high brake HB is engaged, the
T/M入力軸21に入力される動力は、無段変速機構23のプライマリ軸31に伝達され、プライマリ軸31およびプライマリプーリ33を回転させる。プライマリプーリ33の回転は、ベルト35を介して、セカンダリプーリ34に伝達され、セカンダリプーリ34およびセカンダリ軸32を回転させる。セカンダリ軸32の回転により、合成用歯車機構25のサンギヤ52が回転する。
The power input to the T /
また、一定変速機構24のリングギヤ47が制動されているので、T/M入力軸21に入力される動力は、一定変速機構24のキャリア45を公転させるとともに、そのキャリア45に保持されているピニオンギヤ48を回転させる。ピニオンギヤ48の回転により、ピニオンギヤ48からサンギヤ46に動力が入力される。これにより、ピニオンギヤ48およびスプリットドライブギヤ42が回転する。スプリットドライブギヤ42の回転は、一定変速機構24のアイドルギヤ44を介して、スプリットドリブンギヤ43に伝達され、スプリットドリブンギヤ43およびキャリア51を回転させる。
Further, since the
一定変速機構24の変速比が無段変速機構23の変速比と一致した状態で、ベルトモードからスプリットモードへの切り替えが行われるので、その切り替えの直後は、合成用歯車機構25のキャリア51、サンギヤ52およびリングギヤ53が同じ速度で回転する。そして、T/M出力軸22がリングギヤ53と一体に回転する。T/M出力軸22の回転は、出力ギヤ55、第1アイドルギヤ62、アイドル軸61および第2アイドルギヤ63を介して、デファレンシャルギヤ5のリングギヤ64に伝達される。これにより、車両1のドライブシャフト71,72が前進方向に回転する。
Since the switching from the belt mode to the split mode is performed in a state where the transmission ratio of the
一定変速機構24の変速比が一定で不変(固定)であるので、スプリットモードでは、T/M入力軸21に入力される動力が一定であれば、合成用歯車機構25のキャリア51の回転が一定速度に保持される。無段変速機構23の変速比が上げられて、図3に示されるように、合成用歯車機構25のサンギヤ52の回転速度が下がると、合成用歯車機構25のリングギヤ53(T/M出力軸22)の回転速度が上がり、動力分割式無段変速機4の変速比が下がる。逆に、無段変速機構23の変速比が下げられて、サンギヤ52の回転速度が上げられると、リングギヤ53(T/M出力軸22)の回転速度が下がり、動力分割式無段変速機4の変速比が上がる。よって、動力分割式無段変速機4は、大きな変速比幅を有することができる。
Since the speed ratio of the constant
また、後進時には、ハイブレーキHBおよびロークラッチLCが解放状態にされる。そして、リバースブレーキRBが係合状態にされる。これにより、スプリットドライブギヤ42(サンギヤ46)が制動される。スプリットドライブギヤ42の制動により、一定変速機構24のアイドルギヤ44が回転不能となり、スプリットドリブンギヤ43およびキャリア51が回転不能となる。
Further, during reverse travel, the high brake HB and the low clutch LC are released. Then, the reverse brake RB is engaged. Thereby, the split drive gear 42 (sun gear 46) is braked. Due to the braking of the split drive gear 42, the
T/M入力軸21に入力される動力は、無段変速機構23のプライマリ軸31に伝達され、プライマリ軸31およびプライマリプーリ33を回転させる。プライマリプーリ33の回転は、ベルト35を介して、セカンダリプーリ34に伝達され、セカンダリプーリ34およびセカンダリ軸32を回転させる。セカンダリ軸32の回転により、合成用歯車機構25のサンギヤ52が回転する。キャリア51が回転不能なため、サンギヤ52が回転すると、リングギヤ53がサンギヤ52と逆方向に回転する。このリングギヤ53の回転方向は、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53の回転方向と逆方向となる。そして、リングギヤ53と一体にT/M出力軸22が回転する。T/M出力軸22の回転は、出力ギヤ55、第1アイドルギヤ62、アイドル軸61および第2アイドルギヤ63を介して、デファレンシャルギヤ5のリングギヤ64に伝達される。これにより、車両1のドライブシャフト71,72が後進方向に回転する。
The power input to the T /
図4は、車両1の電気的構成の要部を示すブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram showing a main part of the electrical configuration of the
車両1には、複数のECU(電子制御ユニット)が搭載されている。各ECUは、たとえば、CPUおよびメモリを含む構成であり、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。複数のECUには、駆動系統を制御するためのECU81が含まれる。
The
ECU81には、エンジン回転数センサ82、タービン回転数センサ83、車速センサ84およびGセンサ85が接続されている。
An
エンジン回転数センサ82は、エンジン2(E/G出力軸16、トルコン入力軸11)の回転に同期したパルス信号をECU81に入力する。ECU81は、エンジン回転数センサ82から入力されるパルス信号の周波数をエンジン回転数に換算する。
The
タービン回転数センサ83は、トルクコンバータ3のタービンランナ14(トルコン出力軸12)の回転に同期したパルス信号をECU81に入力する。ECU81は、タービン回転数センサ83から入力されるパルス信号の周波数をタービン回転数に換算する。
The turbine
車速センサ84は、たとえば、デファレンシャルギヤ5のリングギヤ64の回転に同期したパルス信号をECU81に入力する。ECU81は、車速センサ84から入力されるパルス信号の周波数を車速に換算する。
The
Gセンサ85は、錘の変位に応じた信号を車両の加速度に応じた検出信号として出力するものが採用されている。車両の車速および/または路面の勾配が変化すると、錘が変位し、その変位に応じた信号がGセンサ85から出力される。ECU81は、Gセンサ85の検出信号から車両の加速度を演算する。
The
なお、エンジン回転数センサ82、タービン回転数センサ83、車速センサ84およびGセンサ85は、ECU81とは別のECUに接続されていてもよい。その場合、その別のECUにより、エンジン回転数、タービン回転数、車速および加速度が演算されて、その演算されたエンジン回転数、タービン回転数、車速および加速度がECU81に入力されるとよい。
The
ECU81には、制御対象として、トルクコンバータ3および動力分割式無段変速機4の各部に供給される油圧を制御するための複数のソレノイドバルブ86が接続されている。ソレノイドバルブ86には、たとえば、トルクコンバータ3のロックアップクラッチ15の係合/解放のための油圧を制御するソレノイドバルブ、動力分割式無段変速機4のハイブレーキHB、リバースブレーキRBおよびロークラッチLCの係合/解放のための油圧をそれぞれ制御するソレノイドバルブなどが含まれる。
The
ECU81は、ロックアップクラッチ15用のソレノイドバルブを制御して、エンジン回転数がタービン回転数よりも大きいときに、ロックアップクラッチ15を解放させ、エンジン回転数とタービン回転数とが一致すると、ロックアップクラッチ15を係合させる。
The
また、ECU81は、ベルトモードとトルクモードとの切り替え、前進/後進の切り替えのために、ハイブレーキHB用のソレノイドバルブ、リバースブレーキRB用のソレノイドバルブおよびロークラッチLC用のソレノイドバルブを制御して、ハイブレーキHB、リバースブレーキRBおよびロークラッチLCの係合/解放を切り替える。ベルトモードとスプリットモードとの切り替えは、たとえば、エンジン回転数および車速に基づいて制御される。
In addition, the
図5は、スプリットモード禁止処理の流れを示すフローチャートである。 FIG. 5 is a flowchart showing the flow of split mode prohibition processing.
車両1の走行中、ECU81により、図5に示されるスプリットモード禁止処理が繰り返し実行される。
While the
スプリットモード禁止処理では、まず、動力分割式無段変速機4の動力伝達モードがベルトモードであるか否かが判断される(ステップS1)。
In the split mode prohibition process, first, it is determined whether or not the power transmission mode of the power split type continuously
動力伝達モードがベルトモードでない場合には(ステップS1のNO)、スプリットモード禁止処理が終了される。 If the power transmission mode is not the belt mode (NO in step S1), the split mode prohibition process is terminated.
動力伝達モードがベルトモードである場合には(ステップS1のYES)、次に、車両1の走行路が登坂路、降坂路または平坦路のいずれであるかが判定される(ステップS2)。
If the power transmission mode is the belt mode (YES in step S1), it is next determined whether the traveling path of the
Gセンサ85の検出信号から取得される加速度には、車速の変化による加速度成分と、走行路の勾配による加速度成分とが含まれる。一方、車速センサ84の出力信号から取得される車速を微分して求められる加速度は、車速の変化による加速度成分のみである。したがって、Gセンサ85の検出信号から取得される加速度と車速の微分値との差を求めることにより、走行路の勾配による加速度成分が得られるので、その加速度成分に基づいて、走行路の勾配を推定することができる。そして、上り勾配である場合にその勾配の値が正となり、下り勾配である場合にその勾配の値が負となる場合、たとえば、勾配が正の一定値以上であれば、走行路が登坂路であると判定することができ、勾配が負の一定値以上であれば、走行路が降坂路であると判定することができる。また、勾配の絶対値が一定値未満であれば、走行路が平坦路であると判定することができる。
The acceleration acquired from the detection signal of the
次に、車両1が登坂断続路を走行中であるか否かが判断される(ステップS3)。登坂断続路とは、登坂路と降坂路または平坦路とが繰り返されることにより登坂路が断続する走行路をいう。たとえば、車両1が登坂路に差し掛かり、走行路が登坂路であると判定された場合に、車両1が登坂断続路を走行中であると判断されてもよい。また、走行路の判定が一定時間中に複数回繰り返し行われて、走行路が登坂路であることが2回以上断続的に判定された場合に、車両1が登坂断続路を走行中であると判定されてもよい。
Next, it is determined whether or not the
車両1が登坂断続路を走行中でない場合(ステップS3のNO)、スプリットモード禁止フラグが「0」にリセットされて(ステップS5)、スプリットモード禁止処理が終了される。
When the
車両1が登坂断続路を走行中である場合には(ステップS3のYES)、スプリットモード禁止フラグに「1」がセットされる(ステップS4)。
When the
スプリットモード禁止フラグは、ベルトモードからスプリットモードへの切り替えが禁止されているか否かを表すフラグである。スプリットモード禁止フラグが「0」にリセット(オフ)されている状態は、ベルトモードからスプリットモードへの切り替えが可能であることを表し、スプリットモード禁止フラグに「1」がセット(オン)されている状態、ベルトモードからスプリットモードへの切り替えが禁止されていることを表す。スプリットモード禁止フラグに「1」がセットされている状態では、エンジン回転数および車速に基づく切替条件が成立しても、ベルトモードからスプリットモードへの切り替えが行われない。 The split mode prohibition flag is a flag indicating whether switching from the belt mode to the split mode is prohibited. The state in which the split mode prohibition flag is reset (off) to “0” indicates that switching from the belt mode to the split mode is possible, and “1” is set (on) to the split mode prohibition flag. Indicates that switching from the belt mode to the split mode is prohibited. In the state where the split mode prohibition flag is set to “1”, even if the switching condition based on the engine speed and the vehicle speed is satisfied, the switching from the belt mode to the split mode is not performed.
スプリットモード禁止フラグに「1」がセットされた場合、走行路の判定が再び行われて(ステップS2)、車両1が登坂断続路を引き続き走行中であるか否かが判断される(ステップS3)。
When the split mode prohibition flag is set to “1”, the travel path is determined again (step S2), and it is determined whether or not the
そして、車両1が登坂断続路を抜け、車両1が登坂断続路を走行中でないと判断されると(ステップS3のNO)、スプリットモード禁止フラグが「0」にリセットされて(ステップS5)、スプリットモード禁止処理が終了される。
When it is determined that the
以上のように、車両1が登坂断続路を車両1が走行しているときには、動力分割式無段変速機4の動力伝達モードがベルトモードからスプリットモードに切り替えられない。そのため、車両1が登坂断続路を走行中にスプリットモードからベルトモードに切り替えられるか、または、車両1がベルトモードでの走行中に登坂断続路に差し掛かると、その後、車両1が登坂断続路を抜けるまで、ベルトモードが維持される。これにより、車両1が登坂断続路を走行中は、車両1を運転者のアクセル操作に対して良好な応答性で加速させることができ、運転者が比較的操作量の大きいアクセル操作を頻繁に繰り返す必要をなくすことができる。その結果、登坂路が断続する登坂断続路でのドライバビリティを向上させることができる。
As described above, the power transmission mode of the power split type continuously
一方、車両1が登坂断続路以外を走行中は、動力伝達モードがベルトモードからスプリットモードに切り替えられることにより、車両1の走行燃費を向上させることができる。
On the other hand, when the
よって、スプリットモードによる走行燃費の向上とドライバビリティの向上とを両立させることができる。 Therefore, it is possible to achieve both improvement in driving fuel consumption and improvement in drivability in the split mode.
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。 As mentioned above, although one Embodiment of this invention was described, this invention can also be implemented with another form.
たとえば、走行路の判定において、走行路の勾配が推定されて、その勾配から、走行路が登坂路、降坂路または平坦路のいずれであるかが判定される例を説明したが、アクセルペダルの操作量および車速が検出されて、アクセルペダルの操作量の変化と車速の変化との比較から、走行路が登坂路、降坂路または平坦路のいずれであるかが判定されてもよい。 For example, in the determination of the traveling road, an example is described in which the gradient of the traveling road is estimated, and whether the traveling road is an uphill road, a downhill road, or a flat road is determined from the gradient. The operation amount and the vehicle speed may be detected, and it may be determined whether the traveling road is an uphill road, a downhill road, or a flat road from a comparison between a change in the operation amount of the accelerator pedal and a change in the vehicle speed.
また、スプリットモード禁止処理において、動力分割式無段変速機4の動力伝達モードがベルトモードであるか否かの判断(ステップS1)が省略されてもよい。この場合、スプリットモードでの車両1の走行中に、車両1が登坂断続路に差し掛かると、スプリットモードからベルトモードに切り替えられて、車両1が登坂断続路を抜けるまで、ベルトモードが維持されてもよい。
In the split mode prohibition process, the determination (step S1) whether or not the power transmission mode of the power split type continuously
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.
1 車両
2 エンジン
4 動力分割式無段変速機
21 T/M入力軸
23 無段変速機構
24 一定変速機構
25 合成用歯車機構
81 ECU(制御装置、判断手段、禁止手段)
DESCRIPTION OF
Claims (1)
登坂路が断続する登坂断続路を前記車両が走行中であるか否かを判断する判断手段と、
前記判断手段により前記車両が前記登坂断続路を走行中であると判断された場合に、前記無段変速モードから前記動力分割モードへの切り替えを禁止する禁止手段とを含む、動力分割式無段変速機の制御装置。 From a continuously variable transmission mechanism that changes the power input to the input shaft steplessly by changing the transmission ratio, a constant transmission mechanism that shifts the power input to the input shaft at a constant transmission ratio, and the continuously variable transmission mechanism And a combining gear mechanism including a planetary gear mechanism for combining the power of the constant transmission mechanism and the constant transmission mechanism, and the power input to the input shaft is transmitted to the combining gear via the continuously variable transmission mechanism. The continuously variable transmission mode transmitted to the mechanism and the power input to the input shaft are transmitted to the synthesizing gear mechanism via the continuously variable transmission mechanism and the constant transmission mechanism. The power split type continuously variable transmission is applied to a vehicle equipped with a power split type continuously variable transmission configured to be switched to a power split mode for shifting power input to the input shaft with a small speed ratio. Control device to control Te,
Determining means for determining whether or not the vehicle is traveling on an uphill intermittent road where the uphill road is intermittent;
A power split type continuously variable, including prohibiting means for prohibiting switching from the continuously variable transmission mode to the power split mode when the determination means determines that the vehicle is traveling on the uphill intermittent road. Transmission control device.
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JP2002213593A (en) * | 2001-01-19 | 2002-07-31 | Toyota Motor Corp | Control device for continuously variable transmission |
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