BRPI0916955B1

BRPI0916955B1 - Dispositivo de controle para dispositivo de transmissão de potência para veículo

Info

Publication number: BRPI0916955B1
Application number: BRPI0916955-5A
Authority: BR
Inventors: Tooru Matsubara; Kenta Kumazaki; Keita Imai; Tatsuya Imamura; Atsushi Tabata; Yuji Iwase
Original assignee: Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha
Priority date: 2008-08-29
Filing date: 2009-08-28
Publication date: 2019-10-15
Also published as: WO2010023542A1; US8342274B2; DE112009002069T5; BRPI0916955A2; DE112009002069B4; JP2010052689A; US20110127095A1; CN102137783A; JP4600549B2; CN102137783B

Abstract

dispositivo de controle para dispositivo de transmissão de po- tência para veículo quando uma máquina (8) é acionada em um tipo diferente de combustível (por exemplo, combustível que contém etanol) de um combustível de referência (por exemplo, gasolina) e o torque da máquina (te) é, dessa forma, maior que o produzido quando a má- quina (8) é acionada no combustível de referência, um dispositivo de controle de estado di- ferencial (88) se expande por uma faixa não diferencial em comparação ao instante em que o combustível de referência é usado. dessa forma, no caso em que uma pluralidade de tipos de combustível que inclui o combustível de referência é suprida para a máquina (8), a van- tagem de comutar um mecanismo de distribuição de potência (16) entre um estado de dife- rencial desativado e um estado não diferencial pode ser completamente utilizada em corres- pondência às características de torque da máquina que podem variar de acordo com o tipo de combustível para a máquina (8). como um resultado, a taxa de consumo de combustível pode ser reduzida em correspondência à pluralidade de tipos de combustível suprida para a máquina (8), por exemplo.

Description

“DISPOSITIVO DE CONTROLE PARA DISPOSITIVO DE TRANSMISSÃO DE POTÊNCIA PARA VEÍCULO”

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

1. Campo da Invenção

A presente invenção refere-se a um dispositivo de controle para um dispositivo de transmissão de potência para um veículo, e se refere a uma técnica para usar uma pluralidade de tipos de combustível para acionar um motor de combustão interna.

2. Descrição da Técnica Relacionada

Convencionalmente, é conhecido um dispositivo de transmissão de potência para 10 um veículo que inclui uma peça diferencial que tem um mecanismo diferencial acoplado entre um motor de combustão interna e rodas motrizes, e um primeiro motor acoplado ao mecanismo diferencial e que controla o estado diferencial do mecanismo diferencial através do controle do estado operacional do primeiro motor, uma transmissão de mudança de velocidade acoplada entre a peça diferencial e as rodas motrizes, um segundo motor acoplado ao 15 lado de entrada da transmissão de mudança de velocidade, e um dispositivo de restrição diferencial capaz de comutar seletivamente o mecanismo diferencial entre um estado não diferencial no qual sua ação diferencial é desativada e um estado de diferencial desativado no qual sua ação diferencial é ativada. Tal dispositivo de transmissão de potência para um veículo pode ser adequadamente usado em veículos híbridos, e é revelado na publicação do 20 pedido de patente japonês no 2005-273900 (JP-A-2005-273900), por exemplo. Um dispositivo de controle para o dispositivo de transmissão de potência para um veículo de acordo com JP-A-2005-273900 comuta o mecanismo diferencial entre o estado não diferencial e o estado de diferencial desativado com o uso do dispositivo de restrição diferencial com base em condições predeterminadas com o uso da velocidade do veículo e etc., como parâme25 tros.

Nos últimos anos, uma pluralidade de tipos de combustível é ocasionalmente usada para acionar um motor de combustão interna. Quando diferentes tipos de combustíveis são usados para acionar o motor de combustão interna, as características de saída do motor de combustão interna também são diferentes. Por exemplo, no caso em que o motor de com30 bustão interna é acionado em um combustível que contém etanol obtido através da mistura de etanol em um combustível de gasolina, o desempenho anti-detonante do motor de combustão interna é aprimorado e a temporização da ignição da máquina é, dessa forma, avançada, o que a aumentar o torque de saída da máquina, em comparação ao em que o motor de combustão interna é acionado no combustível de gasolina. Dessa forma, com a finalida35 de de manter a eficiência operacional de todo o veículo em um alto nível, é necessário que as condições predeterminadas para comutar o mecanismo diferencial entre o estado não diferencial e o estado de diferencial desativado devem ser modificadas de acordo com alte rações em características de saída do motor de combustão interna devido a alterações no tipo de combustível. Entretanto, o dispositivo de controle de acordo com JP-A-2005-273900 particularmente não modifica as condições predeterminadas e, por conseguinte, não reduz a taxa de consumo de combustível em correspondência com uma pluralidade de tipos de combustível a ser fornecido. Tal questão é conhecida na técnica.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

A presente invenção foi realizada em vista das circunstâncias antecedentes e, portanto, fornece um dispositivo de controle para um dispositivo de transmissão de potência para um veículo que pode reduzir uma taxa de consumo de combustível em correspondência com uma pluralidade de tipos de combustível a ser suprido.

De acordo com um aspecto da presente invenção, é fornecido assim um dispositivo de controle para um dispositivo de transmissão de potência para um veículo que inclui uma peça diferencial elétrica que tem um mecanismo diferencial que é acoplado entre um motor de combustão interna e uma roda motriz, e um motor elétrico que é acoplado ao mecanismo diferencial para transmissão de potência, sendo que a peça diferencial elétrica controla um estado diferencial do mecanismo diferencial através do controle de um estado operacional do motor elétrico, e um dispositivo de restrição diferencial que é capaz de comutar seletivamente o mecanismo diferencial entre um estado não diferencial no qual uma ação diferencial do mecanismo diferencial é desativada e um estado de diferencial desativado no qual a ação diferencial do mecanismo diferencial é ativada, caracterizado por incluir adicionalmente: um dispositivo de controle de estado diferencial que, no caso em que o motor de combustão interna é acionado em um tipo diferente de combustível de um combustível de referência que é prescrito como um combustível para acionar o motor de combustão interna e um torque de saída do motor de combustão interna é, dessa forma, maior que o torque de saída do motor de combustão interna produzido quando o motor de combustão interna é acionado no combustível de referência, se expande por uma faixa não diferencial, com base nisto o dispositivo de restrição diferencial determina comutar o mecanismo diferencial para o estado não diferencial, em comparação à faixa não diferencial para uso quando o motor de combustão interna é acionado no combustível de referência, sendo que na expansão da faixa não diferencial, uma linha limítrofe de comutação é desviada para um torque de saída aumentado.

De acordo com o dispositivo de controle para um dispositivo de transmissão de potência para um veículo descrito acima, no caso em que o motor de combustão interna é acionado em um tipo diferente de combustível de um combustível de referência que é prescrito como um combustível para acionar o motor de combustão interna e um torque de saída do motor de combustão interna é, dessa forma, maior que o torque de saída do motor de combustão interna produzido quando o motor de combustão interna é acionado no combus tível de referência, o dispositivo de controle de estado diferencial que está incluído no dispositivo de controle se expande por uma faixa não diferencial, com base nisto o dispositivo de restrição diferencial determina comutar o mecanismo diferencial para o estado não diferencial, em comparação à faixa não diferencial para uso quando o motor de combustão interna é acionado no combustível de referência. Dessa forma, no caso em que tipos diferentes de combustível do combustível de referência, ou seja, uma pluralidade de tipos de combustível é suprida para o motor de combustão interna, a vantagem de comutar o mecanismo diferencial entre o estado de diferencial desativado e o estado não diferencial pode ser completamente utilizada em correspondência às características de saída do motor de combustão interna, que podem variar de acordo com o tipo de combustível. Como um resultado, a taxa de consumo de combustível pode ser reduzida em correspondência à pluralidade de tipos de combustível suprida para o motor de combustão interna, por exemplo.

De preferência, um segundo motor elétrico é acoplado a um eixo de transmissão de potência, que transmite uma saída do mecanismo diferencial, para aplicar torque ao eixo de transmissão de potência.

De preferência, o tipo diferente de combustível do combustível de referência é etanol ou um combustível que é obtido através da mistura de combustível de referência e etanol. O combustível de referência pode ser gasolina, por exemplo.

De preferência, o dispositivo de controle de estado diferencial expande a faixa não diferencial conforme o torque de saída do motor de combustão interna se torna maior devido a uma diferença no tipo de combustível.

De preferência, o torque de saída do motor de combustão interna é detectado com base em um torque de reação do motor elétrico contra o torque de saída do motor de combustão interna.

De acordo com o dispositivo de controle para um dispositivo de transmissão de potência para um veículo descrito acima, o torque de saída do motor de combustão interna é detectado com base em um torque de reação do motor elétrico contra o torque de saída do motor de combustão interna. Portanto, o torque de saída do motor de combustão interna pode ser detectado facilmente através da detecção do torque de reação do motor elétrico de um valor atual de controle para o motor elétrico ou similares.

De preferência, o torque de saída do motor de combustão interna é detectado no caso em que uma quantidade de combustível em um tanque de combustível do veículo aumentou.

De acordo com o dispositivo de controle para um dispositivo de transmissão de potência para um veículo descrito acima, o torque de saída do motor de combustão interna é detectado no caso em que uma quantidade de combustível em um tanque de combustível do veículo aumentou. Portanto, o torque de saída não é sempre detectado, mas é detectado conforme necessário, reduzindo a carga no dispositivo de controle.

De preferência, o torque de saída do motor de combustão interna é detectado no caso em que uma tampa que fecha um gargalo de enchimento de combustível para o tanque de combustível do veículo foi aberta.

De acordo com o dispositivo de controle para um dispositivo de transmissão de potência para um veículo descrito acima, o torque de saída do motor de combustão interna é detectado no caso em que uma tampa que fecha um gargalo de enchimento de combustível para o tanque de combustível do veículo foi aberta. Portanto, o torque de saída não é sempre detectado, mais é detectado conforme necessário, reduzindo a carga no dispositivo de controle.

De preferência, uma peça de transmissão automática é fornecida em uma parte de uma trajetória de transmissão de potência do motor de combustão interna para a roda motriz.

De acordo com o dispositivo de controle para um dispositivo de transmissão de potência para um veículo descrito acima, uma peça de transmissão automática é fornecida em uma parte de uma trajetória de transmissão de potência a partir da máquina para as rodas motrizes. Portanto, a faixa da razão de transmissão, na qual a razão de transmissão do dispositivo de transmissão de potência pode ser alterada, pode ser aumenta em comparação ao caso em que nenhuma peça de transmissão automática é fornecida, obtendo excelente desempenho de eficiência de combustível.

De preferência, a peça de transmissão automática é uma peça de transmissão de mudança de velocidade que é capaz de alterar sua razão de transmissão gradativamente.

De acordo com o dispositivo de controle para um dispositivo de transmissão de potência para um veículo descrito acima, a peça de transmissão automática é uma peça de transmissão de mudança de velocidade que é capaz de alterar sua razão de transmissão gradativamente. Portanto, a faixa da razão de transmissão da peça de transmissão automática pode ser aumentada sem aumentar significativamente o tamanho da peça de transmissão automática.

De preferência, a peça diferencial elétrica funciona como uma transmissão continuamente variável que é capaz de variar continuamente sua razão de transmissão no estado de diferencial desativado.

De acordo com o dispositivo de controle para um dispositivo de transmissão de potência para um veículo descrito acima, a peça diferencial elétrica funciona como uma transmissão continuamente variável que é capaz de variar continuamente sua razão de transmissão no estado de diferencial desativado. Portanto, é possível variar suavemente a saída do torque de acionamento da peça diferencial elétrica. A peça diferencial elétrica também pode ser configurada para operar como uma transmissão de mudança de velocidade com razões de transmissão de mudança de velocidade em vez de operar como a transmissão continuamente variável.

De preferência, o motor de combustão interna, a peça diferencial elétrica, a peça de transmissão automática e a roda motriz são acopladas sequencialmente nesta ordem na trajetória de transmissão de potência entre o motor de combustão interna e a roda motriz.

De preferência, o mecanismo diferencial é um dispositivo de engrenagem planetária que inclui um primeiro elemento giratório que é acoplado ao motor de combustão interna para transmissão de potência, um segundo elemento giratório que é acoplado ao motor elétrico para transmissão de potência, e um terceiro elemento giratório que é acoplado à roda motriz for transmissão de potência. O primeiro elemento giratório é um condutor do dispositivo de engrenagem planetária, o segundo elemento giratório é uma engrenagem sol do dispositivo de engrenagem planetária, e o terceiro elemento giratório é uma engrenagem anelar do dispositivo de engrenagem planetária. Com esta configuração, a dimensão axial do mecanismo diferencial pode ser reduzida. Além disso, o mecanismo diferencial pode ser construído simplesmente com um dispositivo de engrenagem planetária.

De preferência, o dispositivo de engrenagem planetária é um dispositivo de engrenagem planetária de pinhão único. Com esta configuração, a dimensão axial do mecanismo diferencial pode ser reduzida. Além disso, o mecanismo diferencial pode ser construído simplesmente com um dispositivo de engrenagem planetária de pinhão único.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

Os recursos, vantagens e importância técnica e industrial desta invenção serão descritos na seguinte descrição detalhada de modalidades exemplificativas da invenção em referência às figuras em anexo, nas quais números similares denotam elementos similares, e sendo que:

A Figura 1 é um que ilustra um diagrama estrutural que ilustra um dispositivo de transmissão de potência para um veículo ao qual um dispositivo de controle de acordo com uma modalidade da presente invenção é aplicado;

A Figura 2 é uma tabela que ilustra a relação entre a posição estabelecida no dispositivo de transmissão de potência para um veículo da Figura 1 continuamente variável ou operação de mudança de velocidade e a combinação dos estados operacionais de dispositivos de engate por atrito hidráulico usados no dispositivo de transmissão de potência;

A Figura 3 é um diagrama colinear que ilustra as velocidades rotacionais relativas de engrenagens respectivas no caso em que o dispositivo de transmissão de potência para um veículo da Figura 1 está em operação de mudança de velocidade;

A Figura 4 ilustra entrada de sinais e saída de um dispositivo de controle eletrônico fornecido no dispositivo de transmissão de potência para um veículo da Figura 1;

A Figura 5 mostra um dispositivo de operação de mudança exemplificativo que permite a seleção de uma pluralidade de posições de mudança e inclui uma alavanca de mudança para mudar a operação do dispositivo de transmissão de potência para um veículo da Figura 1;

A Figura 6 é um diagrama em linha e em bloco funcional que ilustra porções essenciais para funções de controle fornecidas pelo dispositivo de controle eletrônico da Figura 4;

A Figura 7 mostra um gráfico em linha de mudança de marcha exemplificativo com base no qual uma mudança de marcha de uma peça de transmissão automática é determinada e que é armazenada em avanço, uma gráfico em linha de comutação exemplificativo para comutar o dispositivo de transmissão de potência entre um estado continuamente variável e um estado de razão gradativa, e um gráfico em linha da comutação de fonte de alimentação de acionamento exemplificativo que tem uma linha limítrofe entre uma faixa de percurso da máquina e uma faixa de percurso do motor para comutar entre o percurso da máquina e o percurso do motor e armazenada em avanço, mostrando a relação entre os gráficos que estão associados ao dispositivo de transmissão de potência para um veículo da Figura 1 e que são definidos no mesmo sistema de coordenada bidimensional com a velocidade do veículo e o torque de saída como parâmetros;

A Figura 8 mostra uma parte da linha de mudança ascendente da quarta velocidade para a quinta velocidade da Figura 7 ampliada para ilustrar como um dispositivo de controle de estado diferencial 88 da Figura 6 expande uma faixa de controle de mudança de velocidade (faixa não diferencial) da Figura 7;

A Figura 9 é um fluxograma que ilustra uma parte essencial de um processo de controle executado pela unidade de controle eletrônico da Figura 4, ou seja, um processo de controle para modificar a faixa não diferencial da Figura 7 de acordo com o tipo de combustível; e

A Figura 10 mostra características de torque da máquina para ilustrar a influência do desvio das características de torque da máquina, como a relação entre a velocidade da máquina e o torque da máquina, na direção de aumento do torque da máquina no caso em que a máquina da Figura 1 é acionada em um combustível que contém etanol obtido através da mistura de etanol em gasolina, em comparação ao caso em que a gasolina é usada como o combustível.

DESCRIÇÃO DETALHADA DAS MODALIDADES

Doravante no presente documento, uma modalidade da presente invenção será descrita em detalhes em referência aos desenhos.

Um dispositivo de controle de acordo com a presente invenção pode ser usado em veículos híbridos, por exemplo. A Figura 1 é um diagrama estrutural que ilustra um dispositivo de transmissão de potência 10 para um veículo ao qual um dispositivo de controle de acordo com a presente invenção é aplicado. Conforme mostrado na Figura 1, o dispositivo de transmissão de potência 10 inclui um eixo de entrada 14 como um membro giratório de entrada disposto em um eixo geométrico comum em uma caixa de transmissão 12 (doravante no presente documento chamado de “caixa 12”) como um membro não giratório preso ao corpo do veículo, uma peça diferencial 11 acoplada ao eixo de entrada 14 diretamente ou através de um amortecedor para absorção de pulsação (dispositivo de atenuação de vibração) (não mostrado), uma peça de transmissão automática 20 acoplada em série com a peça diferencial 11 através de um membro de transmissão (eixo de transmissão) 18 em uma trajetória de transmissão de potência entre a peça diferencial 11 e as rodas motrizes 38 (vide Figura 6), e um eixo de saída 22 como um membro giratório de saída acoplado à peça de transmissão automática 20. Estes componentes do dispositivo de transmissão de potência 10 são dispostos em série entre si. O dispositivo de transmissão de potência 10 é adequadamente usado em veículos de tração traseira com máquina frontal (FR) com uma máquina disposta longitudinalmente no veículo. O dispositivo de transmissão de potência 10 é fornecido entre uma máquina 8 que é um motor de combustão interna tal como uma máquina à gasolina ou uma máquina a diesel e que serve como uma fonte de alimentação de acionamento para percurso acoplado ao eixo de entrada 14 diretamente ou através de um amortecedor para absorção de pulsação (não mostrado), e o par de rodas motrizes 38 (vide Figura 6) para transmitir potência da máquina 8 para as rodas motrizes esquerda e direita 38 sequencialmente através de um dispositivo de engrenagem diferencial (redutor de velocidade final) 36, um par de eixos, etc., que constitui uma parte da trajetória de transmissão de potência.

Conforme descrito acima, a máquina 8 e a peça diferencial 11 são diretamente acopladas entre si no dispositivo de transmissão de potência 10 de acordo com a modalidade. A expressão “(sendo) diretamente acoplado entre si” significa sendo acoplado mutuamente com nenhum dispositivo de transmissão hidráulica tal como um conversor de torque ou um acoplamento fluido interposto entre si, e inclui “sendo acoplado entre si através do amortecedor para absorção de pulsação” mencionado acima, por exemplo. Devido ao fato de o dispositivo de transmissão de potência 10 ser configurado para ser simétrico em relação ao seu eixo geométrico, a porção inferior do dispositivo de transmissão de potência 10 é omitida no diagrama estrutural da Figura 1.

A peça diferencial 11 corresponde à “peça diferencial elétrica” de acordo com a presente invenção. A peça diferencial 11 inclui um mecanismo de distribuição de potência 16 como um mecanismo diferencial que distribui mecanicamente uma saída da entrada da máquina 8 para o eixo de entrada 14 para um primeiro motor elétrico M1 e para o membro de transmissão 18, o primeiro motor elétrico M1 é acoplado ao mecanismo de distribuição de potência 16 para transmissão de potência, e um segundo motor elétrico M2 que é girável junto com o membro de transmissão 18. O primeiro motor elétrico M1 e o segundo motor elétrico M2 são denominados como gerador de motor. O primeiro motor elétrico M1 funciona como um motor elétrico diferencial que controla o estado diferencial do mecanismo de distribuição de potência 16, e fornece pelo menos uma função do gerador (geração de potência) para gerar uma força de reação. O segundo motor elétrico M2 é acoplado às rodas motrizes 38 para transmissão de potência, e fornece pelo menos uma função de motor (motor elétrico) com a finalidade de emitir potência de acionamento para percurso como uma fonte de alimentação de acionamento. O primeiro motor elétrico M1 corresponde ao “motor elétrico” de acordo com a presente invenção.

O mecanismo de distribuição de potência 16 corresponde ao “mecanismo diferencial” de acordo com a presente invenção. O mecanismo de distribuição de potência 16 é um mecanismo diferencial acoplado entre a máquina 8 e as rodas motrizes 38 e inclui, principalmente, um dispositivo de engrenagem planetária da peça diferencial com pinhão único 24 que tem uma razão de engrenagem predeterminada L0 de cerca de “0,418”, por exemplo, uma embreagem de câmbio CO, e um freio de câmbio B0. O dispositivo de engrenagem planetária da peça diferencial 24 inclui, como seus elementos giratórios (elementos), uma engrenagem sol da peça diferencial S0, uma engrenagem planetária da peça diferencial P0, um condutor da peça diferencial CAO que suporta a engrenagem planetária da peça diferencial P0 com a finalidade de ser girável em seu próprio eixo geométrico e girável em torno de um eixo geométrico externo, e uma engrenagem anelar da peça diferencial RO entrelaçada com uma engrenagem sol da peça diferencial S0 através da engrenagem planetária da peça diferencial P0. Quando o número de dentes da engrenagem sol da peça diferencial S0 é ZSO e o número de dentes da engrenagem anelar da peça diferencial RO é ZRO, a razão de engrenagem CO é ZS0/ZR0. O freio de câmbio B0 corresponde ao “dispositivo de restrição diferencial” de acordo com a presente invenção.

No mecanismo de distribuição de potência 16, o condutor da peça diferencial CAO é acoplado ao eixo de entrada 14, ou seja, à máquina 8, a engrenagem sol da peça diferencial S0 é acoplada ao primeiro motor elétrico M1, e a engrenagem anelar da peça diferencial RO é acoplada ao membro de transmissão 18. O freio de câmbio B0 é fornecido entre a engrenagem sol da peça diferencial S0 e a caixa 12, e a embreagem de câmbio CO é fornecida entre a engrenagem sol da peça diferencial S0 e o condutor da peça diferencial CAO. Quando a embreagem de câmbio CO e o freio de câmbio B0 estão desengatados, o mecanismo de distribuição de potência 16 está em um estado de diferencial desativado no qual os três elementos do dispositivo de engrenagem planetária da peça diferencial 24 (a engrenagem sol da peça diferencial S0, o condutor da peça diferencial CAO e a engrenagem anelar da peça diferencial RO) são mutuamente giráveis para permitir uma ação diferencial, ou seja, a ação diferencial é efetuada. Portanto, a saída da máquina 8 é distribuída para o primeiro motor elétrico M1 e para o membro de transmissão 18, e uma parte da saída da máquina 8 distribuída para o primeiro motor elétrico M1 é usada para gerar energia elétrica, que é, por sua vez, armazenada ou usada para acionar rotacionalmente o segundo motor elétrico M2. Consequentemente, a peça diferencial 11 (mecanismo de distribuição de potência 16) funciona como um dispositivo diferencial elétrico em, por exemplo, um estado continuamente variável (estado CVT elétrico) no qual a velocidade rotacional do membro de transmissão 18 é continuamente variável independentemente da velocidade rotacional da máquina 8. Ou seja, quando o mecanismo de distribuição de potência 16 está no estado de diferencial desativado, a peça diferencial 11 também está no estado de diferencial desativado e, por conseguinte, no estado continuamente variável no qual a peça diferencial 11 funciona como uma transmissão elétrica continuamente variável com sua razão de transmissão yO (velocidade rotacional do eixo de entrada 14/velocidade rotacional do membro de transmissão 18) continuamente variável entre o valor mínimo γΟπιΐη e o valor máximo TOmax. Quando o mecanismo de distribuição de potência 16 está no estado de diferencial desativado conforme descrito acima, o estado operacional do primeiro motor elétrico M1 e/ou do segundo motor elétrico M2 acoplado ao mecanismo de distribuição de potência 16 para transmissão de potência é controlado com a finalidade de controlar o estado diferencial do mecanismo de distribuição de potência 16, ou seja, o estado diferencial entre a velocidade rotacional do eixo de entrada 14 e a velocidade rotacional do membro de transmissão 18.

Quando a embreagem de câmbio CO ou o freio de câmbio B0 está engatado neste estado, o mecanismo de distribuição de potência 16 é trazido para um estado não diferencial no qual o mecanismo de distribuição de potência 16 não efetua a ação diferencial, ou seja, a ação diferencial é desativada. Especificamente, quando a embreagem de câmbio CO é engatada para engatar a engrenagem sol da peça diferencial S0 e o condutor da peça diferencial CAO, o mecanismo de distribuição de potência 16 é trazido para o estado não diferencial no qual a ação diferencial é desativada com os três elementos do dispositivo de engrenagem planetária da peça diferencial 24 (a engrenagem sol da peça diferencial S0, o condutor da peça diferencial CAO e a engrenagem anelar da peça diferencial RO) giráveis em um estado travado e, dessa forma, a peça diferencial 11 também é trazida para o estado não diferencial. Devido ao fato de a velocidade rotacional da máquina 8 e a velocidade rotacional do membro de transmissão 18 serem correspondentes, a peça diferencial 11 (mecanismo de distribuição de potência 16) está em um estado de razão fixa, ou seja, um estado de razão gradativa, no qual a peça diferencial 11 (mecanismo de distribuição de potência 16) funciona como uma transmissão com uma razão de transmissão fixa γθ de “1”. Quando o freio de câmbio B0 está engatado, em vez da embreagem de câmbio CO, para acoplar a engrenagem sol da peça diferencial S0 à caixa 12, o mecanismo de distribuição de potência 16 é trazido para o estado não diferencial no qual a ação diferencial é desativada com a engrenagem sol da peça diferencial S0 não girável no estado travado e, dessa forma, a peça dife rencial 11 também é trazida para o estado não diferencial. Devido ao fato de a velocidade rotacional da engrenagem anelar da peça diferencial RO ser aumentada em comparação à velocidade rotacional do condutor da peça diferencial CAO, o mecanismo de distribuição de potência 16 funciona como um mecanismo de aumento de velocidade, e a peça diferencial 11 (mecanismo de distribuição de potência 16) está no estado de razão fixa, ou seja, no estado de razão gradativa, no qual a peça diferencial 11 funciona como um aumentador de velocidade com sua razão de transmissão γθ fixa em um valor menor que “1”, por exemplo cerca de 0,7.

Na modalidade, conforme descrito acima, a embreagem de câmbio C0 e o freio de câmbio B0 servem como um dispositivo de restrição diferencial que comuta seletivamente a peça diferencial 11 (mecanismo de distribuição de potência 16) entre o estado de diferencial desativado, ou seja, 0 estado não travado, e o estado não diferencial, ou seja, o estado travado. Em outras palavras, a embreagem de câmbio C0 e o freio de câmbio B0 funcionam como um dispositivo de câmbio de estado diferencial que comuta seletivamente a peça diferencial 11 (mecanismo de distribuição de potência 16) entre o estado de diferencial desativado no qual a peça diferencial 11 é operável como um dispositivo diferencial elétrico, por exemplo, o estado continuamente variável no qual a peça diferencial 11 é eletricamente operável como uma transmissão continuamente variável com uma razão de transmissão continuamente variável, e o estado de razão fixa (estado não diferencial) no qual a peça diferencial 11 não é operável como uma transmissão continuamente variável, mas operável no estado travado com razões de transmissão fixas, ou seja, como uma transmissão de múltiplas velocidades ou de única velocidade com uma ou mais razões de transmissão fixas.

A peça de transmissão automática 20 funciona como uma transmissão de mudança de velocidade automática capaz de alterar sua razão de transmissão (=velocidade rotacional N18 do membro de transmissão 18/velocidade rotacional NOUT do eixo de saída 22) gradativamente, e constitui uma parte da trajetória de transmissão de potência da máquina 8 para as rodas motrizes 38 conforme mostrado na Figura 1. A peça de transmissão automática 20 inclui um primeiro dispositivo de engrenagem planetária de pinhão único 26, um segundo dispositivo de engrenagem planetária de pinhão único 28, e um terceiro dispositivo de engrenagem planetária de pinhão único 30. O primeiro dispositivo de engrenagem planetária 26 inclui uma primeira engrenagem sol S1, uma primeira engrenagem planetária P1, um primeiro condutor CA1 que suporta a primeira engrenagem planetária P1 com a finalidade de ser girável em seu próprio eixo geométrico e girável em torno de um eixo geométrico externo, e uma primeira engrenagem anelar R1 entrelaçada com a primeira engrenagem sol S1 através da primeira engrenagem planetária P1, e tem uma razão de engrenagem predeterminada p1 de cerca de “0,562”, por exemplo. O segundo dispositivo de engrenagem planetária 28 inclui uma segunda engrenagem sol S2, uma segunda engrenagem planetária

Ρ2, um segundo condutor CA2 que suporta a segunda engrenagem planetária P2 com a finalidade de ser girável em seu próprio eixo geométrico e girável em torno de um eixo geométrico externo, e uma segunda engrenagem anelar R2 entrelaçada com a segunda engrenagem sol S2 através da segunda engrenagem planetária P2, e tem uma razão de engrenagem predeterminada p2 de cerca de “0,425”, por exemplo. O terceiro dispositivo de engrenagem planetária 30 inclui uma terceira engrenagem sol S3, uma terceira engrenagem planetária P3, um terceiro condutor CA3 que suporta a terceira engrenagem planetária P3 com a finalidade de ser girável em seu próprio eixo geométrico e girável em torno de um eixo geométrico externo, e uma terceira engrenagem anelar R3 entrelaçada com a terceira engrenagem sol S3 através da terceira engrenagem planetária P3, e tem uma razão de engrenagem predeterminada p3 de cerca de “0,421”, por exemplo. Quando o número de dentes da primeira engrenagem sol S1 é ZS1, o número de dentes da primeira engrenagem anelar R1 é ZR1, o número de dentes da segunda engrenagem sol S2 é ZS2, o número de dentes da segunda engrenagem anelar R2 é ZR2, o número de dentes da terceira engrenagem sol S3 é ZS3, e o número de dentes da terceira engrenagem anelar R3 é ZR3, a razão de engrenagem p1 é ZS1/ZR1, a razão de engrenagem p2 é ZS2/ZR2, e a razão de engrenagem p3 é ZS3/ZR3.

Na peça de transmissão automática 20, a primeira engrenagem sol S1 e a segunda engrenagem sol S2 são integralmente acopladas entre si, seletivamente acopladas ao membro de transmissão 18 através da segunda embreagem C2, e seletivamente acopladas à caixa 12 através do primeiro freio B1. O primeiro condutor CA1 é seletivamente acoplado à caixa 12 através do segundo freio B2. A terceira engrenagem anelar R3 é seletivamente acoplada à caixa 12 através do terceiro freio B3. A primeira engrenagem anelar R1, o segundo condutor CA2 e o terceiro condutor CA3 são integralmente acoplados entre si, e acoplados ao eixo de saída 22. A segunda engrenagem anelar R2 e a terceira engrenagem sol S3 são integralmente acopladas entre si, e seletivamente acopladas ao membro de transmissão 18 através da primeira embreagem C1. Conforme descrito acima, a peça de transmissão automática 20 e o membro de transmissão 18 são seletivamente acoplados entre si através da primeira embreagem C1 e da segunda embreagem C2 usadas para estabelecer uma posição de engrenagem da peça de transmissão automática 20. Em outras palavras, a primeira embreagem C1 e a segunda embreagem C2 funcionam como um dispositivo de engate que comuta seletivamente a trajetória de transmissão de potência entre o membro de transmissão 18 e a peça de transmissão automática 20, ou seja, entre a peça diferencial 11 (membro de transmissão 18) e as rodas motrizes 38, entre um estado de transmissão de potência ativada no qual a transmissão de potência através da trajetória de transmissão de potência é ativada e um estado de transmissão de potência travada no qual a transmissão de potência através da trajetória de transmissão de potência é bloqueada. Ou seja, a trajeto ria de transmissão de potência está no estado de transmissão de potência ativada quando pelo menos uma dentre a primeira embreagem C1 e a segunda embreagem C2 está engatada, e no estado de transmissão de potência travada quando a primeira embreagem C1 e a segunda embreagem 02 estão desengatadas.

A embreagem de câmbio CO, a primeira embreagem C1, a segunda embreagem C2, o freio de câmbio BO, o primeiro freio B1, o segundo freio B2, e o terceiro freio B3 são um dispositivo de engate por atrito hidráulico comumente usado em uma transmissão de mudança de velocidade automática convencional para um veículo para acoplar seletivamente membros dispostos em ambos os lados. As embreagens e os freios mencionados acima podem ser do tipo úmido com múltiplas placas no qual uma pluralidade de placas de atrito são colocadas umas sobre as outras para serem pressionadas por um atuador hidráulico, ou pode ser um freio de cinta no qual uma ou duas cintas são enroladas em torno da superfície periférica externa de um tambor giratório a ser apertado através da impulsão de uma extremidade das cintas por meio de um atuador hidráulico.

No dispositivo de transmissão de potência 10 construído conforme descrito acima, a embreagem de câmbio CO, a primeira embreagem C1, a segunda embreagem C2, o freio de câmbio BO, o primeiro freio B1, o segundo freio B2, e o terceiro freio B3 são seletivamente engatados conforme indicado na tabela de operação de engate da Figura 2, por exemplo, para estabelecer seletivamente qualquer uma dentre uma primeira engrenagem (primeira velocidade) através de uma quinta engrenagem (quinta velocidade) que fornece uma razão de transmissão γ (= eixo de entrada velocidade rotacional NIN/eixo de saída velocidade rotacional NOUT) que aumenta geral e geometricamente, uma engrenagem reversa (posição reversa), e uma posição neutra. Na modalidade, em particular, o mecanismo de distribuição de potência 16 inclui a embreagem de câmbio CO e o freio de câmbio BO, e a peça diferencial 11 pode operar no estado de razão fixa no qual funciona como uma transmissão com razões de engrenagem fixas, além do estado continuamente variável discutido acima no qual funciona como uma transmissão continuamente variável, através do engate da embreagem de câmbio CO e do freio de câmbio BO. Dessa forma, o dispositivo de transmissão de potência 10 é trazido para o estado de razão gradativa no qual a peça diferencial 11 no estado de razão fixa e a peça de transmissão automática 20 operam como uma transmissão de mudança de velocidade através do engate da embreagem de câmbio CO e do freio de câmbio BO, e trazido para o estado continuamente variável no qual a peça diferencial 11 no estado continuamente variável e a peça de transmissão automática 20 opera como uma transmissão elétrica continuamente variável através do engate de nenhum dentre a embreagem de câmbio CO e o freio de câmbio BO. Em outras palavras, o dispositivo de transmissão de potência 10 é comutado para o estado de razão gradativa através do engate da embreagem de câmbio CO e do freio de câmbio BO, e comutado para o estado continuamente variá vel através do engate de nenhum dentre a embreagem de câmbio CO e o freio de câmbio BO. A peça diferencial 11 também é uma transmissão que pode ser comutada entre o estado de razão gradativa e o estado continuamente variável.

Por exemplo, no caso em que o dispositivo de transmissão de potência 10 funciona como uma transmissão de mudança de velocidade, a primeira engrenagem com uma razão de transmissão γ1 de cerca de “3,357”, por exemplo, que é a mais alta, é estabelecida através do engate da embreagem de câmbio CO, da primeira embreagem C1, e do terceiro freio B3 conforme mostrado na Figura 2. Quando a embreagem de câmbio CO, a primeira embreagem C1, e o segundo freio B2 estão engatados, a segunda engrenagem com uma razão de transmissão γ2 de cerca de “2,180”, por exemplo, que é menor que a razão de transmissão com a primeira engrenagem, é estabelecida. Quando a embreagem de câmbio C0, a primeira embreagem C1, e o primeiro freio B1 estão engatados, a terceira engrenagem com uma razão de transmissão γ3 de cerca de “1,424”, por exemplo, que é menor que a razão de transmissão com a segunda engrenagem, é estabelecida. Quando a embreagem de câmbio C0, a primeira embreagem C1, e a segunda embreagem C2 estão engatadas, a quarta engrenagem com uma razão de transmissão γ4 de cerca de “1,000”, por exemplo, que é menor que a razão de transmissão com a terceira engrenagem, é estabelecida. Quando a primeira embreagem C1, a segunda embreagem C2, e o freio de câmbio B0 estão engatados, a quinta engrenagem com uma razão de transmissão γ5 de cerca de “0,705”, por exemplo, que é menor que a razão de transmissão com a quarta engrenagem, é estabelecida. Quando a segunda embreagem C2 e o terceiro freio B3 estão engatados, a engrenagem reversa com uma razão de transmissão yR de cerca de “3,209”, por exemplo, que está entre a primeira engrenagem e a segunda engrenagem, é estabelecida. A fim de estabelecer um estado neutro, todas as embreagens e freios C0, C1, C2, B0, B1, B2, B3 são desengatados, por exemplo.

No caso em que o dispositivo de transmissão de potência 10 funciona como uma transmissão continuamente variável, entretanto, a embreagem de câmbio C0 e o freio de câmbio B0 são ambos desengatados conforme indicado na tabela de operação de engate da Figura 2. Isto permite que a peça diferencial 11 funcione como uma transmissão continuamente variável, e a peça de transmissão automática 20, que é conectada em série com a peça diferencial 11, funcione como uma transmissão de mudança de velocidade. Dessa forma, a entrada de velocidade rotacional para a peça de transmissão automática 20, ou seja, a velocidade rotacional do membro de transmissão 18, é continuamente variável para cada uma dentre a primeira engrenagem, a segunda engrenagem, a terceira engrenagem e a quarta engrenagem da peça de transmissão automática 20, fornecendo cada engrenagem com uma razão de transmissão continuamente faixa variável. Dessa forma, uma razão de transmissão continuamente variável é fornecida entre as engrenagens respectivas, fome14 cendo o dispositivo de transmissão de potência 10 como um todo com uma razão de transmissão continuamente variável total γΤ.

A Figura 3 é um diagrama colinear que ilustra a correlação entre as respectivas velocidades rotacionais dos elementos giratórios, acoplados diferentemente para cada engrenagem, do dispositivo de transmissão de potência 10 que inclui a peça diferencial 11 que funciona como uma peça continuamente variável ou uma primeira peça de transmissão e a peça de transmissão automática 20 que funciona como uma transmissão de mudança de velocidade ou uma segunda peça de transmissão. O diagrama colinear da Figura 3 tem um sistema de coordenada bidimensional definido por um eixo geométrico horizontal que representa a relação entre as respectivas razões de engrenagem p dos dispositivos de engrenagem planetária 24, 26, 28, 30 e um eixo geométrico vertical que representa a velocidade rotacional relativa. Dentre as três linhas horizontais, a linha horizontal inferior X1 indica uma velocidade rotacional de “0”, a linha horizontal superior X2 indica uma velocidade rotacional de “1,0”, ou seja, a velocidade rotacional NE da máquina 8 acoplada ao eixo de entrada 14, e a linha horizontal XG indica a velocidade rotacional do membro de transmissão 18.

As três linhas verticais Y1, Y2, Y3 correspondem aos três elementos do mecanismo de distribuição de potência 16 que constituem a peça diferencial 11, e indicam, sequencialmente a partir da esquerda, as respectivas velocidades rotacionais relativas da engrenagem sol da peça diferencial S0 correspondentes ao segundo elemento giratório (segundo elemento) RE2, o condutor da peça diferencial CA0 correspondente ao primeiro elemento giratório (primeiro elemento) RE1, e a engrenagem anelar da peça diferencial R0 correspondente ao terceiro elemento giratório (terceiro elemento) RE3. Os intervalos entre as linhas verticais são determinados de acordo com a razão de engrenagem p0 do dispositivo de engrenagem planetária da peça diferencial 24. As cinco linhas verticais Y4, Y5, Y6, Y7, Y8 para a peça de transmissão automática 20 respectivamente indicam, sequencialmente a partir da esquerda, a primeira engrenagem sol S1 e a segunda engrenagem sol S2 correspondentes ao quarto elemento giratório (quarta elemento) RE4 e acoplado entre si, o primeiro condutor CA1 correspondente ao quinto elemento giratório (quinta elemento) RE5, a terceira engrenagem anelar R3 correspondente ao sexto elemento giratório (sexto elemento) RE6, a primeira engrenagem anelar R1, o segundo condutor CA2 e o terceiro condutor CA3 correspondentes ao sétimo elemento giratório (sétimo elemento) RE7 e acoplado entre si, e a segunda engrenagem anelar R2 e a terceira engrenagem sol S3 correspondentes ao oitavo elemento giratório (oitavo elemento) RE8 e acopladas entre si. Os intervalos entre as linhas verticais são determinados de acordo com as respectivas razões de engrenagem p1, p2, p3 do primeiro, segundo e terceiro dispositivos de engrenagem planetária 26, 28, 30. Quando o intervalo entre a engrenagem sol e o condutor corresponde a “1” na relação definida pelas linhas verticais do diagrama colinear, o intervalo entre o condutor e a engrenagem anelar corresponde à razão de engrenagem p do dispositivo de engrenagem planetária. Ou seja, quando o intervalo entre as linhas verticais Y1 e Y2 é ajustado para “1” na peça diferencial 11,o intervalo entre as linhas verticais Y2 e Y3 é definido para a razão de engrenagem pO. Nesse ínterim, quando o intervalo entre a engrenagem sol e o condutor é definido como “1” na peça de transmissão automática 20 para cada um dentre o primeiro, segundo e terceiro dispositivos de engrenagem planetária 26, 28, 30, o intervalo entre o condutor e a engrenagem anelar é definido como p.

Conforme representado no diagrama colinear da Figura 3, o dispositivo de transmissão de potência 10 de acordo com a modalidade é configurado de tal modo que no mecanismo de distribuição de potência 16 (peça diferencial 11), o primeiro elemento giratório RE1 (condutor da peça diferencial CA0) do dispositivo de engrenagem planetária da peça diferencial 24 é acoplado ao eixo de entrada 14 (ou seja, à máquina 8) e seletivamente acoplado ao segundo elemento giratório RE2 (engrenagem sol da peça diferencial SO) através da embreagem de câmbio CO, o segundo elemento giratório RE2 é acoplado ao primeiro motor elétrico M1 e seletivamente acoplado à caixa 12 através do freio de câmbio BO, e o terceiro elemento giratório RE3 (engrenagem anelar da peça diferencial RO) é acoplado ao membro de transmissão 18 e o segundo motor elétrico M2, permitindo que a rotação do eixo de entrada 14 seja transmitida (inserida) para a peça de transmissão automática (peça de transmissão de mudança de velocidade) 20 através do membro de transmissão 18. A linha oblíqua LO, que passa através do ponto de interseção de Y2 e X2, indica a relação entre a velocidade rotacional da engrenagem sol da peça diferencial SO e a velocidade rotacional da engrenagem anelar da peça diferencial RO.

Por exemplo, no caso em que a embreagem de câmbio CO e o freio de câmbio BO estão desengatados para comutar para o estado continuamente variável (estado de diferencial desativado), quando a velocidade rotacional da engrenagem sol da peça diferencial SO, que é indicada pelo ponto de interseção da linha LO e pela linha vertical Y1, é elevada ou diminuída através do controle da velocidade rotacional do primeiro motor elétrico M1 com a velocidade rotacional da engrenagem anelar da peça diferencial RO constrita pela velocidade do veículo V e, dessa forma, geralmente constante, a velocidade rotacional do condutor da peça diferencial CA0, que é indicada pelo ponto de interseção da linha LO e da linha vertical Y2, também é elevada ou diminuída. No caso em que a embreagem de câmbio CO é engatada para acoplar a engrenagem sol da peça diferencial SO e o condutor da peça diferencial CA0, o mecanismo de distribuição de potência 16 é trazido para o estado não diferencial no qual os três elementos giratórios mencionados acima giram juntos e, dessa forma, a linha LO corresponde à linha horizontal X2, permitindo que o membro de transmissão 18 gira na mesma velocidade que a velocidade da máquina NE. No caso em que o freio de câmbio BO está engatado para interromper a rotação da engrenagem sol da peça diferencial

SOo mecanismo de distribuição de potência 16 é trazido para o estado não diferencial no qual funciona como um mecanismo de aumento de velocidade e, dessa forma, a linha LO é trazida para o estado mostrado na Figura 3, permitindo que a velocidade rotacional da engrenagem anelar da peça diferencial RO (ou seja, do membro de transmissão 18), que é indicada pelo ponto de interseção da linha LO e da linha vertical Y3, seja aumentada para mais que a velocidade da máquina NE e inserida na peça de transmissão automática 20.

Na peça de transmissão automática 20, o quarto elemento giratório RE4 é seletivamente acoplado ao membro de transmissão 18 através da segunda embreagem C2 e seletivamente acoplado à caixa 12 através do primeiro freio B1. O quinto elemento giratório RE5 é seletivamente acoplado à caixa 12 através do segundo freio B2. O sexto elemento giratório RE6 é seletivamente acoplado à caixa 12 através do terceiro freio B3. O sétimo elemento giratório RE7 é acoplado ao eixo de saída 22. O oitavo elemento giratório RE8 é seletivamente acoplado ao membro de transmissão 18 através da primeira embreagem C1.

Na peça de transmissão automática 20, conforme mostrado na Figura 3, no caso em que a primeira embreagem C1 e o terceiro freio B3 estão engatados, a velocidade rotacional do eixo de saída 22 com a primeira velocidade é indicada pelo ponto de interseção da linha oblíqua L1 que passa através do ponto de interseção da linha vertical Y8 que indica a velocidade rotacional do oitavo elemento giratório RE8 e a linha horizontal X2 e do ponto de interseção da linha vertical Y6 que indica a velocidade rotacional do sexto elemento giratório RE6 e a linha horizontal Χ1, e a linha vertical Y7 que indica a velocidade rotacional do sétimo elemento giratório RE7 acoplado ao eixo de saída 22. Do mesmo modo, a velocidade rotacional do eixo de saída 22 com a segunda velocidade é indicada pelo ponto de interseção da linha oblíqua L2 determinada com a primeira embreagem C1 e o segundo freio B2 engatado e a linha vertical Y7 que indica a velocidade rotacional do sétimo elemento giratório RE7 acoplado ao eixo de saída 22. A velocidade rotacional do eixo de saída 22 com a terceira velocidade é indicada pelo ponto de interseção da linha oblíqua L3 determinada com a primeira embreagem C1 e o primeiro freio B1 engatado e a linha vertical Y7 que indica a velocidade rotacional do sétimo elemento giratório RE7 acoplado ao eixo de saída 22. A velocidade rotacional do eixo de saída 22 com a quarta velocidade é indicada pelo ponto de interseção da linha horizontal L4 determinada com a primeira embreagem C1 e a segunda embreagem C2 engatado e a linha vertical Y7 que indica a velocidade rotacional do sétimo elemento giratório RE7 acoplado ao eixo de saída 22. Com a primeira à quarta velocidades, a embreagem de câmbio CO é engatada e, dessa forma, a potência da peça diferencial 11, ou seja, do mecanismo de distribuição de potência 16 é inserida no oitavo elemento giratório RE8 na mesma velocidade rotacional que a velocidade da máquina NE. No caso em que o freio de câmbio BO é engatado em vez da embreagem de câmbio CO, entretanto, a potência da peça diferencial 11 é inserida em uma velocidade rotacional maior que a velocidade da máquina NE. Dessa forma, a velocidade rotacional do eixo de saída 22 com a quinta velocidade é indicada pelo ponto de interseção da linha horizontal L5 determinado com a primeira embreagem C1, a segunda embreagem C2 e o freio de câmbio B0 engatado e a linha vertical Y7 que indica a velocidade rotacional do sétimo elemento giratório RE7 acoplado ao eixo de saída 22.

A Figura 4 mostra entrada e saída de sinais exemplificativas de uma unidade de controle eletrônico 40 como o dispositivo de controle que controla o dispositivo de transmissão de potência 10 de acordo com a presente invenção. A unidade de controle eletrônico 40 inclui um microcomputador que inclui um CPU, um ROM, um RAM e uma interface de entrada/saída. A unidade de controle eletrônico 40 executa processamento de sinal de acordo com um programa armazenado em avanço no ROM que utiliza uma função de armazenamento temporal da RAM para executar vários controles de acionamento tal como o controle de acionamento híbrido da máquina 8, do primeiro motor elétrico M1 e do segundo motor elétrico M2 e controle de alteração de engrenagem da peça de transmissão automática 20.

A unidade de controle eletrônico 40 recebe, dos sensores e comutadores mostrados na Figura 4, vários sinais que incluem: um sinal que indica a temperatura do refrigerante da máquina TEMPW, um sinal que indica a posição de mudança PSH, um sinal que indica a velocidade rotacional NM1 do primeiro motor elétrico M1 (doravante no presente documento chamado de “primeiro velocidade do motor elétrico NM1”) e a direção rotacional do primeiro motor elétrico M1 detectada por um sensor de velocidade rotacional tal como um solucionador, um sinal que indica a velocidade rotacional NM2 do segundo motor elétrico M2 (doravante no presente documento chamado de “segundo velocidade do motor elétrico NM2”) e a direção rotacional do segundo motor elétrico M2 detectada por um sensor de velocidade rotacional 44 (vide Figura 1) tal como um solucionador, um sinal que indica a velocidade da máquina NE como a velocidade rotacional da máquina 8, um sinal que indica um valor de ajuste de trem de razão de engrenagem, um sinal que comanda um modo M (modo de transmissão manual), um sinal de condicionador de ar que indica o estado operacional de um condicionador de ar, um sinal que indica a velocidade do veículo V correspondente à velocidade rotacional NOUT do eixo de saída 22 detectada por um sensor de velocidade do veículo 46 (vide Figura 1) e a direção de avanço do veículo, um sinal de temperatura de fluido hidráulico que indica a temperatura de um fluido hidráulico para a peça de transmissão automática 20, um sinal que indica uma operação de freio de estacionamento, um sinal que indica uma operação de freio de pé, um sinal de temperatura de catalisador que indica a temperatura de um catalisador, um sinal de quantidade de operação do pedal do acelerador que indica a quantidade de operação de um pedal do acelerador 41 (quantidade de operação do pedal do acelerador) correspondente à quantidade de saída necessária pelo motorista, um sinal de ângulo de carne, um sinal de ajuste de modo de neve que indica o ajuste de modo de neve, um sinal de aceleração que indica a aceleração dianteira/traseira do veículo, um auto-cruise sinal que indica percurso de piloto automático, um sinal de peso do veículo que indica o peso do veículo, um sinal de velocidade da roda que indica a velocidade de roda de cada roda, e um sinal que indica a razão ar/combustível A/F da máquina 8. O sensor de velocidade rotacional 44 e o sensor de velocidade do veículo 46 podem detectar não somente a velocidade rotacional, mas também a direção rotacional. Quando a peça de transmissão automática 20 está na posição neutra enquanto o veículo está em percurso, o sensor de velocidade do veículo 46 detecta a direção de avanço do veículo.

Nesse ínterim, a unidade de controle eletrônico 40 emite vários sinais que incluem: um sinal de controle para um dispositivo de controle de saída da máquina 43 (vide Figura 6) que controla a saída da máquina tal como um sinal de acionamento para um atuador de afogador 97 que opera o grau de abertura üTH de uma válvula de afogador eletrônica 96 fornecida em um tubo de admissão 95 da máquina 8, um sinal de quantidade de suprimento de combustível para controlar a quantidade de combustível a ser suprida para cada cilindro da máquina 8 por um dispositivo de injeção de combustível 98, e um sinal de ignição para comandar a temporização de ignição da máquina 8 executada por um dispositivo de ignição 99, um sinal de ajuste de pressão de explosão para ajustar a pressão de explosão, um sinal de acionamento de condicionador de ar elétrico para atuar um condicionador de ar elétrico, um sinal de comando para comandar as operações do motor elétrico M1 e M2, um sinal de exibição de posição de mudança (posição operacional) para atuar um indicador de mudança, um sinal de exibição de razão de engrenagem para exibir a razão de engrenagem, um sinal de exibição de modo de neve para exibir que o modo de neve é efetuado, um sinal de atuação de ABS para atuar um atuador de ABS que impede a roda de deslizar durante a operação de frenagem, um sinal de exibição de modo M para exibir que o modo M é selecionado, um sinal de comando de válvula para atuar uma válvula eletromagnética incluída em um circuito de controle hidráulico 42 (vide Figura 6) para controlar os atuadores hidráulicos para os dispositivos de engate por atrito hidráulico da peça diferencial 11 e da peça de transmissão automática 20, um sinal de comando de acionamento para atuar uma bomba hidráulica elétrica como uma fonte de pressão hidráulica para o circuito de controle hidráulico 42, um sinal para acionar um aquecedor elétrico, e um sinal para um computador para controle de piloto automático.

A Figura 5 mostra um exemplo de um dispositivo de operação de mudança 48 como um dispositivo de comutação usado para comutar entre uma pluralidade de posições de mudança PSH através de uma operação manual. O dispositivo de operação de mudança 48 é disposto em um lado do assento do motorista, por exemplo, e inclui uma alavanca de mudança 49 operável para selecionar uma dentre a pluralidade de posições de mudança PSH.

A alavanca de mudança 49 é manualmente operável para estabelecer uma posição de parada “P” na qual a trajetória de transmissão de potência no dispositivo de transmissão de potência 10, ou seja, na peça de transmissão automática 20, é bloqueada no estado neutro e o eixo de saída 22 da peça de transmissão automática 20 é travado, uma posição de percurso traseiro “R” usada para percurso traseiro, uma posição neutra “N” na qual a trajetória de transmissão de potência no dispositivo de transmissão de potência 10 é bloqueada no estado neutro, uma posição de percurso de transmissão automática dianteira “D” na qual a razão de transmissão do dispositivo de transmissão de potência 10 é automaticamente controlada na faixa variável da razão de transmissão total γΤ, ou uma posição de percurso de transmissão manual dianteira “M” na qual um modo de percurso de transmissão manual (modo manual) é estabelecido para restringir o lado de alta velocidade da razão de transmissão no controle de transmissão automática descrito acima, em outras palavras, para ajustar uma denominada faixa de transmissão.

O circuito de controle hidráulico 42 é eletricamente operável, por exemplo, para engatar a engrenagem reversa “R”, a posição neutra “N”, e cada engrenagem na engrenagem dianteira “D” indicada na tabela de operação de engate da Figura 2 em conjunto com uma operação manual da alavanca de mudança 49 em cada posição de mudança PSH.

Dentre as posições de mudança PSH que incluem as posições “P” a “M”, a posição “P” e a posição “N” são uma posição de não percurso selecionadas quando o veículo não deve ser acionado, que é uma posição de não acionamento selecionada para comutar a trajetória de transmissão de potência para o estado de transmissão de potência travada com o uso da primeira embreagem C1 e da segunda embreagem C2, tornando o veículo não acionável com a trajetória de transmissão de potência na peça de transmissão automática 20 bloqueada tanto com a primeira embreagem C1 quanto com a segunda embreagem C2 desengatadas conforme indicado na tabela de operação de engate da Figura 2, por exemplo. Nesse ínterim, a posição “R”, a posição “D” e a posição “M” são uma posição de percurso selecionada quando o veículo deve ser acionado, que é uma posição de acionamento selecionada para comutar a trajetória de transmissão de potência para o estado de transmissão de potência ativada com o uso da primeira embreagem C1 e/ou da segunda embreagem C2, tornando o veículo acionável com a trajetória de transmissão de potência na peça de transmissão automática 20 acoplada com pelo menos uma dentre a primeira embreagem C1 e a segunda embreagem C2 engatadas conforme indicado na tabela de operação de engate da Figura 2, por exemplo.

Especificamente, quando a alavanca de mudança 49 é manualmente operada da posição “P” ou da posição “N” para a posição “R”, a segunda embreagem C2 é engatado para trazer a trajetória de transmissão de potência na peça de transmissão automática 20 do estado de transmissão de potência travada para o estado de transmissão de potência ativada. Quando a alavanca de mudança 49 é manualmente operada da posição “N” para a posi ção “D”, pelo menos a primeira embreagem C1 é engatada para trazer a trajetória de transmissão de potência na peça de transmissão automática 20 do estado de transmissão de potência travada para o estado de transmissão de potência ativada. Quando a alavanca de mudança 49 é manualmente operada da posição “R” para a posição “P” ou a posição “N”, a segunda embreagem C2 é desengatada para trazer a trajetória de transmissão de potência na peça de transmissão automática 20 do estado de transmissão de potência ativada para o estado de transmissão de potência travada. Quando a alavanca de mudança 49 é manualmente operada da posição “D” para a posição “N”, a primeira embreagem C1 e a segunda embreagem C2 estão desengatadas para trazer a trajetória de transmissão de potência na peça de transmissão automática 20 do estado de transmissão de potência ativada para o estado de transmissão de potência travada.

A Figura 6 é um diagrama em linha e em bloco funcional que ilustra porções essenciais para funções de controle fornecida pelo dispositivo de controle eletrônico 40. Um dispositivo de controle de transmissão de mudança de velocidade 54 na Figura 6 funciona como um dispositivo de controle de transmissão que executa uma mudança de marcha da peça de transmissão automática 20. Por exemplo, o dispositivo de controle de transmissão de mudança de velocidade 54 determina se ou não executar uma mudança de marcha da peça de transmissão automática 20, ou seja, qual engrenagem deve ser engatada na peça de transmissão automática 20, com base no estado do veículo indicado pela velocidade do veículo V e no torque de saída necessário TOUT da peça de transmissão automática 20 obtido a partir da relação (gráfico de linha de mudança de marcha, mapa de mudança de marcha) indicada pela linha sólida e pela linha tracejada única na Figura 7 armazenada em avanço no dispositivo de armazenamento 56. O dispositivo de controle de transmissão de mudança de velocidade 54 executa uma mudança de marcha da peça de transmissão automática 20 para engatar a engrenagem determinada. Neste instante, o dispositivo de controle de transmissão de mudança de velocidade 54 emite para o circuito de controle hidráulico 42 um comando (comando de saída de mudança de marcha) para engatar e/ou desengatar os dispositivos de engate por atrito hidráulico exceto para a embreagem de câmbio C0 e o freio de câmbio B0 com a finalidade de engatar a engrenagem determinada de acordo com a tabela de operação de engate mostrada na Figura 2, por exemplo. Devido a fato de a quantidade de operação do pedal do acelerador Acc e o torque de saída necessário TOUT da peça de transmissão automática 20 (eixo geométrico vertical da Figura 7) estarem correlacionados de tal modo que o torque de saída necessário TOUT aumente conforme a quantidade de operação do pedal do acelerador Acc aumenta, o eixo geométrico vertical do gráfico de linha de mudança de marcha da Figura 7 pode ser a quantidade de operação do pedal do acelerador Acc.

Um dispositivo de controle híbrido 52 aciona a máquina 8 em uma faixa operacional eficiente com o dispositivo de transmissão de potência 10 no estado continuamente variável, ou seja, com a peça diferencial 11 no estado de diferencial desativado, e controla a razão de transmissão γθ da peça diferencial 11 como uma transmissão elétrica continuamente variável através da alteração ideal da distribuição entre as forças de acionamento da máquina 8 e do segundo motor elétrico M2 e da força de reação como um resultado da geração de potência executada pelo primeiro motor elétrico M1. Por exemplo, o dispositivo de controle híbrido 52 calcula, na velocidade do veículo atual, uma saída alvo (necessária) do veículo com base na quantidade de operação do pedal do acelerador Acc como a quantidade de saída necessária pelo motorista e a velocidade do veículo V, então, calcula uma saída alvo total necessária com base na saída alvo do veículo e um valor de carga necessário, então, calcula a saída alvo da máquina para obter a saída alvo total em consideração da perda de transmissão, carga devido a equipamento auxiliar, auxilia o torque fornecido pelo segundo motor elétrico M2, etc., e controla a máquina 8 com a finalidade de alcançar a velocidade da máquina NE e o torque da máquina TE para obter a saída alvo da máquina e controla a quantidade de geração de potência do primeiro motor elétrico M1.

O dispositivo de controle híbrido 52 executa o controle em consideração da engrenagem da peça de transmissão automática 20 para aprimorar o desempenho cinético e a eficiência de combustível. Em tal controle híbrido, a peça diferencial 11 é provocada a funcionar como uma transmissão elétrica continuamente variável com a finalidade de ajustar a velocidade da máquina NE determinada para acionar a máquina 8 em uma faixa operacional eficiente com a velocidade rotacional do membro de transmissão 18 determinada pela velocidade do veículo V e pela engrenagem da peça de transmissão automática 20. Ou seja, o dispositivo de controle híbrido 52 armazena em avanço uma curva de eficiência de combustível ideal (mapa de eficiência de combustível, relação), que é um tipo de uma curva de operação da máquina 8 determinada em avanço experimentalmente em um sistema de coordenada bidimensional definido pela velocidade da máquina NE e pelo torque de saída (torque da máquina) TE da máquina 8 como parâmetros, por exemplo, para alcançar tanto a dirigibilidade quanto a eficiência de combustível. O dispositivo de controle híbrido 52 determina, então, o valor alvo da razão de transmissão total γΤ do dispositivo de transmissão de potência 10 para alcançar o torque da máquina TE e a velocidade da máquina NE com a finalidade de acionar a máquina 8 com o ponto operacional da máquina 8 (doravante no presente documento chamado de “ponto de operação da máquina”) após a curva de eficiência de combustível ideal, por exemplo, com a finalidade de gerar uma saída da máquina necessária para satisfazer a saída alvo (total saída alvo, força de acionamento necessária). O dispositivo de controle híbrido 52 controla, então, a razão de transmissão γθ da peça diferencial 11 com a finalidade de obter o valor alvo, controlar a razão de transmissão total γΤ na faixa variável de 13 a 0,5, por exemplo. O termo “ponto de operação da máquina” se refere a um ponto de operação que indica o estado operacional da máquina 8 definido em um sistema de coordenada bidimensional com eixos de coordenada correspondentes a quantidades de estado que indica o estado operacional da máquina 8 tal como a velocidade da máquina NE e o torque da máquina TE.

Neste instante, o dispositivo de controle híbrido 52 supre a energia elétrica gerada pelo primeiro motor elétrico M1 através de um inversor 58 para um dispositivo de armazenamento de eletricidade 60 e o segundo motor elétrico M2. Portanto, enquanto a parte principal da potência da máquina 8 é mecanicamente transmitida para o membro de transmissão 18, parte da potência da máquina 8 é consumida para o primeiro motor elétrico M1 gerar eletricidade e convertida para energia elétrica, que, por sua vez, é suprida através do inversor 58 para o segundo motor elétrico M2, que, por sua vez, é acionado para transmitir potência do segundo motor elétrico M2 para o membro de transmissão 18. Os dispositivos associados à geração para o consumo (através do segundo motor elétrico M2) da energia elétrica constituem uma trajetória de eletricidade na qual uma parte da potência da máquina 8 é convertida para energia elétrica e a energia elétrica é convertida para energia mecânica.

O dispositivo de controle híbrido 52 inclui funcionalmente um dispositivo de controle de saída da máquina que executa o controle de saída para a máquina 8 com a finalidade de gerar a saída da máquina necessária através da emissão para o dispositivo de controle de saída da máquina 43 de um comando para executar controle de fechamento/abertura da válvula de afogador eletrônica 96 por meio do atuador de afogador 97 para controle do afogador, controlar a quantidade e temporização de injeção de combustível executada pelo dispositivo de injeção de combustível 98 para controle de injeção de combustível, e controlar a temporização de ignição executada pelo dispositivo de ignição 99 tal como uma ignição para temporização do controle de ignição, exclusivamente ou em combinação. Por exemplo, o dispositivo de controle híbrido 52 aciona o atuador de afogador 97 com base no sinal de quantidade de operação do pedal do acelerador Acc basicamente com o uso da relação (não mostrada) armazenada em avanço para executar controle do afogador com a finalidade de aumentar a abertura da válvula do afogador CTH conforme a quantidade de operação do pedal do acelerador Acc aumenta.

A linha sólida espessa A na Figura 7 é uma linha limítrofe entre a faixa de percurso da máquina e a faixa de percurso do motor para comutar a fonte de alimentação de acionamento para partida/percurso (doravante no presente documento simplesmente chamada de “ percurso”) do veículo entre a máquina 8 e um motor elétrico, por exemplo, o segundo motor elétrico M2, em outras palavras, para comutar entre o denominado percurso da máquina no qual o veiculo parte/percorre (doravante no presente documento simplesmente chamada de “percursos”) na máquina 8 como a fonte de alimentação de acionamento para percurso e o denominado percurso do motor no qual o veículo percorre no segundo motor elétrico M2 como a fonte de alimentação de acionamento para percurso. A relação mostrada na Figura 7, armazenada em avanço e que tem a linha limítrofe (linha sólida A) para comutar o percurso da máquina e o percurso do motor, é um exemplo de uma fonte de alimentação de gráfico de linha de comutação de acionamento (mapa de fonte de alimentação de acionamento) constituída em um sistema de coordenada bidimensional com a velocidade do veículo V e o torque de saída TOUT como um valor associado à potência de acionamento como parâmetros. A fonte de alimentação de gráfico de linha de comutação de acionamento é armazenada em avanço no dispositivo de armazenamento 56 junto com o gráfico de linha de mudança de marcha (mapa de mudança de marcha) indicado pelas linhas sólidas e pelas linhas tracejadas únicas na mesma Figura 7, por exemplo.

O dispositivo de controle híbrido 52 determina se os veículo estão na faixa de percurso do motor ou na faixa de percurso da máquina com base no estado do veículo indicado pela velocidade do veículo V e pelo torque de saída necessário TOUT com o uso da fonte de alimentação de gráfico de linha de comutação de acionamento da Figura 7, por exemplo, para executar o percurso do motor ou o percurso da máquina. Conforme se torna evidente a partir da Figura 7, o dispositivo de controle híbrido 52 executa o percurso do motor em uma faixa em que o torque de saída TOUT (ou seja, o torque da máquina TE) é relativamente baixo, no qual a eficiência da máquina é geralmente considerada baixa em comparação à faixa de torque alto, ou em que a velocidade do veículo V (ou seja, a carga) é relativamente baixa.

A fim de suprimir o arraste devido à máquina 8 estar estacionária durante o percurso do motor para aprimorar a eficiência de combustível, o dispositivo de controle híbrido 52 controla a primeira velocidade do motor elétrico NM1 para uma velocidade rotacional negativa, por exemplo, para um estado ocioso, através da função de CVT elétrica (ação diferencial) da peça diferencial 11 para manter a velocidade da máquina NE em 0 ou geralmente 0 através da ação diferencial da peça diferencial 11.

A fim de comutar entre o percurso da máquina e o percurso do motor, o dispositivo de controle híbrido 52 inclui um dispositivo de controle de partida/parada da máquina 66 que comuta o estado operacional da máquina 8 entre o estado operacional e o estado estacionário, ou seja, partidas e paradas da máquina 8. O dispositivo de controle de partida/parada da máquina 66 inicia ou interrompe a máquina 8 quando o dispositivo de controle híbrido 52 determinou a comutação entre o percurso do motor e o percurso da máquina com base no estado do veículo com o uso da fonte de alimentação de gráfico de linha de comutação de acionamento da Figura 7, por exemplo.

Mesmo na faixa de percurso da máquina, o dispositivo de controle híbrido 52 pode fornecer um auxílio de torque através do suprimento do segundo motor elétrico M2 com energia elétrica do primeiro motor elétrico M1 através da trajetória de eletricidade discutido acima e/ou energia elétrica do dispositivo de armazenamento de eletricidade 60 e acionamento do segundo motor elétrico M2 para auxiliar a potência da máquina 8. Na modalidade, dessa forma, o percurso da máquina, em vez do percurso do motor, inclui o estado no qual o veículo percorre tanto a máquina 8 quanto o segundo motor elétrico M2 como a fonte de alimentação de acionamento para percurso.

O dispositivo de controle híbrido 52 pode manter o estado operacional da máquina 8 através da função de CVT elétrica da peça diferencial 11 independentemente se o veículo está no estado estacionário ou a velocidade do veículo é baixa. Por exemplo, no caso em que a quantidade de carga remanescente SOC do dispositivo de armazenamento de eletricidade 60 é diminuída para requerer geração de eletricidade pelo primeiro motor elétrico M1 enquanto o veículo está estacionário, o primeiro motor elétrico M1 é provocado a gerar eletricidade com o uso de potência da máquina 8, que aumenta a velocidade rotacional do primeiro motor elétrico M1. Dessa forma, a velocidade da máquina NE é mantida a uma velocidade rotacional que permite a rotação autônoma ou superior através da ação diferencial do mecanismo de distribuição de potência 16 mesmo se a segunda velocidade do motor elétrico NM2, que é exclusivamente determinada pela velocidade do veículo V, for 0 (geralmente 0) devido ao fato de o veículo estar estacionário.

O dispositivo de controle híbrido 52 pode manter a velocidade da máquina NE em uma velocidade rotacional arbitrária através do controle da primeira velocidade do motor elétrico NM1 e/ou da segunda velocidade do motor elétrico NM2 através da função de CVT elétrica da peça diferencial 11 independentemente se o veículo está estacionário ou em percurso. Por exemplo, conforme pode ser visto a partir do diagrama colinear da Figura 3, o dispositivo de controle híbrido 52 aumenta a primeira velocidade do motor elétrico NM1 enquanto mantém a segunda velocidade do motor elétrico NM2, que é constrita pela velocidade do veículo V, geralmente constante com a finalidade de aumentar a velocidade da máquina NE.

A fim de determinar se ou não engatar o freio de câmbio B0, um dispositivo de determinação de engrenagem de aumento de velocidade 62 determina se ou não a engrenagem a ser engatada no dispositivo de transmissão de potência 10 é maior que a engrenagem atual, por exemplo, a quinta engrenagem, com base no estado do veículo, por exemplo, com o uso do gráfico de linha de mudança de marcha mostrado na Figura 7 armazenado em avanço no dispositivo de armazenamento 56.

Um dispositivo de controle de comutação 50 comuta o engate/desengate do dispositivo de câmbio de estado diferencial (a embreagem de câmbio C0, o freio de câmbio B0) com base no estado do veículo indicado pela velocidade do veículo V e pelo torque de saída necessário TOUT para comutar seletivamente o dispositivo de transmissão de potência 10 entre o estado continuamente variável e o estado de razão gradativa, ou seja, comutar sele tivamente o mecanismo de distribuição de potência 16 entre o estado de diferencial desativado e o estado travado.

Por exemplo, no caso em que o dispositivo de determinação de engrenagem de aumento de velocidade 62 determina com o uso do diagrama de linha de mudança de marcha (vide Figura 7) que a engrenagem a ser engatada no dispositivo de transmissão de potência 10 é a quinta engrenagem, ou seja, o ponto que indica a relação entre a velocidade do veículo V e o torque de saída necessário TOUT na Figura 7 se moveu ao longo de uma linha de mudança ascendente da quarta velocidade para a quinta velocidade, em outras palavras, o ponto que indica a relação acima entrou na faixa de controle de mudança de velocidade (faixa não diferencial) da Figura 7, o dispositivo de controle de comutação 50 emite para o circuito de controle hidráulico 42 um comando para engatar o freio de câmbio B0 enquanto mantém a embreagem de câmbio C0 desengatada para fazer com que a peça diferencial 11 funcione como uma transmissão secundária com uma razão de transmissão fixa 70, por exemplo, uma razão de transmissão γθ de 0,7, ou seja, comuta o dispositivo de transmissão de potência 10 para 0 estado de razão gradativa. Nesse ínterim, no caso em que o torque de saída necessário TOUT excedeu um torque de saída de determinação predeterminado T1 quando 0 dispositivo de transmissão de potência 10 está no estado continuamente variável, o dispositivo de controle de comutação 50 pode engatar a embreagem de câmbio C0 para comutar o dispositivo de transmissão de potência 10 para o estado de razão gradativa, embora não mostrado na Figura 7. Neste instante, o torque de saída de determinação T1 é um valor experimentalmente ajustado para determinar se ou não a taxa de consumo de combustível é reduzida com a razão de transmissão γθ da peça diferencial 11 fixa em 1, por exemplo.

Nesse ínterim, no caso em que o dispositivo de determinação de engrenagem de aumento de velocidade 62 determina que a engrenagem a ser engatada no dispositivo de transmissão de potência 10 não é a quinta engrenagem, ou seja, o ponto que indica a relação entre a velocidade do veículo V e o torque de saída necessário TOUT na Figura 7 se moveu ao longo de uma linha de mudança descendente da quinta velocidade para a quarta velocidade, em outras palavras, 0 ponto que indica que a relação acima entrou na faixa de controle continuamente variável (faixa diferencial) da Figura 7, o dispositivo de controle de comutação 50 emite para o circuito de controle hidráulico 42 um comando para desengatar o freio de câmbio B0 enquanto mantém a embreagem de câmbio C0 desengatada, ou seja, comuta o dispositivo de transmissão de potência 10 para o estado continuamente variável. Neste instante, a peça diferencial 11, que foi comutada para o estado continuamente variável através do dispositivo de controle de comutação 50, funciona como uma transmissão continuamente variável, e a peça de transmissão automática 20, que é conectada em série com a peça diferencial 11, funciona como uma transmissão de mudança de velocidade.

Dessa forma, além do fato de que a força de acionamento com uma magnitude apropriada pode ser obtida, a entrada de velocidade rotacional para a peça de transmissão automática 20, ou seja, a velocidade rotacional do membro de transmissão 18, é continuamente variável para cada uma dentre a primeira engrenagem, a segunda engrenagem, a terceira engrenagem e a quarta engrenagem da peça de transmissão automática 20, que fornece cada engrenagem com uma razão de transmissão continuamente faixa variável. Dessa forma, uma razão de transmissão continuamente variável é fornecida entre as engrenagens respectivas, trazendo o dispositivo de transmissão de potência 10 como um todo para o estado continuamente variável e fornecido isto com uma razão de transmissão continuamente variável total γΤ.

Uma descrição detalhada é feita agora em referência à Figura 7, que é um gráfico de linha de mudança de marcha exemplificativo constituído em um sistema de coordenada bidimensional com a velocidade do veículo V e o torque de saída necessário TOUT como um valor associado à potência de acionamento como parâmetros que mostram a relação (gráfico de linha de mudança de marcha, mapa de mudança de marcha) que é armazenada em avanço no dispositivo de armazenamento 56 e com base nisto uma mudança de marcha da peça de transmissão automática 20 é determinada. Na Figura 7, as linha sólidas estão em uma linha de mudança ascendente, e as linhas tracejadas únicas são uma linha de mudança descendente. No gráfico de linha de mudança de marcha, a faixa da primeira engrenagem para a quarta engrenagem é uma faixa de controle continuamente variável (faixa diferencial) na qual o dispositivo de transmissão de potência 10 é comutado no estado continuamente variável, e a faixa da quinta engrenagem é uma faixa de controle de mudança de velocidade (faixa não diferencial) na qual o dispositivo de transmissão de potência 10 é comutado no estado de razão gradativa. Em suma, o gráfico de linha de mudança de marcha da Figura 7 também serve como um gráfico de linha de comutação para comutar o dispositivo de transmissão de potência 10 entre o estado continuamente variável e o estado de razão gradativa. As linhas de mudança ascendente e as linhas de mudança descendente no gráfico de linha de mudança de marcha da Figura 7 são experimentalmente ajustadas de tal modo que a máquina 8 e o dispositivo de transmissão de potência 10 operam de maneira ideal no caso em que a gasolina é usada como o combustível para acionar a máquina 8, por exemplo. No caso em que um tipo diferente de combustível (por exemplo, um combustível que contém etanol obtido através da mistura etanol em um combustível de gasolina a uma certa razão) do combustível usado para definir o gráfico de linha de mudança de marcha (gráfico de linha de comutação) (por exemplo, gasolina) é usado, as linhas de mudança ascendente e as linhas de mudança descendente podem ser modificadas de acordo com o tipo de combustível. Um caso em que as linhas de mudança ascendente e as linhas de mudança descendente entre a quarta velocidade e a quinta velocidade são modificadas será discutido especificamente mais adiante.

O valor associado à potência de acionamento é um parâmetro que realiza uma correspondência individual com a potência de acionamento para o veículo, e pode ser não somente o torque de acionamento ou a potência de acionamento nas rodas motrizes 38, mas também o torque de saída TOUT da peça de transmissão automática 20, o torque da máquina TE, a aceleração do veículo, por exemplo, um valor real do torque da máquina TE calculado com base na quantidade de operação do pedal do acelerador ou na abertura da válvula do afogador ΘΤΗ (ou quantidade de ar de admissão, razão ar/combustível ou quantidade de injeção de combustível) e a velocidade da máquina NE, por exemplo, e valores estimados do torque da máquina TE necessário (alvo), o torque de saída necessário (alvo) TOUT da peça de transmissão automática 20, ou similares calculados com base na quantidade de operação do pedal do acelerador executada pelo motorista, a abertura do afogador ou similares. O torque de acionamento pode ser calculado a partir do torque de saída TOUT etc. em consideração à razão diferencial, ao raio das rodas motrizes 38, etc., ou pode ser detectado diretamente com o uso de um sensor de torque ou similares, por exemplo. Os outros valores tais como torques mencionados acima podem ser calculados de uma maneira similar.

A linha de mudança ascendente da quarta velocidade para a quinta velocidade e a linha de mudança descendente da quinta velocidade para a quarta velocidade no gráfico de linha de mudança de marcha mostrado na Figura 7, por exemplo, são ajustadas para trazer o dispositivo de transmissão de potência 10 para o estado de razão gradativa durante o percurso em alta velocidade a fim de não trazer o dispositivo de transmissão de potência 10 para o estado continuamente variável durante o percurso em alta velocidade, que deteriora a eficiência de combustível.

Com esta configuração, por exemplo, embora o dispositivo de transmissão de potência 10 seja trazido para o estado continuamente variável enquanto o veículo está percorrendo em velocidade baixa a média para assegurar o desempenho de eficiência de combustível do veículo, o dispositivo de transmissão de potência 10 é trazido para o estado de razão gradativa para operar como uma transmissão de mudança de velocidade, permitindo que a saída da máquina 8 seja transmitida para as rodas motrizes 38 através de uma trajetória de transmissão de potência exclusivamente mecânica. Isto suprime uma perda de conversão entre potência cinética e energia elétrica que ocorre quando o dispositivo de transmissão de potência 10 funciona como uma transmissão elétrica continuamente variável, aprimorando a eficiência de combustível.

Conforme descrito acima, a peça diferencial 11 (dispositivo de transmissão de potência 10) de acordo com a modalidade pode ser seletivamente comutada entre o estado continuamente variável e o estado de razão gradativa (estado de razão fixa). O dispositivo de controle de comutação 50 determina para qual estado a peça diferencial 11 deve ser comutada com base no estado do veículo, e comuta seletivamente a peça diferencial 11 para o estado continuamente variável e para o estado de razão gradativa. Na modalidade, o dispositivo de controle híbrido 52 executa o percurso do motor ou o percurso da máquina com base no estado do veículo, e o dispositivo de controle de partida/parada da máquina 66 inicia ou interrompe a máquina 8 para comutar entre o percurso da máquina e o percurso do motor.

Embora a máquina 8 use basicamente gasolina como o combustível, um combustível que contém etanol obtido através da mistura etanol em um combustível de gasolina a uma certa razão é ocasionalmente usado como o combustível para acionar a máquina 8. Na modalidade, dessa forma, as condições para comutar o dispositivo de transmissão de potência 10 para o estado continuamente variável ou para o estado de razão gradativa são modificadas em correspondência às características de saída da máquina 8, que são diferentes de acordo com o tipo do combustível (tipo de combustível), com o propósito de redução da taxa de consumo de combustível etc. Uma parte essencial da função de controle para modificar as condições de comutação é descrita abaixo.

Retornando à Figura 6, um dispositivo de determinação de suprimento de combustível 80 determina se ou não o combustível em um tanque de combustível 70 do veículo aumentou. Isto primeiro determina se ou não o combustível aumentou devido ao fato de que, embora um aumento de combustível não seja sempre o resultado da adição de um combustível que contém etanol com um combustível de gasolina, a razão da mistura de etanol não seria modificada e as características de saída da máquina 8 não se alterariam de acordo com o tipo de combustível salvo se pelo menos o combustível no tanque de combustível 70 foi aumentado. Especificamente, é determinado se ou não o combustível no tanque de combustível 70 aumentou com base em um sinal de um aferidor de combustível 72 que capta a quantidade de combustível no tanque de combustível 70, por exemplo. Alternativamente, devido ao fato de a tampa de gargalo de enchimento de combustível 74 que fecha o gargalo de enchimento de combustível para o tanque de combustível 70 ser aberta para suprir combustível para o tanque de combustível 70, o dispositivo de determinação de suprimento de combustível 80 pode captar a abertura/fechamento da tampa de gargalo de enchimento de combustível 74 e determinar que o combustível no tanque de combustível 70 aumentou no caso em que a tampa de gargalo de enchimento de combustível 74 para o tanque de combustível 70 é aberta.

O membro de transmissão 18, o primeiro motor elétrico M1 e a máquina 8 são acoplados entre si através do dispositivo de engrenagem planetária da peça diferencial 24. Portanto, no caso em que o dispositivo de transmissão de potência 10 durante o percurso da máquina está no estado continuamente variável, um torque de reação contra o torque da máquina TE é emitido a partir do primeiro motor elétrico M1 para girar o membro de transmissão 18 em uma velocidade rotacional predeterminada. Dessa forma, o torque da máquina TE pode ser obtido através da obtenção do torque de reação. Dessa forma, no caso em que o dispositivo de determinação de suprimento de combustível 80 determina que o combustível no tanque de combustível 70 aumentou, um dispositivo de detecção de torque de saída de motor de combustão interna 82 calcula um torque de saída TM1 do primeiro motor elétrico M1 (doravante no presente documento chamado de “primeiro torque de motor elétrico ΤΜΓ) como o torque de reação com base no valor de um atual suprido para o primeiro motor elétrico M1 obtido a partir da quantidade de controle suprida para o inversor 58, e detecta o torque da máquina TE com base no primeiro torque de motor elétrico TM1, na razão de engrenagem pO, etc. Especificamente, no caso em que o torque da máquina T_E e o primeiro torque do motor elétrico TM1 não são 0, mas se correspondem, ou seja, no estado de percurso constante, o torque da máquina T_E pode ser calculado (detectado) através da seguinte equação (1). O sinal negativo no lado direito da equação (1) significa que o primeiro torque de motor elétrico TM1 está na direção oposta ao torque da máquina T_E.

Te = -T_Mi χ(1+ρθ)//Ό (1)

Um dispositivo de determinação de torque de saída de motor de combustão interna 84 determina, quando a máquina 8 é acionada em um tipo diferente de combustível (por exemplo, combustível que contém etanol) de um combustível de referência (por exemplo, gasolina), que é prescrito como um combustível para acionar a máquina 8, se ou não o torque da máquina T_E se tornou maior que o torque da máquina T_E produzido quando a máquina 8 é acionada no combustível de referência. A determinação é especificamente feita conforme descrito abaixo.

Um gráfico de linha de torque da máquina de referência que indica a relação entre o torque da máquina T_E produzido quando a máquina 8 é acionado no combustível de referência (doravante no presente documento chamado de “torque da máquina de referência T_E_std”) e quantidades de estado relacionadas à saída da máquina tal como a velocidade da máquina NE e a abertura da válvula do afogador ΘΤΗ foram empiricamente obtidas, e armazenadas em avanço no dispositivo de determinação de torque de saída de motor de combustão interna 84. O dispositivo de detecção de torque de saída de motor de combustão interna 82 detecta, então, o torque da máquina TE com base no primeiro torque de motor elétrico TMI etc., e, posteriormente, o dispositivo de determinação de torque de saída de motor de combustão interna 84 compara o torque da máquina TE detectado através do dispositivo de detecção de torque de saída de motor de combustão interna 82 (doravante no presente documento chamado de “torque da máquina real TAE”) e o torque da máquina de referência TE_std sob a condição em que as quantidades de estado tal como a velocidade da máquina NE e a abertura da válvula do afogador ΘΤΗ são iguais para determinar se ou não o torque real da máquina TAE é maior que o torque da máquina de referência TE_std. Neste instante, é desejável considerar que o torque da máquina TE pode variar até algum ponto em relação ao torque da máquina de referência TE_std, mesmo se o combustível permanecer o combustível de referência. Dessa forma, o dispositivo de determinação de torque de saída de motor de combustão interna 84 determina se ou não o torque da máquina real TAE é maior que o torque da máquina de referência TE_std fora de uma faixa de variação predeterminada com base no torque da máquina de referência TE_std. Deste modo, no caso em que o dispositivo de determinação de torque de saída de motor de combustão interna 84 determina que o torque da máquina real TAE é maior que o torque da máquina de referência TE_std, por exemplo, pode ser determinado que o torque da máquina real TAE se torna maior que o torque da máquina de referência TE_std com a máquina 8 acionada em um tipo diferente de combustível do combustível de referência, devido ao fato de que o torque da máquina real TAE é detectado quando o dispositivo de determinação de suprimento de combustível 80 determina que o combustível no tanque de combustível 70 aumentou.

Conforme mostrado no gráfico de linha de mudança de marcha (gráfico de linha de comutação) da Figura 7, a faixa não diferencial para determinar trazer o mecanismo de distribuição de potência 16 para o estado não diferencial através do engate do freio de câmbio B0 (dispositivo de restrição diferencial) é armazenada em avanço no dispositivo de armazenamento 56. Por exemplo, um gráfico de linha de mudança de marcha (gráfico de linha de comutação) para um caso em que o combustível de referência (por exemplo, gasolina) é usado como o combustível para acionar a máquina 8 é armazenado como uma referência. No caso em que a máquina 8 é acionada em um tipo diferente de combustível (por exemplo, combustível que contém etanol) do combustível de referência (por exemplo, gasolina) e o torque da máquina TE é, dessa forma, maior que o torque da máquina TE produzido quando a máquina 8 é acionada no combustível de referência, ou seja, no caso em que o dispositivo de determinação de torque de saída de motor de combustão interna 84 determina que o torque da máquina real TAE se tornou maior que o torque da máquina de referência TE_std, o dispositivo de controle de estado diferencial 88 expande a faixa não diferencial armazenada no dispositivo de armazenamento 56 em comparação ao instante em que a máquina 8 é acionada no combustível de referência. Especificamente, o dispositivo de controle de estado diferencial 88 expande a faixa não diferencial fazendo com que toda ou uma parte da linha de mudança ascendente desvie da quarta velocidade para a quinta velocidade e a linha de mudança descendente da quinta velocidade para a quarta velocidade da Figura 7. É feita uma descrição com o uso da linha de mudança ascendente da quarta velocidade para a quinta velocidade da Figura 7 como um exemplo. Conforme mostrado na Figura 8, que mostra uma parte da linha de mudança ascendente da quarta velocidade para a quinta velocida de ampliada, o dispositivo de controle de estado diferencial 88 faz com que a linha de mudança ascendente da Figura 8, que é a linha limítrofe entre a faixa não diferencial e a faixa diferencial, desvie da linha sólida para a linha quebrada conforme indicado pela seta AR1 da Figura 8 no caso em que o dispositivo de determinação de torque de saída de motor de combustão interna 84 faz uma determinação positiva. A faixa não diferencial é, dessa forma, expandida, em comparação ao instante em que o combustível de referência é usado (por exemplo, quando gasolina é usada). No caso em que o dispositivo de controle de estado diferencial 88 expande o estado não diferencial, o dispositivo de determinação de engrenagem de aumento de velocidade 62 executa a determinação e o dispositivo de controle de comutação 50 comuta seletivamente o mecanismo de distribuição de potência 16 entre o estado de diferencial desativado e o estado não diferencial de acordo com a faixa não diferencial expandida.

Na expansão da faixa não diferencial, o dispositivo de controle de estado diferencial 88 pode determinar em avanço uma faixa não diferencial para um caso em que o dispositivo de determinação de torque de saída de motor de combustão interna 84 faz uma determinação negativa e uma faixa não diferencial expandida para um caso em que uma determinação positiva é feita, e pode comutar seletivamente entre as faixas não diferenciais. Entretanto, a faixa não diferencial pode ser expandida, contínua ou gradativamente, conforme o torque da máquina Te é aumentado devido à diferença no tipo de combustível, especificamente conforme o torque da máquina TE detectado pelo dispositivo de detecção de torque de saída de motor de combustão interna 82 é aumentado, sem usar a determinação pelo dispositivo de determinação de torque de saída de motor de combustão interna 84, por exemplo.

A partir do ponto de vista de redução da taxa de consumo de combustível na faixa de controle de mudança de velocidade (faixa não diferencial), embora seja vantajoso que o primeiro motor elétrico M1 não consuma eletricidade, por exemplo, é desvantajoso que a máquina 8 não possa ser acionada de acordo com a curva de eficiência de combustível ideal, por exemplo. Na faixa de controle continuamente variável (faixa diferencial), embora seja vantajoso que a máquina 8 possa ser acionada de acordo com a curva de eficiência de combustível ideal, o primeiro motor elétrico M1 consome eletricidade. As faixas não diferenciais anteriores e posteriores à expansão são determinadas para aprimorar a eficiência de combustível em consideração total das vantagens ou desvantagens acima, ou seja, a influência da eficiência do dispositivo de transmissão de potência 10 sobre a eficiência de combustível e a influência da eficiência da máquina 8 sobre a eficiência de combustível.

No caso em que o dispositivo de determinação de torque de saída de motor de combustão interna 84 faz uma determinação negativa, o dispositivo de controle de estado diferencial 88 não modifica a faixa não diferencial para o combustível de referência armazenado no dispositivo de armazenamento 56, e a faixa não diferencial para o combustível de referência indicada no gráfico de linha de mudança de marcha da Figura 7 é usada.

A Figura 9 é um fluxograma que ilustra uma parte essencial de um processo de controle executado pela unidade de controle eletrônico 40, ou seja, um processo de controle para modificar a faixa não diferencial de acordo com o tipo de combustível, que é executada repetidamente com um tempo de ciclo extremamente curto de cerca de diversos milisegundos a diversas dezenas de milisegundos, por exemplo.

Primeiramente, na etapa (doravante no presente documento o termo “etapa” é omitida) SA1, que corresponde ao dispositivo de determinação de suprimento de combustível 80, é determinado se ou não o combustível no tanque de combustível 70 do veículo aumentou. Se a determinação for positiva, o processo prossegue para SA2. Se a determinação for negativa, o processo de controle do fluxograma é concluído. Especificamente, é determinado se ou não o combustível no tanque de combustível 70 aumentou com o uso de um sinal do aferidor de combustível 72 que capta a quantidade de combustível no tanque de combustível 70, por exemplo. Uma vez que a tampa de gargalo de enchimento de combustível 74 para o tanque de combustível 70 é aberta para suprir combustível para o tanque de combustível 70, também é possível determinar que o combustível no tanque de combustível 70 aumentou no caso em que é captado que a tampa de gargalo de enchimento de combustível 74 está aberta.

Em SA2, que corresponde ao dispositivo de detecção de torque de saída de motor de combustão interna 82, o primeiro torque de motor elétrico TM1 conforme o torque de reação é detectado com base no valor de uma corrente suprida para o primeiro motor elétrico M1 obtida a partir de uma quantidade de controle suprida para o inversor 58, e o torque da máquina TE (torque da máquina real TAE) é calculado com base no primeiro torque de motor elétrico TM1, na razão de engrenagem C0, etc. Especificamente, no caso em que o torque da máquina TE e o primeiro torque de motor elétrico TM1 não são 0 mas se correspondem, ou seja, no estado de percurso constante, o torque da máquina TE pode ser calculado através da equação acima (1).

Em SA3, que corresponde ao dispositivo de determinação de torque de saída de motor de combustão interna 84, é determinado se ou não a máquina 8 é acionada em um tipo diferente de combustível (por exemplo, combustível que contém etanol) do combustível de referência (por exemplo, gasolina) e o torque da máquina TE (torque da máquina real TAE) é, dessa forma, maior que o torque da máquina TE (torque da máquina de referência TE_std) produzido quando a máquina 8 é acionada no combustível de referência, especificamente se ou não o torque da máquina real TAE calculado em SA2 é maior que o torque da máquina de referência TE_std. Ou seja, é determinado se ou não as características de torque da máquina foram desviadas na direção de aumento do torque da máquina TE em relação às características de torque da máquina fornecidas quando o combustível de refe rência é usado. Neste instante, a determinação em SA3 é feita em consideração ao fato de que o torque da máquina TE pode variar até algum ponto em relação ao torque da máquina de referência TE_std, mesmo se o combustível permanecer o combustível de referência. Se a determinação em SA3 for positiva, ou seja, se o torque da máquina real TAE for maior que o torque da máquina de referência TE_std, o processo prossegue para SA4. Se a determinação em SA3 for negativa, por outro lado, o processo prossegue para SA5.

Em SA4, que corresponde ao dispositivo de controle de estado diferencial 88, a faixa não diferencial indicada na Figura 7, ou seja, uma B0 faixa de travamento na qual o mecanismo de distribuição de potência 16 é trazido no estado não diferencial através do engate do freio de câmbio B0, é expandida em comparação à faixa não diferencial (B0 faixa de travamento) para uso quando a máquina 8 é acionado no combustível de referência.

Em SA5, que corresponde ao dispositivo de controle de estado diferencial 88, a faixa não diferencial (B0 faixa de travamento) indicada na Figura 7 não é expandida, mas permanece igual à faixa não diferencial (B0 faixa de travamento) para uso quando a máquina 8 é acionada no combustível de referência.

A modalidade tem os efeitos (A1) a (A7) abaixo. (A1) A Figura 10 mostra as características de torque da máquina como a relação entre a velocidade da máquina NE e o torque da máquina TE. A curva L_std indicada pela linha sólida indica as características de torque da máquina (abertura da válvula do afogador ΘΤΗ = 100%) no caso em que a máquina 8 é acionado em gasolina. A curva L_eth indicada pela linha com traço duplo indica as características de torque da máquina (abertura da válvula do afogador ΘΤΗ = 100%) no caso em que a máquina 8 é acionada no combustível que contém etanol. É feita uma descrição de um caso em que a engrenagem estabelecida no dispositivo de transmissão de potência 10 é a quinta engrenagem em referência à Figura 10. A máquina 8 é acionada de tal modo que o ponto de operação da máquina moves ao longo da linha de operação de quinta engrenagem na Figura 10. No caso em que o combustível para a máquina 8 é gasolina, o ponto P_std no qual a linha de operação de quinta-engrenagem cruza a curva L_std é o limite no lado de alta velocidade da faixa na qual a máquina 8 é acionada no estado não diferencial com o freio de câmbio B0 travado e o ponto de operação da máquina que se move ao longo da linha de operação de quinta engrenagem. No caso em que o combustível para a máquina 8 é combustível que contém etanol, entretanto, o desempenho anti-detonante é aprimorado e a máquina temporização da ignição é avançada, o que tende a aumentar o torque da máquina TE como um todo, em comparação ao o caso em que a máquina 8 é acionada em gasolina. Portanto, quando o combustível para a máquina 8 é alterado de gasolina para combustível que contém etanol, o ponto de operação da máquina que indica o limite no lado de alta velocidade da faixa na qual a máquina 8 é acionada no estado não diferencial com o freio de câmbio B0 travado e o ponto de operação da máquina que move ao longo da linha de operação de quinta engrenagem desvia do ponto P_std para o ponto P_eth no qual a linha de operação de quinta engrenagem cruza a curva L_eth, permitindo a saída de um torque da máquina TE mais alto na linha de operação de quinta engrenagem com o uso da quinta velocidade. Em outras palavras, no caso em que o combustível para a máquina 8 é alterado de gasolina para combustível que contém etanol, é possível alcançar uma saída da máquina mais alta que a saída da máquina (na unidade de “kW”, por exemplo) indicada pela curva L_pwr, que indica a mesma potência e que atravessa o ponto P_std, com o uso da quinta engrenagem, ou seja, no estado não diferencial com o freio de câmbio B0 travado e o ponto de operação da máquina que se move ao longo da linha de operação de quinta engrenagem.

A partir do supracitado, se as características de torque da máquina variam de acordo com o tipo de combustível para a máquina 8, a faixa não diferencial na qual o freio de câmbio B0 é travado pode ser modificada consequentemente, o que permite que as características de torque da máquina sejam completamente utilizadas e contribui para a redução na taxa de consumo de combustível etc. A esse respeito, de acordo com a modalidade, no caso em que a máquina 8 é acionada em um tipo diferente de combustível (por exemplo, combustível que contém etanol) do combustível de referência (por exemplo, gasolina) e o torque da máquina TE (TAE) é, dessa forma, maior que o torque da máquina TE (TE_std) produzido quando a máquina 8 é acionada no combustível de referência, ou seja, no caso em que o dispositivo de determinação de torque de saída de motor de combustão interna 84 determina que o torque da máquina real TAE é maior que o torque da máquina de referência TE_std, o dispositivo de controle de estado diferencial 88 expande a faixa não diferencial armazenada no dispositivo de armazenamento 56 em comparação ao instante em que a máquina 8 é acionada no combustível de referência. Dessa forma, no caso em que tipos diferentes de combustível do combustível de referência, ou seja, uma pluralidade de tipos de combustível, é suprida para a máquina 8, a vantagem de comutar o mecanismo de distribuição de potência 16 entre o estado de diferencial desativado e o estado não diferencial pode ser completamente utilizada em correspondência às características de torque da máquina, ou seja, as características de saída da máquina, que podem variar de acordo com o tipo de combustível para a máquina 8. Como um resultado, a taxa de consumo de combustível pode ser reduzida em correspondência à pluralidade de tipos de combustível suprida para a máquina 8, por exemplo.

(A2) De acordo com a modalidade, o dispositivo de detecção de torque de saída de motor de combustão interna 82 calcula o primeiro torque de motor elétrico TM1 como o torque de reação com base no valor de uma corrente suprida para o primeiro motor elétrico M1 obtida a partir de uma quantidade de controle suprida para o inversor 58, e detecta o torque da máquina TE com base no primeiro torque de motor elétrico TM1, na razão de engrena gem ü0, etc. Portanto, o torque da máquina TE pode ser detectado facilmente através do cálculo do primeiro torque de motor elétrico TM1 do valor de uma corrente suprida para o primeiro motor elétrico M1 etc.

(A3) De acordo com a modalidade, o dispositivo de detecção de torque de saída de motor de combustão interna 82 detecta o torque da máquina TE com base no primeiro torque de motor elétrico TM1, na razão de engrenagem CO, etc., no caso em que o dispositivo de determinação de suprimento de combustível 80 determina que o combustível no tanque de combustível 70 aumentou. Portanto, o torque da máquina TE não é sempre detectado mais é detectado conforme necessário, reduzindo a carga na unidade de controle eletrônico 40.

(A4) De acordo com a modalidade, o dispositivo de determinação de suprimento de combustível 80 pode captar abertura/fechamento da tampa de gargalo de enchimento de combustível 74 e determinar que o combustível no tanque de combustível 70 aumentou no caso em que a tampa de gargalo de enchimento de combustível 74 para o tanque de combustível 70 é aberta. Adicionalmente, o dispositivo de detecção de torque de saída de motor de combustão interna 82 pode detectar o torque da máquina TE com base no primeiro torque de motor elétrico TM1, na razão de engrenagem C0, etc., no caso em que o Odispositivo de determinação de suprimento de combustível 80 faz aquela determinação. Portanto, o torque da máquina TE não é sempre detectado mais é detectado conforme necessário, reduzindo a carga na unidade de controle eletrônico 40. É mais fácil para o dispositivo de determinação de suprimento de combustível 80 fazer esta determinação que detectar diretamente um aumento do combustível no tanque de combustível 70.

(A5) De acordo com a modalidade, o dispositivo de transmissão de potência 10 é fornecido com a peça de transmissão automática 20 em uma parte da trajetória de transmissão de potência a partir da máquina 8 até as rodas motrizes 38. Portanto, a faixa da razão de transmissão total yT, na qual a razão de transmissão do dispositivo de transmissão de potência 10 pode ser alterada pode ser aumentada em comparação ao caso em que nenhuma peça de transmissão automática 20 é fornecida, obtendo excelente desempenho de eficiência de combustível.

(A6) De acordo com a modalidade, a peça de transmissão automática 20 é uma peça de transmissão de mudança de velocidade capaz de alterar sua razão de transmissão gradativamente. Portanto, a faixa da razão de transmissão da peça de transmissão automática 20 pode ser aumentada sem aumentar significativamente o tamanho da peça de transmissão automática 20.

(A7) De acordo com a modalidade, a peça diferencial 11 funciona como uma transmissão elétrica continuamente variável com sua razão de transmissão yO continuamente variável entre o valor mínimo yOmin e o valor máximo yOmax quando a peça diferencial 11 se encontra no estado de diferencial desativado tanto com a embreagem de câmbio CO como o freio de câmbio BO desengatado. Portanto, é possível variar suavemente a saída do torque de acionamento a partir da peça diferencial 11.

Embora uma modalidade da presente invenção tenha sido descrita em detalhes com aos desenhos, a modalidade é meramente ilustrativa, e a presente invenção pode ser modificada e aprimorada de diversas maneiras com base no conhecimento dos elementos versados na técnica.

Por exemplo, embora a faixa não diferencial do mecanismo de distribuição de potência 16 corresponda à quinta engrenagem na modalidade acima, a faixa não diferencial pode não necessariamente corresponder a qualquer engrenagem do dispositivo de transmissão de potência 10.

Embora o mecanismo de distribuição de potência 16 inclui o freio de câmbio BO e a embreagem de câmbio CO com a finalidade de estabelecer o estado não diferencial na modalidade acima, a embreagem de câmbio CO pode não necessariamente ser proporcionada.

No caso em que o ponto que indica a relação entre a velocidade do veículo V e o torque de saída necessário TOUT se encontra na faixa não diferencial (faixa de controle de mudança de velocidade) na Figura 7, o mecanismo de distribuição de potência 16 aumenta a velocidade da máquina NE com o freio de câmbio BO engatado na modalidade acima. Entretanto, a velocidade da máquina NE pode não necessariamente ser aumentada quando o mecanismo de distribuição de potência 16 se encontra no estado não diferencial.

Embora o freio de câmbio BO corresponda ao dispositivo de restrição diferencial, de acordo com a presente invenção na modalidade acima, o dispositivo de restrição diferencial não se limita a um dispositivo de engate, tal como, um freio ou uma embreagem. Por exemplo, o primeiro motor elétrico M1 pode ser incapaz de girar eletricamente, de modo que o primeiro motor elétrico M1 corresponda ao dispositivo de restrição diferencial, em vez de engatar o freio de câmbio BO.

Embora a faixa não diferencial seja definida pela relação entre a velocidade do veículo V e o torque de saída necessário TOUT da peça de transmissão automática 20, conforme mostrado na Figura 7 na modalidade acima, a faixa não diferencial pode ser definida pela relação entre outras quantidades de estado, tais como, a velocidade da máquina NE, o torque da máquina TE e a abertura da válvula do afogador ΘΤΗ, por exemplo.

Embora o torque da máquina TE seja detectado com base no torque de primeiro motor elétrico TM1 na modalidade acima, o torque da máquina TE pode ser detectado de outro modo.

Embora o dispositivo de transmissão de potência 10 seja uma parte de um veículo híbrido na modalidade acima, a presente invenção não se limita à aplicação em tal trem de engrenagem, conforme mostrado na Figura 1, e pode ser aplicada em veículos diferentes dos veículos híbridos.

Embora a gasolina e o combustível que contém etanol sejam seletivamente supridos para a máquina 8, ou seja, os combustíveis supridos para a máquina 8 são baseados no mesmo componente, ou seja, gasolina, na modalidade acima, os combustíveis supridos para a máquina 8 podem não ser necessariamente baseados no mesmo componente principal.

Embora o etanol seja misturado com o combustível de gasolina a ser suprido para a máquina 8 na modalidade acima, o combustível a ser suprido para a máquina 8 pode ser óleo leve, hidrogênio ou o próprio etanol, ou um combustível compósito que contém um destes como o componente principal, por exemplo. O combustível a ser adicionado não se limita ao etanol.

Embora o dispositivo de transmissão de potência 10 inclua o segundo motor elétrico M2 na modalidade acima, o dispositivo de transmissão de potência 10 pode não necessariamente incluir o segundo motor elétrico M2.

Embora a peça de transmissão automática 20 seja fornecida na trajetória de transmissão de potência entre a peça diferencial 11 e as rodas motrizes 38 na modalidade acima, o dispositivo de transmissão de potência 10 pode não necessariamente incluir a peça de transmissão automática 20.

A ordem de SA1 e SA2 pode ser invertida no fluxograma da modalidade acima mostrada na Figura 9.

No fluxograma mostrado na Figura 9, de acordo com a modalidade acima, SA2 e as etapas subsequentes são executadas no caso em que uma determinação positiva é efetuada em SA1. Entretanto, um fluxograma sem SA1, ou seja, um fluxograma no qual SA2 e as etapas subsequentes são executadas independentemente do resultado de determinação de SA1, também é possível.

Embora a peça diferencial 11 (mecanismo de distribuição de potência 16) funcione como uma transmissão elétrica continuamente variável com sua razão de transmissão γθ continuamente variável entre o valor mínimo γΟιηΐη e o valor máximo γΟιτίθχ através do controle do estado operacional do primeiro motor elétrico M1 na modalidade acima, a razão de transmissão γθ da peça diferencial 11 pode ser gradativamente variada utilizando a ação diferencial em vez de continuamente, por exemplo.

Embora a máquina 8 e a peça diferencial 11 sejam diretamente acopladas uma à outra no dispositivo de transmissão de potência 10, de acordo com a modalidade acima, a máquina 8 pode ser acoplada à peça diferencial 11 através de um elemento de engate, tal como, uma embreagem.

Embora o primeiro motor elétrico M1 e o segundo elemento giratório RE2 sejam diretamente acoplados entre si e 0 segundo motor elétrico M2 e o terceiro elemento giratório RE3 sejam diretamente acoplados entre si no dispositivo de transmissão de potência 10, de acordo com a modalidade acima, o primeiro motor elétrico M1 pode ser acoplado ao segundo elemento giratório RE2 através de um elemento de engate, tal como, uma embreagem e o segundo motor elétrico M2 pode ser acoplado ao terceiro elemento giratório RE3 através de um elemento de engate, tal como, uma embreagem.

Embora a peça diferencial 11 seja seguida pela peça de transmissão automática 20 na trajetória de transmissão de potência a partir da máquina 8 até as rodas motrizes 38 na modalidade acima, a peça diferencial 11 pode ser precedida pela peça de transmissão automática 20. Em resumo, a peça de transmissão automática 20 pode ser proporcionada para constituir uma parte da trajetória de transmissão de potência a partir da máquina 8 até as rodas motrizes 38.

Na modalidade acima, conforme mostrado na Figura 1, a peça diferencial 11 e a peça de transmissão automática 20 são diretamente acopladas entre si. Entretanto, a presente invenção também é aplicável ao caso em que a peça diferencial 11 e a peça de transmissão automática 20 não são mecanicamente independentes uma da outra se o dispositivo de transmissão de potência 10 como um todo tiver uma função diferencial elétrica para alterar eletricamente o estado diferencial e uma função para alterar a razão de transmissão com base em um princípio diferente as alteração de velocidade que usa a função diferencial elétrica.

Embora o mecanismo de distribuição de potência 16 seja um único tipo planetário na modalidade acima, o mecanismo de distribuição de potência 16 também pode ser um tipo planetário duplo.

Na modalidade acima, a máquina 8 é acoplada ao primeiro elemento giratório RE1 que constitui o dispositivo de engrenagem planetária da peça diferencial 24 para transmissão de potência, o primeiro motor elétrico M1 é acoplado ao segundo elemento giratório RE2 para transmissão de potência, e a trajetória de transmissão de potência até as rodas motrizes 38 é acoplada ao terceiro elemento giratório RE3. Entretanto, a presente invenção também é aplicável a uma configuração na qual dois dispositivos de engrenagens planetárias são acoplados entre si através dos elementos giratórios que constituem os dispositivos de engrenagens planetárias, uma máquina, um motor elétrico, e as rodas motrizes são acopladas aos respectivos elementos giratórios dos dispositivos de engrenagens planetárias, e a comutação entre a operação de mudança de velocidade e a operação continuamente variável pode ser realizada através do controle de uma embreagem ou de um freio acoplado aos elementos giratórios dos dispositivos de engrenagens planetárias.

Embora a peça de transmissão automática 20 funcione como uma transmissão de mudança de velocidade automática na modalidade acima, a peça de transmissão automática 20 também pode funcionar como uma transmissão continuamente variável (CVT) ou um manual transmissão.

A embreagem de câmbio CO e o freio de câmbio BO, que são cada um, um dispositivo de engate por atrito hidráulico na modalidade acima, podem ser um dispositivo de engate de partícula magnética, eletromagnético ou mecânico, tal como, um pó de embreagem (partícula magnética), uma embreagem eletromagnética ou uma embreagem entrelaçada.

Embora o segundo motor elétrico M2 seja diretamente acoplado ao membro de transmissão 18 na modalidade acima, o segundo motor elétrico M2 pode não necessariamente ser acoplado deste modo, e pode ser acoplado à trajetória de transmissão de potência a partir da máquina 8 ou o membro de transmissão 18 às rodas motrizes 38 diretamente ou indiretamente através de uma transmissão, um dispositivo de engrenagem planetária, um dispositivo de engate, ou similares.

Embora o condutor da peça diferencial CAO seja acoplado à máquina 8, a engrenagem sol da peça diferencial S0 é acoplada ao primeiro motor elétrico M1, e a engrenagem anelar da peça diferencial RO é acoplada ao membro de transmissão 18 no mecanismo de distribuição de potência 16, de acordo com a modalidade acima, sua relação de acoplamento não é necessariamente limitada a isto, e a máquina 8, o primeiro motor elétrico M1 e o membro de transmissão 18 podem ser acoplados a qualquer um dos três elementos CAO, S0, RO do dispositivo de engrenagem planetária da peça diferencial 24.

Embora a máquina 8 seja diretamente acoplada ao eixo de entrada 14 na modalidade acima, a mesma pode ser operavelmente acoplada entre si através de uma engrenagem ou uma correia, por exemplo, e pode não necessariamente ser disposto em um eixo geométrico comum.

Na modalidade acima, o primeiro motor elétrico M1 e o segundo motor elétrico M2 são coaxialmente dispostos com o eixo de entrada 14, e acoplados à engrenagem sol da peça diferencial S0 e do membro de transmissão 18, respectivamente. Entretanto, o primeiro motor elétrico M1 e o segundo motor elétrico M2 podem não necessariamente ser dispostos deste modo, e o primeiro motor elétrico M1 e o segundo motor elétrico M2 podem ser operavelmente acoplados à engrenagem sol da peça diferencial S0 e ao membro de transmissão 18 através de uma engrenagem, uma correia ou um redutor de velocidade, por exemplo.

Embora a peça de transmissão automática 20 seja acoplada em série com a peça diferencial 11 através do membro de transmissão 18 na modalidade acima, um contra-eixo pode ser proporcionado paralelo ao eixo de entrada 14 e a peça de transmissão automática 20 pode ser coaxialmente disposto no contra-eixo. Neste caso, a peça diferencial 11 e a peça de transmissão automática 20 são acopladas para transmissão de potência através de um conjunto de membros de transmissão constituído por um par de contra-engrenagem, um soquete, e uma corrente como o membro de transmissão 18, por exemplo.

Embora o mecanismo de distribuição de potência 16 seja constituído por um conjunto do dispositivo de engrenagem planetária da peça diferencial 24 na modalidade acima, o mecanismo de distribuição de potência 16 pode ser constituído por dois ou mais dispositivos de engrenagens planetárias para funcionar como uma transmissão com três ou mais velocidades no estado não diferencial (estado de razão fixa).

Embora o segundo motor elétrico M2 seja acoplado ao membro de transmissão 18 que constitui uma parte da trajetória de transmissão de potência a partir da máquina 8 até as rodas motrizes 38 na modalidade acima, o dispositivo de transmissão de potência 10 pode ser configurado de modo que o estado diferencial do mecanismo de distribuição de potência 16 possa ser controlado pelo segundo motor elétrico M2 no lugar do primeiro motor elétrico M1 com o segundo motor elétrico M2 acoplado à trajetória de transmissão de potência e adicionalmente acoplado ao mecanismo de distribuição de potência 16 através de um elemento de engate, tal como, uma embreagem.

Embora o mecanismo de distribuição de potência 16 inclua a embreagem de câmbio CO e o freio de câmbio B0 na modalidade acima, o dispositivo de transmissão de potência 10 também pode incluir uma embreagem de câmbio C0 e um freio de câmbio B0 separadamente do mecanismo de distribuição de potência 16.

Embora a peça diferencial 11 inclua o primeiro motor elétrico M1 e o segundo motor elétrico M2 na modalidade acima, o dispositivo de transmissão de potência 10 também pode incluir um primeiro motor elétrico M1 e um segundo motor elétrico M2 separadamente da peça diferencial 11.

Embora não especificamente ilustrada, a presente invenção pode ser modificada de diversas maneiras sem sair do escopo e espírito da presente invenção.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Dispositivo de controle para um dispositivo de transmissão de potência para um veículo que inclui uma peça diferencial elétrica (11) que tem um mecanismo diferencial (16) que é acoplado entre um motor de combustão interna (8) e uma roda motriz (38) e um motor elétrico (M1) que é acoplado ao mecanismo diferencial (16) para transmissão de potência, sendo que a peça diferencial elétrica (11) controla o estado diferencial do mecanismo diferencial (16) através do controle de um estado operacional do motor elétrico (M1), e um dispositivo de restrição diferencial (B0) que é capaz de comutar seletivamente o mecanismo diferencial (16) entre um estado não diferencial, no qual uma ação diferencial do mecanismo diferencial (16) é desativada, e um estado diferencial ativado, no qual a ação diferencial do mecanismo diferencial (16) é ativada, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende adicionalmente:

um dispositivo de controle de estado diferencial (88) que, no caso em que o motor de combustão interna (8) é acionado em um tipo diferente de combustível de um combustível de referência prescrito como um combustível para acionar o motor de combustão interna (8), e um torque de saída do motor de combustão interna (8) é, dessa forma, maior que o torque de saída do motor de combustão interna (8) produzido quando o motor de combustão interna (8) é acionado no combustível de referência, se expande por uma faixa não diferenciai, com base nisto, o dispositivo de restrição diferencial (CO, B0) determina comutar o mecanismo diferenciai (16) para o estado não diferenciai, em comparação à faixa não diferencial para uso quando o motor de combustão interna (8) é acionado no combustível de referência, sendo que na faixa não diferenciai, uma linha de limite de comutação é desviada para um torque de saída aumentado.
2. Dispositivo de controle para um dispositivo de transmissão de potência para um veículo, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que um segundo motor elétrico (M2) é acoplado a um eixo de transmissão de potência (18) que transmite uma saída do mecanismo diferencial (16), para aplicar torque ao eixo de transmissão de potência (18).
3. Dispositivo de controle para um dispositivo de transmissão de potência para um veículo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, CARACTERIZADO pelo fato de que o dispositivo de controle de estado diferencial (88) expande a faixa não diferenciai conforme o torque de saída do motor de combustão interna (8) se torna maior devido a uma diferença no tipo de combustível.
4. Dispositivo de controle para um dispositivo de transmissão de potência para um veículo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, CARACTERIZADO pelo fato de que o torque de saída do motor de combustão interna (8) é detectado com base em um torque de reação do motor elétrico (M1) contra o torque de saída do motor de combustão interna (8).
5. Dispositivo de controle para um dispositivo de transmissão de potência para um veículo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, CARACTERIZADO pelo fato de que o torque de saída do motor de combustão interna (8) é detectado no caso em que uma quantidade de combustível em um tanque de combustível (70) do veículo aumentou.
6. Dispositivo de controle para um dispositivo de transmissão de potência para um veículo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, CARACTERIZADO pelo fato de que o torque de saída do motor de combustão interna (8) é detectado no caso em que uma tampa que fecha um gargalo de enchimento de combustível para o tanque de combustível (70) do veículo foi aberta.
7. Dispositivo de controle para um dispositivo de transmissão de potência para um veículo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, CARACTERIZADO pelo fato de que uma peça de transmissão automática (20) é fornecida em uma parte de uma trajetória de transmissão de potência do motor de combustão interna (8) para a roda motriz (38).
8. Dispositivo de controle para um dispositivo de transmissão de potência para um veículo, de acordo com a reivindicação 7, CARACTERIZADO pelo fato de que a peça de transmissão automática (20) é uma peça de transmissão de mudança de velocidade que é capaz de alterar sua razão de transmissão gradativamente.
9. Dispositivo de controle para um dispositivo de transmissão de potência para um veículo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, CARACTERIZADO pelo fato de que a peça diferencial elétrica (11) funciona como uma transmissão continuamente variável que é capaz de variar continuamente sua razão de transmissão no estado de diferencial desativado.
10. Dispositivo de controle para um dispositivo de transmissão de potência para um veículo, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o dispositivo de restrição diferencial (C0, B0), conforme o dispositivo de comutação de estado diferencial, comuta o mecanismo diferencial (16) para o estado não diferencial, com o uso de um engate de um dispositivo de acoplamento mecânico, através da desativação da rotação de um certo elemento giratório dentre uma pluralidade de elementos giratórios ou fazendo com que toda a pluralidade de elementos giratórios se mova em rotação unitária.