DE102008000203A1 - Antriebsstrang und Verfahren zum Steuern des Antriebsstrangs - Google Patents

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DE102008000203A1
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DE
Germany
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differential
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electric
locked state
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English (en)
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Kenta Toyota Kumazaki
Tooru Toyota Matsubara
Atsushi Toyota Tabata
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Toyota Motor Corp
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Toyota Motor Corp
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    • F16H61/12—Detecting malfunction or potential malfunction, e.g. fail safe; Circumventing or fixing failures
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60K1/00—Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • B60K1/02—Arrangement or mounting of electrical propulsion units comprising more than one electric motor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
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    • B60W2510/10—Change speed gearings
    • B60W2510/1005—Transmission ratio engaged
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2510/00—Input parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2510/10—Change speed gearings
    • B60W2510/1075—Change speed gearings fluid pressure, e.g. oil pressure
    • B60W2510/108—Change speed gearings fluid pressure, e.g. oil pressure pressure of control fluid
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2710/00—Output or target parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2710/06—Combustion engines, Gas turbines
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H37/00—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00
    • F16H37/02—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings
    • F16H37/06—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts
    • F16H37/08—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing
    • F16H37/0833—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts, i.e. with two or more internal power paths
    • F16H37/084—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts, i.e. with two or more internal power paths at least one power path being a continuously variable transmission, i.e. CVT
    • F16H2037/0866—Power split variators with distributing differentials, with the output of the CVT connected or connectable to the output shaft
    • F16H2037/0873—Power split variators with distributing differentials, with the output of the CVT connected or connectable to the output shaft with switching, e.g. to change ranges
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/12—Detecting malfunction or potential malfunction, e.g. fail safe; Circumventing or fixing failures
    • F16H2061/1232—Bringing the control into a predefined state, e.g. giving priority to particular actuators or gear ratios
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/12—Detecting malfunction or potential malfunction, e.g. fail safe; Circumventing or fixing failures
    • F16H2061/1256—Detecting malfunction or potential malfunction, e.g. fail safe; Circumventing or fixing failures characterised by the parts or units where malfunctioning was assumed or detected
    • F16H2061/126—Detecting malfunction or potential malfunction, e.g. fail safe; Circumventing or fixing failures characterised by the parts or units where malfunctioning was assumed or detected the failing part is the controller
    • F16H2061/1264—Hydraulic parts of the controller, e.g. a sticking valve or clogged channel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16H2200/2012—Transmissions using gears with orbital motion characterised by the number of sets of orbital gears with four sets of orbital gears
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16H—GEARING
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    • F16H2200/203—Transmissions using gears with orbital motion characterised by the engaging friction means not of the freewheel type, e.g. friction clutches or brakes
    • F16H2200/2046—Transmissions using gears with orbital motion characterised by the engaging friction means not of the freewheel type, e.g. friction clutches or brakes with six engaging means
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    • F16H3/44—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion
    • F16H3/72—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion with a secondary drive, e.g. regulating motor, in order to vary speed continuously
    • F16H3/727—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion with a secondary drive, e.g. regulating motor, in order to vary speed continuously with at least two dynamo electric machines for creating an electric power path inside the gearing, e.g. using generator and motor for a variable power torque path
    • F16H3/728—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion with a secondary drive, e.g. regulating motor, in order to vary speed continuously with at least two dynamo electric machines for creating an electric power path inside the gearing, e.g. using generator and motor for a variable power torque path with means to change ratio in the mechanical gearing
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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Abstract

Wenn eine Verringerung eines zu einem zweiten Schaltabschnitt zugeführten Hydraulikdrucks erfasst wird, wird ein Einrückbefehl einer C0-Kupplung erzeugt, so dass eine Leistungsaufteilvorrichtung (ein elektrischer Differentialabschnitt) in einen gesperrten Zustand versetzt wird. In dem gesperrten Zustand drehen sich ein Sonnenrad, ein Träger, der durch eine Kraftmaschine gedreht wird, und ein Zahnkranz, der durch einen zweiten Motorgenerator gedreht wird, als eine Einheit, wodurch die Trägheit vergrößert wird. Somit kann eine Drehung eines Übertragungselements mit einer hohen Drehzahl entsprechts verhindert werden.

Description

  • Diese nichtvorläufige Anmeldung basiert auf der Japanischen Patentanmeldung Nr. 2007-025658 , die bei dem Japanischen Patentamt am 05. Februar 2007 eingereicht wurde, deren gesamter Inhalt hierin durch diese Bezugnahme enthalten ist.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Bereich der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Antriebsstrang und ein Verfahren zum Steuern des Antriebsstrangs, und insbesondere eine Technologie zum Steuern eines Antriebsstrangs für ein Fahrzeug, das eine Kraftmaschine und eine elektrische Rotationsmaschine als Antriebskraftquellen hat.
  • Beschreibung des technologischen Hintergrunds
  • Herkömmlicherweise ist ein Hybridfahrzeug mit einer Brennkraftmaschine und einer elektrischen Rotationsmaschine als Antriebskraftquellen bekannt. Bei einem derartigen Hybridfahrzeug wird zumindest die Brennkraftmaschine oder die elektrische Rotationsmaschine gemäß einem Fahrzustand des Fahrzeugs verwendet. Beispielsweise wird die Brennkraftmaschine hauptsächlich zum Fahren bei einer hohen Geschwindigkeit verwendet und wird die elektrische Rotationsmaschine hauptsächlich zum Fahren bei einer mittleren oder niedrigen Geschwindigkeit verwendet. Ein derartiges Hybridfahrzeug ist so konfiguriert, dass es erlaubt, dass ein Differentialmechanismus, an den eine Kraftmaschine und eine elektrische Rotationsmaschine gekoppelt sind, als stufenlos variables Getriebe funktioniert.
  • Beispielsweise offenbaren die Japanischen Patentoffenlegungsschriften Nr. 2006-046487 und Nr. 2006-017232 eine Fahrzeugantriebsvorrichtung, die eine Abgabe einer Antriebskraftquelle auf Antriebsräder über zwei Schaltmechanismen überträgt, welche Folgende sind: ein stufenloser Schaltabschnitt, der aus dem vorstehend erwähnten Differentialmechanismus besteht; und ein gestufter Schaltabschnitt, der in einer Stufe hinter dem stufenlosen Schaltabschnitt vorgesehen ist.
  • Insbesondere stellt die Japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 2006-046487 eine Steuervorrichtung zur Verfügung, die dann, wenn die zwei Schaltmechanismen in einen Fehlfunktionszustand eingetreten sind, in dem ein normaler Betrieb nicht möglich ist, ein Übersetzungsverhältnis des anderen Schaltmechanismus ändert, so dass ein Gesamtübersetzungsverhältnis, das auf der Grundlage eines Übersetzungsverhältnisses des stufenlosen Schaltabschnitt und eines Übersetzungsverhältnisses des gestuften Schaltabschnitts hergestellt wird, auf dem Wert unmittelbar vor der Fehlfunktion des einen Schaltmechanismus erhalten wird. Mit der Steuervorrichtung kann die Fahrleistung des Fahrzeugs auch dann sichergestellt werden, wenn einer der zwei Schaltmechanismen einer Fehlfunktion unterliegt.
  • Die Japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 2006-017232 offenbart ein Umschalten eines Betriebs des stufenlosen Schaltabschnitts zu einem gestuften Schaltzustand, wenn ein Elektromotor zur Ermöglichung der Funktion des Differentialmechanismus als Schaltmechanismus in einen Zustand eingetreten ist, in dem ein normaler Betrieb nicht möglich ist, um dadurch eine angemessene Fahrleistung des Fahrzeugs sicherzustellen.
  • Gemäß dem Antriebsstrang, der in den Japanischen Patentoffenlegungsschriften Nr. 2006-046487 und Nr. 2006-017232 offenbart ist, ist der Schaltmechanismus konfiguriert, so dass dieser eine Vielzahl von Eingriffselementen (Kupplungen und Bremsen) aufweist, die durch ein Hydraulikstellglied eingerückt oder ausgerückt werden. Demgemäß wird in einer Hochlastfahrt des Fahrzeugs, wenn nämlich die Kraftmaschine oder die elektrische Rotationsmaschine als Antriebskraftquelle ein Drehmoment abgibt, wenn eine Situation auftritt, in der ein Hydraulikzufuhrdruck zu einem gestuften Schaltabschnitt verringert wird, jedes Eingriffselement ausgerückt, wodurch jedes Drehelement sich mit einer hohen Drehzahl dreht. Somit kann die Haltbarkeit des Elektromotors oder der Bauteile des Schaltmechanismus möglicherweise verschlechtert werden. Wenn der Schaltmechanismus mit einem CVT (stufenlos variablen Getriebe) aufgebaut ist, tritt ebenso in ähnlicher Weise das Problem einer Drehung der Drehelemente mit einer hohen Drehzahl verknüpft mit einer Verringerung des Hydraulikzufuhrdrucks auf.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Drehung jedes Drehelements mit einer hohen Drehzahl zu verhindern, wenn eine Verringerung eines Hydraulikzufuhrdrucks zu einem Schaltmechanismus vorliegt, um dadurch eine Verschlechterung der Haltbarkeit zu verhindern.
  • Die vorliegende Erfindung ist auf einen Antriebsstrang gerichtet, der Folgendes aufweist: einen elektrischen Differentialabschnitt, der so konfiguriert ist, dass ein Differentialbetrieb einer Eingangsdrehzahl und einer Ausgangsdrehzahl durch einen ersten Elektromotor gesteuert wird, dessen Betriebszustand gesteuert wird, wobei der Elektromotor mit einem Drehelement des elektrischen Differentialabschnitts gekoppelt ist, so dass er eine Antriebsleistung übertragen kann; ein Eingriffselement, das durch Aufnehmen eines Hydraulikzufuhrdrucks gestattet, dass die Antriebsleistung von dem elektrischen Differentialabschnitt auf ein Antriebsrad übertragen wird; einen Differentialzustands-Umschaltmechanismus, der konfiguriert ist, um den elektrischen Differentialabschnitt zwischen einem Differentialabschnitt, in dem eine Differentialfunktion durchgeführt wird, und einem gesperrten Zustand umzuschalten, in dem die Differentialfunktion nicht durchgeführt wird; und eine Steuervorrichtung, die konfiguriert ist, um den elektrischen Differentialabschnitt durch den Differentialzustands-Umschaltmechanismus in den gesperrten Zustand zu versetzen, wenn eine Verringerung des Hydraulikzufuhrdrucks zu dem Eingriffselement vorliegt.
  • Die vorliegende Erfindung ist auf ein Verfahren zum Steuern eines Antriebsstrangs gerichtet, der Folgendes aufweist: einen elektrischen Differentialabschnitt, der so konfiguriert ist, dass ein Differentialzustand einer Eingangsdrehzahl und einer Ausgangsdrehzahl durch einen Elektromotor gesteuert wird, dessen Betriebszustand gesteuert wird, wobei der Elektromotor mit einem Drehelement des elektrischen Differentialabschnitts gekoppelt ist, so dass dieser Antriebsleistung übertragen kann; ein Eingriffselement, das durch Aufnehmen eines Hydraulikzufuhrdrucks gestattet, dass die Antriebsleistung von dem elektrischen Differentialabschnitt auf ein Antriebsrad übertragen wird; und einen Differentialzustands-Umschaltmechanismus, der konfiguriert ist, um den elektrischen Differentialabschnitt zwischen einem Differentialzustand, in dem eine Differentialfunktion durchgeführt wird, und einem gesperrten Zustand umzuschalten, in dem die Differentialfunktion nicht durchgeführt wird. Das Verfahren weist Folgendes auf: einen Schritt der Erfassung einer Verringerung des Hydraulikzufuhrdrucks zu dem Eingriffselement; und einen Schritt zum Versetzen des elektrischen Differentialabschnitts in den gesperrten Zustand durch den Differentialzustands-Umschaltmechanismus, wenn die Verringerung des Hydraulikzufuhrdrucks erfasst wird.
  • Vorzugsweise ist der elektrische Differentialabschnitt so konfiguriert, dass er durch den Elektromotor (den ersten Elektromotor) als stufenloser Schaltmechanismus wirkt, dessen Betriebszustand gesteuert wird. Alternativ ist ferner der Schaltabschnitt vorgesehen, der so konfiguriert ist, dass er durch Kombinieren eines Einrückens und Ausrückens der Eingriffselemente als gestufter Automatikschaltabschnitt wirkt. Weitergehend vorzugsweise weist der elektrische Differentialabschnitt ein Planetengetriebe auf.
  • Gemäß dem Antriebsstrang und dem Verfahren zum Steuern des Antriebsstrangs kann durch das Versetzen des elektrischen Differentialabschnitts in den gesperrten Zustand, wenn eine Verringerung des Hydraulikzufuhrdrucks zu dem Eingriffselement erfasst wird, die Trägheit des Drehelements erhöht werden, wodurch eine Erhöhung der Drehzahl unterdrückt wird. Als Folge wird auch dann, wenn das Eingriffselement ausgerückt wird, das ein Teil der Leistungsübertragungsroute bildet, verhindert, dass das Drehelement, das den Schaltmechanismus bildet, sich mit einer übermäßig hohen Drehzahl dreht, und somit kann eine Verschlechterung seiner Haltbarkeit verhindert werden.
  • Vorzugsweise ist eines aus einer Vielzahl der Drehelemente, die in dem elektrischen Differentialabschnitt enthalten sind, mit einer Kraftmaschine gekoppelt. Die Steuervorrichtung ist so konfiguriert, dass sie zusätzlich eine Verringerung eines Ausgangsdrehmoments der Kraftmaschine durchführt, wenn eine Verringerung des Hydraulikzufuhrdrucks zu dem Eingriffselement vorliegt. Alternativ wird in dem Verfahren zum Steuern des Antriebsstrangs in dem Schritt des Versetzens in den gesperrten Zustand eine Verringerung des Ausgangsdrehmoments der Kraftmaschine zusätzlich durchgeführt. Insbesondere führt die Steuervorrichtung eine Verringerung des Ausgangsdrehmoments der Kraftmaschine durch eine Kraftstoffabschaltung, eine Verzögerung des Winkels der Zündzeitabstimmung oder ein Anhalten einer Verbrennung in einem Teil von Zylindern durch.
  • Mit einer solchen Konfiguration kann eine Verringerung des Ausgangsdrehmoments der Kraftmaschine weitergehend sicher verhindern, dass die Ausgangswelle des elektrischen Differentialabschnitts sich mit einer hohen Drehzahl dreht. Als Folge kann eine Verschlechterung der Haltbarkeit der Bauteile eines Schaltmechanismus weitergehend sicher verhindert werden, wenn eine Verringerung des Hydraulikzufuhrdrucks zu dem Eingriffselement vorliegt.
  • Weitergehend vorzugsweise weist die Steuervorrichtung einen Bestimmungsabschnitt auf. Der Bestimmungsabschnitt hält durch eine Bestimmung auf der Grundlage eines Zustands eines Fahrzeugs, das den Antriebsstrang enthält, die Sperrsteuerung erzwungen nicht ausführbar, auch wenn eine Verringerung des Hydraulikzufuhrdrucks zu dem Eingriffselement vorliegt, wenn es keine fahrzeuggebundene Situation ist, in der ein Drehmoment, das in zumindest dem elektrischen Differentialabschnitt oder einem Schaltabschnitt enthalten ist, das konfiguriert ist, so dass es das Eingriffselement aufweist, sich mit einer hohen Drehzahl drehen kann, wenn eine Verringerung des Hydraulikzufuhrdrucks vorliegt, wobei die Sperrsteuerung so vorgesehen ist, dass diese den elektrischen Differentialabschnitt durch den Differentialzustands-Umschaltmechanismus in den gesperrten Zustand versetzt. Insbesondere hält der Bestimmungsabschnitt die Sperrsteuerung erzwungen nicht ausführbar, wenn eine Beschleuniger-Pedalposition des Fahrzeugs niedriger als ein vorbestimmter Grad ist, oder wenn eine Raddrehzahl des Fahrzeugs nicht größer als ein vorbestimmter Wert ist. Alternativ hält der Bestimmungsabschnitt die Sperrsteuerung erzwungen gemäß einer gegenwärtig ausgewählten Schaltposition oder eines gegenwärtig ausgewählten Schaltbereichs nicht ausführbar.
  • Mit einer derartigen Funktion kann nur in einer fahrzeuggebundenen Situation, in der jedes Drehelement sich mit einer hohen Drehzahl drehen kann, wenn eine Verringerung des Hydraulikzufuhrdrucks zu dem Eingriffselement vorliegt, die Sperrsteuerung zum erzwungenen Versetzen des elektrischen Differentialabschnitts in den gesperrten Zustand ausgeführt werden (allein oder eine Verringerung des Kraftmaschinenausgangsdrehmoments, die zusätzlich dazu durchgeführt wird).
  • Alternativ ist vorzugsweise die Steuervorrichtung so konfiguriert, dass sie ein Umschalten des Übersetzungsverhältnisses in einem Schaltabschnitt unterbindet oder begrenzt, der so konfiguriert ist, dass dieser das Eingriffselement aufweist, wenn die Steuervorrichtung den elektrischen Differentialabschnitt in den gesperrten Zustand gemäß der Verringerung des Hydraulikzufuhrdrucks zu dem Eingriffselement versetzt hat.
  • Mit einer derartigen Konfiguration wird der Einrück-/Ausrückzustand eines jeweiligen Eingriffselements in dem Schaltabschnitt nicht in hohem Maße in einem solchen Zustand geändert, in dem der Hydraulikzufuhrdruck verringert ist, und daher kann eine zusätzliche unbeabsichtigte Schwankung der Drehzahl verhindert werden.
  • Vorzugsweise wird gestattet, dass elektrische Leistung zwischen dem ersten Elektromotor und einem zweiten Elektromotor, der mit einer Ausgangswelle des elektrischen Differentialabschnitts gekoppelt ist, in dem Differentialzustand des elektrischen Differentialabschnitts übertragen und aufgenommen wird, während elektrische Leistung zwischen dem ersten Elektromotor und dem zweiten Elektromotor in dem gesperrten Zustand des elektrischen Differentialabschnitts nicht übertragen und aufgenommen wird.
  • Alternativ weist der Antriebsstrang weitergehend vorzugsweise einen Umschaltmechanismus auf, der getrennt von dem Differentialzustands-Umschaltmechanismus vorgesehen ist, um den elektrischen Differentialabschnitt in den gesperrten Zustand umzuschalten, und ist ein Übersetzungsverhältnis des elektrischen Differentialabschnitts in dem durch den Differentialzustands-Umschaltmechanismus gesperrten Zustand höher als das Übersetzungsverhältnis in dem durch den Umschaltmechanismus gesperrten Zustand.
  • Vorzugsweise wird der elektrische Differentialabschnitt durch den Differentialzustands-Umschaltmechanismus in einer Region mit hoher Fahrzeuggeschwindigkeit in den gesperrten Zustand umgeschaltet. Alternativ wird der elektrische Differentialabschnitt durch den Differentialzustands-Umschaltmechanismus in einer Region mit hoher Last in den gesperrten Zustand umgeschaltet.
  • Demgemäß ist der primäre Vorteil der vorliegenden Erfindung, dass eine Verschlechterung der Haltbarkeit verhindert wird, indem verhindert wird, dass ein jeweiliges Drehelement sich mit einer hohen Drehzahl dreht, wenn der Hydraulikzufuhrdruck zu dem Eingriffselement in dem Antriebsstrang verringert ist.
  • Das vorstehend Genannte und weitere Aufgaben, Merkmale, Gesichtspunkte sowie Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden genauen Beschreibung der vorliegenden Erfindung unter Berücksichtigung der beigefügten Zeichnungen ersichtlich.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist ein Blockdiagramm, das eine schematische Konfiguration eines Hybridfahrzeugs zeigt, das einen Antriebsstrang gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung umfasst.
  • 2 ist ein Gitterdiagramm, das eine beispielhafte Konfiguration des in 1 gezeigten Getriebes zeigt.
  • 3 ist eine Betriebstabelle des in 2 gezeigten Getriebes.
  • 4 ist ein Schaltkennfeld.
  • 5 ist eine Außenansicht, die eine beispielhafte Konfiguration des in 1 gezeigten Schaltbetriebsabschnitts darstellt.
  • 6 zeigt eine Konfiguration einer Hydraulikdruck-Steuervorrichtung, die einen Hydraulikdruck zu einem jeweiligen Eingriffselement zuführt und abführt.
  • 7 ist ein Funktionsblockdiagramm, das eine Steuerkonfiguration des Antriebsstrangs gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt.
  • 8 ist ein Konzeptdiagramm, das eine Steuerung zur Verhinderung einer hohen Drehzahl gemäß dem Grad einer Verringerung des Hydraulikzufuhrdrucks darstellt.
  • 9 ist ein Ablaufdiagramm, das ein erstes Beispiel einer Steuerstruktur eines durch eine ECU ausgeführten Programms zeigt.
  • 10 ist ein Ablaufdiagramm, das ein zweites Beispiel einer Steuerstruktur des durch die ECU ausgeführten Programms zeigt.
  • 11 ist ein Gitterdiagramm, das eine weitere beispielhafte Konfiguration des in 1 gezeigten Getriebes zeigt.
  • 12 ist eine Betriebstabelle des in 11 gezeigten Getriebes.
  • 13 ist ein Konzeptdiagramm, das ein weiteres Beispiel einer Umschaltsteuerung zwischen einem stufenlosen Schaltzustand und einem gestuften Schaltzustand darstellt.
  • BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
  • Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung im Einzelnen beschrieben. In der folgenden Beschreibung werden identische oder entsprechende Teile durch identische Bezugszeichen bezeichnet und wird deren Beschreibung grundsätzlich nicht wiederholt.
  • Unter Bezugnahme auf 1 wird ein Hybridfahrzeug beschrieben, das einen Antriebsstrang gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung aufweist. Während das Hybridfahrzeug als FR-Fahrzeug (Fahrzeug mit vorne eingebauter Kraftmaschine und Hinterradantrieb) in 1 dargestellt ist, ist die vorliegende Erfindung außer auf ein FR-Fahrzeug auf jedes Hybridfahrzeug anwendbar.
  • Das Hybridfahrzeug weist eine Kraftmaschine 100, ein Getriebe 200, eine Kardanwelle 500, ein Differentialgetriebe 600, Hinterräder 700, die Antriebsräder sind, und eine ECU (Elektronische Steuereinheit) 800 auf. Das Verfahren zum Steuern eines Antriebsstrangs gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird beispielsweise durch die Ausführung eines Programms ausgeführt, das in einem ROM (Nur-Lese-Speicher) 802 der ECU 800 gespeichert ist. Ein Antriebsstrang 1000 umfasst die Kraftmaschine 100 und das Getriebe 200.
  • Die Kraftmaschine 100 ist eine Brennkraftmaschine, die ein Luft-/Kraftstoff-Gemisch aus Kraftstoff, der von einem Injektor 102 eingespritzt wird, und Luft innerhalb einer Brennkammer eines Zylinders verbrennt. Ein Kolben in dem Zylinder wird durch die Verbrennung heruntergeschoben und eine Kurbelwelle wird gedreht.
  • Das Getriebe 200 ist mit der Kraftmaschine 100 gekoppelt. Wie später beschrieben wird, weist das Getriebe 200 einen ersten Schaltabschnitt 300 und einen zweiten Schaltabschnitt 400 auf. Eine Drehmomentabgabe von dem Getriebe 200 wird auf ein rechtes und linkes Hinterrad 700 über die Kardanwelle 500 und das Differentialgetriebe 600 übertragen.
  • Mit der ECU 800 über einen Kabelbaum oder Ähnliches verbunden sind ein Positionsschalter 806 eines Schalthebels 805, der für einen Schaltbetätigungsabschnitt 804 vorgesehen ist, ein Beschleunigerpedal-Positionssensor 810 eines Beschleunigerpedals 808, ein Bremsschalter 814 eines Bremspedals 812, ein Drosselpositionssensor 818 eines elektronischen Drosselventils 816, ein Kraftmaschinendrehzahlsensor 820, ein Eingangswellendrehzahlsensor 822, ein Ausgangswellendrehzahlsensor 824, ein Öltemperatursensor 826 und ein Wassertemperatursensor 828. Es ist anzumerken, dass in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Ausdruck „Drehzahl" die Anzahl von Umdrehungen pro Zeiteinheit bedeutet (dargestellt als [U/min]).
  • Die Position des Schalthebels 805 wird durch den Positionsschalter 806 erfasst und ein Signal, das das Erfassungsergebnis darstellt, wird zu der ECU 800 übertragen. Entsprechend der Position des Schalthebels 805 wird ein Bereich ausgewählt, und ein Schaltvorgang in dem Getriebe 200 wird automatisch gemäß dem Bereich erzielt.
  • Der Beschleunigerpedal-Positionssensor 810 erfasst die Position des Beschleunigerpedals 808 und überträgt ein Signal, das das Erfassungsergebnis darstellt, zu der ECU 800. Der Bremsschalter 814 erfasst eine Bremsbetätigung (eine Betätigung des Bremspedals 812 durch den Fahrer) und überträgt ein Signal, das das Erfassungsergebnis darstellt, zu der ECU 800.
  • Der Drosselpositionssensor 818 erfasst die Position des elektronischen Drosselventils 816, dessen Position durch ein Stellglied eingestellt wird, und überträgt ein Signal, das das Erfassungsergebnis darstellt, zu der ECU 800. Die Menge der in die Kraftmaschine 100 aufgenommenen Luft (eine Abgabe der Kraftmaschine 100) wird durch das elektronische Drosselventil 816 eingestellt.
  • Es ist anzumerken, dass anstelle von oder zusätzlich zu dem elektronischen Drosselventil 816 ein Hubbetrag oder eine Öffnungs-/Schließphase eines Einlassventils (nicht gezeigt) oder eines Auslassventils (nicht gezeigt) geändert werden können, so dass die Menge der in die Kraftmaschine 100 aufgenommenen Luft eingestellt wird.
  • Der Kraftmaschinendrehzahlsensor 820 erfasst die Drehzahl einer Ausgangswelle (Kurbelwelle) der Kraftmaschine 100 und überträgt ein Signal, das das Erfassungsergebnis darstellt, zu der ECU 800. Der Eingangswellendrehzahlsensor 822 erfasst eine Eingangswellendrehzahl NI des zweiten Schaltabschnitts 400 und überträgt ein Signal, das das Erfassungsergebnis darstellt, zu der ECU 800. Der Ausgangswellendrehzahlsensor 824 erfasst eine Ausgangswellendrehzahl NO des Getriebes 200 (des zweiten Schaltabschnitts 400) und überträgt ein Signal, das das Erfassungsergebnis darstellt, zu der ECU 800.
  • Der Öltemperatursensor 826 erfasst die Temperatur (eine Öltemperatur) von Öl (eines Automatikgetriebefluids, ATF), das zur Betätigung oder Schmierung des Getriebes 200 verwendet wird, und überträgt ein Signal, das das Erfassungsergebnis darstellt, zu der ECU 800.
  • Der Wassertemperatursensor 828 erfasst die Temperatur (die Wassertemperatur) des Kühlmittels der Kraftmaschine 100 und überträgt ein Signal, das das Erfassungsergebnis darstellt, zu der ECU 800.
  • Die ECU 800 stellt eine Steuerung über die verschiedenartigen Vorrichtungen zur Verfügung, so dass das Fahrzeug einen gewünschten Fahrzustand auf der Grundlage der Signale erhält, die von dem Positionsschalter 806, dem Beschleunigerpedal-Positionssensor 810, dem Bremsschalter 814, dem Drosselpositionssensor 818, dem Kraftmaschinendrehzahlsensor 820, dem Eingangswellendrehzahlsensor 822, dem Ausgangswellendrehzahlsensor 824, dem Öltemperatursensor 826, dem Wassertemperatursensor 828, und dergleichen zugeführt werden, und ebenso auf der Grundlage eines Kennfelds und eines Programms, die in dem ROM 802 gespeichert sind.
  • Als Nächstes wird unter Verwendung von 2 eine detaillierte Konfiguration des Getriebes 200 beschrieben, das in 1 gezeigt ist.
  • Unter Bezugnahme auf 2 sind in dem Getriebe 200, das koaxial in einem Gehäuse 202 angeordnet ist, das ein nichtdrehbares Element ist, das an der Fahrzeugkarosserie montiert ist, folgende Elemente vorgesehen: eine Eingangswelle 204, die ein Eingangsdrehelement ist; ein erster Schaltabschnitt 300, der direkt oder über einen Dämpfer (nicht gezeigt) mit der Eingangswelle 204 gekoppelt ist; ein zweiter Schaltabschnitt 400, der seriell in einer Leistungsübertragungsroute zwischen dem ersten Schaltabschnitt 300 und den Hinterrädern 700 über ein Übertragungselement (Übertragungswelle) 206 gekoppelt ist; und eine Ausgangswelle 208, die ein Ausgangsdrehelement ist, das mit dem zweiten Schaltabschnitt 400 gekoppelt ist.
  • Das Getriebe 200 ist symmetrisch relativ zu seiner Achse konfiguriert. Demgemäß ist der untere Teil des Getriebes 200 in 2 an dem Abschnitt weggelassen, an dem das Getriebe 200 gezeigt ist.
  • Der erste Schaltabschnitt 300 weist eine Leistungsaufteilvorrichtung 310, einen erste MG (Motorgenerator) 311 und einen zweiten MG 312 auf. Der erste Schaltabschnitt 300 weist ferner zwei Eingriffselemente einer C0-Kupplung 314 und einer B0-Bremse 316 auf.
  • Die Leistungsaufteilvorrichtung 310 teilt die Abgabe der Kraftmaschine 100, die in die Eingangswelle 204 eingeleitet wird, für den ersten MG 311 und das Übertragungselement 206 auf. Die Leistungsaufteilvorrichtung 310 ist aus einem Planetengetriebe 320 gebildet.
  • Das Planetengetriebe 320 weist ein Sonnenrad 322, ein Ritzel 324, einen Träger 326, der das Ritzel 324 so stützt, dass dieses sich um seine eigene Achse drehen kann und um das Sonnenrad 322 umlaufen kann, und einen Zahnkranz 328 auf, der mit dem Sonnenrad 322 über das Ritzel 324 kämmend eingreift.
  • In der Leistungsaufteilvorrichtung 310 ist der Träger 326 mit der Eingangswelle 204 gekoppelt, insbesondere mit der Kraftmaschine 100. Das Sonnenrad 322 ist mit dem ersten MG 311 gekoppelt. Der Zahnkranz 328 ist mit dem zweiten MG 312 über das Übertragungselement 206 gekoppelt.
  • Die Leistungsaufteilvorrichtung 310 funktioniert als Differentialvorrichtung durch die relative Drehung des Sonnenrads 322, des Trägers 326 und des Zahnkranzes 328. Durch die Differentialfunktion der Leistungsaufteilvorrichtung 310 wird die Abgabe der Kraftmaschine 100 auf den ersten MG 311 und auf das Übertragungselement 206 verteilt.
  • Der erste MG 311 erzeugt Leistung unter Verwendung eines Teils der verteilten Abgabe der Kraftmaschine 100 und/oder der zweite MG 312 dreht sich unter Verwendung der durch den ersten MG 311 erzeugten Leistung, wodurch die Leistungsaufteilvorrichtung 310 als stufenlos variables Getriebe funktioniert.
  • Der erste MG 311 und der zweite MG 312 sind elektrische Dreiphasenwechselstrom-Rotationsmaschinen (Elektromotoren). Der erste MG 311 ist mit dem Sonnenrad 322 der Leistungsaufteilvorrichtung 310 gekoppelt. Der zweite MG 312 ist so vorgesehen, dass Rotoren sich als eine Einheit mit dem Übertragungselement 206 drehen.
  • Der erste MG 311 und der zweite MG 312 werden so gesteuert, dass sie ein Soll-Ausgangsdrehmoment des Getriebes 200 decken, das beispielsweise aus der Beschleunigerpedalposition und der Fahrzeuggeschwindigkeit berechnet wird, und um den optimalen Kraftstoffwirkungsgrad bei der Kraftmaschine 100 zu verwirklichen.
  • Die C0-Kupplung 314 ist so vorgesehen, dass sie das Sonnenrad 322 und den Träger 326 koppelt. Die B0-Bremse 316 ist so vorgesehen, dass sie das Sonnenrad 322 mit dem Gehäuse 202 koppelt.
  • Der zweite Schaltabschnitt 400 weist drei Einzelritzel-Planetengetriebe 411–413 und fünf Eingriffselemente aus einer C1-Kupplung 421, einer C2-Kupplung 422, einer B1-Bremse 431, einer B2-Bremse 432 und einer B3-Bremse 433 auf. Wie im Einzelnen nachstehend beschrieben wird, funktioniert der zweite Schaltabschnitt 400 als gestuftes Automatikschaltgetriebe (gestufter Automatikschaltabschnitt) durch Kombinationen des Einrückens und Ausrückens der Eingriffselemente. Der zweite Schaltabschnitt 400 entspricht einem „Schaltabschnitt" in der vorliegenden Erfindung.
  • Als C0-Kupplung 314, C1-Kupplung 421, C2-Kupplung 422, B0-Bremse 316, B1-Bremse 431, B2-Bremse 432 und B3-Bremse 433 werden hydraulische Reibungseingriffsvorrichtungen (Mehrscheiben-Nassbauarten oder Bandbremsen-Bauarten oder Ähnliches) repräsentativ eingesetzt, die herkömmlicherweise in einem konventionellen Automatikgetriebe für ein Fahrzeug verwendet werden. Es ist anzumerken, dass alle Eingriffsvorrichtungen außer den Reibungseingriffsvorrichtungen als derartige Eingriffselemente (Kupplungen und Bremsen) verwendet werden können.
  • Durch das Einrücken der Eingriffselemente des ersten Schaltabschnitts 300 und des zweiten Schaltabschnitts 400 in den Kombinationen, die in der Betriebstabelle von 3 gezeigt sind, werden ein Umschalten zwischen einem stufenlosen Schaltzustand und einem gestuften Schaltzustand sowie eine Auswahl von fünf Vorwärtsgängen des ersten bis fünften Gangs in dem Getriebe 200 durchgeführt.
  • Wenn die C0-Kupplung 314 und die B0-Bremse 316 sich in einem ausgerückten Zustand befinden, wird die relative Drehung des Sonnenrads 322, des Trägers 326 und des Zahnkranzes 328 gestattet. In diesem Zustand funktioniert die Leistungsaufteilvorrichtung 310 als stufenlos variabler Mechanismus. Das Getriebe 200 tritt nämlich in einen stufenlosen Schaltzustand ein. In diesem Zustand wird durch Steuern des Betriebszustands (beispielsweise der Drehzahl oder des Drehmoments) des ersten MG 311 der Differentialbetrieb der Eingangswelle 204 und des Übertragungselements 206 (entsprechend der Ausgangswelle des ersten Schaltabschnitts 300) elektrisch gesteuert.
  • Wenn andererseits die C0-Kupplung 314 sich in einem eingerückten Zustand befindet, sind das Sonnenrad 322, der Träger 326 und der Zahnkranz 328 als eine Einheit in Eingriff miteinander und wird die relative Drehung der Zahnräder unterbunden. In diesem Zustand befindet sich die Leistungsaufteilvorrichtung 310 in einem „gesperrten Zustand", in dem die drei Zahnräder sich als eine Einheit drehen und die Differentialfunktion außer Kraft gesetzt ist. Somit funktioniert die Leistungsaufteilvorrichtung 310 nicht als stufenlos variabler Mechanismus. Ein gestufter Schaltzustand, in dem das Übersetzungsverhältnis sich gestuft in dem Getriebe 200 ändert, wird nämlich gebildet. Die C0-Kupplung 314, die durch ihr Einrücken/Ausrücken steuern kann, ob die Leistungsaufteilvorrichtung 310, die ein „elektrischer Differentialabschnitt" ist, sich in einem stufenlosen Schaltzustand (Differentialzustand) befinden soll, in dem die elektrische Differentialfunktion durchgeführt wird, oder in einem gesperrten Zustand befinden soll, in dem der Differentialzustand gesperrt ist, wie vorstehend beschrieben ist, entspricht einem „Differentialzustands-Umschaltmechanismus" in der vorliegenden Erfindung. In dem gesperrten Zustand wird die Übertragung und Aufnahme von elektrischer Leistung zwischen dem ersten MG 311 und dem zweiten MG 312, wie vorstehend beschrieben ist, anders als in dem Differentialzustand nicht durchgeführt.
  • Wenn die B0-Bremse 316 sich in einem eingerückten Zustand befindet, ist das Sonnerad 322 mit dem Gehäuse 202 fixiert. In diesem Zustand funktioniert ebenso die Leistungsaufteilvorrichtung 310 nicht als stufenlos variables Getriebe. Das Getriebe 200 tritt nämlich in einen gestuften Schaltzustand ein.
  • Somit kann die B0-Bremse 316, die getrennt von der C0-Kupplung 314 vorgesehen ist, ebenso die Leistungsaufteilvorrichtung 310 in den gesperrten Zustand umschalten. Es ist ersichtlich aus 3, dass ein Übersetzungsverhältnis in dem durch die C0-Kupplung 314 gesperrten Zustand höher als ein Übersetzungsverhältnis in dem durch die B0-Bremse 316 gesperrten Zustand ist.
  • Es ist anzumerken, dass auch dann, wenn die C0-Kupplung 314 und die B0-Bremse 316 sich in dem ausgerückten Zustand befinden, es möglich ist, die Leistungsaufteilvorrichtung 310 als gestuften Schaltmechanismus funktionieren zu lassen, indem das Drehzahlverhältnis zwischen der Eingangswelle 204 und dem Übertragungselement 206 auf einen vorbestimmten Wert gesteuert wird, indem der Betriebszustand (beispielsweise die Drehzahl oder das Drehmoment) des ersten MG 311 gesteuert wird.
  • Wie in 3 gezeigt ist, wird bei dem Getriebe 200 in dem gestuften Schaltzustand, in dem die C0-Kupplung 314 oder die B0-Bremse 316 eingerückt sind, in dem ersten Gang (1.) durch das Einrücken der C0-Kupplung 314, der C1-Kupplung 421 und der B3-Bremse 433 das maximale Übersetzungsverhältnis von beispielsweise ungefähr „3,357" erhalten. Durch das Einrücken der C0-Kupplung 314, der C1-Kupplung 421 und der B2-Bremse 432 wird ein zweiter Gang (2.) gebildet, in dem das Übersetzungsverhältnis kleiner als in dem ersten Gang (1.) ist, beispielsweise ungefähr 2,180".
  • In ähnlicher Weise wird bei dem Getriebe 200 in einem gestuften Schaltzustand durch das Einrücken der C0-Kupplung 314, der C1-Kupplung 421 und der B1-Bremse 431 ein dritter Gang (3.) gebildet, in dem das Übersetzungsverhältnis kleiner als in dem zweiten Gang (2.) ist, beispielsweise ungefähr „1,424". Durch das Einrücken der C0-Kupplung 314, der C1-Kupplung 421 und der C2-Kupplung 422 wird ein vierter Gang (4.) gebildet, in dem das Übersetzungsverhältnis kleiner als in dem dritten Gang (3.) ist, beispielsweise ungefähr „1,000". Durch das Einrücken der C1-Kupplung 421, der C2-Kupplung 422 und der B0-Bremse 316 wird ein fünfter Gang (5.) gebildet, in dem das Übersetzungsverhältnis kleiner als in dem vierten Gang (4.) ist, beispielsweise ungefähr „0,705".
  • Durch das Einrücken der C2-Kupplung 422 und der B3-Bremse 433 wird ein Rückwärtsgang (R) gebildet, in dem das Übersetzungsverhältnis ein mittlerer Wert zwischen demjenigen des ersten Gangs (1.) und des zweiten Gangs (2.) ist, beispielsweise ungefähr „3,209".
  • Andererseits funktioniert bei dem Getriebe 200 in einem stufenlosen Schaltzustand, in dem die C0-Kupplung 314 und die B0-Bremse 316 ausgerückt sind, der erste Schaltabschnitt 300 als stufenloser Schaltmechanismus und funktioniert der zweite Schaltabschnitt 400, der seriell mit dem ersten Schaltabschnitt 300 verbunden ist, als gestuftes Getriebe, in dem einer des ersten bis fünften Gangs gemäß der Betriebstabelle von 3 ausgewählt wird. Für den Gang (einen des ersten bis fünften Gangs) des zweiten Schaltabschnitts 400 wird nämlich eine Eingangswellendrehzahl NI des zweiten Schaltabschnitts 400, nämlich die Drehzahl des Übertragungselements 206 stufenlos variiert, wodurch eine Übersetzungsverhältnisbreite für jeden der Gänge stufenlos erhalten werden kann. Somit wird das Übersetzungsverhältnis, das stufenlos variabel ohne Stufen zwischen jedem der Gänge ist, erhalten, wodurch das Gesamtübersetzungsverhältnis für das gesamte Getriebe 200 auf eine stufenlose Weise erhalten werden kann.
  • Wenn eine Position P (Parken) oder eine Position N (Neutral) durch den Schaltbetätigungsabschnitt 804 ausgewählt wird, werden alle Eingriffselemente in einen ausgerückten Zustand versetzt. Demgemäß tritt das Getriebe 200 in einen Zustand ein, in dem es ein Drehmoment auf die Räder nicht übertragen kann. In diesem Zustand kann der Zahnkranz 328 die Reaktionskraft der Antriebskraft nicht aufnehmen, die von der Kraftmaschine 100 abgegeben wird.
  • Ein Schaltvorgang (einschließlich eines Schaltens zwischen einem stufenlosen Schaltzustand und einem gestuften Schaltzustand) in dem Getriebe 200 wird automatisch auf der Grundlage des beispielsweise in 4 gezeigten Schaltkennfelds gesteuert. Das Schaltkennfeld in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird mit den Parametern des Soll-Ausgangsdrehmoments, das aus der Beschleunigerpedalposition und/oder der Fahrzeuggeschwindigkeit berechnet wird, und der Fahrzeuggeschwindigkeit bestimmt. Es ist anzumerken, dass die Parameter für ein Schaltkennfeld nicht darauf beschränkt sind.
  • In 4 stellt die durchgezogene Linie die Hochschaltlinie dar und stellt die gestrichelte Linie die Herunterschaltlinie dar. Der Bereich, der durch die dicke durchgezogene Linie in 4 eingeschlossen ist, stellt einen Bereich dar, in dem das Fahrzeug unter Verwendung von nur der Antriebskraft des zweiten MG 312 und ohne die Verwendung der Antriebskraft der Kraftmaschine 100 fährt. Die gestrichelte Linie aus abwechselnd langen und kurzen Strichen in 4 ist eine Umschaltlinie zum Umschalten von dem stufenlosen Schaltzustand zu dem gestuften Schaltzustand. Die gestrichelte Linie mit abwechselnd langen und zwei kurzen Strichen in 4 ist eine Umschaltlinie zum Umschalten von einem gestuften Schaltzustand zu dem stufenlosen Schaltzustand. Wie aus 4 ersichtlich ist, wird das Getriebe 200 zu dem gestuften Schaltzustand in einer Region mit relativ hoher Last und/oder einer Region mit relativ hoher Fahrzeuggeschwindigkeit umgeschaltet.
  • Alternativ kann der in 1 gezeigte Schaltbetätigungsabschnitt 804 konfiguriert werden, wie in 5 gezeigt ist, so dass ein Schaltvorgang in dem Getriebe 200 durch eine manuelle Betätigung durch den Fahrer durchgeführt werden kann.
  • Unter Bezugnahme auf 5 ist der Schaltbetätigungsabschnitt 804 beispielsweise an dem Boden neben dem Fahrersitz in dem Fahrzeug entlang der Längsrichtung des Fahrzeugs angeordnet. Für den Schaltbetätigungsabschnitt 804 ist ein Schalthebel 805 vorgesehen, der durch den Fahrer betätigt wird.
  • Der Fahrer kann verschiedenartige Schaltpositionen (Schaltbereiche) durch Verschieben des Schalthebels 805 nach vorne und nach hinten auswählen. Die Schaltpositionen sind von der Vorderseite in der Reihenfolge von Parken (P), Rückwärts (R), Neutral (N) und Fahren (D) angeordnet. Das Einrücken/Ausrücken eines jeweiligen Eingriffselements liegt vor, wie in 3 gezeigt ist, wenn Parken (P), Rückwärts (R) und Neutral (N) ausgewählt wird.
  • Wenn Fahren (D) ausgewählt wird, werden gemäß dem Schaltkennfeld von 4 ein Umschalten des stufenlosen Schaltzustands/gestuften Schaltzustands und eine Auswahl des ersten bis vierten Gangs automatisch gesteuert.
  • Wie in 5 gezeigt ist, kann der Fahrer Manuell (M) als Schaltposition (Schaltbereich) durch Verschieben des Schalthebels 805 von der Position Fahren (D) zur Seite auswählen. Wenn Manuell (M) ausgewählt ist, ist das Getriebe 200 in einen gestuften Schaltzustand versetzt und wird einer des ersten bis fünften Gangs gemäß der Betätigung des Schalthebels 805 durch den Fahrer ausgewählt.
  • Wenn der Schalthebel 805 sich in der Position Manuell (M) befindet, befindet sich in einem Zustand, in dem der Fahrer seine Hand von dem Schalthebel 805 entfernt, der Schalthebel 805 in einer Zentralposition in der Position M und wird der gegenwärtige Vorwärtsgang aufrechterhalten. Wenn andererseits der Fahrer den Schalthebel 805 so betätigt, dass er zur Rückseite (– Seite) von der Zentralposition gekippt wird, wird der Vorwärtsgang von dem gegenwärtigen Gang heruntergeschaltet. Wenn der Fahrer den Schalthebel 805 so betätigt, dass er zur Vorderseite (+ Seite) von der Zentralposition gekippt wird, wird der Vorwärtsgang von dem gegenwärtigen Gang hochgeschaltet. Hier verschiebt sich der Schalthebel 805 nicht kontinuierlich entlang der Längsrichtung, sondern verschiebt sich eher abschnittsweise. Der Schalthebel 805 wird sich nämlich in einem der drei Zustände des Zentralpositionszustands des nach vorne gekippten Zustands und des nach hinten gekippten Zustands befinden. Wenn der Fahrer die Kraft auf den Schalthebel 805 verringert, kehrt der Schalthebel 805 unmittelbar auf die Zentralposition zurück. Der Vorwärtsgang, wenn Manuell (M) ausgewählt ist, variiert nämlich gestuft gemäß der Anzahl der Betätigungen des Schalthebels 805 in der Längsrichtung.
  • Wenn der Schaltvorgang in dem Getriebe 200 durchgeführt wird, wie vorstehend beschrieben ist, werden die C0-Kupplung 314, die B0-Bremse 316, die C1-Kupplung 421, die C2-Kupplung 422, die B1-Bremse 431, die B2-Bremse 432 und die B3-Bremse 433 durch den Hydraulikdruck betätigt.
  • Wie in 6 gezeigt ist, ist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Hydrauliksteuervorrichtung 900 vorgesehen, die einen Hydraulikdruck zu einem jeweiligen Eingriffselement fördert und aus diesem ausstößt, um ein jeweiliges Eingriffselement zum Einrücken und Ausrücken zu steuern. Die Hydrauliksteuervorrichtung 900 weist eine mechanische Ölpumpe 910 und eine elektromotorbetriebene Ölpumpe 920 auf sowie einen Hydraulikschaltkreis 930, der den Hydraulikdruck, der bei den Ölpumpen 910 und 920 erzeugt wird, auf einen Leitungsdruck einstellt und ebenso den Leitungsdruck als Anfangsdruck verwendet, um einen eingestellten Hydraulikdruck bereitzustellen und den eingestellten Hydraulikdruck zu dem jeweiligen Eingriffselement zu fördern und auszustoßen, und versorgt ebenso einen geeigneten Abschnitt mit Öl zur Schmierung.
  • Die mechanische Ölpumpe 910 ist eine Pumpe, die durch die Kraftmaschine 100 betrieben wird, um den Hydraulikdruck zu erzeugen. Die mechanische Ölpumpe 910 ist koaxial zu dem Träger 326 angeordnet und nimmt ein Drehmoment von der Kraftmaschine 100 für den Betrieb auf. Die Drehung des Trägers 326 treibt nämlich die mechanische Ölpumpe 910 an und der Hydraulikdruck wird erzeugt.
  • Dagegen ist die elektromotorbetriebene Ölpumpe 920 eine Pumpe, die durch einen Motor (nicht gezeigt) angetrieben wird. Die elektromotorbetriebene Ölpumpe 920 ist an einem geeigneten Ort angebracht, wie z. B. dem Außenbereich des Gehäuses 202. Die elektromotorbetriebene Ölpumpe 920 wird durch die ECU 800 gesteuert, um den Hydraulikdruck wie gewünscht zu erzeugen. Beispielsweise wird die Drehzahl oder Ähnliches der elektromotorbetriebenen Ölpumpe 920 rückgeführt geregelt.
  • Die elektromotorbetriebene Ölpumpe 920 wird durch elektrische Leistung betätigt, die von einer Batterie 942 über einen DC/DC-Wandler 944 zugeführt wird. Die elektrische Leistung der Batterie 942 wird dem ersten MG 311 und dem zweiten MG 312 zusätzlich zu der elektromotorbetriebenen Ölpumpe 920 zugeführt.
  • Der Hydraulikschaltkreis 930 weist eine Vielzahl von Solenoidventilen, Umschaltventilen oder Druckeinstellventilen (alle nicht gezeigt) auf und ist so konfiguriert, dass er zu einer elektrischen Steuerdruckeinstellung fähig ist, und fördert den Hydraulikdruck und stößt diesen aus. Er wird durch die ECU 800 gesteuert.
  • Es ist anzumerken, dass die Ölpumpen 910 und 920 an ihren entsprechenden Ausstoßseiten mit Rückschlagventilen 912 und 922 versehen sind, die durch Drücke geöffnet werden, die jeweils verursacht werden, wenn die Ölpumpen 910 und 920 diesen ausstoßen, und die für eine Richtung geschlossen werden, die entgegengesetzt zu derjenigen der Drücke sind. Die Ölpumpen 910 und 920 sind parallel zueinander relativ zu dem Hydraulikschaltkreis 930 verbunden. Ferner ist ein Ventil (nicht gezeigt), das einen Leitungsdruck einstellt, so konfiguriert, dass es den Leitungsdruck auf zwei Zustände steuert. Genauer gesagt erhöht es eine ausgestoßene Menge und stellt somit einen erhöhten Leitungsdruck zur Verfügung, wohingegen es eine ausgestoßene Menge verringert und somit einen verringerten Leitungsdruck zur Verfügung stellt.
  • Der Hydraulikschaltkreis 930 ist mit einem Hydraulikdrucksensor 940 versehen, der zumindest den Zufuhrhydraulikdruck zu der C1-Kupplung 421, der C2-Kupplung 422, der B1-Bremse 431, der B2-Bremse 432 und der B3-Bremse 433 messen kann, die Eingriffselemente in dem zweiten Schaltabschnitt 400 sind. Der Hydraulikdruck Pol, der durch den Hydraulikdrucksensor 940 erfasst wird, wird zu der ECU 800 übertragen. Dieser ist so konfiguriert, dass dann, wenn eine Fehlfunktion bei den Ölpumpen 910, 920 vorliegt, entsprechende Fehlfunktionserfassungssignale SP1, SP2 zu der ECU 800 übertragen werden.
  • In dem Getriebe 200 kann, wenn der Hydraulikdruck (im Folgenden als Hydraulikzufuhrdruck bezeichnet), der zugeführt werden kann von der Hydrauliksteuervorrichtung 900 zu einem jeweiligen Eingriffselement, extrem verringert ist, da eine Fehlfunktion oder Ähnliches vorliegt, ein jeweiliges Eingriffselement nicht in einem eingerückten Zustand aufrechterhalten werden. Somit können alle Eingriffselemente ausgerückt werden. Wenn ein derartiges Phänomen auftritt, kann ein Drehelement, das das Getriebe 200 bildet, befreit bzw. losgelassen werden und kann sich bei einer hohen Drehzahl drehen. Das kann die Haltbarkeit des jeweiligen Bauteils in nachteilhafter Weise beeinträchtigen. Demgemäß wird in dem Antriebsstrang in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Verringerung des Hydraulikzufuhrdrucks in einem Stadium erfasst, bevor ein derartiges Phänomen auftritt, um eine geeignete Steuerung zum Verhindern der hohen Drehzahl des jeweiligen Drehelements bereitzustellen.
  • 7 ist ein Funktionsblockdiagramm, das die Steuerkonfiguration des Antriebsstrangs gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt. Jedes Blockelement, das in 7 gezeigt ist, wird durch Hardware oder einen Softwareprozess durch die ECU 800 ausgeführt.
  • Unter Bezugnahme auf 7 bestimmt, wenn der Hydraulikzufuhrdruck von dem Hydraulikschaltkreis 930 verringert ist, ein Bestimmungsabschnitt 1050 auf der Grundlage eines Zustands des Fahrzeugs, ob es eine fahrzeuggebundene Situation ist, in der ein jeweiliges Drehelement, das den ersten Schaltabschnitt 300 und den zweiten Schaltabschnitt 400 bildet, sich mit einer übermäßig hohen Drehzahl dreht. Wenn es eine derartige fahrzeuggebundene Situation ist, setzt der Bestimmungsabschnitt 1050 eine Marke FL0 auf EIN und setzt andernfalls die Marke FL0 auf AUS.
  • Beispielsweise setzt der Bestimmungsabschnitt 1050 die Marke FL0 auf EIN, wenn die Drehzahl der Räder auf der Grundlage einer Abgabe eines nicht gezeigten Raddrehzahlsensors gleich wie oder größer als ein vorbestimmter Wert ist, und setzt andernfalls die Marke FL0 auf AUS. Alternativ kann der Bestimmungsabschnitt 1050 die Marke FL0 auf EIN setzen, wenn das Beschleunigerpedal gedrückt wird, und kann die Marke FL0 auf AUS setzen, wenn das Beschleunigerpedal nicht gedrückt ist oder die Beschleunigerpedalposition niedriger als ein vorbestimmter Grad auf der Grundlage der Beschleunigerpedalposition ist.
  • Ferner kann der Bestimmungsabschnitt 1050 die Marke FL0 auf EIN setzen, wenn die Kraftmaschine sich in einem Hochlastzustand befindet, beispielsweise ein Ausgangsdrehmoment gleich wie oder größer als ein vorbestimmter Wert ist, und kann andernfalls die Marke FL0 auf der Grundlage eines Zustands der Kraftmaschine auf AUS setzen. Alternativ kann der Bestimmungsabschnitt 1050 die Marke FL0 auf AUS setzen, wenn die Position P (der Bereich P) oder die Position N (der Bereich N) ausgewählt ist, und kann die Marke FL0 auf EIN setzen, wenn die anderen Positionen (Bereiche) ausgewählt sind, nämlich auf der Grundlage der Schaltposition (des Schaltbereichs). Ferner kann der Bestimmungsabschnitt 1050 die Marke FL0 auf der Grundlage der Kombinationen eines Teils oder von allen vorstehend erwähnten Parametern der Raddrehzahl, der Beschleunigerpedalposition, des Kraftmaschinenzustands und der Schaltposition auf EIN/AUS setzen.
  • Wie vorstehend beschrieben ist, ist in einer fahrzeuggebundenen Situation, in der bestimmt wird, dass es auch dann, wenn der Hydraulikzufuhrdruck zu einem jeweiligen Eingriffselement verringert ist, weniger wahrscheinlich ist, dass die Drehelemente in dem Getriebe 200 sich mit einer übermäßig hohen Drehzahl drehen, und die Steuerung zur Verhinderung der Drehung mit hoher Drehzahl, die später beschrieben wird, nicht notwendig ist, die Marke FL0 durch den Bestimmungsabschnitt 1050 auf AUS gesetzt. Andererseits wird in einer fahrzeuggebundenen Situation, in der die Drehelemente in dem Getriebe 200 sich möglicherweise bei einer übermäßig hohen Drehzahl drehen können, wenn der Hydraulikzufuhrdruck verringert wird, die Marke FL0 auf EIN gesetzt.
  • Ein Hydraulikdruckverringerungs-Bestimmungsabschnitt 1100 steuert die Einstellung einer Hydraulikdruckverringerungsmarke FL1 auf EIN/AUS auf der Grundlage von repräsentativ der Erfassung des Hydraulikdrucks Pol, der durch den Hydraulikdrucksensor 940 erfasst wird. Beispielsweise wird die Hydraulikdruckverringerungsmarke FL1 auf EIN gesetzt, wenn der Erfassungshydraulikdruck Pol gleich wie oder geringer als ein vorbestimmter Bestimmungswert ist, und wird andernfalls auf AUS gesetzt. Es ist anzumerken, dass der Bestimmungswert auf einen mittleren Wert zwischen einem Hydraulikzufuhrdruckniveau, mit dem der eingerückte Zustand des jeweiligen Eingriffselements nicht aufrechterhalten werden kann, und einem normalen Hydraulikzufuhrdruckniveau eingerichtet wird.
  • Alternativ kann die Marke FL1 auf EIN gesetzt werden, wenn der Erfassungshydraulikdruck Pol kontinuierlich verringert wird, auf der Grundlage der Änderung gegenüber der Zeit (eines Differentialwerts) des Erfassungshydraulikdrucks Pol. Alternativ kann die Hydraulikdruckverringerungsmarke FL1 als Vorsichtsmaßnahme, bevor der Hydraulikzufuhrdruck tatsächlich verringert wird, als Reaktion auf Fehlfunktionserfassungssignale SP1, SP2 auf EIN gesetzt werden, die gemäß der Erfassung einer Fehlfunktion der mechanischen Ölpumpe 910 und der elektromotorbetriebenen Ölpumpe 920 auf EIN gesetzt werden.
  • Als noch weitergehendes Konfigurationsbeispiel kann ein Hydraulikdruckverringerungs-Bestimmungsabschnitt 1100 den Zustand der Hydraulikdruckverringerungsmarke FL1 von EIN/AUS auf der Grundlage einer Differenz zwischen einem gegenwärtigen Übersetzungsverhältnis gemäß einer gegenwärtigen Kombination von Einrück-/Ausrückzuständen von dem jeweiligen Eingriffselement des zweiten Schaltabschnitts 400 und einem Drehzahlverhältnis zwischen der Eingangswellendrehzahl NI und der Ausgangswellendrehzahl NO des zweiten Schaltabschnitts 400 steuern, die durch Drehzahlsensoren 822 und 824 erfasst werden.
  • Ein Steuerabschnitt 1200 zur Verhinderung einer hohen Drehzahl erzeugt einen Einrückbefehl der C0-Kupplung 314, wenn die Hydraulikdruckverringerungsmarke FL1 auf EIN gesetzt wird, und übermittelt den Einrückbefehl zu dem Hydraulikschaltkreis 930. Wenn somit eine Verringerung des Hydraulikzufuhrdrucks erfasst wird, wird der Differentialbetrieb in einen gesperrten Zustand in dem ersten Schaltabschnitt 300 versetzt, so dass das Sonnenrad 322, der Träger 326 und der Zahnkranz 328 sich als eine Einheit drehen. Das kann die Trägheit des Trägers 326, der durch die Kraftmaschine gedreht wird, und diejenige des Zahnkranzes 328 vergrößern, der durch den zweiten MG 312 gedreht wird, wodurch verhindert wird, dass das Übertragungselement 326 entsprechend der Eingangswelle des zweiten Schaltabschnitts 400 sich mit einer hohen Drehzahl dreht. Als Folge kann verhindert werden, dass ein jeweiliges Drehelement, das den zweiten Schaltabschnitt 400 bildet, sich mit einer übermäßig hohen Drehzahl dreht, und daher kann eine Verschlechterung der Haltbarkeit des jeweiligen Konfigurationsbauteils verhindert werden.
  • Ferner kann der Steuerabschnitt 1200 zur Verhinderung einer hohen Drehzahl konfiguriert sein, um einen Drehmomentabsenkungsbefehl zum Verringern eines Ausgangsdrehmoments der Kraftmaschine 100 für den Kraftmaschinensteuerabschnitt 1300 zu erzeugen, wenn die Hydraulikdruckverringerungsmarke FL1 auf EIN gesetzt ist. Der Kraftmaschinensteuerabschnitt 1300 erzeugt eine Steueranweisung zum Begrenzen eines Ausgangsdrehmoments der Kraftmaschine 100, wie z. B. durch Anhalten der Einspritzung des Kraftstoffs (eine Kraftstoffabschaltung), Verzögern eines Winkels einer Zündzeitabstimmung, Anhalten einer Verbrennung in einem Teil der Zylinder oder Begrenzen des Drosselöffnungsgrads als Reaktion auf den Drehmomentabsenkungsbefehl von dem Steuerabschnitt 1200 zur Verhinderung einer hohen Drehzahl.
  • Wie in 8 gezeigt ist, kann ein Detail der Steuerung zur Verhinderung einer hohen Drehzahl des Steuerabschnitts 1200 zur Verhinderung einer hohen Drehzahl selektiv gemäß dem Grad der Verringerung des Hydraulikzufuhrdrucks verwendet werden. Beispielsweise bestimmt der Hydraulikdruckverringerungs-Bestimmungsabschnitt 1100, ob der Grad der Verringerung des Hydraulikdrucks „groß" oder „klein" ist, nämlich auf der Grundlage des Erfassungshydraulikdrucks Pol oder Ähnlichem, wenn die Hydraulikdruckverringerungsmarke FL1 auf EIN gesetzt ist. Wenn dann der Grad der Verringerung des Hydraulikdrucks „groß" ist, führt der Steuerabschnitt 1200 zur Verhinderung einer hohen Drehzahl sowohl die Differentialsperrsteuerung als auch die Kraftmaschinendrehmoment-Absenkungssteuerung durch Erzeugen eines Einrückbefehls der C0-Kupplung 314 aus (Steuerebene 2). Wenn andererseits der Hydraulikverringerungsgrad „klein" ist, weist der Steuerabschnitt 1200 zur Verhinderung der hohen Drehzahl nur die Differentialsperrsteuerung an, ohne die Kraftmaschinendrehmoment-Absenkungssteuerung auszuführen (Steuerebene 1). Wenn keine Verringerung des Hydraulikdrucks vorliegt, wenn nämlich die Hydraulikdruckverringerungsmarke FL1 auf AUS gesetzt ist, werden weder die Differentialsperrsteuerung noch die Kraftmaschinendrehmoment-Absenkungssteuerung ausgeführt (Steuerebene 0).
  • Wenn mit einer derartigen Steuerkonfiguration der Grad der Verringerung des Hydraulikzufuhrdrucks groß ist, wird der elektrische Differentialabschnitt (die Leistungsaufteilvorrichtung 310) gesperrt und wird das Kraftmaschinenausgangsdrehmoment verringert, um dadurch auf der Basis einer Priorität das Auftreten einer übermäßig hohen Drehzahl der Drehelemente in dem ersten Schaltabschnitt 300 und dem zweiten Schaltabschnitt 400 zu verhindern. Wenn andererseits der Grad der Verringerung des Hydraulikzufuhrdrucks klein ist, wird das Ausgangsdrehmoment der Kraftmaschine 100 nicht begrenzt, so dass das Fahren zu einer Seite mit einer sehr geringen Geschwindigkeit unter Verwendung der Kraftmaschinenabgabe durchgeführt werden kann.
  • Unter erneuter Bezugnahme auf 7 kann, wenn die Hydraulikdruckverringerungsmarke FL1 auf EIN gesetzt ist, der Steuerabschnitt 1200 zur Verhinderung der hohen Drehzahl konfiguriert sein, um ferner einen Steuerbefehl zum Unterbinden oder Begrenzen eines Schaltvorgangs durch den zweiten Schaltabschnitt 400 zu erzeugen, wenn er die Steuerung zur Verhinderung der hohen Drehzahl ausführt. Somit wird der Ausrück-/Einrückzustand von dem jeweiligen Eingriffselement in dem zweiten Schaltabschnitt 400 nicht in hohem Maße in einem Zustand verändert, in dem der Hydraulikzufuhrdruck verringert ist, und kann daher eine zusätzliche unbeabsichtigte Schwankung der Drehzahl verhindert werden.
  • Eine bevorzugte Steuerkonfiguration ist es, wenn der Bestimmungsabschnitt 1050 die Marke FL0 auf AUS setzt, die Hydraulikdruckverringerungsmarke FL1 auf AUS fixiert wird oder die Steuerung zur Verhinderung der hohen Drehzahl durch den Steuerabschnitt 1200 zur Verhinderung der hohen Drehzahl nicht ausgeführt wird, auch wenn FL1 auf EIN gesetzt ist. Somit kann bei einer fahrzeuggebundenen Situation, in der ein jeweiliges Drehelement in dem Getriebe 200 sich nicht bei einer hohen Drehzahl drehen wird, auch wenn der Hydraulikzufuhrdruck verringert wird, eine unnötige Ausführung der Steuerung zur Verhinderung der hohen Drehzahl vermieden werden.
  • 9 ist ein Ablaufdiagramm, das die Steuerstruktur darstellt, wenn der Hydraulikdruck in dem Antriebsstrang gemäß der vorliegenden Erfindung verringert ist. Der Steuerablauf auf der Grundlage der Ablaufdiagramme der 9 und 10 wird durch die Ausführung eines Programms, das im voraus in der ECU 800 gespeichert wird, bei einem vorbestimmten Zyklus verwirklicht.
  • Unter Bezugnahme auf 9 bestimmt die ECU 800 in Schritt S100, ob es eine fahrzeuggebundene Situation ist oder nicht, in der die Verhinderung einer hohen Drehzahl von Bauteilen (Drehelementen) in dem Getriebe 200 berücksichtigt werden muss, wenn eine Verringerung des Hydraulikzufuhrdrucks vorliegt. Der Prozess in Schritt S100 entspricht nämlich der Funktion des Bestimmungsabschnitts 1050 in 7.
  • Wenn Schritt S100 JA ergibt, wenn nämlich die Marke FL0 auf EIN gesetzt ist, bestimmt die ECU 800 in Schritt S110, ob eine Verringerung des Hydraulikzufuhrdrucks von der Hydraulikdrucksteuervorrichtung 900 zu dem jeweiligen Eingriffselement vorliegt oder nicht. Wie vorstehend beschrieben ist, entspricht der Prozess in Schritt S110 der Funktion des Hydraulikdruckverringerungs-Bestimmungsabschnitts 1100 in 7. Auf der Grundlage des Erfassungshydraulikdrucks Pol durch den Hydraulikdrucksensor 940 oder dessen Differentialwert bezüglich der Zeit wird durch Fehlfunktionsmesssignale SP1, SP2 von den Ölpumpen 910, 920 oder eines Drehzahlverhältnisses zwischen der Eingangswellendrehzahl NI und der Ausgangswellendrehzahl NO bestimmt, ob eine Verringerung des Zufuhröldrucks vorliegt oder nicht.
  • Wenn eine Verringerung des Hydraulikzufuhrdrucks vorliegt, wenn die Hydraulikdruckverringerungsmarke FL1 auf EIN gesetzt ist, wenn nämlich Schritt S110 JA ergibt, führt die ECU 800 in Schritt S130 eine Steuerung zur Verhinderung einer hohen Drehzahl des Getriebes 200 aus. Wie vorstehend beschrieben ist, wird als Steuerung zur Verhinderung der hohen Drehzahl die Sperrsteuerung des elektrischen Differentialabschnitts durch die Erzeugung des Einrückbefehls der C0-Kupplung 314 ausgeführt oder zusätzlich dazu die Kraftmaschinendrehmoment-Verringerungssteuerung ausgeführt.
  • Ferner gibt in Schritt S140 die ECU 800 einen Alarm an den Fahrer ab, dass eine Verringerung des Hydraulikzufuhrdrucks in dem Getriebe 200 vorliegt, und speichert zusätzlich die ECU 800 einen Diagnosecode. Die Abgabe des Diagnosecodes wird erlauben, die Einzelheit der Fehlfunktion und die Lage der Fehlfunktion einfach bei der Reparatur anzugeben.
  • Wenn es andererseits eine fahrzeuggebundene Situation ist, in der es nicht notwendig ist, die Verhinderung der hohen Drehzahl der Bauteile (der Drehelemente) in dem Getriebe 200 zu berücksichtigen (NEIN in Schritt S100), oder wenn keine Verringerung des Hydraulikzufuhrdrucks vorliegt (NEIN in Schritt S110), führt die ECU 800 eine normale Schaltsteuerung in Schritt S120 aus. Hier wird ein geeignetes Übersetzungsverhältnis (ein geeigneter Gang) des Getriebes 200 durch die Auswahl einer Schaltposition durch den Fahrer oder gemäß dem in 4 gezeigten Schaltkennfeld eingerichtet. Das Ausrücken/Einrücken eines jeweiligen Eingriffselements wird gemäß 3 gesteuert, so dass der ausgewählte Gang erzielt wird.
  • Alternativ kann, wie in 10 gezeigt ist, wenn eine Verringerung des Hydraulikzufuhrdrucks vorliegt, die ECU 800 in Schritt S150 nachfolgend auf die Schritte S130 und S140 derart steuern, so dass das Schalten in dem zweiten Schaltabschnitt 400 unterbunden oder begrenzt wird. Es ist anzumerken, dass die Prozesse in den Schritten S130–150 den Funktionen des Steuerabschnitts 1200 zur Verhinderung der hohen Drehzahl in 7 entsprechen.
  • Wie vorstehend beschrieben ist, kann gemäß dem Antriebsstrang und dem Verfahren zum Steuern des Antriebsstrangs gemäß der vorliegenden Erfindung, wenn eine Verringerung des Hydraulikzufuhrdrucks zu dem zweiten Schaltabschnitt 400 vorliegt, der das Getriebe 200 bildet, durch Versetzen des elektrischen Differentialabschnitts in einen gesperrten Zustand in dem Schaltabschnitt 300 oder zusätzlich dazu durch Verringern des Ausgangsdrehmoments der Kraftmaschine 100 eine hohe Drehzahl des Übertragungselements 206 entsprechend der Eingangswelle des zweiten Schaltabschnitts 400 verhindert werden. Als Folge kann auch dann, wenn der Hydraulikzufuhrdruck extrem verringert ist und jedes Drehelement, das das Getriebe 200 bildet (insbesondere der zweite Schaltabschnitt 400), losgelassen wird, eine übermäßig hohe Drehzahl eines derartigen Drehelements verhindert werden. Auch wenn somit eine Verringerung des Hydraulikzufuhrdrucks aufgrund einer Fehlfunktion der Hydraulikdruck-Zufuhrvorrichtung vorliegt, kann eine Verschlechterung der Haltbarkeit der jeweiligen Bauteile des Getriebes 200 verhindert werden.
  • Es ist anzumerken, dass zum weitergehenden sicheren Versetzen der C0-Kupplung 314 in einen eingerückten Zustand und des elektrischen Differentialabschnitts in einen gesperrten Zustand, wenn eine Verringerung des Hydraulikzufuhrdrucks vorliegt, eine Konfiguration eingesetzt werden kann, bei der ein Sammler 945 zur Verhinderung einer Verringerung des Hydraulikdrucks in dem Hydraulikdruckpfad in der C0-Kupplung 314 in dem Hydraulikschaltkreis 930 angeordnet ist (6).
  • Anstelle der Ermöglichung, dass fünf Vorwärtsgänge in dem Getriebe 200 erzielt werden, können vier Vorwärtsgänge aus einem ersten bis vierten Gang in dem Getriebe 200 erzielt werden. Wenn das Getriebe 200 so konfiguriert ist, dass es vier Vorwärtsgänge erzielen kann, wie in 11 gezeigt ist, weist der zweite Schaltabschnitt 400 zwei Einzelritzel-Planetengetriebe 441 und 442 sowie vier Eingriffselemente aus einer C1-Kupplung 451, einer C2-Kupplung 452, einer B1-Bremse 461 und einer B2-Bremse 462 auf. Durch das Einrücken der Eingriffselemente in 11 können mit den Kombinationen, die in der Betriebstabelle von 12 gezeigt sind, vier Vorwärtsgänge aus einem ersten bis vierten Gang erzielt werden.
  • Anstelle der Umschaltung zwischen dem stufenlosen Schaltzustand und dem gestuften Schaltzustand auf der Grundlage einer Umschaltlinie, die in dem Schaltkennfeld definiert ist, ist es ebenso möglich, zwischen dem stufenlosen Schaltzustand und dem gestuften Schaltzustand auf der Grundlage des Kennfelds umzuschalten, das das Ausgangsdrehmoment der Kraftmaschine 100 und die Kraftmaschinendrehzahl NE als Parameter aufweist, wie in 13 gezeigt ist.
  • Während der zweite Schaltabschnitt 400 in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel beispielhaft als gestufter Schaltabschnitt beschrieben wurde, kann die vorliegende Erfindung in ähnlicher Weise auf das Problem einer Drehung der Drehelemente mit hoher Drehzahl gerichtet sein, die mit einer Verringerung des Hydraulikzufuhrdrucks verknüpft ist, auch wenn der zweite Schaltabschnitt 400 mit einem CVT (stufenlos variablen Getriebe) ausgebildet ist. Der zweite Schaltabschnitt 400 kann nämlich, ohne besonders darauf begrenzt zu werden, jede Konfiguration sein, solange er ein Mechanismus ist, in dem Drehelemente sich mit einer hohen Drehzahl gemäß einer Verringerung des Hydraulikzufuhrdrucks drehen.
  • Obwohl die vorliegende Erfindung im Einzelnen beschrieben und dargestellt wurde, ist klar ersichtlich, dass es sich hierbei nur um eine Darstellung und ein Beispiel handelt, und dass sie nicht zur Begrenzung herangezogen werden soll, wobei der Anwendungsbereich der vorliegenden Erfindung durch die Definitionen der beigefügten Ansprüche zu interpretieren ist.
  • Wenn eine Verringerung eines Hydraulikzufuhrdrucks zu einem zweiten Schaltabschnitt erfasst wird, wird ein Einrückbefehl einer C0-Kupplung erzeugt, so dass eine Leistungsaufteilvorrichtung (ein elektrischer Differentialabschnitt) in einen gesperrten Zustand versetzt wird. In dem gesperrten Zustand drehen sich ein Sonnenrad, ein Träger, der durch eine Kraftmaschine gedreht wird, und ein Zahnkranz, der durch einen zweiten Motorgenerator gedreht wird, als eine Einheit, wodurch die Trägheit vergrößert wird. Somit kann eine Drehung eines Übertragungselements mit einer hohen Drehzahl entsprechend einer Eingangswelle des zweiten Schaltabschnitts verhindert werden.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Claims (18)

  1. Antriebsstrang mit: einem elektrischen Differentialabschnitt (310), der so konfiguriert ist, dass ein Differentialbetrieb einer Eingangsdrehzahl und einer Ausgangsdrehzahl durch einen ersten Elektromotor (311) gesteuert wird, dessen Betriebszustand gesteuert wird, wobei der erste Elektromotor (311) mit einem Drehelement (322) des elektrischen Differentialabschnitts (310) gekoppelt ist, so dass er eine Antriebsleistung übertragen kann; einem Eingriffselement, das durch eine Aufnahme eines Hydraulikzufuhrdrucks gestattet, dass die Antriebsleistung von dem elektrischen Differentialabschnitt auf ein Antriebsrad übertragen wird; einem Differentialzustands-Umschaltmechanismus (314), der konfiguriert ist, um den elektrischen Differentialabschnitt zwischen einem Differentialzustand, in dem die Differentialfunktion durchgeführt wird, und einem gesperrten Zustand umzuschalten, in dem die Differentialfunktion nicht durchgeführt wird; und einer Steuervorrichtung (800), die so konfiguriert ist, dass sie den elektrischen Differentialabschnitt durch den Differentialzustands-Umschaltmechanismus in einen gesperrten Zustand versetzt, wenn eine Verringerung des Hydraulikzufuhrdrucks zu dem Eingriffselement vorliegt.
  2. Antriebsstrang gemäß Anspruch 1, wobei eines der Vielzahl der Drehelemente (322, 326, 328), die in dem elektrischen Differentialabschnitt enthalten sind, mit einer Kraftmaschine (100) gekoppelt ist, und die Steuervorrichtung (800) konfiguriert ist, um zusätzlich eine Verringerung des Ausgangsdrehmoments der Kraftmaschine durchzuführen, wenn eine Verringerung des Hydraulikzufuhrdrucks zu dem Eingriffselement vorliegt.
  3. Antriebsstrang gemäß Anspruch 1, wobei die Steuervorrichtung (800) einen Bestimmungsabschnitt (1050) aufweist, der durch eine Bestimmung auf der Grundlage eines Zustands eines Fahrzeugs, in dem der Antriebsstrang enthalten ist, eine Sperrsteuerung erzwungen nicht ausführbar hält, auch wenn eine Verringerung des Hydraulikzufuhrdrucks zu dem Eingriffselement vorliegt, wenn es nicht eine fahrzeuggebundene Situation ist, in der ein Drehelement, das in zumindest dem elektrischen Differentialabschnitt (310) oder einem Schaltabschnitt (400) enthalten ist, der konfiguriert ist, so dass er das Eingriffselement aufweist, sich mit einer hohen Drehzahl drehen kann, wenn eine Verringerung des Hydraulikzufuhrdrucks (Pol) vorliegt, wobei die Sperrsteuerung vorgesehen ist, um den elektrischen Differentialabschnitt durch den Differentialzustands-Umschaltmechanismus (314) in den gesperrten Zustand zu versetzen.
  4. Antriebsstrang gemäß Anspruch 3, wobei der Bestimmungsabschnitt (1050) die Sperrsteuerung erzwungen nicht ausführbar hält, wenn eine Beschleunigerpedalposition des Fahrzeugs niedriger als ein vorbestimmter Grad ist.
  5. Antriebsstrang gemäß Anspruch 3, wobei der Bestimmungsabschnitt (1050) die Sperrsteuerung erzwungen nicht ausführbar hält, wenn eine Raddrehzahl des Fahrzeugs nicht größer als ein vorbestimmter Wert ist.
  6. Antriebsstrang gemäß Anspruch 3, wobei der Bestimmungsabschnitt (1050) gemäß einer gegenwärtig ausgewählten Schaltposition oder einem gegenwärtig ausgewählten Schaltbereich die Sperrsteuerung erzwungen nicht ausführbar hält.
  7. Antriebsstrang gemäß Anspruch 3, wobei der Bestimmungsabschnitt (1050) die Sperrsteuerung erzwungen nicht ausführbar hält, wenn ein Ausgangsdrehmoment der Kraftmaschine (100) nicht größer als ein vorbestimmter Wert ist.
  8. Antriebsstrang gemäß Anspruch 1, wobei die Steuervorrichtung (800) konfiguriert ist, um ein Umschalten des Übersetzungsverhältnisses in einem Schaltabschnitt, der konfiguriert ist, so dass er das Eingriffselement aufweist, zu unterbinden oder zu begrenzen, wenn die Steuervorrichtung (800) den elektrischen Differentialabschnitt (310) gemäß der Verringerung des Hydraulikzufuhrdrucks (Pol) zu dem Eingriffselement in den gesperrten Zustand versetzt hat.
  9. Antriebsstrang gemäß Anspruch 1, wobei der elektrische Differentialabschnitt (310) konfiguriert ist, so dass er als stufenloser Schaltmechanismus durch den ersten Elektromotor (MG1) wirkt, dessen Betriebszustand gesteuert wird.
  10. Antriebsstrang gemäß Anspruch 1, ferner mit einem Schaltabschnitt (400), der konfiguriert ist, so dass er als gestufter Automatikschaltabschnitt durch Kombinationen eines Einrückens und Ausrückens einer Vielzahl der Eingriffselemente funktioniert.
  11. Antriebsstrang gemäß Anspruch 2, wobei die Steuervorrichtung (800) eine Verringerung des Ausgangsdrehmoments der Kraftmaschine (100) durch eine Kraftstoffabschaltung, ein Verzögern eines Winkels einer Zündzeitabstimmung oder ein Anhalten einer Verbrennung in einem Teil von Zylindern durchführt.
  12. Antriebsstrang gemäß Anspruch 1, wobei elektrische Leistung zwischen dem ersten Elektromotor (MG1) und einem zweiten Elektromotor (MG2), der mit einer Ausgangswelle (206) des elektrischen Differentialabschnitts (310) gekoppelt ist, in dem Differentialzustand des elektrischen Differentialabschnitts übertragen und aufgenommen werden kann, während die elektrische Leistung zwischen dem ersten Elektromotor und dem zweiten Elektromotor in dem gesperrten Zustand des elektrischen Differentialabschnitts nicht übertragen und aufgenommen wird.
  13. Antriebsstrang gemäß Anspruch 1, ferner mit einem Umschaltmechanismus (316), der getrennt von dem Differentialzustands-Umschaltmechanismus (314) vorgesehen ist, um den elektrischen Differentialabschnitt (310) in den gesperrten Zustand umzuschalten, wobei ein Übersetzungsverhältnis des elektrischen Differentialabschnitts in dem durch den Differentialzustands-Umschaltmechanismus (314) gesperrten Zustand höher als ein Übersetzungsverhältnis des elektrischen Differentialabschnitts in dem durch den Umschaltmechanismus (316) gesperrten Zustand ist.
  14. Antriebsstrang gemäß Anspruch 1, wobei der elektrische Differentialabschnitt (310) durch den Differentialzustands-Umschaltmechanismus (314) in einer Region mit hoher Fahrzeuggeschwindigkeit zu dem gesperrten Zustand umgeschaltet wird.
  15. Antriebsstrang gemäß Anspruch 1, wobei der elektrische Differentialabschnitt (310) durch den Differentialzustands-Umschaltmechanismus (314) in einer Region mit hoher Last zu dem gesperrten Zustand umgeschaltet wird.
  16. Antriebsstrang gemäß Anspruch 1, wobei der elektrische Differentialabschnitt (310) ein Planetengetriebe (320) aufweist.
  17. Verfahren zum Steuern eines Antriebsstrangs, wobei der Antriebsstrang Folgendes aufweist: einen elektrischen Differentialabschnitt (310), der so konfiguriert ist, dass ein Differentialzustand einer Eingangsdrehzahl und einer Ausgangsdrehzahl durch einen Elektromotor (311) gesteuert wird, dessen Betriebszustand gesteuert wird, wobei der Elektromotor (311) mit einem Drehelement des elektrischen Differentialabschnitts (310) gekoppelt ist, um Antriebsleistung übertragen zu können; ein Eingriffselement, das durch Aufnehmen eines Hydraulikzufuhrdrucks gestattet, dass die Antriebsleistung von dem elektrischen Differentialabschnitt auf ein Antriebsrad übertragen wird; und einen Differentialzustands-Umschaltmechanismus (314), der konfiguriert ist, um den elektrischen Differentialabschnitt zwischen einem Differentialzustand, in dem die Differentialfunktion durchgeführt wird, und einem gesperrten Zustand umzuschalten, in dem die Differentialfunktion nicht durchgeführt wird, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: Erfassen (S110) einer Verringerung des Hydraulikzufuhrdrucks zu dem Eingriffselement; und Versetzen (S130) des elektrischen Differentialabschnitts in den gesperrten Zustand durch den Differentialzustands-Umschaltmechanismus, wenn eine Verringerung des Hydraulikzufuhrdrucks erfasst wird.
  18. Verfahren zum Steuern des Antriebsstrangs gemäß Anspruch 17, wobei eines einer Vielzahl der Drehelemente (322, 326, 328), die in dem elektrischen Differentialabschnitt enthalten sind, mit einer Kraftmaschine (100) gekoppelt ist, und wobei in dem Schritt (S130) des Versetzens in den gesperrten Zustand zusätzlich eine Verringerung eines Ausgangsdrehmoments der Kraftmaschine durchgeführt wird.
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