DE102009039273A1

DE102009039273A1 - Fahrzeuggetriebe-Steuervorrichtung

Info

Publication number: DE102009039273A1
Application number: DE102009039273A
Authority: DE
Inventors: Tomoaki Kobe-shi Ogata; Fumihiko Kobe-shi Nishiwaki
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2009-04-24
Filing date: 2009-08-28
Publication date: 2010-11-04
Anticipated expiration: 2029-08-29
Also published as: JP4707750B2; DE102009039273B4; JP2010255743A

Abstract

Es wird eine Fahrzeuggetriebe-Steuervorrichtung bereitgestellt, die eine Freilaufzeit beim Gangändern verringert, so dass die Fahrbarkeit erhöht wird, und die Lebenszeit eines Getriebes verlängert werden kann ohne Ausüben einer großen Last auf eine zweite Kupplung, die verwendet wird für ein Gangändern. In dem Fall, in dem, wenn ein Hochschalten des Getriebes ausgeführt wird, ein Maschinenausgabe-Drehmoment beim Start eines Gangwechsels kleiner ist als ein vorbestimmter Wert, die Fahrzeuggetriebe-Steuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ein Gangändern ausführt, während eine erste Kupplung verbunden gehalten wird; in dem Fall, in dem das Maschinenausgabe-Drehmoment der vorbestimmte Wert oder größer ist, die Fahrzeuggetriebe-Steuervorrichtung die erste Kupplung nur freigibt während einer Zeitperiode von einem Zeitpunkt, wenn eine Getriebeänderung startet zu einem Zeitpunkt, wenn die zweite Kupplung freigegeben wird; und eine Steuereinrichtung steuert einen Motorgenerator, so dass die Maschinenrotationsgeschwindigkeit sich schnell einer gewünschten Rotationsgeschwindigkeit annähert.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fahrzeuggetriebe-Steuervorrichtung, die ein Getriebe steuert, das verbunden ist über eine Kupplung mit einer Maschine, die mit einem Motorgenerator gekoppelt ist.
Beschreibung des Stands der Technik
Im Allgemeinen führt in einem Fahrzeug, in dem eine Maschine bzw. Antriebsmaschine, zum Beispiel Verbrennungsmotor, und ein Getriebe verbunden sind miteinander durch eine Kupplung, eine Gangänderungsvorrichtung, die das Getriebe betreibt, einen Gangänderungsbetrieb aus, in dem die Kupplung entkuppelt bzw. ausgerückt wird und ein gewünschtes Gangverhältnis erhalten wird, und dann wird die Kupplung wieder verbunden. In den letzten Jahren wurde, um ein leichtes Ausführen des Gangänderungsbetriebs auszuführen, eine Automatikgetriebevorrichtung realisiert, die automatisch ein Verbinden und Entkuppeln einer Kupplung und Betreiben eines Getriebes ausführt.
In der vorhergehenden Automatikgetriebevorrichtung wird ein Gangändern auf solch eine Art und Weise durchgeführt, dass, während das Getriebe getrennt ist von der Maschine durch die Kupplung, die Maschinenrotationsgeschwindigkeit dazu gebracht wird, sich einer gewünschten Rotationsgeschwindigkeit anzunähern, insbesondere einer Eingangsachse-Zielrotationsgeschwindigkeit des Getriebes, die bestimmt wird aus der Ausgabeachsen-Rotationsgeschwindigkeit des Getriebes, und dann werden die Maschine und das Getriebe wieder mittels der Kupplung verbunden.
Jedoch wird in der vorhergehenden Getriebesteuerung, obwohl die Last auf einem in dem Getriebe bereitgestellten Synchronsystem unterdrückt wird, von der Kupplung benötigt, dass sie einen Freigabe bzw. Entkuppelbetrieb ausführt bei dem Start des Gangänderns, und ein Verbindungsbetrieb bei dem Ende des Gangänderns; deshalb neigt die Gangänderungszeit, welches eine Zeit ist zwischen dem Start eines Gangänderns und dem Ende eines Gangänderns dazu, lang zu werden. Zusätzlich wird, weil, nur während die Kupplung entkuppelt ist, ein Drehmoment nicht von dem Motor transferiert wird, ein Gefühl eines Freilaufs erzeugt. Demgemäß ist es in einer solchen Getriebesteuervorrichtung besser, ein Gangändern auszuführen, während die Kupplung verbunden aufrechterhalten wird, falls möglich. Jedoch ist es nötig, um ein Gangändern mit der verbundengehaltenen Kupplung auszuführen, ein System bereitzustellen, das in der Lage ist, das Ausgangsdrehmoment der Maschine zu verringern, wenn das Gangverhältnis geändert wird, und die Maschinenrotationsgeschwindigkeit auf die vorhergehende gewünschte Rotationsgeschwindigkeit zu bringen.
Bis heute wird in einem Fahrzeugsystem, das heißt, einem sogenannten hybriden System (hier im Folgenden bezeichnet als ein HEV), in dem ein Motorgenerator bereitgestellt wird zwischen der Maschine und dem Getriebe, ein Antreiben durch die Maschine nicht benötigt, und der Motorgenerator alleine hat ein Ausgangsdrehmoment, das in der Lage ist, das Fahrzeug zum Fahren anzutreiben, und es wurde eine Technologie offenbart, in der, um die Gangänderungszeit zu verkürzen und eine Last auf dem Synchronmechanismus zu verringern, ein Kupplungseingangs-Drehmoment verringert wird durch den Motorgenerator, während die Kupplung verbunden gehalten wird, und die Maschinenrotationsgeschwindigkeit gesteuert wird, um die Zielrotationsgeschwindigkeit zu sein, wenn ein Gangändern ausgeführt wird (beispielsweise sei auf die japanische Patentanmeldung mit Offenlegungsnummer 2004-150450 Bezug genommen).
Zusätzlich wurde eine Technologie offenbart, in der, in dem Fall in dem, um einen Schaden an der Kupplung zu verhindern, sowie die Instabilität des Laufzustands, wenn die Kupplung gekuppelt ist, der N-Bereich geschaltet wird zu dem Gangänderungsbereich durch die Antriebskraft eines fahrenden Motors, während das Fahrzeug fährt, das Umschalten ausgeführt wird, nachdem die Eingangsseiten-Rotationsgeschwindigkeit und die Ausgangsseiten-Rotationsgeschwindigkeit des Automatikgetriebes dazu gebracht werden, überein zu stimmen (beispielsweise sei auf die japanische Patentnummer 3948147 Bezug genommen).
Jedoch wird, in dem Fall eines Fahrzeugsystems, in dem, nur um die Maschine zu starten oder neu zu starten, die Lichtmaschine ersetzt wird durch einen Motorgenerator, der gekoppelt ist mit der Ausgangsachse bzw. Ausgabeachse der Maschine durch die Vermittlung eines Riemens, das Drehmoment, das der Motorgenerator ausüben kann auf die Ausgangsachse der Maschine, begrenzt durch die Größen oder Stärken einer Rolle und eines Riemens, die ursprünglich durch die Lichtmaschine bzw. Generator angetrieben wurden. Deshalb wird das Drehmoment, das erzeugt wird durch den Motorgenerator, deutlich klein im Vergleich zu dem Drehmoment, das erzeugt wird durch die Maschine.
Demgemäß kann, in dem Fall, wo die Technologie, offenbart in der japanischen Patentanmeldung mit der Offenlegungsnummer 2004-150450 , angewandt wird auf das vorhergehende Fahrzeugsystem, und ein Hochschalten ausgeführt wird, während die Kupplung verbunden ist, selbst wenn es versucht wird, das Eingangsdrehmoment und die Rotationsgeschwindigkeit der Kupplung mittels des Motorgenerators zu steuern, die Maschinenrotationsgeschwindigkeit nicht schnell gleich werden zu der Zielrotationsgeschwindigkeit, weil die Last, die ausgeübt werden kann auf die Maschine, durch den Motorgenerator extrem klein ist im Vergleich zu dem Ausgangsdrehmoment der Maschine. Deshalb kann die Gangänderungszeit nicht verkürzt werden.
In diesem Fall ist es denkbar, um schnell das Eingangsdrehmoment und die Rotationsgeschwindigkeit der Kupplung zu verringern, das durch die Maschine selbst erzeugte Drehmoment zu verringern; jedoch wird für diesen Zweck benötigt, eines der Steuerelemente mit Bezug auf ein vollständiges Schließen der Maschinendrosselklappe, Kraftstoffabschaltung und Zündungsverzögerungswinkel zu implementieren.
Jedoch gab es ein Problem darin, dass in dem Fall, wo die Drosselklappe vollständig geschlossen ist, während der Drosselöffnungsgrad geändert wird von dem vorliegenden Grad auf Null, eine vorbestimmte Menge an Luft in einen Zylinder fließt, aufgrund der Trägheit der Luft, die durch das Lufteinlassrohr bzw. Luftansaugrohr der Maschine gegangen ist, bis die Drosselklappe vollständig geschlossen ist, und daher kann das durch die Maschine erzeugte Drehmoment nicht schnell verringert werden. In dem Fall einer Kraftstoff-Abschaltsteuerung gab es ein Problem, dass Kraftstoff, der an der Wandoberfläche des Lufteinlassrohrs angehaftet ist, bis der Kraftstoff abgeschaltet wird, in dem Zylinder verbrannt wird, nachdem der Kraftstoff abgeschaltet ist, und daher kann das durch die Maschine erzeugte Drehmoment nicht schnell verringert werden. Obwohl es in dem Fall einer Zündverzögerungs-Winkelsteuerung möglich ist, das durch die Maschine erzeugte Drehmoment schnell zu verringern, ist ein Drehmoment, das durch eine Zündverzögerungs-Winkelsteuerung verringerbar ist, solch ein kleiner Betrag wie mehrere Nanometer. Deshalb gab es ein Problem, dass die Eingangsrotationsgeschwindigkeit der Kupplung nicht schnell verringert werden kann.
In dem Fall, in dem, um eine frühe Verbindung der Kupplung (hier im Folgenden als eine erste Kupplung bezeichnet) auszuführen, die bereitgestellt wird zwischen der Maschine und dem Getriebe für den Zweck eines Verkürzens der Gangänderungszeit, ein Gangändern ausgeführt wird durch Verbinden eines Synchronmechanismus (hier im Folgenden als zweite Kupplung bezeichnet), bereitgestellt in dem Getriebe, bevor die Maschinenrotationsgeschwindigkeit sich einer gewünschten Rotationsgeschwindigkeit annähert, gab es ein Problem, dass, weil die Rotationsgeschwindigkeit der Getriebeeingangsachse, die zusammen mit der Rotation der Maschine sich dreht, verringert wird durch die zweite Kupplung auf die gewünschte Rotationsgeschwindigkeit, eine große Last ausgeübt wird auf die zweite Kupplung.
In dem Fall, in dem, durch Anwenden der in der japanischen Patent mit der Nummer 3948147 offenbarten Technologie auf das vorhergehende System, die erste Kupplung freigegeben wird und die Eingangsseiten-Rotationsgeschwindigkeit und die Ausgangsseiten-Rotation des Getriebes dazu gebracht werden, miteinander übereinzustimmen, und dann die erste Kupplung wieder verbunden wird, gab es über dies hinaus ein Problem, dass, weil der Motorgenerator eine Antriebsleistung zu der Ausgabe der Maschine hinzufügt, während das Fahrzeug in einem Beschleunigungsmodus läuft, die Maschinenrotationsgeschwindigkeit nicht schnell verringert werden kann beim Hochschalten während einer Beschleunigung des Fahrzeugs.
In dem Fall, in dem, wenn ein Fahrzeug in einem Stationärzustands-Fahrmodus ist, das Ausgangsdrehmoment der Maschine kleiner ist als ein vorbestimmter Wert, kann der Motorgenerator ferner eine Last auf das Ausgangsdrehmoment der Maschine ausüben, während die erste Kupplung verbunden bleibt, so dass das Ausgangsdrehmoment der ersten Kupplung ausreichend verringert wird. Jedoch gab es ein Problem, dass, weil die erste Kupplung arbeitet, das heißt, einen Freigabebetrieb beim Start eines Gangsänderns und einen Verbindungsbetrieb bei dem Ende des Gangänderns ausführt, die Gangänderungszeit verlängert wird, und daher das Maschinendrehmoment nicht transferiert wird, nur während die erste Kupplung freigegeben wird, wodurch ein Gefühl eines Freilaufens erzeugt wird.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung wurde implementiert, um die vorhergehenden Probleme in den herkömmlichen Vorrichtungen zu lösen. Die Aufgabe derselben ist es, eine Fahrzeuggetriebe-Steuervorrichtung bereitzustellen, die eine Freilaufzeit beim Gangändern verringert, so dass die Fahrbarkeit erhöht wird und die Lebenszeit eines Getriebes verlängert werden kann, ohne Ausüben einer großen Last auf eine zweite Kupplung, die für ein Gangändern verwendet wird.
Eine Fahrzeuggetriebe-Steuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, die für ein Fahrzeug ist, in dem eine Maschine und ein Getriebe verbunden sind miteinander durch die Vermittlung einer ersten Kupplung, und das Getriebe eine Getriebeeingangsachse bzw. Welle enthält, sowie einen Verhältnisänderungsgang und eine zweite Kupplung, die die Getriebeeingangsachse mit dem Verhältnisänderungsgang verbindet, ist gekennzeichnet dadurch, dass sie umfasst: eine Sekundärbatterie, angebracht an dem Fahrzeug; einen Motorgenerator, der gekoppelt ist mit der Maschine mittels eines Riemens, dem elektrische Leistung durch die Sekundärbatterie zugeführt wird, so dass er als ein Motor zum Antreiben der Maschine arbeitet, und der angetrieben wird durch die Maschine, so dass er als ein Generator arbeitet zum Aufladen der Sekundärbatterie; eine Motorgenerator-Antriebssteuereinheit, die den Motorgenerator steuert; einen ersten Kupplungsaktor, der die erste Kupplung verbindet oder freigibt bzw. entkuppelt; und einen zweiten Kupplungsaktor, der die zweite Kupplung verbindet oder freigibt; und eine Steuereinheit, die den ersten Kupplungsaktor und den zweiten Kupplungsaktor steuert. Das Fahrzeuggetriebe-Steuersystem gemäß der vorliegenden Erfindung ist ferner dadurch gekennzeichnet, dass die Motorgenerator-Antriebssteuereinheit eine Motorgenerator-Antriebsschaltung enthält, die den Motorgenerator antreibt, und eine Motorgenerator-Antriebssteuereinrichtung, die die Motorgenerator-Antriebsschaltung steuert, dadurch, dass die Steuereinheit eine Maschinenrotationsgeschwindigkeits-Berechnungseinrichtung enthält zum Berechnen einer Rotationsgeschwindigkeit des Motors; eine Getriebeausgangsachsen-Rotationsgeschwindigkeits-Detektionseinrichtung zum Berechnen einer Rotationsgeschwindigkeit einer Ausgangsachse des Getriebes; eine Zielgetriebe-Gangverhältnis-Detektionseinrichtung zum Detektieren eines zu setzenden Zielgetriebe-Gangverhältnisses; eine Getriebeeingangsachsen-Zielrotationsgeschwindigkeits-Berechnungseinrichtung zum Berechnen einer Getriebeeingangsachsen-Rotationsgeschwindigkeit beim Beenden eines Gangänderns auf Grundlage von Ausgaben der Getriebeausgangsachsen-Rotationsgeschwindigkeits-Detektionseinrichtung und der Zielgetriebe-Gangverhältnis-Detektionseinrichtung; eine Rotationsgeschwindigkeits-Unterschiedsberechnungseinrichtung zum Berechnen eines Rotationsgeschwindigkeitsunterschieds zwischen einer Maschinenrotationsgeschwindigkeit, die berechnet wird durch die Maschinenrotationsgeschwindigkeits-Berechnungseinrichtung, und einer Eingangsachsenziel-Rotationsgeschwindigkeit, die berechnet wird durch die Getriebeänderungsachsenziel-Rotationsgeschwindigkeits-Berechnungseinrichtung; und eine Maschinenausgabe-Drehmoment-Berechnungseinrichtung zum Berechnen eines Ausgangsdrehmoments der Maschine, und dadurch, dass, in dem Fall, in dem, wenn ein Hochschalten des Getriebes ausgeführt wird, das berechnete Maschinenausgabe-Drehmoment beim Starten der Gangänderung kleiner ist als ein vorbestimmter Wert, die Steuereinheit ein Gangändern ausführt, während die erste Kupplung verbunden gehalten wird; in dem Fall, in dem das Maschinenausgabe-Drehmoment den vorbestimmten Wert oder größer annimmt, die Steuereinheit die erste Kupplung nur während einer Zeitperiode von einem Zeitmoment, wenn ein Gangändern startet, zu einem Zeitmoment, wenn die zweite Kupplung freigegeben wird, freigibt; und in dem Fall, in dem der berechnete Rotationsgeschwindigkeitsunterschied ein vorbestimmter Wert oder größer ist, bringt die Motorgenerator-Antriebssteuereinheit den Motorgenerator dazu, als Generator zu arbeiten, so dass die Maschinenrotationsgeschwindigkeit eine Zielrotationsgeschwindigkeit annimmt.
Die Fahrzeuggetriebe-Steuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist bevorzugt auf solch eine Art und Weise konfiguriert, dass, in dem Fall, in dem ein Rotationsgeschwindigkeitsunterschied, berechnet durch die Rotationsgeschwindigkeitsunterschieds-Berechnungseinrichtung, ein vorbestimmter Wert oder größer ist, die Motorgeneratorantriebs-Steuereinheit Ankerwicklungen des Motorgenerators kurzschließt, und ein Magnetfeldstrom des Motorgenerators steuert, so dass die Maschinenrotationsgeschwindigkeit sich der berechneten Getriebeeingangsachsenziel-Rotationsgeschwindigkeit annähert. In diesem Fall kann, unabhängig von dem Ladezustand der Sekundärbatterie, die verbunden ist mit dem Motorgenerator, die Gangänderungszeit immer und stabil verkürzt werden.
Die Fahrzeuggetriebe-Steuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist bevorzugt auf solch eine Art und Weise konfiguriert, dass, in dem Fall, in dem der berechnete Rotationsgeschwindigkeitsunterschied ein vorbestimmter Wert oder größer ist, und die Menge an Ladung auf der Sekundärbatterie ein vorbestimmter Wert ist oder größer, die Motorgeneratorantriebs-Steuereinheit die Ankerwicklungen des Motorgenerators kurzschließt, und einen Strom in der Magnetfeldwicklung des Motorgenerators steuert. In diesem Fall wird, weil durch effizientes Laden der Sekundärbatterie, die verbunden ist mit dem Motorgenerator, es eine begrenzte Steuerung geben kann, in der der Stator kurzgeschlossen ist, eine Schaltung mit kleinerer elektrischer-Leistungskapazität benötigt, als eine Schaltung für den Zweck eines konstanten Ausführens eines Kurzschließens. Deshalb kann durch die Motorgenerator-Antriebsschaltung abgeleitete elektrische Leistung bzw. Strom verringert werden.
In der Fahrzeuggetriebe-Steuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung führt in dem Fall, in dem, wenn ein Hochschalten des Getriebes ausgeführt wird, das berechnete Maschinenausgabe-Drehmoment beim Starten des Gangänderns kleiner wird als ein vorbestimmter Wert, die Steuereinheit ein Gangändern aus, während die erste Kupplung verbunden bleibt; gibt in dem Fall, in dem das Maschinenausgabe-Drehmoment den vorbestimmten Wert oder größer annimmt, die Steuereinheit die erste Kupplung nur während einer Zeitperiode frei von einem Zeitmoment, wenn ein Gangändern startet, zu einem Zeitmoment, wenn die zweite Kupplung freigegeben wird; und bringt in dem Fall, wo der berechnete Rotationsgeschwindigkeitsunterschied einen vorbestimmten Wert oder größer annimmt, die Motorgeneratorantriebssteuereinheit den Motorgenerator dazu, als Generator zu arbeiten, so dass sich die Maschinenrotationsgeschwindigkeit einer Zielrotationsgeschwindigkeit annähert. Weil verglichen zu einem Fall, in dem elektrische Leistung erzeugt wird durch Verwenden einer Lichtmaschine bzw. Generators, eine große Menge an Bremsleistung gegeben werden kann an die Maschinenrotationsgeschwindigkeit, wodurch, selbst wenn das Maschinenausgabe-Drehmoment beim Starten der Gangänderung groß ist, folglich das Kupplungseingangs-Drehmoment schnell verringert werden kann. Deshalb erhöht sich die Maschinenrotationsgeschwindigkeit nicht exzessiv und die Maschinenrotationsgeschwindigkeit kann schnell verringert werden auf die Zielrotationsgeschwindigkeit, so dass es möglich gemacht wird, die Gangänderungszeit zu verkürzen. Deshalb kann die Fahrbarkeit erhöht werden, und aufgrund der Verringerung einer Last an der zweiten Kupplung, kann die Lebenszeit des Getriebes verlängert werden.
Die vorhergehende und andere Aufgaben, Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden ersichtlicher aus der folgenden detaillierten Beschreibung der vorliegenden Erfindung, wenn diese im Zusammenhang gesehen wird mit den begleitenden Zeichnungen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt ein Systemkonfigurationsdiagramm, das eine Fahrzeuggetriebe-Steuervorrichtung gemäß einer Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung darstellt;
2 zeigt ein Systemkonfigurationsdiagramm, das eine Motorgeneratorantriebs-Steuereinheit in einer Fahrzeuggetriebe-Steuervorrichtung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung darstellt;
3 zeigt ein Flussdiagramm, das einen Gangänderungsbetrieb einer Fahrzeuggetriebe-Steuervorrichtung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung repräsentiert;
4 zeigt ein Flussdiagramm, das einen Motorgenerator-Steuerbetrieb einer Fahrzeuggetriebe-Steuervorrichtung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung repräsentiert;
5 zeigt eine Tabelle, die Getriebegangverhältnisse in einer Fahrzeuggetriebe-Steuervorrichtung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung repräsentiert;
6 zeigt einen Graphen, der die Beziehung repräsentiert zwischen dem Drehmoment erlaubbar durch Kupplungstransfer und den Stoss der Ausrückgabel eines ersten Kupplungsaktors in einer Fahrzeuggetriebe-Steuervorrichtung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung;
7 zeigt ein Diagramm, das Zeitänderungen repräsentiert vor und nach dem Start eines Gangänderns bei dem Drehmoment, das erlaubbar ist durch Kupplungstransfer einer ersten Kupplung und dem Maschinenausgabe-Drehmoment in einer Fahrzeuggetriebe-Steuervorrichtung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung;
8 zeigt ein Erklärungsdiagramm, das eine Wirkung repräsentiert, die in dem Fall demonstriert wird, in dem eine Fahrzeuggetriebe-Steuervorrichtung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
9 zeigt ein Erklärungsdiagramm, das eine Wirkung repräsentiert, die in dem Fall demonstriert wird, in dem eine Fahrzeuggetriebe-Steuervorrichtung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung verwendet wird; und
10 zeigt ein Erklärungsdiagramm, das eine Wirkung repräsentiert, die demonstriert wird in dem Fall, in dem eine Fahrzeuggetriebe-Steuervorrichtung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Ausführungsform 1
Eine Fahrzeuggetriebe-Steuervorrichtung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung wird im Einzelnen mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen erklärt. 1 zeigt ein Systemkonfigurationsdiagramm, das eine Fahrzeuggetriebe-Steuervorrichtung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung darstellt. In 1 ist eine Rotationsachse 101 einer Maschine 1, angebracht an einem Fahrzeug, konstant verbunden mit einer Getriebeeingangsachse 201 eines konstant eingerückten Getriebes (hier im Folgenden bezeichnet als Getriebe) 2 durch die Vermittlung einer ersten Kupplung 3. Die erste Kupplung 3 wird betrieben durch einen ersten Kupplungsaktor 9, so dass die Rotationsachse 101 der Maschine verbunden ist mit oder getrennt wird von der Getriebeeingangsachse 201. Ein Maschinenrotationsgeschwindigkeits-Detektionssensor 7 wird bereitgestellt auf der Rotationsachse 101 der Maschine 1.
Das Getriebe 2 enthält eine zweite Kupplung 4 und eine Vielzahl von Gängen, die verwendet wird zum Ändern von Gängen. Die zweite Kupplung 4 wird betrieben durch einen zweiten Kupplungsaktor 10, so dass die Getriebeeingangsachse 201 verbunden wird mit oder getrennt wird von einer Eingangsachse 202 eines Verhältnisänderungsgangs. Ein Getriebeausgangsachsen-Rotationsgeschwindigkeitssensor 8 wird bereitgestellt an einer Getriebeausgangsachse 203, gebildet aus der Ausgangsachse des Verhältnisänderungsgangs.
Eine Rotationsachse 501 eines Motorgenerators 5 ist gekoppelt mit der Rotationsachse 101 der Maschine 1 durch die Vermittlung eines Riemens 51. Wenn die Maschine 1 gestartet wird, wird der Motorgenerator 5 mit elektrischer Leistung versorgt durch eine Sekundärbatterie 6 und arbeitet als Motor zum Antreiben der Maschine 1. Wenn durch die Maschine 1 durch die Vermittlung des Riemens 51 angetrieben, arbeitet der Motorgenerator 5 als ein Generator zum Laden der Sekundärbatterie 6.
Eine Motorgenerator-Antriebssteuereinheit 21 enthält eine Motorgenerator-Antriebsschaltung 22 und eine Motorgenerator-Antriebssteuereinrichtung 23. Die Motorgenerator-Antriebssteuereinrichtung 23 enthält eine Regenerationssteuereinrichtung 24 und eine Statorkurzschließeinrichtung 25. Die Details der Motorgeneratorantriebs-Steuereinheit 21 werden später beschrieben.
Eine Steuereinheit 11 enthält eine erstes Kupplungsaktor-Steuereinrichtung 17, die den ersten Kupplungsaktor 9 steuert; eine zweite Kupplungsaktor-Steuereinrichtung 18, die den zweiten Kupplungsaktor 10 steuert; eine Maschinenrotationsgeschwindigkeits-Berechnungseinrichtung, die die Rotationsgeschwindigkeit der Maschine 1 berechnet auf Grundlage eines Signals, das der Maschinenrotationsgeschwindigkeit entspricht, die ausgegeben wird durch den Maschinenrotationsgeschwindigkeitssensor 7; und eine Maschinenausgabe-Drehmoment-Berechnungseinrichtung 19, die das Maschinenausgabe-Drehmoment berechnet auf Grundlage einer Maschinenrotationsgeschwindigkeit von der Maschinenrotationsgeschwindigkeits-Berechnungseinrichtung 12 und einer Lufteinlassmenge von einer Gruppe von Sensoren (bezeichnet als Gruppe einer Lufteinlassmenge etc. Detektionssensoren im Folgenden) 1901, die eine Lufteinlassmenge und Ähnliches detektiert.
Ein Maschinenausgabe-Drehmoment, das berechnet wird durch die Maschinenausgabe-Drehmoment-Berechnungseinrichtung 19, wird eingegeben in die erste Kupplungsaktor-Steuereinrichtung 17 und die zweite Kupplungsaktor-Steuereinrichtung 18. Die erste Kupplungsaktor-Steuereinrichtung 17 betreibt den ersten Kupplungsaktor 9 auf Grundlage des eingegebenen Maschinenausgabe-Drehmoments. Die zweite Kupplungsaktor-Steuereinrichtung 18 empfängt das Maschinenausgabe-Drehmoment von der Maschinenausgabe-Drehmoment-Berechnungseinrichtung 19 und ein Signal von der ersten Kupplungsaktor-Steuereinrichtung 17, was den Zustand der ersten Kupplung kennzeichnet, und betreibt den zweiten Kupplungsaktor 10 auf Grundlage dieser Signale.
Die Steuereinheit 11 enthält ferner eine Getriebeausgabeachsen-Rotationsgeschwindigkeits-Detektionseinrichtung 13, die eine Getriebeausgabeachsen-Rotationsgeschwindigkeit detektiert auf Grundlage eines Detektionssignals von dem Getriebeausgabeachsen-Rotationsgeschwindigkeitssensor 8; eine Zielgetriebeverhältnis-Detektionseinrichtung 14, die ein Zielgetriebe-Gangverhältnis detektiert auf Grundlage einer Fahrzeuggeschwindigkeit und ähnlichem von einer Gruppe von Sensoren (als eine Gruppe von Fahrzeuggeschwindigkeit etc., Detektionssensoren hier im Folgenden bezeichnet) 1401, die eine Fahrzeuggeschwindigkeit, Beschleunigungsposition, Verschiebungsschaltung und ähnliches (als Fahrzeuggeschwindigkeit etc. hier im Folgenden bezeichnet) detektiert; und eine Getriebeeingangsachsen-Zielrotationsgeschwindigkeits-Berechnungseinrichtung 15, die die Nach-Gangänderungs-Rotationsgeschwindigkeit der Getriebeeingangsachse 201 berechnet auf Grundlage der Getriebeausgangsachsen-Rotationsgeschwindigkeit von der Getriebeausgabngsachsen-Rotationsgeschwindigkeits-Detektionseinrichtung 13 und dem Zielgetriebe-Gangverhältnis von der Zielgetriebe-Gangverhältnis-Detektionseinrichtung 14.
Die Steuereinheit 11 enthält ferner eine Rotationsgeschwindigkeitsunterschieds-Berechnungseinrichtung 16k, die den Unterschied berechnet zwischen der Getriebeeingangsachsen-Zielrotationsgeschwindigkeit und der Maschinenrotationsgeschwindigkeit auf Grundlage der Rotationsgeschwindigkeit der Getriebeeingangsachse 201 von der Getriebeeingangsachsen-Zielrotationsgeschwindigkeits-Berechnungseinrichtung 15 und der Maschinenrotationsgeschwindigkeit von der Maschinenrotationsgeschwindigkeits-Berechnungseinrichtung 12; und eine Sekundärbatterie-Lademengen-Detektionseinrichtung 20, die die Menge an Ladung der Sekundärbatterie 6 durch die Vermittlung eines Stromsensors 28 detektiert.
2 zeigt ein Systemkonfigurationsdiagramm, das die Motorgeneratorantriebs-Steuereinheit 21 in der Fahrzeuggetriebe-Steuervorrichtung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung darstellt. In 2 enthält die Motorgeneratorantriebs-Steuereinheit 21 die Motorgenerator-Antriebsschaltung 22 und die Motorgeneratorantriebs-Steuereinrichtung 23. Die Motorgenerator-Antriebsschaltung 22 enthält sechs Schaltelemente 101, 102, 103, 104, 105 und 106, die jeweils aus einem Halbleitergerät gebildet sind und eine Drei-Phasen-elektrische-Leistungs-Umwandlungsschaltung konfigurieren; einen Glättungskondensator 108, verbunden zwischen DC-Anschlüssen der Drei-Phasen-elektrische-Leistungs-Umwandlungsschaltung; ein Schaltelement 107, das aus einem Halbleitergerät gebildet ist, und verwendet wird zum Steuern eines Magnetfeld-Wicklungsstroms und eine Rückwärtsstrom-Verhinderungsdiode 109, die aus einem Halbleitergerät gebildet ist, und in Reihe verbunden ist mit dem Schaltelement 107 zum Steuern eines Magnetfeld-Wicklungsstroms.
Die Drei-Phasen-elektrische-Leistungs-Umwandlungsschaltung, die die Schaltgeräte 101, 102, 103, 104, 105 und 106 enthält, ist bereitgestellt mit Drei-Phasen-AC-Anschlüssen, verbunden mit den entsprechenden Drei-Phasen-Anschlüssen von Statorwicklungen 26, welches Drei-Phasen-Sternverbundene Ankerwicklungen des Motorgenerators 5 sind, und DC-Anschlüsse (Gleichstromanschlüsse), die verbunden sind mit entsprechenden Elektroden der Sekundärbatterie 6. Eine Rotorwicklung 27, eine Magnetfeldwicklung des Motorgenerators 5, ist verbunden zwischen den DC-Anschlüssen der Drei-Phasen-elektrische-Leistungs-Umwandlungsschaltung.
Der Motorgenerator 5 ist verbunden mit der Sekundärbatterie 6 über die Motorgenerator-Antriebsschaltung 22; wobei die Motorgenerator-Antriebsschaltung 22 derart gesteuert wird, dass die Sekundärbatterie, als Leistungsquelle, den Motorgenerator 5 zum Drehen bringt in einem Leistungslaufmodus oder so dass der Motorgenerator 5, als Generator, die Sekundärbatterie 6 laden kann. Der vorhergehende Stromsensor 28 wird bereitgestellt in den elektrischen Leitern, die die Motorgenerator-Antriebsschaltung 22 mit der Sekundärbatterie 6 verbinden, das heißt, den elektrischen Leitern, die die DC-Anschlüsse der Drei-Phasen-elektrische-Leistungs-Umwandlungsschaltung verbinden mit den entsprechenden Elektroden der Sekundärbatterie 6; wobei ein durch den Stromsensor 28 gemessener Strom eingegeben wird in die Sekundärbatterie-Lademenge-Detektionseinrichtung 20 der Steuereinheit 11, wobei die Menge an Ladung auf der Sekundärbatterie berechnet wird.
Die Menge an Ladung auf der Sekundärbatterie, berechnet durch die Sekundärbatterie-Lademenge-Detektionseinrichtung 20 wird eingegeben an die Motorgeneratorantriebs-Steuereinrichtung 23 in der Motorgeneratorantriebs-Steuereinheit 21 und wird verwendet als eine Bedingung zum Antreiben und Steuern des Motorgenerators 5, das heißt, eine Bedingung zum Bestimmen, ob der Motorgenerator 5 regenerativ gesteuert wird oder die Statorwicklung 26 des Motorgenerators 5 kurzgeschlossen werden.
Die Motorgeneratorantriebs-Steuereinrichtung 23, die die Regenerationssteuereinrichtung 24 und die Statorkurzschließeinrichtung 25 enthält, empfängt die Sekundärbatterie-Lademenge von der Sekundärbatterie-Lademenge-Detektionseinrichtung 20, den Unterschied zwischen der Getriebeeingangsachsen-Zielrotationsgeschwindigkeit von der Rotationsgeschwindigkeitsunterschieds-Berechnungseinrichtung 16 und der Maschinenrotationsgeschwindigkeit, und Gangänderungs-Startinformation von der Gruppe aus Fahrzeuggeschwindigkeit-etc.-Detektionssensoren 1401; auf Grundlage dieser Signale steuert die Motorgeneratorantriebs-Steuereinrichtung 23 Gate-Signale, die zuzuführen sind an die entsprechenden Gates der Schaltelemente 101 bis 106, und steuert auch ein Gate-Signal, das zuzuführen ist an das Schaltelement 107 zum Steuern eines Magnetfeld-Wicklungsstroms.
Wie später beschrieben, steuert die Regenerationssteuereinrichtung 24 die Gate-Signale, die zugeführt wurden an die Schaltelemente 101 bis 106, so dass die Menge an elektrischer Leistung, regeneriert durch den Motorgenerator 5, angepasst wird; wobei die Statorkurzschließeinrichtung 25 die Gate-Signale steuert, die zugeführt wurden an die Schaltelemente 101 bis 106, so dass die Statorwicklungen 26 des Motorgenerators 5 kurzgeschlossen werden.
Die Maschinenrotationsachse 101 und die Rotationsachse 501 des Motorgenerators 5 werden miteinander gekoppelt durch den Riemen 51; das Ausgabedrehmoment der Maschine 1 und Ausgabedrehmoment des Motorgenerators 5 werden addiert, um ein Eingabedrehmoment darzustellen, das zuzuführen ist an die erste Kupplung 3. Das Eingabedrehmoment, das eingegeben wird an die erste Kupplung 3, wird transferiert an die Getriebeeingangsachse 201 durch die Vermittlung der ersten Kupplung 3.
Der erste Kupplungsaktor 9, der den Betrieb des Verbindens oder Freigebens (bzw. Ausrückens) der ersten Kupplung 3 ausführt, enthält eine Ausrückgabel (nicht dargestellt); durch Stoßen der Ausrückgabel wird Transfer-erlaubtes Drehmoment der ersten Kupplung 3 angepasst. Die Beziehung zwischen Stoßmenge der Ausrückgabel und dem Transfer-erlaubten Drehmoment (Drehmoment erlaubt durch Transfer) der ersten Kupplung 3 wird später beschrieben.
Das Getriebe 2, ein konstant eingekuppelter bzw. eingerückter Typ, ist auf solch eine Art und Weise konfiguriert, dass, Dank des Betriebs der zweiten Kupplung 4, entsprechende Verhältnisänderungsgänge ausgewählt werden können. Der zweite Kupplungsaktor 10 führt einen Betrieb eines Verbindens oder Freigebens der zweiten Kupplung 4 aus. Eine Getriebesteuerung durch eine Getriebesteuervorrichtung wird gestartet, wenn die Gangänderungsintention des Fahrers, wie zum Beispiel eine Fahrzeuggeschwindigkeit, ein Beschleunigungspositionssensor oder eine Verschiebungsschaltung eingegeben wird in die Steuereinheit 11 von der Gruppe der Fahrzeuggeschwindigkeit-etc.-Detektionssensoren 1401.
Als Nächstes wird der Betrieb der Fahrzeuggetriebe-Steuervorrichtung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung erklärt. 3 zeigt ein Flussdiagramm, das einen Gangänderungsbetrieb einer Fahrzeuggetriebe-Steuervorrichtung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung repräsentiert; 4 zeigt ein Flussdiagramm, das einen Motorgenerator-Steuerbetrieb einer Fahrzeuggetriebe-Steuervorrichtung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung repräsentiert.
Zuerst wird eine Maschinenrotations-Geschwindigkeitssteuerung erklärt, die den Motorgenerator 5 verwendet. Zuerst wird, auf Grundlage einer Gangänderungs-Startinformation, wie zum Beispiel einer Fahrzeuggeschwindigkeit, ein Beschleunigungspositionssensor oder eine Verschiebungsschaltung, die eingegeben wird von der Gruppe von Fahrzeuggeschwindigkeit-etc.-Detektionssensoren 1401, ein Zielgetriebe-Gangsverhältnis detektiert durch die Zielgetriebe-Gangverhältnis-Detektionseinrichtung 14. Als Nächstes wird, auf Grundlage des detektierten Zielgetriebe-Gangverhältnisses, das Zielgetriebe-Gangverhältnis Ratio_t erhalten durch Verwenden der Gangverhältnistabelle, repräsentiert in 5.
Als Nächstes wird, in Schritt S3 in 3, auf Grundlage einer Ausgangsachsen-Rotationsgeschwindigkeit No des Getriebes 2, berechnet durch die Getriebeausgangsachsen-Rotationsgeschwindigkeits-Detektionseinrichtung 13 auf Grundlage eines Detektionssignals von dem Getriebeausgangsachsen-Rotationsgeschwindigkeitssensor 8, eine Getriebeeingangsachsenziel-Rotationsgeschwindigkeit Ne_t berechnet durch die Getriebeeingangsachsenziel-Rotationsgeschwindigkeits-Berechnungseinrichtung 15 gemäß der Gleichung (1) unten. Ne_t = No × Ratio_t (1)
Als Nächstes wird der Schritt S3 gefolgt von Schritt S6, wobei, auf Grundlage einer Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne, berechnet durch die Maschinenrotationsgeschwindigkeits-Berechnungseinrichtung 12 auf Grundlage eines Detektionssignals von dem Maschinenrotationsgeschwindigkeits-Detektionssensor 7 und der Getriebeeingangs-Achsenziel-Rotationsgeschwindigkeit Ne_t, ein Rotationsgeschwindigkeitsunterschied Ne_d berechnet durch die Rotationsgeschwindigkeitsunterschieds-Berechnungseinrichtung 16 gemäß der Gleichung (2) unten. Ne_d = Ne – Ne_t (2)
In dieser Situation wird, wie repräsentiert in der Gangverhältnistabelle in 5, in dem Fall eines Hochschaltens, das Gangverhältnis nach dem Gangschalten kleiner als das Gangverhältnis vor dem Gangschalten; deshalb wird die Getriebeeingangs-Achsenziel-Rotationsgeschwindigkeit Ne_t kleiner als die Maschinenrotationsgeschwindigkeit vor dem Gangschalten. In anderen Worten wird, in dem Fall eines Hochschaltens, weil der Rotationsgeschwindigkeitsunterschied Ne_d positiv wird (Ne_d > 0 [rpm]), die Maschinenrotationsgeschwindigkeit geringer, so dass sie sich an die Zielrotationsgeschwindigkeit annähert.
Der Rotationsgeschwindigkeitsunterschied Ne_d, erhalten durch die Rotationsgeschwindigkeitsunterschieds-Berechnungseinrichtung 16, wird eingegeben in die Motorgeneratorantriebs-Steuereinrichtung 23 in der Motorgeneratorantriebs-Steuereinheit 21. In dieser Situation wird in Schritt S11 bestimmt, ob oder ob nicht der Rotationsgeschwindigkeitsunterschied Ne_d ein vorbestimmter Wert ist oder größer; in dem Fall, in dem der Rotationsgeschwindigkeitsunterschied Ne_d ein vorbestimmter Wert oder größer ist (JA), wird der Schritt S11 gefolgt von Schritt S13, wobei durch Steuern der Gate-Signale, die ausgegeben werden von der Motorgeneratorantriebs-Steuereinrichtung 23 durch die Regenerationssteuereinrichtung 24, die Schaltelemente 101 bis 106 in der Motorgeneratorantriebs-Schaltung 22 schaltgesteuert werden, so dass der Motorgenerator 5 als Generator arbeitet.
Eine elektrische Leistung, die erzeugt wird durch den Motorgenerator 5, der als Generator arbeitet, wird zu einem Energieverlust, wodurch die Rotationsgeschwindigkeit des Motorgenerators 5 verringert wird, wodurch das Ausgabedrehmoment in die Rotationsgeschwindigkeit der Maschine 1, gekoppelt mit dem Motorgenerator 5, verringert werden. In dieser Situation passt, durch Steuern der Zeit, wenn die Gate-Signale erzeugt werden, die Regenerationssteuereinrichtung 24 die Menge an Regenerations-elektrischer-Leistung an, die zu erzeugen ist durch den Motorgenerator 5, so dass eine Laststeuerung für die Maschine 1 ausgeführt wird. Die Verarbeitung in Schritt S13 entspricht der Motorgenerator-Regenerationsverarbeitung in Schritt S7 in 4.
Nachdem die Laststeuerverarbeitung ausgeführt wird durch den Motorgenerator in Schritt S13, wird der Schritt S3 wieder aufgenommen, und dann werden die Verarbeitungen in den Schritten S3, S6 und S11 wiederholt. In dem Fall, in dem bestimmt wird in Schritt S11, dass der Rotationsgeschwindigkeitsunterschied Ne_d kleiner ist als ein vorbestimmter Wert (NO), wird der Schritt S11 gefolgt von Schritt S15, wobei die Menge an Regenerations-elektrischer-Leistung, die zu erzeugen ist durch den Motorgenerator 5, gesteuert wird, um die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne aufrecht zu erhalten, so dass sie die Zielrotationsgeschwindigkeit Ne_d wird.
Wie oben beschrieben, wird die Rotationsgeschwindigkeit der Maschine, gekoppelt mit dem Motorgenerator 5, erhöht oder verringert durch Steuern des Motorgenerators 5, so dass der Rotationsgeschwindigkeitsunterschied Ne_d verringert wird. Der Motorgenerator 5 wird weiter gesteuert auf solch eine Art und Weise, dass die Rotationsgeschwindigkeit Ne der Maschine 1 aufrechterhalten wird, um die Zielrotationsgeschwindigkeit Ne_t·(Ne_d ≒ 0 [rpm]) zu sein, bis der Auswahlbetrieb des Getriebes 2 beendet ist. Als Nächstes wird in Schritt S16 bestimmt, ob oder ob nicht der Auswahlbetrieb des Gangverhältnisses beendet wurde, und der Rotationsgeschwindigkeitsunterschied Ne_d ist kleiner als ein vorbestimmter Wert. In dem Fall, in dem es bestimmt wird, dass das Getriebe beendet wurde, und der Rotationsgeschwindigkeitsunterschied Ne_d kleiner ist als ein vorbestimmter Wert (JA), folgt dem Schritt S16 der Schritt S17, wobei die zweite Kupplung 4 in dem Getriebe 2 verbunden wird, so dass eine Gangänderung gemäß dem ausgewählten Gangverhältnis ausgeführt wird, und dann wird der Gangänderungsbetrieb beendet.
Als Nächstes wird der Betrieb der ersten Kupplung 3 und der zweiten Kupplung 4 erklärt. Zuerst wird in Schritt S2 in 3 bestimmt, ob oder ob nicht das Maschinenausgabe-Drehmoment, das erhalten wird durch die Maschinenausgabe-Drehmoment-Berechnungseinrichtung 19, wenn die Gangänderung gestattet wird, ein vorbestimmter Wert oder größer ist. In dieser Situation erhält die Maschinenausgabe-Drehmoment-Berechnungseinrichtung 19 ein Maschinenausgabe-Drehmoment von Abbildungswerten, hauptsächlich gesetzt auf Grundlage der Maschinenrotationsgeschwindigkeit, die berechnet wird durch die Maschinenrotationsgeschwindigkeits-Berechnungseinrichtung 12 und der Lufteinlassmenge und ähnlichem von der Gruppe von Lufteinlassmenge-etc.-Detektionssensoren 1901.
Hier wird ein Verfahren erklärt, in dem die Maschinenausgabe-Drehmoment-Berechnungseinrichtung 19 den vorbestimmten Wert für ein Maschinenausgabe-Drehmoment erhält. 6 zeigt einen Graphen, der die Beziehung zeigt zwischen einem Drehmoment erlaubbar durch Kupplungstransfer und dem Stoß St der Ausrückgabel des ersten Kupplungsaktors 9; 6 zeigt, dass das Transfer-erlaubbare Drehmoment T1 der ersten Kupplung 3 variiert, abhängig von dem Stoßwert St der Ausrückgabel. Dies bedeutet, dass in 6 die erste Kupplung 3 verbunden wird, wenn der Stoß der Ausrückgabel des ersten Kupplungsaktors 9 St1 ist, und die erste Kupplung 3 wird ausgerückt bzw. freigegeben oder ausgekuppelt, wenn der Stoß der Ausrückgabel des ersten Kupplungsaktors 9 ST2 ist. Das Drehmoment, erlaubbar durch Kupplungstransfer T1 der ersten Kupplung 3, verringert sich in einem umgekehrten Verhältnis zu dem Stoß St der Ausrückgabel, während der Stoß St sich erhöht von St1 auf St2.
7 zeigt ein Diagramm, das Zeitänderungen repräsentiert vor und nach dem Start einer Gangänderung hinsichtlich des Drehmoment-erlaubbaren Kupplungstransfers der ersten Kupplung 3 und dem Maschinenausgabe-Drehmoment. Die Ordinate bezeichnet das Drehmoment T und die Abszisse bezeichnet die Zeit t. In 7 wird, zu einem Zeitpunkt t2, der ungefähr 200 ms, nachdem die Gangänderung gestartet wird zu einem Zeitpunkt t1, ist, das Transfer-erlaubbare Drehmoment T1 der ersten Kupplung 3 0 Nm, durch Betreiben der Ausrückgabel der ersten Kupplung.
Hier variiert, wie in 7 gezeigt, in dem Fall, in dem der Motorgenerator 5 eine Last auf die Maschine 1 ausübt, während die erste Kupplung 3 verbunden bleibt, die Zeit, in der das Maschinenausgabe-Drehmoment 0 [Nm] wird (X1, X2), abhängig von dem Maschinenausgabe-Drehmomentwert bei Start der Gangänderung. Dies bedeutet, dass in dem Fall, in dem der Maschinenausgabe-Drehmomentwert zu dem Zeitpunkt t1, wenn die Gangänderung startet, T21 ist, was größer ist als der vorbestimmte Wert, das Maschinenausgabe-Drehmoment T21 0 [Nm] wird zu einem Zeitpunkt T22; in dem Fall, in dem der Maschinenausgabe-Drehmomentwert zu dem Zeitpunkt t1, wenn die Gangänderung startet, den vorbestimmten Wert T22 annimmt, wird das Maschinenausgabe-Drehmoment T22 0 [Nm] bei dem Zeitpunkt t2; in dem Fall, in dem der Maschinenausgabe-Drehmomentwert zu dem Zeitpunkt t1, wenn die Gangänderung startet, T23 wird, was kleiner ist als der vorbestimmte Wert T22, wird das Maschinenausgabe-Drehmoment T23 0 [Nm] zu dem Zeitpunkt t12.
Wie oben beschrieben, wird in dem Fall, in dem das Maschinenausgabe-Drehmoment T21 ist, was größer ist als der vorbestimmte Wert, der Zeitpunkt, wenn das Maschinenausgabe-Drehmoment T21 0 [Nm] wird, T22, wobei mehr als 200 [ms] abgelaufen sind von dem Zeitpunkt t1, wobei der Prozess zum Verringern des Maschinenausgabe-Drehmoments T21 die gesamte Gangänderungszeit verlängert. Deshalb wird in der Fahrzeuggetriebe-Steuervorrichtung gemäß der Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung die erste Kupplung 3 freigegeben, und der Motorgenerator 5 übt eine Last aus auf die Maschine 1, so dass das Maschinenausgabe-Drehmoment T21, das größer ist als der vorbestimmte Wert, verringert wird, und die Zeit, in der das Maschinenausgabe-Drehmoment 0 [Nm] wird, wird verkürzt, und daher wird das Maschinenausgabe-Drehmoment T21 0 [Nm] zu einem Zeitpunkt t11 (X3).
Als vorbestimmten Wert bei Start der Gangänderung, wird das Maschinenausgabe-Drehmoment T22 gesetzt, das 0 [Nm] in einer Zeit 200 [ms] wird, wenn es verringert wird während die erste Kupplung 3 verbunden bleibt, und dann wird eine Bestimmung in Schritt S2 in 3 ausgeführt.
In dem Fall, in dem bestimmt wird in Schritt S2 in 3, dass das Maschinenausgabe-Drehmoment kleiner ist als ein vorbestimmter Wert (NEIN), folgt dem Schritt S2 der Schritt S9, in dem eine Gangfreigabe ausgeführt wird durch Freigeben der zweiten Kupplung 4, und dann folgt dem. Schritt S9 der Schritt S14, in dem ein Zielgangverhältnis ausgewählt wird. Im Gegensatz dazu folgt, in dem Fall, in dem bestimmt wird in Schritt S2, dass das Maschinenausgabe- Drehmoment ein vorbestimmter Wert oder größer ist (JA), dem Schritt S9 der Schritt S5, in dem die erste Kupplung 3 freigegeben bzw. ausgerückt wird. Als Nächstes folgt dem Schritt S5 der Schritt S10, in dem eine Gangfreigabe ausgeführt wird durch Freigeben der zweiten Kupplung 4, und dann folgt dem Schritt S10 der Schritt S12, in dem die erste Kupplung 3 wieder verbunden wird. Dann folgt dem Schritt S12 der Schritt S14, in dem ein Zielgangverhältnis ausgewählt wird.
Als Nächstes wird in Schritt S16 bestimmt, dass der Auswahlbetrieb des Zielgangverhältnisses beendet wurde, und der Rotationsgeschwindigkeitsunterschied Ne_d ist kleiner als ein vorbestimmter Wert (JA): Ne_d < ein vorbestimmter Wert), dem Schritt S16 folgt der Schritt S17, in dem die zweite Kupplung wieder verbunden wird, so dass ein Schalten zu dem Zielgangverhältnis beendet wird, und das Gangändern beendet wird.
In dem Fall, in dem bestimmt wird in Schritt S16, dass der Auswahlbetrieb nicht beendet wurde (NEIN: Auswahl betrieb nicht beendet), wird Schritt S14 wieder aufgenommen, wobei der Auswahlbetrieb beendet wird. In dem Fall, in dem es bestimmt wird in Schritt S16, dass der Rotationsgeschwindigkeitsunterschied Ne_d ein vorbestimmter Wert oder größer ist (NEIN: Ne_d > ein vorbestimmter Wert), wird der Schritt S15 wieder aufgenommen, in dem die Zielrotationsgeschwindigkeit gesteuert wird, so dass durch Steuern des Motorgenerators 5, die Maschinenrotationsgeschwindigkeit Ne derart aufrecht erhalten wird, dass sie die Zielrotationsgeschwindigkeit Ne_t wird.
In dem Fall, in dem es bestimmt wird in Schritt S11, dass der Rotationsgeschwindigkeitsunterschied Ne_d ein vorbestimmter Wert ist oder größer (JA), folgt dem Schritt S11 der Schritt S13, in dem die Menge an elektrischer Leistung, erzeugt durch den Motorgenerator 5, gesteuert wird durch die Regenerationssteuereinrichtung 24, in der Motorgeneratorantriebs-Steuereinrichtung 23, so dass die Last an der Maschine gesteuert wird. In anderen Worten werden insbesondere die Statorwicklungen 26 für die drei Phasen des Motorgenerators 5 kurzgeschlossen durch die Umschaltelemente bzw. Schaltelemente in der Motorgenerator-Antriebsschaltung 22.
Hier wird das drei-phasige Kurzschließen des Motorgenerators 5 mit Bezug auf 2 erklärt. Das ”drei-phasige Kurzschließen” zeigt an, dass die Schaltelemente 101 bis 102 in der Motorgenerator-Antriebsschaltung 22 angeschaltet werden, und die Schaltelemente 104 bis 106 ausgeschaltet werden, oder dass die Schaltelemente 104 bis 106 angeschaltet werden und die Schaltelemente 101 bis 103 ausgeschaltet werden.
Beispielsweise wird in dem Fall, in dem die Schaltelemente 101 bis 103 angeschaltet werden und die Schaltelemente 104 bis 106 ausgeschaltet werden, ein Strom, der das Schaltelement 101 passiert hat, in zwei Stromflüsse derart aufgeteilt, dass er durch die Statorwicklungen 26 geht, und die entsprechenden Ströme kehren zu den Schaltelementen 102 und 103 zurück. Ähnlich wird ein Strom, der das Schaltelemente 102 passiert hat, aufgeteilt in zwei Stromflüsse, so dass er durch die Statorwicklungen 26 geht, und die entsprechenden Ströme kehren zu den Schaltelementen 101 und 103 zurück; ähnlich wird ein Strom, der durch das Schaltelement 103 ging, aufgeteilt in zwei Stromflüsse, so dass er durch die Statorwicklungen 26 geht, und die entsprechenden Ströme kehren zurück zu den Schaltelementen 101 und 102. In anderen Worten zirkuliert ein Strom durch die Schaltelemente 101 bis 103 und die Statorwicklungen 26.
In dieser Situation arbeitet, wenn das Schaltelement 107 zum Steuern der Magnetfeldwicklung in der Motorgenerator-Antriebsschaltung 22 der Motorgeneratorantriebs-Steuereinheit 21 angeschaltet wird, so dass ein Magnetfeldstrom dazu gebracht wird durch die Rotorwicklung 27 zu fließen, der Motorgenerator 5, der angetrieben wird zum Rotieren durch die Maschine 1, als ein Generator bzw. Lichtmaschine. Jedoch ist, wie oben beschrieben, weil alle der Drei-Phasen-Statorwicklungen 26 kurzgeschlossen werden, die Ausgabe des Motorgenerators 5 Null, und die elektrische Ausgabe wird als Verlust abgegeben. Folglich kann die Rotationsgeschwindigkeit des Motorgenerators 5 verringert werden ohne ein Erzeugen irgendeiner elektrischen Leistung. Der vorhergehende Betrieb trifft auch auf einen Fall zu, in dem die Schaltelemente 104 bis 106 angeschaltet werden, und die Schaltelemente 101 bis 103 ausgeschaltet werden.
Durch Verringern der Rotationsgeschwindigkeit des Motorgenerators 5 auf die oben beschriebene Art und Weise, wird das Ausgabedrehmoment und die Rotationsgeschwindigkeit der Maschine 1, gekoppelt mit dem Motorgenerator 5, verringert.
In dieser Situation kann der vorhergehende Magnetfeldstrom gemäß der Maschinenrotationsgeschwindigkeit eingestellt werden. Über dies hinaus kann der Magnetfeldstrom gemäß einer Abbildung aufgrund der Maschinenrotationsgeschwindigkeit und der Zielrotationsgeschwindigkeits-Unterschiedsmenge eingestellt bzw. gesetzt werden. Über dies hinaus kann der Magnetfeldstrom gemäß der Spannung über dem Motorgenerator oder der Temperatur des Motorgenerators gesetzt werden.
In dem Fall, in dem aufgrund einer Verringerung der Maschinenrotationsgeschwindigkeit es bestimmt wird im Schritt S11, dass der Rotationsgeschwindigkeitsunterschied Ne_d kleiner wird als ein vorbestimmter Wert (NEIN: Ne_d < ein vorbestimmter Wert), wird die Gangänderung beendet, wie in dem oben beschriebenen Fall, durch den Prozess, der aus den Schritten S15, S16 und S17 besteht.
Als Nächstes führt in dem Fall, in dem es bestimmt wird in Schritt S11, dass der Rotationsgeschwindigkeitsunterschied Ne_d ein vorbestimmter Wert oder größer ist (JA), der Motorgenerator 5 eine Laststeuerverarbeitung in Schritt S13 aus; dann wird der Schritt S3 wieder aufgenommen, in dem die Motorgeneratorantriebs-Steuereinheit 21 das Getriebe steuert auf Grundlage des Ladestatus der Sekundärbatterie 6. Dies bedeutet, dass insbesondere dem Schritt S3 der Schritt S6 folgt, in dem der Rotationsgeschwindigkeitsunterschied Ne_d berechnet wird während dem Gangwechsel bzw. Gangänderung; in dem Fall, in dem es bestimmt wird in Schritt S11, dass der Rotationsgeschwindigkeitsunterschied Ne_d ein vorbestimmter Wert oder größer ist (JA: Ne_d > ein vorbestimmter Wert), erhält die Motorgeneratorantriebs-Steuereinheit 21 den Ladestatus der Sekundärbatterie 6 von der Sekundärbatterie Lademengen-Detektionseinrichtung 20; dann folg dem Schritt S1 der Schritt S4 in 4, in dem bestimmt wird, ob oder ob nicht die Menge an Ladung auf der Sekundärbatterie 6 ein vorbestimmter Wert oder größer ist.
Die Sekundärbatterie-Lademengen-Detektionseinrichtung 20 erhält die Menge an Ladung auf der Sekundärbatterie 6 durch Berechnen der Menge, von einem Strom, der in oder weg von der Sekundärbatterie 6 fließt, der gemessen wird durch den Stromsensor 28. Weil die Sekundärbatterie 6, verwendet in der Fahrzeuggetriebe-Steuervorrichtung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung, benötigt wird, Funktionen eines Neustartens einer Maschine aufzuweisen nach Unterbrechung eines Freilaufes und Wiedergewinnens von Energie während einer Geschwindigkeitsverringerung, ist die Lade-Entlade-Frequenz der Sekundärbatterie 6 hoch im Vergleich mit einer herkömmlichen Sekundärbatterie, die nur verwendet wird zum Starten einer Maschine.
Es ist bekannt, dass, bei solch einer Verwendungsbedingung, eine Verwendung der Sekundärbatterie 6 in einem Teillademodus besser ist zur Verwendung in einem 100[%] Lademodus hinsichtlich einer Lebenszeiteigenschaft. Demgemäß wird in dem Fall, in dem die Sekundärbatterie 6, verwendet in der Fahrzeuggetriebe-Steuervorrichtung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung, sich beträchtlich in ihrer Lebenszeiteigenschaft verschlechtert, wenn sie in einem Lademodus von mehr als 70[%] verwendet wird, die Lademenge von 70[%] verwendet als ein vorbestimmter Wert, der angenommen wird als eine Bestimmungsbedingung in dem Schritt S4 in 4.
In dem Fall, in dem es bestimmt wird in Schritt S4, dass die Menge an Ladung auf der Sekundärbatterie 6 kleiner ist als ein vorbestimmter Wert (NEIN), folgt dem Schritt S4 der Schritt S7, in dem, wie oben beschrieben, der Motorgenerator 5 angetrieben wird durch die Motorgeneratorantriebs-Steuereinheit 21 zum Arbeiten als Generator, so dass eine elektrische Leistung wiedergewonnen wird. In dem Fall, in dem der Motorgenerator 5 als Generator arbeitet, und elektrische Leistung wiedergewonnen wird, kann der Rotationsgeschwindigkeitsunterschied Ne_d verringert werden, wie oben beschrieben. In dem Fall, in dem aufgrund der Verringerung der Maschinenrotationsgeschwindigkeit der Rotationsgeschwindigkeitsunterschied Ne_d kleiner wird als ein vorbestimmter Wert (Ne_d < ein vorbestimmter Wert), wird die Gangänderung beendet, wie es der Fall ist, der oben beschrieben wurde, durch den Prozess, der aus Schritten S15, S16 und S17 in 3 besteht.
In dem Fall, in dem es bestimmt wird in Schritt S4, dass die Menge an Ladung auf der Sekundärbatterie 6 einen vorbestimmten Wert oder größer annimmt (JA), folgt dem Schritt S4 der Schritt S8 in 4, wobei die Statorkurzschließeinrichtung 25 in der Motorgeneratorantriebs-Steuereinheit 21 eine Kurzschließeoperation bzw. Kurzschließebetrieb für die drei Phasen ausführt, so dass die Rotationsgeschwindigkeit des Motorgenerators 5 verringert wird, ohne ein Erzeugen von elektrischer Leistung, so dass das Ausgabedrehmoment und die Rotationsgeschwindigkeit der Maschine 1, gekoppelt mit dem Motorgenerator 5, verringert wird.
In dem Fall, in dem aufgrund der Verringerung der Maschinenrotationsgeschwindigkeit der Rotationsgeschwindigkeitsunterschied Ne_d kleiner wird als ein vorbestimmter Wert (Ne_d < ein vorbestimmter Wert), wird die Gangänderung beendet, wie in dem Fall, der oben beschrieben wurde, durch den Prozess, der aus den Schritten S15, S16 und S17 in 3 besteht.
Zusätzlich wird in dem Fall, in dem die Menge an Ladung auf der Sekundärbatterie kleiner ist als ein vorbestimmter Wert, wenn die Getriebesteuerung gestartet wird, eine Steuerung ausgeführt, in der der Motorgenerator 5 elektrische Leistung wiedergewinnt, wie oben beschrieben. Jedoch wird in dem Fall, in dem aufgrund eines Ladens in dem Prozess der Steuerung die Menge an Ladung auf der Sekundärbatterie 6 einen vorbestimmten Wert oder größer annimmt, es möglich, den Modus der Motorgeneratorantriebs-Steuereinheit 21 zu ändern auf den Drei-Phasen-Kurzschließ-Modus. Über dies hinaus kann in dieser Situation der Magnetfeldstrom für den Motorgenerator 5 gemäß der Maschinenrotationsgeschwindigkeit eingestellt werden.
Über dies hinaus kann der Magnetfeldstrom gemäß einer Abbildung auf Grundlage der Maschinenrotationsgeschwindigkeit und der Zielrotationsgeschwindigkeits-Unterschiedsmenge gesetzt werden. Ferner kann der Magnetfeldstrom gemäß der Spannung über dem Motorgenerator 5 oder der Temperatur des Motorgenerators 5 eingestellt werden.
Als Nächstes wird der Betrieb der Fahrzeuggetriebe-Steuervorrichtung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung speziell erklärt im Vergleich mit dem oben beschriebenen Stand der Technik.
8 zeigt ein erklärendes Diagramm, das einen Effekt darstellt, der in dem Fall demonstriert wird, in dem eine Fahrzeuggetriebe-Steuervorrichtung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung verwendet wird. 8 zeigt auch ein erklärendes Diagramm, das eine Änderung in der Zeit des Drehmoments und der Maschinenrotationsgeschwindigkeit in dem Fall repräsentiert, in dem die in der japanischen Patentanmeldungsveröffentlichung mit der Nummer 2004-150450 offenbarten Technologie verwendet wird, sowie Änderungen in der Zeit des Drehmoments und der Maschinenrotationsgeschwindigkeit in dem Fall, in dem eine Fahrzeuggetriebe-Steuervorrichtung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung verwendet wird, wenn das Maschinenausgabe-Drehmoment bei Start der Gangänderung einen vorbestimmten wert oder größer annimmt.
In 8 kennzeichnet ”A” Änderungen des Drehmoments und der Maschinenrotationsgeschwindigkeit in dem Fall, in dem die in der japanischen Patentanmeldungsveröffentlichung mit der Nummer 2004-150450 offenbarte Technologie verwendet wird, und ”B” kennzeichnet Änderungen in dem Drehmoment und der Maschinenrotationsgeschwindigkeit in dem Fall, in dem eine Fahrzeuggetriebe-Steuervorrichtung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung verwendet wird. In 8 kennzeichnet in dem oberen Diagramm, das eine Änderung in dem Drehmoment repräsentiert, die gestrichelte Linie das Maschinenausgabe-Drehmoment, und die durchgezogene Linie kennzeichnet das Kupplungseingabe-Drehmoment in dem Fall, in dem der Motorgenerator eine Last auf das Maschinenausgabe-Drehmoment ausübt. In 8 kennzeichnet in dem unteren Diagramm, das eine Änderung in der Maschinenrotationsgeschwindigkeit darstellt, die gestrichelte Linie die Maschinenrotationsgeschwindigkeit in dem Fall, in dem der Motorgenerator keine Last auf das Maschinenausgabe-Drehmoment ausübt, und die durchgezogene Linie kennzeichnet die Maschinenrotationsgeschwindigkeit in dem Fall, in dem der Motorgenerator eine Last auf das Maschinenausgabe-Drehmoment ausübt.
In 8 nimmt in dem Fall, in dem eine Fahrzeuggetriebe-Steuervorrichtung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung verwendet wird, weil, wenn die Kupplung freigegeben wird, das Inertialdrehmoment des Getriebes entfernt wird von der Maschine, das Kupplungseingabe-Drehmoment schnell ab sofort nachdem eine Gangänderung gestartet wird, wie gekennzeichnet durch ”B”. Über dies hinaus erhöht sich, weil der Motorgenerator eine Last ausübt auf das Maschinenausgabe-Drehmoment, die Maschinenrotationsgeschwindigkeit sich nicht übermäßig.
Im Gegensatz dazu wird in dem Fall, in dem die in der japanischen Patentanmeldungsveröffentlichung mit der Nummer 2004-150450 offenbarte Technologie verwendet wird, weil die Kupplung verbunden bleibt, das Inertialdrehmoment des Getriebes nicht von der Maschine entfernt. Deshalb nimmt, wie die gestrichelte Linie ”A” kennzeichnet, das Maschinenausgabe-Drehmoment sowie die Maschinenrotationsgeschwindigkeit langsam ab. Obwohl der Motorgenerator eine Last ausübt auf das Maschinenausgabe-Drehmoment, ist das Drehmoment, das ausgeübt wird durch den Motorgenerator, klein, wie oben beschrieben. Deshalb nimmt, wie die durchgezogene Linie durch ”A” gekennzeichnet, das Kupplungseingabe-Drehmoment, sowie die Maschinenrotationsgeschwindigkeit langsam ab. Demgemäß gab es ein Problem in dem Fall, in dem die in der japanischen Patentanmeldungsveröffentlichung mit der Nummer 2004-150450 offenbarte Technologie verwendet wird, und das Maschinenausgabe-Drehmoment bei dem Start eines Gangänderns ein vorbestimmter Wert oder größer ist, dass, weil, wie oben beschrieben, es unmöglich ist, die Maschinenrotationsgeschwindigkeit zu verringern auf die Zielrotationsgeschwindigkeit, die Gangänderungszeit nicht verkürzt werden kann.
Wie oben beschrieben, werden, in dem Fall, in dem eine Fahrzeuggetriebe-Steuervorrichtung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung verwendet wird, die vorhergehenden Probleme gelöst, die in dem Fall gestellt sind, in dem die in der japanischen Patentanmeldungsveröffentlichung mit der Nummer 2004-150450 offenbarte Technologie verwendet wird.
Als Nächstes zeigt 9 ein erklärendes Diagramm, das einen Effekt darstellt, der in dem Fall demonstriert wird, in dem eine Fahrzeuggetriebe-Steuervorrichtung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung verwendet wird. 9 repräsentiert eine zeitliche Änderung bzw. Änderung in der Zeit der Maschinenrotationsgeschwindigkeit in dem Fall, in dem die in dem japanischen Patent mit der Nummer 3948147 offenbarte Technologie verwendet wird, und eine zeitliche Änderung der Maschinenrotationsgeschwindigkeit in dem Fall, in dem eine Fahrzeuggetriebe-Steuervorrichtung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung verwendet wird, wenn das Maschinenausgabe-Drehmoment bei dem Start der Gangänderung einen vorbestimmten Wert oder größer annimmt.
In 9 kennzeichnet die gestrichelte Linie ”C” Änderungen in der Zeit in der Maschinenrotationsgeschwindigkeit in dem Fall, in dem die im japanischen Patent mit der Nummer 3948147 offenbarte Technologie verwendet wird, und die durchgezogene Linie ”B” kennzeichnet Änderungen in der Zeit in der Maschinenrotationsgeschwindigkeit in dem Fall, in dem eine Fahrzeuggetriebe-Steuervorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird. In dem Fall, in dem das Maschinenausgabe-Drehmoment ein vorbestimmter Wert oder größer ist, und ein Hochschalten ausgeführt, während das Fahrzeug beschleunigt wird, wenn eine Fahrzeuggetriebe-Steuervorrichtung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung verwendet wird, übt der Motorgenerator eine Last auf das Maschinenausgabe-Drehmoment aus sofort nachdem eine Gangänderung gestartet wird. Deshalb nimmt, wie durch die durchgezogene Linie ”B” gekennzeichnet, die Maschinenrotationsgeschwindigkeit schnell ab.
Im Gegensatz dazu fügt in dem Fall, in dem die in dem japanischen Patent mit der Nummer 3948147 offenbarte Technologie verwendet wird, der Motorgenerator Antriebsleistung zu der Maschinenausgabe hinzu, während das Fahrzeug beschleunigt wird. Deshalb kann, wie gekennzeichnet durch die gestrichelte Linie ”C”, die Maschinenrotationsgeschwindigkeit nicht schnell verringert werden. Demgemäß gab es, in dem Fall, in dem das Maschinenausgabe-Drehmoment ein vorbestimmter Wert ist oder größer, und Hochschalten ausgeführt wird, während das Fahrzeug beschleunigt wird, ein Problem, dass, weil es unmöglich ist, die Maschinenrotationsgeschwindigkeit schnell zu verringern, die Gangänderungszeit nicht verkürzt werden kann.
Wie oben beschrieben, werden in dem Fall, in dem eine Fahrzeuggetriebe-Steuervorrichtung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung verwendet wird, die vorhergehenden Probleme gelöst, die in dem Fall gestellt sind, in dem die in dem japanischen Patent mit der Nummer 3948147 offenbarten Technologie verwendet wird.
10 zeigt ein erklärendes Diagramm, das einen Effekt darstellt, der demonstriert wird in dem Fall, in dem eine Fahrzeuggetriebe-Steuervorrichtung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung verwendet wird. 10 stellt einen Getriebesteuerprozess in dem Fall dar, in dem die in dem japanischen Patent mit der Nummer 3948147 offenbarte Technologie verwendet wird, sowie einen Getriebesteuerprozess in dem Fall, in dem eine Fahrzeuggetriebe-Steuervorrichtung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung verwendet wird, wenn das Maschinenausgabe-Drehmoment bei dem Start des Gangwechsels bzw. Gangänderung kleiner ist als ein vorbestimmter Wert.
In 10 kennzeichnet ”C” einen Getriebesteuerprozess in dem Fall, in dem die in dem japanischen Patent mit der Nummer 3948147 offenbarte Technologie verwendet wird, und ”B” kennzeichnet einen Getriebesteuerprozess in dem Fall, in dem eine Fahrzeuggetriebe-Steuervorrichtung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung verwendet wird. In dem Fall, in dem das Maschinenausgabe-Drehmoment bei dem Start einer Gangänderung kleiner ist als ein vorbestimmter Wert, wenn eine Fahrzeuggetriebe-Steuervorrichtung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung verwendet wird, besteht der Getriebesteuerprozess, der ausgeführt wird mit der Kupplung, verbunden gehalten, aus ”Verringern des Drehmoments”, ”Gangfreigabe + Gangeinkuppeln” und ”Erhöhen des Drehmoments”, in dieser Reihenfolge, wie durch gekennzeichnet.
Im Gegensatz dazu arbeitet in dem Fall, in dem die in dem japanischen Patent mit der Nummer 3948147 offenbarte Technologie verwendet wird, die Kupplung (Freigabebetrieb bei dem Start eines Gangänderns und Verbindungsbetrieb bei dem Ende des Gangänderns) unabhängig von dem Wert des Maschinenausgabe-Drehmoments bei dem Start der Gangänderung. Deshalb besteht der Getriebesteuerprozess aus ”Verringern des Drehmoments ”Kupplungsfreigabe bzw. Ausrücken”, ”Gangfreigabe + Gangeinkuppeln”, ”Kupplungsverbindung” und ”Erhöhen des Drehmoments”, in dieser Reihenfolge, wie durch ”C” gekennzeichnet.
Angenommen, dass mit Bezug auf den Getriebesteuerprozess, gekennzeichnet durch ”B” in dem Fall, in dem eine Fahrzeuggetriebe-Steuervorrichtung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung verwendet wird, und dem Getriebesteuerprozess, gekennzeichnet durch ”C” in dem Fall, wo die in dem japanischen Patent mit der Nummer 3948147 offenbarte Technologie verwendet wird, bei der Getriebesteuerprozess die gleichen sind hinsichtlich einer Zeitperiode, die benötigt wird für die Schritte eines ”Verringerns des Drehmoments”, ”Gangfreigabe + Gangeinkuppeln” und ”Erhöhen des Drehmoments”, gab es ein Problem dadurch, dass weil der Prozess gekennzeichnet durch ”C” in dem Fall, in dem die in dem japanischen Patent mit der Nummer 3948147 offenbarten Technologie verwendet wird, mehr Zeit braucht durch eine Kupplungsbetriebszeit (Freigabebetrieb bei dem Start des Gangänderns und des Verbindungsbetriebs bei dem Ende des Gangänderns) als der Prozess, der gekennzeichnet ist durch ”B” in dem Fall, in dem eine Fahrzeuggetriebe-Steuervorrichtung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung verwendet wird, und weil das Drehmoment der Maschine nicht transferiert wird, während die Kupplung ausgerückt ist, ein Gefühl eines Freilaufens erzeugt wird.
In dem Fall, in dem eine Fahrzeuggetriebe-Steuervorrichtung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung verwendet wird, werden die vorhergehenden Probleme gelöst, die in dem Fall gestellt sind, in dem die in dem japanischen Patent mit der Nummer 3948147 offenbarte Technologie verwendet wird.
Zusätzlich ist ein herkömmliches HEV ein dediziertes System, in dem ein Motorgenerator angeordnet ist zwischen der Maschine und dem Getriebe. Jedoch ist in einer Fahrzeuggetriebe-Steuervorrichtung gemäß der Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung ein Motorgenerator, der die Lichtmaschine bzw. Generator ersetzt, bereitgestellt auf solch eine Art und Weise, dass er zu verbinden ist mit der Ausgangsachse der Maschine durch die Vermittlung eines Riemens, nur für den Zweck eines Startens oder Neustartens der Maschine. Deshalb ist das System der Fahrzeuggetriebe-Steuervorrichtung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung einfach im Vergleich zu einem herkömmlichen HEV, wodurch die Systemkosten gedrückt werden können.
Verschiedene Modifizierungen und Veränderungen dieser Erfindung werden dem Fachmann ersichtlich, ohne den Umfang und Geist dieser Erfindung zu verlassen, und es sollte verstanden werden, dass diese nicht auf die darstellenden Ausführungsformen begrenzt ist, die hierin dargelegt sind.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- JP 2004-150450 [0005, 0008, 0081, 0082, 0084, 0084, 0085]
- JP 3948147 [0006, 0012, 0086, 0087, 0088, 0089, 0090, 0091, 0092, 0093, 0093, 0094]

Claims

Eine Fahrzeuggetriebe-Steuervorrichtung für ein Fahrzeug, in dem eine Maschine (1) und ein Getriebe (2) miteinander verbunden sind durch die Vermittlung einer ersten Kupplung (3), und das Getriebe (2) enthält eine Getriebeeingangsachse (201), einen Verhältnisänderungsgang und eine zweite Kupplung (4), die die Getriebeeingangsachse (201) mit dem Verhältnisänderungsgang verbindet, wobei die Fahrzeuggetriebe-Steuervorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, dass sie enthält: eine Sekundärbatterie (6), angebracht in dem Fahrzeug; einen Motorgenerator (5), der gekoppelt ist mit der Maschine (1) mittels eines Riemens (51), der versorgt wird mit elektrischer Leistung durch die Sekundärbatterie (6), so dass er als Motor zum Antreiben der Maschine (1) betrieben wird, und der angetrieben wird durch die Maschine (1), so dass er als ein Generator zum Laden der Sekundärbatterie (6) betrieben wird; eine Motorgeneratorantriebs-Steuereinheit (21), die den Motorgenerator (5) steuert; einen ersten Kupplungsaktor (9), der die erste Kupplung (3) verbindet oder freigibt; einen zweiten Kupplungsaktor (10), der die zweite Kupplung verbindet oder freigibt; und eine Steuereinheit (11), die den ersten Kupplungsaktor (9) und den zweiten Kupplungsaktor (10) steuert, wobei die Fahrzeuggetriebe-Steuervorrichtung weiter gekennzeichnet ist dadurch, dass die Motorgeneratorantriebs-Steuereinheit (21) eine Motorgenerator-Antriebsschaltung (22) enthält, die den Motorgenerator (5) antreibt, und eine Motorgeneratorantriebs-Steuereinrichtung (23), die die Motorgenerator-Antriebsschaltung (22) steuert, dass die Steuereinheit (11) eine Maschinenrotationsgeschwindigkeits-Berechnungseinrichtung (12) enthält zum Berechnen einer Rotationsgeschwindigkeit der Maschine (1); sowie eine Getriebeausgangsachsen-Rotationsgeschwindigkeits-Detektionseinrichtung (13) zum Berechnen einer Rotationsgeschwindigkeit einer Ausgangsachse (203) des Getriebes (2); eine Zielgetriebe-Gangverhältnis-Detektionseinrichtung (14) zum Detektieren eines zu setzenden Zielgetriebe-Gangverhältnisses; eine Getriebeeingangsachsen-Zielrotationsgeschwindigkeits-Berechnungseinrichtung (15) zum Berechnen einer Getriebeeingangsachsen-Rotationsgeschwindigkeit bei Beendigung eines Gangänderns auf Grundlage von Ausgaben der Getriebeausgangsachsen-Rotationsgeschwindigkeits-Detektionseinrichtung (13) und der Zielgetriebe-Gangverhältnis-Detektionseinrichtung (14); eine Rotationsgeschwindigkeitsunterschieds-Berechnungseinrichtung (16) zum Berechnen eines Rotationsgeschwindigkeitsunterschieds zwischen einer Maschinenrotationsgeschwindigkeit, berechnet durch die Maschinenrotationsgeschwindigkeits-Berechnungseinrichtung (12) und einer Eingangsachsen-Ziel-Rotationsgeschwindigkeit, berechnet durch die Getriebeeingangsachsen-Zielrotationsgeschwindigkeits-Berechnungseinrichtung (15); und eine Maschinenausgabe-Drehmoment-Berechnungseinrichtung (19) zum Berechnen eines Ausgabedrehmoments der Maschine (1), und dass in dem Fall, in dem, wenn ein Hochschalten des Getriebes (2) ausgeführt wird, das berechnete Maschinenausgabedrehmoment beim Starten der Gangänderung kleiner ist als ein vorbestimmter Wert, die Steuereinheit (11) eine Gangänderung ausführt, während die erste Kupplung (3) verbunden gehalten wird; in dem Fall, in dem das Maschinenausgabe-Drehmoment der vorbestimmte Wert oder größer ist, die Steuereinheit (11) die erste Kupplung (3) nur freigibt während einer Zeitperiode von einem Zeitpunkt, wenn eine Gangänderung startet, zu einem Zeitpunkt, wenn die zweite Kupplung (4) freigegeben wird; und in dem Fall, in dem der berechnete Rotationsgeschwindigkeitsunterschied ein vorbestimmter Wert oder größer ist, die Motorgeneratorantriebs-Steuereinheit (21) den Motorgenerator dazu bringt, als Generator zu arbeiten, so dass die Maschinenrotationsgeschwindigkeit sich einer Zielrotationsgeschwindigkeit annähert.
Die Fahrzeuggetriebe-Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Fall, in dem ein Rotationsgeschwindigkeitsunterschied, berechnet durch die Rotationsgeschwindigkeitsunterschieds-Berechnungseinrichtung (16) ein vorbestimmter Wert oder größer ist, die Motorgeneratorantriebs-Steuereinheit (21) Ankerwicklungen des Motorgenerators (5) kurzschließt, und einen Magnetfeldstrom des Motorgenerators (5) steuert, so dass die Maschinenrotationsgeschwindigkeit sich der berechneten Getriebeeingangsachsen-Zielrotationsgeschwindigkeit annähert.
Die Fahrzeuggetriebe-Steuervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass, in dem Fall, in dem der berechnete Rotationsgeschwindigkeitsunterschied ein vorbestimmter Wert oder größer ist, und die Menge an Ladung auf der Sekundärbatterie (6) ein vorbestimmter Wert oder größer ist, die Motorgeneratorantriebs-Steuereinheit (21) die Ankerwicklungen des Motorgenerators (5) kurzschließt und einen Strom in der Magnetfeldwicklung des Motorgenerators (5) steuert.