DE102010011016A1 - Fahrzeugkraftübertragungssteuerungsvorrichtung - Google Patents

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DE102010011016A1
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electric motor
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DE102010011016A
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English (en)
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Takeshige Nishio-shi Miyazaki
Hiroki Nishio-shi Hatori
Kan Nishio-shi Sasaki
Toshio Nishio-Shi Tanba
Yousuke Nishio-shi Hayashi
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Aisin AI Co Ltd
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Abstract

Eine Vorrichtung umfasst einen Umschaltmechanismus, der dazu fähig ist, einen Verbindungszustand einer Elektromotorausgangswelle in einen der folgenden Zustände zu ändern: „einen Eingangsverbindungszustand”, in dem zwischen einer Getriebeeingangswelle und der Elektromotorausgangswelle ein Kraftübertragungsweg vorgesehen ist, „ein Ausgangsverbindungszustand”, in dem zwischen der Getriebeausgangswelle und der Elektromotorausgangswelle ein Kraftübertragungsweg vorgesehen ist, und „ein neutraler Verbindungszustand”, in dem kein Kraftübertragungsweg zwischen diesen vorgesehen ist. Das Umschalten wird auf der Grundlage einer Kombination (eines Bereichs) einer Fahrzeuggeschwindigkeit V und eines erforderlichen Antriebsdrehmoments T durchgeführt. Hinsichtlich der Umschaltung wird ein Eingangsverbindungsbereich, in dem ein Elektromotor-Antriebsräder-Maximaldrehmoment größer als in einem Ausgangsverbindungszustand und in einem neutralen Verbindungszustand ist, vergrößert.

Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • Gebiet der Erfindung:
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Fahrzeugkraftübertragungssteuerungsvorrichtung, insbesondere auf eine Fahrzeugkraftübertragungssteuerungsvorrichtung, die auf ein Fahrzeug angewendet wird, das einen Verbrennungsmotor und einen Elektromotor als Kraftmaschinen aufweist.
  • Beschreibung des Standes der Technik:
  • In letzter Zeit wurde ein sogenanntes Hybridfahrzeug entwickelt, das einen Verbrennungsmotor und einen Elektromotor (Elektromotor-Generator) als Kraftmaschinen aufweist (siehe zum Beispiel das japanische nicht geprüfte Patent mit der Offenlegungsnummer 2000-224710 ). Bei dem Hybridfahrzeug wird der Elektromotor als die Kraftmaschine, die ein Antriebsdrehmoment zum Antrieb des Fahrzeugs erzeugt, zusammen mit dem Verbrennungsmotor oder alleine verwendet, oder er wird auch als eine Kraftmaschine zum Starten des Verbrennungsmotors verwendet.
  • Ferner wird der Elektromotor als ein Elektromotor-Generator zum Erzeugen eines regenerativen Drehmoments zum Bereitstellen einer Bremskraft für das Fahrzeug genutzt, oder er wird als ein Elektromotor-Generator zum Erzeugen einer elektrischen Leistung genutzt, die an eine Batterie des Fahrzeugs geliefert und dort gespeichert wird. Diese Nutzungsweisen des Elektromotors können den energetischen Gesamtwirkungsgrad (Kraftstoffverbrauch) des Fahrzeugs insgesamt verbessern.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Zwischenzeitlich gibt es beim Hybridfahrzeug einen Fall, bei dem ein Verbindungszustand (der nachfolgend als „Eingangsverbindungszustand” bezeichnet wird) verwendet wird, bei dem ein Kraftübertragungsweg zwischen einer Ausgangswelle des Elektromotors und einer Eingangswelle eines Getriebes vorgesehen wird, und es gibt einen anderen Fall, bei dem ein anderer Verbindungszustand (der hiernach als ein „Ausgangsverbindungszustand” bezeichnet wird) verwendet wird, bei dem ein Kraftübertragungsweg zwischen der Ausgangswelle des Elektromotors und einer Ausgangswelle des Getriebes (und daher den Antriebsrädern) vorgesehen wird, ohne dass dabei das Getriebe beteiligt ist.
  • Im „Eingangsverbindungszustand” kann eine Drehzahl der Ausgangswelle des Elektromotors bezüglich einer Fahrzeuggeschwindigkeit durch Wechseln einer Gangposition des Getriebes variiert werden. Demnach kann ein Einstellen der Gangposition des Getriebes einen Vorteil bieten, wie zum Beispiel, dass die Drehzahl der Ausgangswelle des Elektromotors leicht innerhalb eines Bereichs gehalten werden kann, in dem ein Wirkungsgrad der Energieumsetzung (insbesondere ein Wirkungsgrad beim Erzeugen des Antriebsdrehmoments, des regenerativen Drehmoments oder dergleichen) hoch ist.
  • Auf der anderen Seite bietet der „Ausgangsverbindungszustand” einen Vorteil dahingehend, dass ein Kraftübertragungsverlust verringert werden kann, da der Kraftübertragungsweg ohne Zwischenschaltung des Getriebes erfolgt, das einen komplizierten Mechanismus hat. Zusätzlich wird im Getriebe (insbesondere in einem Getriebe eines Typs, der keinen Drehmomentwandler aufweist) während eines Gangschaltungsvorgangs (während eines Vorgangs, bei dem die Gangposition geändert wird) ein Kraftübertragungsweg von der Eingangswelle des Getriebes zur Ausgangswelle des Getriebes allgemein vorübergehend ausgeschaltet. Folglich besteht die Tendenz, dass in einer Vor-Rück-Richtung des Fahrzeugs eine abrupte Änderung der Beschleunigung (ein sogenannter Schaltruck) auftritt. Der „Ausgangsverbindungszustand” erlaubt es jedoch, dass selbst während des Gangschaltvorgangs das Antriebsdrehmoment vom Elektromotor kontinuierlich an die Ausgangswelle des Getriebes (und deshalb auch an die Antriebsräder) übertragen wird, was deshalb dahingehend einen Vorteil bietet, dass der Schaltruck unterdrückt wird.
  • Angesichts der oben Erläuterten hat der Rechtsnachfolgender vorliegenden Erfindung schon einen Umschaltmechanismus vorgeschlagen, der einen Verbindungszustand der Ausgangswelle des Elektromotors zwischen einem Eingangsverbindungszustand und dem Ausgangsverbindungszustand wechseln/schalten kann, und zwar in der japanischen Patentanmeldung Nr. 2007-271556 . Der Umschaltmechanismus kann ferner den Verbindungszustand der Ausgangswelle des Elektromotors in einen Zustand umschalten, in dem weder ein Kraftübertragungsweg zwischen der Ausgangswelle des Elektromotors und der Eingangswelle des Getriebes noch ein Kraftübertragungsweg zwischen der Ausgangswelle des Elektromotors und der Ausgangswelle des Getriebes hergestellt ist. Hiernach wird dieser Zustand auch als ein „Nichtverbindungszustand” bezeichnet.
  • In der Zwischenzeit tritt ein Widerstand auf (der hiernach als „ein Fahrwiderstand” bezeichnet wird), um aufgrund des Fahrens das Fahrzeug zu verzögern. Der Fahrwiderstand kann als eine Gesamtsumme eines Reibungswiderstands eines jeden der verschiedenen Drehelemente definiert werden, die ein Antriebssystem aufweist, eines Widerstandes zum Verzögern des Fahrzeugs aufgrund eines beim Fahren des Fahrzeugs erzeugten Fahrtwindes und eines Widerstands zum Verzögern des Fahrzeugs aufgrund einer Steigung einer Straße und so weiter.
  • Wenn der Fahrwiderstand groß ist, während das Fahrzeug fährt, ist es vorzuziehen, wenn ein maximaler Wert (der hiernach als ein „Elektromotor-Antriebsräder-Maximaldrehmoment” bezeichnet wird) eines Antriebsdrehmoments, das vom Elektromotor erzeugt wird und das an die Ausgangswelle des Getriebes (und demnach auch an die Antriebsräder) übertragen wird, auf einen großen Wert eingestellt wird. Auf der anderen Seite variiert das Elektromotor-Antriebsräder-Maximaldrehmoment in Abhängigkeit von dem Verbindungszustand der Ausgangswelle des Elektromotors.
  • Insbesondere wird das Elektromotor-Antriebsräder-Maximaldrehmoment im Nichtverbindungszustand bei null gehalten. Demgemäß ist das Elektromotor- Antriebsräder-Maximaldrehmoment im Eingangsverbindungszustand oder im Ausgangsverbindungszustand größer als im Nichtverbindungszustand. Ferner kann sich das Elektromotor-Antriebsräder-Maximaldrehmoment im Eingangsverbindungszustand von dem Elektromotor-Antriebsräder-Maximaldrehmoment im Ausgangsverbindungszustand unterscheiden. Der Grund dafür ist der Folgende.
  • Ein Produkt von „einem Verhältnis (erstem Untersetzungsverhältnis) der Drehzahl der Ausgangswelle des Elektromotors zur Drehzahl der Eingangswelle des Getriebes im Eingangsverbindungszustand” und „einem Untersetzungsverhältnis des Getriebes (Getriebeuntersetzungsverhältnis)” ist als ein „Eingangsverbindungsuntersetzungsverhältnis” definiert. Ein Verhältnis der Drehzahl der Ausgangswelle des Elektromotors zur Drehzahl der Ausgangswelle des Getriebes im Ausgangsverbindungszustand ist als ein „Ausgangsverbindungsuntersetzungsverhältnis” definiert. Wie oben beschrieben, variiert das Eingangsverbindungsuntersetzungsverhältnis gemäß einer Änderung des Untersetzungsverhältnisses des Getriebes. Auf der anderen Seite wird das Ausgangsverbindungsuntersetzungsverhältnis unabhängig vom Untersetzungsverhältnis des Getriebes konstant gehalten. Demgemäß kann sich eine Größenbeziehung zwischen dem Eingangsverbindungsuntersetzungsverhältnis und dem Ausgangsverbindungsuntersetzungsverhältnis gemäß dem Untersetzungsverhältnis des Getriebes ändern. Das heißt, dass sich das Eingangsverbindungsuntersetzungsverhältnis und das Ausgangsverbindungsuntersetzungsverhältnis voneinander unterscheiden können.
  • Wenn das Eingangsverbindungsuntersetzungsverhältnis größer (kleiner) als das Ausgangsverbindungsuntersetzungsverhältnis ist, wird die Drehzahl der Ausgangswelle des Elektromotors im Eingangsverbindungszustand größer (kleiner) als im Ausgangsverbindungszustand (in einem Fall, in dem die Fahrzeuggeschwindigkeit konstant ist). Ferner wird das maximale Drehmoment, das der Elektromotor erzeugen kann, kleiner, während die Drehzahl der Ausgangswelle des Elektromotors größer wird (vergleiche 5, die noch zu beschreiben ist). Demgemäß wird, wenn das Eingangsverbindungsuntersetzungsverhältnis größer (kleiner) als das Ausgangsverbindungsuntersetzungsverhältnis ist (in dem Fall, in dem die Fahrzeuggeschwindigkeit konstant ist), das maximale Drehmoment, das der Elektromotor erzeugen kann, im Ausgangsverbindungszustand größer (kleiner) als im Eingangsverbindungszustand. Das heißt, wenn sich das Eingangsverbindungsuntersetzungsverhältnis und das Ausgangsverbindungsuntersetzungsverhältnis voneinander unterscheiden (in einem Fall, in dem die Fahrzeuggeschwindigkeit konstant ist), sich das maximale Drehmoment, das der Elektromotor erzeugen kann, im Eingangsverbindungszustand von dem maximalen Drehmoment unterscheidet, dass der Elektromotor im Ausgangsverbindungszustand erzeugen kann.
  • Das Elektromotor-Antriebsräder-Maximaldrehmoment im Eingangsverbindungszustand (in einem Fall, in dem die Fahrzeuggeschwindigkeit konstant ist) entspricht einem Wert (der hiernach als ein „Eingangsverbindungsmaximalantriebsdrehmoment” bezeichnet wird), der durch Multiplizieren „eines maximalen Antriebsdrehmoments der Ausgangswelle des Elektromotors bezüglich der Drehzahl des Elektromotors im Eingangsverbindungszustand” mit „dem Eingangsverbindungsuntersetzungsverhältnis” erhalten wird, und das Elektromotor-Antriebsräder-Maximaldrehmoment im Ausgangsverbindungszustand entspricht einem Wert (der hiernach als ein ”Ausgangsverbindungsmaximalantriebsdrehmoment” bezeichnet wird), der durch Multiplizieren „eines maximalen Antriebsdrehmoments der Ausgangswelle des Elektromotors bezüglich der Drehzahl des Elektromotors im Ausgangsverbindungszustand” mit „dem Ausgangsverbindungsuntersetzungsverhältnis” erhalten wird. Es versteht sich aus der oben gegebenen Beschreibung, dass sich das Elektromotor-Antriebsräder-Maximaldrehmoment im Eingangsverbindungszustand von dem Elektromotor-Antriebsräder-Maximaldrehmoment im Ausgangsverbindungszustand unterscheiden kann, wenn das Eingangsverbindungsuntersetzungsverhältnis und das Ausgangsverbindungsuntersetzungsverhältnis voneinander verschieden sind.
  • Angesichts des oben Geschilderten wird es, wenn der Fahrwiderstand groß ist, als bevorzugt angesehen, wenn „ein Zeitraum, in dem ein Verbindungszustand, in dem das Elektromotor-Antriebsräder-Maximaldrehmoment groß ist, als ein tatsächlicher Verbindungszustand der Ausgangswelle des Elektromotors ausgewählt wird”, länger wird.
  • Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Fahrzeugkraftübertragungssteuerungsvorrichtung vorzusehen, die auf ein Fahrzeug angewendet wird, das einen Verbrennungsmotor und einen Elektromotor als Kraftmaschinen aufweist, wobei die Steuerungsvorrichtung dazu fähig ist, einen entsprechenden Verbindungszustand einer Ausgangswelle des Elektromotors auszuwählen, um so entsprechend das Elektromotor-Antriebsräder-Maximaldrehmoment einzustellen.
  • Die erfindungsgemäße Fahrzeugkraftübertragungssteuerungsvorrichtung umfasst ein Getriebe, einen Umschaltmechanismus, ein Fahrwiderstandskorrelationswert-Beschaffungsmittel sowie ein Steuerungsmittel. Diese werden nachfolgend jeweils beschrieben.
  • Das Getriebe umfasst: eine Eingangswelle zum Bereitstellen/Realisieren eines Kraftübertragungsweges zwischen der Eingangswelle des Getriebes und einer Ausgangswelle des Verbrennungsmotors; und eine Ausgangswelle zum Realisieren eines Kraftübertragungsweges zwischen der Ausgangswelle des Getriebes und Antriebsrädern des Fahrzeugs. Das Getriebe ist so ausgelegt, dass es ein Verhältnis (ein Getriebeuntersetzungsverhältnis) einer Drehzahl der Eingangswelle des Getriebes zu einer Drehzahl der Ausgangswelle des Getriebes einstellen kann. Es wird darauf hingewiesen, dass das Getriebe ein Getriebe mit einer Mehrzahl vorm Untersetzungsverhältnissen sein kann, das eine jede einer Vielzahl von vorbestimmten Untersetzungsverhältnissen, die sich voneinander unterscheiden, als das Getriebeuntersetzungsverhältnis realisieren kann, oder auch ein stufenlos verstellbares Getriebe sein kann, das ein Untersetzungsverhältnis als das Getriebeuntersetzungsverhältnis kontinuierlich (in einer stufenlosen Weise) einstellen kann.
  • Ferner kann das Getriebe „ein Mehrganggetriebe oder ein stufenlos verstellbares Getriebe (ein sogenanntes Automatikgetriebe (AT))” sein, das einen Drehmomentwandler aufweist und in einer solchen Weise ausgelegt ist, dass der Gangschaltvorgang automatisch in Abhängigkeit von einem Fahrzeugantriebszustand durchgeführt wird, oder kann auch „ein Mehrganggetriebe ohne Drehmoment-Wandler (ein sogenanntes Handschaltgetriebe (MT))” sein. Wenn das Getriebe ein Handschaltgetriebe ist, kann das Getriebe eines aus den folgenden Typen sein, ist hierauf jedoch nicht eingeschränkt:
    ein Typ, bei dem der Gangschaltvorgang direkt durch eine von einem Fahrer auf einen Gangschalthebel ausgeübte Kraft durchgeführt wird;
    ein Typ, bei dem der Gangschaltvorgang durch eine Antriebskraft durchgeführt wird, die von einem Aktor ausgeübt wird, der in Reaktion auf ein Signal angetrieben wird, das eine Position eines Ganghebels anzeigt, den der Fahrer betätigt;
    ein Typ, bei dem der Gangschaltvorgang automatisch von einer Antriebskraft durchgeführt werden kann, die von einem Aktor ausgeübt wird, der automatisch gemäß dem Fahrzeugantriebszustand angetrieben wird, ohne dass dies von einer Betätigung des Ganghebels durch den Fahrer abhängig ist (d. h. ein sogenanntes automatisiertes Handschaltgetriebe).
  • Der Umschaltmechanismus kann einen Verbindungszustand der Ausgangswelle des Elektromotors zu einem aus zwei oder mehr der folgenden Zustände umschalten:
    ein Eingangsseiten-Verbindungszustand (Eingangsverbindungszustand), bei dem ein Kraftübertragungsweg zwischen der Ausgangswelle des Elektromotors und der Eingangswelle des Getriebes vorgesehen ist,
    ein Ausgangsseiten-Verbindungszustand (Ausgangsverbindungszustand), bei dem ein Kraftübertragungsweg zwischen der Ausgangswelle des Elektromotors und den Antriebsrädern vorgesehen ist, ohne dass das Getriebe dabei beteiligt ist, und
    ein Nichtverbindungszustand, bei dem weder ein Kraftübertragungsweg zwischen der Ausgangswelle des Elektromotors und der Eingangswelle des Getriebes noch ein Kraftübertragungsweg zwischen der Ausgangswelle des Elektromotors und der Ausgangswelle des Getriebes (d. h. den Antriebsrädern) vorgesehen ist. Der Umschaltmechanismus realisiert einen der zwei oder mehr der oben beschriebenen Zustände. Das heißt, dass der Umschaltmechanismus einer der Folgenden sein kann, hierauf jedoch nicht eingeschränkt ist.
  • Ein Umschaltmechanismus, der den Verbindungszustand der Ausgangswelle des Elektromotors lediglich entweder in den Eingangsverbindungszustand oder den Ausgangsverbindungszustand schalten kann (d. h. der lediglich entweder den Eingangsverbindungszustand oder den Ausgangsverbindungszustand herstellen kann).
  • Ein Umschaltmechanismus, der den Verbindungszustand der Ausgangswelle des Elektromotors lediglich entweder in den Eingangsverbindungszustand oder den Nichtverbindungszustand umschalten kann (d. h. der lediglich entweder den Eingangsverbindungszustand oder den Nichtverbindungszustand herstellen kann).
  • Ein Umschaltmechanismus, der den Verbindungszustand der Ausgangswelle des Elektromotors lediglich entweder in den Ausgangsverbindungszustand oder den Nichtverbindungszustand umschalten kann (d. h. der lediglich entweder den Ausgangsverbindungszustand oder den Nichtverbindungszustand herstellen kann).
  • Ein Umschaltmechanismus, der den Verbindungszustand der Ausgangswelle des Elektromotors in den Eingangsverbindungszustand, den Ausgangsverbindungszustand oder den Nichtverbindungszustand umschalten kann (d. h. der den Eingangsverbindungszustand, den Ausgangsverbindungszustand oder den Nichtverbindungszustand herstellen kann).
  • Im Eingangsverbindungszustand ist das Verhältnis (das erste Untersetzungsverhältnis) der Drehzahl der Ausgangswelle des Elektromotors zur Drehzahl der Eingangswelle des Getriebes allgemein auf eine Konstante (z. B. 1) festgelegt. Wie oben beschrieben, ist das Produkt aus „dem ersten Untersetzungsverhältnis” und „dem Getriebeuntersetzungsverhältnis” im Eingangsverbindungszustand als das „Eingangsverbindungsuntersetzungsverhältnis” definiert. In der Zwischenzeit wird das Verhältnis der Drehzahl der Ausgangswelle des Elektromotors zur Drehzahl der Ausgangswelle des Getriebes im Ausgangsverbindungszustand als das „Ausgangsverbindungsuntersetzungsverhältnis” definiert. Typischerweise kann das Ausgangsverbindungsuntersetzungsverhältnis eine Konstante sein, wie zum Beispiel ein Wert > 1, und das Getriebeuntersetzungsverhältnis einer zweiten Gangposition entsprechen und dergleichen. Es wird darauf hingewiesen, dass ein Verhältnis der Drehzahl der Ausgangswelle des Verbrennungsmotors zur Drehzahl der Eingangswelle des Getriebes allgemein auf eine Konstante (z. B. 1) gesetzt wird.
  • Das Fahrwiderstandskorrelationswert-Beschaffungsmittel beschafft einen Fahrwiderstandskorrelationswert, der mit einem Fahrwiderstand korreliert, der ein Widerstand zum Verzögern des Fahrzeugs ist, der von einem Fahren des Fahrzeugs verursacht wird (aufgrund dessen auftritt). Wie oben beschrieben, kann der Fahrwiderstand zum Beispiel als die Gesamtsumme des Reibungswiderstandes eines jeden der verschiedenen Drehelemente definiert werden, die das Antriebssystem enthält, des Widerstands zum Verzögern des Fahrzeugs aufgrund des beim Fahren des Fahrzeugs erzeugten Fahrtwindes und des Widerstands zum Verzögern des Fahrzeugs aufgrund der Steigung der Straße und so weiter. Der Fahrwiderstand kann positiv oder negativ sein. Wenn der Fahrwiderstand positiv (negativ) ist, wird das Fahrzeug mit einer Kraft beaufschlagt, die das Fahrzeug durch den Fahrwiderstand verzögert (beschleunigt). Zum Beispiel kann der Fahrwiderstand negativ sein, wenn das Fahrzeug auf einem Gefälle (bergab) fährt.
  • Zum Beispiel kann der Fahrwiderstandskorrelationswert auf der Grundlage des Folgenden beschafft werden:
    ein Antriebsdrehmoment, das an die Antriebsräder des Fahrzeugs übertragen wird, das von dem Verbrennungsmotor erzeugt wird;
    ein Antriebsdrehmoment, das an die Antriebsräder des Fahrzeugs übertragen wird, das vom Elektromotor erzeugt wird;
    eine Masse des Fahrzeugs;
    eine Beschleunigung des Fahrzeugs; und
    eine Bewegungsgleichung des Fahrzeugs, die ausdrückt, dass eine Kraft in einer Richtung der Beschleunigung des Fahrzeugs, mit der das Fahrzeug beaufschlagt wird, gleich einem Produkt der Masse des Fahrzeugs und der Beschleunigung des Fahrzeugs ist.
  • Die Beschleunigung des Fahrzeugs kann zum Beispiel durch Ableiten einer Fahrzeuggeschwindigkeit, die auf der Grundlage eines Ausgangssignals eines Sensors berechnet wird, der eine Raddrehzahl erfasst, nach der Zeit erhalten werden oder kann aus einem Ausgangssignal eines Sensors erhalten werden, der eine Beschleunigung in der Vor-Rück-Richtung des Fahrzeugs erfasst.
  • Ferner kann der Fahrwiderstandkorrelationswert auf der Grundlage einer Neigung einer Straße erhalten werden, auf der das Fahrzeug fährt. Die Neigung der Straße kann zum Beispiel auf der Grundlage von Straßeninformationen, die von einem Fahrzeugnavigationssystem geliefert werden, das im Fahrzeug eingebaut ist, und einer aktuellen Position des Fahrzeugs erhalten werden, die von einem GPS-System (Global Positioning System) erhalten wird, das im Fahrzeug eingebaut ist. Alternativ dazu kann die Neigung der Straße auch durch Verarbeiten eines Bilds der Straße berechnet werden, das eine im Fahrzeug eingebaute Kamera liefert.
  • Das Steuerungsmittel wählt einen (Ziel-)Verbindungszustand der Ausgangswelle des Elektromotors (aus den Verbindungszuständen, die das Umschaltmittel realisieren kann) auf der Grundlage des Fahrwiderstandskorrelationswerts und „eines Parameters, der einen Fahrzustand des Fahrzeugs angibt”, der nicht der Fahrwiderstandskorrelationswert ist, in einer solchen Weise aus, dass eine Möglichkeit der Auswahl (als der Zielverbindungszustand) eines Verbindungszustands (aus den Verbindungszuständen, die das Umschaltmittel realisieren kann), mit der ein Maximalwert eines Antriebsdrehmoments, das vom Elektromotor erzeugt wird und das an die Ausgangswelle des Getriebes übertragen werden kann, größer (als im Rest der Verbindungszustände) ist, höher wird, während der Fahrwiderstand größer ist. Mit anderen Worten wird eine Wahrscheinlichkeit, mit der ein Verbindungszustand ausgewählt wird, der es dem Elektromotor erlaubt, einen größeren Maximalwert eines Antriebsdrehmoments verglichen mit dem Rest der Verbindungszustände zu erzeugen, erhöht, während der Fahrwiderstand größer ist. Das Steuerungsmittel steuert das Umschaltungsmittel in einer solchen Weise, dass ein tatsächlicher Verbindungszustand der Ausgangswelle des Elektromotors mit dem ausgewählten Verbindungszustand (als dem Zielverbindungszustand) übereinstimmt.
  • Beispiele des Parameters, der den Fahrzustand des Fahrzeugs angibt, sind zum Beispiel ein Wert, der mit der Fahrzeuggeschwindigkeit (der Geschwindigkeit des Fahrzeugs) korreliert, ein Wert, der mit einem erforderlichen Antriebsdrehmoment korreliert, der auf der Grundlage einer Betätigung eines Beschleunigungsbetätigungselements durch den Fahrer des Fahrzeugs erhalten wird, und so weiter. Beispiele des mit der Fahrzeuggeschwindigkeit korrelierenden Wertes sind unter anderem die Fahrzeuggeschwindigkeit selbst, die Drehzahl der Eingangswelle des Getriebes, die Drehzahl der Ausgangswelle des Verbrennungsmotors sowie die Drehzahl der Ausgangswelle des Elektromotors und so weiter. Beispiele des mit dem erforderlichen Antriebsdrehmoments korrelierenden Werts sind unter anderem ein Betätigungsgrad des Beschleunigungsbetätigungselements und ein Öffnungsgrad einer Drosselklappe, die in einem Einlasskanal des Verbrennungsmotors angeordnet ist.
  • Gemäß der oben beschriebenen Konfiguration wird „der Verbindungszustand, in dem das Elektromotor-Antriebsräder-Maximaldrehmoment größer ist”, häufiger ausgewählt, während der Fahrwiderstand größer ist. Demgemäß wird, wenn der Fahrwiderstand hoch ist, ein Zeitraum, in dem „der Verbindungszustand, der ein größeres Elektromotor-Antriebsräder-Maximaldrehmoment liefern kann”, ausgewählt wird, länger (das heißt, dass „der Verbindungszustand, in dem das Elektromotor-Antriebsräder-Maximaldrehmoment größer ist”, ausgewählt ist, häufiger ist). Als ein Ergebnis hiervon wird ein Zeitraum, in dem das Elektromotor-Antriebsräder-Maximaldrehmoment groß ist, länger und wird das Fahrzeug dadurch effizienter beschleunigt.
  • Insbesondere ist das Steuerungsmittel vorzugsweise dazu konfiguriert, dass es einen Schwellenwert in einer solchen Weise einstellt, dass der Schwellenwert größer wird, während der Fahrwiderstand größer ist, in einem Fall, in dem es einen tatsächlichen Verbindungszustand der Ausgangswelle des Elektromotors vom Eingangsverbindungszustand in den Ausgangsverbindungszustand ändert, wenn der mit der Fahrzeuggeschwindigkeit korrelierende Wert einen Schwellenwert überschreitet, während der Wert zunimmt, wenn „das Eingangsverbindungs-Maximalantriebsdrehmoment” größer ist (dazu konfiguriert ist, größer zu sein) als „das Ausgangsverbindungszustands-Maximalantriebsdrehmoment”. Gemäß der oben beschriebenen Konfiguration wird ein Zeitpunkt, zu dem das Umschalten (Schalten) von „dem Eingangsverbindungszustand” in „den Ausgangsverbindungszustand” durchgeführt wird, verzögert, während der Fahrwiderstand größer ist. Das heißt, dass ein Zeitraum länger wird, in dem der Eingangsverbindungszustand, in dem das Elektromotor-Antriebsräder-Maximaldrehmoment im Vergleich zum Ausgangsverbindungszustand größer ist, ausgewählt ist. Folglich kann das Fahrzeug effizienter beschleunigt werden, wenn der Fahrwiderstand groß ist. Auf der anderen Seite ist es, wenn „das Eingangsverbindungs-Maximalantriebsdrehmoment” kleiner ist (dazu konfiguriert ist, kleiner zu sein) als „das Ausgangsverbindungsmaximalantriebsdrehmoment”, vorzuziehen, wenn der Schwellenwert in einer solchen Weise eingestellt wird, dass der Schwellenwert niedriger wird, während der Fahrwiderstand größer ist. Gemäß der oben beschriebenen Konfiguration kommt, während die Fahrzeuggeschwindigkeit zunimmt, ein Zeitpunkt, zu dem das Umschalten (Schalten) von „dem Eingangsverbindungszustand” in „den Ausgangsverbindungszustand” durchgeführt wird, früher, während der Fahrwiderstand größer ist. Das heißt, dass ein Zeitraum länger wird, in dem der Ausgangsverbindungszustand, in dem das Elektromotor-Antriebsräder-Maximaldrehmoment größer ist, im Vergleich zum Eingangsverbindungszustand ausgewählt ist. Folglich kann das Fahrzeug effizienter beschleunigt werden, wenn der Fahrwiderstand groß ist.
  • Ferner ist das Steuerungsmittel vorzugsweise so konfiguriert, dass es einen Schwellenwert in einer solchen Weise einstellt, dass der Schwellenwert niedriger (höher) wird, während der Fahrwiderstand größer ist, in einem Fall, in dem es einen tatsächlichen Verbindungszustand der Ausgangswelle des Elektromotors vom Ausgangsverbindungszustand in den Eingangsverbindungszustand ändert, wenn der mit der Fahrzeuggeschwindigkeit korrelierende Wert den Schwellenwert überschreitet, während der Wert zunimmt, wenn „das Ausgangsverbindungs-Maximalantriebsdrehmoment” kleiner (größer) als „das Eingangsverbindungs-Maximalantriebsdrehmoment” ist. Dies kann auch einen Zeitraum verlängern, in dem entweder der Eingangsverbindungszustand oder der Ausgangsverbindungszustand ausgewählt ist, wobei das Elektromotor-Antriebsräder-Maximaldrehmoment in dem ausgewählten Zustand größer als in dem anderen Zustand ist. Folglich kann das Fahrzeug effizienter beschleunigt werden, wenn der Fahrwiderstand groß ist.
  • Ferner ist in einem Fall, in dem das Steuerungsmittel den tatsächlichen Verbindungszustand der Ausgangswelle des Elektromotors entweder vom Eingangsverbindungszustand oder vom Ausgangsverbindungszustand in den Nichtverbindungszustand ändert, wenn der mit der Fahrzeuggeschwindigkeit korrelierende Wert einen Schwellenwert überschreitet, während der Wert zunimmt, das Steuerungsmittel vorzugsweise dazu konfiguriert, dass es den Schwellenwert in einer solchen Weise einstellt, dass der Schwellenwert höher wird, während der Fahrwiderstand größer ist. Wie oben beschrieben, wird das Elektromotor-Antriebsräder-Maximaldrehmoment in „dem Nichtverbindungszustand” bei null gehalten und ist daher das Elektromotor-Antriebsräder-Maximaldrehmoment in „dem Eingangsverbindungszustand” oder „dem Ausgangsverbindungszustand” im Vergleich zu „dem Nichtverbindungszustand” größer. Gemäß dieser Konfiguration wird, während die Fahrzeuggeschwindigkeit zunimmt, ein Zeitpunkt, zu dem das Umschalten (Schalten) von entweder „dem Eingangsverbindungszustand” oder „dem Ausgangsverbindungszustand” in „den Nichtverbindungszustand” durchgeführt wird, mehr verzögert, während der Fahrwiderstand größer ist. Das heißt, dass die Konfiguration einen Zeitraum verlängert, in dem entweder der Eingangsverbindungszustand oder der Ausgangsverbindungszustand, in denen das Elektromotor-Antriebsräder-Maximaldrehmoment im Vergleich zum Nichtverbindungszustand größer ist, ausgewählt wird. Folglich kann das Fahrzeug effizienter beschleunigt werden, wenn der Fahrwiderstand groß ist.
  • Ferner ist in einem Fall, in dem das Steuerungsmittel den tatsächlichen Verbindungszustand der Ausgangswelle des Elektromotors entweder von dem Eingangsverbindungszustand oder dem Ausgangsverbindungszustand in den Nichtverbindungszustand ändert, wenn ein mit dem erforderlichen Antriebsdrehmoment korrelierender Wert, der auf der Grundlage einer Betätigung erhalten wird, die von dem Fahrer des Fahrzeugs auf ein Beschleunigungsbetätigungselement angewendet wird, einen Schwellenwert überschreitet, während der Wert zunimmt, das Steuerungsmittel vorzugsweise dazu konfiguriert, dass es den Schwellenwert in einer solchen Weise einstellt, dass der Schwellenwert höher wird, während der Fahrwiderstand größer ist. Diese Konfiguration verlängert ebenfalls einen Zeitraum, in dem entweder der Eingangsverbindungszustand oder der Ausgangsverbindungszustand, in denen das Elektromotor-Antriebsräder-Maximaldrehmoment verglichen mit dem Nichtverbindungszustand größer ist, ausgewählt ist. Folglich kann das Fahrzeug effizienter beschleunigt werden, wenn der Fahrwiderstand groß ist.
  • Ferner ist das Steuerungsmittel vorzugsweise dazu konfiguriert, dass es:
    als den tatsächlichen Verbindungszustand der Ausgangswelle des Elektromotors den Eingangsseitenverbindungszustand (Eingangsverbindungszustand) auswählt, wenn das Fahrzeug zu fahren beginnt;
    den tatsächlichen Verbindungszustand der Ausgangswelle des Elektromotors vom Eingangsverbindungszustand (der hiernach als ein „erster Eingangsverbindungszustand” bezeichnet wird) in den Ausgangsverbindungszustand ändert, wenn der mit einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs korrelierende Wert einen ersten Schwellenwert überschreitet, während der mit einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs korrelierende Wert zunimmt;
    den tatsächlichen Verbindungszustand der Ausgangswelle des Elektromotors vom Ausgangsverbindungszustand in den Eingangsverbindungszustand (der hiernach als „zweiter Eingangsverbindungszustand” bezeichnet wird) ändert, wenn der mit einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs korrelierende Wert einen zweiten Schwellenwert überschreitet, der größer als der erste Schwellenwert ist, während der mit einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs korrelierende Wert zunimmt;
    den tatsächlichen Verbindungszustand der Ausgangswelle des Elektromotors von dem (zweiten) Eingangsverbindungszustand in den Nichtverbindungszustand ändert, wenn der mit einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs korrelierende Wert einen dritten Schwellenwert überschreitet, der größer als der zweite Schwellenwert ist, während der mit einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs korrelierende Wert in einem Zeitraum zunimmt, in dem der mit dem erforderlichen Antriebsdrehmoment korrelierende Wert größer als ein vierter Schwellenwert ist, oder wenn der mit dem erforderlichen Antriebsdrehmoment korrelierende Wert einen vierten Schwellenwert überschreitet, während der mit dem erforderlichen Antriebsdrehmoment korrelierende Wert in einem Zeitraum zunimmt, in dem der mit einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs korrelierende Wert größer als der dritte Schwellenwert ist. Hierbei ist in einem Fall, in dem „das Eingangsverbindungs-Maximalantriebsdrehmoment” größer als „das Ausgangsverbindungs-Maximalantriebsdrehmoment” ist, wenn von dem ersten Eingangsverbindungszustand in den Ausgangsverbindungszustand geschaltet wird und „das Ausgangsverbindungs-Maximalantriebsdrehmoment” kleiner als „das Eingangsverbindungs-Maximalantriebsdrehmoment” ist, wenn vom Ausgangsverbindungszustand in den (zweiten) Eingangsverbindungszustand geschaltet wird, das Steuerungsmittel vorzugsweise so konfiguriert, dass es den ersten Schwellenwert und den zweiten Schwellenwert in einer solchen Weise einstellt, dass der erste Schwellenwert größer wird und der zweite Schwellenwert kleiner wird, während der Fahrwiderstand größer ist. Es wird darauf hingewiesen, dass der erste, der zweite und der dritte Schwellenwert jeweils ein Wert sein können, der in Abhängigkeit von dem erforderlichen Antriebsdrehmoment variiert, oder auch eine Konstante sein können. Der vierte Schwellenwert kann ein Wert sein, der in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Fahrzeugs variiert, oder kann eine Konstante sein.
  • Gemäß der oben beschriebenen Konfiguration wird, während die Fahrzeuggeschwindigkeit zunimmt, ein Zeitpunkt, zu dem das Umschalten (Schalten) von „dem (ersten) Eingangsverbindungszustand” in „den Ausgangsverbindungszustand” durchgeführt wird, mehr verzögert, während der Fahrwiderstand größer ist, und wird ein Zeitpunkt, zu dem das Umschalten (Schalten) von „dem Ausgangsverbindungszustand” in „den (zweiten) Eingangsverbindungszustand” durchgeführt wird, früher gelegt, während der Fahrwiderstand größer ist. Das heißt, dass ein Zeitraum länger wird, in dem der erste und der zweite Eingangsverbindungszustand ausgewählt ist, in dem das Elektromotor-Antriebsräder-Maximaldrehmoment verglichen mit dem Ausgangsverbindungszustand größer ist. Folglich kann das Fahrzeug effizienter beschleunigt werden, wenn der Fahrwiderstand groß ist.
  • In diesem Fall ist das Steuerungsmittel vorzugsweise so konfiguriert, dass es mindestens den dritten Schwellenwert oder den vierten Schwellenwert in einer solchen Weise einstellt, dass der dritte Schwellenwert größer wird während der Fahrwiderstand größer ist, und der vierte Schwellenwert größer wird, während der Fahrwiderstand größer ist. Gemäß dieser Konfiguration wird, während die Fahrzeuggeschwindigkeit zunimmt, ein Zeitpunkt, zu dem das Umschalten (Schalten) von „dem (zweiten) Eingangsverbindungszustand” in „den Nichtverbindungszustand” durchgeführt wird, mehr verzögert, während der Fahrwiderstand größer ist, oder während das erforderliche Antriebsmoment zunimmt, ein Zeitpunkt, zu dem das Umschalten (Schalten) von „dem (zweiten) Eingangsverbindungszustand” in „den Nichtverbindungszustand” durchgeführt wird, mehr verzögert, während der Fahrwiderstand größer ist. Das heißt, dass ein Zeitraum länger wird, in dem der zweite Eingangsverbindungszustand ausgewählt ist, in dem das Elektromotor-Antriebsräder-Maximaldrehmoment im Vergleich zu dem Nichtverbindungszustand größer ist. Folglich kann das Fahrzeug effizienter beschleunigt werden, wenn der Fahrwiderstand groß ist.
  • Es ist vorzuziehen, wenn die erfindungsgemäße Fahrzeugkraftübertragungssteuerungsvorrichtung auf das oben beschriebene automatisierte Handschaltgetriebe angewendet wird. In diesem Fall ist ein Kupplungsmechanismus zwischen der Ausgangswelle des Verbrennungsmotors und der Eingangswelle des Getriebes vorgesehen. Der Kupplungsmechanismus kann den Kraftübertragungsweg zwischen der Ausgangswelle des Verbrennungsmotors und der Eingangswelle des Getriebes schließen bzw. vorsehen. Zusätzlich umfasst in diesem Fall das Getriebe keinen Drehmomentwandler, sondern es handelt sich um ein Mehrganggetriebe, das eines aus einer vorbestimmten Mehrzahl von Untersetzungsverhältnissen, die sich voneinander unterscheiden, als das Getriebeuntersetzungsverhältnis realisieren kann. Ferner ist das Steuerungsmittel so konfiguriert, dass es auf der Grundlage des Antriebszustands (z. B. der Fahrzeuggeschwindigkeit und des erforderlichen Antriebsdrehmoments) des Fahrzeugs das Schließen und das Vorsehen des Kraftübertragungswegs durch den Kupplungsmechanismus sowie das Getriebeuntersetzungsverhältnis (die Gangposition) steuert.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Verschiedene andere Aufgaben, Merkmale und viele der damit zusammenhängenden Vorteile der vorliegenden Erfindung werden ersichtlich, während diese anhand der folgenden detaillierten Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen besser verständlich wird, wenn sie zusammen mit den beiliegenden Zeichnungen betrachtet werden. Es zeigt:
  • 1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs, in dem eine Fahrzeugkraftübertragungssteuerungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eingebaut ist;
  • 2A eine schematische Darstellung, die einen von drei Zuständen zeigt, den der erste Umschaltmechanismus in dem in 1 dargestellten Getriebe realisieren kann;
  • 2B eine schematische Darstellung, die einen von drei Zuständen zeigt, den der erste Umschaltmechanismus in dem in 1 dargestellten Getriebe realisieren kann;
  • 2C eine schematische Darstellung, die einen von drei Zuständen zeigt, den der erste Umschaltmechanismus in dem in 1 dargestellten Getriebe realisieren kann;
  • 3A eine schematische Darstellung, die einen von drei Zuständen zeigt, den der zweite Umschaltmechanismus in dem in 1 dargestellten Getriebe realisieren kann;
  • 3B eine schematische Darstellung, die einen von drei Zuständen zeigt, den der zweite Umschaltmechanismus in dem in 1 dargestellten Getriebe realisieren kann;
  • 3C eine schematische Darstellung, die einen von drei Zuständen zeigt, den der zweite Umschaltmechanismus in dem in 1 dargestellten Getriebe realisieren kann;
  • 4A eine schematische Darstellung, die einen von zwei Zuständen zeigt, den der dritte Umschaltmechanismus in dem in 1 dargestellten Getriebe realisieren kann;
  • 4B eine schematische Darstellung, die einen von zwei Zuständen zeigt, den der dritte Umschaltmechanismus in dem in 1 dargestellten Getriebe realisieren kann;
  • 5 eine Kurvendarstellung, die eine Beziehung zwischen einer Drehzahl, einem maximalen Drehmoment und einem Wirkungsgrad der Energieumwandlung des in 1 gezeigten Motorgenerators zeigt;
  • 6A eine schematische Darstellung, die einen von drei Zuständen zeigt, den der in 1 dargestellte Umschaltmechanismus realisieren kann;
  • 6B eine schematische Darstellung, die einen von drei Zuständen zeigt, den der in 1 dargestellte Umschaltmechanismus realisieren kann;
  • 6C eine schematische Darstellung, die einen von drei Zuständen zeigt, den der in 1 dargestellte Umschaltmechanismus realisieren kann;
  • 7 eine Kurvendarstellung, die eine Beziehung zwischen einer Fahrzeuggeschwindigkeit und einem erforderlichen Antriebsdrehmoment sowie einer im Getriebe auszuwählenden Gangposition in der Ausführungsform von 1 zeigt;
  • 8 eine Kurvendarstellung, die eine Beziehung zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit und dem erforderlichen Antriebsdrehmoment sowie einem in dem Umschaltmechanismus auszuwählenden Verbindungszustand in der Ausführungsform von 1 zeigt; und
  • 9 eine Kurvendarstellung, die eine Beziehung zwischen einem Fahrwiderstand und einem Verschiebungsbetrag einer Grenzlinie in der in 1 gezeigten Ausführungsform zeigt.
  • Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
  • Es folgt eine Beschreibung von Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen Fahrzeugkraftübertragungssteuerungsvorrichtung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen.
  • (Konfiguration)
  • 1 zeigt eine schematische Konfiguration eines Fahrzeugs, in dem eine Fahrzeugkraftübertragungssteuerungsvorrichtung (die hiernach als eine „vorliegende Vorrichtung” bezeichnet wird) nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eingebaut ist.
  • Die vorliegende Vorrichtung wird auf ein Fahrzeug angewendet, das als seine Kraftmaschinen einen Verbrennungsmotor und einen Motorgenerator aufweist. Das Fahrzeug umfasst eine sogenanntes automatisiertes Handschaltgetriebe, das ein Mehrganggetriebe verwendet, jedoch keinen Drehmomentwandler hat.
  • Das Fahrzeug umfasst den Verbrennungsmotor (E/G) 10, das Getriebe (T/M) 20, eine Kupplung (C/T) 30, den Motorgenerator (M/G) 40, und einen Umschaltmechanismus 50. Der Verbrennungsmotor 10 ist einer der wohlbekannten Verbrennungsmotoren, einschließlich eines Benzinmotors, der Benzin als Kraftstoff verwendet, und eines Dieselmotors, der leichtes Diesel als Kraftstoff verwendet. Eine Ausgangswelle A1 des Verbrennungsmotors 10 ist über die Kupplung 30 mit einer Eingangswelle A2 des Getriebes 20 verbunden.
  • Das Getriebe 20 ist eines der wohlbekannten Mehrganggetriebe. Das Getriebe 20 hat fünf Gangpositionen (eine erste, eine zweite, eine dritte, eine vierte und eine fünfte Gangposition) als Vorwärtsgangpositionen. Das Getriebe 20 umfasst keinen Drehmomentwandler. Das heißt, dass das Getriebe 20 ein Getriebeuntersetzungsverhältnis Gtm auf eines von fünf Verhältnissen einstellen kann. Das Getriebeuntersetzungsverhältnis Gtm ist ein Verhältnis einer Drehzahl der Eingangswelle A2 zu einer Drehzahl der Ausgangswelle A3. Die Gänge werden durch Steuern eines ersten, eines zweiten und eines dritten Umschaltmechanismus 21, 22 und 23 geändert/geschaltet.
  • Insbesondere umfasst, wie in 2 gezeigt, der erste Umschaltmechanismus 21 ein Zahnrad G11, das axial von der Eingangswelle A2 getragen und relativ zu dieser verdrehfest ist, ein Zahnrad G12, das von der Ausgangswelle A3 axial getragen wird und relativ zu dieser verdrehbeweglich ist, so dass es immer mit dem Zahnrad G11 in Eingriff ist, ein Zahnrad G21, das von der Eingangswelle A2 axial getragen und relativ zu dieser verdrehfest ist, sowie ein Zahnrad G22, das von der Ausgangswelle A3 axial getragen und relativ zu dieser verdrehbeweglich ist, so dass es immer mit dem Zahnrad G21 in Eingriff ist. Ferner umfasst der erste Umschaltmechanismus 21 ein Verbindungsstück 21a, das untrennbar mit der Ausgangswelle A3 rotiert, ein Verbindungsstück 21b, das untrennbar mit dem Zahnrad G12 rotiert, ein Verbindungsstück 21c, das untrennbar mit dem Zahnrad G22 rotiert, eine Muffe 21d und einen Aktor 24.
  • Die Muffe 21d ist so vorgesehen, dass sie in einer Axialrichtung der Ausgangswelle A3 beweglich ist. Eine Bewegung der Muffe 21d entlang der axialen Richtung wird vom Aktor 24 gesteuert. Die Muffe 21d ist dazu fähig, mit den Verbindungsstücken 21a, 21b und 21c kerbverzahnt in Eingriff zu sein. Wenn die Muffe 21d in einer Nichtverbindungsposition (neutralen Position) ist, wie in 2A gezeigt ist, ist die Muffe 21d lediglich mit dem Verbindungsstück 21a kerbverzahnt in Eingriff, und sowohl Zahnrad G12 als G22 sind daher relativ zur Ausgangswelle A3 verdrehbeweglich. Wenn die Muffe 21d in einer Gang-Eins-Verbindungsposition ist, wie in 2B gezeigt ist, ist die Muffe 21d mit dem Verbindungsstücken 21a und 21b kerbverzahnt in Eingriff. Demgemäß ist das Zahnrad G12 relativ zur Ausgangswelle A3 verdrehfest, während das Zahnrad G22 relativ zur Ausgangswelle A3 verdrehbeweglich ist. Wenn die Muffe 21d in einer Gang-2-Verbindungsposition ist, wie in 2C gezeigt ist, ist die Muffe 21d mit den Verbindungsstücken 21a und 21c kerbverzahnt in Eingriff. Demgemäß ist das Zahnrad G22 relativ zur Ausgangswelle A3 verdrehfest, während das Zahnrad G12 relativ zur Ausgangswelle A3 verdrehbeweglich ist.
  • Wie in den 3A bis 3C gezeigt, umfasst der zweite Umschaltmechanismus 22 ein Zahnrad G31, das von der Eingangswelle A2 axial getragen und relativ zu dieser verdrehbeweglich ist, ein Zahnrad G32, das von der Ausgangswelle A3 axial getragen und relativ zu dieser verdrehfest ist, so dass es immer mit dem Zahnrad G31 in Eingriff ist, ein Zahnrad G41, das von der Eingangswelle A2 axial getragen und relativ zu dieser verdrehbeweglich ist, und ein Zahnrad G42, das von der Ausgangswelle A3 axial getragen und relativ zu dieser verdrehfest ist, so dass es immer mit dem Zahnrad G41 in Eingriff ist. Ferner umfasst der zweite Umschaltmechanismus 22 ein Verbindungsstück 22a, das untrennbar mit der Eingangswelle A2 rotiert, ein Verbindungsstück 22b, das untrennbar mit dem Zahnrad G31 rotiert, ein Verbindungsstück 22c, das untrennbar mit dem Zahnrad G41 rotiert, eine Muffe 22d und einen Aktor 25.
  • Die Muffe 22d ist so vorgesehen, dass sie in einer axialen Richtung der Eingangswelle A2 beweglich ist. Eine Position der Muffe 22d entlang der axialen Richtung wird vom Aktor 25 gesteuert. Die Muffe 22d ist dazu fähig, mit den Verbindungsstücken 22a, 22b und 22c kerbverzahnt in Eingriff zu sein. Wenn die Muffe 22d in einer Nichtverbindungsposition (neutralen. Position) ist, die in 3A gezeigt ist, ist die Muffe 22d lediglich mit dem Verbindungsstück 22a kerbverzahnt in Eingriff, und sind sowohl Zahnrad G31 als auch G41 deshalb relativ zur Eingangswelle A2 verdrehbeweglich. Wenn die Muffe 22d in einer Gang-3-Verbindungsposition ist, die in 3B gezeigt ist, ist die Muffe 22d mit den Verbindungsstücken 22a und 22b kerbverzahnt in Eingriff. Demgemäß ist das Zahnrad G31 relativ zur Eingangswelle A2 verdrehfest, während das Zahnrad G41 relativ zur Eingangswelle A2 verdrehbeweglich ist. Wenn die Muffe 22d in einer Gang-4-Verbindungsposition ist, die in 3C gezeigt ist, ist die Muffe 22d mit den Verbindungsstücken 22a und 22c kerbverzahnt in Eingriff. Demgemäß ist das Zahnrad G41 relativ zur Eingangswelle A2 verdrehfest, während das Zahnrad G31 relativ zur Eingangswelle A2 verdrehbeweglich ist.
  • Wie in den 4A und 4B gezeigt, umfasst der dritte Umschaltmechanismus 23 ein Zahnrad G51, das von der Eingangswelle A2 axial getragen und relativ zu dieser verdrehbeweglich ist, ein Zahnrad G52, das von der Ausgangswelle A3 axial getragen und relativ zu dieser verdrehfest ist, so dass es immer mit dem Zahnrad G51 in Eingriff ist. Ferner umfasst der dritte Umschaltmechanismus 23 ein Verbindungsstück 23a, das untrennbar mit der Eingangswelle A2 rotiert, ein Verbindungsstück 23b, das untrennbar mit dem Zahnrad G51 rotiert, eine Muffe 23d und einen Aktor 26.
  • Die Muffe 23d ist so vorgesehen, dass sie in der axialen Richtung der Eingangswelle A2 beweglich ist. Eine Position der Muffe 23d entlang der axialen Richtung wird vom Aktor 26 gesteuert. Die Muffe 23d ist dazu fähig, mit den Verbindungsstücken 23a und 23b kerbverzahnt in Eingriff zu kommen. Wenn die Muffe 23d in einer Nichtverbindungsposition (neutralen Position) ist, die in 4A gezeigt ist, ist die Muffe 23d lediglich mit dem Verbindungsstück 23a kerbverzahnt in Eingriff, und ist das Zahnrad G51 deshalb relativ zur Eingangswelle A2 verdrehbeweglich. Wenn die Muffe 23d in einer Gang-5-Verbindungsposition ist, die in 4B gezeigt ist, ist die Muffe 23d mit den Verbindungsstücken 23a und 23b kerbverzahnt in Eingriff. Demgemäß ist das Zahnrad G51 relativ zur Eingangswelle. A2 verdrehfest.
  • Wenn die Gangposition auf die „Gang-1-Position” eingestellt ist, werden die Schaltmechanismen 21, 22 und 23 in die „Gang-1-Verbindungsposition”, „die neutrale Position” bzw. „die neutrale Position” gesteuert. Folglich ist ein Kraftübertragungsweg zwischen der Eingangswelle A2 und der Ausgangswelle A3 über die Zahnräder G11 und G12 gegeben/realisiert und wird das Getriebeuntersetzungsverhältnis Gtm gleich (Anzahl der Zähne des Zahnrads G12)/(Anzahl der Zähne des Zahnrads G11). Dieser Wert ist auch als Gtm(1) ausgedrückt. Wenn die Gangposition auf „die Gang-2-Position” eingestellt wird, werden die Schaltmechanismen 21, 22 und 23 in „die Gang-2-Verbindungsposition”, „die neutrale Position” bzw. „die neutrale Position” gesteuert. Folglich wird zwischen der Eingangswelle A2 und der Ausgangwelle A3 über die Zahnräder G21 und G22 ein Kraftübertragungsweg gegeben/realisiert und wird das Getriebeuntersetzungsverhältnis Gtm gleich (Anzahl der Zähne des Zahnrads G22)/(Anzahl der Zähne des Zahnrads G21). Dieser Wert wird auch als Gtm(2) ausgedrückt.
  • Wenn die Gangposition auf die „Gang-3-Position” eingestellt wird, werden die Schaltmechanismen 21, 22 und 23 in „die neutrale Position”, „die Gang-3-Verbindungsposition” bzw. „die neutrale Position” gesteuert. Folglich wird zwischen der Eingangswelle A2 und der Ausgangswelle A3 über die Zahnräder G31 und G32 ein Kraftübertragungsweg gegeben/realisiert und wird das Getriebeuntersetzungsverhältnis Gtm gleich (Anzahl der Zähne des Zahnrads G32)/(Anzahl der Zähne des Zahnrads G31). Dieser Wert wird auch als Gtm(3) ausgedrückt. Wenn die Gangposition auf die „Gang-4-Position” eingestellt wird, werden die Schaltmechanismen 21, 22, und 23 in „die neutrale Position”, „die Gang-4-Verbindungsposition” bzw. „die neutrale Position” eingestellt. Folglich wird ein Kraftübertragungsweg zwischen der Eingangswelle A2 und der Ausgangswelle A3 über die Zahnräder G41 und G42 gegeben/realisiert und wird das Getriebeuntersetzungsverhältnis Gtm gleich (Anzahl der Zähne des Zahnrads G42)/(Anzahl der Zähne des Zahnrads G41). Dieser Wert wird auch als Gtm(4) ausgedrückt.
  • Wenn die Gangposition auf die „Gang-5-Position” eingestellt wird, werden die Schaltmechanismen 21, 22 und 23 auf „die neutrale Position”, „die neutrale Position” bzw. „die Gang-5-Verbindungsposition” eingestellt. Folglich wird ein Kraftübertragungsweg zwischen der Eingangswelle A2 und der Ausgangswelle A3 über die Zahnräder G51 und G52 gegeben/realisiert und wird das Getriebeuntersetzungsverhältnis Gtm gleich (Anzahl der Zähne des Zahnrads G52)/(Anzahl der Zähne des Zahnrads G51). Dieser Wert wird auch als Gtm(5) ausgedrückt. Auf diese Weise werden im Getriebe 20 die Aktoren 24, 25 und 26 so gesteuert, dass das Getriebeuntersetzungsverhältnis Gtm auf eines der fünf Untersetzungsverhältnisse eingestellt werden kann. Hier wird die Beziehung Gtm(1) > Gtm(2) > Gtm(3) > Gtm(4) > Gtm(5) erfüllt.
  • Die Kupplung 30 umfasst einen wohlbekannten Aufbau und ist in einer solchen Weise konfiguriert, dass die Kupplung 30 einen Kraftübertragungsweg zwischen der Ausgangswelle A1 des Verbrennungsmotors 10 und der Eingangswelle A2 des Getriebes 20 unterbrechen (oder schließen) und vorsehen (oder realisieren) kann. In dem Fahrzeug ist kein Kupplungspedal vorgesehen. Ein Zustand der Kupplung 30 wird nur durch einen Aktor 31 gesteuert. Wenn die Kupplung 30 in einem Verbindungszustand ist, drehen sich die Ausgangswelle A1 des Verbrennungsmotors 10 und die Eingangswelle A2 des Getriebes 20 mit der gleichen Drehzahl.
  • Der Motorgenerator 40 umfasst eine wohlbekannte Struktur (z. B. einen Wechselstromsynchronmotor) und ist in einer solchen Weise konfiguriert, dass ein Rotor 41 untrennbar mit einer Ausgangswelle A4 rotiert, die koaxial mit der Eingangswelle A2 des Getriebes 20 vorgesehen und relativ zu dieser verdrehbeweglich ist. Der Motorgenerator 40 fungiert als die Kraftmaschine sowie als der Stromgenerator.
  • 5 zeigt eine Beziehung zwischen der Drehzahl der Ausgangswelle A4 des Motorgenerators 40, einem maximalen Drehmoment, das der Motorgenerator 40 erzeugen kann, und dem Wirkungsgrad der Energieumwandlung (dem Wirkungsgrad der Drehmomenterzeugung). Wie in 5 gezeigt, ist das maximale Drehmoment, das der Motorgenerator 40 erzeugen kann, konstant, wenn die Drehzahl der Ausgangswelle A4 kleiner als ein bestimmter Wert ist, und nimmt mit Zunahme der Drehzahl ab, wenn die Drehzahl größer als der bestimmte Wert ist. Ferner erzeugt der Motorgenerator 40 kein Drehmoment, wenn die Drehzahl größer als eine zulässige Drehzahl ist. Zusätzlich kann der Wirkungsgrad der Energieumwandlung (der Wirkungsgrad der Drehmomenterzeugung) am größten werden, wenn die Drehzahl der Ausgangswelle A4 ein weiterer bestimmter Wert ist, und wird kleiner mit der Zunahme eines absoluten Werts einer Differenz zwischen der Drehzahl und dem weiteren bestimmten Wert. Das heißt, dass der Wirkungsgrad der Energieumwandlung abnimmt, während die Drehzahl der zulässigen Drehzahl näherkommt.
  • Der Umschaltmechanismus 50 ist ein Mechanismus, der einen Verbindungszustand der Ausgangswelle A4 des Motorgenerators 40 (um-)schaltet. Der Umschaltmechanismus 50 umfasst ein Verbindungsstück 51, das untrennbar mit dem Rotor 41 rotiert, ein Verbindungsstück 52, das untrennbar mit der Eingangswelle A2 des Getriebes 20 rotiert, ein Verbindungsstück 53, das axial von der Eingangswelle A2 getragen und relativ zu dieser verdrehbeweglich ist, eine Muffe 54 und einen Aktor 55. Ferner umfasst der Umschaltmechanismus 50 ein Zahnrad Go1, das mit dem Verbindungsstück 53 untrennbar rotiert und von der Eingangswelle A2 axial getragen und relativ zu dieser verdrehbeweglich ist, und ein Zahnrad Go2, das untrennbar mit der Ausgangswelle A3 des Getriebes 20 rotiert und immer mit dem Zahnrad Go1 in Eingriff ist.
  • Die Muffe 54 ist so vorgesehen, dass sie in der axialen Richtung der Eingangswelle A2 des Getriebes 20 beweglich ist. Eine Position der Muffe 54 entlang der axialen Richtung wird vom Aktor 55 gesteuert. Die Muffe 54 ist dazu fähig, mit den Verbindungsstücken 51, 52 und 53 kerbverzahnt in Eingriff zu kommen.
  • Wenn die Muffe 54 in einer in 6A gezeigten Eingangsverbindungsposition gesteuert ist, ist die Muffe 54 mit den Verbindungsstücken 51 und 52 kerbverzahnt in Eingriff. Demgemäß werden die Ausgangswelle A4 des Motorgenerators 40 und die Eingangswelle A2 des Getriebes 20 gegeneinander verdrehfest. Hierdurch wird ein Kraftübertragungsweg zwischen der Eingangswelle A2 des Getriebes 20 und der Ausgangswelle A4 des Motorgenerators 40 vorgesehen/realisiert. Dieser Zustand wird auch als ein „Eingangsverbindungszustand” bezeichnet.
  • Im Eingangsverbindungszustand wird ein Verhältnis einer Drehzahl der Ausgangswelle A4 des Motorgenerators 40 zu einer Drehzahl der Eingangswelle A2 des Getriebes 20 als ein „erstes Untersetzungsverhältnis G1” bezeichnet, und wird ein Produkt aus dem ersten Untersetzungsverhältnis G1 und dem Getriebeuntersetzungsverhältnis Gtm als ein „Eingangsverbindungs-Untersetzungsverhältnis Gin” bezeichnet. Im vorliegenden Beispiel ist G1 = 1, und daher ist Gin = Gtm. Das heißt, dass das Eingangsverbindungs-Untersetzungsverhältnis Gin gemäß der Gangposition des Getriebes 20 variiert.
  • Wenn die Muffe 54 in eine in 6B gezeigte Ausgangsverbindungsposition gesteuert wird, ist die Muffe 54 mit den Verbindungsstücken 51 und 53 kerbverzahnt in Eingriff. Demgemäß werden die Ausgangswelle A4 des Motorgenerators 40 und das Zahnrad Go1 zueinander verdrehfest. Hierdurch wird ein Kraftübertragungsweg zwischen der Ausgangswelle A3 des Getriebes 20 und der Ausgangswelle A4 des Motorgenerators 40 über das Zahnrad Go1 und das Zahnrad Go2 vorgesehen/realisiert, ohne dass dabei das Getriebe 20 beteiligt ist. Dieser Zustand wird als ein „Ausgangsverbindungszustand” bezeichnet.
  • Im Ausgangsverbindungszustand wird ein Verhältnis einer Drehzahl der Ausgangswelle A4 des Motorgenerators 40 zu einer Drehzahl der Ausgangswelle A3 des Getriebes 20 als ein „Ausgangsverbindungs-Untersetzungsverhältnis Gout” bezeichnet. Im vorliegenden Beispiel ist das Ausgangsverbindungs- Untersetzungsverhältnis Gout gleich (Anzahl der Zähne des Zahnrads Go2)/(Anzahl der Zähne des Zahnrads Go1) und daher konstant. Das heißt, dass das Ausgangsverbindungs-Untersetzungverhältnis Gout nicht gemäß einer Änderung der Gangposition des Getriebes 20 variiert. Im vorliegenden Beispiel ist das Ausgangsverbindungs-Untersetzungsverhältnis Gout zum Beispiel auf einen Wert eingestellt, der ungefähr gleich Gtm(2) ist.
  • Wenn die Muffe 54 in eine Nichtverbindungsposition (neutrale Position) gesteuert wird, die in 6C gezeigt ist, ist die Muffe 54 lediglich mit dem Verbindungsstück 51 kerbverzahnt in Eingriff.
  • Demgemäß sind sowohl die Eingangswelle A2 als auch das Zahnrad Go2 relativ zur Ausgangswelle A4 verdrehbeweglich. Demgemäß ist weder ein Kraftübertragungsweg zwischen der Ausgangswelle A3 des Getriebes 20 und der Ausgangswelle A4 noch ein Kraftübertragungsweg zwischen der Eingangswelle A2 des Getriebes 20 und der Ausgangswelle A4 vorgesehen. Dieser Zustand wird als ein „Nichtverbindungszustand (neutraler Zustand)” bezeichnet.
  • Wie oben beschrieben, ändert der Umschaltmechanismus 50 selektiv den Verbindungszustand der Ausgangswelle A4 des Motorgenerators 40 in „den Eingangsverbindungszustand”, „den Ausgangsverbindungszustand” oder „den neutralen Zustand”.
  • Wie in 1 gezeigt, ist ein Zahnrad Gf1 axial von der Ausgangswelle A3 des Getriebes 20 getragen und relativ zu dieser verdrehfest. Das Zahnrad Gf1 ist immer mit einem Zahnrad Gf2 in Eingriff. Das Zahnrad Gf2 ist mit einem Differentialmechanismus D/F, der eine der wohlbekannten Konfigurationen umfasst, verbunden. Der Differentialmechanismus D/F ist mit einem Paar Antriebsräder verbunden, die ein linkes Antriebsrad und ein rechtes Antriebsrad beinhalten. Es wird darauf hingewiesen, dass das Verhältnis (Anzahl der Zähne des Zahnrads Gf2)/(Anzahl der Zähne des Zahnrads Gf1) einem sogenannten letzten Untersetzungsverhältnis entspricht.
  • Die vorliegende Vorrichtung umfasst ferner einen Raddrehzahlsensor 61, der eine Raddrehzahl der Antriebsräder erfasst, einen Gaspedalöffnungsgradsensor 62, der einen Betätigungsgrad eines Gaspedals AP erfasst, und einen Gangpositionssensor 63, der eine Position eines Ganghebels SF erfasst, einen Motorgenerator-Drehmomentsensor 68, der ein Drehmoment der Ausgangswelle A4 des Motorgenerators 40 erfasst, und einen Verbrennungsmotor-Drehmomentsensor 69, der ein Drehmoment der Ausgangswelle A1 des Verbrennungsmotors 10 erfasst.
  • Die vorliegende Erfindung umfasst ferner eine elektronische Steuerungseinheit ECU 70. Die ECU 70 steuert die Aktoren 24, 25, 26, 31 und 55 auf der Grundlage von Informationen und so weiter von den Sensoren 61 bis 63, 68 und 69, um dadurch die Gangposition des Getriebes 20 und den Zustand der Kupplung 30 zu steuern. Ferner steuert die ECU 70 die Ausgangsleistung (das Antriebsdrehmoment) jeweils des Verbrennungsmotors 10 und des Motorgenerators 40 und so weiter.
  • Die Gangposition des Getriebes 20 wird auf der Grundlage einer Fahrzeuggeschwindigkeit V, die vom Raddrehzahlsensor 61 erhalten wird, eines erforderlichen Antriebsdrehmoments T, das auf der Grundlage eines Betätigungsgrads des Gaspedals AP berechnet wird, der vom Gaspedalöffnungsgradsensor 62 erhalten wird, sowie der Schalthebelposition SF gesteuert, die vom Ganghebelpositionssensor 63 erhalten wird. Wenn die Ganghebelposition SF in einer Position ist, die einer „manuellen Betriebsart” entspricht, wird die Gangposition des Getriebes 20 im Wesentlichen auf eine Gangposition eingestellt, die vom Fahrer ausgewählt wird, der den Ganghebel SF betätigt. Auf der anderen Seite wird, wenn die Ganghebelposition SF in einer Position ist, die einer „automatischen Betriebsart” entspricht, die Gangposition des Getriebes 20 automatisch in eine der Positionen des ersten bis fünften Gangs gemäß einer „Kombination der Fahrzeuggeschwindigkeit V und des erforderlichen Antriebsdrehmoments T” und „der Beziehungsdarstellung”, die in 7 gezeigt ist, gesteuert, selbst wenn der Ganghebel SF nicht betätigt wird.
  • In 7 zeigen die durchgezogenen Linien jeweils Grenzlinien, die ein Hochschalten (einen Hochschaltvorgang, oder einen Gangschaltvorgang zum Verringern des Getriebeuntersetzungsverhältnisses Gtm) bei einer Erhöhung der Fahrzeuggeschwindigkeit V verursachen, und zeigen die gestrichelten Linien jeweils Grenzlinien, die ein Herunterschalten (einen Herunterschaltvorgang, oder einen Gangschaltvorgang zum Erhöhen des Getriebeuntersetzungsverhältnisses Gtm) bei einem Abnehmen der Fahrzeuggeschwindigkeit V verursachen. Der Grund, warum eine Differenz Δx zwischen der jeweiligen durchgezogenen Linie und der jeweiligen gestrichelten Linie vorgesehen ist, liegt in dem Unterdrücken des Auftretens einer Situation (der sogenannten Drehzahlpendelung), in der das Hochschalten und das Herunterschalten häufig durchgeführt werden, selbst wenn sie nicht notwendig sind, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V um den jeweils den durchgezogenen Linien entsprechenden Wert schwankt (zunimmt und abnimmt).
  • Ein Zustand der Kupplung 30 wird allgemein im Verbindungszustand gehalten und wird während des Hochschaltvorgangs und des Herunterschaltvorgangs usw. vorübergehend vom Verbindungszustand in den Nichtverbindungszustand geändert.
  • Der Motorgenerator 40 wird zusammen mit dem Verbrennungsmotor 10 oder alleine als eine Antriebskraftmaschine verwendet, die ein Antriebsdrehmoment zum Antreiben des Fahrzeugs erzeugt, oder wird als eine Kraftmaschine zum Starten des Verbrennungsmotors 10 verwendet. Ferner wird der Motorgenerator 40 als ein Elektromotor-Generator zum Erzeugen eines regenerativen Drehmoments zum Bereitstellen einer Bremskraft für das Fahrzeug oder auch als ein Elektromotor-Generator zum Erzeugen eines elektrischen Stroms verwendet, der an eine (nicht gezeigte) Batterie des Fahrzeugs geliefert und dort gespeichert wird.
  • Wenn der Motorgenerator 40 als die Antriebskraftmaschine zum Antreiben des Fahrzeugs verwendet wird, wird eine Verteilung zwischen der Leistung (dem Antriebsdrehmoment) des Verbrennungsmotors 10 und der Leistung (dem Antriebsdrehmoment) des Motorgenerators 40 in einer solchen Weise eingestellt, dass eine Summe des auf der Grundlage der Ausgangsleistung des Verbrennungsmotors 10 an die Antriebsräder übertragenen Antriebsdrehmoments und des auf der Grundlage der Ausgangsleistung des Motorgenerators 40 an die Antriebsräder übertragenen Antriebsdrehmoments mit dem erforderlichen Antriebsdrehmoment T übereinstimmt, wie das gemäß einem wohlbekannten Verfahren erfolgen kann.
  • (Auswahl des Verbindungszustands der Ausgangswelle A4 des Motorgenerators 40)
  • Es folgt eine Beschreibung, wie der (Ziel-)Verbindungszustand der Ausgangswelle A4 des Motorgenerators 40 ausgewählt wird. Der Verbindungszustand der Ausgangswelle A4 des Motorgenerators 40 wird automatisch gemäß „einer Kombination der Fahrzeuggeschwindigkeit V und des erforderlichen Antriebsdrehmoments T” und der in 8 graphisch dargestellten Beziehung ausgewählt.
  • Wie in 8 gezeigt, sind vier Flächen (oder Bereiche) bezüglich „der Kombination der Fahrzeuggeschwindigkeit V und des erforderlichen Antriebsdrehmoments T” definiert, d. h. ein erster Eingangsverbindungsbereich, ein Ausgangsverbindungsbereich, ein zweiter Eingangsverbindungsbereich und ein neutraler Bereich (Nichtverbindungsbereich). Im ersten und im zweiten Eingangsverbindungsbereich ist „der Eingangsverbindungszustand” ausgewählt. Im Ausgangsverbindungsbereich ist „der Ausgangsverbindungszustand” ausgewählt. Im neutralen Bereich ist „der neutrale Zustand (Nichtverbindungszustand)” ausgewählt. Hiernach werden „die Eingangsverbindungszustände”, die dem ersten Eingangsverbindungsbereich und dem zweiten Eingangsverbindungsbereich entsprechen, getrennt als „ein erster Eingangsverbindungszustand” bzw. „ein zweiter Eingangsverbindungszustand” bezeichnet.
  • Ein Umschalten von „dem ersten Eingangsverbindungszustand” zu „dem Ausgangsverbindungszustand” wird durchgeführt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V die Grenzlinie L1 (die dem oben beschriebenen „ersten Schwellenwert” entspricht) überschreitet, während die Fahrzeuggeschwindigkeit V zunimmt. Ein Umschalten von „dem Ausgangsverbindungszustand” zu „dem zweiten Eingangsverbindungszustand” wird durchgeführt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V die Grenzlinie L2 (die dem oben beschriebenen „zweiten Schwellenwert” entspricht) überschreitet, während die Fahrzeuggeschwindigkeit V zunimmt. Ein Umschalten von „dem zweiten Eingangsverbindungszustand” in „den neutralen Zustand” wird durchgeführt, 1) wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V die Grenzlinie L3 (die dem oben beschriebenen „dritten Schwellenwert” entspricht) überschreitet, während die Fahrzeuggeschwindigkeit V in einem Fall zunimmt, in dem das erforderliche Antriebsdrehmoment T größer ist als die Grenzlinie L4 (die dem oben beschriebenen „vierten Schwellenwert” entspricht), oder 2) wenn das erforderliche Antriebsdrehmoment T die Grenzlinie L4 überschreitet, während das erforderliche Antriebsdrehmoment in einem Fall zunimmt, in dem die Fahrzeuggeschwindigkeit V größer als die Grenzlinie L3 ist.
  • Inzwischen wird ein Umschalten von „dem Ausgangsverbindungszustand” zu „dem ersten Eingangsverbindungszustand” durchgeführt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit die Grenzlinie L1' unterschreitet, während die Fahrzeuggeschwindigkeit V abnimmt. Ein Umschalten von „dem zweiten Eingangsverbindungszustand” in „den Ausgangsverbindungszustand” wird durchgeführt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V die Grenzlinie L2' unterschreitet, während die Fahrzeuggeschwindigkeit V abnimmt. Ein Umschalten von „dem neutralen Zustand” zu „dem zweiten Eingangsverbindungszustand” wird durchgeführt, 1) wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V die Grenzlinie L3' unterschreitet, während die Fahrzeuggeschwindigkeit V abnimmt, oder 2) wenn das erforderliche Antriebsdrehmoment T die Grenzlinie L4' unterschreitet, während das erforderliche Antriebsdrehmoment abnimmt.
  • Der Grund, warum Differenzen ΔV1, ΔV2, ΔV3 und ΔT4 zwischen den Grenzlinien L1 und L1', zwischen den Grenzlinien L2 und L2', zwischen den Grenzlinien L3 und L3' bzw. zwischen den Grenzlinien L4 und L4' vorgesehen sind, liegt darin, dass das Auftreten einer Situation (eine sogenannte Drehzahlpendelung) unterdrückt werden soll, bei der das Umschalten des Verbindungszustandes der Ausgangswelle A4 häufig durchgeführt wird, während die Fahrzeuggeschwindigkeit. jeweils um die Grenzlinien L1, L2 und L3 schwankt (zunimmt und abnimmt) oder wenn das erforderliche Antriebsdrehmoment T um die Grenzlinien L4 schwankt (zunimmt und abnimmt).
  • Die Grenzlinie L1 (Bereich niedriger Geschwindigkeit) wird bei einer Fahrzeuggeschwindigkeit gesetzt, die geringfügig kleiner als eine Fahrzeuggeschwindigkeit ist, die einem Hochschalten von der ersten Gangposition in die zweite Gangposition entspricht. Das heißt, dass die Grenzlinie L1 an einem Ort vorgesehen wird, der durch geringfügiges Verschieben (Bewegen) der Grenzlinie (der durchgezogenen Linie), die in 7 gezeigt ist, die dem Hochschalten von der ersten Gangposition in die zweite Gangposition entspricht, in einer Richtung (in der Figur nach links) erhalten wird, in der die Fahrzeuggeschwindigkeit V abnimmt. Demgemäß hat die Grenzlinie L1, die in 8 gezeigt ist, dieselbe Form wie „die Grenzlinie, (die durchgezogene Linie), die in 7 gezeigt ist”, die dem Hochschalten von der ersten Gangposition in die zweite Gangposition entspricht.
  • Die Grenzlinie L2 (Bereich mittlerer Geschwindigkeit) wird bei einer Fahrzeuggeschwindigkeit gesetzt, die erhalten wird, wenn die Drehzahl der Ausgangswelle A4 des Motorgenerators 40 in „dem Ausgangsverbindungszustand” mit einem Wert (z. B. einem Wert, der geringfügig kleiner als die zulässige Drehzahl ist) übereinstimmt, der auf der Grundlage der zulässigen Drehzahl bestimmt wird (vergl. 5). Ferner ist im vorliegenden Beispiel die Grenzlinie L2 in einem Bereich angeordnet, der der Position des dritten Gangs bis zur Position des fünften Gangs entspricht, die in 7 gezeigt sind. Wie oben beschrieben, ist das Ausgangsverbindungs-Untersetzungsverhältnis Gout konstant (z. B. ein Verhältnis, das im vorliegenden Beispiel ungefähr gleich Gtm(2) ist), unabhängig von der Gangposition des Getriebes 20. Demgemäß wird im „Ausgangsverbindungszustand” eine Fahrzeuggeschwindigkeit, bei der die Drehzahl der Ausgangswelle A4 des Motorgenerators 40 mit „dem oben beschriebenen Wert, der auf der Grundlage der zugelassenen Drehzahl bestimmt wird”, übereinstimmt, unabhängig von dem im Getriebe 20 eingelegten Gang als ein einziger Wert bestimmt. Demgemäß ist die Fahrzeuggeschwindigkeit V, die der Grenzlinie L2, die in 8 gezeigt ist, entspricht, unabhängig von dem erforderlichen Antriebsdrehmoment T konstant. Das heißt, dass die Grenzlinie L2 zu einer Linie wird, die sich in 8 in senkrechter Richtung erstreckt. Die Fahrzeuggeschwindigkeit V, die der Grenzlinie L2 entspricht, wird auf der Grundlage „des Ausgangsverbindungs-Untersetzungsverhältnisses” und „des letzten Untersetzungsverhältnisses”, das oben beschrieben ist, bestimmt.
  • Die Grenzlinie L3 (Bereich hoher Geschwindigkeit) wird bei einer Fahrzeuggeschwindigkeit gesetzt, die erhalten wird, wenn der Wirkungsgrad der Energieumsetzung (auf der Antriebsdrehmomentseite) des Motorgenerators 40 in „dem (zweiten) Eingangsverbindungszustand” mit einer Grenze (insbesondere auf der Seite, auf der die Fahrzeuggeschwindigkeit größer ist, oder der rechten Seite in der Figur), die einen Bereich definiert (vergl. mit einem Bereich, der in 4 mit feinen Punkten gekennzeichnet ist), in dem der Wirkungsgrad der Energieumsetzung des Motorgenerators 40 größer oder gleich einem vorbestimmten Wert (z. B. 70%) ist, übereinstimmt.
  • Die Grenzlinie L4 wird auf der Grundlage eines Drehmoments der Antriebsräder bezogen auf den Fahrwiderstand des Fahrzeugs (einer Gesamtsumme eines Reibungswiderstandes der jeweiligen verschiedenen Drehelemente, die in einem Antriebssystem enthalten sind, einem Widerstand zum Verzögern des Fahrzeugs aufgrund eines bei dem Fahren des Fahrzeugs entstehenden Fahrtwinds, und eines Widerstands zum Verzögern des Fahrzeugs aufgrund einer Steigung einer Straße und so weiter) bestimmt. Hiernach wird das Drehmoment der Antriebsräder bezogen auf den Fahrwiderstand des Fahrzeugs als ein „Fahrwiderstandsmoment” bezeichnet. Das Fahrwiderstandsmoment entspricht dem oben beschriebenen Fahrwiderstandskorrelationswert Eine Berechnung des Fahrwiderstandsmoments wird weiter unten beschrieben. Wenn das Fahrwiderstandsmoment gleich dem Antriebsdrehmoment der Antriebsräder ist, wird die Beschleunigung (Vor-Rück-Beschleunigung) des Fahrzeugs in der Vor-Rück-Richtung des Fahrzeugs null. Wenn das Antriebsdrehmoment der Antriebsräder größer (oder kleiner) als das Fahrwiderstandsmoment ist, wird die Vor-Rück-Beschleunigung positiv (oder negativ). Demgemäß wird die Grenzlinie L4 zum Beispiel bei einem Antriebsdrehmoment gesetzt, bei dem die Vor-Rück-Beschleunigung mit einem vorbestimmten Wert (zum Beispiel null, einem kleinen Positivwert oder einem kleinen Negativwert) übereinstimmt. Das heißt, dass die Grenzlinie L4 auf der Grundlage der Vor-Rück-Beschleunigung des Fahrzeugs oder eines Parameters (zum Beispiel einer Veränderungsrate in der Fahrzeuggeschwindigkeit, einer Veränderungsrate in der Drehzahl des Verbrennungsmotors) bestimmt/gesetzt wird, der mit der Vor-Rück-Beschleunigung des Fahrzeugs korreliert.
  • Das Fahrwiderstandsmoment nimmt zu, während die Fahrzeuggeschwindigkeit abnimmt. Demgemäß nimmt, wie in 8 gezeigt, die Grenzlinie L4 einen höheren Wert an, während die Fahrzeuggeschwindigkeit zunimmt. Zusätzlich wird das Fahrwiderstandsmoment größer, während die Steigung in der Straße größer wird. Deshalb verschiebt sich die Grenzlinie L4 mehr nach oben, während die Steigung der Straße zunimmt. Wenn das erforderliche Antriebsdrehmoment T größer als ein Wert ist, der der Grenzlinie L4 entspricht, befindet sich der Zustand des Fahrzeugs in einem Beschleunigungszustand. Wenn das erforderliche Antriebsdrehmoment T kleiner als der Wert ist, der der Grenzlinie L4 entspricht, befindet sich der Zustand des Fahrzeugs in einem Verzögerungszustand.
  • Es folgt eine Beschreibung von Vorteilen, die durch die Auswahl des Verbindungszustands der Ausgangswelle A4 des Motorgenerators 40 erhalten werden, wie in 8 gezeigt. Insbesondere wird davon ausgegangen, dass das Ausgangsverbindungs-Untersetzungsverhältnis Gout ungefähr gleich Gtm(2) ist, was lediglich als Beispiel und nur zur einfacheren Beschreibung dient.
  • Als erstes wird die Funktion/Wirkung beschrieben, die durch „ein Merkmal, dass „der (erste) Eingangsverbindungszustand” ausgewählt wird, nachdem das Fahrzeug zu fahren beginnt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V null ist” realisiert wird. Allgemein ist das Getriebe 20, wenn das Fahrzeug zu fahren beginnt, in der ersten Gangposition eingestellt und ist daher das Eingangsverbindungs-Untersetzungsverhältnis Gin (= Gtm(1)) größer als das Ausgangsverbindungs-Untersetzungsverhältnis Gout. Demgemäß kann das Antriebsdrehmoment, das an die Antriebsräder übertragen wird und das auf der Ausgangsleistung des Motorgenerators 40 basiert, im Vergleich zu einem Fall erhöht werden, in dem der Ausgangsverbindungszustand ausgewählt ist. Folglich kann ein großes Antriebsdrehmoment an den Antriebsrädern erzeugt werden, wenn das Fahrzeug zu fahren beginnt.
  • Als Nächstes wird die Funktion/Wirkung beschrieben, die durch „ein Merkmal, dass die Grenzlinie L1 an der Fahrzeuggeschwindigkeit eingestellt wird, die geringfügig kleiner als die Fahrzeuggeschwindigkeit ist, die dem Hochschalten von der ersten in die zweite Gangposition entspricht,” realisiert wird. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit die Grenzlinie L1 (Bereich niedriger Geschwindigkeit), während die Fahrzeuggeschwindigkeit zunimmt, in „dem (ersten) Eingangsverbindungszustand” nach dem Start des Fahrzeugs überschreitet, wird das Umschalten von „dem (ersten) Eingangsverbindungszustand” in „den Ausgangsverbindungszustand” durchgeführt. Dieses Umschalten erfolgt, bevor das Hochschalten von der ersten Gangposition in die zweite Gangposition durchgeführt wird. Mit anderen Worten wird das Hochschalten von der ersten Gangposition in die zweite Gangposition in „dem Ausgangsverbindungszustand” durchgeführt, nachdem das Umschalten in den Ausgangsverbindungszustand abgeschlossen ist. Wie in der Zusammenfassung der vorliegenden Erfindung beschrieben, ermöglicht der „Ausgangsverbindungszustand”, dass das Antriebsdrehmoment des Motorgenerators 40 während des Gangschaltungsvorgangs durch das Getriebe 20 kontinuierlich an die Ausgangswelle A3 des Getriebes 20 (und daher an die Antriebsräder) selbst übertragen wird, und kann daher der Schaltruck unterdrückt werden. Insbesondere besteht die Tendenz, dass ein sehr starker Schaltruck auftritt, wenn von der ersten Gangposition in die zweite Gangposition geschaltet wird, da die Veränderung im Getriebeuntersetzungsverhältnis Gtm groß ist. Angesichts des oben Geschilderten ist es möglich, den Schaltruck durch das oben beschriebene Merkmal beträchtlich zu verringern, wenn von der ersten Gangposition in die zweite Gangposition geschaltet wird.
  • Es folgt eine Beschreibung der Funktion/Wirkung, die durch „ein Merkmal, dass die Grenzlinie L2 an der Fahrzeuggeschwindigkeit eingestellt wird, die erreicht wird, wenn die Drehzahl der Ausgangswelle A4 in „dem Ausgangsverbindungszustand” mit dem Wert übereinstimmt, der auf der Grundlage der zulässigen Drehzahl bestimmt wird,” realisiert wird. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit die Grenzlinie L2 überschreitet, während die Fahrzeuggeschwindigkeit in „dem Ausgangsverbindungszustand” zunimmt, so wird das Umschalten von dem „Ausgangsverbindungszustand” in „den (zweiten) Eingangsverbindungszustand” durchgeführt. Wie oben beschrieben, liegt die Grenzlinie L2 in dem Bereich, der der dritten Gangposition bis zur fünften Gangposition, die in 7 gezeigt sind, entspricht. Demgemäß geschieht dieses Umschalten, während die dritte, die vierte oder die fünfte Gangposition gewählt ist (d. h. während die Gangpositionen ausgewählt sind, die größer oder gleich der dritten Gangposition sind). Das heißt, dass dieses Umschalten erfolgt, während das Eingangsverbindungs-Untersetzungsverhältnis Gin (= Gtm(3), Gtm(4) oder Gtm(5)) kleiner als das Ausgangsverbindungs-Untersetzungsverhältnis Gout ist. Demgemäß ermöglicht dieses Umschalten, dass die Drehzahl der Ausgangswelle A4 des Motorgenerators 40 von einem Wert, der der zulässigen Drehzahl nahe ist, verringert wird (vergl. eine Bewegung von einem Punkt „a” zu einem Punkt „b” in 5). Als ein Ergebnis hiervon kann die Drehzahl der Ausgangswelle A4 kleiner als die zulässige Steuerungsdrehzahl gehalten werden.
  • Es folgt eine Beschreibung einer Funktion/Wirkung, die durch „ein Merkmal, dass die Grenzlinie L3 an der Fahrzeuggeschwindigkeit eingestellt wird, die erhalten wird, wenn der Wirkungsgrad der Energieumwandlung des Motorgenerators 40 in „dem (zweiten) Eingangsverbindungszustand” mit der Grenze übereinstimmt, die den Bereich definiert, in dem der Wirkungsgrad der Energieumwandlung des Motorgenerators 40 in „dem (zweiten) Eingangsverbindungszustand” größer oder gleich dem vorbestimmten Wert ist,” realisiert wird. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit die Grenzlinie L3 überschreitet, während die Fahrzeuggeschwindigkeit in „dem (zweiten) Eingangsverbindungszustand” zunimmt, und in einem Zustand, in dem das erforderliche Antriebsdrehmoment T größer als die Grenzlinie L4 ist (d. h., wenn sich das Fahrzeug in einem Beschleunigungszustand befindet), wird das Umschalten von „dem (zweiten) Eingangsverbindungszustand” in „den neutralen Zustand” durchgeführt. Folglich wird ein Antrieb des Motorgenerators 40 gestoppt und ein Antriebsdrehmoment, das gleich dem erforderlichen Antriebsdrehmoment T ist, nur vom Verbrennungsmotor 10 erzeugt. Ein Zeitpunkt, zu dem die Fahrzeuggeschwindigkeit die Grenzlinie L3 überschreitet, während die Fahrzeuggeschwindigkeit zunimmt (d. h. während die Drehzahl der Ausgangswelle A4 des Motorgenerators 40 größer wird), bedeutet einen Zeitpunkt, zu dem der Wirkungsgrad der Energieumwandlung des Motorgenerators 40 einen Teil der Grenze überschreitet, der den Bereich definiert, der in 5 mit feinen Punkten gekennzeichnet ist, wobei der Teil auf einer Seite einer höheren Fahrzeuggeschwindigkeit ist (rechte Seite in 5) (vergl. eine Bewegung von einem Punkt „b” zu einem Punkt „c” in 5). Mit anderen Worten wird, wenn sich ein Zustand des Motorgenerators 40 von einem Zustand, in dem der Wirkungsgrad der Energieumwandlung größer oder gleich dem vorbestimmten Wert ist, in einen Zustand geändert hat, in dem der Wirkungsgrad der Energieumwandlung kleiner als der vorbestimmte Wert ist, das Umschalten von „dem zweiten Eingangsverbindungszustand” in „den Nichtverbindungszustand” durchgeführt. Inzwischen ist ein Wirkungsgrad der Energieumwandlung des Verbrennungsmotors 10 allgemein im hohen Drehzahlbereich groß, in dem der Wirkungsgrad der Energieumwandlung des Motorgenerators 40 in den meisten Fällen niedrig ist. In diesem Zustand kann die gesamte Energieeffizienz (der Kraftstoffverbrauch) des Fahrzeugs als Ganzes mehr dadurch verbessert werden, dass lediglich der Verbrennungsmotor 10 das Antriebsdrehmoment erzeugt, das gleich dem erforderlichen Antriebsdrehmoment T ist, als dass sowohl der Motorgenerator 40 als auch der Verbrennungsmotor 10 in Zusammenarbeit das Antriebsdrehmoment erzeugen, das gleich dem erforderlichen Antriebsdrehmoment T ist. Angesichts des oben Beschriebenen kann der Gesamtenergiewirkungsgrad (der Kraftstoffverbrauch) des Fahrzeugs als Ganzes in einem Fall verbessert werden, in dem sich das Fahrzeug im Beschleunigungszustand befindet und der Wirkungsgrad der Energieumwandlung des Motorgenerators 40 im hohen Drehzahlbereich in „dem (zweiten) Eingangsverbindungszustand” kleiner als der vorbestimmte Wert wird.
  • Es folgt eine Beschreibung einer Funktion/Wirkung, die durch das oben beschriebene Merkmal realisiert wird, dass „die Grenzlinie L4 an dem vorbestimmten Wert gesetzt wird, der erhalten wird, wenn die Vor-Rück-Beschleunigung mit dem vorbestimmten Wert (zum Beispiel null, einem kleinen Positivwert oder einem kleinen Negativwert) übereinstimmt”. In einem Fall, in dem das Fahrzeug in dem Beschleunigungszustand ist, ist es vorzuziehen, wenn, wie oben beschrieben, das Umschalten von „dem (zweiten) Eingangsverbindungszustand” in „den Nichtverbindungszustand” durchgeführt wird, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit die Grenzlinie L3 überschreitet, während die Fahrzeuggeschwindigkeit zunimmt, um den Wirkungsgrad der Energieumwandlung (den Kraftstoffverbrauch) des Fahrzeugs als Ganzes zu verbessern. Im Gegensatz dazu ist es in einem Fall, in dem das Fahrzeug im Verzögerungszustand ist (das heißt, das erforderliche Antriebsdrehmoment T kleiner als die Grenzlinie L4 ist) möglich, der Batterie einen elektrischen Strom zuzuführen, um die Energie in der Batterie zu speichern, wobei die elektrische Energie regenerativ dadurch erzeugt wird, dass der Motorgenerator 40 durch das regenerative Drehmoment angetrieben wird, indem „der (zweite) Eingangsverbindungszustand” beibehalten wird. Das heißt, dass in diesem Fall durch das Auswählen „des (zweiten) Eingangsverbindungszustands” anstelle „des Nichtverbindungszustands” der Gesamtenergiewirkungsgrad (der Kraftstoffverbrauch) des Fahrzeuges als Ganzes verbessert werden kann. Angesichts des oben Beschriebenen wird in dem Fall, in dem sich das Fahrzeug im Verzögerungszustand befindet, „der (zweite) Eingangsverbindungszustand” vorzugsweise beibehalten, auch wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit größer als der Wert ist, der der Grenzlinie L3 entspricht.
  • (Einstellen des Verbindungszustands auf der Grundlage des Fahrwiderstandsmoments)
  • Allgemein ist hinsichtlich einer Bewegung des Fahrzeugs eine durch die unten angegebene Gleichung (1) dargestellte Bewegungsgleichung erfüllt. In der Gleichung (1) ist Te ein Antriebsdrehmoment, das von dem Verbrennungsmotor 10 erzeugt wird, das an die Antriebsräder übertragen wird (das positiv wird, wenn das Antriebsdrehmoment ein Drehmoment zum Beschleunigen des Fahrzeugs ist), Tm ein Antriebsdrehmoment, das von dem Motorgenerator 40 erzeugt wird, das an die Antriebsräder übertragen wird (das positiv wird, wenn das Antriebsdrehmoment ein Drehmoment zum Beschleunigen des Fahrzeugs ist), Tr das Fahrwiderstandsmoment, das oben beschrieben ist (das positiv wird, wenn das Fahrwiderstandsmoment ein Drehmoment zum Verzögern des Fahrzeugs ist), M eine Masse des Fahrzeugs, α eine Beschleunigung des Fahrzeugs (in der Vor-Rück-Richtung) (das positiv wird, wenn das Fahrzeug beschleunigt), und R ein Radius eines Reifens. (Te + Tm – Tr)/R = M·α (1)
  • Aus der oben gezeigten Gleichung (1) wird eine Gleichung (2) erhalten, um das Fahrwiderstandsmoment Tr zu berechnen. Tr = (Te + Tm) – (M·α)·R (2)
  • Die vorliegende Vorrichtung erhält das Fahrwiderstandsmoment Tr durch die Verwendung der oben angegebenen Gleichungen (2). Te wird durch Multiplizieren „des Drehmoments der Ausgangswelle A1 des Verbrennungsmotors 10, das aus dem Ausgangssignal des Verbrennungsmotor-Drehmomentsensors 69 erhalten wird” mit einem Produkt aus „dem Getriebeuntersetzungsverhältnis Gtm” und „dem letzten Untersetzungsverhältnis” erhalten. Tm wird durch Multiplizieren „des Drehmoments der Ausgangswelle A4 des Motorgenerators 40, das von dem Ausgangssignal des Motorgenerator-Drehmomentsensors 68 erhalten wird” mit einem Produkt aus „einem aktuellen Untersetzungsverhältnis” und „dem letzten Untersetzungsverhältnis” erhalten, wobei das aktuelle Untersetzungsverhältnis ein Verhältnis ist, das dem aktuellen Verbindungszustand entspricht, aus „dem Eingangsverbindungsuntersetzungsverhältnis” und dem „Ausgangsverbindungsuntersetzungsverhältnis”. α kann durch Ableiten der Fahrzeuggeschwindigkeit, die auf der Grundlage des Ausgangssignals des Raddrehzahlsensors 61 berechnet wird, nach der Zeit erhalten werden, oder α kann aus dem Ausgangssignal eines (nicht gezeigten) Sensors erhalten werden, der die Beschleunigung des Fahrzeugs in der Vor-Rück-Richtung des Fahrzeugs erfasst.
  • Das Fahrwiderstandsmoment Tr kann auf der Grundlage der Neigung (aufwärts-abwärts) der Straße (und optional auch der aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit) erhalten werden. Die Neigung der Straße kann auf der Grundlage zum Beispiel von Straßeninformationen, die von einem Fahrzeugnavigationssystem geliefert werden, das im Fahrzeug eingebaut ist, und einer aktuellen Position des Fahrzeugs, die von einem GPS-System (Global Positioning System) erhalten wird, das im Fahrzeug eingebaut ist, erhalten werden. Alternativ dazu kann die Neigung der Straße auch durch das Verarbeiten eines Bildes der Straße berechnet werden, das eine in dem Fahrzeug eingebaute Kamera liefert. Hierbei sollte berücksichtigt werden, dass das positive (oder negative) Fahrwiderstandsmoment Tr bedeutet, dass das Fahrzeug mit einer Kraft in einer Verzögerungsrichtung (oder Beschleunigungsrichtung) beaufschlagt wird.
  • In der vorliegenden Vorrichtung werden die Verschiebungsbeträge DL1–DL4, die in 8 gezeigt sind, gemäß dem Fahrwiderstandsmoment Tr bestimmt. Wie in 8 gezeigt, werden, wenn DL1 positiv ist, Positionen der Grenzlinien L1 und L1' von den Referenzpositionen (originalen Positionen), die in 8 gezeigt sind, um DL1 in eine Richtung (die rechte Richtung in 8, eine Richtung einer Zunahme der Fahrzeuggeschwindigkeit V) verschoben, entlang der die Fahrzeuggeschwindigkeit V zunimmt. Wenn DL1 negativ ist, werden die Positionen der Grenzlinien L1 und L1' von den Referenzpositionen (originalen Positionen), die in 8 gezeigt sind, um einen Absolutwert DL1 (= |DL1|) in einer Richtung (der Richtung nach links in 8, einer Richtung der Abnahme der Fahrzeuggeschwindigkeit V) verschoben, entlang der die Fahrzeuggeschwindigkeit V abnimmt. Wenn DL2 positiv ist, werden die Positionen der Grenzlinien L2 und L2' von den Referenzpositionen (originalen Positionen), die in 8 gezeigt sind, um DL2 in der Richtung verschoben, in der die Fahrzeuggeschwindigkeit abnimmt. Wenn DL2 negativ ist, werden die Positionen der Grenzlinien L2 und L2' von den Referenzpositionen (originalen Positionen), die in 8 gezeigt sind, um einen Absolutwert von DL2 (= |DL2|) in der Richtung verschoben, entlang der die Fahrzeuggeschwindigkeit zunimmt. Wenn DL3 positiv ist, werden Positionen der Grenzlinien L3 und L3' von den Referenzpositionen (originalen Positionen), die in 8 gezeigt sind, um DL3 in der Richtung verschoben, entlang der die Fahrzeuggeschwindigkeit V zunimmt. Wenn DL3 negativ ist, werden die Positionen der Grenzlinien L3 und L3' von den Referenzpositionen (originalen Positionen), die in 8 gezeigt sind, um einen Absolutwert von DL3 (= |DL3|) in der Richtung verschoben, entlang der die Fahrzeuggeschwindigkeit V abnimmt. Wenn DL4 positiv ist, werden Positionen der Grenzlinien L4 und L4' von den Referenzpositionen (originalen Positionen), die in 8 gezeigt sind, um DL4 in einer Richtung (der Richtung nach oben in 8, einer Richtung einer Zunahme des erforderlichen Antriebsdrehmoments) verschoben, entlang der das erforderliche Antriebsdrehmoment T zunimmt. Wenn DL4 negativ ist, werden die Positionen der Grenzlinien L4 und L4' von den Referenzpositionen (originalen Positionen), die in 8 gezeigt sind, um einen Absolutwert von DL4 (= |DL4|) in einer Richtung (der Richtung nach unten in 8, einer Richtung einer Abnahme des erforderlichen Antriebsdrehmoments) verschoben, entlang der das erforderliche Antriebsdrehmoment T abnimmt. Hiernach können die Verschiebungsbeträge DL1–DL4 auch als „DL*” ausgedrückt und dargestellt werden.
  • 9 zeigt eine Beziehungsdarstellung, die eine Beziehung zwischen dem Fahrwiderstandsmoment Tr und dem Verschiebungsbetrag DL* definiert. Wie in 9 gezeigt, ist der Verschiebungsbetrag DL* gleich 0 (d. h. Referenzpositionen) innerhalb eines Bereiches, in dem Tr zwischen 0 und einem vorbestimmten positiven Wert ist. Der Verschiebungsbetrag DL* steigt von 0 aus an (d. h. ist positiv), während Tr zunimmt, wenn Tr größer als der oben genannte vorbestimmte positive Wert ist. Der Verschiebungsbetrag DL* nimmt von 0 aus ab (d. h. ist negativ), während Tr abnimmt, wenn Tr kleiner als 0 ist. Der Verschiebungsbetrag DL* kann in einer solchen Weise eingestellt werden, wenn Tr kleiner als 0 ist, dass der Verschiebungsbetrag DL* gleich 0 ist, wenn Tr zwischen einem vorbestimmten negativen Wert und 0 ist, und der Verschiebungsbetrag DL* nimmt von 0 aus ab, während Tr abnimmt, wenn Tr kleiner als der vorbestimmte negative Wert ist. Der vorbestimmte positive Wert und der vorbestimmte negative Wert können 0 sein. Die Verschiebungsbeträge DL1–DL4 können die gleichen Werte sein, die jeweils in Abhängigkeit von dem Fahrwiderstandsmoment Tr variieren, oder können auch unterschiedliche Werte sein, die jeweils in Abhängigkeit von dem Fahrwiderstandsmoment Tr variieren.
  • Demgemäß ist aus 8 ersichtlich, dass bei der vorliegenden Vorrichtung, während das Fahrwiderstandsmoment Tr größer wird, der erste und der zweite Eingangsverbindungsbereich ausgedehnt (vergrößert) werden und die Ausgangsverbindungsbereiche und der neutrale Bereich enger (kleiner) werden. Das heißt, dass eine Möglichkeit, mit der der erste und der zweite Eingangsverbindungszustand ausgewählt werden, größer wird, während das Fahrwiderstandsmoment Tr größer wird. Mit anderen Worten werden der erste und der zweite Eingangsverbindungszustand häufiger ausgewählt (d. h. wird eine Wahrscheinlichkeit, mit der der erste und der zweite Eingangsverbindungszustand ausgewählt werden, größer), während das Fahrwiderstandsmoment Tr größer wird.
  • Hierbei wird ein Wert, der durch Multiplizieren des maximalen Antriebsdrehmoments (siehe 5) der Ausgangswelle A4 des Motorgenerators 40 bezüglich der Drehzahl der Ausgangswelle A4 des Motorgenerators 40 in „dem Eingangsverbindungszustand” mit „dem Eingangsverbindungsuntersetzungsverhältnis Gin” erhalten wird, als ein „Eingangsverbindungs-Maximalantriebsdrehmoment” bezeichnet. Ferner wird ein Wert, der durch Multiplizieren des maximalen Antriebsdrehmoments (siehe 5) der Ausgangswelle A4 des Motorgenerators 40 bezüglich der Drehzahl der Ausgangswelle A4 des Motorgenerators 40 in „dem Ausgangsverbindungszustand” mit „dem Ausgangsverbindungsuntersetzungsverhältnis Gout” erhalten wird, als ein „Ausgangsverbindungs-Maximalantriebsdrehmoment” bezeichnet.
  • In der vorliegenden Vorrichtung wird eine Maximaldrehmomentskennlinie (siehe 5) bezüglich der Drehzahl des Motorgenerators 40 und den verschiedenen Untersetzungsverhältnissen in einer solchen Weise ausgelegt, dass:
    • 1) „das Eingangsverbindungs-Maximalantriebsdrehmoment” größer als „das Ausgangsverbindungs-Maximalantriebsdrehmoment” an dem Umschalten zwischen „dem (ersten) Eingangsverbindungszustand” und „dem Ausgangsverbindungszustand” ist, und
    • 2) „das Ausgangsverbindungs-Maximalantriebsdrehmoment” größer als „das Eingangsverbindungsmaximaldrehmoment” an dem Umschalten zwischen „dem Ausgangsverbindungszustand” und „dem (zweiten) Eingangsverbindungszustand” ist.
  • Hierbei sollte berücksichtigt werden, dass „das Eingangsverbindungs-Maximalantriebsdrehmoment” und „das Ausgangsverbindungs-Maximalantriebsdrehmoment” einem maximalen Antriebsdrehmoment (dem Elektromotor-Antriebsräder-Maximaldrehmoment) des Motorgenerators 40 entspricht, das in „dem Eingangsverbindungszustand” bzw. „dem Ausgangsverbindungszustand” an die Ausgangswelle A3 des Getriebes 20 übertragen wird.
  • Es folgt eine Beschreibung einer Funktion/Wirkung, die durch das oben beschriebene Merkmal realisiert wird. Wenn das Fahrzeug beschleunigt wird, wird eine zum Erzielen einer bestimmten Beschleunigung an die Antriebsräder gelieferte Antriebskraft größer, während das Fahrwiderstandsmoment Tr größer wird. Demgemäß ist es, wenn das Fahrzeug beschleunigt wird, vorzuziehen, wenn das Elektromotor-Antriebsräder-Maximaldrehmoment größer ist, da das Fahrwiderstandsmoment größer ist. Das Elektromotor-Antriebsräder-Maximaldrehmoment variiert in Abhängigkeit von dem Verbindungszustand der Ausgangswelle des Elektromotors.
  • Wie oben beschrieben, werden bei der vorliegenden Vorrichtung die Verschiebungsbeträge DL1 und DL2 größer, während das Fahrwiderstandsmoment Tr größer wird. Demgemäß wird, während die Fahrzeuggeschwindigkeit V zunimmt, ein Zeitpunkt, zu dem das Umschalten (Schalten) von „dem (ersten) Eingangsverbindungszustand” in „den Ausgangsverbindungszustand” durchgeführt wird, mehr verzögert, während das Fahrwiderstandsmoment Tr größer wird, und wird ein Zeitpunkt, zu dem das Umschalten (Schalten) von „dem Ausgangsverbindungszustand” in „den (zweiten) Eingangsverbindungszustand” durchgeführt wird, mehr verzögert, während das Fahrwiderstandsmoment Tr größer wird. In der Zwischenzeit wird eine Bedingung, dass „das Eingangsverbindungs-Maximalantriebsdrehmoment” > „das Ausgangsverbindungs-Maximalantriebsdrehmoment” ist, an dem Umschalten zwischen „dem (ersten) Eingangsverbindungszustand” und „dem Ausgangsverbindungszustand” erfüllt, und wird eine Bedingung, dass „das Ausgangsverbindungs-Maximalantriebsdrehmoment” < „das Eingangsverbindungs-Maximalantriebsdrehmoment” ist, an dem Umschalten zwischen dem „Ausgangsverbindungszustand” und „dem (zweiten) Eingangsverbindungszustand” erfüllt. Demgemäß wird ein Zeitraum, in dem „der erste Eingangsverbindungszustand und der zweite Eingangsverbindungszustand” ausgewählt sind, länger, während das Fahrwiderstandsmoment Tr größer wird. Zusätzlich dazu ist das Elektromotor-Antriebsräder-Maximaldrehmoment in dem ersten Eingangsverbindungszustand größer als in dem Ausgangsverbindungszustand und ist das Elektromotor-Antriebsräder-Maximaldrehmoment in dem zweiten Eingangsverbindungszustand größer als in dem Ausgangsverbindungszustand. Als ein Ergebnis hiervon wird das Fahrzeug dadurch effizienter/wirkungsvoller beschleunigt, wenn das Fahrwiderstandsmoment groß ist.
  • Ferner werden in der vorliegenden Vorrichtung die Verschiebungsbeträge DL3 und DL4 größer, während das Fahrwiderstandsmoment Tr größer wird. Demgemäß wird, während die Fahrzeuggeschwindigkeit V zunimmt, ein Zeitpunkt, zu dem das Umschalten (Schalten) von „dem (zweiten) Eingangsverbindungszustand” in „den neutralen Verbindungszustand (Nichtverbindungszustand)” durchgeführt wird, mehr verzögert, während das Fahrwiderstandsmoment Tr größer wird. Zusätzlich dazu wird, während das erforderliche Antriebsdrehmoment T zunimmt, ein Zeitpunkt, zu dem das Umschalten (Schalten) von „dem (zweiten) Eingangsverbindungszustand” in „den neutralen Verbindungszustand” durchgeführt wird, mehr verzögert, während das Fahrwiderstandsmoment Tr größer wird. Auf der anderen Seite wird das Elektromotor-Antriebsräder-Maximaldrehmoment in „dem neutralen Verbindungszustand” bei null gehalten, weshalb das Elektromotor-Antriebsräder-Maximaldrehmoment in „dem (zweiten) Eingangsverbindungszustand” in „dem neutralen Verbindungszustand” größer ist. Demgemäß wird ein Zeitraum länger, in dem „der (zweite) Eingangsverbindungszustand” ausgewählt ist, während das Fahrwiderstandsmoment Tr größer wird. Das Elektromotor-Antriebsräder-Maximaldrehmoment in „dem (zweiten) Eingangsverbindungszustand” ist in „dem neutralen Verbindungszustand” größer. Als ein Ergebnis hiervon wird das Fahrzeug dadurch effizienter beschleunigt, wenn das Fahrwiderstandsmoment Tr groß ist.
  • Wie oben beschrieben, wird die Fahrzeugkraftübertragungssteuerungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung auf das Fahrzeug angewendet, das als Kraftmaschinen den Verbrennungsmotor 10 und den Motorgenerator 40 aufweist und ferner das sogenannte automatisierte Handschaltgetriebe umfasst, das das Getriebe 20 verwendet, das keinen Drehmomentwandler umfasst. Die Vorrichtung umfasst den Umschaltmechanismus 50, der als den Verbindungszustand der Ausgangswelle A4 des Motorgenerators 40 einen aus den Zuständen „Eingangsverbindungszustand”, „Ausgangsverbindungszustand” und „Nichtverbindungszustand” auswählen kann, wobei der Eingangsverbindungszustand der Zustand ist, in dem zwischen der Eingangswelle A2 des Getriebes 20 und der Ausgangswelle A4 des Motorgenerators 40 ein Kraftübertragungsweg vorgesehen/hergestellt/realisiert ist, wobei der Ausgangsverbindungszustand der Zustand ist, in dem zwischen der Ausgangswelle A3 des Getriebes 20 und der Ausgangswelle A4 des Motorgenerators 40 ein Kraftübertragungsweg vorgesehen/hergestellt/realisiert ist, und der Nichtverbindungszustand der Zustand ist, in dem zwischen diesen Wellen kein Kraftübertragungsweg vorgesehen/hergestellt/realisiert ist. Die Auswahl des Verbindungszustands wird auf der Grundlage der Kombination (des Bereichs) der Fahrzeuggeschwindigkeit V und des erforderlichen Antriebsdrehmoments T getroffen. Hinsichtlich der Umschaltungen werden, während das Fahrwiderstandsmoment Tr größer wird, der erste und der zweite Eingangsverbindungsbereich größer gemacht, in denen das Elektromotor-Antriebsräder-Maximaldrehmoment im Vergleich zu „dem Ausgangsverbindungsbereich” und „dem neutralen Bereich (Nichtverbindungsbereich)” größer ist. Das heißt, dass der Zeitraum, in dem „der erste und der zweite Eingangsverbindungszustand” ausgewählt sind, länger wird. als ein Ergebnis hiervon kann die Vorrichtung das Fahrzeug effizienter beschleunigen.
  • Die vorliegende Erfindung ist jedoch auf die oben beschriebene Ausführungsform nicht eingeschränkt, sondern kann entsprechend modifiziert werden, ohne dass dadurch vom Umfang der Erfindung abgewichen wird. Zum Beispiel wird als das Getriebe das sogenannte automatisierte Handschaltgetriebe verwendet, das das Mehrganggetriebe einsetzt, das jedoch keinen Drehmomentwandler aufweist, es könnte jedoch auch ein Mehrganggetriebe oder ein stufenlos verstellbares Getriebe (ein sogenanntes Automatikgetriebe (AT)) als das Getriebe verwendet werden, die jeweils einen Drehmomentwandler aufweisen und einen Vorgang einer Gangpositionsumschaltung gemäß dem Fahrzeugantriebszustand automatisch durchführen. In diesem Fall wird die Kupplung 30 weggelassen.
  • Ferner kann auch als das Getriebe ein Getriebe (ein sogenanntes Handschaltgetriebe (MT)) verwendet werden, wobei das Handschaltgetriebe ein Mehrganggetriebe ohne Drehmomentwandler ist, das einen Vorgang des Schaltens direkt (ohne Einsatz eines Aktors) durch Betätigung eines Hebelmechanismus durchführt, der von einer Betätigungskraft verursacht wird, die vom Fahrer auf den Gangschalthebel übertragen wird.
  • Ferner ist in der oben beschriebenen Ausführungsform der Umschaltmechanismus 50 so konfiguriert, dass er dazu fähig ist, „den Eingangsverbindungszustand”, „den Ausgangsverbindungszustand” oder „den Nichtverbindungszustand (neutralen Zustand)” auszuwählen, doch kann der Umschaltmechanismus 50 auch so konfiguriert sein, dass er dazu fähig ist, lediglich entweder „den Eingangsverbindungszustand oder den Ausgangsverbindungszustand” auszuwählen. In diesem Fall werden die in 8 gezeigten Grenzlinien L3, L3', L4 und L4' weggelassen, sodass der neutrale Bereich in 8 mit dem (zweiten) Eingangsverbindungsbereich vereinigt/verschmolzen wird. Ferner kann der Umschaltmechanismus 50 auch so konfiguriert sein, dass er dazu fähig ist, lediglich entweder „den Eingangsverbindungszustand oder den Nichtverbindungszustand (neutralen Zustand)” auszuwählen. In diesem Fall werden die in 8 gezeigten Grenzlinien L1, L1', L2 und L2' weggelassen, so dass der Ausgangsverbindungsbereich in 8, der erste Eingangsverbindungsbereich von 8 und der zweite Eingangsverbindungsbereich von 8 in einen einzigen Eingangsverbindungsbereich vereinigt/verschmolzen werden. Ferner kann der Umschaltmechanismus 50 auch so konfiguriert sein, dass er lediglich entweder „den Ausgangsverbindungszustand” oder „den Nichtverbindungszustand (neutralen Zustand)” auswählen kann. In diesem Fall werden die Grenzlinien L1, L1', L2 und L2', die in 8 gezeigt sind, weggelassen, so dass der in 8 gezeigte erste Eingangsverbindungsbereich und der in 8 gezeigte zweite Eingangsverbindungsbereich mit dem Ausgangsverbindungsbereich vereinigt/verschmolzen werden.
  • Ferner ist in der oben beschriebenen Ausführungsform der Verbindungszustand der Ausgangswelle A4 des Motorgenerators 40 auf der Grundlage der Kombination der Fahrzeuggeschwindigkeit V und des erforderlichen Antriebsdrehmoments T (vergl. 8) ausgewählt/bestimmt, doch kann der Verbindungszustand der Ausgangswelle A4 des Motorgenerators 40 auch auf der Grundlage einer Kombination einer beliebigen Auswahl aus den folgenden Kriterien ausgewählt/bestimmt werden: „die Fahrzeuggeschwindigkeit V, die Drehzahl der Ausgangswelle A1 des Verbrennungsmotors 10, die Drehzahl der Eingangswelle A2 des Getriebes 20 und die Drehzahl der Ausgangswelle A4 des Motorgenerators 40”, sowie eine beliebige Auswahl aus den folgenden Kriterien: „das erforderliche Drehmoment T, der Betätigungsgrad des Gaspedals AP und der Öffnungsgrad einer (nicht gezeigten) Drosselklappe, die in einem Einlasskanal des Verbrennungsmotors 10 angeordnet ist”. Der Öffnungsgrad der Drosselklappe kann von einem Drosselklappen-Öffnungsgradsensor 64 erhalten werden. Die Drehzahl der Ausgangswelle A1 des Verbrennungsmotors 10, die Drehzahl der Eingangswelle A2 des Getriebes 20 und die Drehzahl der Ausgangswelle A4 des Motorgenerators 40 können von einer Drehzahl des Verbrennungsmotor-Ausgangswellensensors 65, einer Drehzahl des Getriebeeingangswellensensors 66 bzw. einer Drehzahl des Elektromotorausgangswellensensors 67 erhalten werden.
  • Ferner werden in der oben beschriebenen Ausführungsform die Positionen der Grenzlinien L1–L4 auf der Grundlage des Fahrwiderstandsmoments Tr verschoben/geändert, die Positionen der Grenzlinien L1–L4 können jedoch auch auf der Grundlage einer Fahrwiderstandskraft (d. h. eines Werts, der durch Teilen von Tr durch den Radius R eines Reifens des Antriebsrads erhalten wird) verschoben/geändert werden.
  • Ferner werden in der oben beschriebenen Ausführungsform die Positionen der Grenzlinien L1–L4 auf der Grundlage des Fahrwiderstandsmoments Tr verschoben/geändert, doch können auch lediglich nur die Positionen der Grenzlinien L1 und L2 verschoben/geändert werden. Ferner kann auch nur eine der Positionen der Grenzlinien L1–L4 verschoben werden.
  • Ferner ist in der oben beschriebenen Ausführungsform der Verschiebungsbetrag DL* der Positionen der Grenzlinien L1–L4 in einer solchen Weise eingestellt, dass der Verschiebungsbetrag DL* (vergl. 9) graduell gemäß dem Fahrwiderstandsmoment Tr variiert, der Verschiebungsbetrag DL* kann jedoch auch in einer solchen Weise eingestellt werden, dass sich der Verschiebungsbetrag DL* schrittweise (mit einem einzigen Schritt, mit zwei oder mehr Schritten) gemäß dem Fahrwiderstandsmoment Tr verändert.
  • Ferner ist die oben beschriebene Ausführungsform in einer solchen Weise konfiguriert, dass sie die Grenzlinien L1–L4 aus der einzigen Beziehungsdarstellung (siehe 8) erhält und die Positionen der erhaltenen Grenzlinien L1–L4 ändert/verschiebt, wenn die Positionen der Grenzlinien L1–L4 auf der Grundlage des Fahrwiderstandsmoments Tr verändert werden. Im Gegensatz dazu kann die oben beschriebene Ausführungsform auch in einer solchen Weise konfiguriert werden, dass sie für unterschiedliche Fahrwiderstandsmomente Tr Beziehungsdarstellungen speichert, die jeweils 8 entsprechen, (eine Vielzahl von Beziehungsdarstellungen, die jeweils die Positionen der Grenzlinien L1–L4 definieren, und die Positionen der Grenzlinien L1–L4 in einer der Beziehungsdarstellungen unterscheiden sich von denjenigen in einer anderen Beziehungsdarstellung), sie eine der Beziehungsdarstellungen auswählt, die dem aktuellen Fahrwiderstandsmoment Tr entspricht, und sie den Verbindungszustand der Ausgangswelle A4 des Motorgenerators 40 auf der Grundlage der Grenzlinien L1–L4 auswählt, die aus der ausgewählten Beziehungsdarstellung erhalten wurden.
  • Ferner ist die oben beschriebene Ausführungsform in einer solchen Weise konfiguriert, dass die Bedingung, dass „das Eingangsverbindungs-Maximalantriebsdrehmoment” > „das Ausgangsverbindungs-Maximalantriebsdrehmoment” ist, an dem Umschalten zwischen „dem (ersten) Eingangsverbindungszustand” und „dem Ausgangsverbindungszustand” erfüllt ist, und wird die (Position der) Grenzlinie L1 um den größeren positiven Betrag entlang der Richtung der Zunahme der Fahrzeuggeschwindigkeit V (der Richtung nach rechts in 8) verschoben, während das Fahrwiderstandsmoment Tr größer wird. Im Gegensatz dazu kann die Vorrichtung auch in einer solchen Weise konfiguriert werden, dass eine Bedingung, dass „das Eingangsverbindungs-Maximalantriebsdrehmoment” < „das Ausgangsverbindungs-Maximalantriebsdrehmoment” ist, an dem Umschalten zwischen „dem (ersten) Eingangsverbindungszustand” und „dem Ausgangsverbindungszustand” erfüllt ist, und die (Position der) Grenzlinie L1 um einen größeren positiven Betrag entlang der Richtung der Abnahme der Fahrzeuggeschwindigkeit V (Richtung nach links in 8) verschoben wird, während das Fahrwiderstandsmoment Tr größer wird.
  • In ähnlicher Weise ist die oben beschriebene Ausführungsform in einer solchen Weise konfiguriert, dass die Bedingung, dass „das Ausgangsverbindungs-Maximalantriebsdrehmoment” < „das Eingangsverbindungs-Maximalantriebsdrehmoment” ist, bei dem Umschalten zwischen „dem Ausgangsverbindungszustand” und „dem (zweiten) Eingangsverbindungszustand” erfüllt ist, und die (Position der) Grenzlinie L2 um den größeren positiven Betrag entlang der Richtung der Abnahme der Fahrzeuggeschwindigkeit V (die Richtung nach links in 8) verschoben wird, während das Fahrwiderstandsmoment Tr größer wird. Im Gegensatz dazu kann die Vorrichtung auch in einer solchen Weise konfiguriert werden, dass eine Bedingung, dass „das Ausgangsverbindungs-Maximalantriebsdrehmoment” > „das Eingangsverbindungs-Maximalantriebsdrehmoment” ist, an dem Umschalten zwischen „dem Ausgangsverbindungszustand” und „dem (zweiten) Eingangsverbindungszustand” erfüllt ist, und die (Position der) Grenzlinie L2 um einen größeren positiven Betrag entlang der Richtung der Zunahme der Fahrzeuggeschwindigkeit V (der Richtung nach rechts in 8) verschoben wird, während das Fahrwiderstandsmoment Tr größer wird.
  • Ferner werden in der oben beschriebenen Ausführungsform die Positionen der Grenzlinien L1–L4 parallel verschoben (d. h. die Grenzlinien L1–L4 werden in einer solchen Weise verschoben, dass eine Steigung einer jeden Grenzlinie L1–L4 hinsichtlich der Koordinatenachsen unverändert bleibt), die Positionen der Grenzlinien L1–L4 können jedoch auch in einer anderen Weise als einer Parallelverschiebung verschoben werden (d. h. die Grenzlinien L1–L4 können in einer solchen Weise verschoben werden, dass eine Steigung einer jeden Grenzlinie L1–L4 hinsichtlich der Koordinatenachsen nicht gleich bleibt).
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - JP 2000-224710 [0002]
    • - JP 2007-271556 [0007]

Claims (10)

  1. Fahrzeugkraftübertragungssteuerungsvorrichtung, angewendet auf ein Fahrzeug, das einen Verbrennungsmotor und einen Elektromotor als Kraftmaschinen aufweist, umfassend: – ein Getriebe, das eine Eingangswelle zum Vorsehen eines Kraftübertragungsweges zwischen der Eingangswelle des Getriebes und einer Ausgangswelle des Verbrennungsmotors und eine Ausgangswelle zum Vorsehen eines Kraftübertragungswegs zwischen der Ausgangswelle des Getriebes und Antriebsrädern des Fahrzeugs aufweist, wobei das Getriebe dazu fähig ist, ein Getriebeuntersetzungsverhältnis einzustellen, bei dem es sich um ein Verhältnis einer Drehzahl der Eingangswelle des Getriebes zu einer Drehzahl der Ausgangswelle des Getriebes handelt; – einen Umschaltmechanismus, der dazu fähig ist, einen Verbindungszustand einer Ausgangswelle des Elektromotors in einen aus zwei oder mehr Zuständen umzuschalten, enthaltend – einen Eingangsseitenverbindungszustand, in dem zwischen der Ausgangswelle des Elektromotors und der Eingangswelle des Getriebes ein Kraftübertragungsweg vorgesehen ist, – einen Ausgangsseitenverbindungszustand, in dem zwischen der Ausgangswelle des Elektromotors und den Antriebsrädern ein Kraftübertragungsweg vorgesehen ist, ohne dass dabei das Getriebe beteiligt ist, und – einen Nichtverbindungszustand, in dem weder zwischen der Ausgangswelle des Elektromotors und der Eingangswelle des Getriebes ein Kraftübertragungsweg vorgesehen ist noch zwischen der Ausgangswelle des Elektromotors und der Ausgangswelle des Getriebes ein Kraftübertragungsweg vorgesehen ist; – Fahrwiderstandskorrelationswert-Beschaffungsmittel zum Beschaffen eines Fahrwiderstandskorrelationswerts, der mit einem Fahrwiderstand korreliert, bei dem es sich um einen Widerstand zum Verzögern des Fahrzeugs handelt, der von einem Fahren des Fahrzeugs verursacht wird; und – Steuerungsmittel zum Auswählen eines Verbindungszustands der Ausgangswelle des Elektromotors auf der Grundlage des Fahrwiderstandskorrelationswerts und eines Parameters, der einen Fahrzustand des Fahrzeugs angibt, der nicht der Fahrwiderstandskorrelationswert ist, in einer solchen Weise, dass eine Möglichkeit des Auswählens eines Verbindungszustands größer ist, in dem ein maximaler Wert eines Antriebsdrehmoments, das von dem Elektromotor an die Ausgangswelle des Getriebes übertragen werden kann, größer ist, bei höherem Fahrwiderstand ansteigt, und zum Steuern des Umschaltmittels in einer solchen Weise, dass ein tatsächlicher Verbindungszustand der Ausgangswelle des Elektromotors mit dem ausgewählten Verbindungszustand übereinstimmt.
  2. Fahrzeugkraftübertragungssteuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei ein Produkt eines ersten Untersetzungsverhältnisses mit dem Getriebeuntersetzungsverhältnis als ein Eingangsseitenverbindungsuntersetzungsverhältnis definiert ist, wobei das erste Untersetzungsverhältnis ein Verhältnis einer Drehzahl der Ausgangswelle des Elektromotors zur Drehzahl der Eingangswelle des Getriebes in dem Eingangsseitenverbindungszustand ist, und ein Verhältnis der Drehzahl der Ausgangswelle des Elektromotors zur Drehzahl der Ausgangswelle des Getriebes in dem Ausgangsseitenverbindungszustand als ein Ausgangsseitenverbindungsuntersetzungsverhältnis definiert ist, und wobei das Steuerungsmittel dazu konfiguriert ist, dass es: – den tatsächlichen Verbindungszustand der Ausgangswelle des Elektromotors von dem Eingangsseitenverbindungszustand in den Ausgangsseitenverbindungszustand ändert, wenn ein mit einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs korrelierender Wert als der Parameter einen Schwellenwert überschreitet, während der Wert zunimmt; und – für die Veränderung von dem Eingangsseitenverbindungszustand in den Ausgangsseitenverbindungszustand den Schwellenwert in einer solchen. Weise einstellt, dass der Schwellenwert größer wird, während der Fahrwiderstand größer ist, in einem Fall, in dem ein Eingangsseitenverbindungs-Maximalantriebsdrehmoment so konfiguriert ist, dass es größer als ein Ausgangsseitenverbindungs-Maximalantriebsdrehmoment ist, wobei das Eingangsseitenverbindungs- Maximalantriebsdrehmoment ein Wert ist, der durch Multiplizieren eines maximalen Antriebsdrehmoments der Ausgangswelle des Elektromotors bezüglich der Drehzahl des Elektromotors in dem Eingangsseitenverbindungszustand mit dem Eingangsseitenverbindungsuntersetzungsverhältnis erhalten wird, und das Ausgangsseitenverbindungs-Maximalantriebsdrehmoment ein Wert ist, der durch Multiplizieren eines maximalen Antriebsdrehmoments der Ausgangswelle des Elektromotors bezüglich der Drehzahl des Elektromotors in dem Ausgangsseitenverbindungszustand mit dem Ausgangsseitenverbindungsuntersetzungsverhältnis erhalten, oder – für die Änderung von dem Eingangsseitenverbindungszustand in den Ausgangsseitenverbindungszustand den Schwellenwert in einer solchen Weise einstellt, dass der Schwellenwert kleiner wird, während der Fahrwiderstand in einem Fall größer wird, in dem das Eingangsseitenverbindungs-Maximalantriebsdrehmoment so konfiguriert ist, dass es kleiner als das Ausgangsseitenverbindungs-Maximalantriebsdrehmoment ist.
  3. Fahrzeugkraftübertragungssteuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei ein Produkt eines ersten Untersetzungsverhältnisses mit dem Getriebeuntersetzungsverhältnis als ein Eingangsseitenverbindungsuntersetzungsverhältnis definiert ist, wobei das erste Untersetzungsverhältnis ein Verhältnis einer Drehzahl der Ausgangswelle des Elektromotors zu der Drehzahl der Eingangswelle des Getriebes in dem Eingangsseitenverbindungszustand ist, und ein Verhältnis der Drehzahl der Ausgangswelle des Elektromotors zu der Drehzahl der Ausgangswelle des Getriebes in dem Ausgangsseitenverbindungszustand als ein Ausgangsseitenverbindungsuntersetzungsverhältnis definiert ist und wobei das Steuerungsmittel dazu konfiguriert ist, dass es: – den tatsächlichen Verbindungszustand der Ausgangswelle des Elektromotors von dem Ausgangsseitenverbindungszustand in den Eingangsseitenverbindungszustand ändert, wenn ein mit einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs korrelierender Wert als der Parameter einen Schwellenwert überschreitet, während der Wert zunimmt; und – für die Änderung von dem Ausgangsseitenverbindungszustand in den Eingangsseitenverbindungszustand den Schwellenwert in einer solchen Weise einstellt, dass der Schwellenwert kleiner wird, während der Fahrwiderstand in einem Fall größer ist, in dem ein Ausgangsseitenverbindungs-Maximalantriebsdrehmoment so konfiguriert ist, dass es kleiner als ein Eingangsseitenverbindungs-Maximalantriebsdrehmoment ist, wobei das Eingangsseitenverbindungs-Maximalantriebsdrehmoment ein Wert ist, der durch Multiplizieren eines maximalen Antriebsdrehmoments der Ausgangswelle des Elektromotors bezüglich der Drehzahl des Elektromotors in dem Eingangsseitenverbindungszustand mit dem Eingangsseitenverbindungsuntersetzungsverhältnis erhalten wird, und das Ausgangsseitenverbindungs-Maximalantriebsdrehmoment ein Wert ist, der durch Multiplizieren eines maximalen Antriebsdrehmoments der Ausgangswelle des Elektromotors bezüglich der Drehzahl des Elektromotors in dem Ausgangsseitenverbindungszustand mit dem Ausgangsseitenverbindungs-Untersetzungsverhältnis erhalten wird, oder – für die Änderung von dem Ausgangsseitenverbindungszustand in den Eingangsseitenverbindungszustand den Schwellenwert in einer solchen Weise einstellt, dass der Schwellenwert größer wird, während der Fahrwiderstand in einem Fall größer ist, in dem das Ausgangsseitenverbindungs-Maximalantriebsdrehmoment so konfiguriert ist, dass es größer als das Eingangsseitenverbindungs-Maximalantriebsdrehmoment ist.
  4. Fahrzeugkraftübertragungssteuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Steuerungsmittel dazu konfiguriert ist, dass es: – den tatsächlichen Verbindungszustand der Ausgangswelle des Elektromotors entweder vom Eingangsseitenverbindungszustand oder vom Ausgangsseitenverbindungszustand in den Nichtverbindungszustand ändert, wenn der mit der Geschwindigkeit des Fahrzeugs korrelierende Wert als der Parameter einen Schwellenwert überschreitet, während der mit der Geschwindigkeit des Fahrzeugs korrelierende Wert zunimmt; und – den Schwellenwert in einer solchen Weise einstellt, dass der Schwellenwert größer wird, während der Fahrwiderstand größer ist.
  5. Fahrzeugkraftübertragungssteuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Steuerungsmittel dazu konfiguriert ist, dass es: – den tatsächlichen Verbindungszustand der Ausgangswelle des Elektromotors entweder vom Eingangsseitenverbindungszustand oder vom Ausgangsseitenverbindungszustand in den Nichtverbindungszustand ändert, wenn der mit einem erforderlichen Antriebsdrehmoment korrelierende Wert als der Parameter einen Schwellenwert überschreitet, während der mit einem erforderlichen Antriebsdrehmoment korrelierende Wert zunimmt, wobei der mit einem erforderlichen Antriebsdrehmoment korrelierende Wert ein Wert ist, der auf der Grundlage einer Betätigung erhalten wird, die von einem Fahrer des Fahrzeugs auf ein Beschleunigungsbetätigungselement angewendet wird; und – den Schwellenwert in einer solchen Weise einstellt, dass der Schwellenwert größer wird, während der Fahrwiderstand größer ist.
  6. Fahrzeugkraftübertragungssteuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei ein Produkt eines ersten Untersetzungsverhältnisses mit dem Getriebeuntersetzungsverhältnis als ein Eingangsseitenverbindungsuntersetzungsverhältnis definiert wird, wobei das erste Untersetzungsverhältnis ein Verhältnis einer Drehzahl der Ausgangswelle des Elektromotors zu der Drehzahl der Eingangswelle des Getriebes in dem Eingangsseitenverbindungszustand ist, und ein Verhältnis der Drehzahl der Ausgangswelle des Elektromotors zur Drehzahl der Ausgangswelle des Getriebes in dem Ausgangsseitenverbindungszustand als ein Ausgangsseitenverbindungsuntersetzungsverhältnis definiert wird und wobei das Steuerungsmittel dazu konfiguriert ist, dass es: – als den tatsächlichen Verbindungszustand der Ausgangswelle des Elektromotors den Eingangsseitenverbindungszustand auswählt, wenn das Fahrzeug zu fahren beginnt; – den tatsächlichen Verbindungszustand der Ausgangswelle des Elektromotors von dem Eingangsseitenverbindungszustand in den Ausgangsseitenverbindungszustand ändert, wenn der mit der Geschwindigkeit des Fahrzeugs korrelierende Wert als der Parameter einen ersten Schwellenwert überschreitet, wenn der Wert zunimmt, ein Eingangsseitenverbindungs-Maximalantriebsdrehmoment so konfiguriert ist, dass es größer als ein Ausgangsseitenverbindungs-Maximalantriebsdrehmoment ist, wenn von dem Eingangsseitenverbindungszustand in den Ausgangsseitenverbindungszustand gewechselt wird, wobei das Eingangsseitenverbindungs-Maximaldrehmoment ein Wert ist, der durch Multiplizieren eines maximalen Antriebsdrehmoments der Ausgangswelle des Elektromotors bezüglich der Drehzahl des Elektromotors in dem Eingangsseitenverbindungszustand mit dem Eingangsseitenverbindungs-Untersetzungsverhältnis erhalten wird, und das Ausgangsseitenverbindungs-Maximalantriebsdrehmoment ein Wert ist, der durch Multiplizieren eines maximalen Antriebsdrehmoments der Ausgangswelle des Elektromotors bezüglich der Drehzahl des Elektromotors in dem Ausgangsseitenverbindungszustand mit dem Ausgangsseitenverbindungs-Untersetzungsverhältnis erhalten wird, – den tatsächlichen Verbindungszustand der Ausgangswelle des Elektromotors von dem Ausgangsseitenverbindungszustand in den Eingangsseitenverbindungszustand ändert, wenn der mit der Geschwindigkeit des Fahrzeugs korrelierende Wert einen zweiten Schwellenwert überschreitet, der größer als der erste Schwellenwert ist, während der mit der Geschwindigkeit des Fahrzeugs korrelierende Wert zunimmt, wobei das Ausgangsseitenverbindungs-Maximalantriebsdrehmoment so konfiguriert ist, dass es kleiner als das Eingangsseitenverbindungs-Maximalantriebsdrehmoment ist, wenn von dem Ausgangsseitenverbindungszustand in den Eingangsseitenverbindungszustand umgeschaltet wird; – den tatsächlichen Verbindungszustand der Ausgangswelle des Elektromotors vom Eingangsverbindungszustand in den Nichtverbindungszustand ändert, wenn der mit der Geschwindigkeit des Fahrzeugs korrelierende Wert einen dritten Schwellenwert überschreitet, der größer als der zweite Schwellenwert ist, während der mit der Geschwindigkeit des Fahrzeugs korrelierende Wert in einem Zeitraum zunimmt, in dem ein mit einem erforderlichen Antriebsdrehmoment korrelierender Wert als der Parameter größer als ein vierter Schwellenwert ist, wobei der mit einem erforderlichen Antriebsdrehmoment korrelierende Wert ein Wert ist, der auf der Grundlage einer Betätigung erhalten wird, die von einem Fahrer des Fahrzeugs auf ein Beschleunigungsbetätigungselement ausgeübt wird, oder wenn der mit dem erforderlichen Antriebsdrehmoment korrelierende Wert den vierten Schwellenwert überschreitet, während der mit dem erforderlichen Antriebsdrehmoment korrelierende Wert in einem Zeitraum zunimmt, in dem der mit der Geschwindigkeit des Fahrzeugs korrelierende Wert größer als der dritte Schwellenwert ist; und – den ersten Schwellenwert und den zweiten Schwellenwert in einer solchen Weise einstellt, dass der erste Schwellenwert größer wird und der zweite Schwellenwert kleiner wird, während der Fahrwiderstand größer ist.
  7. Fahrzeugkraftübertragungssteuerungsvorrichtung nach Anspruch 6, wobei das Steuerungsmittel dazu konfiguriert ist, dass es mindestens den dritten Schwellenwert oder den vierten Schwellenwert in einer solchen Weise einstellt, dass der dritte Schwellenwert größer wird, während der Fahrwiderstand größer ist, und der vierte Schwellenwert größer wird, während der Fahrwiderstand größer ist.
  8. Fahrzeugkraftübertragungssteuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Fahrwiderstandskorrelationswert-Beschaffungsmittel dazu konfiguriert ist, dass es den Fahrwiderstandskorrelationswert beschafft auf der Grundlage: – eines Antriebsdrehmoments des Verbrennungsmotors, das auf die Antriebsräder des Fahrzeugs übertragen wird – eines Antriebsdrehmoments des Elektromotors, das auf die Antriebsräder des Fahrzeugs übertragen wird; – einer Masse des Fahrzeugs; – einer Beschleunigung des Fahrzeugs; und – einer Bewegungsgleichung für das Fahrzeug, die ausdrückt, dass eine Kraft in einer Richtung der Beschleunigung des Fahrzeugs, mit der das Fahrzeug beaufschlagt wird, gleich einem Produkt der Masse des Fahrzeugs mit der Beschleunigung des Fahrzeugs ist.
  9. Fahrzeugkraftübertragungssteuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Fahrwiderstandskorrelationswert-Beschaffungsmittel dazu konfiguriert ist, dass es den Fahrwiderstandskorrelationswert auf der Grundlage einer Neigung einer Straße beschafft, auf der das Fahrzeug fährt.
  10. Fahrzeugkraftübertragungssteuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, umfassend einen Kupplungsmechanismus, der zwischen der Ausgangswelle des Verbrennungsmotors und der Eingangswelle des Getriebes angeordnet ist, zum Schließen und Vorsehen eines Kraftübertragungswegs zwischen der Ausgangswelle des Verbrennungsmotors und der Eingangswelle des Getriebes, und wobei – das Getriebe ein Mehrganggetriebe ist, das keinen Drehmomentwandler umfasst und das jedes aus einer Vielzahl vorbestimmter Untersetzungsverhältnisse, die sich voneinander unterscheiden, als das Getriebeuntersetzungsverhältnis realisieren kann, und – das Steuerungsmittel dazu konfiguriert ist, dass es auf der Grundlage eines Antriebszustands des Fahrzeugs das Schließen und Vorsehen des Kraftübertragungsweges durch den Kupplungsmechanismus steuert und dass es das Getriebeuntersetzungsverhältnis steuert.
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