DE102010011017A1 - Fahrzeugkraftübertragungssteuerungsvorrichtung - Google Patents

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DE102010011017A1
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DE102010011017A
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Takeshige Miyazaki
Hiroki Hatori
Kan Sasaki
Toshio Tanba
Yousuke Hayashi
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Aisin AI Co Ltd
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Aisin AI Co Ltd
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Abstract

Eine Vorrichtung umfasst einen Umschaltmechanismus, der dazu fähig ist, einen Verbindungszustand einer Elektromotorausgangswelle in eine von mehreren Alternativen umzuschalten, die aus "einem Eingangsverbindungszustand", in dem ein Kraftübertragungsweg zwischen einer Getriebeeingangswelle und der Elektromotorausgangswelle vorgesehen ist, "einem Ausgangsverbindungszustand", in dem ein Kraftübertragungsweg zwischen der Getriebeausgangswelle und der Elektromotorausgangswelle vorgesehen ist, und "einem neutralen Verbindungszustand", in dem kein Übertragungsweg zwischen diesen vorgesehen ist, umzuschalten. Das Umschalten wird auf der Grundlage einer Kombination (eines Bereichs) einer Fahrzeuggeschwindigkeit V und eines erforderlichen Antriebsdrehmoments T durchgeführt. Hinsichtlich der Umschaltung wird ein (erster, zweiter) Eingangsverbindungsbereich verbreitet und der Ausgangsverbindungsbereich und der neutrale Verbindungsbereich verschmälert, während eine Temperatur eines Schmieröls geringer ist.

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 eine 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 Rechtsnachfolger der 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 ändern, 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 vorgesehen ist. Hiernach wird dieser Zustand als ein „Nichtverbindungszustand” bezeichnet.
  • Inzwischen ist, wenn eine Temperatur eines Schmieröls im Getriebe niedrig ist, eine Viskosität des Schmieröls hoch. Demgemäß wird ein Drehwiderstand jeder der verschiedenen Drehwellen im Getriebe groß. Als ein Ergebnis hiervon kann ein Problem eines zunehmenden Leistungsverlustes innerhalb des Getriebes auftreten, weshalb sich ein Energiewirkungsgrad verschlechtern (der Kraftstoffverbrauch erhöhen) kann. Angesichts des Erwähnten ist es wünschenswert, die Temperatur des Schmieröls im Getriebe so früh wie möglich zu erhöhen/anzuheben, wenn die Temperatur des Schmieröls niedrig ist.
  • Eine Ausgangsleistung des Elektromotors wird im Ausgangsverbindungszustand und dem Nichtverbindungszustand nicht an das Getriebe übertragen, während die Ausgangsleistung des Elektromotors im Eingangsverbindungszustand an das Getriebe übertragen wird. Demgemäß wird davon ausgegangen, dass im Eingangsverbindungszustand leicht ist, die Temperatur des Schmieröls im Getriebe im Vergleich zum Ausgangszustand und dem Nichtverbindungszustand je nach der vom Elektromotor an das Getriebe übertragenen Leistung um einen bestimmten Grad zu erhöhen. Angesichts des oben Erwähnten wird es bevorzugt, einen Zeitraum zu verlängern, in dem ein Eingangsverbindungszustand ausgewählt wird (oder eine Häufigkeit des Auswählens des Eingangsverbindungszustands zu erhöhen), wenn die Temperatur des Schmieröls niedrig ist.
  • 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 Verbindungszustand einer Ausgangswelle des Elektromotors entsprechend auszuwählen, um dadurch die Temperatur des Schmieröls in einem Getriebe wirkungsvoll zu erhöhen.
  • Die erfindungsgemäße Fahrzeugkraftübertragungssteuerungsvorrichtung umfasst ein Getriebe, einen Umschaltmechanismus, ein Getriebeöltemperaturbeschaffungsmittel sowie Steuerungsmittel. Diese werden alle hiernach 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 Vorsehen/Realisieren eines Kraftübertragungsweges zwischen der Ausgangswelle des Getriebes und Antriebsrädern des Fahrzeugs. Das Getriebe ist so ausgelegt, dass es ein Verhältnis (eines Getriebeuntersetzungsverhältnisses) 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 von 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 ist so ausgelegt, dass er von einem Verbindungszustand der Ausgangswelle des Elektromotors (d. h. einem Verbindungszustand des Umschaltmechanismus) zu einer aus mehreren Alternativen umschaltet, die zwei oder mehr der vorliegenden Zustände umfassen: einen Eingangsseiten-Verbindungszustand als einen wesentlichen Zustand, einen Ausgangsseiten-Verbindungszustand und einen Nichtverbindungszustand,
    wobei der Eingangsverbindungszustand (Eingangsseiten-Verbindungszustand) ein Zustand ist, in dem ein Kraftübertragungsweg zwischen der Ausgangswelle des Elektromotors und der Eingangswelle des Getriebes vorgesehen ist,
    wobei der Ausgangsverbindungszustand (Ausgangsseiten-Verbindungszustand) ein Zustand ist, bei dem ein Kraftübertragungsweg zwischen der Ausgangswelle des Elektromotors und den Antriebsrädern vorgesehen ist, ohne dass das Getriebe dabei beteiligt ist, und
    wobei der Nichtverbindungszustand ein Zustand ist, 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. 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 Nichtverbindungszustand schalten 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 der 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 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 ein Verhältnis (das hiernach als ein „erstes Untersetzungsverhältnis” bezeichnet wird) der Drehzahl der Ausgangswelle des Elektromotors zur Drehzahl der Eingangswelle des Getriebes allgemein auf eine Konstante (z. B. 1) festgelegt. Hiernach wird ein Produkt aus „dem ersten Untersetzungsverhältnis” mit „dem Getriebeuntersetzungsverhältnis” als ein „Eingangsverbindungs-Untersetzungsverhältnis” bezeichnet. „Das Eingangsverbindungs-Untersetzungsverhältnis” variiert gemäß einer Veränderung im „Getriebe-Untersetzungsverhältnis”, das vom Gangschaltvorgang des Getriebes verursacht wird. Auf der anderen Seite ist im Ausgangsverbindungszustand ein Verhältnis der Drehzahl der Ausgangswelle des Elektromotors zu einer Drehzahl der Ausgangswelle des Getriebes allgemein auf eine Konstante (z. B. ein Wert größer als eins, ein Wert, der dem Getriebeuntersetzungsverhältnis, das einem zweiten Gang entspricht, naheliegt, oder dergleichen) festgelegt. Hiernach wird dieses Verhältnis als ein „Ausgangsverbindungs-Untersetzungsverhältnis” bezeichnet. „Das Ausgangsverbindungs-Untersetzungsverhältnis” wird konstant gehalten, selbst wenn „das Getriebeuntersetzungsverhältnis” variiert. Es wird darauf hingewiesen, dass ein Verhältnis der Drehzahl der Ausgangswelle des Verbrennungsmotors zu einer Drehzahl der Eingangswelle des Getriebes allgemein auf eine Konstante (z. B. 1) eingestellt ist.
  • Das Getriebeöltemperaturbeschaffungsmittel beschafft einen Öltemperaturkorrelationswert, der mit einer Temperatur eines Schmieröls im Getriebe korreliert. Beispiele des Öltemperaturkorrelationswerts sind unter anderem die Temperatur des Schmieröls im Getriebe selbst, eine Temperatur eines Kühlwassers zum Kühlen des Verbrennungsmotors, eine Summe einer Fahrstrecke des Fahrzeugs nach dem Start des Fahrzeugs, eine Summe einer Fahrzeit des Fahrzeugs nach dem Start des Fahrzeugs, eine Lufttemperatur usw.
  • Das Steuerungsmittel wählt einen (Ziel-)Verbindungszustand der Ausgangswelle des Elektromotors (aus den Verbindungszuständen, die der Umschaltmechanismus herstellen kann) auf der Grundlage des Öltemperaturkorrelationswerts und eines Parameters aus, der einen Fahrzustand des Fahrzeugs angibt, der nicht der Öltemperaturkorrelationswert ist, in einer solchen Weise, dass eine Möglichkeit des Auswählens des Eingangsverbindungszustands höher wird, während die Temperatur des Schmieröls niedriger ist. Mit anderen Worten kann eine Wahrscheinlichkeit, mit der der Eingangsverbindungszustand ausgewählt wird, erhöht (größer gemacht) werden, während die Temperatur des Schmieröls niedriger ist. Das Steuerungsmittel steuert ferner den Umschaltmechanismus 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 Eingangsverbindungszustand wahrscheinlicher ausgewählt, während die Temperatur des Schmieröls niedrig ist. Demgemäß wird, wenn die Temperatur des Schmieröls niedrig ist, ein Zeitraum, in dem der Eingangsverbindungszustand ausgewählt ist, länger (das heißt, der Eingangsverbindungszustand wird häufiger ausgewählt). Als ein Ergebnis hiervon wird ein Zeitraum, in dem die Ausgangsleistung vom Elektromotor an das Getriebe übertragen wird, länger und kann daher die Temperatur des Schmieröls wirkungsvoll erhöht werden.
  • Insbesondere ist das Steuerungsmittel vorzugsweise so konfiguriert, dass es in einem Fall, in dem es den tatsächlichen Verbindungszustand der Ausgangswelle des Elektromotors vom Eingangsverbindungszustand in einen Verbindungszustand ändert, der nicht der Eingangsverbindungszustand (d. h. der Ausgangsverbindungszustand oder der Nichtverbindungszustand) ist, wenn der mit einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs korrelierende Wert einen Schwellenwert überschreitet, während der mit einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs korrelierende Wert zunimmt, den Schwellenwert in einer solchen Weise einstellt, dass der Schwellenwert größer wird, während die Temperatur eines Schmieröls niedriger ist. Gemäß der oben beschriebenen Konfiguration wird ein Zeitpunkt, zu dem das Umschalten (Schalten) vom Eingangsverbindungszustand in den Verbindungszustand, der nicht der Eingangsverbindungszustand ist, ausgeführt wird, verzögert, während die Temperatur des Schmieröls geringer ist. Das heißt, dass ein Zeitraum, in dem der Eingangsverbindungszustand ausgewählt ist, länger wird. Folglich kann die Temperatur des Schmieröls wirkungsvoll erhöht werden.
  • Ferner ist das Steuerungsmittel vorzugsweise so konfiguriert, dass es in einem Fall, in dem es den tatsächlichen Verbindungszustand der Ausgangswelle des Elektromotors von dem Verbindungszustand, der nicht der Eingangszustand (d. h. der Ausgangsverbindungszustand oder der Nichtverbindungszustand) ist, in den Eingangsverbindungszustand ändert, wenn der mit einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs korrelierende Wert einen weiteren Schwellenwert überschreitet, während der mit einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs korrelierende Wert größer wird, den anderen Schwellenwert in einer solchen Weise einstellt, dass der andere Schwellenwert kleiner wird, während die Temperatur eines Schmieröls niedriger ist. Gemäß der oben beschriebenen Konfiguration tritt, während die Fahrzeuggeschwindigkeit zunimmt, ein Zeitpunkt, zu dem das Umschalten (Schalten) vom Verbindungszustand, der nicht der Eingangsverbindungszustand ist, in den Eingangsverbindungszustand durchgeführt, früher ein, während die Temperatur des Schmieröls niedriger ist. Das heißt, dass ein Zeitraum, in dem der Eingangsverbindungszustand ausgewählt ist, länger wird. Folglich kann die Temperatur des Schmieröls wirksam erhöht werden.
  • In ähnlicher Weise ist das Steuerungsmittel vorzugsweise so konfiguriert, dass es in einem Fall, in dem es den tatsächlichen Verbindungszustand der Ausgangswelle des Elektromotors vom Eingangsverbindungszustand in den Verbindungszustand, der nicht der Eingangsverbindungszustand (d. h. der Ausgangsverbindungszustand oder der Nichtverbindungszustand) ist, wenn ein mit einem erforderlichen Antriebsdrehmoment korrelierender Wert noch einen weiteren Schwellenwert überschreitet, während der mit einem erforderlichen Antriebsdrehmoment korrelierende Wert größer wird, den noch weiteren Schwellenwert in einer solchen Weise einstellt, dass der noch weitere Schwellenwert größer wird, während die Temperatur eines Schmieröls niedriger ist. Gemäß der oben beschriebenen Konfiguration wird, während das erforderliche Antriebsdrehmoment größer wird, ein Zeitpunkt, zu dem das Umschalten (Schalten) vom Eingangsverbindungszustand in den Verbindungszustand, der nicht der Eingangsverbindungszustand ist, durchgeführt wird, weiter verzögert, während die Temperatur des Schmieröls niedriger ist. Das heißt, dass ein Zeitraum, in dem der Eingangsverbindungszustand ausgewählt ist, länger wird. Folglich kann die Temperatur des Schmieröls wirkungsvoll erhöht werden.
  • Ferner kann das Steuerungsmittel vorzugsweise so konfiguriert sein, dass es den tatsächlichen Verbindungszustand der Ausgangswelle des Elektromotors vom Eingangsverbindungszustand (der hiernach als ein „erster Eingangsverbindungszustand” bezeichnet wird) in den Ausgangsverbindungszustand umschaltet, wenn der mit einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs korrelierende Wert einen ersten Schwellenwert überschreitet, während der mit einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs korrelierende Wert größer wird;
    den tatsächlichen Verbindungszustand der Ausgangswelle des Elektromotors vom Ausgangsverbindungszustand in den Eingangsverbindungszustand (der hiernach als ein „zweiter Eingangsverbindungszustand” bezeichnet wird) umschaltet, 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 umschaltet, 1) 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 Fall zunimmt, in dem der mit einem erforderlichen Antriebsdrehmoment korrelierende Wert größer als ein vierter Schwellenwert ist, oder 2) wenn der mit einem erforderlichen Antriebsdrehmoment korrelierende Wert den vierten Schwellenwert überschreitet, während der mit einem erforderlichen Antriebsdrehmoment korrelierende Wert in einem Fall zunimmt, in dem der mit einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs korrelierende Wert größer als der dritte Schwellenwert.
  • In diesem Fall ist es vorzuziehen, wenn das Steuerungsmittel so konfiguriert ist, dass es den ersten Schwellenwert und den zweiten Schwellenwert in einer solchen Weise einstellt, dass der erste Schwellenwert größer wird (oder durch einen positiven größeren Wert erhöht wird) und der zweite Schwellenwert kleiner wird (oder um einen positiven größeren Wert verringert wird), während die Temperatur eines Schmieröls niedriger ist.
  • Es wird darauf hingewiesen, dass der erste, der zweite und der dritte Schwellenwert jeweils Werte sein können, die je nach dem erforderlichen Antriebsdrehmoment variieren können, oder konstant sein können. Der vierte Schwellenwert kann ein Wert sein, der je nach dem mit der Geschwindigkeit des Fahrzeugs korrelierenden Werts korreliert, oder auch konstant sein.
  • Gemäß der oben beschriebenen Konfiguration wird während einer Zunahme der Fahrzeuggeschwindigkeit ein Zeitpunkt, zu dem das Umschalten (Schalten) von dem (ersten) Eingangsverbindungszustand in den Ausgangsverbindungszustand durchgeführt wird, noch mehr verzögert, während die Temperatur des Schmieröls geringer ist, und wird ein Zeitpunkt, zu dem das Umschalten (Schalten) von dem Ausgangsverbindungszustand in den (zweiten) Eingangsverbindungszustand durchgeführt wird, vorgezogen, während die Temperatur des Schmieröls niedriger ist. Das heißt, dass ein Zeitraum, in dem der Ausgangsverbindungszustand ausgewählt ist, kürzer wird und ein Zeitraum, in dem der (erste oder zweite) Eingangsverbindungszustand ausgewählt ist, länger wird. Folglich kann die Temperatur des Schmieröls wirksam erhöht werden.
  • In diesem Fall ist es vorzuziehen, wenn das Steuerungsmittel so konfiguriert ist, dass es den dritten Schwellenwert oder den vierten Schwellenwert in einer solchen Weise einstellt, dass der dritte Schwellenwert größer wird (oder um einen positiven größeren Wert erhöht wird), während die Temperatur eines Schmieröls niedriger ist, oder der vierte Schwellenwert größer wird (oder um einen positiven größeren Wert erhöht wird), während die Temperatur eines Schmieröls niedriger ist. Gemäß der oben beschriebenen Konfiguration wird, während die Fahrzeuggeschwindigkeit zunimmt, ein Zeitpunkt, zu dem das Umschalten (Schalten) von dem (zweiten) Eingangsverbindungszustand in den Nichtverbindungszustand durchgeführt wird, weiter verzögert, während die Temperatur des Schmieröls niedriger ist, oder wird, während das erforderliche Antriebsdrehmoment zunimmt, ein Zeitpunkt, zu dem das Umschalten (Schalten) von dem (zweiten) Eingangsverbindungszustand in den Nichtverbindungszustand durchgeführt wird, weiter verzögert, während die Temperatur des Schmieröls niedriger ist. Das heißt, dass ein Zeitraum, in dem der (zweite) Eingangsverbindungszustand ausgewählt ist, länger wird. Folglich kann die Temperatur des Schmieröls wirksam erhöht werden.
  • Ferner kann in diesem Fall das Steuerungsmittel so konfiguriert sein, dass es den tatsächlichen Verbindungszustand der Ausgangswelle des Elektromotors in einem Fall auf den Eingangsverbindungszustand festlegt, in dem der mit einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs korrelierende Wert kleiner oder gleich den dritten Schwellenwert ist, wenn die Temperatur eines Schmieröls niedriger als ein erster vorbestimmter Wert ist. Gemäß der oben beschriebenen Konfiguration verschwindet, wenn die Temperatur des Schmieröls ausreichend gering ist, während die Fahrzeuggeschwindigkeit zunimmt, ein Zeitraum, in dem der Ausgangsverbindungszustand ausgewählt wird, zwischen einem Zeitraum, in dem der erste Eingangsverbindungszustand ausgewählt ist, und einem Zeitraum, in dem der zweite Eingangsverbindungszustand ausgewählt ist. Demgemäß wird ein Zeitraum, in dem der (erste oder zweite) Eingangsverbindungszustand ausgewählt ist, länger. Folglich kann die Temperatur des Schmieröls wirksam erhöht werden.
  • In diesem Fall wird der tatsächliche Verbindungszustand der Ausgangswelle des Elektromotors von dem (zweiten) Eingangsverbindungszustand in den Nichtverbindungszustand umgeschaltet, 1) wenn der mit einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs korrelierende Wert den dritten Schwellenwert überschreitet, während der mit einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs korrelierende Wert in einem Fall zunimmt, in dem ein mit einem erforderlichen Antriebsdrehmoment korrelierender Wert größer als der vierte Schwellenwert ist, und zwar in dem (zweiten) Eingangsverbindungszustand, oder 2) wenn der mit einem erforderlichen Antriebsdrehmoment korrelierende Wert den vierten Schwellenwert überschreitet, während der mit einem erforderlichen Antriebsdrehmoment korrelierende Wert in einem Fall zunimmt, in dem der mit einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs korrelierende Wert größer als der dritte Schwellenwert ist, und zwar im (zweiten) Eingangsverbindungszustand.
  • Ferner kann das Steuerungsmittel dazu konfiguriert sein, den tatsächlichen Verbindungszustand der Ausgangswelle des Elektromotors auf den Eingangsverbindungszustand festzulegen, und zwar unabhängig (ohne Abhängigkeit von) dem mit einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs korrelierenden Werts und dem mit einem erforderlichen Antriebsdrehmoment korrelierenden Wert, wenn die Temperatur eines Schmieröls geringer als ein zweiter vorbestimmter Wert ist. Gemäß der oben beschriebenen Konfiguration wird, wenn die Temperatur des Schmieröls genügend niedrig ist, immer der Eingangsverbindungszustand ausgewählt. Demgemäß kann dies auch die Temperatur des Schmieröls wirkungsvoll erhöhen. Es wird darauf hingewiesen, dass der zweite vorbestimmte Wert gleich dem ersten vorbestimmten Wert sein kann oder ein Wert sein kann, der kleiner als der erste vorbestimmte Wert ist.
  • Es ist vorzuziehen, wenn die erfindungsgemäße Fahrzeugkraftübertragungssteuerungsvorrichtung auf das 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 das Schließen und das Vorsehen des Kraftübertragungsweges durch den Kupplungsmechanismus und daher auch das Getriebeuntersetzungsverhältnis (den eingelegten Gang) auf der Grundlage des Antriebszustandes (z. B. der Fahrzeuggeschwindigkeit und des erforderlichen Drehmoments) des Fahrzeugs 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 im 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;
  • 9 eine Kurvendarstellung, die eine Beziehung zwischen einer Schmieröltemperatur und einem Verschiebungsbetrag einer Grenzlinie in der in 1 gezeigten Ausführungsform zeigt;
  • 10 eine Kurvendarstellung, die eine Beziehung zwischen einer Fahrzeuggeschwindigkeit und einem erforderlichen Antriebsdrehmoment sowie einem von dem Umschaltmechanismus ausgewählten Verbindungszustand zeigt, wenn die Schmieröltemperatur niedriger als ein vorbestimmter Wert ist, und zwar in einer Modifikation der in 1 gezeigten Ausführungsform; und
  • 11 eine Kurvendarstellung, die eine Beziehung zwischen einer Fahrzeuggeschwindigkeit und einem erforderlichen Antriebsdrehmoment sowie einem von dem Umschaltmechanismus ausgewählten Verbindungszustand zeigt, wenn die Schmieröltemperatur niedriger als ein vorbestimmter Wert ist, und zwar in einer weiteren Modifikation der in 1 gezeigten Ausführungsform.
  • 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) gemäß 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 wohl bekannten 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 wohl bekannten 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 mit 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-Untersetzungsverhältnis 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 z. B. 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, einen Gangpositionssensor 63, der eine Position eines Ganghebels SF erfasst, einen Öltemperatursensor 68, der eine Temperatur (Schmieröltemperatur) im Getriebe 20 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 usw. von den Sensoren 61 bis 63, 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 Beziehung”, 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 Batterie (nicht gezeigt) 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 Grenzlinie 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 12 (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 12 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 „Fahrwiderstandsdrehmoment” bezeichnet. Wenn das Fahrwiderstandsdrehmoment gleich dem Antriebsdrehmoment der Antriebsräder ist, wird die Beschleunigung (Vor-Rück-Beschleunigung) des Fahrzeugs in der Vor-Rück-Richtung des Fahrzeugs 0. Wenn das Antriebsdrehmoment der Antriebsräder größer (oder kleiner) als das Fahrwiderstandsdrehmoment 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 0, 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 Fahrwiderstandsdrehmoment 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 Fahrwiderstandsdrehmoment 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 kontinuierlich an die Ausgangswelle A3 des Getriebes 20 (und daher an die Antriebsräder) selbst während des Gangschaltungsvorgangs durch das Getriebe 20 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.
  • Ferner wird das Umschalten von „dem (ersten) Eingangsverbindungszustand” in „den Ausgangsverbindungszustand” in der ersten Gangposition durchgeführt. Das heißt, dass dieses Umschalten von „dem (ersten) Eingangsverbindungszustand” in „den Ausgangsverbindungszustand” durchgeführt wird, während das Ausgangsverbindungs-Untersetzungsverhältnis Gout (das ungefähr gleich Gtm(2) ist) kleiner als das Eingangsverbindungs-Untersetzungsverhältnis Gin (= Gtm(1)) ist. Demgemäß verringert dieses Umschalten die Drehzahl der Ausgangswelle A4 des Motorgenerators 40. Es wird daran erinnert, dass, wie oben beschrieben, das maximale Drehmoment, das der Motorgenerator 40 erzeugen kann, größer wird, wenn die Drehzahl der Ausgangswelle A4 kleiner wird (vergl. 5). Deshalb kann das oben beschriebene Umschalten auch die Wirkung erzielen, dass das maximale Drehmoment, das der Motorgenerator 40 erzeugen kann, erhöht/vergrößert 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 dem dritten Gang bis zum fünften Gang, die in 7 gezeigt sind, entspricht. Demgemäß geschieht dieses Umschalten, während der dritte, der vierte oder der fünfte Gang gewählt ist (d. h. während die Gänge eingelegt sind, die größer oder gleich dem dritten Gang 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. Zusätzlich kann das maximale Drehmoment, das der Motorgenerator 40 erzeugen kann, erhöht 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. Eine Zeit, zu der die Fahrzeuggeschwindigkeit die Grenzlinie L3 überschreitet, während die Fahrzeuggeschwindigkeit zunimmt (d. h. während die Drehzahl der Ausgangswelle A4 des Motorgenerators 40 größer wird), bedeutet eine Zeit, zu der 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 Verbindungszustand auf der Grundlage einer Getriebeöltemperatur)
  • Bei der vorliegenden Vorrichtung werden, wie in 8 gezeigt, Positionen der Grenzlinien L1 und L1' von den (originalen Positionen) Referenzpositionen, die in 8 gezeigt sind, um einen Verbschiebungsbetrag DL1 in einer Richtung (in 8 nach rechts, einer Richtung einer Zunahme der Fahrzeuggeschwindigkeit V) verschoben, entlang der die Fahrzeuggeschwindigkeit V zunimmt, gemäß der Temperatur (die hiernach als eine „Getriebeöltemperatur” bezeichnet wird) des Schmieröls in dem Getriebe 20. Positionen der Grenzlinien L2 und L2' werden von den (originalen Positionen) Referenzpositionen, die in 8 gezeigt sind, um einen Verschiebungsbetrag DL2 in einer Richtung (in 8 nach links, einer Richtung der Abnahme der Fahrzeuggeschwindigkeit V) verschoben, entlang der die Fahrzeuggeschwindigkeit V abnimmt, gemäß der Getriebeöltemperatur. Positionen der Grenzlinien L3 und L3' werden von den (originalen Positionen) Referenzpositionen, die in 8 gezeigt sind, um einen Verschiebungsbetrag DL3 in der Richtung der Zunahme der Fahrzeuggeschwindigkeit V gemäß der Getriebeöltemperatur verschoben. Positionen der Grenzlinien L4 und L4' werden von den (originalen Positionen) Referenzpositionen, die in 8 gezeigt sind, um einen Verschiebungsbetrag DL4 in einer Richtung (in 8 nach oben, einer Richtung einer Zunahme des erforderlichen Antriebsdrehmoments) verschoben, entlang der das erforderliche Antriebsdrehmoment T zunimmt, gemäß der Getriebeöltemperatur. Hiernach können die Verschiebungsbeträge DL1 bis DL4 auch als „DL*” ausgedrückt und repräsentiert werden.
  • 9 ist eine Kurvendarstellung, die eine Beziehung zwischen der Getriebeöltemperatur und dem Verschiebungsbetrag DL* zeigt. Wie in 9 gezeigt, ist der Verschiebungsbetrag DL* null, wenn die Getriebeöltemperatur höher oder gleich einem vorbestimmten Wert Ta ist. Der Verschiebungsbetrag DL* nimmt von null ausgehend zu, während die Getriebeöltemperatur abnimmt, wenn die Getriebeöltemperatur niedriger als ein vorbestimmter Wert Ta ist. Der Verschiebungsbetrag DL* wird zu einer Konstante, die ein Maximalwert a ist, wenn die Getriebeöltemperatur niedriger als ein weiterer vorbestimmter Wert Tb ist, der kleiner als der vorbestimmte Wert Ta ist (Tb < Ta). Die vorbestimmten Werte Ta, Tb und der Maximalwert a für einen der Verschiebungsbeträge DL1–DL4 kann gleich wie die vorbestimmten Werte Ta, Tb sein oder sich von diesen unterscheiden bzw. gleich dem Maximalwert a für einen anderen der Verschiebungsbeträge DL1–DL4 sein oder sich von diesen unterscheiden. Das heißt, zum Beispiel die vorbestimmten Werte Ta für den Verschiebungsbetrag DL1 gleich den vorbestimmten Werten Ta für einen der Verschiebungsbeträge DL2, DL3 und DL4 sein können oder sich von diesen unterscheiden können.
  • Demgemäß ist aus 8 ersichtlich, dass der erste und der zweite Eingangsverbindungsbereich ausgedehnt sind (vergrößert sind, breiter/größer werden), und die Ausgangsverbindungsbereiche und der neutrale Bereich schmaler sind (schmaler/kleiner werden), während die Getriebeöltemperatur niedriger ist. Das heißt, dass eine Möglichkeit, dass der erste und der zweite Eingangsverbindungszustand ausgewählt werden, größer wird, während die Getriebeöltemperatur niedriger wird. Mit anderen Worten werden der erste und der zweite Eingangsverbindungszustand häufiger ausgewählt (d. h. eine Wahrscheinlichkeit, mit der der erste und der zweite Eingangsverbindungszustand ausgewählt werden, nimmt zu (wird größer)), während die Getriebeöltemperatur niedriger wird.
  • Es folgt eine Beschreibung einer Funktion/Wirkung, die durch das oben beschriebene Merkmal realisiert wird. Die Ausgangsleistung des Motorgenerators 40 wird in dem Ausgangsverbindungszustand und dem Nichtverbindungszustand nicht an das Getriebe 20 übertragen, während die Ausgangsleistung des Motorgenerators 40 im (ersten und zweiten) Eingangsverbindungszustand an das Getriebe 20 übertragen wird. Allgemein ist eine Wärme, die von kämmenden Teilen von Zahnrädern und beweglichen Elementen, wie zum Beispiel Lagern, in dem Getriebe 20 erzeugt wird, größer, wenn die an das Getriebe 20 übertragene Ausgangsleistung größer ist. Demgemäß ist die Getriebeöltemperatur tendenziell (bzw. eher) höher um einen Betrag, die von der Ausgangsleistung abhängt, die im Eingangsverbindungszustand vom Motorgenerator 40 an das Getriebe 20 übertragen wird, im Vergleich zu dem Ausgangsverbindungszustand oder dem Nichtverbindungszustand.
  • Auf der anderen Seite ist, wenn die Getriebeöltemperatur niedrig ist, eine Viskosität des Schmieröls hoch. Demgemäß wird ein Drehwiderstand einer jeden der verschiedenen Drehwellen oder Elemente im Getriebe 20 groß. Als ein Ergebnis hiervon nimmt aufgrund des großen Leistungsverlustes innerhalb des Getriebes 20 die Energieeffizienz ab (nimmt der Kraftstoffverbrauch zu).
  • Angesichts des oben Geschilderten ist es wünschenswert, die Getriebeöltemperatur so früh wie möglich zu erhöhen/anzuheben, wenn die Getriebeöltemperatur niedrig ist.
  • Wie oben beschrieben, wird in der vorliegenden Vorrichtung der (erste oder zweite) Eingangsverbindungszustand leichter und häufiger ausgewählt, während die Getriebeöltemperatur niedriger ist. Demgemäß kann die vorliegende Vorrichtung einen Zeitraum, in dem die Ausgangsleistung des Motorgenerators 40 an das Getriebe 20 übertragen wird, verlängern, wenn die Getriebeöltemperatur niedrig ist, und kann daher die Getriebeöltemperatur wirksam erhöhen/anheben. Folglich kann die vorliegende Vorrichtung den Energiewirkungsgrad des Fahrzeugs verbessern (den Kraftstoffverbrauch senken) im Vergleich zu einem Fall, bei dem die Grenzlinien L1–L4 an den in 8 gezeigten Referenzpositionen festgelegt sind.
  • 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, welches das Getriebe 20 verwendet, das keinen Drehmomentwandler aufweist. Die Vorrichtung umfasst den Umschaltmechanismus 50, der als den Verbindungszustand der Ausgangswelle A4 des Motorgenerators 40 „den Eingangsverbindungszustand”, „den Ausgangsverbindungszustand” oder „den Nichtverbindungszustand” auswählen kann. Der Eingangsverbindungszustand ist der Zustand, in dem der Kraftübertragungsweg zwischen der Eingangswelle A2 des Getriebes 20 und der Ausgangswelle A4 des Motorgenerators 40 vorgesehen/hergestellt/realisiert ist. Der Ausgangsverbindungszustand ist der Zustand, in dem der Kraftübertragungsweg zwischen der Ausgangswelle A3 des Getriebes 20 und der Ausgangswelle A4 des Motorgenerators 40 vorgesehen/hergestellt/realisiert ist. Der Nichtverbindungszustand ist der Zustand, in dem zwischen diesen Wellen kein Kraftübertragungsweg vorgesehen/hergestellt/realisiert ist. Die Auswahl des Verbindungszustandes wird auf der Grundlage der Kombination (des Bereichs) der Fahrzeuggeschwindigkeit V und des erforderlichen Antriebsdrehmoments T vorgenommen. Hinsichtlich der Umschaltvorgänge sind die Eingangsverbindungsbereiche vergrößert und wird der Ausgangsverbindungsbereich und der neutrale Bereich (der Nichtverbindungsbereich) verschmälert (bzw. wird schmäler gemacht), während die Getriebeöltemperatur niedriger ist. Das heißt, dass eine Möglichkeit der Auswahl der Eingangsverbindungszustände größer wird, während die Getriebeöltemperatur niedriger wird. Mit anderen Worten wird der Eingangsverbindungszustand häufiger ausgewählt (eine Wahrscheinlichkeit, mit der der Eingangsverbindungszustand ausgewählt wird, wird vergrößert), während die Getriebeöltemperatur niedriger wird. Als ein Ergebnis hiervon kann die vorliegende Vorrichtung den Energiewirkungsgrad des Fahrzeugs verbessern (den Kraftstoffverbrauch senken).
  • 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 „den Eingangsverbindungszustand”, „den Ausgangsverbindungszustand” oder „den Nichtverbindungszustand (den neutralen Zustand)” auswählen kann, jedoch kann der Umschaltmechanismus 50 auch so konfiguriert sein, dass er lediglich entweder „den Eingangsverbindungszustand” oder „den Ausgangsverbindungszustand” auswählen kann. In diesem Fall werden die in 8 gezeigten Grenzlinien L3, L3', L4 und L4' weggelassen, so dass 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 (den neutralen Zustand)” auszuwählen. In diesem Fall werden die in 8 gezeigten Grenzlinien L1, L1', L2 und L2' weggelassen, so dass der Ausgangsverbindungsbereich verschwindet, der erste und der zweite Eingangsverbindungsbereich in einen einzigen Eingangsverbindungsbereich 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 Motor-Ausgangswellensensors 65, einer Drehzahl des Getriebeeingangswellensensors 66 bzw. einer Drehzahl des Elektromotorausgangswellensensors 67 erhalten werden.
  • Ferner werden bei der oben beschriebenen Ausführungsform, wenn die Getriebeöltemperatur niedriger oder gleich einem ersten vorbestimmten Wert ist (z. B. der in 9 gezeigte Wert Tb), die Grenzlinien L1, L1', L2 und L2', die in 8 gezeigt sind, weggelassen, so dass der Ausgangsverbindungsbereich verschwindet, und der erste und der zweite Eingangsverbindungsbereich zu einem einzigen Eingangsverbindungsbereich vereinigt/verschmolzen werden, wie in 10 gezeigt. Hierdurch wird es möglich, dass ein Zeitraum, in dem der Ausgangsverbindungsbereich ausgewählt ist, in einen Zeitraum geändert wird, in dem der Eingangsverbindungsbereich ausgewählt ist, und der Zeitraum, in dem der Eingangsverbindungsbereich ausgewählt wird, dadurch verlängert werden. Als ein Ergebnis hiervon kann die Getriebeöltemperatur wirkungsvoll erhöht werden.
  • In ähnlicher Weise kann in der oben beschriebenen Ausführungsform, wenn die Getriebeöltemperatur niedriger oder gleich einem zweiten vorbestimmten Wert ist (zum Beispiel einem Wert, der gleich dem Wert Tb ist, oder einem Wert, der kleiner als der in 9 gezeigte Wert Tb ist), die vorliegende Vorrichtung in einer solchen Weise konfiguriert werden, dass nur der Eingangsverbindungsbereich ausgewählt wird, ohne Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit V und dem erforderlichen Antriebsdrehmoment T, wie in 11 gezeigt. Dies kann ebenfalls die Getriebeöltemperatur wirkungsvoll erhöhen.
  • Ferner werden in der oben beschriebenen Ausführungsform die Positionen der Grenzlinien L1–L4 auf der Grundlage der Getriebeöltemperatur verändert/verschoben, die Positionen der Grenzlinien L1–L4 können jedoch auch auf der Grundlage einer Temperatur eines Kühlwassers zum Kühlen des Verbrennungsmotors 10, einer Summe einer Fahrstrecke des Fahrzeugs nach dem Start des Fahrzeugs, einer Summe einer Fahrzeit des Fahrzeugs nach dem Start des Fahrzeugs oder einer Lufttemperatur usw. geändert/verschoben werden. Zum Beispiel kann die Temperatur eines Kühlwassers zum Kühlen des Verbrennungsmotors 10 von einem Ausgangssignal eines Kühltemperatursensors 69 erhalten werden.
  • Ferner werden bei der oben beschriebenen Ausführungsform die Positionen der Grenzlinien L1–L4 auf der Grundlage der Getriebeöltemperatur verändert/verschoben, doch können auch lediglich die Grenzlinien L1 und L2 verändert/verschoben werden. Alternativ dazu kann auch lediglich nur eine der Positionen der Grenzlinien L1–L4 verändert/verschoben werden.
  • Ferner ist in der oben beschriebenen Ausführungsform der Verschiebungsbetrag DL* für die Positionen der Grenzlinien L1–L4 in einer solchen Weise eingestellt, dass der Verschiebungsbetrag DL* (vergl. 9) in Abhängigkeit von einer Abnahme der Getriebeöltemperatur allmählich/kontinuierlich zunimmt, doch kann der Verschiebungsbetrag DL* auch in einer solchen Weise eingestellt werden, dass der Verschiebungsbetrag DL* schrittweise zunimmt (mit einem einzelnen Schritt, zwei Schritten oder mehr) gemäß der Verringerung der Getriebeöltemperatur.
  • Ferner ist die oben beschriebene Ausführungsform so konfiguriert, dass sie die Grenzlinien L1–L4 aus der einzigen Beziehung (vergl. 8) bezieht und die Positionen der erhaltenen Grenzlinien L1–L4 verändert/verschiebt, wenn die Positionen der Grenzlinien L1–L4 auf der Grundlage der Getriebeöltemperatur verändert werden. Im Gegensatz dazu kann die oben beschriebene Ausführungsform auch in einer solchen Weise konfiguriert werden, dass sie Beziehungen, die jeweils 8 entsprechen, für unterschiedliche Getriebeöltemperaturen speichert (eine Vielzahl von Beziehungen, 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 den anderen Beziehungsdarstellungen), sie eine der Beziehungen auswählt, die der aktuellen Getriebeöltemperatur entspricht, und den Verbindungszustand der Ausgangswelle A4 des Motorgenerators 40 auf der Grundlage der Grenzlinien L1–L4 auswählt, die aus der ausgewählten Beziehungsdarstellung erhalten werden.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
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    • - JP 2007-271556 [0007]

Claims (9)

  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 Kraftübertragungsweges 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 mehreren Alternativen umzuschalten, die zwei oder mehr Zustände umfassen: einen Eingangsseitenverbindungszustand als einen wesentlichen Zustand, einen Ausgangsseitenverbindungszustand und einen Nichtverbindungszustand, – wobei der Eingangsseitenverbindungszustand ein Zustand ist, bei dem ein Kraftübertragungsweg zwischen der Ausgangswelle des Elektromotors und der Eingangswelle des Getriebes vorgesehen ist, – wobei der Ausgangsseitenverbindungszustand ein Zustand ist, bei dem ein Kraftübertragungsweg zwischen der Ausgangswelle des Elektromotors und den Antriebsrädern vorgesehen ist, ohne dass dabei das Getriebe beteiligt ist, und – wobei der Nichtverbindungszustand ein Zustand ist, 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 vorgesehen ist; – ein Getriebeöltemperaturbeschaffungsmittel zum Beschaffen eines Öltemperaturkorrelationswerts, der mit einer Temperatur eines Schmieröls in dem Getriebe korreliert; – und Steuerungsmittel zum Auswählen eines Zielverbindungszustandes der Ausgangswelle des Elektromotors aus den Verbindungszuständen, die das Umschaltmittel realisieren kann, auf der Grundlage des Öltemperaturkorrelationswerts und eines Parameters, der einen Fahrzustand des Fahrzeugs anzeigt, der nicht der Öltemperaturkorrelationswert ist, in einer solchen Weise, dass eine Möglichkeit der Auswahl des Eingangsseitenverbindungszustands größer wird, während die Temperatur des Schmieröls niedriger ist, 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 das Steuerungsmittel dazu konfiguriert ist, dass es: – den tatsächlichen Verbindungszustand der Ausgangswelle des Elektromotors von dem Eingangsseitenverbindungszustand in einen Verbindungszustand umschaltet, der nicht der Eingangsseitenverbindungszustand ist, wenn ein mit einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs korrelierender Wert als der Parameter einen Schwellenwert übersteigt, während der mit einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs korrelierende Wert zunimmt; und – den Schwellenwert in einer solchen Weise einstellt, dass der Schwellenwert größer wird, wenn die Temperatur eines Schmieröls niedriger ist.
  3. Fahrzeugkraftübertragungssteuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Steuerungsmittel dazu konfiguriert ist, dass es: – den tatsächlichen Verbindungszustand der Ausgangswelle des Elektromotors von einem Verbindungszustand, der nicht der Eingangsseitenverbindungszustand ist, in den Eingangsseitenverbindungszustand ändert, wenn ein mit einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs korrelierender Wert als der Parameter einen Schwellenwert überschreitet, während der mit einem Geschwindigkeit des Fahrzeugs korrelierende Wert zunimmt; und – den Schwellenwert in einer solchen Weise einstellt, dass der Schwellenwert kleiner wird, wenn die Temperatur eines Schmieröls niedriger ist.
  4. Fahrzeugkraftübertragungssteuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Steuerungsmittel dazu konfiguriert ist, dass es: – den tatsächlichen Verbindungszustand der Ausgangswelle des Elektromotors von dem Eingangsseitenverbindungszustand in einen Verbindungszustand, der nicht der Eingangsseitenverbindungszustand ist, ändert, wenn ein mit einem erforderlichen Antriebsdrehmoment korrelierender 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 auf ein Beschleunigungsbetätigungselement von einem Fahrer des Fahrzeugs ausgeübt wird; und – den Schwellenwert in einer solchen Weise einstellt, dass der Schwellenwert größer wird, wenn die Temperatur eines Schmieröls niedriger ist.
  5. Fahrzeugkraftübertragungssteuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, 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 ersten Schwellenwert überschreitet, während der mit einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs korrelierende Wert zunimmt; – den tatsächlichen Verbindungszustand der Ausgangswelle des Elektromotors von dem Ausgangsseitenverbindungszustand in den Eingangsseitenverbindungszustand 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 Eingangsseitenverbindungszustand in den Nichtverbindungszustand ändert, 1) 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 Fall 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 angewendet wird, oder 2) wenn der mit einem erforderlichen Antriebsdrehmoment korrelierende Wert den vierten Schwellenwert überschreitet, während der mit einem erforderlichen Antriebsdrehmoment korrelierende Wert in einem Fall größer wird, in dem der mit einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs korrelierender 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, wenn die Temperatur eines Schmieröls niedriger ist.
  6. Fahrzeugkraftübertragungssteuerungsvorrichtung nach Anspruch 5, 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, wenn die Temperatur eines Schmieröls niedriger ist, und der vierte Schwellenwert größer wird, wenn die Temperatur eines Schmieröls niedriger ist.
  7. Fahrzeugkraftübertragungssteuerungsvorrichtung nach Anspruch 5, wobei das Steuerungsmittel dazu konfiguriert ist, dass es den tatsächlichen Verbindungszustand der Ausgangswelle des Elektromotors auf den Eingangsseitenverbindungszustand in einem Fall festlegt, in dem der mit einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs korrelierende Wert kleiner oder gleich dem dritten Schwellenwert ist, wenn die Temperatur eines Schmieröls niedriger als ein erster vorbestimmter Wert ist.
  8. Fahrzeugkraftübertragungssteuerungsvorrichtung nach Anspruch 5, wobei das Steuerungsmittel dazu konfiguriert ist, dass es den tatsächlichen Verbindungszustand der Ausgangswelle des Elektromotors auf den Eingangsseitenverbindungszustand festlegt, und zwar unabhängig von dem mit einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs korrelierenden Werts und dem mit einem erforderlichen Antriebsdrehmoment korrelierenden Wert, wenn die Temperatur eines Schmieröls niedriger als ein zweiter vorbestimmter Wert ist.
  9. Fahrzeugkraftübertragungssteuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, umfassend einen Kupplungsmechanismus, der zwischen der Ausgangswelle des Verbrennungsmotors und der Eingangswelle des Getriebes vorgesehen ist, zum Schließen und Vorsehen eines Kraftübertragungsweges zwischen der Ausgangswelle des Verbrennungsmotors und der Eingangswelle des Getriebes und wobei – das Getriebe ein Mehrganggetriebe ist, das keinen Drehmomentwandler umfasst und das jedes einer Vielzahl vorbestimmter Untersetzungsverhältnisse, die sich voneinander unterscheiden, als das Getriebeuntersetzungsverhältnis realisieren kann, und – das Steuerungsmittel so konfiguriert ist, dass es das Schließen und Vorsehen des Kraftübertragungsweges durch den Kupplungsmechanismus steuern kann, und dass es das Getriebeuntersetzungsverhältnis auf der Grundlage eines Antriebszustandes des Fahrzeuges steuern kann.
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