DE102010014170A1 - Fahrzeugkraftübertragungssteuerungsvorrichtung - Google Patents

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DE102010014170A1
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Toshio Nishio Tanba
Kan Nishio Sasaki
Takeshige Nishio Miyazaki
Yousuke Nishio Hayashi
Hiroki Nishio Hatori
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Aisin AI Co Ltd
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Abstract

Eine Vorrichtung, angewendet auf ein Fahrzeug, das einen Verbrennungsmotor und einen Elektromotor als Kraftmaschinen aufweist, umfasst einen Umschaltmechanismus, der dazu fähig ist, einen Verbindungszustand einer Elektromotorausgangswelle in "einen Eingangsverbindungszustand", in dem ein Kraftübertragungsweg zwischen einer Getriebeeingangswelle und der Elektromotorausgangswelle vorgesehen ist, "einen Ausgangsverbindungszustand", in dem ein Kraftübertragungsweg zwischen der Getriebeausgangswelle und der Elektromotorausgangswelle vorgesehen ist, und "einen neutralen Zustand", in dem kein Kraftübertragungsweg zwischen diesen vorgesehen ist, zu ändern. Wenn eine Umschaltbedingung erfüllt ist, ist ein Zeitraum vorgesehen, in dem eine Summe Ts eines Verbrennungsmotorseitenausgangsdrehmoments Te und eines Elektromotorseitenausgangsdrehmoments Tm mit einem erforderlichen Antriebsdrehmoment Tr übereinstimmt, und ein Elektromotordrehmoment weiterhin null 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 eines elektrischen Stroms genutzt, der an eine Batterie des Fahrzeugs geliefert und dort gespeichert wird. Diese Nutzungsweisen des Elektromotors können den energetischen Gesamtwirkungsgrad (Kraftstoffverbrauch) des Fahrzeugs insgesamt verbessern.
  • Allgemein werden bei dem Hybridfahrzeug ein Drehmoment einer Ausgangswelle des Verbrennungsmotors und ein Drehmoment einer Ausgangswelle des Elektromotors in einer solchen Weise gesteuert, dass eine Summe eines Verbrennungsmotorseitenausgangsdrehmoments und eines Elektromotorseitenausgangsdrehmoments gleich einem erforderlichen Antriebsdrehmoment werden (mit diesem übereinstimmen). Das Verbrennungsmotorseitenausgangsdrehmoment ist ein Drehmoment, das auf die Ausgangswelle des Getriebes übertragen wird und das auf einem Drehmoment der Ausgangswelle des Verbrennungsmotors basiert (von diesem herrührt). Das Elektromotorseitenausgangsdrehmoment ist ein Drehmoment, das an die Ausgangswelle des Getriebes übertragen wird und das auf einem Drehmoment der Ausgangswelle des Elektromotors basiert (von diesem herrührt). Das erforderliche Antriebsdrehmoment ist ein Drehmoment, das auf einer Betätigung des Beschleunigungsbetätigungselements durch einen Fahrer des Fahrzeugs basiert.
  • 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/realisiert 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/realisiert wird, ohne dass dabei das Getriebe beteiligt ist.
  • Im „Eingangsverbindungszustand” kann eine Drehzahl der Ausgangswelle des Elektromotors bezüglich einer Fahrzeuggeschwindigkeit durch Ändern einer Gangposition des Getriebes variiert werden. Demnach kann ein Einstellen der Gangposition des Getriebes einen Vorteil bieten, wie zum Beispiel, dass die Drehzahl der Ausgangswelle des Elektromotors leicht innerhalb eines Bereichs gehalten werden kann, in dem ein Wirkungsgrad der Energieumsetzung (insbesondere ein Wirkungsgrad beim Erzeugen des Antriebsdrehmoments, des regenerativen Drehmoments oder dergleichen) hoch ist.
  • Auf der anderen Seite bietet der „Ausgangsverbindungszustand” einen Vorteil dahingehend, dass ein Kraftübertragungsverlust verringert werden kann, da der Kraftübertragungsweg ohne Zwischenschaltung des Getriebes erfolgt, das einen komplizierten Mechanismus hat. Zusätzlich wird im Getriebe (insbesondere in einem Getriebe eines Typs, der keinen Drehmomentwandler aufweist) während eines Gangschaltungsvorgangs (während eines Vorgangs, bei dem die Gangposition geändert wird) ein Kraftübertragungsweg von der Eingangswelle des Getriebes zur Ausgangswelle des Getriebes allgemein vorübergehend ausgeschaltet. Folglich besteht die Tendenz, dass in einer Vor-Rück-Richtung des Fahrzeugs eine abrupte Änderung der Beschleunigung (ein sogenannter Schaltruck) auftritt. Der „Ausgangsverbindungszustand” erlaubt es jedoch, dass selbst während des Gangschaltvorgangs das Antriebsdrehmoment vom Elektromotor kontinuierlich an die Ausgangswelle des Getriebes (und deshalb auch an die Antriebsräder) übertragen wird, was deshalb dahingehend einen Vorteil bietet, dass der Schaltruck. unterdrückt wird.
  • Angesichts der oben Erläuterten hat der Anmelder 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 . Hiernach kann der Verbindungszustand der Ausgangswelle des Elektromotors einfach auch als „ein Elektromotorverbindungszustand” bezeichnet werden. Der Umschaltmechanismus kann ferner den Elektromotorverbindungszustand 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.
  • Es wurde jedoch kein Hinweis dahingehend gegeben, wie ein Drehmoment der Ausgangswelle des Verbrennungsmotors und ein Drehmoment der Ausgangswelle des Elektromotors in einem Zeitraum (Umschalteinstellzeitraum) gesteuert werden sollten, in dem das Drehmoment der Ausgangswelle des Verbrennungsmotors und das Drehmoment der Ausgangswelle des Elektromotors bezüglich dem Umschaltvorgang unter der Verwendung des Umschaltmechanismus eingestellt werden, um den Elektromotorverbindungszustand zu ändern.
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Fahrzeugkraftübertragungssteuerungsvorrichtung vorzusehen, die auf ein Fahrzeug angewendet wird, das einen Verbrennungsmotor und einen Elektromotor als Kraftmaschinen aufweist, wobei die Steuerungsvorrichtung dazu fähig ist, das Drehmoment der Ausgangswelle des Verbrennungsmotors und das Drehmoment der Ausgangswelle des Elektromotors in dem Umschalteinstellzeitraum hinsichtlich (bezüglich) des Umschaltens des Elektromotorverbindungszustands entsprechend einzustellen.
  • Die Fahrzeugkraftübertragungssteuerungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst ein Getriebe, einen Umschaltmechanismus, ein Beschaffungsmittel für das erforderliche Antriebsdrehmoment, ein Bestimmungsmittel und ein Steuerungsmittel.
  • Das Getriebe umfasst: eine Eingangswelle zum Bereitstellen/Realisieren eines Kraftübertragungsweges zwischen der Eingangswelle des Getriebes und einer Ausgangswelle des Verbrennungsmotors; und eine Ausgangswelle zum Bereitstellen/Realisieren eines Kraftübertragungsweges zwischen der Ausgangswelle des Getriebes und Antriebsrädern des Fahrzeugs. Das Getriebe ist so ausgelegt, dass es ein Verhältnis (ein Getriebeuntersetzungsverhältnis) einer Drehzahl der Eingangswelle des Getriebes zu einer Drehzahl der Ausgangswelle des Getriebes einstellen kann. Das Getriebe kann ein Getriebe mit einer Mehrzahl von Untersetzungsverhältnissen sein, das eine jede einer Vielzahl von vorbestimmten Untersetzungsverhältnissen, die sich voneinander unterscheiden, als das Getriebeuntersetzungsverhältnis realisieren kann, oder auch ein stufenlos verstellbares Getriebe sein, 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 erzeugt wird, der basierend auf einem 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 erzeugt 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 konfiguriert, dass er den Elektromotorverbindungszustand in einen aus zwei oder mehr Zuständen ändert, die aus einem Eingangsseitenverbindungszustand, einem Ausgangsseitenverbindungszustand und einem Nichtverbindungszustand bestehen,
    wobei der Eingangsseitenverbindungszustand (Eingangsverbindungszustand) ein Zustand ist, in dem zwischen der Ausgangswelle des Elektromotors und der Eingangswelle des Getriebes ein Kraftübertragungsweg vorgesehen ist,
    der Ausgangsseitenverbindungszustand (Ausgangsverbindungszustand) ein Zustand ist, in dem zwischen der Ausgangswelle des Elektromotors und der Ausgangswelle des Getriebes ein Kraftübertragungsweg vorgesehen ist, ohne dass dabei das Getriebe beteiligt ist, und
    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.
  • Das heißt, dass der Umschaltmechanismus einer der folgenden sein kann, hierauf jedoch nicht eingeschränkt ist.
  • Ein Umschaltmechanismus, der den Elektromotorverbindungszustand lediglich in entweder den Eingangsverbindungszustand oder den Nichtverbindungszustand ändern kann.
  • Ein Umschaltmechanismus, der den Elektromotorverbindungszustand lediglich in entweder den Ausgangsverbindungszustand oder den Nichtverbindungszustand ändern kann.
  • Ein Umschaltmechanismus, der den Elektromotorverbindungszustand lediglich in entweder den Eingangsverbindungszustand oder den Ausgangsverbindungszustand ändern kann.
  • Ein Umschaltmechanismus, der den Elektromotorverbindungszustand in den Eingangsverbindungszustand, den Ausgangsverbindungszustand oder den Nichtverbindungszustand ändern kann.
  • Allgemein ist im Eingangsverbindungszustand 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” in dem Eingangsverbindungszustand 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 der Drehzahl der Ausgangswelle des Getriebes allgemein auf eine Konstante (z. B. ein Wert größer als eins, ein Wert, der dem Getriebeuntersetzungsverhältnis nahe liegt, das einer zweiten Gangposition entspricht, 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 (das hiernach als ein zweites Untersetzungsverhältnis bezeichnet wird) einer Drehzahl der Ausgangswelle des Verbrennungsmotors zu einer Drehzahl der Eingangswelle des Getriebes allgemein auf eine Konstante (z. B. 1) eingestellt ist.
  • Das Beschaffungsmittel für das erforderliche Antriebsdrehmoment beschafft ein erforderliches Antriebsdrehmoment, bei dem es sich um ein Antriebsdrehmoment handelt, das vom Fahrer angefordert wird, auf der Grundlage einer Betätigung des Beschleunigungsbetätigungselements, die vom Fahrer des Fahrzeugs verursacht wird. Zum Beispiel ist das erforderliche Antriebsdrehmoment ein Drehmoment um (bezogen auf) die Ausgangswelle des Getriebes.
  • Das Bestimmungsmittel (Beurteilungsmittel) bestimmt, ob ein Umschaltzustand des Elektromotorverbindungszustand erfüllt ist oder nicht. Das Bestimmungsmittel kann in einer solchen Weise konfiguriert sein, dass das Bestimmungsmittel bestimmt, ob die Umschaltbedingung erfüllt ist oder nicht, zum Beispiel auf der Grundlage einer vorbestimmten Beziehungsdarstellung (oder einer Tabelle und so weiter), die eine Beziehung zwischen „einer Kombination eines mit einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs korrelierenden Werts und eines mit dem erforderlichen Antriebsdrehmoments korrelierenden Werts” und „des Elektromotorverbindungszustands” definiert. Alternativ dazu kann das Bestimmungsmittel in einer solchen Weise konfiguriert sein, dass es bestimmt, dass die Umschaltbedingung erfüllt ist, wenn die Drehzahl der Ausgangswelle des Elektromotors größer als ein vorbestimmter Wert wird oder wenn entweder das Drehmoment der Ausgangswelle des Elektromotors oder das Drehmoment der Ausgangswelle des Verbrennungsmotors größer als ein vorbestimmter Wert werden und so weiter. Es wird darauf hingewiesen, dass ein Beispiel des mit der Geschwindigkeit des Fahrzeugs korrelierenden Werts die Geschwindigkeit des Fahrzeugs selbst, die Drehzahl der Eingangswelle des Getriebes, die Drehzahl der Ausgangswelle des Verbrennungsmotors oder die Drehzahl der Ausgangswelle des Elektromotors sein kann. Ein Beispiel des mit dem erforderlichen Antriebsdrehmoment korrelierenden Werts kann ein Betätigungsbetrag des Beschleunigungsbetätigungselements, oder ein Öffnungsgrad einer in einem Einlasskanal des Verbrennungsmotors angeordneten Drosselklappe sein.
  • Das Steuerungsmittel steuert auf der Grundlage mindestens des erforderlichen Antriebsdrehmoments das Drehmoment der Ausgangswelle des Verbrennungsmotors und das Drehmoment der Ausgangswelle des Elektromotors in einer solchen Weise, dass eine Summe eines Verbrennungsmotorseitenausgangsdrehmoments und eines Elektromotorseitenausgangsdrehmoments gleich dem erforderlichen Antriebsdrehmoment wird. Ferner steuert das Steuerungsmittel den Umschaltmechanismus, wenn die Umschaltbedingung erfüllt ist (und danach). Das Verbrennungsmotorseitenausgangsdrehmoment ist das Drehmoment, das auf die Ausgangswelle des Getriebes übertragen wird und das auf dem Drehmoment der Ausgangswelle des Verbrennungsmotors basiert (von diesem herrührt). Das Elektromotorseitenausgangsdrehmoment ist das Drehmoment, das auf die Ausgangswelle des Getriebes übertragen wird und das auf dem Drehmoment der Ausgangswelle des Elektromotors basiert (von diesem herrührt).
  • Insbesondere ist das Verbrennungsmotorseitenausgangsdrehmoment gleich einem Wert, der durch Multiplizieren des Drehmoments der Ausgangswelle des Verbrennungsmotors mit einem Produkt von „dem zweiten Untersetzungsverhältnis” und „dem Getriebeuntersetzungsverhältnis” erhalten wird. Das Elektromotorseitenausgangsdrehmoment ist gleich einem Wert, der durch Multiplizieren des Drehmoments der Ausgangswelle des Elektromotors mit „dem Eingangsverbindungsuntersetzungsverhältnis” erhalten wird, wenn der Elektromotorverbindungszustand im Eingangsverbindungszustand ist. Das Elektromotorseitenausgangsdrehmoment ist gleich einem Wert, der durch Multiplizieren des Drehmoments der Ausgangswelle des Elektromotors mit „dem Ausgangsverbindungsuntersetzungsverhältnis” erhalten wird, wenn der Elektromotorverbindungszustand im Ausgangsverbindungszustand ist.
  • Die Fahrzeugkraftübertragungssteuerungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerungsmittel so konfiguriert ist, dass es, wenn und nachdem die Umschaltbedingung erfüllt ist, das Drehmoment der Ausgangswelle des Verbrennungsmotors und das Drehmoment der Ausgangswelle des Elektromotors über einen Zeitraum (einen Umschalteinstellzeitraum), in dem das Drehmoment der Ausgangswelle des Verbrennungsmotors und das Drehmoment der Ausgangswelle des Elektromotors bezogen auf einen Umschaltvorgang des Verbindungszustands der Ausgangswelle des Elektromotors eingestellt werden, in einer solchen Weise einstellt, dass die Summe des Verbrennungsmotorseitenausgangsdrehmoments und des Elektromotorseitenausgangsdrehmoments gleich dem erforderlichen Antriebsdrehmoment wird (mit diesem zusammenfällt), und in einer solchen Weise, dass ein Zeitraum, in dem das Drehmoment der Ausgangswelle des Elektromotors weiterhin null oder ein Wert nahe null ist, in dem Umschalteinstellzeitraum enthalten ist, und so dass es den Umschaltmechanismus in einer solchen Weise steuert, dass der Umschaltvorgang im Umschalteinstellzeitraum durchgeführt wird.
  • Der Umschaltvorgang bedeutet eine Bewegung eines Bewegungselements (z. B. einer Muffe und dergleichen), das sich im Umschaltmechanismus bewegt, um den Elektromotorverbindungszustand zu ändern. Demgemäß entspricht ein Start des Umschaltvorgangs einem Start der Bewegung des Bewegungselements und entspricht ein Ende des Umschaltvorgangs einem Ende der Bewegung des Bewegungselements.
  • Gemäß der oben beschriebenen Konfiguration werden das Drehmoment der Ausgangswelle des Verbrennungsmotors und das Drehmoment der Ausgangswelle des Elektromotors so eingestellt, dass „der Zeitraum, in dem das Drehmoment der Ausgangswelle des Elektromotors weiterhin null oder der Wert nahe null ist”, in dem Umschalteinstellzeitraum enthalten/vorgesehen ist. Demgemäß kann zum Beispiel das Bewegungselement im Umschaltmechanismus dadurch glattgängig bewegt werden, dass der Umschaltmechanismus in einer solchen Weise gesteuert wird, dass der Umschaltvorgang innerhalb „des Zeitraums, in dem das Drehmoment der Ausgangswelle des Elektromotors weiterhin null oder der Wert nahe null ist”, beginnt und endet.
  • Ferner werden das Drehmoment der Ausgangswelle des Verbrennungsmotors und das Drehmoment der Ausgangswelle des Elektromotors in einer solchen Weise eingestellt, dass die Summe des Verbrennungsmotorseitenausgangsdrehmoments und des Elektromotorseitenausgangsdrehmoments über den Umschalteinstellzeitraum gleich dem erforderlichen Antriebsdrehmoment wird (mit diesem übereinstimmt). Demgemäß kann das Auftreten einer abrupten Veränderung (Schaltdruck während/aufgrund des Umschaltvorgangs) in einer Beschleunigung in der Vor-Rück-Richtung des Fahrzeugs unterdrückt werden, wobei die abrupte Änderung von dem Umschaltvorgang verursacht wird.
  • Als Nächstes wird ein Fall beschrieben, in dem, während der Elektromotorverbindungszustand entweder der Eingangsverbindungszustand oder der Ausgangsverbindungszustand ist, die Umschaltbedingung des Elektromotorverbindungszustands entweder von dem Eingangsverbindungszustand oder dem Ausgangsverbindungszustand in den anderen erfüllt ist. Insbesondere kann in diesem Fall das Steuerungsmittel dazu konfiguriert sein, dass es, wenn eine solche Umschaltbedingung erfüllt ist (und danach), das Drehmoment der Ausgangswelle des Verbrennungsmotors und das Drehmoment der Ausgangswelle des Elektromotors in einer solchen Weise einstellt, dass der Umschalteinstellzeitraum aus einem ersten Zeitraum, einem zweiten Zeitraum und einem dritten Zeitraum zusammengesetzt ist. Der erste Zeitraum ist ein Zeitraum, in dem das Drehmoment der Ausgangswelle des Elektromotors zu null oder dem Wert nahe null hin abnimmt und das Drehmoment der Ausgangswelle des Verbrennungsmotors zunimmt. Der zweite Zeitraum ist ein Zeitraum, in dem das Drehmoment der Ausgangswelle des Elektromotors weiterhin null oder der Wert nahe null ist und das Verbrennungsmotorseitenausgangsdrehmoment mit dem erforderlichen Antriebsdrehmoment übereinstimmt. Der dritte Zeitraum ist ein Zeitraum, in dem das Drehmoment der Ausgangswelle des Elektromotors von null oder dem Wert nahe null zunimmt und das Drehmoment der Ausgangswelle des Verbrennungsmotors abnimmt. Zusätzlich kann das Steuerungsmittel dazu konfiguriert sein, dass es den Umschaltmechanismus in einer solchen Weise steuert, dass der Umschaltvorgang zu einer Wendezeit vom ersten Zeitraum zum zweiten Zeitraum oder zu einer Zeit nahe der Wendezeit vom ersten Zeitraum zum zweiten Zeitraum beginnt und der Umschaltvorgang zu einer Wendezeit vom zweiten Zeitraum zum dritten Zeitraum oder zu einer Zeit nahe der Wendezeit vom zweiten Zeitraum zum dritten Zeitraum endet.
  • Ferner kann das Steuerungsmittel dazu konfiguriert sein, dass es eine Drehzahl der Ausgangswelle des Elektromotors im zweiten Zeitraum einstellt, um die Drehzahl der Ausgangswelle des Elektromotors am Ende des zweiten Zeitraums (oder zu einer Zeit nahe dem Ende des zweiten Zeitraums) einem Wert anzugleichen (oder mit diesem übereinstimmend zu machen), der dem Elektromotorverbindungszustand nach dem Umschaltvorgang entspricht.
  • Ferner ist es in dem Fall, in dem die Umschaltbedingung von entweder dem Eingangsverbindungszustand oder dem Ausgangsverbindungszustand in den jeweils anderen erfüllt ist, und festgestellt wird, dass das Verbrennungsmotorseitenausgangsdrehmoment innerhalb des Umschalteinstellzeitraums das erforderliche Antriebsdrehmoment nicht erreichen kann (nicht in der Lage sein wird, dieses zu erreichen), vorzuziehen, dass das Steuerungsmittel dazu konfiguriert ist, dass es das Drehmoment der Ausgangswelle des Verbrennungsmotors und das Drehmoment der Ausgangswelle des Elektromotors im ersten Zeitraum in einer solchen Weise einstellt, dass eine Abnahmesteigung des Drehmoments der Ausgangswelle des Elektromotors in einem Zeitraum von einem Beginn des ersten Zeitraums zu einem bestimmten Zeitpunkt in der Mitte des ersten Zeitraums klein (oder kleiner) ist und in einem Zeitraum von einem bestimmten Zeitpunkt in der Mitte des ersten Zeitraums zu einem Ende des ersten Zeitraums groß (oder größer) ist und eine Zunahmesteigung des Drehmoments der Ausgangswelle des Verbrennungsmotors über den ersten Zeitraum im Vergleich zu (oder als die jeweiligen entsprechenden Steigungen in) einem Fall klein (oder kleiner) ist, in dem festgestellt wird, dass das Verbrennungsmotorseitenausgangsdrehmoment in dem Umschalteinstellzeitraum das erforderliche Antriebsdrehmoment erreichen kann (dazu in der Lage sein wird, dieses zu erreichen). Es wird darauf hingewiesen, dass der Ausdruck „das Verbrennungsmotorseitenausgangsdrehmoment kann das erforderliche Antriebsdrehmoment nicht erreichen” bedeutet, dass „ein Maximalwert innerhalb eines Bereichs, in dem das Verbrennungsmotorseitenausgangsdrehmoment in dem aktuellen/gegenwärtigen Antriebs-/Fahr-Zustand eingestellt werden kann” kleiner als das erforderliche Antriebsdrehmoment ist. In diesem Fall wird in dem Umschalteinstellzeitraum das Verbrennungsmotorseitenausgangsdrehmoment so eingestellt, dass es mit dem Maximalwert innerhalb des Bereichs, in dem das Verbrennungsmotorseitenausgangsdrehmoment eingestellt werden kann, gleich ist (mit diesem übereinstimmt).
  • In dem Fall, in dem das Verbrennungsmotorseitenausgangsdrehmoment im Umschalteinstellzeitraum das erforderliche Antriebsdrehmoment nicht erreichen kann, kann ein Fall auftreten, in dem ein Gesamtdrehmoment der Ausgangswelle des Getriebes das erforderliche Antriebsdrehmoment nicht erreichen kann (d. h. ein Fall, in dem das Drehmoment zu gering/ungenügend ist) über einen Zeitraum, der den zweiten Zeitraum einschließt, in dem das Drehmoment der Ausgangswelle des Elektromotors auf null oder den Wert nahe null gesetzt/gesteuert wird (insbesondere über einen Zeitraum von entweder dem Beginn des ersten Zeitraums oder einem Zeitpunkt in der Mitte des ersten Zeitraums zu entweder einem Zeitpunkt in der Mitte des dritten Zeitraums oder zum Ende des dritten Zeitraums). In diesem Fall kann gemäß der oben angegebenen Konfiguration ein Beginn des Zeitraums, in dem das Drehmoment zu gering/ungenügend ist, so weit wie möglich verzögert werden) und demgemäß der Zeitraum, in dem das Drehmoment zu gering/ungenügend ist, so weit wie möglich verkürzt werden) (siehe 7, deren Einzelheiten später noch beschrieben werden).
  • In ähnlicher Weise ist es in dem Fall, in dem festgestellt wird, dass das Verbrennungsmotorseitenausgangsdrehmoment in dem Umschalteinstellzeitraum das erforderliche Antriebsdrehmoment nicht erreichen kann (nicht in der Lage sein wird, dieses zu erreichen), vorzuziehen, dass das Steuerungsmittel so konfiguriert ist, dass es das Drehmoment der Ausgangswelle des Verbrennungsmotors und das Drehmoment der Ausgangswelle des Elektromotors im dritten Zeitraum in einer solchen Weise einstellt, dass eine Zunahmesteigung des Drehmoments der Ausgangswelle des Elektromotors in einem Zeitraum von einem Beginn des dritten Zeitraums zu einem bestimmten Zeitpunkt in der Mitte des dritten Zeitraums groß (oder größer) ist und in einem Zeitraum von dem bestimmten Zeitpunkt in der Mitte des dritten Zeitraums zu einem Ende des dritten Zeitraums klein (oder kleiner) ist, und eine Abnahmesteigung des Drehmoments der Ausgangswelle des Verbrennungsmotors über den dritten Zeitraum im Vergleich zu dem Fall klein (oder kleiner als die jeweiligen entsprechenden Steigungen in dem Fall) ist, in dem festgestellt wird, dass das Verbrennungsmotorseitenausgangsdrehmoment in dem Umschalteinstellzeitraum das erforderliche Antriebsdrehmoment erreichen kann (dazu in der Lage sein wird, dieses zu erreichen).
  • Gemäß der oben angegebenen Konfiguration kann bewirkt werden, dass eine Endzeit des Zeitraums, in dem das Drehmoment zu gering/ungenügend ist, so bald wie möglich früher kommt (und demgemäß der Zeitraum so weit wie möglich verkürzt werden, in dem das Drehmoment zu gering/ungenügend ist) (siehe 7, deren Einzelheiten noch beschrieben werden.
  • Ferner kann das Steuerungsmittel dazu konfiguriert sein, dass es das Drehmoment der Ausgangswelle des Verbrennungsmotors und das Drehmoment der Ausgangswelle des Elektromotors in einem Zustand, in dem das Drehmoment der Ausgangswelle des Verbrennungsmotors mit einem besten charakteristischen Drehmoment übereinstimmt, das es zulässt, dass eine vorbestimmte Charakteristik des Verbrennungsmotors am besten ist, und in einem ersten Zustand, in dem ein erforderliches Elektromotordrehmoment innerhalb eines Bereichs eines (maximalen) Drehmoments ist, das der Elektromotor erzeugen kann, wobei das erforderliche Elektromotorantriebsdrehmoment ein Drehmoment der Ausgangswelle des Elektromotors ist, das dazu nötig ist, die Summe des Verbrennungsmotorseitenausgangsdrehmoments und des Elektromotorseitenausgangsdrehmoments mit dem erforderlichen Antriebsdrehmoment in Übereinstimmung zu bringen, in einer solchen Weise steuert, dass das Drehmoment der Ausgangswelle des Verbrennungsmotors mit dem besten charakteristischen Drehmoment übereinstimmt, und das Drehmoment der Ausgangswelle des Elektromotors mit dem erforderlichen Elektromotordrehmoment übereinstimmt; und das Steuerungsmittel kann so konfiguriert sein, dass es das Drehmoment der Ausgangswelle des Verbrennungsmotors und das Drehmoment der Ausgangswelle des Elektromotors in einem Zustand, in dem das Drehmoment der Ausgangswelle des Verbrennungsmotors mit dem besten charakteristischen Drehmoment übereinstimmt, und in einem zweiten Zustand, in dem das erforderliche Elektromotordrehmoment außerhalb des Bereichs eines (maximalen) Drehmoments ist, das der Elektromotor erzeugen kann, in einer solchen Weise steuert, dass das Drehmoment der Ausgangswelle des Elektromotors mit einem Maximalwert innerhalb des Bereichs eines (maximalen) Drehmoments übereinstimmt, das der Elektromotor erzeugen kann, und das Drehmoment der Ausgangswelle des Verbrennungsmotors mit einem Drehmoment übereinstimmt, das dazu nötig ist, die Summe des Verbrennungsmotorseitenausgangsdrehmoments und des Elektromotorseitenausgangsdrehmoments mit dem erforderlichen Antriebsdrehmoment in Übereinstimmung zu bringen.
  • Gemäß der oben beschriebenen Konfiguration kann in dem ersten Zustand die vorbestimmte Charakteristik des Verbrennungsmotors dadurch am besten sein, dass das Drehmoment der Ausgangswelle des Verbrennungsmotors auf „das beste charakteristische Drehmoment” eingestellt wird. Wenn zum Beispiel „die vorbestimmte Charakteristik” eine Kraftstoffverbrauchsrate ist, kann die Kraftstoffverbrauchsrate minimiert werden. In ähnlicher Weise kann im zweiten Zustand das Drehmoment der Ausgangswelle des Verbrennungsmotors auf einen Wert gesetzt werden, der „dem besten charakteristischen Drehmoment” so nahe wie möglich liegt, indem das Drehmoment der Ausgangswelle des Elektromotors auf das maximale Drehmoment eingestellt wird. Folglich kann die vorbestimmte Charakteristik des Verbrennungsmotors so weit wie möglich verbessert werden. Wenn zum Beispiel „die vorbestimmte Charakteristik” die Kraftstoffverbrauchsrate ist, kann die Kraftstoffverbrauchsrate so weit wie möglich verringert werden.
  • Wie oben beschrieben, ist es in dem Fall, in dem das Drehmoment der Ausgangswelle des Verbrennungsmotors und das Drehmoment der Ausgangswelle des Elektromotors unter Berücksichtigung der vorbestimmten Charakteristik des Verbrennungsmotors gesteuert werden, vorzuziehen, dass das Bestimmungsmittel so konfiguriert ist, dass es in einem Fall, in dem der Verbindungszustand der Ausgangswelle des Elektromotors entweder der Eingangsseitenverbindungszustand oder der Ausgangsseitenverbindungszustand ist, und in dem zweiten Zustand, wenn „das Drehmoment der Ausgangswelle des Verbrennungsmotors in dem jeweils anderen aus dem Eingangsseitenverbindungszustand und dem Ausgangsseitenverbindungszustand” dem besten charakteristischen Drehmoment näher ist als „das Drehmoment der Ausgangswelle des Verbrennungsmotors in entweder dem Eingangsseitenverbindungszustand oder dem Ausgangsseitenverbindungszustand,” bestimmt, dass die Umschaltbedingung des Elektromotorverbindungszustands von dem Eingangsseitenverbindungszustand oder dem Ausgangsseitenverbindungszustand in den jeweils anderen erfüllt ist.
  • Gemäß der oben beschriebenen Konfiguration ist, wenn das Drehmoment der Ausgangswelle des Verbrennungsmotors „dem besten charakteristischen Drehmoment” dadurch näher kommt, dass der Elektromotorverbindungszustand entweder vom Eingangsseitenverbindungszustand oder dem Ausgangsseitenverbindungszustand (d. h. vom aktuellen/gegenwärtigen Elektromotorverbindungszustand) in den jeweils anderen Zustand umgeschaltet wird, die Umschaltbedingung erfüllt, um den Elektromotorverbindungszustand von einem der Zustände in den jeweils anderen der Zustände umzuschalten. Demgemäß wird der Elektromotorverbindungszustand von entweder dem Eingangsseitenverbindungszustand oder dem Ausgangsseitenverbindungszustand auf der Grundlage der Erfüllung der Umschaltbedingung in den jeweils anderen der Zustände umgeschaltet. Folglich kann das Drehmoment der Ausgangswelle des Verbrennungsmotors „dem besten charakteristischen Drehmoment” viel näher gebracht werden.
  • Es ist vorzuziehen, wenn die erfindungsgemäße Fahrzeugkraftübertragungssteuerungsvorrichtung auf ein Fahrzeug angewendet wird, das das automatisierte Handschaltgetriebe als das Getriebe hat. 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 abschalten 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 vorbestimmten Untersetzungsverhältnissen, die sich voneinander unterscheiden, als das Getriebeuntersetzungsverhältnis realisieren kann. Ferner ist das Steuerungsmittel dazu konfiguriert, dass es auf der Grundlage des Antriebszustands (z. B. der Fahrzeuggeschwindigkeit und des erforderlichen Antriebsdrehmoments) des Fahrzeugs ein Abschalten und Vorsehen des Kraftübertragungswegs durch den Kupplungsmechanismus sowie die Gangposition des Getriebes (d. h. das Getriebeuntersetzungsverhältnis) 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 in 1 dargestellte Umschaltmechanismus realisieren kann;
  • 2B eine schematische Darstellung, die einen von drei Zuständen zeigt, den der in 1 dargestellte Umschaltmechanismus realisieren kann;
  • 2C eine schematische Darstellung, die einen von drei Zuständen zeigt, den der in 1 dargestellte Umschaltmechanismus realisieren kann;
  • 3 ein Zeitdiagramm, das eine Veränderung in Steuerungszuständen eines Verbrennungsmotors und eines Motorgenerators in einem Fall zeigt, in dem ein Umschaltvorgang vom Ausgangsverbindungszustand in den Eingangsverbindungszustand durchgeführt wird;
  • 4 ein Zeitdiagramm, das eine Veränderung in Steuerungszuständen des Verbrennungsmotors und des Motorgenerators in einem Fall zeigt, in dem ein Umschaltvorgang vom Eingangsverbindungszustand in den Ausgangsverbindungszustand durchgeführt wird;
  • 5 ein Zeitdiagramm, das eine Änderung in Steuerungszuständen des Verbrennungsmotors und des Motorgenerators in einem Fall zeigt, in dem ein Umschaltvorgang vom neutralen Zustand in den Eingangsverbindungszustand durchgeführt wird;
  • 6 ein Zeitdiagramm, das eine Änderung in Steuerungszuständen des Verbrennungsmotors und des Motorgenerators in einem Fall zeigt, in dem ein Umschaltvorgang vom Ausgangsverbindungszustand in den neutralen Zustand durchgeführt wird;
  • 7 ein Zeitdiagramm, das 3 entspricht, in einem Fall, in dem ein Verbrennungsmotorseitenausgangsdrehmoment Te ein erforderliches Antriebsdrehmoment in einem Umschalteinstellzeitraum nicht erreichen kann;
  • 8 eine Kurvendarstellung, die ein Beispiel von Beziehungsdarstellungen zeigt, die eine Beziehung zwischen „einer Kombination einer Fahrzeuggeschwindigkeit und eines erforderlichen Antriebsdrehmoments” und einen Verbindungszustand, der im Umschaltmechanismus ausgewählt ist, zeigt;
  • 9 eine Kurvendarstellung, die eine Beziehung zwischen einer Drehzahl des Motorgenerators, einem maximalen Drehmoment, das der Motorgenerator erzeugen kann, und einem Wirkungsgrad der Energieumwandlung des Motorgenerators zeigt;
  • 10 eine Figur zur Erläuterung einer Verteilung zwischen einem Verbrennungsmotorseitenausgangsdrehmoment Te und einem Motorgeneratorseitenausgangsdrehmoment Tm, wenn das erforderliche Antriebsdrehmoment Tr größer als ein Minimalkraftstoffverbrauchsratendrehmoment Tc ist, und ein Motorgeneratorseitenmaximaldrehmoment Tmax in einem Fall größer als „Tr – Tc” ist, in dem das Verbrennungsmotordrehmoment und das Motorgeneratordrehmoment unter Berücksichtigung der Kraftstoffverbrauchsrate des Verbrennungsmotors gesteuert werden;
  • 11 eine Figur zum Erläutern einer Verteilung zwischen dem Verbrennungsmotorseitenausgangsdrehmoment Te und dem Motorgeneratorseitenausgangsdrehmoment Tm, wenn das erforderliche Antriebsdrehmoment Tr kleiner als das Minimalkraftstoffverbrauchsratendrehmoment Tc ist, und das Motorgeneratorseitenmaximaldrehmoment Tmax in dem Fall größer als „Tr – Tc” ist, in dem das Verbrennungsmotordrehmoment und das Motorgeneratordrehmoment unter Berücksichtigung der Kraftstoffverbrauchsrate des Verbrennungsmotors gesteuert werden;
  • 12 eine Figur, die 10 in einem Fall entspricht, in dem das Motorgeneratorseitenmaximaldrehmoment Tmax kleiner als „Tr – Tc” ist; und
  • 13 eine Figur, die 11 in einem Fall entspricht, in dem das Motorgeneratorseitenmaximaldrehmoment Tmax kleiner als „Tr – Tc” ist.
  • 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 ein 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. Der Verbrennungsmotor 10 kann ein Benzinmotor, der Benzin als Kraftstoff verwendet, und ein Dieselmotor sein, 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 mehrere Gangpositionen (z. B. fünf Gangpositionen) als Vorwärtsgangpositionen, eine Gangposition als Rückwärtsgangposition, sowie eine neutrale Gangposition. Das Getriebe 20 umfasst keinen Drehmomentwandler. Hiernach werden die Gangpositionen als die Vorwärtsgangpositionen und die Gangposition als die Rückwärtsgangposition als „Gangpositionen zum Antreiben” bezeichnet. Wenn eine der Gangpositionen zum Antreiben realisiert/erzielt ist, ist zwischen der Eingangswelle A2 und der Ausgangswelle A3 des Getriebes 20 ein Kraftübertragungsweg realisiert/vorgesehen. Wenn die neutrale Gangposition realisiert/erreicht ist, wird zwischen den Ausgangswellen A2 und A3 des Getriebes 20 kein Kraftübertragungsweg realisiert/vorgesehen. Wenn eine der Gangpositionen zum Antreiben realisiert/erzielt ist, ist das Getriebe 20 so konfiguriert, dass es dazu fähig ist, ein Getriebeuntersetzungsverhältnis Gtm auf eines aus einer Vielzahl von Untersetzungsverhältnissen einzustellen. Das Getriebeuntersetzungsverhältnis Gtm ist ein Verhältnis einer Drehzahl der Eingangswelle A2 zu einer Drehzahl der Ausgangswelle A3. Das Getriebe 20 ändert/schaltet die Gangposition (d. h. das Getriebeuntersetzungsverhältnis) lediglich durch Steuern eines Getriebeaktors 21.
  • Die Kupplung 30 umfasst eine wohlbekannte Struktur 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 abschalten (unterbrechen) und vorsehen (vollständig vorsehen (oder voll vorsehen)·unvollständig vorsehen (halb vorsehen/halb abschalten)) kann. In dem Fahrzeug ist kein Kupplungspedal vorgesehen. Ein Zustand der Verbindung der Kupplung 30 wird nur durch einen Aktor 31 gesteuert. Wenn die Kupplung 30 in einem Vollständig-Verbindungszustand ist (d. h. der Kraftübertragungsweg zwischen der Ausgangswelle A1 des Verbrennungsmotors 10 und der Eingangswelle A2 des Getriebes 20 vollständig vorgesehen/realisiert ist), drehen sich die Ausgangswelle A1 des Verbrennungsmotors 10 und die Eingangswelle A2 des Getriebes 20 mit derselben Drehzahl und wird demgemäß das oben beschriebene „zweite Untersetzungsverhältnis” gleich „1”.
  • Der Motorgenerator 40 umfasst eine wohlbekannte Struktur (z. B. einen Wechselstromsynchronmotor) und ist in einer solchen Weise konfiguriert, dass ein Rotor (nicht gezeigt) untrennbar mit einer Ausgangswelle A4 rotiert. Der Motorgenerator 40 fungiert als die Kraftmaschine sowie als der Stromgenerator.
  • Der Umschaltmechanismus 50 ist ein Mechanismus, der einen Verbindungszustand der Ausgangswelle A4 des Motorgenerators 40 (um-)schaltet. Der Schaltmechanismus 50 umfasst ein Verbindungsstück 51, das untrennbar mit der Ausgangswelle A4 des Motorgenerators 40 rotiert, ein Verbindungsstück 52, das untrennbar mit einem Zahnrad G1 rotiert, ein Verbindungsstück 53, das untrennbar mit einem Zahnrad G3 rotiert, eine Muffe 54, sowie einen Umschaltaktor 55. Das Zahnrad G1 ist immer mit dem Zahnrad G2 in Eingriff, das mit der Eingangswelle A2 des Getriebes 20 untrennbar rotiert. Das Zahnrad G3 ist immer mit dem Zahnrad G4 in Eingriff, das mit der Ausgangswelle A3 des Getriebes 20 untrennbar rotiert.
  • Die Muffe 54 ist so vorgesehen, dass sie mit der Ausgangswelle A4 des Motorgenerators 40 koaxial ist, und in einer axialen Richtung der Ausgangswelle A4 des Motorgenerators 40 beweglich ist. Eine Position der Muffe 54 entlang der axialen Richtung wird vom Umschaltaktor 55 gesteuert. Die Muffe 54 kann mit den Verbindungsstücken 51, 52 und 53 kerbverzahnt in Eingriff sein.
  • Wenn die Muffe 54 in eine in 2A gezeigte Eingangsverbindungsposition gesteuert wird, kommt die Muffe 54 mit den Verbindungsstücken 51 und 52 kerbverzahnt in Eingriff. Demgemäß wird zwischen der Eingangswelle A2 des Getriebes 20 und der Ausgangswelle A4 des Motorgenerators 40 über das Zahnrad G1 und das Zahnrad G2 ein Kraftübertragungsweg realisiert/vorgesehen. Dieser Zustand wird 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 (G1·Gtm) aus dem ersten Untersetzungsverhältnis G1 mit dem Getriebeuntersetzungsverhältnis Gtm als ein „Eingangsverbindungs-Untersetzungsverhältnis Gin” bezeichnet. Im vorliegenden Beispiel ist G1 = (Anzahl der Zähne des Zahnrads g2)/(Anzahl der Zähne des Zahnrads g1), und daher ist Gin = Gtm·(Anzahl der Zähne des Zahnrads g2)/(Anzahl der Zähne des Zahnrads g1). Das heißt, dass das Eingangsverbindungs-Untersetzungsverhältnis Gin in Abhängigkeit von der Veränderung der Gangposition des Getriebes 20 variiert.
  • Wenn die Muffe 54 in eine in 2B gezeigte Ausgangsverbindungsposition gesteuert wird, kommt die Muffe 54 mit den Verbindungsstücken 51 und 53 kerbverzahnt in Eingriff. Demgemäß wird zwischen der Ausgangswelle A3 des Getriebes 20 und der Ausgangswelle A4 des Motorgenerators 40 über das Zahnrad g3 und das Zahnrad g4 ohne Beteiligung des Getriebes 20 ein Kraftübertragungsweg realisiert. 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 g4)/(Anzahl der Zähne des Zahnrads g3) und ist daher konstant. Das heißt, dass das Ausgangsverbindungs-Untersetzungsverhältnis Gout nicht in Abhängigkeit von einer Veränderung der Gangposition des Getriebes 20 variiert.
  • Wenn die Muffe 54 in eine Nichtverbindungsposition gesteuert wird, die in 2C gezeigt ist, ist die Muffe 54 lediglich mit dem Verbindungsstück 51 kerbverzahnt in Eingriff. Demgemäß ist weder ein Kraftübertragungsweg zwischen der Ausgangswelle A3 des Getriebes 20 und der Ausgangswelle A4 des Motorgenerators 40 noch ein Kraftübertragungsweg zwischen der Eingangswelle A2 des Getriebes 20 und der Ausgangswelle A4 des Motorgenerators 40 realisiert/vorgesehen. Dieser Zustand wird als ein „neutraler Zustand (Nichtverbindungszustand)” bezeichnet.
  • Wie oben beschrieben, ändert der Schaltmechanismus 50 selektiv den Verbindungszustand (der hiernach als „ein Motorgeneratorverbindungszustand” bezeichnet wird) der Ausgangswelle A4 des Motorgenerators 40 in „den Eingangsverbindungszustand”, „den Ausgangsverbindungszustand” oder „den neutralen Verbindungszustand”, durch Steuern des Umschaltaktors 55 (um hierdurch die Position der Muffe 54 zu steuern).
  • Die Ausgangswelle A3 des Getriebes 20 ist mit einem Differentialmechanismus D/F verbunden, der mit einem Paar Antriebsräder verbunden ist, die ein linkes Antriebsrad und ein rechtes Antriebsrad aufweisen. Es wird darauf hingewiesen, dass ein sogenannter letzter Untersetzungsverhältnis-Mechanismus zwischen der Ausgangswelle A3 des Getriebes 20 und dem Differentialmechanismus D/F vorgesehen sein kann.
  • Die vorliegende Vorrichtung umfasst ferner einen Raddrehzahlsensor 61, der eine Raddrehzahl der Antriebsräder erfasst, einen Gaspedalöffnungsgradsensor 62, der einen Betätigungsgrad eines Gaspedals AP erfasst, sowie einen Schaltpositionssensor 63, der eine Position eines Schalthebels SF erfasst.
  • Die vorliegende Vorrichtung umfasst ferner eine elektronische Steuerungseinheit ECU 70. Die ECU 70 steuert die Aktoren 21, 31 und 55 auf der Grundlage von Informationen und so weiter von den Sensoren 61 bis 63, um dadurch die Gangposition des Getriebes 20, den Zustand der Kupplung 30 sowie den Zustand des Umschaltmechanismus 50 zu steuern. Ferner steuert die ECU 70 die Ausgangsleistung (das Antriebsdrehmoment) sowohl des Verbrennungsmotors 10 als auch des Motorgenerators 40.
  • Die Gangposition des Getriebes 20 wird auf der Grundlage einer Fahrzeuggeschwindigkeit V, die vom Raddrehzahlsensor 61 erhalten wird, eines erforderlichen Antriebsdrehmoments der Antriebsräder sowie der Schalthebelposition SF gesteuert, die vom Ganghebelpositionssensor 63 erhalten wird. Das erforderliche Antriebsdrehmoment Tr der Antriebsräder wird auf der Grundlage des Betätigungsgrads des Gaspedals AP berechnet, das von dem Gaspedalöffnungsgradsensor 62 erhalten wird. Der Betätigungsgrad des Gaspedals AP und die Position des Ganghebels SF werden vom Fahrer geändert. 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 die Gangposition des Ganghebels SF auswählt. Auf der anderen Seite wird, wenn die Ganghebelposition SF in einer Position ist, die einer „automatischen Betriebsart” entspricht, die Gangposition des Getriebes 20 automatisch auf der Grundlage einer „Kombination der Fahrzeuggeschwindigkeit V und des erforderlichen Antriebsdrehmoments Tr” gesteuert, selbst wenn der Ganghebel SF nicht betätigt wird.
  • Der Zustand der Verbindung der Kupplung 30 wird allgemein im Vollständig-Verbindungszustand gehalten. Der Zustand der Verbindung der Kupplung 30 wird vorübergehend von einem Verbindungszustand in den Abschaltzustand geändert, 1) während ein Hochschaltvorgang oder ein Herunterschaltvorgang des Getriebes 20 durchgeführt wird, oder 2) wenn die Position des Ganghebels SF in „der neutralen Position” ist usw.. Wenn der Zustand der Verbindung der Kupplung 30 in dem Halb-vorgesehen-Halb-abgeschaltet- Zustand ist, kann die Kupplung 30 ein maximales Drehmoment einstellen/variieren, welches die Kupplung 30 übertragen kann (hiernach wird das maximale Drehmoment als „ein Kupplungsdrehmoment” bezeichnet). Das Kupplungsdrehmoment kann genauer eingestellt werden als das Drehmoment der Ausgangswelle A1 des Verbrennungsmotors 10 selbst. Demgemäß ermöglicht ein Steuern/Variieren des Kupplungsdrehmoments, während das Drehmoment der Ausgangswelle A1 des Verbrennungsmotors 10 bei einem Wert gehalten wird, der größer als das Kupplungsdrehmoment ist, dass „ein Drehmoment, das auf die Eingangswelle A2 des Getriebes übertragen wird, wobei das übertragene Drehmoment auf dem Drehmoment der Ausgangswelle A1 des Verbrennungsmotors 10 basiert (auf dieses zurückgeht)”, genauer eingestellt werden kann.
  • Der Motorgenerator 40 wird zusammen mit dem Verbrennungsmotor 10 oder alleine als eine Antriebskraftmaschine verwendet, die ein Antriebsmoment 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.
  • Hiernach wird das Drehmoment der Ausgangswelle A1 des Verbrennungsmotors 10 als „ein Verbrennungsmotordrehmoment” bezeichnet und das Drehmoment der Ausgangswelle A4 des Motorgenerators 40 als „ein Motorgeneratordrehmoment” bezeichnet. Eine Drehzahl der Ausgangswelle A1 des Verbrennungsmotors 10 wird als „eine Verbrennungsmotordrehzahl” bezeichnet und eine Drehzahl der Ausgangswelle A4 des Motorgenerators 40 als „eine Motorgeneratordrehzahl” bezeichnet. Ein auf die Ausgangswelle A3 des Getriebes 20 übertragenes Drehmoment, wobei das Drehmoment auf dem Verbrennungsmotordrehmoment basiert (oder auf dieses zurückgeht), wird als „ein Verbrennungsmotorseitenausgangsdrehmoment Te” bezeichnet. Ein Drehmoment, das auf die Ausgangswelle A3 des Getriebes 20 übertragen wird, wobei das Drehmoment auf dem Motorgeneratordrehmoment basiert (oder auf dieses zurückgeht), wird als „ein Motorgeneratorseitenausgangsdrehmoment Tm” bezeichnet. Das Verbrennungsmotorseitenausgangsdrehmoment Te ist gleich einem Wert, der durch Multiplizieren des Verbrennungsmotordrehmoments mit dem Getriebeuntersetzungsverhältnis erhalten wird (wenn die Kupplung 30 im Vollständig-Verbindungszustand ist). Im Eingangsverbindungszustand ist das Motorgeneratorseitenausgangsdrehmoment Tm gleich einem Wert, der durch Multiplizieren des Motorgeneratordrehmoments mit dem Eingangsverbindungsuntersetzungsverhältnis Gin erhalten wird. Im Ausgangsverbindungszustand ist das Motorgeneratorseitenausgangsdrehmoment Tm gleich einem Wert, der durch Multiplizieren des Motorgeneratordrehmoments mit dem Ausgangsverbindungsuntersetzungsverhältnis Gout erhalten wird. Das Motorgeneratorseitenausgangsdrehmoment Tm kann durch Einstellen des Motorgeneratordrehmoments eingestellt werden. Das Verbrennungsmotorseitenausgangsdrehmoment Te kann durch Einstellen des Verbrennungsmotordrehmoments oder durch Einstellen des Kupplungsdrehmoments eingestellt werden.
  • Allgemein wird bei der vorliegenden Vorrichtung eine Verteilung (eine relative Größe) zwischen dem Verbrennungsmotordrehmoment und dem Motorgeneratordrehmoment in einer solchen Weise eingestellt, dass eine Summe des Verbrennungsmotorseitenausgangsdrehmoments Te und des Motorgeneratorseitenausgangsdrehmoments Tm mit dem erforderlichen Antriebsdrehmoment Tr übereinstimmt, was nach einem wohlbekannten Verfahren geschieht.
  • Im Umschaltmechanismus 50 wird die Muffe 54 so bewegt, dass der Motorgeneratorverbindungszustand (um)-geschaltet wird, wenn eine Umschaltbedingung erfüllt ist (und danach). Hiernach wird die Bewegung der Muffe 54 als „ein Umschaltvorgang” bezeichnet. Ein Start (Beginn) des Umschaltvorgangs entspricht einem Start (Beginn) der Bewegung der Muffe 54. Ein Ende (Abschluss) des Umschaltvorgangs entspricht einem Ende (Abschluss) der Bewegung der Muffe 54. Ob die Umschaltbedingung erfüllt ist oder nicht, kann zum Beispiel auf der Grundlage der Kombination der Fahrzeuggeschwindigkeit V und des erforderlichen Antriebsdrehmoments Tr bestimmt werden.
  • (Steuerung des Verbrennungsmotors 10 und des Motorgenerators 40 bezogen auf den Umschaltvorgang)
    Es folgt eine Beschreibung eines Betriebs der vorliegenden Vorrichtung in einem Fall, in dem der Umschaltvorgang des Umschaltmechanismus 50 durchgeführt wird, während das Fahrzeug läuft (fährt) unter Bezugnahme auf 3. 3 zeigt ein Beispiel bezogen auf einen Fall, in dem der Umschaltmechanismus 50 vor der Zeit t1 in einem Ausgangsverbindungszustand gehalten wird und die Umschaltbedingung für ein Umschalten „vom Ausgangsverbindungszustand in den Eingangsverbindungszustand” zur Zeit t1 (oder unmittelbar vor der Zeit t1) erfüllt ist.
  • Bei dem in 3 gezeigten Beispiel wird davon ausgegangen, dass bei der Zeit t1 (oder unmittelbar vor der Zeit t1) festgestellt wird, dass das Verbrennungsmotorseitenausgangsdrehmoment Te das erforderliche Antriebsdrehmoment Tr erreichen kann (dazu in der Lage sein wird, dieses zu erreichen). Außerdem wird davon ausgegangen, dass die Gangposition des Getriebes 20 unverändert bleibt und demgemäß eine Bedingung erfüllt ist, dass „das Eingangsverbindungsuntersetzungsverhältnis Gin größer als das Ausgangsverbindungsuntersetzungsverhältnis Gout” ist. In 3 ist Ts ein Gesamtdrehmoment (= Te + Tm), ist Ne die Verbrennungsmotordrehzahl und ist Nm die Motorgeneratordrehzahl.
  • Vor der Zeit t1 (d. h. im Ausgangsverbindungszustand) wird die Verteilung zwischen dem Verbrennungsmotorseitenausgangsdrehmoment Te und dem Motorgeneratorseitenausgangsdrehmoment Tm auf der Grundlage des Antriebszustands (Fahrzustands) des Fahrzeugs eingestellt, während das Gesamtdrehmoment Ts auf einem Wert gehalten wird, der gleich dem erforderlichen Antriebsdrehmoment Tr ist.
  • Wenn die Umschaltbedingung der Umschaltung „von dem Ausgangsverbindungszustand in den Eingangsverbindungszustand” zur Zeit t1 (oder unmittelbar vor der Zeit t1) erfüllt ist, ist ein Zeitraum (der hiernach als „ein Umschalteinstellzeitraum” bezeichnet wird) vorgesehen, in dem das Verbrennungsmotordrehmoment und das Motorgeneratordrehmoment hinsichtlich (bezüglich, in Verbindung mit) dem Umschaltvorgang von dem Ausgangsverbindungszustand in den Eingangsverbindungszustand eingestellt werden. In dem in 3 gezeigten Beispiel entspricht der Umschalteinstellzeitraum einem Zeitraum von der Zeit t1 zur Zeit t6. Der Umschalteinstellzeitraum ist zusammengesetzt aus einem ersten Zeitraum (von der Zeit t1 zur Zeit t2), einem zweiten Zeitraum (von der Zeit t2 zur Zeit t5) und einem dritten Zeitraum (von der Zeit t5 zur Zeit t6).
  • In dem ersten Zeitraum nimmt das Motorgeneratordrehmoment ab und das Verbrennungsmotordrehmoment im Ausgangsverbindungszustand in einer solchen Weise zu, dass Tm in einer ersten Abnahmesteigung (> 0) von einem Wert zur Zeit t1 auf 0 abnimmt, und Te mit einer ersten Zunahmesteigung (> 0) von einem Wert zur Zeit t1 zu Tr zunimmt, während Ts auf dem Wert gleich Tr gehalten wird.
  • In dem zweiten Zeitraum werden das Motorgeneratordrehmoment und das Verbrennungsmotordrehmoment in einer solchen Weise eingestellt, dass das Motorgeneratordrehmoment weiterhin bei 0 oder einem Wert nahe 0 bleibt (oder dort gehalten wird), und wird Te bei Tr gehalten. Folglich wird Ts an einem Wert gleich Tr gehalten. Es wird darauf hingewiesen, dass „der Wert nahe 0” ein winziges (extrem kleines) Drehmoment bedeutet, das erzeugt wird, wenn die Motorgeneratordrehzahl eingestellt wird, während die Ausgangswelle A4 des Motorgenerators 40 in dem zweiten Zeitraum (in einem Fall, in dem der Motorgeneratorverbindungszustand in neutralem Zustand ist) leerlaufen gelassen wird, wie später beschrieben wird. Das winzige Drehmoment trägt nicht zu einer Beschleunigung oder einer Verzögerung des Fahrzeugs bei (verursacht diese nicht).
  • Ferner wird in dem zweiten Zeitraum die Motorgeneratordrehzahl Nm eingestellt, indem die Ausgangswelle A4 des Motorgenerators 40 leerlaufen gelassen wird, damit die Motorgeneratordrehzahl Nm mit einem Wert (der hiernach als „eine der Fahrzeuggeschwindigkeit nach dem Umschalten entsprechende Drehzahl” bezeichnet wird) übereinstimmt, der der Fahrzeuggeschwindigkeit im Motorgeneratorverbindungszustand (d. h. im Eingangsverbindungszustand) entspricht, nachdem der Umschaltungsvorgang abgeschlossen ist. Eine Zeit (ein Zeitpunkt) zu der (dem) die Motorgeneratordrehzahl Nm gleich der der Fahrzeuggeschwindigkeit nach dem Umschalten entsprechenden Drehzahl wird, ist ein Ende des zweiten Zeitraums. Wie zuvor beschrieben, ist im vorliegenden Beispiel die Bedingung, dass „das Eingangsverbindungsuntersetzungsverhältnis Gin größer als das Ausgangsverbindungsuntersetzungsverhältnis Gout” ist, erfüllt. Demgemäß nimmt die Motorgeneratordrehzahl Nm bezüglich derselben Fahrzeuggeschwindigkeit durch das Umschalten „vom Ausgangsverbindungszustand in den Eingangsverbindungszustand” zu. Deshalb wird im zweiten Zeitraum die Motorgeneratordrehzahl Nm von einem Wert, der dem Ausgangsverbindungszustand entspricht (ein Wert zur Zeit t2) auf einen Wert erhöht, der dem Eingangsverbindungszustand (einem Wert zur Zeit t5) entspricht.
  • Ferner beginnt in diesem Beispiel der Umschaltvorgang zu einer Startzeit (zur Zeit t2) des zweiten Zeitraums und endet der Umschaltvorgang zu einer Endzeit (der Zeit t5) des zweiten Zeitraums. Insbesondere bewegt sich die Muffe 54 von der Ausgangsverbindungsposition (siehe 2B) zur Nichtverbindungsposition (siehe 2C) in einem Zeitraum von der Zeit t2 zur Zeit t3, so dass der Motorgeneratorverbindungszustand vom Ausgangsverbindungszustand in den neutralen Zustand geändert wird. Die Muffe 54 wird in einem Zeitraum von der Zeit t3 zur t4 in einer Nichtverbindungsposition gehalten, so dass der Motorgeneratorverbindungszustand im neutralen Zustand gehalten wird. Die Muffe 54 bewegt sich von der Nichtverbindungsposition (siehe 2C) in die Eingangsverbindungsposition (siehe 2A) in einem Zeitraum von der Zeit t4 zur Zeit t5, so dass der Motorgeneratorverbindungszustand vom neutralen Zustand in den Eingangsverbindungszustand geändert wird.
  • In dem dritten Zeitraum wird das Motorgeneratordrehmoment erhöht und das Verbrennungsmotordrehmoment in dem Eingangsverbindungszustand in einer solchen Weise verringert, dass Tm mit einer dritten Zunahmesteigung (> 0) von 0 oder dem Wert nahe 0 auf einem Wert zur Zeit t6 erhöht wird, und Te mit einer dritten Abnahmesteigung (> 0) von dem Wert gleich Tr auf einen Wert zur Zeit t6 verringert wird, während Ts auf dem Wert gleich Tr gehalten wird.
  • Nach der Zeit t6 (d. h. im Eingangsverbindungszustand) wird die Verteilung zwischen dem Verbrennungsmotorseitenausgangsdrehmoment Te und dem Motorgeneratorseitenausgangsdrehmoment Tm wiederum auf der Grundlage des Antriebszustands des Fahrzeugs eingestellt, während das Gesamtdrehmoment Ts auf einem Wert gehalten wird, der gleich dem erforderlichen Antriebsdrehmoment Tr ist.
  • Der Fall, in dem der Umschaltvorgang für die Umschaltung „vom Ausgangsverbindungszustand in den Eingangsverbindungszustand” durchgeführt wird, wurde anhand von 3 beschrieben. Bei dem in 3 gezeigten Beispiel ist die Bedingung, dass „das Eingangsverbindungsuntersetzungsverhältnis Gin größer als das Ausgangsverbindungsuntersetzungsverhältnis Gout” ist, erfüllt, jedoch kann auch eine Bedingung, dass „das Eingangsverbindungsuntersetzungsverhältnis Gin kleiner als das Ausgangsverbindungsuntersetzungsverhältnis Gout” ist, erfüllt sein. In diesem Fall nimmt die Motorgeneratordrehzahl Nm bezogen auf dieselbe Fahrzeuggeschwindigkeit durch das Umschalten „vom Ausgangsverbindungszustand in den Eingangsverbindungszustand” ab. Demgemäß nimmt im zweiten Zeitraum (von der Zeit t2 zur Zeit t5) die Motorgeneratordrehzahl Nm ab.
  • 4 zeigt ein Beispiel von Fällen, in denen ein Umschaltvorgang „vom Eingangsverbindungszustand in den Ausgangsverbindungszustand” durchgeführt wird und eine Bedingung, dass „das Eingangsverbindungsuntersetzungsverhältnis Gin kleiner als das Ausgangsverbindungsuntersetzungsverhältnis Gout” ist, erfüllt ist. Bei diesem Beispiel entspricht in ähnlicher Weise zu dem in 3 gezeigten Beispiel der Umschalteinstellzeitraum einem Zeitraum von der Zeit t1 zur Zeit t6. Der Umschalteinstellzeitraum ist aus einem ersten Zeitraum (von der Zeit t1 zur Zeit t2), einem zweiten Zeitraum (von der Zeit t2 zur Zeit t5) und einem dritten Zeitraum (von der Zeit t5 zur Zeit t6) zusammengesetzt. Die Vorgänge bei dem in 4 gezeigten Beispiel sind ähnlich den Vorgängen in dem in 3 gezeigten Beispiel. Demgemäß wird eine detaillierte Beschreibung der Vorgänge weggelassen.
  • Bei dem in 4 gezeigten Beispiel nimmt die Motorgeneratordrehzahl Nm bezüglich derselben Fahrzeuggeschwindigkeit durch das Umschalten „vom Eingangsverbindungszustand in den Ausgangsverbindungszustand” zu. Demgemäß wird in dem zweiten Zeitraum (von der Zeit t2 zur Zeit t5) die Motorgeneratordrehzahl Nm erhöht. Auf der anderen Seite kann es sein, dass eine Bedingung, dass „das Eingangsverbindungsuntersetzungsverhältnis Gin größer als das Ausgangsverbindungsuntersetzungsverhältnis Gout” ist, erfüllt ist. In diesem Fall nimmt die Motorgeneratordrehzahl Nm bezogen auf dieselbe Fahrzeuggeschwindigkeit durch das Umschalten „vom Eingangsverbindungszustand zum Ausgangsverbindungszustand” ab. Demgemäß wird im zweiten Zeitraum (von der Zeit t2 zur Zeit t5) die Motorgeneratordrehzahl Nm verringert.
  • 5 zeigt ein Beispiel von Fällen, in denen ein Umschaltvorgang „vom neutralen Zustand in den Eingangsverbindungszustand” durchgeführt wird. In diesem Fall entspricht der Umschalteinstellzeitraum einem Zeitraum von der Zeit t2 zur Zeit t6. Das heißt, dass es keinen in 3 gezeigten ersten Zeitraum gibt. Der Umschalteinstellzeitraum ist außer dem zweiten Zeitraum (von der Zeit t2 zur Zeit t5) und einem dritten Zeitraum (von der Zeit t5 zur Zeit t6) zusammengesetzt. Die Vorgänge in den in 5 gezeigtem Beispiel sind ebenfalls ähnlich den Vorgängen in dem in 3 gezeigten Beispiel, außer dass es keinen ersten Zeitraum gibt. Demgemäß entfällt eine detaillierte Beschreibung dieser Vorgänge. Bei dem in 5 gezeigten Beispiel wird der Umschaltvorgang „vom neutralen Zustand in den Eingangsverbindungszustand” ausgeführt, jedoch sind Vorgänge in einem Fall, in dem ein Umschaltvorgang „von dem neutralen Zustand in den Ausgangsverbindungszustand” durchgeführt wird, ähnlich den Vorgängen in dem in 5 gezeigten Beispiel.
  • 6 zeigt ein Beispiel von Fällen, in denen ein Umschaltvorgang „von dem Ausgangsverbindungszustand in den neutralen Zustand” durchgeführt wird. In diesem Fall entspricht ein Umschalteinstellzeitraum einem Zeitraum von der Zeit t1 zur Zeit t5. Das heißt, dass es keinen in 3 gezeigten dritten Zeitraum gibt. Der Umschalteinstellzeitraum ist aus einem ersten Zeitraum (von der Zeit t1 zur Zeit t2) und einem zweiten Zeitraum (von der Zeit t2 zur Zeit t5) zusammengesetzt. Die Vorgänge in dem in 6 gezeigten Beispiel sind ebenfalls ähnlich den Vorgängen in dem in 3 gezeigten Beispiel, außer dass es keinen dritten Zeitraum gibt. Demgemäß entfällt eine detaillierte Beschreibung der Vorgänge. Bei dem in 6 gezeigten Beispiel wird der Umschaltvorgang „vom Ausgangsverbindungszustand in den neutralen Zustand” durchgeführt, jedoch sind die Vorgänge in einem Fall, in dem ein Umschaltvorgang „von dem Eingangsverbindungszustand in den neutralen Zustand” durchgeführt wird, ähnlich den Vorgängen in dem in 6 gezeigten Beispiel.
  • Es folgt eine Beschreibung der Funktion/Wirkung der vorliegenden Vorrichtung. Bei der vorliegenden Vorrichtung ist, wenn die Umschaltbedingung des Motorgeneratorverbindungszustands erfüllt ist, der Umschalteinstellzeitraum (z. B. der Zeitraum von der Zeit t1 zur Zeit t6 in 3) vorgesehen. In dem Umschalteinstellzeitraum werden das Motorgeneratordrehmoment und das Verbrennungsmotordrehmoment in einer solchen Weise eingestellt, dass der Umschalteinstellzeitraum den Zeitraum (Zeitraum von der Zeit t2 zur Zeit t5 in 3) einschließt, in dem „das Motorgeneratordrehmoment bei null gehalten wird (weiterhin bei null ist)”. Demgemäß wird zum Beispiel, wie in 3 gezeigt, der Umschaltmechanismus 50 so gesteuert, dass der Umschaltvorgang in dem Zeitraum beginnt und endet, in dem „das Motorgeneratordrehmoment bei null gehalten wird”. Folglich kann die Muffe 54 im Umschaltmechanismus 50 glattgängig bewegt werden.
  • Ferner werden in dem Fall, in dem das Verbrennungsmotorseitenausgangsdrehmoment Te das erforderliche Antriebsdrehmoment Tr erreichen kann, das Motorgeneratordrehmoment und das Verbrennungsmotordrehmoment über den Umschalteinstellzeitraum in einer solchen Weise eingestellt, dass die Summe (das Gesamtdrehmoment Ts) des Verbrennungsmotorseitenausgangsdrehmoments Te und des Motorgeneratorseitenausgangsdrehmoments Tm mit dem erforderlichen Antriebsdrehmoment Tr übereinstimmt. Demgemäß kann das Auftreten einer abrupten Veränderung (eines Schaltrucks bei dem Umschaltvorgang) in der Beschleunigung in der Vor-Rück-Richtung des Fahrzeugs unterdrückt werden, wobei die abrupte Veränderung vom Umschaltvorgang verursacht wird.
  • In dem Fall, in dem die Bedingung, dass das Verbrennungsmotorseitenausgangsdrehmoment Te das erforderliche Antriebsdrehmoment Tr erreichen kann, erfüllt ist, ist oben anhand der 3 bis 6 beschrieben. Es folgt eine Beschreibung eines Falls, in dem vor Beginn des Umschalteinstellzeitraums festgestellt wird, dass das Verbrennungsmotorseitenausgangsdrehmoment Te das erforderliche Antriebsdrehmoment Tr nicht erreichen kann (nicht dazu in der Lage sein wird, es zu erreichen) anhand von 7. In 7 ist in ähnlicher Weise zu 3 ein Beispiel von Fällen gezeigt, bei denen der Umschaltvorgang „von dem Ausgangsverbindungszustand in den Eingangsverbindungszustand” durchgeführt wird. In 7 zeigt eine schmale durchgezogene Linie Veränderungen in Te und Tm (d. h. Veränderungen in Te und Tm, die in 3 gezeigt sind) während des Umschalteinstellzeitraums in dem Fall, in dem Te dann Tr erreichen kann. Wie in 7 gezeigt, wird in dem Fall, in dem Te dann Tr nicht erreichen kann, Te auf einem maximalen Wert innerhalb eines Bereichs gehalten, in dem Te während des zweiten Zeitraums (von der Zeit t2 zur Zeit t5) eingestellt werden kann.
  • In dem Fall, in dem vor Beginn des Umschalteinstellzeitraums (von der Zeit t1 zur Zeit t6) festgestellt wird, dass Te nicht Tr erreichen kann (nicht dazu in der Lage sein wird, es zu erreichen), wird, wie in 7 gezeigt, das Motorgeneratordrehmoment vorzugsweise in dem ersten Zeitraum (von der Zeit t1 zur Zeit t2) in einer solchen Weise gesteuert (siehe die dicke strichpunktierte Linie), dass eine Abnahmesteigung (> 0) von Tm im Vergleich zur ersten Abnahmesteigung in dem Fall klein (kleiner) ist, in dem Te dann Tr erreichen kann (siehe die schmale durchgezogene Linie) während eines Zeitraums vom Start des ersten Zeitraums zu einem vorbestimmten/bestimmten Zeitpunkt in der Mitte des ersten Zeitraums (d. h. während des Zeitraums von der Zeit t1 zur Zeit t7), und in einer solchen Weise, dass die Abnahmesteigung (> 0) von Tm im Vergleich zur ersten Abnahmesteigung während eines Zeitraums von der vorbestimmten/bestimmten Zeit zum Ende des ersten Zeitraums (d. h. während des Zeitraums von der Zeit t7 zur Zeit t2) groß (größer) ist. Ferner wird in dem ersten Zeitraum (von der Zeit t1 zur Zeit t2) das Verbrennungsmotordrehmoment vorzugsweise in einer solchen Weise gesteuert (siehe eine dicke gestrichelte Linie), dass die Zunahmesteigung von Te im Vergleich zur ersten Zunahmesteigung in dem Fall klein (kleiner) ist, in dem Te über den ersten Zeitraum Tr erreichen kann (siehe die schmale durchgezogene Linie). Der Grund, warum die Zunahmesteigung von Te kleiner als die erste Zunahmesteigung ist, liegt darin, dass Te am Ende des ersten Zeitraums (d. h. Te zur Zeit t2) kleiner als Tr ist, da Te dann Tr nicht erreichen kann.
  • Folglich beginnt in dem Umschalteinstellzeitraum (von der Zeit t1 zur Zeit t6) ein Zustand (der hiernach als „ein Drehmomentmangelzustand” bezeichnet wird), in dem das Gesamtdrehmoment Ts von der Zeit t7 an das erforderliche Antriebsdrehmoment Tr nicht erreicht. Im Gegensatz dazu beginnt, wenn die Abnahmesteigung von Tm über den ersten Zeitraum auf die erste Abnahmesteigung eingestellt wird (siehe die schmale durchgezogene Linie), während der Zustand beibehalten wird, in dem die Zunahmesteigung von Te kleiner als die erste Zunahmesteigung über den ersten Zeitraum ist (siehe die dicke gestrichelte Linie), der Drehmomentmangelzustand unmittelbar von der Zeit t1 an. Demgemäß kann, wie aus der oben gegebenen Beschreibung hervorgeht, eine Einstellung von Te und Tm während des ersten Zeitraums, wie in 7 gezeigt, den Beginn des Drehmomentmangelzustands im Vergleich zu dem Fall verzögern, in dem die Abnahmesteigung von Tm über den ersten Zeitraum auf die erste Abnahmesteigung eingestellt ist (siehe die schmale durchgezogene Linie). Folglich kann hierdurch ein Zeitraum verkürzt werden, in dem der Drehmomentmangelzustand anhält.
  • Ferner wird in dem Fall, in dem im Voraus vor Beginn des Umschalteinstellzeitraums (von der Zeit t1 zur Zeit t6) festgestellt wird, dass Te dann Tr nicht erreichen kann, wie in 7 gezeigt, das Motorgeneratordrehmoment vorzugsweise im dritten Zeitraum (von der Zeit t5 zur Zeit t6) so gesteuert (siehe die dicke strichpunktierte Linie), dass eine Zunahmesteigung von Tm im Vergleich zur dritten Zunahmesteigung in dem Fall groß (größer) ist, in dem Te dann Tr erreichen kann (siehe die schmale durchgezogene Linie) während eines Zeitraums vom Beginn des dritten Zeitraums zu einem vorbestimmten (bestimmten) Zeitpunkt in der Mitte des dritten Zeitraums (d. h. während des Zeitraums von der Zeit t5 zur Zeit t8), und in einer solchen Weise, dass die Zunahmesteigung von Tm im Vergleich zur dritten Zunahmesteigung während eines Zeitraums von dem vorbestimmten (bestimmten) Zeitpunkt zum Ende des dritten Zeitraums (d. h. während des Zeitraums von der Zeit t8 zur Zeit t6) klein (kleiner) ist. Ferner wird in dem dritten Zeitraum (von der Zeit t5 zur Zeit t6) das Verbrennungsmotordrehmoment vorzugsweise in einer solchen Weise gesteuert (siehe die dicke gestrichelte Linie), dass die Abnahmesteigung von Te (> 0) im Vergleich zur dritten Abnahmesteigung in dem Fall klein (kleiner) ist, in dem Te über den dritten Zeitraum Tr erreichen kann (siehe die schmale durchgezogene Linie). Der Grund, warum die Abnahmesteigung von Te kleiner als die dritte Abnahmesteigung ist, liegt darin, dass Te zu Beginn des dritten Zeitraums (d. h. Te zur Zeit t5) kleiner als Tr ist, da Te nicht Tr erreichen kann.
  • Folglich endet in dem Umschalteinstellzeitraum (von der Zeit t1 zur Zeit t6) der Drehmomentmangelzustand bei der Zeit t8. Im Gegensatz dazu dauert, wenn die Zunahmesteigung von Tm auf die dritte Zunahmesteigung über den dritten Zeitraum eingestellt ist (siehe die schmale durchgezogene Linie), während der Zustand beibehalten wird, in dem die Abnahmesteigung von Te kleiner als die dritte Abnahmesteigung über den dritten Zeitraum ist (siehe die dicke gestrichelte Linie), der Drehmomentmangelzustand bis zur Zeit t6 an. Demgemäß kann, wie aus der oben gegebenen Beschreibung hervorgeht, ein Einstellen von Te und Tm während des dritten Zeitraums, wie in 7 gezeigt, ein Ende des Drehmomentmangelzustands im Vergleich zu dem Fall vorziehen, in dem die Zunahmesteigung von Tm über den dritten Zeitraum auf die dritte Zunahmesteigung eingestellt ist (siehe die schmale durchgezogene Linie). Folglich kann hierdurch der Zeitraum verkürzt werden, in dem der Drehmomentmangelzustand andauert.
  • Es folgt zusätzlich eine Beschreibung von Zeitpunkten eines Beginns der Bewegung der Muffe 54 im Umschaltvorgang. Die Zeitpunkte eines Beginns der Bewegung der Muffe 54 sind unter anderem eine Startzeit (hiernach als „eine Eingriffslösungsstartzeit” bezeichnet) der Bewegung entweder von der Eingangsverbindungsposition oder der Ausgangsverbindungsposition in die Nichtverbindungsposition, wie bei der Zeit t2 in 3 gezeigt, und eine Startzeit (die hiernach als „eine Eingriffsstartzeit” bezeichnet wird) der Bewegung von der Nichtverbindungsposition entweder in die Eingangsverbindungsposition oder in die Ausgangsverbindungsposition, wie bei der Zeit t4 in 3 gezeigt.
  • Bei den in den 3 und 4 gezeigten Beispielen ist die Eingriffslösungsstartzeit auf das Ende des ersten Zeitraums gesetzt (das heißt, die Eingriffslösungsstartzeit wird auf die Zeit (Zeit t2) gesetzt, zu der das Motorgeneratordrehmoment null erreicht), die Eingriffslösungsstartzeit kann jedoch auch auf einen Zeitpunkt in der Mitte des ersten Zeitraums oder auf einen Zeitpunkt in der Mitte des zweiten Zeitraums gesetzt werden. In dem Fall, in dem die Eingriffslösungsstartzeit auf den Zeitpunkt in der Mitte des ersten Zeitraums gesetzt wird, kann die Eingriffslösungsstartzeit auf einen Zeitpunkt in einer solchen Weise gesetzt werden, dass das Ende (die Zeit t3 in den 3 und 4) der Bewegung der Muffe 54 von entweder der Eingangsverbindungsposition oder Ausgangsverbindungsposition in die Nichtverbindungsposition mit dem Ende (der Zeit t2) des ersten Zeitraums zusammenfällt.
  • Bei dem in den 3 und 4 gezeigten Beispielen ist die Eingriffsstartzeit auf den Zeitpunkt (Zeit t4) in der Mitte des zweiten Zeitraums gesetzt, so dass das Ende der Bewegung der Muffe von der Nichtverbindungsposition in entweder die Eingangsverbindungsposition oder die Ausgangsverbindungsposition mit dem Beginn des dritten Zeitraums übereinstimmt (d. h. die Zeit (Zeit t5), zu der die Motorgeneratordrehzahl Nm gleich „der der Fahrzeuggeschwindigkeit nach dem Umschalten entsprechenden Drehzahl” wird). Die Eingriffsstartzeit kann jedoch auch auf den Beginn des dritten Zeitraums oder auf einen Zeitpunkt in der Mitte des dritten Zeitraums gesetzt werden. Ferner kann, wenn das Fahrzeug beschleunigt wird, die Eingriffsstartzeit auf einen Zeitpunkt innerhalb eines Zeitraums gesetzt werden, in dem die Motorgeneratordrehzahl Nm größer als „die der Fahrzeuggeschwindigkeit nach dem Umschalten entsprechende Drehzahl” ist. Ferner kann, wenn das Fahrzeug verzögert wird, die Eingriffsstartzeit auf einen Zeitpunkt innerhalb eines Zeitraums gesetzt werden, in dem die Motorgeneratordrehzahl Nm kleiner als „die der Fahrzeuggeschwindigkeit nach dem Umschalten entsprechende Drehzahl” ist.
  • Als Nächstes folgt zusätzlich eine Beschreibung der Umschaltbedingung des Motorgeneratorverbindungszustands. Wie oben beschrieben, kann zum Beispiel auf der Grundlage der Kombination der Fahrzeuggeschwindigkeit V und des erforderlichen Antriebsdrehmoments Tr bestimmt werden, ob die Umschaltbedingung erfüllt ist oder nicht. In diesem Fall wird eine Auswahl des Motorgeneratorverbindungszustands zum Beispiel unter der Verwendung der in 8 gezeigten Beziehungsdarstellung vorgenommen.
  • In einem Fall, in dem die in 8 gezeigte Beziehungsdarstellung verwendet wird, beginnt das Fahrzeug in dem „Eingangsverbindungszustand” in einem Zeitraum zu laufen (zu fahren), in dem die Fahrzeuggeschwindigkeit V von null an zunimmt. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V eine Grenzlinie L1 überschreitet (durchschreitet), während die Fahrzeuggeschwindigkeit V zunimmt, wird der Motorgeneratorverbindungszustand von „dem Eingangsverbindungszustand” in „den Ausgangsverbindungszustand” geändert. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V eine Grenzlinie L2 überschreitet (durchschreitet), während die Fahrzeuggeschwindigkeit V zunimmt, wird der Motorgeneratorverbindungszustand von „dem Ausgangsverbindungszustand” in „den Eingangsverbindungszustand” geändert. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V eine Grenzlinie L3 überschreitet (durchschreitet), während die Fahrzeuggeschwindigkeit V in einem Fall zunimmt, in dem das erforderliche Antriebsdrehmoment Tr größer als eine Grenzlinie L4 ist, wird der Motorgeneratorverbindungszustand von „dem Eingangsverbindungszustand” in „den neutralen Zustand” geändert. Ferner wird, wenn das erforderliche Antriebsdrehmoment Tr die Grenzlinie L4 überschreitet (durchschreitet), während das erforderliche Antriebsdrehmoment Tr in einem Fall zunimmt, in dem die Fahrzeuggeschwindigkeit größer als die Grenzlinie L3 ist, der Motorgeneratorverbindungszustand von „dem Eingangsverbindungszustand” in „den neutralen Zustand” geändert.
  • Auf der anderen Seite wird, während die Fahrzeuggeschwindigkeit abnimmt, der Motorgeneratorverbindungszustand von „dem neutralen Zustand” in „den Eingangsverbindungszustand” geändert, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit eine Grenzlinie L3' unterschreitet. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V eine Grenzlinie L2' unterschreitet, während die Fahrzeuggeschwindigkeit V abnimmt, wird der Motorgeneratorverbindungszustand von „dem Eingangsverbindungszustand” in „den Ausgangsverbindungszustand” geändert. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V eine Grenzlinie L1' unterschreitet, während die Fahrzeuggeschwindigkeit V abnimmt, wird der Motorgeneratorverbindungszustand von „dem Ausgangsverbindungszustand” in „den Eingangsverbindungszustand” geändert. Ferner wird, wenn das erforderliche Antriebsdrehmoment Tr die Grenzlinie L4' unterschreitet (durchschreitet), während das erforderliche Antriebsdrehmoment Tr in einem Fall abnimmt, in dem die Fahrzeuggeschwindigkeit V größer als die Grenzlinie L3 ist, der Motorgeneratorverbindungszustand von „dem neutralen Zustand” in „den Eingangsverbindungszustand” geändert.
  • Die detaillierte Beschreibung der in 8 gezeigten Beziehungsdarstellung, wie zum Beispiel die Einzelheiten darüber, wie die Grenzlinien L1, (L1'), L2 (L2'), L3 (L3') und L4 (L4') zu setzen sind usw., sind in der japanischen Patentanmeldung Nr. 2009-57465 beschrieben, auf deren Offenbarungsgehalt hiermit Bezug genommen wird.
  • Alternativ dazu kann der Motorgeneratorverbindungszustand unter Berücksichtigung eines maximalen Drehmoments, das der Motorgenerator 40 erzeugen kann, und eines Wirkungsgrads der Energieumwandlung (eines Wirkungsgrads beim Erzeugen des Drehmoments) des Motorgenerators 40 umgeschaltet werden. Das heißt, wie in 9 gezeigt, dass das maximale Drehmoment (Motorgeneratormaximaldrehmoment), das der Motorgenerator 40 erzeugen kann, konstant (am größten) ist, wenn die Motorgeneratordrehzahl kleiner als ein bestimmter Wert ist, und mit einer Zunahme der Motorgeneratordrehzahl abnimmt, wenn die Motorgeneratordrehzahl größer als der bestimmte Wert ist. Ferner erzeugt der Motorgenerator 40 gar kein Drehmoment, wenn die Motorgeneratordrehzahl größer als eine zulässige Drehzahl ist. Zusätzlich kann der Wirkungsgrad der Energieumwandlung am größten werden, wenn die Motorgeneratordrehzahl bei einem weiteren bestimmten Wert ist, und wird kleiner, während ein Absolutwert einer Differenz zwischen der Motorgeneratordrehzahl und dem weiteren bestimmten Wert größer wird.
  • Dabei ist ein Wert, der durch Multiplizieren des Motorgeneratormaximaldrehmoments (siehe 9), das der Motorgeneratordrehzahl entspricht, die der aktuellen/gegenwärtigen Fahrzeuggeschwindigkeit in „dem Eingangsverbindungszustand” entspricht, mit „dem Eingangsverbindungsuntersetzungsverhältnis Gin” als „ein Eingangsverbindungs-Motorgeneratorseiten-Maximaldrehmoment” definiert. Ferner wird ein Wert, der durch Multiplizieren des Motorgenerator-Maximaldrehmoments (siehe 9), das der Motorgeneratordrehzahl entspricht, die der aktuellen/gegenwärtigen Fahrzeuggeschwindigkeit in „dem Ausgangsverbindungszustand” entspricht, mit „dem Ausgangsverbindungsuntersetzungsverhältnis Gout” erhalten wird, als „ein Ausgangsverbindungs-Motorgeneratorseiten-Maximaldrehmoment” definiert. Das Eingangsverbindungs-Motorgeneratorseiten-Maximaldrehmoment bedeutet (ist) ein maximales Drehmoment, das auf die Ausgangswelle A3 des Getriebes aufgrund des Motorgeneratordrehmoments übertragen wird, wenn der Motorgeneratorverbindungszustand in dem Eingangsverbindungszustand ist. Das Ausgangsverbindungs-Motorgeneratorseiten-Maximaldrehmoment bedeutet (ist) ein maximales Drehmoment, das auf die Ausgangswelle A3 des Getriebes 20 aufgrund des Motorgeneratordrehmoments übertragen wird, wenn der Motorgeneratorverbindungszustand in dem Ausgangsverbindungszustand ist. Das maximale Drehmoment, das auf die Ausgangswelle A3 des Getriebes 20 aufgrund des Motorgeneratordrehmoments übertragen wird, wird als „ein Motorgeneratorseiten-Maximaldrehmoment” bezeichnet.
  • Das Umschalten zwischen dem Eingangsverbindungszustand und dem Ausgangsverbindungszustand kann unter Berücksichtigung einer Beziehung zwischen „der Motorgeneratordrehzahl, dem Motorgenerator-Maximaldrehmoment und dem Wirkungsgrad der Energieumwandlung” sowie einer Größenbeziehung zwischen „dem Eingangsverbindungszustand-Motorgeneratorseiten-Maximaldrehmoment und dem Ausgangsverbindungs-Motorgeneratorseiten-Maximaldrehmoment” durchgeführt werden. Das heißt, dass zum Beispiel das Umschalten in einer solchen Art und Weise ausgeführt werden kann, dass einer der Verbindungszustände, in dem „das Motorgeneratorseiten-Maximaldrehmoment” größer als „das Motorgeneratorseiten-Maximaldrehmoment in dem anderen der Verbindungszustände” ist, ausgewählt wird, oder in einer solchen Weise, dass einer der Verbindungszustände, in dem der Wirkungsgrad der Energieumwandlung größer als der Wirkungsgrad der Energieumwandlung in dem anderen der Verbindungszustände ist, ausgewählt wird.
  • Alternativ dazu kann das Umschalten des Motorgeneratorverbindungszustands unter Berücksichtigung einer Kraftstoffverbrauchsrate des Verbrennungsmotors 10 durchgeführt werden. Das heißt, dass, wie durch eine Kurvenlinie M in 10 gezeigt, der Verbrennungsmotor 10 eine Charakteristik eines Drehmoments hat, welche die Kraftstoffverbrauchsrate bezüglich einer Verbrennungsmotordrehzahl minimiert. Das Drehmoment (Achse der Ordinate), das in 10 gezeigt ist, zeigt ein Drehmoment (bezüglich) der Ausgangswelle A3 des Getriebes 20. Das heißt, dass das der in 10 gezeigten Kurvenlinie M entsprechende Drehmoment (das Drehmoment, das als „ein Minimalkraftstoffverbrauchsratendrehmoment Tc” bezeichnet wird) einem Wert (d. h. dem Verbrennungsmotorseitenausgangsdrehmoment) entspricht, der durch Multiplizieren des Verbrennungsmotordrehmoments mit dem Getriebeuntersetzungsverhältnis Gtm erhalten wird.
  • Es folgt eine Beschreibung eines Falls, in dem das Verbrennungsmotordrehmoment und das Motorgeneratordrehmoment in einer solchen Weise eingestellt werden, dass das Gesamtdrehmoment Ts (= das Verbrennungsmotorseitenausgangsdrehmoment Te + das Motorgeneratorseitenausgangsdrehmoment Tm) gleich dem erforderlichen Antriebsdrehmoment Tr werden (mit ihm übereinstimmen), und das Verbrennungsmotorseitenausgangsdrehmoment Te dem Minimalkraftstoffverbrauchsratendrehmoment Tc so nahe wie möglich kommt. Hiernach wird ein aktueller/gegenwärtiger Motorgeneratorverbindungszustand (d. h. entweder der Eingangsverbindungszustand oder der Ausgangsverbindungszustand) als „ein A-Verbindungszustand” bezeichnet, und der jeweils andere aus dem Eingangsverbindungszustand und dem Ausgangsverbindungszustand als „ein B-Verbindungszustand” bezeichnet. „Das Motorgeneratorseitenmaximaldrehmoment Tmax” im A-Verbindungszustand wird als „Tmax” bezeichnet, und „das Motorgeneratorseitenmaximaldrehmoment Tmax” im B-Verbindungszustand wird als „Tmax” bezeichnet.
  • In diesem Fall, spezifischer wie in 10 gezeigt, werden das Verbrennungsmotordrehmoment und das Motorgeneratordrehmoment in einer solchen Weise eingestellt, dass Te gleich Tc wird und Tm gleich „Tr – Tc” wird, wenn Tmax (Antriebsdrehmoment) größer als „Tr – Tc” ist (d. h. dies entspricht der oben beschriebenen ersten Bedingung) in einem Fall, in dem Tr größer als Tc (Tr > Tc) ist. Auf der anderen Seite werden, wie in 11 gezeigt, das Verbrennungsmotordrehmoment und das Motorgeneratordrehmoment in einer solchen Weise eingestellt, dass Te gleich Tc wird und Tm (< 0) gleich „Tr – Tc” wird, wenn |Tmax| (elektrisches generatives/regeneratives Drehmoment) > als |Tr – Tc| ist (d. h. dies entspricht der oben beschriebenen ersten Bedingung) in einem Fall, in dem Tr kleiner als Tc (Tr < Tc) ist. Folglich kann Te mit Tc in Übereinstimmung gebracht werden und die Kraftstoffverbrauchsrate des Verbrennungsmotors 10 bezogen auf den A-Verbindungszustand (= den aktuellen Motorgeneratorverbindungszustand) minimiert werden.
  • In der Zwischenzeit werden, wie in 12 gezeigt, das Verbrennungsmotordrehmoment und das Motorgeneratordrehmoment in einer solchen Weise eingestellt, dass Te gleich „Tr – Tmax” wird und Tm gleich Tmax wird, wenn Tmax (Antriebsdrehmoment) kleiner als „Tr – Tc” ist (d. h. dies entspricht der oben beschriebenen zweiten Bedingung), in einem Fall, in dem Tr größer als Tc ist (Tr > Tc). Auf der anderen Seite werden, wie in 13 gezeigt, das Verbrennungsmotordrehmoment und das Motorgeneratordrehmoment in einer solchen Weise eingestellt, dass Te gleich „Tr – Tmax” wird (Tmax < 0), und Tm (Tm < 0) gleich Tmax wird, wenn |Tmax| (elektrisches generatives/regeneratives Drehmoment) kleiner als |Tr – Tc| ist (d. h. dies entspricht der oben beschriebenen zweiten Bedingung) in einem Fall, in dem Tr kleiner als Tc ist (Tr < Tc). Demgemäß kann Te so nahe wie möglich an Tc heran kommen, indem Tm auf Tmax gesetzt wird, das auf seinem größten Wert ist. Folglich kann die Kraftstoffverbrauchsrate des Verbrennungsmotors 10 bezogen auf den A-Verbindungszustand (= den aktuellen Motorgeneratorverbindungszustand) so klein wie möglich gemacht werden.
  • Dabei kann, wie in den 12 und 13 gezeigt, in einem Fall, in dem Tmax kleiner als „Tr – Tc” ist (d. h. dies entspricht der oben beschriebenen zweiten Bedingung) wenn Tmax größer als Tmax' ist, Te dadurch Tc viel mehr angenähert werden, dass der Motorgeneratorverbindungszustand von dem A-Verbindungszustand (d. h. dem aktuellen/gegenwärtigen Motorgeneratorverbindungszustand) in den B-Verbindungszustand geändert wird. Demgemäß ist es in diesem Fall vorzuziehen, wenn der Motorgeneratorverbindungszustand von dem A-Verbindungszustand in den B-Verbindungszustand geändert wird. Hierdurch wird es ermöglicht, dass Te viel näher an Tc heran kommt. Folglich kann die Kraftstoffverbrauchsrate des Verbrennungsmotors 10 viel kleiner gemacht werden.
  • Es wird darauf hingewiesen, dass in den 10–13 die Charakteristik eines Drehmoments, das die Kraftstoffverbrauchsrate bezüglich einer Verbrennungsmotordrehzahl minimiert, als die Charakteristik angenommen wird, die von der Kurvenlinie M gezeigt ist, es kann jedoch auch eine andere Charakteristik eines Drehmoments angenommen werden, das die beste Charakteristik liefert, welche nicht die Kraftstoffverbrauchsrate des Verbrennungsmotors 10 bezüglich einer Verbrennungsmotordrehzahl ist.
  • Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform eingeschränkt, sondern kann gegebenenfalls modifiziert werden, ohne dass dadurch vom Umfang der Erfindung abgewichen wird. Zum Beispiel wird in den oben beschriebenen Ausführungsformen als das Getriebe das sogenannte automatisierte Handschaltgetriebe verwendet, das ein Mehrganggetriebe verwendet, jedoch keinen Drehmomentwandler aufweist, es kann 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 für ein Schalten 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 Handschaltgetriebe (MT) führt einen Vorgang des Schaltens direkt (ohne Einsatz eines Aktors) durch Betätigung eines Hebelmechanismus durch, der von einer Betätigungskraft verursacht wird, die vom Fahrer auf den Gangschalthebel übertragen wird.
  • Ferner ist in den oben beschriebenen Ausführungsformen der Umschaltmechanismus 50 so konfiguriert, dass er dazu fähig ist, „den Eingangsverbindungszustand”, „den Ausgangsverbindungszustand” oder „den neutralen Zustand” auszuwählen, der Umschaltmechanismus 50 kann jedoch auch so konfiguriert sein, dass er lediglich entweder „den neutralen Zustand” oder „den Eingangsverbindungszustand” auswählen kann. Ferner kann der Umschaltmechanismus 50 so konfiguriert sein, dass er dazu fähig ist, lediglich „den neutralen Zustand” oder „den Ausgangsverbindungszustand” auszuwählen. Ferner kann der Umschaltmechanismus 50 dazu konfiguriert sein, dass er dazu fähig ist, lediglich entweder „den Eingangsverbindungszustand” oder „den Ausgangsverbindungszustand” auszuwählen.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - JP 2000-224710 [0002]
    • - JP 2007-271556 [0008]
    • - JP 2009-57465 [0108]

Claims (6)

  1. Fahrzeugkraftübertragungssteuerungsvorrichtung, angewendet auf ein Fahrzeug, das einen Verbrennungsmotor und einen Elektromotor als Kraftmaschinen umfasst, umfassend: – ein Getriebe, das eine Eingangswelle zum Vorsehen eines Kraftübertragungswegs zwischen der Eingangswelle des Getriebes und einer Ausgangswelle des Verbrennungsmotors, und eine Ausgangswelle zum Vorsehen eines Kraftübertragungswegs zwischen der Ausgangswelle des Getriebes und Antriebsrädern des Fahrzeugs aufweist, wobei das Getriebe dazu fähig ist, ein Getriebeuntersetzungsverhältnis einzustellen, bei dem es sich um ein Verhältnis einer Drehzahl der Eingangswelle des Getriebes zu einer Drehzahl der Ausgangswelle des Getriebes handelt; – einen Umschaltmechanismus, der dazu fähig ist, einen Verbindungszustand einer Ausgangswelle des Elektromotors in einen von zwei oder mehr der folgenden Zustände zu ändern: einen Eingangsseitenverbindungszustand, 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, – der Ausgangsseitenverbindungszustand ein Zustand ist, in dem ein Kraftübertragungsweg zwischen der Ausgangswelle des Elektromotors und der Ausgangswelle des Getriebes vorgesehen ist, ohne dass das Getriebe dabei beteiligt ist, und – 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 vorgesehen ist; – ein Beschaffungsmittel für das erforderliche Antriebsdrehmoment zum Beschaffen eines erforderlichen Antriebsdrehmoments, bei dem es sich um ein Antriebsdrehmoment handelt, das von einem Fahrer des Fahrzeugs auf der Grundlage einer Betätigung eines Beschleunigungsbetätigungselements durch den Fahrer angefordert wird; – ein Bestimmungsmittel zum Bestimmen, ob eine Umschaltbedingung des Verbindungszustands der Ausgangswelle des Elektromotors erfüllt ist oder nicht; und – ein Steuerungsmittel zum Steuern auf der Grundlage mindestens des erforderlichen Antriebsdrehmoments eines Drehmoments der Ausgangswelle des Verbrennungsmotors und eines Drehmoments der Ausgangswelle des Elektromotors in einer solchen Weise, dass eine Summe eines Verbrennungsmotorseitenausgangsdrehmoments und eines Elektromotorseitenausgangsdrehmoments gleich dem erforderlichen Antriebsdrehmoment wird, wobei das Verbrennungsmotorseitenausgangsdrehmoment ein Drehmoment ist, das auf die Ausgangswelle des Getriebes übertragen wird und das von einem Drehmoment der Ausgangswelle des Verbrennungsmotors herrührt, und das Elektromotorseitenausgangsdrehmoment ein Drehmoment ist, das auf die Ausgangswelle des Getriebes übertragen wird und das von dem Drehmoment der Ausgangswelle des Elektromotors herrührt, und zum Steuern des Umschaltmechanismus, wenn die Umschaltbedingung erfüllt ist und danach; und wobei – das Steuerungsmittel dazu konfiguriert ist, dass es, wenn die Umschaltbedingung erfüllt ist und danach das Drehmoment der Ausgangswelle des Verbrennungsmotors und das Drehmoment der Ausgangswelle des Elektromotors in einer solchen Weise einstellt, dass die Summe des Verbrennungsmotorseitenausgangsdrehmoments und des Elektromotorseitenausgangsdrehmoments gleich dem erforderlichen Antriebsdrehmoment über einen Umschalteinstellzeitraum wird, bei dem es sich um einen Zeitraum handelt, in dem das Drehmoment der Ausgangswelle des Verbrennungsmotors und das Drehmoment der Ausgangswelle des Elektromotors bezogen auf einen Umschaltvorgang des Verbindungszustands der Ausgangswelle des Elektromotors eingestellt werden, und in einer solchen Weise, dass ein Zeitraum, in dem das Drehmoment der Ausgangswelle des Elektromotors weiterhin null oder ein Wert nahe null ist, in dem Umschalteinstellzeitraum enthalten ist, und um den Umschaltmechanismus in einer solchen Weise zu steuern, dass der Umschaltvorgang in dem Umschalteinstellzeitraum durchgeführt wird.
  2. Fahrzeugkraftübertragungssteuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Steuerungsmittel dazu konfiguriert ist, – das Drehmoment der Ausgangswelle des Verbrennungsmotors und das Drehmoment der Ausgangswelle des Elektromotors in einem Fall, in dem der Verbindungszustand der Ausgangswelle des Elektromotors entweder in dem Eingangsseitenverbindungszustand oder dem Ausgangsseitenverbindungszustand ist, einzustellen, und wenn die Umschaltbedingung des Elektromotorverbindungszustands zum Umschalten entweder des Eingangsseitenverbindungszustands oder des Ausgangsseitenverbindungszustands in den jeweils anderen aus dem Eingangsseitenverbindungszustand und dem Ausgangsseitenverbindungszustand erfüllt ist oder danach in einer solchen Weise, dass der Umschalteinstellzeitraum aus einem ersten Zeitraum, einem zweiten Zeitraum und einem dritten Zeitraum zusammengesetzt ist, – wobei der erste Zeitraum ein Zeitraum ist, in dem das Drehmoment der Ausgangswelle des Elektromotors zu null oder einem Wert nahe null abnimmt und das Drehmoment der Ausgangswelle des Verbrennungsmotors zunimmt, – wobei der zweite Zeitraum eine Zeitraum ist, in dem das Drehmoment der Ausgangswelle des Elektromotors weiterhin null oder ein Wert nahe null ist und das Verbrennungsmotorseitenausgangsdrehmoment mit dem erforderlichen Antriebsdrehmoment übereinstimmt, und – wobei der dritte Zeitraum ein Zeitraum ist, in dem das Drehmoment der Ausgangswelle des Elektromotors von null oder dem Wert nahe null zunimmt und das Drehmoment der Ausgangswelle des Verbrennungsmotors abnimmt, und – den Umschaltmechanismus in einer solchen Weise zu steuern, dass der Umschaltvorgang bei einer Wendezeit vom ersten Zeitraum zum zweiten Zeitraum oder zu einer Zeit in der Nähe der Wendezeit von dem ersten Zeitraum zum zweiten Zeitraum beginnt und zu einer Wendezeit von dem zweiten Zeitraum zum dritten Zeitraum oder einer Zeit in der Nähe der Wendezeit vom zweiten Zeitraum zum dritten Zeitraum endet.
  3. Fahrzeugkraftübertragungssteuerungsvorrichtung nach Anspruch 2, wobei das Steuerungsmittel dazu konfiguriert ist, dass es das Drehmoment der Ausgangswelle des Verbrennungsmotors und das Drehmoment der Ausgangswelle des Elektromotors in dem ersten Zeitraum in einer solchen Weise einstellt, dass in einem Fall, in dem festgestellt wird, dass das Verbrennungsmotorseitenausgangsdrehmoment das erforderliche Antriebsdrehmoment in dem Umschalteinstellzeitraum nicht erreicht, eine Abnahmesteigung des Drehmoments der Ausgangswelle des Elektromotors in einem Zeitraum von einem Beginn des ersten Zeitraums zu einem bestimmten Zeitpunkt in der Mitte des ersten Zeitraums klein ist und in einem Zeitraum von dem bestimmten Zeitpunkt in der Mitte des ersten Zeitraums zu einem Ende des ersten Zeitraum groß ist, und eine Zunahmesteigung des Drehmoments der Ausgangswelle des Verbrennungsmotors über den ersten Zeitraum im Vergleich zu einem Fall klein ist, in dem festgestellt wird, dass das Verbrennungsmotorseitenausgangsdrehmoment das erforderliche Antriebsdrehmoment in dem Umschalteinstellzeitraum erreichen kann.
  4. Fahrzeugkraftübertragungssteuerungsvorrichtung nach Anspruch 2, wobei das Steuerungsmittel dazu konfiguriert ist, dass es das Drehmoment der Ausgangswelle des Verbrennungsmotors und das Drehmoment der Ausgangswelle des Elektromotors in dem dritten Zeitraum in einer solchen Weise einstellt, dass in dem Fall, in dem festgestellt wird, dass das Verbrennungsmotorseitenausgangsdrehmoment das erforderliche Antriebsdrehmoment in dem Umschalteinstellzeitraum nicht erreichen kann, eine Zunahmesteigung des Drehmoments der Ausgangswelle des Elektromotors in einem Zeitraum von einem Beginn des dritten Zeitraums zu einem bestimmten Zeitpunkt in der Mitte des dritten Zeitraums groß ist und in einem Zeitraum von dem bestimmten Zeitpunkt in der Mitte des dritten Zeitraums zu einem Ende des dritten Zeitraums klein ist, und eine Abnahmesteigung des Drehmoments der Ausgangswelle des Verbrennungsmotors über den dritten Zeitraum hinweg im Vergleich zu dem Fall klein ist, in dem festgestellt wird, dass das Verbrennungsmotorseitenausgangsdrehmoment das erforderliche Antriebsdrehmoment in dem Umschalteinstellzeitraum erreichen kann.
  5. Fahrzeugkraftübertragungssteuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei – das Steuerungsmittel dazu konfiguriert ist, dass es das Drehmoment der Ausgangswelle des Verbrennungsmotors und das Drehmoment der Ausgangswelle des Elektromotors in einem Zustand, in dem das Drehmoment der Ausgangswelle des Verbrennungsmotors mit einem besten charakteristischen Drehmoment übereinstimmt, das zulässt, dass eine vorbestimmte Charakteristik des Verbrennungsmotors am besten ist, und in einem ersten Zustand, in dem ein erforderliches Elektromotordrehmoment innerhalb eines Bereichs eines Drehmoments ist, das der Elektromotor erzeugen kann, wobei das erforderliche Elektromotordrehmoment ein Drehmoment der Ausgangswelle des Elektromotors ist, das dazu nötig ist, die Summe des Verbrennungsmotorseitenausgangsdrehmoments und des Elektromotorseitenausgangsdrehmoments mit dem erforderlichen Antriebsdrehmoment in Übereinstimmung zu bringen, in einer solchen Weise steuert, dass das Drehmoment der Ausgangswelle des Verbrennungsmotors mit dem besten charakteristischen Drehmoment übereinstimmt, und das Drehmoment der Ausgangswelle des Elektromotors mit dem erforderlichen Elektromotordrehmoment übereinstimmt; – das Steuerungsmittel ferner dazu konfiguriert ist, dass es das Drehmoment der Ausgangswelle des Verbrennungsmotors und das Drehmoment der Ausgangswelle des Elektromotors in dem Zustand, in dem das Drehmoment der Ausgangswelle des Verbrennungsmotors mit dem besten charakteristischen Drehmoment übereinstimmt, und in einem zweiten Zustand, in dem das erforderliche Elektromotordrehmoment außerhalb des Bereichs eines Drehmoments ist, das der Elektromotor erzeugen kann, in einer solchen Weise steuert, dass das Drehmoment der Ausgangswelle des Elektromotors mit einem maximalen Wert innerhalb des Bereichs eines maximalen Drehmoments übereinstimmt, das der Elektromotor erzeugen kann, und das Drehmoment der Ausgangswelle des Verbrennungsmotors mit einem Drehmoment übereinstimmt, das dazu notwendig ist, die Summe des Verbrennungsmotorseitenausgangsdrehmoments und des Elektromotorseitenausgangsdrehmoments mit dem erforderlichen Antriebsdrehmoment in Übereinstimmung zu bringen; und – das Bestimmungsmittel dazu konfiguriert ist, dass es in einem Fall, in dem der Verbindungszustand der Ausgangswelle des Elektromotors entweder im Eingangsseitenverbindungszustand oder im Ausgangsseitenverbindungszustand ist, und in dem zweiten Zustand, wenn das Drehmoment der Ausgangswelle des Verbrennungsmotors in dem jeweils anderen aus dem Eingangsseitenverbindungszustand und dem Ausgangsseitenverbindungszustand ist, entweder im Eingangsseitenverbindungszustand oder im Ausgangsseitenverbindungszustand dem besten charakteristischen Drehmoment näher als das Drehmoment der Ausgangswelle des Verbrennungsmotors ist, feststellt, dass die Umschaltbedingung des Elektromotorverbindungszustands von entweder dem Eingangsseitenverbindungszustand oder dem Ausgangsseitenverbindungszustand in den jeweils anderen erfüllt ist.
  6. Fahrzeugkraftübertragungssteuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, umfassend einen Kupplungsmechanismus, der zwischen der Ausgangswelle des Verbrennungsmotors und der Eingangswelle des Getriebes vorgesehen ist, zum Abschalten und Vorsehen eines Kraftübertragungsweges zwischen der Ausgangswelle des Verbrennungsmotors und der Eingangswelle des Getriebes, und wobei – das Getriebe ein Mehrganggetriebe ist, das keinen Drehmomentwandler aufweist und das jedes einer Vielzahl von vorbestimmten Untersetzungsverhältnissen, die sich voneinander unterscheiden, als das Getriebeuntersetzungsverhältnis realisieren kann, und – das Steuerungsmittel dazu konfiguriert ist, dass es auf der Grundlage eines Antriebszustands des Fahrzeugs das Abschalten und Vorsehen des Kraftübertragungsweges durch den Kupplungsmechanismus steuert, und dass es das Getriebeuntersetzungsverhältnis steuert.
DE102010014170A 2009-04-08 2010-04-08 Fahrzeugkraftübertragungssteuerungsvorrichtung Withdrawn DE102010014170A1 (de)

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