DE102017223071A1

DE102017223071A1 - Steuervorrichtung für ein hybridfahrzeug

Info

Publication number: DE102017223071A1
Application number: DE102017223071.1A
Authority: DE
Inventors: Munehiro Katsumata; Hiromichi Kimura; Kazuyuki Shiiba; Tooru Matsubara; Takeshi Kitahata; Kenta Kumazaki; Nobufusa Kobayashi; Masato Yoshikawa; Takahiro Kimura; Daisuke Suyama; Kazuomi Okasaka
Original assignee: Aisin AW Co Ltd; Toyota Motor Corp
Current assignee: Aisin AW Co Ltd; Toyota Motor Corp
Priority date: 2016-12-19
Filing date: 2017-12-18
Publication date: 2018-06-21
Also published as: US20180170345A1; US10597021B2; JP6683593B2; JP2018099946A; CN108202737B; CN108202737A

Abstract

Eine Steuervorrichtung für ein Hybridfahrzeug, das mit einer Maschine und einem Motorgenerator versehen ist, die als eine Antriebsleistungsquelle dienen, einem Automatikgetriebe, das einen Teil eines Antriebsstrangs zwischen der Antriebsleistungsquelle und Antriebsrädern bildet, und in dem ein Schaltvorgang durch selektiven Eingriff mehrerer Kupplungsvorrichtungen durchgeführt wird, und einer elektrischen Speichervorrichtung, die elektrische Leistung an den und/oder von dem Motorgenerator abgibt und/oder aufnimmt, wobei die Steuervorrichtung Folgendes umfasst: einen Hybridsteuerabschnitt, der dazu aufgebaut ist, ein Eingangsmoment in das Automatikgetriebe durch den Motorgenerator während eines Schaltvorgangs des Automatikgetriebes auf der Grundlage eines Ausgangsmoments der Maschine und eines von den Kupplungsvorrichtungen übertragenen Moments so zu steuern, dass ein Wert, der einen Drehzustand eines Eingangsdrehteils des Automatikgetriebes wiedergibt, mit einem Sollwert zusammenfällt; einen Durchgehbestimmungsabschnitt, der dazu aufgebaut ist, zu bestimmen, ob vorhergesagt wird, dass eine Drehzahl der Maschine eine vorab festgelegte Drehzahl übersteigt, wenn eine Steuerung so bereitgestellt wird, dass der Wert, der den Drehzustand des Eingangsdrehteils des Automatikgetriebes wiedergibt, mit dem Sollwert während eines Herunterschaltvorgangs des Automatikgetriebes beim Einschalten zusammen fällt; und einen Ausgabebeschränkungsabschnitt, der dazu aufgebaut ist, das Ausgabemoment der Maschine auf ein vorab festgelegtes Moment oder darunter zu beschränken, wenn vorhergesagt wird, dass die Drehzahl der Maschine während des Herunterschaltvorgangs des Automatikgetriebes beim Einschalten die vorab festgelegte Drehzahl übersteigt.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Steuervorrichtung für ein Hybridfahrzeug, das mit einer Antriebsleistungsquelle (einer Maschine und einem Motorgenerator) und einem Automatikgetriebe versehen ist, das eine Antriebskraft der Antriebsleistungsquelle überträgt.
STAND DER TECHNIK
Allgemein bekannt ist eine Steuervorrichtung für ein Hybridfahrzeug, das mit einer Maschine und einem Motorgenerator versehen ist, die als Antriebsleistungsquelle arbeiten, einem Automatikgetriebe, das einen Teil eines Leistungsübertragungswegs bzw. Antriebsstrangs zwischen der Antriebsleistungsquelle und Antriebsrädern bildet, und in dem ein Schaltvorgang durch selektiven Eingriff mehrerer Kupplungsvorrichtungen durchgeführt wird, und einer elektrischen Speichervorrichtung, die elektrischen Strom an den/vom Motorgenerator abgibt/empfängt. Beispielsweise entspricht dies einem in der JP-2014-223888A beschriebenen Hybridfahrzeug. In der JP-2014 - 223888A ist offenbart, dass ein Eingangsmoment des Automatikgetriebes durch Motorgeneratoren (den ersten Motorgenerator und den zweiten Motorgenerator in der JP-2014-223888A ) während eines Schaltvorgangs des Automatikgetriebes auf der Grundlage eines Ausgangsdrehmoments der Maschine und eines übertragenen Drehmoments der Kupplungsvorrichtungen so gesteuert wird, dass ein Winkelbeschleunigungswert, der als ein Wert definiert ist, der einen Rotationszustand eines Eingangsdrehelements des Automatikgetriebes wiedergibt (ein Winkelbeschleunigungswert des zweiten Motorgenerators in der JP-2014-223888A ) mit einem Sollwert zusammenfällt.
Während eines Herunterschaltvorgangs des Automatikgetriebes beim Einschalten kann ein von den Kupplungsvorrichtungen übertragenes Moment aus diversen Gründen zu gering werden, und der Wert, der den Rotationszustand des Eingangsdrehelements des Automatikgetriebes wiedergibt, kann den Sollwert übersteigen (d.h. eine Drehzahl des Eingangsdrehelements des Automatikgetriebes kann schneller als das Soll ansteigen). In einem solchen Fall wird das Eingangsdrehmoment des Automatikgetriebes auf ein geringeres als ein ursprüngliches Eingangsdrehmoment für das Automatikgetriebe verringert, wenn der Wert, der den Rotationszustand des Eingangsdrehelements des Automatikgetriebes wiedergibt, dem Sollwert gleichgesetzt wird (d.h. ein Ausgangsdrehmoment des Motorgenerators, der als Basis des Eingangsdrehmoments für das Automatikgetriebe verwendet wird, wird verringert), so dass der Wert, der den Rotationszustand des Eingangsdrehelements des Automatikgetriebes wiedergibt, mit dem Sollwert zusammenfällt. In diesem Fall wird die Leistung, die einer Verringerungsgröße des Ausgangsdrehmoments des Motorgenerators entspricht, als elektrische Leistung in der elektrischen Speichervorrichtung gespeichert. Wenn eine ladbare elektrische Leistung bzw. freie Speicherkapazität der elektrischen Speichervorrichtung für die diesem Verringerungsbetrag entsprechende Leistung ungenügend ist, kann das Ausgangsmoment des Motorgenerators nicht ausreichend so verringert werden, dass der Wert, der den Rotationszustand des Eingangsdrehelements des Automatikgetriebes wiedergibt, mit dem Sollwert zusammenfällt. Wenn die freie Speicherkapazität der elektrischen Speichervorrichtung ungenügend ist, kann eine Drehzahl der Maschine erhöht werden, um eine überschüssige Leistung als eine Trägheitsleistung zu verbrauchen, die einem Drehmoment entspricht, das nicht durch Verringern des Ausgangsdrehmoments des Motorgenerators relativ zu einer Stärke des Eingangsdrehmoments des Automatikgetriebes verringert werden kann, das zu verringern ist, um eine Steuerung so bereitzustellen, dass der Wert, der den Rotationszustand des Eingangsdrehelements des Automatikgetriebes wiedergibt, mit dem Sollwert zusammenfällt, und das Eingangsmoment für das Automatikgetriebe kann dadurch so weit wie nötig verringert werden, um eine Steuerung derart bereitzustellen, dass der Wert, der den Rotationszustand des Eingangsdrehelements des Automatikgetriebes wiedergibt, mit dem Sollwert zusammenfällt. Eine überhöhte Drehzahl bzw. ein Durchgehen der Maschine kann jedoch dadurch auftreten, was möglicherweise zu einer Verschlechterung der Haltbarkeit der Komponenten führen kann, oder einem Fahrer ein unbehagliches Gefühl vermittelt.
KURZE ERLÄUTERUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung wurde in Anbetracht dieser Situation entwickelt, und es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Steuervorrichtung für ein Hybridfahrzeug zu schaffen, die dazu fähig ist, eine Verschlechterung der Haltbarkeit von Komponenten oder ein unbehagliches Gefühl eines Fahrers aufgrund eines Durchgehens einer Maschine zur Zeit eines Herunterschaltvorgangs eines Automatikgetriebes beim Einschalten zu verhindern oder zu unterdrücken.
Die oben erläuterte Aufgabe wird entsprechend den nachstehenden Modi der vorliegenden Erfindung gelöst:
Nach einem ersten Modus der Erfindung wird eine Steuervorrichtung für ein Hybridfahrzeug geschaffen, das mit einer Maschine und einem Motorgenerator ausgestattet ist, die als Antriebsleistungsquelle dienen, einem Automatikgetriebe, das einen Teil eines Antriebsstrangs zwischen der Antriebsleistungsquelle und Antriebsrädern bildet und in dem ein Schaltvorgang durch selektiven Eingriff mehrerer Kupplungsvorrichtungen durchgeführt wird, und eine elektrische Speichervorrichtung, die elektrischen Strom an den/von dem Motorgenerator abgibt/empfängt, wobei die Steuervorrichtung Folgendes umfasst: einen Hybridsteuerabschnitt, der ein Eingangsdrehmoment für das Automatikgetriebe durch den Motorgenerator während eines Schaltvorgangs des Automatikgetriebes auf der Grundlage eines Ausgangsdrehmoments der Maschine und eines Übertragungsdrehmoments der Kupplungsvorrichtungen so steuert, dass ein Wert, der einen Rotationszustand eines Eingangsdrehmoments des Automatikgetriebes wiedergibt, mit einem Sollwert zusammenfällt; einen Durchgehbestimmungsabschnitt, der bestimmt, ob vorhergesagt wird, dass eine Drehzahl der Maschine eine vorab festgelegte Drehzahl übersteigen wird, wenn eine Steuerung so bereitgestellt wird, dass der Wert, der den Rotationszustand des Eingangsdrehelements des Automatikgetriebes wiedergibt, mit dem Sollwert während eines Herunterschaltvorgangs des Automatikgetriebes beim Einschalten zusammenfällt; und einen Ausgabebeschränkungsabschnitt, der das Ausgangsdrehmoment der Maschine auf ein vorab festgelegtes Moment oder darunter beschränkt, wenn vorhergesagt wird, dass die Drehzahl der Maschine die vorab festgelegte Drehzahl während des Herunterschaltvorgangs des Automatikgetriebes beim Einschalten übersteigt.
Nach einem zweiten Modus der Erfindung ist die Steuervorrichtung nach dem ersten Modus der Erfindung so aufgebaut, dass der Durchgehbestimmungsabschnitt, der basierend auf zumindest einem Zustand der Beschränkung der Leistung der elektrischen Speichervorrichtung, die ein Abgabedrehmoment des Motorgenerators beschränkt, das als Basis des Eingangsdrehmoments für das Automatikgetriebe verwendet wird, einer Änderungsgröße der Drehzahl der Maschine während eines Herunterschaltvorgangs beim Einschalten des Automatikgetriebes, oder einer Fahrzeuggeschwindigkeit bestimmt, ob vorhergesagt wird, dass die Drehzahl der Maschine die vorab festgelegte Drehzahl übersteigt.
Nach einem dritten Modus der Erfindung ist die Steuervorrichtung nach dem ersten oder zweiten Modus der Erfindung so aufgebaut, dass die vorab festgelegte Drehzahl eine Synchronisationsdrehzahl der Maschinendrehzahl nach dem Herunterschaltvorgang des Automatikgetriebes beim Einschalten ist.
Nach einem vierten Modus der Erfindung ist die Steuervorrichtung nach einem aus den ersten bis dritten Modi der Erfindung so aufgebaut, dass der Ausgabebeschränkungsabschnitt das vorab festgelegte Drehmoment basierend auf mindestens entweder eines Zustands der Einschränkung der Leistung der elektrischen Speichervorrichtung, die das Ausgangsdrehmoment des Motorgenerators beschränkt, das als Grundlage des Eingangsdrehmoments des Automatikgetriebes verwendet wird, einer Änderungsgröße der Drehzahl der Maschine während des Herunterschaltvorgangs des Automatikgetriebes beim Einschalten oder einer Fahrzeuggeschwindigkeit einstellt.
Nach einem fünften Modus der Erfindung ist die Steuervorrichtung nach einem der ersten bis vierten Modi der Erfindung so aufgebaut, dass der Ausgabebeschränkungsabschnitt eine Beschränkung des Ausgangsdrehmoments der Maschine zu Beginn einer Änderung einer Drehzahl des Eingangsdrehelements des Automatikgetriebes aufgrund des Herunterschaltvorgangs des Automatikgetriebes beim Einschalten auslöst.
Nach einem sechsten Modus der Erfindung ist die Steuervorrichtung nach einem der ersten bis fünften Modi der Erfindung so aufgebaut, dass der Ausgabebeschränkungsabschnitt die Beschränkung des Ausgangsdrehmoments der Maschine beendet, wenn der Herunterschaltvorgang des Automatikgetriebes beim Einschalten abgeschlossen ist, wenn ein Grad des Fortschreitens des Herunterschaltvorgangs beim Einschalten einen vorab festgelegten Fortschrittsgrad erreicht hat, wenn eine vorab festgelegte Zeit seit dem Beginn der Steuerung des Herunterschaltvorgangs beim Einschalten verstrichen ist, oder wenn eine zweite vorab bestimmte Zeit seit Beginn einer Änderung einer Drehzahl des Eingangsdrehelements des Automatikgetriebes aufgrund des Herunterschaltvorgangs beim Einschalten verstrichen ist.
Nach einem siebten Modus der Erfindung ist die Steuervorrichtung nach einem der ersten bis fünften Modi der Erfindung so aufgebaut, dass das Hybridfahrzeug mit einem Differentialmechanismus versehen ist, der ein erstes drehendes Element umfasst, mit dem die Maschine wirkverbunden ist, ein zweites drehendes Element, mit dem ein erster Motorgenerator wirkverbunden ist, und ein drittes drehendes Element, mit dem ein dazwischenliegendes Leistungsübertragungselement verbunden ist, der Motorgenerator ein zweiter Motorgenerator ist, der mit dem Leistungsübertragungselement wirkverbunden ist, das Automatikgetriebe ein gestuft variables Getriebe ist, das einen Teil eines Antriebsstrangs zwischen dem Leistungsübertragungselement und den Antriebsrädern bildet, und in dem jede aus mehreren Gangstellungen durch Eingriff jeweiliger vorab festgelegter Kupplungsvorrichtungen aus den zahlreichen Kupplungsvorrichtungen gebildet wird, und die elektrische Speichervorrichtung elektrische Leistung an jeden/von jedem aus dem ersten und zweiten Motorgenerator abgibt/aufnimmt. Die Steuervorrichtung nach dem siebten Modus der Erfindung umfasst weiterhin einen Schaltsteuerabschnitt, der die Gangposition umschaltet, die in dem gestuft variablen Getriebe gebildet ist, indem er ein Lösen einer zu lösenden Kupplungsvorrichtung aus den vorab festgelegten Kupplungsvorrichtungen steuert, die die Gangstellung vor einem Schaltvorgang bilden, und den Eingriff einer Kupplungsvorrichtung aus den vorab festgelegten Kupplungsvorrichtungen, um sie in Eingriff zu bringen, der die Gangstellung nach einem Schaltvorgang bildet. Der Hybridsteuerabschnitt ist dazu aufgebaut, ein Ausgangsdrehmoment des ersten Motorgenerators und ein Ausgangsdrehmoment des zweiten Motorgenerators während eines Schaltvorgangs des gestuft variablen Getriebes auf der Grundlage des Ausgangsdrehmoments der Maschine und eines Übertragungsdrehmoments, das durch eine aus den zahlreichen Kupplungsvorrichtungen zu übertragen ist, das das Fortschreiten eines Schaltvorgangs zwischen den Kupplungsvorrichtungen, die zu lösen und in Eingriff zu bringen sind, verursacht, so zu steuern, dass ein Winkelbeschleunigungswert des zweiten Motorgenerators und ein Winkelbeschleunigungswert der Maschine mit jeweiligen Sollwerten zusammentreffen.
Falls vorhergesagt wird, dass die Drehzahl der Maschine die vorab festgelegte Drehzahl übersteigt, wenn der Wert, der den Rotationszustand des Eingangsdrehelements des Automatikgetriebes wiedergibt, auf einen Sollwert während des Herunterschaltvorgangs des Automatikgetriebes beim Einschalten gesteuert wird, wird nach dem ersten Modus der Erfindung das Ausgangsdrehmoment der Maschine auf das vorab festgelegte Moment oder darunter so gesteuert, dass der Herunterschaltvorgang beim Einschalten durchführbar ist, ohne das Durchgehen der Maschine zu veranlassen. Daher kann eine Verschlechterung der Haltbarkeit der Komponenten oder ein unbehagliches Gefühl eines Fahrers aufgrund eines Durchgehens der Maschine zur Zeit des Herunterschaltvorgangs des Automatikgetriebes beim Einschalten verhindert oder unterdrückt werden.
Weil nach dem zweiten Modus der Erfindung bestimmt wird, ob auf der Grundlage mindestens entweder des Zustands der Einschränkung der Leistung der elektrischen Speichervorrichtung, der Änderungsgröße der Drehzahl der Maschine während des Herunterschaltvorgangs des Automatikgetriebes während des Einschaltens oder der Fahrzeuggeschwindigkeit vorhergesagt wird, dass die Drehzahl der Maschine die vorab festgelegte Drehzahl übersteigt, wird geeignet vorhergesagt, ob die Drehzahl der Maschine während des Herunterschaltvorgangs beim Einschalten die vorab festgelegte Drehzahl übersteigt.
Weil die vorab festgelegte Drehzahl die Synchronisationsdrehzahl der Drehzahl der Maschine nach dem Herunterschaltvorgang des Automatikgetriebes beim Einschalten ist, wird nach dem dritten Modus der Erfindung bestimmt, ob vorhergesagt wird, dass das Durchgehen bzw. Hochdrehen der Maschine auftritt, so dass die Drehzahl der Maschine die Synchronisationsdrehzahl übersteigt (d.h., ob vorhergesagt wird, dass das Durchgehen der Maschine auftritt).
Weil das vorab festgelegte Drehmoment nach dem vierten Modus der Erfindung auf der Grundlage mindestens entweder des Zustands der Kapazitätsgrenze der elektrischen Speichervorrichtung, der Änderungsgröße der Drehzahl der Maschine während des Herunterschaltvorgangs des Automatikgetriebes beim Einschalten oder der Fahrzeuggeschwindigkeit eingestellt wird, kann der Herunterschaltvorgang während des Einschaltens geeignet durchgeführt werden, ohne das Durchgehen der Maschine zu verursachen.
Weil die Beschränkung des Ausgangsdrehmoments der Maschine zu Beginn der Änderung der Drehzahl des Eingangsdrehelements des Automatikgetriebes aufgrund des Herunterschaltvorgangs beim Einschalten des Automatikgetriebes ausgelöst wird, kann nach dem fünften Modus der Erfindung der Herunterschaltvorgang während des Einschaltens geeignet durchgeführt werden, ohne das Durchgehen der Maschine zu verursachen.
Nach dem sechsten Modus der Erfindung wird die Beschränkung des Ausgangsdrehmoments der Maschine beendet, wenn der Herunterschaltvorgang des Automatikgetriebes beim Einschalten abgeschlossen ist oder wenn der Grad des Fortschreitens des Herunterschaltvorgangs beim Einschalten den vorab festgelegten Grad des Fortschreitens erreicht hat, oder wenn die vorab festgelegte Zeit seit dem Start der Steuerung des Herunterschaltvorgangs beim Einschalten verstrichen ist, oder wenn die zweite vorab festgelegte Zeit seit dem Beginn der Änderung der Drehzahl des Eingangsdrehelements des Automatikgetriebes aufgrund des Herunterschaltvorgangs beim Einschalten verstrichen ist, so dass das Ausgangsdrehmoment der Maschine geeignet beschränkt wird, während die Möglichkeit besteht, dass ein Durchgehen der Maschine auftritt. Unter einem anderen Gesichtspunkt wird das Drehmoment der Maschine wie verlangt leichter ausgegeben, wenn die Wahrscheinlichkeit geringer wird, dass ein Durchgehen der Maschine auftritt.
Nach dem siebten Modus der Erfindung kann der Herunterschaltvorgang beim Einschalten durchgeführt werden, ohne das Durchgehen der Maschine im Hybridfahrzeug zu verursachen, in dem der Differentialmechanismus und das gestuft variable Getriebe hintereinander eingebaut sind. Daher kann eine Verschlechterung der Haltbarkeit der Komponenten oder ein unbehagliches Gefühl, das einem Fahrer aufgrund des Durchgehens der Maschine vermittelt wird, zur Zeit des Herunterschaltvorgangs des Automatikgetriebes beim Einschalten verhindert oder unterdrückt werden.
Figurenliste

1 ist eine schematische Ansicht, die eine Anordnung eines Antriebssystems eines Fahrzeugs zeigt, das durch eine Steuervorrichtung nach der vorliegenden Erfindung gesteuert wird, und Hauptsteuerfunktionen und Steuerabschnitte der Steuervorrichtung;
2 ist ein Kennfeld, das eine Beziehung zwischen Getriebestellungen eines mechanisch betätigten gestuft variablen Getriebeabschnitts wie in 1 gezeigt und Kombinationen von Kupplungsvorrichtungen anzeigt, die in Eingriffszustände versetzt sind, um die jeweiligen Getriebestellungen einzurichten;
3 ist ein Kollinearschaubild, das eine Beziehung zwischen Drehzahlen von drehenden Elementen eines elektrisch gesteuerten stufenlosen Getriebeabschnitts, der ebenfalls in 1 gezeigt ist, und des mechanisch betätigten gestuft variablen Getriebeabschnitts zeigt;
4 ist eine Tabelle, die ein Beispiel von zahlreichen Gesamtgangpositionen einer Getriebevorrichtung in Beziehung zu den Getriebestellungen des gestuft variablen Getriebeabschnitts zeigt;
5 ist eine Ansicht, die einige Beispiele der Getriebestellungen des gestuft variablen Getriebeabschnitts und einige Beispiele der Gesamtgangpositionen der Getriebevorrichtung in einem Kollinearschaubild ähnlich dem der 3 zeigt;
6 ist eine Ansicht, die ein Beispiel eines Schaltkennfelds für die Gesamtgangpositionen veranschaulicht, das verwendet wird, um die Getriebevorrichtung aus jeder der Gesamtgangpositionen in die benachbarte Position oder Positionen hinauf- und herunterzuschalten;
7 ist ein Zeitschaubild zum Erläutern einer normalen Herunterschaltsteuerung beim Einschalten des gestuft variablen Getriebeabschnitts;
8 ist ein Ablaufplan, um einen Hauptabschnitt des Steuervorgangs einer elektronischen Steuervorrichtung zu erläutern, d.h. den Steuervorgang zum Verhindern oder Unterdrücken einer Verschlechterung einer Haltbarkeit der Komponenten oder eines unbehaglichen Gefühls, das einem Fahrer aufgrund des Durchgehens der Maschine während des Herunterschaltvorgangs des gestuft variablen Getriebeabschnitts beim Einschalten vermittelt wird;
9 ist ein Zeitschaubild für die Durchführung des im Ablaufplan der 8 gezeigten Steuervorgangs;
10 ist ein Zeitschaubild, um eine Steuerung zu erläutern, wenn das Laden einer Batterie während des Herunterschaltvorgangs beim Einschalten des gestuft variablen Getriebeabschnitts beschränkt ist (ein Vergleichsbeispiel); und
11 ist eine schematische Ansicht, die einen Aufbau eines anderen Typs eines Fahrzeugantriebssystems zeigt, das sich von dem der 1 unterscheidet, und das durch die Steuervorrichtung der vorliegenden Erfindung gesteuert wird.

GENAUE ERLÄUTERUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
In den nachstehenden Ausführungsformen der Erfindung umfassen Werte, die den Status der Drehbewegungen von Drehteilen wie der vorstehend beschriebenen Maschine, dem Motorgenerator, dem ersten Motorgenerator, dem zweiten Motorgenerator, von drehenden Elementen des Differentialmechanismus, des Leistungsübertragungsmechanismus und drehenden Elementen des Automatikgetriebes, von Drehzahlen ω und Winkelbeschleunigungswerten dω/dt der drehenden Elemente wiedergeben. Die Drehzahlen ω der drehenden Elemente entsprechen Winkelgeschwindigkeiten der drehenden Elemente, und die Winkelbeschleunigungswerte dw/dt der drehenden Teile sind Änderungsraten der Drehzahlen ω, nämlich Ableitungen der Drehzahlen ω nach der Zeit. In der nachstehenden mathematischen Gleichung (1) werden die Winkelgeschwindigkeitswerte dω/dt durch ω mit einem aufgesetzten Punkt wiedergegeben.
Mit Bezug auf die Figuren werden bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung genau beschrieben.
AUSFÜHRUNGSFORMEN
Zunächst wird auf 1 Bezug genommen, die die schematische Ansicht darstellt, die eine Anordnung eines Antriebssystems 12 eines Fahrzeugs 10 zeigt, das durch eine Steuervorrichtung nach der vorliegenden Erfindung gesteuert wird, und wesentliche Abschnitte der Steuervorrichtung, um verschiedene Steuerungen des Fahrzeugs 10 durchzuführen. Wie in 1 gezeigt ist das Fahrzeugantriebssystem 12 mit einer Maschine 14 versehen, die als eine Antriebsleistungsquelle dient, einem elektrisch gesteuerten stufenlosen Getriebeabschnitt 18 (der nachstehend als „stufenloser Getriebeabschnitt 18“ bezeichnet wird), der direkt oder indirekt über einen Dämpfer (der nicht gezeigt ist) oder irgendeine andere Vorrichtung mit der Maschine 14 verbunden ist, und einem mechanisch betätigten gestuft variablen Getriebeabschnitt 20 (der nachstehend als „gestuft variabler Getriebeabschnitt 20“ bezeichnet wird), der mit einem Ausgangsdrehelement des stufenlosen Getriebeabschnitts 18 verbunden ist. Der stufenlose Getriebeabschnitt 18 und der gestuft variable Getriebeabschnitt 20 sind hintereinander innerhalb eines Getriebegehäuses 16 (das nachstehend als „Gehäuse 16“ bezeichnet wird), das als stationäres an einer Fahrzeugkarosserie befestigtes Teil dient, so angeordnet, dass die Getriebeabschnitte 18 und 20 koaxial miteinander auf einer gemeinsamen Achse angeordnet sind. Das Fahrzeugantriebssystem 12 umfasst weiterhin einen Differentialgetriebemechanismus 24, der mit einem Ausgangsdrehelement des gestuft variablen Getriebeabschnitts 20 in Form einer Abtriebswelle 22 verbunden ist, und ein Paar von Achsen 26, die mit dem Differentialgetriebemechanismus 24 verbunden sind. Im Fahrzeugantriebssystem 12 wird eine Antriebskraft (ein „Antriebsmoment“ oder eine „Antriebsleistung“, solange diese nicht anderweitig von der Antriebskraft unterschieden werden) der Maschine 14 und eines zweiten Motorgenerators MG2 (wie nachstehend beschrieben) an den gestuft variablen Getriebeabschnitt 20 übertragen, und wird vom gestuft variablen Getriebeabschnitt 20 über den Differentialgetriebemechanismus 24 und andere Vorrichtungen an Antriebsräder 28 des Fahrzeugs 10 übertragen. Das Fahrzeugantriebssystem 12 wird geeignet im Fahrzeug 10 vom FR-Typ (Frontmotor-Heckantriebstyp, „front engine rear drive“) eingesetzt, in dem die Achse der Maschine 14 parallel zur Längsrichtung des Fahrzeugs 10 verläuft. Man bemerke, dass der stufenlose Getriebeabschnitt 18 und der gestuft variable Getriebeabschnitt 20 im Wesentlichen symmetrisch zueinander um die Achse der Maschine 14 (um die vorstehend erwähnte gemeinsame Achse) aufgebaut sind, und dass 1 die unteren Hälften der Getriebeabschnitte 18 und 20 nicht zeigt.
Die Maschine 14 ist die Antriebsleistungsquelle zum Antreiben des Fahrzeugs 10, die eine bekannte Brennkraftmaschine wie ein Benzinmotor oder ein Dieselmotor ist. Ein Maschinendrehmoment Te, das ein Abgabemoment dieser Maschine 14 ist, wird durch eine (nachstehend beschriebene) Steuervorrichtung 80 gesteuert, die die Betriebsparameter der Maschine 14 steuert, die durch einen Öffnungswinkel eines Drosselventils oder eine Ansaugluftmenge, eine Kraftstoffeinspritzmenge und einen Zündzeitpunkt wiedergegeben werden. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Maschine 14 mit dem stufenlosen Getriebeabschnitt 18 verbunden, ohne dass sich eine fluidbetriebene Leistungsübertragungsvorrichtung wie ein Drehmomentwandler oder eine Fluidkupplung zwischen der Maschine 14 und dem Getriebeabschnitt 18 befindet.
Der stufenlose Getriebeabschnitt 18 umfasst Folgendes: einen ersten Motorgenerator MG1; einen Differentialmechanismus 32, der als Leistungsübertragungsvorrichtung dient, um mechanisch die Antriebskraft der Maschine 14 an den ersten Motorgenerator MG1 und an ein Leistungsübertragungs-element 30 zu verteilen, das ein Ausgangsdrehelement des stufenlosen Getriebeabschnitts 18 ist; und den zweiten Motorgenerator MG2, der mit dem Leistungsübertragungselement 30 wirkverbunden ist. Der stufenlose Getriebeabschnitt 18 ist ein elektrisch gesteuertes stufenloses Getriebe, in dem ein Differentialzustand des Differentialmechanismus 32 durch Steuern eines Betriebszustands des ersten Motorgenerators MG1 steuerbar ist. Der erste Motorgenerator MG1 wirkt als ein Differentialmotorgenerator (ein Differentialmotor), während der zweite Motorgenerator MG2 ein Motorgenerator (ein Elektromotor) ist, der als Antriebsleistungsquelle, nämlich als Fahrzeugantriebsmotorgenerator dient. Das Fahrzeug 10 ist ein Hybridfahrzeug, das mit der Antriebsleistungsquelle in Form der Maschine 14 und des zweiten Motorgenerators MG2 ausgestattet ist.
Sowohl der erste Motorgenerator MG1 als auch der zweite Motorgenerator MG2 ist eine elektrisch betriebene drehende Vorrichtung mit einer Funktion eines Elektromotors und einer Funktion eines elektrischen Generators. Der erste Motorgenerator MG1 und der zweite Motorgenerator MG2 sind mit einer elektrischen Leistungsspeichervorrichtung in Form einer Batterie 52 über einen Inverter 50 verbunden. Der Inverter 50, der im Fahrzeug 10 vorgesehen ist, wird durch eine Steuervorrichtung in Form der vorstehend genannten elektronischen Steuervorrichtung 80 gesteuert, die nachstehend genau erläutert wird, um ein Abgabemoment (regeneratives Moment) des ersten Motorgenerators MG1 zu steuern, nämlich ein MG1-Moment Tg, und ein Abgabemoment (Vorwärtsfahrmoment) des Motorgenerators MG2, nämlich ein MG2-Moment Tm. Die Batterie 52, die ebenfalls im Fahrzeug 10 vorgesehen ist, ist die elektrische Leistungsspeichervorrichtung, an die und von der eine elektrische Leistung aus dem und an den ersten Motorgenerator MG1 und aus dem und an den zweiten Motorgenerator MG2 geleitet wird.
Der Differentialmechanismus 32 ist ein Planetengetriebesatz vom Typ mit einem Ritzel, mit einem Sonnenrad S0, einem Träger CA0 und einem Hohlrad R0. Der Träger CA0 ist mit der Maschine 14 über eine Verbindungswelle 34 in leistungsübertragender Weise wirkverbunden, und das Sonnenrad S0 ist mit dem ersten Motorgenerator MG1 in leistungsübertragender Weise wirkverbunden, während das Hohlrad R0 mit dem zweiten Motorgenerator MG2 in leistungsübertragender Weise wirkverbunden ist. Im Differentialmechanismus 32 arbeitet der Träger CA0 als drehendes Eingangselement und das Sonnenrad S0 arbeitet als drehendes Reaktionselement, während das Hohlrad R0 als drehendes Abtriebselement arbeitet.
Der gestuft variable Getriebeabschnitt 20 ist ein gestuft variables Getriebe, das einen Teil eines Antriebsstrangs zwischen dem Leistungsübertragungselement 30 und den Antriebsrädern 28 bildet. Das Leistungsübertragungselement 30 arbeitet auch als Eingangsdrehelement des gestuft variablen Getriebeabschnitts 20. Der gestuft variable Getriebeabschnitt 20 wird so betrachtet, dass er auch einen Teil eines Antriebsstrangs zwischen der Antriebsleistungsquelle (dem zweiten Motorgenerator MG2 oder der Maschine 14) und den Antriebsrädern 28 bildet, da der zweite Motorgenerator MG2 mit dem Leistungsübertragungselement 30 so verbunden ist, dass das Leistungsübertragungselement 30 zusammen mit dem zweiten Motorgenerator MG2 dreht, oder weil die Maschine 14 mit einem drehenden Eingangselement des stufenlosen Getriebeabschnitts 18 verbunden ist. Der gestuft variable Getriebeabschnitt 20 ist ein bekanntes Automatikgetriebe vom Planetengetriebetyp, der mehrere Planetengetriebesätze in Form eines ersten Planetengetriebesatzes 36 und eines zweiten Planetengetriebesatzes 38 und mehrere Kupplungsvorrichtungen in der Form einer Kupplung C1, einer Kupplung C2, einer Bremse B1 und einer Bremse B2 umfasst (die nachstehend als „Kupplungsvorrichtungen CB“ bezeichnet werden, wenn dies nicht anders erwähnt wird).
Jede der Kupplungsvorrichtungen CB ist eine hydraulisch betätigte Reibkupplungsvorrichtung in Form einer Kupplung oder Bremse vom Mehrscheibentyp oder vom Einscheibentyp, die durch ein hydraulisches Stellglied wirksam gedrückt ist, oder eine Bandbremse, die durch ein hydraulisches Stellglied wirksam angezogen wird. Die Kupplungsvorrichtungen CB werden selektiv in Eingriffs-, Schlupf- oder gelöste Zustände versetzt, wobei ihre Drehmomentkapazitäten (Eingriffsdrehmomentwerte oder CB-übertragene Drehmomentwerte) Tcb entsprechend den darauf wirkenden Eingriffshydraulikdrücken PRcb geändert werden, die durch jeweilige magnetbetriebene Ventile SL1 bis SL4 reguliert werden, die in eine Hydrauliksteuereinheit 54 eingebaut sind. Damit jede Kupplungsvorrichtung CB dazu fähig ist, ein Moment (beispielsweise ein AT-Eingangsdrehmoment Ti, das ein Eingangsdrehmoment des gestuft variablen Getriebeabschnitts 20 ist) zwischen dem Leistungsübertragungselement 30 und der Abtriebswelle 22 ohne einen Schlupfvorgang (ohne einen Drehzahlunterschied zwischen Eingangs- und Ausgangsdrehelementen der Kupplungsvorrichtung CB) zu übertragen, sollte auf die jeweilige Kupplungsvorrichtung CB ein Eingriffsmoment Tcb ausgeübt werden, das ausreicht, um die Übertragung einer Komponente des Eingangsmoments zuzulassen, dessen Übertragung der betreffenden Kupplungsvorrichtung CB zugeordnet ist, d.h., um die Übertragung eines zugeordneten Drehmoments (CB-übertragenen Drehmoments) zuzulassen, das durch einen Eingriffsvorgang der Kupplungsvorrichtung CB übertragen werden soll. Man bemerke jedoch, dass eine Erhöhung des Eingriffsmoments Tcb, die ausreicht, um das CB-übertragene Drehmoment zu erhalten, keine Erhöhung des CB-übertragenen Drehmoments verursacht. D.h., das Eingriffsmoment Tcb ist äquivalent zu einem Maximalwert des über die Kupplungsvorrichtung CB übertragbaren Drehmoments, und das CB-übertragene Moment ist äquivalent zu dem Moment, das tatsächlich durch die Kupplungsvorrichtung CB übertragen wird. Daher sind das Eingriffsmoment Tcb und das CB-übertragene Moment im Ablauf des Eingriffsvorgangs der Kupplungsvorrichtung CB mit einem Drehzahlunterschied zwischen ihren Eingangs- und Ausgangselementen gleich. In der vorliegenden Ausführungsform wird das CB-übertragene Drehmoment im Ablauf eines Schaltvorgangs des gestuft variablen Getriebeabschnitts 20 mit einem Drehzahlunterschied der Eingangs- und Ausgangsdrehelemente (beispielsweise das CB-übertragene Drehmoment während einer Trägheitsphase des Schaltvorgangs) durch das Eingriffsmoment Tcb (nämlich das CB-übertragene Drehmoment Tcb) wiedergegeben. Man bemerke, dass das Eingriffsmoment (CB-übertragenes Drehmoment) Tcb und der Eingriffshydraulikdruck PRcb einander proportional sind, bevor der Eingriffshydraulikdruck PRcb angehoben wurde, um einen Eingriffskontakt bzw. schlupffreien Kontakt der Eingangs- und der Ausgangselemente miteinander auszulösen.
Im gestuft variablen Getriebeabschnitt 20 sind ausgewählte Drehelemente (Sonnenräder S1 und S2, Träger CA1 und CA2, und Hohlräder R1 und R2) der ersten und zweiten Planetengetriebesätze 36 und 38 miteinander oder mit dem Leistungsübertragungselement 30, dem Gehäuse 16 oder der Abtriebswelle 22 entweder direkt oder indirekt (selektiv) über die Kupplungsvorrichtungen CB oder einen Freilauf F1 verbunden.
Der gestuft variable Getriebeabschnitt 20 wird durch Eingriffsvorgänge von ausgewählten der Kupplungsvorrichtungen CB in eine ausgewählte von vier AT-Getriebestellungen (Gangstellungen) geschaltet. Diese vier AT-Getriebestellungen weisen jeweils unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse yat (=AT-Eingangsdrehzahl ωi/AT-Ausgangsdrehzahl wo) auf. Der gestuft variable Getriebeabschnitt 20 wird nämlich von einer Getriebestellung in eine andere hoch- und heruntergeschaltet, indem ausgewählte der Kupplungsvorrichtungen CB in den Eingriffszustand versetzt werden. Die AT-Eingangsdrehzahl ωi ist eine Drehzahl (Winkelgeschwindigkeit) des Eingangsdrehelements des gestuft variablen Getriebeabschnitts 20, d.h. eine Drehzahl des Leistungsübertragungselement 30, die gleich einer MG2-Drehzahl ωm ist, die eine Arbeitsdrehzahl des zweiten Motorgenerators MG2 ist. Somit kann die AT-Eingangsdrehzahl ωi durch die MG2-Drehzahl ωm wiedergegeben werden. Die AT-Abtriebsdrehzahl wo ist eine Drehzahl der Abtriebswelle 22 des gestuft variablen Getriebeabschnitts 20, die als eine Abtriebsdrehzahl einer Getriebevorrichtung 40 betrachtet wird, die aus dem stufenlosen Getriebeabschnitt 18 und dem gestuft variablen Getriebeabschnitt 20 besteht.
Nun wird Bezug auf 2 genommen, die die Tabelle ist, die die Beziehung zwischen den AT-Getriebestellungen für den ersten bis vierten Gang des gestuft variablen Getriebeabschnitts 20 wie in 1 gezeigt und Kombinationen der Kupplungsvorrichtungen CB zeigt, die in die Eingriffszustände versetzt wurden, um die jeweiligen AT-Getriebestellung einzurichten. In der Tabelle werden die vier AT-Vorwärtsgänge bzw. -Getriebestellungen jeweils durch den „1.“, „2.“, „3.“ und „4.“ Gang wiedergegeben. Die AT-Getriebestellung „1.“ für den ersten Gang weist ein höchstes Untersetzungsverhältnis yat auf, und die Übersetzungsverhältnisse үat der vier AT-Getriebestellungen sinken in der Richtung von der ersten AT-Getriebestellung „1.“ für den ersten Gang (der Getriebestellung im niedrigsten Gang) hin zur AT-Getriebestellung „4.“ für den vierten Gang (der Getriebestellung im höchsten Gang). In der Tabelle bezeichnet „O“ den Eingriffszustand der Kupplungsvorrichtungen CB, „Δ“ bezeichnet den Eingriffszustand der Kupplungsvorrichtung B2 während des Einsatzes eines Maschinenbremsens im Fahrzeug 10 oder während eines Herunterschaltvorgangs des gestuft variablen Getriebeabschnitts 20, während sich das Fahrzeug 10 auf einer Segelfahrt befindet, während die Leerstelle den gelösten Zustand der Kupplungsvorrichtungen CB anzeigt. Der Freilauf F1 wie vorstehend erwähnt ist parallel zur Bremse B2 angeordnet, die in den Eingriffszustand versetzt ist, um die AT-Getriebestellung „1.“ für den ersten Gang einzurichten, so dass es nicht nötig ist, dass die Bremse B2 beim Starten oder der Beschleunigung des Fahrzeugs 10 in den Eingriffszustand versetzt ist. Der vorstehend genannte Herunterschaltvorgang des gestuft variablen Getriebeabschnitts 20 beim Segeln des Fahrzeugs 10 ist eine Art eines „Abschalt-Herunterschaltvorgangs“, der als ein Ergebnis der Verringerung eines fahrzeuggeschwindigkeitsbezogenen Werts (z.B. der Fahrzeuggeschwindigkeit V) aufgrund einer Verringerung einer angeforderten Antriebskraft (die durch einen Betätigungsbetrag θacc eines Gaspedals wiedergegeben wird) oder während der Verzögerung des Fahrzeugs 10 bei einer gelösten Position des Gaspedals (wobei der Betätigungsbetrag θacc des Gaspedals Null oder im Wesentlichen Null ist) angefordert wird, und ist ein Herunterschaltvorgang, der während der Verzögerung des Fahrzeugs 10 bei gelöster Position des Gaspedals angefordert wird. Man bemerke, dass der gestuft variable Getriebeabschnitt 20 in eine neutrale Position bzw. Leerlaufposition (einen Zustand des Unterbrechens der Leistungsübertragung) versetzt ist, wenn alle Kupplungsvorrichtungen CB in die gelösten Zustände versetzt sind.
Der gestuft variable Getriebeabschnitt 20 wird hinauf oder hinunter geschaltet, um eine neu ausgewählte aus den vier AT-Getriebestellungen entsprechend des Betätigungsbetrags θacc des Gaspedals und der Fahrzeugfahrgeschwindigkeit V mit einem Lösevorgang einer der Kupplungsvorrichtungen CB und einem gleichzeitigen Eingriffsvorgang einer anderen Kupplungsvorrichtung CB einzurichten, wobei die gleichzeitigen Löse- und Eingriffsvorgänge durch die vorstehend erläuterte elektronische Steuervorrichtung 80, genauer gesagt durch einen Getriebeschaltsteuerabschnitt 82 gesteuert werden, der dazu aufgebaut ist, Schaltvorgänge des gestuft variablen Getriebeabschnitts 20 zu steuern. Die vorstehend erläuterte eine Kupplungsvorrichtung CB wurde in den Eingriffszustand versetzt, bevor der gestuft variable Getriebeabschnitt 20 geschaltet wird, um die neu ausgewählte AT-Gangposition einzurichten, während die vorstehend erläuterte andere Kupplungsvorrichtung CB sich im Eingriffszustand befindet, während der gestuft variable Getriebeabschnitt 20 in die neu ausgewählte AT-Getriebestellung versetzt ist. Somit wird der gestuft variable Getriebeabschnitt 20 aus einer der AT-Getriebestellungen in eine andere durch einen sogenannten „Kupplungs-Kupplungs“-Schaltvorgang hinauf oder hinunter geschaltet, nämlich durch gleichzeitige Löse- und Eingriffsvorgänge der zwei ausgewählten Kupplungsvorrichtungen CB. Beispielsweise wird der gestuft variable Getriebeabschnitt 20 aus der AT-Getriebestellung für den zweiten Gang „2.“ in die AT-Getriebestellung für den ersten Gang „1.“ mit dem Lösevorgang der Bremse B1 und dem gleichzeitigen Eingriffsvorgang der Bremse B2 wie in der in 2 gezeigten Tabelle hinuntergeschaltet. In diesem Moment werden die Hydraulikdrücke, die jeweils auf die Bremsen B1 und B2 wirken, übergangsweise gesteuert, um diese Bremsen B1 und B2 jeweils in die Löse- und Eingriffszustände zu bringen.
Das Kollinearschaubild der 3 zeigt die Beziehung zwischen Drehzahlen der drehenden Elemente des stufenlosen Getriebeabschnitts 18 und des gestuft variablen Getriebeabschnitts 20 an. In diesem Kollinearschaubild entsprechen drei senkrechte Linien Y1, Y2 und Y3 passend zu den jeweiligen drei drehenden Elementen des Differentialmechanismus 32 des stufenlosen Getriebeabschnitts 18 jeweils einer „g“-Achse, die die Drehzahl des zweiten drehenden Elements RE2 in der Form des Sonnenrads S0 wiedergibt, einer „e“-Achse, die die Drehzahl des ersten drehenden Elements RE1 in der Form des Trägers CA0 wiedergibt, und einer „m“-Achse, die die Drehzahl des dritten drehenden Elements RE3 in der Form des Hohlrads R0 (d.h. der Eingangsdrehzahl des gestuft variablen Getriebeabschnitts 20) wiedergibt. Zudem stellen vier senkrechte Linien Y4, Y5, Y6 und Y7 passend zu den jeweiligen 4 drehenden Elementen des gestuft variablen Getriebeabschnitts 20 jeweils eine Achse dar, die die Drehzahl des vierten drehenden Elements RE4 in Form des Sonnenrads S2 wiedergibt, eine Achse, die die Drehzahl des fünften drehenden Elements RE5 in Form des Hohlrads R1 und des daran befestigten Trägers CA2 wiedergibt, nämlich die Drehzahl der Abtriebswelle 22, eine Achse, die die Drehzahl des sechsten drehenden Elements RE6 in Form des Trägers CA1 und des daran befestigten Hohlrads R2 wiedergibt, und eine Achse, die die Drehzahl des siebten drehenden Elements RE7 in Form des Sonnenrads S1 wiedergibt. Die Abstände zwischen den benachbarten senkrechten Linien Y1, Y2 und Y3 werden durch ein Übersetzungsverhältnis ρ0 des Differentialmechanismus 32 bestimmt, während die Abstände zwischen den benachbarten senkrechten Linien Y4 bis Y7 durch Übersetzungsverhältnisse ρ1 und ρ2 der jeweiligen ersten und zweiten Planetengetriebesätze 36 und 38 bestimmt werden. Wenn der Abstand zwischen der Achse, die die Drehzahl des Sonnenrads S0, S1, S2 wiedergibt, und der Achse, die die Drehzahl des Trägers CA0, CA1, CA2 wiedergibt, „1“ ist, entspricht der Abstand zwischen der Achse, die die Drehzahl des Trägers CA0, CA1, CA2 wiedergibt und der Achse, die die Drehzahl des Hohlrads R0, R1, R2 wiedergibt, dem Übersetzungsverhältnis ρ des Planetengetriebesatzes (der Zähnezahl Zs des Sonnenrads/der Zähnezahl Zr des Hohlrads).
Hinsichtlich des Kollinearschaubilds der 3 ist der Differentialmechanismus 32 des stufenlosen Getriebeabschnitts 18 so angeordnet, dass die Maschine 14 (die im Kollinearschaubild als „ENG“ bezeichnet ist) mit dem ersten drehenden Element R1 verbunden ist, und der erste Motorgenerator MG1 (der im Kollinearschaubild als „MG1“ wiedergegeben ist) mit dem zweiten drehenden Element RE2 verbunden ist, während der zweite Motorgenerator MG2 (der im Kollinearschaubild als „MG2“ wiedergegeben ist) mit dem dritten drehenden Element RE3 verbunden ist, das zusammen mit dem Leistungsübertragungselement 30 gedreht wird. Somit wird eine Drehbewegung der Maschine 14 an den gestuft variablen Getriebeabschnitt 20 über das Leistungsübertragungselement 30 übertragen. In einem Teil des Kollinearschaubilds, der dem stufenlosen Getriebeabschnitt 18 entspricht, gibt eine gerade Linie L0, die die senkrechte Linie Y2 schneidet, eine Beziehung zwischen den Drehzahlen des Sonnenrads S0 und des Hohlrads R0 wieder.
Der gestuft variable Getriebeabschnitt 20 ist so angeordnet, dass das vierte drehende Element RE4 selektiv mit dem Leistungsübertragungselement 30 über die Kupplung C1 verbunden ist, das fünfte drehende Element RE5 mit der Abtriebswelle 22 verbunden ist, das sechste drehende Element RE6 selektiv mit dem Leistungsübertragungselement 30 über die Kupplung C2 verbunden ist und selektiv mit dem Gehäuse 16 über die Bremse B2 verbunden ist, und das siebte drehende Element RE7 selektiv mit dem Gehäuse 16 über die Bremse B1 verbunden ist. In einem Teil des Kollinearschaubilds, das dem gestuft variablen Getriebeabschnitt 20 entspricht, geben gerade Linien L1, L2, L3 und L4, die die senkrechte Linie Y5 schneiden, die Drehzahlen der Abtriebswelle 22 in den jeweiligen ersten AT-Getriebestellungen für den ersten, zweiten, dritten und vierten Gang „1.“, „2.“, „3.“ und „4.“ wieder, die selektiv durch die Steuerung zum Eingriff und Lösen der Kupplungsvorrichtungen CB eingerichtet werden.
Gerade durchgezogene Linien L0, L1, L2, L3 und L4, die im Kollinearschaubild der 3 gezeigt sind, zeigen die jeweiligen Drehzahlen der drehenden Elemente in einem Hybridantriebsmodus an, in dem das Fahrzeug 10 in der Vorwärtsrichtung mit zumindest dem Betrieb der Maschine 14 als Leistungsquelle angetrieben wird. Im Differentialmechanismus 32 während dieses Hybridantriebsmodus wird ein direkt übertragenes Maschinenmoment Td(=Te/(1+ρ)=-(1/ρ)*Tg), das ein positives Moment ist, auf das Hohlrad R0 ausgeübt und dreht das Hohlrad R0 in der positiven bzw. Vorwärtsrichtung, wenn ein Drehmoment Te der Maschine 14 (Maschinendrehmoment Te) auf den Träger CA0 wirkt, während ein Reaktionsmoment, das ein negatives Moment ist, das vom ersten Motorgenerator MG1 erzeugt wird, der in der positiven Richtung arbeitet, auf das Sonnenrad S0 wirkt. Das Fahrzeug 10 wird in der Vorwärtsrichtung mit einem Fahrzeugantriebsmoment angetrieben, das eine Summe des direkt übertragenen Maschinenmoments Td und des MG2-Moments Tm ist, und das über den gestuft variablen Getriebeabschnitt 20, der selektiv in eine aus den AT-Gangstellungen für den ersten bis vierten Gang versetzt wird, entsprechend einer geforderten Fahrzeugantriebskraft an die Antriebsräder 28 übertragen wird. Zu dieser Zeit arbeitet der erste Motorgenerator MG1 als ein elektrischer Generator, der in der positiven Richtung arbeitet und ein negatives Moment erzeugt. Eine elektrische Leistung Wg, die vom ersten Motorgenerator MG1 erzeugt wird, ist in der Batterie 52 gespeichert oder wird vom zweiten Motorgenerator MG2 verbraucht. Der zweite Motorgenerator MG2 wird betrieben, um das MG2-Moment Tm zu erzeugen, wobei die gesamte oder ein Teil der elektrischen Leistung Wg, die vom ersten Motorgenerator MG1 erzeugt wird, oder eine Summe der erzeugten elektrischen Leistung Wg und der von der Batterie 52 zugeführten elektrischen Leistung eingesetzt wird.
Im Differentialmechanismus 32 während eines Motorantriebsmodus, in dem das Fahrzeug 10 mit einer Antriebskraft angetrieben wird, die vom zweiten Motorgenerator MG2 erzeugt wird, der als eine Antriebskraftwelle genutzt wird, während die Maschine 14 steht, wird der Träger CA0 festgehalten, während das MG2-Moment Tm, das ein positives Moment ist, auf das Hohlrad R0 wirkt und das Hohlrad R0 in der positiven Richtung dreht. Der Zustand des Differentialmechanismus in diesem Motorantriebsmodus wird im Kollinearschaubild der 3 nicht gezeigt. Zu dieser Zeit ist der erste Motorgenerator MG1, der mit dem Sonnenrad S0 verbunden ist, in einen freilaufenden Zustand versetzt und dreht frei in der negativen Richtung bzw. rückwärts. Im Motorantriebsmodus wird die Maschine 14 abgeschaltet gehalten, so dass eine Betriebsdrehzahl ωe der Maschine 14 (eine Maschinendrehzahl ωe) auf null gehalten wird, und das Fahrzeug 10 wird in der Vorwärtsrichtung mit dem MG2-Moment Tm (dem positiven Vorwärtsantriebsmoment) angetrieben, das als Vorwärtsantriebsmoment an die Antriebsräder 28 über den gestuft variablen Getriebeabschnitt 20 übertragen wird, der in eine aus den AT-Getriebestellungen für den ersten bis vierten Gang geschaltet ist. Wenn das Fahrzeug 10 rückwärts angetrieben wird, wird im Motorantriebsmodus beispielsweise das MG2-Moment Tm, das ein negatives Moment ist, auf das Hohlrad R0 ausgeübt und dreht das Hohlrad R0 in der negativen Richtung, und wird als ein Rückwärtsfahrmoment des Fahrzeugs 10 über den gestuft variablen Getriebeabschnitt 20 an die Antriebsräder 28 übertragen, der in der AT-Getriebestellung für den ersten Gang steht.
Im Fahrzeugantriebssystem 12 arbeitet der stufenlose Getriebeabschnitt 18 als ein elektrisch gesteuerter Schaltmechanismus (ein elektrisch gesteuerter Differentialmechanismus), der mit dem Differentialmechanismus bzw. Leistungsaufteilungsmechanismus 32 versehen ist, dessen Differentialzustand durch Steuern des Betriebszustandes des ersten Motorgenerators MG1 gesteuert wird, und der die drei drehenden Elemente, nämlich das erste drehende Element RE1 in Form des Trägers CA0, mit dem die Maschine 14 leistungsübertragend wirkverbunden ist, das zweite drehende Element RE2 in Form des Sonnenrads S0, mit dem der erste Motorgenerator MG1 in leistungsübertragender Weise wirkverbunden ist, und das dritte drehende Element RE3 in Form des Hohlrads R0 aufweist, mit dem das Leistungsübertragungselement 30 in leistungsübertragender Weise verbunden ist (anders gesagt, mit dem der zweite Motorgenerator MG2 wirkverbunden ist). Der stufenlose Getriebeabschnitt 18 weist nämlich den Differentialmechanismus 32 auf, mit dem die Maschine 14 leistungsübertragend wirkverbunden ist, und den ersten Motorgenerator MG1, mit dem der Differentialmechanismus 32 in leistungsübertragender Weise wirkverbunden ist, und dessen Betriebszustand gesteuert wird, um den Differentialzustand des Differentialmechanismus 32 zu steuern. Der stufenlose Getriebeabschnitt 18 wird als elektrisch gesteuertes stufenloses Getriebe betrieben, dessen Übersetzungsverhältnis ү0 (=ωe/ωm) variabel ist. Das Übersetzungsverhältnis ist ein Verhältnis einer Drehzahl der Verbindungswelle 34 (nämlich der Maschinendrehzahl ωe) zur Drehzahl des Leistungsübertragungselements 30 (nämlich der MG2-Drehzahl ωm).
Im Hybridantriebsmodus wird beispielsweise die Drehzahl des Sonnenrads S0 durch Steuern einer Betriebsdrehzahl des ersten Motorgenerators MG1 erhöht oder verringert, während die Drehzahl des Hohlrads R0 durch die Drehzahl der Antriebsräder 28 bestimmt wird, wobei der gestuft variable Getriebeabschnitt 20 so in eine der AT-Getriebestellungen geschaltet ist, dass die Drehzahl des Trägers CA0 (nämlich die Maschinendrehzahl ωe) entsprechend über- oder untersetzt wird. Bei der Fahrt unter Einsatz der Maschine 14 kann daher die Maschine 14 an einem effizienten Betriebspunkt betrieben werden. D.h., der gestuft variable Getriebeabschnitt 20, der in eine ausgewählte der AT-Getriebepositionen zu schalten ist, und der stufenlose Getriebeabschnitt 18, der als stufenloses Getriebe wirkt, arbeiten zusammen, um die Getriebevorrichtung 40 zu schaffen, in der der stufenlose Getriebeabschnitt 18 (Differentialmechanismus 32) und der gestuft variable Getriebeabschnitt 20 hintereinander angeordnet sind, und der insgesamt als stufenloses Getriebe arbeitet.
Alternativ kann der stufenlose Getriebeabschnitt 18 als gestuft variables Getriebe geschaltet werden. Demgemäß kann die Getriebevorrichtung 40, die durch den gestuft variablen Getriebeabschnitt 20 gebildet wird, der in eine der AT-Getriebestellungen versetzt ist, und durch den stufenlosen Getriebeabschnitt 18, der als das gestuft variable Getriebe geschaltet werden kann, insgesamt als gestuft variables Getriebe geschaltet werden. D.h., dass der gestuft variable Getriebeabschnitt 20 und der stufenlose Getriebeabschnitt 18 steuerbar sind, um selektiv mehrere Gangpositionen (die nachstehend als „Gesamtgangpositionen“ bezeichnet werden, obwohl sie auch als „Konzeptgangpositionen“ bezeichnet werden könnten) einzurichten, die jeweils unterschiedliche Werte eines Übersetzungsverhältnisses үt(=ωe/ωo) aufweisen, das ein Verhältnis der Maschinendrehzahl ωe zur Abtriebsdrehzahl wo ist. Das Übersetzungsverhältnis yt ist ein Gesamtübersetzungsverhältnis der Getriebevorrichtung 40, die aus dem stufenlosen Getriebeabschnitt 18 und dem gestuft variablen Getriebeabschnitt 20 besteht, die hintereinander angeordnet sind. Das Gesamtübersetzungsverhältnis yt ist gleich einem Produkt aus dem Übersetzungsverhältnis ү0 des stufenlosen Getriebeabschnitts 18 und dem Übersetzungsverhältnis yat des gestuft variablen Getriebeabschnitts 20, nämlich үt=ү0*үat.
Mindestens eine Gesamtgangposition wird für jede der vier AT-Getriebestellungen des gestuft variablen Getriebeabschnitts 20 vorgesehen, wobei eine Kombination jeder AT-Getriebestellung mit mindestens einer der unterschiedlichen Drehzahlübersetzungswerte ү0 des stufenlosen Getriebeabschnitts 18 verbunden ist. 4 ist die Tabelle, die ein Beispiel der Gesamtgangpositionen der Getriebevorrichtung 40 zeigt, wobei erste bis dritte Gesamtgangpositionen für die AT-Getriebestellung für den ersten Gang eingerichtet sind, vierte bis sechste Gesamtgangpositionen für die AT-Getriebestellung für den zweiten Gang eingerichtet sind, siebte bis neunte Gesamtgangpositionen für die AT-Getriebestellung für den dritten Gang eingerichtet sind und eine zehnte Gesamtgangposition für die AT-Getriebeposition für den vierten Gang eingerichtet ist.
5 ist die Ansicht, die einige Beispiele der AT-Gangstellungen des gestuft variablen Getriebeabschnitts 20 und einige Beispiele der Gesamtgangpositionen der Getriebevorrichtung 40 auf einem Kollinear-Schaubild ähnlich dem der 3 zeigt. In 5 zeigen durchgezogene Linien die vierten bis sechsten Gesamtgangpositionen, die eingerichtet sind, wenn der gestuft variable Getriebeabschnitt 20 in die AT-Getriebestellung für den zweiten Gang geschaltet ist. In der Getriebevorrichtung 40 wird der stufenlose Getriebeabschnitt 18 gesteuert, um die Maschinendrehzahl ωe relativ zur Ausgangsdrehzahl wo zum Einrichten der vorab festgelegten Gesamtübersetzungswerte yt zu steuern, um dadurch die unterschiedlichen Gesamtgangpositionen für jede der AT-Getriebestellungen einzurichten. Eine gestrichelte Linie zeigt die siebte Gesamtgangposition, die eingerichtet wird, wenn der gestuft variable Getriebeabschnitt 20 in der AT-Getriebestellung für den dritten Gang geschaltet ist. In der Getriebevorrichtung 40 wird der stufenlos variable Getriebeabschnitt 18 passend zur ausgewählten der AT-Getriebestellungen gesteuert, um die Getriebevorrichtung 40 aus einer der Gesamtgangpositionen in eine andere zu schalten.
Mit Bezug zurück zu 1 ist das Fahrzeug 10 mit der Steuervorrichtung in Form der elektronischen Steuervorrichtung 80 versehen, die dazu aufgebaut ist, verschiedene Vorrichtungen des Fahrzeugs 10 wie die Maschine 14, den stufenlosen Getriebeabschnitt 18 und den gestuft variablen Getriebeabschnitt 20 zu steuern. 1 ist die Ansicht, die Eingangs- und Ausgangssignale der elektronischen Steuervorrichtung 80 zeigt, und ist ein funktionelles Blockschaubild, das wesentliche Steuerfunktionen und Steuerabschnitte der elektronischen Steuervorrichtung 80 zeigt. Beispielsweise umfasst die elektronische Steuervorrichtung 80 einen sogenannten Mikrocomputer, der eine CPU, ein ROM, ein RAM und eine Ein-/Ausgabe-Schnittstelle aufweist. Die CPU führt Steuervorgänge des Fahrzeugs 10 durch Verarbeiten verschiedener Eingangssignale gemäß Steuerprogrammen durch, die im ROM gespeichert sind, wobei sie eine Funktion der kurzzeitigen Datenspeicherung im RAM nutzt. Die elektronische Steuervorrichtung 80 kann durch zwei oder mehr Steuereinheiten gebildet werden, die ausschließlich dazu bestimmt sind, unterschiedliche Steuervorgänge wie Maschinensteuervorgänge und Getriebeschaltsteuervorgänge durchzuführen.
Die elektronische Steuervorrichtung 80 empfängt verschiedene Eingangssignale wie: ein Ausgabesignal eines Maschinendrehzahlsensors 60, das die Maschinendrehzahl ωe anzeigt; ein Ausgabesignal eines MG1-Drehzahlsensors 62, der die MG1-Drehzahl ωg anzeigt, die die Betriebsdrehzahl des ersten Motorgenerators MG1 ist, ein Ausgabesignal eines MG2-Drehzahlsensors 64, der die MG2-Drehzahl ωm anzeigt, die die Eingangsdrehzahl ωi des AT ist, ein Ausgabesignal eines Abtriebsdrehzahlsensors 66, das die Abtriebsdrehzahl wo entsprechend der Fahrzeugfahrgeschwindigkeit V anzeigt; ein Ausgabesignal eines Gaspedalbetätigungsbetragssensors 68, das einen Betätigungsbetrag θacc des Gaspedals anzeigt, wobei der Betätigungsbetrag θacc einen Grad der Beschleunigung des Fahrzeugs 10 wiedergibt, den ein Fahrzeugführer verlangt; ein Ausgabesignal eines Drosselventilöffnungswinkelsensors 70, das einen Winkel θth der Öffnung eines elektronischen Drosselventils anzeigt; ein Ausgabesignal eines Beschleunigungssensors 72, das einen Längsbeschleunigungswert G des Fahrzeugs 10 anzeigt; ein Ausgabesignal eines Schaltpositionssensors 74, das eine derzeit gewählte Betriebsposition POSsh eines manuell betriebenen Schaltelements in der Form eines Schalthebels bzw. Wählhebels 56 anzeigt, der im Fahrzeug 10 vorgesehen ist; und Ausgabesignale eines Batteriesensors 76, die eine Temperatur THbat, einen elektrischen Lade-/Entladestrom Ibat und eine Spannung Vbat der Batterie 52 anzeigen. Zudem erzeugt die elektronische Steuervorrichtung 80 verschiedene Ausgabesignale wie: ein Maschinensteuerbefehlssignal Se, das an eine Maschinensteuervorrichtung 58 gerichtet ist, die vorgesehen ist, um ein Drosselstellglied, eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung und eine Zündvorrichtung zu steuern, um die Maschine 14 zu steuern; Motorgeneratorsteuerbefehlssignale Smg, die an den Inverter 50 gerichtet sind, um den ersten Motorgenerator MG1 und den zweiten Motorgenerator MG2 zu steuern; und Hydrauliksteuerbefehlssignale Sat, die an die Hydrauliksteuereinheit 54 gerichtet sind, um die Betriebszustände der Kupplungsvorrichtungen CB zu steuern (nämlich um die Schaltvorgänge des gestuft variablen Getriebeabschnitts 20 zu steuern). Die Hydrauliksteuerbefehlssignale Sat sind Befehlssignale (Antriebsströme), die an die Hydrauliksteuereinheit 54 zum Steuern der Stärken von elektrischen Strömen gerichtet sind, die an magnetbetriebene Ventile SL1 bis SL4 gerichtet sind, die den Eingriffshydraulikdruck PRcb regulieren, der den jeweiligen Hydraulikstellgliedern der Kupplungsvorrichtungen CB zuzuführen ist. Die elektronische Steuervorrichtung 80 arbeitet, um einen Hydraulikdruckbefehlswert (Befehlsdruck) einzustellen, der dem Eingriffshydraulikdruck PRcb entspricht, der jedem der Hydraulikstellglieder zuzuführen ist, um einen Sollwert des Eingriffsmoments Tcb der zugehörigen Kupplungsvorrichtungen CB einzurichten, und gibt einen Antriebsstrom passend zum Hydraulikdruckbefehlswert aus.
Die elektronische Steuervorrichtung 80 ist dazu aufgebaut, einen Ladezustand (eine gespeicherte Elektrizitätsmenge bzw. Kapazität) SOC der Batterie 52 auf der Grundlage des Lade-/Entladestroms Ibat und der Spannung Vbat der Batterie 52 zu berechnen. Die elektronische Steuervorrichtung 80 ist weiter dazu aufgebaut, auf der Grundlage beispielsweise der Temperatur THbat und der Elektrizitätsmenge SOC der Batterie 52 eine maximale Lademenge bzw. verbleibende elektrische Speicherkapazität Win zu berechnen, die in der Batterie 52 speicherbar ist, und eine maximale Entlademenge Wout der elektrischen Leistung, die aus der Batterie 52 abgebbar ist, wobei die maximalen Lade- und Entlademengen Win und Wout einen nutzbaren Bereich einer elektrischen Leistung (Batteriekapazität) Pbat der Batterie 52 definieren. Die berechneten maximalen Lade- und Entlademengen Win und Wout sinken mit einer Verringerung der Batterietemperatur THbat, wenn die Batterietemperatur THbat unter einem Normalwert liegt, und sinken mit einer Erhöhung der Batterietemperatur THbat, wenn die Batterietemperatur THbat über dem Normalwert liegt. Zudem sinkt die maximale Lademenge Win mit einer Erhöhung der gespeicherten Elektrizitätsmenge SOC, wenn die gespeicherte Elektrizitätsmenge SOC vergleichsweise groß ist. Die maximale Entlademenge Wout sinkt mit einer Verringerung der gespeicherten Elektrizitätsmenge SOC, wenn die gespeicherte Elektrizitätsmenge SOC vergleichsweise klein ist.
Die elektronische Steuervorrichtung 80 umfasst eine Schaltsteuereinrichtung oder einen Schaltsteuerabschnitt in Form eines Getriebeschaltsteuerabschnitts 82, und eine Hybridsteuereinrichtung oder einen Hybridsteuerabschnitt in Form eines Hybridsteuerabschnitts 84 zum Durchführen verschiedener Steuerungen im Fahrzeug 10.
Der Getriebeschaltsteuerabschnitt 82 ist dazu aufgebaut, einen Schaltvorgang des gestuft variablen Getriebeabschnitts 20 entsprechend einem im Speicher abgelegten AT-Getriebepositionsschaltkennfeld abzustimmen, das experimentell erhalten oder durch eine geeignete theoretische Konstruktion bestimmt wurde, und stellt die Hydrauliksteuerbefehlssignale Sat der Hydrauliksteuereinheit 54 bereit, um die magnetbetriebenen Ventile SL1 bis SL4 anzuweisen, die passenden Kupplungsvorrichtungen CB in die gelösten und Eingriffszustände zu bringen, um automatisch den gestuft variablen Getriebeabschnitt 20 hoch oder herunter zu schalten. Das vorstehend erläuterte AT-Getriebepositionsschaltkennfeld ist eine vorab festgelegte Beziehung zwischen zwei Variablen in Form der Abtriebsdrehzahl wo (die der Fahrzeugfahrgeschwindigkeit V entspricht) und des Gaspedalbetätigungsbetrags θacc (der einem verlangten Antriebsmoment Tdem und dem Drosselventilöffnungswinkel θth entspricht), die verwendet wird, um einen Schaltvorgang des gestuft variablen Getriebeabschnitts 20 zu bestimmen, und durch Hoch- und Herunterschaltlinien in einem zweidimensionalen Koordinatensystem wiedergegeben wird, in dem die Abtriebsdrehzahl wo und der Gaspedalbetätigungsbetrag θacc entlang zweier jeweiliger Achsen aufgenommen sind.
Der Hybridsteuerabschnitt 84 weist eine Funktion einer Maschinensteuereinrichtung oder eines Maschinensteuerabschnitts zum Steuern der Maschine 14 und eine Funktion einer Motorgeneratorsteuereinrichtung oder eines Motorgeneratorsteuerabschnitts zum Steuern des ersten Motorgenerators MG1 und des zweiten Motorgenerators MG2 über den Inverter 50 auf. Somit führt der Hybridsteuerabschnitt 84 Hybridantriebssteuerungen zum Antrieb der Maschine 14, des ersten Motorgenerators MG1 und des zweiten Motorgenerators MG2 durch. Der Hybridsteuerabschnitt 84 ist z.B. dazu aufgebaut, eine benötigte Fahrzeugantriebsleistung Pdem basierend auf einem Gaspedalbetätigungsbetrag θacc und der Fahrzeugfahrgeschwindigkeit V und passend zu einer vorab festgelegten Beziehung in Form eines Antriebskraftkennfelds zu berechnen. Anders gesagt berechnet der Hybridsteuerabschnitt 84 das verlangte Antriebsmoment Tdem bei der derzeitigen Fahrzeugfahrgeschwindigkeit V. Der Hybridsteuerabschnitt 84 erzeugt das Maschinensteuerbefehlssignal Se, um die Maschine 14 zu steuern, und die Motorgeneratorbefehlssignale Smg, um den ersten Motorgenerator MG1 und den zweiten Motorgenerator MG2 zu steuern, um die verlangte Fahrzeugantriebsleistung Pdem bereitzustellen, wobei die maximalen Lade- und Entlademengen Win und Wout an elektrischem Strom der Batterie 52 in Betracht gezogen werden. Beispielsweise gibt das Maschinensteuerbefehlssignal Se einen Befehlswert einer Maschinenleistung Pe wieder, die eine Leistung der Maschine 14 ist, die das Drehmoment Teat bei der derzeitigen Betriebsdrehzahl ωe ausgibt. Beispielsweise geben die Motorgeneratorsteuerbefehlssignale Smg einen Befehlswert für eine vom ersten Motorgenerator MG1 zum Erzeugen des gegen das Maschinenmoment Te wirkenden Reaktionsmoments zu erzeugende elektrischen Strommenge Wg, nämlich das MG1-Moment Tg bei der derzeitigen MG1-Drehzahl ωg, und für eine vom zweiten Motorgenerator MG2 zum Erzeugen des MG2-Moment Tm bei der derzeitigen MG2-Drehzahl ωm zu verbrauchende elektrische Strommenge Wm wieder.
Wenn z.B. die Getriebevorrichtung 40 insgesamt als stufenloses Getriebe betrieben wird, während der stufenlose Getriebeabschnitt 18 als stufenloses Getriebe eingesetzt ist, steuert der Hybridsteuerabschnitt 84 die Maschine 14 und die vom ersten Motorgenerator MG1 zu erzeugende elektrische Strommenge Wg derart, dass die Maschinendrehzahl ωe und das Maschinenmoment Te zum Erreichen der Maschinenleistung Pe eingerichtet werden, um die verlangte Fahrzeugantriebsleistung Pdem einzurichten, während ein Punkt höchster Kraftstoffökonomie der Maschine 14 so berücksichtigt wird, dass das Übersetzungsverhältnis y0 des stufenlosen Getriebeabschnitts 18 derart gesteuert wird, dass es sich ständig ändert. Folglich wird das Übersetzungsverhältnis yt der Getriebevorrichtung 40 gesteuert, während der stufenlose Getriebeabschnitt 18 als das stufenlose Getriebe betrieben wird.
Wenn die Getriebevorrichtung 40 insgesamt als gestuft variables Getriebe betrieben wird, während der stufenlose Getriebeabschnitt 18 als gestuft variables Getriebe betrieben wird, bestimmt der Hybridsteuerabschnitt 84 beispielsweise einen Schaltvorgang der Getriebevorrichtung 40 entsprechend eines Gesamtgangstellungskennfelds und führt beispielsweise eine Schaltsteuerung des stufenlosen Getriebeabschnitts 18 durch, um zusammen mit dem Getriebeschaltsteuerabschnitt 82 eine aus den zahlreichen Gesamtgangstellungen ausgewählte einzurichten, um den gestuft variablen Getriebeabschnitt 20 selektiv in die AT-Getriebestellungen zu schalten. Die zahlreichen Gesamtgangstellungen können eingerichtet werden, indem der erste Motorgenerator MG1 gesteuert wird, um die Maschinendrehzahl ωe entsprechend der Abtriebsdrehzahl wo so zu steuern, dass die jeweiligen Übersetzungswerte үt beibehalten werden. Man bemerke, dass das Übersetzungsverhältnis үt in jeder der Gesamtgangstellungen nicht notwendigerweise über alle Bereiche der Abtriebsdrehzahl wo konstant sein muss, sondern in einem bestimmten Bereich oder Bereichen der Abtriebsdrehzahl ωo geändert werden kann, oder ihm eine Grenze oder Grenzen gesetzt werden kann/können, beispielsweise abhängig von oberen oder unteren Grenzen der Drehzahlen entsprechender drehender Elemente.
Wie das AT-Getriebestellungsschaltkennfeld ist das vorstehend erörterte Gesamtgangpositionsschaltkennfeld eine Beziehung zwischen den Parametern Abtriebsdrehzahl ωo und Gaspedalbetätigungsbetrag θacc. 6 ist die Ansicht, die ein Beispiel des Gesamtgangpositionsschaltkennfelds veranschaulicht. In 6 zeigen durchgezogene Linien Hochschaltgrenzlinien, während gestrichelte Linien Herunterschaltgrenzlinien anzeigen. Die Getriebevorrichtung 40, die aus dem stufenlosen Getriebeabschnitt 18 und dem gestuft variablen Getriebeabschnitt 20 besteht, die nacheinander angeordnet sind, wird aus einer der Gesamtgangpositionen in eine andere passend zum Gesamtgangpositionsschaltkennfeld so geschaltet, als ob die Getriebevorrichtung 40 insgesamt als gestuft variables Getriebe geschaltet würde. Diese gestuft variable Gesamtgangsteuerung zum Steuern der Schaltvorgänge der Getriebevorrichtung 40 als dem insgesamt gestuft variablen Getriebe kann vorzugsweise nur dann anstelle der stufenlosen Schaltsteuerung der Getriebevorrichtung 40 als insgesamt stufenloses Getriebe implementiert werden, wenn ein sportlicher Fahrmodus oder ein anderer Fahrmodus mit schnellem Ansprechverhalten durch den Fahrzeugbediener ausgewählt wird, oder nur dann, wenn das verlangten Antriebsmoment Tdem vergleichsweise groß ist, kann aber grundsätzlich implementiert werden, wenn nicht die gesamte gestuft variable Schaltsteuerung beschränkt oder verhindert wird.
Die gestuft variable Gesamtgangsteuerung durch den Hybridsteuerabschnitt 84 und die Schaltsteuerung des gestuft variablen Getriebeabschnitts 20 durch den Getriebeschaltsteuerabschnitt 82 werden gemeinsam implementiert. In dieser Ausführungsform werden die ersten bis zehnten Gesamtgangpositionen für die ersten bis vierten AT-Getriebestellungen eingerichtet. Wenn die Getriebevorrichtung 40 beispielsweise zwischen der vierten Gesamtgangposition und der dritten Gesamtgangposition geschaltet wird, wird der gestuft variable Getriebeabschnitt 20 zwischen der AT-Getriebestellung für den zweiten Gang und der AT-Getriebestellung für den ersten Gang geschaltet. Wenn die Getriebevorrichtung 40 zwischen der siebten Gesamtgangposition und der sechsten Gesamtgangposition geschaltet wird, wird der gestuft variable Getriebeabschnitt 20 zwischen der AT-Getriebestellung für den dritten Gang und der AT-Getriebestellung für den zweiten Gang geschaltet. Wenn die Getriebevorrichtung 40 zwischen der zehnten Gesamtgangposition und der neunten Gesamtgangposition geschaltet wird, wird der gestuft variable Getriebeabschnitt 20 zwischen der AT-Getriebestellung für den vierten Gang und der AT-Getriebestellung für den dritten Gang geschaltet. Daher wird das AT-Getriebestellungsschaltkennfeld so formuliert, dass der Schaltvorgang für die AT-Getriebestellung synchron mit dem Schaltvorgang für die Gesamtgangposition durchgeführt wird. Wie mit Bezug auf 6 genauer beschrieben wird, fallen Hochschaltgrenzlinien für das jeweilige Schalten der Getriebevorrichtung 40 aus der dritten Gesamtgangposition in die vierte Gesamtgangposition, aus der sechsten Gesamtgangposition in die siebte Gesamtgangposition und aus der neunten Gesamtgangposition in die zehnte Gesamtgangposition mit Hochschaltgrenzlinien zum jeweiligen Schalten des gestuft variablen Getriebeabschnitts 20 aus der AT-Getriebestellung für den ersten Gang in die AT-Getriebestellung für den zweiten Gang (was als „AT1→2“ in 6 gezeigt ist), aus der AT-Getriebestellung für den zweiten Gang in die AT-Getriebestellung für den dritten Gang, und aus der AT-Getriebestellung für den dritten Gang in die AT-Getriebestellung für den vierten Gang zusammen. In ähnlicher Weise fallen Herunterschaltgrenzlinien für das jeweilige Schalten der Getriebevorrichtung 40 aus der vierten Gesamtgangposition in die dritte Gesamtgangposition, aus der siebten Gesamtgangposition in die sechste Gesamtgangposition, und aus der zehnten Gesamtgangposition in die neunte Gesamtgangposition mit Herunterschaltgrenzlinien zum jeweiligen Schalten des gestuft variablen Getriebeabschnitts 20 aus der AT-Getriebestellung für den zweiten Gang in die AT-Getriebestellung für den ersten Gang (was als „AT1←2“ in 6 gezeigt ist), aus der AT-Getriebestellung für den dritten Gang in die AT-Getriebestellung für den zweiten Gang, und aus der AT-Getriebestellung für den vierten Gang in die AT-Getriebestellung für den dritten Gang zusammen. Alternativ kann ein Befehl zum Schalten des gestuft variablen Getriebeabschnitts 20 im Getriebeschaltsteuerabschnitt 82 als Antwort auf eine Bestimmung gemäß dem Gesamtgangpositionsschaltkennfeld der 6 eingesetzt werden, dass die Getriebevorrichtung 40 aus einer Gesamtgangposition in eine andere zu schalten ist. Somit findet ein Hochschaltvorgang der Getriebevorrichtung 40 insgesamt bei einem Hochschaltvorgang des gestuft variablen Getriebeabschnitts 20 statt, und ein Herunterschaltvorgang der Getriebevorrichtung 40 insgesamt findet bei einem Herunterschaltvorgang des gestuft variablen Getriebeabschnitts 20 statt. Der Getriebeschaltsteuerabschnitt 82 weist den gestuft variablen Getriebeabschnitt 20 an, einen Schaltvorgang aus einer AT-Getriebestellung in eine andere durchzuführen, um die Getriebevorrichtung 40 aus einer Gesamtgangposition in eine andere zu schalten. Weil der Schaltvorgang der AT-Getriebestellung synchron mit dem Schaltvorgang der Gesamtgangposition durchgeführt wird, wird der Schaltvorgang des gestuft variablen Getriebeabschnitts 20 mit einer Änderung der Maschinendrehzahl ωe so durchgeführt, dass der Fahrzeugbediener weniger wahrscheinlich einen unkomfortablen Schaltruck des gestuft variablen Getriebeabschnitts 20 erfährt.
Der Hybridsteuerabschnitt 84 richtet abhängig von einem Fahrzustand des Fahrzeugs 10 selektiv den Motorantriebsmodus oder den Hybridantriebsmodus ein. Beispielsweise wählt der Hybridsteuerabschnitt 84 den Motorantriebsmodus aus, wenn die verlangte Fahrzeugantriebsleistung Pdem unter einem vorab festgelegten Schwellenwert liegt, sich also in einem vorab festgelegten Motorantriebsmodusbereich befindet, und wählt den Hybridantriebsmodus aus, wenn die verlangte Fahrzeugantriebsleistung Pdem gleich dem oder höher als der Schwellenwert ist, d.h., sich in einem vorab festgelegten Hybridantriebsmodusbereich befindet. Zudem wählt der Hybridsteuerabschnitt 84 den Hybridantriebsmodus auch dann aus, wenn die verlangte Fahrzeugantriebsleistung Pdem im Motorantriebsmodusbereich liegt, falls die in der Batterie 52 gespeicherte Elektrizitätsmenge SOC kleiner als ein vorab festgelegter Schwellenwert ist.
Als Nächstes wird die gestuft variable Gesamtgangsteuerung der Getriebevorrichtung 40 genau beschrieben, die einen Schaltvorgang des gestuft variablen Getriebeabschnitts 20 umfasst. Der Hybridsteuerabschnitt 84 schafft eine Basissteuerung während der Schaltzeit (genauer gesagt im Vorgang der Eingriffs- und Lösevorgänge der zwei relevanten Kupplungsvorrichtungen CB in einer Trägheitsphase des Schaltvorgangs), bei der das MG1-Moment Tg und das MG2-Moment Tm während eines Schaltvorgangs des gestuft variablen Getriebeabschnitts 20 unter der Steuerung des Getriebeschaltsteuerabschnitts 82 basierend auf dem Maschinenmoment Te und dem CB-übertragenen Moment Tcb einer der beiden Kupplungsvorrichtungen CB gesteuert werden, die jeweils in ihre Eingriffs- und gelösten Zustände zu bringen sind, um zu erlauben, dass der gestuft variable Getriebeabschnitt 20 den Schaltvorgang durchführt, wobei die eine der beiden Kupplungsvorrichtungen CB eine Initiativkupplungsvorrichtung ist, die das Fortschreiten des Schaltvorgang veranlasst, und deren CB-übertragenes Moment Tcb gesteuert wird, um fortschreitend den Schaltvorgang so zu implementieren, dass ein MG2-Winkelbeschleunigungswert dωm/dt des zweiten Motorgenerators MG2, der den Drehzustand des Eingangsdrehteils des gestuft variablen Getriebeabschnitts 20 wiedergibt, und ein Maschinenwinkelbeschleunigungswert dωe/dt der Maschine 14, der den Betriebszustand der Maschine 14 wiedergibt, mit jeweils vorab festgelegten Sollwerten zusammenfallen. Durch Steuern des MG1-Moments Tg und des MG2-Moments Tm kann das Eingangsmoment Ti des gestuft variablen Getriebeabschnitts 20 gesteuert werden, weil eine Summe des MG2-Moments und des direkt übertragenen Maschinenmoments Td, das aufgrund des gegen das Maschinenmoment Te wirkenden Reaktionsmoments durch das MG1-Moment Tg auf das Hohlrad R0 wirkt, gleich dem Eingangsmoment Ti des gestuft variablen Getriebeabschnitts 20 ist.
Die Schaltsteuerung des gestuft variablen Getriebeabschnitts 20 wird in verschiedenen Schaltmodi wie einem Anlass- bzw. Einschalt-Hochschalt-Modus, einem Abschalt-Hochschalt-Modus, einem Einschalt-Herunterschalt-Modus und einem Abschalt-Herunterschalt-Modus durchgeführt. Beispielsweise werden die Schaltsteuerungen in den Einschalt-Schaltmodi implementiert, wenn der Gaspedalbetätigungsbetrag θacc steigt oder wenn die Fahrzeugfahrgeschwindigkeit V steigt, während das Gaspedal in einer betätigten Position gehalten wird, und die Schaltsteuerungen der Abschalt-Schaltmodi werden implementiert, wenn der Gaspedalbetätigungsbetrag θacc verringert wird oder wenn die Fahrzeugfahrgeschwindigkeit V verringert wird, während das Gaspedal in seiner unbetätigten oder vollständig gelösten Position gehalten wird. Wenn keine der zwei Kupplungsvorrichtungen, die jeweils in die gelösten und Eingriffszustände zu bringen sind, das CB-übertragene Drehmoment Tcb erfährt, wird die AT-Eingangsdrehzahl ωi in den Einschalt-Schaltmodi natürlich bzw. von selbst auf einen vorab festgelegten optimalen Wert erhöht und wird in den Ausschalt-Schaltmodi von selbst auf einen vorab festgelegten optimalen Wert verringert. Demgemäß wird der Schaltvorgang in den Einschalt-Hochschalt- und Abschalt-Herunterschalt-Modi, in denen sich die AT-Eingangsdrehzahl ωi nicht von selbst auf eine vorab festgelegte Synchronisationsdrehzahl (ωisyca (=ω0*Drehzahlverhältnis үata, das nach dem Abschluss des Schaltvorgangs einzurichten ist) ändert, wenn keine der zwei Kupplungsvorrichtungen, die jeweils in die gelösten und Eingriffs-Zustände zu bringen sind, das CB-übertragene Moment Tcb erfährt, vorzugsweise durch Erhöhen des CB-übertragenen Moments Tcb der Kupplungsvorrichtung CB ausgelöst, die in den Eingriffszustand für den Schaltvorgang zu bringen ist. Andererseits wird der Schaltvorgang in den Abschalt-Hochschalt- und Einschalt-Herunterschalt-Modi, in denen sich die AT-Eingangsdrehzahl ωi von selbst auf die vorab festgelegte Synchronisationsdrehzahl ωisyca auch dann ändert, wenn keine der zwei Kupplungsvorrichtungen, die jeweils in die gelösten oder eingreifenden Zustände zu bringen sind, das CB-übertragene Drehmoment Tcb erfährt, vorzugsweise ausgelöst, indem das CB-übertragene Moment Tcb der Kupplungsvorrichtung CB verringert wird, die vor dem Schaltvorgang in den Eingriffszustand versetzt wurde, und die für den Schaltvorgang in den gelösten Zustand zu versetzen ist. Somit ist die Kupplungsvorrichtung CB, die in den Einschalt-Hochschalt- und Ausschalt-Herunterschalt-Modi in den Eingriffszustand zu bringen ist, die Initiativkupplungsvorrichtung, deren CB-übertragenes Moment Tcb gesteuert wird, um fortschreitend den Schaltvorgang zu implementieren, während die Kupplungsvorrichtung CB, die in den Ausschalt-Hochschalt- und Einschalt-Herunterschalt-Modi in den gelösten Zustand zu bringen ist, die Initiativkupplungsvorrichtung ist, deren CB-übertragenes Moment Tcb gesteuert wird, um fortschreitend den Schaltvorgang zu implementieren.
Genauer erläutert ist der Hybridsteuerabschnitt 84 dazu aufgebaut, das MG1-Moment Tg und das MG2-Moment Tm gemäß der nachstehenden mathematischen Gleichung (1) und auf der Grundlage der Zielwerte des MG2-Winkelbeschleunigungswerts dωm/dt und des Maschinen-Winkelbeschleunigungswerts dωe/dt, des Maschinenmoments Te und eines AT-übertragenen Moments Tat zu berechnen. Der Hybridsteuerabschnitt 84 ist dazu aufgebaut, die Motorgeneratorsteuerbefehlssignale Smg so an den Inverter 50 abzugeben, dass man das berechnete MG1-Moment Tg und MG2-Moment Tm erhält. Beispielsweise wird die mathematische Gleichung (1) aus kinetischen Gleichungen und einer Beziehungsgleichung abgeleitet. Jede der kinetischen Gleichungen gilt für eine zugehörige der „g“-, „e“- und „m“-Achsen des (in 3 gezeigten) stufenlosen Getriebeabschnitts 18, und wird durch einen Trägheitswert, einen Winkelbeschleunigungswert und einen Drehmomentwert auf der zugehörigen Achse wiedergegeben. Die Beziehungsgleichung wird in Anbetracht des stufenlosen Getriebeabschnitts 18 formuliert, der zwei Freiheitsgrade aufweist (nämlich in Anbetracht der Tatsache, dass, falls die Drehzahlen entlang zweier der vorstehend erläuterten drei Achsen aufgenommen wurden, die Drehzahl entlang der anderen Achse festgelegt ist). Demgemäß geben Werte a11,..., b11,..., c22 in 2*2-Matritzen in der mathematischen Gleichung (1) Kombinationen von Parametern wie die Trägheitswerte der drehenden Elemente des stufenlosen Getriebeabschnitts 18 und das Übersetzungsverhältnis ρ0 des Differentialmechanismus 32 wieder.
Mathematische Gleichung (1) $[\begin{matrix} a_{11} & a_{12} \\ a_{21} & a_{22} \end{matrix}] [\begin{matrix} {\dot{ω}}_{m} \\ {\dot{ω}}_{e} \end{matrix}] = [\begin{matrix} b_{11} & b_{12} \\ b_{21} & b_{22} \end{matrix}] [\begin{matrix} T_{m} \\ T_{g} \end{matrix}] + [\begin{matrix} c_{11} & c_{12} \\ c_{21} & c_{22} \end{matrix}] [\begin{matrix} T_{e} \\ T_{at} \end{matrix}]$
Beispielsweise werden vorab die Sollwerte des MG2-Winkelbeschleunigungswerts dωm/dt und des Maschinen-Winkelbeschleunigungswerts dωe/dt in der vorstehend erläuterten mathematischen Gleichung (1), und abhängig von den derzeit vorliegenden aus den Schaltmodi des gestuft variablen Getriebeabschnitts 20, dem spezifischen Schaltvorgang des gestuft variablen Getriebeabschnitts 20, der zwischen den AT-Getriebestellungen durchzuführen ist, und dem spezifischen Schaltvorgang der Getriebevorrichtung 40 bestimmt, der zwischen den Gesamtgangstellungen durchzuführen ist, nämlich abhängig davon, welcher der Schaltmodi (wie der vorstehend beschriebene Hochschaltmodus beim Einschalten, Hochschaltmodus beim Ausschalten, Herunterschaltmodus beim Einschalten und Herunterschaltmodus beim Ausschalten) im gestuft variablen Getriebeabschnitt 20 durchzuführen ist, zwischen welchen AT-Getriebestellungen der Schaltvorgang im gestuft variablen Getriebeabschnitt 20 durchzuführen ist, und zwischen welchen Gesamtgangpositionen der Schaltvorgang in der Getriebevorrichtung 40 durchzuführen ist. Das Maschinenmoment Te in der mathematischen Gleichung (1) ist ein verlangtes Maschinenmoment Tedem bei der Maschinendrehzahl ωe, bei der die Maschinenleistung Pe zum Erhalt der verlangten Fahrzeugantriebsleistung Pdem (d.h. die verlangte Maschinenleistung Pedem) erhalten wird.
Das AT-übertragene Drehmoment Tat in der mathematischen Gleichung (1) ist eine Summe von Drehmomentwerten des Leistungsübertragungselements 30 (dessen Drehzahl entlang der „m“-Achse aufgenommen ist), die durch Umwandlung von CB-übertragenen Momenten Tcb erhalten werden, die über die jeweiligen zwei Kupplungsvorrichtungen CB während des relevanten Schaltvorgangs des gestuft variablen Getriebeabschnitts 20 übertragen wird, nämlich der Drehmomentwert des Leistungsübertragungselements 30, der durch Umwandlung des durch den gestuft variablen Getriebeabschnitt 20 übertragenen Drehmoments erhalten wird. Die mathematische Gleichung (1) ist eine Gleichung für ein theoretisches Modell des Schaltvorgangs des gestuft variablen Getriebeabschnitts 20. Im Hinblick darauf wird das CB-übertragene Moment Tcb der Initiativkupplungsvorrichtung CB, das gesteuert wird, um progressiv den Schaltvorgang zu implementieren, als das AT-übertragene Getriebemoment Tat in der mathematischen Gleichung (1) eingesetzt. Das CB-übertragene Moment Tcb, das als das AT-übertragene Getriebemoment Tat in der mathematischen Gleichung (1) genutzt wird, ist ein Feed-forward-Steuerwert. Um das gewünschte CB-übertragene Moment Tcb zu bestimmen, legt die elektronische Steuervorrichtung 80 das CB-übertragene Moment Tcb der Initiativkupplungsvorrichtung CB fest. Genauer gesagt legt die elektronische Steuervorrichtung 80 das CB-übertragene Moment Tcb der Initiativkupplungsvorrichtung CB passend zum AT-Eingangsmoment Ti auf der Grundlage der verlangten Maschinenleistung Pedem, die die verlangte Fahrzeugantriebsleistung Pdem ergibt, und passend zu einer geeigneten aus mehreren vorab festgelegten Beziehungen zwischen dem CB-übertragenen Moment Tcb und dem verlangten Eingangsmoment fest, die formuliert werden, um einen guten Ausgleich zwischen dem Schaltruck und der verlangten Schaltzeit des gestuft variablen Getriebeabschnitts 20 sicherzustellen und die jeweils unterschiedlichen Kombinationen des derzeit eingerichteten Schaltmodus und des spezifischen Schaltvorgangs des gestuft variablen Getriebeabschnitts 20 entsprechen, der zwischen den AT-Getriebestellungen durchzuführen ist.
7 ist ein Schaubild eines Beispiels eines Zeitschaubilds zum Erläutern einer normalen Herunterschaltsteuerung des gestuft variablen Getriebeabschnitts 20 beim Einschalten. In 7 zeigt die Zeit t1 einen Moment einer Bestimmung des Herunterschaltvorgangs beim Einschalten an (siehe eine gestrichelte Linie der AT-Getriebestellung). Die Zeit t2 zeigt einen Moment des Starts der Schaltausgabe des Herunterschaltvorgangs beim Einschalten an (siehe eine durchgezogene Linie der AT-Getriebestellung). Nachdem die Schaltausgabe gestartet wurde, hat die AT-Eingangsdrehzahl ωi damit begonnen, auf eine Synchronisationsdrehzahl ωisyca nach dem Herunterschalten zu steigen, so dass eine Trägheitsphase des Herunterschaltvorgangs beim Einschalten begonnen wurde (siehe Zeit t3), und ein Fortschreiten des Schaltvorgangs wird möglich. Anschließend wird die AT-Eingangsdrehzahl ωi in einen Zustand versetzt, in dem sie im Wesentlichen mit der Synchronisationsdrehzahl ωisyca nach dem Herunterschalten synchronisiert ist (siehe Zeit t4). Eine gestrichelte Linie der AT-Eingangsdrehzahl ab der Zeit t3 bis zur Zeit t4 zeigt einen Sollwert der AT-Eingangsdrehzahl ωi an, wenn der Schaltvorgang so fortschreitet, dass der MG2- Winkelbeschleunigungswert dωm/dtes auf seinen Sollwert eingestellt wird. Wenn ein übertragenes Moment Tcb der Initiativkupplungsvorrichtung für das AT-Eingangsmoment Ti aus irgendeinem Grund während des Herunterschaltvorgangs des gestuft variablen Getriebeabschnitts 20 beim Einschalten ungenügend wird, wird der MG2-Winkelbeschleunigungswert dωm/dt größer als sein Sollwert (d.h., die tatsächliche AT-Eingangsdrehzahl ωi steigt schneller als der Sollwert (siehe eine durchgezogene Linie im Abschnitt A)). In einem solchen Fall wird in der Steuerung (Feedback-Regelung) anhand der mathematischen Gleichung (1) das MG2-Moment Tm (siehe durchgezogene Linie in einem Abschnitt B) unter einen Befehlswert des ursprünglichen MG2-Moments Tm (siehe eine gestrichelte Linie im Abschnitt B) verringert, wenn der MG2- Winkelbeschleunigungswert dωm/dt so gleich seinem Sollwert eingestellt wird, dass der MG2-Winkelbeschleunigungswert dωm/dt mit seinem Sollwert zusammenfällt (d.h. so, dass die AT-Eingangsdrehzahl wi mit ihrem Sollwert zusammenfällt), und das AT-Eingangsmoment Ti (siehe eine durchgezogene Linie in einem Abschnitt C) wird unter einen verlangten Wert des ursprünglichen AT-Eingangsmoments Ti (das auch als ein verlangtes Eingangsmoment bezeichnet wird) verringert (siehe eine gestrichelte Linie im Abschnitt C). Dieses verlangte Eingangsmoment ist beispielsweise ein Wert, der durch Wandeln des verlangten Antriebsmoments Tdem in einen Drehmoment des Leistungsübertragungselements 30 aufgenommen wird. Folglich sind das übertragene Drehmoment Tcb der Initiativkupplungsvorrichtung und das AT-Eingangsmoment Ti ausgeglichen, und eine Steuerung kann so bereitgestellt werden, dass die AT-Eingangsdrehzahl ωi mit ihrem Sollwert zusammenfällt (siehe eine durchgezogene Linie in einem Abschnitt D). In diesem Fall wird eine Leistung, die einer Größe einer Verringerung des MG2-Moments Tm (d.h. einer Größe einer Verringerung des AT-Eingangsmoments Ti) entspricht, als elektrische Leistung in der Batterie 52 gespeichert (siehe Zeit t3 bis Zeit t4).
Wenn eine ladbare elektrische Leistung Win der Batterie 52 zu klein ist, um die Leistung einer Größe einer Verringerung des MG2-Moments Tm wie vorstehend beschrieben anzupassen (d.h. wenn das Laden der Batterie 52 beschränkt ist), kann das MG2-Moment Tm nicht so stark verringert werden, dass die AT-Eingangsdrehzahl ωi mit ihrem Sollwert zusammenfällt.
10 ist ein Schaubild eines Beispiels eines Zeitschaubilds zum Erläutern einer Steuerung, wenn das Laden der Batterie 52 während des Herunterschaltvorgangs des gestuft variablen Getriebeabschnitts 20 beim Einschalten beschränkt ist (ein Vergleichsbeispiel, das sich von dieser später beschriebenen Ausführungsform unterscheidet). In 10 zeigt die Zeit t1 einen Moment einer Bestimmung des Herunterschaltvorgangs beim Einschalten an (siehe eine gestrichelte Linie der AT-Getriebestellung). Die Zeit t2 zeigt einen Moment des Startens der Schaltausgabe des Herunterschaltvorgangs beim Einschalten an (siehe eine durchgezogene Linie der AT-Getriebestellung). Die Zeit t3 zeigt einen Moment des Starts einer Trägheitsphase des Herunterschaltvorgangs beim Einschalten an. Die Zeit t4 zeigt einen Moment an, an dem die AT-Eingangsdrehzahl wi im Wesentlichen mit der Synchronisationsdrehzahl ωisyca nach dem Herunterschalten synchronisiert ist. Wenn das übertragene Moment Tcb der Initiativkupplungsvorrichtung aus irgendeinem Grund während des Herunterschaltvorgangs des gestuft variablen Getriebeabschnitts 20 beim Einschalten für das AT-Eingangsmoment Ti ungenügend wird, so dass die tatsächliche AT-Eingangsdrehzahl ωi wie in 7 gezeigt schneller als der Sollwert ansteigt (siehe eine durchgezogene Linie im Abschnitt A), wird das AT-Eingangsmoment Ti (siehe eine durchgezogene Linie in einem Abschnitt D) unter den ursprünglich verlangten Wert des AT-Eingangsmoments Ti (siehe eine gestrichelte Linie im Abschnitt D) verringert, wenn ein Befehl erteilt werden kann, das MG2-Moment Tm (siehe eine Punkt-Strich-Linie im Abschnitt C) ausreichend unter den Ausgangsbefehlswert des MG2-Moments Tm (siehe eine gestrichelte Linie in einem Abschnitt B) zu verringern, und die Steuerung wird so vorgesehen, dass die AT-Eingangsdrehzahl ωi mit ihrem Sollwert zusammenfällt (siehe eine durchgezogene Linie in einem Abschnitt G). In diesem Fall kann das MG2-Moment Tm nicht ausreichend verringert werden (siehe eine durchgezogene Linie in einem Abschnitt B), falls die ladbare elektrische Leistung bzw. verbleibende elektrische Kapazität Win der Batterie 52 klein ist und das Laden der Batterie 52 beschränkt ist (siehe ein Abschnitt E). In einem solchen Fall wird beispielsweise die Maschinendrehzahl ωe erhöht (siehe eine durchgezogene Linie in einem Abschnitt F), indem der erste Motorgenerator MG1 oberhalb des Sollwerts (siehe eine gestrichelte Linie) der Maschinendrehzahl ωe genutzt wird, wenn der Schaltvorgang fortschreitet, um den Maschinenwinkelbeschleunigungswert dωe/dt seinem Sollwert anzupassen, so dass eine überschüssige Leistung passend zu einem Moment, das nicht durch Verringern des MG2-Moments Tm relativ zu einer Größe des zu verringernden AT-Eingangsmoments Ti verringerbar ist, als eine Trägheitsleistung (d.h. überschüssige Leistung, die einer Menge von elektrischer Leistung entspricht, die nicht in der Batterie 52 speicherbar ist) verbraucht wird. Folglich kann das AT-Eingangsmoment Ti soweit wie nötig verringert werden (siehe eine durchgezogene Linie in einem Abschnitt D), um so eine Steuerung derart zu schaffen, dass die AT-Eingangsdrehzahl ωi mit ihrem Sollwert zusammenfällt (siehe eine durchgezogene Linie in einem Abschnitt G). Das Durchgehen der Maschine 14 kann jedoch auftreten, was möglicherweise zu einer Verschlechterung der Haltbarkeit von Komponenten oder dazu führen kann, dass dem Fahrer ein befremdliches Gefühl vermittelt wird.
Daher beschränkt die elektronische Steuervorrichtung 80 vorübergehend die verlangte Maschinenleistung Pedem (in diesem Fall hat das verlangte Maschinenmoment Tedem dieselbe Bedeutung), wenn die Maschinendrehzahl ωe möglicherweise eine vorab festgelegte Drehzahl ωef während des Herunterschaltvorgangs des gestuft variablen Getriebeabschnitts 20 beim Einschalten übersteigt. Folglich kann das AT-Eingangsmoment Ti so weit wie nötig verringert werden, während das Durchgehen der Maschine 14 selbst dann verhindert wird, wenn das Laden der Batterie 52 während des Herunterschaltvorgangs des gestuft variablen Getriebeabschnitts 20 beim Einschalten eingeschränkt ist.
Genauer gesagt umfasst die elektronische Steuervorrichtung 80 weiterhin eine Fahrzeugzustandsbestimmungseinrichtung, d.h. einen Fahrzeugzustandsbestimmungsabschnitt 86, eine Hochdrehbestimmungseinrichtung, d.h. einen Hochdrehbestimmungsabschnitt 88 und eine Ausgabebeschränkungseinrichtung, d.h. einen Ausgabebeschränkungsabschnitt 90, um so die Steuerfunktion des vorübergehenden Beschränkens der verlangten Maschinenleistung Pedem wie vorstehend beschrieben zu implementieren.
Der Fahrzeugzustandsbestimmungsabschnitt 86 bestimmt z.B. basierend auf dem Hydrauliksteuerbefehlssignal Sat, ob der Herunterschaltvorgang des gestuft variablen Getriebeabschnitts 20 beim Einschalten fortschreitet, wenn das Fahrzeug 10 fährt. Der Fahrzeugzustandsbestimmungsabschnitt 86 bestimmt, ob die Trägheitsphase während des Schaltverlaufs des Herunterschaltvorgangs des gestuft variablen Getriebeabschnitts 20 beim Einschalten gestartet ist, z.B. basierend darauf, ob die AT-Eingangsdrehzahl ωi mit dem Erhöhen hin zur Synchronisationsdrehzahl ωisyca begonnen hat. Der Fahrzeugzustandsbestimmungsabschnitt 86 bestimmt z.B. auf der Grundlage des Hydrauliksteuerbefehlssignals Sat, ob der Herunterschaltvorgang des gestuft variablen Getriebeabschnitts 20 beim Einschalten abgeschlossen ist.
Wenn der Fahrzeugzustandsbestimmungsabschnitt 86 bestimmt, dass der Herunterschaltvorgang des gestuft variablen Getriebeabschnitts 20 beim Einschalten fortschreitet, d.h., während des Herunterschaltvorgangs des gestuft variablen Getriebeabschnitts 20 beim Einschalten, bestimmt der Durchdrehbestimmungsabschnitt 88, ob vorhergesagt wird, dass die Maschinendrehzahl ωe die vorab bestimmte Drehzahl ωef übersteigt, wenn der Hybridsteuerabschnitt 84 ein Steuerung so bereitstellt, dass der MG2-Winkelbeschleunigungswert dωm/dt mit seinem Sollwert zusammenfällt. Anders gesagt bestimmt der Durchdrehbestimmungsabschnitt 88, ob das Durchgehen (der vorübergehende Anstieg) der Maschinendrehzahl ωe wie durch die durchgezogene Linie im Abschnitt F der 10 gezeigt während des Herunterschaltvorgangs des gestuft variablen Getriebeabschnitts 20 beim Einschalten vorhergesagt wird (anders betrachtet im Herunterschaltvorgang der Getriebevorrichtung 40, der vom Herunterschaltvorgang des gestuft variablen Getriebeabschnitts 20 beim Einschalten begleitet wird).
Es wird berücksichtigt, dass die Motordrehzahl ωe zum Abschluss des Herunterschaltvorgangs hin sinkt, wenn die Maschinendrehzahl ωe vorübergehend soweit hochdreht, dass sie eine Synchronisationsdrehzahl ωesyca nach dem Herunterschalten (=ωο* Übersetzungsverhältnis үta der Getriebevorrichtung 40 nach dem Schalten) während des Übergangs von einem Herunterschaltvorgang der Getriebevorrichtung übersteigt, was dem Fahrer wahrscheinlich ein befremdliches Gefühl vermittelt. Es wird auch berücksichtigt, dass wahrscheinlich das Durchgehen der Maschine 14 auftritt, wenn die Maschinendrehzahl ωe über die Synchronisationsdrehzahl ωesyca nach dem Herunterschalten hochdreht. Daher ist es sinnvoll, die vorab festgelegte Drehzahl ωeft auf die Synchronisationsdrehzahl ωesyca der Maschinendrehzahl ωe nach dem Herunterschaltvorgang beim Einschalten des gestuft variablen Getriebeabschnitts 20 einzustellen.
Wie vorstehend beschrieben wird berücksichtigt, dass das Durchgehen der Maschinendrehzahl ωe wahrscheinlich auftritt (siehe das Vergleichsbeispiel in 10), wenn das Laden der Batterie 52 eingeschränkt ist. Es wird in Betracht gezogen, dass das Durchgehen der Maschinendrehzahl ωe wahrscheinlicher auftritt, wenn die ladbare elektrische Leistung Win der Batterie 52 geringer ist. Es wird berücksichtigt, dass das Durchgehen der Maschinendrehzahl ωe wahrscheinlicher auftritt, wenn eine Änderungsgröße Δωe der Maschinendrehzahl ωe vor und nach dem Herunterschaltvorgang beim Einschalten des gestuft variablen Getriebeabschnitts 20 (=Synchronisationsdrehzahl ωesyca nach dem Herunterschalten - Synchronisationsdrehzahl ωesycb vor dem Herunterschalten (=ω0* Übersetzungsverhältnis ytb vor dem Herunterschalten der Getriebevorrichtung 40)) kleiner ist. Wenn die Abtriebsdrehzahl ω0 (die Fahrzeuggeschwindigkeit V hat dieselbe Bedeutung) gering ist, wird die Änderungsgröße Δωe der Maschinendrehzahl ωe verringert. Daher bestimmt der Durchgehbestimmungsabschnitt 88 basierend auf mindestens einem Parameter aus der ladbaren elektrischen Leistung Win der Batterie 52 als einem Zustand der Beschränkung der Batterieleistung Pbat, die das MG2-Moment Tm beschränkt, das als die Grundlage des AT-Eingangsmoments Ti verwendet wird, der Änderungsgröße Δωe der Maschinendrehzahl we während des Herunterschaltvorgangs des gestuft variablen Getriebeabschnitts 20 beim Einschalten und der Ausgangsdrehzahl ω0 (oder der Fahrzeuggeschwindigkeit V), ob vorhergesagt wird, dass die Maschinendrehzahl ωe die vorab festgelegte Drehzahl ωef übersteigt.
Weiter bevorzugt umfasst (d.h., speichert) der Durchgehbestimmungsabschnitt 88 eine Beziehung (ein Vorhersagekennfeld), in der ein Zustand der Maschinendrehzahl ωe, gemäß dem vorhergesagt wird, dass sie die vorab festgelegte Drehzahl wef übersteigt, vorab unter Verwendung mindestens entweder der ladbaren elektrischen Leistung Win der Batterie 52, der Änderungsgröße Δωe der Maschinendrehzahl ωe während des Herunterschaltvorgangs des gestuft variablen Getriebeabschnitts 20 beim Einschalten oder der Abtriebsdrehzahl ω0 (oder der Fahrzeuggeschwindigkeit V) als Parameter definiert. Der Durchgehbestimmungsabschnitt 88 bestimmt basierend auf dem mindestens einen Parameter unter Verwendung des Vorhersagekennfelds, ob vorhergesagt wird, dass die Maschinendrehzahl ωe die vorab festgelegte Drehzahl wef übersteigt. Eine Änderungsgröße Δүt (=үta-үtb) des Drehzahlverhältnisses yt der Übertragungsvorrichtung 40 vor und nach einem Herunterschaltvorgang unterscheidet sich abhängig von den AT-Gangpositionen, zwischen denen der Herunterschaltvorgang beim Einschalten durchgeführt wird (d.h. den Gesamtgangpositionen, zwischen denen der Herunterschaltvorgang durchgeführt wird). Wenn sich die Änderungsgröße Δүt des Geschwindigkeitsverhältnisses үt der Übertragungsvorrichtung 40 unterscheidet, ist auch die Änderungsgröße Δωe der Maschinendrehzahl ωe verschieden. Daher kann das Vorhersagekennfeld vorab jede Art von Schaltvorgängen definieren, die sich hinsichtlich der AT-Getriebestellungen unterscheiden, zwischen denen der Herunterschaltvorgang beim Einschalten durchgeführt wird.
In dieser Ausführungsform wird die Maschinenleistung Pedem vorab (im Voraus) vor dem Auftreten eines Durchgehens der Maschinendrehzahl ωe anstatt nach dem Auftreten des Durchgehens der Maschinendrehzahl ωe beschränkt, um so das Durchgehen der Maschinendrehzahl ωe nicht auszulösen. Ein Zeitabschnitt, in dem es eine Möglichkeit des Auftretens des Durchgehens der Maschinendrehzahl we gibt (aus einem anderen Blickwinkel ein Zeitabschnitt, in dem es eine Möglichkeit eines zu geringen übertragenen Drehmoments Tcb der Initiativkupplungsvorrichtung für das AT-Eingangsdrehmoment Ti gibt) ist ein Schaltübergangszeitabschnitt nach dem Beginn der Trägheitsphase. Daher ist es wünschenswert, das Durchgehen der Maschinendrehzahl ωe zumindest vor dem Beginn der Trägheitsphase vorherzusagen. Deshalb bestimmt der Durchgehbestimmungsabschnitt 88, ob vorhergesagt wird, dass die Maschinendrehzahl ωe die vorab festgelegte Drehzahl ωef vor dem Beginn der Änderung der AT-Eingangsdrehzahl ωi während des Herunterschaltvorgangs des gestuft variablen Getriebeabschnitts 20 beim Einschalten (d.h. vor dem Beginn der Trägheitsphase) übersteigt. Vorzugsweise bestimmt der Durchgehbestimmungsabschnitt 88, ob vorhergesagt wird, dass die Maschinendrehzahl ωe die vorab festgelegte Drehzahl ωef seit dem Beginn des Herunterschaltvorgangs des gestuft variablen Getriebeabschnitts 20 beim Einschalten übersteigt.
Wenn der Durchgehbestimmungsabschnitt 88 bestimmt, dass nicht vorhergesagt wird, dass die Maschinendrehzahl ωe die vorab festgelegte Drehzahl ωef während des Herunterschaltvorgangs des gestuft variablen Getriebeabschnitts 20 beim Einschalten übersteigt, stellt der Hybridsteuerabschnitt 84 eine Steuerung zur normalen Zeit bereit, bei der die Basissteuerung zur Zeit des Schaltens ohne Beschränkung der verlangten Maschinenleistung Pedem bereitgestellt wird.
Wenn der Durchgehbestimmungsabschnitt 88 bestimmt, dass vorhergesagt wird, dass die Maschinendrehzahl ωe die vorab festgelegte Drehzahl ωef während des Herunterschaltvorgangs des gestuft variablen Getriebeabschnitts 20 beim Einschalten übersteigt, gibt der Ausgabebeschränkungsabschnitt 90 einen Befehl an den Hybridsteuerabschnitt 84 aus, die Maschinenleistung Pe auf eine vorab festgelegte Leistungsgröße Pef oder darunter zu beschränken (d.h. das Maschinendrehmoment Te auf ein vorab festgelegtes Drehmoment Tef oder darunter zu beschränken). Während des Herunterschaltvorgangs des gestuft variablen Getriebeabschnitts 20 beim Einschalten stellt der Hybridsteuerabschnitt 84 die Basissteuerung zur Schaltzeit mit der beschränkten verlangten Maschinenleistung Pedm auf der Grundlage des Befehls vom Ausgabebeschränkungsabschnitt 90 bereit.
Die vorab festgelegte Leistung Pef ist die obere Grenze der Maschinenleistung Pe, die während des Herunterschaltvorgangs des gestuft variablen Getriebeabschnitts 20 beim Einschalten zulässig ist, und ist ein Grenzwert (oberer Grenzwert) der verlangten Maschinenleistung Pedem, um zu verhindern, dass die Maschinendrehzahl ωe die vorab festgelegte Drehzahl ωef übersteigt. Das vorab festgelegte Moment Tef ist die obere Grenze des Maschinenmoments Te, das während des Herunterschaltvorgangs des gestuft variablen Getriebeabschnitts 20 beim Einschalten zulässig ist, und ist ein Grenzwert des verlangten Maschinenmoments Tedem, um zu verhindern, dass die Maschinendrehzahl ωe die vorab festgelegte Drehzahl ωef übersteigt.
Wie vorstehend beschrieben ist mindestens ein Parameter aus der ladbaren elektrischen Leistung Win der Batterie 52, der Änderungsgröße Δωe der Maschinendrehzahl ωe während des Herunterschaltvorgangs des gestuft variablen Getriebeabschnitts 20 beim Einschalten und der Abtriebsdrehzahl ω0 (oder der Fahrzeuggeschwindigkeit V) mit der Wahrscheinlichkeit des Auftretens des Durchgehens der Maschinendrehzahl ωe verknüpft. Daher legt der Ausgabebeschränkungsabschnitt 90 die vorab bestimmte Leistung Pef auf der Grundlage zumindest eines Parameters aus der ladbaren elektrischen Leistung Win der Batterie 52, der Änderungsgröße Δωe der Maschinendrehzahl ωe während des Herunterschaltvorgangs des gestuft variablen Getriebeabschnitts 20 beim Einschalten oder der Abtriebsdrehzahl ω0 (oder der Fahrzeuggeschwindigkeit V) fest (d.h., legt das vorab bestimmte Drehmoment Tef fest). Die vorab bestimmte Leistung Pef (oder das vorab bestimmte Drehoment Tef) kann basierend auf dem mindestens einen Parameter beispielsweise beim Auslösen des Herunterschaltvorgangs des gestuft variablen Getriebeabschnitts 20 beim Einschalten festgelegt werden (oder in einem Moment der Bestimmung, in dem der Hochdrehbestimmungsabschnitt 88 festlegt, dass vorhergesagt wird, dass die Maschinendrehzahl ωe die vorab festgelegte Drehzahl ωef übersteigt), und kann als Einheitswert während des Herunterschaltvorgangs beim Einschalten verwendet werden. Alternativ kann die vorab festgelegte Leistung Pef (oder das vorab festgelegte Moment Tef) basierend auf mindestens einem Parameter während des Herunterschaltvorgangs des gestuft variablen Getriebeabschnitts 20 beim Einschalten festgelegt sein und kann während des Herunterschaltvorgangs beim Einschalten variabel sein.
Weiter bevorzugt weist (d.h. speichert) der Ausgabebeschränkungsabschnitt 90 eine Beziehung (ein Grenzwertkennfeld) auf, in dem der obere Grenzwert vorab für die Maschinenleistung Pe (das Maschinenmoment Te im Fall des Einstellens des vorab festgelegten Moments Tef) definiert ist, um zu verhindern, dass die Maschinendrehzahl ωe die vorab festgelegte Drehzahl ωef übersteigt, indem zumindest entweder die ladbare elektrische Leistung Win der Batterie 52, die Änderungsgröße Δωe der Maschinendrehzahl ωe während des Herunterschaltvorgangs des gestuft variablen Getriebeabschnitts 20 beim Einschalten oder die Abtriebsdrehzahl ω0 (oder die Fahrzeuggeschwindigkeit V) als ein Parameter verwendet wird. Der Ausgabebeschränkungsabschnitt 90 legt die Leistung basierend zumindest auf dem einen Parameter unter Verwendung des Grenzwertkennfelds fest (d.h. legt das vorab festgelegte Moment Tef fest). Wie das Vorhersagekennfeld kann das Grenzwertkennfeld vorab für jede Art von Schaltvorgängen, zwischen denen der Herunterschaltvorgang beim Einschalten durchgeführt wird, hinsichtlich der AT-Getriebestellungen verschieden definiert sein.
Die Einschränkung der nötigen Maschinenleistung Pedem kann ab dem Moment der Bestimmung eingerichtet sein, an dem der Hochdrehbestimmungsabschnitt 88 bestimmt, dass vorhergesagt wird, dass die Maschinendrehzahl ωe die vorab festgelegte Drehzahl ωef übersteigt, oder kann zumindest in dem Zeitabschnitt eingerichtet sein, in dem eine Möglichkeit des Auftretens des Durchgehens der Maschinendrehzahl ωe vorliegt (d.h. im Schaltübergangs-Zeitabschnitt nach dem Start der Trägheitsphase). Daher löst der Ausgabebeschränkungsabschnitt 90 die Beschränkung der Maschinenleistung Pe (d.h. die Beschränkung des Maschinenmoments Te) beispielsweise beim Beginn der Änderung der AT-Eingangsdrehzahl ωi aufgrund des Herunterschaltvorgangs des gestuft variablen Getriebeabschnitts 20 beim Einschalten aus (d.h., löst die Beschränkung aus, wenn der Fahrzeugzustandsbestimmungsabschnitt 86 bestimmt, dass die Trägheitsphase während des Schaltübergangs des Herunterschaltvorgangs des gestuft variablen Getriebeabschnitts 20 beim Einschalten begonnen hat).
Die Beschränkung der verlangten Maschinenleistung Pedem wird vorzugsweise bis zu einem Moment der Beendigung der Trägheitsphase fortgesetzt (d.h. bis zu einem Moment des Abschlusses des Herunterschaltvorgangs beim Einschalten, wenn die AT-Eingangsdrehzahl ωi mit der Synchronisationsdrehzahl ωisyca nach dem Herunterschalten synchronisiert ist). Daher beendet der Ausgabebeschränkungsabschnitt 90 die Beschränkung der Maschinenleistung Pe (d.h. die Beschränkung des Maschinenmoments Te), wenn der Fahrzeugzustandsbestimmungsabschnitt 86 bestimmt, dass der Herunterschaltvorgang des gestuft variablen Getriebeabschnitts 20 beim Einschalten abgeschlossen ist. Alternativ kann die Beschränkung der verlangten Maschinenleistung Pedem fortgesetzt werden, bis die Möglichkeit des Auftritts des Durchgehens der Maschinendrehzahl ωe geringer wird. Daher beendet der Ausgabebeschränkungsabschnitt 90 die Beschränkung der Maschinenleistung Pe (d.h. die Beschränkung des Maschinenmoments Te) beispielsweise dann, wenn der Herunterschaltvorgang des gestuft variablen Getriebeabschnitts 20 beim Einschalten abgeschlossen ist, oder wenn ein Fortschrittsgrad Rpro des Herunterschaltvorgangs beim Einschalten einen vorab festgelegten Fortschrittsgrad Rprof erreicht hat, oder wenn eine vorab festgelegte Zeit TMdsf seit dem Beginn der Steuerung des Herunterschaltvorgangs beim Einschalten verstrichen ist, oder wenn eine zweite vorab festgelegte Zeit TMinaf seit dem Beginn der Änderung der AT-Eingangsdrehzahl ωi aufgrund des Herunterschaltvorgangs beim Einschalten verstrichen ist (d.h. bei Beginn der Trägheitsphase). Der Fortschrittsgrad Rpro des Herunterschaltvorgangs beim Einschalten ist ein Grad, der anzeigt, wie weit der Herunterschaltvorgang beim Einschalten fortgeschritten ist, und der Fortschrittsgrad Rpro wird beispielsweise unter Einsatz einer Differentialdrehzahl Δωi (=ωisyca-ωi) zwischen der tatsächlichen AT-Eingangsdrehzahl ωi und der Synchronisationsdrehzahl ωisyca nach dem Herunterschalten, einem Verhältnis Rωi(=ωi/ωisyca) der tatsächlichen AT-Eingangsdrehzahl ωi zur Synchronisationsdrehzahl ωisyca etc. implementiert. Der vorab festgelegte Fortschrittsgrad Rprof, die vorab festgelegte Zeit TMdsf und die zweite vorab festgelegte Zeit TMinaf sind jeweilige Schwellenwerte, die vorab so definiert werden, dass sie bestimmen, dass die Wahrscheinlichkeit des Auftretens des Durchgehens der Maschinendrehzahl ωe selbst dann klein oder nicht vorhanden ist, wenn die Beschränkung der verlangten Maschinenleistung Pedem aufgehoben ist.
8 ist ein Ablaufplan zum Erläutern eines Hauptabschnitts des Steuervorgangs der elektronischen Steuervorrichtung 80, d.h. des Steuervorgangs zum Verhindern oder Unterdrücken der Verschlechterung einer Haltbarkeit von Komponenten oder eines unbehaglichen Gefühls, das einem Fahrer aufgrund eines Durchgehens der Maschine 14 zur Zeit des Herunterschaltvorgangs des gestuft variablen Getriebeabschnitts 20 beim Einschalten vermittelt wird, und der Ablaufplan wird beispielsweise wiederholt während der Fahrt des Fahrzeugs 10 durchgeführt. 9 ist ein Beispiel eines Zeitschaubilds, wenn der im Ablaufplan der 8 gezeigte Steuervorgang durchgeführt wird.
In 8 wird zunächst in einem Schritt (nachstehend wird das Wort „Schritt“ weggelassen) S10 passend zur Funktion des Fahrzeugzustandsbestimmungsabschnitts 86 bestimmt, ob der Herunterschaltvorgang des gestuft variablen Getriebeabschnitts 20 beim Einschalten abläuft. Wenn das Urteil des Schritts S10 negativ ist, wird dieses Programm beendet. Wenn das Urteil des S10 positiv ist, wird in S20, der der Funktion des Hochdrehbestimmungsabschnitts 88 entspricht, bestimmt, ob vorhergesagt wird, dass die Maschinendrehzahl ωe die vorab festgelegte Drehzahl ωef übersteigt, wenn eine Steuerung so bereitgestellt wird, dass der Winkelbeschleunigungswert dωm/dt des MG2 mit seinem Sollwert zusammenfällt. Wenn das Urteil des S20 negativ ist, wird in S30, der der Funktion des Hybridsteuerabschnitts 84 entspricht, die normale Steuerung während des Herunterschaltvorgangs des gestuft variablen Getriebeabschnitts 20 beim Einschalten (d.h. die Steuerung zur normalen Zeit, bei der die grundlegende Steuerung zur Schaltzeit ohne Begrenzung der verlangten Maschinenleistung Pedem bereitgestellt wird) bereitgestellt (siehe 7). Wenn das Urteil des S20 positiv ist, wird in S40, der den Funktionen des Ausgabebeschränkungsabschnitts 90 und des Hybridsteuerabschnitts 84 entspricht, die Maschinenleistung Pe auf die vorab festgelegte Leistung Pef oder darunter beschränkt, und die grundlegende Steuerung zur Zeit des Schaltens wird bereitgestellt, wobei die verlangte Maschinenleistung Pedem beschränkt ist. Anschließend wird in S50 passend zur Funktion des Fahrzeugzustandsbestimmungsabschnitts 86 bestimmt, ob der Herunterschaltvorgang des gestuft variablen Getriebeabschnitts 20 beim Einschalten abgeschlossen (beendet) ist. Wenn das Urteil des S50 negativ ist, wird S40 ausgeführt. Wenn das Urteil des S50 positiv ist, wird die Beschränkung der verlangten Maschinenleistung Pedem in S60 beendet (aufgehoben), der den Funktionen des Ausgabebeschränkungsabschnitts 90 und des Hybridsteuerabschnitts 84 entspricht.
In 9 zeigt die Zeit t1 einen Moment der Bestimmung des Herunterschaltvorgangs beim Einschalten an (siehe eine gestrichelte Linie der AT-Getriebestellung). Die Zeit t2 zeigt einen Moment des Beginns der Schaltausgabe des Herunterschaltvorgangs beim Einschalten an (siehe eine durchgezogene Linie einer AT-Getriebestellung). Die Zeit t3 zeigt einen Moment des Starts der Trägheitsphase. Die Zeit t4 zeigt einen Moment, an dem die AT-Eingangsdrehzahl ωi im Wesentlichen mit der Synchronisationsdrehzahl ωisyca nach dem Herunterschalten synchronisiert ist. Wenn die ladbare elektrische Leistung Win der Batterie 52 klein ist und das Laden der Batterie 52 beschränkt ist, so dass das MG2-Moment Tm nicht ausreichend verringert werden kann, wird statt des Verfahrens zum Erhöhen der Maschinendrehzahl ωe über ihren Sollwert, um eine Steuerung so bereitzustellen, dass die AT-Eingangsdrehzahl ωi mit ihrem Sollwert übereinstimmt (siehe das vorstehend anhand von 10 beschriebene Verfahren) die verlangte Maschinenleistung Pedem für die Maschine 14 vorübergehend so beschränkt (siehe Abschnitt A), dass die überschüssige Leistung unterdrückt oder eliminiert wird, die zu einen Moment passt, das nicht verringert werden kann, indem das zu verringernde MG2-Moment Tm gegenüber einem Moment des AT-Eingangsmoments Ti verringert werden kann. Folglich kann das AT-Eingangsmoment Ti soweit wie nötig verringert werden (siehe einen Abschnitt C), ohne die Maschinendrehzahl ωe zu erhöhen (siehe einen Abschnitt B), und eine Steuerung kann so bereitgestellt werden, dass die AT-Eingangsdrehzahl ωi mit ihrem Sollwert zusammenfällt (siehe eine durchgezogene Linie in Abschnitt D).
Wie vorstehend beschrieben wird nach der vorliegenden Ausführungsform die Maschinenleistung Pe auf die vorab festgelegte Leistung Pef oder darunter gesteuert (d.h. das Maschinenmoment Te wird auf oder unter das vorab festgelegte Moment Tef gesteuert), falls vorhergesagt wird, dass die Maschinendrehzahl ωe die vorab bestimmte Drehzahl ωef übersteigt, wenn der Winkelbeschleunigungswert dωm/dt während des Herunterschaltvorgangs des gestuft variablen Getriebeabschnitts 20 beim Einschalten auf seinen Sollwert gesteuert wird, so dass der Herunterschaltvorgang beim Einschalten durchführbar ist, ohne das Durchgehen der Maschine 14 im Fahrzeug 10 zu verursachen, das den Differentialmechanismus 32 und den gestuft variablen Getriebeabschnitt 20 hintereinander aufweist. Daher kann eine Verschlechterung der Haltbarkeit der Komponenten oder ein unbehagliches Gefühl eines Fahrers aufgrund des Durchgehens der Maschine 14 zur Zeit des Herunterschaltvorgangs des gestuft variablen Getriebeabschnitts 20 beim Einschalten verhindert oder unterdrückt werden.
Weil nach der vorliegenden Ausführungsform basierend auf mindestens entweder der ladbaren elektrischen Leistung Win der Batterie 52, der Änderungsgröße Δωe der Maschinendrehzahl ωe während des Herunterschaltvorgangs des gestuft variablen Getriebeabschnitts 20 beim Einschalten oder der Ausgangsdrehzahl wo (oder der Fahrzeuggeschwindigkeit V) bestimmt wird, ob vorhergesagt wird, dass die Maschinendrehzahl ωe die vorab festgelegte Drehzahl ωef übersteigt, wird geeignet vorhergesagt, ob die Maschinendrehzahl ωe die vorab festgelegte Drehzahl ωef während des Herunterschaltvorgangs beim Einschalten übersteigt.
Nach der vorstehend erläuterten Ausführungsform wird bestimmt, ob vorhergesagt wird, dass das Hochdrehen der Maschinendrehzahl ωe auftritt, so dass die Maschinendrehzahl ωe die Synchronisationsdrehzahl ωesyca übersteigt (d.h., ob vorhergesagt wird, dass die Maschine 14 durchgeht), weil die vorab festgelegte Drehzahl ωef die Synchronisationsdrehzahl wesyca der Maschinendrehzahl ωe nach dem Herunterschaltvorgang beim Einschalten des gestuft variablen Getriebeabschnitts 20 ist.
Nach der vorliegenden Ausführungsform kann der Herunterschaltvorgang beim Einschalten geeignet durchgeführt werden, ohne das Durchgehen der Maschine 14 zu veranlassen, weil die vorab festgelegte Leistung Pef (d.h. das vorab festgelegte Moment Tef) basierend mindestens auf entweder der ladbaren elektrischen Leistung Win der Batterie 52, der Änderungsgröße Δωe der Maschinendrehzahl ωe während des Herunterschaltvorgangs des gestuft variablen Getriebeabschnitts 20 beim Einschalten oder der Abtriebsdrehzahl ω0 (bzw. der Fahrzeuggeschwindigkeit V) festgelegt ist.
Nach der vorliegenden Ausführungsform kann der Herunterschaltvorgang beim Einschalten geeignet durchgeführt werden, ohne das Durchgehen der Maschine 14 zu veranlassen, weil die Beschränkung der Maschinenleistung Pe (d.h. die Beschränkung des Maschinenmoments Te) zu Beginn der Änderung der AT-Eingangsdrehzahl ωi aufgrund des Herunterschaltvorgangs des gestuft variablen Getriebeabschnitts 20 beim Einschalten ausgelöst wird.
Nach der vorliegenden Ausführungsform wird die Beschränkung der Maschinenleistung Pe (d.h. die Beschränkung des Maschinenmoments Te) beendet, wenn der Herunterschaltvorgang des gestuft variablen Getriebeabschnitts 20 beim Einschalten abgeschlossen ist, oder wenn der Grad des Fortschreitens Rpro des Herunterschaltvorgangs beim Einschalten den vorab festgelegten Fortschrittsgrad Rprof erreicht hat, oder wenn die vorab festgelegte Zeit TMdsf seit dem Start der Steuerung des Herunterschaltvorgangs beim Einschalten verstrichen ist, oder wenn die zweite vorab festgelegte Zeit TMinaf seit dem Start der Änderung der AT-Eingangsdrehzahl ωi aufgrund des Herunterschaltvorgangs beim Einschalten (d.h. dem Beginn der Trägheitsphase) verstrichen ist, sodass die Maschinenleistung Pe geeignet beschränkt ist (d.h. das Maschinenmoment Te beschränkt ist), während die Möglichkeit des Auftretens des Durchgehens der Maschinendrehzahl we vorliegt. Aus einem anderen Blickwinkel wird die Maschinenleistung Pe leichter wie verlangt ausgegeben (d.h. das Maschinenmoment Te wird leichter abgegeben), wenn die Wahrscheinlichkeit eines Auftretens des Durchgehens der Maschinendrehzahl ωe geringer wird.
Während die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung mit Bezug auf die Figuren genau beschrieben wurde, ist zu verstehen, dass die Erfindung auf andere Art ausführbar ist.
In den Ausführungsformen ist die Steuervorrichtung dazu aufgebaut, das Fahrzeug 10 zu steuern, das den stufenlosen Getriebeabschnitt 18 und den gestuft variablen Getriebeabschnitt 20 aufweist, die hintereinander angeordnet sind. Die Steuervorrichtung nach der vorliegenden Erfindung kann jedoch dazu aufgebaut sein, ein in 11 gezeigtes Fahrzeug 100 zu steuern. Das Fahrzeug 100, das durch die Steuervorrichtung in der Form einer Steuervorrichtung 122 nach dieser Ausführungsform gesteuert wird, ist ein Hybridfahrzeug, das eine Maschine 102 und einen Motorgenerator MG, die als Antriebsquelle arbeiten, und ein Leistungsübertragungssystem 104 aufweist. Wie in 11 gezeigt, umfasst das Leistungsübertragungssystem 104 eine Kupplung K0, einen Drehmomentwandler 108 und ein gestuft variables Getriebe 110, die in der beschriebenen Reihenfolge in der Richtung von der Maschine 102 gesehen in einem stationären Element in der Form eines Gehäuses 106 angeordnet sind, das an einer Karosserie des Fahrzeugs 100 befestigt ist. Das Leistungsübertragungssystem 104 umfasst weiterhin eine Differentialgetriebevorrichtung 112 und Achsen 114. Der Drehmomentwandler 108 weist einen Pumpen-Impeller 108a, der selektiv über die Kupplung K0 mit der Maschine 102 verbunden ist und direkt mit dem Motorgenerator MG verbunden ist, und einen Turbinen-Impeller 108b auf, der direkt mit dem gestuft variablen Getriebe 110 verbunden ist. Im Leistungsübertragungssystem 104 wird eine Antriebskraft der Maschine 102 und/oder eine Antriebskraft des Motorgenerators MG an Antriebsräder 116 des Fahrzeugs 100 über die Kupplung K0 (über die die Antriebskraft der Maschine 102 übertragen wird), den Drehmomentwandler 108, das gestuft variable Getriebe 110, die Differentialgetriebevorrichtung 112 und die Achsen 114 in der Reihenfolge der Beschreibung übertragen. Das gestuft variable Getriebe 110 ist ein Automatikgetriebe, das einen Teil des Leistungsübertragungswegs bzw. Antriebsstrangs zwischen der Antriebskraftquelle (der Maschine 102, dem Motorgenerator MG) und den Antriebsrädern 116 bildet, und in dem ein Schaltvorgang durch selektiven Eingriff von mehreren Kupplungsvorrichtungen durchgeführt wird. Das Fahrzeug 100 umfasst einen Inverter 118, eine Batterie 120, die als eine elektrische Speichervorrichtung dient, die elektrische Leistung von dem/an den Motorgenerator MG über den Inverter 118 empfängt/abgibt, und eine Steuervorrichtung 122. Während des Schaltvorgangs des gestuft variablen Getriebes 110 steuert die Steuervorrichtung 122 das AT-Eingangsmoment Ti basierend auf dem Maschinenmoment Te und dem übertragenen Moment der Kupplungsvorrichtungen so, dass ein Wert, der einen Drehzustand einer Eingangswelle 124 wiedergibt, die als ein Eingabedrehteil des gestuft variablen Getriebes 110 dient, mit einem Sollwert zusammenfällt. Der Wert, der den Drehzustand der Eingangswelle 124 wiedergibt, ist beispielsweise eine AT-Eingangsdrehzahl wi, die eine Drehzahl der Eingangswelle 124 ist, oder ein AT-Eingangswinkelgeschwindigkeitswert wi/dt, der ein Winkelgeschwindigkeitswert der Eingangswelle 124 ist, etc. Kurz gesagt ist die vorliegende Erfindung auf jedes Hybridfahrzeug anwendbar, das mit einer Maschine und einem Motorgenerator versehen ist, die als Antriebskraftquelle dienen, einem Automatikgetriebe, das einen Teil eines Antriebsstrangs zwischen der Antriebskraftquelle und Antriebsrädern dient und in dem ein Schaltvorgang durch selektives Eingreifen von mehreren Kupplungsvorrichtungen durchgeführt wird, und einer Speichervorrichtung für elektrische Energie, an die und von der elektrische Energie jeweils vom und zum Motorgenerator geleitet wird. Während das Fahrzeug 100 den Drehmomentwandler 108 als fluidbetriebene Leistungsübertragungsvorrichtung nützt, kann das Fahrzeug 100 andere Arten von fluidbetriebenen Leistungsübertragungsvorrichtungen wie eine Fluidkupplung verwenden, die keine Drehmomentverstärkungsfunktion aufweisen. Zudem muss der Drehmomentwandler 108 nicht bereitgestellt werden, oder kann durch eine Vorrichtung mit einer einfachen Kupplungsfunktion ersetzt werden.
Die Art der grundlegenden Steuerung zur Zeit des Schaltens der Getriebevorrichtung 40 (beispielsweise die Schaltsteuerung nach der mathematischen Gleichung (1) in den veranschaulichten Ausführungsformen) ist für die Schaltsteuerung des gestuft variablen Getriebeabschnitts 20, während die Getriebevorrichtung 40 insgesamt als stufenloses Getriebe arbeitet, ebenso zusammen mit einem Schaltvorgang des gestuft variablen Getriebeabschnitts 20 anwendbar wie die gestuft variable Schaltsteuerung zum Schalten der Getriebevorrichtung 40 in eine aus den Gesamtgangstellungen ausgewählte.
In den veranschaulichten Ausführungsformen ist der gestuft variable Getriebeabschnitt 20 ein Automatikgetriebe vom Planetengetriebetyp mit den vier AT-Getriebestellungen für die Vorwärtsfahrt des Fahrzeugs 10. Der gestuft variable Getriebeabschnitt 20 muss jedoch nicht die vier AT-Getriebestellungen aufweisen, solange der gestuft variable Getriebeabschnitt 20 einen Schaltvorgang durch selektiven Eingriff mehrerer Kupplungsvorrichtungen durchführt. D.h., dass der gestuft variable Getriebeabschnitt 20, der in den Ausführungsformen das Automatikgetriebe vom Planetengetriebetyp ist, durch eine andere Art von Automatikgetriebe wie ein bekanntes DCT (Dual Clutch Transmission, Doppelkupplungsgetriebe) ersetzt werden kann, das ein Automatikgetriebe vom Typ mit zwei synchron ineinandergreifenden parallelen Achsen ist, das zwei Eingangswellen aufweist, die mit jeweiligen Kopplungsvorrichtungen (Kupplungen) versehen sind und die operativ mit jeweils zwei Schalteinheiten verbunden sind, die entsprechende geradzahlige Getriebestellungen und ungeradzahlige Getriebestellungen aufweisen. Im Automatikgetriebe vom DCT-Typ entsprechen Kupplungsvorrichtungen, die jeweils Eingänge der zwei Schalteinheiten verbinden, den aus mehreren bzw. zahlreichen ausgewählten Kupplungsvorrichtungen der vorliegenden Erfindung.
In den veranschaulichten Ausführungsformen wird die Getriebevorrichtung 40 insgesamt wie ein gestuft variables Getriebe passend zum Gesamtgangpositionsschaltkennfeld in eine ausgewählte der Gesamtgangpositionen geschaltet. Die Getriebevorrichtung kann jedoch passend zu einem Betrieb des Wählhebels 56, passend zu einem Hochschalt-/Herunterschalt-Schalter bzw. einer Schaltwippe oder einem anderen Teil, das der Fahrzeugbediener zum Schalten der Getriebevorrichtung 40 betätigt, in die gewählte Gesamtgangposition geschaltet werden.
In den veranschaulichten Ausführungsformen werden die zehn Gesamtgangpositionen für die vier AT-Getriebestellungen eingerichtet. Obwohl die Anzahl der Gesamtgangpositionen gleich der Anzahl der AT-Getriebestellungen sein kann, ist die Anzahl der Gesamtgangpositionen bevorzugt größer als die Anzahl der AT-Getriebestellungen, beispielsweise doppelt so groß oder mehr als die Anzahl der AT-Getriebestellungen. Die Anzahl der AT-Getriebestellungen und der Gesamtgangpositionen sind geeignet bestimmt, solange der gestuft variable Getriebeabschnitt so schaltbar ist, dass die Drehzahl des Leistungsübertragungselement 30 und die Betriebsdrehzahl des zweiten Motorgenerators MG2, der mit dem Leistungsübertragungselement 30 verbunden ist, jeweils in vorab festgelegten Bereichen gehalten sind, und die Getriebevorrichtung 40 wird so geschaltet, dass die Maschinendrehzahl ωe in einem vorab festgelegten Bereich gehalten wird.
In den veranschaulichten Ausführungsformen ist der Differentialmechanismus 32 der Planetengetriebesatz vom Typ mit einem Ritzel mit den drei drehenden Elementen. Der Differentialmechanismus 32 kann jedoch durch einen Differentialmechanismus ersetzt werden, der mehrere Planetengetriebesätze umfasst, die miteinander verbunden sind und die vier oder mehr drehende Elemente aufweisen. Alternativ kann der Differentialmechanismus 32 ein Planetengetriebesatz vom Typ mit zwei Ritzeln sein, oder eine Differentialgetriebevorrichtung, die ein Ritzel umfasst, das von der Maschine 14 gedreht wird, und ein Paar von Kegelrädern, die mit dem Ritzel kämmen und mit dem ersten Motorgenerator MG1 und dem Leistungsübertragungselement 30 verbunden sind.
Man bemerke, dass die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen und Modifizierungen nur zur Veranschaulichung dienen, und dass die vorliegende Erfindung mit verschiedenen anderen Änderungen und Verbesserungen verwirklicht werden kann, die für Fachleute naheliegen.
Bezugszeichenliste

10:: Fahrzeug (Hybridfahrzeug)
14:: Maschine bzw. Brennkraftmaschine
20:: Gestuft variabler Getriebeabschnitt (Automatikgetriebe)
28:: Antriebsräder
30:: Leistungsübertragungselement (Eingangsdrehteil des Automatikgetriebes)
32:: Differentialmechanismus
CA0:: Träger (Erstes drehendes Element)
S0:: Sonnenrad (Zweites drehendes Element)
R0:: Hohlrad (Drittes drehendes Element)
52:: Batterie (Elektrische Speichervorrichtung)
80:: Elektronische Steuervorrichtung (Steuervorrichtung)
82:: Getriebeschaltsteuerabschnitt (Schaltsteuerabschnitt)
84:: Hybridsteuerabschnitt
88:: Durchgehbestimmungsabschnitt
90:: Ausgabebeschränkungsabschnitt
CB:: Kupplungsvorrichtungen
MG1:: Erster Motorgenerator
MG2:: Zweiter Motorgenerator (Motorgenerator)
100:: Fahrzeug (Hybridfahrzeug)
102:: Maschine
110:: Gestuft variables Getriebe (Automatikgetriebe)
116:: Antriebsräder
120:: Batterie (Elektrische Speichervorrichtung)
122:: Steuervorrichtung
124:: Eingangswelle (Eingangsdrehteil des Automatikgetriebes)
MG:: Motorgenerator

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 2014223888 A [0002]
JP 2014 [0002]
JP 223888 A [0002]

Claims

Steuervorrichtung (80; 122) für ein Hybridfahrzeug (10; 100), das eine Maschine (14; 102) und einen Motorgenerator (MG2; MG) aufweist, die als Antriebsleistungsquelle dienen, ein Automatikgetriebe (20;110), das einen Teil eines Antriebsstrangs zwischen der Antriebsleistungsquelle und Antriebsrädern (28; 116) dient und in dem ein Schaltvorgang durch selektiven Eingriff von zahlreichen Kupplungsvorrichtungen (CB) durchgeführt wird, und eine elektrische Speichervorrichtung (52; 120), die elektrische Leistung an den/von dem Motorgenerator abgibt und/oder empfängt, wobei die Steuervorrichtung Folgendes umfasst: einen Hybridsteuerabschnitt (84), der dazu aufgebaut ist, ein Eingangsmoment (Ti) für das Automatikgetriebe durch den Motorgenerator während eines Schaltvorgangs des Automatikgetriebes auf der Grundlage eines Ausgangsmoments (Te) der Maschine und eines von den Kupplungsvorrichtungen übertragenen Moments (Tcb) so zu steuern, dass ein Wert, der einen Drehzustand eines Eingangsdrehteils (30; 124) des Automatikgetriebes wiedergibt, mit einem Sollwert zusammenfällt; einen Durchgehbestimmungsabschnitt (88), der dazu aufgebaut ist, zu bestimmen, ob vorhergesagt wird, dass eine Drehzahl (ωe) der Maschine eine vorab festgelegte Drehzahl (ωef) übersteigt, wenn die Steuerung so bereitgestellt wird, dass der Wert, der den Drehzustand des Eingangsdrehelements des Automatikgetriebes wiedergibt, mit dem Sollwert während eines Herunterschaltvorgangs des Automatikgetriebes beim Einschalten zusammenfällt; und einen Ausgabebeschränkungsabschnitt (90), der dazu aufgebaut ist, das Ausgabemoment der Maschine auf ein vorab festgelegtes Moment (Tef) oder darunter zu beschränken, wenn vorhergesagt wird, dass die Drehzahl der Maschine die vorab festgelegte Drehzahl während des Herunterschaltvorgangs des Automatikgetriebes beim Einschalten übersteigt.
Steuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Durchgehbestimmungsabschnitt basierend auf mindestens entweder einem Zustand einer Beschränkung der Leistung (Pbat) der elektrischen Speichervorrichtung, die ein Ausgabemoment (Tm) des Motorgenerators beschränkt, das als Basis des Eingangsmoments ins Automatikgetriebe verwendet wird, einer Änderungsgröße (Δωe) der Drehzahl der Maschine während des Herunterschaltvorgangs des Automatikgetriebes beim Einschalten oder einer Fahrzeuggeschwindigkeit (V) bestimmt, ob vorhergesagt wird, dass die Drehzahl der Maschine die vorab festgelegte Drehzahl übersteigt.
Steuervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die vorab festgelegte Drehzahl eine Synchronisationsdrehzahl (ωesyca) der Drehzahl der Maschine nach dem Herunterschaltvorgang des Automatikgetriebes beim Einschalten ist.
Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Ausgabebeschränkungsabschnitt das vorab festgelegte Drehmoment basierend auf mindestens entweder einem Zustand der Beschränkung der Leistung (Pbat) der elektrischen Speichervorrichtung, der das Ausgangsmoment des Motorgenerators beschränkt, das als Basis des Eingangsmoments ins Automatikgetriebe verwendet wird, einer Änderungsgröße (Δωe) der Drehzahl der Maschine während des Herunterschaltvorgangs des Automatikgetriebes beim Einschalten oder einer Fahrzeuggeschwindigkeit (V) festlegt.
Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Ausgabebeschränkungsabschnitt eine Beschränkung des Ausgabemoments der Maschine zu Beginn einer Änderung einer Drehzahl (ωi) des Eingangsdrehteils des Automatikgetriebes aufgrund des Herunterschaltvorgangs des Automatikgetriebes beim Einschalten auslöst.
Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Ausgabebeschränkungsabschnitt eine Beschränkung des Ausgabemoments der Maschine beendet, wenn der Herunterschaltvorgang des Automatikgetriebes beim Einschalten abgeschlossen ist, wenn ein Grad des Fortschreitens (Rpro) des Herunterschaltvorgangs beim Einschalten einen vorab festgelegten Grad (Rprof) des Fortschreitens erreicht hat, wenn eine vorab festgelegte Zeit (TMdsf) seit dem Beginn der Steuerung des Herunterschaltvorgangs beim Einschalten verstrichen ist, oder wenn eine zweite vorab festgelegte Zeit (TMinsf) seit dem Beginn einer Änderung einer Drehzahl (ωi) des Eingangsdrehteils des Automatikgetriebes aufgrund des Herunterschaltvorgangs beim Einschalten verstrichen ist.
Steuervorrichtung (80) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Hybridfahrzeug (10) einen Differentialmechanismus (32) aufweist, der ein erstes drehendes Element (CA0), mit dem die Maschine (14) wirkverbunden ist, ein zweites drehendes Element (SO), mit dem ein erster Motorgenerator (MG1) wirkverbunden ist, und ein drittes drehendes Element (R0) umfasst, mit dem ein Leistungsübertragungselement (30) verbunden ist, wobei der Motorgenerator ein zweiter Motorgenerator (MG2) ist, der operativ mit dem Leistungsübertragungselement verbunden ist, wobei das Automatikgetriebe (20) ein gestuft variables Getriebe ist, das einen Teil eines Antriebsstrangs zwischen dem Leistungsübertragungselement und den Antriebsrädern bildet, und in dem jede aus zahlreichen Gangpositionen durch Eingriff jeweiliger vorab festgelegter Kupplungsvorrichtungen aus den zahlreichen Kupplungsvorrichtungen gebildet ist, und wobei die elektrische Speichervorrichtung (52) elektrische Leistung sowohl an den und/oder von dem ersten Motorgenerator als auch an den und/oder von dem zweiten Motorgenerator abgibt und/oder empfängt, wobei die Steuervorrichtung weiterhin Folgendes umfasst: einen Schaltsteuerabschnitt (82), der dazu aufgebaut ist, die Gangposition zu schalten, die in dem gestuft variablen Getriebe gebildet ist, indem er ein Lösen einer zu lösenden Kupplungsvorrichtung aus den vorab festgelegten Kupplungsvorrichtungen steuert, die die Gangposition vor einem Schaltvorgang einrichten, und einen Eingriff einer in Eingriff zu bringenden Kupplungsvorrichtung unter den zahlreichen Kupplungsvorrichtungen steuert, um die Gangposition nach einem Schaltvorgang zu bilden, der Hybridsteuerabschnitt ein Ausgangsmoment (Tg) des ersten Motorgenerators und ein Ausgangsmoment (Tm) des zweiten Motorgenerators während eines Schaltvorgangs des gestuft variablen Getriebes basierend auf dem Ausgangsmoment der Maschine und einem übertragenen Moment, das durch eine aus den zahlreichen Kupplungsvorrichtungen aus den zu lösenden und in Eingriff zu bringenden Kupplungsvorrichtungen zu übertragen ist, die ein Fortschreiten eines Schaltvorgangs verursacht, so steuert, dass jeweils ein Winkelbeschleunigungswert (dωm/dt) des zweiten Motorgenerators und ein Winkelbeschleunigungswert (dwe/dt) der Maschine mit Sollwerten zusammenfallen.