DE112010005354T5

DE112010005354T5 - Kraftübertragungsvorrichtung

Info

Publication number: DE112010005354T5
Application number: DE112010005354T
Authority: DE
Inventors: Shunya Kato; Tooru Matsubara; Kenta Kumazaki; Atsushi Tabata
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2010-03-05
Filing date: 2010-03-05
Publication date: 2012-12-13
Also published as: US8892319B2; CN102792067B; JP5534001B2; CN102792067A; WO2011108114A1; JPWO2011108114A1; US20120323456A1

Abstract

Eine Kraftübertragungsvorrichtung (1) ist an einem Fahrzeug montiert und ist mit einer stufenlosen Getriebeeinheit (21) und einer gestuften Getriebeeinheit (22) versehen. Die Kraftübertragungsvorrichtung ist mit einer Steuervorrichtung (30) versehen zum Starten sowohl einer ersten Schaltsteuerung, die eine Steuerung in Zusammenhang mit dem Schalten der stufenlosen Getriebeeinheit ist, als auch einer zweiten Schaltsteuerung, die eine Steuerung in Zusammenhang mit dem Schalten der gestuften Getriebeeinheit ist, derart, dass die Schaltendzeit der stufenlosen Getriebeeinheit mit der Schaltendzeit der gestuften Getriebeeinheit in einem Zustand synchronisiert wird, bei dem Schaltanforderungen für die stufenlose Getriebeeinheit und die gestufte Getriebeeinheit zur gleichen Zeit erfasst werden. Gemäß der Kraftübertragungsvorrichtung wird sowohl die erste Schaltsteuerung als auch die zweite Schaltsteuerung derart gestartet, dass die Schaltendzeit der stufenlosen Getriebeeinheit mit der Schaltendzeit der gestuften Getriebeeinheit synchronisiert ist. Somit ist es möglich, das Verschlechtern des Fahrvermögens zu vermeiden und eine Zeitspanne für das Schalten zu verringern.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Kraftübertragungsvorrichtung, die an einem Fahrzeug, wie beispielsweise einem Kraftfahrzeug, montiert ist, und mit einer stufenlosen Getriebeeinheit und einer gestuften Getriebeeinheit versehen ist.
Hintergrund des Standes der Technik
Als diese Art an Vorrichtung ist beispielsweise eine Kraftübertragungsvorrichtung vorgeschlagen worden, die mit einer ersten Getriebeeinheit und einer zweiten Getriebeeinheit versehen ist, wobei die erste Getriebeeinheit und die zweite Getriebeeinheit durch einen ersten Elektromotor bzw. einen zweiten Elektromotor derart gesteuert werden, dass das Schalten der einen Getriebeeinheit aus der ersten Getriebeeinheit und der zweiten Getriebeeinheit endet, während des Schaltens der anderen Einheit, wenn das Schalten der ersten Getriebeeinheit und der zweiten Getriebeeinheit parallel ausgeführt wird und wenn die erste Getriebeeinheit und die zweite Getriebeeinheit zueinander unterschiedliche Richtungen in der Änderung des Übersetzungsverhältnisses haben (siehe Patentdokument 1).
Alternativ ist beispielsweise bislang eine Steuervorrichtung einer im Fahrzeug eingebauten Kraftübertragungsvorrichtung vorgeschlagen worden, die mit Folgendem versehen ist: einer ersten Getriebeeinheit; einer zweiten Getriebeeinheit und einem Elektromotor, der mit einem Drehelement der ersten Getriebeeinheit oder der zweiten Getriebeeinheit gekuppelt ist, wobei die Startzeit einer Trägheitsphase von zumindest entweder der ersten Getriebeeinheit oder der zweiten Getriebeeinheit durch den Elektromotor gesteuert wird, wenn das Schalten der ersten Getriebeeinheit und der zweiten Getriebeeinheit gleichzeitig ausgeführt wird und wenn die erste Getriebeeinheit und die zweite Getriebeeinheit zueinander unterschiedliche Richtungen der Änderung des Übersetzungsverhältnisses haben (siehe Patentdokument 2).
Dokumente des Standes der Technik
Patentdokumente

Patentdokument 1: japanische offengelegte Patentanmeldung JP 2009-67 120
Patentdokument 2: japanische offengelegte Patentanmeldung JP 2009-149 120

Offenbarung der Erfindung
Durch die Erfindung zu lösende Aufgabe
Gemäß dem vorstehend genannten Stand der Technik haben jedoch die erste Getriebeeinheit und die zweite Getriebeeinheit zueinander unterschiedliche Schaltendzeiten. In einem Fall, bei dem die erste Getriebeeinheit und die zweite Getriebeeinheit die stufenlose Getriebeeinheit und die gestufte Getriebeeinheit jeweils sind, beispielsweise wenn das Schalten der stufenlosen Getriebeeinheit während des Schaltens der gestuften Getriebeeinheit endet, verschlechtert sich das Fahrverhalten möglicherweise aufgrund von Schwankungen einer Antriebskraft, was ein technisches Problem darstellt. Wenn alternativ das Schalten der gestuften Getriebeeinheit während des Schaltens der stufenlosen Getriebeeinheit endet, dauert das Schalten länger, was ebenfalls ein technisches Problem darstellt. Im Übrigen sind jene technischen Probleme in den vorstehend erläuterten Patentdokumenten nicht offenbart.
Im Hinblick auf die vorstehend dargelegten Probleme ist es daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kraftübertragungsvorrichtung zu schaffen, die dazu in der Lage ist, die Verschlechterung des Fahrverhaltens zu vermeiden und die dazu in der Lage ist, die Zeit zum Schalten zu verringern.
Offenbarung der Erfindung
Lösung der Aufgabe
Die vorstehend dargelegte Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist anhand einer Kraftübertragungsvorrichtung gelöst, die an einem Fahrzeug montiert ist und eine stufenlose Getriebeeinheit und eine gestufte Getriebeeinheit aufweist, wobei die Kraftübertragungsvorrichtung eine Steuervorrichtung aufweist zum Starten sowohl einer ersten Schaltsteuerung, die eine Steuerung in Zusammenhang mit dem Schalten der stufenlosen Getriebeeinheit ist, als auch einer zweiten Schaltsteuerung, die eine Steuerung in Zusammenhang mit dem Schalten der gestuften Getriebeeinheit ist, derart, dass die Schaltendzeit der stufenlosen Getriebeeinheit mit der Schaltendzeit der gestuften Getriebeeinheit in einem Zustand synchronisiert ist, bei dem Schaltanforderungen für die stufenlose Getriebeeinheit und die gestufte Getriebeeinheit zur gleichen Zeit erfasst werden.
Gemäß der Kraftübertragungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung ist die Kraftübertragungsvorrichtung an dem Fahrzeug, wie beispielsweise einem Kraftfahrzeug, montiert. Die Kraftübertragungsvorrichtung ist mit einer stufenlosen Getriebeeinheit, die beispielsweise ein elektrisches kontinuierlich variables Getriebe (CVT) oder dergleichen hat, und einer gestuften Getriebeeinheit versehen, die beispielsweise ein mechanisches Getriebe oder dergleichen hat.
Die Steuervorrichtung, die beispielsweise mit einem Speicher, einem Prozessor oder dergleichen versehen ist, beginnt sowohl mit der ersten Schaltsteuerung, die eine Steuerung ist, die mit dem Schalten der stufenlosen Getriebeeinheit in Zusammenhang steht, und der zweiten Schaltsteuerung, die eine Steuerung ist, die mit dem Schalten der gestuften Getriebeeinheit in Zusammenhang steht, derart, dass die Schaltendzeit der stufenlosen Getriebeeinheit mit der Schaltendzeit der gestuften Getriebeeinheit synchronisiert wird, in dem Zustand, bei dem die Schaltanforderungen für die stufenlose Getriebeeinheit und die gestufte Getriebeeinheit zur gleichen Zeit erfasst werden.
Der Ausdruck, dass die „Schaltanforderungen für die stufenlose Getriebeeinheit und die gestufte Getriebeeinheit zur gleichen Zeit erfasst werden” ist nicht darauf beschränkt, dass ein Zeitpunkt, bei dem die Schaltanforderung für die stufenlose Getriebeeinheit erfasst wird, mit einem Zeitpunkt „übereinstimmt”, bei dem die Schaltanforderung für die gestufte Getriebeeinheit erfasst wird, sondern kann bedeuten, dass die Schaltanforderung für die stufenlose Getriebeeinheit und die Schaltanforderung für die gestufte Getriebeeinheit in einer Periode (Zeitspanne) erfasst werden, die praktisch als ein „Übereinstimmen” erachtet wird.
Im Übrigen umfassen die Fälle, bei denen die Schaltanforderungen für die stufenlose Getriebeeinheit und die gestufte Getriebeeinheit zu der gleichen Zeit erfasst werden, beispielsweise (i) einen Fall, bei dem das Schalten der stufenlosen Getriebeeinheit und der gestuften Getriebeeinheit gleichzeitig zum Zeitpunkt des aufeinanderfolgenden Schaltens ausgeführt wird, (ii) einen Fall, bei dem die Öltemperatur von zumindest entweder der gestuften Getriebeeinheit und/oder der stufenlosen Getriebeeinheit zunimmt und das Schalten der stufenlosen Getriebeeinheit und der gestuften Getriebeeinheit gleichzeitig ausgeführt wird, (iii) einen Fall, bei dem zumindest entweder die gestufte Getriebeeinheit und/oder die stufenlose Getriebeeinheit versagt und das Schalten der stufenlosen Getriebeeinheit und der gestuften Getriebeeinheit gleichzeitig als ein sogenannter Fail-Safe-Modus ausgeführt wird, und dergleichen.
Der Ausdruck „derart, dass die Schaltendzeit der stufenlosen Getriebeeinheit mit der Schaltendzeit der gestuften Getriebeeinheit synchronisiert wird” ist nicht beschränkt auf ein „Übereinstimmen” der Schaltendzeit der stufenlosen Getriebeeinheit mit der Schaltendzeit der gestuften Getriebeeinheit, sondern kann bedeuten, dass eine Differenz zwischen der Schaltendzeit der stufenlosen Getriebeeinheit und der Schaltendzeit der gestuften Getriebeeinheit in einer Periode (Zeitspanne) umfasst ist, die praktisch als ein „Übereinstimmen” erachtet wird (beispielsweise innerhalb von 0,2 Sekunden).
Der Ausdruck „Starten von sowohl der ersten Schaltsteuerung, die eine Steuerung ist, die mit dem Schalten der stufenlosen Getriebeeinheit in Zusammenhang steht, als auch der zweiten Schaltsteuerung, die eine Steuerung ist, die mit dem Schalten der gestuften Getriebeeinheit in Zusammenhang steht, derart, dass die Schaltendzeit der stufenlosen Getriebeeinheit mit der Schaltendzeit der gestuften Getriebeeinheit synchronisiert wird” bedeutet das Festlegen jeder Zeit zum Starten der ersten Schaltsteuerung und der Zeit zum Starten der zweiten Schaltsteuerung derart, dass die Schaltendzeit der stufenlosen Getriebeeinheit mit der Schaltendzeit der gestuften Getriebeeinheit synchronisiert wird, und das Starten sowohl der ersten Schaltsteuerung als auch der zweiten Schaltsteuerung zu der festgelegten Zeit.
Gemäß den Untersuchungen der Erfinder der vorliegenden Erfindung wurde Folgendes herausgefunden: wenn nämlich das Schalten der stufenlosen Getriebeeinheit während des Schaltens der gestuften Getriebeeinheit endet, variiert eine Antriebskraft aufgrund einer Verringerung der Momentberechnungsgenauigkeit. Wenn das Schalten der gestuften Getriebeeinheit während des Schaltens der stufenlosen Getriebeeinheit endet, wird das Schalten der stufenlosen Getriebeeinheit unterbrochen, und somit wird eine Schaltzeitspanne relativ lang.
In der vorliegenden Erfindung wird jedoch sowohl die erste Schaltsteuerung, die eine Steuerung ist, die mit dem Schalten der stufenlosen Getriebeeinheit in Zusammenhang steht, als auch die zweite Schaltsteuerung, die eine Steuerung ist, die mit dem Schalten der gestuften Getriebeeinheit in Zusammenhang steht, derart gestartet, dass die Schaltendzeit der stufenlosen Getriebeeinheit mit der Schaltendzeit der gestuften Getriebeeinheit in dem Zustand synchronisiert wird, bei dem die Schaltanforderungen für die stufenlose Getriebeeinheit und die gestufte Getriebeeinheit zur gleichen Zeit erfasst werden. Als ein Ergebnis wird die Schaltendzeit der stufenlosen Getriebeeinheit mit der Schaltendzeit der gestuften Getriebeeinheit synchronisiert, und somit ist es möglich, die Verschlechterung des Fahrverhaltens zu vermeiden und die lange Schaltzeitspanne zu vermeiden.
In einem Aspekt der Kraftübertragungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung ändert die Steuervorrichtung eine Schaltrate der stufenlosen Getriebeeinheit bei Beginn einer Trägheitsphase der gestuften Getriebeeinheit oder während der Trägheitsphase, wenn die erste Schaltsteuerung und die zweite Schaltsteuerung derart gestartet werden, dass die Schaltendzeit der stufenlosen Getriebeeinheit mit der Schaltendzeit der gestuften Getriebeeinheit synchronisiert ist, und wenn ein Zwischenraum zwischen einem Zeitpunkt, bei dem zumindest entweder die erste Schaltsteuerung und/oder die zweite Schaltsteuerung tatsächlich gestartet wird, und einem Zeitpunkt, für den das Starten der zumindest einen Steuerung geplant ist, vorhanden ist.
Gemäß diesem Aspekt ändert die Steuervorrichtung die Schaltrate der stufenlosen Getriebeeinheit beim Start der Trägheitsphase der gestuften Getriebeeinheit oder während der Trägheitsphase, wenn die erste Schaltsteuerung und die zweite Schaltsteuerung derart gestartet werden, dass die Endzeit der stufenlosen Getriebeeinheit mit der Endzeit der gestuften Getriebeeinheit synchronisiert wird, und wenn ein Zwischenraum zwischen dem Zeitpunkt, bei dem zumindest entweder die erste Schaltsteuerung und/oder die zweite Schaltsteuerung tatsächlich gestartet wird, und dem Zeitpunkt, für den der Start der zumindest einen Steuerung geplant ist, vorhanden ist, aufgrund beispielsweise einem Steuerproblem, einem Berechnungsfehler bei der Zeitberechnung oder dergleichen.
Die „Schaltrate” meint einen Betrag zum Steuern der Getriebeeinheit zum Schalten pro Zeiteinheit (d. h. ein Steuerbetrag oder eine gesteuerte Variable pro Zeiteinheit). Daher bedeutet der Ausdruck „... ändert die Schaltrate” eine Erhöhung oder eine Verringerung des Steuerbetrages oder der gesteuerten Variable pro Zeiteinheit.
Gemäß diesem Aspekt ist es möglich, die Synchronisationsgenauigkeit der Schaltendzeit von sowohl der stufenlosen Getriebeeinheit als auch der gestuften Getriebeeinheit zu verbessern, was in der Praxis außerordentlich nützlich ist.
In einem andern Aspekt der Kraftübertragungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung hat die Steuervorrichtung eine Betätigungsvorrichtung zum Bewirken einer ersten Schaltzeit, die eine Zeit für die erste Schaltsteuerung ist, und einer zweiten Schaltzeit, die die Zeit für die zweite Schaltsteuerung ist, und sowohl die erste Schaltsteuerung als auch die zweite Schaltsteuerung gemäß einer Differenz zwischen der bewirkten ersten Schaltzeit und der bewirkten zweiten Schaltzeit derart startet, dass die Schaltendzeit der stufenlosen Getriebeeinheit mit der Schaltendzeit der gestuften Getriebeeinheit synchronisiert ist.
Gemäß diesem Aspekt bewirkt die Betriebsvorrichtung, die beispielsweise mit einem Speicher, einem Prozessor oder dergleichen versehen ist, die erste Schaltzeit, die die Zeit für die erste Schaltsteuerung ist, und die zweite Schaltzeit, die die Zeit für die zweite Schaltsteuerung ist.
Die Steuervorrichtung startet sowohl die erste Schaltsteuerung als auch die zweite Schaltsteuerung gemäß der Differenz zwischen der bewirkten ersten Schaltzeit und der bewirkten zweiten Schaltzeit derart, dass die Schaltendzeit der stufenlosen Getriebeeinheit mit der Schaltendzeit der gestuften Getriebeeinheit synchronisiert wird.
Gemäß diesem Aspekt ist es möglich, die Schaltendzeit der stufenlosen Getriebeeinheit mit derjenigen der gestuften Getriebeeinheit relativ leicht zu synchronisieren, was in der Praxis außerordentlich nützlich ist.
In einem anderen Aspekt der Kraftübertragungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung hat die stufenlose Getriebeeinheit: einen Differentialmechanismus mit einer Vielzahl an Drehelementen; einen ersten Elektromotor, der mit einem der Vielzahl an Drehelementen verbunden ist; und einen zweiten Elektromotor, der mit einem anderen Drehelement der Vielzahl an Drehelementen verbunden ist.
Gemäß diesem Aspekt hat die stufenlose Getriebeeinheit: den Differentialmechanimus, der die Vielzahl an Drehelementen hat, wie beispielsweise Planetengetriebemechanismen; den ersten Elektromotor, der mit einem der Vielzahl an Drehelementen verbunden ist; und den zweiten Elektromotor, der mit einem anderen Drehelement der Vielzahl an Drehelementen verbunden ist. Anders ausgedrückt hat die stufenlose Getriebeeinheit eine elektrische CVT.
Im Übrigen ist, wenn der Differentialmechanismus ein Planetengetriebemechanismus ist, das eine Drehelement beispielsweise ein Sonnenrad, und das andere Drehelement ist beispielsweise ein Hohlrad.
Gemäß diesem Aspekt ist es möglich, in geeigneter Weise das Auftreten eines Schaltstoßes zu vermeiden, was in der Praxis außerordentlich nützlich ist.
In einem anderen Aspekt der Kraftübertragungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung sind die stufenlose Getriebeeinheit und die gestufte Getriebeeinheit miteinander in Reihe zwischen einer Antriebsquelle des Fahrzeugs und einer Abgabewelle des Fahrzeugs verbunden.
Gemäß diesem Aspekt ist es, indem sowohl ein Übersetzungsverhältnis der stufenlosen Getriebeeinheit als auch ein Übersetzungsverhältnis der gestuften Getriebeeinheit geändert werden, möglich, eine Änderungsbreite eines Übersetzungsverhältnisses der gesamten Kraftübertragungsvorrichtung relativ zu erhöhen.
Der Betrieb und die anderen Vorteile der vorliegenden Erfindung sind aus den nachstehend dargelegten Ausführungsbeispielen deutlicher verständlich.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 zeigt eine Hauptabschnittsdarstellung zur Erläuterung des Aufbaus einer Kraftübertragungsvorrichtung eines ersten Ausführungsbeispiels.
2 zeigt eine Betriebstabelle zur Erläuterung einer Beziehung zwischen einem Schaltvorgang, wenn eine gestufte Getriebeeinheit der Kraftübertragungsvorrichtung im ersten Ausführungsbeispiel betätigt wird, und eine Kombination des Betriebs aus Hydraulikreibungseingriffsvorrichtungen, die hierbei verwendet werden.
3 zeigt ein Nomogramm zur Erläuterung der Relativdrehzahlen von jeweiligen Gangpositionen, wenn die Kraftübertragungsvorrichtung des ersten Ausführungsbeispiels betätigt wird.
4 zeigt eine Darstellung zur Erläuterung eines Eingangssignals/Ausgangssignals einer elektronischen Steuereinheit, die für die Kraftübertragungsvorrichtung des ersten Ausführungsbeispiels vorgesehen ist.
5 zeigt eine Funktionsblockdarstellung zur Erläuterung eines Hauptteils einer Steuerfunktion, die für die elektronische Steuereinheit in 4 vorgesehen ist.
6 zeigt ein Beispiel eines Zeitablaufdiagramms, wenn die Schaltstartzeit einer stufenlosen Getriebeeinheit in den Fällen geändert wird, bei denen keine Batteriegrenze besteht.
7 zeigt eine Konzeptdarstellung eines Beispiels einer vorübergehenden Änderung bei der Drehzahl eines ersten Elektromotors während des Schaltens der stufenlosen Getriebeeinheit.
8 zeigt eine Konzeptdarstellung eines anderen Beispiels der vorübergehenden Änderung der Drehzahlen des ersten Elektromotors während des Schaltens der stufenlosen Getriebeeinheit.
9 zeigt ein Flussdiagramm eines simultanen Schaltsteuerprozesses, der durch die elektronische Steuereinheit im ersten Ausführungsbeispiel ausgeführt wird.
10 zeigt ein Flussdiagramm eines simultanen Schaltsteuerprozesses, der durch die elektronische Schaltsteuerung in einem zweiten Ausführungsbeispiel ausgeführt wird.
11 zeigt ein Beispiel eines Zeitablaufdiagramms, wenn die Schaltstartzeit der stufenlosen Getriebeeinheit geändert wird, wenn eine Batteriegrenze besteht.
12 zeigt ein Flussdiagramm eines simultanen Schaltsteuerprozesses, der durch die elektronische Steuereinheit in einem dritten Ausführungsbeispiel ausgeführt wird.
Modus zum Ausführen der Erfindung
Nachstehend sind die Ausführungsbeispiele der Kraftübertragungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert.
Erstes Ausführungsbeispiel
Ein erstes Ausführungsbeispiel der Kraftübertragungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf 1 bis 9 erläutert.
Zunächst ist der Aufbau der Kraftübertragungsvorrichtung des ersten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf 1 erläutert. 1 zeigt eine Hauptteildarstellung zur Erläuterung des Aufbaus der Kraftübertragungsvorrichtung des ersten Ausführungsbeispiels. Im Übrigen ist die untere Seite der Kraftübertragungsvorrichtung in der Hauptteildarstellung von 1 weggelassen worden, da die Kraftübertragungsvorrichtung so aufgebaut ist, dass sie in Bezug auf ihre Wellenmitte symmetrisch ist.
In 1 ist eine Kraftübertragungsvorrichtung 1 an einer Mitte einer gemeinsamen Welle in einem Getriebegehäuse 14 (nachstehend ist dieses als „Gehäuse 14” bezeichnet, sofern dies erforderlich ist) als ein nicht drehendes Element positioniert, das an einer Karosserie eines Fahrzeugs montiert ist, das mit der Kraftübertragungsvorrichtung 1 ausgestattet ist. Die Kraftübertragungsvorrichtung 1 ist mit Folgendem versehen: eine Eingangswelle 101 als ein Eingangsdrehelement, die mit einem Verbrennungsmotor 10 als eine Hauptkraftquelle direkt oder indirekt über ein nicht dargestelltes Pulsationsabsorbierelement oder Impulsaufnahmeelement (beispielsweise eine Schwingungsdämpfungsvorrichtung) oder dergleichen gekuppelt ist; eine stufenlose Getriebeeinheit 21, die mit der Eingangswelle 101 gekuppelt ist; eine gestufte Getriebeeinheit 22, die mit der stufenlosen Getriebeeinheit 21 in Reihe über ein Übertragungselement (beispielsweise eine Getriebewelle) 102 in einem Kraftübertragungspfad zwischen der stufenlosen Getriebeeinheit 21 und den Antriebsrädern 16 gekuppelt ist (siehe 5); und eine Abgabewelle 103 als ein Ausgangsdrehelement zum Übertragen einer Abgabeleistung der gestuften Getriebeeinheit 22 zu dem letztgenannten Teil. Anders ausgedrückt ist die Kraftübertragungsvorrichtung 1 mit der stufenlosen Getriebeeinheit 21 und der gestuften Getriebeeinheit 22 versehen, die in Reihe vorgesehen sind.
Die Kraftübertragungsvorrichtung 1 wird vorzugsweise beispielsweise in einem Fahrzeug mit Frontmotor und Heckantrieb (FR-Art) verwendet, bei dem die Kraftübertragungsvorrichtung 1 in einer Längsrichtung des Fahrzeugs angeordnet ist, da seine axiale Länge relativ groß ist. Die Kraftübertragungsvorrichtung 1 ist in dem Kraftübertragungspfad vorgesehen, der zu dem Paar an Antriebsrädern 16 von dem Verbrennungsmotor 10 führt und Kraft, die von dem Verbrennungsmotor 10 abgegeben wird, zu dem Paar an Antriebsrädern 16 über eine Differentialgetriebeeinheit (d. h. eine Endverringerungsgetriebeeinheit) 15 (siehe 5) und einem Paar an Achsen oder dergleichen in dieser Reihenfolge überträgt.
Der Verbrennungsmotor 10 ist die Hauptantriebsquelle zum Antreiben des Fahrzeugs und besteht aus einem Verbrennungsmotor wie beispielsweise ein Benzinverbrennungsmotor und ein Dieselverbrennungsmotor und einem Verbrennungsmotor mit äußerer Verbrennung oder dergleichen. Wie dies in 1 gezeigt ist, ist in der Kraftübertragungseinrichtung 1 der Verbrennungsmotor 10 mit der stufenlosen Getriebeeinheit 21 direkt verbunden. Hierbei bedeutet der Ausdruck „direkt verbunden” ein Kuppeln ohne eine hydraulische Übertragungsvorrichtung wie beispielsweise ein Drehmomentwandler und eine Fluidkupplung. Beispielsweise ist das Kuppeln über einen Pulsationsabsorptionsdämpfer oder dergleichen, wie dies vorstehend beschrieben ist, dem Konzept „direkt verbunden” umfasst.
Die stufenlose Getriebeeinheit 21 ist mit einem Planetengetriebemechanismus 24, einem ersten Elektromotor M1 und einem zweiten Elektromotor M2 versehen. Der Planetengetriebemechanismus 24 ist mit einem Sonnenrad S0, einem Antriebszahnrad, einem Träger CA0 zum Stützen des Antriebszahnrades in drehbarer und umlauffähiger Weise und einem Hohlrad R0 versehen.
Der erste Elektromotor M1 ist derart vorgesehen, dass sein Rotor sich einstückig mit dem Sonnenrad S0 des Planetengetriebemechanismus 24 dreht. Der zweite Elektromotor M2 ist derart vorgesehen, dass sein Rotor sich einstückig mit dem Hohlrad R0 des Planetengetriebemechanismus 24 dreht. Jeder Rotor des ersten Elektromotors M1 und des zweiten Elektromotors M2 ist mit dem Gehäuse 14 verbunden. Im Übrigen kann der zweite Elektromotor M2 in einem beliebigen Abschnitt vorgesehen sein, der den Kraftübertragungspfad zwischen dem Übertragungselement 102 zu den Antriebsrädern 16 bildet.
Der erste Elektromotor M1 ist ein Elektromotor mit zumindest einer Generatorfunktion (Krafterzeugungsfunktion) zum Erzeugen einer Reaktionskraft. Der zweite Elektromotor M2 ist ein Elektromotor mit zumindest einer Motorfunktion (Elektromotorfunktion) zum Abgeben einer Antriebskraft als eine Antriebskraftquelle zum Antreiben. Der erste Elektromotor M1 und der zweite Elektromotor M2 sind wunschgemäß sogenannte Motor-Generatoren, die auch eine Krafterzeugungsfunktion haben.
Im Übrigen sind der „Planetengetriebemechanismus 24”, das „Sonnenrad S0” und das „Hohlrad R0” im ersten Ausführungsbeispiel ein Beispiel des „Differentialmechanismus”, des „einen Drehelementes” und des „anderen Drehelementes” jeweils in der vorliegenden Erfindung.
In der stufenlosen Getriebeeinheit 21 ist der Träger CA0 mit der Eingangswelle 101, d. h. dem Verbrennungsmotor 10 gekuppelt, ist das Sonnenrad S0 mit dem ersten Elektromotor M1 gekuppelt und ist das Hohlrad R0 mit dem Übertragungselement 102 gekuppelt. In der stufenlosen Getriebeeinheit 21 können das Sonnenrad S0, der Träger CH0 und das Hohlrad R0 eine Relativdrehung aneinander ausführen. Somit ändern sich unabhängig von den Drehzahlen des Verbrennungsmotors 10 die Drehzahlen des Übertragungselementes 102 kontinuierlich, d. h. es ergibt sich ein stufenloser Schaltzustand oder ein kontinuierlich variabler Zustand.
Die gestufte Getriebeeinheit 22 ist mit Planetengetriebemechanismen 25 und 26 versehen. Der Planetengetriebemechanismus 25 ist mit einem Sonnenrad S1, einem Antriebszahnrad, einem Träger CA1 zum Stützen des Antriebszahnrades in drehbarer und umlauffähiger Weise und mit einem Hohlrad R1 versehen. Der Planetengetriebemechanismus 26 ist mit einem Sonnenrad S2, einem Antriebszahnrad, einem Träger CA2 zum Stützen des Antriebszahnrades in drehbarer und umlauffähiger Weise und mit einem Hohlrad R2 versehen.
In der gestuften Getriebeeinheit 22 ist das Sonnenrad S1 wahlweise mit dem Übertragungselement 102 über eine dritte Kupplung C3 gekuppelt und ist wahlweise mit dem Gehäuse 14 über eine erste Bremse B1 gekuppelt. Der Träger CA1 und das Hohlrad R2, die einstückig miteinander gekuppelt sind, sind wahlweise mit dem Übertragungselement 102 über eine zweite Kupplung C2 gekuppelt und sind wahlweise mit dem Gehäuse 14 über eine zweite Bremse B2 gekuppelt. Der Träger CA1 und das Hohlrad R2, die einstückig miteinander gekuppelt sind, sind des Weiteren wahlweise mit dem Gehäuse 14 über einer Einwegkupplung F1 gekuppelt in Abhängigkeit von ihrer Drehrichtung. Das Sonnenrad S2 ist wahlweise mit dem Übertragungselement 102 über eine erste Kupplung C1 gekuppelt. Das Hohlrad R1 und der Träger CA2, die einstückig miteinander gekuppelt sind, sind mit der Ausgangswelle 103 gekuppelt.
Die erste Kupplung C1, die zweite Kupplung C2, die dritte Kupplung C3, die erste Bremse B1 und die zweite Bremse B2 sind hydraulische Reibungseingriffsvorrichtungen als Eingriffselemente, die in bekannten Fahrzeuggetrieben häufig verwendet werden, und sind Eingriffsvorrichtungen der Nassscheibenart, bei denen eine Vielzahl an in Lagen vorgesehenen Reibungsplatten durch ein hydraulisches Betätigungsglied gepresst werden.
In der gestuften Getriebeeinheit 22, die wie vorstehend beispielsweise aufgebaut ist, wie dies in einer Betriebstabelle von 2 gezeigt ist, sind die erste Kupplung C1, die zweite Kupplung C2, die dritte Kupplung C3, die erste Bremse B1, die zweite Bremse B2, die Einwegkupplung F1 wahlweise in Eingriff, wodurch ein Übersetzungsverhältnis des ersten Übersetzungsverhältnisses (d. h. eine erste Schaltposition) bis zu einem vierten Übersetzungsverhältnis (d. h. eine vierte Schaltposition) oder eine Rückwärtsposition (d. h. eine Rückwärtsschaltposition) wahlweise verwirklicht wird, und ein vorbestimmtes Übersetzungsverhältnis (d. h. Eingangswellendrehzahl/Ausgangswellendrehzahl) wird für jede Gangposition erzielt.
Wie dies in 2 gezeigt ist, verwirklicht das Einrücken der ersten Kupplung C1, der zweiten Bremse B2 (lediglich zum Zeitpunkt des Motorbremsens) und der Einwegkupplung F1 eine erste Getriebegangposition, beispielsweise mit einem Übersetzungsverhältnis von „3,20”. Das Einrücken der ersten Kupplung C1 und der ersten Bremse B1 verwirklicht eine zweite Getriebegangposition beispielsweise mit einem Übersetzungsverhältnis von „1,72”. Das Einrücken der ersten Kupplung C1 und der zweiten Kupplung C2 verwirklicht eine dritte Getriebegangposition beispielsweise mit einem Übersetzungsverhältnis von „1,00”. Das Einrücken der zweiten Kupplung C2 und der ersten Bremse B1 verwirklicht eine vierte Getriebegangposition beispielsweise mit einem Übersetzungsverhältnis von „0,67”. Das Einrücken der dritten Kupplung C3 und der zweiten Bremse B2 verwirklicht eine Rückwärtsgangposition beispielsweise mit einem Übersetzungsverhältnis von „2,04”.
3 zeigt ein Nomogramm zur Darstellung einer Relativbeziehung der Drehzahl zwischen jeweiligen Drehelementen, die jeweils verschiedene Kupplungszustände in den jeweiligen Gangpositionen haben, auf geraden Linien. Das Nomogramm in 3 zeigt eine Relativbeziehung des Übersetzungsverhältnisses zwischen den Planetengetriebemechanismen 24, 25 und 26 in einer Richtung der horizontalen Achse und zeigt eine Relativdrehzahl in der Richtung der vertikalen Achse.
In 3 zeigt von den beiden horizontalen Linien X1 und X2 die horizontale Linie X1 eine Drehzahl von Null, und die horizontale Linie X2 zeigt eine Drehzahl von „1,0”, d. h. eine Drehzahl des Übertragungselementes 102. Andererseits zeigen sieben vertikale Linien von links aus in dieser Reihenfolge Relativdrehzahlverhältnisse des Sonnenrades S0, des Trägers CA0, des Hohlrades des Sonnenrades S2, des Trägers CA2 und des Hohlrades R1, die miteinander gekuppelt sind, des Hohlrades R2 und des Trägers CA1, die miteinander gekuppelt sind und des Sonnenrades S1.
Jedes Intervall zwischen den vertikalen Linien ist gemäß den Übersetzungsverhältnissen der Planetengetriebemechanismen 24, 25 und 26 festgelegt. Anders ausgedrückt entspricht, wie dies in 3 gezeigt ist, wenn das Intervall des Sonnenrades und des Trägers auf 1,000 bei jedem der Planetengetriebe 24, 25 und 26 festgelegt ist, das Intervall des Trägers und des Hohlrades dem Wert ρ.
In 3 ist der Träger CA0 des Planetengetriebemechanismus 24 mit der Eingangswelle 101 gekuppelt, ist das Sonnenrad S0 mit dem ersten Elektromotor M1 gekuppelt und ist das Hohlrad R0 mit dem zweiten Elektromotor M2 und mit dem Übertragungselement 102 gekuppelt. Das Sonnenrad S2 des Planetengetriebemechanismus 26 ist wahlweise mit dem Übertragungselement 102 über die erste Kupplung C1 gekuppelt. Das Hohlrad R1 des Planetengetriebemechanismus 25 und der Träger CA2 des Planetengetriebemechanismus 26, die einstückig miteinander gekuppelt sind, sind mit der Ausgangswelle 103 gekuppelt. Das Hohlrad R2 des Planetengetriebemechanismus 26 und der Träger CA1 des Planetengetriebemechanismus 25, die einstückig miteinander gekuppelt sind, sind wahlweise mit dem Übertragungselement 102 über die zweite Kupplung C1 gekuppelt und sind wahlweise mit dem Gehäuse 14 über die zweite Bremse B2 und die Einwegkupplung F1 gekuppelt. Das Sonnenrad S1 des Planetengetriebemechanismus 25 ist wahlweise mit dem Übertragungselement 102 über die dritte Kupplung C3 gekuppelt und ist wahlweise mit dem Gehäuse 14 über die erste Bremse B1 gekuppelt.
4 zeigt in beispielartiger Weise ein Signal, das in eine elektronische Steuereinheit (ECU) 30 eingegeben wird, die eine Steuervorrichtung zum Steuern der Kraftübertragungsvorrichtung 1 des ersten Ausführungsbeispiels ist, und ein Signal, das von der elektronischen Steuereinheit 30 ausgegeben wird. Die elektronische Steuereinheit 30 hat einen sogenannten Mikrocomputer, der mit einer Zentralrecheneinheit (CPU) versehen ist, einen Festspeicher (ROM), einen wahlfreien Zugriffsspeicher (RAM), eine Eingangs/Ausgangs-Schnittstelle und dergleichen. Durch das Ausführen einer Signalverarbeitung gemäß einem Programm, das zuvor in dem ROM gespeichert worden ist, während eine vorübergehende Speichervorrichtungsfunktion des RAM genutzt wird, führt die elektronische Steuereinheit 30 eine Antriebssteuerung wie beispielsweise eine Hybridantriebssteuerung im Hinblick auf den Verbrennungsmotor 10, den ersten Elektromotor M1 und den zweiten Elektromotor M2 und eine Schaltsteuerung der gestuften Getriebeeinheit 22 aus.
Die elektronische Steuereinheit 30 wird beliefert mit einem Signal, das zu dem Zeitpunkt einer Batteriegrenze angezeigt wird, ein Signal, das eine Kühlmitteltemperatur der Verbrennungsmotors anzeigt, ein Signal, das die Schaltposition anzeigt, ein Ausfallsignal in Zusammenhang mit der gestuften Getriebeeinheit 22, ein Signal, das die Drehzahlen des ersten Elektromotors M1 anzeigt, ein Signal, das die Drehzahlen des zweiten Elektromotors M2 anzeigt, ein Signal, das die Drehzahlen des Verbrennungsmotors anzeigt, ein Signal, das die Batterietemperatur anzeigt, ein Signal zum Befehlen eines M-Modus (manueller Schaltantriebsmodus), ein Signal, das den Betrieb einer Klimaanlage anzeigt, ein Fahrzeuggeschwindigkeitssignal, das der Drehzahl der Ausgangswelle 103 entspricht, ein Signal, das eine Hydrauliköltemperatur der gestuften Getriebeeinheit 22 anzeigt, ein Signal zum Befehlen eines elektronisch gesteuerten Getriebes (ECT), ein Signal, das eine Betätigung einer Handbremse anzeigt, ein Signal, das eine Betätigung einer Fußbremse anzeigt, ein Signal, das eine Katalysatortemperatur anzeigt, ein Gaspedalbetätigungsgradsignal, das eine Handhabungsvariable oder einen Betätigungsbetrag des Gaspedals anzeigt, eine Nockenwinkelschwingung, ein Signal, das eine Einstellung eines Schneemodus anzeigt, ein Beschleunigungssignal, das die Längsbeschleunigung des Fahrzeugs anzeigt, ein Signal, das eine Automatikfahrt anzeigt, ein Signal, das die Anzahl an Turbinenumdrehungen anzeigt, ein Signal, das das Gewicht des Fahrzeugs anzeigt, ein Ausfallsignal in Zusammenhang mit der stufenlosen Getriebeeinheit 21, und dergleichen, von den jeweiligen Sensoren und Schaltern, wie dies in 4 gezeigt ist.
Andererseits gibt die elektronische Steuereinheit 30 aus: ein Antriebssignal, das zu einem Drosselaktuator zu liefern ist zum Betätigen eines Öffnungsgrades eines Drosselventils, ein Signal zum Einstellen eines Aufladedrucks, ein Signal zum Betätigen einer elektrischen Klimaanlage, ein Zündsignal zum Befehlen der Zündzeit des Verbrennungsmotors 10, ein Signal zum Befehlen des Betriebs des ersten Elektromotors M1, ein Signal zum Befehlen des Betriebs des zweiten Elektromotors M2, ein Signal zum Befehlen des Betriebs einer anderen elektronischen Steuereinheit, die sich von der elektronischen Steuereinheit 30 unterscheidet, ein Signal zum Betreiben einer Übersetzungsverhältnisanzeigeeinrichtung, ein Signal zum Anzeigen einer Anzeige eines Schneemodus, ein Signal zum Betätigen eines Aktuators eines Antiblockierbremssystems (ABS) zum Verhindern des Rutschens der Räder zum Zeitpunkt des Bremsens, ein Signal zum Anzeigen, dass ein M-Modus gewählt ist, ein Befehlssignal zum Betreiben eines Solenoidventils, das in einer hydraulischen Steuerschaltung 35 umfasst ist (siehe 5), um einen hydraulischen Aktuator der Hydraulikreibungseingriffsvorrichtungen der gestuften Getriebeeinheit 22 zu steuern, ein Signal zum Betätigen einer elektrischen Hydraulikdruckpumpe als eine Hydraulikdruckquelle der Hydrauliksteuerschaltung 35, ein Signal zum Antreiben einer elektrischen Heizeinrichtung, ein Signal, das zu einem Selbstfahrsteuercomputer geliefert wird, und dergleichen.
5 zeigt eine Funktionsblockdarstellung zur Erläuterung eines Verfahrens zum Steuern der Automatikgetriebevorrichtung 1, d. h. ein Hauptabschnitt einer Steuerfunktion durch die elektronische Steuereinheit 30.
Eine Hybridsteuervorrichtung 32 führt die Hybridantriebssteuerung zum Steuern sowohl des Verbrennungsmotors 10, als auch des ersten Elektromotors M1 als auch des zweiten Elektromotors M2 aus. Die Hybridsteuervorrichtung 32 steuert über eine Verbrennungsmotorsteuervorrichtung 31 beispielsweise das Öffnen/Schließen eines elektronischen Drosselventils unter Verwendung eines Drosselaktuators für eine Drosselsteuerung; eine Kraftstoffeinspritzmenge und Kraftstoffeinspritzzeit durch eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung für die Kraftstoffeinspritzsteuerung; und eine Zündzeit durch eine Zündvorrichtung wie beispielsweise eine Zündkerze für die Zündzeitsteuerung.
Die Hybridsteuervorrichtung 32 fungiert außerdem als eine Steuervorrichtung für das stufenlose Getriebe. Anders ausgedrückt ändert die Hybridsteuervorrichtung 32 in geeigneter Weise die Zuweisung der Antriebskraft zwischen dem Verbrennungsmotor 10 und dem zweiten Elektromotor M2 und die Reaktionskraft, die durch die Krafterzeugung durch den ersten Elektromotor M1 bewirkt wird, während der Verbrennungsmotor 10 in einem effizienten Betriebsbereich arbeitet, wodurch das Übersetzungsverhältnis der stufenlosen Getriebeeinheit 21 stufenlos gesteuert wird.
Hierbei berücksichtigt die Hybridsteuervorrichtung 32 außerdem die Schaltposition der gestuften Getriebeeinheit 22 während des Schaltens der stufenlosen Getriebeeinheit 21, um das Antriebsvermögen, den Kraftstoffverbrauch und dergleichen zu verbessern. Genauer gesagt stellt beispielsweise die Hybridsteuervorrichtung 32 einen Sollwert eines Gesamtübersetzungsverhältnisses der Kraftübertragungsvorrichtung 1 derart ein, dass der Verbrennungsmotor 10 entlang einer optimalen Kraftstoffverbrauchsratenkurve (d. h. eine Kraftstoffverbrauchstabelle) des Verbrennungsmotors 10 arbeitet. Außerdem steuert die Hybridsteuervorrichtung 32 das Übersetzungsverhältnis der stufenlosen Getriebeeinheit 21 im Hinblick auf das Übersetzungsverhältnis der gestuften Getriebeeinheit 22, um den Sollwert zu erlangen.
Zu diesem Zeitpunkt liefert die Hybridsteuervorrichtung 32 elektrische Energie, die durch den ersten Elektromotor M1 erzeugt wird, zu einer Elektrizitätsspeichervorrichtung 12 und dem zweiten Elektromotor M2 über einen Wandler 11. Anders ausgedrückt wird ein Hauptanteil der Kraft des Verbrennungsmotors 10 mechanisch zu dem Übertragungselement 102 übertragen, jedoch wird ein Anteil der Kraft des Verbrennungsmotors 10 in die elektrische Energie durch den ersten Elektromotor M1 umgewandelt. Wenn die umgewandelte elektrische Energie zu dem zweiten Elektromotor M2 über den Wandler 11 geliefert wird, wird eine Abgabeleistung des zweiten Elektromotors M2 zu dem Übertragungselement 102 übertragen.
Die Hybridsteuervorrichtung 32 ermöglicht ein Motorantreiben (Fahrt per Elektromotor) des Fahrzeugs durch einen Differentialvorgang der stufenlosen Getriebeeinheit 21 unabhängig von einem Anhalten oder einem Leerlaufzustand des Verbrennungsmotors 10. Die Hybridsteuervorrichtung 32 kann die Drehzahl des ersten Elektromotors M1 zu einer negativen Drehzahl ändern, um den Kraftstoffverbrauch beim Motorantreiben (Fahrt per Elektromotor) zu verbessern, und kann eine Drehzahl des Verbrennungsmotors bei Null oder annähernd Null halten, wenn dies erforderlich ist, durch den Differentialvorgang der stufenlosen Getriebeeinheit 21.
Die Hybridsteuervorrichtung 32 kann den zweiten Elektromotor M2 mit der elektrischen Energie von zumindest entweder dem ersten Elektromotor M1 und/oder der Elektrizitätsspeichervorrichtung 12 sogar während des Verbrennungsmotorantreibens beliefern, kann den zweiten Elektromotor M2 antreiben und kann ein Moment auf die Antriebsräder 16 aufbringen, wodurch eine sogenannte Momentunterstützung zum Unterstützen der Kraft des Verbrennungsmotors 10 ausgeführt wird.
Die Hybridsteuervorrichtung 32 kann die Drehzahl des ersten Elektromotors M1 und/oder die Drehzahl des zweiten Elektromotors M2 durch einen Differentialvorgang des Differentialvorgangs der stufenlosen Getriebeeinheit 21 unabhängig von einem Anhalten oder Antreiben des Fahrzeugs steuern und kann somit die Drehzahl des Verbrennungsmotors 10 annähernd konstant halten oder kann diese bei einer beliebigen Drehzahl steuern.
Eine Steuervorrichtung 33 für das gestufte Getriebe führt eine automatische Schaltsteuerung der gestuften Getriebeeinheit 22 aus. Beispielsweise führt auf Basis eines Schaltdiagramms (d. h. eine Schalttabelle), die zuvor festgelegt worden ist, die Steuervorrichtung 33 des gestuften Getriebes die automatische Schaltsteuerung der gestuften Getriebeeinheit 22 aus, um die durch die Schalttabelle spezifizierte Schaltposition zu erlangen.
Zu diesem Zeitpunkt gibt die Steuervorrichtung 33 des gestuften Getriebes direkt oder indirekt zu der hydraulischen Steuerschaltung 35 einen Befehl aus zum Einrücken und/oder Ausrücken der Hydraulikreibungseingriffsvorrichtungen, die sich auf das Schalten beziehen, wie beispielsweise die erste Kupplung C1, um die spezifizierte Schaltposition zu erzielen beispielsweise gemäß der in 2 gezeigten Einrückbetriebstabelle.
Die Hydrauliksteuerschaltung 35 lässt beispielsweise die Hydraulikreibungseingriffsvorrichtungen an der Ausrückseite in Bezug auf das Schalten ausrücken und lässt die Hydraulikreibungseingriffsvorrichtungen an der Ausrückseite in Bezug auf das Schalten einrücken, gemäß dem Befehl von der Steuervorrichtung 33 für das gestufte Getriebe, wodurch das Schalten der gestuften Getriebeeinheit 22 ausgeführt wird.
Eine Schaltänderungsvorrichtung 41 ist beispielsweise benachbart zu dem Sitz des Fahrers positioniert und ist mit einem Schalthebel 42 versehen, der betätigt wird, um manuell eine Vielzahl von Schaltpositionen zu wählen. Der Schalthebel 42 ist so vorgesehen, dass er zu einer Parkposition „Parken (P)”, bei der der Kraftübertragungspfad in der Kraftübertragungsvorrichtung 1 blockiert ist und die Ausgangswelle 103 arretiertist, zu einer Rückwärtsposition „Rückwärts (R)” für eine Rückwärtsfahrt, zu einer neutraler Position „Neutral (N)”, bei der die Kraftübertragungsvorrichtung 1 blockiert ist, zu einer Automatikschaltantriebsposition „Drive (D)” oder zu einer manuellen Vorwärtsschaltantriebsposition „Manuell (M)” betätigt wird.
Gemäß den Untersuchungen der Erfinder der vorliegenden Erfindung wurde folgendes für die Fälle herausgefunden, bei denen das Schalten der stufenlosen Getriebeeinheit und das Schalten der gestuften Getriebeeinheit zur gleichen Zeit ausgeführt werden in der Kraftübertragungsvorrichtung, die mit der stufenlosen Getriebeeinheit und der gestuften Getriebeeinheit versehen ist, wie dies vorstehend beschrieben ist. Anders ausgedrückt, wenn die Schaltstartzeit der stufenlosen Getriebeeinheit früher als die Schaltstartzeit der gestuften Getriebeeinheit ist, ergibt sich eine Antriebsbetragsdifferenz (siehe die Daten in Zusammenhang mit „in Bereitschaft bei konstantem Druck” bei 0 bis 0,2 Sekunden in einem Zeitablaufdiagramm in Zusammenhang mit „AT-Abgabemoment” an der zweiten graphischen Darstellung von oben in 6).
Darüber hinaus ändern sich, wenn das Schalten der stufenlosen Getriebeeinheit früher als das Schalten der gestuften Getriebeeinheit endet, wie dies durch eine durchgehende Linie a in 7 gezeigt ist, die Drehzahlen des ersten Elektromotors sich plötzlich (siehe einen Kreis c in 7). Dann ergibt sich beispielsweise eine Differenz zwischen einem Berechnungswert eines Trägheitsmomentes der elektronischen Steuereinheit und einem Ist-Wert des Trägheitsmomentes, was eine relativ hohe Schwankung der Antriebskraft bewirkt. Als ein Ergebnis ergibt sich möglicherweise eine Verschlechterung des Fahrverhaltens wie beispielsweise eine Verzögerung bei der Weise, mit der der Verbrennungsmotor hochdreht, eine Antriebskraftdifferenz und eine Beseitigung der Antriebskraft.
Darüber hinaus wird, wenn das Schalten der gestuften Getriebeeinheit früher als das Schalten der stufenlosen Getriebeeinheit endet, das Schalten der stufenlosen Getriebeeinheit unterbrochen, und somit wird eine Schaltzeitspanne relativ lang (siehe die Daten in Zusammenhang mit sowohl „beim Start der Trägheitsphase” als auch „während der Trägheitsphase” nach 0,8 Sekunden in dem Zeitablaufdiagramm in Zusammenhang mit „AT-Abgabemoment” bei der zweiten graphischen Darstellung von oben in 6).
6 zeigt ein Beispiel des Zeitablaufdiagramms, wenn die Schaltstartzeit der stufenlosen Getriebeeinheit in den Fällen geändert wird, bei denen keine Batteriegrenze besteht. Hierbei bedeutet „Batteriegrenze”, dass elektrische Energie, die zu einer Elektrizitätsspeichervorrichtung eingegeben wird und von dieser ausgegeben wird, aufgrund des Zustandes der Elektrizitätsspeichervorrichtung begrenzt ist, wie beispielsweise eine Restmenge an elektrischer Energie, die in der Elektrizitätsspeichervorrichtung gespeichert ist, und einer Temperatur der Elektrizitätsspeichervorrichtung.
Im Übrigen bedeutet „in Bereitschaft bei konstantem Druck”, dass das Schalten der stufenlosen Getriebeeinheit gestartet wird, während die gestufte Getriebeeinheit bei einem konstanten Druck in Bereitschaft ist. „Bei dem Start der Momentphase” bedeutet, dass das Schalten der stufenlosen Getriebeeinheit gestartet wird beim Start der Momentphase der gestuften Getriebeeinheit (bei einem Zeitpunkt von 0,2 Sekunden in 6). „Bei dem Start der Trägheitsphase” bedeutet, dass das Schalten der stufenlosen Getriebeeinheit gestartet wird bei dem Start der Trägheitsphase der gestuften Getriebeeinheit (bei einem Zeitpunkt von 0,4 Sekunden in 6). „Während der Trägheitsphase” bedeutet, dass das Schalten der stufenlosen Getriebeeinheit gestartet wird während der Trägheitsphase der gestuften Getriebeeinheit (in einer Zeitspanne von 0,4 bis 0,8 Sekunden in 6).
7 zeigt eine Konzeptdarstellung eines Beispiels einer vorübergehenden Änderung der Drehzahlen des ersten Elektromotors während des Schaltens der stufenlosen Getriebeeinheit. In 7 zeigt eine durchgehende Linie a eine vorübergehende Änderung der Drehzahlen des Elektromotors, wenn das Schalten der stufenlosen Getriebeeinheit früher endet als das Schalten der gestuften Getriebeeinheit. Andererseits zeigt eine gestrichelte Linie b eine vorübergehende Änderung der Drehzahlen des ersten Elektromotors, wenn die Schaltendzeit der stufenlosen Getriebeeinheit mit der Schaltendzeit der gestuften Getriebeeinheit gleichzeitig ist.
Um die technischen Probleme, die durch die Differenz zwischen der Schaltendzeit der stufenlosen Getriebeeinheit und der Schaltendzeit der gestuften Getriebeeinheit bewirkt werden, wie dies vorstehend beschrieben ist, zu vermeiden, steuert eine Simultanschaltsteuervorrichtung 34, die für die elektronische Steuereinheit 30 vorgesehen ist, die Hybridsteuervorrichtung 32 und die Steuervorrichtung 33 des gestuften Getriebes zu einer Startsteuerung in Zusammenhang mit der stufenlosen Getriebeeinheit 21 und einer Steuerung in Zusammenhang mit der gestuften Getriebeeinheit 22 jeweils derart, dass die Schaltendzeit der stufenlosen Getriebeeinheit 21 mit der Schaltendzeit der gestuften Getriebeeinheit 22 synchronisiert wird. Als ein Ergebnis ist es, wie dies anhand der gestrichelten Linie b gezeigt ist, möglich, eine plötzliche Änderung der Drehzahlen des ersten Elektromotors M1 zu vermeiden.
Um die vorstehend erwähnte Steuerung zu verwirklichen, ist die Hybridsteuervorrichtung 32 mit einer Schaltzustandsbeurteilungsvorrichtung 321 und einer Schaltzeitberechnungsvorrichtung 322 versehen. Die Steuervorrichtung 33 des gestuften Getriebes ist mit einer Simultanschaltungsbeurteilungsvorrichtung 331, einer Schaltzustandsbeurteilungsvorrichtung 332 und einer Schaltzeitberechnungsvorrichtung 333 versehen.
Die Schaltzustandsbeurteilungsvorrichtung 321 beurteilt einen Schaltzustand der stufenlosen Getriebeeinheit 21 (d. h. einen gegenwärtigen Zustand der stufenlosen Getriebeeinheit 21). Die Schaltzeitberechnungsvorrichtung 322 berechnet eine Schaltzeit, die eine Zeit ist, die erforderlich ist, bis der Schaltzustand der stufenlosen Getriebeeinheit 21 in einen angeforderten Schaltzustand gelangt, wenn eine Schaltanforderung für die stufenlose Getriebeeinheit 21 vorliegt.
Die Simultanschaltbeurteilungsvorrichtung 331 beurteilt, ob ein Signal, das von der Schaltänderungsvorrichtung 41 ausgegeben wird, oder ein Signal, das von der Hybridsteuervorrichtung 32 ausgegeben wird, ein simultanes Schalten der stufenlosen Getriebeeinheit 21 und der gestuften Getriebeeinheit 22 erforderlich macht oder nicht. Die Schaltzustandbeurteilungsvorrichtung 332 beurteilt einen Schaltzustand der gestuften Getriebeeinheit 22 (d. h. einen gegenwärtigen Zustand der gestuften Getriebeeinheit 22). Die Schaltzeitberechnungsvorrichtung 333 berechnet eine Schaltzeit, die eine Zeit ist, die erforderlich ist, bis der Schaltzustand der gestuften Getriebeeinheit 22 zu einem angeforderten Schaltzustand wird, wenn eine Schaltanforderung für die gestufte Getriebeeinheit 22 vorliegt.
Im Übrigen sind die „Schaltzeitberechnungsvorrichtungen 322 und 333” in dem ersten Ausführungsbeispiel ein Beispiel der „Betätigungsvorrichtung” der vorliegenden Erfindung.
Genauer gesagt berechnen, wenn durch die Simultanschaltbeurteilungsvorrichtung 331 beurteilt wird, dass das simultane Schalten der stufenlosen Getriebeeinheit 21 und der gestuften Getriebeeinheit 22 angefordert wird, die Schaltzeitberechnungsvorrichtungen 322 die Schaltzeit der stufenlosen Getriebeeinheit 21, und die Schaltzeitberechnungsvorrichtungen 333 berechnen die Schaltzeit der gestuften Getriebeeinheit 22.
Die Simultanschaltsteuervorrichtung 34 bestimmt die Zeit zum Starten des Schaltens sowohl der stufenlosen Getriebeeinheit 21 als auch der gestuften Getriebeeinheit 22 gemäß einem Vergleichsergebnis zwischen der Schaltzeit der stufenlosen Getriebeeinheit 21 und der Schaltzeit der gestuften Getriebeeinheit 22. Dann steuert die Simultanschaltsteuervorrichtung 34 die Hybridsteuervorrichtung 32 und die Steuervorrichtung 33 des gestuften Getriebes zum Starten des Schaltens der stufenlosen Getriebeeinheit 21 bzw. der gestuften Getriebeeinheit 22 zu den jeweiligen Zeiten.
Genauer gesagt bestimmt die Simultanschaltsteuervorrichtung 34 die Zeit zum Starten des Schaltens sowohl der stufenlosen Getriebeeinheit 21 als auch der gestuften Getriebeeinheit 22 derart, dass das Schalten der stufenlosen Getriebeeinheit 21 gestartet wird nach einem Verstreichen einer Zeit, die einer Differenz zwischen der Schaltzeit der stufenlosen Getriebeeinheit 21 und der Schaltzeit der gestuften Getriebeeinheit 22 entspricht, nachdem das Schalten der gestuften Getriebeeinheit 22 gestartet worden ist, wenn die Schaltzeit der stufenlosen Getriebeeinheit 21 länger als die Schaltzeit der gestuften Getriebeeinheit 22 ist.
Andererseits bestimmt die Simultanschaltsteuervorrichtung 34 die Zeit zum Starten des Schaltens sowohl der stufenlosen Getriebeeinheit 21 als auch der gestuften Getriebeeinheit 22 derart, dass das Schalten der gestuften Getriebeeinheit 22 gestartet wird nach einem Verstreichen der Zeit, die der Differenz zwischen der Schaltzeit der stufenlosen Getriebeeinheit 21 und der Schaltzeit der gestuften Getriebeeinheit 22 entspricht, nachdem das Schalten der stufenlosen Getriebeeinheit 21 begonnen hat, wenn die Schaltzeit der gestuften Getriebeeinheit 22 länger als die Schaltzeit der stufenlosen Getriebeeinheit 21 ist.
Als ein Ergebnis kann die Simultanschaltsteuervorrichtung 34 die Hybridsteuervorrichtung 32 und die Steuervorrichtung 33 des gestuften Getriebes so steuern, dass die Steuerung in Zusammenhang mit der stufenlosen Getriebeeinheit 21 und die Steuerung in Zusammenhang mit der gestuften Getriebeeinheit 22 jeweils derart gestartet werden, dass die Schaltendzeit der stufenlosen Getriebeeinheit 21 mit der Schaltendzeit der gestuften Getriebeeinheit 22 synchronisiert wird.
Im Übrigen gibt es beispielsweise aufgrund eines Berechnungsfehlers in entweder der Simultanschaltsteuervorrichtung 34 und/oder den Schaltzeitberechnungsvorrichtungen 322 und 333, selbst wenn die Zeit zum Starten des Schaltens von sowohl der stufenlosen Getriebeeinheit 21 als auch der gestuften Getriebeeinheit 22 derart bestimmt wird, dass die Schaltendzeit der stufenlosen Getriebeeinheit 21 mit der Schaltendzeit der gestuften Getriebeeinheit 22 synchronisiert ist, einen Zwischenraum zwischen der Zeit zum Starten des Schaltens sowohl der stufenlosen Getriebeeinheit 21 als auch der gestuften Getriebeeinheit 22 in den Fällen, bei denen kein Berechnungsfehler vorhanden ist, und der Ist-Zeit zum Starten des Schaltens sowohl der stufenlosen Getriebeeinheit 21 und der gestuften Getriebeeinheit 22, und wobei somit die Schaltendzeit stufenlosen Getriebeeinheit 21 und die Schaltendzeit der gestuften Getriebeeinheit 22 voneinander in einigen Fällen unterschiedlich sind.
Alternativ sind aufgrund einer Streuung beim Schalten von zumindest entweder der stufenlosen Getriebeeinheit 21 und/oder der gestuften Getriebeeinheit 22 sogar dann, wenn die Zeit zum Starten des Schaltens sowohl der stufenlosen Getriebeeinheit 21 als auch der gestuften Getriebeeinheit 22 derart bestimmt wird, dass die Schaltendzeit der stufenlosen Getriebeeinheit 21 mit der Schaltendzeit der gestuften Getriebeeinheit 22 synchronisiert ist, die Schaltendzeit der stufenlosen Getriebeeinheit 21 und die Schaltendzeit der gestuften Getriebeeinheit 22 voneinander in einigen Fällen verschieden.
Somit steuert in dem ersten Ausführungsbeispiel, wenn durch die Simultanschaltsteuervorrichtung 34 beurteilt wird, dass die Schaltendzeit der stufenlosen Getriebeeinheit 21 und die Schaltendzeit der gestuften Getriebeeinheit 22 von einander unterschiedlich sind, auf der Basis der Signale, die von den Schaltzustandbeurteilungsvorrichtungen 321 und 332 ausgegeben werden, die Simultanschaltsteuervorrichtung 34 die Hybridsteuervorrichtung 32 so, dass eine Schaltrate der stufenlosen Getriebeeinheit 21 beim Start der Trägheitsphase oder während der Trägheitsphase des Schaltens der gestuften Getriebeeinheit 22 geändert (oder korrigiert) wird.
Beispielsweise steuert, wie dies durch eine gestrichelte Linie in 8 gezeigt ist, wenn beurteilt wird, die Schaltendzeit der stufenlosen Getriebeeinheit 21 langsamer ist als die Schaltendzeit der gestuften Getriebeeinheit 22 (siehe ein Kreis c in 8), die Simultanschaltsteuervorrichtung 34 die Hybridsteuervorrichtung 32 so, dass die Schaltrate der stufenlosen Getriebeeinheit während der Trägheitsphase des Schaltens der gestuften Getriebeeinheit 22 geändert wird, wie dies durch eine durchgehende Linie a in 8 gezeigt ist. Dies ermöglicht ein Synchronisieren der Schaltendzeit der stufenlosen Getriebeeinheit 21 mit der Schaltendzeit der gestuften Getriebeeinheit 22.
8 zeigt eine Konzeptdarstellung eines anderen Beispiels der vorübergehenden Änderung der Drehzahlen des ersten Elektromotors während des Schaltens der stufenlosen Getriebeeinheit. In 8 zeigt die durchgehende Linie a die vorübergehende Änderung der Drehzahlen des ersten Elektromotors, wenn eine Rate der Drehzahlen des ersten Elektromotors während der Trägheitsphase des Schaltens der stufenlosen Getriebeeinheit 22 geändert wird. Andererseits zeigt eine gestrichelte Linie b die vorübergehende Änderung der Drehzahlen des ersten Elektromotors, wenn die Rate der Drehzahlen des ersten Elektromotors nicht geändert wird.
Nachstehend ist ein Schaltsteuerprozess, der durch die elektronische Steuereinheit 30 hauptsächlich während des Antreibens des Fahrzeugs, das mit der wie vorstehend aufgebauten Kraftübertragungsvorrichtung 1 ausgestattet ist, ausgeführt wird, unter Bezugnahme auf ein Flussdiagramm in 9 erläutert. Der Simultanschaltsteuerprozess wird mit einer regelmäßigen oder unregelmäßigen Zeitspanne oder kontinuierlich hauptsächlich während des Fahrens des Fahrzeugs ausgeführt.
In 9 beurteilt zunächst die Simultanschaltbeurteilungsvorrichtung 331, ob eine Simultanschaltanforderung besteht oder nicht, auf der Basis des Signals, das von der Schaltänderungsvorrichtung 41 ausgegeben wird, oder des Signals, das von der Hybridsteuervorrichtung 32 ausgegeben wird (siehe Schritt S101) Wenn beurteilt wird, dass keine Simultanschaltanforderung besteht (Schritt S101: Nein), beendet die elektronische Steuereinheit 30 den Prozess.
Wenn andererseits beurteilt wird, dass die Simultanschaltanforderung besteht (Schritt S101: Ja), berechnet die Schaltzeitberechnungsvorrichtung 333 eine Schaltzeit (T_at) in Zusammenhang mit der gestuften Getriebeeinheit 22 (siehe Schritt S102). Vor oder nach dem Prozess des Schrittes S102 berechnet die Schaltzeitberechnungsvorrichtung 322 eine Schaltzeit (T_ths) in Zusammenhang der stufenlosen Getriebeeinheit 21 (siehe Schritt S103).
Dann beurteilt die Simultanschaltsteuervorrichtung 34, ob die Schaltzeit (T_at) in Zusammenhang mit der gestuften Getriebeeinheit 22 länger als die Schaltzeit (T_ths) in Zusammenhang mit der stufenlosen Getriebeeinheit 21 ist oder nicht (siehe Schritt S104). Wenn beurteilt wird, dass die Schaltzeit (T_at) in Zusammenhang mit der gestuften Getriebeeinheit 22 länger als die Schaltzeit (T_ths) in Zusammenhang mit der stufenlosen Getriebeeinheit 21 ist (Schritt S104: Ja), steuert die Simultanschaltsteuervorrichtung 34 die Steuervorrichtung 33 des gestuften Getriebes so, dass das Schalten der gestuften Getriebeeinheit 22 gestartet wird (siehe Schritt S105).
Dann steuert die Simultanschaltsteuervorrichtung 34 die Hybridsteuervorrichtung 32 zum Starten des Schaltens der stufenlosen Getriebeeinheit 21 nach einem Verstreichen einer Zeit (T_at–T_ths), die erlangt wird durch ein Subtrahieren der Schaltzeit (T_ths) in Zusammenhang mit der stufenlosen Getriebeeinheit 21 von der Schaltzeit (T_at) in Zusammenhang mit der gestuften Getriebeeinheit 22 (siehe Schritt S106).
In dem Prozess des Schrittes S104 steuert, wenn beurteilt wird, dass die Schaltzeit (T_at) in Zusammenhang mit der gestuften Getriebeeinheit 22 kürzer ist als die Schaltzeit (T_ths) in Zusammenhang mit der stufenlosen Getriebeeinheit 21 (Schritt S104: Nein), die Simultanschaltsteuervorrichtung 34 die Hybridsteuervorrichtung 32 zum Starten der stufenlosen Getriebeeinheit 21 (siehe Schritt S107).
Dann steuert die Simultanschaltsteuervorrichtung 34 die Steuervorrichtung 33 des gestuften Getriebes zum Starten des Schaltens der gestuften Getriebeeinheit 22 nach einem Verstreichen einer Zeit (T_ths–T_at), die erlangt wird durch ein Subtrahieren der Schaltzeit (T_at) in Zusammenhang mit der gestuften Getriebeeinheit 22 von der Schaltzeit (T_ths) in Zusammenhang mit der stufenlosen Getriebeeinheit 21 (siehe Schritt S108).
Im Übrigen kann, wenn die Schaltzeit (T_at) in Zusammenhang mit der gestuften Getriebeeinheit 22 „gleich wie” die Schaltzeit (T_ths) in Zusammenhang mit der stufenlosen Getriebeeinheit 21 ist, eine von beiden in der anderen umfasst und behandelt werden. Im Übrigen wird der Prozess in Zusammenhang mit der Änderung der Schaltrate, der vorstehend beschrieben ist, durch die Simultanschaltsteuervorrichtung 34 auf der Basis eines Signals, das von jeder der Schaltzustandsbeurteilungsvorrichtungen 321 und 332 ausgegeben wird, ausgeführt, nach dem Prozess des Schrittes S106 oder S108 in 9.
Zweites Ausführungsbeispiel
Ein zweites Ausführungsbeispiel der Kraftübertragungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf ein Flussdiagramm von 10 erläutert. Das zweite Ausführungsbeispiel hat den gleichen Aufbau wie das erste Ausführungsbeispiel mit der Ausnahme, dass es einen anderen Simultanschaltsteuerprozess hat, der durch die elektronische Steuereinheit ausgeführt wird. Somit wird in dem zweiten Ausführungsbeispiel eine wiederholte Erläuterung des ersten Ausführungsbeispiels vermieden. Gemeinsame Abschnitte in den Zeichnungen tragen die gleichen Bezugszeichen und lediglich grundsätzlich unterschiedliche Punkte werden unter Bezugnahme auf 10 erläutert.
Wenn in dem zweiten Ausführungsbeispiel beurteilt wird, dass eine Simultanschaltanforderung für die stufenlose Getriebeeinheit 21 und die gestufte Getriebeeinheit 22 vorhanden ist, steuert die Simultanschaltsteuervorrichtung 34 die Hybridsteuervorrichtung 32 so, dass das Schalten der stufenlosen Getriebeeinheit 21 vor dem Beginn der Trägheitsphase des Schaltens der gestuften Getriebeeinheit 22 ausgeführt wird. Dies ermöglicht es, die Verzögerung in der Weise zu verhindern, dass der Verbrennungsmotor 10 hochdreht. Darüber hinaus ist es möglich, eine Verzögerung der Schaltendzeit der stufenlosen Getriebeeinheit 21 zu verhindern.
Nachstehend ist der Schaltsteuerprozess, der durch die elektronische Steuereinheit 30 hauptsächlich während des Fahrens des Fahrzeugs, das mit der wie vorstehend aufgebauten Kraftübertragungsvorrichtung 1 ausgestattet ist, ausgeführt wird, unter Bezugnahme auf das Flussdiagramm von 10 erläutert.
In 10 beurteilt zunächst die Simultanschaltbeurteilungsvorrichtung 331, ob eine Simultanschaltanforderung besteht oder nicht auf der Basis des Signals, das von der Schaltänderungsvorrichtung 41 ausgegeben wird, oder des Signals, das von der Hybridsteuervorrichtung 32 ausgegeben wird (siehe Schritt S201). Wenn beurteilt wird, dass keine Simultanschaltanforderung besteht (Schritt S201: Nein), beendet die elektronische Steuereinheit 30 den Prozess.
Wenn andererseits beurteilt wird, dass die Simultanschaltanforderung besteht (Schritt S201: Ja), steuert die Simultanschaltsteuervorrichtung 34 die Steuervorrichtung 33 des gestuften Getriebes so, dass das Schalten der gestuften Getriebeeinheit 22 begonnen wird (siehe Schritt S202). Dann beurteilt die Simultanschaltsteuervorrichtung 34, ob die Schaltsteuerung in Zusammenhang mit der stufenlosen Getriebeeinheit 21 in Bereitschaft ist oder nicht (Schritt S203).
Wenn beurteilt wird, dass die Schaltsteuerung in Zusammenhang mit der stufenlosen Getriebeeinheit 21 nicht in Bereitschaft ist (Schritt S203: Nein), steuert die Simultanschaltsteuervorrichtung 34 die Hybridsteuervorrichtung 32 so, dass das Schalten der stufenlosen Getriebeeinheit 21 begonnen wird (Schritt S206). Wenn andererseits beurteilt wird, dass die Schaltsteuerung in Zusammenhang mit der stufenlosen Getriebeeinheit 21 in Bereitschaft ist (Schritt S203: Ja), beurteilt die Simultanschaltsteuervorrichtung 34, ob die Trägheitsphase des Schaltens der gestuften Getriebeeinheit 21 begonnen hat (Schritt S204).
Wenn beurteilt wird, dass die Trägheitsphase des Schaltens der gestuften Getriebeeinheit 22 gestartet ist (Schritt S204: Ja), steuert die Simultanschaltsteuervorrichtung 34 die Hybridsteuervorrichtung 32 so, dass das Schalten der stufenlosen Getriebeeinheit 21 gestartet wird (Schritt S205). Wenn andererseits beurteilt wird, dass die Trägheitsphase des Schaltens der gestuften Getriebeeinheit 22 nicht gestartet ist (Schritt S204: Nein), beendet die elektronische Steuereinheit 30 den Prozess sofort.
Drittes Ausführungsbeispiel
Ein drittes Ausführungsbeispiel der Kraftübertragungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung ist unter Bezugnahme auf die 11 und 12 erläutert. Das dritte Ausführungsbeispiel hat den gleichen Aufbau wie das erste Ausführungsbeispiel mit der Ausnahme, dass es einen anderen Simultanschaltsteuerprozess hat, der durch die elektronische Steuereinheit ausgeführt wird. Somit wird in dem dritten Ausführungsbeispiel eine erneute Erläuterung des ersten Ausführungsbeispiels vermieden. Die gemeinsamen Abschnitte in der Zeichnung tragen die gleichen Bezugszeichen und lediglich grundsätzlich unterschiedliche Punkte sind anhand von 11 und 12 erläutert.
Gemäß den Untersuchungen der Erfinder der vorliegenden Erfindung wurde Folgendes herausgefunden für die Fälle, bei denen das Schalten der stufenlosen Getriebeeinheit und das Schalten der gestuften Getriebeeinheit zur gleichen Zeit ausgeführt werden, und in den Fällen, bei denen eine Batteriegrenze besteht, bei der Kraftübertragungsvorrichtung, die mit der stufenlosen Getriebeeinheit und der gestuften Getriebeeinheit wie vorstehend beschrieben versehen ist. Andererseits wird, wenn das Schalten der gestuften Getriebeeinheit früher endet als das Schalten der stufenlosen Getriebeeinheit, das Schalten der stufenlosen Getriebeeinheit unterbrochen. Somit wird die Schaltzeitspanne relativ lang, und eine Antriebskraftdifferenz tritt auf (siehe die Daten in Zusammenhang mit sowohl „bei Beginn der Momentphase”, „bei Beginn der Trägheitsphase” als auch „während der Trägheitsphase” nach 0,8 Sekunden in einem Zeitablaufdiagramm in Zusammenhang mit „AT-Abgabemoment” bei der ersten graphischen Darstellung von 11).
11 zeigt ein Beispiel eines Zeitablaufdiagramms, wenn die Schaltstartzeit der stufenlosen Getriebeeinheit geändert wird, wenn die Batteriegrenze besteht. Im Übrigen sind die Bedeutungen von „in Bereitschaft bei konstantem Druck”, „beim Start der Momentphase”, „beim Start der Trägheitsphase” und „während der Trägheitsphase” die gleichen wie in 6.
Wenn in dem dritten Ausführungsbeispiel beurteilt wird, dass das simultane Schalten der stufenlosen Getriebeeinheit 21 und der gestuften Getriebeeinheit 22 angefordert wird, steuert die Simultanschaltsteuervorrichtung 34 sowohl die Hybridsteuervorrichtung 32 als auch die Steuervorrichtung 33 des gestuften Getriebes derart, dass die Schaltsteuerung in Zusammenhang mit der stufenlosen Getriebeeinheit 21 endet vor dem Ende der Schaltsteuerung in Zusammenhang mit der gestuften Getriebeeinheit 22. Dies ermöglicht es, die Antriebskraftdifferenz zu vermeiden, die durch die Schaltsteuerung in Zusammenhang mit der stufenlosen Getriebeeinheit 21 nach dem Ende der Schaltsteuerung in Zusammenhang mit der gestuften Getriebeeinheit 22 bewirkt wird.
Nachstehend ist ein Schaltsteuerprozess, der durch die elektronische Steuereinheit 30 hauptsächlich während der Fahrt des Fahrzeugs, das mit der wie vorstehend aufgebauten Kraftübertragungsvorrichtung 1 ausgestattet ist, ausgeführt wird, unter Bezugnahme auf ein Flussdiagramm von 12 erläutert.
In 12 beurteilt zunächst die Simultanschaltbeurteilungsvorrichtung 331, ob eine Simultanschaltanforderung besteht oder nicht, auf der Basis des Signals, das von der Schaltänderungsvorrichtung 41 ausgegeben wird, oder des Signals, das von der Hybridsteuervorrichtung 32 ausgegeben wird (Schritt S301). Wenn beurteilt wird, dass keine simultane Schaltung der Fall ist (Schritt S301: Nein), beendet die elektronische Steuereinheit 30 den Prozess.
Wenn andererseits beurteilt wird, dass die Simultanschaltanforderung besteht (Schritt S301: Ja), beurteilt die Simultanschaltsteuervorrichtung 34, ob eine Batteriegrenze, d. h. eine Einschränkung bei der Batterie, vorliegt oder nicht (Schritt S302). Wenn beurteilt wird, dass keine Batteriegrenze besteht (Schritt S302; Nein), beendet die elektronische Steuereinheit 30 den Prozess. Wenn andererseits beurteilt wird, dass die Batteriegrenze besteht (Schritt S302: Ja), berechnet die Schaltzeitberechnungsvorrichtung 333 die Schaltzeit (T_at) in Zusammenhang mit der gestuften Getriebeeinheit 22 (Schritt S303). Vor und nach dem Prozess des Schrittes S303 berechnet die Schaltzeitberechnungsvorrichtung 322 die Schaltzeit (T_ths) in Zusammenhang mit der stufenlosen Getriebeeinheit 21 (Schritt S304).
Dann beurteilt die Simultanschaltsteuervorrichtung 34, ob die Schaltzeit (T_at) in Zusammenhang mit der gestuften Getriebeeinheit 22 länger ist als die Schaltzeit (T_ths) in Zusammenhang mit der stufenlosen Getriebeeinheit 21, oder nicht (Schritt S305). Wenn beurteilt wird, dass die Schaltzeit (T_at) in Zusammenhang mit der gestuften Getriebeeinheit 22 länger ist als die Schaltzeit (T_ths) in Zusammenhang mit der stufenlosen Getriebeeinheit 21 (Schritt S305: Ja), steuert die Simultanschaltsteuervorrichtung 34 die Hybridsteuervorrichtung 32 und die Steuervorrichtung 33 des gestuften Getriebes so, dass das Schalten der stufenlosen Getriebeeinheit 21 und der gestuften Getriebeeinheit 22 jeweils begonnen wird (Schritt S306).
In dem Prozess des Schrittes S305 steuert, wenn beurteilt wird, dass die Schaltzeit (T_at) in Zusammenhang mit der gestuften Getriebeeinheit 22 kürzer ist als die Schaltzeit (T_ths) in Zusammenhang mit der stufenlosen Getriebeeinheit 21 (Schritt S305: Nein), die Simultanschaltsteuervorrichtung 34 die Hybridsteuervorrichtung 32 so, dass das Schalten der stufenlosen Getriebeeinheit 21 begonnen wird (Schritt S307).
Dann steuert die Simultanschaltsteuervorrichtung 34 die Steuervorrichtung 33 des gestuften Getriebes so, dass das Schalten der gestuften Getriebeeinheit 22 nach dem Verstreichen einer Zeit (T_ths–T_at) begonnen wird, die erlangt wird durch eine Subtraktion der Schaltzeit (T_at) in Zusammenhang mit der gestuften Getriebeeinheit 22 von der Schaltzeit (T_ths) in Zusammenhang mit der stufenlosen Getriebeeinheit 21 (Schritt S308).
Im Übrigen kann, wenn die Schaltzeit (T_at) in Zusammenhang mit der gestuften Getriebeeinheit 22 „gleich wie” der Schaltzeit (T_ths) in Zusammenhang mit der stufenlosen Getriebeeinheit 21 ist, eine von beiden in der anderen umfasst sein und behandelt werden.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorstehend erwähnten Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern verschiedene Änderungen können gemacht werden, wenn dies erwünscht ist, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen, der sich aus den Ansprüchen und der gesamten Beschreibung ergibt. Eine Kraftübertragungsvorrichtung, die derartige Änderungen mit sich bringt, soll auch in den technischen Umfang der vorliegenden Erfindung fallen.
Bezugszeichenliste

1: Kraftübertragungsvorrichtung
10: Verbrennungsmotor
11: Wandler
12: Elektrizitätsspeichervorrichtung
21: stufenlose Getriebeeinheit
22: gestufte Getriebeeinheit
24, 25, 26: Planetengetriebemechanismus
30: elektronische Steuereinheit
31: Verbrennungsmotorsteuervorrichtung
32: Hybridsteuervorrichtung
33: Steuervorrichtung des gestuften Getriebes
34: Simultanschaltsteuervorrichtung
35: Hydrauliksteuerschaltung
41: Schaltänderungsvorrichtung

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 2009-67120 [0004]
JP 2009-149120 [0004]

Claims

Kraftübertragungsvorrichtung, die an einem Fahrzeug montiert ist und eine stufenlose Getriebeeinheit und eine gestufte Getriebeeinheit aufweist, wobei die Kraftübertragungsvorrichtung eine Steuervorrichtung aufweist zum Starten sowohl einer ersten Schaltsteuerung, die eine Steuerung in Zusammenhang mit dem Schalten der stufenlosen Getriebeeinheit ist, als auch einer zweiten Schaltsteuerung, die eine Steuerung in Zusammenhang mit dem Schalten der gestuften Getriebeeinheit ist, derart, dass die Schaltendzeit der stufenlosen Getriebeeinheit mit der Schaltendzeit der gestuften Getriebeeinheit in einem Zustand synchronisiert ist, bei dem Schaltanforderungen für die stufenlose Getriebeeinheit und die gestufte Getriebeeinheit zur gleichen Zeit erfasst werden.
Kraftübertragungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Steuervorrichtung eine Schaltrate der stufenlosen Getriebeeinheit bei Beginn einer Trägheitsphase der gestuften Getriebeeinheit oder während der Trägheitsphase ändert, wenn die erste Schaltsteuerung und die zweite Schaltsteuerung derart gestartet werden, dass die Schaltendzeit der stufenlosen Getriebeeinheit mit der Schaltendzeit der gestuften Getriebeeinheit synchronisiert ist, und wenn ein Zwischenraum zwischen einem Zeitpunkt, bei dem zumindest entweder die erste Schaltsteuerung und/oder die zweite Schaltsteuerung tatsächlich gestartet wird, und einem Zeitpunkt, für den das Starten der zumindest einen Steuerung geplant ist, vorhanden ist.
Kraftübertragungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Steuervorrichtung eine Betätigungsvorrichtung zum Bewirken einer ersten Schaltzeit, die eine Zeit für die erste Schaltsteuerung ist, und einer zweiten Schaltzeit, die die Zeit für die zweite Schaltsteuerung ist, hat, und sowohl die erste Schaltsteuerung als auch die zweite Schaltsteuerung gemäß einer Differenz zwischen der bewirkten ersten Schaltzeit und der bewirkten zweiten Schaltzeit derart startet, dass die Schaltendzeit der stufenlosen Getriebeeinheit mit der Schaltendzeit der gestuften Getriebeeinheit synchronisiert ist.
Kraftübertragungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die stufenlose Getriebeeinheit Folgendes aufweist: einen Differentialmechanismus mit einer Vielzahl an Drehelementen; einen ersten Elektromotor, der mit einem der Vielzahl an Drehelementen verbunden ist; und einen zweiten Elektromotor, der mit einem anderen Drehelement der Vielzahl an Drehelementen verbunden ist.
Kraftübertragungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die stufenlose Getriebeeinheit und die gestufte Getriebeeinheit miteinander in Reihe zwischen einer Antriebsquelle des Fahrzeugs und einer Abgabewelle des Fahrzeugs verbunden sind.