DE112014000581B4

DE112014000581B4 - Hybridfahrzeug

Info

Publication number: DE112014000581B4
Application number: DE112014000581.9T
Authority: DE
Inventors: Tomoya Takahashi; Mitsuhiro Tabata; Takaaki Tanaka
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2013-01-28
Filing date: 2014-01-27
Publication date: 2021-04-08
Anticipated expiration: 2034-01-28
Also published as: CN104918813B; JPWO2014115881A1; US9469294B2; WO2014115881A1; CN104918813A; DE112014000581T5; JP5962780B2; US20150367841A1

Abstract

Hybridfahrzeug (1A; 1B; 1C; 1D; 1E; 1F; 1G; 1H; 1I; 1J; 1K; 1L; 1M; 1N), aufweisend:eine Verbrennungskraftmaschine (2) undein Getriebe (10) als Doppelkupplungsgetriebe mit:einem Eingangssystem (11), das eine erste Eingangswelle (13), die über eine erste Kupplung (15) mit der Verbrennungskraftmaschine (2) verbunden ist, und eine zweite Eingangswelle (14) aufweist, die über eine zweite Kupplung (16) mit der Verbrennungskraftmaschine (2) verbunden ist;einem Ausgangssystem (12), das auf eine Weise mit Antriebsrädern (6) verbunden ist, dass eine Leistungsübertragung möglich ist;4n+2 Getriebezugsätze (G1-G6) (n: ganze Zahl von eins oder größer), die so vorgesehen sind, dass ein Teil der 4n+2 Getriebezugsätze (G1-G6) zwischen der ersten Eingangswelle (13) und dem Ausgangssystem (12) angeordnet sind und alle übrigen Getriebezugsätze (G1-G6) zwischen der zweiten Eingangswelle (14) und dem Ausgangssystem (12) angeordnet sind, wobei die 4n+2 Getriebezugsätze (G1-G6) jeweils den Gangstufen zum Vorwärtsfahren entsprechen, wobei sich die Gangstufen im Übersetzungsverhältnis voneinander unterscheiden; undeiner Mehrzahl von Verbindungsmechanismen (35, 36, 37), wobei jeder von der Mehrzahl von Verbindungsmechanismen (35, 36, 37) zwischen einem Paar aus Getriebezügen, die innerhalb der 4n+2 Getriebezugsätze (G1-G6) nebeneinander angeordnet sind, angeordnet ist, um selektiv eine Drehkraftübertragung durch eines von den Getriebezugpaaren zu verwirklichen, wobeiin Bezug auf die 4n+2 Getriebezugsätze (G1-G6) 2n+2 Getriebezugsätze (G1, G3, G5, G6; G1, G3, G4, G6; G1, G2, G4, G6) zwischen der ersten Eingangswelle (13) und dem Ausgangssystem (12) angeordnet sind und die übrigen 2n Getriebezugsätze (G2, G4; G2, G5; G3, G5) zwischen der zweiten Eingangswelle (14) und dem Ausgangssystem (12) angeordnet sind, unddas Hybridfahrzeug (1A; 1B; 1C; 1D; 1E; 1F; 1G; 1H; 1I; 1J; 1K; 1L; 1M; 1N) ferner einen Elektromotor (4, 60) aufweist, der so vorgesehen ist, dass er Leistung an die zweite Eingangswelle (14) oder das Ausgangssystem (12) ausgibt, dadurch gekennzeichnet, dassnur eine Getriebezuggruppe zwischen der ersten Eingangswelle (13) und dem Ausgangssystem (12) vorgesehen ist, wobei die Getriebezuggruppe aus zweien von den Getriebezügen (G5, G6; G3, G4; G1, G2) besteht, die Gangstufen entsprechen, die jeweils nebeneinander liegen.

Description

Gebiet der Technik
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Hybridfahrzeug mit einem Doppelkupplungsgetriebe.
Technischer Hintergrund
Ein Doppelkupplungsgetriebe, bei dem Getriebezüge sowohl für einen Abschnitt zwischen einer ersten Eingangswelle und einem Ausgangssystem als auch für einen Abschnitt zwischen einer zweiten Eingangswelle und dem Ausgangssystem vorgesehen sind, und eine von den beiden Eingangswellen selektiv mit einer Verbrennungskraftmaschine verbunden wird, ist bekannt. Ferner ist ein Hybridfahrzeug bekannt, wo ein solches Doppelkupplungsgetriebe eingebaut ist, Elektromotoren jeweils mit den Eingangswellen verbunden sind und Getriebezüge, die ersten, dritten und fünften Gangstufen entsprechen, zwischen einer der Eingangswellen und dem Ausgangssystem vorgesehen sind, während andere Getriebezüge, die zweiten, vierten und sechsten Gangstufen entsprechen, zwischen der jeweils anderen von den Eingangswellen und dem Ausgangssystem vorgesehen sind (siehe JP 2003 - 079 005 A ). Weiterer Stand der Technik zur vorliegenden Erfindung findet sich in der JP 2010 - 208 376 A , der JP 2008 - 120 166 A sowie der US 2011 / 0 290 072 A1 , in der ein gattungsgemäßes Hybridfahrzeug mit einer Verbrennungskraftmaschine und einem Doppelkupplungsgetriebe mit einem Eingangssystem, das eine erste Eingangswelle, die über eine erste Kupplung mit der Verbrennungskraftmaschine verbunden ist, und eine zweite Eingangswelle aufweist, die über eine zweite Kupplung mit der Verbrennungskraftmaschine verbunden ist, sowie einem Ausgangssystem, das auf eine Weise mit Antriebsrädern verbunden ist, dass eine Leistungsübertragung möglich ist, sowie einem Elektromotor offenbart ist.
Kurzfassung der Erfindung
Technisches Problem
Im Fahrzeug der JP 2003 - 079 005 A sind drei Getriebezugsätze für jeden Abschnitt zwischen den einzelnen Eingangswellen und dem Ausgangssystem vorgesehen. In diesem Fall ist es nötig, für jede Eingangswelle zwei Verbindungsmuffen und zwei Stellantriebe bereitzustellen, um die Getriebezüge zu wechseln bzw. zu schalten, die für eine Drehkraftübertragung zu verwenden sind. Daher kann es sein, dass die Fahrzeugkosten steigen.
Dann zielt die vorliegende Erfindung darauf ab, ein Hybridfahrzeug zu schaffen, das in der Lage ist, die Fahrzeugkosten zu senken.
Lösung des Problems
Ein Hybridfahrzeug als ein Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Hybridfahrzeug, das eine Verbrennungskraftmaschine und ein Getriebe als Doppelkupplungsgetriebe aufweist, mit: einem Eingangssystem, das eine erste Eingangswelle, die über eine erste Kupplung mit der Verbrennungskraftmaschine verbunden ist, und eine zweite Eingangswelle aufweist, die über eine zweite Kupplung mit der Verbrennungskraftmaschine verbunden ist; einem Ausgangssystem, das mit Antriebsrädern auf eine Weise verbunden ist, die eine Leistungsübertragung ermöglicht; 4n+2 (n: ganze Zahl eins oder höher) Getriebezugsätzen, die auf solche Weise vorgesehen sind, dass ein Teil der 4n+2 Getriebezugsätze zwischen der ersten Eingangswelle und dem Ausgangssystem angeordnet ist und alle übrigen Getriebezugsätze zwischen der zweiten Eingangswelle und dem Ausgangssystem angeordnet sind, wobei die 4n+2 Getriebezugsätze jeweils Gangstufen zum Vorwärtsfahren entsprechen, wobei sich die Gangstufen bezüglich einer Übersetzung voneinander unterscheiden; und einer Mehrzahl von Verbindungsmechanismen, wobei jeder von den mehreren Verbindungsmechanismen zwischen einem Paar aus Getriebezügen, die innerhalb der 4n+2 Getriebezugsätze nebeneinander angeordnet sind, vorgesehen ist, um selektiv eine Drehkraftübertragung durch eines von den Getriebezugpaaren zu verwirklichen, wobei, was die 4n+2 Getriebezugsätze betrifft, 2n+2 Getriebezugsätze zwischen der ersten Eingangswelle und dem Ausgangssystem angeordnet sind und die übrigen 2n Getriebezugsätze zwischen der zweiten Eingangswelle und dem Ausgangssystem angeordnet sind, und das Hybridfahrzeug ferner einen Elektromotor aufweist, der so vorgesehen ist, dass er Leistung an die zweite Eingangswelle oder das Ausgangssystem ausgibt.
Da gemäß dem Hybridfahrzeug der vorliegenden Erfindung die Zahl der Getriebezüge, die zwischen der ersten Eingangswelle und dem Ausgangssystem angeordnet sind, geradzahlig ist, und die Zahl der Getriebezüge, die zwischen der zweiten Eingangswelle und dem Ausgangssystem angeordnet sind, ebenfalls geradzahlig ist, ist es nicht nötig, einen Verbindungsmechanismus für jeden Getriebezug herzustellen. In diesem Fall kann die Zahl der Verbindungsmechanismen verringert werden, und daher können die Fahrzeugkosten gesenkt werden.
Erfindungsgemäß ist nur eine Getriebezuggruppe zwischen der ersten Eingangswelle und dem Ausgangssystem vorgesehen, wobei die Getriebezuggruppe aus zweien von den Getriebezügen besteht, die Gangstufen entsprechen, die jeweils nebeneinander liegen. In diesem Fall ist zwischen der zweiten Eingangswelle und dem Ausgangssystem keine Getriebezuggruppe vorgesehen, die aus zwei Gangstufen besteht, die nebeneinander liegen. Außerdem ist zwischen der ersten Eingangswelle und dem Ausgangssystem nur eine Getriebezuggruppe vorhanden. Aufgrund dessen kann durch geeignetes Steuern der ersten Kupplung und der zweiten Kupplung verhindert werden, dass bei Durchführung eines Schaltens, außer dem Schalten zwischen den Getriebezügen, aus denen die Getriebezuggruppe besteht, beim Schalten eine Zeitspanne, in der die Antriebsräder nicht angetrieben werden, ein sogenannter Drehmomentverlust, auftritt. Wenn ein Schalten zwischen den Gangstufen durchgeführt wird, aus denen die Getriebezuggruppe besteht, ist der Elektromotor in der Lage, die Antriebsräder zu unterstützen, die angetrieben werden sollen. Aufgrund dessen kann verhindert werden, dass es zu dem Drehmomentverlust kommt. Auf diese Weise kann die Unterstützung durch den Elektromotor beim Schalten zwischen den Gangstufen der Getriebezuggruppe durchgeführt werden. Somit ist es möglich, die Unterstützung durch den Elektromotor auf einem Minimum zu halten.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können die 4n+2 Getriebezugsätze zwischen dem Eingangssystem und dem Ausgangssystem auf solche Weise angeordnet sein, dass: der Getriebezug, der einer bestimmten geradzahligen Stufe entspricht, bei der es sich um eine der geradzahligen Stufen handelt, und der Getriebezug, der einer bestimmten ungeradzahligen Stufe entspricht, die entweder eine ungeradzahlige Stufe ist, die eine Stufe tiefer ist, oder eine ungeradzahlige Stufe ist, die eine Stufe höher ist als die bestimmte geradzahlige Stufe, zwischen der ersten Eingangswelle und dem Ausgangssystem angeordnet sind; und, hinsichtlich der Getriebezüge, die den übrigen Gangstufen außer der bestimmten geradzahligen Stufe und der bestimmten ungeradzahligen Stufe entsprechen, geradzahlige Getriebezüge zwischen der ersten Eingangswelle und dem Ausgangssystem angeordnet sind und geradzahlige Getriebezüge zwischen der zweiten Eingangswelle und der Abtriebswelle angeordnet sind. Gemäß dieser Ausführungsform sind die bestimmte geradzahlige Stufe und die bestimmte ungeradzahlige Stufe zwischen der ersten Eingangswelle und dem Ausgangssystem angeordnet. Außerdem ist der Elektromotor vorgesehen, um Ausgangsleistung an die zweite Eingangswelle oder das Ausgangssystem auszugeben. Wenn der Schalten zwischen der bestimmten geradzahligen Stufe und der bestimmten ungeradzahligen Stufe durchgeführt wird, ist es daher möglich, eine Antriebsunterstützung für die Antriebsräder mit der Leistung, die vom Elektromotor ausgegeben wird, zu leisten.
In dieser Ausführungsform kann das Hybridfahrzeug ferner eine Steuervorrichtung aufweisen, die so gestaltet ist, dass sie den Elektromotor in einem Fall steuert, wo eine Gangstufe von der bestimmten geradzahligen Stufe oder der bestimmten ungeradzahligen Stufe in eine jeweils andere von der bestimmten geradzahligen Stufe und der bestimmten ungeradzahligen Stufe geschaltet wird, so, dass eine Schwankung der Leistung, die auf die Antriebsräder zu übertragen ist, unterdrückt wird. Gemäß dieser Ausführungsform kann bei der Durchführung des Schaltens zwischen der bestimmten geradzahligen Stufe und der bestimmten ungeradzahligen Stufe eine schnelle Änderung der Fahrzeuggeschwindigkeit unterdrückt werden. Daher ist es möglich, den Schaltstoß beim Schalten zu unterdrücken.
Ferner kann die bestimmte geradzahlige Stufe eine höchste Stufe innerhalb der Gangstufen des Getriebes sein, und die bestimmte ungeradzahlige Stufe kann eine ungeradzahlige Stufe sein, die eine Stufe tiefer ist als die höchste Stufe, und das Hybridfahrzeug kann eine Schaltsperrvorrichtung umfassen, die so gestaltet ist, dass sie in einem Fall, wo festgestellt wird, dass eine Schwankung der Leistung, die auf die Antriebsräder übertragen wird, vom Elektromotor nicht unterdrückt werden kann, wenn ein Schalten von der bestimmten geradzahligen Stufe oder der bestimmten ungeradzahligen Stufe auf eine jeweils andere von der bestimmten geradzahligen Stufe und der bestimmten ungeradzahligen Stufe gefordert worden ist, das Schalten nicht zulässt. Durch eine solche Nicht-Zulassung des Schaltens ist es möglich, eine schnelle Änderung der Fahrzeuggeschwindigkeit zu unterdrücken. Daher ist es möglich, den Schaltstoß beim Schalten zu unterdrücken.
In einer Ausführungsform des Hybridfahrzeugs der vorliegenden Erfindung kann das Getriebe das Doppelkupplungsgetriebe sein, so dass, was die 4n+2 Getriebezugsätze betrifft, die Getriebezüge, die ungeradzahligen Stufen entsprechen, und einer von den Getriebezügen, der einer bestimmten geradzahligen Stufe entspricht, welche die vierte oder eine höhere geradzahlige Stufe ist, zwischen der ersten Eingangswelle und dem Ausgangssystem angeordnet sind, während Getriebezüge, die den übrigen geradzahligen Stufen außer der bestimmten geradzahligen Stufe entsprechen, zwischen der zweiten Eingangswelle und dem Ausgangssystem angeordnet sind, die erste Kupplung und die zweite Kupplung so gesteuert werden können, dass die erste Eingangswelle oder die zweite Eingangswelle so mit der Verbrennungskraftmaschine verbunden wird, dass eine Leistungsübertragung möglich ist, und außerdem eine Leistungsübertragung zwischen einer jeweils anderen von der ersten Eingangswelle und der zweiten Eingangswelle und der Verbrennungskraftmaschine unterbrochen wird, und das Hybridfahrzeug kann ferner eine Getriebesteuervorrichtung umfassen, die dafür ausgelegt ist, in einem Fall, wo ein Herunterschalten gefordert wird, um eine Gangstufe des Getriebes von der bestimmten geradzahligen Stufe in eine Gangstufe zu schalten, die eine Stufe tiefer ist als die bestimmte geradzahlige Stufe, wenn das Hybridfahrzeug in einem Zustand, wo die Gangstufe des Getriebes in die bestimmte ganzzahlige Stufe geschaltet worden ist, mit der Verbrennungskraftmaschine fährt, die Gangstufe des Getriebes von der bestimmten geradzahligen Stufe in die Gangstufe zu schalten, die eine Stufe tiefer ist als die bestimmte geradzahlige Gangstufe, wobei die Antriebsräder durch den Elektromotor angetrieben werden, wenn die Schwankung der Antriebsleistung des Hybridfahrzeugs zu einem Zeitpunkt des Runterschaltens durch den Elektromotor verringert werden kann, und die Gangstufe des Getriebes von der bestimmten geradzahligen Stufe in die Gangstufe zu schalten, die zwei Stufen tiefer ist als die bestimmte geradzahlige Gangstufe, wobei die zweite Kupplung so gesteuert wird, dass Leistung von der Verbrennungskraftmaschine auf die zweite Eingangswelle übertragen wird, wenn die Schwankung der Antriebsleistung des Hybridfahrzeugs zum Zeitpunkt des Herunterschaltens durch den Elektromotor nicht verringert werden kann.
In dieser Ausführungsform wird, wenn die Gangstufe des Getriebes in die bestimmte geradzahlige Stufe geschaltet worden ist und das Fahrzeug mit der Verbrennungskraftmaschine fährt, in einem Fall, dass der Elektromotor die Schwankung der Antriebsleistung des Fahrzeugs zum Zeitpunkt des Herunterschaltens verringern kann, die Gangstufe des Getriebes von der bestimmten geradzahligen Stufe in die Gangstufe geschaltet, die eine Stufe tiefer ist als die bestimmte geradzahlige Stufe, während die Antriebsräder mittels des Elektromotors angetrieben werden. In diesem Fall ist es möglich, beim Schalten eine Zeitspanne zu eliminieren, in der ein sogenannter Drehmomentverlust auftritt, wenn die Antriebsräder nicht angetrieben werden. Ferner ist es möglich, die Schwankung der Antriebsleistung beim Schalten durch den Elektromotor zu verringern. Daher ist es möglich, den Schaltstoß zu unterdrücken. Andererseits wird in einem Fall, wo es nicht möglich ist, die Schwankung der Antriebsleistung des Fahrzeugs zum Zeitpunkt des Herunterschaltens zu verringern, während die zweite Kupplung so gesteuert wird, dass sie Leistung von der Verbrennungskraftmaschine auf die zweite Eingangswelle überträgt, die Gangstufe des Getriebes von der bestimmten geradzahligen Stufe in die Gangstufe geschaltet, die zwei Stufen tiefer ist als die bestimmte geradzahlige Stufe. Der Getriebezug, welcher der Gangstufe entspricht, die zwei Stufen tiefer ist, liegt zwischen der zweiten Eingangswelle und dem Ausgangssystem. Aufgrund dessen kann, während die Leistungsübertragung zwischen der ersten Eingangswelle und dem Ausgangssystem von dem Getriebezug eingerichtet wird, welcher der bestimmten geradzahligen Stufe entspricht, die Leistungsübertragung zwischen der zweiten Eingangswelle und dem Ausgangssystem durch den Getriebezug eingerichtet werden, welcher der Gangstufe entspricht, die zwei Stufen tiefer ist als die bestimmte geradzahlige Stufe. Somit ist es möglich, durch Schalten der Gangstufe des Getriebes in die Gangstufe, die zwei Stufen tiefer ist, eine Zeitspanne zu eliminieren, in der es zu einem Drehmomentverlust kommt. Daher ist es möglich, den Schaltstoß zu unterdrücken.
In dieser Ausführungsform können die Zahl der Getriebezüge, die zwischen dem Eingangssystem und dem Ausgangssystem angeordnet sind, und die bestimmte geradzahlige Stufe nach Bedarf eingestellt werden, solange sie die oben genannten Bedingungen erfüllen. Zum Beispiel kann das Getriebe mit sechs Getriebezugsätzen versehen sein, und die bestimmte geradzahlige Zustand kann eine sechste Gangstufe sein.
In einer Ausführungsform des Hybridfahrzeugs der vorliegenden Erfindung kann das Getriebe das Doppelkupplungsgetriebe sein, so dass, was die 4n+2 Getriebezugsätze betrifft, die Getriebezüge, die den ungeradzahligen Stufen entsprechen, und einer von den Getriebezügen, der einer bestimmten geradzahligen Stufe entspricht, zwischen der ersten Eingangswelle und dem Ausgangssystem angeordnet sind, während die Getriebezüge, die den übrigen geradzahligen Stufen außer der bestimmten geradzahligen Stufe entsprechen, zwischen der zweiten Eingangswelle und dem Ausgangssystem angeordnet sind, und das Hybridfahrzeug kann ferner eine Schaltvorrichtung aufweisen, die so gestaltet ist, dass sie, während das Hybridfahrzeug in einem Zustand fährt, indem die Gangstufe des Getriebes in die bestimmte geradzahlige Stufe geschaltet worden ist, die Gangstufe des Getriebes von der bestimmten geradzahligen Stufe in eine ungeradzahlige Stufe schaltet, die eine Stufe tiefer ist als die bestimmte ungeradzahlige Stufe, falls ein gefordertes Drehmoment, das für das Hybridfahrzeug gefordert wird, in einem vorgegebenen Unterstützungs-Feststellungsbereich liegt, wo ein Höchstwert des Drehmoments, das vom Elektromotor ausgegeben werden kann, eine Obergrenze ist, und außerdem ein Drehmomentänderungsbetrag des geforderten Drehmoments in einem vorgegebenen, zuvor eingestellten Feststellungsbereich liegt.
In dieser Ausführungsform wird in einem Fall, dass das geforderte Drehmoment innerhalb des Unterstützungs-Feststellungsbereichs liegt und außerdem der Umfang der Drehmomentänderung des geforderten Drehmoments im Feststellungsbereich liegt, die Gangstufe von der bestimmten geradzahligen Stufe in die ungeradzahlige Stufe geschaltet, die eine Stufe tiefer ist als die bestimmte geradzahlige Stufe. Das heißt, in einem Fall, wo die Antriebsräder mittels des Elektromotors angetrieben werden können und außerdem die Schwankung des geforderten Drehmoments gering ist, wird die Gangstufe im Voraus von der bestimmten geradzahligen Stufe in die ungeradzahlige Stufe geschaltet, die eine Stufe tiefer ist als die bestimmte geradzahlige Stufe. Aufgrund dessen ist es möglich, die Antriebsräder beim Schalten mittels des Elektromotors anzutreiben. Demgemäß kann ein Schaltstoß, der beim Schalten stattfindet, unterdrückt werden.
In dieser Ausführungsform kann die bestimmte geradzahlige Stufe eine höchste Stufe des Getriebes sein. In diesem Fall sind die höchste Stufe und die Gangstufe, die eine Stufe tiefer ist als die höchste Stufe, an einer gemeinsamen Eingangswelle vorgesehen. Wenn in einem solchen Fahrzeug der Kickdown, bei dem die Gangstufe in eine tiefere Gangstufe geschaltet wird, in einem Zustand gefordert wird, indem der Elektromotor keine Unterstützung leisten kann, weil die für das Fahrzeug geforderte Antriebsleistung an einer Steigung oder dergleichen allmählich gestiegen ist, während das Fahrzeug auf der höchsten Gangstufe fährt, ist es nicht möglich, die Gangstufe in eine Gangstufe zu schalten, die eine Stufe tiefer ist als die höchste Stufe, sondern die Gangstufe wird in eine Gangstufe geschaltet, die zwei Stufen tiefer ist als die höchste Stufe, die an der anderen Eingangswelle vorgesehen ist. In diesem Fall wird im Vergleich mit einem Umfang einer Zunahme des Drucks auf ein Gaspedal ein Grad der Steigerung der Drehzahl der Verbrennungskraftmaschine größer. Aufgrund dessen kann der Fahrer eine Irritation empfinden. In dieser Ausführungsform wird, wenn der Elektromotor in der Lage ist, eine Unterstützung zu leisten, die Gangstufe vorab in die ungeradzahlige Stufe geschaltet, die eine Stufe tiefer ist. Daher ist es möglich, eine Situation zu unterdrücken, wo der Umfang der Steigerung der Drehzahl einer Verbrennungskraftmaschine im Vergleich zum Umfang der Zunahme des Drucks auf ein Gaspedal größer wird. Aufgrund dessen kann unterdrückt werden, dass der Fahrer eine Irritation empfindet.
Ferner kann die Obergrenze des Unterstützungs-Feststellungsbereichs der Höchstwert des Drehmoments sein, das vom Elektromotor ausgegeben werden kann, und der Unterstützungs-Feststellungsbereichs kann nahe am Höchstwert eingestellt werden. Durch Einstellen des Unterstützungs-Feststellungsbereichs auf diese Weise ist es möglich, die Zeit für die Durchführung eines Schaltens von der bestimmten geradzahligen Stufe in die ungeradzahlige Stufe, die eine Stufe tiefer ist als die bestimmte geradzahlige Stufe, zu begrenzen. Aufgrund dessen kann ein unnötiges Runterschalten unterdrückt werden.
Die Schaltvorrichtung kann so gestaltet sein, dass sie eine unterstützende Vorrichtung aufweist, die dafür ausgelegt ist, nur in einem Fall, dass die Gangstufe des Getriebes von der bestimmten geradzahligen Stufe in die ungeradzahlige Stufe geschaltet wird, die eine Stufe tiefer ist als die bestimmte geradzahlige Stufe, den Elektromotor so zu steuern, dass die Leistung, die beim Schalten auf die Antriebsräder übertragen wird, nicht schwankt. Durch Steuern des Elektromotors auf diese Weise kann der Schaltstoß, der beim Schalten stattfindet, unterdrückt werden.
Figurenliste

1 ist ein Schema, das ein Hybridfahrzeug gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
2 ist ein Flussschaubild, das eine Getriebesteuerroutine zeigt, die von einer Fahrzeugsteuervorrichtung ausgeführt wird.
3 ist ein Schema, das eine erste Variante des Hybridfahrzeugs gemäß der ersten Ausführungsform skizziert.
4 ist ein Schema, das eine zweite Variante des Hybridfahrzeugs gemäß der ersten Ausführungsform skizziert.
5 ist ein Schema, das ein Hybridfahrzeug gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung skizziert.
6 ist ein Schema, das ein Hybridfahrzeug gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung skizziert.
7 ist ein Schema, das ein Hybridfahrzeug gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung skizziert.
8 ist ein Schema, das ein Hybridfahrzeug gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung skizziert.
9 ist ein Schema, das ein Hybridfahrzeug gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung skizziert.
10 ist ein Schema, das eine Variante des Hybridfahrzeugs gemäß der sechsten Ausführungsform skizziert.
11 ist ein Schema, das ein Hybridfahrzeug gemäß einer siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung skizziert.
12 ist ein Schema, das ein Hybridfahrzeug gemäß einer achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung skizziert.
13 ist ein Flussschaubild, das eine Getriebesteuerroutine zeigt, die von einer Fahrzeugsteuervorrichtung des Hybridfahrzeugs gemäß der achten Ausführungsform ausgeführt wird.
14 ist ein Schema, das eine Variante des Hybridfahrzeugs gemäß der achten Ausführungsform skizziert.
15 ist ein Schema, das eine andere Variante des Hybridfahrzeugs gemäß der achten Ausführungsform zeigt.
16 ist ein Schema, das ein Hybridfahrzeug gemäß einer neunten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung skizziert.
17 ist ein Flussschaubild, das eine Getriebesteuerroutine zeigt, die von einer Fahrzeugsteuervorrichtung des Hybridfahrzeugs gemäß der neunten Ausführungsform ausgeführt wird.

Beschreibung von Ausführungsformen
(Erste Ausführungsform)
1 skizziert ein Hybridfahrzeug gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Dieses Hybridfahrzeug 1A weist als Antriebsquellen zum Fahren eine Verbrennungskraftmaschine 2 (im Folgenden manchmal als „Verbrennungsmotor“ bezeichnet), einen ersten Motor-Generator 3 (im Folgenden manchmal als „erster MG“ abgekürzt) und einen zweiten Motor-Generator 4 (im Folgenden manchmal als „zweiter MG“ abgekürzt) als Elektromotor auf. Der Verbrennungsmotor 2 ist eine bekannte fremdgezündete Verbrennungskraftmaschine mit mehreren Zylindern. Der erste MG 3 und der zweite MG 4 sind bekannt und sind jeweils in einem Hybridfahrzeug eingebaut, um als Elektromotor und auch als Stromgenerator zu dienen. Daher wird eine ausführliche Erklärung dieser Antriebsquellen hier weggelassen.
Das Fahrzeug 1A weist ein Getriebe 10 mit sechs Vorwärts-Gangstufen auf. Das Getriebe 10 ist als Doppelkupplungsgetriebe aufgebaut. Das Getriebe 10 weist ein Eingangssystem 11 und ein Ausgangssystem 12 auf. Das Eingangssystem 11 weist eine erste Eingangswelle 13 und eine zweite Eingangswelle 14 auf. Die erste Eingangswelle 13 ist über eine erste Kupplung 15 mit dem Verbrennungsmotor 2 verbunden. Die zweite Eingangswelle 14 ist über eine zweite Kupplung 16 mit dem Verbrennungsmotor 2 verbunden. Die erste Kupplung 15 ist eine bekannte Reibkupplung, die zu einem Übergang zwischen einem voll eingerückten Zustand, indem sich die Eingangswelle 13 mit der gleichen Drehzahl dreht, mit der sich auch der Verbrennungsmotor 2 dreht, und einem ausgerückten Zustand, indem die Leistungsübertragung zwischen dem Verbrennungsmotor 2 und der Eingangswelle 13 unterbrochen ist, in der Lage ist. Die zweite Kupplung 16 ist ebenfalls eine bekannte Reibkupplung, die zu einem Übergang zwischen einem voll eingerückten Zustand, indem sich die Eingangswelle 14 mit der gleichen Drehzahl dreht, mit der sich auch der Verbrennungsmotor 2 dreht, und einem ausgerückten Zustand, indem die Leistungsübertragung zwischen dem Verbrennungsmotor 2 und der Eingangswelle 14 unterbrochen ist, in der Lage ist. Daher kann jede der Kupplungen 15 und 16 dazu gebracht werden, sich in einen Zustand zu bewegen, der als Halbkupplungszustand bezeichnet wird, indem Leistung zwischen dem Verbrennungsmotor 2 und den einzelnen Eingangswellen 13 und 14 übertragen wird, während sich jede von den Eingangswellen 13 und 14 mit einer anderen Drehzahl dreht als der Verbrennungsmotor 2.
Das Ausgangssystem 12 weist eine erste Abtriebswelle 17, eine zweite Abtriebswelle 18 und eine Antriebswelle 19 auf. Wie in dieser Figur dargestellt ist, ist die erste Abtriebswelle 17 mit einem ersten Abtriebszahnrad 20 versehen. Außerdem ist die zweite Abtriebswelle 18 mit einem zweiten Abtriebszahnrad 21 versehen. Die Antriebswelle 19 ist mit einem angetriebenen Zahnrad 22 versehen. Sowohl das erste Abtriebszahnrad 20 als auch das zweite Abtriebszahnrad 21 sind mit dem angetriebenen Zahnrad 22 verbunden. Die Antriebswelle 19 ist mit einem Differentialmechanismus 5 auf solche Weise verbunden, dass eine Leistungsübertragung möglich ist. Der Differentialmechanismus 5 ist bekannt für die Verteilung von Leistung, die auf rechte und linke Antriebsräder 6 verteilt wird.
Erste bis sechste Getriebezüge G1 bis G6, die jeweils verschiedenen Gangstufen entsprechen, sind zwischen dem Eingangssystem 11 und dem Ausgangssystem 12 angeordnet. Wie in dieser Figur dargestellt ist, sind der erste Getriebezug G1, der dritte Getriebezug G3, der fünfte Getriebezug G5 und der sechste Getriebezug G6 zwischen der ersten Eingangswelle 13 und der ersten Abtriebswelle 17 angeordnet. Der zweite Getriebezug G2 und der vierte Getriebezug G4 sind zwischen der zweiten Eingangswelle 14 und der zweiten Abtriebswelle 18 angeordnet.
Der erste Getriebezug G1 weist ein erstes Antriebszahnrad 23 und ein erstes angetriebenes Zahnrad 24 auf, die ineinander greifen, und der zweite Getriebezug G2 weist ein zweites Antriebszahnrad 25 und ein zweites angetriebenes Zahnrad 26 auf, die ineinander greifen. Der dritte Getriebezug G3 weist ein drittes Antriebszahnrad 27 und ein drittes angetriebenes Zahnrad 28 auf, die ineinander greifen, und der vierte Getriebezug G4 weist ein viertes Antriebszahnrad 29 und ein viertes angetriebenes Zahnrad 30 auf, die ineinander greifen. Der fünfte Getriebezug G5 weist ein fünftes Antriebszahnrad 31 und ein fünftes angetriebenes Zahnrad 32 auf, die ineinander greifen, und der sechste Getriebezug G6 weist ein sechstes Antriebszahnrad 33 und ein sechstes angetriebenes Zahnrad 34 auf, die ineinander greifen. Die ersten bis sechsten Getriebezüge G1 bis G6 sind jeweils so vorgesehen, dass das entsprechende Antriebszahnrad und das entsprechende angetriebene Zahnrad immer miteinander in Eingriff stehen. Für die Getriebezüge G1 bis G6 sind jeweils Übersetzungen eingestellt, die sich voneinander unterscheiden. Die Übersetzungen werden in dieser Reihenfolge kleiner: erster Getriebezug G1; zweiter Getriebezug G2; dritter Getriebezug G3; vierter Getriebezug G4, fünfter Getriebezug G5; und sechster Getriebezug G6. Daher entsprechen der erste Getriebezug G1, der zweite Getriebezug G2, der dritte Getriebezug G3, der vierte Getriebezug G4, der fünfte Getriebezug G5 und der sechste Getriebezug G6 jeweils einer ersten Gangstufe, einer zweiten Gangstufe, einer dritten Gangstufe, einer vierten Gangstufe, einer fünften Gangstufe und einer sechsten Gangstufe.
Das erste Antriebszahnrad 23, das zweite Antriebszahnrad 27, das fünfte Antriebszahnrad 31 und das sechste Antriebszahnrad 33 sind so an der ersten Eingangswelle 13 fixiert, dass sie sich gemeinsam mit der ersten Eingangswelle 13 drehen. Dagegen sind das erste angetriebene Zahnrad 24, das dritte angetriebene Zahnrad 28, das fünfte angetriebene Zahnrad 32 und das sechste angetriebene Zahnrad 34 so an der ersten Abtriebswelle 17 gelagert, dass sie sich relativ in Bezug auf die erste Abtriebswelle 17 drehen. Das zweite Antriebszahnrad 23 und das vierte Antriebszahnrad 29 sind so an der zweiten Eingangswelle 14 fixiert, dass sie sich gemeinsam mit der zweiten Eingangswelle 14 drehen. Dagegen sind das zweite angetriebene Zahnrad 26 und das vierte angetriebene Zahnrad 30 so an der zweiten Abtriebswelle 18 gelagert, dass sie sich relativ in Bezug auf die zweite Abtriebswelle 18 drehen.
Eine erste Muffe 35 und eine zweite Muffe 36 sind an der ersten Abtriebswelle 17 vorgesehen. Die erste und die zweite Muffe 35 und 36 sind so an der ersten Abtriebswelle 17 gelagert, dass sie sich zusammen mit der ersten Abtriebswelle 17 drehen können, und sich außerdem in einer Achsenlinienrichtung der ersten Abtriebswelle 17 bewegen können. Die erste Muffe 35 ist zwischen dem ersten Getriebezug G1 und dem dritten Getriebezug G3 vorgesehen, die nebeneinander angeordnet sind. Die erste Muffe 35 ist so vorgesehen, dass sie ihre Stellung zwischen einer ersten Gangstellung, wo die erste Muffe 35 mit dem ersten angetriebenen Zahnrad 24 in Eingriff steht, so dass sich das erste angetriebene Zahnrad 24 gemeinsam mit der ersten Abtriebswelle 17 dreht, einer dritten Gangstellung, in der die erste Muffe 35 mit dem dritten angetriebenen Zahnrad 28 in Eingriff steht, so dass sich das dritte angetriebene Zahnrad 28 gemeinsam mit der ersten Abtriebswelle 17 dreht, und einer ausgerückten Stellung wechselt, in der die erste Muffe 35 weder mit dem ersten angetriebenen Zahnrad 24 noch mit dem dritten angetriebenen Zahnrad 28 in Eingriff steht. Die zweite Muffe 36 ist zwischen dem fünften Getriebezug G5 und dem sechsten Getriebezug G6 vorgesehen, die nebeneinander angeordnet sind. Die zweite Muffe 36 ist so vorgesehen, dass sie ihre Stellung zwischen einer fünften Gangstellung, wo die zweite Muffe 36 mit dem fünften angetriebenen Zahnrad 32 in Eingriff steht, so dass sich das fünfte angetriebene Zahnrad 32 gemeinsam mit der ersten Abtriebswelle 17 dreht, einer sechsten Gangstellung, in der die zweite Muffe 36 mit dem sechsten angetriebenen Zahnrad 34 in Eingriff steht, so dass sich das sechste angetriebene Zahnrad 34 gemeinsam mit der ersten Abtriebswelle 17 dreht, und einer ausgerückten Stellung wechselt, in der die zweite Muffe 36 weder mit dem fünften angetriebenen Zahnrad 32 noch mit dem sechsten angetriebenen Zahnrad 34 in Eingriff steht.
Eine dritte Muffe 37 ist an der zweiten Abtriebswelle 18 vorgesehen. Die dritte Muffe 37 ist so an der zweiten Abtriebswelle 18 gelagert, dass sie sich zusammen mit der zweiten Abtriebswelle 18 drehen kann, und sich außerdem in einer Achsenlinienrichtung der zweiten Abtriebswelle 18 bewegen kann. Die dritte Muffe 37 ist zwischen dem zweiten Getriebezug G2 und dem vierten Getriebezüge G4 vorgesehen, die nebeneinander angeordnet sind. Die dritte Muffe 37 ist so vorgesehen, dass sie ihre Stellung zwischen einer zweiten Gangstellung, wo die dritte Muffe 37 mit dem zweiten angetriebenen Zahnrad 26 in Eingriff steht, so dass sich das zweite angetriebene Zahnrad 26 gemeinsam mit der zweiten Abtriebswelle 18 dreht, einer vierten Gangstellung, in der die dritte Muffe 37 mit dem vierten angetriebenen Zahnrad 30 in Eingriff steht, so dass sich das vierte angetriebene Zahnrad 30 gemeinsam mit der zweiten Abtriebswelle 18 dreht, und einer ausgerückten Stellung wechselt, in der die dritte Muffe 37 weder mit dem zweiten angetriebenen Zahnrad 26 noch mit dem vierten angetriebenen Zahnrad 30 in Eingriff steht.
Die Gangstufe des Getriebes 10 ist die erste Gangstufe, wenn die Stellung der ersten Muffe 35 in die erste Gangstellung geschaltet worden ist, und die Stellungen der zweiten und dritten Muffen 36 und 37 jeweils in die ausgerückten Stellungen geschaltet worden sind. Die Gangstufe des Getriebes 10 ist die zweite Gangstufe, wenn die Stellung der dritten Muffe 37 in die zweite Gangstellung geschaltet worden ist, und die Stellungen der ersten und zweiten Muffen 35 und 36 jeweils in die ausgerückten Stellungen geschaltet worden sind. Die Gangstufe des Getriebes 10 ist die dritte Gangstufe, wenn die Stellung der ersten Muffe 35 in die dritte Gangstellung geschaltet worden ist, und die Stellungen der zweiten und dritten Muffen 36 und 37 jeweils in die ausgerückten Stellungen geschaltet worden sind. Die Gangstufe des Getriebes 10 ist die vierte Gangstufe, wenn die Stellung der dritten Muffe 37 in die vierte Gangstellung geschaltet worden ist, und die Stellungen der ersten und zweiten Muffen 35 und 36 jeweils in die ausgerückten Stellungen geschaltet worden sind. Die Gangstufe des Getriebes 10 ist die fünfte Gangstufe, wenn die Stellung der zweiten Muffe 36 in die fünfte Gangstellung geschaltet worden ist, und die Stellungen der ersten und dritten Muffen 35 und 37 jeweils in die ausgerückten Stellungen geschaltet worden sind. Die Gangstufe des Getriebes 10 ist die sechste Gangstufe, wenn die Stellung der zweiten Muffe 36 in die sechste Gangstellung geschaltet worden ist, und die Stellungen der ersten und dritten Muffen 35 und 37 jeweils in die ausgerückten Stellungen geschaltet worden sind.
Obwohl auf die Darstellung verzichtet wird, ist das Getriebe 10 mit einer Mehrzahl von Stellantrieben zum Antreiben der jeweiligen Muffen 35 bis 37 versehen. Da die Stellantriebe bekannte hydraulische Antriebsmechanismen oder bekannte Motorantriebsmechanismen für Getriebe sein können, wird auf die Erklärung der Stellantriebe verzichtet. Zwar wird auf die Darstellung verzichtet, aber ein Synchrongetriebemechanismus ist für jedes angetriebene Zahnrad der Abtriebswellen 17 und 18 vorgesehen. Der Synchrongetriebemechanismus bewirkt, dass sich die Muffe und das angetriebene Zahnrad synchron miteinander drehen, wenn jede von den Muffen 35 bis 37 mit den einzelnen angetriebenen Zahnrädern 24, 26, 28, 30, 32 und 34 in Eingriff steht. Als dieser Synchrongetriebemechanismus kann ein Synchrongetriebemechanismus verwendet werden, der Drehungen durch Reibschluss synchronisiert, beispielsweise ein bekannter Key-Synchromesh-Mechanismus. Daher wird eine ausführliche Erklärung eines solchen Synchrongetriebemechanismus hier weggelassen.
Die erste Antriebswelle 13 ist mit einem ersten angetriebenen Zahnrad 38 versehen. Eine Abtriebswelle 3a des ersten MG 3 ist mit einem ersten Antriebszahnrad 39 versehen, das mit dem ersten angetriebenen Zahnrad 38 in Eingriff steht. Dadurch ist der erste MG 3 auf solche Weise, dass Leistung übertragen werden kann, mit der ersten Eingangswelle 13 verbunden. Die erste Eingangswelle 14 ist mit einem zweiten angetriebenen Zahnrad 40 versehen. Eine Abtriebswelle 4a des zweiten MG 4 ist mit einem zweiten Antriebszahnrad 41 versehen, das mit dem zweiten angetriebenen Zahnrad 40 in Eingriff steht. Dadurch ist der zweite MG 4 auf solche Weise, dass Leistung übertragen werden kann, mit der zweiten Eingangswelle 14 verbunden.
In diesem Fahrzeug 1A ändert das Getriebe 10, wenn das Fahrzeug 1A rückwärts gefahren wird, seinen Zustand in die erste Gangstufe oder die zweite Gangstufe, und die Antriebsräder 6 werden vom ersten MG 3 oder vom zweiten MG 4 angetrieben.
Die Betätigungen der ersten Kupplung 15, der zweiten Kupplung 16 und der Muffen 35 bis 37 werden von einer Fahrzeugsteuervorrichtung 50 gesteuert. Ebenso werden die Betätigungen des Verbrennungsmotors 2, des ersten MG 3 und des zweiten MG 4 von der Fahrzeugsteuervorrichtung 50 gesteuert. Die Fahrzeugsteuervorrichtung 50 ist als Computereinheit gestaltet, die einen Mikroprozessor und periphere Vorrichtungen aufweist, die für den Betrieb des Mikroprozessors notwendig sind, beispielsweise einen RAM und einen ROM. Die Fahrzeugsteuervorrichtung 50 enthält verschiedene Arten von Steuerprogrammen, um das Fahrzeug 1A auf angemessene Weise zu fahren. Die Fahrzeugsteuervorrichtung 50 steuert Steuerobjekte, wie den Verbrennungsmotor 2 und die MGs 3 und 4, durch Implementieren der Steuerprogramme. Mit der Fahrzeugsteuervorrichtung 50 sind verschiedene Arten von Sensoren verbunden, um Informationen über das Fahrzeug 1A abzufragen. Mit der Fahrzeugsteuervorrichtung 50 sind beispielsweise ein Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 51, ein Beschleunigeröffnungssensor 52 und ein SOC-Sensor 53 verbunden. Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 51 gibt ein Signal gemäß der Geschwindigkeit des Fahrzeugs 1A (der Fahrzeuggeschwindigkeit) aus. Der Beschleunigeröffnungssensor 52 gibt ein Signal gemäß dem Umfang aus, indem das Gaspedal niedergedrückt wird, das heißt, gemäß dem Beschleunigeröffnungsgrad. Der SOC-Sensor 53 gibt ein Signal gemäß einer verbliebenen Ladung bzw. Menge einer Batterie (nicht dargestellt) aus, die mit den MGs 3 und 4 verbunden ist. Ferner ist auch ein Schalthebel, der nicht dargestellt ist, mit der Fahrzeugsteuervorrichtung 50 verbunden. Außer den oben genannten sind auch verschiedene Arten von Sensoren und Schaltern mit der Fahrzeugsteuervorrichtung 50 verbunden. Jedoch wird auf die Abbildung von diesen verzichtet.
Das Fahrzeug 1A ermöglicht mehrere Fahrmodi. Als Fahrmodi gibt es einen EV-Fahrmodus, wo die Antriebsräder 6 mit dem ersten MG3 oder dem zweiten MG 4 angetrieben werden, und einen Verbrennungsmotor-Fahrmodus, wo die Antriebsräder 6 hauptsächlich mit dem Verbrennungsmotor angetrieben werden. Die Fahrzeugsteuervorrichtung 50 ändert den Fahrmodus des Fahrzeugs 1A auf Basis der Fahrzeuggeschwindigkeit und dergleichen. Die Fahrzeugsteuervorrichtung 50 ändert bzw. schaltet den Fahrmodus in den EV-Fahrmodus, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit beispielsweise unter einer vorgegebenen Feststellungsgeschwindigkeit liegt. Im EV-Fahrmodus schaltet die Fahrzeugsteuervorrichtung 50 sowohl die erste Kupplung 15 als auch die zweite Kupplung 16 in den ausgerückten Zustand, indem sie vom Verbrennungsmotor 2 getrennt sind. Wenn dagegen die Fahrzeuggeschwindigkeit bei oder über der Feststellungsgeschwindigkeit liegt oder die Restmenge der Batterie unter einen Feststellungswert gesunken ist, schaltet die Fahrzeugsteuervorrichtung 50 den Fahrmodus in den Verbrennungsmotor-Fahrmodus. Im Verbrennungsmotor-Fahrmodus schaltet die Fahrzeugsteuervorrichtung 50 eine Kupplung, entweder die erste Kupplung 15 oder die zweite Kupplung 16, die für die Eingangswelle vorgesehen ist, deren Gangstufe zum Fahren des Fahrzeugs 1A verwendet wird, in den vollständig eingerückten Zustand und schaltet die andere Kupplung in den ausgerückten Zustand.
Außerdem schaltet die Fahrzeugsteuervorrichtung 50 die Gangstufe des Getriebes 10 auf Basis der Fahrzeuggeschwindigkeit und des Beschleunigeröffnungsgrads und dergleichen. Im ROM der Fahrzeugsteuervorrichtung 50 ist ein Schaltdiagramm als Kennfeld gespeichert, wobei das Schaltdiagramm eine Beziehung zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit und dem Beschleunigeröffnungsgrad und den Gangstufen zeigt. Da das Schaltdiagramm ein bekanntes ist, wie es allgemein zum Steuern eines Getriebes verwendet wird, wird auf die ausführliche Erklärung des Schaltdiagramms verzichtet. Die Fahrzeugsteuervorrichtung 50 bestimmt die Gangstufe gemäß einem aktuellen Fahrzustand des Fahrzeugs 1A auf Basis des Schaltdiagramms. Dann steuert die Fahrzeugsteuervorrichtung 50 die Betätigungen der Muffen 35 bis 37, so dass sich das Getriebe 10 in die bestimmte Gangstufe bewegt.
Wie oben angegeben, sind im Getriebe 10 der fünfte Getriebezug G5, welcher der fünften Gangstufe entspricht, und der sechste Getriebezug G6, welcher der sechsten Gangstufe entspricht, zwischen der ersten Eingangswelle 13 und der ersten Abtriebswelle 17 angeordnet. Ferner wird, was den Getriebezug G5 und den Getriebezug G6 betrifft, der Zustand der Verbindung mit der ersten Abtriebswelle 17 mittels der zweiten Muffe 36 gesteuert, die den Getriebezügen G5 und G6 gemeinsam ist. Aufgrund dessen ist es nicht möglich, beide Getriebezüge G5 und G6 gleichzeitig mit der ersten Abtriebswelle 17 zu verbinden. Dann bewirkt die Fahrzeugsteuervorrichtung 50, dass der zweite MG 4 Leistung ausgibt, um das Antreiben der Antriebsräder 6 zu unterstützen, für den Fall, dass ein Raufschalten von der fünften Gangstufe in die sechste Gangstufe durchgeführt wird, oder für den Fall, dass ein Runterschalten von der sechsten Gangstufe in die fünfte Gangstufe durchgeführt wird.
2 zeigt eine Getriebesteuerroutine, die von der Fahrzeugsteuervorrichtung 50 implementiert wird, um das Getriebe 10 auf die oben beschriebene Weise zu steuern.
Diese Steuerroutine wird wiederholt zu vorgegebenen Zeitintervallen implementiert, während das Fahrzeug 1A fährt.
In dieser Steuerroutine frägt die Fahrzeugsteuervorrichtung 50 in Schritt S11 zuerst den Zustand des Fahrzeugs 1A ab. Als Zustand des Fahrzeugs 1A werden beispielsweise die Fahrzeuggeschwindigkeit, der Beschleunigeröffnungsgrad, die Restmenge der Batterie und die aktuelle Gangstufe abgefragt. In diesem Schritt berechnet die Fahrzeugsteuervorrichtung 50 auf Basis des Beschleunigeröffnungsgrads eine Antriebsleistung, die von einem Fahrer für das Fahrzeug 1A gefordert wird (eine geforderte Antriebsleistung). Da dieses Rechenverfahren ein bekanntes sein kann, wird auf die Erklärung solch eines Rechenverfahrens verzichtet. In diesem Schritt werden zusätzlich zu den oben genannten Arten von Informationen auch andere Arten von Informationen in Bezug auf den Zustand des Fahrzeugs 1A abgefragt.
Im nächsten Schritt S12 bestimmt die Fahrzeugsteuervorrichtung 50, ob oder ob nicht eine Schaltbedingung zum Schalten der Gangstufe des Getriebes 10 aus der aktuellen Gangstufe in die andere Gangstufe erfüllt worden ist. Ob die Schaltbedingung erfüllt worden ist, kann auf bekannte Weise unter Verwendung des Schaltdiagramms festgestellt werden. Wenn festgestellt wird, dass die Schaltbedingung nicht erfüllt worden ist, wird die Steuerroutine, die gerade an der Reihe ist, beendet. Wenn dagegen festgestellt wird, dass die Schaltbedingung erfüllt worden ist, geht die Fahrzeugsteuervorrichtung 50 zu Schritt S13 weiter, um zu bestimmen, ob der aktuelle Schaltvorgang entweder ein Schalten aus der fünften Gangstufe in die sechste Gangstufe oder ein Schalten aus der sechsten Gangstufe in die fünfte Gangstufe ist. Diese Feststellung kann auch mit dem Schaltdiagramm durchgeführt werden. Wenn festgestellt wird, dass der aktuelle Schaltvorgang weder das Schalten von der fünften Gangstufe in die sechste Gangstufe noch das Schalten von der sechsten Gangstufe in die fünfte Gangstufe ist, geht die Fahrzeugsteuervorrichtung 50 zu Schritt S14 über, um eine normale Getriebesteuerung zu implementieren.
In der normalen Getriebesteuerung steuert die Fahrzeugsteuervorrichtung 50 zuerst die erste Muffe 35 oder die dritte Muffe 37 so dass die Eingangswelle, die aktuell nicht am Fahren beteiligt ist, und das Ausgangssystem 12 auf eine Weise, in der Leistung übertragen werden kann, über den Getriebezug, welcher der Gangstufe nach dem Schalten entspricht, verbunden werden. Für den Fall, dass mit Verbrennungsmotor gefahren wird, schaltet die Fahrzeugsteuervorrichtung 50 dann den Zustand der Kupplung, die mit dem Getriebezug der aktuellen Gangstufe in Beziehung steht, vom vollständig eingerückten Zustand in den ausgerückten Zustand, während sie den Zustand der Kupplung, die mit dem Getriebezug der Gangstufe nach dem Schalten in Beziehung steht, aus dem ausgerückten Zustand in den vollständig eingerückten Zustand schaltet. Danach steuert die Fahrzeugsteuervorrichtung 50 die erste Muffe 35 oder die dritte Muffe 37 so dass die Drehkraftübertragung über den Getriebezug der Gangstufe vor dem Schalten unterbrochen wird. Als solches Verfahren zur Änderung von Gangstufen kann ein Verfahren verwendet werden, das einem Verfahren eines bekannten Doppelkupplungsgetriebes ähnlich ist. Daher wird eine ausführliche Erklärung des Verfahrens hier weggelassen. Danach wird die Steuerroutine für dieses Mal beendet.
Wenn dagegen festgestellt wird, dass der aktuelle Schaltvorgang entweder das Schalten von der fünften Gangstufe in die sechste Gangstufe oder das Schalten von der sechsten Gangstufe in die fünfte Gangstufe ist, dann geht die Fahrzeugsteuervorrichtung 50 zu Schritt S15 über, um festzustellen, ob der zweite MG 4 in der Lage ist, beim Schalten eine Antriebsunterstützung für die Antriebsräder 6 zu leisten, die angetrieben werden sollen. Bekanntlich ändert sich die Leistung, die ein Motor-Generator ausgeben kann, gemäß der Restmenge der Batterie, der Temperatur der Batterie, der Temperatur des zweiten MG 4 und dergleichen. Dann berechnet die Fahrzeugsteuervorrichtung 50 die Obergrenze für die Antriebsleistung, die der zweiten MG 4 aktuell ausgeben kann. Die Fahrzeugsteuervorrichtung 50 stellt fest, dass die Unterstützung nicht möglich ist, wenn die Obergrenze der Antriebsleistung kleiner ist als die für das Fahrzeug 1A benötigte Antriebsleistung. Außerdem stellt die Fahrzeugsteuervorrichtung 50 auch dann fest, dass die Unterstützung nicht möglich ist, wenn der zweite MG 4 irgendein Problem hat. Wenn sie feststellt, dass die Unterstützung unter Verwendung des zweiten MG 4 nicht möglich ist, geht die Fahrzeugsteuervorrichtung 50 zu Schritt S16 weiter, um das Schalten von der fünften Gangstufe in die sechste Gangstufe oder das Schalten von der sechsten Gangstufe in die fünfte Gangstufe nicht zuzulassen. Wenn das Schalten auf diese Weise nicht zugelassen wird, veranlasst die Fahrzeugsteuervorrichtung 50 den Verbrennungsmotor 2 und die MGs 3 und 4, solche Leistungen auszugeben, dass die Antriebsräder 6 gemäß der Fahrzeuggeschwindigkeit und dem Beschleunigeröffnungsgrad angemessen angetrieben werden. Danach beendet die Fahrzeugsteuervorrichtung 50 die Steuerroutine für dieses Mal.
Wenn sie dagegen feststellt, dass die Unterstützung mittels des zweiten MG 4 möglich ist, geht die Fahrzeugsteuervorrichtung 50 zu Schritt S17 weiter, um eine unterstützende Getriebesteuerung zu implementieren. Bei der unterstützenden Getriebesteuerung schaltet die Fahrzeugsteuervorrichtung 50 zuerst die Stellung der dritten Muffe 37 in die vierte Gangstellung. Dann treibt die Fahrzeugsteuervorrichtung 50 die Antriebsräder 6 an, indem sie den zweiten MG 4 veranlasst, eine Antriebsleistung auszugeben, die der geforderten Antriebsleistung entspricht, während sie die erste Kupplung 15 ausrückt. Anschließend schaltet die Fahrzeugsteuervorrichtung 50 die Stellung der zweiten Muffe 36 in eine Stellung innerhalb der fünften Gangstellung oder der sechsten Gangstellung, die der Gangstufe nach dem Schalten entspricht. Dann senkt die Fahrzeugsteuervorrichtung 50 die Antriebsleistung, die an den zweiten MG 4 ausgegeben wird, so dass sich die Fahrzeuggeschwindigkeit nicht plötzlich ändert, während sie die erste Kupplung 15 einrückt. Danach ändert die Fahrzeugsteuervorrichtung 50 die Stellung der dritten Muffe 37 in die ausgerückte Stellung. Danach beendet die Fahrzeugsteuervorrichtung 50 die Steuerroutine für dieses Mal.
Wie oben angegeben ist der sechste Getriebezug G6, welcher der sechsten Gangstufe entspricht, gemäß dem Fahrzeug 1A der ersten Ausführungsform zwischen der ersten Eingangswelle 13 und dem Ausgangssystem 12 angeordnet. Dadurch ist es möglich, das Schalten zwischen Gangstufen von der ersten Gangstufe zur sechsten Gangstufe dadurch zu ermöglichen, dass lediglich die drei Muffen 35 bis 37 und die jeweiligen Stellantriebe zum Antreiben der drei Muffen 35 bis 37 am Getriebe 10 vorgesehen werden. Somit ist es möglich, die Fahrzeugkosten zu senken.
Wenn der zweite MG 4 in der Lage ist, eine Antriebsunterstützung der Antriebsräder 6 beim Schalten aus der fünften Gangstufe in die sechste Gangstufe und aus der sechsten Übersetzungsstufe in die fünfte Gangstufe zu leisten, wird die Schaltunterstützung vom zweiten MG 4 durchgeführt. Dadurch ist es möglich, eine plötzliche Änderung der Fahrzeuggeschwindigkeit zu unterdrücken. Ferner wird das Schalten nicht zugelassen, wenn der zweite MG 4 nicht in der Lage ist, die Antriebsräder 6 beim Schalten zu unterstützen. Dadurch ist es auch in diesem Fall möglich, eine plötzliche Änderung der Fahrzeuggeschwindigkeit zu unterdrücken. Daher ist es möglich, einen Schaltstoß zu unterdrücken.
Nun wird unter Bezugnahme auf 3 und 4 eine Variante des Fahrzeugs der ersten Ausführungsform beschrieben. In 3 und 4 bezeichnen Zeichen, die auch in 1 vorkommen, jeweils Abschnitte, die auch in 1 vorkommen, und auf die Erläuterungen der gemeinsamen Abschnitte wird verzichtet. Wie beim Fahrzeug 1A in 1 weist auch das in 3 und 4 dargestellte Fahrzeug ein Steuersystem wie beispielsweise die Fahrzeugsteuervorrichtung 50 auf. Jedoch ist die Darstellung eines solchen Steuersystems in 3 und 4 weggelassen.
3 zeigt eine erste Variante des Fahrzeugs gemäß der ersten Ausführungsform. Im Vergleich zum Fahrzeug 1A in 1 weist ein in dieser Figur dargestelltes Fahrzeug 1B nicht den ersten MG 3, das erste angetriebene Zahnrad 38 und das erste Antriebszahnrad 39 auf. Das Fahrzug 1B ist in den anderen Abschnitten dem Fahrzeug 1A gleich. Somit ist es auch in Bezug auf das Fahrzeug 1B durch Bereitstellen von drei Muffen 35 bis 37 und der Stellglieder zum Antreiben der jeweiligen Muffen 35 bis 37 am Getriebe 10 möglich, das Schalten zwischen Gangstufen von der ersten Gangstufe bis zur sechsten Gangstufe auszuführen. Somit ist es möglich, die Fahrzeugkosten zu senken. Auch im Fahrzeug 1B implementiert die Fahrzeugsteuervorrichtung 50 die in 2 dargestellte Getriebesteuerroutine, um das Getriebe 10 zu steuern. Daher ist es möglich, den Schaltstoß zu unterdrücken.
4 zeigt eine zweite Variante des Fahrzeugs gemäß der ersten Ausführungsform. Im Vergleich zum Fahrzeug 1A in 1 weist ein in dieser Figur dargestelltes Fahrzeug 1C nicht den ersten MG 3, den zweiten MG 4, das erste angetriebene Zahnrad 38, das erste Antriebszahnrad 39, das zweite angetriebene Zahnrad 40 und das zweite Antriebszahnrad 41 auf. Statt dessen ist die Antriebswelle 19 mit einem Motor-Generator 60 versehen. Der Motor-Generator 60 ist, wie der erste MG 3 und zweite MG 4, ein bekannter Motor-Generator, der als Elektromotor und auch als Stromgenerator dient.
Im Fahrzeug 1C wird die Antriebswelle 19 mit dem Motor-Generator 60 angetrieben, so dass die Antriebsräder 6 angetrieben werden. Auch in Bezug auf das Fahrzeug 1C ist es durch Bereitstellen von drei Muffen 35 bis 37 und der Stellglieder zum Antreiben der jeweiligen Muffen 35 bis 37 am Getriebe 10 möglich, das Schalten zwischen Gangstufen von der ersten Gangstufe bis zur sechsten Gangstufe auszuführen. Somit ist es möglich, die Fahrzeugkosten zu senken. Im Fahrzeug 1C leistet der Motor-Generator 60 eine Antriebsunterstützung für die Antriebsräder 6 beim Schalten aus der fünften in die sechste Gangstufe und aus der sechsten in die fünfte Gangstufe. Dadurch ist es möglich, eine plötzliche Änderung der Fahrzeuggeschwindigkeit zu unterdrücken. Außerdem wird das Schalten nicht zugelassen, wenn eine solche Unterstützung des Motor-Generators 60 bei einem der oben genannten Schaltvorgänge nicht möglich ist. Dadurch ist es möglich, eine plötzliche Änderung der Fahrzeuggeschwindigkeit zu unterdrücken. Daher ist es möglich, den Schaltstoß zu unterdrücken.
In dieser ersten Ausführungsform entspricht die sechste Gangstufe der bestimmten geradzahligen Stufe der vorliegenden Erfindung, und die fünfte Gangstufe entspricht der bestimmten ungeradzahligen Stufe der vorliegenden Erfindung. Die erste Muffe 35, die zweite Muffe 36 und die dritte Muffe 37 entsprechen den Verbindungsmechanismen der vorliegenden Erfindung. Die Fahrzeugsteuervorrichtung 50 dient durch Implementieren von Schritt S17 in 2 als Steuervorrichtung der vorliegenden Erfindung und dient durch Implementieren der Schritte S15 und S16 in 2 als Schaltsperrvorrichtung der vorliegenden Erfindung. Der fünfte Getriebezug G5 und der sechste Getriebezug G6 entsprechen der Getriebezuggruppe der vorliegenden Erfindung.
(Zweite Ausführungsform)
Unter Bezugnahme auf 5 wird ein Fahrzeug 1D gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. In 5 bezeichnen Zeichen, die auch in 1 vorkommen, jeweils Abschnitte, die auch in 1 vorkommen, und auf die Erläuterungen der gemeinsamen Abschnitte wird verzichtet. Obwohl das in dieser Figur dargestellte Fahrzeug 1D wie das Fahrzeug 1A von 1 auch ein Steuersystem wie das Fahrzeugsteuersystem 50 aufweist, ist das Steuersystem nicht dargestellt. Wie in dieser Figur dargestellt ist, sind im Fahrzeug 1D der erste Getriebezug G1, der dritte Getriebezug G3, der vierte Getriebezug G4 und der sechste Getriebezug G6 zwischen der ersten Eingangswelle 13 und der ersten Abtriebswelle 17 angeordnet. Und der zweite Getriebezug G2 und der fünfte Getriebezug G5 sind zwischen der zweiten Eingangswelle 14 und der zweiten Abtriebswelle 18 angeordnet. Das heißt, in der vorliegenden Ausführungsform sind, im Gegensatz zum Fahrzeug 1A der ersten Ausführungsform, der vierte Getriebezug G4 und der fünfte Getriebezug G5 so angeordnet, dass sie einander ersetzen. In Bezug auf die anderen Abschnitte ist diese zweite Ausführungsform der ersten Ausführungsform gleich.
Im Fahrzeug 1D ist das vierte Antriebszahnrad 29 so an der ersten Eingangswelle 13 befestigt, dass es sich gemeinsam mit der ersten Eingangswelle 13 dreht. Das vierte angetriebene Zahnrad 30 ist so an der ersten Abtriebswelle 17 gelagert, dass es sich in Bezug auf die erste Abtriebswelle 17 relativ dreht. Das fünfte Antriebszahnrad 31 ist so an der zweiten Eingangswelle 14 befestigt, dass es sich zusammen mit der zweiten Eingangswelle 14 dreht. Das fünfte angetriebene Zahnrad 32 ist so an der zweiten Abtriebswelle 18 gelagert, dass es sich in Bezug auf die zweite Abtriebswelle 18 relativ dreht.
In diesem Fahrzeug 1D ist die zweite Muffe 36 zwischen dem vierten Getriebezug G4 und dem sechsten Getriebezug G6 vorgesehen, die nebeneinander angeordnet sind. Die zweite Muffe 36 ist so vorgesehen, dass sie ihre Stellung zwischen einer vierten Gangstellung, wo die zweite Muffe 36 mit dem vierten angetriebenen Zahnrad 30 in Eingriff steht, so dass sich das vierte angetriebene Zahnrad 30 gemeinsam mit der ersten Abtriebswelle 17 dreht, einer sechsten Gangstellung, in der die zweite Muffe 36 mit dem sechsten angetriebenen Zahnrad 34 in Eingriff steht, so dass sich das sechste angetriebene Zahnrad 34 gemeinsam mit der ersten Abtriebswelle 17 dreht, und einer ausgerückten Stellung wechselt, in der die zweite Muffe 36 weder mit dem vierten angetriebenen Zahnrad 30 noch mit dem sechsten angetriebenen Zahnrad 34 in Eingriff steht. Die dritte Muffe 37 ist zwischen dem zweiten Getriebezug G2 und dem fünften Getriebezug G5 vorgesehen, die nebeneinander angeordnet sind. Die dritte Muffe 37 ist so vorgesehen, dass sie ihre Stellung zwischen einer zweiten Gangstellung, wo die dritte Muffe 37 mit dem zweiten angetriebenen Zahnrad 26 in Eingriff steht, so dass sich das zweite angetriebene Zahnrad 26 gemeinsam mit der zweiten Abtriebswelle 18 dreht, einer fünften Gangstellung, in der die dritte Muffe 37 mit dem fünften angetriebenen Zahnrad 32 in Eingriff steht, so dass sich das fünfte angetriebene Zahnrad 32 gemeinsam mit der zweiten Abtriebswelle 18 dreht, und einer ausgerückten Stellung wechselt, in der die dritte Muffe 37 weder mit dem zweiten angetriebenen Zahnrad 26 noch mit dem fünften angetriebenen Zahnrad 32 in Eingriff steht.
Wenn im Fahrzeug 1D die Stellung der zweiten Muffe 36 in die vierte Gangstellung geschaltet worden ist und die Stellungen der ersten Muffe 35 und der dritten Muffe 37 jeweils in die ausgerückten Stellungen geschaltet worden sind, ist die Gangstufe des Getriebes 10 eine vierte Gangstufe. Wenn die Stellung der dritten Muffe 37 in die fünfte Gangstellung geschaltet worden ist und die Stellungen der ersten Muffe 35 und der zweiten Muffe 36 jeweils in die ausgerückten Stellungen geschaltet worden sind, ist die Gangstufe des Getriebes 10 eine fünfte Gangstufe. Was die erste Gangstufe bis dritte Gangstufe und die sechste Gangstufe betrifft, so sind die Stellungen der Muffen 35 bis 37 denen der ersten Ausführungsform gleich. Aufgrund dessen wird auf ihre Erläuterung hier verzichtet.
Gemäß dem Fahrzeug 1D der vorliegenden Ausführungsform sind vier Getriebezugsätze zwischen der ersten Eingangswelle 13 und der ersten Abtriebswelle 17 angeordnet, und zwei Getriebezugsätze sind zwischen der zweiten Eingangswelle 14 und der zweiten Abtriebswelle 18 angeordnet. Aufgrund dessen ist es durch Bereitstellen von drei Muffen 35 bis 37 und der Stellglieder zum Antreiben der jeweiligen Muffen 35 bis 37 am Getriebe 10 möglich, das Schalten zwischen Gangstufen von der ersten Gangstufe bis zur sechsten Gangstufe auszuführen. Somit ist es möglich, die Fahrzeugkosten zu senken.
Im Fahrzeug 1D kann der Schaltstoß dadurch unterdrückt werden, dass man dafür sorgt, dass der zweite MG 4 eine Antriebsunterstützung für die Antriebsräder 6 leistet, wenn das Schalten aus der dritten in die vierte Gangstufe und aus der vierten in die dritte Gangstufe durchgeführt wird. Ferner ist es möglich, den Schaltstoß dadurch noch weiter zu unterdrücken, dass man das Schalten nicht zulässt, wenn die Unterstützung unter Verwendung des zweiten MG 4 bei den oben genannten Schaltvorgängen nicht möglich ist.
In dieser zweiten Ausführungsform entspricht die vierte Gangstufe der bestimmten geradzahligen Stufe, die dritte Gangstufe entspricht der bestimmten ungeradzahligen Stufe. Der dritte Getriebezug G3 und der vierte Getriebezug G4 entsprechen der Getriebezuggruppe.
(Dritte Ausführungsform)
Unter Bezugnahme auf 6 wird ein Fahrzeug 1E gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. In 6 bezeichnen Zeichen, die auch in 1 vorkommen, jeweils Abschnitte, die auch in 1 vorkommen, und auf die Erläuterungen dieser Abschnitte wird verzichtet. Obwohl das in dieser Figur dargestellte Fahrzeug 1E wie das Fahrzeug 1A von 1 auch ein Steuersystem wie das Fahrzeugsteuersystem 50 aufweist, ist das Steuersystem nicht dargestellt. Wie in dieser Figur dargestellt ist, sind im Fahrzeug 1E der erste Getriebezug G1, der zweite Getriebezug G2, der vierte Getriebezug G4 und der sechste Getriebezug G6 zwischen der ersten Eingangswelle 13 und der ersten Abtriebswelle 17 angeordnet. Und der dritte Getriebezug G3 und der fünfte Getriebezug G5 sind zwischen der zweiten Eingangswelle 14 und der zweiten Abtriebswelle 18 angeordnet. Das heißt, in der vorliegenden Ausführungsform sind im Gegensatz zum Fahrzeug 1A in der ersten Ausführungsform der zweite Getriebezug G2 und der dritte Getriebezug G3 so angeordnet, dass sie einander ersetzen, und außerdem sind der vierte Getriebezug G4 und der fünfte Getriebezug G5 so angeordnet, dass sie einander ersetzen. In Bezug auf die anderen Abschnitte ist diese dritte Ausführungsform der ersten Ausführungsform gleich.
In dem Fahrzeug 1E sind das zweite Antriebszahnrad 23 und das vierte Antriebszahnrad 29 so an der ersten Eingangswelle 13 befestigt, dass sie sich gemeinsam mit der ersten Eingangswelle 13 drehen. Das zweite angetriebene Zahnrad 26 und das vierte angetriebene Zahnrad 30 sind so an der ersten Abtriebswelle 17 gelagert, dass sie sich relativ in Bezug auf die erste Abtriebswelle 17 drehen. Das dritte Antriebszahnrad 27 und das fünfte Antriebszahnrad 31 sind so an der zweiten Eingangswelle 14 befestigt, dass sie sich gemeinsam mit der zweiten Eingangswelle 14 drehen. Das dritte angetriebene Zahnrad 28 und das fünfte angetriebene Zahnrad 32 sind so an der zweiten Abtriebswelle 18 gelagert, dass sie sich relativ in Bezug auf die zweite Abtriebswelle 18 drehen.
Im Fahrzeug 1E ist die erste Muffe 35 zwischen dem ersten Getriebezug G1 und dem zweiten Getriebezug G2 vorgesehen, die nebeneinander angeordnet sind. Die erste Muffe 35 ist so vorgesehen, dass sie ihre Stellung zwischen einer ersten Gangstellung, wo die erste Muffe 35 mit dem ersten angetriebenen Zahnrad 24 in Eingriff steht, so dass sich das erste angetriebene Zahnrad 24 gemeinsam mit der ersten Abtriebswelle 17 dreht, einer zweiten Gangstellung, in der die erste Muffe 35 mit dem zweiten angetriebenen Zahnrad 26 in Eingriff steht, so dass sich das zweite angetriebene Zahnrad 26 gemeinsam mit der ersten Abtriebswelle 17 dreht, und einer ausgerückten Stellung wechselt, in der die erste Muffe 35 weder mit dem ersten angetriebenen Zahnrad 24 noch mit dem zweiten angetriebenen Zahnrad 26 in Eingriff steht. Die zweite Muffe 36 ist zwischen dem vierten Getriebezug G4 und dem sechsten Getriebezug G6 vorgesehen, die nebeneinander angeordnet sind. Die zweite Muffe 36 ist so vorgesehen, dass sie ihre Stellung zwischen einer vierten Gangstellung, wo die zweite Muffe 36 mit dem vierten angetriebenen Zahnrad 30 in Eingriff steht, so dass sich das vierte angetriebene Zahnrad 30 gemeinsam mit der ersten Abtriebswelle 17 dreht, einer sechsten Gangstellung, in der die zweite Muffe 36 mit dem sechsten angetriebenen Zahnrad 34 in Eingriff steht, so dass sich das sechste angetriebene Zahnrad 34 gemeinsam mit der ersten Abtriebswelle 17 dreht, und einer ausgerückten Stellung wechselt, in der die zweite Muffe 36 weder mit dem vierten angetriebenen Zahnrad 30 noch mit dem sechsten angetriebenen Zahnrad 34 in Eingriff steht. Die dritte Muffe 37 ist zwischen dem dritten Getriebezug G3 und dem fünften Getriebezug G5 vorgesehen, die nebeneinander angeordnet sind. Die dritte Muffe 37 ist so vorgesehen, dass sie ihre Stellung zwischen einer dritten Gangstellung, wo die dritte Muffe 37 mit dem dritten angetriebenen Zahnrad 28 in Eingriff steht, so dass sich das dritte angetriebene Zahnrad 28 gemeinsam mit der zweiten Abtriebswelle 18 dreht, einer fünften Gangstellung, in der die dritte Muffe 37 mit dem fünften angetriebenen Zahnrad 32 in Eingriff steht, so dass sich das fünfte angetriebene Zahnrad 32 gemeinsam mit der zweiten Abtriebswelle 18 dreht, und einer ausgerückten Stellung wechselt, in der die dritte Muffe 37 weder mit dem dritten angetriebenen Zahnrad 28 noch mit dem fünften angetriebenen Zahnrad 32 in Eingriff steht.
Im Fahrzeug 1E ist die Gangstufe des Getriebes 10 die zweite Gangstufe, wenn die Stellung der ersten Muffe 35 in die zweite Gangstellung geschaltet worden ist, und die Stellungen der zweiten Muffe 36 und der dritten Muffe 37 jeweils die ausgerückten Stellungen sind. Die Gangstufe des Getriebes 10 ist die dritte Gangstufe, wenn die Stellung der dritten Muffe 37 in die dritte Gangstellung geschaltet worden ist, und die Stellungen der ersten Muffe 35 und der zweiten Muffe 36 jeweils in die ausgerückten Stellungen geschaltet worden sind. Die Gangstufe des Getriebes 10 ist die vierte Gangstufe, wenn die Stellung der zweiten Muffe 36 in die vierte Gangstellung geschaltet worden ist, und die Stellungen der ersten Muffe 35 und der dritten Muffe 37 jeweils in die ausgerückten Stellungen geschaltet worden sind. Die Gangstufe des Getriebes 10 ist die fünfte Gangstufe, wenn die Stellung der dritten Muffe 37 in die fünfte Gangstellung geschaltet worden ist, und die Stellungen der ersten Muffe 35 und der zweiten Muffe 36 jeweils in die ausgerückten Stellungen geschaltet worden sind. Was die erste Gangstufe und die sechste Gangstufe betrifft, so sind die Stellungen der Muffen 35 bis 37 denen der ersten Ausführungsform gleich. Aufgrund dessen wird auf ihre Erläuterung hier verzichtet.
Gemäß dem Fahrzeug 1E der vorliegenden Ausführungsform sind vier Getriebezugsätze zwischen der ersten Eingangswelle 13 und der ersten Abtriebswelle 17 angeordnet, und zwei Getriebezugsätze sind zwischen der zweiten Eingangswelle 14 und der zweiten Abtriebswelle 18 angeordnet. Aufgrund dessen ist es schon durch Bereitstellen von drei Muffen 35 bis 37 und der Stellglieder zum Antreiben der jeweiligen Muffen 35 bis 37 am Getriebe 10 möglich, das Schalten zwischen Gangstufen von der ersten Gangstufe bis zur sechsten Gangstufe auszuführen. Somit ist es möglich, die Fahrzeugkosten zu senken.
Im Fahrzeug 1E kann der Schaltstoß dadurch unterdrückt werden, dass man dafür sorgt, dass der zweite MG 4 eine Antriebsunterstützung für die Antriebsräder 6 leistet, wenn das Schalten aus der ersten in die zweite Gangstufe und aus der zweiten in die erste Gangstufe durchgeführt wird. Ferner ist es möglich, den Schaltstoß dadurch noch weiter zu unterdrücken, dass man das Schalten nicht zulässt, wenn die Unterstützung unter Verwendung des zweiten MG 4 bei den oben genannten Schaltvorgängen nicht möglich ist.
In der dritten Ausführungsform entspricht die zweite Gangstufe der bestimmten geradzahligen Stufe, die erste Gangstufe entspricht der bestimmten ungeradzahligen Stufe. Der erste Getriebezug G1 und der zweite Getriebezug G2 entsprechen der Getriebezuggruppe.
(Vierte Ausführungsform)
Unter Bezugnahme auf 7 wird ein Fahrzeug 1F gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. In 7 bezeichnen Zeichen, die auch in 1 vorkommen, jeweils Abschnitte, die auch in 1 vorkommen, und auf die Erläuterungen dieser Abschnitte wird verzichtet. Obwohl das in dieser Figur dargestellte Fahrzeug 1F wie das Fahrzeug 1A von 1 auch ein Steuersystem wie das Fahrzeugsteuersystem 50 aufweist, ist das Steuersystem nicht dargestellt. Wie in dieser Figur dargestellt ist, unterscheidet sich das Fahrzeug 1F von der ersten Ausführungsform in einem Punkt, dass ein Rückwärts-Getriebezug GR zwischen der zweiten Eingangswelle 14 und der zweiten Abtriebswelle 18 vorgesehen ist.
Der Rückwärts-Getriebezug GR umfasst ein Rückwärts-Antriebszahnrad 70, ein Zwischenzahnrad 71 und ein rückwärts angetriebenes Zahnrad 72. Das Rückwärts-Antriebszahnrad 70 ist so an der zweiten Eingangswelle 14 fixiert, dass es sich zusammen mit der zweiten Eingangswelle 14 dreht. Dagegen ist das rückwärts angetriebene Zahnrad 72 so an der zweiten Abtriebswelle 18 gelagert, dass es sich in Bezug auf die zweite Abtriebswelle 18 relativ dreht. Das Zwischenzahnrad 71 ist in einem nicht-dargestellten Gehäuse des Getriebes 10 auf frei drehbare Weise gelagert.
Das Zwischenzahnrad 71 steht mit sowohl dem Rückwärts-Antriebszahnrad 70 als auch dem rückwärts angetriebenen Zahnrad 72 in Eingriff. Eine vierte Muffe 73 ist an der zweiten Abtriebswelle 18 vorgesehen. Die vierte Muffe 73 ist so an der zweiten Abtriebswelle 18 gelagert, dass sie sich zusammen mit der zweiten Abtriebswelle 18 drehen kann und sich außerdem in einer Achsenlinienrichtung der zweiten Abtriebswelle 18 bewegen kann. Die vierte Muffe 73 ist so vorgesehen, dass sie ihre Stellung zwischen einer Rückwärtsstellung, wo die vierte Muffe 73 mit dem rückwärts angetriebenen Zahnrad 72 in Eingriff steht, so dass sich das rückwärts angetriebene Zahnrad 72 zusammen mit der zweiten Abtriebswelle 18 dreht, und einer ausgerückten Stellung, wo die vierte Muffe 73 mit dem rückwärts angetriebenen Zahnrad 72 nicht in Eingriff steht, wechseln kann.
Im Fahrzeug 1F wird bewirkt, dass das Fahrzeug 1F mit dem Verbrennungsmotor 2 rückwärtsfahrt, wenn die Stellung der vierten Muffe 72 in die Rückwärtsstellung geschaltet worden ist und außerdem sämtliche Stellungen der ersten bis dritten Muffen 35 bis 37 in die ausgerückten Stellungen geschaltet worden sind.
Da der Rückwärts-Getriebezug GR an der Eingangswelle angeordnet ist, die eine geringe Anzahl von Transmissions-Getriebezügen aufweist, ist es möglich, das Fahrzeug 1F im Vergleich zu einem Fall, wo der Rückwärts-Getriebezug GR an der Eingangswelle mit einer großen Anzahl von Transmissions-Getriebezügen angeordnet ist, kompakt herzustellen.
In der vierten Ausführungsform entspricht die sechste Gangstufe der bestimmten geradzahligen Stufe der vorliegenden Erfindung, und die fünfte Gangstufe entspricht der bestimmten ungeradzahligen Stufe der vorliegenden Erfindung.
Das Fahrzeug der vorliegenden Erfindung ist nicht auf das in jeder der oben beschriebenen Ausführungsformen gezeigte Fahrzeug beschränkt. Es reicht aus, dass das Fahrzeug der vorliegenden Erfindung das Getriebe aufweist, das die folgenden Bedingungen erfüllt. Das Getriebe der vorliegenden Erfindung weist 4n+2 Sätze von Vorwärts-Getriebezügen auf (n ist eine ganze Zahl von eins oder mehr). Das heißt, das Getriebe der vorliegenden Erfindung ist ein Doppelkupplungsgetriebe, das beispielsweise 6 Vorwärts-Gangstufen, 10 Vorwärts-Gangstufen, 14 Vorwärts-Gangstufen bereitstellt. Ferner sind eine Gangstufe von geradzahligen Stufen (eine bestimmte geradzahlige Stufe) und eine ungeradzahlige Stufe (eine bestimmte ungeradzahlige Stufe), die entweder eine Stufe tiefer oder eine Stufe höher ist als die bestimmte geradzahlige Stufe, zwischen einer gemeinsamen Eingangswelle und einer gemeinsamen Abtriebswelle angeordnet. Dann sind sowohl die Anzahl der Getriebezüge, die zwischen der ersten Eingangswelle 13 und der ersten Abtriebswelle 17 angeordnet sind, als auch die Anzahl der Getriebezüge, die zwischen der zweiten Eingangswelle 14 und der zweiten Abtriebswelle 18 angeordnet sind, eine gerade Zahl. Wenn ein solches Doppelkupplungsgetriebe verwendet wird, ist es nicht nötig, die Muffe und den Stellantrieb zum Antreiben der Muffe für einen Getriebezugsatz bereitzustellen. Aufgrund dessen können die Kosten gesenkt werden.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben genannten Ausführungsformen beschränkt und kann in verschiedenen Arten von Ausführungsformen ausgeführt werden. Zum Beispiel sind die Eingangswelle und der Motor-Generator in den oben genannten Ausführungsformen auf eine Weise, in der Leistung über die Zahnräder übertragen werden kann, miteinander verbunden. Jedoch kann die Abtriebswelle des Motor-Generators direkt mit der Eingangswelle verbunden sein.
(Fünfte Ausführungsform)
Unter Bezugnahme auf 8 wird ein Hybridfahrzeug gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. In dieser Figur bezeichnen Zeichen, die auch in den oben beschriebenen Ausführungsformen vorkommen, jeweils Abschnitte, die auch in den oben beschriebenen Ausführungsformen vorkommen, und auf die Erläuterungen dieser Abschnitte wird verzichtet. Obwohl das in dieser Figur dargestellte Fahrzeug 1G wie das Fahrzeug 1A von 1 auch ein Steuersystem wie das Fahrzeugsteuersystem 50 aufweist, ist das Steuersystem nicht dargestellt. In dem Fahrzeug IG sind das erste Antriebszahnrad 23, das dritte Antriebszahnrad 27, das fünfte Antriebszahnrad 31 und das sechste Antriebszahnrad 33 an der ersten Eingangswelle 13 so gelagert, dass sie sich relativ in Bezug auf die erste Abtriebswelle 13 drehen. Dagegen sind das erste angetriebene Zahnrad 24, das dritte angetriebene Zahnrad 28, das fünfte angetriebene Zahnrad 32 und das sechste angetriebene Zahnrad 34 so an der ersten Abtriebswelle 17 befestigt, dass sie sich zusammen mit der ersten Abtriebswelle 17 drehen. Das zweite Antriebszahnrad 25 und das vierte Antriebszahnrad 29 sind so an der zweiten Eingangswelle 14 gelagert, dass sie sich relativ in Bezug auf die zweite Abtriebswelle 14 drehen. Dagegen sind das zweite angetriebene Zahnrad 26 und das vierte angetriebene Zahnrad 30 an der zweiten Abtriebswelle 18 befestigt, so dass sie sich zusammen mit der zweiten Abtriebswelle 18 drehen.
Wie in dieser Figur dargestellt ist, sind im Fahrzeug 1G die erste Muffe 35 und die zweite Muffe 36 an der ersten Eingangswelle 13 vorgesehen. Die dritte Muffe 37 ist an der zweiten Eingangswelle 14 vorgesehen. Die anderen sind die gleichen wie in der ersten Ausführungsform. Auf diese Weise können im Hybridfahrzeug der vorliegenden Erfindung die Muffen 35 bis 37 an den Eingangswellen 13 und 14 vorgesehen sein. Auch in der vorliegenden Ausführungsform ist es möglich, wie in den oben beschriebenen Ausführungsformen die Anzahl der Muffen und die Anzahl der Stellantriebe zum Antreiben der Muffen zu verringern. Somit ist es möglich, die Fahrzeugkosten zu senken.
(Sechste Ausführungsform)
Unter Bezugnahme auf 9 wird das Hybridfahrzeug gemäß der sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. In dieser Figur bezeichnen Zeichen, die auch in den oben beschriebenen Ausführungsformen vorkommen, jeweils Abschnitte, die auch in den oben beschriebenen Ausführungsformen vorkommen, und auf die Erläuterungen dieser Abschnitte wird verzichtet. Obwohl das in dieser Figur dargestellte Fahrzeug 1H wie das Fahrzeug 1A von 1 auch ein Steuersystem wie das Fahrzeugsteuersystem 50 aufweist, ist das Steuersystem nicht dargestellt. Wie in 9 dargestellt ist, ist in der vorliegenden Ausführungsform die zweite Abtriebswelle 18 entfernt. Das erste angetriebene Zahnrad 24, das zweite angetriebene Zahnrad 26, das dritte angetriebene Zahnrad 28, das vierte angetriebene Zahnrad 30, das fünfte angetriebene Zahnrad 32 und das sechste angetriebene Zahnrad 34 sind an der ersten Abtriebswelle 17 fixiert. Die erste Abtriebswelle 17 ist mit einem Differentialmechanismus 5 auf solche Weise verbunden, dass eine Leistungsübertragung möglich ist. Auch in der vorliegenden Ausführungsform ist es möglich, wie in den oben genannten Ausführungsformen die Anzahl der Muffen und die Anzahl der Stellantriebe zum Antreiben der Muffen zu verringern. Dadurch ist es möglich, die Fahrzeugkosten zu senken. Im Fahrzeug 1H können die Muffen 35 bis 37 an der ersten Abtriebswelle 17 vorgesehen sein.
10 zeigt eine Variante eines Fahrzeugs gemäß der sechsten Ausführungsform. In einem Fahrzeug 1I der vorliegenden Erfindung wird bewirkt, dass das zweite angetriebene Zahnrad 25 mit dem ersten angetriebenen Zahnrad 24 in Eingriff steht, und es wird bewirkt, dass das vierte angetriebene Zahnrad 29 mit dem dritten angetriebenen Zahnrad 28 in Eingriff steht. Das zweite Antriebszahnrad 25 und das erste angetriebene Zahnrad 24 bilden den zweiten Getriebezug G2. Und das vierte Antriebszahnrad 29 und das dritte angetriebene Zahnrad 28 bilden den vierten Getriebezug G4. Das Übersetzungsverhältnis des zweiten Antriebszahnrads 25 und des ersten angetriebenen Zahnrads 24 ist so eingestellt, dass es dem Übersetzungsverhältnis des zweiten Antriebszahnrads 25 und des zweiten angetriebenen Zahnrads 26 in den oben genannten Ausführungsformen gleich ist. Das Übersetzungsverhältnis des vierten Antriebszahnrads 29 und des dritten angetriebenen Zahnrads 28 ist so eingestellt, dass es dem Übersetzungsverhältnis des vierten Antriebszahnrads 29 und des vierten angetriebenen Zahnrads 30 in den oben genannten Ausführungsformen gleich ist. In der vorliegenden Ausführungsform ist es möglich, die Fahrzeugkosten noch weiter zu senken, da es möglich ist, die Anzahl der Zahnräder zu senken, die an der ersten Abtriebswelle 17 vorgesehen werden müssen.
(Siebte Ausführungsform)
Unter Bezugnahme auf 11 wird ein Hybridfahrzeug gemäß einer siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. In dieser Figur bezeichnen Zeichen, die auch in den oben beschriebenen Ausführungsformen vorkommen, jeweils Abschnitte, die auch in den oben beschriebenen Ausführungsformen vorkommen, und auf die Erläuterungen dieser Abschnitte wird verzichtet. Obwohl das in dieser Figur dargestellte Fahrzeug 1J wie das Fahrzeug 1A von 1 auch ein Steuersystem wie das Fahrzeugsteuersystem 50 aufweist, ist das Steuersystem nicht dargestellt. Wie in 11 dargestellt ist, sind in der vorliegenden Ausführungsform der erste Getriebezug G1, der sechste Getriebezug G6, der dritte Getriebezug G3 und der fünfte Getriebezug G5 in dieser Reihenfolge von der Seite des Verbrennungsmotors her zwischen der ersten Eingangswelle 13 und der ersten Abtriebswelle 17 angeordnet.
In der vorliegenden Ausführungsform ist die erste Muffe 35 zwischen dem ersten Getriebezug G1 und dem sechsten Getriebezug G6 vorgesehen. Die erste Muffe 35 ist so vorgesehen, dass sie ihre Stellung zwischen einer ersten Gangstellung, wo die erste Muffe 35 mit dem ersten angetriebenen Zahnrad 24 in Eingriff steht, so dass sich das erste angetriebene Zahnrad 24 gemeinsam mit der ersten Abtriebswelle 17 dreht, einer sechsten Gangstellung, in der die erste Muffe 35 mit dem sechsten angetriebenen Zahnrad 26 in Eingriff steht, so dass sich das sechste angetriebene Zahnrad 34 gemeinsam mit der ersten Abtriebswelle 17 dreht, und einer ausgerückten Stellung wechselt, in der die erste Muffe 35 weder mit dem ersten angetriebenen Zahnrad 24 noch mit dem sechsten angetriebenen Zahnrad 26 in Eingriff steht. Ferner ist in der vorliegenden Erfindung die zweite Muffe 36 zwischen dem dritten Getriebezug G3 und dem fünften Getriebezug G5 vorgesehen. Die zweite Muffe 36 ist so vorgesehen, dass sie ihre Stellung zwischen einer dritten Gangstellung, wo die zweite Muffe 36 mit dem dritten angetriebenen Zahnrad 28 in Eingriff steht, so dass sich das dritte angetriebene Zahnrad 28 gemeinsam mit der ersten Abtriebswelle 17 dreht, einer fünften Gangstellung, in der die zweite Muffe 36 mit dem fünften angetriebenen Zahnrad 32 in Eingriff steht, so dass sich das fünfte angetriebene Zahnrad 32 gemeinsam mit der ersten Abtriebswelle 17 dreht, und einer ausgerückten Stellung wechselt, in der die zweite Muffe 36 weder mit dem dritten angetriebenen Zahnrad 28 noch mit dem fünften angetriebenen Zahnrad 32 in Eingriff steht. Auch in der vorliegenden Ausführungsform ist es möglich, wie in den oben genannten Ausführungsformen die Anzahl der Muffen und die Anzahl der Stellantriebe zum Antreiben der Muffen zu verringern. Dadurch ist es möglich, die Fahrzeugkosten zu senken. Außerdem können auch im Fahrzeug 1J die Muffen 35 bis 37 an der Eingangswellen 13 und 14 vorgesehen sein.
(Achte Ausführungsform)
Unter Bezugnahme auf 12 bis 15 wird nun ein Hybridfahrzeug gemäß einer achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. In dieser Figur bezeichnen Zeichen, die auch in den oben beschriebenen Ausführungsformen vorkommen, jeweils Abschnitte, die auch in den oben beschriebenen Ausführungsformen vorkommen, und auf die Erläuterungen dieser Abschnitte wird verzichtet. 12 zeigt ein Hybridfahrzeug 1K gemäß der vorliegenden Ausführungsform. Auch in der vorliegenden Ausführungsform schaltet die Fahrzeugsteuervorrichtung 50 den Fahrmodus des Fahrzeugs 1K auf Basis der Fahrzeuggeschwindigkeit und dergleichen. Wenn eine große geforderte Antriebsleistung für das Fahrzeug 1K gefordert wird, beispielsweise weil das Gaspedal stark niedergedrückt wird, während das Fahrzeug 1K fährt, führt die Fahrzeugsteuervorrichtung 50 ein Runterschalten durch, um die Gangstufe von einer aktuellen Gangstufe in eine Gangstufe zu schalten, die eine Gangstufe tiefer ist als die aktuelle Gangstufe. Das Runterschalten wird als Kickdown bezeichnet. Im Getriebe 10 sind der fünfte Getriebezug G5, welcher der fünften Gangstufe entspricht, und der sechste Getriebezug G6, welcher der sechsten Gangstufe entspricht, zwischen der ersten Eingangswelle 13 und der ersten Abtriebswelle 17 angeordnet. Was den Getriebezug G5 und den Getriebezug G6 betrifft, wird der Zustand der Verbindung mit der ersten Abtriebswelle 17 mittels der zweiten Muffe 36 gesteuert, die den Getriebezügen G5 und G6 gemeinsam ist. Aufgrund dessen ist es nicht möglich, beide Getriebezüge G5 und G6 gleichzeitig mit der ersten Abtriebswelle 17 zu verbinden. Wenn das Runterschalten von der sechsten Gangstufe in die fünfte Gangstufe durchgeführt wird, bewirkt die Fahrzeugsteuervorrichtung 50 dann, dass der zweite MG 4 Leistung ausgibt, um eine Antriebsunterstützung für die Antriebsräder 6 zu leisten. Wenn die geforderte Antriebsleistung für das Fahrzeug 1K jedoch größer ist als die Obergrenze für die Leistung, die vom MG 4 ausgegeben werden kann, führt die Fahrzeugsteuervorrichtung 50 das Runterschalten von der sechsten Gangstufe in die vierte Gangstufe durch.
13 zeigt eine Getriebesteuerroutine, die von der Fahrzeugsteuervorrichtung 50 implementiert wird, um das Getriebe 10 auf die oben beschriebene Weise zu steuern. Diese Steuerroutine wird wiederholt in vorgegebenen Zeitintervallen implementiert, während das Fahrzeug 1K fährt.
In der Steuerroutine frägt die Fahrzeugsteuervorrichtung 50 in Schritt S21 zuerst den Zustand des Fahrzeugs 1K ab. Als Zustand des Fahrzeugs 1K werden beispielsweise die Fahrzeuggeschwindigkeit, der Beschleunigeröffnungsgrad und die aktuelle Gangstufe abgefragt. In diesem Schritt berechnet die Fahrzeugsteuervorrichtung 50 auf Basis des Beschleunigeröffnungsgrads die Antriebsleistung, die von einem Fahrer für das Fahrzeug 1K gefordert wird (die geforderte Antriebsleistung). Da dieses Rechenverfahren ein bekanntes sein kann, wird auf die Erklärung solch eines Rechenverfahrens verzichtet. In diesem Schritt werden zusätzlich zu den oben genannten Arten von Informationen auch andere Arten von Informationen in Bezug auf den Zustand des Fahrzeugs 1K abgefragt.
Im nächsten Schritt S22 stellt die Fahrzeugsteuervorrichtung 50 fest, ob oder ob nicht der aktuelle Fahrmodus der Verbrennungsmotor-Fahrmodus ist. Wenn sie feststellt, dass der aktuelle Fahrmodus nicht der Verbrennungsmotor-Fahrmodus ist, beendet die Fahrzeugsteuervorrichtung 50 die Steuerroutine für dieses Mal. Wenn sie dagegen feststellt, dass der aktuelle Fahrmodus der Verbrennungsmotor-Fahrmodus ist, geht die Fahrzeugsteuervorrichtung 50 zu Schritt S23 weiter, um festzustellen, ob oder ob nicht die Gangstufe des Getriebes 10 die sechste Gangstufe ist. Wenn sie feststellt, dass die Gangstufe des Getriebes 10 nicht die sechste Gangstufe ist, beendet die Fahrzeugsteuervorrichtung 50 die Steuerroutine für dieses Mal. Wenn sie dagegen feststellt, dass die Gangstufe des Getriebes 10 die sechste Gangstufe ist, geht die Fahrzeugsteuervorrichtung 50 zu Schritt S24 weiter, um zu bestimmen, ob oder ob nicht der Kickdown gefordert wird. Wie oben angegeben, kann diese Feststellung auf Basis des Beschleunigeröffnungsgrads und dergleichen unter Verwendung eines bekannten Verfahrens getroffen werden. Wenn sie feststellt, dass der Kickdown nicht gefordert ist, beendet die Fahrzeugsteuervorrichtung 50 die Steuerroutine für dieses Mal.
Wenn sie dagegen feststellt, dass der Kickdown gefordert ist, geht die Fahrzeugsteuervorrichtung 50 zu Schritt S25, um festzustellen, ob oder ob nicht die geforderte Antriebsleistung eine vorgegebene Obergrenze ist oder darunter liegt. Die Obergrenze ist ein Wert, der als Kriterium für die Feststellung eingestellt wird, ob oder ob nicht der zweite MG 4 in der Lage ist, die geforderte Antriebsleistung auszugeben. Diese Obergrenze kann beispielsweise auf Basis des maximalen Drehmoments des zweiten MG 4 eingestellt werden. Alternativ dazu kann die Obergrenze beispielsweise auf Basis des Ladungszustands (SOC) der Batterie, der Temperaturen von: dem Wechselrichter zum Steuern des zweiten MG 4; der Batterie; und dem zweiten MG 4 und dergleichen zu dem Zeitpunkt, zu dem die Feststellung getroffen wird, eingestellt werden.
Wenn festgestellt wird, dass die geforderte Antriebsleistung die Obergrenze ist oder darüber liegt, geht die Fahrzeugsteuervorrichtung 50 zu Schritt S26 weiter, um eine Fünfter-Gang-Getriebesteuerung zu implementieren. In der Fünfter-Gang-Getriebesteuerung schaltet die Fahrzeugsteuervorrichtung 50 zuerst die Stellung der dritten Muffe 37 in die vierte Gangstellung und bewirkt, dass der zweite MG 4 die Leistung ausgibt, die der geforderten Antriebsleistung entspricht. Anschließend schaltet die Fahrzeugsteuervorrichtung 50 die Stellung der zweiten Muffe 36 von der sechsten Gangstellung in die fünfte Gangstellung. Danach schaltet die Fahrzeugsteuervorrichtung 50 die Stellung der dritten Muffe 37 in die ausgerückte Stellung, um die Leistungsausgabe durch den zweiten MG 4 zu unterbrechen. Dadurch wird verwirklicht, dass die Gangstufe des Getriebes 10 in die fünfte Gangstufe geschaltet wird. Danach beendet die Fahrzeugsteuervorrichtung 50 die Steuerroutine für dieses Mal.
Wenn dagegen festgestellt wird, dass die geforderte Antriebsleistung über der Obergrenze liegt, geht die Fahrzeugsteuervorrichtung 50 zu Schritt S27 weiter, um eine Vierter-Gang-Getriebesteuerung zu implementieren. In der Vierter-Gang-Getriebesteuerung schaltet die Fahrzeugsteuervorrichtung 50 die Stellung der dritten Muffe 37 in die vierte Gangstellung, während sie den Zustand der zweiten Kupplung 16 in den HalbKupplungszustand schaltet. Dann schaltet die Fahrzeugsteuervorrichtung 50 den Zustand der zweiten Kupplung 16 in den voll eingerückten Zustand, während sie den Zustand der ersten Kupplung 15 in den ausgerückten Zustand schaltet. Danach schaltet die Fahrzeugsteuervorrichtung 50 die Stellung der zweiten Muffe 36 in die ausgerückte Stellung. Dadurch wird verwirklicht, dass die Gangstufe des Getriebes 10 in die vierte Gangstufe geschaltet wird. Danach beendet die Fahrzeugsteuervorrichtung 50 die Steuerroutine für dieses Mal.
Wie oben angegeben, schaltet die Fahrzeugsteuervorrichtung 50 die Gangstufe des Getriebes 10 in die fünfte Gangstufe, während sie die Antriebsräder 6 mittels des zweiten MG 4 antreibt, falls der Kickdown in einem Zustand gefordert wird, wo der Verbrennungsmotor-Fahrmodus im Gange ist und außerdem die Gangstufe des Getriebes 10 die sechste Gangstufe ist, wenn die geforderte Antriebsleistung die Obergrenze ist oder darunter liegt, das heißt, wenn der zweite MG 4 in der Lage ist, die geforderte Antriebsleistung auszugeben. In diesem Fall ist es möglich, beim Schalten eine Zeitspanne zu eliminieren, in der ein sogenannter Drehmomentverlust auftritt, wenn die Antriebsräder 6 nicht angetrieben werden. Ferner ist es möglich, die Schwankung der Antriebsleistung des Fahrzeugs 1K wegen des Runterschaltens zu verringern, indem der zweite MG 4 veranlasst wird, die geforderte Antriebsleistung beim Schalten auszugeben. Daher ist es möglich, den Schaltstoß zu unterdrücken.
Wenn dagegen die geforderte Antriebsleistung über der Obergrenze liegt, das heißt, wenn der zweite MG 4 nicht in der Lage ist, die geforderte Antriebsleistung auszugeben, schaltet die Fahrzeugsteuervorrichtung 50 die Gangstufe des Getriebes 10 in die vierte Gangstufe, während sie den Zustand der zweiten Kupplung 16 in den Halb-Kupplungszustand schaltet. Der vierte Getriebezug G4, welcher der vierten Gangstufe entspricht, ist zwischen der zweiten Eingangswelle 14 und der zweiten Abtriebswelle 18 angeordnet. Dadurch ist es möglich, die Leistungsübertragung zwischen der zweiten Eingangswelle 14 und der zweiten Abtriebswelle 18 unter Verwendung des vierten Getriebezugs G4 zu verwirklichen, während die Leistungsübertragung zwischen der ersten Eingangswelle 13 und der ersten Abtriebswelle 17 unter Verwendung des sechsten Getriebezugs G6 verwirklicht wird. Somit ist es möglich, durch eine Änderung der Gangstufe des Getriebes 10 in die vierte Gangstufe auf diese Weise die Zeitspanne zu eliminieren, in der ein Drehmomentverlust auftritt. Daher ist es möglich, den Schaltstoß zu unterdrücken.
Ferner ist gemäß der vorliegenden Erfindung der sechste Getriebezug G6 zwischen der ersten Eingangswelle 13 und der ersten Abtriebswelle 17 vorgesehen. Aufgrund dessen ist es schon durch Bereitstellen der drei Muffen 35 bis 37 und der Stellglieder zum Antreiben der Muffen 35 bis 37 am Getriebe 10 möglich, das Schalten zwischen Gangstufen von der ersten Gangstufe bis zur sechsten Gangstufe auszuführen. Dadurch ist es möglich, die Kosten zu senken.
In der oben genannten Ausführungsform wird die Gangstufe nach dem Schalten abhängig davon geschaltet, ob oder ob nicht der zweite MG 4 in der Lage ist, die geforderte Antriebsleistung auszugeben. Jedoch ist das Kriterium für die Feststellung, ob oder ob nicht die Gangstufe nach dem Schalten geschaltet werden sollte, nicht auf den oben beschriebenen Fall beschränkt. Zum Beispiel kann die Fahrzeugsteuervorrichtung 50 auch dann, wenn der zweite MG 4 nicht in der Lage ist, die ganze geforderte Antriebsleistung auszugeben, bewirken, dass der zweite MG 4 einen Teil der geforderten Antriebsleistung ausgibt, und deswegen kann die Fahrzeugsteuervorrichtung 50 in einem Fall, wo die Schwankung der Antriebsleistung des Fahrzeugs 1K zum Zeitpunkt des Runterschaltens verringert werden kann, das Schalten von der sechsten Gangstufe in die fünfte Gangstufe durchführen. Wenn dagegen die Schwankung der Leistung des Fahrzeugs 1K auch dann nicht verringert werden kann, wenn die Leistung vom zweiten MG 4 ausgegeben wird, führt die Fahrzeugsteuervorrichtung 50 das Schalten von der sechsten Gangstufe in die vierte Gangstufe durch.
In der oben beschriebenen Ausführungsform dient die Fahrzeugsteuervorrichtung 50 als Getriebesteuervorrichtung der vorliegenden Erfindung durch Implementieren der in 13 dargestellten Steuerroutine. Die sechste Gangstufe entspricht der bestimmten geradzahligen Stufe der vorliegenden Erfindung.
Außerdem ist das Fahrzeug, auf das die vorliegende Erfindung angewendet wird, nicht auf das in 12 dargestellte Fahrzeug beschränkt. Es ist möglich, die vorliegende Erfindung auf verschiedene Arten von Fahrzeugen anzuwenden, wo ein Antreiben der Antriebsräder 6 durch einen Motor-Generator auch dann zugelassen wird, wenn die Leistungsübertragung zwischen der ersten Eingangswelle 13 und der ersten Abtriebswelle 17 unterbrochen ist. Zum Beispiel kann die vorliegende Erfindung auf ein Fahrzeug 1L angewendet werden, das in 14 dargestellt ist. In 14 bezeichnen Zeichen, die auch in 12 vorkommen, jeweils Abschnitte, die auch in 12 vorkommen, und auf die Erläuterungen dieser Abschnitte wird verzichtet. Ferner ist in 14 die Darstellung des Steuersystems weggelassen. Wie in dieser Figur dargestellt ist, sind im Fahrzeug 1L im Vergleich zum Fahrzeug 1K, das in 12 dargestellt ist, der erste MG 3, das erste angetriebene Zahnrad 38 und das erste Antriebszahnrad 39 entfernt worden. Die anderen sind denen des in 12 dargestellten Fahrzeugs 1K gleich. Aufgrund dessen ist es auch in Bezug auf das Fahrzeug 1L möglich, das Getriebe 10 durch Implementieren der in 13 dargestellten Getriebesteuerroutine zu steuern. Dann ist es durch Implementieren dieser Steuerung möglich, funktionale Wirkungen zu erhalten, die denen der obigen Ausführungsformen ähnlich sind.
Außerdem kann die vorliegende Erfindung auf ein Fahrzeug 1M angewendet werden, das in 15 dargestellt ist. In 15 bezeichnen Zeichen, die auch in 12 vorkommen, jeweils Abschnitte, die auch in 12 vorkommen, und auf die Erläuterungen dieser Abschnitte wird verzichtet. Ferner ist in dieser Figur die Darstellung des Steuersystems weggelassen. Wie in dieser Figur dargestellt ist, sind im Fahrzeug 1M im Vergleich zum Fahrzeug 1K, das in 12 dargestellt ist, der erste MG 3, der zweite MG 4, das erste angetriebene Zahnrad 38, das erste Antriebszahnrad 39, das zweite angetriebene Zahnrad 40 und das zweite Antriebszahnrad 41 entfernt worden. Statt dessen ist der Motor-Generator 60 an der Antriebswelle 19 vorgesehen. Der Motor-Generator 60 ist ebenfalls ein bekannter Motor-Generator, der als Elektromotor und als Stromgenerator dient, wie beim ersten MG 3 und beim zweiten MG 4. Im Fahrzeug 1M ist es selbst dann möglich, die Antriebsräder 6 mittels des Motor-Generators 60 anzutreiben, wenn die Leistungsübertragung zwischen der ersten Eingangswelle 13 und der ersten Abtriebswelle 17 unterbrochen ist. Aufgrund dessen ist es auch in Bezug auf das Fahrzeug 1M möglich, das Getriebe 10 durch Implementieren der in 13 dargestellten Getriebesteuerroutine zu steuern. Dann ist es möglich, funktionale Wirkungen zu erhalten, die denen der obigen Ausführungsformen ähnlich sind. Im Fahrzeug 1M entspricht der Motor-Generator 60 dem Elektromotor der vorliegenden Erfindung.
Ferner ist das Getriebe 10, auf das die vorliegende Erfindung angewendet wird, nicht auf die Getriebe in den oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Die vorliegende Erfindung kann auf Fahrzeuge angewendet werden, die mit verschiedenen Arten von Getrieben versehen sind, solange das Getriebe 4n+2 Getriebezugsätze aufweist, wo Getriebezüge, die ungeradzahligen Stufen entsprechen, und ein Getriebezug, der einer geradzahligen Stufe entspricht, die eine vierte oder eine höhere Gangstufe ist, (im Folgenden als die „bestimmte geradzahlige Stufe“ bezeichnet), zwischen der ersten Eingangswelle 13 und der ersten Abtriebswelle 17 angeordnet sind, und zwischen der zweiten Eingangswelle 14 und der zweiten Abtriebswelle 18 Getriebezüge angeordnet sind, die übrigen Gangstufen außer der bestimmten geradzahligen Stufe innerhalb der geradzahligen Stufen entsprechen. Genauer ist ein solches Getriebe ein Doppelkupplungsgetriebe, das 6 Vorwärts-Gangstufen, 10 Vorwärts-Gangstufen, 14 Vorwärts-Gangstufen oder dergleichen bereitstellt. Die bestimmte geradzahlige Stufe ist beispielsweise die vierte Gangstufe, die sechste Gangstufe, die achte Gangstufe oder dergleichen. Auch was das Fahrzeug betrifft, das mit einem solchen Getriebe versehen ist, ist es möglich, den Schaltstoß durch Implementieren der in 2 dargestellten Getriebesteuervorrichtung zu unterdrücken, um das Runterschalten aus der bestimmten geradzahligen Stufe in die Gangstufe, die eine Stufe tiefer ist, durchzuführen.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben genannten Ausführungsformen beschränkt und kann auf verschiedene Arten von Ausführungsformen angewendet werden. Zum Beispiel sind zwar die Eingangswelle und der Motor-Generator in den oben genannten Ausführungsformen über die Zahnräder so miteinander verbunden, das Leistung übertragen werden kann, aber die Abtriebswelle des Motor-Generators und die Eingangswelle können auch direkt miteinander verbunden sein.
(Neunte Ausführungsform)
Nun wird unter Bezugnahme auf 16 und 17 ein Hybridfahrzeug gemäß einer neunten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. In der vorliegenden Ausführungsform bezeichnen Zeichen, die auch in den oben beschriebenen Ausführungsformen vorkommen, jeweils Abschnitte, die auch in den oben beschriebenen Ausführungsformen vorkommen, und auf die Erläuterungen dieser Abschnitte wird verzichtet. 16 zeigt ein Hybridfahrzeug 1N gemäß der vorliegenden Ausführungsform. Wie in dieser Figur dargestellt ist, ist in der vorliegenden Ausführungsform der zweite MG 4 an der zweiten Eingangswelle 14 vorgesehen. In der vorliegenden Ausführungsform sind mit der Fahrzeugsteuervorrichtung 50 verbunden: der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 51; der Beschleunigeröffnungssensor 52; der SOC-Sensor 53; ein erster MG-Drehzahlsensor 54; ein zweiter MG-Drehzahlsensor 55; und ein Batterietemperatursensor 56. Der erste MG-Drehzahlsensor 54 gibt ein Signal aus, das der Drehzahl der Abtriebswelle 3a des ersten MG 3 entspricht. Der zweite MG-Drehzahlsensor 55 gibt ein Signal aus, das der Drehzahl des zweiten MG 4, das heißt der Drehzahl der zweiten Eingangswelle 14 entspricht. Der Batterietemperatursensor 56 gibt ein Signal aus, das der Temperatur der Batterie entspricht.
Auch in der vorliegenden Ausführungsform schaltet die Fahrzeugsteuervorrichtung 50 den Fahrmodus des Fahrzeugs 1 auf Basis der Fahrzeuggeschwindigkeit und dergleichen. Die Fahrzeugsteuervorrichtung 50 schaltet die Gangstufe des Getriebes 10 auf Basis der Fahrzeuggeschwindigkeit und des Beschleunigeröffnungsgrads. Wie in der Figur dargestellt ist, sind im Getriebe 10 der fünfte Getriebezug G5, welcher der fünften Gangstufe entspricht, und der sechste Getriebezug G6, welcher der sechsten Gangstufe entspricht, zwischen der ersten Eingangswelle 13 und der ersten Abtriebswelle 17 angeordnet. Was den Getriebezug G5 und den Getriebezug G6 betrifft, wird der Zustand der Verbindung mit der ersten Abtriebswelle 17 mittels der zweiten Muffe 36 gesteuert, die den Getriebezügen G5 und G6 gemeinsam ist. Aufgrund dessen ist es nicht möglich, beide Getriebezüge G5 und G6 gleichzeitig mit der ersten Abtriebswelle 17 zu verbinden. Während der zweite MG 4 in der Lage ist, eine Antriebsunterstützung der Antriebsräder 6 zu leisten, schaltet die Fahrzeugsteuervorrichtung 50 somit vorab das Getriebe 10 von der sechsten Gangstufe in die fünfte Gangstufe.
17 zeigt eine Getriebesteuerroutine, die von der Fahrzeugsteuervorrichtung 50 implementiert wird, um das Getriebe 10 auf die oben beschriebene Weise zu steuern. Diese Steuerroutine wird wiederholt zu vorgegebenen Zeitintervallen implementiert, während das Fahrzeug 1N fährt. Durch Implementieren dieser Steuerroutine dient die Fahrzeugsteuervorrichtung 50 als Schaltvorrichtung der vorliegenden Erfindung.
In dieser Steuerroutine frägt die Fahrzeugsteuervorrichtung 50 in Schritt S31 zuerst den Zustand des Fahrzeugs 1N ab. Als Zustand des Fahrzeugs 1N werden beispielsweise die Fahrzeuggeschwindigkeit, der Beschleunigeröffnungsgrad, die Drehzahl der Abtriebswelle 3a des ersten MG 3, die Drehzahl des zweiten MG 4 und der Ladungszustand der Batterie, die Temperatur der Batterie und die aktuelle Gangstufe abgefragt. In diesem Schritt werden zusätzlich zu den oben genannten Arten der Information auch andere Arten von Information in Bezug auf den Zustand des Fahrzeugs 1N abgefragt. Im nächsten Schritt S32 bestimmt die Fahrzeugsteuervorrichtung 50, ob oder ob nicht die Gangstufe des Getriebes 10 die sechste Gangstufe ist. Wenn sie feststellt, dass die Gangstufe des Getriebes 10 eine der ersten bis fünften Gangstufen ist, beendet die Fahrzeugsteuervorrichtung 50 die Steuerroutine für dieses Mal.
Wenn dagegen bestimmt wird, dass die Gangstufe des Getriebes 10 die sechste Gangstufe ist, geht die Fahrzeugsteuervorrichtung 50 zu Schritt S33 über, um ein Drehmoment Td, das von einem Fahrer für das Fahrzeug 1N gefordert wird, (ein gefordertes Drehmoment) zu berechnen. Das geforderte Drehmoment Td kann auf Basis des Beschleunigeröffnungsgrads und der Fahrzeuggeschwindigkeit anhand von bekannten Rechenmethoden berechnet werden. Zum Beispiel kann eine Beziehung zwischen dem Beschleunigeröffnungsgrad und dem geforderten Drehmoment Td durch Versuche, numerische Berechnungen und dergleichen berechnet und vorab als Kennfeld im ROM der Fahrzeugsteuervorrichtung 50 gespeichert werden. Dann kann die Fahrzeugsteuervorrichtung 50 auf das Kennfeld Bezug nehmen, um das geforderte Drehmoment Td zu berechnen.
Im nächsten Schritt S34 berechnet die Fahrzeugsteuervorrichtung 50 eine Differenz ΔTd zwischen dem geforderten Drehmoment Td, das aktuell berechnet worden ist, und dem geforderten Drehmoment, das beim vorigen Mal berechnet worden ist (im Folgenden als Umfang einer Drehmomentänderung bezeichnet). Anschließend berechnet die Fahrzeugsteuervorrichtung 50 im Schritt S35 den Höchstwert des Drehmoments Ta, das vom zweiten MG 4 ausgegeben werden kann (im Folgenden als maximales Drehmoment bezeichnet). Bekanntlich variiert das Drehmoment, das vom zweiten MG 4 ausgegeben werden kann, abhängig vom Ladezustand der Batterie, von der Temperatur der Batterie und von der Drehzahl des zweiten MG 4 zu dem Zeitpunkt, zu dem der zweite MG 4 veranlasst wird, die Antriebsunterstützung für die Antriebsräder 6 zu leisten. Aufgrund dessen variiert auch das maximale Drehmoment Ta abhängig von den oben genannten Parametern. Zum Beispiel ist das maximale Drehmoment Ta umso kleiner, je kleiner die Restmenge der Batterie ist oder je höher die Temperatur der Batterie ist. Je höher die Drehzahl ist, desto kleiner ist das maximale Drehmoment Ta. Die Drehzahl kann auf Basis der aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit und des Übersetzungsverhältnisses des vierten Getriebezugs G4 berechnet werden. Die Beziehung zwischen der aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit, dem Übersetzungsverhältnis und dem maximalen Drehmoment wird durch Versuche, numerische Berechnungen und dergleichen berechnet und vorab als Kennfeld im ROM der Fahrzeugsteuervorrichtung 50 gespeichert. Das maximale Drehmoment Ta kann unter Bezugnahme auf das Kennfeld berechnet werden.
Im nächsten Schritt S36 stellt die Fahrzeugsteuervorrichtung 50 fest, ob oder ob nicht das geforderte Drehmoment Td größer ist als ein Wert, der durch Subtrahieren eines vorgegebenen Feststellungswerts α vom maximalen Drehmoment Ta erhalten wird, und außerdem kleiner ist als das maximale Drehmoment Ta. Der Feststellungswert α ist ein Wert, der für eine Feststellung, ob oder ob nicht das geforderte Drehmoment Td nahe am maximalen Drehmoment Ta liegt, eingestellt wird. Zum Beispiel wird ein niedriger Nm-(Newton-Meter)-Wert als Feststellungswert α eingestellt. Dadurch ist das maximale Drehmoment Ta eine Obergrenze eines Bereichs zwischen dem Wert, der durch Subtrahieren des Feststellungswerts α vom maximalen Drehmoment Ta erhalten wird, und dem maximalen Drehmoment Ta. Und der Bereich zwischen dem Wert, der durch Subtrahieren des Feststellungswerts α vom maximalen Drehmoment Ta erhalten wird, und dem maximalen Drehmoment Ta wird nahe am maximalen Drehmoment Ta eingestellt. Wenn festgestellt wird, dass das geforderte Drehmoment Td der Wert ist, der durch Subtrahieren des Feststellungswerts α vom maximalen Drehmoment Ta erhalten wird, oder darunter liegt, oder dass das geforderte Drehmoment Td das maximale Drehmoment Ta ist oder größer ist als dieses, beendet die Fahrzeugsteuervorrichtung 50 die Steuerroutine für dieses Mal.
Wenn dagegen festgestellt wird, dass das geforderte Drehmoment Td größer ist als der Wert, der durch Subtrahieren des Feststellungswerts α vom maximalen Drehmoment Ta erhalten wird, und außerdem kleiner ist als das maximale Drehmoment Ta, geht die Fahrzeugsteuervorrichtung 50 zu Schritt S37 über, um festzustellen, ob oder ob nicht der Umfang der Drehmomentänderung ΔTd größer ist als null und außerdem kleiner ist als eine Feststellungsobergrenze β. Die Feststellungsobergrenze β ist ein Wert, der als Kriterium dafür eingestellt wird, dass eine Feststellung getroffen wird, ob oder ob nicht der Änderungszustand des geforderten Drehmoments mäßig ist. Zum Beispiel wird ein niedriger Nm- (Newton-Meter)-Wert als Feststellungsobergrenze β eingestellt. Wenn bestimmt wird, dass der Umfang der Drehmomentänderung ΔTd null ist, oder der Umfang der Drehmomentänderung ΔTd die Feststellungsobergrenze β oder größer ist, beendet die Fahrzeugsteuervorrichtung 50 die Steuerroutine für dieses Mal.
Wenn dagegen bestimmt wird, dass der Umfang der Drehmomentänderung ΔTd größer ist als null und außerdem kleiner ist als die Feststellungsobergrenze, geht die Fahrzeugsteuervorrichtung 50 zu Schritt S38 weiter, um die Fünfter-Gang-Getriebesteuerung zu implementieren. In der Fünfter-Gang-Getriebesteuerung ändert die Fahrzeugsteuervorrichtung 50 die Stellung der dritten Muffe 37 in die vierte Gangstellung. Anschließend ändert die Fahrzeugsteuervorrichtung 50 die Stellung der zweiten Muffe 36 in die ausgerückte Stellung, während sie den zweiten MG 4 so steuert, dass dieser das geforderte Drehmoment ausgibt. Danach ändert die Fahrzeugsteuervorrichtung 50 die Stellung der zweiten Muffe 36 in die fünfte Gangstellung. Im Verbrennungsmotor-Fahrmodus wird zu diesem Zeitpunkt der Zustand der ersten Kupplung 15 für eine Weile in den ausgerückten Zustand geschaltet. Im EV-Fahrmodus ist diese Verarbeitung nicht nötig. Und die Fahrzeugsteuervorrichtung 50 bewirkt, dass der Verbrennungsmotor 2 oder der erste MG 3 das geforderte Drehmoment ausgibt. Danach beendet die Fahrzeugsteuervorrichtung 50 die Steuerroutine für dieses Mal.
Wie oben angegeben, wird in der vorliegenden Erfindung in einem solchen Fall, dass das geforderte Drehmoment Td größer ist als der Wert, der durch Subtrahieren des Feststellungswerts α vom maximalen Drehmoment Ta erhalten wird, und außerdem kleiner ist als das maximale Drehmoment Ta, und der Umfang der Drehmomentänderung ΔTd größer ist als null und außerdem kleiner ist als die Feststellungsobergrenze β, die Gangstufe des Getriebes 10 aus der sechsten Gangstufe in die fünfte Gangstufe geschaltet. Das heißt, indem Fall, dass das geforderte Drehmoment Td in der Nähe des maximalen Drehmoments Ta des zweiten MG 4 liegt, wird zu dem Zeitpunkt, zu dem der zweite MG 4 in der Lage ist, die Antriebsunterstützung für die Antriebsräder 6 zu leisten, die Gangstufe des Getriebes 10 in die fünfte Gangstufe geschaltet. Aufgrund dessen ist es mit Sicherheit möglich, zum Zeitpunkt dieses Schaltens in die fünfte Gangstufe die Antriebsunterstützung für die Antriebsräder 6 mittels des zweiten MG 4 zu leisten. Demgemäß kann ein Schaltstoß, der beim Schalten stattfindet, unterdrückt werden. Da es möglich ist, das Runterschalten aus der sechsten Gangstufe in die vierte Gangstufe zu unterdrücken, ist es möglich zu verhindern, dass die Drehzahl des Verbrennungsmotors 2 beim Schalten plötzlich ansteigt. Aufgrund dessen kann eine Irritation verringert werden, die der Fahrer empfinden könnte.
In der oben beschriebenen Ausführungsform entspricht der Bereich zwischen dem Wert, der durch Subtrahieren des Feststellungswerts α vom maximalen Drehmoment Ta erhalten wird, und dem maximalen Drehmoment Ta dem Unterstützungs-Feststellungsbereich der vorliegenden Erfindung. Der Bereich zwischen null und der Feststellungsobergrenze β entspricht dem Feststellungsbereich der vorliegenden Erfindung. Durch Implementieren des in 17 dargestellten Schrittes S38 dient die Fahrzeugsteuervorrichtung 50 als Unterstützungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung.
Das Getriebe 10 des Fahrzeugs, auf das die vorliegende Erfindung angewendet werden kann, ist nicht auf die oben genannten Getriebe beschränkt. Die vorliegende Erfindung kann auf Fahrzeuge angewendet werden, die mit verschiedenen Arten von Getrieben versehen sind, solange das Getriebe 4n+2 Getriebezugsätze aufweist, wo Getriebezüge, die ungeradzahligen Stufen entsprechen, und ein Getriebezug, der einer von geradzahligen Stufen entspricht (im Folgenden als die „bestimmte geradzahlige Stufe“ bezeichnet), zwischen der ersten Eingangswelle 13 und der ersten Abtriebswelle 17 angeordnet sind, und zwischen der zweiten Eingangswelle 14 und der zweiten Abtriebswelle 18 Getriebezüge angeordnet sind, die übrigen Gangstufen außer der bestimmten geradzahligen Stufe innerhalb der geradzahligen Stufen entsprechen. Genauer ist ein solches Getriebe ein Doppelkupplungsgetriebe, das 6 Vorwärts-Gangstufen, 10 Vorwärts-Gangstufen, 14 Vorwärts-Gangstufen oder dergleichen bereitstellt. Die bestimmte geradzahlige Stufe ist beispielsweise die vierte Gangstufe, die sechste Gangstufe, die achte Gangstufe oder dergleichen. Auch was das Fahrzeug betrifft, das mit einem solchen Getriebe versehen ist, ist es möglich, den Schaltstoß durch Implementieren der in 2 dargestellten Getriebesteuervorrichtung zu unterdrücken, um das Runterschalten aus der bestimmten geradzahligen Stufe in die Gangstufe, die eine Stufe tiefer ist, durchzuführen.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben genannte Ausführungsform beschränkt und kann in verschiedenen Arten von Ausführungsformen ausgeführt werden. Zum Beispiel kann der erste MG direkt mit der Eingangswelle verbunden sein, wie beim zweiten MG. Wie beim ersten MG kann der zweite MG ferner über die Zahnräder auf eine Weise, die eine Leistungsübertragung ermöglicht, mit der Eingangswelle verbunden sein.
Das Fahrzeug, auf das die vorliegende Anmeldung angewendet wird, ist nicht auf das Fahrzeug beschränkt, das in den oben beschriebenen Ausführungsformen gezeigt ist. Zum Beispiel kann die vorliegende Erfindung auf ein Fahrzeug angewendet werden, wo der erste MG von den Fahrzeugen der oben beschriebenen Ausführungsformen entfernt worden ist. Ferner kann die vorliegende Erfindung auch auf ein Fahrzeug angewendet werden, wo der erste MG und der zweite MG entfernt worden sind und ein Motor-Generator für die Antriebswelle vorgesehen worden ist.
Der Umfang der vorliegenden Erfindung wird durch die beigefügten Ansprüche definiert.

Claims

Hybridfahrzeug (1A; 1B; 1C; 1D; 1E; 1F; 1G; 1H; 1I; 1J; 1K; 1L; 1M; 1N), aufweisend: eine Verbrennungskraftmaschine (2) und ein Getriebe (10) als Doppelkupplungsgetriebe mit: einem Eingangssystem (11), das eine erste Eingangswelle (13), die über eine erste Kupplung (15) mit der Verbrennungskraftmaschine (2) verbunden ist, und eine zweite Eingangswelle (14) aufweist, die über eine zweite Kupplung (16) mit der Verbrennungskraftmaschine (2) verbunden ist; einem Ausgangssystem (12), das auf eine Weise mit Antriebsrädern (6) verbunden ist, dass eine Leistungsübertragung möglich ist; 4n+2 Getriebezugsätze (G1-G6) (n: ganze Zahl von eins oder größer), die so vorgesehen sind, dass ein Teil der 4n+2 Getriebezugsätze (G1-G6) zwischen der ersten Eingangswelle (13) und dem Ausgangssystem (12) angeordnet sind und alle übrigen Getriebezugsätze (G1-G6) zwischen der zweiten Eingangswelle (14) und dem Ausgangssystem (12) angeordnet sind, wobei die 4n+2 Getriebezugsätze (G1-G6) jeweils den Gangstufen zum Vorwärtsfahren entsprechen, wobei sich die Gangstufen im Übersetzungsverhältnis voneinander unterscheiden; und einer Mehrzahl von Verbindungsmechanismen (35, 36, 37), wobei jeder von der Mehrzahl von Verbindungsmechanismen (35, 36, 37) zwischen einem Paar aus Getriebezügen, die innerhalb der 4n+2 Getriebezugsätze (G1-G6) nebeneinander angeordnet sind, angeordnet ist, um selektiv eine Drehkraftübertragung durch eines von den Getriebezugpaaren zu verwirklichen, wobei in Bezug auf die 4n+2 Getriebezugsätze (G1-G6) 2n+2 Getriebezugsätze (G1, G3, G5, G6; G1, G3, G4, G6; G1, G2, G4, G6) zwischen der ersten Eingangswelle (13) und dem Ausgangssystem (12) angeordnet sind und die übrigen 2n Getriebezugsätze (G2, G4; G2, G5; G3, G5) zwischen der zweiten Eingangswelle (14) und dem Ausgangssystem (12) angeordnet sind, und das Hybridfahrzeug (1A; 1B; 1C; 1D; 1E; 1F; 1G; 1H; 1I; 1J; 1K; 1L; 1M; 1N) ferner einen Elektromotor (4, 60) aufweist, der so vorgesehen ist, dass er Leistung an die zweite Eingangswelle (14) oder das Ausgangssystem (12) ausgibt, dadurch gekennzeichnet, dass nur eine Getriebezuggruppe zwischen der ersten Eingangswelle (13) und dem Ausgangssystem (12) vorgesehen ist, wobei die Getriebezuggruppe aus zweien von den Getriebezügen (G5, G6; G3, G4; G1, G2) besteht, die Gangstufen entsprechen, die jeweils nebeneinander liegen.
Hybridfahrzeug (1A; 1B; 1C; 1D; 1E; 1F; 1G; 1H; 1I; 1J; 1K; 1L; 1M; 1N) nach Anspruch 1, wobei die 4n+2 Getriebezugsätze (G1-G6) zwischen dem Eingangssystem (11) und dem Ausgangssystem (12) auf solche Weise angeordnet sind, dass: der Getriebezug (G6; G4; G2), der einer bestimmten geradzahligen Stufe entspricht, bei der es sich um eine der geradzahligen Stufen handelt, und der Getriebezug (G5; G3; G1), der einer bestimmten ungeradzahligen Stufe entspricht, die entweder eine ungeradzahlige Stufe ist, die eine Stufe tiefer ist, oder eine ungeradzahlige Stufe ist, die eine Stufe höher ist als die bestimmte geradzahlige Stufe, zwischen der ersten Eingangswelle (13) und dem Ausgangssystem (12) angeordnet sind; und, hinsichtlich der Getriebezüge, die den übrigen Gangstufen außer der bestimmten geradzahligen Stufe und der bestimmten ungeradzahligen Stufe entsprechen, geradzahlige Getriebezüge zwischen der ersten Eingangswelle (13) und dem Ausgangssystem (12) angeordnet sind und geradzahlige Getriebezüge zwischen der zweiten Eingangswelle (14) und der Abtriebswelle angeordnet sind.
Hybridfahrzeug (1A; 1B; 1C; 1D; 1E; 1F; 1G; 1H; 1I; 1J; 1K; 1L; 1M; 1N) nach Anspruch 2, ferner eine Steuervorrichtung (50) aufweisend, die so gestaltet ist, dass sie den Elektromotor (4, 60) in einem Fall steuert, wo eine Gangstufe von der bestimmten geradzahligen Stufe oder der bestimmten ungeradzahligen Stufe auf eine jeweils andere von der bestimmten geradzahligen Stufe und der bestimmten ungeradzahligen Stufe gewechselt wird, um eine Schwankung der Leistung, die auf die Antriebsräder (6) zu übertragen ist, zu unterdrücken.
Hybridfahrzeug (1A; 1B; 1C; 1D; 1E; 1F; 1G; 1H; 1I; 1J; 1K; 1L; 1M; 1N) nach Anspruch 2 oder 3, wobei die bestimmte geradzahlige Stufe eine höchste Stufe innerhalb von Gangstufen des Getriebes (10) ist, und die bestimmte ungeradzahlige Stufe eine ungeradzahlige Stufe ist, die eine Stufe tiefer ist als die höchste Stufe, und das Hybridfahrzeug (1A; 1B; 1C; 1D; 1E; 1F; 1G; 1H; 1I; 1J; 1K; 1L; 1M; 1N) eine Schaltsperrvorrichtung (50, S15, S16, S17) umfasst, die so gestaltet ist, dass sie in einem Fall, wo festgestellt wird, dass eine Schwankung der Leistung, die auf die Antriebsräder (6) übertragen wird, vom Elektromotor (4, 60) nicht unterdrückt werden kann, wenn ein Schalten von der bestimmten geradzahligen Stufe oder der bestimmten ungeradzahligen Stufe auf eine jeweils andere von der bestimmten geradzahligen Stufe und der bestimmten ungeradzahligen Stufe gefordert worden ist, das Schalten nicht zulässt.
Hybridfahrzeug (1A; 1B; 1C; 1D; 1E; 1F; 1G; 1H; 1I; 1J; 1K; 1L; 1M; 1N) nach Anspruch 1, wobei das Getriebe (10) das Doppelkupplungsgetriebe ist, so dass, was die 4n+2 Getriebezugsätze (G1-G6) betrifft, die Getriebezugsätze (G1, G3, G5), die ungeradzahligen Stufen entsprechen, und einer von den Getriebezügen (G6), der einer bestimmten geradzahligen Stufe entspricht, die eine vierte oder eine höhere geradzahlige Stufe ist, zwischen der ersten Eingangswelle (13) und dem Ausgangssystem (12) angeordnet ist, während Getriebezüge (G2, G4), die den übrigen geradzahligen Stufen außer der bestimmten geradzahligen Stufe entsprechen, zwischen der zweiten Eingangswelle (14) und dem Ausgangssystem (12) angeordnet sind, die erste Kupplung (15) und die zweite Kupplung (16) so gesteuert werden, dass irgendeine von der ersten Eingangswelle (13) und der zweiten Eingangswelle (14) auf eine Weise, die eine Leistungsübertragung möglich macht, mit der Verbrennungskraftmaschine (2) verbunden ist, und auch, um die Leistungsübertragung zwischen einer anderen von der ersten Eingangswelle (13) und der zweiten Eingangswelle (14) und der Verbrennungskraftmaschine (2) zu unterbrechen, und das Hybridfahrzeug (1A; 1B; 1C; 1D; 1E; 1F; 1G; 1H; 1I; 1J; 1K; 1L; 1M; 1N) ferner umfasst: eine Getriebesteuervorrichtung (50), die dafür ausgelegt ist, indem Fall, dass ein Runterschalten gefordert wird, zum Schalten der Gangstufe des Getriebes (10) aus der bestimmten geradzahligen Stufe in eine Stufe, die eine Stufe tiefer ist als die bestimmte geradzahlige Stufe, wenn das Hybridfahrzeug (1A; 1B; 1C; 1D; 1E; 1F; 1G; 1H; 1I; 1J; 1K; 1L; 1M; 1N) in einem Zustand, wo die Gangstufe des Getriebes (10) in die bestimmte geradzahlige Stufe geschaltet worden ist, mit der Verbrennungskraftmaschine (2) fährt, die Gangstufe des Getriebes (10) aus der bestimmten geradzahligen Stufe in die Gangstufe zu schalten, die eine Stufe tiefer ist als die bestimmte geradzahlige Stufe, wobei die Antriebsräder (6) durch den Elektromotor (4, 60) angetrieben werden, wenn es möglich ist, eine Schwankung der Antriebsleistung des Hybridfahrzeugs (1A; 1B; 1C; 1D; 1E; 1F; 1G; 1H; 1I; 1J; 1K; 1L; 1M; 1N) zu einem Zeitpunkt des Runterschaltens durch den Elektromotor (4, 60) zu verringern, und die Gangstufe des Getriebes (10) aus der bestimmten geradzahligen Stufe in die Gangstufe zu schalten, die zwei Stufen tiefer ist als die bestimmte geradzahlige Stufe, wobei die zweite Kupplung (16) so gesteuert wird, dass sie Leistung der Verbrennungskraftmaschine (2) auf die zweite Eingangswelle (14) überträgt, wenn es nicht möglich ist, die Schwankung der Antriebsleistung des Hybridfahrzeugs (1A; 1B; 1C; 1D; 1E; 1F; 1G; 1H; 1I; 1J; 1K; 1L; 1M; 1N) zu einem Zeitpunkt des Runterschaltens durch den Elektromotor (4, 60) zu verringern.
Hybridfahrzeug (1A; 1B; 1C; 1D; 1E; 1F; 1G; 1H; 1I; 1J; 1K; 1L; 1M; 1N) nach Anspruch 5, wobei das Getriebe (10) mit sechs Getriebezugsätzen (G1-G6) versehen ist, und die bestimmte geradzahlige Stufe eine sechste Gangstufe ist.
Hybridfahrzeug (1A; 1B; 1C; 1D; 1E; 1F; 1G; 1H; 1I; 1J; 1K; 1L; 1M; 1N) nach Anspruch 1, wobei das Getriebe (10) das Doppelkupplungsgetriebe ist, so dass, was die 4n+2 Getriebezugsätze (G1-G6) betrifft, die Getriebezugsätze (G1, G3, G5), die ungeradzahligen Stufen entsprechen, und einer von den Getriebezügen (G6), der einer bestimmten geradzahligen Stufe entspricht, die eine von geradzahligen Stufe ist, zwischen der ersten Eingangswelle (13) und dem Ausgangssystem (12) angeordnet sind, während Getriebezüge (G2, G4), die den übrigen geradzahligen Stufen außer der bestimmten geradzahligen Stufe entsprechen, zwischen der zweiten Eingangswelle (14) und dem Ausgangssystem (12) angeordnet sind, und das Hybridfahrzeug (1A; 1B; 1C; 1D; 1E; 1F; 1G; 1H; 1I; 1J; 1K; 1L; 1M; 1N) ferner eine Schaltvorrichtung (50) aufweist, die dafür ausgelegt ist, die Gangstufe des Getriebes (10) aus der bestimmten geradzahligen Stufe in eine ungeradzahlige Stufe zu schalten, die eine Stufe tiefer ist als die bestimmte geradzahlige Stufe, falls, wenn das Hybridfahrzeug (1A; 1B; 1C; 1D; 1E; 1F; 1G; 1H; 1I; 1J; 1K; 1L; 1M; 1N) in einem Zustand fährt, wo die Gangstufe des Getriebes (10) in die bestimmte geradzahlige Stufe geschaltet worden ist, ein gefordertes Drehmoment, das für das Hybridfahrzeug (1A; 1B; 1C; 1D; 1E; 1F; 1G; 1H; 1I; 1J; 1K; 1L; 1M; 1N) gefordert wird, in einem vorgegebenen Unterstützungs-Feststellungsbereich liegt, wo ein Höchstwert des Drehmoments, das vom Elektromotor (4, 60) ausgegeben werden kann, eine Obergrenze ist, und außerdem ein Umfang einer Drehmomentänderung des geforderten Drehmoments in einem vorab eingestellten Feststellungsbereich liegt.
Hybridfahrzeug (1A; 1B; 1C; 1D; 1E; 1F; 1G; 1H; 1I; 1J; 1K; 1L; 1M; 1N) nach Anspruch 7, wobei die bestimmte geradzahlige Stufe eine höchste Stufe des Getriebes (10) ist.
Hybridfahrzeug (1A; 1B; 1C; 1D; 1E; 1F; 1G; 1H; 1I; 1J; 1K; 1L; 1M; 1N) nach Anspruch 7 oder 8, wobei die Obergrenze des Unterstützungs-Feststellungsbereichs der Höchstwert des Drehmoments ist, das vom Elektromotor (4, 60) ausgegeben werden kann, und der Unterstützungs-Feststellungsbereichs nahe am Höchstwert eingestellt ist.
Hybridfahrzeug (1A; 1B; 1C; 1D; 1E; 1F; 1G; 1H; 1I; 1J; 1K; 1L; 1M; 1N) nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei: die Schaltvorrichtung so gestaltet ist, dass sie eine unterstützende Vorrichtung (50) aufweist, die dafür ausgelegt ist, nur in einem Fall, wo die Gangstufe des Getriebes (10) von der bestimmten geradzahligen Stufe in die ungeradzahlige Stufe geschaltet wird, die eine Stufe tiefer ist als die bestimmte geradzahlige Stufe, den Elektromotor (4, 60) so zu steuern, dass die Leistung, die beim Schalten auf die Antriebsräder (6) übertragen wird, nicht schwankt.