DE112015000314B4

DE112015000314B4 - Fahrzeugsteuergerät

Info

Publication number: DE112015000314B4
Application number: DE112015000314.2T
Authority: DE
Inventors: Masakazu Kaifuku; Shiko Yoshimura
Original assignee: Aisin AW Co Ltd
Current assignee: Aisin AW Co Ltd
Priority date: 2014-02-28
Filing date: 2015-02-20
Publication date: 2019-02-28
Anticipated expiration: 2035-02-21
Also published as: US9919700B2; WO2015129571A1; JPWO2015129571A1; US20160318506A1; DE112015000314T5; CN105980188A; CN105980188B; JP6269809B2

Abstract

Fahrzeugsteuergerät (1) zum Steuern eines Fahrzeugantriebsgeräts (10) mit einer Brennkraftmaschine (E) als eine Antriebskraftquelle für ein Rad (W, Wr) und einer Übertragungsvorrichtung (20),wobei die Übertragungsvorrichtung (20) ein Übertragungsschalteingangselement (31) hat, das antreibbar mit der Brennkraftmaschine (E) gekoppelt ist, ein Übertragungsschaltabtriebselement (32), das antreibbar mit dem Rad (W, Wr) gekoppelt ist, und einen Übertragungsmechanismus (30), der eine Mehrzahl Einrückgeräte (B1, B2, C1, C2, C3, F1) aufweist und ausgewählt eine Mehrzahl Übertragungsschaltstufen ausbildet, die abhängig von Einrückzuständen der Mehrzahl der Einrückgeräte (B1, B2, C1, C2, C3, F1) unterschiedliche Übertragungsschaltverhältnisse aufweisen, wobei der Übertragungsmechanismus (30) eine Drehzahl (ωin) des Übertragungsschalteingangselements (31) an den Übertragungsschaltverhältnissen entsprechend den Übertragungsschaltstufen ändert und die geänderte Drehzahl zu dem Übertragungsschaltabtriebselement (32) überträgt,wenn ein besonderes Einrückgerät eingerückt wird, um eine besondere Übertragungsschaltstufe in der Übertragungsvorrichtung (20) von einem neutralen Fahrzustand auszubilden, in dem die Übertragungsvorrichtung (20) nicht die Übertragungsschaltstufen ausbildet, und nicht Leistung während der Drehung des Rads (W, Wr) überträgt, in zumindest einem Fall, in dem die Einrückgeräte (B1, B2, C1, C2, C3, F1) zum Ausbilden der Übertragungsschaltstufen eingerückt sind, wenn eine Drehzahl (ωout0) des Übertragungsschaltabtriebselements (32) ansteigt, eine Drehzahl der Brennkraftmaschine (E) so gesteuert wird, dass eine Drehzahl (ωin) des Übertragungsschalteingangselements (31) höher als eine Nach-Übertragungsschalteingangsdrehzahl (ωin_c) wird, die die Drehzahl (ωin) des Übertragungsschalteingangselements (31) ist, nachdem die besondere Übertragungsschaltstufe ausgebildet wurde.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft ein Fahrzeugsteuergerät zum Steuern eines Fahrzeugantriebsgeräts mit einer Brennkraftmaschine als eine Antriebskraftquelle für Räder und einer Übertragungsvorrichtung.
Stand der Technik
In einem Fahrzeug mit einer Brennkraftmaschine und einer Übertragungsvorrichtung kann der Fahrer ein Trägheitsfahren des Fahrzeugs durch Freigeben des Beschleunigers vor dem Anhalten oder während des Fahrens an einer sanften Abwärtsstrecke durchführen. Wenn Einrückgeräte der Übertragungsvorrichtung in der Trägheitsfahrt eingerückt sind, wird eine Widerstandsfahrt gegen die Fahrt erzeugt. Zum Beispiel führt eine kontinuierliche Fahrt auf einer sanften Abwärtsstrecke zu einem Anstieg des Kraftstoffverbrauchs. Entsprechend kann in einem derartigen Fall eine Steuerung vorgenommen werden, einen neutralen Zustand (einen Zustand, in dem die Leistungsübertragung zwischen der Brennkraftmaschine und den Rädern gelöst ist) zu betreten, in dem die Übertragungsvorrichtung keine Übertragungsschaltstufen ausbildet und keine Leistung überträgt. Wenn der Fahrer das Fahrzeug durch Betätigen des Beschleunigers beschleunigt, muss eine geeignete Übertragungsschaltstufe in der Übertragungsvorrichtung in dem neutralen Zustand gemäß der Fahrgeschwindigkeit und dem Moment des Fahrzeugs ausgebildet werden.
Wenn Einrückgeräte eingerückt werden, um eine Übertragungsschaltstufe in der Übertragungsvorrichtung auszubilden, passt die Drehzahl des drehenden Elements der Einrückgeräte nahe der Brennkraftmaschine innerhalb eines vorbestimmten Bereichs wünschenswert zu der Drehzahl des drehenden Elements nahe zu den Rädern. Wenn jedoch das Fahrzeug mit der Übertragungsvorrichtung in dem neutralen Zustand gehalten abwärts fährt, und die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs ansteigt, steigt die Drehzahl der Räder an und die Drehzahl des drehenden Elements des Einrückgeräts der Übertragungsvorrichtung nahe an den Rädern überschreitet die Drehzahl des drehenden Elements nahe an der Brennkraftmaschine, und der Unterschied zwischen diesen Drehzahlen kann ansteigen. Um eine Übertragungsschaltstufe in der Übertragungsvorrichtung durch Einrücken der Einrückgeräte auszubilden, während verhindert wird, dass ein negatives Moment in diesem Zustand zu den Rädern übertragen wird, muss die Drehzahl der Eingangswelle der Übertragungsvorrichtung durch Steuern des Abtriebsmoments der Brennkraftmaschine erhöht werden, um die Drehzahl des drehenden Elements der Einrückgeräte nahe der Brennkraftmaschine zu erhöhen. Solange das Abtriebsmoment der Brennkraftmaschine ansteigt, steigt nämlich die Drehzahl der Eingangswelle der Übertragungsvorrichtung an, und die Drehzahl des drehenden Elements des Einrückgeräts nahe der Brennkraftmaschine wird höher als die Drehzahl des drehenden Elements nahe den Rädern, das Einrückgerät kann nicht eingerückt werden, da das Einrücken des Einrückgeräts ein negatives Moment zu den Rädern überträgt, oder ein positives Moment nicht zu den Rädern übertragen wird, da eines der Einrückgeräte zum Ausbilden einer Übertragungsschaltstufe ein Freilauf ist, und dabei eine Erwiderungsverzögerung im Übertragen der Antriebskraft zu den Rädern verursacht wird. Als Ergebnis kann die durch den Fahrer gefühlte Beschleunigung sich verschlechtern.
In zurückliegenden Jahren wurden Hybridfahrzeuge, die mit einer Brennkraftmaschine und einer drehenden elektrischen Maschine als Antriebskraftquellen bereitgestellt sind, in praktische Verwendung genommen. Einige von solchen Hybridfahrzeugen treiben eines aus Vorder- und Hinterrädern unter Verwendung der Brennkraftmaschine an und treiben das jeweils andere der Vorder- und Hinterräder unter Verwendung der drehenden elektrischen Maschine an. In derartigen Fahrzeugen kann eine Maschinenfahrt unter Verwendung der Brennkraftmaschine oder eine EV (Elektrofahrzeug-)Fahrt unter Verwendung der drehenden elektrischen Maschine durch lediglich antreiben von einem aus den Vorderrädern und den Hinterrädern durchgeführt werden, oder eine Vierradfahrt kann in einer Hybridfahrt durchgeführt werden, die sowohl die Vorderräder wie auch die Hinterräder antreibt. Die Druckschrift JP 2013 – 180 611 A offenbart als ein Beispiel von solchen Fahrzeugen ein Hybridfahrzeug, in dem ein Vorderradantrieb während der Maschinenfahrt durchgeführt wird, ein Hinterradantrieb während der EV-Fahrt durchgeführt wird, und ein Vierradantrieb während der Hybridfahrt durchgeführt wird (siehe 1 und 2, Absatz 0019 und Ähnliches).
Selbstverständlich führen derartige Fahrzeuge einen Antriebssystemübergang wie zum Beispiel ein Schalten der Maschinenfahrt zu der Hybridfahrt oder ein Schalten von der EV-Fahrt zu der Hybridfahrt durch. Während der EV-Fahrt wird die Übertragungsvorrichtung in den neutralen Zustand versetzt. Während eines Schaltens von einer EV-Fahrt zu einer Hybridfahrt muss eine geeignete Übertragungsschaltstufe in der Übertragungsvorrichtung gemäß der Fahrgeschwindigkeit und dem Moment des Fahrzeugs ausgebildet werden, was gleich ist wie oben. Wenn jedoch zum Beispiel das Moment während der Beschleunigung in der EV-Fahrt unzureichend wird und ein Schalten zu der Hybridfahrt vorgenommen wird, steigt auch die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs. Entsprechend kann auch in solchen Hybridfahrzeugen das gleiche Problem wie voranstehend beschrieben auftreten.
Die Druckschrift JP 2010 - 241 330 A offenbart ebenfalls ein gattungsgemäßes Hybridfahrzeug mit einem Antriebsstrang und einer Steuervorrichtung dafür.
Um die in dem Stand der Technik voranstehend beschriebenen Probleme anzusprechen ist es erwünscht, eine Technik bereitzustellen, um schnell eine Übertragungsschaltstufe in der Übertragungsvorrichtung auszubilden, sogar wenn ein Anstieg der Fahrgeschwindigkeit eines in einem neutralen Zustand fahrenden Fahrzeugs vorhanden ist, in dem die Übertragungsvorrichtung die Übertragungsschaltstufen nicht ausbildet und keine Leistung überträgt.
Lösung des Problems
In der charakteristischen Struktur eines Fahrzeugsteuergeräts gemäß der Erfindung, welche die voranstehend genannten Probleme anspricht, ist das Fahrzeugsteuergerät ein Fahrzeugsteuergerät zum Steuern eines Fahrzeugantriebsgeräts mit einer Brennkraftmaschine als eine Antriebskraftquelle für ein Rad und einer Übertragungsvorrichtung, in dem die Übertragungsvorrichtung ein Übertragungsschalteingangselement hat, das antreibbar mit der Brennkraftmaschine gekoppelt ist, ein Übertragungsschaltabtriebselement, das antreibbar mit dem Rad gekoppelt ist, und einen Übertragungsmechanismus, der eine Mehrzahl Einrückgeräte aufweist und ausgewählt eine Mehrzahl von Übertragungsschaltstufen ausbildet, die unterschiedliche Übertragungsschaltverhältnisse abhängig von Einrückzuständen der Mehrzahl der Einrückgeräte ausbildet, wobei der Übertragungsmechanismus die Drehzahl des Übertragungsschalteingangselements an den Übertragungsschaltverhältnissen entsprechend den Übertragungsschaltstufen ändert und die geänderte Drehzahl zu dem Übertragungsschaltabtriebselement abgibt, wenn ein besonderes Einrückgerät eingerückt ist, um eine besondere Übertragungsschaltstufe in der Übertragungsvorrichtung von einem neutralen Fahrzustand, in dem die Übertragungsvorrichtung die Übertragungsschaltstufe nicht ausbildet und keine Leistung während der Drehung des Rads überträgt, auszubilden, in zumindest einem Fall, in dem die Einrückgeräte zum Ausbilden der Übertragungsschaltstufen eingerückt sind, wenn eine Drehzahl des Übertragungsschaltabtriebselements ansteigt, wird eine Drehzahl der Brennkraftmaschine so gesteuert, dass eine Drehzahl des Übertragungsschalteingangselements höher als eine Nach-Übertragungsschalteingangsdrehzahl wird, die die Drehzahl des Übertragungsschalteingangselements ist, nachdem die besondere Übertragungsschaltstufe ausgebildet wurde.
Wenn die Drehzahl des Übertragungsschaltabtriebselements ansteigt und die Nach-Übertragungsschalteingangsdrehzahl die Drehzahl des Übertragungsschalteingangselements in dem neutralen Fahrzustand übersteigt, muss eine Steuerung so vorgenommen werden, dass die Drehzahl des Übertragungsschalteingangselements höher als die Nach-Übertragungsschalteingangsdrehzahl wird, um die Übertragungsschaltstufe auszubilden, während verhindert wird, dass ein negatives Moment zu den Rädern übertragen wird. Entsprechend tritt eine Verzögerung auf, bevor die Übertragungsschaltstufe in der Übertragungsvorrichtung ausgebildet wird, so dass eine schnelle Leistungsübertragung nicht durchgeführt werden kann. Jedoch, in dieser Struktur, wenn die Einrückgeräte zum Ausbilden der Übertragungsschaltstufe eingerückt sind, wird die Drehzahl der Brennkraftmaschine so gesteuert, dass die Drehzahl des Übertragungsschalteingangselements höher als die Nach-Übertragungsschalteingangsdrehzahl wird. Entsprechend, wenn die Antriebskraft der Brennkraftmaschine zu den Rädern übertragen werden muss, ist es möglich, die Antriebskraft der Brennkraftmaschine schnell zu den Rädern zu übertragen, indem die Übertragungsschaltstufe in der Übertragungsvorrichtung schnell ausgebildet wird, während verhindert wird, dass ein negatives Moment zu den Rädern übertragen wird. Die Übertragungsschaltstufe kann nämlich schnell in der Übertragungsvorrichtung sogar dann ausgebildet werden, wenn ein Anstieg der Fahrgeschwindigkeit eines in einem neutralen Zustand fahrenden Fahrzeugs auftritt, in dem die Übertragungsvorrichtung die Übertragungsschaltstufe nicht ausbildet und keine Leistung überträgt.
Figurenliste

1 ist ein Blockdiagramm, das schematisch ein Beispiel der Struktur eines Fahrzeugantriebsgeräts und eines Fahrzeugsteuergeräts darstellt.
2 ist eine Linienansicht, die die Fahrzeugantriebsvorrichtung darstellt.
3 ist eine Betriebstabelle für eine Übertragungsvorrichtung (Übertragungsmechanismus).
4 ist ein Geschwindigkeitsdiagramm (kollineare Figur), die das Verhältnis zwischen den Drehzahlen der drehenden Elemente des Übertragungsmechanismus darstellt.
5 ist ein Zeitdiagramm, das ein Beispiel einer Zeit darstellt, zu der eine Hochdrehzahldrehungsverarbeitung durchgeführt wird.
6 ist ein Zeitdiagramm, das ein Beispiel (Vergleichsbeispiel) darstellt, in dem eine Hochdrehzahldrehungsverarbeitung nicht durchgeführt wird.

Beschreibung von Ausführungsformen
Ausführungsformen der Erfindung werden mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Ein durch ein Fahrzeugsteuergerät gesteuertes Fahrzeugantriebsgerät gemäß der Erfindung hat zumindest eine Brennkraftmaschine (Maschine) als eine Antriebskraftquelle für Räder und eine Übertragungsvorrichtung. Hier wird eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung unter Verwendung eines Beispiels beschrieben, in dem ein Hybridfahrzeug mit einem Fahrzeugantriebsgerät außerdem eine drehende elektrische Maschine (Motor) als Antriebskraftquelle für Räder aufweist.
Wie in 1 dargestellt ist, hat ein Fahrzeug 100 ein Antriebsgerät 10 (Fahrzeugantriebsgerät), das eine Maschine E (Brennkraftmaschine) als Antriebskraftquelle für Räder W, einen Motor M (drehende elektrische Maschine) als Antriebskraftquelle für die Räder W und eine Übertragungsvorrichtung 20 aufweist. Die Maschine E ist eine Brennkraftmaschine, die eine Leistung durch explosive Verbrennung von Wasserstoff oder Kohlenwasserstoffkraftstoff wie zum Beispiel Benzin, Diesel, Ethanol oder natürlichem Gas abgibt. Der Motor M ist eine drehende elektrische Wechselstrommaschine, ein Wandler 71 führt eine Umwandlung von elektrischer Leistung zwischen einem von einer (nicht dargestellten) Batterie zugeführten elektrischen Gleichstrom und elektrischem Wechselstrom für den Motor M durch. Es ist anzumerken, dass der Motor M ebenfalls als elektrischer Generator funktionieren kann. In der Ausführungsform wird die Maschine E als die Antriebskraftquelle für Hinterräder Wr verwendet, und der Motor M wird als Antriebskraftquelle für Vorderräder Wf verwendet. Das Fahrzeug 100 kann nämlich eine Maschinenfahrt (Hinterradantriebsfahrt) unter Verwendung der Maschine E, eine EV-Fahrt (Vorderradantriebsfahrt) unter Verwendung des Motors M, und eine Hybridfahrt (Vierradantriebsfahrt) unter Verwendung der Maschine E und des Motors M durchführen. Die Antriebskraft des Motors M als die Antriebskraftquelle wird über ein Motoreinrückgerät 75 und ein Motordifferenzialgetriebegerät 76 als Leistungsübertragungssysteme zu den Vorderrädern Wf übertragen.
Wie in 1 und 2 dargestellt ist, hat die Übertragungsvorrichtung 20 ein Fluidübertragungsgerät 22, das an einer Abtriebswelle 14 der Maschine E angebracht ist, ein Übertragungsschalteingangselement 31, das antreibbar über das Fluidübertragungsgerät 22 mit der Maschine E gekoppelt ist, und ein Übertragungsschaltabtriebselement 32, das antreibbar über einen Getriebemechanismus 48 und ein Differenzialgetriebe 49 (Abtriebsdifferenzialgetriebe) mit den Rädern W gekoppelt ist, einen Übertragungsmechanismus 30 und einen Hydraulikschaltkreis 50. Der Hydraulikschaltkreis 50 liefert Betriebsöl zu dem Fluidübertragungsgerät 22 und dem Übertragungsmechanismus 30 zu.
Obwohl dies im Detail später beschrieben wird, weist der Übertragungsmechanismus 30 eine Mehrzahl Einrückgeräte (C1, C2, C3, B1, B2 und F1) auf und bildet ausgewählt eine Mehrzahl von Übertragungsschaltstufen, die unterschiedliche Übertragungsschaltverhältnisse abhängig von den Einrückzuständen der Mehrzahl der Einrückgeräte aufweisen. Die Übertragungsvorrichtung 20 ändert das Moment und die Drehzahl der Übertragungsschalteingangselements 31 unter Verwendung der Übertragungsschaltverhältnisse der Übertragungsschaltstufen und überträgt das geänderte Moment zu dem Übertragungsschaltabtriebselement 32. Das von der Überragungsvorrichtung 20 zu dem Übertragungsschaltabtriebselement 32 übertragene Moment wird über das Differenzialgetriebe 49 zu zwei linken und rechten Achsschenkeln verteilt und übertragen und dann zu den Rädern W (in diesem Beispiel die Hinterräder Wr) übertragen, die antreibbar mit den Achsschenkeln gekoppelt sind. Hier ist das Übertragungsschaltverhältnis das Verhältnis der Drehzahl des Übertragungsschalteingangselements 31 zu der Drehzahl des Übertragungsschaltabtriebselements 32, wenn die Übertragungsschaltstufen in dem Übertragungsmechanismus 30 ausgebildet sind (zum Beispiel „die Drehzahl des Übertragungsschalteingangselements 31 / die Drehzahl des Übertragungsschaltabtriebselements 32“. Mit anderen Worten, die Drehzahl des Übertragungsschaltabtriebselements 32 ist gleich „die Drehzahl des Übertragungsschalteingangselements 31 / das Übertragungsschaltverhältnis“. Zusätzlich ist das von dem Übertragungsmechanismus 30 zu dem Übertragungsschaltabtriebselement 32 übertragene Moment gleich „das von dem Übertragungsschalteingangselement 31 zu dem Übertragungsmechanismus 30 übertragene Moment x das Übertragungsschaltverhältnis“.
Hier zeigt „antreibbar koppeln“ den Zustand an, in dem zwei drehende Elemente so miteinander gekoppelt sind, um eine Antriebskraft (Moment) zu übertragen, und dieser Zustand schließt den Zustand ein, in dem die zwei drehenden Elemente miteinander gekoppelt sind, um einstückig drehbar zu sein, und den Zustand, in dem die zwei drehenden Elemente miteinander über ein oder mehrere Übertragungselemente gekoppelt sind, um eine Antriebskraft zu übertragen. Derartige Übertragungselemente schließen verschiedene Arten von Elementen ein, die eine Drehung durch Ändern oder Halten der Geschwindigkeit übertragen können, wie zum Beispiel eine Welle, einen Getriebemechanismus, einen Riemen und eine Kette. Zusätzlich können solche Übertragungselemente ein Einrückgerät haben, das ausgewählt eine Drehung und eine Antriebskraft überträgt, wie zum Beispiel eine Reibkupplung (Reibeinrückgerät). Entsprechend ist in der Ausführungsform das Übertragungsschalteingangselement 31 antreibbar über das Fluidübertragungsgerät 22 mit der Maschine E gekoppelt, und das Übertragungsschaltabtriebselement 32 ist antreibbar über das Differenzialgetriebe 49 mit den Rädern W gekoppelt.
Wie in 2 dargestellt ist, ist das Fluidübertragungsgerät 22 als Momentwandler der Fluidart mit einer Sperrkupplung konfiguriert. Das Fluidübertragungsgerät 22 hat einen Pumpenimpeller 23, einen Turbinenläufer 24, einen Stator 25, einen Freilauf 26 und eine Sperrkupplung 28. Der Pumpenimpeller 23 als eingangsseitiges Fluidübertragungselement ist mit der Abtriebswelle 14 (Kurbelwelle) der Maschine E über eine vordere Abdeckung 18 verbunden. Der Turbinenläufer 24 als ein abtriebsseitiges Fluidübertragungselement ist mit dem Übertragungsschalteingangselement 31 des Übertragungsmechanismus 30 über eine Turbinennabe verbunden. Der Stator 25 ist innerhalb des Pumpenimpellers 23 und des Turbinenläufers 24 vorgesehen, um eine Strömung eines Betriebsöls von dem Turbinenläufer 24 zu dem Pumpenimpeller 23 anzupassen. Der Freilauf 26 beschränkt die Drehungsrichtung des Stators 25 auf eine Richtung. Die Sperrkupplung 28 erlangt eine Verriegelung zum Koppeln des Pumpenimpellers 23 (die vordere Abdeckung 18) an den Turbinenläufer 24 (Turbinennabe) unter Verwendung eines Einrückens.
Das Fluidübertragungsgerät 22 funktioniert durch die Tätigkeit des Stators 25 als Momentverstärker, wenn der Unterschied der Drehzahl zwischen dem Pumpenimpeller 23 und dem Turbinenläufer 24 groß ist, oder funktioniert als eine Fluidkopplung, wenn der Unterschied der Drehzahl zwischen dem Pumpenimpeller 23 und dem Turbinenläufer 24 klein ist. Wenn der Pumpenimpeller 23 und der Turbinenläufer 24 durch die Sperrkupplung 28 verriegelt sind, wird Leistung von der Maschine E mechanisch und direkt zu dem Übertragungsschalteingangselement 31 übertragen. Es ist anzumerken, dass die Sperrkupplung 28 mit einem Dämpfermechanismus bereitgestellt ist, der zu dem Übertragungsschalteingangselement 31 übertragene Schwankung während einer Verriegelung absorbiert.
Die Übertragungsvorrichtung 20 (Übertragungsmechanismus 30) ist so konfiguriert, dass sechs Vorwärtsübertragungsschaltstufen, die unterschiedliche Übertragungsschaltverhältnisse aufweisen, und eine Rückwärtsstufe ausgewählt ausgebildet werden können. Wie in 2 dargestellt ist, hat der Übertragungsmechanismus 30 in der Ausführungsform, wie später beschrieben wird, den ersten Planetengetriebemechanismus 35 der Art mit einzelnem Planeten, der drei drehende Elemente (S1, R1 und CA1) hat, den zweiten Planetengetriebemechanismus 37 der Ravigneaux-Art, der vier drehende Elemente (S2, S3, R2 und CA2), die drei Kupplungen (C1, C2 und C3), zwei Bremsen (B1 und B2) und einen Freilauf F1 aufweist.
Der erste Planetengetriebemechanismus 35 hat das Sonnenrad S1 als Zahnrad mit Außenverzahnung, das Hohlrad R1 als Zahnrad mit Innenverzahnung, das konzentrisch mit dem Sonnenrad S1 vorgesehen ist, eine Mehrzahl Planetenräder P1, die mit dem Sonnenrad S1 und dem Hohlrad R1 in Eingriff sind, und einen Träger CA1, der die Mehrzahl der Planetenräder P1 hält, um eine axiale Drehung und einen Umlauf zu ermöglichen. Das Sonnenrad S1 ist an einem Gehäuse CS befestigt, das ein nicht drehendes Element ist. Der Träger CA1 ist antreibbar an das zweite Sonnenrad S3 des zweiten Planetengetriebemechanismus 37 durch eine dritte Kupplung C3 gekoppelt, um ausgewählt zusammen mit dem Sonnenrad S3 zu drehen, antreibbar an das erste Sonnenrad S2 des zweiten Planetengetriebemechanismus 37 durch die erste Kupplung C1 gekoppelt, um ausgewählt zusammen mit dem ersten Sonnenrad S2 zu drehen, und ausgewählt durch eine erste Bremse B1 an dem Gehäuse CS befestigt. Das Hohlrad R1 ist antreibbar an das Übertragungsschalteingangselement 31 gekoppelt, um zusammen mit dem Übertragungsschalteingangselement 31 zu drehen.
Der zweite Planetengetriebemechanismus 37 hat zwei Sonnenräder (S2 und S3) der Art eines Zahnrads mit Außenverzahnung, ein Hohlrad R2 als Zahnrad mit Innenverzahnung, eine Mehrzahl kurze Planetenräder P2, die mit dem ersten Sonnenrad S2 in Eingriff sind, eine Mehrzahl von langen Planetenrädern P3, die mit dem zweiten Sonnenrad S3 und der Mehrzahl der kurzen Planetenräder P2 in Eingriff sind und mit dem Hohlrad R2 in Eingriff sind, und den Träger CA2, der die Mehrzahl der kurzen Planetenräder P2 und die Mehrzahl der langen Planetenräder P3 koppelt, um eine axiale Drehung und einen Umlauf zu ermöglichen. Das erste Zahnrad S2 des zweiten Planetengetriebemechanismus 37 ist antreibbar mit dem Träger CA1 des ersten Planetengetriebemechanismus 35 durch die erste Kupplung C1 gekoppelt, um ausgewählt zusammen mit dem Träger CA1 zu drehen. Das zweite Sonnenrad S3 ist antreibbar mit dem Träger CA1 des ersten Planetengetriebemechanismus 35 durch die dritte Kupplung C3 gekoppelt, um ausgewählt zusammen mit dem Träger CA1 zu drehen, und ausgewählt an dem Gehäuse CS durch die erste Bremse B1 befestigt. Der Träger CA2 ist antreibbar mit dem Übertragungsschalteingangselement 31 durch eine zweite Kupplung C2 gekoppelt, um ausgewählt zusammen mit dem Übertragungsschalteingangselement 31 zu drehen, und ausgewählt an dem Gehäuse CS als ein nicht drehendes Element durch eine zweite Bremse B2 oder einen Freilauf F1 gekoppelt.
Der Freilauf F1 fixiert ausgewählt den Träger CA2 an dem Gehäuse CS, indem er dem Träger CA2 ermöglicht, relativ zu dem Gehäuse CS in eine erste Richtung (in diesem Beispiel positive Richtung) zu drehen, die eine Richtung ist, und verhindert, dass der Träger CA2 relativ zu dem Gehäuse CS in eine zweite Richtung dreht (in diesem Beispiel negative Richtung), die die entgegengesetzte Richtung ist. Der Freilauf F1 ist nämlich ein Einrückgerät in eine Richtung, das in den gelösten Zustand versetzt wird, wenn die relative Drehrichtung der zwei relativ zueinander drehenden Elemente die erste Richtung ist, oder in den eingerückten Zustand versetzt ist, wenn die relative Drehrichtung die zweite Richtung ist, die entgegengesetzt zu der ersten Richtung liegt. Das Hohlrad R2 ist antreibbar mit dem Übertragungsschaltabtriebselement 32 gekoppelt, um zusammen mit dem Übertragungsschaltabtriebselement 32 zu drehen.
In der Ausführungsform sind die Mehrzahl Einrückgeräte (C1, C2, C3, B1 und B2) mit Ausnahme des Freilaufs F1, der in der Übertragungsvorrichtung 20 (Übertragungsvorrichtung 30) vorhanden ist, Reibeinrückgeräte. Diese Einrückgeräte haben zum Beispiel Mehrscheibenkupplungen und Mehrscheibenbremsen, die durch Hydraulikdruck betätigt werden. Das Reibeinrückgerät ist ein Leistungsübertragungsmechanismus, der ein Moment zwischen Einrückelementen oder Verwendung einer Reibung zwischen den Einrückelementen überträgt. Hier steigt das maximale Moment (Übertragungsmomentkapazität), das durch eine Reibung eines Reibeinrückelements übertragen werden kann, proportional zu dem Einrückdruck des Reibeinrückgeräts. Der Einrückdruck ist ein Druck, an dem ein eingangsseitiges Einrückelement (Reibscheibe) und ein abtriebsseitiges Eingangselement (Reibscheibe) gegeneinander geschoben werden. Der Einrückdruck (Einrückzustand) wird durch einen Hydraulikdruck gesteuert, der über den Hydraulikkreislauf 50 zugeführt wird. Es ist anzumerken, dass das Motoreinrückgerät 75 ebenfalls ein Reibeinrückgerät ist.
In der Ausführungsform zeigt der Einrückzustand (der Zustand, in dem das Einrücken vorhanden ist) den Zustand an, in dem die Übertragungsmomentkapazität in dem Einrückgerät erzeugt wird, und dieser Einrückzustand schließt den Zustand (Rutscheinrückzustand) ein, in dem ein Drehzahlunterschied (Rutschen) zwischen dem eingangsseitigen Einrückelement und dem abtriebsseitigen Einrückelement erzeugt ist, und den Zustand (direkter Einrückzustand), in dem der Drehzahlunterschied zwischen dem eingangsseitigen Einrückelement und dem abtriebsseitigen Einrückelement nicht erzeugt ist. Ein nicht eingerückter Zustand (gelöster Zustand) ist ein Zustand, in dem die Übertragungsmomentkapazität in dem Einrückgerät nicht erzeugt ist. Es ist anzumerken, dass ein indirekter Einrückzustand ein anderer Einrückzustand als der direkte Einrückzustand ist und den gelösten Zustand und den Rutscheinrückzustand hat.
3 zeigt das Verhältnis zwischen den Übertragungsschaltstufen der Übertragungsvorrichtung 20 (dem Übertragungsmechanismus 30) und den Betriebszuständen der Kupplungen (C1, C2, C3 und F1) und der Bremsen (B1 und B2) an. In 3 zeigt eine Markierung „O“ an, dass das Einrückgerät sich in dem eingerückten Zustand befindet, und keine Markierung zeigt an, dass das Einrückgerät sich in dem Zustand befindet. Die Markierung „O“ zeigt an, dass das Einrückgerät während der Verwendung der Maschinenbremse oder Ähnlichem in den Einrückzustand versetzt wird. Zusätzlich zeigt eine Markierung „Δ“ an, dass das Einrückgerät den gelösten Zustand betritt, wenn es in eine Richtung dreht, oder den eingerückten Zustand betritt, wenn es in die andere Richtung dreht.
In dem Übertragungsmechanismus 30 ist es möglich, ein Schalten zwischen der ersten Stufe (erste Stufe: 1.) zu der sechsten Vorwärtsstufe (sechste Stufe: 6.), einer Rückwärtsstufe (REV) und neutral (N) durch Kombinieren des Einrückens oder Lösens (Nichteinrücken) der Kupplungen (C1, C2, C3 und F1) mit dem Einrücken oder Lösen (Nichteinrücken) der Bremsen (B1 und B2) durchzuführen, wie in der Betriebstabelle in 3 dargestellt ist. Es ist anzumerken, dass neutral der Zustand ist, in dem der Übertragungsmechanismus 30 keine der Übertragungsschaltstufen (die erste bis sechste Stufe und die Rückwärtsstufe) ausbildet und Leistung nicht überträgt (dieser Zustand kann im Folgenden als „neutraler Zustand“ bezeichnet werden, wie geeignet ist). Diese Vorwärtsschaltstufen schließen die erste Stufe (1.), die zweite Stufe (2.), die dritte Stufe (3.), die vierte Stufe (4.), die fünfte Stufe (5.) und die sechste Stufe (6.) in absteigender Reihenfolge des Übertragungsschaltverhältnisses (Untersetzungsverhältnis) ein. 4 stellt das Verhältnis der Drehzahlen zwischen den drehenden Elementen dar, die in dem Übertragungsmechanismus 30 vorhanden sind.
Wie in 1 dargestellt ist, ist das Antriebsgerät 10 durch ein Steuergerät 1 (Fahrzeugsteuergerät) antriebs-gesteuert. Das Steuergerät 1 zum Steuern des Antriebsgeräts 10 hat eine Maschinen-ECU (elektronische Steuereinheit) 16, eine Brems-ECU 17, eine Motor-ECU 70, eine Übertragungsvorrichtungs-ECU 80 und Ähnliche. Die ECUs weisen Logikprozessoren wie zum Beispiel Mikroprozessoren als Kerne auf und erlangen ihre Funktionen in Zusammenarbeit zwischen Hardware mit Randschaltkreisen (wie zum Beispiel Speichern) und Software (wie zum Beispiel durch die Prozessoren ausgeführte Programme).
Die Maschinen-ECU 16 steuert die Maschine E ausgehend von Erfassungsergebnissen von einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 98, einem Maschinendrehzahlsensor 14a, einem Beschleunigerpedalpositionssensor 94 und Ähnlichen. Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 98 erfasst die Fahrgeschwindigkeit (Fahrzeuggeschwindigkeit) des Fahrzeugs 100 ausgehend von zum Beispiel der Drehung der Räder W. Der Maschinendrehzahlsensor 14a ist an der Abtriebswelle 14 der Maschine E angebracht und erfasst den Betriebszustand der Maschine E wie zum Beispiel die Maschinendrehzahl. Der Beschleunigerpedalpositionssensor 94 erfasst die Betätigungsmenge eines Beschleunigerpedals 93, und die Maschinen-ECU 16 führt eine Berechnung ausgehend von der Beschleunigeröffnung durch, die von der Betriebsmenge umgewandelt wurde. Die Maschinen-ECU 16 steuert die Maschine E durch Abgeben eines Antriebssignals zu einem Drosselmotor (nicht dargestellt), der ein Drosselventil (nicht dargestellt) antreibt, ein Steuersignal zu einem Kraftstoffeinspritzventil (nicht dargestellt), ein Zündsignal zu einer Zündkerze (nicht dargestellt) und Ähnlichen. Die Maschinen-ECU 16 kann die Maschine E unter Verwendung von zumindest zwei Steuerbetriebsarten mit einer Momentsteuerung zum Steuern der Maschine E, ein Sollmoment abzugeben, und einer Drehzahlsteuerung zum Steuern der Maschine E, mit einer Solldrehzahl zu drehen, antriebs-steuern. Normalerweise steuert die Maschinen-ECU 16 die Maschine E unter Verwendung des Momentsteuerverfahrens hinsichtlich des Antriebs.
Die Brems-ECU 17 steuert eine nicht dargestellte Bremse (zum Beispiel eine elektronische Steuerhydraulikbremse) ausgehend von den Erfassungsergebnissen von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 98, einem Bremspedalpositionssensor 96 und Ähnlichen. Der Bremspedalpositionssensor 96 erfasst die Betriebsmenge eines Bremspedals 95, und die Brems-ECU 17 führt eine Berechnung ausgehend von der Bremsmenge durch, die von der Betriebsmenge umgewandelt wurde. Die Motor-ECU 70 steuert den Motor M über den Wandler 71 ausgehend von Erfassungsergebnissen von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 98, dem Beschleunigerpedalpositionssensor 94, dem Bremspedalpositionssensor 96, einem Motordrehzahlsensor 73 wie zum Beispiel einem Drehmelder, eines Stromsensors 74, der den elektrischen Strom erfasst, der durch die Statorspule des Motors M fließt, und Ähnlichen.
Die Übertragungsvorrichtungs-ECU 80 steuert die Übertragungsvorrichtung 20 ausgehend von Erfassungsergebnissen von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 98, dem Beschleunigerpedalpositionssensor 94, dem Bremspedalpositionssensor 96, einem Schaltpositionssensor 92, der die Betätigungsposition eines Schalthebels 91 erfasst, einem eingangsseitigen Drehzahlsensor 31a, der die Drehung der Eingangsseite der Übertragungsvorrichtung 20 wie zum Beispiel des Übertragungsschalteingangselements 31 erfasst, einem abtriebsseitigen Drehzahlsensor 32a, der die Drehung der Abtriebsseite der Übertragungsvorrichtung 20 wie zum Beispiel des Übertragungsschaltabtriebselements 32 erfasst, und Ähnlichen. Wie in 1 und 2 dargestellt ist, steuert die Übertragungsvorrichtungs-ECU 80 das Fluidübertragungsgerät 22 und den Übertragungsmechanismus 30 durch Steuern des Hydraulikkreislaufs 50.
Das Steuergerät 1 hat außerdem eine integrierte Steuerfunktion. Die integrierte Steuerfunktion integriert verschiedene Arten von Steuerungen, die an der Maschine E, dem Motor M, der Übertragungsvorrichtung 20, dem Motoreinrückgerät 75, und Ähnlichen wie dem gesamten Fahrzeug durchgeführt werden. Das Steuergerät 1 kann zusätzlich zu der Maschinen-ECU 16, der Brems-ECU 17, der Motor-ECU 70, der Übertragungsvorrichtungs-ECU 80 und Ähnlichen eine integrierte Steuer-ECU haben, die nicht dargestellt ist, oder das Steuergerät 1 kann in der integrierten Steuer-ECU vorhanden sein, und die Maschinen-ECU 16, die Brems-ECU 17, die Motor-ECU 70, die Übertragungsvorrichtungs-ECU 80 und Ähnliche können in der integrierten Steuer-ECU vorhanden sein. In einem beliebigen Fall weist das Steuergerät 1 einen Prozessor auf, der eine integrierte Steuerverarbeitung durchführt, und erlangt die integrierte Steuerfunktion in Zusammenwirkung zwischen Hardware wie zum Beispiel dem Prozessor und Software wie zum Beispiel durch den Prozessor ausgeführten Programmen.
Das Steuergerät 1 berechnet das Moment (Fahrzeuganforderungsmoment Trq), das angefordert wird, um die Räder W gemäß der Beschleunigeröffnung, der Fahrzeuggeschwindigkeit, der Lademenge der Batterie und Ähnlichem anzutreiben, und bestimmt die Fahrbetriebsarten, die die Maschine E und den Motor M verwenden. Wie voranstehend beschrieben wurde, haben die Fahrbetriebsarten die EV-Fahrbetriebsart, die lediglich den Motor M als die Antriebskraftquelle verwendet, die Maschinenfahrbetriebsart, die die Maschine E verwendet, und die Hybridfahrbetriebsart, die den Motor M und die Maschine E verwendet. Wenn zum Beispiel die Lademenge der Batterie während des Starts des Fahrzeugs 100 ausreichend ist, wird die EV-Fahrbetriebsart ausgewählt. Nach dem Start unter Verwendung der EV-Fahrbetriebsart, wenn die Beschleunigeröffnung groß ist oder das Moment unzureichend wird, wird ein Schalten von der EV-Fahrbetriebsart zu der Hybridfahrbetriebsart vorgenommen.
Während der EV-Fahrt betritt die Übertragungsvorrichtung 20 den neutralen Zustand, in dem keine Übertragungsschaltstufen ausgebildet sind und Leistung nicht übertragen wird. Während eines Schaltens von der EV-Fahrt zu der Hybridfahrt muss eine Übertragungsschaltstufe, die geeignet für die Fahrgeschwindigkeit und das Moment des Fahrzeugs 100 ist, in der Übertragungsvorrichtung 20 in dem neutralen Zustand ausgebildet werden. Wenn jedoch zum Beispiel das Moment während der Beschleunigung in der EV-Fahrt unzureichend wird, und ein Schalten zu der Hybridfahrt vorgenommen wird, steigt auch die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs 100. Sogar in einem derartigen Fall muss die Übertragungsschaltstufe in der Übertragungsvorrichtung 20 ausgebildet werden, indem die Einrückgeräte (C1, C2, C3, B1, B2 und F1) schnell eingerückt werden.
In der Ausführungsform steuert die Steuervorrichtung 1, wie in dem Zeitdiagramm in 5 dargestellt ist, die Drehzahl der Maschine E zumindest, wenn (annähernd zu der Zeit t30) die Einrückgeräte zum Ausbilden der Übertragungsschaltstufe so eingerückt sind, dass die Drehzahl (Übertragungsschalteingangswellendrehzahl ωin) des Übertragungsschalteingangselements 31 höher als eine Nach-Übertragungsschalteingangsdrehzahl ωin_c wird, die später beschrieben werden wird. Diese Steuerung wird unter Verwendung der Drehzahlsteuerung vorgenommen. Obwohl dies im Folgenden im Detail beschrieben ist, unterläuft die Brennkraftmaschine E zuerst eine Momentsteuerung und unterläuft dann eine Drehzahlsteuerung von der Zeit t10, wie in 5 dargestellt ist. In der Drehzahlsteuerung, die zu der Zeit t10 beginnt, wird die Drehzahl der Maschine E so gesteuert, dass die Drehzahl (Übertragungsschalteingangswellendrehzahl ωin) des Übertragungsschalteingangselements 31 höher als die Nach-Übertragungsschalteingangsdrehzahl ωin_c wird, und diese Steuerung wird im Folgenden als „Hochdrehzahlverarbeitung“ bezeichnet. Die Hochdrehzahlverarbeitung wird durchgeführt, bis (annähernd zu der Zeit t30) zu dem Einrücken der Einrückgeräte zum Ausbilden der Übertragungsschaltstufe so, dass die Übertragungsschalteingangswellendrehzahl ωin höher als die Nach-Übertragungsschalteingangsdrehzahl ωin_c wird.
Es ist anzumerken, dass die Nach-Übertragungsschalteingangsdrehzahl ωin_c die Drehzahl des Übertragungsschalteingangselements 31 ist, nachdem die besondere Übertragungsschaltstufe ausgebildet wurde. Mit anderen Worten, die Nach-Übertragungsschalteingangsdrehzahl ωin_c wird durch Umwandeln der Drehzahl (Übertragungsschaltabtriebswellendrehzahl ωout0) des Übertragungswellenabtriebselements 32 zu der Drehzahl an der Position des Übertragungsschalteingangselements 31 erhalten. Entsprechend ist die Nach-Übertragungsschalteingangsdrehzahl ωin_c die Drehzahl (ωout) entsprechend der Abtriebsseite (das Übertragungsschaltabtriebselement 32 und die Räder W). In der Ausführungsform kann die Nach-Übertragungsschalteingangsdrehzahl ωin_c durch Umwandeln der Drehzahl (Übertragungsschaltabtriebswellendrehzahl ωout0) des Übertragungsschaltabtriebselements 32 ausgehend von dem Übertragungsschaltverhältnis erhalten werden. Zum Beispiel wird bevorzugt die Nach-Übertragungsschalteingangsdrehzahl ωin_c durch Multiplizieren der Drehzahl (Übertragungsschaltabtriebswellendrehzahl ωout0) des Übertragungsschaltabtriebselements 32 durch das Übertragungsschaltverhältnis des Leistungsübertragungspfads von dem Übertragungsschaltabtriebselement 32 zu dem Übertragungsschalteingangselement 31 erhalten.
Es ist anzumerken, dass das Übertragungsschaltverhältnis durch die Übertragungsschaltstufe definiert ist, die ausgehend von einem nicht dargestellten Übertragungsschaltkennfeld bestimmt ist, mit dem angeforderten Moment der Maschine E und der Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100. Das Übertragungsschaltverhältnis, auf das Bezug genommen wird, um die Nach-Übertragungsschalteingangsdrehzahl ωin_c zu berechnen, ist bevorzugt das Übertragungsschaltverhältnis, das während des Ausstellens einer Übertragungsschaltstufenausbildungsanweisung bestimmt ist. Die Nach-Übertragungsschalteingangsdrehzahl ωin_c ist nämlich bevorzugt die Drehzahl, die durch das Umwandeln der Übertragungsschaltabtriebswellendrehzahl ωout0 ausgehend von dem Übertragungsschaltverhältnis erhalten wird, das mit Bezug auf das Übertragungsschaltkennfeld gemäß dem angeforderten Moment der Maschine E und der Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100 während des Ausstellens einer Übertragungsschaltstufenausbildungsanweisung bestimmt ist. Das Übertragungsschaltverhältnis kann konstant im Voraus gemäß dem angeforderten Moment der Maschine E und der Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100 bestimmt werden, so dass das letzte Übertragungsschaltverhältnis während des Ausstellens einer Übertragungsschaltstufenausbildungsanweisung verwendet werden kann. Wenn z. B. ein Schalten von der EV-Fahrt zu der Hybridfahrt vorgenommen wird, startet das Steuergerät 1 die angehaltene Maschine E und bildet dann die Übertragungsschaltstufe aus. In einem derartigen Fall ist die Nach-Übertragungsschalteingangsdrehzahl ωin_c bevorzugt ausgehend von dem Übertragungsschaltverhältnis berechnet, das während des Ausstellens einer Maschinenstartanweisung ausgestellt wird.
In der Ausführungsform wird in dem Zustand, in dem die Drehzahl (entsprechend der „Nach-Übertragungsschalteingangsdrehzahl ωin_c“ in 5) des Übertragungsschaltabtriebselements 32 ansteigt, die Übertragungsschaltstufe in der Übertragungsvorrichtung 20 von dem neutralen Fahrzustand ausgebildet. Der neutrale Fahrzustand ist ein Fahrzustand, in dem die Räder W sich drehen (das Fahrzeug 100 fährt) und ist ebenfalls ein neutraler Zustand, in dem die Übertragungsvorrichtung 20 die Übertragungsschaltstufen nicht ausbildet und keine Leistung überträgt. Ein Merkmal der Ausführungsform gemäß der Erfindung beruht darin, dass die Drehzahl der Maschine E so gesteuert ist, dass die Übertragungsschalteingangswellendrehzahl ωin höher als die Nach-Übertragungsschalteingangsdrehzahl ωin_c in einem derartigen Zustand wird.
Wenn die Einrückgeräte (C1, C2, C3, B1, B2 und F1) eingerückt werden, um in der Übertragungsvorrichtung 20 die Übertragungsschaltstufe auszubilden, ist die Drehzahl (Übertragungsschalteingangswellendrehzahl ωin) des drehenden Elements (des Übertragungsschalteingangselements 31) der Einrückgeräte nahe der Maschine E bevorzugt gleich oder höher als die Nach-Übertragungsschalteingangsdrehzahl ωin_c (die Drehzahl, die durch Umwandeln der Drehzahl des drehenden Elements (des Übertragungsschaltabtriebselements 32) nahe den Rädern W zu der Drehzahl in der Position des Übertragungsschalteingangselements 31 erhalten wird, wobei die Drehzahl durch Umwandeln der Drehzahl des Übertragungsschaltabtriebselements 32 ausgehend von dem Übertragungsschaltverhältnis erhalten wird, wobei die Drehzahl des Übertragungsschalteingangselements 31 nach der besonderen Übertragungsschaltstufe ausgebildet wird). Wenn jedoch die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs 100 sich erhöht und die Drehzahl des Übertragungsschaltabtriebselements 32, das antreibbar mit den Rädern W gekoppelt ist, sich erhöht, kann die Nach-Übertragungsschalteingangsdrehzahl ωin_c die Übertragungsschalteingangswellendrehzahl ωin zu der Zeit überschreiten, zu der die Einrückgeräte einzurücken sind. Wie in 5 dargestellt ist, steuert das Steuergerät 1 die Drehzahl der Maschine E (führt eine Hochdrehzahlverarbeitung durch), wie im Detail im Folgenden beschrieben ist, so dass die Nach-Übertragungsschalteingangsdrehzahl ωin_c die Übertragungsschalteingangswellendrehzahl ωin in einer derartigen Situation nicht überschreitet. 6 stellt ein Beispiel dar, in dem die Hochdrehzahlverarbeitung nicht in einer derartigen Situation durchgeführt wird, und die Nach-Übertragungsschalteingangsdrehzahl ωin_c überschreitet die Übertragungsschalteingangswellendrehzahl ωin zu der Zeit, zu der die Einrückgeräte einzurücken sind. Die Hochdrehzahlverarbeitung wird mit Bezug auf das Vergleichsbeispiel in 6 beschrieben. Die Ausführungsform verwendet ein Beispiel, in dem die Maschine E direkt gestartet wird, nachdem das Fahrzeug 100 abfährt, und die erste Stufe (1.) in der Übertragungsvorrichtung 20 ausgebildet ist.
Das Fahrzeug 100 fährt zu der Zeit t0 unter der Verwendung des Moments des Motors M als eine Antriebskraft. Die Maschine E, die angehalten wurde, wird zwischen der Zeit t0 und der Zeit t10 gestartet. Obwohl die Maschinen-ECU 16 die Maschine E unter Verwendung der zwei Steuerverfahren antriebs-steuern kann, wie voranstehend beschrieben wurde, antriebs-steuert die Maschinen-ECU 16 die Maschine E normalerweise unter Verwendung der Momentsteuerung. Entsprechend wird die Maschine E, die gestartet wurde, unter Verwendung der Momentsteuerung antriebs-gesteuert. Zu dieser Zeit wird die Übertragungsschaltstufe nicht in der Übertragungsvorrichtung 20 ausgebildet, und die Maschine E ist so antriebs-gesteuert, dass sie in einen Leerlaufzustand (Leerlaufsteuerung) gerät. Die Leerlaufsteuerung kann durch Bereitstellen einer geeigneten Maschinenmomentanweisung durchgeführt werden, oder kann ausgehend von einer Leerlaufzeigerabgabe durchgeführt werden, wenn die Übertragungsvorrichtung 20 so gesteuert ist, dass sie den neutralen Zustand betritt, in Zusammenwirkung mit der Übertragungsvorrichtungs-ECU 80 oder Ähnlichem.
Zu der Zeit t20 startet das Steuergerät 1 die Steuerung zum Ausbilden der Übertragungsschaltstufe in der Übertragungsvorrichtung 20. Das Steuergerät 1 führt eine Momentreduktionsverarbeitung zum zeitlichen Reduzieren des Abtriebsmoments der Maschine E durch, um einen Einrückstoß zu lösen, der verursacht wird, wenn die Einrückgeräte eingerückt werden. Wie in 5 und 6 dargestellt ist, wird eine Maschinenmomentanweisung Ti_e in dem Zeitraum von der Zeit t20 zu der Zeit t30 reduziert, und die Maschinenmomentanweisung Ti_e wird zu dem Wert vor der Momentreduktion in dem Zeitraum von der Zeit t30 zu der Zeit t40 zurückgeführt. In dem in 6 dargestellten Vergleichsbeispiel wird im Starten der Momentreduktionsverarbeitung eine Maschinenleerlaufanweisung (Zeiger) in einen nicht ermöglichten Zustand versetzt. Wenn die Hochdrehzahlverarbeitung durchgeführt wird, wie in 5 dargestellt ist, wird in dem Starten der Hochdrehzahlverarbeitung die Maschinenleerlaufanweisung (Zeiger) in einen nicht ermöglichten Zustand versetzt.
Während der Momentreduktionsverarbeitung (von der Zeit t20 zu der Zeit t40) wendet die Übertragungsvorrichtungs-ECU 80 den Hydraulikdruck zu den Einrückgeräten über den Hydraulikschaltkreis 50 an, um die Übertragungsschaltstufe in der Übertragungsvorrichtung 20 auszubilden. Wie in dem Beispiel in 5 dargestellt ist, wenn die erste Stufe (1.) als die Übertragungsschaltstufe ausgebildet wird, werden die Bremse B2 und der Freilauf F1 als die Einrückgeräte eingerückt, um die Übertragungsschaltstufe auszubilden (siehe 3 und 4). Die Bremse B2 wird nämlich mit dem Hydraulikdruck versorgt und eingerückt, ein positives Moment von der Maschine E wird zu der Seite der Räder W übertragen, und der Freilauf F1 wird ebenfalls eingerückt. Wenn die Hochdrehzahlverarbeitung durchgeführt wird, ist die Übertragungsschalteingangswellendrehzahl ωin höher als die Nach-Übertragungsschalteingangsdrehzahl ωin_c zu der Zeit t30. Entsprechend wird der Freilauf F1 direkt, nachdem die Bremse B2 eingerückt wurde, eingerückt, die Übertragungsschaltstufe wird in der Übertragungsvorrichtung 20 ausgebildet, und das Maschinenmoment wird zu den Rädern W übertragen. Es wird nämlich die Hybridfahrt aktiviert. Das zu den Rädern W zu übertragende Fahrzeugmoment ist das Moment des Motors M vor der Zeit t30 und der kombinierte Wert des Moments des Motors M und des Moments der Maschine E zu der Zeit t30 und später.
Im Gegensatz steigt in dem in 6 dargestellten Vergleichsbeispiel die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs 100 (die Nach-Übertragungsschalteingangsdrehzahl ωin_c), während die Maschine E sich in dem Leerlaufbetriebszustand befindet. Entsprechend ist zwischen der Zeit t10 und der Zeit t20 die Übertragungsschalteingangswellendrehzahl ωin kleiner als die Nach-Übertragungsschalteingangsdrehzahl ωin_c. Entsprechend, sogar wenn der Hydraulikdruck auf die Einrückgeräte über den Hydraulikkreislauf 50 aufgebracht wird, um die Übertragungsschaltstufe in der Übertragungsvorrichtung 20 auszubilden, wird die Übertragungsschaltstufe nicht sofort ausgebildet. Wie voranstehend beschrieben wurde, wenn die erste Stufe (1.) als die Übertragungsschaltstufe ausgebildet wird, werden die Bremse B2 und der Freilauf F1 als die Einrückgeräte eingerückt, um die Übertragungsschaltstufe auszubilden (siehe 3 und 4). Jedoch, in dem Vergleichsbeispiel, da die Übertragungsschalteingangswellendrehzahl ωin kleiner als die Nach-Übertragungsschalteingangsdrehzahl ωin_c sogar dann ist, wenn die Bremse B2 mit dem Hydraulikdruck versorgt und eingerückt wird, wird der Freilauf F1 nicht eingerückt und die Übertragungsschaltstufe wird nicht ausgebildet. Wenn danach die Drehzahl der Maschine E ansteigt, da die Maschinenmomentanweisung Ti_e ansteigt, und die Übertragungsschalteingangswellendrehzahl ωin die Nach-Übertragungsschalteingangsdrehzahl ωin_c überschreitet, wird der Freilauf F1 eingerückt, um die Übertragungsschaltstufe in der Übertragungsvorrichtung 20 auszubilden (Zeit t40). Zu dieser Zeit ist das zu den Rädern W zu übertragende Fahrzeugmoment die Summe des Moments des Motors M und des Moments der Maschine E. Wie aus dem Vergleich zwischen 5 und 6 deutlich wird, wird in dem Vergleichsbeispiel (6), in dem eine Hochdrehzahlverarbeitung nicht durchgeführt wird, eine Verzögerung „Td“ verursacht, bevor das Fahrzeugmoment ansteigt, was nicht gleich zu dem Fall ist, in dem die Hochdrehzahlverarbeitung durchgeführt wird. Mit anderen Worten, die Ausführung der Hochdrehzahlverarbeitung unterdrückt die Verzögerung „Td“.
Die Hochdrehzahlverarbeitung wird durch die Drehzahlsteuerung erlangt, die ein Steuerverfahren ist, das eine Steuerung so durchführt, dass die Maschine E mit einer Solldrehzahl dreht. In der Ausführung der Hochdrehzahlverarbeitung ändert das Steuergerät 1 (die Maschinen-ECU 16) das Steuerverfahren für die Maschine E von der Momentsteuerung zu der Drehzahlsteuerung. Wie in 5 dargestellt ist, unterliegt die Maschine E der Drehzahlsteuerung zwischen der Zeit t10 und der Zeit t20 ausgehend von einer Maschinendrehzahlanweisung ωi_e anstelle der Maschinenmomentanweisung Ti_e.
Nachdem die Drehzahl (die Übertragungsschalteingangswellendrehzahl ωin) des Übertragungsschalteingangselements 31 höher als die Nach-Übertragungsschalteingangsdrehzahl ωin_c wird, steuert das Steuergerät 1 die Drehzahl der Maschine E so, dass die Drehzahl des Übertragungsschalteingangselements 31 nicht niedriger als die Nach-Übertragungsschalteingangsdrehzahl ωin_c wird. Wenn das Fluidelektromotorgerät 22 durch die Sperrkupplung 28 in den Sperrzustand versetzt wird, ist die Maschine E direkt mit dem Übertragungsschalteingangselement 31 verbunden, und die Übertragungsschalteingangswellendrehzahl ωin passt zu der Drehzahl der Maschine E. Entsprechend, in dem Sperrzustand, nachdem die Drehzahl der Maschine E höher als die Nach-Übertragungsschalteingangsdrehzahl ωin_c geworden ist, steuert das Steuergerät 1 die Drehzahl der Maschine E, damit diese nicht niedriger als die Nach-Übertragungsschalteingangsdrehzahl ωin_c wird. In einem Gesichtspunkt, nach dem die Übertragungsschalteingangswellendrehzahl ωin (oder die Drehzahl der Maschine E) höher als die Nach-Übertragungsschalteingangsdrehzahl ωin_c wird, steuert das Steuergerät 1 die Drehzahl der Maschine E so, dass die Übertragungsschalteingangswellendrehzahl ωin höher als die Nach-Übertragungsschalteingangsdrehzahl ωin_c wird, bevor die Übertragungsschalteingangswellendrehzahl ωin (oder die Drehzahl der Maschine E) zu der Nach-Übertragungsschalteingangsdrehzahl ωin_c passt. In diesem Fall steuert bevorzugt das Steuergerät 1 die Drehzahl der Maschine E so, dass die Übertragungsschalteingangswellendrehzahl ωin (oder die Drehzahl der Maschine E) konstant höher als die Nach-Übertragungsschalteingangsdrehzahl ωin_c wird, nachdem die Übertragungsschalteingangswellendrehzahl ωin (oder die Drehzahl der Maschine E) höher als die Nach-Übertragungsschalteingangsdrehzahl ωin_c wird.
Insbesondere startet das Steuergerät 1 die Hochdrehzahlverarbeitung, bevor die Drehzahl (Übertragungsschalteingangswellendrehzahl ωin) des Übertragungsschalteingangselements 31 niedriger als die Nach-Übertragungsschalteingangswellendrehzahl ωin_c wegen eines Anstiegs der Drehzahl des Übertragungsschaltabtriebselements 32 wird. Zum Beispiel wird die Hochdrehzahlverarbeitung zu der Zeit t15 gestartet, die in 5 und 6 dargestellt ist. Bevorzugt führt das Steuergerät 1 in dem Starten der Ausführung der Hochdrehzahlverarbeitung eine Drehzahlbestimmungsverarbeitung durch, die bestimmt, ob die Drehzahl (Übertragungsschalteingangswellendrehzahl ωin) des Übertragungsschalteingangselements 31 niedriger als die Nach-Übertragungsschalteingangsdrehzahl ωin_c ist.
In der Drehzahlbestimmungsverarbeitung bestimmt das Steuergerät 1 bevorzugt, ob die Drehzahl (Übertragungsschalteingangswellendrehzahl ωin) des Übertragungsschalteingangselements 31 niedriger als die Nach-Übertragungsschalteingangsdrehzahl ωin_c ist, ausgehend von einer zeitlichen Änderung einer Eingangssynchronisationsdrehzahl ωin_s, die die Drehzahl des Übertragungsschalteingangselements 31 oder eines in Synchronisation mit dem Übertragungsschalteingangselement 31 drehenden Elements ist, und einer zeitlichen Änderung einer Abtriebssynchronisationsdrehzahl ωout_s, die die Drehzahl des Übertragungsschaltabtriebselements 32 oder eines in Synchronisation mit dem Übertragungsschaltabtriebselement 32 drehenden Elements ist. Wenn z. B. (1) bestimmt wird, dass die Eingangssynchronisationsdrehzahl ωin_s sich geringfügig ausgehend von einer zeitlichen Änderung in der Eingangssynchronisationsdrehzahl ωin_s) geändert hat, (2) wird bestimmt, dass die Abtriebssynchronisationsdrehzahl ωout-s ausgehend von einer zeitlichen Änderung des Abtriebssynchronisationsdrehzahl ωout-s angestiegen ist, und (3) der Unterschied zwischen den Drehzahlen (oder der Unterschied zwischen der Übertragungsschalteingangswellendrehzahl ωin und der Nach-Übertragungsschalteingangsdrehzahl ωin_c), wenn die Eingangssynchronisationsdrehzahl ωin_s und die Abtriebssynchronisationsdrehzahl ωout-s während der Bestimmung zu Drehzahlen in einem von drehenden Bezugselementen in dem Leistungsübertragungspfad umgewandelt werden, kleiner als ein vorbestimmter Drehzahlunterschied ist, kann dann das Steuergerät 1 bestimmen, dass die Übertragungsschalteingangswellendrehzahl ωin niedriger als die Nach-Übertragungsschalteingangsdrehzahl ωin_c werden kann. In einem Gesichtspunkt der Drehzahlbestimmungsverarbeitung kann das Steuergerät 1 bestimmen, ob die Übertragungsschalteingangswellendrehzahl ωin niedriger als die Nach-Übertragungsschalteingangsdrehzahl ωin_c werden kann, ausgehend von dem Änderungsverhältnis der Abtriebssynchronisationsdrehzahl ωout_s und dem Änderungsverhältnis der Eingangssynchronisationsdrehzahl ωin_s.
In der Ausführungsform wird angenommen, dass die Drehzahl des Übertragungsschalteingangselements 31, die durch den eingangsseitigen Drehzahlsensor 31a erfasst wird, die Eingangssynchronisationsdrehzahl ωin_s ist, und es wird angenommen, dass die Drehzahl des Übertragungsschaltabtriebselements 32, die durch den abtriebsseitigen Drehzahlsensor 32a erfasst wird, die Abtriebssynchronisationsdrehzahl ωout-s ist. Jedoch kann die Eingangssynchronisationsdrehzahl ωin_s die Drehzahl des Elements (das durch Umgehen des Einrückelements gekoppelte Element, nämlich das Element, das konstant mit einer Drehzahl proportional zu der Drehzahl des Übertragungsschalteingangselements 31 liegt) sein, das in Synchronisation mit dem Übertragungsschalteingangsselement 31 dreht. Ähnlich kann die Abtriebssynchronisationsdrehzahl ωout-s die Drehzahl des in Synchronisation mit dem Übertragungsschaltabtriebselement 32 drehenden Elements sein.
Zusätzlich kann in der Drehzahlbestimmungsverarbeitung das Steuergerät 1 eine Rückwärtszeitschätzverarbeitung zum Schätzen der Zeit (Rückwärtszeit gleichwertig der Zeit t15) durchführen, zu der die Übertragungsschalteingangswellendrehzahl ωin niedriger als die Nach-Übertragungsschalteingangsdrehzahl ωin_c ausgehend von einer zeitlichen Änderung der Abtriebssynchronisationsdrehzahl ωout-s und einer zeitlichen Änderung in der Eingangssynchronisationsdrehzahl ωin_s wird. In einem Gesichtspunkt schätzt das Steuergerät 1 bevorzugt die Rückwärtszeit (Zeit t15) ausgehend von dem Änderungsverhältnis der Abtriebssynchronisationsdrehzahl ωout_s und dem Änderungsverhältnis der Eingangssynchronisationsdrehzahl ωin_s.
Das Steuergerät 1 berechnet z. B. ein Änderungsverhältnis „a“ der Abtriebssynchronisationsdrehzahl ωout_s ausgehend von einer zeitlichen Änderung der Abtriebssynchronisationsdrehzahl ωout_s, die durch den abtriebsseitigen Drehzahlsensor 32a erfasst wird. Da das Änderungsverhältnis des Änderungsverhältnisses der Abtriebssynchronisationsdrehzahl ωout_s gleichwertig zu der Beschleunigung des Fahrzeugs 100 ist, kann zum Beispiel das Steuergerät 1 die Beschleunigung „a“ des Fahrzeugs 100 verwenden, die durch einen nicht dargestellten Beschleunigungssensor erfasst wird, als das Änderungsverhältnis „a“ der Abtriebssynchronisationsdrehzahl ωout_s. Zusätzlich berechnet das Steuergerät 1 ein Änderungsverhältnis „d“ der Eingangssynchronisationsdrehzahl ωin_s ausgehend von einer zeitlichen Änderung der Eingangssynchronisationsdrehzahl ωin_s, die durch den eingangsseitigen Drehzahlsensor 31a erfasst wird. Zu dieser Zeit kann das Steuergerät 1 das Änderungsverhältnis (die Beschleunigung der Maschine E) der Eingangssynchronisationsdrehzahl ωin_s in Zusammenwirkung mit der Maschinen-ECU 16 erlangen.
Wenn die Rechnerfähigkeit des in dem Steuergerät 1 vorhandenen Prozessors ausreichend ist, ist es selbstverständlich möglich, den Schnittpunkt (Zeit t15) der charakteristischen Kurve der Übertragungsschalteingangswellendrehzahl ωin (oder der Eingangssynchronisationsdrehzahl ωin_s) und der charakteristischen Kurve der Nach-Übertragungsschalteingangsdrehzahl ωin_c (oder der Abtriebssynchronisationsdrehzahl ωout_s) direkt zu berechnen. Das Steuergerät 1 kann nämlich den Schnittpunkt durch Formulieren der Ausdrücke von Funktionen berechnen, die beide charakteristische Kurven repräsentieren.
Wenn die Drehzahl (Übertragungsschalteingangswellendrehzahl ωin) des Übertragungsschalteingangselements 31 bestimmt ist, niedriger als die Nach-Übertragungsschalteingangsdrehzahl ωin_c zu sein, steuert das Steuergerät 1 die Drehzahl der Maschine E so, dass die Drehzahl (ωin) des Übertragungsschalteingangselements höher als die Nach-Übertragungsschalteingangsdrehzahl ωin_c wird, die die Drehzahl des Übertragungsschalteingangselements 31 einer besonderen Übertragungsschaltstufe ist. Mit anderen Worten, wenn die Drehzahl (ωin) des Übertragungsschalteingangselements 31 bestimmt ist, niedriger als die Nach-Übertragungsschalteingangsdrehzahl ωin_c in der voranstehend beschriebenen Drehzahlbestimmungsverarbeitung zu sein, führt das Steuergerät 1 die Hochdrehzahlverarbeitung durch. Die Hochdrehzahlverarbeitung wird bevorzugt zu einer Zeit (z. B. zu einer Zeit t10) vor der Rückwärtszeit durchgeführt (z. B. Zeit t15), so dass die Übertragungsschalteingangswellendrehzahl ωin nicht niedriger als die Nach-Übertragungsschalteingangsdrehzahl ωin_c wird. Wenn z. B. die Rückwärtszeit geschätzt wird, wird bevorzugt eine Hochdrehzahlverarbeitung zu einer Zeit durchgeführt, die eine vorbestimmte Randerwiderungszeit vor der Rückwärtszeit ist. Die Randerwiderungszeit (Tm) ist z. B. „t15 - t10“. Wenn die Rückwärtszeit nicht geschätzt wird, wird bevorzugt eine Hochdrehzahlverarbeitung direkt, nachdem die Übertragungsschalteingangswellendrehzahl ωin bestimmt wurde, gestattet, um niedriger als die Nach-Übertragungsschalteingangsdrehzahl ωin_c zu sein.
Wie voranstehend beschrieben wurde, in der Struktur gemäß der Ausführungsform, durch das Steuern der Drehzahl der Maschine E so, dass die Drehzahl (Übertragungsschalteingangswellendrehzahl ωin) des Übertragungsschalteingangselements 31 höher als die Nach-Übertragungsschalteingangsdrehzahl ωin_c wird, ist es möglich, die Bedingung beizubehalten, unter der die Übertragungsschaltstufe schnell in der Übertragungsvorrichtung 20 ausgebildet werden kann. Dies ermöglicht es, dass die Übertragungsschaltstufe schnell in der Übertragungsvorrichtung 20 ausgebildet wird, sogar wenn die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs 100 in dem neutralen Fahrzustand ansteigt.
Andere Ausführungsformen
Andere Ausführungsformen der Erfindung werden im Folgenden beschrieben. Übrigens sind die Konfigurationen der entsprechenden Ausführungsformen, die im Folgenden beschrieben sind, nicht alleine auf die entsprechend angewendeten begrenzt, sondern, solange kein Konflikt entsteht, können sie in Kombination mit den Konfigurationen von anderen Ausführungsformen angewendet werden.

(1) In der voranstehend gegebenen Beschreibung hat das Antriebsgerät 10 außerdem den Motor M zusätzlich zu der Maschine E. Jedoch muss das Antriebsgerät 10 den Motor M nicht haben. Wenn zum Beispiel das Fahrzeug 100 an einer sanften Abwärtsstrecke fährt, kann der Fahrer eine Trägheitsfahrt des Fahrzeugs durch Lösen des Beschleunigers durchführen. Wenn die Übertragungsschaltstufe in der Übertragungsvorrichtung 20 während der Trägheitsfahrt ausgebildet wird, wird ein sogenannter Maschinenbremszustand betreten, um die Maschine E zu drehen, der Drehung der Räder W zu folgen, und ein Moment zum Reduzieren der Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100 wirkt auf die Räder W. In einem derartigen Fall kann, um den Abstand der Trägheitsfahrt zu erhöhen und den Kraftstoffverbrauch des Fahrzeugs 100 zu reduzieren, die Übertragungsvorrichtung 20 in den neutralen Zustand versetzt werden. Um das Fahrzeug 100 über die Beschleunigerbetätigung des Fahrers von einem derartigen neutralen Zustand zu beschleunigen, ist es notwendig, eine geeignete Übertragungsschaltstufe gemäß der Fahrgeschwindigkeit und dem Moment des Fahrzeugs 100 in der Übertragungsvorrichtung 20 in dem neutralen Zustand auszubilden. Sogar wenn das Fahrzeug 100 ohne den Motor M vorliegt, wird entsprechend bevorzugt eine Momentreduktionsverarbeitung durchgeführt, wie voranstehend beschrieben wurde.
(2) In der voranstehend gegebene Beschreibung hat das Antriebsgerät 20 außerdem den Motor M zusätzlich zu der Maschine E, wobei die Maschine E antreibbar mit den Hinterrädern Wr über die Übertragungsvorrichtung 20 gekoppelt ist, und der Motor M antreibbar mit den Vorderrädern Wf (den anderen Rädern) gekoppelt ist. Jedoch kann die Maschine E antreibbar zu den Vorderrädern Wf über die Übertragungsvorrichtung 20 gekoppelt sein, und der Motor M kann antreibbar mit den Hinterrädern Wr (den anderen Rädern) gekoppelt sein. Zusätzlich ist die Erfindung nicht auf die Struktur begrenzt, in der der Motor M antreibbar mit den Rädern (Wf oder Wr) unterschiedlich zu den Rädern (Wf oder Wr) gekoppelt ist, mit denen die Maschine E antreibbar über die Übertragungsvorrichtung 20 gekoppelt ist, wie voranstehend beschrieben wurde, und die Maschine E und der Motor M können antreibbar mit den gleichen Rädern W gekoppelt sein. Um die Räder W durch die Antriebskraft des Motors M mit der in den neutralen Zustand versetzten Übertragungsvorrichtung 20 anzutreiben, ist jedoch der Motor M bevorzugt antreibbar mit dem drehenden Element gekoppelt, das in dem Leistungsübertragungspfad zwischen dem Übertragungsschaltabtriebselement 32 und den Rädern W vorhanden ist. Der neutrale Fahrzustand ist nämlich ein neutraler Zustand, in dem die Übertragungsvorrichtung 20 keine Übertragungsschaltstufen ausbildet, und ist erwünscht erlangt, während das Moment des Motors M zu einem beliebigen der Räder W übertragen wird.
(3) Als ein bestimmtes Beispiel der Nach-Übertragungsschalteingangsdrehzahl ωin_c verwendet die voranstehend gegebene Beschreibung ein Beispiel, in dem die Drehzahl (Übertragungsschaltabtriebswellendrehzahl ωout0) des Übertragungsschaltabtriebselements 32 durch das Übertragungsschaltverhältnis des Leistungsübertragungspfads von dem Übertragungsschaltabtriebselement 32 zu dem Übertragungsschalteingangselement 31 multipliziert wird. Jedoch kann die Nach-Übertragungsschalteingangsdrehzahl ωin_c auf einer beliebigen Drehzahl basiert sein, solange die Nach-Übertragungsschalteingangsdrehzahl ωin_c von der Drehzahl eines in Synchronisation mit dem Übertragungsschaltabtriebselement 32 drehenden Elements umgewandelt wird. In jedem Fall ist es bevorzugt, eine Umwandlung in Berücksichtigung des Übertragungsschaltverhältnisses des Leistungsübertragungspfads zwischen der Erfassungsposition (dem Übertragungsschalteingangselement 31) der Übertragungsschalteingangswellendrehzahl ωin und der Erfassungsposition der Drehzahl des Elements, von dem die Umwandlung durchgeführt wird, durchzuführen. Es ist anzumerken, dass das in Synchronisation drehende Element ein Element ist, das durch Umgehen des Einrückelements gekoppelt ist, und das die Drehzahl proportional zu der Drehzahl des drehenden Elements (in diesem Beispiel des Übertragungsschaltabtriebselements 32) ist, mit dem das Element in Synchronisation dreht.
(4) In der voranstehend gegebenen Beschreibung ist eines der Einrückgeräte, das verwendet wird, um die Übertragungsschaltstufe in der Übertragungsvorrichtung 20 auszubilden, ein Ein-Richtungs-Einrückgerät (der Freilauf F1). Jedoch ist die Erfindung nicht auf dieses Beispiel begrenzt, und das zum Ausbilden der Übertragungsschaltstufe verwendete Einrückgerät muss nicht ein Ein-Richtungs-Einrückgerät haben, sondern kann ein Reibeinrückgerät oder ein Kenneinrückgerät sein. Wenn die Übertragungsschaltstufe in derartigen Einrückgeräten ausgebildet wird, falls die Übertragungsschaltstufe in dem Zustand ausgebildet wird, in dem die Übertragungsschalteingangswellendrehzahl ωin des Übertragungsschalteingangselements 31 niedriger als die Nach-Übertragungsschalteingangsdrehzahl ωin_c ist, wird ein negatives Moment zu den Rädern W übertragen. Um dies zu verhindern, muss die Einrückzeit von zumindest einem Teil der Einrückgeräte zum Ausbilden der Übertragungsschaltstufen zu einem Punkt nach der Steuerung der Drehzahl der Maschine E so verschoben werden, dass die Übertragungsschalteingangswellendrehzahl ωin höher als die Nach-Übertragungsschalteingangsdrehzahl ωin_c wird, und die Übertragungskraft der Maschine E kann nicht schnell zu den Rädern übertragen werden. Falls jedoch eine Hochdrehzahlverarbeitung durchgeführt wird, wie voranstehend beschrieben wurde, kann eine derartige Verzögerung unterdrückt werden, und die Antriebskraft der Maschine E kann schnell zu den Rädern W übertragen werden. Die Struktur der Erfindung ist nämlich ebenfalls wirkungsvoll, wenn das Einrückgerät zum Ausbilden der Übertragungsschaltstufe durch eines oder beides aus einem Reibeinrückgerät und einem Kenneinrückgerät konfiguriert ist.

Umriss der Ausführungsformen der Erfindung
Der Umriss eines Fahrzeugsteuergeräts (1) gemäß den Ausführungsformen der Erfindung, wie sie voranstehend beschrieben wurde, wird in Kürze beschrieben.
In der charakteristischen Struktur des Fahrzeugsteuergeräts (1) gemäß der Ausführungsform der Erfindung steuert das Fahrzeugsteuergerät (1) ein Fahrzeugantriebsgerät (10) mit einer Brennkraftmaschine (E) als eine Antriebskraftquelle für ein Rad (W) und einer Übertragungsvorrichtung (20),
in dem die Übertragungsvorrichtung (20) ein Übertragungsschalteingangselement (31) hat, das antreibbar mit der Brennkraftmaschine (E) gekoppelt ist, ein Übertragungsschaltabtriebselement (32) das antreibbar mit dem Rad (W) gekoppelt ist, und einen Übertragungsmechanismus (30) der eine Mehrzahl Einrückgeräte (C1, C2, C3, B1, B2 und F1) aufweist, und ausgewählt eine Mehrzahl Übertragungsschaltstufen ausbildet, die unterschiedliche Übertragungsschaltverhältnisse aufweisen, abhängig von Einrückzuständen der Mehrzahl der Einrückgeräte (C1, C2, C3, B1, B2 und F1), wobei der Übertragungsmechanismus (30) Drehzahlen des Übertragungsschalteingangselements an den Übertragungsschaltverhältnissen entsprechend der Übertragungsschaltstufen ändert und die geänderte Drehzahl zu dem Übertragungsschaltabtriebselement überträgt,
wenn ein besonderes Einrückgerät eingerückt wird, um eine besondere Übertragungsschaltstufe in der Übertragungsvorrichtung (20) von einem neutralen Fahrzustand auszubilden, in dem die Übertragungsvorrichtung (20) die Übertragungsschaltstufe nicht ausbildet, und nicht Leistung während der Drehung des Rads (W) überträgt, in zumindest einem Fall, in dem die Einrückgeräte (C1, C2, C3, B1, B2 und F1) zum Ausbilden der Übertragungsschaltstufen eingerückt werden, wenn eine Drehzahl des Übertragungsschaltabtriebselements (32) ansteigt, wird eine Drehzahl der Brennkraftmaschine (E) so gesteuert, dass eine Drehzahl (ωin) des Übertragungsschalteingangselements (31) höher als eine Nach-Übertragungsschalteingangsdrehzahl (ωin_c) wird, die die Drehzahl des Übertragungsschalteingangselements (31) ist, nachdem die besondere Übertragungsschaltstufe ausgebildet wurde.
Wenn die Drehzahl des Übertragungsschaltabtriebselements (32) in dem neutralen Fahrzustand ansteigt, und die Nach-Übertragungsschalteingangsdrehzahl (ωin_c) die Drehzahl (ωin) des Übertragungsschalteingangselements (31) überschreitet, muss eine Steuerung so vorgenommen werden, dass die Drehzahl des Übertragungsschalteingangselements (31) höher als die Nach-Übertragungsschalteingangsdrehzahl (ωin_c) wird, um die Übertragungsschaltstufen auszubilden, während verhindert wird, dass ein negatives Moment zu dem Rad (W) übertragen wird. Entsprechend tritt eine Verzögerung auf, bevor die Übertragungsschaltstufen in der Übertragungsvorrichtung (20) ausgebildet werden, so dass eine schnelle Leistungsübertragung nicht durchgeführt werden kann. Jedoch in dieser Struktur, wenn die Einrückgeräte (C1, C2, C3, B1, B2 und F1) zum Ausbilden der Übertragungsschaltstufen eingerückt werden, wird die Drehzahl der Brennkraftmaschine (E) so gesteuert, dass die Drehzahl (ωin) des Übertragungsschalteingangselements (31) höher als die Nach-Übertragungsschalteingangsdrehzahl wird. Wenn die Antriebskraft der Brennkraftmaschine (E) zu dem Rad (W) zu übertragen ist, ist es entsprechend möglich, die Antriebskraft der Brennkraftmaschine (E) zu dem Rad (W) schnell zu übertragen, indem schnell die Übertragungsschaltstufe in der Übertragungsvorrichtung (20) ausgebildet wird, während verhindert wird, dass ein negatives Moment zu dem Rad (W) übertragen wird. Die Übertragungsschaltstufen können nämlich in der Übertragungsvorrichtung (20) schnell ausgebildet werden, sogar wenn ein Anstieg in der Fahrgeschwindigkeit eines Fahrzeugs (100) vorhanden ist, das in einem neutralen Zustand fährt, in dem die Übertragungsvorrichtung (20) die Übertragungsschaltstufen nicht ausbildet und Leistung nicht überträgt.
In einem Gesichtspunkt steuert das Fahrzeugsteuergerät gemäß der Erfindung wünschenswert die Drehzahl der Brennkraftmaschine (E), um zu verhindern, dass die Drehzahl des Übertragungsschalteingangselements (31) niedriger als die Nach-Übertragungsschalteingangsdrehzahl (ωin_c) wird, nachdem die Drehzahl des Übertragungsschalteingangselements (31) höher geworden ist als die Nach-Übertragungsschalteingangsdrehzahl (ωin_c). In dieser Struktur, sogar wenn die Drehzahl (ωout0) des Übertragungsschaltabtriebselements (32) ansteigt, wird die Drehzahl der Brennkraftmaschine (E) so gesteuert, dass die Drehzahl des Übertragungsschalteingangselements (31) konstant höher als die Nach-Übertragungsschalteingangsdrehzahl (ωin_c) wird. Entsprechend wird eine schnelle Leistungsübertragung zu jeder Zeit während der Beschleunigung des Fahrzeugs (100) erlangt.
Wenn die Drehzahl (ωin) des Eingangselements (31) höher als die Nach-Übertragungsschalteingangsdrehzahl (ωin_c) gehalten bleibt, bis die Einrückgeräte (C1, C2, C3, B1, B2 und F1) zum Ausbilden der Übertragungsschaltstufen eingerückt werden, wird eine schnelle Leistungsübertragung sogar erlangt, falls die Einrückgeräte (C1, C2, C3, B1, B2 und F1) zu jeder Zeit eingerückt werden. Die Drehzahl der Brennkraftmaschine (E) ist im Wesentlichen konstant, da ein Leerlaufzustand betreten wird, wenn die Leistung der Brennkraftmaschine (E) nicht zu den Rädern (W) übertragen wird. Wenn die Nach-Übertragungsschalteingangsdrehzahl (ωin_c) höher als die Drehzahl (ωin) des Übertragungsschalteingangselements (31) in diesem Leerlaufzustand wird, ist in dem Fall, in dem die Einrückgeräte (C1, C2, C3, B1, B2 und F1) später eingerückt werden, eine schnelle Leistungsübertragung verhindert. Wenn die Nach-Übertragungsschalteingangsdrehzahl (ωin_c) ansteigt, ist es entsprechend bevorzugt, zu bestimmen, ob die Nach-Übertragungsschalteingangsdrehzahl (ωin_c) die Drehzahl der Brennkraftmaschine (E) überschreitet, und die Drehzahl der Brennkraftmaschine (E) schnell zu steuern. In einem Gesichtspunkt bestimmt bevorzugt das Fahrzeugsteuergerät (1), ob die Drehzahl (ωin) des Übertragungsschalteingangselements (31) niedriger als die Nach-Übertragungsschalteingangsdrehzahl (ωin_c) ist, ausgehend von einer zeitlichen Änderung einer Eingangssynchronisationsdrehzahl (ωin_s), die eine Drehzahl des Übertragungsschalteingangselements (31) oder eines in Synchronisation mit den Übertragungsschalteingangselement (31) drehenden Elements ist, und einer zeitlichen Änderung in einer Abtriebssynchronisationsdrehzahl (ωout_s), die eine Drehzahl des Übertragungsschaltabtriebselements (32) oder eines in Synchronisation mit dem Übertragungsschaltabtriebselement (32) drehenden Elements ist, und, wenn die Drehzahl (ωin) des Übertragungsschalteingangselements (31) bestimmt ist, niedriger als die Nach-Übertragungsschalteingangsdrehzahl (ωin_c) zu sein, wird die Drehzahl der Brennkraftmaschine (E) so gesteuert, dass die Drehzahl (ωin) des Übertragungsschalteingangselements (31) höher als die Nach-Übertragungsschalteingangsdrehzahl (ωin_c) wird, die die Drehzahl des Übertragungsschalteingangselements (31) ist, nachdem die besondere Übertragungsschaltstufe ausgebildet wurde.
Obwohl die Brennkraftmaschine (E) allgemein unter Verwendung eines Steuerverfahrens antriebs-gesteuert wird, nämlich der Momentsteuerung, unter Verwendung des Abtriebsmoments der Brennkraftmaschine (E) aus dem Sollmoment, kann die Brennkraftmaschine (E) unter Verwendung eines anderen Verfahrens als der Momentsteuerung antriebs-gesteuert werden. Zum Beispiel kann die Brennkraftmaschine (E) unter Verwendung eines Steuerverfahrens gesteuert werden (nämlich einer Drehzahlsteuerung), die die Solldrehzahl abgibt. Nach dem Starten der Brennkraftmaschine (E) und Starten der Steuerung der Brennkraftmaschine (E), wird das Steuerverfahren allgemein nicht geändert. Jedoch muss die Drehzahl der Brennkraftmaschine (E) gesteuert werden, um dafür zu sorgen, dass die Drehzahl (ωin) des Übertragungsschalteingangselements (31) höher als die Nach-Übertragungsschalteingangsdrehzahl (ωin_c) wird. Entsprechend ist das Fahrzeugsteuergerät (1) erwünscht so konfiguriert, dass das Steuerverfahren geändert werden kann. In einem Gesichtspunkt kann bevorzugt die Brennkraftmaschine (E) unter Verwendung von zumindest zwei Steuerverfahren mit der Momentsteuerung, um eine Steuerung dafür herzustellen, um ein Sollmoment abzugeben, und einer Drehzahlsteuerung, um eine Steuerung dafür herzustellen, um mit einer Solldrehzahl zu drehen, antriebs-gesteuert werden, und das Steuerverfahren der Brennkraftmaschine (E) wird von der Momentsteuerung zu der Drehzahlsteuerung im Steuern der Drehzahl der Brennkraftmaschine (E) so geändert, dass die Drehzahl (ωin) des Übertragungsschalteingangselements (31) höher als die Nach-Übertragungsschalteingangsdrehzahl (ωin_c) wird.
Wie voranstehend beschrieben wurde, steuert das Fahrzeugsteuergerät (1) das Fahrzeugantriebsgerät (10) mit zumindest der Brennkraftmaschine (E) und der Übertragungsvorrichtung (20). In zurückliegenden Jahren kamen Hybridfahrzeuge in praktische Verwendung, die mit der Brennkraftmaschine (E) und der drehenden elektrischen Maschine (M) als Antriebskraftquellen bereitgestellt sind. In einem derartigen Fahrzeug sind die Maschinenfahrt unter Verwendung der Brennkraftmaschine (E) und der Übertragungsvorrichtung (20), die EV-Fahrt unter Verwendung der drehenden elektrischen Maschine (M) und die Hybridfahrt unter Verwendung der Brennkraftmaschine (E) und der drehenden elektrischen Maschine (M) ermöglicht. Da die Übertragungsvorrichtung (20) sich allgemein in dem neutralen Zustand während der EV-Fahrt befindet, ist es während eines Übergangs von der EV-Fahrt zu der Hybridfahrt erwünscht, eine geeignete Übertragungsschaltstufe gemäß der Fahrgeschwindigkeit und dem Moment des Fahrzeugs (100) in der Übertragungsvorrichtung (20) wie voranstehend beschrieben auszubilden. Wenn jedoch das Moment während der Beschleunigung in der EV-Fahrt unzureichend wird und ein Schalten zu der Hybridfahrt vorgenommen wird, kann sich auch die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs (100) steigen. Entsprechend ist auch in einem derartigen Hybridfahrzeug ein großer Bedarf für eine Technik, die schnell geeignete Übertragungsschaltstufen gemäß der Fahrgeschwindigkeit und dem Moment des Fahrzeugs (100) in der Übertragungsvorrichtung (20) in dem neutralen Zustand ausbildet.
Es hat nämlich in einem Gesichtspunkt das Fahrzeugantriebsgerät (10), das durch das Fahrzeugsteuergerät (1) zu steuern ist, bevorzugt außerdem die drehende elektrische Maschine (M), die drehende elektrische Maschine (M) ist antreibbar gekoppelt, wie im Folgenden beschrieben ist, und der neutrale Fahrzustand wird erlangt, wie im Folgenden beschrieben ist. Insbesondere ist bevorzugt die drehende elektrische Maschine (M) antreibbar mit dem Rad (Wf) unterschiedlich zu dem Rad (W) gekoppelt, mit dem die Brennkraftmaschine (E) antreibbar über die Übertragungsvorrichtung (20) gekoppelt ist, und der neutrale Fahrzustand ist ein neutraler Zustand, in dem die Übertragungsvorrichtung (20) Übertragungsschaltstufen nicht ausbildet und Leistung nicht übertragen wird, und der erlangt wird, während das Moment der drehenden elektrischen Maschine (M) zu dem anderen Rad (Wf) übertragen wird. Alternativ ist bevorzugt die drehende elektrische Maschine (M) antreibbar mit dem drehenden Element gekoppelt, das in dem Leistungsübertragungspfad zwischen dem Übertragungsschaltabtriebselement (32) und dem Rad (W) vorhanden ist, und der neutrale Fahrzustand ist ein neutraler Zustand, in dem die Übertragungsvorrichtung (20) die Übertragungsschaltstufen nicht ausbildet und Leistung nicht übertragen wird, und der erlangt wird, während das Moment der drehenden elektrischen Maschine (M) zu dem Rad (W) übertragen wird.
Industrielle Anwendbarkeit
Die Erfindung ist anwendbar auf ein Fahrzeugsteuergerät zum Steuern eines Fahrzeugantriebgeräts mit einer Brennkraftmaschine als eine Antriebskraftquelle für Räder und einer Übertragungsvorrichtung.
Bezugszeichenliste

1:: Steuergerät (Fahrzeugsteuergerät)
10:: Antriebsgerät (Fahrzeugantriebsgerät)
20:: Übertragungsvorrichtung
30:: Übertragungsmechanismus
31:: Übertragungsschalteingangselement
32:: Übertragungsschaltabtriebselement
100:: Fahrzeug
B1:: erste Bremse (Einrückgerät)
B2:: zweite Bremse (Einrückgerät)
C1:: erste Kupplung (Einrückgerät)
C2:: zweite Kupplung (Einrückgerät)
C3:: dritte Kupplung (Einrückgerät)
E:: Maschine (Brennkraftmaschine)
M:: Motor (drehende elektrische Maschine)
W:: Rad
Wf:: Vorderrad
Wr:: Hinterrad
ωin:: Übertragungsschalteingangswellendrehzahl (Drehzahl des Übertragungsschalteingangselements)
ωin_c:: Nach-Übertragungsschalteingangsdrehzahl
ωout0:: Übertragungsschaltabtriebswellendrehzahl (Drehzahl des Übertragungsschaltabtriebselements)
ωin_s:: Eingangssynchronisationsdrehzahl
ωout_s:: Abtriebssynchronisationsdrehzahl

Claims

Fahrzeugsteuergerät (1) zum Steuern eines Fahrzeugantriebsgeräts (10) mit einer Brennkraftmaschine (E) als eine Antriebskraftquelle für ein Rad (W, Wr) und einer Übertragungsvorrichtung (20), wobei die Übertragungsvorrichtung (20) ein Übertragungsschalteingangselement (31) hat, das antreibbar mit der Brennkraftmaschine (E) gekoppelt ist, ein Übertragungsschaltabtriebselement (32), das antreibbar mit dem Rad (W, Wr) gekoppelt ist, und einen Übertragungsmechanismus (30), der eine Mehrzahl Einrückgeräte (B1, B2, C1, C2, C3, F1) aufweist und ausgewählt eine Mehrzahl Übertragungsschaltstufen ausbildet, die abhängig von Einrückzuständen der Mehrzahl der Einrückgeräte (B1, B2, C1, C2, C3, F1) unterschiedliche Übertragungsschaltverhältnisse aufweisen, wobei der Übertragungsmechanismus (30) eine Drehzahl (ωin) des Übertragungsschalteingangselements (31) an den Übertragungsschaltverhältnissen entsprechend den Übertragungsschaltstufen ändert und die geänderte Drehzahl zu dem Übertragungsschaltabtriebselement (32) überträgt, wenn ein besonderes Einrückgerät eingerückt wird, um eine besondere Übertragungsschaltstufe in der Übertragungsvorrichtung (20) von einem neutralen Fahrzustand auszubilden, in dem die Übertragungsvorrichtung (20) nicht die Übertragungsschaltstufen ausbildet, und nicht Leistung während der Drehung des Rads (W, Wr) überträgt, in zumindest einem Fall, in dem die Einrückgeräte (B1, B2, C1, C2, C3, F1) zum Ausbilden der Übertragungsschaltstufen eingerückt sind, wenn eine Drehzahl (ωout0) des Übertragungsschaltabtriebselements (32) ansteigt, eine Drehzahl der Brennkraftmaschine (E) so gesteuert wird, dass eine Drehzahl (ωin) des Übertragungsschalteingangselements (31) höher als eine Nach-Übertragungsschalteingangsdrehzahl (ωin_c) wird, die die Drehzahl (ωin) des Übertragungsschalteingangselements (31) ist, nachdem die besondere Übertragungsschaltstufe ausgebildet wurde.
Fahrzeugsteuergerät (1) nach Anspruch 1, wobei die Drehzahl der Brennkraftmaschine (E) gesteuert ist, um zu verhindern, dass die Drehzahl (ωin) des Übertragungsschalteingangselements (31) niedriger als die Nach-Übertragungsschalteingangsdrehzahl (ωin_c) wird, nachdem die Drehzahl (ωin) des Übertragungsschalteingangselements (31) höher als die Nach-Übertragungsschalteingangsdrehzahl (ωin_c) geworden ist.
Fahrzeugsteuergerät (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei eine Bestimmung vorgenommen wird, ob die Drehzahl (ωin) des Übertragungsschalteingangselements (31) niedriger als die Nach-Übertragungsschalteingangsdrehzahl (ωin_c) ist, ausgehend von einer zeitlichen Änderung einer Eingangssynchronisationsdrehzahl (ωin_s), die die Drehzahl (ωin) des Übertragungsschalteingangselements (31) oder eines in Synchronisation mit dem Übertragungsschalteingangselement (31) drehenden Elements ist, und einer zeitlichen Änderung einer Abtriebssynchronisationsdrehzahl (ωout_s), die die Drehzahl (ωout0) des Übertragungsschaltabtriebselements (32) oder eines in Synchronisation mit dem Übertragungsschaltabtriebselement (32) drehenden Elements ist, und wenn die Drehzahl (ωin) des Übertragungsschalteingangselements (31) niedriger als die Nach-Übertragungsschalteingangsdrehzahl (ωin_c) bestimmt wird, die Drehzahl der Brennkraftmaschine (E) so gesteuert wird, dass die Drehzahl (ωin) des Übertragungsschalteingangselements (31) höher als die Nach-Übertragungsschalteingangsdrehzahl (ωin_c) wird, die die Drehzahl (ωin) des Übertragungsschalteingangselements (31) ist, nachdem die besondere Übertragungsschaltstufe ausgebildet wurde.
Fahrzeugsteuergerät (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Brennkraftmaschine (E) antriebs-steuerbar unter Verwendung von zumindest zwei Steuerverfahren mit einer Momentsteuerung, um eine Steuerung so vorzunehmen, dass ein Abtrieb ein Sollmoment ist, und einer Drehzahlsteuerung, um eine Steuerung so vorzunehmen, dass sie mit einer Solldrehzahl dreht, ist, und das Steuerverfahren der Brennkraftmaschine (E) von der Momentsteuerung zu der Drehzahlsteuerung in der Steuerung der Drehzahl der Brennkraftmaschine (E) so geändert wird, dass die Drehzahl (ωin) des Übertragungsschalteingangselements (31) höher als die Nach-Übertragungsschalteingangsdrehzahl (ωin_c) wird.
Fahrzeugsteuergerät (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Fahrzeugantriebsgerät (10) außerdem eine drehende elektrische Maschine hat, die drehende elektrische Maschine antreibbar mit einem anderen Rad (Wf) gekoppelt ist, das nicht das Rad (W, Wr) ist, mit dem die Brennkraftmaschine (E) antreibbar über die Übertragungsvorrichtung (20) gekoppelt ist, wobei der neutrale Fahrzustand ein Zustand ist, in dem die Übertragungsvorrichtung (20) die Übertragungsschaltstufe nicht ausbildet und nicht Leistung überträgt, und der erlangt wird, während ein Moment der drehenden elektrischen Maschine zu dem anderen Rad (Wf) übertragen wird, oder die drehende elektrische Maschine antreibbar mit einem drehenden Element gekoppelt ist, das in einem Leistungsübertragungspfad zwischen dem Übertragungsschaltabtriebselement (32) und dem Rad (W, Wr) vorhanden ist, und der neutrale Fahrzustand ein neutraler Zustand ist, in dem die Übertragungsvorrichtung (20) die Übertragungsschaltstufe nicht ausbildet, und eine Leistung nicht überträgt, und der erlangt wird, während ein Moment der drehenden elektrischen Maschine zu dem Rad (W, Wr) übertragen wird.