DE112017005794T5 - Leistungsübertragungssteuerungsvorrichtung - Google Patents

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Abstract

Eine Leistungsübertragungssteuerungsvorrichtung ist in der Lage, Gänge in einem Getriebe durch ein nicht synchronisiertes Getriebe zuverlässig einzurücken. Eine Leistungsübertragungssteuerungsvorrichtung, die in einem Fahrzeug der nicht synchronisierten Getriebebauart angewandt ist, das zumindest zwei oder mehr Gangstufen hat, ermittelt Drehzahlinformationen eines Leerlaufzahnrads, das zu einem Zieleingriffsbauteil korrespondiert, und Drehzahlinformationen einer Hülse (Muffe), die zu einem Eingriffsbauteil korrespondiert, legt eine Drehzahl, die durch eine Leistungsquelle änderbar ist, als eine synchronisierungsseitige Drehzahl fest, legt die andere Drehzahl als eine synchronisierungsseitige Zieldrehzahl fest, ermöglicht, dass eine Differentialdrehung zwischen der synchronisierungsseitigen Drehzahl und der synchronisierungsseitigen Zieldrehzahl mit einer vorbestimmten Differentialdrehung übereinstimmt, durch Ändern der synchronisierungsseitigen Drehzahl mittels der Leistungsquelle, nachdem ein Leistungsübertragungsfreigabezustand aufgrund einer Gangänderungsanforderung ausgewählt wird, führt einen Eingriffsbetrieb aus, um zu einem Leistungsübertragungszustand durch einen Kontaktzustand umzuschalten, kehrt ein Vorzeichen der vorbestimmten Differentialdrehung um, wenn eine vorbestimmte Zeit nach dem Übergang zu dem Kontaktzustand verstrichen ist, und schaltet zu dem Leistungsübertragungszustand um, während es ermöglicht wird, dass die Differentialdrehung mit der vorbestimmten Differentialdrehung, deren Vorzeichen umgekehrt ist, übereinstimmt.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Leistungsübertragungssteuerungsvorrichtung in einem Fahrzeug, die ein AMT ist, das eine Gangänderungssteuerung (Gangwechselsteuerung) durch ein Stellglied ausführt und keinen Synchronisierungsmechanismus in einem Getriebe hat.
  • Stand der Technik
  • In der Vergangenheit haben sich die Fahrzeuge, die automatisierte manuelle Getriebe (AMTs) verwenden, stetig erhöht, die Gangstufen durch Stellglieder steuern, und wurde ein Getriebe (ein nicht synchronisiertes Getriebe), das ein AMT ist und keinen Synchronisierungseingriffsmechanismus mit einem Synchronring hat, entwickelt. Für einen Gangänderungsbetrieb (Gangwechselbetrieb) des Fahrzeugs, das ein derartiges Stellglied anwendet, gleitet (wird) eine Hülse (Muffe), die an einem Leerlaufzahnrad einer derzeitigen Gangstufe an einer Drehwelle fixiert, um nicht relativ drehbar zu sein, mittels einer Leistung/Antriebskraft (verschoben), die von dem Stellglied erzeugt wird, so dass die Hülse von dem Leerlaufzahnrad der derzeitigen Gangstufe getrennt ist, um eine relative Drehung des Leerlaufzahnrads und der Drehwelle zu ermöglichen. Des Weiteren wird, um zu einer nächsten Gangstufe umzuschalten, die Hülse, die zu einer neutralen Position bewegt wird, zu einem Leerlaufzahnrad der nächsten Gangstufe hin verschoben, so dass die Hülse mit dem Leerlaufzahnrad der nächsten Gangstufe eingreift und an der Drehwelle fixiert wird, um nicht relativ drehbar zu sein. Auf diese Weise wird der Gangänderungsbetrieb abgeschlossen. In dem Fall des nicht synchronisierten Getriebes wird, wenn die Hülse in einer neutralen Position angeordnet wird/ist, eine Differentialdrehung durch Ausführen eines Prozesses zum Synchronisieren einer Drehzahl des Leerlaufzahnrads mit einer Drehzahl der Hülse zu der Zeit des Umschaltens der Gangstufe beseitigt (aufgehoben). Demgemäß greifen das Leerlaufzahnrad und die Hülse gleichmäßig miteinander ein.
  • Patentdokument 1 beschreibt eine elektrische Getriebevorrichtung (Übertragungsvorrichtung), die in der Lage ist, dass eine Hülse (Muffe) mit einem Zahnrad ohne Wiederholen eines Gangänderungsbetriebs von dem Beginn nur durch Ausführen eines Eingriffsbetriebs erneut eingreift, wenn die Hülse nicht mit dem Zahnrad eingreifen kann.
  • Zitierungsliste
  • Patentdokument
  • Patendokument 1: JP 3709955 B2
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Technisches Problem
  • In der elektrischen Getriebevorrichtung, die in dem Patentdokument 1 beschrieben ist, wird es ermöglicht, dass die Hülse mit dem Zahnrad ohne Wiederholen des Gangänderungsbetriebs von dem Beginn nur durch erneutes Ausführen des Eingriffsbetriebs eingreift, wenn die Hülse nicht mit dem Zahnrad eingreifen kann. Jedoch ist es, da der Eingriffsbetrieb durch Verstärken oder Abschwächen eines Drehmoments, das sich auf die Bewegung der Hülse bezieht, wiederholt wird, zu berücksichtigen, dass ein Fahrer ein unangenehmes Gefühl erfährt, da es eine lange Zeit dauern kann, bis der Eingriffsbetrieb abgeschlossen ist. Des Weiteren ist es, da ein Prozess, der es zulässt, dass die Drehzahl der Hülse mit der Drehzahl des Zahnrads übereinstimmt, nicht ausgeführt wird, zu berücksichtigen, dass eine übermäßige Last auf die Hülse und das Zahnrad aufgebracht werden kann.
  • 6 ist ein erläuterndes Schaubild, das einen Zustand darstellt, unmittelbar bevor ein Leerlaufzahnrad mit einer Hülse in einem nicht synchronisierten Getriebe eingreift. In einem Fahrzeug der nicht synchronisierten Getriebebauart wird, wie in 6 dargestellt ist, wenn sich eine Hülse (Muffe), die sich gemeinsam mit einer Drehwelle dreht und in einer axialen Richtung gleitbar (verschiebbar) ist, mit einer Drehzahl N1 dreht und sich ein Leerlaufzahnrad, das vorgesehen ist, um relativ zu der Drehwelle drehbar zu sein, mit einer Drehzahl N2 dreht, beispielsweise die Drehzahl der Drehwelle der Hülse so gesteuert, dass N1 gleich N2 ist, durch eine Antriebskraft einer Brennkraftmaschine oder eines Motorgenerators und wird die Hülse bewegt, um mit dem Leerlaufzahnrad in einem Zustand einzugreifen, in dem N1 gleich N2 ist. Auf diese Weise wird der Gangeingriffsbetrieb abgeschlossen. Jedoch wird, wie in 6 beschrieben ist, wenn N1 gleich N2 ist und eine Zahnspitze (ein Zahnkopf) der Hülse mit einer Zahnspitze (einem Zahnkopf) des Leerlaufzahnrads genau übereinstimmt, dieser Übereinstimmungszustand beibehalten. Aus diesem Grund tritt ein Problem auf, dass die Hülse nicht mit dem Zahnrad eingreift, selbst wenn die Hülse in diesem Zustand bewegt wird. Des Weiteren tritt, wenn die Hülse in dem Zustand von 6 zwangsweise mit dem Zahnrad in Eingriff gebracht wird, ein Problem auf, dass ein Fahrer ein unkomfortables Gefühl erfährt aufgrund eines Kollisionsgeräusches, das zwischen den Spitzen der Hülse und des Zahnrads erzeugt wird.
  • Die Erfindung ist in Anbetracht der vorstehend beschriebenen Probleme gemacht worden und es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Leistungsübertragungssteuerungsvorrichtung bereitzustellen, die in der Lage ist, dass Gänge in einem Getriebe durch ein nicht synchronisiertes Getriebe zuverlässig eingreifen (einrücken).
  • Lösung des Problems
  • Eine Leistungsübertragungssteuerungsvorrichtung gemäß der Erfindung weist Folgendes auf: eine erste Drehwelle; eine Leistungsquelle, die vorgesehen ist, um eine Drehzahl der ersten Drehwelle einzustellen; eine zweite Drehwelle, die sich gemeinsam mit einer Achse dreht; eine erste Drehzahlerfassungseinheit, die die Drehzahl der ersten Drehwelle erfasst; eine zweite Drehzahlerfassungseinheit, die eine Drehzahl der zweiten Drehwelle erfasst; ein Eingriffsbauteil, das sich gemeinsam mit einer von der ersten Drehwelle und der zweiten Drehwelle dreht und vorgesehen ist, um in Bezug auf die eine Welle in einer axialen Richtung beweglich zu sein; ein Zieleingriffsbauteil, das in der einen Welle vorgesehen ist, um relativ drehbar zu sein, und sich gemeinsam mit der anderen Welle von der ersten Drehwelle und der zweiten Drehwelle dreht; ein Stellglied, das betrieben wird, um das Eingriffsbauteil in der axialen Richtung zu bewegen; und eine Steuerungseinheit, die in der Lage ist, einen Leistungsübertragungsdrehzahlberechnungsprozess zum Berechnen einer Leistungsübertragungsdrehzahl, die zu der Drehzahl der ersten Drehwelle zu einer Zeit zum Einrichten eines Leistungsübertragungsbetriebs zwischen dem Eingriffsbauteil und dem Zieleingriffsbauteil korrespondiert, auf der Grundlage der Drehzahl der zweiten Drehwelle, die durch die zweite Drehzahlerfassungseinheit zu der Zeit zum Einrichten des Leistungsübertragungsbetriebs zwischen dem Eingriffsbauteil und dem Zieleingriffsbauteil erfasst wird, einen Differentialdrehungsberechnungsprozess zum Berechnen einer Differentialdrehung, die zu einer Drehzahldifferenz korrespondiert, die durch Subtrahieren der Leistungsübertragungsdrehzahl, die in dem Leistungsübertragungsdrehzahlberechnungsprozess berechnet wird, von der Drehzahl der ersten Drehwelle, die durch die erste Drehzahlerfassungseinheit erfasst wird, erhalten wird, und einen Synchronisierungseingriffssteuerungsprozess zum Steuern einer Drehzahl der Leistungsquelle, so dass die Differentialdrehung, die in dem Differentialdrehungsberechnungsprozess berechnet wird, mit einer vorbestimmten Differentialdrehung übereinstimmt, und zum Betreiben des Stellglieds auszuführen, so dass der Leistungsübertragungsbetrieb zwischen dem Eingriffsbauteil und dem Zieleingriffsbauteil eingerichtet wird, nachdem die Differentialdrehung mit der vorbestimmten Differentialdrehung übereinstimmt, wobei ein Eingriffs-/Nichteingriffszustand zwischen dem Eingriffsbauteil und dem Zieleingriffsbauteil zumindest einen Leistungsübertragungsfreigabezustand, in dem kein Kontakt zwischen dem Eingriffsbauteil und dem Zieleingriffsbauteil auftritt, einen Leistungsübertragungszustand, in dem ein Kontakt zwischen dem Eingriffsbauteil und dem Zieleingriffsbauteil auftritt und der Leistungsübertragungsbetrieb eingerichtet ist, und einen Kontaktzustand, in dem ein Kontakt zwischen dem Eingriffsbauteil und dem Zieleingriffsbauteil auftritt, jedoch der Leistungsübertragungsbetrieb nicht eingerichtet ist, aufweist, und wobei in einem Fall, in dem das Stellglied betrieben wird, um den Leistungsübertragungsfreigabezustand zu dem Leistungsübertragungszustand umzuschalten, die Steuerungseinheit es ermöglicht, dass die Differentialdrehung mit der vorbestimmten Differentialdrehung vor dem Übergang zu dem Kontaktzustand während des Synchronisierungseingriffssteuerungsprozesses übereinstimmt, und die vorbestimmte Differentialdrehung vor dem Übergang zu dem Leistungsübertragungszustand nach dem Übergang zu dem Kontaktzustand ändert und ermöglicht, dass die Differentialdrehung mit der geänderten vorbestimmten Differentialdrehung übereinstimmt.
  • Des Weiteren ist die Leistungsübertragungssteuerungsvorrichtung gemäß der Erfindung die Leistungsübertragungssteuerungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei in einem Fall, in dem das Stellglied betrieben wird, um den Leistungsübertragungsfreigabezustand zu dem Leistungsübertragungszustand umzuschalten, die Steuerungseinheit ermöglicht, dass die Differentialdrehung mit der vorbestimmten Differentialdrehung, die auf einen Wert, der nicht null ist, festgelegt ist, vor dem Übergang zu dem Kontaktzustand in dem Synchronisierungseingriffssteuerungsprozess übereinstimmt, und ein Vorzeichen der vorbestimmten Differentialdrehung vor dem Übergang zu dem Leistungsübertragungszustand nach dem Übergang zu dem Kontaktzustand umkehrt und ermöglicht, dass die Differentialdrehung mit der vorbestimmten Differentialdrehung, deren Vorzeichen umgekehrt ist, übereinstimmt.
  • Des Weiteren ist in der Leistungsübertragungssteuerungsvorrichtung gemäß der Erfindung die Steuerungseinheit in der Lage, einen Beschleunigungs-/Verzögerungsanforderungsbestimmungsprozess zum Bestimmen einer Beschleunigungsanforderung, die zu einer Anforderung zum Beschleunigen eines Fahrzeugs korrespondiert, und einer Verzögerungsanforderung, die zu einer Anforderung zum Verzögern des Fahrzeugs korrespondiert, auf der Grundlage von zumindest einem Ausmaß eines Beschleunigerbetriebs durch den Fahrer auszuführen, und wobei die Steuerungseinheit das Vorzeichen der vorbestimmten Differentialdrehung auf einen positiven Wert bis zu dem Übergang zu dem Kontaktzustand in dem Synchronisierungseingriffssteuerungsprozess festlegt, wenn es bestimmt wird, dass die Beschleunigungsanforderung in dem Beschleunigungs-/Verzögerungsanforderungsbestimmungsprozess vorliegt, und das Vorzeichen der vorbestimmten Differentialdrehung auf einen negativen Wert bis zu dem Übergang zu dem Kontaktzustand in dem Synchronisierungseingriffssteuerungsprozess festlegt, wenn es bestimmt wird, dass die Verzögerungsanforderung in dem Beschleunigungs-/Verzögerungsanforderungsbestimmungsprozess vorliegt.
  • Des Weiteren wiederholt in der Leistungsübertragungssteuerungsvorrichtung gemäß der Erfindung die Steuerungseinheit das Umkehren des Vorzeichens der vorbestimmten Differentialdrehung, wann immer eine vorbestimmte Zeit verstrichen ist bis zu dem Übergang zu dem Leistungsübertragungszustand nach dem Übergang zu dem Kontaktzustand, und ermöglicht, dass die Differentialdrehung mit der vorbestimmten Differentialdrehung übereinstimmt, wann immer das Vorzeichen der vorbestimmten Differentialdrehung in dem Synchronisierungseingriffssteuerungsprozess umgekehrt wird.
  • Des Weiteren steuert in der Leistungsübertragungssteuerungsvorrichtung gemäß der Erfindung die Steuerungseinheit einen Absolutwert einer Differentialdrehungsänderungsrate, die zu einem Änderungsausmaß pro Einheitszeit der Differentialdrehung korrespondiert, auf einen vorbestimmten Wert zu einer Zeit des Umkehrens des Vorzeichens der vorbestimmten Differentialdrehung bis zu dem Übergang zu dem Leistungsübertragungszustand nach dem Übergang zu dem Kontaktzustand und ermöglicht, dass die Differentialdrehung mit der vorbestimmten Differentialdrehung in dem Synchronisierungseingriffssteuerungsprozess übereinstimmt.
  • Des Weiteren ermöglicht in der Leistungsübertragungssteuerungsvorrichtung gemäß der Erfindung in einem Fall, in dem das Stellglied betrieben wird, um den Leistungsübertragungsfreigabezustand zu dem Leistungsübertragungszustand umzuschalten, die Steuerungseinheit, dass die Differentialdrehung mit der vorbestimmten Differentialdrehung, die mit null festgelegt ist, vor dem Übergang zu dem Kontaktzustand übereinstimmt, und ändert die vorbestimmte Differentialdrehung auf einen Wert, der von null verschieden ist, vor dem Übergang zu dem Leistungsübertragungszustand nach dem Übergang zu dem Kontaktzustand, und ermöglicht, dass die Differentialdrehung mit der geänderten vorbestimmten Differentialdrehung in dem Synchronisierungseingriffssteuerungsprozess übereinstimmt.
  • Des Weiteren ist in der Leistungsübertragungssteuerungsvorrichtung gemäß der Erfindung die Steuerungseinheit in der Lage, einen Beschleunigungs-/Verzögerungsanforderungsbestimmungsprozess zum Bestimmen einer Beschleunigungsanforderung, die zu einer Anforderung zum Beschleunigen eines Fahrzeugs korrespondiert, und einer Verzögerungsanforderung, die zu einer Anforderung zum Verzögern des Fahrzeugs korrespondiert, auf der Grundlage von zumindest einem Ausmaß eines Beschleunigerbetriebs durch den Fahrer auszuführen, und wobei die Steuerungseinheit die vorbestimmte Differentialdrehung auf einen positiven Wert bis zu dem Übergang zu dem Kontaktzustand in dem Synchronisierungseingriffssteuerungsprozess ändert, wenn es bestimmt wird, dass die Beschleunigungsanforderung in dem Beschleunigungs-/Verzögerungsanforderungsbestimmungsprozess vorliegt, und die vorstimmte Differentialdrehung auf einen negativen Wert bis zu dem Übergang zu dem Kontaktzustand in dem Synchronisierungseingriffssteuerungsprozess ändert, wenn es bestimmt wird, dass die Verzögerungsanforderung in dem Beschleunigungs-/Verzögerungsanforderungsbestimmungsprozess vorliegt.
  • Des Weiteren wiederholt in der Leistungsübertragungssteuerungsvorrichtung gemäß der Erfindung die Steuerungseinheit das Umkehren des Vorzeichens der vorbestimmten Differentialdrehung, wann immer eine vorbestimmte Zeit verstrichen ist, nachdem die vorbestimmte Differentialdrehung auf einen Wert, der von null verschieden ist, bis zu dem Übergang zu dem Leistungsübertragungszustand nach dem Übergang zu dem Kontaktzustand geändert wird, und ermöglicht, dass die Differentialdrehung mit der vorbestimmten Differentialdrehung zu der Zeit des Umkehrens des Vorzeichens der vorbestimmten Differentialdrehung in dem Synchronisierungseingriffssteuerungsprozess übereinstimmt.
  • Des Weiteren steuert in der Leistungsübertragungssteuerungsvorrichtung gemäß der Erfindung die Steuerungseinheit einen Absolutwert einer Differentialdrehungsänderungsrate, die zu einer Änderungsrate pro Einheitszeit der Differentialdrehung korrespondiert, auf einen vorbestimmten Wert zu der Zeit des Zulassens der Differentialdrehung, dass sie mit der vorbestimmten Differentialdrehung übereinstimmt, nach dem Umkehren des Vorzeichens der vorbestimmten Differentialdrehung und zum Ändern der vorbestimmten Differentialdrehung auf einen Wert, der von null verschieden ist, bis zu dem Übergang zu dem Leistungsübertragungszustand nach dem Übergang zu dem Kontaktzustand in dem Synchronisierungseingriffssteuerungsprozess.
  • Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
  • Gemäß der Erfindung hat die Steuerungseinheit eine Funktion des Leistungsübertragungsdrehzahlberechnungsprozesses zum Berechnen der Leistungsübertragungsdrehzahl, die zu der Drehzahl der ersten Drehwelle zu der Zeit des Einrichtens des Leistungsübertragungsbetriebs zwischen dem Eingriffsbauteil und dem Zieleingriffsbauteil korrespondiert, auf der Grundlage der Drehzahl der zweiten Drehwelle, die durch die zweite Drehzahlerfassungseinheit erfasst wird, zu der Zeit des Einrichtens des Leistungsübertragungsbetriebs zwischen dem Eingriffsbauteil und dem Zieleingriffsbauteil, des Differentialdrehungsberechnungsprozesses zum Berechnen der Differentialdrehung, die zu der Drehzahldifferenz korrespondiert, die durch Subtrahieren der Leistungsübertragungsdrehzahl, die in dem Leistungsübertragungsdrehzahlberechnungsprozess berechnet wird, von der Drehzahl der ersten Drehwelle, die durch die erste Drehzahlerfassungseinheit erfasst wird, und des Synchronisierungseingriffssteuerungsprozesses zum Steuern der Drehzahl der Leistungsquelle (Antriebsquelle), so dass die Differentialdrehung mit der vorbestimmten Differentialdrehung übereinstimmt, und zum Betreiben des Stellglieds, um den Leistungsübertragungsbetrieb zwischen dem Eingriffsbauteil und dem Zieleingriffsbauteil einzurichten, nachdem die Differentialdrehung mit der vorbestimmten Differentialdrehung übereinstimmt. Dann wird es in dem Synchronisierungseingriffssteuerungsprozess zugelassen, dass die Differentialdrehung mit der vorbestimmten Differentialdrehung vor dem Übergang zu dem Kontaktzustand übereinstimmt, die vorbestimme Differentialdrehung vor dem Übergang zu dem Leistungsübertragungszustand nach dem Übergang zu dem Kontaktzustand geändert wird, und wird es zugelassen, dass die Differentialdrehung mit der geänderten vorbestimmten Differentialdrehung übereinstimmt. Demgemäß ist es, selbst wenn ein derzeitiger Zustand nicht zu dem Leistungsübertragungszustand umgeschaltet werden kann, während die Differentialdrehung mit der vorbestimmten Differentialdrehung zu dieser Zeit übereinstimmt, möglich, den derzeitigen Zustand zu dem Leistungsübertragungszustand durch Ändern der vorbestimmten Differentialdrehung und durch Zulassen, dass die Differentialdrehung mit der geänderten vorbestimmten Differentialdrehung übereinstimmt, umzuschalten.
  • Des Weiteren wird es gemäß der Erfindung in dem Synchronisierungseingriffssteuerungsprozess der Steuerungseinheit zugelassen, dass die Differentialdrehung mit der vorbestimmten Differentialdrehung vor dem Übergang zu dem Kontaktzustand übereinstimmt, und wird das Vorzeichen der vorbestimmten Differentialdrehung vor dem Übergang zu dem Leistungsübertragungszustand nach dem Übergang zu dem Kontaktzustand umgekehrt und wird es zugelassen, dass die Differentialdrehung mit der vorbestimmten Differentialdrehung, deren Vorzeichen umgekehrt ist, übereinstimmt. Demgemäß ist es, da die Differentialdrehung in einer Richtung gesteuert wird, in der sich eine Last, mit der das Eingriffsbauteil von einer Kontaktposition zurückgedrückt wird, verringert, selbst wenn das Zieleingriffsbauteil das Eingriffsbauteil in dem Kontaktzustand berührt, möglich, den derzeitigen Zustand zu dem Leistungsübertragungszustand gleichmäßig umzuschalten.
  • Des Weiteren wird/ist gemäß der Erfindung, wenn es bestimmt wird, dass die Beschleunigungsanforderung in dem Beschleunigungs-/Verzögerungsanforderungsbestimmungsprozess vorliegt, das Vorzeichen der vorbestimmten Differentialdrehung positiv festgelegt bis zu dem Übergang zu dem Kontaktzustand in dem Synchronisierungseingriffssteuerungsprozess. Unterdessen wird/ist, wenn es bestimmt wird, dass die Verzögerungsanforderung in dem Beschleunigungs-/Verzögerungsanforderungsbestimmungsprozess vorliegt, das Vorzeichen der vorbestimmten Differentialdrehung negativ festgelegt bis zu dem Übergang zu dem Kontaktzustand in dem Eingriffssteuerungsprozess. Demgemäß gibt es eine Wirkung, die in der Lage ist, das Verhalten des Fahrzeugs, das mit dem Fahrgefühl des Fahrers übereinstimmt, zu erhalten.
  • Des Weiteren wird gemäß der Erfindung in dem Synchronisierungseingriffssteuerungsprozess der Steuerungseinheit das Umkehren des Vorzeichens der vorbestimmten Differentialdrehung wiederholt, wann immer eine vorbestimmte Zeit bis zu dem Übergang zu dem Leistungsübertragungszustand nach dem Übergang zu dem Kontaktzustand verstreicht. Demgemäß ist es, wenn der derzeitige Zustand nicht zu dem Leistungsübertragungszustand umgeschaltet werden kann, selbst nachdem eine vorbestimmte Zeit verstrichen ist, nachdem das Vorzeichen der vorbestimmten Differentialdrehung umgekehrt wurde, möglich, den derzeitigen Zustand zu dem Leistungsübertragungszustand durch ein weiteres Umkehren des Vorzeichens der vorbestimmten Differentialdrehung zum Umkehren des Stärkenverhältnisses der Drehzahl zuverlässig umzuschalten.
  • Des Weiteren wird gemäß der Erfindung in dem Synchronisierungseingriffssteuerungsprozess der Steuerungseinheit der Absolutwert der Differentialdrehungsänderungsrate, die zu einem Änderungsausmaß pro Einheitszeit der Differentialdrehung korrespondiert, auf einen vorbestimmten Wert gesteuert, wenn das Vorzeichen der vorbestimmten Differentialdrehung vor dem Übergang zu dem Leistungsübertragungszustand nach dem Übergang zu dem Kontaktzustand umgekehrt wird. Demgemäß ist es möglich, den derzeitigen Zustand effizient zu dem Leistungsübertragungszustand durch Steuern einer Differentialdrehungsänderungsgeschwindigkeit mit einer geeigneten Geschwindigkeit umzuschalten.
  • Des Weiteren wird es gemäß der Erfindung in dem Synchronisierungseingriffssteuerungsprozess der Steuerungseinheit zugelassen, dass die Differentialdrehung mit der vorbestimmten Differentialdrehung, die mit null vor dem Übergang zu dem Kontaktzustand festgelegt ist, übereinstimmt, und wird die vorbestimmte Differentialdrehung auf einen Wert geändert, der von null verschieden ist, vor dem Übergang zu dem Leistungsübertragungszustand nach dem Übergang zu dem Kontaktzustand, und wird es zugelassen, dass die Differentialdrehung mit der geänderten vorbestimmten Differentialdrehung übereinstimmt. Demgemäß gibt es einen Fall, in dem der derzeitige Zustand unmittelbar zu dem Leistungsübertragungszustand in einem Zustand umgeschaltet wird, in dem die Differentialdrehung null ist, das heißt, in dem die synchronisierungsseitige Zieldrehzahl mit der synchronisierungsseitigen Drehzahl übereinstimmt. Jedoch kann, selbst wenn der derzeitige Zustand nicht zu dem Leistungsübertragungszustand derart umgeschaltet werden kann, der derzeitige Zustand zu dem Leistungsübertragungszustand in einem Zustand (Stadium) umgeschaltet werden, in dem das relative Positionsverhältnis schrittweise zu einem eingreifbaren Positionsverhältnis geschaltet wird, nachdem die Differentialdrehung allmählich (schrittweise) in Richtung der vorbestimmten Differentialdrehung, die auf Wert geändert wird, der von null verschieden ist, erzeugt wird. Als Ergebnis ist es möglich, einen Gangeingriffsbetrieb zuverlässig abzuschließen.
  • Figurenliste
    • 1 ist ein erläuterndes Schaubild, das eine Gestaltung eines Fahrzeugs darstellt, in dem eine Leistungsübertragungssteuerungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung angewandt wird.
    • 2 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Ablauf einer Eingriffsbetriebssteuerung einer Leistungsübertragungssteuerungsvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt.
    • 3 ist ein erläuterndes Diagramm zum Darstellen einer Drehzahlsteuerung des ersten Ausführungsbeispiels.
    • 4 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Ablauf einer Eingriffsbetriebssteuerung einer Leistungsübertragungssteuerungsvorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt.
    • 5 ist ein erläuterndes Diagramm zum Darstellen einer Drehzahlsteuerung des zweiten Ausführungsbeispiels.
    • 6 ist ein erläuterndes Schaubild, das einen Zustand darstellt, unmittelbar bevor ein Leerlaufzahnrad, das zu einem Zieleingriffsbauteil eines nicht synchronisierten Getriebes korrespondiert, mit einer Hülse, die zu einem Eingriffsbauteil korrespondiert, eingreift.
  • Beschreibung der Ausführungsbeispiele
  • [Erstes Ausführungsbeispiel]
  • Nachstehend ist ein Beispiel einer Leistungsübertragungssteuerungsvorrichtung 10 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel in Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. 1 ist ein erläuterndes Schaubild, das eine Gestaltung eines Fahrzeugs darstellt, in dem die Leistungsübertragungssteuerungsvorrichtung 10 der Erfindung angewandt ist. In 1 bezeichnet 11 eine Brennkraftmaschine, die eine Leistungsquelle (Antriebskraftquelle) ist, bezeichnet 12 eine Eingabewelle, die eine erste Drehwelle ist, bezeichnet 13 einen Motorgenerator, der eine weitere Leistungsquelle (Antriebskraftquelle) ist, bezeichnet 14 eine Hülse (Muffe), die ein Eingriffsbauteil ist, bezeichnet 15 eine Gabel, bezeichnet 16 eine Schaltwelle, bezeichnet 17 einen Dämpfer, bezeichnet 18 ein Stellglied, bezeichnen 19a und 19b Leistungsübertragungsmechanismen, bezeichnet 20 eine Ausgabewelle, die eine zweite Drehwelle ist, und bezeichnet 21 eine Brennkraftmaschinensteuerungseinheit (nachstehend ECU), die eine Steuerungseinheit ist, wobei ein Leerlaufzahnrad GA1 und ein Leerlaufzahnrad GB1, die Zieleingriffsbauteile sind, mit der Eingabewelle 12 verbunden sind, um relativ drehbar zu sein, und Zahnräder GA2 und GB2 mit der Ausgabewelle 20 verbunden sind, um sich mit dieser gemeinsam zu drehen. Eine erste Drehwellendrehzahlinformation 22, die eine Drehzahl einer Eingabewelle ist, die durch eine erste Drehzahlerfassungseinheit wie zum Beispiel einem Drehgeber, der an einem Motorgenerator angebracht ist, ermittelt wird, eine zweite Drehwellendrehzahlinformation 23, die eine Drehzahl einer Ausgabewelle ist, die durch eine zweite Drehzahlerfassungseinheit wie zum Beispiel einem Drehzahlsensor, der an der Ausgabewelle angebracht ist, ermittelt wird, und weitere Sensorinformationen 24 werden zu der ECU 21 eingegeben.
  • Des Weiteren ist nachstehend zur Vereinfachung der Beschreibung eine Gangstufe derart beschrieben, dass nur ein Paar GA1 und GA2 und ein Paar GB1 und GB2 verwendet werden, eine Hülse zwischen dem Leerlaufzahnrad GA1 und dem Leerlaufzahnrad GB1 angeordnet ist, und ein Gang durch die eine Hülse geändert (gewechselt) wird. Jedoch kann es angenommen werden, dass mehrere Gänge vorgesehen sind, die tatsächlich geändert (gewechselt) werden. Selbstverständlich wird es angenommen, dass das Leerlaufzahnrad und die Hülse an der Ausgabewelle vorgesehen sind. Des Weiteren wird eine Gestaltung, die drei Achsen oder mehr verwendet, angenommen, wie zum Beispiel in der Eingabewelle, der Gegenwelle und der Ausgabewelle. Des Weiteren sind die Leistungsübertragungsmechanismen 19a und 19b angeordnet, um die Leistung (Antriebskraft) des Stellglieds 18 zu der Schaltwelle 16 zu übertragen, jedoch ist diese Gestaltung nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel kann eine beliebige Gestaltung verwendet werden, solange der Betrieb der Hülse 14 durch die Leistung des Stellglieds 18 gesteuert werden kann. Des Weiteren können, wenn die Gänge durch Betreiben der Hülse mittels des Stellglieds 18 gewechselt (geändert) werden, die Gänge in Erwiderung auf eine Gangänderungsanforderung (Gangwechselanforderung) auf der Grundlage eines Betriebs des Fahrers geändert werden oder können die Gänge automatisch geändert (gewechselt) werden, wenn eine vorbestimmte Gangänderungsbedingung (Gangwechselbedingung) erfüllt ist.
  • In 1 dreht die Brennkraftmaschine 11 die Eingabewelle 12 drehbar an. Des Weiteren kann, obwohl es keine wesentliche Gestaltung ist, der Motorgenerator 13 angeordnet sein, der in der Lage ist, die Eingabewelle 12 drehbar anzutreiben. Das Leerlaufzahnrad GA1 und das Leerlaufzahnrad GB1 sind verbunden, um an der Eingabewelle 12 relativ drehbar zu sein, und in einem neutralen Zustand ist die Hülse 14 dazwischen angeordnet, ohne dass sie mit einem von ihnen eingreift. Die Position der Hülse 14 zu dieser Zeit ist eine neutrale Position. Wenn ein Gang zu einer der Gangstufen geschaltet wird, zum Beispiel, wenn ein Gang zu der Gangstufe des Leerlaufzahnrads GA1 geschaltet wird, wird das Stellglied 18 so betrieben, dass die Hülse 14 an dem Leerlaufzahnrad GA1 gleitet (verschoben wird), um damit einzugreifen, und sind das Leerlaufzahnrad GA1 und die Eingabewelle 12 fixiert, um nicht relativ drehbar zu sein, auf der Grundlage der Steuerung, die nachstehend beschrieben ist. Zu dieser Zeit wird die Leistung, die von dem Stellglied 18 erzeugt wird, zu der Schaltwelle 16 durch den Leistungsübertragungsmechanismus 19a, den Dämpfer 17 und den Leistungsübertragungsmechanismus 19b übertragen. Die Steuerung des Stellglieds 18 wird durch die ECU 21 ausgeführt. In der ECU 21 wird das Betriebsausmaß durch Steuern eines Spannungswerts, eines Stromwerts oder dergleichen für das Stellglied 18 gesteuert, so dass das Hubausmaß (das Bewegungsausmaß) der Hülse 14 mit hoher Genauigkeit gesteuert wird.
  • Des Weiteren wird die Ausgabe der Brennkraftmaschine 11 oder des Motorgenerators 13 in der ECU 21 gesteuert. Insbesondere ist es, wenn Gänge in einem nicht synchronisierten Getriebe geändert (gewechselt) werden, erforderlich, die Drehzahl des Leerlaufzahnrads mit der Drehzahl der Drehwelle (in diesem Beispiel der Eingabewelle 12) zu synchronisieren, damit die Hülse 14 mit dem Leerlaufzahnrad der nächsten Gangstufe eingreifen kann. Um die Drehzahldifferenz aufzuheben, wird die Drehungssynchronisation durch Steuern der Ausgabe der Brennkraftmaschine 11 oder des Motorgenerators 13 mittels der ECU 21 ausgeführt. Die erste Drehwellendrehzahlinformation 22 und die zweite Drehwellendrehzahlinformation 23 werden zu der ECU 21 eingegeben, um die Drehzahlsynchronisierungssteuerung auszuführen. Die Erfindung bezieht sich auf eine Drehzahlsteuerung, die zum Ändern (Wechseln) von Gängen in einem nicht synchronisierten Getriebe erforderlich ist.
  • Das heißt, die ECU 21 kann, wie in 1 dargestellt ist, eine Funktion zum Ausführen eines Leistungsübertragungsdrehzahlberechnungsprozesses zum Berechnen einer Leistungsübertragungsdrehzahl, die zu der Drehzahl der ersten Drehwelle zu der Zeit des Einrichtens des Leistungsübertragungsbetriebs zwischen dem Eingriffsbauteil und dem Zieleingriffsbauteil korrespondiert, auf der Grundlage der Drehzahl der zweiten Drehwelle, die durch die zweite Drehzahlerfassungseinheit zu der Zeit des Einrichtens des Leistungsübertragungsbetriebs zwischen dem Eingriffsbauteil und dem Zieleingriffsbauteil erfasst wird, eines Differentialdrehungsberechnungsprozesses zum Berechnen einer Differentialdrehung, die zu einer Drehzahldifferenz korrespondiert, die durch Subtrahieren der Leistungsübertragungsdrehzahl, die in dem Leistungsübertragungsdrehzahlberechnungsprozess berechnet wird, von der Drehzahl der ersten Drehwelle, die durch die erste Drehzahlerfassungseinheit erfasst wird, erhalten wird, eines Synchronisierungseingriffssteuerungsprozesses zum Steuern einer Drehzahl einer Leistungsquelle, so dass die Differentialdrehung, die in dem Differentialdrehungsberechnungsprozess berechnet wird, mit einer vorbestimmten Differentialdrehung übereinstimmt und zum Betreiben eines Stellglieds, um einen Leistungsübertragungsbetrieb zwischen dem Eingriffsbauteil und dem Zieleingriffsbauteil einzurichten, nachdem die Differentialdrehung mit der vorbestimmten Differentialdrehung übereinstimmt, und eines Beschleunigungs-/Verzögerungsanforderungsbestimmungsprozesses zum Bestimmen einer Beschleunigungsanforderung, die zu einer Anforderung zum Beschleunigen des Fahrzeugs korrespondiert, und einer Verzögerungsanforderung, die zu einer Anforderung zum Verzögern des Fahrzeugs korrespondiert, auf der Grundlage von zumindest einem Ausmaß eines Beschleunigerbetätigungsausmaßes (Beschleunigerbetriebsausmaßes) durch einen Fahrer.
  • Die in der nachstehenden Beschreibung verwendeten Begriffe sind nachstehend definiert.
  • (Leistungsübertragungsfreigabezustand)
  • Dieser Zustand bedeutet einen Zustand, in dem das Eingriffsbauteil und das Zieleingriffsbauteil einander nicht berühren und keine Leistung übertragen. Dieser Zustand kann auch als ein Eingriffsfreigabezustand bezeichnet werden. Das heißt, in diesem Beispiel gibt es einen Zustand, in dem die Keilverzahnung der Hülse die Keilverzahnung des Leerlaufzahnrads nicht berührt. Ein Fall, in dem das Leerlaufzahnrad an beiden Seiten vorhanden ist, ist als ein neutraler Zustand festgelegt.
  • (Kontaktzustand)
  • Dieser Zustand bedeutet einen Zustand, in dem das Eingriffsbauteil und das Zieleingriffsbauteil einander berühren, jedoch keine Leistung übertragen. Dieser Zustand kann auch als ein Eingriffsstartzustand bezeichnet werden. Insbesondere bedeutet dieser Zustand einen Zustand, in dem eine Reaktionskraft so erzeugt wird, dass die Hülse von dem Zahnradteil zu der Zeit des Übertragens einer Leistung getrennt ist, während angefaste Abschnitte oder runde Abschnitte einander berühren, wenn die Keilverzahnungsspitzen der Hülse und des Leerlaufzahnrads eine angefaste Form oder eine runde Form haben. Des Weiteren gibt es auch einen Fall, in dem die Spitzen einander berühren, wenn die Keilverzahnungsspitze eben ist.
  • (Leistungsübertragungszustand)
  • Dieser Zustand bedeutet einen Zustand, in dem das Eingriffsbauteil und das Zieleingriffsbauteil einander berühren und Leistung übertragen. Dieser Zustand kann auch als ein Eingriffsabschlusszustand bezeichnet werden. In diesem Beispiel bedeutet dieser Zustand einen Zustand, in dem die Keilverzahnung der Hülse in einen Keilverzahnungszwischenraum des Leerlaufzahnrads so gedrückt wird, dass die Leistung in einem vollständigen Eingriffszustand übertragen wird. Dieser Fall umfasst nicht nur einen Fall, in dem die angefasten Abschnitte, die runden Abschnitte und die Keilverzahnungsspitzen einander berühren.
  • (Drückabschlusszustand)
  • Dieser Zustand bedeutet einen Zustand, in dem das Eingriffsbauteil bewegt wird, um den Kontaktzustand zu dem Leistungsübertragungszustand umzuschalten, und das Eingriffsbauteil weiter bewegt wird, so dass das Eingriffsbauteil eine Grenze des Bewegungsbereichs erreicht. Dieser Zustand ist ein Teil des Leistungsübertragungszustands. Insbesondere bedeutet dieser Zustand einen Zustand, in dem das Stellglied kontinuierlich betrieben wird, um das Eingriffsbauteil weiter von dem Leistungsübertragungszustand zu bewegen, und wird gesteuert, um an einem Anschlag anzuliegen, der zu der Grenze des Bewegungsbereichs des Stellglieds korrespondiert. Zum Beispiel bedeutet dieser Zustand einen Zustand, in dem das Stellglied betrieben wird, um den Anschlag mit einer konstanten Last zu drücken. Dieser Zustand bedeutet einen Zustand, in dem sich die Hülse weiter von dem Leistungsübertragungszustand nach innen bewegt.
  • (Eingriffsbetrieb)
  • Dieser Betrieb bedeutet einen Betrieb zum Bewegen des Eingriffsbauteils, so dass der Leistungsübertragungsfreigabezustand der Leistungsübertragungszustand durch den Kontaktzustand wird. Insbesondere korrespondiert dieser Betrieb zu einem Betrieb zum Bewegen der Hülse in Richtung des Leerlaufzahnrads durch Steuern des Stellglieds, das die Hülse bewegt.
  • 2 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Ablauf der Eingriffsbetriebssteuerung der Leistungsübertragungssteuerungsvorrichtung 10 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt. Die Eingriffsbetriebssteuerung durch die Leistungsübertragungssteuerungsvorrichtung 10 gemäß der Erfindung wird in einem Zustand gestartet, in dem eine Gangänderungsanforderung (Gangwechselanforderung) eingegeben wird und ein Leistungsübertragungsfreigabeprozess einer Gangstufe zu diesem Zeitpunkt gestartet wird. Zum Beispiel bedeutet diese Steuerung eine Steuerung in einer Situation, in der eine Gangänderungsanforderung eingegeben wird, während die Hülse 14 mit dem Leerlaufzahnrad GA1 eingreift, die Hülse 14 von dem Leerlaufzahnrad GA1 bewegt wird, um einen Leistungsübertragungsfreigabeprozess abzuschließen, und dann die Hülse 14 mit dem Leerlaufzahnrad GB1 in 1 eingreift. Das Ablaufdiagramm, das in 2 dargestellt ist, bedeutet den Synchronisierungseingriffssteuerungsprozess in der ECU 21.
  • Es ist erforderlich, dass die ECU 21 eine synchronisierungsseitige Drehzahl N1 und eine synchronisierungsseitige Zieldrehzahl N2 ermittelt, wenn der Synchronisierungseingriffssteuerungsprozess ausgeführt wird, und infolgedessen berechnet die ECU 21 eine Differentialdrehung, die zu einer Drehzahldifferenz zwischen N1 und N2 korrespondiert, durch den Differentialdrehungsberechnungsprozess auf der Grundlage von N1 und N2. In dem Ablaufdiagramm wird der Kontaktzustand nach dem Steuern der synchronisierungsseitigen Drehzahl N1 so ausgewählt, dass die Differentialdrehung eine vorbestimmte Differentialdrehung α (oder -α) wird. Der Wert der vorbestimmten Differentialdrehung α ist im Voraus mit einem Wert festgelegt, bei dem die Wahrscheinlichkeit eines erfolgreichen Eingriffs hinsichtlich der Struktur des Zahnrads oder dergleichen hoch ist.
  • In 2 bestimmt die ECU 21 zunächst, ob eine Beschleunigungsanforderung für ein Fahrzeug erzeugt ist (vorliegt), auf der Grundlage einer Information wie zum Beispiel eines Ausmaßes einer Beschleunigerbetätigung (eines Beschleunigerbetriebs) durch einen Fahrer durch den Beschleunigungs-/Verzögerungsanforderungsbestimmungsprozess (Schritt S101). Wenn die Beschleunigungsanforderung erzeugt wird (S101-JA), wird die vorbestimmte Differentialdrehung mit α festgelegt (Schritt S102). Wenn die Verzögerungsanforderung erzeugt wird (S101-NEIN), wird die vorbestimmte Differentialdrehung mit -α festgelegt (Schritt S103). Nachdem die vorbestimmte Differentialdrehung festgelegt ist, wird eine Leistungsquelle so gesteuert, dass die Differentialdrehung mit der vorbestimmten Differentialdrehung übereinstimmt (Schritt S104). Dann wird es bestimmt, ob die Differentialdrehung mit der vorbestimmten Differentialdrehung übereinstimmt (Schritt S105). Wenn die Differentialdrehung nicht mit der vorbestimmten Differentialdrehung übereinstimmt (S105-NEIN), kehrt die Routine zu dem Schritt S104 zurück und wird die Leistungsquelle so gesteuert, um die vorbestimmte Differentialdrehung anzupassen. Dann schreitet, wenn die Differentialdrehung mit der vorbestimmten Differentialdrehung übereinstimmt (S105-JA), die Routine zu einem Schritt S106 voran.
  • Dann wird das Stellglied gesteuert, um den Eingriffsbetrieb auszuführen (Schritt S106). Es wird bestimmt, ob der Leistungsübertragungszustand als ein Ergebnis des Ausführens des Eingriffsbetriebs eingerichtet ist (Schritt S107). Wenn der Leistungsübertragungszustand eingerichtet ist (S107-JA), wird, da der Eingriffsbetrieb abgeschlossen ist, die Steuerung der Leistungsquelle (die Steuerung der Leistungsquelle zum Ermöglichen, dass die Differentialdrehung mit der vorbestimmten Differentialdrehung übereinstimmt) gestoppt, wird der Drückbetrieb des Stellglieds gesteuert, um den Drückabschlusszustand einzunehmen (Schritt S108), und dann wird der Prozess beendet. Da der Drückabschlusszustand festgelegt ist, ist es möglich, eine Gasleckage zu verhindern, was ein Phänomen ist, bei dem sich die Hülse unbeabsichtigt von dem Leistungsübertragungszustand zu dem Leistungsübertragungsfreigabezustand über den Kontaktzustand aufgrund des Spiels und der Toleranz des Leistungsübertragungswegs des Stellglieds bewegt.
  • Wenn der Leistungsübertragungszustand nicht eingerichtet ist (S107-NEIN), wird es bestimmt, ob der derzeitige Zustand der Kontaktzustand ist (Schritt S109). Wenn der derzeitige Zustand nicht der Kontaktzustand ist (S109-NEIN), kehrt die Routine zu dem Schritt S106 zurück, um einen Eingriffsbetrieb erneut auszuführen und um zu bestimmen, ob der Leistungsübertragungszustand eingerichtet ist (S106 und S107). Wenn es bestimmt wird, dass der derzeitige Zustand der Kontaktzustand in dem Schritt S109 ist (S109-JA), wird eine verstrichene Zeit von der Bestimmung des Kontaktzustands gezählt und wird eine Bestimmung ausgeführt, ob die verstrichene Zeit eine vorbestimmte Zeit erreicht (Schritt S110). Wenn die verstrichene Zeit die vorbestimmte Zeit nicht erreicht (S110-NEIN), schreitet die Routine zu einem Schritt S112 voran, um einen Eingriffsbetrieb durch Steuern eines Stellglieds (Schritt S112) auszuführen, und kehrt zu dem Schritt S107 erneut zurück. Hinsichtlich des Zählstartpunkts der verstrichenen Zeit für die vorbestimmte Zeit wird die Umschaltzeitabstimmung zu dem Kontaktzustand oder die Einrichtungszeitabstimmung der vorangegangenen vorbestimmten verstrichenen Zeit als ein nächster Zählstartpunkt festgelegt. Des Weiteren kann eine Bestimmung, ob der derzeitige Zustand zu dem Kontaktzustand umgeschaltet ist, auf der Grundlage des Hülsenbewegungsausmaßes durch das Stellglied, das heißt des Steuerungsausmaßes des Stellglieds, ausgeführt werden.
  • Wenn es bestimmt wird, dass die vorbestimmte Zeit nach der Bestimmung des Kontaktzustands in dem Schritt S110 verstrichen ist (S110-JA), wird das Vorzeichen der vorbestimmten Differentialdrehung umgekehrt (Schritt S111). Das Umkehren des Vorzeichens bedeutet ein Festlegen der vorbestimmten Differentialdrehung mit -α, wenn die derzeitige vorbestimmte Differentialdrehung α ist, und ein Festlegen der vorbestimmten Differentialdrehung mit α, wenn die derzeitige vorbestimmte Differentialdrehung -α ist. Wenn das Vorzeichen der vorbestimmten Differentialdrehung umgekehrt wird, wird eine Drehzahldifferenz zwischen einer derzeitigen Differentialdrehung und einer geänderten vorbestimmten Differentialdrehung erzeugt. Aus diesem Grund wird der Eingriffsbetrieb durch Steuern des Stellglieds ausgeführt, während die Leistungsquelle so gesteuert wird, dass die Differentialdrehung mit der geänderten vorbestimmten Differentialdrehung übereinstimmt (Schritt S112). In der Steuerung zum Ermöglichen, dass die Differentialdrehung mit der geänderten vorbestimmten Differentialdrehung zu dieser Zeit übereinstimmt, wird die Leistungsquelle so gesteuert, dass ein Absolutwert einer Differentialdrehungsänderungsrate ein vorbestimmter Wert wird. Demgemäß ist es, da es möglich ist, die Differentialdrehungsänderungsrate für die Hülsenbewegungsrate geeignet einzustellen, möglich, das Umschalten zu dem Leistungsübertragungszustand gleichmäßiger auszuführen. Des Weiteren wird in dem Prozess der Steuerung zum Ermöglichen, dass die Differentialdrehung mit der geänderten vorbestimmten Differentialdrehung übereinstimmt, das Vorzeichen der Differentialdrehung umgekehrt, während es durch einen Punkt hindurchtritt, in dem die Differentialdrehung null ist. Nachdem der Eingriffsbetrieb in dem Schritt S112 ausgeführt wird, kehrt die Routine zu dem Schritt S107 erneut zurück, um zu bestimmen, ob der Leistungsübertragungszustand eingerichtet ist (Schritt S107). Wenn der Leistungsübertragungszustand eingerichtet ist (S107-JA) als ein Ergebnis des Ausführens des Eingriffsbetriebs durch Umkehren des Vorzeichens der vorbestimmten Differentialdrehung, wird, da der Eingriffsbetrieb abgeschlossen ist, die Steuerung der Leistungsquelle gestoppt, wird das Stellglied gedrückt, um den Drückabschlusszustand einzunehmen (Schritt S108), und wird dann der Prozess beendet. Wenn der Leistungsübertragungszustand nicht eingerichtet ist (S107-NEIN), selbst nachdem der Eingriffsbetrieb durch Umkehren des Vorzeichens der vorbestimmten Differentialdrehung ausgeführt wurde, wird der Eingriffsbetrieb ausgeführt, während das Vorzeichen der vorbestimmten Differentialdrehung umgekehrt wird, wann immer eine vorbestimmte Zeit verstreicht, bis der Leistungsübertragungszustand eingerichtet ist (Wiederholen von S107 bis S112).
  • Wenn der derzeitige Zustand zu dem Kontaktzustand von dem Zustand der vorbestimmten Differentialdrehung α umgeschaltet wird, gibt es einen Fall, in dem die Keilverzahnungsspitze des Leerlaufzahnrads die Keilverzahnungsspitze der Hülse 14 berührt. In dem Fall des Kontakts zwischen angefasten Abschnitten oder runden Abschnitten wirkt eine Last, mit der die Hülse von dem Kontaktpunkt zurückgedrückt wird, kontinuierlich, wenn sich die Differentialdrehung nicht ändert und α gehalten wird. Gemäß dem Stand der Technik wird, um diesen Zustand zu dem Leistungsübertragungszustand umzuschalten, die Drückkraft der Hülse 14 größer festgelegt und wird sie zwangsweise gedrückt. Jedoch verringert sich zu dieser Zeit, wenn die Drehzahl N1 an einer Stelle gesteuert wird, in der die vorbestimmte Differentialdrehung α sich zu der vorbestimmten Differentialdrehung -α ändert, die Differentialdrehung auf null und wird die Hülse 14 zurückgedrückt, während das Vorzeichen umgekehrt wird. Das heißt, da sie so gesteuert wird, dass das Vorzeichen der vorbestimmten Differentialdrehung umgekehrt wird, um den Eingriffsbetrieb auszuführen, wird ein relatives Positionsverhältnis zwischen der Keilverzahnungsspitze des Leerlaufzahnrads und der Keilverzahnungsspitze der Hülse 14 in einer Richtung verschoben, in der sich eine Last verringert, mit der die Hülse von einer Kontaktposition zurückgedrückt wird. Somit kann, selbst wenn die Drückaxialkraft der Hülse 14 nicht erhöht wird, die Hülse gleichmäßig gedrückt werden und es kann zu dem Leistungsübertragungszustand umgeschaltet werden.
  • 3 ist ein erläuterndes Diagramm zum Darstellen der Drehzahlsteuerung des ersten Ausführungsbeispiels, wobei 3(a) eine Steuerung darstellt, wenn ein Hochschaltbetrieb ausgeführt wird und eine Beschleunigungsanforderung erzeugt wird (vorliegt), und 3(b) eine Steuerung darstellt, wenn ein Runterschaltbetrieb ausgeführt wird und eine Verzögerungsanforderung erzeugt wird (vorliegt). Wie in 3(a) dargestellt ist, wird, wenn der Umschaltbetrieb ausgeführt wird und die Beschleunigungsanforderung vorliegt, die Drehzahl N1 der Hülse durch die Antriebskraft der Brennkraftmaschine oder des Motorgenerators aufgrund eines Übersetzungsverhältnisses so verringert, dass die Drehzahl N1 der Hülse auf N2 + α verringert wird, bei der die Drehzahl um eine vorbestimmte Drehzahl α höher ist als die Drehzahl N2 des Leerlaufzahnrads. Bei dem Zustand N1 = N2 + α, das heißt bei einem Zustand, in dem die Differentialdrehung mit der vorbestimmten Differentialdrehung α übereinstimmt, wird die Hülse zu dem Leerlaufzahnrad des Gangwechselziels (Gangänderungsziels) so bewegt, dass der derzeitige Zustand zu dem Kontaktzustand umgeschaltet wird und weiter zu dem Leistungsübertragungszustand umgeschaltet wird. Wenn der Leistungsübertragungszustand nicht eingerichtet wird, selbst wenn eine vorbestimmte Zeit verstrichen ist, nachdem der derzeitige Zustand der Kontaktzustand geworden ist, wird das Vorzeichen der vorbestimmten Differentialdrehung so umgekehrt, dass die vorbestimmte Differentialdrehung -α wird. In diesem Prozess tritt die Drehzahl N1 durch einen Punkt hindurch, in dem die Differentialdrehung zwischen N1 und N2 null wird und sich zu einem Punkt hinbewegt, in dem das Vorzeichen der Differentialdrehung umgekehrt wird, so dass die vorbestimmte Differentialdrehung -α wird. Mit einer derartigen Steuerung kann, selbst wenn die Drückkraft der Hülse 14 klein (gering) ist, die Hülse gegen das zugewandte Zahnrad gedrückt werden und kann zu dem Leistungsübertragungszustand umgeschaltet werden. Da das Leerlaufzahnrad, die Hülse und die Drehwelle sich gemeinsam drehen, nachdem der derzeitige Zustand zu dem Leistungsübertragungszustand umgeschaltet wurde, drehen sie sich mit derselben Drehzahl. 3(a) stellt einen Zustand dar, in dem der Leistungsübertragungszustand in einem Zustand der vorbestimmten Differentialdrehung α nicht eingerichtet ist, wobei das Vorzeichen der vorbestimmten Differentialdrehung umgekehrt wird und die Leistungsquelle so gesteuert wird, dass die Differentialdrehung mit der vorbestimmten Differentialdrehung -α übereinstimmt, und der derzeitige Zustand zu dem Leistungsübertragungszustand durch den Eingriffsbetrieb umgeschaltet wird. Wenn der derzeitige Zustand nicht zu dem Leistungsübertragungszustand selbst nach dem Prozess von 3(a) umgeschaltet werden kann, wird ein Prozess zum Ausführen des Eingriffsbetriebs durch Umkehren des Vorzeichens der vorbestimmten Differentialdrehung, wann immer eine vorbestimmte Zeit verstrichen ist, ausgeführt, bis der derzeitige Zustand zu dem Leistungsübertragungszustand umgeschaltet werden kann.
  • Des Weiteren wird, wie in 3(b) dargestellt ist, wenn der Runterschaltbetrieb ausgeführt wird und die Verzögerungsanforderung vorliegt, die Drehzahl N1 der Hülse durch die Antriebskraft der Brennkraftmaschine oder des Motorgenerators aufgrund eines Übersetzungsverhältnisses so erhöht, dass die Drehzahl N1 der Hülse auf N2 -α erhöht wird, bei der die Drehzahl um α geringer ist als die Drehzahl N2 des Leerlaufzahnrads. In einem Zustand N1 = N2 - α), das heißt in einem Zustand, in dem die Differentialdrehung der vorbestimmten Differentialdrehung -α übereinstimmt, wird die Hülse zu dem Leerlaufzahnrad des Gangwechselziels so bewegt, dass der derzeitige Zustand zu dem Kontaktzustand umgeschaltet wird.
  • Dann wird sie so gesteuert, dass der derzeitige Zustand der Kontaktzustand wird und er weiter der Leistungsübertragungszustand wird. Wenn der Leistungsübertragungszustand nicht eingerichtet wird, selbst wenn eine vorbestimmte Zeit verstrichen ist, nachdem der derzeitige Zustand zu dem Kontaktzustand umgeschaltet wurde, wird das Vorzeichen der vorbestimmten Differentialdrehung so umgekehrt, dass die vorbestimmte Differentialdrehung -α wird. In diesem Prozess tritt die Drehzahl N1 durch einen Punkt hindurch, in dem die Differentialdrehung zwischen N1 und N2 null ist/wird, und bewegt sich weiter in Richtung eines Punkts (einer Stelle), in dem (an der) das Vorzeichen der Differentialdrehung so umgekehrt ist, dass die vorbestimmte Differentialdrehung α wird. Mit einer derartigen Steuerung kann, selbst wenn die Drückkraft der Hülse 14 klein (gering) ist, die Hülse gegen das zugewandte Zahnrad gedrückt werden und es kann zu dem Leistungsübertragungszustand umgeschaltet werden. Da das Leerlaufzahnrad, die Hülse und die Drehwelle sich gemeinsam drehen, nachdem der derzeitige Zustand zu dem Leistungsübertragungszustand umgeschaltet wurde, können sie sich mit der gleichen Drehzahl drehen. 3(a) stellt einen Zustand dar, in dem der Leistungsübertragungszustand in einem Zustand der vorbestimmten Differentialdrehung -α nicht eingerichtet ist, wobei das Vorzeichen der vorbestimmten Differentialdrehung umgekehrt ist und die Leistungsquelle derart gesteuert wird, dass die Differentialdrehung mit der vorbestimmten Differentialdrehung α übereinstimmt und der derzeitige Zustand zu dem Leistungsübertragungszustand durch den Eingriffsbetrieb umgeschaltet wird. Wenn der derzeitige Zustand nicht zu dem Leistungsübertragungszustand selbst nach dem Prozess von 3(b) umgeschaltet werden kann, wird ein Prozess zum Ausführen des Eingriffsbetriebs durch Umkehren des Vorzeichens der vorbestimmten Differentialdrehung, wann immer eine vorbestimmte Zeit verstreicht, ausgeführt, bis der derzeitige Zustand zu dem Leistungsübertragungszustand umgeschaltet werden kann.
  • Wie vorstehend beschrieben ist, wird gemäß der Leistungsübertragungssteuerungsvorrichtung 10 des ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung der derzeitige Zustand zu dem Kontaktzustand umgeschaltet, nachdem ermöglicht wird, dass eine synchronisierungsseitige Drehzahl mit einer Drehzahl übereinstimmt, die von einer synchronisierungsseitigen Zieldrehzahl um eine vorbestimmte Differentialdrehung α (oder -α) abweicht, indem die synchronisierungsseitige Drehzahl mittels der Leistungsquelle nach Abschließen eines Leistungsübertragungsfreigabeprozesses zum Freigeben des Eingriffsbauteils, das mit dem Zieleingriffsbauteil der vorangegangenen Gangstufe eingreift, geändert wird, das Vorzeichen der vorbestimmten Differentialdrehung nach dem Umschalten des derzeitigen Zustands zu dem Kontaktzustand umgekehrt wird und der derzeitige Zustand zu dem Leistungsübertragungszustand umgeschaltet wird, während die synchronisierungsseitige Drehzahl so gesteuert wird, dass die Differentialdrehung mit der vorbestimmten Differentialdrehung wieder übereinstimmt, wobei eine Last, mit der das Eingriffsbauteil von einer Kontaktposition zurückgedrückt wird, gesteuert wird, um sich zu verringern, selbst wenn das Zieleingriffsbauteil und das Eingriffsbauteil einander in dem Kontaktzustand berühren. Demgemäß ist es möglich, den Leistungsübertragungszustand gleichmäßig umzuschalten.
  • [Zweites Ausführungsbeispiel]
  • Nachstehend ist ein Beispiel der Leistungsübertragungssteuerungsvorrichtung 10 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel in Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Da die Gestaltung der Leistungsübertragungssteuerungsvorrichtung 10 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel gleich ist wie die des ersten Ausführungsbeispiels, ist deren Beschreibung nachstehend weggelassen. Im Unterschied zu dem ersten Ausführungsbeispiel ist das zweite Ausführungsbeispiel dadurch gekennzeichnet, dass ein Umschalten des derzeitigen Zustands zu dem Kontaktzustand startet, nachdem ermöglicht wird, dass die synchronisierungsseitige Drehzahl N1 mit der synchronisierungsseitigen Zieldrehzahl N2 übereinstimmt, und die synchronisierungsseitige Drehzahl N1 gesteuert wird, um eine Differentialdrehung zu bewirken, nachdem der derzeitige Zustand zu dem Kontaktzustand umgeschaltet wird.
  • 4 ist ein Ablaufdiagramm eines Ablaufs eines Eingriffsbetriebs der Leistungsübertragungssteuerungsvorrichtung 10 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Eingriffsbetriebssteuerung, die die Leistungsübertragungssteuerungsvorrichtung 10 gemäß der Erfindung verwendet, wird in einem Zustand gestartet, in dem eine Gangänderungsanforderung (Gangwechselanforderung) eingegeben wird und der Leistungsübertragungsfreigabeprozess der Gangstufe zu diesem Zeitpunkt abgeschlossen ist. Des Weiteren ist, da die Definitionen der Begriffe und dergleichen die gleichen sind wie jene des ersten Ausführungsbeispiels, deren Beschreibung nachstehend weggelassen.
  • In 4 stellt zunächst die ECU 21 eine vorbestimmte Differentialdrehung auf null (Schritt S201). Nachdem die vorbestimmte Differentialdrehung mit null festgelegt wurde, wird die Leistungsquelle so gesteuert, dass eine Differentialdrehung mit der vorbestimmten Differentialdrehung übereinstimmt (Schritt S202). Dann wird es bestimmt, ob die Differentialdrehung mit der vorbestimmten Differentialdrehung übereinstimmt (Schritt S203). Wenn die Differentialdrehung nicht mit der vorbestimmten Differentialdrehung übereinstimmt (S203-NEIN), kehrt die Routine zu dem Schritt S202 zurück, um die Leistungsquelle so zu steuern, dass die Differentialdrehung mit der vorbestimmten Differentialdrehung übereinstimmt. Unterdessen schreitet, wenn die Differentialdrehung mit der vorbestimmten Differentialdrehung übereinstimmt (S203-JA), die Routine zu einem Schritt S204 voran.
  • Dann wird das Stellglied gesteuert, um den Eingriffsbetrieb auszuführen (Schritt S204). Es wird bestimmt, ob der Leistungsübertragungszustand als ein Ergebnis des Ausführens des Eingriffsbetriebs eingerichtet wird/ist (Schritt S205). Wenn der Leistungsübertragungszustand eingerichtet ist (S205-JA), wird, da der Eingriffsbetrieb abgeschlossen ist, die Steuerung der Leistungsquelle (die Steuerung der Leistungsquelle, die es ermöglicht, dass die Differentialdrehung mit der vorbestimmten Differentialdrehung übereinstimmt) gestoppt, wird der Drückbetrieb des Stellglieds gesteuert, um den Drückabschlusszustand einzunehmen (Schritt S206), und wird der Prozess beendet. Da der Drückabschlusszustand festgelegt wird/ist, ist es möglich, eine Gasleckage zu verhindern, die ein Phänomen ist, bei dem sich die Hülse unbeabsichtigt von dem Leistungsübertragungszustand zu dem Leistungsübertragungsfreigabezustand über den Kontaktzustand aufgrund des Spiels und der Toleranzen des Leistungsübertragungswegs des Stellglieds bewegt.
  • Wenn der Leistungsübertragungszustand nicht eingerichtet ist (S205-NEIN), wird es bestimmt, ob der derzeitige Zustand der Kontaktzustand ist (Schritt S207). Wenn der derzeitige Zustand nicht der Kontaktzustand ist (S207-NEIN), kehrt die Routine zu dem Schritt S204 zurück, um einen Eingriffsbetrieb erneut auszuführen und um zu bestimmen, ob der Leistungsübertragungszustand eingerichtet ist (S204 und S205). Wenn es bestimmt wird, dass der derzeitige Zustand der Kontaktzustand ist, in dem Schritt S207 (S207-JA), wird eine verstrichene Zeit von der Bestimmung des Kontaktzustands gezählt und wird eine Bestimmung, ob die verstrichene Zeit eine vorbestimmte Zeit erreicht, ausgeführt (Schritt S208). Wenn die verstrichene Zeit die vorbestimmte Zeit nicht erreicht (S208-NEIN), schreitet die Routine zu einem Schritt S214 voran, um einen Eingriffsbetrieb durch Steuern eines Stellglieds (Schritt S214) auszuführen, und kehrt zu dem Schritt S205 erneut zurück.
  • Wenn es bestimmt wird, dass die vorbestimmte Zeit verstrichen ist, nach der Bestimmung des Kontaktzustands in dem Schritt S207 (S208-JA), wird es bestimmt, ob es das erste Mal ist, dass die vorbestimmte Zeit verstrichen ist (Schritt S209). Wenn es das erste Mal ist, dass die vorbestimmte Zeit verstrichen ist (S209-JA), wird es bestimmt, ob die Beschleunigungsanforderung für das Fahrzeug erzeugt wird (vorliegt), auf der Grundlage einer Information wie zum Beispiel eines Ausmaßes einer Beschleunigerbetätigung durch einen Fahrer durch den Beschleunigungs-/Verzögerungsanforderungsbestimmungsprozess (Schritt S210). Wenn die Beschleunigungsanforderung vorliegt (S210-JA), wird die vorbestimmte Differentialdrehung mit α festgelegt (Schritt S211). Wenn die Verzögerungsanforderung vorliegt (S210-NEIN), wird die vorbestimmte Differentialdrehung mit -α festgelegt (Schritt S212). Des Weiteren ist es, wenn es nicht das erste Mal ist, dass die vorbestimmte Zeit verstrichen ist (S209-NEIN), erforderlich, dass die vorbestimmte Differentialdrehung vorher festgelegt ist, und wird das Vorzeichen der vorbestimmten Differentialdrehung umgekehrt (Schritt S213). Nachdem die vorbestimmte Differentialdrehung festgelegt wird/ist oder das Vorzeichen der vorbestimmten Differentialdrehung umgekehrt wird, wird die Leistungsquelle so gesteuert, dass die Differentialdrehung mit der vorbestimmten Differentialdrehung übereinstimmt (Schritt S104). Da eine Drehzahldifferenz zwischen einer derzeitigen Differentialdrehung und einer geänderten vorbestimmten Differentialdrehung erzeugt wird (vorliegt), wird der Eingriffsbetrieb durch Steuern des Stellglieds ausgeführt, während die Leistungsquelle so gesteuert wird, dass die Differentialdrehung mit der geänderten vorbestimmten Differentialdrehung übereinstimmt (Schritt S112). Bei der Steuerung zum Ermöglichen, dass die Differentialdrehung mit der geänderten vorbestimmten Differentialdrehung zu dieser Zeit übereinstimmt, wird die Leistungsquelle so gesteuert, dass ein Absolutwert einer Differentialdrehungsänderungsrate ein vorbestimmter Wert wird (Schritt S214).
  • Nach dem Ausführen des Eingriffsbetriebs in dem Schritt S214 kehrt die Routine zu dem Schritt S205 zurück, um zu bestimmen, ob der Leistungsübertragungszustand eingerichtet ist (Schritt S205). Wenn der Leistungsübertragungszustand als ein Ergebnis des Ausführens des Eingriffsbetriebs eingerichtet ist (S205-JA), wird, da der Eingriffsbetrieb abgeschlossen ist, die Steuerung der Leistungsquelle gestoppt, wird der Drückbetrieb des Stellglieds ausgeführt, um den Drückabschlusszustand einzunehmen (Schritt S206) und wird dann der Prozess beendet. Wenn der Leistungsübertragungszustand nicht eingerichtet ist, selbst wenn der Eingriffsbetrieb ausgeführt wird (S107-NEIN), wird der Eingriffsbetrieb ausgeführt, während das Vorzeichen der vorbestimmten Differentialdrehung umgekehrt wird, wann immer eine vorbestimmte Zeit verstreicht, bis der Leistungsübertragungszustand eingerichtet ist (Wiederholen von S205 bis S214).
  • In dem zweiten Ausführungsbeispiel wird der Eingriffsbetrieb ausgeführt, nachdem N1 gleich N2 ist, das heißt, die Differentialdrehung wird mit null festgelegt, die vorbestimmte Differentialdrehung wird mit α oder -α in einem Zustand festgelegt, in dem eine vorbestimmte Zeit verstrichen ist, nachdem der derzeitige Zustand zu dem Kontaktzustand umgeschaltet wird, und der derzeitige Zustand wird zu dem Leistungsübertragungszustand umgeschaltet, während allmählich eine Differentialdrehung erzeugt wird. Das heißt, die Leistungsquelle wird gesteuert, um die vorbestimmte Differentialdrehung von einem Zustand zu erzeugen, in dem die Differentialdrehung null ist, während der derzeitige Zustand zu dem Kontaktzustand umgeschaltet wird. Es gibt einen Fall, in dem der derzeitige Zustand unmittelbar zu dem Leistungsübertragungszustand umgeschaltet wird, während die Differentialdrehung null ist. Selbst wenn die Spitzen der Zähne miteinander zu der Zeit des ersten Eingriffs in Kontakt kommen, wie in 6 dargestellt ist, wird die Differentialdrehung allmählich in Richtung der vorbestimmten Differentialdrehung α (oder -α) erzeugt. Aus diesem Grund werden die relativen Zahnpositionen schrittweise (allmählich) geschaltet und werden zu einem eingreifbaren Positionsverhältnis geschaltet. Als Ergebnis ist es möglich, den derzeitigen Zustand zu dem Leistungsübertragungszustand zuverlässig umzuschalten.
  • 5 ist ein erläuterndes Diagramm zum Darstellen einer Drehzahlsteuerung des zweiten Ausführungsbeispiels, wobei 5(a) eine Steuerung darstellt, wenn ein Hochschaltbetrieb ausgeführt wird und eine Verzögerungsanforderung erzeugt wird (vorliegt), und 5(b) eine Steuerung darstellt, wenn ein Runterschaltbetrieb ausgeführt wird und eine Beschleunigungsanforderung erzeugt wird (vorliegt). Wie in 5(a) dargestellt ist, wird, wenn der Hochschaltbetrieb ausgeführt wird und die Verzögerungsanforderung vorliegt, die Drehzahl N1 der Hülse durch die Antriebskraft der Brennkraftmaschine oder des Motorgenerators aufgrund eines Übersetzungsverhältnisses verringert, bis die Drehzahl N1 der Hülse mit der Drehzahl N2 des Leerlaufzahnrads übereinstimmt. In einem Zustand N1 = N2, das heißt, in einem Zustand, in dem die Differentialdrehung gleich null ist, wird die Hülse zu dem Leerlaufzahnrad des Gangänderungsziels (Gangwechselziels) so bewegt, dass der derzeitige Zustand zu dem Kontaktzustand umgeschaltet wird und weiter zu dem Leistungsübertragungszustand umgeschaltet wird. Wenn der Leistungsübertragungszustand nicht eingerichtet wird, selbst wenn eine vorbestimmte Zeit verstrichen ist, nachdem der derzeitige Zustand der Kontaktzustand geworden ist, ist es zu berücksichtigen, dass die Verzögerungsanforderung vorliegt. Demgemäß wird die vorbestimmte die Differentialdrehung mit -α festgelegt, um die Drehzahl N1 der Hülse zu verringern. Zu derselben Zeit wird es versucht, zu dem Leistungsübertragungszustand umzuschalten, indem die Hülse bewegt wird, während es zugelassen wird, dass die Differentialdrehung mit der vorbestimmten Differentialdrehung -α übereinstimmt. Da die Differentialdrehung allmählich in Richtung der vorbestimmten Differentialdrehung -α geändert wird, wird der Leistungsübertragungszustand in einem Zustand eingerichtet, in dem die relativen Zahnpositionen schrittweise (allmählich) geschaltet werden und zu einem eingreifbaren Positionsverhältnis geschaltet werden. Da das Leerlaufzahnrad, die Hülse und die Drehwelle gemeinsam drehen, nachdem der derzeitige Zustand zu dem Leistungsübertragungszustand umgeschaltet wurde, drehen sie sich mit derselben Drehzahl. 5(a) stellt einen Zustand dar, in dem der Leistungsübertragungszustand in einem Zustand nicht eingerichtet ist, in dem die Differentialdrehung 0 ist, die vorbestimmte Differentialdrehung -α festgelegt ist, der Eingriffsbetrieb ausgeführt wird, während es zugelassen wird, dass die Differentialdrehung mit der vorbestimmten Differentialdrehung -α durch Steuern der Leistungsquelle übereinstimmt, und der Leistungsübertragungszustand eingerichtet wird, nachdem die Differentialdrehung die vorbestimmte Differentialdrehung -α wird. Wenn der derzeitige Zustand nicht zu dem Leistungsübertragungszustand selbst nach dem Prozess von 5(a) umgeschaltet werden kann, wird ein Prozess zum Ausführen des Eingriffsbetriebs durch Umkehren des Vorzeichens der vorbestimmten Differentialdrehung, wann immer eine vorbestimmte Zeit verstrichen ist, ausgeführt, bis der derzeitige Zustand zu dem Leistungsübertragungszustand umgeschaltet werden kann.
  • Des Weiteren wird, wie in 5(b) dargestellt ist, wenn der Runterschaltbetrieb ausgeführt wird und die Beschleunigungsanforderung erzeugt wird, die Drehzahl N1 der Hülse durch die Antriebskraft der Brennkraftmaschine oder des Motorgenerators aufgrund eines Übersetzungsverhältnisses erhöht, bis die Drehzahl N1 der Hülse mit der Drehzahl N2 des Leerlaufzahnrads übereinstimmt. In einem Zustand N1 = N2, das heißt in einem Zustand, in dem die Differentialdrehung null ist, wird die Hülse zu dem Leerlaufzahnrad des Gangänderungsziels so bewegt, dass der derzeitige Zustand zu dem Kontaktzustand umgeschaltet wird und weiter zu dem Leistungsübertragungszustand umgeschaltet wird. Wenn der Leistungsübertragungszustand nicht eingerichtet wird/ist, selbst wenn eine vorbestimmte Zeit verstrichen ist, nachdem der derzeitige Zustand zu dem Kontaktzustand umgeschaltet wurde, ist es zu berücksichtigen, dass die Beschleunigungsanforderung vorliegt. Demgemäß wird die vorbestimmte Differentialdrehung mit α festgelegt, um die Drehzahl N1 der Hülse zu erhöhen. Zu derselben Zeit wird es versucht, zu dem Leistungsübertragungszustand durch Bewegen der Hülse umzuschalten, während es ermöglicht wird, dass die Differentialdrehung mit der vorbestimmten Differentialdrehung α übereinstimmt. Da die Differentialdrehung allmählich in Richtung der vorbestimmten Differentialdrehung α erzeugt wird, wird der Leistungsübertragungszustand in einem Zustand eingerichtet, in dem die relativen Zahnpositionen allmählich geschaltet werden und zu einem eingreifbaren Positionsverhältnis geschaltet werden. Da das Leerlaufzahnrad, die Hülse und die Drehwelle sich gemeinsam drehen, nachdem der derzeitige Zustand zu dem Leistungsübertragungszustand umgeschaltet wurde, weisen sie dieselbe Drehzahl auf. 5(b) stellt einen Zustand dar, in dem der Leistungsübertragungszustand nicht in einem Zustand eingerichtet ist, in dem die Differentialdrehung 0 ist, die vorbestimmte Differentialdrehung α festgelegt ist, der Eingriffsbetrieb ausgeführt wird, während es zugelassen wird, dass die Differentialdrehung die vorbestimmte Differentialdrehung α wird durch Steuern der Leistungsquelle, und der Leistungsübertragungszustand eingerichtet wird, nachdem die Differentialdrehung die vorbestimmte Differentialdrehung α erreicht hat. Wenn der derzeitige Zustand selbst nach dem Prozess von 5(b) nicht zu dem Leistungsübertragungszustand umgeschaltet werden kann, wird ein Prozess zum Ausführen des Eingriffsbetriebs durch Umkehren des Vorzeichens der vorbestimmten Differentialdrehung, wann immer eine vorbestimmte Zeit verstreicht (verstrichen ist), ausgeführt, bis der derzeitige Zustand zu dem Leistungsübertragungszustand umgeschaltet werden kann.
  • Wie vorstehend beschrieben ist, wird es gemäß der Leistungsübertragungssteuerungsvorrichtung 10 des zweiten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung zugelassen, dass eine synchronisierungsseitige Zieldrehzahl mit einer synchronisierungsseitigen Drehzahl durch Ändern der synchronisierungsseitigen Drehzahl mittels der Leistungsquelle übereinstimmt, nachdem ein Leistungsübertragungsfreigabeprozess zum Freigeben des Eingriffsbauteils, das mit dem Zieleingriffsbauteil der vorangegangenen Gangstufe in Eingriff ist, abgeschlossen ist, wird der derzeitige Zustand zu dem Kontaktzustand durch Bewegen des Eingriffsbauteils zu dem Zieleingriffsbauteil umgeschaltet, wenn die synchronisierungsseitige Zieldrehzahl mit der synchronisierungsseitigen Drehzahl übereinstimmt, und wird die Leistungsquelle gesteuert, um eine vorbestimmte Differentialdrehung α (oder -α) von einem Zustand, in dem die synchronisierungsseitige Zieldrehzahl mit der synchronisierungsseitigen Drehzahl übereinstimmt, zu erzeugen, wenn eine vorbestimmte Zeit von dem Kontaktzustand verstrichen ist. Demgemäß gibt es einen Fall, in dem der derzeitige Zustand unmittelbar zu dem Leistungsübertragungszustand umgeschaltet wird, während die synchronisierungsseitige Zieldrehzahl mit der synchronisierungsseitigen Drehzahl übereinstimmt. Jedoch kann, selbst wenn der derzeitige Zustand zu dem Leistungsübertragungszustand derart nicht umgeschaltet werden kann, der derzeitige Zustand zu dem Leistungsübertragungszustand in einem Zustand umgeschaltet werden, in dem das relative Positionsverhältnis allmählich (schrittweise) zu einem eingreifbaren Positionsverhältnis geschaltet wird, nachdem die Differentialdrehung allmählich in Richtung der vorbestimmten Differentialdrehung erzeugt wird. Als Ergebnis ist es möglich, einen Gangeingriffsbetrieb zuverlässig abzuschließen.
  • Des Weiteren wird in dem ersten oder zweiten Ausführungsbeispiel die Differentialdrehung wie nachstehend beschrieben berechnet. Zu der Zeit des Einrichtens des Leistungsübertragungsbetriebs zwischen dem Eingriffsbauteil und dem Zieleingriffsbauteil wird eine Leistungsübertragungsdrehzahl, die zu der Drehzahl der ersten Drehwelle korrespondiert, wenn der Leistungsübertragungsbetrieb zwischen dem Eingriffsbauteil und dem Zieleingriffsbauteil eingerichtet wird/ist, auf der Grundlage der Drehzahl der zweiten Drehwelle, die durch die zweite Drehzahlerfassungseinheit erfasst wird, berechnet und wird eine Drehzahldifferenz, die durch Subtrahieren der Leistungsübertragungsdrehzahl von der Drehzahl der ersten Drehwelle, die durch die erste Drehzahlerfassungseinheit erfasst wird, erhalten wird, als eine Differentialdrehung berechnet. Das heißt, die Drehzahl der ersten Drehwelle ist unter der Annahme, dass der Leistungsübertragungsbetrieb zu dem Zeitpunkt der derzeitigen Drehzahl der zweiten Drehwelle eingerichtet wird/ist, als die Leistungsübertragungsdrehzahl definiert und ein Wert, der durch Subtrahieren der Leistungsübertragungsdrehzahl von der derzeitigen Drehzahl der ersten Drehwelle erhalten wird, ist als die Differentialdrehung definiert. Dies ist im Wesentlichen gleich, als wenn eine Differenz zwischen der Drehzahl des Eingriffsbauteils und der Drehzahl des Zieleingriffsbauteils berechnet wird. Jedoch kann das Vorzeichen der Differentialdrehung in einer Richtung festgelegt werden, unabhängig davon, ob das Eingriffsbauteil und das Zieleingriffsbauteil an einer von der ersten Drehwelle und der zweiten Drehwelle aufgrund der vorstehend beschriebenen Definition vorgesehen sind.
  • Wenn es bestimmt wird, dass die Beschleunigungsanforderung auf der Grundlage der Differentialdrehung, die auf diese Weise definiert ist, erzeugt wird, ist das Vorzeichen der vorbestimmten Differentialdrehung positiv festgelegt, bis der derzeitige Zustand zu dem Kontaktzustand umgeschaltet wird. Währenddessen ist, wenn es bestimmt wird, dass die Verzögerungsanforderung auf der Grundlage der Differentialdrehung erzeugt wird, das Vorzeichen der vorbestimmten Differentialdrehung negativ festgelegt, bis der derzeitige Zustand zu dem Kontaktzustand umgeschaltet wird. Demgemäß ist es möglich, eine Steuerung zu realisieren, die in der Lage ist, das Verhalten des Fahrzeugs, das mit dem Fahrgefühl des Fahrers übereinstimmt, zu erhalten.
  • In dem ersten oder zweiten Ausführungsbeispiel ist die Position der Hülse 14, unmittelbar bevor der derzeitige Zustand zu dem Kontaktzustand umgeschaltet wird, nicht erwähnt. Da die Hülse 14 in einer neutralen Position in dem Leistungsübertragungsfreigabezustand angeordnet ist, kann ein Gangeingriffsbetrieb aus dieser Position gestartet werden oder kann der derzeitige Zustand zu dem Kontaktzustand aus einer Position umgeschaltet werden, die unmittelbar vor dem Kontaktzustand in einem Zustand liegt, in dem eine Anweisung zum Umschalten des derzeitigen Zustands zu dem Kontaktzustand erzeugt wird, nachdem die Hülse 14 zu einer Position unmittelbar vor dem Eingriffsbetrieb bewegt wird, wobei das Leerlaufzahnrad des Schaltänderungsziels zu der Zeit des Änderns der Drehzahl der synchronisierungsseitigen Drehzahl N1 jedes Ausführungsbeispiels ist, um in einer Position angeordnet zu werden, die unmittelbar vor dem Kontaktzustand liegt. Wenn der derzeitige Zustand zu dem Kontaktzustand von einer Position unmittelbar vor dem Kontaktzustand umgeschaltet wird, gibt es eine Wirkung, dass die Zeit, bis der derzeitige Zustand zu dem Leistungsübertragungszustand umgeschaltet ist, verkürzt werden kann.
  • Des Weiteren ist in dem ersten oder zweiten Ausführungsbeispiel als eine Gestaltung für den Eingriff zwischen dem Leerlaufzahnrad und der Hülse (Muffe) ein Beispiel, in dem die angefaste Fläche an der Zahnspitze (dem Zahnkopf) ausgebildet ist, in 6 beschrieben. Jedoch kann selbst mit einem Klauenzahn ohne einer angefasten Fläche ein Gangeingriffsbetrieb durch Anwenden der Erfindung zuverlässig ausgeführt werden.
  • Bezugszeichenliste
    • 10
    Leistungsübertragungssteuerungsvorrichtung
    11
    Brennkraftmaschine
    12
    Eingabewelle
    13
    Motorgenerator
    14
    Hülse (Muffe)
    15
    Gabel
    16
    Schaltwelle
    17
    Dämpfer
    18
    Stellglied
    19a, 19b
    Leistungsübertragungsmechanismus
    20
    Ausgabewelle
    21
    Brennkraftmaschinensteuerungseinheit (ECU)
    22
    erste Drehwellendrehzahlinformation
    23
    zweite Drehwellendrehzahlinformation
    24
    Weitere Sensorinformation(en)
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 3709955 B2 [0004]

Claims (9)

  1. Leistungsübertragungssteuerungsvorrichtung für ein Fahrzeug, die Folgendes aufweist: eine erste Drehwelle; eine Leistungsquelle, die vorgesehen ist, um eine Drehzahl der ersten Drehwelle einzustellen; eine zweite Drehwelle, die sich gemeinsam mit einer Achse dreht; eine erste Drehzahlerfassungseinheit, die die Drehzahl der ersten Drehwelle erfasst; eine zweite Drehzahlerfassungseinheit, die eine Drehzahl der zweiten Drehwelle erfasst; ein Eingriffsbauteil, das sich gemeinsam mit einer von der ersten Drehwelle und der zweiten Drehwelle dreht und vorgesehen ist, um in Bezug auf die eine Welle in einer axialen Richtung beweglich zu sein; ein Zieleingriffsbauteil, das in der einen Welle vorgesehen ist, um relativ drehbar zu sein, und sich gemeinsam mit der anderen Welle von der ersten Drehwelle und der zweiten Drehwelle dreht; ein Stellglied, das betrieben wird, um das Eingriffsbauteil in der axialen Richtung zu bewegen; und eine Steuerungseinheit, die in der Lage ist, einen Leistungsübertragungsdrehzahlberechnungsprozess zum Berechnen einer Leistungsübertragungsdrehzahl, die zu der Drehzahl der ersten Drehwelle zu einer Zeit zum Einrichten eines Leistungsübertragungsbetriebs zwischen dem Eingriffsbauteil und dem Zieleingriffsbauteil korrespondiert, auf der Grundlage der Drehzahl der zweiten Drehwelle, die durch die zweite Drehzahlerfassungseinheit zu der Zeit zum Einrichten des Leistungsübertragungsbetriebs zwischen dem Eingriffsbauteil und dem Zieleingriffsbauteil erfasst wird, einen Differentialdrehungsberechnungsprozess zum Berechnen einer Differentialdrehung, die zu einer Drehzahldifferenz korrespondiert, die durch Subtrahieren der Leistungsübertragungsdrehzahl, die in dem Leistungsübertragungsdrehzahlberechnungsprozess berechnet wird, von der Drehzahl der ersten Drehwelle, die durch die erste Drehzahlerfassungseinheit erfasst wird, erhalten wird, und einen Synchronisierungseingriffssteuerungsprozess zum Steuern einer Drehzahl der Leistungsquelle, so dass die Differentialdrehung, die in dem Differentialdrehungsberechnungsprozess berechnet wird, mit einer vorbestimmten Differentialdrehung übereinstimmt, und zum Betreiben des Stellglieds auszuführen, so dass der Leistungsübertragungsbetrieb zwischen dem Eingriffsbauteil und dem Zieleingriffsbauteil eingerichtet wird, nachdem die Differentialdrehung mit der vorbestimmten Differentialdrehung übereinstimmt, wobei ein Eingriffs-/Nichteingriffszustand zwischen dem Eingriffsbauteil und dem Zieleingriffsbauteil Folgendes aufweist: zumindest einen Leistungsübertragungsfreigabezustand, in dem kein Kontakt zwischen dem Eingriffsbauteil und dem Zieleingriffsbauteil auftritt; einen Leistungsübertragungszustand, in dem ein Kontakt zwischen dem Eingriffsbauteil und dem Zieleingriffsbauteil auftritt und der Leistungsübertragungsbetrieb eingerichtet ist; und einen Kontaktzustand, in dem ein Kontakt zwischen dem Eingriffsbauteil und dem Zieleingriffsbauteil auftritt, jedoch der Leistungsübertragungsbetrieb nicht eingerichtet ist, und wobei in einem Fall, in dem das Stellglied betrieben wird, um den Leistungsübertragungsfreigabezustand zu dem Leistungsübertragungszustand umzuschalten, die Steuerungseinheit es ermöglicht, dass die Differentialdrehung mit der vorbestimmten Differentialdrehung vor dem Übergang zu dem Kontaktzustand während des Synchronisierungseingriffssteuerungsprozesses übereinstimmt, und die vorbestimmte Differentialdrehung vor dem Übergang zu dem Leistungsübertragungszustand nach dem Übergang zu dem Kontaktzustand ändert und ermöglicht, dass die Differentialdrehung mit der geänderten vorbestimmten Differentialdrehung übereinstimmt.
  2. Leistungsübertragungssteuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei in einem Fall, in dem das Stellglied betrieben wird, um den Leistungsübertragungsfreigabezustand zu dem Leistungsübertragungszustand umzuschalten, die Steuerungseinheit ermöglicht, dass die Differentialdrehung mit der vorbestimmten Differentialdrehung, die auf einen Wert, der nicht null ist, festgelegt ist, vor dem Übergang zu dem Kontaktzustand in dem Synchronisierungseingriffssteuerungsprozess übereinstimmt, und ein Vorzeichen der vorbestimmten Differentialdrehung vor dem Übergang zu dem Leistungsübertragungszustand nach dem Übergang zu dem Kontaktzustand umkehrt und ermöglicht, dass die Differentialdrehung mit der vorbestimmten Differentialdrehung, deren Vorzeichen umgekehrt ist, übereinstimmt.
  3. Leistungsübertragungssteuerungsvorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Steuerungseinheit in der Lage ist, einen Beschleunigungs-/Verzögerungsanforderungsbestimmungsprozess zum Bestimmen einer Beschleunigungsanforderung, die zu einer Anforderung zum Beschleunigen eines Fahrzeugs korrespondiert, und einer Verzögerungsanforderung, die zu einer Anforderung zum Verzögern des Fahrzeugs korrespondiert, auf der Grundlage von zumindest einem Ausmaß eines Beschleunigerbetriebs durch den Fahrer auszuführen, und wobei die Steuerungseinheit das Vorzeichen der vorbestimmten Differentialdrehung auf einen positiven Wert bis zu dem Übergang zu dem Kontaktzustand in dem Synchronisierungseingriffssteuerungsprozess festlegt, wenn es bestimmt wird, dass die Beschleunigungsanforderung in dem Beschleunigungs-/Verzögerungsanforderungsbestimmungsprozess vorliegt, und das Vorzeichen der vorbestimmten Differentialdrehung auf einen negativen Wert bis zu dem Übergang zu dem Kontaktzustand in dem Synchronisierungseingriffssteuerungsprozess festlegt, wenn es bestimmt wird, dass die Verzögerungsanforderung in dem Beschleunigungs-/Verzögerungsanforderungsbestimmungsprozess vorliegt.
  4. Leistungsübertragungssteuerungsvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, wobei die Steuerungseinheit das Umkehren des Vorzeichens der vorbestimmten Differentialdrehung wiederholt, wann immer eine vorbestimmte Zeit verstrichen ist bis zu dem Übergang zu dem Leistungsübertragungszustand nach dem Übergang zu dem Kontaktzustand, und ermöglicht, dass die Differentialdrehung mit der vorbestimmten Differentialdrehung übereinstimmt, wann immer das Vorzeichen der vorbestimmten Differentialdrehung in dem Synchronisierungseingriffssteuerungsprozess umgekehrt wird.
  5. Leistungsübertragungssteuerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei die Steuerungseinheit einen Absolutwert einer Differentialdrehungsänderungsrate, die zu einem Änderungsausmaß pro Einheitszeit der Differentialdrehung korrespondiert, auf einen vorbestimmten Wert zu einer Zeit des Umkehrens des Vorzeichens der vorbestimmten Differentialdrehung bis zu dem Übergang zu dem Leistungsübertragungszustand nach dem Übergang zu dem Kontaktzustand steuert und ermöglicht, dass die Differentialdrehung mit der vorbestimmten Differentialdrehung in dem Synchronisierungseingriffssteuerungsprozess übereinstimmt.
  6. Leistungsübertragungssteuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei in einem Fall, in dem das Stellglied betrieben wird, um den Leistungsübertragungsfreigabezustand zu dem Leistungsübertragungszustand umzuschalten, die Steuerungseinheit ermöglicht, dass die Differentialdrehung mit der vorbestimmten Differentialdrehung, die mit null festgelegt ist, vor dem Übergang zu dem Kontaktzustand übereinstimmt, und die vorbestimmte Differentialdrehung auf einen Wert, der von null verschieden ist, vor dem Übergang zu dem Leistungsübertragungszustand nach dem Übergang zu dem Kontaktzustand ändert und ermöglicht, dass die Differentialdrehung mit der geänderten vorbestimmten Differentialdrehung in dem Synchronisierungseingriffssteuerungsprozess übereinstimmt.
  7. Leistungsübertragungssteuerungsvorrichtung nach Anspruch 6, wobei die Steuerungseinheit in der Lage ist, einen Beschleunigungs-/Verzögerungsanforderungsbestimmungsprozess zum Bestimmen einer Beschleunigungsanforderung, die zu einer Anforderung zum Beschleunigen eines Fahrzeugs korrespondiert, und einer Verzögerungsanforderung, die zu einer Anforderung zum Verzögern des Fahrzeugs korrespondiert, auf der Grundlage von zumindest einem Ausmaß eines Beschleunigerbetriebs durch den Fahrer auszuführen, und wobei die Steuerungseinheit die vorbestimmte Differentialdrehung auf einen positiven Wert bis zu dem Übergang zu dem Kontaktzustand in dem Synchronisierungseingriffssteuerungsprozess ändert, wenn es bestimmt wird, dass die Beschleunigungsanforderung in dem Beschleunigungs-/Verzögerungsanforderungsbestimmungsprozess vorliegt, und die vorstimmte Differentialdrehung auf einen negativen Wert bis zu dem Übergang zu dem Kontaktzustand in dem Synchronisierungseingriffssteuerungsprozess ändert, wenn es bestimmt wird, dass die Verzögerungsanforderung in dem Beschleunigungs-/Verzögerungsanforderungsbestimmungsprozess vorliegt.
  8. Leistungsübertragungssteuerungsvorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, wobei die Steuerungseinheit das Umkehren des Vorzeichens der vorbestimmten Differentialdrehung wiederholt, wann immer eine vorbestimmte Zeit verstrichen ist, nachdem die vorbestimmte Differentialdrehung auf einen Wert, der von null verschieden ist, bis zu dem Übergang zu dem Leistungsübertragungszustand nach dem Übergang zu dem Kontaktzustand geändert wird, und ermöglicht, dass die Differentialdrehung mit der vorbestimmten Differentialdrehung zu der Zeit des Umkehrens des Vorzeichens der vorbestimmten Differentialdrehung in dem Synchronisierungseingriffssteuerungsprozess übereinstimmt.
  9. Leistungsübertragungssteuerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei die Steuerungseinheit einen Absolutwert einer Differentialdrehungsänderungsrate, die zu einer Änderungsrate pro Einheitszeit der Differentialdrehung korrespondiert, auf einen vorbestimmten Wert zu der Zeit des Zulassens der Differentialdrehung steuert, dass sie mit der vorbestimmten Differentialdrehung übereinstimmt, nach dem Umkehren des Vorzeichens der vorbestimmten Differentialdrehung und die vorbestimmte Differentialdrehung auf einen Wert, der von null verschieden ist, bis zu dem Übergang zu dem Leistungsübertragungszustand nach dem Übergang zu dem Kontaktzustand in dem Synchronisierungseingriffssteuerungsprozess ändert.
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