DE112017005819T5 - Leistungsübertragungssteuerungsvorrichtung - Google Patents

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Yoshitaka Shimizu
Mitsutoshi Kamiya
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Aisin AW Co Ltd
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Abstract

Es ist eine Aufgabe, eine Verzögerung eines Ansprechverhaltens zu reduzieren. Eine automatische Gangänderungssteuerungsvorrichtung 10 weist eine Hülse 14, die durch ein Stellglied 18 bewegt wird, um einen Eingriffsbetrieb auszuführen, eine Brennkraftmaschine 11, die mit einer Eingabewelle 12 verbunden ist, und eine Steuerungseinheit 21 auf, die die Bewegung der Hülse 14 durch das Stellglied 18 steuert und die Drehung der Eingabewelle 12 durch die Brennkraftmaschine 11 oder einen Motorgenerator 13 steuert. Die Steuerungseinheit 21 führt eine Synchronisierungssteuerung zum Steuern der Drehung der Eingabewelle 12 für den Eingriffsbetrieb mit einer unterschiedlichen Gangstufe aus, nachdem der Eingriff freigegeben wird, und startet eine Schaltsteuerung zum Bewegen der Hülse 14 zu einer Eingriffsabschlussposition durch das Stellglied 18, bevor zumindest die Synchronisierung abgeschlossen ist.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Leistungsübertragungssteuerungsvorrichtung.
  • Stand der Technik
  • Als ein Beispiel von verschiedenen Automatikgetriebegangsteuerungsvorrichtungen zum Ändern (Wechseln) von Gängen eines Getriebes offenbart Patentdokument 1 eine automatische Gangänderungssteuerungsvorrichtung, die eine Drehung einer Eingabewelle für einen Eingriffsbetrieb mit einer anderen Gangstufe steuert, nachdem ein Eingriff freigegeben wird. Die automatische Gangänderungssteuerungsvorrichtung weist eine Steuerungseinheit, ein Schaltbauteil, das durch ein Stellglied bewegt wird, um einen Eingriffsfreigabebetrieb (Ausrückbetrieb) und einen Eingriffsbetrieb (Einrückbetrieb) auszuführen, und eine Leistungsquelle auf, die mit einer Eingabewelle verbunden ist. Diese Steuerungseinheit steuert die Bewegung des Schaltbauteils durch das Stellglied und die Drehung der Eingabewelle durch die Leistungsquelle.
  • Zitierungsliste
  • Patentdokument
  • Patentdokument 1: JP 2016-113039 A
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Technisches Problem
  • In der Vergangenheit gab es, wie in Patentdokument 1 beschrieben ist, eine sich erhöhende Anzahl an Fahrzeugen mit automatisierten manuellen Getrieben (AMTs), die eine Gangstufe durch ein Stellglied steuern, und sind AMTs (nicht synchronisierte Getriebe) ohne einen Synchroneingriffsmechanismus mit einem Synchronring als ein Getriebe entwickelt worden. In einem Fall eines Änderns (Wechseln) von Gängen in einem Fahrzeug, in dem das nicht synchronisierte Getriebe angewandt wird, wird ein Prozess zum Synchronisieren einer Drehzahl eines Leerlaufzahnrads mit einer Drehzahl einer Hülse zu der Zeit des Umschaltens einer Gangstufe ausgeführt, wenn die Hülse in einer neutralen Position angeordnet ist.
  • 4(a) ist ein Diagramm, das eine Änderung einer Drehzahl einer Brennkraftmaschine (oder einer Drehwelle) mit der Zeit zu der Zeit des Änderns von Gängen eines Fahrzeugs darstellt, in dem ein Stellglied angewandt wird, 4(b) ist ein Diagramm, das eine Änderung einer Hubposition einer Hülse mit der Zeit zu dieser Zeit darstellt, und 4(c) ist ein Diagramm, das eine Änderung einer Gangstufe mit der Zeit zu dieser Zeit darstellt. In 4 wird, wenn eine Gangänderungsanforderung (Gangwechselanforderung) zu dem Zeitpunkt A erzeugt wird, das Stellglied so gesteuert, dass die Hubposition der Hülse von einer Gangdrückabschlussposition zu diesem Zeitpunkt zu einer Gangentfernungsrichtung gleitet (verschoben wird). Das Stellglied bewegt ferner die Hülse, selbst nachdem die Hülse eine Eingriffsstartposition (Einrückstartposition) erreicht, in der ein Eingriff (Einrücken) freigegeben wird (der Zeitpunkt B), und bewegt die Hülse zu der neutralen Position. Dann bewegt das Stellglied die Hülse zu der nächsten Gangstufe. In dem Fall des nicht synchronisierten Getriebes wird ein Prozess zum Synchronisieren einer Drehzahl der Drehwelle, die mit der Hülse verbunden ist, mit einer Drehzahl des Leerlaufzahnrads in der nächsten Gangstufe von dem Zeitpunkt zum Bestimmen des Eingriffsfreigabebetriebs (Ausrückbetriebs) nach dem Zeitpunkt B ausgeführt. Nach dem Abschluss der Drehzahlsynchronisation (der Zeitpunkt C) startet ein Gleiten (Verschieben) der Hülse in Richtung des Leerlaufzahnrads in der nächsten Gangstufe. In dem Zustand, in dem die Hülse die Eingriffsstartposition (Einrückstartposition) erreicht, so dass die Hülse das Leerlaufzahnrad berührt (der Zeitpunkt D), wird der Eingriff (das Einrücken) gestartet. Dann wird die Gangänderung (der Gangwechsel) in dem Zustand abgeschlossen, in dem die Hülse die Drückabschlussposition durch die Eingriffsabschlussposition erreicht.
  • Es ist hierbei erforderlich, dass die Hülse während der Drehzahlsynchronisation (zwischen B und C) in 4 in der neutralen Position angeordnet ist. Dann wird die Bewegung der Hülse von der neutralen Position zu der Drückabschlussposition gestartet, nachdem die Drehzahlsynchronisation abgeschlossen wurde (nach dem Zeitpunkt C). Aus diesem Grund tritt, da eine Dauer eines Nichteingriffszustands (Nichteinrückzustands) vorliegt, obwohl ein Eingriffszustand (Einrückzustand) durch den Abschluss der Drehzahlsynchronisation eingerichtet ist, ein Problem auf, dass dieser Faktor eine Verzögerung des Ansprechverhaltens in Übereinstimmung mit einer Schaltanforderung verursacht.
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Verzögerung des Ansprechverhaltens zu reduzieren.
  • Lösung des Problems
  • Eine Leistungsübertragungssteuerungsvorrichtung weist Folgendes auf: eine erste Drehwelle; eine Leistungsquelle, die mit der ersten Drehwelle so verbunden ist, dass eine erste Drehzahl, die zu einer Drehzahl der ersten Drehwelle korrespondiert, einstellbar ist; eine zweite Drehwelle, die sich gemeinsam mit einer Achse dreht und von der ersten Drehwelle verschieden ist; eine erste Drehzahlerfassungseinheit, die die erste Drehzahl erfasst; eine zweite Drehzahlerfassungseinheit, die eine zweite Drehzahl erfasst, die zu einer Drehzahl der zweiten Drehwelle korrespondiert; eine Leistungsübertragungseinheit, die eine Vielzahl von Leistungsübertragungswegen zwischen der ersten Drehwelle und der zweiten Drehwelle aufweist; und eine Steuerungseinheit, in der die Leistungsübertragungseinheit zumindest einen ersten Verzögerungsmechanismus, der eine Leistung zwischen der ersten Drehwelle und der zweiten Drehwelle überträgt, einen zweiten Verzögerungsmechanismus, der eine Leistung zwischen der ersten Drehwelle und der zweiten Drehwelle überträgt und ein Verzögerungsverhältnis hat, das sich von dem des ersten Verzögerungsmechanismus unterscheidet, und einen Umschaltmechanismus, der einen Leistungsübertragungszustand zwischen dem ersten Verzögerungsmechanismus und dem zweiten Verzögerungsmechanismus ändert, aufweist, wobei die Steuerungseinheit gestaltet ist, um jeden von zumindest einem Umschaltdrehzahlberechnungsprozess zum Berechnen einer Umschaltdrehzahl, die zu der ersten Drehzahl korrespondiert, nachdem der Leistungsübertragungszustand umgeschaltet wird, der durch den zweiten Verzögerungsmechanismus auf der Grundlage der zweiten Drehzahl einzurichten ist, die durch die zweite Drehzahlerfassungseinheit erfasst wird, wenn der Leistungsübertragungszustand, der durch den ersten Verzögerungsmechanismus eingerichtet wird, zu dem Leistungsübertragungszustand umgeschaltet wird, der durch den zweiten Verzögerungsmechanismus eingerichtet wird, einem Synchronisierungssteuerungsprozess zum Steuern der Drehzahl der ersten Drehwelle durch die Leistungsquelle, so dass die erste Drehzahl mit der Umschaltdrehzahl, die durch den Umschaltdrehzahlberechnungsprozess berechnet wird, synchronisiert wird, nachdem der Leistungsübertragungszustand durch den ersten Verzögerungsmechanismus freigegeben wird, und einem Umschaltsteuerungsprozess zum Steuern des Umschaltmechanismus durchzuführen, so dass der Leistungsübertragungszustand durch den zweiten Verzögerungsmechanismus eingerichtet wird, nachdem die erste Drehzahl vollständig mit der Umschaltdrehzahl synchronisiert wird, die durch den Umschaltdrehzahlberechnungsprozess in dem Synchronisierungssteuerungsprozess berechnet wird, und wobei in dem Umschaltsteuerungsprozess die Steuerung des Umschaltmechanismus gestartet wird, um den Leistungsübertragungszustand durch den zweiten Verzögerungsmechanismus einzurichten, bevor die erste Drehzahl vollständig mit der Umschaltdrehzahl synchronisiert ist, die durch den Umschaltdrehzahlberechnungsprozess berechnet wird.
  • Gemäß der vorstehend beschriebenen Gestaltung ist es möglich, eine Verzögerung des Ansprechverhaltens zu reduzieren und eine Zeit, die zum Ändern (Wechseln) von Gängen erforderlich ist, zu verkürzen.
  • Der Umschaltmechanismus kann ein Eingriffsbauteil, das vorgesehen ist, um gemeinsam mit einer von der ersten Drehwelle und der zweiten Drehwelle drehbar zu sein und um in der axialen Richtung der einen Welle beweglich zu sein, und das zwischen dem ersten Verzögerungsmechanismus und dem zweiten Verzögerungsmechanismus angeordnet ist, und ein Stellglied, das betrieben wird, um das Eingriffsbauteil in der axialen Richtung zu bewegen, aufweisen, wobei der erste Verzögerungsmechanismus gestaltet sein kann, um den Leistungsübertragungszustand durch Eingreifen mit dem Eingriffsbauteil einzurichten, wenn das Eingriffsbauteil sich zu dem ersten Verzögerungsmechanismus in der axialen Richtung hin bewegt, der zweite Verzögerungsmechanismus gestaltet sein kann, um den Leistungsübertragungszustand durch Eingreifen mit dem Eingriffsbauteil einzurichten, wenn das Eingriffsbauteil sich zu dem zweiten Verzögerungsmechanismus in der axialen Richtung hin bewegt, wobei das Stellglied eine Betriebsausmaßerfassungseinheit aufweisen kann, die ein Betriebsausmaß des Stellglieds erfasst, die Steuerungseinheit gestaltet sein kann, um jeweils einen Differentialdrehungsberechnungsprozess zum Berechnen einer Differentialdrehungsänderungsrate, die zu einem Änderungsausmaß pro Einheitszeit einer Differentialdrehung korrespondiert, und der Differentialdrehung, die zu einer Drehzahldifferenz zwischen der Umschaltdrehzahl und der ersten Drehzahl korrespondiert, und einen Anforderungsbetriebsausmaßberechnungsprozess zum Berechnen eines angeforderten Betriebsausmaßes, das zu einem Betriebsausmaß des Stellglieds korrespondiert, das erforderlich ist, bis das Eingriffsbauteil ein Eingreifen mit dem zweiten Verzögerungsmechanismus startet, auszuführen, und wobei in dem Umschaltsteuerungsprozess eine Betriebsgeschwindigkeit des Stellglieds auf der Grundlage der Differentialdrehung und der Differentialdrehungsänderungsrate, die durch den Differentialdrehungsberechnungsprozess berechnet werden, und des angeforderten Betriebsausmaßes bestimmt werden kann, das durch den Anforderungsbetriebsausmaßbestimmungsprozess berechnet wird.
  • Ein Positionsverhältnis zwischen dem Eingriffsbauteil und dem zweiten Verzögerungsmechanismus in der axialen Richtung kann zumindest eine Eingriffsabschlussposition (Einrückabschlussposition), die zu einer Position korrespondiert, in der ein Zustand, in dem die Leistungsübertragung nicht eingerichtet ist, und ein Zustand, in dem die Leistungsübertragung eingerichtet ist, zwischen dem Eingriffsbauteil und dem zweiten Verzögerungsmechanismus umgeschaltet wird, eine neutrale Position, die zu einer Position korrespondiert, in der sowohl der Leistungsübertragungszustand zwischen dem Eingriffsbauteil und dem ersten Verzögerungsmechanismus als auch der Leistungsübertragungszustand zwischen dem Eingriffsbauteil und dem zweiten Verzögerungsmechanismus nicht eingerichtet sind, eine Eingriffsstartposition, die zu einer Position korrespondiert, die zwischen der Eingriffsabschlussposition und der neutralen Position angeordnet ist, und in der der Leistungsübertragungszustand zwischen dem Eingriffsbauteil und dem zweiten Verzögerungsmechanismus nicht eingerichtet ist, aber das Eingriffsbauteil und der zweite Verzögerungsmechanismus beginnen, sich einander zu berühren, und eine Position unmittelbar vor einem Eingriffsstart, die zu einer Position korrespondiert, die zwischen der neutralen Position und der Eingriffsstartposition angeordnet ist, aufweisen, und wobei das angeforderte Betriebsausmaß ein Betriebsausmaß des Stellglieds sein kann, das erforderlich ist, bis das Stellglied die Position unmittelbar vor dem Eingriffsstart erreicht.
  • Die Position unmittelbar vor einem Eingriffsstart (Einrückstart) kann eine Position sein, die von der Eingriffsstartposition (Einrückstartposition) um einen vorbestimmten Abstand entfernt ist.
  • In dem Synchronisierungssteuerungsprozess kann die erste Drehzahl durch die Leistungsquelle (Antriebsquelle) so gesteuert werden, dass die Differentialdrehungsänderungsrate, die durch den Differentialdrehungsberechnungsprozess berechnet wird, eine vorbestimmte Änderungsrate wird/ist.
  • Die Steuerungseinheit kann gestaltet sein, um einen Prozess zum Betreiben des Stellglieds um ein vorbestimmtes Betriebsausmaß so auszuführen, dass sich das Eingriffsbauteil zu dem zweiten Verzögerungsmechanismus bewegt, während ein Zustand, in dem der Leistungsübertragungszustand durch den zweiten Verzögerungsmechanismus nicht eingerichtet ist, aufrechterhalten wird, nachdem der Leistungsübertragungszustand durch den ersten Verzögerungsmechanismus freigegeben wird, und wobei in dem Umschaltsteuerungsprozess das Steuern des Umschaltmechanismus gestartet werden kann, um den Leistungsübertragungszustand durch den zweiten Verzögerungsmechanismus einzurichten, bevor die erste Drehzahl vollständig mit der Umschaltdrehzahl, die durch den Umschaltdrehzahlberechnungsprozess berechnet wird, synchronisiert ist, nachdem das Stellglied um das vorbestimmte Betriebsausmaß betätigt (betrieben) wird.
  • Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
  • Aufgrund der vorstehend beschriebenen Gestaltung ist, da eine Verzögerung des Ansprechverhaltens reduziert wird und eine Zeit, die zum Ändern (Wechseln) von Gängen erforderlich ist, verkürzt wird/ist, eine Antriebsleistungsfähigkeit verbessert.
  • Figurenliste
    • 1 ist ein erläuterndes Schaubild, das eine Gestaltung eines Fahrzeugs darstellt, in dem eine Leistungsübertragungssteuerungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung angewandt wird.
    • 2 ist ein erläuterndes Diagramm zum Darstellen eines Konzepts einer Eingriffsbetriebssteuerung (Einrückbetriebssteuerung) der vorliegenden Erfindung und ist ein erläuterndes Diagramm, das ein Hubausmaß einer Hülse während eines Eingriffsbetriebs (Einrückbetriebs) darstellt.
    • 3 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Ablauf einer Eingriffsbetriebssteuerung (Einrückbetriebssteuerung) der vorliegenden Erfindung darstellt.
    • 4(a) ist ein Diagramm, das eine Änderung einer Drehzahl einer Brennkraftmaschine (oder einer Drehwelle) mit der Zeit zu der Zeit eines Änderns (Wechselns) von Gängen eines Fahrzeugs darstellt, indem ein Stellglied angewandt wird, 4(b) ist ein Diagramm, das eine Änderung einer Hubposition einer Hülse mit der Zeit zu dieser Zeit darstellt, und 4(c) ist ein Diagramm, das eine Änderung (einen Wechsel) der Gangstufe mit der Zeit zu dieser Zeit darstellt.
  • Beschreibung der Ausführungsbeispiele
  • Nachstehend ist ein Beispiel einer Leistungsübertragungssteuerungsvorrichtung (Antriebskraftübertragungssteuerungsvorrichtung) 10 gemäß einem Ausführungsbeispiel in Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. 1 ist ein erläuterndes Schaubild, das eine Gestaltung eines Fahrzeugs darstellt, in dem eine Leistungsübertragungssteuerungsvorrichtung (Antriebskraftübertragungssteuerungsvorrichtung) der vorliegenden Erfindung angewandt wird. In 1 bezeichnet 11 eine Brennkraftmaschine, die eine Leistungsquelle (Antriebsquelle) ist, bezeichnet 12 eine Eingabewelle, die eine erste Drehwelle ist, bezeichnet 13 einen Motorgenerator, der eine weitere Leistungsquelle (Antriebsquelle) ist, bezeichnet 14 eine Hülse, die durch die Eingabewelle 12 gestützt ist, als ein Eingriffsbauteil (Einrückbauteil), das in der axialen Richtung beweglich ist und gemeinsam drehbar ist, bezeichnet 15 eine Schaltgabel, 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, bezeichnet 21 eine Steuerungseinheit, bezeichnet 31 eine erste Drehzahlerfassungseinheit, die eine erste Drehzahl erfasst, die zu der Drehzahl der Eingabewelle 12 korrespondiert, und bezeichnet 32 eine zweite Drehzahlerfassungseinheit, die eine zweite Drehzahl erfasst, die zu der Drehzahl der Ausgabewelle 20 korrespondiert. Ein Leerlaufzahnrad GA1 und ein Leerlaufzahnrad GB1, die Zieleingriffsbauteile sind, sind mit der Eingabewelle 12 verbunden, um relativ drehbar zu sein, und ein Zahnrad GA2 und ein Zahnrad GB2 sind mit der Ausgabewelle 20 verbunden, um gemeinsam drehbar zu sein. Das Leerlaufzahnrad GA1 und das Zahnrad GA2 bilden einen ersten Verzögerungsmechanismus 51 und das Leerlaufzahnrad GB1 und das Zahnrad GB2 bilden einen zweiten Verzögerungsmechanismus 52.
  • Des Weiteren ist in der nachstehenden Beschreibung eine Leistungsübertragungseinheit (Antriebskraftübertragungseinheit), in der nur ein Paar des Leerlaufzahnrads GA1 und des Zahnrads GA2 und ein Paar des Leerlaufzahnrads GB1 und des Zahnrads GB2 zum Ändern (Wechseln) von Gängen verwendet werden, eine Hülse 14 zwischen dem Leerlaufzahnrad GA1 und dem Leerlaufzahnrad GB1 angeordnet ist, und ein Gang mittels der einen Hülse 14 geändert (gewechselt) wird, beschrieben, um die Beschreibung zu vereinfachen. Jedoch kann es angenommen werden, dass mehrere Gänge vorgesehen sind, die in einer tatsächlichen Leistungsübertragungseinheit zu wechseln sind. Des Weiteren kann es selbstverständlich angenommen werden, dass die Ausgabewelle 20 mit den Leerlaufzahnrädern GA1 und GB1, die relativ drehbar sind, und der Hülse 14 vorgesehen ist, die gemeinsam drehbar ist und in der axialen Richtung beweglich ist, und die Eingabewelle 12 mit den Zahnrädern GA2 und GB2 vorgesehen ist, die gemeinsam drehbar sind. Des Weiteren wird es zur Erleichterung der Beschreibung erwähnt, dass das Leerlaufzahnrad GA1 und das Zahnrad GA2 den ersten Verzögerungsmechanismus 51 bilden und das Leerlaufzahnrad GB1 und das Zahnrad BG2 den zweiten Verzögerungsmechanismus 52 bilden. Jedoch können das Leerlaufzahnrad GB1 und das Zahnrad GB2 den ersten Verzögerungsmechanismus 51 bilden und können das Leerlaufzahnrad GA1 und das Zahnrad GA2 den zweiten Verzögerungsmechanismus 52 bilden. Des Weiteren wird es angenommen, dass die Leistungsübertragungseinheit durch Verwendung von drei oder mehr Achsen wie zum Beispiel durch die Eingabewelle, die Gegenwelle und die Ausgabewelle, gestaltet sein kann. Des Weiteren sind die Leistungsübertragungsmechanismen 19a und 19b angeordnet, um die Leistung (Antriebskraft) des Stellglieds 18 zu der Schaltwelle 16 zu übertragen, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Gestaltung beschränkt. Zum Beispiel kann eine beliebige Gestaltung angewandt werden, solange der Betrieb der Hülse 14 durch die Leistung (Antriebskraft) des Stellglieds 18 gesteuert werden kann. Des Weiteren ist es nicht ein wesentliches Problem, ob ein Synchronisierungsmechanismus der vorliegenden Erfindung angewandt wird, da der Synchronisierungsmechanismus in jedem Fall angewandt werden kann. Jedoch wird in diesem Beispiel eine Beschreibung gemacht, bei der ein nicht synchronisiertes Getriebe ohne einen Synchronisierungsmechanismus verwendet wird. Des Weiteren können in einer Gestaltung, die Gänge durch das Stellglied 18 ändert (wechselt), Gänge durch eine Gangänderungsanforderung (Gangwechselanforderung) auf der Grundlage eines Betriebs des Fahrers geändert werden oder können Gänge automatisch geändert werden, wenn eine vorbestimmte Gangänderungsbedingung (Gangwechselbedingung) erfüllt ist.
  • In 1 treibt die Brennkraftmaschine 11 die Eingabewelle 12 drehbar an. Des Weiteren kann, obwohl es keine wesentliche Gestaltung ist, ein Motorgenerator 13 angeordnet sein, der in der Lage ist, die Eingabewelle 12 drehbar anzutreiben. Des Weiteren kann eine Kupplung oder ein Drehmomentwandler zwischen der Brennkraftmaschine 11 und dem Motorgenerator 13 angeordnet sein. Das Leerlaufzahnrad GA1 und das Leerlaufzahnrad GB1 sind mit der Eingabewelle 12 verbunden, um relativ drehbar zu sein, und die Hülse 14 ist zwischen ihnen angeordnet, ohne dass sie mit einem der Zahnräder in einem neutralen Zustand eingreift. Die Position der Hülse 14 zu dieser Zeit ist eine neutrale Position. Wenn ein Gang zu einer beliebigen Gangstufe geändert (gewechselt) wird, zum Beispiel die Gangstufe des Leerlaufzahnrads GA1, sind das Leerlaufzahnrad GA1 und die Eingabewelle 12 fixiert, um durch den Umschaltmechanismus nicht relativ drehbar zu sein. Das heißt, wenn sich die Hülse 14 zu dem ersten Verzögerungsmechanismus 51 in der axialen Richtung hin bewegt, greift die Hülse 14 vollständig mit dem Leerlaufzahnrad GA1 ein, so dass ein Leistungsübertragungszustand eingerichtet wird/ist. Wenn sich die Hülse 14 zu dem zweiten Verzögerungsmechanismus 52 in der axialen Richtung hin bewegt, greift die Hülse 14 vollständig mit dem Leerlaufzahnrad GB1 ein, so dass ein Leistungsübertragungszustand eingerichtet wird/ist.
  • In 1 weist der Umschaltmechanismus die Schaltgabel 15, die Schaltwelle 16, den Dämpfer 17, das Stellglied 18, den Leistungsübertragungsmechanismus 19a und den Leistungsübertragungsmechanismus 19b auf. In dem Umschaltmechanismus wird eine Leistung (Antriebskraft), die von dem Stellglied 18 erzeugt wird, zu der Schaltwelle 16 durch den Leistungsübertragungsmechanismus 19a, den Dämpfer 17 und den Leistungsübertragungsmechanismus 19b so übertragen, dass die Hülse 14 betrieben wird. Das Stellglied 18 weist zum Beispiel einen Motor (nicht dargestellt), einen Umwandlungsmechanismus, der ein Drehmoment eines Motors in eine Axialkraft umwandelt, und eine Betriebsausmaßerfassungseinheit 18a auf, die einen Sensor zum Überwachen des Betriebsausmaßes des Umwandlungsmechanismus ist. Das Stellglied 18 erhält Informationen, die von der Steuerungseinheit 21 ausgegeben werden, und steuert die Ausgabe des Motors und des Betriebsausmaßes der Hülse 14 in der axialen Richtung. Als Ergebnis wird das Hubausmaß (das Bewegungsausmaß) der Hülse 14 in der axialen Richtung mit hoher Genauigkeit gesteuert.
  • Des Weiteren hat die Steuerungseinheit 21 eine Funktion zum Ausführen von verschiedenen Prozessen, die zum Ändern (Wechseln) von Gängen in dem nicht synchronisierten Getriebe verwendet werden. Die Steuerungseinheit 21 dieses Beispiels hat zumindest eine Funktion zum Ausführen eines Umschaltdrehzahlberechnungsprozesses, eines Synchronisierungssteuerungsprozesses, eines Umschaltsteuerungsprozesses, eines Differentialdrehungsberechnungsprozesses und eines Anforderungsbetriebsausmaßberechnungsprozesses (Berechnungsprozess für ein angefordertes Betriebsausmaß).
  • In dem Umschaltdrehzahlberechnungsprozess wird ein Prozess zum Berechnen einer ersten Drehzahl zu der Zeit des Umschaltens des Leistungsübertragungszustands durch den Umschaltmechanismus ausgeführt. In diesem Beispiel berechnet die Steuerungseinheit 21 die Umschaltdrehzahl, die zu der ersten Drehzahl korrespondiert, nachdem der Leistungsübertragungszustand umgeschaltet wird, um durch den zweiten Verzögerungsmechanismus 52 eingerichtet zu werden, auf der Grundlage der zweiten Drehzahl, die durch die zweite Drehzahlerfassungseinheit 32 erfasst wird, wenn der Leistungsübertragungszustand, der durch den ersten Verzögerungsmechanismus 51 eingerichtet wird, zu dem Leistungsübertragungszustand, der durch den zweiten Verzögerungsmechanismus 52 eingerichtet wird, umgeschaltet wird.
  • In dem Synchronisierungssteuerungsprozess wird ein Prozess zum Steuern der Ausgabe der Brennkraftmaschine 11 auf der Grundlage der Umschaltdrehzahl, die durch den Umschaltdrehzahlberechnungsprozess berechnet wird, ausgeführt. In diesem Beispiel steuert die Steuerungseinheit 21 die Brennkraftmaschine 11 so, dass die erste Drehzahl mit der Umschaltdrehzahl, die durch den Umschaltdrehzahlberechnungsprozess berechnet wird, synchronisiert wird, nachdem der Leistungsübertragungszustand durch den ersten Verzögerungsmechanismus 51 freigegeben wird.
  • In dem Umschaltsteuerungsprozess wird ein Prozess zum Ausgeben einer Information zum Betreiben des Umschaltmechanismus zu dem Umschaltmechanismus ausgeführt. In diesem Beispiel steuert die Steuerungseinheit 21 den Betrieb des Umschaltmechanismus so, dass der Leistungsübertragungszustand durch den zweiten Verzögerungsmechanismus 52 eingerichtet wird, nachdem die erste Drehzahl vollständig mit der Umschaltdrehzahl synchronisiert ist, und startet die Steuerung des Umschaltmechanismus, um den Leistungsübertragungszustand durch den zweiten Verzögerungsmechanismus 52 einzurichten, bevor die Synchronisierung abgeschlossen ist.
  • In dem Differentialdrehungsberechnungsprozess wird ein Prozess zum Berechnen, wie sich die Drehzahldifferenz ändert, bis der Leistungsübertragungszustand durch den Umschaltmechanismus umgeschaltet wird, ausgeführt. In diesem Beispiel führt die Steuerungseinheit 21 einen Prozess zum Berechnen einer Differentialdrehungsänderungsrate aus, die ein Änderungsausmaß pro Einheitszeit einer Differentialdrehung ist, die zu einer Differenz zwischen einer ersten Drehzahl zu einem Zeitpunkt, die durch die erste Drehzahlerfassungseinheit 31 erfasst wird, und der Umschaltdrehzahl korrespondiert.
  • In dem Anforderungsbetriebsausmaßberechnungsprozess wird ein Prozess zum Berechnen des Betriebsausmaßes des Stellglieds 18 ausgeführt. In diesem Beispiel berechnet die Steuerungseinheit 21 ein angefordertes Betriebsausmaß, das das Betriebsausmaß des Stellglieds 18 von einer Position, die durch die Betriebsausmaßerfassungseinheit 18a erfasst wird, zu einer Position ist, die unmittelbar vor dem Start des Eingriffs der Hülse 14 mit dem zweiten Verzögerungsmechanismus 52 liegt. Des Weiteren ist ein Beispiel einer Gestaltung zum Berechnen des angeforderten Betriebsausmaßes nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel kann das angeforderte Betriebsausmaß das Betriebsausmaß des Stellglieds 18 sein, während die Hülse 14 mit dem zweiten Verzögerungsmechanismus 52 eingreift.
  • In dem Anforderungsbetriebsausmaßberechnungsprozess wird ein Prozess zum Berechnen des Betriebsausmaßes des Stellglieds 18 ausgeführt. In diesem Beispiel berechnet die Steuerungseinheit 21 das angeforderte Betriebsausmaß, das das Betriebsausmaß des Stellglieds 18 ist, unmittelbar bevor die Hülse 14 beginnt, mit dem Leerlaufzahnrad GB1 einzugreifen.
  • Des Weiteren werden die erste Drehzahlinformation 22 für die erste Drehzahl, die durch die erste Drehzahlerfassungseinheit 31 erfasst wird, die zweite Drehzahlinformation 23 für die zweite Drehzahl, die durch die zweite Drehzahlerfassungseinheit 32 erfasst wird, und die weiteren Sensorinformationen 24 zu der Steuerungseinheit 21 eingegeben. Die weiteren Sensorinformationen 24 umfassen eine Fahrzeuggeschwindigkeitsinformation, eine Beschleunigeröffnungsgradinformation und eine Beschleunigeröffnungsgradänderungsrateninformation, die zu einem Änderungsausmaß eines Beschleunigeröffnungsgrads pro Einheitszeit korrespondiert.
  • In der nachstehenden Beschreibung verwendete Begriffe sind wie folgt definiert.
  • (Eingriffsfreigabezustand (Einrückfreigabezustand))
  • Ein Eingriffsfreigabezustand bedeutet einen Zustand, in dem das Eingriffsbauteil das Zieleingriffsbauteil nicht berührt und keine Leistung überträgt. Das heißt, in diesem Beispiel bedeutet dieser Zustand einen Zustand, in dem die Keilverzahnung der Hülse die Keilverzahnung des Leerlaufzahnrads nicht berührt, und einen neutralen Zustand, wenn ein Leerlaufzahnrad an beiden Seiten vorhanden ist.
  • (Eingriffsstartzustand (Einrückstartzustand))
  • Ein Eingriffsstartzustand bedeutet einen Zustand, in dem das Eingriffsbauteil das Zieleingriffsbauteil berührt, jedoch noch keine Leistung überträgt. Insbesondere bedeutet dieser Zustand einen Zustand, in dem eine Reaktionskraft so erzeugt wird, dass die Hülse von dem Zahnradteil zu der Zeit der Übertragung 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.
  • (Eingriffsabschlusszustand (Einrückabschlusszustand))
  • Ein Eingriffsabschlusszustand bedeutet einen Zustand, in dem das Eingriffsbauteil das Zieleingriffsbauteil berührt und Leistung überträgt. In diesem Beispiel bedeutet dieser Zustand einen Zustand, in dem die Keilverzahnung der Hülse in einen Keilverzahnungszwischenraum des Leerlaufzahnrads so gedrückt wird, dass eine Leistung (Antriebskraft) 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)
  • Ein Drückabschlusszustand bedeutet einen Zustand, in dem das Eingriffsbauteil bewegt wird, um den Eingriffsstartzustand zu dem Eingriffsabschlusszustand umzuschalten, und das Eingriffsbauteil weiter bewegt wird, so dass das Eingriffsbauteil eine Grenze des Bewegungsbereichs erreicht. Dieser Zustand ist ein Teil des Eingriffsabschlusszustands. Insbesondere bedeutet dieser Zustand einen Zustand, in dem das Stellglied kontinuierlich betrieben wird, um das Eingriffsbauteil weiter von einem Eingriffsabschlusszustand zu bewegen, und es gesteuert wird, 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 von einem Eingriffsabschlusszustand weiter nach innen bewegt.
  • (Position unmittelbar vor dem Eingriffsstart)
  • Eine Position unmittelbar vor dem Eingriffsstart bedeutet eine Position zwischen der neutralen Position und der Eingriffsstartposition in der axialen Richtung der Hülse 14 in einem Betriebszustand und ist innerhalb eines neutralen Bereichs angeordnet, während sie von der Eingriffsstartposition um einen vorbestimmten Abstand entfernt ist.
  • (Eingriffsstartposition)
  • Eine Eingriffsstartposition bedeutet eine Grenzposition, an der das Eingriffsbauteil das Zieleingriffsbauteil gerade noch nicht berührt (berührt oder nicht), und eine Position, in der der Eingriffsfreigabezustand und der Eingriffsstartzustand umgeschaltet werden. Das heißt, diese Position bedeutet eine Position, in der ein Kontakt des Eingriffsbauteils mit dem Zieleingriffsbauteil zu der Zeit des Eingriffs des Eingriffsbauteils mit dem Zieleingriffsbauteil startet, und eine Position, in der das Eingriffsbauteil das Zieleingriffsbauteil zu der Zeit der Freigabe des Eingriffs zwischen dem Eingriffsbauteil und dem Zieleingriffsbauteil nicht berührt. Des Weiteren kann die Eingriffsstartposition eine Position sein, die um einen vorbestimmten Abstand von der Grenzposition, an der das Eingriffsbauteil das Zieleingriffsbauteil gerade noch nicht berührt (berührt oder nicht), unter Berücksichtigung der Betriebsausmaßerfassungsgenauigkeit oder dergleichen des Stellglieds entfernt ist.
  • (Eingriffsabschlussposition)
  • Eine Eingriffsabschlussposition bedeutet eine Position, in der das Eingriffsbauteil das Zieleingriffsbauteil berührt, und eine Position, in der der Eingriffsstartzustand und der Eingriffsabschlusszustand umgeschaltet werden. Des Weiteren kann die Eingriffsabschlussposition eine Position sein, die um einen vorbestimmten Abstand von einer Position zum Umschalten des Eingriffsstartzustands und des Eingriffsabschlusszustands unter Berücksichtigung der Betriebsausmaßerfassungsgenauigkeit oder dergleichen des Stellglieds entfernt ist.
  • (Drückabschlussposition)
  • Eine Drückabschlussposition bedeutet eine Position, in der das Eingriffsbauteil das Zieleingriffsbauteil berührt, und eine Position in dem Drückabschlusszustand.
  • 2 ist ein erläuterndes Diagramm zum Darstellen eines Konzepts einer Eingriffsbetriebssteuerung der vorliegenden Erfindung und ist ein erläuterndes Diagramm, das ein Hubausmaß der Hülse 14 darstellt. In 2 zeigt eine waagerechte Achse die Zeit an und zeigt eine senkrechte Achse das Hubausmaß der Hülse 14, das durch einen Sensor innerhalb des Stellglieds 18 erfasst wird, an. Der Hub der Hülse 14 ist somit gezeigt, bis die Hülse 14, die mit dem Leerlaufzahnrad GA1 eingreift, in das Leerlaufzahnrad GB1 eindringt. In der Leistungsübertragungssteuerungsvorrichtung 10 dieses Beispiels ist eine Schaltsteuerungsstartposition (ein Startpunkt F) als eine Position zum Starten der Schaltsteuerung definiert. Aus diesem Grund ist eine Ortskurve eines Hubs, die sich von dem Stand der Technik unterscheidet, von einer Position gezeigt, die durch die Schaltsteuerungsstartposition hindurchgeht. Des Weiteren bedeutet die Schaltsteuerung eine Steuerung, die die Hülse 14 zu der Eingriffsabschlussposition durch das Stellglied 18 bewegt, um mit dem Zahnrad einzugreifen.
  • Gemäß dem Stand der Technik wird das Hubausmaß so gesteuert, dass die Hülse 14 in der neutralen Position verbleibt, bis die Synchronisierung der Drehzahl abgeschlossen ist (der Zeitpunkt C), nach dem Hindurchgehen durch die Schaltsteuerungsstartposition (nach dem Hindurchgehen durch den Startpunkt F). Jedoch wird in diesem Beispiel, da die Synchronisierungssteuerung ausgeführt wird und die Schaltsteuerung gestartet wird, zumindest bevor die Synchronisierung durch die Synchronisierungssteuerung abgeschlossen ist, das Hubausmaß gesteuert, um in der Position unmittelbar vor dem Eingriffsstart zu dem Zeitpunkt (dem Zeitpunkt C) angeordnet zu sein, in dem die Synchronisierung der Drehzahl abgeschlossen ist.
  • 3 ist ein Ablaufschaubild, das einen Ablauf eines Eingriffsbetriebsprozesses der vorliegenden Erfindung darstellt. In diesem Ablauf wird ein Beispiel eines Prozesses beschrieben, in dem die Hülse 14, die in dem Eingriffsabschlusszustand ist, wobei sich das Leerlaufzahnrad GA1 zu der Eingriffsstartposition des Leerlaufzahnrads GA1 bewegt, um den Eingriffsfreigabezustand zu erreichen, nachdem eine Schaltanforderung erhalten wird, wenn das Fahrzeug fährt. Das heißt, ein Beispiel eines Prozesses nach dem Eingriffsfreigabezustand wird beschrieben.
  • Wenn die Schaltanforderung in dem Eingriffsbetriebsprozess erhalten wird, spezifiziert die Steuerungseinheit 21 zunächst die erste Drehzahl zu einem Zeitpunkt, in dem das Leerlaufzahnrad GB1 und die Hülse 14 in dem Eingriffsstartzustand sind, als eine Umschaltdrehzahl (Schritt S101). In diesem Beispiel ermittelt die Steuerungseinheit 21 die zweite Drehzahlinformation 23 für die zweite Drehzahl, die durch die zweite Drehzahlerfassungseinheit 32 erfasst wird, die in/an der Ausgabewelle 20 vorgesehen ist, und berechnet die erste Drehzahl, die zu der zweiten Drehzahl korrespondiert, als die Umschaltdrehzahl.
  • Dann spezifiziert die Steuerungseinheit 21 die erste Drehzahl zu einem Eingriffsfreigabezeitpunkt (Schritt S102). Zum Beispiel ermittelt die Steuerungseinheit 21 die erste Drehzahlinformation 22 für die derzeitige erste Drehzahl, die durch die erste Drehzahlerfassungseinheit 31 erfasst wird. Des Weiteren kann die Information, die hierin spezifiziert wird, eine Information sein, mit der die Drehzahl der Hülse 14, die mit dem Leerlaufzahnrad GB1 eingreift, erkannt werden kann. Das heißt, die Information, die durch die Steuerungseinheit 21 erhalten wird, kann eine Information für die Ausgabe der Brennkraftmaschine 11 oder die Information für die Drehzahl der Hülse 14 sein.
  • Dann berechnet die Steuerungseinheit 21 die Differentialdrehung auf der Grundlage der Umschaltdrehzahl und der ersten Drehzahl zu dem Eingriffsfreigabezeitpunkt.
  • Wenn die Differentialdrehung berechnet wird, berechnet die Steuerungseinheit 21 die Differentialdrehungsänderungsrate, bis die Differentialdrehung die Zieldrehungsdifferenz (Solldrehungsdifferenz) wird (Schritt S104). Des Weiteren kann die „Zieldrehungsdifferenz“ null sein, sie kann jedoch bevorzugt ein kleiner Wert sein. Das heißt, es ist bevorzugt, dass die Hülse 14 und das Leerlaufzahnrad GB1 in dem Eingriffsstartzustand sind, während eine geringe (geringfügige) Differentialdrehung vorhanden ist. Da die Hülse 14 und das Leerlaufzahnrad GB1 in dem Eingriffsstartzustand sind, während eine geringe Differentialdrehung vorhanden ist, kann ein gleichmäßiger Eingriff realisiert werden. Des Weiteren wird zur Erleichterung der Beschreibung ein Zustand, in dem die Differentialdrehung die Zieldrehungsdifferenz erreicht, derart ausgedrückt, dass die erste Drehzahl die Umschaltdrehzahl erreicht. Die Differentialdrehungsänderungsrate wird ein positiver Wert (das heißt, eine Änderungsrate zum Erhöhen der Drehzahl) zu der Zeit zum Ausführen der Synchronisierungssteuerung zum Runterschalten. Währenddessen wird die Differentialdrehungsänderungsrate ein negativer Wert (das heißt, eine Änderungsrate zum Verringern der Drehzahl) zu der Zeit zum Ausführen der Synchronisierungssteuerung zum Hochschalten.
  • Des Weiteren kann als ein Beispiel der vorstehend beschriebenen Berechnung eine Berechnung so ausgeführt werden, dass die Differentialdrehungsänderungsrate konstant oder im Wesentlichen konstant ist. Des Weiteren kann als ein weiteres Beispiel die Differentialdrehungsänderungsrate in Erwiderung auf die Drehungsdifferenz durch Festlegen einer konstanten Synchronisierungssteuerungszeit geändert werden. Des Weiteren kann als ein noch weiteres Beispiel die Differentialdrehungsänderungsrate, die eine effiziente Brennkraftmaschinenausgabe erhalten kann, durch Bezugnahme auf die Information für das Drehmoment der Brennkraftmaschine 11 berechnet werden.
  • Dann führt die Steuerungseinheit 21 einen Prozess zum Ausführen der Schaltsteuerung aus. Zunächst berechnet die Steuerungseinheit 21 eine Zeit, die erforderlich ist, bis die erste Drehzahl die Umschaltdrehzahl erreicht, von der Differentialdrehungsänderungsrate als eine Synchronisierungszeit (Schritt S105). Das heißt, eine Zeit, bis die Differentialdrehung die Zieldrehungsdifferenz wird, wird berechnet.
  • Wenn die Synchronisierungszeit berechnet ist, spezifiziert die Steuerungseinheit 21 eine Zeit, die für die Bewegung des Leerlaufzahnrads GA1 von der Eingriffsstartposition zu der neutralen Position oder der Schaltsteuerungsstartposition erforderlich ist, die zu der neutralen Position korrespondiert (Schritt S106). Das heißt, die Steuerungseinheit 21 spezifiziert eine Zeit, die für die Bewegung von B zu F in 2 erforderlich ist. Da der tatsächliche Hub von B zu F in 2 konstant ist, kann zum Beispiel die Steuerungseinheit 21 eine Zeit spezifizieren, die für die Bewegung des Leerlaufzahnrads GA1 von der Eingriffsstartposition zu der Schaltsteuerungsstartposition erforderlich ist, durch Bezugnahme auf die Information für den tatsächlichen Hub von B zu F in 2.
  • Wenn eine Zeit, die für die Bewegung des Leerlaufzahnrads GA1 von der Eingriffsstartposition zu der Schaltsteuerungsstartposition erforderlich ist, spezifiziert ist, berechnet die Steuerungseinheit 21 eine Differenz zwischen einer Synchronisierungszeit und einer Zeit, die für die Bewegung des Leerlaufzahnrads GA1 von der Eingriffsstartposition zu der Schaltsteuerungsstartposition erforderlich ist (Schritt S107). Das heißt, die Steuerungseinheit 21 berechnet eine Bewegungszeit von der Schaltsteuerungsstartposition zu der Position unmittelbar vor dem Eingriffsstart des Leerlaufzahnrads GB1.
  • Dann berechnet die Steuerungseinheit 21 einen Bewegungsabstand von der Schaltsteuerungsstartposition zu der Position unmittelbar vor dem Eingriffsstart des Leerlaufzahnrads GB1 (Schritt S108). In anderen Worten spezifiziert die Steuerungseinheit 21 das angeforderte Betriebsausmaß der Hülse 14 auf der Grundlage des Stellglieds 18, wenn sich die Hülse 14 von der Schaltsteuerungsstartposition zu der Position unmittelbar vor dem Eingriffsstart des Leerlaufzahnrads GB1 bewegt.
  • Auf der Grundlage der berechneten Bewegungszeit und des Abstands berechnet die Steuerungseinheit 21 die Betriebsgeschwindigkeit der Hülse 14 (Schritt S109). Zum Beispiel berechnet die Steuerungseinheit 21 die Betriebsgeschwindigkeit, so dass die Hülse 14 an der Position unmittelbar vor dem Eingriffsstart des Leerlaufzahnrads GB1 angeordnet ist, wenn die Drehungsdifferenz die Zieldrehungsdifferenz wird. Des Weiteren kann die Betriebsgeschwindigkeit von der Position unmittelbar vor dem Eingriffsstart des Leerlaufzahnrads GB1 zu der Eingriffsabschlussposition während der Schaltsteuerung durch Bezugnahme auf die Betriebsgeschwindigkeit zu der Position unmittelbar vor dem Eingriffsstart geeignet berechnet werden.
  • Dann führt die Steuerungseinheit 21 die Synchronisierungssteuerung aus (Schritt S110). Insbesondere erzeugt die Steuerungseinheit 21 Anweisungsinformationen zum Ändern der ersten Drehzahl auf der Grundlage der Differentialdrehungsänderungsrate, die in dem Schritt S104 berechnet wird, und überträgt die Anweisungsinformationen zu der Brennkraftmaschine 11. Die Brennkraftmaschine 11, die die Anweisungsinstruktionen erhält, ändert die Drehzahl der Brennkraftmaschine 11 auf der Grundlage der erhaltenen Anweisungsinformationen. Das heißt, die Synchronisierungssteuerung zum Synchronisieren der Drehzahl der Eingabewelle 12 mit der Drehzahl der Ausgabewelle 20 wird durch Ändern der Drehzahl der Brennkraftmaschine 11 ausgeführt. Des Weiteren wird in diesem Beispiel die Synchronisierungssteuerung für den Eingriffsbetrieb mit der anderen Übertragung durch die Steuerung der Brennkraftmaschine 11 ausgeführt, jedoch kann die Synchronisierungssteuerung durch die Steuerung des Motorgenerators 13 realisiert werden.
  • Wenn die Synchronisierungssteuerung ausgeführt wird, bestimmt die Steuerungseinheit 21, ob das Eingriffsbauteil die Schaltsteuerungsstartposition erreicht (Schritt S111). Wenn die Steuerungseinheit 21 bestimmt, dass das Eingriffsbauteil diese Position nicht erreicht (Nein in Schritt S111), schreitet die Routine zu dem Schritt S111 voran, um zu bestimmten, ob das Eingriffsbauteil die Schaltsteuerungsstartposition erneut erreicht.
  • Unterdessen wird, wenn die Steuerungseinheit 21 bestimmt, dass das Eingriffsbauteil diese Position erreicht (Ja in Schritt S111), die Schaltsteuerung ausgeführt (Schritt S112). Insbesondere erzeugt die Steuerungseinheit 21 Anweisungsinformationen zum Betreiben der Hülse 14 auf der Grundlage der Betriebsgeschwindigkeit, die in dem Schritt S109 berechnet wird, und überträgt die Anweisungsinformationen zu dem Stellglied 18. Das Stellglied 18, das die Anweisungsinformationen erhält, betreibt die Hülse 14 auf der Grundlage der erhaltenen Anweisungsinformationen. Das heißt, die Schaltsteuerung zum Bewegen der Hülse 14 zu der Eingriffsabschlussposition des Leerlaufzahnrads GB1 zum Ausführen des Eingriffsbetriebs wird durch Steuern des Betriebs der Hülse 14 mittels des Stellglieds 18 ausgeführt. Zusätzlich bewegt sich, nachdem die Hülse 14 die Eingriffsabschlussposition des Leerlaufzahnrads GB1 erreicht, die Hülse weiter zu der Drückabschlussposition des Leerlaufzahnrads GB1.
  • Des Weiteren ist die Steuerungseinheit 21 gestaltet, um zu bestimmen, ob das Eingriffsbauteil die Schaltsteuerungsstartposition erreicht, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf eine derartige Gestaltung beschränkt. Zum Beispiel kann die Steuerungseinheit 21 gestaltet sein, um das Stellglied 18 mit einem vorbestimmten Betriebsausmaß zu betreiben, so dass die Hülse 14 von dem Leerlaufzahnrad GA1 freigegeben wird und zu dem Leerlaufzahnrad GB1 in dem neutralen Zustand bewegt wird. Dann kann die Steuerungseinheit 21 gestaltet sein, um die Schaltsteuerung nach dem Betreiben des Stellglieds 18 mit dem vorbestimmten Betriebsausmaß auszuführen.
  • Wenn die Synchronisierungssteuerung und die Schaltsteuerung abgeschlossen sind, beendet die Steuerungseinheit 21 den Prozess. Wie vorstehend beschrieben ist, ist es, da die Steuerungseinheit 21 die Synchronisierungssteuerung und die Schaltsteuerung ausführt, möglich, zu dem Eingriffsabschlusszustand durch (über) den Eingriffsstartzustand umzuschalten und schließlich zu dem Drückabschlusszustand umzuschalten, wenn die Gänge in dem Fahrzeug, das das nicht synchronisierte Getriebe verwendet, geändert (gewechselt) werden.
  • Des Weiteren kann eine Zeitabstimmung (Zeitpunkt) zum Starten der Schaltsteuerung mit einer Zeitabstimmung (Zeitpunkt) festgelegt werden, zumindest bevor die Synchronisierung abgeschlossen ist. In diesem Fall wird, da das Betriebsgeschwindigkeitsberechnungsverfahren gemeinsam mit der Einstellung der Zeitabstimmung (Zeitpunkt) zum Ausführen der Schaltsteuerung eingestellt wird, das Hubausmaß gesteuert, um in der Position angeordnet zu werden, die unmittelbar vor dem Eingriffsstart zu einem Zeitpunkt liegt, in dem die Synchronisierung der Drehzahl abgeschlossen ist. Der Begriff „Abschluss der Synchronisierung“ bedeutet einen Zustand, in dem die erste Drehzahl die Drehzahl wird, bei der der Eingriffsfreigabezustand zu dem Eingriffsstartzustand umgeschaltet wird, und bedeutet einen Zustand, in dem die erste Drehzahl die Umschaltdrehzahl erreicht.
  • Des Weiteren ist ein Beispiel eines Prozesses zu einem Zeitpunkt, in dem die Hülse 14 und das Leerlaufzahnrad GA1 in dem Eingriffsfreigabezustand sind, beschrieben, jedoch kann der Prozess dieses Beispiels bei anderen Zeitpunkten als dem Eingriffsfreigabezeitpunkt angewandt werden. Zum Beispiel kann die Leistungsübertragungssteuerungsvorrichtung 10 die Betriebsgeschwindigkeit der Hülse 14 auf der Grundlage des Stellglieds 18 so bestimmen, dass die Hülse 14 die Position unmittelbar vor dem Eingriffsstart zu einem Zeitpunkt erreicht, in dem die Synchronisierung abgeschlossen ist, auf der Grundlage des Abstands zu der Position unmittelbar vor dem Eingriffsstart der Hülse 14, der Differentialdrehungsänderungsrate und der Differenz zwischen der Zieldrehungsdifferenz und der Differentialdrehung zu dem Zeitpunkt zum Starten der Schaltsteuerung während der Schaltsteuerung. Des Weiteren kann die Leistungsübertragungssteuerungsvorrichtung 10 die Betriebsgeschwindigkeit der Hülse 14 auf der Grundlage des Stellglieds 18 so einstellen, dass die Hülse 14 die Position unmittelbar vor dem Eingriffsstart zu einem Zeitpunkt erreicht, in dem die Synchronisierung abgeschlossen ist, auf der Grundlage des Abstands zu der Position unmittelbar vor dem Eingriffsstart der Hülse 14, der Differentialdrehungsänderungsrate und der Differenz zwischen der Differentialdrehung und der Zieldrehungsdifferenz, wann immer eine vorbestimmte Zeit während der Schaltsteuerung verstreicht.
  • Des Weiteren ist es vorstehend beschrieben, dass die Steuerungseinheit 21 eine Reihe von Prozessen in dem Ablaufschaubild ausführt, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf eine derartige Gestaltung beschränkt. Zum Beispiel kann die Steuerungseinheit 21 einen Prozess zum Ausführen der Synchronisierungssteuerung und einen Prozess zum Ausführen der Schaltsteuerung separat ausführen und kann sie die Synchronisierungssteuerung und die Schaltsteuerung synchron ausführen.
  • Wie vorstehend beschrieben ist, weist die Leistungsübertragungssteuerungsvorrichtung 10 gemäß der vorliegenden Erfindung die Hülse 14, die durch das Stellglied 18 bewegt wird, um einen Eingriffsfreigabebetrieb und einen Eingriffsbetrieb auszuführen, den Motorgenerator 13, der mit der Eingabewelle 12 verbunden ist, oder die Brennkraftmaschine 11, die mit der Eingabewelle 12 verbunden ist, und die Steuerungseinheit 21 auf, die die Bewegung der Hülse 14 durch das Stellglied 18 steuert und die Drehung der Eingabewelle 12 durch die Brennkraftmaschine 11 oder den Motorgenerator 13 steuert, wobei die Steuerungseinheit 21 die Synchronisierungssteuerung zum Synchronisieren der Drehung der Eingabewelle 12 durch die Brennkraftmaschine 11 oder den Motorgenerator 13 für den Eingriffsbetrieb bei einer anderen Gangstufe, nachdem ein Eingriff freigegeben wird, ausführt und die Schaltsteuerung zum Bewegen der Hülse 14 zu der Eingriffsabschlussposition durch das Stellglied 18 startet, zumindest bevor die Synchronisierung abgeschlossen ist. Gemäß einer derartigen Gestaltung ist, da eine Verzögerung des Ansprechverhaltens reduziert wird und eine Zeit, die zum Ändern (Wechseln) von Gängen erforderlich ist, verkürzt wird, die Antriebsleistungsfähigkeit verbessert.
  • Des Weiteren ist, wie in dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel beschrieben ist, die Leistungsübertragungssteuerungsvorrichtung 10 gestaltet, um die Schaltsteuerung an einer Position zu starten, die von einer Eingriffsfreigabeposition um einen vorbestimmten Abstand wegbewegt (entfernt) ist. Gemäß einer derartigen Gestaltung wird die Betriebsleistungsfähigkeit verbessert, da ein Betriebsgefühl nahe an dem erforderlichen Hub erhalten werden kann.
  • Des Weiteren kann, obwohl es nicht besonders in dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel beschrieben ist, die Steuerungseinheit 21 gestaltet sein, um die Synchronisierungssteuerung und die Schaltsteuerung erneut in Übereinstimmung mit dem Informationserfassungszustand zu diesem Zeitpunkt auszuführen, wann ein vorbestimmtes Intervall oder eine vorbestimmte Bedingung während der Synchronisierungssteuerung der Schaltsteuerung erfüllt ist. Gemäß einer derartigen Gestaltung ist es möglich, einen Eingriffsbetrieb mit hoher Genauigkeit in Übereinstimmung mit einer Änderungssituation sequentiell zu realisieren.
  • In dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ist eine Gestaltung, in der die Hülse 14 mit den Leerlaufzahnrädern GA1 und GB1 eingreift, angewandt. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf eine derartige Gestaltung beschränkt. Zum Beispiel kann ein Antriebsrad zum Übertragen einer Leistung mit einem Riemen oder ein Kettenrad zum Übertragen einer Leistung durch eine Kette in Bezug auf die Welle gedreht werden und kann eine Klauenkupplung mit der Welle in Eingriff gebracht werden oder von dieser gelöst (ausgerückt) werden.
  • Bezugszeichenliste
    • 10
    Leistungsübertragungssteuerungsvorrichtung
    11
    Brennkraftmaschine (Leistungsquelle, Antriebskraftquelle)
    12
    Eingabewelle (erste Drehwelle)
    13
    Motorgenerator
    14
    Hülse
    15
    Schaltgabel
    16
    Schaltwelle
    17
    Dämpfer
    18
    Stellglied
    18a
    Betriebsausmaßerfassungseinheit
    19a, 19b
    Leistungsübertragungsmechanismus
    20
    Ausgabewelle (zweite Drehwelle)
    21
    Steuerungseinheit
    22
    erste Drehzahlinformation
    23
    zweite Drehzahlinformation
    24
    weitere Sensorinformation(en)
    31
    erste Drehzahlerfassungseinheit
    32
    zweite Drehzahlerfassungseinheit
    51
    erster Verzögerungsmechanismus
    52
    zweiter Verzögerungsmechanismus
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2016113039 A [0003]

Claims (6)

  1. Leistungsübertragungssteuerungsvorrichtung, die Folgendes aufweist: eine erste Drehwelle; eine Leistungsquelle, die mit der ersten Drehwelle so verbunden ist, dass eine erste Drehzahl, die zu einer Drehzahl der ersten Drehwelle korrespondiert, einstellbar ist; eine zweite Drehwelle, die sich gemeinsam mit einer Achse dreht und von der ersten Drehwelle verschieden ist; eine erste Drehzahlerfassungseinheit, die die erste Drehzahl erfasst; eine zweite Drehzahlerfassungseinheit, die eine zweite Drehzahl erfasst, die zu einer Drehzahl der zweiten Drehwelle korrespondiert; eine Leistungsübertragungseinheit, die eine Vielzahl von Leistungsübertragungswegen zwischen der ersten Drehwelle und der zweiten Drehwelle aufweist; und eine Steuerungseinheit, wobei die Leistungsübertragungseinheit zumindest Folgendes aufweist: einen ersten Verzögerungsmechanismus, der eine Leistung zwischen der ersten Drehwelle und der zweiten Drehwelle überträgt; einen zweiten Verzögerungsmechanismus, der eine Leistung zwischen der ersten Drehwelle und der zweiten Drehwelle überträgt und ein Verzögerungsverhältnis hat, das sich von dem des ersten Verzögerungsmechanismus unterscheidet; und einen Umschaltmechanismus, der einen Leistungsübertragungszustand zwischen dem ersten Verzögerungsmechanismus und dem zweiten Verzögerungsmechanismus ändert, wobei die Steuerungseinheit gestaltet ist, um jeden von zumindest den folgenden Prozessen auszuführen: einen Umschaltdrehzahlberechnungsprozess zum Berechnen einer Umschaltdrehzahl, die zu der ersten Drehzahl korrespondiert, nachdem der Leistungsübertragungszustand umgeschaltet wird, der durch den zweiten Verzögerungsmechanismus auf der Grundlage der zweiten Drehzahl einzurichten ist, die durch die zweite Drehzahlerfassungseinheit erfasst wird, wenn der Leistungsübertragungszustand, der durch den ersten Verzögerungsmechanismus eingerichtet wird, zu dem Leistungsübertragungszustand umgeschaltet wird, der durch den zweiten Verzögerungsmechanismus eingerichtet wird, einen Synchronisierungssteuerungsprozess zum Steuern der Drehzahl der ersten Drehwelle durch die Leistungsquelle, so dass die erste Drehzahl mit der Umschaltdrehzahl, die durch den Umschaltdrehzahlberechnungsprozess berechnet wird, synchronisiert wird, nachdem der Leistungsübertragungszustand durch den ersten Verzögerungsmechanismus freigegeben wird, und einen Umschaltsteuerungsprozess zum Steuern des Umschaltmechanismus, so dass der Leistungsübertragungszustand durch den zweiten Verzögerungsmechanismus eingerichtet wird, nachdem die erste Drehzahl vollständig mit der Umschaltdrehzahl synchronisiert wird, die durch den Umschaltdrehzahlberechnungsprozess in dem Synchronisierungssteuerungsprozess berechnet wird, und wobei in dem Umschaltsteuerungsprozess die Steuerung des Umschaltmechanismus gestartet wird, um den Leistungsübertragungszustand durch den zweiten Verzögerungsmechanismus einzurichten, bevor die erste Drehzahl vollständig mit der Umschaltdrehzahl synchronisiert ist, die durch den Umschaltdrehzahlberechnungsprozess berechnet wird.
  2. Leistungsübertragungssteuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Umschaltmechanismus Folgendes aufweist: ein Eingriffsbauteil, das vorgesehen ist, um gemeinsam mit einer von der ersten Drehwelle und der zweiten Drehwelle drehbar zu sein und um in der axialen Richtung der einen Welle beweglich zu sein, und das zwischen dem ersten Verzögerungsmechanismus und dem zweiten Verzögerungsmechanismus angeordnet ist; und ein Stellglied, das betrieben wird, um das Eingriffsbauteil in der axialen Richtung zu bewegen, wobei der erste Verzögerungsmechanismus gestaltet ist, um den Leistungsübertragungszustand durch Eingreifen mit dem Eingriffsbauteil einzurichten, wenn sich das Eingriffsbauteil zu dem ersten Verzögerungsmechanismus in der axialen Richtung hin bewegt, wobei der zweite Verzögerungsmechanismus gestaltet ist, um den Leistungsübertragungszustand durch Eingreifen mit dem Eingriffsbauteil einzurichten, wenn sich das Eingriffsbauteil zu dem zweiten Verzögerungsmechanismus in der axialen Richtung hin bewegt, wobei das Stellglied eine Betriebsausmaßerfassungseinheit aufweist, die ein Betriebsausmaß des Stellglieds erfasst, wobei die Steuerungseinheit gestaltet ist, um jeweils den folgenden Prozess auszuführen: einen Differentialdrehungsberechnungsprozess zum Berechnen einer Differentialdrehungsänderungsrate, die zu einem Änderungsausmaß pro Einheitszeit einer Differentialdrehung korrespondiert, und der Differentialdrehung, die zu einer Drehzahldifferenz zwischen der Umschaltdrehzahl und der ersten Drehzahl korrespondiert, und einen Anforderungsbetriebsausmaßberechnungsprozess zum Berechnen eines angeforderten Betriebsausmaßes, das zu einem Betriebsausmaß des Stellglieds korrespondiert, das erforderlich ist, bis das Eingriffsbauteil ein Eingreifen mit dem zweiten Verzögerungsmechanismus startet, und wobei in dem Umschaltsteuerungsprozess eine Betriebsgeschwindigkeit des Stellglieds auf der Grundlage der Differentialdrehung und der Differentialdrehungsänderungsrate, die durch den Differentialdrehungsberechnungsprozess berechnet werden, und des angeforderten Betriebsausmaßes bestimmt wird, das durch den Anforderungsbetriebsausmaßbestimmungsprozess berechnet wird.
  3. Leistungsübertragungssteuerungsvorrichtung nach Anspruch 2, wobei ein Positionsverhältnis zwischen dem Eingriffsbauteil und dem zweiten Verzögerungsmechanismus in der axialen Richtung zumindest Folgendes aufweist: eine Eingriffsabschlussposition, die zu einer Position korrespondiert, in der ein Zustand, in dem die Leistungsübertragung nicht eingerichtet ist, und ein Zustand, in dem die Leistungsübertragung eingerichtet ist, zwischen dem Eingriffsbauteil und dem zweiten Verzögerungsmechanismus umgeschaltet wird; eine neutrale Position, die zu einer Position korrespondiert, in der sowohl der Leistungsübertragungszustand zwischen dem Eingriffsbauteil und dem ersten Verzögerungsmechanismus als auch der Leistungsübertragungszustand zwischen dem Eingriffsbauteil und dem zweiten Verzögerungsmechanismus nicht eingerichtet sind; eine Eingriffsstartposition, die zu einer Position korrespondiert, die zwischen der Eingriffsabschlussposition und der neutralen Position angeordnet ist, und in der der Leistungsübertragungszustand zwischen dem Eingriffsbauteil und dem zweiten Verzögerungsmechanismus nicht eingerichtet ist, aber das Eingriffsbauteil und der zweite Verzögerungsmechanismus beginnen, sich einander zu berühren; und eine Position unmittelbar vor einem Eingriffsstart, die zu einer Position korrespondiert, die zwischen der neutralen Position und der Eingriffsstartposition angeordnet ist, und wobei das angeforderte Betriebsausmaß ein Betriebsausmaß des Stellglieds ist, das erforderlich ist, bis das Stellglied die Position unmittelbar vor dem Eingriffsstart erreicht.
  4. Leistungsübertragungssteuerungsvorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Position unmittelbar vor dem Eingriffsstart eine Position ist, die von der Eingriffsstartposition um einen vorbestimmten Abstand entfernt ist.
  5. Leistungsübertragungssteuerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei in dem Synchronisierungssteuerungsprozess die erste Drehzahl durch die Leistungsquelle so gesteuert wird, dass die Differentialdrehungsänderungsrate, die durch den Differentialdrehungsberechnungsprozess berechnet wird, eine vorbestimmte Änderungsrate wird.
  6. Leistungsübertragungssteuerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei die Steuerungseinheit gestaltet ist, um einen Prozess zum Betreiben des Stellglieds um ein vorbestimmtes Betriebsausmaß so auszuführen, dass sich das Eingriffsbauteil zu dem zweiten Verzögerungsmechanismus bewegt, während ein Zustand, in dem der Leistungsübertragungszustand durch den zweiten Verzögerungsmechanismus nicht eingerichtet ist, aufrechterhalten wird, nachdem der Leistungsübertragungszustand durch den ersten Verzögerungsmechanismus freigegeben wird, und wobei in dem Umschaltsteuerungsprozess das Steuern des Umschaltmechanismus gestartet wird, um den Leistungsübertragungszustand durch den zweiten Verzögerungsmechanismus einzurichten, bevor die erste Drehzahl vollständig mit der Umschaltdrehzahl, die durch den Umschaltdrehzahlberechnungsprozess berechnet wird, synchronisiert ist, nachdem das Stellglied um das vorbestimmte Betriebsausmaß betrieben wird.
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