DE60132159T2

DE60132159T2 - Vorrichtung zur Bestimmung des Kupplungszustands in einem Hybridfahrzeug und ihre Verwendung zur Steurung eines Gangschaltgetriebes

Info

Publication number: DE60132159T2
Application number: DE60132159T
Authority: DE
Inventors: Taiji Wako-shi Maruyama
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2000-11-22
Filing date: 2001-11-16
Publication date: 2008-12-18
Anticipated expiration: 2021-11-17
Also published as: EP1209015B1; EP1209015A3; JP4108265B2; EP1209015A2; JP2002155965A; US6533701B2; US20020060114A1; DE60132159D1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Bereich der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bestimmung des Kupplungseingriffszustands für ein Fahrzeug, bei welchem Antriebsräder von einem Motor mittels eines mehrstufigen Getriebes angetrieben werden, und wobei, während zusammen mit einer Gangschaltungshebelbetätigung das Getriebe in Betrieb ist, der Motor von dem Getriebe mittels einer Kupplung gelöst wird, wohingegen die Antriebsräder durch einen Elektromotor angetrieben werden und wobei eine Gangschaltungsregelungsvorrichtung dieselbe Bestimmungsvorrichtung nutzt.
2. Beschreibung der verwandten Technik
Eine Vorrichtung zur Bestimmung des Eingriffszustands, wie in JP-A-11-69509 beschrieben, ist üblicherweise als eine Vorrichtung zur Bestimmung des Eingriffszustands des zuvor genannten Typs bekannt. Das Fahrzeug umfasst ein mehrstufiges Getriebe zum Verbinden eines Motors mit einem Differentialgetriebemechanismus, eine Kupplung, um das mehrstufige Getriebe selektiv in und aus dem Eingriff mit dem Motor zu bringen, und einen Aktuator, um zu bewirken, dass die Kupplung zwischen einem Eingriffs- und Aussuchzustand hin und her schaltet. Ferner ist die Vorrichtung zur Bestimmung des Eingriffszustands dafür ausgelegt, zu bestimmen, ob sich die Kupplung in einem Eingriffs- oder Aussuchzustand befindet, indem der Hub der Kupplung erfasst wird. In diesem Fall erfolgt das Erfassen des Hubs der Kupplung durch Erfassen des zurückgelegten Wegs des Aktuators mittels eines Sensors.
Bei der zuvor genannten herkömmlichen Vorrichtung zur Bestimmung des Eingriffszustands wird der Sensor zur Erfassung des zurückgelegten Wegs des Aktuators benötigt, um zu bestimmen, ob sich die Kupplung in dem Eingriffs- oder Aussuchzustand befindet. Daher muss der Sensor auf engem Raum Platz finden, wie beispielsweise in einem Getriebegehäuse, und nahe der Kupplung platziert sein, was leicht zur Erzeugung von Hitze mit hohen Temperaturen führt. Folglich ist es schwierig, einen Raum zu sichern, in dem der Sensor angebracht ist und eine saubere Verkabelung des Sensors zu erhalten, und der Sensor muss über einen gewissen Grad an Hitzebeständigkeit verfügen. Dies führt folglich zu erhöhten Produktionskosten.
Aus GB 2 346 124 A ist ein Hybridfahrzeug bekannt, bei welchem Antriebsräder selektiv durch einen Verbrennungsmotor oder einen Elektromotor mittels eines mehrstufigen Getriebes angetrieben werden. Dieses Getriebe wird in Übereinstimmung mit dem Fahrzustand betätigt. Während das Getriebe zum Ausführen einer Gangschaltung in Betrieb ist, wird eine Antriebskupplung zum Auskuppeln des Verbrennungsmotors gelöst, während eine zusätzliche Kupplung eingegriffen wird, um einen Antrieb des Elektromotors zu ermöglichen. Während einer solchen Gangschaltungsoperation wird der Elektromotor derart geregelt, dass das auf das Antriebsrad ausgeübte Drehmoment minimal unterbrochen wird. Beim Auskuppeln des Verbrennungsmotors wird das von dem Elektromotor gelieferte Drehmoment derart erhöht, dass es der Ausgangsleistung des Verbrennungsmotors entspricht.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die Erfindung erfolgte zum Zwecke der Problemlösung und ein Ziel ist es, eine Vorrichtung zur Bestimmung des Kupplungseingriffszustands bei einem Fahrzeug vorzusehen, welche in geeigneter Weise bestimmen kann, ob sich die Kupplung in einem Eingriffszustand oder in einem Aussuchzustand befindet, ohne eine Exklusiverfassungsvorrichtung, wie beispielsweise einen Sensor zu verwenden, und die Produktionskosten zu senken, sowie eine Gangschaltungs-Steuer/Regelvorrichtung vorzusehen, welche dieselbe Vorrichtung zur Bestimmung des Eingriffszustands nutzt.
Um dieses Ziel zu erreichen, ist gemäß einem ersten Merkmal der Erfindung eine Vorrichtung 1 zur Bestimmung des Fahrzeugkupplungseingriffszustands 5 für ein Fahrzeug vorgesehen, bei welchem Antriebsräder 4 durch eine Maschine 2 mittels eines mehrstufigen Getriebes 10 angetrieben werden, wobei das Getriebe 10 zusammen mit dem Betrieb einer Gangschaltung des Getriebes 10 betätigt wird, und während das Getriebe 10 in Betrieb ist, wird die Maschine 2 von dem Getriebe 10 mittels einer Kupplung 5 gelöst, während die Antriebsräder 4 durch einen Elektromotor 3 angetrieben werden; die Vorrichtung 1 zur Bestimmung des Kupplungseingriffszustands 5 für ein Fahrzeug umfasst ein Fahrzeuggeschwindigkeitsparametererfassungsmittel (einen Motorgeschwindigkeitssensor 36, eine ECU 40, Schritte 4, 6) zum Erfassen eines Fahrzeuggeschwindigkeitsparameters (Motorgeschwindigkeit NM, Motorgeschwindigkeits-Entsprechungswert NMCAL), die den Geschwindigkeitszustand eines Fahrzeugs erfasst, ein Gangschaltungsbetriebserfassungsmittel (einen Verlagerungspositionssensor 37, ECU 40, Schritt 2) zum Erfassen, ob die Gangschaltungsoperation ausgeführt wurde oder nicht, ein Sollfahrzeuggeschwindigkeitsparametersetzmittel (ECU 40, Schritt 5) zum Setzen eines Sollfahrzeuggeschwindigkeitsparameters (eine Sollgeschwindigkeit NOBJ) auf der Basis eines von dem Fahrzeuggeschwindigkeitsparametererfassungsmittel erfassten Fahrzeuggeschwindigkeitsparameters (Motorgeschwindigkeits-Entsprechungswert NMCAL), wenn die Ausführung der Gangschaltungsoperation von dem Gangschaltungsbetriebserfassungsmittel erfasst wird (wenn das Ergebnis der Bestimmung in Schritt 2 YES ist), ein Steuerungssignalwertbestimmungsmittel (ECU 40, Schritte 6, 7) zum Bestimmen eines Steuerungssignalwertes (ein Steuerungsstromwert I) zum Steuern der Umdrehung des Elektromotors 3, sodass der erfasste Fahrzeuggeschwindigkeitsparameter (Motorgeschwindigkeit NM) einem von dem Sollfahrzeuggeschwindigkeitsparametersetzmittel gesetzten Sollfahrzeuggeschwindigkeitsparameter (eine Sollgeschwindigkeit NOBJ) entspricht, während die Antriebsräder 4 von dem Elektromotor 3 angetrieben werden, ein Zustandsveränderungserfassungsmittel (ECU 40, Schritt 8) zum Erfassen des sich verändernden Zustands (eine Stromwertabweichung DI) eines von dem Steuerungssignalwertbestimmungsmittel bestimmten Steuerungssignalwertes und ein Eingriffszustandsbestimmungsmittel (ECU 40, Schritte 11 bis 15) zum Bestimmen des Eingriffszustands der Kupplung 5 gemäß dem sich verändernden Zustand (die Stromwertabweichung ID) eines von dem Zustandsveränderungserfassungsmittel erfassten Steuerungssignalwertes.
Gemäß der Vorrichtung zur Bestimmung des Fahrzeugkupplungseingriffszustands wird der Rotationszustand der Antriebsräder erfasst, sodass erfasst wird, ob die Gangschaltungsoperation erfolgt ist oder nicht; wenn erfasst wird, dass die Gangschaltungsoperation erfolgt ist, wird der Sollfahrzeuggeschwindigkeitsparameter auf der Basis des erfassten Fahrzeuggeschwindigkeitsparameters gesetzt. Ferner wird der Steuerungssignalwert zum Regeln der Rotation des Elektromotors bestimmt, sodass der erfasste Fahrzeuggeschwindigkeitsparameter dem Sollfahrzeuggeschwindigkeitsparameter entspricht, während die Antriebsräder von dem Elektromotor angetrieben werden, und die Zustandsveränderung des Steuerungssignalwertes wird erfasst. Dann wird der Eingriffszustand der Kupplung gemäß der erfassten Zustandsveränderung des Steuerungssignalwertes bestimmt.
Wenn also das Getriebe zusammen mit dem Betrieb seiner Gangschaltung operiert, wird der Steuerungssignalwert des Elektromotors so gesetzt, dass der Fahrzeuggeschwindigkeitsparameter dem auf der Basis des Fahrzeuggeschwindigkeitsparameters bestimmten Sollfahrzeuggeschwindigkeitsparameter entspricht, wenn die Gangschaltungsoperation ausgeführt wird. Folglich wird auch die Antriebskraft des Motors, die auf die Antriebsräder übertragen wird, aufgrund der Kupplungsschaltung von dem Eingriffszustand zu dem Aussuchzustand in Verbindung mit dem Start des Betriebs des Getriebes verringert; da der Steuerungssignalwert des Elektromotors wie oben beschrieben geregelt wird, wird der Geschwindigkeitsstatus des Fahrzeugs unverändert gehalten. Daher spiegelt sich der Eingriffszustand der Kupplung in der Zustandsveränderung des Steuerungssignalwertes des Elektromotors wider und daher kann der Eingriffszustand der Kupplung während des Betriebs des Getriebes gemäß den Ergebnissen der Erfassung der Zustandsveränderungen korrekt bestimmt werden, wobei es im Unterschied zum konventionellen Beispiel nicht mehr notwendig ist, einen Exklusivsensor zur Erfassung der zurückgelegten Strecke des Aktuators vorzusehen. Dies führt zum Wegfall des Sensors und der mit der korrekten Verkabelung des Sensor verbundenen Arbeit, wodurch die Produktionskosten verringert werden können. Da es ferner nicht erforderlich ist, einen Platz für die Anbringung des Sensors vorzusehen, kann das Getriebegehäuse mit der Kupplung und dem Getriebe darin selbst kompakter gestaltet werden (Es ist zu beachten, dass, wenn in dieser Beschreibung von der „Erfassung eines Fahrzeuggeschwindigkeitsparameters" und bei der „Erfassung eines Steuerungssignalwertes" die Rede ist, die „Erfassung" nicht auf eine direkte Erfassung durch einen Sensor beschränkt ist, sondern auch die Schätzung durch Berechnung eingeschlossen ist).
Gemäß einem zweiten Merkmal der Erfindung ist eine Vorrichtung 1 zur Bestimmung des Kupplungseingriffszustands 5 für ein Fahrzeug gemäß dem ersten Merkmal der Erfindung vorgesehen, bei welcher der Fahrzeuggeschwindigkeitsparameter entweder eine Fahrzeuggeschwindigkeit oder eine Fahrzeugbeschleunigung ist.
Gemäß der Vorrichtung zur Bestimmung des Fahrzeugkupplungseingriffszustands gilt, dass, wenn der Steuerungssignalwert des Elektromotors so gesetzt ist, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit oder Fahrzeugbeschleunigung der auf der Basis der Fahrzeuggeschwindigkeit oder Fahrzeugbeschleunigung bestimmten Sollfahrzeuggeschwindigkeit oder Sollfahrzeugbeschleunigung entspricht, wenn die Gangschaltungsoperation ausgeführt wird; die Fahrzeuggeschwindigkeit oder Fahrzeugbeschleunigung wird während des Betriebs des Getriebes unverändert beibehalten. Folglich kann, wie oben beschrieben, der Eingriffszustand der Kupplung gemäß der Zustandsveränderung des Steuerungssignalwertes des Elektromotors genau bestimmt werden.
Gemäß einem dritten Merkmal der Erfindung ist eine Gangschaltungssteuerungsvorrichtung 41 vorgesehen, umfassend eine Vorrichtung 1 zur Bestimmung des Kupplungseingriffszustands 5 gemäß dem ersten Merkmal der Erfindung, ein Getriebeantriebsmittel (erste bis fünfte Geschwindigkeitsaktuatoren 31 bis 33) zum Antreiben des Getriebes 10 und ein Gangschaltungssteuerungsmittel (ECU 40) zum Wechseln von Getriebestufen des Getriebes 10 durch Steuern des Getriebeantriebsmittels, wenn die Kupplung 5 von dem Eingriffszustandsbestimmungsmittel als in einem Aussuchzustand befindlich bestimmt wird (wenn die Ergebnisse der Bestimmung in den Schritten 11 bis 13 YES lauten).
Wenn gemäß der Gangschaltungssteuerungsvorrichtung durch die Vorrichtung zur Bestimmung des Eingriffszustands gemäß Anspruch 1 bestimmt wird, dass sich die Kupplung im Eingriffszustand befindet, werden die Übersetzungsstufen oder Übersetzungsverhältnisstufen des Getriebes verändert. Insbesondere können die Übersetzungsstufen des Getriebes zu geeigneten Zeitpunkten auf der Basis der Ergebnisse der Bestimmung des Eingriffszustands der Kupplung durch die Eingriffszustandsbestimmungsvorrichtung verändert werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine erläuternde Ansicht, die die schematischen Konstruktionen einer Vorrichtung zur Bestimmung des Kupplungseingriffszustands eines Fahrzeugs, eine Gangschaltungssteuerungsvorrichtung, welche dieselbe Zustandsbestimmungsvorrichtung verwendet, und einen Antrieb, welcher beide Vorrichtungen verwendet, zeigt;
2 ist ein Konstruktionsdiagramm, das die schematische Konstruktion des Antriebs des Fahrzeugs zeigt;
3 ist ein Flussdiagramm, das einen Kupplungseingriffszustandsbestimmungsvorgang und einen Motorgeschwindigkeitssteuerungsvorgang zeigt;
4 ist ein Flussdiagramm in Anlehnung an das in 3 gezeigte; und Die 5A bis 5I sind Diagramme, die einen in den 3 und 4 gezeigten Vorgang und ein Beispiel eines Ablaufdiagramms zeigen, das resultiert, wenn ein Gangschaltungssteuerungsvorgang ausgeführt wird.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Hier erfolgt eine Beschreibung einer Vorrichtung zur Bestimmung des Fahrzeugkupplungseingriffszustands und einer Gangschaltungssteuerungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung mit Bezug zu den beiliegenden Zeichnungen. 1 ist eine schematische Ansicht, die die Eingriffszustandsbestimmungsvorrichtung 1 und die Gangschaltungssteuerungsvorrichtung 41 gemäß der Ausführungsform der Erfindung zeigt, sowie einen Antrieb eines Fahrzeugs (nicht gezeigt), an welchem die Vorrichtungen angewendet werden. Dieses Fahrzeug ist ein Fahrzeug eines Hybridtyps, bei welchem eine Maschine 2 und ein Elektromotor 3 (hiernach als ein „Motor" bezeichnet), welche an dem Fahrzeug angebracht sind, selektiv mit Antriebsrädern 4 daran verbunden sind. Das Fahrzeug umfasst ferner eine Kupplung 5, ein Getriebe 10, einen Differentialgetriebemechanismus 6 und Antriebsachsen 7, 7. Die Maschine 2 ist mit den Antriebsrädern 4, 4 über die Kupplung 5, das Getriebe 10, den Differentialgetriebemechanismus 6 und die Antriebsachsen 7, 7 verbunden. Der Motor 3 ist mit den Antriebsrädern 4, 4 über das Getriebe 10, den Differentialgetriebemechanismus 6 und die Antriebsachsen 7, 7 verbunden.
Ein Motorgeschwindigkeitssensor 35 ist an der Maschine 2 vorgesehen. Dieser Motorgeschwindigkeitssensor 35 erfasst die Motorgeschwindigkeit NE und sendet ein Erfassungssignal an eine ECU 40, welche später beschrieben wird.
Wie in 2 gezeigt, umfasst die Kupplung 5 eine Kupplungsplatte 5a, die an eine Kurbelwelle 2a des Motors 2 gekoppelt ist, und eine Kupplungsplatte 5b, die an eine Eingangswelle 11 des Getriebes 10 gekoppelt ist und mit der Kopplungsplatte 5a ein Paar bildet. Ein Kupplungsantriebsaktuator 30 ist an der Kupplung 5 vorgesehen. Der Kupplungsantriebsaktuator 30 ist elektrisch mit der ECU 40 verbunden, welche später beschrieben wird, und wird durch ein Kupplungsantriebssignal von der ECU 40 angetrieben, sodass die Kupplung 5 zwischen einem Eingriffszustand und einem Aussuchzustand hin und her geschaltet wird.
Genauer gesagt ist mit Bezug zu dem Beispiel in 5 der Kupplungsantriebsaktuator 30 so konstruiert, dass er die Kupplung 5 von dem eingegriffenen Zustand zu dem Aussuchzustand hin und her schaltet, wenn der Wert eines Kupplungsantriebssignals vom „H" zum „L" umgekehrt wird, und von dem Aussuchzustand zu dem Eingriffszustand hin und her schaltet, wenn der Wert „L" zum „H" umgekehrt wird.
Wie später beschrieben wird, ist das Getriebe 10 ein Automatikgetriebe, bei welchem die Aktuatoren 31 bis 34 zusammen mit dem Betrieb eines Gangschaltungshebels 38 (Gangschaltungshebelvorgang) durch die ECU 40 angetrieben werden. Wie in 2 gezeigt ist, umfasst das Getriebe 10 eine Eingangswelle 11, welche eine Hauptwelle ist, eine Ausgangswelle 12, welche eine Gegenwelle ist, Paare 13 bis 17 zum ersten bis fünften Vorwärtsgang, eine Rückwärtsgangwelle und einen Rückwärtsgangzug (wobei die letzten beiden nicht gezeigt sind). Die Eingangswelle 11, die Ausgangswelle 12 und die Rückwärtsgangwelle sind parallel zueinander angeordnet.
Die Paare 13 bis 17 zum ersten bis fünften Vorwärtsgang sind durch Paare 13a bis 17a zum ersten bis fünften Vorwärtsgang der Eingangsseite, welche an der Eingangswelle 11 angebracht sind, und durch Paare 13b bis 17b zum ersten bis fünften Vorwärtsgang der Ausgangsseite gebildet, welche an der Ausgangswelle 12 angebracht sind. Die Gänge 13a bis 17a und 13b bis 17b, die das Paar bilden, sind normalerweise miteinander verbunden. Die jeweiligen Paare 13 bis 17 zum ersten bis fünften Vorwärtsgang sind so eingestellt, dass sie unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse aufweisen.
Von diesen Gängen sind die ersten bis zweiten Vorwärtsgänge 13a bis 14a der Eingangswelle integral mit der Eingangswelle 11 vorgesehen. Andererseits sind die ersten bis zweiten Vorwärtsgänge 13b bis 14b der Ausgangswelle durch Leerlaufgänge gebildet, welche bezüglich der Ausgangswelle 12 drehbar sind, und werden an der Ausgangswelle 12 mittels einer ersten und zweiten Kupplung 20 eingegriffen beziehungsweise von ihr gelöst. Ein erster und ein zweiter Geschwindigkeitsaktuator 31 sind an dieser ersten und zweiten Kupplung 20 vorgesehen. Dieser erste und zweite Geschwindigkeitsaktuator 31 (ein Getriebeantriebsmittel) sind elektrisch mit der ECU 40 verbunden und werden durch die ECU 40 so gesteuert, dass der erste Vorwärtsgang 13b der Ausgangswelle und der zweite Vorwärtsgang 14b der Ausgangswelle selektiv mit der Ausgangswelle 12 mittels einer ersten und zweiten Kupplung 20 eingegriffen sind oder beide Gänge 13b, 14b werden von der Ausgangswelle 12 gleichzeitig mittels der ersten und der zweiten Kupplung 20 gelöst. Entsprechend sind die Eingangswelle 11 und die Ausgangswelle 12 über das erste Paar 13 verbundener Vorwärtsgänge oder das zweite Paar verbundener Vorwärtsgänge 14 miteinander verbunden oder gelöst.
In ähnlicher Weise sind die dritten bis vierten Vorwärtsgänge 15a bis 16a der Eingangswelle durch Leerlaufgänge gebildet, welche bezüglich der Eingangswelle 11 drehbar sind, wohingegen die dritten bis vierten Vorwärtsgänge 15b bis 16b der Ausgangswelle integral mit der Ausgangswelle 12 gebildet sind. Ferner ist ein dritter und vierter Geschwindigkeitsaktuator 32 (ein Getriebeantriebsmittel) durch die ECU 40 gesteuert, sodass der dritte Vorwärtsgang 15a und der vierte Vorwärtsgang 16a der Eingangswelle selektiv mit der Eingangswelle 11 eingegriffen sind oder beide Gänge 15a, 16a werden von der Eingangswelle 11 gleichzeitig mittels einer dritten und vierten Kupplung 21 gelöst. Entsprechend sind die Eingangswelle 11 und die Ausgangswelle 12 über das dritte Paar 15 verbundener Vorwärtsgänge oder das vierte Paar 16 verbundener Vorwärtsgänge miteinander verbunden oder gelöst.
In ähnlicher Weise besteht der fünfte Vorwärtsgang 17a der Eingangswelle ebenfalls aus einem Leerlaufgang, welcher bezüglich der Eingangswelle 11 drehbar ist. Ferner wird ein fünfter Geschwindigkeitsaktuator 33 (ein Getriebeantriebsmittel) durch die ECU 40 so gesteuert, dass der fünfte Vorwärtsgang 17a der Eingangswelle von der Eingangswelle 11 mittels einer fünften Kupplung 22 eingegriffen oder gelöst ist. Entsprechend sind die Eingangswelle 11 und die Ausgangswelle 12 miteinander mittels eines fünften Paars 17 verbundener Vorwärtsgänge miteinander eingegriffen oder voneinander gelöst.
An einer Drehwelle 3a des Motors 3 befinden sich ein Antriebsdrehwellengang 8a, ein Startdrehwellengang 9a und ein Motorgeschwindigkeitssensor 36. Dieser Antriebsdrehwellengang 8a und der Startdrehwellengang 9a sind durch Leerlaufgänge gebildet, welche bezüglich der Drehwelle 3a drehbar sind, so wie mit den Gängen 15a bis 17a, und welche an der Drehwelle 3a mittels einer Motorkupplung 23 eingegriffen oder gelöst sind. Ferner gibt der Motorgeschwindigkeitssensor 36 (ein Fahrzeuggeschwindigkeitsparametererfassungsmittel) an die ECU 40 ein Erfassungssignal aus, welches ein Pulssignal ist, das der Drehung der Drehwelle 3a entspricht, das heißt der Drehung des Motors 3. Die ECU 40 berechnet die Geschwindigkeit NM des Motors 3 (nachfolgend als „Motorgeschwindigkeit" bezeichnet) auf der Basis des Erfassungssignals.
Andererseits ist an der Eingangswelle 11 ein Eingangswellenstartgang 9b angeordnet, welcher zusammen mit dem Drehwellenstartgang 9a ein Paar Startgänge 9 bildet. Der Eingangswellenstartgang 9b ist integral mit der Eingangswelle 11 vorgesehen und ist normalerweise mit dem Drehwellenstartgang 9a verbunden. Ferner ist an der Ausgangswelle 12 ein Ausgangswellenantriebsgang 8b angeordnet, welcher zusammen mit dem Drehwellenantriebsgang 8a ein Paar Antriebsgänge 8 bildet. Dieser Ausgangswellenantriebsgang 8b ist ebenfalls integral mit der Ausgangswelle 12 vorgesehen und ist normalerweise mit dem Drehwellenantriebsgang 8a verbunden.
Ferner ist ein Schaltaktuator 34 an der Motorkupplung 23 vorgesehen. Dieser Schaltaktuator 34 wird ebenfalls durch die ECU 40 gesteuert, sodass der Drehwellenantriebsgang 8a und der Drehwellenstartgang 9a mittels der Motorkupplung 23 mit der Drehwelle 3a selektiv eingegriffen werden oder beide Gänge 8a, 9a gleichzeitig davon getrennt werden. Entsprechend werden die Drehwelle 3a und die Ausgangswelle 12 oder die Eingangswelle 11 miteinander in Eingriff gebracht oder voneinander gelöst.
Andererseits ist ein Verbindungsgang 24 integral an der Ausgangswelle 12 vorgesehen und dieser Verbindungsgang 24 ist normalerweise mit einem Gang 6a des Differentialgetriebemechanismus 6 verbunden. Entsprechend werden die Antriebsräder 4, 4 dazu angetrieben, sich in Verbindung mit der Drehung der Ausgangswelle 12 zu drehen.
Ferner ist ein Rückwärtsgangaktuator (nicht gezeigt) an einem Rückwärtsgang des Rückwärtsgangzugs vorgesehen, welcher an der Wendegangwelle vorgesehen ist. Dieser Rückwärtsgangaktuator wird durch die ECU 40 gesteuert, sodass der Rückwärtsgang oder die Wendegangwelle gleichzeitig mit anderen Gängen des Rückwärtsgangzuges verbunden ist, welche an der Eingangswelle 11 und der Ausgangswelle 12 vorgesehen sind. Entsprechend werden die Eingangswelle 11 und die Ausgangswelle 12 bezüglich einander in derselben Richtung gedreht.
Andererseits ist der Motor 3 mit der ECU 40 über eine Antriebsschaltung 29 verbunden und dessen Drehung wird von der ECU 40 durch ein Antriebssignal (ein Stromsignal) gesteuert, wie später beschrieben wird.
Ferner ist ein Gangschaltungshebel-Positionssensor 37 mit der ECU 40 verbunden. Dieser Gangschaltungshebel-Positionssensor 37 (ein Gangschaltungshebelbetriebserfassungsmittel) erfasst die Position des Gangschaltungshebels 38 und gibt an die ECU 40 ein Gangschaltungshebel-Positionssignal heraus, das die erfasste Gangschaltungshebelposition repräsentiert. Die ECU 40 erfasst, ob der Gangschaltungshebel 38 betätigt worden ist oder nicht und erfasst die Position des Gangschaltungshebels 38 auf der Basis des Gangschaltungshebel-Positionssignals. Es ist anzumerken, dass die Betätigung des Gangschaltungshebels nicht auf die tatsächliche Betätigung des Gangschaltungshebels 38 beschränkt ist, sondern jede Aktion sein kann, die aus der Intention des Fahrers hervorgeht, eine Gangschaltungshebelbetätigung durchzuführen. Beispielsweise kann die Gangschaltungshebelbetätigung in Form einer Gangschaltungshebelbetätigung durch einen Knopf erfolgen oder durch ein Gangschaltungshebelkommando durch die Stimme eines Fahrers.
Ferner ist die ECU 40 (ein Fahrzeuggeschwindigkeitsparametererfassungsmittel, ein Gangschaltungshebelbetätigungserfassungsmittel, ein Sollfahrzeuggeschwindigkeitsparametersetzmittel, ein Steuerungssignalwertbestimmungsmittel, ein Zustandsveränderungserfassungsmittel, ein Eingriffszustandsbestimmungsmittel, ein Gang schaltungssteuerungsmittel) durch einen Mikrocomputer gebildet, umfassend RAM, ROM, CPU und eine I/O-Schnittstelle (jeweils nicht gezeigt). Die ECU 40 steuert den Betrieb des Getriebes 10 gemäß Erfassungssignalen, die durch verschiedene Sensoren 35 bis 37 erfasst wurden, sodass das Ausgangsdrehmoment der Maschine 2 zu den Antriebsrädern 4, 4 über das Getriebe 10 übertragen wird, während das Fahrzeug normal fährt. Ferner steuert ECU die Geschwindigkeit des Motors 3, so dass kein Drehwiderstand entsteht, während ein Kopplungszustand zwischen dem Motor 3 und der Ausgangswelle 12 über die Motorkupplung 23 und die Antriebsgangpaare 8 erhalten bleibt. Ferner führt die ECU 40 einen Motordrehungssteuerungsprozess zum Steuern des Motors 3 derart durch, dass die Antriebsräder 4, 4 durch den Motor 3 anstatt durch die Maschine 2 angetrieben werden, wenn eine Gangschaltungshebelbetätigung erfolgt während das Fahrzeug fährt, sowie einen Steuerungsprozess der Eingreif- oder Löseoperation der Kupplung 5, einen Bestimmungsprozess des Eingriffszustands der Kupplung 5 und einen Steuerungsprozess der Gangschaltung des Getriebes 10.
Mit Bezug zu den 3 und 4 werden von diesen Prozessen der Bestimmungsprozess des Eingriffszustands der Kupplung und der Motordrehungssteuerungsprozess nachfolgend beschrieben. Diese Prozesse werden mit Unterbrechungen in vorbestimmten Intervallen ausgeführt.
Erstens wird in Schritt 1 (in der Figur als „S1" abgekürzt und genauso für die nachfolgenden Schritte) bestimmt, ob eine Gangschaltung erfolgt oder nicht; Flag F_GCON = „1". Wie später beschrieben wird, ist bei der Ausführung dieses Schaltvorgangs während des Schaltens des Getriebes 10 F_GCON = „1" gesetzt und ist F_GCON = „0" gesetzt, wenn der Schaltvorgang abgeschlossen ist.
Ist das Ergebnis der Bestimmung in Schritt 1 = NO, so folgt Schritt 2, in welchem bestimmt wird, ob für eine Gangschaltungshebelbetätigung F_GCST = „1" ist oder nicht. Die Gangschaltungshebelbetätigung F_GCST wird auf „1" gesetzt, wenn eine Gangschaltungshebelpositionsveränderung erfasst wird, mit anderen Worten, wenn eine Gangschaltungshebelbetätigung durch den Fahrer ausgeführt wird, und, wie später beschrieben wird, wird Flag auf „0" gesetzt, wenn die Gangschaltungsoperation des Getriebes 10 abgeschlossen ist.
Ist das Ergebnis der Bestimmung in Schritt 2 NO, ist mit anderen Worten der Gangschaltungshebel noch nicht betätigt worden, ist dieser Prozess abgeschlossen. Ist hingegen das Ergebnis der Bestimmung YES, ist mit anderen Worten der Gangschaltungshebel betätigt worden, so wird die Ausführung der Gangschaltungsoperation gestartet und es folgt Schritt 3, wobei für den ausgeführten Schaltungsvorgang Flag F_GCON = „1" gesetzt wird, um zu zeigen, dass die Gangschaltungsoperation ausgeführt wird.
Als nächstes folgt Schritt 4, bei welchem ein Motorgeschwindigkeitsschätzwert NMCAL (ein Fahrzeuggeschwindigkeitsparameter, der den Geschwindigkeitsstatus des Fahrzeugs repräsentiert) berechnet wird. Dieser Motorgeschwindigkeitsschätzwert NMCAL ist ein Betriebswert der Motorgeschwindigkeit NM, welcher benötigt wird, um die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit beizubehalten, falls die Antriebsräder 4 von dem Motor 3 anstelle der Maschine 2 angetrieben werden, während das Getriebe betätigt wird. Genauer gesagt wird der Motorgeschwindigkeitsschätzwert NMCAL berechnet, indem die Geschwindigkeit der Ausgangswelle 12 auf der Basis des Übersetzungsverhältnisses des aktuellen Gangs des Getriebes 10 und der Motorgeschwindigkeit NM berechnet wird und die berechnete Geschwindigkeit der Ausgangswelle 12 auf der Basis des Übersetzungsverhältnisses des Antriebsgangpaars 8 in die Motorgeschwindigkeit NM umgerechnet wird.
Als nächstes folgt Schritt 5 und eine Sollgeschwindigkeit NOBJ (ein Sollfahrzeuggeschwindigkeitsparameter) wird auf den in Schritt 4 berechneten Motorgeschwindigkeitsschätzwert NMCAL gesetzt und hiernach folgt Schritt 6, welcher später beschrieben wird.
Ist hingegen das Ergebnis der Bestimmung in Schritt 1 YES, ist mit anderen Worten die Gangschaltungsoperation ausgeführt, werden die Schritte 2 bis 5 übersprungen und es folgt Schritt 6.
In Schritt 6 als Folge von Schritt 1 oder Schritt 5 wird eine Geschwindigkeitsabweichung DNM (= NOBJ-NM) zwischen der Sollgeschwindigkeit NOBJ und der berechneten Motorgeschwindigkeit NM berechnet. In diesem Fall wird die Motorgeschwindigkeit NM (der Fahrzeuggeschwindigkeitsparameter, der den Geschwindigkeitsstatus des Fahrzeugs repräsentiert) als ein Parameter berechnet, der die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit repräsentiert.
Als nächstes folgt Schritt 7 und ein Steuerungsstromwert I (ein Steuerungssignalwert) zum Steuern der Geschwindigkeit des Motors 3 wird durch PID-Steuerung auf der Basis der in Schritt 6 berechneten Geschwindigkeitsabweichung DNM berechnet. Durch Steuern der Geschwindigkeit des Motors 3 mit diesem Steuerungsstromwert I ist der Motor 3 Feedback-gesteuert, sodass die Motorgeschwindigkeit NM der Sollgeschwindigkeit NOBJ entspricht. Wenn also ein Motorengetriebedrehmoment, das von der Maschine 2 auf die Antriebsräder 4 übertragen werden soll, nach und nach abnimmt, sodass der Wert aufgrund des Lösens der Kupplung 5 auf 0 sinkt (siehe 5D), so nimmt ein Motorengetriebedrehmoment, das von dem Motor 3 auf die Antriebsräder 4 übertragen werden soll, zu (siehe 5G), um die Abnahme des Motorengetriebedrehmoments auszugleichen. So entsteht nicht mehr der Eindruck, dass während des Lösens der Kupplung 5 Antriebskraft verloren geht (hiernach als „Freilaufeindruck" bezeichnet), während das Getriebe 10 in Betrieb ist.
Nun folgt Schritt 8, in dem eine Abweichung des Stromwertes DI (= In-In = 1, ein Parameter, der die Zustandsveränderung des Steuerungssignalwertes repräsentiert) zwischen dem derzeitigen Wert In und dem vorhergehenden Wert In-1 des Steuerungsstromwertes I berechnet wird. Dann folgt Schritt 9 und es wird bestimmt, ob sich der Wert des Kupplungsantriebssignals vom „L" zum „H" umgekehrt hat oder nicht. Ist das Ergebnis der Bestimmung YES, ist mit anderen Worten der Wert des Kupplungssignalwertes als umgekehrt bestimmt, so folgt Schritt 10, bei welchem ein Einschaltverzögerer vom Aufrechentyp gestartet wird, und dann folgt der in 4 gezeigte Schritt 11, welcher später beschrieben wird. Auch wenn der Kupplungsantriebsaktuator 30 aktiviert wird, wenn das Kupplungsantriebssignal umgekehrt wird, kommt es zu einer Verzögerung der Reaktion (beispielsweise zwischen den Zeitpunkten t0 und t1 in 5) bevor die Kupplung 5 tatsächlich den Schaltvorgang startet. So verhindert der Einschaltverzögerer eine fehlerhafte Bestimmung, zu der es kommen würde, wenn sich der Status der Kupplung 5 nicht verändert und so die Abweichung des Stromwertes DI während einer solchen Verzögerung auf einem geringen Wert gehalten wird.
Ist umgekehrt das Ergebnis von Schritt 9 YES, wird mit anderen Worten also das Kupplungsantriebssignal nicht umgekehrt, so wird Schritt 10 ausgelassen und es folgt Schritt 11, wie in 4 gezeigt.
In Schritt 11 nach Schritt 9 oder Schritt 10 wird bestimmt, ob der absolute Wert IDII der Abweichung des Stromwertes DI gleich oder geringer ist als ein vorbestimmter Wert DIREF oder geringer. Ist das Ergebnis der Abweichung NO, ist mit anderen Worten die Abweichung des Stromwertes DI größer als der vorbestimmte Wert, wird die Kupplung 5 als in Betrieb befindlich bestimmt und der Vorgang ist abgeschlossen. Ist umgekehrt das Ergebnis der Bestimmung YES, ist mit anderen Worten die Abweichung des Stromwertes DI gleich oder kleiner als der vorbestimmte Wert, dann folgt Schritt 12, in welchem bestimmt wird, ob der Zeitschaltwert TM des Zeitverzögerers gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert TMREF ist oder nicht.
Ist das Ergebnis der Bestimmung NO, ist mit anderen Worten der Zeitschaltwert TM geringer als der vorbestimmte Wert TMREF, so ist der Vorgang abgeschlossen, wobei darauf hingewiesen wird, dass ein Risiko einer fehlerhaften Bestimmung des Status der Kupplung 5 als im Eingriffs- oder Aussuchzustand befindlich aufgrund der Reaktionsverzögerung der Kupplung 5 möglich ist. Ist umgekehrt das Ergebnis der Bestimmung YES, ist mit anderen Worten der Zeitschaltwert TM gleich oder größer als der vorbestimmte Wert TMREF, wobei darauf hingewiesen wird, dass der Einfluss auf die Reaktionsverzögerung entfällt, so folgt Schritt 13, in welchem bestimmt wird, ob der Wert des Kupplungsantriebssignals „L" ist oder nicht.
Ist das Ergebnis der Bestimmung YES, ist mit anderen Worten der Wert des Kupplungsantriebssignals „L", wobei darauf hingewiesen wird, dass die Kupplung 5 von dem Eingriffszustand zu dem Aussuchzustand geschaltet worden ist, so folgt Schritt 14, bei welchem ein Kupplungseingriffs-Flag F_CLON, der die Schaltung der Kupplung 5 repräsentiert, auf „0" gesetzt ist. Dann folgt Schritt 16, in welchem der Zeitschaltwert TM auf einen Wert 0 gesetzt wird, und der Vorgang ist abgeschlossen.
Ist umgekehrt das Ergebnis der Bestimmung in Schritt 13 NO, ist mit anderen Worten der Wert des Kupplungsantriebssignals „H", wobei darauf hingewiesen wird, dass die Kupplung 5 von dem Aussuchzustand zu dem Eingriffszustand geschaltet worden ist, so folgt Schritt 15, bei welchem der Kupplungseingriffs-Flag F_CLON, der die Schaltung der Kupplung 5 repräsentiert, auf „1" gesetzt ist. Vor dem Hintergrund, dass die Gangschaltungsoperation des Getriebes 10 abgeschlossen ist, werden sowohl die Gangschaltungshebelbetätigung Flag F_CLON als auch die Gangschaltungshebelbetätigung Flag F_GCST auf „0" gesetzt, um den Abschluss der Gangschaltungsoperation anzuzeigen. Dann folgt Schritt 16 und der Zeitschaltwert TM wird auf den Wert 0 zurück gesetzt, wobei der Vorgang dann abgeschlossen ist.
Als Nächstes werden mit Bezug zu einem in den 5A bis 5J gezeigten Ablaufdiagramm die Ergebnisse des in den 3 und 4 gezeigten Eingriffszustandsbestimmungsvorgangs und ein Beispiel des Übergangs des Betriebs der Kupplung 5 und des Getriebes 10 beschrieben. 5 zeigt das Beispiel, in dem die Gangschaltung vom dritten Gang zum vierten Gang erfolgt, während das Fahrzeug fährt.
Während das Fahrzeug im dritten Gang fährt, ist der Motor 3 zunächst mit der Ausgangswelle 12 über die Motorkupplung 23 und das Antriebsgangpaar 8 verbunden. Dann wird die Drehung des Motors 3 derart gesteuert, dass kein Drehwiderstand erzeugt wird. Wenn in diesem Zustand der Fahrer den Gangschaltungshebel von dem dritten Gang in den vierten Gang bewegt, wird das Niveau eines Kupplungsantriebssignals von „H" zu „L" umgekehrt (siehe 5A) zu einem Zeitpunkt (Zeit t0), zu dem ein Gangschaltungshebelpositionssignal (nicht gezeigt) erfasst wird, welches die so erfolgte Gangschaltungshebelpositionsveränderung repräsentiert und die Sollgeschwindigkeit NOBJ wird wie oben beschrieben gesetzt. Gleichzeitig beginnt der Kupplungsantriebsaktuator 30, die Kupplung 5 anzutreiben und die Kupplung 5 beginnt, ihren Status vom Eingriffszustand zum Aussuchzustand zum Zeitpunkt (Zeit t1) zu ändern, welcher zu der Umkehr des Kupplungsantriebssignals verzögert ist (siehe 5B).
Wenn die Kupplung 5 ihren Status zum Aussuchzustand verändert, nimmt das Maschinenübertragungsdrehmoment nach und nach ab (siehe 5D). Auf der anderen Seite nimmt der Steuerungsstromwert I durch die zuvor genannte PID-Steuerung (siehe 5F) nach und nach zu und in Verbindung damit nimmt das Motorübertragungsdrehmoment, das von dem Motor 3 zu den Antriebsrädern 4 übertragen werden muss, nach und nach zu, um eine Abnahme des Maschinenübertragungsdrehmoments (5G) auszugleichen. Folglich ist das Antriebsraddrehmoment, das tatsächlich auf die Antriebsräder 4 übertragen werden muss, eine Summe des Maschinenübertragungsdrehmoments und des Motorübertragungsdrehmoments (siehe 5I).
Wenn dann der Maschinendrehmomentwert zum Zeitpunkt (Zeit t2), zu dem die Kupplung 5 vollständig gelöst ist, 0 erreicht, und wenn das Maschinenübertragungsdrehmoment der Maschine 2, kurz bevor die Gangschaltungssteuerung gestartet wird, gleich oder geringer als der Maximalausgang des Motors 3 ist, erreicht das Motorübertragungsdrehmoment, das heißt das Antriebsraddrehmoment, denselben Wert wie das Maschinenübertragungsdrehmoment kurz bevor die Gangschaltungssteuerung gestartet wird (ein Umstand, der durch eine durchgezogene Linie in 5I dargestellt ist). Zu und nach diesem Zeitpunkt bleibt der Steuerungsstromwert I auf einem bestimmten Wert und verändert sich wenig, und die Kupplung 5 wird dadurch als gelöst bestimmt, dass ihre Stromwertabweichung DI gleich oder kleiner als ein vorbestimmter Wert DIREF ist. So kann das Lösen der Kupplung 5 auf der Basis der Stromwertabweichung DI genau bestimmt werden. Dann wird zu einem Zeitpunkt vom dritten Gang in den Leerlauf geschaltet, der zu dem Zeitpunkt, zu dem die Kupplung 5 gelöst war, leicht verzögert ist. Hiernach wird vom Leerlauf in den vierten Gang geschaltet.
Nachdem in den vierten Gang geschaltet worden ist, wird das Kupplungsantriebssignal zu einem Zeitpunkt von „L" zu „H" umgekehrt, der zu dem Zeitpunkt, zu dem in den vierten Gang geschaltet wird, leicht verzögert ist. Hiernach beginnt die Kupplung 5, zu einem von dem Aussuchzustand in den Eingriffszustand zu wechseln, zu dem Zeitpunkt, (Zeit t4), der zu dem Zeitpunkt, zu dem das Kupplungsantriebssignal umgekehrt wurde, leicht verzögert ist, und das Maschinengetriebedrehmoment nimmt als Reaktion auf die Veränderung des Kupplungsstatus nach und nach zu. Andererseits beginnt der Steuerungsstromwert I durch die zuvor genannte PID-Steuerung langsam abzunehmen und in Verbindung damit beginnt das Motorübertragungsdrehmoment nach und nach abzunehmen. Dann erreicht das Maschinenübertragungsdrehmoment einen Wert, der der Getriebeübersetzung des vierten Gangs zum Zeitpunkt (Zeit t5) entspricht, zu dem die Kupplung 5 wieder vollständig eingegriffen ist, und das Motorübertragungsdrehmoment erreicht einen Wert kurz vor dem Start der Gangschaltungssteuerung. Zu und nach diesem Zeitpunkt verändert sich der Steuerungsstromwert kaum und es wird aufgrund der Tatsache, dass die Stromwertabweichung DI gleich oder kleiner ist als der vorbestimmte Wert DIREF bestimmt, dass die Kupplung 5 vollständig eingegriffen ist. So kann der Eingriff oder das Lösen der Kupplung 5 auf der Basis der Stromwertabweichung DI genau bestimmt werden.
Ist ferner das Maschinenübertragungsdrehmoment kurz vor dem Start der Gangschaltungskontrolle größer als das maximale Ausgangsdrehmoment des Motors 3 zum Zeitpunkt (Zeit t2), zu dem die Kopplung 5 vollständig gelöst ist, so wird das Motorübertragungsdrehmoment auf sein maximales Ausgangsdrehmoment gesetzt. Wenn ferner der Antrieb der Antriebsräder 4 durch den Motor 3 nicht ausgeführt wird, so entwickelt sich das Antriebsraddrehmoment wie durch eine gestrichelte Linie in 5I dargestellt. Durch Steuern des Motorübertragungsdrehmoments derart, dass es zwischen dem Wert 0 und dem maximalen Ausgangsdrehmoment liegt, kann das Antriebsraddrehmoment in einem in 5I umrissenen Bereich gesteuert werden, während das Getriebe 10 in Betrieb ist.
Gemäß der Eingriffszustandsbestimmungsvorrichtung 1 der erfindungsgemäßen Ausführungsform wird, wenn der Gangschaltungshebel betätigt wird während das Fahrzeug fährt, der Steuerungsstromwert I durch PID-Feedbacksteuerung auf der Basis der Geschwindigkeitsabweichung DNM der Motorgeschwindigkeit NM und der Sollgeschwindigkeit NOBJ berechnet, sodass die Motorgeschwindigkeit NM der Sollgeschwindigkeit NOBJ entspricht, die so gesetzt ist, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit beibehalten wird, wenn der Gangschaltungshebel betätigt wird, und der Eingriffszustand der Kupplung 5 wird auf der Basis der Stromwertabweichung DI des so berechneten Steuerungsstromwertes I berechnet. Wenn folglich die Kupplung 5 durch den Betrieb des Getriebes 10 vollständig in den gelösten Zustand oder vollständig in den eingegriffenen Zustand geschaltet worden ist, kann der Eingriffszustand der Kupplung 5 während des Betriebs des Getriebes auf der Basis der Stromwertabweichung DI genau bestimmt werden. Entsprechend kann abweichend vom herkömmlichen Beispiel die Notwendigkeit eines exklusiven Sensors zum Erfassen der zurückgelegten Strecke des Aktuators oder ähnlich entfallen und folglich sind der Sensor und die für den Sensor erforderliche Verkabelung entfallen, wodurch die Produktionskosten verringert werden können. Ferner ist kein Platz für die Installation des Sensors erforderlich, wodurch die Kupplung 5 und das Getriebe 10 selbst sowie das Getriebegehäuse zur Aufnahme der Kupplung 5 und des Getriebes 10 kompakt gestaltet werden können.
Ferner können gemäß der Gangschaltungssteuerungsvorrichtung 41 der erfindungsgemäßen Ausführungsform die Gänge sauber geschaltet werden, nachdem die Kupplung 5 durch den zuvor genannten Schaltungssteuerungsvorgang vollständig gelöst worden ist, und das Drehmoment des Motors 3 wird anstelle des Drehmoments von der Maschine 2 zu den Antriebsrädern 4, 4 übertragen, um das Drehmoment der Maschine 2 zu kompensieren, welches aufgrund des Lösens der Kupplung 5 vorübergehend ausbleibt, wodurch die Erzeugung des Freilaufeindrucks beim Schalten vermieden werden kann.
Es wird darauf hingewiesen, dass die Geschwindigkeitssteuerung des Motors 3 während des Schaltungsvorgangs nicht auf das Beispiel gemäß der Ausführungsform beschränkt ist, bei welchem der Motor 3 so gesteuert wird, dass die Motorgeschwindigkeit NM als ein Parameter, der die Fahrzeuggeschwindigkeit repräsentiert, der Sollfahrzeuggeschwindigkeit NOBJ entspricht, aber, beispielsweise beim Schalten während der Beschleunigung kann der Motor 3 so gesteuert werden, dass die Motorgeschwindigkeitsbeschleunigung als ein Parameter, der die Fahrzeugbeschleunigung repräsentiert, der Sollmotorgeschwindigkeitsbeschleunigung entspricht. In diesem Fall wird die Motorgeschwindigkeitsbeschleunigung als eine Abweichung der Motorgeschwindigkeit NM berechnet und die Sollmotorgeschwindigkeitsbeschleunigung kann auf die Motorgeschwindigkeitsbeschleunigung gesetzt werden, wenn der Gangschaltungshebel betätigt wird.
Gemäß der Konstruktion kann beim Schalten bei der Beschleunigung wie bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform das Eingreifen oder Lösen der Kupplung 5 auf der Basis der Zustandsänderung des Steuerungsstromwertes I genau bestimmt werden, und die Erzeugung eines Beschleunigungsverlustes, das heißt ein Freilaufeindruck in Zusammenhang mit dem Schaltvorgang kann vermieden werden.
Ferner ist der Berechnungsweg des der Motorgeschwindigkeit entsprechenden Wertes NMCAL nicht auf den Weg gemäß der Ausführungsform beschränkt, bei welcher der der Motorgeschwindigkeit entsprechende Wert NMCAL auf der Basis der Maschinengeschwindigkeit NE und der Übersetzungsverhältnisse berechnet wird, und er kann auf der Basis der Geschwindigkeiten der Eingangswelle 11, der Ausgangswelle 12 und der Antriebsräder 4 berechnet werden, welche unter Verwendung von Drehfühlern erfasst werden. Ferner ist der Berechnungsweg der Motorgeschwindigkeit NM nicht auf den Weg gemäß der Ausführungsform beschränkt, bei welcher die Motorgeschwindigkeit NM auf der Basis der Erfassungsergebnisse des Motorgeschwindigkeitssensors 36 berechnet wird, sondern sie kann auf der Basis von Geschwindigkeiten der Eingangswelle 11, der Ausgangswelle 12 und der Antriebsräder berechnet werden, welche durch Drehfühler erfasst werden.
Ferner ist die Erfindung nicht auf das Fahrzeug gemäß der Ausführungsform beschränkt, bei welchem das Paar linker und rechter Antriebsräder 4, 4 durch die Maschine 2 und den Motor 3 angetrieben werden, sondern kann bei einem Fahrzeug angewendet werden, bei welchem eines der vorderen und hinteren Räderpaare von der Maschine 2 angetrieben wird, während das andere Paar durch den Motor 3 angetrieben wird.
Während ferner die Geschwindigkeit des Motors 3 so gesteuert wird, dass beim Fahren gemäß der Ausführungsform kein Drehwiderstand erzeugt wird, kann die Konstruktion so erfolgen, dass der Motor 3 und die Ausgangswelle 12 voneinander mittels der Motorkupplung 23 zu jedem anderen Zeitpunkt als beim Ausführen des Schaltens getrennt werden und dass sie nur dann miteinander in Eingriff gebracht werden, wenn das Schalten ausgeführt wird, wodurch der Energieverbrauch des Motors 3 unterdrückt werden kann. Ferner kann die Konstruktion so erfolgen, dass der Motor 3 direkt an die Antriebsräder 4 gekoppelt ist, ohne dass das Getriebe 10 dazwischen angebracht ist.
Wie zuvor beschrieben worden ist, kann gemäß der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Bestimmung des Fahrzeugkupplungseingriffszustands der Eingriffs- oder Aussuchzustand der Kupplung genau bestimmt werden, ohne dass Exklusiverfassungsvorrichtungen, wie beispielsweise Sensoren verwendet werden, wodurch die Produktionskosten verringert werden. Ferner können gemäß der Gangschaltungssteuerungsvorrichtung, die die Vorrichtung zur Bestimmung des Fahrzeugkupplungseingriffszustands verwendet, die Gänge des Getriebes auf der Basis der Ergebnisse der Bestimmung des Eingriffszustands der Kupplung unter Verwendung der Vorrichtung zur Bestimmung des Eingriffszustands zu genauen Zeitpunkten gewechselt werden.

Claims

Vorrichtung zur Bestimmung des Kupplungseingriffszustands für ein Fahrzeug, wobei Antriebsräder (4, 4) von einem Motor (2) mittels eines mehrstufigen Getriebes (10) angetrieben werde, wobei das Getriebe (10) in Verbindung mit dem Betrieb einer Gangschaltung des Getriebes (10) betätigt wird und wobei der Motor (2), während das Getriebe (10) in Betrieb ist, mittels einer Kupplung (5) von dem Getriebe (10) getrennt ist, wohingegen die Antriebsräder (4, 4) durch einen Elektromotor (3) angetrieben werden, wobei die Vorrichtung zur Bestimmung des Kupplungseingriffszustands umfasst: ein Fahrzeuggeschwindigkeitsparametererfassungsmittel (40) zum Erfassen eines Fahrzeuggeschwindigkeitsparameters (NMCAL), der den Geschwindigkeitsstatus des Fahrzeugs repräsentiert; ein Gangschaltungsbetriebserfassungsmittel (40), um zu erfassen, ob ein Betrieb der Gangschaltung des Getriebes (10) stattgefunden hat oder nicht; ein Sollfahrzeuggeschwindigkeitsparametersetzmittel (40) zum Setzen eines Sollfahrzeuggeschwindigkeitsparameters (NOBJ) auf der Basis eines von dem Fahrzeuggeschwindigkeitsparametererfassungsmittel (40) erfassten Fahrzeuggeschwindigkeitsparameters (NMCAL), wenn die Ausführung des Gangschaltungsbetriebs von dem Gangschaltungsbetriebserfassungsmittel (40) erfasst worden ist; ein Steuerungssignalwertbestimmungsmittel (40) zum Bestimmen eines Steuerungssignalwertes (I), welcher die Umdrehungen des Elektromotors (3) steuert/regelt, sodass der erfasste Fahrzeuggeschwindigkeitsparameter einem von dem Sollfahrzeuggeschwindigkeitsparametersetzmittel (40) eingestellten Fahrzeuggeschwindigkeitsparameter (NMCAL) entspricht, während die Antriebsräder (4, 4) durch den Elektromotor angetrieben werden; ein Zustandsveränderungserfassungsmittel (40) zum Erfassen der Zustandsveränderung eines von dem Steuerungssignalwertbestimmungsmittel (40) bestimmten Steuerungssignalwertes (I); und Eingriffszustandsbestimmungsmittel (40) zum Bestimmen des Eingriffszustands der Kupplung (5) gemäß der von dem Zustandsveränderungserfassungsmittel (40) erfassten Zustandsveränderung eines Steuerungssignalwertes (I).
Vorrichtung zur Bestimmung des Kupplungseingriffszustands nach Anspruch 1, wobei der Fahrzeuggeschwindigkeitsparameter (NMCAL) die Fahrzeuggeschwindigkeit oder die Fahrzeugbeschleunigung ist.
Vorrichtung zur Bestimmung des Kupplungseingriffszustands nach Anspruch 1, welche ferner umfasst: ein Fehlerbestimmungs-Präventionsmittel (40) für die Prävention einer Fehlerbestimmung des Eingriffszustandsbestimmungsmittels (40) aufgrund einer Verzögerung in der Reaktion des Betriebs der von dem Gangschaltungsbetriebserfassungsmittel (40) erfassten Gangschaltung bis zum Start des Betriebs der Kupplung (5).
Gangschaltungssteuerungsvorrichtung, umfassend: eine Vorrichtung zur Bestimmung des Kupplungseingriffszustands nach Anspruch 1; ein Getriebeantriebsmittel (31, 32, 33, 34) zum Antreiben des Getriebes (10); und ein Gangschaltungssteuerungsmittel (40) zum Wechseln von Getriebestufen des Getriebes (10) durch Steuern des Getriebeantriebsmittels (31, 32, 33, 34), wenn die Kupplung (5) von dem Eingriffszustandsbestimmungsmittel (40) als in einem Aussuchzustand befindlich bestimmt wird.
Hybridfahrzeug, welches selektiv einen Motor (2) und einen Elektromotor (3) mit Antriebsrädern (4, 4) verbindet, wobei das Hybridfahrzeug eine Vorrichtung zur Bestimmung des Kupplungseingriffszustands nach einem der Ansprüche 1–3 oder eine Gangschaltungssteuerungsvorrichtung nach Anspruch 4 umfasst, ferner umfassend Antriebsmittel für den Elektromotor (40) zum Antreiben des Elektromotors (3) gemäß einem von dem Steuerungssignalwertbestimmungsmittel (40) bestimmten Steuerungssignalwert (I).