DE112010004992T5

DE112010004992T5 - Hybridfahrzeug

Info

Publication number: DE112010004992T5
Application number: DE112010004992T
Authority: DE
Inventors: Takefumi Ikegami
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2009-12-24
Filing date: 2010-10-12
Publication date: 2013-01-10
Also published as: WO2011077813A1; BR112012018327A2; CN102666236A; RU2012131515A; US20120259496A1; JPWO2011077813A1

Abstract

Das ESG steuert einen Elektromotor in dem Zustand, in dem die Verbindung zwischen einem Verbrennungsmotor und dem Elektromotor getrennt ist und der Verbrennungsmotor gestoppt ist, so dass er in einer Kriechgeschwindigkeit ist, die einer Kriechdrehzahl entspricht, die um eine vorgegebene Drehzahl größer als eine Drehzahl festgelegt ist, die fähig ist, den Verbrennungsmotor zu starten. Ferner steuert das ESG derart, dass der Verbrennungsmotor während des Kriechbetriebs durch die Antriebsleistung des Elektromotors gestartet wird, indem der Verbrennungsmotor und der Elektromotor verbunden werden, wenn eine Verbrennungsmotorstartbedingung erfüllt ist, und bei der Drehzahl des Elektromotors, die fähig ist, den Verbrennungsmotor zu starten, oder höher.

Description

Hintergrund der Erfindung
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Hybridfahrzeugt, das eine angetriebene Einheit mit einem Elektromotor und einem Verbrennungsmotor antreibt.
Verwandte Hintergrundtechnik
In einem durch einen Verbrennungsmotor angetriebenen Fahrzeug, das ein mit einem Drehmomentwandler versehenes Automatikgetriebe montiert hat, wird zum Beispiel in dem Fall, in dem ein Antriebsbereich ausgewählt wird, ein Kriechen erzeugt, weil das Motordrehmoment über den Drehmomentwandler auf Räder übertragen wird, auch wenn ein Gaspedal und ein Bremspedal nicht gedrückt sind. Dieses Kriechen ist wirksam bei der sehr langsamen Bewegung des Fahrzeugs.
Das Patentdokument 1 offenbart ein Hybridfahrzeug, das fähig ist, den Kriechbetrieb durch einen Motorgenerator (einen Elektromotor) durchzuführen. Im Detail ist das Hybridfahrzeug mit einem Verbrennungsmotor, dem Motorgenerator, und einem Aufteilungsmechanismus, der mit dem Motorgenerator verbunden ist, und Rädern ausgerüstet, und ist über eine Eingangskupplung mit dem Verbrennungsmotor verbunden. Und wenn während des Verbrennungsmotorstoppzustands ein Kriechbetrieb erfasst wird, wird die Eingangskupplung in Eingriff gebracht, der Motorgenerator wird dazu gebracht, ein konstantes Drehmoment auszugeben, und ein Kriechdrehmoment wird unter Verwendung eines Anlassdrehmoments und eines Trägheitsdrehmoments des Verbrennungsmotors als eine Reaktionskraft erzeugt. Ferner wird der Verbrennungsmotor zur Zeit des Startens des Verbrennungsmotors während der Kriechsteuerung über die Eingangskupplung angetrieben, indem die Drehmomentausgabe des Motorgenerators gesteuert wird, der Verbrennungsmotor wird gestartet, indem eine Umdrehungszahl des Verbrennungsmotors (Drehzahl) zu einer Verbrennungsmotorstartdrehzahl (Drehzahl) gemacht wird.
Referenz des Stands der Technik
Patentdokument

Patentdokument 1: japanisches Patent Nr. 3671669

Zusammenfassung der Erfindung
Probleme, die von der Erfindung gelöst werden sollen
Wenn jedoch in dem Hybridfahrzeug beim Starten des Verbrennungsmotors während der Kriechsteuerung das Antriebsdrehmoment des Elektromotors vergleichsweise niedrig ist, kann der Verbrennungsmotor von dem Elektromotor nicht auf die Verbrennungsmotorstartdrehzahl gebracht werden, so dass eine Sorge besteht, dass das Starten des Verbrennungsmotors nicht bewerkstelligt werden kann.
Die vorliegende Erfindung wurde angesichts des vorstehenden Hintergrunds gemacht und zielt darauf ab, ein Hybridfahrzeug bereitzustellen, das fähig ist, den Verbrennungsmotor durch den Elektromotor während des Kriechbetriebs vergleichsweise leicht und sicher zu starten.
Mittel zum Lösen der Probleme
Um eine vorstehend beschriebene Aufgabe zu lösen, stellt die vorliegende Erfindung ein Hybridfahrzeug bereit, das einen Elektromotor und einen Verbrennungsmotor umfasst, der fähig ist, über eine Antriebsleistungsübertragungswelle einer Antriebsleistungsübertragungsvorrichtung Antriebsleistung an eine angetriebene Einheit zu übertragen, und welcher fähig ist, den Verbrennungsmotor mit dem Elektromotor zu starten; wobei die Antriebsleistungsübertragungsvorrichtung eine Verbindungs-Trennvorrichtung aufweist, die fähig ist, zwischen dem Verbrennungsmotor und dem Elektromotor zu verbinden und zu trennen; und wobei das Hybridfahrzeug eine Steuerung aufweist, die den Elektromotors antriebssteuert, so dass in dem Zustand, in dem die Verbindung zwischen dem Verbrennungsmotor und dem Elektromotor durch die Verbindungs-Trennvorrichtung getrennt ist, und in dem Zustand, in dem der Verbrennungsmotor gestoppt ist, eine Kriechgeschwindigkeit, die eine Zielfahrzeuggeschwindigkeit, während des Kriechbetriebs ist, erreicht wird; wobei die Steuerung eine Kriechdrehzahl des Elektromotors entsprechend der Kriechgeschwindigkeit festlegt, so dass sie um eine vorgegebene Drehzahl größer als eine startermöglichende Drehzahl des Verbrennungsmotors ist, und den Start des Verbrennungsmotors durch eine Antriebsleistung des Elektromotors auf gleicher oder höherer als die startermöglichende Drehzahl steuert, bei der Drehzahl des Elektromotors gleich der oder höher als die startermöglichende Drehzahl während des Kriechbetriebs und wenn eine Startbedingung des Verbrennungsmotors erfüllt ist.
Gemäß dem Hybridfahrzeug der vorliegenden Erfindung steuert die Antriebssteuerung den Elektromotor, so dass eine Kriechgeschwindigkeit, die eine Zielfahrzeuggeschwindigkeit ist, während des Kriechbetriebs in dem Zustand erreicht wird, in dem die Verbindung zwischen dem Verbrennungsmotor und dem Elektromotor durch die Verbindungs-Trennvorrichtung getrennt ist, und in dem Zustand, in dem der Verbrennungsmotor gestoppt ist. Die Steuerung legt eine Kriechdrehzahl des Elektromotors entsprechend der Kriechgeschwindigkeit um eine vorgegebene Drehzahl größer als eine startermöglichende Drehzahl des Verbrennungsmotors fest.
Die Steuerung steuert den Verbrennungsmotor derart, dass er fähig ist, zu starten, indem sie den Verbrennungsmotor durch eine Antriebsleistung des Elektromotors auf größer oder gleich der startermöglichenden Drehzahl bringt, indem der Verbrennungsmotor und der Elektromotor während des Kriechbetriebs und, wenn eine Startbedingung des Verbrennungsmotors erfüllt ist, durch die Verbindungs-Trennvorrichtung bei der Drehzahl des Elektromotors, die größer oder gleich der startermöglichenden Drehzahl ist, verbunden werden.
Das heißt, indem der Verbrennungsmotor durch die Antriebsleistung des Verbrennungsmotors auf größer oder gleich der startermöglichenden Drehzahl gebracht wird, indem der Verbrennungsmotor und der Elektromotor während des Kriechbetriebs, wenn die Drehzahl des Elektromotors größer oder gleich der startermöglichenden Drehzahl des Verbrennungsmotors ist, verbunden werden, wird es möglich, den Verbrennungsmotor relativ leicht und sicher zu starten, ohne einen umständlichen Betrieb durchzuführen.
Die vorstehend erwähnte Antriebsleistungsübertragungsvorrichtung kann mit mehreren Getriebestufen mit verschiedenen Übersetzungsverhältnissen ausgestattet sein. Ferner kann das Hybridfahrzeug aufweisen: eine Getriebestufenerfassungseinrichtung, welche die von der Antriebsleistungsübertragungsvorrichtung ausgewählte Getriebestufe erfasst, und eine Wellendrehzahlerfassungseinrichtung, welche die Drehzahl der Leistungsübertragungswelle, die über die Verbindungs-Trennvorrichtung mit dem Verbrennungsmotor verbindbar ist, erfasst. In diesem Fall kann die Steuerung den Elektromotor derart antriebssteuern, dass die Drehzal der Antriebsleistungsübertragungswelle während des Kriechbetriebs in dem Fall, in dem die von der Getriebestufenerfassungseinrichtung erfasste Getriebestufe eine 1. Gangstufe ist, eine vorgegebene Drehzahl wird. Die vorgegebene Drehzahl entspricht der Drehzal des Elektromotors, zum Beispiel, wenn das Fahrzeug auf die Kriechgeschwindigkeit kommt.
Das heißt, während des Kriechbetriebs ist die Steuerung fähig, das Fahrzeug zu steuern, so dass es relativ leicht auf die Kriechgeschwindigkeit kommt, indem der Elektromotor derart antriebsgesteuert wird, dass die Drehzal der Antriebsleistungsübertragungswelle eine vorgegebene Drehzal ist.
Ferner kann das vorstehend erwähnte Hybridfahrzeug ferner mit einer Temperaturerfassungseinrichtung ausgestattet sein, die eine Temperatur des Verbrennungsmotors erfasst. In diesem Fall kann die Steuerung die Kriechgeschwindigkeit derart definieren, dass sie höher wird, wenn die von der Temperaturerfassungseinrichtung erfasste Temperatur niedriger wird.
Das heißt, indem die Kriechgeschwindigkeit höher definiert wird, wenn die von der Temperaturerfassungseinrichtung erfasste Temperatur niedriger wird, ist die Steuerung fähig, den Verbrennungsmotor auch in dem Fall, in dem die Temperatur des Verbrennungsmotors relativ niedrig ist, sicher mit dem Elektromotor zu starten.
Ferner kann die vorstehend erwähnte Steuerung die Steuerung durchführen, um den Antrieb des Elektromotors während des Kriechbetriebs in dem Fall, in dem die Fahrzeuggeschwindigkeit eine vorgegebene Zeit oder mehr bei einer vorgegebenen Geschwindigkeit oder weniger beibehalten wird, zu unterdrücken.
Das heißt, während des Kriechbetriebs ist es in dem Fall, in dem die Fahrzeuggeschwindigkeit bei einer vorgegebenen Geschwindigkeit oder weniger (zum Beispiel in der Nähe von 0 km/h, insbesondere etwa 2 km/h oder weniger) eine vorgegebene Zeit lang (zum Beispiel etwa 10 Sekunden) oder mehr beibehalten wird, möglich, die Last des Elektromotors zu verringern, indem der Antrieb des Elektromotors unterdrückt wird, indem zum Beispiel verhindert wird, dass der Elektromotor während des Parkens des Fahrzeugs kontinuierlich ein Drehmoment mit einem Schwellwert oder mehr ausgibt.
Ferner kann die vorstehend erwähnte Steuerung die Steuerung durchführen, um den Antrieb des Elektromotors in dem Fall, in dem die Drehzahl des Elektromotors größer oder gleich der Kriechdrehzahl ist, zu unterdrücken.
Das heißt, während des Kriechbetriebs wird es in dem Fall, in dem die Drehzahl des Elektromotors größer oder gleich der Kriechdrehzahl ist, möglich, zu verhindern, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit die Kriechgeschwindigkeit oder höher wird, und auch die Verringerung des Wirkungsgrads des Elektromotors zu verhindern, indem der Antrieb des Elektromotors unterdrückt wird.
Ferner kann das vorstehend erwähnte Hybridfahrzeug eine Neigungswinkelerfassungseinrichtung, die einen Neigungswinkel des Fahrzeugs erfasst, und einen Antriebskraft-Einsteller, der eine Antriebskraftanforderung festlegt, aufweisen. In diesem Fall kann die Steuerung die Steuerung durchführen, um den Antrieb des Elektromotors in dem Fall, in dem bestimmt wird, dass das Fahrzeug auf einem Gefalle positioniert ist und dass ein Einstellwert durch die Antriebskraftanforderung von dem Antriebskraft-Einsteller kleiner oder gleich einem vorgegebenen Wert ist, zu unterdrücken.
Das heißt, in dem Fall, in dem bestimmt wird, dass das Fahrzeug auf einem Gefälle positioniert ist, und in dem Fall, in dem der Einstellwert durch die Antriebskraftanforderung von dem Antriebskraft-Einsteller kleiner oder gleich dem vorgegebenen Wert ist, bestimmt die Steuerung, dass die Antriebskraft des Elektromotors nicht erforderlich ist und unterdrückt den Antrieb des Elektromotors. Es wird möglich, zu verhindern, dass das Fahrzeug in dem Fall, in dem das Fahrzeug auf einem Gefälle positioniert ist, während des Kriechbetriebs vergleichsweise schnell wird.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Gesamtstrukturansicht eines Hybridfahrzeugs einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2 ist ein Funktionsblockdiagramm eines ESG des Hybridfahrzeugs der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
3 ist eine Ansicht zur Erklärung einer Kriechgeschwindigkeit und einer verbrennungsmotorstartermöglichenden Geschwindigkeit des Hybridfahrzeugs der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
4 ist eine Ansicht zum Erklären einer Kriechdrehzahl und einer verbrennungsmotorstartermöglichenden Drehzahl eines Elektromotors der vorliegenden Ausführungsform, und (a) zeigt die Kriechdrehzahl des Elektromotors und (b) zeigt die startermöglichende Drehzahl des Verbrennungsmotors;
5 ist eine Ansicht, die eine Beziehung zwischen der Kriechgeschwindigkeit und einer Temperatur des Verbrennungsmotors des Hybridverbrennungsmotors der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung anzeigt;
6 ist ein Flussdiagramm zur Erklärung eines Betriebs des Hybridfahrzeugs der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
7 ist ein Flussdiagramm zur Erklärung des Betriebs einer Antriebssteuerung während des Kriechbetriebs des Hybridfahrzeugs der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
8 ist eine Gesamtstrukturansicht des Hybridfahrzeugs, das mit der Antriebsleistungsübertragungsvorrichtung der zweiten Ausführungsform ausgestattet ist.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
[Erste Ausführungsform]
Ein Hybridfahrzeug gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird beschrieben. Zuerst wird der Aufbau des Hybridfahrzeugs gemäß der ersten Ausführungsform beschrieben.
Wie in 1 dargestellt, ist das Hybridfahrzeug gemäß der ersten Ausführungsform mit einer Antriebsleistungsübertragungsvorrichtung 1 versehen und hat auch einen Verbrennungsmotor 2 als eine Antriebsleistungserzeugungsquelle und einen Elektromotor (Motorgenerator) 3, der fähig ist, den Verbrennungsmotor 2 zu starten. Der Verbrennungsmotor 2 entspricht in der vorliegenden Erfindung der Brennkraftmaschine.
Die Antriebsleistungsübertragungsvorrichtung 1 überträgt die Antriebsleistung (Antriebskraft) des Verbrennungsmotors 2 und/oder des Elektromotors 3 auf Antriebsräder 4, die angetriebene Teile sind, und ist aufgebaut, um fähig zu sein, die Antriebsräder 4 anzutreiben. Ferner überträgt die Antriebsleistungsübertragungsvorrichtung 1 die Antriebsleistung von dem Verbrennungsmotor 2 und/oder die Antriebsleistung von den Antriebsrädern 4 an den Elektromotor 3 und ist aufgebaut, um fähig zu sein, von dem Elektromotor 3 rückgewinnend betrieben zu werden. Die Antriebsleistungsübertragungsvorrichtung 1 ist auch aufgebaut, um fähig zu sein, eine in dem Fahrzeug montierte Hilfsvorrichtung 5 durch die Antriebsleistung des Verbrennungsmotors 2 und/oder des Elektromotors 3 anzutreiben. Die Hilfsvorrichtung 5 ist zum Beispiel der Kompressor einer Klimaanlage, eine Wasserpumpe oder eine Ölpumpe.
Der Verbrennungsmotor 2 ist zum Beispiel ein Verbrennungsmotor, der eine Antriebsleistung (Drehmoment) durch Verbrennung eines Kraftstoffs, wie etwa Benzin, Leichtöl oder Alkohol, erzeugt. Der Verbrennungsmotor 2 hat eine Antriebskrafteingangswelle 2a zum Einspeisen einer erzeugten Antriebsleistung in die Antriebsleistungsübertragungsvorrichtung 1. Wie bei einem Standardautomobilverbrennungsmotor wird der Verbrennungsmotor 2 gesteuert, indem der Öffnungsgrad eines Drosselventils, das in einem nicht gezeigten Einlassdurchgang bereitgestellt ist, gesteuert wird (wobei das Lufteinlassvolumen des Verbrennungsmotors 2 gesteuert wird), um die von dem Verbrennungsmotor 2 erzeugte Antriebsleistung einzustellen.
Der Elektromotor 3 ist in der ersten Ausführungsform ein bürstenloser Dreiphasen-Gleichstrommotor. Der Elektromotor 3a hat einen hohlen Rotor (Rotationskörper) 3a, der drehbar in einem Gehäuse gehalten wird, und einen Stator (Stator) 3b. Der Rotor 3a in der ersten Ausführungsform ist mit mehreren Permanentmagneten versehen. Der Stator 3b ist mit Spulen für die drei Phasen (Ankerwindungen) 3ba umwickelt. Der Stator 3b ist an einem Gehäuse befestigt, das auf einem unbeweglichen Abschnitt bereitgestellt ist, der in Bezug auf eine Fahrzeugkarosserie ortsfest ist, wie etwa einem Außengehäuse der Antriebsleistungsübertragungsvorrichtung 1.
Die Spule 3ba ist mittels einer Leistungsantriebseinheit (auf die hier nachstehend als die „PDU” Bezug genommen wird) 6, die eine Antriebsschaltung mit einer Inverterschaltung ist, mit einer Batterie (eine Elektrizitätsspeichervorrichtung oder eine Sekundärzelle) 7 elektrisch verbunden, die als eine Gleichstromquelle dient. Ferner ist die PDU 6 mit einer elektronischen Steuereinheit (auf die hier nachstehend als das „ESG” Bezug genommen wird) 8 elektrisch verbunden.
Nach dem Empfang eines Steuersignals (eines Gatesignals), das ein Schaltbefehl von dem ESG 8 ist, wandelt die PDU 6 die von der Batterie 7 gelieferte Gleichstromleistung durch EIN-(Leitungszustand)/AUS-(Nichtleitungszustand)Schalten eines Transistors (ein Schaltelement), der für jede Phase des Inverters gepaart ist, auf der Basis des Steuersignals in eine Dreiphasenwechselspannungsleistung um. Ferner wandelt die PDU 6 den Dreiphasenwechselstrom durch das EIN/AUS-Schalten des Transistors in die Gleichstromleistung um.
Das ESG 8 ist neben der PDU 6 mit Bestandteilelementen des Fahrzeugs, wie etwa der Antriebsleistungsübertragungsvorrichtung 1, dem Verbrennungsmotor 2 und dem Elektromotor 3 elektrisch verbunden. Das ESG 8 in der vorliegenden Ausführungsform ist eine elektronische Schaltungseinheit, die eine CPU (zentrale Verarbeitungseinheit), einen RAM (Direktzugriffsspeicher), einen ROM (Nur-Lese-Speicher), eine Schnittstellenschaltung und ähnliche enthält, und führt die von einem Programm spezifizierte Steuerverarbeitung aus, um dadurch die Antriebsleistungsübertragungsvorrichtung 1, den Verbrennungsmotor 2, den Elektromotor 3 und ähnliche zu steuern.
Das ESG 8 hat als die Mittel zum Implementieren der Funktionen in der vorliegenden Erfindung, wie in 2 dargestellt, eine Normalbetriebsartverarbeitungseinrichtung 8a und eine Kriechbetriebsartverarbeitungseinrichtung 8b. Das ESG 8 entspricht der Steuerung der vorliegenden Erfindung. Die Funktionen des ESG 8 werden später beschrieben.
Das ESG 8 führt die Steuerverarbeitung aus, um die Funktion zur Steuerung des Betriebs des Verbrennungsmotors 2 mittels eines Aktuators zum Steuern des Verbrennungsmotors, wie etwa eines Aktuators für das nicht gezeigte Drosselventil, die Funktion zum Steuern der Betriebe verschiedener Kupplungen und der Muffen verschiedener Synchronisiereinichtungen, die später diskutiert werden, mittels nicht gezeigter Aktuatoren oder Antriebsschaltungen, und die Funktion, die Signale von einem Antriebskraft-Einsteller 9 empfängt, die eine von den Antriebsrädern 4 benötigte Antriebskraft auf der Basis einer Fahrzeuggeschwindigkeit, der Drehzahl des Verbrennungsmotors 2 oder ähnlichem festlegt, zu steuern, und steuert die Bestandteilelemente auf der Basis der erforderlichen Antriebskraft oder eines Fahrzustands.
Ferner steuert das ESG 8 über die PDU 6 den Strom, der die Spule 3ba durchläuft, um dadurch die von dem Elektromotor 3 ausgegebene Antriebsleistung (das Drehmoment) von dem Rotor 3a einzustellen. In diesem Fall wird die PDU 6 gesteuert, um zu bewirken, dass der Elektromotor 3 einen angetriebenen Betrieb durchführt, in dem durch die von der Batterie 7 gelieferte elektrische Leistung ein strombetriebenes Drehmoment in dem Rotor 3a erzeugt wird, wobei er auf diese Weise als ein Motor wirkt. Mit anderen Worten wird die an den Stator 3b gelieferte elektrische Leistung durch den Rotor 3a in die Antriebsleistung umgewandelt und ausgegeben. Ferner wird die PDU 6 gesteuert, um zu bewirken, dass der Elektromotor 3 durch die Rotationsenergie, die an den Rotor 3a geliefert wird, Elektrizität erzeugt und einen Rückgewinnungsbetrieb ausführt, um ein Rückgewinnungsdrehmoment in dem Rotor 3a zu erzeugen, während die Batterie 7 geladen wird. Dies bedeutet, dass der Elektromotor 3 auch als ein Generator wirkt. Mit anderen Worten wird die in den Rotor 3a eingespeiste Antriebsleistung durch den Stator 3b in elektrische Leistung umgewandelt.
Der Antriebskraft-Einsteller 9 ist fähig, eine Antriebskraft, die von den Antriebsrädern 4 benötigt wird, zum Beispiel gemäß der Betätigung durch einen Fahrer oder einem Fahrzustand festzulegen. Der Antriebskraft-Einsteller 9 kann zum Beispiel einen Beschleunigungssensor, der in einem Gaspedal bereitgestellt ist und der das Maß des Herunterdrückens des Gaspedals erfasst, oder einen Drosselöffnungsgradsensor, der den Öffnungsgrad einer Drossel erfasst, verwenden.
Verschiedene Sensoren 10 umfassen zum Beispiel eine Motordrehzahlerfassungseinrichtung 10a, welche die Drehzahl des Verbrennungsmotors erfasst, eine Getriebestufenerfassungseinrichtung 10b, welche die Getriebestufe erfasst, eine Motortemperaturerfassungseinrichtung 10c, welche die Temperatur des Verbrennungsmotors erfasst, eine Neigungswinkelerfassungseinrichtung 10d, die den Neigungswinkel des Fahrzeugs erfasst, eine Bremsdurchdrückgrößen-Erfassungseinrichtung 10e, die das Maß des Herunterdrückens des Bremspedals erfasst, und eine Antriebsleistungsübertragungswellen-Drehzahlerfassungseinrichtung (Wellendrehzahlerfassungseinrichtung) 10f, welche die Drehzahl einer Antriebsleistungsübertragungswelle erfasst, und senden Signale, die die Erfassungsergebnisse der Erfassungseinrichtungen (Sensoren) anzeigen, an das ESG 8.
Eine Elektromotordrehzahlerfassungseinrichtung 11 erfasst die Drehzahl des Elektromotors 3 und sendet das Erfassungsergebnis an das ESG 8. Ein Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 12 erfasst die Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs und sendet das Erfassungsergebnis an das ESG 8.
Die Bestandteilelemente der Antriebsleistungsübertragungsvorrichtung 1 in der ersten Ausführungsform werden nun beschrieben. Die Antriebsleistungsübertragungsvorrichtung 1 hat einen Antriebsleistungskombinationsmechanismus 13, der die Antriebsleistung des Verbrennungsmotors 2 und die Antriebsleistung des Elektromotors 3 kombiniert. Als der Antriebsleistungskombinationsmechanismus 13 wird in der ersten Ausführungsform eine Planetengetriebevorrichtung verwendet. Der Antriebsleistungskombinationsmechanismus 13 wird hier nachstehend diskutiert.
Eine erste Haupteingangswelle 14 ist mit der Antriebskrafteingangswelle 2a des Verbrennungsmotors 2 verbunden. Die erste Haupteingangswelle 14 ist parallel zu der Antriebskrafteingangswelle 2a angeordnet und nimmt die Antriebsleistung von dem Verbrennungsmotor 2 mittels einer ersten Kupplung C1 auf. Die erste Haupteingangswelle 14 erstreckt sich von dem Verbrennungsmotor 2 zu dem Elektromotor 3. Die erste Haupteingangswelle 14 ist derart aufgebaut, dass sie durch die erste Kupplung C1 mit der Antriebskrafteingangswelle 2a des Verbrennungsmotors 2 verbunden oder von ihr getrennt werden kann. Ferner ist die erste Haupteingangswelle 14 in der ersten Ausführungsform mit dem Rotor 3a des Elektromotors 3 verbunden.
Die erste Kupplung C1 wird von dem ESG 8 gesteuert, um die Antriebskrafteingangswelle 2a und die erste Haupteingangswelle 14 zu verbinden oder zu trenne. Wenn die Antriebskrafteingangswelle 2a und die erste Haupteingangswelle 14 durch die erste Kupplung C1 verbunden sind, kann die Antriebsleistung zwischen der Antriebskrafteingangswelle 2a und der ersten Haupteingangswelle 14 übertragen werden. Wenn die Antriebskrafteingangswelle 2a und die erste Haupteingangswelle 14 durch die erste Kupplung C1 getrennt werden, wird die zwischen der Antriebskrafteingangswelle 2a und der ersten Haupteingangswelle 14 übertragene Antriebsleistung abgeschaltet.
Eine erste Hilfseingangswelle 15 ist konzentrisch in Bezug auf die erste Haupteingangswelle 14 angeordnet. Eine zweite Hilfseingangswelle 15 nimmt mittels der zweiten Kupplung C2 die Antriebsleistung von dem Verbrennungsmotor 2 auf. Die zweite Kupplung C2 wird durch das ESG 8 gesteuert, um die Antriebskrafteingangswelle 2a und die erste Hilfseingangswelle 15 zu verbinden oder zu trennen. Wenn die Antriebskrafteingangswelle 2a und die erste Hilfseingangswelle 15 durch die zweite Kupplung C2 gekoppelt sind, kann die Antriebsleistung zwischen der Antriebskrafteingangswelle 2a und der ersten Hilfseingangswelle 15 übertragen werden. Wenn die Antriebskrafteingangswelle 2a und die erste Hilfseingangswelle 15 durch die zweite Kupplung C2 getrennt werden, wird die zwischen der Antriebskrafteingangswelle 2a und der ersten Hilfseingangswelle 15 übertragene Antriebsleistung abgeschaltet. Die erste Kupplung C1 und die zweite Kupplung C2 sind in der Richtung der axialen Mitte der ersten Haupteingangswelle 14 benachbart angeordnet. Die erste Kupplung C1 und die zweite Kupplung C2 bestehen in der ersten Ausführungsform aus Vielscheiben-Nasskupplungen.
Wie vorstehend beschrieben, ist die Antriebsleistungsübertragungsvorrichtung 1 derart aufgebaut, dass die erste Kupplung C1 die Drehung der Antriebskrafteingangswelle 2a ausrückbar auf die erste Haupteingangswelle 14 (eine erste Antriebsgetriebewelle) überträgt, während die zweite Kupplung C2 die Drehung der Antriebskrafteingangswelle 2a ausrückbar auf eine zweite Haupteingangswelle 22 (eine zweite Antriebsgetriebewelle) überträgt.
Eine Umkehrwelle 16 ist parallel zu der ersten Eingangswelle 14 angeordnet. Ein Rückwärtszahnrad 17 wird auf der Umkehrwelle 16 drehbar gehalten. Die erste Haupteingangswelle 14 und das Rückwärtszahnrad 17 sind jederzeit mittels eines Getriebezugs 18 verbunden. Der Getriebezug 18 ist durch ein Zahnrad 14a, das auf der ersten Haupteingangswelle 14 befestigt ist, und ein Zahnrad 17a, das auf dem Rückwärtszahnrad 17 befestigt ist, aufgebaut, wobei diese Zahnräder miteinander verzahnt sind.
Die Umkehrwelle 16 ist mit einer Synchronisiereinrichtung SR verbunden, die fähig ist, zwischen der Verbindung und Trennung zwischen einem auf der Rückwärtsgetriebewelle 17 befestigten Rückwärtszahnrad 17c und der Umkehrwelle 16 umzuschalten.
Eine Zwischenwelle 19 ist parallel zu der Umkehrwelle 16 und folglich zu der ersten Haupteingangswelle 14 angeordnet. Die Zwischenwelle 19 und die Umkehrwelle 16 sind jederzeit mittels eines Getriebezugs 20 verbunden. Der Getriebezug 20 ist durch ein Zahnrad 19a, das auf der Zwischenwelle 19 befestigt ist, und ein Zahnrad 16a, das auf der Umkehrwelle 16 befestigt ist, aufgebaut, wobei diese Zahnräder miteinander verzahnt sind. Die Zwischenwelle 19 und die ersten Hilfseingangswelle 15 sind jederzeit mittels eines Getriebezugs 21 verbunden. Der Getriebezug 21 ist durch ein Zahnrad 19a, das auf der Zwischenwelle 19 befestigt ist, und ein Zahnrad 15a, das auf der ersten Hilfseingangswelle 15 befestigt ist, aufgebaut, wobei diese Zahnräder miteinander verzahnt sind.
Eine zweite Haupteingangswelle 22 ist parallel zu der Zwischenwelle 19 und zu der ersten Haupteingangswelle 14 angeordnet. Die zweite Haupteingangswelle 22 und die Zwischenwelle 19 sind jederzeit mittels eines Getriebezugs 23 verbunden. Der Getriebezug 23 ist durch ein Zahnrad 19a, das auf der Zwischenwelle 19 befestigt ist, und ein Zahnrad 22a, das auf der dritten Haupteingangswelle befestigt ist, aufgebaut, wobei diese Zahnräder miteinander verzahnt sind.
Die erste Haupteingangswelle (die erste Antriebsgetriebewelle) 14 hält das Antriebszahnrad jedes Getriebezugs einer ungeradzahligen oder einer geradzahligen Getriebestufe im Sinne der Reihenfolge des Übersetzungsverhältnisses aus mehreren Getriebestufen mit verschiedenen Übersetzungsverhältnissen (ungeradzahlige Getriebestufen, nämlich eine 3. Gangstufe und eine 5. Gangstufe in der ersten Ausführungsform) drehbar und ist mit dem Elektromotor 3 verbunden.
Insbesondere ist eine zweite Hilfseingangswelle 24 konzentrisch mit der ersten Haupteingangswelle 14 angeordnet. Die zweite Hilfseingangswelle 24 ist näher an dem Elektromotor 3 angeordnet als die erste Hilfseingangswelle 15. Die erste Haupteingangswelle 14 und die zweite Haupteingangswelle 24 werden mittels eines ersten synchronen Eingreifmechanismus S1 (eines Synchrongetriebemechanismus in der vorliegenden Ausführungsform) verbunden. Der erste synchrone Eingreifmechanismus S1 ist auf der ersten Haupteingangswelle 14 bereitgestellt und verbindet selektiv ein Zahnrad 24a für den 3. Gang oder ein Zahnrad 24b für den 5. Gang mit der ersten Haupteingangswelle 14. Insbesondere ist der erste synchrone Eingreifmechanismus S1 eine Synchrongetriebekupplung oder ähnliches, die weithin bekannt ist, und eine Muffe S1a wird durch einen Aktuator und eine Schaltgabel, die nicht gezeigt sind, in der Axialrichtung der zweiten Hilfseingangswelle 24 bewegt, wodurch das Zahnrad 24a für den 3. Gang oder das Zahnrad 24b für den 5. Gang selektiv mit der ersten Haupteingangswelle 14 verbunden wird. Insbesondere wenn die Muffe S1a aus der neutralen Position in der Zeichnung in Richtung des Zahnrads 24a für den 3. Gang bewegt wird, dann werden das Zahnrad 24a für den 3. Gang und die erste Haupteingangswelle 14 verbunden. Wenn indessen die Muffe 51a aus der neutralen Position in der Zeichnung in Richtung des Zahnrads 24b für den 5. Gang bewegt wird, dann werden das Zahnrad 24b für den 5. Gang und die erste Haupteingangswelle 14 verbunden.
Die zweite Haupteingangswelle (die zweite Antriebsgetriebewelle) 22 hält das Antriebszahnrad jedes Getriebezugs einer geradzahligen oder einer ungeradzahligen Getriebestufe im Sinne der Reihenfolge des Übersetzungsverhältnisses aus mehreren Getriebestufen mit verschiedenen Übersetzungsverhältnissen (geradzahlige Getriebestufen, nämlich eine 2. Gangstufe und eine 4. Gangstufe in der ersten Ausführungsform) drehbar. Insbesondere ist eine dritte Hilfseingangswelle 25 konzentrisch mit der zweiten Haupteingangswelle 22 angeordnet. Die zweite Haupteingangswelle 22 und die dritte Hilfseingangswelle 25 werden mittels eines zweiten synchronen Eingreifmechanismus S2 (eines Synchrongetriebemechanismus in der vorliegenden Ausführungsform) verbunden. Der zweite synchrone Eingreifmechanismus S2 ist auf der zweiten Haupteingangswelle 22 bereitgestellt und verbindet selektiv ein Zahnrad 25a für den 2. Gang oder ein Zahnrad 25b für den 4. Gang mit der zweiten Haupteingangswelle 22. Insbesondere ist der zweite synchrone Eingreifmechanismus S2 eine Synchrongetriebekupplung oder ähnliches, die weithin bekannt ist, und eine Muffe S2a wird durch einen Aktuator und eine Schaltgabel, die nicht gezeigt sind, in der Axialrichtung der dritten Hilfseingangswelle 25 bewegt, wodurch das Zahnrad 25a für den 2. Gang oder das Zahnrad 25b für den 4. Gang selektiv mit der zweiten Haupteingangswelle 22 verbunden wird. Wenn die Muffe S2a aus der neutralen Position in der Zeichnung in Richtung des Zahnrads 25a für den 2. Gang bewegt wird, dann werden das Zahnrad 25a für den 2. Gang und die zweite Haupteingangswelle 22 verbunden. Wenn indessen die Muffe S2a aus der neutralen Position in der Zeichnung in Richtung des Zahnrads 25b für den 4. Gang bewegt wird, dann werden das Zahnrad 25b für den 4. Gang und die zweite Haupteingangswelle 22 verbunden.
Die dritte Hilfseingangswelle 25 und die Ausgangswelle 26 werden mittels eines Getriebezugs 27 für den 2. Gang verbunden. Der Getriebezug 27 für den 2. Gang ist aus einem Zahnrad 25a, das auf der dritten Hilfseingangswelle 25 befestigt ist, und einem Zahnrad 26a, das auf der Ausgangswelle 26 befestigt ist, aufgebaut, wobei diese Zahnräder miteinander verzahnt sind. Ferner werden die dritte Hilfseingangswelle 25 und die Ausgangswelle 26 mittels eines Getriebezugs 28 für den 4. Gang verbunden. Der Getriebezug 28 für den 4. Gang ist aus einem Zahnrad 25b, das auf der dritten Hilfseingangswelle 25 befestigt ist, und einem Zahnrad 26b, das auf der Ausgangswelle 26 befestigt ist, aufgebaut.
Die Ausgangswelle 26 und die zweite Hilfseingangswelle 24 werden mittels eines Getriebezugs 29 für den 3. Gang verbunden. Der Getriebezug 29 für den 3. Gang ist aus einem Zahnrad 26a, das auf der Ausgangswelle 26 befestigt ist, und einem Zahnrad 24a, das auf der Hilfseingangswelle 24 befestigt ist, aufgebaut. Ferner werden die Ausgangswelle 26 und die zweite Hilfseingangswelle 24 mittels eines Getriebezugs 30 für den 5. Gang verbunden. Der Getriebezug 30 für den 5. Gang ist aus einem Zahnrad 26b, das auf der Auseingangswelle 26 befestigt ist, und einem Zahnrad 24b, das auf der zweiten Hilfseingangswelle 24 befestigt ist, aufgebaut. Auf die Zahnräder 26a und 26b der Getriebezüge, die auf der Ausgangswelle 26 befestigt sind, wird auch als angetriebene Zahnräder Bezug genommen.
Ferner ist ein abschließendes Zahnrad 26c auf der Ausgangswelle 26 befestigt. Die Drehung der Ausgangswelle 26 wird mittels des abschließenden Zahnrads 26c, einer Differentialgetriebeeinheit 31 und einer Achse 32 auf die Antriebsräder 4 übertragen.
Der Antriebsleistungskombinationsmechanismus 13 in der vorliegenden Ausführungsform ist im Inneren des Elektromotors 3 bereitgestellt. Einige oder alle, der Rotor 3a, der Stator 3b und die Spule 3ba, die den Elektromotor 3 bilden, sind derart angeordnet, dass sie mit dem Antriebsleistungskombinationsmechanismus 13 in der Richtung, die senkrecht zu der Axialrichtung der ersten Haupteingangswelle 14 ist, überlappen.
Der Antriebsleistungskombinationsmechanismus 13 ist aus einer Differentialvorrichtung ausgebildet, die fähig ist, ein erstes rotierendes Element, ein zweites rotierendes Element und ein drittes rotierendes Element differentiell zu drehen. Die Differentialvorrichtung, welche den Antriebsleistungskombinationsmechanismus 13 in der vorliegenden Ausführungsform bildet, ist eine Ein-Ritzel-Planetengetriebevorrichtung, die konzentrisch mit drei rotierenden Elementen, nämlich einem Sonnenrad 13s, (ein erstes rotierendes Element), einem Zahnkranz 13r (ein zweites rotierendes Element) und einem Träger (ein drittes rotierendes Element) 13c versehen ist, der mehrere Planetenzahnräder 13p drehbar hält, die zwischen dem Sonnenrad 13s und dem Zahnkranz 13r eingeschoben sind und die mit dem Sonnenrad 13s und dem Zahnkranz 13r verzahnt sind. Diese drei rotierenden Elemente 13s, 13r und 13c sind fähig, wechselseitig Antriebsleistung zu übertragen, und rotieren, während sie eine gewisse kollineare Beziehung zwischen ihren Anzahlen von Umdrehungen (Drehzahlen) beibehalten.
Das Sonnenrad 13s ist derart an der ersten Haupteingangswelle 14 befestigt, dass es in Verbindung mit der ersten Haupteingangswelle 14 rotiert. Das Sonnenrad 13s ist auch an dem Rotor 3a befestigt, so dass es in Verbindung mit dem Rotor 3a des Elektromotors 3 rotiert. Folglich rotieren das Sonnenrad 13s, die erste Haupteingangswelle 14 und der Rotor 3a in Verbindung miteinander.
Der Zahnkranz 13r ist derart aufgebaut, dass er durch einen dritten synchronen Eingreifmechanismus SL zwischen einem Zustand, in dem er an einem Gehäuse 33, das unbeweglich ist, und einem Zustand, in dem er nicht befestigt ist, umgeschaltet werden kann. Insbesondere ist der Zahnkranz 13r derart aufgebaut, dass er durch Bewegen einer Muffe SLa des dritten synchronen Eingreifmechanismus SL in der Richtung der Drehachse des Zahnkranzes 13r zwischen einem Zustand, in dem er an dem Gehäuse 33 befestigt ist, und einem Zustand, in dem er nicht befestigt ist, umgeschaltet werden kann.
Der Träger 13c ist mit einem Ende der zweiten Hilfseingangswelle 24 verbunden, wobei dieses Ende benachbart zu dem Elektromotor 3 ist, so dass der Träger 13c in Verbindung mit der zweiten Hilfseingangswelle 24 rotiert.
Eine Eingangswelle 5a der Hilfsvorrichtung 5 ist parallel zu der Umkehrwelle 16 angeordnet. Die Umkehrwelle 16 und die Eingangswelle 5a der Hilfsvorrichtung 5 sind zum Beispiel mittels eines Riemenmechanismus 34 verbunden. Der Riemenmechanismus 34 ist durch ein Zahnrad 17b, das auf der Umkehrgetriebewelle 17 befestigt ist, und ein Zahnrad 5b, das auf der Eingangswelle 5a befestigt ist ausgebildet, wobei diese Zahnräder durch einen Riemen verbunden sind. Die Eingangswelle 5a der Hilfsvorrichtung 5 ist mit einer Hilfsvorrichtungskupplung 35 versehen. Das Zahnrad 5b und die Eingangswelle 5a der Hilfsvorrichtung 5 sind mittels der Hilfsvorrichtungskupplung 35 konzentrisch verbunden.
Die Hilfsvorrichtungskupplung 35 ist eine Kupplung, die wirkt, um das Zahnrad 5b und die Eingangswelle 5a der Hilfsvorrichtung 5 unter der Steuerung des ESG 8 zu verbinden oder zu trennen. Wenn in diesem Fall die Hilfsvorrichtungskupplung 35 auf eine Verbindungsbetriebsart festgelegt wird, dann werden das Zahnrad 5b und die Eingangswelle 5a der Hilfsvorrichtung 5 mittels der Hilfsvorrichtungskupplung 35 derart verbunden, dass das Zahnrad 5b und die Eingangswelle 5a der Hilfsvorrichtung 5 als ein Stück miteinander rotieren. Wenn die Hilfsvorrichtungskupplung 35 in eine Trennungsbetriebsart versetzt wird, dann wird die Verbindung zwischen dem Zahnrad 5b und der Eingangswelle 5a der Hilfsvorrichtung 5, in die von der Hilfsvorrichtungskupplung 35 eingegriffen wird, gelöst. In diesem Zustand wird die Antriebsleistung, die an die erste Hilfseingangswelle 15 und die Eingangswelle 5a der Hilfsvorrichtung 5 übertragen wird, abgeschaltet.
Jede der Getriebestufen wird nun erklärt. Wie vorstehend beschrieben, ist die Antriebsleistungsübertragungsvorrichtung 1 in der vorliegenden Ausführungsform aufgebaut, um die Drehzahl der Eingangswelle mittels der Getriebezüge der mehreren Getriebestufen mit verschiedenen Übersetzungsverhältnissen auf mehrere Stufen zu ändern und die geänderte Drehzahl in den mehreren Stufen an die Ausgangswelle 26 auszugeben. Wenn in der Antriebsleistungsübertragungsvorrichtung 1 die Getriebewellenstufe zunimmt, nehmen die Übersetzungsverhältnisse ab.
Zur Zeit eines Verbrennungsmotoranlaufs ist die erste Kupplung C1 verbunden, und der Elektromotor 3 wird angetrieben, um den Verbrennungsmotor 2 zu starten. Mit anderen Worten wirkt der Elektromotor 3 auch als ein Anlasser.
Eine 1. Gangstufe wird eingerichtet, indem der Zahnkranz 13r und das Gehäuse 33 durch den dritten synchronen Eingreifmechanismus SL auf einen verbundenen Zustand (befestigten Zustand) festgelegt werden. Wenn mit dem Verbrennungsmotor 2 gefahren wird, ist die zweite Kupplung C2 auf einen getrennten Zustand (auf den hier nachstehend als der AUS-Zustand Bezug genommen wird) festgelegt und die erste Kupplung C1 ist auf einen verbundenen Zustand (auf den hier nachstehend als der EIN-Zustand Bezug genommen wird) festgelegt. Die von dem Verbrennungsmotor 2 ausgegebene Antriebskraft wird mittels des Sonnenrads 13s, des Trägers 13c, des Getriebezugs 29, der Ausgangswelle 26 und ähnlicher auf die Antriebsräder 4 übertragen.
Das Antreiben des Verbrennungsmotors 2 und des Elektromotors 3 erlaubt ein unterstütztes Fahren mit dem Elektromotor 3 in der 1. Gangstufe (eine Fahrbetriebsart, in der die Antriebskraft des Verbrennungsmotors 2 durch den Elektromotor 3 unterstützt wird). Ferner macht es das Festlegen der ersten Kupplung C1 auf den AUS-Zustand möglich, eine EV-Fahrbetriebsart einzulegen, in welcher das Fahrzeug nur mit dem Elektromotor 3 fährt.
Ferner kann während eines Bremsrückgewinnungsantriebs von dem Elektromotor 3 Elektrizität erzeugt werden, indem das Fahrzeug in eine Bremsbetriebsart versetzt wird, indem der Elektromotor 3 gebremst wird, wodurch die Batterie 7 mittels der PDU 6 geladen wird.
Eine 2. Gangstufe wird eingerichtet, indem der Zahnkranz 13r und das Gehäuse 33 durch den dritten synchronen Eingreifmechanismus SL auf einen nicht befestigten Zustand festgelegt werden, während der zweite synchrone Eingreifmechanismus S2 auf dem Zustand, in dem die zweite Haupteingangswelle 22 und das Zahnrad 25a für den 2. Gang verbunden sind, festgelegt wird. Zum Fahren mit dem Verbrennungsmotor 2 wird die zweite Kupplung C2 auf den EIN-Zustand festgelegt. In der 2. Gangstufe wird die von dem Verbrennungsmotor 2 ausgegebene Antriebskraft mittels der ersten Hilfseingangswelle 15, des Getriebezugs 21, der Zwischenwelle 19, des Getriebezugs 23, der zweiten Haupteingangswelle 22, des Getriebezugs 27 für den 2. Gang und der Ausgangswelle 26 auf die Antriebsräder 4 übertragen.
Wenn die erste Kupplung C1 auf den EIN-Zustand festgelegt wird, kann das von dem Elektromotor 3 unterstützte Fahren in der 2. Gangstufe durchgeführt werden, indem der Verbrennungsmotor 2 angetrieben wird und auch der Elektromotor 3 angetrieben wird. Ferner lässt es das Stoppen des Antriebs mit dem Verbrennungsmotor 2 in diesem Zustand zu, dass das EV-Fahren durchgeführt wird. In dem Fall, in dem der Antrieb mit dem Verbrennungsmotor 2 gestoppt wird, kann der Verbrennungsmotor 2 zum Beispiel auf einen Kraftstoffabschaltzustand oder einen Zylinderabschaltzustand festgelegt werden. Ferner kann der Bremsrückgewinnungsantrieb in der 2. Gangstufe erreicht werden.
Wenn das ESG 8 bestimmt, dass gemäß dem Fahrzustand des Fahrzeugs ein Hochschalten in die 3. Gangstufe erwartet wird, während das Fahrzeug durch Antreiben des Verbrennungsmotors 2 in der 2. Gangstufe fährt, wobei die erste Kupplung C1 auf den AUS-Zustand festgelegt ist und die zweite Kupplung C2 auf den EIN-Zustand festgelegt ist, dann wird ein Zustand festgelegt, in dem die erste Haupteingangswelle 14 und das Zahnrad 24a für den 3. Gang durch den ersten synchronen Eingreifmechanismus S1 verbunden werden, oder ein Vorschaltzustand, der diesem nahekommt, wird festgelegt. Dies erlaubt das reibungslose Hochschalten von der 2. Gangstufe auf die 3. Gangstufe.
Eine 3. Gangstufe wird eingerichtet, indem der erste synchrone Eingreifmechanismus S1 auf den Zustand festgelegt wird, in dem die erste Haupteingangswelle 14 und das Zahnrad 24a für den 3. Gang verbunden sind. Wenn das Fahrzeug mit dem Verbrennungsmotor 2 fährt, wird die erste Kupplung C1 auf den EIN-Zustand festgelegt. In der 3. Gangstufe wird die von dem Verbrennungsmotor 2 ausgegebene Antriebskraft mittels der ersten Haupteingangswelle 14, des Getriebezugs 29 für den 3. Gang und der Ausgangswelle 26 auf die Antriebsräder 4 übertragen.
Wenn die erste Kupplung C1 auf den EIN-Zustand festgelegt ist, kann das durch den Elektromotor 3 unterstützte Fahren in der 3. Gangstufe durchgeführt werden, indem der Verbrennungsmotor 2 angetrieben wird und auch der Elektromotor 3 angetrieben wird.
Ferner kann das EV-Fahren durchgeführt werden, wobei die erste Kupplung C1 auf den AUS-Zustand festgelegt ist. Während das Fahrzeug in der EV-Fahrbetriebsart ist, erlauben das Festlegen der ersten Kupplung C1 auf den EIN-Zustand und das Stoppen des Fahrens mit dem Verbrennungsmotor 2 das EV-Fahren. Ferner kann der Bremsrückgewinnungsantrieb in der 3. Gangstufe erreicht werden.
Während das Fahrzeug in der 3. Gangstufe fährt, sagt das ESG 8 voraus, ob die nächste Getriebestufe, die eingelegt werden soll, gemäß dem Fahrzustand des Fahrzeugs die 2. Gangstufe oder die 4. Gangstufe sein wird. Wenn das ESG 8 ein Herunterschalten auf die 2. Gangstufe vorhersagt, dann wird der zweite synchrone Eingreifmechanismus S2 auf einen Zustand festgelegt, in dem das Zahnrad 25a für den 2. Gang und die zweite Haupteingangswelle 22 verbunden sind, oder ein Vorschaltzustand, der diesem nahekommt, wird festgelegt. Wenn das ESG 8 ein Hochschalten auf die 4. Gangstufe vorhersagt, wird der zweite synchrone Eingreifmechanismus S2 auf einen Zustand, in dem das Zahnrad 25b für den 4. Gang und die zweite Haupteingangswelle 22 verbunden sind, oder einen Vorschaltzustand, der diesem nahekommt, festgelegt. Dies erlaubt ein reibungsloses Hochschalten und Herunterschalten von der 3. Gangstufe.
Eine 4. Gangstufe wird eingerichtet, indem der der zweite synchrone Eingreifmechanismus S2 auf den Zustand festgelegt wird, in dem die zweite Haupteingangswelle 22 und das Zahnrad 25b für den 4. Gang verbunden sind. Wenn das Fahrzeug mit dem Verbrennungsmotor 2 fährt, wird die zweite Kupplung C2 auf den EIN-Zustand festgelegt. In der 4. Gangstufe wird die von dem Verbrennungsmotor 2 ausgegebene Antriebskraft mittels der ersten Hilfseingangswelle 15, des Getriebezugs 21, der Zwischenwelle 19, des Getriebezugs 23, der zweiten Haupteingangswelle 22, des Getriebezugs 28 für den 4. Gang und der Ausgangswelle 26 auf die Antriebsräder 4 übertragen. Ferner kann der Bremsrückgewinnungsantrieb in der 4. Gangstufe erreicht werden.
Wenn die zweite Kupplung C2 auf den EIN-Zustand festgelegt ist und die erste Kupplung C1 auf den EIN-Zustand festgelegt ist, erlaubt das Antreiben des Verbrennungsmotors 2 und des Elektromotors 3 ein von dem Elektromotor 3 unterstütztes Fahren in der 4. Gangstufe. Ferner erlaubt das Stoppen des Antriebs mit dem Verbrennungsmotor 2 in diesem Zustand das EV-Fahren.
Während das Fahrzeug ferner in der 4. Gangstufe fährt, indem der Verbrennungsmotor 2 angetrieben wird, wobei die erste Kupplung C1 auf den AUS-Zustand festgelegt ist und die zweite Kupplung C2 auf den EIN-Zustand festgelegt ist, sagt das ESG 8 voraus, ob die nächste Getriebestufe, die für die Gangschaltung eingelegt werden soll, die 3. Gangstufe oder die 5. Gangstufe sein wird. Wenn das ESG 8 ein Herunterschalten auf die 3. Gangstufe vorhersagt, dann wird durch den ersten synchronen Eingreifmechanismus S1 der Zustand festgelegt, in dem die erste Haupteingangswelle 14 und das Zahnrad 24a für den 3. Gang verbunden sind, oder ein Vorschaltzustand, der diesem nahekommt, wird festgelegt. Wenn das ESG 8 ein Hochschalten auf die 5. Gangstufe festlegt, wird von dem ersten synchronen Eingreifmechanismus S1 der Zustand, in dem die erste Haupteingangswelle 14 und das Zahnrad 24b für den 5. Gang verbunden sind, oder ein Vorschaltzustand, der diesem nahekommt, festgelegt. Dies erlaubt ein reibungsloses Hochschalten und Herunterschalten von der 4. Gangstufe.
Die 5. Gangstufe wird eingerichtet, indem der erste synchrone Eingreifmechanismus S1 auf den Zustand festgelegt wird, in dem die erste Haupteingangswelle 14 und das Zahnrad 24b für den 5. Gang verbunden sind. Zum Fahren mit dem Verbrennungsmotor 2, wird die erste Kupplung C1 auf den EIN-Zustand festgelegt. In der 5. Gangstufe wird die von dem Verbrennungsmotor 2 ausgegebene Antriebskraft mittels der ersten Haupteingangswelle 14, des Getriebezugs 30 für den 5. Gang und der Ausgangswelle 26 auf die Antriebsräder 4 übertragen.
Wenn die erste Kupplung C1 auf den EIN-Zustand festgelegt ist, kann das durch den Elektromotor 3 unterstützte Fahren in der 5. Gangstufe durchgeführt werden, indem der Verbrennungsmotor 2 angetrieben wird und auch der Elektromotor 3 angetrieben wird. Ferner kann das EV-Fahren durchgeführt werden, wobei die erste Kupplung C1 auf den AUS-Zustand festgelegt ist. Überdies kann in dem EV-Fahren, wenn die erste Kupplung C1 auf den EIN-Zustand festgelegt ist und der Antrieb des Verbrennungsmotors 2 getoppt ist, das EV-Fahren durchgeführt werden. Außerdem kann der Bremsrückgewinnungsantrieb in der 5. Gangstufe erreicht werden.
Wenn das ESG 8, während das Fahrzeug in der 5. Gangstufe fährt, gemäß dem Fahrzustand des Fahrzeugs bestimmt, dass die nächste Getriebestufe, die für die Gangschaltung eingelegt werden soll, die 4. Gangstufe ist, dann legt das ESG 8 den zweiten synchronen Eingreifmechanismus S2 auf einen Zustand, in dem das Zahnrad 25b für den 4. Gang und die zweite Haupteingangswelle 22 verbunden sind oder einen Vorschaltzustand, der diesem nahekommt, fest. Dies erlaubt ein reibungsloses Herunterschalten von der 5. Gangstufe auf die 4. Gangstufe.
Die Rückwärtsstufe wird eingerichtet, indem ein synchroner Rückwärtseingreifmechanismus SR auf einen Zustand festgelegt wird, in dem die Umkehrwelle 16 und das Rückwärtszahnrad 17c verbunden sind, und indem der zweite synchrone Eingreifmechanismus S2 auf einen Zustand festgelegt wird, in dem zum Beispiel die zweite Haupteingangswelle 22 und das Zahnrad 25a für den 2. Gang verbunden sind. Wenn mit dem Verbrennungsmotor 2 gefahren wird, wird die erste Kupplung C1 auf den EIN-Zustand festgelegt. In der Rückwärtsstufe wird die von dem Verbrennungsmotor 2 ausgegebene Antriebskraft mittels der ersten Haupteingangswelle 14, des Getriebezugs 18, des Rückwärtszahnrads 17c, der Umkehrwelle 16, des Getriebezugs 20, der Zwischenwelle 19, des Getriebezugs 23, der zweiten Haupteingangswelle 22, der dritten Hilfseingangswelle 25, des Getriebezugs 27 und der Ausgangswelle 26 und ähnlicher auf die Antriebsräder 4 übertragen. Das Antreiben des Verbrennungsmotors 2 und auch das Antreiben des Elektromotors 3 erlaubt das durch den Elektromotor 3 unterstütze Fahren in der Rückwärtsstufe. Ferner kann das EV-Fahren durchgeführt werden, indem die erste Kupplung C1 auf den AUS-Zustand festgelegt wird. Außerdem kann der Bremsrückgewinnungsantrieb in der Rückwärtsstufe erreicht werden.
Die Funktion des ESG 8 gemäß der vorliegenden Ausführungsform, die in 2 dargestellt ist, wird nun erklärt.
Die Normalbetriebsartverarbeitungseinrichtung 8a führt die Verarbeitung während einer normalen Betriebsart durch. Die Normalbetriebsart umfasst zum Beispiel Betriebsarten außer dem Kriechbetrieb, zum Beispiel einen Beschleunigungsbetriebsartsvorgang, einen Bremrückgewinnungsbetriebsartsvorgang, eine Verbrennungsmotorbetriebsart und ähnliche.
Die Kriechbetriebsartsverarbeitungseinrichtung 8b bestimmt zum Beispiel gemäß der Fahrzeuggeschwindigkeit, des Maßes des Herunterdrückens des Gaspedals, des Maßes des Herunterdrückens des Bremspedals und ähnlichem, ob eine Kriechbetriebsbedingung erfüllt ist oder nicht. Wenn bestimmt wird, dass die Kriechbetriebsbedingung erfüllt ist, führt die Kriechbetriebsartverarbeitungseinrichtung 8b die Verarbeitung gemäß der Kriechbetriebsart durch.
Als die Kriechbetriebsbedingung zum Beispiel (a) ein Zustand, in dem die Fahrzeuggeschwindigkeit kleiner als eine Kriechgeschwindigkeit ist, (b) ein Zustand, in dem das Bremspedal nicht durchgedrückt ist, (c) ein Stoppzustand des Verbrennungsmotors 2, (d) ein Zustand, in dem die Verbindung zwischen dem Verbrennungsmotor 2 und dem Elektromotor 3 durch die erste Kupplung C1 getrennt ist, (d) ein Zustand, in dem der Antriebsbereich der 1. Gangstufe bis zur 3. Gangstufe als die Schaltposition ausgewählt ist, und (e) ein Zustand, in dem das Fahrzeug nicht auf einem Gefalle positioniert ist, und ähnliches. In dem Fall, in dem alle oder ein Teil der vorstehenden Bedingungen (a) bis (e) erfüllt sind, geht das ESG 8 in die Kriechbetriebsart über.
Die Kriechbetriebsartsverarbeitungseinrichtung 8b antriebssteuert den Elektromotor 3 während der Kriechbetriebsart, so dass die Fahrzeuggeschwindigkeit die Kriechgeschwindigkeit als die Zielgeschwindigkeit wird. Zu dieser Zeit wird eine Kriechdrehzahl des Elektromotors 3, die der Kriechgeschwindigkeit entspricht, derart festgelegt, dass sie um eine vorgegebene Drehzahl größer als eine startermöglichende Drehzahl des Verbrennungsmotors 2 wird. Dadurch ist das Fahrzeug zum Beispiel in dem Fall, in dem der Antriebsbereich ausgewählt wird, fähig, mit einer winzigen Geschwindigkeit zu fahren, indem das Drehmoment des Elektromotors 3 in dem Zustand, in dem das Bremspedal nicht gedrückt ist, über die Antriebsleistungsübertragungsvorrichtung 1 auf die Antriebsräder übertragen wird.
In der vorliegenden Ausführungsform führt das ESG 8 den Verbrennungsmotorstartvorgang während der Kriechbetriebsart in dem Fall durch, in dem eine Verbrennungsmotorstartbedingung erfüllt ist (zum Beispiel in dem Fall, in dem die Antriebskraft des Verbrennungsmotors 2 notwendig wird) und wenn die Drehzahl des Elektromotors 3 größer oder gleich der verbrennungsmotorstartermöglichenden Drehzahl ist. Insbesondere wenn die erste Kupplung C1 auf den EIN-Zustand festgelegt wird, wird die Antriebsleistung von dem Elektromotor 3 und den Antriebsrädern 4 über die erste Kupplung C1 auf den Verbrennungsmotor 2 übertragen, und der Verbrennungsmotor 2 rotiert mit der startermöglichenden Drehzahl oder höher. Wenn in diesem Zustand Kraftstoff an den Verbrennungsmotor 2 zugeführt wird, startet der Verbrennungsmotor 2.
Die Kriechbetriebsartsverarbeitungseinrichtung 8b führt die Steuerung derart durch, dass die Drehzahl einer Hauptwelle (zum Beispiel der ersten Haupteingangswelle 14) in dem Fall, in dem die Getriebestufe während der Kriechbetriebsart auf die 1. Gangstufe festgelegt ist, die vorgegebene Drehzahl wird. Insbesondere steuert die Kriechbetriebsartsverarbeitungseinrichtung 8b den Antrieb des Elektromotors 3 in dem Fall, in dem die von der Getriebestufenerfassungseinrichtung 10b erfasste Getriebestufe die 1. Gangstufe ist, so dass die Drehzahl der ersten Haupteingangswelle 14 (der Hauptwelle) die vorgegebene Drehzahl wird. Wie vorstehend erklärt, ist der Verbrennungsmotor 2 fähig, über die erste Kupplung C1 (Eingreif-Ausrück-Vorrichtung) mit der ersten Haupteingangswelle 14 zu verbinden.
Ferner führt die Kriechbetriebsartsverarbeitungseinrichtung 8b in dem Fall, in dem eine Antriebskraftbeschränkungsbedingung während des Kriechbetriebs erfüllt ist, die Steuerung durch, um den Antrieb des Elektromotors 3 während des Kriechbetriebs zu beschränken. Insbesondere bestimmt die Kriechbetriebsartsverarbeitungseinrichtung 8b, dass die Antriebskraftbeschränkungsbedingung erfüllt ist, und beschränkt den Antrieb des Elektromotors 3, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit kleiner oder gleich einer vorgegebenen Geschwindigkeit (zum Beispiel in der Nähe von 0 km/h, insbesondere etwa 2 km/h oder weniger) ist und dieser Zustand eine vorgegebene Zeit (zum Beispiel etwa 10 Sekunden) in der Kriechbetriebsart angehalten hat.
Ferner bestimmt die Kriechbetriebsartsverarbeitungseinrichtung 8b in dem Fall, in dem die Fahrzeuggeschwindigkeit größer oder gleich der Kriechgeschwindigkeit ist, dass die Antriebskraftbeschränkungsbedingung erfüllt ist, und beschränkt den Antrieb des Elektromotors 3.
Ferner bestimmt die Kriechbetriebsartsverarbeitungseinrichtung 8b, wenn auf der Basis des Erfassungsergebnisses der Neigungswinkelerfassungseinrichtung 10d bestimmt wird, dass das Fahrzeug auf dem Gefälle positioniert ist, und auch in dem Fall, in dem der durch die Antriebskraftanforderung durch den Antriebskraft-Einsteller 9 festgelegte Wert kleiner oder gleich dem vorgegebenen Wert ist, dass die Antriebskraftbeschränkungsbedingung erfüllt ist, und beschränkt den Antrieb des Elektromotors 3.
Der Betrieb des Hybridfahrzeugs der vorliegenden Ausführungsform wird unter Bezug auf 3 erklärt. In dem Hybridfahrzeug der vorliegenden Ausführungsform wird der Elektromotor 3 über die Getriebestufe der Antriebsleistungsübertragungsvorrichtung 1 mit der Ausgangswelle 26 verbunden, und das Drehmoment des Elektromotors 3 ist fähig, über die Ausgangswelle 26 auf die Antriebsräder 4 übertragen zu werden. Insbesondere ist die Antriebsleistungsübertragungsvorrichtung 1 mit der 1. Gangstufe mit einem vergleichsweise großen Übersetzungsverhältnis ausgestattet. Das Hybridfahrzeug wird zur Zeit des Startens auf die EV-Betriebsart festgelegt, das heißt, den Zustand, in dem die Verbindung zwischen dem Verbrennungsmotor 2 und dem Elektromotor 3 durch die erste Kupplung C1 getrennt ist. Dies ist der Zustand, in dem der dritte synchrone Eingreifmechanismus SL auf den EIN-Zustand festgelegt ist, und die 1. Gangstufe im Wesentlichen durch den Planetengetriebemechanismus ausgewählt wird, und die Antriebsräder 4 über die Antriebsleistungsübertragungsvorrichtung 1 von dem Elektromotor 3 angetrieben werden.
In der vorliegenden Ausführungsform wird eine Kriechgeschwindigkeit VC als die Zielgeschwindigkeit des Fahrzeugs auf größer oder gleich einer verbrennungsmotorstartermöglichenden Geschwindigkeit V0 festgelegt. Die verbrennungsmotorstartermöglichende Geschwindigkeit V0 entspricht der Fahrzeuggeschwindigkeit in dem Fall, in dem die Getriebestufe der Antriebsleistungsübertragungsvorrichtung 1 auf die 1. Gangstufe und ähnliches festgelegt ist, in dem Fall, in dem die Drehzahl des Elektromotors 3 die verbrennungsmotorstartermöglichende Drehzahl ist. In der vorliegenden Ausführungsform wird die Kriechgeschwindigkeit als die Zielfahrzeuggeschwindigkeit zum Beispiel auf 10 km/h festgelegt.
Anschließend wird eine Erklärung für den Betrieb in dem Zustand gegeben, in dem das Fahrzeug ungefähr gestoppt ist, dem Zustand, in dem die Verbindung zwischen dem Verbrennungsmotor 2 und dem Elektromotor 3 durch die erste Kupplung C1 getrennt ist, dem Zustand, in dem der Verbrennungsmotor 2 gestoppt ist, in einer Antriebsposition oder der 1. Gangstufe ist, die 3. Gangstufe als die Schaltposition ausgewählt ist, und dem Zustand, in dem das Bremspedal gedrückt ist, und auf den Zustand umgeschaltet wird, in dem dasselbe nicht gedrückt ist.
Von der Zeit t0 bis zu der Zeit t1 steuert der Hybridfahrzeugantrieb den Elektromotor 3, so dass die Geschwindigkeit die Kriechgeschwindigkeit wird, die die Zielgeschwindigkeit während des Kriechbetriebs ist. Wenn die Geschwindigkeit zur Zeit t1 die Kriechgeschwindigkeit VC erreicht, begrenzt das Hybridfahrzeug die Antriebskraft des Elektromotors 3. Von der Zeit t1 bis zur Zeit t2 steuert das Hybridfahrzeug den Elektromotor 3, um die Kriechgeschwindigkeit VC aufrecht zu erhalten.
Wenn zur Zeit t2 in dem Fall, in dem die Verbrennungsmotorstarbedingung erfüllt ist, zum Beispiel wenn die Antriebskraftanforderung höher als ein vorgegebener Wert ist, startsteuert das Hybridfahrzeug den Verbrennungsmotor 2. Zu dieser Zeit ist die Fahrzeuggeschwindigkeit höher als eine verbrennungsmotorstartermöglichende Geschwindigkeit. Wenn der Verbrennungsmotor 2 und der Elektromotor 3 durch die erste Kupplung C1 über die erste Haupteingangswelle 14 verbunden werden, wird das Drehmoment des Elektromotors 3 auf den Verbrennungsmotor 2 übertragen, und die Kurbelwelle des Verbrennungsmotors 2 rotiert mit größer oder gleich der Verbrennungsmotorstartdrehzahl. Wenn in diesem Zustand der Kraftstoff an den Verbrennungsmotor 2 zugeführt wird, wird es möglich, den Verbrennungsmotor 2 leicht zu starten.
Als nächstes wird unter Bezug auf 4 der Betrieb des Hybridfahrzeugs der vorliegenden Ausführungsform erklärt.
Eine Kriechdrehzahl Nm1 des Elektromotors 3 entspricht der Drehzahl des Elektromotors 3, wenn das Fahrzeug in dem Fall, in dem die Getriebestufe der Antriebsleistungsübertragungsvorrichtung 1 auf die 1. Gangstufe oder ähnliches festgelegt ist, mit der Kriechgeschwindigkeit VC fährt. Die Kriechdrehzahl Nm1 des Elektromotors 3 der vorliegenden Ausführungsform wird größer als die verbrennungsmotorstartermöglichende Drehzahl Nm2 festgelegt. Im Detail wird die Kriechdrehzahl Nm1 des Elektromotors 3 um eine vorgegebene Drehzahl höher als eine verbrennungsmotorstartermöglichende Drehzahl Ne2 festgelegt, um den Verbrennungsmotor 2 durch den Elektromotor 3 zu starten. In der vorliegenden Ausführungsform ist die verbrennungsmotorstartermöglichende Drehzahl Ne2 niedriger als eine Leerlaufdrehzahl Ne1 des Verbrennungsmotors 2 festgelegt.
Ferner wird die Kriechdrehzahl Nm1 der vorliegenden Ausführungsform erhalten, indem zum Beispiel die verbrennungsmotorstartermöglichende Drehzahl Ne2 (Nm2) und ein Spielraum (ein Drehzahlspielraum) Nm3, wie etwa eine Drehzahl, die einem Rückwärtsdrehmoment während der Verbindung des Verbrennungsmotors 2 und des Elektromotors 3 durch die erste Kupplung C1 entspricht, addiert werden. Das heißt, die vorstehend erwähnte vorgegebene Drehzahl entspricht Nm3.
Als nächstes wird unter Bezug auf 5 die Beziehung zwischen der Kriechgeschwindigkeit und der Temperatur des Verbrennungsmotors 2 des Hybridfahrzeugs der vorliegenden Ausführungsform erklärt. Wie in 5 gezeigt, definiert das ESG 8 die Kriechgeschwindigkeit VC des Fahrzeugs gemäß der von der Motortemperaturerfassungseinrichtung 10c erfassten Temperatur des Verbrennungsmotors 2. Das Drehmoment, das zum Starten des Verbrennungsmotors während einer Niedertemperatur T1 des Verbrennungsmotors notwendig ist, ist im Vergleich zu dem während einer hohen Temperatur T2 des Verbrennungsmotors hoch. Daher wird in der vorliegenden Ausführungsform die Kriechgeschwindigkeit VC korrigiert, um höher zu werden, wenn die Temperatur des Verbrennungsmotors 2 abnimmt. Im Detail wird eine Kriechgeschwindigkeit VC1 während der Niedertemperatur T1 des Verbrennungsmotors im Vergleich zu einer Kriechgeschwindigkeit VC2 während der hohen Temperatur T2 des Verbrennungsmotors höher festgelegt. Insbesondere wird der Drehzahlspielraum Nm3 während der Niedertemperatur T1 des Verbrennungsmotors definiert, um höher zu werden als während der hohen Temperatur T2 des Verbrennungsmotors.
Dadurch wird es in dem Fall, in dem die Verbrennungsmotorstartbedingung erfüllt ist, während des Kriechbetriebs möglich, den Verbrennungsmotor 2 auch in dem Fall, in dem die Temperatur des Verbrennungsmotors 2 vergleichsweise niedrig ist, sicher durch den Elektromotor 3 zu starten.
Als nächstes wird unter Bezug auf 6 der Betrieb des Hybridfahrzeugs der vorliegenden Ausführungsform erklärt.
In Schritt ST1 bestimmt das ESG 8, ob die Kriechbetriebsbedingung erfüllt ist oder nicht. In dem Fall, in dem bestimmt wird, dass die Kriechbetriebsbedingung erfüllt ist, geht das ESG 8 weiter zu dem Verfahren von Schritt ST3, und in dem Fall, in dem bestimmt wird, dass die Kriechbetriebsbedingung nicht erfüllt ist, geht das ESG 8 weiter zu dem Verfahren von Schritt ST2.
In ST2 legt das ESG 8 die Normalbetriebsart fest. Während der Normalbetriebsart steuert das ESG 8 die Antriebsleistungsübertragungsvorrichtung 1, den Verbrennungsmotor 2 und den Elektromotor 3 gemäß der Antriebskraftanforderung, der Fahrzeuggeschwindigkeit, der Getriebestufe und ähnlichem.
In Schritt ST3 geht das ESG 8 in dem Fall, in dem die Kriechbetriebsbedingung erfüllt ist, auf die Kriechbetriebsart über. Während der Kriechbetriebsart führt das ESG 8 zum Beispiel das Verfahren der nachstehend erwähnten Schritte ST5 bis ST10 durch.
In Schritt ST4 steuert das ESG 8 den Antrieb des Elektromotors 3, so dass die Fahrzeuggeschwindigkeit während der Kriechbetriebsart die Zielgeschwindigkeit (Kriechgeschwindigkeit) wird. Der Schritt ST4 wird später erklärt.
Als nächstes wird bestimmt, ob die Antriebskraftbeschränkungsbedingung während des Kriechbetriebs gilt oder nicht. Zum Beispiel können die Schritte ST5 bis ST7 als die Antriebskraftbeschränkungsbedingung aufgezählt werden. Die Reihenfolge der Schritte ST5 bis ST7 ist nicht auf die in der vorliegenden Ausführungsform beschränkt.
In Schritt ST5 bestimmt das ESG 8, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit in der Nähe von 0 km/h ist und dieser Zustand eine vorgegebene Zeit (zum Beispiel 10 Sekunden) lang bestanden hat oder nicht. In dem Fall, in dem die vorstehend erwähnte Bedingung erfüllt ist, geht das Verfahren weiter zu Schritt ST8, und in dem Fall, in dem die vorstehende Bedingung nicht erfüllt ist, geht das Verfahren dann weiter zu Schritt ST6.
In Schritt ST6 bestimmt das ESG 8, ob die von der Fahrzeuggeschwindigkeitserfassungseinrichtung 12 erfasste Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs größer oder gleich der Kriechgeschwindigkeit ist oder nicht. Als ein Bestimmungsergebnis geht das ESG 8 in dem Fall, in dem bestimmt wird, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit größer oder gleich der Kriechgeschwindigkeit ist, weiter zu dem Verfahren von Schritt ST8 und geht in anderen Fällen als diesem weiter zu dem Verfahren von Schritt ST7.
In Schritt ST7 bestimmt das ESG 8, ob das Fahrzeug auf einem Gefälle positioniert ist und auch die Antriebskraftanforderung gleich oder kleiner einem vorgegebenen Wert ist oder nicht. Die Bestimmung, ob das Fahrzeug auf einem Gefälle positioniert ist, wird zum Beispiel auf der Basis des Bestimmungsergebnisses der Neigungswinkelerfassungseinrichtung 10d dadurch getroffen, ob die Vorderseite des Fahrzeugs tiefer als die Rückseite des Fahrzeugs geneigt ist oder nicht. In dem Fall, in dem die vorstehend erwähnte Bedingung erfüllt ist, geht das ESG 8 weiter zu dem Verfahren von Schritt ST8 und geht in die Normalbetriebsart über. In dem Fall, in dem die vorstehend erwähnte Bedingung nicht erfüllt ist, geht das ESG 8 weiter zu dem Verfahren von Schritt ST9.
Bei Schritt ST8 führt das ESG 8 die Steuerung durch, um den Antrieb des Elektromotors 3 in dem Fall, in dem die Elektromotorantriebsbeschränkungsbedingungen (zum Beispiel die Schritte ST5, ST6 und ST7) erfüllt sind, zu unterdrücken (eine Antriebkraftbeschränkungsbetriebsart während des Kriechbetriebs), und geht weiter zu Schritt ST9. In Schritt ST8 wird es möglich, die Last des Elektromotors 3 zu verringern und auch die Verschlechterung der Fahreigenschaften zu verhindern. Ferner geht das ESG 8 in dem Fall, in dem die Beschränkungsbedingungen während der Kriechantriebsbeschränkungsbetriebsart nicht erfüllt sind, in die Kriechbetriebsart über und führt die Antriebssteuerung des Elektromotors 3 durch.
Bei Schritt ST9 bestimmt das ESG 8, ob die Verbrennungsmotorstartbedingung erfüllt ist oder nicht. Im Detail bestimmt das ESG 8, ob ein Wert, der die Antriebskraftanforderung (zum Beispiel eine Gaspedalöffnung (AP)) angibt, größer als ein vorgegebener Wert ist. Insbesondere bestimmt das ESG 8, ob die erforderliche Antriebskraft größer als die Antriebskraft des Elektromotors 3 ist und die Antriebskraft des Verbrennungsmotors 2 ist.
Als ein Ergebnis der Bestimmung geht das ESG 8 in dem Fall, in dem bestimmt wird, dass die Verbrennungsmotorstartbedingung erfüllt ist, weiter zu dem Verfahren von Schritt ST10 und kehrt in anderen Fällen als diesen zu dem Verfahren von Schritt ST1 zurück.
Bei Schritt ST10 führt das ESG 8 das Verbrennungsmotorstartverfahren durch.
Zum Beispiel hat der Elektromotor 3 in dem Fall, in dem die Fahrzeuggeschwindigkeit kleiner oder gleich der Kriechgeschwindigkeit ist und auch größer oder gleich der verbrennungsmotorstartermöglichenden Geschwindigkeit ist, eine Drehzahl kleiner oder gleich der Kriechdrehzahl und größer oder gleich der verbrennungsmotorstartermöglichenden Drehzahl. In dem Fall des Startens des Verbrennungsmotors 2 unter einer derartigen Bedingung führt das ESG 8 die Steuerung durch, um den Verbrennungsmotor 2 und den Elektromotor 3 mit der ersten Kupplung C1 zu verbinden. In dem Zustand, in dem der Verbrennungsmotor 2 und der Elektromotor 3 verbunden sind, wird die Antriebsleistung von dem Elektromotor 3 und den Antriebsräder 4 auf den Verbrennungsmotor 2 übertragen, und die Kurbelwelle des Verbrennungsmotors 2 rotiert gleich oder schneller als mit der verbrennungsmotorstartermöglichenden Drehzahl. Das ESG 8 steuert eine (nicht gezeigte) Kraftstoffzuführungseinheit, um Kraftstoff an den Verbrennungsmotor 2 zuzuführen, so dass der Verbrennungsmotor 2 startet.
Da, die Fahrzeuggeschwindigkeit, wie vorstehend erklärt, in dem Fall, in dem die Fahrzeuggeschwindigkeit kleiner oder gleich der Kriechgeschwindigkeit ist und auch größer oder gleich der verbrennungsmotorstartermöglichenden Geschwindigkeit ist, um eine vorgegebene Geschwindigkeit höher als die verbrennungsmotorstartermöglichende Geschwindigkeit festgelegt wird, wird es relativ leicht, den Verbrennungsmotor 2 zu starten, indem die erste Kupplung C1 verbunden wird und die Kraftstoffzuführung an den Verbrennungsmotor 2 durchgeführt wird.
Wenn ferner in dem Fall, in dem die Fahrzeuggeschwindigkeit höher als die Kriechgeschwindigkeit ist, die erste Kupplung C1 verbunden wird, wird die Antriebsleistung von den Antriebsrädern 4 auf den Verbrennungsmotor 2 übertragen, und der Verbrennungsmotor 2 kommt auf die verbrennungsmotorstartermöglichende Drehzahl oder eine größere Drehzahl als diese. Daher startet der Verbrennungsmotor 2 vergleichsweise leicht, indem die Kraftstoffzuführung zu dem Verbrennungsmotor 2 in diesem Zustand durchgeführt wird.
Unter Bezug auf 7 wird eine Erklärung für den Betrieb der Antriebssteuerung des Elektromotors 3 gegeben, so dass die Geschwindigkeit des Fahrzeugs während des Kriechbetriebs des Hybridfahrzeugs der vorliegenden Ausführungsform die Zielgeschwindigkeit (die Kriechgeschwindigkeit) wird.
Bei Schritt ST11 bestimmt das ESG 8 während des Kriechbetriebs, ob die Getriebestufe die 1. Gangstufe ist oder nicht. Als ein Ergebnis der Bestimmung geht das ESG 8 in dem Fall, in dem bestimmt wird, dass die Getriebestufe die 1. Gangstufe ist, weiter zu dem Verfahren des Schritts ST12, und in dem Fall, in dem die Getriebestufe eine andere als die 1. Gangstufe ist, insbesondere in dem Fall, in dem die Getriebestufe die 2. Gangstufe bis zu der 5. Gangstufe oder die Rückwärtsstufe ist, geht das ESG 8 weiter zu dem Verfahren von Schritt ST13.
Bei Schritt ST12 steuert das ESG 8 den Antrieb des Elektromotors 3, so dass die Drehzahl der Hauptwelle (der ersten Haupteingangswelle 14) als die Antriebsleistungsübertragungswelle in der 1. Gangstufe eine vorgegebene Drehzahl (zum Beispiel 800 bis 1000 U/Min) wird.
Die Drehzahl der Hauptwelle kann durch die Antriebsleistungsübertragungswellen-Drehzahlerassungseinrichtung 10f, die mit der Antriebsleistungsübertragungsvorrichtung 1 bereitgestellt wird, direkt erfasst werden. Alternativ kann das ESG 8 die Drehzahl der Hauptwelle durch Schätzen ihrer Drehzahl durch eine Berechnung auf der Basis eines Betriebsparameters und ähnlichem des Elektromotors 3 spezifizieren. Als der Betriebsparameter des Elektromotors 3 können zum Beispiel die Drehzahl Nm des Elektromotors 3, der Antriebsstrom und die Antriebsspannung des Elektromotors 3, das Übersetzungsverhältnis der von der Antriebsleistungsübertragungsvorrichtung 1 ausgewählten Getriebestufe, die Fahrzeuggeschwindigkeit und ähnliches angeführt werden.
Bei Schritt ST13 steuert das ESG 8 in dem Fall, in dem eine andere Getriebestufe als die 1. Gangstufe ausgewählt wird, den Antrieb des Elektromotors 3 so, dass die Drehzahl der Antriebsleistungsübertragungswelle (zum Beispiel der ersten Haupteingangswelle 14, der ersten Teileingangswelle 24, der zweiten Haupteingangswelle 15, der Ausgangswelle 26 und ähnlicher) eine vorgegebene Drehzahl wird. Die Drehzahl der Antriebsleistungsübertragungswelle kann von der Antriebsleistungsübertragungswellen-Drehzahlerassungseinrichtung 10f direkt erfasst werden. Alternativ kann das ESG 8 die Drehzahl durch Berechnung auf der Basis des Betriebsparameters oder ähnlichem des Elektromotors 3 schätzen.
Wie vorstehend erklärt, hat das Hybridfahrzeug der vorliegenden Ausführungsform den Elektromotor 3 und den Verbrennungsmotor 2, die fähig sind, Antriebsleistung über die Ausgangswelle 26 (die Antriebsleistungsübertragungswelle) der Antriebsleistungsübertragungsvorrichtung 1 auf die Antriebsräder 4 zu übertragen, und ist fähig, den Verbrennungsmotor 2 durch den Elektromotor 3 zu steuern. Ferner hat die Antriebsleistungsübertragungsvorrichtung 1 die erste Kupplung C1, die fähig ist, den Verbrennungsmotor 2 und den Elektromotor 3 zu verbinden und zu trennen. Ferner hat das Hybridfahrzeug das ESG 8, das den Elektromotor 3 antriebssteuert, so dass die Kriechgeschwindigkeit, welche die erwünschte Fahrzeuggeschwindigkeit ist, während des Kriechbetriebs in dem Zustand, in dem die Verbindung zwischen dem Verbrennungsmotor 2 und dem Elektromotor 3 durch die erste Kupplung C1 getrennt ist und der Verbrennungsmotor 2 gestoppt ist, erreicht wird. Das ESG 8 legt die Kriechdrehzahl des Elektromotors 3 entsprechend der Kriechgeschwindigkeit fest, so dass sie um eine vorgegebene Drehzahl größer als die verbrennungsmotorstartermöglichende Drehzahl des Verbrennungsmotors 2 wird.
Ferner verbindet das ESG 8 in dem Fall, in dem die Startbedingung des Verbrennungsmotors 2 erfüllt ist, wenn die Drehzahl des Elektromotors 3 während der Kriechbetriebsart größer oder gleich der verbrennungsmotorstartermöglichenden Drehzahl ist, den Verbrennungsmotor 2 und den Elektromotor 3 durch die erste Kupplung C1 und startsteuert den Verbrennungsmotor 2 durch die Antriebsleistung des Elektromotors 3 auf größer oder gleich der verbrennungsmotorstartermöglichenden Geschwindigkeit.
Das heißt, während des Kriechbetriebs wird der Verbrennungsmotor 2 durch Verbinden des Verbrennungsmotors 2 und des Elektromotors 3 bei der Drehzahl des Elektromotors 3 größer oder gleich der verbrennungsmotorstartermöglichenden Drehzahl durch die Antriebsleistung des Elektromotors 3 auf größer oder gleich der verbrennungsmotorstartermöglichenden Drehzahl gebracht, es wird möglich, den Verbrennungsmotor 2 vergleichsweise leicht und sicher zu starten, ohne einen mühsamen Betrieb durchzuführen.
Ferner kann die Antriebsleistungsübertragungsvorrichtung 1 mit mehreren Getriebestufen mit verschiedenen Übersetzungsverhältnissen ausgestattet sein. Ferner kann das Hybridfahrzeug mit der Getriebestufenerfassungseinrichtung 10b, welche die von der Antriebsleistungsübertragungsvorrichtung 1 ausgewählte Getriebestufe erfasst, und der Antriebsleistungsübertragungswellen-Drehzahlerassungseinrichtung 10f, welche die Drehzahl der Antriebsleistungsübertragungswelle (der ersten Haupteingangswelle 14), die über die erste Kupplung C1 mit dem Verbrennungsmotor 2 verbindbar ist, ausgestattet sein. In diesem Fall steuert das ESG 8 in dem Fall, in dem die von der Getriebestufenerfassungseinrichtung 10b erfasste Getriebestufe während des Kriechbetriebs die 1. Gangstufe ist, den Antrieb des Elektromotors 3, so dass die Drehzahl der Antriebsleistungsübertragungswelle (der ersten Haupteingangswelle 14), die über die erste Kupplung C1 mit dem Verbrennungsmotor 2 verbindbar ist, eine vorgegebene Drehzahl wird. Das heißt, das ESG 8 steuert den Antrieb des Elektromotors 3 derart, dass die Drehzahl der Antriebsleistungsübertragungswelle (der ersten Haupteingangswelle 14) während der Kriechbetriebsart eine vorgegebene Drehzahl wird, so dass es möglich ist, das Fahrzeug relativ leicht zu steuern, um auf die Kriechgeschwindigkeit zu kommen.
Ferner kann das Hybridfahrzeug mit einer Temperaturerfassungseinrichtung 10c zum Erfassen der Temperatur des Verbrennungsmotors 2 ausgestattet sein. In diesem Fall definiert das ESG 8 die Kriechgeschwindigkeit, so dass sie niedriger wird, wenn die von der Temperaturerfassungseinrichtung 10c erfasste Temperatur niedriger wird. Das heißt, durch Definieren der Kriechgeschwindigkeit, so dass sie wie die von der Temperaturerfassungseinrichtung 10c erfasste Temperatur größer wird, ist das ESG 8 fähig, den Verbrennungsmotor 2 selbst in dem Fall, in dem die Temperatur des Verbrennungsmotors 2 vergleichsweise niedrig ist, sicher durch den Elektromotor 3 zu starten.
Ferner kann das ESG 8 die Steuerung des Elektromotors 3 durchführen, um den Antrieb des Elektromotors 3 in dem Fall, in dem die Fahrzeuggeschwindigkeit eine vorgegebene Zeit lang oder länger auf einem vorgegebenen Wert oder weniger bleibt, während des Kriechbetriebs zu beschränken.
Das heißt, in dem Fall, in dem die Fahrzeuggeschwindigkeit während des Kriechbetriebs eine vorgegebene Zeit (zum Beispiel 10 Sekunden) lang auf einem vorgegebenen Wert oder weniger (zum Beispiel nahe 0 km/h) andauert, wird es möglich, die Last des Elektromotors 3 zu verringern, indem der Antrieb des Elektromotors 3 zum Beispiel beschränkt wird, um zu verhindern, dass das Drehmoment mit dem Schwellwert oder mehr andauert.
Ferner kann das ESG 8 die Steuerung durchführen, um den Antrieb des Elektromotors 3 in dem Fall zu beschränken, in dem die Drehzahl des Elektromotors 3 größer oder gleich der Kriechdrehzahl ist.
Das heißt, in dem Fall, in dem die Drehzahl des Elektromotors 3 größer oder gleich der Kriechdrehzahl während des Kriechbetriebs ist, wird es möglich, zu verhindern, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit größer oder gleich der Kriechgeschwindigkeit wird, und auch die Verringerung des Wirkungsgrads des Elektromotors 3 zu verhindern, indem der Antrieb des Elektromotors 3 beschränkt wird.
Ferner kann das Hybridfahrzeug die Neigungswinkelerfassungseinrichtung 10d, die den Neigungswinkel des Fahrzeugs erfasst, und die Antriebskrafteinstelleinrichtung 9, welche die Antriebsleistungsanforderung festlegt, haben. Zu dieser Zeit kann das ESG 8 in dem Fall, in dem das Fahrzeug auf der Basis des Bestimmungsergebnisses der Neigungswinkelerfassungseinrichtung 10d als auf dem Gefälle positioniert bestimmt wird und auch der festgelegte Wert der Antriebskraftanforderung durch den Antriebskraft-Einsteller 9 kleiner oder gleich einem vorgegebenen Wert ist, die Steuerung durchführen, um den Antrieb des Elektromotors 3 zu beschränken.
Das heißt, das ESG 8 bestimmt, dass die Antriebsleistung des Elektromotors 3 nicht benötigt wird, und beschränkt den Antrieb des Elektromotors 3 in dem Fall, in dem bestimmt wird, dass das Fahrzeug auf dem Gefälle positioniert ist und der durch den Antriebskraft-Einsteller 9 festgelegte Wert der Antriebskraftanforderung kleiner oder gleich dem vorgegebenen Wert ist. Daher wird es möglich, die Last des Elektromotors 3 zu beschränken und auch zu verhindern, dass das Fahrzeug auf eine vergleichsweise hohe Geschwindigkeit kommt.
Die Erklärung wurde für eine Ausführungsform gegeben, aber die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorstehend erklärte Ausführungsform beschränkt.
Ferner ist die Struktur des ESG 8 nicht auf die vorstehend erklärte Weise beschränkt.
[Zweite Ausführungsform]
Nun wird Bezug nehmend auf 8 ein Hybridfahrzeug gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Eine Antriebsleistungsübertragungsvorrichtung 1 der zweiten Ausführungsform ist durch Getriebestufen aus sieben Vorwärtsstufen und einer Rückwärtsstufe gebildet. Dies bedeutet, dass zwei Getriebestufen, nämlich eine 6. Gangstufe und eine 7. Gangstufe als die Vorwärtsgänge zu der Antriebsleistungsübertragungsvorrichtung 1 der ersten Ausführungsform hinzugefügt sind.
Ein Getriebezug 37 für den 7. Gang ist zu der Antriebsleistungsübertragungsvorrichtung 1 von 1 als ein ungeradzahliger Getriebezug, der eine ungeradzahlige Getriebestufe in dem Übersetzungsverhältnisrang einrichtet, hinzugefügt. Ein Zahnrad 24c für den 7. Gang, das ein Antriebszahnrad des Getriebezugs 37 für den 7. Gang ist, wird von einer ersten Haupteingangswelle 14 zwischen einem Zahnrad 24a für den 3. Gang und einem Zahnrad 24b für den 5. Gang drehbar gehalten.
Die erste Haupteingangswelle 14 und eine zweite Hilfseingangswelle 24 sind mittels eines ersten synchronen Eingreifmechanismus S1 und eines dritten synchronen Eingreifmechanismus S3, die aus Synchrongetriebemechanismen aufgebaut sind, verbunden. Der erste synchrone Eingreifmechanismus S1 und der dritte synchrone Eingreifmechanismus S3 sind auf der ersten Haupteingangswelle 14 bereitgestellt. Der erste synchrone Eingreifmechanismus S1 verbindet selektiv das Zahnrad 24a für den 3. Gang oder das Zahnrad 24c für den 7. Gang mit der ersten Haupteingangswelle 14, während der dritte synchrone Eingreifmechanismus S3 selektiv das Zahnrad 24b für den 5. Gang mit der ersten Haupteingangswelle 14 verbindet.
Wie bei der Antriebsleistungsübertragungsvorrichtung 1 von 1 bewegt der erste synchrone Eingreifmechanismus S1 durch einen Aktuator oder eine Schaltgabel, die nicht gezeigt sind, eine Muffe S1a in der Axialrichtung der zweiten Hilfseingangswelle 24, wodurch das Zahnrad 24a für den 3. Gang oder das Zahnrad 24c für den 5. Gang selektiv mit der ersten Haupteingangswelle 14 verbunden wird. Insbesondere wenn die Muffe S1a von der neutralen Position in der Zeichnung in Richtung des Zahnrads 24a für den 3. Gang bewegt wird, dann werden das Zahnrad 24a für den 3. Gang und die erste Haupteingangswelle 14 verbunden. Wenn indessen die Muffe S1a von der neutralen Position in der Zeichnung in Richtung des Zahnrads 24c für den 7. Gang bewegt wird, dann werden das Zahnrad 24c für den 7. Gang und die erste Haupteingangswelle 14 verbunden.
Wie bei dem ersten synchronen Eingreifmechanismus S1 bewegt der dritte synchrone Eingreifmechanismus S3 durch einen Aktuator und eine Schaltgabel, die nicht gezeigt sind, eine Muffe S3a in der Axialrichtung der zweiten Hilfseingangswelle 24, wodurch das Zahnrad 24b für den 5. Gang mit der ersten Haupteingangswelle 14 selektiv verbunden wird. Insbesondere wenn die Muffe S3a von der neutralen Position in der Zeichnung in Richtung des Zahnrads 24b für den 5. Gang bewegt wird, dann werden das Zahnrad 24b für den 5. Gang und die erste Haupteingangswelle 14 verbunden.
Ferner ist ein Getriebezug 36 für den 6. Gang als geradzahliger Getriebezug, der eine geradzahlige Getriebestufe in dem Übersetzungsverhältnisrang einrichtet, zu der Antriebsleistungsübertragungsvorrichtung 1 von 1 hinzugefügt. Ein Zahnrad 25c für den 6. Gang, das ein Antriebszahnrad des Getriebezugs 36 für den 6. Gang ist, wird von einer zweiten Haupteingangswelle 22 zwischen einem Zahnrad 25a für den 2. Gang und einem Zahnrad 25b für den 4. Gang drehbar gehalten.
Die zweite Haupteingangswelle 22 und eine dritte Hilfseingangswelle 25 sind mittels eines zweiten synchronen Eingreifmechanismus S2 und eines vierten synchronen Eingreifmechanismus S4, die aus Synchrongetriebemechanismen aufgebaut sind, verbunden. Der zweite synchrone Eingreifmechanismus S2 und der vierte synchrone Eingreifmechanismus S4 sind auf der zweiten Haupteingangswelle 22 bereitgestellt. Der zweite synchrone Eingreifmechanismus S2 verbindet selektiv das Zahnrad 25a für den 2. Gang oder das Zahnrad 25c für den 6. Gang mit der zweiten Haupteingangswelle 22, während der vierte synchrone Eingreifmechanismus S4 selektiv das Zahnrad 25b für den 4. Gang mit der zweiten Haupteingangswelle 22 verbindet.
Wie bei der Antriebsleistungsübertragungsvorrichtung 1 von 1 bewegt der zweite synchrone Eingreifmechanismus S2 durch einen Aktuator oder eine Schaltgabel, die nicht gezeigt sind, eine Muffe S2a in der Axialrichtung einer dritten Hilfseingangswelle 25, wodurch das Zahnrad 25a für den 2. Gang oder das Zahnrad 25c für den 6. Gang selektiv mit der zweiten Haupteingangswelle 22 verbunden wird. Insbesondere wenn die Muffe S2a von der neutralen Position in der Zeichnung in Richtung des Zahnrads 25a für den 2. Gang bewegt wird, dann werden das Zahnrad 25a für den 2. Gang und die zweite Haupteingangswelle 22 verbunden. Wenn indessen die Muffe S2a von der neutralen Position in der Zeichnung in Richtung des Zahnrads 25c für den 6. Gang bewegt wird, dann werden das Zahnrad 25c für den 6. Gang und die zweite Haupteingangswelle 22 verbunden.
Wie bei den ersten bis dritten synchronen Eingreifmechanismen S1 bis S3 bewegt der vierte synchrone Eingreifmechanismus S4 durch einen Aktuator und eine Schaltgabel, die nicht gezeigt sind, eine Muffe S4a in der Axialrichtung der dritten Hilfseingangswelle 25, wodurch das Zahnrad 25b für den 4. Gang mit der zweiten Haupteingangswelle 22 verbunden wird. Insbesondere wenn die Muffe S4a von der neutralen Position in der Zeichnung in Richtung des Zahnrads 25b für den 4. Gang bewegt wird, dann werden das Zahnrad 25b für den 4. Gang und die zweite Haupteingangswelle 22 verbunden.
Die dritte Hilfseingangselle 25 und die Ausgangswelle 26 sind mittels des Getriebezugs 27 für den 2. Gang, des Getriebezugs 28 für den 4. Gang und des Getriebezugs 36 für den 6. Gang verbunden. Der Getriebezug 27 für den 2. Gang wird durch das auf der dritten Hilfseingangswelle 25 befestigte Zahnrad 25a und ein auf der Ausgangswelle 26 befestigtes Zahnrad 26a gebildet, wobei das Zahnrad 25a und das Zahnrad 26a miteinander verzahnt sind. Ein Getriebezug 28 für den 4. Gang wird durch ein auf der dritten Hilfseingangswelle 25 befestigtes Zahnrad 25b und ein auf der Ausgangswelle 26 befestigtes Zahnrad 26b gebildet, wobei das Zahnrad 25b und das Zahnrad 26b miteinander verzahnt sind. Der Getriebezug 36 für den 6. Gang wird durch das auf der dritten Hilfseingangswelle 25 befestigte Zahnrad 25c und ein auf der Ausgangswelle 26 befestigtes Zahnrad 26d gebildet, wobei das Zahnrad 25c und das Zahnrad 26d miteinander verzahnt sind.
Ferner sind die zweite Hilfseingangswelle 24 und die Ausgangswelle 26 mittels des Getriebezugs 29 für den 3. Gang, eines Getriebezugs 30 für den 5. Gang und eines Getriebezugs 37 für den 7. Gang verbunden. Der Getriebezug 29 für den 3. Gang ist durch das auf der zweiten Hilfseingangswelle 24 befestigte Zahnrad 24a und das auf der Ausgangswelle 26 befestigte Zahnrad 26a aufgebaut, wobei das Zahnrad 24a und das Zahnrad 26a miteinander verzahnt sind. Der Getriebezug 30 für den 5. Gang ist durch das auf der zweiten Hilfseingangswelle 24 befestigte Zahnrad 24b und das auf der Ausgangswelle 26 befestigte Zahnrad 26b aufgebaut, wobei das Zahnrad 24b und das Zahnrad 26b miteinander verzahnt sind. Der Getriebezug 37 für den 7. Gang ist durch das auf der zweiten Hilfseingangswelle 24 befestigte Zahnrad 24c und das auf der Ausgangswelle 26 befestigte Zahnrad 26d aufgebaut, wobei das Zahnrad 24c und das Zahnrad 26d miteinander verzahnt sind.
Das Zahnrad 26d, das ein angetriebenes Zahnrad in Eingriff mit dem Zahnrad 25c für den 6. Gang und dem Zahnrad 24c für den 7. Gang ist, ist zusammen mit den Zahnrädern 26a und 26b, die angetriebene Zahnräder sind, und einem abschließenden Zahnrad 26c auf der Ausgangswelle 26 befestigt.
Der Rest des Aufbaus ist der gleiche wie der Aufbau der Antriebsleistungsübertragungsvorrichtung 1 von 1, so dass seine Beschreibung weggelassen wird.
Nun wird eine Beschreibung des Betriebs der Antriebsleistungsübertragungsvorrichtung 1 der zweiten Ausführungsform, die wie vorstehend beschrieben aufgebaut ist, gegeben. Die 1. Gangstufe bis zur 3. Gangstufe und die Rückwärtsstufe sind die gleichen wie die die der Antriebsleistungsübertragungsvorrichtung 1 der ersten Ausführungsform, so dass ihre Beschreibung weggelassen wird.
Die 4. Gangstufe wird eingerichtet, indem ein vierter synchroner Eingreifmechanismus S4 auf einen Zustand, in dem die zweite Haupteingangswelle 22 und das Zahnrad 25b für den 4. Gang verbunden sind, festgelegt wird. In dem Fall einer Fahrt mit dem Verbrennungsmotor 2 wird die zweite Kupplung C2 in einen EIN-Zustand versetzt. In der 4. Gangstufe wird die von dem Verbrennungsmotor 2 ausgegebene Antriebskraft mittels der ersten Hilfseingangswelle 15, des Getriebezugs 21, der Zwischenwelle 19, des Getriebezugs 23, der zweiten Eingangswelle 22, des Getriebezugs 28 für den 4. Gang und der Ausgangswelle 26 und ähnlicher auf Antriebsräder 4 übertragen.
Mit anderen Worten unterscheidet sich die Antriebsleistungsübertragungsvorrichtung 1 der zweiten Ausführungsform von der Antriebsleistungsübertragungsvorrichtung 1 der ersten Ausführungsform darin, dass das Zahnrad 25b für den 4. Gang und die zweite Haupteingangswelle 22 durch den vierten synchronen Eingreifmechanismus S4 anstatt den zweiten synchronen Eingreifmechanismus S2 verbunden werden, um die 4. Gangstufe einzurichten.
Wie bei der Antriebsleistungsübertragungsvorrichtung 1 der ersten Ausführungsform können das unterstützte Fahren, das EV-Fahren und der Bremsrückgewinnungsantrieb auch in der 4. Gangstufe erreicht werden. Ferner wird der gleiche Betrieb wie bei der Antriebsleistungsübertragungsvorrichtung 1 der ersten Ausführungsform durchgeführt, um ein Herunterschalten oder ein Vorschalten auf die 3. Gangstufe oder ein Hochschalten oder ein Vorschalten auf die 5. Gangstufe zu implementieren, während das Fahrzeug in der 4. Gangstufe fährt. Um jedoch das Hochschalten oder Vorschalten auf die 5. Gangstufe zu implementieren, werden die erste Haupteingangswelle 14 und das Zahnrad 24b für den 5. Gang durch eine dritten synchronen Eingreifmechanismus S3 auf einen verbundenen Zustand oder einen Zustand, der diesem nahekommt, festgelegt.
Die 5. Gangstufe wird eingerichtet, indem der dritte synchrone Eingreifmechanismus S3 auf den Zustand festgelegt wird, in dem die erste Haupteingangswelle 14 und das Zahnrad 24b für den 5. Gang verbunden sind. Wenn das Fahrzeug mit dem Verbrennungsmotor 2 fährt, wird eine erste Kupplung C1 auf einen EIN-Zustand festgelegt. In der 5. Gangstufe wird die von dem Verbrennungsmotor 2 ausgegebene Antriebskraft mittels der ersten Haupteingangswelle 14, eines Getriebezugs 30 für den 5. Gang und der Ausgangswelle 26 auf die Antriebsräder 4 übertragen.
Mit anderen Worten unterscheidet sich die Antriebsleistungsübertragungsvorrichtung 1 der zweiten Ausführungsform von der Antriebsleistungsübertragungsvorrichtung 1 der ersten Ausführungsform darin, dass das Zahnrad 24b für den 5. Gang und die erste Haupteingangswelle 14 durch den dritten synchronen Eingreifmechanismus S3 anstatt den ersten synchronen Eingreifmechanismus S1 verbunden werden, um die 5. Gangstufe einzurichten.
Wie bei der Antriebsleistungsübertragungsvorrichtung 1 der ersten Ausführungsform können das unterstützte Fahren, das EV-Fahren und der Bremsrückgewinnungsantrieb auch in der 5. Gangstufe erreicht werden.
Während des Fahrens in der 5. Gangstufe sagt das ESG 8 auf der Basis des Fahrzustands des Fahrzeugs voraus, ob die nächste Zielgetriebestufe die 4. Gangstufe oder die 6. Gangstufe sein wird. Wenn das ESG 8 ein Herunterschalten auf die 4. Gangstufe vorhersagt, dann wird der vierte synchrone Eingreifmechanismus S4 auf einen Zustand, in dem das Zahnrad 25b für den 4. Gang und die zweite Haupteingangswelle 22 verbunden sind, oder einen Vorschaltzustand, der dem vorgenannten Zustand nahekommt, festgelegt. Wenn das ESG 8 ein Hochschalten auf die 6. Gangstufe vorhersagt, dann wird der zweite synchrone Eingreifmechanismus S2 auf einen Zustand, in dem das Zahnrad 25c für den 6. Gang und die zweite Haupteingangswelle 22 verbunden sind, oder einen Vorschaltzustand, der dem vorgenannten Zustand nahekommt, festgelegt. Somit kann das Hochschalten oder Herunterschalten von der 5. Gangstufe reibungslos erreicht werden.
Die 6. Gangstufe wird eingerichtet, indem der zweite synchrone Eingreifmechanismus S2 auf den Zustand festgelegt wird, in dem die zweite Haupteingangswelle 22 und das Zahnrad 25c für den 6. Gang verbunden sind. Für das Fahren mit dem Verbrennungsmotor 2 wird die zweite Kupplung C2 auf den EIN-Zustand festgelegt. In der 6. Gangstufe wird die von dem Verbrennungsmotor 2 ausgegebene Antriebskraft mittels der ersten Hilfseingangswelle 15, des Getriebezugs 21, der Zwischenwelle 19, des Getriebezugs 23, der zweiten Haupteingangswelle 22, des Getriebezugs 36 für den 6. Gang und der Ausgangswelle 26 auf die Antriebsräder 4 übertragen.
Wenn die zweite Kupplung C2 auf den EIN-Zustand festgelegt ist, und die erste Kupplung C1 auf den EIN-Zustand festgelegt ist, kann das durch den Elektromotor 3 unterstützte Fahren in der 6. Gangstufe durchgeführt werden, indem der Verbrennungsmotor 2 angetrieben wird und auch der Elektromotor 3 angetrieben wird. Ferner erlaubt das Stoppen des Antriebs mit dem Verbrennungsmotor 2 in diesem Zustand auch, dass das EV-Fahren durchgeführt wird.
Während des Fahrens in der 6. Gangstufe sagt das ESG 8 auf der Basis des Fahrzustands des Fahrzeugs voraus, ob die nächste Zielgetriebestufe die 5. Gangstufe oder die 7. Gangstufe sein wird. Wenn das ESG 8 ein Herunterschalten auf die 5. Gangstufe vorhersagt, dann wird der dritte synchrone Eingreifmechanismus S3 auf einen Zustand, in dem die erste Haupteingangswelle 14 und das das Zahnrad 24b für den 5. Gang verbunden sind, oder einen Vorschaltzustand, der dem vorgenannten Zustand nahekommt, festgelegt. Wenn das ESG 8 ein Hochschalten auf die 7. Gangstufe vorhersagt, dann wird der erste synchrone Eingreifmechanismus S1 auf einen Zustand, in dem die erste Haupteingangswelle 14 und das Zahnrad 24c für den 7. Gang verbunden sind, oder einen Vorschaltzustand, der dem vorgenannten Zustand nahekommt, festgelegt. Somit kann das Hochschalten oder Herunterschalten von der 6. Gangstufe reibungslos erreicht werden.
Die 7. Gangstufe wird eingerichtet, indem der erste synchrone Eingreifmechanismus S1 auf einen Zustand festgelegt wird, in dem die erste Haupteingangswelle 14 und das Zahnrad 24c für den 7. Gang verbunden sind. Für das Fahren mit dem Verbrennungsmotor 2 wird die erste Kupplung C1 auf den EIN-Zustand festgelegt. In der 7. Gangstufe wird die von dem Verbrennungsmotor 2 ausgegebene Antriebskraft mittels der ersten Haupteingangswelle 14, des Getriebezugs 37 für den 7. Gang und der Ausgangswelle 26 auf die Antriebsräder 4 übertragen.
Wenn die erste Kupplung C1 auf den EIN-Zustand festgelegt ist, kann das durch den Elektromotor 3 unterstützte Fahren in der 7. Gangstufe durchgeführt werden, indem der Verbrennungsmotor 2 angetrieben wird und auch der Elektromotor 3 angetrieben wird. Ferner erlaubt das Festlegen der ersten Kupplung C1 auf den AUS-Zustand, dass das EV-Fahren durchgeführt wird. Während des EV-Fahrens kann die erste Kupplung C1 auf den EIN-Zustand festgelegt werden und der Antrieb mit dem Verbrennungsmotor 2 kann gestoppt werden, und das EV-Fahren kann fortgesetzt werden. Ferner kann der Bremsrückgewinnungsantrieb in der 7. Gangstufe erreicht werden.
Wenn das ESG 8, während das Fahrzeug in der 7. Gangstufe fährt, basierend auf dem Fahrzustand des Fahrzeugs bestimmt, dass die nächste Zielgetriebestufe die 6. Gangstufe sein wird, dann legt das ESG 8 den zweiten synchronen Eingreifmechanismus S2 auf einen Zustand, in dem das Zahnrad 25c für den 6. Gang und die zweite Haupteingangswelle 22 verbunden sind, oder einen Vorschaltzustand, der dem vorgenannten Zustand nahekommt, fest. Dies erlaubt ein reibungsloses Herunterschalten von der 7. Gangstufe auf die 6. Gangstufe.
Wie vorstehend erklärt, wird selbst in dem Fall, in dem die Antriebsleistungsübertragungsvorrichtung 1 aus Getriebestufen mit sieben Vorwärtsstufen und einer Rückwärtsstufe gebildet wird, eine ähnliche Wirkung wie die in dem Fall der Antriebsleistungsübertragungsvorrichtung 1 wie in der ersten Ausführungsform erzeugt.
Auch ist die Antriebsleistungsübertragungsvorrichtung 1 nicht auf den in 1 und 8 gezeigten Aufbau beschränkt. Zum Beispiel kann die Getriebestufe des Hybridfahrzeugs abgestufte Getriebestufen mit 8 Gängen oder mehr haben.
Industrielle Anwendbarkeit
Wie vorstehend erklärt, wird es gemäß dem Hybridfahrzeug der vorliegenden Erfindung möglich, den Verbrennungsmotor durch den Elektromotor während des Kriechbetriebs vergleichsweise leicht und sicher zu starten, so dass es nützlich für die Verbesserung der Gebrauchstauglichkeit des Hybridfahrzeugs ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 3671669 [0004]

Claims

Hybridfahrzeug, das einen Elektromotor und einen Verbrennungsmotor umfasst, der fähig ist, über eine Antriebsleistungsübertragungswelle einer Antriebsleistungsübertragungsvorrichtung Antriebsleistung an eine angetriebene Einheit zu übertragen, und welcher fähig ist, den Verbrennungsmotor mit dem Elektromotor zu starten; wobei die Antriebsleistungsübertragungsvorrichtung eine Verbindungs-Trennvorrichtung aufweist, die fähig ist, zwischen dem Verbrennungsmotor und dem Elektromotor zu verbinden und zu trennen; und wobei das Hybridfahrzeug eine Steuerung aufweist, die den Elektromotor antriebssteuert, so dass in dem Zustand, in dem die Verbindung zwischen dem Verbrennungsmotor und dem Elektromotor durch die Verbindungs-Trennvorrichtung getrennt ist, und in dem Zustand, in dem der Verbrennungsmotor gestoppt ist, eine Kriechgeschwindigkeit, die eine Zielfahrzeuggeschwindigkeit, während des Kriechbetriebs ist, erreicht wird; wobei die Steuerung eine Kriechdrehzahl des Elektromotors entsprechend der Kriechgeschwindigkeit festlegt, so dass sie um eine vorgegebene Drehzahl größer als eine startermöglichende Drehzahl des Verbrennungsmotors ist, und den Start des Verbrennungsmotors durch eine Antriebsleistung des Elektromotors auf gleicher oder höherer als die startermöglichende Drehzahl steuert, bei der Drehzahl des Elektromotors gleich der oder höher als die startermöglichende Drehzahl während des Kriechbetriebs und wenn eine Startbedingung des Verbrennungsmotors erfüllt ist.
Hybridfahrzeug nach Anspruch 1, wobei die Antriebsleistungsübertragungsvorrichtung mit mehreren Getriebestufen mit verschiedenen Übersetzungsverhältnissen ausgestattet ist, und das Hybridfahrzeug ferner aufweist: eine Getriebestufenerfassungseinrichtung, welche die von der Antriebsleistungsübertragungsvorrichtung ausgewählte Getriebestufe erfasst, und eine Wellendrehzahlerfassungseinrichtung, welche die Drehzahl der Leistungsübertragungswelle, die über die Verbindungs-Trennvorrichtung mit dem Verbrennungsmotor verbindbar ist, erfasst, wobei die Steuerung den Elektromotor derart antriebssteuert, dass die Drehzahl der Antriebsleistungsübertragungswelle während des Kriechbetriebs in dem Fall, in dem die von der Getriebestufenerfassungseinrichtung erfasste Getriebestufe eine 1. Gangstufe ist, eine vorgegebene Drehzahl wird.
Hybridfahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, das ferner mit einer Temperaturerfassungseinrichtung ausgestattet ist, die eine Temperatur des Verbrennungsmotors erfasst, wobei die Steuerung die Kriechgeschwindigkeit derart definiert, dass sie höher wird, wenn die von der Temperaturerfassungseinrichtung erfasste Temperatur niedriger wird.
Hybridfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Steuerung die Steuerung durchführt, um den Antrieb des Elektromotors während des Kriechbetriebs in dem Fall, in dem die Fahrzeuggeschwindigkeit eine vorgegebene Zeit oder mehr bei einer vorgegebenen Geschwindigkeit oder weniger beibehalten wird, zu unterdrücken.
Hybridfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Steuerung die Steuerung durchführt, um den Antrieb des Elektromotors in dem Fall, in dem die Drehzahl des Elektromotors größer oder gleich der Kriechdrehzahl ist, zu unterdrücken.
Hybridfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, das ferner eine Neigungswinkelerfassungseinrichtung, die einen Neigungswinkel des Fahrzeugs erfasst, und einen Antriebskraft-Einsteller, der eine Antriebskraftanforderung festlegt, aufweist, wobei die Steuerung die Steuerung durchführt, um den Antrieb des Elektromotors in dem Fall, in dem bestimmt wird, dass das Fahrzeug auf einem Gefalle positioniert ist und dass ein Einstellwert durch die Antriebskraftanforderung von dem Antriebskraft-Einsteller kleiner oder gleich einem vorgegebenen Wert ist, zu unterdrücken.