Область техники
Настоящее изобретение относится к системе управления для гибридного транспортного средства, имеющего двигатель, электромотор и автоматическую трансмиссию в приводной системе, и к способу управления таким транспортным средством.
Уровень техники
Система управления для гибридного транспортного средства согласно предшествующему уровню техники может осуществлять управление запуском двигателя и управление переключением передач отдельно, чтобы предотвращать толчок вследствие одновременного выполнения управления запуском двигателя и управления переключением передач. Соответственно, если сначала начинается управление запуском двигателя, управление переключением передач начинается после того, как закончено управление запуском двигателя. Если сначала начинается управление переключением передач, управление запуском двигателя начинается после того, как закончено управление переключением передач. Такая система управления описана, например, в не прошедшей экспертизу заявке на патент Японии № H10-2241.
Сущность изобретения
В такой системе управления управление запуском двигателя и управление переключением передач, в общем, выполняется по отдельности даже в случае, при котором одновременное выполнение управления запуском двигателя и управления переключением передач не представляет собой проблему. Следовательно, когда запуск двигателя задерживается и сначала начинается управление переключением передач, система управления предоставляет водителю ощущение запаздывания увеличения движущей силы. Кроме того, водитель стремится сильнее нажимать педаль акселератора, поскольку движущая сила не увеличивается. Следовательно, дополнительное нажатие педали акселератора приводит к резкому увеличению движущей силы и ощущению рывка во время начала управления запуском двигателя. Соответственно, выполнение по отдельности управления запуском двигателя и управления переключением передач оказывает негативное влияние на задержки и расход топлива, и, кроме того, водитель не может управлять движущей силой надлежащим образом.
Напротив, варианты осуществления настоящего изобретения обеспечивают систему управления и/или способ управления для гибридного транспортного средства, которые позволяют предотвращать толчок и минимизировать влияние на запаздывание и расход топлива, когда запрос на управление для одного управления сформирован в ходе управления другим управлением относительно управления запуском/остановкой двигателя в отношении двигателя и управления переключением передач в отношении автоматической трансмиссии.
Для решения этой задачи система управления для управления гибридным транспортным средством содержит двигатель, электромотор, устройство выбора режима, автоматическую трансмиссию, интегрированный контроллер и контроллер автоматической трансмиссии. Электромотор обеспечивается в приводной системе, идущей от двигателя к ведущему колесу, и он может запускать двигатель и приводить в движение ведущее колесо. Устройство выбора режима располагается между двигателем и электромотором, и оно может переключать режим приведения в движение транспортного средства между гибридным режимом приведения в движение с использованием двигателя и электромотора в качестве источника приведения в движение и режимом приведения в движение за счет электрического привода с использованием электромотора в качестве источника приведения в движение. Автоматическая трансмиссия располагается между электромотором и ведущим колесом, и она может иметь множество положений переключения передач для различных передаточных чисел. Интегрированный контроллер выполняет управление запуском/остановкой двигателя, причем управление запуском/остановкой двигателя является управлением запуском двигателя в ответ на запрос на запуск во время переключения режима на гибридный режим приведения в движение или управлением остановкой двигателя в ответ на запрос на остановку во время переключения режима на режим приведения в движение за счет электрического привода. Контроллер автоматической трансмиссии выполняет управление переключением передач для изменения положения передачи автоматической трансмиссии с текущего положения на запрашиваемое положение в ответ на запрос на переключение передач в ходе движения транспортного средства. Интегрированный контроллер принимает в ходе первого управления, которое является одним из управления запуском/остановкой двигателя в отношении двигателя и управления переключением передач в отношении автоматической трансмиссии, запрос на управление для второго управления, которое является другим из управления запуском/остановкой двигателя и управления переключением передач. Когда толчок не превышает допустимый уровень, если второе управление начинается в запрашиваемое время касательно запроса на управление второго управления в ходе первого управления, интегрированный контроллер начинает второе управление в запрашиваемое время. Когда толчок превышает допустимый уровень, если второе управление начинается в запрашиваемое время, интегрированный контроллер ожидает и начинает второе управление во время разрешения.
Следовательно, в случае, при котором толчок не представляет собой проблему, даже если управление запуском двигателя и управление переключением передач выполняются одновременно, система управления начинает второе управление в ответ во время запроса на управление для второго управления, если запрос на второе управление сформирован в ходе первого управления. Кроме того, в случае, при котором толчок представляет собой проблему, если управление запуском двигателя и управление переключением передач выполняются одновременно, система управления ожидает до времени разрешения второго управления, когда запрос на второе управление сформирован в ходе первого управления, и затем начинает управление переключением передач.
Таким образом, в случае, если толчок не представляет собой проблему, система управления обрабатывает управление запуском двигателя и управление переключением передач одновременно с высокой чувствительностью без задержки. В случае если толчок представляет собой проблему, система управления обрабатывает управление запуском двигателя и управление переключением передач одновременно после минимального периода для задержки начала управления до времени перехода к случаю, когда толчок не представляет собой проблему. Следовательно, когда одно управление запрашивается во время другого, система управления может предотвращать толчок и, кроме того, ограничивать негативное влияние на запаздывание и расход топлива до минимального уровня.
Краткое описание чертежей
Описание в данном документе ссылается на прилагаемые чертежи, на которых одинаковыми ссылочными позициями означены аналогичные части на нескольких видах и на которых:
фиг. 1 - вид, показывающий пример гибридного транспортного средства, в котором может применяться система управления согласно вариантам осуществления изобретения;
фиг. 2 - вид, показывающий пример карты переключения передач автоматической трансмиссии с фиг. 1;
фиг. 3 - вид, показывающий пример карты выбора EV-HEV согласно первому варианту осуществления;
фиг. 4 - схематичный вид, показывающий один пример автоматической трансмиссии с фиг. 1;
фиг. 5 - таблица состояний зацепления, представляющая состояние зацепления каждого фрикционного элемента положений передачи в автоматической трансмиссии с фиг. 1;
фиг. 6 - блок-схема управления, показывающая систему координирования работы двигателя/трансмиссии согласно первому варианту осуществления;
фиг. 7 - блок-схема последовательности операций способа, показывающая координирование работы двигателя/трансмиссии, выполняемой посредством системы координирования работы двигателя/трансмиссии с фиг. 6, когда запрос на переключение передач сформирован после начала управления запуском;
фиг. 8 - блок-схема последовательности операций способа, показывающая координирование работы двигателя/трансмиссии, выполняемой посредством системы координирования работы двигателя/трансмиссии с фиг. 6, когда запрос на запуск сформирован после начала управления переключением передач;
фиг. 9 - таблица выбора, иллюстрирующая способ для выбора второй муфты из фрикционных элементов автоматической трансмиссии;
фиг. 10 - вид, показывающий примеры для запрещения переключения передач, запрещения запуска и разрешения запуска в различные времена, связанные с определенными переменными при переключении коробки передач "вверх" 1→2;
фиг. 11 - временная диаграмма, показывающая характеристики определенных переменных во время полного запрещения переключения коробки передач "вверх" при запуске;
фиг. 12 - временная диаграмма, показывающая характеристики определенных переменных во время запрещения запуска в ходе предварительной обработки при переключении передач;
фиг. 13 - временная диаграмма, показывающая характеристики определенных переменных во время разрешения запуска в ходе фазы крутящего момента;
фиг. 14 - номограмма, показывающая варьирование частоты вращения в автоматической трансмиссии AT во время разрешения запуска в ходе фазы крутящего момента согласно фиг. 13;
фиг. 15 - временная диаграмма, показывающая характеристики определенных переменных во время разрешения запуска в ходе инерционной фазы при переключении передач; и
фиг. 16 - временная диаграмма, показывающая характеристики определенных переменных во время запрещения запуска в ходе фазы CL-синхронизации при переключении передач.
Подробное описание вариантов осуществления изобретения
На фиг. 1 показано гибридное транспортное средство с задним приводом, в котором может применяться система управления согласно вариантам осуществления настоящего изобретения. Как показано на фиг. 1, приводная система гибридного транспортного средства FR-типа включает в себя двигатель ENG, маховик FW, первую муфту CL1 (средство выбора режима или средство переключения режима), электромотор/генератор MG (электромотор или электродвигатель), вторую муфту CL2, автоматическую трансмиссию AT, входной трансмиссионный вал IN, механический масляный насос M-O/P, вспомогательный масляный насос S-O/P, карданный вал PS, дифференциал DF, левый приводной вал DSL, правый приводной вал DSR, левое заднее колесо RL (ведущее колесо) и правое заднее колесо RR (ведущее колесо). Транспортное средство дополнительно включает в себя левое переднее колесо FL и правое переднее колесо FR.
Двигатель ENG может быть бензиновым двигателем или дизельным двигателем и управляется согласно командам управления двигателем из контроллера 1 двигателя. С помощью команд управления двигателем контроллер 1 двигателя выполняет управление запуском двигателя, управление остановкой двигателя, управление открытием дроссельного клапана, управление отсечкой топлива и т.д. Выходной вал двигателя содержит маховик FW.
Первая муфта CL1 является муфтой, обеспечиваемой между двигателем ENG и электромотором/генератором MG. Первая муфта CL1 управляется между состояниями зацепления, частичного зацепления (или зацепления со проскальзыванием) и расцепления (или отпускания) с помощью давления регулирующей жидкости первой муфты, сформированного посредством гидравлического узла 6 первой муфты согласно команде управления первой муфтой из контроллера 5 первой муфты. Например, первая муфта CL1 является обычно закрытой однодисковой сухой муфтой, включающей в себя диафрагменную пружину для удерживания полного зацепления за счет силы упругости. Первая муфта CL1 использует гидравлический актуатор 14, который включает в себя поршень 14a, выполненный с возможностью осуществлять управление длиной хода между полным зацеплением, зацеплением с проскальзыванием и полным расцеплением. Первая муфта CL1 находится в зацеплении, когда давление масла не подается.
Электромотор/генератор MG является синхронным электромотором/генератором, включающим в себя ротор, содержащий встроенный постоянный магнит(ы), и статор, содержащий катушечную обмотку статора. Согласно команде управления из контроллера 2 электромотора, электромотор/генератор MG управляется посредством приложения трехфазного переменного тока, сформированного посредством инвертора 3. Электромотор/генератор MG может выступать в качестве электромотора, приводимого в действие посредством приема подачи мощности из аккумулятора 4 (называемой движение с подачей мощности), и выступать в качестве генератора для формирования электродвижущей силы через обмотку статора и зарядки аккумулятора 4, если ротор принимает энергию вращения из двигателя ENG или ведущих колес (рекуперация). Ротор электромотора/генератора MG соединяется с входным трансмиссионным валом IN автоматической трансмиссии AT.
Вторая муфта CL2 является муфтой, обеспечиваемой между электромотором/генератором MG и левым и правым задними колесами RL, RR. Вторая муфта CL2 управляется между состояниями зацепления, зацепления с проскальзыванием и расцепления (или отпускания) с помощью давления регулирующей жидкости, сформированного посредством гидравлического узла 8 второй муфты согласно команде управления второй муфтой из AT-контроллера 7. Например, вторая муфта CL2 является обычно открытой многодисковой гидравлической муфтой или многодисковым гидравлическим тормозом, который расцепляется, когда давление масла не подается, и содержит пропорциональный соленоид, допускающий непрерывное управление расходом масла и давлением жидкости. В этом примере гидравлический узел 6 первой муфты и гидравлический узел 8 второй муфты располагаются в узле CVU клапанов регулирования давления жидкости, присоединенном к автоматической трансмиссии AT.
Автоматическая трансмиссия AT является многоскоростной трансмиссией (или ступенчатой AT), допускающей автоматическое изменение передаточного отношения между множеством скоростей в соответствии со скоростью транспортного средства и степенью открытия акселератора. В проиллюстрированном примере первого варианта осуществления, автоматическая трансмиссия AT является ступенчатой трансмиссией, имеющей 7 скоростей переднего хода и 1 скорость заднего хода. В этом примере вторая муфта CL2 не является специальной независимой муфтой, специально добавляемой в автоматическую трансмиссию AT. Вместо этого вторая муфта CL2 является выбранным одним из фрикционных зацепляющих элементов (муфты и/или тормоза), которые избирательно зацепляются, чтобы достигать одной из скоростей. Из фрикционных зацепляющих элементов один из них, удовлетворяющий предварительно определенному условию, выбирается и используется в качестве второй муфты CL2.
Механический масляный насос M-O/P предоставляется на входном трансмиссионном валу IN (также называемом моторным валом) автоматической трансмиссии AT и выполнен с возможностью приведения в действие посредством входного трансмиссионного вала IN. Вспомогательный масляный насос A-O/P является насосом, приводимым в действие посредством электромотора, чтобы предотвращать снижение давления жидкости, когда давление на выходе механического насоса M-O/P становится недостаточным вследствие остановки транспортного средства или по некоторой другой причине. Вспомогательный масляный насос S-O/P предоставляется в корпусе электромотора и т.п. в этом примере. Привод вспомогательного масляного насоса S-O/P управляется посредством AT-контроллера 7, как упомянуто ниже.
Карданный вал PS соединяется с выходным трансмиссионным валом автоматической трансмиссии AT. Карданный вал PS также соединяется с левым и правым задними колесами RL и RR через дифференциал DF и левый и правый ведущие валы DSL и DSR.
Это гибридное транспортное средство FR-типа имеет, в качестве режимов приведения в движение, режим электромобиля (в дальнейшем называемый EV-режимом), режим гибридного транспортного средства (в дальнейшем называемый HEV-режимом) и режим управления крутящим моментом приведения в движение (в дальнейшем называемый WSC-режимом).
EV-режим является режимом, в котором первая муфта CL1 расцепляется, и транспортное средство приводится в движение только посредством движущей силы электромотора/генератора MG. EV-режим включает в себя режим приведения в движение за счет электромотора и рекуперативный режим приведения в движение. EV-режим выбирается, когда запрашиваемая движущая сила (т.е. запрашиваемый крутящий момент приведения в движение) низкая, и обеспечивается состояние зарядки (SOC) аккумулятора.
HEV-режим является режимом, в котором первая муфта CL1 находится в зацеплении, и транспортное средство приводится в движение в зацепленном состоянии первой муфты CL1. HEV-режим включает в себя режим приведения в движение при содействии электромотора, режим приведения в движение с выработкой электроэнергии и режим приведения в движение за счет двигателя. Транспортное средство приводится в движение в одном из этих режимов. HEV-режим выбирается, когда запрашиваемая движущая сила высокая или когда SOC аккумулятора является недостаточным.
WSC-режим (режим управления крутящим моментом приведения в движение) является режимом для управления транспортным средством посредством удерживания второй муфты CL2 в состоянии зацепления с проскальзыванием посредством управления частотой вращения электромотора/генератора MG и тем самым управления перегрузочной способностью по крутящему моменту муфты таким образом, чтобы устанавливать соответствие передаточного крутящего момента муфты через вторую муфту CL2 с запрашиваемым крутящим моментом приведения в движение, определенным посредством рабочего состояния транспортного средства и операции водителя. WSC-режим выбирается в области приведения в действие, в которой частота вращения двигателя становится ниже частоты вращения на холостом ходу, аналогично случаю, в котором транспортное средство остановлено, начинает движение или замедляется в HEV-режиме.
Система управления гибридным транспортным средством FR-типа выполнена так, как поясняется ниже. Как показано на фиг. 1, система управления гибридным транспортным средством FR-типа согласно первому варианту осуществления включает в себя контроллер 1 двигателя, контроллер 2 электромотора, инвертор 3, аккумулятор 4, контроллер 5 первой муфты, гидравлический узел 6 первой муфты, AT-контроллер 7, гидравлический узел 8 второй муфты, тормозной контроллер 9 и интегрированный контроллер 10. Интегрированный контроллер 10 соединяется с контроллерами 1, 2, 5, 7 и 9 через линию 11 CAN-связи, обеспечивающую обмен информацией.
Интегрированный контроллер 10 и другие контроллеры, описанные в данном документе, в общем, состоит из соответствующего микрокомпьютера, включающего в себя центральный процессор (ЦП), порты ввода и вывода (I/O), принимающие определенные данные, описанные в данном документе, оперативное запоминающее устройство (ОЗУ), энергонезависимое запоминающее устройство (ЭЗУ), общую шину данных и постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) в качестве электронного носителя хранения данных для выполняемых программ и определенных сохраненных значений, как пояснено в данном документе. Функциональные (или обрабатывающие) узлы интегрированного контроллера 10, описанные в данном документе (и других контроллеров при необходимости) могут быть, например, реализованы в программном обеспечении в качестве выполняемых программ либо могут быть реализованы полностью или частично посредством отдельных аппаратных средств в форме одной или более интегральных схем (ИС). Интегрированный контроллер 10 может быть модулем управления двигателем (МУД), как известно в данной области техники, запрограммированным так, как описано в данном документе. Другие контроллеры, описанные в данном документе, могут иметь аналогичные конструкции. Кроме того, хотя показано несколько контроллеров, возможно меньшее или большее их число.
Контроллер 1 двигателя принимает частоту вращения двигателя из датчика 12 частоты вращения двигателя, команду управления целевым крутящим моментом двигателя из интегрированного контроллера 10 и другую запрошенную информацию. Затем, контроллер 1 двигателя доставляет команду для управления рабочей точкой двигателя (Ne, Te) в актуатор дроссельного клапана двигателя ENG и т.д.
Контроллер 2 электромотора принимает положение вращения ротора электромотора/генератора MG, считываемое посредством кругового датчика 13 положения, команду управления целевым крутящим моментом MG и команду управления целевой частотой вращения MG из интегрированного контроллера 10 и другую запрошенную информацию. Затем, контроллер 2 электромотора доставляет команду в инвертор 3 для управления рабочей точкой электромотора (Nm, Tm) для электромотора/генератора MG. Кроме того, контроллер 2 электромотора отслеживает состояние зарядки (SOC) аккумулятора, представляющее зарядную емкость аккумулятора 4, и предоставляет информацию по SOC аккумулятора в интегрированный контроллер 10 через линию 11 CAN-связи.
Контроллер 5 первой муфты принимает положение хода поршня 14a гидравлического актуатора 14, считываемое посредством датчика хода 15 первой муфты, команду управления целевым крутящим моментом CL1 из интегрированного контроллера 10 и другую запрошенную информацию. Затем, контроллер 5 первой муфты доставляет команду в гидравлический узел 6 первой муфты в гидравлическом регулирующем клапанном узле CVU, чтобы управлять состоянием зацепления, частичного зацепления или расцепления первой муфты CL1.
AT-контроллер 7 принимает информацию из датчика 16 открытия акселератора, датчика 17 скорости транспортного средства и других датчиков 18. В ходе операции движения транспортного средства с выбранным диапазоном D (передач), AT-контроллер 7 определяет оптимальное передаточное число посредством проверки положения рабочей точки, определенного посредством степени APO открытия акселератора и скорости VSP транспортного средства на карте переключения передач, показанной в качестве примера на фиг. 2. Затем, AT-контроллер 7 доставляет команду управления в гидравлический регулирующий клапанный узел CVU, чтобы достигать выбранного передаточного числа. Как показано на фиг. 2, карта переключения передач включает в себя линии переключения коробки передач "вверх" и линии переключения коробки передач "вниз" в зависимости от открытия APO акселератора и скорости VSP транспортного средства. В дополнение к этому управлению переключением передач, AT-контроллер 7 принимает команду управления целевым крутящим моментом CL2 из интегрированного контроллера 10 и, в ответ, выполняет управление второй муфтой посредством вывода команды в гидравлический узел 8 второй муфты в гидравлическом регулирующем клапанном узле CVU, чтобы управлять зацеплением с проскальзыванием второй муфты CL2.
Тормозной контроллер 9 принимает скорости вращения колес для четырех колес, считываемые посредством датчиков 19 скорости вращения колес, ход BS тормоза, считываемый посредством датчика 20 хода тормоза, команду координирования работы при рекуперации из интегрированного контроллера 10 и другую запрошенную информацию. Затем, тормозной контроллер 9 выполняет координирование работы при рекуперации, чтобы компенсировать недостаток с помощью механической тормозной силы (гидравлической тормозной силы и/или тормозной силы электромотора), например, когда только рекуперативной тормозной силы недостаточно для того, чтобы достигать запрашиваемой тормозной силы, определенной из хода BS тормоза во время нажатия тормоза.
Интегрированный контроллер 10 выполняет функции, чтобы управлять потребленной энергией транспортного средства в целом и управлять транспортным средством с наибольшей эффективностью. Интегрированный контроллер 10 принимает запрошенную информацию из датчика 21 частоты вращения электромотора для считывания частоты Nm вращения электромотора и других датчиков/переключателей 22 и информацию через линию 11 CAN-связи. Затем, интегрированный контроллер 10 доставляет команду управления целевым крутящим моментом двигателя в контроллер 1 двигателя, команду управления целевым крутящим моментом MG и команду управления целевой частотой вращения MG в контроллер 2 электромотора, команду управления целевым крутящим моментом CL1 в контроллер 5 первой муфты, команду управления целевым крутящим моментом CL2 в AT-контроллер 7 и команду координирования работы при рекуперации в тормозной контроллер 9.
Интегрированный контроллер 10 включает в себя секцию выбора режима для поиска оптимального режима приведения в движение в соответствии с положением рабочей точки, определенным посредством степени APO открытия акселератора и скорости VSP транспортного средства на карте выбора EV-HEV, показанной в качестве примера на фиг. 3. Интегрированный контроллер 10 затем выбирает такой определенный режим приведения в движение в качестве требуемого целевого режима приведения в движение. Карта выбора EV-HEV включает в себя линию переключения EV→HEV для переключения режима приведения в движение с "EV-режима" на "HEV-режим" в случае пересечения рабочей точки (APO, VSP) этой линии из EV-области, линию переключения HEV→EV для переключения режима приведения в движение с "HEV-режима" на "EV-режим" в случае пересечения рабочей точки (APO, VSP) этой линии из HEV-области и линию переключения HEV→WSC для переключения режима приведения в движение на "WSC-режим" в случае попадания рабочей точки (APO, VSP) в WSC-область в ходе работы в HEV-режиме. Линия переключения HEV→EV и линия переключения EV→HEV сконфигурированы предоставлять гистерезис в качестве границы, разделяющей EV-область и HEV-область. Линия переключения HEV→WSC идет вдоль линии первой заданной скорости VSP1 транспортного средства, при которой двигатель ENG удерживается на частоте вращения на холостом ходу, когда автоматическая трансмиссия AT работает на первой скорости. Когда SOC аккумулятора становится меньше или равным предварительно определенному значению в ходе выбора "EV-режима", целевой режим приведения в движение принудительно изменяется на "HEV-режим".
Фиг. 4 является схематичным видом, показывающим один пример автоматической трансмиссии AT, установленной в гибридном транспортном средстве FR-типа, содержащем систему управления согласно первому варианту осуществления. Автоматическая трансмиссия AT этого примера является ступенчатой автоматической трансмиссией, имеющей семь скоростей переднего хода и одну скорость заднего хода. Движущая сила, полученная из источника приведения в движение, включающего в себя только электромотор/генератор MG либо как электромотор/генератор MG, так и двигатель ENG, вводится на входной трансмиссионный вал IN (INPUT), частота вращения изменяется посредством четырех планетарных передач и семи фрикционных зацепляющих элементов, и вращение выходного вала выводится из выходного трансмиссионного вала OUTPUT.
Передаточный механизм включает в себя первый редуктор GS1, включающий в себя первую планетарную передачу G1 и вторую планетарную передачу G2, и второй редуктор GS2, включающий в себя третью планетарную передачу G3 и четвертую планетарную передачу G4, размещаемые в порядке относительно оси от входного трансмиссионного вала INPUT к выходному трансмиссионному валу OUTPUT. Группа фрикционных зацепляющих элементов включает в себя первую муфту C1 (или входную муфту I/C), вторую муфту C2 (или прямую муфту D/C), третью муфту C3, первый тормоз B1, второй тормоз B2, третий тормоз B3 и четвертый тормоз B4. Дополнительно предоставляются первая односторонняя муфта F1 и вторая односторонняя муфта F2.
Первая планетарная передача G1 является планетарной передачей с сателлитами одного типа, включающей в себя первую солнечную шестерню S1, первую коронную шестерню R1, первые сателлиты P1 и первое водило PC1. Вторая планетарная передача G2 является планетарной передачей с сателлитами одного типа, включающей в себя вторую солнечную шестерню S2, вторую коронную шестерню R2, вторые сателлиты P2 и второе водило PC2. Третья планетарная передача G3 является планетарной передачей с сателлитами одного типа, включающей в себя третью солнечную шестерню S3, третью коронную шестерню R3, третьи сателлиты P3 и третье водило PC3. Четвертая планетарная передача G4 является планетарной передачей с сателлитами одного типа, включающей в себя четвертую солнечную шестерню S4, четвертую коронную шестерню R4, четвертые сателлиты P4 и четвертое водило PC4.
Входной трансмиссионный вал INPUT соединяется со второй коронной шестерней R2 (сплошная соединительная линия опущена на фиг. 4) и выполнен с возможностью принимать вращающую движущую силу, по меньшей мере, из одного из двигателя ENG и электромотора/генератора MG. Выходной трансмиссионный вал OUTPUT соединяется с третьим водилом PC3 и может доставлять выходную вращающую движущую силу через конечную шестерню на ведущее колесо (левое и правое задние колеса RL, RR).
Первый соединительный элемент M1 соединяет первую коронную шестерню R1, второе водило PC2 и четвертую коронную шестерню R4 между собой, так что они вращаются как один узел. Второй соединительный элемент M2 соединяет третью коронную шестерню R3 и четвертое водило PC4 между собой, так что они вращаются как один узел. Третий вращающийся элемент M3 соединяет первую солнечную шестерню S1 и вторую солнечную шестерню S2 между собой, так что они вращаются как один узел.
Первая муфта C1 является муфтой для избирательного выполнения и разрыва соединения между входным трансмиссионным валом INPUT и вторым соединительным элементом M2. Вторая муфта C2 является муфтой для избирательного выполнения и разрыва соединения между четвертой солнечной шестерней S4 и четвертым водилом PC4. Третья муфта C3 (или H&LR-муфта H&LR/C) является муфтой для избирательного выполнения и разрыва соединения между третьей солнечной шестерней S3 и четвертой солнечной шестерней S4. Вторая односторонняя муфта F2 (или односторонняя муфта 1&20WC первой и второй скорости) располагается между третьей солнечной шестерней S3 и четвертой солнечной шестерней S4. Первый тормоз B1 (или передний тормоз Fr/B) является тормозом для избирательного удерживания первого водила PC1 так, что он не вращается, на картере CASE трансмиссии. Первая односторонняя муфта F1 (или односторонняя муфта 1stOWC для первой скорости) располагается параллельно с первым тормозом B1. Второй тормоз B2 (или тормоз LOW/B низшей передачи) является тормозом для избирательного удерживания третьей солнечной шестерни S3 так, что она не вращается, на картере CASE трансмиссии. Третий тормоз B3 (или 2346-тормоз 2346/B) является тормозом для избирательного удерживания третьего вращающегося элемента M3, соединяющего первую и вторую солнечные шестерни S1 и S2, так, что он не вращается, на картере CASE трансмиссии. Четвертый тормоз B4 (или тормоз R/B заднего хода) является тормозом для избирательного удерживания четвертого водила PC4 так, что он не вращается, на картере CASE трансмиссии.
Фиг. 5 показывает таблицу состояний зацепления, показывающую состояния зацепления фрикционных зацепляющих элементов на каждой скорости в автоматической трансмиссии AT с фиг. 4, установленной в гибридном транспортном средстве FR-типа согласно фиг. 1. На фиг. 5 белый круг указывает гидравлическое зацепление в состоянии приведения в движение, белый круг в круглых скобках указывает гидравлическое зацепление в состоянии движения по инерции (работу односторонней муфты в состоянии приведения в движение), а отсутствие метки указывает расцепление.
Механизм переключения скоростей с такой конструкцией позволяет достигать семи скоростей переднего хода и одной скорости заднего хода, как упомянуто ниже, посредством смены операции переключения передач по расцеплению одного элемента и зацеплению другого элемента.
На "первой скорости" только второй тормоз B2 находится в зацеплении, и, соответственно, первая и вторая односторонние муфты F1 и F2 находятся в зацеплении. На "второй скорости" второй тормоз B2 и третий тормоз B3 находятся в зацеплении, и вторая односторонняя муфта F2 находится в зацеплении. На "третьей скорости" второй тормоз B2, третий тормоз B3 и вторая муфта C2 находятся в зацеплении, а первая и вторая односторонние муфты F1 и F2 не находятся в зацеплении. На "четвертой скорости" третий тормоз B3, вторая муфта C2 и третья муфта C3 находятся в зацеплении. На "пятой скорости" первая муфта C1, вторая муфта C2 и третья муфта C3 находятся в зацеплении. На "шестой скорости" третий тормоз B3, первая муфта C1 и третья муфта C3 находятся в зацеплении. На "седьмой скорости" первый тормоз B1, первая муфта C1 и третья муфта C3 находятся в зацеплении, и первая односторонняя муфта F1 находится в зацеплении. На "скорости заднего хода" четвертый тормоз B4, первый тормоз B1 и третья муфта C3 находятся в зацеплении.
Фиг. 6 является блок-схемой управления, показывающей интегрированный контроллер 10 и AT-контроллер 7 согласно первому варианту осуществления, выполненные с возможностью формировать систему координирования работы двигателя/трансмиссии (или систему управления взаимодействием двигателя/переключения передач), координирующую управление запуском двигателя и управление переключением передач.
Система координирования работы двигателя/трансмиссии, показанная на фиг. 6, отличается посредством флага запрещения переключения передач, заданного посредством интегрированного контроллера 10, имеющего информацию относительно управления двигателем и доставляемого в AT-контроллер 7, и флага запрещения запуска, заданного посредством AT-контроллера 7, имеющего информацию относительно управления переключением передач и доставляемого в интегрированный контроллер 10. Если, например, интегрированный контроллер 10 может задавать оба из флага запрещения переключения передач и флага запрещения запуска, интегрированный контроллер 10 должен принимать подробную информацию относительно управления переключением передач из AT-контроллера 7. В отличие от этой компоновки, компоновка по фиг. 6 позволяет точно задавать флаг запрещения запуска без приема подробной информации относительно управления переключением передач из AT-контроллера 7. Соответственно, эта конфигурация является предпочтительной, но не обязательной.
Как показано на фиг. 6, интегрированный контроллер 10 включает в себя секцию 10a определения режима запуска, секцию 10b определения системных запросов при отказах, секцию 10c формирования флага запроса на запуск, секцию 10d определения запрещения переключения передач (средство задания флага запрещения переключения передач), секцию 10e определения запрещения остановки двигателя и секцию 10f определения запрещения запуска двигателя.
Секция 10a выбора режима запуска выбирает одно из обычного запуска и запуска при движении по инерции и доставляет результат выбора в секцию 10f определения запрещения запуска двигателя. Секция 10b определения системных запросов при отказах определяет запрос на переход в отказоустойчивый режим и запрос на переход в режим защиты компонентов и доставляет результаты определения в секцию 10f определения запрещения запуска двигателя. Секция 10c формирования флага запроса на запуск формирует флаг запроса на запуск двигателя и доставляет его в секцию 71 управления запуском AT-контроллера 7, поясненного в дальнейшем. Секция 10d определения запрещения переключения передач (средство задания флага запрещения переключения передач) задает флаг запрещения переключения передач и доставляет его в секцию 72 управления переключением передач AT-контроллера 7, поясненного в дальнейшем. Секция 10e определения запрещения остановки определяет запрещение остановки двигателя. Секция 10f определения запрещения запуска двигателя принимает флаг запрещения запуска из секции 71a формирования флага запрещения запуска (также называемой секцией задания флага запрещения запуска) секции 71 управления запуском, результат выбора из секции 10a определения режима запуска и результаты определения из секции 10b определения системных запросов при отказах. В ответ секция 10e определения запрещения запуска двигателя определяет запрещение запуска двигателя, включающее в себя приоритеты условий запрещения запуска двигателя. Приоритеты (или степени приоритета) следующие: 1 - отказоустойчивый режим, 2 - режим защиты компонентов, 3 - запрос на выполнение и 4 - запрос по выделению выхлопных газов при расходе топлива. Информация по приоритетам 1 и 2 получается из секции 10b определения системных запросов при отказах, а информация по приоритетам 3 и 4 получается посредством флага запрещения запуска из секции 71a формирования флага запрещения запуска.
Как показано на фиг. 6, AT-контроллер 7 включает в себя секцию 71 управления запуском и секцию 72 управления переключением передач. Секция 71 управления запуском включает в себя секцию 71a формирования флага запрещения запуска, секцию 71b запрещения смены режима в ходе управления переключением коробки передач "вверх"+запуском, секцию 71c разрешения переключения передач "вверх" и запрещения переключения передач "вниз" в ходе управления запуском и секцию 71d выбора CL2-элемента. Секция 72 управления переключением передач включает в себя секцию 72a запрещения смены режима в ходе переключения передач.
Секция 71a формирования флага запрещения запуска принимает тип переключения передач, наличие или отсутствие ручного режима (M-режима), фазу переключения передач (сторону зацепления), фазу переключения передач (сторону расцепления) и информацию определения приведения в движение/движения по инерции. Затем, секция 71a формирования флага запрещения запуска формирует флаг запрещения запуска (нуль: разрешение, 1: запрещение) и отправляет флаг запрещения запуска в секцию 10f определения запрещения запуска двигателя интегрированного контроллера 10. Фазы переключения передач следующие: (a) предварительная обработка, (b) фаза крутящего момента, (c) инерционная фаза, (d) фаза CL-синхронизации и (e) последующая обработка, и флаг запрещения запуска задается и очищается по отдельности. Наличие или отсутствие ручного режима для выполнения переключений коробки передач "вверх/вниз" в автоматической трансмиссии AT посредством ручных операций с рычагом получается из секции 23 определения M-режима, которая может быть частью либо интегрированного контроллера 10, либо AT-контроллера 7.
Секция 71d выбора CL2-элемента выбирает CL2-элемент из фрикционных зацепляющих элементов автоматической трансмиссии AT на основе текущего положения передачи (CurGp) и следующего положения передачи (NextGp). Как показано в качестве примера на фиг. 9, секция 71d выбора CL2-элемента выбирает Low/B на первой скорости, Low/B на второй скорости, D/C на третьей скорости, H/C на четвертой скорости, H/C на пятой скорости, I/C на шестой скорости и I/C на седьмой скорости. В случае переключения коробки передач "вверх" (N→N+1) CL2-элемент определяется посредством N+1 после переключения коробки передач "вверх" (NextGp), чтобы обрабатывать в качестве N+1 скорость запуска и выполнять изменение частоты вращения "вверх" одновременно в ходе управления запуском. В случае переключения коробки передач "вниз" (N→N-1) CL2-элемент определяется посредством N (CurGp) перед переключением коробки передач "вниз", чтобы обрабатывать в качестве N скорость запуска и выполнять операцию запуска на более низкой частоте вращения. Существует исключение в случае переключения коробки передач "вниз" 3→2, когда CL2-элемент представляет собой Low/B после переключения коробки передач "вниз". Это обусловлено тем, что доля крутящего момента варьируется в значительной степени между второй скоростью и третьей скоростью, и чувствительность к толчку лучше при задании на второй скорости.
Фиг. 7 является блок-схемой последовательности операций способа, показывающей процесс координирования работы двигателя/трансмиссии (или процесс взаимодействия двигателя/переключения передач) в случае запроса на переключение передач, сформированного после начала управления запуском.
На этапе S11 система координирования работы двигателя/трансмиссии интегрированного контроллера 10 начинает управление запуском двигателя в ответ на запрос на запуск двигателя ENG.
На следующем этапе S12 система управления определяет то, существует или нет запрос на переключение передач. От этапа S12 обработка переходит к этапу S15 в случае "Да" (наличие запроса на переключение передач) и к этапу S13 в случае "Нет" (отсутствие запроса на переключение передач).
Если запрос на переключение передач не сформирован, как указано посредством ответа на этапе S12, управление запуском двигателя выполняется на этапе S13. На этапе S14 система управления определяет то, закончено управление запуском двигателя или нет. Если управление запуском двигателя закончено ("Да"), обработка завершается. Если управление запуском двигателя еще не закончено ("Нет"), система управления возвращается к этапу S12, чтобы продолжать отслеживать на предмет запроса на переключение передач и флага запрещения переключения передач.
Напротив, после определения на этапе S12 того, что запрос на переключение передач присутствует, система управления определяет то, равен или нет флаг запрещения переключения передач единице (запрещение), на этапе S15. От этапа S15 система управления переходит к этапу S16 в случае "Да" (флаг запрещения переключения передач=1) и к этапу S17 в случае "Нет" (флаг запрещения переключения передач=0). Флаг запрещения переключения передач задается равным единице (запрещение) в следующих случаях. В противном случае флаг запрещения переключения передач равен нулю (разрешение).
Во-первых, флаг запрещения переключения передач задается равным единице, когда переключение передач должно быть выполнено в ходе управления частотой вращения электромотора, и определение передаточного отношения не осуществимо на стороне управления переключением передач. Например, система управления запрещает переключение коробки передач "вверх" в ходе запуска двигателя во всей области. Кроме того, система управления запрещает как переключение коробки передач "вверх", так и переключение коробки передач "вниз" в ходе WSC-режима во всей области.
Во-вторых, флаг запрещения переключения передач задается равным единице, когда переключение передач является переключением передач при поддержании открытия акселератора практически неизменным, и потребность водителя в смягчении толчка является высокой. Например, система управления запрещает переключение коробки передач "вниз" при подаче мощности при поддержании акселератора неизменным в ходе операции запуска двигателя. Тем не менее, система управления задает область запрещения в зависимости от состояния открытия акселератора.
В-третьих, флаг запрещения переключения передач задается равным единице, когда переключение передач является переключением передач, при котором управление входным передаточным крутящим моментом затруднено, и вероятность оказания влияния на толчок является высокой. Например, система управления запрещает как переключение коробки передач "вверх", так и переключение коробки передач "вниз" во время операции запуска двигателя в состоянии движения по инерции во всей области. Система управления запрещает как переключение коробки передач "вверх", так и переключение коробки передач "вниз" во всей области во время начала движения задним ходом (запуска двигателя без вызывания проскальзывания второй муфты CL2, которое в противном случае должно проводиться, чтобы поглощать ассоциированный толчок).
Когда флаг запрещения переключения передач равен 1, как указано на этапе S15, система управления определяет то, является запрос на переключение передач запросом на переход в отказоустойчивый режим или запросом на переход в режим защиты компонентов на этапе S16. Когда запрос на переключение передач не является ни запросом на переход в отказоустойчивый режим, ни запросом на переход в режим защиты компонентов ("Нет" на этапе S16), обработка возвращается к этапу S15, чтобы продолжать отслеживать состояние флага запрещения переключения передач. Если запрос на переключение передач является запросом на переход в отказоустойчивый режим или запросом на переход в режим защиты компонентов ("Да" на этапе S16), обработка переходит к этапу S17.
На этапе S17 система управления начинает управление переключением передач после определения на этапе S15 того, что флаг запрещения переключения передач равен нулю, или определения на этапе S16 того, что запрос на переключение передач является запросом на переход в отказоустойчивый режим или запросом на переход в режим защиты компонентов. На следующем этапе S18 система управления выполняет одновременную операцию управления запуском двигателя и управления переключением передач, и затем обработка переходит к этапу S19.
На этапе S19 система управления определяет то, закончено или нет как управление запуском двигателя, так и управление переключением передач. Если управление запуском двигателя и управление переключением передач закончено ("Да" на этапе S19, указывающее завершение управления запуском/переключением передач), обработка закончена. Если нет ("Нет"), обработка возвращается к этапу S18, чтобы продолжать одновременную операцию управления запуском двигателя и управления переключением передач.
Фиг. 8 является блок-схемой последовательности операций способа, показывающей процесс координирования работы двигателя/трансмиссии (или процесс взаимодействия двигателя/переключения передач) в случае запроса на запуск после начала управления переключением передач.
На этапе S21 система управления начинает управление переключением передач в ответ на запрос на переключение передач.
Затем, на этапе S22, система управления определяет то, существует или нет запрос на запуск двигателя. От этапа S22 система управления переходит к этапу S25 в случае "Да" (запрос на запуск двигателя присутствует) и к этапу S23 в случае "Нет" (запрос на запуск двигателя отсутствует).
Если запрос на запуск двигателя отсутствует, как указано посредством ответа на этапе S23, управление переключением передач выполняется на этапе S23. На этапе S24 система управления определяет то, закончено управление переключением передач или нет. Если управление переключением передач закончено ("Да"), обработка завершается. Если управление переключением передач еще не закончено ("Нет"), система управления возвращается к этапу S22, чтобы продолжать отслеживать на предмет запроса на запуск двигателя и флага запрещения запуска.
Напротив, после определения на этапе S22 того, что запрос на запуск двигателя присутствует, система управления определяет то, равен или нет флаг запрещения запуска единице (запрещение), на этапе S25. От этапа S25 система управления переходит к этапу S26 в случае "Да" (флаг запрещения запуска=1) и к этапу S27 в случае "Нет" (флаг запрещения запуска=0). Флаг запрещения запуска задается равным единице (запрещение) в следующих случаях, а в противном случае флаг запрещения запуска равен нулю (разрешение).
Во-первых, флаг запрещения запуска задается равным единице, когда трансмиссия AT находится в фазе переключения передач, на которой вторая муфта CL2 (муфта проскальзывания) не может сохранять свое проскальзывание вследствие баланса по перегрузочной способности между второй муфтой CL2 (муфтой проскальзывания), управляемой в состоянии проскальзывания при управлении запуском двигателя, и муфтой переключения передач, участвующей в переключении передач. Например, система управления запрещает запуск двигателя в ходе предварительной обработки при переключении коробки передач "вверх" 1→2.
Во-вторых, флаг запрещения запуска задается равным единице, когда трансмиссия AT выполняет операцию переключения передач, при которой зацепляющая муфта при переключении передач является идентичной второй муфте CL2, управляемой в состоянии проскальзывания при управлении запуском двигателя, когда выполняется управление запуском двигателя. Например, система управления запрещает запуск двигателя в ходе переключения коробки передач "вверх" 2→3 и в ходе переключения коробки передач "вверх" 3→4.
В-третьих, флаг запрещения запуска задается равным единице, когда трансмиссия AT выполняет операцию переключения передач с использованием односторонней муфты. Например, система управления запрещает запуск двигателя в ходе переключения коробки передач "вниз" 3→2 и в ходе переключения коробки передач "вниз" 2→1.
В-четвертых, флаг запрещения запуска задается равным единице, когда трансмиссия AT находится в области фазы переключения передач, в которой управление частотой вращения электромотора выполняется при переключении передач. Например, система управления запрещает запуск двигателя в области, в которой фаза переключения передач находится в фазе CL-синхронизации.
Когда флаг запрещения запуска равен 1, как указано на этапе S25, система управления определяет то, является запрос на запуск запросом на переход в отказоустойчивый режим или запросом на переход в режим защиты компонентов, на этапе S26. Когда запрос на запуск не является ни запросом на переход в отказоустойчивый режим, ни запросом на переход в режим защиты компонентов ("Нет" на этапе S26), обработка возвращается к этапу S25, чтобы продолжать отслеживать состояние флага запрещения запуска. Если запрос на запуск является запросом на переход в отказоустойчивый режим или запросом на переход в режим защиты компонентов ("Да" на этапе S26), обработка переходит к этапу S27.
Следует отметить, что система управления повторяет определение этапа S25 в ходе выполнения управления переключением передач и обеспечивает выполнение управления запуском в момент времени, в который флаг запрещения запуска сбрасывается, даже в ходе управления переключением передач.
На этапе S27 система управления начинает управление запуском двигателя после определения на этапе S25 того, что флаг запрещения запуска равен нулю, или определения на этапе S26 того, что запрос на запуск является запросом на переход в отказоустойчивый режим или запросом на переход в режим защиты компонентов. На следующем этапе S28 система управления выполняет одновременную операцию управления запуском двигателя и управления переключением передач, и затем обработка переходит к этапу S29.
На этапе S29 система управления определяет то, закончено или нет как управление запуском двигателя, так и управление переключением передач. Если управление запуском/переключением передач закончено ("Да" на этапе S29), обработка закончена. Если нет ("Нет"), обработка возвращается к этапу S28, чтобы продолжать одновременную операцию управления запуском двигателя и управления переключением передач.
Операции системы управления гибридного транспортного средства FR-типа согласно первому варианту осуществления разделяются для пояснения на три части: 1) операция координирования работы двигателя/трансмиссии в случае запроса на переключение передач после начала управления запуском, 2) операция координирования работы двигателя/трансмиссии в случае запроса на запуск после начала управления переключением передач и 3) операция в примерах при переключении коробки передач "вверх" 1→2.
1) Операция координирования работы двигателя/трансмиссии в случае запроса на переключение передач после начала управления запуском.
Как показано на фиг. 7, когда запрос на переключение передач сформирован в ходе управления запуском двигателя, и флаг запрещения переключения передач равен 0 (разрешение), система управления проходит последовательность S11→S12→S15→S17. Таким образом, система управления начинает управление переключением передач в запрашиваемое время касательно запроса на переключение передач. Затем, от S17, система управления проходит через последовательность S18→S19, многократно выполняя управление запуском двигателя и управление переключением передач одновременно. Затем, система управления завершает координирование работы при запуске/переключении передач, когда этап S19 указывает, что управление запуском/переключением передач закончено. Система управления повторяет определение этапа S15 в ходе выполнения управления запуском и обеспечивает выполнение управления переключением передач в момент времени, в который флаг запрещения переключения передач сбрасывается, даже в ходе управления запуском.
Когда запрос на переключение передач сформирован в ходе управления запуском двигателя, флаг запрещения переключения передач равен единице (запрещение), и запрос на переключение передач не является ни запросом на переход в отказоустойчивый режим, ни запросом на переход в режим защиты компонентов, то система управления следует последовательности операций управления на блок-схеме последовательности операций способа по фиг. 7 из S11→S12→S15→S16 и повторяет последовательность операций S15→S16 при условии, что флаг запрещения переключения передач равен единице. Когда флаг запрещения переключения передач сбрасывается до нуля, система управления переходит от S15 к S17 и начинает управление переключением передач во время сброса для сброса флага. От этапа S17 система управления переходит к последовательности операций S18→S19, многократно выполняя одновременную операцию обработки управления запуском двигателя и управления переключением передач. Затем, система управления завершает координирование работы при запуске/переключении передач в ответ на утвердительный ответ на этапе S19 в отношении того, что управление запуском/переключением передач закончено.
Следовательно, в случае, в котором толчок не представляет собой проблему (флаг запрещения переключения передач=0), даже если управление запуском двигателя и управление переключением передач выполняются одновременно, система управления начинает управление переключением передач в ответ в запрашиваемое время касательно запроса на переключение передач, если запрос на переключение передач сформирован в ходе управления запуском двигателя. Кроме того, в случае, в котором толчок представляет собой проблему (флаг запрещения переключения передач=1), если управление запуском двигателя и управление переключением передач выполняются одновременно, система управления ожидает до времени разрешения управления переключением передач (времени сброса флага), когда запрос на переключение передач сформирован в ходе управления запуском двигателя, и затем начинает управление переключением передач. Иными словами, система управления повторяет определение этапа S15 в ходе управления запуском и обеспечивает инициирование управления переключением передач во время очистки флага запрещения переключения передач, даже в ходе управления запуском двигателя.
Как описано выше, в случае, если толчок не представляет собой проблему, система управления обрабатывает управление запуском двигателя и управление переключением передач одновременно с высокой чувствительностью без задержки в начале управления переключением передач. В случае если толчок представляет собой проблему, система управления обрабатывает управление запуском двигателя и управление переключением передач одновременно после минимального периода для задержки начала управления переключением передач до тех пор, пока толчок не представляет собой проблему в течение периода выполнения управления запуском. Следовательно, когда запрос на переключение передач сформирован в ходе управления запуском двигателя, система управления может предотвращать толчок и, кроме того, ограничивать негативное влияние на запаздывание и расход топлива до минимального уровня. Таким образом, система управления может отдавать приоритет предотвращению толчка в течение периода выполнения управления запуском двигателя при уменьшении негативного влияния на запаздывание и расход топлива.
Управление запуском двигателя выполняется согласно команде интегрированного контроллера 10 следующим образом. Когда степень APO открытия акселератора превышает линию запуска двигателя в ходе операции движения в EV-режиме, то формируется запрос на запуск двигателя. Управление запуском двигателя начинается в ответ на запрос на запуск двигателя. При управлении запуском двигателя сначала система управления управляет перегрузочной способностью по крутящему моменту второй муфты CL2 таким образом, чтобы вызывать проскальзывание второй муфты CL2 в состоянии частичного зацепления. Затем, после подтверждения начала проскальзывания второй муфты CL2, система управления начинает зацепление первой муфты CL1 и увеличивает частоту вращения двигателя посредством операции проворачивания коленчатого вала с помощью электромотора/генератора MG, служащего в качестве стартерного электромотора. Затем, система управления начинает операцию сгорания двигателя ENG, когда частота вращения двигателя достигает уровня частоты вращения двигателя, дающего возможность возникновения первой вспышки, и полностью зацепляет первую муфту CL1, когда частота вращения электромотора и частота вращения двигателя получают значения, близкие друг к другу. После этого система управления изменяет режим приведения в движение на HEV-режим посредством блокирования второй муфты CL2.
Управление переключением передач выполняется согласно команде AT-контроллера 7, независимой от управления запуском двигателя, следующим образом. Когда, в состоянии движения, рабочая точка (VSP, APO) пересекает линию переключения коробки передач "вверх" или переключения коробки передач "вниз", на карте переключения передач, показанной на фиг. 2, формируется запрос на переключение передач. Управление переключением передач начинается в ответ на этот запрос на переключение передач. При управлении переключением передач базовый режим работы осуществляется посредством управления давлением жидкости для смены режима, которое расцепляет один фрикционный элемент из зацепленного состояния в расцепленное состояние и зацепляет другой фрикционный элемент из расцепленного состояния в зацепленное состояние. Операция переключения передач завершается посредством "управления предварительной обработкой→управления фазой крутящего момента→управления инерционной фазой→управления фазой CL-синхронизации→управления последующей обработкой". В этом случае система управления управляет этими секциями или периодами переключения передач от начала переключения передач до конца переключения передач по отдельности. Система управления выполняет это отдельное управление посредством использования различной информации, такой как информация таймера и информация относительно варьирования передаточного отношения, вычисленного из частот входного и выходного вала трансмиссии AT, и тем самым мониторинга хода выполнения операции переключения передач.
Флаг запрещения переключения передач задается следующим образом в первом варианте осуществления.
Флаг запрещения переключения передач задается равным единице (запрещение) в ходе регулирования частоты вращения двигателя при управлении запуском двигателя так, что невозможно определять передаточное отношение на стороне управления переключением передач. В частности, управление проскальзыванием второй муфты CL2 выполняется посредством регулирования частоты вращения двигателя в ходе управления запуском двигателя и в ходе WSC-режима. Если, в этом случае, управление переключением передач инициируется, сторона управления переключением передач неспособна отслеживать ход выполнения операции переключения передач и неспособна выяснять расцепленное/зацепленное состояние муфты. Соответственно, переключение передач может формировать сильный толчок. Следовательно, переключение коробки передач "вверх" запрещается во всей области управления проскальзыванием. В WSC-режиме переключение коробки передач "вверх" и переключение коробки передач "вниз" запрещаются во всей области управления проскальзыванием. Таким образом, система управления может предотвращать толчок от переключения передач вследствие инициирования управления переключением передач в ходе управления запуском двигателя при операции движения, при которой система управления неспособна выявлять состояние расцепления/зацепления муфты. Переключение коробки передач "вниз" в ходе операции запуска двигателя, главным образом, инициируется из операции нажатия педали акселератора водителя. Следовательно, в случае переключения коробки передач "вниз" в ходе операции запуска двигателя, флаг запрещения переключения передач очищается до нуля (разрешение), чтобы придавать значимость способности водителя управлять движущей силой и исключать запаздывание.
В первом варианте осуществления флаг запрещения переключения передач также задается равным единице (запрещение) в ходе управления запуском двигателя, когда акселератор поддерживается неизменным, и потребность водителя в смягчении толчка является высокой. В ходе операции движения с неизменным APO чувствительность к толчку является более высокой по сравнению с чувствительностью к запаздыванию. Следовательно, в случае переключения коробки передач "вниз" при подаче мощности при поддержании акселератора неизменным в ходе операции запуска двигателя, система управления запрещает переключение передач посредством предоставления приоритета чувствительности к толчку по сравнению с чувствительностью к запаздыванию. Таким образом, система управления может предотвращать толчок от переключения передач вследствие инициирования управления переключением передач в ходе управления запуском двигателя в ситуации при вождении, когда потребность водителя в смягчении толчка является высокой.
В первом варианте осуществления флаг запрещения переключения передач также задается равным единице (запрещение) в ходе управления запуском двигателя, когда управление входным передаточным крутящим моментом затруднено, и вероятность влияния на толчок является высокой. В частности, при движении по инерции с отпущенным акселератором и при начале движения задним ходом без применения проскальзывания второй муфты CL2, управление входным передаточным крутящим моментом затруднено, и вероятность толчка становится высокой, если управление переключением передач инициируется в ходе операции запуска двигателя. Следовательно, система управления запрещает как переключение коробки передач "вверх", так и переключение коробки передач "вниз" во всей области движения по инерции и запрещает как переключение коробки передач "вверх", так и переключение коробки передач "вниз" во всей области начала движения задним ходом. Таким образом, система управления может предотвращать толчок от переключения передач, вызываемый посредством инициирования управления переключением передач в ходе управления запуском двигателя в ситуациях при движении, когда управление входным передаточным крутящим моментом затруднено.
2) Операция координирования работы двигателя/трансмиссии в случае запроса на запуск после начала управления переключением передач.
Как показано на фиг. 8, когда запрос на запуск двигателя сформирован в ходе управления переключением передач от начала до конца управления переключением передач, и флаг запрещения запуска равен 0 (разрешение), система управления проходит последовательность S21→S22→S25→S27. Таким образом, система управления начинает управление запуском двигателя в запрашиваемое время касательно запроса на запуск двигателя. Затем, от S27, система управления проходит через последовательность S28→S29, многократно выполняя управление запуском двигателя и управление валом одновременно. Затем, система управления завершает координирование работы при запуске/переключении передач, когда этап S29 указывает, что управление запуском/переключением передач закончено.
Когда запрос на запуск двигателя сформирован в ходе управления переключением передач, флаг запрещения запуска равен единице (запрещение), и запрос на запуск не является ни запросом на переход в отказоустойчивый режим, ни запросом на переход в режим защиты компонентов, то система управления следует последовательности операций управления на блок-схеме последовательности операций способа по фиг. 8 из S21→S22→S25→S26 и повторяет последовательность операций S25→S26 при условии, что флаг запрещения запуска равен единице. Когда флаг запрещения запуска сбрасывается до нуля, система управления переходит от S25 к S27 и начинает управление запуском двигателя во время сброса для сброса флага. От этапа S27 система управления переходит к последовательности операций S28→S29, многократно выполняя одновременную операцию обработки управления запуском двигателя и управления переключением передач. Затем, система управления завершает координирование работы при запуске/переключении передач в ответ на утвердительный ответ на этапе S29 в отношении того, что управление запуском/переключением передач закончено.
Следовательно, в случае, в котором толчок не представляет собой проблему (флаг запрещения запуска=0), даже если управление запуском двигателя и управление переключением передач выполняются одновременно, система управления начинает управление запуском двигателя в ответ в запрашиваемое время касательно запроса на запуск двигателя, если запрос на запуск сформирован в ходе управления переключением передач. Кроме того, в случае, в котором толчок представляет собой проблему (флаг запрещения запуска=1), если управление запуском двигателя и управление переключением передач выполняются одновременно, система управления ожидает до времени разрешения управления запуском двигателя (времени сброса флага), когда запрос на запуск двигателя сформирован в ходе управления переключением передач, и затем начинает управление запуском двигателя.
Как описано выше, в случае, если толчок не представляет собой проблему, система управления обрабатывает управление запуском двигателя и управление переключением передач одновременно с высокой чувствительностью без задержки в начале управления запуском двигателя. В случае если толчок представляет собой проблему, система управления обрабатывает управление запуском двигателя и управление переключением передач одновременно после минимального периода для задержки начала управления запуском двигателя до тех пор, пока толчок не представляет собой проблему. Следовательно, когда запрос на запуск сформирован в ходе управления переключением передач, система управления может предотвращать толчок и, кроме того, ограничивать негативное влияние на запаздывание и расход топлива до минимального уровня. Таким образом, система управления может отдавать приоритет предотвращению толчка в течение периода выполнения управления переключением передач при уменьшении негативного влияния на запаздывание и расход топлива.
Флаг запрещения запуска задается следующим образом в первом варианте осуществления.
Флаг запрещения запуска задается равным единице (запрещение) в ходе управления переключением передач, при котором вторая муфта CL2 не может сохранять свое состояние проскальзывания вследствие баланса по перегрузочной способности второй муфты CL2 и муфты, вовлеченной в переключение передач. Иными словами, инициирование управления запуском двигателя в управление переключением передач в случае, если вторая муфта CL2 неспособна сохранять состояние проскальзывания, может вызывать сильный толчок при запуске. Например, операция запуска двигателя запрещается в ходе предварительной обработки при переключении коробки передач "вверх" 1→2. Таким образом, система управления может не допускать вызывания толчка при запуске посредством инициирования управления запуском двигателя в ходе управления переключением передач, при котором вторая муфта CL2 неспособна сохранять свое состояние проскальзывания.
В первом варианте осуществления флаг запрещения запуска также задается равным единице (запрещение) в ходе операции переключения передач, на которой вторая муфта CL2 и муфта, которые должны зацепляться при переключении передач, являются идентичными. В частности, если зацепляющая муфта при переключении передач является идентичной второй муфте CL2, проскальзывающей при управлении запуском двигателя, невозможно использовать принудительное проскальзывание, и существует вероятность сильного толчка при запуске. В этом примере система управления запрещает управление запуском двигателя в ходе переключения коробки передач "вверх" 2→3 и переключения коробки передач "вверх" 3→4, которые являются переключениями передач, удовлетворяющими этому условию. Таким образом, система управления может предотвращать толчок при запуске в случае, если зацепляющая муфта совпадает со второй муфтой CL2, проскальзывающей при управлении запуском двигателя.
В первом варианте осуществления флаг запрещения запуска также задается равным единице (запрещение) в ходе переключения передач с использованием односторонней муфты. Существует вероятность толчка соударения от односторонней муфты, если управление запуском двигателя осуществляется в ходе переключения передач с использованием этой односторонней муфты. В этом случае управление запуском двигателя запрещается в ходе переключения коробки передач "вниз" 3→2 и переключения коробки передач "вниз" 2→1, которые удовлетворяют этому условию. Следовательно, система управления может предотвращать толчок соударения вследствие инициирования управления запуском двигателя в ходе управления переключением передач с использованием одной или более односторонних муфт.
В первом варианте осуществления флаг запрещения запуска также задается равным единице (запрещение) в области фазы переключения передач, в которой управление частотой вращения электромотора выполняется, в то время как вторая муфта CL2 находится в зацеплении. (См. фиг. 16). В частности, система может ошибочно определять состояние проскальзывания второй муфты CL2 и давать возможность зацепления первой муфты CL1, если управление запуском двигателя начинается при переключении передач с использованием регулирования скорости вращения электромотора, приводя к ощущению рывка. Это обусловлено тем, что управление запуском двигателя отслеживает частоту вращения входного вала (считываемую посредством кругового датчика 13 положения электромотора-генератора MG) и частоту вращения выходного вала (считываемую посредством датчика 17 скорости транспортного средства), чтобы управлять проскальзыванием второй муфты CL2 и последующим зацеплением первой муфты CL1 при запросе на запуск двигателя. Система управления может определять на основе передаточного числа (скорости транспортного средства/числа оборотов MG) то, что вторая муфта CL2 в достаточной степени скользит, так что первая муфта CL1 может зацепляться, чтобы принимать крутящий момент двигателя. Как иллюстрирует фиг. 16, именно другая муфта (2346/B) находится под управлением синхронизации для управления переключением передач, а не вторая муфта CL2. Следовательно, выполняется ложное определение. Следовательно, управление запуском двигателя запрещается в фазе CL-синхронизации, удовлетворяющей этому условию. Таким образом, система управления может предотвращать ощущение рывка, вызываемое посредством инициирования управления запуском двигателя при управлении переключением передач, когда выполняется управление частотой вращения электромотора.
3) Операция в примерах при переключении коробки передач "вверх" 1→2.
Фиг. 10 иллюстрирует предварительно определенные примеры задания запрещения переключения передач, запрещения запуска и разрешения запуска во времена (1)-(5) относительно передаточного отношения NEXTGP_MAP для команды управления переключением передач (показанного посредством пунктирной линии), управляющего передаточного отношения NEXTGP (штрихпунктирная линия с двумя точками), текущего передаточного отношения CURGP (сплошная линия) и частоты вращения входного вала в случае переключения коробки передач "вверх" 1→2. Отношение NEXTGP_MAP является передаточным отношением для команды управления переключением передач, выводимым, когда рабочая точка пересекает линию переключения передач на карте переключения передач, показанной на фиг. 2. Отношение NEXTGP является управляющим передаточным отношением, выводимым, когда каждое управление переключением передач определяется, и управление переключением передач начинается. Отношение CURGP является текущим передаточным отношением, выводимым в конце каждого управления переключением передач.
Относительно времен, время (1) является временем полного запрещения переключения коробки передач "вверх" при запуске, которое запрещает переключение коробки передач "вверх" в течение всего управления запуском двигателя. Время (2) является временем запрещения запуска в ходе предварительной обработки при переключении передач, которое запрещает запуск двигателя в ходе предварительной обработки при переключении передач. Время (3) является временем разрешения запуска в ходе фазы крутящего момента при переключении передач, которое разрешает управление запуском двигателя в ходе фазы крутящего момента для переключения передач. Время (4) является временем разрешения запуска в ходе инерционной фазы при переключении передач, которое разрешает запуск двигателя в ходе инерционной фазы для переключения передач. Время (5) является временем запрещения запуска в ходе фазы CL-синхронизации при переключении передач, которое запрещает запуск двигателя в ходе фазы CL-синхронизации для переключения передач. Ниже приводится пояснение относительно операций в каждое из времен (1)-(5).
Фиг. 11 является временной диаграммой в ходе полного запрещения переключения коробки передач "вверх" при запуске (1). Показанные переменные представляют собой NEXTGP_MAP, NEXTGP, CURGP, флаг управления запуском (ENGSTART), вращение электромотора, целевое вращение, вращение ENG, давление жидкости в CL2, давление жидкости при зацеплении, продольное ускорение G, флаг запрещения запуска и флаг запрещения переключения передач. В случае времени полного запрещения переключения коробки передач "вверх" при запуске, управление запуском двигателя начинается во время t1, когда запрос на запуск двигателя сформирован, и управление запуском двигателя завершается во время t4. На стороне управления переключением передач, даже если запрос на переключение передач сформирован во время t2 вскоре после времени t1, флаг запрещения переключения передач задается в ходе управления запуском двигателя от t1 до t4. Следовательно, управление переключением передач начинается во время t4, причем в это время завершается управление запуском двигателя. Эта полная обработка, запрещающая переключение коробки передач "вверх", выполняется так, чтобы увеличивать частоту вращения входного вала и снижать расход топлива. Кроме того, после того как ускорение G увеличивается посредством трансмиссии движущей силы на первой скорости, ускорение G снижается посредством последовательного переключения коробки передач "вверх" до второй скорости. Таким образом, ускорение G варьируется так, что у водителя появляется некомфортное ощущение относительно движущей силы.
Фиг. 12 является временной диаграммой во время запрещения запуска в ходе предварительной обработки при переключении передач (2). С другой стороны, показанные переменные представляют собой NEXTGP_MAP, NEXTGP, CURGP, флаг управления запуском (ENGSTART), вращение электромотора, целевое вращение, вращение ENG, давление жидкости в CL2, давление жидкости при зацеплении, продольное ускорение G, флаг запрещения запуска и флаг запрещения переключения передач. В случае времени запрещения запуска в ходе предварительной обработки при переключении передач управление переключением передач начинается во время t1, и период от времени t1 до времени t3 является периодом предварительной обработки. В течение этого периода от t1 до t3 задается флаг запрещения запуска. Следовательно, начало управления запуском двигателя задерживается от времени t2, в которое формируется запрос на запуск двигателя, до последующего времени t3. Когда запрос на запуск двигателя формируется в ходе управления переключением передач, система управления неспособна поддерживать состояние проскальзывания второй муфты CL2 в ходе предварительной обработки. Следовательно, флаг запрещения запуска задается в течение периода предварительной обработки. На и после фазы крутящего момента система управления выполняет управление переключением передач и управление запуском двигателя одновременно.
Фиг. 13 является временной диаграммой во время разрешения запуска в ходе фазы крутящего момента при переключении передач (3). Показанные переменные представляют собой NEXTGP_MAP, NEXTGP, CURGP, флаг управления запуском (ENGSTART), вращение электромотора, целевое вращение, вращение ENG, давление жидкости в CL2, давление жидкости при зацеплении, продольное ускорение G, флаг запрещения запуска и флаг запрещения переключения передач. В случае времени разрешения запуска в ходе фазы крутящего момента при переключении передач (3), флаг запрещения запуска задается равным единице в течение периода предварительной обработки при переключении передач от времени t1 до времени t2. Управление запуском двигателя начинается сразу во время t3 в ответ на запрос на запуск двигателя, сформированный во время t3 в ходе фазы крутящего момента. Таким образом, когда запрос на запуск двигателя сформирован в ходе фазы крутящего момента, система управления начинает управление запуском двигателя в запрашиваемое время касательно запроса на запуск двигателя и после того выполняет управление переключением передач и управление запуском двигателя одновременно.
Система управления запрещает запуск двигателя в ходе предварительной обработки и разрешает запуск двигателя в ходе фазы крутящего момента по следующей причине.
Фиг. 14 является номограммой или коллинеарной схемой, представляющей варьирование частоты вращения в автоматической трансмиссии AT во время разрешения запуска в ходе фазы крутящего момента при переключении передач (3). Во время переключения коробки передач "вверх" 1→2 необходимо использовать Low/B в качестве второй муфты CL2 и удерживать проскальзывание второй муфты CL2 посредством управления частотой вращения электромотора в ходе управления запуском двигателя. Со ссылкой на времена на фиг. 13, переключение коробки передач "вверх" 1→2 выполняется посредством прохождения состояния сцепленной первой скорости (a), соответствующего временам t1-t3 → состояния фазы крутящего момента/инерционной фазы (b), соответствующего временам t3-t5 → состояния фазы синхронизации (c), соответствующего временам t5-t7 → состояния сцепленной второй скорости (d), соответствующего времени t7, и далее. В этом случае перегрузочная способность 2346/B, служащего в качестве зацепляющего элемента при переключении коробки передач "вверх" 1→2, становится недостаточной в фазе крутящего момента и инерционной фазе. Следовательно, частота вращения входного вала снижается, как показано посредством пунктирных линий в (b) и (c), и система становится неспособной сохранять проскальзывание Low/B, используемого в качестве второй муфты CL2. Таким образом, возникает вероятность толчка и снижения ускорения G, если частота вращения снижается входного вала согласно первой скорости до того, как 2346/B получает перегрузочную способность. Обнаружено то, что факторами для снижения частоты вращения входного вала являются чрезмерное сцепление первой муфты CL1 или недостаток входного передаточного крутящего момента вследствие недостаточного крутящего момента MG. Следовательно, посредством положительного разрешения запуска управления запуском двигателя в ходе фазы крутящего момента, система управления может исправлять недостаток входного передаточного крутящего момента и удерживать состояние проскальзывания второй муфты CL2 (Low/B), как показано посредством сплошной линии на фиг. 14.
Фиг. 15 является временной диаграммой во время разрешения запуска в ходе инерционной фазы при переключении передач (4). С другой стороны, показанные переменные представляют собой NEXTGP_MAP, NEXTGP, CURGP, флаг управления запуском (ENGSTART), вращение электромотора, целевое вращение, вращение ENG, давление жидкости в CL2, давление жидкости при зацеплении, продольное ускорение G, флаг запрещения запуска и флаг запрещения переключения передач. В случае времени разрешения запуска в ходе инерционной фазы при переключении передач, если запрос на запуск двигателя сформирован во время t4 в начальной области инерционной фазы переключения передач, управление запуском двигателя начинается сразу во время t4 и завершается во время t7. На стороне управления переключением передач, с другой стороны, регулирование частоты вращения двигателя выполняется в ответ на запрос из управления запуском двигателя, и задается флаг запрещения переключения передач от времени t4 до времени t7.
Фиг. 16 является временной диаграммой во время запрещения запуска в ходе фазы CL-синхронизации (5). Показанные переменные представляют собой NEXTGP_MAP, NEXTGP, CURGP, флаг управления запуском (ENGSTART), вращение электромотора, целевое вращение, вращение ENG, давление жидкости в CL2, давление жидкости при зацеплении, продольное ускорение G, флаг запрещения запуска и флаг запрещения переключения передач. В случае времени запрещения запуска в ходе фазы CL-синхронизации, если запрос на запуск двигателя сформирован во время t5 в фазе CL-синхронизации при переключении передач (между временем t4 и временем t6), управление запуском двигателя задерживается до времени t6. Управление запуском двигателя начинается во время t6 и завершается во время t8. На стороне управления переключением передач регулирование частоты вращения двигателя выполняется от времени t6 до времени t7 в ответ на запрос из управления запуском двигателя, и задается флаг запрещения переключения передач. Тем не менее, текущая операция переключения передач продолжается и завершается сразу после времени t6.
Система управления для гибридного транспортного средства согласно первому варианту осуществления может обеспечивать следующие преимущества.
Первый вариант осуществления включает в себя систему управления для управления гибридным транспортным средством, содержащим двигатель ENG, электромотор (электромотор/генератор MG), обеспечиваемый в приводной системе от двигателя ENG к ведущему колесу RL, RR и выполненный с возможностью запускать двигатель ENG и приводить в движение ведущее колесо RL, RR, средство выбора режима (первую муфту CL1), обеспечиваемое между двигателем ENG и электромотором (электромотором/генератором MG) и выполненное с возможностью переключать режим приведения в движение транспортного средства между гибридным режимом приведения в движение (HEV-режимом) с использованием двигателя ENG и электромотора (электромотора/генератора MG) в качестве источника приведения в движение и режимом приведения в движение за счет электрического привода (EV-режимом) с использованием электромотора (электромотора/генератора MG) в качестве источника приведения в движение, автоматическую трансмиссию AT, расположенную между электромотором (электромотором/генератором MG) и ведущим колесом RL, RR и выполненную с возможностью иметь множество положений передач для различных передаточных чисел, средство управления запуском/остановкой двигателя (интегрированный контроллер 10) для выполнения управления запуском двигателя ENG в ответ на запрос на запуск во время переключения режима на гибридный режим приведения в движение (HEV-режим) и управления остановкой двигателя ENG в ответ на запрос на остановку во время переключения режима на режим приведения в движение за счет электрического привода (EV-режим), средство управления переключением передач (AT-контроллер 7) для выполнения управления переключением передач для изменения положения передачи автоматической трансмиссии с текущего положения на запрашиваемое положение в ответ на запрос на переключение передач в ходе движения транспортного средства и средство координирования работы двигателя/трансмиссии (фиг. 6-8), которое, в ходе первого управления, которое является одним из управления запуском/остановкой двигателя в отношении двигателя ENG и управления переключением передач в отношении автоматической трансмиссии AT, начинает второе управление, которое является другим из управления запуском/остановкой двигателя в отношении двигателя ENG и управления переключением передач в отношении автоматической трансмиссии AT, в запрашиваемое время касательно запроса на второе управление, когда толчок не превышает допустимый уровень, даже если второе управление начинается в запрашиваемое время, и начинает второе управление посредством ожидания до времени разрешения, чтобы разрешать второе управление, когда толчок превышает допустимый уровень, если второе управление начинается в запрашиваемое время.
Система управления может предотвращать толчок и минимизировать негативное влияние на запаздывание и расход топлива, когда, в ходе одного из управления запуском/остановкой двигателя ENG и управления переключением передач в отношении автоматической трансмиссии AT, формируется запрос на управление для другого.
Предоставляется средство задания флага запрещения переключения передач (секция 10d определения запрещения переключения передач) для задания флага запрещения переключения передач, когда удовлетворяется условие, оказывающее влияние на толчок, если управление переключением передач инициируется после начала управления запуском двигателя. Если флаг запрещения переключения передач не задается, средство координирования работы двигателя/трансмиссии (фиг. 7) начинает управление переключением передач в запрашиваемое время, когда запрос на управление переключением передач сформирован в ходе управления запуском двигателя. Если флаг запрещения переключения передач задается, средство координирования работы двигателя/трансмиссии (фиг. 7) задерживает управление переключением передач до времени, когда флаг запрещения переключения передач сбрасывается, и начинает управление переключением передач во время сброса.
Следовательно, когда запрос на управление переключением передач сформирован в ходе управления запуском двигателя, система управления может предотвращать толчок и минимизировать негативное влияние на запаздывание и расход топлива. Таким образом, система управления отдает приоритет предотвращению толчка от переключения передач, и система управления может ограничивать негативное влияние на запаздывание и расход топлива посредством регулярного мониторинга флага запрещения переключения передач так, что он удовлетворяет запросу на управление переключением передач в течение периода выполнения управления запуском двигателя перед завершением управления запуском двигателя.
Средство задания флага запрещения переключения передач (секция 10d определения запрещения переключения передач) задает флаг запрещения переключения передач, когда переключение передач запрашивается в ходе управления частотой вращения электромотора, и определение передаточного отношения на стороне управления переключением передач не осуществимо. Следовательно, система управления может предотвращать толчок от переключения передач вследствие инициирования управления переключением передач в ходе управления запуском двигателя в ситуации при движении, когда расцепленное/зацепленное состояние муфты является неопределенным.
Средство задания флага запрещения переключения передач (секция 10d определения запрещения переключения передач) задает флаг запрещения переключения передач, когда переключение передач запрашивается с неизменным открытием акселератора, и потребность водителя в смягчении толчка является высокой. Таким образом, система управления может предотвращать толчок от переключения передач вследствие инициирования управления переключением передач в ходе управления запуском двигателя в ситуации при вождении, когда потребность водителя в смягчении толчка является высокой.
Средство задания флага запрещения переключения передач (секция 10d определения запрещения переключения передач) задает флаг запрещения переключения передач, когда запрашивается переключение передач, при этом управление входным передаточным крутящим моментом затруднено, и вероятность оказания влияния на толчок является высокой. Следовательно, система управления может предотвращать толчок от переключения передач вследствие инициирования управления переключением передач в ходе управления запуском двигателя в ситуации при вождении, когда управление входным передаточным крутящим моментом затруднено.
Хотя предпочтительно включать все эти настройки флага запрещения переключения передач в систему управления, можно включать одну или более из настроек.
Предоставляется средство задания флага запрещения запуска (секция 71a формирования флага запрещения запуска) для задания флага запрещения запуска, когда удовлетворяется условие, оказывающее влияние на толчок, если управление запуском двигателя инициируется после начала управления переключением передач. Средство координирования работы двигателя/трансмиссии (фиг. 8) начинает управление запуском двигателя в запрашиваемое время, когда запрос управления запуском двигателя сформирован в ходе управления переключением передач в случае, если не задан флаг запрещения запуска, и начинает управление запуском двигателя во время, когда флаг запрещения запуска сбрасывается посредством задержки управления запуском двигателя в случае, если флаг запрещения запуска задан.
Следовательно, когда запрос управления запуском двигателя сформирован в ходе управления переключением передач, система управления может предотвращать толчок и минимизировать негативное влияние на запаздывание и расход топлива. Таким образом, система управления отдает приоритет предотвращению толчка от переключения передач, и система управления может ограничивать негативное влияние на запаздывание и расход топлива посредством регулярного мониторинга флага запрещения запуска в течение периода выполнения управления переключением передач перед завершением управления переключением передач и посредством начала управления запуском двигателя сразу, когда флаг сбрасывается.
Средство задания флага запрещения запуска (секция 71a формирования флага запрещения запуска) задает флаг запрещения запуска в случае фазы переключения передач, на которой муфта проскальзывания, управляемая таким образом, что она проскальзывает при управлении запуском, неспособна сохранять проскальзывание вследствие баланса по перегрузочной способности между муфтой проскальзывания и муфтой переключения передач, участвующей в переключении передач. Следовательно, помимо преимущества минимизации негативного влияния на запаздывание и расход топлива, система управления может предотвращать толчок от запуска вследствие инициирования управления запуском двигателя в ходе управления переключением передач в случае, если вторая муфта CL2 неспособна сохранять проскальзывание в положении управления запуском двигателя.
Средство задания флага запрещения запуска (секция 71a формирования флага запрещения запуска) задает флаг запрещения запуска в ходе переключения передач, при котором муфта проскальзывания, управляемая таким образом, что она проскальзывает в положении управления запуском, и зацепляющая муфта при переключении передач являются идентичными друг с другом. Следовательно, помимо преимущества минимизации негативного влияния на запаздывание и расход топлива, система управления может предотвращать толчок от запуска вследствие инициирования управления запуском двигателя в ходе управления переключением передач в случае, если вторая муфта CL2 является идентичной зацепляющей муфте при переключении передач. Средство задания флага запрещения запуска (секция 71a формирования флага запрещения запуска) задает флаг запрещения запуска в ходе переключения передач с использованием односторонней муфты. Следовательно, помимо преимущества минимизации негативного влияния на запаздывание и расход топлива, система управления может предотвращать толчок столкновения вследствие инициирования управления запуском двигателя в ходе управления переключением передач в случае, если выполняется переключение передач с использованием односторонней муфты.
Хотя предпочтительно включать все эти настройки флага запрещения запуска в систему управления, можно включать одну или более из настроек.
Средство задания флага запрещения запуска (секция 71a формирования флага запрещения запуска) задает флаг запрещения запуска в области фазы переключения передач, в которой управление частотой вращения электромотора выполняется при переключении передач. Этот вариант дает возможность системе управления дополнительно подавлять ощущение рывка вследствие инициирования управления запуском двигателя в ходе управления переключением передач в области фазы переключения передач, в которой выполняется регулирование частоты вращения двигателя.
Хотя система управления гибридным транспортным средством согласно настоящему изобретению описана выше в отношении первого варианта осуществления изобретения, изобретения не ограничено первым вариантом осуществления. Различные модификации, варьирования конструкции и дополнения допустимы в пределах объема настоящего изобретения, заданного посредством формулы изобретения.
В проиллюстрированном примере согласно первому варианту осуществления в ходе управления одним из управления запуском двигателя и управления переключением передач формируется запрос на управление для другого управления. Тем не менее, координирование работы согласно настоящему изобретению является применимым к случаю, в котором в ходе управления одним из управления остановкой двигателя и управления переключением передач формируется запрос на управление для другого.
В проиллюстрированном примере первого варианта осуществления вторая муфта CL2 выбирается из фрикционных элементов, включенных в ступенчатую автоматическую трансмиссию AT. Тем не менее, по своему усмотрению можно предоставлять отдельную вторую муфту CL2 в дополнение к автоматической трансмиссии AT. Например, объем изобретения включает в себя пример, в котором вторая муфта CL2, отдельная от автоматической трансмиссии AT, предоставляется между электромотором/генератором MG и входным трансмиссионным валом, и пример, в котором вторая муфта CL2, отдельная от автоматической трансмиссии AT, предоставляется между выходным трансмиссионным валом и ведущим колесом.
В проиллюстрированном примере автоматическая трансмиссия AT является ступенчатой автоматической трансмиссией, имеющей семь скоростей переднего хода и одну скорость заднего хода. Тем не менее, число положений передачи не ограничивается этим. Автоматическая трансмиссия может быть автоматической трансмиссией, имеющей две или более скоростей.
В первом варианте осуществления первая муфта CL1 используется в качестве средства выбора режима для переключения между HEV-режимом и EV-режимом. Тем не менее, средство выбора режима может быть дифференциальным устройством, устройством деления мощности или другим устройством, к примеру, планетарной передачей для функционирования в качестве муфты без использования муфты.
В проиллюстрированном примере гибридное транспортное средство является гибридным транспортным средством с задним приводом. Тем не менее, настоящее изобретение может применяться к гибридному транспортному средству с передним приводом. Настоящее изобретение может применяться к различным другим гибридным транспортным средствам, имеющим автоматическую трансмиссию, в которых режим приведения в движение включает в себя HEV-режим и EV-режим.
Вышеописанные варианты осуществления описаны для обеспечения простого понимания изобретения, а не его ограничения. Напротив, изобретение охватывает различные модификации и эквивалентные компоновки, включенные в пределы объема прилагаемой формулы изобретения, причем этот объем должен согласовываться с самой широкой интерпретацией так, что он включает в себя все такие модификации и эквивалентные структуры, разрешенные в соответствии с законом.
Группа изобретений относится к системе и способу управления гибридным транспортным средством. Система управления содержит двигатель, электромотор, устройство выбора режима, автоматическую трансмиссию, интегрированный контроллер, контроллер автоматической трансмиссии. Способ управления включает этапы, на которых управляют выбором между режимом приведения в движение за счет электрического привода и гибридным режимом приведения в движение, при котором гибридное транспортное средство снабжается мощностью как посредством двигателя, так и посредством электромотора. Инициируют управление запуском/остановкой двигателя, выполняют управление переключением передач в отношении автоматической трансмиссии, инициируют первое управление, включающее в себя одно из управления запуском/остановкой двигателя и управления переключением передач, принимают запрос на второе управление. Определяют то, существует или нет такое условие, что толчок от переключения передач в отношении автоматической трансмиссии превышает допустимый уровень. Запрещают начало второго управления при приеме запроса на второе управление, когда условие существует в ходе первого управления. Многократно определяют то, продолжает или нет существовать условие после запрещения начала второго управления и в ходе первого управления. Инициируют второе управление при определении того, что условие больше не существует в ходе первого управления. Технический результат заключается в минимизации ударов при переключении передач. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 16 ил.
1. Система управления для управления гибридным транспортным средством, содержащая двигатель (ENG), электромотор (MG), обеспечиваемый в приводной системе, идущей от двигателя (ENG) к ведущему колесу (RR, RL), причем электромотор (MG) выполнен с возможностью запуска двигателя (ENG) и приведения в движение ведущего колеса (RR, RL), устройство (CL1) выбора режима, обеспечиваемое между двигателем (ENG) и электромотором (MG), причем устройство (CL1) выбора режима выполнено с возможностью переключения режима приведения в движение транспортного средства между гибридным режимом приведения в движение с использованием двигателя (ENG) и электромотора (MG) в качестве источника приведения в движение и режимом приведения в движение за счет электрического привода с использованием электромотора (MG) в качестве источника приведения в движение, автоматическую трансмиссию (AT), расположенную между электромотором (MG) и ведущим колесом (RR, RL), причем автоматическая трансмиссия (AT) выполнена с возможностью обеспечения множества передаточных чисел, интегрированный контроллер (10), который выполняет управление запуском/остановкой двигателя, причем управление запуском/остановкой двигателя является управлением запуском двигателя (ENG) в ответ на запрос на запуск во время переключения режима на гибридный режим приведения в движение или управлением остановкой двигателя (ENG) в ответ на запрос на остановку во время переключения режима на режим приведения в движение за счет электрического привода, и контроллер (7) автоматической трансмиссии, который выполняет управление переключением передач для изменения положения передачи автоматической трансмиссии (AT) с текущего положения на запрашиваемое положение в ответ на запрос на переключение передач в ходе движения транспортного средства, при этом интегрированный контроллер (10) определяет то, существует или нет такое условие, что толчок превышает допустимый уровень, если второе управление, которое является одним из управления запуском/остановкой двигателя и управления переключением передач, начинается во время запроса на второе управление, когда запрос на второе управление сформирован в течение периода выполнения первого управления, который является другим из управления запуском/остановкой двигателя и управления переключением передач, запрещает начало второго управления во время запроса на второе управление, когда условие существует, многократно определяет то, продолжает или нет существовать условие после запрещения начала второго управления и в течение периода выполнения первого управления, и начинает второе управление во время разрешения после времени запроса на второе управление и в течение периода выполнения первого управления, когда условие больше не существует.
2. Система управления по п. 1, в которой интегрированный контроллер (10) задает флаг запрещения переключения передач, когда существует условие, при котором запрос на второе управление представляет собой запрос на переключение передач для управления переключением передач, которое осуществляется после начала управления запуском двигателя (ENG), и интегрированный контроллер (10) выполнен с возможностью инициирования управления переключением передач во время запроса на второе управление, если запрос на второе управление сформирован в ходе управления запуском в случае, если не задан флаг запрещения переключения передач, и инициирования управления переключением передач во время сброса, при котором флаг запрещения переключения передач сбрасывается посредством задержки управления переключением передач от времени запроса на второе управление в случае, если задан флаг запрещения переключения передач.
3. Система управления по п. 2, в которой интегрированный контроллер (10) выполнен с возможностью установки флага запрещения переключения передач, когда запрос на переключение передач является запросом на переключение передач в ходе управления частотой вращения электромотора, и определение передаточного отношения на стороне управления переключением передач не осуществимо.
4. Система управления по п. 2 или 3, в которой интегрированный контроллер (10) выполнен с возможностью установки флага запрещения переключения передач, когда запрос на переключение передач является запросом на переключение передач с неизменным открытием акселератора, и потребность водителя в смягчении толчка является высокой.
5. Система управления по п. 2 или 3, в которой интегрированный контроллер (10) выполнен с возможностью установки флага запрещения переключения передач, когда запрос на переключение передач является запросом на переключение передач, при котором управление входным передаточным крутящим моментом затруднено, и вероятность оказания влияния на толчок является высокой.
6. Система управления по п. 1, в которой интегрированный контроллер (10) устанавливает флаг запрещения запуска, когда существует условие, при котором запрос на второе управление представляет собой управление запуском двигателя (ENG), которое осуществляется после начала управления переключением передач, и интегрированный контроллер (10) выполнен с возможностью инициирования управления запуском во время запроса на второе управление, если запрос на второе управление сформирован в ходе управления переключением передач в случае, если не задан флаг запрещения запуска, и инициирования управления запуском во время сброса, при котором флаг запрещения запуска сбрасывается посредством задержки управления запуском от времени запроса на второе управление в случае, если задан флаг запрещения запуска.
7. Система управления по п. 6, в которой интегрированный контроллер (10) выполнен с возможностью установки флага запрещения запуска в случае, если возникает фаза переключения передач для управления переключением передач, на которой муфта (CL2), управляемая таким образом, что она проскальзывает в положении управления запуском, неспособна сохранять проскальзывание вследствие баланса по перегрузочной способности между муфтой (CL2) и муфтой переключения передач, участвующей в управлении переключением передач.
8. Система управления по п. 6 или 7, в которой интегрированный контроллер (10) выполнен с возможностью установки флага запрещения запуска в ходе переключения передач, при котором муфта (CL2), управляемая таким образом, что она проскальзывает в положении управления запуском, и зацепляющая муфта (CL2) при переключении передач являются идентичными друг другу.
9. Система управления по п. 6 или 7, в которой интегрированный контроллер (10) выполнен с возможностью установки флага запрещения запуска в ходе переключения передач с использованием односторонней муфты (F1, F2).
10. Система управления по п. 6 или 7, в которой интегрированный контроллер (10) выполнен с возможностью установки флага запрещения запуска в фазе переключения передач для управления переключением передач, при котором управление частотой вращения электромотора выполняется при переключении передач.
11. Способ управления гибридным транспортным средством, причем гибридное транспортное средство включает в себя двигатель (ENG), электромотор (MG), ведущее колесо (RR, RL) и автоматическую трансмиссию (AT), расположенную между электромотором (MG) и ведущим колесом (RR, RL) и выполненную с возможностью обеспечения множества передаточных чисел, при этом способ включает этапы, на которых управляют выбором между режимом приведения в движение за счет электрического привода, при котором гибридное транспортное средство снабжается мощностью только посредством электромотора (MG), и гибридным режимом приведения в движение, при котором гибридное транспортное средство снабжается мощностью как посредством двигателя (ENG), так и посредством электромотора (MG), инициируют управление запуском/остановкой двигателя, чтобы избирательно выполнять гибридный режим приведения в движение или режим приведения в движение за счет электрического привода в ответ на запрос на запуск/остановку двигателя, причем запрос на запуск/остановку двигателя является одним из запроса на запуск двигателя или запроса на остановку двигателя, выполняют управление переключением передач в отношении автоматической трансмиссии (AT), в то время как гибридное транспортное средство движется в ответ на запрос на изменение передаточного числа, инициируют первое управление, включающее в себя одно из управления запуском/остановкой двигателя и управления переключением передач, в ответ на запрос на запуск/остановку двигателя или запрос на изменение передаточного числа, какой из них формируется первым, принимают запрос на второе управление другим из управления запуском/остановкой двигателя и управления переключением передач, в то время как проводится первое управление, определяют то, существует или нет такое условие, что толчок от переключения передач в отношении автоматической трансмиссии (AT) превышает допустимый уровень, если запрос на второе управление выполняется при приеме запроса на второе управление, запрещают начало второго управления при приеме запроса на второе управление, когда условие существует в ходе первого управления, многократно определяют то, продолжает или нет существовать условие после запрещения начала второго управления и в ходе первого управления, и инициируют второе управление при определении того, что условие больше не существует в ходе первого управления.
| EP 1859982 A2, 28.11.2007 | |||
| US 2004259680 A1, 23.12.2004; | |||
| СПОСОБ БЕЗУДАРНОГО ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ ПЕРЕДАЧ | 1992 |
|
RU2038228C1 |
