СИСТЕМА ПРИВОДА ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА, УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ СИСТЕМОЙ ПРИВОДА ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА И СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ СИСТЕМОЙ ПРИВОДА ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА Российский патент 2018 года по МПК F16H37/02 F16H59/74 F16H61/02 F16H61/66 F16H63/50 

Область техники, к которой относится изобретение

[0001] Настоящее изобретение относится к системе привода транспортного средства (ТС), устройству управления системы привода транспортного средства и способу управления системой привода транспортного средства и, более конкретно, к изменению тракта передачи мощности системы привода транспортного средства, включающей в себя бесступенчатый механизм передачи и механический механизм передачи, установленные параллельно друг с другом, причем механический механизм передачи имеет, по меньшей мере, одно передаточное отношение.

Описание предшествующего уровня техники

[0002] Ранее была предложена система привода транспортного средства, включающая в себя бесступенчатый механизм передачи и механический механизм передачи, установленные параллельно друг с другом в тракте передачи мощности между двигателем внутреннего сгорания и приводными колесами. Бесступенчатый механизм передачи способен плавно изменять передаточное отношение. Механический механизм передачи имеет, по меньшей мере, одно передаточное отношение. Например, система привода транспортного средства, описанная в публикации японской патентной заявки No. 2007-278475 (JP 2007-278475 А), является одной из таких систем привода транспортного средства. В системе привода транспортного средства, описанной в JP 2007-278475 А, бесступенчатый механизм передачи и ступенчатый механизм передачи расположены параллельно друг другу в тракте передачи мощности между двигателем внутреннего сгорания и приводными колесами. Когда транспортное средство начинает двигаться, движущая сила передается в состоянии, в котором ступенчатый механизм передачи установлен на низкую фиксированную ступень передачи. Когда скорость транспортного средства увеличивается, мощность передается за счет изменения в бесступенчатом механизме передачи. Когда скорость транспортного средства увеличилась и находится в диапазоне высокой скорости транспортного средства, ступенчатый механизм передачи изменяется на повышенную фиксированную передачу, и затем передается мощность.

Сущность изобретения

[0003] В сконфигурированной таким образом системе привода транспортного средства, когда транспортное средство движется, используя бесступенчатый механизм передачи, можно установить целевую частоту вращения двигателя внутреннего сгорания на основе пересечения линии равной мощности с линией оптимального расхода топлива при каждом значении степени открытия дроссельной заслонки. С другой стороны, в случае использования ступенчатого механизма передачи (механизм передачи), так как передаточное отношение является постоянной величиной, величина мощности отклоняется от линии оптимального расхода топлива при каждой ступени передачи, за исключением только одной точки. В конфигурации, включающей в себя бесступенчатый механизм передачи и ступенчатый механизм передачи, расположенные параллельно друг с другом, при изменении между этими трактами передачи мощности, переключение передачи осуществляется путем изменения состояния включения/выключения механизма сцепления, который избирательно изменяет тракты передачи мощности.

[0004] Далее будет приведено описание примера этапа переключения передачи для изменения от тракта передачи мощности, включающего в себя ступенчатый механизм передачи, на тракт передачи мощности, включающий в себя бесступенчатый механизм передачи, например, с увеличением скорости транспортного средства. В качестве одного способа этапа переключения передачи, представляется возможным использовать способ, вызывающий сдвиг характеристики для следования линии оптимального расхода топлива, как и в случае бесступенчатого переключения передачи. В этом случае требуется продлить время переключения на этапе переключения, и существует вероятность того, что долговечность фрикционных материалов механизма сцепления, который изменяет состояния включения/выключения при выполнении этапа переключения передачи, уменьшится.

[0005] Настоящим изобретением предлагается система привода транспортного средства, которая включает в себя бесступенчатый механизм передачи и механизм передачи, расположенные параллельно друг с другом, и которая предотвращает уменьшение долговечности механизма сцепления при изменении тракта передачи мощности между трактом передачи мощности, включающим в себя бесступенчатый механизм передачи, и трактом передачи мощности, включающим в себя механизм передачи, устройство управления системы привода транспортного средства и способ управления системой привода транспортного средства.

[0006] Первым объектом настоящего изобретения является устройство управления системы привода транспортного средства. Система привода транспортного средства включает в себя бесступенчатый механизм передачи, механизм передачи и механизм сцепления. Бесступенчатый механизм передачи и механизм передачи расположены параллельно друг другу в тракте передачи мощности между входным валом и выходным валом. Выходной крутящий момент от двигателя внутреннего сгорания передается на входной вал. Выходной вал соединен с ведущим колесом так, чтобы передавать мощность. Механизм передачи имеет, по меньшей мере, одно передаточное отношение. Механизм сцепления выполнен с возможностью осуществлять избирательное изменение между первым трактом передачи мощности и вторым трактом передачи мощности. Первый тракт передачи мощности выполнен с возможностью передавать крутящий момент на выходной вал через механизм передачи. Второй тракт передачи мощности выполнен с возможностью передавать крутящий момент на выходной вал через бесступенчатый механизм передачи. Устройство управления содержит электронный блок управления, выполненный с возможностью: (а) избирательно изменять тракт передачи мощности во время движения на один из первого тракта передачи мощности и второго тракта передачи мощности посредством управления механизмом сцепления, и (b) при изменении тракта передачи мощности посредством управления механизмом сцепления, управлять рабочей точкой двигателя внутреннего сгорания во время изменения тракта передачи мощности таким образом, что рабочая точка пересекает линию оптимального расхода топлива двигателя внутреннего сгорания.

[0007] Как правило, величина расхода топлива возрастает при отклонении рабочей точки двигателя внутреннего сгорания от линии оптимального расхода топлива двигателя внутреннего сгорания по линии равной мощности. Таким образом, во время изменения тракта передачи мощности, желательно обеспечить следование рабочей точки двигателя внутреннего сгорания по линии оптимального расхода топлива, однако, существует вероятность того, что промежуток времени, необходимый для изменения передачи, увеличится, и долговечность фрикционных материалов, составляющих механизм сцепления, уменьшится. Поэтому посредством установки рабочей точки двигателя внутреннего сгорания так, что рабочая точка пересекает линию оптимального расхода топлива двигателя внутреннего сгорания во время изменения тракта передачи мощности, можно использовать область, близкую к линии оптимального расхода топлива в период изменения, так что увеличение промежутка времени, которое требуется для изменения, предотвращается, в результате чего снижение долговечности механизма сцепления также предотвращается. Например, когда измененная рабочая точка двигателя внутреннего сгорания совпадает с линией оптимального расхода топлива на завершающем этапе переключения тракта передачи мощности, не пересекая линию оптимального расхода топлива, то величина расхода топлива увеличивается из-за отклонения от линии оптимального расхода топлива на начальном этапе переключения, однако, величина расхода топлива снижается, когда рабочая точка пересекает линию оптимального расхода топлива.

[0008] В устройстве управления согласно вышеописанному объекту настоящего изобретения, электронный блок управления может быть выполнен с возможностью устанавливать рабочую точку двигателя внутреннего сгорания для определения начала изменения тракта передачи мощности и скорость изменения частоты вращения двигателя внутреннего сгорания во время изменения таким образом, что среднее значение между частотой вращения двигателя внутреннего сгорания до и после изменения тракта передачи мощности во время изменения проходит через одну из линий оптимального расхода топлива и области вблизи линии оптимального расхода топлива. Посредством такой установки, величина расхода топлива во время изменения сведена к минимуму на предположении о том, что топливная экономичность ухудшается по мере отклонения рабочей точки двигателя внутреннего сгорания от линии оптимального расхода топлива.

[0009] В устройстве управления согласно вышеописанному объекту настоящего изобретения, электронный блок управления может быть выполнен с возможностью устанавливать рабочую точку двигателя внутреннего сгорания для определения начала изменения тракта передачи мощности и скорость изменения частоты вращения двигателя внутреннего сгорания во время изменения таким образом, что величина расхода топлива двигателя внутреннего сгорания минимизируется в диапазоне, в котором рабочая точка двигателя внутреннего сгорания пересекает линию оптимального расхода топлива в процессе изменения. Указанная величина расхода топлива может быть израсходована в процессе изменения. Посредством такой установки, величина расхода топлива во время изменения минимизируется в диапазоне, в котором рабочая точка пересекает линию оптимального расхода топлива в процессе изменения.

[0010] В устройстве управления в соответствии с вышеуказанным объектом, электронный блок управления может быть выполнен с возможностью устанавливать рабочую точку двигателя внутреннего сгорания для определения начала изменения тракта передачи мощности и скорость изменения частоты вращения двигателя внутреннего сгорания во время изменения таким образом, что разность между величиной расхода топлива во время изменения и опорной величиной расхода топлива сводится к минимуму. Опорная величина расхода топлива определяется, когда рабочая точка двигателя внутреннего сгорания во время изменения удерживается на линии оптимального расхода топлива. Таким образом, путем установки рабочей точки двигателя внутреннего сгорания, определяющей начало изменения, и скорости изменения частоты вращения двигателя внутреннего сгорания во время изменения тракта передачи мощности, так, что разность между величиной расхода топлива во время изменения и опорной величиной расхода топлива сведена к минимуму, величина расхода топлива во время изменения минимизируется в диапазоне, в котором рабочая точка пересекает линию оптимального расхода топлива в процессе изменения.

[0011] В устройстве управления согласно вышеописанному объекту настоящего изобретения, механизм передачи может иметь, по меньшей мере, одно из передаточного отношения, которое больше, чем максимальное передаточное отношение бесступенчатого механизма передачи, и передаточного отношения, которое меньше, чем минимальное передаточное отношение бесступенчатого механизма передачи. Таким образом, когда механизм передачи имеет передаточное отношение больше, чем максимальное передаточное отношение бесступенчатого механизма передачи, то переключение на повышенную передачу осуществляется в случае изменения с первого тракта передачи мощности на второй тракт передачи мощности, и переключение на пониженную передачу осуществляется в случае изменения со второго тракта передачи мощности на первый тракт передачи мощности. Когда механизм передачи имеет передаточное отношение меньше, чем минимальное передаточное отношение бесступенчатого механизма передачи, то переключение на пониженную передачу осуществляется в случае изменения с первого тракта передачи мощности на второй тракт передачи мощности, и переключение на повышенную передачу осуществляется в случае изменения со второго тракта передачи мощности на первый тракт передачи мощности. Посредством управления рабочей точкой двигателя внутреннего сгорания так, что рабочая точка пересекает линию оптимального расхода топлива в процессе этих изменений трактов передачи мощности, предотвращается снижение долговечности механизма сцепления. Величина расхода топлива также снижается.

[0012] Второй объект настоящего изобретения относится к способу управления системой привода транспортного средства. Система привода транспортного средства включает в себя бесступенчатый механизм передачи, механизм передачи, механизм сцепления и электронный блок управления. Бесступенчатый механизм передачи и механизм передачи расположены параллельно друг другу в тракте передачи мощности между входным валом и выходным валом. Выходной крутящий момент от двигателя внутреннего сгорания передается на входной вал. Выходной вал соединен с ведущим колесом так, чтобы передавать мощность. Механизм передачи имеет, по меньшей мере, одно передаточное отношение. Механизм сцепления выполнен с возможностью осуществлять избирательное изменение между первым трактом передачи мощности и вторым трактом передачи мощности. Первый тракт передачи мощности выполнен с возможностью передавать крутящий момент на выходной вал через механизм передачи. Второй тракт передачи мощности выполнен с возможностью передавать крутящий момент на выходной вал через бесступенчатый механизм передачи. Способ управления включает: (а) осуществляемое с помощью электронного блока управления избирательное изменение тракта передачи мощности во время движения на один из первого тракта передачи мощности и второго тракта передачи мощности посредством управления механизмом сцепления, и (b) при изменении тракта передачи мощности посредством управления механизмом сцепления, осуществляемое с помощью электронного блока управления управление рабочей точкой двигателя внутреннего сгорания во время изменения тракта передачи мощности таким образом, что рабочая точка пересекает линию оптимального расхода топлива двигателя внутреннего сгорания.

[0013] Третьим объектом настоящего изобретения предложена система привода транспортного средства. Система привода транспортного средства включает в себя входной вал, выходной вал, бесступенчатый механизм передачи, механизм передачи, механизм сцепления и электронный блок управления. Выходной крутящий момент от двигателя внутреннего сгорания передается на входной вал. Выходной вал соединен с ведущим колесом так, чтобы передавать мощность. Бесступенчатый механизм передачи и механизм передачи расположены параллельно друг с другом в тракте передачи мощности между входным валом и выходным валом. Механизм передачи имеет, по меньшей мере, одно передаточное отношение. Механизм сцепления выполнен с возможностью осуществлять избирательное изменение между первым трактом передачи мощности и вторым трактом передачи мощности. Первый тракт передачи мощности выполнен с возможностью передавать крутящий момент на выходной вал через механизм передачи. Второй тракт передачи мощности выполнен с возможностью передавать крутящий момент на выходной вал через бесступенчатый механизм передачи. Электронный блок управления выполнен с возможностью: (а) избирательно изменять тракт передачи мощности во время движения на один из первого тракта передачи мощности и второго тракта передачи мощности посредством управления механизмом сцепления, и (b) при изменении тракта передачи мощности посредством управления механизмом сцепления, управлять рабочей точкой двигателя внутреннего сгорания во время изменения тракта передачи мощности таким образом, что рабочая точка пересекает линию оптимального расхода топлива двигателя внутреннего сгорания.

Краткое описание чертежей

[0014] Признаки, преимущества, техническое и промышленное значение примерных вариантов осуществления настоящего изобретения будут описаны ниже со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых одинаковые ссылочные позиции обозначают одинаковые элементы, и на которых:

Фиг. 1 представляет собой общий вид, иллюстрирующий схематическую конфигурацию системы привода транспортного средства в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 2 представляет собой вид, показывающий изменение шаблона привода системы привода, показанной на фиг. 1;

Фиг. 3 показывает функциональную блок-схему, иллюстрирующую входные/выходные линии электронного блока управления, который управляет системой привода, показанной на фиг. 1, и которая иллюстрирует соответствующую часть управляющих функций, осуществляемых электронным блоком управления;

Фиг. 4А и фиг. 4В представляют собой графики, которые иллюстрируют способ установки начальной точки переключения при переключении на повышенную передачу, чтобы перейти от режима зубчатой передачи в режим ременной передачи во время ускорения транспортного средства, в системе привода, показанной на фиг. 1.

Фиг. 5 представляет собой вид, который концептуально показывает рабочую точку двигателя, на которой среднее значение между частотой вращения двигателя до и после переключения на повышенную передачу становится точкой оптимального расхода топлива, показанной на фиг. 4А и фиг. 4В.

Фиг. 6 показывает блок-схему алгоритма, которая иллюстрирует соответствующую часть операций управления электронного блока управления, показанного на фиг. 3, то есть операции управления для предотвращения сокращения долговечности фрикционных материалов сцепления во время уменьшения величины расхода топлива при изменении (переключении) между режимом зубчатой передачи и режимом ременной передачи; и

Фиг. 7А и фиг. 7В представляют собой графики, иллюстрирующие способ установки начальной точки переключения в случае изменения с режима зубчатой передачи в режим ременной передачи во время переключения «кик-даун» (на пониженную передачу) в результате нажатия на педаль акселератора в системе привода, соответствующей другому варианту осуществления настоящего изобретения.

Подробное описание вариантов осуществления

[0015] В предпочтительном случае скорость изменения частоты вращения двигателя внутреннего сгорания соответствует величине изменения в единицу времени частоты вращения двигателя внутреннего сгорания во время изменения тракта передачи мощности. Скорость изменения частоты вращения двигателя внутреннего сгорания допустимо изменять посредством регулирования перегрузочной способности по крутящему моменту механизма сцепления, который изменяет тракт передачи мощности.

[0016] В предпочтительном случае линия оптимального расхода топлива двигателя внутреннего сгорания соответствует заданной рабочей области, имеющей наилучшее соотношение расхода топлива, и в бесступенчатом механизме передачи передаточное отношение устанавливается таким образом, что рабочая точка двигателя находилась на линии оптимального расхода топлива.

[0017] Далее, вариант осуществления настоящего изобретения будет описан подробно со ссылкой на прилагаемые чертежи. В следующем варианте осуществления изобретения, чертежи упрощены или изменены, где это уместно, при этом масштаб, форма и т.п. каждой части не всегда отображены точно.

[0018] Фиг. 1 изображает общий вид, иллюстрирующий схематическую конфигурацию системы 12 привода транспортного средства (здесь и далее, система 12 привода) согласно варианту осуществления изобретения. Система 12 привода включает в себя, например, двигатель 14, гидротрансформатор 16 крутящего момента, устройство 18 переключения направления движения вперед/назад, бесступенчатый механизм 20 передачи ременного типа (в дальнейшем именуется бесступенчатым механизмом 20 передачи - БМП), передаточный механизм 22, выходной вал 25, дифференциальную передачу 64. Двигатель 14 используется в качестве источника движущей силы для обеспечения движения транспортного средства. Гидротрансформатор 16 крутящего момента служит в качестве устройства передачи текучей среды. Выходная шестерня 24 установлена на выходном валу 25. Выходная шестерня 24 обеспечивает передачу мощности на ведущие колеса 70. Система 12 привода включает в себя первый тракт передачи мощности и второй тракт передачи мощности, параллельные друг другу. Через первый тракт передачи мощности, крутящий момент (движущая сила), который вырабатывается двигателем 14, подается на вал 26 турбины через гидротрансформатор 16 крутящего момента, и крутящий момент передается от вала 26 турбины на выходной вал 25 через передаточный механизм 22. Через второй тракт передачи мощности, крутящий момент, поступивший на вал 26 турбины, передается на выходной вал 25 посредством бесступенчатого механизма 20 передачи. Система 12 привода выполнена с возможностью изменять тракт передачи мощности на один из первого тракта передачи мощности и второго тракта передачи мощности на основе состояния движения транспортного средства.

[0019] Двигатель 14, например, представляет собой двигатель внутреннего сгорания, такой как бензиновый двигатель или дизельный двигатель. Гидротрансформатор 16 крутящего момента включает в себя крыльчатку 16р насоса и крыльчатку 16t турбины, и выполнен с возможностью передавать мощность посредством текущей среды. Крыльчатка 16р насоса соединена с коленчатым валом двигателя 14. Крыльчатка 16t турбины соединена с устройством 18 переключения направления движения вперед/назад через вал 26 турбины, который представляет собой выходной элемент гидротрансформатора 16 крутящего момента. Блокировочная муфта 28 установлена между крыльчаткой 16р насоса и крыльчаткой 16t турбины. Когда блокировочная муфта 28 полностью включена, то крыльчатка 16р насоса и крыльчатка 16t турбины вращаются как одно целое.

[0020] Устройство 18 переключения направления движения вперед/назад в основном сформировано из сцепления С1 переднего хода, обратного тормоза В1 и планетарной зубчатой передачи 30 с парными, зацепленными между собой сателлитами. Водило 30 с жестко соединено с валом 26 турбины гидротрансформатора 16 крутящего момента и входным валом 32 бесступенчатого механизма 20 передачи. Венцовая шестерня 30r может быть соединена с корпусом 34 с помощью обратного тормоза В1. Корпус 34 служит в качестве неподвижного элемента. Солнечная шестерня 30s соединена с шестерней 36 малого диаметра. Солнечная шестерня 30s и водило 30 с могут быть соединены друг с другом с помощью сцепления C1 переднего хода. Каждый из сцепления C1 переднего хода и обратного тормоза В1 соответствует разделяющему устройству и является гидравлическим устройством фрикционного зацепления, которое обеспечивает фрикционное зацепление с помощью гидравлического привода.

[0021] Солнечная шестерня 30s планетарной зубчатой передачи 30 соединена с шестерней 36 малого диаметра, которая входит в передаточный механизм 22. Передаточный механизм 22 включает в себя шестерню 36 малого диаметра и шестерню 40 большого диаметра. Шестерня 40 большого диаметра установлена на первом обратном валу 38 так, чтобы вращаться сравнительно медленнее. Промежуточная шестерня 42 расположена на той же оси вращения, что и первый обратный вал 38 так, чтобы иметь возможность вращения относительно первого обратного вала 38. Зубчатая муфта D1 установлена между первым обратным валом 38 и промежуточной шестерней 42. Зубчатая муфта D1 способна соединять первый обратный вал 38 и промежуточную шестерню 42 или разъединять первый обратный вал 38 и промежуточную шестерню 42. Зубчатая муфта D1 включает в себя первую шестерню 48, вторую шестерню 50 и соединяющую втулку 61. Первая шестерня 48 сформирована на первом обратном валу 38. Вторая шестерня 50 сформирована на промежуточной шестерне 42. Внутренние шлицы выполнены в соединяющей втулке 61. Внутренние шлицы способны входить в зацепление (зацепляются, сцепляются) с первой шестерней 48 и второй шестерней 50. Когда соединяющая втулка 61 охватывает эти первую шестерню 48 и вторую шестерню 50, первый обратный вал 38 соединяется с промежуточной шестерней 42. Зубчатая муфта D1 дополнительно включает в себя синхронизирующий механизм S1. Синхронизирующий механизм S1 служит в качестве механизма синхронизации, который синхронизирует вращение в момент соединения первой шестерни 48 со второй шестерней 50. Передаточный механизм 22 соответствует механизму передачи, имеющему, по меньшей мере, одно передаточное отношение, согласно настоящему изобретению.

[0022] Промежуточная шестерня 42 находится в зацеплении с входной шестерней 52, имеющей больший диаметр, чем промежуточная шестерня 42. Входная шестерня 52 установлена так, чтобы вращаться относительно медленнее, совместно с выходным валом 25. Выходной вал 25 установлен вдоль оси вращения, которая совпадает с осью вращения вторичного шкива (описан позже) бесступенчатого механизма 20 передачи. Выходной вал 25 установлен так, чтобы иметь возможность вращаться вокруг оси вращения. Входная шестерня 52 и выходная шестерня 24 расположены на выходном валу 25 так, что они не имеют возможности вращаться друг относительно друга. Таким образом, сцепление С1 переднего хода, обратный тормоз В1 и зубчатая муфта D1 задействованы в первом тракте передачи мощности, через который крутящий момент двигателя 14 передается от вала 26 турбины через передаточный механизм 22 на выходной вал 25. Вал 26 турбины соответствует входному валу, на который передается выходной крутящий момент от двигателя внутреннего сгорания, в соответствии с изобретением.

[0023] Бесступенчатый механизм 20 передачи включает в себя первичный шкив 54 (раздвижной шкив), вторичный шкив 56 (раздвижной шкив) и ремень 58 передачи. Бесступенчатый механизм 20 передачи расположен в тракте передачи мощности между входным валом 32 и выходным валом 25. Входной вал 32 соединен с валом 26 турбины. Первичный шкив 54 является элементом входной стороны, установлен на входном валу 32 и имеет переменный эффективный диаметр. Вторичный шкив 56 является элементом выходной стороны и имеет переменный эффективный диаметр. Ремень 58 передачи обернут вокруг пары раздвижных шкивов 54 и 56 так, чтобы быть натянутым между парой раздвижных шкивов 54, 56. Мощность передается посредством фрикционной силы между парой раздвижных шкивов 54, 56 и ремнем 58 передачи.

[0024] Первичный шкив 54 включает в себя неподвижное направляющее колесо 54а, подвижное направляющее колесо 54b и первичный гидравлический привод 54с. Фиксированное направляющее колесо 54а служит в качестве фиксированного ротора на стороне входа, прикрепленного к входному валу 32. Подвижное направляющее колесо 54b служит в качестве подвижного ротора на стороне входа, выполненного так, чтобы иметь возможность необязательно вращаться вокруг своей оси и при этом быть способным перемещаться в осевом направлении по отношению к входному валу 32. Первичный гидравлический привод 54с создает тягу для перемещения подвижного направляющего колеса 54b с тем, чтобы изменять ширину V-образной канавки между фиксированным направляющим колесом 54а и подвижным направляющим колесом 54b. Вторичный шкив 56 включает в себя фиксированное направляющее колесо 56а, подвижное направляющее колесо 56b и вторичный гидравлический привод 56 с. Фиксированное направляющее колесо 56а служит в качестве фиксированного ротора на стороне выхода. Подвижное направляющее колесо 56b служит в качестве подвижного ротора на стороне выхода и выполнено так, чтобы иметь возможность необязательно вращаться вокруг своей оси и при этом перемещаться в осевом направлении по отношению к фиксированному направляющему колесу 56а. Вторичный гидравлический привод 56с создает тягу для перемещения подвижного направляющего колеса 56b с тем, чтобы изменять ширину V-образной канавки между неподвижным направляющим колесом 56а и фиксированным направляющим колесом 56b.

[0025] Ширина V-образной канавки каждого из пары раздвижных шкивов 54, 56 изменяется так, что диаметр намотки (эффективный диаметр) ремня 58 передачи меняется. Таким образом, фактическое передаточное отношение (передаточное отношение), выражаемое формулой:

γ = частота Nin вращения входного вала / частота Nout вращения выходного вала,

непрерывно изменяется. Например, если ширина V-образной канавки первичного шкива 54 уменьшается, то передаточное отношение γ уменьшается. То есть бесступенчатый механизм 20 передачи смещается в сторону повышенной передачи. Если ширина V-образной канавки первичного шкива 54 увеличивается, то передаточное отношение γ возрастает. То есть бесступенчатый механизм 20 передачи смещается в сторону пониженной передачи.

[0026] Сцепление С2 ременного привода вставлено между бесступенчатым механизмом 20 передачи и выходным валом 25. Сцепление С2 ременного привода избирательно соединяет бесступенчатый механизм 20 передачи с выходным валом 25 или разъединяет бесступенчатый механизм 20 передачи с выходным валом 25. Когда сцепление С2 ременного привода включено, то устанавливается второй тракт передачи мощности. Во втором тракте передачи мощности крутящий момент двигателя 14 передается на выходной вал 25 через входной вал 32 и бесступенчатый механизм 20 передачи. Когда сцепление С2 ременного привода освобождено, то второй тракт передачи мощности прерывается, и никакой крутящий момент не передается от бесступенчатого механизма 20 передачи на выходной вал 25.

[0027] Выходная шестерня 24 находится в зацеплении с шестерней 62 большого диаметра, закрепленной на втором обратном валу 60. Шестерня 62 большого диаметра и шестерня 68 малого диаметра расположены на втором обратном валу 60. Шестерня 68 малого диаметра находится в зацеплении с дифференциальной коронной шестерней 66 дифференциальной передачи 64. Дифференциальная передача 64 образована дифференциальным механизмом. Дифференциальная передача 64 передает мощность, поступившую от дифференциальной коронной шестерни 66, на правое и левое ведущие колеса 70R, 70L, обеспечивая при этом соответствующую разницу в скорости вращения правого и левого приводных колес 70R, 70L. Дифференциальная передача 64 является известной технологией, поэтому ее подробное описание опущено.

[0028] Далее описание функционирования сконфигурированной таким образом системы 12 привода будет приведено с использованием схемы зацепления взаимодействующих элементов для каждого шаблона привода, как показано на фиг. 2. На фиг. 2, С1 соответствует рабочему состоянию сцепления С1 переднего хода, С2 соответствует рабочему состоянию сцепления С2 ременного привода, В1 соответствует рабочему состоянию обратного тормоза B1, D1 соответствует рабочему состоянию зубчатой муфты D1, «О» обозначает зацепленное состояние (включенное), и «х» указывает на свободное состояние (выключенное). Зубчатая муфта D1 включает в себя синхронизирующий механизм S1. Когда зубчатая муфта D1 находится в зацеплении, синхронизирующий механизм S1, по существу, работает. Сцепление C1 переднего хода и сцепление С2 ременного привода соответствуют механизму сцепления, который избирательно изменяет тракт передачи мощности на один из первого тракта передачи мощности и второго тракта передачи мощности, в соответствии с изобретением.

[0029] Прежде всего, будет описан шаблон привода, в котором крутящий момент двигателя 14 передается на выходной вал 25 через передаточный механизм 22, т.е. шаблон привода, в котором крутящий момент передается через первый тракт передачи мощности. Этот шаблон привода соответствует режиму зубчатой передачи, показанной на фиг. 2. Как показано на фиг. 2, сцепление С1 переднего хода и зубчатая муфта D1 находятся в зацеплении (включены), в то время как сцепление С2 ременного привода и обратный тормоз В1 являются свободными (выключены).

[0030] Когда сцепление С1 переднего хода включается, планетарная зубчатая передача 30, которая входит в устройство 18 переключения направления движения вперед/назад, вращается как одно целое, поэтому шестерня 36 малого диаметра вращается с той же частотой вращения, что и вал 26 турбины. Поскольку зубчатая муфта D1 находится в зацеплении, то первый обратный вал 38 и промежуточная шестерня 42 соединены друг с другом, и они вращаются как одно целое. Таким образом, когда сцепление С1 переднего хода и зубчатая муфта Dl включены, то первый тракт передачи мощности находится во включенном состоянии, так что мощность двигателя 14 передается на выходной вал 25 и выходную шестерню 24 через гидротрансформатор 16 крутящего момента, вал 26 турбины, устройство 18 переключения направления движения вперед/назад, передаточный механизм 22, промежуточную шестерню 42 и входную шестерню 52. Крутящий момент, переданный на выходную шестерню 24, далее передается на правое и левое ведущие колеса 70R, 70L посредством шестерни 62 большого диаметра, шестерни 68 малого диаметра и дифференциальной передачи 64.

[0031] Далее, будет приведено описание шаблона привода, в котором мощность двигателя 14 передается на выходной вал 25 через бесступенчатый механизм 20 передачи. Этот шаблон привода соответствует режиму ременной передачи (высокая скорость движения транспортного средства), как показано на фиг. 2. В режиме ременной передачи, как показано на фиг. 2, сцепление С2 ременного привода включено, в то время как сцепление С1 переднего хода, обратный тормоз В1 и зубчатая муфта D1 выключены. Когда сцепление С2 ременного привода включено, вторичный шкив 56 соединен с выходным валом 25, так что вторичный шкив 56 интегрально вращается как одно целое с выходным валом 25 и выходной шестерней 24. Таким образом, когда сцепление С2 ременного привода включено, устанавливается второй тракт передачи мощности, и крутящий момент двигателя 14 передается на выходной вал 25 и выходную шестерню 24 через гидротрансформатор 16 крутящего момента, вал 26 турбины, входной вал 32, бесступенчатый механизм 20 передачи. Крутящий момент, переданный на выходную шестерню 24, передается на правое и левое ведущие колеса 70R, 70L через шестерню 62 большого диаметра, шестерню 68 малого диаметра и дифференциальную передачу 64. Причина, по которой зубчатая муфта D1 освобождается (выключается) в режиме ременной передачи, в котором крутящий момент двигателя 14 передается посредством второго тракта передачи мощности, состоит в том, чтобы устранить сопротивление передаточного механизма 22 и т.п. в режиме ременной передачи и предотвратить высокую частоту вращения передаточного механизма 22 и т.п. при высокой скорости движения транспортного средства.

[0032] Режим зубчатой передачи выбирается в области низкой скорости транспортного средства. Передаточное отношение EL (частота Nin вращения вала 26 турбины / частота Nout вращения выходного вала 25) на основании первого тракта передачи мощности устанавливается на значение больше, чем максимальное передаточное отношение в ушах бесступенчатого механизма 20 передачи. То есть передаточное отношение EL устанавливается на значение, которое не может быть установлено в бесступенчатом механизме 20 передачи. Когда установлена необходимость перехода на режим ременной передачи в результате, например, увеличения скорости V движения транспортного средства, то шаблон привода изменяется на режим ременной передачи. Если осуществляется переход от режима зубчатой передачи на режим ременной передачи (высокая скорость движения транспортного средства) или осуществляется переход от режима ременной передачи (высокая скорость транспортного средства) на режим зубчатой передачи, то такой переход осуществляется с помощью промежуточной установки режима ременной передачи (средняя скорость транспортного средства), как показано на фиг. 2.

[0033] Например, когда шаблон привода меняется с режима зубчатой передачи на режим ременной передачи (высокая скорость транспортного средства), то рабочее состояние меняется от состояния, соответствующего режиму зубчатой передачи, когда сцепление С1 переднего хода и зубчатая муфта D1 находятся в зацеплении, в переходное состояние, в котором сцепление С2 ременного привода и зубчатая муфта D1 находятся в зацеплении. Начинается изменение состояния зацепления/освобождения (этап переключения) между сцеплением С1 переднего хода и ведущим диском сцепления С2 ременной передачи. В это время тракт передачи мощности изменяется с первого тракта передачи мощности на второй тракт передачи мощности, и система 12 привода, по существу, переходит в сторону повышенной передачи. После того, как тракт передачи мощности изменяется, зубчатая муфта D1 освобождается (выключается), чтобы предотвратить ненужное сопротивление или высокую частоту вращения передаточного механизма 22 или т.п. (входное воздействие прерывается).

[0034] Когда шаблон привода меняется с режима ременной передачи (высокая скорость движения транспортного средства) на режим зубчатой передачи, то рабочее состояние меняется из состояния, в котором только сцепление С2 ременного привода находится в зацеплении, в переходное состояние, когда для перехода в режим зубчатой передачи включается также зубчатая муфта D1 (подготовка к понижению передачи). В это время вращение также передается на солнечную шестерню 30s планетарной зубчатой передачи 30 через передаточный механизм 22. Когда осуществляется взаимное изменение состояния зацепления/освобождения между сцеплением С2 ременного привода и сцеплением С1 переднего хода из такого состояния (сцепление С1 переднего хода находится в зацеплении, а сцепление С2 ременного привода находится в освобожденном состоянии), то тракт передачи мощности изменяется со второго тракта передачи мощности на первый тракт передачи мощности. В этот момент система 12 привода, по существу, переходит в сторону понижения передачи.

[0035] Как описано выше, при переходе от режима зубчатой передачи (первый тракт передачи мощности) в режим ременной передачи (второй тракт передачи мощности), осуществляется изменение состояния зацепления/освобождения (этап переключения), то есть сцепление С1 переднего хода выключается, а сцепление С2 ременного привода включается. В качестве одного способа изменения состояния зацепления/освобождения, вполне возможно использовать способ управления рабочей точкой двигателя 14 таким образом, чтобы рабочая точка находилась на линии оптимального расхода топлива в переходный период изменения состояния зацепления/освобождения. То есть изменение состояния зацепления/освобождения начинается, когда рабочая точка двигателя 14 достигает точки пересечения с линией оптимального расхода топлива в режиме зубчатой передачи, и изменение состояния зацепления/освобождения (в дальнейшем, переключение) выполняется в то время, когда двигатель 14 работает на этой рабочей точке. Тем не менее существует неудобство, которое заключается в том, что увеличивается период времени переключения, который необходим для переключения, и происходит снижение долговечности каждого из фрикционных материалов сцепления С1 переднего хода и сцепления С2 ременного привода, что вызывает проскальзывание в течение длительного времени. В настоящем варианте осуществления, посредством установки начальной позиции переключения передач, как описано ниже, предотвращается снижение долговечности фрикционных материалов сцепления С1 переднего хода и сцепления С2 ременного привода при переключении передач, и обеспечивается экономия расхода топлива.

[0036] Фиг. 3 показывает функциональную блок-схему, иллюстрирующую входные/выходные линии электронного блока 80 управления, установленного в системе 12 привода для обеспечения управления двигателем 14, бесступенчатым механизмом 20 передачи и т.п., и иллюстрирует соответствующую часть функций управления, реализуемых посредством электронного блока 80 управления. Электронный блок 80 управления включает в себя так называемый микрокомпьютер. Микрокомпьютер включает в себя, например, ЦП (CPU), ОЗУ (RAM), ПЗУ (ROM), интерфейсы ввода/вывода и т.п. ЦП выполняет различные операции управления системой 12 привода посредством выполнения обработки сигналов, в соответствии с программами, предварительно сохраненными в ПЗУ, а также с использованием функции временного хранения в ОЗУ. Например, электронный блок 80 управления выполнен с возможностью выполнения: управления выходной мощностью двигателя 14, управления передаточным отношением, управления положением ремня в бесступенчатом механизме 20 передачи, управления соответствующим изменением тракта передачи мощности системы 12 привода на один из режима зубчатой передачи и режима ременной передачи, и т.п. В случае необходимости, электронный блок 80 управления может быть разделен на электронный блок управления двигателем, электронный блок управления бесступенчатым механизмом передачи, электронный блок управления изменением режима привода и т.п.

[0037] В электронный блок 80 управления поступают: сигнал, указывающий на угол Acr поворота (положение) коленчатого вала и частоту вращения Ne двигателя 14 (частота вращения двигателя), сигнал, указывающий на частоту Nt вращения (частота вращения турбины) вала 26 турбины, сигнал, указывающий на частоту Nin вращения входного вала, сигнал, указывающий на частоту Nout вращения выходного вала, сигнал, указывающий на степень θth открытия дроссельной заслонки в электронном клапане дроссельной заслонки, сигнал, указывающий на величину Acc воздействия на акселератор, сигнал, указывающий на сигнал Bon торможения, сигнал, указывающий на позицию Psh рычага переключения передач (рабочую позицию) и т.п. Угол Acr поворота (положение) коленчатого вала и частота вращения Ne двигателя 14 определяются датчиком 82 частоты вращения двигателя. Частота Nt вращения вала турбины определяется датчиком 84 частоты вращения вала турбины. Частота Nin вращения входного вала является частотой вращения входного вала 32 (первичного шкива 54) бесступенчатого механизма 20 передачи и определяется посредством датчика 86 частоты вращения входного вала. Частота Nout вращения выходного вала является частотой вращения вторичного шкива 56 бесступенчатого механизма 20 передачи, соответствует скорости V транспортного средства, и определяется датчиком 88 частоты вращения выходного вала. Степень θth открытия дроссельной заслонки в электронном клапане дроссельной заслонки определяется датчиком 90 дроссельной заслонки. Величина Acc воздействия на акселератор представляет собой величину воздействия на педаль акселератора, задаваемую водителем для обеспечения желаемого ускорения, и определяется посредством датчика 92 величины воздействия на акселератор. Сигнал Bon торможения указывает на состояние, при котором педаль тормоза приводится в действие, и определяется посредством датчика 94 педали тормоза. Педаль тормоза (ножной тормоз) является рабочим тормозом. Позиция Psh рычага переключения передач (рабочая позиция) определяется датчиком 96 позиции рычага. Электронный блок 80 управления, например, последовательно вычисляет фактическое значение передаточного отношения γ=Nin/Nout бесступенчатого механизма 20 передачи на основании величин частоты Nout вращения выходного вала и частоты Nin вращения входного вала.

[0038] Сигнал Se команды управления выходной мощностью двигателя, сигнал Scvt команды управления гидравлическим приводом, сигнал Sswt команды управления гидравлическим приводом и т.п. являются выходными сигналами электронного блока 80 управления. Сигнал Se команды управления выходной мощностью двигателя используется для управления выходной мощностью двигателя 14. Сигнал Scvt команды управления гидравлическим приводом используется для управления гидравлическим приводом, ассоциированного с переключением бесступенчатого механизма 20 передачи. Сигнал Sswt команды управления гидравлическим приводом используется для управления устройством 18 переключения направления движения вперед/назад (сцеплением С1 переднего хода, обратным тормозом В1), сцеплением С2 ременного привода и зубчатой муфтой D1, ассоциированными с изменением тракта передачи мощности системы 12 привода. В частности, сигнал дроссельной заслонки, сигнал впрыска топлива, сигнал угла зажигания и т.п. выводятся в качестве сигнала Se команды управления выходной мощностью двигателя. Сигнал дроссельной заслонки используется для управления открыванием/закрыванием электронного клапана дроссельной заслонки посредством исполнительного механизма дроссельной заслонки. Сигнал впрыска топлива используется для управления количеством топлива, который впрыскивается из устройства впрыска топлива. Сигнал угла зажигания используется для управления моментом зажигания в двигателе 14 с помощью устройства зажигания. Командный сигнал для приведения в действие линейного электромагнитного клапана (не показан), который регулирует первичное давление Pin, командный сигнал для приведения в действие линейного электромагнитного клапана (не показан), который регулирует вторичное давление Pout, и т.п. выводятся в схему 98 управления гидравлическим контуром в качестве сигнала Scvt команды управления гидравлическим приводом. Первичное давление Pin подается на первичный гидравлический привод 54с. Вторичное давление Pout подается на вторичный гидравлический привод 56с. Командные сигналы и т.п. для соответствующих линейных электромагнитных клапанов, управляющих гидравлическим давлением, которое подается на сцепление С1 переднего хода, обратный тормоз В1, сцепление С2 ременного привода и синхронизирующий механизм S1, выводятся в схему 98 управления гидравлическим контуром в качестве сигнала Ssvt команды управления гидравлическим приводом.

[0039] Далее будут описаны функции управления электронного блока 80 управления. Блок 100 управления выходной мощностью двигателя (средство управления выходной мощности двигателя), показанный на фиг. 3, например, выдает сигнал Se команды управления выходной мощностью двигателя, такой как сигнал дроссельной заслонки, сигнал впрыска топлива и сигнал угла зажигания соответственно на привод дроссельной заслонки, устройство впрыска топлива и устройство зажигания, чтобы выполнить управление выходной мощностью двигателя 14. Блок 100 управления выходной мощности двигателя, например, устанавливает целевой крутящий момент Те* двигателя для получения требуемой движущей силы (крутящий момент). Требуемая движущая сила рассчитывается на основе величины Acc воздействия на акселератор и скорости V транспортного средства. Блок 100 управления выходной мощностью двигателя управляет не только открытием/закрытием электронного клапана дроссельной заслонки с помощью привода дроссельной заслонки, но также количеством впрыска топлива с помощью устройства впрыска топлива и углом зажигания с помощью устройства зажигания, для получения целевого крутящего момента Те* двигателя.

[0040] Блок 102 управления бесступенчатым переключением передач (средство управления бесступенчатым переключением передач) управляет передаточным отношением γ бесступенчатого механизма 20 передачи таким образом, что достигается целевое передаточное отношение γ*. Целевое передаточное отношение γ* рассчитывается на основе величины Acc воздействия на акселератор, скорости V транспортного средства, сигнала Bon торможения и т.п. В частности, блок 102 управления бесступенчатым переключением передач определяет первичное управляющее давление Pintgt и вторичное управляющее давление Pouttgt таким образом, что достигается целевое передаточное отношение γ* бесступенчатого механизма 20 передачи, то есть достигается целевая частота Ne* вращения двигателя, и в тоже время не происходит проскальзывание ремня в бесступенчатом механизме 20 передачи. Блок 102 управления бесступенчатым переключением передач выдает первичное управляющее давление Pintgt и вторичное управляющее давление Pouttgt в схему 98 управления гидравлическим контуром. Целевое передаточное отношение γ* устанавливается таким образом, чтобы рабочая точка двигателя 14 находилась на линии оптимального расхода топлива. Целевая частота Ne* вращения двигателя устанавливается таким образом, чтобы рабочая точка двигателя 14 находилась на линии оптимального расхода топлива. Первичное управляющее давление Pintgt является командным значением первичного давления Pin (целевое первичное давление Pin*). Вторичное управляющее давление Pouttgt является командным значением вторичного давления Pout (целевое вторичное давление Pout*).

[0041] Блок 106 управления переключением (средство управления переключением) осуществляет управление переключением для изменения шаблона привода на основе состояния движения транспортного средства в режиме зубчатой передачи с использованием первого тракта передачи мощности, или в режиме ременной передачи (высокая скорость движения транспортного средства) с использованием второго тракта передачи мощности. В режиме зубчатой передачи, крутящий момент двигателя 14 передается на выходную шестерню 24 через передаточный механизм 22. В режиме ременной передачи (высокая скорость движения транспортного средства), крутящий момент двигателя 14 передается на выходную шестерню 24 через бесступенчатый механизм 20 передачи. Блок 106 управления переключением функционально включает в себя блок 108 определения начала переключения (средство определения начала переключения) и блок 110 обучающегося управления коррекцией (средство обучающегося управления коррекцией).

[0042] Например, когда определено, что необходимо переключиться в режим ременной передачи во время движения в режиме зубчатой передачи, блок 106 управления переключением первоначально выполняет этап переключения (переключение в сторону повышения передачи) для выключения сцепления С1 переднего хода и включения сцепления С2 ременного привода, и, когда операция переключения завершена, освобождает зубчатую муфту D1, как показано на фиг. 2. Когда определено, что необходимо переключиться в режим зубчатой передачи во время движения в режиме ременной передачи, блок 106 управления переключением первоначально включает зубчатую муфту D1 и, когда зацепление зубчатой муфты D1 будет завершено, выполняет этап переключения (переключение в сторону понижения передачи) для освобождения сцепления С2 ременного привода и включения сцепления С1 переднего хода, как показано на фиг. 2.

[0043] Блок 108 определения начала переключения определяет момент времени, в который начинается этап переключения для взаимообратного изменения состояния зацепления/освобождения между сцеплением С1 переднего хода и сцеплением С2 ременного привода. Блок 108 определения начала переключения сохраняет информацию о начальной точке переключения, основанной на рабочей точке двигателя 14 и определенной согласно способу, описанному ниже, и определяет, следует ли начать переключение на основе того, достигла ли рабочая точка двигателя 14 заданной начальной точки переключения.

[0044] Фиг. 4А и фиг. 4В представляют собой графики, иллюстрирующие способ установки начальной точки переключения, например, на этапе переключения, в котором режим движения изменяется с режима зубчатой передачи в режим ременной передачи во время ускорения транспортного средства (сцепление С1 переднего хода выключается, а сцепление С2 ременного привода включается). Фиг. 4А отражает график характеристик двигателя 14. Фиг. 4В показывает корреляцию между частотой Nout вращения выходного вала и частотой Ne вращения двигателя при переключении передач. На фиг. 4А ось абсцисс представляет частоту Ne вращения двигателя, и ось ординат представляет крутящий момент Те двигателя. Множество узких как длинных, так и коротких пунктирных линий показывают линии равной мощности, множество узких непрерывных линий показывают линии равного расхода топлива, а широкая пунктирная линия показывает линию оптимального расхода топлива двигателя 14. В режиме ременной передачи, передаточное отношение у бесступенчатого механизма 20 передачи изменяется таким образом, что рабочая точка двигателя 14 перемещается по линии оптимального расхода топлива. На фиг. 4В, ось абсцисс представляет собой частоту Nout вращения выходного вала, а ось ординат представляет собой частоту Ne вращения двигателя, γmin соответствует минимальному передаточному отношению бесступенчатого механизма 20 передачи, γmax соответствует максимальному передаточному отношению бесступенчатого механизма 20 передачи. EL соответствует передаточному отношению в режиме зубчатой передачи (ExtraLow). Рабочие точки соответственно А, В, С, a, b на фиг. 4А соответствуют таковым на фиг. 4В. Частота Ne вращения двигателя, соответствующая этим рабочим точкам, обозначена как NeA, NeB, NeC, Nea, Nab. Как видно на фиг. 4В, передаточное отношение EL в режиме зубчатой передачи устанавливается на значение, превышающее максимальное передаточное отношение γmax бесступенчатого механизма 20 передачи. Таким образом, переход от режима зубчатой передачи в режим ременной передачи (сцепление С1 переднего хода освобождается, а сцепление С2 ременного привода приводится в действие) представляет собой переключение на повышенную передачу (этап переключения).

[0045] На фиг. 4В, при переходе с режима зубчатой передачи в режим ременной передачи (в дальнейшем, на повышенную передачу), рабочая точка а соответствует рабочей точке двигателя 14, которая является целевой после перехода на повышенную передачу, и рабочая точка двигателя 14 устанавливается так, чтобы быть на линии оптимального расхода топлива после перехода на повышенную передачу. Рабочая точка С соответствует рабочей точке, в которой двигатель 14 обеспечивает оптимальный расход топлива в режиме зубчатой передачи (рабочая точка, которая находится на линии оптимального расхода топлива). В режиме зубчатой передачи рабочая точка двигателя 14 отслеживает передаточное отношение EL.

[0046] На фиг. 4В прямая линия, которая соединяет рабочую точку С с рабочей точкой а, соответствует линии оптимального расхода топлива двигателя 14. То есть при переходе на повышенную передачу, когда рабочая точка двигателя 14 находится на линии оптимального расхода топлива, соединяющей рабочую точку С с рабочей точкой а, от рабочей точки С до рабочей точки а расход топлива является оптимальным. Однако в этом случае диапазон изменения частоты Nout вращения выходного вала существенно увеличивается, и сцепления (сцепление С1 переднего хода и сцепление С2 ременного привода) проскальзывают в течение длительного времени во время повышения передачи, так что долговечность фрикционных материалов, которые содержатся в каждой муфте, имеет тенденцию к снижению. Таким образом, повышение передачи для поддержания рабочей точки двигателя 14 на линии оптимального расхода топлива не является оптимальным с точки зрения долговечности каждого сцепления. Такое повышение передачи соответствует рабочей точке С и рабочей точке а двигателя 14 на фиг. 4А, и рабочие точки двигателя 14 находятся на той же рабочей точке С (рабочей точке а) на линии оптимального расхода топлива.

[0047] После завершения переключения на повышенную передачу, когда повышение передачи осуществляется таким образом, что рабочая точка двигателя 14 находится на линии оптимального расхода топлива, можно контролировать рабочую точку двигателя 14 таким образом, чтобы она постоянно находилась на линии оптимального расхода топлива в режиме ременной передачи; тем не менее, рабочая точка отклоняется от линии оптимального расхода топлива непосредственно перед переключением на повышенную передачу в режиме зубчатой передачи. Рабочая точка во время переключения на повышенную передачу в этот момент времени соответствует переходу от рабочей точки А к рабочей точки а на фиг. 4А и фиг. 4В. Как показано на фиг. 4А и фиг. 4В, рабочая точка смещается к рабочей точке а на линии оптимального расхода топлива только после выполнения переключения на повышенную передачу; тем не менее, отклонение от линии оптимального расхода топлива велико в рабочей точке А непосредственно перед переключением на повышенную передачу.

[0048] Таким образом, в настоящем варианте осуществления, переключение на повышенную передачу выполняется таким образом, что рабочая точка двигателя 14 пересекает линию оптимального расхода топлива во время переключения на повышенную передачу. В частности, как показано на фиг. 4А и фиг. 4В, например, переход от рабочей точки В к рабочей точке b соответствует такому переключению на повышенную передачу. При выполнении такого переключения, переключение начинается с рабочей точки В двигателя 14, и рабочая точка переходит в рабочую точку b через линию оптимального расхода топлива. Бесступенчатый механизм 20 передачи изменяет передаточное отношение таким образом, чтобы рабочая точка двигателя 14 стала рабочей точкой а на линии оптимального расхода топлива. То есть рабочая точка двигателя 14 изменяется последовательно с рабочей точки В на рабочую точку b и на рабочую точку а.

[0049] Расход топлива при переходе на повышенную передачу в случае, когда рабочая точка двигателя 14 изменяется (рабочая точка В → рабочая точка b → рабочая точка а), как описано выше, и расход топлива в случае, когда рабочая точка изменяется с рабочей точки А на рабочую точку а, будут проанализированы. Предполагается, что экономия топлива является самой высокой в том случае, когда рабочая точка двигателя 14 находится на линии оптимального расхода топлива, и величина расхода топлива увеличивается, когда возрастает отклонение от линии оптимального расхода топлива. На фиг. 4А и фиг. 4В, рабочая точка А значительно отклоняется от линии оптимального расхода топлива, поэтому величина расхода топлива велика; в то время как рабочие точки С и а (не отклоняются от) находятся на линии оптимального расхода топлива, поэтому величина расхода топлива минимальна.

[0050] Величина перерасхода топлива (количество топлива, потребляемого излишне), если сравнивать величину расхода топлива в случае, когда рабочая точка изменилась с рабочей точки А на рабочую точку а во время переключения на повышенную передачу, с величиной расхода топлива в случае, когда рабочая точка изменилась вдоль линии оптимального расхода топлива (рабочая точка С → рабочая точка а), соответствует области, ограниченной рабочей точкой А, рабочей точкой С и рабочей точкой а, как показано на фиг. 4В. На фиг. 4А, величина перерасхода топлива соответствует треугольной области, ограниченной рабочей точкой А, пересечением s линии оптимального расхода топлива с линией, проведенной вверх от рабочей точки А, и рабочей точкой С (рабочей точкой а). По мере увеличения площади, величина перерасхода топлива возрастает.

[0051] Величина перерасхода топлива, в случае, когда рабочая точка двигателя изменилась с рабочей точки В через рабочую точку b на рабочую точку а во время переключения на повышенную передачу, соответствует сумме площадей двух треугольников. Один из треугольников ограничен рабочей точкой В, рабочей точкой С и пересечением х линии оптимального расхода топлива с линией, соединяющей рабочую точку В и рабочую точку b. Другой треугольник ограничен пересечением х, рабочей точкой b и рабочей точкой а.

[0052] Когда эти области сопоставляются друг с другом, то область, в случае перехода от рабочей точки А к рабочей точке а, больше, чем область, в случае перехода от рабочей точки В через рабочую точку b к рабочей точке а. В частности, как показано на фиг. 4В, область, в случае перехода от рабочей точки А к рабочей точке а, больше, чем площадь, в случае перехода от рабочей точки В через рабочую точку b к рабочей точке а, из-за разницы площади между четырехугольником и треугольником. Четырехугольник ограничен рабочей точкой А, рабочей точкой В, пересечением х и рабочей точкой а. Треугольник ограничен пересечением х, рабочей точкой b и рабочей точкой а. На фиг. 4А, увеличение площади соответствует разнице между площадью заштрихованного четырехугольника и площадью заштрихованного треугольника. Заштрихованный четырехугольник ограничен рабочей точкой В, рабочей точкой А, пересечением s и пересечением t линии оптимального расхода топлива с линией, проведенной вверх от рабочей точки В. Заштрихованный треугольник окружен рабочей точкой С, рабочей точкой b и пересечением и линии оптимального расхода топлива с линией, проведенной вниз от рабочей точки b. Как видно из разницы площадей, показанной на фиг. 4А и фиг. 4В, область, в случае перехода от рабочей точки А к рабочей точке а, больше, чем область, в случае перехода от рабочей точки В через рабочую точку b к рабочей точке а, поэтому величина расхода топлива меньше в случае перехода с рабочей точки В через рабочую точку b к рабочей точке а. Таким образом, поскольку рабочая точка двигателя пересекает линию оптимального расхода топлива в процессе переключения на повышенную передачу, то используется область вблизи линии оптимального расхода топлива, так что экономия топлива возрастает. Когда совершается переход от рабочей точки А к рабочей точке а, как описано выше, то экономия топлива уменьшается по сравнению со случаем, когда рабочая точка пересекает линию оптимального расхода топлива, при этом изменение в частоте Nout вращения выходного вала сведено к минимуму, так что величина истирания уменьшается.

[0053] В той связи, даже когда выполняется переключение на повышенную передачу таким образом, что рабочая точка двигателя во время переключения на повышенную передачу пересекает линию оптимального расхода топлива, то затруднительно определить начало выполнения процесса переключения на повышенную передачу. Как описано выше, когда рабочая точка пересекает линию оптимального расхода топлива, то образуются два треугольника, причем желательно, чтобы сумма площадей этих треугольников была минимальной. Как показано на фиг. 5, момент времени, когда сумма площадей двух треугольников является минимальной, является моментом времени, когда пересечение х линии оптимального расхода топлива с линией равной мощности двигателя 14, является средней величиной между частотой Ne вращения двигателя до и после переключения (до и после изменения) в процессе переключения на повышенную передачу. Таким образом, рассчитывается начальная точка переключения, которая приводит среднее значение между частотой Ne вращения двигателя до и после переключения во время переключения на повышенную передачу к совпадению с точкой оптимального расхода топлива (то есть обеспечивается прохождение рабочей точки через точку оптимального расхода топлива).

[0054] Например, когда заранее установлена начальная точка переключения (например, рабочая точка В) и, кроме того, заранее установлена целевая скорость изменения (скорость переключения) частоты Ne вращения двигателя, то может быть рассчитана частота Neb вращения двигателя в рабочей точке (рабочая точка b), в которой передаточное отношение после переключения на повышенную передачу становится максимальным передаточным отношением γmax. Таким образом, может быть вычислено среднее значение Nemid между частотой NeB вращения двигателя непосредственно перед переключением на повышенную передачу и частотой Neb вращения двигателя после переключения на повышенную передачу. Получая начальную точку переключения (частота NeB вращения двигателя), которая приводит среднее значение Nemid к совпадению с оптимальной точкой расхода топлива, можно получить начальную точку переключения (рабочая точка двигателя 14), которая обеспечивает оптимальную топливную экономичность. Блок 108 определения начала переключения сохраняет предварительно полученную таким образом начальную точку переключения (рабочая точка двигателя 14) в качестве рабочей точки двигателя 14 для определения переключения на повышенную передачу. Когда рабочая точка двигателя 14 достигает рабочей точки, соответствующей начальной точке переключения в режиме зубчатой передачи, блок 108 определения начала переключения определяет момент начала переключения на повышенную передачу. Когда блок 106 управления переключением начинает процесс переключения и выполняет управление таким образом, что переключение осуществляется при заданной скорости переключения, то среднее значение Nemid регулируют таким образом, чтобы пройти через линию оптимального расхода топлива или около линии оптимального расхода топлива.

[0055] В описанном выше способе определения начальной точки переключения, начальная точка переключения определяется исходя из предположения, что перерасход топлива увеличивается при увеличении расстояния рабочей точки двигателя 14 от линии оптимального расхода топлива. Тем не менее, даже когда отклонение от линии оптимального расхода топлива одинаковое, то, фактически, величина расхода топлива также меняется при изменении рабочей точки двигателя 14. Таким образом, в описанном выше способе определения величина расхода топлива не всегда является оптимальной. В качестве еще одного способа определения начальной точки переключения, величина расхода топлива во время переключения на повышенную передачу вычисляется на основе величины расхода топлива в каждой рабочей точке двигателя 14, и начальная точка переключения определяется таким образом, что величина расхода топлива является минимальной. Другими словами, способ определения учитывает величину расхода топлива в рабочей точке двигателя дополнительно к операции сравнения описанных выше областей. Далее будет описан конкретный способ определения.

[0056] Во-первых, вычисляется величина расхода топлива в случае, когда рабочая точка двигателя удерживается на линии оптимального расхода топлива в процессе переключения на повышенную передачу, как опорная величина Ма расхода топлива. Опорная величина Ма расхода топлива рассчитывается следующим математическим выражением (1). Здесь Nea соответствует целевой частоте вращения после переключения на повышенную передачу, Fca соответствует величине расхода топлива при целевой частоте вращения (оптимальная точка расход топлива) и ta соответствует времени t переключения на повышенную передачу. Значение Fca предварительно получают из характеристик двигателя 14 (характеристика уровня расхода топлива), значение ta также задается заранее, как целевое время переключения. Опорная величина Ма расхода топлива, которая получается из математического выражения (1), представляет собой минимальное количество топлива, которое требуется в течение переключения на повышенную передачу.

[0057] Далее, рассчитывается величина Mb расхода топлива в результате переключения на повышенную передачу (этап переключения). Величина Mb расхода топлива во время переключения на повышенную передачу рассчитывается согласно следующему математическому выражению (2). Здесь Ne соответствует частоте Ne вращения двигателя в течение переключения на повышенную передачу, Fcb соответствует величине расхода топлива на каждой частоте Ne вращения двигателя и имеет значение, полученное заранее на основании характеристик двигателя 14 (характеристика уровня расхода топлива).

[0058] Вычисляется разностная величина ΔМ расхода топлива (= Mb - Ма) между величиной Mb расхода топлива во время переключения на повышенную передачу и опорной величиной Ма расхода топлива, и определяется начальная точка переключения (рабочая точка двигателя 14), при которой разностная величина ΔМ расхода топлива становится минимальной. Блок 108 определения начала переключения сохраняет предварительно полученную таким образом начальную точку переключения (рабочая точка двигателя 14) в качестве рабочей точки двигателя 14 для определения переключения. Когда рабочая точка двигателя 14 достигает рабочей точки, соответствующей начальной точке переключения в режиме зубчатой передачи, блок 108 определения начала переключения определяет момент начала переключения на повышенную передачу. Разностная величина ΔМ расхода топлива является минимальной, когда рабочая точка двигателя 14 удерживается на линии оптимального расхода топлива, как описано выше. Тем не менее предполагается, что рабочая точка двигателя 14 пересекает линию оптимального расхода топлива во время переключения на повышенную передачу, так что рабочая точка двигателя 14 отличается от рабочей точки, которая удерживается на линии оптимального расхода топлива.

[0059] В каждом из описанных выше двух способов определения начальной точки переключения, целевое время t* переключения, которое является целевым для переключения на повышенную передачу, устанавливается заранее, определяется скорость переключения, которая удовлетворяет целевому времени t* переключения, и на основании скорости переключения устанавливается начальная точка переключения. Таким образом, не только начальная точка переключения на повышенную передачу, но и скорость переключения (или целевое время переключения) на повышенную передачу, устанавливается заранее. Скорость переключения регулируется с помощью величин гидравлического давления сцепления С1 переднего хода и сцепления С2 ременного привода. Когда блок 108 определения начала переключения определяет момент начала переключения на повышенную передачу, блок 106 управления изменением управляет величинами гидравлического давления, которые подаются на сцепление С1 переднего хода и сцепление С2 ременного привода так, что достигается заданная скорость переключения или заданное целевое время t* переключения. Процесс переключения начинается с начального момента времени переключения, сохраненного в блоке 108 определения начала переключения, а скорость переключения регулируется таким образом, чтобы она становилась заданной скоростью переключения. В результате, рабочая точка двигателя 14 при переключении передач управляется таким образом, чтобы обеспечить пересечение линии оптимального расхода топлива.

[0060] Блок 110 обучающегося управления коррекцией выполняет процесс обучающегося управления каждый раз при переключении на повышенную передачу. То есть блок 110 обучающегося управления коррекцией измеряет время t переключения от начала переключения на повышенную передачу до завершения переключения на повышенную передачу (промежуток времени, который занимает переход рабочей точки двигателя от рабочей точки В через рабочую точку b к рабочей точке а) в любое время, и изменяет начальную точку переключения или командного значения гидравлического давления (сцепления С1 переднего хода и сцепления С2 ременного привода) так, что время t переключения становится целевым временем t* переключения, которое установлено заранее. Например, блок 110 обучающегося управления коррекцией выполняет обучающееся управление следующим образом. Блок 110 обучающегося управления коррекцией вычисляет разность между целевым временем t* переключения и фактическим временем t переключения, и когда разность Δt превышает установленное заранее заданное значение α, изменяет рабочую точку начальной точки или командные значения гидравлического давления сцеплений. Например, когда фактическое время t переключения превышает целевое время t* переключения, то блок 110 обучающегося управления коррекцией увеличивает командное значение гидравлического давления на стороне приведения в действие сцепления С2 ременного привода или изменяет рабочую точку двигателя 14, определяющую начало переключения, для определения переключения на повышенную передачу в сторону повышенной частоты вращения, тем самым, изменяя рабочую точку начала переключения или командные значения гидравлического давления сцеплений так, что время t переключения сокращается.

[0061] Существует время задержки от момента времени, который был определен для переключения на повышенную передачу, до момента времени, когда переключение на повышенную передачу фактически начинается, и после чего частота Ne вращения двигателя начинает меняться, в то время как гидравлическое давление подается на сцепление С1 переднего хода и сцепление С2 ременного привода. Блок 110 обучающегося управления коррекцией корректирует начальную точку переключения по мере необходимости, принимая во внимание время задержки. Величина поправки также изменяется на основе, например, температуры гидравлического масла и т.п. По мере того, как температура гидравлического масла уменьшается, промежуток времени до момента изменения частоты Ne вращения двигателя увеличивается. Таким образом, при уменьшении температуры гидравлического масла, время t переключения корректируется в сторону уменьшения. Частота Ne вращения двигателя и частота Nt вращения турбины изменяется на основе состояния зацепления блокировочной муфты 28. Блок 110 обучающегося управления коррекцией корректирует начальную точку переключения по мере необходимости на основе состояния зацепления блокировочной муфты 28. Блок 110 обучающегося управления коррекцией, например, сохраняет предварительно определенную карту корреляции между дифференциальным давлением ΔР (Pon-Poff) блокировочной муфты 28 и корректирующим значением начальной точки переключения или командным значением коррекции гидравлического давления каждого сцепления, и корректирует начальную точку переключения или командное значение гидравлического давления каждого сцепления на основании карты корреляции.

[0062] В приведенном выше описании проиллюстрирован способ определения начальной точки переключения при переключении на повышенную передачу для изменения режима зубчатой передачи на режим ременной передачи. Что касается переключения на пониженную передачу для изменения режима ременной передачи на режим зубчатой передачи, начальная точка переключения определяется аналогичным способом.

[0063] Фиг. 6 показывает блок-схему, которая иллюстрирует соответствующую часть операций управления, осуществляемых электронным блоком 80 управления, то есть операции управления для подавления эффекта уменьшения долговечности сцеплений при уменьшении величины расхода топлива при изменении (переключении) между режимом зубчатой передачи и режимом ременной передачи. Эта блок-схема многократно выполняется за очень короткое время цикла, составляющее, например, от нескольких миллисекунд до нескольких десятков миллисекунд. Фиг. 6 показывает изменение (переключение на повышенную передачу) режима зубчатой передачи на режим ременной передачи в качестве примера; тем не менее, настоящее изобретение также применимо к изменению (переключение на пониженную передачу) режима ременной передачи на режим зубчатой передачи.

[0064] На этапе S1 (в дальнейшем, этап опускается), соответствующем работе блока 108 определения начала переключения, определяется, достигла ли рабочая точка двигателя 14 рабочей точки, в которой начинается переключение на повышенную передачу, и которая получена и сохраняется заранее. Рабочая точка, в которой начинается переключение на повышенную передачу, устанавливается на рабочую точку, траектория которой пересекает линию оптимального расхода топлива во время переключения на повышенную передачу, и расход топлива снижается во время переключения на повышенную передачу, как описано выше. При отрицательном результате определения на этапе S1 процедура заканчивается.

[0065] При наличии положительного результата определения на этапе S1, на этапе S2, который соответствует работе блока 106 управления переключением и блока 110 обучающегося управления коррекцией, начинается переключение на повышенную передачу (изменение состояния зацепления/освобождения, этап переключения) с выключением сцепления С1 переднего хода и включением сцепления С2 ременного привода, и одновременно начинается измерение промежутка времени t переключения. На этапе S3, который соответствует блоку 106 управления переключением, определяется, завершено ли переключение на повышенную передачу. При наличии отрицательного результата определения на этапе S3, на этапе S7, который соответствует блоку 106 управления переключением, продолжается выполнение переключения на повышенную передачу, и процесс возвращается на этап S3.

[0066] При наличии положительного результата определения на этапе S3, на этапе S4, который соответствует блоку 110 обучающегося управления коррекцией, измерение времени t переключения завершается. Далее, на этапе S5, соответствующем блоку 110 обучающегося управления коррекцией, вычисляется разница между предварительно заданным целевым временем t* переключения и измеренным текущим временем t переключения, и определяется, превышает ли вычисленная разность Δt заранее определенное значение α, установленное заранее. При наличии отрицательного результата определения на этапе S5, процедура заканчивается. При наличии положительного результата определения на этапе S5, на этапе S6, соответствующем блоку 110 обучающегося управления коррекцией, рабочая точка двигателя 14 для определения начала переключения на повышенную передачу, сохраненная в блоке 108 определения начала переключения, или командные значения гидравлического давления для каждого сцепления меняются на новые значения так, чтобы время t переключения приближалось к целевому времени t* переключения.

[0067] Как описано выше, в соответствии с настоящим вариантом осуществления, как правило, величина расхода топлива увеличивается, как только рабочая точка двигателя 14 удаляется от линии оптимального расхода топлива. Таким образом, во время изменения (переключения) тракта передачи мощности, желательно, обеспечить нахождение рабочей точки двигателя 14 на линии оптимального расхода топлива, тем не менее, существует вероятность увеличения времени переключения, и долговечность фрикционных материалов, входящих в состав каждого из сцеплений, уменьшается. Таким образом, путем установки рабочей точки двигателя 14 таким образом, чтобы траектория рабочей точка пересекала линию оптимального расхода топлива двигателя 14 во время изменения (переключения) тракта передачи мощности, можно использовать область, близкую к линии оптимального расхода топлива во время периода осуществления переключения, поэтому величина расхода топлива при переключении передач снижается, и при этом не допускается увеличения периода времени t переключения, в результате чего снижение долговечности сцеплений также подавляется. Например, когда измененная рабочая точка 14 двигателя совпадает с линией оптимального расхода топлива в момент окончания изменения тракта передачи мощности, и при этом, не пересекает линию оптимального расхода топлива, то величина расхода топлива увеличивается, так как ее отклонение от линии оптимального расхода топлива в момент начала изменения велико; тем не менее, величина расхода топлива снижается, когда рабочая точка пересекает линию оптимального расхода топлива.

[0068] В соответствии с настоящим вариантом осуществления, рабочая точка двигателя 14 для определения начала переключения и скорость изменения частоты Ne вращения двигателя при переключении передач установлены таким образом, что среднее значение Nemid между частотой Ne вращения двигателя до и после переключения передач (в процессе смены тракта передачи мощности) проходит через линию оптимального расхода топлива или вблизи линии оптимального расхода топлива. Таким образом, исходя из предположения о том, что топливная экономичность ухудшается (возникает перерасход топлива), когда рабочая точка двигателя 14 отклоняется от линии оптимального расхода топлива, величина расхода топлива при переключении передач сведена к минимуму.

[0069] В соответствии с настоящим вариантом осуществления, в диапазоне, в котором рабочая точка двигателя 14 пересекает линию оптимального расхода топлива при переключении передач, рабочая точка двигателя 14 для определения начала переключения и скорость изменения частоты Ne вращения двигателя при переключении передач установлены таким образом, чтобы величина расхода топлива двигателя 14, потребляемого при переключении передач, была сведена к минимуму. Таким образом, в диапазоне, в котором рабочая точка пересекает линию оптимального расхода топлива при переключении передач, величина расхода топлива при переключении передач сведена к минимуму. В частности, рабочая точка двигателя 14 для определения начала переключения и скорость изменения частоты Ne вращения двигателя при переключении передач установлены таким образом, что разностная величина ΔM (Mb-Ма) расхода топлива, определяемая как разность между величиной Mb расхода топлива и опорной величиной Ма расхода топлива при переключении передач (во время смены тракта передачи мощности) является минимальной. Таким образом, в диапазоне, в котором рабочая точка пересекает линию оптимального расхода топлива во время переключения передач, величина расхода топлива при переключении передач сведена к минимуму.

[0070] В соответствии с настоящим вариантом осуществления, обучающееся управление для управления рабочей точкой двигателя 14 для определения начала переключения и скоростью изменения частоты Ne вращения двигателя при переключении передач выполняется таким образом, что время t переключения, которое требуется для выполнения переключения, становится заданным целевым временем t* переключения. При такой конфигурации рабочая точка двигателя 14 для определения начала переключения и скорость изменения частоты Ne вращения двигателя при переключении передач изменяются посредством обучающегося управления до подходящих значений в любое время, так что можно постоянно удерживать время t около целевого значения времени t* переключения.

[0071] Далее будет приведено описание еще одного варианта осуществления настоящего изобретения. В последующем описании одинаковые ссылочные позиции обозначают элементы, аналогичные тем, которые описаны ранее в варианте осуществления, и их описание будет опущено.

[0072] Система 130 привода транспортного средства (далее упоминается, как система 130 привода), в соответствии с настоящим вариантом осуществления, отличается от системы 12 привода, в соответствии с описанным выше вариантом осуществления, в том, что передаточное отношение ЕН (ExtraHi), в случае, когда выбран режим зубчатой передачи, устанавливается на значение меньше, чем минимальное передаточное отношение γmin бесступенчатого механизма 20 передачи. То есть передаточное отношение ЕН устанавливается на стороне более высокой передачи, чем минимальное передаточное отношение γmin бесступенчатого механизма 20 передачи. Таким образом, в системе 130 привода, переключение на повышенную передачу выполняется, когда режим привода изменяется с режима ременной передачи на режим зубчатой передачи, и переключение на пониженную передачу выполняется, когда режим привода изменяется с режима зубчатой передачи на режим ременной передачи. Работа (переключение) сцепления С1 переднего хода и сцепления С2 ременного привода при изменении тракта передачи мощности между режимом зубчатой передачи и режимом ременной передачи аналогична описанному выше варианту осуществления. Остальная часть конфигурации аналогична вышеописанной системе 12 привода, так что описание данной части конфигурации будет опущено.

[0073] Фиг. 7А и фиг. 7В представляют собой виды, иллюстрирующие способ установки начальной точки переключения в момент времени, когда выполняется переключение на пониженную передачу (переключение кик-даун) с помощью, например, нажатия на педаль акселератора в режиме зубчатой передачи в системе 130 привода транспортного средства, и соответственно аналогичны фиг. 4А и фиг. 4В согласно описанному выше варианту осуществления. Как видно из фиг. 7В, передаточное отношение ЕН в режиме зубчатой передачи имеет значение меньше, чем минимальное передаточное отношение γmin режима ременной передачи. Понижение передачи в режиме зубчатой передачи соответствует переключению на минимальное передаточное отношение γmin бесступенчатого механизма 20 передачи, которое установлено на стороне более низкой передачи, по сравнению с передаточным отношением ЕН режима зубчатой передачи, то есть - переключению с режима зубчатой передачи в режим ременной передачи (сцепление С1 переднего хода выключается, и сцепление С2 ременного привода включается).

[0074] На фиг. 7А и фиг. 7В, когда начинается переключение на пониженную передачу в рабочей точке А двигателя 14, расход топлива сразу после переключения на пониженную передачу является оптимальным, так как рабочая точка а сразу после переключения на пониженную передачу совпадает с минимальным передаточным отношением γmin на линии оптимального расхода топлива; тем не менее рабочая точка отклоняется от линии оптимального расхода топлива непосредственно перед переключением на пониженную передачу в режиме зубчатой передачи. С другой стороны, как и в случае описанного выше варианта осуществления, например, путем изменения рабочей точки от рабочей точки В к рабочей точке b через линию оптимального расхода топлива до и после переключения на пониженную передачу, можно использовать область вблизи линии оптимального расхода топлива до и после переключения на пониженную передачу, так что экономия топлива также повышается. Конкретный способ определения начальной точки переключения может быть определен, как и в случае описанного выше варианта осуществления. Например, расход топлива становится оптимальным, путем установки рабочей точки таким образом, чтобы рабочая точка проходила через линию оптимального расхода топлива при среднем значении между частотой Ne вращения двигателя до и после переключения или вблизи среднего значения. В качестве альтернативы, величина расхода топлива во время переключения на пониженную передачу рассчитывается на основе характеристики по уровню расхода топлива двигателя 14, и определяется начальная точка переключения, которая обеспечивает минимальную величину расхода топлива. Подробное описание, в основном, аналогично описанному выше варианту осуществления, поэтому такое описание будет опущено.

[0075] Определение начальной точки переключения не ограничивается переходом от режима зубчатой передачи в режим ременной передачи. Определение начальной точки переключения также применимо к переходу от режима ременной передачи в режим зубчатой передачи. Например, выполнение переключения на повышенную передачу от рабочей точки С до точки с, как показано на фиг. 7А, является одним из примеров этого. В этом случае также, посредством установки рабочей точки так, что рабочая точка пересекает линию оптимального расхода топлива при переходе от рабочей точки С до рабочей точки с, используется область вблизи линии оптимального расхода топлива, поэтому достигается увеличение экономии топлива. Причина, по которой траектория рабочей точки двигателя отличается между изменением (переключением на пониженную передачу) с режима зубчатой передачи в режим ременной передачи (от рабочей точки В к рабочей точке b) и изменением (переключением на повышенную передачу) с режима ременной передачи в режиме зубчатой передачи (от рабочей точки С до рабочей точки с) заключается в том, что для переключения на пониженную передачу и повышенную передачу устанавливается линия гистерезиса переключения. Посредством установки линии гистерезиса переключения, можно не допустить возникновения дискомфорта из-за, например, частого повторения переключения на пониженную передачу и повышенную передачу.

[0076] Как описано выше, при использовании системы 130 привода, которая в соответствии с настоящим вариантом осуществления сконфигурирована таким образом, что передаточное отношение ЕН в режиме зубчатой передачи установлено так, чтобы быть меньше, чем минимальное передаточное отношение γmin бесступенчатого механизма 20, технические эффекты, по существу, совпадают с таковыми у описанного выше варианта осуществления настоящего изобретения.

[0077] Варианты осуществления настоящего изобретения подробно описаны ниже со ссылками на чертежи; тем не менее, настоящее изобретение также применимо к другому режиму.

[0078] Например, в описанных выше вариантах осуществления настоящего изобретения, передаточное отношение EL первого тракта передачи мощности системы 10 привода устанавливается таким образом, чтобы быть больше, чем максимальное передаточное отношение γmax бесступенчатого механизма 20 передачи, и передаточное отношение ЕН первого тракта передачи мощности системы 130 привода устанавливается таким образом, чтобы быть меньше, чем минимальное передаточное отношение γmin бесступенчатого механизма 20 передачи. Однако первый тракт передачи мощности может быть выполнен с возможностью избирательно изменяться на один из передаточного отношения EL и передаточного отношения ЕН. В таком случае, изменение между режимом зубчатой передачи и режимом ременной передачи осуществляется между передаточным отношением EL и максимальным передаточным отношением γmax или между передаточным отношением ЕН и минимальным передаточным отношением γmin, и рабочая точка двигателя 14 установлена таким образом, чтобы пересекать линию оптимального расхода топлива в любом из этих изменений. Таким образом, можно достичь как уменьшение величины расхода топлива, так и предотвратить снижение срока эксплуатации сцеплений.

[0079] В вышеописанных вариантах осуществления бесступенчатый механизм 20 передачи выполнен в виде бесступенчатой трансмиссии ременного типа, вместо этого, бесступенчатый механизм 20 передачи может быть в случае необходимости заменен, например, тороидальной бесступенчатой трансмиссией или т.п.

[0080] Электронный блок 80 управления в соответствии с описанными выше вариантами осуществления разделяется на составляющие, такие как электронный блок управления для управления двигателем, электронный блок управления для управления бесступенчатым механизмом передач и электронный блок управления для изменения шаблона привода; тем не менее, электронный блок 80 управления не всегда должен быть разделен, и может быть образован из одного электронного блока управления.

[0081] Описанные выше варианты осуществления являются только иллюстративными, и настоящее изобретение может быть реализовано в вариантах, включающих в себя различные модификации или улучшения, сделанные на основании сведений, известных специалистам в данной области техники.

Изобретение относится к трансмиссии транспортных средств. Устройство управления системой привода транспортного средства, включающей в себя бесступенчатый механизм передачи, механизм передачи и механизм сцепления, при этом механизм сцепления осуществляет избирательное изменение между первым трактом передачи мощности и вторым трактом передачи мощности. Первый тракт передачи передает крутящий момент на выходной вал через механизм передачи. Второй тракт передачи передает крутящий момент на выходной вал через бесступенчатый механизм передачи. Электронный блок управления избирательно изменяет тракт передачи во время движения на один из первого тракта и второго тракта посредством управления сцеплением. При изменении тракта передачи, блок управления управляет рабочей точкой двигателя внутреннего сгорания так, что рабочая точка пересекает линию оптимального расхода топлива двигателя. Оптимизируется расход топлива. 3 н. и 11 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Устройство управления системой привода транспортного средства, причем система привода транспортного средства включает в себя бесступенчатый механизм передачи, механизм передачи и механизм сцепления, при этом бесступенчатый механизм передачи и механизм передачи расположены параллельно друг другу в тракте передачи мощности между входным валом и выходным валом, выходной крутящий момент от двигателя внутреннего сгорания передается на входной вал, а выходной вал соединен с ведущим колесом так, чтобы передавать мощность, при этом механизм передачи, имеет, по меньшей мере, одно передаточное отношение, механизм сцепления выполнен с возможностью осуществлять избирательное изменение между первым трактом передачи мощности и вторым трактом передачи мощности, причем первый тракт передачи мощности выполнен с возможностью передавать крутящий момент на выходной вал через механизм передачи, а второй тракт передачи мощности выполнен с возможностью передавать крутящий момент на выходной вал через бесступенчатый механизм передачи, при этом устройство управления содержит:

электронный блок управления, выполненный с возможностью:

(a) избирательно изменять тракт передачи мощности во время движения на один из первого тракта передачи мощности и второго тракта передачи мощности посредством управления механизмом сцепления, и

(b) при изменении тракта передачи мощности посредством управления механизмом сцепления, управлять рабочей точкой двигателя внутреннего сгорания во время изменения тракта передачи мощности таким образом, что рабочая точка пересекает линию оптимального расхода топлива двигателя внутреннего сгорания.

2. Устройство управления по п. 1, в котором

электронный блок управления выполнен с возможностью устанавливать рабочую точку двигателя внутреннего сгорания для определения начала изменения тракта передачи мощности и скорость изменения частоты вращения

двигателя внутреннего сгорания во время изменения таким образом, что среднее значение между частотой вращения двигателя внутреннего сгорания до и после изменения тракта передачи мощности во время изменения проходит через одну из линий оптимального расхода топлива и области вблизи линии оптимального расхода топлива.

3. Устройство управления по п. 1, в котором

электронный блок управления выполнен с возможностью устанавливать рабочую точку двигателя внутреннего сгорания для определения начала изменения тракта передачи мощности и скорость изменения частоты вращения двигателя внутреннего сгорания во время изменения таким образом, что величина расхода топлива двигателя внутреннего сгорания минимизируется в диапазоне, в котором рабочая точка двигателя внутреннего сгорания пересекает линию оптимального расхода топлива в процессе изменения, и указанная величина расхода топлива расходуется в процессе изменения.

4. Устройство управления по п. 3, в котором

электронный блок управления выполнен с возможностью устанавливать рабочую точку двигателя внутреннего сгорания для определения начала изменения тракта передачи мощности и скорость изменения частоты вращения двигателя внутреннего сгорания во время изменения таким образом, что разность между величиной расхода топлива во время изменения и опорной величиной расхода топлива сводится к минимуму, а опорная величина расхода топлива определяется, когда рабочая точка двигателя внутреннего сгорания во время изменения удерживается на линии оптимального расхода топлива.

5. Устройство управления по любому из пп. 1-4, в котором

механизм передачи имеет, по меньшей мере, одно из передаточного отношения, которое больше, чем максимальное передаточное отношение бесступенчатого механизма передачи, и передаточного отношения, которое меньше, чем минимальное передаточное отношение бесступенчатого механизма передачи.

6. Способ управления системой привода транспортного средства, в котором система привода транспортного средства включает в себя

бесступенчатый механизм передачи, механизм передачи, механизм сцепления и электронный блок управления, при этом бесступенчатый механизм передачи и механизм передачи расположены параллельно друг другу в тракте передачи мощности между входным валом и выходным валом, выходной крутящий момент от двигателя внутреннего сгорания передается на входной вал, а выходной вал соединен с ведущим колесом так, чтобы передавать мощность, при этом механизм передачи имеет, по меньшей мере, одно передаточное отношение, механизм сцепления выполнен с возможностью осуществлять избирательное изменение между первым трактом передачи мощности и вторым трактом передачи мощности, причем первый тракт передачи мощности выполнен с возможностью передавать крутящий момент на выходной вал через механизм передачи, а второй тракт передачи мощности выполнен с возможностью передавать крутящий момент на выходной вал через бесступенчатый механизм передачи, при этом способ управления включает:

(a) осуществляемое с помощью электронного блока управления избирательное изменение тракта передачи мощности во время движения на один из первого тракта передачи мощности и второго тракта передачи мощности посредством управления механизмом сцепления; и

(b) при изменении тракта передачи мощности посредством управления механизмом сцепления, осуществляемое с помощью электронного блока управления управление рабочей точкой двигателя внутреннего сгорания во время изменения тракта передачи мощности таким образом, что рабочая точка пересекает линию оптимального расхода топлива двигателя внутреннего сгорания.

7. Способ управления по п. 6, который дополнительно включает:

установку посредством электронного блока управления рабочей точки двигателя внутреннего сгорания для того, чтобы определить начало изменения тракта передачи мощности, и скорости изменения частоты вращения двигателя внутреннего сгорания во время изменения таким образом, что среднее значение между частотой вращения двигателя внутреннего сгорания до и после изменения тракта передачи мощности во время изменения проходит через одну из линий

оптимального расхода топлива и области вблизи линии оптимального расхода топлива.

8. Способ управления по п. 6, который дополнительно включает:

установку посредством электронного блока управления рабочей точки двигателя внутреннего сгорания для того, чтобы определить начало изменения тракта передачи мощности, и скорости изменения частоты вращения двигателя внутреннего сгорания во время изменения так, что величина расхода топлива двигателя внутреннего сгорания, которая расходуется во время изменения тракта передачи мощности, минимизируется в диапазоне, в котором рабочая точка двигателя внутреннего сгорания пересекает линию оптимального расхода топлива во время изменения тракта передачи мощности.

9. Способ управления по п. 8, который дополнительно включает:

установку посредством электронного блока управления рабочей точки двигателя внутреннего сгорания для того, чтобы определить начало изменения тракта передачи мощности, и скорости изменения частоты вращения двигателя внутреннего сгорания во время изменения так, что разность между величиной расхода топлива во время изменения тракта передачи мощности и опорной величиной расхода топлива сводится к минимуму, а опорная величина расхода топлива определяется, когда рабочая точка двигателя внутреннего сгорания во время изменения удерживается на линии оптимального расхода топлива.

10. Система привода транспортного средства, содержащая:

входной вал, на который передается крутящий момент от двигателя внутреннего сгорания,

выходной вал, соединенный с ведущим колесом для передачи мощности,

бесступенчатый механизм передачи и механизм передачи, расположенные параллельно друг с другом в тракте передачи мощности между входным валом и выходным валом, причем механизм передачи имеет, по меньшей мере, одно передаточное отношение,

механизм сцепления, выполненный с возможностью осуществлять избирательное изменение между первым трактом передачи мощности и вторым трактом передачи мощности, причем первый тракт передачи мощности

выполнен с возможностью передавать крутящий момент на выходной вал через механизм передачи, а второй тракт передачи мощности выполнен с возможностью передавать крутящий момент на выходной вал через бесступенчатый механизм передачи, и

электронный блок управления, выполненный с возможностью:

(a) избирательно изменять тракт передачи мощности во время движения на один из первого тракта передачи мощности и второго тракта передачи мощности посредством управления механизмом сцепления, и

(b) при изменении тракта передачи мощности посредством управления механизмом сцепления, управлять рабочей точкой двигателя внутреннего сгорания во время изменения тракта передачи мощности таким образом, что рабочая точка пересекает линию оптимального расхода топлива двигателя внутреннего сгорания.

11. Система привода транспортного средства по п. 10, в которой

электронный блок управления выполнен с возможностью устанавливать рабочую точку двигателя внутреннего сгорания для определения начала изменения тракта передачи мощности и скорость изменения частоты вращения двигателя внутреннего сгорания во время изменения таким образом, что среднее значение между частотой вращения двигателя внутреннего сгорания до и после изменения тракта передачи мощности во время изменения проходит через одну из линий оптимального расхода топлива и области вблизи линии оптимального расхода топлива.

12. Система привода транспортного средства по п. 10, в котором

электронный блок управления выполнен с возможностью устанавливать рабочую точку двигателя внутреннего сгорания для определения начала изменения тракта передачи мощности и скорость изменения частоты вращения двигателя внутреннего сгорания во время изменения таким образом, что величина расхода топлива двигателя внутреннего сгорания минимизируется в диапазоне, в котором рабочая точка двигателя внутреннего сгорания пересекает линию оптимального расхода топлива в процессе изменения, и указанная величина расхода топлива расходуется в процессе изменения.

13. Система привода транспортного средства по п. 12, в которой

электронный блок управления выполнен с возможностью устанавливать рабочую точку двигателя внутреннего сгорания для определения начала изменения тракта передачи мощности и скорость изменения частоты вращения двигателя внутреннего сгорания во время изменения таким образом, что разность между величиной расхода топлива во время изменения и опорной величиной расхода топлива сводится к минимуму, а опорная величина расхода топлива определяется, когда рабочая точка двигателя внутреннего сгорания во время изменения удерживается на линии оптимального расхода топлива.

14. Система привода транспортного средства по любому из пп. 10-13, в которой

механизм передачи имеет, по меньшей мере, одно из передаточного отношения, которое больше, чем максимальное передаточное отношение бесступенчатого механизма передачи, и передаточного отношения, которое меньше, чем минимальное передаточное отношение бесступенчатого механизма передачи.