Область техники
Настоящее изобретение относится к устройству управления изменением режима для гибридного транспортного средства, которое выполняет изменение режима с последовательного режима движения на параллельный режим движения посредством переключения передач трансмиссии.
Уровень техники
Традиционно, известно устройство управления, которое имеет последовательный режим движения, в котором ведущие колеса приводятся в действие с использованием только мощности электромотора, и параллельный режим движения, в котором ведущие колеса приводятся в действие с использованием мощности электромотора и мощности двигателя, и которое выбирает между этими режимами движения на основе состояния движения транспортного средства (например, см. публикацию JP 2005-226810).
Проблемы, разрешаемые изобретением
В традиционном устройстве, например, последовательный режим движения задается во время трогания с места, когда требуется крутящий момент приведения в движение, и параллельный режим движения задается, если требуется высокая выходная мощность по мере того, как скорость транспортного средства увеличивается. Тем не менее, если имеется большое изменение частоты вращения двигателя при переключении из последовательного режима движения на параллельный режим движения, возникает риск возникновения дискомфорта у водителя.
С учетом проблемы, описанной выше, цель настоящего изобретения заключается в том, чтобы создать устройство управления изменением режима для гибридного транспортного средства, которое уменьшает дискомфорт, который может возникать у водителя во время изменения режима с последовательного режима движения на параллельный режим движения в ходе движения.
Средство достижения цели
Для достижения указанной цели, устройство управления изменением режима для гибридного транспортного средства настоящего изобретения содержит первый электромотор, второй электромотор и двигатель внутреннего сгорания в качестве источников мощности и трансмиссию, которая имеет возможность выполнять переключение передач и передавать выходную мощность из источников мощности на ведущее колесо.
В трансмиссии, изменение режима является возможным между последовательным режимом движения, в котором ведущее колесо приводится в действие посредством первого электромотора при выработке мощности с помощью второго электромотора посредством приведения в действие посредством двигателя внутреннего сгорания, и параллельным режимом движения, в котором ведущее колесо приводится в действие посредством как первого электромотора, так и двигателя внутреннего сгорания.
Гибридное транспортное средство содержит контроллер изменения режима для переключения ступени ICE-переключения передач, которая переключает выходную мощность двигателя внутреннего сгорания, если имеется запрос на изменение режима.
Контроллер изменения режима выбирает, в качестве ступени ICE-переключения передач, ступень переключения передач, на которой величина изменения частоты вращения двигателя внутреннего сгорания, сопровождающая изменение режима, меньше или равна заданному пороговому значению, во время изменения режима с последовательного режима движения на параллельный режим движения.
Преимущества изобретения
Таким образом, когда изменение режима выполняется, частота вращения двигателя внутреннего сгорания переключается с частоты вращения для выработки мощности для обеспечения выработки мощности посредством второго электромотора (частоты вращения двигателя в последовательном режиме движения) на частоту вращения, которая определяется из передаточного отношения скорости движения транспортного средства и ступени ICE-переключения передач (частоту вращения двигателя в параллельном режиме движения).
В настоящем изобретении, в это время, ступень переключения передач, на которой величина изменения частоты вращения двигателя внутреннего сгорания, сопровождающая изменение режима, меньше или равна заданному пороговому значению, выбирается в качестве ступени ICE-переключения передач.
Как результат, можно уменьшать дискомфорт, который может возникать у водителя во время изменения режима с последовательного режима движения на параллельный режим движения.
Краткое описание чертежей
Фиг. 1 является общей схемой системы, иллюстрирующей приводную систему и систему управления гибридного транспортного средства, к которому применяется устройство управления изменением режима первого варианта осуществления.
Фиг. 2 является блок-схемой, иллюстрирующей конфигурацию системы управления системы управления переключением передач многоступенчатой зубчатой трансмиссии, смонтированной на гибридном транспортном средстве, к которому применяется устройство управления изменением режима первого варианта осуществления.
Фиг. 3 является кратким схематичным видом карты переключения передач, иллюстрирующим принцип переключения схемы переключения передач в многоступенчатой зубчатой трансмиссии, смонтированной на гибридном транспортном средстве, к которому применяется устройство управления изменением режима первого варианта осуществления.
Фиг. 4 является таблицей схем переключения передач, иллюстрирующей схемы переключения передач, приведенные в позициях переключения трех зацепляющих муфт в многоступенчатой зубчатой трансмиссии, смонтированной в гибридном транспортном средстве, к которому применяется устройство управления трансмиссией первого варианта осуществления.
Фиг. 5 является блок-схемой последовательности операций способа, иллюстрирующей последовательность этапов управления изменением режима, выполняемых в модуле управления трансмиссией первого варианта осуществления.
Фиг. 6 является кратким схематичным видом карты переключения режимов, иллюстрирующим принцип процесса управления изменением режима, выполняемого в модуле управления трансмиссией первого варианта осуществления.
Фиг. 7 является кратким схематичным видом карты переключения передач, иллюстрирующим то, как выбирать ступень ICE-переключения передач при выполнении процесса управления изменением режима первого варианта осуществления.
Фиг. 8 является пояснительным видом, иллюстрирующим частоту вращения двигателя в ходе последовательного движения гибридного транспортного средства, к которому применяется устройство управления изменением режима первого варианта осуществления.
Фиг. 9A является схемой потока крутящего момента, иллюстрирующей поток крутящего момента ICE и крутящего момента MG1 в многоступенчатой зубчатой трансмиссии, когда выбирается схема переключения передач последовательного HEV-режима.
Фиг. 9B является схемой потока крутящего момента, иллюстрирующей поток крутящего момента MG1 в многоступенчатой зубчатой трансмиссии, когда выбирается "EV первая ICE третья", в качестве одного примера схемы переключения передач в параллельном HEV-режиме.
Фиг. 10 является временной диаграммой, иллюстрирующей каждую характеристику во время выполнения блок-схемы последовательности операций способа по фиг. 5.
Фиг. 11 является кратким схематичным видом карты переключения передач, иллюстрирующей то, как выбирать ступень ICE-переключения передач при выполнении процесса управления изменением режима второго варианта осуществления.
Подробное описание вариантов осуществления изобретения
Ниже описывается предпочтительный вариант осуществления для реализации устройства управления изменением режима для транспортного средства с электроприводом настоящего изобретения на основе первого варианта осуществления изобретения, проиллюстрированного на чертежах.
Первый вариант осуществления изобретения
Сначала описывается конфигурация.
Устройство управления изменением режима первого варианта осуществления применяется к гибридному транспортному средству (одному примеру транспортного средства с электроприводом), содержащему, в качестве компонентов приводной системы, один двигатель, два электромотора/генератора и многоступенчатую зубчатую трансмиссию, имеющую три зацепляющих муфты. Ниже отдельно описываются "общая конфигурация системы", "конфигурация системы управления переключением передач", "конфигурация схем переключения передач" и "конфигурация процесса управления изменением режима" относительно конфигурации устройства управления изменением режима для гибридного транспортного средства в первом варианте осуществления.
Общая конфигурация системы
Фиг. 1 иллюстрирует приводную систему и систему управления гибридного транспортного средства, к которому применяется устройство управления изменением режима первого варианта осуществления. Ниже описывается общая конфигурация системы на основе фиг. 1.
Приводная система гибридного транспортного средства содержит двигатель ICE внутреннего сгорания, первый электромотор/генератор MG1 (электромотор), второй электромотор/генератор MG2 и многоступенчатую зубчатую трансмиссию 1, имеющую три зацепляющих муфты C1, C2, C3, как проиллюстрировано на фиг. 1. "ICE" является аббревиатурой для "двигателя внутреннего сгорания".
Двигатель ICE внутреннего сгорания представляет собой, например, бензиновый двигатель или дизельный двигатель, который расположен в передней области транспортного средства, так что направление коленчатого вала совмещается с направлением ширины транспортного средства. Двигатель ICE внутреннего сгорания соединяется с картером 10 трансмиссии для многоступенчатой зубчатой трансмиссии 1, и выходной вал двигателя внутреннего сгорания соединяется с первым валом 11 многоступенчатой зубчатой трансмиссии 1. Двигатель ICE внутреннего сгорания по существу выполняет запуск от MG2, при котором второй электромотор/генератор MG2 используется в качестве стартерного электромотора. Тем не менее, стартерный электромотор 2 остается доступным для момента, когда не может обеспечиваться запуск от MG2 с использованием аккумулятора 3 с высоким уровнем мощности, к примеру, во время экстремального холода.
Первый электромотор/генератор MG1 и второй электромотор/генератор MG2 представляют собой синхронные электромоторы с постоянными магнитами, использующие трехфазный переменный ток и имеющие аккумулятор 3 с высоким уровнем мощности в качестве общего источника мощности. Статор первого электромотора/генератора MG1 крепится к картеру первого электромотора/генератора MG1, и картер крепится к картеру 10 трансмиссии многоступенчатой зубчатой трансмиссии 1. Затем вал первого электромотора, интегрированный с ротором первого электромотора/генератора MG1, соединяется со вторым валом 12 многоступенчатой зубчатой трансмиссии 1. Статор второго электромотора/генератора MG2 крепится к картеру второго электромотора/генератора MG2, и картер крепится к картеру 10 трансмиссии многоступенчатой зубчатой трансмиссии 1. Затем вал второго электромотора, интегрированный с ротором второго электромотора/генератора MG2, соединяется с шестым валом 16 многоступенчатой зубчатой трансмиссии 1. Первый инвертор 4, который преобразует постоянный ток в трехфазный переменный ток в ходе подачи мощности и преобразует трехфазный переменный ток в постоянный ток в ходе рекуперации, соединяется с обмоткой статора первого электромотора/генератора MG1 через первый жгут 5 проводов переменного тока. Второй инвертор 6, который преобразует постоянный ток в трехфазный переменный ток в ходе подачи мощности и преобразует трехфазный переменный ток в постоянный ток в ходе рекуперации, соединяется с обмоткой статора второго электромотора/генератора MG2 через второй жгут 7 проводов переменного тока. Аккумулятор 3 с высоким уровнем мощности, первый инвертор 4 и второй инвертор 6 соединяются посредством жгута 8 проводов постоянного тока через распределительную коробку 9.
Многоступенчатая зубчатая трансмиссия 1 представляет собой трансмиссию с нормальным вводом в зацепление, содержащую множество зубчатых пар, имеющих различные передаточные отношения, и содержит шесть валов-шестерней 11-16, содержащих шестерни и расположенных параллельно друг другу в картере 10 трансмиссии, и три зацепляющие муфты C1, C2, C3 для выбора зубчатой пары. Первый вал 11, второй вал 12, третий вал 13, четвертый вал 14, пятый вал 15 и шестой вал 16 предоставляются в качестве валов-шестерней. Первая зацепляющая муфта C1, вторая зацепляющая муфта C2 и третья зацепляющая муфта C3 предоставляются в качестве зацепляющих муфт. Картер 10 трансмиссии содержит электрический масляный насос 20, который подает смазочное масло в участки ввода в зацепление шестерней и участки осевого подшипника внутри картера.
Первый вал 11 представляет собой вал, с которым соединяется двигатель ICE внутреннего сгорания, и первая шестерня 101, вторая шестерня 102 и третья шестерня 103 располагаются относительно первого вала 11 в этом порядке справа на фиг. 1. Первая шестерня 101 предоставляется как единое целое (что включает в себя прикрепление как единого целого) на первом валу 11. Вторая шестерня 102 и третья шестерня 103 представляют собой шестерни холостого хода, в которых контактные участки, которые выступают в осевом направлении, вставляются во внешний периметр первого вала 11, и предоставляются таким образом, что они могут соединяться с возможностью приведения в действие с первым валом 11 через вторую зацепляющую муфту C2.
Второй вал 12 представляет собой вал, с которым соединяется первый электромотор/генератор MG1, и представляет собой цилиндрический вал, который коаксиально расположен с осью, совмещенной с позицией внешней стороны первого вала 11, и четвертая шестерня 104 и пятая шестерня 105 располагаются относительно второго вала 12 в этом порядке справа на фиг. 1. Четвертая шестерня 104 и пятая шестерня 105 предоставляются как единое целое (что включает в себя присоединение как единого целого) на втором валу 12.
Третий вал 13 представляет собой вал, расположенный на стороне выходного вала многоступенчатой зубчатой трансмиссии 1, и шестая шестерня 106, седьмая шестерня 107, восьмая шестерня 108, девятая шестерня 109 и десятая шестерня 110 располагаются относительно третьего вала 13, в этом порядке справа на фиг. 1. Шестая шестерня 106, седьмая шестерня 107 и восьмая шестерня 108 предоставляются как единое целое (что включает в себя присоединение как единого целого) на третьем валу 13. Девятая шестерня 109 и десятая шестерня 110 представляют собой шестерни холостого хода, в которых контактный участок, который выступает в осевом направлении, вставляется во внешний периметр третьего вала 13, и предоставляются таким образом, что они могут соединяться с возможностью приведения в действие с третьим валом 13 через третью зацепляющую муфту C3. Затем шестая шестерня 106 вводится в зацепление со второй шестерней 102 первого вала 11, седьмая шестерня 107 вводится в зацепление с шестнадцатой шестерней 116 дифференциала 17, и восьмая шестерня 108 вводится в зацепление с третьей шестерней 103 первого вала 11. Девятая шестерня 109 вводится в зацепление с четвертой шестерней 104 второго вала 12, и десятая шестерня 110 вводится в зацепление с пятой шестерней 105 второго вала 12.
Четвертый вал 14 представляет собой вал, в котором оба конца поддерживаются на картере 10 трансмиссии, и одиннадцатая шестерня 111, двенадцатая шестерня 112 и тринадцатая шестерня 113 располагаются относительно четвертого вала 14 в этом порядке справа на фиг. 1. Одиннадцатая шестерня 111 предоставляется как единое целое (что включает в себя присоединение как единого целого) на четвертом валу 14. Двенадцатая шестерня 112 и тринадцатая шестерня 113 представляют собой шестерни холостого хода, в которых контактный участок, который выступает в осевом направлении, вставляется во внешний периметр четвертого вала 14, и предоставляются таким образом, что они могут соединяться с возможностью приведения в действие с четвертым валом 14 через первую зацепляющую муфту C1. Затем одиннадцатая шестерня 111 вводится в зацепление с первой шестерней 101 первого вала 11, двенадцатая шестерня 112 вводится в зацепление со второй шестерней 102 первого вала 11, и тринадцатая шестерня 113 вводится в зацепление с четвертой шестерней 104 второго вала 12.
Пятый вал 15 представляет собой вал, в котором оба конца поддерживаются на картере 10 трансмиссии, и четырнадцатая шестерня 114, которая вводится в зацепление с одиннадцатой шестерней 111 четвертого вала 14, предоставляется как единое целое с ним (что включает в себя присоединение как единого целого).
Шестой вал 16 представляет собой вал, с которым соединяется второй электромотор/генератор MG2, и пятнадцатая шестерня 115, которая вводится в зацепление с четырнадцатой шестерней 114 пятого вала 15, предоставляется как единое целое с ним (что включает в себя присоединение как единого целого).
Второй электромотор/генератор MG2 и двигатель ICE внутреннего сгорания механически соединяются друг с другом посредством зубчатой передачи, сконфигурированной из пятнадцатой шестерни 115, четырнадцатой шестерни 114, одиннадцатой шестерни 111 и первой шестерни 101, которые вводятся в зубчатое зацепление друг с другом. Зубчатая передача служит в качестве редукторной передачи, которая замедляет частоту вращения MG2 во время запуска от MG2 двигателя ICE внутреннего сгорания посредством второго электромотора/генератора MG2, и служит в качестве повышающей передачи, которая ускоряет частоту вращения двигателя во время выработки мощности MG2 для формирования второго электромотора/генератора MG2, посредством приведения в действие двигателя ICE внутреннего сгорания.
Первая зацепляющая муфта C1 представляет собой кулачковую муфту, которая размещается между двенадцатой шестерней 112 и тринадцатой шестерней 113 четвертого вала 14, и которая зацепляется за счет хода зацепления во вращательно синхронизированном состоянии без наличия механизма синхронизации. Когда первая зацепляющая муфта C1 находится в левой позиции зацепления (слева), четвертый вал 14 и тринадцатая шестерня 113 соединяются с возможностью приведения в действие. Когда первая зацепляющая муфта C1 находится в позиции нейтрали (N), четвертый вал 14 и двенадцатая шестерня 112 расцепляются, и четвертый вал 14 и тринадцатая шестерня 113 расцепляются. Когда первая зацепляющая муфта C1 находится в правой позиции зацепления (справа), четвертый вал 14 и двенадцатая шестерня 112 соединяются с возможностью приведения в действие.
Вторая зацепляющая муфта C2 представляет собой кулачковую муфту, которая размещается между второй шестерней 102 и третьей шестерней 103 первого вала 11, и которая зацепляется за счет хода зацепления во вращательно синхронизированном состоянии без наличия механизма синхронизации. Когда вторая зацепляющая муфта C2 находится в левой позиции зацепления (слева), первый вал 11 и третья шестерня 103 соединяются с возможностью приведения в действие. Когда вторая зацепляющая муфта C2 находится в позиции нейтрали (N), первый вал 11 и вторая шестерня 102 расцепляются, и первый вал 11 и третья шестерня 103 расцепляются. Когда вторая зацепляющая муфта C2 находится в правой позиции зацепления (справа), первый вал 11 и вторая шестерня 102 соединяются с возможностью приведения в действие.
Третья зацепляющая муфта C3 представляет собой кулачковую муфту, которая размещается между девятой шестерней 109 и десятой шестерней 110 третьего вала 13, и которая зацепляется за счет хода зацепления во вращательно синхронизированном состоянии без наличия механизма синхронизации. Когда третья зацепляющая муфта C3 находится в левой позиции зацепления (слева), третий вал 13 и десятая шестерня 110 соединяются с возможностью приведения в действие. Когда третья зацепляющая муфта C3 находится в позиции нейтрали (N), третий вал 13 и девятая шестерня 109 расцепляются, и третий вал 13 и десятая шестерня 110 расцепляются. Когда третья зацепляющая муфта C3 находится в правой позиции зацепления (справа), третий вал 13 и девятая шестерня 109 соединяются с возможностью приведения в действие. Затем шестнадцатая шестерня 116, которая вводится в зацепление с седьмой шестерней 107, предоставленной как единое целое (что включает в себя присоединение как единого целого) для третьего вала 13 многоступенчатой зубчатой трансмиссии 1, соединяется с левым и правым ведущими колесами 19 через дифференциал 17 и левый и правый ведущие валы 18.
Система управления гибридного транспортного средства содержит гибридный модуль 21 управления, модуль 22 управления электромотором, модуль 23 управления трансмиссией и модуль 24 управления двигателем, как проиллюстрировано на фиг. 1.
Гибридный модуль 21 управления (аббревиатура: "HCM") представляет собой интегральное средство управления, имеющее функцию для того, чтобы надлежащим образом управлять энергопотреблением всего транспортного средства. Этот гибридный модуль 21 управления соединяется с другими модулями управления (модулем 22 управления электромотором, модулем 23 управления трансмиссией, модулем 24 управления двигателем и т.д.) таким образом, чтобы допускать двунаправленный обмен информацией через линию 25 CAN-связи. "CAN" в линии 25 CAN-связи является аббревиатурой для "контроллерной сети".
Модуль 22 управления электромотором (аббревиатура: "MCU") выполняет управление подачей мощности, управление рекуперацией и т.п. первого электромотора/генератора MG1 и второго электромотора/генератора MG2, через команды управления в первый инвертор 4 и второй инвертор 6. Режимы управления для первого электромотора/генератора MG1 и второго электромотора/генератора MG2 представляют собой "управление крутящим моментом" и "FB-управление по частоте вращения". При "управлении крутящим моментом", выполняется управление, при котором фактический крутящий момент электромотора принудительно придерживается целевого крутящего момента электромотора, когда определяется целевой крутящий момент электромотора, который должен совместно использоваться относительно целевой движущей силы. При "FB-управлении по частоте вращения", выполняется управление, в котором определяется целевая частота вращения электромотора, с которой синхронизируются частоты вращения входного/выходного вала муфты, и крутящий FB-момент выводится таким образом, чтобы обеспечивать схождение фактической частоты вращения электромотора с целевой частотой вращения электромотора, когда имеется запрос на переключение передач для того, чтобы полностью зацеплять любую из зацепляющих муфт C1, C2, C3 в ходе движения.
Модуль 23 управления трансмиссией (аббревиатура: "TMCU") выполняет управление переключением передач для переключения схемы переключения передач многоступенчатой зубчатой трансмиссии 1, посредством вывода команды управления током в электрические актуаторы 31, 32, 33 (см. фиг. 2), на основе заданной входной информации. При этом управлении переключением передач, зацепляющие муфты C1, C2, C3 избирательно полностью зацепляются/полностью расцепляются, и зубчатая пара, участвующая в передаче мощности, выбирается из множества пар зубчатых пар. Здесь, во время запроса на переключение передач на то, чтобы зацеплять любую из расцепленных зацепляющих муфт C1, C2, C3, с тем чтобы подавлять частоту дифференциального вращения между входным/выходным валом муфты, чтобы обеспечивать полное зацепление, FB-управление по частоте вращения (управление синхронизацией вращения) первого электромотора/генератора MG1 или второго электромотора/генератора MG2 используется в комбинации.
Модуль 24 управления двигателем (аббревиатура: "ECU") выполняет управление запуском двигателя ICE внутреннего сгорания, управление остановкой двигателя ICE внутреннего сгорания, управление отсечкой топлива и т.п., посредством вывода команды управления в модуль 22 управления электромотором, свечи зажигания, актуатор впрыска топлива и т.п., на основе заданной входной информации.
Конфигурация системы управления переключением передач
Многоступенчатая зубчатая трансмиссия 1 согласно первому варианту осуществления отличается тем, что эффективность достигается посредством уменьшения сопротивления вследствие торможения посредством использования, в качестве элементов переключения передач, зацепляющих муфт C1, C2, C3 (кулачковой муфты), которые полностью зацепляются. Далее, когда имеется запрос на переключение передач, чтобы вводить в зацепление и зацеплять любую из зацепляющих муфт C1, C2, C3, частоты дифференциального вращения входного/выходного вала муфты синхронизируются с первым электромотором/генератором MG1 (когда зацепляющая муфта C3 зацепляется) или вторым электромотором/генератором MG2 (когда зацепляющие муфты C1, C2 зацепляются), и ход зацепления начинается, как только частота вращения попадает в диапазон частот вращения при определении синхронизации, чтобы реализовывать переключение передач. Помимо этого, когда имеется запрос на переключение передач на то, чтобы расцеплять любую из зацепленных зацепляющих муфт C1, C2, C3, передаваемый крутящий момент муфты расцепляемой муфты уменьшается, и ход расцепления начинается, как только крутящий момент становится меньше или равным значения определения крутящего момента расцепления, чтобы реализовывать переключение передач. Ниже описывается конфигурация системы управления переключением передач многоступенчатой зубчатой трансмиссии 1 на основе фиг. 2.
Система управления переключением передач содержит, в качестве зацепляющих муфт, первую зацепляющую муфту C1, вторую зацепляющую муфту C2 и третью зацепляющую муфту C3, как проиллюстрировано на фиг. 2. Первый электрический актуатор 31, второй электрический актуатор 32 и третий электрический актуатор 33 предоставляются в качестве актуаторов. Рабочий механизм 41 первой зацепляющей муфты, рабочий механизм 42 второй зацепляющей муфты и рабочий механизм 43 третьей зацепляющей муфты предоставляются в качестве механизмов, которые преобразуют операции актуатора в операции зацепления/расцепления муфты. Кроме того, модуль 23 управления трансмиссией предоставляется в качестве средства управления первого электрического актуатора 31, второго электрического актуатора 32 и третьего электрического актуатора 33.
Первая зацепляющая муфта C1, вторая зацепляющая муфта C2 и третья зацепляющая муфта C3 представляют собой кулачковые муфты, которые переключаются между позицией нейтрали (N: расцепленной позицией), левой позицией зацепления (слева: позицией полного зацепления муфты с левой стороны) и правой позицией зацепления (справа: позицией полного зацепления муфты с правой стороны). Зацепляющие муфты C1, C2, C3 имеют идентичную конфигурацию, содержащую соединительные втулки 51, 52, 53; левые кольца 54, 55, 56 кулачковой муфты; и правые кольца 57, 58, 59 кулачковой муфты. Соединительные втулки 51, 52, 53 предоставляются таким образом, что они могут иметь ход в осевом направлении посредством шлицевого соединения через ступицу, которая не показана, прикрепленную к четвертому валу 14, первому валу 11 и третьему валу 13, и имеют собачки 51a, 51b; 52a, 52b, 53a, 53b, имеющие с обеих сторон плоские верхние поверхности. Кроме того, вилочные канавки 51c, 52c, 53c предоставляются относительно круговых центральных участков соединительных втулок 51, 52, 53. Левые кольца 54, 55, 56 кулачковой муфты крепятся к контактным участкам шестерней 113, 103,110, которые представляют собой левые шестерни холостого хода зацепляющих муфт C1, C2, C3 и имеют собачки 54a, 55a, 56a с плоскими верхними поверхностями, которые расположены напротив собачек 51a, 52a,53a. Правые кольца 57, 58, 59 кулачковой муфты крепятся к контактным участкам шестерней 112, 102, 109, которые представляют собой правые шестерни холостого хода зацепляющих муфт C1, C2, C3 и имеют собачки 57b, 58b, 59b с плоскими верхними поверхностями, которые расположены напротив собачек 51b, 52b, 53b.
Рабочий механизм 41 первой зацепляющей муфты, рабочий механизм 42 второй зацепляющей муфты и рабочий механизм 43 третьей зацепляющей муфты представляют собой механизмы для преобразования движений при повороте электрических актуаторов 31, 32, 33 в движения осевого хода соединительных втулок 51, 52, 53. Рабочие механизмы 41, 42, 43 зацепляющей муфты имеют идентичную конфигурацию, содержащую поворотные тяги 61, 62, 63, стержни 64, 65, 66 переключения передач и вилки 67, 68, 69 переключения передач. Один конец каждой из поворотных тяг 61, 62, 63 предоставляется относительно вала актуатора электрических актуаторов 31, 32, 33, соответственно, и каждый из других концов соединяется со стержнями 64, 65, 66 переключения передач, соответственно, таким образом, что они могут относительно смещаться. Стержни 64, 65, 66 переключения передач выполнены с возможностью допускать расширение и сжатие в качестве функции абсолютной величины и направления передающей силы стержня посредством пружин 64a, 65a, 66a, размещенных в позициях разделения стержней. Один конец каждой из вилок 67, 68, 69 переключения передач крепится к стержням 64, 65, 66 переключения передач, соответственно, и каждый из других концов, соответственно, располагается в вилочных канавках 51c, 52c, 53c соединительных втулок 51, 52, 53.
Модуль 23 управления трансмиссией вводит сигналы датчиков и сигналы переключения из датчика 71 скорости транспортного средства, датчика 72 величины открытия позиции педали акселератора, датчика 73 частоты вращения выходного передаточного вала, датчика 74 частоты вращения двигателя, датчика 75 частоты вращения MG1, датчика 76 частоты вращения MG2, переключателя 77 режима движения и т.п. Датчик 73 частоты вращения выходного передаточного вала предоставляется относительно концевого участка вала для третьего вала 13 и определяет частоту вращения вала для третьего вала 13. В таком случае, предоставляется модуль сервоуправления позицией (например, сервосистема позиционирования посредством PID-управления), который управляет полным зацеплением и расцеплением зацепляющих муфт C1, C2, C3, определенным посредством позиций соединительных втулок 51, 52 и 53. Модуль сервоуправления позицией вводит сигналы датчиков из датчика 81 позиции первой втулки, датчика 82 позиции второй втулки и датчика 83 позиции третьей втулки. После этого считываются значения датчиков для датчиков 81, 82, 83 позиции втулки, и ток прикладывается к электрическим актуаторам 31, 32, 33 таким образом, что позиции соединительных втулок 51, 52, 53 находятся в расцепленной позиции или позиции зацепления согласно ходу зацепления. Таким образом, посредством задания зацепленного состояния, в котором собачки, приваренные к соединительным втулкам 51, 52, 53, и собачки, приваренные к шестерням холостого хода, находятся в позициях зацепления, полностью зацепленных между собой, шестерни холостого хода соединяются с возможностью приведения в действие с четвертым валом 14, первым валом 11 и третьим валом 13. С другой стороны, посредством задания расцепленного состояния, в котором собачки, приваренные к соединительным втулкам 51, 52, 53, и собачки, приваренные к шестерням холостого хода, находятся в позициях отсутствия зацепления посредством смещения соединительных втулок 51, 52, 53 в осевом направлении, шестерни холостого хода отсоединяются от четвертого вала 14, первого вала 11 и третьего вала 13.
Конфигурация схемы переключения передач
Многоступенчатая зубчатая трансмиссия 1 первого варианта осуществления характеризуется уменьшением размера признаков, достигаемым посредством уменьшения потерь при передаче мощности без элемента поглощения дифференциального вращения, такого как жидкостное сцепление, и посредством уменьшения ступеней ICE-переключения передач (ступеней переключения передач двигателя ICE внутреннего сгорания) посредством предоставления усиления электромотора в двигатель ICE внутреннего сгорания (ступени EV-переключения передач: 1-2 скорость, ступени ICE-переключения передач: 1-4 скорость). Ниже описывается конфигурация схемы переключения передач многоступенчатой зубчатой трансмиссии 1 на основе фиг. 3 и фиг. 4.
Используется принцип схемы переключения передач, в котором когда скорость VSP транспортного средства находится в начальной области, которая меньше или равна заданной скорости VSP0 транспортного средства, поскольку многоступенчатая зубчатая трансмиссия 1 не имеет элемента поглощения дифференциального вращения, запуск электромотора посредством только движущей силы электромотора выполняется в "EV-режиме", как проиллюстрировано на фиг. 3. После этого, при нахождении в области движения, и когда потребность в движущей силе является большой, используется "параллельный HEV-режим (параллельный режим движения)", в котором движущая сила двигателя усиливается посредством движущей силы электромотора, как проиллюстрировано на фиг. 3. Таким образом, по мере того, как скорость VSP транспортного средства увеличивается, ступени ICE-переключения передач переключаются из ("ICE первая") --> "ICE вторая" --> "ICE третья" --> "ICE четвертая", и ступени EV-переключения передач (ступени переключения передач первого электромотора/генератора MG1) переключаются из "EV1 первая" --> "EV2 вторая". Следовательно, на основе принципа вышеописанной схемы переключения передач, создается карта переключения передач для выдачи запросов на переключение передач для переключения схемы переключения передач.
Карта переключения передач, проиллюстрированная на фиг. 3, создается на основе эффективности использования топлива и эффективности использования электроэнергии и используется в состоянии, в котором отсутствует избыток или недостаток оставшегося SOC (состоянии заряда) аккумулятора для аккумулятора 3 с высоким уровнем мощности. Помимо этого, хотя не показано, модуль 23 управления трансмиссией содержит множество карт переключения передач согласно оставшемуся SOC (состоянию заряда) аккумулятора для аккумулятора 3 с высоким уровнем мощности.
Схемы переключения передач, получаемые посредством многоступенчатой зубчатой трансмиссии 1, имеющей зацепляющие муфты C1, C2, C3, являются такими, как показано на фиг. 4. На фиг. 4, "блокировка" представляет схему взаимной блокировки, которая не является применимой в качестве схемы переключения передач, "EV-" представляет состояние, в котором первый электромотор/генератор MG1 не соединяется с возможностью приведения в действие с ведущими колесами 19, и "ICE-" представляет состояние, в котором двигатель ICE внутреннего сгорания не соединяется с возможностью приведения в действие с ведущими колесами 19. В ходе управления переключением передач, необязательно использовать все схемы переключения передач, показанные на фиг. 4, и конечно, можно выбирать из этих схем переключения передач согласно потребности. Ниже описывается каждая из схем переключения передач.
Когда вторая зацепляющая муфта C2 находится в позиции "N", и третья зацепляющая муфта C3 находится в позиции "N", следующие схемы переключения передач получаются согласно позиции первой зацепляющей муфты C1. "EV- ICEgen" получается, если первая зацепляющая муфта C1 находится в позиции "слева", "нейтраль" получается, если первая зацепляющая муфта C1 находится в позиции "N", и "EV- ICE третья" получается, если первая зацепляющая муфта C1 находится в позиции "справа".
Здесь, схема переключения передач "EV- ICEgen" представляет собой схему, выбранную во время выработки мощности в режиме холостого хода MG1, в которой мощность вырабатывается в первом электромоторе/генераторе MG1 посредством двигателя ICE внутреннего сгорания, когда транспортное средство остановлено, или во время двухприводной выработки мощности в режиме холостого хода, в которой выработка мощности MG2 выполняется в дополнение к выработке мощности MG1. Схема переключения передач "нейтраль" представляет собой схему, выбранную во время выработки мощности в режиме холостого хода MG2, в которой мощность вырабатывается во втором электромоторе/генераторе MG2 посредством двигателя ICE внутреннего сгорания, когда транспортное средство остановлено.
Когда вторая зацепляющая муфта C2 находится в позиции "N", и третья зацепляющая муфта C3 находится в позиции "слева", следующие схемы переключения передач получаются согласно позиции первой зацепляющей муфты C1. "EV первая ICE первая" получается, если первая зацепляющая муфта C1 находится в позиции "слева", "EV первая ICE-" получается, если первая зацепляющая муфта C1 находится в позиции "N", и "EV первая ICE третья" получается, если первая зацепляющая муфта C1 находится в позиции "справа".
Здесь, схема переключения передач "EV первая ICE-" представляет собой схему для "EV-режима", в которой двигатель ICE внутреннего сгорания остановлен, и движение выполняется посредством первого электромотора/генератора MG1, либо схему для "последовательного HEV-режима (последовательного режима движения, показанного как "Se-HEV" на фиг. 4 и т.д.)", в которой EV-движение на первой скорости выполняется посредством первого электромотора/генератора MG1 в то время, когда мощность вырабатывается во втором электромоторе/генераторе MG2 посредством двигателя ICE внутреннего сгорания.
Например, при движении при выборе "последовательного HEV-режима" посредством "EV первая ICE-", первая зацепляющая муфта C1 переключается из позиции "N" на позицию "слева", на основе замедления, вследствие недостаточной движущей силы. В этом случае, транспортное средство переходит к движению посредством "параллельного HEV-режима (первой скорости)" согласно схеме переключения передач "EV первая ICE первая", в которой обеспечивается движущая сила.
Когда вторая зацепляющая муфта C2 находится в позиции "слева", и третья зацепляющая муфта C3 находится в позиции "слева", "EV первая ICE вторая" получается, если первая зацепляющая муфта C1 находится в позиции "N".
Например, если требование движущей силы увеличивается во время EV-движения на первой скорости при выборе "последовательного HEV-режима" посредством "EV первая ICE-", вторая зацепляющая муфта C2 переключается из позиции "N" на позицию "слева". В этом случае, транспортное средство переходит к движению посредством "параллельного HEV-режима" согласно схеме переключения передач "EV первая ICE вторая", в которой обеспечивается движущая сила.
Когда вторая зацепляющая муфта C2 находится в позиции "слева", и третья зацепляющая муфта C3 находится в позиции "N", следующие схемы переключения передач получаются согласно позиции первой зацепляющей муфты C1. "EV1,5 ICE вторая" получается, если первая зацепляющая муфта C1 находится в позиции "слева", и "EV- ICE вторая" получается, если первая зацепляющая муфта C1 находится в позиции "N".
Когда вторая зацепляющая муфта C2 находится в позиции "слева", и третья зацепляющая муфта C3 находится в позиции "справа", "EV2 вторая ICE вторая" получается, если первая зацепляющая муфта C1 находится в позиции "N".
Например, при движении в "параллельном HEV-режиме" при выборе схемы переключения передач "EV первая ICE вторая", третья зацепляющая муфта C3 переключается из позиции "слева" на позицию "справа" через "N" согласно запросу на переключение коробки передач "вверх". В этом случае, транспортное средство переводится в движение посредством "параллельного HEV-режима" согласно схеме переключения передач "EV вторая ICE вторая", в которой ступень EV-переключения передач задается равной второй скорости.
Например, при движении в "параллельном HEV-режиме" при выборе схемы переключения передач "EV вторая ICE четвертая", вторая зацепляющая муфта C2 переключается из позиции "справа" на позицию "слева" через "N", согласно запросу на переключение коробки передач "вниз". В этом случае, транспортное средство переводится в движение посредством "параллельного HEV-режима" согласно схеме переключения передач "EV вторая ICE вторая", в которой ступень ICE-переключения передач задается равной второй скорости.
Когда вторая зацепляющая муфта C2 находится в позиции "N", и третья зацепляющая муфта C3 находится в позиции "справа", следующие схемы переключения передач получаются согласно позиции первой зацепляющей муфты C1. "EV вторая ICE третья" получается, если первая зацепляющая муфта C1 находится в позиции "слева", "EV вторая ICE-" получается, если первая зацепляющая муфта C1 находится в позиции "N", и "EV вторая ICE третья" получается, если первая зацепляющая муфта C1 находится в позиции "справа".
Здесь, схема переключения передач "EV вторая ICE-" представляет собой схему для "EV-режима", в которой двигатель ICE внутреннего сгорания остановлен, и движение выполняется посредством первого электромотора/генератора MG1, или схему для "последовательного HEV-режима", в которой EV-движение на второй скорости выполняется посредством первого электромотора/генератора MG1 в то время, когда мощность вырабатывается во втором электромоторе/генераторе MG2 посредством двигателя ICE внутреннего сгорания.
Следовательно, например, при движении в "параллельном HEV-режиме" при выборе схемы переключения передач "EV вторая ICE вторая", вторая зацепляющая муфта C2 переключается из позиции "слева" на позицию "N", и первая зацепляющая муфта C1 переключается из позиции "N" на позицию "справа", согласно запросу на переключение коробки передач "вверх". В этом случае, транспортное средство переводится в движение посредством "параллельного HEV-режима" согласно схеме переключения передач "EV вторая ICE третья", в которой ступень ICE-переключения передач задается равной третьей скорости.
Когда вторая зацепляющая муфта C2 находится в позиции "справа", и третья зацепляющая муфта C3 находится в позиции "справа", "EV2 вторая ICE четвертая" получается, если первая зацепляющая муфта C1 находится в позиции "N".
Когда вторая зацепляющая муфта C2 находится в позиции "справа", и третья зацепляющая муфта C3 находится в позиции "N", следующие схемы переключения передач получаются согласно позиции первой зацепляющей муфты C1. "EV2,5 ICE четвертая" получается, если первая зацепляющая муфта C1 находится в позиции "слева", и "EV- ICE четвертая" получается, если первая зацепляющая муфта C1 находится в позиции "N".
Когда вторая зацепляющая муфта C2 находится в позиции "справа", и третья зацепляющая муфта C3 находится в позиции "слева", "EV первая ICE четвертая" получается, если первая зацепляющая муфта C1 находится в позиции "N".
Конфигурация процесса управления изменением режима
Фиг. 5 иллюстрирует последовательность этапов управления изменением режима, выполняемых в модуле 23 управления трансмиссией (контроллере изменения режима) первого варианта осуществления. Более конкретно, фиг. 5 иллюстрирует последовательность этапов при переключении режима с последовательного HEV-режима (последовательного режима движения) на параллельный HEV-режим (параллельный режим движения, представленный в качестве "P-HEV" на фиг. 5 и т.д.).
Ниже описываются каждый из этапов на фиг. 5, который показывает один пример конфигурации процесса управления изменением режима. Этапы по фиг. 5 многократно выполняются в то время, когда транспортное средство движется в последовательном HEV-режиме.
На этапе S1, определяется то, выведена или нет команда переключения режима в параллельный HEV-режим. Команда переключения в параллельный HEV-режим выводится на основе карты переключения режимов, проиллюстрированной на фиг. 6, с использованием скорости транспортного средства и движущей силы в качестве параметров.
Таким образом, если рабочая точка находится на граничной линии переключения режима, показанной на фиг. 6, по мере того, как изменяются скорость транспортного средства и движущая сила, команда переключения режима на этапе S1 выводится.
Здесь, граничная линия переключения режима, показанная на фиг. 6, надлежащим образом изменяется согласно SOC аккумулятора 3 с высоким уровнем мощности. Таким образом, поскольку желательно использовать двигатель ICE внутреннего сгорания в качестве источника приведения в движение раньше по мере того, как SOC аккумулятора 3 с высоким уровнем мощности является более низким, граничная линия переключения режима сдвигается в сторону более низкой скорости (левую сторону на чертеже).
Если результат определения этапа S1 представляет собой "Да" (команда переключения на параллельный HEV-режим присутствует), процесс переходит к этапу S2, и определяется то, меньше или нет величина APO открытия позиции педали акселератора первой заданной величины открытия. Первая заданная величина открытия задается равной значению, при котором можно определять то, что запрос на ускорение для транспортного средства водителем является большим, и то, что требуемая движущая сила является высокой. Другими словами, она задается равным значению, при котором можно определять то, что представляется крайне необходимым выполнять управление переключением передач с приоритетом, предоставляемым требуемой движущей силе.
Величина APO открытия позиции педали акселератора может получаться из вывода датчика 72 величины открытия позиции педали акселератора. Помимо этого, если результат определения этапа S1 представляет собой "Нет" (команда переключения на параллельный HEV-режим отсутствует), следующий процесс пропускается, и программа завершается.
Если результат определения этапа S2 представляет собой "Да" (величина APO открытия позиции педали акселератора < первая заданная величина открытия), процесс переходит к этапу S3, и определяется то, превышает или равна либо нет величина APO открытия позиции педали акселератора второй заданной величине открытия, которая задается равной значению, которое меньше первой заданной величины открытия. Вторая заданная величина открытия задается равной значению, при котором можно определять то, что транспортное средство движется на низкой скорости, и то, что требуемая движущая сила является низкой. Другими словами, вторая заданная величина открытия задается равной значению, при котором можно определять то, находится или нет транспортное средство в области движения, которая с большой вероятностью должна вызывать дискомфорт у водителя.
Если результат определения этапа S3 представляет собой "Да" (величина APO открытия позиции педали акселератора ≥ вторая заданная величина открытия), то процесс переходит к этапу S4, и ступень переключения передач, на которой величина ΔNE изменения частоты вращения двигателя ICE внутреннего сгорания, сопровождающая изменение режима, меньше или равна заданному пороговому значению ΔNETH, либо более предпочтительно, ступень переключения передач, на которой величина ΔNE изменения частоты вращения двигателя ICE внутреннего сгорания, сопровождающая изменение режима, становится наименьшей, выбирается в качестве ступени ICE-переключения передач после перехода в параллельный HEV-режим.
Таким образом, модуль 23 управления трансмиссией согласно первому варианту осуществления выбирает ступень ICE-переключения передач с использованием карты переключения передач, проиллюстрированной на фиг. 3, в нормальном переключении передач. Тем не менее, при переходе с последовательного HEV-режима на параллельный HEV-режим, модуль 23 управления трансмиссией выбирает ступень ICE-переключения передач на основе величины ΔNE изменения частоты вращения двигателя ICE внутреннего сгорания, сопровождающей изменение режима, а не карты переключения передач, проиллюстрированной на фиг. 3, которая основана на эффективности использования топлива и эффективности использования электроэнергии.
Ниже описывается выбор ступени ICE-переключения передач на этапе S4 со ссылкой на фиг. 6 и фиг. 7. Фиг. 7 является картой переключения передач двигателя ICE внутреннего сгорания. На фиг. 6, рассматривается случай, в котором рабочая точка во время изменения режима с последовательного HEV-режима на параллельный HEV-режим представляет собой, например, рабочую точку A (скорость V1 транспортного средства).
Модуль 23 управления трансмиссией может выбирать первую ICE-скорость, вторую ICE-скорость, третью ICE-скорость и четвертую ICE-скорость в качестве ступени ICE-переключения передач после перехода в параллельный HEV-режим, как проиллюстрировано на фиг. 7. Во время изменения режима с рабочей точкой A (скоростью V1 транспортного средства), если первая ICE-скорость выбирается в качестве ступени ICE-переключения передач после перехода в параллельный HEV-режим, величина изменения частоты вращения двигателя ICE внутреннего сгорания становится ΔNE1. Аналогично, если выбирается вторая ICE-скорость, величина изменения частоты вращения составляет ΔNE2; если выбирается третья ICE-скорость, величина изменения частоты вращения составляет ΔNE3; и если выбирается четвертая ICE-скорость, величина изменения частоты вращения составляет ΔNE4.
Из вышеприведенного, ступени переключения передач, которые становятся меньшими или равными заданному пороговому значению ΔNETH, представляют собой вторую ICE-скорость и третью ICE-скорость, как проиллюстрировано на фиг. 7. Следовательно, модуль 23 управления трансмиссией выбирает одну из второй ICE-скорости и третьей ICE-скорости (более предпочтительно, третью ICE-скорость, при которой величина ΔNE изменения частоты вращения двигателя ICE внутреннего сгорания становится наименьшей), на этапе S4.
Заданное пороговое значение ΔNETH надлежащим образом задается на основе дискомфорта, который вызывается у водителя согласно скорости транспортного средства во время изменения режима. В частности, если скорость транспортного средства является низкой, поскольку водитель с большой вероятностью должен испытывать дискомфорт относительно изменения частоты вращения двигателя ICE внутреннего сгорания, заданное пороговое значение ΔNETH задается равным небольшому значению. С другой стороны, если скорость транспортного средства является относительно высокой, водитель с меньшей вероятностью должен испытывать дискомфорт относительно изменения частоты вращения двигателя ICE внутреннего сгорания; в силу этого заданное пороговое значение ΔNETH может задаваться равным относительно большому значению.
Таким образом, заданное пороговое значение ΔNETH задается согласно скорости транспортного средства равным значению, которое может обеспечивать соответствующие рабочие характеристики звука/вибрации скорости транспортного средства.
Когда ступень ICE-переключения передач после перехода в параллельный HEV-режим выбирается на этапе S4, этапы затем переходят к этапу S5. На этапе S5, выполняется переключение передач на ступень ICE-переключения передач, выбранную на этапе S4, режим движения переключается в параллельный HEV-режим, и программа завершается.
С другой стороны, в случае результата "Нет" на этапе S2 (величина APO открытия позиции педали акселератора ≥ первая заданная величина открытия), т.е., если определено то, что запрос на ускорение от водителя является высоким, процесс переходит к этапу S6. На этапе S6, если режим принудительно переходит в параллельный HEV-режим на основе рабочих характеристик звука/вибрации, определяется то, меньше или нет движущая сила после изменения режима требуемой движущей силы, которая вычисляется согласно величине APO открытия позиции педали акселератора и т.п. Таким образом, после переключения на параллельный HEV-режим, если транспортное средство переключается на ступень ICE-переключения передач, на которой величина ΔNE изменения частоты вращения двигателя ICE внутреннего сгорания становится меньше или равной заданному пороговому значению ΔNETH, определяется то, является или нет движущая сила недостаточной.
В примере по фиг. 7, как описано выше, ступени ICE-переключения передач, на которых могут обеспечиваться соответствующие рабочие характеристики звука/вибрации транспортного средства, представляют собой вторую ICE-скорость и третью ICE-скорость. Следовательно, на этапе S6 определяется то, меньше или нет движущие силы, которые могут быть реализованы посредством второй ICE-скорости или третьей ICE-скорости, движущей силы, требуемой для водителя.
Если результат определения этапа S6 представляет собой "Да" (недостаточная движущая сила), процесс переходит к этапу S7, и ступень ICE-переключения передач выбирается на основе требуемой движущей силы. Таким образом, даже если величина ΔNE изменения частоты вращения двигателя ICE внутреннего сгорания превышает или равна заданному пороговому значению ΔNETH, выбирается ступень ICE-переключения передач, которая может удовлетворять требуемой движущей силе. Даже если результат определения этапа S6 представляет собой "Да", и ступень ICE-переключения передач выбирается на основе требуемой движущей силы, если имеется множество ступеней переключения передач, из которых может проводиться выбор, выбирается ступень переключения передач, на которой величина ΔNE изменения частоты вращения двигателя ICE внутреннего сгорания становится наименьшей.
Затем, процесс переходит к этапу S5, так что выполняется переключение на ступень ICE-переключения передач, выбранную на этапе S7, и режим движения переключается в параллельный HEV-режим, после чего программа завершается.
Дополнительно, в случае, если определение этапа S6 представляет собой "Нет" (требуемая движущая сила удовлетворяется), процесс переходит к этапу S4. Когда процесс переходит от S6 к S4, выбирается ступень ICE-переключения передач, которая удовлетворяет требуемой движущей силе, а также ступень ICE-переключения передач, на которой величина ΔNE изменения частоты вращения двигателя ICE внутреннего сгорания становится меньше или равной заданному пороговому значению ΔNETH (более предпочтительно, ступень ICE-переключения передач, на которой величина ΔNE изменения частоты вращения двигателя ICE внутреннего сгорания становится наименьшей).
Следовательно, в примере, показанном на фиг. 7, если движущая сила является недостаточной с третьей ICE-скоростью, но требуемая движущая сила может удовлетворяться со второй ICE-скоростью, то выбирается вторая ICE-скорость.
Помимо этого, в случае результата "Нет" на этапе S3 (величина APO открытия позиции педали акселератора < вторая заданная величина открытия), т.е. если определено то, что транспортное средство движется на низкой скорости, и то, что требуемая движущая сила является низкой, процесс переходит к этапу S8. На этапе S8, определяется то, превышает или равна либо нет частота NE вращения двигателя ICE внутреннего сгорания заданной частоте вращения. Заданная частота вращения задается с учетом рабочих характеристик звука/вибрации на основе текущей скорости транспортного средства и величины APO открытия позиции педали акселератора. Таким образом, заданная частота вращения задается равной частоте вращения, которая может вызывать дискомфорт у водителя, по сравнению с текущей скоростью транспортного средства и величиной APO открытия позиции педали акселератора.
Фиг. 8 иллюстрирует частоту NE вращения двигателя в последовательном HEV-режиме. Как описано выше, в последовательном HEV-режиме, мощность вырабатывается во втором электромоторе/генераторе MG2 посредством двигателя ICE внутреннего сгорания. Следовательно, в первом варианте осуществления, частота вращения для выработки мощности для обеспечения выработки мощности посредством второго электромотора/генератора MG2 поддерживается в ходе движения в последовательном HEV-режиме.
Таким образом, если движение на низкой скорости выполняется в последовательном HEV-режиме посредством гибридного транспортного средства согласно первому варианту осуществления, возникают случаи, в которых частота NE вращения (частота вращения для выработки мощности) двигателя ICE внутреннего сгорания становится более высокой по сравнению с целевой частотой вращения, которая вычисляется из скорости транспортного средства и величины APO открытия позиции педали акселератора в нормальном транспортном средстве, и дискомфорт может возникать у водителя с точки зрения рабочих характеристик звука/вибрации.
Следовательно, заданная частота вращения этапа S8 задается равной значению, при котором можно определять то, что частота NE вращения (частота вращения для выработки мощности) двигателя ICE внутреннего сгорания в последовательном HEV-режиме является высокой по сравнению с текущим состоянием движения транспортного средства, и то, что дискомфорт может возникать у водителя.
В случае результата "Да" на этапе S8 (частота NE вращения двигателя ICE внутреннего сгорания ≥ заданная частота вращения), процесс переходит к этапу S9. На этапе S9, выбирается ступень переключения передач, на которой частота NE вращения двигателя ICE внутреннего сгорания после перехода в параллельный HEV-режим становится наименьшей (четвертая ICE-скорость в первом варианте осуществления).
Затем, процесс переходит к этапу S5, так что выполняется переключение на ступень ICE-переключения передач, выбранную на этапе S9, и режим движения переключается в параллельный HEV-режим, после чего программа завершается.
В случае результата "Нет" на этапе S8 (частота NE вращения двигателя ICE внутреннего сгорания < заданная частота вращения), процесс переходит к этапу S4, и выполняется вышеописанный процесс.
Далее описываются операции.
Ниже отдельно описываются "операция процесса управления изменением режима", "операция управления изменением режима" и "характерная операция управления изменением режима", с точки зрения операций устройства управления изменением режима для гибридного транспортного средства согласно первому варианту осуществления.
Операция процесса управления изменением режима
Ниже описывается операция процесса управления выработкой мощности, на основе блок-схемы последовательности операций способа, проиллюстрированной на фиг. 5.
Если команда переключения режима в параллельный HEV-режим (параллельный режим движения) выводится в ходе движения в последовательном HEV-режиме (последовательном режиме движения), процесс переходит от этапа S1 --> этап S2 на блок-схеме последовательности операций способа по фиг. 5. Если величина APO открытия позиции педали акселератора превышает или равна второй заданной величине открытия и меньше первой заданной величины открытия, процесс переходит от этапа S2 --> этап S3 --> этап S4, и выбирается ступень ICE-переключения передач, на которой величина ΔNE изменения частоты вращения двигателя ICE внутреннего сгорания, сопровождающая изменение режима, становится меньше или равной заданному пороговому значению ΔNETH (более предпочтительно, при которой величина ΔNE изменения частоты вращения становится наименьшей).
Как результат, можно подавлять изменение частоты вращения двигателя ICE внутреннего сгорания, сопровождающее переключение режима с последовательного HEV-режима на параллельный HEV-режим. Следовательно, можно улучшать рабочие характеристики звука/вибрации, сопровождающие переключение режима, и уменьшать дискомфорт, который может возникать у водителя.
Помимо этого, если величина APO открытия позиции педали акселератора во время вывода команды переключения режима превышает или равна первой заданной величине открытия (если определено то, что запрос на ускорение является высоким), процесс переходит от этапа S1 --> этап S2 --> этап S6 на блок-схеме последовательности операций способа по фиг. 5. Здесь, когда ступень ICE-переключения передач выбирается на основе рабочих характеристик звука/вибрации, если определено то, что требуемая движущая сила не может удовлетворяться после изменения режима, процесс переходит к этапу S7, и ступень ICE-переключения передач выбирается на основе требуемой движущей силы.
Как результат, можно предотвращать недостаточную движущую силу после изменения режима.
Помимо этого, если величина APO открытия позиции педали акселератора во время вывода команды переключения режима меньше второй заданной величины открытия (если определено то, что транспортное средство движется на низкой скорости, и то, что требуемая движущая сила является низкой), процесс переходит от этапа S1 --> этап S2 --> этап S3 --> этап S8 на блок-схеме последовательности операций способа по фиг. 5. Затем если частота NE вращения двигателя превышает или равна заданной частоте вращения (если определено то, что, дискомфорт может возникать у водителя с точки зрения рабочих характеристик звука/вибрации), выбирается ступень ICE-переключения передач, на которой частота NE вращения двигателя после переключения режима становится наименьшей.
Как результат, можно уменьшать дискомфорт, который может возникать у водителя.
Далее подробнее поясняются такие операции. Как описано со ссылкой на фиг. 8, когда транспортное средство движется в последовательном HEV-режиме, частота вращения двигателя ICE внутреннего сгорания является постоянной (частота вращения для выработки мощности), независимо от скорости транспортного средства, чтобы обеспечивать выработку мощности посредством второго электромотора/генератора MG2. Следовательно, если транспортное средство движется на низкой скорости при нахождении в последовательном HEV-режиме, частота NE вращения двигателя является высокой относительно скорости транспортного средства и т.п., так что возникает риск того, что дискомфорт вызывается у водителя.
Следовательно, в случае, описанном выше, во время переключения на параллельный HEV-режим, выбирается ступень ICE-переключения передач, на которой частота NE вращения двигателя становится наименьшей (четвертая ICE-скорость в первом варианте осуществления), чтобы уменьшать дискомфорт, который может возникать у водителя.
Операция управления изменением режима
Ниже описывается операция управления изменением режима на основе фиг. 9A, фиг. 9B и фиг. 10.
Во-первых, описывается поток крутящего момента ICE и крутящего момента MG1 в многоступенчатом зубчатом передаточном механизме 1, когда выбирается схема переключения передач последовательного HEV-режима (т.е. "EV первая ICE-"), на основе фиг. 9A.
В схеме переключения передач "EV первая ICE-", первая зацепляющая муфта C1 находится в N-позиции, вторая зацепляющая муфта C2 находится в N-позиции, и третья зацепляющая муфта C3 находится в позиции "слева". Следовательно, крутящий момент MG1 протекает из первого электромотора/генератора MG1 во второй вал 12 --> пятую шестерню 105 --> десятую шестерню 110 --> третий вал 13 --> седьмую шестерню 107 --> шестнадцатую шестерню 116 --> дифференциальную шестерню 17 --> ведущий вал 18 --> ведущие колеса 19. Помимо этого, крутящий момент ICE протекает из двигателя ICE внутреннего сгорания в первый вал 11 --> первую шестерню 101 --> одиннадцатую шестерню 111 --> четырнадцатую шестерню 114 --> пятнадцатую шестерню 115 --> шестой вал 16 --> второй электромотор/генератор MG2, и выработка мощности выполняется посредством второго электромотора/генератора MG2.
Далее описывается поток крутящего момента ICE и крутящего момента MG1 в многоступенчатом зубчатом передаточном механизме 1, когда режим переключается с последовательного HEV-режима на параллельный HEV-режим, на основе фиг. 9B. Фиг. 9B иллюстрирует случай, в котором "EV первая ICE третья" выбирается в качестве схемы переключения передач после перехода в параллельный HEV-режим.
В схеме переключения передач "EV первая ICE третья", первая зацепляющая муфта C1 находится в позиции "справа", вторая зацепляющая муфта C2 находится в N-позиции, и третья зацепляющая муфта C3 находится в позиции "слева". Следовательно, крутящий момент MG1 протекает идентично случаю по фиг. 9A, описанному выше. С другой стороны, крутящий момент ICE протекает из двигателя ICE внутреннего сгорания в первый вал 11 --> первую шестерню 101 --> одиннадцатую шестерню 111 --> четвертый вал 14 --> двенадцатую шестерню 112 --> вторую шестерню 102 --> шестую шестерню 106 --> третий вал 13 --> седьмую шестерню 107 --> шестнадцатую шестерню 116 --> дифференциальную шестерню 17 --> ведущий вал 18 --> ведущие колеса 19.
Следовательно, переключение режима из "EV первая ICE-" (последовательного HEV-режим) на "EV первая ICE третья" (параллельный HEV-режим) достигается посредством срабатывания соединительной втулки 51 первой зацепляющей муфты C1 из N-позиции зацепления в позицию зацепления "справа". В это время, вторая зацепляющая муфта C2 поддерживается в N-позиции, и третья зацепляющая муфта C3 поддерживается в позиции "слева".
Ниже описывается операция управления изменением режима, описанного выше, со ссылкой на временную диаграмму по фиг. 10.
В ходе движения в последовательном HEV-режиме, если рабочая точка находится на граничной линии переключения режима, проиллюстрированной на фиг. 6, по мере того, как возрастает скорость транспортного средства, команда переключения режима выводится во время t1. Поскольку величина APO открытия позиции педали акселератора в этот момент времени превышает или равна второй заданной величине открытия и меньше первой заданной величины открытия, модуль 23 управления трансмиссией выбирает ступень переключения передач, на которой величина ΔNE изменения частоты вращения двигателя ICE внутреннего сгорания, сопровождающая изменение режима, становится наименьшей (третью ICE-скорость в случае примера, показанного на фиг. 7), в качестве ступени ICE-переключения передач после переключения режима.
Как описано со ссылкой на фиг. 9A и фиг. 9B, переключение с последовательного HEV-режима на третью ICE-скорость ("EV первая ICE третья") выполняется посредством переключения первой зацепляющей муфты C1 из N-позиции в позицию "справа". Дополнительно, для полного зацепления первой зацепляющей муфты C1 в позицию "справа", необходимо синхронизировать частоты вращения входного и выходного вала первой зацепляющей муфты C1 (более точно, частоту вращения соединительной втулки 51 первой зацепляющей муфты C1 и частоту вращения двенадцатой шестерни 112). Следовательно, модуль 23 управления трансмиссией выполняет FB-управление по частоте вращения второго электромотора/генератора MG2 и также повышает частоту NE вращения двигателя ICE внутреннего сгорания до частоты вращения после перехода в параллельный режим.
Когда частоты вращения входного и выходного вала первой зацепляющей муфты C1 синхронизируются во время t2, модуль 23 управления трансмиссией заставляет соединительную втулку 51 первой зацепляющей муфты C1 срабатывать в позицию зацепления "справа". Когда соединительная втулка 51 первой зацепляющей муфты C1 срабатывает в позицию "справа" во время t3, зацепление муфты завершается, и движение в параллельном HEV-режиме начинается.
Характерная операция управления изменением режима
Как описано выше, первый вариант осуществления имеет такую конфигурацию, в которой ступень переключения передач, на которой величина ΔNE изменения частоты вращения двигателя ICE внутреннего сгорания, сопровождающая изменение режима, меньше или равна заданному пороговому значению ΔNETH, выбирается в качестве ступени ICE-переключения передач, во время изменения режима с последовательного HEV-режима движения на параллельный HEV-режим движения.
Таким образом, после переключения с последовательного HEV-режима в параллельный HEV-режим, если величина ΔNE изменения частоты вращения двигателя ICE внутреннего сгорания является большой, возникает риск возникновения дискомфорта у водителя с точки зрения рабочих характеристик звука/вибрации.
Следовательно, первый вариант осуществления выполнен с возможностью выбирать ступень ICE-переключения передач, на которой величина ΔNE изменения частоты вращения двигателя ICE внутреннего сгорания, сопровождающая изменение режима, меньше или равна заданному пороговому значению ΔNETH, в качестве ступени ICE-переключения передач после перехода в параллельный HEV-режим.
Следовательно, можно уменьшать дискомфорт, который может возникать у водителя во время изменения режима.
Первый вариант осуществления имеет такую конфигурацию, в которой если ступень ICE-переключения передач может выбираться из множества ступеней переключения передач, ступень ICE-переключения передач выбирается с предоставлением приоритета величине ΔNE изменения частоты вращения двигателя ICE внутреннего сгорания по сравнению с эффективностью использования топлива.
Таким образом, при традиционном управлении изменением режима, ступень ICE-переключения передач после изменения режима выбирается на основе карты, созданной на основе эффективности использования топлива и эффективности использования электроэнергии (фиг. 3 и т.д.). Например, при рассмотрении эффективности сгорания двигателя ICE внутреннего сгорания, возникают случаи, в которых предпочтительно выбирать ступень переключения передач, на которой частота NE вращения ICE становится высокой, в качестве ступени ICE-переключения передач после изменения режима. Тем не менее, если ступень ICE-переключения передач выбирается только на основе эффективности двигателя ICE внутреннего сгорания, величина ΔNE изменения частоты вращения двигателя ICE внутреннего сгорания является большой, и возникает риск возникновения дискомфорта у водителя.
Напротив, настоящий вариант осуществления выполнен с возможностью устанавливать параллельный HEV-режим посредством переключения передач на ступень ICE-переключения передач на основе величины ΔNE изменения частоты вращения двигателя ICE внутреннего сгорания, а не карты, созданной на основе эффективности использования топлива и т.д. (фиг. 3 и т.д.), после выбора ступени ICE-переключения передач во время изменения режима.
Следовательно, можно уменьшать дискомфорт, который может возникать у водителя во время изменения режима.
Первый вариант осуществления имеет такую конфигурацию, в которой если ступень ICE-переключения передач может выбираться из множества ступеней переключения передач, выбирается ступень переключения передач, на которой величина ΔNE изменения частоты вращения двигателя ICE внутреннего сгорания становится наименьшей.
Таким образом, если имеется множество ступеней ICE-переключения передач, на которых величина ΔNE изменения частоты вращения двигателя ICE внутреннего сгорания, сопровождающая изменение режима, становится меньше или равной заданному пороговому значению ΔNETH, параллельный HEV-режим устанавливается посредством переключения передач на ступень переключения передач, на которой величина ΔNE изменения частоты вращения становится наименьшей.
Следовательно, можно дополнительно уменьшать дискомфорт, который может возникать у водителя во время изменения режима.
Первый вариант осуществления выполнен с возможностью выбирать ступень переключения передач, которая удовлетворяет требуемой движущей силе, если движущая сила после изменения режима на параллельный HEV-режим становится меньше требуемой движущей силы.
Таким образом, в случаях, в которых требуемая движущая сила от водителя является высокой, если выбирается ступень переключения передач, на которой величина ΔNE изменения частоты вращения двигателя ICE внутреннего сгорания, сопровождающая изменение режима, становится меньше или равной заданному пороговому значению ΔNETH, возможны случаи, в которых движущая сила является недостаточной.
Следовательно, первый вариант осуществления выполнен с возможностью устанавливать параллельный HEV-режим посредством переключения передач на ступень переключения передач, которая удовлетворяет требуемой движущей силе, независимо от чрезмерной величины ΔNE изменения частоты вращения двигателя ICE внутреннего сгорания, если определено то, что движущая сила после изменения режима меньше требуемой движущей силы.
Следовательно, можно не допускать недостаточной движущей силы после изменения режима.
Первый вариант осуществления выполнен с возможностью выбирать ступень ICE-переключения передач на основе величины ΔNE изменения частоты вращения двигателя ICE внутреннего сгорания, когда величина APO открытия позиции педали акселератора меньше первой заданной величины открытия, и выбирать ступень ICE-переключения передач на основе требуемой движущей силы, когда величина APO открытия позиции педали акселератора превышает или равна первой заданной величине открытия.
Таким образом, если можно определять то, что величина требуемой движущей силы от водителя не является большой, появляется возможность уменьшать дискомфорт, который может возникать у водителя с точки зрения рабочих характеристик звука/вибрации, на основе величины ΔNE изменения частоты вращения двигателя ICE внутреннего сгорания. С другой стороны, если можно определять то, что требуемая движущая сила от водителя является большой, выбирается ступень ICE-переключения передач, которая удовлетворяет требуемой движущей силе.
Следовательно, можно уменьшать дискомфорт у водителя, который может сопровождать изменение режима, если имеется меньшая заданная требуемая движущая сила, и можно не допускать недостаточной движущей силы, когда движущая сила превышает или равна заданной требуемой движущей силе.
Первый вариант осуществления имеет такую конфигурацию, в которой ступень переключения передач в качестве ступени ICE-переключения передач может выбираться, для которой частота NE вращения двигателя ICE внутреннего сгорания является наименьшей, когда величина APO открытия позиции педали акселератора меньше второй заданной величины открытия, которая меньше первой заданной величины открытия.
Таким образом, дискомфорт с большой вероятностью должен возникать у водителя, если транспортное средство движется на низкой скорости, и требуемая движущая сила является низкой. Следовательно, первый вариант осуществления выполнен с возможностью выбирать ступень переключения передач, на которой частота NE вращения двигателя ICE внутреннего сгорания после изменения режима становится наименьшей (четвертую ICE-скорость в первом варианте осуществления), когда величина APO открытия позиции педали акселератора меньше второй заданной величины открытия.
Более конкретно, как описано со ссылкой на фиг. 8, когда транспортное средство движется в последовательном HEV-режиме, частота NE вращения двигателя ICE внутреннего сгорания поддерживается постоянной (частоте вращения для выработки мощности) независимо от скорости транспортного средства, чтобы выполнять управление выработкой мощности посредством второго электромотора/генератора MG2. Следовательно, если водитель не хочет выработки мощности посредством второго электромотора/генератора MG2, возникает риск того, что водитель испытывает дискомфорт относительно частоты вращения двигателя ICE внутреннего сгорания. В частности, если транспортное средство движется на низкой скорости, водитель с большой вероятностью должен испытывать дискомфорт вследствие частоты NE вращения двигателя ICE внутреннего сгорания (более точно, вследствие звука и вибрации, испускаемых из двигателя ICE внутреннего сгорания).
Следовательно, первый вариант осуществления выполнен с возможностью устанавливать параллельный HEV-режим посредством переключения передач на ступень переключения передач, которая формирует наименьшую величину звука и вибрации, т.е. на ступень переключения передач, на которой частота NE вращения двигателя ICE внутреннего сгорания становится наименьшей, если определено то, что транспортное средство движется на низкой скорости, и то, что требуемая движущая сила является низкой.
Следовательно, посредством выполнения управления изменением режима во время движения на низкой скорости, можно уменьшать дискомфорт, который может возникать у водителя относительно момента перед изменением режима.
Далее описываются преимущества.
Нижеперечисленные преимущества могут получаться посредством устройства управления изменением режима гибридного транспортного средства согласно первому варианту осуществления.
(1) В гибридном транспортном средстве, содержащем первый электромотор (первый электромотор/генератор MG1), второй электромотор (второй электромотор/генератор MG2) и двигатель ICE внутреннего сгорания в качестве источников приведения в движение и имеющем трансмиссию (многоступенчатую зубчатую трансмиссию 1), которая выполнена с возможностью осуществлять переключение передач и передавать выходную мощность из источников мощности (первого и второго электромотора/генераторов MG1, MG2, двигателя ICE внутреннего сгорания) на ведущее колесо 19, причем:
трансмиссия (многоступенчатая зубчатая трансмиссия 1) обеспечивает возможность изменения режима между последовательным режимом движения (последовательным HEV-режимом), в котором ведущее колесо 19 приводится в действие посредством первого электромотора (первого электромотора/генератора MG1) при выработке мощности с помощью второго электромотора (второго электромотора/генератора MG2) посредством движущей силы из двигателя ICE внутреннего сгорания, и параллельным режимом движения (параллельным HEV-режимом), в котором ведущее колесо 19 приводится в действие посредством как первого электромотора (первого электромотора/генератора MG1), так и двигателя ICE внутреннего сгорания,
контроллер изменения режима (модуль 23 управления трансмиссией) предоставляется для переключения ступени ICE-переключения передач, которая переключает выходную мощность двигателя ICE внутреннего сгорания, если имеется запрос на изменение режима, причем:
контроллер изменения режима (модуль 23 управления трансмиссией) выбирает, в качестве ступени ICE-переключения передач, ступень переключения передач, на которой величина ΔNE изменения частоты вращения двигателя ICE внутреннего сгорания, сопровождающая изменение режима, меньше или равна заданному пороговому значению ΔNETH, во время изменения режима с последовательного режима движения на параллельный режим движения.
Таким образом, можно уменьшать дискомфорт, который может возникать у водителя во время изменения режима с последовательного HEV-режима движения на параллельный HEV-режим движения.
(2) Контроллер изменения режима (модуль 23 управления трансмиссией) выбирает ступень ICE-переключения передач с предоставлением приоритета величине ΔNE изменения частоты вращения двигателя ICE внутреннего сгорания по сравнению с эффективностью использования топлива, если ступень ICE-переключения передач может выбираться из множества ступеней переключения передач.
Таким образом, можно уменьшать дискомфорт, который может возникать у водителя во время изменения режима на параллельный HEV-режим.
(3) Контроллер изменения режима (модуль 23 управления трансмиссией) выбирает ступень переключения передач, на которой величина ΔNE изменения частоты вращения двигателя ICE внутреннего сгорания становится наименьшей, если ступень ICE-переключения передач может выбираться из множества ступеней переключения передач.
Таким образом, помимо преимущества (1) или (2), можно дополнительно уменьшать дискомфорт, который может возникать у водителя во время изменения режима на параллельный HEV-режим.
(4) Контроллер изменения режима (модуль 23 управления трансмиссией) выбирает ступень переключения передач, которая удовлетворяет требуемой движущей силе, если движущая сила после изменения режима на параллельный режим движения (параллельный HEV-режим) становится меньше требуемой движущей силы.
Таким образом, помимо преимуществ (1)-(3), можно не допускать недостаточной движущей силы после изменения режима на параллельный HEV-режим.
(5) Контроллер изменения режима (модуль 23 управления трансмиссией) выбирает ступень ICE-переключения передач на основе величины ΔNE изменения частоты вращения двигателя ICE внутреннего сгорания, когда величина APO открытия позиции педали акселератора меньше первой заданной величины открытия, и выбирает ступень ICE-переключения передач на основе требуемой движущей силы, когда величина APO открытия позиции педали акселератора превышает или равна первой заданной величине открытия.
Таким образом, помимо преимуществ (1)-(4), можно уменьшать дискомфорт у водителя, который может сопровождать изменение режима, если имеется меньшая заданная требуемая движущая сила, и можно не допускать недостаточной движущей силы и можно не допускать недостаточной движущей силы, когда движущая сила превышает или равна заданной требуемой движущей силе.
(6) Контроллер изменения режима (модуль 23 управления трансмиссией) выбирает ступень переключения передач, на которой частота NE вращения двигателя ICE внутреннего сгорания становится наименьшей, в качестве ступени ICE-переключения передач, когда величина APO открытия позиции педали акселератора меньше второй заданной величины открытия, которая меньше первой заданной величины открытия.
Таким образом, помимо преимуществ (1)-(5), посредством выполнения управления изменением режима во время движения на низкой скорости, можно уменьшать дискомфорт, который может возникать у водителя относительно момента перед изменением режима.
Второй вариант осуществления изобретения
Второй вариант осуществления является примером, в котором значение для заданного порогового значения ΔNETH после выбора ступени ICE-переключения передач после перехода в параллельный HEV-режим изменяется согласно различным параметрам в устройстве управления изменением режима для транспортного средства с электроприводом настоящего изобретения.
В частности, заданное пороговое значение ΔNETHP, относительно момента, когда частота NE вращения двигателя ICE внутреннего сгорания, сопровождающая изменение режима, увеличивается, задается равным значению, которое меньше заданного порогового значения ΔNETHM, относительно момента, когда частота NE вращения двигателя ICE внутреннего сгорания, сопровождающая изменение режима, уменьшается.
Здесь, причина, по которой пороговое значение (заданное пороговое значение ΔNETHM) относительно момента, когда частота NE вращения двигателя ICE внутреннего сгорания уменьшается, увеличивается (допустимый диапазон расширяется), заключается в том, что обычно, если управление переключением передач (переключение коробки передач "вверх") выполняется по мере того, как возрастает скорость транспортного средства, частота вращения двигателя ICE внутреннего сгорания уменьшается. Таким образом, если ступень ICE-переключения передач увеличивается вследствие переключения коробки передач "вверх", частота NE вращения двигателя ICE внутреннего сгорания, в общем, уменьшается. Следовательно, маловероятно, что водитель должен испытывать дискомфорт относительно уменьшения частоты NE вращения двигателя ICE внутреннего сгорания, сопровождающего изменение режима. С другой стороны, водитель с большой вероятностью должен испытывать дискомфорт относительно увеличения частоты NE вращения двигателя ICE внутреннего сгорания, несмотря на тот факт, что скорость транспортного средства увеличена, и управление переключением передач (управление изменением режима) выполнено.
Следовательно, во втором варианте осуществления, заданное пороговое значение ΔNETHP, относительно момента, когда частота NE вращения двигателя ICE внутреннего сгорания, сопровождающая изменение режима, увеличивается, задается равным значению, которое меньше заданного порогового значения ΔNETHM, относительно момента, когда частота NE вращения уменьшается.
Фиг. 11 представляет собой пример карты управления переключением передач для пояснения того, как выбирать ступень ICE-переключения передач во втором варианте осуществления. На фиг. 11, в случае изменения режима на скорости V1 транспортного средства, если первая ICE-скорость или вторая ICE-скорость выбирается в качестве ступени ICE-переключения передач, частота NE вращения двигателя ICE внутреннего сгорания увеличивается по сравнению с моментом до изменения режима. С другой стороны, если третья ICE-скорость или четвертая ICE-скорость выбирается в качестве ступени ICE-переключения передач, частота NE вращения двигателя ICE внутреннего сгорания уменьшается по сравнению с моментом до изменения режима.
В таком случае, величины ΔNE3, ΔNE4 изменения частоты вращения, сопровождающие изменение режима, когда выбирается третья ICE-скорость или четвертая ICE-скорость, меньше или равны заданному пороговому значению ΔNETHM на стороне уменьшения частоты вращения двигателя ICE внутреннего сгорания. Следовательно, модуль 23 управления трансмиссией имеет возможность выбирать любую из третьей ICE-скорости и четвертой ICE-скорости в качестве ступени ICE-переключения передач после изменения режима. С другой стороны, величины ΔNE1, ΔNE2 изменения частоты вращения, сопровождающие изменение режима, когда выбирается первая ICE-скорость или вторая ICE-скорость, превышают заданное пороговое значение ΔNETHP на стороне увеличения частоты вращения двигателя ICE внутреннего сгорания. Следовательно, модуль 23 управления трансмиссией не может выбирать первую ICE-скорость или вторую ICE-скорость в качестве ступени ICE-переключения передач после изменения режима.
Таким образом, если сравниваются только величины ΔNE изменения частоты вращения двигателя ICE внутреннего сгорания, сопровождающие изменение режима, величина ΔNE изменения частоты вращения является меньшей при выборе второй ICE-скорости по сравнению с моментом при выборе четвертой ICE-скорости; тем не менее, во втором варианте осуществления, вторая ICE-скорость не выбирается, а выбирается третья ICE-скорость или четвертая ICE-скорость (более предпочтительно, третья ICE-скорость, при которой величина ΔNE изменения частоты вращения двигателя ICE внутреннего сгорания становится наименьшей).
Помимо этого, хотя не показано, во втором варианте осуществления, значения для упомянутых заданных пороговых значений ΔNETHP, ΔNETHM задаются большими по мере того, как величина APO открытия позиции педали акселератора увеличивается.
Здесь, причина для задания значений для упомянутых заданных пороговых значений ΔNETHP, ΔNETHM большими по мере того, как величина APO открытия позиции педали акселератора увеличивается, заключается в том, что если водитель сильно нажимает педаль акселератора, водитель не подвергается большому дискомфорту, даже если частота NE вращения двигателя ICE внутреннего сгорания значительно варьируется.
Нижеперечисленные преимущества могут получаться посредством устройства управления изменением режима гибридного транспортного средства согласно второму варианту осуществления.
(7) Контроллер изменения режима (модуль 23 управления трансмиссией) задает заданное пороговое значение ΔNETH (ΔNETHP), относительно момента, когда частота NE вращения двигателя ICE внутреннего сгорания увеличивается, равным значению, которое меньше заданного порогового значения ΔNETH (ΔNETHM) относительно момента, когда частота вращения двигателя внутреннего сгорания уменьшается.
Следовательно, можно выбирать ступень ICE-переключения передач после изменения режима с более конкретным рассмотрением дискомфорта, который может возникать у водителя.
(8) Контроллер изменения режима (модуль 23 управления трансмиссией) задает значения для заданных пороговых значений ΔNETHP, ΔNETHM большими по мере того, как величина APO открытия позиции педали акселератора увеличивается.
Следовательно, можно выбирать ступень ICE-переключения передач после изменения режима согласно операции нажатия педали акселератора водителя и дополнительно уменьшать дискомфорт, который может возникать у водителя.
Устройство управления изменением режима для гибридного транспортного средства настоящего изобретения описано выше на основе первого и второго вариантов осуществления, но его конкретные конфигурации не ограничены первым и вторым вариантами осуществления, и различные модификации и добавления в настоящее изобретение могут вноситься без отступления от объема изобретения согласно каждому пункту в формуле изобретения.
В первом и втором вариантах осуществления, показаны примеры, в которых применена многоступенчатая зубчатая трансмиссия 1, содержащая первую-вторую EV-скорости в качестве ступеней EV-переключения передач и первую-четвертую ICE-скорости в качестве ступеней ICE-переключения передач. Тем не менее, устройство управления изменением режима для гибридного транспортного средства настоящего изобретения не ограничено конфигурацией многоступенчатой зубчатой трансмиссии вариантов осуществления.
В первом варианте осуществления, показан пример, в котором устройство управления изменением режима настоящего изобретения применяется к гибридному транспортному средству, содержащему, в качестве компонентов приводной системы, один двигатель (двигатель внутреннего сгорания), два электромотора/генератора и многоступенчатую зубчатую трансмиссию, имеющую три зацепляющих муфты. Тем не менее, устройство управления изменением режима настоящего изобретения может применяться к транспортному средству, имеющему только двигатель в качестве источника приведения в движение.
Изобретение относится к устройству управления изменением режима для гибридного транспортного средства, которое выполняет изменение режима с последовательного режима движения на параллельный режим движения посредством переключения передач трансмиссии. Устройство изменения режимов для гибридного транспортного средства содержит: трансмиссию, выполненную с возможностью обеспечения изменения режима между последовательным режимом движения и параллельным режимом движения, контроллер изменения режима, который переключает ступень ICE-переключения передач. При этом контроллер изменения режима выбирает ICE-ступень переключения передач, которая выбирается на основе величины изменения частоты вращения двигателя внутреннего сгорания, сопровождающей изменение режима, и ступень переключения передач, на которой величина изменения частоты вращения двигателя внутреннего сгорания, сопровождающая изменение режима, меньше или равна заданному пороговому значению во время изменения режима с последовательного режима движения на параллельный режим движения. Достигается уменьшение дискомфорта, который может возникать у водителя во время изменения режима в ходе движения. 7 з.п. ф-лы, 11 ил.
1. Устройство управления изменением режима для гибридного транспортного средства, имеющего первый электромотор, второй электромотор и двигатель внутреннего сгорания в качестве источников приведения в движение и имеющего трансмиссию, которая выполнена с возможностью осуществления переключения передач и передачи выходной мощности от источников мощности на ведущее колесо,
причем трансмиссия выполнена с возможностью обеспечения изменения режима между последовательным режимом движения, в котором ведущее колесо приводится в действие посредством первого электромотора при выработке мощности с помощью второго электромотора посредством привода двигателя внутреннего сгорания, и параллельным режимом движения, в котором ведущее колесо приводится в действие посредством как первого электромотора, так и двигателя внутреннего сгорания, содержащее:
контроллер изменения режима, который переключает ступень ICE-переключения передач, которая переключает выходную мощность двигателя внутреннего сгорания при наличии запроса на изменение режима,
при этом контроллер изменения режима выбирает ICE-ступень переключения передач, которая выбирается на основе величины изменения частоты вращения двигателя внутреннего сгорания, сопровождающей изменение режима, и ступень переключения передач, на которой величина изменения частоты вращения двигателя внутреннего сгорания, сопровождающая изменение режима, меньше или равна заданному пороговому значению во время изменения режима с последовательного режима движения на параллельный режим движения.
2. Устройство управления изменением режима для гибридного транспортного средства по п. 1, в котором контроллер изменения режима выбирает ступень ICE-переключения передач, предоставляя приоритет величине изменения частоты вращения двигателя внутреннего сгорания по сравнению с эффективностью использования топлива, если ступень ICE-переключения передач может выбираться из множества ступеней переключения передач.
3. Устройство управления изменением режима для гибридного транспортного средства по п. 1 или 2, в котором контроллер изменения режима выбирает ступень переключения передач, на которой величина изменения частоты вращения двигателя внутреннего сгорания становится наименьшей, если ступень ICE-переключения передач может выбираться из множества ступеней переключения передач.
4. Устройство управления изменением режима для гибридного транспортного средства по любому из пп. 1-3, в котором контроллер изменения режима выбирает ступень переключения передач, которая удовлетворяет требуемой движущей силе, если движущая сила после изменения режима на параллельный режим движения становится меньше требуемой движущей силы.
5. Устройство управления изменением режима для гибридного транспортного средства по любому из пп. 1-4, в котором контроллер изменения режима выбирает ступень ICE-переключения передач на основе величины изменения частоты вращения двигателя внутреннего сгорания, когда величина открытия позиции педали акселератора меньше первой заданной величины открытия, и выбирает ступень ICE-переключения передач на основе требуемой движущей силы, когда величина открытия позиции педали акселератора равна или превышает первую заданную величину открытия.
6. Устройство управления изменением режима для гибридного транспортного средства по п. 5, в котором контроллер изменения режима выбирает ступень переключения передач, на которой частота вращения двигателя внутреннего сгорания становится наименьшей, в качестве ступени ICE-переключения передач, когда величина открытия позиции педали акселератора меньше второй заданной величины открытия, которая меньше первой заданной величины открытия.
7. Устройство управления изменением режима для гибридного транспортного средства по любому из пп. 1-6, в котором контроллер изменения режима задает заданное пороговое значение момента, когда частота вращения двигателя внутреннего сгорания увеличивается, равным значению, которое меньше заданного порогового значения момента, когда частота вращения двигателя внутреннего сгорания уменьшается.
8. Устройство управления изменением режима для гибридного транспортного средства по любому из пп. 1-7, в котором контроллер изменения режима задает значения для заданных пороговых значений большими по мере того, как величина открытия позиции педали акселератора увеличивается.
| JP 2014519432 A, 14.08.2014 | |||
| КОМБИНИРОВАННАЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА (ВАРИАНТЫ) | 2009 |
|
RU2424919C1 |
| ПРИВОДНАЯ СИСТЕМА ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА | 2011 |
|
RU2530207C2 |
| JP 2005231585 A, 02.09.2005. | |||
