ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
[0001] Настоящее изобретение относится к устройству управления гибридным транспортным средством, содержащим двигатель внутреннего сгорания, электродвигатель, фрикционную муфту, муфту одностороннего вращения, коробку передач и ведущие колеса, причем фрикционная муфта и муфта одностороннего вращения расположены параллельно друг другу между двигателем внутреннего сгорания и электродвигателем, соединенным с ведущими колесами посредством коробки передач, причем устройство управления сконфигурировано для управления действием перехода на повышающую передачу, выполняемом в коробке передач.
ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0002] На уровне техники известно управляющее устройство для гибридного транспортного средства, в котором фрикционная муфта и муфта одностороннего вращения расположены параллельно друг другу между двигателем внутреннего сгорания и электродвигателем. Устройство управления, раскрытое в публикации патентной заявки США №2014/0094341, является примером такого управляющего устройства. В устройстве управления, раскрытом в этом документе, фрикционная муфта удерживается сцепленной во время работы двигателя внутреннего сгорания и отпускается во время ускорения или движения по инерции с замедлением, то есть при переключении на повышающую передачу при движении под уклон.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0003] Тем не менее, в компоновке, в которой фрикционная муфта отпущена во время переключения на повышающую передачу, фрикционная муфта сцеплена, когда частоты вращения двигателя внутреннего сгорания и электродвигателя синхронизированы между собой по завершении переключения на повышающую передачу, в результате чего реакция движущей силы, вероятно, окажется низкой. Кроме того, в зависимости от состояния электродвигателя возможна ситуация, в которой частоту вращения электродвигателя нельзя снизить немедленно. Таким образом, существует потребность в улучшении управления переключением на повышающую передачу, выполняемым в гибридном транспортном средстве, в котором фрикционная муфта и муфта одностороннего вращения расположены параллельно друг другу между двигателем внутреннего сгорания и электродвигателем, соединенным с ведущими колесами посредством коробки передач.
[0004] Настоящее изобретение предложено с учетом предпосылок создания изобретения, указанных выше. Таким образом, задачей настоящего изобретения является разработка устройства управления для гибридного транспортного средства, в котором фрикционная муфта и муфта одностороннего вращения расположены параллельно друг другу между двигателем внутреннего сгорания и электродвигателем, соединенным с ведущими колесами посредством коробки передач, при этом устройство управления способно повысить реакцию на переключение на повышающую передачу, выполняемое во время гибридного режима движения с подключением двигателя внутреннего сгорания, и уменьшить время, требуемое для завершения переключения на повышающую передачу.
[0005] Поставленная задача решается следующими аспектами настоящего изобретения.
[0006] Согласно первому аспекту изобретения предложено устройство управления для гибридного транспортного средства, содержащего двигатель внутреннего сгорания, электродвигатель, фрикционную муфту, муфту одностороннего вращения, автоматическую коробку передач и ведущие колеса, при этом фрикционная муфта и муфта одностороннего вращения расположены параллельно друг другу между двигателем внутреннего сгорания и электродвигателем, а автоматическая коробка передач расположена между электродвигателем и ведущими колесами, при этом фрикционная муфта сконфигурирована для соединения и разъединения двигателя внутреннего сгорания и электродвигателя, в то время как муфта одностороннего вращения сконфигурирована для передачи движущей силы от двигателя внутреннего сгорания к электродвигателю, при этом гибридное транспортное средство должно двигаться в режиме движения, выбранном из следующих режимов (i) режим движения электродвигателя посредством электродвигателя или (ii) гибридный режим движения с подключением двигателя внутреннего сгорания, и при этом устройство управления сконфигурировано таким образом, чтобы после переключения автоматической коробки передач на повышающую передачу при выбранном гибридном режиме движения и с фрикционной муфтой, находящейся в расцепленном состоянии, оно выполняло первое управление действием переключения на повышающую передачу, при котором переключение начинает выполняться после того, как фрикционная муфта сцеплена. Например, устройство управления содержит: первый модуль управления переключением на повышающую передачу, сконфигурированный для выполнения первого управления действием переключения на повышающую передачу, при котором переключение начинает выполняться после сцепления фрикционной муфты; и второй модуль управления переключением на повышающую передачу, сконфигурированный для выполнения второго управления действием переключения на повышающую передачу, при котором переключение выполняется при удерживании фрикционной муфты в расцепленном состоянии, а крутящий момент электродвигателя временно снижается на время выполнения переключения на повышающую передачу.
[0007] Согласно второму аспекту изобретения, устройство управления согласно первому аспекту изобретения сконфигурировано для выполнения первого управления действием переключения на повышающую передачу, если, по меньшей мере, одно из, по меньшей мере, одного заранее заданного условия удовлетворяется при переключении автоматической коробки передач на повышающую передачу в выбранном гибридном режиме движения и с фрикционной муфтой, находящейся в расцепленном состоянии, причем устройство управления сконфигурировано таким образом, чтобы если, по меньшей мере, одно из, по меньшей мере, одного заранее заданного условия не удовлетворяется при выполнении действия переключения автоматической коробки передач на повышающую передачу в выбранном гибридном режиме движения и с фрикционной муфтой, находящейся в расцепленном состоянии, оно могло выполнять второе управление действием переключения на повышающую передачу, при котором переключение выполняется при удерживании фрикционной муфты в расцепленном состоянии, а крутящий момент электродвигателя временно снижается на время выполнения переключения на повышающую передачу.
[0008] Согласно третьему аспекту изобретения, устройство управления по второму аспекту изобретения сконфигурировано так, что при выполнении первого управления действием переключения на повышающую передачу происходит временное снижение, по меньшей мере, крутящего момента двигателя внутреннего сгорания на время выполнения переключения на повышающую передачу, причем при выполнении второго управления действием переключения на повышающую передачу крутящий момент электродвигателя временно снижается на время выполнения переключения на повышающую передачу.
[0009] Согласно четвертому аспекту изобретения, в устройстве управления по первому аспекту изобретения фрикционная муфта сконфигурирована для соединения и разъединения двух вращающихся элементов, причем устройство управления сконфигурировано для выполнения первого управления действием переключения на повышающую передачу, когда разница между частотой вращения одного из двух вращающихся элементов и частотой вращения другого из этих двух вращающихся элементов не превышает заданной величины разницы частот вращения, или когда требуемое ускорение гибридного транспортного средства не превышает заданной величины ускорения.
[0010] Согласно пятому аспекту изобретения, устройство управления по третьему аспекту изобретения сконфигурировано так, что при выполнении первого управления действием переключения на повышающую передачу крутящий момент электродвигателя и крутящий момент двигателя внутреннего сгорания временно уменьшаются на время выполнения действия переключения на повышающую передачу таким образом, чтобы крутящий момент электродвигателя снизился на величину, превышающую величину снижения крутящего момента двигателя внутреннего сгорания.
[0011] Согласно шестому аспекту изобретения, устройство управления по третьему аспекту изобретения сконфигурировано так, что при выполнении первого управления действием переключения на повышающую передачу, по меньшей мере, крутящий момент двигателя внутреннего сгорания временное снижается для получения требуемой величины снижения крутящего момента, рассчитываемой в соответствии с целевой длительностью переключения на повышающую передачу, а при выполнении второго управления действием переключения на повышающую передачу крутящий момент электродвигателя временно снижается для получения требуемой величины снижения крутящего момента. Например, выражение «требуемая величина снижение крутящего момента» может быть интерпретировано как требуемая величина снижения крутящего момента, на которую должен быть уменьшен входной крутящий момент, действующий на ведущий вал автоматической коробки передач.
[0012] Согласно седьмому аспекту изобретения, устройство управления по пятому или шестому аспекту изобретения сконфигурировано так, что при выполнении первого управления действием переключения на повышающую передачу крутящий момент двигателя внутреннего сгорания уменьшается до величины сниженного крутящего момента, а фрикционная муфта управляется таким образом, чтобы иметь перегрузочную способность по крутящему моменту, величина которой превышает абсолютную величину сниженного крутящего момента двигателя внутреннего сгорания.
[0013] Согласно восьмому аспекту изобретения, устройство управления по шестому аспекту изобретения сконфигурировано так, что при определении, что требуемая величина снижения крутящего момента не может быть получена путем уменьшения крутящего момента электродвигателя без уменьшения крутящего момента двигателя внутреннего сгорания, устройство управления может выполнять первое управление действием переключения на повышающую передачу, при котором крутящий момент двигателя внутреннего сгорания уменьшается до величины крутящего момента, которая определена так, чтобы получить требуемую величину снижения крутящего момента.
[0014] Согласно девятому аспекту изобретения, устройство управления по третьему или пятому аспекту изобретения сконфигурировано так, что при определении, что крутящий момент электродвигателя не может быть снижен, может выполнять первое управление действием переключения на повышающую передачу путем снижения крутящего момента двигателя внутреннего сгорания без снижения крутящего момента электродвигателя.
[0015] Согласно десятому аспекту изобретения, устройство управления по седьмому аспекту изобретения сконфигурировано так, что при определении, что перегрузочная способность по крутящему моменту фрикционной муфты не может быть увеличена до величины, превышающей абсолютную величину сниженного крутящего момента двигателя внутреннего сгорания, величина, на которую должен быть снижен крутящий момент двигателя внутреннего сгорания, уменьшается до величины, не превышающей перегрузочную способность по крутящему моменту фрикционной муфты.
[0016] Согласно одиннадцатому аспекту изобретения, устройство управления по шестому аспекту изобретения сконфигурировано так, что при определении, что требуемая величина снижения крутящего момента может быть получена путем снижения крутящего момента электродвигателя без снижения крутящего момента двигателя внутреннего сгорания, устройство управления выполняет второе управление действием переключения на повышающую передачу.
[0017] Согласно двенадцатому аспекту изобретения, устройство управления по одиннадцатому аспекту изобретения сконфигурировано так, чтобы при выполнении второго управления действием переключения на повышающую передачу управлять частотой вращения двигателя внутреннего сгорания таким образом, чтобы она не была ниже частоты вращения электродвигателя.
[0018] Согласно тринадцатому аспекту изобретения, устройство управления по любому из аспектов 3, 5-12 изобретения сконфигурировано так, чтобы при выполнении первого управления действием переключения на повышающую передачу, по меньшей мере, крутящий момент двигателя внутреннего сгорания уменьшался в инерционной фазе периода выполнения переключения на повышающую передачу, тогда как при выполнении второго управления действием переключения на повышающую передачу крутящий момент электродвигателя уменьшается в инерционной фазе периода переключения на повышающую передачу.
[0019] Согласно четырнадцатому аспекту изобретения, устройство управления по первому аспекту изобретения сконфигурировано так, чтобы при выполнении переключения автоматической коробки передач на повышающую передачу при выбранном гибридном режиме движения и с фрикционной муфте, находящейся в расцепленном состоянии, выполнять управление снижением крутящего момента, при котором выполняется переключение на повышающую передачу, когда фрикционная муфта удерживается в расцепленном состоянии, а крутящий момент электродвигателя временно уменьшается на время выполнения действия переключения на повышающую передачу.
[0020] Согласно пятнадцатому аспекту изобретения, устройство управления по четырнадцатому аспекту изобретения сконфигурировано так, чтобы при выполнении управления снижением крутящего момента управлять величиной снижения крутящего момента электродвигателя, на которую крутящий момент электродвигателя должен быть уменьшен, таким образом, чтобы частота вращения электродвигателя превышала частоту вращения двигателя внутреннего сгорания на время выполнения переключения на повышающую передачу.
[0021] В устройстве управления по первому аспекту изобретения, если переключение автоматической коробки передач на повышающую передачу должно выполняться при выбранном гибридном режиме движения и с расцепленной фрикционной муфтой, выполняют первое управление действием переключения на повышающую передачу, в результате чего переключение на повышающую передачу начинает выполняться после сцепления фрикционной муфты. Благодаря этому обстоятельству снижение крутящего момента, обусловленное сцеплением фрикционной муфты, можно использовать для переключения автоматической коробки передач на повышающую передачу, что позволит повысить чувствительность к переключению. Кроме того, поскольку переключение автоматической коробки передач выполняется при сцепленной фрикционной муфте, можно уменьшить промежуток времени, необходимый для завершения действия переключения и избежать задержки передачи движущей силы.
[0022] В устройстве управления по второму аспекту изобретения, если выполняется, по меньшей мере, одно из, по меньшей мере, одного заранее заданного условия, выполняют первое управление действием переключения на повышающую передачу. Если не выполняется, по меньшей мере, одно из, по меньшей мере, одного заранее заданного условия, выполняют второе управление действием переключения на повышающую передачу, в результате чего переключение на повышающую передачу выполняется при расцепленной фрикционной муфте и временно сниженном (на время выполнения переключения) крутящем моменте электродвигателя. Благодаря этому обстоятельству можно выполнять первое или второе управление действием переключения на повышающую передачу, которое выбирается соответствующим образом в зависимости от состояния движения транспортного средства, что позволяет повысить реакцию на движущую силу и снизить ударную нагрузку при переключении и потерю гидравлического давления.
[0023] В устройстве управления по третьему аспекту изобретения происходит временное снижение, по меньшей мере, крутящего момента двигателя на время переключения на повышающую передачу во время первого управления действием переключения, и крутящий момент электродвигателя временно снижается на время выполнения переключения на повышающую передачу во время второго управления действием переключения. Благодаря этому обстоятельству в случае, если длительность промежутка времени, необходимого для завершения действия переключения оказывается большой, и снижение крутящего момента при выполнении переключения на повышающую передачу выполняется только путем снижения крутящего момента электродвигателя, можно быстро выполнить переключение на повышающую передачу, используя снижение крутящего момента двигателя внутреннего сгорания и выполняя переключение после сцепления фрикционной муфты.
[0024] Устройство управления по четвертому аспекту изобретения сконфигурировано для выполнения первого управления действием переключения на повышающую передачу, когда разница между частотами вращения двух вращающихся элементов не превышает заданной величины разницы частот вращения, или когда требуемое ускорение гибридного транспортного средства не превышает заданной величины ускорения. Благодаря этому обстоятельству, если разница между частотами вращения двух вращающихся элементов невелика, можно повысить реакцию движущей силы, выполняя переключение автоматической коробки на повышающую передачу после сцепления фрикционной муфты.
[0025] Устройство управления по пятому аспекту изобретения временно уменьшает крутящие моменты электродвигателя и двигателя внутреннего сгорания на время выполнения переключения на повышающую передачу при выполнении первого управления действием переключения таким образом, чтобы крутящий момент электродвигателя снизился на величину, превышающую величину снижения крутящего момента двигателя внутреннего сгорания. Благодаря этому обстоятельству снижение крутящего момента достигается в основном за счет использования электродвигателя, который более чувствителен и способен рекуперировать энергию, что позволяет повысить чувствительность к переключению и снизить расход топлива в транспортном средстве.
[0026] В устройстве управления по шестому аспекту изобретения требуемую величину снижения крутящего момента, необходимую при временном снижении крутящего момента при первом и втором управлениях действием переключения на повышающую передачу, вычисляют на основании целевой длительности переключения. Можно выполнять одно из первого управления и второго управления действием переключения на повышающую передачу, которое выбирается соответствующим образом в зависимости от состояния движения транспортного средства, что позволяет повысить реакцию на движущую силу и снизить ударную нагрузку при переключении и потерю гидравлического давления.
[0027] В устройстве управления по седьмому аспекту изобретения при выполнении первого управления действием переключения на повышающую передачу крутящий момент двигателя внутреннего сгорания уменьшается до величины сниженного крутящего момента, а фрикционная муфта управляется таким образом, чтобы иметь перегрузочную способность по крутящему моменту, превышающую абсолютную величину сниженного крутящего момента двигателя внутреннего сгорания. Благодаря этому обстоятельству можно предотвратить или снизить проскальзывание фрикционной муфты, одновременно предотвращая или уменьшая ударную нагрузку при переключении на повышающую передачу благодаря полученной величине снижения крутящего момента.
[0028] Устройство управления по восьмому аспекту изобретения сконфигурировано так, что при определении, что требуемая величина снижения крутящего момента не может быть получена путем уменьшения крутящего момента электродвигателя без уменьшения крутящего момента двигателя внутреннего сгорания, устройство управления может выполнять первое управление действием переключения на повышающую передачу, при котором крутящий момент двигателя внутреннего сгорания уменьшается до величины крутящего момента, позволяющей получить требуемую величину снижения крутящего момента. Благодаря этому обстоятельству достигается требуемая величина снижения крутящего момента, что позволяет уменьшить ударную нагрузку при переключении на повышающую передачу. Кроме того, например, если крутящий момент снижается преимущественно за счет электродвигателя, которым можно управлять точнее и быстрее, чем двигателем внутреннего сгорания, можно повысить точность и скорость снижения крутящего момента.
[0029] Устройство управления по девятому аспекту изобретения сконфигурировано так, что при определении, что крутящий момент электродвигателя не может быть снижен, устройство управления может выполнять первое управление действием переключения на повышающую передачу путем снижения крутящего момента двигателя внутреннего сгорания без снижения крутящего момента электродвигателя, что позволяет снизить ударную нагрузку после переключения на повышающую передачу.
[0030] Устройство управления по десятому аспекту изобретения при определении, что перегрузочная способность по крутящему моменту фрикционной муфты не может быть увеличена до уровня, превышающего абсолютную величину сниженного крутящего момента двигателя внутреннего сгорания, уменьшает абсолютную величину сниженного крутящего момента до величины, не превышающей величину перегрузочной способности по крутящему моменту фрикционной муфты. Благодаря этому обстоятельству можно ограничить износ фрикционной муфты, обусловленный ее проскальзыванием, и одновременно снизить ударную нагрузку при переключении на повышающую передачу.
[0031] Устройство управления по одиннадцатому аспекту изобретения сконфигурировано так, что при определении, что требуемая величина снижения крутящего момента может быть получена путем снижения крутящего момента электродвигателя без снижения крутящего момента двигателя внутреннего сгорания, устройство управления может выполнять второе управление действием переключения на повышающую передачу. Благодаря этому обстоятельству можно снизить ударную нагрузку при переключении на повышающую передачу, а также повысить точность и скорость снижения крутящего момента, используя электродвигатель, которым можно управлять точнее и быстрее, чем двигателем внутреннего сгорания.
[0032] Устройство управления по двенадцатому аспекту изобретения при выполнении второго управления действием переключения на повышающую передачу управляет частотой вращения двигателя внутреннего сгорания таким образом, чтобы она не была ниже частоты вращения электродвигателя, что позволяет устранить ударную нагрузку, которая может воздействовать на муфту одностороннего вращения после переключения на повышающую передачу.
[0033] Устройство управления по тринадцатому аспекту изобретения уменьшает крутящий момент двигателя внутреннего сгорания и/или крутящий момент электродвигателя в инерционной фазе периода выполнения переключения на повышающую передачу, что позволяет снизить ударную нагрузку после переключения на повышающую передачу в тот момент времени, в который возникает такая ударная нагрузка.
[0034] Устройство управления по четырнадцатому аспекту изобретения после выполнения действия переключения автоматической коробки передач на повышающую передачу при выбранном гибридном режиме движения и расцепленной фрикционной муфте управляет снижением крутящего момента, выполняя переключение на повышающую передачу, когда фрикционная муфта расцеплена, а крутящий момент электродвигателя временно снижен на время переключения на повышающую передачу. Благодаря этому обстоятельству крутящий момент снижается за счет электродвигателя, которым можно управлять точнее и быстрее, чем двигателем внутреннего сгорания, можно повысить точность и скорость снижения крутящего момента.
[0035] Устройство управления по пятнадцатому аспекту изобретения при выполнении управления снижением крутящего момента управляет величиной снижения крутящего момента электродвигателя таким образом, чтобы частота вращения электродвигателя превышала частоту вращения двигателя внутреннего сгорания во время выполнения действия переключения на повышающую передачу. Благодаря этому обстоятельству частота вращения двигателя внутреннего сгорания по существу равна частоте вращения электродвигателя, что позволяет избежать ударной нагрузки, которая может быть обусловлена включением муфты одностороннего вращения во время выполнения переключения на повышающую передачу.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ФИГУР
[0036] На ФИГ. 1 схематично изображена конструкция устройства передачи движущей силы, установленного в транспортном средстве, к которому применяется настоящее изобретение, и поясняются функции управления и основная часть системы управления транспортным средством;
На ФИГ. 2 изображен график зависимости от времени, иллюстрирующий пример управления, выполняемого в соответствии с изобретением, когда переключение на повышающую передачу выполняется в транспортном средстве, изображенном на ФИГ. 1;
На ФИГ. 3 изображен график зависимости от времени, иллюстрирующий другой пример управления, выполняемого в соответствии с изобретением, когда переключение на повышающую передачу выполняется в транспортном средстве, изображенном на ФИГ. 1;
На ФИГ. 4 изображен график зависимости от времени, иллюстрирующий еще один пример управления, выполняемого в соответствии с изобретением, когда переключение на повышающую передачу выполняется в транспортном средстве, показанном на ФИГ. 1;
На ФИГ. 5 изображена блок-схема, иллюстрирующая основную часть процедуры управления, выполняемого электронным устройством управления, показанным на ФИГ. 1, в частности, процедуры управления, выполняемого при выполнении переключения на повышающую передачу в устройстве передачи движущей силы с целью снижения крутящего момента двигателя внутреннего сгорания и электродвигателя и сцепления фрикционной муфты.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНОГО ПРИМЕРА ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0037] Далее предпочтительный пример осуществления настоящего изобретения будет подробно описан со ссылкой на сопроводительные чертежи.
[0038] На ФИГ. 1 схематично изображена конструкция устройства 12 передачи движущей силы, установленного в транспортном средстве 10, к которому применяется настоящее изобретение, и поясняются функции управления и основная часть системы управления транспортным средством 10. Транспортное средство 10 представляет собой гибридное транспортное средство, содержащее двигатель 14 внутреннего сгорания и электродвигатель MG, каждый из которых служит источником движущей силы для приведения в движение транспортного средства 10. Как показано на ФИГ. 1, устройство 12 для передачи движущей силы содержит корпус 16 коробки передач в качестве невращающегося элемента, муфту 30 одностороннего вращения, фрикционную муфту (также может быть названа муфтой K0) 32, преобразователь крутящего момента 18 и автоматическую коробку передач 20. Внутри корпуса 16 коробки передач муфта 30 одностороннего вращения и фрикционная муфта 32, установленные параллельно друг другу, преобразователь крутящего момента 18 и автоматическая коробка передач 20 расположены в порядке перечисления от двигателя 14 внутреннего сгорания, то есть вправо от двигателя внутреннего сгорания, как показано на ФИГ. 1. Устройство 12 передачи движущей силы дополнительно содержит вал 22 отбора мощности коробки передач в качестве выходного вращающегося элемента коробки 20 передач, карданный вал 24, соединенный с валом 22 отбора мощности коробки передач, дифференциал 26, соединенный с карданным валом 24, и пару осей 28, соединенных с дифференциалом 26. Преобразователь 18 крутящего момента содержит насосное колесо 18а, соединенное непосредственно с электродвигателем MG через соединительный вал 50 и с коленчатым валом 48 двигателя 14 внутреннего сгорания через соединительный вал 50, муфту 30 одностороннего вращения и фрикционную муфту 32. Кроме того, преобразователь 18 крутящего момента содержит колесо 18b турбины, соединенное непосредственно с ведущим валом 34 коробки передач, который служит входным вращающимся элементом автоматической коробки 20 передач. Устройство 12 передачи движущей силы, выполненное в соответствии с приведенным выше описанием, используется, например, преимущественно в транспортных средствах 10 типа FR (задний привод с передним расположением двигателя внутреннего сгорания).
[0039] Транспортное средство 10 содержит: механический масляный насос 36, соединенный, например, с насосным колесом 18а; инвертор 38, сконфигурированный для управления работой электродвигателя MG; устройство 40 накопления электроэнергии, сконфигурированное для подачи электроэнергии на электродвигатель MG и приема энергии от него через инвертор 38; и гидравлический блок 60 управления, сконфигурированный для управления различными гидравлическими операциями, в частности, предназначенными для выполнения переключающих действий автоматической коробки 20 передач, для сцепления и расцепления фрикционной муфты 32 и для сцепления и расцепления известной блокировочной муфты 44, предусмотренной в преобразователе 18 крутящего момента. Масляный насос 36 сконфигурирован для привода от двигателя 14 внутреннего сгорания и/или электродвигателя MG с целью нагнетания исходного давления рабочей жидкости, подаваемой в гидравлический блок 60 управления, в частности, для выполнения переключающих действий автоматической коробки 20 передач, сцепления и расцепления фрикционной муфты 32, а также сцепления и расцепления блокирующей муфты 44.
[0040] Автоматическая коробка 20 передач передает движущие силы, создаваемые двигателем 14 внутреннего сгорания и электродвигателем MG, на ведущие колеса 42. Автоматическая коробка 20 передач содержит, по меньшей мере, один известный планетарный редуктор и сконфигурирована для выбора одного из нескольких положений (передаточных чисел) посредством переключающего действия, выполняемого путем действий расцепления и сцепления соответствующей муфты из множества устройств сцепления, входящих в состав автоматической 20 коробки передач. То есть автоматическая коробка 20 передач представляет собой трансмиссию со ступенчатой регулировкой, позволяющую переключаться вверх или вниз относительно одной из передач посредством так называемой операции переключения «муфта-муфта», чтобы изменить частоту вращения ведущего вала 34 коробки передач и вывести измененную частоту вращения в качестве частоты вращения ведомого вала 22 коробки передач. Ведущий вал 34 коробки передач соответствует валу турбины, который должен вращаться рабочим колесом 18b турбины преобразователя 18 крутящего момента. Каждое из нескольких фрикционных устройств сцепления с гидравлическим приводом (в дальнейшем называемыми просто муфтами С, если только не потребуется явно отличать их друг от друга) представляет собой муфту или тормоз, управляемый гидравлическим блоком 60 управления для сцепления и расцепления. Перегрузочную способность по крутящему моменту или силу сцепления каждой из муфт С можно изменять путем регулирования соответствующего электромагнитного клапана или иного подобного устройства, входящего в состав гидравлического блока 60 управления, то есть каждая муфта С сконфигурирована для выборочного соединения и разъединения двух элементов, расположенных на соответствующих противоположных сторонах муфты С, установленной между двумя элементами.
[0041] Электродвигатель MG представляет собой так называемый двигатель-генератор, выполняющий функции как двигателя, так и генератора. То есть электродвигатель MG служит двигателем для преобразования электрической энергии в механическую энергию и генератором для преобразования механической энергии в электрическую энергию. В качестве альтернативы или дополнения к двигателю 14 внутреннего сгорания электродвигатель MG генерирует движущую силу, приводящую в движение транспортное средство 10, на основе электрической мощности (которая является синонимом электрической энергии, если не указано иное), поступающей из устройства 40 накопления электроэнергии через инвертор 38. Кроме того, электродвигатель MG преобразует движущую силу, создаваемую двигателем 14 внутреннего сгорания, и движущую силу, вырабатываемую ведущими колесами 42, в электроэнергию посредством регенерации и сохраняет регенерированную электрическую энергию в устройстве 40 накопления электроэнергии через инвертор 38. Электродвигатель MG расположен на пути передачи движущей силы между двигателем 14 внутреннего сгорания и ведущими колесами 42 и соединен с соединительным валом 50 между преобразователем 18 крутящего момента и двумя муфтами (муфтой 30 одностороннего вращения и фрикционной муфтой 32), благодаря чему усилие передается от электродвигателя MG на насосное колесо 18а преобразователя 18 крутящего момента. Таким образом, электродвигатель MG соединен с ведущим валом 34 автоматической коробки 20 передач с возможностью передачи усилия без использования муфты 30 одностороннего вращения и фрикционной муфты 32.
[0042] Гибридное транспортное средство 10 способно работать в режиме движения посредством электродвигателя (движение EV (электрическое транспортное средство)) и гибридном режиме движения (движение HV (гибридное транспортное средство)). В частности, в режиме движения посредством электродвигателя, который должен быть выбран для эксплуатации с низкой потребностью в движущей силе, то есть при низкой нагрузке, транспортное средство 10 приводится в движение электродвигателем MG в качестве источника движущей силы, мощностью которого управляют при остановленном вращении двигателя 14 внутреннего сгорания. В гибридном режиме движения транспортное средство 10 приводится в движение, по меньшей мере, двигателем 14 внутреннего сгорания в качестве источника движущей силы. Таким образом, под «гибридным режимом движения» понимают привод от двигателя 14 внутреннего сгорания и электродвигателя MG, служащих источниками движущей силы, привод только от двигателя 14 внутреннего сгорания, служащего источником движущей силы, при этом при движении посредством двигателя 14 внутреннего сгорания, служащего источником движущей силы, электродвигатель MG работает в режиме регенерации, генерируя реактивную силу.
[0043] Муфта 30 одностороннего вращения имеет известную конструкцию, состоящую в основном, например, из внутренней пластины, внешней пластины и храпового механизма, причем храповый механизм позволяет внутренней и внешней пластине вращаться относительно другой пластины в одном из противоположных направлений и препятствует вращению относительно другой пластине в другом из противоположных направлений. Фрикционная муфта 32 представляет собой, например, гидравлическое фрикционное сцепляющее устройство типа мокрой многодисковой муфты, сцепляемое и расцепляемое гидравлическим блоком 60 управления с использованием исходного давления в виде гидравлического давления, нагнетаемого масляным насосом 36, с целью соединения и отсоединения двух вращающихся элементов в виде коленчатого вала 48 и соединительного вала 50. При управлении сцеплением и расцеплением фрикционной муфты 32 перегрузочная способность Tck по крутящему моменту фрикционной муфты 32 изменяется, например, путем регулирования электромагнитного клапана или иного подобного устройства (не показанного на фигуре), входящего в состав гидравлического блока 60 управления. Муфта 30 одностороннего вращения передает от двигателя 14 внутреннего сгорания на электродвигатель MG только движущую силу, действующую в прямом направлении. Перегрузочная способность по крутящему моменту фрикционной муфты 32, например, будет меньше перегрузочной способности Тео по крутящему моменту муфты 30 одностороннего вращения. Фрикционная муфта 32 переходит в сцепленное состояние, например, когда двигатель 14 внутреннего сгорания приходит во вращение для запуска. В этом случае двигатель 14 внутреннего сгорания отсоединяется после запуска двигателя 14 внутреннего сгорания.
[0044] Как показано на ФИГ. 1, транспортное средство 10 содержит электронное устройство 70 управления, содержащее устройство управления транспортным средством 10, управляющее, например, работой фрикционной муфты 32. Например, электронное устройство 70 управления содержит так называемый микрокомпьютер, в состав которого входит ЦП, ПЗУ, ОЗУ и интерфейс ввода-вывода. ЦП выполняет различные операции управления транспортным средством 10, обрабатывая различные входные сигналы в соответствии с программами управления, хранящимися в ПЗУ, с использованием функции временного хранения данных в ОЗУ. Электронное устройство 70 управления сконфигурировано для выполнения, например, управления двигателем внутреннего сгорания с целью регулирования выходной мощности двигателя 14 внутреннего сгорания, управления электродвигателем с целью регулирования выходной мощности электродвигателя MG, управления переключением с целью управления переключением автоматической коробки 20 передач и управления величиной перегрузочной способности по крутящему моменту с целью управления перегрузочной способностью по крутящему моменту фрикционной муфты 32, причем операция управления электродвигателем включает в себя управление регенерацией электродвигателем MG. Электронное устройство 70 управления может состоять из двух и более блоков управления, предназначенных исключительно для выполнения различных операций управления, в частности, управления двигателем внутреннего сгорания, управления электродвигателем и управления гидравлическим давлением. Электронное устройство 70 управления принимает различные входные сигналы на основании значений, полученных соответствующими датчиками, предусмотренными в транспортном средстве 10. В частности, электронное устройство 70 управления принимает: выходной сигнал датчика 72 частоты вращения двигателя внутреннего сгорания, содержащий значение частоты Ne вращения двигателя 14 внутреннего сгорания; выходной сигнал датчика 74 частоты вращения на входе, содержащий значение частоты Nt вращения турбины (то есть частоты вращения колеса 18b турбины), то есть частоты Nin вращения ведущего вала (частоты вращения ведущего вала 34 коробки передач); выходной сигнал датчика 76 частоты вращения на выходе, содержащий значение частоты Nout вращения ведомого вала, которая является частотой вращения ведомого вала 22 коробки передач и которая соответствует скорости V движения транспортного средства 10; выходной сигнал датчика 78 частоты вращения электродвигателя, содержащий значение частоты Nm вращения электродвигателя, которая является частотой вращения электродвигателя MG; выходной сигнал датчика 80 хода акселератора, содержащий значение величины 0асс хода акселератора, которая представляет собой величину операции ускорения, выполняемой водителем транспортного средства 10 и соответствует необходимой водителю движущей силе транспортного средства 10; и выходной сигнал датчика 82 аккумулятора, указывающий состояние SOC заряда (накопленное количество электроэнергии) устройства 40 накопления электроэнергии. Кроме того, электронное устройство 70 управления генерирует различные выходные сигналы, подаваемые на различные устройства, в частности, гидравлический блок 60 управления, и включающие в себя сигнал Se команды управления двигателем 12 внутреннего сгорания для управления выходной мощностью двигателя внутреннего сгорания, сигнал Sm команды управления электродвигателем для управления работой электродвигателя MG и сигнал Sp команды гидравлического управления сцеплением и расцеплением фрикционной муфты 32 и выполнения переключающих действий автоматической коробки 20 передач.
[0045] Для выполнения различных операций управления в транспортном средстве 10 электронное устройство 70 управления содержит средство или модуль управления гибридным режимом в виде модуля 90 управления гибридным режимом и средство или модуль управления переключением передач в виде модуля 92 управления переключением передач. Модуль 90 управления гибридным режимом имеет функцию управления двигателем 14 внутреннего сгорания, служащим источником движущей силы, и управления электродвигателем MG, служащим источником движущей силы и генератором электроэнергии, и сконфигурирован для выполнения управления гибридным движением таким образом, чтобы транспортное средство 10 могло работать в режиме движения посредством электродвигателя, когда источником движущей силы служит электродвигатель MG, или в гибридном режиме движения, когда источником движущей силы служит, по меньшей мере, двигатель 14 внутреннего сгорания.
[0046] Модуль 92 управления переключением передач определяет необходимость переключающего действия на основании, например, величины θacc хода акселератора и скорости V движения транспортного средства в соответствии с заранее заданной зависимостью в форме карты переключения передач, и управляет переключающим действием при определении необходимости выполнения переключающего действия. Кроме того, модуль 92 управления переключением передач содержит: средство или модуль вычисления величины снижения крутящего момента в виде модуля 94 вычисления величины снижения крутящего момента; средство или модуль определения снижения крутящего момента в виде модуля 95 определения снижения крутящего момента; средство или модуль управления фрикционной муфтой в виде модуля 98 управления фрикционной муфтой; первое средство или модуль управления переключением на повышающую передачу в виде первого модуля 100 управления переключением на повышающую передачу; и второе средство или модуль управления переключением на повышающую передачу в виде второго модуль 102 управления переключением на повышающую передачу. Первый модуль 100 управления переключением на повышающую передачу содержит первое средство или модуль управления снижением крутящего момента в виде первого модуля 96 управления снижением крутящего момента. Второй модуль 102 управления переключением на повышающую передачу содержит второе средство или модуль управления снижением крутящего момента в виде второго модуля 97 управления снижением крутящего момента.
[0047] Модуль 94 вычисления величины снижения крутящего момента рассчитывает требуемую величину Ttd снижения крутящего момента, необходимую для уменьшения ударной нагрузки при переключении, обусловленной флуктуацией крутящего момента при переключении на повышающую передачу. В частности, во время движения транспортного средства 10 на скорости V, которая не опускается ниже заданного значения Va скорости, если модуль 92 управления переключением передач определяет необходимость переключения на повышающую передачу, а модуль 98 управления фрикционной муфтой определяет, что фрикционная муфта 32 находится в расцепленном состоянии, то модуль 94 вычисления величины снижения крутящего момента рассчитывает требуемую величину Ttd снижения крутящего момента, необходимую для уменьшения ударной нагрузки при переключении, обусловленной флуктуацией крутящего момента в инерционной фазе переключения на повышающую передачу. Требуемая величина Ttd снижения крутящего момента представляет собой, например, величину, на которую необходимо уменьшить крутящий момент, действующий на ведущий вал 34 коробки передач. Требуемая величина Ttd снижения крутящего момента в инерционной фазе переключения на повышающую передачу, в частности в период, в котором частоты вращения вращающихся элементов (например, электродвигателя MG) изменяются на частоты вращения по завершении переключения на повышающую передачу по сравнению с началом переключения на повышающую передачу, рассчитывается, например, по приведенному ниже уравнению (1). В уравнении (1) «I» обозначает момент инерции на стороне ведущего вала 34 коробки передач, «Nin1» - частоту Nin вращения ведущего вала коробки передач перед переключением на повышающую передачу. «Nin2» обозначает частоту Nin вращения ведущего вала коробки передач после переключения на повышающую передачу, a «ta» обозначает заранее заданную целевую длительность промежутка времени переключения на повышающую передачу, сохраненную, например, в ПЗУ, входящем в состав электронного устройства 70 управления. Модуль 94 вычисления величины снижения крутящего момента сконфигурирован так, чтобы при выполнении первого управления снижением крутящего момента вычислять величину недостатка снижения крутящего момента, при которой требуемая величина Ttd снижения крутящего момента не достигается путем одного лишь уменьшения крутящего момента Tm электродвигателя MG, то есть величину дополнительного снижения крутящего момента, на которую нужно снизить крутящий момент Те двигателя 14 внутреннего сгорания дополнительно к снижению крутящего момента Tm электродвигателя MG. Таким образом, величина недостатка снижения крутящего момента, при которой требуемая величина Ttd снижения крутящего момента не достигается уменьшением крутящего момента Tm электродвигателя MG, компенсируется величиной дополнительного уменьшения крутящего момента, на которую уменьшается крутящий момент Те двигателя 14 внутреннего сгорания, то есть обычно крутящий момент Tm электродвигателя MG уменьшается на величину, превышающую величину снижения крутящего момента Те двигателя 14 внутреннего сгорания.
[0048] Для обеспечения требуемой величины Ttd снижения крутящего момента, вычисляемой модулем 94 вычисления величины снижения крутящего момента, модуль 95 определения снижения крутящего момента выбирает первый модуль 100 управления переключением на повышающую передачу или второй модуль 102 управления переключением на повышающую передачу в зависимости от выполнения, по меньшей мере, одного из, по меньшей мере, одного заранее заданного условия. Первый модуль 100 управления переключением на повышающую передачу содержит первый модуль 96 управления снижением крутящего момента, сконфигурированный для снижения, по меньшей мере, крутящего момента Те двигателя 14 внутреннего сгорания при сцепленной фрикционной муфте 32, что позволяет гарантировать требуемую величину Ttd снижения крутящего момента. Второй модуль 102 управления переключением на повышающую передачу содержит второй модуль 97 управления снижением крутящего момента, сконфигурированный для снижения крутящего момента Tm электродвигателя MG при расцепленной фрикционной муфте 32, что позволяет гарантировать требуемую величину Ttd снижения крутящего момента. После выполнения переключения на повышающую передачу модуль 95 определения снижения крутящего момента выбирает выполнение первого управления переключением на повышающую передачу первым модулем 100 управления переключением на повышающую передачу, если выполняется, по меньшей мере, одно из заранее заданных условий. С другой стороны, модуль 95 определения снижения крутящего момента выбирает выполнение второго управления переключением на повышающую передачу вторым модулем 102 управления переключением на повышающую передачу, если не выполняется любое из заранее заданных условий. К заранее заданным условиям относится, например, условие, согласно которому требуемая величина Ttd снижения крутящего момента не может быть получена посредством уменьшения крутящего момента Tm электродвигателя MG, условие, согласно которому разница между частотой вращения коленчатого вала 48 или соединительного вала 50, выступающих в качестве описанных выше двух вращающихся элементов, и частотой вращения соединительного вала 50 или коленчатого вала 48 не превышает заданную величину разности частот вращения, и условие, согласно которому необходимая движущая сила (то есть необходимая ускоряющая сила) транспортного средства 10 меньше заранее заданного значения. Таким образом, при переключении автоматической коробки 20 передач на повышающую передачу крутящий момент электродвигателя MG и/или двигателя 14 внутреннего сгорания уменьшается в зависимости от состояния движения транспортного средства 10, чтобы получить требуемую величину Ttd снижения крутящего момента, соответствующую величине изменения момента инерции, и, тем самым, уменьшения момента инерции с одновременным ускорением завершения переключения на повышающую передачу. Следует отметить, что в настоящем примере осуществления изобретения коленчатый вал 48 и соединительный вал 50 соответствуют «двум вращающимся элементам (которые соединяются и разъединяются фрикционной муфтой)» согласно прилагаемой формуле изобретения.
[0049] Первый модуль 96 управления уменьшением крутящего момента выполняет управление с целью ограничения изменения крутящего момента в инерционной фазе переключения на повышающую передачу посредством уменьшения крутящего момента Те двигателя 14 внутреннего сгорания и крутящего момента Tm электродвигателя MG, или, в альтернативном варианте, уменьшения только крутящего момента Те двигателя 14 внутреннего сгорания. Второй модуль 97 управления снижением крутящего момента выполняет управление с целью ограничения изменения крутящего момента в инерционной фазе переключения на повышающую передачу путем снижения только крутящего момента Tm электродвигателя MG. Уменьшение крутящего момента Те двигателя 14 внутреннего сгорания может быть выполнено, например, путем частичной отсечки топлива, при которой ограничивается подача топлива в некоторые из цилиндров двигателя 14 внутреннего сгорания, путем управления задержкой, при котором задерживается момент зажигания двигателя 14 внутреннего сгорания, или путем управления закрытием, при котором уменьшается степень открытия дроссельной заслонки. Уменьшение крутящего момента Tm электродвигателя MG может быть выполнено, например, посредством регенеративного управления электродвигателем MG, при котором регулируется подача электроэнергии от инвертора 38 к электродвигателю MG.
[0050] Модуль 98 управления фрикционной муфтой сцепляет и расцепляет (например, разъединяет) фрикционную муфту 32 и выполняет управление с целью увеличения и уменьшения перегрузочной способности Tck по крутящему моменту фрикционной муфты 32.
[0051] Если переключение автоматической коробки 20 передач на повышающую передачу должно выполняться в гибридном режиме движения с фрикционной муфтой 32, находящейся в расцепленном состоянии, первый модуль 100 управления переключением на повышающую передачу выполняет первое управление переключением на повышающую передачу, при котором переключение начинается после того, как фрикционная муфта 32 будет сцеплена. При первом управлении переключением на повышающую передачу первый модуль 100 управления переключением на повышающую передачу направляет в первый модуль 96 управления снижением крутящего момента команду на первое управление снижением крутящего момента, позволяющую временно уменьшить крутящий момент Те двигателя 14 внутреннего сгорания в инерционной фазе первого переключения на повышающую передачу. Когда необходимо выполнить переключение автоматической коробки 20 передач на повышающую передачу, второй модуль 102 управления переключением на повышающую передачу выполняет второе управление переключением на повышающую передачу, чтобы второй модуль 97 управления снижением крутящего момента выполнил второе управление снижением крутящего момента для временного уменьшения крутящего момента Tm электродвигателя GM в инерционной фазе второго управления переключением на повышающую передачу путем регенерации электродвигателя MG.
[0052] Когда модуль 95 определения снижения крутящего момента определяет, что требуемая величина Ttd снижения крутящего момента может быть получена уменьшением только крутящего момента Tm электродвигателя MG, модуль 95 определения снижения крутящего момента выбирает второй модуль 102 управления переключением на повышающую передачу после переключения автоматической коробки 20 передач на повышающую передачу, в результате чего фрикционная муфта 32 удерживается в расцепленном состоянии модулем 98 управления фрикционной муфтой. Если модуль 92 управления переключением передач определяет наличие запроса на переключение на повышающую передачу, когда транспортное средство 10 приводится в движение электродвигателем MG, генерирующим крутящий момент для приведения в движение транспортного средства 10, второй модуль 102 управления переключением на повышающую передачу снижает крутящий момент Tm электродвигателя MG и при необходимости уменьшает степень открытия дроссельной заслонки. Степень открытия дроссельной заслонки уменьшают при переключении на повышающую передачу, поскольку существует риск поломки муфты 30 одностороннего вращения, если разница между крутящим моментом Те двигателя 14 внутреннего сгорания и сниженным крутящим моментом Tm электродвигателя MG превышает перегрузочную способность Тео по крутящему моменту муфты 30 одностороннего вращения. Кроме того, после отмены снижения крутящего момента второй модуль 97 управления снижением крутящего момента выполняет управление, при котором величины крутящих моментов Те, Tm возвращаются к соответствующим величинам крутящих моментов до их снижения (то есть значениям крутящих моментов перед уменьшением крутящих моментов) после завершения переключения на повышающую передачу, потому что на муфту 30 одностороннего вращения действовала бы ударная нагрузка, если бы возврат крутящих моментов Те, Tm к их значениям до снижения был бы отложен. Кроме того, во время второго управления снижением крутящего момента второй модуль 102 управления переключением на повышающую передачу управляет двигателем 14 внутреннего сгорания и электродвигателем MG таким образом, чтобы частота Ne вращения двигателя внутреннего сгорания не была ниже частоты Nm вращения электродвигателя, что позволяет снизить ударную нагрузку, которая может быть вызвана сцеплением муфты 30 одностороннего вращения после снижения крутящего момента.
[0053] На ФИГ. 2 изображена зависимость от времени, иллюстрирующая, например, операцию управления, выполняемую в том случае, если определена необходимость переключения на повышающую передачу в гибридном режиме движения при использовании движущей силы электродвигателя MG и двигателя 14 внутреннего сгорания, причем определяется, что требуемая величина Ttd снижения крутящего момента может быть получена только уменьшением крутящего момента Tm электродвигателя MG, то есть фрикционная муфта 32 остается расцепленной. Поскольку величина 0асс хода акселератора поддерживается постоянной, частота Ne вращения двигателя внутреннего сгорания и частота Nm вращения электродвигателя постепенно увеличиваются до и после переключения на повышающую передачу. В момент t11 времени определяется, что требуемая величина Ttd снижения крутящего момента может быть получена путем уменьшения только крутящего момента Tm электродвигателя MG, то есть фрикционная муфта 32 остается расцепленной. Кроме того, в момент t11 времени генерируется команда, запрашивающая переключение на повышающую передачу путем действий расцепления и сцепления соответствующих сцепляющих устройств в виде муфт С, благодаря чему гидравлический блок 60 управления начинает управлять действиями расцепления и сцепления муфт С в момент t11 времени, а ускорение G транспортного средства уменьшается с момента t12 времени. Затем в момент 113 времени начинается уменьшение крутящего момента Tm электродвигателя MG с одновременным небольшим уменьшением крутящего момента Те двигателя 14 внутреннего сгорания. В момент t14 времени начинается переключение на повышающую передачу, то есть инерционная фаза, в результате чего частота Ne вращения двигателя внутреннего сгорания и частота Nm вращения электродвигателя начинают уменьшаться. В момент 114 времени ускорение G транспортного средства равно G11. После момента 114 времени крутящий момент Tm электродвигателя, равный Т12 в момент 113 времени, уменьшается до Т11, являющегося отрицательным значением крутящего момента. Между тем, крутящий момент Те двигателя внутреннего сгорания, составлявший Т14 в момент 113 времени, уменьшается до Т13. Вследствие снижения крутящего момента ускорение G транспортного средства уменьшается от пунктирной линии к сплошной линии, что показано белой стрелкой. Частотой вращения Ne двигателя внутреннего сгорания и частотой вращения Nm электродвигателя управляют таким образом, чтобы они уменьшались с момента t14 времени со скоростью, равной заранее заданной скорости уменьшения или близкой к ней, которая записана, например, в ПЗУ, входящее в состав электронного устройства 70 управления. После этого в момент 115 времени определяют завершение переключения на повышающую передачу, то есть завершение разъединения и соединения соответствующих сцепляющих устройств, по истечении заданного промежутка времени после того, как частота Ne вращения двигателя внутреннего сгорания и частота Nm вращения электродвигателя достигнут синхронизированного уровня после переключения на повышающую передачу. Снижение крутящих моментов Tm, Те прекращается в момент 115 времени или после определения завершения переключения на повышающую передачу.
[0054] Во время движения транспортного средства 10 на скорости V, которая не опускается ниже заданного значения Va скорости, если модуль 92 управления переключением передач определяет необходимость переключения на повышающую передачу, а модуль 98 управления фрикционной муфтой определяет, что фрикционная муфта 32 находится в расцепленном состоянии, то модуль 94 вычисления величины снижения крутящего момента вычисляет требуемую величину Ttd снижения крутящего момента. Когда модуль 95 определения снижения крутящего момента определяет, что требуемая величина Ttd снижения крутящего момента может быть получена уменьшением только крутящего момента Tm электродвигателя MG, а модуль 90 управления гибридным режимом определяет, что электродвигатель MG дает крутящий момент для приведения в движение транспортного средства 10, второй модуль 102 управления переключением на повышающую передачу начинает выполнять переключение на повышающую передачу, причем крутящий момент Tm электродвигателя MG снижается посредством регенеративного управления, а фрикционная муфта 32 остается расцепленной. Крутящий момент Tm электродвигателя возвращается к значению до снижения по завершении переключения на повышающую передачу, потому что ударная нагрузка возникла бы, если бы возврат крутящего момента Tm к значению до снижения момента был выполнен с задержкой после завершения переключения на повышающую передачу. Кроме того, во время второго управления снижением крутящего момента второй модуль 102 управления переключением на повышающую передачу управляет двигателем 14 внутреннего сгорания и электродвигателем MG таким образом, чтобы частота Ne вращения двигателя внутреннего сгорания не была ниже частоты Nm вращения электродвигателя, что позволяет снизить ударную нагрузку, которая может быть вызвана включением муфты 30 одностороннего вращения после снижения крутящего момента.
[0055] Во время движения транспортного средства 10 на скорости V, которая не опускается ниже заданного значения Va скорости, если модуль 92 управления переключением передач определяет необходимость переключения на повышающую передачу, а модуль 98 управления фрикционной муфтой определяет, что фрикционная муфта 32 находится в расцепленном состоянии, то модуль 94 вычисления величины снижения крутящего момента рассчитывает требуемую величину Ttd снижения крутящего момента. Когда модуль 95 определения снижения крутящего момента определяет, что требуемая величина Ttd снижения крутящего момента не может быть получена путем уменьшения только крутящего момента Tm электродвигателя MG, в частности, определяет необходимость в уменьшении еще и крутящего момента Те двигателя 14 внутреннего сгорания, выполняется уменьшение крутящего момента Те двигателя 14 внутреннего сгорания.
[0056] Если определено, что крутящий момент Те двигателя 14 внутреннего сгорания необходимо уменьшить, первый модуль 100 управления переключением на повышающую передачу направляет в модуль 98 управления фрикционной муфтой команду на сцепление фрикционной муфты 32. Сцепление фрикционной муфты 32 может быть выполнено, когда разница Nd частоты Nm вращения электродвигателя и частоты Ne вращения двигателя внутреннего сгорания не превышает заранее заданное значение Nda разницы. Двигатель 14 внутреннего сгорания соединен с электродвигателем MG посредством соединительного вала 50 через муфту 30 одностороннего вращения и фрикционную муфту 32, которые расположены параллельно друг другу, то есть фрикционную муфту 32 необходимо использовать для уменьшения крутящего момента Те двигателя 14 внутреннего сгорания с целью получения требуемой величины Ttd снижения крутящего момента. Модуль 94 вычисления величины снижения крутящего момента определяет величину недостатка снижения крутящего момента, то есть величину Ttde сниженного крутящего момента, на которую следует снизить крутящий момент Те двигателя 14 внутреннего сгорания, чтобы получить требуемую величину Ttd снижения крутящего момента. После этого модуль 92 управления переключением передач определяет, превышает ли расчетная величина Ttde сниженного крутящего момента максимальную перегрузочную способность Tckmax по крутящему моменту фрикционной муфты 32. Если будет обнаружено, что величина Ttde сниженного крутящего момента двигателя 14 внутреннего сгорания может быть передана через фрикционную муфту 32, модуль 98 управления фрикционной муфтой увеличивает перегрузочную способность Tck по крутящему моменту фрикционной муфты 32 до величины перегрузочной способности по крутящему моменту, превышающей величину Ttde сниженного крутящего момента двигателя 14 внутреннего сгорания. Если модуль 92 управления переключением передач определяет, что перегрузочную способность Tck по крутящему моменту фрикционной муфты 32 трудно увеличить до величины Ttde сниженного крутящего момента (до которой должен быть снижен крутящий момент Те двигателя 14 внутреннего сгорания), первый модуль 96 управления уменьшением крутящего момента действует таким образом, чтобы величина Ttde сниженного крутящего момента не превышала максимальную перегрузочную способность Tckmax по крутящему моменту фрикционной муфты 32.
[0057] Модуль 94 вычисления величины снижения крутящего момента определяет возможность снижения крутящего момента Tm электродвигателя MG. Если крутящий момент Tm электродвигателя MG трудно уменьшить, например, вследствие большой величины SOC накопленной электрической энергии, модуль 94 вычисления величины снижения крутящего момента определяет невозможность уменьшения крутящего момента Tm электродвигателя MG. Если будет определено, что крутящий момент Tm электродвигателя MG не может быть уменьшен, модуль 92 управления переключением передач выполняет переключение на повышающую передачу посредством расцепления и сцепления соответствующих муфт С автоматической коробки 20 передач, а первый модуль 100 управления переключением передач уменьшает только крутящий момент Те двигателя 14 внутреннего сгорания и возвращает крутящий момент Те к значению до снижения, когда переключение на повышающую передачу будет завершено. С другой стороны, если модуль 94 вычисления величины снижения крутящего момента определяет, что крутящий момент Tm электродвигателя MG может быть уменьшен, модуль 92 управления переключением передач выполняет переключение на повышающую передачу посредством расцепления и сцепления соответствующих муфт С автоматической коробки 20 передач, а первый модуль 100 управления переключением передач уменьшает крутящие моменты Те, Tm двигателя 14 внутреннего сгорания и электродвигателя MG и возвращает крутящие моменты Те, Tm к значениям до снижения, когда переключение на повышающую передачу будет завершено.
[0058] На ФИГ. 3 изображена зависимость от времени, иллюстрирующая операцию управления, которая выполняется в том случае, если переключение должно выполняться в гибридном режиме движения с использованием движущих сил электродвигателя MG и двигателя 14 внутреннего сгорания, причем уменьшается только крутящий момент Те двигателя 14 внутреннего сгорания, а фрикционная муфта 32 переключается из расцепленного состояния в сцепленное состояние. Частота Ne вращения двигателя внутреннего сгорания и частота Nm вращения электродвигателя постепенно увеличиваются до и после переключения. В момент t21 времени определяется, что крутящий момент Tm электродвигателя MG не может быть уменьшен, например, вследствие большой величины SOC накопленной электроэнергии, и фрикционная муфта 32 переключается из расцепленного состояния в сцепленное состояние. Кроме того, в момент t21 времени генерируется команда, запрашивающая переключение на повышающую передачу путем расцепления и сцепления соответствующих сцепляющих устройств в виде муфт С, благодаря чему гидравлический блок 60 управления начинает управлять действиями расцепления и сцепления муфт С в момент t21 времени, а ускорение G транспортного средства уменьшается с момента t22 времени. Затем в момент t23 времени крутящий момент Те двигателя 14 внутреннего сгорания начинает уменьшаться. В момент t24 времени начинается переключение на повышающую передачу, то есть инерционная фаза, в результате чего частота Ne вращения двигателя внутреннего сгорания и частота Nm вращения электродвигателя начинают уменьшаться. В момент t24 времени ускорение G транспортного средства равно G21. После момента t24 времени крутящий момент Tm двигателя, равный Т23 в момент t23 времени, уменьшается до Т21, являющегося отрицательным значением крутящего момента. Между тем, крутящий момент Те двигателя внутреннего сгорания, составлявший Т23 в момент t23 времени, уменьшается до Т13. Между тем, крутящий момент Tm электродвигателя, который не уменьшается, например, вследствие большой величины SOC накопленной электроэнергии, остается равным Т22. Вследствие снижения крутящего момента ускорение G транспортного средства уменьшается от пунктирной линии к сплошной линии, что показано белой стрелкой. После этого в момент t25 времени определяют завершение переключения на повышающую передачу, то есть завершение расцепления и сцепления соответствующих сцепляющих устройств, по истечении заданного промежутка времени после того, как частота Ne вращения двигателя внутреннего сгорания и частота Nm вращения электродвигателя достигнут синхронизированного уровня после переключения на повышающую передачу. Снижение крутящего момента Те прекращается в момент t25 времени или после определения завершения переключения на повышающую передачу.
[0059] На ФИГ. 4 изображена зависимость от времени, иллюстрирующая, например, операцию управления, выполняемую в том случае, если определена необходимость переключения на повышающую передачу в гибридном режиме движения при использовании движущей силы электродвигателя MG и двигателя 14 внутреннего сгорания, причем требуемая величина Ttd снижения крутящего момента не может быть получена только уменьшением крутящего момента Tm электродвигателя MG, то есть уменьшается крутящий момент Те двигателя 14 внутреннего сгорания и крутящий момент Tm электродвигателя MG. Поскольку величина θасс хода акселератора поддерживается постоянной, частота Ne вращения двигателя внутреннего сгорания и частота Nm вращения электродвигателя постепенно увеличиваются до и после переключения на повышающую передачу. В момент t31 времени определяется необходимость уменьшения крутящего момента Те двигателя 14 внутреннего сгорания и крутящего момента Tm электродвигателя MG для получения требуемой величины Ttd снижения крутящего момента, и фрикционная муфта 32 переключается из расцепленного состояния в сцепленное состояние. Кроме того, в момент t31 времени генерируется команда переключения на повышающую передачу посредством действий расцепления и сцепления соответствующих сцепляющих устройств в виде муфт С автоматической коробки 20 передач, благодаря чему гидравлический блок 60 управления начинает управлять действиями расцепления и сцепления муфт С таким образом, чтобы ускорение G транспортного средства начало уменьшаться с уровня G32 с момента t32 времени. Затем в момент t33 времени начинается уменьшение крутящего момента Те двигателя 14 внутреннего сгорания и крутящего момента Tm электродвигателя MG. В момент t34 времени начинается переключение на повышающую передачу, то есть инерционная фаза, в результате чего частота Ne вращения двигателя внутреннего сгорания и частота Nm вращения электродвигателя начинают уменьшаться. В этот момент t34 времени ускорение G транспортного средства равно G31. После момента t34 времени крутящий момент Те двигателя внутреннего сгорания, равный Т33 в момент t33 времени, уменьшается до Т31, являющегося отрицательным значением крутящего момента, в то время как крутящий момент Tm электродвигателя, равный Т32 в момент t33 времени, уменьшается до Т31, являющегося отрицательным значением крутящего момента. Вследствие снижения крутящего момента ускорение G транспортного средства уменьшается от пунктирной линии к сплошной линии, что показано белой стрелкой. Частотой вращения Ne двигателя внутреннего сгорания и частотой вращения Nm электродвигателя управляют таким образом, чтобы они уменьшались с момента t32 времени (в который начинается переключение на повышающую передачу) со скоростью, равной заранее заданной скорости снижения или близкой к ней, которая записана, например, в ПЗУ, входящее в состав электронного устройства 70 управления. После этого в момент t35 времени определяют завершение переключения на повышающую передачу, то есть завершение расцепления и сцепления соответствующих сцепляющих устройств, по истечении заданного промежутка времени после того, как частота Ne вращения двигателя внутреннего сгорания и частота Nm вращения электродвигателя достигнут синхронизированного уровня после переключения на повышающую передачу. Снижение крутящих моментов Tm, Те прекращается в момент t35 времени или после определения завершения переключения на повышающую передачу.
[0060] На ФИГ. 5 изображена блок-схема, демонстрирующая основную часть процедуры управления, выполняемой электронным устройством 70 управления, показанным на ФИГ. 1, в частности, процедуру управления, выполняемую после получения команды, запрашивающей выполнение переключения на повышающую передачу в гибридном режиме движения транспортного средства 10. Как показано на ФИГ. 5, процедура управления начинает выполняться на этапе S10, соответствующем функции модуля 92 управления переключением передач и предназначенном для определения, находится ли фрикционная муфта 32 в расцепленном состоянии. При получении отрицательного результата на этапе S10 этап S10 выполняется повторно. Это означает, что этап S10 будет циклично выполняться до тех пор, пока результат не станет положительным. Когда на этапе S10 будет получен положительный результат, управление переходит к этапу S20, соответствующему функции модуля 94 вычисления величины снижения крутящего момента и предназначенному для вычисления требуемой величины Ttd снижения крутящего момента, необходимой при выполнении переключения на повышающую передачу. За этапом S20 следует этап S30, соответствующий функции модуля 95 определения снижения крутящего момента и предназначенный для определения возможности получения требуемой величины Ttd снижения крутящего момента посредством уменьшения только крутящего момента Tm электродвигателя MG. Если на этапе S30 будет получен положительный результат, реализуется этап S40, соответствующий функции модуля 98 управления фрикционной муфтой, в результате чего фрикционная муфта 32 удерживается расцепленной. За этапом S40 следует этап S70, соответствующий функции модуля 90 управления гибридным режимом и предназначенный для определения достаточности крутящего момента электродвигателя MG для приведения в движение транспортного средства 10. Если на этапе S70 будет получен положительный результат, реализуется этап S130, соответствующий функциям модуля 92 управления переключением передач, модуля 90 управления гибридным режимом и второго модуля 97 управления снижением крутящего момента, чтобы начать переключение на повышающую передачу и уменьшить крутящий момент Tm электродвигателя MG с одновременным уменьшением степени открытия дроссельной заслонки двигателя внутреннего сгорания при необходимости. После этого выполняют этап S160, соответствующий функции модуля 90 управления гибридным режимом и предназначенный для возврата сниженного крутящего момента Tm или крутящих моментов Tm, Те к значению или значениям, которые были до снижения, одновременно с завершением переключения на повышающую передачу. Если на этапе S70 будет определено, что крутящий момент электродвигателя MG недостаточен для приведения в движение транспортного средства 10, то есть если на этапе S70 будет получен отрицательный результат, процедура переходит к этапу S90, соответствующему функциям модуля 92 управления переключением передач, модуля 90 управления гибридным режимом и второго модуля 97 управления снижением крутящего момента, чтобы начать переключение на повышающую передачу и уменьшить крутящий момент Tm электродвигателя MG. После этого выполняют этап SI60, чтобы вернуть сниженный крутящий момент Tm к значению, которое было до снижения, одновременно с завершением переключения на повышающую передачу. Следует отметить, что во время второго управления снижением крутящего момента второй модуль 102 управления переключением на повышающую передачу управляет двигателем 14 внутреннего сгорания и электродвигателем MG таким образом, чтобы частота Ne вращения двигателя внутреннего сгорания не была ниже частоты Nm вращения электродвигателя, что позволяет снизить ударную нагрузку, которая может быть вызвана сцеплением муфты 30 одностороннего вращения после снижения крутящего момента.
[0061] На этапе S30, на котором определяют возможность получения требуемой величины Ttd снижения крутящего момента путем уменьшения только крутящего момента Tm электродвигателя MG, при получении отрицательного ответа управление переходит на этап S50, соответствующий функции модуля 98 управления фрикционной муфтой и предусматривающий сцепление фрикционной муфты 32. За этапом S50 следует этап S60, соответствующий функции модуля 94 вычисления величины снижения крутящего момента и используемый для вычисления величины недостатка снижения крутящего момента, при которой требуемая величина Ttd снижения крутящего момента не достигается путем одного лишь уменьшения крутящего момента Tm электродвигателя MG, то есть величины Ttde сниженного крутящего момента, на которую требуется уменьшить крутящий момент Те двигателя 14 внутреннего сгорания дополнительно к уменьшению крутящего момента Tm электродвигателя MG, чтобы получить требуемую величину Ttd снижения крутящего момента. Таким образом, величина недостатка снижения крутящего момента, при которой требуемая величина Ttd снижения крутящего момента не достигается уменьшением только крутящего момента Tm электродвигателя MG, компенсируется величиной дополнительного снижения крутящего момента, на которую уменьшается крутящий момент Те двигателя 14 внутреннего сгорания, то есть обычно крутящий момент Tm электродвигателя MG уменьшается на величину, большую, чем величина снижения крутящего момента Те двигателя 14 внутреннего сгорания. За этапом S60 следует этап S80, соответствующий функции модуля 92 управления переключением передач и предназначенный для определения возможности передачи величины Ttde сниженного крутящего момента двигателя 14 внутреннего сгорания, то есть требуемой перегрузочной способности Ten по крутящему моменту, через фрикционную муфту 32 в том случае, если перегрузочная способность Tck по крутящему моменту фрикционной муфты 32 будет увеличена до максимальной перегрузочной способности по крутящему моменту Tckmax, превышающей нормальное значение сцепления перегрузочной способности Tck по крутящему моменту (то есть значение, при котором фрикционная муфта 32 обычно находится в сцеплении). Если на этапе S80 получен положительный результат, выполняется этапу SI00, соответствующий функции модуля 98 управления фрикционной муфтой, для увеличения перегрузочной способности Tck по крутящему моменту фрикционной муфты 32. Если на этапе S80 получен отрицательный результат, управление переходит к этапу S110, соответствующему функции первого модуля 96 управления снижением крутящего момента и предназначенному для назначения величины Ttde сниженного крутящего момента двигателя 14 внутреннего сгорания равной нормальному значению сцепления для перегрузочной способности Tck по крутящему моменту. Следует отметить, что величина Ttde сниженного крутящего момента двигателя 14 внутреннего сгорания может быть назначена равной заранее заданному значению, которое будет меньше нормального значения сцепления для перегрузочной способности Tck по крутящему моменту.
[0062] За этапом S100 или этапом S110 следует этап S120, соответствующий функции модуля 94 вычисления величины снижения крутящего момента и предназначенный для определения возможности уменьшения крутящего момента Tm электродвигателя MG. Если на этапе S120 будет получен положительный результат, выполняется этап S140, соответствующий функциям модуля 92 управления переключением передач, модуля 90 управления гибридным режимом и первого модуля 96 управления снижением крутящего момента, чтобы начать выполнение переключения на повышающую передачу и уменьшение крутящего момента Те, Tm двигателя 14 внутреннего сгорания и электродвигателя MG. За этапом 140 следует этап S160, соответствующий функции модуля 90 управления гибридным режимом и предназначенный для возврата сниженных крутящих моментов Tm, Те к значениям, которые были до снижения, одновременно с завершением переключения на повышающую передачу. Если на этапе S120 определено, что крутящий момент Tm электродвигателя MG не может быть уменьшен, управление переходит к этапу S150, соответствующему функциям модуля 92 управления переключением передач, модуля 90 управления гибридным режимом и первого модуля 96 управления снижением крутящего момента, чтобы начать выполнение переключения на повышающую передачу и уменьшение только крутящего момента Те двигателя 14 внутреннего сгорания. За этапом S150 следует этап S160, соответствующий функции модуля 90 управления гибридным режимом, для возврата сниженного крутящего момента Те к значению, которое было до снижения, одновременно с завершением переключения на повышающую передачу.
[0063] Как описано выше, в данном примере осуществления изобретения, если переключение автоматической коробки 20 передач на повышающую передачу должно выполняться при выбранном гибридном режиме движения и с расцепленной фрикционной муфтой 32, выполняется первое управление действием переключения на повышающую передачу, в результате чего переключение на повышающую передачу начинает выполняться после сцепления фрикционной муфты 32. В таком примере снижение крутящего момента, обусловленное сцеплением фрикционной муфты 32, можно использовать для переключения автоматической коробки 20 передач на повышающую передачу, что позволит повысить чувствительность к переключению. Кроме того, поскольку переключение автоматической коробки 20 передач выполняется при сцепленной фрикционной муфте 32, можно ускорить завершение действия переключения и избежать задержки передачи движущей силы.
[0064] Согласно настоящему изобретению, транспортное средство 10 содержит двигатель 14 внутреннего сгорания, электродвигатель MG, фрикционную муфту 32, муфту 30 одностороннего вращения, автоматическую коробку 20 передач и ведущие колеса 42, причем фрикционная муфта 32 и муфта 30 одностороннего вращения расположены параллельно друг другу между двигателем 14 внутреннего сгорания и электродвигателем MG, служащими источниками движущей силы, причем автоматическая коробка 20 передач расположена между электродвигателем MG и ведущими колесами 42, а фрикционная муфта 32 сконфигурирована для соединения и разъединения двигателя 14 внутреннего сгорания и электродвигателя MG, в то время как муфта 30 одностороннего вращения сконфигурирована для передачи движущей силы в направлении от двигателя 14 внутреннего сгорания к электродвигателю MG, при этом транспортное средство 10 должно работать в одном из следующих режимов: (i) режим движения электродвигателем с приводом от электродвигателя MG и (ii) гибридный режим движения с подключением двигателя 14 внутреннего сгорания. При выполнении переключения автоматической коробки 20 передач при выбранном гибридном режиме движения с расцепленной фрикционной муфтой 32 электронное устройство 70 управления выполняет первое управление Cdc1 снижением крутящего момента, позволяющее временно уменьшить крутящий момент с использованием, по меньшей мере, двигателя 14 внутреннего сгорания с фрикционной муфтой 32, переведенной в сцепленное состояние, или второе управление Cdc2 снижением крутящего момента, позволяющее временно уменьшить крутящий момент с использованием электродвигателя MG с расцепленной фрикционной муфтой 32. Благодаря этому можно ускорить завершение переключения автоматической коробки 20 передач на повышающую передачу и снизить ударную нагрузку при переключении на повышающую передачу путем выполнения первого управления Cdc1 снижением крутящего момента или второго управления Cdc2 снижением крутящего момента.
[0065] Согласно настоящему изобретению, если выполняется, по меньшей мере, одно из заранее заданных условий, например, если требуемая величина Ttd снижения крутящего момента не может быть получена уменьшением крутящего момента Tm электродвигателя MG, первый модуль 100 управления переключением на повышающую передачу выполняет первое управление действием переключения на повышающую передачу. Если не выполняется любое из заранее заданных условий, второе управление действием переключения на повышающую передачу выполняется вторым модулем 102 управления переключением на повышающую передачу, в результате чего переключение на повышающую передачу выполняется при расцепленной фрикционной муфте 32 и временно сниженном (на время выполнения переключения) крутящем моменте Tm электродвигателя MG. Благодаря этому можно выполнять одно из первого управления действием переключения на повышающую передачу или второго управления действием переключения на повышающую передачу, которое выбирается соответствующим образом в зависимости от состояния движения транспортного средства 10, что позволяет повысить реакцию на движущую силу и снизить ударную нагрузку при переключении и потерю гидравлического давления.
[0066] Согласно настоящему изобретению, происходит временное снижение, по меньшей мере, крутящего момента Те двигателя 14 внутреннего сгорания на время переключения на повышающую передачу во время первого управления действием переключения на повышающую передачу, выполняемого первым модулем 100 управления переключением на повышающую передачу, а крутящий момент Tm электродвигателя MG временно снижается на время выполнения переключения на повышающую передачу, если выполняется второе управление действием переключения на повышающую передачу, выполняемое вторым модулем 102 управления переключением на повышающую передачу. Благодаря этому в случае, если длительность промежутка времени, необходимого для завершения действия переключения, оказывается большой, и снижение крутящего момента при выполнении переключения на повышающую передачу выполняется только путем снижения крутящего момента Tm электродвигателя MG, можно быстро выполнить переключение на повышающую передачу, используя снижение крутящего момента Те двигателя 14 внутреннего сгорания и выполняя переключение после сцепления фрикционной муфты 32.
[0067] Согласно настоящему изобретению, если разница между частотой вращения вращающегося элемента на стороне входа фрикционной муфты 32 и частотой вращения вращающегося элемента на стороне выхода фрикционной муфты 32 не превышает заданное значение разницы, или если требуемое ускорение транспортного средства 10 не превышает заданное значение ускорения. Благодаря этому, если разница между частотами вращения вращающегося элемента на стороне входа и вращающегося элемента на стороне выхода фрикционной муфты 32 невелика, можно повысить реакцию движущей силы, выполняя переключение автоматической коробки 20 передач на повышающую передачу после сцепления фрикционной муфты 32.
[0068] Согласно настоящему изобретению, при выполнении первого управления переключением на повышающую передачу посредством первого модуля 100 управления переключением на повышающую передачу, крутящий момент Tm электродвигателя MG и крутящий момент Те двигателя 14 внутреннего сгорания временно уменьшаются на время выполнения переключения на повышающую передачу таким образом, чтобы крутящий момент Tm электродвигателя MG снизился на величину, превышающую величину снижения крутящего момента Те двигателя 14 внутреннего сгорания. Благодаря этому снижение крутящего момента достигается в основном за счет использования электродвигателя MG, который более чувствителен и способен регенерировать энергию, что позволяет повысить чувствительность к переключению и снизить расход топлива в транспортном средстве 10.
[0069] Согласно настоящему изобретению, требуемую величину Ttd снижения крутящего момента, необходимую для временного снижения крутящего момента в каждом из первого и второго управлений Cdc1, Cdc2 снижением крутящего момента, вычисляют на основании заданной длительности переключения на повышающую передачу. Можно выполнять одно из первого и второго управлений Cdc1, Cdc2 снижением крутящего момента, которое выбирается соответствующим образом в зависимости от состояния движения транспортного средства 10, что позволяет повысить реакцию на движущую силу и снизить ударную нагрузку при переключении и потерю гидравлического давления.
[0070] Согласно настоящему изобретению, когда выполняется первое управление Ccd1 снижением крутящего момента, крутящий момент Tm электродвигателя MG снижается, а крутящий момент Те двигателя 14 внутреннего сгорания уменьшается до величины сниженного крутящего момента Tm, и фрикционной муфтой 32 управляют таким образом, чтобы иметь перегрузочную способность Tck по крутящему моменту, которая превышает абсолютную величину сниженного крутящего момента двигателя 14 внутреннего сгорания. Благодаря этому обстоятельству можно предотвратить или снизить проскальзывание фрикционной муфты 32, одновременно предотвращая или уменьшая ударную нагрузку при переключении на повышающую передачу благодаря полученной величине снижения крутящего момента.
[0071] Согласно настоящему изобретению, устройство 70 управления сконфигурировано так, что при определении, что требуемая величина Ttd снижения крутящего момента не может быть получена снижением крутящего момента Tm электродвигателя MG без снижения крутящего момента Те двигателя 14 внутреннего сгорания, то есть не может быть получена только сниженным крутящим моментом Ttdm электродвигателя MG, устройство 70 управления сконфигурировано для выполнения первого управления Cdc1 снижением крутящего момента, при котором крутящий момент Те двигателя 14 внутреннего сгорания снижается до величины крутящего момента (то есть величины Ttde сниженного крутящего момента), определяемой таким образом, чтобы получить требуемую величину Ttd снижения крутящего момента. Благодаря этому достигается требуемая величина Ttd снижения крутящего момента, что позволяет уменьшить ударную нагрузку при переключении на повышающую передачу. Далее, крутящий момент снижают преимущественно за счет электродвигателя MG, которым можно управлять точнее и быстрее, чем двигателем 14 внутреннего сгорания, что позволяет повысить точность и скорость снижения крутящего момента.
[0072] Согласно настоящему изобретению, устройство 70 управления сконфигурировано для выполнения первого управления Cdc1 снижением крутящего момента двигателя внутреннего сгорания путем снижения крутящего момента Те двигателя 14 внутреннего сгорания без снижения крутящего момента Tm электродвигателя MG при определении, что крутящий момент Tm электродвигателя MG не может быть снижен, что позволяет снизить ударную нагрузку после переключения на повышающую передачу.
[0073] Согласно настоящему изобретению, при определении, что перегрузочная способность Tck по крутящему моменту фрикционной муфты 32 не может быть увеличена до величины, превышающей абсолютную величину Tde сниженного крутящего момента двигателя 14 внутреннего сгорания, абсолютную величину Tde сниженного крутящего момента (до которого уменьшают крутящий момент Те двигателя 14 внутреннего сгорания) уменьшают до величины, не превышающей перегрузочную способность Tck по крутящему моменту фрикционной муфты 32. Благодаря этому можно ограничить износ фрикционной муфты 32, обусловленный ее проскальзыванием, и одновременно снизить ударную нагрузку при переключении на повышающую передачу.
[0074] Согласно настоящему изобретению, устройство 70 управления сконфигурировано для выполнения второго управления Cdc2 снижением крутящего момента при определении, что требуемая величина Ttd снижения крутящего момента может быть достигнута путем снижения только крутящего момента Tm электродвигателя MG без снижения крутящего момента Те двигателя 14 внутреннего сгорания. Благодаря этому можно снизить ударную нагрузку при переключении на повышающую передачу, а также повысить точность и скорость снижения крутящего момента, используя электродвигатель MG, которым можно управлять точнее и быстрее, чем двигателем 14 внутреннего сгорания.
[0075] Согласно настоящему изобретению, при выполнении второго управления Cdc2 снижением крутящего момента частотой Ne вращения двигателя 14 внутреннего сгорания управляют таким образом, чтобы она не опускалась ниже частоты Nm вращения электродвигателя MG, что позволяет устранить ударную нагрузку, которая может воздействовать на муфту 30 одностороннего вращения после снижения крутящего момента.
[0076] Согласно настоящему изобретению, крутящий момент Те двигателя 14 внутреннего сгорания и/или крутящий момент Tm электродвигателя MG уменьшают в инерционной фазе периода переключения на повышающую передачу, что позволяет снизить ударную нагрузку после переключения на повышающую передачу в момент времени, в который возникает такая ударная нагрузка.
[0077] Согласно настоящему изобретению, после выполнения переключения автоматической коробки 20 передач на повышающую передачу модулем 102 управления переключением на повышающую передачу при выбранном гибридном режиме движения и расцепленной фрикционной муфте 32 управление снижением крутящего момента выполняют, выполняя переключение на повышающую передачу, когда фрикционная муфта 32 расцеплена, а крутящий момент Tm электродвигателя MG временно снижен на время выполнения переключения на повышающую передачу. Благодаря этому крутящий момент снижается за счет электродвигателя MG, которым можно управлять точнее и быстрее, чем двигателем 14 внутреннего сгорания, что позволяет повысить точность и скорость снижения крутящего момента.
[0078] Согласно настоящему изобретению, при управлении снижением крутящего момента посредством второго модуля 97 управления снижением крутящего момента величину снижения крутящего момента Tm электродвигателя MG регулируют таким образом, чтобы частота вращения электродвигателя MG превышала частоту вращения двигателя 14 внутреннего сгорания во время выполнения переключения на повышающую передачу. Благодаря этому частота вращения двигателя 14 внутреннего сгорания по существу равна частоте вращения электродвигателя MG, что позволяет избежать ударной нагрузки, которая может быть обусловлена сцеплением муфты 30 одностороннего вращения во время выполнения переключения на повышающую передачу.
[0079] Несмотря на то, что предпочтительные примеры осуществления настоящего изобретения подробно раскрыты со ссылкой на чертежи, следует понимать, что изобретение может быть осуществлено в иных вариантах.
[0080] В вышеописанном примере осуществления изобретение применяется к транспортному средству типа FR (задний привод с передним расположением двигателя внутреннего сгорания), содержащим двигатель 14 внутреннего сгорания, электродвигатель MG, фрикционную муфту 32, муфту 30 одностороннего вращения, автоматическую коробку 20 передач и ведущие колеса 42, причем фрикционная муфта 32 и муфта 30 одностороннего вращения расположены параллельно друг другу между двигателем 14 внутреннего сгорания и электродвигателем MG, при этом автоматическая коробка 20 передач расположена между электродвигателем MG и ведущими колесами 42, причем фрикционная муфта 32 сконфигурирована для соединения и разъединения двигателя 14 внутреннего сгорания и электродвигателя MG, в то время как муфта 30 одностороннего вращения сконфигурирована для передачи движущей силы только в направлении от двигателя 14 внутреннего сгорания к электродвигателю MG, причем ведущие колеса 42 являются задними колесами транспортного средства. Тем не менее, настоящее изобретение применимо также к транспортному средству типа FF (переднее расположение двигателя внутреннего сгорания с передним приводом), в котором ведущие колеса являются передними колесами транспортного средства.
[0081] В вышеописанном примере осуществления изобретения сниженный крутящий момент Те двигателя 14 внутреннего сгорания и сниженный крутящий момент Tm электродвигателя MG возвращаются к значениям до снижения одновременно с завершением переключения на повышающую передачу. Тем не менее, сниженные крутящие моменты Те, Tm не обязательно должны возвращаться к исходным значениям одновременно с завершением переключения на повышающую передачу, но могут возвращаться к этим значениям до или после завершения переключения в пределах диапазона, в котором степень колебания ускорения G транспортного средства является допустимой.
[0082] В вышеописанном примере осуществления изобретения во время выполнения второго управления уменьшением крутящего момента двигателем 14 внутреннего сгорания и электродвигателем MG управляют таким образом, чтобы частота Ne вращения двигателя внутреннего сгорания не оказалась ниже частоты Nm вращения электродвигателя. При этом ими можно управлять таким образом, чтобы разница частот Ne, Nm вращения оставалась в пределах заранее заданного значения разницы.
[0083] Следует понимать, что примеры осуществления изобретения раскрыты выше только для целей наглядности, и изобретение может быть осуществлено с различными иными изменениями, понятными специалистам в данной области техники.
ПЕРЕЧЕНЬ ОБОЗНАЧЕНИЙ
[0084]
10: гибридное транспортное средство
14: двигатель внутреннего сгорания
20: автоматическая коробка передач
30: муфта одностороннего вращения
32: фрикционная муфта
42: ведущее колесо
70: устройство управления
MG: электродвигатель
Cdc1: первое управление снижением крутящего момента
Cdc2: второе управление снижением крутящего момента
ta: заданная длительность переключения
Ttd: требуемая величина снижения крутящего момента
Ttde: величина сниженного крутящего момента двигателя внутреннего сгорания
Ttdm: величина сниженного крутящего момента электродвигателя
Tck: величина перегрузочной способности по крутящему моменту фрикционной муфты
Ten: требуемая перегрузочная способность по крутящему моменту фрикционной муфты
Nm: частота вращения электродвигателя
Ne: частота вращения двигателя внутреннего сгорания
Nd: разница частот вращения
Устройство (70) управления для гибридного транспортного средства (10), содержащего двигатель (14) внутреннего сгорания, электродвигатель (MG), фрикционную муфту (32), муфту (30) одностороннего вращения, коробку (20) передач и ведущие колеса (42). Фрикционная муфта (32) и муфта (30) одностороннего вращения расположены параллельно друг другу между двигателем (14) внутреннего сгорания и электродвигателем (MG). Коробка (20) передач расположена между электродвигателем (MG) и ведущими колесами (42). Фрикционная муфта (32) соединяет и разъединяет двигатель (14) внутреннего сгорания и электродвигатель (MG). Муфта (30) одностороннего вращения передает движущую силу от двигателя (14) внутреннего сгорания на электродвигатель (MG). Гибридное транспортное средство (10) должно двигаться в одном из следующих режимов: (i) режим движения электродвигателя с приводом от электродвигателя (MG) и (ii) гибридный режим движения с подключением двигателя (14) внутреннего сгорания. После переключения коробки (20) передач на повышающую передачу в гибридном режиме движения с отпущенной фрикционной муфтой (32) устройство (70) управления может выполнять управление первым переключением на повышающую передачу, при котором переключение начинается после того, как будет включена фрикционная муфта (32). 15 з.п. ф-лы, 5 ил.
1. Устройство управления (70) для гибридного транспортного средства (10), содержащего двигатель (14) внутреннего сгорания, электродвигатель (MG), фрикционную муфту (32), муфту (30) одностороннего вращения, автоматическую коробку (20) передач и ведущие колеса (42), при этом фрикционная муфта (32) и муфта (30) одностороннего вращения расположены параллельно друг другу между двигателем (14) внутреннего сгорания и электродвигателем (MG), а автоматическая коробка (20) передач расположена между электродвигателем (MG) и ведущими колесами (42),
при этом фрикционная муфта (32) сконфигурирована для соединения и разъединения двигателя (14) внутреннего сгорания и электродвигателя (MG), в то время как муфта (30) одностороннего вращения сконфигурирована для передачи движущей силы в направлении от двигателя (14) внутреннего сгорания к электродвигателю (MG),
при этом гибридное транспортное средство (10) должно двигаться в одном из следующих режимов: (i) режим движения электродвигателя посредством электродвигателя (MG) и (ii) гибридный режим движения с подключением двигателя (14) внутреннего сгорания, и
при этом это устройство (70) управления сконфигурировано, чтобы после переключения автоматической коробки (20) передач на повышающую передачу при выбранном гибридном режиме движения и с фрикционной муфтой (32), находящейся в расцепленном состоянии, выполнять первое управление действием переключения на повышающую передачу, при котором это переключение начинает выполняться после того, как сцеплена фрикционная муфта (32).
2. Устройство (70) управления по п. 1,
которое сконфигурировано для выполнения упомянутого первого управления действием переключения на повышающую передачу, если по меньшей мере одно из по меньшей мере одного заранее заданного условия удовлетворяется при переключении автоматической коробки (20) передач в выбранном гибридном режиме движения и с фрикционной муфтой (32), находящейся в расцепленном состоянии, и
при этом упомянутое устройство (70) управления сконфигурировано так, чтобы, если по меньшей мере одно из по меньшей мере одного заранее заданного условия не удовлетворяется при выполнении действия переключения автоматической коробки (20) передач в выбранном гибридном режиме движения с фрикционной муфтой (32), находящейся в расцепленном состоянии, выполнять второе управление действием переключения на повышающую передачу, при котором переключение выполняется, когда фрикционная муфта (32) удерживается в расцепленном состоянии, а крутящий момент (Tm) электродвигателя (MG) временно уменьшается на время выполнения переключения на повышающую передачу.
3. Устройство (70) управления по п. 2,
сконфигурированное так, что при выполнении упомянутого первого управления действием переключения на повышающую передачу, по меньшей мере, крутящий момент (Те) двигателя (14) внутреннего сгорания временно уменьшается на время выполнения переключения на повышающую передачу, и
при выполнении упомянутого второго управления действием переключения на повышающую передачу крутящий момент (Tm) электродвигателя (MG) временно уменьшается на время выполнения переключения на повышающую передачу.
4. Устройство (70) управления по п. 1,
при этом фрикционная муфта (32) сконфигурирована для соединения и разъединения двух вращающихся элементов (48, 50), и
при этом упомянутое устройство (70) управления сконфигурировано для выполнения упомянутого первого управления действием переключения на повышающую передачу, когда разница между частотой вращения одного из двух вращающихся элементов (48, 50) и частотой вращения другого из этих двух вращающихся элементов (48, 50) не превышает заданной величины разницы, или когда требуемое ускорение гибридного транспортного средства (10) не превышает заданной величины ускорения.
5. Устройство (70) управления по п. 3,
сконфигурированное так, что при выполнении упомянутого первого управления действием переключения на повышающую передачу крутящий момент (Tm) электродвигателя (MG) и крутящий момент (Те) двигателя (14) внутреннего сгорания временно уменьшаются на время выполнения переключения на повышающую передачу таким образом, чтобы крутящий момент (Tm) электродвигателя (MG) снизился на величину, превышающую величину снижения крутящего момента (Те) двигателя (14) внутреннего сгорания.
6. Устройство (70) управления по п. 3,
сконфигурированное так, что при выполнении упомянутого первого управления действием переключения на повышающую передачу, по меньшей мере, крутящий момент (Те) двигателя (14) внутреннего сгорания временно уменьшается для получения требуемой величины (Ttd) снижения крутящего момента, рассчитываемой на основании целевой длительности (ta) переключения на повышающую передачу, и
при этом при выполнении упомянутого второго управления действием переключения на повышающую передачу крутящий момент (Tm) электродвигателя (MG) временно уменьшается для получения требуемой величины (Ttd) снижения крутящего момента.
7. Устройство (70) управления по п. 5 или 6,
сконфигурированное так, что при выполнении упомянутого первого управления действием переключения на повышающую передачу крутящий момент (Те) двигателя (14) внутреннего сгорания уменьшается до величины сниженного крутящего момента, а фрикционная муфта (32) управляется таким образом, чтобы иметь перегрузочную способность (Tck) по крутящему моменту, превышающую абсолютную величину сниженного крутящего момента двигателя (14) внутреннего сгорания.
8. Устройство (70) управления по п. 6,
сконфигурированное так, что при определении, что требуемая величина (Ttd) снижения крутящего момента не может быть достигнута путем уменьшения крутящего момента (Tm) электродвигателя (MG) без уменьшения крутящего момента (Те) двигателя (14) внутреннего сгорания, устройство (70) управления выполняет первое управление действием переключения на повышающую передачу, при котором крутящий момент (Те) двигателя (14) внутреннего сгорания уменьшается до величины крутящего момента, которая определена так, чтобы получить требуемую величину (Ttd) снижения крутящего момента.
9. Устройство (70) управления по п. 3 или 5,
сконфигурированное так, что при определении, что крутящий момент (Tm) электродвигателя (MG) не может быть снижен, выполнять первое управление действием переключения на повышающую передачу путем снижения крутящего момента (Те) двигателя (14) внутреннего сгорания без снижения крутящего момента (Tm) электродвигателя (MG).
10. Устройство (70) управления по п. 7,
сконфигурированное так, что при определении, что перегрузочная способность по крутящему моменту (Tck) фрикционной муфты (14) не может быть увеличена до величины, превышающей абсолютную величину сниженного крутящего момента двигателя (14) внутреннего сгорания, величина, на которую должен быть снижен крутящий момент (Те) двигателя (14) внутреннего сгорания, уменьшается до величины, не превышающей перегрузочную способность (Tck) по крутящему моменту фрикционной муфты (32).
11. Устройство (70) управления по п. 6,
сконфигурированное так, чтобы при определении, что требуемая величина (Ttd) снижения крутящего момента может быть получена путем снижения крутящего момента (Tm) электродвигателя (MG) без снижения крутящего момента (Те) двигателя (14) внутреннего сгорания, выполнять второе управление действием переключения на повышающую передачу.
12. Устройство (70) управления по п. 11,
сконфигурированное так, чтобы при выполнении упомянутого второго управления действием переключения на повышающую передачу управлять частотой вращения двигателя (14) внутреннего сгорания таким образом, чтобы она не была ниже частоты вращения электродвигателя (MG).
13. Устройство (70) управления по любому из пп. 3 и 5-12,
сконфигурированное так, чтобы при выполнении упомянутого первого управления действием переключения на повышающую передачу, по меньшей мере, крутящий момент (Те) двигателя (14) внутреннего сгорания уменьшается в инерционной фазе периода выполнения переключения на повышающую передачу, и
при выполнении упомянутого второго управления действием переключения на повышающую передачу крутящий момент (Tm) электродвигателя (MG) уменьшается в инерционной фазе периода выполнения переключения на повышающую передачу.
14. Устройство (70) управления по п. 1,
сконфигурированное так, чтобы при выполнении переключения автоматической коробки (20) передач на повышающую передачу с выбранным гибридным режимом движения и с фрикционной муфтой (32), находящейся в расцепленном состоянии, выполнять управление снижением крутящего момента, причем переключение выполняется, когда фрикционная муфта (32) удерживается в расцепленном состоянии, а крутящий момент (Tm) электродвигателя (MG) временно уменьшается на время выполнения переключения на повышающую передачу.
15. Устройство (70) управления по п. 14,
сконфигурированное так, чтобы при выполнении управления снижением крутящего момента управлять величиной снижения крутящего момента, на которую крутящий момент (Tm) электродвигателя (MG) должен быть уменьшен, таким образом, чтобы частота вращения электродвигателя (MG) превышала частоту вращения двигателя (14) внутреннего сгорания на время выполнения переключения на повышающую передачу.
16. Устройство (70) управления по п. 1, содержащее:
первый модуль (100) управления переключением на повышающую передачу, сконфигурированный для выполнения первого управления действием переключения на повышающую передачу, причем переключение начинает выполняться после сцепления фрикционной муфты (32), и
второй модуль (102) управления переключением на повышающую передачу, сконфигурированный для выполнения второго управления действием переключения на повышающую передачу с фрикционной муфтой (32), удерживаемой в расцепленном состоянии, и с крутящим моментом (Tm) электродвигателя (MG), временно сниженным на время выполнения действия переключения на повышающую передачу.
| US 2014371965 A1, 18.12.2014 | |||
| DE 102015112242 A1, 02.02.2017 | |||
| DE 102014209620 A1, 24.12.2014 | |||
| DE 102009002805 A1, 11.11.2010. |
