УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ДЛЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА С ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ
CONTROL DEVICE FOR ELECTRIC-POWERED VEHICLE

Область техники, к которой относится изобретение
[0001] Настоящее изобретение относится к устройству управления электрического транспортного средства, в котором электромотор и автоматическая трансмиссия установлены в приводной системе, и тракт передачи мощности на ведущие колеса содержит фрикционный элемент зацепления.
Документы предшествующего уровня техники
[0002] В электрическом транспортном средстве, в котором электромотор и автоматическая трансмиссия установлены в приводной системе, и тракт передачи мощности на ведущие колеса содержит вторую муфту, известно средство, которое переключает коэффициент распределения крутящего момента второй муфты в течение периода выполнения переключения передач во время начала переключения передач и конца переключения передач (см. патентный документ 1). Коэффициент распределения крутящего момента представляет собой коэффициент распределения передаваемого крутящего момента, выделяемый второй муфте согласно зацеплению.
Документы предшествующего уровня техники
Патентные документы
[0003] Патентный документ 1. Выложенная заявка на патент Японии № 2012-87920
Сущность изобретения
Задачи, решаемые изобретением
[0004] Тем не менее, в предшествующем уровне техники, описанном выше, коэффициент распределения крутящего момента второй муфты в течение периода выполнения переключения передач переключается с использованием начала и конца переключения передач в качестве триггеров. Следовательно, в случае, в котором требуется точность по перегрузочной способности зацепления второй муфты в течение периода выполнения переключения передач, имеется проблема в том, что коэффициент распределения крутящего момента меньше намеченного или становится больше намеченного коэффициента распределения крутящего момента.
[0005] Например, в случае становления меньше намеченного коэффициента распределения крутящего момента, возникают случаи, в которых вторая муфта скользит в течение периода выполнения переключения передач, и изменение частоты вращения вследствие проскальзывания второй муфты предполагается в качестве изменения передаточного отношения, приводя к ошибочному определению инерционной фазы переключения передач. При становлении большим намеченного коэффициента распределения крутящего момента вторая муфта не скользит легко, и когда запрос на запуск двигателя поступает в течение периода выполнения переключения передач, время перехода в проскальзывание, от запроса на запуск двигателя до момента, когда вторая муфта начинает скользить, становится большим.
[0006] С учетом вышеописанных проблем, цель настоящего изобретения заключается в том, чтобы предоставлять устройство управления электрического транспортного средства, которое обеспечивает требуемую точность по перегрузочной способности зацепления фрикционного элемента зацепления посредством надлежащего переключения коэффициента распределения крутящего момента в течение периода выполнения переключения передач.
Средство, используемое для того, решать задачи
[0007] Чтобы достигать вышеуказанной цели, устройство управления электрического транспортного средства настоящего изобретения содержит электромотор, предоставленный в качестве источника приведения в движение, автоматическую трансмиссию, средство управления переключением передач, фрикционный элемент зацепления, средство управления для переключения коэффициента распределения крутящего момента и средство управления перегрузочной способностью зацепления.
Автоматическая трансмиссия располагается между электромотором и ведущим колесом и содержит множество элементов переключения передач для переключения множества ступеней зубчатой передачи.
Средство управления переключением передач задает элемент переключения передач, который зацепляется во время переключения передач посредством автоматической трансмиссии, в качестве элемента зацепления и задает элемент переключения передач, который расцепляется, в качестве элемента расцепления, чтобы выполнять переключение передач.
Фрикционный элемент зацепления располагается в тракте передачи мощности между электромотором и ведущими колесами и зацепляется или зацепляется с проскальзыванием в качестве элемента, отличного от элемента переключения передач, который вовлечен в переключение передач автоматической трансмиссии.
Средство управления для переключения коэффициента распределения крутящего момента задерживает переключение коэффициента распределения крутящего момента, который представляет собой коэффициент распределения передаваемого крутящего момента, выделяемый фрикционному элементу зацепления согласно перегрузочной способности зацепления, в течение периода выполнения переключения передач от начала переключения передач до конца переключения передач, до начала процедуры переключения передач, и непрерывно переключает коэффициент распределения текущей передачи на коэффициент распределения следующей передачи в соответствии со стадией процедуры переключения передач, когда начинается процедура переключения передач.
Средство управления перегрузочной способностью зацепления управляет перегрузочной способностью зацепления фрикционного элемента зацепления в течение периода выполнения переключения передач, в соответствии с переключенным коэффициентом распределения крутящего момента.
Преимущества изобретения
[0008] Следовательно, переключение коэффициента распределения крутящего момента фрикционного элемента зацепления задерживается в течение периода выполнения переключения передач от начала переключения передач до конца переключения передач до начала процедуры переключения передач, и коэффициент распределения текущей передачи непрерывно переключается на коэффициент распределения следующей передачи в соответствии со стадией процедуры переключения передач, когда начинается процедура переключения передач. Затем перегрузочная способность зацепления фрикционного элемента зацепления в течение периода выполнения переключения передач управляется в соответствии с переключенным коэффициентом распределения крутящего момента.
Иными словами, при переключении коэффициента распределения крутящего момента с коэффициента распределения текущей передачи на коэффициент распределения следующей передачи, который ниже коэффициента распределения текущей передачи, если выполняется переключение на коэффициент распределения следующей передачи во время начала переключения передач, коэффициент распределения должен становиться ниже целевого коэффициента распределения крутящего момента в области начала переключения передач. Напротив, даже если переключение передач начинается, посредством поддержания коэффициента распределения текущей передачи до тех пор, пока не начнется процедура переключения передач, коэффициент распределения крутящего момента не уменьшается в области начала переключения передач; как результат, скольжение фрикционного элемента зацепления предотвращается.
С другой стороны, при переключении с коэффициента распределения текущей передачи на коэффициент распределения следующей передачи, который выше коэффициента распределения текущей передачи, если выполняется переключение на коэффициент распределения следующей передачи во время начала переключения передач, коэффициент распределения должен становиться выше целевого коэффициента распределения крутящего момента в области начала переключения передач. Напротив, даже если переключение передач начинается, посредством поддержания коэффициента распределения текущей передачи до тех пор, пока не начнется процедура переключения передач, коэффициент распределения крутящего момента не увеличивается в области начала переключения передач; как результат, время перехода в проскальзывание фрикционного элемента зацепления снижается.
Таким образом, требуемая точность по перегрузочной способности зацепления фрикционного элемента зацепления может быть обеспечена посредством надлежащего переключения коэффициента распределения крутящего момента в течение периода выполнения переключения передач.
Краткое описание чертежей
[0009] Фиг. 1 является общим системным видом, иллюстрирующим заднеприводное гибридное транспортное средство FR-типа (один пример электрического транспортного средства), к которому применяется устройство управления первого варианта осуществления.
Фиг. 2 является видом, иллюстрирующим один пример карты выбора EV-HEV, которая задается в модуле выбора режима интегрального контроллера первого варианта осуществления.
Фиг. 3 является схематичным видом, иллюстрирующим один пример автоматической трансмиссии, содержащей элемент переключения передач, который становится целью управления трансмиссией, и вторую муфту, которая становится целью управления перегрузочной способностью зацепления в устройстве управления первого варианта осуществления.
Фиг. 4 является таблицей операций зацепления, иллюстрирующей состояние зацепления каждого фрикционного элемента зацепления на каждой ступени зубчатой передачи автоматической трансмиссии первого варианта осуществления.
Фиг. 5 является видом, иллюстрирующим один пример карты переключения передач автоматической трансмиссии, заданной в AT-контроллере в первом варианте осуществления.
Фиг. 6 является блок-схемой управления, иллюстрирующей конфигурации модуля управления для переключения коэффициента распределения крутящего момента CL2 и модуля управления перегрузочной способностью зацепления CL2, предусмотренных в AT-контроллере в первом варианте осуществления.
Фиг. 7 является блок-схемой последовательности операций способа, иллюстрирующей последовательность операций процесса для того, чтобы управлять переключением коэффициента распределения крутящего момента CL2, которое выполняется во время EV-переключения передач в модуле управления для переключения коэффициента распределения крутящего момента CL2, предусмотренном в AT-контроллере первого варианта осуществления.
Фиг. 8 является реляционным характерным видом, иллюстрирующим взаимосвязь между флагом G переключения передач, перегрузочной способностью зацепления (перегрузочной способностью CL зацепления) и коэффициентом распределения крутящего момента в течение периода выполнения переключения передач в процессе для того, чтобы управлять переключением коэффициента распределения крутящего момента CL2 первого варианта осуществления.
Фиг. 9 является реляционным характерным видом, иллюстрирующим взаимосвязь между (перегрузочной способностью CL зацепления/входным крутящим моментом), которая представляет стадию процедуры переключения передач, и коэффициентом распределения крутящего момента CL2 в течение периода выполнения переключения передач в процессе для того, чтобы управлять переключением коэффициента распределения крутящего момента CL2 первого варианта осуществления.
Фиг. 10 является временной диаграммой, иллюстрирующей соответствующие характеристики позиции передачи, передаточного отношения, коэффициента распределения крутящего момента CL2, команды управления крутящим моментом CL2, команды управления гидравлическим давлением CL2 и команды управления давлением при переключении передач (команды управления давлением при зацеплении, команды управления давлением при расцеплении), при переключении коэффициента распределения крутящего момента CL2 с коэффициента распределения текущей передачи на коэффициент распределения следующей передачи, который ниже коэффициента распределения текущей передачи в течение периода выполнения переключения передач в сравнительном примере.
Фиг. 11 является временной диаграммой, иллюстрирующей соответствующие характеристики позиции передачи, передаточного отношения, коэффициента распределения крутящего момента CL2, команды управления крутящим моментом CL2, команды управления гидравлическим давлением CL2, команды управления давлением при переключении передач (команды управления давлением при зацеплении, команды управления давлением при расцеплении), входного крутящего момента и перегрузочной способности зацепления муфты переключения передач при переключении коэффициента распределения крутящего момента CL2 с коэффициента распределения текущей передачи на коэффициент распределения следующей передачи, который ниже коэффициента распределения текущей передачи в течение периода выполнения переключения передач в первом варианте осуществления.
Фиг. 12 является временной диаграммой, иллюстрирующей соответствующие характеристики позиции передачи, передаточного отношения, коэффициента распределения крутящего момента CL2, команды управления крутящим моментом CL2, команды управления гидравлическим давлением CL2 и команды управления давлением при переключении передач (команды управления давлением при зацеплении, команды управления давлением при расцеплении), при переключении коэффициента распределения крутящего момента CL2 с коэффициента распределения текущей передачи на коэффициент распределения следующей передачи, который выше коэффициента распределения текущей передачи в течение периода выполнения переключения передач в сравнительном примере.
Фиг. 13 является временной диаграммой, иллюстрирующей соответствующие характеристики команды управления гидравлическим давлением CL2, крутящего момента электромотора и продольного ускорения транспортного средства, когда предусмотрен запрос на запуск двигателя в течение периода выполнения переключения передач в сравнительном примере.
Фиг. 14 является временной диаграммой, иллюстрирующей соответствующие характеристики позиции передачи, передаточного отношения, коэффициента распределения крутящего момента CL2, команды управления крутящим моментом CL2, команды управления гидравлическим давлением CL2, команды управления давлением при переключении передач (команды управления давлением при зацеплении, команды управления давлением при расцеплении), входного крутящего момента и перегрузочной способности зацепления муфты переключения передач при переключении коэффициента распределения крутящего момента CL2 с коэффициента распределения текущей передачи на коэффициент распределения следующей передачи, который выше коэффициента распределения текущей передачи в течение периода выполнения переключения передач в первом варианте осуществления.
Предпочтительные варианты осуществления изобретения
[0010] Ниже поясняется предпочтительный вариант осуществления для реализации устройства управления электрического транспортного средства настоящего изобретения на основе первого варианта осуществления, проиллюстрированного на чертежах.
Первый вариант осуществления
[0011] Сначала описывается конфигурация.
"Общая конфигурация системы", "Схематичная конфигурация автоматической трансмиссии", "Конфигурация управления перегрузочной способностью зацепления CL2" и "Конфигурация управления для переключения коэффициента распределения крутящего момента CL2" отдельно описываются относительно конфигурации устройства управления электрического транспортного средства в первом варианте осуществления.
[0012] Общая конфигурация системы
Фиг. 1 иллюстрирует заднеприводное гибридное транспортное средство FR-типа, к которому применяется устройство управления электрического транспортного средства первого варианта осуществления; фиг. 2 иллюстрирует один пример карты выбора EV-HEV, которая задается в модуле выбора режима интегрированного контроллера 10. Ниже описывается общая конфигурация системы на основе фиг. 1 и фиг. 2.
[0013] Приводная система гибридного транспортного средства FR-типа содержит двигатель Eng, первую муфту CL1, электромотор/генератор MG (электромотор), вторую муфту CL2 (фрикционный элемент зацепления), автоматическую трансмиссию AT, входной передаточный вал IN, карданный вал PS, дифференциал DF, левый ведущий вал DSL, правый ведущий вал DSR, левое заднее колесо RL (ведущее колесо) и правое заднее колесо RR (ведущее колесо), как проиллюстрировано на фиг. 1. M-O/P - это механический масляный насос, S-O/P - это масляный электрический насос, FL - это левое переднее колесо, FR - это правое переднее колесо, и FW - это маховик.
[0014] Первая муфта CL1 представляет собой элемент зацепления, предоставленный между двигателем Eng и электромотором/генератором MG, который является так называемой нормально замкнутой муфтой, которая переводится в зацепленное состояние посредством силы смещения диафрагменной пружины и т.д., когда гидравлическое давление CL1 не прикладывается, и которая расцепляется посредством приложения гидравлического давления CL1, которое уравновешивает эту силу смещения.
[0015] Автоматическая трансмиссия AT представляет собой ступенчатую трансмиссию, в которой ступени зубчатой передачи с семью передачами переднего хода/одной передачей заднего хода автоматически переключаются в соответствии со скоростью транспортного средства, открытием акселератора и т.п. Фрикционный элемент зацепления (муфта или тормоз) для переключения передач автоматической трансмиссии AT используется в качестве второй муфты CL2, которая располагается в тракте передачи мощности от электромотора/генератора MG на левое и правое задние колеса RL, RR, вместо муфты, которая добавляется как новая в качестве выделенной муфты, которая является независимой от автоматической трансмиссии AT. Иными словами, из множества фрикционных элементов зацепления, которые зацепляются на каждой ступени зубчатой передачи автоматической трансмиссии AT, фрикционный элемент зацепления, который выбирается в качестве элемента, который соответствует условиям зацепления и т.д., выполнен с возможностью представлять собой вторую муфту CL2. Гидравлический узел 6 первой муфты и гидравлический узел 8 второй муфты включены в гидравлический регулирующий клапанный узел CVU AT, который предусмотрен в автоматической трансмиссии AT.
[0016] Это гибридное транспортное средство FR-типа содержит режим электрического транспортного средства (в дальнейшем называемый "EV-режимом"), режим гибридного транспортного средства (в дальнейшем называемый "HEV-режимом") и режим управления крутящим моментом приведения в движение (в дальнейшем называемый "WSC-режимом"), в качестве режимов согласно различиям в режиме приведения в движение.
[0017] "EV-режим" представляет собой режим, в котором первая муфта CL1 расцеплена, и в котором электромотор/генератор MG является единственным источником приведения в движение, содержащий режим приведения в движение за счет электромотора (с подачей мощности от электромотора) и режим выработки за счет генератора (с рекуперацией за счет генератора). Этот EV-режим выбирается, например, когда требуемая движущая сила является низкой, и обеспечивается SOC аккумулятора.
[0018] "HEV-режим" представляет собой режим, в котором первая муфта CL1 переводится в зацепленное состояние, в котором двигатель Eng и электромотор/генератор MG сконфигурированы как источник приведения в движение, содержащий режим с использованием усиления электромотора (с подачей мощности от электромотора), режим выработки за счет двигателя (с рекуперацией за счет генератора) и режим выработки за счет рекуперативного замедления (с рекуперацией за счет генератора). Этот "HEV-режим" выбирается, например, когда требуемая движущая сила является высокой, либо когда SOC аккумулятора является недостаточным.
[0019] "WSC-режим" представляет собой режим, в котором режим приведения в движение представляет собой "HEV-режим", но перегрузочная способность по передаче крутящего момента второй муфты CL2 управляется при поддержании второй муфты CL2 в состоянии зацепления с проскальзыванием посредством управления частотой вращения электромотора/генератора MG. Перегрузочная способность по передаче крутящего момента второй муфты CL2 управляется таким образом, что движущая сила, которая передается через вторую муфту CL2, представляет собой требуемую движущую силу, которая представлена посредством рабочей величины нажатия педали акселератора водителя. Этот "WSC-режим" выбирается, когда частота вращения двигателя находится в области, которая опускается ниже частоты вращения на холостом ходу, как при запуске, когда "HEV-режим" выбирается.
[0020] Система управления гибридным транспортным средством FR-типа выполнена с возможностью содержать контроллер 1 двигателя, контроллер 2 электромотора, инвертор 3, аккумулятор 4, контроллер 5 первой муфты, гидравлический узел 6 первой муфты, AT-контроллер 7, гидравлический узел 8 второй муфты, тормозной контроллер 9 и интегрированный контроллер 10, как проиллюстрировано на фиг. 1.
[0021] Каждый из контроллеров 1, 2, 5, 7 и 9, описанных выше, и интегрированный контроллер 10 соединяются через линию 11 CAN-связи, которая обеспечивает возможность обмена информацией между ними. 12 - это датчик частоты вращения двигателя, 13 - это круговой датчик позиции, 15 - это датчик хода первой муфты, который определяет позицию хода поршня 14a гидравлического актуатора 14, 19 - это датчик скорости вращения колес, и 20 - это датчик хода тормоза.
[0022] AT-контроллер 7 вводит информацию из датчика 16 величины открытия педали акселератора, датчика 17 скорости транспортного средства, переключателя 18 режима движения, который определяет позицию выбранного диапазона (N-диапазон, D-диапазон, R-диапазон, P-диапазон и т.д.), и т.п. Затем при движении при выборе D-диапазона, выполняется поиск оптимальной ступени зубчатой передачи из позиций, в которых рабочая точка, определенная из величины APO открытия позиции педали акселератора и скорости VSP транспортного средства, существует на карте переключения передач (см. фиг. 5), и команда управления для получения искомой ступени зубчатой передачи выводится в гидравлический регулирующий клапанный узел CVU AT. В дополнение к этому управлению переключением передач, управление полным зацеплением (HEV-режим)/зацеплением с проскальзыванием (запуск двигателя)/расцеплением (EV-режим) первой муфты CL1 выполняется на основе команды из интегрированного контроллера 10. Кроме того, выполняется управление полным зацеплением (HEV-режим)/зацеплением с проскальзыванием на основе μ (EV-режим)/зацеплением с проскальзыванием с поглощением разности частот вращения (WSC-режим)/зацеплением с проскальзыванием с регулируемым блокированием крутящего момента (режим запуска/остановки двигателя) второй муфты CL2.
[0023] Интегрированный контроллер 10 управляет энергопотреблением всего транспортного средства и допускает функцию максимально эффективной работы транспортного средства; в него вводится необходимая информация из датчика 21 частоты вращения электромотора, который определяет частоту Nm вращения электромотора, и из других сенсорных переключателей 22, а также информация через линию 11 CAN-связи. Этот интегрированный контроллер 10 содержит модуль выбора режима, который выбирает искомый режим из позиций, в которых рабочая точка, определенная из величины APO открытия позиции педали акселератора и скорости VSP транспортного средства, существует на карте выбора EV-HEV, проиллюстрированной на фиг. 2, в качестве целевого режима. Затем интегральный контроллер выполняет управление запуском двигателя при переключении режима с "EV-режима" на "HEV-режим". Дополнительно, интегральный контроллер выполняет управление остановкой двигателя при переключении режима с "HEV-режима" на "EV-режима".
[0024] Схематичная конфигурация автоматической трансмиссии
Фиг. 3 иллюстрирует схематичный вид одного примера автоматической трансмиссии AT в первом варианте осуществления; фиг. 4 иллюстрирует состояние зацепления каждого фрикционного элемента зацепления на каждой ступени зубчатой передачи автоматической трансмиссии AT; и фиг. 5 иллюстрирует один пример карты переключения передач автоматической трансмиссии AT, которая задается в AT-контроллере 7. Ниже описывается схематичная конфигурация автоматической трансмиссии AT на основе фиг. 3-5.
[0025] Автоматическая трансмиссия AT представляет собой ступенчатую автоматическую трансмиссию с семью передачами переднего хода/одной передачей заднего хода; движущая сила, по меньшей мере, из одного из двигателя Eng и электромотора/генератора MG вводится из входного передаточного вала Input; и частота вращения изменяется посредством механизма переключения передач, содержащего четыре шестерни планетарной передачи и семь фрикционных элементов зацепления, и выводится из выходного передаточного вала Output, как проиллюстрировано на фиг. 3
[0026] Относительно механизма переключения передач, описанного выше, первая планетарная коробка GS1 передач, сконфигурированная из первой шестерни G1 планетарной передачи и второй шестерни G2 планетарной передачи, и вторая планетарная коробка GS2 передач, сконфигурированная из третьей шестерни G3 планетарной передачи и четвертой шестерни G4 планетарной передачи, размещаются коаксиально в этом порядке. Дополнительно, первая муфта C1, вторая муфта C2, третья муфта C3, первый тормоз B1, второй тормоз B2, третий тормоз B3 и четвертый тормоз B4 размещаются в качестве фрикционных элементов зацепления с гидравлическим приводом. Кроме того, первая односторонняя муфта F1 и вторая односторонняя муфта F2 размещаются в качестве элементов зацепления с механическим приводом.
[0027] Первая шестерня G1 планетарной передачи, вторая шестерня G2 планетарной передачи, третья шестерня G3 планетарной передачи и четвертая шестерня G4 планетарной передачи представляют собой шестерни планетарной передачи с сателлитами одного типа, содержащие солнечные шестерни (S1-S4), коронные шестерни (R1-R4) и водила (PC1-PC4), которые поддерживают сателлиты (P1-P4), которые зацепляются с обеими шестернями (S1-S4), (R1-R4).
[0028] Входной передаточный вал Input соединяется со второй коронной шестерней R2, и в него вводится вращающая движущая сила, по меньшей мере, из одного из двигателя Eng, и электромотора/генератора MG. Выходной передаточный вал Output соединяется с третьим водилом PC3 и передает выходную вращающую движущую силу на ведущие колеса (левое и правое задние колеса RL, RR) через главную шестерню и т.п.
[0029] Первая коронная шестерня R1, второе водило PC2 и четвертая коронная шестерня R4 неразъемно соединены посредством первого соединительного элемента M1. Третья коронная шестерня R3 и четвертое водило PC4 неразъемно соединены посредством второго соединительного элемента M2. Первая солнечная шестерня S1 и вторая солнечная шестерня S2 неразъемно соединены посредством третьего соединительного элемента M3.
[0030] Фиг. 4 является таблицей операций зацепления; на фиг. 4, метка ○ указывает то, что фрикционный элемент зацепления гидравлически зацепляется в состоянии приведения в движение, метка (○) указывает то, что фрикционный элемент зацепления гидравлически зацепляется в состоянии движения по инерции (приведения в действие односторонней муфты в состоянии приведения в движение), а отсутствие метки указывает то, что фрикционный элемент зацепления находится в расцепленном состоянии. Дополнительно, фрикционный элемент зацепления в зацепленном состоянии, указываемом посредством штриховки, указывает элемент, который используется в качестве второй муфты CL2 на каждой ступени зубчатой передачи.
[0031] Относительно переключения на смежную ступень зубчатой передачи, ступени зубчатой передачи с семью передачами переднего хода и одной передачей заднего хода могут быть реализованы посредством поочередного переключения передач, при котором, из фрикционных элементов зацепления, описанных выше, один зацепленный фрикционный элемент зацепления расцепляется, а один расцепленный фрикционный элемент зацепления зацепляется, как проиллюстрировано на фиг. 4. Кроме того, когда ступень зубчатой представляет собой первую ступень зубчатой передачи и вторую ступень зубчатой передачи, второй тормоз B2 должен представлять собой вторую муфту CL2. Когда ступень зубчатой передачи представляет собой первую третью ступень зубчатой передачи, вторая муфта C2 должна представлять собой вторую муфту CL2. Когда ступень зубчатой передачи представляет собой четвертую ступень зубчатой передачи и пятую ступень зубчатой передачи, третья муфта C3 должна представлять собой вторую муфту CL2. Когда ступень зубчатой передачи представляет собой первую шестую ступень зубчатой передачи и седьмую ступень зубчатой передачи, первая муфта C1 должна представлять собой вторую муфту CL2. Когда ступень зубчатой передачи представляет собой ступень зубчатой передачи заднего хода, четвертый тормоз B4 должен представлять собой вторую муфту CL2.
[0032] Фиг. 5 является картой переключения передач; когда рабочая точка на карте, указываемая посредством скорости VSP транспортного средства и величины APO открытия позиции педали акселератора, пересекает линию переключения коробки передач "вверх", выводится команда переключения коробки передач "вверх". Например, когда ступень зубчатой передачи представляет собой первую ступень, и рабочая точка (VSP, APO) пересекает линию переключения коробки передач "вверх" 1->2 вследствие повышения скорости VSP транспортного средства, выводится команда переключения коробки передач "вверх" 1->2. Фиг. 5 описывает только линию переключения коробки передач "вверх", но, конечно, линия переключения коробки передач "вниз" также задана с гистерезисом относительно линии переключения коробки передач "вверх".
[0033] Конфигурация управления перегрузочной способностью зацепления CL2
Фиг. 6 иллюстрирует конфигурации модуля управления для переключения коэффициента распределения крутящего момента CL2 и модуля управления перегрузочной способностью зацепления CL2, предусмотренных в AT-контроллере 7 в первом варианте осуществления. Ниже описывается конфигурация управления перегрузочной способностью зацепления CL2 на основе фиг. 6.
[0034] AT-контроллер 7 содержит модуль 71 управления для переключения коэффициента распределения крутящего момента CL2 (средство управления для переключения коэффициента распределения крутящего момента), преобразователь 72 команд управления крутящим моментом/давлением масла и преобразователь 73 команд управления давлением масла/электрическим током, как проиллюстрировано на фиг. 6
[0035] Модуль 71 управления для переключения коэффициента распределения крутящего момента CL2 задерживает переключение коэффициента распределения крутящего момента CL2, который представляет собой коэффициент распределения передаточного крутящего момента, выделяемый перегрузочной способности зацепления второй муфты CL2, в течение периода выполнения переключения передач от начала до конца EV-переключения передач, до начала процедуры переключения передач, и непрерывно переключает коэффициент распределения текущей передачи на коэффициент распределения следующей передачи в соответствии со стадией процедуры переключения передач, когда начинается процедура переключения передач. Информация, такая как флаг переключения передач, входной крутящий момент, частота вращения входного вала AT и частота вращения выходного вала AT, вводится в этот модуль 71 управления для переключения коэффициента распределения крутящего момента CL2, и вычисленный коэффициент распределения крутящего момента CL2 выводится в преобразователь 72 команд управления крутящим моментом/давлением масла.
[0036] После того, как вводятся команда управления крутящим моментом CL2 (TTCL2) и коэффициент распределения крутящего момента CL2 из модуля 71 управления для переключения коэффициента распределения крутящего момента CL2, преобразователь 72 команд управления крутящим моментом/давлением масла вычисляет команду управления гидравлическим давлением согласно следующей формуле (1), на основе этих фрагментов информации.
Команда управления гидравлическим давлением = команда управления крутящим моментом CL2/коэффициент преобразования крутящего момента x коэффициент распределения крутящего момента CL2+обратное давление
…(1)
Здесь, коэффициент преобразования крутящего момента является значением {μ x средний диаметр x число (n) x площадь (A) поршня}, где крутящий момент муфты для второй муфты CL2 задается посредством формулы: μ x средний диаметр x число (n) x гидравлическое давление (P) x площадь (A) поршня-сила (Fs) сжатия возвратной пружины.
Обратное давление представляет собой гидравлическое давление, которое уравновешивает силу (Fs) сжатия возвратной пружины.
[0037] Преобразователь 73 команд управления давлением масла/электрическим током преобразует команду управления гидравлическим давлением из преобразователя 72 команд управления крутящим моментом/давлением масла в команду управления электрическим током с использованием карты гидравлического давления-тока и т.п. Преобразователь 72 команд управления крутящим моментом/давлением масла и преобразователь 73 команд управления давлением масла/электрическим током соответствуют средству управления перегрузочной способностью зацепления, которое управляет перегрузочной способностью зацепления второй муфты CL2 в течение периода выполнения переключения передач в соответствии с переключенным коэффициентом распределения крутящего момента CL2.
[0038] Команда управления электрическим током из преобразователя 73 команд управления давлением масла/электрическим током выводится в модуль 81 управления током гидравлического узла 8 второй муфты, преобразуется в фактический ток в модуле 81 управления током посредством управления с обратной связью и применяется к гидравлическому актуатору второй муфты CL2. Фактическое гидравлическое давление логически выводится из характеристик электрического тока/давления масла гидравлического актуатора второй муфты CL2, и крутящий момент ведущего вала (крутящий D/S-момент), преобразованный во ввод, логически выводится из характеристик гидравлического давления-крутящего момента второй муфты CL2.
[0039] Конфигурация управления для переключения коэффициента распределения крутящего момента CL2
Фиг. 7 иллюстрирует последовательность операций процесса для того, чтобы управлять переключением коэффициента распределения крутящего момента CL2, которое выполняется в модуле управления для переключения коэффициента распределения крутящего момента CL2, предусмотренном в AT-контроллере 7 первого варианта осуществления; фиг. 8 иллюстрирует взаимосвязь между флагом переключения передач, перегрузочной способностью CL зацепления и коэффициентом распределения крутящего момента CL2; и фиг. 9 иллюстрирует взаимосвязь между перегрузочной способностью CL зацепления/входным крутящим моментом и коэффициентом распределения крутящего момента CL2. Ниже описывается конфигурация управления для переключения коэффициента распределения крутящего момента CL2 на основе фиг. 7-9. Блок-схема последовательности операций способа, проиллюстрированная на фиг. 7, начинается с началом EV-переключения передач посредством запроса на переключение передач в EV-режиме в качестве триггера.
[0040] На этапе S1, после начала EV-переключения передач, или определения на этапе S8 того, что EV-переключение передач осуществляется, и что запрос на запуск двигателя отсутствует, определяется то, представляет собой или нет элемент зацепления (CL зацепления) в схеме EV-переключения передач в это время одностороннюю муфту (OWC). В случае "Да" (CL зацепления представляет собой OWC), процесс переходит к этапу S2, а в случае "Нет" (CL зацепления не представляет собой OWC), процесс переходит к этапу S3.
Здесь, "CL зацепления представляет собой OWC" означает, например, в случае автоматической трансмиссии AT первого варианта осуществления, схему переключения коробки передач "вниз" 2->1, в которой первая односторонняя муфта F1 представляет собой элемент зацепления.
[0041] На этапе S2, после определения на этапе S1 того, что CL зацепления представляет собой OWC, коэффициент распределения крутящего момента CL2 (коэффициент распределения) задается посредством следующей формулы вычисления, после чего процесс переходит к этапу S8.
Коэффициент распределения = коэффициент распределения текущей передачи+(коэффициент распределения следующей передачи-коэффициент распределения текущей передачи) x усиление
Усиление=(передаточное-отношение-α) (β-α)
α: начальное значение переключения коэффициента распределения;
β: конечное значение переключения коэффициента распределения;
α и β задаются для каждого типа переключения передач.
Передаточное отношение здесь представляет стадию процедуры переключения передач, когда CL зацепления представляет собой одностороннюю муфту (OWC), и получается посредством вычисления из отношения частоты вращения входного вала трансмиссии и частоты вращения выходного вала трансмиссии.
[0042] На этапе S3, после определения на этапе S1 того, что CL зацепления не представляет собой OWC, определяется то, выполняет или нет элемент зацепления (CL зацепления), в схеме переключения передач, в которой начато EV-переключение передач, предварительную обработку. В случае "Да" (CL зацепления выполняет предварительную обработку), процесс переходит к этапу S4, а в случае "Нет" (CL зацепления не выполняет предварительную обработку), процесс переходит к этапу S5. Здесь, "CL зацепления выполняет предварительную обработку" означает то, что CL зацепления выполняет процесс предварительного поджатия для уменьшения междискового зазора, который имеют многодисковая муфта или многодисковый тормоз в расцепленном состоянии, так называемое "уменьшение люфта". Этот процесс предварительного поджатия выполняется посредством пошагового приложения гидравлического давления к CL зацепления, как проиллюстрировано в характеристиках перегрузочной способности CL зацепления на фиг. 8, и определяется то, что CL зацепления выполняет предварительную обработку со времени t1, когда флаг начала переключения передач задается равным времени t2, когда флаг конца предварительной обработки задается.
[0043] На этапе S4, после определения на этапе S3 то, что CL зацепления выполняет предварительную обработку, коэффициент распределения крутящего момента CL2 (коэффициент распределения) задается посредством следующей формулы вычисления, после чего процесс переходит к этапу S8.
Коэффициент распределения=коэффициент распределения текущей передачи+(коэффициент распределения следующей передачи-коэффициент распределения текущей передачи) × усиление
Усиление=(перегрузочная способность зацепления CL зацепления @ входной конец/входной крутящий момент-α) (β-α)
α: начальное значение переключения коэффициента распределения;
β: конечное значение переключения коэффициента распределения;
α и β задаются для каждого типа переключения передач.
Здесь, усиление задается равным = 0, когда CL зацепления выполняет предварительную обработку, в силу чего коэффициент распределения крутящего момента CL2 задается посредством "постоянное значение = коэффициент распределения текущей передачи".
[0044] На этапе S5, после определения на этапе S3 то, что CL зацепления не выполняет предварительную обработку, определяется то, предусмотрено или нет несколько CL зацепления (элементов зацепления), которые вовлечены в переключение передач. В случае "Да" (предусмотрено несколько CL зацепления), процесс переходит к этапу S6, а в случае "Нет" (предусмотрена одна CL зацепления), процесс переходит к этапу S7.
Здесь, "предусмотрено несколько CL зацепления" означает схему переключения передач с пропуском, такую как переключение коробки передач "вверх"3->5, в которой первая муфта C1 и третья муфта C3 представляют собой элементы зацепления, или переключение коробки передач "вниз" 5->3, в которой второй тормоз B2 и третий тормоз B3 представляют собой элементы зацепления, при предоставлении автоматической трансмиссии AT первого варианта осуществления и второй муфты CL2, которая является независимой от автоматической трансмиссии AT. Кроме того, "предусмотрена одна CL зацепления" означает схему поочередного переключения передач, такую как переключение коробки передач "вверх" на смежную ступень зубчатой передачи -> переключение коробки передач "вниз", в автоматической трансмиссии AT первого варианта осуществления.
[0045] На этапе S6, после определения на этапе S5 то, что предусмотрено несколько CL зацепления, коэффициент распределения крутящего момента CL2 (коэффициент распределения) задается посредством следующей формулы вычисления, после чего процесс переходит к этапу S8.
Коэффициент распределения = коэффициент распределения текущей передачи+(коэффициент распределения следующей передачи-коэффициент распределения текущей передачи) × усиление
Усиление=(перегрузочная способность зацепления CL зацепления @ входной конец/входной крутящий момент-α) (β-α)
α: начальное значение переключения коэффициента распределения;
β: конечное значение переключения коэффициента распределения;
α и β задаются для каждого типа переключения передач.
Здесь, если предусмотрено несколько CL зацепления, минимальное значение с наименьшей перегрузочной способностью зацепления из CL зацепления выбирается (SelectMin) из нескольких CL зацепления, чтобы вычислять коэффициент распределения крутящего момента. Информация "перегрузочной способности зацепления CL зацепления @ входного конца" получается посредством преобразования фактического тока в CL зацепления в гидравлическое давление с использованием характеристик электрического тока/давления масла, и дополнительно, преобразования в крутящий момент на входном конце с использованием характеристик гидравлического давления-крутящего момента (фиг. 6).
[0046] На этапе S7, после определения на этапе S5 то, что предусмотрена одна CL зацепления, коэффициент распределения крутящего момента CL2 (коэффициент распределения) задается посредством следующей формулы вычисления, после чего процесс переходит к этапу S8.
Коэффициент распределения = коэффициент распределения текущей передачи+(коэффициент распределения следующей передачи-коэффициент распределения текущей передачи) × усиление
Усиление = (перегрузочная способность зацепления CL зацепления @ входной конец/входной крутящий момент-α) (β-α)
α: начальное значение переключения коэффициента распределения;
β: конечное значение переключения коэффициента распределения;
α и β задаются для каждого типа переключения передач.
Здесь "α" является начальным значением переключения коэффициента распределения с коэффициента распределения текущей передачи на коэффициент распределения следующей передачи в характеристике (перегрузочной способности CL зацепления/входного крутящего момента), которая представляет стадию процедуры переключения передач, когда CL зацепления представляет собой фрикционный элемент зацепления, как проиллюстрировано на фиг. 9; "β" является конечным значением переключения коэффициента распределения с коэффициента распределения текущей передачи на коэффициент распределения следующей передачи в характеристике (перегрузочной способности CL зацепления/входного крутящего момента), которая представляет стадию процедуры переключения передач, когда CL зацепления представляет собой фрикционный элемент зацепления, как проиллюстрировано на фиг. 9.
Эти α и β могут задаваться равными значениям приблизительно 0-2 и задаются для каждого типа переключения передач, как проиллюстрировано на фиг. 8. Объем памяти для α и β выполнен с возможностью уменьшаться посредством группировки этих значений с близкими значениями из числа α и β, заданных для каждого типа переключения передач.
[0047] На этапе S8, после задания коэффициента распределения крутящего момента CL2 посредством любого этапа из этапа S2, этапа S4, этапа S6 и этапа S7, определяется то, присутствует либо нет запрос на конец EV-переключения передач или на запуск двигателя. В случае "Да" (запрос на конец EV-переключения передач или на запуск двигателя присутствует), процесс переходит к концу, а в случае "Нет" (EV-переключение передач осуществляется, и запрос на запуск двигателя отсутствует), процесс возвращается к этапу S1.
Здесь, "конец EV-переключения передач" определяется посредством задания флага конца переключения передач во время te, как проиллюстрировано на фиг. 8. Кроме того, когда запрос на запуск двигателя поступает во время EV-переключения передач, управления зацеплением с проскальзыванием второй муфты CL2, которое подавляет варьирование крутящего момента, сопровождающее запуск двигателя, инициируется вместо управления перегрузочной способностью зацепления CL2.
[0048] Далее описываются преимущества. "Преимущество при управлении переключением коэффициента распределения крутящего момента CL2", "Преимущество управления перегрузочной способностью зацепления CL2 в течение периода выполнения переключения передач, когда коэффициент распределения крутящего момента CL2 уменьшается" и "Преимущество управления перегрузочной способностью зацепления CL2 в течение периода выполнения переключения передач, когда коэффициент распределения крутящего момента CL2 увеличивается" описываются отдельно касательно преимуществ устройства управления гибридного транспортного средства FR-типа первого варианта осуществления.
[0049] Преимущество при управлении переключением коэффициента распределения крутящего момента CL2
В первом варианте осуществления, в качестве конфигурации переключения коэффициента распределения крутящего момента CL2, используется конфигурация, в которой переключение коэффициента распределения крутящего момента CL2 задерживается в течение периода выполнения переключения передач от начала до конца EV-переключения передач, до начала процедуры переключения передач. Затем коэффициент распределения крутящего момента CL2 непрерывно переключается с коэффициента распределения текущей передачи на коэффициент распределения следующей передачи в соответствии со стадией процедуры переключения передач, когда начинается процедура переключения передач. Ниже поясняется преимущество при управлении переключением коэффициента распределения крутящего момента CL2 с разделением на случаи "выполнение предварительной обработки", "CL зацепления представляет собой OWC", "предусмотрено несколько CL зацепления" и "предусмотрена одна CL зацепления", на основе блок-схемы последовательности операций способа, проиллюстрированной на фиг. 7.
[0050] Во-первых, когда CL зацепления, которая зацепляется во время EV-переключения передач, выполняет предварительную обработку (выполняет процесс предварительного поджатия), последовательность операций: этап S1->этап S3->этап S4->этап S8 на блок-схеме последовательности операций способа по фиг. 7 повторяется. Иными словами, на этапе S4, усиление задается равным = 0 во время предварительной обработки, от начала переключения передач до момента, когда CL зацепления завершает предварительную обработку, и коэффициент распределения текущей передачи для текущей ступени зубчатой передачи до переключения передач поддерживается в качестве коэффициента распределения крутящего момента CL2.
[0051] Затем, когда предварительная обработка CL зацепления, которая зацепляется во время EV-переключения передач, завершена, но в схеме переключения передач, в которой CL зацепления представляет собой одностороннюю муфту, последовательность операций: этап S1->этап S2->этап S8 повторяется. Иными словами, на этапе S2, от момента, когда CL зацепления завершает предварительную обработку, до тех пор, пока передаточное отношение не достигнет порогового значения α начала переключения коэффициента распределения, коэффициент распределения текущей передачи для текущей ступени зубчатой передачи до переключения передач поддерживается в качестве коэффициента распределения крутящего момента CL2, что продолжается от момента выполнения предварительной обработки. Затем, когда передаточное отношение достигает порогового значения α начала переключения коэффициента распределения, усиление вычисляется из формулы (передаточное-отношение-α) (β-α) до конечного значения β переключения коэффициента распределения, и коэффициент распределения крутящего момента CL2, который непрерывно изменен с коэффициента распределения текущей передачи на коэффициент распределения следующей передачи в соответствии со стадией процедуры переключения передач, вычисляется посредством формулы: коэффициент распределения текущей передачи + (коэффициент распределения следующей передачи-коэффициент распределения текущей передачи) × усиление. Затем, от момента превышения конечного значения β переключения коэффициента распределения до конца переключения передач, коэффициент распределения следующей передачи для следующей ступени зубчатой передачи после переключения передач поддерживается.
[0052] Таким образом, настоящий вариант осуществления выполнен с возможностью использовать значение передаточного отношения, которое является отношением частоты вращения входного/выходного вала автоматической трансмиссии AT, в качестве индекса, представляющего стадию процедуры переключения передач, в схеме переключения передач, в которой CL зацепления представляет собой одностороннюю муфту. Следовательно, когда CL зацепления представляет собой одностороннюю муфту, и перегрузочная способность CL зацепления не может вычисляться, коэффициент распределения крутящего момента CL2 надлежащим образом вычисляется после изменений передаточного отношения с использованием значения передаточного отношения, которое представляет стадию процедуры переключения передач.
[0053] Затем, когда предварительная обработка CL зацепления, которая зацепляется во время EV-переключения передач, завершена, но в схеме переключения передач, в которой предусмотрено несколько CL зацепления, последовательность операций: этап S1->этап S3->этап S5->этап S6->этап S8 на блок-схеме последовательности операций способа на фиг. 7 повторяется. Иными словами, на этапе S6, от момента, когда CL зацепления с наименьшей перегрузочной способностью зацепления выбирается из нескольких CL зацепления, и выбранная CL зацепления завершает предварительную обработку, до тех пор, пока передаточное отношение не достигнет порогового значения α начала переключения коэффициента распределения, коэффициент распределения текущей передачи для текущей ступени зубчатой передачи до переключения передач поддерживается в качестве коэффициента распределения крутящего момента CL2, что продолжается от момента выполнения предварительной обработки. Затем, когда передаточное отношение достигает порогового значения α начала переключения коэффициента распределения, усиление вычисляется из формулы: (перегрузочная способность зацепления CL зацепления @ входной конец/входной крутящий момент-α) (β-α) до конечного значения β переключения коэффициента распределения; кроме того, коэффициент распределения крутящего момента CL2, который непрерывно изменен с коэффициента распределения текущей передачи на коэффициент распределения следующей передачи в соответствии со стадией процедуры переключения передач, вычисляется посредством формулы: коэффициент распределения текущей передачи + (коэффициент распределения следующей передачи-коэффициент распределения текущей передачи) × усиление. Затем, от момента превышения конечного значения β переключения коэффициента распределения до конца переключения передач, коэффициент распределения следующей передачи для следующей ступени зубчатой передачи после переключения передач поддерживается в качестве коэффициента распределения крутящего момента CL2.
[0054] Таким образом, в схеме переключения передач, в которой предусмотрено несколько CL зацепления, которые зацепляются во время EV-переключения передач, CL зацепления с наименьшей перегрузочной способностью зацепления из нескольких CL зацепления выполнена с возможностью быть целью для вычисления коэффициента распределения крутящего момента CL2. Иными словами, если CL зацепления с наибольшей перегрузочной способностью зацепления задается в качестве цели для вычисления коэффициента распределения крутящего момента CL2, коэффициент распределения крутящего момента CL2 имеет тенденцию увеличиваться, и коэффициент надежности по перегрузочной способности CL2 увеличивается. Когда этот коэффициент надежности по перегрузочной способности CL2 увеличивается, и запрос на запуск двигателя поступает, время перехода в проскальзывание CL2 до тех пор, пока вторая муфта CL2 не начнет скользить, становится большим. Напротив, если CL зацепления с наименьшей перегрузочной способностью зацепления задается в качестве цели для вычисления коэффициента распределения крутящего момента CL2, коэффициент распределения крутящего момента CL2 поддерживается на низком уровне, и когда запрос на запуск двигателя поступает во время EV-переключения передач, время перехода в проскальзывание CL2 становится небольшим.
[0055] Затем, когда предварительная обработка CL зацепления, которая зацепляется во время EV-переключения передач, завершена, и в схеме переключения передач, в которой предусмотрена только одна CL зацепления, последовательность операций: этап S1->этап S3->этап S5->этап S7->этап S8 на блок-схеме последовательности операций способа на фиг. 7 повторяется. Иными словами, на этапе S7, от момента, когда CL зацепления завершает предварительную обработку, до тех пор, пока передаточное отношение не достигнет порогового значения α начала переключения коэффициента распределения, коэффициент распределения текущей передачи для текущей ступени зубчатой передачи до переключения передач поддерживается в качестве коэффициента распределения крутящего момента CL2, что продолжается от момента выполнения предварительной обработки. Затем, когда передаточное отношение достигает порогового значения α начала переключения коэффициента распределения, усиление вычисляется из формулы: (перегрузочная способность зацепления CL зацепления @ входной конец/входной крутящий момент-α) (β-α) до конечного значения β переключения коэффициента распределения; кроме того, коэффициент распределения крутящего момента CL2, который непрерывно изменен с коэффициента распределения текущей передачи на коэффициент распределения следующей передачи в соответствии со стадией процедуры переключения передач, вычисляется посредством формулы: коэффициент распределения текущей передачи + (коэффициент распределения следующей передачи-коэффициент распределения текущей передачи) × усиление. Затем, от момента превышения конечного значения β переключения коэффициента распределения до конца переключения передач, коэффициент распределения следующей передачи для следующей ступени зубчатой передачи после переключения передач поддерживается в качестве коэффициента распределения крутящего момента CL2.
[0056] Таким образом, на этапе S7, значение, полученное посредством деления перегрузочной способности зацепления CL зацепления, которая зацепляется во время EV-переключения передач (= перегрузочной способности зацепления CL зацепления @ входной конец) на входной крутящий момент в зацепляющую CL, используется в качестве индекса, представляющего стадию процедуры переключения передач, аналогично этапу S6. Затем вычисляется коэффициент распределения крутящего момента CL2 для непрерывного переключения с коэффициента распределения текущей передачи на коэффициент распределения следующей передачи. Другими словами, непрерывное изменение с коэффициента распределения крутящего момента на текущей ступени зубчатой передачи, выделяемой CL зацепления, которая зацепляется во время EV-переключения передач, на коэффициент распределения крутящего момента на следующей ступени зубчатой передачи используется в качестве индекса, представляющего стадию процедуры переключения передач. В случае электрического транспортного средства, содержащего электромотор в качестве источника приведения в движение, поскольку передаточное отношение может согласовываться посредством частоты вращения управления электромотором, возникают случаи, в которых процедура переключения передач не может корректно считываться из передаточного отношения. Следовательно, посредством использования фактически значения коэффициента распределения крутящего момента, выделяемого CL зацепления в качестве индекса, представляющего стадию процедуры переключения передач, после изменений коэффициента распределения крутящего момента, выделяемого CL зацепления, коэффициент распределения крутящего момента CL2 может точно вычисляться как коэффициент распределения крутящего момента, который обеспечивает компенсацию.
[0057] На этапе S2, этапе S4, этапе S6 и этапе S7, начальное значение α переключения коэффициента распределения и конечное значение β переключения коэффициента распределения с коэффициента распределения текущей передачи на коэффициент распределения следующей передачи выполнены с возможностью задаваться для каждого типа переключения передач. Следовательно, требуемая точность по перегрузочной способности зацепления второй муфты CL2 обеспечивается посредством надлежащего переключения коэффициента распределения крутящего момента CL2 в течение периода выполнения переключения передач, независимо от типа переключения передач.
[0058] Преимущество управления перегрузочной способностью зацепления CL2 в течение периода выполнения переключения передач, когда коэффициент распределения крутящего момента CL2 уменьшается
Как описано выше, цель заключается в том, чтобы обеспечивать требуемую точность по перегрузочной способности зацепления второй муфты CL2 посредством надлежащего переключения коэффициента распределения крутящего момента CL2 в течение периода выполнения переключения передач. Ниже описывается преимущество управления перегрузочной способностью зацепления CL2 в течение периода выполнения переключения передач, когда коэффициент распределения крутящего момента CL2 уменьшается, в качестве конкретного примера обеспечения требуемой точности, на основе фиг. 10 и фиг. 11. Пример схемы переключения передач, в которой коэффициент распределения крутящего момента CL2 снижается, представляет собой, например, схему переключения коробки передач "вверх"4->5, в которой третья муфта C3 задается в качестве второй муфты CL2 до и после переключения передач, первая муфта C1 задается в качестве элемента зацепления переключения передач, и третий тормоз B3 задается в качестве элемента расцепления переключения передач.
[0059] Во-первых, приводится сравнительный пример, в котором выполняется переключение коэффициента распределения крутящего момента CL2 в качестве триггера, чтобы начинать EV-переключение передач. В случае этого сравнительного примера, как проиллюстрировано в характеристиках коэффициента распределения крутящего момента CL2 на фиг. 10, коэффициент распределения крутящего момента CL2 пошагово переключается с коэффициента распределения текущей передачи на коэффициент распределения следующей передачи (< коэффициента распределения текущей передачи) во время t1 начала переключения передач. Затем команда управления крутящим моментом CL2 (часть, которая увеличивает перегрузочную способность зацепления в течение периода выполнения переключения передач) повышается с крутым градиентом во время t1 начала переключения передач и уменьшается до команды управления крутящим моментом CL2 до переключения передач пошагово во время te конца переключения передач. Следовательно, команда управления гидравлическим давлением CL2, которая получается посредством подстановки коэффициента распределения крутящего момента CL2 и команды управления крутящим моментом CL2 в формулу (1), описанную выше, становится командой управления гидравлическим давлением CL2, при которой крутящий момент при коэффициенте распределения следующей ступени зубчатой передачи ((N+1)-шестерни) подвергнут преобразованию гидравлического давления, от времени t1 начала переключения передач до времени te конца переключения передач.
[0060] Иными словами, посредством снижения коэффициента распределения крутящего момента CL2 до коэффициента распределения следующей передачи со времени t1 начала переключения передач, команда управления гидравлическим давлением CL2 снижается на величину, на которую уменьшен коэффициент распределения крутящего момента CL2, как проиллюстрировано посредством характеристик в форме сплошной линии на границе, указываемой посредством стрелки на фиг. 10. Например, когда характеристика в форме пунктирной линии, указываемая посредством стрелки на фиг. 10 должна представлять собой целевую команду управления гидравлическим давлением CL2, участок, указываемый посредством штриховки, представляет собой недостаточный участок команды управления гидравлическим давлением CL2. Затем, когда перегрузочная способность зацепления посредством команды управления гидравлическим давлением CL2 становится ниже входного крутящего момента в это время, возникают случаи, в которых вторая муфта CL2 непреднамеренно скользит. Затем, когда вторая муфта CL2 скользит, и инерционная фаза определяется из изменений передаточного отношения на стороне управления переключением передач, выполняется ошибочное определение в качестве инерционной фазы во время t1' сразу после времени t1 начала переключения передач. Таким образом, если выполняется ошибочное определение в качестве инерционной фазы во время t1', когда определение инерционной фазы должно выполняться во время t5, команда управления давлением при переключении передач на стороне управления переключением передач становится командой быстрого зацепления или командой быстрого расцепления, усиливая толчок от переключения передач.
[0061] Напротив, в случае первого варианта осуществления, как проиллюстрировано в характеристиках коэффициента распределения крутящего момента CL2 на фиг. 11, коэффициент распределения крутящего момента CL2 поддерживается равным коэффициенту распределения текущей передачи от времени t1 начала переключения передач до времени t2 конца предварительного поджатия. Затем, коэффициент распределения текущей передачи продолжает поддерживаться от времени t2 конца предварительного поджатия до времени t3 начала переключения коэффициента распределения (времени при становлении начальным значением α переключения коэффициента распределения). Затем от времени t3 начала переключения коэффициента распределения до времени t4 конца переключения коэффициента распределения (времени при становлении конечным значением β переключения коэффициента распределения), выполняется переключение на отношение, которое непрерывно уменьшено, с коэффициента распределения текущей передачи на коэффициент распределения следующей передачи. Затем, после времени t4 конца переключения коэффициента распределения, коэффициент распределения следующей передачи поддерживается.
[0062] Затем команда управления крутящим моментом CL2 (часть, которая увеличивает перегрузочную способность зацепления в течение периода выполнения переключения передач) повышается с крутым градиентом во время t1 начала переключения передач, аналогично сравнительному примеру, и уменьшается до команды управления крутящим моментом CL2 до переключения передач пошагово во время te конца переключения передач. Следовательно, команда управления гидравлическим давлением CL2, которая получается посредством подстановки коэффициента распределения крутящего момента CL2 и команды управления крутящим моментом CL2 в формулу (1), описанную выше, становится командой управления гидравлическим давлением CL2, при которой крутящий момент при коэффициенте распределения текущей ступени зубчатой передачи (N-шестерни) подвергнут преобразованию гидравлического давления, от времени t1 начала переключения передач до времени te конца переключения передач.
[0063] Иными словами, коэффициент распределения крутящего момента CL2 не понижается до коэффициента распределения следующей передачи со времени t1 начала переключения передач, как в сравнительном примере, и подвергается преобразованию гидравлического давления при коэффициенте распределения текущей передачи, от времени t1 начала переключения передач до времени t3 начала переключения коэффициента распределения, как проиллюстрировано в характеристике команды управления гидравлическим давлением CL2 на фиг. 11. Затем от времени t3 начала переключения коэффициента распределения до времени t4 конца переключения коэффициента распределения, коэффициент распределения крутящего момента CL2 снижается таким образом, что он связан с коэффициентом распределения следующей передачи, и подвергается преобразованию гидравлического давления при коэффициенте распределения следующей ступени зубчатой передачи ((N+1)-шестерни) после времени t4 конца переключения коэффициента распределения.
[0064] Таким образом, посредством подвергания преобразованию гидравлического давления при коэффициенте распределения текущей передачи, до тех пор, пока перегрузочная способность зацепления CL переключения передач не будет составлять предварительно определенную перегрузочную способность зацепления начального значения α переключения коэффициента распределения, может предотвращаться формирование непреднамеренного проскальзывания второй муфты CL2 вследствие отсутствия команды управления гидравлическим давлением CL2. Затем посредством способности предотвращать формирование проскальзывания второй муфты CL2, при определении инерционной фазы из изменений передаточного отношения на стороне управления переключением передач, инерционная фаза может определяться во время t5 без ошибочного определения. Как результат, команда управления давлением при переключении передач на стороне управления переключением передач представляет собой команду зацепления и команду расцепления, чтобы обеспечивать плавный переход к инерционной фазе; как результат, может получаться хорошее качество переключения передач.
[0065] Преимущество управления перегрузочной способностью зацепления CL2 в течение периода выполнения переключения передач, когда коэффициент распределения крутящего момента CL2 увеличивается
Преимущество управления перегрузочной способностью зацепления CL2 в течение периода выполнения переключения передач, когда коэффициент распределения крутящего момента CL2 увеличивается, поясняется в качестве конкретного примера обеспечения требуемой точности, на основе фиг. 12-14. Пример схемы переключения передач, в которой коэффициент распределения крутящего момента CL2 увеличивается, представляет собой, например, схему переключения коробки передач "вниз" 5->4, в которой третья муфта C3 задается в качестве второй муфты CL2 до и после переключения передач, третий тормоз B3 задается в качестве элемента зацепления переключения передач, и первая муфта C1 задается в качестве элемента расцепления переключения передач.
[0066] Во-первых, приводится сравнительный пример, в котором выполняется переключение коэффициента распределения крутящего момента CL2 в качестве триггера, чтобы начинать EV-переключение передач. В случае этого сравнительного примера, как проиллюстрировано в характеристиках коэффициента распределения крутящего момента CL2 на фиг. 12, коэффициент распределения крутящего момента CL2 переключается с коэффициента распределения текущей передачи на коэффициент распределения следующей передачи (>коэффициента распределения текущей передачи) во время t1 начала переключения передач. Затем команда управления крутящим моментом CL2 (часть, которая увеличивает перегрузочную способность зацепления в течение периода выполнения переключения передач) повышается с крутым градиентом во время t1 начала переключения передач и уменьшается до команды управления крутящим моментом CL2 до переключения передач пошагово во время te конца переключения передач. Следовательно, команда управления гидравлическим давлением CL2, которая получается посредством подстановки коэффициента распределения крутящего момента CL2 и команды управления крутящим моментом CL2 в формулу (1), описанную выше, становится командой управления гидравлическим давлением CL2, при которой крутящий момент при коэффициенте распределения следующей ступени зубчатой передачи ((N+1)-шестерни) подвергнут преобразованию гидравлического давления, от времени t1 начала переключения передач до времени te конца переключения передач.
[0067] Иными словами, посредством снижения коэффициента распределения крутящего момента CL2 до коэффициента распределения следующей передачи со времени t1 начала переключения передач, команда управления гидравлическим давлением CL2 увеличивается на величину, на которую увеличен коэффициент распределения крутящего момента CL2, как проиллюстрировано посредством характеристик в форме сплошной линии на границе, указываемой посредством стрелки B на фиг. 12. Например, когда характеристика в форме пунктирной линии, указываемая посредством стрелки B на фиг. 12 должна представлять собой целевую команду управления гидравлическим давлением CL2, участок, указываемый посредством штриховки b, представляет собой избыточный участок команды управления гидравлическим давлением CL2. Затем если перегрузочная способность зацепления посредством команды управления гидравлическим давлением CL2 увеличивается на величину, на которую увеличен коэффициент распределения крутящего момента CL2, коэффициент надежности по перегрузочной способности CL2 увеличивается. Если этот коэффициент надежности по перегрузочной способности CL2 является высоким, когда запрос на запуск двигателя поступает во время EV-переключения передач, и вторая муфта CL2 зацепляется с проскальзыванием посредством инициирования запуска двигателя, время перехода в проскальзывание до тех пор, пока вторая муфта CL2 не перейдет в состояние зацепления с проскальзыванием, а также толчок от перехода в проскальзывание становятся большими. Иными словами, если перегрузочная способность CL2 до начала перехода в проскальзывание CL2 является большой, требуется время для уменьшения перегрузочной способности CL2; как результат, при попытке выполнять скольжение вторую муфту CL2 посредством увеличения крутящего момента электромотора/генератора MG, время перехода в проскальзывание становится большим, как проиллюстрировано на фиг. 13. Это время перехода в проскальзывание является временем от времени ts1 начала перехода в проскальзывание до времени ts2 определения перехода в проскальзывание. Посредством становления большими градиента увеличения крутящего момента MG и градиента уменьшения перегрузочной способности CL2 при управлении переходом в проскальзывание, изменения продольной составляющей G во время перехода в проскальзывание становятся большими, и ширина изменения в этой продольной составляющей G становится толчком от перехода в проскальзывание, как проиллюстрировано посредством характеристики продольной составляющей G на фиг. 13.
[0068] Напротив, в случае первого варианта осуществления, как проиллюстрировано в характеристиках коэффициента распределения крутящего момента CL2 на фиг. 14, коэффициент распределения крутящего момента CL2 поддерживается равным коэффициенту распределения текущей передачи от времени t1 начала переключения передач до времени t2 конца предварительного поджатия. Затем, коэффициент распределения текущей передачи продолжает поддерживаться от времени t2 конца предварительного поджатия до времени t3 начала переключения коэффициента распределения (времени при становлении начальным значением α переключения коэффициента распределения). Затем от времени t3 начала переключения коэффициента распределения до времени t4 конца переключения коэффициента распределения (время при становлении конечным значением β переключения коэффициента распределения), выполняется переключение на отношение, которое непрерывно увеличено, с коэффициента распределения текущей передачи на коэффициент распределения следующей передачи. Затем, после времени t4 конца переключения коэффициента распределения, коэффициент распределения следующей передачи поддерживается.
[0069] Затем команда управления крутящим моментом CL2 (часть, которая увеличивает перегрузочную способность зацепления в течение периода выполнения переключения передач) повышается с крутым градиентом во время t1 начала переключения передач, аналогично сравнительному примеру, и уменьшается до команды управления крутящим моментом CL2 до переключения передач пошагово во время te конца переключения передач. Следовательно, команда управления гидравлическим давлением CL2, которая получается посредством подстановки коэффициента распределения крутящего момента CL2 и команды управления крутящим моментом CL2 в формулу (1), описанную выше, становится командой управления гидравлическим давлением CL2, при которой крутящий момент при коэффициенте распределения текущей ступени зубчатой передачи (N-шестерни) подвергнут преобразованию гидравлического давления, от времени t1 начала переключения передач до времени te конца переключения передач.
[0070] Иными словами, коэффициент распределения крутящего момента CL2 не повышается до коэффициента распределения следующей передачи со времени t1 начала переключения передач, как в сравнительном примере, и подвергается преобразованию гидравлического давления при коэффициенте распределения текущей передачи, от времени t1 начала переключения передач до времени t3 начала переключения коэффициента распределения, как проиллюстрировано в характеристике команды управления гидравлическим давлением CL2 на фиг. 14. Затем от времени t3 начала переключения коэффициента распределения до времени t4 конца переключения коэффициента распределения, коэффициент распределения крутящего момента CL2 повышается таким образом, что он связан с коэффициентом распределения следующей передачи, и подвергается преобразованию гидравлического давления при коэффициенте распределения следующей ступени зубчатой передачи ((N+1)-шестерни) после времени t4 конца переключения коэффициента распределения.
[0071] Таким образом, посредством подвергания преобразованию гидравлического давления при коэффициенте распределения текущей передачи до тех пор, пока перегрузочная способность зацепления CL переключения передач не будет составлять предварительно определенную перегрузочную способность зацепления начального значения α переключения коэффициента распределения, может предотвращаться становление чрезмерной команды управления гидравлическим давлением CL2. Затем, когда запрос на запуск двигателя поступает во время EV-переключения передач, и вторая муфта CL2 зацепляется с проскальзыванием посредством инициирования запуска двигателя, время перехода в проскальзывание до тех пор, пока вторая муфта CL2 не перейдет в состояние зацепления с проскальзыванием, а также толчок от перехода в проскальзывание становятся небольшими. Как результат, когда запрос на запуск двигателя поступает во время EV-переключения передач, может достигаться обеспечение реакции и предотвращение толчка при запуске двигателя.
[0072] Далее описываются преимущества.
Нижеперечисленные преимущества могут получаться за счет устройства управления гибридного транспортного средства FR-типа согласно первому варианту осуществления.
[0073] (1) Содержит электромотор (электромотор/генератор MG), предоставленный в качестве источника приведения в движение;
- автоматическую трансмиссию, которая располагается между электромотором и ведущим колесом (левым и правым задними колесами RL, RR) и содержит множество элементов переключения передач для переключения множества ступеней зубчатой передачи;
- средство управления переключением передач (AT-контроллер 7), выполненное с возможностью задавать элемент переключения передач, который зацепляется во время переключения передач посредством автоматической трансмиссии, в качестве элемента зацепления, и задавать элемент переключения передач, который расцепляется, в качестве элемента расцепления, чтобы выполнять переключение передач;
- фрикционный элемент зацепления (вторая муфта CL2), который расположен в тракте передачи мощности между электромотором (электромотором/генератором MG) и ведущими колесами (левым и правым задними колесами RL, RR) и который полностью зацепляется или зацепляется с проскальзыванием в качестве элемента, отличного от элемента переключения передач, который вовлечен в переключение передач автоматической трансмиссии;
- средство управления для переключения коэффициента распределения крутящего момента (модуль 71 управления для переключения коэффициента распределения крутящего момента CL2, фиг. 7), которое задерживает переключение коэффициента распределения крутящего момента, который представляет собой коэффициент распределения передаваемого крутящего момента, выделяемый фрикционному элементу зацепления (вторая муфта CL2) согласно перегрузочной способности зацепления, в течение периода выполнения переключения передач от начала переключения передач до конца переключения передач, до начала процедуры переключения передач, и непрерывно переключает коэффициент распределения текущей передачи на коэффициент распределения следующей передачи в соответствии со стадией процедуры переключения передач, когда начинается процедура переключения передач; и
- средство управления перегрузочной способностью зацепления (преобразователь 72 команд управления крутящим моментом/давлением масла, преобразователь 73 команд управления давлением масла/электрическим током) для управления перегрузочной способностью зацепления фрикционного элемента зацепления (второй муфты CL2) в течение периода выполнения переключения передач, в соответствии с переключенным коэффициентом распределения крутящего момента (фиг. 7).
Соответственно, требуемая точность по перегрузочной способности зацепления фрикционного элемента зацепления (второй муфты CL2) может быть обеспечена посредством надлежащего переключения коэффициента распределения крутящего момента в течение периода выполнения переключения передач.
[0074] (2) Средство управления для переключения коэффициента распределения крутящего момента (модуль 71 управления для переключения коэффициента распределения крутящего момента CL2, фиг. 7) использует значение, полученное посредством деления перегрузочной способности зацепления элемента зацепления, который зацепляется во время переключения передач, на входной крутящий момент для элемента зацепления (перегрузочная способность зацепления CL зацепления @ входной конец/входной крутящий момент), в качестве индекса, представляющего стадию процедуры переключения передач, чтобы вычислять коэффициент распределения крутящего момента для непрерывного переключения с коэффициента распределения текущей передачи на коэффициент распределения следующей передачи (фиг. 7).
Соответственно, помимо преимущества (1), процедура переключения передач может корректно считываться, даже если передаточное отношение согласовывается посредством частоты вращения управления электромотором во время переключения передач.
[0075] (3) В схеме переключения передач, в которой предусмотрено несколько CL зацепления, которые зацепляются во время EV-переключения передач, средство управления для переключения коэффициента распределения крутящего момента (модуль 71 управления для переключения коэффициента распределения крутящего момента CL2, фиг. 7) задает элемент зацепления с наименьшей перегрузочной способностью зацепления из множества элементов зацепления в качестве цели для вычисления коэффициента распределения крутящего момента (фиг. 7).
Соответственно, помимо преимущества (2), коэффициент распределения крутящего момента может надлежащим образом переключаться без повышения коэффициента надежности по перегрузочной способности CL2.
[0076] (4) Средство управления для переключения коэффициента распределения крутящего момента (модуль 71 управления для переключения коэффициента распределения крутящего момента CL2, фиг. 7) использует значение передаточного отношения, которое является отношением частоты вращения входного/выходного вала автоматической трансмиссии AT, в качестве индекса, представляющего стадию процедуры переключения передач, в схеме переключения передач, в которой элемент зацепления, который зацепляется во время переключения передач, представляет собой одностороннюю муфту, чтобы вычислять коэффициент распределения крутящего момента для непрерывного переключения с коэффициента распределения текущей передачи на коэффициент распределения следующей передачи (фиг. 7).
Соответственно, в дополнение к преимуществам (1)-(3), в схеме переключения передач, в которой элемент зацепления представляет собой одностороннюю муфту, коэффициент распределения крутящего момента CL2 может непрерывно переключаться в соответствии со стадией процедуры переключения передач.
[0077] (5) Средство управления для переключения коэффициента распределения крутящего момента (модуль 71 управления для переключения коэффициента распределения крутящего момента CL2, фиг. 7) задает начальное значение α переключения коэффициента распределения и конечное значение β переключения коэффициента распределения с коэффициента распределения текущей передачи на коэффициент распределения следующей передачи для каждого типа переключения передач.
Соответственно, в дополнение к преимуществам (1)-(4), коэффициент распределения крутящего момента CL2 может надлежащим образом переключаться независимо от типа переключения передач автоматической трансмиссии AT.
[0078] (6) Электрическое транспортное средство представляет собой гибридное транспортное средство, содержащее двигатель Eng и электромотор (электромотор/генератор MG) в качестве источника приведения в движение, в котором:
- фрикционный элемент зацепления (вторая муфта CL2) переходит к управлению зацеплением с проскальзыванием, когда запрос на запуск двигателя поступает во время EV-переключения передач (фиг. 14).
Соответственно, в дополнение к преимуществам (1)-(5), когда запрос на запуск двигателя поступает во время EV-переключения передач, может достигаться обеспечение реакции и предотвращение толчка при запуске двигателя.
[0079] Устройство управления электрического транспортного средства настоящего изобретения описано выше на основе первого варианта осуществления, но его конкретные конфигурации не ограничены первым вариантом осуществления, и различные модификации и добавления в проектные решения могут вноситься без отступления от объема изобретения согласно каждому пункту в формуле изобретения.
[0080] В первом варианте осуществления, показан пример, в котором элемент переключения передач в автоматической трансмиссии AT отклоняется в качестве фрикционного элемента зацепления, и элемент, выбранный из трех элементов зацепления, которые зацепляются на каждой ступени зубчатой передачи, задается в качестве второй муфты CL2. Тем не менее, фрикционный элемент зацепления может представлять собой вторую муфту, которая предоставляется независимо от автоматической трансмиссии, к примеру, вторую муфту, которая располагается между электромотором и входным валом автоматической трансмиссии, или вторую муфту, которая располагается между выходным валом автоматической трансмиссии и ведущими колесами. В этом случае, все схемы переключения передач должны иметь элемент зацепления для переключения передач, элемент расцепления для переключения передач и фрикционный элемент зацепления (вторую муфту).
[0081] В пункте 1 формулы изобретения, показан пример, в котором в схеме переключения передач, в которой предусмотрено несколько элементов зацепления, которые зацепляются во время переключения передач, элемент зацепления с наименьшей перегрузочной способностью зацепления из нескольких элементов зацепления задается в качестве цели для вычисления коэффициента распределения крутящего момента, в качестве средства управления для переключения коэффициента распределения крутящего момента. Тем не менее, средство управления для переключения коэффициента распределения крутящего момента может быть примером, в котором в схеме переключения передач, в которой предусмотрено несколько элементов зацепления, которые зацепляются во время переключения передач, вычисление выполняется для всех из нескольких элементов зацепления, заданных в качестве целей для вычисления коэффициента распределения крутящего момента, а затем использования коэффициента распределения крутящего момента, когда все элементы зацепления удовлетворяют условиям.
[0082] В первом варианте осуществления, показан пример, в котором устройство управления электрического транспортного средства настоящего изобретения применяется к гибридному транспортному средству FR-типа с одним электромотором и двумя муфтами. Тем не менее, устройство управления настоящего изобретения может применяться, разумеется, к гибридным транспортным средствам FF-типа с одним электромотором и двумя муфтами, а также к гибридным транспортным средствам, отличным от типа с одним электромотором и двумя муфтами, например, к гибридным транспортным средствам параллельного типа, содержащим механизм деления мощности. Кроме того, устройство управления может применяться к электрическому транспортному средству и т.д., содержащему ступенчатую автоматическую трансмиссию в приводной системе.
Перекрестная ссылка на родственные заявки
[0083] Данная заявка притязает на приоритет на основе заявки на патент Японии № 2013-030977, поданной в Патентное бюро Японии 20 февраля 2013 года, и ее раскрытие полностью содержится в настоящем описании изобретения по ссылке.