BR112017025559B1

BR112017025559B1 - Dispositivo de controle de geração de potência para um veículo híbrido

Info

Publication number: BR112017025559B1
Application number: BR112017025559-6A
Authority: BR
Inventors: Atsushi Tsukizaki; Masato Koga; Hidekazu Yagi
Original assignee: Nissan Motor Co., Ltd.
Priority date: 2015-06-01
Filing date: 2015-06-01
Publication date: 2022-11-01
Also published as: US20180154886A1; KR101849896B1; JP6350750B2; EP3305612A4; EP3305612B1; KR20180002873A; MX361126B; CA2987875C; BR112017025559A2; RU2660326C1; US10293811B2; WO2016194106A1; EP3305612A1; CN107614338A; CN107614338B; CA2987875A1; JPWO2016194106A1; MX2017015268A

Abstract

A presente invenção refere-se a um dispositivo de controle de geração de energia para um veículo híbrido que evita o engate involuntário de uma embreagem de engate liberado durante a geração de energia em ponto morto. Um motor de combustão interna (ICE) é operado durante a geração de energia em ponto morto, de modo que a velocidade de rotação diferencial de entrada-saída das embreagens de engate (segunda e terceira embreagens de engate (C2, C3)) para conectar uma fonte de alimentação (um primeiro motor/gerador (MG1) e o motor de combustão interna (ICE)) e as rodas de acionamento tornam-se um valor maior ou igual a um valor limite de diferença de rotação no qual as embreagens de engate (segunda e terceira embreagem de engate (C2, C3)) não estão engatadas.

Description

CAMPO DA TÉCNICA

[001] A presente invenção refere-se a um dispositivo de controle de geração de potência para um veículo híbrido que realiza a geração de potência de marcha lenta - em ralenti (idle) com um motor elétrico ao receber a força de acionamento a partir de um motor de combustão interna, com base em uma solicitação de geração de potência enquanto o veículo está parado.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

[002] Convencionalmente, em um veículo híbrido compreendendo um motor elétrico e um motor de combustão interna como fontes de potência, um dispositivo de geração de potência, que desconecta uma embreagem que conecta o motor elétrico e o motor de combustão interna para acionar as rodas enquanto o veículo está parado e executa a geração de potência de marcha lenta ao acionar um motor com o motor de combustão interna, é conhecido (por exemplo, consultar o Documento de Patente 1). Documentos da Técnica Anterior Documentos de Patente Documento de Patente 1: Pedido de Patente Japonesa submetido à inspeção pública No. 2011-161939

SUMÁRIO DA INVENÇÃO Problema a ser resolvido pela invenção

[003] Se uma embreagem que conecta um motor elétrico e um motor de combustão interna às rodas motrizes é desconectada durante a geração de potência de marcha lenta, como no dispositivo descrito no Documento de Patente 1, é possível impedir que o veículo se mova devido à força de acionamento que é gerada pelo motor de combustão interna.

[004] No entanto, se ocorrer uma anormalidade na potência (atuador, ou similar) que engata e desengata a embreagem e um comando para engatar a dita embreagem é emitido durante a geração de potência de marcha lenta, existe o risco de o veículo começar de repente a mover. O dispositivo do Documento de Patente 1 não toma quaisquer medidas preventivas quanto a este ponto, deixando margem para melhorias.

[005] Em vista dos problemas descritos acima, um objetivo da presente invenção é fornecer um dispositivo de controle de geração de potência para um veículo híbrido que evite o engate não intencional de uma embreagem de engate liberado durante a geração de potência de marcha lenta.

Meios de alcançar o objetivo

[006] De modo a atingir o objetivo descrito acima, o veículo híbrido da presente invenção compreende um motor elétrico e um motor de combustão interna como fontes de acionamento, e é fornecido com uma transmissão que realiza uma pluralidade de estágios de mudança de marcha em um sistema de acionamento das fontes de potência para a roda de motriz.

[007] A transmissão tem embreagens de engate como elementos de mudança para o estágio de mudança de marcha e para engate deslizante devido a um curso a partir de uma posição desengatada.

[008] Este veículo híbrido é fornecido com um controlador de geração de potência que gera potência com um motor elétrico ao receber a força de acionamento a partir de um motor de combustão interna com base em uma solicitação de geração de potência.

[009] Ao realizar a geração de potência de marcha lenta com um motor elétrico enquanto o veículo está parado, o controlador de geração de potência opera o motor de combustão interna em uma faixa de rotação na qual a velocidade de rotação diferencial da embreagem de engate liberado torna-se maior ou igual a um valor limite de diferença de rotação no qual o engajamento não ocorrerá mesmo por um curso.

EFEITOS DA INVENÇÃO

[010] Por conseguinte, quando se realiza a geração de potência de marcha lenta com um motor elétrico enquanto o veículo está parado, o motor de combustão interna é operado em uma faixa de velocidade de rotação na qual a velocidade de rotação diferencial da embreagem de engate liberado torna-se maior ou igual a um valor limite de diferença de rotação no qual o engate não ocorrerá mesmo por um curso.

[011] Ou seja, a velocidade de rotação diferencial da embreagem de engate liberado é mantida maior ou igual a um valor limite de diferença de rotação no qual o engate não ocorrerá, mesmo por um curso.

[012] Como um resultado, é possível evitar um engajamento involuntário de uma embreagem de engate liberado durante a geração de potência de marcha lenta.

DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[013] A Figura 1 é um diagrama geral do sistema que ilustra um sistema de acionamento e um sistema de controle de um veículo híbrido ao qual é aplicado o dispositivo de controle de geração de potência de uma modalidade.

[014] A Figura 2 é um diagrama de blocos do sistema de controle que ilustra a configuração de um sistema de controle de mudança de uma transmissão de engrenagem de múltiplos estágios montada em um veículo híbrido ao qual é aplicado o dispositivo de controle de geração de potência da modalidade.

[015] A Figura 3 é um diagrama de padrão de mudança de marcha que ilustra os padrões de mudança de marcha de acordo com as posições de comutação de três embreagens de engate em uma transmissão de engrenagem de múltiplos estágios montada em um veículo híbrido ao qual é aplicado o dispositivo de controle de geração de potência da modalidade.

[016] A Figura 4 é um diagrama de fluxo de torque que ilustra o fluxo do torque do motor em uma transmissão de engrenagem de múltiplos estágios durante o controle da geração de potência de marcha lenta.

[017] A Figura 5 é um fluxograma que ilustra as etapas de um processo de controle de geração de potência de marcha lenta realizado em uma unidade de controle de transmissão da modalidade.

[018] A Figura 6 é uma vista esquemática que ilustra a configuração de uma embreagem de engate, que conecta o motor de combustão interna e as rodas motrizes, das embreagens de engate fornecidas à transmissão de engrenagem de múltiplos estágios da modalidade.

[019] A Figura 7 é uma visão parcialmente ampliada da embreagem de engate ilustrada na Figura 6.

[020] A Figura 8 é uma vista parcialmente ampliada que ilustra a configuração de uma embreagem de engate, que conecta o motor de combustão interna e as rodas motrizes, das embreagens de engate fornecidas à transmissão de engrenagem de múltiplos estágios da modalidade.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[021] Uma modalidade preferencial para realizar o dispositivo de controle de geração de potência para um veículo híbrido da presente invenção é descrito abaixo com base na modalidade ilustrada nos desenhos.

Exemplos A configuração é descrita primeiro.

[022] O dispositivo de controle de geração de potência da modalidade é aplicado a um veículo híbrido (um exemplo de um veículo híbrido), compreendendo, como componentes do sistema de acionamento, um motor, dois motores/geradores, e uma transmissão de engrenagem de múltiplos estágios tendo três embreagens de engate. A “configuração geral do sistema”, a “configuração do sistema de controle de mudança”, a “configuração dos padrões de mudança de marcha”, a “configuração do processo de controle de geração de potência de marcha lenta ” e a “configuração das embreagens de engate” serão descritos separadamente abaixo em relação à configuração do dispositivo de controle de geração de potência para um veículo híbrido na modalidade.

[Configuração geral do sistema]

[023] A Figura 1 ilustra um sistema de acionamento e um sistema de controle de um veículo híbrido ao qual é aplicado o dispositivo de controle da geração de potência da modalidade. A configuração geral do sistema será descrita abaixo com base na Figura 1.

[024] O sistema de acionamento do veículo híbrido compreende um motor de combustão interna ICE, um primeiro motor/gerador MG1 (motor elétrico), um segundo motor/gerador MG2, e uma transmissão de engrenagem de múltiplos estágios 1 tendo três embreagens de engate C1, C2, C3, como ilustrado na Figura 1. Aqui, “ICE” é um acrônimo para “Motor de Combustão Interna”.

[025] O motor de combustão interna ICE é, por exemplo, um motor a gasolina ou um motor a diesel que está disposto em uma área frontal de um veículo, de modo que a direção do eixo de manivela esteja alinhada com a direção da largura do veículo. O motor de combustão interna ICE está conectado a uma caixa de transmissão 10 da transmissão de engrenagem de múltiplos estágios 1, e o eixo de saída do motor de combustão interna está conectado a um primeiro eixo 11 da transmissão de engrenagem de múltiplos estágios 1. O motor de combustão interna ICE basicamente executa um início MG2, onde o segundo motor/gerador MG2 é usado como um motor de partida. No entanto, um motor de partida 2 permanece disponível para quando um MG2 começa a usar uma bateria de alta potência 3 não pode ser assegurado, tal como durante o frio extremo.

[026] Tanto o primeiro motor/gerador MG1 quanto o segundo motor/gerador MG2 são motores síncronos do tipo ímã permanente utilizando corrente alternada trifásica, tendo a bateria de alta potência 3 como fonte de potência comum. O estator do primeiro motor/gerador MG1 é fixado a uma caixa do primeiro motor/gerador MG1, e a caixa é fixada à caixa de transmissão 10 da transmissão de engrenagem de múltiplos estágios 1. Então, um primeiro eixo de motor integrado com um rotor do primeiro motor/gerador MG1 é conectado a um segundo eixo 12 da transmissão de engrenagem de múltiplos estágios 1. O estator do segundo motor/gerador MG2 é fixado a uma caixa do segundo motor/gerador MG2, e a caixa é fixada à caixa de transmissão 10 da transmissão de engrenagem de múltiplos estágios 1. Em seguida, um segundo eixo de motor integrado com um rotor do segundo motor/gerador MG2 é conectado a um sexto eixo 16 da transmissão de engrenagem de múltiplos estágios 1. Um primeiro inversor 4, que converte a corrente contínua em corrente alternada trifásica durante a alimentação e converte a corrente alternada trifásica em corrente contínua durante a regeneração, é conectado a uma bobina de estator do primeiro motor/gerador MG1 através de um primeiro arnês AC 5. Um segundo inversor 6, que converte a corrente contínua em corrente alternada trifásica durante a alimentação e converte a corrente alternada trifásica em corrente contínua durante a regeneração, é conectado a uma bobina de estator do segundo motor/gerador MG2 através de um segundo arnês AC 7. A bateria de alta potência 3, o primeiro inversor 4 e o segundo inversor 6 são conectados por um arnês DC 8 através de uma caixa de junção 9.

[027] A transmissão de engrenagem de múltiplos estágios 1 é uma transmissão de engate normalmente compreendendo uma pluralidade de pares de engrenagens tendo relações de transmissão diferentes, e compreende seis eixos de engrenagem 11-16 fornecidos com engrenagens e dispostos paralelamente um ao outro dentro da caixa de transmissão 10, e três embreagens de engate C1, C2, C3 para selecionar um par de engrenagens. Um primeiro eixo 11, um segundo eixo 12, um terceiro eixo 13, um quarto eixo 14, um quinto eixo 15 e um sexto eixo 16 são fornecidos como eixos de engrenagem. Uma primeira embreagem de engate C1 (embreagem de engate de geração de potência de marcha lenta ), uma segunda embreagem de engate C2 e uma terceira embreagem de engate C3 (embreagens de engate) são fornecidas como embreagens de engate. A caixa de transmissão 10 é fornecida com uma bomba elétrica de óleo 20 que fornece óleo de lubrificação para as partes de engate das engrenagens e as partes de rolamento de eixo dentro da caixa.

[028] O primeiro eixo 11 é um eixo ao qual o motor de combustão interna ICE está conectado, e uma primeira engrenagem 101, uma segunda engrenagem 102 e uma terceira engrenagem 103 estão dispostas em relação ao primeiro eixo 11, nessa ordem a partir da direita na Figura 1. A primeira engrenagem 101 é fornecida integradamente (incluindo acoplamento integrado) ao primeiro eixo 11. A segunda engrenagem 102 e a terceira engrenagem 103 são engrenagens de marcha lenta, em que uma parte de saliência que se projeta na direção axial é inserida no perímetro externo do primeiro eixo 11, e são fornecidas de modo a serem conectáveis ao primeiro eixo 11 através da segunda embreagem de engate C2.

[029] O segundo eixo 12 é um eixo ao qual o primeiro motor/gerador MG1 está conectado, e é um eixo cilíndrico que está coaxialmente disposto com o eixo alinhado com a posição lateral externa do primeiro eixo 11, e uma quarta engrenagem 104 e uma quinta engrenagem 105 estão dispostas em relação ao segundo eixo 12, nessa ordem a partir da direita na Figura 1. A quarta engrenagem 104 e a quinta engrenagem 105 são integralmente fornecidas (incluindo o acoplamento integrado) ao segundo eixo 12.

[030] O terceiro eixo 13 é um eixo disposto no lado de saída da transmissão de engrenagem de múltiplos estágios 1, e uma sexta engrenagem 106, uma sétima engrenagem 107, uma oitava engrenagem 108, uma nona engrenagem 109 e uma décima engrenagem 110 são dispostas em relação ao terceiro eixo 13, nessa ordem a partir da direita na Figura 1. A sexta engrenagem 106, a sétima engrenagem 107 e a oitava engrenagem 108 são integradamente fornecidas (incluindo o acoplamento integrado) ao terceiro eixo 13. A nona engrenagem 109 e a décima engrenagem 110 são engrenagens de marcha lenta, em que uma parte de saliência que se projeta na direção axial é inserida no perímetro externo do terceiro eixo 13, e são fornecidas para serem conectáveis ao terceiro eixo 13 através da terceira embreagem de engate C3. Em seguida, a sexta engrenagem 106 engrena com a segunda engrenagem 102 do primeiro eixo 11, a sétima engrenagem 107 engrena com uma décima sexta engrenagem 116 de uma engrenagem diferencial 17, e a oitava engrenagem 108 engrena com a terceira engrenagem 103 do primeiro eixo 11. A nona engrenagem 109 engrena com a quarta engrenagem 104 do segundo eixo 12, e a décima engrenagem 110 engrena com a quinta engrenagem 105 do segundo eixo 12.

[031] O quarto eixo 14 é um eixo em que ambas as extremidades são suportadas pela caixa de transmissão 10, e uma décima primeira engrenagem 111, uma décima segunda engrenagem 112 e uma décima terceira engrenagem 113 estão dispostas em relação ao quarto eixo 14, em ordem à partir do lado direito na Figura 1. A décima primeira engrenagem 111 é fornecida integradamente (incluindo o acoplamento integrado) ao quarto eixo 14. A décima segunda engrenagem 112 e a décima terceira engrenagem 113 são engrenagens de marcha lenta, em que uma parte de saliência que se projeta na direção axial é inserida no perímetro externo do quarto eixo 14, e são fornecidas de modo a serem conectáveis ao quarto eixo 14 através da primeira embreagem de engate C1. Em seguida, a décima primeira engrenagem 111 engrena com a primeira engrenagem 101 do primeiro eixo 11, a décima segunda engrenagem 112 engrena com uma segunda engrenagem 102 do primeiro eixo 11, e a décima terceira engrenagem 113 engrena com a quarta engrenagem 104 do segundo eixo 12.

[032] O quinto eixo 15 é um eixo no qual ambas as extremidades são suportadas pela caixa de transmissão 10, e uma décima quarta engrenagem 114 que engrena com a décima primeira engrenagem 111 do quarto eixo 14 é integradamente fornecida ao mesmo (incluindo acoplamento integrado).

[033] O sexto eixo 16 é um eixo ao qual o segundo motor/gerador MG2 está conectado, e uma décima quinta engrenagem 115 que engrena com a décima quarta engrenagem 114 do quinto eixo 15 é integradamente fornecida ao mesmo (incluindo acoplamento integrado).

[034] O segundo motor/gerador MG2 e o motor de combustão interna ICE estão conectados mecanicamente entre si por um trem de engrenagem configurado a partir da décima quinta engrenagem 115, da décima quarta engrenagem 114, da décima primeira engrenagem 111 e da primeira engrenagem 101, que estão engrenadas entre si. O trem de engrenagem serve como um trem de engrenagens de redução que desacelera a velocidade de rotação de MG2 no momento de um início MG2 do motor de combustão interna ICE pelo segundo motor/gerador MG2, e serve como um trem de engrenagem de aumento de velocidade que acelera a velocidade de rotação do motor no momento da geração de potência MG2 para gerar o segundo motor/gerador MG2 pelo acionamento do motor de combustão interna ICE.

[035] A primeira embreagem de engate C1 é uma embreagem dentada (dog clutch) que está interposta entre a décima segunda engrenagem 112 e a décima terceira engrenagem 113 do quarto eixo 14, e que é engatada por um curso de engate em um estado sincronizado rotativamente sem possuir um mecanismo de sincronização. Quando a primeira embreagem de engate C1 está na posição de engate esquerda (Esquerda), o quarto eixo 14 e a décima terceira engrenagem 113 estão conectadas de forma acionada. Quando a primeira embreagem de engate C1 está em uma posição neutra (N), o quarto eixo 14 e a décima segunda engrenagem 112 são liberados e o quarto eixo 14 e a décima terceira engrenagem 113 são liberados. Quando a primeira embreagem de engate C1 está em uma posição de engate direita (Direita), o quarto eixo 14 e a décima segunda engrenagem 112 estão conectados de forma acionada.

[036] A segunda embreagem de engate C2 é uma embreagem dentada que está interposta entre a segunda engrenagem 102 e a terceira engrenagem 103 do primeiro eixo 11, e que é engatada por um curso de engate em um estado sincronizado rotativamente sem possuir um mecanismo de sincronização. Quando a segunda embreagem de engate C2 está em uma posição de engate esquerda (Esquerda), o primeiro eixo 11 e a terceira engrenagem 103 são conectados de forma acionada. Quando a segunda embreagem de engate C2 está em uma posição neutra (N), o primeiro eixo 11 e a segunda engrenagem 102 são liberados e o primeiro eixo 11 e a terceira engrenagem 103 são liberados. Quando a segunda embreagem de engate C2 está em uma posição de engate direita (Direita), o primeiro eixo 11 e a segunda engrenagem 102 estão conectados de forma acionada.

[037] A terceira embreagem de engate C3 é uma embreagem dentada que está interposta entre a nona engrenagem 109 e a décima engrenagem 110 do terceiro eixo 13, e que é engatada por um curso de engate em um estado sincronizado rotativamente sem possuir um mecanismo de sincronização. Quando a terceira embreagem de engate C3 está em uma posição de engate esquerda (Esquerda), o terceiro eixo 13 e a décima engrenagem 110 estão conectados de maneira acionada. Quando a terceira embreagem de engate C3 está em uma posição neutra (N), o terceiro eixo 13 e a nona engrenagem 109 são liberados e o terceiro eixo 13 e a décima engrenagem 110 são liberados. Quando a terceira embreagem de engate C3 está em uma posição de engate direita (Direita), o terceiro eixo 13 e a nona engrenagem 109 estão conectados de forma acionada. Em seguida, uma décima sexta engrenagem 116 que engrena com a sétima engrenagem 107 fornecida integralmente (incluindo o acoplamento integrado) ao terceiro eixo 13 da transmissão de engrenagem de múltiplos estágios 1 é conectada às rodas motrizes esquerda e direita 19 através da engrenagem diferencial 17 e dos eixos de acionamento esquerdo e direito 18.

[038] O sistema de controle do veículo híbrido compreende um módulo de controle híbrido 21, uma unidade de controle de motor 22, uma unidade de controle de transmissão 23, e uma unidade de controle de motor 24, como ilustrado na Figura 1.

[039] O módulo de controle híbrido 21 (acrônimo: “HCM”) é um dispositivo de controle integrado que tem uma função para gerenciar adequadamente o consumo de energia de todo o veículo. Este módulo de controle híbrido 21 está conectado às outras unidades de controle (unidade de controle de motor 22, unidade de controle de transmissão 23, unidade de controle de motor 24, etc.) de modo a ser capaz de troca de informação bidirecional através de uma linha de comunicação CAN 25. A “CAN” na linha de comunicação CAN 25 é um acrônimo para “Rede de Área de Controlador”.

[040] A unidade de controle de motor 22 (acrônimo: “MCU”) realiza controle de potência, controle de regeneração e similares do primeiro motor/gerador MG1 e do segundo motor/gerador MG2 por meio de comandos de controle para o primeiro inversor 4 e o segundo inversor 6. Os modos de controle para o primeiro motor/gerador MG1 e o segundo motor/gerador MG2 são “controle de torque” e “controle FB de velocidade de rotação”. No “controle de torque”, um controle é realizado em que o torque real do motor segue um torque do motor alvo quando um torque do motor alvo a ser compartilhado em relação a uma força de acionamento alvo é determinado. No “controle FB de velocidade de rotação”, um controle é executado no qual a velocidade de rotação do motor alvo, com a qual as velocidades de rotação de entrada-saída da embreagem são sincronizadas, é determinada, e um torque FB é emitido de modo a convergir a velocidade de rotação do motor real com a velocidade de rotação do motor alvo, quando houver uma solicitação de mudança de marcha para engate deslizante de quaisquer das embreagens de engate C1, C2, C3 durante a viagem.

[041] A unidade de controle de transmissão 23 (acrônimo: “TMCU”) realiza um controle de mudança para alternar o padrão de mudança de marcha da transmissão de engrenagem de vários estágios, emitindo um comando atual para os atuadores elétricos 31, 32, 33 (consultar a Figura 2) com base em informação de entrada predeterminada. Neste controle de mudança, as embreagens de engate C1, C2, C3 são engatadas/desengatadas de forma deslizante, e um par de engrenagens envolvido na transmissão de potência é selecionado a partir de uma pluralidade de pares de engrenagens. Aqui, no momento de uma solicitação de mudança de marcha para engatar qualquer uma das embreagens de engate liberado C1, C2, C3, de modo a suprimir a velocidade de rotação diferencial entre a entrada-saída da embreagem para garantir o engate deslizante, um controle FB de velocidade de rotação (controle de sincronização de rotação) do primeiro motor/gerador MG1 ou do segundo motor/gerador MG2 é usado em combinação.

[042] A unidade de controle do motor 24 (acrônimo: “ECU”) realiza o controle de partida do motor de combustão interna ICE, interrompe o controle do motor de combustão interna ICE, controle de corte de combustível, e similares, enviando um comando de controle para a unidade de controle de motor 22, velas de ignição, atuador de injeção de combustível ou similares, com base em informação de entrada predeterminada.

[Configuração do sistema de controle de mudança]

[043] A transmissão de engrenagem de múltiplos estágios 1 de acordo com a modalidade é caracterizada pelo fato de que a eficiência é conseguida através da redução do arrasto empregando embreagens de engate C1, C2, C3 (embreagem dentada) como elementos de mudança que estão engatados de forma deslizante. Então, quando há uma solicitação de mudança de marcha para engate deslizante de qualquer uma das embreagens de engate C1, C2, C3, as velocidades diferenciais de rotação da entrada-saída da embreagem são sincronizadas com o primeiro motor/gerador MG1 (quando a embreagem de engate C3 está engatada) ou o segundo motor/gerador MG2 (quando as embreagens de engate C1, C2 estão engatadas), e um curso de engate é iniciado uma vez que a velocidade de rotação cai dentro de uma faixa de velocidade de rotação de determinação de sincronização, para realizar a mudança de marcha. Além disso, quando há uma solicitação de mudança de marcha para liberar qualquer uma das embreagens de engate envolvidas C1, C2, C3, o torque de transmissão da embreagem da embreagem de liberação é reduzido, e um curso de desengate é iniciado uma vez que o torque se torna menor ou igual a um valor de determinação do torque de liberação, para realizar a mudança de marcha. A configuração do sistema de controle de mudança da transmissão de engrenagem de múltiplos estágios 1 é descrita abaixo com base na Figura 2.

[044] O sistema de controle de mudança compreende, como embreagens de engate, uma primeira embreagem de engate C1, uma segunda embreagem de engate C2 e uma terceira embreagem de engate C3, como ilustrado na Figura 2. Um primeiro atuador elétrico 31, um segundo atuador elétrico 32, e um terceiro atuador elétrico 33 são fornecidos como atuadores. Um primeiro mecanismo de operação de embreagem de engate 41, um segundo mecanismo de operação da embreagem de engate 42, e um terceiro mecanismo de operação da embreagem de engate 43 são fornecidos como mecanismos que convertem as operações do atuador em operações de engate/desengate de embreagem. Além disso, uma unidade de controle de transmissão 23 é fornecida como um dispositivo de controle do primeiro atuador elétrico 31, do segundo atuador elétrico 32 e do terceiro atuador elétrico 33.

[045] A primeira embreagem de engate C1, a segunda embreagem de engate C2 e a terceira embreagem de engate C3 são embreagens dentadas que alternam entre uma posição neutra (N: posição desengatada), uma posição de engate esquerda (Esquerda: posição de engate deslizante de embreagem do lado esquerdo), e uma posição de engate direita (Direita: posição de engate deslizante de embreagem do lado direito). As embreagens de engate C1, C2, C3 têm a mesma configuração, compreendendo mangas de acoplamento 51, 52, 53, anéis de embreagem dentada esquerda 54, 55, 56 e anéis de embreagem dentada direita 57, 58, 59. As mangas de acoplamento 51, 52, 53 são fornecidas de modo a serem acionadas na direção axial por uma conexão de fuso através de um cubo, que não está ilustrado, fixado ao quarto eixo 14, ao primeiro eixo 11 e ao terceiro eixo 13, e tem os dentes 51a, 51b, 52a, 52b, 53a, 53b em ambos os lados com faces superiores planas. Além disso, as ranhuras de forquilha 51c, 52c, 53c são fornecidas às partes centrais circunferenciais das mangas de acoplamento 51, 52, 53. Os anéis de embreagem dentada esquerda 54, 55, 56 são fixados às partes de saliência das engrenagens 113, 103, 110, que são engrenagens de marcha lenta esquerdas das embreagens de engate C1, C2, C3 e têm dentes 54a, 55a, 56a com superfícies planas superiores que se opõem aos dentes 51a, 52a, 53a. Os anéis de embreagem dentada direita 57, 58, 59 são fixados às partes de saliência das engrenagens 112, 102, 109, que são engrenagens de marcha lenta direitas das embreagens de engate C1, C2, C3 e têm dentes 57b, 58b, 59b com superfícies superiores planas que se opõem aos dentes 51b, 52b, 53b.

[046] O primeiro mecanismo de operação da embreagem de engate 41, o segundo mecanismo de operação da embreagem de engate 42 e o terceiro mecanismo de operação da embreagem de engate 43 são mecanismos para converter os movimentos de viragem dos atuadores elétricos 31, 32, 33 em movimentos de curso axial das mangas de acoplamento 51, 52, 53. Os mecanismos de operação da embreagem de engate 41, 42, 43 têm todos a mesma configuração, compreendendo ligações de viragem 61, 62, 63, hastes de mudança 64, 65, 66 e forquilhas de mudança 67, 68, 69. Uma extremidade de cada das ligações de viragem 61, 62, 63 é fornecida aos eixos de atuador dos atuadores elétricos 31, 32, 33, respectivamente, e cada uma das outras extremidades está conectada às hastes de mudança 64, 65, 66, respectivamente, de modo a serem relativamente deslocáveis. As hastes de mudança 64, 65, 66 são configuradas para serem capazes de expandir e contrair em função da magnitude e da direção da força de transmissão da haste por meio das molas 64a, 65a, 66a interpostas nas posições de divisão da haste. Uma extremidade de cada uma das forquilhas de mudança 67, 68, 69 é fixada às hastes de mudança 64, 65, 66, respectivamente, e cada uma das outras extremidades está disposta respectivamente nas ranhuras de forquilha 51c, 52c, 53c das mangas de acoplamento 51, 52, 53.

[047] A unidade de controle de transmissão 23 introduz sinais de sensores e sinais de comutação a partir de um sensor de velocidade de veículo 71, um sensor de quantidade de abertura de posição do acelerador 72, um sensor de velocidade de rotação de eixo de saída de transmissão 73, um sensor de velocidade de rotação do motor 74, um sensor de velocidade de rotação de MG1 75, um sensor de velocidade de rotação de MG2 76, um comutador inibidor 77 e similares. O sensor de velocidade de rotação do eixo de saída de transmissão 73 é fornecido à parte de extremidade do eixo do terceiro eixo 13 e detecta a velocidade de rotação de eixo do terceiro eixo 13. Então, uma unidade de servocontrole de posição (por exemplo, um servo sistema de posição por controle PID) é fornecida, que controla o engate deslizante e o desengate deslizante das embreagens de engate C1, C2, C3, determinadas pelas posições das mangas de acoplamento 51, 52, 53. A unidade de servocontrole de posição insere sinais de sensor a partir de um primeiro sensor de posição de manga 81, um segundo sensor de posição de manga 82 e um terceiro sensor de posição de manga 83. Em seguida, os valores de sensor dos sensores de posição de manga 81, 82, 83 são lidos, e a corrente é transmitida aos atuadores elétricos 31, 32, 33, de modo que as posições das mangas de acoplamento 51, 52, 53 estarão na posição desengatada ou na posição de engate de acordo com um curso de engate. Ou seja, estabelecendo um estado engatado no qual os dentes soldados às mangas de acoplamento 51, 52, 53 e os dentes soldados às engrenagens de marcha lenta estão ambos em posições de engate deslizante entre si, as engrenagens em marcha lenta são conectadas de maneira acionada ao quarto eixo 14, ao primeiro eixo 11 e ao terceiro eixo 13. Por outro lado, estabelecendo um estado desengatado no qual os dentes soldados às mangas de acoplamento 51, 52, 53 e os dentes soldados às engrenagens em marcha lenta estão em posições de não engate por deslocamento das mangas de acoplamento 51, 52, 53 na direção axial, as engrenagens de marcha lenta são desconectadas do quarto eixo 14, do primeiro eixo 11 e do terceiro eixo 13.

[Configuração do padrão de mudança de marcha]

[048] A transmissão de engrenagem de múltiplos estágios 1 da presente modalidade possui redução de tamanho conseguida através da redução da perda de transmissão de potência sem um elemento de absorção de rotação diferencial, tal como um acoplamento de fluido, e através de redução dos estágios de mudança de marcha do ICE fornecendo assistência de motor ao motor de combustão interna ICE (estágios de mudança de marcha EV: 1-2 velocidade, estágios de mudança de marcha ICE: 1-4 velocidade). A configuração dos padrões de mudança de marcha representativos da transmissão de engrenagem de múltiplos estágios 1 é descrita abaixo com base na Figura 3.

[049] Os padrões de mudança de marcha obtidos pela transmissão de engrenagem de múltiplos estágios 1 tendo embreagens de engate C1, C2, C3 são como mostrados na Figura 3. Na Figura 3, “Bloqueio” representa um padrão de intertravamento que não é aplicável como um padrão de mudança de marcha, “EV-” representa um estado em que o primeiro motor/gerador MG1 não está conectado de forma acionada às rodas motrizes 19, e “ICE-” representa um estado em que o motor de combustão interna ICE não está conectado de forma acionada às rodas motrizes 19. Durante o controle de mudança, não é necessário usar todos os padrões de mudança de marcha mostrados na Figura 3, e é claro que é possível selecionar esses padrões de mudança de marcha de acordo com a necessidade. Cada um dos padrões de mudança de marcha é descrito abaixo.

[050] Quando a segunda embreagem de engate C2 está na posição “N” e a terceira embreagem de engate C3 está na posição “N”, os seguintes padrões de mudança de marcha são obtidos de acordo com a posição da primeira embreagem de engate C1. “EV-ICEgen” é obtido se a primeira embreagem de engate C1 está na posição “Esquerda”, “Neutro” é obtido se a primeira embreagem de engate C1 está na posição “N”, e “EV-ICE3rd” for obtido se a primeira embreagem de engate C1 está na posição “Direita”.

[051] Aqui, o padrão de mudança de marcha “EV-ICEgen” é um padrão selecionado no momento da geração de potência de marcha lenta MG1, potência que é gerada no primeiro motor/gerador MG1 pelo motor de combustão interna ICE quando o veículo está parado, ou, no momento da dupla geração de potência de marcha lenta, na qual a geração de potência MG2 é realizada além da geração de potência MG1. O padrão de mudança de marcha “Neutro” é um padrão selecionado no momento da geração de potência de marcha lenta MG2, potência que é gerada no segundo motor/gerador MG2 pelo motor de combustão interna ICE quando o veículo está parado.

[052] A Figura 4 é um diagrama que ilustra o fluxo do torque ICE do motor de combustão interna ICE na transmissão de engrenagem de múltiplos estágios 1 no momento da geração de potência de marcha lenta MG1 descrita acima (no momento do padrão de mudança de marcha “EV-ICEgen”).

[053] Conforme ilustrado na Figura 4, no padrão de mudança de marcha “EV-ICEgen”, o torque ICE flui do motor de combustão interna ICE para o primeiro eixo 11 ^ primeira engrenagem 101 ^ décima primeira engrenagem 111 ^ o quarto eixo 14 ^ a décima terceira engrenagem 113 ^ quarta engrenagem 104 ^ segundo eixo 12 ^ primeiro motor/gerador MG1.

[054] Quando a segunda embreagem de engate C2 está na posição “N” e a terceira embreagem de engate C3 está na posição “Esquerda”, os seguintes padrões de mudança de marcha são obtidos de acordo com a posição da primeira embreagem de engate C1. “EV1st ICE1st” é obtido se a primeira embreagem C1 está na posição “Esquerda”, “EV1st ICE-” é obtido se a primeira embreagem C1 está na posição “N”, e “EV1st ICE3rd” é obtido se a primeira embreagem de engate C1 está na posição “Direita”.

[055] Aqui, o padrão de mudança de marcha “EV1st ICE-” é um padrão “modo EV” no qual o motor de combustão interna ICE está parado e a viagem é realizada pelo primeiro motor/gerador MG1 ou, um padrão “modo HEV em série” no qual uma viagem EV de primeira velocidade é realizada pelo primeiro motor/gerador MG1 enquanto a potência é gerada no segundo motor/gerador MG2 pelo motor de combustão interna ICE.

[056] Por exemplo, ao viajar enquanto seleciona o “modo HEV em série” por “EV1stICE-“, “a primeira embreagem de engate C1 é mudada da posição “N” para a posição “Esquerda”, com base em uma desaceleração devido à força de acionamento insuficiente. Neste caso, o veículo é deslocado para viajar pelo “modo HEV paralelo (primeira velocidade)” de acordo com o padrão de mudança de marcha “EV1st ICE1st”, no qual a força de acionamento é segura.

[057] Desta forma, é possível estabelecer os estágios de mudança de marcha ilustrados na Figura 3 de acordo com as posições da primeira, segunda e terceira embreagens de engate C1, C2, C3. Uma vez que o conteúdo de cada padrão de mudança de marcha não está diretamente relacionado com a substância da presente invenção, outras descrições detalhadas do mesmo são omitidas.

[Configuração do processo de controle de geração de potência de marcha lenta]

[058] A Figura 5 ilustra o fluxo do processo de controle de geração de potência de marcha lenta realizado pela unidade de controle de transmissão 23 (controlador de partida) da modalidade. Cada uma das etapas da Figura 5, que mostra um exemplo da configuração do processo de controle de geração de potência de marcha lenta, será descrita abaixo.

[059] Na Etapa S1, é determinado se o veículo está parado ou não. Uma vez que um controle de geração de potência de marcha lenta é realizado quando o veículo está parado, no caso de SIM (veículo parado), as etapas prosseguem para a Etapa S2 e, se NÃO (veículo viajando), as seguintes etapas são ignoradas e o programa é encerrado.

[060] Na etapa S2, é determinado se existe ou não uma solicitação de geração de potência de marcha lenta. A presença/ausência de uma solicitação de geração de potência de marcha lenta é determinada com base em um sinal a partir de um interruptor (não mostrado) que pode ser operado por um motorista, uma bateria restante SOC (Estado de carga) de uma bateria de alta potência 3 e similares.

[061] Se a determinação da Etapa S2 for NÃO (por exemplo, o SOC é maior ou igual a um valor limite), uma vez que não é necessário executar um controle de geração de potência de marcha lenta, as seguintes etapas são ignoradas e o programa é encerrado. Por outro lado, se a determinação da Etapa S2 for SIM (solicitação de geração de potência de marcha lenta presente), as etapas prosseguem para a Etapa S3, e o padrão de mudança de marcha durante a geração de potência de marcha lenta (EV-ICEgen) é estabelecido.

[062] Ou seja, a primeira embreagem de engate C1 é comutada para a posição “Esquerda”, a segunda embreagem de engate C2 é comutada para a posição “N” e a terceira embreagem de engate C3 é comutada para a posição “N”.

[063] Em seguida, as etapas prosseguem para a Etapa S4, o motor de combustão interna ICE é iniciado, sua velocidade de rotação é aumentada, e as etapas prosseguem para a Etapa S5.

[064] Na etapa S5, é determinado se ou não a velocidade de rotação diferencial de entrada-saída da segunda embreagem de engate C2, que conecta o motor de combustão interna ICE e as rodas motrizes 19, é maior ou igual a um valor limite (valor limite de diferença de rotação). O valor limite de diferença de rotação é ajustado para um valor com o qual é possível determinar que a segunda embreagem de engate C2 não pode ser engatada, mesmo que o segundo atuador elétrico 32 seja acionado para fazer com que a segunda embreagem de engate C2 acione.

[065] Ou seja, em uma engrenagem de engate tipo deslizante, se a velocidade de rotação diferencial de entrada/saída for alta, mesmo que os dentes (dentes deslizantes) estejam próximos uns dos outros, os dentes não podem ser deslizados (engatando a embreagem).

[066] Nesta modalidade, tais características de uma embreagem de engate do tipo deslizante são utilizadas para aumentar a velocidade de rotação do motor de combustão interna ICE e para rotacionar um elemento que está conectado ao motor de combustão interna ICE, para assim aumentar a velocidade de rotação diferencial de entrada-saída da segunda embreagem de engate C2 para maior ou igual a um valor limite.

[067] Especificamente, o valor limite de diferença de rotação é obtido experimentalmente, com base na forma dos dentes a serem engatados (largura da etapa, tamanho da folga, etc.), a velocidade do curso dos atuadores elétricos 32, 33 que acionam as embreagens de engate C2, C3 e similares.

[068] As etapas da Etapa S4 à S5 são repetidamente realizadas até a determinação da etapa S5 se tornar SIM (velocidade de rotação diferencial de entrada-saída C2 > valor limite de diferença de rotação).

[069] Quando a determinação da etapa S5 se torna SIM, as etapas prosseguem então para a etapa S6, e é determinado se a velocidade de rotação diferencial de entrada-saída da terceira embreagem de engate C3, que conecta o primeiro motor/gerador MG1 e as rodas motrizes 19, é maior ou igual a um valor limite (valor limite de diferença de rotação). O valor limite é ajustado para um valor com o qual é possível determinar que a terceira embreagem de engate C3 não pode ser engatada, mesmo que o terceiro atuador elétrico 33 seja acionado para fazer com que a terceira embreagem de engate C3 acione.

[070] As etapas da etapa S4 à S6 também são realizadas repetidamente até a determinação da etapa S6 se tornar SIM (velocidade de rotação diferencial de entrada-saída C3 > valor limite de diferença de rotação).

[071] Quando a determinação da etapa S6 se torna SIM, as etapas prosseguem para a Etapa S7, a geração de potência de marcha lenta é iniciada, e a geração de potência de marcha lenta é continuada até que seja determinado que a geração de potência de marcha lenta está concluída na etapa S8.

[072] Nesta modalidade, quando uma solicitação a partir do motorista não está mais presente, quando é determinado que o SOC de bateria restante da bateria de alta potência 3 é suficientemente alta, ou, quando uma faixa de deslocamento (D, R) é selecionada pelo motorista, a geração de potência de marcha lenta é encerrada e o programa é encerrado.

[Configuração das embreagens de engate]

[073] A Figura 6 é uma vista esquemática que ilustra os dentes 52a, 52b, 55a, 58b da segunda embreagem de engate C2 de acordo com a modalidade, e a Figura 7 é uma vista parcialmente ampliada da mesma. Adicionalmente, a Figura 8 é uma vista parcialmente ampliada que ilustra os dentes ampliados 53a, 53b, 56a da terceira embreagem de engate C3.

[074] A seta na figura indica a direção de rotação das mangas de acoplamento 52, 53 da segunda e da terceira embreagem de engate C2, C3. Uma vez que a segunda embreagem de engate C2 é rotacionada pelo motor de combustão interna ICE, a segunda embreagem de engate rotaciona sempre em apenas uma direção. Por outro lado, a terceira embreagem de engate C3 é rotacionada pelo primeiro motor/gerador MG1, e a direção de rotação é invertida entre o deslocamento para a frente e o deslocamento para trás.

[075] A Figura 6 e a Figura 7 ilustram um caso em que a segunda embreagem de engate C2 é comutada para a posição “Esquerda”. Conforme mostrado melhor na Figura 7, no momento do início do engate deslizante (região de início de deslizamento) da segunda embreagem de engate C2 (manga de acoplamento 52), as pontas dos dentes 52a e as pontas dos dentes 55a, que são opostas aos dentes 52a, colidem entre si. Especificamente, a parte de canto 52a1 no lado de direção de rotação da manga de acoplamento 52, entre as duas partes de canto 52a1, 52a2 na ponta dos dentes 52a, e a parte de canto 55a2 no lado oposto da direção de rotação da manga de acoplamento 52, entre as duas partes de canto 55a1, 55a2 na ponta dos dentes opostos 55a, colidem uma com a outra no momento do engate deslizante da segunda embreagem de engate C2.

[076] Aqui, nesta modalidade, a força de colisão gerada pela colisão das partes de canto 52a1, 55a2 dos dentes 52a, 55a é convertida em uma força na direção axial do primeiro eixo 11 que suporta a segunda embreagem de engate C2.

[077] Especificamente, configurando as partes de canto 52a1, 55a2 para ter uma superfície arredondada, a força de colisão descrita acima é convertida em uma força axial na qual os dentes 52a, 55a são separados uns dos outros.

[078] É evidente que os dentes 52b e os dentes 58b, que colidem uns com os outros se a segunda embreagem de engate C2 é comutada para a posição “Direita”, também são configurados da mesma maneira.

[079] Por outro lado, o sentido de rotação da terceira embreagem de engate C3 é invertido entre o deslocamento para a frente e o deslocamento para trás. Ou seja, as partes em colisão dos dentes opostos 53a, 56a são diferentes entre o deslocamento para a frente e o deslocamento para trás. Por conseguinte, na terceira embreagem de engate C3, as formas das duas partes de canto 53a1, 53a2 e 56a1, 56a2 das pontas dos dentes 53a, 56a são configuradas para ter uma superfície arredondada.

[080] É evidente que os dentes 53b e os dentes 59b, que colidem uns com os outros se a terceira embreagem de engate C3 é comutada para a posição “Direita”, também são configurados da mesma maneira.

[081] Além disso, dependendo da facilidade de processamento da forma dos dentes, as duas partes de canto 52a1, 52a2 e 55a1, 55a2 da segunda embreagem de engate C2 também podem ser configuradas para ter uma superfície arredondada, da mesma maneira que a terceira embreagem de engate C3.

Em seguida, as ações são descritas.

[082] A “ação do processo de controle de geração de potência”, a “ação característica do controle de geração de potência” e a “ação das embreagens de engate” serão descritas separadamente, em relação às ações do dispositivo de controle de geração de potência para um veículo híbrido de acordo com a modalidade.

[Ação do processo de controle de geração de potência]

[083] A ação do processo de controle de geração de potência será descrita abaixo, com base no fluxograma ilustrado na Figura 5.

[084] Quando há uma solicitação de geração de potência pelo primeiro motor/gerador MG1 enquanto o veículo está parado, as etapas prosseguem da etapa S1 ^ Etapa S2 ^ Etapa S3 no fluxograma da Figura 5. Na Etapa S3, o motor de combustão interna ICE e o primeiro motor/gerador MG1 são conectados comutando a primeira embreagem C1 para a posição “Esquerda”. Além disso, para evitar que o veículo comece a mover-se devido ao motor de combustão interna ICE durante a geração de potência de marcha lenta, a segunda e a terceira embreagem de engate C2, C3, que conectam o motor de combustão interna ICE e as rodas motrizes 19, são liberadas.

[085] Em seguida, a velocidade de rotação do motor de combustão interna ICE é aumentada até que cada velocidade de rotação diferencial de entrada-saída da segunda e da terceira engrenagem de engate C2, C3 se torne maior ou igual ao valor limite de diferença de rotação (Etapa S4-S6).

[086] Como um resultado, é possível evitar que a segunda e a terceira embreagem de engate C2, C3 se engatem, mesmo que a segunda e a terceira embreagem de engate C2, C3 sejam involuntariamente acionadas para as posições de engate, devido a uma anormalidade do segundo e do terceiro atuador elétrico 32, 33, que fazem com que a segunda e a terceira embreagem de engate C2, C3 vão para as posições de engate/desengate.

[087] Quando cada velocidade de rotação diferencial de entrada-saída da segunda e da terceira embreagem de engate C2, C3 se torna maior ou igual ao valor limite, as etapas prosseguem para a etapa S7 e a geração de potência de marcha lenta é iniciada, e um controle de geração de potência de marcha lenta é realizado até que seja determinado que uma solicitação de geração de potência de marcha lenta não está mais presente na etapa S8. Ou seja, na modalidade, a geração de potência de marcha lenta é realizada apenas quando se pode determinar que cada velocidade de rotação diferencial de entrada-saída da segunda e da terceira engrenagem de engate C2, C3 é maior ou igual ao valor limite.

[088] Por conseguinte, é possível evitar que a segunda e a terceira embreagem de engate C2, C3, que conectam o motor de combustão interna ICE e as rodas motrizes 19, se engatem durante a execução de um controle de geração de potência de marcha lenta, mesmo que ocorra uma anormalidade no segundo e no terceiro atuador elétrico 32, 33. Por conseguinte, é possível evitar que o veículo comece involuntariamente a se mover enquanto executando um controle de geração de potência de marcha lenta.

[Ação característica do controle de geração de potência]

[089] Conforme descrito acima, na modalidade, ao realizar a geração de potência de marcha lenta pelo primeiro motor/gerador MG1 enquanto o veículo está parado, o motor de combustão interna ICE é operado de modo que a velocidade de rotação diferencial de entrada-saída da segunda e da terceira embreagem de engate C2, C3 torna-se maior ou igual a um valor limite de diferença de rotação ao qual as embreagens de engate C2, C3 não estão engatadas.

[090] Ou seja, ao realizar o controle de geração de potência de marcha lenta, para evitar que o veículo comece a se mover, é necessário liberar a segunda e a terceira embreagem de engate C2, C3 para colocar as rodas motrizes 19 e a fonte de alimentação (motor de combustão interna ICE) em um estado desconectado. No entanto, se ocorrer uma anormalidade no segundo e no terceiro atuador elétrico 32, 33, que aciona as segunda e a terceira embreagem de engate C2, C3, existe o risco de que a segunda e a terceira embreagem de engate C2, C3 se tornem involuntariamente engatadas.

[091] Em contraste, na presente modalidade, operando o motor de combustão interna ICE de modo que a velocidade de rotação diferencial de entrada- saída da segunda e da terceira embreagem de engate C2, C3 se torne maior ou igual a um valor limite de diferença de rotação ao realizar o controle de geração de potência de marcha lenta, é possível impedir que a segunda e a terceira embreagem de engate C2, C3 se tornem involuntariamente engatadas, mesmo que ocorra uma anormalidade no segundo e no terceiro atuador elétrico 32, 33.

[092] Portanto, é possível evitar que o veículo comece de um modo não intencional a se mover enquanto executa um controle de geração de potência de marcha lenta.

[093] A modalidade é configurada para iniciar a geração de potência de marcha lenta pelo primeiro motor/gerador MG1 quando é determinado que a velocidade de rotação diferencial de entrada-saída da segunda e da terceira embreagem de engate C2, C3 é maior ou igual ao valor limite de diferença de rotação.

[094] Ou seja, a geração de potência de marcha lenta é iniciada depois de ter sido determinado que a segunda e a terceira embreagem de engate C2, C3 atingiram o estado de não se engatar involuntariamente.

[095] Por conseguinte, é possível evitar que a segunda e a terceira embreagem de engate C2, C3 se tornem involuntariamente engatadas, mesmo que ocorra uma anormalidade no segundo e no terceiro atuador elétrico 32, 33, enquanto o controle de geração de potência de marcha lenta está sendo realizado. Portanto, é possível evitar que o veículo comece involuntariamente a se mover enquanto executa um controle de geração de potência de marcha lenta.

[096] Quando há uma solicitação de geração de potência de marcha lenta enquanto o veículo está parado, a modalidade é configurada para engatar a primeira embreagem de engate C1 que conecta o motor de combustão interna ICE e o primeiro motor/gerador MG1 entre a primeira e a terceira embreagem de engate C1, C2, C3, e para liberar a segunda e a terceira embreagem de engate C2, C3 que conectam o motor de combustão interna ICE e o primeiro motor/gerador MG1 com as rodas motrizes 19, após o qual o motor de combustão interna ICE é iniciado.

[097] Ou seja, a primeira embreagem de engate C1 é engatada e o motor de combustão interna ICE e o primeiro motor/gerador MG1 estão conectados para realizar a geração de potência de marcha lenta pelo primeiro motor/gerador MG1 pela rotação do motor de combustão interna ICE. Além disso, ao liberar a segunda e a terceira embreagem de engate C2, C3 que conectam as fontes de alimentação (motor de combustão interna ICE e primeiro motor/gerador MG1) com as rodas motrizes 19, o veículo não começa a se mover mesmo que o motor de combustão interna ICE é iniciado para realizar a geração de potência de marcha lenta.

[098] Portanto, é possível evitar que o veículo comece involuntariamente a se mover ao iniciar o controle de geração de potência de marcha lenta.

[Ação das embreagens de engate]

[099] Na modalidade, a segunda e a terceira embreagem de engate C2, C3 são configuradas a partir de um par de dentes (por exemplo, 52a e 55a) que estão dispostos voltados um para o outro, e têm formas de dente que convertem a força de colisão de dente na região de início de deslizamento em uma força na direção axial na qual os dentes (por exemplo, 52a e 55a) estão separados um do outro, quando existe uma velocidade de rotação diferencial entre o par de dentes (por exemplo, 52a e 55a) devido a uma operação do motor de combustão interna ICE enquanto a segunda e a terceira embreagem de engate C2, C3 são liberadas.

[0100] Ou seja, quando o par de dentes se engata de forma deslizante ao virar com uma velocidade de rotação diferencial, as pontas dos dentes colidem umas com as outras e geram uma força de colisão de dentes em uma região onde um engate deslizante é iniciado (região de início de deslizamento). Na modalidade, a forma dos dentes é configurada de modo a poder converter esta força de colisão de dentes da direção de rotação das embreagens de engate C2, C3 para a direção axial (mais precisamente, na direção axial na qual os dentes estão separados uns dos outros).

[0101] Por isso torna-se difícil engatar os dentes das embreagens de engate C2, C3. Portanto, é possível prevenir efetivamente um engate involuntário das embreagens de engate C2, C3.

[0102] Além disso, uma vez que torna-se difícil para a segunda e a terceira embreagem de engate C2, C3 se engatarem, torna-se possível definir o valor descrito acima do valor limite de diferença de rotação para um valor menor.

[0103] Na modalidade, a segunda e a terceira engrenagem de engate C2, C3 são configuradas para ter uma forma de dente formando uma superfície arredondada sobre ao menos uma das partes de ponta dos dentes (parte de canto. Por exemplo, 52a1 e 52a2).

[0104] É assim possível converter a força de colisão dos dentes das pontas de dentes opostos na direção axial na qual os dentes estão separados um do outro, na região de início de deslizamento da segunda e da terceira embreagem de engate C2, C3.

[0105] Portanto, é possível evitar um engate involuntário da segunda e da terceira embreagem de engate C2, C3 de forma mais eficaz.

Em seguida, os efeitos são descritos.

[0106] Os efeitos listados abaixo podem ser obtidos pelo dispositivo de controle de geração de potência para um veículo híbrido de acordo com a modalidade.

[0107] (1) Em um veículo híbrido que compreende um motor elétrico (primeiro motor/gerador MG1) e um motor de combustão interna ICE como fontes de acionamento, que também é fornecido com uma transmissão (transmissão de engrenagem de múltiplos estágios 1) que realiza uma pluralidade de estágios de mudança de marcha em um sistema de acionamento das fontes de potência para as rodas motrizes 19,

[0108] A transmissão (transmissão de engrenagem de várias estágios 1) tem embreagens de engate (segunda e terceira embreagens de engate C2, C3) como elementos de deslocamento que alternam entre os estágios de mudança de marcha para engate deslizante devido a um curso de uma posição desengatada, compreendendo

[0109] Um controlador de geração de potência (unidade de controle de transmissão 23) que transmite uma força de acionamento do motor de combustão interna ICE para o motor elétrico, e que realiza a geração de potência pelo motor elétrico (primeiro motor/gerador MG1) com base em uma solicitação de geração de potência, onde

[0110] As embreagens de engate (segunda e terceira embreagens de engate C2, C3) são embreagens que conectam as fontes de acionamento (primeiro motor/gerador MG1, motor de combustão interna ICE) e as rodas motrizes 19, e

[0111] Quando a geração de potência de marcha lenta pelo motor elétrico (primeiro motor/gerador MG1) é realizada enquanto o veículo está parado, o controlador de geração de potência (unidade de controle de transmissão 23) opera o motor de combustão interna ICE de modo que uma velocidade de rotação diferencial de entrada-saída das embreagens de engate (segunda e terceira embreagens de engate C2, C3) torna-se maior ou igual a um valor limite de diferença de rotação no qual as embreagens de engate (segunda e terceira embreagens de engate C2, C3) não estão engatadas (Figura 5, S4-S6).

[0112] Assim, é possível impedir que a segunda e a terceira embreagem de engate C2, C3 se tornem involuntariamente engatadas, mesmo que ocorra uma anormalidade no segundo e no terceiro atuador elétrico 32, 33.

[0113] Portanto, é possível evitar que o veículo comece involuntariamente a se mover enquanto executa um controle de geração de potência de marcha lenta.

[0114] (2) O controlador de geração de potência (unidade de controle de transmissão 23) inicia a geração de potência de marcha lenta pelo motor elétrico (primeiro motor/gerador MG1) quando é determinado que a velocidade de rotação diferencial de entrada-saída das embreagens de engate (segunda e terceira embreagens de engate C2, C3) é maior ou igual ao valor limite de diferença de rotação (Figura 5, S4-S7).

[0115] Assim, além do efeito de (1), é possível evitar que a segunda e a terceira embreagem de engate C2, C3 se tornem involuntariamente engatadas, mesmo que ocorra uma anormalidade no segundo e no terceiro atuador elétrico 32, 33, enquanto o controle de geração de potência de marcha lenta está sendo realizado. Portanto, é possível evitar que o veículo comece involuntariamente a se mover enquanto executa um controle de geração de potência de marcha lenta.

[0116] (3) A transmissão (transmissão de engrenagem de múltiplos estágios 1) tem uma embreagem de engate de geração de potência de marcha lenta (primeira embreagem de engate C1) para engate deslizante devido a um curso de uma posição desengatada e conecta o motor de combustão interna ICE e o motor elétrico (primeiro motor/gerador MG1), e

[0117] Quando há uma solicitação de geração de potência de marcha lenta enquanto o veículo está parado, o controlador de geração de potência (unidade de controle de transmissão 23) engata a embreagem de engate de geração de potência de marcha lenta (primeira embreagem de engate C1), libera as embreagens de engate (segunda e terceira embreagem de engate C2, C3), e depois inicia o motor de combustão interna ICE (Figura 5, S3-S4).

[0118] Isto é, além do efeito de (2), a geração de potência de marcha lenta é realizada somente quando foi determinado que a segunda e a terceira embreagem de engate C2, C3 atingiram o estado de não serem involuntariamente engatadas.

[0119] Por conseguinte, é possível evitar que a segunda e a terceira embreagem de engate C2, C3 se tornem involuntariamente engatadas, mesmo que ocorra uma anormalidade no segundo e no terceiro atuador elétrico 32, 33, enquanto o controle de geração de potência de marcha lenta está sendo realizado. Portanto, é possível evitar que o veículo comece involuntariamente a se mover enquanto executa um controle de geração de potência de marcha lenta.

[0120] (4) As embreagens de engate (segunda e terceira embreagens de engate C2, C3) são configuradas a partir de partes de embreagem opostas tendo um par de dentes (por exemplo, dentes 52a, 55a) com formas de dente que convertem uma força de colisão de dente na região de início de deslizamento em uma força na direção axial, no qual o par de dentes são separados uns dos outros, quando existe uma velocidade de rotação diferencial entre o par de dentes devido a uma operação do motor de combustão interna ICE enquanto as embreagens de engate (segunda e terceira embreagens de engate C2, C3) são liberadas (Figuras 6-8).

[0121] Assim, além dos efeitos de (1) a (3), torna-se mais difícil engatar os dentes das embreagens de engate C2, C3. Por conseguinte, é possível prevenir de forma mais eficaz um engate involuntário das embreagens de engate C2, C3.

[0122] Além disso, uma vez que torna-se difícil para a segunda e a terceira embreagem de engate C2, C3 serem engatadas, torna-se possível definir o valor descrito acima do valor limite de diferença de rotação para um valor menor.

[0123] (5) Em um veículo híbrido que compreende um motor elétrico (primeiro motor/gerador MG1) e um motor de combustão interna ICE como fontes de acionamento, que também é fornecido com uma transmissão (transmissão de engrenagem de múltiplos estágios 1) que realiza uma pluralidade de estágios de mudança de marcha em um sistema de acionamento das fontes de potência para uma roda de motriz,

[0124] a transmissão (transmissão de engrenagem de múltiplos estágios 1) que tem embreagens de engate (segunda e terceira embreagens de engate C2, C3) como elementos de mudança que mudam entre os estágios de mudança de marcha para o engate deslizante devido a um curso a partir de uma posição desengatada, compreendendo

[0125] Um controlador de geração de potência (unidade de controle de transmissão 23) que libera as embreagens de engate (segunda e terceira embreagens de engate C2, C3) que conectam as fontes de alimentação e a roda de motriz, recebe uma força de acionamento a partir do motor de combustão interna, e executa geração de potência de marcha lenta pelo motor elétrico (primeiro motor/gerador MG1), com base em uma solicitação de geração de potência enquanto o veículo está parado, onde

[0126] As embreagens de engate são configuradas a partir de partes de embreagem opostas tendo um par de dentes com formas de dentes que convertem uma força de colisão de dente na região de início de deslizamento em uma força na direção axial na qual o par de dentes estão separados um do outro, quando existe uma velocidade de rotação diferencial entre o par de dentes devido a uma operação do motor de combustão interna ICE enquanto as embreagens de engate (segunda e terceira embreagens de engate C2, C3) são liberadas (Figuras 6-8).

[0127] Portanto, é possível prevenir efetivamente um engate involuntário das embreagens de engate C2, C3.

[0128] Além disso, uma vez que torna-se difícil para a segunda e a terceira embreagem de engate C2, C3 se engatarem, torna-se possível definir o valor descrito acima do valor limite de diferença de rotação para um valor menor.

[0129] (6) As embreagens de engate têm uma forma de dente formando uma superfície arredondada sobre ao menos uma das partes de ponta dos dentes (parte de canto 52a1, 55a2, 53a1, 53a2, 56a1, 56a2, etc.) (Figuras 6-8).

[0130] Assim, é possível prevenir mais eficazmente um engate involuntário da segunda e da terceira embreagem de engate C2, C3.

[0131] O dispositivo de controle de geração de potência da presente invenção foi descrito acima com base na modalidade, mas suas configurações específicas não estão limitadas à primeira modalidade, e podem ser feitas várias modificações e adições ao projeto sem abandonar o escopo do invenção de acordo com cada reivindicação.

[0132] Na modalidade, foi mostrado um exemplo em que o mesmo valor é usado para o valor limite de diferença de rotação da segunda embreagem de engate C2 e o valor limite de diferença de rotação da terceira embreagem de engate C3. No entanto, o valor limite de diferença de rotação pode ser configurado para ser diferente de acordo com a forma da embreagem dentada correspondente, a velocidade de curso do atuador elétrico e similares.

[0133] Na modalidade, foi mostrado um exemplo em que a forma das partes de ponta dos dentes (parte de canto) é uma superfície arredondada. No entanto, a forma pode ser qualquer forma com a qual é possível converter a força de colisão de dentes entre um par de dentes em uma força na direção axial na qual os dentes são separados um do outro; por exemplo, uma forma chanfrada também é possível.

[0134] Os raios da superfície arredondada dos dentes mutuamente colidindo (por exemplo 52b e 58b, 53b e 59b) podem ser iguais ou diferentes um do outro.

[0135] Na modalidade, um exemplo foi mostrado em que o dispositivo de controle de geração de potência da presente invenção é aplicado a um veículo híbrido compreendendo, como componentes do sistema de acionamento, um motor, dois motores/geradores e uma transmissão de engrenagem de múltiplos estágios com três embreagens de engate. No entanto, o dispositivo de controle de geração de potência da presente invenção também pode ser aplicado a um veículo.

[0136] Na modalidade, um exemplo foi mostrado em que a presente invenção foi aplicada a uma transmissão de engrenagem de múltiplos estágios 1 compreendendo EV primeira a segunda velocidade como estágios de mudança de marcha EV, e ICE primeira a quarta velocidades como estágios de mudança de marcha ICE. No entanto, o dispositivo de controle de geração de potência da presente invenção pode ser aplicado a qualquer transmissão de engrenagem de múltiplos estágios, desde que a configuração seja capaz de realizar o controle da geração de potência de marcha lenta.

Claims

1. Dispositivo de controle de geração de potência para um veículo híbrido tendo um motor elétrico (MG1) e um motor de combustão interna (ICE) como fontes de acionamento, e tendo uma transmissão (1) que realiza uma pluralidade de estágios de mudança de marcha em um sistema de acionamento a partir das fontes de potência para uma roda de motriz (19), a transmissão (1) tendo embreagens de engate do elemento de mudança (C2, C3) como elementos de mudança que alternam entre os estágios de mudança de marcha para engate deslizante devido a um curso a partir de uma posição desengatada, e uma embreagem de engate de geração de potência de marcha lenta (C1) para engate deslizante devido a um curso a partir de uma posição desengatada e conexão do motor de combustão interna e o motor elétrico, CARACTERIZADO pelo fato de que: um controlador de geração de potência (23) que transmite uma força de acionamento do motor de combustão interna para o motor elétrico, e que realiza a geração de potência pelo motor elétrico com base em uma solicitação de geração de potência, as embreagens de engate do elemento de mudança (C2, C3) sendo embreagens que conectam as fontes de acionamento e a roda de motriz, e quando a geração de potência de marcha lenta pelo motor elétrico (MG1) é realizada enquanto o veículo está parado, o controlador de geração de potência (23) opera o motor de combustão interna (ICE) de modo que uma velocidade de rotação diferencial de entrada-saída das embreagens de engate do elemento de mudança se torna maior ou igual a um valor limite de diferença de rotação em que as embreagens de engate do elemento de mudança não podem ser engatadas nem por um curso.

2. Dispositivo de controle de geração de potência para um veículo híbrido, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que: o controlador de geração de potência (23) inicia a geração de potência de marcha lenta pelo motor elétrico quando é determinado que a velocidade de rotação diferencial de entrada-saída das embreagens de engate do elemento de mudança (C2, C3) é maior ou igual ao valor limite de diferença de rotação.

3. Dispositivo de controle de geração de potência para um veículo híbrido, de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADO pelo fato de que: quando há uma solicitação de geração de potência de marcha lenta enquanto o veículo está parado, o controlador de geração de potência (23) engata a embreagem de engate de geração de potência de marcha lenta (C1), libera as embreagens de engate do elemento de mudança (C2, C3) e, em seguida, inicia o motor de combustão interna.

4. Dispositivo de controle de geração de potência para um veículo híbrido, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, CARACTERIZADO pelo fato de que: as embreagens de engate do elemento de mudança (C2, C3) incluem partes de embreagem opostas tendo um par de dentes (dog teeth) (52a, 55a), com formas de dentes que convertem uma força de colisão de dente em uma região de início de deslizamento em uma força em uma direção axial em que o par de dentes estão separados um do outro, quando existe uma velocidade de rotação diferencial entre o par de dentes (52a, 55a) devido a uma operação do motor de combustão interna enquanto as embreagens de engate do elemento de mudança (C2, C3) são liberadas.