DE102014114283A1

DE102014114283A1 - Steuervorrichtung und Steuerverfahren für ein allradangetriebenes Fahrzeug

Info

Publication number: DE102014114283A1
Application number: DE102014114283.7A
Authority: DE
Inventors: c/o TOYOTA JIDOSHA KABUSHIKI K Arai Masayuki
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2013-10-04
Filing date: 2014-10-01
Publication date: 2015-04-09
Also published as: JP2015074252A; US9415684B2; JP5900452B2; US20150096821A1

Abstract

Es wird ein vierradangetriebenes Fahrzeug (8) vorgeschlagen, das eine Maschine (10), ein Getriebe (16), das an einer Leistungsübertragungsstrecke zwischen einem Hauptantriebsrad (12) und einem Nebenantriebsrad (14) bereitgestellt ist, und einen Verbindungs-Trennungs-Mechanismus (54), der an einer Leistungsübertragungsstrecke zwischen dem Getriebe (16) und dem Nebenantriebsrad (14) bereitgestellt ist, um die Leistungsübertragungsstrecke wahlweise zu verbinden und zu trennen, umfasst. Eine Steuervorrichtung für das vierradangetriebene Fahrzeug (8) umfasst eine elektronische Steuereinheit (80). Die elektronische Steuereinheit (80) ist dazu ausgestaltet, ein Übertragungsdrehmoment des Getriebes (16) so zu steuern, dass es kleiner oder gleich einem vorbestimmten Wert ist, wenn während der Fahrt eine vorbestimmte Bedingung erfüllt ist, und den Verbindungs-Trennungs-Mechanismus (54) derart zu steuern, dass sich eine Zeit, während der das Übertragungsdrehmoment des Getriebes (16) so gesteuert wird, dass es kleiner oder gleich dem vorbestimmten Wert ist, und eine Zeit, während der die Leistungsübertragungsstrecke durch den Verbindungs-Trennungs-Mechanismus (54) getrennt ist, zumindest teilweise überschneidet.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung und ein Steuerverfahren für ein allrad- bzw. vierradangetriebenes Fahrzeug. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Steuervorrichtung und ein Steuerverfahren für ein allradangetriebenes Fahrzeug, das ein Getriebe, das an einer Leistungsübertragungsstrecke zwischen einer Maschine und einem Hauptantriebsrad sowie einer Leistungsübertragungsstrecke zwischen der Maschine und einem Nebenantriebsrad bereitgestellt ist, und einen Verbindungs-Trennungs-Mechanismus, der an der Leistungsübertragungsstrecke zwischen dem Getriebe und dem Nebenantriebsrad bereitgestellt ist und die Leistungsübertragungsstrecke wahlweise verbindet und trennt, umfasst.
2. Beschreibung der verwandten Technik
Es ist ein Fahrzeug bekannt, das in einem Zustand, bei dem ein Getriebe, das zwischen einer Maschine und einem Antriebsrad bereitgestellt ist, so eingestellt ist, dass es sich im Leerlauf befindet, eine Trägheitsfahrt durchführt, d. h. es führt eine sogenannte Leerlaufträgheitsfahrt durch, wenn während der Fahrt des Fahrzeugs eine vorbestimmte Bedingung erfüllt ist. Beispielsweise gibt es eine Steuervorrichtung von einem Fahrzeug, das in der Offenlegungsschrift der japanischen Patentanmeldung JP 2012-47148 A offenbart ist. Bei dem Fahrzeug, das in der JP 2012-47148 A offenbart ist, wird eine Kupplung, die in einem Getriebe bereitgestellt ist, getrennt während eine Maschine gestoppt ist, wenn eine vorbestimmte Bedingung erfüllt ist, und somit fährt das Auto durch eine Trägheit bzw. Massenträgheit. In der Leerlaufträgheitsfahrt wird ein Fahrwiderstand verringert, indem eine Leistungsübertragungsstrecke zwischen der Maschine und dem Antriebsrad getrennt wird, und übereinstimmend mit der Verlangsamung des Fahrzeugs wird ein Zeitpunkt zum erneuten Beschleunigen durch ein Steigen auf ein Gaspedal aufgeschoben. Demzufolge wird eine Kraftstoffeffizienz verbessert.
KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
In dem Fahrzeug, das in der JP 2012-47148 A offenbart ist, wird in der Leerlaufträgheitsfahrt auch ein drehendes Element gedreht, das die Leistungsübertragungsstrecke zwischen dem Getriebe und dem Antriebsrad ausgestaltet. Auf diese Weise wird das drehende Element gemeinsam gedreht, was als Fahrwiderstand des Fahrzeugs wirkt, und somit besteht aus Sicht der Verbesserung der Kraftstoffeffizienz noch Raum für weitere Verbesserungen. Wie beispielsweise in der Offenlegungsschrift der japanischen Patentanmeldung mit der Nummer 64-16432 ( JP 64-16432 A ) beschrieben ist, wird das drehende Element, das an der nachgelagerten Seite einer Übertragung positioniert ist, auch dann noch gemeinsam gedreht, wenn die Leerlaufträgheitsfahrt an einem vierrad- bzw. allradangetriebenen Automatikgetriebe angewendet wird, selbst wenn das Automatikgetriebe in den Leerlaufzustand gesteuert wird. Demzufolge verwirbelt das drehende Element ein Schmieröl, oder dergleichen, was als Fahrwiderstand des Fahrzeugs wirkt.
Die vorliegende Erfindung schlägt eine Steuervorrichtung und ein Steuerverfahren vor, die einen Fahrwiderstand weiter verringern und eine Kraftstoffeffizienz verbessern können während ein Übertragungsdrehmoment eines Getriebes so gesteuert wird, dass es kleiner oder gleich einem vorbestimmten Wert ist, indem in einer Steuervorrichtung für ein allradangetriebenes Fahrzeug das Übertragungsdrehmoment des Getriebes so gesteuert wird, dass es kleiner oder gleich einem vorbestimmten Wert ist, wenn während der Fahrt eines Fahrzeugs eine vorbestimmte Bedingung erfüllt ist.
Ein erster Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Steuervorrichtung für ein allradangetriebenes Fahrzeug, wobei das allradangetriebene Fahrzeug eine Maschine, ein Getriebe, das an einer Leistungsübertragungsstrecke zwischen einem Hauptantriebsrad und einem Nebenantriebsrad bereitgestellt ist, und einen Verbindungs-Trennungs-Mechanismus, der an der Leistungsübertragungsstrecke zwischen dem Getriebe und dem Nebenantriebsrad bereitgestellt ist, um die Leistungsübertragungsstrecke zwischen dem Getriebe und dem Nebenantriebsrad wahlweise zu verbinden und zu trennen, umfasst. Die Steuervorrichtung umfasst eine elektronische Steuereinheit. Die elektronische Steuereinheit ist dazu ausgestaltet, ein Übertragungsdrehmoment des Getriebes so zu steuern, dass es kleiner oder gleich einem vorbestimmten Wert ist, wenn während einer Fahrt eine vorbestimmte Bedingung erfüllt ist. Die elektronische Steuereinheit ist dazu ausgestaltet, den Verbindungs-Trennungs-Mechanismus derart zu steuern, dass sich eine Zeit, während der das Übertragungsdrehmoment des Getriebes so gesteuert wird, dass es kleiner oder gleich einem vorbestimmten Wert ist, und eine Zeit, während der die Leistungsübertragungsstrecke durch den Verbindungs-Trennungs-Mechanismus getrennt ist, zumindest teilweise überschneidet.
Gemäß dem Aspekt wird das Übertragungsdrehmoment des Getriebes derart gesteuert, dass es kleiner oder gleich dem vorbestimmten Wert ist, wenn während der Fahrt die vorbestimmte Bedingung erfüllt ist. Allerdings ist die Leistungsübertragungsstrecke zwischen dem Getriebe und dem Nebenantriebsrad während der Steuerung durch den Verbindungs-Trennungs-Mechanismus getrennt, und somit wird ein Mitdrehen der drehenden Elemente, welche die Leistungsübertragungsstrecke zwischen dem Getriebe und dem Verbindungs-Trennungs-Mechanismus ausgestalten, verhindert. Demzufolge wird im Vergleich dazu, wenn das Mitdrehen der drehenden Elemente erzeugt wird, ein Zeitpunkt eines betätigenden Steigens auf ein Gaspedal während einer Verlangsamung aufgeschoben, da ein Drehwiderstand, der durch das Mitdrehen der drehenden Elemente erzeugt wird, ebenso verringert wird und auch ein Fahrwiderstand verringert wird, und somit kann die Kraftstoffeffizienz verbessert werden.
Bei dem Aspekt kann die elektronische Steuereinheit dazu ausgestaltet sein, eine Bedingung, die das Trennen des Verbindungs-Trennungs-Mechanismus zulässt, derart zu ändern, dass diese erleichtert wird, während das Übertragungsdrehmoment des Getriebes so gesteuert wird, dass es kleiner oder gleich dem vorbestimmten Wert ist, im Vergleich dazu, wenn das Übertragungsdrehmoment des Getriebes so gesteuert wird, dass es größer als der vorbestimmte Wert ist. Gemäß diesem Aspekt kann der Verbindungs-Trennungs-Mechanismus einfach getrennt werden während das Übertragungsdrehmoment des Getriebes dazu gesteuert wird, kleiner oder gleich dem vorbestimmten Wert zu sein, im Vergleich dazu, wenn das Übertragungsdrehmoment nicht darauf eingestellt ist, kleiner oder gleich dem vorbestimmten Wert zu sein. Demzufolge ist der Verbindungs-Trennungs-Mechanismus getrennt während das Übertragungsdrehmoment dazu gesteuert wird, kleiner oder gleich dem vorbestimmten Wert zu sein, das Mitdrehen der drehenden Elemente, welche die Leistungsübertragungsstrecke zwischen dem Getriebe und dem Verbindungs-Trennungs-Mechanismus ausgestalten, wird verhindert, und der Fahrwiderstand kann verringert werden.
Bei dem Aspekt kann die Bedingung wenigstens einen von einem Reibungskoeffizienten auf einer Fahrbahnoberfläche, einem Schlupfbetrag eines Antriebsrads, einem Schlupfverlauf des Antriebsrads, einem Lenkungswinkel, einem Schwankungsverhältnis des Maschinendrehmoments und einem Schwankungsverhältnis einer Fahrzeuggeschwindigkeit umfassen.
Gemäß diesem Aspekt kann, während die Fahrt durchgeführt wird, bei der das Übertragungsdrehmoment des Getriebes, das kleiner oder gleich dem vorbestimmten Wert ist, durch angemessene Änderung der bestimmten Werte in Bezug auf die Bedingungen, der Verbindungs-Trennungs-Mechanismus einfach dahingehend geändert werden, dass der Verbindungs-Trennungs-Mechanismus einfach getrennt wird (im Vergleich dazu, wenn das Übertragungsdrehmoment des Getriebes nicht darauf eingestellt ist, kleiner oder gleich dem vorbestimmten Wert zu sein, wodurch die Bedingung, die zulässt, dass die Trennung des Verbindungs-Trennungs-Mechanismus einfach geändert wird, erleichtert wird).
Bei dem Aspekt kann die vorbestimmte Bedingung die Bedingung umfassen, die das Trennen des Verbindungs-Trennungs-Mechanismus zulässt. Gemäß diesem Aspekt wird der Verbindungs-Trennungs-Mechanismus getrennt, das Mitdrehen der drehenden Elemente, welche die Leistungsübertragungsstrecke zwischen dem Getriebe und dem Verbindungs-Trennungs-Mechanismus ausgestalten, wird verhindert, und der Fahrwiderstand kann verringert werden, wenn das Übertragungsdrehmoment des Getriebes so gesteuert wird, dass es kleiner oder gleich dem vorbestimmten Wert ist.
Bei diesem Aspekt kann die vorbestimmte Bedingung zumindest eines von einer Gaspedalstellung, einem Reibungskoeffizienten auf einer Fahrbahnoberfläche, einem Schlupfbetrag eines Antriebsrads, einem Schlupfverhältnis eines Antriebsrads, einem Schlupfverlauf eines Antriebsrads, einem Lenkungswinkel, einem Schwankungsverhältnis eines Maschinendrehmoments und einem Schwankungsverhältnis einer Fahrzeuggeschwindigkeit umfassen. Gemäß diesem Aspekt ist der Verbindungs-Trennungs-Mechanismus getrennt, und das Mitdrehen der drehenden Elemente wird verhindert wenn, das Übertragungsdrehmoment des Getriebes dazu gesteuert wird, kleiner oder gleich dem vorbestimmten Wert zu sein, da eine der Bedingungen auch in der Bedingung umfasst ist, die das Trennen des Verbindungs-Trennungs-Mechanismus zulässt.
Bei dem Aspekt kann die elektronische Steuereinheit dazu ausgestaltet sein, den Verbindungs-Trennungs-Mechanismus zu einer Zeit zu trennen, die eine ist von derselben Zeit, zu der die Bedingung erfüllt ist, und der Zeit, nachdem eine vorbestimmte Zeit abläuft sobald die Bedingung erfüllt ist. Gemäß diesem Aspekt wird das Trennen des Verbindungs-Trennungs-Mechanismus zu derselben Zeit, zu der die Bedingung erfüllt ist, oder nachdem die vorbestimmte Zeit abläuft, durchgeführt, da der Verbindungs-Trennungs-Mechanismus zu derselben Zeit getrennt wird, zu der Bedingung, die das Verbinden und Trennen des Verbindungs-Trennungs-Mechanismus zulässt, erfüllt ist, oder nachdem die vorbestimmte Zeit abläuft, und das Fahrzeug wird stabilisiert.
Bei dem Aspekt kann die elektronische Steuereinheit dazu ausgestaltet sein, die vorbestimmte Zeit basierend auf wenigstens einer von einer Öltemperatur eines Hydrauliköls des Getriebes, einer Öltemperatur der Maschine, einer Kühlmitteltemperatur der Maschine, einer äußeren Lufttemperatur, einer Fahrstrecke ab einem Fahrstart und einer Fahrzeit, zu ändern. Gemäß diesem Aspekt wird basierend auf einer der oben genannten Bedingungen eine optimale vorbestimmte Zeit eingestellt.
Bei dem Aspekt kann die elektronische Steuereinheit dazu ausgestaltet sein, die Maschine zu stoppen während das Übertragungsdrehmoment des Getriebes dazu gesteuert wird, kleiner oder gleich dem vorbestimmten Wert zu sein. Gemäß diesem Aspekt wird die Maschine ebenfalls gestoppt während das Übertragungsdrehmoment des Getriebes dazu gesteuert wird, kleiner oder gleich dem vorbestimmten Wert zu sein, und somit wird die Kraftstoffeffizienz weiter verbessert.
Bei dem Aspekt kann das allradangetriebene Fahrzeug ferner einen Schaltmechanismus umfassen, der dazu ausgestaltet ist, an einer Leistungsübertragungsstrecke zwischen dem Getriebe und dem Verbindungs-Trennungs-Mechanismus eine Leistungsübertragung auf das Nebenantriebrad wahlweise zu schalten. Gemäß diesem Aspekt kann das Mitdrehen der drehenden Elemente, welche die Leistungsübertragungsstrecke zwischen dem Schaltmechanismus und dem Verbindungs-Trennungs-Mechanismus ausgestalten, sicher verhindert werden, da die Leistungsübertragung auf das Nebenantriebsrad durch den Schaltmechanismus zusammen mit der Trennung des Verbindungs-Trennungs-Mechanismus getrennt wird. Bei dem Aspekt kann die elektronische Steuereinheit dazu ausgestaltet sein, den Schaltmechanismus zu trennen, wenn die Leistungsübertragungsstrecke durch den Verbindungs-Trennungs-Mechanismus getrennt ist. Ein zweiter Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Steuerverfahren für ein vierrad- bzw. allradangetriebenes Fahrzeug, wobei das allradangetriebene Fahrzeug eine Maschine, ein Getriebe, das an einer Leistungsübertragungsstrecke zwischen einem Hauptantriebsrad und einem Nebenantriebsrad bereitgestellt ist, einen Verbindungs-Trennungs-Mechanismus, der an einer Leistungsübertragungsstrecke zwischen dem Getriebe und dem Nebenantriebsrad bereitgestellt ist, um die Leistungsübertragungsstrecke zwischen dem Getriebe und dem Nebenantriebsrad wahlweise zu verbinden und zu trennen, und eine elektronische Steuereinheit umfasst. Das Steuerverfahren umfasst: Steuern eines Übertragungsdrehmoments eines Getriebes durch die elektronische Steuereinheit, sodass es kleiner oder gleich einem vorbestimmten Wert ist, wenn während einer Fahrt eine vorbestimmte Bedingung erfüllt ist; und Steuern des Verbindungs-Trennungs-Mechanismus durch die elektronische Steuereinheit derart, dass sich eine Zeit, während der das Übertragungsdrehmoment des Getriebes so gesteuert wird, dass es kleiner oder gleich dem vorbestimmten Wert ist, und eine Zeit, während der die Leistungsübertragungsstrecke durch den Verbindungs-Trennungs-Mechanismus getrennt ist, zumindest teilweise überschneidet.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Merkmale, Vorteile und eine technische und industrielle Bedeutung der beispielgebenden Ausführungsformen der Erfindung werden nachstehend mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen:
1 ist ein wesentliches Diagramm, das einen Aufbau eines allradangetriebenen Fahrzeugs, an dem die vorliegende Erfindung in geeigneter Weise angewendet wird, schematisch darstellt;
2 ist eine Eingriffablauftabelle, die einen Eingriffszustand unter einer ersten Kupplung, einer zweiten Kupplung und einer Koppelung, die jedem Fahrzustand in dem nachstehend betriebenen allradangetriebenen Fahrzeug aus der 1 entspricht, darstellt;
3 ist ein funktionales Blockdiagramm, das ein Steuersystem einer elektronischen Steuereinheit, die das allradangetriebene Fahrzeug aus 1 steuert, darstellt, und einen Hauptabschnitt einer Steuerfunktion übereinstimmend mit einem Schalten von einem Vorderradantrieb und einem Hinterradantrieb, was nachstehend beschrieben wird, darstellt;
4 ist ein Flussdiagramm, das einen Hauptabschnitt eines Steuerablaufs einer elektronischen Steuereinheit aus 3 darstellt, d. h. es stellt einen Steuerablauf dar, der den Fahrwiderstand weiter verringert und während einer Fahrt in einem Zustand, bei dem ein Automatikgetriebe in einen Leerlaufzustand gesteuert ist, oder in einem Zustand, bei dem ein Übertragungsdrehmoment dazu gesteuert wird, kleiner oder gleich einem vorbestimmten Wert zu sein, eine Kraftstoffeffizienz weiter verbessert;
5 ist ein funktionales Blockdiagramm, das einen Hauptabschnitt einer Steuerfunktion einer elektronischen Steuereinheit übereinstimmend mit einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
6 ist ein Verhältnisdiagramm, das Verhältnisse zwischen einer vorbestimmten Zeit, die ab einem Zeitpunkt eingestellt ist, zu der eine Zulassungsbedingung zum Schalten des Getriebes auf eine Zweirad bzw. 2WD-getrennte Fahrt erfüllt ist, bis das Schalten auf die 2WD-getrennte Fahrt tatsächlich beginnt, und einer Temperatur eines Hydrauliköls des Automatikgetriebes, einer Temperatur eines Maschinenöls, einer Maschinenkühlmitteltemperatur, einer äußeren Lufttemperatur, einer Fahrdistanz ab dem Fahrtstartpunkt, oder einer Fahrzeit ab dem Fahrtstart zeigt; und
7 ist ein Flussdiagramm, das den Hauptabschnitt des Steuerablaufs der elektronischen Steuereinheit aus 5 darstellt.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Nachstehend wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen ausführlich beschrieben. In den nachfolgenden Zeichnungen sind die Zeichnungen in angemessener Weise vereinfacht oder abgeändert, und ein Größenverhältnis, eine Form oder dergleichen von jedem Abschnitt ist nicht notwendigerweise korrekt eingezeichnet.
1 ist ein wesentliches Diagramm, das einen Aufbau des allradangetriebenen Fahrzeugs 8 (nachstehend ebenso als Fahrzeug 8 bezeichnet), an dem die vorliegende Erfindung in geeigneter Weise angewendet wird, schematisch darstellt. In 1 weist das Fahrzeug eine Maschine 10 als Antriebsquelle auf. Das Fahrzeug 8 umfasst eine Leistungsübertragungsstrecke, durch welche die Leistung der Maschine 10 auf die Vorderräder 12L, 12R übertragen wird (wenn die Vorderräder nicht ausdrücklich voneinander unterschieden werden, werden die Vorderräder als Vorderrad 12 bezeichnet), und eine Leistungsübertragungsstrecke, durch welche die Leistung der Maschine 10 auf die Hinterräder 14L, 14R übertragen wird (wenn die Hinterräder nicht ausdrücklich voneinander unterschieden werden, werden die Hinterräder als Hinterrad 14 bezeichnet). Das Fahrzeug 8 ist ein FF-basiertes Fahrzeug bzw. ein Fahrzeug mit Frontmotor und Frontantrieb. Das Fahrzeug 8 ist dazu ausgestaltet, ein Automatikgetriebe 16, ein Frontdifferenzial 17, eine Übertragung 18, eine Kardanwelle 20, eine Koppelung 22, und ein Heckdifferenzial 24 zu umfassen. Obwohl dies nicht in 1 dargestellt ist, ist zwischen der Maschine 10 und dem Automatikgetriebe 16 ein Drehmomentwandler bereitgestellt, der eine hydraulische Leistungsübertragung ist. Das Vorderrad 12 ist ein Beispiel für ein Hauptantriebsrad der vorliegenden Erfindung. Das Hinterrad 14 ist ein Beispiel für ein Nebenantriebsrad der vorliegenden Erfindung. Das Automatikgetriebe 16 ist ein Beispiel für das Getriebe der vorliegenden Erfindung.
Das Automatikgetriebe 16 ist an einer Leistungsübertragungsstrecke zwischen der Maschine 10 und dem Vorderrad 12 und der Leistungsübertragungsstrecke zwischen der Maschine 10 und dem Hinterrad 14 bereitgestellt. Beispielsweise umfasst das Automatikgetriebe 16 eine Mehrzahl von Planetengetrieben und eine Mehrzahl von Reibungseingriffvorrichtungen (Kupplung, Bremse), und ist ein abgestuftes Automatikgetriebe, das durch ein Einspannen der Mehrzahl der Reibungseingriffvorrichtungen in eine Mehrzahl von Schaltstufen geschaltet wird. Da das Automatikgetriebe 16 eine wohlbekannte Technologie ist, werden Beschreibungen in Bezug auf den bestimmten Aufbau oder den Betrieb des Automatikgetriebes ausgelassen.
Das Frontdifferenzial 17 (Frontdifferenzialgetriebe) ist so ausgestaltet, dass es ein Gehäuse 17c und einen Differenzialmechanismus 17d umfasst, der Kegelräder umfasst. Das Frontdifferenzial 17 überträgt eine Drehung während es eine differenzielle Drehung auf eine rechte und eine linke Achse 26L, 26R der Vorderräder 12 überträgt. Ein Zahnkranz 17r ist in dem Gehäuse 17c des Frontdifferenzials 17 ausgebildet. Der Zahnkranz 17r greift mit einem Abtriebszahnrad 16a ein, das ein Ausgangsdrehelement des Automatikgetriebes 16 ist. Demzufolge wird die Leistung, die von dem Automatikgetriebe 16 ausgegeben wird, auf den Zahnkranz 17r eingebracht. Ein am inneren Umfang eingepasstes Zahnrad bzw. Hohlrad 28, das an ein am äußeren Umfang eingepasstes Zahnrad 30 eines ersten Drehelements 32, das nachstehend beschrieben wird, angepasst ist, ist an dem Gehäuse 17c des Frontdifferenzials 17 ausgebildet. Da das Frontdifferenzial 17 eine wohlbekannte Technologie ist, werden Beschreibungen in Bezug auf den bestimmten Aufbau und den Betrieb des Frontdifferenzials ausgelassen.
Die Übertragung 18 ist so bereitgestellt, dass sie mit dem Frontdifferenzial 17 in der Fahrzeugbreitenrichtung angeordnet ist. Die Übertragung 18 ist so ausgestaltet, dass sie das erste Drehelement 32, an dem das am äußeren Umfang eingepasste Zahnrad 30 ausgebildet ist, ein zweites Drehelement 34, an dem der Zahnkranz 34r zum Übertragen einer Leistung in Richtung der Hinterräder 14 ausgebildet ist, und eine erste Kupplung 36, die eine Klauenkupplung umfasst, die das erste Drehelement 32 und das zweite Drehelement 34 wahlweise verbindet und trennt, umfasst.
Das erste Drehelement 32 weist eine zylindrische Form auf, und die Achse 26R dringt in die innere Umfangsseite des ersten Drehelements 32 ein. Das am äußeren Umfang eingepasste Zahnrad 30 ist auf einer Seite in der axialen Richtung des ersten Drehelements 32 ausgebildet. Das am äußeren Umfang eingepasste Zahnrad 30 ist an das am inneren Umfang eingepasste Zahnrad 28, das in dem Gehäuse 17c ausgebildet ist, angepasst, und somit wird das erste Drehelement 32 einteilig mit dem Gehäuse 17c des Frontdifferenzials 17 gedreht. Die Kupplungsklauen 38, welche die erste Kupplung 36 ausgestalten, sind auf der anderen Seite in der axialen Richtung des ersten Drehelements 32 ausgebildet.
Das zweite Drehelement 34 weist eine zylindrische Form auf, und die Achse 26R und das erste Drehelement 32 dringen in die innere Umfangsseite des zweiten Drehelements 34 ein. Der Zahnkranz 34r, der mit einem angetriebenen Ritzel 40 eingreift, ist auf einer Seite in der axialen Richtung des zweiten Drehelements 34 ausgebildet. Kupplungszähne 42, welche die erste Kupplung 36 ausgestalten, sind auf der anderen Seite in der axialen Richtung des zweiten Drehelements 34 ausgebildet. Das angetriebene Ritzel 40 ist mit einem Drehelement 22a über die Kardanwelle 20 mit der Koppelung 22 verbunden.
Die erste Kupplung 36 ist an der Leistungsübertragungsstrecke zwischen dem Automatikgetriebe 16 und der zweiten Kupplung 54 bereitgestellt. Die erste Kupplung 36 ist insbesondere in der Übertragung 18 bereitgestellt, welche die Leistungsübertragung auf das Hinterrad 14 wahlweise schaltet. Die erste Kupplung 36 ist eine Klauenkupplung, die zwischen dem ersten Drehelement 32 und dem zweiten Drehelement 34 wahlweise verbindet und trennt. Die erste Kupplung 36 ist eine Klauenkupplung, die so ausgestaltet ist, dass sie die Kupplungszähne 38 des ersten Drehelements 32, die Kupplungszähne 42 des zweiten Drehelements 34, eine Büchse 44, an der am inneren Umfang Zähne 43 ausgebildet sind, die mit den Kupplungszähnen 38 und den Kupplungszähnen 42 eingreifen können, und eine Schaltgabel 46, welche die Büchse 44 in der axialen Richtung ansteuert, umfasst. Die Schaltgabel 46 wird beispielsweise durch ein erstes Stellglied 47 angesteuert, das elektrisch gesteuert ist. Die erste Kupplung 36 ist ein Beispiel für einen Schaltmechanismus der vorliegenden Erfindung.
1 zeigt einen Zustand, bei dem die erste Kupplung 36 getrennt ist. Zu diesem Zeitpunkt ist die Leistungsübertragungsstrecke zwischen dem Automatikgetriebe 16 und dem Hinterrad 14 getrennt, da die Verbindung zwischen dem ersten Drehelement 32 und dem zweiten Drehelement 34 getrennt ist, und somit wird keine Leistung auf das Hinterrad 14 übertragen. Wenn unterdessen in 1 die Büchse 44 in Richtung des Vorderrads 12L bewegt wird und die Kupplungszähne 38 und die Kupplungszähne 42 mit den inneren Umfangszähnen 43 der Büchse 44 eingreifen, ist die erste Kupplung 36 verbunden. Demzufolge sind das erste Drehelement 32 und das zweite Drehelement 34 miteinander verbunden. Wenn das erste Drehelement 32 gedreht wird, werden daher das zweite Drehelement 34, das angetriebene Ritzel 40, die Kardanwelle 20 und das eine Drehelement 22a der Koppelung 22 miteinander gedreht.
Die Koppelung 22 ist zwischen der Kardanwelle 20 und dem Heckdifferenzial 24 bereitgestellt. Die Koppelung 22 ist dazu ausgestaltet, ein Drehmoment zwischen einem Drehelement 22a und dem anderen Drehelement 22b zu übertragen. Beispielsweise ist die Koppelung 22 eine elektronisch gesteuerte Koppelung, die aus einer Mehrscheibennasskupplung ausgestaltet ist. Das Übertragungsdrehmoment der Koppelung 22 wird gesteuert, und somit ist die Koppelung 22 derart ausgestaltet, dass eine Drehmomentverteilung der Vorder- und Hinterräder kontinuierlich zwischen 100:0 bis 50:50 geändert werden kann. Wenn ein Strom zu einem elektromagnetischen Solenoid (nicht dargestellt) zugeführt wird, der das Übertragungsdrehmoment der Koppelung 22 steuert, wird insbesondere die Koppelung 22 durch eine Eingriffskraft, die zu dem Stromwert proportional ist, in Eingriff gebracht. Wenn dem elektrischen Solenoid beispielsweise kein Strom zugeführt wird, wird die Eingriffskraft der Koppelung 22 null, d. h. das Übertragungsdrehmoment wird null. Demzufolge wird die Drehmomentverteilung auf die Vorder- und Hinterräder 100:0. Wenn der Strom des elektromagnetischen Solenoids erhöht wird und die Koppelung 22 vollständig eingreift, wird die Drehmomentverteilung auf die Vorder- und Hinterräder 50:50. Auf diese Weise wird die Drehmomentverteilung, die in Richtung der Hinterräder übertragen wird, erhöht, wenn der Stromwert, der dem elektrischen Solenoid zugeführt wird, erhöht wird. Die Drehmomentverteilung auf die Vorder- und Hinterräder kann durch den Stromwert kontinuierlich geändert werden. Da die Koppelung 22 eine bekannte Technologie ist, werden Beschreibungen zu dem bestimmten Aufbau und dem Betrieb ausgelassen.
Das andere Drehelement 22b der Koppelung 22 ist mit dem Antriebsritzel 48 verbunden. Das Antriebsritzel 48 greift mit einem Zahnkranz 50r ein, der an einem dritten Drehelement 50, das nachstehend beschrieben wird, ausgebildet ist.
Das dritte Drehelement 50 weist eine zylindrische Form auf, und eine Achse 56L dringt in die innere Umfangsseite des dritten Drehelements 50 ein. Der Zahnkranz 50r greift mit dem Antriebsritzel 48 ein, das auf einer Seite in der axialen Richtung des dritten Drehelements 50 ausgebildet ist. Kupplungszähne 58, welche die zweite Kupplung 54 ausgestalten, die nachstehend beschrieben wird, sind auf der anderen Seite in der axialen Richtung des dritten Drehelements 50 ausgebildet.
Das Heckdifferenzial 24 ist so ausgestaltet, dass es ein Gehäuse 24c und einen Differenzialmechanismus 24d, der mit Kegelrädern ausgestaltet ist, umfasst. Da das Heckdifferenzial 24 eine wohlbekannte Technologie ist, werden Beschreibungen in Bezug auf den bestimmten Aufbau oder den Betrieb des Heckdifferenzials ausgelassen. Kupplungszähne 62 welche die zweite Kupplung 54, die nachstehend beschrieben wird, ausgestalten, sind an dem Gehäuse 24c des Heckdifferenzials 24 ausgebildet.
Die zweite Kupplung 54 ist an einer Leistungsübertragungsstrecke zwischen dem Automatikgetriebe 16 und den Hinterrädern 14 bereitgestellt. Die zweite Kupplung 54 ist eine Klauenkupplung, um die Leistungsübertragungsstrecke zwischen dem Automatikgetriebe 16 und dem Hinterrad 14 wahlweise zu verbinden und zu trennen. Die Kupplung 54 ist insbesondere eine Klauenkupplung, um zwischen dem dritten Drehelement 50 und dem Heckdifferenzial 24 wahlweise zu verbinden und zu trennen. Die zweite Kupplung 54 ist so ausgestaltet, dass sie die Kupplungszähne 58, die Kupplungszähne 62, eine Büchse 60 mit einer zylindrischen Form, und eine Schaltgabel 64, welche die Büchse 60 in der axialen Richtung ansteuert, umfasst. Die Schaltgabel 64 wird beispielsweise durch ein zweites Stellglied 65, das elektrisch gesteuert ist, angesteuert. Innere Umfangszähne 66, die mit den Kupplungszähnen 58 und den Kupplungszähnen 62 eingreifen können, sind an der inneren Umfangsseite der Büchse 60 ausgebildet. Die Position der Büchse 60 wird durch das zweite Stellglied 65 gesteuert, und somit wird ein Eingriffszustand zwischen den Kupplungszähnen 58, 62 und den inneren Umfangszähnen 66 der Büchse 60 geschaltet.
1 zeigt einen Zustand, bei dem die zweite Kupplung 54 getrennt ist. Zu diesem Zeitpunkt ist die Verbindung zwischen dem dritten Drehelement 50 und dem Heckdifferenzial 24 getrennt. Das heißt die Leistungsübertragungsstrecke zwischen der Kardanwelle 20 und den Hinterrädern 14 ist getrennt. Wenn unterdessen in 1 die Büchse 60 durch das zweite Stellglied 65 in Richtung des Hinterrads 14L bewegt wird und die Kupplungszähne 58 und die Kupplungszähne 62 mit den inneren Umfangszähnen 66 der Büchse 60 eingreifen, sind das dritte Drehelement 50 und das Heckdifferenzial 24 miteinander verbunden. Die zweite Kupplung 54 ist beispielsweise ein Verbindungs-Trennungs-Mechanismus der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine Eingriffablauftabelle, die einen Eingriffszustand unter der ersten Kupplung 36, der zweiten Kupplung 54 und der Koppelung 22, der jedem Fahrmodus in dem Fahrzeug 8, die nachstehend beschrieben werden, entspricht, darstellt. In 2 sind in einer 2WD-getrennten Fahrt (2WD-Trennungszustand), die erste Kupplung 36, die zweite Kupplung 54 und die Koppelung 22 getrennt. Demzufolge wird die Leistung von der Maschine 20 nicht auf das zweite Drehelement 34 übertragen, da die Verbindung der ersten Kupplung 36 getrennt ist während die Leistung von der Maschine 10 über das Automatikgetriebe 16 und das Frontdifferenzial 17 auf die Vorderräder 12 übertragen wird. Das heißt die Leistungsübertragungsstrecke zwischen der Maschine 10 und dem Vorderrad 12 wird in einen Leistungsübertragungszustand versetzt. Andererseits ist die Leistungsübertragungsstrecke zwischen der Maschine 10 und dem Hinterrad 14 getrennt.
Die erste Kupplung 36 und die zweite Kupplung 54 sind voneinander getrennt, und somit ist eine Leistungsübertragung in Bezug auf jedes Drehelement (zweites Drehelement 34, angetriebenes Ritzel 40, Kardanwelle 20, Koppelung 22, Antriebsritzel 48, drittes Drehelement 50), das die Leistungsübertragungsstrecke zwischen dem zweiten Drehelement 34 und dem dritten Drehelement 50 ausgestaltet, getrennt. Die Drehungen der Drehelemente sind während einer Fahrt gestoppt, und somit wird ein Mitdrehen der Drehelemente verhindert. Auf diese Weise wird der Fahrwiderstand während der 2WD-getrennten Fahrt weiter verringert, da das Mitdrehen von drehenden Elementen verringert wird. Das Schalten (insbesondere Trennen der zweiten Kupplung 54) in die 2WD-getrennte Fahrt ist ein Beispiel der Trennung in dem Verbindungs-Trennungs-Mechanismus der vorliegenden Erfindung.
In der 2WD-Fahrt (4WD-Bereitschaftszustand), der in 2 gezeigt ist, ist die Koppelung 22 getrennt während die erste Kupplung 36 und die zweite Kupplung 54 miteinander verbunden sind. Demzufolge ist die Koppelung 22 getrennt während die Leistung von der Maschine 10 über das Automatikgetriebe 16 und das Frontdifferenzial 17 auf das Vorderrad 12 übertragen wird, und somit wird die Leistung nicht auf das Hinterrad 14 übertragen. Das heißt die Leistungsübertragungsstrecke zwischen der Maschine 10 und dem Hinterrad 14 ist getrennt während die Leistungsübertragungsstrecke zwischen der Maschine 10 und dem Vorderrad 12 in einen Leistungsübertragungszustand versetzt ist.
Da die erste Kupplung 36 verbunden ist, wenn das erste Drehelement 32 gedreht wird, werden das zweite Drehelement 34, das angetriebene Ritzel 40, die Kardanwelle 20 und das eine Drehelement 22a der Koppelung 22 zusammen gedreht. Da die zweite Kupplung 54 verbunden ist, wenn das Hinterrad 14 gedreht wird, werden das Heckdifferenzial 24, das dritte Drehelement 50, das Antriebsritzel 48 und das andere Drehelement 22b der Koppelung 22 zusammen gedreht. Auf diese Weise werden die Drehelemente zusammen gedreht, da die erste Kupplung 36 und die zweite Kupplung 54 verbunden sind, und die Drehelemente wirken als Fahrwiderstände, die ein Schmieröl oder dergleichen verwirbeln. Daher wird die Kraftstoffeffizienz im Vergleich zu der oben beschriebenen 2WD-getrennten Fahrt herabgesetzt, da während einer Verlangsamung ein Zeitpunkt, zu dem auf ein Gaspedal gestiegen wird, früher vorgenommen wird. Wenn das Schalten von der 2WD-Fahrt auf die 4WD-Fahrt durchgeführt wird, wird jedoch lediglich die Koppelung 22 verbunden. Demzufolge kann ein schnelles Schalten auf die 4WD-Fahrt umgesetzt werden.
In der 4WD-Fahrt sind die erste Kupplung 36, die zweite Kupplung 54 und die Koppelung 22 miteinander verbunden. Demzufolge wird die Leistung von der Maschine 10 über das Automatikgetriebe 16 und das Frontdifferenzial 17 auf das Vorderrad 12 übertragen, und ein Teil der Leistung der Maschine 10 wird über die Kardanwelle 20, die Koppelung 22 und das Heckdifferenzial 24 oder dergleichen auf das Hinterrad 14 übertragen. Das heißt die Leistungsübertragungsstrecke zwischen der Maschine 10 und dem Vorderrad 12 kann die Leistung übertragen, und die Leistungsübertragungsstrecke zwischen der Maschine 10 und dem Hinterrad 14 kann Leistung übertragen. In der 4WD-Fahrt wird das Übertragungsdrehmoment der Koppelung 22 gesteuert, und somit wird die Drehmomentverteilung auf die Vorder- und Hinterräder geeignet angepasst.
3 ist ein funktionales Blockdiagramm, das ein Steuersystem der elektronischen Steuereinheit 80, die das Fahrzeug 8 steuert, darstellt und einen Hauptabschnitt einer Steuerfunktion übereinstimmend mit einem Schalten des Vorderradantriebs und des Hinterradantriebs, die nachstehend beschrieben wird, darstellt. Die elektronische Steuereinheit 80 ist beispielsweise so ausgestaltet, dass sie einen sogenannten Mikrocomputer mit einer CPU, einem RAM, und einem ROM, einer Eingangs-Ausgangs-Schnittstelle oder dergleichen umfasst. Die CPU führt verschiedene Steuerungen des Fahrzeugs 8 durch, indem Signalverarbeitungen übereinstimmend mit Programmen, die in dem ROM vorab gespeichert sind, ausgeführt werden während eine temporäre Speicherfunktion des RAM verwendet wird. Die elektronische Steuereinheit 80 führt beispielsweise eine Abgabesteuerung der Maschine 10, eine Übertragungssteuerung des Automatikgetriebes 16, eine Verbindungs-Trennungs-Steuerung der ersten Kupplung 36 und der zweiten Kupplung 54, eine Drehmomentkapazitätssteuerung der Koppelung 22, oder dergleichen durch. Die elektronische Steuereinheit 80 der vorliegenden Ausführungsform kann aus einer Mehrzahl von Steuervorrichtungen wie einer E/G-ECU bzw. M/G-ECU bzw. Motor/Generator-ECU, welche die Abgabe der Maschine 10 steuert, eine 4WD-ECU, welche die Fahrzustände der Vorder- und Hinterräder steuert, eine T/M-ECU, welche die Schaltzustände des Automatikgetriebes 16 steuert, oder dergleichen ausgestaltet sein, und sie kann als eine Steuervorrichtung ausgebildet sein.
Wie in 3 gezeigt ist, werden der elektronischen Steuereinheit 80 ein Signal, das eine Gaspedalstellung Acc, die einem Betätigungsbetrag des Gaspedals entspricht, der durch einen Gaspedalstellungssensor 82 erfasst wird, ein Signal, das eine Drosselöffnung θth eines elektronischen Drosselventils, das durch einen Drosselöffnungssensor 84 erfasst wird, ein Signal, das eine Maschinendrehzahl Ne angibt, die durch einen Maschinendrehzahlsensor 86 erfasst wird, ein Signal, das eine Fahrzeuggeschwindigkeit V angibt, die einer Drehzahl Nout der Ausgangswelle des Automatikgetriebes 16 entspricht, die durch einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 88 erfasst wird, ein Signal, das Nr angibt, was eine Drehzahl von jedem Rad ist, die durch den Radgeschwindigkeitssensor 90 erfasst wird, ein Signal, das eine Schaltposition (Betätigungsposition) Psh eines Schalthebels angibt, die durch einen Schaltpositionssensor 92 erfasst wird, ein Signal, das den Betriebszustand einer Fußbremse angibt, der durch den Fußbremsenschalter 94 erfasst wird, ein Signal, das einen Lenkungswinkel θ angibt, der durch einen Lenkungssensor 96 erfasst wird, ein Signal, das eine Fahrzeuglängsbeschleunigung G angibt, die durch einen Beschleunigungssensor 98 erfasst wird, ein Signal, das eine Gierrate Y (Gierwinkel) angibt, die durch einen Gierratensensor 100 erfasst wird, ein Signal, das einen Fahrmodus des Fahrzeugs 8 angibt, der durch einen 4WD-Umschaltschalter 102 erfasst wird, ein Signal, das einen Fahrzeugzwischenabstand L zwischen einem vorausfahrenden Fahrzeug und einem Fahrzeug angibt, der durch einen Fahrzeugzwischensensor 103 erfasst wird, ein Signal, das eine Maschinenkühlmitteltemperatur THew eines Maschinenkühlwassers angibt, die durch einen Maschinenkühlmitteltemperatursensor 105 erfasst wird, ein Signal, das eine Öltemperatur Toil eines Hydrauliköls des Automatikgetriebes 16 angibt, die durch einen Hydrauliköltemperatursensor 107 erfasst wird, ein Signal, das eine äußere Lufttemperatur Tair angibt, die durch einen äußeren Lufttemperatursensor 108 erfasst wird, ein Signal, das eine Öltemperatur Teoil eines Maschinenöls angibt, die durch einen Maschinenöltemperatursensor 109 erfasst wird, oder dergleichen zugeführt.
Der Maschinenabgabesteuervorrichtung 104 wird von der elektronischen Steuereinheit 80 ein Maschinenabgabe-Steuerbefehlssignal zum Steuern der Abgabe der Maschine 10 zugeführt. Die elektronische Steuereinheit 80 gibt insbesondere ein Drosselventilöffnungssignal, das ein Drosselstellglied ansteuert, um die Drosselventilöffnung θth des elektronischen Drosselventils zu steuern, ein Einspritzsignal zum Steuern einer Menge des Kraftstoffs, die von der Kraftstoffeinspritzvorrichtung eingespritzt wird, ein Zündzeitpunktsignal zum Steuern eines Zündzeitpunkts der Maschine 10 durch eine Zündvorrichtung, und dergleichen ausgegeben. Von der elektronischen Steuereinheit 80 wird ein Schaltbefehlssignal an einer Hydrauliksteuervorrichtung 106 zum Steuern des Schaltzustands des Automatikgetriebes 16 ausgegeben. Von der elektronischen Steuereinheit 80 wird ein Betriebssignal eines ersten Stellglieds 47, das die Verbindung und Trennung der ersten Kupplung 36 schaltet, ein Betriebssignal eines zweiten Stellglieds 56, das die Verbindung und Trennung der zweiten Kupplung 54 schaltet, ein Übertragungsdrehmomentsignal für einen elektromagnetischen Solenoid (nicht dargestellt), der das Übertragungsdrehmoment der Koppelung 22 steuert, und dergleichen ausgegeben.
In dem Fahrzeug 8, das wie oben beschrieben ausgestaltet ist, führt die elektronische Steuereinheit 80 eine sogenannte Leerlaufträgheitsfahrt (nachstehend als N-Trägheitslauf bezeichnet) durch, bei dem das Automatikgetriebe 16 so gesteuert wird, dass es in einem Leerlaufzustand ist, oder das Übertragungsdrehmoment so gesteuert wird, dass es kleiner oder größer als ein vorbestimmter Wert ist, wenn während der Fahrt eine vorbestimmte Bedingung erfüllt ist, und es wird eine Trägheitsfahrt durchgeführt. Wenn der N-Trägheitslauf durchgeführt wird, wird der Fahrwiderstand im Vergleich zu einer Maschinenbremsfahrt verringert. Daher kann ein Fahrer während der Trägheitsfahrt einen Zeitpunkt, zu dem der Fahrer auf das Gaspedal steigt, aufschieben. Demzufolge wird die Kraftstoffeffizienz verbessert. Falls jedoch in dem Fahrzeug 8 die erste Kupplung 36 und die zweite Kupplung 54 miteinander verbunden sind, werden die Drehelemente von dem Automatikgetriebe 16 bis zu dem Hinterrad 14 zusammen gedreht, selbst wenn das Automatikgetriebe 16 so gesteuert wird, dass es in dem Leerlaufzustand ist, oder das Übertragungsdrehmoment so gesteuert wird, dass es kleiner oder gleich dem vorbestimmten Wert ist. Wenn die Drehelemente zusammen gedreht werden und das Schmieröl verwirbelt wird, bewirkt dies den Fahrwiderstand, und somit kann keine ausreichende Wirkung zur Verbesserung der Kraftstoffeffizienz erreicht werden. Demzufolge besteht Raum für eine weitere Verbesserung. Daher wählt die elektronische Steuereinheit 80 dann, wenn die Trägheitsfahrt in einem Zustand durchgeführt wird, bei dem das Automatikgetriebe 16 so gesteuert wird, dass es in dem Leerlaufzustand ist, oder das Übertragungsdrehmoment so gesteuert wird, dass es kleiner oder gleich dem vorbestimmten Wert ist, einen optimalen Fahrmodus aus und somit wird der Fahrwiderstand während der Trägheitsfahrt weiter verringert, und die Kraftstoffeffizienz wird weiter verbessert. Nachstehend wird der Steuerbetrieb der elektronischen Steuereinheit 80 gemäß der vorliegenden Erfindung ausführlich beschrieben.
Die elektronische Steuereinheit 80 ist so ausgestaltet, dass sie funktionell eine Maschinenabgabe-Steuereinheit 110, eine Getriebesteuereinheit 112, eine N-Trägheitslauf-Zulassungsbestimmungseinheit 114, eine N-Trägheitslauf-Stoppbestimmungseinheit 115, eine Antriebsschaltsteuereinheit 116, eine Antriebsschaltungs-Zulassungsbestimmungseinheit 118, eine Antriebsschaltungs-Stoppbestimmungseinheit 119 und eine Schaltzustands-Änderungseinheit 120 umfasst. In 3 ist die 4WD-ECU so ausgestaltet, dass sie funktionell die Antriebsschaltungs-Steuereinheit 116, die Antriebsschaltungs-Zulassungsbestimmungseinheit 118, die Antriebsschaltungs-Stoppbestimmungseinheit 119 und die Schaltzustands-Änderungseinheit 120 umfasst, wobei die E/G-ECU bzw. M/G-ECU bzw. Motor/Generator-ECU so ausgestaltet ist, dass sie funktionell die Maschinenabgabe-Steuereinheit 110 umfasst, und die T/M-ECU ist so ausgestaltet, dass sie funktionell die Getriebesteuereinheit 112, die N-Trägheitsfahrt-Zulassungsbestimmungseinheit 114 und die N-Trägheitsfahrt-Stoppbestimmungseinheit 115 umfasst. Die ECUs sind nicht notwendigerweise darauf beschränkt, diese Funktionen zu umfassen.
Die Maschinenabgabe-Steuereinheit 110 berechnet eine erforderliche Antriebskraft Tr basierend auf einer tatsächlichen Gaspedalstellung Acc (oder Drosselöffnung θth) und einer tatsächlichen Fahrzeuggeschwindigkeit V aus einem Antriebskraftkennfeld, indem beispielsweise die Gaspedalstellung Acc (oder die Drosselöffnung θth) und die Fahrzeuggeschwindigkeit V, die vorab erlangt und gespeichert wurden, als Variable eingestellt werden. Ferner wird ein Schaltverhältnis oder dergleichen des Automatikgetriebes 16 bei der Berechnung der erforderlichen Antriebskraft Tr berücksichtigt, und somit wird das Maschinendrehmoment Te berechnet, das durch die Maschine 10 abgegeben werden soll. Die Maschinenabgabe-Steuereinheit 110 gibt ein Befehlssignal in Bezug auf die Maschinenabgabesteuervorrichtung 104 aus, um das berechnete Maschinendrehmoment Te zu erlangen.
Wenn die Schaltposition Psh eine D-Position ist, die eine Vorwärtsfahrtposition ist, bestimmt die Getriebesteuereinheit 112 beispielsweise basierend auf der tatsächlichen Gaspedalstellung Acc (oder Drosselöffnung θth) und der tatsächlichen Fahrzeuggeschwindigkeit V aus einem Schaltkennfeld, in dem beispielsweise die Gaspedalstellung Acc (oder Drosselöffnung θth) und die Fahrzeuggeschwindigkeit V, die vorab erlangt und gespeichert wurden, als Variablen eingestellt sind, eine Schaltstufe, in die geschaltet werden soll. Die Getriebesteuereinheit gibt an die hydraulische Steuervorrichtung 106 einen Befehl aus, der in die vorbestimmte Schaltstufe schaltet.
Wenn die vorbestimmte Bedingung erfüllt ist, führt die Getriebesteuereinheit 112 einen sogenannten N-Trägheitslauf durch, bei dem das Fahrzeug 8 in dem Zustand, bei dem das Automatikgetriebe 16 so gesteuert wird, dass es in dem Leerlaufzustand ist, oder das Übertragungsdrehmoment so gesteuert wird, dass es kleiner oder gleich dem vorbestimmten Wert ist, durch eine Massenträgheit fährt. Ob die vorbestimmte Bedingung, bei der das Schalten in den N-Trägheitslauf zugelassen wird, vorliegt oder nicht, wird hierbei durch die N-Trägheitslauf-Zulassungsbestimmungseinheit 114 bestimmt. Beispielsweise bestimmt die N-Trägheitsfahrt-Zulassungsbestimmungseinheit 114, ob das Schalten in den N-Trägheitslauf zugelassen wird oder nicht, basierend darauf, ob eine Mehrzahl von Zulassungsbedingungen des N-Trägheitslaufschaltens, die nachstehend beschrieben werden, erfüllt sind oder nicht. Das heißt jede der Zulassungsbedingungen, die nachstehend beschrieben werden, ist ein Beispiel für die Zulassungsbedingung, bei der das Übertragungsdrehmoment des Getriebes der vorliegenden Erfindung so gesteuert wird, dass es kleiner oder gleich dem vorbestimmten Wert ist.
Beispielsweise bestimmt die N-Trägheitslauf-Zulassungsbestimmungseinheit 114, ob die Gaspedalstellung Acc kleiner als ein vorbestimmter Wert A1 ist oder nicht (Acc < A1). Der vorbestimmte Wert A1 ist basierend auf einem Experiment oder dergleichen vorab eingestellt. Beispielsweise ist der vorbestimmte Wert A1 auf einen Wert in der Nähe von null eingestellt, bei dem der von dem Fahrer angeforderte Wert auf ungefähr null bestimmt ist. Wenn die Gaspedalstellung Acc kleiner als der vorbestimmte Wert A1 ist, wird bestimmt, dass die Zulassungsbedingung des N-Trägheitslaufs erfüllt ist.
Die N-Trägheitslauf-Zulassungsbestimmungseinheit 114 bestimmt z. B., ob die Fahrzeuggeschwindigkeit V gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert V1 ist oder nicht (V ≥ V1). Der vorbestimmte Wert V1 ist basierend auf einem Experiment oder dergleichen vorab eingestellt. Der vorbestimmte Wert V1 ist auf eine relativ hohe Geschwindigkeit eingestellt, bei der die Trägheitsfahrt zugelassen wird. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V gleich oder größer als der vorbestimmte Wert V1 ist, wird bestimmt, dass die Zulassungsbedingung des N-Trägheitslaufs erfüllt ist.
Die N-Trägheitslauf-Zulassungsbestimmungseinheit 114 bestimmt, ob ein Lenkungswinkel θ kleiner als ein vorbestimmter Wert θ1 ist oder nicht (θ < θ1). Der vorbestimmte Wert θ1 ist basierend auf einem Experiment oder dergleichen vorab eingestellt. Der vorbestimmte Wert θ1 wird beispielsweise auf einen niedrigen Wert eingestellt, durch den bestimmt ist, dass das Fahrzeug 8 stabil ist, selbst wenn es in den N-Trägheitslauf geschaltet wird. Wenn der Lenkungswinkel θ kleiner als der vorbestimmte Wert θ1 ist, wird bestimmt, dass die Zulassungsbedingung des N-Trägheitslaufs erfüllt ist.
Die N-Trägheitslauf-Zulassungsbestimmungseinheit 114 bestimmt, ob ein Fahrzeugzwischenabstand L zwischen einem vorherfahrenden Fahrzeug und einem Fahrzeug gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert L1 ist oder nicht (L ≥ L1). Der vorbestimmte Wert L1 ist basierend auf einem Experiment oder dergleichen vorab eingestellt. Beispielsweise ist der vorbestimmte Wert L1 auf einen ausreichenden Fahrzeugzwischenabstand eingestellt, bei dem das Fahrzeug nicht mit dem vorherfahrenden Fahrzeug kollidiert, selbst wenn das vorausfahrende Fahrzeug plötzlich stoppt. Wenn der Fahrzeugzwischenabstand L gleich oder größer als der vorbestimmte Wert L1 ist, wird bestimmt, dass die Zulassungsbedingung für den N-Trägheitslauf erfüllt ist.
Die N-Trägheitslauf-Zulassungsbestimmungseinheit 114 bestimmt, ob ein derzeitiger Fahrzustand ein anderer Fahrzustand als der N-Trägheitslauf ist oder nicht (in einem Fahrzustand eines Nicht-N-Trägheitslaufs). Wenn der derzeitige Fahrzustand bereits in dem N-Trägheitslauf ist, wird bestimmt, ob in den N-Trägheitslauf geschaltet werden kann oder nicht, da es unmöglich ist, in den N-Trägheitslauf zu schalten. Wenn der derzeitige Fahrzustand in einem Fahrzustand des Nicht-N-Trägheitslaufs ist, wird bestimmt, dass die Zulassungsbedingung für den N-Trägheitslauf erfüllt ist.
Wenn die oben beschriebene Mehrzahl von Bedingungen erfüllt ist, bestimmt die N-Trägheitslauf-Zulassungsbestimmungseinheit 114, dass das Schalten in den N-Trägheitslauf zugelassen wird. Wenn bestimmt wird, dass das Schalten in den N-Trägheitslauf durchgeführt wird, führt die Getriebesteuereinheit 112 die Drehmomentsteuerung der Vorwärtskupplung des Automatikgetriebes 16 durch und steuert die Drehmomentsteuerung so, dass sie in dem Leerlaufzustand ist, oder sie steuert das Übertragungsdrehmoment so, dass es kleiner oder gleich dem vorbestimmten Wert ist. Der vorbestimmte Wert ist auf einen niedrigen Wert eingestellt, bei dem das Automatikgetriebe 116 annähernd nicht geändert wird, wie in dem Leerlaufzustand.
Während das Automatikgetriebe 16 so gesteuert wird, dass es in dem Leerlaufzustand ist, oder das Übertragungsdrehmoment so gesteuert wird, dass es kleiner oder gleich dem vorbestimmten Wert ist, und wenn die Gaspedalstellung Acc null ist, stoppt hierbei die Motorabgabesteuereinheit 110 eine Kraftstoffzufuhr und stoppt den Motor 10. Die Maschinenabgabe-Steuereinheit 110 stoppt die Maschine 10 zu demselben Zeitpunkt wie das Starten des Schaltens der Getriebesteuereinheit 112 in den N-Trägheitslaufzustand oder nachdem eine vorbestimmte Zeit abgelaufen ist (z. B. nachdem die Getriebesteuereinheit in den neutralen Zustand geschaltet hat oder das Übertragungsdrehmoment so gesteuert wird, dass es kleiner oder gleich dem vorbestimmten Wert ist).
Wenn eine Bedingung zum Stoppen des N-Trägheitslaufs während der Fahrt in dem Zustand erfüllt ist, bei dem sie in den N-Trägheitslauf geschaltet ist, führt die Getriebesteuereinheit 112 entweder ein Schalten des Automatikgetriebes 16 in einen Leistungsübertragungsbereich (D-Bereich) oder ein Zurückkehren zu der Größe, durch die eine normale Fahrt möglich ist, durch, und sie stoppt den N-Trägheitslauf. Ob der N-Trägheitslauf gestoppt wird oder nicht, wird durch die N-Trägheitslauf-Stoppbestimmungseinheit 115 bestimmt. Beispielsweise bestimmt die N-Trägheitslauf-Stoppbestimmungseinheit 115 basierend auf einer Mehrzahl von N-Trägheitslauf-Stoppbedingungen, die nachstehend beschrieben werden, ob der N-Trägheitslauf gestoppt wird oder nicht.
Die N-Trägheitslauf-Stoppbestimmungseinheit 115 bestimmt, ob der derzeitige Fahrzustand in dem N-Trägheitslauf ist oder nicht. Wenn der Fahrzustand des derzeitigen Zeitpunkts in dem anderen Fahrzustand (Nicht-N-Trägheitslauf) als der N-Trägheitslauf ist, wird vorab bestätigt, ob das Schalten aus dem N-Trägheitslauf möglich ist oder nicht, da das Schalten aus dem N-Trägheitslauf unmöglich ist.
Beispielsweise bestimmt die N-Trägheitslauf-Stoppbestimmungseinheit 115, ob die Gaspedalstellung Acc gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert A2 ist oder nicht (Acc ≥ A2). Der vorbestimmte Wert A2 ist ein Wert, der basierend auf einem Experiment oder dergleichen vorab bestimmt ist, und der z. B. auf einen Wert eingestellt ist, bei dem bestimmt ist, dass die Antriebskraftanforderung (Beschleunigungsanforderung) des Fahrers erzeugt wird. Wenn die Gaspedalstellung Acc gleich oder größer als der vorbestimmte Wert A2 ist, wird bestimmt, dass die Stoppbedingung für den N-Trägheitslauf erfüllt ist.
Beispielsweise bestimmt die N-Trägheitslauf-Stoppbestimmungsbedingung 115, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit V kleiner als ein vorbestimmter Wert V2 ist oder nicht (V < V2). Der vorbestimmte Wert V2 ist ein Wert, der basierend auf einem Experiment oder dergleichen vorab bestimmt wird. Beispielsweise ist der vorbestimmte Wert V2 auf eine untere Grenze der Fahrzeuggeschwindigkeit V, bei welcher der N-Trägheitslauf durchgeführt werden kann, eingestellt. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V kleiner als die vorbestimmte Geschwindigkeit V2 ist, wird bestimmt, dass die Stoppbedingung des N-Trägheitslaufs erfüllt ist.
Beispielsweise bestimmt die N-Trägheitslauf-Stoppbestimmungseinheit 115, ob der Lenkungswinkel θ gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert θ2 ist oder nicht (θ ≥ θ2). Der vorbestimmte Wert θ2 ist ein Wert, der basierend auf einem Experiment oder dergleichen vorab bestimmt wird, und z. B. auf einen Schwellwert eines Werts eingestellt ist, bei dem eine Stabilität des Fahrzeugs 8 in dem N-Trägheitslauf herabgesetzt ist. Wenn der Lenkungswinkel θ gleich oder größer als der vorbestimmte Wert θ2 ist, wird bestimmt, dass die Stoppbedingung des N-Trägheitslaufs erfüllt ist.
Beispielsweise bestimmt die N-Trägheitslauf-Stoppbestimmungsbedingung 115, ob der Fahrzeugzwischenabstand L zwischen dem vorausfahrenden Fahrzeug und einem Fahrzeug kleiner als ein vorbestimmter Wert L2 ist oder nicht (L < L2). Der vorbestimmte Wert L2 ist basierend auf einem Experiment oder dergleichen vorab bestimmt. Beispielsweise ist der vorbestimmte Wert L2 auf einem Schwellwert des Fahrzeugzwischenabstands eingestellt, bei dem ein Kollisionsrisiko mit dem vorausfahrenden Fahrzeug in dem N-Trägheitslauf erzeugt wird, wenn das vorausfahrende Fahrzeug plötzlich stoppt. Wenn der Fahrzeugzwischenabstand L kleiner als der vorbestimmte Wert L2 ist, wird bestimmt, dass die Stoppbedingung des N-Trägheitslaufs erfüllt ist.
Wenn der derzeitige Fahrzustand in dem N-Trägheitslaufzustand ist und eine der Stoppbedingungen erfüllt ist (Acc ≥ A2, V < V2, θ > θ2, L < L2), bei welcher der N-Trägheitslauf in Bezug auf die Gaspedalstellung Acc, die Fahrzeuggeschwindigkeit V, den Lenkungswinkel θ und den Fahrzeugzwischenabstand L gestoppt wird, erfüllt ist, bestimmt die N-Trägheitslauf-Stoppbestimmungseinheit 115, dass der N-Trägheitslauf gestoppt wird. Zu derselben Zeit wie eine, zu der die Bestimmung zum Stoppen des N-Trägheitslaufs durchgeführt wird, und einer, nachdem eine vorbestimmte Zeit abgelaufen ist, startet die Getriebesteuereinheit 112 entweder die Steuerung zum Schalten des Automatikgetriebes 16 in den Leistungsübertragungsbereich (D-Bereich) oder die Steuerung zum Erhöhen des Übertragungsdrehmoments. Parallel hierzu startet die Maschinenabgabe-Steuereinheit 110 während dem Stopp die Steuerung zum Starten der Maschine 10, wenn die Bestimmung zum Stoppen des N-Trägheitslaufs durchgeführt ist.
Wenn eine Zulassungsbedingung (nachstehend als Trennungszulassungsbedingung bezeichnet), die das Trennen der ersten Kupplung 36 (Schaltmechanismus) und der zweiten Kupplung 54 (Verbindungs-Trennungs-Mechanismus) zulässt, d. h. eine Zulassungsbedingung (nachstehend als Trennungszulassungsbedingung bezeichnet), die das Schalten in die 2WD-getrennte Fahrt zulässt, erfüllt ist, trennt die Antriebsschaltsteuereinheit 116 die erste Kupplung 36 und die zweite Kupplung 54, sodass in die 2WD-getrennte Fahrt geschaltet wird. Insbesondere führt die Antriebsschaltsteuereinheit 116 eine Rückkopplungssteuerung durch, sodass der Ansteuerungsbetrag des ersten Stellglieds 47, das die erste Kupplung 36 steuert, einen Zielansteuerungsbetrag erreicht, durch den die erste Kupplung 36 getrennt wird, und sie führt eine Rückkopplungssteuerung durch, sodass der Ansteuerungsbetrag des zweiten Stellglieds 65, das die zweite Kupplung 54 steuert, einen Zielansteuerungsbetrag erreicht, durch den die zweite Kupplung 54 getrennt wird. Wenn die erste Kupplung 36 und die zweite Kupplung 54 getrennt werden, steuert die Antriebsschaltsteuereinheit 116 den Zustand derart, dass der 2WD-getrennte Fahrtzustand aufrechterhalten wird bis die Trennungstoppbedingung, die nachstehend beschrieben wird, erfüllt ist. Zu diesem Zeitpunkt ist die Leistungsübertragung der Leistungsübertragungsstrecke zwischen der ersten Kupplung 36 und der zweiten Kupplung 54 getrennt. Demzufolge wird das Mitdrehen der drehenden Elemente (das zweite Drehelement 34, das angetriebene Ritzel 40, die Kardanwelle 20, die Koppelung 22, das Antriebsritzel 48 und das dritte Drehelement 50) welche die Leistungsübertragungsstrecke ausgestalten, verhindert. Daher verwirbeln die drehenden Elemente kein Schmieröl, und somit wird der Fahrwiderstand weiter verringert. Ebenso wird der Zeitpunkt, zudem die Beschleunigungsanforderung ausgegeben wird, indem der Fahrer auf das Gaspedal steigt, aufgeschoben und somit wird die Kraftstoffeffizienz weiter verbessert.
Ob die Trennungszulassungsbedingung zum Durchführen des Schaltens in die 2WD-getrennte Fahrt erfüllt ist oder nicht, wird basierend auf der Antriebsschaltzulassungsbestimmungseinheit 118 bestimmt. Die Antriebsschaltzulassungsbestimmungseinheit 118 bestimmt basierend auf einer Mehrzahl von Zulassungsbedingungen, die nachstehend beschrieben werden, ob die Trennungszulassungsbedingung erfüllt ist oder nicht. Die Trennungszulassungsbedingung ist beispielsweise die Bedingung, die das Trennen des Verbindungs-Trennungs-Mechanismus der vorliegenden Erfindung zulässt.
Beispielsweise bestimmt die Antriebsschaltzulassungsbestimmungseinheit 118, dass ein Reibungskoeffizient auf einer Fahrbahn während der Fahrt gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert μ1 ist (μ ≥ μ1). Der vorbestimmte Wert μ1 ist basierend auf einem Experiment oder dergleichen vorab eingestellt. Der vorbestimmte Wert μ1 ist auf einen Wert eingestellt, bei dem die Möglichkeit eines Rutschens bzw. Schlupfs während der Fahrt herabgesetzt ist. Der Reibungskoeffizient μ auf der Fahrbahnoberfläche wird beispielsweise basierend auf Informationen wie Fahrbahnoberflächeninformationen oder Wetterinformationen, die durch eine übliche Kommunikation zugeführt werden, abgeschätzt. Wenn der Reibungskoeffizient μ gleich oder größer als der vorbestimmte Wert μ1 ist, wird bestimmt, dass die Zulassungsbedingung erfüllt ist.
Beispielsweise bestimmt die Antriebsschaltzulassungsbestimmungseinheit 118, ob ein Schlupfbetrag S oder ein Schlupfverhältnis Sr von jedem von den Vorder- und Hinterrädern kleiner als ein vorbestimmter Wert S1 (Sr1) ist oder nicht. Der Schlupfbetrag S wird durch einen absoluten Wert (|Nf – Nr|) zwischen der Drehzahl Nf der Vorderräder 12 und der Drehzahl Nr der Hinterräder 14 berechnet. Beispielsweise wird das Schlupfverhältnis Sr durch Dividieren (S/Nv) des Schlupfbetrags S durch die Drehzahl Nv der Räder, die durch die Fahrzeuggeschwindigkeit V berechnet wird, berechnet. Der vorbestimmte Wert S1 (Sr1) wird durch ein Experiment oder dergleichen vorab bestimmt. Der vorbestimmte Wert S1 (Sr1) ist auf einen niedrigen Wert eingestellt, bei dem eine Stabilität des Fahrzeugs annähernd beibehalten werden kann, selbst wenn in die 2WD-getrennte Fahrt geschaltet wird. Wenn der Schlupfbetrag S oder das Schlupfverhältnis Sr kleiner als der vorbestimmte Wert ist (S < S1 oder Sr < Sr1), wird bestimmt, dass die Zulassungsbedingung erfüllt ist.
Beispielsweise speichert die Antriebsschaltzulassungsbestimmungseinheit 118 einen Schlupfverlauf der Fahrbahnoberfläche, auf der das Fahrzeug 8 rutscht (der Schlupfbetrag S ist gleich oder größer als der vorbestimmte Wert) während der vergangenen Fahrt und bestimmt, ob der Schlupfverlauf auf der Fahrbahnoberfläche während der Fahrt vorliegt. Wenn der Schlupfverlauf nicht vorliegt wird bestimmt, dass die Zulassungsbedingung erfüllt ist.
Wenn das Steigen auf das Gaspedal plötzlich losgelassen wird (plötzliche Aus-Betätigung des Gaspedals), bestimmt die Antriebsschaltzulassungsbestimmungseinheit 118, ob die abgelaufene Zeit T ab der Betätigungen einen vorbestimmten Wert Tac1 durchläuft oder nicht. Der vorbestimmte Wert Tac1 ist basierend auf einem Experiment oder dergleichen vorab eingestellt. Der vorbestimmte Wert Tac1 ist auf einen Wert eingestellt, bei dem eine Änderung der Antriebskraft durch das plötzliche Loslassen eines Steigens auf das Gaspedal annähernd konvergiert. Wenn die abgelaufene Zeit T den vorbestimmten Wert Tac1 durchläuft (T > Tac1), wird bestimmt, dass die Zulassungsbedingung erfüllt ist.
Beispielsweise bestimmt die Antriebsschaltzulassungsbestimmungseinheit 118, ob der Lenkungswinkel θ kleiner als ein vorbestimmter Winkel θ2 ist oder nicht (θ < θ2). Der vorbestimmte Wert θ2 ist durch ein Experiment oder dergleichen vorab eingestellt. Der vorbestimmte Winkel θ2 ist auf einen niedrigen Wert eingestellt, der die Stabilität des Fahrzeugs 8 annähernd nicht beeinflusst, selbst wenn in die 2WD-getrennte Fahrt geschaltet wird. Wenn der Lenkungswinkel θ kleiner als der vorbestimmte Wert θ2 ist, wird bestimmt, dass die Zulassungsbedingung erfüllt ist.
Beispielsweise bestimmt die Antriebsschaltzulassungsbestimmungseinheit 118, ob ein Fahrzeuggeschwindigkeitsschwankungsverhältnis ΔV (Fahrzeuggeschwindigkeitsschwankungsverhältnis), das ein Änderungsbetrag pro Zeiteinheit der Fahrzeuggeschwindigkeit V ist, kleiner als ein vorbestimmter Wert ΔV1 ist oder nicht (ΔV < ΔV1). Der vorbestimmte Wert ΔV1 ist basierend auf einem Experiment oder dergleichen auf einen Wert vorab eingestellt. Der vorbestimmte Wert ΔV1 ist auf einen Wert eingestellt, bei dem das Fahrzeug 8 stabilisiert ist, selbst wenn in die 2WD-getrennte Fahrt geschaltet wird. Wenn das Fahrzeuggeschwindigkeitsschwankungsverhältnis ΔV der Fahrzeuggeschwindigkeit V kleiner als der vorbestimmte Wert ΔV1 ist, wird bestimmt, dass die Zulassungsbedingung erfüllt ist.
Beispielsweise bestimmt die Antriebsschaltzulassungsbestimmungseinheit 118, ob ein Maschinendrehmomentschwankungsverhältnis ΔTe (nachstehend als Drehmomentschwankungsverhältnis ΔTe bezeichnet), das ein Änderungsbetrag von dem Maschinendrehmoment Te pro Zeiteinheit ist, kleiner als ein vorbestimmter Wert ΔTe1 oder nicht (ΔTe < ΔTe1). Der vorbestimmte Wert ΔTe1 ist basierend auf einem Experiment oder dergleichen vorab eingestellt. Der vorbestimmte Wert ΔTe1 ist auf einen Wert eingestellt, bei dem das Fahrzeug 8 stabilisiert ist, selbst wenn in die 2WD-getrennte Fahrt geschaltet wird. Wenn das Drehschwankungsverhältnis ΔTe kleiner als der vorbestimmte Wert ΔTe1 ist, wird bestimmt, dass die Zulassungsbedingung erfüllt ist.
Die Antriebsschaltzulassungsbestimmungseinheit 118 bestimmt, ob der Fahrzustand zu dem derzeitigen Zeitpunkt in einem anderen Fahrzustand als die 2WD-getrennten Fahrt ist oder nicht. Wenn der Fahrzustand zu dem derzeitigen Zeitpunkt vorab in dem 2WD-getrennten Fahrzustand ist, ist ein Schalten in die 2WD-getrennte Fahrt nicht erforderlich, und es wird bestätigt, ob der Fahrzustand in der 2WD-getrennten Fahrt ist oder nicht. Wenn der Fahrzustand in dem anderen Fahrzustand als der 2WD-getrennten Fahrt ist, ist die Zulassungsbedingung erfüllt.
Wenn alle oben beschriebenen Zulassungsbedingungen erfüllt sind, bestimmt die Antriebsschaltzulassungsbestimmungseinheit 118, dass die Trennungszulassungsbedingung erfüllt ist. Wenn die Antriebsschaltsteuereinheit 116 die Schaltzulassungsbestimmung in die 2WD-getrennte Fahrt empfängt, startet die Antriebsschaltsteuereinheit die Schaltsteuerung in die 2WD-getrennte Fahrt.
Wenn eine Bedingung (nachstehend als eine Trennungsstoppbedingung bezeichnet) zum Stoppen der 2WD-getrennten Fahrt erfüllt ist während die Fahrt durch die 2WD-getrennte Fahrt durchgeführt wird, verbindet die Antriebsschaltsteuereinheit 116 die erste Kupplung 36 und die zweite Kupplung 54 und schaltet die Fahrt entweder auf die 4WD-Fahrt oder auf die 2WD-Fahrt.
Ob die Trennungsstoppbedingung, welche die 2WD-getrennte Fahrt stoppt, erfüllt ist oder nicht, wird durch die Antriebsschaltungs-Stoppbestimmungseinheit 119 bestimmt. Beispielsweise bestimmt die Antriebsschaltungs-Stoppbestimmungseinheit 119 basierend auf einer Mehrzahl von Stoppbedingungen, welche die 2WD-getrennte Fahrt stoppen, und nachstehend beschrieben sind, ob die Trennungsstoppbedingung erfüllt ist oder nicht während die Fahrt durch die 2WD-getrennte Fahrt durchgeführt wird.
Beispielsweise bestimmt die Antriebsschaltungs-Stoppbestimmungseinheit 119, ob die Fahrt durch die derzeitige 2WD-getrennte Fahrt durchgeführt wird oder nicht. Wenn die Fahrt durch die 2WD-getrennte Fahrt durchgeführt wird, wird bestimmt, dass die Stoppbedingung erfüllt ist.
Beispielsweise bestimmt die Antriebsschaltungs-Stoppbestimmungseinheit 119, ob der Reibungskoeffizient μ auf der Fahrbahnoberfläche während der Fahrt kleiner als ein vorbestimmter Wert μ2 ist oder nicht (μ < μ2). Der vorbestimmte Wert μ2 ist basierend auf einem Experiment oder dergleichen vorab eingestellt. Beispielsweise ist der vorbestimmte Wert μ2 auf einen Schwellwert des Reibungskoeffizienten μ eingestellt, bei dem leicht ein Schlupf erzeugt wird. Wenn der Reibungskoeffizient μ kleiner als der vorbestimmte Wert μ2 ist, wird bestimmt, dass die Stoppbedingung erfüllt ist.
Beispielsweise bestimmt die Antriebsschaltungs-Stoppbestimmungseinheit 119, ob der Schlupfbetrag S oder das Schlupfverhältnis Sr der Antriebsräder gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert S2 (Sr2) ist oder nicht (S ≥ S2 oder Sr ≥ Sr2). Der vorbestimmte Wert S2 (Sr2) ist basierend auf einem Experiment oder dergleichen vorab eingestellt. Beispielsweise ist der vorbestimmte Wert S2 auf einen Schwellwert eines Werts eingestellt, bei dem die Stabilität des Fahrzeugs 8 während der 2WD-getrennten Fahrt beeinträchtigt ist. Wenn der Schlupfbetrag S oder das Schlupfverhältnis Sr gleich oder größer als der vorbestimmte Wert ist, wird bestimmt, dass die Stoppbedingung erfüllt ist.
Beispielsweise bestimmt die Antriebsschaltungs-Stoppbestimmungseinheit 119, ob der Lenkwinkel θ gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert θ3 ist oder nicht. Der vorbestimmte Wert θ3 ist basierend auf einem Experiment oder dergleichen vorab bestimmt. Der vorbestimmte Wert θ3 ist auf einen Wert eingestellt, bei dem die Stabilität des Fahrzeugs 8 während der 2WD-getrennten Fahrt herabgesetzt ist. Wenn der Lenkungswinkel θ gleich oder größer als der vorbestimmte Wert θ3 ist (θ ≥ θ3), wird bestimmt, dass die Stoppbedingung erfüllt ist.
Beispielsweise bestimmt die Antriebsschaltungs-Stoppbestimmungseinheit 119, ob das Fahrzeuggeschwindigkeitsschwankungsverhältnis ΔV gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert ΔV2 ist oder nicht (ΔV ≥ ΔV2). Der vorbestimmte Wert ΔV2 ist basierend auf einem Experiment oder dergleichen vorab eingestellt. Der vorbestimmte Wert V2 ist auf einen Schwellwert eines Werts eingestellt, bei dem eine Verringerung der Stabilität des Fahrzeugs 8 während der 2WD-getrennten Fahrt bestimmt ist. Wenn das Fahrzeuggeschwindigkeitsschwankungsverhältnis ΔV gleich oder größer als der vorbestimmte Wert ΔV2 ist, wird bestimmt, dass die Stoppbedingung erfüllt ist.
Beispielsweise bestimmt die Antriebsschaltungs-Stoppbestimmungseinheit 119, ob das Drehmomentschwankungsverhältnis ΔTe des Maschinendrehmoments Te gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert ΔTe2 ist oder nicht (ΔTe ≥ ΔTe2). Der vorbestimmte Wert ΔTe2 ist basierend auf einem Experiment oder dergleichen vorab eingestellt. Der vorbestimmte Wert ΔTe2 ist auf einen Schwellwert eines Werts eingestellt, bei dem eine Verringerung in der Stabilität des Fahrzeugs 8 während der 2WD-getrennten Fahrt bestimmt ist. Wenn das Drehmomentschwankungsverhältnis gleich oder größer als der vorbestimmte Wert ΔTe2 ist, wird bestimmt, dass die Stoppbedingung erfüllt ist.
Wenn der derzeitige Fahrzustand in dem 2WD-getrennten Fahrzustand ist und eine der Stoppbedingungen (μ < μ2, S ≥ S2, Sr ≥ Sr2, θ ≥ θ3, ΔV ≥ ΔV2, ΔTe ≥ ΔTe2) in Bezug auf den Reibungskoeffizienten μ auf der Fahrbahnoberfläche, den Schlupfbetrag S, das Schlupfverhältnis Sr, den Lenkungswinkel θ, das Fahrzeuggeschwindigkeitsschwankungsverhältnis ΔV und das Drehmomentschwankungsverhältnis ΔTe erfüllt ist, bestimmt die Ansteuerstoppbestimmungseinheit 119, dass die Trennungsstoppbedingung erfüllt ist. Wenn die Trennungsstoppbedingung erfüllt ist, steuert die Antriebsschaltsteuereinheit 116 das erste Stellglied 47, das die erste Kupplung 36 steuert, und das zweite Stellglied 65, das die zweite Kupplung 54 steuert, und sie startet die Steuerung, welche die erste Kupplung 36 und die zweite Kupplung 54 verbindet. Demzufolge wird die 2WD-getrennte Fahrt entweder auf die 4WD-Fahrt oder auf die 2WD-Fahrt geschaltet.
Entweder in dem Zustand, bei dem das Automatikgetriebe 16 in dem Leerlaufzustand ist, oder in dem N-Trägheitslauf, bei dem das Übertragungsdrehmoment so gesteuert wird, dass es kleiner oder gleich dem vorbestimmten Wert ist, ist die Schaltzustandsänderungseinheit 120 dazu ausgestaltet, die Trennungszulassungsbedingung so zu ändern, sodass sie erleichtert wird (dahingehend, dass das Schalten in die 2WD-getrennte Fahrt leicht durchgeführt wird), im Vergleich dazu, wenn der N-Trägheitslauf nicht durchgeführt wird (wenn das Übertragungsdrehmoment des Getriebes (16) so gesteuert wird, dass es größer als der vorbestimmte Wert ist). Die Trennungszulassungsbedingung wird durch die Antriebsschaltzulassungsbestimmungseinheit 118 bestimmt, und sie bestimmt, ob in die 2WD-getrennte Fahrt geschaltet wird oder nicht. Die Trennungszulassungsbedingung ist ein Beispiel einer Bedingung, welche die Trennung eines Verbindungs-Trennungs-Mechanismus der vorliegenden Erfindung zulässt. Eine Tendenz, dass das Schalten in die 2WD-getrennte Fahrt leicht durchgeführt wird, im Vergleich dazu, wenn der N-Trägheitslauf nicht durchgeführt wird, ist ein Beispiel für eine Tendenz, bei welcher der Verbindungs-Trennungs-Mechanismus der vorliegenden Erfindung leicht getrennt wird.
Beispielsweise ändert die Schaltbedingungsänderungseinheit 120 den vorbestimmten Wert des Reibungskoeffizienten μ auf der Fahrbahnoberfläche, der als eine der Zulassungsbedingungen eingestellt ist, während dem N-Trägheitslauf von dem vorbestimmten Wert μ1 auf den vorbestimmten Wert μ3. Der vorbestimmte Wert μ3 ist auf einen Wert eingestellt, der kleiner als der vorbestimmte Wert μ1 ist, und größer als der vorbestimmte Wert μ2 ist (μ2 < μ3 < μ1). Die Antriebsschaltzulassungsbestimmungseinheit 118 bestimmt basierend auf dem vorbestimmten Wert μ3, der niedriger als der vorbestimmte Wert μ1 ist, ob die Zulassungsbedingung erfüllt ist oder nicht. Insbesondere bestimmt die Antriebszulassungsbestimmungseinheit basierend darauf, ob der Reibungskoeffizient μ gleich oder größer als der vorbestimmte Wert μ3 ist (μ ≥ μ3), ob die Zulassungsbedingung erfüllt ist oder nicht. Demzufolge wird die Zulassungsbedingung während dem N-Trägheitslauf im Vergleich dazu, wenn der N-Trägheitslauf nicht durchgeführt wird, erleichtert.
Beispielsweise ändert die Schaltbedingungsänderungseinheit 120 den vorbestimmten Wert des Schlupfbetrags S oder des Schlupfverhältnisses Sr für jedes von den Vorder- und Hinterrädern als eine der Zulassungsbedingungen während dem N-Trägheitslauf von dem vorbestimmten Wert S1 (Sr1) auf den vorbestimmten Wert S3 (Sr3). Der vorbestimmte Wert S3 (Sr3) ist auf einen Wert eingestellt, der größer als S1 (Sr1) ist und der kleiner als der vorbestimmte Wert S2 (Sr2) ist. Die Antriebsschaltzulassungsbestimmungseinheit 118 bestimmt basierend auf dem vorbestimmten Wert S3 (Sr3), der größer als der vorbestimmte Wert S1 (Sr1) ist, ob die Zulassungsbedingung erfüllt ist oder nicht. Insbesondere bestimmt die Antriebszulassungsbestimmungseinheit basierend darauf, ob der Schlupfbetrag S oder das Schlupfverhältnis Sr kleiner als der vorbestimmte Wert S3 (Sr3) ist oder nicht (S < S3 oder Sr < Sr3), ob die Zulassungsbedingung erfüllt ist oder nicht. Demzufolge wird die Zulassungsbedingung während dem N-Trägheitslauf im Vergleich dazu, wenn der N-Trägheitslauf nicht durchgeführt wird, erleichtert.
Die Schaltzustandsänderungseinheit 120 löscht die Bestimmung in Bezug auf den Schlupfverlauf des Rads während dem N-Trägheitslauf. Das heißt, die Zulassungsbedingung während dem N-Trägheitslauf wird im Vergleich dazu, wenn der N-Trägheitslauf nicht durchgeführt wird, erleichtert, da die Antriebsschaltzulassungsbestimmungseinheit 118 nicht die Bestimmung in Bezug auf das Vorhandensein oder Fehlen des Schlupfverlaufs während dem N-Trägheitslauf durchführt.
Beispielsweise ändert die Schaltbedingungsänderungseinheit 120 den vorbestimmten Wert der abgelaufenen Zeit T ab der plötzlichen Aus-Betätigung des Gaspedals, die als eine der Zulassungsbedingungen eingestellt ist, während dem N-Trägheitslauf von dem vorbestimmten Wert Tac1 auf den vorbestimmten Wert Tac2. Der vorbestimmte Wert Tac2 ist auf einen Wert eingestellt, der kleiner als der vorbestimmte Wert Tac1 ist. Die Antriebsschaltzulassungsbestimmungseinheit 118 bestimmt basierend auf dem vorbestimmten Wert Tac2, ob die Zulassungsbedingung erfüllt ist oder nicht, und insbesondere bestimmt sie basierend darauf, ob die abgelaufene Zeit T den vorbestimmten Wert Tac2 durchläuft oder nicht (T > T2), ob die Zulassungsbedingung erfüllt ist oder nicht. Demzufolge wird die Zulassungsbedingung während dem N-Trägheitslauf im Vergleich dazu, wenn der N-Trägheitslauf nicht durchgeführt wird, vereinfacht.
Beispielsweise ändert die Schaltbedingungsänderungseinheit 120 während dem N-Trägheitslauf den vorbestimmten Wert des Lenkungswinkels θ, der als eine der Zulassungsbedingungen eingestellt ist, von dem vorbestimmten Wert θ2 auf den vorbestimmten Wert θ4. Der vorbestimmte Wert θ4 ist auf einen Wert eingestellt, der größer als der vorbestimmte Wert θ2 ist (θ4 > θ2). Die Antriebsschaltzulassungsbestimmungseinheit 118 bestimmt basierend auf dem vorbestimmten Wert θ4, ob die Zulassungsbedingung erfüllt ist oder nicht, insbesondere bestimmt sie basierend darauf, ob der Lenkungswinkel θ kleiner als der vorbestimmte Wert θ4 ist oder nicht (θ < θ4), ob die Zulassungsbedingung erfüllt ist oder nicht. Demzufolge wird die Zulassungsbedingung während dem N-Trägheitslauf im Vergleich dazu, wenn der N-Trägheitslauf nicht durchgeführt wird, erleichtert.
Beispielsweise ändert die Schaltbedingungsänderungseinheit 120 den vorbestimmten Wert des Fahrzeuggeschwindigkeitsschwankungsverhältnisses ΔV, der als einer der Zulassungsbedingungen eingestellt ist, während dem N-Trägheitslauf von dem vorbestimmten Wert ΔV1 auf den vorbestimmten Wert ΔV2. Der vorbestimmte Wert ΔV2 ist auf einen Wert eingestellt, der größer als der vorbestimmte Wert ΔV1 ist (ΔV2 > ΔV1). Die Antriebsschaltzulassungsbestimmungseinheit 118 bestimmt basierend auf dem vorbestimmten Wert ΔV2, ob die Zulassungsbedingung erfüllt ist oder nicht, und insbesondere bestimmt sie basierend darauf, ob das Fahrzeuggeschwindigkeitsschwankungsverhältnis ΔV kleiner als der vorbestimmte Wert ΔV2 ist oder nicht (ΔV < ΔV2), ob die Zulassungsbedingung erfüllt ist oder nicht. Demzufolge wird die Zulassungsbedingung während dem N-Trägheitslauf im Vergleich dazu, wenn der N-Trägheitslauf nicht durchgeführt wird, erleichtert.
Beispielsweise ändert die Schaltbedingungsänderungseinheit 120 den vorbestimmten Wert des Drehmomentschwankungsverhältnisses ΔTe, der als eine der Zulassungsbedingungen eingestellt ist, während dem N-Trägheitslauf von dem vorbestimmten Wert ΔTe1 auf den vorbestimmten Wert ΔTe2. Der vorbestimmte Wert ΔTe2 ist auf einen Wert eingestellt, der größer als der vorbestimmte Wert ΔTe1 ist (ΔTe2 > ΔTe1). Die Schaltzulassungsbestimmungseinheit 118 bestimmt basierend auf dem vorbestimmten Wert ΔTe2, ob die Zulassungsbedingung erfüllt ist oder nicht, und insbesondere bestimmt sie basierend darauf, ob das Fahrzeuggeschwindigkeitsschwankungsverhältnis ΔTe kleiner als der vorbestimmte Wert ΔTe2 ist oder nicht (ΔTe < ΔTe2), ob die vorbestimmte Bedingung erfüllt ist oder nicht. Demzufolge wird die Zulassungsbedingung während dem N-Trägheitslauf im Vergleich dazu, wenn der N-Trägheitslauf nicht durchgeführt wird, erleichtert.
Wenn alle Zulassungsbedingungen, die durch die Schaltbedingungszulassungseinheit 120 geändert werden, erfüllt sind, bestimmt die Antriebsschaltzulassungsbestimmungseinheit 118, dass die Trennungszulassungsbedingung erfüllt ist. Hierbei wird die Trennungszulassungsbedingung leicht erfüllt, da alle Zulassungsbedingungen, die das Schalten in die 2WD-getrennte Fahrt während dem N-Trägheitslauf bestimmen, im Vergleich dazu, wenn der N-Trägheitslauf nicht durchgeführt wird, erleichtert sind. Daher wird das Schalten in die 2WD-getrennte Fahrt während dem N-Trägheitslauf leicht durchgeführt, und somit wird in die 2WD-getrennte Fahrt geschaltet während im N-Trägheitslaufzustand gesteuert wird. Daher überschneidet sich die Zeit, zu welcher im N-Trägheitslauf gesteuert wird, mit der Zeit, zu der in die 2WD-getrennte Fahrt geschaltet wird.
Wenn der N-Trägheitslauf gestoppt ist, holt die Schaltbedingungsänderungseinheit 120 jede Zulassungsbedingung in den Zustand vor dem N-Trägheitslauf zurück. Das heißt, der Zustand, bei dem das Getriebe einfach in die 2WD-getrennte Fahrt geschaltet wird, endet.
4 ist ein Flussdiagramm, das einen Hauptabschnitt des Steuerbetriebs der elektronischen Steuereinheit 80 darstellt, d. h. eine Darstellung des Steuerbetriebs, der den Fahrwiderstand während der Fahrt verringert und eine Kraftstoffeffizienz verbessert, wenn das Automatikgetriebe 16 so gesteuert wird, dass es in einem Leerlaufzustand ist, oder wenn das Übertragungsdrehmoment so gesteuert ist, dass es kleiner oder gleich einem vorbestimmten Wert ist. Das Flussdiagramm wird so durchgeführt, dass es in einem extrem kurzen Zeitzyklus mit annäherungsweise mehreren Millisekunden zu mehreren Zehntel Millisekunden wiederholt wird.
Zunächst wird in Schritt S1 (nachstehend wird Schritt ausgelassen), welcher der N-Trägheitslauf-Zulassungsbestimmungseinheit 114 entspricht, bestimmt, ob die oben beschriebenen Zulassungsbedingungen des N-Trägheitslaufs erfüllt sind oder nicht. Wenn der S1 negativ ist, wird bei S6 fortgesetzt, wie nachstehend beschrieben wird, wenn der S1 positiv ist, wird in S2, welcher der Getriebesteuereinheit 112 entspricht, bestimmt, ob das Automatikgetriebe 16 in den Leerlaufbereich (N-Bereich) geschaltet ist oder nicht. Wenn der S2 positiv ist, wird bei S4 fortgesetzt, wie nachstehend beschrieben ist. Wenn S2 negativ ist, wird in S3, welcher der Getriebesteuereinheit 112 entspricht, entweder in den Zustand, bei dem das Automatikgetriebe 16 in den Leerlaufzustand geschaltet ist, oder den Zustand, bei dem das Übertragungsdrehmoment kleiner oder gleich dem vorbestimmten Wert ist, geschaltet. Das heißt, es wird in den N-Trägheitslaufzustand geschaltet. In S4, welcher der Maschinenabgabe-Steuereinheit 110 entspricht, wird die Maschine 10 gestoppt, wenn die Gaspedalstellung Acc null wird.
Danach wird in S5, welcher der Schaltbedingungsänderungseinheit 120 entspricht, die Zulassungsbedingung, die das Schalten in die 2WD-getrennte Fahrt zulässt, von dem N-Trägheitszustand dahingehend geändert, dass das Schalten in die 2WD-getrennte Fahrt, im Vergleich zu der anderen Fahrt als dem N-Trägheitslauf, einfach durchgeführt wird (erleichtert ist). In S6, welcher der Antriebsschaltzulassungsbestimmungseinheit 118 entspricht, wird bestimmt, ob die oben beschriebene Trennungszulassungsbedingung erfüllt ist oder nicht. Wenn S6 negativ ist, wird bei S8 fortgesetzt, wie nachstehend beschrieben wird. Wenn S6 positiv ist, werden in S7, welcher der Antriebsschaltsteuereinheit 116 entspricht, die erste Kupplung 36 und die zweite Kupplung 54 getrennt, und es wird in die 2WD-getrennte Fahrt geschaltet. In S8, welcher der N-Trägheitslauf-Stoppbestimmungseinheit 115 entspricht, wird bestimmt, ob die Stoppbedingung des N-Trägheitslaufs erfüllt ist oder nicht. Wenn der S8 negativ ist, wird bei S11 fortgesetzt, wie nachstehend beschrieben wird. Wenn der S8 positiv ist, startet in S9, welcher der Maschinenabgabe-Steuereinheit 110 entspricht, die Maschine 10. Danach wird in S10, welcher der Getriebesteuereinheit 112 entspricht, der N-Trägheitslauf gestoppt, indem entweder das Übertragungsdrehmoment des Automatikgetriebes 16 erhöht wird, oder das Schalten zu dem D-Bereich, welcher der Leistungsübertragungsbereich ist, zugelassen wird.
In S11, welcher der Antriebsschaltungs-Stoppbestimmungseinheit 119 entspricht, wird bestimmt, ob die Trennungsstoppbedingung erfüllt ist oder nicht, bei der entweder das Schalten von der 2WD-getrennten Fahrt zu der 4WD-Fahrt, oder das Schalten von der 2WD-getrennten Fahrt zu der 2WD-Fahrt durchgeführt wird. Wenn der S11 negativ ist, wird bei S13 fortgesetzt, wie nachstehend beschrieben wird. Wenn der S11 positiv ist, werden in S12, welcher der Schaltsteuereinheit 116 entspricht, die erste Kupplung 36 und die zweite Kupplung 54 miteinander verbunden, und somit wird entweder das Schalten von der 2WD-getrennten Fahrt in die 4WD-Fahrt, oder das Schalten von der 2WD-getrennten Fahrt zu der 2WD-Fahrt durchgeführt. In S13, welcher der Schaltbedingungsänderungseinheit 120 entspricht, wird die Trennungszulassungsbedingung, die das Schalten in die 2WD-getrennte Fahrt zulässt, zu einer normalen Zulassungsbedingung zurückgeholt.
Wie obenstehend beschrieben ist, wird gemäß der vorliegenden Ausführungsform dann, wenn die Bedingung, die das Schalten in den N-Trägheitslauf zulässt, während der Fahrt erfüllt ist, das Automatikgetriebe 16 so gesteuert, dass es in dem Leerlaufzustand ist und das Übertragungsdrehmoment wird so gesteuert, dass es kleiner oder gleich dem vorbestimmten Wert ist. Währenddessen sind die erste Kupplung 36 und die zweite Kupplung 54 getrennt, und somit ist die Leistungsübertragungsstrecke zwischen dem Automatikgetriebe 16 (oder der ersten Kupplung 36) und der zweiten Kupplung 54 getrennt. Demzufolge wird das Mitdrehen der drehenden Elemente, welche die Leistungsübertragungsstrecke zwischen dem Automatikgetriebe 16 (oder der ersten Kupplung 36) und der zweiten Kupplung 54 ausgestalten, verhindert. Daher wird während der Verlangsamung der Zeitpunkt eines Steigens auf das Gaspedal aufgeschoben im Vergleich dazu, wenn das Mitdrehen erzeugt wird, da der Drehwiderstand aufgrund des Mitdrehens der drehenden Elemente verringert wird und der Fahrwiderstand verringert wird, und die Kraftstoffeffizienz kann weiter verbessert werden.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird während dem N-Trägheitslauf, bei dem das Automatikgetriebe 16 so gesteuert wird, dass es in dem Leerlaufzustand ist, oder das Übertragungsdrehmoment so gesteuert wird, dass es kleiner oder gleich dem vorbestimmten Wert ist, die erste Kupplung 36 und die zweite Kupplung 54 leicht getrennt im Vergleich dazu, wenn der N-Trägheitslauf nicht durchgeführt wird. Demzufolge wird während dem N-Trägheitslauf in die 2WD-getrennte Fahrt geschaltet, und somit wird das Mitdrehen der drehenden Elemente, welche die Leistungsübertragungsstrecke zwischen dem Automatikgetriebe 16 und der zweiten Kupplung 54 ausgestalten, verhindert, und der Fahrwiderstand kann verringert werden.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform umfasst die Bedingung, die das Schalten in die 2WD-getrennte Fahrt zulässt, zumindest eine der Bedingungen in Bezug auf den Reibungskoeffizienten μ auf der Fahrbahnoberfläche, den Schlupfbetrag S des Antriebsrads, das Schlupfverhältnis Sr des Antriebsrads, den Schlupfverlauf des Antriebsrads, den Lenkungswinkel θ, die Änderungsrate ΔTe des Maschinendrehmoments, und das Schwankungsverhältnis ΔV der Fahrzeuggeschwindigkeit. Auf diese Weise kann, während das Automatikgetriebe 16 in dem Leerlaufzustand ist oder das Übertragungsdrehmoment kleiner oder gleich dem vorbestimmten Wert ist, die erste Kupplung 36 und die zweite Kupplung 54 einfach dahingehend geändert werden, dass die erste Kupplung 36 und die zweite Kupplung 54 einfach getrennt werden (die Tendenz, bei der in die 2WD-getrennte Fahrt geschaltet wird), indem der Bestimmungswert in Bezug auf die Bedingung in geeigneter Weise geändert wird.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird die Kraftstoffeffizienz weiter verbessert, indem die Maschine 10 gestoppt wird während das Automatikgetriebe 16 so gesteuert wird, dass es in dem Leerlaufzustand ist oder das Übertragungsdrehmoment so gesteuert wird, dass es kleiner oder gleich dem vorbestimmten Wert ist.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform werden die erste Kupplung 36 und die zweite Kupplung 54 getrennt, wenn das Schalten in die 2WD-getrennte Fahrt durchgeführt wird. Demzufolge kann das Mitdrehen der drehenden Teile, welche die Leistungsübertragungsstrecke zwischen der ersten Kupplung 36 und der zweiten Kupplung 54 ausgestalten, sicher verhindert werden.
Als Nächstes wird eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. In der nachstehenden Beschreibung sind den gleichen Abschnitten der obenstehenden beschriebenen Ausführungsform dieselben Bezugszeichen zugewiesen, und Beschreibungen zu denselben werden ausgelassen.
Bei der ersten Ausführungsform unterscheiden sich die Bedingung, die das Schalten in den N-Trägheitslauf zulässt, und die Bedingung, die das Schalten in die 2WD-getrennte Fahrt zulässt, voneinander. In der zweiten Ausführungsform umfasst die Bedingung, die den N-Trägheitslauf zulässt, die Bedingung, die das Schalten in die 2WD-getrennte Fahrt zulässt. Das heißt bei der zweiten Ausführungsform ist die Bedingung, die das Schalten in die 2WD-getrennte Fahrt zulässt, erfüllt, falls die Bedingung, die das Schalten in den N-Trägheitslauf zulässt, erfüllt ist.
5 ist ein funktionales Blockdiagramm, das einen Hauptabschnitt eines Steuerablaufs gemäß der vorliegenden Ausführungsform darstellt. In 5 sind dieselben Bezugszeichen zugewiesen, da die Maschinenabgabe-Steuereinheit 110, die Getriebesteuereinheit 112 und die Antriebsschaltsteuereinheit 116 dieselben Funktionen wie bei der obenstehend beschriebenen Ausführungsform aufweisen, und Beschreibungen hierzu werden ausgelassen.
Eine N-Trägheitslauf-Zulassungsbestimmungseinheit 152 aus 5 bestimmt, ob die Zulassungsbedingung zum Schalten des Getriebes in den N-Trägheitslauf erfüllt ist oder nicht. Die N-Trägheitslauf-Zulassungsbestimmungseinheit 152 führt die Bestimmung basierend darauf durch, ob eine Mehrzahl von N-Trägheitslauf-Zulassungsbedingungen, die nachstehend beschrieben werden, erfüllt sind oder nicht.
Beispielsweise bestimmt die N-Trägheitslauf-Zulassungsbestimmungseinheit 152, ob die Gaspedalstellung Acc kleiner als der vorbestimmte Wert A1 ist oder nicht (A < A1). Der vorbestimmte Wert A1 ist auf denselben Wert eingestellt wie bei der oben beschriebenen Ausführungsform. Wenn die Gaspedalstellung Acc geringer als der vorbestimmte Wert A1 ist, wird bestimmt, dass eine der Bedingungen zum Zulassen des N-Trägheitslaufs erfüllt ist.
Beispielsweise bestimmt die N-Trägheitslauf-Zulassungsbestimmungseinheit 152, ob der Reibungskoeffizient μ auf der Fahrbahnoberfläche gleich oder größer als der vorbestimmte Wert μ1 ist oder nicht (μ ≥ μ1). Der vorbestimmte Wert μ1 ist auf denselben Wert wie der vorbestimmte Wert μ1 der oben beschriebenen Ausführungsform eingestellt. Wenn der Reibungskoeffizient μ gleich oder größer als der vorbestimmte Wert μ1 ist, wird bestimmt, dass eine der Bedingungen zum Zulassen des N-Trägheitslaufs erfüllt ist.
Beispielsweise bestimmt die N-Trägheitslauf-Zulassungsbestimmungseinheit 152, ob der Schlupfbetrag S oder das Schlupfverhältnis Sr von jedem der Vorder- und Hinterräder kleiner als der vorbestimmte Wert S1 (Sr1) ist oder nicht (S < S1 oder Sr < Sr1). Der vorbestimmte Wert S1 (Sr1) ist auf denselben Wert wie der vorbestimmte Wert S1 (Sr1) der oben beschriebenen Ausführungsform eingestellt. Wenn der Schlupfbetrag S oder das Schlupfverhältnis Sr kleiner als der vorbestimmte Wert S1 ist, wird bestimmt, dass eine der Bedingungen zum Zulassen des N-Trägheitslaufs erfüllt ist.
Beispielsweise bestimmt die N-Trägheitslauf-Zulassungsbestimmungseinheit 152, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit V gleich oder größer als der vorbestimmte Wert V1 ist oder nicht. Der vorbestimmte Wert V1 ist auf denselben Wert wie der vorbestimmte Wert V1 der oben beschriebenen Ausführungsform eingestellt. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V gleich oder größer als der vorbestimmte Wert V1 ist, wird bestimmt, dass eine der Bedingungen zum Zulassen des N-Trägheitslaufs erfüllt ist.
Beispielsweise bestimmt die N-Trägheitslauf-Zulassungsbestimmungseinheit 152, ob der Lenkungswinkel θ kleiner als der vorbestimmte Wert θ1 ist. Der vorbestimmte Wert θ1 ist auf denselben Wert des vorbestimmten Werts θ1 der oben beschriebenen Ausführungsform eingestellt. Wenn der Lenkungswinkel θ gleich oder größer als der vorbestimmte Wert θ1 ist, wird bestimmt, dass eine der Bedingungen zum Zulassen des N-Trägheitslaufs erfüllt ist.
Beispielsweise bestimmt die N-Trägheitslauf-Zulassungsbestimmungseinheit 152, ob das Fahrzeuggeschwindigkeitsschwankungsverhältnis ΔV (Fahrzeuggeschwindigkeitsschwankungsverhältnis) der Fahrzeuggeschwindigkeit V kleiner als der vorbestimmte Wert ΔV1 ist oder nicht (ΔV < ΔV1). Der vorbestimmte Wert ΔV1 ist ein Wert, der basierend auf einem Experiment oder dergleichen vorab eingestellt ist, und er ist auf einen Wert eingestellt, bei dem das Fahrzeug 8 stabilisiert ist, selbst wenn es in den N-Trägheitslauf geschaltet wird. Wenn das Fahrzeuggeschwindigkeitsschwankungsverhältnis ΔV der Fahrzeuggeschwindigkeit V kleiner als der vorbestimmte Wert ΔV1 ist, wird bestimmt, dass eine der Bedingungen zum Zulassen des N-Trägheitslaufs erfüllt ist.
Beispielsweise bestimmt die N-Trägheitslauf-Zulassungsbestimmungseinheit 152, ob das Maschinendrehmomentschwankungsverhältnis ΔTe (nachstehend als Drehmomentschwankungsverhältnis ΔTe bezeichnet) des Maschinendrehmoments Te kleiner als der vorbestimmte Wert ΔTe1 ist oder nicht (ΔTe < ΔTe1). Der vorbestimmte Wert ΔTe1 ist ein Wert, der basierend auf einem Experiment oder dergleichen vorab eingestellt wird, und der auf einen Wert eingestellt ist, bei dem das Fahrzeug 8 stabilisiert ist, selbst wenn in den N-Trägheitslauf geschaltet wird. Wenn das Drehmomentschwankungsverhältnis ΔTe kleiner als der vorbestimmte Wert ΔTe1 ist, wird bestimmt, dass eine der Bedingungen zum Zulassen des N-Trägheitslaufs erfüllt ist.
Die N-Trägheitslauf-Zulassungsbestimmungseinheit 152 bestimmt, ob der derzeitige Fahrzustand der andere Fahrzustand (Nicht-N-Trägheitslauf) als der N-Trägheitslauf, der andere Fahrzustand als die 2WD-getrennte Fahrt, oder der Fahrzustand des Nicht-N-Trägheitslaufs ist oder nicht, und ob der derzeitige Fahrzustand einer von den anderen Fahrzuständen (Nicht-2WD-getrennte Fahrt) als die 2WD-getrennte Fahrt ist. Wenn der derzeitige Fahrzustand der Nicht-N-Trägheitslauf, die Nicht-2WD-getrennte Fahrt, oder die Nicht-2WD-getrennte Fahrt ist, und der derzeitige Fahrzustand eine von der Nicht-2WD-Fahrt ist, wird bestimmt, dass eine der Bedingungen zum Zulassen des N-Trägheitslaufs erfüllt ist.
Wenn alle Bedingungen zum Zulassen des N-Trägheitslaufs erfüllt sind, bestimmt die N-Trägheitslauf-Zulassungsbestimmungseinheit 152, dass die Zulassungsbedingung, die das Schalten in den N-Trägheitslauf ermöglicht, erfüllt ist. Wenn bestimmt wird, dass in den N-Trägheitslauf geschaltet wird, steuert die Getriebesteuereinheit 112 das Automatikgetriebe 16 so, dass es in dem Leerlaufzustand ist, oder in den Zustand, bei dem das Übertragungsdrehmoment kleiner oder gleich dem vorbestimmten Wert ist, und es wird in den N-Trägheitslauf geschaltet. Wenn in den N-Trägheitslauf geschaltet wird, stoppt die Maschinenabgabe-Steuereinheit 110 die Kraftstoffzufuhr zu der Maschine 10 und stoppt die Maschine 10, wenn die Gaspedalstellung Acc 0 ist.
Wenn die Zulassungsbedingung, die das Schalten in den N-Trägheitslauf ermöglicht, erfüllt ist, ist wie obenstehend beschrieben ist, auch die Zulassungsbedingung, die das Schalten in die 2WD-getrennte Fahrt ermöglicht, erfüllt. Falls die Zulassungsbedingung, die das Schalten in den N-Trägheitslauf ermöglicht, erfüllt ist, schaltet demzufolge die Antriebsschaltsteuereinheit 116 den Antriebszustand in die 2WD-getrennte Fahrt. Mit anderen Worten ist die Bedingung, die das Schalten in die 2WD-getrennte Fahrt zulässt, in einer vorbestimmten Bedingung zum Zulassen des N-Trägheitslaufs umfasst. Die vorbestimmte Bedingung ist ein Beispiel für die Bedingung, bei der das Übertragungsdrehmoment des Getriebes der vorliegenden Erfindung so gesteuert wird, dass es kleiner oder gleich einem vorbestimmten Wert ist. Die Bedingung zum Zulassen des Schaltens in die 2WD-getrennte Fahrt ist ein Beispiel für die Bedingung zum Zulassen des Trennens des Verbindungs-Trennungs-Mechanismus der vorliegenden Erfindung.
Wenn in die 2WD-getrennte Fahrt geschaltet wird, wird eine Zeitablaufs-Bestimmungseinheit 154 durchgeführt. Die Zeitablaufs-Bestimmungseinheit 154 misst die abgelaufene Zeit T ab dem Zeitpunkt, zudem die Zulassungsbedingung, die das Schalten in den N-Trägheitslauf ermöglicht, erfüllt ist, als den Startpunkt, und bestimmt, ob die abgelaufene Zeit T eine vorbestimmte Zeit T1 durchläuft oder nicht. Während die abgelaufene Zeit T die vorbestimmte Zeit T1 nicht durchläuft, wird die Schaltsteuerung in die 2WD-getrennte Fahrt durch die Antriebsschaltsteuereinheit 116 auf Bereitschaft gehalten (unterdrückt). Nachdem die abgelaufene Zeit T die vorbestimmte Zeit T1 durchläuft, startet das Schalten in die 2WD-getrennte Fahrt durch die Antriebsschaltsteuereinheit 116. Die vorbestimmte Zeit T1 ist ein Beispiel für eine vorbestimmte Zeit bis zu der das Verbinden und Trennen des Verbindungs-Trennungs-Mechanismus startet, nachdem die Bedingung zum Zulassen des Verbindens und Trennens des Verbindungs-Trennungs-Mechanismus der vorliegenden Erfindung erfüllt ist.
Die vorbestimmte Zeit T1 ist basierend auf einem Experiment oder dergleichen vorab eingestellt. Die vorbestimmte Zeit T1 ist eine Zeit, die sicherstellt, dass das Automatikgetriebe 16 so gesteuert wird, dass es in dem Leerlaufzustand ist, oder das Übertragungsdrehmoment so gesteuert ist, dass es kleiner oder gleich dem vorbestimmten Wert ist, und das Fahrzeug 8 stabilisiert ist, wenn die Antriebsschaltsteuereinheit 116 startet. Beispielsweise wird die vorbestimmte Zeit T1 basierend auf der Öltemperatur Toil des Hydrauliköls des Automatikgetriebes 16, der Öltemperatur Teoil des Maschinenöls, der Maschinenkühlmitteltemperatur THew, der äußeren Lufttemperatur Tair, der Fahrdistanz W ab dem Fahrtstartpunkt, oder der Fahrzeit Ts in geeigneter Weise geändert. Beispielsweise ist auch die Zeit, während der das Automatikgetriebe 16 den Leerlaufzustand einnimmt, oder das Übertragungsdrehmoment kleiner oder gleich dem vorbestimmten Wert wird, verlängert, wenn die Öltemperatur Toil des Hydrauliköls herabgesetzt ist. Wie in 6 gezeigt ist, wird die vorbestimmte Zeit T1 so eingestellt, dass sie länger ist, wenn die Öltemperatur Toil des Hydrauliköls herabgesetzt ist. Wie in 6 gezeigt ist, wird in ähnlicher Weise die vorbestimmte Zeit T1 so eingestellt, dass sie länger ist, wenn die Öltemperatur Toil des Maschinenöls herabgesetzt ist. Die vorbestimmte Zeit T1 wird so eingestellt, dass sie länger ist, wenn die Maschinenkühlmitteltemperatur THew herabgesetzt ist. Die vorbestimmte Zeit T1 wird so eingestellt, dass sie länger ist, wenn die Außenlufttemperatur Tair herabgesetzt ist. Da die Öltemperatur Toil des Hydrauliköls oder dergleichen zunimmt, falls die Fahrstrecke W oder die Fahrzeit Ts verlängert wird, ist die Zeit, während der das Automatikgetriebe 16 den Leerlaufzustand einnimmt, oder das Übertragungsdrehmoment kleiner oder gleich dem vorbestimmten Wert wird, graduell verkürzt. Wie in 6 gezeigt ist, wird demzufolge die vorbestimmte Zeit T1 so eingestellt, dass sie verkürzt ist, wenn die Fahrdistanz W oder die Fahrzeit Ts verlängert ist.
Auf diese Weise überschneidet sich die Zeit, während welcher der N-Trägheitslauf durchgeführt wird, und die Zeit, während welcher die 2WD-getrennte Fahrt durchgeführt wird, teilweise miteinander, da das Fahrzeug 8 in die 2WD-getrennte Fahrt geschaltet wird, falls die abgelaufene Zeit T die vorbestimmte Zeit T1 durchläuft. Demzufolge wird die 2WD-getrennte Fahrt während dem N-Trägheitslauf durchgeführt, das Mitdrehen der drehenden Elemente wird verhindert, und somit wird der Fahrwiderstand weiter gesenkt. Da nach einem Verlangsamen ebenso der Zeitpunkt zum erneuten Beschleunigen durch ein Steigen auf das Gaspedal aufgeschoben wird, wird die Kraftstoffeffizienz weiter verbessert.
In Rückbezug auf 5 führt die N-Trägheitslauf-Stoppbestimmungseinheit 156 entweder die Steuerung durch, bei der das Automatikgetriebe 16 auf den Leistungsübertragungsbereich (D-Bereich) eingestellt wird, oder die Steuerung, bei der das Übertragungsdrehmoment auf die Größe zurückgeholt wird, bei der die normale Fahrt möglich ist, und sie stoppt den N-Trägheitslauf, wenn in einem Zustand, bei dem in den N-Trägheitslauf geschaltet ist, die vorbestimmte Bedingung, bei welcher der N-Trägheitslauf während der Fahrt gestoppt wird, erfüllt ist. Ob der N-Trägheitslauf gestoppt wird oder nicht, wird durch die N-Trägheitslauf-Stoppbestimmungseinheit 156 bestimmt. Beispielsweise bestimmt die N-Trägheitslauf-Stoppbestimmungseinheit 156 basierend auf den Stoppbedingungen aus einer Mehrzahl von N-Trägheitslauf-Stoppbedingungen, die nachstehend beschrieben werden, ob der N-Trägheitslauf gestoppt wird oder nicht.
Die N-Trägheitslauf-Stoppbestimmungseinheit 156 bestimmt, ob der derzeitige Fahrzustand der Trägheitslauf ist oder nicht. Wenn der vorherige Fahrzustand des derzeitigen Zeitpunkts in dem anderen Fahrzustand als dem N-Trägheitslauf ist, wird bestätigt, ob das Schalten aus dem N-Trägheitslauf möglich ist oder nicht, da das Schalten aus dem N-Trägheitslauf unmöglich ist.
Beispielsweise bestimmt die N-Trägheitslauf-Stoppbestimmungseinheit 156, ob die Gaspedalstellung Acc gleich oder größer als der vorbestimmte Wert A1 ist oder nicht (Acc ≥ A2). Beispielsweise ist der vorbestimmte Wert A2 auf denselben Wert eingestellt wie der vorbestimmte Wert A2 der oben beschriebenen Ausführungsform. Wenn die Gaspedalstellung Acc gleich oder größer als der vorbestimmte Wert A2 ist, wird bestimmt, dass die Stoppbedingung des N-Trägheitslaufs erfüllt ist.
Beispielsweise bestimmt die N-Trägheitslauf-Stoppbestimmungseinheit 156, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit V kleiner als der vorbestimmte Wert V2 ist oder nicht (V < V2). Beispielsweise ist der vorbestimmte Wert V2 auf denselben Wert wie der vorbestimmte Wert V2 der oben beschriebenen Ausführungsform eingestellt. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V kleiner als der vorbestimmte Wert V2 ist, wird bestimmt, dass die Stoppbedingung des N-Trägheitslaufs erfüllt ist.
Beispielsweise bestimmt die N-Trägheitslauf-Stoppbestimmungseinheit 156, ob der Lenkungswinkel θ gleich oder größer als der vorbestimmte Wert θ2 ist oder nicht (θ ≥ θ2). Beispielsweise ist der vorbestimmte Wert θ2 auf denselben Wert wie der vorbestimmte Wert θ2 der oben beschriebenen Ausführungsform eingestellt. Wenn der Lenkungswinkel θ gleich oder größer als der vorbestimmte Wert θ2 ist, wird bestimmt, dass die Stoppbedingung des N-Trägheitslaufs erfüllt ist.
Wenn der derzeitige Fahrzustand in dem N-Trägheitslauf ist und eine der oben beschriebenen Stoppbedingungen (Acc ≥ A2, V < V2, θ ≥ θ2) des N-Trägheitslaufs erfüllt ist, bestimmt die N-Trägheitslauf-Stoppbestimmungseinheit 156, dass der N-Trägheitslauf gestoppt wird. Wenn bestimmt wird, dass der N-Trägheitslauf gestoppt wird, startet die Maschinenabgabe-Steuereinheit 110 die gestoppte Maschine 10. Zu dieser Zeit führt die Getriebesteuereinheit 112 entweder die Steuerung durch, bei der das Automatikgetriebe 16 im Zusammenspiel mit dem Starten der Maschine 10 in den Leistungsübertragungsbereich (D-Bereich) geschaltet wird, oder die Steuerung zum Erhöhen des Übertragungsdrehmoments durch und somit wird ein Überdrehen der Maschine (hohe Maschinendrehung), die während dem Starten der Maschine erzeugt wird, verhindert.
Die Antriebsschaltungs-Stoppbestimmungseinheit 158 bestimmt, ob die Trennungsstoppbedingung zum Stoppen der 2WD-getrennten Fahrt während der 2WD-getrennten Fahrt erfüllt ist oder nicht. Beispielsweise bestimmt die Antriebsschaltungs-Stoppbestimmungseinheit 158 basierend auf einer Mehrzahl von Stoppbedingungen, die nachstehend beschrieben werden, ob die Stoppbedingung erfüllt ist oder nicht, wodurch das Stoppen der 2WD-getrennten Fahrt bestimmt wird, während die Fahrt durch die 2WD-getrennte Fahrt durchgeführt wird.
Beispielsweise bestimmt die Antriebsschaltungs-Stoppbestimmungseinheit 158, ob die Fahrt durch die derzeitige 2WD-getrennte Fahrt durchgeführt wird oder nicht. Wenn die Fahrt durch die 2WD-getrennte Fahrt durchgeführt wird, wird bestimmt, dass die Stoppbedingung erfüllt ist.
Beispielsweise bestimmt die Antriebsschaltungs-Stoppbestimmungseinheit 158, ob der Schlupfbetrag S des Antriebsrads oder das Schlupfverhältnis Sr des Antriebsrads gleich oder größer als der vorbestimmte Wert S2 (Sr2) ist oder nicht. Beispielsweise wird der vorbestimmte Wert S2 (Sr2) auf denselben Wert wie der vorbestimmte Wert S2 (Sr2) der oben beschriebenen Ausführungsform eingestellt. Wenn der Schlupfbetrag S oder das Schlupfverhältnis Sr gleich oder größer als der vorbestimmte Wert ist, wird bestimmt, dass die Stoppbedingung erfüllt ist.
Beispielsweise bestimmt die Antriebsschaltungs-Stoppbestimmungseinheit 158, ob die Gaspedalstellung Acc gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert A3 ist oder nicht (Acc ≥ A3). Der vorbestimmte Wert A3 ist basierend auf einem Experiment oder dergleichen vorab eingestellt, und er ist auf einen Wert eingestellt, der größer als der vorbestimmte Wert A2 ist (A3 > A2), wobei der vorbestimmte Wert A2 den Stopp des oben beschriebenen N-Trägheitslaufs bestimmt. Wenn die Gaspedalstellung Acc gleich oder größer als der vorbestimmte Wert A3 ist, wird bestimmt, dass die Stoppbedingung erfüllt ist.
Beispielsweise bestimmt die Antriebsschaltungs-Stoppbestimmungseinheit 158, ob der Reibungskoeffizient μ auf der Fahrbahnoberfläche während der Fahrt kleiner als der vorbestimmte Wert μ2 ist oder nicht (μ < μ2). Beispielsweise ist der vorbestimmte Wert μ2 auf demselben Wert wie der vorbestimmte Wert μ2 der oben beschriebenen Ausführungsform eingestellt. Wenn der Reibungskoeffizient μ kleiner als der vorbestimmte Wert μ2 ist, wird bestimmt, dass die Stoppbedingung erfüllt ist.
Beispielsweise bestimmt die Antriebsschaltungs-Stoppbestimmungseinheit 158, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit V kleiner als ein vorbestimmter Wert V3 ist oder nicht (V < V3). Beispielsweise ist der vorbestimmte Wert V3 basierend auf einem Experiment oder dergleichen vorab eingestellt, und er ist auf die untere Grenze der Fahrzeuggeschwindigkeit V eingestellt, bei der die 2WD-getrennte Fahrt zugelassen ist. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V kleiner als der vorbestimmte Wert V3 ist, wird bestimmt, dass die Stoppbedingung erfüllt ist.
Beispielsweise bestimmt die Antriebsschaltungs-Stoppbestimmungseinheit 158, ob der Lenkungswinkel θ gleich oder größer als der vorbestimmte Wert θ3 ist oder nicht (θ ≥ θ3). Beispielsweise ist der vorbestimmte Wert θ3 auf denselben Wert wie der vorbestimmte Wert θ3 der oben beschriebenen Ausführungsform eingestellt. Wenn der Lenkungswinkel θ gleich oder größer als der vorbestimmte Wert θ3 ist, wird bestimmt, dass die Stoppbedingung erfüllt ist.
Beispielsweise bestimmt die Antriebsschaltungs-Stoppbestimmungseinheit 158, ob das Fahrzeuggeschwindigkeitsschwankungsverhältnis ΔV der Fahrzeuggeschwindigkeit V gleich oder größer als der vorbestimmte Wert ΔV2 ist oder nicht (ΔV ≥ ΔV2). Der vorbestimmte Wert ΔV2 ist basierend auf einem Experiment oder dergleichen vorab eingestellt, und er ist auf einen Schwellwert eines Wertes eingestellt, bei dem eine Abnahme der Stabilität des Fahrzeugs 8 während der 2WD-getrennten Fahrt bestimmt ist. Wenn das Fahrzeuggeschwindigkeitsschwankungsverhältnis ΔV gleich oder größer als der vorbestimmte Wert ΔV2 ist, wird bestimmt, dass die Stoppbedingung erfüllt ist.
Beispielsweise bestimmt die Antriebsschaltungs-Stoppbestimmungseinheit 158, ob das Drehmomentschwankungsverhältnis ΔTe des Maschinendrehmoments Te gleich oder größer als der vorbestimmte Wert ΔTe2 ist oder nicht (ΔTe ≥ ΔTe2). Der vorbestimmte Wert ΔTe2 ist basierend auf einem Experiment oder dergleichen vorab eingestellt, und er ist auf einen unteren Grenzwert eingestellt, zudem eine Abnahme der Stabilität des Fahrzeugs 8 während der 2WD-getrennten Fahrt bestimmt ist. Wenn das Drehmomentschwankungsverhältnis gleich oder größer als der vorbestimmte Wert ΔTe2 ist, wird bestimmt, dass die Stoppbedingung erfüllt ist.
Wenn der derzeitige Fahrzustand in dem 2WD-getrennten Fahrzustand ist und eine der Stoppbedingungen in Bezug auf den Schlupfbetrag S, das Schlupfverhältnis Sr, des oben beschriebenen Antriebsrads, die Gaspedalstellung Acc, den Reibungskoeffizienten μ auf der Fahrbahnoberfläche, die Fahrzeuggeschwindigkeit V, den Lenkungswinkel θ, das Fahrzeuggeschwindigkeitsschwankungsverhältnis ΔV und das Drehmomentschwankungsverhältnis ΔTe erfüllt ist, bestimmt die Antriebsschaltungs-Stoppbestimmungseinheit 158, dass die Trennungsstoppbedingung, durch welche die 2WD-getrennte Fahrt gestoppt wird, erfüllt ist. Wenn die Trennungsstoppbedingung erfüllt ist, verbindet die Antriebsschaltsteuereinheit 116 die erste Kupplung 36 mit der zweiten Kupplung 53 und führt entweder das Schalten von der 2WD-getrennten Fahrt auf die 4WD-Fahrt oder das Schalten von der 2WD-getrennten Fahrt auf die 2WD-Fahrt durch.
7 ist ein Flussdiagramm, das einen Hauptteil des Steuerablaufs der elektronischen Steuereinheit 150 darstellt, d. h. sie stellt den Steuerablauf dar, der den Fahrwiderstand während der Fahrt weiter verringert und eine Kraftstoffeffizienz verbessert, wenn das Automatikgetriebe 16 so gesteuert wird, dass es in dem Leerlaufzustand ist, oder wenn das Übertragungsdrehmoment so gesteuert wird, dass es kleiner oder gleich einem vorbestimmten Wert ist. Das Flussdiagramm wird derart durchgeführt, dass es innerhalb eines extrem kurzen Zeitzyklus mit ungefähr mehreren Millisekunden bis zu mehreren Zehntel Millisekunden wiederholt wird.
Zunächst wird in Schritt S1 (nachstehend wird Schritt ausgelassen), welcher der N-Trägheitslauf-Zulassungsbestimmungseinheit 152 entspricht, bestimmt, ob die Zulassungsbedingung des N-Trägheitslaufs erfüllt ist oder nicht. Wenn der S1 negativ ist, wird in S8, der nachstehend beschrieben wird, fortgesetzt. Wenn der S1 positiv ist, wird in S2, welcher der Getriebesteuereinheit 112 entspricht, bestimmt, ob das Automatikgetriebe 16 in den Leerlaufbereich geschaltet ist oder nicht. Wenn der S2 positiv ist, wird bei S4, der nachstehend beschrieben wird, fortgesetzt. Wenn der S2 negativ ist, wird in S3, welcher der Getriebesteuereinheit 112 entspricht, entweder in den Zustand, bei dem das Automatikgetriebe 16 in dem Leerlaufzustand ist, oder in den Zustand, bei dem das Übertragungsdrehmoment kleiner oder gleich dem vorbestimmten Wert ist, geschaltet. Das heißt, es wird in den N-Trägheitslaufzustand geschaltet. In S4, welcher der Maschinenausgabe-Steuereinheit 110 entspricht, wird in den N-Trägheitslauf geschaltet und die Maschine 10 wird gestoppt, wenn die Gaspedalstellung Acc 0 wird.
In S15, welcher der Zeitablauf-Bestimmungseinheit 154 entspricht, wird bestimmt, ob die Zeit T1 ab dem Zeitpunkt, zudem die Zulassungsbedingung zum Schalten des Getriebes in den N-Trägheitslauf erfüllt ist, was in Schritt S1 bestimmt wird, mit anderen Worten ab dem Zeitpunkt, wenn die Trennungszulassungsbedingung, die das Schalten in die 2WD-getrennte Fahrt ermöglicht, erfüllt ist, abläuft oder nicht. Wenn der S15 negativ ist, wird zu S15 zurückgekehrt und es wird bestimmt, dass der Zeitablauf wiederholt wird. Wenn die vorbestimmte Zeit T1 abläuft, ist der S15 positiv, und in S7, welcher der Antriebsschaltsteuereinheit 116 entspricht, wird die erste Kupplung 36 und die zweite Kupplung 54 getrennt und es wird zu der 2WD-getrennten Fahr geschaltet. In S8, welcher der N-Trägheitslauf-Stoppbestimmungseinheit 156 entspricht, wird bestimmt, ob die Bedingung zum Stoppen des N-Trägheitslaufs erfüllt ist oder nicht. Wenn der S8 negativ ist, wird bei S11, der nachstehend beschrieben wird, fortgesetzt. Wenn der S8 positiv ist, wird in S9, welcher der Maschinenabgabe-Steuereinheit 110 entspricht, die Maschine 10 gestartet. Danach wird in S10, welcher der Getriebesteuereinheit 112 entspricht, der N-Trägheitslauf gestoppt, indem entweder das Übertragungsdrehmoment des Automatikgetriebes 16 erhöht wird, oder das Getriebe zu dem D-Bereich, welcher der Leistungsübertragungsbereich ist, geschaltet wird.
In dem S11, welcher der Antriebsschaltungs-Stoppbestimmungseinheit 158 entspricht, wird bestimmt, ob die Trennungsstoppbedingung erfüllt ist oder nicht, bei welcher entweder das Schalten von der 2WD-getrennten Fahrt auf die 4WD-Fahrt oder das Schalten von der 2WD-getrennten Fahrt auf die 2WD-Fahrt durchgeführt wird. Wenn der S11 negativ ist, endet die vorliegende Routine. Wenn S11 positiv ist, wird in S12, welcher der Antriebsschaltungs-Steuereinheit 116 entspricht, die erste Kupplung 36 und die zweite Kupplung 54 miteinander verbunden, und somit wird das Schalten von der 2WD-getrennten Fahrt auf die 4WD-Fahrt oder das Schalten von der 2WD-getrennten auf die 2WD-Fahrt durchgeführt, und die vorliegende Routine endet.
Wie obenstehend beschrieben ist, können auch in der zweiten Ausführungsformen Wirkungen erlangt werden, die ähnlich wie bei der oben beschriebenen ersten Ausführungsform sind. Gemäß der zweiten Ausführungsform wird die erste Kupplung 36 und die zweite Kupplung 54 getrennt, wenn das Automatikgetriebe 16 so gesteuert wird, dass es in dem Leerlaufzustand ist, oder das Übertragungsdrehmoment so gesteuert wird, dass es kleiner oder gleich dem vorbestimmten Wert ist. Demzufolge kann das Mitdrehen der drehenden Elemente, welche die Leistungsübertragungsstrecke zwischen dem Automatikgetriebe 16 und der zweiten Kupplung ausgestalten, verhindert werden, und der Fahrwiderstand kann verringert werden.
Gemäß der zweiten Ausführungsform ist wenigstens eine Bedingung in Bezug auf die Gaspedalstellung Acc, den Reibungskoeffizienten μ auf der Fahrbahnoberfläche, den Schlupfbetrag S des Antriebsrads, das Schlupfverhältnis Sr des Antriebsrads, den Schlupfverlauf des Antriebsrads, den Lenkungswinkel θ, das Drehmomentschwankungsverhältnis ΔTe des Maschinendrehmoments Te, und das Schwankungsverhältnis ΔV der Fahrzeuggeschwindigkeit Δ in der Bedingung, bei der das Automatikgetriebe 16 so gesteuert wird, dass es in dem Leerlaufzustand ist, oder das Übertragungsdrehmoment so gesteuert wird, dass es kleiner oder gleich dem vorbestimmten Wert ist, umfasst. Da eine der Bedingungen in der Bedingung zum Zulassen des Schaltens in die 2WD-getrennte Fahrt umfasst ist, werden die erste Kupplung 36 und die zweite Kupplung 54 getrennt, wenn das Automatikgetriebe 16 so gesteuert wird, dass es in dem Leerlaufzustand ist, oder das Übertragungsdrehmoment so gesteuert wird, dass es kleiner oder gleich dem vorbestimmten Wert ist, und das Mitdrehen der drehenden Elemente wird verhindert.
Gemäß der zweiten Ausführungsform werden die erste Kupplung 36 und die zweite Kupplung 54 getrennt nachdem die vorbestimmte Zeit T1 abläuft, wenn die Bedingung zum Zulassen des Schaltens in die 2WD-getrennte Fahrt erfüllt ist. Daher startet die Steuerung nachdem die vorbestimmte Zeit T1 abläuft und das Fahrzeug 8 ist stabilisiert, und die Schwankung des Fahrzeugs 8 durch das Schalten in die 2WD-getrennte Fahrt kann unterdrückt werden.
Gemäß der zweiten Ausführungsform wird die vorbestimmte Zeit T1 basierend auf wenigstens einer von der Öltemperatur Toil des Hydrauliköls des Automatikgetriebes 16, der Öltemperatur Teoil des Maschinenöls, der Maschinenkühlmitteltemperatur THew, der äußeren Lufttemperatur Tair, der Fahrdistanz W ab dem Fahrstartpunkt und der Fahrzeit Ts geändert. Demzufolge wird das Schalten in die 2WD-getrennte Fahrt in einem Zustand durchgeführt, bei dem das Fahrzeug 8 basierend auf dem oben beschriebenen stabilisiert ist, und somit kann die Fahrzeugschwankung während des Schaltens unterdrückt werden.
Wie obenstehend beschrieben, werden die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen ausführlich beschrieben. Die vorliegende Erfindung wird ebenso auf andere Aspekte angewendet.
Beispielsweise sind die oben beschriebenen Ausführungsformen unabhängig beschrieben. Jede der Ausführungsformen kann in geeigneter Weise miteinander kombiniert werden.
Das allrad- bzw. vierradangetriebene Fahrzeug 8 der oben beschriebenen Ausführungsform ist ein Beispiel, und falls das vierradangetriebene Fahrzeug den Verbindungs-Trennungs-Mechanismus umfasst, der die Leistungsübertragung der vorbestimmten drehenden Elemente während der Fahrt trennt, kann die vorliegende Erfindung in geeigneter Weise auf diese angewendet werden. Beispielsweise ist es möglich, die Leistungsübertragung der vorbestimmten drehenden Elemente während der Fahrt unter Verwendung der Koppelung als den Verbindungs-Trennungs-Mechanismus zu trennen, selbst bei einem Aufbau oder dergleichen, bei dem die Koppelung in dem Heckdifferenzial umfasst ist. Falls das vierradangetriebene Fahrzeug den Verbindungs-Trennungs-Mechanismus umfasst, der die Leistungsübertragung der vorbestimmten drehenden Elemente während der Fahrt trennt, kann die vorliegende Erfindung auf diese Weise hierauf geeignet angewendet werden.
In den oben beschriebenen Ausführungsformen ist das Automatikgetriebe 16 das gestufte Automatikgetriebe, das aus der Mehrzahl von Planetengetrieben und der Mehrzahl von Reibungseingriffsvorrichtungen ausgestaltet ist. Beispielsweise ist der Aufbau des Getriebes, wie z. B. ein Zahnradgetriebe nicht notwendigerweise hierauf beschränkt. Das Getriebe ist nicht notwendigerweise auf ein gestuftes Getriebe beschränkt, und kann beispielsweise auf einen Getriebeaufbau wie z. B. ein kontinuierlich variables Riemengetriebe in geeigneter Weise geändert werden.
In den oben beschriebenen Ausführungsformen sind die erste Kupplung 36 und die zweite Kupplung 54 Klauenkupplungen. Die Kupplungen sind nicht auf die Klauenkupplungen beschränkt. Das heißt, falls die Kupplung die Ausgestaltung aufweist, die den Abschnitt zwischen den drehenden Elementen verbinden und trennen kann, kann die Kupplung in geeigneter Weise angewendet werden. Jede von der ersten Kupplung 36 und der zweiten Kupplung 54 kann ferner einen Synchronisierungsmechanismus aufweisen.
In den oben beschriebenen Ausführungsformen ist jedes vierradangetriebene Fahrzeug 8 so ausgestaltet, dass es die Leistung immer in Richtung der Vorderräder überträgt. Die Leistungsübertragung ist nicht notwendigerweise immer in Richtung der Vorderräder begrenzt, und die Leistung kann immer in Richtung der Hinterräder übertragen werden, und die Leistung kann wahlweise in Richtung der Vorderräder übertragen werden.
In den oben beschriebenen Ausführungsformen überschneidet sich die Zeit, während der das Automatikgetriebe 16 so gesteuert wird, dass es in dem Leerlaufzustand ist, und das Übertragungsdrehmoment so gesteuert wird, dass es kleiner oder gleich dem vorbestimmten Wert ist, und die Zeit, während der das vierradangetriebene Fahrzeug 8 übereinstimmend mit der 2WD-getrennten Fahrt gefahren wird, zumindest teilweise miteinander. Alle Zeiten müssen sich nicht notwendigerweise miteinander überschneiden.
In den oben beschriebenen Ausführungsformen sind Details der Bedingung, die das Schalten des N-Trägheitslaufs zulässt, der Bedingung zum Stoppen des Schaltens des N-Trägheitslaufs, der Bedingung, die das Schalten in die 2WD-getrennte Fahrt zulässt, und der Bedingung, welche die 2WD-getrennte Fahrt stoppt, ein Beispiel. Die Bestimmung wird basierend auf einigen der Bedingungen der Fahrzeuggeschwindigkeit V, der Gaspedalstellung Acc, oder dergleichen durchgeführt, und somit können sie in geeigneter Weise geändert werden.
In den oben beschriebenen Ausführungsformen startet das Schalten in die 2WD-getrennte Fahrt nachdem die vorbestimmte Zeit T1 ab dem Zeitpunkt abläuft, zu dem die Trennungszulassungsbedingung zum Schalten des Getriebes in die 2WD-getrennte Fahrt erfüllt ist. Das Schalten kann zu derselben Zeit starten, zu der die Trennungszulassungsbedingung erfüllt ist.
In den oben beschriebenen Ausführungsformen wird selbst in dem Automatikgetriebe 16 die Leistungsübertragungsstrecke annäherungsweise getrennt, da das Automatikgetriebe 16 einen Leerlauf einnimmt, wenn der N-Trägheitslauf durchgeführt wird. Da die Leistungsübertragung in dem Automatikgetriebe 16 und der zweiten Kupplung 54 getrennt ist wenn die 2WD-getrennte Fahrt durchgeführt wird, muss demzufolge die erste Kupplung 36 nicht notwendigerweise getrennt werden.
Die oben beschriebenen Gegenstände sind eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und es können verschiedene Modifikationen und Verbesserungen an der vorliegenden Erfindung basierend auf dem Wissen eines Fachmanns angewendet werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2012-47148 A [0002, 0003]
JP 64-16432 A [0003]

Claims

Steuervorrichtung für ein vierradangetriebenes Fahrzeug (8), wobei das vierradangetriebene Fahrzeug (8) eine Maschine (10), ein Getriebe (16), das an einer Leistungsübertragungsstrecke zwischen einem Hauptantriebsrad (12) und einem Nebenantriebsrad (14) bereitgestellt ist, und einen Verbindungs-Trennungs-Mechanismus (54), der an einer Leistungsübertragungsstrecke zwischen dem Getriebe (16) und dem Nebenantriebsrad (14) bereitgestellt ist, um die Leistungsübertragungsstrecke zwischen dem Getriebe (16) und dem Nebenantriebsrad (14) wahlweise zu verbinden und zu trennen, umfasst, wobei die Steuervorrichtung aufweist: eine elektronische Steuereinheit (80), die dazu ausgestaltet ist (a) ein Übertragungsdrehmoment des Getriebes (16) so zu steuern, dass es kleiner oder gleich einem vorbestimmten Wert ist, wenn während der Fahrt eine vorbestimmte Bedingung erfüllt ist, und (b) den Verbindungs-Trennungs-Mechanismus (54) derart zu steuern, dass sich eine Zeit, während der das Übertragungsdrehmoment des Getriebes (16) so gesteuert wird, dass es kleiner oder gleich dem vorbestimmten Wert ist, und eine Zeit, während der die Leistungsübertragungsstrecke durch den Verbindungs-Trennungs-Mechanismus (54) getrennt ist, zumindest teilweise überschneidet.
Steuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei die elektronische Steuereinheit (80) dazu ausgestaltet ist, eine Bedingung, die das Trennen des Verbindungs-Trennungs-Mechanismus (54) zulässt, derart zu ändern, dass diese erleichtert wird, während das Übertragungsdrehmoment des Getriebes (16) so gesteuert wird, dass es kleiner oder gleich dem vorbestimmten Wert ist, im Vergleich dazu, wenn das Übertragungsdrehmoment des Getriebes (16) so gesteuert wird, dass es größer als der vorbestimmte Wert ist.
Steuervorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Bedingung wenigstens einen von einem Reibungskoeffizienten auf einer Fahrbahnoberfläche, einem Schlupfbetrag eines Antriebsrads, einem Schlupfverlauf des Antriebsrads, einem Lenkungswinkel, einem Schwankungsverhältnis eines Maschinendrehmoments und einem Schwankungsverhältnis einer Fahrzeuggeschwindigkeit umfasst.
Steuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei die vorbestimmte Bedingung die Bedingung umfasst, die das Trennen des Verbindungs-Trennungs-Mechanismus (54) zulässt.
Steuervorrichtung nach Anspruch 4, wobei die vorbestimmte Bedingung zumindest eines von einer Gaspedalstellung, einem Reibungskoeffizienten einer Fahrbahnoberfläche, einem Schlupfbetrag eines Antriebsrads, einem Schlupfverhältnis des Antriebsrads, einem Schlupfverlauf des Antriebsrads, einem Lenkungswinkel, einem Schwankungsverhältnis des Maschinendrehmoments und ein Schwankungsverhältnis einer Fahrzeuggeschwindigkeit umfasst.
Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei die elektronische Steuereinheit (80) dazu ausgestaltet ist, den Verbindungs-Trennungs-Mechanismus (54) zu einer Zeit zu trennen, die eine ist von derselben Zeit, zu der die Bedingung erfüllt ist, und der Zeit, nachdem eine vorbestimmte Zeit abläuft sobald die Bedingung erfüllt ist.
Steuervorrichtung nach Anspruch 6, wobei die elektronische Steuereinheit (80) dazu ausgestaltet ist, die vorbestimmte Zeit basierend auf wenigstens einer von einer Öltemperatur eines Hydrauliköls des Getriebes, einer Öltemperatur der Maschine, einer Kühlmitteltemperatur der Maschine, einer äußeren Lufttemperatur, einer Fahrstrecke ab einem Fahrstart und einer Fahrzeit, zu ändern.
Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die elektronische Steuereinheit (80) dazu ausgestaltet ist, die Maschine (10) zu stoppen während das Übertragungsdrehmoment des Getriebes (16) so gesteuert wird, dass es kleiner oder gleich dem vorbestimmten Wert ist.
Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, ferner aufweisend: einen Schaltmechanismus (36), der dazu ausgestaltet ist, an einer Leistungsübertragungsstrecke zwischen dem Getriebe (16) und dem Verbindungs-Trennungs-Mechanismus (54) eine Leistungsübertragung auf das Nebenantriebsrad (14) wahlweise zu schalten.
Steuervorrichtung nach Anspruch 9, wobei die elektronische Steuereinheit (80) dazu ausgestaltet ist, den Schaltmechanismus (36) zu trennen, wenn die Leistungsübertragungsstrecke durch den Verbindungs-Trennungs-Mechanismus getrennt ist.
Steuerverfahren für ein vierradangetriebenes Fahrzeug (8), wobei das vierradangetriebene Fahrzeug (8) eine Maschine (10), ein Getriebe (16), das an einer Leistungsübertragungsstrecke zwischen einem Hauptantriebsrad (12) und einem Nebenantriebsrad (14) bereitgestellt ist, einen Verbindungs-Trennungs-Mechanismus (54), der an einer Leistungsübertragungsstrecke zwischen dem Getriebe (16) und dem Nebenantriebsrad (14) bereitgestellt ist, um die Leistungsübertragungsstrecke zwischen dem Getriebe (16) und dem Nebenantriebsrad (14) wahlweise zu verbinden und zu trennen, und eine elektronische Steuereinheit (80) umfasst, wobei das Steuerverfahren aufweist: (a) Steuern eines Übertragungsdrehmoments des Getriebes (16) durch die elektronische Steuereinheit, sodass es kleiner oder gleich einem vorbestimmten Wert ist, wenn während der Fahrt eine vorbestimmte Bedingung erfüllt ist; und (b) Steuern des Verbindungs-Trennungs-Mechanismus (54) durch die elektronische Steuereinheit derart, dass sich eine Zeit, während der das Übertragungsdrehmoment des Getriebes (16) so gesteuert wird, dass es kleiner oder gleich dem vorbestimmten Wert ist, und eine Zeit, während der die Leistungsübertragungsstrecke durch den Verbindungs-Trennungs-Mechanismus (54) getrennt ist, zumindest teilweise überschneidet.