DE112013000337T5 - Steuervorrichtung - Google Patents

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c/o AISIN AW CO. LTD. Tsuda Kohei
c/o Aisin AW Co. Ltd. Onouchi Tomohiro
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Aisin AW Co Ltd
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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung für eine Fahrzeugantriebsvorrichtung, bei der eine drehende elektrische Maschine und ein Drehzahländerungsmechanismus auf einem Leistungsübertragungspfad, der eine Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung und Räder verbindet, vorgesehen sind. Die Steuervorrichtung weist auf: einen Schaltunterstützungssteuerabschnitt, der bei einem Herunterschalten eine Drehzahl eines eingangsseitigen Drehbauteils durch Erhöhen eines Drehmoments der drehenden elektrischen Maschine erhöht; einen Möglichkeitsbestimmungsabschnitt, der bestimmt, ob die drehende elektrische Maschine das benötigte Eingangsdrehmoment ausgeben kann oder nicht; einen Modusauswahlabschnitt, der einen Schaltmodus aus einem ersten Schaltmodus und einem zweiten Schaltmodus auswählt; und einen Drehmomentkompensierungsabschnitt, der, wenn die drehende elektrische Maschine das benötigte Eingangsdrehmoment nicht ausgeben kann, einen Fehlbetrag des benötigten Eingangsdrehmoments bei einer Schaltunterstützungssteuerung durch Verwenden mindestens eines Ausgangsdrehmoments der Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung oder eines von der Schalteingriffsvorrichtung übertragenen Drehmoments gemäß dem Schaltmodus kompensiert.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung betrifft Steuervorrichtungen, die eine Fahrzeugantriebsvorrichtung steuern, bei der eine drehende elektrische Maschine und ein Drehzahländerungsmechanismus in dieser Reihenfolge von der Seite der Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung aus auf einem Leistungsübertragungspfad vorgesehen sind, der die Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung und Räder verbindet.
  • TECHNISCHER HINTERGRUND
  • Eine in der japanischen Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer 2004-316831 ( JP 2004-316831 A ) (Patentdokument 1) beschriebene Vorrichtung ist bereits als eine Steuervorrichtung bekannt, die eine Fahrzeugantriebsvorrichtung wie die oben beschriebene steuert. Die Ausdrücke in dem Patentdokument 1 werden in der Beschreibung dieses Abschnitts „TECHNISCHER HINTERGRUND” in Klammern „[]” angegeben. Diese Steuervorrichtung bewirkt, dass die drehende elektrische Maschine [Motorgenerator 2] gemäß der Kombination aus der Richtung, in der das Drehzahlverhältnis geändert wird [Hochschalten oder Herunterschalten], und dem Betriebszustand der Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung [ob die Brennkraftmaschinenleistung an ist oder die Brennkraftmaschinenleistung aus ist] während eines Schaltbetriebs ein Drehmoment hinzufügt oder aufnimmt. Beispielsweise erhöht die Steuervorrichtung zum Durchführen eines Herunterschaltens, wenn die Brennkraftmaschinenleistung aus ist, die Drehzahl eines eingangsseitigen Drehbauteils [Getriebeeingangswelle 5] des Drehzahländerungsmechanismus [Stufenautomatikgetriebe 3], indem ein Drehmoment der drehenden elektrischen Maschine, das auf das eingangsseitige Drehbauteil übertragen wird, erhöht wird. Eine ansprechende Schaltsteuerung kann somit durchgeführt werden, während ein Schaltschock verringert wird.
  • Bei der Steuervorrichtung des Patentdokuments 1 ist jedoch eine primäre Komponente, die die Drehzahl des eingangsseitigen Bauteils zur Schaltunterstützung während der Schaltsteuerung zum Herunterschalten erhöht, auf die drehende elektrische Maschine beschränkt. Dementsprechend wird möglicherweise in Abhängigkeit von der Situation, in der sich die drehende elektrische Maschine befindet, kein ausreichendes Drehmoment, das benötigt wird, ausgegeben. Demzufolge wird die beabsichtigte Steuerung möglicherweise nicht ordnungsgemäß durchgeführt, und eine ausreichende Verringerung eines Schaltschocks wird möglicherweise nicht erzielt.
  • [Stand der Technik]
  • [Patentdokument]
    • [Patentdokument 1] Japanische Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer 2004-316831 ( JP 2004-316831 A )
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • [Von der Erfindung zu lösendes Problem]
  • Es ist daher wünschenswert, eine Steuervorrichtung zu schaffen, die dazu in der Lage ist, ein ordnungsgemäßes ansprechendes Herunterschalten durchzuführen, auch wenn nicht genügend Drehmoment einer drehenden elektrischen Maschine vorhanden ist.
  • [Mittel zum Lösen des Problems]
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Steuervorrichtung für eine Fahrzeugantriebsvorrichtung, bei der eine drehende elektrische Maschine und ein Drehzahländerungsmechanismus in dieser Reihenfolge von der Seite einer Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung aus auf einem Leistungsübertragungspfad, der die Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung und Räder verbindet, vorgesehen sind und bei der der Drehzahländerungsmechanismus dazu in der Lage ist, ein Drehzahlverhältnis durch Steuern eines Eingriffszustands einer Schalteingriffsvorrichtung, die in dem Drehzahländerungsmechanismus enthalten ist, zu ändern, dadurch gekennzeichnet, dass sie aufweist: einen Schaltunterstützungssteuerabschnitt, der bei einem Herunterschalten, bei dem das Drehzahlverhältnis zu einem höheren Drehzahlverhältnis geändert wird, eine Schaltunterstützungssteuerung zum Erhöhen einer Drehzahl eines eingangsseitigen Drehbauteils des Drehzahländerungsmechanismus durch Erhöhen eines Drehmoments der drehenden elektrischen Maschine, das auf das eingangsseitige Drehbauteil übertragen wird, ausführt; einen Möglichkeitsbestimmungsabschnitt, der bestimmt, ob die drehende elektrische Maschine ein benötigtes Eingangsdrehmoment zum Erhöhen der Drehzahl des eingangsseitigen Drehbauteils gemäß einer vorbestimmten Zieldrehzahländerungsrate ausgeben kann oder nicht; einen Modusauswahlabschnitt, der einen Schaltmodus aus einem ersten Schaltmodus und einem zweiten Schaltmodus, der sich von dem ersten Schaltmodus hinsichtlich mindestens einer Bedingung zum Starten des Herunterschaltens oder einer Verarbeitung unterscheidet, auswählt; und einen Drehmomentkompensierungsabschnitt, der, wenn bestimmt wird, dass die drehende elektrische Maschine das benötigte Eingangsdrehmoment nicht ausgeben kann, einen Fehlbetrag des benötigten Eingangsdrehmoments bei der Schaltunterstützungssteuerung kompensiert, indem mindestens ein Ausgangsdrehmoment der Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung oder ein Drehmoment, das von der Schalteingriffsvorrichtung übertragen wird, gemäß dem Schaltmodus verwendet wird.
  • Gemäß dieser charakteristischen Konfiguration kann die Drehzahl des eingangsseitigen Drehbauteils durch die Schaltunterstützungssteuerung mindestens in dem Fall, in dem die drehende elektrische Maschine das benötigte Eingangsdrehmoment ausgeben kann, gemäß der Zieldrehzahländerungsrate erhöht werden. Somit kann eine ansprechende Schaltsteuerung ausgeführt werden. Selbst wenn die drehende elektrische Maschine das benötigte Eingangsdrehmoment nicht ausgeben kann, kann bewirkt werden, dass mindestens die Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung oder die Schalteingriffsvorrichtung den Fehlbetrag des benötigten Eingangsdrehmoments kompensiert. Zu diesem Zeitpunkt ist die primäre Komponente, die den Fehlbetrag des benötigten Eingangsdrehmoments kompensiert, nicht stets dieselbe, sondern wird gemäß dem Schaltmodus variabel bestimmt. Das heißt, das Drehmoment, das den Fehlbetrag des benötigten Eingangsdrehmoments kompensiert, wird gemäß dem Schaltmodus variabel aus dem Ausgangsdrehmoment der Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung und dem Drehmoment, das von der Schalteingriffsvorrichtung übertragen wird, ausgewählt. Dementsprechend kann der Fehlbetrag des benötigten Eingangsdrehmoments gemäß jeweiligen Steuercharakteristiken des ersten Schaltmodus und des zweiten Schaltmodus, die sich voneinander hinsichtlich mindestens der Bedingung zum Starten des Herunterschaltens oder der Verarbeitung unterscheiden, auf geeignete Weise kompensiert werden. Somit kann eine Steuervorrichtung geschaffen werden, die dazu in der Lage ist, auch in Situationen, in denen nicht genügend Drehmoment der drehenden elektrischen Maschine zur Verfügung steht, ein ordnungsgemäßes ansprechendes Herunterschalten durchzuführen.
  • Es ist bevorzugt, dass der erste Schaltmodus ein Automatikschaltmodus ist und der zweite Schaltmodus ein Handschaltmodus oder ein Modus, in dem eine zum Steuern des Herunterschaltens benötigte Zeit kürzer als in dem ersten Schaltmodus ist, oder ein Modus, in dem eine Beschleunigungsantwort beim Herunterschalten höher als in dem ersten Schaltmodus ist, ist und der Drehmomentkompensierungsabschnitt den Fehlbetrag durch Verwenden des Drehmoments, das von der Schalteingriffsvorrichtung übertragen wird, kompensiert, wenn der erste Schaltmodus ausgewählt ist, und den Fehlbetrag durch Verwenden mindestens des Ausgangsdrehmoments der Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung kompensiert, wenn der zweite Schaltmodus ausgewählt ist.
  • Bei der obigen Konfiguration kommt während einer Fortbewegung des Fahrzeugs, wenn der zweite Schaltmodus implementiert ist, im Vergleich zu einer Implementierung des ersten Schaltmodus einer raschen Ausführung der Schaltsteuerung oder einem guten Fahrgefühl im Allgemeinen eine höhere Bedeutung zu als einer Kraftstoffeffizienz. Dementsprechend wird, wenn der zweite Schaltmodus ausgewählt ist, der Fehlbetrag des benötigten Eingangsdrehmoments durch Verwenden des Ausgangsdrehmoments der Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung kompensiert. Dies ermöglicht, dass die Schaltsteuerung in einer kurzen Zeit rasch ausgeführt werden kann, während ein Schaltschock unterdrückt wird. Auf der anderen Seite wird, wenn der erste Schaltmodus ausgewählt ist, der Fehlbetrag des benötigten Eingangsdrehmoments durch Verwenden des Drehmoments, das von der Schalteingriffsvorrichtung übertragen wird, kompensiert. Dies ermöglicht, dass ein ansprechendes Herunterschalten durchgeführt werden kann, während eine Verringerung einer Kraftstoffeffizienz unterdrückt wird.
  • Es ist bevorzugt, dass der Möglichkeitsbestimmungsabschnitt ferner bestimmt, ob die drehende elektrische Maschine und die Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung zusammen das benötigte Eingangsdrehmoment ausgeben können oder nicht, und der Drehmomentkompensierungsabschnitt den Fehlbetrag ferner durch Verwenden des Drehmoments, das von der Schalteingriffsvorrichtung übertragen wird, kompensiert, wenn bestimmt wird, dass das benötigte Eingangsdrehmoment nicht von der drehenden elektrischen Maschine und der Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung zusammen ausgegeben werden kann, wenn der zweite Schaltmodus ausgewählt ist.
  • Gemäß dieser Konfiguration wird, wenn der zweite Schaltmodus ausgewählt ist, der Fehlbetrag des benötigten Eingangsdrehmoments unter der oben angegeben Bedingung ferner durch Verwenden des Drehmoments, das von der Schalteingriffsvorrichtung übertragen wird, kompensiert. Die Drehzahl des eingangsseitigen Drehbauteils kann daher durch das Zusammenwirken der drehenden elektrischen Maschine, der Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung und der Schalteingriffsvorrichtung erhöht werden. Dies ermöglicht, dass ein ansprechendes Herunterschalten durchgeführt werden kann, selbst wenn das benötigte Eingangsdrehmoment nicht durch das Zusammenwirken der drehenden elektrischen Maschine und der Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung ausgegeben werden kann.
  • Es ist bevorzugt, dass der Möglichkeitsbestimmungsabschnitt ferner bestimmt, ob die drehende elektrische Maschine ein Untergrenzeneingangsdrehmoment zum Erhöhen der Drehzahl des eingangsseitigen Drehbauteils gemäß einer vorbestimmten Untergrenzendrehzahländerungsrate ausgeben kann oder nicht, und der Drehmomentkompensierungsabschnitt den Fehlbetrag durch Verwenden des Drehmoments, das von der Schalteingriffsvorrichtung übertragen wird, kompensiert, wenn bestimmt wird, dass die drehende elektrische Maschine das Untergrenzeneingangsdrehmoment nicht ausgeben kann, wenn der erste Schaltmodus ausgewählt ist.
  • Das Drehmoment, das auf die Räder übertragen wird, kann schwanken, wenn der Fehlbetrag des benötigten Eingangsdrehmoments von der Schalteingriffsvorrichtung kompensiert wird. In Anbetracht dessen wird gemäß der obigen Konfiguration der Fehlbetrag des benötigten Eingangsdrehmoments lediglich dann durch Verwenden des Drehmoments, das von der Schalteingriffsvorrichtung übertragen wird, kompensiert, wenn die drehende elektrische Maschine das Untergrenzeneingangsdrehmoment nicht ausgeben kann. Dies kann eine Wahrscheinlichkeit eines Schwankens des auf die Räder übertragenen Drehmoments minimieren. Auf der anderen Seite kann, wenn die drehende elektrische Maschine das Untergrenzeneingangsdrehmoment ausgeben kann, die Drehzahl des eingangsseitigen Drehbauteils gemäß der Untergrenzendrehzahländerungsrate erhöht werden, indem die Schaltunterstützungssteuerung das Untergrenzeneingangsdrehmoment verwendet. Somit kann eine relativ ansprechende Schaltsteuerung ausgeführt werden, während Drehmomentschwankungen unterdrückt werden.
  • Es ist bevorzugt, dass die Drehzahl des eingangsseitigen Drehbauteils, die gemäß einer Fahrzeuggeschwindigkeit und dem Drehzahlverhältnis bestimmt wird, eine Synchrondrehzahl ist und die Untergrenzendrehzahländerungsrate basierend auf einem Unterschied zwischen Synchrondrehzahlen vor und nach einem Ändern des Drehzahlverhältnisses und einer Obergrenzenschaltzeit eingestellt wird, die so bestimmt wird, dass eine Wärmeerzeugungsmenge der Schalteingangsvorrichtung, die schlupft, wenn das Drehzahlverhältnis geändert wird, kleiner oder gleich einer vorbestimmten akzeptablen Wärmeerzeugungsmenge ist.
  • Gemäß dieser Konfiguration kann eine relativ ansprechende Schaltsteuerung ausgeführt werden, und die Wärmeerzeugungsmenge der Schalteingriffsvorrichtung kann auf die akzeptable Wärmeerzeugungsmenge oder weniger begrenzt werden. Dies kann eine thermische Verschlechterung der Schalteingriffsvorrichtung unterdrücken oder die Notwendigkeit einer Verbesserung der Wärmebeständigkeit der Schalteingriffsvorrichtung oder eines Vorsehens eines zu diesem Zweck vorgesehenen Kühlmechanismus verringern und eine Zunahme der Herstellungskosten der zu steuernden Antriebsvorrichtung unterdrücken.
  • Es ist bevorzugt, dass die obige Steuerung, die ein Durchführen eines ordnungsgemäßen ansprechenden Herunterschaltens selbst in den Situationen erlaubt, in denen nicht genug Drehmoment der drehenden elektrischen Maschine zur Verfügung steht, bei einem Herunterschalten ohne Leistung (Power-Off-Herunterschalten) angewendet wird. Das heißt, es ist bevorzugt, dass der Drehmomentkompensierungsabschnitt eine Steuerung zum Kompensieren des Fehlbetrags während einer Ausführung der Schaltunterstützungssteuerung beim Herunterschalten ohne Leistung ausführt, wenn bestimmt wird, dass die drehende elektrische Maschine das benötigte Eingangsdrehmoment nicht ausgeben kann.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist ein schematisches Diagramm, das einen allgemeinen Aufbau einer Fahrzeugantriebsvorrichtung zeigt.
  • 2 ist ein Blockdiagramm, das einen allgemeinen Aufbau einer Steuervorrichtung zeigt.
  • 3 ist ein schematisches Diagramm, das ein Beispiel für ein Schaltkennfeld zeigt.
  • 4 ist ein Flussdiagramm, das Gesamtverarbeitungsprozeduren einer Schaltunterstützungssteuerung zeigt.
  • 5 ist ein Flussdiagramm, das Verarbeitungsprozeduren eines ersten Zuweisungsbestimmungsprozesses zeigt.
  • 6 ist ein Flussdiagramm, das Verarbeitungsprozeduren eines zweiten Zuweisungsbestimmungsprozesses zeigt.
  • 7 ist ein Zeitdiagramm, das ein Beispiel für den Betriebszustand jedes Teils während einer Schaltunterstützungssteuerung zeigt.
  • 8 ist ein Zeitdiagramm, das ein Beispiel für den Betriebszustand jedes Teils während einer Schaltunterstützungssteuerung zeigt.
  • 9 ist ein Zeitdiagramm, das ein Beispiel für den Betriebszustand jedes Teils während einer Schaltunterstützungssteuerung zeigt.
  • 10 ist ein Zeitdiagramm, das ein Beispiel für den Betriebszustand jedes Teils während einer Schaltunterstützungssteuerung zeigt.
  • 11 ist ein Zeitdiagramm, das ein Beispiel für den Betriebszustand jedes Teils während einer Schaltunterstützungssteuerung zeigt.
  • 12 zeigt Diagramme, die andere Beispiele für das Schaltkennfeld zeigen.
  • WEISEN ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
  • Eine Ausführungsform einer Steuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Eine Steuervorrichtung 3 gemäß der vorliegenden Ausführungsform steuert eine Antriebsvorrichtung 1. Die Antriebsvorrichtung 1 ist eine Fahrzeugantriebsvorrichtung (Hybridfahrzeugantriebsvorrichtung), die ein Fahrzeug (ein Hybridfahrzeug) antreibt, das sowohl eine Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung 11 als auch eine drehende elektrische Maschine 12 als Antriebskraftquelle von Rädern 15 aufweist. Die Steuervorrichtung 3 gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird im Folgenden genauer beschrieben.
  • 1. Konfiguration der Antriebsvorrichtung
  • Die Konfiguration der Antriebsvorrichtung, die von der Steuervorrichtung 3 gesteuert wird, wird beschrieben. Wie in 1 gezeigt, weist die Antriebsvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform die drehende elektrische Maschine 12 auf einem Leistungsübertragungspfad auf, der die Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung 11 und die Räder 15 verbindet, und weist einen Drehzahländerungsmechanismus 13 zwischen der drehenden elektrischen Maschine 12 und den Rädern 15 auf. Das heißt, die Antriebsvorrichtung 1 weist die drehende elektrische Maschine 12 und den Drehzahländerungsmechanismus 13 in dieser Reihenfolge von der Seite der Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung 11 aus auf dem Leistungsübertragungspfad auf, der die Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung 11 und die Räder 15 verbindet. Diese Komponenten sind in einem (nicht gezeigten) Antriebsvorrichtungsgehäuse untergebracht.
  • Die Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung 11 ist ein Motor (Benzinmotor etc.), der durch Kraftstoffverbrennung in der Brennkraftmaschine zum Ausgeben von Leistung angetrieben wird. Die Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung 11 ist mit einer Eingangswelle I antriebsverbunden, die als ein Eingangsbauteil der Antriebsvorrichtung 1 dient. Bei diesem Beispiel ist eine Brennkraftmaschinenausgangswelle, beispielsweise eine Kurbelwelle der Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung 11, so mit der Eingangswelle I antriebsverbunden, dass sie gemeinsam mit dieser dreht. Die Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung 11 ist über die Eingangswelle I mit der drehenden elektrischen Maschine 12 antriebsverbunden. Der Ausdruck „antriebsverbunden” bedeutet den Zustand, in dem zwei Drehbauteile so miteinander verbunden sind, dass sie dazu in der Lage sind, eine Antriebskraft (synonym zu einem „Drehmoment”) zwischen denselben zu übertragen. Dieses Konzept beinhaltet den Zustand, in dem die zwei Drehbauteile so miteinander verbunden sind, dass sie gemeinsam drehen, den Zustand, in dem die zwei Drehbauteile so miteinander verbunden sind, dass sie dazu in der Lage sind, über ein oder mehrere Übertragungsbauteile (eine Welle, einen Getriebemechanismus, einen Riemen, etc.) eine Antriebskraft zwischen denselben zu übertragen, etc.
  • Die drehende elektrische Maschine 12 weist einen Rotor und einen Stator auf und ist dazu in der Lage, sowohl als ein Motor (Elektromotor) als auch als ein Generator (Elektrogenerator) zu arbeiten. Der Rotor der drehenden Elektromaschine 12 ist so mit der Eingangswelle I antriebsverbunden, dass er gemeinsam damit dreht. Die drehende elektrische Maschine 12 ist über eine Wechselrichtervorrichtung 24 (siehe 2) elektrisch mit einer Elektrizitätsspeichervorrichtung 25 (einer Batterie, einem Kondensator, etc.) verbunden. Die drehende elektrische Maschine wird zum Durchführen eines Leistungsfahrens mit elektrischer Leistung von der Elektrizitätsspeichervorrichtung 25 versorgt, oder führt der Elektrizitätsspeichervorrichtung 25 elektrische Leistung, die durch ein Drehmoment der Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung 11, etc. erzeugt wird, zu, um die elektrische Leistung in derselben zu speichern. Die Eingangswelle I ist ein Drehbauteil (Eingangsbauteil des Drehzahländerungsmechanismus 13), das mit dem Drehzahländerungsmechanismus 13 antriebsverbunden ist und entlang des Leistungsübertragungspfads in dem Drehzahländerungsmechanismus 13 am nächsten zu der Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung 11 angeordnet ist. Bei der vorliegenden Ausführungsform entspricht die Eingangswelle I dem „eingangsseitigen Drehbauteil” der vorliegenden Erfindung.
  • Bei der vorliegenden Ausführungsform ist der Drehzahländerungsmechanismus 13 ein Automatikstufendrehzahländerungsmechanismus mit mehreren Schaltstufen mit unterschiedlichen Drehzahlverhältnissen (Übersetzungsverhältnissen), die gewechselt werden können. Zum Ausbilden der mehreren Schaltstufen weist der Drehzahländerungsmechanismus 13 einen Getriebemechanismus und mehrere Eingriffsvorrichtungen (Schalteingriffsvorrichtungen) auf, die Drehelemente des Getriebemechanismus in Eingriff oder außer Eingriff bringen. Jede dieser Eingriffsvorrichtungen ist als eine Reibungseingriffsvorrichtung ausgebildet, die dazu in der Lage ist, durch eine Reibungskraft, die zwischen Eingriffsbauteilen, die miteinander in Eingriff sind, erzeugt wird, ein Drehmoment zu übertragen. Mehrscheibennasskupplungen (einschließlich Bremsen) etc. können als diese Eingriffsvorrichtungen verwendet werden. Die Eingriffsvorrichtungen des Drehzahländerungsmechanismus 13 weisen eine erste Eingriffsvorrichtung CL1, eine zweite Eingriffsvorrichtung CL2, ... auf. Bei der vorliegenden Ausführungsform bildet der Drehzahländerungsmechanismus 13 zu jedem Zeitpunkt eine Schaltstufe aus, indem zwei spezifische der mehreren Eingriffsvorrichtungen in einen Direktverbindungseingriffszustand gebracht werden und die verbleibenden Eingriffsvorrichtungen in einen Nichteingriffszustand gebracht werden. Der Drehzahländerungsmechanismus 13 kann eine Zielschaltstufe ausbilden, indem eine spezifische oder drei oder mehr spezifische der mehreren Eingriffsvorrichtungen in den Direktvorgangseingriffszustand gebracht werden. Der Drehzahländerungsmechanismus 13 ist somit dazu in der Lage, zwischen den mehreren Schaltstufen zu wechseln (das Drehzahlverhältnis zu ändern), indem der Eingriffszustand jeder der mehreren Schalteingriffsvorrichtungen gesteuert wird.
  • Der Drehzahländerungsmechanismus 13 schaltet (ändert) die Drehzahl der Eingangswelle I basierend auf dem Drehzahlverhältnis, das für die auszubildende Schaltstufe eingestellt worden ist, und überträgt die geschaltete (geänderte) Drehzahl auf eine Ausgangswelle O. Wie hierin verwendet, ist das „Drehzahlverhältnis” ein Verhältnis der Drehzahl der Eingangswelle I zu der Drehzahl der Ausgangswelle O, die als ein ausgangsseitiges Drehbauteil des Drehzahländerungsmechanismus 13 dient. Die Ausgangswelle O, die auch als ein Ausgangsbauteil der Antriebsvorrichtung 1 dient, ist über eine Differentialgetriebeeinheit 14 mit dem rechten und dem linken Rad 15 antriebsverbunden. Ein auf die Ausgangswelle O übertragenes Drehmoment wird durch die Differentialgetriebeeinheit 14 auf die zwei Räder 15 verteilt und übertragen. Die Antriebsvorrichtung 1 kann somit das Drehmoment der Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung 11 und/oder der drehenden elektrischen Maschine 12 zum Bewegen des Fahrzeugs auf die Räder 15 übertragen.
  • 2. Konfiguration der Steuervorrichtung
  • Die Konfiguration der Steuervorrichtung 3 gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird beschrieben. Wie in 2 wird gezeigt, weist die Steuervorrichtung 3 gemäß der vorliegenden Ausführungsform mehrere funktionale Einheiten auf und steuert hauptsächlich die drehende elektrische Maschine 12 und die Schalteingriffsvorrichtungen (CL1, CL2, ...). Die mehreren funktionalen Einheiten sind dazu in der Lage, Information voneinander zu empfangen und zueinander zu senden. Die Steuervorrichtung 3 ist ebenfalls dazu in der Lage, Information von einer Brennkraftmaschinensteuereinheit 21, die die Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung 11 steuert, zu empfangen und zu derselben zu senden. Die Steuervorrichtung 3 ist dazu in der Lage, Information in Bezug auf die Detektionsresultate von Sensoren Se1 bis Se5 zu erhalten, die in jedem Teil des Fahrzeugs vorgesehen sind.
  • Der erste Drehsensor Se1 ist ein Sensor, der die Drehzahl der Eingangswelle I (der Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung 11 und der drehenden elektrischen Maschine 12) detektiert. Der zweite Drehsensor Se2 ist ein Sensor, der die Drehzahl der Ausgangswelle O detektiert. Die Steuervorrichtung 3 ist dazu in der Lage, die Drehzahl der Räder 15 und die Fahrzeuggeschwindigkeit basierend auf dem Detektionsresultat des zweiten Drehsensors Se2 abzuleiten. Der Beschleunigungsvorrichtungsbetätigungsausmaßdetektionssensor Se3 ist ein Sensor, der das Beschleunigungsvorrichtungsbetätigungsausmaß detektiert. Der Ladezustandsdetektionssensor Se4 ist ein Sensor, der den Ladezustand (SOC) detektiert. Die Steuervorrichtung 3 ist dazu in der Lage, die Menge an in der Elektrizitätsspeichervorrichtung 25 gespeicherter Elektrizität basierend auf dem Detektionsresultat des Ladezustandsdetektionssensors Se4 abzuleiten. Der Hebelpositionsdetektionssensor Se5 ist ein Sensor, der die Position eines (nicht gezeigten) Schalthebels detektiert. Beispielsweise kann eine von einer Stoppposition (P-Position), einer Automatikantriebsposition (z. B. D-Position), einer Neutralposition (N-Position) und einer Handschaltantriebsposition (z. B. sequentielle Sportposition) als die Position des Schalthebels ausgewählt werden. Bei der vorliegenden Ausführungsform bewegt sich das Fahrzeug fort, wenn sich der Schalthebel in der Automatikantriebsposition oder der Handschaltantriebsposition befindet.
  • Die Brennkraftmaschinensteuereinheit 21 steuert die Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung 11. Die Brennkraftmaschinensteuereinheit 21 bestimmt ein Zieldrehmoment und eine Zieldrehzahl der Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung 11 und steuert einen Betrieb der Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung 11 gemäß diesen Steuerzielen. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die Brennkraftmaschinensteuereinheit 21 dazu in der Lage, gemäß dem Fortbewegungszustand des Fahrzeugs zwischen einer Drehmomentsteuerung und einer Drehzahlsteuerung der Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung 11 zu wechseln. Die Drehmomentsteuerung ist die Steuerung zum Senden eines Befehls eines Zieldrehmoments zu der Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung 11, um zu bewirken, dass das Drehmoment der Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung 11 dem Zieldrehmoment folgt. Die Drehzahlsteuerung ist die Steuerung zum Senden eines Befehls einer Zieldrehzahl zu der Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung 11 und Bestimmen eines Drehmoments, so dass bewirkt wird, dass die Drehzahl der Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung 11 näher an der Zieldrehzahl liegt.
  • Ein Antriebsmodusbestimmungsabschnitt 31 ist eine funktionale Einheit, die den Antriebsmodus des Fahrzeugs bestimmt. Die Antriebsmodusbestimmungseinheit 31 nimmt z. B. auf ein (nicht gezeigtes) Modusauswahlkennfeld Bezug, um basierend auf der Fahrzeuggeschwindigkeit, dem Beschleunigungsvorrichtungsbetätigungsausmaß, der Menge an Elektrizität, die in der Elektrizitätsspeichervorrichtung 25 gespeichert ist, etc. den von der Antriebsvorrichtung 1 zu implementierenden Antriebsmodus zu bestimmen. Bei der folgenden Ausführungsform beinhalten die Antriebsmodi, die von der Antriebsmodusbestimmungseinheit 31 ausgewählt werden können, einen Elektroantriebsmouds (EV-Modus) und einen Hybridantriebsmodus (HEV-Modus). In dem Elektroantriebsmodus wird, während eine Kraftstoffzufuhr zu der Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung 11 gestoppt ist, das Drehmoment der drehenden elektrischen Maschine 12 zum Bewegen des Fahrzeugs auf die Räder 15 übertragen. In dem Hybridantriebsmodus wird, während die Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung 11 ein positives Drehmoment (ein Drehmoment in einer Richtung, so dass eine Drehung der Räder 15 in der Vorwärtsbewegungsrichtung des Fahrzeugs beschleunigt wird) ausgibt, das Drehmoment sowohl der Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung 11 als auch der drehenden elektrischen Maschine 12 zum Bewegen des Fahrzeugs auf die Räder 15 übertragen. Die vorliegende Ausführungsform kann so ausgebildet sein, dass andere als die obigen Antriebsmodi ausgewählt werden können.
  • Ein Schaltmodusauswahlabschnitt 32 ist eine funktionale Einheit, die einen Schaltmodus auswählt. Der Schaltmodusauswahlabschnitt 32 wählt einen Schaltmodus aus einem ersten Schaltmodus und einem zweiten Schaltmodus aus. Bei der vorliegenden Ausführungsform wählt der Schaltmodusauswahlabschnitt 32 basierend auf einem Befehl von dem Fahrer einen Schaltmodus aus. Genauer gesagt wählt der Schaltmodusauswahlabschnitt 32 einen Schaltmodus basierend auf der Position des Schalthebels, die von dem Hebelpositionsdetektionssensor Se5 detektiert wird, aus. Genauer gesagt wählt der Schaltmodusauswahlabschnitt 32 den ersten Schaltmodus aus, wenn die detektierte Position des Schalthebels die Automatikantriebsposition ist, und wählt den zweiten Schaltmodus aus, wenn die detektierte Position des Schalthebels die Handschaltantriebsposition ist. Bei der vorliegenden Ausführungsform entspricht der Schaltmodusauswahlabschnitt 32 dem „Modusauswahlabschnitt” der vorliegenden Erfindung.
  • Der erste Schaltmodus ist ein Schaltmodus (Automatikschaltmodus), in dem durch einen im Folgenden beschriebenen Zielschaltstufenbestimmungsabschnitt 33 gemäß einem vorbestimmten Schaltplan eine Zielschaltstufe automatisch geändert wird (und demzufolge ein Drehzahlverhältnis geändert wird). Bei der vorliegenden Ausführungsform speichert ein Speichermittel wie ein in der Steuervorrichtung 3 enthaltener Speicher ein Schaltkennfeld (siehe 3), das den Schaltplan festlegt. Das Schaltkennfeld legt den Schaltplan basierend auf der Beziehung zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit und dem Beschleunigungsvorrichtungsbetätigungsausmaß oder dem Bremsvorrichtungsbetätigungsausmaß und der Zielschaltstufe fest. Dieser Schaltplan ist so festgelegt, dass bewirkt wird, dass eine Kraftstoffeffizienz mindestens während einer Fortbewegung des Fahrzeugs (zurückgelegte Entfernung pro Einheitsvolumen des Kraftstoffs) näher an einem Maximalwert liegt. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist der zweite Schaltmodus ein Schaltmodus, der sich von dem ersten Schaltmodus im Hinblick auf Bedingungen zum Starten der Schaltsteuerung unterscheidet. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist der zweite Schaltmodus ein Schaltmodus (Handschaltmodus), in dem die Zielschaltstufe manuell geändert werden kann (und demzufolge das Drehzahlverhältnis geändert werden kann), basierend auf einer Absicht des Fahrers und unabhängig von dem in dem Schaltkennfeld festgelegten Schaltplan. Wenn der zweite Schaltmodus implementiert ist, wird ein Schaltbefehl (Hochschaltbefehl oder Herunterschaltbefehl) im Wesentlichen gemäß demselben Schaltplan wie dem des ersten Schaltmodus und ebenfalls basierend auf einer vorbestimmten Schalthebelbetätigung durch den Fahrer zu einem Öldrucksteuerabschnitt 35 ausgegeben.
  • Der Ausdruck „Hochschalten” bedeutet eine Änderung der Zielschaltstufe zu einer höheren Schaltstufe (zur relativen Verringerung des Drehzahlverhältnisses). Das heißt, der Ausdruck „Hochschalten” bedeutet die Änderung der Zielschaltstufe zu einer Schaltstufe, die höher als die vor der Änderung ist (eine Änderung des Drehzahlverhältnisses zu einem Drehzahlverhältnis, das niedriger als das vor der Änderung ist). Der Ausdruck „Herunterschalten” bedeutet die Änderung der Zielschaltstufe zu einer niedrigeren Schaltstufe (zur relativen Erhöhung des Drehzahlverhältnisses). Das heißt, der Ausdruck „Herunterschalten” bedeutet die Änderung der Zielschaltstufe zu einer Schaltstufe, die niedriger als die vor der Änderung ist (eine Änderung des Drehzahlverhältnisses zu einem Drehzahlverhältnis, das höher als das vor der Änderung ist).
  • Der Zielschaltstufenbestimmungsabschnitt 33 ist eine funktionale Einheit, die eine Zielschaltstufe gemäß dem in dem Schaltkennfeld festgelegten Schaltplan bestimmt. Der Zielschaltstufenbestimmungsabschnitt 33 nimmt z. B. auf das beispielhaft in 3 gezeigte Schaltkennfeld Bezug und bestimmt basierend auf der Fahrzeuggeschwindigkeit und dem Beschleunigungsvorrichtungsbetätigungsausmaß eine von dem Drehzahländerungsmechanismus 13 auszubildende Zielschaltstufe. Bei der vorliegenden Ausführungsform bestimmt der Zielschaltstufenbestimmungsabschnitt 33 eine spezifische Schaltstufe, die aus einer ersten bis sechsten Schaltstufe ausgewählt wird, als eine Zielschaltstufe. Mehrere Schaltlinien sind in dem Schaltkennfeld eingestellt. Wenn sich die Fahrzeuggeschwindigkeit und das Beschleunigungsvorrichtungsbetätigungsausmaß ändern und ein Betriebspunkt auf dem Schaltkennfeld eine der Schaltlinien kreuzt, ändert der Zielschaltstufenbestimmungsabschnitt 33 die Zielschaltstufe. Der Einfachheit halber zeigt 3 ein Beispiel, bei dem sowohl das Hochschalten als auch das Herunterschalten basierend auf einer einzigen Schaltlinie bestimmt werden. Es kann jedoch eine Hysterese vorgesehen sein, und das Hochschalten und das Herunterschalten können jeweils basierend auf individuellen Schaltlinien, d. h. einer Hochschaltlinie und einer Herunterschaltlinie, bestimmt werden. Wenn die Zielschaltstufe geändert wird, wird ein Schaltbefehl (ein Hochschaltbefehl oder ein Herunterschaltbefehl) gemäß der Richtung, in der die Zielschaltstufe geändert wird, zu dem Öldrucksteuerabschnitt 35 ausgegeben.
  • Ein Steuerabschnitt 34 für eine drehende elektrische Maschine ist eine funktionale Einheit, die die drehende elektrische Maschine 12 steuert. Der Steuerabschnitt 34 für eine drehende elektrische Maschine bestimmt ein Zieldrehmoment und eine Zieldrehzahl der drehenden elektrischen Maschine 12 und steuert einen Betrieb der drehenden elektrischen Maschine 12 gemäß diesen Steuerzielen. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist der Steuerabschnitt 34 für eine drehende elektrische Maschine dazu in der Lage, gemäß dem Fortbewegungszustand des Fahrzeugs zwischen einer Drehmomentsteuerung und einer Drehzahlsteuerung der drehenden elektrischen Maschine 12 zu wechseln. Die Drehmomentsteuerung ist die Steuerung zum Senden eines Befehls eines Zieldrehmoments zu der elektrischen Maschine 12, um zu bewirken, dass das Drehmoment der drehenden elektrischen Maschine 12 dem Zieldrehmoment folgt. Die Drehzahlsteuerung ist die Steuerung zum Senden eines Befehls einer Zieldrehzahl zu der drehenden elektrischen Maschine 12 und Bestimmen eines Drehmoments, so dass bewirkt wird, dass die Drehzahl der drehenden elektrischen Maschine 12 näher an der Zieldrehzahl liegt.
  • Das Drehmoment, das von der drehenden elektrischen Maschine 12 ausgegeben werden kann, ist abhängig von der Situation, in der sich die drehende elektrische Maschine 12 befindet, manchmal begrenzt. Die drehende elektrische Maschine 12 ist dazu in der Lage, z. B. lediglich das Drehmoment in dem Bereich eines maximalen Drehmoments, das durch die Spezifikation vorbestimmt ist, oder darunter auszugeben (sowohl in der positiven als auch in der negativen Richtung). Die drehende elektrische Maschine 12 ist dazu in der Lage, z. B. lediglich das Drehmoment in dem Bereich eines Obergrenzendrehmoments, das gemäß der Drehzahl der drehenden elektrischen Maschine 12 und basierend auf der Beziehung zu der maximalen Ausgabe, die durch die Spezifikation vorbestimmt ist, bestimmt wird, oder darunter auszugeben (sowohl in der positiven als auch in der negativen Richtung). Das maximale Drehmoment und das Obergrenzendrehmoment können gemäß der Umgebungstemperatur, der Menge an Elektrizität, die in der Elektrizitätsspeichervorrichtung 25 gespeichert ist, etc. variieren. Beispielsweise können das maximale Drehmoment und das Obergrenzendrehmoment (basierend auf einem Absolutwert) verringert sein, wenn die Umgebungstemperatur kleiner oder gleich einer vorbestimmten Niedrigtemperaturschwelle ist. Das maximale Drehmoment und das Obergrenzendrehmoment sind manchmal in der positiven Richtung und der negativen Richtung individuell begrenzt. Wenn beispielsweise die Menge an Elektrizität, die in der Elektrizitätsspeichervorrichtung 25 gespeichert ist, kleiner oder gleich einer vorbestimmten Niedrigelektrizitätsspeichermengenschwelle ist, können lediglich das Maximaldrehmoment und das Obergrenzendrehmoment in der positiven Richtung verringert sein. Wenn die Menge an Elektrizität, die in der Elektrizitätsspeichervorrichtung 25 gespeichert ist, größer oder gleich einer vorbestimmten Hochelektrizitätsspeichermengenschwelle ist, können lediglich das Maximaldrehmoment und das Obergrenzendrehmoment in der negativen Richtung verringert sein (basierend auf einem Absolutwert). Die obere und die untere Grenze des Drehmoments, das von der drehenden elektrischen Maschine 12 ausgegeben werden kann, sind in den 7 bis 11 durch gestrichelte Linien gezeigt.
  • Der Öldrucksteuerabschnitt 35 ist eine funktionale Einheit, die eine Zufuhr eines Öldrucks zu jeder Eingriffsvorrichtung (CL1, CL2, ...) steuert. Der Öldrucksteuerabschnitt 35 gibt gemäß der bestimmten Zielschaltstufe einen Öldruckbefehl für jede Eingriffsvorrichtung aus und steuert einen Öldruck, der jeder Eingriffsvorrichtung zuzuführen ist, über eine Hydrauliksteuervorrichtung 28. Der Öldrucksteuerabschnitt 35 ist dazu in der Lage, den jeder Eingriffsvorrichtung zuzuführenden Öldruck durch ein Proportionalsolenoid etc. gemäß dem Öldruckbefehl kontinuierlich zu steuern. Eine Erhöhung oder Verringerung eines Eingriffsdrucks jeder Eingriffsvorrichtung wird somit kontinuierlich gesteuert, um den Eingriffszustand jeder Eingriffsvorrichtung zu steuern. Beispielsweise bringt der Öldrucksteuerabschnitt 35 eine vorgesehene der Eingriffsvorrichtungen (eine vorgesehene Eingriffsvorrichtung) durch Steuern des Öldrucks, der der vorgesehenen Eingriffsvorrichtung zuzuführen ist, auf einen Wert, der niedriger als ein Nichteingriffsgrenzdruck ist, in den Nichteingriffszustand. Der Öldrucksteuerabschnitt 35 bringt eine vorgesehene Eingriffsvorrichtung durch Steuern des Öldrucks, der der vorgesehenen Eingriffsvorrichtung zuzuführen ist, auf einen Wert, der größer oder gleich einem Eingriffsgrenzdruck ist, in den Direktverbindungseingriffszustand. Der Öldrucksteuerabschnitt 35 bringt eine vorgesehene Eingriffsvorrichtung durch Steuern des Öldrucks, der der vorgesehenen Eingriffsvorrichtung zuzuführen ist, auf einen Schlupfeingriffsdruck, der größer oder gleich dem Nichteingriffsgrenzdruck und kleiner als der Eingriffsgrenzdruck ist, in einen Schlupfeingriffszustand.
  • Der „Nichteingriffszustand” bedeutet den Zustand, in dem weder eine Drehung noch ein Drehmoment zwischen zwei Eingriffsbauteilen übertragen wird, die durch eine vorgesehene Eingriffsvorrichtung in Eingriff gebracht werden. Der „Direktverbindungseingriffszustand” bedeutet den Zustand, in dem die zwei Eingriffsbauteile so in Eingriff sind, dass sie gemeinsam drehen. Der „Schlupfeingriffszustand” bedeutet den Zustand, in dem die zwei Eingriffsbauteile mit einer unterschiedlichen Drehung zwischen denselben in Eingriff sind, so dass sie in der Lage sind, ein Drehmoment zu übertragen. Wenn sich eine vorgesehene Eingriffsvorrichtung in dem Schlupfeingriffszustand befindet, drehen sich zwei Eingriffsbauteile relativ zueinander, und ein Drehmoment wird von dem Eingriffsbauteil mit einer höheren Drehzahl zu dem Eingriffsbauteil mit einer niedrigeren Drehzahl übertragen. Der Betrag des Drehmoments, das übertragen werden kann, wenn sich eine vorgesehene Eingriffsvorrichtung in dem Eingriffszustand befindet (ein Konzept, das sowohl den Direkteingriffszustand als auch den Schlupfeingriffszustand beinhaltet), wird gemäß dem Öldruck bestimmt, der der vorgesehenen Eingriffsvorrichtung zu diesem Zeitpunkt zuzuführen ist (dem Eingriffsdruck der vorgesehenen Eingriffsvorrichtung). Der Betrag des Drehmoments zu diesem Zeitpunkt wird als die Drehmomentübertragungskapazität der vorgesehenen Eingriffsvorrichtung definiert. Die Drehmomentübertragungskapazität jeder Eingriffsvorrichtung kann gemäß einer Erhöhung oder Verringerung des derselben zugeführten Öldrucks kontinuierlich gesteuert werden.
  • Bei der vorliegenden Ausführungsform steuert der Öldrucksteuerabschnitt 35 ansprechend auf einen Schaltbefehl von dem Zielschaltstufenbestimmungsabschnitt 33 den Öldruck, der jeder Eingriffsvorrichtung CL1, CL2, ... zuzuführen ist, gemäß der geänderten Zielschaltstufe. Zu diesem Zeitpunkt bringt der Öldrucksteuerabschnitt 35 eine der Eingriffsvorrichtungen, die sich vor einem Schalten in dem Direktverbindungseingriffszustand befand, in den Nichteingriffszustand, und bringt eine Eingriffsvorrichtung, die sich vor einem Schalten in dem Nichteingriffszustand befand, über den Schlupfeingriffszustand in den Direktverbindungseingriffszustand. In der folgenden Beschreibung wird bei einem oben beschriebenen Wechseln der Schaltstufe die erste Eingriffsvorrichtung CL1 nach dem Wechseln der Schaltstufe in den Nichteingriffszustand gebracht, und die zweite Eingriffsvorrichtung CL2 wird in den Eingriffszustand gebracht. Der Öldrucksteuerabschnitt 35 steuert den Öldruck, der jeder Eingriffsvorrichtung zum Steuern des Eingriffszustands derselben zuzuführen ist, wodurch die von dem Drehzahländerungsmechanismus 13 zu implementierende Schaltstufe gewechselt wird.
  • Ein Schaltunterstützungssteuerabschnitt 41 ist eine funktionale Einheit, die eine Schaltunterstützungssteuerung zum Erhöhen oder Verringern der Drehzahl der Eingangswelle I durch Erhöhen oder Verringern des Drehmoments der drehenden elektrischen Maschine 12, das während der Ausführung der Schaltsteuerung zum Wechseln der Schaltstufe, die von dem Drehzahländerungsmechanismus 13 zu implementieren ist, auf die Eingangswelle I zu übertragen ist. Der Schaltunterstützungssteuerabschnitt 41 erhöht oder verringert das Drehmoment der drehenden elektrischen Maschine 12 gemäß der Richtung, in der die Schaltstufe gewechselt wird (der Richtung, in der das Drehzahlverhältnis geändert wird). Eine imaginäre Drehzahl der Eingangswelle I, die gemäß der Fahrzeuggeschwindigkeit und dem Drehzahlverhältnis bestimmt wird, wird als die „Synchrondrehzahl Ns” definiert, und die Synchrondrehzahlen Ns vor und nach einem Schalten werden jeweils als die „Synchrondrehzahl vor einem Schalten Nsa” und die „Synchrondrehzahl nach einem Schalten Nsb” definiert. Beim Herunterschalten ist die Synchrondrehzahl nach einem Schalten Nsb höher als die Synchrondrehzahl vor einem Schalten Nsa. Beim Hochschalten gilt die umgekehrte Beziehung. Das heißt, die Synchrondrehzahl nach einem Schalten Nsb ist niedriger als die Synchrondrehzahl vor einem Schalten Nsa.
  • Beim Herunterschalten erhöht somit der Schaltunterstützungssteuerabschnitt 41 die Drehzahl der Eingangswelle I durch Erhöhen des Drehmoments der drehenden elektrischen Maschine 12, das auf die Eingangswelle I zu übertragen ist, durch die Schaltunterstützungssteuerung. Eine Erhöhung des Drehmoments der drehenden elektrischen Maschine 12 bedeutet dabei eine Erhöhung des Drehmoments basierend auf einem Absolutwert (Ändern des Drehmoments in der positiven Richtung). Dies beinhaltet, dass bewirkt wird, dass die drehende elektrische Maschine 12 ein positives Drehmoment ausgibt, um ein größeres positives Drehmoment auszugeben, oder dass bewirkt wird, dass die drehende elektrische Maschine 12 ein negatives Drehmoment ausgibt, um ein kleineres negatives Drehmoment oder ein Drehmoment größer gleich Null auszugeben. Auf der anderen Seite verringert der Schaltunterstützungssteuerabschnitt 41 beim Hochschalten die Drehzahl der Eingangswelle I, indem das Drehmoment der drehenden elektrischen Maschine 12, das auf die Eingangswelle I zu übertragen ist, verringert wird. Eine Verringerung des Drehmoments der drehenden elektrischen Maschine 12 bedeutet dabei eine Verringerung des Drehmoments basierend auf einem Absolutwert (eine Änderung des Drehmoments in der negativen Richtung). Dies beinhaltet, dass bewirkt wird, dass die drehende elektrische Maschine 12 ein positives Drehmoment ausgibt, um ein kleineres positives Drehmoment oder ein Drehmoment kleiner gleich Null auszugeben, oder dass bewirkt wird, dass die drehende elektrische Maschine ein negatives Drehmoment ausgibt, um ein größeres negatives Drehmoment auszugeben.
  • Der Schaltunterstützungsabschnitt 41 kann rasch bewirken, dass sich die tatsächliche Drehzahl der Eingangswelle I der Synchrondrehzahl nach einem Schalten Nsb nähert, indem während einer Ausführung der Schaltsteuerung eine solche Schaltunterstützungssteuerung ausgeführt wird. Somit kann eine ansprechende Schaltsteuerung ausgeführt werden.
  • Ein Möglichkeitsbestimmungsabschnitt 42 ist eine funktionale Einheit, die bestimmt, ob die drehende elektrische Maschine 12 das benötigte Eingangsdrehmoment Tn zum Erhöhen oder Verringern der Drehzahl der Eingangswelle I gemäß einer vorbestimmten Zieldrehzahländerungsrate At ausgeben kann oder nicht. Wie vorher beschrieben, ist das Drehmoment, das von der drehenden elektrischen Maschine 12 ausgegeben werden kann, manchmal begrenzt. Der Möglichkeitsbestimmungsabschnitt 42 bestimmt daher basierend auf einer solchen Drehmomentbegrenzung der drehenden elektrischen Maschine 12, ob die drehende elektrische Maschine 12 das benötigte Eingangsdrehmoment Tn zuverlässig ausgeben kann oder nicht. Der Möglichkeitsbestimmungsabschnitt 42 bestimmt ferner, ob die drehende elektrische Maschine 12 und die Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung 11 unter vorbestimmten Bedingungen gemeinsam das benötigte Eingangsdrehmoment Tn ausgeben können. Darüber hinaus bestimmt der Möglichkeitsbestimmungsabschnitt 42, ob die drehende elektrische Maschine 12 unter vorbestimmten Bedingungen ein Untergrenzeneingangsdrehmoment To zum Erhöhen oder Verringern der Drehzahl der Eingangswelle I gemäß einer vorbestimmten Untergrenzendrehzahländerungsrate Ao ausgeben kann oder nicht. Diese Funktionen des Möglichkeitsbestimmungsabschnitts 42, das benötigte Eingangsdrehmoment Tn, das Untergrenzeneingangsdrehmoment To, die Zieldrehzahländerungsrate At, die Untergrenzendrehzahländerungsrate Ao etc. werden im Folgenden unter Bezug auf die Flussdiagramme der 4 bis 6 genauer beschrieben.
  • Ein Drehmomentkompensierungsabschnitt 43 ist eine funktionale Einheit, die in dem Fall, in dem bestimmt wird, dass die drehende elektrische Maschine 12 das benötigte Eingangsdrehmoment Tn nicht ausgeben kann, einen Fehlbetrag des benötigten Eingangsdrehmoments Tn während der Schaltunterstützungssteuerung kompensiert. Der Drehmomentkompensierungsabschnitt 43 kompensiert den Fehlbetrag des benötigten Eingangsdrehmoments Tn durch Verwenden mindestens des Ausgangsdrehmoments der Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung 11 oder des Drehmoments, das durch die Schalteingriffsvorrichtung (bei diesem Beispiel die zweite Eingriffsvorrichtung CL2, die während der Schaltsteuerung in den Eingriffszustand gebracht wird) übertragen wird. Zu diesem Zeitpunkt verwendet der Drehmomentkompensierungsabschnitt 43 nicht unabhängig von der Situation dieselben (festgelegten) Anteile des Ausgangsdrehmoments der Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung 11 und des Drehmoments, das von der zweiten Eingriffsvorrichtung CL übertragen wird, sondern verwendet eine Aufteilung, die gemäß dem Schaltmodus variiert. Der Drehmomentkompensierungsabschnitt 43 weist einen Primärunterstützungskomponentenbestimmungsabschnitt 44 und einen Zuweisungsbestimmungsabschnitt 45 zum geeigneten Kompensieren des Fehlbetrags des benötigten Eingangsdrehmoments Tn durch Verwenden mindestens des Ausgangsdrehmoments der Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung 11 oder des Drehmoments, das von der zweiten Zeiteingriffsvorrichtung CL2 übertragen wird, gemäß dem Schaltmodus auf.
  • Der primäre Unterstützungskomponentenbestimmungsabschnitt 44 ist eine funktionale Einheit, die eine primäre Komponente bestimmt, die in dem Fall, in dem bestimmt wird, dass die drehende elektrische Maschine 12 das benötigte Eingangsdrehmoment Tn nicht ausgeben kann, den Fehlbetrag des benötigten Eingangsdrehmoments Tn bei der Schaltunterstützungssteuerung kompensiert (diese primäre Komponente wird hierin als die „primäre Unterstützungskomponente Sa” bezeichnet). Der Primärunterstützungskomponentenbestimmungsabschnitt 44 bestimmt die primäre Unterstützungskomponente Sa aus der Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung 11 und der Schalteingriffsvorrichtung (bei diesem Beispiel der zweiten Eingriffsvorrichtung CL2) gemäß dem Schaltmodus, der beim Beginn der Schaltunterstützungssteuerung implementiert ist. Das heißt, der Primärunterstützungskomponentenbestimmungsabschnitt 44 bestimmt nicht unabhängig von der Situation dieselbe primäre Unterstützungskomponente Sa, sondern führt gemäß dem Schaltmodus eine variable Bestimmung der primären Unterstützungskomponente Sa durch.
  • Der Zuweisungsbestimmungsabschnitt 45 ist eine funktionale Einheit, die eine Zuweisung (Zuteilung) von Drehmoment bestimmt, wenn die Drehzahl der Eingangswelle I bei der Schaltunterstützungssteuerung erhöht oder verringert wird. Der Zuweisungsbestimmungsabschnitt 45 bestimmt basierend auf dem Bestimmungsergebnis des Möglichkeitsbestimmungsabschnitts 42, der Bestimmung des Primärunterstützungskomponentenbestimmungsabschnitts 44, etc. eine Zuweisung von Drehmoment der drehenden elektrischen Maschine 12 und der primären Unterstützungskomponente Sa (der Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung 11 und/oder der zweiten Eingriffsvorrichtung CL2), wenn dies notwendig ist. Der Primärunterstützungskomponentenbestimmungsabschnitt 44 und der Zuweisungsbestimmungsabschnitt 45 wirken zum Kompensieren des Fehlbetrags des benötigten Eingangsdrehmoments Tn durch Verwenden mindestens des Ausgangsdrehmoments der Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung 11 oder des Drehmoments, das von der zweiten Eingriffsvorrichtung CL2 übertragen wird, gemäß dem Schaltmodus zusammen. Die Funktion des Drehmomentkompensierungsabschnitts 43 (des Primärunterstützungskomponentenbestimmungsabschnitts 44 und des Zuweisungsbestimmungsabschnitts 45) werden im Folgenden unter Bezugnahme auf die Flussdiagramme der 4 bis 6 genauer beschrieben.
  • 3. Einzelheiten der Schaltunterstützungssteuerung
  • Spezifische Einzelheiten der Schaltunterstützungssteuerung gemäß der vorliegenden Ausführungsform werden beschrieben. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird die Schaltunterstützungssteuerung insbesondere im Hinblick auf die Schaltunterstützungssteuerung beim Herunterschalten während eines Ausrollens (Herunterschalten ohne Leistung) (Unterstützungssteuerung beim Herunterschalten ohne Leistung) beschrieben. Das „Ausrollen” bedeutet eine Fortbewegung in dem Zustand, in dem das Beschleunigungsvorrichtungsbetätigungsausmaß kleiner oder gleich einem vorbestimmten Bezugsbetätigungsausmaß (das auf einen beliebigen Wert, beispielsweise 1 bis 5% eingestellt sein kann) ist. Jeder Prozess der Schaltunterstützungssteuerung, der im Folgenden beschrieben wird, wird durch die jeweiligen funktionalen Einheiten der Steuervorrichtung 3 durchgeführt, wobei der Schaltunterstützungsabschnitt 41, der Möglichkeitsbestimmungsabschnitt 42 und der Drehmomentkompensierungsabschnitt 43 (der Primärunterstützungskomponentenbestimmungsabschnitt 44 und der Zuweisungsbestimmungsabschnitt 45) als ein Kern dienen. Der Einfachheit halber wird in der vorliegenden Beschreibung die Drehmomentübertragungskapazität der zweiten Eingriffsvorrichtung CL2 als eine Kapazität angegeben, die für die Eingangswelle I berechnet wird. Die „für die Eingangswelle I berechnete Drehmomentübertragungskapazität” bezeichnet das Drehmoment (die Drehmomentübertragungskapazität) nach einer Drehmomentwandlung basierend auf der Position der Eingangswelle I gemäß der Position der zweiten Eingriffsvorrichtung CL2 auf dem Leistungsübertragungspfad, der die Eingangswelle I und die Ausgangswelle O verbindet.
  • Bei der vorliegenden Ausführungsform wird davon ausgegangen, dass sich der Schalthebel in der Automatikantriebsposition oder der Handschaltantriebsposition befindet und sich das Fahrzeug zumindest fortbewegt. In diesem Fall bewegt sich das Fahrzeug in dem ersten Schaltmodus oder dem zweiten Schaltmodus fort. In diesem Zustand wird, wie in 4 gezeigt, bestimmt, ob eine Herunterschaltanforderung vorliegt oder nicht (Schritt #01). Das heißt, es wird basierend auf dem Bestimmungsresultat des Zielschaltstufenbestimmungsabschnitts 33 gemäß dem Schaltplan, der in dem Schaltkennfeld festgelegt ist, oder auf der Betätigung des Schalthebels durch den Fahrer bestimmt, ob ein Herunterschaltbefehl ausgegeben wurde oder nicht. Wenn keine Herunterschaltanforderung vorliegt, d. h. wenn keine Schaltanforderung vorliegt oder wenn eine Hochschaltanforderung vorliegt (#01: Nein), wird die Schaltunterstützungssteuerung (Unterstützungssteuerung bei einem Herunterschalten ohne Leistung) beendet, und die Schaltunterstützungssteuerung wird erneut gestartet.
  • Wenn eine Herunterschaltanforderung vorliegt (#01: Ja), wird bestimmt, ob die angeforderte Antriebskraft D negativ ist oder nicht (D < 0) (#02). Die angeforderte Antriebskraft D ist das Drehmoment, das zum Antreiben des Fahrzeugs benötigt wird, wenn sein Vorzeichen positiv ist (D > 0). Dementsprechend bedeutet, wenn die angeforderte Antriebskraft D negativ ist, dass das Fahrzeug dem Drehmoment, das das Fahrzeug verzögert (dem Fortbewegungswiderstand), ausgesetzt ist. Wenn die angeforderte Antriebskraft D größer gleich Null ist (#02: Nein), wird die Schaltunterstützungssteuerung (die Schaltunterstützungssteuerung beim Herunterschalten ohne Leistung) beendet, und die Schaltunterstützungssteuerung wird erneut gestartet.
  • Wenn die angeforderte Antriebskraft D negativ ist (#02: Ja), wird von dem Schaltmodusauswahlabschnitt 32 bestimmt, welcher Schaltmodus zu diesem Zeitpunkt implementiert ist (#03). Genauer gesagt wird basierend auf einer Information in Bezug auf die Schalthebelposition, die von dem Schalthebelpositionsdetektionssensor Se5 detektiert wird, bestimmt, welcher von dem ersten Schaltmodus und dem zweiten Schaltmodus ausgewählt wurde. Wenn der erste Schaltmodus ausgewählt wurde (#04: Ja), bestimmt der Primärunterstützungskomponentenbestimmungsabschnitt 44 etc. unter dieser Bedingung die zweite Eingriffsvorrichtung CL2 als die Primärunterstützungskomponente Sa (#05), und der Zuweisungsbestimmungsabschnitt 45 etc. führt einen ersten Zuweisungsbestimmungsprozess durch (#06). Auf der anderen Seite bestimmt, wenn der zweite Schaltmodus ausgewählt wurde (#04: Nein), der Primärunterstützungskomponentenbestimmungsabschnitt 44 etc. unter dieser Bedingung die Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung 11 (und, abhängig von der Situation, die zweite Eingriffsvorrichtung CL2) als die primäre Unterstützungskomponente Sa (#07), und der Zuweisungsbestimmungsabschnitt 45 etc. führt einen zweiten Zuweisungsbestimmungsprozess durch (#08).
  • Wie in 5 gezeigt, berechnet in dem ersten Zuweisungsbestimmungsprozess der Möglichkeitsbestimmungsabschnitt 42 zuerst das benötigte Eingangsdrehmoment Tn (#11). Das benötigte Eingangsdrehmoment Tn ist das Drehmoment, das zur Übertragung auf die Eingangswelle I zum Erhöhen der Drehzahl der Eingangswelle I gemäß der vorbestimmten Zieldrehzahländerungsrate At benötigt wird. Die Zieldrehzahländerungsrate At der Eingangswelle I wird so eingestellt, dass die Schaltsteuerung (insbesondere eine sogenannte Trägheitsphase in diesem Fall) in einer vorbestimmten Zielschaltzeit Pt abgeschlossen werden kann. Die Zieldrehzahländerungsrate At wird basierend auf der Differenz zwischen den Synchrondrehzahlen Ns vor und nach einem Schalten und der Zielschaltzeit Pt berechnet. Genauer gesagt wird die Zieldrehzahländerungsrate At durch Teilen der Synchrondrehzahl nach einem Schalten Nsb minus der Synchrondrehzahl vor einem Schalten Nsa durch die Zielschaltzeit Pt berechnet. Das benötigte Eingangsdrehmoment Tn wird basierend auf der so berechneten Zieldrehzahländerungsrate At und einer gesamten Trägheit J (der Summe der Trägheit des Rotors der drehenden elektrischen Maschine 12 und der Trägheit der Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung 11) berechnet. Genauer gesagt wird das benötigte Eingangsdrehmoment Tn durch Multiplizieren der gesamten Trägheit J und der Zieldrehzahländerungsrate At berechnet.
  • Anschließend berechnet der Möglichkeitsbestimmungsabschnitt 42 das für eine Unterstützung verfügbare Drehmoment Tam der drehenden elektrischen Maschine (#12). Das für eine Unterstützung zur Verfügung stehende Drehmoment Tam der drehenden elektrischen Maschine ist der Drehmomentanteil des Drehmoments, das von der drehenden elektrischen Maschine 12 ausgegeben werden kann, der zum Erhöhen der Drehzahl der Eingangswelle I für die Schaltunterstützung verwendet werden kann. Das für eine Unterstützung zur Verfügung stehende Drehmoment Tam der drehenden elektrischen Maschine wird basierend auf dem Drehmoment Tm der drehenden elektrischen Maschine, der angeforderten Antriebskraft D und dem Reibungsdrehmoment Tf der Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung 11 berechnet. Das Drehmoment Tm der drehenden elektrischen Maschine ist das kleinere von dem maximalen Drehmoment und dem Obergrenzendrehmoment gemäß der Synchrondrehzahl nach einem Schalten Nsb für die drehende elektrische Maschine 12. Das Reibungsdrehmoment Tf ist der Gleitwiderstand etc., der bewirkt wird, wenn sich die Ausgangswelle (Kurbelwelle etc.) der Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung 11 dreht, und weist einen negativen Wert (Tf < 0) auf. Das für eine Unterstützung zur Verfügung stehende Drehmoment Tam der drehenden elektrischen Maschine wird durch Subtrahieren der angeforderten Antriebskraft D von dem Drehmoment Tm der drehenden elektrischen Maschine und Addieren des Reibungsdrehmoments Tf, das einen negativen Wert aufweist, berechnet.
  • Danach bestimmt der Möglichkeitsbestimmungsabschnitt 42, ob die drehende elektrische Maschine 12 das benötigte Eingangsdrehmoment Tn ausgeben kann oder nicht. Bei diesem Beispiel bestimmt der Möglichkeitsbestimmungsabschnitt 42, ob die drehende elektrische Maschine 12 in dem Bereich der Drehmomentbegrenzung das benötigte Eingangsdrehmoment Tn zusätzlich zu dem Drehmoment zum Aufnehmen der angeforderten Antriebskraft D, die einen negativen Wert aufweist, und dem Drehmoment zum Kompensieren des Reibungsdrehmoments Tf ausgeben kann oder nicht. Genauer gesagt bestimmt der Möglichkeitsbestimmungsabschnitt 42, ob das für eine Unterstützung zur Verfügung stehende Drehmoment Tam der drehenden elektrischen Maschine größer oder gleich dem benötigten Eingangsdrehmoment Tn ist oder nicht (#13).
  • Wenn bestimmt wird, dass die drehende elektrische Maschine 12 das benötigte Eingangsdrehmoment Tn ausgeben kann, d. h., wenn bestimmt wird, dass das für eine Unterstützung zur Verfügung stehende Drehmoment Tam der drehenden elektrischen Maschine größer oder gleich dem benötigten Eingangsdrehmoment Tn ist (#13: Ja), bestimmt der Zuweisungsbestimmungsabschnitt 45 ein Grundzuweisungsmuster als ein Drehmomentzuweisungsmuster (#17). Das Grundzuweisungsmuster ist ein Muster, bei dem lediglich die drehende elektrische Maschine 12 die primäre Komponente darstellt, die das benötigte Eingangsdrehmoment Tn liefert. Das heißt, gemäß dem Grundzuweisungsmuster wird bewirkt, dass die drehende elektrische Maschine 12 das gesamte benötigte Eingangsdrehmoment Tn ausgibt.
  • Gemäß diesem Grundzuweisungsmuster bewirkt die Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung 11, dass die Eingangswelle I entsprechend dem Reibungsdrehmoment Tf einen Widerstand erfährt. Die Drehmomentübertragungskapazität der zweiten Eingriffsvorrichtung CL2 weist einen der angeforderten Antriebskraft D entsprechenden Wert auf. Wenn die angeforderte Antriebskraft D wie bei diesem Beispiel einen negativen Wert aufweist, weist die Drehmomentübertragungskapazität der zweiten Eingriffsvorrichtung CL2 einen Wert mit einem entgegengesetzten Vorzeichen (–D) auf. Die drehende elektrische Maschine 12 gibt die Summe aus dem Drehmoment zum Beibehalten des Zustands, in dem die angeforderte Antriebskraft D auf die Räder 15 übertragen wird, dem benötigten Eingangsdrehmoment Tn für die Schaltunterstützung und dem Drehmoment (–Tf) zum Kompensieren des Reibungsdrehmoments Tf aus. Dementsprechend wird, wie in 7 gezeigt, das auf die Räder 15 übertragene Drehmoment auf der angeforderten Antriebskraft D gehalten, und in diesem Zustand erhöht sich die Drehzahl der Eingangswelle I mit der Zieldrehzahländerungsrate At auf die Synchrondrehzahl nach einem Schalten Nsb. Das heißt, das ansprechende Herunterschalten wird in der Zielschaltzeit Pt implementiert.
  • Wenn bestimmt wird, dass die drehende elektrische Maschine das benötigte Eingangsdrehmoment Tn nicht ausgeben kann, d. h., wenn bestimmt wird, dass das für eine Unterstützung zur Verfügung stehende Drehmoment Tam der drehenden elektrischen Maschine kleiner als das benötigte Eingangsdrehmoment Tn ist (#13: Nein), berechnet der Möglichkeitsbestimmungsabschnitt 42 eine Grenzdrehzahländerungsrate Ar (#14). Die Grenzdrehzahländerungsrate Ar wird basierend auf dem für eine Unterstützung zur Verfügung stehenden Drehmoment Tam der drehenden elektrischen Maschine und der gesamten Trägheit J berechnet. Genauer gesagt wird die Grenzdrehzahländerungsrate Ar durch Teilen des für eine Unterstützung zur Verfügung stehenden Drehmoments Tam der drehenden elektrischen Maschine durch die gesamte Trägheit J berechnet.
  • Anschließend bestimmt der Möglichkeitsbestimmungsabschnitt 42, ob die Grenzdrehzahländerungsrate Ar größer oder gleich der Untergrenzendrehzahländerungsrate Ao oder nicht (#15). Die Untergrenzendrehzahländerungsrate Ao der Eingangswelle I ist so eingestellt, dass die Schaltsteuerung (insbesondere die Trägheitsphase in diesem Fall) in einer vorbestimmten Obergrenzenschaltzeit Pu abgeschlossen werden kann. Die Obergrenzenschaltzeit Pu wird so bestimmt, dass die Wärmeerzeugungsmenge der zweiten Eingriffsvorrichtung CL2, die bei der Schaltsteuerung (in der sogenannten Trägheitsphase) in den Schlupfeingriffszustand gebracht wird, kleiner oder gleich einer vorbestimmten akzeptablen Wärmeerzeugungsmenge Qp ist. Solch eine Obergrenzenschaltzeit Pu kann im Voraus empirisch erhalten werden, basierend z. B. auf vorläufigen Experimenten etc. zum Verifizieren der Wärmebeständigkeit der zweiten Eingriffsvorrichtung CL2. Die Untergrenzendrehzahländerungsrate Ao wird basierend auf der Differenz zwischen den Synchrondrehzahlen Ns vor und nach einem Schalten und der Obergrenzenschaltzeit Pu berechnet. Genauer gesagt wird die Untergrenzendrehzahländerungsrate Ao durch Teilen der Synchronendrehzahl nach einem Schalten Nsb minus der Synchrondrehzahl vor einem Schalten Nsa durch die Obergrenzenschaltzeit Pu berechnet.
  • Bei der vorliegenden Ausführungsform ist das Untergrenzeneingangsdrehmoment To das Drehmoment, das zur Übertragung auf die Eingangswelle I zum Erhöhen der Drehzahl der Eingangswelle I gemäß der Untergrenzendrehzahländerungsrate Ao benötigt wird. Dementsprechend ist die Bestimmung, ob die Grenzdrehzahländerungsrate Ar größer oder gleich der Untergrenzendrehzahländerungsrate Ao ist oder nicht, äquivalent zu der Bestimmung, ob die drehende elektrische Maschine 12 das Untergrenzeneingangsdrehmoment To ausgeben kann oder nicht. Bei diesem Beispiel ist die Bestimmung, ob die Grenzdrehzahländerungsrate Ar größer oder gleich der Untergrenzendrehzahländerungsrate Ao ist oder nicht, äquivalent zu der Bestimmung, ob die drehende elektrische Maschine 12 das Untergrenzeneingangsdrehmoment To zusätzlich zu dem Drehmoment zum Aufnehmen der angeforderten Antriebskraft D, das einen negativen Wert aufweist, und dem Drehmoment zum Kompensieren des Reibungsdrehmoments Tf ausgeben kann oder nicht.
  • Wenn bestimmt wird, dass die drehende elektrische Maschine 12 das Untergrenzeneingangsdrehmoment To ausgeben kann, d. h., wenn bestimmt wird, dass die Grenzdrehzahländerungsrate Ar größer oder gleich der Untergrenzendrehzahländerungsrate Ao ist (#15: Ja), bestimmt der Zuweisungsbestimmungsabschnitt 45 ein erstes spezielles Zuweisungsmuster als das Drehmomentzuweisungsmuster (#18). Das erste spezielle Zuweisungsmuster ist ein Muster, bei dem nicht das gesamte benötigte Eingangsdrehmoment Tn ausgegeben werden kann und lediglich die drehende elektrische Maschine 12 die primäre Komponente ist, die einen Teil des benötigten Eingangsdrehmoments Tn liefert. Das heißt, gemäß dem ersten speziellen Zuweisungsmuster wird bewirkt, dass die drehende elektrische Maschine 12 das für eine Unterstützung zur Verfügung stehende Drehmoment Tam der drehenden elektrischen Maschine ausgibt, das größer oder gleich dem Untergrenzeneingangsdrehmoment To und kleiner als das benötigte Eingangsdrehmoment Tn ist.
  • Gemäß dem ersten speziellen Zuweisungsmuster bewirkt die Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung 11, dass die Eingangswelle I entsprechend dem Reibungsdrehmoment Tf einen Widerstand erfährt. Die Drehmomentübertragungskapazität der zweiten Eingriffsvorrichtung CL2 weist einen Wert auf, der der angeforderten Antriebskraft D entspricht (–D). Die drehende elektrische Maschine 12 gibt die Summe aus dem Drehmoment zum Beibehalten des Zustands, in dem die angeforderte Antriebskraft D auf die Räder 15 übertragen wird, dem für eine Unterstützung zur Verfügung stehenden Drehmoment Tam der drehenden elektrischen Maschine zur teilweisen Schaltunterstützung und dem Drehmoment (–Tf) zum Kompensieren des Reibungsdrehmoments Tf aus. Dementsprechend wird, wie in 8 gezeigt, das auf die Räder 15 übertragene Drehmoment auf der angeforderten Antriebskraft D gehalten, und in diesem Zustand erhöht sich die Drehzahl der Eingangswelle I mit der Grenzdrehzahländerungsrate Ar, die größer oder gleich der Untergrenzendrehzahländerungsrate Ao und kleiner als die Zieldrehzahländerungsrate At ist, auf die Synchrondrehzahl nach einem Schalten Nsb. Das heißt, es wird ein relativ ansprechendes Herunterschalten implementiert, während ein Schaltschock unterdrückt wird.
  • Wenn bestimmt wird, dass die drehende elektrische Maschine 12 das Untergrenzeneingangsdrehmoment To nicht ausgeben kann, d. h., wenn bestimmt wird, dass die Grenzdrehzahländerungsrate Ar niedriger als die Untergrenzendrehzahländerungsrate Ao ist (#15: Nein), berechnet der Zuweisungsbestimmungsabschnitt 45 ein Eingriffsvorrichtungsunterstützungsdrehmoment Tac (#16). Das Eingriffsvorrichtungsunterstützungsdrehmoment Tac ist die Kapazität der Drehmomentübertragungskapazität der zweiten Eingriffsvorrichtung CL2, die zum Erhöhen der Drehzahl der Eingangswelle I für eine Schaltunterstützung verwendet wird. Das Eingriffsvorrichtungsunterstützungsdrehmoment Tac gemäß dem ersten Zuweisungsbestimmungsprozess wird basierend auf der Grenzdrehzahländerungsrate Ar, der Untergrenzendrehzahländerungsrate Ao und der gesamten Trägheit J berechnet. Genauer gesagt wird das Eingriffsvorrichtungsunterstützungsdrehmoment Tac durch Multiplizieren der Grenzdrehzahländerungsrate Ar minus der Untergrenzendrehzahländerungsrate Ao mit der gesamten Trägheit J berechnet.
  • Der Zuweisungsbestimmungsabschnitt 45 bestimmt ein zweites spezielles Zuweisungsmuster als das Drehmomentzuweisungsmuster (#19). Das zweite spezielle Zuweisungsmuster ist ein Muster, bei dem nicht das gesamte benötigte Eingangsdrehmoment Tn ausgegeben kann und die drehende elektrische Maschine 12 und die zweite Eingriffsvorrichtung CL2 die primären Komponenten sind, die einen Teil des benötigten Eingangsdrehmoments Tn liefern. Das heißt, gemäß dem zweiten speziellen Zuweisungsmuster bestimmt der Primärunterstützungskomponentenbestimmungsabschnitt 44 die zweite Eingriffsvorrichtung CL2 als eine einzige primäre Unterstützungskomponente Sa, die die Schaltunterstützung der drehenden elektrischen Maschine 12 unterstützt. Zu diesem Zeitpunkt wird, wie aus der obigen Beschreibung ersichtlich ist, die zweite Eingriffsvorrichtung CL2 unter der Bedingung, dass bestimmt wird, dass die drehende elektrische Maschine 12 das Untergrenzeneingangsdrehmoment To nicht ausgeben kann (#15: Nein), als die primäre Unterstützungskomponente Sa bestimmt.
  • Gemäß diesem speziellen Zuweisungsmuster bewirkt die Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung 11, dass die Eingangswelle I gemäß dem Reibungsdrehmoment Tf einen Widerstand erfährt. Die drehende elektrische Maschine 12 gibt die Summe aus dem Drehmoment zum Beibehalten des Zustands, in dem die angeforderte Antriebskraft D auf die Räder 15 übertragen wird, dem für eine Unterstützung zur Verfügung stehenden Drehmoment Tam der drehenden elektrischen Maschine für eine teilweise Schaltunterstützung und dem Drehmoment (–Tf) zum Kompensieren des Reibungsdrehmoments Tf aus. Die Drehmomentübertragungskapazität der zweiten Eingriffsvorrichtung CL2 ist die Summe aus dem Wert (–D), der der angeforderten Antriebskraft D entspricht, und dem Eingriffsvorrichtungsunterstützungsdrehmoment Tac. Dementsprechend erhöht sich, wie in 9 gezeigt, die Drehzahl der Eingangswelle I mit der Untergrenzendrehzahländerungsrate Ao, die größer als die Grenzdrehzahländerungsrate Ar ist, auf die Synchrondrehzahl nach einem Schalten Nsb. In diesem Fall wird im Vergleich zu dem Fall, in dem die zweite Eingriffsvorrichtung CL2 nicht als die primäre Unterstützungskomponente Sa dient (siehe die Drehzahl der Eingangswelle I, die durch die gestrichelte Linie gezeigt ist), ein relativ ansprechendes Herunterschalten implementiert, während eine thermische Verschlechterung der zweiten Eingriffsvorrichtung CL2 unterdrückt wird. Da die Drehmomentübertragungskapazität der zweiten Eingriffsvorrichtung CL2 um den Betrag, der dem Eingriffsvorrichtungsunterstützungsdrehmoment Tac entspricht, erhöht ist, wird das auf die Räder 15 übertragene Drehmoment geringfügig kleiner als die angeforderte Antriebskraft D. Jedoch wird bei der vorliegenden Ausführungsform der Unterdrückung der thermischen Verschlechterung der zweiten Eingriffsvorrichtung CL2, die durch Verringern der Schaltsteuerzeit erhalten wird, eine höhere Priorität gegeben.
  • Wie in 6 gezeigt, wird in dem zweiten Zuweisungsbestimmungsprozess das benötigte Eingangsdrehmoment Tn berechnet (#21), das für eine Unterstützung zur Verfügung stehende Drehmoment Tam der drehenden elektrischen Maschine wird berechnet (#22), und es wird bestimmt, ob das für eine Unterstützung zur Verfügung stehende Drehmoment Tam größer oder gleich dem benötigten Eingangsdrehmoment Tn ist oder nicht (#23). Wenn bestimmt wird, dass das für eine Unterstützung zur Verfügung stehende Drehmoment Tam der drehenden elektrischen Maschine größer der gleich dem benötigten Eingangsdrehmoment Tn ist (#23: Ja), wird das Grundzuweisungsmuster als das Drehmomentzuweisungsmuster bestimmt (#27). Diese Schritte sind ähnlich zu den Schritten #11 bis #13 und #17 des ersten Zuweisungsbestimmungsprozesses.
  • Wenn bestimmt wird, dass die drehende elektrische Maschine 12 das benötigte Eingangsdrehmoment Tn nicht ausgeben kann, d. h., wenn bestimmt wird, dass das für eine Unterstützung zur Verfügung stehende Drehmoment Tam der drehenden elektrischen Maschine kleiner als das benötigte Eingangsdrehmoment Tn ist (#23: Nein), berechnet der Möglichkeitsbestimmungsabschnitt 42 ein Brennkraftmaschinenunterstützungsdrehmoment Tae (#24). Das Brennkraftmaschinenunterstützungsdrehmoment Tae ist der Drehmomentanteil des Drehmoments, das zusätzlich von der Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung 11 ausgegeben werden kann, der zur Erhöhung der Drehzahl der Eingangswelle I für eine Schaltunterstützung verwendet werden kann. Das Brennkraftmaschinenunterstützungsdrehmoment Tae wird basierend auf einem Brennkraftmaschinenmaximalerhöhungsdrehmoment Tie und dem Reibungsdrehmoment Tf berechnet. Das Brennkraftmaschinenmaximalerhöhungsdrehmoment Tie ist ein maximaler Wert des Drehmoments, das zusätzlich von der Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung 11 ausgegeben werden kann. Genauer gesagt wird das Brennkraftmaschinenunterstützungsdrehmoment Tae durch Addieren des Reibungsdrehmoments Tf, das einen negativen Wert aufweist, zu dem Brennkraftmaschinenmaximalerhöhungsdrehmoment Tie berechnet.
  • Anschließend bestimmt der Möglichkeitsbestimmungsabschnitt 42, ob die drehende elektrische Maschine 12 und die Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung 11 gemeinsam das benötigte Eingangsdrehmoment Tn ausgeben können oder nicht. Bei diesem Beispiel bestimmt der Möglichkeitsbestimmungsabschnitt 42, ob die Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung 11 das Drehmoment, das der Differenz zwischen dem benötigten Eingangsdrehmoment Tn und dem für eine Unterstützung zur Verfügung stehenden Drehmoment Tam der drehenden elektrischen Maschine entspricht, ausgeben kann oder nicht. Dies wird basierend auf dem Brennkraftmaschinenunterstützungsdrehmoment Tae, dem benötigten Eingangsdrehmoment Tn und dem für eine Unterstützung zur Verfügung stehenden Drehmoment Tam der drehenden elektrischen Maschine bestimmt. Genauer gesagt bestimmt der Möglichkeitsbestimmungsabschnitt 42, ob das Brennkraftmaschinenunterstützungsdrehmoment Tae einen Wert aufweist, der größer oder gleich dem benötigten Eingangsdrehmoment Tn minus dem für eine Unterstützung zur Verfügung stehenden Drehmoment Tam der drehenden elektrischen Maschine (dem benötigten Differenzwert) ist oder nicht (#25).
  • Wenn bestimmt wird, dass die Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung 11 das Drehmoment ausgeben kann, das dem Fehlbetrag des benötigten Eingangsdrehmoments Tn entspricht, d. h., wenn bestimmt wird, dass das Brennkraftmaschinenunterstützungsdrehmoment Tae größer oder gleich dem benötigten Differenzwert ist (#25: Ja), bestimmt der Zuweisungsbestimmungsabschnitt 45 ein drittes spezielles Zuweisungsmuster als das Drehmomentzuweisungsmuster (#28). Das dritte spezielle Zuweisungsmuster ist ein Muster, bei dem die drehende elektrische Maschine 12 und die Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung 11 die primären Komponenten sind, die das benötigte Eingangsdrehmoment Tn liefern. Das heißt, gemäß dem dritten speziellen Zuweisungsmuster nimmt der Primärunterstützungskomponentenbestimmungsabschnitt 44 die Brennkraftmaschine 11 als die primäre Unterstützungskomponente Sa hinzu, die die Schaltunterstützung der drehenden Elektromaschine 12 unterstützt. Gemäß dem dritten speziellen Zuweisungsmuster wird bewirkt, dass die drehende elektrische Maschine 12 und die Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung 11, die zusammenwirken, das gesamte benötigte Eingangsdrehmoment Tn ausgeben.
  • Gemäß dem dritten speziellen Zuweisungsmuster gibt die Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung 11 das benötigte Eingangsdrehmoment Tn minus dem für eine Unterstützung zur Verfügung stehenden Drehmoment Tam der drehenden elektrischen Maschine (den benötigten Differenzwert) aus. Dieses Ausgangsdrehmoment der Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung 11 ist das Drehmoment nach einem Ausgleich des Reibungsdrehmoments Tf. Die drehende elektrische Maschine 12 gibt die Summe aus dem Drehmoment zum Beibehalten des Zustands, in dem die angeforderte Antriebskraft D auf die Räder 15 übertragen wird, und dem für eine Unterstützung zur Verfügung stehenden Drehmoment Tam der drehenden elektrischen Maschine für eine teilweise Schaltunterstützung aus. Die Drehmomentübertragungskapazität der zweiten Eingriffsvorrichtung CL2 ist ein Wert (–D), der der angeforderten Antriebskraft D entspricht. Dementsprechend wird, wie in 10 gezeigt, das auf die Räder 15 übertragene Drehmoment auf der angeforderten Antriebskraft D gehalten, und in diesem Zustand nimmt die Drehzahl der Eingangswelle I mit der Zieldrehzahländerungsrate At auf die Synchrondrehzahl nach einem Schalten Nsb zu. Das heißt, ein ansprechendes Herunterschalten wird in der Zielschaltzeit Pt implementiert. Da die Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung 11 das vorbestimmte Drehmoment ausgibt, nimmt eine Kraftstoffeffizienz geringfügig ab. Da jedoch der zweite Schaltmodus die Schaltsteuerung ist, die in erster Linie auf der Absicht des Fahrers basiert, wird bei der vorliegenden Ausführungsform einem verbesserten Herunterschaltansprechen soweit wie möglich eine höhere Priorität gegeben.
  • Wenn bestimmt wird, dass das benötigte Eingangsdrehmoment Tn selbst durch das Zusammenwirken der drehenden elektrischen Maschine 12 und der Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung 11 nicht ausgegeben werden kann, d. h., wenn bestimmt wird, dass das Brennkraftmaschinenunterstützungsdrehmoment Tae kleiner als der benötigte Differenzwert ist (#25: Nein), berechnet der Zuweisungsbestimmungsabschnitt 45 das Eingriffsvorrichtungsunterstützungsdrehmoment Tac (#26). Das Eingriffsvorrichtungsunterstützungsdrehmoment Tac ist die Kapazität der Drehmomentübertragungskapazität der zweiten Eingriffsvorrichtung CL2, die zum Erhöhen der Drehzahl der Eingangswelle I für eine Schaltunterstützung verwendet wird. Das Eingriffsvorrichtungsunterstützungsdrehmoment Tac des zweiten Zuweisungsbestimmungsprozesses wird basierend auf dem benötigten Eingangsdrehmoment Tn, dem für eine Unterstützung zur Verfügung stehenden Drehmoment Tam der drehenden elektrischen Maschine und dem Brennkraftmaschinenunterstützungsdrehmoment Tae berechnet. Genauer gesagt wird das Eingriffsvorrichtungsunterstützungsdrehmoment Tac durch Subtrahieren sowohl des für eine Unterstützung zur Verfügung stehenden Drehmoments Tam der drehenden elektrischen Maschine als auch des Brennkraftmaschinenunterstützungsdrehmoments Tae von dem benötigten Eingangsdrehmoment Tn berechnet.
  • Der Zuweisungsbestimmungsabschnitt 45 bestimmt ein viertes spezielles Zuweisungsmuster als das Drehmomentzuweisungsmuster (#29). Das vierte spezielle Zuweisungsmuster ist ein Muster bei dem die drehende elektrische Maschine 12, die Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung 11 und die zweite Eingriffsvorrichtung CL2 die primären Komponenten sind, die das benötigte Eingangsdrehmoment Tn liefern. Das heißt, gemäß dem vierten speziellen Zuweisungsmuster nimmt der primäre Unterstützungskomponentenbestimmungsabschnitt 44 die zweite Eingriffsvorrichtung CL2 zusätzlich zu der Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung 11 als die primäre Unterstützungskomponente Sa hinzu, die die Schaltunterstützung der drehenden elektrischen Maschine 12 unterstützt. Gemäß dem vierten speziellen Zuweisungsmuster wird bewirkt, dass die drehende elektrische Maschine 12, die Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung 11 und die zweite Eingriffsvorrichtung CL2, die zusammenwirken, das gesamt benötigte Eingangsdrehmoment Tn ausgeben.
  • Gemäß dem vierten speziellen Zuweisungsmuster gibt die Brennkraftmaschine 11 das Brennkraftmaschinenunterstützungsdrehmoment Tae aus. Das Brennkraftmaschinenunterstützungsdrehmoment Tae wird als ein Wert erhalten, bei dem das Reibungsdrehmoment Tf (< 0) ausgeglichen wird (Tae = Tie + Tf). Die drehende elektrische Maschine 12 gibt die Summe aus dem Drehmoment zum Beibehalten des Zustands, in dem die angeforderte Antriebskraft D auf die Räder 15 übertragen wird, und dem für eine Unterstützung zur Verfügung stehenden Drehmoment Tam der drehenden elektrischen Maschine für eine teilweise Schaltunterstützung aus. Die Drehmomentübertragungskapazität der zweiten Eingriffsvorrichtung CL2 ist die Summe aus dem Wert (–D), der der angeforderten Antriebskraft D entspricht, und dem Eingriffsvorrichtungsunterstützungsdrehmoment Tac. Dementsprechend nimmt, wie in 11 gezeigt, die Drehzahl der Eingangswelle I mit der Zieldrehzahländerungsrate At auf die Synchrondrehzahl nach einem Schalten Nsb zu. Das heißt, ein ansprechendes Herunterschalten wird in der Zielschaltzeit Pt implementiert. Da die Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung 11 das vorbestimmte Drehmoment ausgibt, nimmt eine Kraftstoffeffizienz leicht ab. Darüber hinaus wird, da die Drehmomentübertragungskapazität der zweiten Eingriffsvorrichtung CL2 um den Betrag erhöht wird, der dem Eingriffsvorrichtungsunterstützungsdrehmoment Tac entspricht, das auf die Räder 15 übertragene Drehmoment kleiner als die angeforderte Antriebskraft D. Da jedoch der zweite Schaltmodus die Schaltsteuerung ist, die hauptsächlich auf der Absicht des Fahrers basiert, wird bei der vorliegenden Ausführungsform einer Verbesserung eines Herunterschaltansprechens soweit wie möglich eine höhere Priorität gegeben.
  • Wie vorher beschrieben, kann die Steuervorrichtung 3 gemäß der vorliegenden Ausführungsform auf geeignete Weise gemäß den jeweiligen Steuercharakteristiken des ersten Schaltmodus, der als der Automatikschaltmodus dient, und des zweiten Schaltmodus, der als der Handschaltmodus dient, die primäre Unterstützungskomponente Sa bestimmen. Die Steuervorrichtung 3 kann auf geeignete Weise gemäß den Steuercharakteristiken jedes Schaltmodus den Fehlbetrag des benötigten Eingangsdrehmoments Tn kompensieren, indem gemäß dem Schaltmodus mindestens das Ausgangsdrehmoment der Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung 11 oder das Drehmoment, das von der Schalteingriffsvorrichtung (bei diesem Beispiel der zweiten Eingriffsvorrichtung CL2) übertragen wird, verwendet wird. Dementsprechend kann die Steuervorrichtung 3 implementiert werden, die zum Implementieren eines geeigneten ansprechenden Herunterschalten in der Lage ist, selbst wenn nicht genügend Drehmoment der drehenden elektrischen Maschine 12 zur Verfügung steht, das zur Schaltunterstützung verwendet werden kann. Insbesondere können in Anbetracht einer Kraftstoffeffizienz während einer Fortbewegung des Fahrzeugs und einer Unterdrückung eines Schaltschocks etc. je nach Situation während einer Herunterschaltsteuerung ohne Leistung hervorragende Gesamtsteuercharakteristiken in Bezug auf eine Kraftstoffeffizienz, einen Schaltschock, ein Ansprechen, etc. beibehalten werden.
  • 4. Andere Ausführungsformen
  • Schließlich werden andere Ausführungsformen der Steuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben. Konfigurationen, die in Verbindung mit jeder der vorliegenden Ausführungsformen offenbart sind, können mit denen, die in Verbindung mit anderen Ausführungsformen offenbart sind, auf geeignete Weise kombiniert werden, solange kein Widerspruch auftritt.
    • (1) Die obige Ausführungsform wurde in Bezug auf ein Beispiel beschrieben, bei dem der zweite Schaltmodus sich hinsichtlich der Bedingung zum Starten der Schaltsteuerung von dem ersten Schaltmodus unterscheidet, genauer gesagt, ein Beispiel, bei dem der erste Schaltmodus der Automatikschaltmodus ist und der zweite Schaltmodus der Handschaltmodus ist. Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind jedoch nicht darauf beschränkt. In dem Fall, in dem sowohl der erste Schaltmodus als auch der zweite Schaltmodus Automatikschaltmodi sind, kann sich beispielsweise das Schaltkennfeld (der Schaltplan), auf das Bezug genommen wird, in dem ersten Schaltmodus und dem zweiten Schaltmodus unterscheiden. Beispielsweise kann, wie in 12 gezeigt, der Schaltplan in dem zweiten Schaltmodus (12B) derart sein, dass die Zielschaltstufe für die Fahrzeuggeschwindigkeit im Vergleich zu dem Schaltplan in dem ersten Schaltmodus (12A) auf der Seite einer relativ niedrigeren Fahrzeuggeschwindigkeit eingestellt ist. Bei solch einer Konfiguration ist der zweite Schaltmodus ein Modus, der sich von dem ersten Schaltmodus hinsichtlich der Bedingungen zum Starten der Schaltsteuerung unterscheidet und in dem eine Beschleunigungsantwort beim Herunterschalten höher als die in dem ersten Schaltmodus ist.
  • Alternativ dazu kann der zweite Schaltmodus ein Modus sein, der sich hinsichtlich der Verarbeitung der Schaltsteuerung von dem ersten Schaltmodus unterscheidet. Wenn sowohl der erste Schaltmodus als auch der zweite Schaltmodus Automatikschaltmodi sind, die auf ein gemeinsames Schaltkennfeld (einen gemeinsamen Schaltplan) Bezug nehmen, kann sich die primäre Komponente, die die Schaltunterstützungssteuerung ausführt, in dem ersten und dem zweiten Schaltmodus von Beginn an unterscheiden (das Grundzuweisungsmuster kann unterschiedlich sein). Beispielsweise kann in dem zweiten Schaltmodus die Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung 11 ebenfalls einen bestimmter Betrag eines Drehmoments von Beginn an ausgeben, und die drehende elektrische Maschine 12 und die Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung 11 können von Beginn an zusammenwirken, um die Schaltunterstützungssteuerung auszuführen. Bei solch einer Konfiguration ist der zweite Schaltmodus ein Modus, in dem eine zum Steuern des Herunterschaltens benötigte Zeit kürzer als die in dem ersten Schaltmodus ist.
  • Der erste Schaltmodus und der zweite Schaltmodus können sich hinsichtlich der Bedingungen zum Starten der Schaltsteuerung und hinsichtlich der Verarbeitung voneinander unterscheiden. Bei diesen Konfigurationen kann ebenso die primäre Unterstützungskomponente Sa auf geeignete Weise gemäß den jeweiligen Steuercharakteristiken des ersten Schaltmodus und des zweiten Schaltmodus bestimmt werden, die sich hinsichtlich mindestens der Bedingungen zum Starten der Schaltsteuerung oder der Verarbeitung unterscheiden. Dementsprechend kann die Steuervorrichtung 3 implementiert werden, die dazu in der Lage ist, ein geeignetes ansprechendes Herunterschalten durchzuführen, selbst wenn nicht genug Drehmoment der drehenden elektrischen Maschine 12 zur Verfügung steht, das zur Schaltunterstützung verwendet werden kann.
    • (2) Die obige Ausführungsform wurde in Bezug auf ein Beispiel beschrieben, bei dem in dem Fall, dass die drehende elektrische Maschine 12 das benötigte Eingangsdrehmoment Tn nicht ausgeben kann, wenn der erste Schaltmodus ausgewählt ist, die zweite Eingriffsvorrichtung CL2 als die primäre Unterstützungskomponente Sa dient, wenn die drehende elektrische Maschine 12 nicht einmal das Untergrenzeneingangsdrehmoment To ausgeben kann. Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind jedoch nicht darauf beschränkt. Beispielsweise kann in solch einem Fall die zweite Eingriffsvorrichtung CL2 in jedem Fall als die primäre Unterstützungskomponente Sa dienen, unabhängig von der Beziehung zu dem Untergrenzeneingangsdrehmoment To. In diesem Fall kann das Eingriffsvorrichtungsunterstützungsdrehmoment Tac basierend auf dem benötigten Eingangsdrehmoment Tn und dem für eine Unterstützung zur Verfügung stehenden Drehmoment Tam der drehenden elektrischen Maschine berechnet werden. Genauer gesagt kann das Eingriffsvorrichtungsunterstützungsdrehmoment Tac durch Subtrahieren des für eine Unterstützung zur Verfügung stehenden Drehmoments Tam der drehenden elektrischen Maschine von dem benötigten Eingangsdrehmoment Tn berechnet werden. Auf diese Weise kann zum Priorisieren der Verbesserung des Herunterschaltansprechens ein gewisses Maß eines Schaltschocks zugelassen werden.
    • (3) Die obige Ausführungsform wurde in Bezug auf ein Beispiel beschrieben, bei dem in dem Fall, dass das benötigte Eingangsdrehmoment Tn nicht einmal durch das Zusammenwirken der drehenden elektrischen Maschine 12 und der Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung 11 ausgegeben werden kann, wenn der zweite Schaltmodus ausgewählt ist, die zweite Eingriffsvorrichtung CL2 ebenfalls zusätzlich zu der Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung 11 als die primäre Unterstützungskomponente Sa hinzugenommen wird. Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind jedoch nicht darauf beschränkt. Beispielsweise kann auch in solch einem Fall lediglich die Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung 11 als die primäre Unterstützungskomponente Sa dienen. Das heißt, die zweite Eingriffsvorrichtung CL2 wird möglicherweise nicht als die primäre Unterstützungskomponente Sa hinzugenommen, und die Schaltunterstützung kann in einem Drehmomentbereich implementiert werden, der durch das Zusammenwirken der drehenden elektrischen Maschine 12 und der Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung 11 ausgegeben werden kann. Auf diese Weise kann zum Priorisieren einer Unterdrückung eines Schaltschocks eine Verringerung eines Herunterschaltansprechens bis zu einem gewissen Grad zugelassen werden.
    • (4) Die obige Ausführungsform wurde in Bezug auf die Konfiguration beschrieben, bei der eine Auswahl eines Schaltmodus durch den Fahrer oder eine Ausgabe eines Schaltbefehls in dem Handschaltmodus basierend auf der Schalthebelbetätigung durchgeführt wird. Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind jedoch nicht darauf beschränkt. Beispielsweise kann eine Auswahl des Schaltmodus durch den Fahrer oder eine Ausgabe eines Schaltbefehls in dem Handschaltmodus basierend auf der Eingabebetätigung eines Schalters etc. durchgeführt werden, der als Hardware oder Software vorgesehen sein kann. Das heißt, es kann eine beliebige Konfiguration verwendet werden, solange die Absicht des Fahrers, zu schalten, oder eine Auswahl in die Steuervorrichtung 3 eingegeben werden kann. Dasselbe gilt für die Auswahl eines Antriebsmodus etc.
    • (5) Die obige Ausführungsform wurde in Bezug auf ein Beispiel beschrieben, bei dem die Antriebsvorrichtung 1, die durch die Steuervorrichtung 3 gesteuert wird, die in 1 gezeigte Konfiguration aufweist. Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind jedoch nicht darauf beschränkt. Die Antriebsvorrichtung 1 kann eine beliebige spezifische Konfiguration aufweisen, solange die drehende elektrische Maschine 12 und der Drehzahländerungsmechanismus 12 in dieser Reihenfolge von der Seite der Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung 11 aus auf dem Leistungsübertragungspfad vorgesehen sind, der die Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung 11 und die Räder 15 verbindet. Beispielsweise kann die Antriebsvorrichtung 1 zwischen der Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung 11 und der drehenden elektrischen Maschine 12 eine Trenneingriffsvorrichtung aufweisen, die die Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung 11 und die drehende elektrische Maschine 12 selektiv antriebsverbindet. Die Antriebsvorrichtung 1 kann zwischen der drehenden elektrischen Maschine 12 und dem Drehzahländerungsmechanismus 13 eine Fluidkupplung (z. B. einen Drehmomentwandler etc.) mit einer Verbindungseingriffsvorrichtung aufweisen. Die Antriebsvorrichtung 1 kann an einer beliebigen Position zwischen der drehenden elektrischen Maschine 12 und der Differenzialgetriebeeinheit 14 eine eigens vorgesehene Übertragungseingriffsvorrichtung aufweisen.
    • (6) Die obige Ausführungsform wurde in Bezug auf ein Beispiel beschrieben, bei dem der Drehzahländerungsmechanismus 13 ein Stufenautomatikdrehzahländerungsmechanismus ist, der dazu in der Lage ist, zwischen mehrere Schaltstufen zu wechseln (das Drehzahlverhältnis stufenweise zu ändern). Ein Drehzahländerungsmechanismus mit einem Planetengetriebemechanismus und einer Hydraulikkupplung, ein sogenannter Doppelkupplungsdrehzahländerungsmechanismus, etc. kann als dieser Stufenautomatikdrehzahländerungsmechanismus verwendet werden. Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind jedoch nicht darauf beschränkt. Der Drehzahländerungsmechanismus 13 kann eine beliebige spezifische Konfiguration aufweisen, solange der Drehzahländerungsmechanismus 13 dazu in der Lage ist, das Drehzahlverhältnis durch Steuern des Eingriffszustands der Schalteingriffsvorrichtungen, die in dem Drehzahländerungsmechanismus 13 enthalten sind, zu ändern. Beispielsweise kann der Drehzahländerungsmechanismus 13 als ein stufenloser Automatikdrehzahländerungsmechanismus mit einer Kupplung, etc. ausgebildet sind.
    • (7) Bezüglich anderer Konfigurationen sind die offenbarten Ausführungsformen lediglich Beispiele, und Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind nicht auf diese beschränkt. Das heißt, die Konfigurationen, die nicht in den Ansprüchen der vorliegenden Anmeldung beschrieben sind, können geeignet modifiziert werden, ohne von der Aufgabe der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
  • GEWERBLICHE ANWENDBARKEIT
  • Die vorliegende Erfindung kann für Steuervorrichtungen verwendet werden, die eine Antriebsvorrichtung für Parallelhybridfahrzeuge mit einem Einzelmotor steuern.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Antriebsvorrichtung (Fahrzeugantriebsvorrichtung)
    3
    Steuervorrichtung
    11
    Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung
    12
    drehende elektrische Maschine
    13
    Drehzahländerungsmechanismus
    15
    Rad
    32
    Schaltmodusauswahlabschnitt (Modusauswahlabschnitt)
    41
    Schaltunterstützungssteuerabschnitt
    42
    Möglichkeitsbestimmungsabschnitt
    43
    Drehmomentkompensierungsabschnitt
    44
    Primärunterstützungskomponentenbestimmungsabschnitt
    45
    Zuweisungsbestimmungsabschnitt
    I
    Eingangswelle (eingangsseitiges Drehbauteil)
    CL1
    erste Eingriffsvorrichtung (Schalteingriffsvorrichtung)
    CL2
    zweite Eingriffsvorrichtung (Schalteingriffsvorrichtung)
    Ns
    Synchrondrehzahl
    Nsa
    Synchrondrehzahl vor einem Schalten
    Nsb
    Synchrondrehzahl nach einem Schalten
    ΔNs
    Unterschied zwischen Synchrondrehzahl vor einem Schalten und Synchrondrehzahl nach einem Schalten
    At
    Zieldrehzahländerungsrate
    Ao
    Untergrenzendrehzahländerungsrate
    Pt
    Zielschaltzeit
    Pu
    Obergrenzenschaltzeit
    Tn
    benötigtes Eingangsdrehmoment
    To
    Untergrenzeneingangsdrehmoment
    Tam
    für eine Unterstützung zur Verfügung stehendes Drehmoment der drehenden elektrischen Maschine
    Tae
    Brennkraftmaschinenunterstützungsdrehmoment
    Tac
    Eingriffsvorrichtungsunterstützungsdrehmoment
    Qp
    akzeptable Wärmeerzeugungsmenge

Claims (6)

  1. Steuervorrichtung für eine Fahrzeugantriebsvorrichtung, bei der eine drehende elektrische Maschine und ein Drehzahländerungsmechanismus in dieser Reihenfolge von der Seite einer Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung aus auf einem Leistungsübertragungspfad, der die Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung und Räder verbindet, vorgesehen sind und bei der der Drehzahländerungsmechanismus dazu in der Lage ist, ein Drehzahlverhältnis durch Steuern eines Eingriffszustands einer Schalteingriffsvorrichtung, die in dem Drehzahländerungsmechanismus enthalten ist, zu ändern, mit: einem Schaltunterstützungssteuerabschnitt, der bei einem Herunterschalten, bei dem das Drehzahlverhältnis zu einem höheren Drehzahlverhältnis geändert wird, eine Schaltunterstützungssteuerung zum Erhöhen einer Drehzahl eines eingangsseitigen Drehbauteils des Drehzahländerungsmechanismus durch Erhöhen eines Drehmoments der drehenden elektrischen Maschine, das auf das eingangsseitige Drehbauteil übertragen wird, ausführt; einem Möglichkeitsbestimmungsabschnitt, der bestimmt, ob die drehende elektrische Maschine ein benötigtes Eingangsdrehmoment zum Erhöhen der Drehzahl des eingangsseitigen Drehbauteils gemäß einer vorbestimmten Zieldrehzahländerungsrate ausgeben kann oder nicht; einem Modusauswahlabschnitt, der einen Schaltmodus aus einem ersten Schaltmodus und einem zweiten Schaltmodus, der sich von dem ersten Schaltmodus hinsichtlich mindestens einer Bedingung zum Starten des Herunterschaltens oder einer Verarbeitung unterscheidet, auswählt; und einem Drehmomentkompensierungsabschnitt, der, wenn bestimmt wird, dass die drehende elektrische Maschine das benötigte Eingangsdrehmoment nicht ausgeben kann, einen Fehlbetrag des benötigten Eingangsdrehmoments bei der Schaltunterstützungssteuerung durch Verwenden mindestens eines Ausgangsdrehmoments der Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung oder eines Drehmoments, das von der Schalteingriffsvorrichtung übertragen wird, gemäß dem Schaltmodus kompensiert.
  2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, bei der der erste Schaltmodus ein Automatikschaltmodus ist und der zweite Schaltmodus ein Handschaltmodus ist, oder der zweite Schaltmodus ein Modus ist, in dem eine zum Steuern des Herunterschaltens benötigte Zeit kürzer als die in dem ersten Schaltmodus ist, oder ein Modus, in dem eine Beschleunigungsantwort beim Herunterschalten höher als die in dem ersten Schaltmodus ist, und der Drehmomentkompensierungsabschnitt den Fehlbetrag durch Verwenden des Drehmoments, das von der Schalteingriffsvorrichtung übertragen wird, kompensiert, wenn der erste Schaltmodus ausgewählt ist, und den Fehlbetrag durch Verwenden mindestens des Ausgangsdrehmoments der Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung kompensiert, wenn der zweite Schaltmodus ausgewählt ist.
  3. Steuervorrichtung nach Anspruch 2, bei der der Möglichkeitsbestimmungsabschnitt ferner bestimmt, ob die drehende elektrische Maschine und die Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung zusammen das benötigte Eingangsdrehmoment ausgeben können oder nicht, und der Drehmomentkompensierungsabschnitt den Fehlbetrag ferner durch Verwenden des Drehmoments, das von der Schalteingriffsvorrichtung übertragen wird, kompensiert, wenn bestimmt wird, dass das benötigte Drehmoment auch nicht durch das Zusammenwirken der drehenden elektrischen Maschine und der Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung ausgegeben werden kann, wenn der zweite Schaltmodus ausgewählt ist.
  4. Steuervorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, bei der der Möglichkeitsbestimmungsabschnitt ferner bestimmt, ob die drehende elektrische Maschine ein Untergrenzeneingangsdrehmoment zum Erhöhen der Drehzahl des eingangsseitigen Drehbauteils gemäß einer vorbestimmten Untergrenzendrehzahländerungsrate ausgeben kann, und der Drehmomentkompensierungsabschnitt den Fehlbetrag durch Verwenden des Drehmoments, das von der Schalteingriffsvorrichtung übertragen wird, kompensiert, wenn bestimmt wird, dass die drehende elektrische Maschine das Untergrenzeneingangsdrehmoment nicht ausgeben kann, wenn der erste Schaltmodus ausgewählt ist.
  5. Steuervorrichtung nach Anspruch 4, bei der die Drehzahl des eingangsseitigen Drehbauteils, die gemäß einer Fahrzeuggeschwindigkeit und dem Drehzahlverhältnis bestimmt wird, eine Synchrondrehzahl ist und die Untergrenzendrehzahländerungsrate basierend auf einer Differenz zwischen Synchrondrehzahlen vor und nach einem Ändern des Drehzahlverhältnisses, und einer Obergrenzenschaltzeit, die so bestimmt wird, dass eine Wärmeerzeugungsmenge der Schalteingriffsvorrichtung, die schlupft, wenn das Drehzahlverhältnis geändert wird, kleiner oder gleich einer vorbestimmten akzeptablen Wärmeerzeugungsmenge ist, eingestellt wird.
  6. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei der der Drehmomentkompensierungsabschnitt eine Steuerung zum Kompensieren des Fehlbetrags während einer Ausführung der Schaltunterstützungssteuerung bei einem Herunterschalten ohne Leistung ausführt, wenn bestimmt wird, dass die drehende elektrische Maschine das benötigte Eingangsdrehmoment nicht ausgeben kann.
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