欧美在线观看视频网站,亚洲熟妇色自偷自拍另类,啪啪伊人网,中文字幕第13亚洲另类,中文成人久久久久影院免费观看 ,精品人妻人人做人人爽,亚洲a视频

車用驅(qū)動系統(tǒng)的控制裝置的制作方法

文檔序號:5774608閱讀:352來源:國知局
專利名稱:車用驅(qū)動系統(tǒng)的控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明一般而言涉及包括起具有差動功能的變速器作用的差動機(jī)構(gòu)的車輛裝置。更具體地,涉及用于相對于差動機(jī)構(gòu)和自動變速器其中一個的速比來控制另一個的速比的技術(shù)。
背景技術(shù)
已經(jīng)存在公知的車用驅(qū)動系統(tǒng),其包括起具有差動功能的變速器作用的差動機(jī)構(gòu),和在有級變速狀態(tài)中可操作的自動變速器,該車用驅(qū)動系統(tǒng)設(shè)置為傳遞驅(qū)動力源的輸出來驅(qū)動車輪。一般而言,這種類型的車輛驅(qū)動系統(tǒng)的總速比由這兩個變速機(jī)構(gòu)的速比確定。
作為起具有差動功能的變速器作用的差動機(jī)構(gòu)的示例,存在公知的驅(qū)動系統(tǒng),其包括可操作地分配發(fā)動機(jī)的輸出到第一電動機(jī)和輸出軸的差動裝置,以及設(shè)置在差動裝置和驅(qū)動輪之間的第二電動機(jī),并且該驅(qū)動系統(tǒng)可作為連續(xù)控制無級變速器操作。這種類型的驅(qū)動系統(tǒng)的示例包括如在專利文獻(xiàn)1-6中公開的用于混合動力車輛的驅(qū)動系統(tǒng)。在該混合動力車輛驅(qū)動系統(tǒng)中,差動機(jī)構(gòu)例如由行星齒輪組構(gòu)成,且發(fā)動機(jī)的驅(qū)動力的主要部分通過差動機(jī)構(gòu)的差動功能機(jī)械地傳遞到驅(qū)動輪,而驅(qū)動力的其余部分電氣地通過其間的電路從第一電動機(jī)傳遞到第二電動機(jī),使得差動機(jī)構(gòu)起電控?zé)o級變速器的作用,該電控?zé)o級變速器的速比電氣地可變,由此,可以在控制裝置的控制下驅(qū)動車輛,而發(fā)動機(jī)以改進(jìn)的燃油經(jīng)濟(jì)性保持最佳的運(yùn)行狀態(tài)。
包括上述的兩個變速器機(jī)構(gòu)的車輛驅(qū)動系統(tǒng)的總速比由具有差動功能的差動裝置的速比和自動變速器的速比確定。當(dāng)差動機(jī)構(gòu)置于其無級變速狀態(tài)時,類似于僅包括差動裝置的驅(qū)動系統(tǒng),驅(qū)動系統(tǒng)整體起電控?zé)o級變速器的作用,且車輛由保持最佳運(yùn)行狀態(tài)的發(fā)動機(jī)驅(qū)動。
專利文獻(xiàn)1JP-2003-301731A專利文獻(xiàn)2JP-2003-130203A專利文獻(xiàn)3JP-2003-127681A專利文獻(xiàn)4JP-2004-130202A專利文獻(xiàn)5JP-2003-127681A專利文獻(xiàn)6JP-11-198668A發(fā)明內(nèi)容當(dāng)在無級變速狀態(tài)中的差動機(jī)構(gòu)的換檔動作過程中,或在沒有換檔動作的過程中,自動變速器在有級變速狀態(tài)中換檔時,發(fā)動機(jī)速度根據(jù)自動變速器的速比的逐級變化而逐級變化,使得存在驅(qū)動系統(tǒng)的總速比作為一個整體在自動變速器的換檔動作之前和之后沒有連續(xù)可變的可能性。換言之,存在驅(qū)動系統(tǒng)作為一個整體在自動變速器的換檔動作之前和之后沒有起無級變速器的作用的可能性。因而,驅(qū)動系統(tǒng)會遭受換檔沖擊,或遭受由于未能控制發(fā)動機(jī)速度沿最高燃油經(jīng)濟(jì)性曲線以為發(fā)動機(jī)提供所需要的轉(zhuǎn)矩而導(dǎo)致的燃油經(jīng)濟(jì)性惡化的影響。
在上述專利文獻(xiàn)1中示出的車輛驅(qū)動系統(tǒng)沒有設(shè)置諸如變矩器的流體致動的傳動裝置,使得當(dāng)變速器在有級變速狀態(tài)中換檔時,發(fā)動機(jī)速度隨著變速器的速比的變化以與車速成預(yù)定的關(guān)系而變化。例如,在變速器通過控制公知液壓控制摩擦耦合裝置的嚙合和釋放動作而換檔以改變其速比的情況下,在判斷進(jìn)行換檔動作的時刻之后存在變速器實(shí)際換檔動作的延遲。在該延遲期間,發(fā)動機(jī)速度可能不變化。因而,變速器具有惡化的換檔響應(yīng)的危險。例如,當(dāng)變速器基于踩踏加速器踏板而被命令進(jìn)行降檔動作時,發(fā)動機(jī)速度可能不能產(chǎn)生對加速器踏板的踩踏量的快速響應(yīng),導(dǎo)致存在發(fā)動機(jī)產(chǎn)生輸出延遲(增加的延遲開始)的可能性。
鑒于上述的背景技術(shù)進(jìn)行本發(fā)明。因而,本發(fā)明的第一目的在于提供一種用于車輛驅(qū)動系統(tǒng)的控制裝置,該控制裝置包括在無級變速狀態(tài)中可工作的差動機(jī)構(gòu),和在有級變速狀態(tài)中可工作的變速器,并且允許在有級變速狀態(tài)中變速器的換檔動作過程中發(fā)動機(jī)速度的逐級變化的減少。本發(fā)明的第二目的是提供車輛驅(qū)動系統(tǒng)的控制裝置,包括起著具有差動功能的變速機(jī)構(gòu)的作用的差動機(jī)構(gòu)和在有級變速狀態(tài)中可工作的自動變速器,該控制裝置允許發(fā)動機(jī)速度的快速變化,和當(dāng)自動變速器在有級變速狀態(tài)中換檔時,自動變速器的改進(jìn)的換檔響應(yīng)。
根據(jù)本發(fā)明的第一形式,提供一種用于(a)車輛驅(qū)動系統(tǒng)的控制裝置,包括無級變速器部分和變速器部分,無級變速器部分包括差動機(jī)構(gòu),差動機(jī)構(gòu)具有連接到發(fā)動機(jī)的第一元件、連接到第一電動機(jī)的第二元件和連接到傳動部件的第三元件,并且無級變速器部分包括進(jìn)一步包括設(shè)置在傳動部件和車輛驅(qū)動輪之間的傳動路徑中的第二電動機(jī),無級變速器部分起著電控?zé)o級變速器的作用,變速器部分構(gòu)成傳動路徑的一部分,控制裝置的特征在于包括(b)無級變速控制裝置,該無級變速控制裝置在變速器部分的變速控制過程中可工作地,用于與變速器部分的變速控制同步地執(zhí)行變速器部分的變速控制,使得由無級變速器部分和變速器部分所限定的速比連續(xù)地變化。
在上述的控制裝置中,無級變速控制裝置在針對速比的逐級變化的變速器部分的變速控制過程中是可工作的,用于與變速器部分的變速控制同步地執(zhí)行無級變速器部分的換檔控制,使得由無級變速器部分和變速器部分所限定的速比(即,由無級變速器部分的速比和變速器部分的速比限定的總速比)連續(xù)地變化,即,使得由于變速器部分的換檔動作而引起的速比逐級變化量。因而減少在變速器部分的換檔動作的之前和之后的發(fā)動機(jī)速度的逐級變化,減少了變速器部分的換檔沖擊。進(jìn)一步地,驅(qū)動系統(tǒng)作為整體可工作地起著無級變速器的作用,使得改進(jìn)車輛的燃油經(jīng)濟(jì)性。
根據(jù)本發(fā)明的第二形式,提供一種用于(a)車輛驅(qū)動系統(tǒng)的控制裝置,包括無級變速器部分和變速器部分,無級變速器部分設(shè)置在用于將發(fā)動機(jī)輸出傳遞到車輛的驅(qū)動輪的傳動路徑中,并且起著無級變速器的作用,變速器部分構(gòu)成傳動路徑的一部分并且連接到無級變速器部分,控制裝置的特征在于包括(b)無級變速控制裝置,無級變速控制裝置在變速器部分的變速控制過程中可以工作,用于與所述變速器部分的所述變速控制同步地執(zhí)行所述無級變速器部分的變速控制,使得由所述無級變速器部分和所述變速器部分限定的速比連續(xù)地變化。
在上述的控制裝置中,無級變速控制裝置在針對速比的逐級變化的變速器部分的變速控制過程中是可工作的,用于與變速器部分的變速控制同步地執(zhí)行無級變速器部分的變速控制,使得由無級變速器部分和變速器部分所限定的速比連續(xù)地變化,即,使得由于變速器部分的換檔動作而引起的速比逐級變化量。因而減少在變速器部分的換檔動作的之前和之后的發(fā)動機(jī)速度的逐級變化,減少了變速器部分的換檔沖擊。進(jìn)一步地,驅(qū)動系統(tǒng)作為整體可工作地起著無級變速器的作用,使得改進(jìn)車輛的燃油經(jīng)濟(jì)性。
根據(jù)本發(fā)明的第一或第二形式,變速器部分是有級自動變速器。在本發(fā)明的這種形式中,當(dāng)變速器部分換檔時,由無級變速器部分的速比和變速器部分的速比限定的總速比逐級變化。在該情況下,總速比能夠比當(dāng)總速比連續(xù)變化時變化更快。因而,驅(qū)動裝置作為整體能夠在無級變速控制裝置的控制下可操作地起著無級變速器的作用,使得車輛驅(qū)動轉(zhuǎn)矩能夠平穩(wěn)地改變,速比能夠逐級變化以快速改變車輛驅(qū)動轉(zhuǎn)矩。
在根據(jù)第一到第三形式的任何一項的本發(fā)明的第四形式中,無級變速控制裝置與變速器部分的變速控制同步地以與變速器部分的速比的變化方向相反的方向可工作地變化無級變速器部分的速比,使得減少由無級變速器部分和變速器部分限定的速比的變化量。在本發(fā)明的這種形式中,減少在變速器部分的換檔動作的之前和之后的發(fā)動機(jī)速度的變化量,進(jìn)一步減少了換檔沖擊。
在根據(jù)第一到第四形式的任何一項的本發(fā)明的第五形式中,無級變速控制裝置在變速器部分的換檔動作的變速器部分的輸入速度變化的慣性階段中可工作地執(zhí)行無級變速器部分的變速控制。在本發(fā)明的這種形式中,無級變速器部分的變速控制由無級變速控制裝置與變速器部分的變速控制同步地執(zhí)行。
在根據(jù)第一到第五形式的任何一項的本發(fā)明的第六形式中,控制裝置進(jìn)一步包括用于減少變速器部分的輸入轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)矩減少控制裝置,轉(zhuǎn)矩減少控制裝置在變速器部分的變速控制過程中減少輸入轉(zhuǎn)矩。在本發(fā)明的這種形式中,轉(zhuǎn)矩減少控制裝置減少變速器部分輸入轉(zhuǎn)矩,使得減少對應(yīng)于由于在換檔動作過程中以有級變速器部分為形式的變速器部分的旋轉(zhuǎn)元件的速度變化而產(chǎn)生的慣性轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)矩。因而減少了換檔沖擊。例如,轉(zhuǎn)矩減少控制裝置通過減少發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)矩或第二電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩減少輸入轉(zhuǎn)矩。
根據(jù)本發(fā)明的第七形式,提供一種用于(a)車輛驅(qū)動系統(tǒng)的控制裝置,包括無級變速器部分和有級變速器部分,無級變速器部分包括差動機(jī)構(gòu),差動機(jī)構(gòu)具有連接到發(fā)動機(jī)的第一元件、連接到第一電動機(jī)的第二元件和連接到傳動部件的第三元件,并且無級變速器部分包括進(jìn)一步包括設(shè)置在傳動部件和車輛驅(qū)動輪之間的傳動路徑中的第二電動機(jī),無級變速器部分起著電控?zé)o級變速器的作用,有級變速器部分構(gòu)成傳動路徑的一部分,并且起著有級自動變速器的作用,控制裝置的特征在于包括(b)無級變速控制裝置,無級變速控制裝置在有級變速器部分的變速控制過程中可工作地,用于與有級變速器部分的變速控制同步地執(zhí)行無級變速器部分的變速控制,使得無級變速器部分的速比以與變速器部分的速比的變化方向相反的方向變化。
在上述的控制裝置中,無級變速控制裝置在針對速比的逐級變化的有級變速器部分的變速控制過程中是可工作的,用于改變無級變速器部分的速比,以減少逐級變化量,使得由無級變速器部分的速比和有級變速器部分的速比限定的總速比連續(xù)地變化,即,使得由于變速器部分的換檔動作而引起的速比逐級變化量。因而減少在有級變速器部分的換檔動作的之前和之后的發(fā)動機(jī)速度的逐級變化,減少了有級變速器部分的換檔沖擊。進(jìn)一步地,驅(qū)動系統(tǒng)作為整體可工作地起著無級變速器的作用,使得改進(jìn)車輛的燃油經(jīng)濟(jì)性。
根據(jù)本發(fā)明的第八形式,提供一種用于(a)車輛驅(qū)動系統(tǒng)的控制裝置,包括無級變速器部分和有級變速器部分,無級變速器部分設(shè)置在用于將發(fā)動機(jī)輸出傳遞到車輛的驅(qū)動輪傳動路徑中,并且起著無級變速器的作用,有級變速器部分構(gòu)成傳動路徑的一部分,起著有級自動變速器的作用并且連接到無級變速器部分,控制裝置的特征在于包括(b)無級變速控制裝置,無級變速控制裝置在有級變速器部分的變速控制過程中可以工作,用于與有級變速器部分的變速控制同步地執(zhí)行無級變速器部分的變速控制,使得無級變速器部分的速比以與有級變速器部分的速比的變化方向相反的方向變化。
在上述的控制裝置中,無級變速控制裝置在針對速比的逐級變化的有級變速器部分的變速控制過程中是可工作的,用于改變無級變速器部分的速比,以減少逐級變化量,使得由無級變速器部分的速比和有級變速器部分的速比限定的總速比連續(xù)地變化,即,使得由于變速器部分的換檔動作而引起的速比逐級變化量。因而減少在有級變速器部分的換檔動作的之前和之后的發(fā)動機(jī)速度的逐級變化,減少了有級變速器部分的換檔沖擊。進(jìn)一步地,驅(qū)動系統(tǒng)作為整體可工作地起著無級變速器的作用,使得改進(jìn)車輛的燃油經(jīng)濟(jì)性。
根據(jù)本發(fā)明第七或第八形式的本發(fā)明的第九形式,無級變速控制裝置在有級變速器部分的換檔動作的有級變速器部分的輸入速度變化的慣性階段中可工作地執(zhí)行無級變速器部分的變速控制。無級變速器部分的活塞控制通過無級變速控制裝置與有級變速器部分的變速控制同步地執(zhí)行。
根據(jù)第七到第九形式中任何一種的本發(fā)明第十形式,控制裝置進(jìn)一步包括用于減少變速器部分的輸入轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)矩減少控制裝置,轉(zhuǎn)矩減少控制裝置在變速器部分的變速控制過程中減少輸入轉(zhuǎn)矩。在本發(fā)明的這種形式中,轉(zhuǎn)矩減少控制裝置減少有級變速器部分輸入轉(zhuǎn)矩,使得減少對應(yīng)于由于在換檔動作過程中有級變速器部分的旋轉(zhuǎn)元件的速度變化而產(chǎn)生的慣性轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)矩,減少對應(yīng)于由于在換檔動作過程中無級變速器部分的旋轉(zhuǎn)元件的速度變化而產(chǎn)生的慣性轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)矩。因而減少了換檔沖擊。例如,轉(zhuǎn)矩減少控制裝置通過減少發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)矩或第二電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩減少輸入轉(zhuǎn)矩。
根據(jù)本發(fā)明第七到第十形式中任何一個形式的本發(fā)明的第十一形式,無級變速控制裝置可工作地在與有級變速器部分的速比的變化方向相對的方向變化無級變速器部分的速比,以減少由無級變速器部分和有級變速器部分限定的速比變化量。在本發(fā)明的這種形式中,減少在有級變速器部分的換檔動作的之前和之后的發(fā)動機(jī)速度的變化量,進(jìn)一步減少了換檔沖擊。
根據(jù)本發(fā)明的第十二形式,提供一種用于車輛驅(qū)動系統(tǒng)的控制裝置,包括無級變速器部分和有級變速器部分,無級變速器部分設(shè)置在用于將發(fā)動機(jī)輸出傳遞到車輛的驅(qū)動輪傳動路徑中,并且起著無級變速器的作用,有級變速器部分構(gòu)成傳動路徑的一部分,起著有級自動變速器的作用并且連接到無級變速器部分,控制裝置的特征在于包括(a)發(fā)動機(jī)速度控制裝置,在有級變速器部分的變速控制中可工作,用于通過控制無級變速器部分的電無級變速動作而控制發(fā)動機(jī)的速度。
在包括起著電控?zé)o級變速器作用的無級變速器部分的上述用于驅(qū)動系統(tǒng)的控制裝置中,發(fā)動機(jī)速度控制裝置在有級變速器部分的變速控制過程中工作,來通過利用無級變速器部分作為電控?zé)o級變速器的功能控制發(fā)動機(jī)的速度,即,通過利用差動機(jī)構(gòu)的差動功能,使得發(fā)動機(jī)速度以改進(jìn)的響應(yīng)而快速的變化,而無論有級變速器部分的換檔動作的開始時刻,由于變速控制與發(fā)動機(jī)速度控制同時完成,有級變速器部分的變速控制快速完成。例如,當(dāng)有級變速器部分響應(yīng)于加速器踏板的踩踏操作而掛低速檔時,發(fā)動機(jī)速度在加速器踏板的踩踏操作之后快速地提高,使得發(fā)動機(jī)輸出(動力)快速地提高。進(jìn)一步,由于掛低速檔控制與發(fā)動機(jī)速度控制同時完成,有級變速器部分的掛低速檔動作快速完成。
根據(jù)第十二形式的本發(fā)明的第十三形式,發(fā)動機(jī)速度控制裝置通過利用電動機(jī)控制發(fā)動機(jī)的速度,使得發(fā)動機(jī)的速度等于,使得在有級變速器部分的換檔動作完成時發(fā)動機(jī)的速度等于目標(biāo)發(fā)動機(jī)速度值。在本發(fā)明的這種形式中,發(fā)動機(jī)速度以改進(jìn)的響應(yīng)可控制的,而無論在有級變速器部分的換檔動作過程中發(fā)動機(jī)速度的變化。
根據(jù)第十二或第十三形式的本發(fā)明的第十四形式,基于加速器踏板的操作量的變化率,發(fā)動機(jī)速度控制裝置控制發(fā)動機(jī)的速度的變化率。在本發(fā)明的這種形式中,車輛操作者的需要充分地反映在發(fā)動機(jī)速度上,使得車輛的耐久性得到提高。
根據(jù)第十二到第十四形式中任何一項的本發(fā)明的第十五形式,差動機(jī)構(gòu)包括差動切換裝置,差動切換裝置可操作地將無級變速器部分在無級變速器部分作為電控?zé)o級變速器工作的差動狀態(tài)和無級變速器部分不作為電控?zé)o級變速器工作的非差動狀態(tài)之間切換。在本發(fā)明的這種形式中,無級變速器部分不僅可操作作為電控?zé)o級變速器的作用,而且還通過差動狀態(tài)切換裝置可切換到無級變速器部分不作為電控?zé)o級變速器工作的非差動狀態(tài),即,無級變速器部分建立機(jī)械傳動路徑的狀態(tài)。
根據(jù)本發(fā)明的第十六形式,提供一種用于車輛驅(qū)動系統(tǒng)的控制裝置,包括無級變速器部分和有級變速器部分,無級變速器部分包括差動機(jī)構(gòu),差動機(jī)構(gòu)可操作地將發(fā)動機(jī)的輸出分配到第一電動機(jī)和傳動部件,無級變速器部分包括進(jìn)一步包括設(shè)置在傳動部件和車輛驅(qū)動輪之間的傳動路徑中的第二電動機(jī),無級變速器部分起著電控?zé)o級變速器的作用,有級變速器部分構(gòu)成傳動路徑的一部分,起著有級自動變速器的作用,控制裝置的特征在于包括(a)差動狀態(tài)切換裝置,差動切換裝置設(shè)置在差動機(jī)構(gòu)中,并且可操作地將無級變速器部分在無級變速器部分作為電控?zé)o級變速器工作的差動狀態(tài)和無級變速器部分不作為電控?zé)o級變速器工作的非差動狀態(tài)之間切換;(b)發(fā)動機(jī)速度控制裝置,發(fā)動機(jī)速度控制裝置在有級變速器部分的變速控制中可工作,用于在有級變速器部分的變速控制過程中以兩個發(fā)動機(jī)速度控制方法中的一個方法而控制發(fā)動機(jī)的速度,在有級變速器部分的變速控制開始時依靠動力分配機(jī)構(gòu)是否置于差動狀態(tài)或非差動狀態(tài)選定方法。
上述的控制裝置提供用于控制驅(qū)動系統(tǒng),其中差動機(jī)構(gòu)由差動狀態(tài)切換裝置在將無級變速器部分在無級變速器部分作為電控?zé)o級變速器工作的差動狀態(tài)和無級變速器部分不作為電控?zé)o級變速器工作的非差動狀態(tài)之間切換。在這個控制裝置中,發(fā)動機(jī)速度控制裝置在有級變速器部分的變速控制過程中工作來在有級變速器部分的變速控制過程中以兩個發(fā)動機(jī)速度控制方法中的一個方法控制發(fā)動機(jī)的速度,在有級變速器部分的變速控制開始時依靠動力分配機(jī)構(gòu)是否置于差動狀態(tài)或非差動狀態(tài)選定該方法。因而,發(fā)動機(jī)速度以改進(jìn)的響應(yīng)而快速變化。例如,當(dāng)差動機(jī)構(gòu)置于差動狀態(tài)時,發(fā)動機(jī)速度控制裝置在有級變速器部分的變速控制過程中通過利用來通過利用無級變速器部分作為電控?zé)o級變速器的功能控制發(fā)動機(jī)的速度(即,通過利用差動機(jī)構(gòu)的差動功能),使得發(fā)動機(jī)速度以改進(jìn)的響應(yīng)而快速的變化,而無論有級變速器部分的換檔動作的開始時刻。
根據(jù)第十六形式的本發(fā)明的第十七形式,如果在有級變速器部分的變速控制開始時差動機(jī)構(gòu)被置于差動狀態(tài),則發(fā)動機(jī)速度控制裝置通過控制無級變速器部分的電無級換檔動作而控制發(fā)動機(jī)的速度。在本發(fā)明的這種形式,發(fā)動機(jī)速度以改進(jìn)的響應(yīng)而快速的變化,而無論有級變速器部分的換檔動作的開始時刻。由于變速控制與發(fā)動機(jī)速度控制同時完成,有級變速器部分的變速控制快速完成。例如,當(dāng)有級變速器部分響應(yīng)于加速器踏板的踩踏操作而掛低速檔時,發(fā)動機(jī)速度在加速器踏板的踩踏操作之后快速地提高,使得發(fā)動機(jī)輸出(動力)快速地提高。進(jìn)一步,由于掛低速檔控制與發(fā)動機(jī)速度控制同時完成,有級變速器部分的掛低速檔動作快速完成。
根據(jù)第十六或第十七形式的本發(fā)明的第十八形式中,如果在有級變速器部分的變速控制開始時差動機(jī)構(gòu)被置于非差動狀態(tài),則發(fā)動機(jī)速度控制裝置通過利用由于有級變速器部分的換檔動作引起的發(fā)動機(jī)的速度的變化,控制所述發(fā)動機(jī)的所述速度。在本發(fā)明的這種形式中,發(fā)動機(jī)速度在有級變速器部分的換檔動作過程中以改進(jìn)的響應(yīng)而快速的變化,而不將差動機(jī)構(gòu)從非差動狀態(tài)切換到差動狀態(tài)。
根據(jù)第十八形式的本發(fā)明的第十九形式中,如果在有級變速器部分的變速控制開始時差動機(jī)構(gòu)被置于非差動狀態(tài),則發(fā)動機(jī)速度控制裝置在有級變速器部分的變速控制過程中通過利用電動機(jī)控制發(fā)動機(jī)的速度,同時差動機(jī)構(gòu)保持在非差動狀態(tài)。在本發(fā)明的這種形式中,發(fā)動機(jī)速度在有級變速器部分的換檔動作過程中以改進(jìn)的響應(yīng)而快速的變化,而不將差動機(jī)構(gòu)從非差動狀態(tài)切換到差動狀態(tài)。并且以進(jìn)一步改進(jìn)的響應(yīng)通過利用電動機(jī)控制發(fā)動機(jī)速度,使得在有級變速器部分的換檔動作完成時等于目標(biāo)發(fā)動機(jī)速度。
根據(jù)本發(fā)明的第二十形式,提供一種用于車輛驅(qū)動系統(tǒng)的控制裝置,包括無級變速器部分和有級變速器部分,無級變速器部分包括差動機(jī)構(gòu),差動機(jī)構(gòu)可操作地將發(fā)動機(jī)的輸出分配到第一電動機(jī)和傳動部件,無級變速器部分包括進(jìn)一步包括設(shè)置在傳動部件和車輛驅(qū)動輪之間的傳動路徑中的第二電動機(jī),無級變速器部分起著電控?zé)o級變速器的作用,有級變速器部分構(gòu)成傳動路徑的一部分,起著有級自動變速器的作用,控制裝置的特征在于包括(a)差動狀態(tài)切換裝置,差動切換裝置設(shè)置在差動機(jī)構(gòu)中,并且可操作地將無級變速器部分在無級變速器部分作為電控?zé)o級變速器工作的差動狀態(tài)和無級變速器部分不作為電控?zé)o級變速器工作的非差動狀態(tài)之間切換;和(b)發(fā)動機(jī)速度控制裝置,動機(jī)速度控制裝置在有級變速器部分的變速控制中可工作,用于在有級變速器部分的變速控制過程中以兩個發(fā)動機(jī)速度控制方法中的一個方法而控制發(fā)動機(jī)的速度,在有級變速器部分的變速控制開始時依靠動力分配機(jī)構(gòu)是否置于差動狀態(tài)或非差動狀態(tài)選定方法。
上述的控制裝置提供用于控制驅(qū)動系統(tǒng),其中差動機(jī)構(gòu)由差動狀態(tài)切換裝置在將無級變速器部分在無級變速器部分作為電控?zé)o級變速器工作的差動狀態(tài)和所述無級變速器部分不作為電控?zé)o級變速器工作的非差動狀態(tài)之間切換。在這個控制裝置中,發(fā)動機(jī)速度控制裝置在有級變速器部分的變速控制過程中工作來在有級變速器部分的變速控制過程中通過改變有級變速器部分的所述變速控制的方法控制發(fā)動機(jī)的速度,在有級變速器部分的變速控制開始時依靠差動機(jī)構(gòu)是否置于差動狀態(tài)或非差動狀態(tài)選定該方法。因而,發(fā)動機(jī)速度以改進(jìn)的響應(yīng)而快速變化。例如,當(dāng)差動機(jī)構(gòu)置于差動狀態(tài)時,發(fā)動機(jī)速度控制裝置在有級變速器部分的變速控制過程中通過利用來通過利用無級變速器部分作為電控?zé)o級變速器的功能控制發(fā)動機(jī)的速度(即,通過利用差動機(jī)構(gòu)的差動功能),使得發(fā)動機(jī)速度以改進(jìn)的響應(yīng)而快速的變化,而無論有級變速器部分的換檔動作的開始時刻。
根據(jù)以上第二十形式的本發(fā)明第二十一形式,如果在有級變速器部分的變速控制開始時差動機(jī)構(gòu)被置于差動狀態(tài),則發(fā)動機(jī)速度控制裝置通過控制無級變速器部分的電無級換檔動作而控制發(fā)動機(jī)的速度,并且執(zhí)行有級變速器部分的變速控制。在本發(fā)明的這種形式,發(fā)動機(jī)速度以改進(jìn)的響應(yīng)而快速的變化,而無論有級變速器部分的換檔動作的開始時刻。由于變速控制與發(fā)動機(jī)速度控制同時完成,有級變速器部分的變速控制快速完成。例如,當(dāng)有級變速器部分響應(yīng)于加速器踏板的踩踏操作而掛低速檔時,發(fā)動機(jī)速度在加速器踏板的踩踏操作之后快速地提高,使得發(fā)動機(jī)輸出(動力)快速地提高。進(jìn)一步,由于掛低速檔控制與發(fā)動機(jī)速度控制同時完成,有級變速器部分的掛低速檔動作快速完成。
根據(jù)第二十或第二十一形式的本發(fā)明第二十二形式,如果在有級變速器部分的變速控制開始時差動機(jī)構(gòu)被置于非差動狀態(tài),則發(fā)動機(jī)速度控制裝置執(zhí)行有級變速器部分的變速控制,使得發(fā)動機(jī)的速度通過利用由于有級變速器部分的換檔動作而引起的發(fā)動機(jī)的速度的變化而變化,同時有級變速器部分保持在非差動狀態(tài)。在本發(fā)明的這種形式中,發(fā)動機(jī)速度在有級變速器部分的換檔動作過程中以改進(jìn)的響應(yīng)而快速的變化,而不將差動機(jī)構(gòu)從非差動狀態(tài)切換到差動狀態(tài)。
根據(jù)第十五到第二十二形式中任一形式的本發(fā)明優(yōu)選第二十三形式,其中,差動機(jī)構(gòu)具有連接到發(fā)動機(jī)的第一元件、連接到第一電動機(jī)的第二元件和連接到傳動部件的第三元件,差動狀態(tài)切換裝置可工作地允許第一到第三元件相對于彼此旋轉(zhuǎn),用于建立差動狀態(tài),并且允許第一到第三元件作為一個單元旋轉(zhuǎn)或保持第二元件固定不動,用于建立非差動狀態(tài)。在本發(fā)明的這種形式中,差動機(jī)構(gòu)可在差動狀態(tài)和非差動狀態(tài)之間切換。
根據(jù)第二十三形式的本發(fā)明的第二十四形式,差動狀態(tài)切換裝置包括離合器和/或制動器,離合器可操作地將第一到第三元件中的任何兩個彼此連接,用于使第一到第三元件作為一個單元旋轉(zhuǎn),制動器可操作地將第二元件固定到用于加工第二元件固定不動的固定部件。在本發(fā)明的這種形式中,差動機(jī)構(gòu)可容易地在差動狀態(tài)和非差動狀態(tài)之間切換。
優(yōu)選地,有級變速器部分包括可操作地將發(fā)動機(jī)的輸出分配到第一電動機(jī)和傳動部件的差動機(jī)構(gòu),和設(shè)置在所述傳動部件和車輛驅(qū)動輪之間的傳動路徑中的第二電動機(jī)。在該情況下,驅(qū)動系統(tǒng)的速比可以變化來驅(qū)動車輛,同時保持發(fā)動機(jī)在最佳運(yùn)行狀態(tài),使得燃油經(jīng)濟(jì)性得到提高。
優(yōu)選地,差動機(jī)構(gòu)設(shè)置有差動狀態(tài)切換裝置,可操作地將差動機(jī)構(gòu)在可以獲得差動功能的差動狀態(tài)和不能獲得差動功能的鎖定狀態(tài)之間切換。在該情況下,差動機(jī)構(gòu)由差動狀態(tài)切換裝置在可以獲得差動功能的差動狀態(tài)和不能獲得差動功能的非差動狀態(tài)之間切換,使得驅(qū)動系統(tǒng)不僅具有由于變速器的速比電可變的功能的燃油經(jīng)濟(jì)性得到改進(jìn)的優(yōu)點(diǎn),而且,具有由于能夠以機(jī)械的方式傳遞車輛驅(qū)動力的齒輪型傳動裝置的功能的高傳動效率的優(yōu)點(diǎn)。例如,當(dāng)對于車輛的低或中等速度行駛或低或中等輸出行駛,發(fā)動機(jī)在正常的輸出范圍時,差動機(jī)構(gòu)置于無級變速的狀態(tài),使得車輛的燃油經(jīng)濟(jì)性得到提高。另一方面,當(dāng)車輛處于高速行駛狀態(tài)時,差動機(jī)構(gòu)置于發(fā)動機(jī)的輸出主要通過機(jī)械動力傳遞路徑傳遞到驅(qū)動輪的鎖定狀態(tài),使得燃油經(jīng)濟(jì)性由于機(jī)械和電能之間的能量轉(zhuǎn)換的損失的減少而得到提高,該能量損失在當(dāng)差動機(jī)構(gòu)作為其速比以電的方式變化的變速器工作時會發(fā)生。當(dāng)車輛處于高輸出行駛狀態(tài)時,差動機(jī)構(gòu)作為其速比以電的方式變化的變速器工作。因而,只有當(dāng)車輛在低或中等速度行駛狀態(tài)或低或中等輸出行駛狀態(tài)時,差動機(jī)構(gòu)作為其速比以電的方式變化的變速器工作,使得由電動機(jī)產(chǎn)生的電能最大量(即,必須從電動機(jī)傳遞的電能最大量)能夠得到減少,使得可以使電動機(jī)的所需要的尺寸和包括電動機(jī)的驅(qū)動系統(tǒng)的所需要的尺寸最小化。
優(yōu)選地,無級變速器部分由差動狀態(tài)切換裝置在可以獲得差動功能的差動狀態(tài)和不能獲得差動功能的鎖定狀態(tài)之間切換,使得無級變速器部分在電無級變速動作是可行的無級變速狀態(tài)和電無級變速動作是可行的有級變速狀態(tài)之間切換。以此方式,無級變速器部分在無級變速狀態(tài)和有級變速狀態(tài)之間的切換。
優(yōu)選地,差動機(jī)構(gòu)具有連接到發(fā)動機(jī)的第一元件、連接到第一電動機(jī)的第二元件和連接到傳動部件的第三元件。差動狀態(tài)切換裝置設(shè)置為允許第一到第三元件相對于彼此旋轉(zhuǎn),以建立差動狀態(tài),并且允許第一到第三元件作為一個單元旋轉(zhuǎn)或保持第二元件固定不動,以建立鎖定狀態(tài)。在該情況下,差動機(jī)構(gòu)在差動狀態(tài)和鎖定狀態(tài)之間切換。
優(yōu)選地,差動狀態(tài)切換裝置包括離合器和制動器,該離合器可工作地將第一到第三元件中的任何兩個彼此連接以使第一到第三元件作為一個單元旋轉(zhuǎn),制動器可操作地將第二元件固定到用于加工第二元件固定不動的固定部件。在該情況下,差動機(jī)構(gòu)可容易地在差動狀態(tài)和非差動狀態(tài)之間切換。
優(yōu)選地,釋放離合器和制動器將差動機(jī)構(gòu)置于差動狀態(tài),其中,第一到第三元件相對于彼此旋轉(zhuǎn),差動機(jī)構(gòu)作為電控差動裝置工作,接合離合器以允許差動機(jī)構(gòu)作為具有速比為1的變速器工作,或接合制動器以允許差動機(jī)構(gòu)作為具有低于1的速比的增速變速器工作。在該情況下,差動機(jī)構(gòu)在差動狀態(tài)和鎖定狀態(tài)之間切換,并且作為具有單個檔位的變速器工作,該變速器具有單個固定速比或多個具有各個固定速比的檔位。
優(yōu)選地,差動機(jī)構(gòu)是行星齒輪組,第一元件是行星齒輪組的行星輪架,第二元件是行星齒輪組的太陽輪,而第三元件是行星齒輪組的齒圈。在該情況下,差動機(jī)構(gòu)的軸向尺寸能夠得到減少,并且差動機(jī)構(gòu)由一個行星齒輪裝置簡單構(gòu)成。
優(yōu)選地,行星齒輪組是檔小齒輪型。在該情況下,差動機(jī)構(gòu)的軸向尺寸能夠得到減少,差動機(jī)構(gòu)由一個行星齒輪裝置簡單構(gòu)成。
優(yōu)選地,車輛驅(qū)動系統(tǒng)的總速比由上述無級變速器部分的速比和上述變速器部分的速比限定。在該情況下,車輛驅(qū)動力能夠通過利用變速器部分的速比在總速比的較寬的范圍上獲得,使得無級變速器的電無級變速控制的效率進(jìn)一步得到提高。
優(yōu)選地,車輛驅(qū)動系統(tǒng)的總速比由上述無級變速器部分的速比和上述有級變速器部分的速比限定。在該情況下,車輛驅(qū)動力能夠通過利用有級變速器部分的速比在總速比的較寬的范圍上獲得,使得無級變速器的電無級變速控制的效率進(jìn)一步得到提高。
無級變速器部分由有級變速器部分和置于無級變速狀態(tài)的無級變速器部分構(gòu)成,而有級變速器部分由有級變速器部分和置于不能獲得電無級變速動作的無級變速器部分構(gòu)成。
優(yōu)選地,差動機(jī)構(gòu)在接合上述離合器的同時作為具有速比為1的變速器工作,和在接合上述制動器的同時作為低于1的速比的增速機(jī)構(gòu)工作。在該情況下,差動機(jī)構(gòu)作為具有單個檔位的變速器工作,該變速器具有單個固定速比或多個具有各個固定速比的檔位。
優(yōu)選地,差動機(jī)構(gòu)是行星齒輪組,第一元件是行星齒輪組的行星輪架,第二元件是行星齒輪組的太陽輪,而第三元件是行星齒輪組的齒圈。在該情況下,差動機(jī)構(gòu)的軸向尺寸能夠得到減少,并且差動機(jī)構(gòu)由一個行星齒輪裝置簡單構(gòu)成。
優(yōu)選地,行星齒輪組是檔小齒輪型。在該情況下,差動機(jī)構(gòu)的軸向尺寸能夠得到減少,差動機(jī)構(gòu)由一個行星齒輪裝置簡單構(gòu)成。
優(yōu)選地,當(dāng)車速超過提供確定車輛的高速行駛狀態(tài)的上限值時,差動機(jī)構(gòu)置于非差動狀態(tài)。在該情況下,當(dāng)實(shí)際車速已經(jīng)超過上限值,發(fā)動機(jī)的輸出主要通過機(jī)械動力傳遞路徑傳遞到驅(qū)動輪,使得燃油經(jīng)濟(jì)性由于機(jī)械和電能之間的能量轉(zhuǎn)換的損失的減少而得到提高,該能量損失在當(dāng)差動機(jī)構(gòu)作為其速比以電的方式變化的變速器工作時會發(fā)生。車速的上限值是判斷車輛是否在高速行駛狀態(tài)的預(yù)定值。
優(yōu)選地,當(dāng)有關(guān)車輛驅(qū)動力的值超過提供確定車輛的高輸出行駛狀態(tài)上限值時,差動機(jī)構(gòu)置于非差動狀態(tài)。在該情況下,當(dāng)實(shí)際車速已經(jīng)超過上限值,發(fā)動機(jī)的輸出主要通過機(jī)械動力傳遞路徑傳遞到驅(qū)動輪,使得燃油經(jīng)濟(jì)性由于機(jī)械和電能之間的能量轉(zhuǎn)換的損失的減少而得到提高,該能量損失在當(dāng)差動機(jī)構(gòu)作為其速比以電的方式變化的變速器工作時會發(fā)生。車速的上限值是判斷車輛是否在高速行駛狀態(tài)的預(yù)定值。
優(yōu)選地,當(dāng)檢測到可工作地使無級變速機(jī)構(gòu)作為電控?zé)o級變速器工作的任何諸如電動機(jī)的電控部件的故障或功能惡化時差動機(jī)構(gòu)置于非差動狀態(tài)。在該情況下,差動機(jī)構(gòu)通常置于傳遞狀態(tài),并且切換到非傳遞狀態(tài),以防上述故障或功能惡化,以允許車輛的行駛。


圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例的混合動力車輛的驅(qū)動系統(tǒng)的布置的示意圖;圖2是表示圖1的實(shí)施例的可在所選定的無級變速狀態(tài)和有級變速狀態(tài)其中一者中工作的混合動力車輛驅(qū)動系統(tǒng)的換檔動作與進(jìn)行各個換檔工作的液壓控制摩擦耦合裝置的操作狀態(tài)的不同組合的關(guān)系的圖表;圖3是表示在驅(qū)動系統(tǒng)的不同檔位中,圖1實(shí)施例中的在有級變速狀態(tài)中工作的混合動力車輛驅(qū)動系統(tǒng)的相對旋轉(zhuǎn)速度的共線圖;圖4是表示提供來控制圖1的實(shí)施例的驅(qū)動系統(tǒng)的電子控制裝置的輸入和輸出信號的視圖;圖5是示出圖4的電子控制裝置的主要控制功能的功能框圖;圖6是在由以車輛的行駛速度和輸出轉(zhuǎn)矩為形式的控制參數(shù)所限定的同一二維坐標(biāo)系統(tǒng)中,示出用于確定有級變速器部分的換檔動作的所存儲的變速邊界線圖的示例,用于切換變速機(jī)構(gòu)的變速狀態(tài)的所存儲的切換邊界線圖的示例,以及用于在發(fā)動機(jī)驅(qū)動模式和電動機(jī)驅(qū)動模式之間切換的在發(fā)動機(jī)驅(qū)動區(qū)域和電動機(jī)驅(qū)動區(qū)域之間限定邊界線的所存儲的驅(qū)動力源切換邊界線圖的示例,使得這些圖彼此相關(guān)的視圖;圖7是示出限定發(fā)動機(jī)最高燃油經(jīng)濟(jì)性曲線的,并且說明在無級變速狀態(tài)中的發(fā)動機(jī)運(yùn)行(以虛線表示)和在有級變速狀態(tài)中發(fā)動機(jī)的運(yùn)行(以單點(diǎn)劃線表示的)之間的差異的燃油消耗圖的示例的視圖;圖8是示出限定在無級變速區(qū)域和有級變速區(qū)域之間邊界線的所存儲的關(guān)系的視圖,其關(guān)系用來映射限定由圖6中的虛線所表示的無級變速和有級變速區(qū)域的邊界線;圖9是表示作為有級變速器部分器的升檔動作的結(jié)果,發(fā)動機(jī)速度變化的示例的視圖;圖10是表示設(shè)置有變速桿并且操作來選擇多個變速位置中的一個位置的變速裝置的示例的視圖;圖11是表示圖5的電子控制裝置的控制操作,即在有級變速器部分的變速控制過程中無級變速器部分的變速控制操作的流程圖;圖12是表示在變速機(jī)構(gòu)的無級變速狀態(tài)中當(dāng)有級變速器部分從第二檔位升檔到第三檔位時,圖11的控制操作的時間圖;圖13是在本發(fā)明的另一個實(shí)施例中對應(yīng)于圖5的功能框圖的功能框圖,示出了圖4的電子控制裝置的主要控制功能;圖14是對應(yīng)于圖11的流程圖的流程圖,示出了圖13的電子控制裝置的控制操作,即在有級變速器部分的變速控制過程中無級變速器部分的變速控制操作;
圖15是對應(yīng)于圖12的時間圖的時間圖,表示在變速機(jī)構(gòu)的無級變速狀態(tài)中當(dāng)有級變速器部分從第二檔位升檔到第三檔位時,圖14的流程圖中所示的控制操作;圖16是對應(yīng)于圖12的時間圖的時間圖,表示在變速機(jī)構(gòu)的無級變速狀態(tài)中當(dāng)有級變速器部分從第三檔位降檔到第二檔位時,在圖14的流程圖中所示出的控制操作;圖17是對應(yīng)于圖14的時間圖的時間圖,表示在變速機(jī)構(gòu)的無級變速狀態(tài)中當(dāng)有級變速器部分從第二檔位升檔到第三檔位時,圖14的流程圖中所示的控制操作;圖18是對應(yīng)于圖16的時間圖的時間圖,表示在變速機(jī)構(gòu)的無級變速狀態(tài)中當(dāng)有級變速器部分從第三檔位降檔到第二檔位時,圖14的流程圖中所示的控制操作;圖19是對應(yīng)于圖1的示意圖的示意圖,示出了根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的混合動力車輛的驅(qū)動系統(tǒng)的布置;圖20是對應(yīng)于圖2的表的表,表示圖19的在無級變速和有級變速過程中的一個所選定的狀態(tài)中可操作的混合動力車輛驅(qū)動系統(tǒng)的換檔動作與進(jìn)行各個換檔動作的液壓控制摩擦耦合裝置的操作狀態(tài)的不同組合的關(guān)系;圖21是對應(yīng)于圖3的共線圖的共線圖,表示在不同的檔位中,在有級變速狀態(tài)中的圖19的混合動力車輛驅(qū)動系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)元件的相對轉(zhuǎn)速;圖22是透視圖,示出了以由用戶操作來選擇變速狀態(tài)的交互轉(zhuǎn)換開關(guān)為形式的手動可操作的變速狀態(tài)選擇裝置的示例;圖23是功能框圖,示出根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的圖4的電子控制裝置的主要控制功能;圖24是流程圖,示出圖23的電子控制裝置的控制操作,即,在有級變速器部分的變速控制過程中發(fā)動機(jī)速度的控制操作;圖25是時間圖,表示當(dāng)在無級變速狀態(tài)中響應(yīng)于加速器踏板的踩踏操作,變速機(jī)構(gòu)從第四檔位降檔到第二檔位時,圖24的流程圖中所示的控制操作;
圖26是時間圖,表示當(dāng)在有級變速狀態(tài)中響應(yīng)于加速器踏板的踩踏操作,變速機(jī)構(gòu)從第四檔位降檔到第二檔位時,圖24的流程圖中所示的控制操作;圖27是時間圖,表示當(dāng)在無級變速狀態(tài)中響應(yīng)于車速增加,變速機(jī)構(gòu)從第三檔位升檔到第四檔位時,圖24的流程圖中所示的控制操作;圖28是時間圖,表示當(dāng)在有級變速狀態(tài)中響應(yīng)于車速增加,變速機(jī)構(gòu)從第三檔位升檔到第四檔時,圖24的流程圖中所示的控制操作。
具體實(shí)施例方式
參照附圖,將詳細(xì)描述本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施例。
圖1是說明構(gòu)成混合動力車輛的驅(qū)動系統(tǒng)的一部分的變速機(jī)構(gòu)10的示意圖,其中該驅(qū)動系統(tǒng)由根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例的控制裝置控制。在圖1中,變速機(jī)構(gòu)10包括以輸入軸14為形式設(shè)置在附著于車體的起固定部件作用的變速箱12的公共軸上的輸入旋轉(zhuǎn)部件;直接連接或經(jīng)由未示出的脈動吸收阻尼器(振動阻尼裝置)間接地連接到輸入軸14的無級變速器部分11;設(shè)置在無級變速器部分11和車輛驅(qū)動輪38(在圖5中示出)之間并且經(jīng)由傳動部件18(傳動軸)串聯(lián)連接到無級變速器部分11和驅(qū)動輪38的有級或多級變速器部分20;以及以輸出軸22為形式連接到有級變速器部分20的輸出旋轉(zhuǎn)部件。輸入軸14、無級變速器部分11、有級變速器部分20和輸出軸22互相串聯(lián)連接。如圖5所示,該變速機(jī)構(gòu)10適用于橫置的FR車輛(發(fā)動機(jī)前置后輪驅(qū)動車輛),并且設(shè)置在以內(nèi)燃機(jī)8為形式的驅(qū)動力源和驅(qū)動輪對38之間,以將車輛驅(qū)動力從發(fā)動機(jī)8通過差動齒輪裝置36(最終減速裝置)和一對驅(qū)動軸傳遞到驅(qū)動輪對38。發(fā)動機(jī)8可以是汽油發(fā)動機(jī)或柴油發(fā)動機(jī),并且起直接連接或經(jīng)由脈動吸收阻尼器間接連接到輸入軸14的車輛驅(qū)動力源的作用。注意,變速機(jī)構(gòu)10的下半部分相對于其軸線對稱構(gòu)成,其在圖1中省略。在下面描述的實(shí)施例中同樣如此。在本變速機(jī)構(gòu)10中,發(fā)動機(jī)8和無級變速器部分11互相直接連接。該直接連接意味著發(fā)動機(jī)8和變速器部分11互相連接,而沒有在其間布置諸如變矩器或流體耦合器的液控傳動裝置,但可以通過上述的脈動吸收阻尼器互相連接。
無級變速器部分11包括第一電動機(jī)M1;起可操作以將由輸入軸14接收的發(fā)動機(jī)8的輸出機(jī)械地分配給第一電動機(jī)M1和傳動部件18的差動機(jī)構(gòu)作用的動力分配機(jī)構(gòu)16;以及其輸出軸與傳動部件18一同旋轉(zhuǎn)的第二電動機(jī)M2。第二電動機(jī)M2可以設(shè)置在傳動部件18和驅(qū)動輪38之間的傳動路徑的任何部位。用在本實(shí)施例中的第一和第二電動機(jī)M1和M2中的每一個都是所謂的具有電動機(jī)功能和發(fā)電機(jī)功能的電動/發(fā)電機(jī)。然而,第一電動機(jī)M1應(yīng)該至少起可操作以產(chǎn)生電能和反作用力的發(fā)電機(jī)的作用,而第二電動機(jī)M2應(yīng)該至少起可操作以產(chǎn)生車輛驅(qū)動力的驅(qū)動力源的作用。
動力分配機(jī)構(gòu)16包括的主要部件有具有例如約0.418傳動比ρ1的單小齒輪型第一行星齒輪組24、切換離合器C0和切換制動器B1。第一行星齒輪組24具有由以下組成的旋轉(zhuǎn)元件第一太陽輪S1、第一行星齒輪P1;支撐第一行星齒輪P1,使得第一行星齒輪P1繞其軸線并繞第一太陽輪S1的軸線可旋轉(zhuǎn)的第一行星輪架CA1;和通過第一行星齒輪P1與第一太陽輪S1嚙合的第一齒圈R1。第一太陽輪S1和第一齒圈R1的齒數(shù)分別由ZS1和ZR1表示,上述傳動比ρ1由ZS1/ZR1表示。
在動力分配機(jī)構(gòu)16中,第一行星輪架CA1連接到輸入軸14,即連接到發(fā)動機(jī)8,第一太陽輪S1連接到第一電動機(jī)M1,同時第一齒圈R1連接到傳動部件18。切換制動器B0設(shè)置在第一太陽輪S1和變速箱12之間,切換離合器C0設(shè)置在第一太陽輪S 1和第一行星輪架CA1之間。當(dāng)切換離合器C0和制動器B0都釋放時,動力分配機(jī)構(gòu)16置于差動狀態(tài),其中由第一太陽輪S1、第一行星輪架CA1和第一齒圈R1構(gòu)成的第一行星齒輪組24中的三個元件可相對于彼此旋轉(zhuǎn),以執(zhí)行差動功能,使得發(fā)動機(jī)8的輸出分配到第一電動機(jī)M1和傳動部件18,由此,發(fā)動機(jī)8的輸出的一部分被用來驅(qū)動第一電動機(jī)M1以產(chǎn)生電能,該電能被存儲或用來驅(qū)動第二電動機(jī)M2。因而,動力分配機(jī)構(gòu)16置于無級變速狀態(tài)(電氣建立之CVT狀態(tài)),其中傳動部件18的轉(zhuǎn)速是連續(xù)可變的,而無論發(fā)動機(jī)8的轉(zhuǎn)速如何,即,置于差動狀態(tài),其中動力分配機(jī)構(gòu)16的速比γ0(輸入軸14的轉(zhuǎn)速/傳動部件18的轉(zhuǎn)速)從最小值γ0min到最大值γ0max連續(xù)地變化,即,置于無級變速狀態(tài)下,其中動力分配機(jī)構(gòu)16起著電控?zé)o級變速器的作用,其速比γ0從最小值γ0min到最大值γ0max連續(xù)地變化。
當(dāng)切換離合器C0或制動器B0嚙合同時動力分配機(jī)構(gòu)16置于無級變速狀態(tài)時,機(jī)構(gòu)16進(jìn)入到鎖定狀態(tài)或不能獲得差動功能的非差動狀態(tài)。具體而言,當(dāng)切換離合器C0嚙合時,第一太陽輪S1和第一行星輪架CA1連接在一起,使得動力分配機(jī)構(gòu)16置于其中由太陽輪S1、第一行星輪架CA1和第一齒圈R1構(gòu)成的第一行星齒輪組24的三個旋轉(zhuǎn)元件可作為一個單元轉(zhuǎn)動的鎖定狀態(tài),即置于不能獲得差動功能的非差動狀態(tài),使得無級變速器部分11也置于非差動狀態(tài)。在該非差動狀態(tài)中,發(fā)動機(jī)8的轉(zhuǎn)速和傳動部件18的轉(zhuǎn)速彼此相等,使得無級變速器部分11(動力分配機(jī)構(gòu)16)置于固定速比變速狀態(tài)或有級變速狀態(tài),其中機(jī)構(gòu)16起具有等于1的固定速比γ0的變速器的作用。
當(dāng)切換制動器B0代替切換離合器C0接合時,第一太陽輪S1固定到變速箱12,使得動力分配機(jī)構(gòu)16置于第一太陽輪S1不旋轉(zhuǎn)的鎖定狀態(tài),即,置于不能獲得差動功能的第二非差動狀態(tài),使得無級變速器部分11也置于非差動狀態(tài)。由于第一齒圈R1的轉(zhuǎn)速高于第一行星輪架CA1的轉(zhuǎn)速,無級變速器部分11置于固定速比變速狀態(tài)或有級變速狀態(tài),其中無級變速器部分11(動力分配機(jī)構(gòu)16)起具有小于1的例如約0.7的固定速比γ0的加速變速器的作用。
因而,以切換離合器C0和制動器B0形式的摩擦耦合裝置起差動切換裝置的作用,其可操作以在差動狀態(tài)(即,非鎖定狀態(tài))和非差動狀態(tài)(即,鎖定狀態(tài))之間,即在無級變速狀態(tài)(其中無級變速器部分11(動力分配機(jī)構(gòu)16)可操作地作為其速比連續(xù)可變的電控?zé)o級變速器)與鎖定狀態(tài)(其中無級變速器部分11不作為能夠執(zhí)行無級變速操作的電控?zé)o級變速器操作,并且其中變速器部分11的速比保持固定,即,固定速比變速狀態(tài)(非差動狀態(tài)),其中變速器部分11可操作以作為具有一個速比的單個檔位和具有相應(yīng)速比的多個檔位的變速器,即,固定速比變速狀態(tài),其中變速器部分11作為可操作以作為具有一個速比的單個檔位和具有相應(yīng)速比的多個檔位的變速器)之間選擇性地切換無級變速器部分11變速器部分變速器部分變速器部分變速器部分變速器部分。
有級變速器部分20包括單小齒輪型第二行星齒輪組26、單小齒輪型第三行星齒輪組28和單小齒輪型第四行星齒輪組30。第二行星齒輪組26包括第二太陽輪S2;第二行星齒輪P2;支撐第二行星齒輪P2使得第二行星齒輪P2可繞其軸線并繞第二太陽輪S2的軸線旋轉(zhuǎn)的第二行星輪架CA2;以及與第二太陽輪S2通過第二行星齒輪P2嚙合的第二齒圈R2。第二行星齒輪組26具有例如約0.562的傳動比ρ2。第三行星齒輪組28具有第三太陽齒輪S3;第三行星齒輪P3;支撐第三行星齒輪P3使得第三行星可繞其軸線并繞第三太陽輪S3的軸線旋轉(zhuǎn)的第三行星輪架CA3;以及與第三太陽輪S3通過第三行星齒輪P3嚙合的第三齒圈R3。例如,第三行星齒輪組28具有約0.425的傳動比ρ3。第四行星齒輪組30具有第四太陽齒輪S4;第四行星齒輪P4;支撐第四行星齒輪P4使得第四行星可繞其軸線并繞第四太陽輪S4的軸線旋轉(zhuǎn)的第四行星輪架CA4;以及與第四太陽輪S4通過第四行星齒輪P4嚙合的第四齒圈R4。例如,第四行星齒輪組30具有約0.421的傳動比ρ4。第二太陽輪S2、第二齒圈R2、第三太陽輪S3、第三齒圈R3、第四太陽輪S4和第四齒圈R4的齒數(shù)分別表示為ZS2、ZR2、ZS3、ZR3、ZS4及ZR4,上述傳動比ρ2、ρ3和ρ4分別表示為ZS2/ZR2、ZS3/ZR3及ZS4/ZR4。
在有級變速器部分20中,第二太陽輪S2和第三太陽輪S3彼此一體地固定為一個裝置,通過第二離合器C2有選擇地連接到傳動部件18,并且通過第一制動器B1有選擇地固定到變速箱12。第二行星輪架CA2通過第二制動器B2有選擇地固定到變速箱12,且第四齒圈R4通過第三制動器B3有選擇地固定到變速箱12。上述第二齒圈R2、第三行星輪架CA3、以及第四行星輪架CA4被一體地彼此固定并固定至輸出軸22。第三齒圈R3與第四太陽輪S4一體地彼此固定并通過第一離合器C1有選擇地連接至傳動部件18。
上述切換離合器C0,第一離合器C1、第二離合器C2、切換制動器B0、第一制動器B1、第二制動器B2和第三制動器B3是用在傳統(tǒng)的車用自動變速器中的液壓操作摩擦耦合裝置。這些摩擦耦合裝置的每一個由包括多個摩擦盤的濕式多盤離合器構(gòu)成,這些摩擦盤通過液壓致動器或帶式制動器彼此受壓抵靠,帶式制動器包括旋轉(zhuǎn)鼓,以及盤繞旋轉(zhuǎn)鼓的外周面并且在一端被液壓致動器緊固的一條帶或兩條帶。離合器C0-C2和制動器B0-B3中的每一個都被選擇性地嚙合以將兩個部件連接在一起,每一個離合器或制動器插入該兩個部件之間。
如在圖2的表中所示,在按上述構(gòu)建的變速器機(jī)構(gòu)10中,第一檔位(第一速度位置)到第五檔位(第五速度位置)、反向檔位(后傳動位置)和空檔位置中的一個通過選自上述切換離合器C0、第一離合器C1、第二離合器C2、切換制動器B0、第一制動器B1、第二制動器B2和第三制動器B3的摩擦耦合裝置的相應(yīng)的組合的嚙合動作選擇性地建立。這些位置具有成幾何級數(shù)變化的相應(yīng)速比γ(輸入軸速度NIN/輸出軸速度NOUT)。具體地,注意,動力分配機(jī)構(gòu)16設(shè)置有切換離合器C0和制動器B0,使得如上所述,無級變速器部分11能夠通過切換離合器C0或切換制動器B0的嚙合被選擇性地置于固定速比變速狀態(tài)(其中,變速器部分11作為其速比保持固定的變速器可操作)以及無級變速狀態(tài)(其中,變速器部分11作為無級變速器可操作)。因而,在本變速機(jī)構(gòu)10中,有級變速器由變速器部分20以及通過切換離合器C0或切換制動器B0的嚙合被置于固定速比變速狀態(tài)的無級變速器部分11構(gòu)成。此外,電控?zé)o級變速器由變速器部分20以及沒有切換離合器C0或切換制動器B0的嚙合而被置于無極變速狀態(tài)的無級變速器部分11構(gòu)成。換言之,變速機(jī)構(gòu)10通過嚙合切換離合器C0和切換制動器B0其中一者而切換到有級變速狀態(tài),并通過釋放切換離合器C0和制動器B0兩者而切換至無級變速狀態(tài)。無級變速器部分11還被視為是在有級變速狀態(tài)和無級變速狀態(tài)之間切換的變速器。
如在圖2中所示,在變速器機(jī)構(gòu)10作為有級變速器的情況下,例如,具有例如約為3.357最高速比γ1的第一檔位通過切換離合器C0、第一離合器C1和第三制動器B3的嚙合動作來建立,具有低于速比γ1的例如約為2.180的速比γ2的第二檔位通過切換離合器C0、第一離合器C1和第二制動器B2的嚙合動作來建立。此外,具有低于速比γ2的例如約為1.424的速比γ3的第三檔位通過切換離合器C0、第一離合器C1和第一制動器B1的嚙合動作來建立。具有低于速比γ3的例如約為1.000的速比γ4的第四檔位通過切換離合器C0、第一離合器C1和第二離合器C2的嚙合動作來建立。具有低于速比γ4的例如約為0.705的速比γ5的第五檔位通過切換第一離合器C1、第二離合器C2和切換制動器B0的嚙合動作來建立。此外,具有夾在速比γ1和速比γ2之間的例如約為3.209的速比γR的反向檔位通過第二離合器C2和第三制動器B3的嚙合動作來建立??諜n位置N通過僅僅嚙合切換離合器C0來建立。
另一方面,在變速機(jī)構(gòu)10作為無級變速器的情況下,在圖2中表示的切換離合器C0和切換制動器B0都被釋放,使得無級變速器部分11起無級變速器的作用,而串聯(lián)連接到無級變速器部分11的變速器部分20起有級變速器的作用,由此,傳遞到置于第一到第四檔位的一個檔位的變速器部分20的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的速度(即,傳動部件18的轉(zhuǎn)速)是連續(xù)可變的,使得當(dāng)變速器部分20置于這些檔位中的一個時的驅(qū)動系統(tǒng)的速比在預(yù)定的范圍內(nèi)連續(xù)可變。因而,由無級變速器部分11和有級變速器部分20確定的速比γT(即,由無級變速器部分11的速比γ0和有級變速器部分20的速比γ確定的變速器部分變速機(jī)構(gòu)10的總速比γT(以下稱為“總速比”))在相鄰的檔位上連續(xù)可變。
圖3的共線圖由直線表示在由起無級變速器部分或第一變速器部分作用的無級變速器部分11和起有級變速器部分(自動變速器部分)或第二變速器部分作用的有級變速器部分20構(gòu)成的變速機(jī)構(gòu)10的每一個檔位中的旋轉(zhuǎn)元件的轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系。圖3的共線圖是二維直角坐標(biāo)系統(tǒng),其中,行星齒輪組24、26、28、30的傳動比ρ沿水平軸表示,而旋轉(zhuǎn)元件的相對轉(zhuǎn)速沿垂直軸表示。三條水平線中的下面的水平線,即水平線X1表示0轉(zhuǎn)速,而三個水平線中的上面的水平線,即水平線X2表示1.0的轉(zhuǎn)速,即連接到輸入軸14的發(fā)動機(jī)8的運(yùn)行速度NE。水平線XG表示傳動部件18的轉(zhuǎn)速。
對應(yīng)于無級變速器部分11的動力分配機(jī)構(gòu)16的三條垂直線Y1、Y2和Y3分別表示第一太陽輪S1形式的第二旋轉(zhuǎn)元件(第二元件)RE2、第一行星輪架CA1形式的第一旋轉(zhuǎn)元件(第一元件)RE1、以及第一齒圈R1形式的第三旋轉(zhuǎn)元件(第三元件)RE3的相對轉(zhuǎn)速。垂直線Y1、Y2和Y3中相鄰的垂直線之間的距離由第一行星齒輪組24的傳動比ρ1確定。即,垂直線Y1和Y2之間的距離對應(yīng)為“1”,垂直線Y2和Y3之間的距離對應(yīng)于傳動比ρ1。此外,對應(yīng)于變速器部分20的五條垂直線Y4、Y5、Y6、Y7和Y8分別表示彼此一體地固定的第二和第三太陽輪S2、S3形式的第四旋轉(zhuǎn)元件(第四元件)RE4、第二行星輪架CA2形式的第五旋轉(zhuǎn)元件(第五元件)RE5、第四齒圈R4形式的第六旋轉(zhuǎn)元件(第六元件)RE6、彼此一體地固定的第二齒圈R2和第三及第四行星輪架CA3、CA4形式的第七旋轉(zhuǎn)元件(第七元件)RE7、以及彼此一體固定的第三齒圈R3和第四太陽輪S4形式的第八旋轉(zhuǎn)元件(第八元件)RE8的相對轉(zhuǎn)速。相鄰的垂直線之間的距離由第二、第三和第四行星齒輪組26、28和30的傳動比ρ2、ρ3和ρ4確定。在共線圖的垂直線之間的關(guān)系中,每一個行星齒輪組的太陽輪和行星輪架之間的距離對應(yīng)為“1”,而每一個行星齒輪組的行星輪架和齒圈之間的距離對應(yīng)為傳動比ρ。在無級變速器部分11中,垂直線Y1和Y2之間的距離對應(yīng)為“1”,而垂直線Y2和Y3之間的距離對應(yīng)為傳動比ρ。在有級變速器部分30中,每一個第二、第三和第四行星齒輪組26、28、30的太陽輪和行星輪架之間的距離對應(yīng)為“1”,而每一個行星齒輪組26、28、30的的行星輪架和齒圈之間的距離對應(yīng)為傳動比ρ。
參照圖3的共線圖,變速機(jī)構(gòu)10的動力分配機(jī)構(gòu)11(無級變速器部分11)被設(shè)置為使得,第一行星齒輪組24的第一旋轉(zhuǎn)元件RE1(第一行星輪架CA1)一體地固定到輸入軸14(發(fā)動機(jī)8),并且通過切換離合器C0選擇性地連接到第二旋轉(zhuǎn)元件RE2(第一太陽輪S1),且該第二旋轉(zhuǎn)元件RE2固定到第一電動機(jī)M1,并且通過切換制動器B0選擇性地固定到變速箱12,而第三旋轉(zhuǎn)元件RE3(第一齒圈R1)固定到傳動部件18和第二電動機(jī)M2,使得輸入軸14的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動通過傳動部件18傳遞(輸入)到有級變速器部分20。第一太陽輪S1的轉(zhuǎn)速和第一齒圈R1的轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系由傾斜的直線表示L0表示,L0通過線Y2和X2之間的交點(diǎn)。
例如,當(dāng)變速機(jī)構(gòu)10通過切換離合器C0和制動器B0的釋放動作而置于無級變速狀態(tài)時,由線L0和垂直線Y1之間的交點(diǎn)所表示的第一太陽輪S1的轉(zhuǎn)速通過控制由產(chǎn)生電能的第一電動機(jī)M1的操作而產(chǎn)生的反作用力而得到升高或降低,使得由線L0和垂直線Y3之間的交點(diǎn)所表示的第一太陽輪R1的轉(zhuǎn)速被降低或升高。當(dāng)切換離合器C0被嚙合時,第一太陽輪S1和第一行星輪架CA1互相連接,動力分配機(jī)構(gòu)16置于其中上述三個旋轉(zhuǎn)元件作為有一個單元旋轉(zhuǎn)的第一非差動狀態(tài),使得線L0與水平線X2對齊,使得傳動部件18以等于發(fā)動機(jī)速度NE的速度旋轉(zhuǎn)。另一方面,當(dāng)嚙合切換制動器B0時,停止第一太陽輪S1的旋轉(zhuǎn),且動力分配機(jī)構(gòu)16被置于第二非差動狀態(tài),并且起增速機(jī)構(gòu)的作用,使得線L0在圖3所示的狀態(tài)下傾斜,由此,第一齒圈R1的轉(zhuǎn)速(即由線L0和Y3之間的交點(diǎn)表示的傳動部件18的旋轉(zhuǎn))高于發(fā)動機(jī)的速度NE,并被傳遞到變速器部分20。
在有級變速器部分20中,第四旋轉(zhuǎn)元件RE4通過第二離合器C2選擇性地連接到傳動部件18,并通過第一制動器B1選擇性地固定到變速箱12,而第五旋轉(zhuǎn)元件RE5通過第二制動器B2選擇性地固定到變速箱12,同時第六旋轉(zhuǎn)元件RE6通過第三制動器B3選擇性地固定到變速箱12。第七旋轉(zhuǎn)元件RE7固定到輸出軸22,同時第八旋轉(zhuǎn)元件RE8通過第一離合器C1選擇性地連接到傳動部件18。
當(dāng)?shù)谝浑x合器C1和第三制動器B3被嚙合時,有級變速器部分20置于第一檔位。在第一檔位中的輸出軸22的轉(zhuǎn)速由表示固定到輸出軸22的第七旋轉(zhuǎn)元件RE7的轉(zhuǎn)速的垂直線Y7與傾斜直線L1之間的交點(diǎn)表示,傾斜直線L1通過表示第八旋轉(zhuǎn)元件RE8的轉(zhuǎn)速的垂直線Y8與水平線X2之間的交點(diǎn)以及表示第六旋轉(zhuǎn)元件RE6的轉(zhuǎn)速的垂直線Y6與水平線X1之間的交點(diǎn)。類似地,通過第一離合器C1和第二制動器B2的嚙合動作建立的第二檔位中的輸出軸22的轉(zhuǎn)速由這些嚙合動作確定的傾斜直線L2與表示固定到輸出軸22的第七旋轉(zhuǎn)元件RE7的轉(zhuǎn)速的垂直線Y7之間的交點(diǎn)來表示。通過第一離合器C1和第一制動器B1的嚙合動作建立的第三檔位中的輸出軸22的轉(zhuǎn)速由這些嚙合動作確定的傾斜直線L3與表示固定到輸出軸22的第七旋轉(zhuǎn)元件RE7的轉(zhuǎn)速的垂直線Y7之間的交點(diǎn)來表示。通過第一離合器C1和第二制動器B2的嚙合動作建立的第四檔位中的輸出軸22的轉(zhuǎn)速由這些嚙合動作確定的水平直線L4與表示固定到輸出軸22的第七旋轉(zhuǎn)元件RE7的轉(zhuǎn)速的垂直線Y7之間的交點(diǎn)來表示。在其中切換離合器C0被置于嚙合狀態(tài)的第一到第五檔位,第八旋轉(zhuǎn)元件RE8利用從無級變速器部分11(即,從動力分配機(jī)構(gòu)16)接收的驅(qū)動力以與發(fā)動機(jī)速度NE相同的速度旋轉(zhuǎn)。當(dāng)切換制動器B0代替切換離合器C0被嚙合時,第八旋轉(zhuǎn)元件RE8利用從動力分配機(jī)構(gòu)16接收的驅(qū)動力以高于發(fā)動機(jī)速度NE的速度旋轉(zhuǎn)。通過第一離合器C1、第二離合器C2以及切換制動器B0的嚙合動作建立的第五檔位中的輸出軸22的轉(zhuǎn)速由這些嚙合動作確定的水平直線L5與表示固定到輸出軸22的第七旋轉(zhuǎn)元件RE7的轉(zhuǎn)速的垂直線Y7之間的交點(diǎn)表示。
圖4示出由設(shè)置用于控制變速機(jī)構(gòu)10的電子控制裝置40接收的信號和從電子控制裝置40產(chǎn)生的信號。該電子控制裝置40包括包含CPU、ROM、RAM和輸入/輸出界面的所謂的微計算機(jī),并且設(shè)置為在利用ROM的暫時數(shù)據(jù)存儲功能的同時根據(jù)存儲在ROM中的程序來處理信號,以執(zhí)行對發(fā)動機(jī)8和電動機(jī)M1和M2的混合動力驅(qū)動控制,并執(zhí)行諸如對變速器部分20的變速控制的驅(qū)動控制。
電子控制裝置40設(shè)置為從在圖4中示出的各種傳感器和開關(guān)接收各種信號,諸如表示發(fā)動機(jī)冷卻水溫度TEMPw的信號;表示變速桿所選定工作位置PSH的信號;表示發(fā)動機(jī)8的運(yùn)行速度NE的信號;表示變速機(jī)構(gòu)10的向前驅(qū)動位置的所選定組的值的信號;表示M模式(電動機(jī)驅(qū)動模式)的信號;表示空調(diào)器工作狀態(tài)的信號;表示對應(yīng)于輸出軸22的轉(zhuǎn)速NOUT的車速V的信號;表示有級變速器部分20的工作機(jī)油的溫度的信號;表示側(cè)制動器的工作狀態(tài)的信號;表示腳制動器的工作狀態(tài)的信號;表示催化劑溫度的信號;表示加速器踏板的操作量(開度)ACC的信號;表示凸輪角度的信號;表示選擇雪地驅(qū)動模式的信號;表示車輛縱向加速度值的信號;表示選擇自動巡航的驅(qū)動模式的信號;表示車輛重量的信號;表示車輛驅(qū)動輪的速度的信號;表示提供將無級變速器部分11(動力分配機(jī)構(gòu)16)置于固定速比變速狀態(tài)(非差動狀態(tài))(其中,變速機(jī)構(gòu)10起有級變速器的作用)的有級變速開關(guān)的工作狀態(tài)的信號;表示提供來將無級變速器部分11置于無級變速狀態(tài)(差動狀態(tài))(其中,變速機(jī)構(gòu)10起無級變速器的作用)的無級變速開關(guān)的工作狀態(tài)的信號;表示第一電動機(jī)M1的轉(zhuǎn)速NM1(以下稱為“第一電動機(jī)速度NM1”)的信號;以及表示第二電動機(jī)M2的轉(zhuǎn)速NM2(以下稱為“第二電動機(jī)速度NM2”)的信號。
電子控制裝置40還被設(shè)置以產(chǎn)生諸如以下各種信號驅(qū)動電子節(jié)流致動器94用于控制節(jié)流閥開度θTH開度的信號;控制由燃油噴射裝置96供應(yīng)到發(fā)動機(jī)8的燃油供應(yīng)量的信號;調(diào)節(jié)增壓器壓力的信號;操作電空調(diào)器的信號;用于由點(diǎn)火裝置98控制發(fā)動機(jī)8的點(diǎn)火正時的信號;操作電動機(jī)M1和M2的信號;操作表示變速桿所選定的操作和換檔位置的換檔范圍指示器的信號;操作用于表示傳動比的傳動比指示器的信號;操作用于表示雪地模式選擇的雪地模式指示器的信號,操作ABS致動器用于車輪的防抱死制動的信號;操作用于表示對M模式的選擇的M模式指示器的信號;操作包含提供來控制無級變速器部分11和有級變速器部分20的液壓控制摩擦耦合裝置的液壓致動器、結(jié)合在液壓控制單元42(在圖5中示出)中的電磁控制的閥的信號;操作用作用于液壓控制單元42的液壓壓力源的電動油泵的信號;驅(qū)動電加熱器的信號、以及應(yīng)用到巡航控制計算機(jī)的信號。
圖5是圖4的功能框圖,用于說明電子控制裝置40的主要控制功能。在圖5中所示出的有級變速控制裝置54設(shè)置為判定有級變速器部分20的換檔動作是否應(yīng)該發(fā)生,即,來判定變速器部分20應(yīng)該換檔的位置?;谲囁賄和有級變速器部分20的輸出轉(zhuǎn)矩TOUT的形式的車況,并根據(jù)存儲在存儲裝置56中并且由圖5中的實(shí)線表示的變速邊界線圖(變速控制圖或關(guān)系)以及由圖5中的單點(diǎn)劃線表示的降檔邊界線作出上述判斷。有級變速控制裝置54產(chǎn)生要應(yīng)用到液壓控制單元42的命令(變速命令),來選擇性地嚙合和釋放液壓控制摩擦耦合裝置(除了切換離合C0和制動器B0),用于根據(jù)圖2的表建立所確定的檔位。
混合動力控制裝置52起無級變速控制裝置的作用,并且設(shè)置為控制發(fā)動機(jī)8在高效的操作范圍工作,混合動力控制裝置52還控制第一和第二電動機(jī)M1、M2,使得在變速機(jī)構(gòu)10置于無級變速狀態(tài)(即,在無級變速器部分11置于差動狀態(tài))的同時,優(yōu)化由發(fā)動機(jī)8和第二電動機(jī)M2產(chǎn)生的驅(qū)動力與由第一電動機(jī)M1在其作為發(fā)電機(jī)工作過程中產(chǎn)生的反作用力的比例,以用于由此控制作為電控?zé)o級變速器工作的無級變速器部分11的速比γ0變速器部分。例如,混合動力控制裝置52基于作為操作者所需的車輛輸出的加速器踏板的操作量ACC以及車輛行駛速度來計算在當(dāng)前車輛行駛速度V下的目標(biāo)(所需的)車輛輸出,并且基于所計算的目標(biāo)車輛輸出以及需要由第一電動機(jī)M1產(chǎn)生的發(fā)電量來計算車輛目標(biāo)總輸出?;旌蟿恿刂蒲b置52在考慮傳動損失、作用在車輛各個裝置上的負(fù)載、第二電動機(jī)M2的輔助轉(zhuǎn)矩等的同時,計算發(fā)動機(jī)8的目標(biāo)輸出以獲得所計算的車輛目標(biāo)總輸出?;旌蟿恿刂蒲b置52控制發(fā)動機(jī)8的速度NE和轉(zhuǎn)矩TE,使得獲得所計算的目標(biāo)發(fā)動機(jī)輸出和由第一電動機(jī)M1產(chǎn)生的發(fā)電量。
混合動力控制裝置52在考慮有級變速器部分20的當(dāng)前選定檔位的同時,被設(shè)置為執(zhí)行混合動力控制,變速器部分由此以提高車輛的可驅(qū)動性和發(fā)動機(jī)8的燃油經(jīng)濟(jì)性。在混合動力控制中,無級變速器部分11被控制以起電控?zé)o級變速器的作用,來優(yōu)化協(xié)調(diào)發(fā)動機(jī)8的有效運(yùn)行的發(fā)動機(jī)速度NE和車速V以及由變速器部分20所選定的檔位確定的傳動部件18的轉(zhuǎn)速。即,混合動力控制裝置52確定變速器部分10的總速比γT的目標(biāo)值,使得發(fā)動機(jī)8根據(jù)所存儲的最高燃油經(jīng)濟(jì)性曲線(燃油經(jīng)濟(jì)性圖或關(guān)系)工作。變速器部分機(jī)構(gòu)10的總速比γT的目標(biāo)值允許發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩TE和速度NE被控制,使得發(fā)動機(jī)8提供獲得目標(biāo)車輛輸出所需的輸出(車輛目標(biāo)總輸出或所需的車輛驅(qū)動力)。最高燃油經(jīng)濟(jì)性曲線通過實(shí)驗獲得,使得滿足發(fā)動機(jī)8的所需的工作效率和最高燃油經(jīng)濟(jì)性兩者,并且在由發(fā)動機(jī)速度NE的軸和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩TE的軸限定的二維坐標(biāo)系統(tǒng)中被限定?;旌蟿恿刂蒲b置52控制無級變速器部分11的速比γ0,使得總速比γT能夠被控制在預(yù)定的范圍內(nèi)(例如,在13與0.5之間)。
在混合動力控制中,混合動力控制裝置52控制逆變器58,使得由第一電動機(jī)M1產(chǎn)生的電能通過逆變器58供應(yīng)到蓄電裝置60和第二電動機(jī)M2。即,由發(fā)動機(jī)8產(chǎn)生的驅(qū)動力的主要部分機(jī)械地傳遞到傳動部件18,同時驅(qū)動力的其余部分被第一電動機(jī)M1消耗以將該部分轉(zhuǎn)換成電能,該電能通過逆變器58供應(yīng)到第二電動機(jī)M2,使得第二電動機(jī)M2利用所供應(yīng)的電能工作,來產(chǎn)生將被傳遞到傳動部件18的機(jī)械能。因而,驅(qū)動系統(tǒng)設(shè)置有電路,通過該電路,通過轉(zhuǎn)換發(fā)動機(jī)8的驅(qū)動力的一部分所產(chǎn)生的電能被轉(zhuǎn)換成機(jī)械能。
尤其是,當(dāng)有級變速器部分20的變速操作由有級變速控制裝置54控制時,在有級變速器部分20的速比逐級變化之前和之后,變速機(jī)構(gòu)10的總速比γT逐級變化。當(dāng)總速比γT逐級,即非連續(xù)性變化時,驅(qū)動轉(zhuǎn)矩能夠比當(dāng)總速比γT連續(xù)變化時更快速地改變,但存在換檔沖擊或由于未能沿最高燃油經(jīng)濟(jì)性曲線控制發(fā)動機(jī)速度NE而導(dǎo)致的燃油經(jīng)濟(jì)性惡化的可能性。
鑒于上述的可能性,混合動力控制裝置52設(shè)置為與有級變速器部分20的變速操作同步地控制無級變速器部分11的變速操作,使得無級變速器部分11的速比以與有級變速器部分20速比變化的方向相對的方向變化。換言之,混合動力控制裝置52與有級變速器部分20的變速控制同步地執(zhí)行無級變速器部分11的變速控制,使得變速器部分20的總速比γT在有級變速器部分20的換檔動作之前和之后連續(xù)地變化。例如,混合動力控制裝置52設(shè)置為與有級變速器部分20同步地執(zhí)行無級變速器部分11的變速控制,使得變速器部分11的速比在與變速器部分20的速比的逐級變化方向相反的方向上改變變速器部分20的速比的逐級變化量,變速器部分以阻止變速機(jī)構(gòu)10的總速比γT在有級變速器部分20的換檔動作之前和之后瞬態(tài)變化。
以另一種方式描述,當(dāng)發(fā)動機(jī)8可操作地連接到有級變速機(jī)構(gòu)時,發(fā)動機(jī)8一般如圖7中的單點(diǎn)劃線指示的運(yùn)行,當(dāng)發(fā)動機(jī)8可操作地連接到無級變速器時,發(fā)動機(jī)8沿在圖7中指示的最高燃油經(jīng)濟(jì)性曲線或沿比較靠近最高燃油經(jīng)濟(jì)性曲線的曲線運(yùn)行。因而,當(dāng)發(fā)動機(jī)8連接到無級變速器時,用于獲得所需車輛驅(qū)動轉(zhuǎn)矩(驅(qū)動力)的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩TE能夠在比當(dāng)發(fā)動機(jī)8連接到有級變速器更靠近最高燃油經(jīng)濟(jì)性曲線的發(fā)動機(jī)速度NE下執(zhí)行。因而,無級變速器的燃油經(jīng)濟(jì)性相對于有級變速器得到提高。鑒于此,混合動力控制裝置52設(shè)置為控制無級變速器部分11的速比γ0,使得發(fā)動機(jī)8沿由圖7中的虛線表示的最高燃油經(jīng)濟(jì)性曲線運(yùn)行,以防止當(dāng)有級變速器部分20的速比逐級變化時的燃油經(jīng)濟(jì)性的惡化。
如以上描述,混合動力控制裝置52與有級變速器部分20的變速控制同步地執(zhí)行無級變速器部分11的變速控制,即,執(zhí)行變速器部分11的同步變速控制。當(dāng)在有級變速控制裝置54確定有級變速器部分20的換檔動作應(yīng)該發(fā)生的時刻之后經(jīng)過響應(yīng)延遲時間時,無級變速器部分11的同步變速控制啟動。該響應(yīng)延遲時間是從上述的確定時刻到變速器部分20的輸入速度(即,傳動部件18(第二電動機(jī)M2)的轉(zhuǎn)速)已經(jīng)由于適合的摩擦耦合裝置的嚙合或釋放動作的而變化的時刻,即,到變速器部分20已經(jīng)進(jìn)入其中傳動部件18的轉(zhuǎn)速在變速器部分20的換檔動作過程中變化的所謂的“慣性階段”的時刻。響應(yīng)延遲時間可以通過實(shí)驗獲得,并且存儲在存儲器中,或混合動力控制裝置52可以設(shè)置為當(dāng)已經(jīng)檢測到傳動部件18的速度的實(shí)際變化時,啟動無級變速器部分11的同步變速控制。無級變速器部分11的同步變速控制在當(dāng)在變速器部分20的換檔動作的過程中的慣性階段結(jié)束時的時刻結(jié)束。直到該結(jié)束時刻的同步控制時間可通過實(shí)驗獲得,并且存儲在存儲器中,或混合動力控制裝置52可以設(shè)置為當(dāng)傳動部件18的速度的實(shí)際變化已經(jīng)變成零時,結(jié)束變速器部分11的同步變速控制。因而,在有級變速器部分20處于其換檔過程中的慣性階段的同時,混合動力控制裝置52執(zhí)行無級變速器部分11的上述的變速控制,變速器部分使得同步變速控制持續(xù)由實(shí)驗獲得的預(yù)定時間段,或直到傳動部件18所產(chǎn)生的速度的實(shí)際變化已經(jīng)變成零。
混合動力控制裝置52包括用于控制發(fā)動機(jī)8的發(fā)動機(jī)輸出控制裝置,以通過單獨(dú)或結(jié)合地控制節(jié)流閥致動器以開啟和關(guān)閉電子節(jié)流閥94,并控制進(jìn)入發(fā)動機(jī)8的燃油噴射裝置96的燃油噴射時間及噴射量,和/或點(diǎn)火裝置98的點(diǎn)火器點(diǎn)火時間,來提供所需要的輸出。例如,混合動力控制裝置52基本設(shè)置為基于加速器踏板的操作量ACC并根據(jù)節(jié)流閥的操作量ACC與開度θTH之間的預(yù)定存儲的關(guān)系(未示出)來控制節(jié)流閥致動器,使得開度θTH隨著操作量ACC增加而增加。
混合動力控制裝置52能夠建立電動機(jī)驅(qū)動模式,其中,車輛通過利用無級變速器部分11的電氣CVT功能由電動機(jī)M2驅(qū)動,而不用考慮發(fā)動機(jī)8是否處于非運(yùn)行狀態(tài)或怠速狀態(tài)。圖6中的實(shí)線表示限定用于在發(fā)動機(jī)8與電動機(jī)(例如,第二電動機(jī)M2)之間切換用于啟動和驅(qū)動車輛的車輛驅(qū)動力源(以下稱為“驅(qū)動力源”)的發(fā)動機(jī)驅(qū)動區(qū)域和電動機(jī)驅(qū)動區(qū)域的邊界線。換言之,車輛驅(qū)動模式在對應(yīng)于其中車輛通過用作驅(qū)動力源的發(fā)動機(jī)8來啟動和驅(qū)動的發(fā)動機(jī)驅(qū)動區(qū)域的“發(fā)動機(jī)驅(qū)動模式”與對應(yīng)于其中車輛通過用作驅(qū)動力源的第二電動機(jī)M2來驅(qū)動的電動機(jī)驅(qū)動區(qū)域的所謂“電動機(jī)驅(qū)動模式”之間切換。表示圖6的邊界線(實(shí)線A)用于在發(fā)動機(jī)驅(qū)動模式與電動機(jī)驅(qū)動模式之間切換的預(yù)定存儲關(guān)系是在由車速V形式的控制參數(shù)和輸出轉(zhuǎn)矩TOUT形式的驅(qū)動力相關(guān)值限定的二維坐標(biāo)系統(tǒng)中的驅(qū)動力源切換圖(驅(qū)動力源圖)的示例。該驅(qū)動力源切換圖與在圖6中由實(shí)線和單點(diǎn)劃線表示的變速邊界線圖(變速圖)一同存儲在存儲裝置56中。存儲裝置56起變速圖存儲裝置和驅(qū)動力源圖存儲裝置的作用。
混合動力控制裝置52確定車況是否在電動機(jī)驅(qū)動區(qū)域或發(fā)動機(jī)驅(qū)動區(qū)域中,并且建立電動機(jī)驅(qū)動模式或發(fā)動機(jī)驅(qū)動模式。該基于由車速V和所需要的轉(zhuǎn)矩T表示的車況,并且根據(jù)圖6的驅(qū)動力源切換圖進(jìn)行上述確定。如從圖6理解到,當(dāng)輸出轉(zhuǎn)矩TOUT處于其中發(fā)動機(jī)效率相對較低的相對較低的范圍時(即,當(dāng)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩TE處于相對較低范圍時),或當(dāng)車速V處于相對較低范圍時(即,當(dāng)車輛負(fù)荷相對較低時),一般通過混合動力控制裝置52建立電動機(jī)驅(qū)動模式。因而,通常車輛在電動機(jī)驅(qū)動模式中啟動,而不是在發(fā)動機(jī)驅(qū)動模式中啟動。當(dāng)啟動車輛時的車況在由圖6的驅(qū)動力源切換圖限定的電動機(jī)驅(qū)動區(qū)域之外時,由于所需輸出轉(zhuǎn)矩TOUT和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩TE因加速器踏板的操作而增加,故車輛可以在發(fā)動機(jī)驅(qū)動模式中啟動。
為了減少發(fā)動機(jī)8在非運(yùn)行狀態(tài)下的制動拖滯,并且提高電動機(jī)驅(qū)動模式中的燃油經(jīng)濟(jì)性,由于無級變速器部分11的差動功能,混合動力控制裝置52設(shè)置為按需要保持發(fā)動機(jī)速度NE為零或大致為零,即,例如通過控制變速器部分11執(zhí)行其電氣CVT功能(差動功能)使得第一電動機(jī)被控制自由旋轉(zhuǎn),因此具有負(fù)速度NM1。輔助發(fā)動機(jī)8的所謂的“轉(zhuǎn)矩輔助”通過將來自第一電動機(jī)M1或蓄電裝置60的電能供應(yīng)到第二電動機(jī)M2,使得第二電動機(jī)M2可操作以將驅(qū)動轉(zhuǎn)矩傳遞到驅(qū)動輪38成為可能。因而,在發(fā)動機(jī)驅(qū)動模式中,除了發(fā)動機(jī)之外,還可以使用電動機(jī)。
混合動力控制裝置52設(shè)置為由于無級變速器部分11的電氣CVT功能而保持發(fā)動機(jī)8處于運(yùn)行狀態(tài),而無論車輛是否靜止或以相對較低速度行駛。當(dāng)需要第一電動機(jī)M1工作以在車輛處于靜止時對蓄電裝置60充電時,為了對存儲在蓄電裝置60中的電量SOS減少的蓄電裝置60進(jìn)行充電,盡管當(dāng)車輛處于靜止時由車速V確定的第二電動機(jī)M2的運(yùn)行速度是零(大致為零)時,由于動力分配機(jī)構(gòu)16的差動功能,運(yùn)行使第一電動機(jī)M1在較高速度下運(yùn)轉(zhuǎn)的發(fā)動機(jī)8的速度NE能夠保持足夠的高,以允許發(fā)動機(jī)8通過自身運(yùn)行。
混合動力控制裝置52還設(shè)置為由于無級變速器部分11的電氣CVT功能,通過控制第一電動機(jī)M1的運(yùn)轉(zhuǎn)速度NM1和/或第二電動機(jī)M2的運(yùn)轉(zhuǎn)速度NM2,保持發(fā)動機(jī)速度NE恒定或按需要控制發(fā)動機(jī)速度NE,而無論車輛是否處于靜止或在相對較低的速度下行駛。換言之,混合動力控制裝置52按需要設(shè)置為控制第一電動機(jī)M1的運(yùn)轉(zhuǎn)速度NM1或第二電動機(jī)M2的運(yùn)轉(zhuǎn)速度NM2,同時保持發(fā)動機(jī)速度NE恒定或按需要控制發(fā)動機(jī)速度NE。從圖3中的共線圖中明顯可見,例如為了提高在車輛的行駛過程中的發(fā)動機(jī)速度NE,混合動力控制裝置52提高第一電動機(jī)M1的運(yùn)轉(zhuǎn)速度NM2同時由車速V(驅(qū)動輪38的速度)確定的第二電動機(jī)M2的運(yùn)轉(zhuǎn)速度NM2保持大致恒定。
無級變速器部分11可切換到其中建立了機(jī)械動力傳遞路徑的非差動狀態(tài)(固定速比變速狀態(tài))。在這非差動狀態(tài)下,沒有必要操作作為發(fā)電機(jī)的第一電動機(jī)M1來產(chǎn)生反作用轉(zhuǎn)矩,使得在混合動力控制裝置52的控制下由作為發(fā)電機(jī)工作的第一電動機(jī)M1產(chǎn)生的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩能夠傳遞到傳動部件18。因而,混合動力控制裝置52可以設(shè)置為單獨(dú)或和第二電動機(jī)M2一同操作第一電動機(jī)M1,來控制發(fā)動機(jī)速度NE,同時無級變速器部分11置于有級變速狀態(tài)(固定速比變速狀態(tài))。然而,在無級變速器部分11的有級變速狀態(tài)中,動力分配機(jī)構(gòu)16的第二旋轉(zhuǎn)元件RE2(第一太陽輪S1)的速度還被車速V影響,使得發(fā)動機(jī)速度NE的變化率低于變速器部分11的無級變速狀態(tài)。在由切換制動器B0的嚙合動作建立的無級變速器部分11的非差動狀態(tài)中,第一電動機(jī)M1固定到變速箱12,并且不可以旋轉(zhuǎn)來控制發(fā)動機(jī)速度NE。
高速檔判定裝置62設(shè)置為判定變速機(jī)構(gòu)10在車況下和根據(jù)存儲在存儲裝置56中的和在圖6中通過示例表示的變速邊界線圖應(yīng)該換檔到的檔位是否是高速檔位,例如,第五檔位。作出該判定來判斷應(yīng)該嚙合切換離合器C0和制動器B0中的哪一個,來將變速機(jī)構(gòu)10置于有級變速狀態(tài)。
切換控制裝置50設(shè)置為在無級變速狀態(tài)和有級變速狀態(tài)之間(即,在差動狀態(tài)和鎖定狀態(tài)之間)通過基于車況嚙合和釋放耦合裝置(切換離合器C0和制動器B0)選擇性地切換變速機(jī)構(gòu)10。例如,切換控制裝置50設(shè)置為基于由車速V和所需輸出轉(zhuǎn)矩TOUT表示的車況,并根據(jù)存儲在存儲裝置56中的和在圖6中通過雙點(diǎn)劃線示例性表示的切換邊界線圖(切換控制圖或關(guān)系)來判定變速機(jī)構(gòu)10(無級變速器部分11)的變速狀態(tài)是否應(yīng)該變化,即判定車況是處于將變速機(jī)構(gòu)10置于無級變速狀態(tài)中的無級變速區(qū)域,還是處于將變速機(jī)構(gòu)10置于有級變速狀態(tài)中的有級變速區(qū)域。
具體而言,當(dāng)切換控制裝置50判定車況處于有級變速區(qū)域時,切換控制裝置50使混合動力控制裝置52不能執(zhí)行混合動力控制或無級變速控制,使得有級變速器裝置54能夠執(zhí)行預(yù)定的有級變速控制,在該有級變速控制中,變速器20根據(jù)存儲在存儲裝置56中的和在圖6中通過示例表示的變速邊界線圖自動換檔。圖2表示液壓控制摩擦耦合裝置C0、C1、C2、B0、B1、B2和B3的嚙合動作的組合,該圖存儲在存儲裝置56中,并且選擇性地用于有級變速器部分20的自動換檔。在有級變速狀態(tài)中,作為整體由無級變速器部分11和有級變速器部分20構(gòu)成的變速機(jī)構(gòu)10起根據(jù)圖2中的表自動換檔的所謂的有級自動變速器的作用。
當(dāng)高速檔判定裝置62已經(jīng)判定變速機(jī)構(gòu)10應(yīng)該換檔至第五檔位時,切換控制裝置50命令液壓控制單元42釋放切換離合器C0并嚙合切換制動器B0,以使無級變速器部分11能夠起具有0.7的固定速比γ0的輔助變速器的作用,例如,使得變速機(jī)構(gòu)10作為一個整體置于具有低于1.0的速比的所謂的“超速檔位”的高速檔位。當(dāng)高速檔判定裝置62還沒有判定變速機(jī)構(gòu)10應(yīng)該換檔至第五檔位時,切換控制裝置50命令液壓控制單元42嚙合切換離合器CO并釋放切換制動器B0,以使無級變速器部分11能夠起具有1.0的固定速比γ0的輔助變速器的作用,例如,使得變速機(jī)構(gòu)10作為一個整體置于具有不低于1.0的速比的減速檔位中。因而,當(dāng)變速機(jī)構(gòu)10由切換控制裝置50切換到有級變速狀態(tài)時,在切換控制裝置50的控制下,作為輔助變速器工作的無級變速器部分11被置于兩個檔位中一個選定的檔位,同時串聯(lián)連接到無級變速器部分11的有級變速器部分20起有級變速器的作用,使得變速機(jī)構(gòu)10作為整體起所謂有級自動變速器的作用。
當(dāng)切換控制裝置50已經(jīng)判定車況處于將變速機(jī)構(gòu)10置于無級變速狀態(tài)的無級變速區(qū)域時,切換控制裝置50命令液壓控制單元42釋放切換離合器C0和制動器B0,來將無級變速器部分11置于無級變速狀態(tài)。同時,切換控制裝置50使混合動力控制裝置52能夠執(zhí)行混合動力控制,并且命令有級變速控制裝置54選擇和保持檔位中預(yù)定的其中一個檔位,或者允許有級變速器部分20將根據(jù)存儲在存儲裝置56中的和在圖6中通過示例表示的變速邊界線圖自動換檔。在后者的情況下,有級變速控制裝置54通過適合地選擇表示在圖2中的表中的摩擦耦合裝置的工作狀態(tài)的組合(除了包括切換離合器C0和制動器B0的嚙合的組合之外)來執(zhí)行自動變速控制。因而,在切換控制裝置50的控制下切換至無級變速狀態(tài)的無級變速器部分11起無級變速器的作用,而同時串聯(lián)連接到無級變速器部分11的有級變速器部分20起有級變速器的作用,使得變速機(jī)構(gòu)10提供足夠的車輛驅(qū)動力,使得傳遞到置于第一到第四檔位中一個檔位的變速器部分20的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的速度(即,傳動部件18的轉(zhuǎn)速)連續(xù)地變化,使得當(dāng)變速器部分20置于這些檔位中的一個檔位時變速機(jī)構(gòu)10的速比在預(yù)定的范圍上連續(xù)可變。因而,變速器部分20的速比在相鄰的檔位上連續(xù)可變,由此,變速機(jī)構(gòu)10的總速比γT連續(xù)可變。
差動狀態(tài)判定裝置80設(shè)置為判定動力分配機(jī)構(gòu)16是否置于差動狀態(tài),即,無級變速器部分11是否置于無級變速的狀態(tài)。該判斷是當(dāng)判定有級變速器部分20應(yīng)該換檔時(例如,當(dāng)有級變速控制裝置54基于車況并根據(jù)圖6的變速邊界線圖已經(jīng)判定有級變速器部分20應(yīng)該換檔到的檔位時)進(jìn)行的變速器部分。例如,基于切換控制裝置50根據(jù)通過在圖6中示例表示的切換邊界線圖對由車速V和輸出轉(zhuǎn)矩TOUT表示的車況是否處于用于將變速機(jī)構(gòu)10置于有級變速狀態(tài)的有級變速區(qū)域中,或處于用于將變速機(jī)構(gòu)10置于無級變速狀態(tài)的無級換檔區(qū)域中的判斷,差動狀態(tài)判定裝置80對無級變速器部分11是否處于無級變速狀態(tài)進(jìn)行判定。
差動狀態(tài)判定裝置80設(shè)置為判定無級變速器部分11置于差動狀態(tài),使得無級變速器部分11的變速控制與有級變速器部分20的變速控制同步執(zhí)行,以減少由于有級變速器部分20導(dǎo)致的的變速機(jī)構(gòu)10的總速比γT的逐級變化量,同時無級變速器部分11被置于差動狀態(tài)。
轉(zhuǎn)矩減少控制裝置82設(shè)置為減少將要傳遞到驅(qū)動輪38的轉(zhuǎn)矩。例如,通過由減少電節(jié)流閥94的開度或燃油噴射裝置96的燃油供應(yīng)量,或延遲點(diǎn)火裝置98對發(fā)動機(jī)8的點(diǎn)火時間來執(zhí)行減少發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩TE的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩減少控制,轉(zhuǎn)矩減少控制裝置82減少有級變速器部分20的輸入轉(zhuǎn)矩TIN來減少將要傳遞到驅(qū)動輪38的轉(zhuǎn)矩。轉(zhuǎn)矩減少控制裝置82還設(shè)置為通過代替發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩減少控制或附加于發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩減少控制來執(zhí)行電動機(jī)轉(zhuǎn)矩減少控制來執(zhí)行電動機(jī)轉(zhuǎn)矩減少控制以減少輸入轉(zhuǎn)矩TIN。在電動機(jī)轉(zhuǎn)矩減少控制中,通過逆變器58來控制第二電動機(jī)M2,使得在對蓄電裝置60進(jìn)行充電的同時,暫時產(chǎn)生反向車輛驅(qū)動轉(zhuǎn)矩,或再生制動轉(zhuǎn)矩。
有級變速器部分20在有級變速控制裝置54的控制下升檔,同時變速機(jī)構(gòu)10作為一個整體在切換控制裝置的控制下置于有級變速狀態(tài)的情況下,存在以下可能性,即變速器部分20由于所謂的“慣性轉(zhuǎn)矩”經(jīng)受換檔沖擊,該慣性轉(zhuǎn)矩增加輸入轉(zhuǎn)矩TIN并隨后增加輸出轉(zhuǎn)矩TOUT,并且該慣性轉(zhuǎn)矩是由于在涉及變速器部分20的輸入速度或傳動部件18的速度的變化的有級變速器部分20的升檔動作的過程中的慣性階段的發(fā)動機(jī)速度NE的下降由暫時由發(fā)動機(jī)8產(chǎn)生的能量而產(chǎn)生的。
如果在變速機(jī)構(gòu)10作為一個整體在切換控制裝置50的控制下置于無級變速的狀態(tài)的同時有級變速器部分20在有級變速控制裝置54的控制下?lián)Q檔,則在混合動力控制裝置52的控制下執(zhí)行無級變速器部分11的變速控制,以防止在變速器部分20的換檔動作之前和之后變速機(jī)構(gòu)10的總速比γT的變化,或以減少總速比γT的變化量來確??偹俦圈肨的持續(xù)變化,由此防止或減少在變速器部分20的換檔動作的過程中發(fā)動機(jī)速度NE變化。然而,該有級變速器部分20的換檔動作還具有所謂的慣性階段,該階段涉及變速器部分20的輸入速度或傳動部件18的速度的變化,并涉及慣性轉(zhuǎn)矩,該慣性轉(zhuǎn)矩增加輸出轉(zhuǎn)矩TOUT,并且由于有級變速器部分20的第四到第八旋轉(zhuǎn)元件RE4-RE8中至少一個的速度下降而產(chǎn)生。在該情況下,由于慣性轉(zhuǎn)矩,有變速器部分20經(jīng)受換檔沖擊的可能性。
類似于有級變速器部分20,由于增加輸出轉(zhuǎn)矩TOUT、并在變速器部分20的換檔動作的過程的慣性階段中因變速器部分11的第二和/或第三旋轉(zhuǎn)元件RE2、RE3的速度下降所產(chǎn)生的慣性轉(zhuǎn)矩的原因,無級變速器部分11也會經(jīng)受換檔沖擊。
鑒于上述可能性,在有級變速控制裝置54的控制下在其換檔動作過程中,轉(zhuǎn)矩減少控制裝置82設(shè)置為減少有級變速器部分20的輸入轉(zhuǎn)矩TIN。具體而言,通過執(zhí)行上述發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩減少控制以及電動機(jī)轉(zhuǎn)矩減少控制中的一者或兩者,轉(zhuǎn)矩減少控制裝置82設(shè)置為減少有級變速器部分20的輸入轉(zhuǎn)矩TIN對應(yīng)于上述慣性轉(zhuǎn)矩的量,以減少由于慣性轉(zhuǎn)矩導(dǎo)致的換檔沖擊。類似于混合動力控制裝置52對無級變速器部分11的同步變速控制,轉(zhuǎn)矩減少控制裝置82對輸入轉(zhuǎn)矩TIN的減少在有級變速器部分20的換檔動作的慣性階段進(jìn)行?;蛘?,轉(zhuǎn)矩減少控制裝置82設(shè)置為減少有級變速器部分20的輸入轉(zhuǎn)矩TIN,使得減少在有級變速控制裝置54的控制下嚙合來對變速器部分20換檔的合適的摩擦耦合裝置的嚙合動作完成時的轉(zhuǎn)矩脈動變化量,由此減少摩擦耦合裝置的嚙合沖擊。
將詳細(xì)描述圖6中的圖。通過示例的方式在圖6中示出并且存儲在存儲裝置56中的變速邊界線圖(變速控制圖或關(guān)系)用于判定有級變速器部分20是否應(yīng)該換檔,并且由車速V和所需輸出轉(zhuǎn)矩TOUT形式的驅(qū)動力相關(guān)值組成的控制參數(shù)限定。在圖6中,實(shí)線表示升檔邊界線,而單點(diǎn)劃線表示降檔邊界線。
圖6中的虛線表示車速上限V1和輸出轉(zhuǎn)矩上限T1,兩者被用來切換控制裝置50以判定車況是否處于有級變速區(qū)域或無級變速區(qū)域。換言之,虛線表示車速上限V1的高速行駛邊界線,在其上方就判定混合動力車輛處于高速行駛的狀態(tài),高輸出行駛邊界線表示有級變速器部分20的輸出轉(zhuǎn)矩TOUT的輸出轉(zhuǎn)矩上限T1,在其上方就判定混合動力車輛處于高輸出行駛狀態(tài)。輸出轉(zhuǎn)矩TOUT是驅(qū)動力相關(guān)值的示例,其涉及混合動力車輛的驅(qū)動力。圖6還示出相對于虛線偏移控制滯后的適合的量來判定有級變速狀態(tài)是否改變至無級變速狀態(tài)或相反的雙點(diǎn)劃線。因而,圖6的虛線和雙點(diǎn)劃線構(gòu)成存儲的切換邊界線圖(切換控制圖或關(guān)系),其被切換控制裝置50利用以基于車速V和輸出轉(zhuǎn)矩TOUT形式的控制參數(shù)是否高于預(yù)定的上限值V,T1來判定車況是否處于有級變速區(qū)域或無級變速區(qū)域。這種切換邊界線圖可以連同變速邊界線圖存儲在存儲裝置56中。切換邊界線圖可以使用車速上限V1和輸出轉(zhuǎn)矩上限T1中至少一個,或車速V和輸出轉(zhuǎn)矩TOUT中至少一個作為至少一個參數(shù)。
上述變速邊界線圖、切換邊界線、和驅(qū)動力源切換圖可以用所存儲的實(shí)際車速V和限制值V1的比較以及實(shí)際輸出轉(zhuǎn)矩TOUT和限制值T1的比較公式代替。在該情況下,當(dāng)實(shí)際車速V超過上限V1時,或有級變速器部分20的輸出轉(zhuǎn)矩TOUT已經(jīng)超過上限T1時,切換控制裝置50切換變速機(jī)構(gòu)10至有級變速狀態(tài)。
切換控制裝置50可以設(shè)置為甚至當(dāng)車況處于無級變速區(qū)域中,在檢測到可操作以使無級變速器部分11作為電控?zé)o級變速器工作的諸如電動機(jī)的任何電部件的功能故障或惡化時,將變速機(jī)構(gòu)10置于有級變速狀態(tài)。這些電部件包括諸如第一電動機(jī)M1、第二電動機(jī)M2、逆變器58、蓄電裝置50和連接這些部件的電線等部件,這些電部件與電路相關(guān)聯(lián),通過電路由第一電動機(jī)M1產(chǎn)生的電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能。部件的功能惡化可能由部件的故障或溫度降低引起。
以上表示的驅(qū)動力相關(guān)值是對應(yīng)于車輛驅(qū)動力的參數(shù),其可以是有級變速器部分20的輸出轉(zhuǎn)矩TOUT,發(fā)動機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩TE或車輛的加速度值G,以及車輪38的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩或驅(qū)動力。參數(shù)可以是基于加速器踏板的操作量ACC或節(jié)流閥的開度(或進(jìn)氣量,空然比或燃油噴射量)和發(fā)動機(jī)速度NE所計算的實(shí)際值;或所需(目標(biāo))發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩TE、變速器部分20的所需(目標(biāo))輸出轉(zhuǎn)矩TOUT、以及所需的車輛驅(qū)動力的估計值(基于加速器踏板的操作量ACC或節(jié)流閥的工作角度而計算得到)中的任何一個。上述車輛驅(qū)動轉(zhuǎn)矩不僅可基于輸出轉(zhuǎn)矩TOUT等計算得到,還可基于差動齒輪裝置36的速比以及驅(qū)動輪38的半徑計算得到,或者可由轉(zhuǎn)矩傳感器等直接檢測得到。
例如,判定車速上限V1,使得在車輛處于高速行駛狀態(tài)時變速機(jī)構(gòu)10置于有級變速狀態(tài)。如果在車輛處于高速行駛狀態(tài)時變速機(jī)構(gòu)10置于無級變速狀態(tài),則該判定可有效地降低車輛的燃油經(jīng)濟(jì)性惡化的可能性。根據(jù)第一電動機(jī)M1的工作特性判定輸出轉(zhuǎn)矩上限T1,該第一電動機(jī)是小尺寸的,且其最大的電能輸出相對較小,使得當(dāng)發(fā)動機(jī)輸出在車輛的高輸出行駛狀態(tài)中相對較高時,第一電動機(jī)M1的反作用轉(zhuǎn)矩不會過大。
參照圖8,示出切換邊界線圖(切換控制圖或關(guān)系),該圖存儲在存儲裝置56中,并且限定用作由切換控制裝置50使用的邊界線來判定車況是否處于有級或無級變速區(qū)域的發(fā)動機(jī)輸出線。這些發(fā)動機(jī)輸出線由發(fā)動機(jī)速度NE和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩NT形式的控制參數(shù)限定。切換控制裝置50可以使用圖8的切換邊界線圖來代替圖6的切換邊界線圖,以基于發(fā)動機(jī)速度NE和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩TE來判定車況是否處于無級或有級變速區(qū)域中。圖6的切換邊界線圖可以基于圖8的切換邊界線圖。換言之,圖6中的虛線可以基于圖8在由車速V和輸出轉(zhuǎn)矩TOUT形式的控制參數(shù)限定的二維坐標(biāo)系統(tǒng)中的關(guān)系(圖)來確定。
由圖6的切換邊界線圖限定的有級變速區(qū)域被限定為輸出轉(zhuǎn)矩TOUT不低于預(yù)定上限T1的高轉(zhuǎn)矩驅(qū)動區(qū)域,或速度V不低于預(yù)定上限V1的高速驅(qū)動區(qū)域。因而,當(dāng)發(fā)動機(jī)8的轉(zhuǎn)矩相對較高或當(dāng)車速V相對較高時,執(zhí)行有級變速控制,同時當(dāng)發(fā)動機(jī)8的轉(zhuǎn)矩相對較低或當(dāng)車速V相對較低時,即,當(dāng)發(fā)動機(jī)8處于正常的輸出狀態(tài)時,執(zhí)行無級變速控制。
類似地,由圖8的切換邊界線圖限定的有級變速區(qū)域限定為發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩TE不低于預(yù)定上限TE1的高轉(zhuǎn)矩驅(qū)動區(qū)域,或發(fā)動機(jī)速度NE不低于預(yù)定上限NE1的高速驅(qū)動區(qū)域,或者限定為其中基于發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩NT和速度NE而計算的發(fā)動機(jī)8的輸出不低于預(yù)定的限值的高輸出驅(qū)動區(qū)域。因而,當(dāng)轉(zhuǎn)矩TE、速度NE或發(fā)動機(jī)8的輸出相對較高時執(zhí)行有級變速控制,而當(dāng)轉(zhuǎn)矩TE、速度NE或發(fā)動機(jī)8的輸出相對較低時(即,當(dāng)發(fā)動機(jī)8處于正常的輸出狀態(tài)時)執(zhí)行無級變速控制。圖8的切換邊界切換圖的邊界線可以被視為是限定車速V或發(fā)動機(jī)輸出的上限的高速閾值線或高發(fā)動機(jī)輸出閾值線。
在上述的本實(shí)施例中,變速機(jī)構(gòu)10置于在車輛的低速或中速度行駛狀態(tài)中或在車輛的低輸出或中輸出行駛狀態(tài)中被置于無級變速狀態(tài),確保車輛較高程度的燃油經(jīng)濟(jì)性。在車輛在高于上限V1的車速V下的高速行駛中,變速機(jī)構(gòu)10置于有級變速狀態(tài),其中發(fā)動機(jī)8的輸出主要通過機(jī)械能傳遞路徑傳遞到驅(qū)動輪38,使得由于機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能的轉(zhuǎn)換損失(當(dāng)無級變速器部分11起電控?zé)o級變速器作用時會發(fā)生)減少而改進(jìn)燃油經(jīng)濟(jì)性。
在輸出轉(zhuǎn)矩TOUT高于上限T1的車輛的高輸出行駛狀態(tài)中,變速機(jī)構(gòu)10置于有級變速狀態(tài)。因而,僅僅當(dāng)車速V相對較低或中等時或當(dāng)發(fā)動機(jī)輸出相對較低或中等時,才將變速機(jī)構(gòu)10置于無級變速狀態(tài),使得由第一電動機(jī)M1產(chǎn)生的所需電量(必須從第一電動機(jī)M1傳遞的最大電量)能夠減少,由此第一電動機(jī)M1的所需的電反作用力能夠減少,由此可以使第一電動機(jī)M1和第二電動機(jī)M2的所需尺寸和包括這些電動機(jī)的驅(qū)動系統(tǒng)的所需尺寸最小化。
即,確定上限TE1,使得當(dāng)發(fā)動機(jī)輸出TE不高于上限TE1時,第一電動機(jī)M1能夠抵抗反作用轉(zhuǎn)矩,當(dāng)車輛處于其中發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩TE高于上限TE1的高輸出行駛狀態(tài)時,無級變速器部分11置于有級變速狀態(tài)。因此,在變速器部分11的有級變速狀態(tài)中,第一電動機(jī)M1不需要如在變速器部分11的無級變速狀態(tài)中相對于發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩TE抵抗反作用轉(zhuǎn)矩,使得可以減少第一電動機(jī)M1的耐久性的惡化,同時防止其所需尺寸的增加。換言之,在本實(shí)施例中,第一電動機(jī)M1的所需的最大輸出能夠小于對應(yīng)于發(fā)動機(jī)輸出TE的最大值的反作用轉(zhuǎn)矩承載能力。即,第一電動機(jī)M1的所需最大輸出能夠被確定,使得反作用轉(zhuǎn)矩承載能力小于對應(yīng)于超過上限TE1的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩TE的值,使得第一電動機(jī)M1的尺寸能夠較小。
第一電動機(jī)M1的最大輸出是在電動機(jī)在工作的環(huán)境中由實(shí)驗確定的該電動機(jī)的標(biāo)稱額定值。上述發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩TE的上限通過實(shí)驗確定,使得上限是等于或低于發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩TE的最大值的值,在該值以下,第一電動機(jī)M1能夠抵抗反作用轉(zhuǎn)矩,使得第一電動機(jī)M1的耐久性惡化能夠得到減少。
如在圖8中所示,在車輛操作者更需要改進(jìn)車輛的耐久性而不是改進(jìn)燃油的經(jīng)濟(jì)性的車輛高輸出行駛狀態(tài)中,變速機(jī)構(gòu)10置于有級變速狀態(tài)(固定速比變速狀態(tài)),而不是置于無級變速狀態(tài),使得發(fā)動機(jī)速度NE隨著有級變速器部分20的升檔動作而變化,從而確保當(dāng)變速器部分20升檔時發(fā)動機(jī)速度NE的舒適節(jié)奏性變化。
圖10示出可手動地選擇多個檔位中的一個的換檔裝置90形式的手動換檔裝置的一個示例。換檔裝置90包括變速桿92,變速桿92靠近車輛操作者的座椅橫向設(shè)置,并且被操作以選擇由以下組成的變速位置中的一個停車位置P,用于將變速機(jī)構(gòu)10(即,有級變速器部分20)置于其中傳動路徑與置于釋放狀態(tài)的切換離合器C0和制動器B0均斷開且同時變速器部分20的輸出軸22處于鎖定狀態(tài)的空檔位置狀態(tài);反向驅(qū)動位置R,用于向后方驅(qū)動車輛;空檔位置N,用于將變速機(jī)構(gòu)10置于其中變速機(jī)構(gòu)10內(nèi)的傳動路徑被斷開的空檔位置狀態(tài);自動前驅(qū)換檔位置D;以及手動前驅(qū)換檔位置M。
例如,變速桿92機(jī)械地連接到包含在液壓控制單元42中的手控閥,使得手控閥響應(yīng)于變速桿92的手動被操作到選定的一個變速位置,使得根據(jù)摩擦耦合裝置的嚙合表,液壓控制單元42機(jī)械地工作以建立相應(yīng)的后驅(qū)位置R、空檔位置N或前驅(qū)位置D。在前驅(qū)變速位置D或M,第一檔位“1st”到第五檔位“5th”通過電控包含在液壓控制單元42內(nèi)的電控電磁控制閥而建立。
駐車位置P和空檔位置N是當(dāng)車輛沒有被驅(qū)動時選定的非驅(qū)動狀態(tài),在該非驅(qū)動狀態(tài)中,如在圖2中的表所示,在有級變速器部分20內(nèi)的傳動路徑處于與第一離合器C1和第二離合器C2(都保持在釋放狀態(tài)中)動力斷開狀態(tài)。反向驅(qū)動位置R和自動和手動前驅(qū)換檔位置D、M是當(dāng)車輛被驅(qū)動時所選定的驅(qū)動位置,在該驅(qū)動位置中,如在圖2的表中所示,在變速器部分20內(nèi)的動力傳遞路徑處于其中第一離合器C1和第二離合器C2中的至少一個離合器處于嚙合狀態(tài)的動力傳遞狀態(tài)。
詳細(xì)的描述,當(dāng)變速桿92從駐車位置P或空檔位置N手動操作到反向驅(qū)動位置R時,嚙合第二離合器C2來將變速器部分20內(nèi)的傳動路徑從動力斷開狀態(tài)切換到動力傳遞狀態(tài)。當(dāng)變速桿92從空檔位置N手動操作到自動前驅(qū)換檔位置D時,嚙合至少第一離合器C1來將變速器部分20內(nèi)的傳動路徑從動力斷開狀態(tài)切換到動力傳遞狀態(tài)。自動前驅(qū)換檔位置D提供了最高速的位置,在手動前驅(qū)換檔位置M中可選擇的位置“4”到“L”是其中向車輛施加發(fā)動機(jī)制動的發(fā)動機(jī)制動位置。
手動前驅(qū)換檔位置M位于在車輛的縱向上與自動前驅(qū)換檔位置D處于相同的位置,并且在車輛的側(cè)向上與自動前驅(qū)動換檔位置D間隔開或相鄰。變速桿92可操作到手動前驅(qū)動換檔位置M來手動地選擇位置“D”到“L”中的一個位置。詳細(xì)的描述,變速桿92可以從手動前驅(qū)換檔位置M移動到升檔位置“+”和降檔位置“-”(彼此在車輛的縱向上間隔開)。每次變速桿92移動到升檔位置“+”或降檔位置“-”時,當(dāng)前選定的位置改變一個位置。五個位置“D”到“L”具有其中變速機(jī)構(gòu)10的總速比γT自動可變的范圍的各個不同的下限,即,對應(yīng)于變速機(jī)構(gòu)10的最高輸出速度的各個不同的總速比γT的最低值。即,五個位置“D”到“L”選擇有級變速器部分20的速度位置或檔位的各個不同的數(shù)量(它們是可自動選擇的),使得所獲得的最低總速比γT由所選定的可選擇的檔位的數(shù)量確定。變速桿48被諸如彈簧的偏置裝置偏置,使得變速桿92自動地從升檔位置“+”和降檔位置“-”返回至手動前驅(qū)換檔位置M。換檔裝置90設(shè)置可操作以檢測所選定的變速桿92當(dāng)前位置的換檔位置傳感器,使得表示所選定的變速桿98當(dāng)前工作位置PSH以及在手動前驅(qū)換檔位置M中變速桿92的變速操作的數(shù)量的信號供應(yīng)到電子控制裝置40。
例如,當(dāng)變速桿92操作到自動前驅(qū)換檔位置D時,切換控制裝置50根據(jù)所存儲的在圖6中所示出的切換邊界線圖,執(zhí)行變速機(jī)構(gòu)10的自動切換控制,混合動力控制裝置52執(zhí)行動力分配機(jī)構(gòu)16的無級變速控制,同時有級變速控制裝置54執(zhí)行有級變速器部分20的自動變速控制。例如,當(dāng)變速機(jī)構(gòu)10置于有級變速狀態(tài)時,變速機(jī)構(gòu)10的換檔動作被自動地控制來選擇第一檔位到第五檔位(在圖2中表示)中一個合適的檔位。當(dāng)變速機(jī)構(gòu)10置于無級變速狀態(tài)時,動力分配機(jī)構(gòu)16的速比連續(xù)地改變,同時有級變速器部分20的換檔動作被自動地控制來選擇第一檔位到第四檔位中一個合適的檔位,使得變速機(jī)構(gòu)10的總速比γT被控制來在預(yù)定的范圍內(nèi)連續(xù)可變。自動前驅(qū)位置D是被選擇建立自動換檔模式(自動模式)的位置,在該模式中變速機(jī)構(gòu)10自動地?fù)Q檔。
另一方面,當(dāng)變速桿92操作到手動前驅(qū)換檔位置M時,變速機(jī)構(gòu)10的換檔動作被切換控制裝置50、混合動力控制裝置52和有級變速控制裝置54自動地控制,使得總速比γT在預(yù)定的范圍內(nèi)可變,該范圍的下限由具有最低速比的檔位確定,該檔位由檔位“D”到“L”中的手動選定的一個檔位確定。例如,當(dāng)變速機(jī)構(gòu)10置于有級變速狀態(tài)時,變速機(jī)構(gòu)10的換檔動作在上述總速比γT的預(yù)定范圍內(nèi)自動地控制。當(dāng)變速機(jī)構(gòu)10置于無級變速狀態(tài)中時,動力分配機(jī)構(gòu)16的速比連續(xù)地變化,同時有級變速器部分20的換檔動作被自動地控制來選擇檔位中的一個合適的檔位(該檔位的數(shù)量由檔位“D”到“L”中手動選定的一個檔位確定),使得變速機(jī)構(gòu)10的總速比γT被控制以在預(yù)定的范圍內(nèi)連續(xù)可變。手動前驅(qū)動位置M是被選擇來建立手動換檔模式(手動模式)的位置,在該手動模式中,變速機(jī)構(gòu)10的可選擇的檔位被手動地選定。
圖11的流程圖表示由電子控制裝置40執(zhí)行的主要控制操作,即,用于在有級變速器部分20的變速控制過程中控制無級變速器部分11的變速操作的變速控制程序。該變速控制程序以例如約數(shù)微秒到數(shù)十微秒的較短循環(huán)時間重復(fù)的執(zhí)行。圖12的時間圖示出在變速機(jī)構(gòu)10置于無級變速狀態(tài)時當(dāng)有級變速器部分20從第二檔位升檔到第三檔位的控制操作。
變速控制程序以對應(yīng)于有級變速控制裝置54的步驟S1(“步驟”以下省略)開始,來確定有級變速器部分20的換檔動作是否應(yīng)該發(fā)生。該判斷通過確定變速器部分20應(yīng)該換檔到的檔位其中之一是否基于由車速V和變速器部分20的輸出轉(zhuǎn)矩TOUT表示的車況并根據(jù)通過在圖6中示例表示的變速邊界線圖被確定來進(jìn)行。在圖12所示的示例中,在時間點(diǎn)T1做出變速器部20從第二檔位到第三檔位的升檔動作應(yīng)該發(fā)生的判斷。
當(dāng)在S1中獲得肯定的判斷時,控制流程進(jìn)行到對應(yīng)于差動狀態(tài)判定裝置80的S2,來判斷動力分配機(jī)構(gòu)16是否置于差動狀態(tài),即,無級變速器部分11是否置于無級變速狀態(tài)。該判斷依靠車況是否處于由通過在圖6中示例所示的變速邊界線圖限定的無級變速區(qū)域中來進(jìn)行,在該無級變速區(qū)域中,變速機(jī)構(gòu)10應(yīng)該置于無級變速狀態(tài)。
如果在S2中獲得否定的判斷,則控制流程進(jìn)行到對應(yīng)于有級變速控制裝置54的S6,來執(zhí)行在S1中判定的進(jìn)行有級變速器部分20的換檔動作的變速控制。如果在S2中獲得肯定的判斷,則控制流程進(jìn)行到對應(yīng)于有級變速控制裝置54的S3,來執(zhí)行在S1中確定的進(jìn)行變速器部分20的換檔動作的變速控制,接著進(jìn)行到對應(yīng)于混合動力控制裝置52的S4,來執(zhí)行與在S3中有級變速器部分20的變速控制同步的無級變速器部分11的變速控制,使得變速器部分11的速比在與變速器部分20的速比的變化方向相反的方向變化(在圖12中表示的從時間點(diǎn)t1到時間點(diǎn)t3的時間段期間)。例如,無級變速器部分11的速比與在S3中變速器部分的變速控制同步地在與有級變速器部分20的速比的逐級變化方向相反的方向逐級變化了對應(yīng)于變速器部分20的速比的逐級變化量的量,來防止在變速器部分20的換檔動作之前和之后變速機(jī)構(gòu)10的總速比γT瞬態(tài)變化。
在S3和S4中的變速控制或在S6的變速控制過程中,在對應(yīng)于轉(zhuǎn)矩減少控制裝置82的步驟S5中執(zhí)行減少有級變速器部分20的輸入轉(zhuǎn)矩TIN的轉(zhuǎn)矩減少控制(在圖12中表示的從時間點(diǎn)t2到時間點(diǎn)t3的時間段期間)。例如,在S3和S4的變速控制過程中,發(fā)動機(jī)的速度NE沒有如圖12所示地變化,但是由于有級變速器部分20的旋轉(zhuǎn)元件的速度下降和無級變速器部分11的旋轉(zhuǎn)元件的速度下降的結(jié)果,而產(chǎn)生了增加輸出轉(zhuǎn)矩TOUT的慣性轉(zhuǎn)矩。在S6的變速控制過程中,由于發(fā)動機(jī)速度NE降低的結(jié)果,產(chǎn)生了增加輸出轉(zhuǎn)矩TOUT的慣性轉(zhuǎn)矩。鑒于上述慣性轉(zhuǎn)矩的產(chǎn)生,通過執(zhí)行發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩減少控制來降低發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩TE或使用第二電動機(jī)M2執(zhí)行電動機(jī)轉(zhuǎn)矩減少控制來在S5中減少輸入轉(zhuǎn)矩TIN,來減少由于產(chǎn)生的慣性轉(zhuǎn)矩而增加的輸出轉(zhuǎn)矩TOUT的量。
如果在S1中獲得了否定的判斷,則控制流程進(jìn)行到S7來由電動控制裝置40的各種控制裝置執(zhí)行各種控制,而不是有級變速器部分20的變速控制,或者結(jié)束當(dāng)前變速控制程序的一個執(zhí)行循環(huán)。例如,當(dāng)變速機(jī)構(gòu)10置于無級變速狀態(tài)中,混合動力控制裝置52基于車況執(zhí)行無級變速器部分11的變速控制。
如上所述,本實(shí)施例設(shè)置為,無級變速器部分11的速比在混合動力控制裝置52(無級變速控制裝置)的控制下變化來減少有級變速器部分20在變速控制過程中速比的逐級變化量,使得由變速器部分11的速比和變速器部分20的速比確定的變速機(jī)構(gòu)10(驅(qū)動系統(tǒng))的總速比(整體速比)γT是連續(xù)變化的。該設(shè)置在有級變速器部分20的換檔動作之前和之后,減少了發(fā)動機(jī)速度NE的逐級變化量,由此減少了換檔沖擊。此外,該設(shè)置允許變速機(jī)構(gòu)10作為一個整體起著無級變速器的作用,由此改進(jìn)了燃油經(jīng)濟(jì)性。
此外,在混合動力控制裝置52的控制下在有級變速器部分20的換檔動作的慣性階段中執(zhí)行無級變速器部分11的變速控制。即,無級變速器部分11的變速控制與變速器部分20的變速控制同步的執(zhí)行。此外,執(zhí)行無級變速器部分11的變速控制來在與變速器部分20的速比逐級變化方向相反的方向上改變變速器部分11的速比對應(yīng)于有級變速器部分20的速比的逐級變化量的量,由此減少了變速機(jī)構(gòu)10的總速比γT的變化量。因此,減少了在變速器部分20的換檔動作之前和之后的發(fā)動機(jī)速度NE的變化量,使得進(jìn)一步降低換檔沖擊。
本實(shí)施例還設(shè)置為在轉(zhuǎn)矩減少控制裝置82的控制下減少輸入轉(zhuǎn)矩TIN對應(yīng)于由于有級變速器部分20的旋轉(zhuǎn)元件的速度變化的結(jié)果而產(chǎn)生的慣性轉(zhuǎn)矩以及由于無級變速器部分11的旋轉(zhuǎn)元件的速度變化的結(jié)果而產(chǎn)生的慣性轉(zhuǎn)矩的量,這些慣性轉(zhuǎn)矩在變速器部分20的換檔動作過程中產(chǎn)生。因而,減少了換檔沖擊。
將描述本發(fā)明的其他實(shí)施例。在下面描述中,與在上述實(shí)施例中使用的符號相同的參考符號將用來表示相應(yīng)的元件。
第二實(shí)施例在前述實(shí)施例中,混合動力控制裝置52設(shè)置為與有級變速器部分20的變速控制同步地(即,在變速器部分20的換動作過程中的慣性階段中)執(zhí)行的無級變速器部分11的變速控制,使得變速機(jī)構(gòu)10的總速比γT在有級變速器部分20的換檔動作之前和之后連續(xù)地變化。而本實(shí)施例提供了一些示例,闡明在有級變速器部分20的變速動作的過程中的慣性階段中發(fā)生的無級變速器部分11的變速控制,用于確保在變速器部分20的換檔動作之前和之后變速機(jī)構(gòu)10的總速比連續(xù)地變化。
在前述的實(shí)施例中,由混合動力控制裝置52進(jìn)行無級變速器部分11的變速控制,使得變速器部分11的速比在與有級變速器部分20的速比變化方向相反的方向變化,使得變速機(jī)構(gòu)10的總速比γT在變速器部分20的換檔動作之前和之后連續(xù)變化。為了防止變速機(jī)構(gòu)10在變速器部分20的換檔動作之前和之后的總速比γT瞬態(tài)變化,變速器部分11的速比變化方向被要求與變速器部分20的速比變化方向相反。為了僅僅確保在變速器部分20之前和之后變速機(jī)構(gòu)10的總速比γT的連續(xù)變化,與速比變化方向有關(guān)的上述要求不是必要的。
即,可以執(zhí)行用于在有級變速器部分20的換檔動作之前和之后連續(xù)改變變速機(jī)構(gòu)10的總速比γT的速比的無級變速器部分11的變速控制,使得變速器部分11的速比在變速器部分20的速比變化方向上變化。在本發(fā)明的一些具體的示例中,變速器部分11的速比在變速器部分20的速比變化方向變化。
對應(yīng)于圖15中的框圖的圖13中的功能框圖示出根據(jù)本實(shí)施例的電子控制裝置40的主要控制功能,圖13的實(shí)施例不同于圖5主要在于圖13的實(shí)施例進(jìn)一步包括用于判斷有級變速器部分20的換檔動作是否已經(jīng)進(jìn)入了慣性階段的慣性階段進(jìn)入判定裝置84。
慣性階段進(jìn)入判定裝置84設(shè)置為基于在要釋放進(jìn)行換檔動作的耦合裝置釋放動作之后,傳動部件18(第二電動機(jī)M2)的速度變化是否由于開始產(chǎn)生將要嚙合的耦合裝置的嚙合轉(zhuǎn)矩用于進(jìn)行由有級變速控制裝置54判定的變速器部分20的換檔動作而開始,來進(jìn)行關(guān)于有級變速器部分20的變速控制是否已經(jīng)進(jìn)入了慣性階段的判斷。
例如,由慣性階段進(jìn)入判定裝置84做出的關(guān)于第二電動機(jī)速度NM2的變化是否由于開始產(chǎn)生待嚙合進(jìn)行有級變速器部分20在有級變速控制裝置54的控制下的換檔動作的嚙合轉(zhuǎn)矩是否已經(jīng)開始的判斷是通過以下方式來進(jìn)行的判斷傳動部件18的速度(即第二電動機(jī)速度NM2)是否已經(jīng)變化多于通過實(shí)驗獲得的預(yù)定的量,或者通過確定從有級變速控制裝置54進(jìn)行有級變速器部分20的換檔動作的判定時刻到待嚙合的耦合裝置的嚙合轉(zhuǎn)矩的產(chǎn)生開始時刻的時間長度是否已經(jīng)超過通過實(shí)驗獲得并且對應(yīng)于嚙合轉(zhuǎn)矩的產(chǎn)生開始的上述時刻的預(yù)定的時間,或者通過確定要嚙合的耦合裝置的嚙合液壓是否已經(jīng)增加到通過實(shí)驗獲得并且對應(yīng)于嚙合轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生開始的上述時刻的預(yù)定的瞬態(tài)壓力值PC。
圖14的流程圖示出了由電子控制裝置40執(zhí)行的主要控制操作,即用于控制在有級變速器部分20的變速控制過程中無級變速器部分11的變速操作的變速控制程序。該變速控制程序在例如約數(shù)微秒到數(shù)十微秒的短循環(huán)時間內(nèi)重復(fù)執(zhí)行。圖14的流程圖對應(yīng)于圖11的流程圖,并且不同于圖11的流程圖主要在于在圖14的流程圖中增加了用于確定變速器部分20的換檔動作的慣性階段進(jìn)入的判定的S3’。
圖15的時間圖示出了在圖14的流程圖中所示的控制操作,在變速機(jī)構(gòu)10置于無級變速狀態(tài),當(dāng)有級變速器部分20從第二檔位升檔到第三檔位時執(zhí)行該操作。圖15的時間圖對應(yīng)于圖12的時間圖,并且不同于圖12的時間圖主要在于在圖15中增加了液壓信號輸出(液壓)。
圖16的時間圖示出了圖14的流程圖中所示的控制操作,在變速機(jī)構(gòu)10置于無級變速狀態(tài),當(dāng)在車輛的慣性滑行過程中有級變速器部分20從第三檔位降檔到第二檔位時執(zhí)行該控制操作。圖16的時間圖對應(yīng)于圖12的時間圖。
圖17的時間圖示出了在圖14的流程圖中所示出的控制操作,在變速機(jī)構(gòu)10置于無級變速狀態(tài),當(dāng)有級變速器部分20從第二檔位升檔到第三檔位時執(zhí)行該控制操作。圖17的時間圖對應(yīng)于圖15的時間圖,并且不同于圖15的時間圖主要在于,在圖17的時間圖中無級變速器部分11的速比在有級變速器部分20的速比變化方向上變化。
圖18的時間圖示出了在圖14的流程圖中所示的控制操作,在變速機(jī)構(gòu)10置于無級變速狀態(tài),當(dāng)在車輛的慣性滑行過程中有級變速器部分從第三檔位降檔到第二檔位時執(zhí)行該控制操作。圖18的時間圖對應(yīng)于圖16的時間圖,并且不同于圖16時間圖主要在于,在圖18的時間圖中無級變速器部分11的速比在有級變速器部分20的速比變化方向上變化。
參照圖14到圖18,將僅僅描述本發(fā)明不同于圖11和圖12的前述實(shí)施例的方面,其他方面將不在描述。
變速控制程序以對應(yīng)于有級變速控制裝置54的S1開始,來判定有級變速器部分20的換檔動作是否應(yīng)該發(fā)生。該判斷通過在基于由車速V和變速器部分20的輸出轉(zhuǎn)矩TOUT所表示的車況并根據(jù)通過在圖6中示例性示出的變速邊界線圖判斷變速器部分20是否應(yīng)該換檔的一個檔位而進(jìn)行。
在圖15和圖17所示的示例中,在時間點(diǎn)t1進(jìn)行變速器部分20從第二檔位到第三檔位的升檔動作是否應(yīng)該發(fā)生的判斷。在圖16和圖18所示的示例中,在時間點(diǎn)t1進(jìn)行從第三檔位到第二檔位的變速器部分20的降檔的判斷。
當(dāng)在S1中獲得了肯定的判斷時,控制流程進(jìn)行到對應(yīng)于差動狀態(tài)判定裝置80的S2,來判斷動力分配機(jī)構(gòu)16是否置于差動狀態(tài),即,無級變速器部分11是否置于無級變速狀態(tài)。該判斷基于車況是否在由通過在圖6中示例所示的變速邊界線圖限定的無級變速區(qū)域來進(jìn)行,在該無級變速區(qū)域中變速機(jī)構(gòu)10應(yīng)該置于無級變速狀態(tài)。
如果在S2中獲得了否定的判斷,則控制流程進(jìn)行到對應(yīng)于有級變速控制裝置54的S6,來執(zhí)行用于進(jìn)行在S1中確定的有級變速器部分20的換檔動作的變速控制。
如果在S2中獲得了肯定的判斷,則控制流程進(jìn)行到對應(yīng)于有級變速控制裝置54的S3,來執(zhí)行用于進(jìn)行在S1中確定的變速器部分20的換檔動作的變速控制。在圖15和圖17的示例中,在時間點(diǎn)T1產(chǎn)生將有級變速器部分20升檔到第三檔位的變速指令,在該時間點(diǎn)t1,第二制動器B2(待釋放的耦合裝置)的釋放壓力PB2開始降低。在圖16和圖18的示例中,在時間點(diǎn)t1產(chǎn)生使變速器部分20降檔到第二檔位的變速指令,在該時間點(diǎn)t1,第一制動器B1(待釋放的耦合裝置)的釋放壓力PB1開始降低。
接著,控制流程進(jìn)行到對應(yīng)于慣性階段進(jìn)入判定裝置84的S3’,來判斷有級變速器部分20的換檔動作是否已經(jīng)進(jìn)入了慣性階段。例如,關(guān)于換檔動作是否已經(jīng)進(jìn)入了慣性階段的判斷是基于以下進(jìn)行的關(guān)于第二電動機(jī)速度NM2的變化是否開始了的判斷,該判斷基于第二電動機(jī)速度NM2是否變化多于通過實(shí)驗獲得的預(yù)定量來進(jìn)行,或者直到待接合的耦合裝置的接合轉(zhuǎn)矩的產(chǎn)生開始時刻的時間長度是否超過了由實(shí)驗獲得并且對應(yīng)于上述開始時刻的預(yù)定的時間,或者待嚙合的耦合裝置的嚙合液壓是否已經(jīng)增加到通過實(shí)驗獲得并且對應(yīng)于待嚙合的耦合裝置的嚙合轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生開始時刻的預(yù)定的瞬態(tài)壓力值PC。
在圖15、圖16、圖17和圖18的示例中,在時間點(diǎn)T1判斷慣性階段的進(jìn)入,這是由于第二電動機(jī)速度NM2已經(jīng)變化了通過實(shí)驗獲得的預(yù)定量以檢測進(jìn)入了慣性階段的判斷、或者通過實(shí)驗獲得的并且對應(yīng)于待嚙合的耦合裝置的嚙合轉(zhuǎn)矩的產(chǎn)生開始時刻的預(yù)定時間已經(jīng)過去了的判斷、或者耦合裝置的嚙合液壓已經(jīng)增加到通過實(shí)驗獲得的并且對應(yīng)于接合轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的上述開始時刻的預(yù)定的瞬態(tài)壓力值PC的判斷的結(jié)果。在圖15和圖17的示例中,待嚙合的耦合裝置是具有嚙合液壓PB1的第一制動器B1。在圖16和圖18的示例中,待嚙合的耦合裝置是具有嚙合液壓PB2的第二制動器B2。
當(dāng)在S3’中獲得了否定的判斷時,重復(fù)執(zhí)行該步驟S3’。當(dāng)在S3’中獲得了肯定的判斷,控制流程進(jìn)行到對應(yīng)于混合動力控制裝置52的S4,來與有級變速器部分20在S3中的變速控制同步地執(zhí)行無級變速器部分11的變速控制,使得變速機(jī)構(gòu)10的總速比γT在變速器部分20的換檔動作之前和之后連續(xù)地變化。
在圖15和圖16的示例中,在變速器部分20的換檔動作的慣性階段中,在從時間點(diǎn)t2到時間點(diǎn)t3(圖15)或到時間t4(圖16)的時間段期間,無級變速器部分11的速比在與有級變速器部分20的速比變化方向相反的方向逐級變化對應(yīng)于變速器部分20的速比逐級變化量的量,來防止在變速器部分20的換檔動作之前和之后變速機(jī)構(gòu)10的總速比γT的變化,即,防止在變速器20的換檔動作之前和之后發(fā)動機(jī)速度NE的變化。
在圖17和圖18的示例中,在變速器部分20的換檔動作的慣性階段中,在從時間點(diǎn)T2到時間點(diǎn)T3(圖17)或到時間點(diǎn)T4(圖18)的時間段的期間,無級變速器部分11的速比在有級變速器部分20的速比變化方向的方向上變化,使得變速機(jī)構(gòu)的總速比γT在變速器部分20的換檔動作之前和之后連續(xù)地變化。因而,發(fā)動機(jī)速度NE由于變速機(jī)構(gòu)10的總速比γT的變化而變化,這與在圖15和圖16的示例中的發(fā)動機(jī)速度NE相反。
在S3和S4的變速控制或在S6的變速控制過程中,減少有級變速器部分20的輸入轉(zhuǎn)矩TIN的轉(zhuǎn)矩減少控制在對應(yīng)于轉(zhuǎn)矩減少控制裝置82步驟S5中執(zhí)行。例如,在變速控制過程中,由于有級變速器部分20的旋轉(zhuǎn)元件的速度下降和有級變速器部分11的旋轉(zhuǎn)元件的速度下降而導(dǎo)致了增加輸出轉(zhuǎn)矩TOUT的慣性轉(zhuǎn)矩?;蛘哂捎谠谏龣n動作過程中,發(fā)動機(jī)速度NE的速度下降而導(dǎo)致了增加輸出轉(zhuǎn)矩TOUT的慣性轉(zhuǎn)矩。鑒于上述產(chǎn)生的慣性轉(zhuǎn)矩,輸入轉(zhuǎn)矩TIN例如通過執(zhí)行發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩減少控制來降低發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩TE,或者通過使用第二電動機(jī)M2執(zhí)行電動機(jī)轉(zhuǎn)矩減少控制,來減少由于慣性轉(zhuǎn)矩所產(chǎn)生的輸出轉(zhuǎn)矩TOUT的增加量。或者,減少輸出轉(zhuǎn)矩TIN來減少在完成摩擦進(jìn)行有級變速器部分20的換檔動作的摩擦耦合裝置的接合動作時的輸出轉(zhuǎn)矩TOUT的脈動變化,由此減少了耦合裝置的接合沖擊。在車輛減速而沒有操作加速器踏板的過程中換檔動作是降檔動作,即,在車輛的慣性滑行行駛的過程中的降檔動作情況下,不需要執(zhí)行轉(zhuǎn)矩減少控制來減少由于慣性轉(zhuǎn)矩所增加的輸出轉(zhuǎn)矩TOUT的量。
在圖15的示例中,由于有級變速和無級變速器部分20、22的旋轉(zhuǎn)元件的速度下降,同時發(fā)動機(jī)速度NE保持恒定的結(jié)果,在從時間點(diǎn)t2到時間點(diǎn)t3的時間段期間減少輸出轉(zhuǎn)矩TIN,來減少由于慣性轉(zhuǎn)矩所增加的輸出轉(zhuǎn)矩TOUT的量。
在圖16的示例中,在從時間點(diǎn)t3到時間點(diǎn)t5的時間段期間減少輸入轉(zhuǎn)矩TIN,來減少當(dāng)摩擦耦合裝置進(jìn)行有級變速器部分20的換檔動作的嚙合動作完成,同時發(fā)動機(jī)速度NE保持恒定時,輸出轉(zhuǎn)矩TOUT的脈動變化,由此減低了耦合裝置的嚙合沖擊。在變速器部分20在車輛的慣性滑行行駛過程中降檔的圖16的示例中,沒有執(zhí)行由于慣性轉(zhuǎn)矩而減少輸出轉(zhuǎn)矩TOUT的增加量的轉(zhuǎn)矩減少控制。然而,在車輛行駛同時操作加速器踏板的過程中變速器部分20降檔的情況下,如在圖15的示例中,執(zhí)行轉(zhuǎn)矩減少控制來減少由于慣性轉(zhuǎn)矩所增加的輸出轉(zhuǎn)矩量。
在圖17的示例中,在從時間點(diǎn)t2到時間點(diǎn)t3的時間段期間減少輸入轉(zhuǎn)矩TIN,來減少由于慣性轉(zhuǎn)矩所增加的輸出轉(zhuǎn)矩TOUT的量,這是由于發(fā)動機(jī)速度NE的變化和有級和無級變速器部分20、11的旋轉(zhuǎn)元件的速度下降的而導(dǎo)致的。
在車輛的慣性滑行行駛過程中變速器部分20降檔的圖18的示例中,沒有執(zhí)行轉(zhuǎn)矩減少控制來減少由于慣性轉(zhuǎn)矩的輸出轉(zhuǎn)矩增加量。然而,如在圖17的示例中,在車輛行駛同時操作加速器踏板的過程中變速器部分20降檔的情況下,轉(zhuǎn)矩減少控制執(zhí)行減少由于慣性轉(zhuǎn)矩的輸出轉(zhuǎn)矩增加量。
如果在S1中獲得了否定的判斷,控制流程進(jìn)行到S7來執(zhí)行電子控制裝置40的各種控制裝置的各種控制,而不是有級變速器部分20的變速控制,或者結(jié)束本變速控制程序的一個執(zhí)行循環(huán)。例如,當(dāng)變速機(jī)構(gòu)10置于無級變速狀態(tài)中,混合動力控制裝置52基于車況執(zhí)行無級變速器部分11的變速控制。
如上所述,本實(shí)施例具有與前述實(shí)施例相同的優(yōu)點(diǎn)。例如,在混合動力控制裝置52(無級變速控制裝置)的控制下與有級變速器部分20的換檔動作同步執(zhí)行(即,在變速器部分20的換檔動作慣性階段中)無級變速器部分11的變速控制,來確保變速機(jī)構(gòu)10驅(qū)動系統(tǒng)的總速比(總速度比)γT(由變速器部分11的速比和變速器部分20的速比確定)的連續(xù)變化,即減少了在有級變速器部分20的換檔動作中總速比γT的逐級變化量。在有級變速器部分20的換檔動作之前和之后的速度NE,由此減少了其換檔沖擊。此外,該設(shè)置允許變速機(jī)構(gòu)10作為一個整體起著無級變速機(jī)構(gòu)的作用,由此提高了燃油經(jīng)濟(jì)性。
第三實(shí)施例參照圖19的示意圖,示出了本發(fā)明另一個實(shí)施例中的變速機(jī)構(gòu)70的設(shè)置,圖20是表示變速機(jī)構(gòu)70的檔位與用于分別建立那些檔位的液壓控制摩擦耦合裝置的嚙合狀態(tài)不同組合之間的關(guān)系的表,而圖21是用于說明變速機(jī)構(gòu)70的變速操作的共線圖。
如在前述實(shí)施例中,變速機(jī)構(gòu)70包括無級變速器部分11,該無級變速器部分11具有第一電動機(jī)M1、動力分配機(jī)構(gòu)16和第二電動機(jī)M2。變速機(jī)構(gòu)70進(jìn)一步包括具有三個前驅(qū)位置的有級變速器部分72。變速器部分72設(shè)置在無級變速器部分11和輸出軸22之間,并且通過傳動部件18串聯(lián)連接到無級變速器部分11和輸出軸22。動力分配機(jī)構(gòu)16包括具有例如約0.418傳動比ρ1的單小齒輪型第一行星齒輪組24和切換離合器C0和切換制動器B0。有級變速器部分72包括具有例如約0.532的傳動比ρ2的單小齒輪型第二行星齒輪組26和具有例如約0.418傳動比ρ3的單小齒輪型第三行星齒輪組28。第二行星齒輪組26的第二太陽輪S2和第三行星齒輪組28的第三太陽輪S3一體地彼此固定成一個單元,并且通過第二離合器C2選擇性地連接到傳動部件18,通過第一制動器B1選擇性固定到變速箱12。第二行星齒輪組26的第二行星輪架CA2和第三行星齒輪組28的第三齒圈R3一體地彼此固定,并且固定到輸出軸22。第二齒圈R2通過第一離合器C1選擇性地連接到傳動部件18,第三行星輪架CA3通過第二制動器B2選擇性地固定到變速箱12。
在按上述構(gòu)造的變速機(jī)構(gòu)70中,第一檔位(第一速度位置)到第四檔位(第四速度檔位)、反向檔位(后驅(qū)位置)和空檔中的一個檔位通過從如在圖20的表中所示的選自上述切換離合器C0、第一離合器C1、第二離合器C2、切換制動器B0、第一制動器B1和第二制動器B2的摩擦耦合裝置相應(yīng)組合的嚙合動作來選擇性地建立。這些檔位具有成幾何級數(shù)變化的相應(yīng)的速比γ(輸入軸速度NIN/輸出軸速度NOUT)。具體的,注意,設(shè)置有切換離合器C0和制動器B0的動力分配機(jī)構(gòu)16通過切換離合器C0或切換制動器B0的嚙合而選擇性地置于機(jī)構(gòu)16可以作為具有固定速比的變速器操作的固定速比變速狀態(tài),并置于機(jī)構(gòu)16可作為上述的無級變速器工作的無級變速狀態(tài)。因而在本變速機(jī)構(gòu)70中,有級變速器由變速器部分20、以及由切換離合器C0或切換制動器B0的嚙合而置于固定速比變速狀態(tài)的無級變速器部分11組成。進(jìn)一步,無級變速器由變速器部分20和因切換離合器C0和制動器B0均未嚙合而置于無級變速狀態(tài)的無級變速器部分11構(gòu)成。換言之,變速機(jī)構(gòu)70通過嚙合切換離合器C0和切換制動器B0中的一個來切換到有級變速狀態(tài),并通過釋放切換離合器C0和切換制動器B0兩者來切換到無級變速狀態(tài)。
例如,在變速機(jī)構(gòu)70起有級變速器的作用情況下,如在圖20中所示,通過切換離合器C0、第一離合器C1和第二制動器B2的嚙合動作而建立具有例如約為2.804的最高速比γ1的第一檔位,通過切換離合器C0、第一離合器C1和第一制動器B1的嚙合動作而建立具有例如低于速比γ1的約為1.531的速比γ2的第二檔位。此外,通過切換離合器C0、第一離合器C1和第二離合器C2的嚙合動作而建立具有低于速比γ2的例如約為1.000的速比γ3的第三檔位,通過第一離合器C1、第二離合器C2和切換制動器B0的嚙合動作而建立具有低于速比γ3例如約為0.705的速比γ4的第四檔位。此外,通過第二離合器C2和第二制動器B2的嚙合動作而建立具有在速比γ1和γ2之間的例如約為2.393的速比γR的反向檔位。通過僅嚙合切換離合器C0而建立空檔N。
另一方面,當(dāng)變速機(jī)構(gòu)70起著無級變速器的作用時,釋放切換離合器C0和切換制動器B0兩者,使得無級變速器部分11起著無級變速器的作用,同時串聯(lián)連接到無級變速器部分11的有級變速器部分72起著有級變速器的作用,由此傳遞到置于第一檔位到第三檔位中的一個檔位的變速器部72的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的速度(即,傳動部件18的旋轉(zhuǎn)速度)連續(xù)可變,使得當(dāng)變速器部分72置于那些檔位中的一個檔位時的變速機(jī)構(gòu)10的速比在預(yù)定的范圍上連續(xù)可變。因而,變速器部分72的總速比在相鄰的檔位上連續(xù)可變,由此,作為一個整體的變速機(jī)構(gòu)70的總速比γT是連續(xù)可變的。
圖21的共線圖由直線表示在變速機(jī)構(gòu)70的每一個檔位中的旋轉(zhuǎn)元件的轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系,變速機(jī)構(gòu)70由起無級變速器部分或第一變速器部分作用的無級變速器部分11和起有級變速器部分或第二變速器部分作用的變速器部分72構(gòu)成。圖21的共線圖表示當(dāng)釋放切換離合器C0和制動器B0兩者時無級變速器部分11的單個元件的轉(zhuǎn)速,和當(dāng)接合切換離合器C0或者制動器B0嚙合時那些元件的旋轉(zhuǎn)速度,如在前述的實(shí)施例中。
在圖21中,對應(yīng)于自動變速器72并且設(shè)置為豎直方向的四條垂直線Y4、Y5、Y6和Y7分別表示彼此一體固定的第二和第三太陽輪S2、S3形式的第四旋轉(zhuǎn)元件(第四元件)RE4,第三行星輪架CA3形式的第五旋轉(zhuǎn)元件(第五元件)RE5、一體彼此固定的第二行星輪架CA2和第三齒圈R3形式的第六旋轉(zhuǎn)元件(第六元件)RE6、以及第二齒圈R2形式的第七旋轉(zhuǎn)元件(第七元件)RE7的相對轉(zhuǎn)速。在自動變速器72中,第四旋轉(zhuǎn)元件RE4通過第二離合器C2選擇性地連接到傳動部件18,并且通過第一制動器B1選擇性地固定到變速箱12,第五旋轉(zhuǎn)元件RE5通過第二制動器B2選擇性地固定到變速箱12。第六旋轉(zhuǎn)元件RE6固定到自動變速器72的輸出軸22,第七旋轉(zhuǎn)元件RE7通過第一離合器C1選擇性地連接到傳動部件18。
當(dāng)嚙合第一離合器C1和第二制動器B2時,有級變速器部分72置于第一檔位。如在圖21中所示,在第一檔位中的輸出軸22的轉(zhuǎn)速由表示固定到輸出軸22的第六旋轉(zhuǎn)元件RE6轉(zhuǎn)速的垂直線Y6與傾斜的直線L1之間的交點(diǎn)表示,傾斜直線L1通過在表示第七旋轉(zhuǎn)元件RE7(R2)的旋轉(zhuǎn)速度的垂直線Y7與水平線X2的之間的交點(diǎn)以及在表示第五旋轉(zhuǎn)元件RE5(CA3)的旋轉(zhuǎn)速度的垂直線Y5與水平線X1之間的交點(diǎn)。類似地,通過第一離合器C1和第一制動器B1的嚙合動作而建立的第二檔位中的輸出軸22的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速,由那些嚙合動作所確定的傾斜直線L2與表示固定到輸出軸22的第六旋轉(zhuǎn)元件RE6(CA2、R3)的轉(zhuǎn)速的垂直線Y6的之間的交點(diǎn)表示。通過第一離合器C1和第二離合器C2的嚙合動作所建立的第三檔位中的輸出軸22的轉(zhuǎn)速由那些嚙合動作所確定的傾斜直線L3與固定到輸出軸22的第六旋轉(zhuǎn)元件RE6的轉(zhuǎn)速的垂直線Y6之間的交點(diǎn)來表示。在切換離合器C0置于嚙合狀態(tài)的第一到第三檔位中,第七旋轉(zhuǎn)元件RE7利用從無級變速器部分11接收的驅(qū)動力以與發(fā)動機(jī)的速度NE相同的速度旋轉(zhuǎn)。當(dāng)切換制動器B0代替切換離合器C0嚙合時,第六旋轉(zhuǎn)元件RE6利用從無級變速器部分11接收的驅(qū)動力以高于發(fā)動機(jī)速度NE旋轉(zhuǎn)。通過第一離合器C1、第二離合器C2和切換制動器B0的嚙合動作所建立的第四檔位中的輸出軸22的旋轉(zhuǎn)速度由那些嚙合動作所確定的水平線L4與表示固定到輸出軸22的第六旋轉(zhuǎn)元件RE6的轉(zhuǎn)速的垂直線Y6之間的交點(diǎn)來表示。
根據(jù)本發(fā)明的變速機(jī)構(gòu)70還由起無級變速器部分和第一變速器部分作用的無級變速器部分11和起著有級(自動)變速器部分或第二變速器部分作用的有級變速器部分72構(gòu)成,使得本變速機(jī)構(gòu)70具有類似于第一實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)。
第四實(shí)施例圖22示出了起可手動操作選擇動力分配機(jī)構(gòu)16的差動狀態(tài)(非鎖定狀態(tài))和/或非差動狀態(tài)(鎖定狀態(tài))(即選擇變速機(jī)構(gòu)10的無級變速狀態(tài)或有級變速狀態(tài))的變速狀態(tài)選擇裝置作用的交互轉(zhuǎn)換開關(guān)44(以下稱為“開關(guān)44”)。該開關(guān)44允許用戶在車輛的行駛過程中選擇所需的變速狀態(tài)。如在圖22中所示,交互轉(zhuǎn)換開關(guān)44具有用于車輛在無級變速狀態(tài)中行駛的標(biāo)示有“有級變速”的無級變速行駛按鈕和用于車輛在有級變速狀態(tài)中行駛的標(biāo)示有“無級變速”的有級變速行駛按鈕。當(dāng)用戶按下無級變速行駛按鈕時,開關(guān)44置于無級變速位置,以選擇變速機(jī)構(gòu)10作為電控?zé)o級變速器而工作的無級變速狀態(tài)。當(dāng)用戶按下有級變速行駛按鈕時,開關(guān)44置于有級變速狀態(tài)來選定變速機(jī)構(gòu)作為有級變速器工作的有級變速狀態(tài)。
在前述示例中,變速機(jī)構(gòu)10的變速狀態(tài)基于車況,并且根據(jù)通過在圖6中示例示出的切換邊界線圖而自動地切換。然而,變速機(jī)構(gòu)10、70的變速狀態(tài)可以通過代替自動切換操作或者除了自動切換操作以外的交互轉(zhuǎn)換開關(guān)44的手動操作而切換。即,切換控制裝置50可以設(shè)置為選擇性地將變速機(jī)構(gòu)10置于無級變速狀態(tài)或有級變速狀態(tài),這取決于開關(guān)44是否置于無級變速狀態(tài)或有級變速狀態(tài)。例如,當(dāng)用戶希望變速機(jī)構(gòu)10作為無級變速器工作時或者想提高發(fā)動機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性時,用戶手動操作開關(guān)44將變速機(jī)構(gòu)10置于無級變速狀態(tài),或者當(dāng)用戶希望由于有級變速器的換檔動作的結(jié)果發(fā)動機(jī)速度的節(jié)奏變化時,用戶手動操作開關(guān)44將變速機(jī)構(gòu)10置于有級變速狀態(tài)。
開關(guān)44可以具有沒有無級變速和有級變速狀態(tài)被選定空檔位置。在這個情況下,當(dāng)用戶沒有選擇所需的變速狀態(tài)或者不希望變速機(jī)構(gòu)10自動地置于無級變速和有級變速狀態(tài)中的一個狀態(tài)中時,開關(guān)44可以置于空檔位置中。
在變速機(jī)構(gòu)10的變速狀態(tài)沒有自動地選定,而是由開關(guān)44的手動操作手動選定情況下,圖11或圖14的流程圖中的步驟S2被表述成使得關(guān)于動力分配機(jī)構(gòu)16是否置于差動狀態(tài),即,無級變速器部分11是否置于無級變速狀態(tài)的判斷,基于是否已經(jīng)操作開關(guān)44來選擇動力分配機(jī)構(gòu)16的差動狀態(tài)或變速機(jī)構(gòu)10的變速狀態(tài)來進(jìn)行判斷。
第五實(shí)施例圖23是示出電子控制裝置40的主要控制功能框圖。在圖23中,加速器操作量變化率計算裝置100設(shè)置為基于表示加速器踏板46的操作量并且施加到電子控制裝置40的操作量信號ACC計算加速器踏板的操作量的變化率ACC’形式的加速器踏板46的操作速度。該變化率ACC’表示由車輛操作者所需要的車輛驅(qū)動力的增加或減少的速度。對于車輛的快速或突然啟動或加速,或者用于車輛的爬坡行駛,當(dāng)加速器踏板46突然操作時,即當(dāng)所需的車輛驅(qū)動力相對較大時,變化率ACC’是相對較高的正值。對于在大致恒定速度下行駛的車輛,當(dāng)所需的車輛驅(qū)動力的變化率相對較低時,即,當(dāng)加速器踏板46的操作量保持大致恒定,變化率ACC’幾乎為零或者為相對較低值。
差動狀態(tài)判定裝置102設(shè)置為判斷動力分配機(jī)構(gòu)16是否置于差動狀態(tài),即,無級變速器部分11是否置于無級變速狀態(tài)。當(dāng)確定有級變速器部分20應(yīng)該換檔時,例如,當(dāng)基于車況和根據(jù)圖6的變速邊界線圖有級變速控制裝置54已經(jīng)確定有級變速器部分20應(yīng)該換檔的檔位時,進(jìn)行該判斷。例如,基于切換控制裝置50的關(guān)于由根據(jù)通過在圖6中示例示出的切換邊界線圖的車速V和輸出轉(zhuǎn)矩TOUT表示的車況是否處于用于將變速機(jī)構(gòu)10置于有級變速狀態(tài)的有級變速區(qū)域或處于用于將變速機(jī)構(gòu)10置于無級變速狀態(tài)的無級變速區(qū)域中的判斷,差動狀態(tài)判定裝置80進(jìn)行關(guān)于無級變速器部分11是否處于無級變速狀態(tài)的判斷。
提供差動狀態(tài)判定裝置80來確定無級變速器部分11是否置于差動狀態(tài),使得在確定有級變速器部分20的換檔動作時,基于無級變速器部分11是否處于差動狀態(tài)或處于非差動狀態(tài)來控制發(fā)動機(jī)速度。
發(fā)動機(jī)速度控制裝置104包括無級變速發(fā)動機(jī)控制裝置106和有級變速發(fā)動機(jī)控制裝置108,并且設(shè)置為在由有級變速控制裝置54控制的有級變速器部分20的變速控制過程中通過控制無級變速器部分11的無級變速動作,或者利用有級變速器部分20的換檔動作(引起了發(fā)動機(jī)速度NE的逐級變化)控制發(fā)動機(jī)的速度NE。
當(dāng)在有級變速器部分20在有級變速控制裝置54的控制下開始換檔動作時動力分配機(jī)構(gòu)16處于差動狀態(tài)時,操作無級變速發(fā)動機(jī)控制裝置106。無級變速發(fā)動機(jī)控制裝置106設(shè)置為命令混合動力控制裝置52控制無級變速器部分11的第一電動機(jī)M1來執(zhí)行無級變速動作,使得第一太陽輪S1的速度變化使得發(fā)動機(jī)的速度NE在有級變速器部分20的換檔動作完成時與目標(biāo)發(fā)動機(jī)速度值NE*一致。無級變速發(fā)動機(jī)速度裝置106進(jìn)一步設(shè)置為命令有級變速控制裝置與上述的發(fā)動機(jī)速度控制一起執(zhí)行有級變速器部分20的變速控制。上述的目標(biāo)發(fā)動機(jī)速度NE*是當(dāng)有級變速器部分20的換檔動作完成時獲得滿足所需的車輛驅(qū)動力的發(fā)動機(jī)輸出的發(fā)動機(jī)速度NE,發(fā)動機(jī)速度NE被混合動力控制裝置52控制,使得發(fā)動機(jī)8沿著所存儲的由發(fā)動機(jī)速度NE和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩TE形式的控制參數(shù)所限定的最佳曲線運(yùn)行。
一般而言,在由有級變速控制裝置54確定有級變速器部分20的換檔動作應(yīng)該發(fā)生的時刻之后有響應(yīng)延遲,直到發(fā)動機(jī)速度NE變化開始的時刻,這是因隨著適當(dāng)?shù)囊簤嚎刂颇Σ榴詈涎b置的嚙合和釋放動作的實(shí)際換檔動作開始而造成的。為了減少這種響應(yīng)延遲,并快速獲得在完成換檔動作之后所需的發(fā)動機(jī)的輸出,無級變速發(fā)動機(jī)控制裝置106設(shè)置為在由有級變速控制裝置54的換檔動作判斷之后,通過由混合動力控制裝置52控制第一電動機(jī)M1的速度,而不是通過利用由于有級變速器部分20的換檔動作的發(fā)動機(jī)速度NE的逐級變化快速地改變發(fā)動機(jī)的速度NE。
例如,當(dāng)有級變速控制裝置54判定變速器部分20的降檔動作應(yīng)該發(fā)生時,無級變速發(fā)動機(jī)控制裝置106命令混合動力控制裝置52提高第一電動機(jī)M1的速度,由此,提高了發(fā)動機(jī)的速度NE,而不是允許由于降檔動作而提高發(fā)動機(jī)的速度NE。此時,無級變速發(fā)動機(jī)控制裝置106命令混合動力控制裝置52控制第一電動機(jī)M1的速度,以使發(fā)動機(jī)速度NE與上述的目標(biāo)發(fā)動機(jī)速度NE*一致。同時,考慮傳動部件18的速度和變速器部分20的檔位,該速度通過由降檔動作而上升的有級變速器部分20的輸入速度(即車速V)來確定。
無級變速發(fā)動機(jī)控制裝置106基于加速器踏板操作量的變化率ACC’而控制發(fā)動機(jī)速度NE的變化率。如上所述,加速器踏板操作量的變化率ACC’表示由車輛操作者所需的車輛驅(qū)動力的增加或減少的速度。車輛操作者所需要的車輛驅(qū)動力對應(yīng)于需要滿足所需驅(qū)動力的發(fā)動機(jī)輸出的變化率。在這方面,變化率ACC’被視為表示發(fā)動機(jī)速度的變化率。例如,無級變速發(fā)動機(jī)控制裝置106命令混合動力控制裝置52控制第一電動機(jī)M1的速度來增加發(fā)動機(jī)速度的上升速度,使得當(dāng)變速率ACC’是相對較高的正值時的所需的車輛驅(qū)動力的增加率比當(dāng)變速率ACC’是相對較低的正值時相對要高。
在有級變速器部分20在有級變速控制裝置54的控制下的變速控制開始時動力分配機(jī)構(gòu)16處于非差動狀態(tài)時,有級變速發(fā)動機(jī)控制裝置108工作。有級變速發(fā)動機(jī)控制的裝置108設(shè)置為命令有級變速控制裝置54執(zhí)行有級變速器部分20的變速控制,使得發(fā)動機(jī)的速度NE由于變速器部分20的換檔動作的結(jié)果而逐級變化,使得在完成變速器部分20的換檔動作時與有級變速目標(biāo)發(fā)動機(jī)速度值NE*一致。有級變速目標(biāo)發(fā)動機(jī)速度值NE*是由傳動部件18的速度確定的發(fā)動機(jī)速度NE,傳動部件18的速度由車速V和無級變速器部分11的固定速比確定。
有級變速發(fā)動機(jī)控制裝置108進(jìn)一步設(shè)置為命令混合動力控制裝置52控制第一電動機(jī)M1和/或第二電動機(jī)M2的速度,同時動力分配機(jī)構(gòu)16由切換控制裝置50保持在非差動狀態(tài),使得發(fā)動機(jī)速度NE盡可能等于有級變速目標(biāo)發(fā)動機(jī)速度值NE*。例如,當(dāng)動力分配機(jī)構(gòu)16處于非差動狀態(tài)時,且切換離合器C0保持在接合狀態(tài)用于機(jī)構(gòu)16的旋轉(zhuǎn)元件作為一個單元來旋轉(zhuǎn)時,有級變速發(fā)動機(jī)控制裝置108命令混合動力控制裝置52控制第一電動機(jī)M1和/或第二電動機(jī)M2的速度,同時動力分配機(jī)構(gòu)16在切換控制裝置50的控制下保持在非差動狀態(tài),使得發(fā)動機(jī)速度NE盡可能與有級變速目標(biāo)發(fā)動機(jī)速度值NE*一致。
當(dāng)動力分配機(jī)構(gòu)16在有級變速器部分20在有級變速控制裝置54的控制下?lián)Q檔動作開始時處于非差動狀態(tài),發(fā)動機(jī)速度控制裝置104通過啟動有級變速發(fā)動機(jī)控制裝置108而不是無級變速發(fā)動機(jī)控制裝置106而控制發(fā)動機(jī)的速度,同時保持動力分配機(jī)構(gòu)16處于非差動狀態(tài),而不是將機(jī)構(gòu)16切換到差動狀態(tài),以防止由于機(jī)構(gòu)16切換到差動狀態(tài)的響應(yīng)延遲。即發(fā)動機(jī)速度控制裝置104設(shè)置為當(dāng)在有級變速控制裝置54的變速控制開始時動力分配機(jī)構(gòu)16處于非差動狀態(tài)時,由有級變速控制裝置54執(zhí)行發(fā)動機(jī)的速度控制,以提高有級變速器部分20的換檔響應(yīng)。
因而,在有級變速器部分20的變速控制過程中,利用基于動力分配機(jī)構(gòu)16在由有級變速控制裝置54的變速控制開始時是否置于差動狀態(tài)或非差動狀態(tài)所選定的兩個發(fā)動機(jī)速度控制方法中的一個方法,發(fā)動機(jī)速度控制裝置104選擇性地啟動無級變速發(fā)動機(jī)控制裝置106或有級變速發(fā)動機(jī)控制裝置108來控制發(fā)動機(jī)的速度。
換言之,發(fā)動機(jī)速度控制裝置104設(shè)置為基于動力分配機(jī)構(gòu)16在由有級變速控制裝置54控制的變速器部分20的變速控制開始時是否置于差動狀態(tài)或非差動狀態(tài),通過選擇由無級變速發(fā)動機(jī)控制裝置106的發(fā)動機(jī)速度控制和由有級變速發(fā)動機(jī)速度控制裝置108的發(fā)動機(jī)速度控制中的一個控制,在有級變速器部分20的變速控制過程中,改變有級變速器部分20的變速控制方法。
圖24的流程圖示出了由電子控制裝置40執(zhí)行的主要控制操作,即在有級變速器部分20的變速控制過程中的發(fā)動機(jī)速度的控制。該發(fā)動機(jī)速度控制程序在例如約數(shù)干微秒至數(shù)十微秒的短循環(huán)時間重復(fù)執(zhí)行。
發(fā)動機(jī)速度控制程序以對應(yīng)于有級變速控制裝置54的步驟S11(“步驟”以下省略)開始,來判斷有級變速器部分20的換檔動作是否應(yīng)該發(fā)生。該判斷通過確定變速器部分20應(yīng)該換檔到的一個檔位中基于由車速V和變速器部分20的輸出轉(zhuǎn)矩TOUT所表示的車況并根據(jù)通過在圖6中示例所示的變速邊界線圖來確定是否應(yīng)該換檔來進(jìn)行。當(dāng)在S11中獲得否定的判斷時,控制流程進(jìn)行到S18來維持車輛的當(dāng)前行駛狀態(tài),并且結(jié)束當(dāng)前控制程序的一個執(zhí)行循環(huán)。當(dāng)在S11中獲得肯定的判斷時,控制流程進(jìn)行到對應(yīng)于加速器操作量變化率計算裝置100的S12,其中加速器操作量變化率ACC’基于表示加速器踏板46的操作量并且施加到電子控制裝置40的操作量信號ACC而計算。
隨后,執(zhí)行對應(yīng)于差動狀態(tài)判定裝置102的S13來判斷動力分配機(jī)構(gòu)16是否置于差動狀態(tài),即,無級變速器部分11是否置于無級變速狀態(tài)。該判斷依靠車況是否處于由通過在圖6中示例所示的變速邊界線圖限定的無級變速區(qū)域而進(jìn)行判定,在無級變速區(qū)域中變速機(jī)構(gòu)10應(yīng)該置于無級變速狀態(tài)。
當(dāng)在S13中獲得否定的判斷時,控制流程進(jìn)行到對應(yīng)于發(fā)動機(jī)速度控制裝置104的S14,其中由有級變速控制裝置54通過利用由于換檔動作的結(jié)果的發(fā)動機(jī)速度NE的逐級變化執(zhí)行進(jìn)行在S11中判定的換檔動作的有級變速器部分20的變速控制來控制發(fā)動機(jī)的速度NE。同時,執(zhí)行對應(yīng)于發(fā)動機(jī)速度控制裝置104的S15,其中,第一電動機(jī)M1和/或第二電動機(jī)M2的速度通過混合動力控制裝置2控制,同時動力分配機(jī)構(gòu)16由切換控制裝置50保持在非差動狀態(tài),使得發(fā)動機(jī)速度NE在有級變速器部分20完成換檔動作時盡可能等于目標(biāo)發(fā)動機(jī)速度值NE*。
當(dāng)在S13中獲得肯定的判斷時,控制流程進(jìn)行到對應(yīng)于發(fā)動機(jī)速度控制裝置104的S16,其中,由混合動力控制裝置52控制第一電動機(jī)M1控制第一太陽輪S1的速度,由此控制發(fā)動機(jī)的速度NE。同時,執(zhí)行對應(yīng)于發(fā)動機(jī)速度控制裝置104的S17,其中,由有級變速控制裝置54執(zhí)行有級變速器部分20的變速控制。因而,通過使用第一電動機(jī)在S16和S17中控制發(fā)動機(jī)的速度NE來在完成有級變速比20的換檔動作時與目標(biāo)發(fā)動機(jī)速度值NE*相符合。
圖25至圖28的時間圖示出了在圖24的流程圖中所示的控制操作的各個示例。
圖25示出了作為在變速機(jī)構(gòu)10置于無級變速狀態(tài)的同時加速器踏板的踩踏操作的結(jié)果,變速器部分20如在圖6中的實(shí)線A所示從第四檔位降檔到第二檔位的示例。在圖25的示例中,控制操作由圖24的流程圖中S11、S12、S13、S16和S17(按此順利來執(zhí)行)組成。即,在圖2的時間點(diǎn)t1確定從第四檔位到第二檔位的降檔動作,此時,加速器踏板被踩踏。響應(yīng)于該判定,第一電動機(jī)M1被控制來提高第一太陽輪S1的速度,由此提高發(fā)動機(jī)速度NE,有級變速器部分20的變速控制開始了。由于變速器部分20的換檔動作的響應(yīng)延遲,變速器部分20的速度保持未變,直到時間點(diǎn)t2。然而,無論變速器部分20的換檔動作,發(fā)動機(jī)速度NE得到快速的提高(在從時間點(diǎn)t1到時間點(diǎn)t2的時間段期間),這是因為無級變速器部分11保持在無級變速狀態(tài)中。即,直到時間點(diǎn)t3(此時有級變速器部分20的變速控制完成了)的發(fā)動機(jī)速度控制通過由于變速器部分20的換檔動作而引起的發(fā)動機(jī)速度變化而沒有進(jìn)行,但是通過控制第一電動機(jī)M1而執(zhí)行了,使得減少了發(fā)動機(jī)速度NE上升相對于加速器踏板的踩踏量的踩踏的延遲,即,發(fā)動機(jī)速度NE的響應(yīng)得到提高。因而,在變速器部分20的換檔動作過程中,發(fā)動機(jī)的速度相對于傳統(tǒng)的發(fā)動機(jī)速度控制(由在圖25中的單點(diǎn)劃線表示)有所提高。此外,發(fā)動機(jī)的輸出還得到快速的增加。在加速器踏板操作量的變化率ACC’相對較低的情況下,即在加速器踏板的操作速度相對較低的情況下,發(fā)動機(jī)的速度可以如虛線所指示的進(jìn)行控制(從時間點(diǎn)t1到時間點(diǎn)t4的時間段期間)。
圖26示出了由于加速器踏板的踩踏操作,同時變速機(jī)構(gòu)10置于有級變速狀態(tài)中的結(jié)果變速器部20從第四檔位降檔到第二檔位的示例。在圖26的示例中,控制操作由圖24的流程圖的S11、S12、S13、S14和S15(按此順序執(zhí)行)組成。即,在圖26的時間點(diǎn)t1確定從第四檔位到第二檔位的降檔動作,在此時間點(diǎn),加速器踏板被踩踏。響應(yīng)于該判斷,開始有級變速器部分20的變速控制。由于變速器部分20的換檔速度的響應(yīng)延遲,變速器部分20的輸入速度保持不變,直到時間點(diǎn)t2。在這種情況下,動力分配機(jī)構(gòu)16不是一次切換到差動狀態(tài),而是保持在非差動狀態(tài),以防止由于切換到差動狀態(tài)動作的響應(yīng)延遲。在該非差動狀態(tài)之中,變速器部分20降檔以逐級改變速比,由此提高了發(fā)動機(jī)的速度(在從時間點(diǎn)t2到時間點(diǎn)t3的時間段期間)。因而,變速器部分20的變速控制快速完成。為了減少從時間點(diǎn)t2到時間點(diǎn)t3的時間段,發(fā)動機(jī)的速度NE可以通過控制第一電動機(jī)M1和/或第二電動機(jī)M2而加以控制。進(jìn)一步的,發(fā)動機(jī)速度NE微調(diào)節(jié)可以通過在從時間點(diǎn)t3到時間點(diǎn)t4的時間段期間,在將無級變速器部分11切換到無級變速狀態(tài)之后,使用第一電動機(jī)M1進(jìn)行。該切換到無級變速狀態(tài)的切換在圖示24的流程圖的S15中可以進(jìn)行。在加速器踏板操作量的變化率ACC’相對較低的情況下,即,在加速器踏板的操作速度相對低的情況下,發(fā)動機(jī)的速度可以如虛線所示的加以控制(在從時間點(diǎn)t2到時間點(diǎn)t5的時間段期間)。
圖27示出了由于車速增加,同時變速機(jī)構(gòu)10置于無級變速狀態(tài)的結(jié)果,變速器部分20如圖6中實(shí)線B所示從第三檔位升檔到第四檔位的示例。在圖27的示例中,控制操作由圖24的流程圖的S11、S12、S13、S16和S17(以此順序執(zhí)行)組成。即在圖27的時間點(diǎn)t1確定從第三檔位升檔到第四檔位的升檔動作,在該時間點(diǎn),車速得到增加。響應(yīng)于該判定,第一電動機(jī)M1被控制來減少第一太陽輪S1的速度,由此減少了發(fā)動機(jī)速度NE,開始有級變速器部分20的變速控制。由于變速器部分20的換檔動作的響應(yīng)延遲,變速器部分20的輸入速度保持沒有變化,直到時間點(diǎn)t2。然而,無論變速器部分20的換檔動作,發(fā)動機(jī)速度NE快速地降低(在從時間點(diǎn)t1到時間點(diǎn)t2的時間段期間),這是因為無級變速器部分11保持在無級變速的狀態(tài)。即,直到時間點(diǎn)t3(在此時,有級變速器部分20的變速控制完成)發(fā)動機(jī)的速度控制沒有由于變速器部分20的換檔動作的發(fā)動機(jī)速度的改變而進(jìn)行,而是通過控制第一電動機(jī)M1而執(zhí)行,使得變速控制能夠快速完成。在從時間點(diǎn)t1到時間點(diǎn)t2的時間段期間,發(fā)動機(jī)速度減少的速度可以比在從時間點(diǎn)t2到時間點(diǎn)t3的期間更低,來降低變速器部分20的換檔沖擊。在加速器踏板操作量的變速率ACC’相對較低的情況下,即在加速器踏板的操作速度相對較低的情況下,發(fā)動機(jī)的速度可以如虛線所示加以控制(在從時間點(diǎn)t1到時間點(diǎn)t4的時間段期間)。
圖28示出了由于車速的增加,同時變速機(jī)構(gòu)10置于有級變速狀態(tài)的結(jié)果,變速器部分20從第三檔位升檔到第四檔位的變速器部分的示例。在圖28的示例中,控制操作由圖24的流程圖中的S11、S12、S13、S14和S16(以此順序執(zhí)行)組成。即,在圖27的時間點(diǎn)t1確定從第三檔位到第四檔位的升檔動作,在該時間點(diǎn)車速得到增加。響應(yīng)于該判定,開始有級變速器部分20的變速控制。由于變速器部分20的換檔動作的響應(yīng)延遲,變速器部分20的輸入速度保持不變化,直到時間點(diǎn)t2。在這種情況下,動力分配機(jī)構(gòu)16沒有一次切換到差動狀態(tài),而是保持在非差動狀態(tài),以防止由于切換到差動狀態(tài)的切換動作的響應(yīng)延遲。在該非差動狀態(tài)中,變速器部分升檔來逐級改變其速比,由此降低了發(fā)動機(jī)的速度(在從時間點(diǎn)t2到時間點(diǎn)t3的時間段期間)。因而,變速器部分20的變速控制快速的完成。為了減少從時間點(diǎn)t2到t3的時間段,發(fā)動機(jī)的速度N8可以通過控制第一電動機(jī)M1和/或第二變動機(jī)M2來加以控制。進(jìn)一步的,發(fā)動機(jī)速度NE微調(diào)節(jié)可以在從時間點(diǎn)t3到時間點(diǎn)t4的時間段期間,在將無級變速器部分11切換到無級變速狀態(tài)之后使用第一電動機(jī)M1進(jìn)行。該切換到無級變速狀態(tài)的切換可以在圖24的流程圖S15中或在S15之后的步驟中進(jìn)行。
如上所述,根據(jù)本發(fā)明的變速機(jī)構(gòu)10包括可操作以將動力分配機(jī)構(gòu)16在無級變速器部分11作為電控?zé)o級變速器工作的差動狀態(tài)與變速器部分11不作為無級變速器部分工作的非差動狀態(tài)之間切換的切換離合器C0和切換制動器B0。在該變速機(jī)構(gòu)10中,通過利用無級變速器部分11作為電控?zé)o級變速器的功能,即通過利用動力分配機(jī)構(gòu)16的差動功能,在有級變速器部分20的變速控制過程中的發(fā)動機(jī)的速度NE被發(fā)動機(jī)速度控制裝置104控制。因而,發(fā)動機(jī)的速度NE隨著改進(jìn)的響應(yīng)而快速變化,而無論有級變速器部分20的換檔動作的開始時刻,并且由于變速控制與發(fā)動機(jī)速度控制同時執(zhí)行,變速器部分20的變速控制快速完成。例如,當(dāng)變速器部分20響應(yīng)于加速器踏板的踩踏操作而降檔時,發(fā)動機(jī)速度NE在加速器踏板的踩踏操作之后快速提高,使得發(fā)動機(jī)的輸出(動力)得以快速增加。此外,由于降檔控制與發(fā)動機(jī)速度的控制同時執(zhí)行,變速器部分20的降檔動作快速完成。
設(shè)置在本發(fā)明中的發(fā)動機(jī)速度控制的裝置104進(jìn)一步設(shè)置為通過利用第一電動機(jī)M1控制發(fā)動機(jī)的速度NE,使得在有級變速器部分20的換檔動作完成時的發(fā)動機(jī)的速度與有級變速器部分20的換檔動作完成時的目標(biāo)發(fā)動機(jī)速度值NE*一致,使得對換檔動作的發(fā)動機(jī)的速度NE的響應(yīng)得到提高,而無論由于變速器部分20的換檔動作的發(fā)動機(jī)速度NE的變化。
本實(shí)施例進(jìn)一步設(shè)置為使得發(fā)動機(jī)的速度控制裝置104基于加速器踏板操作量的變化率ACC*而控制發(fā)動機(jī)速度的變化率,使得車輛操作者的需求充分反映在發(fā)動機(jī)速度NE上,由此車輛的可驅(qū)動性得到提高。
本實(shí)施例進(jìn)一步設(shè)置為使得發(fā)動機(jī)速度的控制裝置104的發(fā)動機(jī)速度NE的控制方法,基于動力分配機(jī)構(gòu)16在有級變速器部分20的變速控制開始時是否處于差動狀態(tài)或非差動狀態(tài)而變化,使得發(fā)動機(jī)的速度NE快速的變化,對換檔動作的發(fā)動機(jī)速度的響應(yīng)得到提高。
例如,在動力分配機(jī)構(gòu)16處于差動狀態(tài),發(fā)動機(jī)的速度控制裝置104在有級變速器部分20的變速控制過程中通過利用動力分配機(jī)構(gòu)16的差動功能控制發(fā)動機(jī)的速度NE,使得發(fā)動機(jī)的速度NE快速的變化,而無論變速器部分20的換檔動作的開始時刻,這使得發(fā)動機(jī)速度NE的響應(yīng)提高,并且由于變速控制與發(fā)動機(jī)速度控制同時的完成,變速器部分20的變速控制快速的完成。
在動力分配機(jī)構(gòu)16處于非差動狀態(tài)的情況下,發(fā)動機(jī)的速度控制裝置106在有級變速器部分20的變速控制過程中通過利用由于變速器部分20的換檔動作而引起的發(fā)動機(jī)速度的變化控制發(fā)動機(jī)的速度NE,使得在變速器部分20的換檔工作過程中發(fā)動機(jī)的速度NE以改進(jìn)的響應(yīng)而快速變化,而沒有將動力分配機(jī)構(gòu)16從非差動狀態(tài)切換到差動狀態(tài)。
在動力分配機(jī)構(gòu)16處于非差動狀態(tài)情況下,發(fā)動機(jī)速度的控制裝置106在有級變速器部分20的變速控制過程中通過利用第一電動機(jī)M1和/或第二電動機(jī)M2控制發(fā)動機(jī)的速度,同時保持動力分配機(jī)構(gòu)16處于非差動狀態(tài),使得發(fā)動機(jī)的速度NE在有級變速器部分20的換檔動作過程中快速變化,而沒有將動力分配機(jī)構(gòu)16從非差動狀態(tài)切換到差動狀態(tài)。進(jìn)一步,發(fā)動機(jī)的速度NE通過利用電動機(jī)M1、M2加以控制,使得發(fā)動機(jī)的速度NE與在變速器部分20的換檔動作完成時的目標(biāo)發(fā)動機(jī)速度值NE*一致,使得換檔動作的響應(yīng)進(jìn)一步得到提高。
本實(shí)施例進(jìn)一步設(shè)置為使得有級變速器部分20的變速控制方式取決于動力分配機(jī)構(gòu)16在有級變速器部分20的變速控制開始時是否處于差動狀態(tài)或非差動狀態(tài),使得發(fā)動機(jī)速度NE快速的變化,發(fā)動機(jī)的速度對換檔動作的響應(yīng)得到提高。
例如,在動力分配機(jī)構(gòu)16處于差動狀態(tài)的情況下,發(fā)動機(jī)的速度控制裝置104在變速器部分20的換檔工作過程中通過利用動力分配機(jī)構(gòu)16的差動功能控制發(fā)動機(jī)的速度NE,同時允許變速器部分20的同時變速控制,使得發(fā)動機(jī)的速度NE快速變化,而無論變速器部分20的換檔動作的開始時刻,這使得發(fā)動機(jī)速度NE的響應(yīng)的提高,并且由于變速控制與發(fā)動機(jī)速度控制同時執(zhí)行變速器部分20的變速控制快速的完成。
在動力分配機(jī)構(gòu)16處于非差動狀態(tài)的情況下,發(fā)動機(jī)速度控制裝置104在有級變速器部分20的變速控制過程中通過利用由于變速器部分20的換檔動作而引起的發(fā)動機(jī)速度的變化控制發(fā)動機(jī)的速度NE,同時保持動力分配機(jī)構(gòu)16處于非差動狀態(tài),使得在變速器部分20的換檔工作過程中發(fā)動機(jī)的速度NE以改進(jìn)的響應(yīng)而快速的變化,而沒有將動力分配機(jī)構(gòu)16從非差動狀態(tài)切換到差動狀態(tài)。
盡管本發(fā)明的實(shí)施例已經(jīng)通過參考附圖詳細(xì)在上面描述,但可以理解到本發(fā)明可以以其他的方式來體現(xiàn)。
在所示出的實(shí)施例中,動力分配機(jī)構(gòu)16是在差動狀態(tài)和非差動狀態(tài)之前切換的,使得變速機(jī)構(gòu)10、70在無級變速機(jī)構(gòu)10起著電控?zé)o級變速機(jī)構(gòu)的作用的無級變速狀態(tài)與變速機(jī)構(gòu)10起著有級變速器作用的有級變速狀態(tài)之間切換。然而,本發(fā)明的原理可以應(yīng)用到不能夠置于有級變速狀態(tài)的變速機(jī)構(gòu)10、70,即無級變速器部分(差動部)11沒有設(shè)置切換離合器C0和制動器B0,并且可操作以作為電控?zé)o級變速器(電控差動裝置)而起作用的變速機(jī)構(gòu)。在這種情況下,在圖5中示出的切換控制裝置50、高速檔位判定裝置62和差動狀態(tài)判定裝置80不是必須的,在圖11和圖14中的流程圖中來判斷變速機(jī)構(gòu)16的差動狀態(tài)的步驟S2不是必須的,使得步驟S6也不是必須的。本發(fā)明還可以應(yīng)用到無級變速器部分11是公知的無級變速器(CVT)的變速器。
在所示的實(shí)施例中,變速機(jī)構(gòu)10、70通過將無級變速器部分11(動力分配機(jī)構(gòu)16)在變速器部分11作為電控?zé)o級變速器工作的差動狀態(tài)與變速器部分11沒有作為電控?zé)o級變速器工作的非差動狀態(tài)(鎖定狀態(tài))之間切換而在無級變速狀態(tài)與有級變速狀態(tài)之間切換。然而,變速機(jī)構(gòu)10、70可以起著有級變速器的作用,而無級變速器部分11的速比逐級地變化,而不是連續(xù)地變化,同時這種變速器部分11保持著差動狀態(tài)。換言之,無級變速器部分11的差動和非差動狀態(tài)不需要分別對應(yīng)于變速機(jī)構(gòu)10、70的無級和有級變速狀態(tài),無級變速器部分11不必在無級和有級變速狀態(tài)之間切換。本發(fā)明的原理應(yīng)用到可在差動狀態(tài)和非差動狀態(tài)之間切換任何變速機(jī)構(gòu)(其無級變速器部分11或動力分配機(jī)構(gòu)16)。
在前述的實(shí)施例中,執(zhí)行無級變速器部分11的變速控制來防止發(fā)動機(jī)速度NE的變化,即,防止變速機(jī)構(gòu)10的總速比的變化,如在圖12、圖15和圖16中的時間圖所表示。然而,只要執(zhí)行變速控制來減少發(fā)動機(jī)速度NE的逐級變化,并且確保發(fā)動機(jī)速度的連續(xù)變化,就不必執(zhí)行變速器部分11的變速控制來防止發(fā)動機(jī)速度NE的變化。
在前述的實(shí)施例中,差動狀態(tài)判定裝置80(在圖11和圖14的步驟S2)設(shè)置為判斷車況是否處于無級變速區(qū)域,來判斷動力分配機(jī)構(gòu)16是否置于差動狀態(tài)。然而,關(guān)于動力分配機(jī)構(gòu)16是否置于差動狀態(tài)的判斷,可以依靠變速機(jī)構(gòu)10在切換控制裝置30的控制下是否置于有級或無級變速狀態(tài)來進(jìn)行。
在所示的實(shí)施例中的動力分配機(jī)構(gòu)16中,第一行星輪架CA1固定到發(fā)動機(jī)8,第一太陽輪S1固定到第一電動機(jī)M1,而第一太陽輪R1固定到傳動部件18。然而,這種布置不是必需的。發(fā)動機(jī)8、第一電動機(jī)M1和傳動部件18可以固定到選自第一行星齒輪組24的三個元件CA1、S1和R1的任何其他元件。
盡管發(fā)動機(jī)8在所示出的實(shí)施例中直接固定到輸入軸14,但是發(fā)動機(jī)8可以通過諸如齒輪和帶的任何適合的部件可操作地連接到輸入軸14,而不需要與輸入軸14同軸設(shè)置。
在所示出的實(shí)施例中,第一電動機(jī)M1和第二電動機(jī)M2與輸入軸14同軸設(shè)置,并且分別固定到第一太陽輪S1和傳動部件S8。然而,這種布置不是必要的。例如,第一和第二電動機(jī)M1、M2可以通過齒輪或帶分別可操作地連接到第一太陽輪S1和傳動部件18。
盡管在所示出的實(shí)施例中的16設(shè)置有切換離合器C0和切換制動器B0,但是動力分配機(jī)構(gòu)16不必設(shè)置離合器C0和制動器B0。盡管切換離合器C0提供來選擇性地將第一太陽輪S1和第一行星輪架CA1彼此連接,但是切換離合器C0可以提供來選擇性將第一太陽輪S1和第一齒圈R1連接,或者選擇性地將第一行星輪架C1和第一齒圈R1連接。即,切換離合器C0可以設(shè)置為連接第一行星齒輪組24的三個元件中的任何兩個元件。
盡管在所示出的實(shí)施例的傳動機(jī)構(gòu)10、70中,切換離合器C0嚙合來建立空檔N,但是切換離合器C0不必嚙合來建立空檔。
在所示的實(shí)施例中用作切換離合器C0、切換制動器B0等的液壓控制摩擦耦合裝置,可以由諸如磁粉離合器(電磁粉離合器)、電磁離合器和嚙合型犬牙離合器的磁粉型、電磁型或機(jī)械型耦合裝置代替。
在所示出的實(shí)施例中,第二電動機(jī)M2固定到傳動部件18。然而,第二電動機(jī)M2可以固定到輸出軸22和固定到傳遞部20、72的旋轉(zhuǎn)部件。
在所示的實(shí)施例中,有級變速器部分20、72設(shè)置在驅(qū)動輪38與是無級變速器部分11或動力分配機(jī)構(gòu)16的輸出部件的動力傳遞部件18之間的傳動路徑中。然而,變速器部分20、72可以用諸如無級變速器(CVT)(一種自動變速器)、作為手動變速器而公知的一種永久嚙合平行雙軸型變速器,并且通過選檔氣缸和換檔氣缸而自動切換的自動變速器的任何其他類型的動力傳遞裝置來代替。在提供無級變速器(CVT)的情況下,當(dāng)動力分配機(jī)構(gòu)16置于固定速比變速狀態(tài)時,變速機(jī)構(gòu)作為整體置于有級變速狀態(tài)。固定速比變速狀態(tài)被限定為動力主要通過機(jī)械動力傳遞路徑來傳遞,而沒有通過電路來進(jìn)行動力傳遞的狀態(tài)。無級變速器可以設(shè)置為根據(jù)表示預(yù)定速比的存儲數(shù)據(jù),建立多個對應(yīng)于有級變速器的檔位的速比的預(yù)定的固定速比。
盡管在前述實(shí)施例中的變速器部分20、27通過傳動部件18串聯(lián)連接到無級變速器部分11,但變速器部分20、72可以安裝到與輸入軸44平行的中間軸和與中間軸同軸設(shè)置。在這種情況下,無級變速器部分11和變速器部分20、72通過適合的動力傳遞裝置或例如一對傳動齒輪和鏈輪和鏈條的組合的一組兩個動力傳遞裝置來可操作地彼此連接。
在前述實(shí)施例提供作為差動機(jī)構(gòu)的動力分配機(jī)構(gòu)16可以用包括由發(fā)動機(jī)8旋轉(zhuǎn)的小齒輪和分別可操作地連接到第一和第二電動機(jī)M1、M2的一對錐齒輪的差動齒輪裝置代替。
盡管在前述實(shí)施例中的變速裝置90設(shè)置有可操作地選擇多個換檔位置的變速桿92,變速桿92可以用可操作地選擇換檔位的諸如推按鈕或滑動型開關(guān)的切換裝置,或者由車輛操作者所產(chǎn)生的聲音或者車輛操作者的腳操作而不是由手來選擇多個換檔位置的切換裝置來代替。盡管當(dāng)變速桿92置于手動前驅(qū)位置M1時選定換檔范圍中的所需范圍,所需的檔位(即每一個換檔范圍的最高檔位)可以通過操作置于手動前驅(qū)位置M的變速桿92而選定。在這種情況下有級變速器部分20、70換檔到選定的檔位,例如,每次變速桿92從手動前驅(qū)位置M操作到降檔位置“-”或升檔位置“+”,有級變速器部分20、70降檔或升檔到第一到第四檔位中的所需一個檔位。
盡管開關(guān)44是在前述實(shí)施例中的交互轉(zhuǎn)換開關(guān),但交互轉(zhuǎn)換開關(guān)44可以用單推按鈕開關(guān),雙推按鈕開關(guān)(選擇性地按入到所操作的位置)、桿型開關(guān)、滑動型開關(guān)或者可操作地選擇無級變速狀態(tài)(差動狀態(tài))和有級變速狀態(tài)(非差動狀態(tài))中所需狀態(tài)的任何其他類型的開關(guān)或切換裝置。交互開關(guān)44可以沒有空檔。在交互型開關(guān)44沒有空檔的情況下,可以提供附加開關(guān)來使交互型開關(guān)44有效或無效。這種附加的開關(guān)的功能對應(yīng)于交互型開關(guān)44的空檔位置的功能。交互開關(guān)44可以用由車輛操作者產(chǎn)生的聲音或車輛操作者的腳來操作的切換裝置來代替,而不是手來選擇無級變速狀態(tài)(差動狀態(tài))和有級變速狀態(tài)(非差動狀態(tài))中的一個狀態(tài)。
在圖24的流程圖中所示的實(shí)施例中,步驟S1設(shè)置為通過判斷有級變速器部分20應(yīng)該換檔到的一個檔位是否已經(jīng)基于車況并根據(jù)圖6中所示的變速邊界線圖而確定,進(jìn)行關(guān)于是否執(zhí)行有級變速器部分20的變速控制的判斷。在所需的換檔范圍或所需的檔位通過在現(xiàn)有技術(shù)中公知的換檔裝置手動選定的情況下,可以在當(dāng)變速器部分20根據(jù)換檔裝置的手動操作而換檔時進(jìn)行變速器部分20的變速控制執(zhí)行的判斷。因而,本發(fā)明可以應(yīng)用到其中有級變速器部分20響應(yīng)于手動變速操作而換檔的變速機(jī)構(gòu)中。
在圖24所示的流程圖的實(shí)施例中,步驟S16和S17同時執(zhí)行。然而,可以首先執(zhí)行步驟S16,然后執(zhí)行步驟S17也是可行的。
在圖24的流程圖所示出的實(shí)施例中,步驟S15和S12不是必需的,可以根據(jù)本發(fā)明被略去。
可以理解到,本發(fā)明的實(shí)施例僅僅是針對示例性目的而描述,本發(fā)明可以用各種變化和修改來體現(xiàn),該修改和變化是本技術(shù)領(lǐng)域的一般技術(shù)人員可以想到的。
權(quán)利要求
1.一種用于車輛驅(qū)動系統(tǒng)的控制裝置,包括無級變速部和變速部,所述無級變速部包括差動機(jī)構(gòu),所述差動機(jī)構(gòu)具有連接到發(fā)動機(jī)的第一元件、連接到第一電動機(jī)的第二元件和連接到傳動部件的第三元件,并且所述無級變速部包括進(jìn)一步包括設(shè)置在所述傳動部件和車輛驅(qū)動輪之間的傳動路徑中的第二電動機(jī),所述無級變速部起著電控?zé)o級變速器的作用,所述變速部構(gòu)成所述傳動路徑的一部分,所述控制裝置的特征在于包括無級變速控制裝置,在所述變速部的變速控制過程中可工作地,用于與所述變速部的所述變速控制同步地執(zhí)行所述變速部的變速控制,使得由所述無級變速部和所述變速部所限定的速比連續(xù)地變化。
2.一種用于車輛驅(qū)動系統(tǒng)的控制裝置,包括無級變速部和變速部,所述無級變速部設(shè)置在用于將發(fā)動機(jī)輸出傳遞到車輛的驅(qū)動輪的傳動路徑中,并且起著無級變速器的作用,所述變速部構(gòu)成所述傳動路徑的一部分并且連接到所述無級變速部,所述控制裝置的特征在于包括無級變速控制裝置,在所述變速部的變速控制過程中可以工作,用于與所述變速部的所述變速控制同步地執(zhí)行所述無級變速部的變速控制,使得由所述無級變速部和所述變速部限定的速比連續(xù)地變化。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的控制裝置,其中,所述變速部是有級自動變速器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任何一項所述的控制裝置,其中,所述無級變速控制裝置與所述變速部的所述變速控制同步地以與所述變速部的所述速比的變化方向相反的方向可工作地變化所述無級變速部的速比,使得減少由所述無級變速部和所述變速部限定的所述速比的變化量。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任何一項所述的控制裝置,其中,所述無級變速控制裝置在所述變速部的換檔動作的所述變速部的輸入速度變化的慣性階段中可工作地執(zhí)行所述無級變速部的變速控制。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任何一項所述的控制裝置,進(jìn)一步包括用于減少所述變速部的輸入扭矩的扭矩減少控制裝置,所述扭矩減少控制裝置在所述變速部的所述變速控制過程中減少所述輸入扭矩。
7.一種用于車輛驅(qū)動系統(tǒng)的控制裝置,包括無級變速部和有級變速部,所述無級變速部包括所述差動機(jī)構(gòu),所述差動機(jī)構(gòu)具有連接到發(fā)動機(jī)的第一元件、連接到第一電動機(jī)的第二元件和連接到傳動部件的第三元件,并且所述無級變速部包括進(jìn)一步包括設(shè)置在所述傳動部件和車輛驅(qū)動輪之間的傳動路徑中的第二電動機(jī),所述無級變速部起著電控?zé)o級變速器的作用,所述有級變速部構(gòu)成所述傳動路徑的一部分,并且起著有級自動變速器的作用,所述控制裝置的特征在于包括無級變速控制裝置,在所述有級變速部的變速控制過程中可工作地,用于與所述有級變速部的所述變速控制同步地執(zhí)行所述無級變速部的變速控制,使得所述無級變速部的速比以與所述變速部的所述速比的變化方向相反的方向變化。
8.一種用于車輛驅(qū)動系統(tǒng)的控制裝置,包括無級變速部和有級變速部,所述無級變速部設(shè)置在用于將發(fā)動機(jī)輸出傳遞到車輛的驅(qū)動輪傳動路徑中,并且起著無級變速器的作用,所述有級變速部構(gòu)成所述傳動路徑的一部分,起著有級自動變速器的作用并且連接到所述無級變速部,所述控制裝置的特征在于包括無級變速控制裝置,在所述有級變速部的變速控制過程中可以工作,用于與所述有級變速部的所述變速控制同步地執(zhí)行所述無級變速部的變速控制,使得所述無級變速部的速比以與所述有級變速部的所述速比的變化方向相反的方向變化。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述控制裝置,其中,所述無級變速控制裝置在所述有級變速部的換檔動作的所述有級變速部的輸入速度變化的慣性階段中可工作地執(zhí)行所述無級變速部的變速控制。
10.根據(jù)權(quán)利要求7-9中任何一項所述的控制裝置,進(jìn)一步包括用于減少所述變速部的輸入扭矩的扭矩減少控制裝置,所述扭矩減少控制裝置在所述變速部的所述變速控制過程中減少所述輸入扭矩。
11.根據(jù)權(quán)利要求7-10中任何一項所述控制裝置,其中,所述無級變速控制裝置可工作地在與所述有級變速部的所述速比的變化方向相對的方向變化所述無級變速部的所述速比,以減少由所述無級變速部和所述有級變速部限定的所述速比變化量。
12.一種用于車輛驅(qū)動系統(tǒng)的控制裝置,包括無級變速部和有級變速部,所述無級變速部設(shè)置在用于將發(fā)動機(jī)輸出傳遞到車輛的驅(qū)動輪傳動路徑中,并且起著無級變速器的作用,所述有級變速部構(gòu)成所述傳動路徑的一部分,起著有級自動變速器的作用并且連接到所述無級變速部,所述控制裝置的特征在于包括發(fā)動機(jī)速度控制裝置,在所述有級變速部的變速控制中可工作,用于通過控制所述無級變速部的電無級變速動作而控制所述發(fā)動機(jī)的速度。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的控制裝置,其中,所述發(fā)動機(jī)速度控制裝置通過利用所述電動機(jī)控制所述發(fā)動機(jī)的所述速度,使得在所述有級變速部的換檔動作完成時所述發(fā)動機(jī)的所述速度等于目標(biāo)發(fā)動機(jī)速度值。
14.根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的控制裝置,其中,基于加速器踏板的操作量的變化率,所述發(fā)動機(jī)速度控制裝置控制所述發(fā)動機(jī)的所述速度的變化率。
15.根據(jù)權(quán)利要求12-14中任何一項所述的控制裝置,其中,所述差動機(jī)構(gòu)包括差動切換裝置,所述差動切換裝置可操作地將所述無級變速部在所述無級變速部作為電控?zé)o級變速器工作的差動狀態(tài)和所述無級變速部不作為電控?zé)o級變速器工作的非差動狀態(tài)之間切換。
16.一種用于車輛驅(qū)動系統(tǒng)的控制裝置,包括無級變速部和有級變速部,所述無級變速部包括差動機(jī)構(gòu),所述差動機(jī)構(gòu)可操作地將發(fā)動機(jī)的輸出分配到第一電動機(jī)和傳動部件,所述無級變速部包括進(jìn)一步包括設(shè)置在所述傳動部件和車輛驅(qū)動輪之間的傳動路徑中的第二電動機(jī),所述無級變速部起著電控?zé)o級變速器的作用,所述有級變速部構(gòu)成所述傳動路徑的一部分,起著有級自動變速器的作用,所述控制裝置的特征在于包括差動狀態(tài)切換裝置,所述差動切換裝置設(shè)置在所述差動機(jī)構(gòu)中,并且可操作地將所述無級變速部在所述無級變速部作為電控?zé)o級變速器工作的差動狀態(tài)和所述無級變速部不作為電控?zé)o級變速器工作的非差動狀態(tài)之間切換;發(fā)動機(jī)速度控制裝置,在所述有級變速部的變速控制中可工作,用于在所述有級變速部的所述變速控制過程中以兩個發(fā)動機(jī)速度控制方法中的一個方法而控制所述發(fā)動機(jī)的速度,在所述有級變速部的所述變速控制開始時依靠所述動力分配機(jī)構(gòu)是否置于所述差動狀態(tài)或所述非差動狀態(tài)選定所述方法。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的控制裝置,其中,如果在所述有級變速部的所述變速控制開始時所述差動機(jī)構(gòu)被置于所述差動狀態(tài),則所述發(fā)動機(jī)速度控制裝置通過控制所述無級變速部的電無級換檔動作而控制所述發(fā)動機(jī)的所述速度。
18.根據(jù)權(quán)利要求16或17所述的控制裝置,如果在所述有級變速部的所述變速控制開始時所述差動機(jī)構(gòu)被置于所述非差動狀態(tài),則所述發(fā)動機(jī)速度控制裝置通過利用由于有級變速部的換檔動作引起的所述發(fā)動機(jī)的所述速度的變化,控制所述發(fā)動機(jī)的所述速度。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的控制裝置,其中,如果在所述有級變速部的所述變速控制開始時所述差動機(jī)構(gòu)被置于所述非差動狀態(tài),則所述發(fā)動機(jī)速度控制裝置在所述有級變速部的所述變速控制過程中通過利用所述電動機(jī)控制所述發(fā)動機(jī)的所述速度,同時所述差動機(jī)構(gòu)保持在非差動狀態(tài)。
20.一種用于車輛驅(qū)動系統(tǒng)的控制裝置,包括無級變速部和有級變速部,所述無級變速部包括差動機(jī)構(gòu),所述差動機(jī)構(gòu)可操作地將發(fā)動機(jī)的輸出分配到第一電動機(jī)和傳動部件,所述無級變速部包括進(jìn)一步包括設(shè)置在所述傳動部件和車輛驅(qū)動輪之間的傳動路徑中的第二電動機(jī),所述無級變速部起著電控?zé)o級變速器的作用,所述有級變速部構(gòu)成所述傳動路徑的一部分,起著有級自動變速器的作用,所述控制裝置的特征在于包括差動狀態(tài)切換裝置,所述差動切換裝置設(shè)置在所述差動機(jī)構(gòu)中,并且可操作地將所述無級變速部在所述無級變速部作為電控?zé)o級變速器工作的差動狀態(tài)和所述無級變速部不作為電控?zé)o級變速器工作的非差動狀態(tài)之間切換;發(fā)動機(jī)速度控制裝置,在所述有級變速部的變速控制中可工作,用于在所述有級變速部的所述變速控制過程中以兩個發(fā)動機(jī)速度控制方法中的一個方法而控制所述發(fā)動機(jī)的速度,在所述有級變速部的所述變速控制開始時依靠所述動力分配機(jī)構(gòu)是否置于所述差動狀態(tài)或所述非差動狀態(tài)選定所述方法。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的控制裝置,其中,如果在所述有級變速部的所述變速控制開始時所述差動機(jī)構(gòu)被置于所述差動狀態(tài),則所述發(fā)動機(jī)速度控制裝置通過控制所述無級變速部的電無級換檔動作而控制所述發(fā)動機(jī)的所述速度,并且執(zhí)行所述有級變速部的所述變速控制。
22.根據(jù)權(quán)利要求20或21所述的控制裝置,其中,如果在所述有級變速部的所述變速控制開始時所述差動機(jī)構(gòu)被置于所述非差動狀態(tài),則所述發(fā)動機(jī)速度控制裝置執(zhí)行所述有級變速部的所述變速控制,使得所述發(fā)動機(jī)的所述速度通過利用由于有級變速部的換檔動作而引起的所述發(fā)動機(jī)的所述速度的變化而變化,同時所述有級變速部保持在非差動狀態(tài)。
23.根據(jù)權(quán)利要求15-22中任一項所述的控制裝置,其中,所述差動機(jī)構(gòu)具有連接到發(fā)動機(jī)的第一元件、連接到第一電動機(jī)的第二元件和連接到傳動部件的第三元件,其中,所述差動狀態(tài)切換裝置可工作地允許所述第一到第三元件相對于彼此旋轉(zhuǎn),用于建立所述差動狀態(tài),并且允許所述第一到第三元件作為一個單元旋轉(zhuǎn)或保持所述第二元件固定不動,用于建立所述非差動狀態(tài)。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的控制裝置,其中,所述差動狀態(tài)切換裝置包括離合器和/或制動器,所述離合器可操作地將所述第一到第三元件中的任何兩個彼此連接,用于將所述第一到第三元件作為一個單元旋轉(zhuǎn),所述制動器可操作地將所述第二元件固定到用于加工所述第二元件固定不動的固定部件。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種車用驅(qū)動裝置的控制裝置,其中即使如果有級變速器部分(20)的減速傳動比在有級變速器部分(20)的變速控制中逐級變化,由于無級變速器部分(11)的減速傳動比變化,使得減速傳動比的逐級變化通過混合動力控制裝置(52)得到抑制,基于有級變速器部分(11)減速傳動比和有級變速器部分(20)的減速傳動比形成的變速機(jī)構(gòu)(10)的總減速傳動比γT連續(xù)地變化。結(jié)果,通過抑制在有級變速其部(20)的變速控制之前和之后發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速N
文檔編號F16H3/72GK1950628SQ20058001352
公開日2007年4月18日 申請日期2005年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月27日
發(fā)明者田端淳, 多賀豐 申請人:豐田自動車株式會社
網(wǎng)友詢問留言 已有0條留言
  • 還沒有人留言評論。精彩留言會獲得點(diǎn)贊!
1
盐源县| 军事| 昆明市| 慈溪市| 新沂市| 漯河市| 嫩江县| 阿坝| 怀宁县| 阳曲县| 卓尼县| 镇康县| 东乌珠穆沁旗| 晋江市| 湛江市| 衡阳县| 新巴尔虎右旗| 东源县| 屯门区| 金山区| 松原市| 夏邑县| 彩票| 长沙市| 喜德县| 牡丹江市| 阿拉善右旗| 柘城县| 崇州市| 涿州市| 雅安市| 牡丹江市| 台东县| 太原市| 德兴市| 泰兴市| 句容市| 桐乡市| 上饶县| 赤壁市| 灵台县|