專利名稱:用于車輛驅動系統的控制設備的制作方法
技術領域:
本發明涉及一種用于車輛驅動系統的控制設備,該車輛驅動系統具有 結合有差速機構的電動差速部分,該差速機構可工作以執行差速動作;和 配置在差速部分和驅動輪之間的動力傳遞路徑中的變速部分,更具體地, 本發明涉及一種響應于用于執行變速的變速要求控制變速部分的變速動 作。
背景技術:
到目前為止,已知用于車輛驅動系統的控制設備包括具有可工作以 將發動機輸出分配至第一電動機和動力傳遞部件的差速機構的差速部分, 和配置在差速部分和驅動輪之間的動力傳遞路徑中的變速部分,例如變速 部分。差速部分包括與發動機相連接的第一元件,與第一元件和第一電動 機相連接的第二元件,以及與動力傳遞部件相連接的第三元件。利用這種 結構,差速部分在速比連續變化以用作無級變速器的情況下執行差速動作。
同時,專利文獻(日本專利申請No.9-37410)公開了一種與具有無級 變速器的車輛驅動控制設備有關的技術,該車輛驅動控制設備隨著車速的 變化改變無級變速器的速比。這樣允許發動機轉速維持在固定水平,而不 管車速的變化,也即不管無級變速器的輸出轉速變化。另外,目前為止, 已知日本專利No.3526955和日本專利申請No.2002-243031公開了其它技 術。
即使對于用于具有差速部分和變速部分的車輛驅動系統的控制設備, 為了使發動機可在運轉范圍內高效運轉,依照變速部分的變速在差速部分 中開始變速。這樣能夠在變速前后的階段將發動機轉速維持在基本固定的
水平,而不管差速部分的輸出轉速由于變速部分的變速而變化。
在具有上述這種結構的用于車輛驅動系統的控制i殳備工作期間,會遭 遇變速。也即,根據變速部分的輸出轉速與發動機轉速之間的關系,第一 電動機(第二元件)以基于差速部分的第一至第三元件的相對轉速的相互 關系確定的速度;^走轉(轉動),這會導致高旋轉(高速旋轉),同時導致 這些組成部件的耐久性(壽命)下降。除此之外,構成差速機構的小齒輪 的轉速(從另一角度看,例如發動機(第一元件)的轉速與動力傳遞部件 (第三元件)的轉速之間的差值)落進高旋轉范圍,同時導致小齒輪(例 如小齒輪滾針軸承和軸承套等)的耐久性降低。也即,根據用于自動變速 部分的變速要求,即變速部分所要求的速比,很可能第一電動機以高速旋 轉,并且使得小齒輪以高速旋轉。到目前為止,在相關技術中還沒有調查 和研究工作來解決這些組成部件的高旋轉的出現以及進行公眾未知(技術) 的發布。
圖12是代表構成差速部分的各旋轉元件的轉速的已知共線圖。共線圖 示出各旋轉元件的轉速隨著變速部分中執行的換高檔的變化,以及與變速 部分的輸出轉速相關聯的關系。在圖12中,標記"ENG"代表與發動機 相連接的第一旋轉元件(第一元件)的轉速;"Ml"代表與第一電動;feM目 連接的第二旋轉元件(第二元件)的轉速;"M2"代表與動力傳遞部件和 第二電動機相連接的第三旋轉元件(第三元件)的轉速;"OUTPUT"代 表變速部分的輸出轉速。另外,與差速部分相關的各直線代表各旋轉元件 中轉速的關系。實線指示執行換高檔動作之前相對運動關系,虛線指示換 高檔之后相對運動關系。
當如圖12所示,隨著轉速"M2"減小而執行換高檔時,第二元件的 轉速"Ml"升高,以便將第一元件的轉速"ENG,,維持在基本固定的水 平。在所述換高檔期間,如果變速部分的輸出轉速保持較低狀態,同時發 動機轉速保持較高狀態,存在第一元件的轉速逐漸增大的可能性,以便第 一電動機高速轉速。除此之外,這導致發動機轉速與動力傳遞部件(第二 電動機)之間的轉速差相對應增大,從而導致發生構成差速部分的小齒輪
高速旋轉的可能性。
盡管上面已針對變速部分的換高檔操作進行了說明,但不用說即使當 變速部分中實行降低檔操作小齒輪也易于高速旋轉。在這種情況下,第一 電動機的轉速僅處于負相,并且類似地,存在使得第一電動機高速旋轉的 可能性。另外,上面已經針對由車輛驅動系統的控制設備開始的變速進行 了示例性說明,其中,依照變速前后階段變速部分中的變速執行變速控制, 以將發動機轉速保持在基本固定的水平。然而,所說明的特定配置僅是說 明性的,本發明不僅限于這種變速控制。應理解的是,即使當例如發動機 轉速在變速動作前后階段改變也適用本發明。
發明內容
本發明是針對上述情況作出的,并且本發明的目的是提供一種用于車 輛驅動系統的控制設備,該控制設備可工作以恰當地控制變速部分中的變 速,以便在存在用于變速部分的變速要求的情況下抑制差速部分的給定元 件高速旋轉。
為實現上述目的,權利要求l中所限定的本發明的特征是一種用于車
輛驅動系統的控制設備,所述車輛驅動系統具有包括差速機構的差速部 分,所述差速機構具有與發動機相連接的第一元件、與第一電動才M目連接 的第二元件以及與動力傳遞部件相連接的第三元件,所述動力傳遞部件用 于將發動機的輸出分配至第一電動機和動力傳遞部件;和配置在動力傳遞
部件與驅動輪之間的動力傳遞路徑中的變速部分,所述控制設備的特征在 于包括變速部分變速限制裝置,該變速部分變速限制裝置通過考慮差速部
容許范圍,來基于容許范圍限制變速部分的變速。
利用這種結構,變速部分變速限制裝置考慮差速部分的給定元件的轉 速確定變速部分凈皮要求的變速上的速比的容許范圍,作為用于變速部分的 速比,由此限制變速部分中的變速。因此,當存在對變速部分的變速要求 時,能夠避免差速部分的給定元件高速旋轉。這導致抑制例如第一電動機和構成差速部分的小齒輪的高旋轉的結構,從而使得第 一 電動機和小齒輪 的耐久性得到改進。
權利要求2中所限定的根據權利要求1所述的本發明的特征是,變速 部分變速限制裝置通過參照變速部分的輸出轉速關聯值與發動機轉速之間 的關系確定容許范圍,以便防止給定元件的轉速高旋轉。利用這種結構, 變速部分變速限制裝置更恰當地限制變速部分中的變速。
權利要求3中所限定的根據權利要求1或2所述的本發明的特征是, 變速部分變速限制裝置通過參照變速部分的輸出轉速關聯值與發動機轉速 之間的關系確定容許范圍,以便防止給定元件之間的相對轉速高旋轉。利 用這種結構,變速部分變速限制裝置更恰當地限制變速部分中的變速。
權利要求4中所限定的根據權利要求1-3中任一項所述的本發明的特 征是,還包括與動力傳遞部件相連接的第二電動機,其中,變速部分變速 限制裝置確定容許范圍,以便防止與第二電動機相連接的元件和與所連接 的元件保持接合的元件之間的相對轉速高旋轉。利用這種結構,變速部分 變速限制裝置更恰當地限制變速部分中的變速。
權利要求5中所限定的根據權利要求1-4中任一項所述的本發明的特 征是,變速部分變速限制裝置通過抑制變速部分被要求的變速而限制變速 部分的變速。利用這種結構,在接收對變速部分的變速要求后,能夠恰當 地避免差速部分的給定元件高旋轉。
權利要求6中所限定的根據權利要求1-4中任一項所述的本發明的特 征是,變速部分變速限制裝置通過延遲變速部分被要求的變速而限制變速 部分的變速。利用這種結構,在接收對變速部分的變速要求后,能夠恰當 地避免差速部分的給定元件高旋轉。
權利要求7中所限定的根據權利要求1-4中任一項所述的本發明的特 征是,變速部分變速限制裝置通過實行與變速部分被要求的變速不同的變 速而限制變速部分的變速。利用這種結構,在接收對變速部分的變速要求 后,能夠恰當地避免差速部分的給定元件高旋轉。
權利要求8中所限定的根據權利要求1-4中任一項所述的本發明的特
征是,變速部分變速限制裝置通過強制實行基于變速部分的當前狀態的變 速而限制變速部分的變速。利用這種結構,在接收對變速部分的變速要求 后,能夠恰當地避免差速部分的給定元件高旋轉。
權利要求9中所限定的根據權利要求1-8中任一項所述的本發明的特 征是,變速部分變速限制裝置基于變速部分的輸出轉速關聯值和實際發動 機轉速確定,也即判斷容許范圍。利用這種結構,執行操作以恰當地判定 是否可將上下限速比選擇作為變速部分的速比,即齒數比。
權利要求10中所限定的根據權利要求1-8中任一項所述的本發明的特 征是,變速部分變速限制裝置基于變速部分的輸出轉速關聯值和目標發動 機轉速確定,也即判斷容許范圍。利用這種結構,執行操作以恰當地判定 是否可將上下限速比選擇作為變速部分的速比。
權利要求11中所限定的根據權利要求1-10中任一項所述的本發明的 特征是,當變速部分沒有變速受到變速部分變速限制裝置限制時,基于變 速部分的輸出轉速關聯值與駕駛員要求確定變速部分的通常變速。利用這 種結構,如果變速部分沒有變速受到限制,確定對變速部分的適當變速要 求。
權利要求12中所限定的根據權利要求1-11中任一項所述的本發明的 特征是,在第一電動機的運轉狀態受控時,差速部分用作無級變速器。利 用這種結構,能夠由差速部分和變速部分構成無級變速器,從而能夠平滑 地改變驅動轉矩。另外,在速比被連續改變時,差速部分用作電控無級變 速器,而在速比被分級式(分段式,階梯式)改變時,差速部分又用作有 級變速器。
更優選地,差速機構包括行星齒輪組,該行星齒輪組包括與發動機相 連接的笫 一元件、與第 一電動機相連接的第二元件以及與動力傳遞部件相 連接的第三元件。第一元件包括行星齒輪組的行星架;第二元件包括行星 齒輪組的太陽齒輪;第三元件包括行星齒輪組的齒圈。利用這種結構,差 速機構具有最小化的軸向方向。另外,差速機構能夠僅以單行星齒輪組構 成。
更優選地,行星齒輪組包括單小齒輪型行星齒輪組。利用這種結構, 差速機構具有最小化的軸向方向。另外,差速機構能夠僅以單小齒輪型行 星齒輪組構成。
更優選地,車輛驅動系統基于變速部分的速比(齒數比)和差速部分
的速比建立總速比。利用這種結構,利用變速部分的速比能夠在寬范圍內 獲得車輛驅動力。
更優選地,變速部分包括自動變速器。利用這種結構,無級變速器例 如由差速部分構成,該差速部分可用作電控無級變速器和有級變速器,從 而能夠平滑地改變驅動轉矩。在差速部分受控以將速比保持在基本固定的 水平的情形下,差速部分和有級變速器提供了與有級變速器相當的狀態。 這能夠使得車輛驅動系統逐步改變總速比,由此獲得即時的驅動轉矩。
更優選地,在此使用的術語"變速部分的輸出轉速關聯值,,指與處于
速比為l: 1的變速部分的輸出轉速相對應的關聯值(等同值)。當然,變 速部分的輸出轉速涉及輸出轉速關聯值,而輸出轉速關聯值還涉及例如車 軸的轉速、傳動軸的轉速、差速齒輪裝置的輸出轉速,以及代表車輛的速 度的車速,等等。
更優選地,變速部分通過以下方式執行對所要求的變速的控制(1) 抑制所要求的變速;(2)延遲所要求的變速;(3)執行不同的變速;以 及(4)強制執行基于當前檔位的變速。
圖1是示出用在混合動力車輛中的根據本發明一個實施例的車輛驅動 系統的結構的概略圖2是示出用在圖1所示車輛驅動系統中的液壓操MM合裝置的 組合操作的功能框圖3是示出圖1所示車輛驅動系統中建立各檔位的旋轉元件的相對轉 速的共線圖4是示出圖1所示車輛驅動系統中設置的電子控制單元及相關輸入 和輸出信號的視圖5是示出與線性電磁閥相關聯的液壓控制單元(液壓控制回路)的
主要部分的回路框圖,該液壓控制單元設置來控制離合器C和制動器B的
各液壓致動器的操作;
圖6是示出包括變速桿并且可工作以選擇多個變速位置之一的手動操
作變速裝置的 一個示例的視圖7是表示圖4的電子控制單元的主要控制功能的功能框圖8是一視圖,示出用于執行驅動系統的變速控制的變速映射圖的一
個示例,以及驅動力源映射圖的一個示例,驅動力源映射圖限定有用于發
動機驅動模式與電動機驅動模式之間的驅動力源切換控制的邊界線,這些
映射圖彼此相關;
圖9是示出燃料消耗映射圖的一個示例的視圖,圖中虛線表示發動機 的最優化(最高)燃料經濟性曲線;
圖IO是示出上下限檔位映射圖的一個示例的視圖,該上下限檔位映射 圖用于確定上下限檔位是否可選擇作為自動變速部分的檔位;
圖11是示出圖4所示電子控制單元要執行的控制操作的基本例程,即 要在存在對自動變速部分的變速要求的情形下執行的控制操作的基本例 程,自動變速部分的變速被恰當地控制以避免差速部分的給定元件以高速 旋轉;以及
圖12是已知的共線圖,示出構成差速部分的各旋轉元件的轉速,在共 線圖上繪出了與變速部分的輸出轉速相關聯的關系,以及差速部分的各旋 轉元件的轉速變化的一個示例。
具體實施例方式
下面參照附圖詳細說明根據本發明的各實施例。
<實施例>
圖l是概略圖,用于示出變速機構,即構成應用本發明的混合動力車 輛的驅動系統的一部分的變速機構10。如圖1所示,變速機構10包括安裝在車身上作為非旋轉部件的變速器殼12 (下文中稱為"殼體12")、配 置在殼體12內部作為輸入旋轉部件的輸入軸14、直接或經由脈動吸收緩 沖器(振動緩沖裝置)(未示出)與輸入軸14同軸連接并用作無級變速部 分的差速部分ll、經由動力傳遞部件18(動力傳遞軸)串聯連接在差速部 分11與驅動輪34 (見圖7)之間的動力傳遞路徑中自動變速部分20,以 及與自動變速部分20相連接并用作輸出旋轉部件的輸出軸22。
變速機構10適合應用于FR (前置發動機后輪驅動)型車輛,并沿車 輛前后方向安裝在車輛上。變速機構10配置在發動機8與一對驅動輪34 之間。發動機8包括內燃機,例如汽油級或柴油機等,并用作驅動力源。 發動機8直接與輸入軸12串聯,或者經由脈動吸收緩沖器(振動緩沖裝置) (未示出)間接與輸入軸12連接。這允許車輛驅動力被順序經由差速齒輪 裝置32 (最終減速齒輪)(見圖7 )和一對驅動車軸從發動機8傳遞到一 對驅動輪34。
利用所示出實施例的變速機構10,發動機8和差速部分11彼此直接 相連。在此使用的表述"彼此直接相連,,指這樣一種結構,其中,在不存 在流體操縱動力傳遞裝置例如變矩器或液力偶合器等的情況下相關組成部 件之間建立的直接連接,并且包括例如脈沖吸收緩沖器的連接也包括在這 種直接連接中。應注意,在圖1中省略了相對于其軸線對稱構造的變速機 構10的下半部分。關于這一點,下文中說明的本發明的其它實施例與此相 同。
差速部分ll包括第一電動機M1;以用于機械地分配施加給輸入軸14 的發動機8輸出的機械機構構成的動力分配機構16,該動力分配機構16 用作差速機構,經由此差速機構,發動機輸出被分配至第一電動機M1和 動力傳遞部件18;以及第二電動機M2,第二電動機M2可操作地連接至 動力傳遞部件18以與之一體旋轉。在所示實施例中,第一和第二電動機 Ml和M2都是具有發電功能的所謂電機/發電機(電動發電機)。第一電 動機Ml至少具有作為產生反作用力的電力發電機的功能。第二電動機 M2至少具有作為電機(電動機)的功能,該電機用作輸出車輛驅動力的行駛驅動力源。
動力分配機構16包括作為主要組成的單小齒輪型第一行星齒輪組24, 齒數比pl例如約為0.418。第一行星齒輪組24具有由第一太陽齒輪S1、 第一行星齒輪P1、支承第一行星齒輪P1使得第一行星齒輪P1可繞其軸線 和繞第一太陽齒輪Sl的軸線旋轉的第一行星架CA1,以及經由第一行星 齒輪Pl與第一太陽齒輪Sl嚙合的第一齒圏Rl構成的旋轉元件。如果用 ZS1和ZR1分別代表第一太陽齒輪Sl和第一齒圈Rl的齒數,則上面的 齒數比p 1由ZS1/ZR1代表。
利用動力分配機構16,第一行星架CA1與輸入軸14,也即發動機8 相連接;第一太陽齒輪S1與第一電動機M1相連接;第一齒圏R1與動力 傳遞部件18相連接。利用這種結構的動力分配機構16,第一行星齒輪組 24的四個元件,即第一太陽齒輪S1、第一行星齒輪P1、第一行星架CA1 以及第一齒圈Rl布置成相對于彼此旋轉,用以發動差速動作,也即,這 些元件處于發動差速動作的差速狀態下。這允許發動機輸出被分配至第一 電動機M1和動力傳遞部件18。然后,所分配的發動機輸出的一部分驅動 第一電動機M1以產生電能,該電能被存儲和用于可旋轉地驅動第二電動 機M2。
因而,差速部分ll (動力分配機構16)用作電動差速裝置,使得例如 差速部分11處于所謂的無級變速狀態(電力地建立的CVT狀態),以連 續地改變動力傳遞部件18的旋轉,而不管在給定轉速下運轉的發動機8。 也即,差速部分11用作電控無級變速器,提供可從最小值Y0min向最大 值y 0max連續變化的速比y 0 (輸入軸14的轉速Nm/動力傳遞部件18的 轉速Nw)。
自動變速部分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以及單小齒輪型第四行星齒輪組30。自動變速部分20是 可用作有級變速器的行星齒輪型多級變速器。第二行星齒輪組26具有第 二太陽齒輪S2;第二行星齒輪P2;支承第二行星齒輪P2使得第二行星齒 輪P2可繞其軸線和繞第二太陽齒輪S2的軸線旋轉的第二行星架CA2;以
及經由第二行星齒輪P2與第二太陽齒輪S2嚙合的第二齒圏R2。例如, 第二行星齒輪組26具有約為"0.562"的給定齒數比p2。第三行星齒輪組 28具有第三太陽齒輪S3;第三行星齒輪P3;支承第三行星齒輪P3使得 第三行星齒輪P3可繞其軸線和繞第三太陽齒輪S3的軸線旋轉的第三行星 架CA3;以及經由第三行星齒輪P3與第三太陽齒輪S3嚙合的第三齒圏 R3。例如,第三行星齒輪組28具有約為"0.425"的給定齒數比p3。
第四行星齒輪組30具有第四太陽齒輪S4;第四行星齒輪P4;支承 第四行星齒輪P4使得第四行星齒輪P4可繞其軸線和繞笫四太陽齒輪S4 的軸線旋轉的第四行星架CA4;以及經由第四行星齒輪P4與第四太陽齒 輪S4嚙合的第四齒圏R4。例如,第四行星齒輪組30具有約為"0.421" 的給定齒數比p4。在第二太陽齒輪S2、第二齒圏R2、第三太陽齒輪S3、 第三齒圏R3、第四太陽齒輪S4以及第四齒圈R4的齒輪齒數分別用ZS2、 ZR2 、 ZS3 、 ZR3 、 ZS4、 ZR4代表時,齒數比p 2、 p 3和p 4分別用ZS2/ZR2、 ZS3/ZR3和ZS4/ZR4表示。
在自動變速部分20中,第二和第三太陽齒輪S2和S3彼此一體連接, 經由第二離合器C2選擇性地連接至動力傳遞部件18,并經由第一制動器 Bl選擇性地連接至殼體12。第二行星架CA2經由第二制動器B2選擇性 地連接至殼體12,第四齒圏R4經由第三制動器B3選擇性地連接至殼體 12。第二齒圈R2、第三行星架CA3和第四行星架CA4彼此一體連接,并 連接至輸出軸22。第三齒圈R3和第四太陽齒輪S4彼此一體連接,并經由 第一離合器Cl選擇性地連接至動力傳遞部件18。
因而,自動變速部分20和差速部分11 (動力傳遞部件18)經由第一 離合器Cl或第二離合器C2選擇性地彼此連接,第一離合器Cl或第二離 合器C2被提供用來在自動變速部分20中建立各檔位(變速檔位)。換句 話說,第一和第二離合器C1、 C2用作接合裝置,即,可用于將動力傳遞 部件18與自動變速部分20之間的動力傳遞路徑即差速部分11 (動力傳遞 部件18)與驅動輪34之間的動力傳遞路徑選擇性地置于動力傳遞狀態和 動力切斷狀態之一,在動力傳遞狀態中,車輛驅動力經由動力傳遞路徑傳遞,在動力切斷狀態中,車輛驅動力不能經由動力傳遞路徑傳遞。換句話
說,在第一和第二離合器C1和C2中至少一個接合時,動力傳遞路徑處于 動力傳遞狀態。相反,在第一和第二離合器C1和C2兩者都未接合時,動 力傳遞路徑處于動力切斷狀態。
此外,利用自動變速部分20,使分離側接合裝置分開同時使接合側接 合裝置接合允許執行所謂的"離合器對離合器,,變速動作,用以選擇性地 建立各檔位。這允許實現各個檔位的等比變化的速比y (動力傳遞部件18 的轉速N^/輸出軸22的轉速Nout)。如圖2中的接合操作表所示,接合 第一離合器C1和第三制動器B3建立具有例如約"3.357"的速比y1的一 檔。
通過接合第一離合器Cl和第二制動器B2建立具有小于速比Yl的、 例如約"2.180"的速比y2的二檔。通過接合第一離合器C1和第一制動器 Bl建立具有小于速比y2的、例如約"1.424"的速比的三檔。通過接 合第 一 離合器Cl和第二離合器C2建立具有小于速比的、例如約"1.000" 的速比-的四檔。通過接合第二離合器C2和第三制動器B3建立具有在 一檔和二檔的速比Yl和Y2之間的、例如約"3.209"的速比yR的倒檔(倒 退驅動變速位置)。另外,通過脫開即分離或釋放第一離合器C1、第二離 合器C2、第一制動器B1、第二制動器B2和第三制動器B3允許建立空檔 N。
第一離合器C1、第二離合器C2、第一制動器B1、第二制動器B2和 第三制動器B3 (下文中統稱為離合器C和制動器B,除非另有規定)是現 有車輛自動變速器中使用的液壓操a^擦接合裝置。各摩擦接合裝置可以 包括具有多個適于由液壓致動器彼此壓緊的相互堆疊摩擦盤的濕式多盤離 合器,或者具有轉鼓的帶式制動器,轉鼓具有外周表面, 一條帶或兩條帶 纏繞在外周表面上并且端部適于由液壓致動器張緊。因而,摩擦接合裝置 用于選擇性地提供設置有各離合器或制動器的兩個組成部件之間的驅動連 接。
在這種構造的變速機構10中,用作無級變速器的差速部分ll和自動
變速部分20構成無級變速器。此外,在差速部分11受控以便提供保持在 固定水平的速比時,差速部分11和自動變速部分20能夠提供與有級變速 器相同的狀態。
更具體地,差速部分ll用作無級變速器,與差速部分ll串聯連接的 自動變速部分20用作有級變速器。因而,輸入到置于至少一個檔位M下 的自動變速部分20的轉速(以下稱為"自動變速部分20的輸入轉速") 即動力傳遞部件18的轉速(以下稱為"傳遞部件轉速1\18")連續改變, 由此能夠使檔位M具有可連續變化的速度范圍。所以,變速機構10的總 速比yT (輸入軸14的轉速nw輸出軸22的轉速nout)處于可連續變化 的范圍。于是,在變速機構10中建立無級變速器。變速機構10的總速比 yT是基于差速部分ll的速比丫0和自動變速部分20的速比y確定的整個 自動變速部分20的總速比yT。
例如,對于圖2的接合操作表所示自動變速部分20的一至四檔和倒檔 中每個下,傳遞部件轉速n,8連續變化,同時,各檔位獲得可連續變化的 速度范圍。結果,在相鄰檔位之間存在可連續變化的速比,由此整個變速
機構io的總速比yr處于可連續變化的范圍。
此外,差速部分11的速比受控以便處于固定水平并且離合器c和 制動器B選擇性地接合,由此選擇性地建立一至四檔或倒檔(倒退驅動變 速位置)中任一個。這樣允許實現每個檔位下整個變速機構10的基本等比
變化的總速比yr。于是,能夠在與有級變速器相同的狀態下建立變速機構
例如,如果差速部分ll的速比yo受控而固定為't,,如圖2的接合 操作表所示,變速機構10提供自動變速部分20的一至四檔和倒檔中的每
個下的總速比yr。此外,如果自動變速部分20在四檔下受控以便將差速
部分ll的速比yo固定為小于't,的值例如約"0.7",自動變速部分20 的總速比yt比四檔的值小,例如約"0.7"。
圖3是用于包括差速部分11和自動變速部分20的變速機構10的共線 圖,其中直線表示處于各檔位的不同接合狀態的各旋轉元件的轉速之間的相對運動關系。圖3的共線圖是二維坐標系統,橫軸表示行星齒輪組24、 26、 28、 30的齒數比p,而縱軸表示各旋轉元件的相對轉速。水平線XI 表示0的轉速;水平線X2表示1.0的轉速,即連接至輸入軸14的發動機 8的轉速NE;水平線XG表示動力傳遞部件18的轉速。
從左開始的三條豎直線Yl、 Y2和Y3與構成差速部分11的動力分配 機構16的三個元件相關聯,分別表示與第二旋轉元件(第二元件)RE2 相對應的第一太陽齒輪S1、與第一旋轉元件(第一元件)RE1相對應的第 一行星架CA1以及與第三旋轉元件(第三元件)RE3相對應的第一齒圈 Rl的相對轉速。基于第一行星齒輪組24的齒數比pl確定相鄰豎直線之間 的間距。
此外,從左開始的用于自動變速部分20的五條豎直線Y4、 Y5、 Y6、 Y7和Y8分別表示與第四旋轉元件(第四元件)RE4相對應的彼此連接 的第二太陽齒輪S2和第三太陽齒輪S3;與第五旋轉元件(第五元件)RE5 相對應的第二行星架CA2;與第六旋轉元件(第六元件)RE6相對應的第 四齒圏R4;與第七旋轉元件(第七元件)RE7相對應的彼此連接的第二 齒圏R2、第三行星架CA3和第四行星架CA4;以及與第八旋轉元件(第 八元件)RE8相對應的彼此連接的第三齒圏R3與第四太陽齒輪S4之間的 相對轉速。相鄰豎直線之間的間距基于第二、第三和第四行星齒輪組26、 28、 30的齒數比p2、 p3和p4確定。
在共線圖上的豎直線之間的關系中,如果太陽齒輪和^f亍星架之間的間 隔設定為對應于'T'的間距,則行星架和齒圏之間的間隔設定為與行星齒 輪組的齒數比p相對應的間距。就是說,對于差速部分ll,豎直線Y1和 Y2之間的間隔設定為對應于"1"的間距,而豎直線Y2和Y3之間的間隔 設定為對應于齒數比pl的間距。此外,對于自動變速部分20,第二、第 三和第四行星齒輪組26、 28、 30中每一個的太陽齒輪和行星架之間的間隔 設定為對應于'T,的間距,為此,行星架和齒圏之間的間隔設定為對應于 齒數比pl的間距。
參照圖3的共線圖,變速機構10的動力分配機構16 (差速部分11)
布置成第一行星齒輪組24的第一旋轉元件RE1 (第一行星架CA1)連接 到輸入軸14即發動機8,第二旋轉元件RE2連接到第一電動機M1。第三 旋轉元件RE3 (第一齒圏Rl)連接到動力傳遞部件18和第二電動機M2。 于是,輸入軸14的旋轉運動經由動力傳遞部件18傳遞(輸入)到自動變 速部分20。用經過線Y2和X2之間交點的傾斜直線L0表示第一太陽齒輪 Sl和第一齒圏Rl轉速之間的關系。
現在,就以下情況進行說明,其中,例如,差速部分ll置于差速狀態 下,此時第一旋轉元件RE1至第三旋轉元件RE3能夠相對于彼此旋轉, 并且由直線L0和豎直線Y3之間交點表示的第一齒圏Rl的轉速受到車速 V的限制并且保持基本恒定水平。在此情況下,當發動機轉速NE受到控制 同時由直線L0和豎直線Y2之間交點表示的第一行星架CA1的轉速被升 高或降低,由直線LO和豎直線Y1之間交點表示的第一太陽齒輪S1的轉 速即第一電動機M1的轉速被升高或降低。
當通過控制第一電動機Ml的轉速以便使得差速部分11的速比為 "1",同時第一太陽齒輪Sl以與發動機轉速NE相等的轉速旋轉時,直 線L0與水平線X2對準。在此情況下,第一齒圏Rl,即動力傳遞部件18 以與發動機轉速NE相等的轉速旋轉。相反,如果第一電動機M1的轉速受 到控制以便使得差速部分11的速比Y0固定為小于1的值例如約為"0.7", 同時第一太陽齒輪Sl的轉速為零,動力傳遞部件18以高于發動機轉速NE 的增大的傳遞部件轉速N^旋轉。
在自動變速部分20中,第四旋轉元件RE4通過第二離合器C2選擇 性地連接至動力傳遞部件18,并且通過第一制動器Bl選擇性地連接到殼 體12,第五旋轉元件RE5通過第二制動器B2選擇性地連接到殼體12。第 六旋轉元件RE6通過第三制動器B3選擇性地連接到殼體12,第七旋轉元 件RE7連接到輸出軸22,第八旋轉元件RE8通過第一離合器Cl選擇性 地連接至動力傳遞部件18。
接著,對以下情況進行說明,其中,對于自動變速部分20,差速部分 11置于這樣一種狀態下,其中直線L0對準水平線X2,使得差速部分11
將車輛驅動力以等于發動機轉速NE的速度傳遞到第八旋轉元件RE8,基 于此,第一離合器C1和第三制動器B3如圖3所示接合。在這種情況下, 一檔下輸出軸22的轉速由傾斜直線Ll與代表連接到輸出軸22的第七旋 轉元件RE7的轉速的豎直線Y7之間的交點表示,如圖3所示,其中直線 Ll經過代表第/V旋轉元件RE8的轉速的豎直線Y8和水平線X2之間的交 點以及代表第六旋轉元件RE6的轉速的豎直線Y6和水平線XI之間的交 點。
類似地,二檔下輸出軸22的轉速由在第一離合器Cl和第二制動器 B2接合時確定的傾斜直線L2和代表連接到輸出軸22的第七旋轉元件RE7 的轉速的豎直線Y7之間的交點表示。三檔下輸出軸22的轉速由在第 一 離 合器Cl和第一制動器Bl接合時確定的傾斜直線L3和代表連接到輸出軸 22的第七旋轉元件RE7的轉速的豎直線Y7之間的交點表示。四檔下輸出 軸22的轉速由在第一離合器Cl和第二離合器C2接合時確定的水平直線 L4和代表連接到輸出軸22的第七旋轉元件RE7的轉速的豎直線Y7之間 的交點表示。
圖4示出電子控制單元80,電子控制單元80可工作以控制本發明的 變速機構10,用以響應各輸入信號產生各輸出信號。電子控制單元80包 括結合有CPU、 ROM、 RAM和輸入/輸出接口的所謂微型計算機,并且 電子控制單元80配置成通過利用RAM的臨時數據存儲功能根據存儲在 ROM中的程序來處理信號,實現與發動機8以及第一和第二電動機Ml 和M2相關的混合動力驅動控制,以及包括用于自動變速部分20的變速控 制的驅動控制。
如圖4所示,電子控制單元80與各種傳感器和開關相連,并接收各種 信號表示發動機冷卻劑溫度TEMPw的信號;表示變速桿52 (參照圖7) 所在變速位置Psh的信號;表示在位置"M,,下工作的次數的信號;表示 作為發動機8的轉速的發動機轉速NE的信號;表示齒輪系預定值(驅動位 置組選擇開關)的信號;提供M模式(手動變速行駛模式)的指令的信號; 表示空調運轉狀態的信號;表示輸出軸22的轉速NouT (輸出軸轉速)的信號;束示自動變速部分20中工作油的溫度T(hl的信號。
電子控制單元30還接收表示駐車制動器操作的信號;表示腳踏制動 器操作的信號;表示催化劑溫度的信號;表示代表取決于駕駛員的輸出要 求值的加速踏板操作量的加速器開度Acc的信號;表示凸輪角度的信號; 表示雪地模式設定的信號;表示車輛縱向加速度G的信號;表示自動巡航 驅動模式的信號;表示車輛的重量(車重)的信號;表示每個車輪的輪速 的信號;表示第一電動機M1的轉速N脆(下文稱作"第一電動機轉速Nm,,) 的信號;表示第二電動機M2的特速Nm2(下文稱作"第二電動機轉速nm2") 的信號;表示存儲在蓄電裝置60 (參照圖7)中的充電狀態SOC的信號。 電子控制單元80產生各種信號,包括提供給發動機輸出控制裝置 58(參照圖7)用以控制發動機輸出的控制信號,即提供給節氣門致動器 64用以控制配置在發動機8的進氣岐管60中的電子節氣門62的節氣門開 度eTH的驅動信號;提供給燃料噴射裝置66用以控制噴射進發動機8的進 氣岐管60或氣缸中的燃料量的燃料供應量信號;提供給點火裝置68用以 控制發動機8的點火正時的點火信號;調節發動機8的增壓器壓力的增壓 器壓力調節信號;致動電動空調的電動空調驅動信號;提供用于操作第一 和第二電動機M1和M2的指令的指令信號;用于致動變速范圍指示器的 變速位置(操作位置)顯示信號;用于顯示齒數比的齒數比顯示信號。
電子控制單元還產生用于顯示雪地模式的存在的雪地模式顯示信號; 用于操縱防止車輪在制動時打滑的ABS致動器的ABS致動信號;用于顯 示M模式的選擇的M模式顯示信號;用于致動電磁閥(線性電磁閥)的 閥指令信號,電磁閥(線性電磁閥)結合在液壓控制單元(液壓控制回路) 70 (參照圖5和圖7)中,液壓控制單元70用以控制差速部分11和自動 變速部分20的液壓摩擦接合裝置的液壓致動器;用于調節結合在液壓控制 單元70中的調節閥(壓力調節閥)的信號,以調節管路壓力PL;用于致 動用作液壓原始壓力源的電動液壓泵的驅動指令信號,以調節管路壓力PL;用于驅動電動加熱器的信號;以及提供給巡航控制計算機的信號。
圖5是與液壓控制單元70的線性電磁閥SL1 - SL5相關的回路圖,線
性電》茲閥SL1 — SL5控制離合器Cl、 C2和制動器Bl — B3的液壓致動器 (液壓缸)AC1、 AC2、 AB1、 AB2和AB3的操作。
如圖5所示,液壓致動器AC1、 AC2、 AB1、 AB2和AB3與各線性電 磁閥SL1 - SL5相連,線性電磁閥SL1 - SL5相應于從電子控制單元80傳 送的控制指令而受控。這樣將管路壓力PL調節成要直接提供給各液壓致 動器AC1、 AC2、 AB1、 AB2和AB3的各離合器接合壓力PC1、 PC2、 PB1、 PB2和PB3。管路壓力PL代表由電動操作液壓油泵(未示出)或發動機 30所驅動的機械油泵產生的原始液壓,此原始液壓由卸壓式壓力調節閥基 于包括加速器開度Acc或節氣門開度eTH的發動機8負荷調節。
線性電》茲閥SL1 - SL5基本上具有相同的構造,并且被利用電子控制 單元80獨立地激勵/去激勵。這樣允許液壓致動器AC1、 AC2、 AB1、 AB2 和AB3獨立地和可控地調節液壓。由此控制離合器接合壓力PC1、 PC2、 PB1、 PB2和PB3。在自動變速部分20中,預定接合裝置以例如圖2所示 的接合操作指示表上指示的模式接合,由此建立各檔位。另外,在自動變 速部分20的變速控制中,執行所謂的"離合器至離合器"變速,以同時控 制與變速操作相關的離合器C和制動器B的接合或脫開。
圖6是示出手動操作變速裝置50的示例的^見圖,手動操作變速裝置 50用作可進行手動操作以在多個變速位置PsH切換的切換裝置。變速裝置 50安裝在例如駕駛員座椅的一側,并且包括變速桿52,該變速桿被操縱以 在多個變速位置PSH中選擇一個變速位置。
變速桿52具有駐車位置"P(駐車)",在駐車位置下,變速機構 10即自動變速部分20中的動力傳遞路徑中斷而處于空檔狀態,同時自動 變速部分20的輸出軸22 ,皮鎖止;用于倒退驅動^f莫式的倒退驅動位置"R (倒檔)";用于使變速機構10的動力傳遞路徑中斷而處于空檔狀態的空 檔位置"N (空檔)";自動前進驅動行駛位置"D (驅動)";和手動變 速前進驅動行駛位置"M (手動)"。在自動前進驅動行駛位置"D,,中, 建立自動變速模式,用以在由各檔位產生的變速機構10的可變速總速比YT 的變化范圍內執行自動變速控制,各檔位的自動變速控制在差速部分11
的連續變化速比寬度和自動變速部分20的一檔至四檔的范圍內執行。手動 變速前進驅動行駛位置"M,,被手動切換,以建立用于設定所謂的變速范 圍的手動變速前進驅動模式(手動模式),該變速范圍用以限制自動變速 控制下的自動變速部分20操作期間高速范圍上的變速檔位。
隨著變速桿52被切換到各變速位置Psh,電動地切換液壓控制單元70, 由此獲得倒退驅動"R"檔位,空檔"N,,以及前進驅動檔位"D,,中的各 檔位等。
在位置"P,,至"M"表示的變速位置Psh中,位置"P"和"N"是 不使車輛行駛時選擇的非行駛位置。也即,位置"P"和"N"是在選擇第 一離合器Cl和第二離合器C2使動力傳遞路徑被切換到動力中斷狀態時選 擇的非驅動位置,所述動力中斷狀態類似于這樣的狀態,其中,例如如圖 2中的接合操作指示表所示,第一離合器Cl和第二離合器C2兩者被脫開 以中斷自動變速部分20內的動力傳遞路徑,以便使車輛不能行駛。
位置"R" 、 "D,,和"M"表示在使車輛行駛時選擇的行駛位置。也 即,這些位置是在選擇第一離合器Cl和/或第二離合器C2使動力傳遞路 徑被切換到動力傳遞狀態時選擇的驅動位置,所述動力傳遞狀態類似于這 樣的狀態,其中,例如如圖2中的接合操作指示表所示,第一離合器Cl 和第二離合器C2中的至少一個被接合以建立自動變速部分20內的動力傳 遞路徑,以便使車輛能夠行駛。
更具體而言,隨著變速桿52從位置"P"或"N,,手動切換到位置"R" 時,第二離合器C2 4皮接合,以使自動變速部分20的動力傳遞路徑從動力 中斷狀態切換到動力傳遞狀態。隨著變速桿52從位置"N"手動切換到位 置"D,,時,至少第一離合器C1被接合,以使自動變速部分20的動力傳 遞路徑從動力中斷狀態切換到動力傳遞狀態。此外,隨著變速桿52從位置 "R"手動切換到位置"P"或"N,,時,第二離合器C2被脫開,以使自 動變速部分20中的動力傳遞路徑從動力傳遞狀態切換到動力中斷狀態。隨 著變速桿52從位置"D"手動切換到位置"N"時,第一離合器Cl或第 二離合器C2被脫開,以使自動變速部分20的動力傳遞路徑從動力傳遞狀
態切換到動力中斷狀態。
圖7是示出要由電子控制單元80執行的主要控制功能的功能框圖。有 級變速控制裝置82基于輸出軸轉速關聯值和駕駛員的要求確定對自動變 速部分20的變速要求,以使得自動變速部分執行自動變速控制,以便響應 于變速要求獲得要求變速位置(要求檔位)。例如,有級變速控制裝置82 基于由實際車速V和加速器開度Acc表示的車輛狀況,通過參照如圖8所 示使用車速V和加速器開度Acc作為參數并包括升檔線(實線)和降檔線 (點劃線)的預先存儲的關系(變速線和變速映射圖),判定自動變速部 分是否執行自動變速控制,即確定要切換的檔位,用以使得自動變速部分 執行自動變速控制。在此,盡管駕駛員的要求由加速器開度Acc表示,但 代替加速器開度Acc,還可以用自動變速部分20的要求輸出轉矩Tout或 節氣門開度0TH等表示駕駛員的要求。
此時,有級變速控制裝置82輸出指令到液壓控制單元70,用于使自 動變速部分20的變速所涉及的液壓操,擦接合裝置接合和/或脫開,以 便依照圖2所示的接合表建立檔位。也即,有級變速控制裝置82輸出指令 到液壓控制單元70,用以使變速所涉及的脫開側接合裝置脫開,同時使接 合側接合裝置接合,使得離合器至離合器變速得到執行。在接收所述指令 之后,液壓控制單元70使得自動變速部分20的線性電磁閥SL被致動。 這樣允許相關變速所涉及的液壓操m^擦接合裝置的液壓操縱致動器被致 動。因而,例如,脫開側接合裝置脫開,而接合側接合裝置接合,從而使 得自動變速部分20執行變速。
混合動力控制裝置84在最優化的操作范圍內有效操作發動機8,同時 以最優化的比例分配發動機8和第二電動機M2的驅動力,并最優化地改 變第一電動機M1發電運轉期間第一電動機M1的反作用力,由此可控地 操作作為電控無級變速器工作的差速部分ll,以控制速比yO。在車輛于一 種場合行駛期間的車速V下,例如,基于加速器開度Acc和車速V計算車 輛的目標(要求)輸出,加速器開度Acc和車速V兩者表示駕駛員的輸出 要求變量,之后,基于車輛的目標輸出和電池充電要求值計算要求總目標
輸出。隨后,考慮動力傳遞損失、輔助裝置的負荷、第二電動機M2的輔 助轉矩等計算目標發動機輸出,以便獲得總目標輸出。然后,混合動力控 制裝置84控制發動機8,同時第一電動機M1產生的電量,以便獲得發動 機轉速NE和發動才幾轉矩TE,從而獲得目標發動機輸出。
混合動力控制裝置84在考慮例如自動變速部分20的檔位的情況下實 施所述(混合動力)控制,以提高動力性能和燃料效率。在此混合動力控 制期間,差速部分ll用作電控無級變速器,使得為發動機8確定以使發動 機8在運轉范圍內高效運轉的發動機轉速Ne和牟速V與利用自動變速部 分20中的檔位確定的車速和動力傳遞部件18的轉速相匹配。
也即,混合動力控制裝置84確定變速機構10的總速比yT的目標值, 使得發動機8沿著圖9中虛線所示的通過實驗獲得并預先存儲的發動機8 的最優化(最高)燃料效率曲線(燃料效率映射圖和關系)運轉。這樣在 利用發動機8的發動機轉速ne和輸出轉矩(發動機轉矩)Te建立的二維 坐標系上當車輛在無級變速模式下行駛期間實現了駕駛性和燃料消耗之間 的折衷。例如,確定變速機構10的總速比YT的目標值,以便獲得發動機 轉矩TE和發動機轉速NE,用以產生滿足目標輸出(總目標輸出和要求驅 動轉矩)所要求的發動機輸出。之后,考慮自動變速部分20中的檔位控制 差速部分11的速比yO,以便獲得相關目標值,由此在無級變速范圍內控 制總速比yT。
此時,混合動力控制裝置84允許第一電動才幾M1產生的電能經由逆變 器54供應給蓄電裝置56和第二電動機M2。因而,發動機8的大部分驅 動力被機械地傳遞到動力傳遞部件18。然而,發動機8的一部分動力被第 一電動機M1消耗以發電并轉化成電能。該電能經逆變器54供應到隨后被 驅動的第二電動機M2。因此,該部分驅動力經由第二電動機M2傳遞到 動力傳遞部件18。與從發電步驟開始到電力在第二電動機M2中被消耗的 步驟的操作中相關的裝置構成電氣路徑,在該路徑中將從發動機8輸出的 部分動力轉換成電能,并將此電能轉換成機械能。
無論車輛是靜止還是行駛,混合動力控制裝置84都允許差速部分11執行電控CVT功能來控制例如第一電動機轉速NM1,以將發動機轉速NE 保持在基本恒定的水平,或者將轉速控制為任何給定值。換言之,混合動 力控制裝置84控制第一電動機轉速Nm到任何給定值,同時使發動機轉
速NE保持為基本恒定的水平或任何給定轉速。
例如,如圖3的共線圖所示,當在車輛行駛期間提高發動機轉速NE 時,混合動力控制裝置84提高第一電動機轉速N旭,同時將取決于(驅動 輪34表示的)車速V的第二電動機轉速NM2保持到基本不變的值。另夕卜, 當在自動變速部分20的變速期間使發動機轉速NE保持基本不變時,混合 動力控制裝置84在第二電動機轉速NM2隨著自動變速部分20的變速而降 低的情況下增大第一電動機轉速NM1,并在第二電動機轉速Nm2隨著自動 變速部分20的變速而增大的情況下降低第一電動機轉速Nm,同時保持發 動機轉速NE在基本不變的值。
混合動力控制裝置84使得節氣門致動器64可控地打開或關閉電子節 氣門62,用以執行節氣門控制。另外,混合動力控制裝置84在功能上包 括單獨或組合地輸出指令給發動機輸出控制裝置58的發動機輸出控制器 件。這樣使得燃料噴射裝置66控制用于燃料噴射控制的燃料噴射量和燃料 噴射定時,同時佳j尋點火裝置68例如點火器控制用于點火定時控制的點火 裝置68的點火定時。在接收所述指令以后,發動機輸出控制裝置58執行 發動機8的輸出控制,以便提供要求發動機輸出。
例如,混合動力控制裝置84主要相應于加速器開度Acc,通過參照預 先存儲的關系(未示出)驅動節氣門致動器60。節氣門控制被執行以便加 速器開度Acc越大,節氣門開度0TH越大。此外,在從混合動力控制裝置 84接收指令之后,發動機輸出控制裝置58使得節氣門致動器64可控地打 開或關閉電子節氣門62用以節氣門控制,同時控制點火裝置58例如點火 器等的點火定時,用以點火定時控制,由此執行發動機轉矩控制。
此外,混合動力控制裝置84可工作以使得車速部分11執行電控CVT 功能(差速作用),以實現電動機驅動模式,而不管發動機8保持靜止狀 態或急速狀態。
例如,混合動力控制裝置84基于由實際車速V和加速器開度Acc表 示的車輛狀況,通過參照圖8中所示的關系(驅動力源切換線和驅動力源 映射圖),判定車輛是否保持在電動機驅動行駛區域或發動機驅動行駛模 式,由此執行電動機驅動行駛模式或發動機驅動行駛才莫式。圖8所示的關 系使用車速V和加速器開度Acc作為參數預先存儲,并且具有電動機驅動 行駛模式和發動機驅動行駛模式之間的邊界線,用以在發動機8與第二電 動機M2之間切換行駛用驅動力源。圖8中實線所示的驅動力源映射圖A 與例如由實線和虛線表示的變速映射圖一起預先存儲。如圖8所示,混合 動力控制裝置84在較低輸出轉矩TouT范圍內執行電動機驅動行駛模式, 較低輸出轉矩Tout范圍通常被認為發動機效率比高輸出轉矩范圍中發動 機運轉的效率低,即混合動力控制84在表示低發動機轉矩Te范圍或車速 V的較低車速范圍即低負荷范圍的低加速器開度Acc下執行電動機驅動行 駛模式。
為了抑制停機的發動機8的托滯(dragging),用于改進所述電動機 驅動行駛才莫式期間的燃料消耗,混合動力控制裝置84控制第一電動機轉速 N犯為負轉速,以使得第一電動機在非加載狀態下運轉,由此實現怠速狀 態。這樣,按需要利用差速部分ll的電控CVT功能(差速作用)將發動 機轉速NE保持為零或基本為零。
即使存在發動機驅動行駛區域,混合動力控制裝置84允許第一電動機 Ml和/或蓄電裝置56利用上述的電氣路徑供給電能給第二電動機M2。這 樣驅動第二電動機M2,以將轉矩施加給驅動輪34,從而能夠提供用于輔 助發動機8的驅動力的所謂的轉矩輔助。
混合動力控制裝置84使得第一電動機M1在非加載狀態下運轉,以在 怠速狀態自由旋轉。這樣能夠使得差速部分ll中斷轉矩傳遞,即使得差速 部分ll不起作用,同時不提供輸出,并且在同一狀態下差速部分ll中的 動力傳遞路徑中斷。也即,混合動力控制裝置84將第一電動機M1置于非 加載狀態,從而能夠將差速部分ll置于空檔狀態,其中,電力地中斷動力 傳遞路徑。
同時,考慮例如差速部分11的給定元件的轉速設定圖8所示的變速映 射圖,也即,更具體地,以防止與給定元件相關的轉速高旋轉的方式設定 變速映射圖。
例如,考慮第一電動機M1的耐久性設定形成自動變速部分20中的各 檔位(速比)的各升檔線和降檔線,以防止第一電動機轉速NM1高旋轉(即 以高于例如約10000rpm量級的高轉速的轉速旋轉)。也即,各升檔線和 降檔線被設定成防止第一電動機轉速Nm高旋轉。基于動力傳遞部件轉速 n18 (=輸出軸轉速nout x速比y )中差速部分11中的相對轉速的關系確定 第 一 電動機轉速NM1,動力傳遞部件轉速N18是利用輸出軸轉速NOUT和自 動變速部分20的速比、發動機轉速NE以及第一電動機轉速NMi唯一確定 的。
除此之外,考慮例如第二電動機M2的耐久性設定各升檔線和降檔線,
以便防止第二電動機轉速NM2高旋轉,第二電動機轉速NM2表示與第一電
動機轉速Njvo相同的轉速。或者,考慮小齒輪,即包括在構成動力分配機 構16的第一行星齒輪組24中的第一行星齒輪P1 (即,例如安裝在第一行 星齒輪P1中可旋轉地支承小齒輪軸以便允許第一行星架CA1可旋轉地支 承第一行星齒輪Pl繞其軸線旋轉和作軌道運動的滾針軸承)的耐久性設 定升檔線和降檔線。這樣防止繞其軸線旋轉的第一行星齒輪P1的轉速(第 一電動機轉速Nm)高旋轉。
也即,設定各升檔線和降檔線,以便防止第一行星齒輪轉速Nw的高 旋轉,第一行星齒輪轉速Nw是基于動力傳遞部件轉速N18 (第一齒圏Rl 的轉速)與發動機轉速NE (第一行星架CA1的轉速)之間的轉速差ANw 確定的。此外,將第一行星齒輪轉速Nm設定成轉速差ANw越大,第一行 星齒輪轉速Nw越高。
然而,需要注意的是,有級變速控制裝置82依照基于輸出軸轉速關聯 值和駕駛員要求確定的對自動變速部分的變速要求,即例如基于車速和加 速器開度Acc確定的要求變速檔位,使得自動變速部分20執行變速。也 即,在依照基于例如變速機構10的總速比YT的目標值的目標轉速NE1 (=
輸出軸轉速NOUT x總速比YT的目標值)使得實際轉速NE改變的情況下, 設想發動機轉速NE會隨著表示駕駛員要求的加速器開度Acc和節氣門開 度0TH的變化能力(響應性)而惡化。之后,存在根據自動變速部分20的 要求檔位,第一電動機Ml不可避免地高速回轉,并且第一行星齒輪PI 高速旋轉,即使自動變速部分20依照預定的變速映射圖執行變速以便防止 與差速部分11的給定元件相關的轉速高旋轉。
對自動變速部分20的變速要求的示例除了基于變速映射圖確定的變 速要求以外,總體上還包括用于公知巡航控制的變速要求、由于變速桿52 被手動操作到"M"位置而引起的變速要求,以及由于公知的上升/下降控 制引起的變速要求等。與通過參照變速映射圖確定的變速要求相反,這些 變速要求在不考慮差速部分11的給定元件的轉速的情況下出現。這樣會導 致根據用于自動變速部分20的要求檔位,第一和第二電動機Ml和M2以 高速旋轉并且第一行星齒輪P1以高速旋轉的可能性
因而,執行自動變速部分20中的要求變速會導致第一和第二電動機 Ml和M2以高速旋轉并且第一行星齒輪Pl以高速旋轉的可能性。
例如,其中第一電動機M1沿正向以高速旋轉同時自動變速部分20執 行要求變速的情況的一個示例會在發動機轉速NE高于輸出軸轉速NOUT并 且第一電動機轉速Nm超過給定值時出現,在該給定值下,需要升檔以進 一步升高第一電動機轉速NM1。
例如,其中第一電動機M1沿負向以高速旋轉同時自動變速部分20執 行要求變速的情況的一個示例會在發動機轉速NE低于輸出軸轉速NOUT并 且第一電動機轉速Nm超過給定值時出現,在該給定值下,需要降檔以進 一步降低第一電動機轉速NM1。
例如,其中第二電動機M2以高速旋轉同時自動變速部分20執行要求 變速的情況的一個示例會在發動機轉速NE高并且第二電動機轉速Nm2超 過給定值時出現,在該給定值下,需要降檔以進一步升高第二電動機轉速
Nm2。
例如,其中第一行星齒輪P1以高速旋轉同時自動變速部分20執行要
求變速的情況的一個示例會在發動機轉速NE高于輸出軸轉速NOUT并且第 一行星齒輪轉速NP1 (或轉速差△ NP1)超過給定值時出現,在該給定值下, 要求升檔以進一步升高第一行星齒輪轉速NP1 (或進一步增大轉速差A NP1)。除此之外,這種情況還可能在發動機轉速NE低于輸出軸轉速NouT 并且第一行星齒輪轉速NP1 (或轉速差△ Npi )超過給定值時出現,在該給 定值下,要求降檔以進一步升高第一行星齒輪轉速NP1 (或進一步增大轉 速差ANw)。
因此,本實施例的車輛驅動系統包括變速部分變速限制裝置86,該裝 置86在接收對自動變速部分20的變速要求后,考慮差速部分11的給定元 件的轉速判定要求檔位是否處于自動變速部分20的容許范圍內,基于該容 許范圍,自動變速部分20的容許范圍受到限制。如果存在自動變速部分 20執行要求變速使得差速部分11的給定元件以高速旋轉的可能性,則變 速部分變速限制裝置86限制自動變速部分20的變速。這種可能性例如會 在第一和笫二電動機Ml和M2以高速旋轉并且第一行星齒輪P1以高速旋 轉時出現。
更具體地,要求檔位確定裝置88確定用于自動變速部分20的變速要 求的要求檔位。例如,要求檔位確定裝置88通常將基于車速V和加速器 開度Acc通過參照變速映射圖確定的要求檔位確定為用于自動變速部分20 的要求檔位。另外,如果存在用于巡航控制的變速要求、由于變速桿52 手動操作到"M"位置引起的變速要求以及用于上升/下降控制的變速要求 等,要求檔位確定裝置88根據給定的預定程序(即,涉及源自有級變速控 制裝置82的要求檔位的各變速要求的要求檔位優先)確定用于自動變速部 分20的要求檔位。
變速部分變速限制裝置86包括容許范圍確定裝置卯,用于參照自動 變速部分20的輸出轉速關聯值和發動機轉速NE之間的關系確定自動變速 部分20的要求檔位是否在容許范圍內。這樣防止與差速部分11的給定元 件相關的轉速高旋轉。變速部分變速限制裝置86判定自動變速部分20的 檔位是否可用作可選擇的上下限檔位。這樣例如防止第一電動機Ml、第
二電動機M2以及第一行星齒輪P1以高速旋轉。
例如,容許范圍確定裝置卯將可選擇的上下限檔位確定為自動變速部 分20的檔位。可基于用實際輸出軸轉速NouT和發動機轉速Ne表示的牟 輛狀況,通過參照具有邊界線(實線和虛線)的關系(上下限檔位映射圖) 執行所述確定,其中,基于所述關系,如圖10所示,可以實際輸出軸轉速 NOUT和發動機轉速NE為參數確定根據實驗獲得并預先存儲的上下限檔
位。而且,可將使用實際發動機轉速NE情況下的可選擇上下限檔位和使用
目標發動機轉速NE1情況下的可選擇上下限檔位所共用的可選擇上下限檔 位確定為最終的可選擇上下限檔位。
在圖10中,表示允許執行變速的各上限車速的實線能夠用于確定可選 擇下限檔位。基于涉及實際輸出軸轉速NouT和發動機轉速NE的差速部分 11的各旋轉元件的相對轉速的關系設定上限車速,以便防止例如第一電動 機M1沿負向高速旋轉。
此外,單點畫線表示下限車速,基于下限車速能夠確定可選擇上限檔 位。基于涉及實際輸出軸轉速NouT和發動機轉速Ne的差速部分11的各 旋轉元件的相對轉速的關系設定下限車速。這樣防止例如第一電動機Ml 沿正向高速旋轉。另外,由實線和單點畫線表示的上下限車速的值被設定 成使得例如第二電動機M2和第一行星齒輪Pl不會以高速旋轉。
例如,表示容許執行變速直到二檔的上限車速的實線'V,用于判定是 否將可選擇下限檔位視為二檔。另外,表示容許執行變速直到一檔的上限 車速的實線"b"用于判定是否將可選擇下限檔位視為一檔。將可選擇下限 檔位設定成針對實線"a"用于較低車速區域和較高發動機轉速區域并且針 對實線"b"用于較高車速區域和較低發動機轉速區域的二檔。
此外,表示容許執行變速直到三檔的下限車速的單點畫線"c,,用于判
定是否將可選擇上限檔位視為三檔。表示容許執行變速直到四檔的下限車 速的單點畫線"d"用于判定是否將可選擇上限檔位視為四檔。將可選擇上
限檔位設定成針對單點畫線"c,,用于較高車速和較低發動機轉速并且針對 單點畫線"d"用于較低車速側和較高發動機轉速側的三檔。
因此,如果車輛狀況保持在圖10上點"e,,所指示的狀態下,將二檔 確定為可選擇下限檔位,并將三檔確定可選擇上限檔位。
上下限比較判定裝置92在用要求檔位確定裝置88確定的自動變速部 分20的要求檔位與用容許范圍確定裝置卯確定的選擇作為自動變速部分 20的檔位的上下限檔位之間作出比較。也即,上下限比較判定裝置92判 定要求檔位是否保持在容許范圍內,即,例如判定要求檔位是否小于上限 檔位,或者要求檔位是否大于下限檔位。
如果上下限比較判定裝置92判定為利用要求檔位確定裝置88確定的 自動變速部分20的要求檔位保持在容許范圍內,則變速部分變速限制裝置 86不改變要求檔位。同時,如果上下限比較判定裝置92判定為利用要求 檔位確定裝置88確定的自動變速部分20的要求檔位偏離容許范圍,則變 速部分變速限制裝置86將相關的要求檔位改變為另一不同的檔位。
例如,如果上下限比較判定裝置92判定為自動變速部分20的要求檔 位小于上限檔位并且大于下限檔位,則變速部分變速限制裝置86輸出指令 到有級變速控制裝置82,以使用由要求檔位確定裝置88確定的自動變速 部分20的相關要求檔位執行變速控制,而不會改變該相關要求檔位。
同時,如果上下限比較判定裝置92判定為自動變速部分20的要求檔 位不小于上限檔位,則變速部分變速限制裝置86輸出指令到有級變速控制 裝置82,用于將用要求檔位確定裝置88確定的自動變速部分20的相關要 求檔位改變為上限檔位,同時利用上限檔位作為新的要求檔位執行變速控 制。
另 一方面,如果上下限比較判定裝置92判定為自動變速部分20的要 求檔位不大于下限檔位,則變速部分變速限制裝置86輸出指令到有級變速 控制裝置82,用于將用要求檔位確定裝置88確定的自動變速部分20的相 關檔位改變為下限檔位,同時利用下限檔位作為新的要求檔位執行變速控 制。
圖11是示出要由電子控制單元80執行的控制操作主要部分即基本例 程的流程圖,其中,當存在對自動變速部分20的變速要求時,自動變速部
分20恰當地控制變速,以防止差速部分ll的給定元件以高速旋轉。在幾 毫秒到幾十毫秒范圍的極短周期時間內重復執行所述基本例程。
在圖11中,首先在對應于要求檔位確定裝置88的步驟S1中,確定自 動變速部分20的要求檔位,用于對自動變速部分20的變速要求。例如, 在存在用于要執行的巡航控制的變速要求、由于變速桿52手動操作到"M" 位置引起的變速要求以及用于要執行的上升/下降控制的變速要求等的情 形下,從用于各變速要求的要求檔位中選擇基于車速V和加速器開度Acc 通過參照圖8所示的變速映射圖確定以及依照預定優先級確定的要求檔位 作為用于自動變速部分20的要求檔位。
接著,在對應于容許范圍確定裝置卯的步驟S2中,執行操作以確定 自動變速部分20的要求檔位是否在容許范圍內,即是否(可選擇)上下限 檔位容許作為自動變速部分20的檔位。基于實際輸出軸轉速NouT和實際 發動機轉速NE通過參照例如圖10中所示的上下限檔位映射圖確定上下限 檔位容許作為自動變速部分20的檔位。
隨后,在對應于上下限比較判定裝置92的步驟S3中,執行操作以確 定步驟Sl中確定的要求檔位是否小于下限檔位。
如果在步驟S3中為是,則在對應于上下限比較判定裝置92的步驟S4 中,執行操作以確定在步驟Sl中確定的要求檔位是否大于在步驟S2中確 定的下限檔位。
如果在步驟S4中為是,則在對應于變速部分變速限制裝置86的步驟 S5中,在步驟Sl中確定的要求檔位在容許范圍內。因而,變速部分變速 限制裝置86輸出指令到有級變速控制裝置82,以4更不改變要求檔位,用 以使自動變速部分20利用沒有改變的相關檔位作為自動變速部分20的要 求檔位執行變速控制。
同時,如果在步驟S3中為否,則對應于變速部分變速限制裝置86的 步驟S6輸出指令到有級變速控制裝置82,以便將在步驟S1中確定的要求 檔位改變為在步驟S2中確定的上限檔位,同時使自動變速部分20利用此 上限檔位作為新的要求檔位執行變速控制。 相反,如果在步驟S4中為否,則對應于變速部分變速限制裝置86的 步驟S7輸出指令到有級變速控制裝置82,以便將在步驟S1中確定的要求 檔位改變為在步驟S2中確定的下限檔位,同時使自動變速部分20利用此 下限檔位作為新的要求檔位執行變速控制。
在所示實施例中,如上所述,變速部分變速限制裝置86考慮差速部分 11的給定元件的轉速確定自動變速部分20的檔位的容許范圍,用于對自 動變速部分20的變速要求,基于所述容許范圍,自動變速部分20的變速 受到限制。在接收自動變速部分20的變速要求后,能夠防止差速部分ll 的給定元件以高速旋轉。結果,例如,能夠防止第一電動機Ml、第二電 動機M2以及第一行星齒輪P1等以高速旋轉,從而改進第一電動機M1、 第二電動機M2以及第一行星齒輪P1等的耐久性。
在所示實施例中,變速部分變速限制裝置86 (容許范圍確定裝置卯) 基于自動變速部分20的輸出軸轉速關聯值和發動機轉速NE之間的關系確 定用于自動變速部分20的要求檔位的容許范圍,以便差速部分11的給定 元件不會以高速旋轉。例如,確定可選擇作為自動變速部分20的檔位的上 下限檔位。這樣防止例如第一電動機Ml、第二電動機M2以及第一行星 齒輪P1等以高速旋轉。因而,能夠恰當地限制自動變速部分20的變速。
在所示實施例中,變速部分變速限制裝置86通過強制自動變速部分 20以與自動變速部分20所要求的檔位不同的檔位執行變速而限制自動變 速部分加的變速。因而,當存在對自動變速部分20的變速要求時,能夠 恰當地防止差速部分ll的給定元件以高速旋轉。
在所示實施例中,變速部分變速限制裝置86 (容許范圍確定裝置卯) 基于由輸出軸轉速NouT和發動機轉速NE (目標發動機轉速NE1)表示的 車輛狀況適當地確定可選擇作為自動變速部分20的檔位的上下限檔位。
在所示實施例中,在自動變速部分20的變速沒有受到限制時,由有級 變速控制裝置82基于車速V和加速器開度Acc (或要求輸出轉矩Tout和 節氣門開度0TH等),通過參照變速映射圖確定自動變速部分20的通常變 速。因此,如果自動變速部分20的變速沒有受到限制,確定對自動變速部
分20的適當的變速要求,由此實現車輛的行進。
盡管已結合附圖對所示實施例作了詳細說明,但本發明還可以其它方 式實現。
在上述實施例中,例如,在差速部分ll的給定元件易于以高速旋轉同 時自動變速部分20以沒有改變的要求檔位執行要求變速的情形下,自動變 速部分20的變速受到限制。這是通過強制自動變速部分20將相關要求檔 位改變為處于自動變速部分20的要求檔位的容許范圍內的檔位并基于該 檔位執行變速而實現的。然而,自動變速部分20的變速不必限于此。在這 種情形下,還可以利用其它各種方法限制自動變速部分20的變速使得差速 部分11的給定元件避免以高速旋轉。
限制自動變速部分20的變速的方法的一個示例可以包括例如,解除 (抑制)對自動變速部分20的變速要求的方法。在這種情況下,可在例如 要求自動變速部分20的變速的時間解除變速。或者,為了穩定執行類似于 防止波動的操作的控制,可在要求自動變速部分20的變速之后經過預定時 間段時解除變速。
限制自動變速部分20的變速的方法的另一個示例可以包括例如,使得 自動變速部分20延遲執行所要求的變速,直到特定條件成立時。在這種情 況下,用于執行延遲變速的條件的示例總體上可以包括例如,輸出軸轉速 NouT和/或發動機轉速NE改變以使得自動變速部分20的要求變速落入容 許范圍(條件)內的情況,或者變速已延遲預定時間段。該預定時間段可 根據實驗考慮發動機轉速NE的變速響應性等預先確定。
此外,在所示實施例中,在自動變速部分20以沒有改變的要求檔位執 行要求變速的操作導致差速部分11的給定元件以高速旋轉的情形下,變速 部分變速限制裝置86限制自動變速部分20的變速。然而,當前檔位可能 被視為用于自動變速部分20執行要求變速的要求檔位。因此,在保持當前 檔位導致差速部分11的給定元件以高速旋轉的情形下,變速部分變速限制 裝置86可在執行變速時限制自動變速部分20的變速,以便將當前檔位強 制改變為容許作為自動變速部分20的檔位的檔位。這種情形會在例如第一電動機M1、第二電動機M2以及第一行星齒輪P1等很可能以高速旋轉時 出現。
保持當前檔位導致第一電動機Ml沿正向以高速旋轉的情況的示例總 體上可以包括例如,發動機轉速NE比輸出軸轉速NOUT高并且第一電動機 轉速NM1超過給定值的情況。
保持當前檔位導致第 一電動機Ml沿負向以高速旋轉的情況的另 一示 例總體上可以包括例如,發動機轉速NE比輸出軸轉速NouT低并且第一電 動機轉速NM1小于給定值的情況。
保持當前檔位導致第二電動機M2以高速旋轉的情況的另一示例總體 上可以包括例如,輸出軸轉速NouT較高并且第二電動機轉速NM2大于給 定值的情況。
保持當前檔位導致第一行星齒輪Pl以高速旋轉的情況的另一示例總 體上可以包括例如,輸出軸轉速NOUT和發動機轉速NE之間的轉速差較大 并且第一行星齒輪轉速Nw (或轉速差ANpJ超過給定值的情況。
在上述實施例中,當差速部分ll (動力分配機構16)構造成用作電控 無級變速器(其中,速比Y 0從最小值Y 0min向最大值Y Omax連續變化), 本發明甚至可應用到差速部分11的速比Y 0不連續變化而是通過差速作用 逐級變化的情形。
而且,在上述實施例中,差速部分ll可以是包括結合在動力分配機構 16中的差速作用限制裝置的類型,該差速作用限制裝置用于限制差速動作 以使差速部分ll (動力分配機構16)用作至少兩級前進檔的有級變速器。
在所示實施例的動力分配機構16中,第一行星架CA1與發動機8相 連接;第一太陽齒輪S1與第一電動機M1相連接;第一齒圏Rl與動力傳 遞部件18相連接。然而,本發明不限于這種連接布置,發動機8、第一電 動機Ml以及動力傳遞部件18可以不受限制地連接到第一行星齒輪組24 的三個元件CA1、 Sl和Rl中的任一個。
盡管已針對發動機8與輸入軸14直接相連對所示實施例作了說明,但 是這些組成部件還可以經由例如齒輪、帶等可操作地相連。發動機8和輸
入軸14也不必設置在同一軸線上。
此外,盡管已針對第一電動機Ml和第二電動機M2對所示實施例作 了說明,其中,第一電動機M1與驅動裝置輸入軸14同軸設置,并且與第 一太陽齒輪S1相連,基于此,第二電動機M2與動力傳遞部件18相連。 但這些組成部件不必是這種連接布置。例如,第一電動機M1可以經由齒 輪、帶等與太陽齒輪S1相連,第二電動機M2可以與動力傳遞部件18相 連。
此外,在所示實施例中,液壓操縱摩擦接合裝置例如第一離合器Cl 和第二離合器C2可以是例如粉末(磁粉末)離合器的磁式離合器、電磁 離合器、嚙合式牙嵌離合器以及電磁式機械接合裝置。例如,當采用電磁 離合器時,液壓控制單元70不包括用于切換液壓通路的閥裝置,并且可以 用切換用于電磁離合器的電指令信號的切換裝置或電磁操縱切換裝置等代 替。
此外,在所示實施例中,自動變速部分20、 72設置在用作差速部分 11 (動力分配機構16)的輸出部件的動力傳遞部件18與驅動輪38之間的 動力傳遞路徑中。然而,動力傳遞路徑可以結合有其它類型的變速部分(動 力傳動機構),例如用作一種自動變速器的無級變速器(CVT),或者使 用選擇缸和變速缸自動切換檔位的常嚙合型平行軸變速器(已知為手動變 速器)。本發明也可以這種方式實現。
在上述實施例中,盡管以針對經由動力傳遞部件18串聯連接到差速部 分11的自動變速部20對所示實施例作了說明,但還可以與輸入軸14平行 地設置中間軸,以允許自動變速部分20同軸地設置在中間軸的軸線上。在 此情況下,差速部分ll和自動變速部分20可以經由一組傳遞部件以能夠 傳遞動力的方式彼此相連接,這些傳遞部件例如包括用作動力傳遞部件18 的中間軸齒輪對、鏈輪和鏈條。
此外,所示實施例的動力分配機構16可以包括例如差速齒輪組,其中, 用發動機8可旋轉地驅動的小齒輪,以及與小齒輪保持嚙合的一對傘齒輪 可操作地連接到第一電動機M1和動力傳遞部件18 (第二電動機M2)。
所示實施例的動力分配機構16如上所述包括一組4亍星齒輪組,動力分 配機構16可以具有兩組或更多組行星齒輪組,這些行星齒輪組配置成在非 差速狀態(固定變速狀態)下用作具有三個或更多個檔位的變速器。另夕卜, 行星齒輪組不限于單小齒輪型的,還可以是雙小齒輪型的。
盡管已針對用于選擇多個變速位置PSH的變速桿52說明了所示實施例 的變速操作裝置50,但變速桿52還可以用其它開關或裝置改變。這些開 關或裝置例如包括用于選擇多個變速位置PsH的選擇開關例如按鈕式開 關和滑塊式開關;用于響應于駕駛員的聲音而非手的操作切換多個變速位 置PSH的裝置;以及用于響應于腳的操作切換多個變速位置PSH的裝置。
盡管已針對在變速桿52手動操作到"M"位置時建立的變速范圍對所 示實施例作了說明,但還可以設定檔位,即可以將用于各變速范圍的最高 速度檔位設定為檔位。在這種情況下,操縱自動變速部分20,以便切換檔 位執行變速動作。例如,隨著變速桿52手動操作到"M"位置中的升檔位 置"+"或降檔位置"-",操縱自動變速部分20,以〗更根據變速桿52的 操縱設定一檔至四檔中的任一個。
上述內容僅說明了用于闡述本發明原理的實施例。對于本領域技術人 員來說,應理解的是,在所公開內容的總體教導下還可以對本發明作出各 種變型和改變。
權利要求
1.一種用于車輛驅動系統的控制設備,所述車輛驅動系統具有包括差速機構(16)的差速部分(11),所述差速機構(16)具有與發動機(8)相連接的第一元件、與第一電動機(M1)相連接的第二元件,以及與動力傳遞部件(18)相連接的第三元件,所述動力傳遞部件(18)用于將所述發動機的輸出分配至所述第一電動機和所述動力傳遞部件;和配置在所述動力傳遞部件與驅動輪(34)之間的動力傳遞路徑中的變速部分(20),所述控制設備的特征在于包括變速部分變速限制裝置(86),所述變速部分變速限制裝置(86)通過考慮所述差速部分的給定元件的轉速確定用于對所述變速部分的變速要求的所述變速部分的速比的容許范圍,來基于所述容許范圍限制所述變速部分的變速。
2. 根據權利要求l所述的用于車輛驅動系統的控制設備,其中,所述 變速部分變速限制裝置(86)通過參照所述變速部分的輸出轉速關聯值與 發動機轉速之間的關系確定所述容許范圍,以便防止所述給定元件的轉速 超速。
3. 根據權利要求l所述的用于車輛驅動系統的控制設備,其中,所述 變速部分變速限制裝置(86)通過參照所述變速部分的輸出轉速關聯值與 發動機轉速之間的關系確定所述容許范圍,以4更防止所述給定元件之間的 相對轉速超速。
4. 根據權利要求2所述的用于車輛驅動系統的控制設備,其中,所述 變速部分變速限制裝置(86)通過參照所述變速部分的輸出轉速關聯值與 發動機轉速之間的關系確定所述容許范圍,以便防止所述給定元件之間的 相對轉速超速。
5. 根據權利要求l所述的用于車輛驅動系統的控制設備,還包括與所 述動力傳遞部件相連接的第二電動機(M2);其中,所述變速部分變速限制裝置(86)確定所述容許范圍,以便防止與所述第二電動機相連接的元件和與所連接的元件保持接合的元件之間 的相對轉速超速。
6. 根據權利要求2所述的用于車輛驅動系統的控制設備,還包括與所 述動力傳遞部件相連接的第二電動機(M2);其中,所述變速部分變速限制裝置(86)確定所述容許范圍,以便防 止與所述第二電動機相連接的元件和與所連接的元件保持接合的元件之間 的相對轉速超速。
7. 根據權利要求3所述的用于車輛驅動系統的控制設備,還包括與所 述動力傳遞部件(18)相連接的第二電動機(M2);其中,所述變速部分變速限制裝置(86)確定所述容許范圍,以便防 止與所述第二電動機相連接的元件和與所連接的元件保持接合的元件之間 的相對轉速超速。
8. 根據權利要求4所述的用于車輛驅動系統的控制設備,還包括與所 述動力傳遞部件(18)相連接的第二電動機(M2);其中,所述變速部分變速限制裝置(86)確定所述容許范圍,以便防 止與所述第二電動機相連接的元件和與所連接的元件保持接合的元件之間 的相對轉速超速。
9. 根據權利要求l-8中任一項所述的用于車輛驅動系統的控制設備, 其中,所述變速部分變速限制裝置(86)通過抑制所述變速部分(20)被 要求的變速而限制所述變速部分的變速。
10. 根據權利要求l-8中任一項所述的用于車輛驅動系統的控制設備, 其中,所述變速部分變速限制裝置(86)通過延遲所述變速部分(20)被 要求的變速而限制所述變速部分的變速。
11. 根據權利要求l-8中任一項所述的用于車輛驅動系統的控制設備, 其中,所述變速部分變速限制裝置(86)通過實行與所述變速部分(20) 被要求的變速不同的變速而限制所述變速部分的變速。
12. 根據權利要求l-8中任一項所述的用于車輛驅動系統的控制設備, 其中,所述變速部分變速限制裝置(86)通過強制實行基于所述變速部分(20)的當前狀態的變速而限制所述變速部分的變速。
13. 根據權利要求l-8中任一項所述的用于車輛驅動系統的控制設備, 其中,所述變速部分變速限制裝置(86)基于所述變速部分(20)的輸出 轉速關聯值和實際發動機轉速確定所述容許范圍。
14. 根據權利要求l-8中任一項所述的用于車輛驅動系統的控制設備, 其中,所述變速部分變速限制裝置(86)基于所述變速部分(20)的輸出 轉速關聯值和目標發動機轉速確定所述容許范圍。
15. 根據權利要求l-8中任一項所述的用于車輛驅動系統的控制設備, 其中,當所述變速部分沒有變速受到所述變速部分變速限制裝置(86)限 制時,基于所述變速部分(20)的輸出轉速關聯值和駕駛員要求確定所述 變速部分(20)的通常變速。
16. 根據權利要求l-8中任一項所述的用于車輛驅動系統的控制設備, 其中,在所述第一電動機(Ml)的運轉狀態受控時,所述差速部分(11) 用作無級變速器。
全文摘要
本發明涉及用于車輛驅動系統的控制設備。所述控制設備在接收對變速部分的變速要求之后恰當地控制變速部分的變速,用以防止差速部分(11)的給定元件超速。對于對自動變速部分(20)的變速要求,變速部分變速限制裝置(86)考慮差速部分(11)的給定元件的轉速確定自動變速部分(20)的速比的容許范圍,并由此基于容許范圍限制自動變速部分(20)的變速。因而,當存在對自動變速部分(20)的變速要求時,能夠避免差速部分(11)的給定元件超速。這樣能夠抑制例如第一和第二電動機(M1和M2)和第一行星齒輪(P1)等的超速,從而改進第一和第二電動機(M1和M2)和第一行星齒輪(P1)等的耐久性。
文檔編號F16H61/00GK101196235SQ20071019337
公開日2008年6月11日 申請日期2007年12月10日 優先權日2006年12月8日
發明者松原亨, 田端淳, 秋田拓, 貝吹雅一 申請人:豐田自動車株式會社