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FR2847638A1 - Systeme de commande de changement de rapport pour vehicule hybrides - Google Patents

Systeme de commande de changement de rapport pour vehicule hybrides Download PDF

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FR2847638A1
FR2847638A1 FR0313658A FR0313658A FR2847638A1 FR 2847638 A1 FR2847638 A1 FR 2847638A1 FR 0313658 A FR0313658 A FR 0313658A FR 0313658 A FR0313658 A FR 0313658A FR 2847638 A1 FR2847638 A1 FR 2847638A1
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torque
electric power
motor
transmission
power generator
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FR0313658A
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English (en)
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Osamu Komeda
Shizuo Sasaki
Yoshiki Hashimoto
Hiroki Murata
Yuichiro Kitamura
Yoshihide Suzuki
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Toyota Motor Corp
Aisin Corp
Original Assignee
Aisin Seiki Co Ltd
Toyota Motor Corp
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Abstract

Un système de commande de changement de rapport destiné à des véhicules hybrides qui est construit pour transmettre une énergie motrice du moteur principal à une roue par l'intermédiaire d'un embrayage et d'une transmission, comprend un moyen de génération de puissance électrique destiné à générer une puissance électrique grâce à l'énergie motrice du moteur principal et à fournir la puissance électrique générée à un moteur électrique, lors de l'exécution d'un changement de rapport de vitesse de la transmission et à transmettre l'énergie motrice du moteur à la roue.

Description

TITRE DE L'INVENTION
Système de commande de changement de rapport pour véhicules hybrides
ARRIERE-PLAN DE L'INVENTION
Domaine de l'invention La présente invention se rapporte à un système destiné à commander un changement de rapport de vitesse d'une transmission dans un véhicule hybride qui est muni d'un moteur électrique en plus d'un moteur à combustion interne ou autre comme moteur principal et plus particulièrement à un système de commande de changement de rapport destiné au véhicule hybride, qui est construit pour transmettre une énergie motrice du moteur à une
roue lorsqu'un changement de rapport de vitesse est exécuté.
Technique apparentée Dans le véhicule, qui est muni d'un embrayage et d'une transmission entre un moteur et des roues, une commande destinée à diminuer une capacité de couple d'un embrayage au moment du changement de rapport de la transmission est connue dans la technique antérieure. Lorsque la capacité de couple de l'embrayage est ainsi diminuée au moment du changement de rapport de la transmission, cependant, il se pose un problème tel qu'un couple d'entraînement ou une accélération sont amenés à fluctuer en raison de la diminution du couple à transmettre vers les roues. A ce propos, une technologie qui est capable de réprimer la diminution du couple ou l'accélération même si la capacité de couple de l'embrayage est diminuée au moment du changement de rapport de la transmission est connue, et un premier exemple d'une telle technologie est décrit dans le
brevet japonais mis à la disposition du public N0 11-141 665.
Conformément au véhicule tel qu'il est décrit dans le brevet japonais mis à la disposition du public NM 11-141 665, il est construit pour transmettre une énergie motrice du moteur à la transmission par l'intermédiaire de l'embrayage. La transmission comporte un arbre d'entrée et un arbre de sortie et l'arbre d'entrée est relié à l'embrayage et l'arbre de sortie est relié à la roue par l'intermédiaire d'une boîte de différentiel. De même, un moteur est relié à l'arbre d'entrée ou à l'arbre de sortie. En outre, il est construit pour fournir une puissance électrique d'une batterie au moteur par l'intermédiaire d'un contrôleur. L'embrayage est débrayé au moment du changement de rapport de la transmission et l'arbre de sortie est entraîné en fournissant un courant électrique au moteur, afin de maintenir ainsi la sensation d'accélération. En dehors de cela, une technologie destinée à transmettre l'énergie motrice du moteur à la roue lorsque l'embrayage est débrayé est également décrite dans le brevet japonais mis à la disposition du public No 200289 594, en dehors du brevet japonais mentionné précédemment mis
à la disposition du public N0 11-141 665.
Cependant, il se pose un problème en ce qu'une source de puissance électrique telle que la batterie destinée à fournir la puissance électrique au moteur augmente en capacité et en dimensions, si la commande a lieu pour compenser la diminution du couple à transmettre vers les roues avec un couple de sortie du moteur électrique au moyen de l'actionnement du moteur par la puissance électrique de la batterie lorsque l'embrayage est débrayé, comme décrit dans le brevet japonais mis à la
disposition du public No 11-141 665.
RESUME DE L'INVENTION
Un objectif principal de la présente invention est de réprimer l'augmentation en taille et en capacité de la source de puissance électrique destinée à fournir la puissance électrique au moteur électrique, dans le véhicule qui est construit pour assister le couple d'entraînement par le moteur électrique au
moment du changement de rapport.
Le système de commande de changement de rapport conforme à la présente invention comprend un générateur de puissance électrique entraîné par le moteur principal tel que le moteur à combustion interne, et est construit pour assister le couple d'entraînement au moyen de l'actionnement du moteur électrique par la puissance électrique, laquelle est générée en entraînant le générateur de puissance électrique avec l'énergie motrice du moteur principal, lors de la diminution d'une capacité de couple d'un mécanisme d'embrayage disposé entre le moteur principal et la transmission au moment du changement de rapport de la transmission. En conséquence, la puissance électrique à utiliser pour assister le couple au moment du changement de rapport est la puissance électrique générée à partir du générateur de puissance électrique, de sorte qu'une lourde charge n'est pas appliquée à un accumulateur électrique tel qu'une batterie. De ce fait, la batterie ou l'accumulateur électrique peut être diminué en capacité ou en dimension. En dehors de cela, le couple d'entraînement est assisté par le moteur électrique de sorte que l'apparition d'un choc au moment du changement de
rapport est empêchée ou réduite.
Du fait que le générateur de puissance électrique est entraîné par le moteur principal au moment du changement de rapport et absorbe le couple de sortie du moteur principal, le couple devant être appliqué en entrée à la transmission depuis le moteur principal par l'intermédiaire de l'embrayage est diminué. De ce fait, le changement de rapport de vitesse peut être exécuté progressivement même dans le cas de l'exécution du changement de rapport de vitesse par un changement de rapport
d'un mécanisme de synchronisation ou autre.
Il est préférable d'absorber le couple entier produit par le moteur principal au moment du changement de rapport grâce au générateur de puissance électrique. Dans le cas o le couple entier produit par le moteur principal ne peut pas être absorbé par le générateur de puissance électrique, le moteur principal est commandé de façon à diminuer le couple de sortie au moment du changement de rapport. En conséquence, ce que l'on appelle un couple de torsion n'agit pas sur la transmission au moment du changement de rapport de sorte que le choc du changement de
rapport peut être empêché ou réduit.
Les objectifs et les caractéristiques novatrices ci-dessus ainsi que d'autres de l'invention seront plus complètement mis
en évidence d'après la description détaillée suivante lorsque
celle-ci sera lue en faisant référence aux dessins annexés. Il doit être expressément compris, cependant, que les dessins n'ont qu'un but d'illustration et ne sont pas destinés à être une
définition des limites de l'invention.
BREVE DESCRIPTION DES DESSINS
La figure 1 est un organigramme représentant un exemple d'une commande à exécuter dans un système de commande conforme à l'invention, La figure 2 est un schéma simplifié représentant un train de transmission d'un véhicule hybride dans lequel l'exemple de commande de la figure 1 est applicable, La figure 3 est un schéma simplifié représentant un système de commande et un système électrique du véhicule comme représenté sur la figure 2, La figure 4 est un schéma représentant un exempl.e d'un chronogramme dans le cas o la commande de la figure 1 est exécutée, et La figure 5 est un schéma représentant un autre exemple de chronogramme dans le cas o la commande de la figure 1 est exécutée.
DESCRIPTION DETAILLEE DES MODES DE REALISATION PREFERES
Ensuite, cette invention sera décrite en faisant référence à un mode de réalisation spécifique. Un premier mode de réalisation d'un train de transmission de véhicule (un véhicule hybride) Ve dans lequel la présente invention est appliquée, est représenté sur la figure 2, et un système de commande ainsi qu'un système électrique du véhicule Ve sont représentés sur la figure 3. Conformément au train de transmission représenté sur la figure 2, il est construit pour transmettre un couple d'un moteur principal 1 vers une roue (roue avant) 5 par l'intermédiaire d'un embrayage 2, d'une transmission 3, et d'un différentiel 4. L'embrayage 2 est construit à partir d'un embrayage à friction, d'un embrayage électromagnétique, d'un embrayage à poudre, etc. Le moteur principal 1 est construit à partir d'un moteur à combustion interne par exemple, et en particulier de l'un quelconque d'un moteur à essence, d'un moteur diesel, d'un moteur LPG ou autre. Ci-après un cas dans lequel un moteur à essence est employé comme moteur principal 1 sera décrit, et le moteur principal 1 est appelé "moteur 1" dans
un but de commodité.
Ce moteur 1 comporte un vilebrequin 6, et la transmission 3
comporte un arbre d'entrée 7 et un arbre de sortie 8.
L'embrayage 2 commande un état de transmission de puissance entre le vilebrequin 6 et l'arbre d'entrée 7, et il est prévu un premier mécanisme d'actionnement 9 destiné à embrayer/débrayer
l'embrayage 2 et pour commander sa capacité de couple.
Par ailleurs, l'arbre d'entrée 7 et l'arbre de sortie 8 sont parallèles l'un à l'autre et disposés dans le sens de largeur du véhicule Ve (dans la direction horizontale). Une première roue d'engrenage d'entraînement de première vitesse 10, une roue d'engrenage d'entraînement de seconde vitesse 11, une roue d'engrenage d'entraînement de troisième vitesse 12, une roue d'engrenage d'entraînement de quatrième vitesse 13, une roue d'engrenage d'entraînement de cinquième vitesse 14, et une roue d'entraînement de marche arrière 15 sont disposées du côté circonférentiel extérieur de l'arbre d'entrée 7. Dans ce cas, la roue d'engrenage d'entraînement de première vitesse 10, la roue d'engrenage d'entraînement de seconde vitesse 11, et la roue d'entraînement de marche arrière 15 sont installées sur l'arbre d'entrée 7 de façon à tourner solidairement de l'arbre d'entrée 7. Au contraire, la roue d'engrenage d'entraînement de troisième vitesse 12, la roue d'engrenage d'entraînement de quatrième vitesse 13, et la roue d'engrenage d'entraînement de cinquième vitesse 14 sont installées sur l'arbre d'entrée 7 par l'intermédiaire d'un roulement (non représenté) de façon à
tourner par rapport à l'arbre d'entrée 7.
Par ailleurs, une roue d'engrenage entraînée de prem ère vitesse 16, une roue d'engrenage entraînée de seconde vitesse 17, une roue d'engrenage entraînée de troisième vitesse 18, une roue d'engrenage entraînée de quatrième vitesse 19, une roue d'engrenage entraînée de cinquième vitesse 20, et une roue d'engrenage entraînée de marche arrière 21 sont disposées du côté circonférentiel extérieur de l'arbre de sortie 8. Dans ce cas, la roue d'engrenage entraînée de troisième vitesse 18, la roue d'engrenage entraînée de quatrième vitesse 19, et la roue d'engrenage entraînée de cinquième vitesse 20 sont installées sur l'arbre de sortie 8 de façon à tourner solidairement avec l'arbre de sortie 8. Au contraire, la roue d'engrenage entraînée de première vitesse 16, la roue d'engrenage entraînée de seconde vitesse 17, et la roue d'engrenage entraînée de marche arrière 21 sont installées sur l'arbre de sortie 8 par l'intermédiaire d'un roulement (non représenté) de façon à tourner par rapport à
l'arbre de sortie 8.
La roue d'engrenage d'entraînement de première vitesse 10 et la roue d'engrenage entraînée de première vitesse 16 sont engrenées l'une avec l'autre, et la roue d'engrenage d'entraînement de seconde vitesse 11 et la roue d'engrenage entraînée de seconde vitesse 17 sont engrenées l'une avec l'autre. De même, la roue d'engrenage d'entraînement de troisième vitesse 12 et la roue d'engrenage entraînée de troisième vitesse 18 sont engrenées l'une avec l'autre, et la roue d'engrenage d'entraînement de quatrième vitesse 13 ainsi que la roue d'engrenage entraînée de quatrième vitesse 19 sont engrenées l'une avec l'autre. En outre, la roue d'engrenage d'entraînement de cinquième vitesse 14 et la roue d'engrenage entraînée de cinquième vitesse 20 sont engrenées l'une avec l'autre. De plus, il est prévu une roue d'engrenage intermédiaire 22 qui tourne autour d'un axe parallèlement à l'arbre d'entrée 7 et à l'arbre de sortie 8 et la roue d'engrenage intermédiaire 22 est engrenée avec la roue
d'engrenage d'entraînement de marche arrière 15.
Chacune des paires de roues d'engrenage mentionnées précédemment engrenées mutuellement positionne individuellement un ensemble d'engrenages prédéterminé, et il est prévu une pluralité de mécanismes d'engrènement synchrone (synchronisateur) pour engrener sélectivement ces paires de roues d'engrenages avec l'arbre d'entrée 7 ou l'arbre de sortie 8. A savoir, il est prévu un mécanisme de synchronisation 23 pour engrener la roue d'engrenage d'entraînement de troisaème vitesse 12 ou la roue d'engrenage d'entraînement de quatrième vitesse 13 sélectivement avec l'arbre d'entrée 7. De même, il est prévu un mécanisme de synchronisation 24 destiné à enorener la roue d'engrenage d'entraînement de cinquièee vitesse 14 sélectivement avec l'arbre d'entrée 7. De plus, il est prévu un mécanisme de synchronisation 25 destiné à engrener la roue d'engrenage entraînée de cinquième vitesse 16 ou la roue d'engrenage entraînée de seconde vitesse 17 sélectivement avec
l'arbre d'entrée 8.
Une conception de ces mécanismes de synchronisation 23, 24 et 25 n'est pas présentée en détail sur les figures, mais est similaire à celle des synchronisateurs connus de la technique antérieure. A savoir, un manchon mobile dans la direction axiale est accouplé par des cannelures à un moyeu qui tourne solidairement avec l'arbre d'entrée 7 ou l'arbre de sortie 8, et il est conçu pour mettre en prise le manchIon avec la cannelure qui est intégrée à une roue d'engrenage de butée, au moyen du déplacement du manchon dans la direction axiale. Le mécanisme de synchronisation 25 destiné à engrener la roue d'engrenage entraînée de première vitesse 16 ou la roue d'engrenage entraînée de seconde vitesse 17 sélectivement avec l'arbre d'entrée 8 est construit de manière à ce que le manchon et la roue d'engrenage entraînée de marche arrière 21 tournent solidairement, et qu'un ensemble de marche arrière soit positionné au moyen du déplacement de la roue d'engrenage entraînée de marche arrière 21 dans la direction axiale pour l'engrener sélectivement avec la roue d'engrenage intermédiaire 22. De même, il est prévu un second mécanisme d'actionneur 26 destiné à mettre en oeuvre les mécanismes de synchronisation 23,
24 et 25, individuellement.
Par ailleurs, le différentiel 4 comprend un carter de boîte de différentiel 27, une paire de pignons 29 montés sur le carter de boîte de différentiel 27 par l'intermédiaire d'un arbre de pignon 28, et une paire de roues d'engrenage latérales 30 engrenées avec ces pignons 29. Un arbre d'entraînement 31 destiné à transmettre le couple depuis la roue d'engrenage latérale 30 à la roue 5 est accouplé à la roue d'engrenage latérale 30. En outre, il est prévu une couronne 32 dans le carter de boîte de différentiel 27. En outre, une roue d'engrenage 33 prévue sur l'arbre de sortie 8 est engrenée avec
la couronne 32.
En outre, un premier moteur-générateur 34 est relié au vilebrequin 6 du moteur 1 dans un état permettant de transmettre une puissance. Ce premier moteur-générateur 34 correspond au générateur de puissance électrique de la présente invention, et il est accouplé au moteur 1 plus près que l'embrayage 2. En dehors de cela, il est prévu un second moteurgénérateur 35, et un arbre de sortie 36 du second moteur-générateur 35 est muni d'une roue d'engrenage 37. Ce second moteur-générateur 35 correspond au générateur de puissance électrique de la présente invention, et assiste le couple d'entraînement. Un mécanisme destiné à assister le couple d'entraînement sera décrit ciaprès. Il est prévu un arbre de transmission de puissance 38, et des roues d'engrenage 39 et 40 sont disposées sur celui-ci. La roue d'engrenage 37 prévue sur l'arbre de sortie 36 du second moteur-générateur 35 et la roue d'engrenage 39 sont engrenées l'une avec l'autre, et une autre roue d'engrenage 40 ainsi que
la couronne 32 sont engrenées l'une avec l'autre.
Ensuite, le système électrique du véhicule mentionné précédemment Ve sera décrit ci-après. Le premier moteurgénérateur 34 et le second moteurgénérateur 35 ont non seulement une fonction de puissance pour convertir une énergie électrique en une énergie motrice, mais également une fonction de régénération pour convertir une énergie motrice en une énergie électrique. Dans ce mode de réalisation, on décrira le cas dans lequel un moteur-générateur à courant alternatif triphasé est employé comme premier moteur-générateur 34 et second moteur-générateur 35. Une batterie 43 est reliée au premier moteur-générateur 34 par l'intermédiaire d'un convertisseur 42, et le second moteur-générateur 35 est relié à
la batterie 43 par l'intermédiaire d'un autre convertisseur 44.
En conséquence, le premier moteur-générateur 34 et le second moteurgénérateur 35 sont reliés à la batterie 43 en parallèle
l'un à l'autre.
Il est prévu un circuit électrique Al comportant les convertisseurs mentionnés précédemment 42, 44 et la batterie 43,
qui est construit pour exécuter une commande décrite ci-dessous.
Tout d'abord, le second moteur-générateur 35 reçoit l'alimentation électrique de la batterie 43 et il est entraîné comme un moteur. De même, le circuit électrique Ai Fait fonctionner le premier moteur-générateur 34 comme générateur de puissance électrique, et charge la batterie 43 avec une puissance électrique générée. En outre, le circuit électrique Ai fournit la puissance électrique générée à partir du premier moteurgénérateur 34 au second moteur-générateur 35 en passant
ou non par la batterie 43.
En outre, le système de commande du véhicule Ve sera décrit ci-après. Tout d'abord, il est prévu une unité de commande électronique (ECU) 45 destinée à commander entièrement le véhicule Ve. Cette unité de commande électrique 45 correspond au contrôleur de la présente invention, et elle comprend un microordinateur qui est principalement composé d'un processeur (CPU ou MPU), d'une unité de mémorisation (mémoire vive ou mémoire morte) et d'une interface d'entrée/sortie. Les signaux de détection d'une demande d'accélération (par exemple d'ouverture de l'accélérateur), de demande de freinage, de position de changement de levier de vitesse, de vitesse de véhicule, d'ouverture de papillon des gaz, de régime de moteur, de valeur de charge de la batterie, de vitesse de rotation de l'arbre d'entrée 7 de la transmission 3 etc. sont appliqués en entrée dans l'unité de commande électronique 45. Par ailleurs, un signal destiné à commander une puissance du moteur, un signal destiné à commander le premier actionneur 9 et le second actionneur 26, un signal destiné à commander les convertisseurs 42, 44 etc., sont fournis en sortie depuis l'unité de commande
électronique 45.
Par exemple, un signal d'ordre de commande du moteur 1 est fourni en sortie sur la base du signal devant être appliqué en entrée à l'unité de commande électronique 45 et des données mémorisées dans l'unité de commande électronique 45, et le moteur 1 est ainsi commandé. Dans de telles conditions, la capacité en couple de l'embrayage 2 est augmentée et le couple de sortie du moteur 1 est transmis à l'arbre d'entrée 7 de la transmission 3. L'unité de commande électronique 45 exécute une décision de changement de rapport de vitesse de la transmission 3 conformément aux signaux de position du levier de vitesse, de vitesse du véhicule, de la demande en accélération etc., et le signal de commande est fourni en sortie au premier actionneur 9 et au second actionneur 26 conformément au résultat de la décision. En particulier, dans le cas o une position de marche avant est sélectionnée, lorsque la première vitesse est établie au moyen de l'engrènement de la roue d'engrenage entraînée de première vitesse 16 et de l'arbre de sortie 8 par l'actionnement du mécanisme de synchronisation 25, le couple de l'arbre d'entrée 7 est transmis à l'arbre de sortie 8 par l'intermédiaire de la roue d'engrenage d'entraînement de première vitesse 10 et de la roue d'engrenage entraînée de première vitesse 16. De même, lorsque la seconde vitesse est établie au moyen de l'engrènement de la roue d'engrenage entraînée de seconde vitesse 17 et de l'arbre de sortie 8 en actionnant le mécanisme de synchronisation 25, le couple de l'arbre d'entrée 7 est transmis à l'arbre de sortie 8 par l'intermédiaire de la roue d'engrenage d'entraînement de seconde vitesse 11 et de la roue d'engrenage entraînée de seconde
vitesse 17.
En outre, lorsque la troisième vitesse est établie au moyen de l'engrènement de la roue d'engrenage d'entraînement de troisième vitesse 12 et de l'arbre d'entrée 7 avec l'actionnement du mécanisme de synchronisation 23, le couple de l'arbre d'entrée 7 est transmis à l'arbre de sortie 8 par l'intermédiaire de la roue d'engrenage d'entraînement de troisième vitesse 12 et de la roue d'engrenage entraînée de troisième vitesse 18. En outre, lorsque la quatrième vitesse est établie au moyen de l'engrènement de la roue d'engrenage d'entraînement de quatrième vitesse 13 avec l'arbre d'entrée 7 par l'actionnement du mécanisme de synchronisation 23, le couple de l'arbre d'entrée 7 est transmis à l'arbre de sortie 8 par l'intermédiaire de la roue d'engrenage d'entraînement de quatrième vitesse 13 et de la roue d'engrenage entraînée de
quatrième vitesse 19.
De plus, lorsque la cinquième vitesse est établie au moyen de l'engrènement de la roue d'engrenage d'entraînement de cinquième vitesse 14 avec l'arbre d'entrée 7 en actionnant le mécanisme de synchronisation 24, le couple de l'arbre d'entrée 7 est transmis à l'arbre de sortie 8 par l'intermédiaire de la roue d'engrenage d'entraînement de cinquième vitesse 14 et de la roue d'engrenage entraînée de cinquième vitesse 20. De même, dans le cas du changement de l'en-semble d'engrenages, le couple du moteur est diminué conformément au besoin et la capacité en couple de l'embrayage de commande 2 est également diminuée de manière à actionner progressivement le mécanisme de synchronisation, puis le changement de vitesse est exécuté, et ensuite la capacité en couple de l'embrayage 2 est augmentée et la commande destinée à augmenter le couple du moteur est exécutée. Dans le cas de la commande de la puissance du moteur (couple x le nombre de tours), au moins l'une des commandes suivantes est exécutée, telle qu'une commande du volume de l'air d'admission, une commande de la synchronisation de l'allumage,
ou bien une commande de la quantité d'injection de carburant.
Dans le cas o une position de marche arrière est sélectionnée, en revanche, un ensemble d'engrenages de marche arrière est positionné en engrenant la roue d'engrenage entraînée de marche arrière 21 avec la roue d'engrenage intermédiaire 22. Par conséquent, le couple de l'arbre d'entrée 7 est transmis à l'arbre de sortie 8 par l'intermédiaire de la roue d'engrenage d'entraînement de marche arrière 15, la roue d'engrenage intermédiaire 22, et la roue d'engrenage entraînée de marche arrière 21. Bien entendu, les sens de rotation de l'arbre de sortie 8 à l'ensemble d'engrenages de marche avant sont opposés par rapport à celui de l'ensemble d'engrenages de
marche arrière.
Lorsque le couple du moteur est ainsi transmis à l'arbre de sortie 8 par l'intermédiaire de l'arbre d'entrée 7, le couple est alors transmis aux roues droite et gcauche R. par l'intermédiaire du différentiel 4 et de l'arbre d'entraînement 31. Dans ce mode de réalisation, un couple de demande du conducteur est défini sur la base de la vitesse du véhicule et de l'ouverture de l'accélérateur (c'est-à-dire de la condition de conduite) et les couples de demande sur le moteur et le second moteurgénérateur 35 sont définis sur la base du résultat de la décision. En outre, le véhicule Ve représenté dans ce mode de réalisation est ce que l'on appelle un véhicule hybride qui
est capable de transmettre les couples du moteur 1 et du moteurgénérateur 35 à la même roue 5.
Un mode destiné à commander le couple du moteur conformément au couple de demande mentionné précédemment sur le moteur est décrit en tant que mode de commande de couple. De même, un mode de commande de vitesse de rotation peut être choisi en dehors du mode de commande de couple. Un exemple de basculement de chaque mode sera décrit. Par exemple, le mode de commande de couple est sélectionné avant d'exécuter le chanoement de raooort de vitesse de la transmission 3. Ensuite, lorsque le changement de rapport de vitesse est exécuté, la capacité en couple de l'embrayage 2 est diminuée avant d'exécuter le changement de rapport de vitesse. Le changement de rapport de vitesse de la transmission 3 est débuté lorsque l'embrayage 2 est débrayé, et le mode de commande du moteur 1 est passé du mode de commande de couple au mode de commande de vitesse de rotation. A savoir, le moteur 1 est commandé sur la base du régime du moteur calculé par l'unité de commande électronique 45. En particulier, le régime du moteur est commandé de manière à ce que le régime du moteur après l'achèvement du changement de rapport de vitesse de la transmission 3 se rapproche de la vitesse de rotation de l'arbre d'entrée 7 après l'achèvement du changement de rapport de vitesse. Ensuite, lorsque le changement de rapport de vitesse de la transmission 3 est terminé et que le régime réel du moteur atteint le régime du moteur après l'achèvement du changement de rapport de vitesse, le mode de commande de vitesse de rotation passe à nouveau au mode de commande de couple, et les capacités
en couple du couple moteur et de l'embrayage 2 sont augmentées.
De manière à empêcher que la diminution du couple soit transmise à la roue 5 depuis le moteur 1 au moment du changement de rapport de la transmission 3 et le choc associé, la commande
suivante est exécutée.
Au moment du changement de rapport de la transmission 3, la puissance électrique est fournie au second moteur-générateur 35 de façon à le faire fonctionner comme moteur électrique, et le couple du second moteurgénérateur 35 est transmis à la roue 5 par l'intermédiaire de l'arbre de transmission de puissance 38 et du différentiel 4. Par conséquent, la diminution du couple d'entraînement de la roue 5 est supprimée, et le choc est donc empêché. Ici, le couple devant être produit à partir du second moteur-générateur 35 est calculé sur la base d'un rapport de vitesse de la transmission 3, d'une perte de puissance jusqu'à ce que le couple du moteur soit transmis à la roue 5, ou analogue. Cependant, dans le cas de l'assistance du couple d'entraînement de la transmission 3 au moment du changement de rapport grâce au couple de sortie du second moteur-génércueur , l'augmentation de la batterie 43 en taille et en capcité est supprimée par la commande de la puissance électrique devant
être fournie au second moteur-générateur 35 comme mentionné cidessous.
La figure 1 est un organigramme expliquant un exemple de la commande. Tout d'abord, un couple de régénération du premier moteur-générateur 34, en d'autres termes, une génération nécessaire de la puissance électrique pour le premier moteurgénérateur 34 est calculée (étape Sl). Dans ce cas, le couple de régénération TMG(t) du premier moteur-générateur 34 est imposé par: TMGl(t) = ETRQDRV(t) - ETRQSTD(t) o ETRQDRV(t) représente le couple de demande du conducteur calculé sur la base de la vitesse du véhicule, de l'ouverture de l'accélérateur etc. De même, ETRQ STD(t)représente le couple devant être imposé au moteur 1. Plus correctement, il s'agit du couple moteur devant être diminué progressivement de façon à empêcher une déformation de la transmission 3 et un choc d à la déformation, et il est utilisé pour être diminué jusqu'à zéro
lorsque l'embrayage est débrayé dans la technique antérieure.
On définit si le couple de régénération TMG(t) du premier moteurgénérateur 34 calculé à l'étape mentionnée précédemment Sl est supérieur ou non à une valeur de limite supérieure (une valeur de sécurité de limite supérieure) TGMGl (t). A savoir, il est défini si: TMG(t) > TGMG1 (t) ou non (étape S2). Dans ce cas, la valeur de la limite supérieure (une valeur de sécurité de limite supérieure) TGMG1(t) est une valeur maximum tolérée du couple de régénération pour le premier moteur- générateur 34. Si la réponse de l'étape S2 est OUI, le couple de régénération TMG(t) du premier moteur-générateur 34 est limité à la valeur maximum TGMGl(t), de sorte que le couple de régénération TMG(t) du premier moteur-générateur 34 sous la commande est réglé à la valeur maximum TGMGl(t) (étape S3). Dans ces conditions, le couple de sortie du moteur 1 ne peut pas être absorbé
entièrement par le premier moteur-générateur 34.
Ensuite, le couple TED devant être demandé au moteur 1 est déterminé (étape 4). A savoir: TED(t) = ETRQ STD(t) + TMIG(t)
est calculé.
Comme le couple TMG(t) toléré par le premier mcteur20 générateur 34. est plus petit que le couple calculé à l'étape mentionnée précédemment Sl, le couple à transmettre depuis le moteur 1 à la roue 5 par l'intermédiaire de la transmission 3 est diminué de manière à réduire la déformation due au couple qui agit à la fois sur les côtés d'entrée et de sortie de la transmission 3 au cours du changement de rapport de vitesse. A savoir, le couple mentionné précédemment ETRQSTD(t) à imposer au moteur 1 est progressivement diminué de manière à ne pas provoquer de choc. De ce fait, le couple de demande TED(t) pour le moteur 1 est déterminé de façon à produire le couple qui représente le total du couple ETRQSTD(t) et du couple TMG(t) du premier moteur-générateur 34. En conséquence, le couple de demande TED(t) est progressivement diminué au cours du changement de rapport de vitesse, et il est ramené au couple précédent lorsque le changement de rapport de vitesse est terminé. Le couple de sortie du moteur 1 ainsi diminué au cours du changement de rapport de vitesse et ramené au couple précédent est le couple qui dépasse le couple absorbé par le
premier moteur-générateur 34.
Le premier moteur-générateur 34 est entraîné obligatoirement et fonctionne comme générateur électrique en coopération avec la commande du moteur 1 de façon à obtenir le couple de demande mentionné précédemment TED(1), et la puissance électrique est fournie au circuit électrique Ai (étape S4). A savoir, la puissance électrique générée à partir du premier moteur5 générateur 34 est fournie au second moteur-gonérateur 35, et le couple du second moteur-générateur 35 assiste le couple d'entraînement. L'assistance du couple d'entraînement par le second moteur-générateur 35 est exécutée conformément au couple absorbé par le premier moteurgénérateur 34, ou bien à la
diminution du couple de sortie du moteur 1.
En particulier, un couple de demande TNIC2(t) sur le s:econd moteurgénérateur 35 est calculé (étape S5), et le second moteur-générateur 35 est commandé sur la base du résultat du calcul. La puissance électrique clans ce cas est la puissance électrique générée à partir du premier moteur-générateur 34. En dehors de cela, le couple de demande sur le second moteurgénérateur 35 est calculé sur la base clu rapport ce vitesse ce la transmission 3, de la perte de puissance jusqu'à ce que le
couple du moteur soit transmis à la roue 5 ou analogue.
Si la réponse de l'étape mentionnée précédemment S2 est NON, le couple de demande TED(t) sur le moteur 1 est établi au couple de demande ETRQ_DRV(t) du conducteur (étape S6). A savoir, il est maintenu comme étant le couple avant le début du changement
de rapport de vitesse. Ensuite, le programme passe à l'étape S5.
C'est-à-dire que dans ce cas, la génération de puissance électrique peut être exécutée en absorbant le couple de sortie global du moteur 1, et le couple d'entraînement nécessaire peut être fourni en actionnant le second moteur-générateur 35 avec la puissance électrique générée. De ce fait, le couple de demande TED(t) sur le moteur 1 est maintenu en tant que couple de demande ETRQDRV(t) du conducteur sans exécuter la commande destinée à diminuer le couple du moteur, même au moment du
changement de rapport.
La commande de chacune des étapes mentionnées précédemment est exécutée par l'unité de commande électronique 45. En conséquence, la fonction de l'unité de commande électronique 45 destinée à exécuter l'étape mentionnée précédemment S2 correspond à un moyen de décision de la présente invention. La fonction de l'unité de commande électronique 45 destinée à exécuter l'étape mentionnée précédemment S5 correspond à un moyen de commande de couple de la présente invention, e. la fonction de l'unité de commande électronique 45 destinée à exécuter l'étape S6 mentionnée précédemment correspond à un
moyen de maintien de couple de la présente invention.
Un exemple d'un chronogramme dans le cas de l'exécution de la commande mentionnée précédemment est présenté sur les figures 4 et 5. L'exemple représenté sur les figures 4 et 5 est l'exemple tel que le couple de demande ETRQDRV(t) du conducteur soit une constante avant de même qu'après le changement de rapport de vitesse. De même, l'exemple représenté sur la figure 4 est l'exemple tel que la réponse de l'étape S2 est NON, c'està-dire le cas tel que le couple de régénération qu'il est possible de générer à partir du premier moteur-générateur 34 est suffisamment important. L'exemple représenté sur la figure 5 est l'exemple tel que la réponse de l'étape S2 est OUI, c'est-à-dire le cas tel que le couple de régénération qu'il est possible de
générer à partir du moteur-générateur 34 est faible.
Tout d'abord, sur la figure 4, l'embrayage est embrayé avant la génération de la demande de changement de rapport de vitesse, et le couple de demande du conducteur ainsi que le couple de demande sur le moteur sont généralement égaux. De même, le couple de régénération du premier moteur-générateur est commandé pour être le bas couple prédéterminé (zéro). En outre, le couple devant être reçu en entrée depuis le moteur dans la transmission est le couple nécessaire pour rouler, et il est réglé au couple élevé prédéterminé. En outre, le couple de sortie du second moteur générateur (c'est-à-dire un couple d'assistance) est
commandé pour être le bas couple prédéterminé (zéro).
Ensuite, lorsque la demande de changement de rapport de vitesse est générée, la capacité en couple To de l'embrayage est diminuée à partir de l'instant tl, et le couple de régénération du premier moteur-générateur est augmenté. De même, le couple de demande sur le moteur n'est pas diminué, la capacité en couple Tc de l'embrayage est diminuée. De ce fait, le couple devant être appliqué en entrée depuis le moteur à la transmission est diminué. En outre, le couple d'assistance du second moteurgénérateur est augmenté progressivement de façon à compenser le couple d'entraînement en liaison avec la diminution de la capacité en couple Tc de l'embrayage. La puissance électrique
est la puissance électrique générée à partir du premier moteurgénérateur 34.
L'embrayage est partiellement embrayé après l'instant t2, et l'embrayage patine. Au cours de cela, le couple de régénération du premier moteurgénérateur est augmenté, et le couple d'entrée vers la transmission est progressivement diminué en liaison avec cela. Le couple du second moteurgénérateur est augmenté progressivement en plus de cela, de sorte que le couple
d'entraînement ne sera pas diminué.
De plus, l'embrayage est débrayé à l'instant t3 lorsque le couple d'entrée vers la transmission est suffisamment diminué, et le couple d'entrée vers la transmission devient zéro. Après cela, le changement de rapport de vitesse est exécuté. De même, le couple de régénération du premier moteur-générateur deevient maximum, et le couple de sortie du second moteur-générCateur devient maximum. En outre, la capacité en couple Tc de l'embrayage est progressivement augmentée et la situation devient un embrayage partiel après l'instant 24 lorsque le changement de rapport de vitesse est terminé, et le couple devant être appliqué en entrée à la transmission est ainsi augmenté. En dehors de cela, le couple de régénération du premier moteur-générateur commence à se réduire, de sorte que le couple devant être appliqué en entrée à la transmission par l'intermédiaire de l'embrayage est progressivement augmenté. En outre, le couple de sortie du second moteur-générateur est progressivement diminué. Du fait qu'il n'y a pas ou peu de possibilité d'une variation de la rotation provoquée par une variation de la capacité de couple Te de l'embrayage, c'est-à30 dire la génération d'un couple d'inertie, la capacité en couple Tc est augmentée par comparaison à la situation d'un embrayage partiel et l'embrayage est embrayé à l'instant t6. De même, le couple devant être appliqué en entrée à la transmission revient à un couple élevé, le couple de régénération du premier moteur35 générateur devient zéro, et le couple de sortie du second
moteur-générateur devient également zéro.
Par ailleurs, conformément à l'exemple représenté sur la figure 5, le couple produit à partir du moteur est partiellement transmis à la roue 5 par l'intermédiaire de la transmission. De ce fait, le couple de demande sur le moteur est modifié. A savoir, le couple de demande sur le moteur est diminué après l'instant t2. Celui-ci est inférieur au couple devant être appliqué en entrée à la transmission du côté moteur. Et le couple de régénération du premier moteur-générateur atteint la valeur limite supérieure avant l'instant t3. En ce qui concerne la période au cours de laquelle le couple de régénération du premier moteur-générateur devient maximum, le cas de la figure 5
se produit plus tôt par comparaison au cas de la figure 4.
Le couple devant être transmis à la transmission depuis le moteur par l'intermédiaire de l'embrayage est généré en raison de la restriction du couple devant être régénéré par le premier moteur-générateur. Cependant, le couple est progressivement diminué grâce à la diminution du couple de demande sir le moteur, et le couple devient presque zéro à l'instant t3. En conséquence, le changement de rapport de vitesse est exécuté dans ces conditions. En particulier, l'un quelconque des mécanismes de synchronisation mentionnés précédemment est décalé. En conséquence, l'opération de changement de rappo:rt est
exécutée progressivement.
Alors, le couple de demande sur le moteur est augmenté après l'instant t4 lorsque le décalage du mécanisme de synchronisation est presque fait, et le couple de demande du conducteur ainsi que le couple de demande sur le moteur deviennent généralement égaux à l'instant t6. Dans ce cas, sur la figure 5, la capacité en couple Tc de l'embrayage, le couple d'entrée vers la transmission, et le couple de sortie du second moteur-générateur varient de manière similaire à l'exemple indiqué sur la figure 4. Donc, conformément à l'exemple de commande de la figure 1, dans le cas de l'exécution du changement de rapport de vitesse par la transmission 3 avec une diminution de la capacité en couple Tc de l'embrayage 2, en même temps que la transmission du couple du second moteur-générateur 35 vers la roue 5, la puissance électrique est générée au moyen d'une transmission du couple du moteur 1 vers le premier moteur-générateur 34, et la puissance électrique générée est fournie au circuit électrique Al. A savoir, la puissance électrique générée depuis le premier moteur- générateur 34 entraîne le second moteur-générateur 35, et son couple assiste le couple d'entraînement. En conséquence, la puissance électrique de la batterie 43 n'est pas utilisée pour assister le couple au moment du changement de rapport, ou bien la quantité consommée est assez faible, de sorte que l'augmentation en taille et en capacité de la batterie 43 peut être supprimée, et qu'une batterie économique peut être employée pour la batterie 43. De même, le couple moteur est absorbé par le premier moteurgénérateur 34, de sorte que la transmission du
couple moteur peut être supprimée plus certainement.
En dehors de cela, bien que la batterie soit représentée sur la figure 2 comme un dispositif d'accumulateur électrique (c'est-à-dire une batterie secondaire), la présente invention peut être appliquée à un véhicule dans lequel un condensateur est employé à la place de la batterie. En outre, conformément au train de transmission de la figure 2, il est construit pour transmettre le couple du moteur 1 et du second moteur-générateur 35 à la même roue (roue avant) 5, cependant, la présente invention peut être appliquée à un dispositif de commande destiné à un véhicule comportant un train de transmission oui est construit pour transmettre le couple d'un moteur principal
et du générateur de puissance électrique aux roues arrière.
En outre, la présente invention peut être appliquée à un dispositif de commande destiné à un véhicule comportant un train de transmission qui est construit pour transmettre le couple d'un moteur principal et du moteur électrique à des roues différentes. Par exemple, la présente invention peut être appliquée à un dispositif de commande destiné à un véhicule comportant un train de transmission qui est construit pour transmettre le couple d'un moteur principal à la roue avant, et pour transmettre le couple du moteur électrique à la roue arrière, ou bien un train de transmission destiné à transmettre le couple d'un moteur principal à la roue arrière et à transmettre le couple du moteur électrique à la roue avant. De plus, conformément au train de transmission de la figure 2, il est construit pour définir le changement de rapport de vitesse grâce à l'unité de commande électronique 45, et pour exécuter le changement de rapport de vitesse de la transmission 3 grâce au premier actionneur 9. Cependant, la présente invention peut être appliquée à un véhicule comportant une transmission qui est construite pour exécuter le changement de rapport de l'ensemble
d'engrenage de la transmission par intervention du conducteur.
On décrira ici de façon synthétique les avantages à obtenir grâce à cette invention. Conformément à la présente invention, lorsque l'on transmet l'énergie motrice du moteur électrique vers la roue, la puissance électrique est générée par l'énergie motrice du moteur principal, et la puissance électrique générée peut être fournie au circuit électrique relié au moteur électrique. De ce fait, la source d'alimentation électrique destinée à fournir la puissance électrique au moteur électrique
peut être de petites dimensions et capacité.
En outre, conformément à la présente invention, comme le couple du moteur principal est absorbé par le générateur de puissance électrique, la transmission du couple du moteur principal vers la transmission peut être supprimée plus certainement.

Claims (10)

REVENDICATIONS
1. Système de commande de changement de rapport destiné à un véhicule hybride qui comporte un moteur principal, une transmission, un mécanisme d'embrayage disposé entre le moteur principal et la transmission dans lequel sa capacité de couple est diminuée au moment du changement de rapport, et un moteur électrique destiné à assister un couple d'entraînement au moment du changement de rapport, comprenant en outre: un générateur de puissance électrique destiné à générer une puissance électrique au moyen d'un entraînement par le moteur principal au moment du changement de rapport de la transmission, et un circuit électronique destiné à entraîner le moteur électrique de manière à assister le couple d'entraînement au moment du changement de rapport, au moyen de la fourniture de l'alimentation électrique générée depuis le générateur de puissance électrique au moment du changement de rapport de la transmission.
2. Système de commande de changement de rapport selon la revendication 1, dans lequel le générateur de puissance électrique est relié au moteur principal de façon plus rapprochée que le mécanisme
d'embrayage.
3. Système de commande de changement de rapport selon la revendication 1, comprenant en outre: un contrôleur destiné à commander le générateur de puissance électrique de manière à absorber le couple généré depuis le moteur principal au moment du changement de rapport de la
transmission par le générateur de puissance électrique.
4. Système de commande de changement de rapport selon la revendication 3, dans lequel le contrôleur est construit pour commander le couple du générateur de puissance électrique de telle manière qu'un couple devant être appliqué en entrée de la transmission depuis le moteur principal par l'intermédiaire du mécanisme d'embrayage passe à zéro au moment du changement de rapport de
la transmission.
5. Système de commande de changement de rapport selon la revendication 1, comprenant: un contrôleur destiné à commander le générateur de puissance électrique de façon à absorber le couple généré depuis le moteur principal au moment du changement de rapport de la transmission par le générateur de puissance électrique, et à commander le moteur électrique de façon à faire produire par le moteur électrique le couple conformément au couple absorbé par le
générateur de puissance électrique.
6. Système de commande de changement de rapport selon la revendication 1, comprenant en outre: un contrôleur destiné à commander le générateur de puissance électrique de façon à absorber une partie du couple généré depuis le moteur principal au moment du changement de rapport de la transmission grâce au générateur de puissance électrique, et à commander un couple de sortie du moteur principal de manière à ce que le couple dépassant celui clevant être absorbé par le
générateur de puissance électrique passe à zéro.
7. Système de commande de changement de rapport selon la revendication 1, comprenant en outre: un contrôleur destiné à commander le générateur de puissance électrique de façon à absorber une partie du couple généré à partir du moteur principal au moment du changement de rapport de la transmission par le générateur de puissance électrique, afin de commander le couple de sortie du moteur principal de manière à ce qu'une autre partie du couple générée depuis le moteur principal passe à zéro, et pour commander le couple de sortie du moteur électrique conformément au couple absorbé par le générateur de puissance électrique et au couple de sortie du
moteur principal.
8. Système de commande de changement de rapport selon la revendication 1, dans lequel la transmission comprend une pluralité de paires de roues d'engrenage, et une pluralité de mécanismes de synchronisation destinés à engrener ces paires de roues d'engrenage avec un arbre d'entrée et un arbre de sortie, sélectivement.
9. Système de commande de changement de rapport selon la revendication 1, comprenant en outre: un moyen de décision destiné à décider qu'il est possible d'absorber le couple entier fourni en sortie depuis le moteur principal par le générateur de puissance électrique au moment du changement de rapport de la transmission, et un moyen de maintien de couple destiné à maintenir le couple de sortie du moteur principal au couple avant le début d'un changement de rapport de vitesse, lorsque le moyen de décision décide qu'il est possible d'absorber le couple entier produit à partir du moteur principal par le générateur de puissance électrique au moment du changement de rapport de la transmission.
10. Système de commande de changement de rapport selon la revendication 1, comprenant en outre: un moyen de décision destiné à décider s'il est possible d'absorber le couple entier produit à partir du moteur principal par le générateur de puissance électrique au moment du changement de rapport de la transmission, et un moyen de commande de couple destiné à commander le couple de sortie du moteur principal de manière à ce que le couple dépassant ce qu'il est possible d'absorber par le générateur de puissance électrique passe progressivement à zéro, lorsque le moyen de décision décide qu'il n'est pas possible d'absorber le couple entier produit à partir du moteur principal par le générateur de puissance électrique au moment du changement de
rapport de la transmission.
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