DE102004027302B4

DE102004027302B4 - Hybridfahrzeug-Antriebssteuerungsvorrichtung, Hybridfahrzeugantriebssteuerungsverfahren und zugehöriges Programm

Info

Publication number: DE102004027302B4
Application number: DE102004027302.2A
Authority: DE
Inventors: Toshio Okoshi; Hideki Hisada; Kazuo Aoki; Rie Okada
Original assignee: Aisin AW Co Ltd
Current assignee: Aisin AW Co Ltd
Priority date: 2003-06-05
Filing date: 2004-06-04
Publication date: 2019-05-02
Anticipated expiration: 2024-06-05
Also published as: JP2004360608A; JP3843966B2; DE102004027302A1; US20040249525A1; US7340330B2

Abstract

Hybridfahrzeug-Antriebssteuerungsvorrichtung zur Steuerung eines Hybridfahrzeugs mit einer Maschine (11) und einem durch die Maschine (11) angetriebenen Generator (16), wobei die Hybridfahrzeug-Antriebssteuerungsvorrichtung aufweist:
eine Generator-Maximum-Drehmomentberechnungseinrichtung (91) zur Berechnung eines maximalen Generatordrehmoments, das einen maximalen Wert des Generatordrehmoments angibt,
eine Generatorsolldrehmoment-Berechnungseinrichtung zur Berechnung eines Generatorsolldrehmoments, das einen Sollwert des Generatordrehmoments angibt,
eine Generatorfehlerdrehmoment-Berechnungseinrichtung (115) zur Berechnung einer Fehlergröße des Generatordrehmoments auf der Grundlage einer Differenz zwischen dem Generatorsolldrehmoment und dem maximalen Generatordrehmoment,
eine Maschinen-Maximum-Drehmomentberechnungseinrichtung (91) zur Berechnung einer Vielzahl von maximalen Maschinendrehmomenten auf der Grundlage von zumindest dem maximalen Generatordrehmoment und der Fehlergröße des Generatordrehmoments, und
eine Maschinenbegrenzungsdrehmoment-Berechnungseinrichtung (121) zur Berechnung eines minimalen Werts der jeweiligen maximalen Maschinendrehmomente als Maschinenbegrenzungsdrehmoment, wobei
die Hybridfahrzeug-Antriebssteuerungsvorrichtung die Maschine (11) auf der Grundlage des berechneten Maschinenbegrenzungsdrehmoments steuert.

Description

Die Erfindung betrifft eine Hybridfahrzeug-Antriebssteuerungsvorrichtung, ein Hybridfahrzeugsantriebssteuerungsverfahren und ein zugehöriges Programm.
In einem Hybridfahrzeug (Fahrzeug der Hybridbauart) mit einer Planetengetriebeeinheit, in der beispielsweise ein Sonnenrad, ein Ringzahnrad und ein Träger angeordnet sind, der Träger und die Brennkraftmaschine miteinander verbunden sind, das Ringzahnrad und ein Antriebsrad miteinander verbunden sind, das Sonnenrad und ein elektrischer Generator miteinander verbunden sind, wird das Drehmoment der Brennkraftmaschine, d.h. ein Teil des Maschinendrehmoments TE auf den elektrischen Generator übertragen, und das restliche Drehmoment wird zusammen mit dem Drehmoment eines Antriebsmotors, d.h. einem Antriebsmotordrehmoment TM, auf das Antriebsrad übertragen.
In dem Hybridfahrzeug dieser Bauart ist der elektrische Generator mit der Brennkraftmaschine über die Planetengetriebeeinheit verbunden. Wenn ein Betriebspunkt der Brennkraftmaschine als ein Maschinensollbetriebszustand bestimmt wird, wird das Maschinendrehmoment TE an dem Betriebspunkt als Maschinensolldrehmoment TE* bestimmt, das einen Sollwert des Maschinendrehmoments TE zeigt. Die Drehzahl der Brennkraftmaschine an dem Betriebspunkt, d.h. eine Maschinendrehzahl NE wird als Maschinensolldrehzahl NE* bestimmt, die einen Sollwert der Maschinendrehzahl NE zeigt.
Die Drehzahl des elektrischen Generators, d.h. eine Generatorsolldrehzahl NG* die einen Sollwert einer Generatordrehzahl NG zeigt, wird auf der Grundlage der Maschinensolldrehzahl NE* berechnet. Das Drehmoment des elektrischen Generators, d.h. ein Generatordrehmoment TG wird derart gesteuert, dass die Generatordrehzahl NG gleich der Generatorsolldrehzahl NG* wird.
Wenn die Generatordrehzahl NG plötzlich erhöht wird und die Spannung einer Batterie, d.h. einer Batteriespannung VB verringert wird, geht die Brennkraftmaschine durch (races) und wird ein übermäßiger Rotationszustand verursacht.
2 zeigt das Verhältnis der Generatordrehzahl und des Generatordrehmoments bei einem herkömmlichen Hybridfahrzeug. In dieser Figur ist die Generatordrehzahl NG auf der Abszisse aufgetragen, und ist das Generatordrehmoment TG auf der Ordinate aufgetragen.
Die Bezugszeichen L1 bis L3 zeigen Linien, die das Verhältnis der Generatordrehzahl NG, des Generatordrehmoments TG und der Batteriespannung VB zeigen. Wenn die Batteriespannung VB verringert wird, ändern sich die Kennlinien (Charakteristiken) in der Richtung des Pfeils B. Wenn die Batteriespannung VB angehoben wird, werden die Kennlinien in der Richtung des Pfeils A geändert.
Wenn der elektrische Generator in einem Antriebspunkt P1 auf der Linie L2 gemäß 2 betrieben wird und beispielsweise ein Fahrer plötzlich die Bremse betätigt, wird die Drehzahl des mit dem Antriebsrad verbunden Ringzahnrads plötzlich verringert. Somit wird die Generatordrehzahl NG plötzlich erhöht und wird der Generator in einem Antriebspunkt P2 betrieben. Als Ergebnis kann die Maschinendrehzahl NE nicht durch das Generatordrehmoment TG eingeschränkt werden, da das Generatordrehmoment TG plötzlich verringert wird. Daher wird die Maschinendrehzahl NE plötzlich erhöht, geht die Brennkraftmaschine durch (races) und wird der übermäßige Rotationszustand verursacht.
Wenn weiterhin der Generator in dem Antriebspunkt P1 betrieben wird und die Batteriespannung VB verringert wird, wird der Generator in dem Antriebspunkt P3 betrieben. Da in diesem Fall das Generatordrehmoment TG ebenfalls plötzlich verringert wird, kann das Maschinendrehmoment TE nicht durch das Generatordrehmoment TG zurückgehalten werden. Dadurch wird die Maschinendrehzahl NE plötzlich erhöht, geht die Brennkraftmaschine hoch und wird ein übermäßiger Rotationszustand verursacht.
Daher ist eine Hybridfahrzeug-Antriebssteuerungsvorrichtung derart angeordnet, dass verhindert wird, dass die Brennkraftmaschine den übermäßigen Rotationszustand erreicht, und verschiedene Arten von Steuerungen zur Vermeidung einer exzessiven Rotation werden in der Hybridfahrzeug-Antriebssteuerungsvorrichtung ausgeführt.
Bei einer ersten Steuerung zur Vermeidung einer exzessiven Rotation wird eine maximale Generatordrehzahl NGmax, die einen maximalen Wert der Generatordrehzahl NG zeigt, derart eingestellt, dass sie der Batteriespannung VB entspricht. Wenn die Batteriespannung VB verringert wird, wird die Einstellung der maximalen Generatordrehzahl NGmax verringert. Wenn die Batteriespannung VB erhöht wird, wird die Einstellung der maximalen Generatordrehzahl NGmax erhöht. Es wird verhindert, dass die Brennkraftmaschine den übermäßigen Rotationszustand erreicht, indem die Generatorsolldrehzahl NG* derart beschränkt wird, dass die maximale Generatordrehzahl NGmax nicht überschritten wird.
Es gibt einen Fall, in dem die tatsächliche Generatordrehzahl NG höher als die Generatorsolldrehzahl NG* wird, wenn die Generatorsolldrehzahl NG* in der ersten Steuerung zur Vermeidung einer exzessiven Rotation beschränkt wird. Daher wird in einer zweiten Steuerung zur Vermeidung einer exzessiven Rotation ein maximales Generatordrehmoment TGmax, das einen maximalen Wert des Generatordrehmoments TG zeigt, entsprechend der Batteriespannung VB und der Temperatur eines Umrichters berechnet. Ein maximales Maschinendrehmoment TEmax, das einen maximalen Wert des Maschinendrehmoments TE zeigt, wird anhand des maximalen Generatordrehmoments TGmax und eines Getriebeverhältnisses yGE von dem Generator zu der Brennkraftmaschine eingestellt. Es wird verhindert, dass die Maschine den übermäßigen Rotationszustand erreicht, indem eine Drosselklappenöffnung θ der Brennkraftmaschine derart beschränkt wird, dass das Maschinendrehmoment TE das maximale Maschinendrehmoment TEmax nicht überschreitet.
Wenn durch Durchführung der ersten und zweiten Steuerungen zur Vermeidung einer exzessiven Rotation nicht verhindert werden kann, dass die Brennkraftmaschine den übermäßigen Rotationszustand erreicht, wird eine Ausfallsicherungssteuerung derart durchgeführt, dass eine Generatorgrenzdrehzahl NGlim (beispielsweise 6000 U/Min) nicht überschritten wird, durch die eine mechanische Grenzdrehzahl des elektrischen Generators eingestellt ist.
In der Ausfallsicherungssteuerung wird nämlich beurteilt, ob die Generatordrehzahl NG die Generatorgrenzdrehzahl NGlim erreicht. Wenn die Generatordrehzahl NG die Generatorgrenzdrehzahl NGlim erreicht, wird das Maschinendrehmoment TE obligatorisch begrenzt, wird der der Brennkraftmaschine zugeführte Kraftstoff um 100% abgeschnitten und wird der Generator abgeschaltet (heruntergefahren, shut down). Die Ausfallsicherungssteuerung wird durchgeführt, um den Generator zu schützen, wobei das Verhalten, Vibrationen, Betriebsfähigkeit usw. des Hybridfahrzeugs nicht berücksichtigt werden.
Wenn jedoch das Hybridfahrzeug an einen kalten Ort fährt, ist der Innenwiderstand der Batterie erhöht, so dass eine Änderung der Batteriespannung VB groß wird. Daher gibt es einen Fall, in dem die Batteriespannung VB plötzlich verringert wird, wenn das Hybridfahrzeug plötzlich beschleunigt wird. In diesem Fall wird das Generatordrehmoment TG verringert, selbst wenn die ersten und zweiten Steuerungen zur Vermeidung einer übermäßigen Rotation durchgeführt werden. Daher ist es schwierig, das Maschinendrehmoment TE zurückzuhalten, und es ist unmöglich, zu vermeiden, dass die Brennkraftmaschine den übermäßigen Rotationszustand erreicht.
Wenn weiterhin das Hybridfahrzeug über Straßen fährt, die voneinander unterschiedliche Reibungskoeffizienten aufweisen, beispielsweise wenn das Hybridfahrzeug von einer Straße mit einem kleinen Reibungskoeffizienten mit Eis auf deren Oberfläche zu einer Straße mit einem großen Reibungskoeffizienten wie in Asphalt bewegt wird, wird die Welle des angetriebenen Rads blockiert und die Drehzahl des mit dem Antriebsrad verbundenen Ringzahnrads wird plötzlich verringert, so dass die Generatordrehzahl NG plötzlich erhöht wird.
Dementsprechend können, wenn die Batteriespannung VB plötzlich verringert wird und die Generatordrehzahl NG plötzlich angehoben wird, die ersten und zweiten Steuerungen zur Vermeidung einer übermäßigen Rotation nicht zuverlässig durchgeführt werden. Als Ergebnis ist es unmöglich, zuverlässig zu verhindern, dass die Brennkraftmaschine den übermäßigen Rotationszustand erreicht.
Daher wird das Maschinensolldrehmoment TE* auf der Grundlage des Generatorsolldrehmoments TG*, das einen Sollwert des Generatordrehmoments TG zeigt, und des maximalen Generatordrehmoments TGmax berechnet (vergleiche beispielsweise JP 2001-304010 A ).
Jedoch ist es bei der vorstehend beschriebenen herkömmlichen Hybridfahrzeug-Antriebssteuerungsvorrichtung unmöglich, zuverlässig zu vermeiden, dass die Brennkraftmaschine den übermäßigen Rotationszustand erreicht, wenn es aufgrund individueller Differenzen in der Brennkraftmaschine, des elektrischen Generators usw. und eines Berechnungsfehlers des Generatorsolldrehmoments TG*, des maximalen Generatordrehmoments TGmax usw. schwierig ist, das Maschinendrehmoment TE durch das Generatordrehmoment TG zurückzuhalten.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Hybridfahrzeug-Antriebssteuerungsvorrichtung, ein Hybridfahrzeugantriebssteuerungsverfahren und ein zugehöriges Programm anzugeben, die in der Lage sind, zuverlässig zu vermeiden, dass die Brennkraftmaschine den übermäßigen Rotationszustand erreicht, in dem das vorstehend beschriebene Problem der herkömmlichen Hybridfahrzeugantriebssteuerung gelöst wird.
Diese Aufgabe wird durch eine Hybrid-Antriebssteuerungsvorrichtung gelöst, wie sie in Patentanspruch 1 angegeben ist.
In Patentanspruch 1 wird eine Hybridfahrzeug-Antriebssteuerungsvorrichtung zur Steuerung eines Hybridfahrzeugs mit einer Maschine und einem durch die Maschine angetriebenen Generator, angegeben, wobei die Hybridfahrzeug-Antriebssteuerungsvorrichtung eine Generator-Maximum-Drehmomentberechnungseinrichtung zur Berechnung eines maximalen Generatordrehmoments, das einen maximalen Wert des Generatordrehmoments angibt, eine Generatorsolldrehmoment-Berechnungseinrichtung zur Berechnung eines Generatorsolldrehmoments, das einen Sollwert des Generatordrehmoments angibt, eine Generatorfehlerdrehmoment-Berechnungseinrichtung zur Berechnung einer Fehlergröße (fehlenden Größe) des Generatordrehmoments auf der Grundlage einer Differenz zwischen dem Generatorsolldrehmoment und dem maximalen Generatordrehmoment, eine Maschinen-Maximum-Drehmomentberechnungseinrichtung zur Berechnung einer Vielzahl von maximalen Maschinendrehmomenten auf der Grundlage zumindest des maximalen Generatordrehmoments und der Fehlergröße des Generatordrehmoments, und eine Maschinenbegrenzungsdrehmoment-Berechnungseinrichtung zur Berechnung eines minimalen Werts der jeweiligen maximalen Maschinendrehmomente als Maschinenbegrenzungsdrehmoment aufweist, wobei die Hybridfahrzeug-Antriebssteuerungsvorrichtung die Maschine auf der Grundlage des berechneten Maschinenbegrenzungsdrehmoments steuert.
Bei einer weiteren erfindungsgemäßen Hybridfahrzeug-Antriebssteuerungsvorrichtung weist die Maschinen-Maximum-Drehmomentberechnungseinrichtung eine erste Maschinen-Maximum-Drehmomentberechnungseinrichtung zur Berechnung des maximalen Maschinendrehmoments auf der Grundlage von zumindest dem maximalen Generatordrehmoment und ebenfalls eine zweite Maschinen-Maximum-Drehmomentberechnungseinrichtung zur Berechnung des maximalen Maschinendrehmoments auf der Grundlage der Fehlergröße des Generatordrehmoments auf.
Eine weitere erfindungsgemäße Hybridfahrzeug-Antriebssteuerungsvorrichtung weist weiterhin eine Maschinendrehmomentjustierungseinrichtung zur Justierung eines Anforderungsmaschinendrehmoment, das in der Brennkraftmaschine erforderlich ist, auf der Grundlage der Fehlergröße des Generatordrehmoments auf.
Bei einer weiteren erfindungsgemäßen Hybridfahrzeug-Antriebssteuerungsvorrichtung berechnet die Generator-Maximum-Drehmomentberechnungseinrichtung das maximale Generatordrehmoment auf der Grundlage einer Generatordrehzahl, einer Gleichspannung und einer Temperatur eines Umrichters.
Bei einer weiteren erfindungsgemäßen Hybridfahrzeug-Antriebssteuerungsvorrichtung berechnet die Generatorsolldrehmoment-Berechnungseinrichtung das Generatorsolldrehmoment auf der Grundlage einer Generatordrehzahl und einer Generatorsolldrehzahl, die einen Sollwert der Generatordrehzahl angibt.
Bei der weiteren erfindungsgemäßen Hybridfahrzeug-Antriebssteuerungsvorrichtung ist das Anforderungsmaschinendrehmoment auf einen festen Wert eingestellt.
Bei der weiteren erfindungsgemäßen Hybridfahrzeug-Antriebssteuerungsvorrichtung wird das Anforderungsmaschinendrehmoment auf ein Maschinensolldrehmoment eingestellt, wenn das Generatorsolldrehmoment größer als das maximale Generatordrehmoment ist.
Weiterhin wird die vorstehend genannte Aufgabe durch ein Hybridfahrzeugantriebssteuerungsverfahren gelöst, wie es in Patentanspruch 17 angegeben ist.
Weiterhin wird ein Computerprogramm angegeben, wie es in Patentanspruch 18 definiert ist.
Die Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:

1 ein Funktionsblockschaltbild einer Hybridfahrzeug-Antriebssteuerungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausgestaltung der Erfindung,
2 eine Darstellung des Verhältnisses einer Generatordrehzahl und eines Generatordrehmoments bei einem herkömmlichen Hybridfahrzeug,
3 eine Konzeptdarstellung eines Hybridfahrzeugs gemäß der ersten Ausgestaltung der Erfindung,
4 eine Darstellung zur Beschreibung des Betriebs einer Planetengetriebeeinheit gemäß der ersten Ausgestaltung der Erfindung,
5 ein Fahrzeuggeschwindigkeitsdiagramm während des normalen Fahrens gemäß der ersten Ausgestaltung der Erfindung,
6 ein Drehmomentdiagramm während des normalen Fahrens gemäß der ersten Ausgestaltung der Erfindung,
7 eine Konzeptdarstellung der Hybridfahrzeug-Antriebssteuerungsvorrichtung gemäß der ersten Ausgestaltung der Erfindung,
8 einen ersten Abschnitt eines Hauptflussdiagramms, das den Betrieb der Hybridfahrzeug-Antriebssteuerungsvorrichtung gemäß der ersten Ausgestaltung der Erfindung veranschaulicht,
9 einen zweiten Abschnitt des Hauptflussdiagramms, das den Betrieb der Hybridfahrzeug-Antriebssteuerungsvorrichtung gemäß der ersten Ausgestaltung der Erfindung veranschaulicht,
10 einen dritten Abschnitt des Hauptflussdiagramms, das den Betrieb der Hybridfahrzeug-Antriebssteuerungsvorrichtung gemäß der ersten Ausgestaltung der Erfindung veranschaulicht,
11 ein erstes Fahrzeuganforderungsdrehmomentkennfeld gemäß der ersten Ausgestaltung der Erfindung,
12 ein zweites Fahrzeuganforderungsdrehmomentkennfeld gemäß der ersten Ausgestaltung der Erfindung,
13 ein Maschinensollbetriebszustandskennfeld gemäß der ersten Ausgestaltung der Erfindung,
14 ein Maschinenantriebsbereichskennfeld gemäß der ersten Ausgestaltung der Erfindung,
15 eine Subroutine einer Steuerungsverarbeitung für eine plötzliche Beschleunigung gemäß der ersten Ausgestaltung der Erfindung,
16 eine Subroutine einer Antriebsmotorsteuerungsverarbeitung gemäß der ersten Ausgestaltung der Erfindung,
17 eine Subroutine einer Generatordrehmomentsteuerungsverarbeitung gemäß der ersten Ausgestaltung der Erfindung,
18 eine Subroutine einer Maschinenstartsteuerungsverarbeitung gemäß der ersten Ausgestaltung der Erfindung,
19 eine Subroutine einer Generatordrehzahlsteuerungsverarbeitung gemäß der ersten Ausgestaltung der Erfindung,
20 eine Subroutine einer Verarbeitung zur Steuerung des Stoppens der Maschine gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
21 eine Subroutine einer Generatorbremsbetätigungssteuerungsverarbeitung gemäß der ersten Ausgestaltung der Erfindung,
22 eine Subroutine einer Generatorbremslösungssteuerungsverarbeitung gemäß der ersten Ausgestaltung der Erfindung,
23 eine Darstellung des Betriebs einer Maschinendrehmoment-Begrenzungsverarbeitung gemäß der ersten Ausgestaltung der Erfindung, und
24 eine Darstellung des Betriebs der Maschinendrehmoment-Begrenzungsverarbeitung gemäß einer zweiten Ausgestaltung der Erfindung.

1 zeigt ein Funktionsblockschaltbild einer Hybridfahrzeug-Antriebssteuerungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausgestaltung der Erfindung. In 1 bezeichnet das Bezugszeichen 91 eine Verarbeitungseinrichtung zur Berechnung des maximalen Maschinendrehmoments, die zur Berechnung mehrerer maximaler Maschinendrehmomente Temax dient, die einen maximalen Wert des Maschinendrehmoments TE zeigen. Das Bezugszeichen 121 bezeichnet einen Vergleicher (Komparator) als Maschinengrenzdrehmoment-Berechnungsverarbeitungseinrichtung zur Berechnung eines minimalen Werts der vorstehend beschriebenen jeweiligen Maschinenmaximaldrehmomente TEmax als Maschinengrenzdrehmoment TEi.
Das Hybridfahrzeug ist nachstehend unter Verwendung von 3 beschrieben.
In 3 bezeichnen die Bezugszeichen 11 und 12 jeweils eine Brennkraftmaschine (E/G), die auf einer ersten axialen Linie angeordnet ist, und eine Ausgangswelle. Die Ausgangswelle 12 ist auf der ersten axialen Linie angeordnet und gibt eine durch den Betrieb der Brennkraftmaschine 11 erzeugte Drehung aus. Das Bezugszeichen 13 bezeichnet eine Planetengetriebeeinheit als eine Differentialvorrichtung, die auf der ersten axialen Linie zur Durchführung einer Drehzahländerung in Bezug auf die über die Ausgangswelle 12 zugeführte Rotation angeordnet ist. Das Bezugszeichen 14 bezeichnet eine Ausgangswelle, die auf der ersten axialen Linie angeordnet ist. Die Rotation wird nach der Drehzahländerung durch die vorstehend beschriebene Planetengetriebeeinheit 13 zu der Ausgangswelle 14 ausgegeben. Das Bezugszeichen 15 bezeichnet ein erstes Antriebs-Vorgelegerad (antreibendes Vorgelegerad, antreibendes Gegenzahnrad) als ein Ausgangszahnrad, das an der Ausgangswelle 14 befestigt ist. Das Bezugszeichen 16 bezeichnet einen elektrischen Generator (G) als eine erste elektrisch betriebene Maschine, die auf der ersten axialen Linie angeordnet ist und mit der Planetengetriebeeinheit 13 über eine Transmissionswelle 17 verbunden ist. Der elektrische Generator 16 ist mechanisch mit der Brennkraftmaschine 11 derart verbunden, dass er unterschiedlich frei gedreht werden kann.
Die Ausgangswelle 14 weist eine Hülsenform auf und ist derart angeordnet, dass sie die Ausgangswelle 12 umgibt. Weiterhin ist das erste Antriebs-Vorgelegerad 15 auf der Maschinenseite der Planetengetriebeeinheit 13 angeordnet.
Die Planetengetriebeeinheit 13 weist zumindest ein Sonnenrad S als ein erstes Getriebeelement, ein Ritzel P, das mit dem Sonnenrad S im Eingriff steht, ein Ringzahnrad R als ein zweites Getriebeelement, das mit dem Ritzel P im Eingriff steht, und einen Träger CR als ein drittes Getriebeelement zum drehbaren Stützen des Ritzels P auf. Das Sonnenrad S ist mit dem elektrischen Generator 16 über die Transmissionswelle 17 verbunden. Das Ringzahnrad R ist mit einem Antriebsmotor (M) 25, als eine zweite elektrisch betriebene Maschine, und dem Antriebsrad 37 über die Ausgangswelle 14 und einer vorbestimmten Zahnradfolge verbunden. Der Antriebsmotor 25 ist auf einer zweiten Axiallinie angeordnet, die parallel zu der ersten axialen Linie verläuft, und ist mechanisch mit der Brennkraftmaschine 11 und dem elektrischen Generator 16 derart verbunden, dass er unterschiedlich frei gedreht werden kann, und ist mechanisch mit dem Antriebsrad 37 verbunden. Eine Freilaufkupplung F ist zwischen dem Träger CR und einem Gehäuse 10 einer Hybridfahrzeugantriebsvorrichtung als Fahrzeugantriebsvorrichtung angeordnet. Die Freilaufkupplung F wird frei, wenn die Drehung in der normalen Richtung aus der Brennkraftmaschine 11 auf den Träger CR übertragen wird, und ist blockiert, wenn eine Drehung in umgekehrter Richtung von dem elektrischen Generator 16 oder dem Antriebsmotor 25 auf den Träger CR übertragen wird. Somit wird keine Drehung in umgekehrter Richtung auf die Brennkraftmaschine 11 übertragen.
Der Generator 16 weist einen Rotor 21, der zur Drehung an die Transmissionswelle 17 befestigt ist, einen um den Rotor 21 angeordneten Stator 22 und eine Spule 23 auf, die um den Stator 22 gewickelt ist. Der Generator 16 erzeugt elektrische Energie (Leistung) durch die über die Transmissionswelle 17 übertragene Drehung. Die Spule 23 ist mit einer Batterie (7) verbunden, und ein Wechselstrom aus der Spule 23 wird in einen Gleichstrom umgewandelt und wird der Batterie zugeführt. Eine Generatorbremse B ist zwischen dem Rotor 21 und dem Gehäuse 10 angeordnet. Der Rotor 21 ist durch Eingriff (Betätigung) der Generatorbremse B festgesetzt, und die Drehung des Generators 16 kann mechanisch gestoppt werden.
Das Bezugszeichen 26 bezeichnet eine auf der zweiten axialen Linie angeordnete Ausgangswelle. Die Drehung des Antriebsmotors 25 wird zu der Ausgangswelle 26 ausgegeben. Das Bezugszeichen 27 bezeichnet ein zweites Antriebs-Vorgelegerad als ein Ausgangszahnrad, das an der Ausgangswelle 26 befestigt ist. Der Antriebsmotor 25 weist einen an der Ausgangswelle 26 befestigten Rotor 40 zum Drehen (zur Rotation), einen um den Rotor 40 angeordnet Stator 41 und eine um den Stator 41 gewickelte Spule 42 auf.
Der Antriebsmotor 25 erzeugt ein Antriebsmotordrehmoment TM auf Grundlage der elektrischen Ströme der U-, V- und W-Phasen als einen der Spule 42 zugeführten elektrischen Wechselstrom. Daher ist die Spule 42 mit der Batterie verbunden, und der Gleichstrom aus der Batterie wird in elektrischen Strom für jede Phase umgewandelt und der Spule 42 zugeführt.
Eine Vorgelegewelle (Gegenwelle) 30 ist auf einer dritten axialen Linie parallel zu den ersten und zweiten axialen Linien angeordnet, um das Antriebsrad 37 in derselben Richtung wie die Drehung der Brennkraftmaschine 11 zu drehen. Ein erstes angetriebenes Vorgelegerad 31 und ein zweites angetriebenes Vorgelegerad 32, das eine größere Zahnanzahl als diejenige des ersten angetriebenen Vorgelegerads 31 aufweist, sind an der Vorgelegewelle befestigt. Das erste angetriebene Vorgelegerad 31 und das erste Antriebs-Vorgelegerad (antreibende Vorgelegerad) 15 stehen miteinander im Eingriff. Das zweite angetriebene Vorgelegerad 32 und das zweite Antriebs-Vorgelegerad (antreibende Vorgelegerad) 27 stehen im Eingriff miteinander. Die Drehung des ersten Antriebs-Vorgelegerads 15 wird invertiert und auf das erste angetriebene Vorgelegerad 31 übertragen. Die Drehung des zweiten Antriebs-Vorgelegerads 37 wird invertiert und auf das zweite angetriebene Vorgelegerad 32 übertragen.
Weiterhin ist ein Differentialritzelzahnrad (diff-pinion gear) 33 mit einer geringeren Zahnanzahl als diejenige des ersten angetriebenen Vorgelegerads 31 an der Vorgelegewelle 30 befestigt.
Eine Differentialvorrichtung 36 ist auf einer vierten axialen Linie parallel zu den ersten bis dritten axialen Linien angeordnet, und ein Differentialringzahnrad (diffring gear) 35 der Differentialvorrichtung 36 und das Differentialritzelzahnrad 33 stehen im Eingriff miteinander. Dementsprechend wird die auf das Differentialringzahnrad 35 übertragene Drehung durch die vorstehend beschriebene Differentialvorrichtung 26 verteilt und auf das Antriebsrad 37 übertragen. Somit kann die durch die Brennkraftmaschine 11 erzeugte Drehung auf das erste angetriebene Vorgelegerad 31 übertragen werden, und kann die durch den Antriebsmotor 25 erzeugte Drehung auf das zweite angetriebene Vorgelegerad 32 übertragen werden. Dementsprechend kann das Hybridfahrzeug durch Betrieb der Brennkraftmaschine 11 und/oder des Antriebsmotors 25 fahren.
Das Bezugszeichen 38 bezeichnet einen Generatorrotorpositionssensor wie einen Resolver zur Erfassung der Position des Rotors 21, d.h. einer Generatorrotorposition θG. Das Bezugszeichen 39 bezeichnet einen Antriebsmotorrotorpositionssensor wie einen Resolver zur Erfassung der Position des Rotors 40, d.h. einer Antriebsmotorrotorposition θM. Die erfasste Generatorrotorposition θG wird einer Fahrzeugsteuerungseinrichtung (7) und einer Generatorsteuerungseinrichtung (7) zugeführt. Die Antriebsmotorrotorposition θM wird der Fahrzeugsteuerungseinrichtung und einer Antriebsmotorsteuerungseinrichtung (7) zugeführt. Weiterhin bezeichnet das Bezugszeichen 52 einen Maschinendrehzahlsensor als einen Maschinendrehzahlerfassungsabschnitt zur Erfassung der Drehzahl der Brennkraftmaschine 11, d.h. der Maschinendrehzahl NE.
In der vorstehend beschriebenen Planetengetriebeeinheit 13 (3) ist der Träger CR mit der Brennkraftmaschine 11 verbunden, ist das Sonnenrad S mit dem elektrischen Generator 16 verbunden, und ist das Ringzahnrad R mit dem Antriebsmotor 25 und dem Antriebsrad 37 über die Ausgangswelle 14 verbunden. Dementsprechend sind die Drehzahl des Ringzahnrads R, d.h. eine Ringzahnraddrehzahl NR und die zu der Ausgangswelle 14 ausgegebene Drehzahl, d.h. eine Ausgangswellendrehzahl gleich zueinander. Die Drehzahl des Trägers CR und die Maschinendrehzahl NE sind gleich zueinander. Weiterhin sind die Drehzahl des Sonnenrads S und die Generatordrehzahl NG gleich zueinander. Wenn die Zahnanzahl des ersten Zahnrads R auf ρ mal der Zahnanzahl des Sonnenrads S eingestellt ist (gemäß dieser Ausgestaltung der Erfindung auf das Zweifache), gilt die Beziehung: $(ρ + 1) \cdot NE = 1 \cdot NG + ρ \cdot NR$
Dementsprechend kann die Maschinendrehzahl NE $NE = (1 \cdot NG + ρ \cdot NR) / (ρ + 1)$
auf der Grundlage der Ringzahnraddrehzahl NR und der Generatordrehzahl NG berechnet werden. Die Drehzahlbeziehungsgleichung des Planetengetriebes 13 ist durch die Gleichung (1) gegeben.
Das Maschinendrehmoment TE, das in dem Ringzahnrad R erzeugte Drehmoment, d.h. das Ringzahnraddrehmoment TR, und das Generatordrehmoment TG weisen die folgende Beziehung auf: $TE : TR : TG = (ρ + 1) : ρ : 1$
so dass Reaktionskräfte einander beaufschlagt werden. Die Drehmomentbeziehungsgleichung der Planetengetriebeeinheit 13 ist durch die Gleichung (2) gegeben.
Während der normalen Fahrt werden jeweils das Ringzahnrad R, der Träger CR und das Sonnenrad C in der normalen Richtung gedreht, und die Ringzahnraddrehzahl NR, die Maschinendrehzahl NE und die Generatordrehzahl NG weisen jeweils einen positiven Wert auf, wie es in 5 gezeigt ist. Weiterhin werden das Ringzahnraddrehmoment TR und das Generatordrehmoment TG durch proportionales Teilen des Maschinendrehmoments TE in einem Drehmomentverhältnis erhalten, das durch die Zahnzahl der Planetengetriebeeinheit 13 bestimmt ist. Dementsprechend wird in dem Drehmomentdiagramm gemäß 6 das Drehmoment, das durch Addieren des Ringzahnraddrehmoments TR und des Generatordrehmoments TG bereitgestellt wird, das Maschinendrehmoment TE.
Die Hybridfahrzeug-Antriebssteuerungsvorrichtung zur Steuerung des Betriebs der vorstehend beschriebenen Hybridfahrzeugantriebseinheit ist nachstehend beschrieben.
In 7 bezeichnet das Bezugszeichen 10 das Gehäuse, bezeichnet das Bezugszeichen 11 die Brennkraftmaschine (E/G) und bezeichnet das Bezugszeichen 13 die Planetengetriebeeinheit. Das Bezugszeichen 16 bezeichnet den elektrischen Generator (G), das Bezugszeichen B bezeichnet die Generatorbremse zum Festsetzen des Rotors 21 des elektrischen Generators 16, und das Bezugszeichen 25 bezeichnet den Antriebsmotor (M). Das Bezugszeichen 28 bezeichnet eine Generatorumrichter zum Betrieb des elektrischen Generators 16, das Bezugszeichen 29 bezeichnet einen Antriebsmotorumrichter zum Antrieb des Antriebsmotors 25, und das Bezugszeichen 37 bezeichnet das Antriebsrad. Das Bezugszeichen 38 bezeichnet einen Generatorrotorpositionssensor, das Bezugszeichen 39 bezeichnet einen Antriebsmotorrotorpositionssensor, und das Bezugszeichen 43 bezeichnet eine Batterie. Die Umrichter 28 und 29 sind mit der Batterie 43 über einen Leistungsschalter SW verbunden. Die Batterie 43 führt den Umrichtern 28 und 29 Gleichstrom zu, wenn der Leistungsschalter SW eingeschaltet ist.
Ein Generatorumrichterspannungssensor 75 als ein erster Gleichspannungserfassungsabschnitt ist auf der Eingangsseite des Umrichters 28 zur Erfassung einer an den Umrichter 28 angelegten Gleichspannung, d.h. einer Generatorumrichterspannung VG angeordnet. Ein Generatorumrichterstromsensor 77 als ein erster Gleichstromerfassungsabschnitt ist zur Erfassung des dem Umrichter 28 zugeführten Gleichstroms, d.h. eines Generatorumrichterstroms IG angeordnet. Weiterhin ist ein Antriebsmotorumrichterspannungssensor 26 als ein zweiter Gleichspannungserfassungsabschnitt auf der Einlassseite des Umrichters 29 zur Erfassung der an den Umrichter 29 angelegten Gleichspannung, d.h. einer Antriebmotorumrichterspannung VM angeordnet. Ein Antriebsmotorumrichterstromsensor 78 als zweiter Gleichstromerfassungsabschnitt ist zur Erfassung des den Umrichter 29 zugeführten Gleichstroms d.h. eines Antriebsmotorumrichterstroms EM angeordnet. Die Generatorumrichterspannung VG und der Generatorumrichterstrom IG werden einer Fahrzeugsteuerungseinrichtung 51 und einer Generatorsteuerungseinrichtung 47 zugeführt. Die Antriebsmotorumrichterspannung VM und der Antriebsmotorumrichterstrom IM werden der Fahrzeugsteuerungseinrichtung 51 und einer Antriebsmotorsteuerungseinrichtung 49 zugeführt. Ein Glättungskondensator C ist zwischen der Batterie 43 und den Umrichtern 28 und 29 geschaltet. Weiterhin ist eine (nicht gezeigter) Umrichtertemperatursensor als ein Umrichtertemperaturerfassungsabschnitt zur Erfassung der Temperatur jedes der Umrichter 28 und 29 angeordnet.
Die Fahrzeugsteuerungseinrichtung 51 weist eine CPU, eine Aufzeichnungseinrichtung oder einen Speicher usw. (die nicht gezeigt sind) auf, steuert den Betrieb der gesamten Hybridfahrzeug-Antriebssteuerungsvorrichtung und dient als Computer entsprechend vorbestimmten Programmen, Daten usw. Eine Maschinensteuerungseinrichtung 46, die Generatorsteuerungseinrichtung 47 und die Antriebsmotorsteuerungseinrichtung 49 sind mit der Fahrzeugsteuerungseinrichtung 51 verbunden. Die Maschinensteuerungseinrichtung 46 weist eine CPU, eine Aufzeichnungseinrichtung oder einen Speicher usw. (die nicht gezeigt sind) auf und sendet Anweisungssignale für eine Drosselklappenöffnung θ, Ventilzeitverlauf usw. zu der Brennkraftmaschine 11 und zu der Fahrzeugsteuerungseinrichtung 51, um den Betrieb der Brennkraftmaschine 11 zu steuern. Die Generatorsteuerungseinrichtung 47 weist eine CPU, eine Aufzeichnungseinrichtung usw. auf (die nicht gezeigt sind) und sendet ein Antriebssignal SG1 zu dem Umrichter 28 zur Steuerung des Betriebs des elektrischen Generators 16. Die Antriebsmotorsteuerungseinrichtung 49 weist eine CPU, eine Aufzeichnungseinrichtung oder einen Speicher usw. auf (die nicht gezeigt sind) und sendet ein Antriebssignal SG2 zu dem Umrichter 29, um den Betrieb des Antriebsmotors 25 zu steuern. Eine erste Steuerungseinrichtung, die der Fahrzeugsteuerungseinrichtung 51 untergeordnet ist, ist durch die Maschinensteuerungseinrichtung 46, die Generatorsteuerungseinrichtung 47 und die Antriebsmotorsteuerungseinrichtung 49 bereitgestellt. Eine zweite Steuerungseinrichtung, die der Maschinensteuerungseinrichtung 46, der Generatorsteuerungseinrichtung 47 und der Antriebsmotorsteuerungseinrichtung 49 übergeordnet ist, ist durch die Fahrzeugsteuerungseinrichtung 51 bereitgestellt. Weiterhin dienen die Maschinensteuerungseinrichtung 46, die Generatorsteuerungseinrichtung 47 und die Antriebsmotorsteuerungseinrichtung 49 ebenfalls als Computer entsprechend vorbestimmten Programmen, Daten usw.
Der Umrichter 28 wird durch das Antriebssignal SG1 betrieben und erzeugt elektrische Ströme IGU, IGV und IGW der jeweiligen Phasen durch Empfang des Gleichstroms aus der Batterie 43 während des Motorbetriebs. Der Umrichter 28 führt weiterhin die elektrischen Ströme IGU, IGV und IGW der jeweiligen Phasen dem Generator 16 zu, empfängt die elektrischen Ströme IGU, IGV und IGW der jeweiligen Phasen aus dem Generator 16 während des Generatorbetriebs, und erzeugt den Gleichstrom und führt diesen der Batterie 43 zu.
Der Umrichter 29 wird entsprechend dem Antriebssignal SG2 betrieben und erzeugt elektrische Ströme IMU, IMV und IMW der jeweiligen Phasen durch Empfang des Gleichstroms aus der Batterie 43 während des Motorbetriebs. Der Umrichter 29 führt weiterhin dem Antriebsmotor 25 die elektrischen Ströme IMU, IMV und IMW der jeweiligen Phasen zu, empfängt die elektrischen Ströme IMU, IMV und IMW der jeweiligen Phasen aus dem Antriebsmotor 25 während des Generatorbetriebs und erzeugt den Gleichstrom und führt den Gleichstrom der Batterie 43 zu.
Das Bezugszeichen 44 bezeichnet eine Batterierestgrößenerfassungseinrichtung zur Erfassung eines Zustands der Batterie 43, d.h. der Batterierestgröße SOC (Ladezustand) als den Batteriezustand. Das Bezugszeichen 52 bezeichnet einen Maschinendrehzahlsensor, das Bezugszeichen 53 bezeichnet einen Schaltpositionssensor (Wählhebelpositionssensor) zur Erfassung der Position eines (nicht gezeigten) Schalthebels (Wählhebels) als Drehzahlauswahlbetätigungseinrichtung, d.h. zur Erfassung einer Schaltposition (Wählposition) SP, und das Bezugszeichen 54 bezeichnet ein Fahrpedal. Das Bezugszeichen 55 bezeichnet einen Fahrpedalschalter (Beschleunigerschalter) als ein Fahrpedalbetätigungserfassungsabschnitt zur Erfassung der Position (Betätigungsausmaß) des Fahrpedals 54, d.h. einer Fahrpedalposition AP. Das Bezugszeichen 61 bezeichnet ein Bremspedal, und das Bezugszeichen 62 bezeichnet einen Bremsschalter als einen Bremsbetätigungserfassungsabschnitt zur Erfassung der Position (Betätigungsausmaß) des Bremspedals 61, d.h. einer Bremspedalposition BP. Das Bezugszeichen 63 bezeichnet einen Maschinentemperatursensor zur Erfassung der Temperatur tmE der Brennkraftmaschine 11, und das Bezugszeichen 64 bezeichnet einen Generatortemperatursensor zur Erfassung der Temperatur des elektrischen Generators 16, beispielsweise der Temperatur tmG der Spule 23 (2). Das Bezugszeichen 65 bezeichnet einen Antriebsmotortemperatursensor zur Erfassung der Temperatur des Antriebsmotors 25, beispielsweise der Temperatur tmM der Spule 42.
Weiterhin bezeichnen die Bezugszeichen 66 bis 69 jeweils Gleichstromsensoren als Wechselstromerfassungsabschnitt zur Erfassung elektrischer Ströme IGU, IGV, IMU und IMV der jeweiligen Phasen. Das Bezugszeichen 72 bezeichnet einen Batteriespannungssensor als einen Spannungserfassungsabschnitt für die Batterie 43 zur Erfassung der Batteriespannung VB als den Batteriezustand. Die Batteriespannung VB und die Batterierestgröße SOC werden der Generatorsteuerungseinrichtung 47, der Antriebsmotorsteuerungseinrichtung 49 und der Fahrzeugsteuerungseinrichtung 51 zugeführt. Weiterhin kann der Batteriestrom, die Batterietemperatur usw. ebenfalls als Batteriezustand erfasst werden. Ein Batteriezustanderfassungsabschnitt ist aus der Batterierestgrößenerfassungseinrichtung 44, dem Batteriespannungssensor 72, einem (nicht gezeigten) Batteriestromsensor, einem (nicht gezeigten) Batterietemperatursensor usw. aufgebaut. Weiterhin werden die elektrischen Ströme IGU und IGV der Generatorsteuerungseinrichtung 47 und der Fahrzeugsteuerungseinrichtung 51 zugeführt. Die elektrischen Ströme IMU und IMV werden der Antriebsmotorsteuerungseinrichtung 49 und der Fahrzeugsteuerungseinrichtung 51 zugeführt.
Die Fahrzeugsteuerungseinrichtung 51 führt ein Maschinensteuerungssignal der Maschinensteuerungseinrichtung 46 zu, und stellt das Starten und Stoppen der Brennkraftmaschine 11 durch die Maschinensteuerungseinrichtung 46 ein. Weiterhin führt eine (nicht speziell gezeigte) Fahrzeuggeschwindigkeits-Berechnungsverarbeitungseinrichtung der Fahrzeugsteuerungseinrichtung 51 eine Fahrzeuggeschwindigkeitsberechnungsverarbeitung durch, berechnet ein Änderungsverhältnis ΔθM der Antriebsmotorrotorposition θM und berechnet ebenfalls eine Fahrzeuggeschwindigkeit V auf der Grundlage des Änderungsverhältnisses ΔθM und eines Getriebeverhältnisses γV in einem Drehmomentübertragungssystem von der Ausgangswelle 26 zu dem Antriebsrad 37.
Die Fahrzeugsteuerungseinrichtung 51 stellt eine Maschinensolldrehzahl NE*, ein Generatorsolldrehmoment TG* und ein Antriebsmotorsolldrehmoment TM* ein, dass einen Sollwert des Antriebsmotordrehmoments TM zeigt. Die Generatorsteuerungseinrichtung 47 stellt eine Generatorsolldrehzahl NG* als erste Elektromaschinensolldrehzahl als Sollwert der Generatordrehzahl NG ein. Die Antriebsmotorsteuerungseinrichtung 49 stellt einen Antriebsmotordrehmomentkorrekturwert δTM ein, der einen Korrekturwert des Antriebsmotordrehmoments TM zeigt. Ein Steuerungsbefehlwert wird aus der Maschinensolldrehzahl NE*, dem Generatorsolldrehmoment TG*, dem Antriebsmotorsolldrehmoment TM* usw. hergeleitet.
Eine (nicht speziell gezeigte) Generatordrehzahl-Berechnungsverarbeitungseinrichtung der Generatorsteuerungseinrichtung 47 führt eine Verarbeitung zur Berechnung der Generatordrehzahl durch, liest die Generatorrotorposition θG und berechnet die Generatordrehzahl NG durch Berechnen eines Änderungsverhältnisses ΔθG der Generatorrotorposition ΔG.
Eine (nicht speziell gezeigte) Antriebsmotordrehzahl-Berechnungsverarbeitungseinrichtung der Antriebsmotorsteuerungseinrichtung 49 führt eine Verarbeitung zur Berechnung der Antriebsmotordrehzahl aus, liest die Antriebsmotorrotorposition θM und berechnet die Drehzahl des Antriebsmotors 25, d.h. eine Antriebsmotordrehzahl NM durch Berechnen eines Änderungsverhältnisses ΔθM der Antriebsmotorrotorposition θM.
Die Generatorrotorposition θG und die Generatordrehzahl NG sind proportional zueinander. Weiterhin sind die Antriebsmotorrotorposition θM, die Antriebsmotordrehzahl NM und die Fahrzeuggeschwindigkeit V proportional zueinander. Dementsprechend können der Generatorrotorpositionssensor 38 und die Generatordrehzahl-Berechnungsverarbeitungseinrichtung als Generatordrehzahlerfassungsabschnitt zur Erfassung der Generatordrehzahl NG dienen. Der Antriebsmotorrotorpositionssensor 39 und die Antriebsmotordrehzahl-Berechnungsverarbeitungseinrichtung können als Antriebsmotordrehzahlerfassungsabschnitt zur Erfassung der Antriebsmotordrehzahl NM dienen. Der Antriebsmotorrotorpositionssensor 39 und die Fahrzeuggeschwindigkeits-Berechnungsverarbeitungseinrichtung können als Fahrzeuggeschwindigkeitserfassungsabschnitt zur Erfassung der Fahrzeuggeschwindigkeit V dienen.
Gemäß dieser Ausgestaltung wird die Maschinendrehzahl NE durch den Maschinendrehzahlsensor 52 erfasst, kann jedoch auch in der Maschinensteuerungseinrichtung 46 berechnet werden. Weiterhin wird gemäß dieser Ausgestaltung die Fahrzeuggeschwindigkeit V durch die Fahrzeuggeschwindigkeits-Berechnungsverarbeitungseinrichtung auf der Grundlage der Antriebsmotorrotorposition θM berechnet. Jedoch kann die Fahrzeuggeschwindigkeit V ebenfalls auf der Grundlage der Ringzahnraddrehzahl NR durch Erfassung der Ringzahnraddrehzahl NR berechnet werden und kann ebenfalls auf der Grundlage der Drehzahl des Antriebsrads 37, d.h. einer Antriebsraddrehzahl berechnet werden. Für diesen Fall sind ein Ringzahnraddrehzahlsensor, ein Antriebsraddrehzahlsensor usw. als Fahrzeuggeschwindigkeitserfassungsabschnitt vorgesehen.
Eine Hybridfahrzeug-Antriebssteuerungsvorrichtung mit der vorstehend beschriebenen Struktur ist nachstehend unter Bezugnahme auf 8 bis 14 beschrieben. In 11, 12 und 14 ist die Fahrzeuggeschwindigkeit V auf der Abszisse aufgetragen, und ist ein Fahrzeuganforderungsdrehmoment TO* auf der Ordinate aufgetragen. In 13 ist die Maschinendrehzahl NE auf der Abszisse aufgetragen, und ist das Maschinendrehmoment TE auf der Ordinate aufgetragen.
Zunächst stellt in Schritt S1 eine (nicht speziell gezeigte) Initialisierungsverarbeitungseinrichtung der Fahrzeugsteuerungseinrichtung 51 (7) verschiedene Variablen auf Anfangswerte durch Durchführen einer Initialisierungsverarbeitung. Danach liest in Schritt S2 die Fahrzeugsteuerungseinrichtung 51 die Fahrpedalposition AP aus dem Fahrpedalschalter 55 und die Bremspedalposition BP aus dem Bremsschalter 62. Die Fahrzeuggeschwindigkeits-Berechnungsverarbeitungseinrichtung liest dann in Schirtt S3 die Antriebsmotorrotorposition θM, berechnet das Änderungsverhältnis ΔθM der Antriebsmotorrotorposition θM und berechnet ebenfalls die Fahrzeuggeschwindigkeit V auf der Grundlage des Änderungsverhältnisses ΔθM und des Getriebeverhältnisses γV.
Darauf folgend führt in Schritt S4 eine (nicht gezeigte) Fahrzeuganforderungsdrehmoment-Bestimmungsverarbeitungseinrichtung der Fahrzeugsteuerungseinrichtung 51 eine Verarbeitung zur Bestimmung des Fahrzeuganforderungsdrehmoments durch und greift auf das in der Aufzeichnungseinrichtung oder einem Speicher der Fahrzeugsteuerungseinrichtung 51 aufgezeichnete oder gespeicherte erste Fahrzeuganforderungsdrehmomentkennfeld gemäß 10 zu, wenn das Fahrpedal 54 betätigt wird. Die (nicht gezeigte) Fahrzeuganforderungsdrehmoment-Bestimmungsverarbeitungseinrichtung der Fahrzeugsteuerungseinrichtung 51 greift ebenfalls auf das in der Aufzeichnungseinrichtung gespeicherte zweite Fahrzeuganforderungsdrehmomentkennfeld gemäß 12 zu, wenn das Bremspedal 61 betätigt wird. Die (nicht gezeigte) Fahrzeuganforderungsdrehmoment-Bestimmungsverarbeitungseinrichtung der Fahrzeugsteuerungseinrichtung 51 bestimmt dann das Fahrzeuganforderungsdrehmoment TO*, das zum Fahren des Hybridfahrzeugs erforderlich ist, wie es vorab entsprechend der Fahrpedalposition AP, der Bremspedalposition BP und der Fahrzeuggeschwindigkeit V eingestellt ist.
Danach beurteilt in Schritt S5 die Fahrzeugsteuerungseinrichtung 51, ob das Fahrzeuganforderungsdrehmoment TO* größer als ein maximales Antriebsmotordrehmoment TMmax ist, das einen maximalen Wert des Antriebsmotordrehmoments TM zeigt. Wenn das Fahrzeuganforderungsdrehmoment TO* größer als das maximale Antriebsmotordrehmoment TMmax ist, beurteilt die Fahrzeugsteuerungseinrichtung 51, ob die Brennkraftmaschine 11 gestoppt ist. Wenn die Brennkraftmaschine 11 gestoppt ist, führt eine (nicht gezeigte) Einrichtung zur Verarbeitung einer Steuerung bei einer plötzlichen Beschleunigung der Fahrzeugsteuerungseinrichtung 51 eine Verarbeitung zur Steuerung einer plötzlichen Beschleunigung aus, wobei das Hybridfahrzeug durch Antrieb des Antriebmotors 25 und des Generators 16 gefahren wird.
Im Gegensatz dazu führt, wenn das Fahrzeuganforderungsdrehmoment TO* das maximale Antriebsmotordrehmoment TMmax oder geringer ist, oder wenn das Fahrzeuganforderungsdrehmoment TO* größer als das maximale Antriebsmotordrehmoment TMmax ist und die Maschine 11 in Betrieb ist, in Schritt S8 eine (nicht gezeigte) Fahreranforderungsausgangsleistungs-Berechnungsverarbeitungseinrichtung der Fahrzeugsteuerungseinrichtung 51 eine Fahreranforderungsausgangs-Berechnungsverarbeitung durch und berechnet den Fahreranforderungsausgangsleistung (vom Fahrer angeforderte Ausgangsleistung) PD als $PD = TO * \cdot V$
durch Multiplizieren des Fahrzeuganforderungsdrehmoments TO* mit der Fahrzeuggeschwindigkeit V.
Danach führt in Schritt S9 eine Batterieladungs-Entladungsanforderungsausgangsleistungs-Berechnungsverarbeitungseinrichtung der Fahrzeugsteuerungseinrichtung 51 eine Batterieladungs-Entladungsanforderungsausgangsleistungs-Berechnungsverarbeitung durch, liest die Batterierestgröße SOC aus der vorstehend beschriebenen Batterierestgrößenerfassungseinrichtung 44 und berechnet eine Batterielade-Entladeanforderungsausgangsleistung PB auf der Grundlage der Batterierestgröße SOC.
Darauffolgend führt in Schritt S10 eine (nicht gezeigte) Fahrzeuganforderungsausgangsleistungs-Berechnungsverarbeitungseinrichtung der Fahrzeugsteuerungseinrichtung 51 eine Fahrzeuganforderungsausgangsleistungs-Berechnungsverarbeitung durch und berechnet eine Fahrzeuganforderungsausgangsleistung PO als $PO = PD + PB$
durch Addieren der Fahreranforderungsausgangsleistung PD und der Batterielade-Entladeanforderungsausgangsleistung PB.
Darauffolgend führt in Schritt S12 eine (nicht speziell gezeigte) Maschinensollbetriebszustands-Einstellungsverarbeitungseinrichtung der Fahrzeugsteuerungseinrichtung 51 eine Maschinensollbetriebszustandseinstellungsverarbeitung durch und greift auf das in der Aufzeichnungseinrichtung der Fahrzeugsteuerungseinrichtung 51 aufgezeichnete Maschinensollbetriebszustandskennfeld gemäß 13 zu. Die Maschinensollbetriebszustands-Einstellungsverarbeitungseinrichtung der Fahrzeugsteuerungseinrichtung 51 bestimmt dann Punkte A1 bis A3 und Am als Betriebpunkte der Brennkraftmaschine 11 als einen Maschinensollbetriebszustand. In den Punkten A1 bis A3 und Am schneiden sich die Linien PO1, PO2, ..., die die Fahrzeuganforderungsausgangsleistung PO zeigen, und eine optimale Brennstoffkostenkurve L, die den höchsten Wirkungsgrad der Brennkraftmaschine 11 an jeweils den Fahrpedalpositionen AP1 bis AP6 aufweisen. Die Maschinensollbetriebszustandseinstellungs-Verarbeitungeinrichtung der Fahrzeugsteuerungseinrichtung 51 bestimmt ebenfalls Maschinendrehmomente TE1 bis TE3, TEm an den Betriebspunkten als ein Maschinensolldrehmoment TE*, das einen Sollwert für das Maschinendrehmoment TE zeigt. Die Maschinensollbetriebszustand-Einstellungsverarbeitungseinrichtung der Fahrzeugsteuerungseinrichtung 51 bestimmt ebenfalls die Maschinendrehzahlen NE1 bis NE3, NEm an den Betriebpunkten als die Maschinensolldrehzahl NE* und führt die Maschinensolldrehzahl NE* der Maschinensteuerungseinrichtung 46 zu.
Die Maschinensteuerungseinrichtung 46 greift ebenfalls auf das Maschinenantriebsbereichskennfeld gemäß 14 zu, das in der Aufzeichnungseinrichtung der Maschinensteuerungseinrichtung 46 aufgezeichnet ist, und beurteilt, ob sich die Brennkraftmaschine 11 in einem Antriebsbereich AR1 befindet. In 14 bezeichnet das Bezugszeichen AR1 einen Antriebsbereich zum Betrieb zum Betrieb der Brennkraftmaschine 11, bezeichnet das Bezugszeichen AR2 einen Stoppbereich zum Stoppen des Betriebs der Brennkraftmaschine 11, und bezeichnet das Bezugszeichen AR3 einen Hysteresebereich. Weiterhin bezeichnen die Bezugszeichen LE1 und LE2 jeweils eine Linie zum Betrieb der gestoppten Brennkraftmaschine 11 und eine Linie zum Stoppen des Betriebs der betriebenen Brennkraftmaschine 11. Wenn die Batterierestgröße SOC erhöht wird, wird die Linie LE1 in 13 nach rechts bewegt und wird der Antriebsbereich AR1 verengt. Wenn die Batterierestgröße SOC verringert wird, wird die Linie LE1 in 13 nach links verschoben und wird der Antriebsbereich AR1 wird verbreitert.
Wenn die Brennkraftmaschine 11 nicht betrieben wird, obwohl die Brennkraftmaschine 11 sich in dem Antriebsbereich AR1 befindet (Schritt S12 ja, Schritt S13 nein), führt eine (nicht speziell gezeigte) Maschinenstartsteuerungsverarbeitungseinrichtung der Maschinensteuerungseinrichtung 46 eine Maschinenstartsteuerungsverarbeitung durch und startet die Brennkraftmaschine 11. Wenn weiterhin die Brennkraftmaschine 11 betrieben wird, obwohl die Brennkraftmaschine 11 sich nicht in dem Antriebsbereich AR1 befindet (Schritt S12 nein, Schritt S14 ja), führt eine (nicht speziell gezeigte) Maschinenstoppsteuerungsverarbeitungseinrichtung der Brennkraftmaschinensteuerungseinrichtung 46 eine Maschinenstoppsteuerungsverarbeitung (Verarbeitung zum Stoppen der Maschine) durch und stoppt den Betrieb der Brennkraftmaschine 11. Wenn die Brennkraftmaschine 11 sich nicht in dem Antriebsbereich AR1 befindet und die Brennkraftmaschine 11 nicht betrieben wird (Schritte S12 und S13 nein), führt eine (nicht speziell gezeigte) Antriebsmotorsolldrehmoment-Berechnungsverarbeitungseinrichtung der Maschinensteuerungseinrichtung 51 eine Antriebsmotorsolldrehmoment-Berechnungsverarbeitung (Verarbeitung zur Berechnung des Antriebsmotorsolldrehmoments) durch und bestimmt das Fahrzeuganforderungsdrehmoment TO* als Antriebsmotorsolldrehmoment TM* und führt das Antriebsmotorsolldrehmoment TM* der Antriebsmotorsteuerungseinrichtung 49 zu. In Schritt S27 führt eine (nicht speziell gezeigte) Antriebsmotorsteuerungsverarbeitungseinrichtung der Antriebsmotorsteuerungseinrichtung 49 eine Antriebsmotorsteuerungsverarbeitung durch und führt eine Drehmomentsteuerung des Antriebsmotors 25 durch.
Wenn die Brennkraftmaschine 11 in den Antriebsbereich AR1 sich befindet und die Brennkraftmaschine 11 betrieben wird (Schritte S12 und S13 ja), führt eine (nicht speziell gezeigte) Maschinensteuerungsverarbeitungseinrichtung der Maschinensteuerungseinrichtung 46 eine Maschinensteuerungsverarbeitung durch und steuert den Betrieb der Brennkraftmaschine 11 unter Verwendung eines vorbestimmten Verfahrens in Schritt S17.
Nach Schritt S17 führt eine (nicht speziell gezeigte) Generatorsolldrehzahl-Berechnungsverarbeitungseinrichtung der Generatorsteuerungseinrichtung 47 in Schritt S18 eine Generatorsolldrehzahlberechnungsverarbeitung durch und liest die Antriebsmotorrotorposition θM aus dem Antriebsmotorrotorpositionssensor 39. Die Generatorsolldrehzahl-Berechnungsverarbeitungseinrichtung berechnet dann die Ringzahnraddrehzahl NR auf der Grundlage der Antriebsmotorrotorposition θM und eines Getriebeverhältnisses γR von der Ausgangswelle 26 ( 3) zu dem Ringzahnrad R. Die Generatorsolldrehzahl-Berechnungsverarbeitungseinrichtung liest ebenfalls die Maschinensolldrehzahl NE*, die in der Maschinensollbetriebszustandeinstellungsverarbeitungseinrichtung bestimmt worden ist, und bestimmt die Generatorsolldrehzahl NG* unter Verwendung der Drehzahlbeziehungsgleichung (1) auf der Grundlage der Ringzahnraddrehzahl NR und der Maschinensolldrehzahl NE*. Wenn das Hybridfahrzeug durch den Betrieb der Brennkraftmaschine 11 und des Antriebsmotors 25 fährt und die Generatordrehzahl NG niedrig ist, wird der elektrische Leistungsverbrauch erhöht, wird der Energieerzeugungswirkungsgrad des elektrischen Generators 16 verringert und verschlechtern sich die Brennstoffkosten des Hybridfahrzeugs dementsprechend. Daher wird, wenn der absolute Wert der Generatorsolldrehzahl NG* niedriger als eine vorbestimmte Drehzahl ist, die Generatorbremse B betätigt (in Eingriff gebracht) und wird der Betrieb des Generators 16 mechanisch gestoppt, so dass die Brennstoffkosten verbessert werden.
Daher beurteilt die Generatorsteuerungseinrichtung 47 in Schritt S21, ob der absolute Wert der Generatorsolldrehzahl NG* gleich einer vorbestimmten ersten Drehzahl Nthl (beispielsweise 500 U/Min) oder größer ist. Wenn der absolute Wert der Generatorsolldrehzahl NG* die erste Drehzahl Nthl ist oder größer ist, beurteilt die Generatorsteuerungseinrichtung 47 in Schritt S20, ob die Generatorbremse B gelöst ist. Wenn die Generatorbremse B gelöst ist, führt in Schritt S23 eine (nicht speziell gezeigte) Generatordrehzahl-Steuerungsverarbeitungseinrichtung der Generatorsteuerungseinrichtung 47 eine Generatordrehzahlsteuerungsverarbeitung durch und führt eine Drehmomentsteuerung des elektrischen Generators 16 durch. Wenn im Gegensatz dazu die Generatorbremse B nicht gelöst ist (Schritt S20 nein), führt eine (nicht speziell gezeigte) Generatorbremslösungssteuerungsverarbeitungseinrichtung der Generatorsteuerungseinrichtung 47 eine Generatorbremslösungssteuerungsverarbeitung durch und löst die Generatorbremse B in Schritt S24.
Wenn in der vorstehend beschriebenen Generatordrehzahlsteuerungsverarbeitung von Schritt S23 das Generatorsolldrehmoment TG* bestimmt wird und die Drehmomentsteuerung des elektrischen Generators 16 auf der Grundlage des Generatorsolldrehmoments TG* durchgeführt wird und das vorbestimmte Generatordrehmoment TG erzeugt wird, werden Reaktionskräfte jeweils auf das Maschinendrehmoment TE, das Ringzahnraddrehmoment TR und das Generatordrehmoment TG ausgeübt, wie es vorstehend beschrieben worden ist. Dementsprechend wird das Generatordrehmoment TG in das Ringzahnraddrehmoment TR umgewandelt und wird von dem Ringzahnrad R abgegeben.
Wenn die Generatordrehzahl NG geändert wird und das Ringzahnraddrehmoment TR geändert wird, während das Ringzahnraddrehmoment TR von dem Ringzahnrad R abgegeben wird, wird das geänderte Ringzahnraddrehmoment TR auf das Antriebsrad 37 übertragen, wobei das Fahrgefühl (running feeling) des Hybridfahrzeugs reduziert wird. Daher wird das Ringzahnraddrehmoment TR berechnet, indem die Größe des Massenträgheitsdrehmoments (Trägheitsdrehmomente des Rotors 21 und einer Rotorwelle) des elektrischen Generators 16 angenommen (erwartet, vorhergesagt) wird, die durch die Änderung der Generatordrehzahl NG verursacht wird.
Daher führt eine (nicht speziell gezeigte) Ringzahnraddrehmoment-Berechnungsverarbeitungseinrichtung der Fahrzeugsteuerungseinrichtung 51 eine Verarbeitung zur Berechnung des Ringzahnraddrehmoments durch, liest das Generatorsolldrehmoment TG* und berechnet das Ringzahnraddrehmoment TR auf der Grundlage des Generatorsolldrehmoments TG* und eines Verhältnisses der Zahnzahl des Ringzahnrads R in Bezug auf die Zahnzahl des Sonnenrads S.
Wenn nämlich das Massenträgheitsmoment des elektrischen Generators 16 auf InG eingestellt ist und die Winkelbeschleunigung (Rotationsänderungsverhältnis) des elektrischen Generators 16 auf αG eingestellt ist, wird das dem Sonnenrad S beaufschlagte Drehmoment, d.h. das Sonnenraddrehmoment TS durch Addieren einer dem Drehmoment äquivalenten Komponente (Massenträgheitsdrehmoment) TGI erhalten, wobei $TGI = InG \cdot α G$
der Größe des Massenträgheitsmoments InG zu dem Generatorsolldrehmoment TG* addiert wird. Somit wird die folgende Gleichung gebildet: $\begin{array}{l} TS = TG * + TGI \\ = TG * + InG \cdot α G \end{array}$
Die dem Drehmoment äquivalente Komponente TGI weist normalerweise einen negativen Wert in Bezug auf die Beschleunigungsrichtung während der Beschleunigung des Hybridfahrzeugs auf, und weist ebenfalls einen positiven Wert in Bezug auf die Beschleunigungsrichtung während der Verlangsamung des Hybridfahrzeugs auf. Die Winkelbeschleunigung αG wird durch Differenzieren der Generatordrehzahl NG berechnet.
Wenn die Zahnzahl des Ringzahnrads R auf p-Mal der Zahnzahl des Sonnenrads S eingestellt ist, beträgt das Ringzahnraddrehmoment TR das p-fache des Sonnenraddrehmoments TS. Dementsprechend wird die nachstehende Gleichung gebildet. $\begin{array}{l} TR = ρ \cdot TS \\ = ρ \cdot (TG * + TG1) \\ = ρ \cdot (TG * + ING \cdot α G) \end{array}$
Somit kann das Ringzahnraddrehmoment TR aus dem Generatorsolldrehmoment TG* und der Drehmoment-Äquivalenten Komponente TGI berechnet werden.
Daher führt eine (nicht speziell gezeigte) Antriebswellendrehmomentvoraussage-Verarbeitungseinrichtung der Antriebsmotorsteuerungseinrichtung 49 eine Verarbeitung zur Voraussage des Antriebswellendrehmoments durch und berechnet ein Drehmoment der Ausgangswelle 26, d.h. ein Antriebswellendrehmoment TR/OUT auf der Grundlage des Generatorsolldrehmoments TG* und der dem Drehmoment äquivalenten Komponente TGI in Schritt S25. Die Antriebswellendrehmomentvoraussage-Verarbeitungseinrichtung berechnet nämlich das Antriebswellendrehmoment TR/OUT auf der Grundlage des Ringzahnraddrehmoments TR und eines Verhältnisses der Zahnzahl des zweiten Antriebs-Vorgelegerads 27 in Bezug auf die Zahnzahl des Ringzahnrads R.
Da das Generatorsolldrehmoment TG* auf null (0) eingestellt wird, wenn die Generatorbremse B in Eingriff gebracht ist, weist das Ringzahnraddrehmoment TR ein proportionales Verhältnis in Bezug auf das Maschinendrehmoment TE auf. Daher liest, wenn die Generatorbremse B in Eingriff gebracht ist, die Antriebswellendrehmomentvoraussage-Verarbeitungseinrichtung das Maschinendrehmoment TR durch die Fahrzeugsteuerungseinrichtung 51 und berechnet das Ringzahnraddrehmoment TR durch Verwendung der Drehmomentbeziehungsgleichung (2) auf der Grundlage des Maschinensolldrehmoments TE. Die Antriebswellendrehmomentvoraussage-Verarbeitungseinrichtung berechnet weiterhin das Antriebswellendrehmoment TR/OUT auf der Grundlage des Ringzahnraddrehmoments TR und des Verhältnisses der Zahnzahl des zweiten Antriebs-Vorgelegerads 27 in Bezug auf die Zahnzahl des Ringzahnrads R.
Darauffolgend führt die Antriebsmotorsolldrehmoment-Berechnungsverarbeitungseinrichtung die Antriebsmotorsolldrehmomentberechnungsverarbeitung durch und subtrahiert das Antriebswellendrehmoment TR/OUT von dem Fahrzeuganforderungsdrehmoment TO*. Auf diese Weise berechnet die Antriebsmotorsolldrehmoment-Berechnungsverarbeitungseinrichtung eine Überschuß- oder Fehlergröße des Antriebswellendrehmoments TR/OUT als Antriebsmotorsolldrehmoment TM*.
Die Antriebsmotorsteuerungsverarbeitungseinrichtung führt dann die Antriebsmotorsteuerungsverarbeitung durch und führt eine Drehmomentsteuerung des Antriebsmotors 25 auf der Grundlage des bestimmen Antriebsmotorsolldrehmoments TM* durch und steuert das Antriebsmotordrehmoment TM (Schritt S27).
Wenn der absolute Wert der Generatorsolldrehzahl NG* kleiner als die ersten Drehzahl Nth1 ist (Schritt S19 nein), beurteilt die Generatorsteuerungseinrichtung 47 in Schritt S21, ob die Generatorbremse B in Eingriff gebracht ist. Wenn die Generatorbremse B nicht in Eingriff gebracht ist, führt eine (nicht speziell gezeigte) Generatorbremsbetätigungssteuerungs-Verarbeitungseinrichtung der Generatorsteuerungseinrichtung 47 in Schritt S22 eine Verarbeitung zur Steuerung der Betätigung (In-Eingriff-Bringen) der Generatorbremse durch und bringt die Generatorbremse B in Eingriff.
Auf der Grundlage des bisher beschriebenen, sind nachstehend die Flussdiagramme der 8 bis 10 zusammengefasst:

In Schritt S1 wird eine Initialisierungsverarbeitung durchgeführt, woraufhin in Schritt S2 werden Fahrpedalposition AP und die Bremspedalposition BP gelesen. Dann wird in Schritt S3 die Fahrzeuggeschwindigkeit V berechnet, und in Schritt S4 wird das Fahrzeuganforderungsdrehmoment TO* bestimmt.
In Schritt S5 wird beurteilt, ob das Fahrzeuganforderungsdrehmoment TO* größer als das maximale Antriebsmotordrehmoment TMmax ist. Wenn das Fahrzeuganforderungsdrehmoment TO* größer als das maximale Antriebsmotordrehmoment TMmax ist, geht die Verarbeitung zu Schritt S6 über. Wenn im Gegensatz dazu das Fahrzeuganforderungsdrehmoment TO* gleich dem maximale Antriebsmotordrehmoment TMmax oder kleiner ist, geht die Verarbeitung zu Schritt S8 über. In Schritt S6 wird eine Beurteilung durchgeführt, ob die Brennkraftmaschine 11 gestoppt ist. Wenn die Brennkraftmaschine 11 gestoppt ist, geht die Verarbeitung zu Schritt S7 über, und wenn die Brennkraftmaschine 11 nicht gestoppt ist (in Betrieb ist), geht die Verarbeitung zu Schritt S8 über.

Wenn die Brennkraftmaschine 11 gestoppt ist (Schritt S6 Ja) wird in Schritt S7 eine Verarbeitung zur Steuerung einer plötzlichen Beschleunigung durchgeführt. Wenn jedoch das Fahrzeuganforderungsdrehmoment TO* gleich oder kleiner als das maximale Antriebsmotordrehmoment TMmax ist (Schritt S5 Nein) oder das Fahrzeuganforderungsdrehmoment TO* größer als das maximale Antriebsmotordrehmoment TMmax ist (Schritt S5 Ja) und die Brennkraftmaschine 11 nicht gestoppt ist (Schritt S6 Nein) wird in Schritt S8 eine Fahreranforderungsausgangsleistung PD berechnet.
In Schritt S9 wird die Batterielade-Entladeanforderungsausgangsleistung PD berechnet, in Schritt S10 wird die Fahrzeuganforderungsausgangsleistung PO berechnet und in Schritt S11 wird der Betriebspunkt der Brennkraftmaschine 11 bestimmt.
In Schritt S12 wird beurteilt, ob die Brennkraftmaschine 11 sich in dem Antriebsbereich AR1 befindet. Wenn die Brennkraftmaschine 11 sich in dem Antriebsbereich AR1 befindet, geht die Verarbeitung zu Schritt S13 über. Wenn die Brennkraftmaschine 11 sich jedoch nicht in dem Antriebsbereich AR1 befindet, geht die Verarbeitung zu Schritt S14 über. In Schritt S13 wird nach der Bestimmung in Schritt S12, ob die Brennkraftmaschine 11 sich in dem Antriebsbereich AR1 befindet, beurteilt, ob die Brennkraftmaschine 11 betrieben wird. Wenn die Brennkraftmaschine 11 betrieben wird, geht die Verarbeitung zu Schritt S17 über, und wenn die Brennkraftmaschine 11 nicht betrieben wird, d.h., die Brennkraftmaschine 11 gestoppt ist, geht die Verarbeitung zu Schritt S15 über.
Nach einem Nein in Schritt S12 wird in Schritt S14 beurteilt, ob die Brennkraftmaschine 11 betrieben wird. Wenn die Brennkraftmaschine 11 betrieben wird, geht die Verarbeitung zu Schritt S16 über, in dem eine Maschinenstoppsteuerung durchgeführt wird. Wenn im Gegensatz dazu in Schritt S14 die Brennkraftmaschine 11 nicht betrieben wird, geht die Verarbeitung zu Schritt S26 über.
In Schritt S15, der dem Schritt S13 bei einer negativen Entscheidung (nein) nachfolgt, wobei die Brennkraftmaschine nicht betrieben wird, wird eine Maschinenstartsteuerungsverarbeitung durchgeführt. Im Gegensatz wird in Schritt S17, der in dem Schritt S13 bei einer positiven Entscheidung (ja) nachfolgt, eine Maschinensteuerungsverarbeitung durchgeführt, woraufhin die Verarbeitung zu Schritt S18 übergeht, in dem die Generatorsolldrehzahl NG* bestimmt wird.
In Schritt S19 wird beurteilt, ob der absolute Wert der Generatorsolldrehzahl NG* größer oder gleich der ersten Drehzahl Nthl ist. Wenn der absolute Wert der Generatorsolldrehzahl NG* gleich oder größer als die erste Drehzahl Nth* ist, geht die Verarbeitung zu Schritt S20 über, und wenn der absolute Wert der Generatorsolldrehzahl NG* niedriger als die erste Drehzahl Nthl ist, geht die Verarbeitung zu Schritt S21 über.
In Schritt S20 wird beurteilt, ob die Generatorbremse B gelöst ist. Wenn die Generatorbremse G gelöst ist, geht die Verarbeitung zu Schritt S23 über, und wenn die Generatorbremse G nicht gelöst ist, geht die Verarbeitung zu Schritt S24 über.
In Schritt S21 (nach einem Nein in Schritt S19) wird beurteilt, ob die Generatorbremse B sich im Eingriff befindet (betätigt ist). Wenn die Generatorbremse B sich im Eingriff befindet, wird die Verarbeitung beendet, und wenn die Generatorbremse B sich nicht im Eingriff befindet, geht die Verarbeitung zu Schritt S22 über, in dem eine Generatorbremsbetätigungsverarbeitung durchgeführt wird, woraufhin die Verarbeitung beendet wird.
Nach einem Ja in Schritt S20 wird in Schritt S23 eine Generatordrehzahlsteuerungsverarbeitung durchgeführt, und nach einem Nein in Schritt S20 wird in Schritt S24 eine Generatorbremslösungssteuerungsverarbeitung durchgeführt. Nach Schritt S24 wird die Verarbeitung beendet.
Die Subroutine der Verarbeitung zur Steuerung einer plötzlichen Beschleunigung, die in Schritt S7 gemäß 7 gezeigt ist, ist nachstehend unter Verwendung von 15 beschrieben.
Zunächst liest die Verarbeitungseinrichtung zur Steuerung einer plötzlichen Beschleunigung in Schritt S7-1 das Fahrzeuganforderungsdrehmoment TO* aus und stellt dann in Schritt S7-2 das maximale Antriebsmotordrehmoment TMmax auf das Antriebsmotorsolldrehmoment TM* ein. Darauffolgend führt in Schritt S7-3 eine (nicht speziell gezeigte) Generatorsolldrehmoment-Berechnungsverarbeitungseinrichtung der Fahrzeugsteuerungseinrichtung 51 (7) eine Verarbeitung zur Berechnung des Generatorsolldrehmoments durch und berechnet das Differenzdrehmoment ΔT zwischen dem Fahrzeuganforderungsdrehmoment TO* und dem Antriebsmotorsolldrehmoment TM*. Die Generatorsolldrehmoment-Berechnungsverarbeitungseinrichtung der Fahrzeugsteuerungseinrichtung 51 berechnet und bestimmt ebenfalls eine Fehlergröße des maximalen Antriebsmotordrehmoments TMmax, das das Antriebsmotorsolldrehmoment TM* ist, als das Generatorsolldrehmoment TG*, und führt das Generatorsolldrehmoment TG* der Generatorsteuerungseinrichtung 47 zu.
Die Antriebsmotorsteuerungsverarbeitungseinrichtung führt in Schritt S7-4 dann die Antriebsmotorsteuerungsverarbeitung durch und führt die Drehmomentsteuerung des Antriebsmotors 25 durch das Antriebsmotorsolldrehmoment TM* durch. Weiterhin führt eine (nicht speziell gezeigte) Generatordrehmoment-Steuerungsverarbeitungseinrichtung der Generatorsteuerungseinrichtung 47 eine Generatordrehmomentsteuerungsverarbeitung durch und führt ebenfalls die Drehmomentsteuerung des elektrischen Generators 16 auf der Grundlage des vorstehend beschriebenen Generatorsolldrehmoments TG* in Schritt S7-5 durch, woraufhin die Verarbeitung kehrt zu dem Punkt zurück, zu dem die Subroutine initiiert worden ist.
Nachstehend ist die Subroutine der jeweils in den Schritten S27 von 10 und S7-4 von 15 durchgeführten Antriebsmotorsteuerungsverarbeitung unter Verwendung von 16 beschrieben.
Zunächst liest die Antriebsmotorsteuerungsverarbeitungseinrichtung in Schritt S7-4-1 das Antriebsmotorsolldrehmoment TM*. Darauffolgend liest die Antriebsmotordrehzahl-Berechnungsverarbeitungseinrichtung in Schritt S7-4-2 die Antriebsmotorrotorposition θM und berechnet Schritt S7-4-3 die Antriebsmotordrehzahl NM durch Berechnen des Änderungsverhältnisses ΔθM der Antriebsmotorrotorposition θM. Die Antriebsmotorsteuerungsverarbeitungseinrichtung liest dann in Schritt S7-7-4 die Batteriespannung VB. Der tatsächliche Messwert wird aus der Antriebsmotordrehzahl NM und der Batteriespannung VB abgeleitet.
In Schritt S7-4-5 berechnet die Antriebsmotorsteuerungsverarbeitungseinrichtung oder bestimmt dann einen d-Achsen-Strombefehlswert IMd* und einen q-Achsen-Strombefehlswert IMq* durch Zugreifen auf ein in der Aufzeichnungseinrichtung der vorstehend beschriebenen Antriebsmotorsteuerungseinrichtung 49 ( 7) aufgezeichnetes Strombefehlswertkennfeld für die Antriebsmotorsteuerung auf der Grundlage des Antriebsmotorsolldrehmoments TM*, der Antriebsmotordrehzahl NM und der Batteriespannung VB. Ein Wechselstrombefehlswert für den Antriebmotor 25 wird aus dem d-Achsen-Strombefehlswert IMd* und dem q-Achsen-Strombefehlswert IMq* abgeleitet.
Weiterhin liest die Antriebsmotorsteuerungsverarbeitungseinrichtung in Schritt S7-4-6 elektrische Ströme IMU und IMV aus den Stromsensoren 68 und 69 und berechnet einen elektrischen Strom IMW als $IMW = IMU - IMV$
auf der Grundlage der elektrischen Ströme IMU und IMV. In ähnlicher Weise wie in Bezug auf die elektrischen Ströme IMU und IMV kann der elektrische Strom IMW ebenfalls durch einen Stromsensor erfasst werden.
Darauf folgend führt eine Wechselstromberechnungsverarbeitungseinrichtung der Antriebsmotorsteuerungsverarbeitungseinrichtung in Schritt S7-4-7 eine Wechselstromberechnungsverarbeitung durch und führt ebenfalls eine Dreiphasen-/Zweiphasen-Umwandlung zur Umwandlung der elektrischen Ströme IMU, IMV und IMW in einen d-Achsen-Strom IMd und einen q-Achsen-Strom IMq als Wechselströme durch Berechnung des d-Achsen-Stroms IMd und des q-Achsen-Stroms IMq aus. In Schritt S7-4-8 führt eine (nicht speziell gezeigte) Wechselspannungsbefehlswert-Berechnungsverarbeitungseinrichtung der Antriebsmotorsteuerungsverarbeitungseinrichtung eine Verarbeitung zur Berechnung des Wechselspannungsbefehlswerts durch und berechnet Spannungsbefehlswerte VMd* und VMq* auf der Grundlage des d-Achsen-Stroms IMd und des q-Achsen-Stroms IMq sowie des vorstehend beschriebenen d-Achsen-Strombefehlswerts IMd* und des q-Achsen-Strombefehlswerts IMq* aus. Weiterhin führt die Antriebsmotorsteuerungsverarbeitungseinrichtung in Schritt S7-4-9 eine Zweiphasen-/Dreiphasen-Umwandlung durch und wandelt die Spannungsbefehlswerte VMd* und VMq* in Spannungsbefehlswerte VMU*, VMV* und VMW* um. Die Antriebsmotorsteuerungsverarbeitungseinrichtung berechnet weiterhin Impulsbreitenmodulationssignale Su, Sv und Sw auf der Grundlage der Spannungsbefehlswerte VMU*, VMV* und VMW* und gibt die Impulsbreitenmodulationssignale Su, Sv und Sw zu einer (nicht speziell gezeigten) Antriebsverarbeitungseinrichtung der Antriebsmotorsteuerungseinrichtung 49 aus. Die Antriebsverarbeitungseinrichtung führt eine Antriebsverarbeitung durch und sendet ein Antriebssignal SG2 zu den Umrichter 29 auf der Grundlage der Impulsbreitenmodulationssignale Su, Sv und Sw. Ein Wechselspannungsbefehlswert für den Antriebsmotor 25 wird aus den Spannungsbefehlswerten VMd* und VMq* hergeleitet, woraufhin die Verarbeitung zu dem Punkt zurückkehrt, zu dem die Subroutine aufgerufen wurde.
Eine Subroutine für die Generatordrehmomentsteuerungsverarbeitung gemäß Schritt S7-5 gemäß 15 ist nachstehend unter Verwendung von 17 beschrieben.
Zunächst liest die Generatordrehmoment-Steuerungsverarbeitungseinrichtung in Schritt S7-5-1 das Generatorsolldrehmoment TG*. Die Generatordrehzahl-Berechnungsverarbeitungseinrichtung liest in Schritt S7-5-2 die Generatorrotorposition θG und berechnet dann in Schritt S7-5-3 die Generatordrehzahl MG auf der Grundlage der Generatorrotorposition θG. Darauffolgend liest die Generatordrehmoment-Steuerungsverarbeitungseinrichtung in Schritt S7-5-4 die Batteriespannung VB und bestimmt in Schritt S7-5-5 einen d-Achsen-Strombefehlswert IGd* und einen q-Achsen-Strombefehlswert IGq* durch Bezugnahme auf ein in der Aufzeichnungseinrichtung der Generatorsteuerungseinrichtung 47 (7) aufgezeichnetes Strombefehlswertkennfeld für die Generatorsteuerung auf der Grundlage des Generatorsolldrehmoments TG*, der Generatordrehzahl NG und der Batteriespannung VB. Ein Wechselstrombefehlswert für den elektrischen Generator 16 wird aus dem d-Achsen-Strombefehlswert IGd* und dem q-Achsen-Strombefehlswert IGq* gebildet.
Weiterhin liest die Generatordrehmoment-Steuerungsverarbeitungseinrichtung in Schritt S7-5-6 die elektrischen Ströme IGU und IGV aus den Stromsensoren 66 und 67 und berechnet den elektrischen Strom IGW als $IGW = IGU - IGV$
auf der Grundlage der elektrischen Ströme IGU und IGV. In gleicher Weise wie in Bezug auf die elektrischen Strömen IGU und IGV kann der elektrische Strom IGW ebenfalls durch einen elektrischen Stromsensor erfasst werden.
Darauffolgend führt die Wechselstromberechnungsverarbeitungseinrichtung der Generatordrehmoment-Steuerungsverarbeitungseinrichtung in Schritt S7-5-7 die Wechselstromberechnungsverarbeitung durch und führt ebenfalls eine Dreiphasen-/Zweiphasen-Umwandlung durch und berechnet einen d-Achsen-Strom IGd und einen q-Achsen-Strom IGq durch Umwandlung der elektrischen Ströme IGU, IGV und IGW in den d-Achsen-Strom IGd und den q-Achsen-Strom IGq durch. Die Wechselspannungsbefehlswert-Berechnungsverarbeitungseinrichtung der Generatordrehmoment-Steuerungsverarbeitungseinrichtung führt dann in Schritt S7-5-8 die Verarbeitung zur Berechnung des Wechselspannungsbefehlswerts durch und berechnet die Spannungsbefehlswerte VGd* und VGq* auf der Grundlage des d-Achsen-Stroms IGd, des q-Achsen-Stroms IGq, des d-Achsen-Strombefehlswerts IGd* und des q-Achsen-Strombefehlswert IGq* durch. Weiterhin führt die Generatordrehmoment-Steuerungsverarbeitungseinrichtung in Schritt S7-5-9 die Zweiphasen-/Dreiphasen-Umwandlung durch und wandelt die Spannungsbefehlswerte VGd* und VGq* in Spannungsbefehlswerte VGu*, VGv* und VGw* um. Weiterhin berechnet die Generatordrehmoment-Steuerungsverarbeitungseinrichtung in Schritt S7-5-10 Impulsbreitenmodulationssignale Su, Sv und Sw auf der Grundlage der Spannungsbefehlswerte VGu*, VGv* und VGw* und gibt die Impulsbreitenmodulationssignale Su, Sv und Sw zu einer (nicht speziell gezeigten) Antriebsverarbeitungseinrichtung der Generatorsteuerungseinrichtung 47 aus. Die Antriebsverarbeitungseinrichtung führt eine Antriebsverarbeitung durch und sendet ein Antriebssignal SG1 zu dem Umrichter 28 auf der Grundlage der Impulsbreitenmodulationssignale Su, Sv und Sw. Ein Wechselspannungsbefehlswert für den Generator 16 wird aus den Spannungsbefehlswerten VGd* und VGq* hergeleitet und die Verarbeitung kehrt dahin zurück, wo die Subroutine aufgerufen worden ist.
Die Subroutine für die Maschinenstartsteuerungsverarbeitung in Schritt S15 gemäß 9 ist nachstehend unter Bezugnahme auf 18 beschrieben.
Zunächst liest in Schritt S15-1 die Maschinenstartsteuerungsverarbeitung die Drosselklappenöffnung 9 und bestimmt, ob diese 0% beträgt. Wenn die Drosselklappe 0% beträgt, geht die Verarbeitung zu Schritt S15-3 über und liest die durch die Fahrzeuggeschwindigkeits-Berechnungsverarbeitungseinrichtung berechnete Fahrzeuggeschwindigkeit V. Weiterhin liest die Maschinenstartsteuerungsverarbeitungseinrichtung in Schritt S15-4 den Betriebspunkt der Brennkraftmaschine 11 (7), der in der Maschinensollbetriebszustandeinstellungsverarbeitung bestimmt wird.
Darauffolgend führt die Generatorsolldrehzahl-Berechnungsverarbeitungseinrichtung in Schritt S15-5 die Generatorsolldrehzahlberechnungsverarbeitung durch und liest die Antriebsmotorrotorposition θM. Die Generatorsolldrehzahl-Berechnungsverarbeitungseinrichtung berechnet dann die Ringzahnraddrehzahl NR auf der Grundlage der Antriebsmotorrotorposition θM und des Getriebeverhältnisses γMR und liest die Maschinensolldrehzahl NE* in dem Betriebspunkt. Weiterhin berechnet und bestimmt die Generatorsolldrehzahl-Berechnungsverarbeitungseinrichtung die Generatorsolldrehzahl NG* durch die Drehzahlbeziehungsgleichung (1) auf der Grundlage der Ringzahnraddrehzahl NR und der Maschinendrehzahl NE*.
Die Maschinensteuerungseinrichtung 46 vergleicht dann in Schritt S15-6 die Maschinendrehzahl NE und eine Startdrehzahl NEth1, die vorab eingestellt ist, und beurteilt, ob die Maschinendrehzahl NE größer als die Startdrehzahl NEthl ist. Wenn die Maschinendrehzahl NE größer als die Startdrehzahl NEthl ist (Schritt S15-6 ja), führt die Maschinenstartsteuerungsverarbeitungseinrichtung eine Kraftstoffeinspritzung und Zündung in der Brennkraftmaschine 11 in Schritt S15-11 durch.
Darauffolgend führt die Generatordrehzahl-Steuerungsverarbeitungseinrichtung in Schritt S15-12 die Generatordrehzahlsteuerungsverarbeitung auf der Grundlage der Generatorsolldrehzahl NG* und erhöht die Generatordrehzahl NG und erhöht somit die Maschinendrehzahl NE.
Die Antriebsmotorsteuerungseinrichtung 49 berechnet in Schritt 15-13 das Antriebswellendrehmoment TR/OUT, wie es in den Schritt S25 bis S27 ausgeführt wird, und bestimmt in Schritt S15-14 das Antriebsmotorsolldrehmoment TM* und führt in Schritt S15-15 die Antriebsmotorsteuerungsverarbeitung durch.
Weiterhin justiert die Maschinenstartsteuerungsverarbeitung in Schritt S15-16 die Drosselklappenöffnung θ derart, dass die Maschinendrehzahl NE die Maschinensolldrehzahl NE* wird.
Daraufhin beurteilt die Maschinenstartsteuerungsverarbeitungseinrichtung in Schritt S15-17, ob das Generatordrehmoment TG kleiner als das Motordrehmoment TEth ist, das durch Starten der Brennkraftmaschine 11 erzeugt wird, um zu beurteilen, ob die Brennkraftmaschine 11 normal betrieben wird. In Schritt S15-18 wartet, wenn das Generatordrehmoment TG kleiner als das Motordrehmoment TEth ist (Schritt S15-17 ja), die Maschinenstartsteuerungsverarbeitung auf das Verstreichen einer vorbestimmten Zeit in einem Zustand, in dem das Generatordrehmoment TG kleiner als das Motordrehmoment TEth ist (Schritt S15-18). Dann kehrt die Verarbeitung zu dem Punkt zurück, zu dem die Subroutine aufgerufen wurde, woraufhin die Verarbeitung wieder aufgenommen wird.
In Schritt S15-6, wenn die Maschinendrehzahl NE gleich der Startdrehzahl Nthl ist oder kleiner ist, führt die Generatordrehzahl-Steuerungsverarbeitungseinrichtung in Schritt S15-7 die Generatordrehzahlsteuerungsverarbeitung auf der Grundlage der Generatorsolldrehzahl NG* durch. Darauffolgend berechnet, wie es in den Schritten S25 bis S27 ausgeführt ist, die Antriebsmotorsteuerungseinrichtung 49 in Schritt S15-8 das Antriebswellendrehmoment TR/OUT, bestimmt in Schritt S15-9 das Antriebsmotorsolldrehmoment TM* und führt in Schritt S15-10 die Antriebsmotorsteuerungsverarbeitung durch, bevor zu Schritt S15-1 zurückgekehrt wird.
Zusätzlich stellt die Maschinensteuerungseinrichtung 46 in Schritt S15-2 die Drosselklappenöffnung auf 0% ein, falls die Drosselklappenöffnung θ in Schritt S15-1 nicht 0% beträgt, woraufhin die Verarbeitung mit Schritt S15-1 fortgesetzt wird.
Nachstehend ist die Subroutine der Generatordrehzahlsteuerungsverarbeitung in jedem der Schritte S23 aus 10 sowie S15-7 und S15-12 aus 18 unter Bezugnahme auf 19 beschrieben.
Zunächst liest die Generatordrehzahl-Steuerungsverarbeitungseinrichtung in den Schritten S15-7-1 und S15-7-2 die Generatorsolldrehzahl NG* und liest ebenfalls die Generatordrehzahl NG. Die Generatordrehzahl-Steuerungsverarbeitungseinrichtung berechnet dann in Schritt S15-7-3 das Generatorsolldrehmoment TG* durch Durchführung einer PI-Steuerung auf der Grundlage der Differenzdrehzahl ΔNG zwischen der Generatorsolldrehzahl NG* und der Generatordrehzahl NG durch. In diesem Fall wird mit Erhöhung der Differenzdrehzahl ΔNG das Generatorsolldrehmoment TG* erhöht, und deren positive und negative Zeichen werden ebenfalls berücksichtigt.
Darauffolgend führt die Generatordrehmoment-Steuerungsverarbeitungseinrichtung in Schritt S15-7-4 die Generatordrehmomentsteuerungsverarbeitung gemäß 17 durch, und wird die Drehmomentsteuerung des elektrischen Generators 16 (7) durchgeführt. Die Verarbeitung der Subroutine wird dann beendet und kehrt zu dem Punkt zurück, zu dem die Subroutine aufgerufen worden ist.
Nachstehend ist eine Subroutine für die Verarbeitung zum Stoppen der Maschine gemäß Schritt S16 aus 9 unter Bezugnahme auf 20 beschrieben.
Zunächst beurteilt die Generatorsteuerungseinrichtung 47 (7) in Schritt S16-1, ob die Generatorbremse B gelöst ist. Wenn die Generatorbremse B nicht gelöst ist sondern sich im Eingriff befindet (betätigt ist), führt eine GeneratorbremslösungsSteuerungsverarbeitungseinrichtung in Schritt S16-2 die Generatorbremslösungssteuerungsverarbeitung durch und löst die Generatorbremse B. Die Verarbeitung geht dann zu Schritt S16-3 über.
Wenn jedoch die vorstehend beschriebene Generatorbremse B gelöst ist, stoppt die Maschinenstoppsteuerungsverarbeitungseinrichtung in Schritt S16-3 die Kraftstoffeinspritzung und die Zündung der Brennkraftmaschine 11 und stellt in Schritt S16-4 die Drosselklappenöffnung θ auf 0% ein.
Darauf folgend liest die Maschinenstoppsteuerungsverarbeitungseinrichtung in Schritt S16-5 die Ringzahnraddrehzahl NR und bestimmt die Generatorsolldrehzahl NG* unter Verwendung der Drehzahlbeziehungsgleichung (1) auf der Grundlage der Ringzahnraddrehzahl NR und der Maschinensolldrehzahl NE* (0 U/Min). Nachdem die Generatorsteuerungseinrichtung 47 die Generatordrehzahlsteuerungsverarbeitung gemäß 19 in Schritt S16-6 durchführt, berechnet die Antriebsmotorsteuerungseinrichtung 49 das Antriebswellendrehmoment TR/OUT in Schritt S16/7, bestimmt das Antriebsmotorsolldrehmoment TM* in Schritt S16-8 und führt die Antriebsmotorsteuerungsverarbeitung in Schritt S16-9 durch, wie es in den Schritten S25 bis S27 ausgeführt ist.
Die Generatorsteuerungseinrichtung 47 beurteilt in Schritt S16-10, ob die Maschinendrehzahl NE gleich einer Stoppdrehzahl NEth2 oder kleiner ist. Wenn die Maschinendrehzahl NE gleich der Stoppdrehzahl NEth2 oder kleiner ist, stoppt die Generatorsteuerungseinrichtung 47 in Schritt S16-11 das Schalten in Bezug auf den elektrischen Generator 16 und schaltet den Generator 16 ab. Wenn die Maschinendrehzahl NE größer als die Stoppdrehzahl NEth2 ist (Schritt S16-10 nein), kehrt die Verarbeitung zu Schritt S16-5 zurück. Nach Schritt S16-11 kehrt die Verarbeitung zu dem Punkt zurück, aus dem die Subroutine gestartet worden ist
Nachstehend ist die Subroutine der Generatorbremsbetätigungssteuerungsverarbeitung aus Schritt S22 gemäß 10 unter Bezugnahme auf 21 beschrieben.
Zunächst ändert die Generatorbremsbetätigungs-Steuerungsverarbeitungseinrichtung in Schritt S22-1 eine Generatorbremsanforderung zur Anforderung der Betätigung (In-Eingriff-Bringen) der Generatorbremse G (7) von Aus auf Ein, und stellt die Generatorsolldrehzahl NG* auf 0 U/Min ein. Nachdem die Generatorsteuerungseinrichtung 47 die Generatordrehzahlsteuerungsverarbeitung gemäß 19 in Schritt S22-2 ausgeführt hat, berechet die Antriebsmotorsteuerungseinrichtung 49 das Antriebswellendrehmoment TR/OUT in Schritt S22-3, bestimmt das Antriebsmotorsolldrehmoment TM* in Schritt S22-4 und führt die Antriebsmotorsteuerungsverarbeitung in Schritt S22-5 durch, wie es in den Schritten S25 bis S27 aufgeführt wird.
Danach beurteilt die Generatorbremsbetätigungs-Steuerungsverarbeitungseinrichtung in Schritt S22-6, ob der absolute Wert der Generatordrehzahl NG kleiner als eine vorbestimmte zweite Drehzahl NEth2 ist (beispielsweise 100 U/Min). Wenn der absolute Wert der Generatordrehzahl NG gleich oder größer als die zweite Drehzahl NEth2 ist, kehrt die Verarbeitung zu Schritt S22-2 zurück, und wenn der absolute Wert der Generatordrehzahl NG kleiner als die zweite Drehzahl Nth2 ist, wird die Generatorbremse B in Schritt S22-7 in Eingriff gebracht (betätigt). Darauffolgend berechnet die Antriebsmotorsteuerungseinrichtung 49, wie es in den Schritten S25-S27 ausgeführt ist, das Antriebswellendrehmoment TR/OUT in Schritt S22-8, bestimmt das Antriebsmotorsolldrehmoment TM* in Schritt S22-9 und führt die Antriebsmotorsteuerungsverarbeitung in Schritt S22-10 durch.
Wenn dann in Schritt S22-11 eine vorbestimmte Zeit während des dem Betätigungszustands (Eingriffszustands) der Generatorbremse B verstrichen ist, stoppt die Generatorbremsbetätigungs-Steuerungsverarbeitungseinrichtung in Schritt S22-12 das Schalten in Bezug auf den Generator 16 und schaltet den Generator 16 ab. Wenn die vorbestimmte Zeit noch nicht verstrichen ist, kehrt die Verarbeitung zu Schritt S22-7 zurück. Nach Schritt S2212 kehrt die Verarbeitung zu dem Punkt zurück, zu dem die Subroutine aufgerufen worden ist und fährt dann fort.
Die Subroutine der Generatorbremslösungssteuerungsverarbeitung gemäß Schritt S24 aus 10 nachstehend unter Bezugnahme auf 22 beschrieben.
Während die Generatorbremse B (7) in der Generatorbremsbetätigungssteuerungsverarbeitung betätigt wird, wird ein vorbestimmtes Maschinendrehmoment TE dem Rotor 21 des Generators 16 als Reaktionskraft beaufschlagt. Dementsprechend werden, wenn die Generatorbremse B einfach gelöst wird, das Generatordrehmoment TG und das Maschinendrehmoment TE stark geändert, wenn das Maschinendrehmoment TE auf den Rotor 21 übertragen wird, wodurch eine Erschütterung erzeugt wird.
Daher wird in Schritt S24-1 in der Maschinensteuerungseinrichtung 46 das zu dem Rotor 21 übertragene Maschinendrehmoment TE berechnet. Die Generatorbremslösungs-Steuerungsverarbeitungseinrichtung liest das Drehmoment entsprechend dem berechneten Maschinendrehmoment TE, d.h. eine Größe entsprechend dem Maschinendrehmoment und stellt diese dem Drehmoment entsprechende Größe als das Generatorsolldrehmoment TG* ein. Darauffolgend berechnet, nachdem die Generatordrehmoment-Steuerungsverarbeitungseinrichtung in Schritt S24-2 die Generatordrehmomentsteuerungsverarbeitung gemäß 17 ausgeführt hat, die Antriebsmotorsteuerungseinrichtung 49 das Antriebswellendrehmoment TR/OUT in Schritt S24-3, bestimmt das Antriebsmotorsolldrehmoment TM* in Schritt S24-4 und führt in Schritt S24-5 die Antriebsmotorsteuerungsverarbeitung aus, wie es in den Schritten S25 bis S27 ausgeführt wird.
Die Verarbeitung überprüft dann in Schritt S24-6, ob eine vorbestimmte Zeit verstrichen ist. Falls die vorbestimmte Zeit nicht verstrichen ist, kehrt die Verarbeitung zu Schritt S24-2 zurück. Wenn die vorbestimmte Zeit nach Start der Antriebsmotorsteuerungsverarbeitung verstrichen ist, löst die Generatorbremslösungssteuerungsverarbeitungseinrichtung die Generatorbremse B in Schritt S24-7 und stellt die Generatorsolldrehzahl NG* in Schritt S24-8 auf 0 U/Min ein. Danach führt die Generatordrehzahlsteuerungseinrichtung die Generatordrehzahlsteuerungsverarbeitung gemäß 19 Schritt S24-9 durch. Darauf folgend, wie es in den Schritten S25 bis S27 ausgeführt wird, berechnet die Antriebsmotorsteuerungseinrichtung 49 das Antriebswellendrehmoment TR/OUT in Schritt S24-10, bestimmt das Motorsolldrehmoment TM* in Schritt S24-11 und führt in Schritt S24-12 die Antriebsmotorsteuerungsverarbeitung durch. Die dem Maschinendrehmoment entsprechende Größe wird durch Lernen des Drehmomentverhältnisses vom Generatordrehmoment TG in Bezug auf das Maschinendrehmoment TE berechnet. Dann kehrt die Verarbeitung zu dem Punkt zurück, zu dem die Subroutine aufgerufen wurde.
Wie es vorstehend beschrieben worden ist, werden in der Maschinensollbetriebszustandeinstellungsverarbeitung, wie es in 13 gezeigt wird, Punkte A1 bis A3, Am als Betriebpunkte der Brennkraftmaschine 11 als der Maschinensollbetriebszustand bestimmt. In den Punkten A1 bis A3, Am kreuzen sich die Linien PO1, PO2, ..., die eine Fahrzeuganforderungsausgangsleistung PO angeben, und eine optimale Kraftstoffkostenkurve (Kurve der optimalen Kraftstoffkosten bzw. des optimalen Kraftstoffverbrauchs) L einander, die in Bezug auf den Wirkungsgrad der Brennkraftmaschine 11 an jeder der Fahrpedalpositionen AP bis AP6 am höchsten ist. Weiterhin werden Maschinendrehmomente TE1 bis TE3, TEm in den Betriebspunkten als Maschinensolldrehmoment TE* bestimmt.
Die Generatorsolldrehzahl-Berechnungsverarbeitungseinrichtung berechnet die Generatorsolldrehzahl NG* auf der Grundlage der Maschinensolldrehzahl NE*. Die Generatordrehzahl-Steuerungsverarbeitungseinrichtung steuert das Generatordrehmoment TG derart, dass die Generatordrehzahl NG gleich der Generatorsolldrehzahl NG* wird.
Wenn die Generatordrehzahl NG plötzlich angehoben wird und das Generatordrehmoment TG verringert wird, da die Batteriespannung VB verringert wird, ist es schwierig, das Maschinendrehmoment TE zu begrenzen, weshalb die Brennkraftmaschine 11 durchgeht und ein übermäßiger Rotationszustand verursacht wird.
Daher greift die Generatorsolldrehzahl-Berechnungsverarbeitungseinrichtung auf ein in der Aufzeichnungseinrichtung der Fahrzeugsteuerungseinrichtung 51 aufgezeichnetes Generatorsolldrehzahlbegrenzungskennfeld zu, begrenzt die Generatorsolldrehzahl NG* und führt eine Steuerung zur Vermeidung einer übermäßigen Rotation durch. Daher ist in dem Generatorsolldrehzahlbegrenzungskennfeld eine maximale Generatordrehzahl NGmax eingestellt und entsprechend der Batteriespannung VB aufgezeichnet. Die maximale Generatordrehzahl NGmax wird mit verringernder Batteriespannung VB verringert, und die maximale Generatordrehzahl NGmax wird mit sich erhöhender Batteriespannung VB erhöht. Die Generatorsolldrehzahl-Berechnungsverarbeitungseinrichtung begrenzt die Generatorsolldrehzahl NG* derart, dass die maximale Generatordrehzahl NGmax nicht überschritten wird. Auf diese Weise wird verhindert, dass die Brennkraftmaschine 11 in den übermäßigen Rotationszustand gelangt.
Wenn die Generatorsolldrehzahl NG* in der Generatorsolldrehzahlberechnungsverarbeitung begrenzt wird, führt eine Generatordrehmomentbegrenzungsverarbeitungseinrichtung der Maschinensteuerungsverarbeitungseinrichtung eine Generatordrehmomentbegrenzungsverarbeitung durch und begrenzt das Generatordrehmoment TG derart, dass kein tatsächliche Generatordrehzahl NG größer als die Generatorsolldrehzahl NG* wird. Die Maschinendrehmoment-Begrenzungsverarbeitungseinrichtung der Maschinensteuerungsverarbeitungseinrichtung führt eine Maschinendrehmomentbegrenzungsverarbeitung durch und begrenzt das Maschinendrehmoment TE um eine Fehlergröße (fehlende Größe) des Generatordrehmoments TG in Bezug auf das Maschinendrehmoment TE, wenn das Generatordrehmoment TG begrenzt wird.
23 zeigt eine Darstellung des Betriebs der Maschinendrehmomentbegrenzungsverarbeitung gemäß der ersten Ausgestaltung der Erfindung. In diesem Fall führt eine Generator-Maximum-Drehmomentberechnungsverarbeitungseinrichtung (Verarbeitungseinrichtung zur Berechnung des maximalen Generatordrehmoments) der Generatordrehmomentbegrenzungsverarbeitungseinrichtung eine Verarbeitung zur Berechnung des maximalen Generatordrehmoments durch und liest die Generatordrehzahl NG, die Generatorumrichterspannung VG und die Temperatur des Umrichters 28 (7). Die Generator-Maximum-Drehmomentberechnungsverarbeitungseinrichtung der Generatordrehmomentbegrenzungsverarbeitungseinrichtung berechnet weiterhin das maximale Generatordrehmoment TGmax auf der Grundlage der Generatordrehzahl NG, der Generatorumrichterspannung VG und der Temperatur des Umrichters 28. Daher greift die Generator-Maximum-Drehmomentberechnungsverarbeitungseinrichtung auf ein in der Aufzeichnungseinrichtung der Maschinensteuerungseinrichtung 46 aufgezeichnetes Generatordrehmomentbegrenzungskennfeld M1 zu und berechnet einen maximalen Wert TGmax des Generatordrehmoments TG entsprechend der Generatordrehzahl NG und der Generatorumrichterspannung VG. Darauffolgend führt ein Begrenzer 101 als eine Begrenzungsverarbeitungseinrichtung der Generator-Maximum-Drehmomentberechnungsverarbeitungseinrichtung eine Begrenzungsverarbeitung durch und liest die Temperatur des Umrichters 28 und berechnet das maximale Generatordrehmoment TGmax auf der Grundlage des maximalen Werts TGmax und der Temperatur des Umrichters 28.
Gemäß dieser Ausgestaltung der Erfindung wird das maximale Generatordrehmoment TGmax auf der Grundlage der Generatordrehzahl NG, der Generatorumrichterspannung VG und der Temperatur des Umrichters 28 berechnet. Jedoch kann das maximale Generatordrehmoment TGmax ebenfalls unabhängig von der Generatordrehzahl NG, der Generatorumrichterspannung VG und der Temperatur des Umrichters 28 berechnet werden.
Darauf folgend führt eine Arithmetikeinheit 102 als eine erste Maschinen-Maximum-Drehmomentberechnungverarbeitungseinrichtung (Verarbeitungseinrichtung zur Berechnung des maximalen Maschinendrehmoments) der Maschinendrehmoment-Begrenzungsverarbeitungseinrichtung eine erste Verarbeitung zur Berechnung eines maximalen Maschinendrehmoments durch und liest das maximale Generatordrehmoment TGmax. Die Arithmetikeinheit 102 berechnet und stellt weiterhin ein erstes maximales Maschinendrehmoment TEmax ein, das einen maximalen Wert des Maschinendrehmoments TE zeigt, indem das maximale Generatordrehmoment TGmax mit einem Getriebeverhältnis yGE von dem Generator 16 zu der Brennkraftmaschine 11 multipliziert wird. Gemäß dieser Ausgestaltung der Erfindung wird die Generatorumrichterspannung VG zur Berechnung des maximalen Werts TGmax verwendet, jedoch kann ebenfalls die Batteriespannung VB verwendet werden.
Wie es vorstehend beschrieben worden ist, ist es, wenn das maximale Generatordrehmoment TGmax durch Begrenzen des Generatordrehmoments TG auf der Grundlage der Generatordrehzahl NG, der Generatorumrichterspannung VG und der Temperatur des Umrichters 28 eingestellt wird, schwierig, das Maschinendrehmoment TE durch das Generatordrehmoment TG einzuschränken, wenn das maximale Generatordrehmoment TGmax kleiner als das in der Generatordrehzahlsteuerungsverarbeitung berechnete Generatorsolldrehmoment TG* ist und die Brennkraftmaschine 11 mit dem Maschinensolldrehmoment TE* betrieben wird, das auf der Grundlage des Generatorsolldrehmoments TG* berechnet wird.
Daher führt ein Subtrahierer 103 als eine Differenzdrehmoment-Berechnungsverarbeitungseinrichtung der Maschinendrehmoment-Begrenzungsverarbeitungseinrichtung eine Verarbeitung zur Berechnung eines Differenzdrehmoments durch und liest das maximale Generatordrehmoment TGmax aus dem Begrenzer 101 und liest ebenfalls das Generatorsolldrehmoment TG* aus einem Generatorsolldrehmomentberechnungsabschnitt 105, das die Generatorsolldrehmoment-Berechnungsverarbeitungseinrichtung bildet. Der Subtrahierer 103 berechnet ebenfalls ein Differenzdrehmoment ΔTG durch Subtrahieren des maximalen Generatordrehmoments TGmax von dem Generatorsolldrehmoment TG*.
Der Generatorsolldrehmomentberechnungsabschnitt 105 weist einen Subtrahierer 106, eine Arithmetikeinheit (P) 107, einen Begrenzer 108 als eine Begrenzungsverarbeitungseinrichtung, eine Arithmetikeinheit (I) 111, einen Begrenzer (1/s) 112 als eine Begrenzungsverarbeitungseinrichtung und einen Addierer 113 auf. Der Subtrahierer 106 liest die Generatorsolldrehzahl NG* und die Generatordrehzahl NG und berechnet eine Drehzahlabweichung ΔNG, wobei gilt: $Δ NG = NG * - NG .$
Die Arithmetikeinheit 107 berechnet eine Proportionalkomponente durch Multiplizieren der Drehzahlabweichung ΔNG mit einer vorbestimmten Verstärkung. Der Begrenzer 108 begrenzt die Proportionalkomponente. Die Arithmetikeinheit 111 multipliziert die Drehzahlabweichung ΔNG durch eine Verstärkung GI und berechnet eine Integrierkomponente durch Integrieren der multiplizierten Drehzahlabweichung. Der Begrenzer 112 begrenzt die Integrierkomponente. Der Addierer 113 addiert die begrenzte Proportionalkomponente und die Integrierkomponente.
Wenn der Subtrahierer 103 das Differenzdrehmoment ΔTG berechnet, führt eine zweite Maschinen-Maximum-Drehmomentberechnungverarbeitungseinrichtung der Maschinendrehmoment-Begrenzungsverarbeitungseinrichtung eine zweite Verarbeitung zur Berechnung eines maximalen Maschinendrehmoments durch und begrenzt das Maschinensolldrehmoment TE* durch ein Differenzdrehmoment ΔTG und berechnet und setzt ein zweites maximales Maschinendrehmoment TEmax2, das einen maximalen Wert des Maschinendrehmoments TE angibt. Daher weist die zweite Maschinen-Maximum-Drehmomentberechnungverarbeitungseinrichtung eine Arithmetikeinheit (K) 115 als eine Verarbeitungseinrichtung zur Berechnung eines Fehlergeneratordrehmoments, eine Arithmetikeinheit 16 als eine Verarbeitungseinrichtung zur Berechnung eines überschüssigen Maschinendrehmoments und einen Subtrahierer 117 als Maschinendrehmomentjustierverarbeitungseinrichtung auf.
Die Arithmetikeinheit 115 führt eine Verarbeitung zur Berechnung eines Fehlergeneratordrehmoments durch und liest das Differenzdrehmoment ΔTG und multipliziert das Differenzdrehmoment ΔTG mit einem vorbestimmten Koeffizienten ε (beispielsweise gemäß diesem Ausführungsbeispiel 1,2). Die Arithmetikeinheit 115 berechnet eine Fehlergröße des Generatordrehmoments TG, d.h. ein Fehlergeneratordrehmoment TGs, wobei gilt: $TGs = ε \cdot Δ TG .$
Die Arithmetikeinheit 116 führt eine Verarbeitung zur Berechnung eines Überschussmaschinendrehmoments (überschüssigen Maschinendrehmoments) durch und liest das fehlende Generatordrehmoment TGs und multipliziert das Fehlergeneratordrehmoment TGs mit einem Getriebeverhältnis yGE, das zwischen dem Generator 16 und der Brennkraftmaschine 11 vorhanden ist. Auf diese Weise berechnet die Arithmetikeinheit 116 eine Überschussgröße des Maschinendrehmoments TE, d.h. ein Überschussmaschinendrehmoment TEe, wobei gilt: $TEe = γ GE \cdot TGs .$
Der Subtrahierer 117 führt eine Maschinendrehmomentjustierverarbeitung durch und justiert ein Anforderungsmaschinendrehmoment τ, das das in der Brennkraftmaschine 11 erforderliche Maschinendrehmoment TE angibt, auf der Grundlage des Fehlergeneratordrehmoments TGs. Daher beurteilt der Subtrahierer 117, ob das Überschussmaschinendrehmoment TRe einen positiven Wert aufweist. Wenn das Überschussmaschinendrehmoment TEe einen positiven Wert aufweist, berechnet der Subtrahierer 117 ein zweites maximales Maschinenmoment TEmax2 durch Subtrahieren des Überschussmaschinendrehmoments TEe von dem Anforderungsmaschinendrehmoment τmax, wenn die Maschinendrehmomentbegrenzungsverarbeitung gestartet wird. Wenn im Gegensatz dazu das Überschussmaschinendrehmoment TEe einen negativen Wert aufweist, ist es nicht notwendig, das Maschinendrehmoment TE zu begrenzen, da das Generatorsolldrehmoment TG* kleiner als das maximale Generatordrehmoment TGmax ist.
Die Maschinen-Maximum-Drehmomentberechnungsverarbeitungseinheit 91 (1) besteht aus der ersten und der zweiten Maschinen-Maximum-Drehmomentberechnungverarbeitungseinrichtung. Die Maschinen-Maximum-Drehmomentberechnungverarbeitungseinrichtung 91 berechnet mehrere maximale Maschinendrehmomente, gemäß dieser Ausgestaltung erste und zweite maximale Maschinendrehmomente TEmax, TEmax2, auf der Grundlage von zumindest des ersten maximalen Maschinendrehmoments TEmax1 und des Fehlergeneratordrehmoments TGs. Weiterhin wird das Anforderungsdrehmoment τmax auf einen festen Wert eingestellt.
Darauf folgend führt ein Vergleicher (Min) 121 als Maschinenbegrenzungsdrehmoment-Berechnungsverarbeitungseinrichtung der Maschinendrehmoment-Begrenzungsverarbeitungseinrichtung eine Verarbeitung zur Berechnung des maximalen Maschinendrehmoments durch und liest die ersten und zweiten maximalen Maschinendrehmomente TEmax1 und TEmax2. Der Vergleicher 121 berechnet weiterhin einen minimalen Wert der ersten und zweiten maximalen Maschinendrehmomente TEmax1 und TEmax2 als ein Maschinenbegrenzungsdrehmoment TEi und gibt dieses aus.
Wenn das Maschinenbegrenzungsdrehmoment TEi in der Maschinendrehmomentbegrenzungsverarbeitung auf diese Weise berechnet wird, steuert die Maschinensteuerungsverarbeitungseinrichtung das Maschinendrehmoment TE derart, dass kein Maschinensolldrehmoment TE* das Maschinenbegrenzungsdrehmoment TEi überschreitet, und die Maschinensteuerungsverarbeitungseinrichtung begrenzt die Drosselklappenöffnung θ der Brennkraftmaschine 11. Dementsprechend wird verhindert, dass die Brennkraftmaschine 11 in den übermäßigen Rotationszustand gelangt.
Somit wird gemäß dieser Ausgestaltung der Erfindung das Maschinenbegrenzungsdrehmoment TEi auf der Grundlage des Differenzdrehmoments ΔTG zwischen dem Generatorsolldrehmoment TG* und dem maximalen Generatordrehmoment TGmax berechnet. Das Maschinendrehmoment TE wird derart gesteuert, dass kein Maschinensolldrehmoment TE* das Maschinenbegrenzungsdrehmoment TEi überschreitet.
Dementsprechend wird, wenn das Hybridfahrzeug an einem kalten Ort fahren soll, der Innenwiderstand der Batterie 43 erhöht, und wird die Änderung in der Batteriespannung VB erhöht. Wenn die Batteriespannung VB sich plötzlich verringert, wenn das Hybridfahrzeug plötzlich beschleunigt wird, wird das Generatordrehmoment TG plötzlich verringert, jedoch wird dementsprechend das Maschinensolldrehmoment TE* verringert. Dementsprechend ist es möglich, zuverlässig zu verhindern, dass die Brennkraftmaschine 11 den übermäßigen Rotationszustand erreicht.
Wenn das Hybridfahrzeug über Straßen fährt, die voneinander unterschiedliche Reibungskoeffizienten aufweisen, wird die Welle des Antriebsrads 37 blockiert und wird die Ringzahnraddrehzahl TR plötzlich verringert, beispielsweise wenn das Hybridfahrzeug von einer Straße mit einem kleinen Reibungskoeffizienten, wie eine Straße mit Eis auf ihrer Oberfläche, zu einer Straße mit einem großen Reibungskoeffizienten, wie einer Straße mit Asphalt bewegt wird. Somit wird die Generatordrehzahl NG plötzlich erhöht und wird das Generatordrehmoment TG plötzlich verringert. Jedoch wird in diesem Fall das Maschinensolldrehmoment TE* ebenfalls dementsprechend verringert. Daher ist es möglich, zuverlässig zu verhindern, dass die Brennkraftmaschine 11 in den übermäßigen Rotationszustand gelangt.
Das Maschinenbegrenzungsdrehmoment TEi wird auf der Grundlage eines minimalen Werts der Vielzahl der maximalen Maschinendrehmomente, gemäß dieser Ausgestaltung der Erfindung der ersten und zweiten maximalen Maschinendrehmomente TEmax1 und TEmax2 berechnet. Daher kann das Maschinendrehmoment TEi zuverlässig berechnet werden, selbst wenn es individuelle Unterschiede in der Brennkraftmaschine 11, dem Generator 16 usw. gibt und es einen Berechnungsfehler in dem Generatorsolldrehmoment TG*, dem maximalen Generatordrehmoment TGmax usw. gibt. Daher kann das Maschinendrehmoment TE zuverlässig durch das Generatordrehmoment TG eingeschränkt werden. Dementsprechend ist es möglich, zuverlässig zu verhindern, dass die Brennkraftmaschine 11 in den übermäßigen Rotationszustand gelangt.
Nachstehend ist eine zweite Ausgestaltung der Erfindung zur Einstellung des Anforderungsmaschinendrehmoments auf einen variablen Wert beschrieben. Gemäß dieser zweiten Ausgestaltung sind Elemente mit derselben Struktur wie bei der ersten Ausgestaltung durch gleiche Bezugszeichen bezeichnet, weshalb deren Beschreibungen entfallen. Die Wirkungen der Erfindung, die durch Anordnung derselben Struktur erhalten werden, sind ähnlich zu denjenigen gemäß der ersten Ausgestaltung.
24 zeigt den Betrieb der Maschinendrehmomentbegrenzungsverarbeitung gemäß der zweiten Ausgestaltung der Erfindung.
In diesem Fall wird das einem Subtrahierer 117 als eine Maschinendrehmomentjustierverarbeitungseinrichtung zugeführte Anforderungsmaschinendrehmoment TEdi auf einen variablen Wert eingestellt. Daher wird ein vorbestimmter Wert, der größer als das erste maximale Maschinendrehmoment TEmax1 ist, als Anfangswert des Anforderungsmaschinendrehmoments TEdi eingestellt. Dieser Anfangswert kann auf einen vorab eingestellten festen Wert eingestellt werden.
Wenn die Generatordrehzahlsteuerung normal durchgeführt wird, ist das Generatorsolldrehmoment TG* kleiner als das maximale Generatordrehmoment TGmax. Daher weisen das Differenzdrehmoment ΔTG und das Überschussmaschinendrehmoment TEe negative Werte auf. Dementsprechend wird, wenn der Subtrahierer 117 eine Maschinendrehmomentjustierverarbeitung durchführt und das zweite maximale Maschinendrehmoment TEmax2 durch Subtrahieren des überschüssigen Maschinendrehmoments TEe von dem Anforderungsmaschinendrehmoment TEdi berechnet wird, das zweite maximale Maschinendrehmoment Temax2 größer als das erste maximale Maschinendrehmoment TEmax1. Dementsprechend berechnet ein Vergleicher 121 als eine Maschinenbegrenzungsdrehmoment-Berechnungsverarbeitungseinrichtung das erste maximale Maschinendrehmoment TEmax1 als das Maschinenbegrenzungsdrehmoment TEi und gibt dieses aus.
Wenn weiterhin das Hybridfahrzeug an einem kalten Ort betrieben werden soll und das Hybridfahrzeug über Straßen mit voneinander unterschiedlichen Reibungskoeffizienten fährt usw., ist das Generatorsolldrehmoment TG* größer als das maximale Generatordrehmoment TGmax. Dementsprechend weisen das Differenzdrehmoment ΔTG und das Überschussmaschinendrehmoment TEe positive Werte auf. Dabei liest der Subtrahierer 117 das Maschinensolldrehmoment TE* als Anforderungsmaschinendrehmoment TEdi, wenn das Generatorsolldrehmoment TG* größer als das maximale Generatordrehmoment Tgmax ist, gemäß dieser Ausgestaltung zu einem Zeitpunkt, zu dem das Generatorsolldrehmoment TG* größer als das maximale Generatordrehmoment TGmax ist. Danach wird der Wert des Anforderungsmaschinendrehmoments TEdi fest eingestellt, bis die Maschinendrehmomentbegrenzungsverarbeitung beendet wird.
Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausgestaltungen begrenzt, sondern kann beliebig auf der Grundlage des Umfangs der Erfindung modifiziert werden. Diese Modifikationen sollten nicht von dem Umfang der Erfindung ausgeschlossen sein.
Wie es vorstehend ausführlich beschrieben worden ist, weist gemäß der Erfindung die Hybridfahrzeug-Antriebssteuerungsvorrichtung eine Maschinen-Maximum-Drehmomentberechnungsverarbeitungseinrichtung zur Berechnung einer Vielzahl von maximalen Maschinendrehmomenten, die einen maximalen Wert des Maschinendrehmoments angeben, und die Maschinenbegrenzungsdrehmoment-Berechnungsverarbeitungseinrichtung zur Berechnung eines minimalen Werts der jeweiligen maximalen Maschinendrehmomente als Maschinenbegrenzungsdrehmoment auf.
In diesem Fall ist es möglich, zuverlässig zu verhindern, dass die Brennkraftmaschine in den übermäßigen Rotationszustand gelangt, da der minimale Wert der jeweiligen maximalen Maschinendrehmomente als Maschinenbegrenzungsdrehmoment berechnet wird.
Da weiterhin das Maschinenbegrenzungsdrehmoment auf der Grundlage des minimalen Werts der Vielzahl der maximalen Maschinendrehmomente berechnet wird, kann das Maschinenbegrenzungsdrehmoment zuverlässig berechnet werden, selbst wenn es individuelle Unterschiede in der Brennkraftmaschine, dem elektrischen Generator usw. gibt, und es Berechnungsfehler des Generatorsolldrehmoments, des maximalen Generatordrehmoments usw. gibt. Daher kann das Maschinendrehmoment ausreichend durch das Generatordrehmoment eingeschränkt werden. Dementsprechend ist es möglich, zuverlässig zu verhindern, dass die Brennkraftmaschine in den übermäßigen Rotationszustand gelangt.
Vorstehend wurde eine Hybridfahrzeug-Antriebssteuerungsvorrichtung mit einer Maschinen-Maximum-Drehmomentberechnungsverarbeitungseinrichtung 91 zur Berechnung einer Vielzahl von maximalen Maschinendrehmomenten, die einen maximalen Wert des Maschinendrehmoments angeben, und einer Maschinenbegrezungsdrehmoment-Berechnungsverarbeitungseinrichtung 121 zur Berechnung eines minimalen Werts der jeweiligen maximalen Maschinendrehmomente als Maschinenbegrenzungsdrehmoment angegeben. Da der minimale Wert der maximalen Maschinendrehmomente als Maschinenbegrenzungsdrehmoment berechnet wird, ist es möglich, zuverlässig zu vermeiden, dass die Brennkraftmaschine in einen übermäßigen Rotationszustand gelangt. Da weiterhin das Maschinenbegrenzungsdrehmoment auf der Grundlage des minimalen Werts der maximalen Maschinendrehmomente berechnet wird, kann das Maschinenbegrenzungsdrehmoment zuverlässig berechnet werden, selbst wenn es individuelle Unterschiede in der Brennkraftmaschine, dem Generator usw. gibt und es beispielsweise Berechnungsfehler beim Generatorsolldrehmoment und beim maximalen Generatordrehmoment gibt.

Claims

Hybridfahrzeug-Antriebssteuerungsvorrichtung zur Steuerung eines Hybridfahrzeugs mit einer Maschine (11) und einem durch die Maschine (11) angetriebenen Generator (16), wobei die Hybridfahrzeug-Antriebssteuerungsvorrichtung aufweist: eine Generator-Maximum-Drehmomentberechnungseinrichtung (91) zur Berechnung eines maximalen Generatordrehmoments, das einen maximalen Wert des Generatordrehmoments angibt, eine Generatorsolldrehmoment-Berechnungseinrichtung zur Berechnung eines Generatorsolldrehmoments, das einen Sollwert des Generatordrehmoments angibt, eine Generatorfehlerdrehmoment-Berechnungseinrichtung (115) zur Berechnung einer Fehlergröße des Generatordrehmoments auf der Grundlage einer Differenz zwischen dem Generatorsolldrehmoment und dem maximalen Generatordrehmoment, eine Maschinen-Maximum-Drehmomentberechnungseinrichtung (91) zur Berechnung einer Vielzahl von maximalen Maschinendrehmomenten auf der Grundlage von zumindest dem maximalen Generatordrehmoment und der Fehlergröße des Generatordrehmoments, und eine Maschinenbegrenzungsdrehmoment-Berechnungseinrichtung (121) zur Berechnung eines minimalen Werts der jeweiligen maximalen Maschinendrehmomente als Maschinenbegrenzungsdrehmoment, wobei die Hybridfahrzeug-Antriebssteuerungsvorrichtung die Maschine (11) auf der Grundlage des berechneten Maschinenbegrenzungsdrehmoments steuert.
Hybridfahrzeug-Antriebssteuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Maschinen-Maximum-Drehmomentberechnungseinrichtung (91) eine erste Maschinen-Maximum-Drehmomentberechnungseinrichtung zur Berechnung des maximalen Maschinendrehmoments auf der Grundlage von zumindest dem maximalen Generatordrehmoment und ebenfalls eine zweite Maschinen-Maximum-Drehmomentberechnungseinrichtung zur Berechnung des maximalen Maschinendrehmoments auf der Grundlage der Fehlergröße des Generatordrehmoments aufweist.
Hybridfahrzeug-Antriebssteuerungsvorrichtung nach Anspruch 2, weiterhin mit einer Maschinendrehmomentjustiereinrichtung (117) zur Justierung eines Anforderungsmaschinendrehmoment, das in der Brennkraftmaschine erforderlich ist, auf der Grundlage der Fehlergröße des Generatordrehmoments.
Hybridfahrzeug-Antriebssteuerungsvorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Generator-Maximum-Drehmomentberechnungseinrichtung (91) das maximale Generatordrehmoment auf der Grundlage einer Generatordrehzahl, einer Gleichspannung und einer Temperatur eines Umrichters berechnet.
Hybridfahrzeug-Antriebssteuerungsvorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Generatorsolldrehmoment-Berechnungseinrichtung (91) das Generatorsolldrehmoment auf der Grundlage einer Generatordrehzahl und einer Generatorsolldrehzahl berechnet, die einen Sollwert der Generatordrehzahl angibt.
Hybridfahrzeug-Antriebssteuerungsvorrichtung nach Anspruch 3, wobei das Anforderungsmaschinendrehmoment auf einen festen Wert eingestellt wird.
Hybridfahrzeug-Antriebssteuerungsvorrichtung nach Anspruch 3, wobei das Anforderungsmaschinendrehmoment auf ein Maschinensolldrehmoment eingestellt wird, wenn das Generatorsolldrehmoment größer als das maximale Generatordrehmoment ist.
Hybridfahrzeug-Antriebssteuerungsvorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Generator-Maximum-Drehmomentberechnungseinrichtung (91) das maximale Generatordrehmoment auf der Grundlage einer Generatordrehzahl, einer Gleichspannung und einer Temperatur eines Umichters (28, 29, 37) berechnet.
Hybridfahrzeug-Antriebssteuerungsvorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Generatorsolldrehmoment-Berechnungseinrichtung (91) das Generatorsolldrehmoment auf der Grundlage einer Generatordrehzahl und einer Generatorsolldrehzahl berechnet, die einen Sollwert der Generatordrehzahl angibt.
Hybridfahrzeug-Antriebssteuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Hybridfahrzeug-Antriebssteuerungsvorrichtung weiterhin eine Maschinendrehmomentjustiereinrichtung (117) zur Justierung eines Anforderungsmaschinendrehmoments, das in der Brennkraftmaschine erforderlich ist, auf der Grundlage der Fehlergröße des Generatordrehmoments aufweist.
Hybridfahrzeug-Antriebssteuerungsvorrichtung nach Anspruch 10, wobei die Generator-Maximum-Drehmomentberechnungseinrichtung das maximale Generatordrehmoment auf der Grundlage einer Generatordrehzahl, einer Gleichspannung und der Temperatur eines Umrichters (28, 29, 37) berechnet.
Hybridfahrzeug-Antriebssteuerungsvorrichtung nach Anspruch 10, wobei die Generatorsolldrehmoment-Berechnungseinrichtung das Generatorsolldrehmoment auf der Grundlage einer Generatordrehzahl und einer Generatorsolldrehzahl berechnet, die einen Sollwert der Generatordrehzahl angibt.
Hybridfahrzeug-Antriebssteuerungsvorrichtung nach Anspruch 10, wobei das Anforderungsmaschinendrehmoment auf einen festen Wert eingestellt ist.
Hybridfahrzeug-Antriebssteuerungsvorrichtung nach Anspruch 10, wobei das Maschinenanforderungsdrehmoment auf ein Maschinensolldrehmoment eingestellt wird, wenn das Generatorsolldrehmoment größer als das maximale Generatordrehmoment ist.
Hybridfahrzeug-Antriebssteuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Generator-Maximum-Drehmomentberechnungseinrichtung (91) das maximale Generatordrehmoment auf der Grundlage einer Generatordrehzahl, einer Gleichspannung und einer Temperatur eines Umrichters berechnet.
Hybridfahrzeug-Antriebssteuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Generatorsolldrehmoment-Berechnungseinrichtung das Generatorsolldrehmoment auf der Grundlage einer Generatordrehzahl und einer Generatorsolldrehzahl berechnet, die einen Sollwert der Generatordrehzahl angibt.
Hybridfahrzeugantriebssteuerungsverfahren zur Steuerung eines Hybridfahrzeugs mit einer Maschine (11) und einem durch die Maschine (11) angetriebenen Generator (16), mit Berechnen eines maximalen Generatordrehmoments, das einen maximalen Wert des Generatordrehmoments angibt, Berechnen eines Generatorsolldrehmoments, das einen Sollwert des Generatordrehmoments angibt, Berechnen einer Fehlergröße des Generatordrehmoments auf der Grundlage einer Differenz zwischen dem Generatorsolldrehmoment und dem maximalen Generatordrehmoment, Berechnen einer Vielzahl von maximalen Maschinendrehmomenten auf der Grundlage von zumindest dem maximalen Generatordrehmoment und der Fehlergröße des Generatordrehmoments, Berechnen eines minimalen Werts der jeweiligen maximalen Maschinendrehmomente als Maschinenbegrenzungsdrehmoment, und Steuern der Maschine auf der Grundlage des berechneten Maschinenbegrenzungsdrehmoments.
Computerprogramm mit Codemitteln zur Durchführung der Schritte des Hybridfahrzeugantriebssteuerungsverfahrens nach Anspruch 17, wenn dieses auf einem Computer läuft.