DE102007000672A1

DE102007000672A1 - Antriebsquellensteuerungsvorrichtung für ein Fahrzeug

Info

Publication number: DE102007000672A1
Application number: DE102007000672A
Authority: DE
Inventors: Yuki Kariya Tojima; Yoshihide Kariya Suzuki; Masanori Kariya Mori
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 2006-11-10
Filing date: 2007-11-09
Publication date: 2008-05-15
Anticipated expiration: 2027-11-10
Also published as: FR2908374A1; JP4834519B2; FR2908374B1; CN101177140A; JP2008120197A; CN101177140B; DE102007000672B4

Abstract

Eine Antriebsquellensteuerungsvorrichtung für ein Fahrzeug, die einen Motor (12) zum Antreiben eines Fahrzeugs und eine Kraftmaschine (11) steuert, die gesteuert wird, um in Abhängigkeit eines Fahrzustands des Fahrzeugs gestoppt zu werden, hat eine Kraftmaschinenstartvorrichtung (21) zum Starten der Kraftmaschine (11) durch Ankurbeln in einem gestoppten Zustand unter Verwendung von kinetischer Energie des Fahrzeugs, eine Drehmomentschwankungsschätzvorrichtung (21) zum Schätzen eines Drehmoments, das auf ein Rad (16/16') aufgebracht wird, wenn die Kraftmaschine (11) durch Ankurbeln gestartet wird, und eine Drehmomentschwankungsausgleichsvorrichtung (21) zum Einstellen eines Befehlsdrehmoments zu dem Motor (12), um das geschätzte Drehmoment auszugleichen.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Antriebsquellensteuerungsvorrichtung für ein Fahrzeug, und genauer gesagt bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Antriebsquellensteuerungsvorrichtung für ein Fahrzeug, das eine Kraftmaschine und einen Motor als eine Antriebsquelle hat.
Ein Fahrzeuggetriebe, das in JP 64053659 U offenbart ist, überträgt kinetische Energie eines durch Trägheit fahrenden Fahrzeugs auf die Brennkraftmaschine, um die Brennkraftmaschine durch Ankurbeln zu starten. Andererseits hat eine Brennkraftmaschinensteuerungsvorrichtung, die in JP 2004190498 A offenbart ist, eine Drehvorrichtung (einen Motorgenerator), die eine Unterstützungsantriebskraft abgibt, um zu verhindern, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit aufgrund des Verlusts von kinetischer Energie verringert wird. Als eine Folge spürt ein Fahrer des Fahrzeugs einen geringeren Drehmomentschock bzw. Drehmomentstoß, der aufgrund einer Abnahme der Fahrzeuggeschwindigkeit bewirkt wird, wenn die kinetische Energie des Fahrzeugs auf die Brennkraftmaschine übertragen wird.
Wenn die Kraftmaschine jedoch mit Hilfe der kinetischen Energie durch Ankurbeln gestartet wird, während das Fahrzeug fährt, wird ein Verlust von kinetischer Energie verursacht, und eine Kraftmaschinenabgabeantriebskraft wird erzeugt, wenn die Kraftmaschine beginnt selbstständig zu drehen, wie in einem Graphen gezeigt ist, der in 5 dargestellt ist. Deshalb kann der Drehmomentstoß nicht nur durch Aufbringen der Unterstützungsantriebskraft absorbiert werden, die an der Drehvorrichtung erzeugt wird, wenn die Kraftmaschine durch Ankurbeln gestartet wird.
Darüber hinaus wird eine Last, die an der Kraftmaschine erzeugt wird, während die Kraftmaschine durch Ankurbeln gestartet wird, nicht stabil aufgebracht. Wie in 5 dargestellt ist, schwankt die auf die Kraftmaschine aufgebrachte Last entsprechend einer Erhöhung einer Kraftmaschinendrehzahl und Änderungen eines durch einen Zylinder eingeschlossenen Volumens, wie in 5 dargestellt ist. Als eine Folge wird die Last periodisch auf ein Rad aufgebracht.
Somit besteht ein Bedarf, eine Antriebsquellensteuerungsvorrichtung für ein Fahrzeug vorzusehen, mit der ein Stoß bzw. ein Schock verringert wird, wenn eine Kraftmaschine unter Verwendung von kinetischer Energie, während das Fahrzeug fährt, durch Ankurbeln gestartet wird, um eine Antriebsquelle zu einer Kraftmaschine zu schalten.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung hat eine Antriebsquellensteuerungsvorrichtung für ein Fahrzeug, das einen Motor zum Antreiben eines Fahrzeugs und eine Kraftmaschine steuert, die gesteuert wird, um in Abhängigkeit eines Fahrzustands des Fahrzeugs gestoppt zu werden, eine Kraftmaschinenstartvorrichtung zum Starten durch Ankurbeln der Kraftmaschine in einem gestoppten Zustand mit Hilfe von kinetischer Energie des Fahrzeugs, eine Drehmomentschwankungsschätzvorrichtung zum Schätzen eines Drehmoments, das auf ein Rad aufgebracht wird, wenn die Kraftmaschine durch Ankurbeln gestartet wird, und eine Drehmomentschwankungsausgleichsvorrichtung zum Einstellen eines Befehlsdrehmoments für den Motor, um das geschätzte Drehmoment auszugleichen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung schätzt die Drehmomentschwankungsschätzvorrichtung einen Drehmomentverlust, der durch das Ankurbeln der Kraftmaschine mit Hilfe der kinetischen Energie auftritt, und die Drehmomentschwankungsschätzvorrichtung schätzt ein Drehmoment, das erzeugt wird, nachdem die Kraftmaschine gestartet worden ist.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung bestimmt die Kraftmaschinenstartvorrichtung eine Schaltstufe zum Starten durch Ankurbeln der Kraftmaschine auf der Basis eines Beschleuniger- bzw. Gaspedalöffnungsgrads.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung bestimmt die Kraftmaschinenstartvorrichtung eine Schaltstufe zum Starten Kraftmaschine durch Ankurbeln auf der Basis eines Änderungsbetrags eines Gaspedalöffnungsgrads.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung bestimmt die Kraftmaschinenstartvorrichtung eine Kupplungseinrückgeschwindigkeit, wenn die Kraftmaschine durch Ankurbeln gestartet wird, auf der Basis eines Gaspedalöffnungsgrads.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung bestimmt die Kraftmaschinenstartvorrichtung eine Kupplungseinrückgeschwindigkeit, wenn die Kraftmaschine durch Ankurbeln gestartet wird, auf der Basis eines Änderungsbetrags eines Gaspedalöffnungsgrads.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung schätzt die Drehmomentschwankungsschätzvorrichtung das auf das Rad aufgebrachte Drehmoment auf der Basis eines Drehmomentschwankungsmusters, das auf Basis eines Kraftmaschinendrehzyklus, der auf Basis von Werten eines Kraftmaschinenkurbelwellenwinkelsensors berechnet wird, und eines oberen Totpunkts eines Kraftmaschinenkolbens bestimmt ist.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt die Drehmomentschwankungsausgleichsvorrichtung das Befehlsdrehmoment für den Motor auf der Basis einer Kraftmaschinenkühlmitteltemperatur ein.
Demzufolge wird, während das Fahrzeug mit dem Drehmoment angetrieben wird, das durch den MG 12 erzeugt wird, die Kraftmaschine 11 gestartet, ohne dass ein Schock bzw. Stoß verursacht wird. Als eine Folge wird die Antriebsquelle des Fahrzeugs sanft bzw. gleichmäßig von dem MG 12 zu der Kraftmaschine 11 geschaltet.
Das Vorangegangene und zusätzliche Merkmale und Eigenschaften der vorliegenden Erfindung werden von der folgenden detaillierten Beschreibung, die mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen zu berücksichtigen ist, offensichtlicher.
1 ist ein Blockdiagramm, das einen Aufbau eines Hybridfahrzeugs dargestellt ist, auf das eine Antriebsquellensteuerungsvorrichtung für ein Fahrzeug der Ausführungsform angewendet ist;
2 ist ein Diagramm, das schematisch einen Aufbau (vierte Schaltstufe) eines Antriebsmechanismus des Fahrzeugs darstellt;
3 ist ein Flussdiagramm, das Prozesse beschreibt, die bei jeder vorbestimmten Zeit in einer Antriebsquellenbegrenzungsvorrichtung (HV-ECU) des Fahrzeugs ausgeführt werden;
4 ist ein Beispiel eines Fahrzeugverhaltens, wenn das Fahrzeug gestartet wird, um sich von einem Zustand zu bewegen, wo das Fahrzeug gestoppt ist; und
5 ist ein Diagramm zum Beschreiben eines Verhaltens eines Fahrzeugs, auf das ein bekannter Stand der Technik angewendet ist, wenn das Fahrzeug gestartet wird, um sich von einem Zustand zu bewegen, wo das Fahrzeug gestoppt ist.
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird gemäß den beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
1 ist ein Blockdiagramm, das einen Aufbau eines Hybridfahrzeugs darstellt, auf das die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angewendet ist. Mit Bezug auf 1 sind eine Kraftmaschine 11 (Kraftmaschine wird nachstehend auch als ENG bezeichnet), bspw. wird eine Brennkraftmaschine als die ENG 11 verwendet, und ein Motorgenerator 12 (nachstehend als ein MG 12 bezeichnet) parallel zueinander angeordnet, so dass Räder durch die Kraftmaschine 11 und/oder durch den MG 12 angetrieben werden. Der MG 12 wird durch Elektrizität angetrieben, die in einer Batterie 19 gespeichert wird.
Eine Antriebskraft, die von der Kraftmaschine 11 abgegeben wird, wird zu einem Getriebe 13 übertragen. In dieser Ausführungsform wird ein automatisiertes manuelles Getriebe (AMT) als das Getriebe 13 verwendet. Des Weiteren wird die Antriebskraft mittels einer Differentialvorrichtung (Differential) 14 zu Achswellen bzw. Antriebswellen 15 und 15' übertragen und wird dann zu Antriebsrädern 16 und 16' übertragen. Die Differentialvorrichtung (Differential) 14 dient als ein Abgabeabschnitt, der die Antriebskraft abgibt, die von der Kraftmaschine 11 und dem MG 12 übertragen wird. In der gleichen Weise wird auch eine Antriebskraft, die von dem MG 12 abgegeben wird, mittels der Differentialvorrichtung (Differential) 14 zu den Antriebswellen 15 und 15' und den Antriebsrädern 16 und 16' abgegeben, um das Fahrzeug anzutreiben.
Des Weiteren hat das in 1 dargestellte Hybridfahrzeug eine elektronische Hybridfahrzeugsteuereinheit 21 (nachstehend als eine HV-ECU 21 bezeichnet), eine elektronische Motorgeneratorsteuereinheit (nachstehend als eine MG-ECU bezeichnet), einen Inverter 22, eine elektronische Kraftmaschinensteuereinheit 23 (nachstehend als eine EG-ECU 23) bezeichnet, ein Kupplungsstellglied 17, eine elektronische Steuereinheit für ein automatisiertes manuelles Getriebe 24 (nachstehend als eine AMT-ECU 24 bezeichnet) und eine elektronische Batteriesteuereinheit 25 (nachstehend als eine Batterie-ECU 25 bezeichnet). Die MG-ECU gibt ein Befehlssignal zu dem MG 12 aus, um den MG 12 zu regenerieren bzw. in einem Regenerationsmodus zu betreiben oder anzutreiben. Die EG-ECU 23 deaktiviert die Kraftmaschine 11 und steuert einen Verbrennungszustand der Kraftmaschine 11. Das Kupplungsstellglied 17 ist in das Getriebe 13 eingebaut. Die AMT-ECU 24 steuert ein Schaltstellglied 18, um das geeigneteste Schalten zu erreichen. Die Batterie-ECU 25 steuert einen Ladezustand der Batterie 19.
Die HV-ECU 21 funktioniert als eine Kraftmaschinenstarteinrichtung, eine Drehmomentschwankungsschätzeinrichtung und eine Drehmomentschwankungsausgleichseinrichtung. Des Weiteren steuert und verwaltet die HV-ECU 21 die MG-ECU, den Inverter 22 und die EG-ECU 24 in Erwiderung auf eine Fahrabsicht eines Fahrers. Zusätzlich funktioniert die EG-ECU 24 mit der AMT-ECU 24 zusammen, um den effizientesten Verbrennungszustand der Kraftmaschine 11 zu erreichen. Des Weiteren realisiert die EG-ECU zusammen mit der AMT-ECU 24 eine Kraftstoffsteuerung, wenn die Kraftmaschine durch den Starter 20 oder durch die kinetische Energie des Fahrzeugs durch Ankurbeln gestartet wird. Zusätzlich ist eine Anzeige 26 in der Nähe eines Fahrersitzes zum Anzeigen der Fahrzeuggeschwindigkeit vorgesehen.
2 ist ein Diagramm, das schematisch einen Aufbau des Getriebes zeigt, das in dem Hybridfahrzeug verwendet wird. In 2 ist eine vierte Schaltstufe eingerichtet. Mit Bezug auf den Aufbau des Getriebes 13 ist ein Schwungrad 32 an einem Endabschnitt einer Ausgabewelle 31 der Kraftmaschine 11 fixiert, und Kupplungskomponenten 33 sind an dem Schwungrad 32 vorgesehen, um durch das Kupplungsstellglied 17 einrückbar/ausrückbar zu sein. Ein Abtriebsbauteil der Kupplung greift mit einer Eingabewelle 34 des Getriebes 13 über einen Keil und dergleichen ein, um einstückig mit der Eingabewelle 34 gedreht zu werden. Ausgehend von der Kupplungsseite sind ein erstes Antriebsrad 35, ein Rückwärtsantriebsrad 36 (nachstehend ist „rückwärts" als „REV." abgekürzt, bspw. ein REV.-Antriebsrad 36) und ein zweites Antriebsrad 37 sind an der Eingabewelle 34 vorgesehen, um einstückig mit der Eingabewelle 34 gedreht zu werden. Des Weiteren sind ein drittes Antriebsrad 38, ein viertes Antriebsrad 39, ein fünftes Antriebsrad 40 und ein sechstes Antriebsrad 41 an der Eingabewelle 34 vorgesehen, um relativ zu der Eingabewelle 34 drehbar zu sein. Zusätzlich ist eine Ausgabewelle 42 des Getriebes 13 parallel zu der Eingabewelle 34 vorgesehen. Ein erstes Abtriebsrad 45 und ein zweites Abtriebsrad 44 sind drehbar an der Ausgabewelle 42 vorgesehen, so dass das erste Abtriebsrad 45 bzw. das zweite Abtriebsrad 44 mit dem ersten Antriebsrad 35 bzw. dem zweiten Antriebsrad 37 eingreift. Des Weiteren sind ein drittes Abtriebsrad 45, ein viertes Abtriebsrad 46, ein fünftes Abtriebsrad 47 und ein sechstes Abtriebsrad 48 an der Ausgabewelle 42 vorgesehen, um einstückig mit der Eingabewelle 34 gedreht zu werden. Ein Antriebsrad 49 ist an einem Endabschnitt der Ausgabewelle 42 nahe der Kupplung so vorgesehen, dass das Antriebsrad einstückig mit der Ausgabewelle 42 dreht. Das Antriebsrad 49 greift mit einem Tellerrad 70 der Differentialvorrichtung (Differential) 14 ein. Des Weiteren ist eine Welle 50 innerhalb des Getriebes 13 angeordnet, um parallel zu der Eingabewelle 34 zu sein. Ein REV.-Laufrad bzw. REV.-Mitnehmerrad 51 ist drehbar an der Welle 50 vorgesehen. Das REV-Laufrad ist in einer Axialrichtung der Welle 50 bewegbar. Wenn das REV.-Laufrad 51 in eine Position näher zu der Kupplung bewegt wird, die mit einer dicken durchgehenden Linie in 2 dargestellt ist, greift das REV.-Laufrad 51 nicht mit dem REV.-Antriebsrad 36 ein, aber wenn das REV.-Laufrad 51 in eine in 2 mit einer dünnen Linie dargestellten Position näher zu dem sechsten Antriebsrad 41 bewegt wird, kann das REV.-Laufrad 51 mit dem REV.-Antriebsrad 36 eingreifen.
Ein Nabenbauteil 52 ist an der Ausgabewelle 42 vorgesehen, um zwischen dem ersten Abtriebsrad 43 und dem zweiten Abtriebsrad 44 angeordnet zu sein, ein Nabenbauteil 53 ist an der Eingabewelle 34 vorgesehen, um zwischen dem dritten Antriebsrad 38 und dem vierten Antriebsrad 39 angeordnet zu sein, und ein Nabenbauteil 54 ist an der Eingabewelle 34 vorgesehen, um zwischen dem fünften Antriebsrad 40 und dem sechsten Antriebsrad 41 vorgesehen zu sein. Das Nabenbauteil 52 wird einstückig mit der Ausgabewelle 42 gedreht, und die Nabenbauteile 53 und 54 werden einstückig mit der Eingabewelle 34 gedreht. Ein Eingreifbauteil, wie ein Keil oder dergleichen, ist an einem Außenumfang von jedem der Nabenbauteile 52, 53 und 54 vorgesehen. Des Weiteren sind Buchsen- bzw. Hülsenbauteile 55, 56 und 57 an Außenumfängen der Eingreifbauteile vorgesehen, die jeweils an den Außenumfängen der Nabenbauteile 52, 53 und 54 ausgebildet sind, so dass die Nabenbauteile 52, 53 und 54 mit den Hülsenbauteilen 55, 56 bzw. 57 eingreifen können. Die Hülsenbauteile 55, 56 und 57 werden durch das Schaltstellglied 18 in der Axialrichtung der Eingabewelle 34 und der Ausgabewelle 42 (in 2 in einer Horizontalrichtung) bewegt, um entweder einen Antriebskraftübertragbaren Zustand oder einen Neutralzustand einzurichten. Wenn bspw. der Antriebskraftübertragbare Zustand eingerichtet ist, greift das Hülsenbauteil 56 entweder mit einem Eingreifbauteil, das an dem dritten Antriebsrad 38 vorgesehen ist, oder mit einem Eingreifbauteil ein, das an dem vierten Antriebsrad 39 vorgesehen ist. Wenn andererseits bspw. der Neutralzustand eingerichtet ist, greift das Hülsenbauteil 56 nicht mit entweder dem dritten Antriebsrad 38 oder dem vierten Antriebsrad 39 ein. 2 stellt einen Zustand dar, wo die vierte Schaltstufe durch Bewegen des Hülsenbauteils 56 in 2 nach links eingerichtet ist. Zusätzlich ist ein Rad 58 an einem Außenumfang des Hülsenbauteils 55 vorgesehen, das zwischen dem ersten Abtriebsrad 43 und dem zweiten Abtriebsrad 44 angeordnet ist, die an der Ausgabewelle 42 vorgesehen sind. In einem Zustand, wo das REV.-Laufrad 51 mit dem REV.-Antriebsrad 36 eingreift, greift das Rad 58 mit dem REV.-Laufrad 51 ein, um entweder einen Neutralzustand oder einen REV.-Antriebszustand einzurichten.
Wie vorstehend beschrieben ist, wird die Kupplung durch das Kupplungsstellglied 17 eingerückt, um die Antriebskraft der Kraftmaschine 11 zu einem Antriebrad 49, das an dem Endabschnitt der Ausgabewelle 42 vorgesehen ist, auf Basis eines Übersetzungsverhältnisses zu übertragen, das durch das Schaltstellglied 18 ausgewählt ist. Des Weiteren ist das Antriebsrad 49 an dem Endabschnitt der Ausgabewelle 42 vorgesehen, um mit dem Tellerrad 70 der Differentialvorrichtung (Differential) 14 einzugreifen. Die von der Kraftmaschine 11 abgegebene Antriebskraft wird mittels des Antriebsrads 49 zu der Differentialvorrichtung (Differential) 14 übertragen, um die Räder anzutreiben. Des Weiteren wird die kinetische Energie des Fahrzeugs mittels des Antriebsrads 49 und durch das Getriebe 13 zu der Kraftmaschine 11 übertragen.
Andererseits wird eine von dem MG 12 abgegebene Antriebskraft zu einem Antriebsrad 61 übertragen, das an einem Endabschnitt einer MG-Ausgabewelle 60 so vorgesehen ist, dass das Antriebsrad 61 einstückig mit der Ausgabewelle 60 gedreht wird. Eine Zwischenverzögerungswelle 62 ist parallel zu der MG-Ausgabewelle 60 vorgesehen. Ein Abtriebsrad 63 ist an der Zwischenverzögerungswelle 62 vorgesehen, um mit dem Antriebsrad 61 eingreifbar zu sein. Des Weiteren ist ein Antriebsrad 64 an der Zwischenverzögerungswelle 62 vorgesehen, um mit dem Tellerrad 70 der Differentialvorrichtung (Differential) 14 einzugreifen. Die von dem MG 12 abgegebene Antriebskraft wird auf Basis eines vorbestimmten Übersetzungsverhältnisses zu dem Antriebsrad 64 übertragen, um die Räder anzutreiben.
Gemäß dem vorstehend beschrieben Aufbau wird die von der Kraftmaschine 11 und dem MG 12 übertragene Antriebskraft durch die HV-ECU 21 schließlich zu dem Tellerrad 70 übertragen, um die Antriebswellen 15 und 15' und die Antriebsräder 16 und 16' über die Differentialvorrichtung (Differential) 14 anzutreiben, an der Drehzahlunterschiede zwischen der von dem MG 12 abgegebenen Antriebskraft und der von der Kraftmaschine 11 abgegebenen Antriebskraft absorbiert werden, falls es notwendig ist.
Des Weiteren richtet der MG 12 einen Antriebszustand und einen Regenerations- bzw. Rückgewinnungszustand ein. Wenn der Antriebszustand eingerichtet ist, wandelt der MG 12 die von der Batterie 19 zugeführte Elektrizität in Drehmoment um. Des Weiteren, wenn der Rückgewinnungszustand eingerichtet ist, wandelt der MG 12 Drehmoment in Elektrizität um. Um einen Rotor des MG 12 zu drehen, wird ein Drehstrom auf ein Statorbauteil 66 aufgebracht, so dass ein hoher Strom zu einer gewünschten Position des Statorbauteils 66 fließt. Als eine Folge wird ein drehendes magnetisches Feld erzeugt, und ein Strom geht durch einen Eisenabschnitt des Rotors hindurch, um den Rotor zu drehen. Somit wird die Steuerung des MG 12, einschließlich der Erzeugung der Antriebskraft und die Richtung der Drehung, so ausgeführt, dass die Umwandlung effektiv durchgeführt wird.
Ein Drehmelder 65 ist als eine Dreherfassungsvorrichtung an dem anderen Endabschnitt der Ausgabewelle 60 des MG 12 vorgesehen. Der andere Endabschnitt der Ausgabewelle 60 ist ein gegenüberliegender Endabschnitt von dem Endabschnitt, an dem das Antriebsrad 61 vorgesehen ist. Der Drehmelder 65 erfasst einen Relativwinkel, der zwischen einem Statorbauteil mit Spule bzw. einem umwickelten Statorbauteil 66 des MG 12 und einem Rotorbauteil 67 gebildet wird, das einstückig mit der MG-Ausgabewelle 60 dreht, um den erfassten Relativwinkel in ein Drehmeldersignal umzuwandeln. Beispielsweise kann das Drehmeldersignal durch Umwandeln des Drehmeldersignals in das Fahrzeuggeschwindigkeitssignal auf der Basis eines Werts, der sich auf eine Polzahl des MG 12 und ein Übersetzungsverhältnis des MG 12 bezieht, als ein Signal verwendet werden, das eine Fahrzeuggeschwindigkeit anzeigt.
Die Steuerung der Antriebsquelle des Hybridfahrzeugs wird nachstehend mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. 3 ist ein Flussdiagramm, das einen Prozess darstellt, der in der HV-ECU 21 bei jeder vorbestimmten Zeit ausgeführt wird.
Mit Bezug auf 3 bestimmt die HV-ECU 21 in Schritt S001, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit eine Geschwindigkeit, bei der die Kraftmaschine gestartet werden kann, oder eine höhere Geschwindigkeit erreicht hat. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit geringer als die Geschwindigkeit ist, bei der die Kraftmaschine gestartet werden kann, wird die Kraftmaschine nicht durch Ankurbeln gestartet (NEIN in Schritt S001).
Wenn andererseits die Fahrzeuggeschwindigkeit die Geschwindigkeit, bei der die Kraftmaschine gestartet werden kann, oder eine höhere Geschwindigkeit erreicht, bestimmt die HV-ECU 21 in Schritt S002, ob eine Kraftmaschinenstartanfrage zu der HV-ECU 21 eingegeben ist. Wenn eine Bedingung der Kraftmaschinenstartanfrage unter Umständen erfüllt ist, wo das Fahrzeug gerade begonnen hat sich zu bewegen, oder wenn das Fahrzeug in einer ökonomischen bzw. sparsamen und umweltfreundlichen Weise gefahren wird, mit anderen Worten gesagt, wenn die Kraftmaschine 11 gestoppt ist und das Fahrzeug durch den Motor angetrieben wird (MG-Betrieb), werden Prozesse ausgeführt, die Schritt S002 folgen. Wenn andererseits die Kraftmaschinenstartanfrage unter Umständen nicht erfüllt ist, bspw. wo das Fahrzeug durch die Kraftmaschinenleistung (ENG-Betrieb) angetrieben wird, wird die Kraftmaschine nicht durch Ankurbeln gestartet (NEIN in Schritt S002).
Wenn eine Bedingung zum Starten durch Ankurbeln der Kraftmaschine 11 unter Umständen erfüllt ist, wo die Fahrzeuggeschwindigkeit die Geschwindigkeit, bei der die Kraftmaschine gestartet werden kann, oder eine höhere Geschwindigkeit erreicht, und wo die Kraftmaschinenstartanfrage erfüllt ist, bestimmt die HV-ECU 21 eine Kupplungseinrückgeschwindigkeit entsprechend einem gegenwärtigen Gaspedaldrückniveau und einer gegenwärtigen Kraftmaschinentemperatur (Kühlmitteltemperatur) unter Bezugnahme auf ein Kennfeld und dergleichen, das ein notwendiges Drehmoment zum Einrücken der Kupplung unter Verwendung der Kraftmaschinentemperatur (Kühlmitteltemperatur) und des Gaspedaldrückniveaus als Parameter bestimmt (Schritt S003). Das Gaspedaldrückniveau entspricht einem Betrag, um den der Fahrer das Gaspedal niederdrückt. Zusätzlich wählt die HV-ECU 21 die geeigneteste Gangstufe von Gangstufen, die verfügbar sind, wenn die Kraftmaschine 11 durch Ankurbeln gestartet wird, auf Basis der gegenwärtigen Fahrzeuggeschwindigkeit aus.
Wenn des Weiteren das Gaspedaldrückniveau in einen vorbestimmten hohen Drückniveaubereich fällt, bspw. wenn das Gaspedaldrückniveau mehr als 70% ist, bestimmt die HV-ECU 21, dass das Fahrzeug plötzlich und schnell gestartet wird, und dann sendet die HV-ECU 21 ein Befehlssignal zu dem MG 12, um ein notwendiges Drehmoment an dem MG 12 zu erzeugen, und gleichzeitig steuert die HV-ECU 21 die Kupplung, so dass diese mit hoher Geschwindigkeit gemäß einem Kennfeld eingerückt wird, das eingestellt ist, um zu ermöglichen, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit schnell die Geschwindigkeit erreicht, bei der die Kraftmaschine gestartet werden kann. In diesem Fall wird auch, wie nachstehend beschrieben ist, ein notwendiges MG-Drehmoment erzeugt, um eine Drehmomentschwankung auszugleichen, die verursacht wird, wenn die Kraftmaschine 11 durch Ankurbeln gestartet wird.
Die HV-ECU 21 beginnt eine Steuerung der Kupplung, so dass diese mit der Kupplungseinrückgeschwindigkeit eingerückt wird, die in der vorstehend beschriebenen Weise bestimmt worden ist, und die HV-ECU 21 steuert das Getriebe 12, um die ausgewählte Gangstufe einzurichten, und dann beginnt die HV-ECU 21 ein Übertragen der kinetischen Energie des Fahrzeugs auf die Kraftmaschine 11 (S004).
Um die Drehmomentschwankung zu bestimmen, die erzeugt wird, wenn die Kraftmaschine 11 durch Ankurbeln gestartet wird, bestimmt die HV-ECU 21 im Anschluss an den Schritt S004 in Schritt S005 einen Kraftmaschinendrehzyklus auf Basis eines Ausgabesignalwerts, der von einem Kraftmaschinenkurbelwellenwinkelsensor (nicht gezeigt) übertragen wird. Dann bestimmt die HV-ECU 21 in Schritt S006 einen oberen Totpunkt (nachstehend als ein TDC bezeichnet) eines Kraftmaschinenkolbens (nicht gezeigt).
Die HV-ECU 21 bestimmt vorläufig ein Drehmomentschwankungsmuster, das ein Muster des Kraftmaschinendrehmoments anzeigt, das schwankt, wenn die Kraftmaschine 11 durch Ankurbeln gestartet wird. In Schritt S007 stellt die HV-ECU 21 das vorläufig bestimmte Drehmomentschwankungsmuster ein, um den Kraftmaschinendrehzyklus und den TDC des Kraftmaschinenkolbens zu synchronisieren, und dann berechnet die HV-ECU 21 einen Gegenphasensignalwert zum Ausgleichen des Drehmoments, das auf die Räder aufgebracht wird, wenn die Kupplung eingerückt wird. Im Speziellen ist, während die Kraftmaschine durch Ankurbeln gestartet wird, der Gegenphasensignalwert positiv, weil eine Last an der Kraftmaschine 11 erzeugt wird. Nachdem die Kraftmaschine 11 gestartet worden ist, ist der Gegenphasensignalwert negativ, weil das notwendige Kraftmaschinendrehmoment zum Antreiben des Fahrzeugs mit dem Kraftmaschinendrehmoment erzeugt wird.
Wenn des Weiteren die Kraftmaschine 11 in einem Zustand durch Ankurbeln gestartet wird, wo die Kraftmaschinenkühlmitteltemperatur niedrig ist, werden geringere Lasten auf die Kraftmaschine 11 im Vergleich zu einem Fall aufgebracht, wo die Kraftmaschine 11 durch Ankurbeln gestartet wird, nachdem die Kraftmaschine 11 warm gelaufen ist. Daher kann eine zusätzliche Funktion zu der HV-ECU 21 hinzugefügt sein, so dass die HV-ECU 21 einen Schwankungsbereich des Gegenphasensignalwerts in Erwiderung auf die Kraftmaschinenkühlmitteltemperatur einstellt.
Dann berechnet die HV-ECU 21 in Schritt S008 einen notwendigen Ausgleichsdrehmomentwert zum Ausgleichen der Drehmomentschwankung, wenn das Fahrzeug durch Ankurbeln gestartet wird, auf der Basis des Gegenphasensignalwerts.
Schließlich überträgt die HV-ECU 21 in Schritt S008 ein Motorbefehlsdrehmoment (Befehlsdrehmoment), das durch Addieren des Ausgleichsdrehmoments und eines Fahrzeugantriebsdrehmoments berechnet wird, zu dem MG 12.
4 stellt ein Beispiel eines Fahrzeugverhaltens dar, während das Fahrzeug von einem Zustand gestartet wird, wo das Fahrzeug gestoppt worden ist, und das Fahrzeug dann angetrieben wird. Wenn das Gaspedal durch den Fahrer gedrückt wird, während der Gaspedalöffnungsgrad 0% bleibt und während die Fahrzeuggeschwindigkeit 0 bleibt, mit anderen Worten, wenn das Fahrzeug gestoppt ist, wird das MG-Drehmoment erzeugt, und dann wird das Fahrzeug durch das MG-Drehmoment angetrieben. Während das Fahrzeug durch das MG-Drehmoment angetrieben wird, ist die Kupplung nicht eingerückt. Deshalb bringt die Kraftmaschine 11 kein Drehmoment auf die Räder auf.
Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit die Geschwindigkeit erreicht, bei der die Kraftmaschine gestartet werden kann, dann führt die HV-ECU 21 die Kraftmaschinenstartsteuerung aus, die in den Schritten im Anschluss an Schritt S003 in 3 beschrieben sind, so dass die HV-ECU 21 die Kupplung, um bei der Schaltstufe einzurücken, und die Kupplungseinrückgeschwindigkeit (Gradient) in geeigneter Weise gemäß dem Fahrzeugzustand und den Fahrabsichten eines Fahrers steuert.
Bei dem Beginn der Übertragung der kinetischen Energie des Fahrzeugs mittels der Kupplung auf die Kraftmaschine 11 erhöht sich die Drehzahl der Kraftmaschine, und gleichzeitig tritt ein Energieverlust der kinetischen Energie auf.
Andererseits, weil der MG 12 das Ausgleichsdrehmoment zum Ausgleichen des Energieverlusts der kinetischen Energie abgibt, ist eine Schwankung des auf die Räder aufgebrachten Drehmoments eingeschränkt bzw. unterdrückt (siehe Kategorie „Kombiniertes Drehmoment, das auf die Räder aufgebracht wird", in der eine Linie die Schwankung des auf die Räder aufgebrachten Drehmoments anzeigt).
Wenn der Kraftmaschinenstart beendet ist, und wenn das von der Kraftmaschine abgegebene Drehmoment zu den Rädern übertragen wird, nimmt das an dem MG 12 erzeugte Drehmoment stark ab. Als eine Folge wird die Antriebsquelle des Fahrzeugs von dem MG 12 zu der Kraftmaschine 11 umgeschaltet.
Zusätzlich wird in dem Beispiel, das in 4 dargestellt ist, ein negativer Drehmomentwert auf den MG 12 für eine vorbestimmte Zeitspanne von einem Zeitpunkt an, unmittelbar bevor der Kraftmaschinenstart beendet ist, aufgebracht, um die Rückgewinnungssteuerung des MG 12 auszuführen. Die HV-ECU 21 führt die Rückgewinnungssteuerung aus, um einen Schock bzw. Stoß zu verringern, der durch eine kombinierte Drehmomentabgabe des von der Kraftmaschine abgegebenen Drehmoments und des von dem MG abgegebenen Drehmoments verursacht wird, die ein kombiniertes Zieldrehmoment übersteigt. Das kombinierte Zieldrehmoment wird durch die HV-ECU 21 berechnet, um zu einer Fahranfrage eines Fahrers zu korrespondieren.
Wie vorstehend beschrieben ist, wird die Drehmomentschwankung beschränkt bzw. unterdrückt, wenn die Kraftmaschine 11 mit Hilfe der kinetischen Energie durch Ankurbeln gestartet wird, während das Fahrzeug ökonomisch bzw. wirtschaftlich und umweltfreundlich angetrieben wird.
Die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die vorstehend beschrieben ist, ist nur ein Beispiel. Daher ist die zu schützende Erfindung nicht so auszulegen, dass sie auf die speziellen offenbarten Ausführungsformen begrenzt ist. Variationen und Modifikationen können auf die vorliegende Erfindung gemäß bspw. einer Spezifikation eines Autos angewendet werden, auf das die vorliegende Erfindung angewendet wird.
Beispielsweise wird in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform die Kraftmaschine 11 durch Ankurbeln gestartet, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit die Geschwindigkeit übersteigt, bei der die Kraftmaschine gestartet werden kann. Jedoch kann die Kraftmaschine 11 durch Ankurbeln gestartet werden, wenn der Gaspedalöffnungsgrad erhöht ist und wenn ein Erhöhungsbetrag des Gaspedalöffnungsgrads ein vorbestimmtes Niveau übersteigt, während die Kraftmaschine 11 gestoppt ist.
Zusätzlich bestimmt in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform die HV-ECU 21 das auf die Räder aufgebrachte Drehmoment durch Einstellen des vorläufig eingestellten Drehmomentschwankungsmuster auf der Basis des TDC des Kraftmaschinenkolbens und des Kraftmaschinendrehzyklus, der auf der Basis des Werts des Kraftmaschinenkurbelwellenwinkelsensors berechnet wird. Jedoch kann die HV-ECU 21 das auf die Räder aufgebrachte Drehmoment auf der Basis der Kupplungseinrückgeschwindigkeit oder der ausgewählten Schaltstufe bestimmen, wenn die Kraftmaschine 11 durch Ankurbeln gestartet wird.
Gemäß der Ausführungsform hat die Antriebsquellensteuerungsvorrichtung für das Fahrzeug, die den MG 12 und die Kraftmaschine 11 zum Antreiben eines Fahrzeugs in Abhängigkeit eines Betriebszustands des Fahrzeugs steuert, die HV-ECU 21, die als die Kraftmaschinenstarteinrichtung zum Starten durch Ankurbeln der Kraftmaschine in einem gestoppten Zustand mit Hilfe von kinetischer Energie des Fahrzeugs, die Drehmomentschwankungsschätzeinrichtung zum Schätzen eines Drehmoments, das auf die Räder 16 und 16' aufgebracht wird, wenn die Kraftmaschine 11 durch Ankurbeln gestartet wird, und die Drehmomentschwankungsausgleichseinrichtung zum Einstellen eines Befehlsdrehmoments zu dem MG 12 funktioniert, um das geschätzte Drehmoment auszugleichen.
Gemäß der Ausführungsform schätzt die Drehmomentschwankungsschätzeinrichtung einen Drehmomentverlust, der durch das Ankurbeln der Kraftmaschine unter Verwendung von der kinetischen Energie 11 auftritt, und die Drehmomentschwankungsschätzeinrichtung schätzt ein Drehmoment, das erzeugt wird, nachdem die Kraftmaschine 11 gestartet worden ist.
Gemäß der Ausführungsform bestimmt die Antriebsquellensteuerungsvorrichtung das Drehmomentschwankungsmuster auf der Basis des Kraftmaschinendrehzyklus und des TDC des Kraftmaschinenkolbens.
Demzufolge wird, während das Fahrzeug durch das Drehmoment angetrieben wird, das durch den MG 12 erzeugt wird, die Kraftmaschine 11 gestartet, ohne einen Schock bzw. Stoß zu verursachen. Als eine Folge wird die Antriebsquelle des Fahrzeugs sanft von dem MG 12 zu der Kraftmaschine 11 geschaltet.
Eine Antriebsquellensteuerungsvorrichtung für ein Fahrzeug, die einen Motor (12) zum Antreiben eines Fahrzeugs und eine Kraftmaschine (11) steuert, die gesteuert wird, um in Abhängigkeit eines Fahrzustands des Fahrzeugs gestoppt zu werden, hat eine Kraftmaschinenstartvorrichtung (21) zum Starten der Kraftmaschine (11) durch Ankurbeln in einem gestoppten Zustand unter Verwendung von kinetischer Energie des Fahrzeugs, eine Drehmomentschwankungsschätzvorrichtung (21) zum Schätzen eines Drehmoments, das auf ein Rad (16/16') aufgebracht wird, wenn die Kraftmaschine (11) durch Ankurbeln gestartet wird, und eine Drehmomentschwankungsausgleichsvorrichtung (21) zum Einstellen eines Befehlsdrehmoments zu dem Motor (12), um das geschätzte Drehmoment auszugleichen.

Claims

Antriebsquellensteuerungsvorrichtung für ein Fahrzeug, die einen Motor (12) zum Antreiben eines Fahrzeugs und eine Kraftmaschine (11) steuert, die gesteuert wird, so dass sie in Abhängigkeit eines Betriebszustands des Fahrzeugs gestoppt wird, wobei die Antriebsquellensteuerungsvorrichtung Folgendes aufweist: eine Kraftmaschinenstarteinrichtung (21) zum Starten durch Ankurbeln der Kraftmaschine (11) in einem gestoppten Zustand mit Hilfe von kinetischer Energie des Fahrzeugs; eine Drehmomentschwankungsschätzeinrichtung (21) zum Schätzen eines Drehmoments, das auf ein Rad (16/16') aufgebracht wird, wenn die Kraftmaschine (11) durch Ankurbeln gestartet wird; und eine Drehmomentschwankungsausgleichseinrichtung (21) zum Einstellen eines Befehlsdrehmoments für den Motor (12), um das geschätzte Drehmoment auszugleichen.
Antriebsquellensteuerungsvorrichtung für das Fahrzeug gemäß Anspruch 1, wobei die Drehmomentschwankungsschätzeinrichtung (21) einen Drehmomentverlust schätzt, der durch das Ankurbeln der Kraftmaschine (11) mit Hilfe der kinetischen Energie auftritt, und die Drehmomentschwankungsschätzeinrichtung (21) ein Drehmoment schätzt, das erzeugt wird, nachdem die Kraftmaschine (11) gestartet worden ist.
Antriebsquellensteuerungsvorrichtung für das Fahrzeug gemäß Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei die Kraftmaschinenstarteinrichtung (21) eine Schaltstufe zum Starten durch Ankurbeln der Kraftmaschine (11) auf der Basis eines Gaspedalöffnungsgrads bestimmt.
Antriebsquellensteuerungsvorrichtung für das Fahrzeug gemäß Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei die Kraftmaschinenstarteinrichtung (21) eine Schaltstufe zum Starten durch Ankurbeln der Kraftmaschine (11) auf der Basis eines Änderungsbetrags eines Gaspedalöffnungsgrads bestimmt.
Antriebsquellensteuerungsvorrichtung für das Fahrzeug gemäß Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei die Kraftmaschinenstarteinrichtung (21) eine Kupplungseinrückgeschwindigkeit, wenn die Kraftmaschine (11) durch Ankurbeln gestartet wird, auf der Basis eines Gaspedalöffnungsgrads bestimmt.
Antriebsquellensteuerungsvorrichtung für das Fahrzeug gemäß Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei die Kraftmaschinenstarteinrichtung (21) eine Kupplungseinrückgeschwindigkeit, wenn die Kraftmaschine (11) durch Ankurbeln gestartet wird, auf der Basis eines Änderungsbetrags eines Gaspedalöffnungsgrads bestimmt.
Antriebsquellensteuerungsvorrichtung für das Fahrzeug gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Drehmomentschwankungsschätzeinrichtung (21) das Drehmoment, das auf das Rad (16/16') aufgebracht wird, auf der Basis eines Drehmomentschwankungsmusters schätzt, das auf der Basis eines Kraftmaschinendrehzyklus, der auf Basis von Werten eines Kraftmaschinenkurbelwellenwinkelsensors berechnet wird, und eines oberen Totpunkts eines Kraftmaschinenkolbens bestimmt ist.
Antriebsquellensteuerungsvorrichtung für das Fahrzeug gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Drehmomentschwankungsausgleichseinrichtung (21) das Befehlsdrehmoment für den Motor (12) auf der Basis einer Kraftmaschinenkühlmitteltemperatur einstellt.