DE102008000357B4

DE102008000357B4 - Fahrzeug, Antriebsaggregat und Steuerverfahren für beide

Info

Publication number: DE102008000357B4
Application number: DE102008000357.3A
Authority: DE
Inventors: Akihiro Kimura; Toshiya Hashimoto; Shunsuke Oyama; Masaya Yamamoto; Kiyoshiro Ueoka; Noriaki Ikemoto; Masaki Nomura
Original assignee: Aisin AW Co Ltd; Denso Corp; Toyota Motor Corp
Current assignee: Aisin AW Co Ltd; Denso Corp; Toyota Motor Corp
Priority date: 2007-03-13
Filing date: 2008-02-20
Publication date: 2020-08-20
Anticipated expiration: 2028-02-21
Also published as: JP4312240B2; US7946951B2; JP2008222068A; US20080227590A1; DE102008000357A1

Abstract

Antriebsaggregat miteinem Mechanismus (30, MG1; 230), der an eine mit einer Achse gekoppelten Antriebswelle (32a) und an eine Abgabewelle (26) einer Brennkraftmaschine (22) so angeschlossen werden kann, dass die Brennkraftmaschine (22) unabhängig von der Antriebswelle (32a) drehbar ist, und der elektrische und mechanische Leistung aufnehmen kann und diese zu der Antriebswelle (32a) und zu der Abgabewelle (26) als mechanische Leistung abgeben kann;einem Elektromotor (MG2), der mechanische Leistung zu der Antriebswelle (32a) abgeben kann;einer Speichereinheit (50), die in der Lage ist, elektrische Leistung mit dem Mechanismus (30, MG1; 230) und dem Elektromotor (MG2) auszutauschen;einer Fahrzeuggeschwindigkeitserfassungsvorrichtung (88), die eine Fahrzeuggeschwindigkeit (V) erfasst;einer Stillstandbeurteilungsvorrichtung (70), die auf Grundlage der erfassten Fahrzeuggeschwindigkeit (V) beurteilt, ob sich ein Fahrzeug im Stillstand befindet oder nicht; undeiner Steuervorrichtung (40), welche dann, wenn eine Nachfrage für einen Leerlaufbetrieb der Brennkraftmaschine (22) erfolgt, die Brennkraftmaschine (22), den Mechanismus (30, MG1; 230) und den Elektromotor (MG2) derart steuert, dass ein Leerlaufbetrieb der Brennkraftmaschine (22) bei einer ersten Drehzahl (N1) durchgeführt wird, und das Fahrzeug unter Verwendung einer für die Fahrt erforderlichen Leistungsnachfrage fährt, falls durch die Stillstandbeurteilungsvorrichtung (70) beurteilt wurde, dass sich das Fahrzeug nicht im Stillstand sondern während einer Fahrt mit hoher Fahrzeuggeschwindigkeit befindet, die derart ist, dass die erfasste Fahrzeuggeschwindigkeit (V) höher als eine erste vorbestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit (V3) ist, wobei die Steuereinrichtung (40) die Brennkraftmaschine (22), den Mechanismus (30, MG1; 230) und den Elektromotor (MG2) derart steuert, dass ein Leerlaufbetrieb der Brennkraftmaschine (22) bei einer zweiten Drehzahl (N2) durchgeführt wird, die höher als eine erste Drehzahl (N1) ist, und das Fahrzeug unter Verwendung der für die Fahrt erforderlichen Leistungsnachfrage fährt, falls durch die Stillstandbeurteilungsvorrichtung (70) beurteilt wurde, dass sich das Fahrzeug nicht im Stillstand sondern während einer Fahrt mit niedriger Fahrzeuggeschwindigkeit befindet, die derart ist, dass die erfasste Fahrzeuggeschwindigkeit (V) niedriger als eine zweite vorbestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit (V2) ist, die kleiner als oder gleich wie die erste vorbestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit (V3) ist, und wobei die Steuervorrichtung (40) die Brennkraftmaschine (22) während eines Stillstands derart steuert, dass ein Leerlaufbetrieb der Brennkraftmaschine (22) bei einer dritten Drehzahl (N3) durchgeführt wird, die niedriger als die zweite Drehzahl (N2) ist, falls durch die Stillstandbeurteilungsvorrichtung (70) beurteilt wurde, dass sich das Fahrzeug im Stillstand befindet.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Fahrzeug, auf ein Antriebaggregat und auf ein Steuerverfahren für das Fahrzeug und für das Antriebsaggregat.
Es wurde bereits ein Fahrzeug, das eine Kraftmaschine, einen Planetengetriebemechanismus (einen Leistungsverteilungs- und Zusammenführungsmechanismus), dessen Träger an einer Kurbelwelle der Kraftmaschine angeschlossen ist und dessen Hohlrad an einer an ein Antriebsrad gekoppelten Antriebswelle angeschlossen ist, einen ersten Motor (Motor MG1), der an einem Sonnenrad des Leistungsverteilungs- und Zusammenführungsmechanismus angeschlossen ist, und einen zweiten Motor (Motor MG2) aufweist, der an der Antriebswelle angeschlossen ist, als ein Fahrzeug dieser Art (siehe japanische Patentoffenlegungsschrift JP 2006-233 799 A ) vorgeschlagen. Bei diesem Fahrzeug wird in dem Selbsterhaltungsbetrieb einer Kraftmaschine bei einer Fahrzeuggeschwindigkeit unterhalb einer vorbestimmten Fahrzeuggeschwindigkeit durch den Selbsterhaltungsbetrieb der Kraftmaschine bei der vorbestimmten Selbsterhaltungsdrehzahl Nhi, die eine relativ hohe Drehzahl ist, die Erzeugung von Schwingungen und Geräuschen infolge des Zahnradklapperns und dergleichen, verglichen mit dem Fall des Selbsterhaltungsbetriebs der Kraftmaschine, bei einer niedrigen Drehzahl unterdrückt. In dem Selbsterhaltungsbetrieb einer Kraftmaschine bei einer Fahrzeuggeschwindigkeit oberhalb einer vorbestimmten Fahrzeuggeschwindigkeit wird der Kraftstoffverbrauch des Fahrzeugs durch den Selbsterhaltungsbetrieb der Kraftmaschine bei einer vorbestimmten Drehzahl Nlo verbessert, welche eine relativ niedrige Drehzahl ist.
Im Allgemeinen wird in einem solchen Fahrzeug die Verbesserung des Kraftstoffverbrauchs des Fahrzeugs als eines von wichtigen Problemen berücksichtigt. Beispielsweise können in dem Selbsterhaltungsbetrieb einer Kraftmaschine bei einer Fahrzeuggeschwindigkeit unterhalb einer vorbestimmten Fahrzeuggeschwindigkeit die Erzeugung von Schwingungen und Geräuschen infolge des Zahnradklapperns durch den Selbsterhaltungsbetrieb der Kraftmaschine bei einer relativ hohen Drehzahl unterdrückt werden, wie dies vorstehend beschrieben ist. Jedoch wird in diesem Fall der Kraftstoffverbrauch der Kraftmaschine, verglichen mit dem Fall des Selbsterhaltungsbetriebs der Kraftmaschine bei einer niedrigen Drehzahl, erhöht. Daher ist selbst bei einer Fahrzeuggeschwindigkeit unterhalb einer vorbestimmten Fahrzeuggeschwindigkeit der Selbsterhaltungsbetrieb der Kraftmaschine bei einer niedrigen Drehzahl dann wünschenswert, wenn die Wahrscheinlichkeit der Erzeugung von Schwingungen und Geräuschen infolge von Zahnradklappern gering ist.
In einem solchen Fahrzeug ist es auch wünschenswert, Gelegenheiten zum Lernen sicherzustellen, wenn das Fahrzeug das Leerlauflernen einer Kraftmaschine während des Selbsterhaltungsbetriebs der Kraftmaschine bei einer relativ niedrigen Drehzahl durchführt.
Weitere Antriebsaggregate sind in DE 10 2005 025 143 A1 , DE 41 05 161 C2 und DE 196 28 000 A1 offenbart.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, bei einem Fahrzeug, einem Antriebsgerät und einem Steuerverfahren für das Fahrzeug und für das Antriebsgerät gemäß der vorliegenden Erfindung den Kraftstoffverbrauch des Fahrzeugs zu verbessern. Zudem sollen bei einem Fahrzeug, einem Antriebsgerät und einem Steuerverfahren für das Fahrzeug und für das Antriebsgerät gemäß der vorliegenden Erfindung Gelegenheiten für das Lernen einer Leerlaufsteuervariable, die eine gesteuerte Variable während des Leerlaufbetriebs einer Brennkraftmaschine ist, sichergestellt werden.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einem Antriebsaggregat gemäß Patentanspruch 1, einem Fahrzeug gemäß Patentanspruch 13 und einem Steuerverfahren gemäß Patentanspruch 14 gelöst.
Bei dem Antriebsaggregat der vorliegenden Erfindung wird entsprechend einer Fahrzeuggeschwindigkeit eine Beurteilung darüber gemacht, ob sich das Fahrzeug im Stillstand befindet oder nicht. In dem Fall, dass beurteilt wurde, dass sich ein Fahrzeug nicht im Stillstand befindet und eine Nachfrage für einen Leerlaufbetrieb einer Brennkraftmaschine während einer Fahrt mit hoher Fahrzeuggeschwindigkeit getätigt wurde, die derart ist, dass die erfasste Fahrzeuggeschwindigkeit höher als eine erste vorbestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit ist, werden die Brennkraftmaschine, ein elektromechanischer Wandler und ein Elektromotor derart gesteuert, dass ein Leerlaufbetrieb der Brennkraftmaschine bei einer ersten Drehzahl durchgeführt wird und das Fahrzeug unter Verwendung der zum Fahren erforderlichen Antriebsleistungsnachfrage fährt. Falls beurteilt wurde, dass sich das Fahrzeug nicht im Stillstand befindet und eine Nachfrage für einen Leerlaufbetrieb einer Brennkraftmaschine während einer Fahrt mit niedriger Fahrzeuggeschwindigkeit getätigt wurde, die derart ist, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit niedriger als eine zweite vorbestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit ist, die kleiner als oder gleich wie die erste vorbestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit ist, werden die Brennkraftmaschine, ein elektromechanischer Wandler und ein Elektromotor derart gesteuert, dass ein Leerlaufbetrieb der Brennkraftmaschine bei einer zweiten Drehzahl durchgeführt wird, die höher als die erste Drehzahl ist, und dass das Fahrzeug unter Verwendung der für die Fahrt erforderlichen Antriebsleistungsnachfrage fährt. Wie dies vorstehend beschrieben wurde, liegt dies daran, dass die Erzeugung von Schwingungen und Geräuschen infolge des Zahnradklapperns und dergleichen dadurch unterdrückt wird. Ferner wird in einem Fall, in dem beurteilt wurde, dass sich ein Fahrzeug im Stillstand befindet und eine Nachfrage für einen Leerlaufbetrieb einer Brennkraftmaschine getätigt wurde, die Brennkraftmaschine derart gesteuert, dass ein Leerlaufbetrieb bei einer dritten Drehzahl durchgeführt wird, die niedriger als die zweite Drehzahl ist. Als Ergebnis davon ist es möglich, den Kraftstoffverbrauch eines Fahrzeugs während eines Leerlaufbetriebs einer Brennkraftmaschine zu verbessern, wenn sich das Fahrzeug im Stillstand befindet. Im Übrigen beinhalten Beispiele eines Fahrzeugs im Stillstand einen Fall, dass eine Bremse durch den Fahrer betätigt wird, sowie einen Fall, dass die Schaltstellung des Getriebes eine Parkstellung ist, sodass das Antriebsrad somit gewöhnlich als blockiert angenommen wird. Daher wird angenommen, dass dann, wenn eine Brennkraftmaschine im Leerlauf bei der dritten Drehzahl betrieben wird, die relativ klein ist, die Wahrscheinlichkeit gering ist, dass der Fahrer die Schwingungen, Geräusche und dergleichen spürt.
In einer bevorzugten Anwendung des Aggregats der Erfindung ist die Steuervorrichtung eine Vorrichtung, die eine Leerlaufsteuervariable lernt, die zum Einstellen der Sollleerlaufdrehzahl der Brennkraftmaschine dient, wenn vorbestimmte Lernbedingungen eingehalten sind, wobei die vorbestimmten Lernbedingungen eine Betriebsbedingung, unter der die Brennkraftmaschine im Leerlauf betrieben wird, und eine Drehzahlbedingung beinhalten, unter der die Drehzahl der Brennkraftmaschine oder die Solldrehzahl während eines Leerlaufbetriebs der Brennkraftmaschine nicht kleiner als die dritte Drehzahl und niedriger als die zweite Drehzahl ist, die niedriger als eine obere Lerngrenzdrehzahl ist. Da diesbezüglich die Brennkraftmaschine während eines Stillstands im Leerlauf bei der dritten Drehzahl betrieben wird, die relativ niedrig ist, ist es möglich, Gelegenheiten zum Lernen einer Leerlaufsteuervariablen sicherzustellen. In diesem Fall kann das Aggregat Folgendes aufweisen: eine Temperaturerfassungsvorrichtung, die die Temperatur eines Kühlmediums der Brennkraftmaschine erfasst, und es ist vorzuziehen, dass die vorbestimmten Lernbedingungen Bedingungen sind, die eine Temperaturbedingung, unter der die Temperatur des erfassten Kühlmediums nicht kleiner als eine vorbestimmte Temperatur ist, und eine Fahrzeuggeschwindigkeitsbedingung beinhalten, unter der die erfasste Fahrzeuggeschwindigkeit nicht höher als eine vorbestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit ist. Ferner ist es vorzuziehen, dass die Steuervorrichtung eine Vorrichtung ist, die die Leerlaufsteuervariable lernt, indem beurteilt wird, dass die Lernbedingungen eingehalten wurden, wenn alle von einer Vielzahl von Bedingungen, einschließlich der Betriebsbedingung und der Drehzahlbedingung, eingehalten wurden und dass die Stillstandbeurteilungsvorrichtung als einen Stillstandbeurteilungsfahrzeuggeschwindigkeitsbereich einen ersten Bereich festlegt, der den Wert 0 beinhaltet, wenn eine Vielzahl von Bedingungen unter den vorbestimmten Lernbedingungen nicht eingehalten sind, als den Stillstandbeurteilungsfahrzeuggeschwindigkeitsbereich einen zweiten Bereich festlegt, der breiter als der erste Bereich ist, wenn lediglich die Drehzahlbedingung unter den vorbestimmten Lernbedingungen nicht eingehalten ist, beurteilt, dass sich das Fahrzeug im Stillstand befindet, wenn die erfasste Fahrzeuggeschwindigkeit für eine bestimmte Dauer in dem festgelegten Stillstandbeurteilungsfahrzeuggeschwindigkeitsbereich liegt, und beurteilt, dass sich das Fahrzeug nicht im Stillstand befindet, wenn die erfasste Fahrzeuggeschwindigkeit außerhalb des festgelegten Stillstandbeurteilungsfahrzeuggeschwindigkeitsbereichs liegt. Falls dies durchgeführt wird, dann ist es beim Aggregat der vorliegenden Erfindung, wenn die Brennkraftmaschine im Leerlauf bei der dritten Drehzahl betrieben wird, die während eines Stillstands relativ niedrig ist, möglich, eine Stillstandbeurteilung des Fahrzeugs schneller durchzuführen, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit allmählich abnimmt und das Fahrzeug zum Stillstand kommt, wobei die Lernbedingungen mit Ausnahme der Bedingung für die Drehzahl eingehalten sind, und daher ist es möglich, das Lernen einer Leerlaufsteuervariable schneller zu starten. Ferner ist es möglich, zu verhindern, dass sich eine Beurteilung über einen Stillstand und ein Fahren des Fahrzeugs in Antwort auf geringe Änderungen in der Fahrzeuggeschwindigkeit schnell ändert.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Anwendung des Aggregats der Erfindung ist die Steuervorrichtung eine Vorrichtung, die einen Übergang zwischen dem vorbestimmten hohen Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich und dem vorbestimmten niedrigen Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich durchführt, wobei der erfassten Fahrzeuggeschwindigkeit eine Hysterese auferlegt wird, und die einen Übergang einer Drehzahl während eines Leerlaufbetriebs der Brennkraftmaschine zwischen der ersten Drehzahl und der zweiten Drehzahl mit einer der erfassten Fahrzeuggeschwindigkeit auferlegten Hysterese durchführt. Falls dies durchgeführt wird, ist es möglich, zu verhindern, dass sich die Drehzahl in Antwort auf geringe Änderungen in der Fahrzeuggeschwindigkeit während eines Leerlaufbetriebs der Brennkraftmaschine häufig ändert. Wenn in ersterem Fall die Fahrzeuggeschwindigkeit in dem vorbestimmten hohen Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich liegt, ist es zudem möglich, zu beurteilen, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit in dem vorbestimmten niedrigen Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich liegt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit nicht größer als eine vorbestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit im Übergang von hoch nach niedrig geworden ist, und wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit in dem vorbestimmten niedrigen Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich liegt, ist es zudem möglich, zu beurteilen, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit in dem vorbestimmten hohen Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich liegt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit nicht kleiner als eine vorbestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit im Übergang von niedrig nach hoch geworden ist, die höher als die vorbestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit im Übergang von hoch nach niedrig ist. In dem letzten Fall ist es zudem möglich, das folgende Verfahren anzuwenden. Das heißt, wenn die Leerlaufdrehzahl, die eine Drehzahl ist, die dann verwendet wird, wenn die Brennkraftmaschine im Leerlauf betrieben wird, eine erste Drehzahl ist, dann wird die Leerlaufdrehzahl auf eine zweite Drehzahl geändert, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit nicht größer als eine erste Drehzahlübergangsfahrzeuggeschwindigkeit geworden ist, und wenn die Leerlaufdrehzahl eine zweite Drehzahl ist, dann wird die Leerlaufdrehzahl auf die erste Drehzahl geändert, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit eine Geschwindigkeit geworden ist, die nicht kleiner als eine zweite Drehzahlübergangsfahrzeuggeschwindigkeit ist, die höher als die erste Drehzahlübergangsfahrzeuggeschwindigkeit ist.
In noch einer weiteren bevorzugten Anwendung des Aggregats der Erfindung ist die Steuervorrichtung eine Vorrichtung, die die erste Drehzahl als eine minimale Drehzahl der Brennkraftmaschine während der Fahrt mit hoher Fahrzeuggeschwindigkeit festlegt, die zweite Drehzahl als die minimale Drehzahl während der Fahrt mit niedriger Fahrzeuggeschwindigkeitsfahrt festlegt, die dritte Drehzahl als die minimale Drehzahl während des Stillstands festlegt und die Steuerung derart durchführt, dass die Brennkraftmaschine bei der festgelegten minimalen Drehzahl betrieben wird, wenn eine Nachfrage für einen Leerlaufbetrieb der Brennkraftmaschine getätigt wurde. Ferner ist es vorzuziehen, dass die Nachfrage für einen Leerlaufbetrieb der Brennkraftmaschine eine auf Grundlage zumindest einer von einer Vielzahl von Nachfragen getätigte Nachfrage ist, die eine Nachfrage nach einem Aufwärmbetrieb der Brennkraftmaschine, eine Nachfrage nach einem Leerlauflernen der Brennkraftmaschine und eine Nachfrage nach dem Betätigen eines Geräts beinhaltet, das Energie von der Brennkraftmaschine verwendet.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung weist das Aggregat ferner Folgendes auf: eine Zustandserfassungsvorrichtung, die den Zustand der Speichereinheit erfasst; eine Leistungsbetriebnachfragebeurteilungsvorrichtung, die beurteilt, ob eine Nachfrage für einen Leistungsbetrieb, die eine Nachfrage für einen Betrieb der Brennkraftmaschine ist, auf Grundlage der Fahrzeugleistungsnachfrage getätigt wurde, die von dem Fahrzeug während der Fahrt mit hoher Fahrzeuggeschwindigkeit oder während der Fahrt mit niedriger Fahrzeuggeschwindigkeit erforderlich ist; und eine Ladebetriebnachfragebeurteilungsvorrichtung, die beurteilt, ob während des Stillstands eine Nachfrage für einen Ladebetrieb gemacht wurde, die eine Nachfrage für einen Betrieb der Brennkraftmaschine zum Laden der Speichereinheit auf Grundlage des erfassten Zustands der Speichereinheit ist; wobei die Steuervorrichtung eine Vorrichtung ist, die die Brennkraftmaschine, den Mechanismus und den Elektromotor derart steuert, dass die Brennkraftmaschine auf Grundlage der Fahrzeugleistungsnachfrage, ungeachtet einer Nachfrage nach einem Leerlaufbetrieb der Brennkraftmaschine, bei einem Sollantriebspunkt betrieben wird und das Fahrzeug unter Verwendung der Antriebsleistungsnachfrage fährt, wenn durch die Leistungsbetriebnachfragebeurteilungsvorrichtung beurteilt wurde, dass die Leistungsbetriebnachfrage während der Fahrt mit hoher Fahrzeuggeschwindigkeit oder während der Fahrt mit niedriger Fahrzeuggeschwindigkeit getätigt wurde, und welche die Brennkraftmaschine und den Mechanismus zum Eingeben und Abgeben elektrischer und mechanischer Leistung derart steuert, dass die Speichereinheit ungeachtet einer Nachfrage für einen Leerlaufbetrieb der Brennkraftmaschine geladen wird, wenn beurteilt wurde, dass die Nachfrage für einen Ladebetrieb während des Stillstands getätigt wurde. Falls dies durchgeführt wird, wenn eine Nachfrage für einen Leistungsbetrieb während einer Fahrt mit hoher Fahrzeuggeschwindigkeit oder während einer Fahrt mit niedriger Fahrzeuggeschwindigkeit getätigt wurde, ist es möglich, der Nachfrage unter Verwendung der vom Fahrzeug erforderlichen Leistungsnachfrage einfach nachzukommen, und wenn eine Nachfrage für einen Ladebetrieb während eines Stillstands gemacht wurde, ist es möglich, die Speichereinheit zu laden.
Gemäß einem anderen bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung weist das Aggregat ferner Folgendes auf: eine Schaltstellungserfassungsvorrichtung, die eine Schaltstellung erfasst, wobei die Steuervorrichtung eine Vorrichtung ist, die die Steuerung dann durchführt, wenn die erfasste Schaltstellung eine Parkstellung während des Stillstands ist, sodass die Brennkraftmaschine im Leerlauf unter Verwendung einer Drehzahl als dritte Drehzahl betrieben wird, die verglichen mit einem Fall niedrig ist, in dem die erfasste Schaltstellung eine Fahrstellung ist. Falls dies durchgeführt wird, ist es möglich, den Kraftstoffverbrauch des Fahrzeugs weiter zu verbessern, wenn die Schaltstellung eine Parkstellung ist.
Es ist vorzuziehen, dass der Mechanismus ein Mechanismus ist, der einen mechanische Leistung aufnehmenden und abgebenden Generator sowie einen Planetengetriebemechanismus aufweist, der an drei Wellen, nämlich die Antriebswelle, die Abgabewelle und eine Drehwelle des Generators angeschlossen ist, und der auf Grundlage der mechanischen Leistungsaufnahme von zwei von den drei Wellen mechanische Leistung zu der verbleibenden Welle abgibt bzw. auf Grundlage der mechanischen Leistungsabgabe zu zwei von den der Wellen mechanische Leistung von der verbleibenden Welle aufnimmt.
Die Aufgabe wird ferner durch ein Fahrzeug gelöst, das ein zuvor beschriebenes Antriebsaggregat sowie eine Brennkraftmaschine und eine zum Laden und Entladen fähige Speichereinheit hat, die an dem Fahrzeug montiert ist.
Die Aufgabe wird ferner durch ein Steuerverfahren für ein Fahrzeug gemäß Anspruch 14 gelöst.
Bei dem Steuerverfahren für das Fahrzeug der vorliegenden Erfindung wird gemäß einer Fahrzeuggeschwindigkeit eine Beurteilung darüber gemacht, ob sich das Fahrzeug im Stillstand befindet oder nicht. In dem Fall, dass beurteilt wurde, dass sich das Fahrzeug nicht im Stillstand befindet und eine Nachfrage für einen Leerlaufbetrieb einer Brennkraftmaschine während einer Fahrt mit hoher Fahrzeuggeschwindigkeit getätigt wurde, die derart ist, dass die erfasste Fahrzeuggeschwindigkeit höher als eine erste vorbestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit ist, werden die Brennkraftmaschine, der Mechanismus und ein Elektromotor derart gesteuert, dass ein Leerlaufbetrieb der Brennkraftmaschine bei einer ersten Drehzahl durchgeführt wird und das Fahrzeug unter Verwendung der für die Fahrt erforderlichen Antriebsleistungsnachfrage fährt. Und falls beurteilt wurde, dass sich ein Fahrzeug nicht im Stillstand befindet und eine Nachfrage für einen Leerlaufbetrieb einer Brennkraftmaschine während einer Fahrt mit niedriger Fahrzeuggeschwindigkeit getätigt wurde, die derart ist, dass die erfasste Fahrzeuggeschwindigkeit niedriger als eine zweite vorbestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit ist, die kleiner als oder gleich wie die erste vorbestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit ist, werden die Brennkraftmaschine, der Mechanismus und der Elektromotor derart gesteuert, dass ein Leerlaufbetrieb der Brennkraftmaschine bei einer zweiten Drehzahl durchgeführt wird, die höher als die erste Drehzahl ist, und das Fahrzeug unter Verwendung der für die Fahrt erforderlichen Antriebsleistungsnachfrage fährt. Wie dies vorstehend beschrieben ist, liegt dies daran, dass die Erzeugung von Schwingungen und Geräuschen infolge von Zahnradklappern und dergleichen dadurch unterdrückt wird. Ferner wird in einem Fall, dass beurteilt wurde, dass sich ein Fahrzeug im Stillstand befindet und eine Nachfrage für einen Leerlaufbetrieb einer Brennkraftmaschine getätigt wurde, die Brennkraftmaschine derart gesteuert, dass ein Leerlaufbetrieb bei einer dritten Drehzahl durchgeführt wird, die niedriger als die zweite Drehzahl ist. Im Ergebnis davon ist es möglich, den Kraftstoffverbrauch eines Fahrzeugs während eines Leerlaufbetriebs einer Brennkraftmaschine zu verbessern, wenn sich das Fahrzeug im Stillstand befindet. Im Übrigen beinhalten Beispiele eines Fahrzeugs im Stillstand einen Fall, dass durch den Fahrer eine Bremse betätigt wird, sowie einen Fall, dass die Schaltstellung des Getriebes eine Parkstellung ist und für gewöhnlich angenommen wird, dass das Antriebsrad blockiert ist. Wenn eine Brennkraftmaschine im Leerlauf bei der dritten Drehzahl betätigt wird, die relativ klein ist, kann daher angenommen werden, dass die Wahrscheinlichkeit gering ist, dass der Fahrer Schwingungen, Geräusche und dergleichen spürt.

1 ist ein Blockschaubild, das einen allgemeinen Aufbau eines Hybridfahrzeugs 20 als ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Beispiel einer durch eine Hybrid-ECU 70 des Ausführungsbeispiels ausgeführten Fahrt/Stillstand-Beurteilungsroutine zeigt;
3 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Beispiel einer durch eine Hybrid-ECU 70 des Ausführungsbeispiels ausgeführten Steuerroutine während der Fahrt zeigt;
4 ist ein Erläuterungsschaubild, das ein Beispiel eines Drehmomentnachfragefestlegungskennfelds zeigt;
5 ist ein Erläuterungsschaubild, das ein Beispiel einer Beziehung zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit V und der minimalen Drehzahl Nemin zeigt;
6 ist ein Erläuterungsschaubild, das ein Beispiel einer Betriebslinie einer Kraftmaschine 22 zeigt und das zeigt, wie die temporäre Drehzahl Netmp und das temporäre Drehmoment Tetmp festgelegt sind;
7 ist ein Erläuterungsschaubild, das ein Beispiel eines Nomogramms zeigt, das eine mechanische Beziehung zwischen der Drehzahl und dem Drehmoment in den Drehelementen eines Leistungsverteilungs- und Zusammenführungsmechanismus 30 zeigt, wenn das Fahrzeug mit der Leistungsabgabe von der Kraftmaschine 22 fährt;
8 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Beispiel einer Steuerroutine während eines Stillstands zeigt, die durch die Hybrid-ECU 70 des Ausführungsbeispiels ausgeführt wird;
9 ist ein Erläuterungsschaubild, das ein Beispiel eines Nomogramms zeigt, das eine mechanische Beziehung zwischen der Drehzahl und dem Drehmoment in den Drehelementen des Leistungsverteilungs- und Zusammenführungsmechanismus zeigt, wenn das Laden einer Batterie 50 während eines Stillstands durchgeführt wird;
10 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Beispiel einer Leerlauflernroutine zeigt, die durch eine Kraftmaschinen-ECU 24 des Ausführungsbeispiels ausgeführt wird;
11 ist ein Blockdiagramm, das eine Modifikation eines allgemeinen Aufbaus eines Hybridfahrzeugs 120 zeigt; und
12 ist ein Blockschaubild, das einen allgemeinen Aufbau einer Modifikation eines Hybridfahrzeugs 220 zeigt.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
Eine Möglichkeit zum Ausführen der Erfindung wird nachstehend als bevorzugtes Ausführungsbeispiel erörtert. 1 zeigt schematisch den Aufbau eines Hybridfahrzeugs 20 in einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Wie dies dargestellt ist, hat das Hybridfahrzeug 20 des Ausführungsbeispiels eine Kraftmaschine 22, einen Leistungsverteilungs-Zusammenführungsmechanismus 30 mit drei Wellen, der über einen Dämpfer 28 mit einer als Abgabewelle der Kraftmaschine 22 dienenden Kurbelwelle 26 verbunden ist, einen Motor MG1, der mit dem Leistungsverteilungs-Zusammenführungsmechanismus 30 verbunden ist und der in der Lage ist, elektrische Leistung zu erzeugen, ein Untersetzungsgetriebe 35, das an einer Hohlradwelle 32a angebracht ist, die als eine mit dem Leistungsverteilungs-Zusammenführungsmechanismus 30 verbundenen Antriebswelle dient, einen weiteren Motor MG2, der mit dem Untersetzungsgetriebe 35 verbunden ist, sowie eine Hybrid-ECU 70, die das gesamte Motorfahrzeug steuert.
Eine Kraftmaschine 22 ist eine Brennkraftmaschine, die Leistung unter Verwendung eines kohlenwasserstoffbasierten Kraftstoffs, etwa Benzin und Leichtöl, abgibt, und sie wird durch eine Kraftmaschinen-ECU 24 einer Betriebssteuerung, etwa einer Kraftstoffeinspritzsteuerung, einer Zündsteuerung, einer Einlassluftdurchflusseinstellsteuerung unterworfen. Um den Betriebszustand der Kraftmaschine 22 zu erfassen, werden von verschiedenen Sensoren Eingabesignale in die Kraftmaschinen-ECU 24 eingegeben, etwa die Kühlwassertemperatur Tw von einem Temperatursensor 23, der die Temperatur des Kühlwassers der Kraftmaschine 22 erfasst, und die Kurbelstellung von einem nicht dargestellten Kurbelstellungssensor, der den Kurbelwinkel einer Kurbelwelle 26 der Kraftmaschine 22 erfasst. Die mit einer Hybrid-ECU 70 kommunizierende Kraftmaschinen-ECU 24 führt die Betriebssteuerung der Kraftmaschine 22 unter Verwendung eines Steuersignals von der Hybrid-ECU 70 durch und gibt Daten über den Betriebszustand der Kraftmaschine 22 wie erforderlich zu der Hybrid-ECU 70 aus. Im Übrigen berechnet die Kraftmaschinen-ECU 24 zudem die Drehzahl der Kurbelwelle 26, d.h. die Drehzahl Ne der Kraftmaschine 22 auf Grundlage der von dem nicht dargestellten Kurbelstellungssensor angegebenen Kurbelstellung.
Der Leistungsverteilungs-Zusammenführungsmechanismus 30 hat ein Sonnenrad 31, das ein Außenzahnrad ist, ein Hohlrad 32, das ein Innenzahnrad ist und das konzentrisch zu dem Sonnenrad 31 angeordnet ist, mehrere Ritzel 33, die mit dem Sonnenrad 31 und dem Hohlrad 32 in Eingriff sind, sowie einen Träger 34, der die Vielzahl von Ritzeln 33 in einer solchen Weise hält, dass ein freies Kreisen davon und eine freie Drehung davon an jeweiligen Achsen möglich ist. Der Leistungsverteilungs-Zusammenführungsmechanismus 30 ist nämlich als Planetengetriebemechanismus aufgebaut, der Differenzialbewegungen des Sonnenrads 31, des Hohlrads 32 und des Trägers 34 als Rotationselemente erlaubt. Der Träger 34, das Sonnenrad 31 und das Hohlrad 32 in dem Leistungsverteilungs-Zusammenführungsmechanismus 30 sind über eine Hohlradwelle 32a jeweils mit der Kurbelwelle 26 der Kraftmaschine 22, dem Motor MG1 und dem Untersetzungsgetriebe 35 gekoppelt. Während der Motor MG1 als ein Generator dient, wird die von der Kraftmaschine 22 abgegebene und in den Träger 34 eingegebene Leistung entsprechend des Übersetzungsverhältnisses auf das Sonnenrad 31 und das Hohlrad 32 verteilt. Während der Motor MG1 als ein Motor dient, wird andererseits die von der Kraftmaschine 22 abgegebene und in den Träger 34 eingegebene Leistung mit der von dem Motor MG1 abgegebenen und in das Sonnenrad 31 eingegebenen Leistung kombiniert und die Kombinationsleistung wird auf das Hohlrad 32 abgegeben. Die auf das Hohlrad 32 abgegebene Leistung wird somit schließlich von der Hohlradwelle 32a über den Getriebemechanismus 60 und das Differenzialgetriebe 62 auf die Antriebsräder 63a und 63b übertragen.
Der Getriebemechanismus 60 ist mit einem Parksperrmechanismus 90 versehen, der durch ein an einem Schlusszahnrad 60a angebrachten Parkzahnrad 92 und einer mit dem Parkzahnrad 92 in Eingriff stehenden Parksperrstange 94 aufgebaut ist, durch die das Parkzahnrad gesperrt wird, wobei dessen Drehung und Antrieb gestoppt werden. Die Parksperrstange 94 wird aktiviert, wenn ein nicht dargestelltes Stellglied Gegenstand einer Antriebssteuerung durch die Hybrid-ECU 70 wird, zu der ein Betriebssignal von einer anderen Stellung auf eine Parkstellung (P-Stellung) oder ein Betriebssignal von der Parkstellung zu einer anderen Stellung eingegeben wurde und sie führt die Aktivierung der Parksperre und das Lösen der Parksperre durch, indem ein Eingriff mit dem Parkzahnrad 92, bzw. ein Lösen dieses Eingriffs durchgeführt werden. Da das Schlusszahnrad 60a mit den Antriebsrädern 63a und 63b mechanisch verbunden ist, folgt daraus, dass der Parksperrmechanismus 60 die Antriebsräder 63a und 63b indirekt sperrt.
Beide Motoren MG1 und MG2 sind bekannte, synchrone Motor-Generatoren, die als Generator und als Motor betrieben werden. Die Motoren MG1 und MG2 übertragen elektrische Leistung über Stromrichter 41 und 42 auf eine und von einer Batterie 50. Stromleitungen 54, die die Stromrichter 41 und 42 mit der Batterie verbinden, sind als von den Stromrichtern 41 und 42 gemeinsam genutzte Positivelektrodenversorgungsleiter und Negativelektrodenversorgungsleiter aufgebaut. Diese Anordnung ermöglicht, dass die durch einen von den Motoren MG1 und MG2 erzeugte elektrische Leistung von dem anderen Motor verbraucht werden kann. Die Batterie 50 wird mit dem Überschuss der durch den Motor MG1 oder MG2 erzeugten elektrischen Leistung geladen und wird entlanden, um einen Mangel an elektrischer Leistung zu ersetzen. Wenn zwischen den Motoren MG1 und MG2 ein Leistungsgleichgewicht erhalten wird, wird die Batterie 50 weder geladen noch entladen. Die Betriebe der beiden Motoren MG1 und MG2 werden durch eine Motor-ECU 40 gesteuert. Die Motor-ECU 40 empfängt verschiedene Signale, die zum Steuern der Betriebe der Motoren MG1 und MG2 erforderlich sind, beispielsweise Signale von Drehstellungserfassungssensoren 43 und 44, die die Drehstellungen von Rotoren in den Motoren MG1 und MG2 sowie an den Motoren MG1 und MG2 anliegende und durch Stromsensoren (nicht gezeigt) gemessene Phasenströme erfassen. Die Motor-ECU 40 gibt Schaltsteuersignale zu den Stromwandlern 41 und 42 aus. Die Motor-ECU 40 kommuniziert mit der Hybrid-ECU 70, um die Betriebe der Motoren MG1 und MG2 in Antwort auf von der Hybrid-ECU 70 übertragenen Steuersignale zu steuern, während sich auf die Betriebsbedingungen der Motoren MG1 und MG2 beziehende Daten gemäß den Anforderungen zu der Hybrid-ECU 70 ausgegeben werden. Im Übrigen berechnet die Motor-ECU 40 zudem die Drehzahlen Nm1 und Nm2 der Motoren MG1 und MG2 auf Grundlage von Signalen von den Drehstellungserfassungssensoren 43 und 44.
Die Batterie 50 wird durch elektronischen Batteriesteuereinheit (im weiteren als die Batterie-ECU bezeichnet) 52 gesteuert. Die Batterie-ECU 52 empfängt verschiedene zum Steuern der Batterie 50 erforderliche Signale, beispielsweise eine Zwischenanschlussspannung, die durch einen zwischen den Anschlüssen der Batterie 50 angeordneten (nicht gezeigten) Spannungssensor gemessen wird, einen Lade-Entlade-Strom, der durch einen Stromsensor (nicht gezeigt) gemessen wird, der an der mit dem Abgabeanschluss der Batterie 50 verbundenen Stromleitung 54 angebracht ist, und eine Batterietemperatur Tb, die durch einen an der Batterie 50 angebrachten Temperatursensor 51 gemessen wird. Die Batterie-ECU 52 gibt sich auf den Zustand der Batterie 50 beziehende Daten mittels Kommunikation gemäß den Anforderungen zu der Hybrid-ECU 70 aus. Um die Batterie 50 zu steuern, berechnet die Batterie-ECU 52 den Ladezustand (SOC) auf Grundlage von Integrationswerten der durch einen Stromsensor erfassten Lade- und Entladeströme, legt die durch die Batterie 50 erforderliche Lade- und Entladeleistungsnachfrage Pb* auf Grundlage des berechneten Ladezustands (SOC) fest und berechnet auf Grundlage des berechneten Ladezustands SOC und der Batterietemperatur Tb die Eingabe- und Ausgabebeschränkungen Win und Wout, die die maximale zulässige elektrische Leistung darstellen, mit der die Batterie 50 geladen und entlanden werden kann. Im Übrigen werden Grundwerte der Eingabe- und Ausgabebeschränkungen Win und Wout auf Grundlage der Batterietemperatur Tb festgelegt und ein Korrekturkoeffizient für die Abgabebeschränkung und ein Korrekturkoeffizient für die Eingabebeschränkung werden auf Grundlage des Ladezustands SOC der Batterie 50 festgelegt und die festgelegten Grundwerte der Eingabe- und Abgabebeschränkungen Win und Wout werden mit den Korrekturkoeffizienten multipliziert, wodurch die Eingabe- und Abgabebeschränkungen der Batterie 50 Win und Wout festgelegt werden können.
Die Hybrid-ECU 70 ist als ein Mikroprozessor aufgebaut, der eine CPU 72, einen Verarbeitungsprogramme speichernden ROM 74, einen temporär Daten speichernden RAM 76 und einen nicht dargestellten Eingabe-Ausgabeanschluss sowie einen nicht dargestellten Kommunikationsanschluss aufweist. Die Hybrid-ECU 70 empfängt verschiedene Eingaben über den Eingabeanschluss: ein Zündsignal von einem Zündschalter 80, eine Getriebeschaltstellung SP von einem Getriebeschaltstellungssensor 82, der die gegenwärtige Stellung eines Getriebeschalthebels 81 erfasst, eine Beschleunigungseinrichtungsöffnung Acc von einem Beschleunigungspedalstellungssensor 84, der einen Niederdrückbetrag des Beschleunigungspedals 83 erfasst, eine Bremspedalstellung BP von einem Bremspedalstellungssensor 86, der einen Niederdrückbetrag des Bremspedals 85 erfasst sowie eine Fahrzeuggeschwindigkeit V von einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 88. Die Hybrid-ECU 70 kommuniziert mit der Kraftmaschinen-ECU 24, der Motor-ECU 40 und der Batterie-ECU 52 über den Kommunikationsanschluss, um verschiedene Steuersignale und Daten zu und von der Kraftmaschinen-ECU 24, der Motor-ECU 40 und der Batterie-ECU 52 zu übertragen, wie dies vorstehend erwähnt wurde.
Im Übrigen sind in dem Hybridfahrzeug 20 des Ausführungsbeispiels Beispiele für Stellungen des Schalthebels 81, die durch den Schaltstellungssensor 82 erfasst werden, eine Parkstellung (P-Stellung), eine neutrale Stellung (N-Stellung), eine Antriebsstellung (D-Stellung) und eine Rückwärtsstellung (R-Stellung).
Das derart aufgebaute Hybridfahrzeug 20 des Ausführungsbeispiels berechnet eine Drehmomentnachfrage, die zu der als Antriebswelle dienenden Hohlradwelle 32a auszugeben ist, auf Grundlage von beobachteten Werten einer Fahrzeuggeschwindigkeit V und einer Beschleunigungseinrichtungsöffnung Acc, die dem Niederdrückbetrag des Beschleunigungspedals 83 durch einen Fahrer entspricht. Die Kraftmaschine 22 und die Motoren MG1 und MG2 sind Gegenstand einer Betriebssteuerung, um ein erforderliches Niveau einer der berechneten Drehmomentnachfrage entsprechenden Leistung auf die Hohlradwelle 32a auszugeben. Die Betriebssteuerung der Kraftmaschine 22 und der Motoren MG1 und MG2 bewirken wahlweise einen von einem Drehmomentwandlungsantriebsmodus, einem Lade-Entlade-Antriebsmodus und einem Motorantriebsmodus. Der Drehmomentwandlungsantriebsmodus steuert die Betriebe der Kraftmaschine 22, um eine Menge der dem erforderlichen Leistungsniveau äquivalenten Leistung auszugeben, während die Motoren MG1 und MG2 so angetrieben und gesteuert werden, dass die gesamte von der Kraftmaschine 22 ausgegebene Leistung der Drehmomentumwandlung mittels des Leistungsverteilungs-Zusammenführungsmechanismus 30 und der Motoren MG1 und MG2 der Drehmomentumwandlung unterworfen wird und auf die Hohlradwelle 32a abgegeben wird. Der Lade-Entlade-Antriebsmodus steuert die Betriebe der Kraftmaschine 22, um eine Leistungsmenge auszugeben, die äquivalent zu der Summe des erforderlichen Leistungsniveaus und einer Menge der durch das Laden der Batterie 50 verbrauchten elektrischen Leistung oder durch Entladen der Batterie 50 zugeführten elektrischen Leistung entspricht, während die Motoren MG1 und MG2 gleichzeitig zu dem Laden oder dem Entladen der Batterie 50 derart angetrieben und gesteuert werden, dass die gesamte oder ein Teil der von der Kraftmaschine 22 ausgegebenen Leistung, die äquivalent zu dem erforderlichen Leistungsniveau ist, mittels des Leistungsverteilungs-Zusammenführungsmechanismus 30 und der Motoren MG1 und MG2 der Drehmomentwandlung unterworfen und auf die Hohlradwelle 32a ausgegeben wird. Der Motorantriebsmodus stoppt den Betrieb der Brennkraftmaschine 22 und treibt den Motor MG2 derart an und steuert in derart, dass eine zu dem erforderlichen Leistungsniveau äquivalente Leistungsmenge auf die Hohlradwelle 32a ausgegeben wird.
Als Nächstes wird der Betrieb des wie vorstehend beschrieben aufgebauten Hybridfahrzeugs 20 des Ausführungsbeispiels beschrieben. Als Erstes wird eine Beschreibung der Verarbeitung zum Beurteilen gegeben, ob sich das Fahrzeug im Stillstand befindet. 2 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Beispiel der durch die Hybrid-ECU 70 ausgeführten Fahrt/Stillstand-Beurteilungsroutine zeigt. Diese Routine wird bei vorbestimmten Intervallen (beispielsweise alle paar Mikrosekunden) wiederholt ausgeführt.
Zu Beginn der Ausführung der Fahrt/Stillstand-Beurteilungsroutine gibt die CPU 72 der Hybrid-ECU 70 die Fahrzeuggeschwindigkeit V von dem Geschwindigkeitssensor 88 ein (Schritt S100) und beurteilt, ob der Zustand, dass die eingegebene Fahrzeuggeschwindigkeit V nicht größer als eine vorbestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit V1 ist, für eine bestimmte Zeitspanne angedauert hat oder nicht (Schritte S110, S120). Die vorbestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit V1 und die vorbestimmte Dauer werden verwendet, um zu beurteilen, ob sich das Fahrzeug im Stillstand befindet und die vorbestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit V1 kann beispielsweise 0,3km/h und 0,5km/h betragen und die vorbestimmte Zeitspanne kann beispielsweise 80msek und 100msek betragen. Selbst dann, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V höher als die vorbestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit V1 ist oder wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V nicht höher als die vorbestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit V1 ist, falls der Zustand noch nicht für die vorbestimmte Zeitspanne angehalten hat, wird beurteilt, dass sich das Fahrzeug nicht im Stillstand befindet, das heißt, dass das Fahrzeug fährt (Schritt S130), und die Fahrt/Stillstand-Beurteilungsroutine wird beendet. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V den Zustand, dass sie nicht größer als die vorbestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit V1 ist, für die vorbestimmte Zeitspanne beibehalten hat, dann wird beurteilt, dass sich das Fahrzeug im Stillstand befindet (Schritt S140) und die Fahrt/Stillstand-Beurteilungsroutine wird beendet. Das heißt, die Beurteilung, dass das Fahrzeug fährt, wird unmittelbar dann getroffen, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V höher als die vorbeschriebene Fahrzeuggeschwindigkeit V1 ist, wohingegen die Beurteilung, dass sich das Fahrzeug im Stillstand befindet, nicht getroffen wird, solange der Zustand, gemäß dem die Fahrzeuggeschwindigkeit V nicht größer als die vorbestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit V1 ist, nicht für die vorbestimmte Zeitspanne angehalten hat. Im Ergebnis davon ist es möglich zu verhindern, dass sich eine Beurteilung darüber, ob das Fahrzeug fährt oder sich im Stillstand befindet, in Antwort auf geringfügige Änderungen in der Fahrzeuggeschwindigkeit V häufig ändert. Wenn durch diese Fahrt/Stillstand-Beurteilungsroutine beurteilt wurde, dass das Fahrzeug fährt, dann wird durch die Hybrid-ECU 70 eine Steuerroutine während der Fahrt ausgeführt. Wenn andererseits durch diese Fahrt/Stillstand-Beurteilungsroutine beurteilt wurde, dass sich das Fahrzeug im Stillstand befindet, dann wird durch die Hybrid-ECU 70 eine Steuerroutine während eines Stillstands ausgeführt. Im Folgenden wird die Steuerroutine während der Fahrt zuerst beschrieben und danach wird die Steuerroutine während des Stillstands beschrieben.
3 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Beispiel einer Steuerroutine während einer Fahrt zeigt, die durch die Hybrid-ECU 70 ausgeführt wird. Diese Routine wird bei vorbestimmten Intervallen (beispielsweise alle paar Millisekunden) wiederholt ausgeführt, wenn durch die Fahrt/Stillstand-Beurteilungsroutine von 2 beurteilt wurde, dass das Fahrzeug fährt.
Zu Beginn des Ausführens der Steuerroutine während der Fahrt führt die CPU 72 der Hybrid-ECU 70 zunächst Verarbeitungen zur Eingabe von für die Steuerung erforderlichen Daten durch, etwa der Beschleunigungseinrichtungsöffnung Acc von dem Beschleunigungspedalstellungssensor 84, der Fahrzeuggeschwindigkeit V von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 88, den Drehzahlen Nm1 und Nm2 der Motoren MG1 und MG2, der von der Batterie 50 geforderten Lade-Entladeleistungsnachfrage Pb* und des Leerlaufbetriebnachfragemerkers F0 (Schritt S200). Die Drehzahlen Nm1 und Nm2 der Motoren MG1 und MG2 werden auf Grundlage der Drehstellungen der Rotoren der Motoren MG1 und MG2 berechnet, die durch die Drehstellungserfassungssensoren 43 und 44 erfasst werden, und sie werden mittels Kommunikation von der Motor-ECU 40 eingegeben. Die Lade-Entladeleistung Pb* wird auf Grundlage des Ladezustands SOC der Batterie 50 festgelegt und mittels Kommunikation von der Batterie-ECU 52 eingegeben. In dem Ausführungsbeispiel wird für den Leerlaufbetriebnachfragemerker F1 der Wert 1 festgelegt, wenn von der Kraftmaschinen-ECU 24 eine Nachfrage für einen Leerlaufbetrieb zum Aufwärmen der Kraftmaschine 22 eingegeben wurde, wenn von der Kraftmaschinen-ECU 24 eine Nachfrage für einen Leerlaufbetrieb zum Durchführen des Lernens einer Leerlaufsteuervariable, die eine für einen Leerlaufbetrieb der Kraftmaschine 22 erforderliche, gesteuerte Variable ist, eingegeben wurde, wenn durch eine das Heizsystem steuernde Heizsteuereinheit eine Nachfrage für einen Leerlaufbetrieb zum Durchführen des Heizens unter Verwendung eines nicht dargestellten Heizsystems, das den Fahrgastraum heizt, wobei die Kraftmaschine 22 als Heizquelle dient, und dergleichen eingegeben wurde, und der Wert 0 wird festgelegt, wenn keiner dieser Nachfragen in die Hybrid-ECU 70 eingegeben wurde.
Wenn die Daten auf diese Weise eingegeben wurden, dann werden die Drehmomentnachfrage Tr*, die als das für das Fahrzeug erforderliche Drehmoment zu der Hohlradwelle 32a, die als eine an die Antriebsräder 63a und 63b gekoppelte Antriebswelle dient, abgegeben werden soll, sowie die für die Kraftmaschine 22 erforderliche Leistungsnachfrage Pe* auf Grundlage der eingegeben Beschleunigungseinrichtungsöffnung Acc und der Fahrzeuggeschwindigkeit V festgelegt (Schritt S210). Für die Drehmomentnachfrage Tr* dieses Ausführungsbeispiels wird die Beziehung zwischen der Beschleunigungseinrichtungsöffnung Acc, der Fahrzeuggeschwindigkeit V und der Drehmomentnachfrage Tr* im Vorfeld bestimmt und als ein Drehmomentnachfragefestlegungskennfeld in dem ROM 74 gespeichert und wenn die Beschleunigungseinrichtungsöffnung Acc und die Fahrzeuggeschwindigkeit V gegeben werden, wird eine entsprechende Drehmomentnachfrage Tr* von dem gespeicherten Kennfeld abgeleitet und festgelegt. 4 zeigt ein Beispiel eines Drehmomentnachfragefestlegungskennfelds. Die Leistungsnachfrage Pe* kann als eine Summe aus dem mit der Drehzahl Nr der Hohlradwelle 32a multiplizierten Drehmomentnachfrage Tr*, der durch die Batterie 50 erforderlichen Lade-EntladeLeistungsnachfrage Pb* und einem Verlust Loss berechnet werden. Im Übrigen kann die Drehzahl Nr der Hohlradwelle 32a durch Multiplizieren der Fahrzeuggeschwindigkeit V mit einem Umwandlungskoeffizienten k (Nr = k · V) oder durch Teilen der Drehzahl Nm2 des Motors MG2 durch das Übersetzungsverhältnis Gr des Untersetzungsgetriebes 35 (Nr = Nm2 / Gr) gefunden werden.
Daraufhin wird die minimale Drehzahl Nemin der Kraftmaschine 22 geprüft (Schritt S222). Wenn die minimale Drehzahl Nemin der Kraftmaschine 22 eine vorbestimmte Drehzahl N1 (beispielsweise 900upm und 1000upm) ist, dann wird die Fahrzeuggeschwindigkeit V mit einer vorbestimmten Fahrzeuggeschwindigkeit V2 (beispielsweise 63km/h und 65km/h) verglichen (Schritt S230). Die vorbestimmte Drehzahl N1 wird als die minimale Drehzahl Nemin der Kraftmaschine 22 festgelegt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V höher als die vorbestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit V2 ist (Schritt S240) und eine vorbestimmte Drehzahl N2 (beispielsweise 1100upm und 1200upm), die höher als die vorbestimmte Drehzahl N1 ist, wird als die minimale Drehzahl Nemin der Kraftmaschine 22 bei einer Geschwindigkeit festgelegt, die niedriger als die vorbestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit V2 ist (Schritt S250). Wenn andererseits die minimale Drehzahl Nemin der Kraftmaschine 22 nicht die vorbestimmte Drehzahl N1 ist, dann wird die Fahrzeuggeschwindigkeit V mit einer vorbestimmten Fahrzeuggeschwindigkeit V3 (beispielsweise 67km/h und 70km/h) verglichen, die höher als die vorbestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit V2 ist (Schritt S260). Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V kleiner als die vorbestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit V3 ist, dann wird die vorbestimmte Drehzahl N2 als die minimale Drehzahl Nemin der Kraftmaschine 22 festgelegt (Schritt S250). Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V nicht kleiner als die vorbestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit V3 ist, dann wird die vorbestimmte Drehzahl N1 als die minimale Drehzahl Nemin der Kraftmaschine 22 festgelegt (Schritt S240). Die vorbestimmten Fahrzeuggeschwindigkeiten V2 und V3 werden verwendet, um eine Übergang der minimale Drehzahl Nemin der Kraftmaschine 22 zwischen der vorbestimmten Drehzahl N1 und der vorbestimmten Drehzahl N2 zu schaffen, und ihnen wird eine Hysterese gegeben, sodass sich die minimale Drehzahl Nemin in Antwort auf geringe Änderungen in der Fahrzeuggeschwindigkeit V nicht häufig zwischen der vorbestimmten Drehzahl N1 und der vorbestimmten Drehzahl N2 ändert. Ein Beispiel einer Beziehung zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit V und der minimalen Drehzahl Nemin der Kraftmaschine 22 ist in 5 gezeigt. Wie in der Fig. gezeigt ist, ist die vorbestimmte Drehzahl N1 als die minimale Drehzahl Nemin der Kraftmaschine 22 festgelegt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V in einem hohen Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich liegt, wohingegen die vorbestimmte Drehzahl N2 als die minimale Drehzahl Nemin der Kraftmaschine 22 festgelegt ist, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V in einem niedrigen Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich liegt. Der Grund, warum die minimale Drehzahl Nemin auf diese Weise festgelegt wird, ist folgender. Wenn die Kraftmaschine 22 im Leerlauf mit einer relativ niedrigen Drehzahl betrieben wird, dann besteht eine Neigung, dass Schwingungen und Geräusche infolge von Zahnradklappern und dergleichen infolge von durch eine instabile Verbrennung verursachten Drehzahländerungen der Kraftmaschine 22 auftreten. Um solche Unannehmlichkeiten zu beseitigen, ist in dem Ausführungsbeispiel die vorbestimmte Drehzahl N2, die relativ hoch ist, als die minimale Drehzahl Nemin der Kraftmaschine 22 festgelegt, wenn sich die Fahrzeuggeschwindigkeit V in einem niedrigen Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich befindet. Wenn andererseits die Fahrzeuggeschwindigkeit V in einem hohen Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich liegt, selbst falls solche Schwingungen und Geräusche auftreten, werden sie durch das Straßengeräusch und dergleichen überdröhnt und es ist anzunehmen, dass die Wahrscheinlichkeit gering ist, dass der Fahrer solche Schwingungen, Geräusche und dergleichen spürt. Daher ist zum Zwecke der Verbesserung des Kraftstoffverbrauchs des Fahrzeugs die vorbestimmte Drehzahl N1, die relativ niedrig ist, als die minimale Drehzahl Nemin der Kraftmaschine 22 festgelegt.
Als Nächstes wird die Leistungsnachfrage Pe* mit einem Schwellenwert Pref verglichen (Schritt S270). Der Schwellenwert Pref ist ein Schwellenwert, der zur Beurteilung darüber verwendet wird, ob die Kraftmaschine 22 auf Grundlage der Leistungsnachfrage Pe* betrieben wird oder nicht (ob eine Nachfrage für einen Leistungsbetrieb getätigt wurde, die eine Nachfrage für den Betrieb der Kraftmaschine 22 auf Grundlage der Leistungsnachfrage Pe* ist). In dem Ausführungsbeispiel wird ein Wert in der Nähe eines minimalen Werts der Leistung verwendet, mit der die Kraftmaschine 22 mit relativ guter Effizienz betrieben werden kann. Wenn die Leistungsnachfrage Pe* nicht kleiner als der Schwellenwert Pref ist, wird beurteilt, dass es erforderlich ist, die Kraftmaschine 22 unter Verwendung der Leistungsnachfrage Pe* zu betreiben (eine Nachfrage für einen Leistungsbetrieb wurde getätigt) und die temporäre Drehzahl Netmp und das temporäre Drehmoment Tetmp werden als ein temporärer Antriebspunkt festgelegt, an dem die Kraftmaschine 22 auf Grundlage der Leistungsnachfrage Pe* zu betreiben ist (Schritt S280). Die festgelegte temporäre Drehzahl Netmp oder die minimale Drehzahl Nemin, diejenige, welche höher ist, wird als die Solldrehzahl Ne* der Kraftmaschine 22 festgelegt und das Solldrehmoment Te* wird durch Teilen der Leistungsnachfrage Pe* durch die Solldrehzahl Ne* berechnet (Schritt S290). Das Festlegen der temporären Drehzahl Netmp und des temporären Drehmoments Tetmp der Kraftmaschine 22 wird auf Grundlage einer Betriebslinie, auf der die Kraftmaschine 22 mit guter Effizienz betrieben wird, und auf Grundlage der Leistungsnachfrage Pe* durchgeführt. 6 zeigt ein Beispiel einer Betriebslinie der Kraftmaschine 22 und wie die temporäre Drehzahl Netmp und das temporäre Drehmoment Tetmp festgelegt werden. Wie in der Zeichnung gezeigt ist, können die temporäre Drehzahl Netmp und das temporäre Drehmoment Tetmp aus dem Schnittpunkt der Betriebslinie mit einer Kurve mit konstanter Kraftmaschinenleistung Pe* (Netmp × Tetmp) gefunden werden.
Als Nächstes wird die Solldrehzahl Nm1* des Motors MG1 durch die folgende Gleichung (1) unter Verwendung der Solldrehzahl Ne* der Kraftmaschine 22, der Drehzahl Nm2 des Motors MG2, des Übersetzungsverhältnisses p des Kraftübertragungs-Zusammenführungsmechanismus 30 und des Übersetzungsverhältnisses Gr des Untersetzungsgetriebes 35 berechnet und der von dem Motor MG1 auszugebende Drehmomentbefehl Tm1* wird durch die Gleichung (2) auf Grundlage der berechneten Solldrehzahl Nm1*, der eingegebenen Drehzahl Nm1 des Motors MG1, des Solldrehmoments Te* der Kraftmaschine 22 und des Getriebeverhältnisses p des Kraftübertragungs-Zusammenführungsmechanismus 30 berechnet (Schritt S300) und der von dem Motor MG2 auszugebende Drehmomentbefehl Tm2* wird durch die folgende Gleichung (3) durch Addieren eines durch Teilen des festgelegten Drehmomentbefehls Tm1* durch das Getriebeverhältnis p des Leistungsverteilungs-Zusammenführungsmechanismus 30 auf die Drehmomentnachfrage Tr* und durch weiteres Teilen der Summe dieser Addition durch das Getriebeverhältnis Gr des Untersetzungsgetriebes 35 berechnet (Schritt S310). Die Gleichung (1) ist ein mechanischer Beziehungsausdruck für die Drehelemente des Leistungsverteilungs-Zusammenführungsmechanismus 30. 7 zeigt ein Nomogramm einer mechanischen Beziehung zwischen der Drehzahl und dem Drehmoment in den Drehelementen des Leistungsverteilungs-Zusammenführungsmechanismus 30, die dann eingehalten ist, wenn das Fahrzeug mit von der Kraftmaschine 22 ausgegebener Leistung fährt. In der Zeichnung gibt die linke S-Achse die Drehzahl des Sonnenrads 31 an, die die Drehzahl Nm1 des Motors MG1 ist, die C-Achse gibt die Drehzahl des Trägers 34 an, die die Drehzahl Ne der Kraftmaschine 22 ist und die R-Achse gibt die Drehzahl Nr des Hohlrads 32 an, die durch Teilen der Drehzahl Nm2 des Motors MG2 durch das Getriebeverhältnis Gr des Untersetzungsgetriebes 35 erhalten wird. Die Gleichungen (1) und (3) können unter Verwendung des Nomogramms einfach abgeleitet werden. Im Übrigen zeigen die zwei dicken Pfeile an der R-Achse das von dem Motor MG1, der an der Hohlradwelle 32a wirkt, ausgegebene Drehmoment Tml und das von dem Motor MG2, der über das Untersetzungsgetriebe 35 an der Hohlradwelle 32a wirkt, ausgegebene Drehmoment Tm2 an. Die Gleichung (2) ist ein Beziehungsausdruck in einer Rückkopplungssteuerung bzw. Regelung, um den Motor MG1 mit der Solldrehzahl Nm1* zu drehen. In Gleichung (2) ist der zweite Ausdruck der rechten Seite „k1“ ein Verstärkungsfaktor eines proportionalen Ausdrucks und der dritte Ausdruck der rechten Seite „k2“ ist ein Verstärkungsfaktor eines integralen Ausdrucks. $Nm 1 * = Ne * (1 + ρ) / ρ - Nm2 / (Gr \cdot ρ)$
$\begin{array}{l} Tm1 * = - ρ \cdot Te * / (1 + ρ) + k 1 (Nm1 * - Nm1) + k 2 \int (Nm1 * - \\ Nm1) dt \end{array}$
$Tm 2 * = (Tr * + Tm 1 * / ρ) / Gr$
Wenn die Solldrehzahl Ne* und das Solldrehmoment Te* der Kraftmaschine 22 sowie die Drehmomentbefehle Tm1* und Tm2* der Motoren MG1 und MG2 auf diese Weise festgelegt wurden, dann wird die Solldrehzahl Ne* und das Solldrehmoment Te* der Kraftmaschine 22 zu der Kraftmaschinen-ECU 24 übermittelt und die Drehmomentbefehle Tm1* und Tm2* der Motoren MG1 und MG2 werden zu der Motor-ECU 40 übermittelt (Schritt S320), wodurch die Steuerroutine während der Fahrt beendet wird. Die Kraftmaschinen-ECU 24, die die Solldrehzahl Ne* und das Solldrehmoment Te* empfangen hat, führt eine Steuerung, etwa eine Einlassluftdurchflusssteuerung, eine Kraftstoffeinspritzsteuerung und eine Zündsteuerung in der Kraftmaschine 22 derart durch, dass die Kraftmaschine 22 an dem durch die Solldrehzahl Ne* und das Solldrehmoment Te* angegebenen Antriebspunkt betrieben wird. Die Motor-ECU 40, die die Drehmomentbefehle Tm1* und Tm2* empfangen hat, führt die Schaltsteuerung der Schaltelemente der Stromrichter 41 und 42 derart aus, dass der Motor MG1 bei dem Drehmomentbefehl TM1* betrieben wird und der Motor M2 bei dem Drehmomentbefehlswert TM2* betrieben wird. Als ein Ergebnis der vorstehend beschriebenen Steuerung ist es möglich, die Kraftmaschine 22 mit hoher Effizienz zu betreiben und eine Fahrt mit der Drehmomentnachfrage Tr* sicherzustellen, die auf die als Antriebswelle dienende Hohlradwelle 32a ausgegeben wird.
Wenn bei Schritt S270 die Leistungsnachfrage Pe* kleiner als der Schwellenwert Pref ist, dann wird der Wert des Leerlaufbetriebnachfragemerkers F1 geprüft (Schritt S330). Wenn der Leerlaufbetriebnachfragemerkers F1 den Wert 0 hat, dann wird beurteilt, dass der Betrieb der Kraftmaschine 22 unnötig ist und sowohl für die Solldrehzahl Ne* als auch für das Solldrehmoment Te* der Kraftmaschine 22 wird der Wert 0 festgelegt, um die Kraftmaschine 22 anzuhalten (Schritt S350), für den Drehmomentbefehlswert Tm1* des Motors MG1 wird der Wert 0 festgelegt (Schritt S360), für den Drehbefehlswert Tm2* des Motors MG2 wird der Wert 0 festgelegt (Schritt S310), für die Solldrehzahl Ne* und das Solldrehmoment Te* der Kraftmaschine 22 wird der Wert 0 festgelegt und die Drehmomentbefehlswerte Tm1* und Tm2* der Motoren MG1 und MG2 werden zu einer entsprechenden ECU übermittelt (Schritt S320), wodurch die Steuerroutine während der Fahrt beendet wird. Die Kraftmaschinen-ECU 24, die die Solldrehzahl Ne* und das Solldrehmoment Te* empfangen hat, die beide den Wert 0 haben, stoppt die Steuerung, etwa die Kraftstoffeinspritzsteuerung und die Zündsteuerung, um die Kraftmaschine 22 anzuhalten, wenn die Kraftmaschine 22 betrieben wurde, und die Kraftmaschinen-ECU 24 hält den angehaltenen Zustand bei, wenn der Betrieb der Kraftmaschine 22 angehalten ist.
Wenn bei Schritt S330 der Wert des Leerlaufbetriebnachfragemerkers F1 1 beträgt, dann wird beurteilt, dass es, obwohl der Betrieb der Kraftmaschine 22 unter Verwendung der Leistungsnachfrage Pe* nicht erforderlich ist, dennoch erforderlich ist, die Kraftmaschine 22 infolge einer Nachfrage für einen Leerlaufbetrieb für Gründe etwa des Aufwärmens der Kraftmaschine 22, des Durchführens des Lernens einer Leerlaufsteuervariable und des Heizens unter Verwendung eines nicht dargestellten Heizsystems zu betreiben. Um den Leerlaufbetrieb der Kraftmaschine 22 durchzuführen, wird die minimale Drehzahl Nemin als die Solldrehzahl Ne* der Kraftmaschine 22 festgelegt und für das Solldrehmoment Te* wird der Wert 0 festgelegt (Schritt S340), für den Drehmomentbefehlswert Tm1* des Motors MG1 wird der Wert 0 festgelegt (Schritt S360), der Drehmomentbefehlswert Tm2* des Motors MG2 wird festgelegt (Schritt S310) und jeder festgelegte Wert wird zu einer entsprechenden ECU übermittelt (Schritt S320), wodurch die Steuerroutine während der Fahrt beendet wird. In diesem Fall folgt daraus, dass die Kraftmaschine 22 im Leerlauf bei der relativ niedrigen vorbestimmten Drehzahl N1 betrieben wird, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V in einem hohen Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich liegt, und die Kraftmaschine 22 im Leerlauf bei der relativ hohen vorbestimmten Drehzahl N2 betrieben wird, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V in einem niedrigen Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich liegt. In dem erstgenannten Fall kann der Kraftstoffverbrauch des Fahrzeugs verbessert werden. In dem zweiten Fall ist es möglich, die Erzeugung von Schwingungen und Geräuschen infolge von Zahnradklappern und dergleichen zu unterdrücken.
Als Nächstes wird eine Beschreibung einer Steuerung gegeben, die auszuführen ist, wenn durch die Fahrt/Stillstand-Beurteilungsroutine aus 2 beurteilt wurde, dass sich das Fahrzeug im Stillstand befindet. 8 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Beispiel einer Steuerroutine während eines Stillstands zeigt, die durch die Hybrid-ECU 70 ausgeführt wird. Diese Routine wird bei vorbestimmten Intervallen (beispielsweise alle paar Millisekunden) wiederholt ausgeführt, wenn durch die Fahrt/Stillstand-Beurteilungsroutine aus 2 beurteilt wurde, dass sich das Fahrzeug im Stillstand befindet.
Zu Beginn der Ausübung der Steuerroutine während des Stillstands gibt die CPU 72 der Hybrid-ECU 70 zunächst für die Steuerung erforderliche Daten ein, etwa die Drehzahlen Nm1 und Nm2 der Motoren MG1 und MG2, den Ladezustand SOC der Batterie 50 und den Leerlaufbetriebnachfragemerker F1 (Schritt S400). Die Drehzahlen Nm1 und Nm2 der Motoren MG1 und MG2 und der Leerlaufbetriebnachfragemerker F1 können auf die gleiche Weise wie bei der Verarbeitung bei Schritt S100 der Steuerroutine während der Fahrt eingegeben werden, die in 3 gezeigt ist. Der Ladezustand SOC der Batterie 50 wird auf Grundlage integrierter Werte der durch Stromsensoren erfassten Lade- und Entladeströme berechnet und mittels Kommunikation von der Batterie-ECU 52 eingegeben.
Daraufhin wird die vorbestimmte Drehzahl N3, die niedriger als die vorstehend beschriebene Drehzahl N2 ist (beispielsweise 1100upm und 1200upm), als die minimale Drehzahl Nemin der Kraftmaschine 22 festgelegt (Schritt S410). Beispielsweise kann als die vorbestimmte Drehzahl N3 die gleiche Drehzahl wie die vorbestimmte Drehzahl N1 (beispielsweise 900upm und 1000upm) oder eine Drehzahl in der Nähe davon verwendet werden.
Als Nächstes wird eine Beurteilung darüber gemacht, ob die Batterie 50 geladen wird oder nicht (Schritt S420). Wenn beurteilt wurde, dass die Batterie 50 nicht geladen wird, dann wird der Ladezustand SOC der Batterie 50 mit einem vorbestimmten Wert S1 verglichen (Schritt S430). Der vorbestimmte Wert S1 wird dazu verwendet, um zu beurteilen, ob es erforderlich ist oder nicht, die Batterie 50 zu laden und als vorbestimmter Wert S1 können bspw. Werte wie 35% und 40% verwendet werden. Wenn der Ladezustand SOC der Batterie 50 kleiner als der vorbestimmte Wert S1 ist, dann wird beurteilt, dass es erforderlich ist, die Batterie 50 zu laden und die Leistungsnachfrage Pe* wird auf Grundlage des Ladezustands SOC der Batterie 50 festgelegt (Schritt S435), die temporäre Drehzahl Netmp und das temporäre Drehmoment Tetmp werden als ein temporärer Antriebspunkt festgelegt, bei dem die Kraftmaschine 22 mit guter Effizienz auf Grundlage der festgelegten Leistungsnachfrage Pe* betrieben werden kann (Schritt S440), die festgelegte temporäre Drehzahl Netmp oder die minimale Drehzahl Nemin, diejenige von beiden, die höher ist, wird als die Solldrehzahl Ne* der Kraftmaschine 22 festgelegt und das Solldrehmoment Te* wird durch Teilen der Leistungsnachfrage Pe* durch die Solldrehzahl Ne* berechnet (Schritt S450).
Als Nächstes werden die Solldrehzahl Nm1* des Motors MG1 und der Drehmomentbefehlswert Tm1* unter Verwendung der vorstehend beschriebenen Gleichungen (1) und (2) berechnet (Schritt S460), der Drehmomentbefehlswert Tm2* des Motors MG2 wird nachstehend unter Verwendung des berechneten Drehmomentbefehlswerts Tm1*, des Getriebeverhältnisses ρ des Leistungsverteilungs-Zusammenführungsmechanismus 30 und des Getriebeverhältnisses Gr des Untersetzungsgetriebes 35 durch die Gleichung (4) berechnet, sodass zu der als Antriebswelle dienenden Hohlradwelle 32a kein Drehmoment ausgegeben wird (Schritt S470) und die Solldrehzahl Ne* und das Solldrehmoment Te* der Kraftmaschine 22 werden zu der Kraftmaschinen-ECU 24 übermittelt, während die Drehmomentbefehlswerte Tm1* und Tm2* der Motoren MG1 und MG2 zu der Motor-ECU 40 übermittelt werden (Schritt S480), wodurch die Steuerroutine während eines Stillstands beendet wird. In 9 ist ein Beispiel eines Nomogramms gezeigt, das eine mechanische Beziehung zwischen der Drehzahl und dem Drehmoment in den Rotationselementen des Leistungsverteilungs-Zusammenführungsmechanismus 30 zeigt, wenn das Laden einer Batterie 50 während eines Stillstands durchgeführt wird. In dem Ausführungsbeispiel wird dann, wenn es erforderlich ist, die Batterie 50 während eines Stillstands zu laden, das Laden der Batterie 50 durchgeführt, während sichergestellt ist, dass zu der als Antriebswelle dienenden Hohlradwelle 32a auf diese Weise kein Drehmoment ausgegeben wird. $Tm2 * = Tm 1 * / ρ / D$
Wenn das Laden der Batterie 50 auf diese Weise gestartet wird, dann wird bei Schritt S420 beurteilt, dass die Batterie 50 geladen wird und der Ladezustand SOC der Batterie 50 wird mit einem vorbestimmten Wert S2 verglichen, der größer als der vorbestimmte Wert S1 ist (Schritt S530). Der vorbestimmte Wert S2 wird verwendet, um zu beurteilen, ob es möglich ist oder nicht, das Laden der Batterie 50 zu beenden und es können beispielsweise Werte wie 60% und 65% als der vorbestimmte Wert S2 verwendet werden. Wenn der Ladezustand SOC der Batterie 50 kleiner als der vorbestimmte Wert S2 ist, dann wird die Verarbeitung bei Schritt S435 und den darauf folgenden Schritten ausgeführt. Im Ergebnis davon wird mit dem Laden der Batterie 50 fortgefahren.
Wenn die Batterie 50 bei Schritten S420 und S430 nicht geladen wird und der Ladezustand SOC der Batterie 50 nicht kleiner als der vorbestimmte Wert S1 ist und wenn bei Schritt S530 der Ladezustand der Ladezustand SOC der Batterie 50 nicht kleiner als der vorbestimmte Wert S2 festgelegt ist, dann wird beurteilt, dass es nicht erforderlich ist, die Batterie 50 zu laden oder dass das Laden der Batterie 50 beendet werden kann und der Wert des Leerlaufbetriebnachfragemerkers F1 wird geprüft (Schritt S490). Wenn der Leerlaufbetriebnachfragemerker F1 den Wert 0 hat, dann wird beurteilt, dass es nicht erforderlich ist, die Kraftmaschine 22 zu betreiben und sowohl für die Solldrehzahl Ne* als auch für das Solldrehmoment Te* der Kraftmaschine 22 wird der Wert 0 festgelegt, um die Kraftmaschine 22 anzuhalten (Schritt S510). Dann wird der Wert 0 für beide Drehmomentbefehlswerte Tm1* und Tm2* der Motoren MG1 und MG2 festgelegt (Schritt S520) und jeder festgelegte Wert wird zu einer entsprechenden ECU übermittelt (Schritt S480), wodurch die Steuerroutine während eines Stillstands beendet wird.
Wenn andererseits bei Schritt S490 der Wert des Leerlaufbetriebnachfragemerkers F1 den Wert 1 hat, dann wird beurteilt, dass, obwohl es nicht erforderlich ist, die Kraftmaschine 22 unter Verwendung der Leistungsnachfrage Pe* zu betreiben, es jedoch erforderlich ist, die Kraftmaschine 22 infolge eines Leerlaufbetriebs aus Gründen etwa des Aufwärmens der Kraftmaschine 22, des Durchführens des Lernens einer Leerlaufsteuervariable und des Heizens unter Verwendung eines nicht dargestellten Heizsystems zu betreiben. Um einen Leerlaufbetrieb der Kraftmaschine 22 durchzuführen, wird die minimale Drehzahl Nemin als die Solldrehzahl Ne* der Kraftmaschine 22 festgelegt und für das Solldrehmoment Te* wird der Wert 0 festgelegt (Schritt S500), für beide Drehmomentbefehlswerte Tm1* und Tm2* der Motoren MG1 und MG2 wird der Wert 0 festgelegt (Schritt S520) und diese Werte werden zu einer entsprechenden ECU übermittelt (Schritt S320), wodurch die Steuerroutine während eines Stillstands beendet wird. Da auf diese Weise die Kraftmaschine 22 im Leerlauf bei der vorbestimmten Drehzahl N3 betrieben wird, die relativ niedrig ist, wenn eine Nachfrage für einen Leerlaufbetrieb der Kraftmaschine 22 während eines Stillstands getätigt wurde, wie in dem Fall, in dem die Fahrzeuggeschwindigkeit V in einem Bereich niedriger Fahrzeugfahrgeschwindigkeit liegt, ist es möglich, den Kraftstoffverbrauch des Fahrzeugs, verglichen mit einem Fall zu verbessern, in dem die Kraftmaschine 22 im Leerlauf bei der vorbestimmten Drehzahl N2 betrieben wird, die relativ hoch ist. Im Übrigen ist zu diesem Zeitpunkt, das heißt dann, wenn durch die Fahrt/Stillstand-Beurteilungsroutine aus 2 beurteilt wurde, dass sich das Fahrzeug im Stillstand befindet, für gewöhnlich anzunehmen, dass das Bremspedal 85 von dem Fahrer niedergedrückt ist oder dass die Antriebsräder 63a und 63b durch den Parksperrmechanismus 90 blockiert sind, wobei die Schaltstellung SP die Parkstellung ist. Daher kann dann, wenn die Kraftmaschine 22 im Leerlauf bei der vorbestimmten Drehzahl N3 betrieben wird, die relativ niedrig ist, angenommen werden, dass die Wahrscheinlichkeit gering ist, mit der der Fahrer Schwingungen, Geräusche und dergleichen infolge des Zahnradklapperns und dergleichen spürt.
Die Steuerung der Kraftmaschine 22 und der Motoren MG1 und MG2 während der Fahrt und während des Stillstands wurden vorstehend beschrieben. Als Nächstes wird eine Beschreibung einer Leerlauflernroutine gegeben, die dann ausgeführt wird, wenn die Kraftmaschine 22 im Leerlauf betrieben wird. 10 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Beispiel einer durch die Kraftmaschinen-ECU 24 ausgeführten Leerlauflernroutine zeigt. Diese Routine wird bei vorbestimmten Intervallen (beispielsweise alle paar Millisekunden) wiederholt durchgeführt.
Zu Beginn der Ausführung der Leerlauflernroutine führt eine nicht dargestellte CPU der Kraftmaschinen-ECU 24 zuerst eine Verarbeitung zum Eingeben von Daten durch, etwa der Kühlwassertemperatur Tw von dem Temperatursensor 23, der Fahrzeuggeschwindigkeit V, der Solldrehzahl Ne* und des Leerlaufbetriebbeurteilungsmerkers F2 (Schritt S600). Die Fahrzeuggeschwindigkeit V wird durch den Geschwindigkeitssensor 88 erfasst und über die Hybrid-ECU 70 mittels Kommunikation eingegeben. Die Solldrehzahl Ne* der Kraftmaschine 22 wird durch die Steuerroutine während der Fahrt, die in 3 gezeigt ist, und die Steuerroutine während des Stillstands, die in 8 gezeigt ist, festgelegt und mittels Kommunikation von der Hybrid-ECU 70 eingegeben. Ferner wird als Leerlaufbetriebbefehlsbeurteilungsmerker F2 der Wert 1 durch die Kraftmaschinen-ECU 24 festgelegt, wenn die Kraftmaschine 22 im Leerlauf betrieben wird und der Wert 0 wird festgelegt, wenn die Kraftmaschine 22 nicht im Leerlauf betrieben wird und der Leerlaufbetriebbefehlsbeurteilungsmerker F2 wird durch Einlesen von in einem vorbestimmten Bereich des RAM geschriebenen Einstellungen eingegeben.
Wenn die Daten auf diese Weise eingegeben wurden, wird eine Beurteilung darüber getroffen, ob die Lernbedingungen eingehalten sind oder nicht, wobei die Lernbedingungen jene sind, unter denen ein Leerlauflernen unter Verwendung der eingegebenen Daten ausgeführt wird (Schritte S610 bis S640). Wenn die Lernbedingungen eingehalten sind, wird das Lernen einer Leerlaufsteuervariable, die eine bei der Durchführung eines Leerlaufbetriebs der Kraftmaschine 22 gesteuerte Variable ist, ausgeübt (Schritt S650), wodurch die Lernroutine beendet wird. Wenn die Lernbedingungen nicht eingehalten sind, dann wird die Leerlauflernroutine beendet, ohne dass das Lernen einer Leerlaufsteuervariable durchgeführt wird. Diesbezüglich beinhalten Beispiele der Lernbedingungen eine Bedingung, dass die Kühlwassertemperatur Tw nicht kleiner als die vorbestimmte Temperatur Twref ist (beispielsweise 70 Grad und 75 Grad), eine Bedingung, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit V nicht höher als eine vorbestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit V4 ist (beispielsweise 10 km/h und 15 km/h), eine Bedingung, dass der Leerlaufbetriebbeurteilungsmerker F2 den Wert 1 hat (die Kraftmaschine 22 im Leerlauf betrieben wird) und eine Bedingung, dass die Solldrehzahl Ne* der Kraftmaschine 22 nicht größer als die vorbestimmte Drehzahl Nimax ist (nicht kleiner als die vorbestimmte Drehzahl N3, aber kleiner als die vorbestimmte Drehzahl N2, beispielsweise 1000upm und 1050upm). In dem Ausführungsbeispiel wird beurteilt, dass die Lernbedingungen eingehalten sind, wenn alle diese Bedingungen eingehalten sind. In dem Ausführungsbeispiel wird das Lernen einer gesteuerten Variable, die zum Berücksichtigen der Drehzahl der Kraftmaschine 22 als Sollleerlaufdrehzahl erforderlich ist (beispielsweise Lernen der Drosselöffnung eines nicht dargestellten Drosselventils), als das Lernen einer Leerlaufsteuervariable durchgeführt. Ein gelernter Wert wird gespeichert und in der Steuerung während der nächsten und späteren Leerlaufbetriebe der Kraftmaschine 22 verwendet. Wie dies vorstehend beschrieben ist, wird die Kraftmaschine 22 in dem Hybridfahrzeug 20 des Ausführungsbeispiels beim Durchführen eines Leerlaufbetriebs der Kraftmaschine 22, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V in einem niedrigen Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich liegt, im Leerlauf bei der relativ hohen vorbestimmten Drehzahl N2 betrieben, und daher sind die Lernbedingungen nicht eingehalten. Jedoch wird die Kraftmaschine 22 in einem Leerlaufbetrieb der Kraftmaschine 22 während eines Stillstands im Leerlauf bei der relativ niedrigen vorbestimmten Drehzahl N3 betrieben, und daher sind die Lernbedingungen eingehalten, da andere Bedingungen eingehalten sind. Aus diesem Grund wird die Kraftmaschine 22 in einem Leerlaufbetrieb der Kraftmaschine 22 während eines Stillstands im Leerlauf bei der vorbestimmten Drehzahl N3 betrieben, wenn es erforderlich ist, dass die Bedingung als eine Lernbedingung eingehalten ist, gemäß der die Solldrehzahl Ne* der Kraftmaschine 22 nicht höher als die vorbestimmte Drehzahl Nimax ist, die nicht kleiner als die vorbestimmte Drehzahl N3 ist, aber kleiner als die vorbestimmte Drehzahl N2 ist, wodurch es verglichen mit dem Fall, in dem ein Leerlaufbetrieb der Kraftmaschine 22 bei der vorbestimmten Drehzahl N2 ungeachtet dessen durchgeführt wird, ob sich das Fahrzeug im Stillstand befindet oder nicht, möglich ist, Gelegenheiten zum Lernen einer Leerlaufsteuervariable sicherzustellen.
Gemäß dem vorstehend beschriebenen Hybrid-Fahrzeug 20 des Ausführungsbeispiels werden dann, wenn eine Nachfrage für einen Leerlaufbetrieb getätigt wurde, während die Fahrzeuggeschwindigkeit V in einem hohen Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich liegt, die Solldrehzahl Ne* und das Solldrehmoment Te* der Kraftmaschine 22 sowie die Drehmomentbefehlswerte Tm1* und Tm2* der Motoren MG1 und MG2 festgelegt und die Kraftmaschine 22 und die Motoren MG1 und MG2 werden derart gesteuert, dass die Kraftmaschine 22 im Leerlauf bei der minimalen Drehzahl Nemin betrieben wird, für die die relativ niedrige vorbestimmte Drehzahl N1 festgelegt ist, und die Drehmomentnachfrage Tr* zu der als Antriebswelle dienenden Hohlradwelle 32a ausgegeben wird, wohingegen dann, wenn eine Nachfrage für einen Leerlaufbetrieb getätigt wurde, während sich die Fahrzeuggeschwindigkeit V in einem niedrigen Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich befindet, die Solldrehzahl Ne* und das Solldrehmoment Te* der Kraftmaschine 22 sowie die Drehmomentbefehlswerte Tm1* und Tm2* der Motoren MG1 und MG2 derart festgelegt werden und die Kraftmaschine 22 und die Motoren MG1 und MG2 derart gesteuert werden, dass die Kraftmaschine 22 im Leerlauf bei der minimalen Drehzahl Nemin betrieben wird, für die die relativ hohe vorbestimmte Drehzahl N2 festgelegt ist, und die Drehmomentnachfrage Tr* zu der als Antriebswelle dienenden Hohlradwelle 32a ausgegeben wird, und im Gegensatz dazu werden dann, wenn eine Nachfrage für einen Leerlaufbetrieb während eines Stillstands getätigt wurde, die Solldrehzahl Ne* und das Solldrehmoment Te* der Kraftmaschine 22 derart festgelegt und die Kraftmaschine 22 wird derart gesteuert, dass die Kraftmaschine 22 im Leerlauf bei der minimalen Drehzahl Nemin betrieben wird, für die eine relativ niedrige Drehzahl N3 festgelegt ist. Daher ist es möglich, den Kraftstoffverbrauch des Fahrzeugs dann zu verbessern, wenn ein Leerlaufbetrieb der Kraftmaschine 22 während eines Stillstands durchgeführt wird, und zwar verglichen mit dem Fall, dass ein Leerlaufbetrieb der Kraftmaschine 22 bei der minimalen Drehzahl Nemin durchgeführt wird, für die die vorbestimmte Drehzahl N2 ungeachtet dessen festgelegt wird, ob sich das Fahrzeug im Stillstand befindet oder nicht. Überdies ist es in dem Fall, dass eine leerlaufgesteuerte Variable, die eine gesteuerte Variable ist, die dann verwendet wird, wenn die Kraftmaschine 22 im Leerlauf betrieben wird, dann gelernt wird, wenn die Lernbedingungen eingehalten waren, wobei die Lernbedingungen die Bedingung, dass die Solldrehzahl Ne* der Kraftmaschine 22 nicht größer als die vorbestimmte Drehzahl Nimax ist, die nicht kleiner als die vorbestimmte Drehzahl N3 und kleiner als die vorbestimmte Drehzahl N2 ist, und die Bedingung beinhalten, dass die Kraftmaschine 22 im Leerlauf betrieben wird, möglich, mehrere Gelegenheiten zum Lernen einer Leerlaufsteuervariable durch Betreiben der Kraftmaschine 22 im Leerlauf bei der minimalen Drehzahl Nemin sicherzustellen, für die die vorbestimmte Drehzahl N3 während eines Stillstands festgelegt ist.
Gemäß dem Hybridfahrzeug 20 des Ausführungsbeispiels wird eine Beurteilung darüber gemacht, ob sich das Fahrzeug im Stillstand befindet oder nicht, und zwar auf Grundlage dessen, ob der Zustand, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit V nicht höher als die vorbestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit V1 ist, für eine vorbestimmte Zeitspanne angehalten hat oder nicht. Daher ist es möglich, zu verhindern, dass eine Beurteilung über einen Stillstand oder über einen Fahrzustand des Fahrzeugs in Antwort auf geringfügige Änderungen der Fahrzeuggeschwindigkeit V häufig wechseln. Gemäß dem Hybridfahrzeug 20 des Ausführungsbeispiels ist dann eine Hysterese gegeben, wenn die minimale Drehzahl Nemin der Kraftmaschine 22 zwischen der vorbestimmten Fahrzeuggeschwindigkeit N1 und der vorbestimmten Fahrzeuggeschwindigkeit N2 gewechselt wird. Daher ist es möglich, zu verhindern, dass die minimale Fahrzeuggeschwindigkeit Nemin in Antwort auf geringfügige Änderungen in der Fahrzeuggeschwindigkeit V häufig zwischen der vorbestimmten Fahrzeuggeschwindigkeit N1 und der vorbestimmten Fahrzeuggeschwindigkeit N2 wechselt.
In dem Hybridfahrzeug 20 des Ausführungsbeispiels wird eine Beurteilung darüber getätigt, ob sich das Fahrzeug im Stillstand befindet oder nicht, und zwar auf Grundlage dessen, ob der Zustand, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit V nicht höher als die vorbestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit V1 ist (beispielsweise 0,3km/h und 0,5km/h) für eine vorbestimmte Zeitspanne angehalten hat. Wenn jedoch die Lernbedingungen mit Ausnahme der Bedingung, gemäß der die Solldrehzahl Ne* der Kraftmaschine 22 nicht höher als die vorbestimmte Drehzahl Nimax ist, eingehalten sind, das heißt, wenn die Lernbedingungen eingehalten sind, falls die Bedingung, gemäß der die Solldrehzahl Ne* der Kraftmaschine 22 nicht höher als die vorbestimmte Drehzahl Nimax ist, eingehalten ist, ist es zudem möglich, als die vorbestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit V1 eine Fahrzeuggeschwindigkeit (beispielsweise 1,0km/h und 2,0km/h) zu verwenden, die höher als die Fahrzeuggeschwindigkeit ist (beispielsweise 0,3km/h und 0,5km/h), die dann verwendet wird, wenn mehrere Bedingungen nicht eingehalten sind, das heißt, wenn die Lernbedingungen selbst dann nicht eingehalten sind, wenn die Bedingung eingehalten ist, gemäß der die Solldrehzahl Ne* der Kraftmaschine 22 nicht höher als die vorbestimmte Drehzahl Nimax ist. Falls dies durchgeführt wird, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V allmählich abnimmt und den Wert 0 annähert und das Fahrzeug zum Stillstand kommt, ist es möglich, eine schnellere Beurteilung über den Stillstand des Fahrzeugs zu machen. Daher ist es möglich, schneller die Bedingung für die Solldrehzahl Ne* zu erfüllen, die erzeugt wird, wenn die vorbestimmte Drehzahl N3 als die minimale Drehzahl Nemin als Ergebnis der Bestimmung über den Stillstand des Fahrzeugs festgelegt ist, und es ist möglich, das Lernen der Leerlaufsteuervariable schneller zu starten. Im Übrigen können Daten, für die die Lernbedingungen nicht eingehalten sind, mittels Kommunikation von der Kraftmaschinen-ECU 24 eingegeben werden.
In dem Hybridfahrzeug 20 des Ausführungsbeispiels wird eine Beurteilung darüber gemacht, ob sich das Fahrzeug im Stillstand befindet, und zwar auf Grundlage dessen, ob der Zustand, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit V nicht höher als die vorbestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit V1 ist, für eine vorbestimmte Zeitspanne angehalten hat oder nicht. Jedoch ist es auch möglich, zu beurteilen, dass sich das Fahrzeug im Stillstand befindet, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V nicht höher als die vorbestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit V1 ist und zu beurteilen, dass sich das Fahrzeug nicht im Stillstand befindet, das heißt, dass das Fahrzeug fährt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V höher als die vorbestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit V1 ist. Für die Bedingungen zum Beurteilen darüber, dass sich das Fahrzeug im Stillstand befindet, ist es auch möglich, die Bedingung hinzuzufügen, gemäß der das Bremspedal 85 niedergedrückt ist, und zwar zusätzlich zu der Bedingung, gemäß der der Zustand, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit V nicht höher als die vorbestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit V1 ist, für eine vorbestimmte Dauer angehalten hat.
In dem Hybridfahrzeug 20 des Ausführungsbeispiels ist bei einem Übergang zwischen einem Bereich mit hoher Fahrzeuggeschwindigkeit und einem Bereich mit niedriger Fahrzeuggeschwindigkeit eine Hysterese, das heißt dann, wenn die minimale Drehzahl Nemin der Kraftmaschine 22 zwischen der vorbestimmten Drehzahl N1 und der vorbestimmten Drehzahl N2 gewechselt wird. Jedoch ist das Bereitstellen der Hysterese in keiner Weise beschränkend. Das heißt, es ist auch möglich, die vorbestimmte Drehzahl N1 als die minimale Drehzahl Nemin in einem Bereich hoher Fahrzeuggeschwindigkeit festzulegen, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V nicht niedriger als die vorbestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit V2 (oder die vorbestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit V3) ist und die vorbestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit N2 als die minimale Drehzahl Nemin in einem Bereich niedriger Fahrzeuggeschwindigkeit festzulegen, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V niedriger als die vorbestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit V2 (oder die vorbestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit V3) ist.
In dem Hybridfahrzeug 20 des Ausführungsbeispiels wird die minimale Drehzahl Nemin demgemäß festgelegt, ob das Fahrzeug mit hoher Fahrzeuggeschwindigkeit oder niedriger Fahrzeuggeschwindigkeit fährt oder sich das Fahrzeug im Stillstand befindet und die minimale Drehzahl Nemin wird als die Solldrehzahl Ne* der Kraftmaschine 22 festgelegt, wenn die Kraftmaschine 22 im Leerlauf betrieben wird. Es ist jedoch auch möglich, die Solldrehzahl Ne* der Kraftmaschine 22 direkt demgemäß festzulegen, ob das Fahrzeug bei hoher Fahrzeuggeschwindigkeit oder bei niedriger Fahrzeuggeschwindigkeit fährt oder ob sich das Fahrzeug im Stillstand befindet, ohne die minimale Drehzahl Nemin festzulegen, wenn eine Nachfrage für einen Leerlaufbetrieb der Kraftmaschine 22 getätigt wurde.
In dem Hybridfahrzeug 20 des Ausführungsbeispiels wird die vorbestimmte Drehzahl N3 (beispielsweise die gleiche Drehzahl wie die vorbestimmte Drehzahl N1 (beispielsweise 900upm und 1000upm) oder eine Drehzahl in der Nähe davon) als die minimale Drehzahl Nemin festgelegt, wenn beurteilt wurde, dass sich das Fahrzeug im Stillstand befindet. Jedoch kann als die vorbestimmte Drehzahl N3 auch eine Drehzahl verwendet werden, die der Schaltstellung SP entspricht. Es ist beispielsweise möglich, das folgende Verfahren anzuwenden. Das heißt, wenn beurteilt wurde, dass sich das Fahrzeug im Stillstand befindet und wenn die Schaltstellung SP die Antriebsstellung oder die Rückwärtsstellung ist, wie bei dem Ausführungsbeispiel, dann wird als die vorbestimmte Drehzahl N3 die gleiche Drehzahl wie die vorbestimmte Drehzahl N1 oder eine Drehzahl in der Nähe davon verwendet, und wenn die Schaltstellung SP die Parkstellung ist, dann wird als die vorbestimmte Drehzahl N3 eine Drehzahl verwendet (beispielsweise 800upm und 850upm) die niedriger als die vorbestimmte Drehzahl N1 ist. Falls dies so durchgeführt wird, ist es möglich, den Kraftstoffverbrauch des Fahrzeugs im Betrieb der Kraftmaschine 22 im Leerlauf zu verbessern, wenn die Schaltstellung SP die Parkstellung ist. Ferner ist es zudem möglich, folgendes Verfahren anzuwenden. Das heißt, wenn beurteilt wurde, dass sich das Fahrzeug im Stillstand befindet, dann wird ungeachtet der Schaltstellung SP eine Drehzahl (beispielsweise 800upm und 850upm), die niedriger als die vorbestimmte Drehzahl N1 ist, als die vorbestimmte Drehzahl N3 verwendet und diese vorbestimmte Drehzahl N3 wird als die minimale Drehzahl Nemin verwendet, wohingegen dann, wenn der Leerlaufbetriebnachfragemerker F1 den Wert 1 hat, eine Drehzahl (beispielsweise die gleiche Drehzahl wie die vorbestimmte Drehzahl N1 oder eine Drehzahl in der Nähe davon), die höher als die minimale Drehzahl Nemin ist, als die Solldrehzahl Ne* der Kraftmaschine 22 festgelegt, wenn die Schaltstellung SP die Antriebsstellung oder die Rückwärtsstellung ist und die minimale Drehzahl Nemin wird als die Solldrehzahl Ne* der Kraftmaschine 22 festgelegt, wenn die Schaltstellung SP die Parkstellung ist.
In dem Hybridfahrzeug 20 des Ausführungsbeispiels wird beurteilt, dass die Lernbedingungen eingehalten sind, wenn alle Bedingungen eingehalten sind, etwa die Bedingung, gemäß der die Kühlwassertemperatur Tw nicht niedriger als die vorbestimmte Temperatur Twref ist, die Bedingung, gemäß der die Fahrzeuggeschwindigkeit V nicht höher als die Fahrzeuggeschwindigkeit V4 ist, die Bedingung, gemäß der der Leerlaufbetriebbeurteilungsmerker F2 den Wert 1 hat (die Kraftmaschine 22 im Leerlauf betrieben wird) und die Bedingung, gemäß der die Solldrehzahl Ne* der Kraftmaschine 22 nicht höher als die vorbestimmte Drehzahl Nimax ist. Es ist jedoch auch möglich, das folgende Beurteilungskriterium zu verwenden. Das heißt, falls die Bedingung eingehalten ist, gemäß der die Kraftmaschine 22 im Leerlauf betrieben wird, wird beurteilt, dass die Lernbedingungen ungeachtet anderer Bedingungen eingehalten sind oder wenn zumindest eine der anderen Bedingungen eingehalten ist. Hinsichtlich der Lernbedingungen ist es möglich, die Bedingung zu verwenden, gemäß der die Drehzahl Ne der Kraftmaschine 22 nicht höher als die vorbestimmte Drehzahl Nimax ist, und zwar anstelle oder zusätzlich zu der Bedingung, gemäß der die Solldrehzahl Ne* der Kraftmaschine 22 nicht höher als die vorbestimmte Drehzahl Nimax ist. Zudem ist es möglich, zusätzlich zu den vorstehend beschriebenen Bedingungen beispielsweise die Bedingung zu berücksichtigen, gemäß der eine vorbestimmte Zeitspanne nach einem Drehzahlwechsel durch ein Stufengetriebe in einer Hardwarekonfiguration verstrichen ist, die anstelle des Untersetzungsgetriebes 35 das Stufengetriebe zwischen dem Motor MG2 und der Hohlringwelle 32a hat.
In dem Hybridfahrzeug 20 des Ausführungsbeispiels ist der Motor MG2 über das Untersetzungsgetriebe 35 an der als Antriebswelle dienenden Hohlringwelle 32a angebracht. Jedoch kann der Motor MG2 direkt an der Hohlradwelle 32a angebracht sein oder der Motor MG2 kann über ein Stufengetriebe, etwa ein zweistufiges Getriebe, ein dreistufiges Getriebe und ein vierstufiges Getriebe an der Hohlradwelle 32a angebracht sein.
In dem Hybridfahrzeug 20 des Ausführungsbeispiels wird die Leistung des Motors MG2 durch das Untersetzungsgetriebe 35 einem Getriebewechsel unterworfen und wird zu der Hohlradwelle 32a abgegeben. Bei einer als Hybridfahrzeug 120 in 11 gezeigten möglichen Modifikation kann die Leistung des Motors MG2 zu einer anderen Achse abgegeben werden (d.h., eine mit den Rädern 64a und 64b verbundenen Achse), die sich von der mit der Hohlradwelle 32a verbundenen Welle (d.h., einer mit den Rädern 63a und 63b verbundenen Welle) unterscheidet.
Bei dem Hybridfahrzeug 20 des Ausführungsbeispiels wird die Leistung der Kraftmaschine 22 über den Leistungsverteilungs-Zusammenführungsmechanismus 30 auf die als Antriebswelle dienende Hohlradwelle 32a ausgegeben, die mit den Antriebsrädern 63a und 63b verbunden ist. Gemäß einer anderen möglichen Modifikation aus 12 kann ein Hybridfahrzeug 220 einen Doppelrotor-Motor 230 haben, der einen mit der Kurbelwelle 26 der Kraftmaschine 22 verbundenen Innenrotor 232 und einen mit der Antriebswelle zur Ausgabe der Leistung auf die Antriebsräder 63a und 63b verbundenen Außenrotor 234 hat, und der einen Teil der von der Kraftmaschine 22 abgegebenen Leistung auf die Antriebswelle überträgt, während der verbleibende Teil der Leistung in elektrische Leistung umgewandelt wird.
Bei dem Ausführungsbeispiel wird die vorliegende Erfindung in der Form eines Hybridfahrzeugs verwendet. Jedoch kann die vorliegende Erfindung auch in der Form eines sich von einem Automobil unterscheidenden Fahrzeug, etwa als ein Zug, oder in der Form eines Antriebsgeräts bzw. Antriebsaggregats verwendet werden, das zusammen mit einer Kraftmaschine und einer zum Laden und Entladen fähigen Batterie an einem Fahrzeug montiert ist. Die vorliegende Erfindung kann zudem in der Form eines Steuerverfahrens für ein Fahrzeug vorliegen, das ein Automobil einschließt sowie in der Form eines Steuerverfahrens für ein Antriebsgerät.
Nun wird eine Beschreibung der entsprechenden Beziehung zwischen den Hauptelementen des Ausführungsbeispiels und deren Modifikationen und den Hauptelementen der in der Zusammenfassung der Erfindung beschriebenen vorliegenden Erfindung gegeben. In dem Ausführungsbeispiel entspricht die Kraftmaschine 22 der „Brennkraftmaschine“, der Leistungsverteilungs-Zusammenführungsmechanismus 30 und der Motor MG1 entsprechen dem „Mechanismus zum Eingeben und Abgeben elektrischer und mechanischer Leistung“, der Motor MG2 entspricht dem „Elektromotor“, die Batterie 50 entspricht der „Speichereinheit“, der Geschwindigkeitssensor 88 entspricht der „Fahrzeuggeschwindigkeitserfassungsvorrichtung“, die Hybrid-ECU 70, die die Fahrzustand/Stillstandbeurteilungsroutine aus 2 ausführt, die auf Grundlage dessen, ob der Zustand, in dem die Fahrzeuggeschwindigkeit V nicht höher als die vorbestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit V1 ist, für eine vorbestimmte Zeitspanne angedauert hat, beurteilt, ob sich das Fahrzeug im Stillstand befindet oder nicht, entspricht der „Stillstandbeurteilungsvorrichtung“. Die Hybrid-ECU 70, die Kraftmaschinen-ECU 24, die die Kraftmaschine 22 auf Grundlage der Solldrehzahl Ne* und dem Solldrehmoment Te* steuert, und die Motor-ECU 40, die die Motoren MG1 und MG2 auf Grundlage der Drehmomentbefehlswerte Tm1* und Tm2* steuert, entspricht der „Steuervorrichtung“. Im Übrigen führt die Hybrid-ECU 70 die in 3 gezeigte Steuerroutine während der Fahrt aus, die das Festlegen der Solldrehzahl Ne* und des Solldrehmoments Te* der Kraftmaschine 22 sowie der Drehmomentbefehlswerte Tm1* und Tm2* der Motoren MG1 und MG2 und das Übermitteln der festgelegten Werte zu der Kraftmaschinen-ECU 24 und der Motor-ECU 40 derart, dass die Kraftmaschine 22 im Leerlauf bei der minimalen Drehzahl Nemin betrieben wird, für die die relativ niedrige vorbestimmte Drehzahl N1 festgelegt ist und die auf Grundlage der Beschleunigungseinrichtungsöffnung Acc und der Fahrzeuggeschwindigkeit V festgelegte Drehmomentnachfrage Tr* zu der als Antriebswelle dienenden Hohlradwelle 32a ausgegeben wird, wenn eine Nachfrage für einen Leerlaufbetrieb getätigt wurde, während sich die Fahrzeuggeschwindigkeit V in einem Bereich hoher Fahrzeuggeschwindigkeit befindet, und die das Festlegen der Solldrehzahl Ne* und des Solldrehmoments Te* der Kraftmaschine 22 sowie der Drehmomentbefehlswerte Tm1* und Tm2* der Motoren MG1 und MG2 sowie das Übertragen der festgelegten Werte auf die Kraftmaschinen-ECU 24 und die Motor-ECU 40 derart, dass die Kraftmaschine 22 im Leerlauf bei der minimalen Drehzahl Nemin betrieben wird, für die die relativ hohe vorbestimmte Drehzahl N2 festgelegt ist, und die Drehmomentnachfrage Tr* zu der als Antriebswelle dienenden Hohlradwelle 32a ausgegeben wird, wenn eine Nachfrage für einen Leerlaufbetrieb getätigt wurde, während sich die Fahrzeuggeschwindigkeit V in einem Bereich niedriger Fahrzeuggeschwindigkeit befindet, involviert, und sie führt die in 8 gezeigte Steuerroutine während eines Stillstands aus, die das Festlegen der Solldrehzahl Ne* und des Solldrehmoments Te* der Kraftmaschine 22 sowie das Übermitteln der festgelegten Werte zu der Kraftmaschinen-ECU 24, sodass die Kraftmaschine 22 im Leerlauf mit der minimalen Drehzahl Nemin betrieben wird, für die die relativ niedrige vorbestimmte Drehzahl N3 festgelegt ist, wenn eine Nachfrage für einen Leerlaufbetrieb während eines Stillstands getätigt wurde, involviert. Zudem entspricht die Hybrid-ECU 70, die die Leerlauflernroutine aus 10 ausführt, der „Steuervorrichtung“. Diese Hybrid-ECU 70 führt das Lernen einer Leerlaufsteuervariable aus, die eine gesteuerte Variable ist, die dann verwendet wird, wenn die Kraftmaschine 22 im Leerlauf betrieben wird, indem beurteilt wird, dass die Lernbedingungen eingehalten sind, wenn alle dieser Bedingungen eingehalten sind, etwa die Bedingung, gemäß der die Kühlwassertemperatur Tw nicht niedriger als die vorbestimmte Temperatur Twref ist, die Bedingung, gemäß der die Fahrzeuggeschwindigkeit V nicht höher als die vorbestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit V4 ist, die Bedingung, gemäß der der Leerlaufbetriebbeurteilungsmerker F2 den Wert 1. hat und die Bedingung, gemäß der die Solldrehzahl Ne* der Kraftmaschine 22 nicht höher als die vorbestimmte Drehzahl Nimax ist,. Ferner entspricht der Temperatursensor 23, der die Kühlwassertemperatur Tw der Kraftmaschine 22 erfasst, der „Temperaturerfassungsvorrichtung“. Die Hybrid-ECU 70, die die Verarbeitung bei Schritt S270 der in 3 gezeigten Steuerroutine während der Fahrt ausführt, welche die auf Grundlage der Drehmomentnachfrage Tr* während der Fahrt festgelegte Leistungsnachfrage Pe* mit dem Schwellenwert Pref vergleicht, entspricht der „Leistungsbetriebnachfragebeurteilungsvorrichtung“ und die Hybrid-ECU 70, die die Verarbeitung bei Schritten S420 und S430 der in 8 gezeigten Steuerroutine während eines Stillstands ausführt, die den Ladezustand SOC der Batterie 50 mit dem vorbestimmten Wert S1 vergleicht, wenn während eines Stillstands beurteilt wurde, dass die Batterie 50 nicht geladen wird, entspricht der „Ladebetriebnachfragebeurteilungsvorrichtung“. Der Schaltstellungssensor 82 entspricht der „Schaltstellungserfassungsvorrichtung“. Der Motor MG1 entspricht dem „Generator“ und der Leistungsverteilungs-Zusammenführungsmechanismus 30 entspricht dem „dreiwelligen Leistungseingabe-Abgabemodul“. Zudem entspricht der Doppelrotor-Motor 230 dem „Mechanismus zum Eingeben und Abgeben elektrischer und mechanischer Leistung“. Diesbezüglich ist die „Brennkraftmaschine“ nicht auf eine Brennkraftmaschine beschränkt, die die Leistung unter Verwendung eines kohlenwasserstoffbasierten Kraftstoffs ausgibt, etwa Benzin oder Leichtöl, sondern es kann jede Art von Brennkraftmaschine verwendet werden, etwa eine Wasserstoffkraftmaschine. Der „Mechanismus zum Eingeben und Abgeben elektrischer und mechanischer Leistung“ ist nicht auf eine Kombination aus dem Leistungsverteilungs-Zusammenführungsmechanismus 30 und dem Motor MG1 oder auf einen Doppelrotor-Motor 230 beschränkt, und es kann jede Vorrichtung verwendet werden, solange sie mit einer an einer Achse angeschlossenen Antriebswelle und mit einer Abgabewelle der Brennkraftmaschine verbunden ist, sodass diese unabhängig von der Antriebswelle drehbar ist und mechanische Leistung zu und von der Antriebswelle und der Abgabewelle ein- und abgeben kann, wodurch die Eingabe und Abgabe von elektrischer Leistung und mechanischer Leistung durchgeführt wird. Der „Elektromotor“ ist nicht auf den Motor MG2 beschränkt, der als ein synchroner Motor-Generator konfiguriert ist, sondern es kann jede Bauweise eines Elektromotors verwendet werden, etwa ein Induktionsmotor, solange er Leistung in eine und von einer Antriebswelle ein- und abgeben kann. Die „Speichereinheit“ ist nicht auf die Batterie 50 als Sekundärbatterie beschränkt sondern jede Vorrichtung, etwa ein Kondensator, kann verwendet werden, solange sie elektrische Leistung mit dem Mechanismus zum Eingeben und Abgeben elektrischer und mechanischer Leistung und dem Elektromotor austauschen kann. Die „Fahrzeuggeschwindigkeitserfassungsvorrichtung“ ist nicht auf den Geschwindigkeitssensor 88 beschränkt und es kann jede Vorrichtung verwendet werden, solange sie die Fahrzeuggeschwindigkeiten erfasst, etwa eine Vorrichtung, die die Fahrzeuggeschwindigkeit V auf Grundlage der Drehzahl der Getriebewelle 32a als Antriebswelle erfasst, sowie eine Vorrichtung, die die Fahrzeuggeschwindigkeit V auf Grundlage eines Signals von einem Fahrtgeschwindigkeitssensor berechnet, der an den Antriebsrädern 63a und 63b und einem angetriebenen Rad angebracht ist. Die „Stillstandbeurteilungsvorrichtung“ ist nicht auf eine Vorrichtung beschränkt, die auf Grundlage dessen, ob der Zustand, gemäß dem die Fahrzeuggeschwindigkeit V nicht höher als die vorbestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit V1 ist, für eine vorbestimmte Zeitspanne angehalten hat oder nicht, beurteilt, ob sich das Fahrzeug im Stillstand befindet oder nicht und jede Vorrichtung kann verwendet werden, solange sie auf Grundlage von Fahrzeuggeschwindigkeiten beurteilt, ob sich das Fahrzeug im Stillstand befindet oder nicht, etwa eine Vorrichtung, die beurteilt, dass sich das Fahrzeug im Stillstand befindet, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V nicht höher als die vorbestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit V1 ist und dass das Fahrzeug fährt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V höher als die vorbestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit V ist, oder eine Vorrichtung, die beurteilt, dass sich das Fahrzeug im Stillstand befindet, wenn das Bremspedal 85 niedergedrückt ist, zusätzlich zu der Tatsache, dass der Zustand, gemäß dem die Fahrzeuggeschwindigkeit V nicht höher als die vorbestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit V1 ist, für eine vorbestimmte Zeitspanne angehalten hat, sowie eine Vorrichtung, die beurteilt, ob sich das Fahrzeug im Stillstand befindet oder nicht, indem als die vorbestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit V1 eine Fahrzeuggeschwindigkeit verwendet wird, die höher als die Fahrzeuggeschwindigkeit ist, die dann verwendet wird, wenn einen Vielzahl von Bedingungen nicht aufgestellt sind, wenn die Lernbedingung selbst dann nicht eingehalten, wenn die Bedingung eingehalten ist, gemäß der die Solldrehzahl Ne* der Kraftmaschine 22 nicht höher als eine vorbestimmte Drehzahl Nimax ist. Die „Steuervorrichtung“ ist nicht auf eine Kombination aus der Hybrid-ECU 70, der Kraftmaschinen-ECU 24 und der Motor-ECU 40 beschränkt und die Steuervorrichtung kann durch eine einzelne ECU gebildet sein. Ferner ist die „Steuervorrichtung“ nicht auf eine Vorrichtung beschränkt, welche die Solldrehzahl Ne* und das Solldrehmoment Te* der Kraftmaschine 22 sowie die Drehmomentbefehlswerte Tm1* und Tm2* der Motoren MG1 und MG2 festlegt und die Kraftmaschine 22 und die Motoren MG1 und MG2 derart steuert, dass die Kraftmaschine 22 im Leerlauf bei der minimalen Drehzahl Nemin betrieben wird, für die die relativ niedrige vorbestimmte Drehzahl N1 festgelegt ist und die Drehmomentnachfrage Tr* auf Grundlage der Beschleunigungseinrichtungsöffnung Acc und der Fahrzeuggeschwindigkeit V festgelegt wird, die zu der als Antriebswelle dienenden Hohlradwelle 32a ausgegeben wird, wenn eine Nachfrage für einen Leerlaufbetrieb getätigt wurde, während sich die Fahrzeuggeschwindigkeit V in einem Bereich hoher Fahrzeuggeschwindigkeit befindet, welche die Solldrehzahl Ne* und das Solldrehmoment Te* der Kraftmaschine 22 und die Drehmomentbefehlswerte Tm1* und Tm2* der Motoren MG1 und MG2 festlegt und die Kraftmaschine 22 und die Motoren MG1 und MG2 derart steuert, dass die Kraftmaschine 22 im Leerlauf bei der minimalen Drehzahl Nemin betrieben wird, für die die relativ hohe vorbestimmte Drehzahl N2 festgelegt ist und die Drehmomentnachfrage Tr* zu der als Antriebswelle dienenden Hohlradwelle 32a ausgegeben wird, wenn eine Nachfrage für einen Leerlaufbetrieb getätigt wurde, während die Fahrzeuggeschwindigkeit V in einem Bereich niedriger Fahrzeuggeschwindigkeit liegt, und welche die Solldrehzahl Ne* und das Solldrehmoment Te* der Kraftmaschine 22 festlegt und die Kraftmaschine 22 und die Motoren MG1 und MG2 derart steuert, dass die Kraftmaschine 22 im Leerlauf bei der minimalen Drehzahl Nemin betrieben wird, für die die relativ niedrige vorbestimmte Drehzahl N3 festgelegt ist, wenn eine Nachfrage für einen Leerlaufbetrieb während eines Stillstand getätigt wurde. Es kann jede Vorrichtung verwendet werden, solange sie eine Steuervorrichtung ist, welche die Brennkraftmaschine, den Mechanismus zum Eingeben und Abgeben elektrischer und mechanischer Leistung und den Elektromotor derart steuert, dass ein Leerlaufbetrieb der Brennkraftmaschine bei einer ersten Drehzahl durchgeführt wird und das Fahrzeug unter Verwendung der für die Fahrt erforderlichen Antriebsleistungsnachfrage fährt, wenn eine Nachfrage für einen Leerlaufbetrieb der Brennkraftmaschine getätigt wurde falls durch die Stillstandbeurteilungsvorrichtung beurteilt wurde, dass sich das Fahrzeug nicht im Stillstand sondern während einer Fahrt mit hoher Fahrzeuggeschwindigkeit befindet, die derart ist, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit in einem vorbestimmten hohen Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich liegt, welche die Brennkraftmaschine, den Mechanismus zum Eingeben und Abgeben elektrischer und mechanischer Leistung und den Elektromotor derart steuert, dass ein Leerlaufbetrieb der Brennkraftmaschine bei einer zweiten Drehzahl durchgeführt wird, die höher als eine erste Drehzahl ist, und das Fahrzeug unter Verwendung der für die Fahrt erforderlichen Antriebsleistungsnachfrage fährt falls durch die Stillstandbeurteilungsvorrichtung beurteilt wurde, dass sich das Fahrzeug nicht im Stillstand sondern während einer Fahrt mit niedriger Fahrzeuggeschwindigkeit befindet, die derart ist, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit in einem vorbestimmten niedrigen Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich liegt, und welche die Brennkraftmaschine während eines Stillstands derart steuert, dass ein Leerlaufbetrieb der Brennkraftmaschine bei einer dritten Drehzahl durchgeführt wird, die niedriger als die zweite Drehzahl ist, falls durch die Stillstandbeurteilungsvorrichtung beurteilt wurde, dass sich das Fahrzeug im Stillstand befindet. Beispiele dieser Vorrichtung beinhalten eine Vorrichtung, die einen Wechsel zwischen einem Bereich hoher Fahrzeuggeschwindigkeit und einem Bereich niedriger Fahrzeuggeschwindigkeit, d.h., einen Übergang zwischen der vorbestimmten Drehzahl N1 und der vorbestimmten Drehzahl N2, der minimalen Drehzahl Nemin der Kraftmaschine 22 mit einer Hysterese macht, eine Vorrichtung, die die Solldrehzahl Ne* der Kraftmaschine 22 demgemäß direkt festlegt, ob sich das Fahrzeug bei einer Fahrt mit hoher Fahrzeuggeschwindigkeit oder bei einer Fahrt mit niedriger Fahrzeuggeschwindigkeit oder im Stillstand befindet, ohne die minimale Drehzahl Nemin der Kraftmaschine 22 festzulegen, wenn eine Nachfrage für einen Leerlaufbetrieb der Kraftmaschine 22 getätigt wurde, eine Vorrichtung, die eine für die Schaltstellung SP geeignete Drehzahl als die vorbestimmte Drehzahl N3 festlegt, die während eines Stillstands als die minimale Drehzahl Nemin der Kraftmaschine 22 festgelegt wird, eine Vorrichtung, die das Lernen einer Leerlaufsteuervariable durchführt, die eine gesteuerte Variable ist, die dann verwendet wird, wenn die Kraftmaschine 22 im Leerlauf betrieben wird, indem beurteilt wird, dass die Lernbedingungen eingehalten sind, wenn alle Bedingungen eingehalten wurden, etwa die Bedingung, gemäß der die Kühlwassertemperatur Tw nicht niedriger als die vorbestimmte Temperatur Twref ist, die Bedingung, gemäß der die Fahrzeuggeschwindigkeit V nicht höher als die vorbestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit V4 ist, die Bedingung, gemäß der der Leerlaufbetriebbeurteilungsmerker F2 den Wert 1 hat, und die Bedingung, gemäß der die Solldrehzahl Ne* der Kraftmaschine 22 nicht höher als die vorbestimmte Drehzahl Nimax ist. Im Übrigen beschränken die entsprechenden Beziehungen zwischen den Hauptelementen des Ausführungsbeispiels und dessen Modifikationen und der Hauptelemente der in der Zusammenfassung der Erfindung vorliegenden Erfindung nicht die Elemente der in der Zusammenfassung der Erfindung beschriebenen vorliegenden Erfindung, da das Ausführungsbeispiel ein Beispiel ist, um die beste Art zum Ausführen der in der Zusammenfassung der Erfindung beschriebenen vorliegenden Erfindung konkret zu beschreiben. Dies liegt darin, dass die Auslegung der vorliegenden Erfindung, wie sie in der Zusammenfassung der Erfindung beschrieben ist, auf Grundlage der in der Zusammenfassung der Erfindung angegebenen Beschreibungen durchgeführt werden sollte, und dass das Ausführungsbeispiel ein konkretes Beispiel der in der Zusammenfassung der Erfindung beschriebenen vorliegenden Erfindung ist.
Das vorstehend erörterte Ausführungsbeispiel ist in jeder Hinsicht als veranschaulichend und nicht als beschränkend zu betrachten. Es kann daher viele Modifikationen, Änderungen und Abänderungen geben, ohne von dem Umfang oder Wesen der Hauptmerkmale der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Der Umfang und das Wesen der vorliegenden Erfindung werden durch die beiliegenden Ansprüche und nicht durch die vorgehende Beschreibung angegeben.
Die Offenbarung der japanischen Patentanmeldung Nr. 2007-063969 , die am 13. März 2007 eingereicht wurde und unter der Nummer JP 2008 - 222 068 A veröffentlicht wurde, einschließlich Beschreibung, Zeichnungen und Ansprüche, ist hiermit unter Bezugnahme in ihrer Gesamtheit eingegliedert.
Während eines Stillstands wird eine vorbestimmte Drehzahl N3, die niedriger als eine vorbestimmte Drehzahl N2 ist, die während einer Fahrt bei niedriger Fahrzeuggeschwindigkeit verwendet wird, als eine minimale Drehzahl Nemin festgelegt (S410) und wenn eine Nachfrage für einen Leerlaufbetrieb getätigt wurde (S490), dann wird die minimale Drehzahl Nemin als Solldrehzahl Ne* festgelegt und der Wert 0 wird als ein Solldrehmoment Te* festgelegt (S500), wodurch eine Kraftmaschine gesteuert wird. Im Ergebnis davon ist es möglich, den Kraftstoffverbrauch eines Fahrzeugs zu verbessern, wenn die Kraftmaschine im Stillstand im Leerlauf betrieben wird, und zwar verglichen mit einem Fall, in dem die Kraftmaschine im Leerlauf bei der minimalen Drehzahl Nemin betrieben wird, für die die vorbestimmte Drehzahl N2 ungeachtet dessen festgelegt wurde, ob sich das Fahrzeug im Stillstand befindet oder nicht.

Claims

Antriebsaggregat mit einem Mechanismus (30, MG1; 230), der an eine mit einer Achse gekoppelten Antriebswelle (32a) und an eine Abgabewelle (26) einer Brennkraftmaschine (22) so angeschlossen werden kann, dass die Brennkraftmaschine (22) unabhängig von der Antriebswelle (32a) drehbar ist, und der elektrische und mechanische Leistung aufnehmen kann und diese zu der Antriebswelle (32a) und zu der Abgabewelle (26) als mechanische Leistung abgeben kann; einem Elektromotor (MG2), der mechanische Leistung zu der Antriebswelle (32a) abgeben kann; einer Speichereinheit (50), die in der Lage ist, elektrische Leistung mit dem Mechanismus (30, MG1; 230) und dem Elektromotor (MG2) auszutauschen; einer Fahrzeuggeschwindigkeitserfassungsvorrichtung (88), die eine Fahrzeuggeschwindigkeit (V) erfasst; einer Stillstandbeurteilungsvorrichtung (70), die auf Grundlage der erfassten Fahrzeuggeschwindigkeit (V) beurteilt, ob sich ein Fahrzeug im Stillstand befindet oder nicht; und einer Steuervorrichtung (40), welche dann, wenn eine Nachfrage für einen Leerlaufbetrieb der Brennkraftmaschine (22) erfolgt, die Brennkraftmaschine (22), den Mechanismus (30, MG1; 230) und den Elektromotor (MG2) derart steuert, dass ein Leerlaufbetrieb der Brennkraftmaschine (22) bei einer ersten Drehzahl (N1) durchgeführt wird, und das Fahrzeug unter Verwendung einer für die Fahrt erforderlichen Leistungsnachfrage fährt, falls durch die Stillstandbeurteilungsvorrichtung (70) beurteilt wurde, dass sich das Fahrzeug nicht im Stillstand sondern während einer Fahrt mit hoher Fahrzeuggeschwindigkeit befindet, die derart ist, dass die erfasste Fahrzeuggeschwindigkeit (V) höher als eine erste vorbestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit (V3) ist, wobei die Steuereinrichtung (40) die Brennkraftmaschine (22), den Mechanismus (30, MG1; 230) und den Elektromotor (MG2) derart steuert, dass ein Leerlaufbetrieb der Brennkraftmaschine (22) bei einer zweiten Drehzahl (N2) durchgeführt wird, die höher als eine erste Drehzahl (N1) ist, und das Fahrzeug unter Verwendung der für die Fahrt erforderlichen Leistungsnachfrage fährt, falls durch die Stillstandbeurteilungsvorrichtung (70) beurteilt wurde, dass sich das Fahrzeug nicht im Stillstand sondern während einer Fahrt mit niedriger Fahrzeuggeschwindigkeit befindet, die derart ist, dass die erfasste Fahrzeuggeschwindigkeit (V) niedriger als eine zweite vorbestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit (V2) ist, die kleiner als oder gleich wie die erste vorbestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit (V3) ist, und wobei die Steuervorrichtung (40) die Brennkraftmaschine (22) während eines Stillstands derart steuert, dass ein Leerlaufbetrieb der Brennkraftmaschine (22) bei einer dritten Drehzahl (N3) durchgeführt wird, die niedriger als die zweite Drehzahl (N2) ist, falls durch die Stillstandbeurteilungsvorrichtung (70) beurteilt wurde, dass sich das Fahrzeug im Stillstand befindet.
Antriebsaggregat gemäß Anspruch 1, wobei die Steuervorrichtung (40) eine Vorrichtung ist, die eine Leerlaufsteuervariable lernt, die zum Einstellen einer Sollleerlaufdrehzahl der Brennkraftmaschine (22) dient, wenn vorbestimmte Lernbedingungen eingehalten sind, wobei die vorbestimmten Lernbedingungen eine Betriebsbedingung, unter der die Brennkraftmaschine (22) im Leerlauf betrieben wird, und eine Drehzahlbedingung beinhalten, unter der die Drehzahl der Brennkraftmaschine oder die Solldrehzahl während eines Leerlaufbetriebs der Brennkraftmaschine nicht kleiner als die dritte Drehzahl (N3) und niedriger als die zweite Drehzahl (N2) ist, die niedriger als eine obere Lerngrenzdrehzahl ist.
Antriebsaggregat gemäß Anspruch 2, ferner mit einer Temperaturerfassungsvorrichtung (23), die die Temperatur (Tw) eines Kühlmediums der Brennkraftmaschine (22) erfasst, wobei die vorbestimmten Lernbedingungen Bedingungen sind, die eine Temperaturbedingung, unter der die Temperatur (Tw) des erfassten Kühlmediums nicht kleiner als eine vorbestimmte Temperatur (Twref) ist, und eine Fahrzeuggeschwindigkeitsbedingung beinhalten, unter der die erfasste Fahrzeuggeschwindigkeit (V) nicht höher als eine vorbestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit (V4) ist.
Antriebsaggregat gemäß Anspruch 2, wobei die Steuervorrichtung (40) eine Vorrichtung ist, die die Leerlaufsteuervariable lernt, indem beurteilt wird, dass die Lernbedingungen eingehalten wurden, wenn alle von einer Vielzahl von Bedingungen, einschließlich der Betriebsbedingung und der Drehzahlbedingung, eingehalten wurden, und wobei die Stillstandbeurteilungsvorrichtung (70) als einen Stillstandbeurteilungsfahrzeuggeschwindigkeitsbereich einen ersten Bereich festlegt, der den Wert 0 beinhaltet, wenn eine Vielzahl von Bedingungen unter den vorbestimmten Lernbedingungen nicht eingehalten sind, als den Stillstandbeurteilungsfahrzeuggeschwindigkeitsbereich einen zweiten Bereich festlegt, der breiter als der erste Bereich ist, wenn lediglich die Drehzahlbedingung unter den vorbestimmten Lernbedingungen nicht eingehalten ist, beurteilt, dass sich das Fahrzeug im Stillstand befindet, wenn die erfasste Fahrzeuggeschwindigkeit für eine bestimmte Dauer in dem festgelegten Stillstandbeurteilungsfahrzeuggeschwindigkeitsbereich liegt, und beurteilt, dass sich das Fahrzeug nicht im Stillstand befindet, wenn die erfasste Fahrzeuggeschwindigkeit (V) außerhalb des festgelegten Stillstandbeurteilungsfahrzeuggeschwindigkeitsbereichs liegt.
Antriebsaggregat gemäß Anspruch 1, wobei die Stillstandsbeurteilungsvorrichtung (70) eine Vorrichtung ist, die beurteilt, dass sich das Fahrzeug in einem Stillstand befindet, wenn die erfasste Fahrzeuggeschwindigkeit (V) für eine vorbestimmte Dauer in einem Stillstandsbeurteilungsfahrzeuggeschwindigkeitsbereich liegt, der den Wert 0 beinhaltet, und die beurteilt, dass sich das Fahrzeug nicht im Stillstand befindet, wenn die erfasste Fahrzeuggeschwindigkeit außerhalb des Stillstandsbeurteilungsfahrzeuggeschwindigkeitsbereichs liegt.
Antriebsaggregat gemäß Anspruch 1, wobei die Steuervorrichtung (40) eine Vorrichtung ist, die einen Übergang zwischen der Fahrt mit hoher Fahrzeuggeschwindigkeit und der Fahrt niedriger Fahrzeuggeschwindigkeit durchführt, wobei der erfassten Fahrzeuggeschwindigkeit eine Hysterese auferlegt wird.
Antriebsaggregat gemäß Anspruch 1, wobei die Steuervorrichtung (40) eine Vorrichtung ist, die einen Übergang einer Drehzahl während eines Leerlaufbetriebs der Brennkraftmaschine (22) zwischen der ersten Drehzahl (N1) und der zweiten Drehzahl (N2) mit einer der erfassten Fahrzeuggeschwindigkeit (V) auferlegten Hysterese durchführt.
Antriebsaggregat gemäß Anspruch 1, wobei die Steuervorrichtung (40) eine Vorrichtung ist, die die erste Drehzahl (N1) als eine minimale Drehzahl der Brennkraftmaschine (22) während der Fahrt mit hoher Fahrzeuggeschwindigkeit festlegt, die zweite Drehzahl (N2) als die minimale Drehzahl während der Fahrt mit niedriger Fahrzeuggeschwindigkeitsfahrt festlegt, die dritte Drehzahl (N3) als die minimale Drehzahl während des Stillstands festlegt, und die Steuerung derart durchführt, dass die Brennkraftmaschine (22) bei der festgelegten minimalen Drehzahl betrieben wird, wenn eine Nachfrage für einen Leerlaufbetrieb der Brennkraftmaschine (22) getätigt wurde.
Antriebsaggregat gemäß Anspruch 1, wobei die Nachfrage für einen Leerlaufbetrieb der Brennkraftmaschine (22) eine auf Grundlage zumindest einer von einer Vielzahl von Nachfragen getätigte Nachfrage ist, die eine Nachfrage nach einem Aufwärmbetrieb der Brennkraftmaschine (22), eine Nachfrage nach einem Leerlauflernen der Brennkraftmaschine und eine Nachfrage nach dem Betätigen eines Geräts beinhalten, das Energie von der Brennkraftmaschine verwendet.
Antriebsaggregat gemäß Anspruch 1, ferner mit einer Zustandserfassungsvorrichtung, die den Zustand der Speichereinheit (50) erfasst; einer Leistungsbetriebnachfragebeurteilungsvorrichtung (70), die beurteilt, ob eine Nachfrage nach einem Leistungsbetrieb, die eine Nachfrage nach einem Betrieb der Brennkraftmaschine (22) ist, auf Grundlage der Fahrzeugleistungsnachfrage erfolgte, die von dem Fahrzeug während der Fahrt mit hoher Fahrzeuggeschwindigkeit oder während der Fahrt mit niedriger Fahrzeuggeschwindigkeit angefordert wurde; und einer Ladebetriebnachfragebeurteilungsvorrichtung (70), die beurteilt, ob während des Stillstands eine Nachfrage für einen Ladebetrieb erfolgte, die eine Nachfrage für einen Betrieb der Brennkraftmaschine (22) zum Laden der Speichereinheit (50) auf Grundlage des erfassten Zustands der Speichereinheit (50) ist; wobei die Steuervorrichtung (40) eine Vorrichtung ist, die die Brennkraftmaschine (22), den Mechanismus (30, MG1; 230) und den Elektromotor (MG2) derart steuert, dass die Brennkraftmaschine (22) auf Grundlage der Fahrzeugleistungsnachfrage, ungeachtet einer Nachfrage nach einem Leerlaufbetrieb der Brennkraftmaschine (22), bei einem Sollantriebspunkt betrieben wird und das Fahrzeug unter Verwendung der Antriebsleistungsnachfrage fährt, wenn durch die Leistungsbetriebnachfragebeurteilungsvorrichtung (70) beurteilt wurde, dass die Leistungsbetriebnachfrage während der Fahrt mit hoher Fahrzeuggeschwindigkeit oder während der Fahrt mit niedriger Fahrzeuggeschwindigkeit erfolgte, und welche die Brennkraftmaschine (22) und den Mechanismus (30, MG1; 230) derart steuert, dass die Speichereinheit (50) ungeachtet einer Nachfrage für einen Leerlaufbetrieb der Brennkraftmaschine (22) geladen wird, wenn beurteilt wurde, dass die Nachfrage für einen Ladebetrieb während des Stillstands erfolgte.
Antriebsaggregat gemäß Anspruch 1, ferner mit einer Schaltstellungserfassungsvorrichtung (82), die eine Schaltstellung erfasst, wobei die Steuervorrichtung (40) eine Vorrichtung ist, die die Steuerung dann, wenn die erfasste Schaltstellung eine Parkstellung während des Stillstands ist, so durchführt, dass die Brennkraftmaschine (22) im Leerlauf betrieben wird, indem als dritte Drehzahl (N3) eine Drehzahl verwendet wird, die verglichen mit einem Fall niedrig ist, in dem die erfasste Schaltstellung eine Fahrstellung ist.
Antriebsaggregat gemäß Anspruch 1, wobei der Mechanismus (30, MG1; 230) einen mechanische Leistung aufnehmenden und abgebenden Generator (MG1) sowie einen Planetengetriebemechanismus aufweist, der an drei Wellen, nämlich die Antriebswelle (32a), die Abgabewelle (26) und eine Drehwelle des Generators (MG1) angeschlossen ist, und der auf Grundlage der mechanischen Leistungsaufnahme von zwei von den drei Wellen mechanische Leistung zu der verbleibenden Welle abgibt bzw. auf Grundlage der mechanischen Leistungsabgabe zu zwei von den drei Wellen mechanische Leistung von der verbleibenden Welle aufnimmt.
Fahrzeug mit einem Antriebsaggregat gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12 sowie einer Brennkraftmaschine (22) und der zum Laden und Entladen fähigen Speichereinheit (50), die an dem Fahrzeug montiert sind.
Steuerverfahren für ein Antriebsaggregat gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei das Steuerverfahren für das Antriebsaggregat folgende Schritte aufweist: (a) Beurteilen, ob sich das Fahrzeug im Stillstand befindet oder nicht, auf Grundlage einer Fahrzeuggeschwindigkeit (V); und (b) Steuern der Brennkraftmaschine (22), des Mechanismus (30, MG1; 230) und des Elektromotors (MG2) dann, wenn eine Nachfrage nach einem Leerlaufbetrieb der Brennkraftmaschine (22) erfolgt, derart, dass ein Leerlaufbetrieb der Brennkraftmaschine (22) bei einer ersten Drehzahl (N1) durchgeführt wird und das Fahrzeug unter Verwendung der zum Fahren erforderlichen Leistungsnachfrage fährt, falls beurteilt wurde, dass sich das Fahrzeug nicht im Stillstand sondern während einer Fahrt mit hoher Fahrzeuggeschwindigkeit befindet, die derart ist, dass die erfasste Fahrzeuggeschwindigkeit (V) höher als eine erste vorbestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit (V3) ist, Steuern der Brennkraftmaschine (22), des Mechanismus (30, MG1; 230) und des Elektromotors (MG2) derart, dass ein Leerlaufbetrieb der Brennkraftmaschine (22) bei einer zweiten Drehzahl (N2) durchgeführt wird, die höher als die erste Drehzahl (N1) ist, und das Fahrzeug unter Verwendung der für die Fahrt erforderlichen Leistungsnachfrage fährt, falls beurteilt wurde, dass sich das Fahrzeug nicht im Stillstand sondern während einer Fahrt mit niedriger Fahrzeuggeschwindigkeit befindet, die derart ist, dass die erfasste Fahrzeuggeschwindigkeit (V) niedriger als eine zweite vorbestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit (V2) ist, die kleiner als oder gleich wie die erste vorbestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit (V3) ist, und Steuern der Brennkraftmaschine (22) während eines Stillstands derart, dass ein Leerlaufbetrieb der Brennkraftmaschine (22) bei einer dritten Drehzahl (N3) durchgeführt wird, die niedriger als die zweite Drehzahl (N2) ist, falls beurteilt wurde, dass sich das Fahrzeug im Stillstand befindet.