DE102015108141A1 - Hybridfahrzeug - Google Patents

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DE102015108141A1
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internal combustion
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Shunya Kato
Yosuke TAGAWA
Hideki Furuta
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Aisin AW Co Ltd
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Aisin AW Co Ltd
Toyota Motor Corp
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Abstract

Im Ansprechen auf einen DN-Betrieb, der eine Schaltposition SP von einer D-Position zu einer N-Position während einer Vorwärtsfahrt in einem HV-Fahrmodus ändert, wird, wenn eine Gaspedalposition Acc nicht geringer als eine Referenzgaspedalposition Aref ist (Schritt S130), eine mechanische neutrale Steuerung ausgeführt zum Vorsehen eines neutralen Zustandes durch Unterbrechen einer Kraftübertragung zwischen einer Zwischenwelle 32 und einer Antriebswelle 36 durch ein Mehrganggetriebe 60 (Schritt S230). Ein Verbrennungsmotor und zwei Motoren werden dann so gesteuert, dass sie bei Drehzahlen gedreht werden, die nahe zu Drehzahlen Nedn, Nm1dn und Nm2dn sind, die zum Zeitpunkt des DN-Betriebs vorliegen (Schritte S250, S270 und S280).

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Hybridfahrzeug. Genauer gesagt bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Hybridfahrzeug, das Folgendes aufweist: einen Verbrennungsmotor, der so aufgebaut ist, dass er eine Leistung/Kraft an eine Zwischenwelle abgibt, einen Motor (d.h. ein Elektromotor), der so aufgebaut ist, dass er eine Leistung von der Zwischenwelle und zu der Zwischenwelle eingibt und ausgibt, einen Inverter, der so aufgebaut ist, dass er den Motor antreibt, eine Batterie, die so aufgebaut ist, dass sie elektrische Energie zu und von dem Motor über den Inverter überträgt, und eine Getriebebaugruppe, die so aufgebaut ist, dass sie eine Leistung/Kraft zwischen der Zwischenwelle und einer Antriebswelle, die mit einer Achse verbunden ist, überträgt und die Kraftübertragung mechanisch freigibt (d.h. unterbricht).
  • Hintergrund des Standes der Technik
  • Ein vorgeschlagener Aufbau eines Hybridfahrzeugs umfasst einen Verbrennungsmotor, einen ersten Motor, einen Kraftverteilmechanismus mit einem Hohlrad, einem Träger und einem Sonnenrad, die jeweils mit einem Übertragungselement, dem Verbrennungsmotor und dem ersten Motor verbunden sind, einen zweiten Motor, der mit dem Übertragungselement verbunden ist, Inverter, die so angeordnet sind, dass sie den ersten Motor und den zweiten Motor antreiben, eine Energiespeichervorrichtung (Batterie), die aufgeladen und entladen wird, um elektrische Energie zu und von dem ersten Motor und dem zweiten Motor über die Inverter zu übertragen, und ein Automatikgetriebe (Mehrganggetriebe), das zwischen dem Übertragungselement und den Antriebsrädern angeordnet ist. Wenn in diesem vorgeschlagenen Aufbau ein Schalthebel in eine Nichtantriebsposition gesetzt wird, wird der erste Motor so gesteuert, dass er in einem Nichtlastzustand ist (sh. beispielsweise JP 2010-149538 A ). Dieses Hybridfahrzeug führt eine Steuerung aus zum Versetzen des ersten Motors in den Nichtlastzustand, wenn der Schalthebel bei der Nichtantriebsposition ist, und gibt die Verbindung zwischen dem Getriebeelement und den Antriebsrädern durch das Automatikgetriebe nicht frei, um so das Abgabeleistungsansprechverhalten zu den Antriebsrädern im Ansprechen auf einen anschließenden Vorgang des Schalthebels zu einer Antriebsposition zu verbessern.
  • Auflistung des Standes der Technik
  • Patentliteratur
    • Patentdokument 1: JP 2010-149538 A
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Technisches Problem
  • Das Hybridfahrzeug mit diesem Aufbau steuert den Verbrennungsmotor so, dass er autonom betrieben wird, oder der Betrieb des Verbrennungsmotors angehalten wird, wenn die Schaltposition zu einer neutralen Position gesetzt ist. Wenn der Schalthebel so betätigt worden ist, dass er die Schaltposition von der Antriebsposition zu der neutralen Position während einer Fahrt ohne Abgabe einer Kraft (eines Moments) von dem Verbrennungsmotor ändert, ist zu erwarten, dass die Verbrennungsmotorleistung in gewissem Masse unmittelbar nach der Schaltänderung bleibt. Indem der erste Motor zu dem Nichtlastzustand gesteuert wird, wird verhindert, dass die Drehzahl des Verbrennungsmotors durch den ersten Motor gesteuert wird. Gemäß der Größe der Leistung des Verbrennungsmotors besteht eine Wahrscheinlichkeit dahingehend, dass der Verbrennungsmotor oder der erste Motor aufgrund eines Durchdrehens (sogenanntes Racing) des Verbrennungsmotors ein Überdrehen (ein sogenanntes Overspeed) aufzeigt.
  • Das Hybridfahrzeug der vorliegenden Erfindung soll hauptsächlich ein Overspeed (Überdrehen) eines Verbrennungsmotors oder eines Motors vermeiden, wenn eine Schaltposition von einer Antriebsposition zu einer neutralen Position gewechselt wird.
  • Lösung des Problems
  • Um die vorstehend beschriebene Hauptaufgabe zu lösen, ist ein Hybridfahrzeug gemäß den folgenden Aspekten geschaffen worden.
  • Die vorliegende Erfindung ist auf ein Hybridfahrzeug gerichtet. Das Hybridfahrzeug hat: einen Verbrennungsmotor, der so aufgebaut ist, dass er zu einer Zwischenwelle eine Kraft abgibt, einen Motor, der so aufgebaut ist, dass er von und zu der Zwischenwelle eine Kraft eingibt und abgibt, einen Inverter, der so aufgebaut ist, dass er den Motor antreibt, eine Batterie, die so aufgebaut ist, dass sie elektrische Energie zu und von dem Motor über den Inverter überträgt, und eine Kraftübertragungsbaugruppe, die so aufgebaut ist, dass sie mechanisch eine Kraft zwischen der Zwischenwelle und einer Antriebswelle, die mit einer Achse verbunden ist, überträgt und die Kraftübertragung mechanisch freigibt d.h. auskuppelt. Das Hybridfahrzeug hat des Weiteren eine Steuereinrichtung, die so aufgebaut ist, dass sie zumindest eine elektrische neutrale Steuerung, die einen neutralen Zustand vorsieht durch Schließen eines Gatters des Inverters, und/oder eine mechanische neutrale Steuerung ausführt, die den neutralen Zustand vorsieht durch Freigeben (d.h. Unterbrechen) der Übertragung der Kraft zwischen der Zwischenwelle und der Antriebswelle durch die Kraftübertragungsbaugruppe bei einer Schaltposition, die zu einer neutralen Position gesetzt ist. Im Ansprechen auf eine Neutralbetätigung, die die Schaltposition von einer Antriebsposition zu der neutralen Position ändert, führt die Steuereinrichtung die mechanische neutrale Steuerung aus, wenn ein Parameter, der sich auf die Abgabe des Verbrennungsmotors bezieht, gleich wie oder größer als ein Referenzwert ist, während die elektrische neutrale Steuerung dann ausgeführt wird, wenn der Parameter geringer als der Referenzwert ist.
  • Wenn die Schaltposition zu der neutralen Position gesetzt ist, führt das Hybridfahrzeug gemäß diesem Aspekt zumindest die elektrische neutrale Steuerung, die den neutralen Zustand vorsieht durch Schließen des Gatters des Inverters, und/oder die mechanische neutrale Steuerung aus, die den neutralen Zustand vorsieht durch Freigeben (d.h. Unterbrechen) der Übertragung der Kraft zwischen der Zwischenwelle und der Antriebswelle durch die Kraftübertragungsbaugruppe. Im Ansprechen auf die Neutralbetätigung, die die Schaltposition von der Antriebsposition zu der neutralen Position ändert, führt das Hybridfahrzeug gemäß diesem Aspekt die mechanische neutrale Steuerung dann aus, wenn der Parameter, der sich auf die Abgabe des Verbrennungsmotors bezieht, nicht geringer als der Referenzwert ist, während die elektrische neutrale Steuerung ausgeführt wird, wenn der Parameter geringer als der Referenzwert ist. Der "Parameter, der sich auf die Abgabe des Verbrennungsmotors bezieht" kann beispielsweise eine Gaspedalposition, eine Momentanforderung der Antriebswelle oder eine Momentanforderung der Zwischenwelle auf der Basis der Gaspedalposition, eine Kraftanforderung der Antriebswelle oder eine Kraftanforderung der Zwischenwelle auf der Basis der Momentanforderung der Antriebswelle oder der Zwischenwelle, eine Kraftanforderung des Verbrennungsmotors auf der Basis der Kraftanforderung der Antriebswelle oder der Zwischenwelle, eine Momentabgabe oder eine Kraftabgabe von dem Verbrennungsmotor oder eine Lufteinlassmenge oder eine Kraftstoffeinspritzmenge des Verbrennungsmotors sein. Der Parameter und die Abgabe des Verbrennungsmotors haben eine derartige Beziehung, dass die Abgabe des Verbrennungsmotors mit einer Zunahme des Parameters zunimmt oder der Parameter mit einer Zunahme der Abgabe des Verbrennungsmotors zunimmt. Das Hybridfahrzeug gemäß diesem Aspekt führt die mechanische neutrale Steuerung aus, wenn der Parameter nicht geringer als der Referenzwert ist. Das Steuern des Verbrennungsmotors oder des Motors zum Vermeiden einer Erhöhung der Drehzahl des Verbrennungsmotors oder einer Erhöhung einer Drehzahl des Motors ohne Schließen des Gatters des Inverters vermeidet ein Überdrehen (Overspeed) des Verbrennungsmotors oder des Motors. Das Hybridfahrzeug gemäß diesem Aspekt führt die elektrische neutrale Steuerung aus, wenn der Parameter geringer als der Referenzwert ist. Das Einstellen der Kraftübertragungsbaugruppe in diesen Zustand, der eine Kraftübertragung zwischen der Zwischenwelle und der Antriebswelle ermöglicht, gestattet eine Abgabe der Kraft zu der Antriebswelle, indem die Steuerung des Inverters einfach wieder aufgenommen wird (das Schließen des Gatters beendet wird). Dies verbessert das Abgabeansprechverhalten zu der Antriebswelle im Ansprechen auf eine anschließende Änderung der Schaltposition zu der Antriebsposition.
  • Wenn in dem Hybridfahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung eine Drehzahl des Verbrennungsmotors bis zu oder bis unterhalb einer Referenzdrehzahl während der mechanischen neutralen Steuerung abnimmt, die im Ansprechen auf die Neutralbetätigung ausgeführt wird, kann die Steuereinrichtung die Steuerung von der mechanischen neutralen Steuerung zu der elektrischen neutralen Steuerung ändern. Dies bringt die Kraftübertragungsbaugruppe in den Zustand, bei dem eine Übertragung einer Kraft zwischen der Zwischenwelle und der Antriebswelle ermöglicht ist, nachdem zu der elektrischen neutralen Steuerung gewechselt wurde. Dies verbessert das Abgabeansprechverhalten zu der Antriebswelle in einer anschließenden Änderung der Schaltposition zu der Antriebsposition.
  • Das Hybridfahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung kann des Weiteren Folgendes aufweisen: ein Planetengetriebe, das so aufgebaut ist, dass es drei Drehelemente hat, die jeweils mit einer Abgabewelle des Verbrennungsmotors, einer Drehwelle des Motors und der Zwischenwelle verbunden sind, einen zweiten Motor, der so aufgebaut ist, dass er eine Kraft von und zu der Antriebswelle eingibt und abgibt, und einen zweiten Inverter, der so aufgebaut ist, dass er den zweiten Motor antreibt. Die Batterie kann so aufgebaut sein, dass sie eine elektrische Leistung zu und von dem Motor über den Inverter überträgt und eine elektrische Leistung zu und von dem zweiten Motor über den zweiten Inverter überträgt, und die Steuereinrichtung kann die elektrische neutrale Steuerung ausführen, um den neutralen Zustand vorzusehen, indem das Gatter des Inverters und das Gatter des zweiten Inverters abgeschaltet wird.
  • In dem Hybridfahrzeug gemäß dem vorstehend erläuterten Aspekt mit dem Planetengetriebe, dem zweiten Motor und dem zweiten Inverter zusätzlich zu dem Verbrennungsmotor, dem Motor, dem Inverter und der Batterie kann der Referenzwert so festgelegt sein, dass er mit einer Verringerung der Drehzahl der Zwischenwelle abnimmt. Dies berücksichtigt, dass die Drehzahl des Motors bei einer Verringerung der Drehzahl der Zwischenwelle zunimmt (anders ausgedrückt ist es wahrscheinlich, dass der Motor überdreht (Overspeed)), wenn der Verbrennungsmotor mit dem Planetengetriebe derart verbunden ist, dass der Verbrennungsmotor sich zwischen dem Motor und der Zwischenwelle in einem kollinearen Diagramm des Verbrennungsmotors, des Motors und der Zwischenwelle befindet.
  • Des Weiteren kann in dem Hybridfahrzeug mit dem vorstehend erläuterten Aspekt mit dem Planetengetriebe, dem zweiten Motor und dem zweiten Inverter zusätzlich zu dem Verbrennungsmotor, dem Motor, dem Inverter und der Batterie, wenn eine Drehzahl des Verbrennungsmotors bis zu oder bis unterhalb einer Referenzdrehzahl während der mechanischen neutralen Steuerung abnimmt, die im Ansprechen auf die Neutralbetätigung ausgeführt wird, die Steuereinrichtung die Steuerung von der mechanischen neutralen Steuerung zu der elektrischen neutralen Steuerung ändern, und die Referenzdrehzahl kann so festgelegt werden, dass sie mit einer Verringerung der Drehzahl der Zwischenwelle abnimmt. Dadurch wird berücksichtigt, dass die Drehzahl des Motors bei einer Verringerung der Drehzahl der Zwischenwelle zunimmt, wenn der Verbrennungsmotor mit dem Planetengetriebe derart verbunden ist, dass der Verbrennungsmotor zwischen dem Motor und der Zwischenwelle in dem kollinearen Diagramm des Verbrennungsmotors, des Motors und der Zwischenwelle sich befindet.
  • In dem Hybridfahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Steuereinrichtung die mechanische neutrale Steuerung so ausführen, dass der Verbrennungsmotor und der Motor bei Drehzahlen zu einem Zeitpunkt der Neutralbetätigung gesteuert werden. Dies vermeidet ein Überdrehen (Overspeed) des Verbrennungsmotors oder des Motors während der mechanischen neutralen Steuerung. In diesem Fall kann nach dem Verstreichen einer vorbestimmten Zeitspanne seit dem Beginn der mechanischen neutralen Steuerung die Steuereinrichtung eine Steuerung ausführen zum Drehen des Verbrennungsmotors bei einer Leerlaufdrehzahl und zum Bewirken, dass eine Drehzahl der Zwischenwelle sich einer Drehzahl nähert, die in einem Zustand abgeschätzt wird, bei dem ermöglicht wird, dass die Kraftübertragung zwischen der Zwischenwelle und der Antriebswelle durch die Kraftübertragungsbaugruppe gestattet ist. Dies verringert einen potentiellen Stoß, wenn die Kraftübertragungsbaugruppe in den Zustand versetzt ist, bei dem eine Kraftübertragung zwischen der Zwischenwelle und der Antriebswelle gestattet ist, beispielsweise bei einer Änderung von der mechanischen neutralen Steuerung zu der elektrischen neutralen Steuerung oder einer Änderung der Schaltposition zu einer Antriebsposition.
  • Des Weiteren kann in dem Hybridfahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung die Kraftübertragungsbaugruppe ein Mehrganggetriebe (Mehrstufengetriebe) aufweisen, das so aufgebaut ist, dass es Eingriffselemente hat und zwischen der Zwischenwelle und der Antriebswelle angeordnet ist. Des Weiteren kann die Kraftübertragungsbaugruppe eine Kupplung sein, die zwischen der Zwischenwelle und der Antriebswelle angeordnet ist. Die Kraftübertragungsbaugruppe kann des Weiteren einen Vorwärts-Rückwärts-Umschaltmechanismus mit Eingriffselementen und ein kontinuierlich variables Getriebe aufweisen, die zwischen der Zwischenwelle und der Antriebswelle angeordnet sind.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • 1 zeigt eine Darstellung des schematischen Aufbaus eines Hybridfahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
  • 2 zeigt eine Verbindungsbeziehungsdarstellung der Verbindungsbeziehung der jeweiligen Komponenten des Hybridfahrzeugs.
  • 3 zeigt eine Darstellung eines beispielartigen kollinearen Diagramms der Beziehung zwischen den Drehzahlen der jeweiligen Drehelemente eines Planetengetriebes und eines Mehrganggetriebes.
  • 4 zeigt eine Betriebstabelle der Beziehung zwischen den jeweiligen Gangschaltstufen des Mehrganggetriebes und den Betriebsbedingungen der Kupplungen und Bremsen.
  • 5 zeigt ein Beispiel einer Gangwechseltabelle.
  • 6 zeigt ein Flussdiagramm eines Beispiels einer N-Positions-Steuerroutine, die durch eine HVECU des Ausführungsbeispiels ausgeführt wird.
  • 7 zeigt ein Beispiel einer Referenzgaspedalpositionseinstelltabelle.
  • 8 zeigt ein Beispiel einer Referenzdrehzahleinstelltabelle.
  • 9 zeigt eine Darstellung eines Beispiels von zeitlichen Änderungen der Leistung Pe und der Drehzahl Ne des Verbrennungsmotors und der neutralen Steuerung (elektrische neutrale Steuerung oder mechanische neutrale Steuerung), wenn die Gaspedalposition Acc nicht geringer als die Referenzgaspedalposition Aref zum Zeitpunkt eines DN-Betriebs ist.
  • 10 zeigt eine Aufbaudarstellung des schematischen Aufbaus eines Hybridfahrzeugs 120 einer Abwandlung.
  • 11 zeigt eine Darstellung des schematischen Aufbaus eines Hybridfahrzeugs 220 einer weiteren Abwandlung.
  • 12 zeigt eine Darstellung des schematischen Aufbaus eines Hybridfahrzeugs 320 einer weiteren Abwandlung.
  • 13 zeigt eine Darstellung des schematischen Aufbaus eines Hybridfahrzeugs 420 einer weiteren Abwandlung.
  • 14 zeigt eine Darstellung des schematischen Aufbaus eines Hybridfahrzeugs 520 einer weiteren Abwandlung.
  • Beschreibung der Ausführungsbeispiele
  • Nachstehend sind die Aspekte der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf einige Ausführungsbeispiele beschrieben.
  • 1 zeigt eine Darstellung des schematischen Aufbaus eines Hybridfahrzeugs 20 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 2 zeigt eine Verbindungsbeziehungsdarstellung der Verbindungsbeziehung der jeweiligen Komponenten des Hybridfahrzeugs 20. Wie dies in den 1 und 2 gezeigt ist, hat das Hybridfahrzeug 20 des Ausführungsbeispiels einen Verbrennungsmotor 22, der so aufgebaut ist, dass er eine Kraft beispielsweise unter Verwendung von Benzin oder Leichtöl als Kraftstoff abgibt; einen Motor MG1, der beispielsweise als ein Synchronmotorgenerator vorgesehen ist; ein Planetengetriebe 30, das mit einer Kurbelwelle 26 des Verbrennungsmotors 22, einem Rotor (Drehwelle) eines Motors MG1 und einer Zwischenwelle 32 verbunden ist; einen Motor MG2, der beispielsweise als ein Synchronmotorgenerator vorgesehen ist und so aufgebaut ist, dass er einen Rotor (Rotorwelle) hat, der mit der Zwischenwelle 32 verbunden ist; ein Mehrganggetriebe (Mehrstufengetriebe) 60, das so aufgebaut ist, dass es die Kraft der Zwischenwelle 32 einem Gangschalten unterwirft und die Kraft nach dem Gangschalten zu einer Antriebswelle 36 überträgt, die mit Antriebsrädern 38a und 38b über ein Differenzialgetriebe 37 verbunden ist; Inverter 41 und 42, die so betrieben werden, dass sie die Motoren MG1 und MG2 antreiben; eine Batterie 50, die beispielsweise als eine Lithiumionensekundärbatterie vorgesehen ist, und die so aufgebaut ist, dass sie elektrische Energie zu und von den Motoren MG1 und MG2 über die Inverter 41 und 42 überträgt; eine elektronische Verbrennungsmotorsteuereinheit (nachstehend ist diese als "Verbrennungsmotor-ECU" bezeichnet) 24, die so aufgebaut ist, dass sie den Verbrennungsmotor 22 antreibt und steuert; eine elektronische Motorsteuereinheit (nachstehend ist diese als "Motor-ECU" bezeichnet) 40, die so aufgebaut ist, dass sie die Motoren MG1 und MG2 antreibt und steuert durch eine Schaltsteuerung von (nicht gezeigten) Schaltelementen der Inverter 41 und 42; eine elektronische Batteriesteuereinheit (nachstehend ist diese als eine "Batterie-ECU" bezeichnet) 52, die so aufgebaut ist, dass sie die Batterie 50 handhabt; und eine elektronische Hybridsteuereinheit (nachstehend ist diese als "HVECU" bezeichnet) 70, die so aufgebaut ist, dass sie das Mehrganggetriebe 60 antreibt und steuert und das gesamte Fahrzeug steuert. In der nachstehend dargelegten Beschreibung ist die stromaufwärtige Seite des Mehrganggetriebes 60 inklusive dem Verbrennungsmotor 22, dem Planetengetriebe 30, den Motoren MG1 und MG2, den Invertern 41 und 42 und der Batterie 50 als "Hybridbaugruppe" bezeichnet.
  • Das Planetengetriebe 30 hat ein Sonnenrad 30s als ein Außenzahnrad, ein Hohlrad 30r als ein Innenzahnrad, das koaxial zu dem Sonnenrad 30s angeordnet ist, eine Vielzahl an Antriebszahnrädern 30b, die so angeordnet sind, dass sie jeweils mit dem Sonnenrad 30s und dem Hohlrad 30r in Eingriff stehen, und einen Träger 30c, der so angeordnet ist, dass er die Vielzahl an Antriebszahnrädern 30p derart hält, dass sie an ihren eigenen Achsen drehbar sind, und ermöglicht ist, dass die Antriebszahnräder 30p um den Träger 30c umlaufen. Das Sonnenrad 30s ist mit dem Rotor des Motors MG1 verbunden. Das Hohlrad 30r ist mit der Zwischenwelle 32 (Eingangswelle des Mehrganggetriebes 60) verbunden. Der Träger 30c ist mit der Kurbelwelle 26 des Verbrennungsmotors 22 verbunden.
  • Das Mehrganggetriebe 60 ist als ein Vierganggetriebe so aufgebaut, dass es die Kraft der Zwischenwelle 32 (Eingangswelle des Mehrganggetriebes 60) einer Gangänderung mit vier Gängen unterwirft und die Kraft nach der Gangänderung zu der Antriebswelle 36 (Abgabewelle des Mehrganggetriebes 60) überträgt und die Kraftübertragung zwischen der Zwischenwelle 32 und der Antriebswelle 36 freigibt (d.h. auskuppelt, unterbindet). Wie dies in 2 gezeigt ist, hat das Mehrganggetriebe 60 zwei Planetengetriebe 62 und 64 der Einzelantriebszahnradart und zwei Kupplungen C1 und C2 und zwei Bremsen B1 und B2, die als eine Vielzahl an Eingriffselementen vorgesehen sind.
  • Das Planetengetriebe 62 hat ein Sonnenrad 62s als ein Außenzahnrad, ein Hohlrad 62r als ein Innenzahnrad, das koaxial zu dem Sonnenrad 62s angeordnet ist, eine Vielzahl an Antriebszahnrädern 62p, die so angeordnet sind, dass sie jeweils mit dem Sonnenrad 62s und dem Hohlrad 62r in Eingriff stehen, und einen Träger 62c, der so angeordnet ist, dass er die Vielzahl an Antriebszahnrädern 62p derart hält, dass sie an ihren eigenen Achsen drehbar sind, und ermöglicht, dass die Antriebszahnräder 62p um den Träger 62c herum umlaufen.
  • Das Planetengetriebe 64 hat ein Sonnenrad 64s als ein Außenzahnrad, ein Hohlrad 64r als ein Innenzahnrad, das koaxial zu dem Sonnenrad 64s angeordnet ist, eine Vielzahl an Antriebszahnrädern 64p, die so angeordnet sind, dass sie jeweils mit dem Sonnenrad 64s und dem Hohlrad 64r in Eingriff stehen, und einen Träger 64c, der so angeordnet ist, dass er die Vielzahl an Antriebszahnrädern 64p derart hält, dass sie an ihren eigenen Achsen drehbar sind, und ermöglicht ist, dass die Antriebszahnräder 64p um den Träger 64c herum umlaufen.
  • Der Träger 62c des Planetengetriebes 62 ist mit dem Hohlrad 64r des Planetengetriebes 64 verbunden (an diesem fixiert), und das Hohlrad 62r des Planetengetriebes 62 ist mit dem Träger 64c des Planetengetriebes 64 verbunden. Demgemäß dienen das Planetengetriebe 62 und das Planetengetriebe 64 als ein Mechanismus der Vierelementeart mit dem Sonnenrad 62s des Planetengetriebes 62, dem Träger 62c des Planetengetriebes 62 mit dem Hohlrad 64r des Planetengetriebes 64, dem Hohlrad 62r des Planetengetriebes 62 mit dem Träger 64c des Planetengetriebes 64 und dem Sonnenrad 64s des Planetengetriebes 64 als die vier Drehelemente. Das Hohlrad 62r des Planetengetriebes 62 und der Träger 64c des Planetengetriebes 64 sind mit der Antriebswelle 36 (Abgabewelle des Mehrganggetriebes 60) verknüpft (verbunden).
  • Die Kupplung C1 wird betätigt, um die Zwischenwelle 32 mit dem Sonnenrad 64s und dem Planetengetriebe 64 zu verbinden und die Zwischenwelle 32 von dem Sonnenrad 64s zu trennen (unterbrechen). Die Kupplung C2 wird betätigt, um die Zwischenwelle 32 mit dem Träger 62c des Planetengetriebes 62 und dem Hohlrad 64r des Planetengetriebes 64 zu verbinden und die Zwischenwelle 32 von dem Träger 62c und dem Hohlrad 64r zu trennen. Die Bremse B1 wird betätigt, um das Sonnenrad 62s des Planetengetriebes 62 mit einem Getriebegehäuse 29 als ein ortsfestes Element so zu fixieren (verbinden), dass es nicht drehbar ist, und das Sonnenrad 62s von dem Getriebegehäuse 29 so freizugeben, dass es drehbar ist. Die Bremse B2 wird betätigt, um den Träger 62c des Planetengetriebes 62 und das Hohlrad 64r des Planetengetriebes 64 mit dem Getriebegehäuse 29 so zu fixieren (verbinden), dass sie nicht drehbar sind, und den Träger 62c und das Hohlrad 64r von dem Getriebegehäuse 29 so freizugeben, dass sie drehbar sind. Die Kupplungen C1 und C2 und die Bremsen B1 und B2 werden betätigt anhand einer Lieferung und Abgabe von Betriebsöl durch eine (nicht gezeigte) Hydrauliksteuervorrichtung.
  • 3 zeigt eine Darstellung eines beispielartigen kollinearen Diagramms zur Darstellung der Beziehung zwischen den Drehzahlen der jeweiligen Drehelemente des Planetengetriebes 30 und des Mehrganggetriebes 60. 4 zeigt eine Betriebstabelle der Beziehung zwischen den jeweiligen Gangschaltstufen des Mehrganggetriebes 60 und den Betriebsbedingungen der Kupplungen C1 und C2 und der Bremsen B1 und B2. Das Mehrganggetriebe 60 sieht einen ersten Vorwärtsgang und einen Rückwärtsgang vor durch Einrücken der Kupplung C1 und der Bremse B2 und Ausrücken der Kupplung C2 und der Bremse B2, sieht einen zweiten Vorwärtsgang vor durch Einrücken der Kupplung C1 und der Bremse B1 und Ausrücken der Kupplung C2 und der Bremse B2, sieht einen dritten Vorwärtsgang vor durch Einrücken der Kupplung C1 und der Kupplung C2 und Ausrücken der Bremsen B1 und B2 und sieht einen vierten Vorwärtsgang vor durch Einrücken der Kupplung C2 und der Bremse B1 und Ausrücken der Kupplung C1 und der Bremse B2. Das Mehrganggetriebe 60 sieht außerdem einen neutralen Zustand vor durch Einrücken von einer der Kupplungen C1 und C2 und der Bremsen B1 und B2 und Ausrücken der anderen drei Komponenten (um so die Übertragung der Kraft zwischen der Zwischenwelle 32 und der Antriebswelle 36 freizugeben).
  • Die Verbrennungsmotor-ECU 24 wird durch einen Mikroprozessor auf CPU-Basis aktualisiert, obwohl dies nicht spezifisch dargestellt ist. Die Verbrennungsmotor-ECU 24 hat einen ROM, der so aufgebaut ist, dass er Prozessprogramme speichert, einen RAM, der so aufgebaut ist, dass er Daten vorrübergehend speichert, einen Eingangsport/Ausgangsport und einen Kommunikationsport zusätzlich zu der CPU. Die Verbrennungsmotor-ECU 24 gibt über den Eingangsport Signale von den verschiedenen Sensoren ein, die für den Betrieb und das Steuern des Verbrennungsmotors 22 erforderlich sind, und gibt über den Ausgangsport verschiedene Steuersignale zum Betreiben und Steuern des Verbrennungsmotors 22 aus. Die Verbrennungsmotor-ECU 24 berechnet eine Drehzahl Ne des Verbrennungsmotors 22 auf der Basis eines Signals von einem Kurbelpositionssensor 23, der an der Kurbelwelle 26 des Verbrennungsmotors 22 angebracht ist.
  • Die Motor-ECU 40 wird durch einen Mikroprozessor auf CPU-Basis aktualisiert, obwohl dies nicht spezifisch dargstellt ist. Die Motor-ECU 40 hat einen ROM, der so aufgebaut ist, dass er Prozessprogramme speichert, einen RAM, der so aufgebaut ist, dass er Daten vorübergehend speichert, einen Eingangsport/Ausgangsport und einen Kommunikationsport zusätzlich zu der CPU. Die Motor-ECU 40 gibt über den Eingangsport Signale von verschiedenen Sensoren ein, die für das Antreiben und Steuern der Motoren MG1 und MG2 erforderlich sind, und gibt über den Ausgangsport beispielsweise Schaltsteuersignale zu den (nicht gezeigten) Schaltelementen der Inverter 41 und 42 aus. Die Motor-ECU 40 berechnet die Drehzahlen Nm1 und Nm2 der Motoren MG1 und MG2 auf der Basis von Drehpositionen θm1 und θm2 der Rotoren der Motoren MG1 und MG2 von Drehpositionserfassungssensoren 43 und 44, die so aufgebaut sind, dass sie die Drehpositionen der Rotoren der Motoren MG1 und MG2 erfassen.
  • Die Batterie-ECU 52 wird durch einen Mikroprozessor auf CPU-Basis aktualisiert, obwohl dies nicht spezifisch dargestellt ist. Die Batterie-ECU 52 hat einen ROM, der so aufgebaut ist, dass er Prozessprogramme speichert, einen RAM, der so aufgebaut ist, dass er Daten vorübergehend speichert, einen Eingangsport/Ausgangsport und einen Kommunikationsport zusätzlich zu der CPU. Die Batterie-ECU 52 gibt über den Eingangsport Signale von verschiedenen Sensoren ein, die für das Handhaben der Batterie 50 erforderlich sind. Die Batterie-ECU 52 berechnet einen Ladungszustand SOC, der das Verhältnis der Kapazität der entladbaren elektrischen Energie von der Batterie 50 zu der vollen Kapazität ist, auf der Basis eines integrierten Wertes der Aufladungs/Endladungs-Stromstärke Ib der Batterie 50, die durch einen (nicht gezeigten) Stromsensor erfasst wird, und berechnet einen Eingangsgrenzwert Win und einen Ausgangsgrenzwert Wout, die jeweils eine zulässige elektrische Eingangsenergie zum Aufladen der Batterie 50 und eine zulässige elektrische Abgabeenergie zum Entladen von der Batterie 50 bezeichnen, auf der Basis des berechneten Aufladezustandes SOC und einer Batterietemperatur Tb.
  • Die HVECU 70 wird durch einen Mikroprozessor auf CPU-Basis aktualisiert, obwohl dies nicht spezifisch gezeigt ist. Die HVECU 70 hat einen ROM, der so aufgebaut ist, dass er Prozessprogramme speichert, einen RAM, der so aufgebaut ist, dass er Daten vorübergehend speichert, einen Eingangsport/Ausgangsport und einen Kommunikationsport zusätzlich zu der CPU. Die HVECU 70 gibt über den Eingangsport beispielsweise Folgendes ein: eine Drehzahl Nout der Antriebswelle 36 von dem Drehzahlsensor 36, der so aufgebaut ist, dass er die Drehzahl der Antriebswelle 36 erfasst, ein Zündsignal von einem Zündschalter 80, eine Schaltposition SP von einem Schaltpositionssensor 82, der so aufgebaut ist, dass er die Betätigungsposition eines Schalthebels 81 erfasst, eine Gaspedalposition Acc von einem Gaspedalpositionssensor 84, der so aufgebaut ist, dass er den Niederdrückbetrag eines Gaspedals 83 erfasst, eine Bremspedalposition BP von einem Bremspedalpositionssensor 86, der so aufgebaut ist, dass er den Niederdrückbetrag eines Bremspedals 85 erfasst, und eine Fahrzeuggeschwindigkeit V von einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 88. Die HVECU 70 gibt über den Ausgangsport beispielsweise Steuersignale zu dem Mehrganggetriebe 60 (Hydrauliksteuervorrichtung) aus. Die HVECU 70 ist in kommunizierfähiger Weise mit der Verbrennungsmotor-ECU 24, der Motor-ECU 40 und der Batterie-ECU 52 verbunden und überträgt verschiedene Steuersignale und Daten zu und von der Verbrennungsmotor-ECU 24, der Motor-ECU 40 und der Batterie-ECU 52.
  • Das Hybridfahrzeug 20 des Ausführungsbeispiels sieht folgende Positionen vor: eine Parkposition (P-Position), die zum Parken verwendet wird, eine Rückwärtsposition (R-Position) für eine Rückwärtsfahrt, eine neutrale Position (N-Position) bei einem neutralen Gang und eine Antriebsposition (D-Position) für eine Vorwärtsfahrt als die Betriebsposition des Schalthebels 81 (die Schaltposition SP, die durch den Schaltpositionssensor 82 erfasst wird).
  • Bei der Schaltposition SP, die auf die Antriebsposition (D-Position oder R-Position) gesetzt ist, wird das Hybridfahrzeug 20 des Ausführungsbeispiels mit dem vorstehend erläuterten Aufbau in einem Hybridfahrmodus (HV-Fahrmodus) betrieben, der mit einem Betrieb des Verbrennungsmotors 22 begleitet wird, oder in einem elektrischen Fahrmodus (EV-Fahrmodus) bei angehaltenem Betrieb des Verbrennungsmotors 22 angetrieben. In dem HV-Fahrmodus oder in dem EV-Fahrmodus werden die Hybridbaugruppe (inklusive dem Verbrennungsmotor 22 und den Motoren MG1 und MG2 und das Mehrganggetriebe 60 gesteuert.
  • Bei der Steuerung der Hybridbaugruppe in dem HV-Fahrmodus setzt die HVECU 70 eine Momentanforderung Tout*, die für die Antriebswelle 36 (Abgabewelle des Mehrganggetriebes 60) erforderlich ist, auf der Basis der Gaspedalposition Acc und der Fahrzeuggeschwindigkeit V fest, berechnet sie ein Übersetzungsverhältnis Gr des Mehrganggetriebes 60 durch Dividieren der Drehzahl Nm2 des Motors MG2 (Drehzahl der Zwischenwelle 32, d.h. der Eingangswelle des Mehrgangsgetriebes 60) durch die Drehzahl Nout der Antriebswelle 36, und berechnet sie eine Momentanforderung Tin*, die für die Zwischenwelle 32 erforderlich ist, durch Dividieren der Momentanforderung Tout* der Antriebswelle 36 durch das Übersetzungsverhältnis Gr des Mehrganggetriebes 60. Anschließend berechnet die HVECU 70 eine Leistungsanforderung Pin*, die für die Zwischenwelle 32 erforderlich ist, durch Multiplizieren der Momentanforderung Tin* der Zwischenwelle 32 mit der Drehzahl Nm2 des Motors MG2 (Drehzahl der Zwischenwelle 32), und berechnet sie eine Leistungsanforderung Pe*, die für den Verbrennungsmotor 22 erforderlich ist, durch Subtrahieren einer Auflade-Entlade-Leistungsanforderung Pb* (die einen positiven Wert während einer Entladung von der Batterie 50 einnimmt) auf der Basis des Aufladezustandes SOC der Batterie 50 von der berechneten Leistungsanforderung Pin*. Die HVECU 70 stellt dann eine Solldrehzahl Ne* und ein Sollmoment Te* des Verbrennungsmotors 22 und Momentbefehle Tm1* und Tm2* der Motoren MG1 und MG2 so ein, dass die Leistungsanforderung Pe* des Verbrennungsmotors 22 von dem Verbrennungsmotor 22 abgegeben wird und die Momentanforderung Tin* zu der Zwischenwelle 32 abgegeben wird in einen Bereich des Eingangsgrenzwertes Bin und des Ausgangsgrenzwertes Wout der Batterie 50, und sendet die Solldrehzahl Ne* und das Sollmoment Te* des Verbrennungsmotors 22 zu der Verbrennungsmotor-ECU 24, während die Momentbefehle Tm1* und Tm2* der Motoren MG1 und MG2 zu der Motor-ECU 40 gesendet wird. Wenn die Solldrehzahl Ne* und das Sollmoment Te* empfangen werden, führt die Verbrennungsmotor-ECU 24 die Einlassluftsteuerung, die Kraftstoffeinspritzsteuerung und die Zündsteuerung des Verbrennungsmotors 22 derart aus, dass der Verbrennungsmotor 22 auf der Basis der Solldrehzahl Ne* und des Sollmomentes Te* angetrieben wird. Wenn die Momentbefehle Tm1* und Tm2* empfangen werden, führt die Motor-ECU 40 die Schaltsteuerung der Schaltelemente der Inverter 41 und 42 aus, um die Motoren MG1 und MG2 mit den Momentbefehlen Tm1* und Tm2* anzutreiben.
  • Bei der Steuerung der Hybridbaugruppe in dem EV-Fahrmodus setzt die HVECU 70 den Momentbefehl Tout* der Antriebswelle 36, das Übersetzungsverhältnis Gr des Mehrganggetriebes 60 und die Momentanforderung Tin* der Zwischenwelle 32 in der gleichen Weise wie bei der vorstehend beschriebenen Steuerung im HV-Fahrmodus fest. Die HVECU 70 legt anschließend den Momentbefehl Tm1* des Motors MG1 auf einen Wert 0 fest, legt den Momentbefehl Tm2* des Motors MG2 derart fest, dass die Momentanforderung Tin* zu der Zwischenwelle 32 in einem Bereich des Eingangsgrenzwertes Win und des Ausgangsgrenzwertes Wout der Batterie 50 ausgegeben wird, und sendet die festgelegten Momentbefehle Tm1* und Tm2* zu der Motor-ECU 40. Wenn die Momentbefehle Tm1* und Tm2* empfangen werden, führt die Motor-ECU 40 die Schaltsteuerung der Schaltelemente der Inverter 41 und 42 aus, um die Motoren MG1 und MG2 mit den Momentbefehlen Tm1* und Tm2* anzutreiben.
  • Bei der Steuerung des Mehrganggetriebes 60 bei der zu der D-Position festgelegten Schaltposition SP setzt die HVECU 70 zunächst die Momentanforderung Tout*, die für die Antriebswelle 36 erforderlich ist, auf der Basis der Gaspedalposition Acc und der Fahrzeuggeschwindigkeit V fest und setzt eine Sollgangstufe Gs* des Mehrganggetriebes 60 auf der Basis der Fahrzeuggeschwindigkeit V und der Momentanforderung Tout* der Antriebswelle 36 fest unter Bezugnahme auf eine Gangschalttabelle von 5. In 5 bezeichnen die durchgehenden Linien "1-2", "2-3" und "3-4" Heraufschaltlinien des Mehrganggetriebes 60 (wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V die Linie rechts bei dem Gang, der durch die linke Bezeichnung definiert ist, oder dem niedrigeren Gang, schneidet, sollte der Gang zu dem durch die rechte Bezeichnung definierten Gang heraufgeschaltet werden), und gestrichelte Linien "2-1", "3-2" und "4-3" bezeichnen Herunterschaltlinien des Mehrganggetriebes 60 (wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V die Linie links bei dem Gang, der durch die linke Bezeichnung definiert ist, oder dem höheren Gang schaltet, sollte der Gang zu dem durch die linke Bezeichnung definierten Gang heruntergeschaltet werden). Nach dem Festlegen des Sollgangs (Zielgang) Gs* des Mehrganggetriebes 60, steuert die HVECU 70 das Mehrganggetriebe 60 (Hydrauliksteuervorrichtung) so, dass der Gang des Mehrganggetriebes 60 gehalten wird, wenn der gegenwärtige Gang des Mehrganggetriebes 60 gleich dem Sollgang (Zielgang) Gs* ist, während das Mehrganggetriebe 60 so gesteuert wird, dass der Gang des Mehrganggetriebes 60 auf den Sollgang (Zielgang) Gs* geändert wird, wenn der gegenwärtige Gang des Mehrganggetriebes 60 sich von dem Sollgang Gs* unterscheidet.
  • Bei der Steuerung des Mehrganggetriebes 60 bei zu der R-Position gesetzter Schaltposition SP steuert die HVECU 70 das Mehrganggetriebe 60 so, dass der Rückwärtsgang gehalten wird.
  • Bei zu der N-Position gesetzter Schaltposition SP führt das Hybridfahrzeug 20 des vorliegenden Ausführungsbeispiels zumindest eine neutrale Steuerung von einer elektrischen neutralen Steuerung zum Vorsehen des neutralen Zustandes durch Abschalten der Gatter der Inverter 41 und 42 (Abschalten sämtlicher Schaltelemente), so dass keine Kraft zu der Antriebswelle 36 abgegeben wird, und/oder eine mechanische neutrale Steuerung aus zum Vorsehen des neutralen Zustandes durch Freigeben (Unterbrechen) der Übertragung der Kraft zwischen der Zwischenwelle 32 und der Antriebswelle 36 durch das Mehrganggetriebe 60. In der elektrischen neutralen Steuerung sendet die HVECU 70 ein Gatterabschaltbefehl der Inverter 41 und 42 zu der Motor-ECU 40, und die Motor-ECU 40 schaltet die Gatter der Inverter 41 und 42 im Ansprechen auf den empfangenen Gatterabschaltbefehl ab. In der mechanischen neutralen Steuerung steuert die HVECU 70 das Mehrganggetriebe 60 (Hydrauliksteuervorrichtung) so, dass eine der Kupplungen C1 und C2 und der Bremsen B1 und B2 des Mehrganggetriebes 60 eingerückt wird und die anderen drei Komponenten ausgerückt werden. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist bei der zu der N-Position gesetzten Schaltposition SP ein Wert 0 zu der Momentanforderung Tout* der Antriebswelle 36, der Momentanforderung Tin* der Zwischenwelle 32, der Leistungsanforderung Pin* der Zwischenwelle 32 und der Leistungsanforderung Pe* des Verbrennungsmotors 22 festgelegt, um zu vermeiden, dass eine Kraft von dem Verbrennungsmotor 22 abgegeben wird.
  • Nachstehend sind die Betriebsvorgänge des Hybridfahrzeugs 20 des vorliegenden Ausführungsbeispiels mit dem vorstehend erläuterten Aufbau beschrieben oder genauer gesagt die Betriebsvorgänge beim Ansprechen auf einen DN-Betrieb (die DN-Betätigung), der die Schaltposition SP von der D-Position zu der N-Position während einer Vorwärtsfahrt in dem HV-Fahrmodus ändert. 6 zeigt ein Flussdiagramm eines Beispiels einer N-Positions-Steuerroutine, die durch die HVECU 70 des Ausführungsbeispiels ausgeführt wird. Diese Routine wird wiederholt ausgeführt, wenn die Schaltposition SP auf die N-Position festgelegt ist. Wie dies vorstehend beschrieben ist, wird bei der zu der N-Position gesetzten Schaltposition SP die Leistungsanforderung Pe* des Verbrennungsmotors 22 auf den Wert 0 gesetzt. Nach dem DN-Betrieb wird die Leistung (Kraft) des Verbrennungsmotors 22 demgemäß auf den Wert 0 verringert, und der Antriebszustand des Verbrennungsmotors 22 verschiebt sich von einem Lastbetrieb zu einem Nichtlastbetrieb (autonomer Betrieb).
  • Beim Start der N-Positionssteuerroutine gibt die HVECU 70 zunächst Daten ein, beispielsweise die Gaspedalposition Acc von dem Gaspedalpositionssensor 84, die Drehzahl Ne des Verbrennungsmotors 22, die Drehzahl Nm1 und Nm2 der Motoren MG1 und MG2, die Drehzahl Nout der Antriebswelle 36 von dem Drehzahlsensor 69, das Übersetzungsverhältnis Gr des Mehrganggetriebes 60 und eine Nach-DN-Betriebszeitspanne, die eine Zeitspanne bezeichnet, die seit dem DN-Betrieb verstrichen ist (Schritt S100). Die Drehzahl Ne des Verbrennungsmotors 22 wird von der Verbrennungsmotor-ECU 24 durch eine Kommunikation als der Wert eingegeben, der auf der Basis des Signals von dem Kurbelpositionssensor 23 berechnet wird. Die Drehzahlen Nm1 und Nm2 der Motoren MG1 und MG2 werden von der Motor-ECU 40 durch Kommunikation als die Werte eingegeben, die auf der Basis der Drehpositionen der Rotoren der Motoren MG1 und MG2 von den Drehpositionserfassungssensoren 43 und 44 berechnet werden. Das Übersetzungsverhältnis Gr des Mehrganggetriebes 60 wird als der Wert eingegeben, der berechnet wird durch Dividieren der Drehzahl Nm2 des Motors MG2 durch die Drehzahl Nout der Antriebswelle 36 von dem Drehzahlsensor 69. Die Nach-DN-Betriebszeitspanne t wird als ein Zählwert durch ein Zeitglied (nicht gezeigt) eingegeben, das im Ansprechen auf den DN-Betrieb gestartet wird.
  • Nach der Dateneingabe bestimmt die HVECU 70, ob es unmittelbar nach dem DN-Betrieb ist (erster Zyklus dieser Routine) (Schritt S110). Wenn es unmittelbar nach dem DN-Betrieb ist, setzt die HVECU 70 eine Referenzgaspedalposition Aref auf der Basis der Drehzahl Nm2 des Motors MG2 fest (Schritt S120) und vergleicht die Gaspedalposition Acc mit der Referenzgaspedalposition Aref (Schritt S130). Wenn es unmittelbar nach dem DN-Betrieb ist, wird erwartet, dass eine gewisse Leistung des Verbrennungsmotors 22 verbleibt. In der elektrischen neutralen Steuerung kann die Drehzahl Ne des Verbrennungsmotors 22 nicht durch den Motor MG1 gesteuert werden. Demgemäß besteht im Hinblick auf die Größe der Leistung des Verbrennungsmotors 22 eine Wahrscheinlichkeit, dass der Verbrennungsmotor 22 signifikant durchdreht (Racing) und der Verbrennungsmotor 22 oder der Motor MG1 überdreht (Overspeed). Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist insbesondere wahrscheinlich, dass der Motor MG1 überdreht (Overspeed), wie dies anhand des kollinearen Diagramms des Planetengetriebes 30, das in 3 gezeigt ist, verständlich ist. Die Referenzgaspedalposition Aref bezeichnet einen Grenzwert, der verwendet wird, um zu bestimmen, ob eine derartige Wahrscheinlichkeit besteht. Eine Prozedur des Ausführungsbeispiels speichert eine vordefinierte Beziehung zwischen der Drehzahl Nm2 des Motors MG2 und der Referenzgaspedalposition Aref als eine Referenzgaspedalpositionseinstelltabelle in einem (nicht gezeigten) ROM und liest die Referenzgaspedalposition Aref entsprechend der gegebenen Drehzahl Nm2 des Motors MG2 aus der gespeicherten Tabelle und stellt diese Referenzgaspedalposition Aref ein. Ein Beispiel der Referenzgaspedalpositionseinstelltabelle ist in 7 gezeigt. Wie dies dargestellt ist, ist die Referenzgaspedalposition Aref so festgelegt, dass sie mit einer Verringerung der Drehzahl Nm2 des Motors MG2 abnimmt. Diese Einstellung berücksichtigt, dass die Drehzahl des Motors MG1 bei einer Verringerung der Drehzahl Nm2 des Motors MG2 (Drehzahl der Zwischenwelle 32) zunimmt, wenn der Verbrennungsmotor 22 bei einer bestimmten Drehzahl gedreht wird, und dass es wahrscheinlich ist, dass der Motor MG1 überdreht (Overspeed), wie dies aus dem kollinearen Diagramm des Planetengetriebes 30, das in 3 gezeigt ist, deutlich verständlich ist.
  • Wenn die Gaspedalposition Acc geringer als die Referenzgaspedalposition Aref bei Schritt S130 ist, wählt die HVECU 70 die elektrische neutrale Steuerung zwischen der elektrischen neutralen Steuerung und der mechanischen Steuerung (Schritt S140), und setzt eine Leerlaufdrehzahl Nidl (beispielsweise 1000 Umdrehungen pro Minute oder 1200 Umdrehungen pro Minute) des Verbrennungsmotors 22 auf die Solldrehzahl Ne* des Verbrennungsmotors 22 (Schritt S150). Anschließend sendet die HVECU 70 die Solldrehzahl Ne* des Verbrennungsmotors 22, einen Autonombetriebsbefehl für den Verbrennungsmotor 22 und ein Gatterabschaltbefehl der Inverter 41 und 42 (Befehl zum Ausführen der elektrischen neutralen Steuerung) zu der Verbrennungsmotor-ECU 24 und der Motor-ECU 40 (S160), setzt sie den Sollgang Gs* des Mehrganggetriebes 60 auf der Basis der Fahrzeuggeschwindigkeit V fest (Schritt S170) und steuert sie das Mehrganggetriebe 60 (Hydrauliksteuervorrichtung) so, dass der Gang des Mehrganggetriebes 60 auf den Sollgang Gs* festgelegt wird (Schritt S180), bevor diese Routine beendet wird. Wenn die Solldrehzahl Ne* und der Autonomsteuerbefehl empfangen werden, steuert die Verbrennungsmotor-ECU 24 den Verbrennungsmotor 22 so, dass er bei der Solldrehzahl Ne* autonom arbeitet. Wenn der Gatterabschaltbefehl empfangen wird, schaltet die Motor-ECU 40 die Gatter der Inverter 41 und 42 aus (schaltet sämtliche Schaltelemente aus). Der Sollgang (Zielgang) Gs* wird auf der Basis der Fahrzeuggeschwindigkeit V und der Momentanforderung Tout* (= Wert 0) der Antriebswelle 36 unter Bezugnahme auf die Gangschalttabelle von 5 festgelegt.
  • Die elektrische neutrale Steuerung setzt den Sollgang Gs* des Mehrganggetriebes 60 wie vorstehend beschrieben fest und ermöglicht dadurch, dass die Kraft (Leistung) zu der Antriebswelle 36 ausgegeben wird, indem einfach die Steuerung der Inverter 41 und 42 wieder aufgenommen wird (das Abschalten der Gatter beendet wird). Im Vergleich zu der mechanischen neutralen Steuerung ermöglicht diese elektrische neutrale Steuerung eine schnellere Kraftabgabe von der Antriebswelle 36 (d.h. ein Verbessern des Abgabeansprechverhaltens) im Ansprechen auf einen anschließenden ND-Betrieb, der die Schaltposition SP von der N-Position zu der D-Position ändert.
  • Wenn die Gaspedalposition Acc nicht geringer als die Referenzgaspedalposition Aref bei Schritt S130 ist, setzt andererseits die HVECU 70 die Drehzahl Ne des Verbrennungsmotors 22 und die Drehzahlen Nm1 und Nm2 der Motoren MG1 und MG2, die bei Schritt S100 eingegeben werden, auf Drehzahlen Nedn, Nm1dn und Nm2dn zu dem Zeitpunkt des DN-Betriebs fest (Schritt S190), wählt sie die mechanische neutrale Steuerung zwischen der elektrischen neutralen Steuerung und der mechanischen neutralen Steuerung (Schritt S230) und vergleicht sie die DN-Betriebszeitspanne t mit der Referenzzeitspanne tref (Schritt S240). Die Referenzzeitspanne tref ist als eine Zeitspanne von dem Beginn des DN-Betriebs bis zu dem Zeitpunkt festgelegt, bei dem die Kraft (Leistung) des Verbrennungsmotors 22 den Wert 0 erreicht (beispielsweise eine Zeitspanne, bei der die Kraft/Leistung des Verbrennungsmotors von der maximalen Kraft bis zu dem Wert 0 im Ansprechen auf den DN-Betrieb abnimmt), und wird beispielsweise auf 0,2 Sekunden, 0,3 Sekunden oder 0,5 Sekunden festgelegt.
  • Unmittelbar nach dem DN-Betrieb ist die Nach-DN-Betriebszeitspanne t geringer als die Referenzzeitspanne tref. Die HVECU 70 setzt demgemäß die Drehzahlen Nedn, Nm1dn und Nm2dn zu dem Zeitpunkt des DN-Betriebs auf die Solldrehzahl Ne* des Verbrennungsmotors 22 und die Solldrehzahlen Nm1* und Nm2* der Motoren MG1 und MG2 (Schritt S250) fest und setzt die Momentanforderungen Tm1* und Tm2* der Motoren MG1 und MG2 gemäß den nachstehend dargelegten Gleichungen (1) und (2) unter Verwendung der festgelegten Solldrehzahlen Nm1* und Nm2* der Motoren MG1 und MG2 und der Istdrehzahlen Nm1 und Nm2 der Motoren MG1 und MG2 fest (Schritt S270). Die HVECU 70 sendet die Solldrehzahl Ne* des Verbrennungsmotors 22, den Autonombetriebsbefehl für den Verbrennungsmotor 22 und die Momentanforderungen Tm1* und Tm2* der Motoren MG1 und MG2 zu der Verbrennungsmotor-ECU 24 und der Motor-ECU 40 (Schritt S280) und steuert das Mehrganggetriebe 60 (Hydrauliksteuervorrichtung) so, dass die Übertragung der Kraft zwischen der Zwischenwelle 32 und der Antriebswelle 36 in der mechanischen neutralen Steuerung freigegeben (unterbrochen) wird (Schritt S290), bevor diese Routine beendet wird. Wenn die Solldrehzahl Ne* und der Autonomsteuerbefehl empfangen werden, steuert die Verbrennungsmotor-ECU 24 den Verbrennungsmotor 22 so, dass er bei der Solldrehzahl Ne* autonom arbeitet. Wenn die Momentbefehle Tm1* und Tm2* empfangen werden, steuert die Motor-ECU 40 die Motoren MG1 und MG2 so, dass die Motoren MG1 und MG2 mit den Momentbefehlen Tm1* und Tm2* angetrieben werden (d.h. sie führt eine Schaltsteuerung der Schaltelemente der Inverter 41 und 42 aus). Das in dieser Weise erfolgende Steuern des Verbrennungsmotors 22 und der Motoren MG1 und MG2 bewirkt, dass der Verbrennungsmotor 22 und die Motoren MG1 und MG2 bei den Drehzahlen gedreht werden, die nahe zu den Drehzahlen Nedn, Nm1dn und Nm2dn zu dem Zeitpunkt den DN-Betriebs sind. Dadurch wird ein Durchdrehen (Racing) des Verbrennungsmotors 22 und ein Überdrehen (Overspeed) des Verbrennungsmotors 22 oder des Motors MG1 und insbesondere ein Overspeed des Motors MG1) vermieden. Tm1* = kp1·(Nm1* – Nm1) + ki1·∫(Nm1* – Nm1)dt (1) Tm2* = kp2·(Nm2* – Nm2) + ki2·∫(Nm2* – Nm2)dt (2)
  • Zu einem Zeitpunkt, der nicht unmittelbar nach dem DN-Betrieb bei dem Schritt S110 ist, bestimmt andererseits die HVECU 70, ob der Vorgang unter der mechanischen neutralen Steuerung oder der elektrischen neutralen Steuerung ist (Schritt S200). Wenn der Vorgang unter der elektrischen neutralen Steuerung ist, wählt die HVECU 70 die elektrische neutrale Steuerung zwischen der elektrischen neutralen Steuerung und der mechanischen neutralen Steuerung (Schritt S140) und führt den Prozess der vorstehend beschriebenen Schritte S150 bis S180 aus, bevor diese Routine beendet wird.
  • Wenn der Vorgang unter der mechanischen neutralen Steuerung bei dem Schritt S200 ist, setzt andererseits die HVECU 70 eine Referenzdrehzahl Neref auf der Basis der Drehzahl Nm2 des Motors MG2 fest (Schritt S210) und vergleicht die Drehzahl Ne des Verbrennungsmotors 22 mit der Referenzdrehzahl Neref (Schritt S220). Die Referenzdrehzahl Neref bezeichnet einen Grenzwert, der verwendet wird zum Bestimmen, ob die Steuerung von der mechanischen neutralen Steuerung zu der elektrischen neutralen Steuerung geändert werden soll. Eine Prozedur von diesem Ausführungsbeispiel steuert eine vordefinierte Beziehung zwischen der Drehzahl Nm2 des Motors MG2 und der Referenzdrehzahl Neref als eine Referenzdrehzahleinstelltabelle in dem ROM (nicht gezeigt) und liest die Referenzdrehzahl Neref entsprechend der gegebenen Drehzahl Nm2 des Motors MG2 aus der gespeicherten Tabelle und legt diese Referenzdrehzahl Neref fest. Ein Beispiel der Referenzdrehzahleinstelltabelle ist in 8 gezeigt. Wie dies dargestellt ist, wird die Referenzdrehzahl Neref so festgelegt, dass sie bei einer Abnahme der Drehzahl Nm2 des Motors MG2 abnimmt. Diese Einstellung berücksichtigt, dass die Drehzahl des Motors MG1 bei einer Abnahme der Drehzahl Nm2 des Motors MG2 (d.h. die Drehzahl der Zwischenwelle 32) zunimmt, wenn der Verbrennungsmotor 22 bei einer bestimmten Drehzahl gedreht wird, wie bei der Referenzgaspedalposition Aref.
  • Wenn die Drehzahl Ne des Verbrennungsmotors 22 nicht niedriger als die Referenzdrehzahl Neref bei Schritt S220 ist, wählt die HVECU 70 die mechanische neutrale Steuerung zwischen der elektrischen neutralen Steuerung und der mechanischen neutralen Steuerung (Schritt S230), und vergleicht sie die Nach-DN-Betriebszeitspanne t mit der Referenzzeitspanne tref (Schritt S240). Wenn die Nach-DN-Betriebszeitspanne t kleiner als die Referenzzeitspanne tref ist, führt die HVECU 70 den Prozess des Schrittes S250 und der Schritte S270 bis S290, die vorstehend beschrieben sind, aus, bevor diese Routine beendet wird. Das in dieser Weise erfolgende Steuern des Verbrennungsmotors 22 und der Motoren MG1 und MG2 bewirkt, dass der Verbrennungsmotor 22 und die Motoren MG1 und MG2 bei den Drehzahlen gedreht werden, die nahe zu den Drehzahlen Nedn, Nm1dn und Nm2dn zum Zeitpunkt des DN-Betriebs sind.
  • Wenn die Nach-DN-Betriebszeitspanne t nicht geringer als die Referenzzeitspanne tref bei Schritt S240 ist, setzt andererseits die HVECU 70 die Leerlaufdrehzahl Nidl des Verbrennungsmotors 22 auf die Solldrehzahl Ne* des Verbrennungsmotors 22, setzt sie eine geschätzte Drehzahl (Nout * Grest) der Zwischenwelle 32 (Eingangswelle des Mehrganggetriebes 60), die erlangt wird durch Multiplizieren der Drehzahl Nout der Antriebswelle 36 mit dem Übersetzungsverhältnis Grest entsprechend einem geschätzten Gang Gsest des Mehrganggetriebes 60, von dem erwartet wird, dass er im Ansprechen auf ein Umschalten zu der elektrischen neutralen Steuerung oder im Ansprechen auf den ND-Betrieb vorgesehen wird, auf die Solldrehzahl Nm2* des Motors MG2, und setzt die Solldrehzahl Nm1* des Motors MG1 durch die nachstehend dargelegte Gleichung (3) fest unter Verwendung der Solldrehzahl Ne* des Verbrennungsmotors 22, der Solldrehzahl Nm2* des Motors MG2 und des Übersetzungsverhältnisses ρ des Planetengetriebes 30 (die Zähnezahl des Sonnenrades 30s/Zähnezahl des Hohlrades 30r (Schritt S260)). Die HVECU 70 führt dann den Prozess der vorstehend beschriebenen Schritte S270 bis S290 aus, bevor diese Routine beendet wird. Nm1* = Ne*·(1 + ρ)/ρ – Nm2*/ρ (3)
  • Der geschätzte Gang Gsest des Mehrganggetriebes 60 wird auf der Basis der Fahrzeuggeschwindigkeit V und der Momentanforderung Tout* (= Wert 0) der Antriebswelle 36 unter Bezugnahme auf die Gangschalttabelle von 5 festgelegt. Die Gleichung (3) ist betriebsfertig festgelegt unter Verwendung des kollinearen Diagramms des Planetengetriebes 30, das in 3 gezeigt ist. Das in dieser Weise erfolgende Steuern des Verbrennungsmotors 22 und der Motoren MG1 und MG2 ändert (verringert) die Drehzahl Ne des Verbrennungsmotors 22 von der Drehzahl Nedn zum Zeitpunkt des DN-Betriebs zu der Leerlaufdrehzahl Nidl und ändert die Drehzahl Nm2 des Motors MG2 von der Drehzahl Nm2dn zu dem Zeitpunkt des DN-Betriebs zu der geschätzten Drehzahl (Nout * Grest) der Zwischenwelle 32. Nach dem Beginn der mechanischen neutralen Steuerung wird kein Moment zu der Antriebswelle 36 abgegeben, so dass die Drehzahl Nout der Antriebswelle 36 (Fahrzeuggeschwindigkeit V) allmählich abnimmt. Die geschätzte Drehzahl (Nout * Grest) der Zwischenwelle 32 nimmt somit allmählich ab bei auf einem bestimmten Gang festgelegten geschätzten Gang Gsest, und steigt vorübergehend an im Ansprechen auf einer Änderung des geschätzten Gangs Gsest auf einen niedrigeren Gang für die niedrigere Fahrzeuggeschwindigkeit. Die in diesem Ausführungsbeispiel verwendete vorstehend erwähnte Referenzdrehzahl Neref ist ein geringerer Wert als ein erwarteter Drehzahlbereich wie die Drehzahl Nedn zu dem Zeitpunkt des DN-Betriebs, wenn die Gaspedalposition Acc nicht geringer als die Referenzgaspedalposition Aref ist. Dieser kleinere Wert bezeichnet einen Wert, der zuvor durch Versuche oder Analysen so bestimmt wird (Wert gemäß der Drehzahl Nm2 des Motors MG2 in diesem Ausführungsbeispiel), dass die Drehzahl Ne nicht auf eine geringere Größe als die Referenzdrehzahl Neref abnimmt, wenn die Drehung des Verbrennungsmotors 22 nahe zu der Drehzahl Nedn zum Zeitpunkt des DN-Betriebs ist, aber derart, dass die Drehzahl Ne sich über der Referenzdrehzahl Neref ändert, wenn die Drehung des Verbrennungsmotors 22 zu der Leerlaufdrehzahl Nidl abnimmt.
  • Wenn die Drehzahl Ne des Verbrennungsmotors 22 geringer als die Referenzdrehzahl Neref bei Schritt S220 ist, wählt andererseits die HVECU 70 die elektrische neutrale Steuerung zwischen der elektrischen neutralen Steuerung und der mechanischen neutralen Steuerung (Schritt S140) und führt sie die vorstehend beschriebenen Prozesse der Schritte S150 bis S180 aus, bevor diese Routine beendet wird. Dadurch wird die Steuerung von der mechanischen neutralen Steuerung zu der elektrischen neutralen Steuerung geändert. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird, wenn die Drehzahl Ne des Verbrennungsmotors 22 geringer als die Referenzdrehzahl Neref ist, die Drehzahl Nm2 des Motors MG2 so gestaltet, dass sie sich der geschätzten Drehzahl (Nout * Grest) der Zwischenwelle 32 (Eingangswelle des Mehrganggetriebes 60) nähert. Dies verringert einen potentiellen Stoß im Verlauf einer Änderung von der mechanischen neutralen Steuerung zu der elektrischen neutralen Steuerung (d.h. in dem Verlauf des Einrückens eines Teils der Kupplungen C1 und C2 und der Bremsen B1 und B2 zum Festlegen des Gangs des Mehrganggetriebes 60 auf den Sollgang Gs*).
  • Wenn die Steuerung von der mechanischen neutralen Steuerung zu der elektrischen neutralen Steuerung geändert wird, ist in einem anschließenden Zyklus dieser Routine dies nicht unmittelbar nach dem DN-Betrieb bei Schritt S110, und die Steuerung ist unter der neutralen Steuerung bei dem Schritt S200. Die HVE-CU 70 wählt demgemäß die elektrische neutrale Steuerung zwischen der elektrische neutralen Steuerung und der mechanischen neutralen Steuerung (Schritt S140) und führt die vorstehend beschriebenen Prozesse der Schritte S150 bis S180 aus, bevor diese Routine endet. Anders ausgedrückt ändert dieses Ausführungsbeispiel nicht die Steuerung erneut zu der mechanischen neutralen Steuerung nach der Änderung von der mechanischen neutralen Steuerung zu der elektrischen neutralen Steuerung. Dadurch wird die Wahrscheinlichkeit berücksichtigt, dass der Verbrennungsmotor 22 oder der Motor MG1 einen Overspeed aufweist, da keine Leistung/Kraft von dem Verbrennungsmotor 22 bei der zu der N-Position gehaltenen Schaltposition SP abgegeben wird, und berücksichtigt außerdem das Abgabeansprechverhalten zu der Antriebswelle 36 im Ansprechen auf einen anschließenden ND-Betrieb.
  • 9 zeigt eine Darstellung eines Beispiels der zeitlichen Änderungen der Leistung Pe und der Drehzahl Ne des Verbrennungsmotors 22 und die neutrale Steuerung (elektrische neutrale Steuerung oder mechanische neutrale Steuerung), wenn die Gaspedalposition Acc nicht geringer als die Referenzgaspedalposition Aref zum Zeitpunkt eines DN-Betriebs ist. Wie dies gezeigt ist, wird zum Zeitpunkt eines DN-Betriebs (zum Zeitpunkt t1), wenn die Gaspedalposition Acc nicht geringer als die Referenzgaspedalposition Aref ist, die mechanische neutrale Steuerung ausgeführt, und der Verbrennungsmotor 22 wird bei der Drehzahl, die nahe zu der Drehzahl Nedn ist, zum Zeitpunkt des DN-Betriebs gedreht. Dies vermeidet ein Durchdrehen (Racing) des Verbrennungsmotors 22 und einen Overspeed (Überdrehen) des Verbrennungsmotors 22 oder des Motors MG1 (insbesondere ein Overspeed des Motors MG1). Wenn eine Zeitspanne der Referenzzeitspanne tref seit dem DN-Betrieb verstrichen ist (bei Zeitpunkt t2), wird die Drehzahl Ne des Verbrennungsmotors 22 zu der Leerlaufdrehzahl Nidl bei der Bestimmung verringert, dass die Leistung Pe des Verbrennungsmotors 22 auf den Wert 0 verringert worden ist. Wenn die Drehzahl Ne des Verbrennungsmotors 22 in dem Verlauf der Abnahme eine Größe unterhalb der Referenzdrehzahl Neref erreicht (bei Zeitpunkt t3), wird die Steuerung von der mechanischen neutralen Steuerung zu der elektrischen neutralen Steuerung geändert. Dies ermöglicht eine schnelle Kraftabgabe (Leistungsabgabe) von der Antriebswelle 36 in einem anschließenden ND-Betrieb.
  • Wie dies vorstehend beschrieben ist, führt im Ansprechen auf den DN-Betrieb, der die Schaltposition SP von der D-Position zu der N-Position während der Vorwärtsfahrt in dem HV-Fahrmodus ändert, wenn die Gaspedalposition Acc nicht geringer als die Referenzgaspedalposition Aref ist, das Hybridfahrzeug 20 des vorliegenden Ausführungsbeispiels die mechanische neutrale Steuerung aus, um den neutralen Zustand vorzusehen durch Freigeben (Unterbrechen) der Kraftübertragung zwischen der Zwischenwelle 32 und der Antriebswelle 36 durch das Mehrganggetriebe 60. Das Hybridfahrzeug 20 steuert dann den Verbrennungsmotor 22 und die Motoren MG1 und MG2 so, dass der Verbrennungsmotor 22 und die Motoren MG1 und MG2 bei den Drehzahlen drehen, die nahe zu den Drehzahlen Nedn, Nm1dn und Nm2dn zum Zeitpunkt des DN-Betriebs sind. Dadurch wird ein Durchdrehen (Racing) des Verbrennungsmotors 22 und ein Overspeed (Überdrehen) des Verbrennungsmotors 22 oder des Motors MG1 (und insbesondere ein Overspeed des Motors MG1) vermieden. Wenn die Gaspedalposition Acc geringer als die Referenzgaspedalposition Aref ist, führt andererseits das Hybridfahrzeug 20 die elektrische neutrale Steuerung aus, um den neutralen Zustand vorzusehen durch Abschalten der Gatter der Inverter 41 und 42 und Halten des Mehrganggetriebes 60 in dem Zustand, bei dem eine Kraftübertragung (Leistungsübertragung) zwischen der Zwischenwelle 32 und der Antriebswelle 36 ermöglicht ist. Dies ermöglicht eine Übertragung der Kraft (Leistung) zu der Antriebswelle 36, indem einfach die Steuerung der Inverter 41 und 42 wieder aufgenommen wird (das Abschalten der Gatter beendet wird). Dies ermöglicht außerdem eine schnelle Kraftabgabe/Leistungsabgabe von der Antriebswelle 36 (d.h. das Abgabeansprechverhalten wird verbessert) im Ansprechen auf einen anschließenden ND-Betrieb, der die Schaltposition SP von der N-Position zu der D-Position ändert.
  • Das Hybridfahrzeug 20 des vorliegenden Ausführungsbeispiels bestimmt, ob entweder die mechanische neutrale Steuerung oder die elektrische neutrale Steuerung ausgeführt werden soll im Ansprechen auf den DN-Betrieb, auf der Basis der Gaspedalposition Acc zum Zeitpunkt des DN-Betriebes (d.h. die Gaspedalposition Acc unmittelbar vor dem DN-Betrieb). Die Bestimmung kann anstatt auf der Gaspedalposition Acc auf einen beliebigen anderer Parameter basieren wie beispielsweise die Momentanforderung Tout* der Antriebswelle 36 auf der Basis der Gaspedalposition Acc, eine Leistungsanforderung Pout* der Antriebswelle 36, die berechnet wird durch Multiplizieren der Momentanforderung Tout* mit der Drehzahl Nout der Antriebswelle 36, die Momentanforderung Tin* der Zwischenwelle 32, die berechnet wird durch Dividieren der Momentanforderung Tout* durch das Übersetzungsverhältnis Gr des Mehrganggetriebes 60, die Leistungsanforderung Pin* der Zwischenwelle 32, die berechnet wird durch Multiplizieren der Momentanforderung Tin* mit der Drehzahl Nm2 des Motors MG2 (d.h. die Drehzahl der Zwischenwelle 32), die Leistungsanforderung Pe* des Verbrennungsmotors 22 auf der Basis der Leistungsanforderung Pin* und der Auflade-Entlade-Leistungsanforderung Pb* der Hochspannungsbatterie 50, die Moment- und Leistungsabgabe von dem Verbrennungsmotor 22 und die Lufteinlassmenge oder Kraftstoffeinspritzmenge des Verbrennungsmotors 22. Ein derartiger Parameter wie die Gaspedalposition Acc oder die Momentanforderung Tout* (ein Parameter, der sich auf die Abgabe des Verbrennungsmotors 22 bezieht) und die Abgabe des Verbrennungsmotors 22 haben eine derartige Beziehung, dass die Abgabe des Verbrennungsmotors 22 bei einer Erhöhung des Parameters zunimmt oder der Parameter bei einer Erhöhung der Abgabe des Verbrennungsmotors 22 zunimmt.
  • Das Hybridfahrzeug 20 des vorliegenden Ausführungsbeispiels setzt die Referenzgaspedalposition Aref derart fest, dass sie abnimmt bei einer Verringerung der Drehzahl Nm2 des Motors MG2 (Drehzahl der Zwischenwelle 32), jedoch kann die Referenzgaspedalposition Aref ein fixierter Wert sein.
  • Das Hybridfahrzeug 20 des vorliegenden Ausführungsbeispiels setzt die Referenzdrehzahl Neref derart fest, dass sie bei einer Verringerung der Drehzahl Nm2 des Motors MG2 (Drehzahl der Zwischenwelle 32) abnimmt, jedoch kann die Referenzdrehzahl Neref ein fixierter Wert sein.
  • Wenn in der mechanischen neutralen Steuerung die Nach-DN-Betriebszeitspanne t geringer ist als die Referenzzeitspanne tref, steuert das Hybridfahrzeug 20 des vorliegenden Ausführungsbeispiels den Verbrennungsmotor 22 und die Motoren MG1 und MG2 so, dass der Verbrennungsmotor 22 und die Motoren MG1 und MG2 bei Drehzahlen drehen, die nahe zu den Drehzahlen Nedn, Nm1dn und Nm2dn bei dem Zeitpunkt des DN-Betriebs sind. Wenn die Nach-DN-Betriebszeitspanne t nicht geringer als die Referenzzeitspanne tref ist, steuert andererseits das Hybridfahrzeug 20 den Verbrennungsmotor 22 und die Motoren MG1 und MG2 so, dass die Drehzahl Ne des Verbrennungsmotors 22 von der Drehzahl Nedn zum Zeitpunkt des DN-Betriebs zu der Leerlaufdrehzahl Nidl geändert wird und die Drehzahl Nm2 des Motors MG2 von der Drehzahl Nm2dn zum Zeitpunkt des DN-Betriebs zu der geschätzten Drehzahl (Nout * Grest) der Zwischenwelle 32 (Eingangswelle des Mehrganggetriebes 60) geändert wird. Eine Abwandlung kann den Verbrennungsmotor 22 und die Motoren MG1 und MG2 so steuern, dass der Verbrennungsmotor 22 und die Motoren MG1 und MG2 bei den Drehzahlen, die nahe zu den Drehzahlen Nedn, Nm1dn und Nm2dn zum Zeitpunkt des DN-Betriebs sind, unabhängig von der Nach-DN-Betriebszeitspanne t gedreht werden. Eine andere Abwandlung kann den Verbrennungsmotor 22 und die Motoren MG1 und MG2 so steuern, dass die Drehzahl Ne des Verbrennungsmotors 22 sich der Leerlaufdrehzahl Nidl nähert und die Drehzahl Nm2 des Motors MG2 sich der geschätzten Drehzahl (Nout * Grest) der Zwischenwelle 32 nähert, unabhängig von der Nach-DN-Betriebszeitspanne t. Diese Steuerungen sind jedoch nicht als Einschränkung zu verstehen und eine beliebige andere geeignete Steuerung des Verbrennungsmotors 22 und der Motoren MG1 und MG2 kann ausgeführt werden, um eine Erhöhung der Drehzahl des Verbrennungsmotors 22 und eine Erhöhung der Drehzahl des Motors MG1 zu vermeiden.
  • Das Hybridfahrzeug 20 des vorliegenden Ausführungsbeispiels ändert die Steuerung von der mechanischen neutralen Steuerung zu der elektrischen neutralen Steuerung, wenn die Drehzahl Ne des Verbrennungsmotors 22 bis unter die Referenzdrehzahl Neref während der mechanischen neutralen Steuerung reicht. Eine Abwandlung kann die Steuerung von der mechanischen neutralen Steuerung zu der elektrischen neutralen Steuerung ändern, wenn die Nach-DN-Betriebszeitspanne t die Referenzzeitspanne tref erreicht oder überschreitet (wenn die Leistung Pe des Verbrennungsmotors 22 bis auf den Wert 0 abgenommen hat). Eine andere Abwandlung kann derart sein, dass die Steuerung von der mechanischen neutralen Steuerung zu der elektrischen neutralen Steuerung nicht geändert wird unabhängig von der Drehzahl Ne des Verbrennungsmotors 22.
  • Das vorstehend erläuterte Ausführungsbeispiel beschreibt die Betriebsvorgänge des Hybridfahrzeugs 20 im Ansprechen auf den DN-Betrieb während der Vorwärtsfahrt in dem HV-Fahrmodus. Genauer gesagt führt das Hybridfahrzeug 20 die mechanische neutrale Steuerung aus, wenn die Gaspedalposition Acc nicht geringer als die Referenzgaspedalposition Aref ist, während die elektrische neutrale Steuerung ausgeführt wird, wenn die Gaspedalposition Acc geringer als die Referenzgaspedalposition Aref ist. Eine Abwandlung kann die elektrische neutrale Steuerung unabhängig von der Gaspedalposition Acc ausführen im Ansprechen auf einen DN-Betrieb während der Vorwärtsfahrt, die mit einem autonomen Betrieb oder einem Betriebsstopp des Verbrennungsmotors 22 begleitet wird. Dies ist der Fall, da die elektrische neutrale Steuerung unter der Bedingung einer stark niedergedrückten Gaspedalposition Acc es unwahrscheinlich gestaltet, dass der Verbrennungsmotor 22 oder der Motor MG1 während des autonomen Betriebs oder des angehaltenen Betriebs des Verbrennungsmotors 22 überdreht (Overspeed).
  • Das vorstehend erläuterte Ausführungsbeispiel beschreibt die Betriebsvorgänge des Hybridfahrzeugs 20 im Ansprechen auf den DN-Betrieb. Die Beschreibung des Ausführungsbeispiels ist auch auf einen RN-Betrieb anwendbar, der die Schaltposition SP von der R-Position zu der N-Position während der Rückwärtsfahrt ändert. Die folgende Spezifizierung wird hierbei angenommen: ein zulässiger oberer Grenzwert bei der Fahrzeuggeschwindigkeit bei einer Änderung der Schaltposition SP durch die N-Position zu der R-Position während der Vorwärtsfahrt ist geringer als die Linie "1-2" in der Gangschalttabelle von 5; und der erste Vorwärtsgang wird dann vorgesehen, wenn die Schaltposition SP durch die N-Position zu der D-Position während der Rückwärtsfahrt geändert wird. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel werden der erste Vorwärtsgang und der Rückwärtsgang vorgesehen durch Einrücken der gleichen Eingriffselemente (Kupplung C1 und Bremse B2), wie dies vorstehend beschrieben ist. Die elektrische neutrale Steuerung wird im Ansprechen auf einen DN-Betrieb oder einen RN-Betrieb ausgeführt (um den eingerückten Zustand der Kupplung C1 und der Bremse B2 in dem Mehrganggetriebe 60 zu halten) unter der Bedingung einer relativ geringen Gaspedalposition Acc in dem Zustand, bei dem das Mehrganggetriebe 60 den ersten Vorwärtsgang oder den Rückwärtsgang vorsieht. In diesem Fall ermöglicht diese Spezifizierung eine schnelle Leistungsabgabe/Kraftabgabe zu der Antriebswelle 36 im Ansprechen auf eine anschließende Änderung der Schaltposition SP zu entweder der D-Position oder der R-Position. Als ein Ergebnis stellt diese Spezifizierung ein hohes Ansprechverhalten gegenüber einer Änderung der Schaltposition SP von der D-Position durch die N-Position zu der R-Position oder einer Änderung der Schaltposition SP von der R-Position über die N-Position zu der D-Position sicher unter der Bedingung der relativ geringen Gaspedalposition Acc beispielsweise zum Zeitpunkt eines Parkens in einer Garage.
  • Das Hybridfahrzeug 20 des vorliegenden Ausführungsbeispiels wendet das Vierganggetriebe für das Mehrganggetriebe 60 an, kann aber stattdessen ein Dreiganggetriebe, ein Fünfganggetriebe, ein Sechsganggetriebe oder dergleichen anwenden.
  • In dem Hybridfahrzeug 20 des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist das Mehrganggetriebe 60 zwischen der Zwischenwelle 32 und der Antriebswelle 36 angeordnet, und der Motor MG2 ist mit der Zwischenwelle 32 verbunden. Wie dies in einem Hybridfahrzeug 120 einer Abwandlung von 10 gezeigt ist, kann das Mehrganggetriebe 60 zwischen der Zwischenwelle 32 und der Antriebswelle 36 angeordnet sein, und der Motor MG2 kann mit der Antriebswelle 36 verbunden sein. Wie dies in einem Hybridfahrzeug 220 einer anderen Abwandlung von 11 gezeigt ist, kann eine Kupplung 260 zwischen der Zwischenwelle 32 und der Antriebswelle 36 angeordnet sein, und der Motor MG2 kann mit der Zwischenwelle 32 verbunden sein. Wie dies in einem Hybridfahrzeug 320 einer anderen Abwandlung von 12 gezeigt ist, kann eine Kupplung 360 zwischen der Zwischenwelle 32 und der Antriebswelle 36 angeordnet sein, und der Motor MG2 kann mit der Antriebswelle 36 verbunden sein.
  • In dem Hybridfahrzeug 20 des vorliegenden Ausführungsbeispiels wird die Leistung/Kraft des Verbrennungsmotors 22 zu der Zwischenwelle 32 (Eingangswelle des Mehrganggetriebes 60) über das Planetengetriebe 30 abgegeben, und die Leistung/Kraft des Motors MG2 wird zu der Zwischenwelle 32 abgegeben. Wie dies in einem Hybridfahrzeug 420 einer anderen Abwandlung von 13 gezeigt ist, kann ein Motor MG mit der Zwischenwelle 32 verbunden sein, und der Verbrennungsmotor 22 kann mit einer Drehwelle des Motors MG über eine Kupplung 429 verbunden sein. Die Leistung/Kraft des Verbrennungsmotors 22 kann zu der Antriebswelle 36 über die Drehwelle des Motors MG und das Mehrganggetriebe 60 abgegeben werden, und die Leistung/Kraft des Motors MG kann zu der Antriebswelle 36 über das Mehrganggetriebe 60 abgegeben werden. In diesem Aufbau kann während der mechanischen neutralen Steuerung die Kupplung 429 eingestellt sein, um ein Überdrehen des Verbrennungsmotors 22 oder des Motors MG mittels des Motors MG zu vermeiden. Während der elektrischen neutralen Steuerung kann die Kupplung 429 ausgeschaltet sein, um den Verbrennungsmotor 22 von der Antriebswelle 36 mechanisch zu trennen.
  • In dem Hybridfahrzeug 20 des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist das Mehrganggetriebe 60 zwischen der Zwischenwelle 32 und der Antriebswelle 36 angeordnet. Wie dies in einem Hybridfahrzeug 520 einer anderen Abwandlung von 14 gezeigt ist, kann ein kontinuierlich variables Getriebe 560 und ein Vorwärts-Rückwärts-Umschaltmechanismus 562 mit Eingriffselementen zwischen der Zwischenwelle 32 und der Antriebswelle 36 angeordnet sein. In diesem Aufbau kann die mechanische neutrale Steuerung ausgeführt werden durch Ausrücken der Eingriffselemente des Vorwärts-Rückwärts-Umschaltmechanismus 562. Der Aufbau von 14 ersetzt das Mehrganggetriebe 60 des Hybridfahrzeugs 420 aus 13 durch das kontinuierlich variable Getriebe 560 und den Vorwärts-Rückwärts-Umschaltmechanismus 562. Das Mehrganggetriebe 60 in dem Hybridfahrzeug 20 von 1 oder in dem Hybridfahrzeug 120 von 10 kann alternativ durch das kontinuierlich variable Getriebe 560 und dem Vorwärts-Rückwärts-Umschaltmechanismus 562 ersetzt werden.
  • Nachstehend ist die Korrespondenzbeziehung zwischen den Hauptkomponenten des Ausführungsbeispiels und den Hauptkomponenten der Erfindung beschrieben, die in der Beschreibungseinleitung bei der Lösung des Problems beschrieben sind. Der Verbrennungsmotor 22 des Ausführungsbeispiels entspricht dem "Verbrennungsmotor", der Motor MG1 entspricht dem "Motor", der Inverter 41 entspricht dem "Inverter", die Batterie 50 entspricht der "Batterie", und das Mehrganggetriebe entspricht der "Kraftübertragungsbaugruppe". Die HVECU 70, die die N-Positions-Steuerroutine von 6 ausführt, die Verbrennungsmotor-ECU 24, die den Verbrennungsmotor 22 im Ansprechen auf einen Befehl von der HVECU 70 steuert, und die Motor-ECU 40, die den Motor MG1 (Inverter 41) im Ansprechen auf einen Befehl von der HVECU 70 steuert, entsprechen der "Steuereinrichtung".
  • Die Korrespondenzbeziehung zwischen den Hauptkomponenten des Ausführungsbeispiels und den Hauptkomponenten der Erfindung, im Hinblick auf welche das Problem in der Zusammenfassung der Erfindung beschrieben ist, soll keine Einschränkung im Hinblick auf die Komponenten der Erfindung bilden, im Hinblick auf welche das Problem in der Zusammenfassung der Erfindung beschrieben ist, da das Ausführungsbeispiel lediglich eine Veranschaulichung zur spezifischen Beschreibung der Aspekte der Erfindung bildet, im Hinblick auf welche das Problem in der Zusammenfassung der Erfindung beschrieben ist. Anders ausgedrückt soll die Erfindung, im Hinblick auf die das Problem in der Zusammenfassung der Erfindung beschrieben ist, auf der Basis der Beschreibung in der Zusammenfassung der Erfindung interpretiert werden, und das Ausführungsbeispiel ist lediglich ein spezifisches Beispiel der Erfindung, im Hinblick auf die das Problem in der Zusammenfassung der Erfindung beschrieben ist.
  • Das vorstehend erörterte Ausführungsbeispiel ist in sämtlicher Hinsicht als veranschaulichend und nicht als einschränkend zu betrachten. Es können viele Abwandlungen, Änderungen und Auswechslungen vorgenommen werden, ohne vom Umfang der Hauptmerkmale der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Der Umfang der vorliegenden Erfindung ist anhand der beigefügten Ansprüche und nicht anhand der vorstehend dargelegten Beschreibung aufgezeigt.
  • Die Offenbarung der am 28. Mai 2014 angemeldeten japanischen Patentanmeldung JP 2014-110323 ist mit der Beschreibung, den Zeichnungen und den Ansprüchen hierbei unter Bezugnahme auf deren Gesamtheit integriert.
  • Im Ansprechen auf den DN-Betrieb, der eine Schaltposition SP von der D-Position zu der N-Position während einer Vorwärtsfahrt in einem HV-Fahrmodus ändert, wird, wenn die Gaspedalposition Acc nicht geringer als eine Referenzgaspedalposition Aref ist (Schritt S130), eine mechanische neutrale Steuerung ausgeführt zum Vorsehen eines neutralen Zustandes durch Unterbrechen einer Kraftübertragung zwischen einer Zwischenwelle 32 und einer Antriebswelle 36 durch ein Mehrganggetriebe 60 (Schritt S230). Ein Verbrennungsmotor und zwei Motoren werden dann so gesteuert, dass sie bei Drehzahlen gedreht werden, die nahe zu Drehzahlen Nedn, Nm1dn und Nm2dn sind, die zum Zeitpunkt des DN-Betriebs vorliegen (Schritte S250, S270 und S280).
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2010-149538 A [0002]
    • JP 2014-110323 [0079]

Claims (8)

  1. Hybridfahrzeug mit einem Verbrennungsmotor, der so aufgebaut ist, dass er eine Leistung zu einer Zwischenwelle abgibt; einem Motor, der so aufgebaut ist, dass er eine Leistung von der und zu der Zwischenwelle eingibt und ausgibt; einem Inverter, der so aufgebaut ist, dass er den Motor antreibt; eine Batterie, die so aufgebaut ist, dass sie elektrische Energie zu und von dem Motor über den Inverter überträgt; und eine Kraftübertragungsbaugruppe, die so aufgebaut ist, dass sie eine Kraft zwischen der Zwischenwelle und einer mit einer Achse verbundenen Antriebswelle mechanisch überträgt und die Kraftübertragung mechanisch unterbricht, wobei das Hybridfahrzeug des Weiteren eine Steuereinrichtung aufweist, die so aufgebaut ist, dass sie zumindest eine elektrische neutrale Steuerung, die einen neutralen Zustand vorsieht durch Abschalten eines Gatters des Inverters, und eine mechanische neutrale Steuerung ausführt, die den neutralen Zustand vorsieht durch Unterbrechung der Kraftübertragung zwischen der Zwischenwelle und der Antriebswelle durch die Kraftübertragungsbaugruppe bei einer Schaltposition, die auf die neutrale Position gesetzt ist, wobei im Ansprechen auf einen Neutralbetrieb, der die Schaltposition von einer Antriebsposition zu der neutralen Position ändert, die Steuereinrichtung die mechanische neutrale Steuerung ausführt, wenn ein sich auf die Abgabeleistung des Verbrennungsmotors beziehender Parameter gleich wie oder größer als ein Referenzwert ist, und wobei die elektrische neutrale Steuerung ausgeführt wird, wenn der Parameter geringer als der Referenzwert ist.
  2. Hybridfahrzeug gemäß Anspruch 1, wobei, wenn die Drehzahl des Verbrennungsmotors auf eine Referenzdrehzahl während der im Ansprechen auf den Neutralvorgang ausgeführten mechanischen neutralen Steuerung oder auf eine Höhe unterhalb von dieser abnimmt, die Steuereinrichtung die Steuerung von der mechanischen neutralen Steuerung zu der elektrischen neutralen Steuerung ändert.
  3. Hybridfahrzeug gemäß Anspruch 1, das des Weiteren Folgendes aufweist: ein Planetengetriebe, das so aufgebaut ist, dass es drei Drehelemente hat, die jeweils mit einer Abgabewelle des Verbrennungsmotors, einer Drehwelle des Motors und der Zwischenwelle verbunden sind; einen zweiten Motor, der so aufgebaut ist, dass er eine Leistung von und zu der Antriebswelle eingibt und ausgibt; einen zweiten Inverter, der so aufgebaut ist, dass er den zweiten Motor antreibt, wobei die Batterie so aufgebaut ist, dass sie elektrische Energie zu und von dem Motor über den Inverter überträgt und elektrische Energie zu und von dem zweiten Motor über den zweiten Inverter überträgt, und die Steuereinrichtung, die die elektrische neutrale Steuerung zum Vorsehen des neutralen Zustandes ausführt durch Abschalten des Gatters des Inverters und eines Gatters des zweiten Inverters.
  4. Hybridfahrzeug gemäß Anspruch 3, wobei der Referenzwert so festgelegt ist, dass er mit einer Verringerung der Drehzahl der Zwischenwelle abnimmt.
  5. Hybridfahrzeug gemäß einem der Ansprüche 3 oder 4, wobei, wenn eine Drehzahl des Verbrennungsmotors auf eine Referenzdrehzahl während der mechanischen neutralen Steuerung, die im Ansprechen auf den Neutralvorgang ausgeführt wird, oder auf eine Höhe unterhalb von dieser Referenzdrehzahl abnimmt, die Steuereinrichtung die Steuerung von der mechanischen neutralen Steuerung zu der elektrischen neutralen Steuerung ändert, und die Referenzdrehzahl so festgelegt ist, dass sie mit einer Verringerung der Drehzahl der Zwischenwelle abnimmt.
  6. Hybridfahrzeug gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Steuerung die mechanische neutrale Steuerung ausführt zum Steuern des Verbrennungsmotors und des Motors derart, dass diese bei Drehzahlen angetrieben werden, die zum Zeitpunkt des neutralen Betriebes vorliegen.
  7. Hybridfahrzeug gemäß Anspruch 6, wobei nach dem Verstreichen einer vorbestimmten Zeitspanne seit dem Beginn der mechanischen neutralen Steuerung, die Steuereinrichtung eine Steuerung ausführt zum Drehen des Verbrennungsmotors bei einer Leerlaufdrehzahl und zum Bewirken, dass die Drehzahl der Zwischenwelle sich einer Drehzahl nähert, die in einem Zustand abgeschätzt ist, der eine Kraftübertragung zwischen der Zwischenwelle und der Antriebswelle durch die Kraftübertragungsbaugruppe ermöglicht.
  8. Hybridfahrzeug gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Kraftübertragungsbaugruppe ein Mehrganggetriebe aufweist, das so aufgebaut ist, dass es Eingriffselemente hat, und zwischen der Zwischenwelle und der Antriebswelle angeordnet ist.
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