DE102015113965A1

DE102015113965A1 - Fahrzeug

Info

Publication number: DE102015113965A1
Application number: DE102015113965.0A
Authority: DE
Inventors: c/o TOYOTA JIDOSHA KABUSHIKI KAIS Uchida Kenji; c/o TOYOTA JIDOSHA KABUSHIKI KAIS Sato Ryoji
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2014-09-12
Filing date: 2015-08-24
Publication date: 2016-03-17
Anticipated expiration: 2035-08-25
Also published as: CN105416273A; US9464712B2; JP2016059251A; JP6131922B2; CN105416273B; US20160076639A1; DE102015113965B4

Abstract

Ein Fahrzeug (1) umfasst einen Motor (20), einen Drehmelder (23), der einen Drehwinkel des Motors (20) erfasst, ein Automatikgetriebe (40), das eine Drehung des Motors (20) schaltet bzw. verschiebt und die verschobene bzw. geschaltete Drehung zu einer Antriebswelle überträgt, und eine ECU (100), die eine Lernsteuerung zum Korrigieren eines Fehlers des Drehmelders (23) und eine Schaltsteuerung des Automatikgetriebes (40) ausführt. Die ECU 100 steuert das Automatikgetriebe (40) derart, dass, wenn die Lernsteuerung ausgeführt wird, ein Übersetzungsverhältnis bei einer vorgeschriebenen Fahrzeuggeschwindigkeit höher wird als das, wenn die Lernsteuerung nicht ausgeführt wird. Indem das Automatikgetriebe (40) wie vorstehend beschrieben gesteuert wird, erreicht, auch wenn das Fahrzeug bei einer niedrigen Geschwindigkeit fährt, die Drehzahl des Motors (20) auf einfache Weise eine Drehzahl, bei der oder über der die Lernsteuerung des Drehmelders (23) ausgeführt werden kann. Dementsprechend kann eine Gelegenheit zur Ausführung der Lernsteuerung des Drehmelders (23) früh erhalten werden.

Description

Die vorliegende Anmeldung beruht auf der japanischen Patentanmeldung Nr. 2014-186595 , die am 12. September 2014 beim japanischen Patentamt eingereicht wurde, wobei auf ihren gesamten Inhalt hiermit Bezug genommen wird.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fahrzeug und insbesondere eine Lernsteuerung zum Korrigieren eines Fehlers eines Drehmelders bzw. Resolvers, der einen Drehwinkel eines Motors erfasst.
Beschreibung des verwandten Standes der Technik
Ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug, wie beispielsweise ein elektrisches Fahrzeug und ein Hybridfahrzeug, ist mit einem Motor ausgestattet, der eine Antriebskraft erzeugt. Um den Motor mit einer Genauigkeit zu steuern, ist es erforderlich, einen Drehwinkel des Motors zu erfassen. Ein Drehmelder bzw. Resolver ist ein Drehwinkelsensor, der einen sehr einfachen Aufbau aufweist und eine normale und eine hochgenaue Winkelerfassung in einer Situation ermöglicht, in der eine Temperatur, eine Vibration und Ölumgebungen sehr schwierig sind. Der Drehmelder wird in breitem Umfang in elektrisch angetriebenen Fahrzeugen verwendet.
Es ist bekannt, dass ein elektrisches Signals, das durch einen Drehmelder ausgegeben wird, einen Fehler umfasst, der aus einer Lücke zwischen axialen Mitten eines Rotors und eines Stators des Drehmelders oder dergleichen resultiert. Die japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 2013-72686 offenbart eine Technik zum geeigneten Korrigieren eines Fehlers, der in einem Drehwinkel beinhaltet ist, der unter Verwendung eines Drehmelders erfasst wird.
Um einen Motor mit einer Genauigkeit zu steuern, ist es wünschenswert, eine Lernsteuerung auszuführen, die einen Fehler eines Drehmelders korrigiert und das Ergebnis speichert. Um eine derartige Lernsteuerung des Drehmelders für den Motor auszuführen, sollte eine Drehgeschwindigkeit bzw. Drehzahl des Motors größer oder gleich einer vorgeschriebenen Geschwindigkeit bzw. Drehzahl sein. Wenn die Drehgeschwindigkeit bzw. Drehzahl des Motors größer oder gleich der vorgeschriebenen Geschwindigkeit bzw. Drehzahl ist, kann in Erwägung gezogen werden, dass der Drehwinkel des Motors in gleichem Maße zunimmt. Somit kann, wenn eine Fluktuation in einer Änderungsgröße des Winkels auftritt, der durch den Drehmelder erfasst wird, dies als ein Fehler betrachtet werden.
Im Allgemeinen sind die meisten Systeme, die einen Motor verwenden, nicht mit einem Getriebe versehen, da sie ein hohes Drehmoment ausgeben können, auch wenn der Motor mit einer niedrigen Geschwindigkeit bzw. Drehzahl gedreht wird. Ein Hybridfahrzeug kann jedoch ein Automatikgetriebe umfassen, da es ebenso eine Brennkraftmaschine verwendet, die kein hohes Drehmoment bei einer niedrigen Drehzahl ausgeben kann. Ferner kann sogar ein elektrisches Fahrzeug ein Automatikgetriebe umfassen, um eine Beschleunigungsleistung während eines Hochgeschwindigkeitsfahrens und dergleichen zu verbessern.
In einem Fahrzeug, in dem ein Automatikgetriebe in eine Ausgabewelle eines Motors, wie es vorstehend beschrieben ist, eingefügt ist, kann das Automatikgetriebe eine Drehzahl steuern, wobei somit das Fahrzeug gesteuert werden kann, um die Drehzahl des Motors zu unterdrücken, um niedrig zu sein. Dementsprechend besteht eine Möglichkeit, dass eine Gelegenheit zur Ausführung einer Lernsteuerung eines Drehmelders nicht wie gewünscht sichergestellt sein kann.
KURZZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Fahrzeug bereitzustellen, das eine erhöhte Gelegenheit aufweist, ein Lernen über einen Drehmelder auszuführen, und ein Lernen früh abschließen kann.
Zusammengefasst ist die vorliegende Erfindung auf ein Fahrzeug gerichtet, das einen Motor, einen Drehmelder, der einen Drehwinkel des Motors erfasst, ein Automatikgetriebe, das eine Drehung des Motors verschiebt bzw. schaltet und die verschobene bzw. geschaltete Drehung zu einer Antriebswelle für ein Drehen von Antriebsrädern überträgt, und eine Steuerungsvorrichtung umfasst, die eine Lernsteuerung zum Korrigieren eines Fehlers des Drehmelders und eine Schaltsteuerung des Automatikgetriebes ausführt. Die Steuerungsvorrichtung steuert das Automatikgetriebe bei einer vorgeschriebenen Fahrzeuggeschwindigkeit derart, dass eine Schaltstufe des Automatikgetriebes, während die Lernsteuerung ausgeführt wird, eingestellt ist, um niedriger zu sein als eine Schaltstufe des Automatikgetriebes, während die Lernsteuerung nicht ausgeführt wird.
Durch eine Steuerung des Automatikgetriebes, wie sie vorstehend beschrieben ist, erreicht, wenn ein Fahrzeug mit der vorstehend genannten Fahrzeuggeschwindigkeit fährt, eine Drehzahl des Motors leicht eine Drehzahl, bei und über der die Lernsteuerung des Drehmelders ausgeführt werden kann. Dementsprechend kann eine Gelegenheit zur Ausführung der Lernsteuerung des Drehmelders früh erhalten werden.
Vorzugsweise steuert die Steuerungsvorrichtung, bevor die Lernsteuerung abgeschlossen ist, das Automatikgetriebe, um die Schaltstufe des Automatikgetriebes nicht über eine vorgeschriebene Schaltstufe hoch zu schalten, bis eine Fahrzeuggeschwindigkeit eine vorgeschriebene Fahrzeuggeschwindigkeit von null aus erreicht, wobei, nachdem die Lernsteuerung abgeschlossen ist, die Steuerungsvorrichtung das Automatikgetriebe steuert, um die Schaltstufe des Automatikgetriebes über die vorgeschriebene Schaltstufe hoch zu schalten, bevor die Fahrzeuggeschwindigkeit die vorgeschriebene Fahrzeuggeschwindigkeit von null aus erreicht.
Vorzugsweise fixiert die Steuerungsvorrichtung, bevor die Lernsteuerung abgeschlossen ist, eine Schaltstufe des Automatikgetriebes auf eine erste Stufe, bis eine Fahrzeuggeschwindigkeit eine vorgeschriebene Fahrzeuggeschwindigkeit von null aus erreicht, wobei, nachdem die Lernsteuerung abgeschlossen ist, die Steuerungsvorrichtung die Schaltstufe des Automatikgetriebes von der ersten Stufe auf eine zweite Stufe hoch schaltet, bevor die Fahrzeuggeschwindigkeit die vorgeschriebene Fahrzeuggeschwindigkeit von null aus erreicht.
Indem das Automatikgetriebe wie vorstehend beschrieben gesteuert wird, erreicht, auch wenn das Fahrzeug mit einer niedrigen Geschwindigkeit fährt und es für die Drehzahl des Motors schwierig ist, die Drehzahl zu erreichen, die für ein Ausführen der Lernsteuerung des Drehmelders erforderlich ist, die Drehzahl des Motors auf einfache Weise die Drehzahl, bei der und über der die Lernsteuerung des Drehmelders ausgeführt werden kann. Dementsprechend kann eine Gelegenheit zur Ausführung der Lernsteuerung des Drehmelders früh erhalten werden.
Vorzugsweise führt die Steuerungsvorrichtung ferner eine Antriebssteuerung des Motors auf der Grundlage einer Ausgabe des Drehmelders aus. Mit einer derartigen Konfiguration wird die Lernsteuerung des Drehmelders früh abgeschlossen, wobei somit eine hochgenaue Antriebssteuerung des Motors früh gestartet werden kann.
Vorzugsweise umfasst das Fahrzeug ferner eine Brennkraftmaschine. Eine Gelegenheit zum Ausführen der Lernsteuerung des Drehmelders kann nämlich ebenso in einem Hybridfahrzeug, das einen Motor und eine Brennkraftmaschine umfasst, früh erhalten werden.
Weiter bevorzugt umfasst das Fahrzeug ferner einen Leistungsgenerator, der ein Drehmoment der Brennkraftmaschine empfängt und eine elektrische Leistung erzeugt. Eine Gelegenheit zur Ausführung der Lernsteuerung des Drehmelders kann nämlich ebenso in einem seriellen Typ oder einem Seriell-Parallel-Typ eines Hybridfahrzeugs erhalten werden, das einen Motor und eine Brennkraftmaschine umfasst.
Die vorstehend genannten und weiteren Aufgaben, Merkmale, Ausgestaltungen und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachstehenden ausführlichen Beschreibung der vorliegenden Erfindung in Verbindung mit der beigefügten Zeichnung besser ersichtlich.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
1 zeigt ein Gesamtkonfigurationsdiagramm eines Fahrzeugs 1 in einem ersten Ausführungsbeispiel.
2 zeigt eine Darstellung, die ein Beispiel der Beziehung zwischen einer Änderung in einer Fahrzeuggeschwindigkeit und einer Motordrehzahl zeigt.
3 zeigt ein Signalverlaufsdiagramm zur Veranschaulichung einer Schaltsteuerung, die in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ausgeführt wird.
4 zeigt ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung der Schaltsteuerung, die durch eine ECU in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ausgeführt wird.
5 zeigt ein Gesamtkonfigurationsdiagramm eines Fahrzeugs 201 in einem zweiten Ausführungsbeispiel.
6 zeigt ein Gesamtkonfigurationsdiagramm eines Fahrzeugs 301 in einem dritten Ausführungsbeispiel.
7 zeigt eine Darstellung, die eine Beziehung zwischen Drehzahlen von Motorgeneratoren und einer Kraftmaschine und einer Drehzahl einer Antriebswelle zeigt.
8 zeigt eine Darstellung, die einen Zustand zeigt, in dem ein Automatikgetriebe auf eine zweite Stufe eingestellt wird, wobei als Ergebnis eine MG2-Drehzahl Nm einen Schwellenwert Nmt nicht überschreitet, bei dem und über dem eine Lernsteuerung eines Drehmelders ausgeführt werden kann.
9 zeigt eine Darstellung, die einen Zustand zeigt, bei dem das Automatikgetriebe auf eine erste Stufe eingestellt wird, wobei als Ergebnis eine MG2-Drehzahl Nm einen Schwellenwert Nmt überschreitet, bei dem und über dem die Lernsteuerung des Drehmelders ausgeführt werden kann.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Nachstehend werden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung ausführlich beschrieben. Es ist anzumerken, dass identische oder entsprechende Teile in den Zeichnungen durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet werden, wobei die Beschreibung hiervon nicht wiederholt wird.
[Erstes Ausführungsbeispiel]
1 zeigt ein Gesamtkonfigurationsdiagramm eines Fahrzeugs 1 in einem ersten Ausführungsbeispiel. Das Fahrzeug 1 umfasst eine Kraftmaschine 10, eine Kupplung 12, einen Motor 20, eine Leistungssteuerungseinheit (PCU) 21, eine Batterie 22, einen Drehmomentwandler 30, ein Automatikgetriebe 40, Antriebsräder 50 und eine elektronische Steuerungseinheit (ECU) 100.
Die Kraftmaschine 10 ist eine Brennkraftmaschine, wie beispielsweise eine Benzinkraftmaschine oder eine Dieselkraftmaschine. Eine Kurbelwelle der Kraftmaschine 10 und eine Drehwelle des Motors 20 sind mit der Kupplung 12 gekoppelt, die dazwischen angeordnet ist.
Die Drehwelle des Motors 20 ist an einen Antriebsleistungsübertragungsweg zwischen der Kurbelwelle der Kraftmaschine 10 und einer Eingabewelle des Drehmomentwandlers 30 gekoppelt. Eine Ausgabewelle des Drehmomentwandlers 30 ist an eine Eingabewelle des Automatikgetriebes 40 gekoppelt. Eine Ausgabewelle des Automatikgetriebes 40 ist an die Antriebsräder 50 mit einer dazwischen angeordneten Differenzialvorrichtung gekoppelt.
Der Motor 20 ist beispielsweise eine rotierende elektrische Drei-Phasen-Wechselstrom-(AC-)Maschine. Der Motor 20 wird angetrieben, indem eine elektrische Leistung von der Batterie 22 über die PCU 21 zugeführt wird.
Die Batterie 22 ist eine Leistungsspeichervorrichtung, die eine Gleichstrom-(DC-)Leistung für ein Antreiben des Motors 20 speichert. Die Batterie 22 weist eine hohe Spannung auf, beispielsweise näherungsweise 200 V. Typischerweise ist die Batterie 22 konfiguriert, eine Nickel-Wasserstoff-Batterie oder eine Lithium-Ionen-Batterie zu umfassen. Statt der Batterie 22 kann ebenso ein Kondensator mit großer Kapazität angewendet werden.
Die Antriebsleistung von zumindest einem Element aus der Kraftmaschine 10 und dem Motor 20 wird zu den Antriebsrädern 50 über den Drehmomentwandler 30 und das Automatikgetriebe 40 übertragen. Das Fahrzeug 1 ist nämlich ein Hybridfahrzeug, das unter Verwendung der Antriebsleistung von zumindest einem Element aus der Kraftmaschine 10 und dem Motor 20 fahren kann.
Ferner wird, wenn die Batterie 22 aufgeladen werden sollte (beispielsweise wenn die verbleibende Kapazität der Batterie 22 unter einen vorgeschriebenen Wert verringert ist), wenn ein Benutzer eine elektrische Last betreibt, wie beispielsweise einen Entfroster oder eine Klimaanlage und dergleichen, der Motor 20 gesteuert, um als ein Generator zu dienen, der eine elektrische Leistung unter Verwendung eines Anteils der Antriebsleistung von der Kraftmaschine 10 erzeugt.
Das Automatikgetriebe 40 ist ein Stufenautomatikgetriebe, das selektiv eine Vielzahl von Gangstufen bilden kann, die unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse (ein Verhältnis einer Drehzahl der Eingabewelle zu einer Drehzahl der Ausgabewelle des Automatikgetriebes 40) aufweisen. Wenn das Fahrzeug 1 veranlasst wird, in eine Vorwärtsrichtung zu fahren, wird irgendeine Gangstufe zwischen einer ersten Stufe auf der Seite der niedrigsten Geschwindigkeit (d.h. eine Seite mit dem höchsten Übersetzungsverhältnis) und einer Obergrenzengangstufe auf der Seite der höchsten Geschwindigkeit (d.h. eine Seite mit dem niedrigsten Übersetzungsverhältnis) in dem Automatikgetriebe 40 gebildet.
Ferner ist das Fahrzeug 1, obwohl es nicht gezeigt ist, mit einer Vielzahl von Sensoren zur Erfassung verschiedener physikalischen Größen versehen, die bei einer Steuerung des Fahrzeugs 1 erforderlich sind, wie beispielsweise die Niederdrückgröße eines Beschleunigungseinrichtungspedals bzw. Gaspedals durch den Benutzer, den Zustand der Batterie 22 (beispielsweise eine verbleibende Kapazität, eine Temperatur, ein Strom, eine Spannung und dergleichen), eine Kraftmaschinendrehzahl, eine Fahrzeuggeschwindigkeit und dergleichen. Diese Sensoren übertragen Erfassungsergebnisse zu der ECU 100.
Die ECU 100 umfasst in sich eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) und einen Speicher, die nicht gezeigt sind. Die ECU 100 führt eine vorgeschriebene arithmetische Verarbeitung auf der Grundlage der Informationen von jedem Sensor und der Informationen, die in dem Speicher gespeichert sind, aus, wobei sie jede Vorrichtung des Fahrzeugs 1 auf der Grundlage eines arithmetischen Ergebnisses steuert.
Die ECU 100 berechnet eine Fahrleistung, die für das Fahrzeug 1 erforderlich ist (nachstehend als "erforderliche Fahrleistung" bezeichnet), auf der Grundlage der Niederdrückgröße des Beschleunigungseinrichtungspedals durch den Benutzer und dergleichen, und berechnet eine Ladungsleistung, die für die Batterie 22 erforderlich ist (nachstehend als "erforderliche Ladungsleistung" bezeichnet), auf der Grundlage der verbleibenden Kapazität der Batterie 22, des Betriebszustands der elektrischen Last und dergleichen. Es ist anzumerken, dass die Ladungsleistung für die Batterie 22 durch eine Leistung bereitgestellt wird, die durch den Motor 20 erzeugt wird. Dementsprechend ist die erforderliche Ladungsleistung äquivalent zu der erforderlichen Leistung, die durch den Motor 20 zu erzeugen ist.
Die ECU 100 berechnet einen Wert, der erhalten wird, indem die erforderliche Ladungsleistung zu der erforderlichen Fahrleistung addiert wird, als erforderliche Kraftmaschinenleistung. Die ECU 100 bestimmt eine optimale Gangstufe (eine erforderliche Gangstufe) des Automatikgetriebes 40, sodass die Kraftmaschine 10 die berechnete erforderliche Kraftmaschinenleistung ausgeben kann.
In der in 1 gezeigten Konfiguration wird ein Drehwinkel, der durch einen Drehmelder 23 erfasst wird und zu der ECU 100 übertragen wird, verwendet, um den Motor 20 zu steuern. Im Allgemeinen ist ein elektrisches Signal, das durch den Drehmelder ausgeben wird, ein analoges Signal, wobei es durch eine Drehmelder-Digitalumwandlungsschaltung, die nicht gezeigt ist, in ein digitales Signal umgewandelt wird, das einer arithmetischen Verarbeitung durch eine Berechnungsvorrichtung unterzogen werden kann, wobei es danach zu der ECU 100 ausgegeben wird. Die ECU 100 erfasst (berechnet) einen Drehwinkel θm des Motors unter Verwendung des digitalen Signals von der Drehmelder-Digitalumwandlungsschaltung.
Es ist bekannt, dass ein elektrisches Signal, das durch einen Drehmelder ausgegeben wird, einen Fehler umfasst, der aus einer Lücke zwischen axialen Mitten eines Rotors und eines Stators des Drehmelders oder dergleichen resultiert. Um einen Motor mit einer Genauigkeit zu steuern, ist es wünschenswert, eine Lernsteuerung auszuführen, die den Fehler des Drehmelders korrigiert und das Ergebnis speichert.
Wenn jedoch ein Automatikgetriebe in eine Ausgabewelle des Motors eingefügt ist, besteht eine Möglichkeit, dass eine Gelegenheit zum Korrigieren des Fehlers des Drehmelders nicht auf einfache Weise erhalten werden kann. Um die Lernsteuerung des Drehmelders für den Motor auszuführen, sollte eine Drehzahl des Motors größer oder gleich einer vorgeschriebenen Drehzahl sein. Wenn das Fahrzeug schnell beschleunigt und mit einer hohen Geschwindigkeit fährt, erreicht die Drehzahl des Motors schnell die vorgeschriebene Geschwindigkeit, wobei somit spezifisch kein Problem auftritt. Wenn das Fahrzeug jedoch ein Fahren mit einer niedrigen Geschwindigkeit beibehält, kann eine Gelegenheit zur Ausführung der Lernsteuerung des Drehmelders nicht auf einfache Weise erhalten werden, was ein Problem darstellt.
Dieses Problem wird spezifisch unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben.
2 zeigt eine Darstellung, die ein Beispiel der Beziehung zwischen einer Änderung in einer Fahrzeuggeschwindigkeit und einer Motordrehzahl zeigt. 2 zeigt einen Fall, bei dem die Fahrzeuggeschwindigkeit von einer Zeit t0 proportional zu einer Zeitvergrößerung zunimmt. Von der Zeit t0 zu einer Zeit t1 ist das Automatikgetriebe 40 auf eine erste Gangstufe eingestellt. Während dieser Zeitdauer nimmt die Drehzahl des Motors 20 mit einer zeitlichen Vergrößerung zu. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit zunimmt, wird die Gangstufe des Automatikgetriebes 40 von der ersten Stufe auf eine zweite Stufe bei der Zeit t1 geschaltet (Fahrzeuggeschwindigkeit Vk1). Dann fällt die Drehzahl des Motors 20 einmal ab und nimmt nach der Zeit t1 zu.
Hierbei wird angenommen, dass die Lernsteuerung des Drehmelders 23 ausgeführt werden kann, wenn die Drehzahl des Motors 20 größer oder gleich einem Schwellenwert Nmt ist. Wenn die Schaltsteuerung ausgeführt wird, wie es in 2 gezeigt ist, überschreitet die Drehzahl des Motors 20 nicht den Schwellenwert Nmt, solange das Fahrzeug mit einer niedrigen Geschwindigkeit von weniger als einer Fahrzeuggeschwindigkeit Vk12 fährt, wobei somit eine Gelegenheit zur Ausführung der Lernsteuerung des Drehmelders 23 nicht erhalten werden kann. Dementsprechend wird in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Schaltsteuerung, die zu der üblichen Schaltsteuerung unterschiedlich ist, bei dem Automatikgetriebe 40 angewendet, bis die Lernsteuerung des Drehmelders 23 abgeschlossen ist.
3 zeigt ein Signalverlaufsdiagramm zur Veranschaulichung der Schaltsteuerung, die in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ausgeführt wird. Wie es in 3 gezeigt ist, wird in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel das Automatikgetriebe 40 derart gesteuert, dass bis zu einer Zeit t12 die Gangstufe auf die erste Stufe fixiert ist und ein Schalten zu der zweiten Stufe nicht ausgeführt wird, auch wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit zunimmt. In diesem Fall überschreitet die Motordrehzahl den Schwellenwert Nmt nach der Zeit t11, wobei somit die Lernsteuerung des Drehmelders 23 ausgeführt werden kann, wobei die Lernsteuerung des Drehmelders 23 früh abgeschlossen ist.
Es ist anzumerken, dass das Schalten zu der Zeit t12 ausgeführt wird. Die Fahrzeuggeschwindigkeit bei dieser Gelegenheit ist vorzugsweise eine Fahrzeuggeschwindigkeit (als Vk12 bezeichnet), bei der die Motordrehzahl größer oder gleich dem Schwellenwert Nmt wird, auch wenn das Getriebe auf die zweite Stufe eingestellt wird.
Dann wird, wenn die Lernsteuerung des Drehmelders 23 abgeschlossen ist, die Schaltsteuerung des Automatikgetriebes 40 zu der Steuerung geändert, die in 2 gezeigt ist. In 2 wird das Schalten bei der Fahrzeuggeschwindigkeit Vk1 (< Vk12) ausgeführt.
Wenn ein Vergleich zwischen der Schaltstufe, bevor die Lernsteuerung abgeschlossen ist (3), und der Schaltstufe, nachdem die Lernsteuerung abgeschlossen ist (2), bei einer vorgeschriebenen Fahrzeuggeschwindigkeit ausgeführt wird, wird das Getriebe auf die zweite Stufe in der Steuerung, die in 2 gezeigt ist, eingestellt, wohingegen das Getriebe in der Steuerung, die in 3 gezeigt ist, auf die erste Stufe eingestellt wird. Obwohl die vorgeschriebene Fahrzeuggeschwindigkeit ein Punkt sein kann, kann sie ebenso ein Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich sein, der eine vorgeschriebene Breite (Vk1 bis Vk12 in 3) aufweist.
Es ist anzumerken, dass die Lernsteuerung nicht notwendigerweise bei der ersten Schaltstufe ausgeführt werden muss. Folglich ist es, wenn ein Vergleich zwischen der Schaltstufe, bevor die Lernsteuerung abgeschlossen ist, und der Schaltstufe, nachdem die Lernsteuerung abgeschlossen ist, ausgeführt wird, um eine Gelegenheit zu erhalten, in der die Drehzahl des Motors größer oder gleich dem Schwellenwert Nmt bei einer vorgeschriebenen Fahrzeuggeschwindigkeit wird, nur notwendig, dass es eine Fahrzeuggeschwindigkeit gibt, bei der die Schaltstufe, bevor die Lernsteuerung abgeschlossen ist, eingestellt wird, um niedriger zu sein (d.h. bei einer niedrigeren Stufe zu sein) als die Schaltstufe, nachdem die Lernsteuerung abgeschlossen ist.
Anders ausgedrückt ist es nur erforderlich, dass es eine Fahrzeuggeschwindigkeit gibt, bei der eine Schaltstufe, während die Lernsteuerung ausgeführt wird (beispielsweise die erste Stufe, die zweite Stufe oder dergleichen), eingestellt wird, um niedriger zu sein (d.h. bei einer niedrigeren Stufe zu sein) als eine Schaltstufe, während die Lernsteuerung nicht ausgeführt wird (beispielsweise die zweite Stufe, eine dritte Stufe oder dergleichen).
4 zeigt ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung der Schaltsteuerung, die durch die ECU in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ausgeführt wird. Die Verarbeitung in dem Flussdiagramm wird von einer vorgeschriebenen Hauptroutine aktiviert und bei regelmäßigen Zeitintervallen, oder wann immer vorgeschriebene Bedingungen erfüllt sind, ausgeführt. Unter Bezugnahme auf 4 wird in Schritt S1 bestimmt, ob die Lernsteuerung für ein Korrigieren eines Fehlers des Drehmelders 23 abgeschlossen ist oder nicht.
Wenn die Lernsteuerung für ein Korrigieren des Drehmelders 23 in Schritt S1 nicht abgeschlossen ist (NEIN in Schritt S1), schreitet die Verarbeitung zu Schritt S2 voran, wobei das Automatikgetriebe 40 gesteuert wird, um bei einer niedrigen Gangstufe gehalten zu werden. Als Ergebnis nimmt die Zeit, für die das Automatikgetriebe 40 auf die erste Stufe eingestellt ist, zu, wie es beispielsweise in 3 gezeigt ist.
Demgegenüber schreitet, wenn die Lernsteuerung für ein Korrigieren des Fehlers des Drehmelders 23 in Schritt S1 abgeschlossen ist (JA in Schritt S1), die Verarbeitung zu Schritt S3 voran, wobei die Steuerung, um das Automatikgetriebe 40 bei der niedrigen Gangstufe zu halten, aufgehoben wird. Als Ergebnis nimmt die Zeit, für die das Automatikgetriebe 40 auf die erste Stufe eingestellt ist, ab, wie es beispielsweise in 2 gezeigt ist.
Wenn die Gangstufe des Getriebes entweder in Schritt S2 oder in Schritt S3 bestimmt ist, schreitet die Verarbeitung zu Schritt S4 voran, wobei die Steuerung zu der Hauptroutine zurückspringt.
Wie es vorstehend beschrieben ist, wird in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel das Automatikgetriebe 40 derart gesteuert, dass die Drehzahl des Motors auf einfache Weise höher als der Schwellenwert wird, bis die Lernsteuerung für ein Korrigieren des Fehlers des Drehmelders abgeschlossen ist. Dementsprechend kann eine Gelegenheit zur Ausführung der Lernsteuerung des Drehmelders früh erhalten werden.
[Zweites Ausführungsbeispiel]
Eine Steuerung des Getriebes derart, dass die Drehzahl des Motors auf einfache Weise höher als der Schwellenwert wird, bis die Lernsteuerung für ein Korrigieren des Fehlers des Drehmelders abgeschlossen ist, kann ebenso bei elektrischen Fahrzeug angewendet werden. Da elektrische Fahrzeuge keine Kraftmaschine aufweisen, weisen die meisten elektrischen Fahrzeuge kein Automatikgetriebe auf. Auch elektrische Fahrzeuge können jedoch ein Automatikgetriebe umfassen, um eine Beschleunigungsleistung während eines Hochgeschwindigkeitsfahrens und dergleichen zu verbessern.
5 zeigt ein Gesamtkonfigurationsdiagramm eines Fahrzeugs 201 in einem zweiten Ausführungsbeispiel. Das Fahrzeug 201 umfasst den Motor 20, die PCU 21, die Batterie 22, das Automatikgetriebe 40, die Antriebsräder 50 und die ECU 100. Der Motor 20 umfasst den Drehmelder 23, für den eine Lernsteuerung ausgeführt wird.
Das Fahrzeug 201 ist ein elektrisches Fahrzeug, das eine Konfiguration aufweist, die durch Entfernen der Kraftmaschine 10, der Kupplung 12 und des Drehmomentwandlers 30 von dem Fahrzeug 1, das in 1 gezeigt ist, erhalten wird, wobei die Beschreibung jedes Bauteils hier nicht wiederholt wird, da sie bereits in dem ersten Ausführungsbeispiel bereitgestellt ist.
Auch in einem elektrischen Fahrzeug, wie es in 5 gezeigt ist, kann eine Gelegenheit zur Ausführung der Lernsteuerung des Drehmelders früh erhalten werden, indem die in den 2 bis 4 gezeigten Steuerungen dabei angewendet werden.
[Drittes Ausführungsbeispiel]
Hybridfahrzeuge, die eine Konfiguration aufweisen, die zwei Motorgeneratoren umfasst, sind in großen Stückzahlen hergestellt worden. Die Erfindung der vorliegenden Anmeldung ist ebenso bei einem Fahrzeug anwendbar, das eine derartige Konfiguration aufweist.
6 zeigt ein Gesamtkonfigurationsdiagramm eines Fahrzeugs 301 in einem dritten Ausführungsbeispiel. Unter Bezugnahme auf 6 umfasst das Fahrzeug 301 eine Kraftmaschine 110, Motorgeneratoren MG1 und MG2, Umrichter bzw. Inverter 610 und 620, eine Batterie 122, eine Antriebsleistungsaufteilungsvorrichtung 300, ein Automatikgetriebe 140, Antriebsräder 150 und eine ECU 1000.
Die Kraftmaschine 110 erzeugt eine Leistung zum Drehen der Antriebsräder 150 auf der Grundlage eines Steuerungssignals CSE von der ECU 1000. Die Leistung, die durch die Kraftmaschine 110 erzeugt wird, wird in die Antriebsleistungsaufteilungsvorrichtung 300 eingegeben.
Die Antriebsleistungsaufteilungsvorrichtung 300 teilt die Leistung, die von der Kraftmaschine 110 eingegeben wird, in eine Leistung, die zu den Antriebsrädern 150 über das Automatikgetriebe 140 zu übertragen ist, und eine Leistung auf, die zu dem Motorgenerator MG1 zu übertragen ist. Die Antriebsleistungsaufteilungsvorrichtung 300 ist ein Planetengetriebemechanismus (ein Differenzialmechanismus), der ein Sonnenrad (S) 310, ein Hohlrad (R) 320, einen Träger (C) 330 und Ritzelzahnräder (P) 340 umfasst. Das Sonnenrad (S) 310 ist an einen Rotor des Motorgenerators MG1 gekoppelt. Das Hohlrad (R) 320 ist an die Antriebsräder 150 über das Automatikgetriebe 140 gekoppelt. Die Ritzelzahnräder (P) 340 sind in Eingriff mit dem Sonnenrad (S) 310 und dem Hohlrad (R) 320. Der Träger (C) 330 hält die Ritzelzahnräder (P) 340 rotierbar und drehbar. Der Träger (C) 330 ist an eine Kurbelwelle der Kraftmaschine 110 gekoppelt.
Jeder der Motorgeneratoren MG1 und MG2 ist eine rotierende elektrische Wechselstrom-(AC-)Maschine und dient als ein Motor und ebenso als ein Generator. Der Motorgenerator MG2 ist zwischen der Antriebsleistungsaufteilungsvorrichtung 300 und dem Automatikgetriebe 140 bereitgestellt. Genauer gesagt ist ein Rotor des Motorgenerators MG2 mit einer Antriebswelle 350 verbunden, die das Hohlrad (R) 320 der Antriebsleistungsaufteilungsvorrichtung 300 und eine Eingabewelle des Automatikgetriebes 140 koppelt.
Das Automatikgetriebe 140 ist zwischen der Antriebswelle 350 und einer Antriebswelle 560 bereitgestellt. Das Automatikgetriebe 140 ist nämlich zwischen dem Motorgenerator MG1 und den Antriebsrädern 150 bereitgestellt. Das Automatikgetriebe 140 ist derart ausgebildet, dass es ein Übersetzungsverhältnis (d.h. das Verhältnis einer Drehzahl der Eingabewelle zu einer Drehzahl einer Ausgabewelle) in einem eingegriffenen Zustand zu irgendeiner aus einer Vielzahl von vorbestimmten Schaltstufen (Übersetzungsverhältnissen) auf der Grundlage eines Steuerungssignals CSA von der ECU 1000 schalten kann.
Die Umrichter 610 und 620 sind mit der Batterie 122 parallel zueinander verbunden. Die Umrichter 610 und 620 werden jeweils durch Signale PWI1 und PWI2 von der ECU 1000 gesteuert. Die Umrichter 610 und 620 wandeln eine Gleichstrom-(DC-)Leistung, die von der Batterie 122 zugeführt wird, in eine Wechselstrom-(AC-)Leistung um, um Motorgeneratoren MG1 bzw. MG2 anzutreiben.
Die Batterie 122 speichert die Gleichstromleistung für ein Antreiben zumindest eines der Motorgeneratoren MG1 und MG2.
Das Fahrzeug 301 umfasst ferner Drehmelder 91 und 92, einen Kraftmaschinendrehzahlsensor 93 und einen Überwachungssensor 95. Der Drehmelder 91 erfasst eine Drehzahl des Motorgenerators MG1 (nachstehend als eine "MG1-Drehzahl Ng" bezeichnet). Der Drehmelder 92 erfasst eine Drehzahl des Motorgenerators MG2 (nachstehend als eine "MG2-Drehzahl Nm" bezeichnet). Der Kraftmaschinendrehzahlsensor 93 erfasst eine Drehzahl der Kraftmaschine 110 (nachstehend als eine "Kraftmaschinendrehzahl Ne" bezeichnet). Der Überwachungssensor 95 erfasst den Zustand der Batterie 122 (wie beispielsweise eine Batteriespannung Vb, einen Batteriestrom Ib und eine Batterietemperatur Tb). Jeder dieser Sensoren gibt ein Erfassungsergebnis an die ECU 1000 aus.
Die ECU 1000 bestimmt eine Sollschaltstufe, die einer Antriebskraft und einer Fahrzeuggeschwindigkeit V entspricht, die durch einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor erfasst wird, der nicht gezeigt ist, unter Bezugnahme auf eine vorbestimmte Schaltabbildung bzw. ein vorbestimmtes Schaltkennfeld und steuert das Automatikgetriebe 140 derart, dass eine tatsächliche Schaltstufe die Sollschaltstufe wird.
7 zeigt eine Darstellung, die eine Beziehung zwischen den Drehzahlen der Motorgeneratoren und der Kraftmaschine und einer Drehzahl der Antriebswelle zeigt. Unter Bezugnahme auf 7 sind aufgrund der Aktion der Antriebsleistungsaufteilungsvorrichtung 300 die MG1-Drehzahl Ng, die Kraftmaschinendrehzahl Ne und die MG2-Drehzahl Nm auf einer geraden Linie in einem nomographischen Diagramm ausgerichtet. Im Gegensatz dazu kann das Automatikgetriebe 140 die Beziehung zwischen der MG2-Drehzahl Nm und der Drehzahl der Antriebswelle in vier Mustern ändern, wie es in 7 gezeigt ist, indem eine Einstellung von der ersten Stufe auf eine vierte Stufe geändert wird.
8 zeigt eine Darstellung, die einen Zustand zeigt, in dem das Automatikgetriebe auf die zweite Stufe eingestellt ist, wobei als Ergebnis die MG2-Drehzahl Nm den Schwellenwert Nmt, bei dem und über dem eine Lernsteuerung des Drehmelders ausgeführt werden kann, nicht überschreitet. 9 zeigt eine Darstellung, die einen Zustand zeigt, in dem das Automatikgetriebe auf die erste Stufe eingestellt ist, wobei als Ergebnis die MG2-Drehzahl Nm den Schwellenwert Nmt, bei dem und über dem die Lernsteuerung des Drehmelders ausgeführt werden kann, überschreitet.
Wie es in den 8 und 9 gezeigt ist, kann das Fahrzeug, das die in 6 gezeigte Konfiguration aufweist, die MG2-Drehzahl Nm ändern, indem die Schaltstufe des Automatikgetriebes 140 auch bei der gleichen Fahrzeuggeschwindigkeit V1 geändert wird. Folglich kann die gleiche Wirkung wie die gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel erreicht werden, indem die in 4 gezeigte Steuerung angewendet wird und das Automatikgetriebe 140 gesteuert wird, um die erste Gangstufe bei der Fahrzeuggeschwindigkeit V1 auszuwählen, wie es in 9 gezeigt ist, bevor die Lernsteuerung des Drehmelders abgeschlossen ist, und die zweite Gangstufe bei der Fahrzeuggeschwindigkeit V1 auszuwählen, wie es in 8 gezeigt ist, nachdem die Lernsteuerung des Drehmelders abgeschlossen ist.
Es ist anzumerken, dass, obwohl die ersten bis dritten Ausführungsbeispiele Beispiele beschrieben haben, in denen das Getriebe ein gestuftes Automatikgetriebe ist, das Getriebe nicht darauf begrenzt ist, wobei es ein Getriebe sein kann, das eine stufenlose Übertragung ausführen kann, wie beispielsweise ein Getriebe eines CVT-Typs.
Obwohl die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung beschrieben worden sind, ist es ersichtlich, dass die Ausführungsbeispiele, die hier offenbart sind, in jederlei Hinsicht veranschaulichend und nicht einschränkend sind. Der Umfang der vorliegenden Erfindung ist durch den Umfang der Patentansprüche definiert, wobei beabsichtigt ist, jede Modifikation innerhalb des Umfangs und einer Bedeutung, die äquivalent zu dem Umfang der Patentansprüche ist, zu umfassen.
Ein Fahrzeug (1) umfasst einen Motor (20), einen Drehmelder (23), der einen Drehwinkel des Motors (20) erfasst, ein Automatikgetriebe (40), das eine Drehung des Motors (20) schaltet bzw. verschiebt und die geschaltete bzw. verschobene Drehung zu einer Antriebswelle überträgt, und eine ECU (100), die eine Lernsteuerung zum Korrigieren eines Fehlers des Drehmelders (23) und eine Schaltsteuerung des Automatikgetriebes (40) ausführt. Die ECU 100 steuert das Automatikgetriebe (40) derart, dass, wenn die Lernsteuerung ausgeführt wird, ein Übersetzungsverhältnis bei einer vorgeschriebenen Fahrzeuggeschwindigkeit höher wird als das, wenn die Lernsteuerung nicht ausgeführt wird. Indem das Automatikgetriebe (40) wie vorstehend beschrieben gesteuert wird, erreicht, auch wenn das Fahrzeug bei einer niedrigen Geschwindigkeit fährt, die Drehzahl des Motors (20) auf einfache Weise eine Drehzahl, bei der oder über der die Lernsteuerung des Drehmelders (23) ausgeführt werden kann. Dementsprechend kann eine Gelegenheit zur Ausführung der Lernsteuerung des Drehmelders (23) früh erhalten werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2014-186595 [0001]
JP 2013-72686 [0004]

Claims

Fahrzeug mit: einem Motor (20, MG2); einem Drehmelder (23, 92), der einen Drehwinkel des Motors erfasst; einem Automatikgetriebe (40, 140), das eine Drehung des Motors schaltet und die geschaltete Drehung zu einer Antriebswelle für ein Drehen von Antriebsrädern (50, 150) überträgt; und einer Steuerungsvorrichtung (100, 1000), die eine Lernsteuerung für ein Korrigieren eines Fehlers des Drehmelders und eine Schaltsteuerung des Automatikgetriebes ausführt, wobei die Steuerungsvorrichtung das Automatikgetriebe bei einer vorgeschriebenen Fahrzeuggeschwindigkeit derart steuert, dass eine Schaltstufe des Automatikgetriebes, während die Lernsteuerung ausgeführt wird, eingestellt wird, um niedriger zu sein als eine Schaltstufe des Automatikgetriebes, während die Lernsteuerung nicht ausgeführt wird.
Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei, bevor die Lernsteuerung abgeschlossen ist, die Steuerungsvorrichtung das Automatikgetriebe steuert, um eine Schaltstufe des Automatikgetriebes nicht über eine vorgeschriebene Schaltstufe hoch zu schalten, bis eine Fahrzeuggeschwindigkeit eine vorgeschriebene Fahrzeuggeschwindigkeit von null aus erreicht, und, nachdem die Lernsteuerung abgeschlossen ist, die Steuerungsvorrichtung das Automatikgetriebe steuert, um die Schaltstufe des Automatikgetriebes über die vorgeschriebene Schaltstufe hoch zu schalten, bevor die Fahrzeuggeschwindigkeit die vorgeschriebene Fahrzeuggeschwindigkeit von null aus erreicht.
Fahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, wobei, bevor die Lernsteuerung abgeschlossen ist, die Steuerungsvorrichtung eine Schaltstufe des Automatikgetriebes auf eine erste Stufe fixiert, bis eine Fahrzeuggeschwindigkeit eine vorgeschriebene Fahrzeuggeschwindigkeit von null aus erreicht, und, nachdem die Lernsteuerung abgeschlossen ist, die Steuerungsvorrichtung die Schaltstufe des Automatikgetriebes von der ersten Stufe auf eine zweite Stufe hoch schaltet, bevor die Fahrzeuggeschwindigkeit die vorgeschriebene Fahrzeuggeschwindigkeit von null aus erreicht.
Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Steuerungsvorrichtung ferner eine Antriebssteuerung des Motors auf der Grundlage einer Ausgabe des Drehmelders ausführt.
Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, ferner mit einer Brennkraftmaschine (10, 110).
Fahrzeug nach Anspruch 5, ferner mit einem Leistungsgenerator (MG1), der ein Drehmoment der Brennkraftmaschine empfängt und eine elektrische Leistung erzeugt.