DE102015118184B4

DE102015118184B4 - Hybridfahrzeug

Info

Publication number: DE102015118184B4
Application number: DE102015118184.3A
Authority: DE
Inventors: Shunya Kato
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2014-10-28
Filing date: 2015-10-26
Publication date: 2023-03-23
Anticipated expiration: 2035-10-27
Also published as: DE102015118184A1; CN105564433A; US20160114785A1; JP6015730B2; US9731701B2; CN105564433B; JP2016084067A

Abstract

Hybridfahrzeug (10), das Folgendes aufweist:eine Brennkraftmaschine (12);einen Motor (MG2), der gestaltet ist, um ein positives Drehmoment oder ein negatives Drehmoment auszugeben;eine Antriebswelle (36), die gestaltet ist, um sich in eine positive Richtung während einer Vorwärtsbewegung des Fahrzeugs (10) zu drehen und um sich in eine negative Richtung während einer Rückwärtsbewegung des Fahrzeugs (10) zu drehen;einen Antriebskraftübertragungsmechanismus (20, 30), der gestaltet ist, um eine Leistung von der Brennkraftmaschine (12) und dem Motor (MG2) zu der Antriebswelle (36) zu übertragen; undeine Steuerungsvorrichtung (60), die gestaltet ist, um einen ersten Rückwärtsbetrieb in einem Stoppzustand der Brennkraftmaschine (12) und einen zweiten Rückwärtsbetrieb, mit dem eine Betätigung der Brennkraftmaschine (12) einhergeht, auszuwählen, und um ein Rückwärtsantriebsdrehmoment (Trv) während eines Rückwärtsbetriebs durch den Motor (MG2) zu steuern, wobeider Antriebskraftübertragungsmechanismus (20, 30) gestaltet ist, um während des Rückwärtsbetriebs ein Drehmoment in der positiven Richtung zu der Antriebswelle (36) in Erwiderung auf eine Betätigung der Brennkraftmaschine (12) zu übertragen und ein negatives Drehmoment von dem Motor (MG2) als ein Drehmoment in der negativen Richtung zu der Antriebswelle (36) zu übertragen, sodass sich die Antriebswelle (36) in die negative Richtung während des Rückwärtsbetriebs dreht,die Steuerungsvorrichtung (60) das Rückwärtsantriebsdrehmoment (Trv) in Übereinstimmung mit einer Summe eines Basisdrehmoments (Trbs), das innerhalb eines Bereichs gemeinsam für den ersten Rückwärtsbetrieb und den zweiten Rückwärtsbetrieb festgelegt ist, und eines Korrekturdrehmoments (Tradd) festlegt, das in Übereinstimmung mit einem Betriebszustand während des ersten Rückwärtsbetriebs hinzugefügt wird.

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf ein Hybridfahrzeug und insbesondere auf eine Steuerung einer Antriebskraft in einem Rückwärtsbetrieb in einem Hybridfahrzeug, das derart gestaltet ist, dass ein Drehmoment in einer Vorwärtsrichtung eines Fahrzeugs an einer Antriebswelle in Erwiderung auf eine Betätigung einer Brennkraftmaschine während des Rückwärtsbetriebs aufgebracht wird.
Ein bekannter Antriebsstrang, der derart gestaltet ist, dass ein Drehmoment in einer Vorwärtsrichtung eines Fahrzeugs an einer Antriebswelle aufgebracht wird, während eine Brennkraftmaschine betätigt wird, ist als eine Form eines Hybridfahrzeugs offenbart. JP 2006 - 057 617 A beschreibt eine Steuerung während eines Rückwärtsbetriebs mit einer Betätigung der Brennkraftmaschine zum Aufladen einer Batterie zum Sicherstellen einer Antriebskraft in einer Rückwärtsrichtung in Übereinstimmung mit einem angeforderten Drehmoment durch Ausgeben eines Drehmoments, das zum Antreiben einer Antriebswelle zum Drehen in einer umgekehrten Richtung (einer Rückwärtsrichtung eines Fahrzeugs) erforderlich ist, von einem Motor mit einem Vorwärtsdrehmoment (in einer Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs), wobei eine Betätigung der Brennkraftmaschine aufgehoben ist.
JP 2012 - 240 557 A offenbart eine Gestaltung eines Antriebsstrangs, bei der des Weiteren ein Automatikgetriebe in die Gestaltung aufgenommen ist, die gleich ist wie jene in JP 2006 - 057 617 A.
Ein weiteres Hybridfahrzeug gemäß dem Stand der Technik ist in DE 11 2011 104 861 T5 gezeigt.
In einem Hybridfahrzeug kann eine Brennkraftmaschine aus einem Stoppzustand aufgrund eines Absenkens (Verringerns) eines Ladungszustands (SOC) einer Batterie während eines Rückwärtsbetriebs gestartet werden. Hier ist ein schrittweises Absenken (Verringern) des umgekehrten Drehmoments einer Antriebswelle, das heißt, ein Antriebsdrehmoment in einem Rückwärtsbetrieb oder Rückwärtsantriebdrehmoment, aufgrund der Anwendung eines Vorwärtsdrehmoments, das sich aus einer Betätigung der Brennkraftmaschine ergibt, zu berücksichtigen. Mit einer derartigen Schwankung des Drehmoments verringert sich der Komfort beim Fahren eines Fahrzeugs.
Wenn das Antriebsdrehmoment während der Rückwärtsbewegung gleichmäßig gehalten wird, um mit höchster Priorität niedrig zu sein, die zum Vermeiden einer Drehmomentniveaudifferenz festgestellt wird, kann ein ausreichendes Drehmoment nicht sichergestellt werden und insbesondere ist es aufgrund eines Absenkens (Verringerns) des Ladungszustands (SOC) schwierig, eine Rückwärtsfahrtdistanz während einer Dauer bis zu einer Betätigung der Brennkraftmaschine ausreichend sicherzustellen. Wenn ein derartiges Phänomen auftritt, verringert sich auch der Komfort bei Fahren.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist die Aufgabe dieser Erfindung, ein Hybridfahrzeug bereitzustellen, in dem eine Antriebskraft während des Rückwärtsbetriebs geeignet festgelegt wird, um einen Komfort beim Fahren in dem Hybridfahrzeug sicherzustellen, das derart gestaltet ist, dass ein Drehmoment in einer Vorwärtsrichtung eines Fahrzeugs an einer Antriebswelle in Erwiderung auf eine Betätigung einer Brennkraftmaschine während des Rückwärtsbetriebs aufgebracht wird.
Die Aufgabe der Erfindung wird durch ein Hybridfahrzeug mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
Erfindungsgemäß weist ein Hybridfahrzeug eine Brennkraftmaschine, einen Motor, eine Antriebswelle, einen Antriebskraftübertragungsmechanismus zum Übertragen einer Leistung von einer Brennkraftmaschine und dem Motor zu der Antriebswelle, und eine Steuerungsvorrichtung auf. Der Motor gibt ein positives Drehmoment oder ein negatives Drehmoment aus. Die Antriebswelle dreht sich in einer positiven Richtung während einer Vorwärtsbewegung eines Fahrzeugs, wohingegen sie sich in einer negativen Richtung während einer Rückwärtsbewegung des Fahrzeugs dreht. Die Steuerungsvorrichtung ist gestaltet, um einen ersten Rückwärtsbetrieb in einem Stoppzustand der Brennkraftmaschine und einen zweiten Rückwärtsbetrieb, mit dem eine Betätigung der Brennkraftmaschine einhergeht, auszuwählen und um ein umgekehrtes Antriebsdrehmoment (Rückwärtsantriebdrehmoment) während des Rückwärtsbetriebs durch den Motor zu steuern. Die Steuerungsvorrichtung legt das umgekehrte Antriebsdrehmoment in Übereinstimmung mit einer Summe eines Basisdrehmoments, das innerhalb eines Bereichs gemeinsam für den ersten Rückwärtsbetrieb und den zweiten Rückwärtsbetrieb festgelegt ist, und eines Korrekturdrehmoments fest, das temporär in Übereinstimmung mit einem Betriebszustand während des ersten Rückwärtsbetriebs hinzugefügt wird. Das Basisdrehmoment ist derart festgelegt, dass es nicht höher als der maximale Wert des umgekehrten Drehmoments (Rückwärtsantriebdrehmoments) ist, das an der Antriebswelle während des zweiten Rückwärtsbetriebs aufgebracht werden kann.
Gemäß dem vorstehenden Hybridfahrzeug ist, selbst wenn die Brennkraftmaschine während des ersten Rückwärtsbetriebs (EV-Rückwärtsbetrieb) betätigt wird und ein Übergang zu dem zweiten Rückwärtsbetrieb (HV-Rückwärtsbetrieb) stattfindet, das umgekehrte Antriebsdrehmoment bzw. Rückwärtsantriebdrehmoment (erster Rückwärtsbetrieb) unmittelbar vor dem Übergang gleich wie oder niedriger als ein maximales Drehmoment in dem zweiten Rückwärtsbetrieb unmittelbar nach dem Übergang. Folglich kann, da die Leistung von dem Motor derart eingestellt werden kann, dass ein vergleichbares (gleichwertiges) umgekehrtes Antriebsdrehmoment auch nach dem Start des zweiten Rückwärtsbetriebs sichergestellt wird, ein schrittweises Absenken (Verringern) des umgekehrten Antriebsdrehmoments in Erwiderung auf die Betätigung der Brennkraftmaschine verhindert werden. Zusätzlich kann, da das umgekehrte Antriebsdrehmoment durch Hinzufügen des Korrekturdrehmoments in Übereinstimmung mit einem Betriebszustand während des ersten Rückwärtsbetriebs erhöht werden kann, die Priorität auf das Vermeiden eines Auftretens einer Drehmomentniveaudifferenz während eines normalen Betriebs sowie auf ein sichergestelltes ausreichendes umgekehrtes Antriebsdrehmoments zu der Zeit gelegt werden, wenn ein Betriebszustand, in dem eine umgekehrte Antriebsdrehmomentanforderung von einem Fahrer groß ist, erfasst (gemessen) wird, und kann eine Fahrtdistanz in dem EV-Rückwärtsbetrieb während einer Dauer sichergestellt werden, bis sich der SOC verringert (abgesunken ist). Somit kann ein Komfort beim Fahren während des Rückwärtsbetriebs sichergestellt werden.
Daher liegt ein primärer Vorteil dieser Erfindung darin, dass die Antriebskraft während des Rückwärtsbetriebs geeignet derart festgelegt werden kann, dass ein garantierter (zugesicherter) Komfort beim Fahren und eine garantierte (sichergestellte) Fahrtdistanz in einem Hybridfahrzeug erreicht werden, das derart gestaltet ist, dass ein Drehmoment in einer Vorwärtsrichtung eines Fahrzeugs an einer Antriebswelle in Erwiderung auf eine Betätigung einer Brennkraftmaschine während des Rückwärtsbetriebs aufgebracht wird.
Die vorstehenden und weiteren Merkmale, Wirkungen und Vorteile der vorliegenden Erfindung sind aus der nachstehenden ausführlichen Beschreibung der vorliegenden Erfindung in Zusammenschau mit den beigefügten Zeichnungen besser ersichtlich.
Figurenliste

1 ist ein Schaubild, das eine Gesamtgestaltung eines Hybridfahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
2 ist ein Blockschaubild, das Hauptsignale und Anweisungen zeigt, die zu einer Steuerungsvorrichtung, die in 1 gezeigt ist, eingegeben werden und von dieser ausgegeben werden.
3 ist ein Schaubild, das eine Gestaltung eines Differentialabschnitts und eines Getriebeabschnitts zeigt, die in 1 gezeigt sind.
4 ist ein Schaubild, das eine Eingriffsbetätigungstabelle des Getriebeabschnitts zeigt, der in 3 gezeigt ist.
5 ist ein nomographisches Diagramm eines Übertragungsmechanismus (Getriebemechanismus), der durch den Differentialabschnitt und den Getriebeabschnitt gebildet ist.
6 ist ein Schaubild, das ein Beispiel eines Schaltkennfelds zum Steuern einer automatischen Schaltänderung durch den Getriebeabschnitt zeigt, der in 3 gezeigt ist.
7 ist ein nomographisches Diagramm des Differentialabschnitts während eines Rückwärtsbetriebs.
8 ist ein konzeptionelles Schaubild zum Darstellen eines maximalen Ausgabedrehmoments von dem Differentialabschnitt während eines Rückwärtsbetriebs.
9 ist ein Ablaufschaubild, das einen Steuerungsprozess zum Festlegen eines umgekehrten Antriebsdrehmoments in dem Hybridfahrzeug gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel darstellt.
10 ist ein konzeptionelles Schaubild, das ein Kennfeld zum Berechnen eines Basisdrehmoments während eines Rückwärtsbetriebs darstellt.
11 ist ein konzeptionelles Schaubild, das ein Kennfeld zum Berechnen eines Hinzufügedrehmoments während eines Rückwärtsbetriebs darstellt.
12 ist ein konzeptionelles Schaubild, das ein Kennfeld zum Festlegen eines Hinzufügedrehmoments in Übereinstimmung mit einem Übersetzungsverhältnis des Getriebeabschnitts darstellt.
13 ist ein konzeptionelles Schaubild, das ein Kennfeld zum Festlegen einer Hinzufügeverstärkung in Übereinstimmung mit einem SOC einer elektrischen Stromspeichervorrichtung darstellt.
14 ist ein Funktionsschaubild, das ein Betriebsbeispiel während eines Rückwärtsbetriebs des Hybridfahrzeugs gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel zeigt.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist nachstehend ausführlich mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Dieselben oder korrespondierenden Elemente in den Zeichnungen sind mit denselben Bezugszeichen bezeichnet und deren Beschreibung wird grundsätzlich nicht wiederholt.
(Gesamtgestaltung des Hybridfahrzeugs)
1 ist ein Schaubild, das eine Gesamtgestaltung eines Hybridfahrzeugs 10 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt. Mit Bezug auf 1 weist das Hybridfahrzeug 10 eine Brennkraftmaschine 12, einen Differentialabschnitt 20, einen Getriebeabschnitt 30, ein Differentialgetriebe 42 und ein Antriebsrad 44 auf. Das Hybridfahrzeug 10 weist des Weiteren einen Inverter 52, eine elektrische Stromspeichervorrichtung 54 und eine Steuerungsvorrichtung 60 auf.
Die Brennkraftmaschine 12 ist eine Brennkraftmaschine und wird zum Beispiel durch eine Ottobrennkraftmaschine und eine Dieselbrennkraftmaschine angewandt. Die Brennkraftmaschine 12 wandelt thermische Energie, die sich aus einer Verbrennung eines Kraftstoffs ergibt, in kinetische Energie eines derartigen Bewegungselements, wie zum Beispiel eines Kolbens oder eines Rotors, um und gibt die resultierende kinetische Energie zu dem Differentialabschnitt 20 aus. Zum Beispiel wird die kinetische Energie von einer Drehwelle der Brennkraftmaschine 12 zu dem Differentialabschnitt 20 übertragen.
Der Differentialabschnitt 20 ist mit der Brennkraftmaschine 12 gekoppelt. Der Differentialabschnitt 20 weist einen Motorgenerator, der durch den Inverter 52 angetrieben wird, und eine Leistungsverteilungsvorrichtung auf, die nachstehend beschrieben sind. Die Leistungsverteilungsvorrichtung ist gestaltet, um eine Leistung (Ausgabeleistung) von der Brennkraftmaschine 12 in eine Leistung (Ausgabeleistung) zu einem Übertragungsbauteil zu dem Getriebeabschnitt 30 und in eine Leistung (Ausgabeleistung) zu dem Motorgenerator aufzuteilen. Eine Gestaltung des Differentialabschnitts 20 ist nachstehend beschrieben.
Der Getriebeabschnitt 30 ist mit dem Differentialabschnitt 20 gekoppelt und ist gestaltet, um ein Verhältnis (ein Übersetzungsverhältnis) zwischen der Drehzahl des Übertragungsbauteils (einer Eingabewelle des Getriebeabschnitts 30), das mit dem Differentialabschnitt 20 verbunden ist, und der Drehzahl einer Antriebswelle 36 ändern zu können, das mit dem Differentialgetriebe 42 verbunden ist. Die Antriebswelle 36 korrespondiert zu einer Ausgabewelle des Getriebeabschnitts 30. In diesem Ausführungsbeispiel kann, obwohl der Getriebeabschnitt 30 durch ein Getriebe der Zahnradbauart ausgeführt ist, dessen Übersetzungsverhältnis schrittweise geändert werden kann, der Getriebeabschnitt durch ein stufenloses Getriebe (kontinuierlich variables Getriebe) angewandt werden. Das Differentialgetriebe 42 ist mit der Ausgabewelle des Getriebeabschnitts 30 gekoppelt und überträgt eine Antriebskraft, die von dem Getriebeabschnitt 30 ausgegeben wird, zu dem Antriebsrad 44. Eine Gestaltung des Getriebeabschnitts 30 ist nachstehend gemeinsam mit dem Differentialabschnitt 20 beschrieben.
Der Inverter 52 ist elektrisch mit der elektrischen Stromspeichervorrichtung 54 verbunden und treibt den Motorgenerator, der in dem Differentialabschnitt 20 umfasst ist, auf der Grundlage eines Steuerungssignals von der Steuerungsvorrichtung 60 an. Der Inverter 52 ist zum Beispiel durch eine Brückenschaltung ausgeführt, die Leistungshalbleiterschaltelemente mit drei Phasen aufweist. Obwohl es nicht entsprechend gezeigt ist, kann ein Spannungsumwandler zwischen dem Inverter 52 und der elektrischen Stromspeichervorrichtung 54 vorgesehen sein.
Die elektrische Stromspeichervorrichtung 54 ist eine wiederaufladbare Gleichstromquelle und sie wird zum Beispiel durch eine Batterie als eine Lithiumionenbatterie oder eine Nickelmetallhybridbatterie angewandt. Die elektrische Stromspeichervorrichtung 54 speichert den elektrischen Strom einschließlich eines elektrischen Stroms zum Betrieb (Fahren) und führt den gespeicherten elektrischen Strom zu dem Inverter 52 zu. Die elektrische Stromspeichervorrichtung 54 wird ferner durch ein Erhalten eines elektrischen Stroms, der durch den Motorgenerator in dem Differentialabschnitt 20 erzeugt wird, von dem Inverter 52 aufgeladen. Die elektrische Stromspeichervorrichtung 54 kann durch ein elektrisches Stromspeicherelement ausgeführt werden, das von einer Batterie verschieden ist, wie zum Beispiel durch einen elektrischen Doppelschichtkondensator.
Die Steuerungsvorrichtung 60 weist eine elektronische Brennkraftmaschinensteuerungseinheit (ECU) 62, eine MG-ECU 64, eine Batterie-ECU 66, eine ECT-ECU 68 und eine HV-ECU 70 auf. Jede dieser ECUs weist eine zentrale Prozessoreinheit (CPU), eine Speichervorrichtung und eine Eingangs- und Ausgangsschnittstelle auf (keine von diesen ist gezeigt) und führt verschiedene Arten von Steuerungen aus, die nachstehend beschrieben sind. Eine Steuerung, die durch jede ECU ausgeführt wird, ist nicht auf einen Prozess durch eine Software beschränkt, sondern kann auch durch eine bestimmte Hardware (eine elektronische Schaltung) ausgeführt werden. Obwohl die Steuerungsvorrichtung 60 durch die vorstehend aufgezeigten ECUs in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel gestaltet ist, kann die Steuerungsvorrichtung 60 durch eine einzelne ECU ausgebildet sein.
Die Brennkraftmaschinen-ECU 62 erzeugt ein Drosselsignal, ein Zündsignal oder ein Kraftstoffeinspritzsignal zum Antreiben der Brennkraftmaschine 12 auf der Grundlage einer Brennkraftmaschinendrehmomentanweisung, die von der HV-ECU 70 erhalten wird, und gibt dieses erzeugte Signal zu der Brennkraftmaschine 12 aus. Die MG-ECU 64 erzeugt ein Steuerungssignal zum Steuern des Inverters 52 auf der Grundlage einer Anweisung von der HV-ECU 70 und gibt das erzeugte Steuerungssignal zu dem Inverter 52 aus.
Die Batterie-ECU 66 schätzt einen Ladungszustand der elektrischen Stromspeichervorrichtung 54 (nachstehend auch als ein Ladungszustand (SOC) bezeichnet und als 0% bis 100% ausgedrückt, wobei ein vollständig aufgeladener Zustand als 100% definiert ist) auf der Grundlage einer Spannung und eines Stroms der elektrischen Stromspeichervorrichtung 54 ab, die durch einen Spannungssensor und einen Stromsensor erfasst werden, die nicht gezeigt sind, und gibt ein Ergebnis der Abschätzung zu der HV-ECU 70 aus. Die ECT-ECU 68 erzeugt eine Hydraulikanweisung zum Steuern des Getriebeabschnitts 30 auf der Grundlage einer Drehmomentkapazitätsanweisung, die von der HV-ECU 70 erhalten wird, und gibt die erzeugte Hydraulikanweisung zu dem Getriebeabschnitt 30 aus.
Die HV-ECU 70 erhält Erfassungssignale von verschiedenen Sensoren und erzeugt verschiedene Anweisungen zum Steuern jeder Vorrichtung des Hybridfahrzeugs 10. Als eine der Hauptsteuerungen, die durch die HV-ECU 70 ausgeführt werden, steuert die HV-ECU 70 einen Betrieb des Hybridfahrzeugs 10, um einen „EV-Betrieb“, in dem ein Fahrzeug nur mit einem Motorgenerator betrieben wird, der als eine Antriebskraftquelle verwendet wird, während die Brennkraftmaschine 12 angehalten (gestoppt) bleibt, und einen „HV-Betrieb“ zu kombinieren, in dem ein Fahrzeug mit der Brennkraftmaschine 12 betrieben wird, in Übereinstimmung mit einem Fahrzustand (Betriebszustand) eines Fahrzeugs (zum Beispiel einem Betätigungsausmaß eines Beschleunigerpedals oder einer Fahrzeuggeschwindigkeit).
Zum Beispiel wählt die HV-ECU 70 den EV-Betrieb, in dem die Brennkraftmaschine 12 gestoppt ist, in einer Region aus, in der eine Fahrzeugbetriebsleistung, die in Übereinstimmung mit einem Betriebszustand variiert, niedrig ist (niedrige Geschwindigkeit und Niedriglastbetrieb), wohingegen sie den HV-Betrieb, in dem die Brennkraftmaschine 12 betätigt wird, in einer Region auswählt, in der die Fahrzeugbetriebsleistung hoch ist (beschleunigter Hochgeschwindigkeitsbetrieb). Wenn sich der SOC der elektrischen Stromspeichervorrichtung 54 verringert, wird die Brennkraftmaschine 12 automatisch betätigt, um einen elektrischen Strom zum Laden (Aufladen) der elektrischen Stromspeichervorrichtung 54 zu erzeugen. Somit werden in einem Hybridfahrzeug 10 ein Stoppen der Brennkraftmaschine 12 in einem betätigten Zustand und ein Starten der Brennkraftmaschine 12 in einem gestoppten Zustand während des Betriebs des Fahrzeugs automatisch wiederholt ausgeführt. Insbesondere wird die Brennkraftmaschine 12 intermittierend in Übereinstimmung mit einem Betriebszustand (Fahrzustand) betrieben.
In dem Hybridfahrzeug 10 wird eine Schaltposition in Erwiderung auf die Betätigung durch einen Fahrer an einem nicht gezeigten Schalthebel ausgewählt. Die Schaltposition umfasst eine Antriebsposition (D-Position) zum Vorwärtsfahren, eine Rückwärtsposition (R-Position) zum Rückwärtsfahren und eine Parkposition (P-Position) zum Parken. Wenn die D-Position ausgewählt ist, fährt das Hybridfahrzeug 10 durch Auswählen eines Antriebsbereichs (D-Bereichs) vorwärts. Andererseits fährt, wenn die R-Position ausgewählt ist, das Hybridfahrzeug 10 durch Auswählen eines Rückwärtsbereichs (R-Bereich) rückwärts. In jedem von dem Vorwärtsbetrieb und dem Rückwärtsbetrieb werden der EV-Betrieb und der HV-Betrieb automatisch in Übereinstimmung mit einem Zustand des Fahrzeugs oder einem Betriebszustand (Fahrzustand) ausgewählt.
2 ist ein Schaubild, das Hauptsignale und Anweisungen zeigt, die zu der Steuerungsvorrichtung 60 eingegeben werden und von dieser ausgegeben werden, die in 1 gezeigt ist. In Bezug auf 2 erhält die HV-ECU 70 ein Signal von einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 101, der eine Geschwindigkeit des Hybridfahrzeugs 10 erfasst, ein Signal von einem Beschleunigerpositionssensor 102, der ein Betätigungsausmaß eines Beschleunigerpedals erfasst, und ein Signal von einem Brennkraftmaschinendrehzahlsensor 103, der die Drehzahl der Brennkraftmaschine 12 erfasst. Die HV-ECU 70 erhält des Weiteren ein Signal von einem MG1-Drehzahlsensor 104 zum Erfassen der Drehzahl eines Motorgenerators MG1 (der nachstehend beschrieben ist), der in dem Differentialabschnitt 20 umfasst ist, ein Signal von einem MG2-Drehzahlsensor 105 zum Erfassen der Drehzahl eines Motorgenerators MG2 (der nachstehend beschrieben ist), der in dem Differentialabschnitt 20 umfasst ist, und ein Signal von einem Ausgabewellendrehzahlsensor 106 zum Erfassen der Drehzahl der Ausgabewelle des Getriebeabschnitts 30.
Die HV-ECU 70 erhält des Weiteren ein Signal von einem Schmiermitteltemperatursensor 109, der eine Temperatur eines Schmiermittels für den Differentialabschnitt 20 und den Getriebeabschnitt 30 erfasst, ein Signal von einem Schaltpositionssensor 110, der eine Schaltposition erfasst, die durch einen Schalthebel angezeigt ist, ein Signal von einem Wassertemperatursensor 108, der eine Temperatur eines Brennkraftmaschinenkühlmittels erfasst, und ein Signal von einem Brennkraftmaschinenkurbelwinkelsensor 107, der einen Drehwinkel einer Brennkraftmaschinenausgabewelle (einer Kurbelwelle) erfasst. Eine Auswahl einer Schaltposition, die vorstehend beschrieben ist, wird auf der Grundlage eines Signals von dem Schaltpositionssensor 110 gemacht.
Die HV-ECU 70 erhält des Weiteren ein Signal, das den SOC der elektrischen Stromspeichervorrichtung 54 anzeigt, ein Signal, das einen aufladbaren elektrischen Strom Win anzeigt, der die obere Grenze des elektrischen Stroms zum Laden der elektrischen Stromspeichervorrichtung 54 anzeigt, und ein Signal, das einen entladbaren elektrischen Strom Wout anzeigt, der die obere Grenze des elektrischen Stroms anzeigt, der von der elektrischen Stromspeichervorrichtung 54 abgegeben wird, von der Batterie-ECU 66. Die Batterie-ECU 66 begrenzt einen elektrischen Entladestrom, wenn der SOC der elektrischen Stromspeichervorrichtung 54 niedrig ist oder wenn eine Temperatur niedrig oder hoch ist. Wenn der SOC hoch ist oder wenn eine Temperatur niedrig oder hoch ist, wird der aufladbare elektrische Strom Win von der elektrischen Stromspeichervorrichtung 54 begrenzt, um ein Laden durch den elektrischen Strom zu begrenzen bzw. zu verhindern.
Die HV-ECU 70 steuert eine Zuteilung der Leistung (Ausgabeleistung) zwischen der Brennkraftmaschine 12 und den Motorgeneratoren MG1 und MG2 unter Berücksichtigung einer Energieeffizienz (Wirkungsgrads) eines Fahrzeugs während einer Steuerung des Betriebs in Übereinstimmung mit einem Betriebszustand des Fahrzeugs (zum Beispiel einem Betätigungsausmaß eines Beschleunigerpedals oder einer Fahrzeuggeschwindigkeit). Ein intermittierender Betrieb der Brennkraftmaschine 12, der vorstehend beschrieben ist, wird in Übereinstimmung mit dieser Steuerung zur Zuteilung der Ausgabeleistung ausgeführt. Insbesondere wird die Zuteilung der Ausgabeleistung in Erwiderung auf eine angeforderte Gesamtleistung in dem Fahrzeug, die ein Antriebsdrehmoment zum Erzeugen eines Antriebsdrehmoments in Übereinstimmung mit einer Betriebssteuerung und eine Ausgabeleistung von der Brennkraftmaschine 12 zum Erzeugen einer elektrischen Leistung (Strom, Energie) zum Aufladen der elektrischen Stromspeichervorrichtung 54 für die SOC-Steuerung umfasst, gesteuert.
Die HV-ECU 70 erzeugt eine Brennkraftmaschinendrehmomentanweisung Ter, die einen Sollwert für das Ausgabedrehmoment der Brennkraftmaschine 12 anzeigt, Drehmomentanweisungen Tgr und Tmr zum Antreiben der Motorgeneratoren MG1 und MG2 des Differentialabschnitts 20, und eine Drehmomentkapazitätsanweisung Tcr zum Steuern des Getriebeabschnitts 30 in Übereinstimmung mit der Betriebssteuerung (Steuerung zur Zuteilung der Ausgabeleistung). Zum Beispiel bestimmt die HV-ECU 70 eine Gangposition des Getriebeabschnitts 30 in Übereinstimmung mit einem vorgeschriebenen Schaltkennfeld und erzeugt die Drehmomentkapazitätsanweisung Tcr zum Ausführen (Anwenden) der Gangposition.
Die Brennkraftmaschinen-ECU 62, die die Brennkraftmaschinendrehmomentanweisung Ter erhalten hat, erzeugt ein Drosselsignal, ein Zündsignal oder ein Kraftstoffeinspritzsignal zum Antreiben der Brennkraftmaschine 12 und gibt das Signal zu der Brennkraftmaschine 12 aus. Während die Brennkraftmaschine 12 gestoppt bleibt, ist eine Bedingung Ter=0 festgelegt, so dass eine Kraftstoffeinspritzung und eine Zündung der Brennkraftmaschine 12 gestoppt sind und eine Kraftstoffverbrennung gestoppt werden kann.
Die MG-ECU 64, die die Drehmomentanweisungen Tgr und Tmr erhalten hat, erzeugt ein Signal PWI zum Steuern des Inverters 52 derart, dass die Motorgeneratoren MG1 und MG2 ein Drehmoment korrespondierend zu den Drehmomentanweisungen Tgr und Tmr erzeugen, und gibt das erzeugte Signal PWI zu dem Inverter 52 aus.
Die ECT-ECU 68, die die Drehmomentkapazitätsanweisung Tcr erhalten hat, erzeugt eine Hydraulikanweisung derart, dass der Getriebeabschnitt 30 eine Drehmomentkapazität korrespondierend zu der Drehmomentkapazitätsanweisung Tcr hat, und gibt die erzeugte Hydraulikanweisung zu dem Getriebeabschnitt 30 aus.
(Gestaltung des Differentialabschnitts und des Getriebeabschnitts)
3 ist ein Schaubild, das eine Gestaltung des Differentialabschnitts und des Getriebeabschnitts zeigt, die in 1 gezeigt sind.
Da der Differentialabschnitt 20 und der Getriebeabschnitt 30 bezüglich ihrer Achsmitte in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel symmetrisch gestaltet sind, stellt 3 den Differentialabschnitt 20 und den Getriebeabschnitt 30 derart dar, dass deren unterer Abschnitt weggelassen ist.
In Bezug auf 3 weist der Differentialabschnitt 20 die Motorgeneratoren MG1 und MG2 und eine Leistungsverteilungsvorrichtung 24 auf. Jeder der Motorgeneratoren MG1 und MG2 ist ein Wechselstrommotor und ist zum Beispiel durch einen Synchronmotor der Permanentbauart ausgeführt, der einen Rotor mit einem Permanentmagneten aufweist, der darin aufgenommen ist. Die Motorgeneratoren MG1 und MG2 werden durch den Inverter 52 angetrieben.
Die Leistungsverteilungsvorrichtung 24 ist durch ein Planetengetriebe der Einzelritzelbauart ausgeführt und weist ein Sonnenrad S0, ein Ritzelzahnrad P0, einen Träger CA0 und ein Hohlzahnrad R0 auf. Der Träger CA0 ist mit einer Eingabewelle 22 gekoppelt, das heißt der Ausgabewelle der Brennkraftmaschine 12, und stützt das Ritzelzahnrad P0 drehbar und umlaufbar. Das Sonnenzahnrad S0 ist mit einer Drehwelle des Motorgenerators MG1 gekoppelt. Das Hohlzahnrad R0 ist mit einem Übertragungsbauteil 26 gekoppelt und ist aufgebaut, um mit dem Sonnenzahnrad S0 zu kämmen, wobei das Ritzelzahnrad P0 dazwischen angeordnet ist. Eine Drehwelle des Motorgenerators MG2 ist mit dem Übertragungsbauteil 26 gekoppelt. Insbesondere ist das Hohlzahnrad R0 auch mit der Drehwelle des Motorgenerators MG2 gekoppelt.
Die Leistungsverteilungsvorrichtung 24 wirkt als eine Differentialvorrichtung, wenn sich das Sonnenzahnrad S0, der Träger CA0 und das Hohlzahnrad R0 relativ zueinander drehen. Die jeweiligen Drehzahlen des Sonnenzahnrads S0, des Trägers CA0 und des Hohlzahnrads R0 erfüllen ein Verhältnis, wie durch eine gerade Linie in einem nomographischen Diagramm gezeigt ist, das nachstehend beschrieben ist (5). Mit einer Differentialfunktion der Leistungsverteilungsvorrichtung 24 wird die Antriebskraft (Antriebsleistung), die von der Brennkraftmaschine 12 ausgegeben wird, zu dem Sonnenzahnrad S0 und dem Hohlzahnrad R0 verteilt. Mit der Antriebskraft, die zu dem Sonnenzahnrad S0 verteilt wird, wird der Motorgenerator MG1 als ein Generator betätigt, und ein elektrischer Strom, der durch den Motorgenerator MG1 erzeugt wird, wird zu dem Motorgenerator MG2 zugeführt, oder wird in der elektrischen Stromspeichervorrichtung 54 gespeichert (1).
Durch das Ausgabedrehmoment von dem Motorgenerator MG1 kann eine Drehkraft zum Beschleunigen und Verzögern an der Ausgabewelle der Brennkraftmaschine 12 vorgesehen werden. Daher wird beim Starten der Brennkraftmaschine 12 in dem Stoppzustand die Brennkraftmaschine 12 derart gesteuert, dass, nachdem sich die Drehzahl der Brennkraftmaschine erhöht hat, da der Motorgenerator MG1 ein Kurbeldrehmoment an der Brennkraftmaschine 12 vorsieht, die Kraftstoffeinspritzung und Zündung in der Brennkraftmaschine 12 (das heißt eine Verbrennung des Kraftstoffs) gestartet werden.
Der Getriebeabschnitt 30 weist Planetengetriebe 32 und 34 der Ritzelbauart, Kupplungen C1 bis C3 und Bremsen B1 und B2 auf. Das Planetengetriebe 32 weist ein Sonnenzahnrad S1, ein Ritzelzahnrad P1, einen Träger CA1 und ein Hohlzahnrad R1 auf. Das Planetengetriebe 34 weist ein Sonnenzahnrad S2, ein Ritzelzahnrad P2, einen Träger CA2 und ein Hohlzahnrad R2 auf.
Jede Kupplung C1 bis C3 und Bremse B1 und B2 ist eine hydraulisch betätigte Reibeingriffsvorrichtung und ist eine nasse Mehrplattenbauart, in der eine Vielzahl von geschichteten Reibungsplatten durch einen Hydraulikdruck zusammengedrückt werden, oder ist durch eine Bandbremse ausgebildet, in der ein Ende eines Bands, das um eine Außenumfangsfläche einer Drehtrommel gewickelt ist, durch einen Hydraulikdruck zusammengezogen wird.
In diesem Getriebeabschnitt 30 ist jede Eingriffsvorrichtung der Kupplungen C1 bis C3 und Bremsen B1 und B2 in Übereinstimmung mit einer Eingriffsbetätigungstabelle in Eingriff, die in 4 gezeigt ist, so dass ein beliebiger Gang von einem ersten Gang bis zu einem vierten Gang ausgebildet ist. In 4 zeigt ein Kreis einen Eingriffszustand (eingerückten Zustand) an und zeigt ein leeres Feld einen Freigabezustand (ausgerückten Zustand) an. Durch ein Festlegen jeder Eingriffvorrichtung der Kupplungen C1 bis C3 und der Bremsen B1 und B2 in einen Freigabezustand (ausgerückten Zustand), wie dargestellt ist, kann ein neutraler Zustand (ein Zustand, in dem eine Antriebskraftübertragung unterbrochen ist) ausgebildet werden.
Mit Bezug auf 3 sind der Differentialabschnitt 20 und der Getriebeabschnitt 30 miteinander durch das Übertragungsbauteil 26 gekoppelt. Die Antriebswelle 36, die zu der Ausgabewelle des Getriebeabschnitts 30 korrespondiert, die mit dem Träger CA2 des Planetenzahnrads 34 gekoppelt ist, ist mit den Antriebsrädern 44 über das Differentialgetriebe 42 gekoppelt, das dazwischen angeordnet ist. Die Antriebswelle 36 und die Antriebsräder 44 stimmen hinsichtlich ihrer Drehrichtung überein. Die Antriebswelle 36 und die Antriebsräder 44 drehen sich in eine positive Richtung während des Vorwärtsbetriebs, während sie sich entgegengesetzt in einer negativen Richtung drehen während des Rückwärtsbetriebs.
5 ist ein nomographisches Diagramm eines Übertragungsmechanismus (Getriebemechanismus), der aus dem Differentialabschnitt 20 und dem Getriebeabschnitt 30 gebildet ist. Mit Bezug auf 3 gemeinsam mit 5 zeigt eine senkrechte Linie Y1 in dem nomographischen Diagram, das zu dem Differentialabschnitt 20 korrespondiert, die Drehzahl des Sonnenzahnrads S0 der Leistungsverteilungsvorrichtung 24, das heißt die Drehzahl des Motorgenerators MG1. Eine senkrechte Linie Y2 zeigt die Drehzahl des Trägers CA0 der Leistungsverteilungsvorrichtung 24, das heißt die Drehzahl der Brennkraftmaschine 12. Eine senkrechte Linie Y3 zeigt die Drehzahl des Hohlzahnrads R0 der Leistungsverteilungsvorrichtung 24, das heißt die Drehzahl des Motorgenerators MG2. Ein Abstand zwischen der senkrechten Linien Y1 bis Y3 ist in Übereinstimmung mit einem Übersetzungsverhältnis der Leistungsverteilungsvorrichtung 24 bestimmt.
Eine senkrechte Linie Y4 in dem nomographischen Diagramm, das zu dem Getriebeabschnitt 30 korrespondiert, zeigt die Drehzahl des Sonnenzahnrads S2 des Planetengetriebes 34 und eine senkrechte Linie Y5 zeigt die Drehzahl des Trägers CA2 des Planetengetriebes 34 und des Hohlzahnrads R1 des Planetengetriebes 32, die miteinander gekoppelt sind. Eine senkrechte Linie Y6 zeigt die Drehzahl des Hohlzahnrads R2 des Planetengetriebes 34 und des Trägers CA1 des Planetengetriebes 32, die miteinander gekoppelt sind, und eine senkrechte Linie Y7 zeigt die Drehzahl des Sonnenzahnrads S1 des Planetengetriebes 32. Ein Abstand zwischen den senkrechten Linien Y4 bis Y7 ist in Übereinstimmung mit einem Übersetzungsverhältnis der Planetengetriebe 32 und 34 bestimmt.
Wenn die Kupplung C1 in Eingriff (eingerückt) ist, ist das Sonnenzahnrad S2 des Planetengetriebes 34 mit dem Hohlzahnrad R0 des Differentialabschnitts 20 gekoppelt und dreht sich das Sonnenzahnrad S2 mit derselben Geschwindigkeit wie das Hohlzahnrad R0. Wenn die Kupplung C2 eingerückt ist, sind der Träger CA1 des Planetengetriebes 32 und das Hohlzahnrad R2 des Planetengetriebes 34 mit dem Hohlzahnrad R0 gekoppelt und drehen sich der Träger CA1 und das Hohlzahnrad R2 mit derselben Geschwindigkeit wie das Hohlzahnrad R0. Wenn die Kupplung C3 eingerückt ist, ist das Sonnenzahnrad S1 des Planetengetriebes 32 mit dem Hohlzahnrad R0 gekoppelt und dreht sich das Sonnenzahnrad S1 mit derselben Geschwindigkeit wie das Hohlzahnrad R0. Wenn die Bremse B1 eingerückt ist, wird die Drehung des Sonnenzahnrads S1 gestoppt und wenn die Bremse B2 ausgerückt ist, wird die Drehung des Trägers CA1 und des Hohlzahnrads R2 gestoppt.
Zum Beispiel ist, wie in der Eingriffsbetätigungstabelle in 4 gezeigt ist, wenn die Kupplung C1 und die Bremse B2 eingerückt sind und die anderen Kupplungen und Bremsen ausgerückt sind, das nomographische Diagramm des Getriebeabschnitts 30 linear, wie durch „2.“ gezeigt ist. Die senkrechte Linie Y5, die die Drehzahl des Trägers CA2 des Planetengetriebes 34 zeigt, zeigt die Ausgabedrehzahl des Getriebeabschnitts 30 (die Drehzahl der Antriebswelle 36). Somit können durch Einrücken oder Ausrücken der Kupplungen C1 bis C3 und der Bremsen B1 und B2 in dem Getriebeabschnitt 30 in Übereinstimmung mit der Eingriffsbetätigungstabelle in 4 der erste bis vierte Gang und ein Neutralzustand ausgebildet werden. Somit ist in dem Hybridfahrzeug 10 der Getriebeabschnitt 30 in dem Antriebskraftübertragungsweg von der Ausgabewelle der Brennkraftmaschine 12 zu der Antriebswelle 36 angeordnet. Insbesondere wird in den Gestaltungsbeispielen in 1 die Ausgabeleistung von der Brennkraftmaschine 12 und den Motorgeneratoren MG1 und MG2 zu der Antriebswelle 36 durch den Differentialabschnitt 20 und den Getriebeabschnitt 30 übertragen.
Eine automatische Schaltänderung durch den Getriebeabschnitt 30 wird zum Beispiel auf der Grundlage eines Schaltkennfelds gesteuert, das in 6 gezeigt ist.
Mit Bezug auf 6 zeigt die Abszisse eine Fahrzeuggeschwindigkeit und zeigt die Ordinate ein angefordertes Antriebsdrehmoment des Hybridfahrzeugs 10, das auf der Grundlage einer Beschleunigeröffnung und einer Fahrzeuggeschwindigkeit berechnet wird. Ein Parameter, der eine Schaltänderung bestimmt, ist nicht darauf begrenzt. In 6 zeigt eine durchgezogene Linie eine Hochschaltlinie und zeigt eine gestrichelte Linie eine Herunterschaltlinie.
In dem Hybridfahrzeug 10 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist ein gemeinsamer Gang (der erste bis vierte Gang) zwischen dem Vorwärtsbetrieb (dem D-Bereich) und dem Rückwärtsbetrieb (dem R-Bereich) geteilt. Insbesondere wird der Gang zwischen dem ersten Gang bis zu dem vierten Gang auch während des Rückwärtsbetriebs geschaltet. Ein Schaltkennfeld kann unabhängig jeweils für den Vorwärtsbetrieb (dem D-Bereich) und den Rückwärtsbetrieb (dem R-Bereich) festgelegt sein.
(Rückwärtsbetriebssteuerung)
In dem Hybridfahrzeug 10 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird das Antriebsdrehmoment für den Rückwärtsbetrieb (nachstehend auch als ein „umgekehrtes Antriebsdrehmoment bzw. Rückwärtsantriebsdrehmoment“ bezeichnet) ausgegeben, wenn sich der Motorgenerator MG2 in der negativen Richtung (Rückwärtsrichtung) dreht. Daher kann erkannt werden, dass ein Leistungsverhalten in dem Rückwärtsbetrieb von einem Festlegen des Rückwärtsantriebsdrehmoments abhängig ist. Andererseits wird auch während des Rückwärtsbetriebs ein Umschalten zwischen dem EV-Betrieb und dem HV-Betrieb durch Steuern eines Stopps und einer Betätigung der Brennkraftmaschine 12 durchgeführt. Der Rückwärtsbetrieb, in dem die Brennkraftmaschine 12 gestoppt ist, ist nachstehend als ein „EV-Rückwärtsbetrieb“ bezeichnet. Der Rückwärtsbetrieb, in dem die Brennkraftmaschine 12 betätigt wird, ist nachstehend als ein „HV-Rückwärtsbetrieb“ bezeichnet. Der EV-Rückwärtsbetrieb korrespondiert zu einem „ersten Rückwärtsbetrieb“ und der HV-Rückwärtsbetrieb korrespondiert zu einem „zweiten Rückwärtsbetrieb“.
7 zeigt ein nomographisches Diagramm in dem Differentialabschnitt 20 während des Rückwärtsbetriebs.
Mit Bezug auf 7 zeigen senkrechte Linien Y1, Y2 und Y3 die Drehzahlen des Motorgenerators MG1, der Brennkraftmaschine 12 und des Motorgenerators MG2 entsprechend wie in 5.
In dem EV-Rückwärtsbetrieb fährt, wie in dem nomographischen Diagramm 195 (gestrichelte Linie) gezeigt ist, ein Fahrzeug rückwärts, wenn der Motorgenerator MG2 ein negatives Drehmoment ausgibt, das in einer Richtung einer Rückwärtsdrehung (entgegengesetzten Drehung) der Antriebswelle 36 aufgebracht wird. Das Rückwärtsantriebsdrehmoment des Hybridfahrzeugs 10 in dem EV-Rückwärtsbetrieb ist proportional zu dem Drehmoment Tmg2 des Motorgenerators MG2. Insbesondere ist mit einem Übersetzungsverhältnis (einem Verzögerungsverhältnis) zwischen der Drehzahl des Hohlzahnrads R0 und des Übertragungsbauteils 26 (das heißt, die Drehzahl von MG2) und der Drehzahl der Antriebswelle 36, das heißt ein Übersetzungsverhältnis (Verzögerungsverhältnis) des Getriebeabschnitts 30, das als k definiert ist, das Rückwärtsantriebsdrehmoment Trv als Trv=-Tmg2·k (Tmg2<0) gezeigt. Das Rückwärtsantriebsdrehmoment Trv ist durch ein Drehmoment in einer Rückwärtsrichtung wiedergegeben, das als ein positiver Wert ausgedrückt ist.
Während des Rückwärtsbetriebs wird auch, wenn sich der SOC der elektrischen Stromspeichervorrichtung 54 verringert, der HV-Betrieb, in dem die Brennkraftmaschine 12 betätigt wird, angewandt, um den SOC durch die elektrische Stromerzeugung aufgrund der Betätigung der Brennkraftmaschine 12 wiederherzustellen. Der HV-Rückwärtsbetrieb folgt einem nomographischen Diagramm 190, das durch die durchgezogene Linie gezeigt ist.
In dem HV-Rückwärtsbetrieb wird die Brennkraftmaschine 12 gesteuert, um eine Leistung zum Erzeugen eines elektrischen Stroms zum Laden der elektrischen Stromspeichervorrichtung 54 auszugeben. Im Allgemeinen wird, während die Brennkraftmaschine zur elektrischen Stromerzeugung betätigt wird, ein Betriebspunkt (Drehmoment x Drehzahl), bei dem ein Wirkungsgrad der Brennkraftmaschine 12 hoch ist, ausgewählt. Wenn der Motorgenerator MG1 ein negatives Drehmoment (Tmgi<0) in Erwiderung auf die Ausgabeleistung von der Brennkraftmaschine 12 ausgibt, wird ein elektrischer Strom erzeugt. Der erzeugte elektrische Strom wird durch den Inverter 52 in einen elektrischen Strom zum Laden der elektrischen Stromspeichervorrichtung 54 umgewandelt. Somit kann die elektrische Stromspeichervorrichtung 54 durch die Ausgabeleistung von der Brennkraftmaschine 12 während des Rückwärtsbetriebs geladen werden.
In dem HV-Rückwärtsbetrieb wird ein direkt übertragenes Brennkraftmaschinendrehmoment Tep in Übereinstimmung mit dem Ausgabedrehmoment Tmgi von dem Motorgenerator Mg1 (Tep=-Tmg1/ρ) (ρ: ein Übersetzungsverhältnis) zu dem Hohlzahnrad R0 und dem Übertragungsbauteil 26 übertragen. Das direkt übertragene Brennkraftmaschinendrehmoment Tep korrespondiert zu der Drehmoment, das zu dem Hohlzahnrad R0 (Übertragungsbauteil 26) ausgegeben wird, wenn die Drehkraftmaschine 12 mit der Solldrehzahl und dem Solldrehmoment betrieben wird, während der Motorgenerator MG1 eine Reaktionskraft von der Brennkraftmaschine 12 aufnimmt.
Während des HV-Rückwärtsbetriebs wird, da eine Bedingung Tmgl<0 erfüllt ist, das direkt übertragene Brennkraftmaschinendrehmoment Tep auf das Hohlzahnrad R0 und das Übertragungsbauteil 26 als das Drehmoment in einer Richtung einer Vorwärtsdrehung aufgebracht, das heißt in einer Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs. Daher verringert sich, da sich das Rückwärtsantriebsdrehmoment Trv um |Tep| von |Tmg2| verringert, das Drehmoment in der Rückwärtsrichtung verglichen zu jenem, wenn die Brennkraftmaschine 12 gestoppt ist.
8 ist ein konzeptionelles Schaubild zum Darstellen eines maximalen Ausgabedrehmoments von dem Differentialabschnitt 20 während des Rückwärtsbetriebs. Die Abszisse in 8 zeigt eine Fahrzeuggeschwindigkeit in einer Rückwärtsrichtung und die Ordinate zeigt ein Ausgabedrehmoment von dem Differentialabschnitt 20 zu dem Übertragungsbauteil 26, wobei die Rückwärtsrichtung als eine positive Richtung definiert ist.
Mit Bezug auf 8 korrespondiert eine maximale Ausgabelinie 200 zu einer Gruppe von maximalen Werten des Ausgabedrehmoments von dem Differentialabschnitt 20 bei jeder Fahrzeuggeschwindigkeit während des EV-Rückwärtsbetriebs. Im Gegensatz dazu korrespondiert eine maximale Ausgabelinie 210 zu einer Gruppe von maximalen Werten des Ausgabedrehmoments von dem Differentialabschnitt 20 bei jeder Fahrzeuggeschwindigkeit während des HV-Rückwärtsbetriebs.
Da nur das Drehmoment von dem Motorgenerator MG2 an dem Übertragungsbauteil 26 in dem EV-Rückwärtsbetrieb aufgebracht wird, korrespondiert die maximale Ausgabelinie 200 zu der maximalen Ausgabelinie des Motorgenerators MG2.
Im Gegensatz dazu verringert sich in dem HV-Rückwärtsbetrieb, wie in 7 beschrieben ist, wenn das direkt übertragene Brennkraftmaschinendrehmoment Tep in der Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs aufgebracht wird, das maximale Ausgabedrehmoment bei jeder Fahrzeuggeschwindigkeit verglichen zu jenem während des EV-Betriebs. Insbesondere ist eine Drehmomentdifferenz ΔT zwischen den maximalen Ausgabelinien 200 und 210 bei jeder Fahrzeuggeschwindigkeit abhängig von dem direkt übertragenen Brennkraftmaschinendrehmoment Tep, das in der positiven Richtung (der Richtung zum Vorwärtsfahren) aufgebracht wird, wenn die Brennkraftmaschine betätigt wird. Insbesondere kann erkannt werden, dass diese Drehmomentdifferenz ΔT abhängig von einer Fahrzeuggeschwindigkeit Vx variiert.
Während der R-Bereich ausgewählt ist, wählt das Hybridfahrzeug 10 grundsätzlich den EV-Rückwärtsbetrieb aus, da das direkt übertragene Brennkraftmaschinendrehmoment Tep, das als ein Ergebnis der Betätigung der Brennkraftmaschine 12 erzeugt wird, in einer Richtung aufgebracht wird, die den Rückwärtsbetrieb störend beeinflusst bzw. beeinträchtigt, wie vorstehend beschrieben ist.
Wenn sich der SOC der elektrischen Stromspeichervorrichtung 54 verringert, sollte jedoch der HV-Rückwärtsbetrieb angewandt werden, in dem die Brennkraftmaschine 12 zum Aufladen der elektrischen Stromspeichervorrichtung 54 betätigt wird. Zum Beispiel ist, wenn der EV-Rückwärtsbetrieb für eine lange Zeitdauer bei relativer hoher Ausgabeleistung, wie zum Beispiel beim Bergauffahren, bei einer Rückwärtsbewegung ausgeführt wird, ein Übergang von dem EV-Rückwärtsbetrieb zu dem HV-Rückwärtsbetrieb in Übereinstimmung mit einer Verringerung des SOC aufgrund des Drehmoments, das durch den Motorgenerator MG2 ausgegeben wird, erforderlich.
Wie in 8 gezeigt ist, gibt es eine Differenz des maximalen Ausgabedrehmoments zwischen dem EV-Rückwärtsbetrieb und dem HV-Rückwärtsbetrieb. Daher ist, wenn ein Umschalten von dem EV-Rückwärtsbetrieb zu dem HV-Rückwärtsbetrieb gemacht wird, während das Hybridfahrzeug 10 in einem Betriebszustand mit einem Drehmoment läuft, das höher ist als die maximale Ausgabelinie 210, ein schrittweises Verringern des Ausgabedrehmoments von dem Differentialabschnitt 20 aufgrund eines Verringerns des maximalen Ausgabedrehmoments in Erwiderung auf ein Auftreten des direkt übertragenen Brennkraftmaschinendrehmoments Tep zu berücksichtigen.
Wenn eine derartige Drehmomentniveaudifferenz verursacht wird, betrifft dies eine Verringerung des Komforts beim Fahren aufgrund eines unkomfortablen Gefühls, das ein Fahrer erfährt. Andererseits kann, wenn die Antriebskraft in der Rückwärtsbewegung gleichmäßig begrenzt wird, um niedrig zu sein, indem höchste Priorität zur Vermeidung der Drehmomentniveaudifferenz gegeben wird, ein ausreichendes Antriebsdrehmoment nicht sichergestellt werden, und insbesondere kann eine Rückwärtsfahrtdistanz während einer Dauer, bis die Brennkraftmaschine aufgrund der Verringerung des SOC betätigt wird, nicht sichergestellt werden. Der Fahrkomfort verringert sich auch, wenn ein derartiges Phänomen auftritt.
Daher wird es in dem Hybridfahrzeug gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel zum Sicherstellen eines Komforts beim Fahren bei einer Rückwärtsfahrt versucht, dass das Rückwärtsantriebsdrehmoment während einer Rückwärtsbetriebssteuerung festgelegt wird, wie nachstehend beschrieben ist.
9 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Steuerungsprozess zum Festlegen des Rückwärtsantriebsdrehmoments in dem Hybridfahrzeug gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel darstellt. Der Steuerungsprozess gemäß dem Ablaufdiagramm, das in 9 gezeigt ist, wird wiederholt durch die HV-ECU 70 ausgeführt.
Die HV-ECU 70 bestimmt in einem Schritt S100, ob der R-Bereich für den Rückwärtsbetrieb ausgewählt worden ist oder nicht. Wenn der R-Bereich nicht ausgewählt worden ist (Bestimmung NEIN wird in S100 gemacht), wird ein Festlegen des Antriebsdrehmoments für den Rückwärtsbetrieb in einem Schritt S110 oder später nicht gemacht.
Wenn der R-Bereich ausgewählt worden ist (Bestimmung JA wird in S100 gemacht), schreitet der Prozess zu dem Schritt S110 voran und bestimmt die HV-ECU 70, ob der EV-Rückwärtsbetrieb, in dem die Brennkraftmaschine 12 gestoppt bleibt, ausgeführt wird oder nicht. In dem EV-Rückwärtsbetrieb (Bestimmung JA wird in S110 gemacht) berechnet die HV-ECU 70 in einem Schritt S120 ein Basisdrehmoment Trbs, das einen Basiswert für das Rückwärtsantriebsdrehmoment darstellt.
10 ist ein konzeptionelles Schaubild, das ein Kennfeld zum Berechnen des Basisdrehmoments während des Rückwärtsbetriebs darstellt. Die Abszisse in 10 zeigt eine Fahrzeuggeschwindigkeit in der Rückwärtsrichtung und die Ordinate zeigt das Antriebsdrehmoment in der Rückwärtsrichtung.
Mit Bezug auf 10 ist, wie durch charakteristische Linien 211 bis 214 gezeigt ist, das Basisdrehmoment Trbs in Übereinstimmung mit einer Beschleunigeröffnung Ac und einer Fahrzeuggeschwindigkeit (Rückwärtsbetrieb) festgelegt. Die Beschleunigeröffnung Ac wird durch einen Prozentsatz, in dem der vollständig geöffnete Zustand als 100% definiert ist, auf der Grundlage eines Signals von dem Beschleunigerpositionssensor 102 wiedergegeben. Das Basisdrehmoment Trbs wird auch durch das Drehmoment in der Rückwärtsrichtung wiedergegeben, das als ein positiver Wert ausgedrückt ist. Eine Fahrzeuggeschwindigkeit wird auf der Grundlage eines Signals von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 110 gemessen.
Die charakteristischen Linien 211 bis 214 zeigen das Basisdrehmoment Trbs bei Fahrzeuggeschwindigkeiten bei Ac=100%, 60%, 30% bzw. 0%. Das Basisdrehmoment Trbs kann durch eine lineare Interpolation zwischen zwei charakteristischen Linien bei einer Beschleunigeröffnung korrespondierend zu einem Zwischenzustand zwischen jeweiligen charakteristischen Linien festgelegt werden. Somit kann ein Kennfeld zum Berechnen des Basisdrehmoments Trbs in Übereinstimmung mit der Beschleunigeröffnung Ac und einer Fahrzeuggeschwindigkeit (in der Rückwärtsrichtung) in Übereinstimmung mit den charakteristischen Linien 211 bis 214 im Voraus festgelegt werden.
In 10 ist eine maximale Drehmomentcharakteristiklinie 200#, die einen maximalen Wert für das Rückwärtsantriebsdrehmoment während des EV-Rückwärtsbetriebs anzeigt, mit einer gestrichelten Linie gezeigt. Die maximale Drehmomentcharakteristiklinie 200# korrespondiert zu einer Gruppe eines Rückwärtsantriebsdrehmoments bei jeder Fahrzeuggeschwindigkeit zu der Zeit, wenn die Ausgabeleistung von dem Differentialabschnitt 20 in Übereinstimmung mit der maximalen Ausgabelinie 200 festgelegt ist, die in 8 gezeigt ist.
Andererseits korrespondiert eine charakteristische Linie 211 bei Ac=100%, das heißt bei der maximalen Ausgabeleistung, zu einer Gruppe von Rückwärtsantriebsdrehmomenten bei jeder Fahrzeuggeschwindigkeit zu der Zeit, wenn die Ausgabeleistung von dem Differentialabschnitt 20 in Übereinstimmung mit einer maximalen Ausgabelinie 210 während des HV-Rückwärtsbetriebs festgelegt ist, wie in 8 gezeigt ist. Daher ist das Basisdrehmoment Trbs innerhalb eines Bereichs festgelegt, der nicht höher ist als der maximale Wert des Rückwärtsantriebsdrehmoments, das während des HV-Rückwärtsbetriebs ausgegeben werden kann.
Mit Bezug wiederum auf 9 berechnet die HV-ECU 70 des Weiteren in einem Schritt S130 einen Hinzufügewert Tradd für das Rückwärtsantriebsdrehmoment (nachstehend als ein Hinzufügedrehmoment Tradd bezeichnet).
11 ist ein konzeptionelles Schaubild zum Darstellen eines Kennfelds zum Festlegen des Hinzufügedrehmoments. Die Abszisse in 11 zeigt eine Fahrzeuggeschwindigkeit in der Rückwärtsrichtung und die Ordinate zeigt einen festgelegten Wert für das Hinzufügedrehmoment Tradd. Das Hinzufügedrehmoment Tradd ist auch durch ein Drehmoment in der Rückwärtsrichtung gezeigt, das als ein positiver Wert ausgedrückt ist.
Mit Bezug auf 11 ist das Hinzufügedrehmoment Tradd in Übereinstimmung mit einer Fahrzeuggeschwindigkeit (in der Rückwärtsrichtung) in Übereinstimmung mit einer charakteristischen Linie 250 festgelegt. Das Hinzufügedrehmoment Tradd bei jeder Fahrzeuggeschwindigkeit kann in Übereinstimmung mit der Drehmomentdifferenz ΔT zwischen den maximalen Ausgabenlinien 200 und 210 von dem Differentialabschnitt 20 festgelegt sein, wie in 8 gezeigt ist. Insbesondere hat das Hinzufügedrehmoment Tradd einen maximalen Wert bei einer Fahrzeuggeschwindigkeit V0 in 8. Ein Kennfeld zum Berechnen des Hinzufügedrehmoments Tradd entsprechend einer Fahrzeuggeschwindigkeit (in der Rückwärtsrichtung) in Übereinstimmung mit der charakteristischen Linie 250 kann im Voraus festgelegt sein.
Mit Bezug auf wiederum 9 bestimmt die HV-ECU 70 in einem Schritt S150, ob ein Betriebszustand, in dem eine Rückwärtsantriebsdrehmomentanforderung von einem Fahrer groß ist, festgelegt ist oder nicht. Zum Beispiel wird, wenn die Beschleunigeröffnung Ac größer ist als ein vorgeschriebener Kriteriumswert Ac*, eine Bestimmung JA in dem Schritt S150 gemacht.
Alternativ kann ein Betriebszustand, in dem eine Rückwärtsantriebsdrehmomentanforderung von einem Fahrer groß ist, während eines Bergauf(fahr)betriebs in dem Rückwärtsbetrieb auf der Grundlage einer Ausgabe von einem nicht gezeigten Gradientensensor gemessen werden. Zum Beispiel kann, wenn ein Wert, der durch den Gradientensensor erfasst wird, größer ist als ein Kriteriumswert, während der R-Bereich ausgewählt ist, eine Bestimmung JA in dem Schritt S150 gemacht werden.
Alternativ kann ein Betriebszustand, in dem eine Rückwärtsantriebsdrehmomentanforderung von einem Fahrer groß ist, zu der Zeit eines Fahrens über eine Stufe während des Rückwärtsbetriebs gemessen werden. Zum Beispiel kann, wenn ein Zustand, in dem die Beschleunigeröffnung Ac größer ist als ein vorgeschriebener Wert und eine Fahrzeuggeschwindigkeit null ist, für eine gewisse Zeitdauer fortgesetzt wird, während der R-Bereich ausgewählt ist, eine Bestimmung JA in dem Schritt S150 gemacht werden.
Wenn ein Betriebszustand, in dem eine Rückwärtsantriebsdrehmomentanforderung von einem Fahrer groß ist, nicht gemessen wird (eine Bestimmung NEIN wird in S150 gemacht), legt die HV-ECU 70 eine Hinzufügeverstärkung Ga=0 in einem Schritt S170 fest. Andererseits legt, wenn ein Betriebszustand, in dem eine Rückwärtsantriebsdrehmomentanforderung von einem Fahrer groß ist, gemessen wird (eine Bestimmung JA wird in S150 gemacht), die HV-ECU 70 die Hinzufügeverstärkung Ga in einem Schritt S160 fest. Zum Beispiel kann eine Bedingung von Ga=1,0 festgelegt werden.
Die HV-ECU 70 legt in einem Schritt S180 das Rückwärtsantriebsdrehmoment Trv in Übereinstimmung mit einer Gleichung (1) auf der Grundlage der Hinzufügeverstärkung Ga (S160 und S170), des Basisdrehmoments Trbs (S120) und des Hinzufügedrehmoments Tradd (S130) fest. $Trv = Trbs + Ga \cdot Tradd$
Daher wird während des EV-Rückwärtsbetriebs, wenn ein Betriebszustand, in dem eine Rückwärtsantriebsdrehmomentanforderung von einem Fahrer groß ist, gemessen wird, ein Korrekturdrehmoment ΔTrv in Übereinstimmung mit einem Produkt des Hinzufügedrehmoments Tradd und der Hinzufügeverstärkung Ga (ΔTrv=Tradd·Ga) zu dem Basisdrehmoment Trbs hinzugefügt.
Andererseits legt während des HV-Rückwärtsbetriebs (eine Bestimmung NEIN wird in S110 gemacht) die HV-ECU 70 in dem Schritt S140 ein Rückwärtsantriebsdrehmoment Trv fest, das zu dem Basisdrehmoment Trbs in dem Schritt S120 vergleichbar ist. Insbesondere wird eine Bedingung Trv=Trbs auch in dem HV-Rückwärtsbetrieb wie in dem EV-Rückwärtsbetrieb festgelegt.
Wenn das Drehmoment Tmg2 des Motorgenerators MG2 in Übereinstimmung mit dem Rückwärtsantriebsdrehmoment Trv, das in dem Schritt S140 oder S180 festgelegt wird, gesteuert wird, kann das Hybridfahrzeug 10 mit einer Antriebskraft in Übereinstimmung mit dem Rückwärtsantriebsdrehmoment Trv sowohl in dem HV-Betrieb als auch dem EV-Betrieb rückwärts fahren.
Gemäß dem Hybridfahrzeug des vorliegenden Ausführungsbeispiels wird auch während des EV-Rückwärtsbetriebs das Rückwärtsantriebsdrehmoment festgelegt, derart, dass es innerhalb des Bereichs begrenzt wird, der nicht höher als das maximale Drehmoment ist, das während des HV-Rückwärtsbetriebs ausgegeben werden kann. Somit ist, wenn die Brennkraftmaschine 12 während des EV-Rückwärtsbetriebs betätigt wird und ein Übergang zu dem HV-Rückwärtsbetrieb gemacht wird, ein Rückwärtsantriebsdrehmoment unmittelbar vor dem Übergang (während des EV-Rückwärtsbetriebs) nicht höher als das maximale Drehmoment in dem HV-Rückwärtsbetrieb unmittelbar nach dem Übergang. Folglich kann, da der Motorgenerator MG2 derart eingestellt werden kann, dass ein vergleichbares Rückwärtsantriebsdrehmoment auch nach dem Start des HV-Rückwärtsbetriebs sichergestellt ist, ein schrittweises Verringern des Rückwärtsantriebsdrehmoments in Erwiderung auf die Betätigung der Brennkraftmaschine 12 verhindert werden.
Insbesondere kann wie in dem Beispiel von 9 durch gleiches Festlegen des Basisdrehmoments Trbs in dem HV-Rückwärtsbetrieb und in dem EV-Rückwärtsbetrieb das Auftreten der Drehmomentniveaudifferenz zu der Zeit der Betätigung der Brennkraftmaschine 12 während des EV-Rückwärtsbetriebs und des Übergangs zu dem HV-Rückwärtsbetrieb zuverlässig verhindert werden.
Des Weiteren kann in dem EV-Rückwärtsbetrieb, wenn ein Betriebszustand, in dem eine Rückwärtsantriebsdrehmomentanforderung von einem Fahrer groß ist, gemessen wird, das Rückwärtsantriebsdrehmoment durch Hinzufügen des Korrekturdrehmoments erhöht werden. Somit kann ein Auftreten der Drehmomentniveaudifferenz während eines normalen Betriebs verhindert werden und kann Priorität darauf gelegt werden, dass das Rückwärtsantriebsdrehmoment in Übereinstimmung mit einem Betriebszustand ausreichend ist oder eine Fahrtdistanz in dem EV-Rückwärtsbetrieb während einer Dauer sichergestellt ist, bis sich der SOC verringert. Somit kann ein Komfort beim Fahren während des Rückwärtsbetriebs sichergestellt werden.
(Modifikation des Korrekturdrehmoments)
Ein bevorzugtes Beispiel zum Festlegen des Korrekturdrehmoments ΔTrv, das das vorliegende Ausführungsbeispiel kennzeichnet, ist nachstehend als eine Modifikation näher beschrieben.
12 zeigt ein konzeptionelles Schaubild, das ein Kennfeld zum Festlegen des Hinzufügedrehmoments Tradd in Übereinstimmung mit einem Übersetzungsverhältnis des Getriebeabschnitts 30 darstellt.
Mit Bezug auf 12 wird, wenn der Getriebeabschnitt 30 einen Gang (einen Lo-Gang) ausgewählt hat, bei dem ein Übersetzungsverhältnis (ein Verzögerungsverhältnis) für eine niedrige Geschwindigkeit hoch ist, das Hinzufügedrehmoment Tradd bei jeder Fahrzeuggeschwindigkeit in Übereinstimmung mit einer charakteristischen Linie 250 festgelegt, die in 11 gezeigt ist. Der Lo-Gang korrespondiert zu dem ersten Gang oder dem zweiten Gang.
Im Gegensatz dazu korrespondiert eine charakteristische Linie 260 zu einer Gruppe von festgelegten Werten für das Hinzufügedrehmoment Tradd bei jeder Fahrzeuggeschwindigkeit, während der Getriebeabschnitt 30 einen Gang (einen Hi-Gang) ausgewählt hat, bei dem ein Übersetzungsverhältnis (ein Verzögerungsverhältnis) für eine hohe Geschwindigkeit niedrig ist. Ein Hi-Gang korrespondiert zum Beispiel zu dem dritten Gang und dem vierten Gang. Das Hinzufügedrehmoment Tradd, das in Übereinstimmung mit der charakteristischen Linie 260 festgelegt ist, ist bei derselben Fahrzeuggeschwindigkeit kleiner als das Hinzufügedrehmoment Tradd, das in Übereinstimmung mit der charakteristischen Linie 250 festgelegt ist.
Während der Lo-Gang (dessen Übersetzungsverhältnis hoch ist) ausgewählt ist, wird normalerweise ein Drehmoment, das größer ist als das, während der Hi-Gang (dessen Übersetzungsverhältnis niedrig ist) ausgewählt ist, angefordert. Insbesondere ist in der Gestaltung, die in 3 beispielhaft gezeigt ist, das Verzögerungsverhältnis niedrig, während der Hi-Gang (dessen Übersetzungsverhältnis niedrig ist) ausgewählt ist. Daher kann, selbst wenn das MG2 Drehmoment erhöht wird, ein Erhöhungsausmaß des Rückwärtsantriebsdrehmoments des Hybridfahrzeugs 10 nicht wie erforderlich sichergestellt werden.
Daher ist es zu berücksichtigen, dass im Hinblick einer sichergestellten Fahrzeugantriebskraft und einer Energieeffizienz bevorzugt ein großes Hinzufügedrehmoment Tradd sichergestellt wird, während der Lo-Gang ausgewählt ist, wohingegen das Hinzufügedrehmoment Tradd verringert wird, während der Hi-Gang ausgewählt ist.
Daher kann beim Berechnen des Hinzufügedrehmoments Tradd in dem Schritt S130 in 9 eine Vielzahl von Kennfeldern zum Berechnen des Hinzufügedrehmoments Tradd entsprechend einer Fahrzeuggeschwindigkeit (in der Rückwärtsrichtung) in Übereinstimmung mit den charakteristischen Linien 250 und 260 im Voraus derart festgelegt sein, dass eine in Übereinstimmung mit einem Übersetzungsverhältnis des Getriebeabschnitts 30 ausgewählt wird. Somit kann für dieselbe Fahrzeuggeschwindigkeit das Korrekturdrehmoment ΔTrv derart festgelegt sein, dass das Rückwärtsantriebsdrehmoment Trv größer ist, wenn ein Übersetzungsverhältnis des Getriebeabschnitts 30 hoch ist, als das, wenn das Übersetzungsverhältnis niedrig ist.
Anstelle des Umschaltens zwischen den Kennfeldern zum Festlegen des Hinzufügedrehmoments Tradd kann das Korrekturdrehmoment ΔTrv auch durch ein variables Festlegen der Hinzufügeverstärkung Ga (S160) in Übereinstimmung mit einem Übersetzungsverhältnis (einem Gang) des Getriebeabschnitts 30 auf ähnliche Weise eingestellt werden. Wenn der Getriebeabschnitt 30 durch ein stufenloses Getriebe ausgeführt ist, kann das Korrekturdrehmoment ΔTrv durch Aufteilen von Übersetzungsverhältnissen in eine Vielzahl von Regionen auf ähnliche Weise eingestellt werden.
13 ist ein konzeptionelles Schaubild zum Darstellen eines Kennfelds zum Festlegen der Hinzufügeverstärkung Ga in Übereinstimmung mit dem SOC der elektrischen Stromspeichervorrichtung 54.
Mit Bezug auf 13 ist bevorzugt die Hinzufügeverstärkung Ga in Übereinstimmung mit dem SOC der elektrischen Stromspeichervorrichtung 54 variabel festgelegt. Zum Beispiel ist eine Bedingung Ga=1,0 in einer Region festgelegt, in der der SOC hoch ist, wird Ga beim Verringern des SOC verringert und kann eine Bedingung Ga=0 in der Region festgelegt sein, in der eine Bedingung SOC≤Sth erfüllt ist. In der Region, in der die Bedingung Ga=0 erfüllt ist, ist das Korrekturdrehmoment ΔTrv=0 festgelegt.
Wie vorstehend beschrieben ist, wird in dem Hybridfahrzeug 10 die Brennkraftmaschine 12 betätigt, wenn sich der SOC verringert. Daher kann durch Bestimmen von Sth unter Berücksichtigung des SOC, bei dem ein Aufladen durch die Betätigung der Brennkraftmaschine 12 angezeigt ist, das Korrekturdrehmoment ΔTrv zu dem Zeitpunkt der Betätigung der Brennkraftmaschine 12 verringert werden.
Somit wird, wenn der SOC ausreichend ist, das Korrekturdrehmoment ΔTrv, das zu der Zeit hinzuzufügen ist, wenn ein Betriebszustand, in dem eine Rückwärtsantriebsdrehmomentanforderung von einem Fahrer groß ist, gemessen wird, zum Sicherstellen des Antriebsdrehmoments festgelegt, während das Korrekturdrehmoment verringert wird, wenn sich der SOC verringert. Zu dem Zeitpunkt des Umschaltens von dem EV-Rückwärtsbetrieb zu dem HV-Rückwärtsbetrieb kann eine Bedingung ΔTrv=0 festgelegt sein. Folglich kann ein Auftreten der Drehmomentniveaudifferenz bei einer Betätigung der Brennkraftmaschine 12 zuverlässig verhindert werden.
14 zeigt eine beispielhafte Betriebsfunktion während des Rückwärtsbetriebs des Hybridfahrzeugs gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel. 14 zeigt durch eine durchgezogene Linie eine Betriebsfunktion in einem Fall des Betriebs nur mit dem Basisdrehmoment (Trv=Trbs) und zeigt durch eine gestrichelte Linie eine Betriebsfunktion in einem Fall, in dem das Rückwärtsantriebsdrehmoment durch ein Hinzufügen des Korrekturdrehmoments ΔTrv festgelegt ist. Eine Einstellung in Übereinstimmung mit dem SOC, wie in 13 gezeigt ist, ist beim Festlegen des Korrekturdrehmoments ΔTrv umfasst.
Mit Bezug auf 14 wird, während der R-Bereich ausgewählt ist, zu einer Zeit t0 ein Beschleunigerpedal durch einen Fahrer betätigt. Es wird hierbei angenommen, dass die Beschleunigeröffnung Ac zu der Zeit t0 oder später konstant ist. Zusätzlich wird es angenommen, dass mit dieser Beschleunigeröffnung eine Bestimmung JA in S150 in 9 gemacht wird (AC>Ac*), und dass ein Betriebszustand, in dem eine Rückwärtsantriebsdrehmomentanforderung von dem Fahrer groß ist, gemessen wird.
In dem Rückwärtsbetrieb, der durch die durchgezogene Linie gezeigt ist, ist zu der Zeit t0 oder später eine Bedingung Trv=Trbs festgelegt. Zu einer Zeit t1 oder später sind das Rückwärtsantriebsdrehmoment korrespondierend zu einer Fahrzeuggeschwindigkeit (Rückwärtsbetrieb) zu diesem Zeitpunkt und der Fahrwiderstand zueinander ausbalanciert, so dass eine Fahrzeuggeschwindigkeit konstant ist.
Zu der Zeit t0 oder später verringert sich der SOC allmählich durch ein Drehmoment, das von dem Motorgenerator MG2 ausgegeben wird, und wird zu einer Zeit t2 ein Starten des Aufladens für die SOC-Wiederherstellung angezeigt. Die Brennkraftmaschine 12 wird in Erwiderung darauf betätigt. Zu der Zeit der Betätigung der Brennkraftmaschine zum Aufladen wird ein Betriebspunkt der Brennkraftmaschine 12 bei dem vorgeschriebenen Drehmoment und der Drehzahl unter Berücksichtigung des Wirkungsgrads gehalten (aufrechterhalten).
Selbst wenn die Brennkraftmaschine 12 zu der Zeit t2 betätigt wird, schwankt das Rückwärtsantriebsdrehmoment Trv nicht, da das Rückwärtsantriebsdrehmoment während des EV-Rückwärtsbetriebs auf das Basisdrehmoment Trbs begrenzt ist. Insbesondere kann ein Auftreten der Drehmomentniveaudifferenz verhindert werden. Andererseits erhöht sich, da das Drehmoment auf Trv=Trbs in dem Rückwärtsbetrieb begrenzt ist, wie durch die durchgezogene Linie gezeigt ist, eine Fahrzeuggeschwindigkeit nicht übermäßig (stark) und kann eine Fahrtdistanz nicht sichergestellt werden.
Im Gegensatz dazu wird gemäß dem Rückwärtsbetrieb, der durch die gestrichelte Linie gezeigt ist, in dem das Korrekturdrehmoment gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel hinzugefügt wird, ein Betriebszustand, in dem eine Rückwärtsantriebsdrehmomentanforderung von einem Fahrer groß ist, gemessen und infolgedessen wird das Rückwärtsantriebsdrehmoment Trv durch Hinzufügen des Korrekturdrehmoments ΔTrv festgelegt.
Das Korrekturdrehmoment ΔTrv verringert sich bei einer Verringerung des SOC in Übereinstimmung mit der Festlegung der Hinzufügeverstärkung Ga, die in 13 gezeigt ist. Dann wird zu der Zeit t2, zu der die Brennkraftmaschine 12 aufgrund der Verringerung des SOC gestartet wird, ΔTrv mit 0 (ΔTrv=0) festgelegt. Durch Hinzufügen des Korrekturdrehmoments kann ein Verringerungsausmaß des SOC zwischen den Zeiten t1 und t2 größer sein als zu der Zeit, wenn das Fahrzeug nur mit dem Basisdrehmoment fährt (betrieben wird) (die durchgezogene Linie). Es wird jedoch hierin angenommen, dass eine Bedingung zum Vergleich zwischen einem Fall mit Hinzufügung des Korrekturmoments und einem Fall ohne Hinzufügung des Korrekturmoments eingestellt worden ist, wobei der Zeitpunkt der Betätigung der Brennkraftmaschine 12 gleich ist.
In dem HV-Rückwärtsbetrieb nach der Zeit t2 wird das Rückwärtsantriebsdrehmoment in Übereinstimmung mit dem Basisdrehmoment Trbs festgelegt ( 10). Dann sind das Rückwärtsantriebsdrehmoment (Basisdrehmoment) korrespondierend zu einer Fahrzeuggeschwindigkeit und ein Fahrwiderstand zu einer Zeit t3 zueinander ausbalanciert, so dass eine Fahrzeuggeschwindigkeit bei dem Rückwärtsbetrieb konstant ist.
Es ist gezeigt, dass auf der Grundlage des Vergleichs zwischen den Betriebsfunktionen, die durch die durchgezogenen Linien und die gestrichelte Linie gezeigt sind, das Rückwärtsantriebsdrehmoment und die Fahrtdistanz in dem EV-Rückwärtsbetrieb insbesondere während einer Dauer, bis sich der SOC verringert, sichergestellt sind aufgrund des Rückwärtsbetriebs mit dem Korrekturdrehmoment, das gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel hinzugefügt wird. Insbesondere ist es ersichtlich, dass sich, wenn das Korrekturdrehmoment hinzugefügt wird, anstelle einer geringfügigen Verkürzung einer Dauer bis zu der Betätigung der Brennkraftmaschine 12 aufgrund der Verringerung des SOC, eine Fahrtdistanz während dieser Dauer erhöht. Des Weiteren kann aufgrund dieser Steuerung (13) zum allmählichen Verringern des Korrekturdrehmoments bei der Verringerung des SOC sowohl das Rückwärtsantriebsdrehmoment durch Hinzufügen des Korrekturdrehmoments sichergestellt werden als auch ein Auftreten einer Drehmomentniveaudifferenz in Erwiderung auf die Betätigung der Brennkraftmaschine 12 verhindert werden.
Es wird hierbei angemerkt, dass die Gestaltung des Antriebsstrangs in dem Hybridfahrzeug nicht auf das Beispiel gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel beschränkt ist. Insbesondere kann, obwohl 3 die Gestaltung beispielhaft zeigt, bei der es mit dem Getriebeabschnitt 30 kombiniert ist, der Motorgenerator MG2 derart angeordnet sein, dass er mechanisch mit der Ausgabewelle 36 (Antriebswelle) des Getriebeabschnitts 30 gekoppelt ist. Ein Festlegen des Rückwärtsantriebsdrehmoments gemäß der vorliegenden Erfindung ist üblicherweise bei einem Hybridfahrzeug mit einer Antriebsstranggestaltung anwendbar, bei der das Drehmoment in einer Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs auch in dem Rückwärtsbetrieb an die Antriebswelle aufgebracht wird, während die Brennkraftmaschine betätigt wird.
Eine maximale Ausgabelinie (210) während eines HV-Rückwärtsbetriebs, mit dem eine Betätigung einer Brennkraftmaschine einhergeht, liegt auf einer Seite eines niedrigeren Drehmoments als eine maximale Ausgabelinie (200) in einem EV-Rückwärtsbetrieb in einem Brennkraftmaschinenstoppzustand. Ein umgekehrtes Antriebsdrehmoment während des EV-Rückwärtsbetriebs ist in Übereinstimmung mit der Summe eines Basisdrehmoments, das innerhalb eines Bereichs gehalten wird, der nicht höher ist als das maximale Ausgabedrehmoment während des HV-Rückwärtsbetriebs, und eines Korrekturdrehmoments festgelegt, das zu der Zeit hinzugefügt wird, wenn eine umgekehrte Antriebsdrehmomentanforderung von einem Fahrer in Übereinstimmung mit einem Betriebszustand groß ist.

Claims

Hybridfahrzeug (10), das Folgendes aufweist: eine Brennkraftmaschine (12); einen Motor (MG2), der gestaltet ist, um ein positives Drehmoment oder ein negatives Drehmoment auszugeben; eine Antriebswelle (36), die gestaltet ist, um sich in eine positive Richtung während einer Vorwärtsbewegung des Fahrzeugs (10) zu drehen und um sich in eine negative Richtung während einer Rückwärtsbewegung des Fahrzeugs (10) zu drehen; einen Antriebskraftübertragungsmechanismus (20, 30), der gestaltet ist, um eine Leistung von der Brennkraftmaschine (12) und dem Motor (MG2) zu der Antriebswelle (36) zu übertragen; und eine Steuerungsvorrichtung (60), die gestaltet ist, um einen ersten Rückwärtsbetrieb in einem Stoppzustand der Brennkraftmaschine (12) und einen zweiten Rückwärtsbetrieb, mit dem eine Betätigung der Brennkraftmaschine (12) einhergeht, auszuwählen, und um ein Rückwärtsantriebsdrehmoment (Trv) während eines Rückwärtsbetriebs durch den Motor (MG2) zu steuern, wobei der Antriebskraftübertragungsmechanismus (20, 30) gestaltet ist, um während des Rückwärtsbetriebs ein Drehmoment in der positiven Richtung zu der Antriebswelle (36) in Erwiderung auf eine Betätigung der Brennkraftmaschine (12) zu übertragen und ein negatives Drehmoment von dem Motor (MG2) als ein Drehmoment in der negativen Richtung zu der Antriebswelle (36) zu übertragen, sodass sich die Antriebswelle (36) in die negative Richtung während des Rückwärtsbetriebs dreht, die Steuerungsvorrichtung (60) das Rückwärtsantriebsdrehmoment (Trv) in Übereinstimmung mit einer Summe eines Basisdrehmoments (Trbs), das innerhalb eines Bereichs gemeinsam für den ersten Rückwärtsbetrieb und den zweiten Rückwärtsbetrieb festgelegt ist, und eines Korrekturdrehmoments (Tradd) festlegt, das in Übereinstimmung mit einem Betriebszustand während des ersten Rückwärtsbetriebs hinzugefügt wird.
Hybridfahrzeug (10) nach Anspruch 1, wobei der Antriebskraftübertragungsmechanismus (20, 30) einen Getriebeabschnitt (30) aufweist, der in einem Antriebskraftübertragungsweg von einer Ausgabewelle der Brennkraftmaschine (12) zu der Antriebswelle (36) angeordnet ist, und die Steuerungsvorrichtung (60) für die gleiche Fahrzeuggeschwindigkeit das Korrekturdrehmoment (Tradd) derart festlegt, dass das Rückwärtsantriebsdrehmoment (Trv) höher ist, wenn ein Übersetzungsverhältnis des Getriebeabschnitts (30) hoch ist, als wenn das Übersetzungsverhältnis niedrig ist.
Hybridfahrzeug (10) nach Anspruch 1 oder 2, das des Weiteren Folgendes aufweist: einen Generator (MG1), der gestaltet ist, um einen elektrischen Strom mit einer Leistung von der Brennkraftmaschine (12) zu erzeugen; und eine elektrische Stromspeichervorrichtung (54), die gestaltet ist, um den elektrischen Strom zu dem Generator (MG1) und dem Motor (MG2) zuzuführen und um den elektrischen Strom von dem Generator (MG1) und dem Motor (MG2) zu erhalten, wobei die Steuerungsvorrichtung (60) den zweiten Rückwärtsbetrieb auswählt, wenn eine Ladungsmenge (SOC) in der elektrischen Stromspeichervorrichtung (54) niedriger ist als ein Kriteriumswert (Sth) während des Rückwärtsbetriebs, und des Weiteren das Korrekturdrehmoment (Tradd) derart festlegt, dass sich das Rückwärtsantriebsdrehmoment (Trv) verringert, wenn die Ladungsmenge (SOC) in der elektrischen Stromspeichervorrichtung (54) niedriger wird und sich dem Kriteriumswert (Sth) annähert.
Hybridfahrzeug (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Korrekturdrehmoment (Tradd) in Übereinstimmung mit einer Fahrzeuggeschwindigkeit entsprechend einer Differenz (ΔT) zwischen einem maximalen Drehmoment, das zu der Antriebswelle (36) durch den Motor (MG2) während des ersten Rückwärtsbetriebs ausgegeben werden kann, und einem maximalen Drehmoment festgelegt ist, das an die Antriebswelle (36) durch den Motor (MG2) mit einem Drehmoment (Tep) aufgebracht werden kann, das mit einer Betätigung der Brennkraftmaschine (12) einhergeht, während der zweite Rückwärtsbetrieb aufgehoben worden ist.
Hybridfahrzeug (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Korrekturdrehmoment (Tradd) hinzugefügt wird, wenn eine Beschleunigeröffnung (Ac) größer ist als ein vorgeschriebener Kriteriumswert.
Hybridfahrzeug (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Korrekturdrehmoment (Tradd) hinzugefügt wird, wenn eine Fahrzeuggeschwindigkeit 0 ist ungeachtet der Ausgabe des Rückwärtsantriebsdrehmoments (Trv) während des Rückwärtsbetriebs.
Hybridfahrzeug (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Korrekturdrehmoment (Tradd) hinzugefügt wird, wenn ein Bergaufbetrieb während des Rückwärtsbetriebs erfasst wird.