DE102016102980B4

DE102016102980B4 - Hybridfahrzeug

Info

Publication number: DE102016102980B4
Application number: DE102016102980.7A
Authority: DE
Inventors: Yasutaka TSUCHIDA
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2015-02-23
Filing date: 2016-02-19
Publication date: 2022-09-29
Anticipated expiration: 2036-02-20
Also published as: CN105905103B; CN105905103A; US20160244047A1; JP6119777B2; JP2016155416A; DE102016102980A1; US9682696B2

Abstract

Hybridfahrzeug (20, 120, 220, 320), das Folgendes aufweist:eine Maschine (22), die gestaltet ist, um eine Ausgangswelle zu haben, die über ein Torsionselement (28) mit einer stromabwärtigen Welle verbunden ist, die mit einer Achse verbunden ist;einen Motor (MG1, 230, MG), der gestaltet ist, um eine Leistung von und der stromabwärtigen Welle aus einzugeben und an diese auszugeben;eine Batterie (50), die gestaltet ist, um elektrische Leistung zu und von dem Motor (MG1, 230, MG) zu übertragen; undein Steuergerät (24, 40, 70), das gestaltet ist, um in einem Prozess eines Anlassens und Startens der Maschine (22) durch den Motor (MG1, 230, MG) den Motor (MG1, 230, MG) zu steuern, um so ein Drehmoment des Motors (MG1, 230, MG) von einem Wert 0 auf ein spezifiziertes Drehmoment zu erhöhen und das Drehmoment bei dem spezifizierten Drehmoment beizubehalten, bis eine vorbestimmte Bedingung erfüllt ist, dass eine Drehzahl der Maschine (22) gleich wie oder höher als eine vorbestimmte Drehzahl ist und ein Kurbelwinkel der Maschine (22) in einem vorbestimmten Kurbelwinkelbereich ist (S200, S210, S220, S230, S240), und um den Motor (MG1, 230, MG) zu steuern, um so das Drehmoment des Motors (MG1, 230, MG) von dem spezifizierten Drehmoment aus zu verringern, nachdem die vorbestimmte Bedingung erfüllt ist (S245, S250, S260; S242B, S245B, S250B, S260), dadurch gekennzeichnet, dassnachdem die vorbestimmte Bedingung erfüllt ist, das Steuergerät (24, 40, 70) den Motor (MG1, 230, MG) steuert, um so das Drehmoment des Motors (MG1, 230, MG) bei einer höheren Rate mit einem Anstieg der Drehzahl oder einer Rotationsbeschleunigung der Maschine (22) zu einer Zeit zu verringern, wenn die vorbestimmte Bedingung erfüllt ist (S245, S250, S260; S242B, S245B, S250B, S260).

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Hybridfahrzeug oder, genauer gesagt, betrifft ein Hybridfahrzeug, das mit einer Maschine, einem Motor und einer Batterie ausgerüstet ist.
Stand der Technik
Eine vorgeschlagene Konfiguration eines Hybridfahrzeugs weist eine Maschine, ein Planetengetriebe, einen ersten und einen zweiten Motor und eine Batterie auf (zum Beispiel Patentliteratur 1). Das Planetengetriebe weist ein Sonnenrad auf, das mit einem Rotor des ersten Motors verbunden ist. Das Planetengetriebe weist einen Träger auf, der mit einer Kurbelwelle der Maschine über einen Dämpfer verbunden ist. Das Planetengetriebe weist ein Hohlrad auf, das mit einer Antriebswelle verbunden ist, die mit Antriebsrädern und einem Rotor des zweiten Motors verbunden ist. In diesem Hybridfahrzeug wird im Verlauf eines Anlassens und Startens der Maschine durch den ersten Motor bis sowohl eine Drehzahlbedingung, dass die Drehzahl der Maschine gleich wie oder höher als eine vorbestimmte Drehzahl ist, und eine Kurbelwinkelbedingung, dass der Kurbelwinkel der Maschine in einem vorbestimmten Bereich ist, erfüllt sind, der erste Motor gesteuert, um das Drehmoment des ersten Motors von einem Wert 0 zu einem positiven spezifizierten Drehmoment durch einen Ratenprozess unter Verwendung eines ersten Ratenwerts zu erhöhen. Nachdem sowohl die Drehzahlbedingung als auch die Kurbelwinkelbedingung erfüllt sind, wird der erste Motor gesteuert, um das Drehmoment des ersten Motors von dem positiven spezifizierten Drehmoment durch einen Ratenprozess unter Verwendung eines zweiten Ratenwerts zu verringern. Dies unterdrückt das Auftreten einer signifikant großen Vibration in dem Ablauf eines Startens bzw. Anlassens der Maschine.
Literaturstellenliste
Patentliteratur
Patentliteratur 1: JP 2014 - 104 909 A
Weitere Hybridfahrzeugkonfigurationen sind aus der US 2010 / 0 274 427 A1 sowie der WO 2012/ 117 517 A1 bekannt.
Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
Das Hybridfahrzeug, das vorangehend beschrieben ist, verwendet einen vorbestimmten Wert (festen Wert) als den zweiten Ratenwert bzw. Änderungswert. Dies veranlasst die Zeitdauer von einem Start eines Anlassens der Maschine durch den ersten Motor bis zu einer Beendigung bzw. Vervollständigung eines Anlassens der Maschine (gesamte Startzeitdauer) und den Drehbetrag der Maschine (Anzahl von Einlass-, Kompressions-, Expansions- und Auslasstakten, d. h. einer Gesamtemission) in der gesamten Startzeitdauer dazu, gemäß der Zeit bzw. Zeitgebung variiert zu werden, wenn die Drehzahlbedingung und die Kurbelwinkelbedingung erfüllt sind. Dies verursacht wahrscheinlich eine Verschlechterung einer Fahrbarkeit (Beschleunigungsleistung) und einer Emission.
Mit Hinblick auf das Hybridfahrzeug ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine Verschlechterung einer Fahrbarkeit und Emission zu unterdrücken.
Lösung des Problems
Die Aufgabe der Erfindung wird mit einem Hybridfahrzeug gemäß Ansprüchen 1 bis 3 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Erfindungsgemäß ist das Hybridfahrzeug der vorliegenden Erfindung durch die folgenden Aspekte oder Konfigurationen implementiert.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist ein erstes Hybridfahrzeug vorgesehen, das Folgendes aufweist: eine Maschine, die gestaltet ist, um eine Ausgangswelle zu haben, die über ein Torsionselement mit einer stromabwärtigen Welle verbunden ist, die mit einer Achse verbunden ist; einen Motor, der gestaltet ist, um eine Leistung bzw. Kraft von der stromabwärtigen Welle einzugeben und von dieser auszugeben; eine Batterie, die gestaltet ist, um elektrische Leistung an und von dem Motor zu übertragen; und einen Controller bzw. ein Steuergerät, das gestaltet ist, um in einem Verlauf eines Anlassens und Startens der Maschine durch den Motor den Motor derart zu steuern, um ein Drehmoment des Motors von einem Wert 0 auf ein spezifiziertes Drehmoment zu erhöhen und das Drehmoment bei dem spezifizierten Drehmoment beizubehalten, bis eine vorbestimmte Bedingung erfüllt ist, dass eine Drehzahl der Maschine gleich wie oder höher als eine vorbestimmte Drehzahl ist und ein Kurbelwinkel der Maschine in einem vorbestimmten Kurbelwinkelbereich ist, und um den Motor zu steuern, um so das Drehmoment des Motors von dem spezifizierten Drehmoment zu verringern, nachdem die vorbestimmte Bedingung erfüllt ist, wobei, nachdem die vorbestimmte Bedingung erfüllt ist, das Steuergerät den Motor steuert, um so das Drehmoment des Motors mit einer höheren Rate mit einem Anstieg in einer Drehzahl oder einer Drehbeschleunigung der Maschine zu einer Zeit zu verringern, wenn die vorbestimmte Bedingung erfüllt ist.
Das erste Hybridfahrzeug des vorangehenden Aspekts steuert den Motor in der folgenden Weise in dem Verlauf eines Anlassens und Startens der Maschine durch den Motor. Bis die vorbestimmte Bedingung erfüllt ist, d. h. bis die Drehzahl der Maschine gleich wie oder höher als die vorbestimmte Drehzahl ist und der Kurbelwinkel der Maschine in dem vorbestimmten Kurbelwinkelbereich ist, wird der Motor gesteuert, um das Drehmoment des Motors von dem Wert 0 zu dem spezifizierten Drehmoment zu erhöhen und das Drehmoment des Motors bei dem spezifizierten Drehmoment zu halten. Nachdem die vorbestimmte Bedingung erfüllt ist, wird der Motor gesteuert, um das Drehmoment des Motors von dem spezifizierten Drehmoment aus zu verringern. In diesem Prozess eines Steuerns des Motors, nachdem die vorbestimmte Bedingung erfüllt ist, wird der Motor gesteuert, um das Drehmoment des Motors bei einer höheren Rate bzw. größeren Rate zu verringern mit einem Anstieg in einer Drehzahl oder einer Drehbeschleunigung der Maschine zu der Zeit, wenn die vorbestimmte Bedingung erfüllt ist. Diese Konfiguration unterdrückt die Vibration des Fahrzeugs, die durch das Torsionselement in dem Verlauf eines Verringerns des Drehmoments des Motors verursacht wird. Die Konfiguration eines Verringerns des Drehmoments des Motors bei der höheren Rate mit einem Anstieg in einer Drehzahl oder einer Drehbeschleunigung der Maschine zu der Zeit, wenn die vorbestimmte Bedingung erfüllt ist, unterdrückt Variationen der Zeitdauer von einem Start eines Anlassens der Maschine durch den Motor bis zu einer Beendigung eines Startens der Maschine (gesamte Startzeitdauer) und des Drehbetrags der Maschine (Anzahl von Einlass-, Kompressions-, Expansions- und Auslasstakten, d. h. eine Gesamtemission) in der gesamten Startzeitdauer. Dies resultiert in einem Unterdrücken einer Verschlechterung einer Fahrbarkeit (Beschleunigungsverhalten bzw. -leistung) und Emission.
Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung ist ein zweites Hybridfahrzeug vorgesehen, das Folgendes aufweist: eine Maschine, die gestaltet ist, um eine Ausgangswelle zu haben, die über ein Torsionselement mit einer stromabwärtigen Welle verbunden ist, die mit einer Achse verbunden ist, einen Motor, der gestaltet ist, um Leistung von der stromabwärtigen Welle einzugeben und an diese auszugeben; eine Batterie, die gestaltet ist, um elektrische Leistung an und von dem Motor zu übertragen; und einen Controller bzw. ein Steuergerät, das gestaltet ist, um in einem Verlauf eines Anlassens und Startens der Maschine durch den Motor den Motor zu steuern, um so ein Drehmoment des Motors von einem Wert 0 zu einem spezifizierten Drehmoment zu erhöhen und das Drehmoment bei dem spezifizierten Wert zu halten, bis eine vorbestimmte Bedingung erfüllt ist, dass eine Drehzahl der Maschine gleich wie oder höher als eine vorbestimmte Drehzahl ist und ein Kurbelwinkel der Maschine in einem vorbestimmten Kurbelwinkelbereich ist, und um den Motor zu steuern, um so das Drehmoment des Motors von dem spezifizierten Wert aus zu verringern, nachdem die vorbestimmte Bedingung erfüllt ist, wobei dann, nachdem die vorbestimmte Bedingung erfüllt ist, das Steuergerät den Motor derart steuert, um das Drehmoment des Motors bei einer höheren Rate mit einem Anstieg einer Zeitdauer von einem Start eines Anlassens der Maschine bis zu einer Erfüllung der vorbestimmten Bedingung zu verringern.
Das zweite Hybridfahrzeug des vorangehenden Aspekts steuert den Motor in der folgenden Art und Weise in dem Verlauf eines Anlassens und Startens der Maschine durch den Motor. Bis die vorbestimmte Bedingung erfüllt ist, d. h. bis die Drehzahl der Maschine gleich wie oder höher als die vorbestimmte Drehzahl ist und der Kurbelwinkel der Maschine in dem vorbestimmten Kurbelwinkelbereich ist, wird der Motor gesteuert, um das Drehmoment des Motors von dem Wert 0 bis zu dem spezifizierten Drehmoment zu erhöhen und das Drehmoment des Motors bei dem spezifizierten Drehmoment beizubehalten. Nachdem die vorbestimmte Bedingung erfüllt ist, wird der Motor gesteuert, um das Drehmoment des Motors von dem spezifizierten Drehmoment aus zu verringern. In diesem Verlauf eines Steuerns des Motors, nachdem die vorbestimmte Bedingung erfüllt ist, wird der Motor gesteuert, um das Drehmoment des Motors bei einer höheren Rate zu verringern, mit einem Anstieg einer Zeitdauer von einem Start eines Anlassens der Maschine bis zu einer Erfüllung der vorbestimmten Bedingung. Diese Konfiguration unterdrückt die Vibration des Fahrzeugs, die durch das Torsionselement in dem Verlauf eines Verringerns des Drehmoments des Motors verursacht wird. Die Konfiguration eines Verringerns des Drehmoments des Motors bei der höheren Rate mit einem Anstieg einer Zeitdauer von einem Start eines Anlassens der Maschine bis zu einer Erfüllung der vorbestimmten Bedingung unterdrückt Variationen der Zeitdauer von einem Start eines Anlassens der Maschine durch den Motor bis zu einer Beendigung eines Startens des Motors (gesamte Startzeitdauer) und des Rotationsbetrags der Maschine (Anzahl von Einlass-, Kompressions-, Expansions- und Auslasshüben bzw. -takten, d. h. eine Gesamtemission) in der gesamten Startzeitdauer. Dies resultiert in einem Unterdrücken einer Verschlechterung einer Fahrbarkeit (Beschleunigungsverhalten) und Emission.
Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung ist ein drittes Hybridfahrzeug vorgesehen, das Folgendes aufweist: eine Maschine, die gestaltet ist, um eine Ausgangswelle zu haben, die über ein Torsionselement mit einer stromabwärtigen Welle verbunden ist, die mit einer Achse verbunden ist; einen Motor, der gestaltet ist, um Leistung von und an die stromabwärtige Welle einzugeben und auszugeben; eine Batterie, die gestaltet ist, um elektrische Leistung an und von dem Motor zu übertragen; und einen Controller bzw. ein Steuergerät, das gestaltet ist, um in einem Verlauf eines Anlassens und Startens der Maschine durch den Motor den Motor zu steuern, um ein Drehmoment des Motors von einem Wert 0 auf ein spezifiziertes Drehmoment zu erhöhen und das Drehmoment bei dem spezifizierten Drehmoment beizubehalten, bis eine vorbestimmte Bedingung erfüllt ist, dass eine Drehzahl der Maschine gleich wie oder höher als eine vorbestimmte Drehzahl ist und ein Kurbelwinkel der Maschine in einem vorbestimmten Kurbelwinkelbereich ist, und um den Motor zu steuern, um so das Drehmoment des Motors von dem spezifizierten Drehmoment aus zu verringern, nachdem die vorbestimmte Bedingung erfüllt ist, wobei dann, nachdem die vorbestimmte Bedingung erfüllt ist, das Steuergerät den Motor steuert, um das Drehmoment des Motors bei einer höheren Rate mit einem Anstieg einer Zeitdauer zwischen einem Anstieg des Drehmoments des Motors zu dem spezifizierten Drehmoment und einer Erfüllung der vorbestimmten Bedingung zu verringern.
Das dritte Hybridfahrzeug des vorangehenden Aspekts steuert den Motor in der folgenden Art und Weise in dem Verlauf eines Anlassens und Startens der Maschine durch den Motor. Bis die vorbestimmte Bedingung erfüllt ist, d. h. bis die Drehzahl der Maschine gleich wie oder höher als die vorbestimmte Drehzahl ist und der Kurbelwinkel der Maschine in dem vorbestimmten Kurbelwinkelbereich ist, wird der Motor gesteuert, um das Drehmoment des Motors von dem Wert 0 bis zu dem spezifizierten Drehmoment zu erhöhen und das Drehmoment des Motors bei dem spezifizierten Drehmoment beizubehalten. Nachdem die vorbestimmte Bedingung erfüllt ist, wird der Motor gesteuert, um das Drehmoment des Motors von dem spezifizierten Drehmoment aus zu verringern. In diesem Verlauf eines Steuerns des Motors, nachdem die vorbestimmte Bedingung erfüllt ist, wird der Motor gesteuert, um das Drehmoment des Motors bei einer höheren Rate mit einem Anstieg einer Zeitdauer von einem Anstieg des Drehmoments des Motors zu dem spezifizierten Drehmoment hin bis zu einer Erfüllung der vorbestimmten Bedingung zu verringern. Diese Konfiguration unterdrückt die Vibration des Fahrzeugs, die durch das Torsionselement in dem Verlauf eines Verringerns des Drehmoments des Motors verursacht wird. Die Konfiguration eines Verringerns des Drehmoments des Motors bei der höheren Rate mit einem Anstieg einer Zeitdauer von einem Anstieg des Drehmoments des Motors auf das spezifizierte Drehmoment bis zu einer Erfüllung der vorbestimmten Bedingung unterdrückt Variationen der Zeitdauer von einem Start eines Anlassens der Maschine durch den Motor bis zu einer Beendigung eines Startens der Maschine (gesamte Startzeitdauer) und des Drehbetrags der Maschine (Anzahl von Einlass-, Kompressions-, Expansions- und Auslasstakten, d. h. eine Gesamtemission) in der gesamten Startzeitdauer. Dies resultiert in einem Unterdrücken einer Verschlechterung einer Fahrbarkeit (Beschleunigungsleistung) und Emission.
Figurenliste

1 ist ein Konfigurationsdiagramm, das die schematische Konfiguration eines Hybridfahrzeugs gemäß einer Ausführungsform der Erfindung darstellt;
2 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel einer Startzeitsteuerroutine zeigt, die durch eine HVECU gemäß der Ausführungsform durchgeführt wird;
3 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer Beziehung zwischen einer Fahrzeuggeschwindigkeit V und einem erforderlichen Drehmoment bzw. Bedarfsdrehmoment Tr* hinsichtlich verschiedener Beschleunigerpositionen Acc darstellt;
4 ist ein Diagramm, das ein Beispiel eines kollinearen Diagramms darstellt, das eine dynamische Beziehung zwischen einer Drehzahl und einem Drehmoment hinsichtlich Drehelementen eines Planetengetriebes zeigt, wenn eine Maschine angelassen und durch einen Motor MG1 gestartet wird;
5 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel einer Anlassdrehmomenteinstellroutine zeigt, die durch die HVECU gemäß der Ausführungsform durchgeführt wird;
6 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer Beziehung zwischen einer Erfüllungszeitdrehzahl Neset und einem Ratenwert ΔTst2 darstellt;
7 ist ein Diagramm, das ein Beispiel von Zeitänderungen in einem Drehmoment Tm1 des Motors MG1 und einer Drehzahl Ne und eines Kurbelwinkels θcr der Maschine in dem Verlauf eines Anlassens und Startens der Maschine durch den Motor MG1 darstellt;
8 ist ein Flussdiagramm, das ein anderes Beispiel einer Anlassdrehmomenteinstellroutine gemäß einer Modifikation zeigt;
9 ist ein Flussdiagramm, das ein anderes Beispiel der Anlassdrehmomenteinstellroutine gemäß einer anderen Modifikation zeigt;
10 ist ein Flussdiagramm, das ein anderes Beispiel der Anlassdrehmomenteinstellroutine gemäß einer anderen Modifikation zeigt;
11 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer Beziehung zwischen einer Erfüllungszeitdrehbeschleunigung αeset und einem Ratenwert ΔTst2 darstellt;
12 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer Beziehung zwischen einer Erfüllungszeitanlasszeit taset und einem Ratenwert ΔTst2 darstellt;
13 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer Beziehung zwischen einer Erfüllungszeitdrehmomentzeit tbset und einem Ratenwert ΔTst2 darstellt;
14 ist ein Konfigurationsdiagramm, das die schematische Konfiguration eines Hybridfahrzeugs gemäß einer Modifikation darstellt;
15 ist ein Konfigurationsdiagramm, das die schematische Konfiguration eines Hybridfahrzeugs gemäß einer anderen Modifikation darstellt; und
16 ist ein Konfigurationsdiagramm, das die schematische Konfiguration eines Hybridfahrzeugs gemäß einer anderen Modifikation darstellt.

Beschreibung von Ausführungsformen
Das Folgende beschreibt einige Aspekte der Erfindung mit Bezug auf Ausführungsformen.
1 ist ein Konfigurationsdiagramm, das die schematische Konfiguration eines Hybridfahrzeugs 20 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung darstellt. Wie dargestellt ist, weist das Hybridfahrzeug 20 der Ausführungsform eine Maschine 22, ein Planetengetriebe 30, Motoren MG1 und MG2, Inverter bzw. Wechselrichter 41 und 42, eine Batterie 50 und eine elektronische Hybridsteuereinheit (hiernach als HVECU bezeichnet) 70 auf.
Die Maschine 22 ist als eine Vierzylinderbrennkraftmaschine gestaltet, die zum Beispiel Benzin oder Leichtöl als Kraftstoff zum Ausgeben einer Leistung verwendet. Diese Maschine 22 wird durch eine elektronische Maschinensteuereinheit (hiernach als „Maschinen-ECU“ bezeichnet) 24 betrieben und gesteuert.
Die Maschinen-ECU 24 ist durch einen CPU-basierten Mikroprozessor implementiert und weist einen ROM, der Verarbeitungsprogramme speichert, einen RAM, der Daten zeitweilig speichert, Eingabe- und Ausgabeanschlüsse und einen Kommunikationsanschluss verschieden zu der CPU auf, obwohl diese nicht dargestellt sind. Die Maschinen-ECU 24 gibt über Eingabeanschlüsse Signale von verschiedenen Sensoren ein, die für die Betriebssteuerung der Maschine 22 erforderlich sind. Die Signale von verschiedenen Sensoren umfassen zum Beispiel einen Kurbelwinkel θcr von einem Kurbelpositionssensor 23, der gestaltet ist, um die Drehposition einer Kurbelwelle 26 der Maschine 22 zu erfassen, und eine Drosselposition TH von einem Drosselventilpositionssensor, der gestaltet ist, um die Position eines Drosselventils zu erfassen. Die Maschinen-ECU 24 gibt über deren Ausgabeanschluss verschiedene Steuersignale für eine Betriebssteuerung der Maschine 22 aus. Die verschiedenen Steuersignale umfassen zum Beispiel ein Steuersignal an ein Kraftstoffeinspritzventil, ein Steuersignal an einen Drosselmotor, der gestaltet ist, um die Position des Drosselventils einzustellen, und ein Steuersignal an eine Zündspule, die mit einer Zündeinrichtung integriert ist. Die Maschinen-ECU 24 ist mit der HVECU 70 über die entsprechenden Kommunikationsanschlüsse verbunden. Die Maschinen-ECU 24 führt eine Betriebssteuerung der Maschine 22 in Erwiderung auf Steuersignale von der HVECU 70 durch. Die Maschinen-ECU 24 gibt außerdem Daten hinsichtlich der Betriebsbedingungen bzw. -zustände der Maschine 22 an die HVECU 70 je nach Bedarf aus. Die Maschinen-ECU 24 berechnet eine Drehzahl Ne der Maschine 22 basierend auf dem Kurbelwinkel θcr von dem Kurbelpositionssensor 23.
Das Planetengetriebe 30 ist als ein Einzelritzelplanetengetriebemechanismus gestaltet. Das Planetengetriebe 30 weist ein Sonnenrad auf, das mit einem Rotor des Motors MG1 verbunden ist. Das Planetengetriebe 30 weist außerdem ein Hohlrad auf, das mit einer Antriebswelle 36 verbunden ist, die mit Antriebsrädern 38a und 38b über ein Differenzialgetriebe 37 verbunden ist, und ist mit einem Rotor des Motors MG2 verbunden. Das Planetengetriebe 30 weist außerdem einen Träger auf, der mit der Kurbelwelle 26 der Maschine 22 über einen Dämpfer 28 als ein Torsionselement verbunden ist.
Der Motor MG1 ist zum Beispiel als ein Synchronmotorgenerator gestaltet. Der Motor MG1 weist den Rotor auf, der mit dem Sonnenrad des Planetengetriebes 30 verbunden ist, wie vorangehend beschrieben ist. Der Motor MG2 ist ebenfalls zum Beispiel als ein Synchronmotorgenerator gestaltet. Der Motor MG2 weist den Rotor auf, der mit der Antriebswelle 36 verbunden ist, wie vorangehend beschrieben ist. Die Wechselrichter 41 und 42 als auch die Batterie 50 sind mit Stromleitungen 54 verbunden. Die Motoren MG1 und MG2 werden gedreht und durch eine Umschaltsteuerung von einer Vielzahl von Umschaltelementen (nicht gezeigt) der Wechselrichter 41 und 42 durch eine elektronische Motorsteuereinheit (hiernach als „Motor-ECU“ bezeichnet) 40 angetrieben.
Die Motor-ECU 40 ist durch einen CPU-basierten Mikroprozessor implementiert und weist einen ROM, der Verarbeitungsprogramme speichert, einen RAM, der zeitweilig Daten speichert, Eingabe- und Ausgabeanschlüsse und einen Verbindungsanschluss, der verschieden zu der CPU ist, auf, obwohl diese nicht dargestellt sind. Die Motor-ECU 40 gibt über deren Eingabeanschluss Signale von verschiedenen Sensoren ein, die für eine Antriebssteuerung der Motoren MG1 und MG2 erforderlich sind. Die Signale von verschiedenen Sensoren weisen zum Beispiel Rotations- bzw. Drehpositionen θm1 und θm2 von Drehpositionserfassungssensoren 43 und 44, die gestaltet sind, um Drehpositionen der Rotoren der Motoren MG1 und MG2 zu erfassen, und Phasenströme von Stromsensoren auf, die gestaltet sind, um elektrische Ströme zu erfassen, die durch die entsprechenden Phasen der Motoren MG1 und MG2 strömen. Die Motor-ECU 40 gibt über deren Ausgabeanschluss zum Beispiel Umschaltsteuersignale an die Umschaltelemente (nicht gezeigt) der Inverter bzw. Wechselrichter 41 und 42 aus. Die Motor-ECU 40 ist mit der HVECU 70 über die entsprechenden Verbindungsanschlüsse verbunden. Die Motor-ECU 40 führt eine Antriebssteuerung der Motoren MG1 und MG2 in Erwiderung auf Steuersignale von HVECU 70 durch. Die Motor-ECU 40 gibt ebenfalls Daten, die die Fahr- bzw. Antriebsbedingungen der Motoren MG1 und MG2 betreffen, an die HVECU 70 je nach Bedarf aus. Die Motor-ECU 40 berechnet Drehzahlen Nm1 und Nm2 der Motoren MG1 und MG2 basierend auf den Drehpositionen θm1 und θm2 der Rotoren der Motoren MG1 und MG2 von den Drehpositionserfassungssensoren 43 und 44.
Die Batterie 50 ist zum Beispiel als eine Lithiumionensekundärbatterie bzw. - akkumulator oder eine Nickelhydridsekundärbatterie bzw. -akkumulator gestaltet. Diese Batterie 50 als auch die Wechselrichter 41 und 42 sind mit den Stromleitungen 54 verbunden, wie vorangehend beschrieben ist. Die Batterie 50 ist unter einer Verwaltung einer elektronischen Batteriesteuereinheit (hiernach als „Batterie-ECU“ bezeichnet) 52.
Die Batterie-ECU 52 ist durch einen CPU-basierten Mikroprozessor implementiert und weist einen ROM, der Verarbeitungsprogramme speichert, einen RAM, der zeitweilig Daten speichert, Eingabe- und Ausgabeanschlüsse und einen Kommunikations- bzw. Verbindungsanschluss auf, der zu der CPU verschieden ist, obwohl diese nicht dargestellt sind. Die Batterie-ECU 52 gibt über deren Eingabeanschluss Signale von verschiedenen Sensoren ein, die für ein Management bzw. eine Verwaltung der Batterie 50 erforderlich sind. Die Signale von verschiedenen Sensoren umfassen zum Beispiel eine Batteriespannung Vb von einem Spannungssensor 51a, der zwischen Anschlüssen der Batterie 50 platziert ist, einen Batteriestrom Ib von einem Stromsensor 51b, der an einem Ausgabeanschluss der Batterie 50 montiert ist, und eine Batterietemperatur Tb von einem Temperatursensor 51c, der an der Batterie 50 montiert ist. Die Batterie-ECU 52 ist mit der HVECU 70 über die entsprechenden Verbindungs- bzw. Kommunikationsanschlüsse verbunden. Die Batterie-ECU 51 gibt Daten, die die Bedingungen bzw. Zustände der Batterie 50 betreffen, an die HVECU 70 je nach Bedarf aus. Die Batterie-ECU 52 berechnet einen Zustand einer Ladung bzw. einen Ladezustand SOC basierend auf einem integrierten Wert des Batteriestroms Ib von dem Stromsensor 51b. Der Ladezustand SOC bezeichnet ein Verhältnis einer Leistungskapazität, die von der Batterie 50 ausgabefähig bzw. entladefähig ist, zu der Gesamtkapazität der Batterie 50. Die Batterie-ECU 52 berechnet außerdem Eingabe- und Ausgabegrenzwerte Win und Wout basierend auf dem berechneten Ladezustand SOC und der Batterietemperatur Tb von dem Temperatursensor 51c. Die Eingabe- und Ausgabegrenzwerte Win und Wout bezeichnen maximal erlaubte elektrische Leistungen, die von der Batterie 50 lade- und entladefähig sind.
Die HVECU 70 ist durch einen CPU-basierten Mikroprozessor implementiert und weist einen ROM, der Verarbeitungsprogramme speichert, einen RAM, der zeitweilig Daten speichert, Eingabe- und Ausgabeanschlüsse und einen Kommunikations- bzw. Verbindungsanschluss auf, der zu der CPU verschieden ist, obwohl diese nicht dargestellt sind. Die HVECU 70 gibt über deren Eingabeanschluss Signale von verschiedenen Sensoren ein. Die Signale von verschiedenen Sensoren umfassen zum Beispiel ein Zündsignal von einem Zündschalter 80, eine Schaltposition SP von einem Schaltpositionssensor 82, der gestaltet ist, um die Betätigungsposition eines Schalthebels 81 zu erfassen, eine Beschleunigerposition Acc von einem Beschleunigerpedalpositionssensor 84, der gestaltet ist, um den Niederdrückbetrag eines Beschleunigerpedals 83 zu erfassen, eine Bremspedalposition BP von einem Bremspedalpositionssensor 86, der gestaltet ist, um den Niederdrückbetrag eines Bremspedals 85 zu erfassen, und eine Fahrzeuggeschwindigkeit V von einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 88. Wie vorangehend beschrieben ist, ist die HVECU mit der Maschinen-ECU 24, der Motor-ECU 40 und der Batterie-ECU 52 über die Kommunikationsanschlüsse verbunden. Die HVECU 70 überträgt verschiedene Steuersignale und Daten an und von der Maschinen-ECU 24, der Motor-ECU 40 und der Batterie-ECU 52.
Das Hybridfahrzeug 20 der Ausführungsform mit der vorangehenden Konfiguration läuft in einem Antriebsmodus, wie zum Beispiel einem Hybridantriebsmodus (HV-Antriebsmodus) oder einem elektrischen Antriebsmodus (EV-Antriebsmodus). Der HV-Antriebsmodus bezeichnet einen Antriebsmodus, in dem das Hybridfahrzeug 20 mit einem Betrieb der Maschine 22 angetrieben wird. Der EV-Antriebsmodus bezeichnet einen Antriebsmodus, in dem das Hybridfahrzeug 20 mit einem stehenden Betrieb der Maschine 22 angetrieben wird.
In dem HV-Antriebsmodus stellt die HVECU 70 zuerst ein erforderliches Drehmoment bzw. Bedarfsdrehmoment Tr*, das zum Antreiben bzw. Fahren erforderlich ist (um an die Antriebswelle 36 ausgegeben zu werden), basierend auf der Beschleunigerposition Acc von dem Beschleunigerpedalpositionssensor 84 und der Fahrzeuggeschwindigkeit V von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 88 ein. Die HVECU 70 multipliziert nachfolgend das eingestellte Bedarfsdrehmoment Tr* mit einer Drehzahl Nr der Antriebswelle 36, um eine Antriebskraft bzw. Antriebsleistung Pdrv* zu berechnen, die zum Fahren erforderlich ist. Die Drehzahl Nr der Antriebswelle 36, die hierin verwendet wird, kann die Drehzahl Nm2 des Motors MG2 oder eine Drehzahl sein, die durch ein Multiplizieren der Fahrzeuggeschwindigkeit V mit einer Umwandlungseffizienz berechnet ist. Die HVECU 70 subtrahiert eine Lade-/Entladeleistungsanforderung Pb* der Batterie 50 (die einen positiven Wert in dem Fall eines Entladens von der Batterie 50 einnimmt) von der Antriebsleistung Pdrv*, um eine Bedarfsleistung Pe* zu berechnen, die für das Fahrzeug erforderlich ist. Die HVECU 70 stellt dann eine Solldrehzahl Ne* und ein Solldrehmoment Te* der Maschine 22 und Drehmomentsteuerbefehle Tm1* und Tm2* der Motoren MG1 und MG2 ein, um die Bedarfsleistung Pe* zu veranlassen, von der Maschine 22 ausgegeben zu werden, und um das Bedarfsdrehmoment Tr* zu veranlassen, an die Antriebswelle 36 ausgegeben zu werden, innerhalb des Bereichs der Eingabe- und Ausgabegrenzwerte Win und Wout der Batterie 50. Die HVECU 70 sendet dann die Solldrehzahl Ne* und das Solldrehmoment Te* der Maschine 22 an die Maschinen-ECU 24, während die Drehmomentsteuerbefehle Tm1* und Tm2* der Motoren MG1 und MG2 an die Motor-ECU 40 gesendet werden. Wenn die Solldrehzahl Ne* und das Solldrehmoment Te* der Maschine 22 empfangen werden, führt die Maschinen-ECU 24 eine Einlassluftströmungssteuerung, eine Kraftstoffeinspritzsteuerung und eine Zündsteuerung der Maschine 22 durch, um die Maschine 22 basierend auf der empfangenen Solldrehzahl Ne* und dem empfangenen Solldrehmoment Te* zu betreiben. Wenn die Drehmomentsteuerbefehle Tm1* und Tm2* der Motoren MG1 und MG2 empfangen werden, führt die Motor-ECU 40 eine Umschaltsteuerung der Umschaltelemente der Wechselrichter 41 und 42 durch, um die Motoren MG1 und MG2 mit den Drehmomentsteuerbefehlen Tm1* und Tm2* anzutreiben. Wenn eine Stoppbedingung der Maschine 22 in dem HV-Antriebsmodus erfüllt ist, zum Beispiel wenn die erforderliche Leistung Pe* gleich wie oder geringer als ein Stoppschwellenwert Pstop wird, stoppt das Hybridfahrzeug 20 einen Betrieb der Maschine 22 und schaltet den Antriebsmodus zu dem EV-Antriebsmodus hin um.
In dem EV-Antriebsmodus stellt die HVECU 70 zuerst das Bedarfsdrehmoment Tr* wie in dem Fall des HV-Antriebsmodus ein. Die HVECU 70 stellt nachfolgend den Drehmomentsteuerbefehl Tm1* des Motors MG1 auf einen Wert 0 ein. Die HVECU 70 stellt den Drehmomentsteuerbefehl Tm2* des Motors MG2 ein, um das Bedarfsdrehmoment Tr* an die Antriebswelle 36 in dem Bereich des Eingabegrenzwerts Win und des Ausgabegrenzwerts Wout der Batterie 50 auszugeben. Die HVECU 70 sendet dann die Drehmomentsteuerbefehle Tm1* und Tm2* der Motoren MG1 und MG2 an die Motor-ECU 40. Wenn die Drehmomentsteuerbefehle Tm1* und Tm2* der Motoren MG1 und MG2 empfangen werden, führt die Motor-ECU 40 eine Umschaltsteuerung der Umschaltelemente der Wechselrichter 41 und 42 durch, um die Motoren MG1 und MG2 mit den Drehmomentsteuerbefehlen Tm1* und Tm2* anzutreiben. Wenn eine Startbedingung der Maschine 22 in dem EV-Antriebsmodus erfüllt ist, zum Beispiel wenn die erforderliche Leistung bzw. Bedarfsleistung Pe*, die wie in dem HV-Antriebsmodus berechnet ist, gleich wie oder größer als ein Startschwellenwert Pstart wird, der größer ist als der Stoppschwellenwert Pstop, startet das Hybridfahrzeug 20 einen Betrieb der Maschine 22 und schaltet den Antriebsmodus zu dem HV-Antriebsmodus hin um.
Das Folgende beschreibt die Betriebe bzw. Betätigungen des Hybridfahrzeugs 20 der Ausführungsform mit der vorangehend beschriebenen Konfiguration oder genauer gesagt die Betriebe bzw. Betätigungen, um die Maschine 22 durch den Motor MG1 anzulassen und zu starten. 2 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel einer Startzeitsteuerroutine zeigt, die durch die HVECU 70 der Ausführungsform durchgeführt wird. Diese Routine wird durchgeführt, wenn die Startbedingung der Maschine 22 während einer Fahrt in dem EV-Antriebsmodus erfüllt ist.
Bei einem Start der Startzeitsteuerroutine gibt zuerst die HVECU 70 Daten ein, die für eine Steuerung erforderlich sind, zum Beispiel die Beschleunigerposition Acc, die Fahrzeuggeschwindigkeit V, die Drehzahl Ne der Maschine 22, die Drehzahlen Nm1 und Nm2 der Motoren MG1 und MG2 und die Eingabe- und Ausgabegrenzwerte Win und Wout der Batterie 50 (Schritt S100). Die Beschleunigerposition Acc, die hier eingegeben wird, ist der Wert, der durch den Beschleunigerpedalpositionssensor 84 erfasst ist. Die Fahrzeuggeschwindigkeit V, die hier eingegeben wird, ist der Wert, der durch den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 22 erfasst wird. Die Drehzahl Ne der Maschine 22 ist der Wert, der basierend auf dem Kurbelwinkel θcr der Maschine 22 von dem Kurbelpositionssensor 23 berechnet ist und wird von der Maschinen-ECU 24 durch eine Kommunikation eingegeben. Die Drehzahl Nm1 und Nm2 der Motoren MG1 und MG2 sind die Werte, die basierend auf den Rotations- bzw. Drehpositionen θm1 und θm2 der Rotoren der Motoren MG1 und MG2 von den Drehpositionserfassungssensoren 43 und 44 berechnet sind, und werden von der Motor-ECU 40 durch eine Kommunikation eingegeben. Die Eingabe- und Ausgabegrenzwerte Win und Wout der Batterie 50 sind die Werte, die basierend auf der Batterietemperatur Tb der Batterie von dem Temperatursensor 51c und dem Ladezustand SOC der Batterie 50 basierend auf dem Batteriestrom Ib der Batterie 50 von dem Stromsensor 51b eingestellt sind, und werden von der Batterie-ECU 52 durch eine Kommunikation eingegeben.
Nach einem Eingeben der Daten stellt die HVECU 70 ein Bedarfsdrehmoment Tr*, das zum Antreiben erforderlich ist (um an die Antriebswelle 36 ausgegeben zu werden), basierend auf der eingegebenen Beschleunigerposition Acc und der eingegebenen Fahrzeuggeschwindigkeit V ein (Schritt S110). Gemäß dieser Ausführungsform spezifiziert und speichert eine Prozedur eines Einstellens des Bedarfsdrehmoments Tr* vorab eine Beziehung zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit V und dem Bedarfsdrehmoment Tr* mit Hinblick auf verschiedene Beschleunigerpositionen Acc in der Form eines Kennfelds in dem ROM (nicht gezeigt) und liest das Bedarfsdrehmoment Tr* aus und stellt dieses gemäß einer gegebenen Beschleunigerposition Acc und einer gegebenen Fahrzeuggeschwindigkeit V aus diesem Kennfeld ein. Ein Beispiel für die Beziehung zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit V und dem Bedarfsdrehmoment Tr* mit Hinblick auf verschiedene Beschleunigerpositionen Acc ist in 3 gezeigt.
Die HVECU 70 stellt nachfolgend ein Anlassdrehmoment Tst zum Anlassen der Maschine 22 auf einen Drehmomentsteuerbefehlt Tm1* des Motors MG1 ein (Schritt S120). Das Anlassdrehmoment Tst, das hier verwendet wird, ist ein Wert, der durch eine Anlassdrehmomenteinstellroutine eingestellt ist, die später beschrieben wird.
Die HVECU 70 subtrahiert ein Drehmoment, das von dem Motor MG1 ausgegeben wird und an die Antriebswelle 36 über das Planetengetriebe 30 in dem Zustand aufgebracht wird, dass der Motor MG1 mit dem Drehmomentsteuerbefehlt Tm1* angetrieben wird, von dem Bedarfsdrehmoment Tr*, um so ein vorläufiges Drehmoment Tm2tmp zu berechnen, das ein provisorischer Wert eines Drehmomentsteuerbefehls Tm2* des Motors MG2 ist, gemäß einer Gleichung (1), die nachfolgend gegeben ist (Schritt S130). Die HVECU 70 dividiert nachfolgend Differenzen zwischen den Eingabe- und Ausgabewerten Win und Wout der Batterie 50 und einem Leistungsverbrauch (Leistungserzeugung) des Motors MG1, was durch ein Multiplizieren des Drehmomentsteuerbefehls Tm1* des Motors MG1 mit der vorliegenden Drehzahl Nm1 erlangt wird, durch die Drehzahl Nm2 des Motors MG2, um so Drehmomentgrenzwerte Tm2min und Tm2max als oberen und unteren Grenzwert des Drehmoments zu berechnen, das von dem Motor MG2 ausgegeben werden kann bzw. darf, gemäß Gleichungen (2) und (3), die nachfolgend gegeben sind (Schritt S140). Die HVECU 70 begrenzt dann das vorläufige Drehmoment Tm2tmp mit den Drehmomentgrenzwerten Tm2min und Tm2max, um den Drehmomentsteuerbefehl Tm2* des Motors MG2 einzustellen, gemäß Gleichung (4), die nachfolgend gegeben ist (Schritt S150). 4 ist ein Diagramm, das ein Beispiel eines kollinearen Diagramms darstellt, das eine dynamische Beziehung zwischen Drehzahl und Drehmoment hinsichtlich den Drehelementen des Planetengetriebes 30 zeigt, wenn die Maschine 22 durch den Motor MG1 angelassen und gestartet wird. In dem Diagramm zeigt eine Achse S auf der linken Seite die Drehzahl des Sonnenrads, die gleich der Drehzahl Nm1 des Motors MG1 ist; zeigt eine Achse C die Drehzahl des Trägers, die gleich der Drehzahl Ne der Maschine 22; und zeigt eine Achse R die Drehzahl Nr des Hohlrads, die gleich der Drehzahl Nm2 des Motors MG2 ist. Zwei dicke Pfeile auf der Achse R stellen ein Drehmoment dar, das von dem Motor MG1 ausgegeben wird und auf eine Hohlradwelle 32a über das Planetengetriebe 30 aufgebracht wird, und ein Drehmoment, das von dem Motor MG2 ausgegeben wird und auf die Antriebswelle 36 aufgebracht wird. Gleichung (1) wird einfach aus dem kollinearen Diagramm eingeleitet. $Tm2tmp = Tr* + Tm 1 */ ρ$
$Tm 2 min = (Win - Tm1* \cdot Nm1) /Nm2$
$Tm 2 max = (Wout - Tm1* \cdot Nm1) / Nm2$
$Tm2* = max (min (Tm2tmp,Tm2max), Tm 2 min)$
Nach einem Einstellen der Drehmomentsteuerbefehle Tm1* und Tm2* der Motoren MG1 und MG2 sendet die HVECU 70 die eingestellten Drehmomentsteuerbefehle Tm1* und Tm2* der Motoren MG1 und MG2 an die Motor-ECU 40 (Schritt S160). Wenn die Drehmomentsteuerbefehle Tm1* und Tm2* der Motoren MG1 und MG2 empfangen werden, führt die Motor-ECU 40 eine Umschaltsteuerung der Umschaltelemente der Wechselrichter 41 und 42 durch, um die Motoren MG1 und MG2 mit den Drehmomentsteuerbefehlen Tm1* und Tm2* anzutreiben.
Die HVECU 70 vergleicht nachfolgend die Drehzahl Ne der Maschine 22 mit einer Antriebsstartdrehzahl Nsteg (Schritt S170). Die Antriebsstartdrehzahl Nsteg bezeichnet eine Drehzahl zum Starten des Betriebs der Maschine 22 (Kraftstoffeinspritzsteuerung und Zündsteuerung) und kann zum Beispiel 1000 UPM oder 1200 UPM sein.
Wenn die Drehzahl Ne der Maschine 22 geringer als die Antriebsstartdrehzahl Nsteg ist, geht die HVECU 70 zurück zu Schritt S100 und wiederholt die Verarbeitung von Schritten S100 bis S170. Wenn die Drehzahl Ne der Maschine 22 gleich wie oder höher als die Antriebsstartdrehzahl Nsteg wird, schickt die HVECU 70 Startanweisungen einer Kraftstoffeinspritzsteuerung und einer Zündsteuerung der Maschine 22 an die Maschinen-ECU 24 (Schritt S180). Wenn die Startanweisungen empfangen werden, startet die Maschinen-ECU 24 die Kraftstoffeinspritzsteuerung und die Zündsteuerung der Maschine 22.
Die HVECU 70 bestimmt dann, ob die Maschine 22 in den Zustand einer vollständigen Explosion fällt (Schritt S190). Wenn die Maschine 22 noch nicht in den Zustand einer vollständigen Explosion gefallen ist, geht die HVECU 70 zurück zu Schritt S100 und wiederholt die Verarbeitung von Schritten S100 bis S190. Wenn die Maschine 22 in den Zustand einer vollständigen Explosion fällt, wird diese Routine beendet.
Das Folgende beschreibt einen Prozess eines Einstellens des Anlassdrehmoments Tst, das bei Schritt S120 in der vorangehenden Startzeitsteuerroutine verwendet wird. 5 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel einer Anlassdrehmomenteinstellroutine zeigt, die durch die HVECU 70 gemäß der Ausführungsform durchgeführt wird. Diese Routine wird gleichzeitig mit der Startzeitsteuerroutine von 2 durchgeführt, wenn die Startbedingung der Maschine 22 während einer Fahrt in dem EV-Antriebsmodus erfüllt wird.
Bei einem Start der Anlassdrehmomenteinstellroutine stellt die HVECU 70 zuerst einen Wert 0 an dem Anlassdrehmoment Tst sein (Schritt S200). Die HVECU 70 begrenzt anschließend die Summe eines vorangehend eingestellten Anlassdrehmoments (vorangehendes Tst) und einen Ratenwert ΔTst1 mit einem relativ großen spezifizierten Drehmoment Tst1 in einem positiven Bereich (in der Richtung eines Ansteigens der Drehzahl Ne der Maschine 22) (obere Grenzwertüberwachung), um das Anlassdrehmoment Tst einzustellen, gemäß einer Gleichung (5), die nachfolgend gegeben ist (Schritt S210). Das spezifizierte Drehmoment Tst1 bezeichnet einen maximalen Wert des Anlassdrehmoments Tst und ist auf ein Drehmoment zum raschen Erhöhen der Drehzahl Ne der Maschine 22 eingestellt. Der Ratenwert (rate value) ΔTst1 bezeichnet einen Ratenwert zum Erhöhen des Anlassdrehmoments Tst von dem Wert 0 aus. $Tst = min (vorangehendes Tst + Δ Tst1,Tst1)$
Die HVECU 70 gibt nachfolgend die Drehzahl Ne und den Kurbelwinkel θcr der Maschine 22 ein (Schritt S220). Der Kurbelwinkel θcr der Maschine 22 ist der Wert, der durch den Kurbelpositionssensor 23 erfasst ist und wird von der Maschinen-ECU 24 durch Kommunikation eingegeben. Die Drehzahl Ne der Maschine 22 ist der Wert, der basierend auf dem Kurbelwinkel θcr der Maschine 22 berechnet ist und von der Maschinen-ECU 24 durch Kommunikation eingegeben wird. Die Ausführungsform verwendet die Vierzylindermaschine 22, so dass der Kurbelwinkel θcr in dem Bereich von -90° bis 90° (in diesem Bereich wiederholt geändert) auf der Annahme ausgedrückt ist, dass der obere Totpunkt des Kompressions- bzw. Verdichtungshubs in jedem Zylinder der Maschine 22 auf 0° eingestellt ist.
Nach einer Eingabe der Drehzahl Ne und des Kurbelwinkels θcr der Maschine 22 bestimmt die HVECU 70, ob ein vorbestimmter Zustand bzw. eine vorbestimmte Bedingung erfüllt ist, unter Verwendung der Drehzahl und des Kurbelwinkels θcr der Maschine 22 (Schritte S230 und S240). Die vorbestimmte Bedingung bezeichnet eine Bedingung, die verwendet wird, um zu bestimmen, ob es die Zeit ist, ein Verringern des Anlassdrehmoments Tst von dem spezifizierten Drehmoment Tst1 zu starten. Gemäß dieser Ausführungsform bestimmt die HVECU 70, dass die vorbestimmte Bedingung erfüllt ist, wenn sowohl eine Drehzahlbedingung, dass die Drehzahl Ne der Maschine 22 gleich wie oder höher als eine vorbestimmte Drehzahl Nstmg ist, und eine Kurbelwinkelbedingung, dass der Kurbelwinkel θcr der Maschine 22 in einem vorbestimmten Bereich von θst1 bis θst2 ist, erfüllt sind. Die HVECU 70 bestimmt, dass die vorbestimmte Bedingung erfüllt ist, wenn zumindest eine von der Drehzahlbedingung und der Kurbelwinkelbedingung nicht erfüllt ist, und geht zu Schritt S210 zurück.
Die Verarbeitung von Schritten S210 bis S240 wartet auf ein Erfüllen der vorbestimmten Bedingung, während das Anlassdrehmoment Tst von dem Wert 0 aus auf das spezifizierte Drehmoment Tst1 erhöht wird, und das Anlassdrehmoment Tst bei dem spezifizierten Drehmoment Tst1 durch den Ratenprozess unter Verwendung des Ratenwerts ΔTst1 beibehalten wird. Gemäß dieser Ausführungsform ist der vorbestimmte Bereich von θst1 bis θst2 ein Bereich, der vorab durch Experiment oder durch Analyse spezifiziert ist, so dass die maximale Vibration gleich wie oder geringer als eine vorbestimmte obere Grenzvibration wird, wenn das Drehmoment des Motors MG1 (Anlassdrehmoment Tst) ein Verringern in dem Zustand beginnt, dass die Drehzahl Ne der Maschine 22 gleich wie oder höher als die vorbestimmte Drehzahl Nstmg ist. Die vorbestimmte Drehzahl Nstmg kann zum Beispiel 300 UPM, 350 UPM oder 400 UPM sein. Der vorbestimmte Bereich von θst1 bis θst2 kann zum Beispiel ein Bereich von 50°, 55° oder 60° bis 70°, 75° oder 80° sein. Die Konfiguration dieser Ausführungsform bestimmt, ob die vorbestimmte Bedingung erfüllt ist, unter Verwendung von sowohl der Drehzahlbedingung als auch der Kurbelwinkelbedingung. Diese Konfiguration unterdrückt das Auftreten einer signifikant großen Vibration, wenn das Drehmoment des Motors MG1 (Anlassdrehmoment Tst) ein Verringern von dem spezifizierten Drehmoment Tst1 startet, verglichen mit der Konfiguration eines Bestimmens, ob die vorbestimmte Bedingung erfüllt ist, unter Verwendung von lediglich der Drehzahlbedingung.
Wenn die vorbestimmte Bedingung im Verlaufe eines Wiederholens der Verarbeitung von Schritten S210 bis S240 erfüllt ist, stellt die HVECU 70 die Drehzahl Ne der Maschine 22 zu der Zeit, wenn die vorbestimmte Bedingung erfüllt ist, auf eine Erfüllungszeitdrehzahl Neset ein (Schritt S245). Die HVECU 70 stellt nachfolgend einen Ratenwert ΔTst2 basierend auf der Erfüllungszeitdrehzahl Neset ein (Schritt S250). Der Ratenwert ΔTst2 bezeichnet einen Ratenwert (rate value) zum Verringern des Anlassdrehmoments Tst von dem spezifizierten Drehmoment Tst1. Gemäß dieser Ausführungsform spezifiziert ein Ablauf eines Einstellens des Ratenwerts ΔTst2 vorab eine Beziehung zwischen der Erfüllungszeitdrehzahl Neset und dem Ratenwert ΔTst2 in der Form eines Kennfelds in dem ROM (nicht gezeigt) und speichert dieses und liest den Ratenwert ΔTst2 gemäß einer gegebenen Erfüllungszeitdrehzahl Neset aus diesem Kennfeld aus. Ein Beispiel der Beziehung zwischen der Erfüllungszeitdrehzahl Neset und dem Ratenwert ΔTst2 ist in 6 gezeigt. Wie dargestellt ist, ist der Ratenwert ΔTst2 eingestellt, um sich mit einem Anstieg in der Erfüllungszeitdrehzahl Neset zu erhöhen. Der Grund solch einer Einstellung wird später beschrieben.
Die HVECU 70 begrenzt das Ergebnis einer Subtraktion des Ratenwerts ΔTst2 von dem vorab eingestellten Anlassdrehmoment (vorangehendes Tst) mit einem spezifizierten Drehmoment Tst2, das kleiner als das spezifizierte Drehmoment Tst1 in dem positiven Bereich ist (untere Grenzwertüberwachung), um das Anlassdrehmoment Tst einzustellen, gemäß Gleichung (6), die nachfolgend gegeben ist (Schritt S260). Das spezifizierte Drehmoment Tst2 bezeichnet ein Drehmoment zum Erhöhen der Drehzahl Ne der Maschine 22 auf oder über der Antriebsstartdrehzahl Nsteg, während ein Anstieg in einem Leistungsverbrauch durch den Motor MG1 niedergehalten bzw. unterdrückt wird. $Tst = max (vorangehendes Tst - Δ Tst2,Tst2)$
Die HVECU 70 gibt anschließend die Drehzahl Ne der Maschine 22 ein (Schritt S270) und bestimmt, ob die Drehzahl Ne der Maschine 22 gleich wie oder höher als die Antriebsstartdrehzahl Nsteg ist (Schritt S280). Wenn die Drehzahl Ne der Maschine 22 geringer als die Antriebsstartdrehzahl Nsteg ist, geht die HVECU 70 zurück zu Schritt S260. Die Verarbeitung von Schritten S260 bis S280 wartet auf ein Ansteigen der Drehzahl Ne der Maschine 22 auf oder über die Antriebsstartdrehzahl Nsteg, während das Anlassdrehmoment Tst von dem spezifizierten Drehmoment Tst1 auf das spezifizierte Drehmoment Tst2 verringert wird und das Anlassdrehmoment Tst bei dem spezifizierten Drehmoment Tst2 durch den Ratenprozess unter Verwendung des Ratenwerts ΔTst2 beibehalten wird.
Wenn die Drehzahl Ne der Maschine 22 auf oder über die Antriebsstartdrehzahl Nsteg im Verlaufe eines Wiederholens der Verarbeitung von Schritten S260 bis S280 steigt, begrenzt die HVECU 70 das Ergebnis einer Subtraktion eines Ratenwerts ΔTst3 von dem vorangehend eingestellten Anlassdrehmoment (vorangehendes Tst) mit einem Wert 0 (untere Grenzwertüberwachung), um das Anlassdrehmoment Tst einzustellen, gemäß Gleichung (7), die nachfolgend gegeben ist (Schritt S290). Der Ratenwert ΔTst3 bezeichnet einen Ratenwert zum Verringern des Anlassdrehmoments Tst von dem spezifizierten Drehmoment Tst2. $Tst = max (vorangehendes Tst - Δ Tst3,0)$
Die HVECU 70 bestimmt dann, ob die Maschine 22 in den Zustand einer vollständigen Explosion fällt (Schritt S300). Wenn die Maschine 22 noch nicht in den Zustand einer vollständigen Explosion gefallen ist, geht die HVECU 70 zurück zu Schritt S290. Die Verarbeitung von Schritten S290 und S300 wartet auf die Maschine 22, die in den Zustand einer vollständigen Explosion fällt, während das Anlassdrehmoment Tst von dem spezifizierten Wert Tst2 auf den Wert 0 sinkt und das Anlassdrehmoment Tst auf den Wert 0 durch den Ratenprozess bzw. Ratenprozess unter Verwendung des Ratenwerts bzw. Änderungswerts ΔTst2 beibehalten wird. Wenn die Maschine 22 in den Zustand einer vollständigen Explosion im Verlaufe eines Wiederholens der Verarbeitung von Schritten S190 und S300 fällt, wird diese Routine beendet.
Das Folgende beschreibt den Grund, warum der Ratenwert ΔTst2 eingestellt ist, um mit einem Anstieg in einer Erfüllungszeitdrehzahl Neset bei Schritt S250 zu steigen. In dem Prozess eines Anlassens und Startens der Maschine 22 durch den Motor MG1 werden die Zeitdauer von einem Start eines Anlassens der Maschine 22 durch den Motor MG1 bis zu einer Erfüllung der vorbestimmten Bedingung (hiernach als früher Teil einer Startzeitdauer bezeichnet) und der Drehbetrag der Maschine 22 (Anzahl von Einlass-, Verdichtungs-, Expansions- und Auslasshüben bzw. -takten, d. h. eine Gesamtemission) in dem frühen Teil einer Startzeitdauer gemäß dem Kurbelwinkel θcr und der Temperatur (Reibung) der Maschine 22 zu der Startzeit eines Startens der Maschine 22 variiert.
Auf der Annahme, dass der Ratenwert ΔTst2 ein fester Wert ist, führen die vorangehenden Änderungen in dem frühen Teil der Startzeitdauer zu Änderungen der Zeitdauer von einem Start eines Anlassens der Maschine 22 durch den Motor MG1 bis zu einer Beendigung des Startens der Maschine 22 (hiernach als gesamte Startzeitdauer bezeichnet) und des Rotationsbetrags der Maschine 22 in der gesamten Startzeitdauer. Es ist wahrscheinlich, eine Verschlechterung einer Fahrbarkeit (Beschleunigungsleistung) und Emission zu verursachen.
Zum Beispiel wird es angenommen, dass ein relativ kleiner fester Wert als der Ratenwert ΔTst2 (allmähliches Verringern der Magnitude des Anlassdrehmoments Tst) verwendet wird, und dass die Erfüllungszeitdrehzahl Neset eine hohe Drehzahl ist. Die hohe Erfüllungszeitdrehzahl Neset sieht im Grunde genommen den hohen Rotationsbetrag der Maschine 22 in dem frühen Teil der Startzeitdauer vor. Ein Verwenden des relativ kleinen Ratenwerts ΔTst2 resultiert in einem weiteren Erhöhen des Rotationsbetrags der Maschine 22 (Gesamtemission) in der gesamten Startzeitdauer und verursacht wahrscheinlich eine Verschlechterung der Emission.
In einem anderen Beispiel wird es angenommen, dass ein relativ großer fester Wert als der Ratenwert ΔTst2 verwendet wird (sich rasch verringernde Magnitude des Anlassdrehmoment Tst), und dass die Erfüllungszeitdrehzahl Neset eine geringe Drehzahl ist. Die geringe Erfüllungszeitdrehzahl Neset verkürzt im Grunde genommen den frühen Teil einer Startzeitdauer. Ein Verwenden des relativ großen Ratenwerts ΔTst2 erfordert jedoch eine relativ lange Zeitdauer für einen nachfolgenden Anstieg der Drehzahl Ne der Maschine 22. Dies resultiert in einem Ausdehnen der gesamten Startzeitdauer und verursacht wahrscheinlich eine Verschlechterung einer Fahrbarkeit (Beschleunigungsleistung).
Basierend auf der vorangehenden Diskussion wird der Ratenwert ΔTst2 eingestellt, um sich mit einem Anstieg in einer Erfüllungszeitdrehzahl Neset gemäß der Ausführungsform zu erhöhen. Dies unterdrückt die Änderungen in der gesamten Startzeitdauer und dem Rotationsbetrag der Maschine 22 (Gesamtemission) in der gesamten Startzeitdauer. Dies resultiert in einem Niederhalten einer Verschlechterung einer Fahrbarkeit (Beschleunigungsleistung) und einer Emission.
7 ist ein Diagramm, das ein Beispiel von Zeitänderungen des Drehmoments Tm1 des Motors MG1 und der Drehzahl Ne und des Kurbelwinkels θcr der Maschine 22 in dem Verlauf eines Anlassens und Startens der Maschine 22 durch den Motor MG1 darstellt. In dem Diagramm zeigen durchgehende Kurven einen Fall a (in dem die vorbestimmte Bedingung zu einer Zeit t12a erfüllt ist) und Strichlinienkurven zeigen einen Fall b (in dem die vorbestimmte Bedingung zu einer Zeit t12b erfüllt ist). Wie durch die durchgezogenen Kurven und die Strichlinienkurven gezeigt ist, wenn die Startbedingung der Maschine 22 zu einer Zeit t11 erfüllt ist, wird der Ratenprozess unter Verwendung des Ratenwerts ΔTst1 durchgeführt, um das Drehmoment Tm1 des Motors MG1 (Anlassdrehmoment Tst) von dem Wert 0 zu dem positiven spezifizierten Drehmoment Tst1 zu erhöhen und das Anlassdrehmoment Tst bei dem spezifizierten Drehmoment Tst1 beizubehalten. Dies resultiert in einem raschen Erhöhen der Drehzahl Ne der Maschine 22. Die vorbestimmte Bedingung ist erfüllt, d. h. die Drehzahl Ne der Maschine 22 ist gleich wie oder höher als die vorbestimmte Drehzahl Nstmg und der Kurbelwinkel θcr der Maschine 22 ist in dem vorbestimmten Bereich von θst1 bis θst2 zu der Zeit t12a in einem Fall a, und zu der Zeit t12b in dem Fall b. Der Ratenprozess unter Verwendung des Ratenwerts ΔTst2 wird dann durchgeführt, um das Drehmoment Tm1 des Motors MG1 von dem spezifizierten Drehmoment Tst1 auf das kleinere spezifizierte Drehmoment Tst2 zu verringern und das Drehmoment Tm1 auf dem kleineren spezifizierten Drehmoment Tst2 beizubehalten. Dies resultiert in einem Erhöhen der Drehzahl Ne der Maschine 22, während der Leistungsverbrauch des Motors MG1 sich reduziert und sich das Drehmoment verringert, das von dem Motor MG1 ausgegeben wird und auf die Antriebswelle 36 über das Planetengetriebe 30 aufgebracht wird. Wenn die Drehzahl Ne der Maschine 22 gleich wie oder höher als die Antriebsstartdrehzahl Nsteg zu einer Zeit t13 wird, werden Betätigungen bzw. Betriebe der Maschine 22 (Kraftstoffeinspritzsteuerung und Zündsteuerung) gestartet. Gleichzeitig wird der Ratenprozess unter Verwendung des Ratenwerts ΔTst3 durchgeführt, um das Drehmoment Tm1 des Motors MG1 von dem spezifizierten Drehmoment Tst2 auf den Wert 0 zu verringern und das Drehmoment Tm1 bei dem Wert 0 beizubehalten. Wenn die Maschine 22 in den Zustand einer vollständigen Explosion fällt, wird der Startprozess der Maschine 22 beendet und das Hybridfahrzeug 22 startet ein Fahren in dem HV-Antriebsmodus. Gemäß dieser Ausführungsform ist der Ratenwert ΔTst2 eingestellt, um sich mit einem Anstieg in einer Erfüllungszeitdrehzahl Neset zu erhöhen (d. h. die Drehzahl Ne der Maschine 22 zu der Zeit t12a oder zu der Zeit t12b). Dies unterdrückt Änderungen der gesamten Startzeitdauer (d. h. der Zeitdauer von der Zeit t11 zu der Zeit t13) und den Rotationsbetrag der Maschine 22 (Gesamtemission) in der gesamten Startzeitdauer. Dies resultiert in einem Niederhalten einer Verschlechterung einer Fahrbarkeit (Beschleunigungsleistung) und einer Emission.
Das Hybridfahrzeug 20 der Ausführungsform, die vorangehend beschrieben ist, steuert den Motor MG1 in der folgenden Art und Weise in dem Verlauf eines Anlassens und Startens der Maschine 22 durch den Motor MG1. Bis die vorbestimmte Bedingung erfüllt ist, d. h. bis die Drehzahl Ne der Maschine 22 gleich wie oder höher als die vorbestimmte Drehzahl Nstmg ist und der Kurbelwinkel θcr der Maschine 22 in dem vorbestimmten Bereich von θst1 bis θst2 ist, wird der Motor MG1 gesteuert, um das Drehmoment des Motors MG1 von dem Wert 0 auf das positive spezifizierte Drehmoment Tst1 zu erhöhen und das Drehmoment des Motors MG1 auf dem spezifizierten Drehmoment Tst1 durch den Ratenprozess unter Verwendung des Ratenwerts ΔTst1 beizubehalten. Nachdem die vorbestimmte Bedingung erfüllt ist, wird der Motor MG1 gesteuert, um das Drehmoment des Motors MG1 von dem spezifizierten Drehmoment Tst1 durch den Ratenprozess unter Verwendung des Ratenwerts ΔTst2 zu verringern. In dieser Steuerung des Motors MG1 ist der Ratenwert ΔTst2 eingestellt, um sich mit einem Anstieg in einer Erfüllungszeitdrehzahl Neset zu erhöhen, die die Drehzahl Ne der Maschine 22 bezeichnet, wenn die vorbestimmte Bedingung erfüllt ist. Die unterdrückt eine Änderung der gesamten Startzeitdauer und des Rotationsbetrags der Maschine 22 (Gesamtemission) in der gesamten Startzeitdauer. Dies resultiert in einem Niederhalten bzw. Unterdrücken einer Verschlechterung einer Fahrbarkeit (Beschleunigungsverhalten) und einer Emission.
Das Hybridfahrzeug 20 der Ausführungsform führt die Anlassdrehmomenteinstellroutine von 5 durch, um die Maschine 22 durch den Motor MG1 anzulassen und zu starten. Gemäß Modifikationen kann eine von den Anlassdrehmomenteinstellroutinen von 8 bis 10 alternativ durchgeführt werden. Das Folgende beschreibt der Reihe nach diese modifizierten Anlassdrehmomenteinstellroutinen.
Die Routine von 8 wird beschrieben. Die Routine von 8 ist ähnlich zu der Routine von 5 mit Ausnahme einer Hinzufügung von Schritt S242B und einem Ersatz von Schritten S245 und S250 in der Routine von 5 mit Schritten S245B und S250B. Die gleichen Prozesse in der Routine von 8 wie jene in der Routine von 5 werden durch die gleichen Schrittzahlen ausgedrückt und deren detaillierte Beschreibung wird weggelassen.
In der Routine von 8, wenn die vorbestimmte Bedingung im Verlaufe eines Wiederholens der Verarbeitung von Schritten S210 bis S240 nach der Verarbeitung von Schritt S200 erfüllt ist, gibt die HVECU 70 eine Rotationsbeschleunigung αe der Maschine 22 ein (Schritt S242B) und stellt die eingegebene Rotationsbeschleunigung αe der Maschine 22 (Rotationsbeschleunigung αe der Maschine 22, wenn die vorbestimmte Bedingung erfüllt ist) auf eine Erfüllungszeitrotationsbeschleunigung αeset ein (Schritt S245B). Die HVECU 70 stellt nachfolgend einen Ratenwert ΔTst2 basierend auf der Erfüllungszeitrotationsbeschleunigung αeset ein (Schritt S250B) und führt die Verarbeitung von und nach Schritt S260 durch. Die Rotationsbeschleunigung αe der Maschine 22 ist der Wert, der aus dem vorliegenden Wert und dem vorangehenden Wert der Drehzahl Ne der Maschine 22 berechnet ist. Gemäß dieser Modifikation spezifiziert und speichert eine Prozedur eines Einstellens des Ratenwerts ΔTst2 vorab eine Beziehung zwischen der Erfüllungszeitrotationsbeschleunigung αeset und dem Ratenwert ΔTst2 in der Form eines Kennfelds in dem ROM (nicht gezeigt) und liest den Ratenwert ΔTst2 gemäß einer gegebenen Erfüllungszeitrotationsbeschleunigung αeset aus diesem Kennfeld aus. Ein Beispiel der Beziehung zwischen der Erfüllungszeitrotationsbeschleunigung αeset und dem Ratenwert ΔTst2 ist in 11 gezeigt. Wie dargestellt ist, wird der Ratenwert ΔTst2 eingestellt, um sich mit einem Anstieg in einer Erfüllungszeitrotationsbeschleunigung αeset zu erhöhen. Dies basiert darauf, dass die höhere Erfüllungszeitrotationsbeschleunigung αeset wahrscheinlich die höhere Erfüllungszeitdrehzahl Neset vorsieht und dass der Ratenwert ΔTst2 eingestellt ist, um sich mit einem Anstieg in der Erfüllungszeitdrehzahl Neset zu erhöhen gemäß der vorangehenden Ausführungsform. Wie die vorangehende Ausführungsform unterdrückt ein Einstellen des Ratenwerts ΔTst2 in dieser Art und Weise die Änderung der gesamten Startzeitdauer und des Rotationsbetrags der Maschine 22 (Gesamtemission) in der gesamten Startzeitdauer. Dies resultiert in einem Unterdrücken einer Verschlechterung einer Fahrbarkeit (Beschleunigungsverhalten) und einer Emission.
Die Routine von 9 wird beschrieben. Die Routine von 9 ist ähnlich zu der Routine von 5 mit Ausnahme eines Hinzufügens von Schritt S202C und einem Ersatz von Schritten S245 und S250 in der Routine von 5 mit Schritten S245C und S250C. Die gleichen Prozesse in der Routine von 9 wie jene in der Routine von 5 werden durch die gleichen Schrittzahlen ausgedrückt und deren detaillierte Beschreibung wird weggelassen.
In der Routine von 9 startet die HVECU 70 ein Zählen einer Kurbel- bzw. Anlasszeit ta (Schritt S202C) nach einem Einstellen des Anlassdrehmoments Tst auf den Wert 0 (Schritt S200). Die Anlasszeit ta bezeichnet eine Zeitdauer, seit der ein Anlassen der Maschine 22 durch den Motor MG1 gestartet ist.
Wenn die vorbestimmte Bedingung in dem Verlauf eines Wiederholens der Verarbeitung von Schritten S210 bis S240 erfüllt ist, stellt die HVECU 70 die Anlasszeit ta bei Erfüllung der vorbestimmten Bedingung auf eine Erfüllungszeitanlasszeit taset ein (Schritt S245C). Die HVECU 70 stellt nachfolgend einen Ratenwert ΔTst2 basierend auf der Erfüllungszeitanlasszeit taset ein (Schritt S250C) und führt die Verarbeitung von und nach Schritt S260 durch. Gemäß dieser Modifikation spezifiziert und speichert eine Prozedur eines Einstellens des Ratenwerts ΔTst2 vorab eine Beziehung zwischen der Erfüllungszeitanlasszeit taset und dem Ratenwert ΔTst2 in der Form eines Kennfelds in dem ROM (nicht gezeigt) und liest den Ratenwert ΔTst2 gemäß einer gegebenen Erfüllungszeitanlasszeit taset aus diesem Kennfeld aus. Ein Beispiel der Beziehung zwischen der Erfüllungszeitanlasszeit taset und dem Ratenwert ΔTst2 ist in 12 gezeigt. Wie dargestellt ist, ist der Ratenwert ΔTst2 eingestellt, um sich mit einem Anstieg in einer Erfüllungszeitanlasszeit taset zu erhöhen. Dies basiert darauf, dass die längere Erfüllungszeitanlasszeit taset wahrscheinlich die höhere Erfüllungszeitdrehzahl Neset vorsieht und dass der Ratenwert ΔTst2 eingestellt ist, um sich mit einem Anstieg in der Erfüllungszeitdrehzahl Neset zu erhöhen gemäß der vorangehenden Ausführungsform. Wie die vorangehende Ausführungsform unterdrückt ein Einstellen des Ratenwerts ΔTst2 auf diese Weise die Änderung der gesamten Startzeitdauer und des Rotationsbetrags der Maschine 22 (Gesamtemission) in der gesamten Startzeitdauer. Dies resultiert in einem Unterdrücken einer Verschlechterung einer Fahrbarkeit (Beschleunigungsleistung) und einer Emission.
Die Routine von 10 wird beschrieben. Die Routine von 10 ist ähnlich zu der Routine von 5 mit Ausnahme eines Hinzufügens von Schritt S212D bis S216D und einem Ersatz von Schritten S245 und S250 in der Routine von 5 mit Schritten S245D und S250D. Die gleichen Prozesse in der Routine von 10 zu jenen in der Routine von 5 werden durch die gleichen Schrittnummern bzw. -zahlen ausgedrückt und deren detaillierte Beschreibung wird weggelassen.
In der Routine von 10 bestimmt, nach einem Einstellen des Anlassdrehmoments Tst gemäß Gleichung (5), die vorangehend gegeben ist (Schritt S210), die HVECU 70, ob das Anlassdrehmoment Tst gleich dem spezifizierten Drehmoment Tst1 ist, und bestimmt, ob das vorangehende Anlassdrehmoment (vorangehendes Tst) kleiner als das spezifizierte Drehmoment Tst1 ist (Schritte S212D und S214D). Dies bestimmt, ob es unmittelbar nach der Zeit ist, wenn das Anlassdrehmoment Tst das spezifizierte Drehmoment Tst1 erreicht.
Wenn das Anlassdrehmoment Tst gleich dem spezifizierten Drehmoment Tst1 ist und das vorangehende Anlassdrehmoment (vorangehendes Tst) kleiner als das spezifizierte Drehmoment Tst1 ist, bestimmt die HVECU 70, dass es unmittelbar nach der Zeit ist, wenn das Anlassdrehmoment Tst das spezifische Drehmoment Tst1 erreicht. Die HVECU 70 startet dann ein Zählen einer maximalen Drehmomentzeit tb (Schritt S216D) und führt die Verarbeitung von und nach Schritt S220 durch. Die maximale Drehmomentzeit tb bezeichnet eine Zeitdauer seit einem Start eines Ausgebens des spezifizierten Drehmoments Tst1 (maximaler Wert des Anlassdrehmoments Tst) von dem Motor MG1.
Wenn das Anlassdrehmoment Tst kleiner als das spezifizierte Drehmoment Tst1 bei Schritt S212D ist, oder wenn das Anlassdrehmoment Tst gleich dem spezifizierten Drehmoment Tst1 bei Schritt S212D ist und das vorangehende Anlassdrehmoment (vorangehendes Tst) ebenfalls gleich dem spezifizierten Drehmoment Tst1 bei Schritt S214D ist, bestimmt die HVECU 70, dass es noch nicht unmittelbar nach der Zeit ist, wenn das Anlassdrehmoment Tst das spezifizierte Drehmoment Tst1 erreicht. Die HVECU 70 überspringt dann die Verarbeitung von Schritt S216D und führt die Verarbeitung von und nach dem Schritt S220 durch.
Wenn die vorbestimmte Bedingung in dem Verlauf eines Wiederholens der Verarbeitung von Schritten S210 bis S240 erfüllt ist, stellt die HVECU 70 die maximale Drehmomentzeit tb bei einer Erfüllung der vorbestimmten Bedingung auf eine Erfüllungszeitdrehmomentzeit tbset ein (Schritt S245D). Die HVECU 70 stellt nachfolgend einen Ratenwert ΔTst2 basierend auf der Erfüllungszeitdrehmomentzeit tbset ein (Schritt S250D) und führt die Verarbeitung von und nach Schritt S260 durch. Gemäß dieser Modifikation spezifiziert und speichert eine Prozedur eines Einstellens des Ratenwerts ΔTst2 vorab eine Beziehung zwischen der Erfüllungszeitdrehmomentzeit tbset und dem Ratenwert ΔTst2 in der Form eines Kennfelds in dem ROM (nicht gezeigt) und liest den Ratenwert ΔTst2 gemäß einer gegebenen Erfüllungszeitdrehmomentzeit tbset aus diesem Kennfeld aus. Ein Beispiel von dieser Beziehung zwischen der Erfüllungszeitdrehmomentzeit tbset und dem Ratenwert ΔTst2 ist in 13 gezeigt. Wie dargestellt ist, wird der Ratenwert ΔTst2 eingestellt, um sich mit einem Anstieg in einer Erfüllungszeitdrehmomentzeit tbset zu erhöhen. Dies basiert darauf, dass die längere Erfüllungszeitdrehmomentzeit tbset wahrscheinlich die höhere Erfüllungszeitdrehzahl Neset bietet, und dass der Ratenwert ΔTst2 eingestellt ist, um sich mit einem Anstieg in der Erfüllungszeitdrehzahl Neset zu erhöhen gemäß der vorangehenden Ausführungsform. Wie die vorangehende Ausführungsform unterdrückt ein Einstellen des Ratenwerts ΔTst2 auf diese Weise die Änderung der gesamten Startzeitdauer und des Rotationsbetrags der Maschine 22 (Gesamtemission) in der gesamten Startzeitdauer. Dies resultiert in einem Unterdrücken einer Verschlechterung einer Fahrbarkeit (Beschleunigungsleistung) und einer Emission.
In dem Hybridfahrzeug 20 der Ausführungsform wird die Leistung von dem Motor MG2 an die Antriebswelle 36 ausgegeben, die mit den Antriebsrädern 38a und 38b verbunden ist. Wie in einem Hybridfahrzeug 120 gemäß einer Modifikation dargestellt ist, die in 12 gezeigt ist, kann jedoch die Leistung bzw. die Kraft von dem Motor MG2 an eine andere Achse (Achse, die mit Rädern 39a und 39b verbunden ist, was in 14 gezeigt ist) ausgegeben werden, die verschieden von einer Achse ist, die mit einer Antriebswelle 36 verbunden ist (d. h. eine Achse, die mit Antriebsrädern 38a und 38b verbunden ist).
In dem Hybridfahrzeug 20 der Ausführungsform wird die Leistung bzw. Kraft von der Maschine 22 über das Planetengetriebe 30 an die Antriebswelle 36 ausgegeben, die mit den Antriebsrädern 38a und 38b verbunden ist. Wie in 15 dargestellt ist, kann jedoch ein Hybridfahrzeug 220 gemäß einer anderen Modifikation mit einem Paar-Rotor-Motor 230 ausgerüstet sein, der einen inneren Rotor 232, der mit einer Kurbelwelle der Maschine 22 über einen Dämpfer 28 verbunden ist, und einen äußeren Rotor 234 aufweist, der mit einer Antriebswelle 36 verbunden ist, die mit Antriebsrädern 38a und 38b verbunden ist. Der Paar-Rotor-Motor 230 überträgt einen Teil der Leistung von der Maschine 22 an die Antriebswelle 36, während die verbleibende Leistung in elektrische Leistung umgewandelt wird.
In dem Hybridfahrzeug 20 der Ausführungsform wird die Leistung von der Maschine 22 über das Planetengetriebe 30 an die Antriebswelle 36 ausgegeben, die mit Antriebsrädern 38a und 38b verbunden ist, während die Leistung von dem Motor MG2 an die Antriebswelle 36 ausgegeben wird. Wie in einem Hybridfahrzeug 320 gemäß einer anderen Modifikation dargestellt ist, die in 16 gezeigt ist, kann jedoch ein Motor MG über ein Getriebe 330 mit einer Antriebswelle 36 verbunden sein, die mit Antriebsrädern 38a und 38b verbunden ist, und eine Maschine 22 kann über einen Dämpfer 28 mit einer Drehwelle des Motors MG verbunden sein. Diese Konfiguration veranlasst die Leistung von der Maschine 22, an die Antriebswelle 36 über die Drehwelle des Motors MG und das Getriebe 330 ausgegeben zu werden, während die Leistung von dem Motor MG veranlasst wird, über das Getriebe 330 an die Antriebswelle 36 ausgegeben zu werden.
Beliebige von dem ersten, dem zweiten und dem dritten Hybridfahrzeug der Erfindung können ein Planetengetriebe, das diese drei Rotationselemente aufweist, die entsprechend mit einer Antriebswelle, die mit einer Achse verbunden ist, einer Ausgabewelle der Maschine und einer Drehwelle des Motors verbunden sind, und einen zweiten Motor aufweisen, der gestaltet ist, um elektrische Leistung zu und von der Batterie zu übertragen und Leistung von und an die Antriebswelle einzugeben und auszugeben.
Das Folgende beschreibt die Korrespondenzbeziehung zwischen den Primärkomponenten der Ausführungsform und den Primärkomponenten der Erfindung, die in der Zusammenfassung der Erfindung beschrieben sind. Die Maschine 22 der Ausführungsform entspricht der „Maschine“, der Motor MG1 entspricht dem „Motor“ und die Batterie 50 entspricht der „Batterie“. Die HVECU 70, die die Startzeitsteuerroutine von 2 und die Anlassdrehmomenteinstellroutine von 5 durchführt, und die Motor-ECU 40, die den Motor MG1 basierend auf dem Drehmomentsteuerbefehlt Tm1* von der HVECU 70 steuert, entsprechen dem „Controller“ bzw. „Steuergerät“.
Die Korrespondenzbeziehung zwischen den Primärkomponenten der Ausführungsform und den Primärkomponenten der Erfindung mit Hinblick auf das Problem, das in der Zusammenfassung der Erfindung beschrieben ist, sollten nicht erachtet werden, um die Komponenten der Erfindung zu beschränken, hinsichtlich des Problems, das in der Zusammenfassung der Erfindung beschrieben ist, da die Ausführungsform lediglich illustrativ ist, um spezifisch die Aspekte der Erfindung zu beschreiben, hinsichtlich des Problems, das in der Zusammenfassung der Erfindung beschrieben ist. Mit anderen Worten soll die Erfindung hinsichtlich des Problems, das in der Zusammenfassung der Erfindung beschrieben ist, auf der Basis der Beschreibung in der Zusammenfassung der Erfindung interpretiert werden und die Ausführungsform ist lediglich ein spezifisches Beispiel der Erfindung hinsichtlich des Problems, das in der Zusammenfassung der Erfindung beschrieben ist.
Die Ausführungsform, die vorangehend diskutiert ist, ist in allen Aspekten als illustrativ und nicht beschränkend zu betrachten. Es kann viele Modifikationen, Änderungen und Abänderungen geben, ohne von dem Schutzumfang der Haupteigenschaften bzw. Charakteristika der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung wird eher durch die angefügten Ansprüche als durch die vorangehende Beschreibung angegeben.
Gewerbliche Anwendbarkeit
Die vorliegende Erfindung ist zum Beispiel auf die Herstellungsindustrie von Hybridfahrzeugen anwendbar. In dem Prozess eines Anlassens und Startens einer Maschine durch einen Motor, bis eine vorbestimmte Bedingung erfüllt ist, d. h. bis eine Drehzahl Ne der Maschine gleich wie oder höher als eine vorbestimmte Drehzahl Nstmg ist und ein Kurbelwinkel θcr der Maschine in einem vorbestimmten Bereich von θst1 bis θst2 ist, wird der Motor gesteuert, um das Drehmoment des Motors von einem Wert 0 auf ein positives spezifiziertes Drehmoment Tst1 zu erhöhen und das Drehmoment des Motors bei dem spezifizierten Drehmoment Tst1 durch einen Ratenprozess unter Verwendung eines Ratenwerts ΔTst1 beizubehalten (S200 bis S240). Wenn die vorbestimmte Bedingung erfüllt ist, wird ein Ratenwert ΔTst2 eingestellt, um sich mit einem Anstieg in einer Erfüllungszeitdrehzahl Neset zu erhöhen, die die Drehzahl Ne der Maschine bei Erfüllung der vorbestimmten Bedingung bezeichnet (S250). Der Motor wird dann gesteuert, um das Drehmoment des Motors von dem spezifizierten Drehmoment Tst1 durch einen Ratenprozess unter Verwendung eines Ratenwerts ΔTst2 zu verringern (S260 bis S300).

Claims

Hybridfahrzeug (20, 120, 220, 320), das Folgendes aufweist: eine Maschine (22), die gestaltet ist, um eine Ausgangswelle zu haben, die über ein Torsionselement (28) mit einer stromabwärtigen Welle verbunden ist, die mit einer Achse verbunden ist; einen Motor (MG1, 230, MG), der gestaltet ist, um eine Leistung von und der stromabwärtigen Welle aus einzugeben und an diese auszugeben; eine Batterie (50), die gestaltet ist, um elektrische Leistung zu und von dem Motor (MG1, 230, MG) zu übertragen; und ein Steuergerät (24, 40, 70), das gestaltet ist, um in einem Prozess eines Anlassens und Startens der Maschine (22) durch den Motor (MG1, 230, MG) den Motor (MG1, 230, MG) zu steuern, um so ein Drehmoment des Motors (MG1, 230, MG) von einem Wert 0 auf ein spezifiziertes Drehmoment zu erhöhen und das Drehmoment bei dem spezifizierten Drehmoment beizubehalten, bis eine vorbestimmte Bedingung erfüllt ist, dass eine Drehzahl der Maschine (22) gleich wie oder höher als eine vorbestimmte Drehzahl ist und ein Kurbelwinkel der Maschine (22) in einem vorbestimmten Kurbelwinkelbereich ist (S200, S210, S220, S230, S240), und um den Motor (MG1, 230, MG) zu steuern, um so das Drehmoment des Motors (MG1, 230, MG) von dem spezifizierten Drehmoment aus zu verringern, nachdem die vorbestimmte Bedingung erfüllt ist (S245, S250, S260; S242B, S245B, S250B, S260), dadurch gekennzeichnet, dass nachdem die vorbestimmte Bedingung erfüllt ist, das Steuergerät (24, 40, 70) den Motor (MG1, 230, MG) steuert, um so das Drehmoment des Motors (MG1, 230, MG) bei einer höheren Rate mit einem Anstieg der Drehzahl oder einer Rotationsbeschleunigung der Maschine (22) zu einer Zeit zu verringern, wenn die vorbestimmte Bedingung erfüllt ist (S245, S250, S260; S242B, S245B, S250B, S260).
Hybridfahrzeug, das Folgendes aufweist: eine Maschine (22), die gestaltet ist, um eine Ausgangswelle zu haben, die über ein Torsionselement (28) mit einer stromabwärtigen Welle verbunden ist, die mit einer Achse verbunden ist; einen Motor (MG1, 230, MG), der gestaltet ist, um eine Leistung von und der stromabwärtigen Welle aus einzugeben und an diese auszugeben; eine Batterie (50), die gestaltet ist, um elektrische Leistung zu und von dem Motor (MG1, 230, MG) zu übertragen; und ein Steuergerät (24, 40, 70), das gestaltet ist, um in einem Prozess eines Anlassens und Startens der Maschine (22) durch den Motor (MG1, 230, MG) den Motor (MG1, 230, MG) zu steuern, um so ein Drehmoment des Motors (MG1, 230, MG) von einem Wert 0 auf ein spezifiziertes Drehmoment zu erhöhen und das Drehmoment bei dem spezifizierten Drehmoment beizubehalten, bis eine vorbestimmte Bedingung erfüllt ist, dass eine Drehzahl der Maschine (22) gleich wie oder höher als eine vorbestimmte Drehzahl ist und ein Kurbelwinkel der Maschine (22) in einem vorbestimmten Kurbelwinkelbereich ist (S200, S210, S220, S230, S240), und um den Motor (MG1, 230, MG) zu steuern, um das Drehmoment des Motors (MG1, 230, MG) von dem spezifizierten Drehmoment aus zu verringern, nachdem die vorbestimmte Bedingung erfüllt ist (S245C, S250C, S260), dadurch gekennzeichnet, dass nachdem die vorbestimmte Bedingung erfüllt ist, das Steuergerät (24, 40, 70) den Motor (MG1, 230, MG) steuert, um so das Drehmoment des Motors (MG1, 230, MG) bei einer höheren Rate mit einem Anstieg einer Zeitdauer von einem Start eines Anlassens der Maschine (22) bis zu einer Erfüllung der vorbestimmten Bedingung zu verringern (S245C, S250C, S260).
Hybridfahrzeug, das Folgendes aufweist: eine Maschine (22), die gestaltet ist, um eine Ausgangswelle zu haben, die über ein Torsionselement (28) mit einer stromabwärtigen Welle verbunden ist, die mit einer Achse verbunden ist; einen Motor (MG1, 230, MG), der gestaltet ist, um eine Leistung von und der stromabwärtigen Welle aus einzugeben und an diese auszugeben; eine Batterie (50), die gestaltet ist, um elektrische Leistung an und von dem Motor (MG1, 230, MG) zu übertragen; und ein Steuergerät (24, 40, 70), das gestaltet ist, um in einem Prozess eines Anlassens und Startens der Maschine (22) durch den Motor (MG1, 230, MG) den Motor (MG1, 230, MG) zu steuern, um so ein Drehmoment des Motors (MG1, 230, MG) von einem Wert 0 auf ein spezifiziertes Drehmoment zu erhöhen und das Drehmoment bei dem spezifizierten Drehmoment beizubehalten, bis eine vorbestimmte Bedingung erfüllt ist, dass eine Drehzahl der Maschine (22) gleich wie oder höher als eine vorbestimmte Drehzahl ist und ein Kurbelwinkel der Maschine (22) in einem vorbestimmten Kurbelwinkelbereich ist (S200, S210, S220, S230, S240), und um den Motor (MG1, 230, MG) zu steuern, um so das Drehmoment des Motors (MG1, 230, MG) von dem spezifizierten Drehmoment aus zu verringern, nachdem die vorbestimmte Bedingung erfüllt ist (S245D, S250D, S260), dadurch gekennzeichnet, dass nachdem die vorbestimmte Bedingung erfüllt ist, das Steuergerät (24, 40, 70) den Motor (MG1, 230, MG) steuert, um so das Drehmoment des Motors (MG1, 230, MG) bei einer höheren Rate mit einem Anstieg einer Zeitdauer von einem Anstieg des Drehmoments des Motors (MG1, 230, MG) auf das spezifizierte Drehmoment bis zu einer Erfüllung der vorbestimmten Bedingung zu verringern (S245D, S250D, S260).
Hybridfahrzeug nach Anspruch 1, ferner mit: einem Planetengetriebe (30), das gestaltet ist, um drei Rotationselemente zu haben, die jeweils mit einer Antriebswelle (36), die mit einer Achse verbunden ist, einer Ausgangswelle (26) der Maschine (22) und einer Drehwelle des Motors (MG1) verbunden sind; und einem zweiten Motor (MG2), der gestaltet ist, um elektrische Leistung zu und von der Batterie (50) zu übertragen und um Leistung von der Antriebswelle (36) aus einzugeben und an diese auszugeben.
Hybridfahrzeug nach Anspruch 2, ferner mit: einem Planetengetriebe (30), das gestaltet ist, um drei Rotationselemente zu haben, die jeweils mit einer Antriebswelle (36), die mit einer Achse verbunden ist, einer Ausgangswelle (26) der Maschine (22) und einer Drehwelle des Motors (MG1) verbunden sind; und einem zweiten Motor (MG2), der gestaltet ist, um elektrische Leistung zu und von der Batterie (50) zu übertragen und um Leistung von der Antriebswelle (36) aus einzugeben und an diese auszugeben.
Hybridfahrzeug nach Anspruch 3, ferner mit: einem Planetengetriebe (30), das gestaltet ist, um drei Rotationselemente zu haben, die jeweils mit einer Antriebswelle (36), die mit einer Achse verbunden ist, einer Ausgangswelle (26) der Maschine (22) und einer Drehwelle des Motors (MG1) verbunden sind; und einem zweiten Motor (MG2), der gestaltet ist, um elektrische Leistung zu und von der Batterie (50) zu übertragen und um Leistung von der Antriebswelle (36) aus einzugeben und an diese auszugeben.