DE102016122431A1 - Antriebssteuersystem für ein Hybridfahrzeug - Google Patents

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DE102016122431A1
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clutch
engine
series
machine
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English (en)
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Takeshi Miyagawa
Atsushi Tabata
Tatsuya Imamura
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Abstract

Es wird ein Antriebssteuersystem für ein Hybridfahrzeug ausgebildet, um einen Betriebsmodus weich auf einen elektrischen Fahrzeugmodus zu schalten, in dem eine Maschine (1) angehalten wird. Ein Kontroller (100, 101, 102) ist derart konfiguriert, dass er den elektrischen Fahrzeugmodus, der aufgebaut werden soll, aus dem ersten elektrischen Fahrzeugmodus und dem zweiten elektrischen Fahrzeugmodus nach einer Erfüllung der Ermittlung, den Betriebsmodus auf den elektrischen Fahrzeugmodus zu schalten, auswählt, die Kupplung (C0, CS), welche eingerückt werden soll, aus der ersten Kupplung (C0) und der zweiten Kupplung (CS) auswählt, um den ausgewählten elektrischen Fahrzeugmodus aufzubauen, und die Maschine (1) anhält, während die ausgewählte Kupplung (C0, CS) eingerückt wird.

Description

  • QUERVERWEISE AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
  • Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der am 11. Dezember 2015 beim japanischen Patentamt eingereichten japanischen Patentanmeldung JP 2015-241855 A , deren Inhalt hierin vollständig durch Bezugnahme aufgenommen ist.
  • HINTERGRUND
  • Gebiet der Erfindung
  • Ausführungsformen der vorliegenden Anmeldung betreffen die Art eines Antriebssteuersystems für ein Hybridfahrzeug, das eine Maschine, zwei Motoren und eine Leistungsverteilungsvorrichtung aufweist, in der ein Betriebsmodus durch ein Manipulieren bzw. Steuern von Kupplungen geschalten wird, um einen Leistungsübertragungsweg zu ändern.
  • Diskussion des Stands der Technik
  • Die JP 2012-071699 A beschreibt ein Beispiel eines Hybridfahrzeugs, das aufweist: eine Leistungsverteilungsvorrichtung, die ein Eingabeelement aufweist, das mit einer Maschine verbunden ist, ein Reaktionselement, das mit einem ersten Motor verbunden ist, und ein Ausgabeelement, das mit Antriebsrädern verbunden ist; und einen zweiten Motor, der ein Moment an einer Ausgabeseite der Leistungsverteilungsvorrichtung aufbringt. Auch die JP 2011-063136 A beschreibt ein Hybridfahrzeug dieser Art. Gemäß der Lehren der JP 2012-071699 A und JP 2011-063136 A kann ein Betriebsmodus des Hybridfahrzeugs gewählt werden aus: einem Reihenparallelmodus, in dem durch eine Maschine erzeugte Leistung teilweise in elektrische Leistung durch den ersten Motor gewandelt wird, während die verbleibende Leistung zu den Antriebsrädern übertragen wird, und ein Motor durch die elektrische Leistung angetrieben wird, die durch den ersten Motor erzeugt wird, um eine Antriebskraft zu erzeugen; einem Reihenmodus, in dem eine Ausgabeleistung der Maschine in elektrische Leistung durch den ersten Motor gewandelt wird, um den zweiten Motor durch die erzeugte elektrische Leistung anzutreiben; und einen elektrischen Fahrzeugmodus, in dem das Fahrzeug durch den zweiten Motor mit Leistung versorgt wird, während die Maschine anhält. Der Betriebsmodus wird geschalten, indem eine Mehrzahl von Kupplungen manipuliert bzw. gesteuert wird.
  • Das in der JP 2012-071699 A gelehrte Hybridfahrzeug ist mit einer ersten Kupplung ausgebildet, die selektiv eine Verbindung zwischen der Maschine und der Leistungsverteilungsvorrichtung ausbildet, und einer zweiten Kupplung, die selektiv eine Verbindung zwischen der Maschine und dem ersten Motor ausbildet. Gemäß den Lehren der JP 2012-071699 A wird genauer der Reihenparallelmodus durch ein Einrücken der ersten Kupplung aufgebaut, während die zweite Kupplung ausgerückt wird, und der elektrische Fahrzeugmodus wird durch ein Ausrücken der ersten Kupplung aufgebaut, während die zweite Kupplung eingerückt wird. Ein durch die JP 2012-071699 A gelehrtes Steuersystem ist derart konfiguriert, dass es die Maschine sofort anhält, wenn von dem Reihenparallelmodus auf den elektrischen Fahrzeugmodus geschalten wird, indem ein Ausgabemoment des ersten Motors der Maschine zugeführt wird, während die zweite Kupplung eingerückt wird, um die Maschine mit dem ersten Motor zu verbinden.
  • Bei dem elektrischen Fahrzeugmodus wird es bevorzugt, den Betriebsmodus zudem von einem Modus auszuwählen, in dem der erste Motor passiv rotiert wird, und einem Modus, in dem eine Rotation des ersten Motors in Abhängigkeit eines Ladezustands einer Batterie gehalten wird. Bei den in der JP 2012-071699 A und JP 2011-063136 A gelehrten Fahrzeugen, kann der Betriebsmodus jedoch nicht zudem in dem elektrischen Fahrzeugmodus gewählt werden.
  • Um die oben genannten Modi des elektrischen Fahrzeugmodus aufzubauen, ist es notwendig, eine Mehrzahl von Kupplungen (eine Bremse umfassend) zu steuern, um den Leistungsübertragungsweg zu ändern. Wenn jedoch nur eine bestimmte Kupplung eingerückt ist, um den Betriebsmodus von dem Modus, in dem das Fahrzeug durch die Maschine mit Leistung versorgt wird, auf den elektrischen Fahrzeugmodus zu schalten, wird eine komplizierte Steuerung benötigt und es kann ein Einrückstoß der Kupplung verursacht werden. Genauer werden die oben genannten Modi des elektrischen Fahrzeugmodus auf Basis einer benötigten Antriebskraft, einer Fahrzeuggeschwindigkeit, einem Ladezustand der Batterie, etc. gewählt. Hierzu wird eine bestimmte Steuerung benötigt, um den Betriebsmodus des EV Modus auszuwählen und die Kupplungen müssen nacheinander eingerückt und ausgerückt sein, um den Betriebsmodus ohne Verzögerung zu schalten.
  • KURZFASSUNG
  • Die Aspekte der vorliegenden Offenbarung wurden unter Berücksichtigung der vorangestellten technischen Probleme entwickelt und es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Anmeldung ein Antriebssteuersystem für ein Hybridfahrzeug auszubilden, das derart konfiguriert ist, um einen Betriebsmodus weich auf einen elektrischen Fahrzeugmodus zu schalten, in dem die Maschine angehalten wird, und das Fahrzeug weich in dem elektrischen Fahrzeugmodus anzutreiben.
  • Das Antriebssteuersystem gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung wird bei einem Hybridfahrzeug verwendet, das aufweist: eine Maschine; einen ersten Motor, der eine erzeugende Funktion aufweist; eine Leistungsverteilungsvorrichtung, die eine Differentialaktion aus einem Eingabeelement, auf welches ein Moment der Maschine aufgebracht wird; einem Reaktionselement, auf welches ein Moment des ersten Motors aufgebracht wird, und einem Ausgabeelement durchführt; eine erste Kupplung, die eingerückt wird, um das Moment der Maschine auf Antriebsräder über die Leistungsverteilungsvorrichtung zu übertragen; eine zweite Kupplung, die selektiv eine Verbindung zwischen einer Ausgabewelle der Maschine und dem ersten Motor aufbaut; einen zweiten Motor, der ein Antriebsmoment zum Antreiben des Fahrzeugs erzeugt. Ein Betriebsmodus kann ausgewählt werden, aus: einem Reihenparallelmodus, in dem zumindest die erste Kupplung eingerückt ist, und das Fahrzeug durch die Maschine und den zweiten Motor mit Leistung versorgt wird; einem Reihenmodus, in dem die erste Kupplung ausgerückt ist, und die zweite Kupplung eingerückt ist, wobei der erste Motor durch die Maschine rotiert wird, um elektrische Leistung zu erzeugen, und der zweite Motor durch die durch den ersten Motor erzeugte elektrische Leistung betrieben wird, um das Fahrzeug anzutreiben; und einem elektrischem Fahrzeugmodus, der einen ersten elektrischen Fahrzeugmodus enthält, in dem das Fahrzeug zumindest durch den zweiten Motor mit Leistung versorgt wird, während die Maschine anhält, und die erste Kupplung eingerückt ist, und einem zweiten elektrischen Fahrzeugmodus, in dem das Fahrzeug durch den zweiten Motor mit Leistung versorgt wird, während die Maschine anhält und die erste Kupplung ausgerückt ist. Um die oben genannten Aufgaben zu erreichen, ist das Antriebssteuersystem gemäß der Ausführungsform mit einem Kontroller ausgebildet, der die Kupplungen manipuliert bzw. steuert, und die Maschine anhält. Genauer ist der Kontroller derart konfiguriert, dass er ermittelt, den Betriebsmodus auf den elektrischen Fahrzeugmodus zu schalten, während die Maschine anhält; den Betriebsmodus aus dem ersten elektrischen Fahrzeugmodus und dem zweiten elektrischen Fahrzeugmodus auswählt aufgebaut zu werden, nach einer Erfüllung der Ermittlung, den Betriebsmodus auf den elektrischen Fahrzeugmodus zu schalten; dass er die Kupplung aus der ersten Kupplung und der zweiten Kupplung auswählt eingerückt zu sein, wenn die Maschine anhält, um den ausgewählten elektrischen Fahrzeugmodus aufzubauen; und dass er die Maschine anhält, während die ausgewählte Kupplung eingerückt ist.
  • Bei einer nicht beschränkenden Ausführungsform kann der Kontroller zudem derart konfiguriert sein, dass er die Maschine anhält, während die erste Kupplung eingerückt und die zweite Kupplung ausgerückt bleibt, in einem Fall eines Schaltens des Betriebsmodus von dem Reihenparallelmodus oder dem Reihenmodus auf den ersten elektrischen Fahrzeugmodus.
  • Bei einer nicht beschränkenden Ausführungsform kann der Reihenparallelmodus einen ersten Reihenparallelmodus enthalten, der durch Einrücken der ersten Kupplung aufgebaut wird, während die zweite Kupplung ausgerückt wird, und einen zweiten Reihenparallelmodus, der durch Einrücken von sowohl der ersten Kupplung und der zweiten Kupplung aufgebaut wird. Zudem kann der Kontroller derart konfiguriert sein, dass er die Maschine anhält, während die erste Kupplung ausrückt und die zweite Kupplung eingerückt in einem Fall beibehält, in dem der Betriebsmodus von dem zweiten Reihenparallelmodus auf den zweiten elektrischen Fahrzeugmodus geschalten wird.
  • Bei einer nicht beschränkenden Ausführungsform kann der Kontroller zudem derart konfiguriert sein, dass er die Maschine anhält, während die erste Kupplung eingerückt und die zweite Kupplung ausgerückt bleibt, in einem Fall eines Schaltens des Betriebsmodus von dem ersten Reihenparallelmodus auf den zweiten elektrischen Fahrzeugmodus.
  • Bei einer nicht beschränkenden Ausführungsform kann der Kontroller zudem derart konfiguriert sein, dass er die Maschine anhält, während die erste Kupplung ausgerückt und die zweite Kupplung eingerückt bleibt, in einem Fall eines Schaltens des Betriebsmodus von dem Reihenmodus auf den zweiten elektrischen Fahrzeugmodus.
  • Bei einer nicht beschränkenden Ausführungsform kann der Kontroller zudem derart konfiguriert sein, dass er die Maschine anhält, während ein Moment des ersten Motors auf die Maschine aufgebracht wird.
  • Bei dem Hybridfahrzeug, bei dem das Antriebssteuersystem gemäß einer Ausführungsform verwendet wird, kann ein Hybridmodus, in dem das Fahrzeug zumindest durch die Maschine mit Leistung versorgt wird, daher aus dem Reihenparallelmodus und dem Reihenmodus ausgewählt werden. Zudem kann der elektrische Fahrzeugmodus, in dem die Maschine angehalten wird, aus dem ersten elektrischen Fahrzeugmodus, in dem das Fahrzeug zumindest durch den zweiten Motor mit Leistung versorgt wird, während die erste Kupplung eingerückt ist, und dem zweiten elektrischen Fahrzeugmodus, in dem das Fahrzeug durch den zweiten Motor mit Leistung versorgt wird, während die erste Kupplung ausgerückt ist. Wie beschrieben ist, ist der Kontroller derart konfiguriert, dass er auswählt, dass die Kupplung eingerückt ist, wenn der Betriebsmodus von dem Hybridmodus auf den elektrischen Fahrzeugmodus geschalten wird, und die Maschine anhält, während die zweite Kupplung eingerückt ist. Gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung kann das Fahrzeug daher in dem gewünschten elektrischen Fahrzeugmodus angetrieben werden, nachdem die Maschine angehalten ist. Zudem kann die zweite Kupplung auch nach dem Anhalten der Maschine in dem Falle eines Schaltens des zweiten elektrischen Fahrzeugmodus ausgerückt sein. Aus diesen Gründen kann der Betriebsmodus sofort und weich nach einem Anhalten der Maschine auf den elektrischen Fahrzeugmodus geschalten werden. Zudem können Einrückstöße der Kupplung reduziert werden.
  • Wenn zudem der Betriebsmodus von dem Hybridmodus auf den elektrischen Fahrzeugmodus geschalten wird, wird das Moment des ersten Motors, das verwendet wird um die Maschine anzuhalten, nicht zu den Antriebsrädern übertragen werden, indem die erste Kupplung ausgerückt wird während die zweite Kupplung eingerückt wird. Gemäß der Ausführungsform kann daher ein Stoß, der aus einem Anhalten der Maschine resultiert, reduziert werden.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die Merkmale, Aspekte und Vorteile der beispielshaften Ausführungsformen der vorliegenden Anmeldung werden mit Bezug auf die nachfolgende Beschreibung und beigefügten Zeichnungen besser verstanden werden, welche die Erfindung in keiner Weise beschränken sollen.
  • 1 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel eines Programms darstellt, das durch das Steuersystem gemäß der Ausführungsform ausgeführt wird;
  • 2 ist eine schematische Darstellung, die ein Beispiel des Fahrzeugs darstellt, bei dem das Steuersystem gemäß der Ausführungsform verwendet wird;
  • 3 ist ein Blockdiagramm, welches das Steuersystem schematisch darstellt;
  • 4 ist eine Tabelle, die Einrückzustände der Kupplungen und der Bremse in jedem Betriebsmodus darstellt;
  • 5a, 5b, 5c und 5d zeigen nomographische Diagramme, die jeweils einen Zustand der Leistungsverteilungsvorrichtung in jedem Betriebsmodus des in 2 dargestellten Fahrzeugs zeigen;
  • 6 ist ein Kennfeld zum Schalten des Betriebsmodus zwischen dem Dualmotormodus und dem Reihenparallelmodus auf Basis eines Ausgabewellenmoments und einer Fahrzeuggeschwindigkeit, die verwendet wird, wenn ein SOC Level einer Batterie relativ hoch ist;
  • 7 ist ein Kennfeld zum Schalten des Betriebsmodus zwischen dem Einzelmotormodus und dem Reihenparallelmodus auf Basis eines Ausgabewellenmoments und einer Fahrzeuggeschwindigkeit, die verwendet wird, wenn ein SOC Level einer Batterie relativ niedrig ist;
  • 8 ist ein Zeitdiagramm, das zeitliche Änderungen einer Maschinendrehzahl, eines Maschinenmoments, eines MG1 Moments, einer MG1 Drehzahl, eines Drucks auf die Reihenkupplung, eines MG2 Moments, einer MG2 Drehzahl, einer Fahrzeuggeschwindigkeit, eines Drucks auf die Eingabekupplung, eines Drucks auf die Bremse, und eines Öffnungsgrads eines Beschleunigers während einem Wechsel von dem festen Modus auf den verbundenen Modus darstellt;
  • 9 ist ein Zeitdiagramm, das zeitliche Änderungen einer Maschinendrehzahl, eines Maschinenmoments, eines MG1 Moments, einer MG1 Drehzahl, eines Drucks auf die Reihenkupplung, eines MG2 Moments, einer MG2 Drehzahl, einer Fahrzeuggeschwindigkeit, eines Drucks auf die Eingabekupplung, eines Drucks auf die Bremse, und eines Öffnungsgrads eines Beschleunigers während eines Schaltens von dem festen Modus auf den verbundenen Modus darstellt;
  • 10 ist eine schematische Darstellung, die ein anderes Beispiel des Fahrzeugs darstellt, bei dem das Steuersystem gemäß der Ausführungsform verwendet wird; und
  • 11a, 11b, 11c und 11d zeigen nomographische Diagramme, die jeweils einen Zustand der Leistungsverteilungsvorrichtung in jedem Betriebsmodus des in 10 dargestellten Fahrzeugs darstellen.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUGNSFORM(EN)
  • Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Anmeldung werden nun mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen erklärt. Bezugnehmend auf 2 wird ein Beispiel des Hybridfahrzeugs gezeigt, bei dem das Steuersystem gemäß der vorliegenden Anmeldung verwendet wird. Das in 2 dargestellte Fahrzeug ist mit zwei Motoren und einer Verbrennungsmaschine (nachfolgend vereinfacht als „Maschine” bezeichnet) ausgebildet, um das Fahrzeug mit Leistung zu versorgen. Ein Permanentmagnetsynchronmotor, der eine erzeugende Funktion aufweist, kann beispielsweise als der Motor verwendet werden, und ein Benzinmotor oder ein Dieselmotor können als die Maschine verwendet werden.
  • Bei dem in 2 dargestellten Fahrzeug sind eine Leistungsverteilungsvorrichtung 3 und ein erster Motor (als „MG1” in 1 bezeichnet) 4 koaxial mit einer Ausgabewelle (d. h., einer Kurbelwelle) 2 einer Maschine (in 2 als „ENG” bezeichnet) 1 angeordnet. Genauer ist die Leistungsverteilungsvorrichtung 3 eine Planetengetriebeeinheit vom Einzelritzeltyp, das derart angepasst ist, dass es eine Differentialaktion aus einem Sonnenrad 5 als ein Reaktionselement, einem Hohlrad 6 als ein Ausgabeelement, das konzentrisch mit dem Sonnenrad 5 angeordnet ist, und einem Träger 7 als ein Eingabeelement aufweist, das die Planetenräder aufnimmt, die zwischen dem Sonnenrad 5 und dem Hohlrad 6 in einer rotierbaren Weise angeordnet sind, durchführt.
  • Eine Eingabewelle 8, die sich entlang einer Rotationszentrumsachse der Leistungsverteilungsvorrichtung 3 erstreckt, ist mit der Ausgabewelle 2 verbunden, und eine Eingabekupplung C0 als eine erste Kupplung ist derart angeordnet, dass sie die Eingabewelle 8 mit dem Träger 7 selektiv verbindet. Beispielsweise kann eine nasslaufende Reibkupplung als die Eingabekupplung C0 verwendet werden, und die Eingabekupplung C0 wird hydraulisch eingerückt, um die Eingabewelle 8 mit dem Träger 7 zu verbinden. Eine Rotation der Ausgabewelle 2, die mit der Eingabewelle 8 verbunden ist, wird selektiv durch eine Bremse B0 gehalten. Eine nasslaufende Reibkupplung kann auch als die Bremse B0 verwendet werden, und die Bremse B0 wird hydraulisch eingerückt, um eine Rotation der Ausgabewelle 2 anzuhalten, die mit der Eingabewelle 8 verbunden ist.
  • Der erste Motor 4 ist an einer gegenüberliegenden Seite der Maschine 1 gegenüber der Leistungsverteilungsvorrichtung 3 angeordnet, und eine erste Rotorwelle 10 als eine Hohlwelle ist integral mit einem ersten Rotor 9 des ersten Motors 4 mit dem Sonnenrad 5 verbunden. Eine Zwischenwelle 11, welche die erste Rotorwelle 10 passiert, während sie relativ bezüglich der ersten Rotorwelle 10 rotieren kann, ist mit der Eingabewelle 8 verbunden, um integral mit dieser zu rotieren. Die Zwischenwelle 11 ist selektiv mit der ersten Rotorwelle 10 durch eine Reihenkupplung CS als eine zweite Kupplung verbunden. Eine nasslaufende Reibkupplung kann auch als die Reihenkupplung CS verwendet werden, und die Reihenkupplung CS wird hydraulisch eingerückt, um die Zwischenwelle 11 mit der ersten Rotorwelle 10 zu verbinden.
  • Das Hohlrad 6 der Leistungsverteilungsvorrichtung 3 ist mit einem Ausgaberad 12 verbunden, um integral mit diesem zu rotieren, und das Ausgabemoment der Maschine 1 wird daher dem Ausgaberad 12 über die Leistungsverteilungsvorrichtung 3 zugeführt, indem die Eingabekupplung C0 eingerückt wird, während ein Reaktionsmoment durch den ersten Motor 4 aufgebaut wird. Eine solche Momentübertragung von der Maschine 1 zu dem Ausgaberad 12 über die Leistungsverteilungsvorrichtung 3 wird selektiv durch Manipulieren bzw. Steuern der Eingabekupplung C0 erreicht.
  • Eine Vorgelegewelle 13 erstreckt sich parallel zu der Ausgabewelle 2 der Maschine 1, der Eingabewelle 8 und der Zwischenwelle 11. Ein Abtriebsrad 14 wird auf ein Ende der Vorgelegewelle 13 gepasst, um mit dem Ausgaberad 12 einzugreifen, und ein Antriebsrad 15 wird auf das andere Ende der Vorgelegewelle 13 gepasst.
  • Ein zweiter Motor (bezeichnet als „MG2” in 2) 16 ist parallel zu der Vorgelegewelle 13 angeordnet. Ein Antriebsrad 19 wird auf eine zweite Rotorwelle 18 integral mit einem zweiten Rotor 17 des zweiten Motors 16 gepasst, um mit dem Abtriebsrad 14 einzugreifen. Der zweite Motor 16 fungiert als ein Motor, indem diesem eine elektrische Leistung zugeführt wird, und ein Ausgabemoment des zweiten Motors 16 wird einem Moment hinzugefügt, das von dem Ausgaberad 12 zugeführt wird.
  • Eine Differentialgetriebeeinheit 20 als finale Untersetzung ist parallel zu der Vorgelegewelle 13 und dem zweiten Motor 16 angeordnet und ein Hohlrad 21 der Differentialgetriebeeinheit 20 greift mit dem Antriebsrad 15 ein, das an der Vorgelegewelle 13 angeordnet ist. Ein Paar von Antriebsrädern 22 ist mit der Differentialgetriebeeinheit 20 über Ausgabewellen der Differentialgetriebeeinheit 20 verbunden.
  • Der erste Motor 4 und der zweite Motor 16 sind elektrisch mit einer Leistungsquelle 25, die eine Speichervorrichtung 23, wie eine Batterie und einen Kondensator enthält, und einem Wechselrichter 24 verbunden. Der erste Motor 4 und der zweite Motor 16 werden selektiv als ein Motor und ein Generator betrieben, indem eine Stromzufuhr von der Leistungsquelle 25 gesteuert wird, und der zweite Motor 16 kann als ein Motor durch eine elektrische Leistung, die durch den ersten Motor 4 erzeugt wird, betrieben werden.
  • Ein Betriebsmodus des Fahrzeugs gemäß der Ausführungsform kann aus einem elektrischen Fahrzeugmodus (nachfolgend als „EV Modus” abgekürzt) und aus einem Hybridmodus (nachfolgend als „HV Modus” abgekürzt) ausgewählt werden, und der HV Modus kann aus einem Reihenmodus und einem Reihenparallelmodus ausgewählt werden. Um das Fahrzeug elektrisch zu steuern und den Betriebsmodus zu wechseln, ist das Fahrzeug mit einer Hybridsteuereinheit (nachfolgend als „HV-ECU” bezeichnet) 100 als einem Kontroller ausgebildet.
  • Bezogen auf 3 wird ein Steuersystem des Fahrzeugs gemäß der bevorzugten Ausführungsform detaillierter dargestellt. Die HV-ECU 100 besteht hauptsächlich aus einem Mikrocomputer, der derart konfiguriert ist, dass er auf Basis von Ereignisdaten, gespeicherten Daten und gespeicherten Programmen eine Berechnung ausführt, und ein Berechnungsergebnis in Form eines Befehlssignals überträgt. Hierzu empfängt die HV-ECU 100 Erfassungssignale über eine Fahrzeuggeschwindigkeit, einen Öffnungsgrad eines Beschleunigers (oder eine benötigte Antriebskraft), eine Drehzahl des ersten Motors 4 (in 3 als „MG1 Drehzahl” bezeichnet), eine Drehzahl des zweiten Motors 16 (in 3 als „MG2 Drehzahl” bezeichnet), eine Drehzahl einer Ausgabewelle (d. h., einer Drehzahl des Ausgaberads 12 oder der Vorgelegewelle 13), eine Spannung und einen Storm der Speichervorrichtung 23 und so weiter. Durch die HV-ECU 100 berechnete Momentbefehle zu dem ersten Motor 4 und dem zweiten Motor 16 werden zu einer später beschriebenen Motorsteuereinheit (die als „MG-ECU” nachfolgend bezeichnet wird) 101 gesendet, welche auch eine elektronische Steuereinheit ist, und ein Momentbefehl zu der Maschine 1, der durch die HV-ECU 100 berechnet wird, wird zu einer später beschriebenen Maschinensteuereinheit (die nachfolgen als „EG-ECU” bezeichnet wird) 102 gesendet, die auch eine elektronische Steuereinheit ist. Auf die Reihenkupplung CS, die Eingabekupplung C0 und die Bremse B0 aufgebrachte Hydraulikdrücke werden auf Basis von Hydraulikbefehlen PbCS, PbC0 und PbB0 gesteuert, die durch die HV-ECU 100 berechnet werden.
  • Die auf die Reihenkupplung CS, die Eingabekupplung C0 und die Bremse B0 aufgebrachten Hydraulikdrücke werden genauer derart gesteuert, indem der Zufuhrstrom zu nicht dargestellten Solenoidventilen gesteuert wird, um das zu diesen Einrückvorrichtungen zugeführte Öl auf Basis von Hydraulikbefehlen PbCS, PbC0 und PbB0 zu steuern.
  • Die MG-ECU 101 und die EG-ECU 102 sind auch derart konfiguriert, um auf Basis von Ereignisdaten, gespeicherten Daten und gespeicherten Programmen eine Berechnung auszuführen und ein Berechnungsergebnis in Form eines Befehlssignals zu übertragen. Genauer ist die MG-ECU 101 derart konfiguriert, um Zuführströme zu dem ersten Motor 4 und dem zweiten Motor 16 auf Basis von Momentbefehlen zu berechnen, die von der HV-ECU 100 übertragen werden, und um Strombefehlssignale dem ersten Motor 4 und dem zweiten Motor 16 zu übertragen. Die EG-ECU 102 ist derart konfiguriert, um ein Sollmoment der Maschine 1 zu berechnen und Befehlssignale zu übertragen, um einen Öffnungsgrad des Drosselventils (nicht dargestellt) und eine Kraftstoffeinspritzung in die Maschine 1 zu steuern.
  • Einrückzustände der Kupplungen C0 und CS und der Bremse B0 sind in 4 in jedem Betriebsmodus dargestellt. In 4 stellt „O” ein Einrücken der Einrückvorrichtung dar. In dem EV Modus wird das Fahrzeug durch eine elektrische Leistung der Speichervorrichtung 23 angetrieben und der EV Modus kann aus einem Einzelmotormodus ausgewählt werden, in dem das Fahrzeug durch den zweiten Motor 16 mit Leistung versorgt wird, und einem Dualmotormodus, in dem das Fahrzeug durch sowohl den ersten Motor 4 und den zweiten Motor 16 mit Leistung versorgt wird. Der Einzelmotormodus kann zudem aus einem getrennten Modus, in dem der erste Motor 4 vollständig von dem Getriebezug getrennt ist, um nicht rotiert zu werden, und einem verbundenen Modus ausgewählt werden, in dem der erste Motor 4 mit dem zweiten Motor 16 und Antriebsrädern 22 verbunden ist, um passiv rotiert zu werden. In dem getrennten Modus sind genauer zumindest die Eingabekupplung C0 und die Bremse B0 ausgerückt und die Reihenkupplung CS ist nach Bedarf eingerückt, während der zweite Motor 16 durch die elektrische Leistung von der Speichervorrichtung 23 derart aktiviert wird, so dass ein Ausgabemoment des zweiten Motors 16 zu der Differentialgetriebeeinheit 20 über die Vorgelegewelle 13 übertragen wird. Obwohl das Ausgaberad 12 durch eine Rotation des Abtriebsrads 14 in dieser Situation rotiert wird, ist die Eingabekupplung C0 derart eingerückt, so dass der Träger 7 frei rotieren kann, und daher werden die Maschine 1 und der erste Motor 4 daran gehindert zu rotieren bzw. rotiert zu werden.
  • Im Gegensatz hierzu ist in dem verbundenen Modus nur die Eingabekupplung C0 eingerückt, während der zweite Motor 16 durch die elektrische Leistung von der Speichervorrichtung 23 aktiviert wird. In dieser Situation ist der Träger 7 mit der Eingabewelle 8 verbunden, um daran gehindert zu werden, rotiert zu werden, so dass das Sonnenrad 5 in der gegenläufigen Richtung rotiert wird (d. h., in der Gegenlaufrichtung) zusammen mit der ersten Rotorwelle 10 und dem ersten Rotor 9, der mit diesem verbunden ist. Ein solcher Zustand der Leistungsverteilungsvorrichtung 3 in dem verbundenen Modus ist in einem in 5a, 5b, 5c und 5d dargestellten nomographischen Diagramm angezeigt. In 5a, 5b, 5c und 5d stellen „AN” und „AUS” jeweils ein Einrücken und ein Ausrücken des Einrückelements dar und der Pfeil zeigt eine Richtung des Moments an.
  • Der Dualmotormodus wird durch Einrücken der Eingabekupplung C0 und der Bremse B0 aufgebaut. In dem Dualmotormodus sind sowohl der erste Motor 4 und der zweite Motor 16 durch die elektrische Leistung aktiviert, die von der Speichervorrichtung 23 zugeführt wird, um das Fahrzeug anzutreiben. In diesem Fall wird der Träger 7 der Leistungsverteilungsvorrichtung 3 angehalten und damit werden das Hohlrad 6 und das Ausgaberad 12 in der Vorwärtsrichtung rotiert, um das Fahrzeug in der Vorwärtsrichtung anzutreiben, indem der erste Motor 4 in der Gegenlaufrichtung angetrieben wird. Demzufolge wird ein Ausgabemoment des ersten Motors 4 von dem Ausgaberad 12 zu der Differentialgetriebeeinheit 20 über die Vorgelegewelle 13 zugeführt. In dieser Situation wird ein Ausgabemoment von diesem, falls der zweite Motor 16 in der Vorwärtsrichtung rotiert wird, zu dem Moment hinzugefügt, das von dem Ausgaberad 12 an der Vorgelegewelle 13 zugeführt wird, so dass ein Absolutmoment bzw. Gesamtmoment des ersten Motors 4 und des zweiten Motors 16 zu der Differentialgetriebeeinheit 20 zugeführt wird. Demzufolge entsprechen der verbundene Modus und der Dualmotormodus dem „ersten elektrischen Fahrzeugmodus” und der getrennte Modus entspricht dem „zweiten elektrischen Fahrzeugmodus”.
  • In dem HV Modus wird der Reihenmodus durch Einrücken von nur der Reihenkupplung CS aufgebaut. 5b zeigt einen Betriebszustand der Leistungsverteilungsvorrichtung 3 in der Situation, in der das Fahrzeug in der Vorwärtsrichtung in dem Reihenmodus angetrieben wird. In dem Reihenmodus wird ein Ausgabemoment der Maschine 1 dem ersten Motor 4 über die Reihenkupplung CS zugeführt, so dass der erste Motor 4 als ein Generator betrieben wird. In diesem Fall kann der Träger 7 der Leistungsverteilungsvorrichtung 3 frei rotieren und ein Ausgabemoment der Maschine 1 wird nicht zu dem Ausgaberad 12 übertragen. Eine elektrische Leistung, die durch den ersten Motor 4 erzeugt wird, wird dem zweiten Motor 16 zugeführt, um den zweiten Motor 16 als einen Motor zu betreiben, und ein Ausgabemoment des zweiten Motor 16 wird der Differentialgetriebeeinheit 20 über die Vorgelegewelle 13 zugeführt, um das Fahrzeug anzutreiben. In dieser Situation wird, wie in 5b dargestellt, das Hohlrad 6 in der Vorwärtsrichtung in Abhängigkeit mit der Fahrzeuggeschwindigkeit rotiert und das Sonnenrad 5 wird bei einer gleichen Drehzahl wie die Maschine 1 rotiert. Demzufolge läuft der Träger 7 bei einer Drehzahl leer, die durch Drehzahlen des Hohlrads 6 und des Sonnenrads 5 und eine Getriebeübersetzung (d. h., ein Verhältnis zwischen der Verzahnung bzw. der Zähneanzahl des Sonnenrads 5 und der Verzahnung bzw. der Zähneanzahl des Hohlrads 6) der Leistungsverteilungsvorrichtung 3 bestimmt werden.
  • In dem Reihenparallelmodus wird das Fahrzeug durch die Maschine 1, den ersten Motor 4 und den zweiten Motor 16 mit Leistung versorgt. Falls das Fahrzeug in der Vorwärtsrichtung angetrieben wird, kann der Reihenparallelmodus zwischen einem variablen Modus, in dem ein Verhältnis einer Maschinendrehzahl zu einer Ausgabewellendrehzahl (bspw. Drehzahl des Ausgaberads 12) stufenlos variiert werden kann, und einem festen Modus geschalten werden, in dem die Leistungsverteilungsvorrichtung 3 integral rotiert wird.
  • Genauer wird während einem Vorwärtsantrieb in dem Reihenparallelmodus der variable Modus durch Einrücken von nur der Eingabekupplung C0 aufgebaut. 5c zeigt einen Betriebszustand der Leistungsverteilungsvorrichtung 3 in dem variablen Modus. In diesem Fall wird ein Ausgabemoment der Maschine 1 zu dem Träger 7 der Leistungsverteilungsvorrichtung 3 über die Eingabekupplung C0 zugeführt, so dass der Träger 7 in der Vorwärtsrichtung rotiert wird. In dieser Situation wird der erste Motor 4 als ein Generator betrieben und ein negatives Moment wird auf das Sonnenrad 5 aufgebracht. Demzufolge werden das Hohlrad 6 und das Ausgaberad 12 integral mit diesem in der Vorwärtsrichtung rotiert. Eine elektrische Leistung, die durch den ersten Motor 4 erzeugt wird, wird dem zweiten Motor 16 zugeführt, um den zweiten Motor 16 als einen Motor zu betreiben, und ein Ausgabemoment des zweiten Motors 16 wird dem Moment hinzugefügt, das von dem Ausgaberad 12 an der Vorgelegewelle 13 zugeführt wird. In dem variablen Modus wird daher Leistung der Maschine 1 teilweise von dem Ausgaberad 12 zu der Differentialgetriebeeinheit 20 über die Leistungsverteilungsvorrichtung 3 zugeführt und die verbleibende Leistung der Maschine 1 wird einmal in elektrische Leistung gewandelt, um den zweiten Motor 16 zu aktivieren und wird dann in ein Antriebsmoment durch den zweiten Motor 16 gewandelt, um zu der Differentialgetriebeeinheit 20 zugeführt zu werden. In dem variablen Modus kann eine Geschwindigkeit der Maschine 1 in einer optimal kraftstoffeffizienten Weise gesteuert werden, indem eine Drehzahl des ersten Motors 4 gesteuert wird.
  • Während eines Vorwärtsantriebs in dem Reihenparallelmodus wird der feste Modus durch Einrücken der Eingabekupplung C0 und der Reihenkupplung CS aufgebaut. 5d zeigt einen Betriebszustand der Leistungsverteilungsvorrichtung 3 in dem festen Modus. Da die Eingabekupplung C0 und die Reihenkupplung CS eingerückt sind, wird in diesem Fall der Träger 7 mit dem Sonnenrad 5 derart verbunden, dass die Leistungsverteilungsvorrichtung 3 integral rotiert wird. Ein Ausgabemoment der Maschine 1 wird dem Ausgaberad 12 demzufolge zugeführt, ohne verstärkt oder reduziert zu werden. In dieser Situation ist der erste Motor 4 mit der Maschine 1 über die Leistungsverteilungsvorrichtung 3 verbunden und ein Ausgabemoment des ersten Motors 4, der als ein Motor durch die elektrische Leistung, die von der Speichervorrichtung 23 zugeführt wird, betrieben wird, kann dem Ausgabemoment der Maschine 1 hinzugefügt werden. Ähnlich kann ein Ausgabemoment des zweiten Motors 16, der als ein Motor durch die von der Speichervorrichtung 23 zugeführte Leistung betrieben wird, auch dem Ausgabemoment der Maschine 1 hinzugefügt werden.
  • Im Prinzip wird der Dualmotormodus ausgewählt, wenn ein Ladezustand (nachfolgend als „SOC” abgekürzt) der Speichervorrichtung 23 höher als ein vordefiniertes Level ist, und der Reihenparallelmodus wird ausgewählt, wenn eine Leistung, die höher als eine Absolutleistung bzw. Gesamtleistung des ersten Motors 4 und des zweiten Motors 16 ist, benötigt wird. Zurückkommend auf 6 wird ein Beispiel eines Kennfelds gezeigt, das verwendet wird, um den Betriebsmodus zu schalten, wenn das SOC Level der Speichervorrichtung 23 höher als das vordefinierte Level ist. Das in 6 gezeigte Kennfeld ist in der HV-ECU 100 gespeichert und in 6 stellt die vertikale Achse ein Ausgabewellenmoment (d. h., ein benötigtes Moment) und die horizontale Achse eine Fahrzeuggeschwindigkeit dar. Genauer wird der Dual-Motor Modus aufgebaut, wenn ein Betriebspunkt, der durch das Ausgabewellenmoment und die Fahrzeuggeschwindigkeit ermittelt wird, innerhalb einen ersten Bereich A fällt. In diesem Fall werden der erste Motor 4 und der zweite Motor 16 in einer solchen Weise gesteuert, dass eine benötigte Leistung in einer leistungseffizienten Weise erreicht wird. Falls der Betriebspunkt in einen zweiten Bereich B fällt, bedeutet dies, dass die benötigte Leistung nicht durch den ersten Motor 4 und den zweiten Motor 16 erreicht werden kann und daher wird der Reihenparallelmodus aufgebaut. In diesem Fall können der variable Modus und der feste Modus nach Bedarf gewählt werden. Beispielsweise kann der variable Modus ausgewählt werden, fall ein Schalten zum Einstellen eines EC0-Modus bzw. Sparmodus gedrückt wird.
  • Wenn das SOC Level der Speichervorrichtung 23 niedriger als das vordefinierte Level ist, wird der Betriebsmodus unter Verwendung eines in 7 dargestellten Kennfelds ausgewählt. Das in 7 dargestellte Kennfeld ist auch in der HV-ECU 100 installiert und in 7 stellt die vertikale Achse auch das Ausgabewellenmoment (d. h., das benötigte Moment) dar und die horizontale Achse stellt auch die Fahrzeuggeschwindigkeit dar. Wenn das Ausgabewellenmoment klein ist und die Fahrzeuggeschwindigkeit niedrig ist, so dass der Betriebspunkt innerhalb einen dritten Bereich C fallt, wird genauer grundsätzlich der Einzelmotormodus ausgewählt. In diesem Fall wird in den meisten Fällen der getrennte Modus ausgewählt. Unter der Bedingung jedoch, dass das Schmiermittel erwärmt werden muss, oder dass die Maschine 1 erwartet wird, gestartet zu werden, kann auch der verbundene Modus ausgewählt werden. Wenn das Ausgabewellenmoment relativ klein ist, aber die Fahrzeuggeschwindigkeit in einem mittleren Geschwindigkeitsbereich liegt, so dass der Betriebspunkt in einen vierten Bereich D fällt, wird der Reihenmodus ausgewählt. Falls der Betriebspunkt in einen fünften Bereich E fällt, bedeutet dies, dass die benötigte Leistung nicht durch den zweiten Motor 16 erreicht werden kann, und der Reihenparallelmodus daher aufgebaut wird.
  • Falls das SOC Level der Speichervorrichtung 23 niedriger als ein anderes vordefiniertes Level ist, das niedriger als das oben beschriebene Level ist, kann das Fahrzeug nicht nur durch den ersten Motor 4 und den zweiten Motor 16 mit Leistung versorgt werden, und daher ist es notwendig, die elektrische Leistung zum Starten der Maschine 1 sicherzustellen. In diesem Fall wird daher der Reihenmodus oder der Reihenparallelmodus ausgewählt, selbst wenn der Betriebspunkt innerhalb den dritten Bereich C fällt.
  • Wenn beispielsweise der Betriebspunkt von dem zweiten Bereich B zu dem ersten Bereich A bewegt wird, wenn ein Betriebspunkt von dem vierten Bereich D oder dem fünften Bereich E zu dem dritten Bereich C bewegt wird, oder wenn das SOC Level der Speichervorrichtung 23 das vordefinierte Level übersteigt, wird der Betriebsmodus von dem Reihenparallelmodus oder dem Reihenmodus auf den EV Modus geschalten und die Maschine 1 wird daher angehalten. Die Maschine 1 kann jedoch nicht unmittelbar angehalten werden, indem nur die Kraftstoffzufuhr zu dieser angehalten wird. In dieser Situation ist daher irgendeine der Eingabekupplung C0 und der Reihenkupplung CS eingerückt, um ein Gegenmoment des ersten Motors 4 zu der Maschine 1 zuzuführen bzw. aufzubringen, um so die Zeit zu verkürzen, in der eine Umdrehung der Maschine pro Zeiteinheit konsistent mit einer natürlichen Frequenz der Maschine 1 und der Leistungsverteilungsvorrichtung 3 ist. Gemäß der Ausführungsform wird die Maschine 1 daher durch Aufbringen des Moments des ersten Motors 4 angehalten.
  • Um die Maschine 1 unter Verwendung des ersten Motors 4 anzuhalten, führt die HV-ECU 100 ein in 1 dargestelltes Programm mit Bezug zu den oben erklärten Kennfeldern aus.
  • Zuerst wird die Notwendigkeit eines Anhaltens der Maschine 1 bei Schritt S1 ermittelt. Falls die Maschine 1 nicht angehalten werden muss, so dass die Antwort bei Schritt S1 Nein ist, wird das Programm wiederholt ohne eine bestimmte Steuerung auszuführen. Wenn der Betriebsmodus beispielsweise von dem Reihenmodus auf den Reihenparallelmodus, von dem Einzelmotormodus auf den Dualmotormodus oder von dem Einzelmotormodus auf den Reihenmodus geschalten wird, wird das Programm wiederholt.
  • Falls der Betriebsmodus von dem HV Modus auf den EV Modus geschalten wird und daher die Maschine 1 angehalten werden muss, fährt das Programm mit Schritt S2 fort, um zu ermitteln, ob der aktuelle Betriebsmodus der Reihenparallelmodus ist. Eine solche Ermittlung bei Schritt S2 kann auf Basis einer Übertragung des Hydraulikbefehls PbC0 von der HV-ECU 100 getroffen werden, um die Eingabekupplung C0 einzurücken.
  • Gemäß der Ausführungsform wird die Maschine 1 angehalten, während irgendeine von der Eingabekupplung C0 und der Reihenkupplung CS eingerückt wird, um einen benötigten Betriebsmodus in dem EV Modus aufzubauen. Falls das Fahrzeug aktuell in dem Reihenparallelmodus angetrieben wird, so dass die Antwort bei Schritt S2 Ja ist, fährt das Programm mit Schritt S3 fort, um zu ermitteln, ob der Betriebsmodus auf einen von dem EV Modus geschalten wurde, um durch Einrücken der Eingabekupplung C0 aufgebaut zu werden. Bei Schritt S3 wird genauer mit Bezug auf die in 6 und 7 dargestellten Kennfelder ermittelt, ob der Betriebsmodus auf den Dualmotormodus oder den verbundenen Modus geschalten wurde.
  • Falls der Betriebsmodus auf irgendeinen von dem oben genannten EV Modus geschalten wird, um durch Einrücken der Eingabekupplung C0 derart aufgebaut zu werden, so dass die Antwort bei Schritt S3 Ja ist, fährt das Programm mit Schritt S4 fort, um die Maschine 4 anzuhalten, während das Moment des ersten Motors 4 aufgebracht wird, und während die Eingabekupplung C0 eingerückt bleibt und die Reihenkupplung CS ausgerückt wird. In einem Fall, in dem das Fahrzeug aktuell in dem variablen Modus angetrieben wird, wird genauer eine Drehzahl der Maschine 1 durch ein Rotieren des ersten Motors 4 in einer zu einer Rotationsrichtung des Hohlrads 6 entgegengesetzten Richtung auf null reduziert, während die Eingabekupplung C0 eingerückt und die Reihenkupplung CS ausgerückt bleibt. In einem Fall, in dem das Fahrzeug aktuell in dem festen Modus angetrieben wird, ist im Gegenteil eine Drehzahl der Maschine 1 auf null durch eine Rotation des ersten Motors 4 in einer Richtung entgegen einer Rotationsrichtung des Hohlrads 6 reduziert, während die Eingabekupplung C0 eingerückt bleibt und die Reihenkupplung CS ausgerückt wird. Dann wird das Programm beendet.
  • Falls der Betriebsmodus auf den getrennten Modus geschalten wird, der aufgebaut wird, ohne die Eingabekupplung C0 einzurücken, so dass die Antwort bei Schritt S3 Nein ist, fährt das Programm mit Schritt S5 fort, um zu ermitteln, ob der aktuelle Betriebsmodus der feste Modus ist. Falls das Fahrzeug aktuell in dem festen Modus angetrieben wird, so dass die Antwort bei Schritt S5 Ja ist, fährt das Programm mit Schritt S6 fort, um die Maschine 1 durch ein Rotieren des ersten Motors 4 in einer Richtung entgegengesetzt zu einer Rotationsrichtung des Hohlrads 6, während die Eingabekupplung C0 ausgerückt wird und die Reihenkupplung CS eingerückt bleibt. Dann wird das Programm beendet. In diesem Fall kann die Reihenkupplung CS auch nach einem Anhalten der Maschine 1 ausgerückt sein.
  • Falls das Fahrzeug aktuell in dem variablen Modus angetrieben wird, so dass die Antwort bei Schritt S5 Nein ist, fährt das Programm mit Schritt S7 fort, um die Maschine 1 durch ein Rotieren des ersten Motors 4 in einer Richtung entgegen einer Rotationsrichtung des Hohlrads 6 anzuhalten, während die Eingabekupplung C0 eingerückt bleibt und die Reihenkupplung CS ausgerückt wird. Dann wird das Programm beendet.
  • Falls das Fahrzeug aktuell in dem Reihenmodus angetrieben wird, so dass die Antwort bei Schritt S2 Nein ist, fährt das Programm mit Schritt S8 fort, um zu ermitteln, ob der Betriebsmodus auf irgendeinen von dem EV Modus gewechselt wird, um durch Einrücken der Eingabekupplung C0 wie bei dem zuvor genannte Schritt S3 aufgebaut zu werden. Falls der Betriebsmodus auf irgendeinen von dem oben genannten EV Modus geschalten wird, um durch Einrücken der Eingabekupplung C0 aufgebaut zu werden, so dass die Antwort bei Schritt S8 Ja ist, fährt das Programm mit Schritt S9 fort, um die Maschine 1 durch ein Rotieren des ersten Motors 4 in einer Richtung entgegen einer Rotationsrichtung des Hohlrads 6 anzuhalten, während die Eingabekupplung C0 einrückt bleibt und die Reihenkupplung CS ausgerückt wird, wie bei Schritt S4 erklärt. Dann wird das Programm beendet.
  • Falls der Betriebsmodus auf den getrennten Modus geschalten wird, der ohne ein Einrücken der Eingabekupplung C0 aufgebaut wird, so dass die Antwort bei Schritt S8 Nein ist, fährt das Programm mit Schritt S10 fort, um die Maschine 1 durch ein Rotieren des ersten Motors 4 in einer Richtung entgegen einer Rotationsrichtung des Hohlrads 6 anzuhalten, während die Eingabekupplung C0 ausgerückt wird, und die Reihenkupplung CS eingerückt bleibt. Dann wird das Programm beendet. In diesem Fall kann die Reihenkupplung CS auch nach einem Anhalten der Maschine 1 ausgerückt sein.
  • Falls der Betriebspunkt von dem fünften Bereich E auf den dritten Bereich C in dem in 7 dargestellten Kennfeld, während einem Ausführen des in 1 dargestellten Programms geschalten wird, werden eine Drehzahl der Maschine 1, ein Moment der Maschine 1, ein Moment des ersten Motors 4 (MG1 Moment), eine Drehzahl des ersten Motors 4 (MG1 Drehzahl), ein auf die Reihenkupplung CS aufgebrachter Hydraulikdruck, ein Moment des zweiten Motors 16 (MG2 Moment), eine Drehzahl des zweiten Motors 16 (MG2 Drehzahl), eine Fahrzeuggeschwindigkeit, ein auf die Eingabekupplung C0 aufgebrachter Hydraulikdruck, ein auf die Bremse B0 aufgebrachter Hydraulikdruck, und ein Öffnungsgrad des Beschleunigers wie in 8 und 9 dargestellt, geändert.
  • Genauer zeigt 8 Änderungen in den oben genannten Parameter, wenn der Betriebsmodus von dem festen Modus des Reihenparallelmodus auf den verbundenen Modus des Einzelmotor Modus geschalten wird. In dem in 8 dargestellten Beispiel wird ein Öffnungsgrad des Beschleunigers bei einem konstanten Grad bis zum Punkt t1 beibehalten, so dass Momente der Maschine 1, des ersten Motors 4 und des zweiten Motors 16 konstant gehalten werden. In dieser Situation wird die Fahrzeuggeschwindigkeit allmählich verringert und damit wird die Drehzahl des zweiten Motors 16 mit einer Reduktion in der Fahrzeuggeschwindigkeit verringert.
  • Wenn der Öffnungsgrad des Beschleunigers bei Punkt t1 beginnt verringert zu werden, beginnt das Moment des zweiten Motors 16 mit der Reduktion im Öffnungsgrad des Beschleunigers reduziert zu werden.
  • Wenn der Öffnungsgrad des Beschleunigers reduziert wird, so dass er schmaler bzw. geringer als ein vordefinierter Grenzwert als eine Grenze des Ausgabewellenmoments zwischen dem in 7 dritten Bereich C und dem fünften Bereich E ist, wird eine Ermittlung, die Maschine 1 anzuhalten bei Punkt t2 getroffen. Demzufolge wird eine Ermittlung den Betriebsmodus von dem Reihenparallelmodus auf den Einzelmotormodus zu schalten getroffen und damit das in 1 dargestellte Programm gestartet.
  • Genauer wird die Ermittlung in dieser Situation bei Schritt S1 getroffen, um die Maschine 1 anzuhalten, und die Ermittlung bei Schritt S2 wird getroffen, um eine Tatsache zu bestätigen, dass der aktuelle Betriebsmodus der Reihenparallelmodus ist. Zudem wird die Ermittlung bei Schritt S3 getroffen, um die Eingabekupplung C0 einzurücken, um den Betriebsmodus auf den verbundenen Modus zu schalten.
  • Um den Betriebsmodus auf den verbundenen Modus zu schalten, wird der auf die Reihenkupplung CS aufgebrachte Hydraulikdruck von dem Punkt t2 reduziert. Wenn der auf die Reihenkupplung CS aufgebrachte Hydraulikdruck dann auf null reduziert wird, und die Reihenkupplung CS damit bei Punkt t3 ausgerückt wird, wird das Moment des ersten Motors 4 derart umgekehrt, so dass die Drehzahl derselben allmählich reduziert wird, und eine Rotationsrichtung des ersten Motors 4 wird umgekehrt. In dieser Situation wird die Drehzahl der Maschine 1 mit einer solchen bzw. entsprechenden Reduktion der Drehzahl des ersten Motors 4 reduziert. Demzufolge wird die Drehzahl der Maschine 1 auf null bei Punkt t4 reduziert und das Fahrzeug beginnt in dem getrennten Modus anzutreiben. Falls der erste Motor 4 ein Moment erzeugt, um die Drehzahl der Maschine 1 zu reduzieren, während die Eingabedrehzahl C0 ausgerückt bzw. getrennt wird, kann die Leistungsverteilungsvorrichtung 3 ein Moment in einer Richtung ausgeben, um das Antriebsmoment zu reduzieren. Eine solche Reduktion in dem Antriebsmoment kann durch ein Erhöhen des Ausgabemoments des zweiten Motors 16 verhindert werden.
  • 9 zeigt Änderungen in dem oben genannten Parameter, wenn der Betriebsmodus von dem festen Modus des Reihenparallelmodus auf den getrennten Modus des Einzelmotor Modus geschalten wird. In dem in 9 dargestellten Beispiel, sind Änderungen in Parametern bis zum Punkt t12 ähnlich zu jenen bis zum Punkt t2 in dem in 8 dargestellten Beispiel. In diesem Fall fährt das in 1 dargestellte Programm von Schritt S3 bis zu Schritt S5 fort, um den Betriebsmodus auf den festen Modus zu schalten. In diesem Fall beginnt der auf die Eingabekupplung C0 aufgebraucht Hydraulikdruck reduziert zu werden, wenn eine Ermittlung, die Maschine 1 anzuhalten, bei Punkt t12 getroffen wurde. Wenn die Eingabekupplung C0 bei Punkt t13 ausgerückt wird, werden die oben erklärten Verfahren, die Maschine 1 anzuhalten, von den Punkten t3 bis t4 in dem in 8 dargestellten Beispiel von den Punkten t13 bis t14 ausgeführt. Bei Punkt t14 ist die Reihenkupplung CS danach je nach Bedarf ausgerückt, während die Eingabekupplung C0 eingerückt bleibt, um den getrennten Modus aufzubauen, so dass das Fahrzeug beginnt, in dem getrennten Modus von Punkt t15 anzutreiben.
  • Die Eingabekupplung C0 und die Reihenkupplung CS sind in Abhängigkeit der Art des EV Modus eingerückt und ausgerückt, um aufgebaut zu werden, wenn der Betriebsmodus auf den EV Modus geschalten wird und die Maschine gestoppt wird. Gemäß der Ausführungsform kann das Fahrzeug in dem gewünschten EV Modus nach dem Anhalten der Maschine 1 angetrieben werden. In dem Fall eines Wechsels auf den getrennten Modus kann die Reihenkupplung CS zudem auch nach dem Anhalten der Maschine 1 ausgerückt sein. In diesem Fall wird der Betriebsmodus auf den getrennten Modus durch nur das Ausrücken der Reihenkupplung CS geschalten, so dass der Betriebsmodus weich und sofort auf den getrennten Modus geschalten werden kann. Aus diesem Grund können Einrückstöße der Eingabekupplung C0 und der Reihenkupplung CS reduziert werden.
  • In dem Fall eines Schaltens des getrennten Modus wird das Moment des ersten Motors 4, das verwendet wird um die Maschine 1 anzuhalten, zudem nicht den Antriebsräder 22 durch Ausrücken der Eingabekupplung C0 zugeführt, während die Reihenkupplung CS eingerückt wird. In diesem Fall kann daher ein aus dem Anhalten der Maschine 1 resultierender Stoß verringert werden.
  • Zurückkommend auf 10 wird ein anderes Beispiel des Fahrzeugs dargestellt, bei dem das Steuersystem gemäß der vorliegenden Anmeldung verwendet wird. Um das Moment von der Maschine 1 zu dem Ausgaberad 12 über die Leistungsverteilungsvorrichtung 3 zu übertragen, kann die Eingabekupplung C0 auch zwischen dem Hohlrad 6 und dem Ausgaberad 12 angeordnet sein. Um in ähnlicher Weise ein Moment von der Maschine 1 zu dem ersten Motor 4 selektiv zu übertragen, kann die Reihenkupplung CS auch zwischen dem Träger 7 und der ersten Rotorwelle 10 angeordnet sein.
  • Bei dem Fahrzeug gemäß eines anderen Beispiels kann der Betriebsmodus auch von dem oben erklärten EV Modus und HV Modus durch Manipulieren bzw. Steuern der Eingabekupplung C0, der Reichenkupplung CS und der Bremse B0 ausgewählt werden. In dem EV Modus, in dem das Fahrzeug durch den zweiten Motor 16 mit Leistung versorgt wird, sind genauer alle von der Eingabekupplung C0. der Reihenkupplung CS und der Bremse B0 ausgerückt. Demzufolge ist das Ausgaberad 12 von dem Hohlrad 6 der Leistungsverteilungsvorrichtung 3 getrennt, so dass das Sonnenrad 5, das Hohlrad 6 und der Träger 7 an einem rotieren gehindert werden. In dieser Situation wird das Hohlrad 6 zusammen mit dem Ausgaberad 12 rotiert, falls die Eingabekupplung C0 eingerückt ist, und da das Hohlrad 7 zusammen mit der Maschine 1 angehalten wird, werden das Sonnenrad 5 und der ersten Motor 4, der mit diesem verbunden ist, in der Gegenlaufrichtung rotiert. Im Ergebnis wird der Betriebsmodus von dem getrennten Modus auf den verbundenen Modus geschalten. Ein Zustand der Leistungsverteilungsvorrichtung 3 in dem verbundenen Modus ist in einem in 11a dargestellten nomographischen Diagramm angezeigt. In dieser Situation kann der Träger 7 ein Reaktionsmoment gegen ein Ausgabemoment des ersten Motors 4 aufbauen, indem die Bremse B0 eingerückt ist, um die Eingabewelle 8 und den Träger 7 anzuhalten. Der Betriebsmodus wird auf den Dualmotormodus geschalten, in dem das Fahrzeug durch den ersten Motor 4, der in der Gegenlaufrichtung rotiert, und den zweiten Motor 16, der in der Vorwärtsrichtung rotiert, mit Leistung versorgt.
  • Wie beschrieben ist, wird in dem Reihenmodus der erste Motor 4 als ein Generator durch ein Rotieren des ersten Motors 4 durch die Maschine 1 betrieben, während die Reihenkupplung CS eingerückt wird, und der zweite Motor 16 wird als ein Motor durch die elektrische Leistung betrieben, die durch den ersten Motor 4 erzeugt wird, um das Fahrzeug anzutreiben. In dem Fahrzeug gemäß eines anderen Beispiels ist das Sonnenrad 5 mit dem Träger 7 durch die Reihenkupplung CS derart verbunden, dass die Leistungsverteilungsvorrichtung 3 integral rotiert wird, und demzufolge wird der erste Motor 4 durch die Maschine 1 rotiert, um elektrische Leistung zu erzeugen. In dieser Situation jedoch ist die Eingabekupplung C0 ausgerückt, um das Hohlrad 6 von dem Ausgaberad 12 zu trennen und das Ausgabemoment der Maschine 1 wird daher nicht auf das Ausgaberad 12 aufgebracht. Ein Betriebszustand der Leistungsverteilungsvorrichtung 3 des Fahrzeugs gemäß eines anderen Beispiels ist in dem in 11b dargestellten Reihenmodus gezeigt, und wie in 11b dargestellt, werden das Sonnenrad 5, das Hohlrad 6 und der Träger 7 bei einer gleichen Geschwindigkeit bzw. Drehzahl rotiert.
  • Wie das in 2 dargestellte Fahrzeug wird das Fahrzeug gemäß eines anderen Beispiels in dem variablen Modus des HV Modus in der Vorwärtsrichtung durch ein Steuern einer Drehzahl der Maschine 1 durch den erste Motor 4 angetrieben, während der zweite Motor 16 durch die durch den ersten Motor 4 erzeugte Leistung betrieben wird. Ein Zustand der Leistungsverteilungsvorrichtung 3 des Fahrzeugs gemäß eines anderen Beispiels in dieser Situation ist in einem in 11c dargestellten nomographischen Diagramm angezeigt. Wie aus 11c ersichtlich wird, sind Rotationsrichtungen des Sonnenrads 5, des Hohlrads 6 und des Trägers 7 ähnlich zu jenen in dem in 5c dargestellten nomographischen Diagramm, obwohl sich Positionen der Eingabekupplung C0 und der Reihenkupplung CS verändert haben.
  • Während eines Vorwärtsantriebs in dem HV Modus wird auch der feste Modus in dem Fahrzeug gemäß eines anderen Beispiels durch Einrücken der Eingabekupplung C0 und der Reihenkupplung CS aufgebaut. 11d zeigt einen Betriebszustand der Leistungsverteilungsvorrichtung 3 des Fahrzeugs gemäß eines anderen Beispiels in dem festen Modus. Da die Eingabekupplung C0 und die Reihenkupplung CS eingerückt sind, ist der Träger 7 in diesem Fall mit dem Sonnenrad 5 derart verbunden, dass die Leistungsverteilungsvorrichtung 3 integral rotiert wird, und wie aus 11d ersichtlich ist, sind Rotationsrichtungen des Sonnenrads 5, des Hohlrads 6 und des Trägers 7 ähnlich zu jenen in den in 6c dargestellten nomographischen Diagramm, obwohl sich Positionen der Eingabekupplung C0 und der Reihenkupplung CS geändert haben.
  • Obwohl die obigen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Anmeldung beschrieben worden sind, ist es dem Fachmann ersichtlich, dass die vorliegende Anmeldung nicht auf die beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen beschränkt werden soll, und verschiedene Änderungen und Modifikationen innerhalb des Gedankens und Umfangs der vorliegenden Anmeldung getroffen werden können. Beispielsweise können ebenso eine Klauenkupplung und eine Einwegkupplung als die Kupplungen und die Bremse verwendet werden.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
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    • JP 2012-071699 A [0003, 0003, 0004, 0004, 0004, 0005]
    • JP 2011-063136 A [0003, 0003, 0005]

Claims (6)

  1. Antriebssteuersystem für ein Hybridfahrzeug, aufweisend: eine Maschine (1); einen ersten Motor (4), der eine erzeugende Funktion aufweist; eine Leistungsverteilungsvorrichtung (3), die eine Differentialaktion aus einem Eingabeelement (7), auf welches ein Moment der Maschine (1) aufgebracht wird, einem Reaktionselement (5), auf welches ein Moment des ersten Motors (4) aufgebracht wird, und einem Ausgabeelement (6) durchführt; eine erste Kupplung (C0), die eingerückt wird, um das Moment der Maschine (1) auf Antriebsräder (22) über die Leistungsverteilungsvorrichtung (3) zu übertragen; eine zweite Kupplung (CS), die selektiv eine Verbindung zwischen einer Ausgabewelle (2) der Maschine (1) und dem ersten Motor (4) aufbaut; einen zweiten Motor (16), der ein Antriebsmoment zum Antreiben des Fahrzeugs erzeugt; wobei ein Betriebsmodus ausgewählt werden kann aus: einem Reihenparallelmodus, in dem zumindest die erste Kupplung (C0) eingerückt wird, und das Fahrzeug durch die Maschine (1) und den zweiten Motor (16) mit Leistung versorgt wird; einem Reihenmodus, in dem die erste Kupplung (C0) ausgerückt wird und die zweite Kupplung (CS) eingerückt wird, der erste Motor (4) durch die Maschine (1) rotiert wird, um elektrische Leistung zu erzeugen, und der zweite Motor (16) durch die durch den ersten Motor (4) erzeugte elektrische Leistung betrieben wird, um das Fahrzeug anzutreiben; und einem elektrischen Fahrzeugmodus, der einen ersten elektrischen Fahrzeugmodus enthält, in dem das Fahrzeug zumindest durch den zweiten Motor (16) mit Leistung versorgt wird, während die Maschine (1) angehalten wird, und die erste Kupplung (C0) eingerückt wird, und einem zweiten elektrischen Fahrzeugmodus, in dem das Fahrzeug durch den zweiten Motor (16) mit Leistung versorgt wird, während die Maschine (1) angehalten wird und die erste Kupplung (C0) ausgerückt wird; einen Kontroller (100, 101, 102), der die Kupplungen (C0, CS) steuert, und die Maschine (1) anhält; wobei der Kontroller (100, 101, 102) derart konfiguriert ist, dass er ermittelt, den Betriebsmodus auf den elektrischen Fahrzeugmodus zu schalten, während die Maschine (1) angehalten wird, den elektrischen Fahrzeugmodus aus dem ersten elektrischen Fahrzeugmodus und dem zweiten elektrischen Fahrzeugmodus nach Erfüllung der Ermittlung, den Betriebsmodus auf den elektrischen Fahrzeugmodus zu schalten, auswählt aufgebaut zu werden, die Kupplung (C0, CS) aus der ersten Kupplung (C0) und der zweiten Kupplung (CS) auswählt eingerückt zu werden, wenn die Maschine (1) angehalten wird, um den ausgewählten elektrischen Fahrzeugmodus aufzubauen, und die Maschine (1) anhält, während die ausgewählte Kupplung (C0, CS) eingerückt wird.
  2. Antriebssteuersystem für ein Hybridfahrzeug nach Anspruch 1, wobei der Kontroller (100, 101, 102) zudem derart konfiguriert ist, dass er die Maschine (1) anhält, während die erste Kupplung (C0) eingerückt bleibt und die zweite Kupplung (CS), in einem Fall eines Schaltens des Betriebsmodus von dem Reihenparallelmodus oder dem Reihenmodus auf den ersten elektrischen Fahrzeugmodus ausgerückt wird
  3. Antriebssteuersystem für ein Hybridfahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Reihenparallelmodus einen ersten Reihenparallelmodus enthält, der durch Einrücken der ersten Kupplung (C0) aufgebaut wird, während die zweite Kupplung (CS) ausgerückt wird, und einen zweiten Reihenparallelmodus, der durch Einrücken von sowohl der ersten Kupplung (C0) und der zweiten Kupplung (CS) aufgebaut wird, und wobei der Kontroller (100, 101, 102) zudem derart konfiguriert ist, dass er die Maschine (1) anhält, während die erste Kupplung (C0) ausgerückt wird, und die zweite Kupplung (CS) in einem Fall eingerückt bleibt, in dem der Betriebsmodus von dem zweiten Reihenparallelmodus auf den zweiten elektrischen Fahrzeugmodus geschalten wird.
  4. Antriebssteuersystem nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Reihenparallelmodus einen ersten Reihenparallelmodus enthält, der aufgebaut wird, indem die erste Kupplung (C0) eingerückt wird, während die zweite Kupplung (CS) ausgerückt wird, und einen zweiten Reihenparallelmodus, der aufgebaut wird, indem sowohl die erste Kupplung (C0) und die zweite Kupplung (CS) eingerückt werden, und wobei der Kontroller (100, 101, 102) zudem derart konfiguriert ist, dass er die Maschine (1) anhält, während die erste Kupplung (C0) eingerückt und die zweite Kupplung (CS) ausgerückt bleibt, in einem Fall eines Schaltens des Betriebsmodus von dem ersten Reihenparallelmodus auf den zweiten elektrischen Fahrzeugmodus.
  5. Antriebssteuersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Kontroller (100, 101, 102) zudem derart konfiguriert ist, dass er die Maschine (1) anhält, während die erste Kupplung (C0) ausgerückt und die zweite Kupplung (CS) eingerückt bleibt, in einem Fall eines Schaltens des Betriebsmodus von dem Reihenmodus auf den zweiten elektrischen Fahrzeugmodus.
  6. Antriebssteuersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Kontroller (100, 101, 102) zudem derart konfiguriert ist, dass er die Maschine (1) anhält, während ein Moment des ersten Motors (4) auf die Maschine aufgebracht wird.
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