DE102016200596B4

DE102016200596B4 - Elektronische Steuereinheit für ein Fahrzeug mit internem Verbrennungsmotor

Info

Publication number: DE102016200596B4
Application number: DE102016200596.0A
Authority: DE
Inventors: Tatsuya Kikuchi
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2015-02-05
Filing date: 2016-01-19
Publication date: 2020-08-27
Anticipated expiration: 2036-01-20
Also published as: JP6350318B2; DE102016200596A1; JP2016141379A

Abstract

Elektronische Steuerungseinheit für ein Fahrzeug mit einem internen Verbrennungsmotor (10), einer Kupplung (16), welche zwischen dem internen Verbrennungsmotor und einem Antriebsrad (12) angeordnet ist, und einem Motorgenerator (18), welcher elektrische Energie erzeugt dadurch, dass er durch den internen Verbrennungsmotor als ein Generator angetrieben wird, und welcher den internen Verbrennungsmotor als einen Motor startet, wobei das Fahrzeug zur Trägheitsfahrt fähig ist durch das Entkoppeln der Kupplung, wobei die elektronische Steuerungseinheit aufweist:Mittel (S13) zur Einstellung eines Motordrehmoments für den internen Verbrennungsmotor (10); undMittel (S15) zur Einstellung eines MG-Drehmoments für den Motorgenerator (18), wobei,in einem Fall, in welchem ein Beschleunigungsbefehl in das Fahrzeug während der Trägheitsfahrt eingegeben wird,das Mittel (S15) zur Einstellung des MG-Drehmoments ein positives Drehmoment als das MG-Drehmoment einstellt, wenn die Rotationsgeschwindigkeit (Ne) des internen Verbrennungsmotors (10) nicht größer als die Differenz aus einer Ziel-Rotationsgeschwindigkeit (Net) und einem Referenzwert (α) ist, um zu bewirken, dass der Motorgenerator (18) als elektrischer Motor betrieben wird, so dass die Rotationsgeschwindigkeit des internen Verbrennungsmotors die Ziel-Rotationsgeschwindigkeit in Übereinstimmung mit dem Beschleunigungsbefehl überschreitet, und das Mittel (S13) zur Einstellung des Motordrehmoments das Motordrehmoment einstellt, undwenn die Rotationsgeschwindigkeit (Ne) des internen Verbrennungsmotors (10) größer als die Differenz aus der Ziel-Rotationsgeschwindigkeit (Net) und dem Referenzwert (α) ist, das Mittel (S15) zur Einstellung des MG-Drehmoments ein negatives Drehmoment als das MG-Drehmoment einstellt, um zu bewirken, dass der Motorgenerator (18) als Generator betrieben wird, so dass die Rotationsgeschwindigkeit des internen Verbrennungsmotors sich der Ziel-Rotationsgeschwindigkeit annähert.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektronische Steuerungseinheit für ein Fahrzeug, welches fähig zur Trägheitsfahrt ist durch Entkoppeln einer Kupplung.
Die Druckschrift JP 2011-219087 A beschreibt, dass ein Fahrzeug durch Entkoppeln einer Kupplung durch Trägheit fahren kann, so dass ein interner Verbrennungsmotor gestoppt werden kann, um die Treibstoffeffizienz bzw. -reichweite zu verbessern.
Wenn ein Beschleunigungsbefehl von einem Fahrer bei der Trägheitsfahrt ausgegeben wird, entsteht eine Zeitverzögerung von der Ausgabe des Beschleunigungsbefehls zu der tatsächlichen Beschleunigung gemäß der JP 2011 - 219087 A . In dieser Zeit kann der Fahrer eine Verzögerung in der Antwort fühlen.
Die Zeitverzögerung entsteht aufgrund einer Steuerung, in welcher die Rotationsgeschwindigkeit des Motors sanft erhöht wird, so dass die Rotationsgeschwindigkeit des Motors nicht über eine Rotationsgeschwindigkeit der Kupplung (Ziel-Rotationsgeschwindigkeit) hinausschießt bzw. diese überschreitet. Wenn die Rotationsgeschwindigkeit des Motors schnell erhöht wird, schießt die Rotationsgeschwindigkeit des Motors über die Ziel-Rotationsgeschwindigkeit hinaus und eine Zeit wird erforderlich, um die Rotationsgeschwindigkeit des Motors zu stabilisieren.
Die WO 02/ 026 520 A1 offenbart eine elektronische Steuerungseinheit für ein Fahrzeug mit einem internen Verbrennungsmotor, einer Kupplung, welche zwischen dem internen Verbrennungsmotor und einem Antriebsrad angeordnet ist, und einem Motorgenerator, welcher elektrische Energie erzeugt dadurch, dass er durch den internen Verbrennungsmotor als ein Generator angetrieben wird, und welcher den internen Verbrennungsmotor als einen Motor startet, wobei das Fahrzeug zur Trägheitsfahrt fähig ist durch das Entkoppeln der Kupplung, wobei die elektronische Steuerungseinheit aufweist: Mittel zur Einstellung eines Motordrehmoments für den internen Verbrennungsmotor; und Mittel zur Einstellung eines MG-Drehmoments für den Motorgenerator, wobei, in einem Fall, in welchem ein Beschleunigungsbefehl in das Fahrzeug eingegeben während der Trägheitsfahrt wird, das Mittel zur Einstellung des MG-Drehmoments ein positives Drehmoment als das MG-Drehmoment einstellt, um zu bewirken, dass der Motorgenerator als Motor betrieben wird.
Die DE 44 30 650 A1 beschreibt eine Motoranlasservorrichtung, welche Motorvibrationen und Geräusche während des Anlassens eines Verbrennungsmotors unterdrückt und in der Lage ist, die zum Anlassen des Verbrennungsmotors erforderliche elektrische Energiemenge zu verringern. Diesbezüglich wird auf 11 der DE 44 30 650 A1 verwiesen, wobei anhand eines Zeitablaufdiagramms der Prozess des Startens des Verbrennungsmotors erläutert wird. Wenn ein Überschreiten der Rotationsgeschwindigkeit des Verbrennungsmotors, was beim Starten zwangsläufig auftritt, erfasst wird, wird der Anlasser dazu veranlasst, als Generator zu arbeiten, so dass die Rotationsgeschwindigkeit des Verbrennungsmotors verringert wird. Jedoch liegt zu dem Zeitpunkt weder ein Beschleunigungsbefehl noch eine Trägheitsfahrt vor.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine elektronische Steuerungseinheit bereitzustellen, durch welche die Rotationsgeschwindigkeit des Motors schnell auf eine Ziel-Rotationsgeschwindigkeit stabilisiert werden kann, wenn ein Beschleunigungsbefehl von einem Benutzer während der Trägheitsfahrt ausgegeben wird.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch eine elektronische Steuereinheit für ein Fahrzeug mit einem internen Verbrennungsmotor gemäß Anspruch 1.
Ein Fahrzeug weist einen internen Verbrennungsmotor, eine Kupplung, welche zwischen dem internen Verbrennungsmotor und einem Antriebsrad angeordnet ist, und einen Motorgenerator auf, welcher elektrische Energie erzeugt, dadurch dass er durch den internen Verbrennungsmotor als ein Generator angetrieben wird, und welcher den internen Verbrennungsmotor als einen Motor startet, und das Fahrzeug ist fähig zur Trägheitsfahrt durch Entkoppeln der Kupplung. Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weist eine elektronische Steuerungseinheit für dieses Fahrzeug auf: Mittel zur Einstellung eines Motordrehmoments für den internen Verbrennungsmotor; und Mittel für das Einstellen eines MG-Drehmoments für den Motorgenerator. In einem Falle, in welchem ein Beschleunigungsbefehl in das Fahrzeug eingegeben wird während der Trägheitsfahrt, stellt das Mittel für die Einstellung des MG-Drehmoments ein positives Drehmoment als das MG-Drehmoment ein, um den Motorgenerator zu veranlassen, als Motor zu fungieren, so dass eine Rotationsgeschwindigkeit des internen Verbrennungsmotors über eine Ziel-Rotationsgeschwindigkeit hinausschießt gemäß dem Beschleunigungsbefehl und das Mittel für das Einstellen des Motordrehmoments stellt das Motordrehmoment ein. Wenn die Rotationsgeschwindigkeit des internen Verbrennungsmotors über die Ziel-Rotationsgeschwindigkeit hinausschießt, stellt das Mittel für die Einstellung des MG-Drehmoments ein negatives Drehmoment als das MG-Drehmoment ein, um den Motorgenerator zu veranlassen, als Generator zu fungieren, so dass die Rotationsgeschwindigkeit des internen Verbrennungsmotors sich der Ziel-Rotationsgeschwindigkeit annähert.
Demgemäß wird das Motordrehmoment mit dem positiven Drehmoment des Motorgenerators unterstützt. Daher kann die Rotationsgeschwindigkeit des Motors zum Startzeitpunkt schnell erhöht werden im Vergleich zu einem Fall, in welchem ein Motorgenerator nicht als ein elektrischer Motor betrieben wird. Das MG-Drehmoment und das Motordrehmoment werden derart eingestellt, dass die Rotationsgeschwindigkeit des Motors über die Ziel-Rotationsgeschwindigkeit hinausschießt. Daher kann die Rotationsgeschwindigkeit des Motors zum Startzeitpunkt schneller erhöht werden.
Weiterhin wird, wenn ein Überschreiten auftritt, während die Rotationsgeschwindigkeit des Motors schnell erhöht wird, der Motorgenerator als ein Generator betrieben, in welchem das MG-Drehmoment auf ein negatives Drehmoment eingestellt ist. Daher kann das Überschreiten durch die Regeneration des Motorgenerators beschränkt werden. Dadurch wird die Rotationsgeschwindigkeit des Motors schnell auf die Ziel-Rotationsgeschwindigkeit stabilisiert und ein Eingreifen zwischen der Kupplung und dem Motor kann erreicht werden. Weiterhin kann auch die Treibstoffeffizienz bzw. -reichweite verbessert werden durch die Regeneration des Motorgenerators.
Die oben genannten und andere Ziele, Merkmale, Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden detaillierten Beschreibung unter Bezugnahme auf die zugehörigen Figuren. In den Figuren ist:

1 eine schematische Ansicht, welche ein Fahrzeug zeigt, welches eine elektronische Steuerungseinheit gemäß einer Ausführungsform hat;
2 ein Flussdiagramm, welches ein Kupplungseingreifverfahren darlegt, welches durchgeführt wird durch die elektronische Steuerungseinheit;
3 ein Flussdiagramm, welches eine Motordrehmomenteinstellung in dem Kupplungseingreifverfahren darlegt;
4 ein Flussdiagramm, welches eine Einstellung des MG-Drehmoments in dem Kupplungseingreifverfahren darlegt;
5 ein Graph, welcher eine Beziehung zwischen der Rotationsgeschwindigkeit des Motors und Drehmomenten zeigt, um eine Drehmomentveränderungszeitgebung zu erklären; und
6 ein Graph, welcher eine Beziehung zwischen der Zeit und der Rotationsgeschwindigkeit des Motors darlegt, um die Effekte durch das MG-Drehmoment zu erklären.

Eine Ausführungsform wird im Folgenden beschrieben mit Bezugnahme auf die Figuren.
Ein Fahrzeug mit einer elektronischen Steuerungseinheit nach dieser Ausführungsform wird mit Bezugnahme auf 1 beschrieben. Wie in 1 gezeigt, ist das Fahrzeug mit einem internen Verbrennungsmotor (ENG) 10, einem Antriebsrad 12, einem Getriebe 14, einer Kupplung 16 und einem Motorgenerator (MG) 18 ausgestattet.
Das Antriebsrad 12 wird durch den Motor 10 in Übereinstimmung mit einer Antriebsquelle rotiert. Der Motor 10 ist mit dem Antriebsrad 12 über das Getriebe 14 verbunden. Die Ausgabewelle des Motors 10 und die Eingabewelle des Getriebes 14 können miteinander über die Kupplung 16 verbunden, gekoppelt oder entkoppelt werden. Das Getriebe 14 und das Antriebsrad 12 sind miteinander über eine Antriebswelle verbunden.
Die Kupplung 16 ist zwischen dem Motor 10 und dem Getriebe 14 angeordnet und überträgt oder verhindert eine rotative Bewegung des Motors 10 auf das Antriebsrad 12. Wenn eine rotative Bewegung übertragen wird, bewirkt die Kupplung 16, dass der Motor 10 und das Antriebsrad 12 miteinander in Eingriff treten. Ein Drehmoment, welches einem Übersetzungsverhältnis entspricht, welches in dem Getriebe 14 bestimmt ist, wird auf das Antriebsrad 12 übertragen.
MG 18 ist mit dem Motor 10 durch einen Riemen 20 verbunden. MG 18 wird von dem Motor 10 durch den Riemen 20 angetrieben und hat eine Funktion der Erzeugung von elektrischer Energie als ein Generator (Dynamo, Alternator). MG 18 hat auch eine Funktion, den Motor 10 über den Riemen 20 als ein elektrischer Motor (Startermotor) zu starten. MG 18 kann auch als integrierter Startergenerator (ISG) bezeichnet werden und entspricht einem Motorgenerator.
Das Fahrzeug ist weiterhin mit einer elektronischen Steuerungseinheit (ECU) 22 ausgestattet. Die elektronische Steuerungseinheit 22 hat einen Mikrocomputer mit CPU, ROM, RAM, Registern und einem I/O-Anschluss. Die CPU verwendet die vorübergehende Speicherfunktion von RAM oder dem Register in der elektronischen Steuerungseinheit 22, um eine Signalverarbeitung durchzuführen basierend auf den verschiedenen Daten, welche durch einen Bus erfasst worden sind und einem Steuerungsprogramm, welche im Vorhinein in dem ROM gespeichert worden ist. Ein von der Signalverarbeitung erfasstes Signal wird an einem Bus ausgegeben. Daher führt die elektronische Steuerungseinheit 22 verschiedene Funktionen durch.
Die elektronische Steuerungseinheit 22 ist mit dem Motor 10, dem Getriebe 14, der Kupplung 16, MG 18 und verschiedenen Sensoren (nicht gezeigt) verbunden, um den Zustand des Fahrzeugs auf eine Weise zu erfassen, dass eine Kommunikation möglich ist. Die elektronische Steuerungseinheit 22 steuert den Öffnungsgrad eines Drosselventils, die Treibstoffinjektionsmenge und den Zündungszeitpunkt des Motors 10, den Antrieb des MG 18, das von dem Getriebe 14 eingestellte Übertragungsverhältnis und steuert die Kupplung 16 dazu an, die Antriebskraft zu übertragen oder nicht zu übertragen basierend auf dem erfassten Fahrzeugzustand. Die verschiedenen Sensoren können einen Kurbelwinkelsensor, einen Schlosswinkelsensor, einen Drosselventilöffnungssensor, einen Rotationswinkelsensor zur Erfassung des Rotationswinkels des MG 18, einen Stromsensor des MG 18, einen Beschleunigungssensor, einen Bremssensor, einen Schaltstellungssensor, einen Geschwindigkeitssensor und ein Accelerometer umfassen.
Ein Kupplungseingreifverfahren, welches von der elektronischen Steuerungseinheit 22 bei einer Trägheitsfahrt durchgeführt wird, wird mit Bezugnahme auf die 2 bis 5 beschrieben. Die elektronische Steuerungseinheit 22 wiederholt das nachstehende Verfahren mit einem vorherbestimmten Zyklus, während Strom an die elektrische Steuerungseinheit 22 geliefert wird.
Wie in 2 gezeigt, bestimmt die elektronische Steuerungseinheit 22, ob ein Beschleunigungsbefehl vorliegt in Schritt S10. Die elektronische Steuerungseinheit 22 bestimmt, ob ein Beschleunigungsbefehl von einem Fahrer ausgegeben wird basierend auf einem Signal, welches erfasst worden ist von zumindest einem von dem Drosselventilöffnungssensor, dem Beschleunigungssensor und dem Geschwindigkeitssensor.
Wenn bestimmt worden ist, dass kein Beschleunigungsbefehl vorliegt in Schritt S10, beendet die elektronische Steuerungseinheit 22 eine Serie von Verfahren. Wenn bestimmt worden ist, dass ein Beschleunigungsbefehl vorliegt, bestimmt die elektronische Steuerungseinheit 22, ob das Fahrzeug in einem Trägheitsfahrtzustand ist, in Schritt S11. Beispielsweise bestimmt die elektronische Steuerungseinheit 22, dass das Fahrzeug in dem Trägheitsfahrtzustand ist, wenn das Fahrzeug fährt, wenn der Motor 10 und das Antriebsrad 12 voneinander getrennt sind durch eine Entkopplung der Kupplung 16, und wenn der Antrieb des Motors 10 gestoppt ist. Die elektronische Steuerungseinheit 22 bestimmt, dass das Fahrzeug nicht in dem Trägheitsfahrtzustand ist, wenn das Fahrzeug nicht fährt, wenn der Motor 10 und das Antriebsrad 12 nicht getrennt sind durch Entkoppeln der Kupplung 16, oder wenn der Antrieb des Motors 10 nicht gestoppt ist.
Wenn bestimmt worden ist, dass das Fahrzeug nicht in dem Trägheitsfahrtzustand ist, beendet die elektronische Steuerungseinheit 22 eine Serie von Verfahren. Die Reihenfolge der Schritte S10 und S2 beschränkt sich nicht auf die oben genannte Erklärung und kann in einer umgekehrten Reihenfolge ausgeführt werden.
Wenn bestimmt worden ist, dass das Fahrzeug sich in einem Trägheitsfahrtzustand befindet, berechnet die elektronische Steuerungseinheit 22 eine Ziel-Rotationsgeschwindigkeit Net des Motors 10, welche einem Beschleunigungsbefehl entspricht, in Schritt S12. Im Speziellen wird die Ziel-Rotationsgeschwindigkeit Net berechnet basierend auf der Fahrzeuggeschwindigkeit und dem Übertragungsverhältnis des Getriebes 14. Die Ziel-Rotationsgeschwindigkeit Net kann auch als eine Rotationsgeschwindigkeit der Kupplung bezeichnet werden. Darauf folgend stellt die elektronische Steuerungseinheit 22 ein Motordrehmoment ein, welches nur für den Motor 10 erforderlich ist in Schritt S13.
Bei der Einstellung des Motordrehmoments, wie in 3 gezeigt, wird die reale Rotationsgeschwindigkeit des Motors 10 (im Folgenden bezeichnet als die Rotationsgeschwindigkeit des Motors Ne) berechnet. Die elektronische Steuerungseinheit 22 bestimmt, ob die Rotationsgeschwindigkeit des Motors Ne höher ist als ein Schwellenwert, welcher berechnet worden ist durch die Subtraktion eines Referenzwerts α von der Ziel-Rotationsgeschwindigkeit Net in Schritt S30. Wie in 5 gezeigt, ist der Referenzwert α derart eingestellt, dass der Schwellenwert größer ist als Null und kleiner als die Ziel-Rotationsgeschwindigkeit Net. Wenn die Ziel-Rotationsgeschwindigkeit Net 1000 rpm ist, wird der Referenzwert α beispielsweise innerhalb des Bereichs von 200 rpm bis 500 rpm eingestellt.
Wenn bestimmt worden ist, dass die Rotationsgeschwindigkeit des Motors Ne höher ist als der Schwellenwert in Schritt S30, wird das Motordrehmoment Te1 für den Motor 10 derart eingestellt, dass ein übermäßiges Überschreiten eingeschränkt wird, so dass die Rotationsgeschwindigkeit des Motors Ne bei Schritt S31 stabilisiert wird. Wenn bestimmt worden ist, dass die Rotationsgeschwindigkeit des Motors Ne geringer ist als oder gleich ist wie der Schwellenwert, wird das Motordrehmoment Te2 derart eingestellt, dass es schnell die Rotationsgeschwindigkeit des Motors Ne erhöht in Schritt S32.
Sowohl das Motordrehmoment Te1 zur Stabilisierung der Rotationsgeschwindigkeit des Motors Ne und das Motordrehmoment Te2, welches größer ist als das Motordrehmoment Te1, zur Erhöhung der Rotationsgeschwindigkeit des Motors Ne sind von bzw. in dem Speicher gespeichert. Der Mikrocomputer der elektronischen Steuerungseinheit 22 liest die Daten in Übereinstimmung mit dem Bestimmungsergebnis von Schritt S30 aus einem Speicher aus und stellt den ausgelesenen Wert als das Motordrehmoment ein. In dieser Ausführungsform wird das Motordrehmoment Te2 auf eine Weise eingestellt, dass die Rotationsgeschwindigkeit des Motors Ne über die Ziel-Rotationsgeschwindigkeit Net hinausschießen kann, ohne eine Drehmomentunterstützung von MG 18, das heißt, nur durch das Motordrehmoment. Das Motordrehmoment Te1 wird derart eingestellt, dass die Rotationsgeschwindigkeit des Motors Ne sich der Ziel-Rotationsgeschwindigkeit Net annähern kann nur durch das Motordrehmoment.
Die Einstellung des Motordrehmoments wird beendet durch die Vollendung in Schritt S31 oder S32 und die elektronische Steuerungseinheit 22 rückt zu S14 vor, wie in 2 gezeigt. Die elektronische Steuerungseinheit 22 bewirkt, dass das eingestellte Motordrehmoment in der Steuerung des Motors 10 in Schritt S14 reflektiert bzw. umgesetzt wird. Das heißt, der Motor 10 wird derart angesteuert, dass er das eingestellte Motordrehmoment erzeugt.
Daraufhin stellt die elektronische Steuerungseinheit 22 das erforderliche MG-Drehmoment nur für den MG 18 in Schritt S15 ein. Bei der Einstellung des MG-Drehmoments, wie in 4 gezeigt, wird zuerst das gleiche Verfahren wie in Schritt S30 durchgeführt. Das heißt, es wird bestimmt, ob die Rotationsgeschwindigkeit des Motors Ne höher ist als ein Schwellenwert, welcher berechnet worden ist durch die Subtraktion des Referenzwerts α von der Ziel-Rotationsgeschwindigkeit Net in Schritt S40.
Wenn bestimmt worden ist, dass die Rotationsgeschwindigkeit des Motors Ne höher ist als der Schwellenwert in S40, wird das MG-Drehmoment Tm1 eingestellt als ein Rückkopplungssteuerungswert bzw. Feedback-Steuerungswert, so dass die Rotationsgeschwindigkeit des Motors Ne sich der Ziel-Rotationsgeschwindigkeit Net annähert in Schritt S41. Das MG-Drehmoment Tm1 wird derart eingestellt, dass es die Rotationsgeschwindigkeit des Motors Ne der Ziel-Rotationsgeschwindigkeit Net annähert. Daher wird, wenn kein Überschreiten aufgetreten ist, ein positives Drehmoment als das MG-Drehmoment Tm1 eingestellt. Das heißt MG 18 wird als ein elektrischer Motor betrieben. Auf der anderen Seite, wenn ein Überschreiten auftritt, wird ein negatives Drehmoment als das MG-Drehmoment Tm1 eingestellt. Das heißt, MG 18 wird als Generator betrieben.
Wenn bestimmt worden ist, dass die Rotationsgeschwindigkeit des Motors Ne geringer ist als oder gleich ist wie der Schwellenwert, wird ein maximales positives Drehmoment als das MG-Drehmoment Tm2 eingestellt, um die Rotationsgeschwindigkeit des Motors Ne schnell zu erhöhen in Schritt S42. Das maximale positive Drehmoment Tm2 ist größer als das MG-Drehmoment Tm1 und ist in dem Speicher gespeichert. Zu diesem Zeitpunkt fungiert MG 18 als ein elektrischer Motor und erzeugt das positive Drehmoment. Daher wird das MG-Drehmoment Tm2 zu dem Motordrehmoment Te2 addiert. Daher kann die Rotationsgeschwindigkeit des Motors Ne weiter erhöht werden durch die Unterstützung des MG-Drehmoments Tm2.
Die Einstellung des MD-Drehmoments wird beendet durch die Vollendung in Schritt S41 oder S42 und die elektronische Steuerungseinheit 22 rückt zu S16 vor, wie in 2 gezeigt. Die elektronische Steuerungseinheit 22 bewirkt, dass das eingestellte MG-Drehmoment in der Steuerung des MG 18 reflektiert wird in Schritt S16. Das heißt, MG 18 wird dazu angesteuert, das eingestellte MG-Drehmoment zu erzeugen. Beispielsweise, wenn das MG-Drehmoment Tm1 eingestellt ist, führt die elektronische Steuerungseinheit 22 eine Rückkopplungssteuerung des MG 18 durch, so dass die Rotationsgeschwindigkeit des Motors Ne an die Ziel-Rotationsgeschwindigkeit Net angenähert wird. Wenn das MG-Drehmoment Tm2 eingestellt ist, steuert die elektronische Steuerungseinheit 22 MG 18 derart, dass die Rotationsgeschwindigkeit des Motors Ne erhöht wird.
Daraufhin bestimmt die elektronische Steuerungseinheit 22, ob die Rotationsgeschwindigkeit des Motors Ne stabilisiert ist in Schritt S17. Im Speziellen wird bestimmt, ob die Rotationsgeschwindigkeit des Motors Ne innerhalb des Bereichs der Ziel-Rotationszahl Net ± β liegt. Wie in 5 gezeigt, ist ein vorherbestimmter Wert β ein um die Ziel-Rotationsgeschwindigkeit Net eingestellter Spielraum bzw. Toleranzbereich. Wenn bestimmt worden ist, dass die Rotationsgeschwindigkeit des Motors Ne stabil ist in Schritt S17, stellt die elektronische Steuerungseinheit 22 ein Ne-Stabilitätssignal in Schritt S18 ein. Im Speziellen wird „1“ in ein Register eingeschrieben. Wenn bestimmt worden ist, dass die Rotationsgeschwindigkeit des Motors Ne nicht stabil ist, entfernt die elektronische Steuerungseinheit 22 das Ne-Stabilitätssignal in Schritt S19. Im Speziellen wird „0“ in ein Register eingeschrieben.
Wenn einer der Schritte S18 und S19 vollendet ist, bestimmt die elektronische Steuerungseinheit 22, ob das Ne-Stabilitätssignal eingestellt ist in Schritt S20. Das heißt, es wird bestimmt, ob „1“ in das Register eingeschrieben ist. Wenn bestimmt worden ist, dass das Ne-Stabilitätssignal eingestellt worden ist, bestimmt die elektronische Steuerungseinheit 22, dass die Rotationsgeschwindigkeit des Motors Ne stabil ist innerhalb des Bereichs der Ziel-Rotationszahl Net ± β. Das heißt, die elektronische Steuerungseinheit 22 bestimmt, dass die Rotationsgeschwindigkeit des Motors Ne weitgehend mit der Rotationsgeschwindigkeit der Kupplung übereinstimmt und gibt einen Befehl zu der Kupplung 16 aus, den Motor 16 und das Getriebe 14 miteinander in Eingriff zu bringen (zu verbinden) in Schritt S21. Dadurch werden der Motor 10 und das Getriebe 14 in einen direkten Verbindungszustand versetzt durch die Kupplung 16. Das heißt, der Trägheitsfahrtzustand des Fahrzeugs wird aufgehoben und eine Serie von Verfahren wird beendet. Bei dem vorstehend genannten Verfahren entspricht S1 einem Mittel zur Einstellung eines Motordrehmoments und S15 entspricht einem Mittel zur Einstellung eines MG-Drehmoments.
Zusätzlich kann die elektronische Steuerungseinheit 22 die Kupplung 16 dazu ansteuern, den Motor 10 und das Getriebe 14 voneinander zu entkoppeln, so dass das Fahrzeug von einem normalen Fahrtzustand in einen Trägheitsfahrtzustand versetzt wird. In dem normalen Fahrtzustand wird die Kupplung 16 gesteuert in Übereinstimmung mit Situationen wie der Beschleunigung oder der Entschleunigung der Fahrzeuggeschwindigkeit.
Als Nächstes wird der Effekt und Vorteil der elektronischen Steuerungseinheit 22 beschrieben basierend auf der 6. 6 zeigt ein Verhältnis zwischen der Rotationsgeschwindigkeit des Motors Ne und verschiedenen Drehmomenten (tatsächliche Messwerte) mit dem Zeitverlauf. Die oberen drei Wellenformen bzw. Kurven der 6 zeigen die Rotationsgeschwindigkeit des Motors Ne. Eine durchgezogene Linie entspricht der Rotationsgeschwindigkeit des Motors Ne dieser Ausführungsform. Eine einfach punktierte gestrichelte Linie entspricht der Rotationsgeschwindigkeit des Motors Ne von einem ersten Vergleichsbeispiel und eine doppelt punktierte gestrichelte Linie entspricht der Rotationsgeschwindigkeit des Motors Ne eines zweiten Vergleichsbeispiels. In 6 entspricht eine gestrichelte Linie der Ziel-Rotationsgeschwindigkeit Net. Hierbei ist die Ziel-Rotationsgeschwindigkeit Net 1000 rpm.
Das erste Vergleichsbeispiel ist ein herkömmliches Beispiel, in welchem die Rotationsgeschwindigkeit des Motors Ne nahe auf die Ziel-Rotationsgeschwindigkeit Net eingestellt wird nur mit dem Motor 10 und das Motordrehmoment derart eingestellt wird, dass ein Überschreiten bzw. Hinausschießen nicht auftritt. Das zweite Vergleichsbeispiel zeigt ein Beispiel, in welchem die Rotationsgeschwindigkeit des Motors Ne nahe auf die Ziel-Rotationsgeschwindigkeit Net eingestellt wird nur mit dem Motor 10 und das Motordrehmoment derart eingestellt wird, dass ein Überschreiten bzw. Hinausschießen auftreten kann. Bei dem ersten Vergleichsbeispiel und dem zweiten Vergleichsbeispiel wird die Rotationsgeschwindigkeit des Motors Ne nahe auf die Ziel-Rotationsgeschwindigkeit Net eingestellt nur mit dem Motor 10. In dem ersten Vergleichsbeispiel wird die Rotationsgeschwindigkeit des Motors Ne sanft erhöht. In dem zweiten Vergleichsbeispiel wird die Rotationsgeschwindigkeit des Motors Ne mit einer hohen Geschwindigkeit erhöht.
Die unteren drei Wellenformen bzw. Kurven der 6 zeigen Drehmomente. Eine durchgezogene Linie entspricht dem Motordrehmoment dieser Ausführungsform. Eine einfach punktierte gestrichelte Linie entspricht dem MG-Drehmoment dieser Ausführungsform. Eine doppelt punktierte gestrichelte Linie entspricht dem Motordrehmoment, welches in einem ersten Vergleichsbeispiel eingestellt ist. In 6 wird das Motordrehmoment des ersten Vergleichsbeispiels als ein Standarddrehmoment angezeigt. Hier bezeichnet das Motordrehmoment ein Drehmoment, welches erforderlich ist nur für den Motor 10.
In dieser Ausführungsform, in einem Fall, in welchem ein Beschleunigungsbefehl in einer Trägheitsfahrt angegeben wird, stellt die elektronische Steuerungseinheit 22 das Motordrehmoment Te2 und das MG-Drehmoment Tm2 ein, wenn die Rotationsgeschwindigkeit des Motors Ne kleiner ist oder gleich ist wie der Schwellenwert (Net - α), welcher berechnet worden ist durch die Subtraktion des Referenzwertes α von der Ziel-Rotationsgeschwindigkeit Net, nämlich, wenn die Rotationsgeschwindigkeit des Motors Ne relativ gering ist in einem frühen Stadium. Wie oben beschrieben, ist das Motordrehmoment Te2 (> Te1) ein Wert zur Erhöhung der Rotationsgeschwindigkeit des Motors Ne und die Rotationsgeschwindigkeit des Motors Ne überschreitet die Ziel-Rotationsgeschwindigkeit Net nur durch das Motordrehmoment. Das MG-Drehmoment Tm2 ist das maximale (geschätzt maximal eingestufte) positive Drehmoment von MG 18. Daher, wie mit der durchgezogenen Linie von 6 gezeigt, nimmt die Rotationsgeschwindigkeit des Motors Ne bei einer hohen Geschwindigkeit zu.
Die elektronische Steuerungseinheit 22 stellt das Motordrehmoment Te1 und das MG-Drehmoment Tm1 ein, wenn die Rotationsgeschwindigkeit des Motors Ne größer ist als der Schwellenwert (Net - α), welcher berechnet worden ist durch die Subtraktion des Referenzwerts α von der Ziel-Rotationsgeschwindigkeit Net. Wie oben beschrieben ist das Motordrehmoment Te1 (< Te2) ein Wert zur Stabilisierung der Rotationsgeschwindigkeit des Motors Ne und das MG-Drehmoment Tm1 ist derart eingestellt, dass es die Rotationsgeschwindigkeit des Motors Ne der Ziel-Rotationsgeschwindigkeit Net annähert. Da jedoch die Antwortgeschwindigkeit des Motors 10 langsam ist, wie durch die durchgezogene Linie in 6 gezeigt, überschreitet die Rotationsgeschwindigkeit des Motors Ne die Ziel-Rotationsgeschwindigkeit Net.
Das MG-Drehmoment Tm1 ist ein Wert, welcher derart der Rückkopplungssteuerung unterworfen ist, dass die Rotationsgeschwindigkeit des Motors an die Ziel-Rotationsgeschwindigkeit Net angenähert wird. Wenn kein Überschreiten aufgetreten ist, wird ein positives Drehmoment als das MG-Drehmoment Tm1 eingestellt. Das heißt, MG 18 wird als ein elektrischer Motor betrieben. Im Gegensatz dazu wird, wenn ein Überschreiten auftritt, das MG-Drehmoment Tm1 allmählich verringert und ein negatives Drehmoment wird als das MG-Drehmoment Tm1 eingestellt. Das heißt, MG 18 wird als ein Dynamo betrieben. Aufgrund des negativen Drehmoments wird, wie in 6 gezeigt, der Überschreitungsbetrag in der Rotationsgeschwindigkeit des Motors Ne klein im Vergleich zu dem zweiten Vergleichsbeispiel. Das heißt, ein Überschreiten wird beschränkt.
Daher werden in dieser Ausführungsform das Motordrehmoment und das MG-Drehmoment derart eingestellt, dass ein Überschreiten gewollt auftreten kann. Daher kann die Zeit, welche erforderlich ist, bis die Rotationsgeschwindigkeit des Motors die Ziel-Rotationsgeschwindigkeit Net erreicht, verkürzt werden. Weiterhin kann ein negatives Drehmoment als das MG-Drehmoment eingestellt werden und ein Regenerationsbetrieb des MG 18 kann durchgeführt werden, so dass das Überschreiten gesteuert werden kann. Daher kann, wenn ein Beschleunigungsbefehl von einem Benutzer während einer Trägheitsfahrt eingegeben wird, die Rotationsgeschwindigkeit des Motors Ne schnell um die Ziel-Rotationsgeschwindigkeit Net stabilisiert werden. Weiterhin kann die Treibstoffreichweite bzw. -effizienz des Fahrzeugs auch durch die Regeneration des MG 18 verbessert werden.
Gemäß dieser Ausführungsform wird das Motordrehmoment Te2, welches dazu eingestellt ist, auch bei alleiniger Verwendung ein Überschreiten zu bewirken, weiter durch das MG-Drehmoment Tm2 unterstützt. Daher kann die Rotationsgeschwindigkeit des Motors Ne schnell auf die Ziel-Rotationsgeschwindigkeit Net angehoben werden im Vergleich mit dem zweiten Vergleichsbeispiel, in welchem ein Überschreiten nur durch das Motordrehmoment bewirkt wird. Sogar wenn die Rotationsgeschwindigkeit des Motors Ne zu schnell erhöht wird, wird ein negatives Drehmoment als das MG-Drehmoment Tm1 zum Zeitpunkt des Überschreitens eingestellt. Da ein Regenerationsbetrieb des MG 18 ausgeführt wird, kann das Überschreiten kontrolliert werden.
In einem Fall, in welchem die Rotationsgeschwindigkeit des Motors Ne erhöht ist, wird, wenn dasselbe gesamte Drehmoment wie in dieser Ausführungsform nur mit dem Motor 10 erzeugt wird, das Überschreiten größer, da die Antwortgeschwindigkeit des Motors 10 langsamer ist als die von MG 18. Das heißt, das Überschreiten wird größer als das in dem zweiten Vergleichsbeispiel, welches in 6 gezeigt ist. In diesem Fall, wenn das negative Drehmoment als MG-Drehmoment addiert wird, nachdem ein Überschreiten aufgetreten ist, dauert es lange, die Rotationsgeschwindigkeit des Motors Ne zu stabilisieren. Im Gegensatz dazu wird gemäß dieser Ausführungsform die Rotationsgeschwindigkeit des Motors Ne durch das Motordrehmoment und das MG-Drehmoment erhöht. Weiterhin wird, wenn die Rotationsgeschwindigkeit des Motors Ne den Schwellenwert (Net-α) überschreitet, ein Rückkopplungssteuerungswert als das MG-Drehmoment Tm1 eingestellt. MG 18 übertrifft den Motor 10 in der Antwortgeschwindigkeit. Daher kann das Überschreiten selbst klein gehalten werden, während das gesamte Drehmoment dasselbe ist.
Gemäß dieser Ausführungsform wird, während die Rotationsgeschwindigkeit des Motors Ne an die Ziel-Rotationsgeschwindigkeit Net nur mit dem Motor 10 angenähert wird, ein Wert, welcher durch die Addition des Absolutwerts des negativen Drehmoments zu dem Standarddrehmoment, welches in 6 gezeigt ist, berechnet wird, als das Motordrehmoment eingestellt. Das Standarddrehmoment ist ein Drehmoment, welches nur für den Motor 10 erforderlich ist, so dass kein Überschreiten auftritt. In anderen Worten ist das Standarddrehmoment ein Motordrehmoment, welches in dem ersten Vergleichsbeispiel eingestellt ist. In 6 ist das zu dem Standarddrehmoment hinzuaddierte Drehmoment als Additionsdrehmoment wiedergegeben. Das Additionsdrehmoment ist ein Drehmoment mit einem positiven Wert, welcher dem negativen Drehmoment entspricht und das Additionsdrehmoment ist gleich zu einem Absolutwert des negativen Drehmoments. Das heißt, das Motordrehmoment (Te1, Te2) dieser Ausführungsform dient als die Summe des Standarddrehmoments und des Additionsdrehmoments.
Daher wird das von dem MG 18 regenerierbare Drehmoment zu dem Standarddrehmoment addiert, durch welches kein Überschreiten erzeugt wird. Daher kann ein Überschreiten sicher eingeschränkt werden aufgrund der Regeneration durch MG 18.
Die elektronische Steuerungseinheit 22 kann das Kupplungseingreifverfahren durchführen, wenn ein Beschleunigungsbefehl vorliegt während der Trägheitsfahrt. Im Speziellen kann die elektronische Steuerungseinheit 22 zumindest eine Motordrehmomenteinstellung (S13) und eine MG-Drehmomenteinstellung (S15) für den Kupplungseingriff durchführen. Beispielsweise kann eine MG-ECU, welche den Antrieb des MG 18 steuert, unabhängig zusätzlich zu der elektronischen Steuerungseinheit 22 bereitgestellt sein. In diesem Fall kann die MG-ECU den MG 18 auf der Grundlage der von der elektronischen Steuerungseinheit 22 ausgegebenen MG-Drehmomentsbefehle steuern. Weiterhin kann eine Motor-ECU, welche den Antrieb des Motors 10 steuert, zusätzlich zu der elektronischen Steuerungseinheit 22 vorgesehen sein. In diesem Fall kann die Motor-ECU den Öffnungsgrad des Drosselventils und den Treibstoffverbrauch und die Zündungszeitgebung des Motors 10 basierend auf den von der elektronischen Steuerungseinheit 22 ausgegebenen Motordrehmomentsbefehlen steuern. Weiterhin kann eine andere ECU, welche eine andere ist als die elektronische Steuerungseinheit 22, das Getriebe 14 und die Kupplung 16 steuern.
Wenn der Beschleunigungsbefehl während einer Trägheitsfahrt eingegeben wird, wird das Motordrehmoment mit dem MG-Drehmoment unterstützt. Jedoch kann die Unterstützung mit dem MG-Drehmoment auch zu einem anderen Zeitpunkt als dem vorstehend genannten ausgeführt werden, beispielsweise zu einer Leerlaufzeit oder zu einer normalen Fahrtzeit.
Derartige Veränderungen und Abwandlungen befinden sich innerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung, wie er durch die angehängten Ansprüche definiert ist.

Claims

Elektronische Steuerungseinheit für ein Fahrzeug mit einem internen Verbrennungsmotor (10), einer Kupplung (16), welche zwischen dem internen Verbrennungsmotor und einem Antriebsrad (12) angeordnet ist, und einem Motorgenerator (18), welcher elektrische Energie erzeugt dadurch, dass er durch den internen Verbrennungsmotor als ein Generator angetrieben wird, und welcher den internen Verbrennungsmotor als einen Motor startet, wobei das Fahrzeug zur Trägheitsfahrt fähig ist durch das Entkoppeln der Kupplung, wobei die elektronische Steuerungseinheit aufweist: Mittel (S13) zur Einstellung eines Motordrehmoments für den internen Verbrennungsmotor (10); und Mittel (S15) zur Einstellung eines MG-Drehmoments für den Motorgenerator (18), wobei, in einem Fall, in welchem ein Beschleunigungsbefehl in das Fahrzeug während der Trägheitsfahrt eingegeben wird, das Mittel (S15) zur Einstellung des MG-Drehmoments ein positives Drehmoment als das MG-Drehmoment einstellt, wenn die Rotationsgeschwindigkeit (Ne) des internen Verbrennungsmotors (10) nicht größer als die Differenz aus einer Ziel-Rotationsgeschwindigkeit (Net) und einem Referenzwert (α) ist, um zu bewirken, dass der Motorgenerator (18) als elektrischer Motor betrieben wird, so dass die Rotationsgeschwindigkeit des internen Verbrennungsmotors die Ziel-Rotationsgeschwindigkeit in Übereinstimmung mit dem Beschleunigungsbefehl überschreitet, und das Mittel (S13) zur Einstellung des Motordrehmoments das Motordrehmoment einstellt, und wenn die Rotationsgeschwindigkeit (Ne) des internen Verbrennungsmotors (10) größer als die Differenz aus der Ziel-Rotationsgeschwindigkeit (Net) und dem Referenzwert (α) ist, das Mittel (S15) zur Einstellung des MG-Drehmoments ein negatives Drehmoment als das MG-Drehmoment einstellt, um zu bewirken, dass der Motorgenerator (18) als Generator betrieben wird, so dass die Rotationsgeschwindigkeit des internen Verbrennungsmotors sich der Ziel-Rotationsgeschwindigkeit annähert.
Elektrische Steuerungseinheit gemäß Anspruch 1, wobei, wenn der Motorgenerator (18) keine Drehmomentunterstützung bereitstellt, das Mittel (S13) für die Einstellung des Motordrehmoments das Motordrehmoment einstellt durch Addieren eines Absolutwerts des negativen Drehmoments zu einem Befehlswert in Übereinstimmung mit dem Beschleunigungsbefehl, um ein Überschreiten in der Rotationsgeschwindigkeit (Ne) des internen Verbrennungsmotors (10) zu beschränken.