DE102017103608A1

DE102017103608A1 - Antriebssteuerungs-Mechanismus und Antriebssteuerung

Info

Publication number: DE102017103608A1
Application number: DE102017103608.3A
Authority: DE
Inventors: Hiroyuki Suzuki; Wataru Inoue
Original assignee: Subaru Corp
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2016-03-29
Filing date: 2017-02-22
Publication date: 2017-10-05
Also published as: US10486685B2; JP2017177973A; US20170282900A1; CN107244318A; JP6374431B2; CN107244318B

Abstract

Ein Antriebskraftsteuerung-Mechanismus (1) weist Folgendes auf: einen Elektromotor (20, 24), der mit einem Antriebsrad (80) gekoppelt ist; ein Getriebe (31), das mit dem Antriebsrad (80) gekoppelt ist; und einen Verbrennungsmotor (10), der mit einer Eingangswelle (21) des Getriebes (31) gekoppelt ist. In einem ersten Zustand, in dem eine Antriebskraft des Elektromotors (20, 24) zu dem Antriebsrad (80) übertragen wird und keine Antriebskraft des Verbrennungsmotors (10) zu dem Antriebsrad (80) übertragen wird, reduziert das Getriebe (31) ein Übersetzungsverhältnis auf einen Wert, der niedriger ist als ein Ziel-Übersetzungsverhältnis, in Abhängigkeit von einer angeforderten Antriebskraft, wenn eine Übergangsanforderung in einen zweiten Zustand vorliegt, in dem Antriebskräfte des Elektromotors (20, 24) und des Verbrennungsmotors (10) zu dem Antriebsrad (80) übertragen werden. Der Elektromotor (20, 24) erhöht eine zu dem Antriebsrad (80) zu übertragende Antriebskraft, wenn die Übergangsanforderung vorliegt.

Description

HINTERGRUND
1. Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Antriebssteuerungs-Mechanismen und Antriebssteuerungen.
2. Einschlägiger Stand der Technik
In den letzten Jahren sind Hybridtechnologien im Zusammenhang mit der Fahrzeugleistung untersucht und entwickelt worden. Die Hybridtechnologien beinhalten eine Technologie, bei der ein Verbrennungsmotor sowie Elektromotoren als Antriebsquellen genutzt werden. Im Allgemeinen fährt ein Fahrzeug, das eine derartige Hybridtechnologie nutzt, in einem Elektrofahrzeug-(EV-)Modus oder in einem Hybrid-Elektrofahrzeug-(HEV-)Modus. Im EV-Modus wird ein Fahrzeug von Elektromotoren angetrieben. Im HEV-Modus wird ein Fahrzeug von Elektromotoren oder einem Verbrennungsmotor angetrieben.
Manchmal kommt es zu einer Ruckbewegung in einem Fahrzeug, wenn der Modus von dem EV-Modus auf den HEV-Modus umgeschaltet wird. Z. B. steigt die Möglichkeit für das Auftreten von Ruckbewegungen beim Einrücken auf einer Antriebsrad-Seite und einer Verbrennungsmotor-Seite mit einem Anstieg der Differenz der Rotationsgeschwindigkeiten (die im Folgenden auch als Rotationsdifferenz bezeichnet wird) zwischen der Antriebsrad-Seite und der Verbrennungsmotor-Seite an, auf der ein Verbrennungsmotor startet, wenn ein Umschalten in den HEV-Modus stattfindet.
Dagegen offenbart die ungeprüfte japanische Patentanmeldungs-Veröffentlichung JP 2015-150 916 A eine Technologie, die sich mit einer Steuerung befasst, die mindestens einen Parameter von einer Verbrennungsmotor-Umdrehungsgeschwindigkeit oder einem Übersetzungsverhältnis eines stufenlos verstellbaren Getriebes in einer derartigen Weise steuert, dass eine Rotationsgeschwindigkeit einer Sekundärwelle des stufenlos verstellbaren Getriebes eine Rotationsgeschwindigkeit eines Antriebsrads übersteigt, wenn der EV-Modus auf den HEV-Modus umgeschaltet wird. Bei der Technologie der JP 2015-150 916 A sind der Verbrennungsmotor und das stufenlos verstellbare Getriebe direkt gekoppelt, das stufenlos verstellbare Getriebe und die Antriebsräder sind über eine Kupplung gekoppelt und die Elektromotoren und die Antriebsräder sind direkt gekoppelt.
Bei der in der JP 2015-150 916 A offenbarten Technologie besteht jedoch ein Problem darin, dass eine auf das Antriebsrad übertragene Antriebskraft aufgrund der Steuerung eines Übersetzungsverhältnisses eines Getriebes vermindert wird. Beispielsweise wird eine Reduzierung des Übersetzungsverhältnisses ins Auge gefasst, um die Rotationsgeschwindigkeit der Sekundärwelle größer zu machen als die Rotationsgeschwindigkeit des Antriebsrads. Wenn jedoch das Übersetzungsverhältnis reduziert wird, steigt die Rotationsgeschwindigkeit der Sekundärwelle an, und die von der Sekundärwelle zu dem Antriebsrad übertragene Antriebskraft wird vermindert.
KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Es ist daher wünschenswert, ein System anzugeben, das in der Lage ist, sowohl für eine Unterdrückung von Ruckbewegungen in Verbindung mit der Leistungsübertragung zu sorgen als auch eine Antriebskraft beim Umschalten des EV-Modus in den HEV-Modus aufrechtzuerhalten.
Gemäß einem Aspekt gibt die vorliegende Erfindung einen Antriebssteuerungs-Mechanismus an, der Folgendes aufweist: einen Elektromotor, der mit einem Antriebsrad gekoppelt ist; ein Getriebe, das mit dem Antriebsrad gekoppelt ist; sowie einen Verbrennungsmotor, der mit einer Eingangswelle des Getriebes gekoppelt ist.
In einem ersten Zustand, in dem eine Antriebskraft des Elektromotors zu dem Antriebsrad übertragen wird und keine Antriebskraft des Verbrennungsmotors zu dem Antriebsrad übertragen wird, reduziert das Getriebe ein Übersetzungsverhältnis auf einen Wert, der niedriger ist als ein Ziel-Übersetzungsverhältnis, in Abhängigkeit von einer angeforderten Antriebskraft, wenn eine Wechselanforderung bzw. Übergangsanforderung in einen zweiten Zustand vorliegt, in dem Antriebskräfte des Elektromotors und des Verbrennungsmotors zu dem Antriebsrad übertragen werden. Der Elektromotor erhöht eine zu dem Antriebsrad zu übertragende Antriebskraft, wenn die Übergangsanforderung vorliegt.
Bei Vorliegen der Übergangsanforderung kann das Getriebe ein Übersetzungsverhältnis auf einen Wert reduzieren, der geringfügig über einem Übersetzungsverhältnis liegt, bei dem eine Rotationsgeschwindigkeit der Eingangswelle zu einer Rotationsgeschwindigkeit wird, bei der der Verbrennungsmotor stoppt.
Bei Vorliegen der Übergangsanforderung kann das Getriebe ein Übersetzungsverhältnis auf einen Wert reduzieren, der geringer ist als das Ziel-Übersetzungsverhältnis, bevor eine Antriebskraft des Verbrennungsmotors zu dem Antriebsrad übertragen wird.
Das Getriebe kann ein Übersetzungsverhältnis in einem Fall, in dem der Elektromotor eine Antriebskraft erhöht, auf einen geringeren Wert als das Ziel-Übersetzungsverhältnis reduzieren.
Der Elektromotor kann eine Antriebskraft in einem Fall erhöhen, in dem eine Leistung des Elektromotors nach dem Erhöhen der Antriebskraft eine Obergrenze oder weniger erreicht.
Der Elektromotor kann eine Antriebskraft in einem Fall erhöhen, in dem ein Wert bezüglich elektrischer Energie, die in einer Batterie zur Verwendung zum Antreiben des Elektromotors gespeichert ist, einen Schwellenwert oder einen höheren Wert aufweist.
Der Elektromotor kann eine Antriebskraft um einen Wert erhöhen, der größer als oder gleich einer Differenz zwischen der angeforderten Antriebskraft und einer Antriebskraft nach Reduzierung eines Übersetzungsverhältnisses ist.
Der Elektromotor kann eine Antriebskraft in Abhängigkeit von einer Änderung eines Übersetzungsverhältnisses ändern.
Das Getriebe kann ein Übersetzungsverhältnis zurück auf das Ziel-Übersetzungsverhältnis ändern, nachdem ein Übergang in den zweiten Zustand erfolgt ist.
Das Getriebe kann ein Übersetzungsverhältnis zurück auf das Ziel-Übersetzungsverhältnis in sanfterer Weise ändern als bei einer Änderung zum Reduzieren eines Übersetzungsverhältnisses.
Gemäß einem weiteren Aspekt gibt die vorliegende Erfindung eine Antriebssteuerung an, die Folgendes aufweist:
ein Bestimmungsmodul, das das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein einer Übergangsanforderung in einen zweiten Zustand, in dem Antriebskräfte eines Elektromotors und eines Verbrennungsmotors zu einem Antriebsrad übertragen werden, in einem ersten Zustand feststellt, in dem eine Antriebskraft des Elektromotors zu dem Antriebsrad übertragen wird und keine Antriebskraft des Verbrennungsmotors zu dem Antriebsrad übertragen wird; und
eine Steuerung, die einen Befehl zum Reduzieren eines Übersetzungsverhältnisses eines Getriebes auf einen geringeren Wert als ein Ziel-Übersetzungsverhältnis in Abhängigkeit von einer angeforderten Antriebskraft abgibt sowie einen Befehl zum Erhöhen einer von dem Elektromotor zu dem Antriebsrad zu übertragenden Antriebskraft abgibt, wenn das Bestimmungsmodul feststellt, dass die Übergangsanforderung abgegeben worden ist.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
In den Zeichnungen zeigen:
1 eine Darstellung zur Erläuterung eines Beispiels einer Gesamtkonfiguration eines Antriebssteuerungs-Mechanismus gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
2 ein Blockdiagramm zur schematischen Erläuterung eines Beispiels einer Funktionskonfiguration einer Hybrid-ECU gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
3 ein Ablaufdiagramm zur schematischen Erläuterung eines Beispiels eines Gesamtablaufs einer Hybrid-ECU gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
4 ein Ablaufdiagramm zur schematischen Erläuterung eines Beispiels eines Prozesses einer Hybrid-ECU gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, in dem festgestellt wird, ob ein Hochschaltmodus aktiviert werden kann; und
5 ein Zeitablaufdiagramm zur Erläuterung eines Betriebsbeispiels eines Antriebssteuerungs-Mechanismus gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele und Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ausführlich beschrieben. Es sei erwähnt, dass in der Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen Konstruktionselemente mit im Wesentlichen der gleichen Funktion und Konstruktion mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind und auf eine wiederholte Beschreibung dieser Konstruktionselemente verzichtet wird.
1. Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung
Es wird nachstehend ein Antriebssteuerungs-Mechanismus gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben.
1-1. Konfiguration des Antriebssteuerungs-Mechanismus
Unter Bezugnahme auf 1 wird eine Gesamtkonfiguration eines Antriebssteuerungs-Mechanismus 1 beschrieben. 1 zeigt eine Darstellung zur Erläuterung eines Beispiels einer Gesamtkonfiguration des Antriebssteuerungs-Mechanismus 1 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
1 veranschaulicht den Antriebssteuerungs-Mechanismus 1 eines Hybridfahrzeugs. Der Antriebssteuerungs-Mechanismus 1 weist einen Verbrennungsmotor 10, einen ersten Motorgenerator 20 und einen zweiten Motorgenerator 24 auf und bildet eine Antriebseinheit, die in der Lage ist, den Verbrennungsmotor 10, den ersten Motorgenerator 20 und den zweiten Motorgenerator 24 in Kombination als Antriebsquelle zu verwenden. In dem Antriebssteuerungs-Mechanismus 1 wird eine Fahrzeugantriebskraft gesteuert, während Fahrmoden zwischen einem Verbrennungsmotor-Fahrmodus, einem Einzelmotor-EV-Fahrmodus, einem Doppelmotor-EV-Fahrmodus (erster Zustand, EV-Modus) und einem Hybrid-Fahrmodus (zweiter Zustand, HEV-Modus) umgeschaltet werden.
Bei dem Verbrennungsmotor-Fahrmodus handelt es sich um einen Modus, in dem ein Fahrzeug durch Energie von dem Verbrennungsmotor 10 angetrieben wird. Bei dem Einzelmotor-EV-Fahrmodus handelt es sich um einen Modus, in dem ein Fahrzeug durch Energie von dem zweiten Motorgenerator 24 angetrieben wird. Bei dem Doppelmotor-EV-Fahrmodus handelt es sich um einen Modus, in dem ein Fahrzeug durch Energie von dem ersten Motorgenerator 20 und dem zweiten Motorgenerator 24 angetrieben wird. Bei dem Hybrid-Fahrmodus handelt es sich um einen Modus, in dem ein Fahrzeug durch Energie von dem Verbrennungsmotor 10 sowie Energie von mindestens einem von dem ersten Motorgenerator 20 oder dem zweiten Motorgenerator 24 angetrieben wird.
Der Verbrennungsmotor 10 ist eine Brennkraftmaschine, die ein Drehmoment unter Verwendung von Benzin oder dergleichen als Kraftstoff erzeugt. Der Verbrennungsmotor 10 weist eine Kurbelwelle 11 als Ausgangswelle auf. Die Kurbelwelle 11 erstreckt sich in ein Automatikgetriebe 30 hinein. Ferner ist die Kurbelwelle 11 mit einer mechanischen Ölpumpe 15 gekoppelt. Die Ölpumpe 15 kann mit einer Achse (nicht gezeigt) sowie einer Primärwelle 34 oder einer Sekundärwelle 36 eines stufenlos verstellbaren Getriebes 31, nachstehend auch kurz als CVT 31 bezeichnet, über einen Getriebemechanismus (nicht gezeigt) gekoppelt sein.
In dem Fall, in dem die Ölpumpe 15 mit der Achse gekoppelt ist, kann die Ölpumpe 15 auch durch Rotation eines Antriebsrads (Rads) 80 angetrieben bzw. betrieben werden. In dem Fall, in dem die Ölpumpe 15 mit der Primärwelle 34 oder der Sekundärwelle 36 gekoppelt ist, kann die Ölpumpe 15 auch durch Rotation des Antriebsrads 80 betrieben werden, während eine zweite Getriebekupplung 46 eingerückt ist.
Die Ölpumpe 15 wird durch ein Drehmoment des Verbrennungsmotors 10 oder Rotation des Antriebsrads 80 angetrieben und führt dem Automatikgetriebe 30 ein Arbeitsfluid zu. Das dem Automatikgetriebe 30 zugeführte Arbeitsfluid wird als Arbeitsfluid verwendet, durch das das CVT 31 und die jeweiligen Kupplungen betätigt werden. Das Automatikgetriebe 30 weist den ersten Motorgenerator 20, den zweiten Motorgenerator 24 und das stufenlos verstellbare Getriebe (CVT) 31 auf, das als Automatikgetriebe dient.
Der Verbrennungsmotor 10 und der erste Motorgenerator 20 sind über die Verbrennungsmotorkupplung 42 hinweg in Reihe angeordnet. Insbesondere ist die Verbrennungsmotorkupplung 42 zwischen der Kurbelwelle 11 des Verbrennungsmotors 10 und der Motorwelle 21 des ersten Motorgenerators 21 angeordnet. Die Verbrennungsmotorkupplung 42 wird zwischen der Kurbelwelle 11 und der Motorwelle 21 eingerückt oder ausgerückt. In dem Fall, in dem die Verbrennungsmotorkupplung 42 eingerückt ist, kann Kraft zwischen der Kurbelwelle 11 und der Motorwelle 21 übertragen werden.
Bei dem ersten Motorgenerator 20 handelt es sich beispielsweise um einen Dreiphasen-Wechselstrommotor, der über einen Inverter 70 mit einer Hochspannungsbatterie 50 gekoppelt ist. Der erste Motorgenerator 20 besitzt eine Funktion als Antriebsmotor, der durch elektrische Energie der Hochspannungsbatterie 50 angetrieben wird (Antrieb im Strombetrieb) und Fahrzeugantriebskraft erzeugt, eine Funktion als Generator, der durch ein Drehmoment von dem Verbrennungsmotor 10 angetrieben wird und elektrische Energie erzeugt, sowie eine Funktion als Generator, der regenerativ betrieben wird, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit langsamer wird, und der elektrische Energie unter Verwendung von kinetischer Energie des Antriebsrads 80 erzeugt.
Außerdem weist der erste Motorgenerator 20 eine Kombination aus einer Funktion als Startermotor, der den Verbrennungsmotor 10 startet und stoppt, sowie einer Funktion als Elektromotor auf, der die mit der Motorwelle 21 gekoppelte Ölpumpe 28 rotationsmäßig antreibt.
In dem Fall, in dem der erste Motorgenerator 20 als Startermotor, als Antriebsmotor oder als Antriebsmotor der Ölpumpe 28 wirkt, treibt der Inverter 70 den ersten Motorgenerator 20 unter Umwandlung des von der Hochspannungsbatterie 50 zugeführten Gleichstroms in Wechselstrom an. In dem Fall, in dem der erste Motorgenerator 20 als Generator wirkt, lädt der Inverter 70 die Hochspannungsbatterie 50 auf, indem in dem ersten Motorgenerator 20 erzeugter Wechselstrom in Gleichstrom umgewandelt wird.
Wie vorstehend beschrieben, wird bei dem Antriebssteuerungs-Mechanismus 1 gemäß dem Ausführungsbeispiel mittels der Verbrennungsmotorkupplung 42 Kraft zwischen der Kurbelwelle 11 und der Motorwelle 21 übertragen. In dem Fall, in dem der erste Motorgenerator 20 als Antriebsmotor wirkt, sind der erste Motorgenerator 20 und der Verbrennungsmotor 10 vollständig getrennt. Dadurch verbraucht der Verbrennungsmotor 10 kein Drehmoment von dem ersten Motorgenerator 20. Somit kann eine Verminderung der Effizienz des ersten Motorgenerators 20 unterdrückt werden. Anstelle der Verbrennungsmotorkupplung 42 kann ein Drehmomentwandler Kraft bzw. Leistung zwischen der Kurbelwelle 11 und der Motorwelle 21 übertragen.
Die Getriebeölpumpe 28 ist mit der Motorwelle 21 des ersten Motorgenerators 20 gekoppelt. Die Ölpumpe 28 wird durch Rotation der Motorwelle 21 rotationsmäßig bewegt und führt dem CVT 31 und den jeweiligen Kupplungen Arbeitsfluid zu. Eine solche Ölpumpe 28 ist als elektrische Ölpumpe ausgebildet, die von dem ersten Motorgenerator 20 anzutreiben ist. Die Motorwelle 21 des ersten Motorgenerators 20 ist über eine erste Getriebekupplung 44 mit der Primärwelle 34 des CVT 31 gekoppelt. Die erste Getriebekupplung 44 wird zwischen der Motorwelle 21 und der Primärwelle 34 eingerückt oder ausgerückt. Wenn die erste Getriebekupplung 34 eingerückt ist, kann Kraft zwischen der Motorwelle 31 und der Primärwelle 34 übertragen werden.
Das CVT 31 weist die Primärwelle 34 und die Sekundärwelle 36 auf, die parallel zu der Primärwelle 34 angeordnet ist. Eine Primärscheibe 33 ist auf der Primärwelle 34 befestigt, und eine Sekundärscheibe 35 ist auf der Sekundärwelle 36 befestigt. Um die Primärscheibe 33 und die Sekundärscheibe 35 ist ein Drehmomentübertragungselement 37 vom Umschlingungs-Typ herumgelegt, das aus einem Riemen oder einer Kette gebildet ist.
Das CVT 31 ändert ein Scheibenverhältnis durch das Verändern eines Umschlingungsradius des Drehmomentübertragungselements 37 auf der Primärscheibe 33 und der Sekundärscheibe 35 und überträgt Antriebskraft, die bei einem beliebigen Übersetzungsverhältnis umgewandelt wird, zwischen der Primärwelle 34 und der Sekundärwelle 33.
Die Sekundärwelle 36 ist in mit einer Motorwelle 25 des zweiten Motorgenerators 24 über die zweite Getriebekupplung 36 gekoppelter Weise vorgesehen. Die zweite Getriebekupplung 34 wird zwischen der Sekundärwelle 36 und der Motorwelle 25 eingerückt oder ausgerückt. In dem Fall, in dem die zweite Getriebekupplung 46 eingerückt ist, kann Kraft zwischen der Sekundärwelle 36 und der Motorwelle 25 übertragen werden.
Die Motorwelle 25 des zweiten Motorgenerators 24 ist über ein Untersetzungsgetriebe und eine Antriebswelle (die nicht dargestellt sind) in mit dem Antriebsrad 80 gekoppelter Weise vorgesehen. Eine über die Motorwelle 25 abgegebene Antriebskraft kann zu dem Antriebsrad 80 übertragen werden. Die Motorwelle 25 kann mit einem Differenzialgetriebe (nicht dargestellt) gekoppelt sein, um die Antriebskraft auf die Vorderräder und die Hinterräder zu verteilen.
Der zweite Motorgenerator 24 ist über die Verbrennungsmotorkupplung 42, die erste Getriebekupplung 44 und die zweite Getriebekupplung 46 in mit dem Verbrennungsmotor 10 gekoppelter Weise vorgesehen. Ähnlich dem ersten Motorgenerator 20 handelt es sich auch bei dem zweiten Motorgenerator 24 um einen Dreiphasen-Wechselstrommotor, der über den Inverter 70 mit der Hochspannungsbatterie 50 gekoppelt ist.
Der zweite Motorgenerator 24 besitzt eine Funktion als Antriebsmotor, der durch elektrische Energie von der Hochspannungsbatterie 50 betrieben wird (Antrieb im Strombetrieb) und Fahrzeugantriebskraft erzeugt, sowie eine Funktion als Generator, der regenerativ betrieben wird, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit langsamer wird, und der elektrische Energie unter Verwendung von kinetischer Energie des Antriebsrads 80 erzeugt.
In dem Fall, in dem der zweite Motorgenerator 24 als Antriebsmotor wirkt, treibt der Inverter 70 den zweiten Motorgenerator 24 an, indem ein von der Hochspannungsbatterie 50 zugeführter Gleichstrom in Wechselstrom umgewandelt wird. Wenn der zweite Motorgenerator 24 als Generator wirkt, lädt der Inverter 70 die Hochspannungsbatterie 50 auf, indem in dem zweiten Motorgenerator 24 erzeugter Wechselstrom in Gleichstrom umgewandelt wird. Eine Nennleistung des zweiten Motorgenerators 24 und eine Nennleistung des ersten Motorgenerators 20 können gleich sein oder voneinander verschieden sein.
Die Hochspannungsbatterie 50 ist mit dem ersten Motorgenerator 20 und dem zweiten Motorgenerator 24 über den Inverter 70 gekoppelt, und die Hochspannungsbatterie 50 ist mit einer Niedrigspannungsbatterie 60 über einen DC/DC-Wandler bzw. Gleichspannungswandler 55 gekoppelt. Beispielsweise handelt es sich bei der Hochspannungsbatterie 50 um eine Batterie, die aufladen und entladen kann und deren Nennspannung 200 V beträgt. Beispielsweise handelt es sich bei der Niedrigspannungsbatterie 60 um eine Batterie, die aufladen und entladen kann und deren Nennspannung 12 V beträgt. Die Niedrigspannungsbatterie 60 wird als Hauptstromversorgung eines Hybridfahrzeugsystems verwendet. Der DC/DC-Wandler 55 wandelt eine Gleichspannung der Hochspannungsbatterie 50 herunter und führt der Niedrigspannungsbatterie 60 Ladestrom zu.
Der Verbrennungsmotor 10 wird von einer Verbrennungsmotor-Steuereinheit (elektronische Verbrennungsmotor-Steuereinheit (ECU)) 200 gesteuert. Das Automatikgetriebe 30 wird von einer Getriebesteuereinheit (Getriebe-ECU) 300 gesteuert. Der erste Motorgenerator 20 und der zweite Motorgenerator 24 werden von einer Elektromotor-Steuereinheit (Elektromotor-ECU) 400 gesteuert.
Die Verbrennungsmotor-ECU 200, die Getriebe-ECU 300 und die Elektromotor-ECU 400 sind mit einer Hybridsteuereinheit (Hybrid-ECU) 100 gekoppelt, die als Antriebssteuerung dient und das gesamte System in integraler Weise steuert. Die Hybrid-ECU 100 verwendet die Verbrennungsmotor-ECU 200, die Getriebe-ECU 300 und die Elektromotor-ECU 400 zum Steuern der Fahrt oder der Geschwindigkeitsreduzierung des Fahrzeugs oder zum Steuern des Aufladens der Hochspannungsbatterie 50.
Die ECUs weisen jeweils einen Mikrocontroller, verschiedene Arten von Schnittstellen oder peripheren Geräten und dergleichen auf. Die jeweiligen ECUs sind über eine Kommunikationsleitung gekoppelt, wie z. B. das Contoller Area Network (CAN), um eine wechselseitige Kommunikation herzustellen. Die jeweiligen ECUs kommunizieren Steuerungsinformation oder verschiedene Arten von Information über Steuerziele miteinander. Als nächstes wird eine Übersicht über Funktionen der jeweiligen ECUs beschrieben.
Die Verbrennungsmotor-ECU 200 empfängt einen Steuerbefehl von der Hybrid-ECU 100 und steuert den Verbrennungsmotor 10 in einer derartigen Weise, dass die Leistung des Verbrennungsmotors 10 einen Steuerungsbefehlswert erreicht. Insbesondere berechnet die Verbrennungsmotor-ECU 200 gesteuerte Variable, wie z. B. ein Drosselklappenwinkel, einen Zündzeitpunkt und eine Kraftstoffeinspritzmenge, auf der Basis von Information, die von verschiedenen Sensoren des Verbrennungsmotors 10 detektiert wird. Die Verbrennungsmotor-ECU 200 treibt Betätigungseinrichtungen, die mit einer Drosselklappe, einer Zündkerze, einem Kraftstoff-Einspritzventil und dergleichen in Beziehung stehen, auf der Basis der berechneten gesteuerten Variablen an.
Der Verbrennungsmotor-ECU 400 wird ein Steuerbefehl von der Hybrid-ECU 100 zugeführt, und sie steuert den ersten Motorgenerator 20 oder den zweiten Motorgenerator 24 über den Inverter 70 in unabhängiger Weise derart, dass die Leistung von dem ersten Motorgenerator 20 oder dem zweiten Motorgenerator 24 einen Steuerungsbefehlswert erreicht. Insbesondere gibt die Elektromotor-ECU 400 einen Strombefehl oder einen Spannungsbefehl an den Inverter 70 auf der Basis von Information über eine Rotationsgeschwindigkeit, Spannung, Strom und dergleichen des ersten Motorgenerators 20 oder des zweiten Motorgenerators 24 ab.
Die Getriebe-ECU 300 empfängt einen Steuerbefehl von der Hybrid-ECU 100, entscheidet über ein Übersetzungsverhältnis des CVT 31 und führt einen Steuervorgang aus, um ein geeignetes Übersetzungsverhältnis in Abhängigkeit von einem Fahrzustand zu ermitteln. Beispielsweise steuert die Getriebe-ECU 300 das Übersetzungsverhältnis des CVT 31 durch Steuern des Öldrucks und Einstellen eines Scheibenverhältnisses.
Der Getriebe-ECU 300 wird ein Steuerbefehl von der Hybrid-ECU 100 zugeführt, und sie steuert die Verbrennungsmotorkupplung 42, die erste Getriebekupplung 44, die zweite Getriebekupplung 46 und dergleichen und schaltet die Fahrmoden. Beispielsweise steuert die Getriebe-ECU 300 das Einrücken und Ausrücken der jeweiligen Kupplungen durch Steuern des Öldrucks.
Im Fall des Elektromotor-Fahrmodus rückt die Getriebe-ECU 300 die Verbrennungsmotorkupplung 42, die erste Getriebekupplung 44 und die zweite Getriebekupplung 46 alle ein und überträgt ein Drehmoment von dem Verbrennungsmotor 10 zu dem CVT 31. Anschließend veranlasst die Getriebe-ECU 300 das CVT 31 zum Umwandeln eines Drehmoments von dem Verbrennungsmotor 10 bei einem vorbestimmten Übersetzungsverhältnis und veranlasst das CVT 31 zum Übertragen des Drehmoments zu dem Antriebsrad.
In dem Einzelmotor-EV-Fahrmodus rückt die Getriebe-ECU 300 die Verbrennungsmotorkupplung 42, die erste Getriebekupplung 44 und die zweite Getriebekupplung 46 alle aus und überträgt eine Antriebskraft von dem zweiten Motorgenerator 24 zu dem Antriebsrad 80. Alternativ kann die Getriebe-ECU 300 im Einzelmotor-Fahrmodus die erste Getriebekupplung 44 und die zweite Getriebekupplung 46 einrücken sowie ein Drehmoment von dem ersten Motorgenerator 20 über das CVT 31 und die Motorwelle 25 zu dem Antriebsrad 80 übertragen.
Im Fall des Doppelmotor-EV-Fahrmodus rückt die Getriebe-ECU 300 die erste Getriebekupplung 34 und die zweite Getriebekupplung 46 ein und überträgt ein Drehmoment von dem ersten Motorgenerator 20 zu dem CVT 31. Anschließend überträgt die Getriebe-ECU 300 das Drehmoment von dem ersten Motorgenerator 20 über das CVT 31 zu der Motorwelle 25 und überträgt das Drehmoment zu dem Antriebsrad 80 zusätzlich zu einer Antriebskraft von dem zweiten Motorgenerator 24.
In dem Hybrid-Fahrmodus rückt die Getriebe-ECU 300 die Verbrennungsmotorkupplung 42, die erste Getriebekupplung 44 und die zweite Getriebekupplung 46 alle ein und überträgt ein Drehmoment von dem Verbrennungsmotor zu dem CVT 31. Anschließend veranlasst die Getriebe-ECU 300 das CVT 31 zum Umwandeln des übertragenen Drehmoments bei einem vorbestimmten Übersetzungsverhältnis und veranlasst das CVT 31 zum Übertragen des Drehmoments zu dem Antriebsrad über die Motorwelle 25 zusätzlich zu einer Antriebskraft von dem zweiten Motorgenerator 24.
Ferner rückt die Getriebe-ECU 300 zum Starten des Verbrennungsmotors 10 die Verbrennungsmotorkupplung 42 ein und lässt den Verbrennungsmotor 10 unter Verwendung des Drehmoments des ersten Motorgenerators 20 an. Zu diesem Zeitpunkt rückt die Getriebe-ECU 300 die erste Getriebekupplung 44 aus, bevor sie die Verbrennungsmotorkupplung 42 einrückt, um dadurch keine vordere/hintere Vibration in einem Fahrzeug aufgrund einer Rotationsdifferenz zwischen dem Verbrennungsmotor 10 und dem ersten Motorgenerator 20 zu verursachen.
Bei dem Antriebssteuerungs-Mechanismus 1 gemäß dem Ausführungsbeispiel wird der zweite Motorgenerator 24 in regenerativer Weise angetrieben, wenn das Fahrzeug in einem beliebigen Fahrmodus langsamer wird. Dadurch ist es möglich, eine regenerative Bremskraft zu erzeugen. Ferner kann durch Antreiben des ersten Motorgenerators 20 in regenerativer Weise bei einer Verlangsamung des Fahrzeugs in dem Verbrennungsmotor-Fahrmodus, dem Doppelmotor-EV-Fahrmodus oder dem Hybrid-Fahrmodus eine regenerative Bremskraft erzeugt werden.
Ferner kann in dem Einzelmotor-EV-Fahrmodus oder dem Hybrid-Fahrmodus der erste Motorgenerator 20 elektrische Energie unter Nutzung eines Teils oder des gesamten Drehmoments von dem Verbrennungsmotor 10 erzeugen. Ferner kann in dem Verbrennungsmotor-Fahrmodus der erste Motorgenerator 20 elektrische Energie unter Nutzung eines Teils des Drehmoments von dem Verbrennungsmotor 10 erzeugen.
Bei dem Antriebssteuerungs-Mechanismus 1 gemäß dem Ausführungsbeispiel hat der erste Motorgenerator 20 auch die Funktion als Startermotor des Verbrennungsmotors 10. Dadurch ist es möglich, auf den herkömmlichen Startergenerator zu verzichten, der nur beim Starten oder Stoppen des Verbrennungsmotors 10 genutzt wird.
Außerdem hat der erste Motorgenerator 20, der mit der Ölpumpe 25 integriert ausgebildet ist, auch die Funktion als elektrische Ölpumpe. Dadurch ist es möglich, auf die herkömmliche elektrische Ölpumpe zu verzichten, die nur verwendet wird, wenn der Verbrennungsmotor 10 oder das Antriebsrad 80 stoppt und die Getriebeölpumpe keinen Öldruck eines Arbeitsfluids erzeugen kann.
Bei dem Antriebssteuerungs-Mechanismus 1 gemäß dem Ausführungsbeispiel ist der erste Motorgenerator 20 in einer mit der Primärscheibe 33 des CVT 31 über die erste Getriebekupplung 44 gekoppelten Weise ausgebildet. Dies ermöglicht es dem ersten Motorgenerator 20, während der Fahrt als Antriebsmotor zu wirken. Dadurch können die Verbrennungsmotor-Leistungseigenschaften des Fahrzeugs verbessert werden.
Außerdem kann der erste Motorgenerator 20 in dem Fall als Generator wirken, in dem die Leistung von dem Verbrennungsmotor 10 ein überschüssiges Drehmoment beinhaltet, während der Verbrennungsmotor 10 Antriebskraft des Fahrzeugs erzeugt. Auf diese Weise können die Eigenschaften hinsichtlich eines sparsamen Kraftstoffverbrauchs des Fahrzeugs verbessert werden.
1-2. Konfiguration des Antriebssteuerungs-Mechanismus
Als nächstes wird unter Bezugnahme auf 2 eine funktionsmäßige Konfiguration der Antriebssteuerung 100 (Hybrid-ECU 100) beschrieben. 2 zeigt ein Blockdiagramm zur schematischen Erläuterung eines Beispiels der funktionsmäßigen Konfiguration der Hybrid-ECU 100 gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Dabei wird nur eine Funktion der Hybrid-ECU 100 beschrieben, die mit einem Prozess gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung in Beziehung steht.
Wie in 2 dargestellt, weist die Hybrid-ECU 100 ein Bestimmungsmodul 102 und eine Steuerung 104 auf.
Bestimmungsmodul
Das Bestimmungsmodul 102 stellt das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein eines Modus-Umschaltens (Übergangsanforderung) fest. Insbesondere stellt das Bestimmungsmodul 102 fest, ob der Modus von dem EV-Modus auf den HEV-Modus umzuschalten ist. Beispielsweise trifft das Bestimmungsmodul 102 die Entscheidung zum Umschalten von dem EV-Modus in den HEV-Modus, wenn die Verbrennungsmotor-Startanforderung abgegeben wird.
Beispielsweise wird die Verbrennungsmotor-Startanforderung in dem Fall abgegeben, in dem ein Ladezustand (SOC) (d. h. eine Laderate oder eine verbleibende Kapazität der elektrischen Energie) der Hochspannungsbatterie 50 in dem EV-Modus einen Schwellenwert oder weniger aufweist, oder in dem Fall, in dem eine angeforderte Antriebskraft aufgrund eines zusätzlichen Niederdrückens des Gaspedals oder dergleichen erhöht wird.
Außerdem stellt das Bestimmungsmodul 102 fest, ob das Übersetzungsverhältnis geändert werden sollte. Insbesondere trifft das Bestimmungsmodul 102 die Feststellung, dass das Übersetzungsverhältnis zu ändern ist, auf der Basis der Verfügbarkeit eines Anstiegs bei einer Antriebskraft des zweiten Motorgenerators 24. Insbesondere trifft das Bestimmungsmodul 102 die Feststellung, das Übersetzungsverhältnis in dem Fall zu reduzieren, in dem die Leistung von dem zweiten Motorgenerator 24 einen oberen Grenzwert oder weniger nach dem Erhöhen der Antriebskraft aufweist.
Beispielsweise trifft das Bestimmungsmodul 102 die Feststellung, einen Modus zu aktivieren, in dem das Übersetzungsverhältnis niedriger ist als ein Ziel-Übersetzungsverhältnis, in Abhängigkeit von einer angeforderten Antriebskraft (die Folgenden auch als Hochschalt-Modus bezeichnet wird) in dem Fall, in dem die Leistung von dem zweiten Motorgenerator 24 aufgrund eines Anstiegs bei einer Antriebskraft des zweiten Motorgenerators 24 in Abhängigkeit von einer Reduzierung des Übersetzungsverhältnisses (wie dies nachfolgend noch beschrieben wird) einen vorgegebenen Wert oder einen berechneten Wert oder geringer aufweist.
Bei dem vorgegebenen Wert kann es sich um eine Obergrenze einer Leistung handeln, die als Spezifikation des zweiten Motorgenerators 24 vorgegeben ist. Bei dem berechneten Wert kann es sich um einen Wert handeln, der auf der Basis der Temperatur des zweiten Motorgenerators 24, der elektrischen Energie der Hochspannungsbatterie 50, die für den zweiten Motorgenerator 24 verwendet werden kann, oder dergleichen berechnet wird.
Insbesondere wird der berechnete Wert für die elektrische Energie verwendet, die für den zweiten Motorgenerator 24 verwendet werden kann, da die elektrische Energie in Abhängigkeit von elektrischen Energieversorgungsanforderungen von anderen Vorrichtungen variiert, wie zum Beispiel einer in einem Fahrzeug vorgesehenen Klimaanlage.
Dadurch ist es möglich, einen Mangel an Antriebskraft aufgrund einer Reduzierung des Übersetzungsverhältnisses in dem Fall zu verhindern, in dem die Antriebskraft aufgrund eines Mangels an Leistung von dem zweiten Motorgenerator 24 nicht in Abhängigkeit von einer Reduzierung bei dem Übersetzungsverhältnis zu steigen scheint.
Insbesondere trifft das Bestimmungsmodul 102 die Feststellung zum Reduzieren des Übersetzungsverhältnisses in dem Fall, in dem ein Wert hinsichtlich einer elektrischen Energie, die in einer zum Antreiben des zweiten Motorgenerators 24 zu verwendenden Batterie gespeichert ist, einen Schwellenwert oder mehr aufweist. Beispielsweise trifft das Bestimmungsmodul 102 die Feststellung zum Reduzieren des Übersetzungsverhältnisses in dem Fall, in dem die verbleibende Kapazität der elektrischen Energie oder die Laderate, wie zum Beispiel der Ladezustand (SOC) der Hochspannungsbatterie 50, einen Schwellenwert oder mehr aufweist.
Dadurch kann elektrische Energie in der Hochspannungsbatterie 50 selbst dann sichergestellt werden, nachdem die Antriebskraft des zweiten Motorgenerators 24 in Abhängigkeit von der Reduzierung des Übersetzungsverhältnisses ansteigt.
Ob das Übersetzungsverhältnis geändert werden sollte, kann auf der Basis davon bestimmt werden, ob bei dem zweiten Motorgenerator 24 eine Fehlfunktion vorliegt. Beispielsweise trifft das Bestimmungsmodul 102 die Entscheidung zum Aktivieren des Hochschalt-Modus in dem Fall, in dem bei dem zweiten Motorgenerator 24 und der Elektromotor-ECU keine Fehlfunktion vorliegt.
Steuerung
Die Steuerung 104 bestimmt eine Übersetzungsverhältnis-Steuerungsweise auf der Basis eines Feststellungsresultats des Bestimmungsmoduls 102. Insbesondere dann, wenn das Bestimmungsmodul 102 die Feststellung zum Reduzieren des Übersetzungsverhältnisses trifft, veranlasst die Steuerung 104 das CVT 31 zum Reduzieren des Übersetzungsverhältnisses auf einen geringeren Wert als ein Ziel-Übersetzungsverhältnis in Abhängigkeit von einer angeforderten Antriebskraft.
Insbesondere veranlasst die Steuerung 104 das CVT 31 zum Reduzieren des Übersetzungsverhältnisses auf einen Wert geringfügig über einem Übersetzungsverhältnis, bei dem eine Rotationsgeschwindigkeit der Eingangswelle (d. h. der Primärwelle 34) des CVT 31 eine Rotationsgeschwindigkeit erreicht, bei der der Verbrennungsmotor 10 stoppt (wobei diese im Folgenden auch als Mindestumdrehungsgeschwindigkeit des Verbrennungsmotors bezeichnet wird).
Wenn zum Beispiel der Hochschalt-Modus in dem Fall aktiviert wird, in dem die erste Getriebekupplung 44 und die zweite Getriebekupplung 46 eingerückt werden, berechnet die Steuerung 104 ein Übersetzungsverhältnis (das im Folgenden auch als spezielles Übersetzungsverhältnis bezeichnet wird), bei dem die Mindestumdrehungsgeschwindigkeit des Verbrennungsmotors nicht die Mindestumdrehungsgeschwindigkeit des Verbrennungsmotors beim Einrücken der Verbrennungsmotorkupplung 42 erreicht.
Anschließend gibt die Steuerung 104 einen Befehl zum Ändern des Übersetzungsverhältnisses in das berechnete spezielle Übersetzungsverhältnis (wobei dieser Folgenden auch als Übergangsbefehl in das spezielle Übersetzungsverhältnis bezeichnet wird) an die Getriebe-ECU 300 ab. Der Übergangsbefehl für den Übergang in das spezielle Übersetzungsverhältnis wird der Getriebe-ECU 300 zugeführt, und diese veranlasst das CVT 31 zum Starten der Reduzierung des Übersetzungsverhältnisses auf das spezielle Übersetzungsverhältnis.
Die Steuerung 104 veranlasst das CVT 31 zum Reduzieren des Übersetzungsverhältnisses, bevor ein Drehmoment von dem Verbrennungsmotor 10 zu dem Antriebsrad 80 (d. h. dem CVT 31) übertragen wird. Insbesondere gibt die Steuerung 104 den Übergangsbefehl in das spezielle Übersetzungsverhältnis an die Getriebe-ECU 300 ab, bevor die Verbrennungsmotorkupplung 42 eingerückt wird.
Beispielsweise gibt die Steuerung 104 den Übergangsbefehl für den Übergang in das spezielle Übersetzungsverhältnis ab, bevor sie einen Einrückbefehl zum Einrücken der Verbrennungsmotorkupplung 42 abgibt. Dadurch ist das Übersetzungsverhältnis des CVT 31 bereits reduziert, wenn Drehmoment von dem Verbrennungsmotor 10 übertragen wird. Auf diese Weise ist es möglich, beim Einrücken der Verbrennungsmotorkupplung 42 möglicherweise verursachte Ruckbewegungen sicher zu unterdrücken.
Nach dem Übergang in den HEV-Modus veranlasst die Steuerung 104 ferner das CVT 31 zum Ändern des Übersetzungsverhältnisses zurück auf das Ziel-Übersetzungsverhältnis. Insbesondere wird nach dem Einrücken der Verbrennungsmotorkupplung 42 von der Steuerung 104 ein Befehl (der Folgenden auch als Übergangsbefehl in das Ziel-Übersetzungsverhältnis bezeichnet wird) an die Getriebe-ECU 300 abgegeben.
Durch den Befehl wird das Übersetzungsverhältnis sanfter auf das Ziel-Übersetzungsverhältnis zurück geändert als bei der Änderung zum Reduzieren des Übersetzungsverhältnisses auf ein spezielles Übersetzungsverhältnis. Beispielsweise gibt die Steuerung 104 den Übergangsbefehl für den Übergang in das Ziel-Übersetzungsverhältnis, der das Übersetzungsverhältnis in Richtung auf das Ziel-Übersetzungsverhältnis erhöht, bei einer niedrigeren Geschwindigkeit als der Reduzierungsgeschwindigkeit des Übersetzungsverhältnisses auf das spezielle Übersetzungsverhältnis ab.
Dadurch kann ein Mangel an Antriebskraft aufgrund einer Reduzierung des Übersetzungsverhältnisses überwunden werden. Ferner kann durch Reduzieren eines Änderungsausmaßes in dem Übersetzungsverhältnis pro Zeiteinheit ein Auftreten von Ruckbewegungen aufgrund der Änderung bei dem Übersetzungsverhältnis unterdrückt werden.
Die Steuerung 104 kann einen Übergangsbefehl in ein spezielles Übersetzungsverhältnis einschließlich eines Befehls, der dem Übergangsbefehl in das Ziel-Übersetzungsverhältnis entspricht, an die Getriebe-ECU 300 abgeben. In diesem Fall veranlasst die Getriebe-ECU 300 das CVT 31 zum Ändern des Übersetzungsverhältnisses zurück auf das Ziel-Übersetzungsverhältnis, nachdem die Verbrennungsmotorkupplung 42 eingerückt ist.
Als nächstes wird eine Steuerungsart des zweiten Motorgenerators 24 beschrieben. Die Steuerung 104 bestimmt die Steuerungsweise des zweiten Motorgenerators 24 auf der Basis eines Feststellungsresultats des Bestimmungsmoduls 102. Insbesondere wird dann, wenn das Bestimmungsmodul 102 die Feststellung trifft, das Übersetzungsverhältnis zu reduzieren, von der Steuerung 104 der zweite Motorgenerator 24 zum Erhöhen einer Antriebskraft veranlasst.
Insbesondere veranlasst die Steuerung 104 den zweiten Motorgenerator 24 zum Erhöhen einer Antriebskraft um einen Wert, der größer als oder gleich einer Differenz zwischen einer angeforderten Antriebskraft und einer Antriebskraft nach Reduzierung eines Übersetzungsverhältnisses ist. Wenn zum Beispiel der Hochschalt-Modus aktiviert ist, berechnet die Steuerung 104 die Differenz zwischen der angeforderten Antriebskraft und der Antriebskraft bei einem speziellen Übersetzungsverhältnis.
Als nächstes gibt die Steuerung 104 einen Befehl (der im Folgenden auch als Befehl zum Erhöhen der Antriebskraft-Differenz bezeichnet wird) an die Elektromotor-ECU 400 ab. Durch diesen Befehl erhöht der zweite Motorgenerator 24 eine Antriebskraft um eine Antriebskraft, die der berechneten Differenz zwischen den Antriebskräften (wobei diese im Folgenden auch als Antriebskraft-Differenz bezeichnet wird) entspricht. Dadurch kann ein Mangel an Antriebskraft aufgrund einer Reduzierung des Übersetzungsverhältnisses kompensiert werden.
Zusätzlich veranlasst die Steuerung 104 nach dem Übergang in den HEV-Modus den zweiten Motorgenerator 24 zum Ändern der Antriebskraft zurück auf die Antriebskraft vor der Erhöhung. Beispielsweise gibt die Steuerung 104 nach dem Einrücken der Verbrennungsmotorkupplung 42 einen Befehl zum Reduzieren der erhöhten Antriebskraft (wobei dieser im Folgenden auch als Befehl zum Reduzieren der Antriebskraft-Differenz bezeichnet wird) an die Elektromotor-ECU 400 ab. Dadurch kann die elektrische Energie, die zum Antreiben des zweiten Motorgenerators 24 verbraucht wird, auf einen geeigneten Betrag vermindert werden.
Außerdem ändert die Steuerung 104 die Antriebskraft des zweiten Motorgenerators 24 in Abhängigkeit von einer Änderung des Übersetzungsverhältnisses. Insbesondere erhöht die Steuerung 104 eine Antriebskraft des zweiten Motorgenerators 24 in Abhängigkeit von einer Reduzierung des Übersetzungsverhältnisses auf ein spezielles Übersetzungsverhältnis, und die Steuerung 104 reduziert die Antriebskraft des zweiten Motorgenerators 24 in Abhängigkeit von einer Erhöhung des Übersetzungsverhältnisses auf ein Ziel-Übersetzungsverhältnis.
Beispielsweise gibt die Steuerung 104 den Übergangsbefehl für das spezielle Übersetzungsverhältnis an die Getriebe-ECU 300 ab und gibt den Befehl zum Erhöhen der Antriebskraft-Differenz zum gleichen Zeitpunkt ab. Dadurch kann die Antriebskraft in Abhängigkeit von einer Änderung der Antriebskraft aufgrund einer Änderung des Übersetzungsverhältnisses kompensiert werden.
1-3. Prozess in der Antriebssteuerung
Als nächstes wird ein Prozess in der Antriebssteuerung 100 (d. h. der Hybrid-ECU 100) gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Gesamtprozess
Unter Bezugnahme auf 3 wird ein Gesamtprozess der Hybrid-ECU 100 beschrieben. 3 zeigt ein Ablaufdiagramm zur schematischen Erläuterung eines Beispiels des Gesamtprozesses der Hybrid-ECU gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Die Hybrid-ECU 100 stellt fest, ob die Verbrennungsmotor-Startanforderung abgegeben worden ist (Schritt S502). Insbesondere stellt das Bestimmungsmodul 102 fest, ob eine Übergangsanforderung von dem EV-Modus in den HEV-Modus, d. h. die Verbrennungsmotor-Startanforderung, vorliegt, und zwar auf der Basis von von der Elektromotor-ECU 400 oder dergleichen ermittelter Batterieinformation.
Bei der Feststellung, dass die Verbrennungsmotor-Startanforderung vorliegt, stellt die Hybrid-ECU 100 fest, ob der Hochschalt-Modus zu aktivieren ist (Schritt S504). Insbesondere trifft das Bestimmungsmodul 102 die Entscheidung, ob der Hochschalt-Modus zu aktivieren ist, auf der Basis der Verfügbarkeit einer Erhöhung der Antriebskraft des zweiten Motorgenerators 24. Die Details hiervon werden später noch beschrieben.
Bei der Feststellung, dass der Hochschalt-Modus zu aktivieren ist, versetzt die Hybrid-ECU 100 den Hochschalt-Modus in einen EIN-Zustand (Schritt S506). Bei der Feststellung, den Hochschalt-Modus zu aktivieren, setzt das Bestimmungsmodul 102 insbesondere ein Flag in einen EIN-Zustand. Das Flag zeigt einen Status des Hochschalt-Modus an.
Als nächstes veranlasst die Hybrid-ECU 100 das CVT 31 zum Ändern des Übersetzungsverhältnisses in ein niedrigeres Übersetzungsverhältnis als ein Ziel-Übersetzungsverhältnis (Schritt S508). Insbesondere gibt die Steuerung 104 einen Übergangsbefehl für den Übergang in das spezielle Übersetzungsverhältnis an die Getriebe-ECU 300 ab, wenn das dem Hochschalt-Modus zugehörige Flag eingeschaltet ist.
Als nächstes veranlasst die Hybrid-ECU 100 den zweiten Motorgenerator 24 zum Erhöhen einer Antriebskraft (Schritt S510). Insbesondere gibt die Steuerung 104 einen Befehl zum Erhöhen der Antriebskraft-Differenz an die Elektromotor-ECU 400 ab, wenn das dem Hochschalt-Modus zugehörige Flag eingeschaltet ist.
Danach stellt die Hybrid-ECU 100 fest, ob ein Verbrennungsmotor-Startvorgang abgeschlossen ist (Schritt S512). Insbesondere stellt die Steuerung 104 fest, ob der Übergang in den HEV-Modus abgeschlossen ist. Mit anderen Worten, es stellt die Steuerung 104 fest, ob die Verbrennungsmotorkupplung 42 eingerückt worden ist und ein Drehmoment des Verbrennungsmotors 10 zum Übertragen zu dem Antriebsrad 80 über das CVT 31 bereit ist.
Bei der Feststellung, dass der Verbrennungsmotor-Startvorgang abgeschlossen ist, veranlasst die Hybrid-ECU 100 das CVT 31 zum Ändern des Übersetzungsverhältnisses zurück auf das Ziel-Übersetzungsverhältnis (Schritt S514). Insbesondere gibt die Steuerung 104 einen Übergangsbefehl für den Übergang in das Ziel-Übersetzungsverhältnis an die Getriebe-ECU 300 ab, wenn festgestellt wird, dass der Übergang in den HEV-Modus abgeschlossen ist.
Weiterhin veranlasst die Hybrid-ECU 100 den zweiten Motorgenerator 24 zum Ändern der Antriebskraft zurück auf die Antriebskraft vor der Erhöhung (Schritt S516). Insbesondere gibt die Steuerung 104 den Befehl zum Reduzieren der Antriebskraft-Differenz an die Elektromotor-ECU 400 ab, wenn festgestellt wird, dass der Übergang in den HEV-Modus abgeschlossen ist.
Danach schaltet die Hybrid-ECU 100 den Hochschalt-Modus in einen AUS-Zustand (Schritt S518). Insbesondere versetzt die Steuerung 104 das dem Hochschalt-Modus zugeordnete Flag in einen AUS-Zustand.
Bestimmungsvorgang für Aktivierung des Hochschalt-Modus
Unter Bezugnahme auf 4 werden als nächstes Details des Prozesses in dem Schritt S504 beschrieben. 4 zeigt ein Ablaufdiagramm zur schematischen Erläuterung des Bestimmungsvorgangs für die Aktivierung des Hochschalt-Modus der Hybrid-ECU 100 gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Die Hybrid-ECU 100 stellt fest, ob ein Ladezustand einer Batterie zum Antreiben des zweiten Motorgenerators 24 einen Schwellenwert oder mehr aufweist (Schritt S602). Insbesondere stellt die Steuerung 104 fest, ob es sich bei dem Ladezustand der Hochspannungsbatterie 50 um den Schwellenwert oder mehr handelt.
Bei der Feststellung, dass der Ladezustand der Batterie zum Antreiben des zweiten Motorgenerators 24 den Schwellenwert oder mehr aufweist, stellt die Hybrid-ECU 100 fest, ob eine Leistung von dem zweiten Motorgenerator 24 nach dem Erhöhen der Antriebskraft eine Obergrenze oder weniger beträgt (Schritt S604). Insbesondere stellt die Steuerung 104 auf der Basis der Spezifikation des zweiten Motorgenerators 24 fest, ob die Leistung desselben nach dem Erhöhen der Antriebskraft weniger als oder gleich einer Obergrenze der Leistung ist.
Bei der Feststellung, dass die Leistung von dem zweiten Motorgenerator 24 nach dem Erhöhen der Antriebskraft weniger als oder gleich der Obergrenze ist, wird die Entscheidung getroffen, den Hochschalt-Modus zu aktivieren, und der Prozess fährt mit dem vorstehend beschriebenen Schritt S506 fordert. Trifft dies nicht zu, wird die Entscheidung getroffen, den Hochschalt-Modus nicht zu aktivieren, und der Prozess endet.
Es kann nur einer von dem Schritt S602 und dem Schritt S604 ausgeführt werden, oder es kann ein weiterer Bestimmungsvorgang hinzugefügt werden.
2. Betriebsbeispiel
Vorstehend ist der Antriebssteuerungs-Mechanismus 1 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben worden. Als nächstes wird unter Bezugnahme auf 5 ein Betriebsbeispiel des Antriebssteuerungs-Mechanismus 1 beschrieben. 5 zeigt ein Zeitablaufdiagramm zur Erläuterung eines Betriebsbeispiels des Antriebssteuerungs-Mechanismus 1 gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. In 5 veranschaulichen durchgezogene Linien den Betrieb des Antriebssteuerungs-Mechanismus 1, und gestrichelte Linien stellen den Betrieb eines herkömmlichen Antriebssteuerungs-Mechanismus dar.
Im EV-Modus steuert der Antriebssteuerungs-Mechanismus das CVT 31 und den zweiten Motorgenerator 24 in Abhängigkeit von einer angeforderten Antriebskraft. Beispielsweise treibt die Hybrid-ECU 100 im EV-Modus den zweiten Motorgenerator 24 mit einer vorbestimmten Antriebskraft über die Elektromotor-ECU 400 an und veranlasst das CVT 31 zum Ändern des Übersetzungsverhältnisses in ein Ziel-Übersetzungsverhältnis in Abhängigkeit von einer angeforderten Antriebskraft über die Getriebe-ECU 300.
Wenn die Übergangsanforderung von dem EV-Modus in den HEV-Modus abgegeben wird (Zeitpunkt t1), veranlasst der Antriebssteuerungs-Mechanismus 1 das CVT 31 zum Reduzieren des Übersetzungsverhältnisses auf ein spezielles Übersetzungsverhältnis (Zeitpunkt t1 bis Zeitpunkt t2). Wenn zum Beispiel die Verbrennungsmotor-Startanforderung im EV-Modus abgegeben wird, veranlasst die Hybrid-ECU 100 das CVT 31 zum Reduzieren des Übersetzungsverhältnisses auf das spezielle Übersetzungsverhältnis über die Getriebe-ECU 300.
Das Übersetzungsverhältnis kann in einem Bereich, in dem ein Ausmaß von Ruckbewegungen aufgrund der Änderung des Übersetzungsverhältnisses ein vorbestimmtes Ausmaß oder weniger beträgt, so schnell wie möglich in das spezielle Übersetzungsverhältnis geändert werden. Dadurch ist es möglich, ein geringeres Ansprechvermögen der Antriebskraft aufgrund einer Verlängerung der Änderung in dem Übersetzungsverhältnis zu verhindern.
Außerdem veranlasst der Antriebssteuerungs-Mechanismus 1 den zweiten Motorgenerator 24 zum Erhöhen der Antriebskraft um eine Antriebskraft-Differenz (Zeitpunkt t1 bis Zeitpunkt t2). Wenn zum Beispiel die Verbrennungsmotor-Startanforderung in dem EV-Modus abgegeben wird, veranlasst die Hybrid-ECU 100 den zweiten Motorgenerator 24 zum Erhöhen der Antriebskraft über die Elektromotor-ECU 400 um eine berechnete Antriebskraft-Differenz. Die Antriebskraft des zweiten Motorgenerators 24 steigt beispielsweise in Korrelation mit einer Reduzierung des Übersetzungsverhältnisses des CVT 31 an.
Als nächstes startet der Antriebssteuerungs-Mechanismus 1 den Verbrennungsmotor 10 und startet die Übertragung eines Drehmoments von dem Verbrennungsmotor 10 zu dem Antriebsrad 80. Beispielsweise wird nach dem Steuern des Übersetzungsverhältnisses und der Antriebskraft des zweiten Motorgenerators 24 der Verbrennungsmotor 10 von der Hybrid-ECU 100 über die Elektromotor-ECU 200 gestartet, und die Hybrid-ECU 100 beginnt die Verbrennungsmotorkupplung 42 einzurücken.
Im Stand der Technik bleibt das Übersetzungsverhältnis auf dem Ziel-Übersetzungsverhältnis, und dadurch können Ruckbewegungen beim Einrücken der Verbrennungsmotorkupplung 42 verursacht werden. Wie zum Beispiel durch die gestrichelte Linie in 5 dargestellt, variiert die Längsbeschleunigung in steiler Weise, wenn das Einrücken der Verbrennungsmotorkupplung 42 zu dem Zeitpunkt t2 beginnt. Dies bedeutet, dass eine Ruckbewegung durch das Einrücken der Verbrennungsmotorkupplung 42 verursacht worden ist.
Dagegen wird im Fall des Antriebssteuerungs-Mechanismus 1 die Änderung bei der Längsbeschleunigung im Vergleich zu dem herkömmlichen Antriebssteuerungs-Mechanismus unterdrückt, wie dies in 5 in durchgezogener Linie dargestellt ist, und die Längsbeschleunigung schwankt auch dann kaum, wenn das Einrücken der Verbrennungsmotorkupplung 42 zu dem Zeitpunkt t2 beginnt. Dies bedeutet, dass Ruckbewegungen aufgrund des Eingriffs der Verbrennungsmotorkupplung unterdrückt werden.
Ferner wird, wenn eine Antriebskraft-Erhöhungsanforderung z. B. durch weiteres Niederdrücken eines Gaspedals abgegeben wird (Zeitpunkt t3), von dem Antriebssteuerungs-Mechanismus 1 die Antriebskraft des zweiten Motorgenerators 24 erhöht (Zeitpunkt t3 bis t4). Wenn z. B. ein Gaspedal-Öffnungsausmaß zunimmt, wie dies in 5 dargestellt ist, nimmt die angeforderte Antriebskraft zu.
Aus diesem Grund berechnet die Hybrid-ECU 100 eine Differenz zwischen der erhöhten angeforderten Antriebskraft und der abgegebenen Antriebskraft und veranlasst den zweiten Motorgenerator 24 zum Erhöhen der Antriebskraft über die Elektromotor-ECU 400 um eine Antriebskraft, die der berechneten Differenz zwischen den Antriebskräften entspricht. Infolgedessen nimmt die Längsbeschleunigung in Abhängigkeit von der Änderung in dem Gaspedal-Öffnungsausmaß zu.
Wenn der Übergang in den HEV-Modus abgeschlossen ist (Zeitpunkt t4), veranlasst der Antriebssteuerungs-Mechanismus 1 das CVT 31 zum Erhöhen des Übersetzungsverhältnisses auf ein Ziel-Übersetzungsverhältnis (Zeitpunkt t4 bis t5). Wenn z. B. das Einrücken der Verbrennungsmotorkupplung 42 abgeschlossen ist, veranlasst die Hybrid-ECU 100 das CVT 31 über die Getriebe-ECU 300 zum Erhöhen des Übersetzungsverhältnisses auf das Ziel-Übersetzungsverhältnis.
Die Erhöhungsgeschwindigkeit des Übersetzungsverhältnisses auf das Ziel-Übersetzungsverhältnis ist langsamer als die Reduzierungsgeschwindigkeit des Übersetzungsverhältnisses auf das spezielle Übersetzungsverhältnis. Dadurch können Ruckbewegungen aufgrund der Änderung bei dem Übersetzungsverhältnis unterdrückt werden.
Außerdem veranlasst der Antriebssteuerungs-Mechanismus 1 den zweiten Motorgenerator 24 zum Reduzieren der Antriebskraft um eine Antriebskraft-Differenz (Zeitpunkt t4 bis Zeitpunkt t5). Wenn z. B. das Einrücken der Verbrennungsmotorkupplung 42 abgeschlossen ist, veranlasst die Hybrid-ECU 100 den zweiten Motorgenerator 24 zum Reduzieren der Antriebskraft über die Elektromotor-ECU 400 um die Antriebskraft-Differenz, um die der zweite Motorgenerator 24 die Antriebskraft erhöht hat. Die Antriebskraft des zweiten Motorgenerators 24 wird z. B. in Korrelation zu einem Anstieg bei dem Übersetzungsverhältnis des CVT 31 reduziert.
3. Zusammenfassung eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung
Wie vorstehend beschrieben, weist gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung der Antriebssteuerungs-Mechanismus 1 den mit dem Antriebsrad 80 gekoppelten zweiten Motorgenerator 24, das mit dem Antriebsrad 80 gekoppelte CVT 31 sowie den mit der Primärwelle 34 des CVT 31 gekoppelten Verbrennungsmotor 10 auf. Das CVT 31 reduziert ein Übersetzungsverhältnis auf einen niedrigeren Wert als ein Ziel-Übersetzungsverhältnis in Abhängigkeit von einer angeforderten Antriebskraft, wenn eine Antriebskraft des zweiten Motorgenerators 24 zu dem Antriebsrad 80 übertragen wird und eine Übergangsanforderung auf den HEV-Modus in dem EV-Modus abgegeben wird.
In dem EV-Modus wird kein Drehmoment von dem Verbrennungsmotor 10 zu dem Antriebsrad 80 übertragen. In dem HEV-Modus werden Drehmomente von dem zweiten Motorgenerator 24 und dem Verbrennungsmotor 10 zu dem Antriebsrad 80 übertragen. Wenn die Übergangsanforderung vorliegt, erhöht der zweite Motorgenerator 24 ferner die zu dem Antriebsrad 80 zu übertragende Antriebskraft. Darüber hinaus wird auch die Antriebssteuerung (Hybrid-ECU) 100 bereitgestellt, mit der der Antriebssteuerungs-Mechanismus 1 betrieben wird.
Im Stand der Technik wird zumindest ein Parameter von einer Verbrennungsmotor-Umdrehungsgeschwindigkeit oder einem Übersetzungsverhältnis eines CVT in einer derartigen Weise gesteuert, dass eine Sekundär-Rotationsgeschwindigkeit (Rotationsgeschwindigkeit der Sekundärwelle) eine Rotationsgeschwindigkeit einer Ausgangswelle (Antriebsrad) übersteigt, wenn der EV-Modus in den HEV-Modus umgeschaltet wird.
Beim Reduzieren des Übersetzungsverhältnisses wird jedoch die zu dem Antriebsrad zu übertragende Antriebskraft vermindert. Ferner kommt es bei Erhöhung der Verbrennungsmotor-Umdrehungsgeschwindigkeit möglicherweise zu Einbußen bei einem sparsamen Kraftstoffverbrauch, oder in dem Abgas enthaltenes gefährliches Material kann zunehmen.
Dagegen kann der Antriebssteuerungs-Mechanismus 1 eine Reduzierung der Antriebskraft durch Erhöhen der Antriebskraft des zweiten Motorgenerators 24 kompensieren, wenn das Übersetzungsverhältnis vermindert wird. Dadurch ist es möglich, das Übersetzungsverhältnis ohne einen Mangel bei der Antriebskraft zu vermindern, und das Auftreten von Ruckbewegungen kann unterdrückt werden, wobei auch das Ausmaß derselben beim Übertragen eines Drehmoments von dem Verbrennungsmotor 10 vermindert werden kann. Dadurch ist es möglich, dass sowohl die Antriebskraft beibehalten werden kann als auch Ruckbewegungen aufgrund der Leistungsübertragung beim Umschalten des EV-Modus in den HEV-Modus unterdrückt werden können.
Wenn die Übergangsanforderung abgegeben wird, reduziert das CVT 31 das Übersetzungsverhältnis auf einen Wert geringfügig über einem Übersetzungsverhältnis, bei dem eine Rotationsgeschwindigkeit der Primärwelle 34 zu einer Rotationsgeschwindigkeit wird, bei der der Verbrennungsmotor 10 stoppt. Wenn das Einrücken der Verbrennungsmotorkupplung 42 beginnt, wird die Verbrennungsmotor-Umdrehungsgeschwindigkeit derart reduziert, dass die Verbrennungsmotor-Umdrehungsgeschwindigkeit mit der Rotationsgeschwindigkeit der Primärwelle 34 übereinstimmt.
In dem Fall, in dem die Rotationsgeschwindigkeit der Primärwelle 34 aufgrund einer Reduzierung des Übersetzungsverhältnisses zu sehr reduziert wird, kann die Verbrennungsmotor-Umdrehungsgeschwindigkeit auf eine Verbrennungsmotor-Mindestumdrehungsgeschwindigkeit oder weniger beim Einrücken der Verbrennungsmotorkupplung 42 reduziert werden. Dies kann zu Ruckbewegungen oder einem Motorabwürgen bei dem Verbrennungsmotor 10 führen. Durch Vorgeben des speziellen Übersetzungsverhältnisses auf einen Wert geringfügig über einem Übersetzungsverhältnis, bei dem die Rotationsgeschwindigkeit der Primärwelle 34 zu der Verbrennungsmotor-Mindestumdrehungsgeschwindigkeit wird, können Ruckbewegungen oder ein Motorabwürgen beim Einrücken der Verbrennungsmotorkupplung 42 unterdrückt werden.
Wenn die Übergangsanforderung vorliegt, reduziert das CVT 31 ein Übersetzungsverhältnis auf einen niedrigeren Wert als das Ziel-Übersetzungsverhältnis vor dem übertragen eines Drehmoments von dem Verbrennungsmotor 10 zu dem Antriebsrad 80. Dadurch kann das reduzierte Übersetzungsverhältnis des CVT 31 bereitgestellt werden, bevor das Drehmoment von dem Verbrennungsmotor 10 übertragen wird. Auf diese Weise ist es möglich, beim Einrücken der Verbrennungsmotorkupplung 42 möglicherweise auftretende Ruckbewegungen noch sicherer zu unterdrücken.
Außerdem reduziert das CVT 31 das Übersetzungsverhältnis in dem Fall auf einen niedrigeren Wert als das Ziel-Übersetzungsverhältnis, wenn der zweite Motorgenerator 24 die Antriebskraft erhöht. Wenn das Übersetzungsverhältnis auch in dem Fall reduziert wird, in dem der zweite Motorgenerator 24 die Antriebskraft nicht erhöhen kann, kann es zu einem Mangel an Antriebskraft kommen. Eine Reduzierung der Fahrzeuggeschwindigkeit aufgrund eines Mangels an Antriebskraft kann jedoch verhindert werden, indem das Übersetzungsverhältnis in dem Fall reduziert wird, in dem der zweite Motorgenerator 24 die Antriebskraft erhöhen kann.
Außerdem erhöht der zweite Motorgenerator 24 die Antriebskraft in dem Fall, in dem die Leistung von dem zweiten Motorgenerator 24 nach dem Erhöhen der Antriebskraft einen oberen Grenzwert oder weniger erreicht. Dadurch kann eine Reduzierung des Übersetzungsverhältnisses in dem Fall verhindert werden, in dem die Antriebskraft aufgrund mangelnder Leistung von dem zweiten Motorgenerator 24 nicht in Abhängigkeit von der Reduzierung des Übersetzungsverhältnisses anzusteigen scheint. Dadurch kann mangelnde Antriebskraft verhindert werden. Darüber hinaus ist es auch möglich, eine übermäßige Belastung des zweiten Motorgenerators 24 zu vermeiden.
Der zweite Motorgenerator 24 erhöht die Antriebskraft in dem Fall, in dem es sich bei einem Wert bezüglich einer elektrischen Energie, die in der zum Betreiben des zweiten Motorgenerators 24 zu verwendenden Batterie gespeichert ist, um einen Schwellenwert oder mehr handelt. Dadurch ist es möglich, die elektrische Energie in der Hochspannungsbatterie 50 auch nach der Erhöhung der Antriebskraft des zweiten Motorgenerators 24 in Abhängigkeit von der Reduzierung des Übersetzungsverhältnisses sicherzustellen. Da die Hochspannungsbatterie 50 auch anderen Vorrichtungen in dem Fahrzeug elektrische Energie zuführt, kann auch ein Entleeren der Hochspannungsbatterie 50 unterbunden werden. Somit ist es möglich, das Fahrzeug in Fahrt zu halten.
Darüber hinaus erhöht der zweite Motorgenerator 24 die Antriebskraft um einen Wert, der größer als oder gleich einer Differenz zwischen einer angeforderten Antriebskraft und der Antriebskraft nach Reduzierung des Übersetzungsverhältnisses ist. Dies kann einen Gesamtmangel an Antriebskraft aufgrund einer Reduzierung des Übersetzungsverhältnisses kompensieren. Hierdurch kann verhindert werden, dass ein Fahrer des Fahrzeugs einen Mangel an Antriebskraft verspürt, und die Fahreigenschaften sowie das Ansprechverhalten des Fahrzeugs lassen sich beibehalten.
Außerdem ändert der zweite Motorgenerator 24 die Antriebskraft in Abhängigkeit von einer Änderung des Übersetzungsverhältnisses. In dem Fall, in dem eine Diskrepanz zwischen der Änderung des Übersetzungsverhältnisses des CVT 31 und der Änderung bei der Antriebskraft des zweiten Motorgenerators 24 vorhanden ist, kann es zum Auftreten eines Mangels oder eines Überschusses bei der Antriebskraft kommen.
Darüber hinaus stellt sich bei dem Fahrer des Fahrzeugs wahrscheinlich ein seltsames Gefühl sowohl hinsichtlich eines Mangels als auch eines Überschusses an Antriebskraft ein. Ein derartiges seltsames Gefühl bei dem Fahrer kann jedoch unterbunden werden, indem die Änderung bei dem Übersetzungsverhältnis mit der Änderung bei der Antriebskraft in Einklang gebracht wird
Nach dem Übergang in den HEV-Modus ändert das CVT 31 das Übersetzungsverhältnis zurück auf das Ziel-Übersetzungsverhältnis. Da der Übergang in den HEV-Modus abgeschlossen ist, tritt kein Ruck aufgrund der Übertragung des Drehmoments von dem Verbrennungsmotor 10 auf.
Somit steigt das Übersetzungsverhältnis an, und die über das CVT 31 zu dem Antriebsrad 80 zu übertragende Antriebskraft kann gesteigert werden. Ferner kann dadurch die Antriebskraft des zweiten Motorgenerators 24 reduziert werden, mit anderen Worten, es kann die Leistung von dem zweiten Motorgenerator 24 reduziert werden. Dadurch kann der Betrag an elektrischer Energie vermindert werden, der von der Hochspannungsbatterie 50 verbraucht wird.
Das CVT 31 ändert das Übersetzungsverhältnis zurück auf das Ziel-Übersetzungsverhältnis in sanfterer Weise als bei der Änderung zum Reduzieren eines Übersetzungsverhältnisses. Dadurch ist es möglich, das Übersetzungsverhältnis in einer derartigen Weise zu erhöhen, dass ein Änderungsausmaß bei dem Übersetzungsverhältnis pro Zeiteinheit geringer wird als ein Ausmaß der Reduzierung des Übersetzungsverhältnisses auf das spezielle Übersetzungsverhältnis. Dadurch können Ruckbewegungen aufgrund einer Änderung in dem Übersetzungsverhältnis unterdrückt werden.
4. Modifizierung
Vorstehend ist ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben worden. Jedoch ist die Ausführung der vorliegenden Erfindung nicht auf das vorstehend beschriebene Beispiel beschränkt. Modifikationen von Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend beschrieben.
Gemäß einer Modifizierung des Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung kann der Antriebssteuerungs-Mechanismus 1 zumindest einen Parameter von dem Übersetzungsverhältnis des CVT 31 oder der Antriebskraft des zweiten Motorgenerators 24 zurück auf das Übersetzungsverhältnis vor der Reduzierung bzw. auf die Antriebskraft vor der Erhöhung in dem Fall ändern, in dem die angeforderte Antriebskraft reduziert wird.
Insbesondere wird bei Reduzierung der angeforderten Antriebskraft von dem Antriebssteuerungs-Mechanismus 1 das Übersetzungsverhältnis des CVT 31 auf einen höheren Wert als das spezielle Übersetzungsverhältnis erhöht. Beispielsweise berechnet die Hybrid-ECU 100 einen Rückänderungsbetrag des Übersetzungsverhältnisses in Abhängigkeit von der Reduzierung der angeforderten Antriebskraft aufgrund einer Reduzierung einer Pedalbetätigungskraft eines Gaspedals.
Anschließend gibt die Hybrid-ECU 100 einen Befehl an die Getriebe-ECU 300 ab. Durch diesen Befehl wird das Übersetzungsverhältnis von dem speziellen Übersetzungsverhältnis um den berechneten Rückänderungsbetrag des Übersetzungsverhältnisses erhöht.
Insbesondere wird bei Reduzierung der angeforderten Antriebskraft von dem Antriebssteuerungs-Mechanismus 1 die Antriebskraft des zweiten Motorgenerators 24 auf einen niedrigeren Wert reduziert als die Antriebskraft, die um die Antriebskraft-Differenz erhöht worden ist.
Beispielsweise berechnet die Hybrid-ECU 100 einen Rückänderungsbetrag der Antriebskraft des zweiten Motorgenerators 24 in Abhängigkeit von der Reduzierung bei der angeforderten Antriebskraft aufgrund der Reduzierung bei einer Pedalbetätigungskraft des Gaspedals. Anschließend gibt die Hybrid-ECU 100 einen Befehl an die Elektromotor-ECU 400 ab. Durch diesen Befehl wird die Antriebskraft um den berechneten Rückänderungsbetrag der Antriebskraft reduziert.
Wie vorstehend beschrieben, kann gemäß der Modifizierung des Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung der Antriebssteuerungs-Mechanismus 1 zumindest ein Parameter von dem Übersetzungsverhältnis des CVT 31 oder der Antriebskraft des zweiten Motorgenerators 24 zurück auf das Übersetzungsverhältnis vor der Reduzierung bzw. auf die Antriebskraft vor der Erhöhung in dem Fall ändern, in dem die angeforderte Antriebskraft vermindert ist. Im Grunde wird davon ausgegangen, dass die angeforderte Antriebskraft in einem Zustand erhöht wird, in dem der Hochschalt-Modus EIN ist.
Jedoch wird selbst in einem solchen Zustand die angeforderte Antriebskraft gelegentlich vermindert, wie dies vorstehend beschrieben wurde. In diesem Fall ist es gemäß der Beschreibung der vorstehenden Modifizierung möglich, die Reduzierung der angeforderten Antriebskraft zu überwinden, wobei keine zusätzliche Steuerung der Antriebskraft ausgeführt werden muss, indem die Antriebskraft des zweiten Motorgenerators 24 oder das in den Hochschalt-Modus gesteuerte Übersetzungsverhältnis eingestellt werden muss. Hierdurch kann eine Komplizierung der Antriebskraftsteuerung vermieden werden.
Außerdem können hierdurch die einer Reduzierung folgenden Leistungseigenschaften hinsichtlich der angeforderten Antriebskraft gesteigert werden. Somit kann der Fahrer eine Geschwindigkeitsreduzierung aufgrund der Reduzierung der angeforderten Antriebskraft mit hohem Ansprechvermögen spüren. Die Änderung der Antriebskraft des zweiten Motorgenerators 24 ist im Hinblick auf einen sparsamen Kraftstoffverbrauch sowie das Ansprechvermögen im Vergleich zu einer Änderung des Übersetzungsverhältnisses des CVT 31 von Vorteil.
Vorstehend sind zwar bevorzugte Ausführungsformen und Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ausführlich beschrieben worden, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. Es versteht sich für die Fachleute, dass verschiedene Modifikationen oder Änderungen insofern möglich sind als diese im technischen Umfang der beigefügten Ansprüche oder deren Äquivalenten liegen. Es versteht sich, dass derartige Modifikationen oder Änderungen ebenfalls im technischen Umfang der vorliegenden Erfindung liegen.
Beispielsweise handelt es sich bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel bei dem Getriebe um ein stufenlos verstellbares Getriebe (CVT). Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. Bei dem Getriebe kann es sich beispielsweise um ein Automatikgetriebe (AT) handeln.
Ferner wird bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ein Fall beschrieben, in dem ein Drehmoment des Verbrennungsmotors 10 als Antriebskraft zu dem Antriebsrad 80 übertragen wird, indem die Verbrennungsmotorkupplung 42 in einer Situation eingerückt wird, in der die erste Getriebekupplung 44 und die zweite Getriebekupplung 46 eingerückt sind. Es ist jedoch auch möglich, das Drehmoment des Verbrennungsmotors 10 als Antriebskraft zu dem Antriebsrad 80 zu übertragen, indem die zweite Getriebekupplung 46 in einem Zustand eingerückt wird, in dem die Verbrennungsmotorkupplung 42 und die erste Getriebekupplung 44 eingerückt sind.
Alternativ hierzu ist es auch möglich, das Drehmoment des Verbrennungsmotors 10 als Antriebskraft zu dem Antriebsrad 80 zu übertragen, indem die erste Getriebekupplung 44 in einem Zustand eingerückt wird, in dem die Verbrennungsmotorkupplung 42 und die zweite Getriebekupplung 46 eingerückt sind.
Ferner ist gemäß der Ausführungsform ein Beispiel beschrieben worden, in dem das Übersetzungsverhältnis des CVT 31 und die Antriebskraft des zweiten Motorgenerators 24 zurück auf das Übersetzungsverhältnis vor der Reduzierung bzw. zurück auf die Antriebskraft vor der Erhöhung geändert werden, nachdem der Übergang in den HEV-Modus abgeschlossen ist. Jedoch kann eine derartige Änderung des Übersetzungsverhältnisses des CVT 31 sowie der Antriebskraft des zweiten Motorgenerators 24 auch während des Übergangs in den HEV-Modus beginnen.
Wenn z. B. eine Rotationsdifferenz zwischen einer Verbrennungsmotor-Umdrehungsgeschwindigkeit und einer Rotationsgeschwindigkeit der Primärwelle einen vorbestimmten Wert oder weniger erreicht, kann die Änderung des Übersetzungsverhältnisses des CVT 31 sowie der Antriebskraft des zweiten Motorgenerators 24 zurück auf das Übersetzungsverhältnis vor der Reduzierung bzw. zurück auf die Antriebskraft vor der Erhöhung beginnen. Im Allgemeinen besteht die Wahrscheinlichkeit, dass Ruckbewegungen aufgrund der Antriebskraftübertragung beim Starten des Getriebes auftreten. Wenn das Getriebe stabil läuft, wird das Auftreten von Ruckbewegungen relativ weniger wahrscheinlich.
Beispielsweise ist das Auftreten von Ruckbewegungen auch dann weniger wahrscheinlich, wenn das Ändern des Übersetzungsverhältnisses zurück auf das Übersetzungsverhältnis vor der Reduzierung in einem Zustand beginnt, in dem das Einrücken der Verbrennungsmotorkupplung 42 nach dem Beginn des Einrückens der Verbrennungsmotorkupplung 42 nicht abgeschlossen ist.
Andererseits ist es auch möglich, eine Diskrepanz zwischen der erzeugten Antriebskraft und der angeforderten Antriebskraft durch Ändern des Übersetzungsverhältnisses zurück auf das Übersetzungsverhältnis vor der Reduzierung während des Einrückens der Verbrennungsmotorkupplung 42 zu verringern, d. h. während des Übergangs in den HEV-Modus. Hierdurch kann eine Erhöhung der Antriebskraft durch den zweiten Motorgenerator 24 verringert werden, und der Verbrauch von elektrischer Energie durch die Hochspannungsbatterie 50 lässt sich reduzieren.
Die in den Ablaufdiagrammen aufgelisteten Schritte bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel umfassen nicht nur die Prozesse, wie diese in chronologischer Reihenfolge ihrer Nennung stattfinden, sondern auch die Prozesse, die nicht chronologisch, sondern parallel oder individuell ausgeführt werden können. Es versteht sich, dass selbst chronologisch auszuführende Schritte nach Bedarf in manchen Fällen auch in einer anderen Reihenfolge ausgeführt werden können.
Darüber hinaus ist es auch möglich, ein Computerprogramm bereitzustellen, um in die Antriebssteuerung (Hybrid-ECU) 100 eingebettete Hardware zum Ausführen von Funktionen zu veranlassen, die zu der funktionsmäßigen Konfiguration der Antriebssteuerung 100 äquivalent sind. Ferner besteht auch die Möglichkeit, ein Speichermedium bereitzustellen, auf dem das Computerprogramm gespeichert ist.
Bezugszeichenliste

1: Antriebssteuerungs-Mechanismus
10: Verbrennungsmotor
11: Kurbelwelle
15: Ölpumpe
20: erster Motorgenerator
21: Motorwelle
24: zweiter Motorgenerator
25: Motorwelle
28: Ölpumpe
30: Getriebesteuereinheit (Getriebe-ECU)
31: CVT
33: Primärscheibe
34: Primärwelle
35: Sekundärscheibe
36: Sekundärwelle
37: Drehmomentübertragungselement
42: Verbrennungsmotorkupplung
44: erste Getriebekupplung
46: zweite Getriebekupplung
50: Hochspannungsbatterie
55: DC/DC-Wandler
60: Niedrigspannungsbatterie
70: Inverter
80: Antriebsrad
100: Hybrid-Steuereinheit (Hybrid-ECU)
102: Bestimmungsmodul
104: Steuerung
200: elektronische Verbrennungsmotor-Steuereinheit (ECU)
300: Getriebe-Steuereinheit (Getriebe-ECU)
400: Elektromotor-Steuereinheit (Elektromotor-ECU)

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

JP 2015-150916 A [0004, 0004, 0005]

Claims

Antriebssteuerungs-Mechanismus (1), der Folgendes aufweist: – einen Elektromotor (20, 24), der mit einem Antriebsrad (80) gekoppelt ist; – ein Getriebe (31), das mit dem Antriebsrad (80) gekoppelt ist; und – einen Verbrennungsmotor (10), der mit einer Eingangswelle (21) des Getriebes (31) gekoppelt ist, wobei in einem ersten Zustand, in dem eine Antriebskraft des Elektromotors (20, 24) zu dem Antriebsrad (80) übertragen wird und keine Antriebskraft des Verbrennungsmotors (10) zu dem Antriebsrad (80) übertragen wird, das Getriebe (31) ein Übersetzungsverhältnis auf einen Wert, der niedriger ist als ein Ziel-Übersetzungsverhältnis, in Abhängigkeit von einer angeforderten Antriebskraft reduziert, wenn eine Übergangsanforderung in einen zweiten Zustand vorliegt, in dem Antriebskräfte des Elektromotors (20, 24) und des Verbrennungsmotors (10) zu dem Antriebsrad (80) übertragen werden, und wobei der Elektromotor (20, 24) eine zu dem Antriebsrad (80) zu übertragende Antriebskraft erhöht, wenn die Übergangsanforderung vorliegt.
Antriebssteuerungs-Mechanismus (1) nach Anspruch 1, wobei beim Vorliegen der Übergangsanforderung das Getriebe (31) ein Übersetzungsverhältnis auf einen Wert reduziert, der geringfügig über einem Übersetzungsverhältnis liegt, bei dem eine Rotationsgeschwindigkeit der Eingangswelle zu einer Rotationsgeschwindigkeit wird, bei der der Verbrennungsmotor (10) stoppt.
Antriebssteuerungs-Mechanismus (1) Anspruch 1 oder 2, wobei beim Vorliegen der Übergangsanforderung das Getriebe (31) ein Übersetzungsverhältnis auf einen Wert reduziert, der geringer ist als das Ziel-Übersetzungsverhältnis, bevor eine Antriebskraft des Verbrennungsmotors (10) zu dem Antriebsrad (80) übertragen wird.
Antriebssteuerungs-Mechanismus (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Getriebe (31) ein Übersetzungsverhältnis in einem Fall, in dem der Elektromotor (20, 24) eine Antriebskraft erhöht, auf einen geringeren Wert als das Ziel-Übersetzungsverhältnis reduziert.
Antriebssteuerungs-Mechanismus (1) nach Anspruch 4, wobei der Elektromotor (20, 24) die Antriebskraft in einem Fall erhöht, in dem eine Leistung des Elektromotors (20, 24) nach dem Erhöhen der Antriebskraft eine Obergrenze oder weniger erreicht.
Antriebssteuerungs-Mechanismus (1) nach Anspruch 4 oder 5, wobei der Elektromotor (20, 24) die Antriebskraft in einem Fall erhöht, in dem ein Wert bezüglich elektrischer Energie, die in einer Batterie zur Verwendung zum Antreiben des Elektromotors (20, 24) gespeichert ist, einen Schwellenwert oder einen höheren Wert aufweist.
Antriebssteuerungs-Mechanismus (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Elektromotor (20, 24) die Antriebskraft um einen Wert erhöht, der größer als oder gleich einer Differenz zwischen der angeforderten Antriebskraft und einer Antriebskraft nach Reduzierung eines Übersetzungsverhältnisses ist.
Antriebssteuerungs-Mechanismus (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Elektromotor (20, 24) die Antriebskraft in Abhängigkeit von einer Änderung eines Übersetzungsverhältnisses ändert.
Antriebssteuerungs-Mechanismus (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Getriebe (31) das Übersetzungsverhältnis zurück auf das Ziel-Übersetzungsverhältnis ändert, nachdem ein Übergang in den zweiten Zustand erfolgt ist.
Antriebssteuerungs-Mechanismus (1) nach Anspruch 9, wobei das Getriebe (31) das Übersetzungsverhältnis zurück auf das Ziel-Übersetzungsverhältnis in sanfterer Weise ändert als bei einer Änderung zum Reduzieren eines Übersetzungsverhältnisses.
Antriebssteuerung, die Folgendes aufweist: – ein Bestimmungsmodul (102), das das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein einer Übergangsanforderung in einen zweiten Zustand, in dem Antriebskräfte eines Elektromotors (20, 24) und eines Verbrennungsmotors (80) zu einem Antriebsrad übertragen werden, in einem ersten Zustand feststellt, in dem eine Antriebskraft des Elektromotors (20, 24) zu dem Antriebsrad (80) übertragen wird und keine Antriebskraft des Verbrennungsmotors (10) zu dem Antriebsrad (80) übertragen wird; und – eine Steuerung (104), die einen Befehl zum Reduzieren eines Übersetzungsverhältnisses eines Getriebes (31) auf einen geringeren Wert als ein Ziel-Übersetzungsverhältnis in Abhängigkeit von einer angeforderten Antriebskraft abgibt sowie einen Befehl zum Erhöhen einer von dem Elektromotor (20, 24) zu dem Antriebsrad (80) zu übertragenden Antriebskraft abgibt, wenn das Bestimmungsmodul (102) feststellt, dass die Übergangsanforderung abgegeben worden ist.