DE102018200743A1 - Fahrzeugsteuerungsvorrichtung - Google Patents

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DE102018200743A1
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Kazuya Fujita
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Toyota Motor Corp
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Abstract

Steuerungsgerät (80; 102; 222) für ein Fahrzeug (10; 100; 200), das mit einem Verbrennungsmotor (12; 202) und einem elektrischen Motor (MG1; MG), der ein Drehmoment anpasst, das zu Antriebsrädern (40; 216) übertragen werden soll, versehen ist, wobei das Steuerungsgerät enthält: einen Steuerungsabschnitt (84; 106), der konfiguriert ist, um den elektrischen Motor zu steuern, um damit ein Einschränkungsdrehmoment eines Antriebsraddrehmoments zum Einschränken eines Drehmoments, das auf die Antriebsräder nach einer Initialexplosion des Verbrennungsmotors als ein Ergebnis eines Ankurbelns des Verbrennungsmotors zum Starten des Verbrennungsmotors angewendet wird, wenn eine vorbestimmte Länge einer Verzögerungszeit (tset1; tset2; tset) nach einem vorbestimmten Zeitpunkt vor einem Moment der Initialexplosion des Verbrennungsmotors vergangen ist, und einen Zeiteinstellabschnitt (86; 108), der konfiguriert ist, um die vorbestimmte Länge der Verzögerungszeit auf der Grundlage einer Betriebsdrehzahl (Ne= des Verbrennungsmotors während des Ankurbelns des Verbrennungsmotors und einem von Vorstartkurbelwinkeln (Acr) des Verbrennungsmotors in Ruhe und einer Anstiegsrate (ΔNe) der Betriebsdrehzahl des Verbrennungsmotors während seines Ankurbelns einzustellen.

Description

  • FELD DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Steuerung eines Fahrzeugs, um eine Erschütterung nach einer ersten oder initialen Explosion von dessen Motor zu reduzieren.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • In dem Feld eines Fahrzeugs, das mit einem Verbrennungsmotor und einem elektrischen Motor versehen ist, wurde es vorgeschlagen, den elektrischen Motor zu steuern, um damit ein Einschränkungsdrehmoment für ein Antriebsraddrehmoment zum Einschränken eines Drehmoments, das zu Antriebsrädern des Fahrzeugs nach einer ersten oder initialen Explosion des Verbrennungsmotors als ein Ergebnis eines Ankurbeins des Verbrennungsmotors übertragen werden soll, zu erzeugen, um den Verbrennungsmotor zu starten. Patendokument 1, das nachstehend kenntlich gemacht wurde, offenbart ein Beispiel für ein Verfahren dieser Steuerung des elektrischen Motors. Diese Veröffentlichung beschreibt die Erzeugung des Einschränkungsdrehmoments des Antriebsraddrehmoments durch den elektrischen Motor zu einem Zeitpunkt, wenn eine vorbestimmte Länge einer Verzögerungszeit nach einem vorbestimmten Zeitpunkt vor einem Moment der initialen Explosion des Verbrennungsmotors vergangen ist, nämlich nach einem Moment der Erzeugung einer Anweisung den Verbrennungsmotor zu starten (ein Moment einer Initiierung einer Kraftstoffinjektion und Verbrennungssteuerung des Verbrennungsmotors), und beschreibt auch ein Einstellen der Länge der Verzögerungszeit auf der Grundlage einer Differenz zwischen einem Kurbelwinkel des Verbrennungsmotors in Ruhe und einem Zielwert des Kurbelwinkels, um den Moment der initialen Explosion mit dem Moment der Erzeugung des Einschränkungsdrehmoments des Antriebsraddrehmoments durch den elektrischen Motor zu synchronisieren.
  • DOKUMENTE DES STANDS DER TECHNIK
    • Patentdokument 1: JP-2009-161142A
    • Patentdokument 2: JP-2008-155741A
    • Patentdokument 3: JP-2009-184367A
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Nebenbei variiert eine Anstiegsrate einer Betriebsdrehzahl bzw.-geschwindigkeit des Verbrennungsmotors während des Ankurbelns abhängig von dem Kurbelwinkel des Verbrennungsmotors in Ruhe, und resultiert die Variation der Anstiegsrate der Verbrennungsmotordrehzahl in einer Variation des Moments der initialen Explosion des Motors. Nach dem Verfahren der Steuerung des elektrischen Motors, das in Patentdokument 1 offenbart wird, wird die vorstehend beschriebene Länge der Verzögerungszeit ohne Berücksichtigung der Variation der Anstiegsrate der Verbrennungsmotordrehzahl eingestellt, so dass der Moment der Erzeugung des Einschränkungsdrehmoments des Antriebsraddrehmoments durch den elektrischen Motor mit dem Moment der initialen Explosion des Motors nicht genau zeitlich bestimmt werden kann, wobei das erzeugte Einschränkungsdrehmoment des Antriebsraddrehmoments einen gewollten Effekt nicht ausreichend erreichen kann.
  • Die vorliegende Erfindung wurde in Hinsicht auf den vorstehend beschriebenen Stand der Technik gemacht. Folglich ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Steuerungsgerät für ein Fahrzeug vorzusehen, das eine effektive Verringerung einer Erschütterung aufgrund einer Anwendung eines Drehmoments auf Antriebsräder des Fahrzeugs nach der initialen Explosion eines Verbrennungsmotors als ein Ergebnis eines Ankurbelns des Verbrennungsmotors erlaubt.
  • Die vorstehend angezeigte Aufgabe wird nach den folgenden Modi der vorliegenden Erfindung erreicht:
  • Nach einem ersten Modus der Erfindung, ist ein Steuerungsgerät für ein Fahrzeug mit einem Verbrennungsmotor als eine Antriebsleistungsquelle und einem elektrischen Motor, der ein Drehmoment anpasst, das zu Antriebsrädern übertragen wird, versehen, wobei das Steuerungsgerät aufweist: einen Steuerungsabschnitt, der konfiguriert ist, um den elektrischen Motor zu steuern, um damit ein Einschränkungsdrehmoment eines Antriebsraddrehmoments zum Einschränken eines Drehmoments, das auf Antriebsräder angewendet werden soll, nach einer initialen Explosion des Verbrennungsmotors als ein Ergebnis eines Ankurbelns des Verbrennungsmotors, um den Verbrennungsmotor zu starten, zu erzeugen, wenn eine vorbestimmte Länge einer Verzögerungszeit nach einem vorbestimmten Zeitpunkt vor einem Moment der initialen Explosion des Verbrennungsmotors vergangen ist, und einen Zeiteinstellabschnitt, der konfiguriert ist, um die vorbestimmte Länge der Verzögerungszeit auf der Grundlage einer Betriebsgeschwindigkeit des Verbrennungsmotors während des Ankurbelns des Verbrennungsmotors und einem der Elemente, Vorstartkurbelwinkel des Verbrennungsmotors in Ruhe und Anstiegsrate der Betriebsdrehzahl des Verbrennungsmotors während dessen Ankurbeln, einzustellen.
  • Nach einem zweiten Modus der Erfindung ist das Steuerungsgerät nach dem ersten Modus der Erfindung konfiguriert, so dass der vorstehend angezeigte vorbestimmte Zeitpunkt ein Moment einer Erzeugung einer Steuerungsanweisung, um eine Kraftstoffinjektion in den Verbrennungsmotor zu initiieren, ist und der Zeiteinstellabschnitt die Länge der Verzögerungszeit auf der Grundlage der Betriebsdrehzahl des Verbrennungsmotors in dem Moment der Erzeugung der vorstehend beschriebenen Steuerungsanweisung und eines Vorstartkurbelwinkels des Verbrennungsmotors in Ruhe einstellt.
  • Nach einem dritten Modus der Erfindung ist das Steuerungsgerät nach dem ersten Modus der Erfindung konfiguriert, so dass der vorstehend angezeigte vorbestimmte Zeitpunkt ein Moment der Erzeugung einer Steuerungsanweisung, um die Kraftstoffinjektion in den Verbrennungsmotor zu initiieren, ist oder ein Zeitpunkt, an dem eine vorbestimmte Zeit nach dem Moment der Erzeugung der vorstehend angezeigten Steuerungsanweisung vergangen ist, und der Zeiteinstellabschnitt die Länge der Verzögerungszeit auf der Grundlage der Betriebsdrehzahl des Verbrennungsmotors in dem Moment der Erzeugung der Steuerungsanweisung und der Anstiegsrate der Betriebsdrehzahl des Verbrennungsmotors während einer Zeitperiode in dem Prozess des Ankurbelns des Verbrennungsmotors festlegt, wobei die Zeitperiode in dem Moment der Erzeugung der Steuerungsanweisung startet und eine Länge der vorbestimmten Zeit hat.
  • Nach dem ersten Modus der Erfindung wird die Länge der Verzögerungszeit auf der Grundlage des Vorstartkurbelwinkels des Verbrennungsmotors in Ruhe oder der Anstiegsrate der Betriebsdrehzahl des Verbrennungsmotors während seines Ankurbeins eingestellt. In diesem Zusammenhang wird darauf hingewiesen, dass die Anstiegsrate der Betriebsdrehzahl des Verbrennungsmotors abhängig von dem Vorstartkurbelwinkel des Verbrennungsmotors in Ruhe variiert, so dass die Länge der Verzögerungszeit, die auf der Grundlage des Vorstartvormotorkurbelwinkels eingestellt wird, unter Berücksichtigung der Anstiegsrate der Verbrennungsmotordrehzahl bestimmt wird. Entsprechend ist es möglich, eine Zeitdifferenz zwischen dem Moment der initialen Explosion des Verbrennungsmotors und dem Moment der Erzeugung des Einschränkungsdrehmoments des Antriebsraddrehmoments von dem elektrischen Motor zu reduzieren, deren Zeitdifferenz durch die Variation der Anstiegsrate der Verbrennungsmotordrehzahl verursacht wird. Folglich ist es möglich, das Drehmoment zu verringern, das auf die Antriebsräder nach der initialen Explosion des Verbrennungsmotors angewendet wird, und es ist entsprechend möglich, eine Erschütterung, die an das Fahrzeug während der Verbrennungsmotorstartsteuerung an das Fahrzeug gegeben wird, effektiv zu verringern.
  • Nach dem zweiten Modus der Erfindung wird der Vorstartkurbelwinkel des Verbrennungsmotors in Ruhe benutzt, um die Länge der Verzögerungszeit einzustellen. In diesem Zusammenhang wird darauf hingewiesen, dass die Anstiegsrate der Betriebsdrehzahl des Verbrennungsmotors abhängig von dem Vorstartkurbelwinkel des Verbrennungsmotors in Ruhe variiert, so dass es möglich ist, die Zeitdifferenz zwischen dem Moment der initialen Explosion des Verbrennungsmotors und dem Moment der Erzeugung des Einschränkungsmoments des Antriebsraddrehmoments von dem elektrischen Motor, ohne eine Notwendigkeit die Anstiegsrate der Betriebsdrehzahl des Verbrennungsmotors zu berechnen, zu verringern.
  • Nach dem dritten Modus der Erfindung wird die Änderungsrate der Betriebsdrehzahl des Verbrennungsmotors während des Ankurbelns des Verbrennungsmotors benutzt, um die Länge der Verzögerungszeit einzustellen, so dass es möglich ist, den Moment der Erzeugung des Einschränkungsmoments des Antriebsraddrehmoments von dem elektrischen Motor mit dem Moment der initialen Explosion des Verbrennungsmotors genau zu synchronisieren.
  • Figurenliste
    • 1 ist eine schematische Ansicht, die eine Anordnung eines Hybridfahrzeugs, das durch ein Steuerungsgerät in der Form einer elektronischen Steuerungsvorrichtung nach einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gesteuert werden soll, zeigt und ist auch ein Blockdiagramm, das Hauptsteuerungsabschnitte des Steuerungsgerätes zum Steuern mehrerer Abschnitte des Hybridfahrzeugs darstellt.
    • 2 ist ein funktionelles Blockdiagramm, das die Hauptsteuerungsabschnitte der elektronischen Steuerungsvorrichtung von 1 zeigt.
    • 3 ist eine Tabelle, die ein Beispiel einer Zeiteinstelltabelle, die durch die elektronische Steuerungsvorrichtung verwendet wird, anzeigt, um eine Länge einer Verzögerungszeit auf der Grundlage einer Betriebsgeschwindigkeit eines Verbrennungsmotors und eines Vorstartkurbelwinkels des Verbrennungsmotors einzustellen.
    • 4 ist ein Flussdiagramm, das einen Hauptsteuerungsbetrieb der elektronischen Steuerungsvorrichtung von 1 darstellt, nämlich eine Kompensationssteuerungsroutine einer initialen Verbrennungsmotorexplosion, die ausgeführt wird, um eine Erschütterung aufgrund einer initialen Explosion des Verbrennungsmotors während einer Verbrennungsmotorstartsteuerung zu reduzieren.
    • 5 ist ein Zeitdiagramm, das Änderungen von mehreren Parametern während der Ausführung der Kompensationssteuerungsroutine der initialen Verbrennungsmotorexplosion in dem Flussdiagramm von 4 darstellt.
    • 6 ist ein funktionelles Blockdiagramm, das Hauptsteuerungsabschnitte einer elektronischen Steuerungsvorrichtung nach einer zweiten Ausführungsform der Erfindung für ein Hybridfahrzeug zeigt.
    • 7 ist eine Tabelle, die ein Beispiel für eine Zeiteinstelltabelle, die durch die elektronische Steuerungsvorrichtung von 6 genutzt wird, um eine Länge der Verzögerungszeit auf der Grundlage der Betriebsdrehzahl des Verbrennungsmotors und einer Anstiegsrate der Verbrennungsmotorbetriebsdrehzahl einzustellen, anzeigt.
    • 8 ist ein Flussdiagramm, das einen Hauptsteuerungsbetrieb von der elektronischen Steuerungseinrichtung von 6 darstellt, nämlich eine Kompensationssteuerungsroutine einer initialen Verbrennungsmotorexplosion, die ausgeführt wird, um eine Erschütterung aufgrund der initialen Explosion des Verbrennungsmotors während einer Verbrennungsmotorstartsteuerung zu reduzieren.
    • 9 ist ein Zeitdiagramm, das Änderungen mehrerer Parameter während der Ausführung der Kompensationssteuerungsroutine einer initialen Verbrennungsmotorexplosion, die in dem Flussdiagramm von 8 dargestellt ist, anzeigt.
    • 10 ist eine schematische Ansicht, die eine Anordnung eines Leistungsübertragungssystems eines Hybridfahrzeugs zeigt, das im Aufbau von dem in 1 verschieden ist, das durch ein Steuerungsgerät nach der vorliegenden Erfindung gesteuert wird.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG VON BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Bevorzugte Ausführungsformen dieser Erfindung werden im Detail durch Bezüge zu den Zeichnungen beschrieben. Es soll verstanden werden, dass die Zeichnungen, die die Ausführungsformen zeigen, wie benötigt vereinfacht oder umgestaltet wurden und Dimensionen und Formen von mehreren Elementen nicht genau repräsentieren.
  • ERSTE AUSFÜHRUNGSFORM
  • Bezogen wird sich erst auf 1, die eine schematische Ansicht ist, die eine Anordnung eines Hybridfahrzeugs 10 (im Folgenden wird darauf als „Fahrzeug 10“ verwiesen) zeigt, das durch ein Steuerungsgerät nach der vorliegenden Erfindung gesteuert wird, und die auch das Blockdiagramm, das Hauptsteuerungsabschnitte des Steuerungsgerätes zum Steuern mehrerer Abschnitte des Fahrzeugs 10 zeigt, ist. Wie es in 1 gezeigt wird, ist das Fahrzeug 10 mit einem Verbrennungsmotor 12, der als eine Antriebsleistungsquelle dient, und einer Zwischenachse (T/A) in der Form eines leistungsübertragenden Systems 14 versehen. Das leistungsübertragende System 14 enthält einen Dämpfer 18, eine Eingabewelle 20, einen Übertragungsabschnitt 22, ein Gegenzahnradpaar 24, ein finales Zahnradpaar 26, eine Differentialzahnradeinrichtung (Verringerungszahnrad für eine finale Geschwindigkeit) 28 und ein Paar Achsen (Antriebswellen), rechte und linke Achse, 29, die innerhalb eines stationären Elements in der Form eines Gehäuses 16 an einem Körper des Fahrzeugs 10 befestigt sind, in der Reihenfolge der Beschreibung von der Seite des Verbrennungsmotors 12 aus gesehen. Der Übertragungsabschnitt 22 hat: einen ersten elektrischen Motor MG1, einen Leistungsverteilungsmechanismus 32, der konfiguriert ist, um eine Antriebskraft des Verbrennungsmotors 12 zu dem ersten elektrischen Motor MG1 und einem Ausgabezahnrad 30 zu verteilen, einen Zahnradmechanismus 34, der mit dem Ausgabezahnrad 30 verbunden ist, und einen zweiten elektrischen Motor MG 2, der mit dem Ausgabezahnrad 30 durch den Zahnradmechanismus 34 in einer leistungsübertragungsfähigen Weise verbunden ist. Das Ausgabezahnrad 30 ist ein Ausgaberotationselement des Übertragungsabschnitts 22 (Leistungsverteilungsmechanismus 32). Das Gegenzahnradpaar 24 besteht aus dem Ausgabezahnrad 30 und einem gegensätzlich angetriebenen Zahnrad 36. Die Eingabewelle 20 ist an ihrem einen Ende durch den Dämpfer 18 mit dem Verbrennungsmotor 12 verbunden, so dass die Eingabewelle 20 durch den Motor 12 rotiert wird. Eine Ölpumpe 38 ist mit dem anderen Ende der Eingabewelle 20 verbunden, und wird mit einer rotierenden Bewegung der Eingabewelle 20 betrieben, so dass ein Schmierstoff von der Ölpumpe 38 zu mehreren Teilen des Leistungsübertragungssystems 14, so wie dem Leistungverteilungsmechanismus 32, dem Zahnradmechanismus 34 und Kugelführungen, die nicht gezeigt werden, geliefert wird. Bei dem Leistungsübertragungssystem 14, das wie vorstehend beschrieben konstruiert ist, wird eine Antriebskraft des Verbrennungsmotors 12 durch den Dämpfer 18 und die Eingabewelle 20 erhalten und wird eine Antriebskraft des zweiten elektrischen Motors MG2 zu dem Ausgabezahnrad 30 übertragen und von dem Ausgabezahnrad 30 zu einem Paar von Antriebsrädern 40 durch das Gegenzahnradpaar 24, das finale Zahnradpaar 26, die Differenzialzahnradeinrichtung 28 und das Paar von Achsen (Antriebswellen) 29, in der Reihenfolge der Beschreibung, übertragen. Der erste elektrische Motor MG1 korrespondiert zu einem elektrischen Motor des Fahrzeugs 10, das durch das Steuerungsgerät nach der Erfindung gesteuert werden soll.
  • Der Leistungsverteilungsmechanismus 32 ist ein bekanntes Planetengetriebe eines Einfachritzeltyps, das rotierende Bauteile (rotierende Elemente) hat, die aus einem ersten Sonnenrad S1, einem ersten Träger CA1 und einem ersten Hohlrad R1 bestehen. Der erste Träger CA1 stützt ein erstes Ausgleichsritzel P1, so dass das erste Ausgleichsritzel P1 rotationsfähig um seine Achse und um eine Achse des Planetengetriebes ist. Das erste Hohlrad R1 vernetzt sich mit dem ersten Sonnenrad S1 durch das erste Ausgleichsritzel P1. Der Leistungsverteilungsmechanismus 32 funktioniert wie ein Differentialmechanismus, der betreibbar ist, um einen Differentialbetrieb auszuführen. Bei diesem Leistungsverteilungsmechanismus 32 ist der erste Träger CA1, der als ein erstes rotierendes Bauteil RE1 dient, mit der Eingabewelle 20 verbunden, nämlich mit dem Verbrennungsmotor 12, und das erste Sonnenrad S1 ist, das als ein zweites rotierendes Bauteil RE2 dient, mit dem ersten elektrischen Motor MG1 verbunden, während das erste Hohlrad R1, das als ein drittes rotierendes Element RE3 dient, mit dem Ausgabezahnrad 30 verbunden ist. In dem Übertragungsabschnitt 22 wird, wobei das erste Sonnenrad S1, der erste Träger CA1 und das erste Hohlrad R1 relativ zueinander rotierbar sind, eine Ausgabe des Verbrennungsmotors 12 zu dem elektrischen Motor MG1 verteilt, um eine elektrische Leistung zu erzeugen. Die elektrische Leistung, die durch den ersten elektrischen Motor MG1 erzeugt wird, wird in einer Elektrische-Leistung-Speichereinrichtung 52 durch einen Umkehrer 50 bzw. Inverter gespeichert, und der zweite elektrische Motor MG2 wird mit der elektrischen Leistung, die durch den ersten elektrischen Motor MG1 erzeugt wird, betrieben. Dementsprechend wird der Übertragungsabschnitt 22 zum Beispiel in einem kontinuierlich variablen versetzenden Zustand (elektrischer CVT-Zustand) platziert, in dem ein Übertragungsabschnitt 22 als eine elektrisch gesteuerte, kontinuierlich veränderbare Übertragung eines Drehzahlverhältnisses γ0, das kontinuierlich veränderbar ist, funktioniert. Das Drehzahlverhältnis γ0 ist gleich einem Verhältnis einer Betriebsdrehzahl Ne des Verbrennungsmotors 12 (im Folgenden wird darauf als „Verbrennungsmotordrehzahl Ne“ verwiesen) in Bezug auf eine Ausgabedrehzahl Nout des Übertragungsabschnitts 22 (Rotationsdrehzahl Nout des Ausgabezahnrads 30). Nämlich funktioniert der Übertragungsabschnitt 22 als ein elektrisch gesteuerter Differentialabschnitt (elektrisch gesteuerte, kontinuierlich veränderbare Übertragung), bei der ein Differentialzustand des Leistungsverteilungsmechanismus 32 durch Steuern eines Betriebszustands des ersten elektrischen Motors MG1 als ein elektrischer Motor mit Differentialzustandssteuerung steuerbar ist. Demnach erlaubt der Übertragungsabschnitt 22 dem Verbrennungsmotor 12 an einem Betriebspunkt betrieben zu werden, an dem seine Kraftstoffwirtschaftlichkeit am höchsten ist, also an einem höchsten Kraftstoffwirtschaftlichkeitspunkt. Beispielsweise wird der Betriebspunkt des Verbrennungsmotors 12 („Verbrennungsmotorbetriebspunkt“) durch die Verbrennungsmotordrehzahl Ne und ein Drehmoment Te des Verbrennungsmotors 12 (im Folgenden wird darauf als „Verbrennungsmotordrehmoment Te“ verwiesen) repräsentiert. Dieser Typ eines Hybridantriebssystems wird mechanischer Verteilungstyp oder Aufteiltyp genannt.
  • Der Zahnradmechanismus 34 ist ein bekanntes Planetengetriebe einer Einzelritzeltyps, das rotierende Bauteile hat, die aus einem zweiten Sonnenrad S2, einen zweiten Träger CA2 und einem zweiten Hohlrad R2 bestehen. Der zweite Träger CA2 stützt ein zweites Ausgleichsritzel P2, so dass das zweite Ausgleichsritzel P2 um seine Achse und um eine Achse des Planetengetriebes rotierbar ist. Das zweite Hohlrad R2 vernetzt sich mit dem zweiten Sonnenrad S2 durch das zweite Ausgleichsritzel P2. Bei dem Zahnradmechanismus 34 ist der zweite Träger CA2 an dem stationären Element in Form des Gehäuses 16 befestigt und wird demnach stationär gehalten und das zweite Sonnenrad S2 ist mit dem zweiten elektrischen Motor MG2 verbunden, während das zweite Hohlrad R2 mit dem Ausgabezahnrad 30 verbunden ist. Das Planetengetriebe des Zahnradmechanismus hat ein Zahnradverhältnis (=Anzahl der Zähne des Sonnenrads S2/ Anzahl der Zähne des Hohlrads R2), das bestimmt wird, so dass der Zahnradmechanismus 34 als eine Geschwindigkeits- bzw. Drehzahlverringerungseinrichtung funktioniert. Wenn der zweite elektrische Motor MG2 ein Fahrzeugantriebsdrehmoment erzeugt, wird eine rotierende Bewegung des zweiten elektrischen Motors MG2 zu dem Ausgabezahnrad 30 übertragen, so dass eine Rotationsdrehzahl des Ausgabedrehzahl 30 in Bezug auf eine Ausgabegeschwindigkeit des zweiten elektrischen Motors MG2 verringert wird und demnach ein Drehmoment, das durch das Ausgabezahnrad 30 erhalten wird, in Bezug auf ein Ausgabedrehmoment des zweiten elektrischen Motors MG2 erhöht wird. Das Ausgabezahnrad 30 ist ein Kompositzahnrad, das nicht nur Funktionen des Hohlrads R1 des Leistungsverteilungsmechanismus 32 und des Hohlrades R2 des Zahnradmechanismus 34 hat, aber auch eine Funktion eines gegensätzlich angetriebenen Zahnrads, das sich mit dem gegensätzlich angetriebenen Zahnrad 36 vernetzt und mit dem gegensätzlich angetriebenen Zahnrad 36 kooperiert, um das Gegenzahnradpaar 24 zu konstituieren.
  • Beispielsweise ist jeder der elektrischen Motoren, erster und zweiter elektrischer Motor, MG1 und MG2, ein synchroner elektrischer Motor, der zumindest eine der Funktion eines elektrischen Motors, der betreibbar ist, um elektrische Leistung in mechanische Antriebskraft zu wandeln, und eine Funktion eines elektrischen Generators, der betreibbar ist, um mechanische Antriebskraft in elektrische Leistung zu wandeln, hat. Vorzugsweise ist jeder elektrische Motor MG1, MG2 ein Motor/Generator, der selektiv als ein elektrischer Motor oder ein elektrischer Generator betrieben wird. Zum Beispiel hat der erste elektrische Motor MG1 eine Funktion eines elektrischen Generators, der betreibbar ist, um ein regeneratives Drehmoment, das gegen das Verbrennungsmotordrehmoment Te wirkt, zu erzeugen und eine Funktion eines elektrischen Motors, der betreibbar ist, um den Verbrennungsmotor 12 zu starten, der in Ruhe gehalten wurde. Auf der anderen Seite hat der zweite elektrische Motor MG2 eine Funktion eines fahrzeugantreibenden elektrischen Motors, der als eine Fahrzeugantriebsleistungsquelle, die betreibbar ist, um eine Fahrzeugantriebskraft zu erzeugen, dient, und eine Funktion eines elektrischen Generators, der mit einer Rückwärts-Antriebskraft, die von den Antriebsrädern 40 erhalten wird, betreibbar ist, um eine elektrische Leistung zu erzeugen, während ein regeneratives Drehmoment erzeugt wird.
  • Das Fahrzeug 10 ist mit dem Steuerungsgerät in der Form einer elektronischen Steuerungsvorrichtung 80 versehen, die konfiguriert ist, um mehrere Einrichtungen des Fahrzeugs zu steuern. Zum Beispiel enthält die elektronische Steuerungsvorrichtung 80 einen sogenannten Mikrocomputer, der eine CPU, einen ROM, einen RAM und eine Eingabe-Ausgabe-Schnittstelle beinhaltet. Die CPU führt Steuerungsbetriebe des Fahrzeugs 10 durch Verarbeiten mehrerer Signale nach Steuerungsprogrammen, die in dem ROM gespeichert sind, während des Nutzens einer temporären Datenspeicherfunktion des RAMs aus. Beispielsweise enthalten die Steuerungsbetriebe, die durch die elektronische Steuerungsvorrichtung 80 ausgeführt werden, Hybridantriebssteuerungen des Verbrennungsmotors 12, des ersten elektrischen Motors MG1 und des zweiten elektrischen Motors MG2. Die elektronische Steuerungsvorrichtung 80 kann durch zwei oder mehr Steuerungseinheiten konstituiert sein, die ausschließlich zugewiesen sind, um verschiedene Steuerungsbetriebe sowie Ausgabesteuerungen des Verbrennungsmotors 12 und Ausgabesteuerungen des ersten und zweiten elektrischen Motors MG1 und MG2 durchzuführen. Die elektronische Steuerungsvorrichtung 80 erhält mehrere Eingabesignale, so wie: ein Ausgabesignal des Drehzahlfühlers 60, der einen Kurbelwinkel Acr und die Betriebsdrehzahl Ne des Verbrennungsmotors 12 anzeigt, ein Ausgabesignal des Drehzahlfühlers 62, der die Rotationsdrehzahl Nout des Ausgabezahnrads 30, die zu einer laufenden Geschwindigkeit des Fahrzeugs 10 korrespondierend ist, anzeigt, ein Ausgabesignal eines Drehzahlfühlers 64, der eine Betriebsdrehzahl Nmg1 des ersten elektrischen Motors MG1 (im Folgenden wird darauf als „MG1 Drehzahl Nmg1“ verwiesen) anzeigt, ein Ausgabesignal eines Drehzahlfühlers 66, der eine Betriebsdrehzahl Nmg2 des zweiten elektrischen Motors MG2 anzeigt, ein Ausgabesignal eines Betragsfühlers 68 eines Beschleunigungspedalbetriebs, der einen Betriebsbetrag Θacc eines Beschleunigungspedals anzeigt, ein Ausgabesignal eines Batteriefühlers 70, der auf eine Temperatur THbat, einen elektrischen Lade-/Entladestrom Ibat und eine Spannung Vbat der Elektrische-Leistung -Speichereinrichtung 52 anzeigt. Diese Fühler 60 bis 70 sind in dem Fahrzeug 10 vorgesehen. Außerdem erzeugt die elektronische Steuerungsvorrichtung 80 mehrere Ausgabesignal zum Steuern mehrerer Einrichtungen des Fahrzeugs 10, sowie Hybridsteuerungsanweisungssignale Shv, die Verbrennungsmotorsteuerungsanweisungssignale enthalten, die auf den Verbrennungsmotors 12 angewendet werden, und Elektrischer-Motor-Steuerungsanweisungssignale (wechselnde Steuerungsanweisungssignale), die auf den Umkehrer 50 angewendet werden. Die elektronische Steuerungsvorrichtung 80 berechnet von Zeit zu Zeit einen Ladezustand (gespeicherter elektrischer Leistungbetrag) SOC der Elektrische-Leistung-Speichereinrichtung 52 auf der Grundlage ihrer Temperatur THbat, des elektrischen Lade-/ Entladestroms Ibat und der Spannung Vbat.
  • 2 ist das funktionelle Blockdiagramm, das die Hauptsteuerungsabschnitte der elektronischen Steuerungsvorrichtung 80 zeigt. Wie es in 2 gezeigt wird, enthält die elektronische Steuerungseinrichtung 80 Hybridsteuerungsmittel, das heißt einen Hybridsteuerungsabschnitt 82.
  • Zum Beispiel ist der Hybridsteuerungsabschnitt 82 konfiguriert, um ein verlangtes Fahrzeugantriebsdrehmoment Touttgt als eine verlangte Antriebskraft (eine Betreiberverlangte Antriebskraft) des Fahrzeugs 10 durch einen Fahrer auf der Grundlage des Betriebsbetrags Θacc des Beschleunigungspedals und der Fahrzeuglaufgeschwindigkeit V zu berechnen. Dann erzeugt der Hybridsteuerungsabschnitt 82 die Hybridsteuerungsanweisungssignale Shv zum Steuern der Antriebsleistungsquelle (Verbrennungsmotor 12 und zweiter elektrischer Motor MG2), um damit das berechnete verlangte Fahrzeugantriebsdrehmoment Touttgt zu erhalten, während der ein verlangte Wert des Ladens der Elektrische-Leistung-Speichereinrichtung 52 berücksichtigt wird.
  • Der Hybridsteuerungsabschnitt 82 richtet auswählend einen von vorbestimmten Fahrzeugantriebsmodi nach einem Laufzustand des Fahrzeugs ein. Die vorbestimmten Fahrzeugantriebsmodi enthalten: einen Motorantriebsmodus (EV-Antriebsmodus), bei dem nur der zweite elektrische Motor MG2 als die Antriebsleistungsquelle betrieben wird, während der Verbrennungsmotor 12 in Ruhe gehalten wird, einen Verbrennungsmotorantriebsmodus (Zuverlässiger-Zustand-Antriebsmodus), bei dem zumindest der Verbrennungsmotor 12 als die Antriebsleistungsquelle betrieben wird, so dass das Motordrehmoment Te an das Ausgabezahnrad 30 (Antriebsräder 40) direkt übertragen wird, während der erste elektrische Verbrennungsmotor MG1 ein regeneratives Drehmoment, das gegen das Motordrehmoment Te wirkt, erzeugt, und so dass der zweite elektrische Motor MG2 nach Bedarf mit einer elektrischen Leistung, die durch den ersten elektrischen Motor MG1 erzeugt wird, betrieben wird, so dass ein Ausgabedrehmoment des zweiten elektrischen Motors MG2 zu dem Ausgabezahnrad 30 übertragen wird, und einen Antriebsmodus für eine Verbrennungsmotorunterstützung (Fahrzeugbeschleunigungsantriebsmodus), bei dem der zweite elektrische Motor MG2 mit der elektrischen Leistung, die in der Elektrische-Leistung-Speicheinrichtung 52 gespeichert ist, betrieben wird, um ein unterstützendes Antriebsdrehmoment zu erzeugen, das zu dem Verbrennungsmotordrehmoment Te hinzugefügt werden soll. Die obenstehendangezeigte verlangte Fahrzeugantriebskraft kann anders als das verlangte Fahrzeugantriebsdrehmoment Touttgt [Nm] das zu den Antriebsrädern 40 übertragen wird, sein, beispielsweise eine verlangte Antriebskraft [N], die zu den Antriebsrädern 40 übertragen werden soll, eine verlangte Antriebsleistung [W], die zu den Antriebsrädern 40 übertragen werden soll, ein verlangtes Ausgabedrehmoment, das zu dem Ausgabezahnrad 30 übertragen werden soll, oder ein Zielausgabedrehmoment der Antriebsleistungsquelle. Alternativ kann die verlangte Fahrzeugantriebskraft durch den Betriebsbetrag Θacc [%], einen Öffnungswinkel [%] eines Drosselventils, oder eine Eingabeluftquantität [g/sek] des Verbrennungsmotors 12 einfach repräsentiert werden.
  • Der Hybridsteuerungsabschnitt 82 richtet den Motorantriebsmodus ein, wenn der Laufzustand des Fahrzeugs, der durch einen tatsächlichen Wert der Fahrzeuglaufgeschwindigkeit V und der verlangten Fahrzeugantriebskraft (Betriebsbetrag Θacc des Beschleunigungspedals oder verlangtes Fahrzeugantriebsdrehmoment Touttgt) repräsentiert wird, in einen vorbestimmten Motorantriebsbereich fällt, der durch Experimente oder Berechnung erhalten wird und an einem Speicherplatz gespeichert wird. Auf der anderen Seite richtet der Hybridsteuerungsabschnitt 82 den Fahrzeugantriebsmodus oder den Antriebsmodus für eine Verbrennungsmotorunterstützung ein, wenn der Fahrzeuglaufzustand in einen vorbestimmten Motorantriebsbereich fällt. Der Motorantriebsbereich, auf den vorstehend hingewiesen wird, ist ein Bereich, in dem die verlangte Fahrzeugantriebskraft kleiner als in dem Verbrennungsmotorantriebsbereich ist. Der Hybridsteuerungsabschnitt 82 ist außerdem konfiguriert, um das Fahrzeug 10 mit einem Betrieb des Verbrennungsmotors 12, sogar wenn der Fahrzeuglaufzustand in den Motorantriebsbereich fällt, in den folgenden Fällen anzutreiben: in dem das Fahrzeug 10 in dem Motorantriebsmodus aufgrund von Begrenzung des Entladens der Elektrische-Leistung-Speichereinrichtung 52 nicht angetrieben werden kann, wobei die Begrenzung auf der Grundlage der elektrischen Leistungsmenge SOC, die in der Elektrische-Leistung-Speichereinrichtung 52 gespeichert ist, bestimmt wird, und/oder ein Maximalbetrag Wout des Entladens von elektrischer Leistung von der Elektrische-Leistung-Speichereinrichtung 52, der entsprechend der Temperatur THbat bestimmt wurde, wobei es erforderlich ist, dass die Elektrische-Leistung-Speichereinrichtung 52 geladen wird, und wobei es erforderlich ist, dass der Verbrennungsmotor 12 oder eine beliebige Einrichtung, die mit dem Verbrennungsmotor 12 assoziiert ist, aufgewärmt wird.
  • Der Hybridsteuerungsabschnitt 82 enthält ein Verbrennungsmotorstartsteuerungsmittel oder einen Steuerungsabschnitt für den Verbrennungsmotorstart 84, der konfiguriert ist, um den Verbrennungsmotor 12 zu starten, wenn es erforderlich ist, dass der Verbrennungsmotor 12 während des Laufens des Fahrzeugs 10 in dem Motorantriebsmodus gestartet wird, als ein Ergebnis zum Beispiel eines Anstiegs der Fahrzeuglaufgeschwindigkeit V, einer Erhöhung der verlangten Fahrzeugantriebskraft, einer Knappheit des elektrischen Leistungsbetrags SOC, der in der Elektrische-Leistungs-Speichereinrichtung 52 gespeichert ist, oder einer Erfordernis zum Aufwärmen des Verbrennungsmotors 12. Während des Laufens des Fahrzeugs 10 in dem Motorantriebsmodus macht der Steuerungsabschnitt für den Verbrennungsmotorstart 84 eine Bestimmung auf der Grundlage des Anstiegs der Fahrzeuglaufgeschwindigkeit V, der Erhöhung der verlangten Fahrzeugantriebskraft, der Knappheit des elektrischen Leistungsbetrags COD oder der Erfordernis zum Erwärmen des Verbrennungsmotors 12, ob es erforderlich ist, dass der Verbrennungsmotor 12 gestartet wird. Wenn die Bestimmung gemacht wird, dass es erforderlich ist, dass der Verbrennungsmotor 12 gestartet wird, implementiert der Steuerungsabschnitt für den Verbrennungsmotorstart 84 eine Verbrennungsmotorstartsteuerung, bei der der Verbrennungsmotor 12 mit einer Antriebskraft des ersten elektrischen Motors MG angekurbelt wird, um seine Betriebsdrehzahl Ne zu erhöhen, so dass der Verbrennungsmotor 12 gestartet wird. Nämlich weist der Steuerungsabschnitt für den Verbrennungsmotorstart 84 den ersten elektrischen Motor MG1 an, ein Ausgabedrehmoment (im Folgenden wird darauf als „MG1-Drehmoment Tmg1“ verwiesen) als ein Ankurbeldrehmoment für den Verbrennungsmotor zum Erhöhen der Verbrennungsmotordrehzahl Ne mit einem Anstieg der MG1 Drehzahl Nmg1 zu erzeugen. Wenn eine vorbestimmte Zeitlänge nach einem Moment der Bestimmung der Erfordernis des Startens des Verbrennungsmotors 12 vergangen ist, das heißt, wenn die Verbrennungsmotordrehzahl Ne auf einen vorbestimmten Wert erhöht wurde, über dem der Verbrennungsmotor 12 selbstständig betrieben werden kann, initiiert der Steuerungsabschnitt für den Verbrennungsmotorstart 84 eine Kraftstoffinjektion in den Verbrennungsmotor 12 und eine Entzündung des Verbrennungsmotors 12, um den Verbrennungsmotor 12 zu starten. Es wird darauf hingewiesen, dass der Steuerungsabschnitt für den Verbrennungsmotorstart 84 zu einem Steuerungsabschnitt des Steuerungsgeräts nach der vorliegenden Erfindung korrespondierend ist.
  • Nach einer initialen Explosion des Verbrennungsmotors 12 im Prozess der Verbrennungsmotorstartsteuerung wird, nämlich während des Ankurbelns des Verbrennungsmotor 12, ein Drehmoment durch den Verbrennungsmotor 12 als ein Ergebnis ihrer initialen Explosion erzeugt und auf die Antriebsräder 40 durch den Dämpfer 18 angewendet, so dass dem Fahrzeug 10 eine Erschütterung unerwünscht gegeben wird. Außerdem wird der Dämpfer 18 einer Torsionsspannung ausgesetzt und aufgrund des Drehmoments, das nach der initialen Explosion des Verbrennungsmotors 12 erzeugt wird, verdreht, so dass dort ein Risiko eines gegenseitigen Aneinanderstoßens der Zahnräder, die in einem Leistungsübertragungspfad zwischen dem Verbrennungsmotor 12 und den Antriebsrädern 40 angeordnet sind, und eine konsequente Erzeugung von Zahn-Aneinanderstoß-Geräuschen der Zahnräder, wenn der verdrehte Dämpfer 18 in seinem ursprünglichen Zustand wiederhergestellt wird, entsteht. Um dieses Risiko zu verringern, implementiert der Steuerungsabschnitt für den Verbrennungsmotorstart 84 eine Kompensationssteuerung für eine Verbrennungsmotorexplosion, um den ersten elektrischen Motor MG1 zu steuern, um damit ein Drehmoment (im Folgenden wird darauf als Einschränkungsdrehmoment für das „Antriebsraddrehmoment Tcon“ verwiesen) zum Einschränken des Drehmoments, das auf die Antriebsräder 40 (Ausgabezahnrad 30) angewendet werden soll, in Synchronisation mit der initialen Explosion des Verbrennungsmotors 12 zu steuern. Spezifischer beschrieben, steuert der Steuerungsabschnitt für den Verbrennungsmotorstart 84 den ersten elektrischen Motor MG1, um damit eine Summe Tsum (=Tmg1 +Tcon) des MG1-Drehmoments Tmg1 nach der Verbrennungsmotorstartsteuerung und das vorstehend angezeigte Einschränkungsdrehmoment Tcon für ein Antriebsraddrehmoment (auch „Kompensationsdrehmoment“ genannt), das bestimmt wird, um das Drehmoment einzuschränken, das auf die Antriebsräder 40 nach der initialen Explosion des Verbrennungsmotors 12 angewendet wird, wenn eine vorbestimmte Länge einer Verzögerungszeit (Wartezeit) tset1 nach einem vorbestimmten Zeitpunkt vor einem der Initialexplosion des Verbrennungsmotors 12 während des Ankurbelns vergangen ist, zum Beispiel nach einem Moment der Erzeugung einer Steuerungsanweisung, um die Kraftstoffinjektion in des Verbrennungsmotors 12 (im Folgenden wird darauf als „Kraftstoffinjektionsanweisung“ verwiesen) zu initiieren, nämlich nach einem Moment, in dem ein Kraftstoffverminderungskennzeichen von einem ON-Zustand in einen OFF-Zustand gedreht wird, zu erzeugen. Eine Richtung und eine Größenordnung des Einschränkungsdrehmoments Tcon des Antriebsraddrehmoment werden durch Experimente oder Berechnung bestimmt, so dass das Einschränkungsdrehmoment Tcon des Antriebsraddrehmoments dem Drehmoment, das auf die Antriebsräder 40 nach der initialen Explosion des Verbrennungsmotors 12 angewendet werden soll, entgegenwirkt. Außerdem ist die Länge der Verzögerungszeit tset1 eingestellt, so dass das Einschränkungsmoment Tcon des Antriebsraddrehmoments des ersten elektrischen Motors MG1 in Synchronisation mit der Initialexplosion vom Verbrennungsmotor 12 stattfindet. Die Art eines Einstellens der Länge der Verzögerungszeit tset1 wird außerdem beschrieben werden.
  • Nach der Kompensationssteuerung für die initiale Verbrennungsmotorexplosion, die durch den Steuerungsabschnitt für den Verbrennungsmotorstart 84 implementiert wurde, wird das Drehmoment, das auf die Antriebsräder 40 nach der initialen Explosion des Verbrennungsmotors 12 angewendet werden soll, eingeschränkt oder reduziert, geschuldet der Erzeugung der Summe Tsum des MG1-Drehmoments Tmg1 und dem Einschränkungsdrehmoment Tcon des Antriebsraddrehmoments von dem ersten elektrischen Motor MG1, so dass die Erzeugung der Erschütterung während der Verbrennungsmotorstartsteuerung effektiv reduziert wird. Außerdem ist das Einschränkungsdrehmoment Tcon des Antriebsraddrehmoments ein positives Drehmoment (antreibendes Drehmoment), das wirkt, um die Torsionsspannung, die dem Dämpfer 18 nach der initialen Explosion des Verbrennungsmotors 12 gegeben wird, zu verringern, das heißt, um eine Rotationsgeschwindigkeit eines Ausgabeelements des Dämpfer 18 auf der Seite der Antriebsräder 40 zu erhöhen, so dass die Torsionsspannung, die dem Dämpfer 18 gegeben wird, verringert wird. Folglich ist es möglich, das Risiko eines gegenseitigen Aneinanderstoßens der Zahnräder, die in einem Leistungsübertragungspfad zwischen dem Verbrennungsmotor 12 und den Antriebsrädern 40 angeordnet sind, und der konsequenten Erzeugung der Zahn-Aneinanderstoß-Geräusche der Zahnräder, wenn der verdrehte Dämpfer 18 in seinem ursprünglichen Zustand wiederhergestellt wird, zu verringern.
  • Der Hybridsteuerungsabschnitt 82 enthält außerdem ein Zeiteinstellmittel oder einen Zeiteinstellabschnitt 86, der konfiguriert ist, um die Länge der Verzögerungszeit tset1 von dem Moment einer Erzeugung der Kraftstoffinjektionsanweisung zu dem Verbrennungsmotor 12 zu dem Moment der Erzeugung des Einschränkungsdrehmoments Tcon des Antriebsraddrehmoments einzustellen. Die Länge der Verzögerungszeit tset1 wird durch Experimente oder Berechnung eingestellt, so dass die Initialexplosion des Verbrennungsmotors 12 stattfindet, wenn die eingestellte Länge der Verzögerungszeit tset1 nach dem Moment der Erzeugung der Kraftstoffinjektionsanweisung vergangen ist, nämlich so dass das Einschränkungsdrehmoment Tcon des Antriebsraddrehmoments nach der Initialexplosion erzeugt wird. Es wird darauf hingewiesen, dass der Zeiteinstellabschnitt 86 zu einem Zeiteinstellabschnitt der Steuerungsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung korrespondierend ist.
  • Zum Beispiel verringert sich die Länge der Zeit von dem Moment der Erzeugung der Kraftstoffinjektionsanweisung zu dem Moment der Initialexplosion des Verbrennungsmotors 12 mit einem Anstieg der Verbrennungsmotordrehzahl Ne in dem Moment der Erzeugung der Kraftstoffinjektionsanweisung, und mit einer Erhöhung einer Anstiegsrate ΔNe der Verbrennungsmotordrehzahl Ne in dem Prozess der Verbrennungsmotorstartsteuerung (während des Ankurbelns des Verbrennungsmotors 12). Es ist bekannt, dass die Anstiegsrate ΔNe der Verbrennungsmotordrehzahl nach einem Kurbelwinkel Acr des Verbrennungsmotors 12 in Ruhe (vor dessen Starten) variiert, das heißt, ein Vorstartkurbelwinkel Acr des Verbrennungsmotors 12 in Ruhe. In Hinsicht auf diese Fakten stellt der Zeiteinstellabschnitt 86 die Länge der Verzögerungszeit tset1 auf der Grundlage der Verbrennungsmotordrehzahl Ne in dem Moment der Erzeugung der Kraftstoffinjektionsanweisung während des Ankurbelns des Verbrennungsmotors 12 und der Vorstartkurbelwinkel Acr des Verbrennungsmotors 12 in Ruhe ein. Der Zeiteinstellabschnitt 86 speichert darin eine Zeiteinstelltabelle (nachstehend im Detail beschrieben), die zum Einstellen der Länge der Verzögerungszeit tset1 auf der Grundlage der Verbrennungsmotordrehzahl Ne in dem Moment der Erzeugung der Kraftstoffinjektionsanweisung und des Vorstartkurbelwinkels Acr des Verbrennungsmotors 12 in Ruhe verwendet wird. Der Zeiteinstellabschnitt 86 ist konfiguriert, um einen tatsächlichen Wert Acrx des Vorstartkurbelwinkels Acr des Verbrennungsmotors 12 in Ruhe und einen tatsächlichen Wert Nex der Verbrennungsmotordrehzahl Ne in dem Moment der Erzeugung der Kraftstoffinjektionsanweisung einzulesen, und die Länge der Verzögerungszeit tset1 nach der Zeiteinstelltabelle einzustellen. Der Steuerungsabschnitt für den Verbrennungsmotorstart 84 implementiert die Verbrennungsmotorstartsteuerung auf der Grundlage der eingestellten Länge der Verzögerungszeit tset1, um damit eine Zeitdifferenz zwischen dem Moment der Initialexplosion des Verbrennungsmotors 12 und dem Moment der Erzeugung des Einschränkungsdrehmoments Tcon des Antriebsraddrehmoment zu verringern. Nämlich ist der Steuerungsabschnitt für den Verbrennungsmotorstart 84 konfiguriert, um die Länge der Verzögerungszeit Tset1 unter Berücksichtigung von nicht nur der Verbrennungsmotordrehzahl Ne sondern auch dem Vorstartkurbelwinkel Acr des Verbrennungsmotors 12 (das heißt die Anstiegsrate ΔNe der Verbrennungsmotordrehzahl Ne) einzustellen, so dass die Erzeugung des Einschränkungsdrehmoments Tcon des Antriebsraddrehmoments von dem ersten elektrischen Motor MG1 mit der Initialexplosion des Verbrennungsmotors 12 genau synchronisiert ist.
  • 3 ist die Tabelle, die ein Beispiel der Zeiteinstelltabelle, die durch den Zeiteinstellabschnitt 86 benutzt wird, um die Länge der Verzögerungszeit (Wartezeit) tset1 auf der Grundlage der Verbrennungsmotordrehzahl Ne und des Vorstartkurbelwinkels Acr des Verbrennungsmotors 12 in Ruhe einzustellen, anzeigt. Diese Zeiteinstelltabelle wird durch Experimente oder Berechnung erhalten. Wie es in 3 gezeigt wird, ist die Zeiteinstelltabelle in einem zweidimensionalen Koordinatensystem definiert, in dem der Vorstartkurbelwinkel Acr und die Verbrennungsmotordrehzahl Ne in den entsprechenden Achsen genommen werden. In der Zeiteinstelltabelle ist die Verbrennungsmotordrehzahl Ne in einer Reichweite zwischen Ne1 und Nen definiert, in die die Verbrennungsmotordrehzahl Ne geschätzt in dem Moment der Erzeugung der Kraftstoffinjektionsanweisung fallen wird. Der Vorstartkurbelwinkel Acr des Verbrennungsmotors 12 ist in einer Reichweite zwischen -180° und +180° definiert, in der der Zentrumskurbelwinkel Acr 0° ist, wenn ein Kolben des Verbrennungsmotors 12 an ihrem oberen Totpunkt lokalisiert ist. Nämlich, in der Zeiteinstelltabelle von 3 ist der Kurbelwinkel Acr1 - 180°, während der Kurbelwinkel Acrm +180° ist.
  • Die Zeiteinstelltabelle von 3 ist formuliert, so dass sich die Länge der Verzögerungszeit tset1 mit einem Anstieg der Verbrennungsmotordrehzahl Ne verringert und so dass die Länge der Verzögerungszeit tset1 an einem gegebenen Wert der Verbrennungsmotordrehzahl Ne in dem Moment der Erzeugung der Kraftstoffinjektionsanweisung nach dem Vorstartkurbelwinkel Acr des Verbrennungsmotors12 variiert. Spezifischer beschrieben, verringert sich die Länge der Verzögerungszeit tset1, wenn der Vorstartkurbelwinkel Acr sich mit einer Erhöhung der Anstiegsrate ΔNe der Verbrennungsmotordrehzahl Ne während des Ankurbelns der Verbrennungsmotor 12 verändert. In diesem Bezug wird darauf hingewiesen, dass die Anstiegsrate ΔNe der Verbrennungsmotordrehzahl Ne während des Ankurbelns des Verbrennungsmotors 12 nach dem Vorstartkurbelwinkel Acr des Motors 12 abhängig von dem Typ und der Anzahl der Zylinder des Verbrennungsmotors 12 variiert, so dass die Anstiegsrate ΔNe durch Experimente oder Berechnung für die spezifische Konfiguration des Verbrennungsmotors 12 erhalten wird. Es wird darauf hingewiesen, dass die Länge der Verzögerungszeit tset1 nicht nach der Zeiteinstelltabelle, wie es in 3 gezeigt wird, erhalten werden muss, aber auf der Grundlage eines tatsächlichen Wertes Nex der Verbrennungsmotordrehzahl Ne und eines tatsächlichen Wertes Acrx des Vorstartkurbelwinkels Acr des Verbrennungsmotors 12 und nach einer vorbestimmten Gleichung, die die Verbrennungsmotordrehzahl Ne und den Vorstartkurbelwinkel Acr als Variablen enthält, erhalten werden kann.
  • 4 ist das Flussdiagramm, das einen Hauptsteuerungsbetrieb der elektronischen Steuerungseinrichtung 80, nämlich eine Kompensationsteuerungsroutine für eine initiale Verbrennungsmotorexplosion, die ausgeführt wird, um die Erschütterung, die zu dem Fahrzeug gegeben wird, und die Zahn-Aneinanderstoß-Geräusche aufgrund der Initialexplosion des Verbrennungsmotors 12 während der Verbrennungsmotorstartsteuerung (während des Ankurbelns der Verbrennungsmotor 12) zu reduzieren. Die Kompensationsteuerungsroutine für die initiale Verbrennungsmotorexplosion wird mit der Verbrennungsmotorstartsteuerung, die nach der Bestimmung des Erfordernisses zum Starten des Verbrennungsmotors 12 initiiert wird, zeitgleich ausgeführt.
  • Die Steuerungsroutine von 4 wird mit einem Schritt S1, der zu der Funktion des Zeiteinstellabschnitts 86 korrespondierend ist, initiiert, um den Vorstartkurbelwinkel Acrx des Verbrennungsmotors 12 zu lesen. Dann geht der Steuerungsfluss zu einem Schritt S2 über, der auch zu der Funktion des Zeiteinstellabschnitts 86 korrespondierend ist, um die Verbrennungsmotordrehzahl Nex in dem Moment der Erzeugung der Kraftstoffinjektionsanweisung zu dem Verbrennungsmotor 12 (in dem Moment, in dem das Kraftstoffverminderungskennzeichen ausgeschaltet wird) zu lesen. Der Steuerungsfluss geht dann zu einem Schritt 3 über, der auch zu der Funktion des Zeiteinstellabschnitts 86 korrespondierend ist, um die Länge der Verzögerungszeit tset1 auf der Grundlage des tatsächlichen Kurbelwinkelwerts Acrx und dem tatsächlichen Verbrennungsmotorgeschwindigkeitswert Nex, die in den entsprechenden Schritten S1 und S2 gelesen wurden, und nach der Zeiteinstelltabelle einzustellen oder diese zu bestimmen. Dann geht der Steuerungsfluss zu einem Schritt S4 über, der zu der Funktion des Steuerungsabschnitt für den Verbrennungsmotorstarts 84 korrespondierend ist, um die Erzeugung des Einschränkungsdrehmoments Tcon des Antriebsraddrehmoments von dem ersten elektrischen Motor MG1 für die Länge der Verzögerungszeit tset1, die in Schritt S3 festgelegt wurde, zu verzögern, nach dem Moment der Erzeugung der Kraftstoffinjektionsanweisung (nachdem das Kraftstoffeinsparungskennzeichnen ausgeschaltet wurde). Der Steuerungsfluss geht dann zu einem Schritt S5 über, der auch zu der Funktion des Steuerungsabschnitt für den Verbrennungsmotorstarts 84 korrespondierend ist, um die Kompensationssteuerung der initialen Verbrennungsmotorexplosion zu implementieren, wenn die Länge der Verzögerungszeit tset1 nach dem Moment der Erzeugung der Kraftstoffinjektionsanweisung vergangen ist. Bei der Kompensationssteuerung der initialen Verbrennungsmotorexplosion wird der erste elektrische Motor MG1 gesteuert, um die Summe Tsum des MG1-Drehmoments Tmg1, um die Verbrennungsmotor 12 (die sich nach einem Grundmuster des Ankurbeldrehmoment für den Verbrennungsmotors verändert) anzukurbeln, und dem Einschränkungsdrehmoment des Antriebsraddrehmoments zu erzeugen.
  • 5 ist ein Zeitdiagramm, das Veränderungen von mehreren Parametern während der Verbrennungsmotorstartsteuerung anzeigt (z.B. während der Ausführung des Ankurbelns des Verbrennungsmotors), wenn die Kompensationssteuerungsroutine der initialen Verbrennungsmotorexplosion, die im Flussdiagramm von 4 dargestellt ist, ausgeführt wird, um das Risiko der Erzeugung der Erschütterung, die an das Fahrzeug 10 gegeben wird, und der Erzeugung der Zahn-Aneinanderstoß-Geräusche der Zahnräder aufgrund der Initialexplosion des Verbrennungsmotors 12 zu verringern. Im Zeitdiagramm von 5 wird die Zeit entlang der horizontalen Achse genommen, während die Verbrennungsmotordrehzahl Ne, das Kraftstoffverminderungskennzeichen, das MG1-Drehmoment Tmg1, das Einschränkungsdrehmoment des Antriebsraddrehmoments Tcon und der Verbrennungsmotorkurbelwinkel Acr entlang der vertikalen Achse genommen werden.
  • Vor einem Zeitpunkt t1 wird das Kraftstoffverminderungskennzeichen in dem ON-Zustand gehalten, so dass eine Zufuhr von einem Kraftstoff zu dem Verbrennungsmotor 12 vermindert ist und die Verbrennungsmotordrehzahl Ne bei Null gehalten wird (der Verbrennungsmotor wird in Ruhe gehalten). An dem Zeitpunkt t1 wird eine Anweisung zum Starten des Verbrennungsmotors 12 erzeugt und eine Erhöhung des Drehmoments Tmg1 des ersten elektrischen Motors MG1 entlang dem vorbestimmten Muster eines grundlegenden Ankurbeldrehmoment für den Verbrennungsmotors, das in 5 gezeigt wird, wird initiiert, so dass die Verbrennungsmotordrehzahl Ne erhöht wird. Das grundlegende Muster des Verbrennungsmotorankurbelwertes des MG1-Drehmoments Tmg1 ist vorbestimmt, um damit den Verbrennungsmotor 12 anzukurbeln (um die Verbrennungsmotordrehzahl Ne zu erhöhen). An diesem Zeitpunkt t1, an dem die Verbrennungsmotorstartanweisung erzeugt wird, wird der Vorstartverbrennungsmotorkurbelwinkel Acrcx gelesen.
  • An einem Zeitpunkt t2 wird die Kraftstoffinjektionsanweisung erzeugt, nämlich wird das Kraftstoffverminderungskennzeichen von dem ON-Zustand zu dem OFF-Zustand gedreht, und wird die Verbrennungsmotordrehzahl Nex an dem Zeitpunkt t2 gelesen. Außerdem wird die Länge der Verzögerungszeit tset1 auf der Grundlage des Vorstartverbrennungsmotorkurbelwinkels Acrx und der Verbrennungsmotordrehzahl Nex eingestellt, so dass die Erzeugung des Einschränkungsdrehmoments des Antriebsraddrehmoments Tcon für die eingestellte Länge der Verzögerungszeit nach dem Zeitpunkt t2, an dem die Kraftstoffinjektionsanweisung erzeugt wird, verzögert wird. An einem Zeitpunkt t3, an dem die Länge der Verzögerungszeit tset1 nach dem Zeitpunkt t2 vergangen ist, wird der erste elektrische Motor MG1 gesteuert, um damit das Einschränkungsdrehmoment Tcon des Antriebsraddrehmoments zu erzeugen. Spezieller beschrieben, wird der erste elektrische Motor MG1 gesteuert, um damit die Summe Tsum des MG1-Drehmoments Tmg1 und des Einschränkungsdrehmoments Tcon des Antriebsraddrehmoments zu erzeugen. Da die Länge der Verzögerungszeit tset1 auf der Grundlage der Verbrennungsmotordrehzahl Ne und dem Vorstartverbrennungsmotorkurbelwinkel Acr, nach dem die Anstiegsrate ΔNe der Verbrennungsmotordrehzahl Ne variiert, eingestellt wird, wird das Einschränkungsdrehmoment Tcon des Antriebsraddrehmoments in dem Moment der Initialexplosion des Verbrennungsmotors 12 unter Berücksichtigung der Variation der Anstiegsrate ΔNe erzeugt, so dass das Risiko der Erzeugung einer Erschütterung, die an das Fahrzeug 10 gegeben wird, aufgrund des Drehmoments, das auf die Antriebsräder 40 nach der Initialexplosion des Verbrennungsmotors 12 angewendet wird, effektiv verringert werden kann, wobei das Risiko der Erzeugung der Zahn-Aneinanderstoß-Geräusche aufgrund der Torsionsspannung, die auf den Dämpfer 18 nach der initialen Verbrennungsmotorexplosion angewendet wird, effektiv verringert werden kann.
  • Wie es vorstehend beschrieben wird, ist das vorliegende Ausführungsbeispiel konfiguriert, um die Länge der Verzögerungszeit tset1 auf der Grundlage der Verbrennungsmotordrehzahl Ne und dem Vorstartkurbelwinkel Acr des Verbrennungsmotors 12 in Ruhe einzustellen. Die Anstiegsrate ΔNe der Verbrennungsmotordrehzahl Ne variiert abhängig von dem Vorstartkurbelwinkel Acr des Verbrennungsmotors 12 in Ruhe, so dass die Länge der Verzögerungszeit tset1, die auf der Grundlage des Vorstartverbrennungsmotorkurbelwinkels Acr eingestellt wird, unter Berücksichtigung der Anstiegsrate ΔNe der Verbrennungsmotordrehzahl Ne bestimmt wird. Dementsprechend ist es möglich, eine Zeitdifferenz zwischen dem Moment der Initialexplosion des Verbrennungsmotors 12 und dem Moment der Erzeugung des Einschränkungsdrehmoment Tcon des Antriebsraddrehmoments des ersten elektrischen Motors MG1 zu verringern, deren Zeitdifferenz durch die Variation der Anstiegsrate ΔNe der Verbrennungsmotodrehzahl Ne verursacht wird. Folglich ist es möglich, das Drehmoment, das auf die Antriebsräder 40 nach der Initialexplosion des Verbrennungsmotors 12 angewendet wird, genau einzuschränken, und es ist dementsprechend möglich, die Erschütterung, die zu dem Fahrzeug 10 während der Verbrennungsmotorstartsteuerung gegeben wird, effektiv zu verringern. Außerdem braucht die vorliegende Ausführungsform keine Bedienung, um die Anstiegsrate ΔNe der Verbrennungsmotordrehzahl Ne zu berechnen, da die Anstiegsrate ΔNe auf der Grundlage des Vorstartkurbelwinkels Acr des Verbrennungsmotors 12 in Ruhe geschätzt wird.
  • Eine andere Ausführungsform dieser Erfindung wird beschrieben. Es wird darauf hingewiesen, dass die gleichen Bezugszeichen, die auch bei der ersten Ausführungsform benutzt wurden, benutzt werden, um gleiche Bauteile bei der zweiten Ausführungsform zu identifizieren, die nicht redundant beschrieben werden.
  • ZWEITE AUSFÜHRUNGSFORM
  • Bei der vorangehenden ersten Ausführungsform wird die Länge der Verzögerungszeit tset1 auf der Grundlage der Verbrennungsmotordrehzahl Ne und dem Vorstartkurbelwinkel Acr des Verbrennungsmotors, nach dem die Anstiegsrate ΔNe der Verbrennungsmotordrehzahl Ne variiert, eingestellt. In der vorliegenden zweiten Ausführungsform wird die Anstiegsrate ΔNe der Verbrennungsmotordrehzahl Ne direkt berechnet und wird die berechnete Anstiegsrate ΔNe benutzt, um die Länge der Verzögerungszeit tset2 einzustellen.
  • 6 ist das funktionale Blockdiagramm, das die Hauptsteuerungsabschnitte einer elektronischen Steuerungsvorrichtung 102 nach der zweiten Ausführungsform dieser Erfindung für ein Hybridfahrzeug 100 zeigt. Die elektronische Steuerungsvorrichtung 102 nach dieser Ausführungsform enthält einen Hybridsteuerungsabschnitt 104, der einen Steuerungsabschnitt 106 für einen Verbrennungsmotorstart und einen Zeiteinstellabschnitt 108 enthält. Da der Steuerungsabschnitt 106 für den Verbrennungsmotorstart in dieser zweiten Ausführungsform grundlegend identisch mit dem Steuerungsabschnitt 84 für den Verbrennungsmotorstart in der ersten Ausführungsform ist, wird die Beschreibung des Steuerungsabschnitts 106 für den Verbrennungsmotorstart ausgelassen. Es wird darauf hingewiesen, dass der Steuerungsabschnitt 106 für den Verbrennungsmotorstart zu einem Steuerungsabschnitt des Steuerungsgeräts nach der vorliegenden Erfindung korrespondierend ist.
  • Der Zeiteinstellabschnitt 108 ist konfiguriert, um die Länge der Verzögerungszeit tset2 auf der Grundlage der Betriebsdrehzahl Nex des Verbrennungsmotors 12 in dem Moment der Erzeugung der Kraftstoffinjektionsanweisung und die Anstiegsrate ΔNe der Verbrennungsmotordrehzahl Ne während einer vorbestimmten Zeitperiode tf in dem Prozess des Ankurbelns des Verbrennungsmotors 12, dessen Zeitperiode tf in dem Moment der Erzeugung der Kraftstoffinjektionsanweisung (in dem Moment, an dem das Kraftstoffverminderungskennzeichen ausgeschaltet wird) startet, einzustellen. Der Zeiteinstellabschnitt 108 liest die Verbrennungsmotordrehzahl Nex in dem Moment der Erzeugung der Kraftstoffinjektionsanweisung. Außerdem liest der Zeiteinstellabschnitt 108 die Verbrennungsmotordrehzahl Nea an einem Zeitpunkt ta, der die vorbestimmte Zeitperiode tf nach dem Moment der Erzeugung der Kraftstoffinjektionsanweisung ist, und berechnet dann die Anstiegsrate ΔNe der Verbrennungsmotordrehzahl Ne durch Dividieren einer Differenz zwischen den Verbrennungsmotordrehzahlen Nea und Nex durch die vorbestimmte Zeitperiode tf, das heißt, nach einer Gleichung (Nea-Nex)/tf. Es wird darauf hingewiesen, dass der Zeiteinstellabschnitt 108 zu einem Zeiteinstellabschnitt des Steuerungsgeräts nach der vorliegenden Erfindung korrespondierend ist.
  • Die vorbestimmte Zeitperiode tf ist eine Periode, die zu einer Differenz (ta-t2) korrespondierend ist, nämlich eine Periode zwischen dem Zeitpunkt ta eines Wendepunkts A (in 9 angezeigt und nachstehend beschrieben) des MG1-Drehmoments Tmg1 und einem Zeitpunkt t2 (in 9 angezeigt), der der Moment der Erzeugung der Kraftstoffinjektionsanweisung ist. Das MG1-Drehmoment Tmg1 wird, um den Verbrennungsmotor 12 anzukurbeln, nach einem vorbestimmten grundlegenden Muster eines Verbrennungsmotorankurbelwertes, wie in 9 angezeigt, gesteuert. Nämlich wird das MG1-Drehmoment Tmg1 auf einen ersten Wert T1 initial erhöht, an diesem ersten Wert T1 für eine vorbestimmte Länge der Zeit gehalten, auf einen zweiten Wert T2, der kleiner als der erste Wert T1 ist, verkleinert, auf dem zweiten Wert T2 für eine vorbestimmte Länge der Zeit gehalten und schließlich auf null verkleinert. Wie in 9 angezeigt, hat das grundlegende Muster des Verbrennungsmotormusterankurbelwertes des MG1-Drehmoments Tmg1 einen Wendepunkt A, der ein Zeitpunkt ta ist, an dem die Länge der Zeit, für die das MG1 -Drehmoment Tmg1 auf dem Wert T2 gehalten wird, beendet ist und an dem das Verkleinern des MG1-Drehmoments Tmg1 in Richtung 0 initiiert wird. Das grundlegende Muster des Verbrennungsmotorankurbelwertes des MG1-Drehmoments Tmg1 ist formuliert, um damit die erste Explosion des Verbrennungsmotors 12 vor einem Moment des Wendepunkts A zu verhindern. Der Zeiteinstellabschnitt 108 ist konfiguriert, um die Anstiegsrate ΔNe der Verbrennungsmotordrehzahl Ne auf der Grundlage der Verbrennungsmotordrehzahl Nex in dem Moment der Erzeugung der Kraftstoffinjektionsanweisung, der Verbrennungsmotordrehzahl Nea in dem Moment des Wendepunkts A und der vorstehend angezeigten vorbestimmten Zeitperiode tf (=ta-t2) zu berechnen.
  • Der Zeiteinstellabschnitt 108 speichert darin eine Zeiteinstelltabelle (eine zweidimensionale Tabelle, die untenstehend im Detail beschrieben wird), die zum Einstellen der Länge der Verzögerungszeit tset2 auf der Grundlage der Verbrennungsmotordrehzahl Nex und der Anstiegsrate ΔNex der Verbrennungsmotordrehzahl Ne benutzt wird. Der Zeiteinstellabschnitt 108 ist konfiguriert, um die Länge der Verzögerungszeit tset2 nach der Zeiteinstelltabelle, und auf der Grundlage der Verbrennungsmotordrehzahl Nex in dem Moment der Erzeugung der Kraftstoffinjektionsanweisung und der berechneten Anstiegsrate ΔNex der Verbrennungsmotordrehzahl Nex einzustellen. Der Steuerungsabschnitt 106 für einen Verbrennungsmotorstart implementiert die Verbrennungsmotorstartsteuerung auf der Grundlage der eingestellten Länge der Verzögerungszeit tset2. Spezifischer beschrieben, steuert der Steuerungsabschnitt 106 für den Verbrennungsmotorstart den ersten elektrischen Motor MG1, um damit das Einschränkungsdrehmoment Tcon des Antriebsraddrehmoments zusätzlich zu dem MG1-Drehmoment Tmg1, um den Verbrennungsmotor 12 anzukurbeln, zu erzeugen, wenn die eingestellte Länge der Verzögerungszeit tset2 nach dem Zeitpunkt ta, der zu dem Wendepunkt A korrespondierend ist, an dem die vorbestimmte Zeitperiode tf in dem Moment der Erzeugung der Kraftstoffinjektionsanweisung abgelaufen ist, vergangen ist. Der Zeitpunkt ta korrespondiert zu dem vorbestimmten Zeitpunkt der vorliegenden Erfindung.
  • 7 ist die Tabelle, die ein Beispiel der Zeiteinstelltabelle (Verhältnistabelle, zweidimensionale Tabelle) anzeigt, die durch die elektronische Steuerungsvorrichtung 102 von 6 benutzt wird, um die Länge der Verzögerungszeit (Wartezeit) tset2 von dem Zeitpunkt ta des Wendepunkts A zu dem Moment der Erzeugung des Einschränkungsmoment Tcon des Antriebsraddrehmoments einzustellen. Diese Zeiteinstelltabelle wird durch Experimente oder Berechnung erhalten. Wie es in 7 gezeigt wird, ist die Zeiteinstelltabelle in einem zweidimensionalen Koordinatensystem definiert, in dem die Verbrennungsmotordrehzahl Ne in dem Moment der Erzeugung der Kraftstoffinjektionsanweisung und die Anstiegsrate ΔNe der Verbrennungsmotordrehzahl Ne auf der entsprechenden der zwei Achsen genommen werden. Spezifischer beschrieben, ist die Zeiteinstelltabelle formuliert, so dass die Verbrennungsmotordrehzahl Ne in einer Reichweite zwischen Ne1 und Nen, in die die Verbrennungsmotordrehzahl Ne in dem Moment der Erzeugung der Kraftstoffinjektionsanweisung zu dem Motor 12 zu fallen geschätzt wird, definiert, während die Anstiegsrate ΔNe der Verbrennungsmotordrehzahl Ne in einer Reichweite zwischen ΔNe1 und ΔNem, in die die Anstiegsrate ΔNe während des Ankurbelns des Verbrennungsmotors 12 zu fallen geschätzt wird, ähnlich definiert. Der Zeiteinstellabschnitt 108 stellt die Länge der Verzögerungszeit tset2 auf der Grundlage eines tatsächlichen Wertes Nex der Verbrennungsmotordrehzahl Ne und einem tatsächlichen Wert ΔNex der Anstiegsrate ΔNe der Verbrennungsmotordrehzahl Ne und nach der Zeiteinstelltabelle ein. Es wird darauf hingewiesen, dass die Länge der Verzögerungszeit tset2 nicht nach der Zeiteinstelltabelle, wie sie in 7 gezeigt wird, erhalten werden muss, sondern auch auf der Grundlage des tatsächlichen Wertes Nex der Verbrennungsmotordrehzahl Ne und dem tatsächlichen Wert ΔNex der Anstiegsrate ΔNe und nach einer vorbestimmten Gleichung, die die Verbrennungsmotordrehzahl Ne und die Anstiegsrate ΔNe als Variablen enthält, erhalten werden kann.
  • 8 ist das Flussdiagramm, das einen Hauptsteuerungsbetrieb der elektronischen Steuerungsvorrichtung 102 von 6 darstellt, nämlich eine Kompensationssteuerungsroutine für eine initiale Verbrennungsmotorexplosion, die ausgeführt wird, um die Erschütterung, die zu dem Fahrzeug 10 gegeben wird, und das Zahn-Aneinanderstoß-Geräusch aufgrund der Initialexplosion des Verbrennungsmotors 12 während der Verbrennungsmotorstartsteuerung (während des Ankurbelns des Verbrennungsmotors 12) zu verringern. Die Kompensationssteuerungsroutine für die initiale Verbrennungsmotorexplosion wird mit der Verbrennungsmotorstartsteuerung, die nach der Bestimmung der Notwendigkeit zum Starten des Verbrennungsmotors 12 initiiert wird, gleichzeitig ausgeführt.
  • Die Steuerungsroutine von 8 wird mit einem Schritt S10, der zu der Funktion des Zeiteinstellabschnitts 108 korrespondierend ist, ausgeführt, um die Verbrennungsmotordrehzahl Nex in dem Moment der Erzeugung der Kraftstoffinjektionsanweisung (das heißt, wenn das Kraftstoffverminderungskennzeichnung ausgeschaltet ist) zu lesen. Dann geht der Steuerungsfluss zu einem Schritt S11 über, der auch zu der Funktion des Zeiteinstellabschnitts 108 korrespondierend ist, um die Anstiegsrate ΔNex der Verbrennungsmotordrehzahl Ne während der Zeitperiode tf von dem Moment der Erzeugung der Kraftstoffinjektionsanweisung zu dem Moment des Wendepunkts A des MG1-Drehmoments Tmg1 zu berechnen. Der Steuerungsfluss geht dann zu einem Schritt S12 über, der auch zu der Funktion des Zeiteinstellabschnitts 108 korrespondierend ist, um die Länge der Verzögerungszeit tset2 auf der Grundlage der Verbrennungsmotordrehzahl Nex, die in Schritt S10 gelesen wurde, und der Anstiegsrate ΔNex des Verbrennungsmotordrehzahlwertes Ne, der in Schritt S 11 berechnet wurde, und nach der Zeiteinstelltabelle, die in 7 gezeigt wird, einzustellen. Dann geht der Steuerungsfluss zu einem Schritt S13 über, der zu der Funktion des Steuerungsabschnitt für den Verbrennungsmotorstarts korrespondierend ist, um die Erzeugung des Einschränkungsdrehmoments Tcon des Antriebsraddrehmoments von dem ersten elektrischen Motor MG1 zu verzögern, um die Kompensationssteuerung für die initiale Verbrennungsmotorexplosion zu implementieren, wenn die Länge der Verzögerungszeit tset2 nach dem Zeitpunkt ta vergangen ist. Bei der Kompensationssteuerung der initialen Verbrennungsmotorexplosion wird der erste elektrische Motor MG1 gesteuert, um die Summe Tsum des MG1-Drehmoments Tmg1, um den Verbrennungsmotor 12 anzukurbeln (das sich nach dem grundlegenden Muster des Verbrennungsmotorkurbeldrehmoments verändert) und das Einschränkungsdrehmoment Tcon des Antriebsraddrehmoments zu erzeugen.
  • 9 ist das Zeitdiagramm, das Veränderungen von mehreren Parametern während der Verbrennungsmotorstartsteuerung (insbesondere während der Ausführung des Ankurbelns des Verbrennungsmotors) anzeigt, während die Kompensationssteuerungsroutine für die initiale Verbrennungsmotorexplosion, die in dem Flussdiagramm von 8 dargestellt wird, ausgeführt wird, um das Risiko der Erzeugung der Erschütterung, die an das Fahrzeug 10 gegeben wird, und die Erzeugung der Zahn-Aneinanderstoß-Geräusche der Zahnräder aufgrund der Initialexplosion des Verbrennungsmotors 12 zu verringern.
  • Vor einem Zeitpunkt t1 wird das Kraftstoffverminderungskennzeichen in dem ON-Zustand gehalten, so dass eine Zufuhr eines Kraftstoffs zu dem Verbrennungsmotor vermindert wird und die Verbrennungsmotordrehzahl Ne auf null gehalten wird (der Verbrennungsmotor 12 wird in Ruhe gehalten). Zu diesem Zeitpunkt t1 wird eine Anweisung, um den Verbrennungsmotor 12 zu starten, erzeugt und wird eine Erhöhung des Drehmoments tmg1 des ersten elektrischen Motors MG1 entlang des vorbestimmten Musters des grundlegenden Ankurbeldrehmoment für den Verbrennungsmotors initiiert, so dass die Verbrennungsmotordrehzahl Ne erhöht wird.
  • Zu diesem Zeitpunkt t2 wird die Kraftstoffinjektionsanweisung erzeugt, nämlich wird das Kraftstoffverminderungskennzeichen von dem ON-Zustand zu dem OFF-Zustand gedreht. Zu einem Zeitpunkt ta, der zu dem Wendepunkt A korrespondierend ist, wird die Anstiegsrate ΔNex der Verbrennungsmotordrehzahl Ne während der vorbestimmten Zeitperiode tf zwischen dem Zeitpunkt t2 und dem Zeitpunkt ta berechnet, und wird die Länge der Verzögerungszeit tset2 auf der Grundlage der Verbrennungsmotordrehzahl Nex und der berechneten Anstiegsrate ΔNex der Verbrennungsmotordrehzahl Nex eingestellt. Die Erzeugung des Einschränkungsdrehmoments Tcon des Antriebsraddrehmoments wird für die eingestellte Länge der Verzögerungszeit tset2 von dem Zeitpunkt ta verzögert. Zu einem Zeitpunkt t3, an dem die Länge der Verzögerungszeit tset2 nach dem Zeitpunkt ta vergangen ist, wird der elektrische Motor MG1 gesteuert, um damit das Einschränkungsdrehmoment Tcon des Antriebsraddrehmoments zu erzeugen. Da die Länge der Verzögerungszeit tset2 auf der Grundlage der Verbrennungsmotordrehzahl Nex und der berechneten Anstiegsrate ΔNex der Verbrennungsmotordrehzahl Nex eingestellt wird, wird das Einschränkungsdrehmoment Tcon des Antriebsraddrehmoments in dem Moment der Initialexplosion des Verbrennungsmotors 12 ohne Berücksichtigung der Variation der Anstiegsrate ΔNe erzeugt, so dass das Risiko der Erzeugung der Erschütterung, die an das Hybridfahrzeug 100 gegeben wird, aufgrund des Drehmoments, das auf die Antriebsräder 40 nach der Initialexplosion des Verbrennungsmotors 12, effektiv reduziert werden kann. Außerdem kann das Risiko der Erzeugung der Zahn-Aneinanderstoß-Geräusche der Zahnräder aufgrund der Torsionsspannung, die auf den Dämpfer 18 angewendet wird, effektiv verringert werden.
  • Wie vorstehend beschrieben wurde, ist die zweite Ausführungsform konfiguriert, um die Länge der Verzögerungszeit tset2 auf der Grundlage der Anstiegsrate ΔNe der Verbrennungsmotordrehzahl Ne während des Ankurbelns des Verbrennungsmotors 12 einzustellen, so dass es möglich ist, den Moment der Erzeugung des Einschränkungsdrehmoments Tcon des Antriebsraddrehmoments des ersten elektrischen Motors MG1 mit dem Moment der Initialexplosion des Verbrennungsmotors 12 genau zu synchronisieren. Folglich ist es möglich, das Drehmoment, das auf die Antriebsräder 40 nach der Initialexplosion des Verbrennungsmotors 12 angewendet werden soll, zu verringern, und es ist außerdem dementsprechend möglich, die Erschütterung, die während der Verbrennungsmotorstartsteuerung zu dem Hybridfahrzeug 100 gegeben werden soll, effektiv zu reduzieren.
  • Während die bevorzugten Ausführungsformen dieser Erfindung im Detail durch Bezug zu den Zeichnungen erklärt wurden, ist es zu verstehen, dass die Erfindung anders ausgeführt werden kann.
  • In den obenstehend beschriebenen dargestellten Ausführungsformen ist das Steuerungsgerät vorgesehen, um das Hybridfahrzeug 10, 100, das mit dem ersten elektrischen Motor MG1, dem Leistungsverteilungsmechanismus 32 zum Verteilen der Antriebskraft des Verbrennungsmotors 12 zu dem ersten elektrischen Motors MG1 und den Antriebsrädern 40, und dem zweiten elektrischen Motor MG2, der mit dem Leistungsverteilmechanismus 32 durch den Zahnradmechanismus 34 betriebsmäßig verbunden ist, zu steuern. Obwohl das Steuerungsgerät nach der Erfindung für jeden anderen Typ von Hybridfahrzeug, zum Beispiel für ein Hybridfahrzeug 200, das in 10 gezeigt wird, benutzt werden kann. Das Hybridfahrzeug 200 ist mit einer Antriebsleistungsquelle in der Form eines Verbrennungsmotors 202 und eines elektrischen Motors MG und einem Leistungsübertragungssystem 204 versehen. Wie es in 10 gezeigt wird, enthält das Leistungsübertragungssystem 204 eine Kupplung K0, einen Drehmomentwandler 208 und einen stufenweise-variablen Übertragungsabschnitt 210, die innerhalb eines stationären Elements in der Form eines Gehäuses 206, das an einem Körper des Hybridfahrzeugs 200, in der Reihenfolge von der Seite des Verbrennungsmotors 202 der Beschreibung gesehen, befestigt ist. Das Leistungsübertragungssystem 204 enthält eine Differentialzahnradeinrichtung 212 und Achsen 214. Der Drehmomentwandler 208 hat ein Pumpenlaufrad 208a, das mit dem Verbrennungsmotor 202 durch eine Kupplung K0 verbunden ist, und das mit dem elektrischen Motor MG direkt verbunden ist, und ein Turbinenlaufrad 208b, das mit dem stufenweise-variablem Übertragungsabschnitt 210 direkt verbunden ist. Bei dem Leistungsübertragungssystem 204 wird/werden eine Antriebskraft des Verbrennungsmotors 202 und/oder eine Antriebskraft des elektrischen Motors MG zu Antriebsrädern 216 durch die Kupplung K0 (in der die Antriebskraft des Verbrennungsmotors 202 übertragen wird), den Drehmomentwandler 208, den stufenweise-variablen Übertragungsabschnitt 210, die Differentialzahnradeinrichtung 212 und die Achsen 214 übertragen. Der stufenweise-variable Übertragungsabschnitt 210 ist eine automatische Übertragung, die einen Teil eines Leistungsübertragungspfades zwischen den Antriebsleistungsquellen (Verbrennungsmotor 202 und elektrischer Motor MG) und den Antriebsrädern 216 konstituiert, und der mit einem Eingriff von zumindest einem einer Mehrzahl von Kopplungseinrichtungen geschaltet wird. Das Fahrzeug 200 ist mit einem Umkehrer 218, einer Elektrische-Leistung-Speichereinrichtung in der Form einer Batterie 220 zu der elektrische Leistung durch den Umkehrer 218 von dem elektrischen Motor MG und von dieser zu dem elektrischen Motor MG geführt wird, und einem Steuerungsgerät in der Form einer elektronischen Steuerungsvorrichtung 222 versehen.
  • Wenn es erforderlich ist, dass der Verbrennungsmotor 202 gestartet wird, implementiert die elektronische Steuerungsvorrichtung 222 eine Verbrennungsmotorstartsteuerung, bei der die Kupplung K0 im eingreifenden Zustand platziert wird, wird der elektrische Motor MG gesteuert, um ein Ankurbeldrehmoment für den Verbrennungsmotor Tmg zu erzeugen, um den Verbrennungsmotor 202 zum Erhöhen der Verbrennungsmotordrehzahl Ne anzukurbeln, und wird der Verbrennungsmotor 202 mit einer Kraftstoffinjektion darein und einer Zündung gestartet, nachdem eine vorbestimmte Länge von Zeit vergangen ist und die Verbrennungsmotordrehzahl Ne auf einen Wert erhöht wurde, an dem der Verbrennungsmotor 202 sich selbstständig betreiben kann. Die elektronische Steuerungsvorrichtung 22 weist den elektrischen Motor MG an, ein Einschränkungsdrehmoment Tcon eines Antriebsraddrehmoment zum Einschränken eines Drehmoments, das auf die Antriebsräder 216 nach einer Initialexplosion des Verbrennungsmotors 202 angewendet werden soll, zu erzeugen, wenn eine vorbestimmte Länge einer Verzögerungszeit tset nach dem Moment der Erzeugung einer Kraftstoffinjektionsanweisung vergangen ist. Die elektronische Steuerungseinrichtung 222 für das Fahrzeug 200 ist auch konfiguriert, um die Länge der Verzögerungszeit tset auf der Grundlage der Verbrennungsmotordrehzahl Ne und dem Vorstartkurbelwinkel Acr des Verbrennungsmotors 202 in Ruhe, oder der Anstiegsrate ΔNe der Verbrennungsmotordrehzahl Ne während des Ankurbelns des Verbrennungsmotors 202 einzustellen, so dass das Einschränkungsdrehmoment Tcon des Antriebsraddrehmoments in dem Moment der Initialexplosion des Verbrennungsmotors 202 erzeugt wird, wobei die Erschütterung, die zu dem Hybridfahrzeug 200 aufgrund der Initialexplosion des Verbrennungsmotors 202 gegeben wird, effektiv verringert wird. Im Grunde genommen ist das Prinzip der vorliegenden Erfindung auf jedes Fahrzeug, das mit einem Motor, der als eine Antriebsleistungsquelle dient, und einem elektrischen Motor, dessen Ausgabedrehmoment zu den Antriebsrädern übertragen wird, und in dem das Ausgabedrehmoment des elektrischen Motors anpassbar ist, anwendbar. Trotzdem das Fahrzeug 200 mit einer fluidbetriebenen Leistungsübertragungseinrichtung in der Form des Drehmomentwandlers 208 versehen ist, kann der Drehmomentwandler 208 durch jeden anderen Typ von fluidbetriebenen Leistungsübertragungseinrichtung so wie eine Fluidkopplung, die keine Drehmomentverstärkungsfunktion hat, ersetzt werden. Außerdem muss der Drehmomentwandler 208 nicht vorgesehen sein oder kann durch eine simple Kupplungseinrichtung ersetzt werden.
  • In der dargestellten ersten Ausführungsform wird das Einschränkungsdrehmoment Tcon des Antriebsraddrehmoments durch den elektrischen Motor MG1, der das MG1-Drehmoment Tmg1 erzeugt, erzeugt, um den Verbrennungsmotor 12 anzukurbeln. Obwohl der zweite elektrische Motor MG2 ein Einschränkungsdrehmoment Tcon' eines Antriebsraddrehmoments erzeugen kann, um das Drehmoment, das auf die Antriebsräder 40 nach der Initialexplosion des Verbrennungsmotors 12 angewendet wird, einzuschränken. Nämlich kann der zweite elektrische Motor das Einschränkungsdrehmoment Tcon' des Antriebsraddrehmoments erzeugen, um das Drehmoment, das auf die Antriebsräder 40 nach der Initialexplosion des Verbrennungsmotors 12 angewendet wird, einzuschränken, wenn die vorbestimmte Länge der Verzögerungszeit tset1 nach dem Moment der Erzeugung der Kraftstoffinjektionsanweisung vergangen ist. In diesem Fall, in dem der zweite elektrische Motor MG2 das Einschränkungsdrehmoment Tcon' erzeugt, kann die Erschütterung, die zu dem Fahrzeug 10 nach der Initialexplosion des Verbrennungsmotors 12 gegeben wird, verringert werden. Im Grunde genommen ist das Steuerungsgerät nach der vorliegenden Erfindung auf jedes Fahrzeug anwendbar, wobei ein Ausgabedrehmoment seines elektrischen Motors, das zu den Antriebsrädern übertragen wird, anpassbar ist. Es wird darauf hingewiesen, dass, in dem das Fahrzeug 10 mit dem zweiten elektrischen Motor MG2, um das Einschränkungsdrehmoment Tcon' des Antriebsraddrehmoment zu erzeugen, versehen ist, die Torsionsspannung, die auf den Dämpfer 18 angewendet wird, durch das Einschränkungsdrehmoment des Antriebsraddrehmoments nicht verringert wird, so dass es eher schwierig ist, das Risiko der Erzeugung der Zahn-Aneinanderstoß-Geräusche der Zahnräder aufgrund der Torsionsspannung, die auf den Dämpfer 18 angewendet wird, zu verringern.
  • Bei der ersten Ausführungsform ist die Zeiteinstelltabelle, um die Länge der Verzögerungszeit tset1, die in 3 gezeigt wird, formuliert, so dass der Vorstartkurbelwinkel Acr des Verbrennungsmotors 12 in der Reichweite von -180° bis +180° ist. Obwohl die Länge der Verzögerungszeit tset1 nicht innerhalb der gesamten Reichweise des Kurbelwinkels Acr sein muss, aber innerhalb einer begrenzten Reichweise des Kurbelwinkels Acr sein kann, zum Beispiel innerhalb einer Reichweite von -90° bis +90°.
  • Bei der dargestellten zweiten Ausführungsform berechnet der Zeiteinstellabschnitt 108 die Anstiegsrate ΔNex der Verbrennungsmotordrehzahl Nex und stellt die Länge der Verzögerungszeit tset2 auf der Grundlage der Verbrennungsmotordrehzahl Nex und der berechneten Anstiegsrate ΔNex der Verbrennungsmotordrehzahl Nex ein. Obwohl die Anstiegsrate ΔNe der Verbrennungsmotordrehzahl Ne durch die Differenz (=Nea-Nex) zwischen der Verbrennungsmotordrehzahl Nea in dem Moment des Wendepunkts A und der Verbrennungsmotordrehzahl Nex in dem Moment der Erzeugung der Kraftstoffinjektionsanweisung ersetzt werden kann, wenn die Zeitperiode tf konstant ist.
  • Bei der zweiten Ausführungsform berechnet der Zeiteinstellabschnitt 108 die Anstiegsrate ΔNex der Verbrennungsmotordrehzahl Nex während der Zeitperiode tf von dem Moment der Erzeugung der Kraftstoffinjektionsanweisung zu dem Verbrennungsmotor 12 bis zu dem Moment des Wendepunkts A. Obwohl die Zeitperiode in dem Moment des Wendepunkts A nicht unbedingt endet, aber an einem Zeitpunkt vor dem Moment der Initialexplosion des Verbrennungsmotors 12 beendet sein kann.
  • Bei der zweiten Ausführungsform ist die Erzeugung des Einschränkungsdrehmoments Tcon des Antriebsraddrehmoments verzögert, bis die Länge der Verzögerungszeit tset2 nach der vorbestimmten Zeitperiode tf von dem Moment der Erzeugung der Kraftstoffinjektionsanweisung zu dem Verbrennungsmotor 12 bis zu dem Moment des Wendepunkts A vergangen ist. Obwohl das Einschränkungsdrehmoment Tcon des Antriebsraddrehmoments erzeugt werden kann, wenn die eingestellte Länge der Verzögerungszeit tset2 nach dem Moment der Erzeugung der Kraftstoffinjektionsanweisung zu dem Verbrennungsmotor 12 vergangen ist. In diesem Bezug wird darauf hingewiesen, dass die Länge der Verzögerungszeit tset2 wie benötigt, abhängig von dem Zeitpunkt, an dem die Länge der Verzögerungszeit tset2 startet, verändert werden kann.
  • Es soll verstanden werden, dass die Ausführungsformen und Modifikationen, die vorstehend beschrieben sind, ausschließlich zu darstellenden Zwecken gegeben sind, und dass die vorliegende Erfindung mit mehreren anderen Veränderungen und Verbesserungen, die denjenigen Fachmännern passieren können, ausgeführt werden kann.
  • Bezugszeichenliste
    • 10, 100, 200:
    Hybridfahrzeug (Fahrzeug)
    12, 202:
    Verbrennungsmotor
    40, 216:
    Antriebsräder
    80, 102, 222:
    Elektronische Steuerungsvorrichtung (Steuerungsgerät)
    84, 106:
    Steuerungsabschnitt für den Verbrennungsmotorstart (Steuerungsabschnitt)
    86, 108:
    Zeiteinstellabschnitt
    MG1:
    Erster elektrischer Motor (Elektrischer Motor)
    MG:
    Elektrischer Motor
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2009161142 A [0002]
    • JP 2008155741 A [0002]
    • JP 2009184367 A [0002]

Claims (3)

  1. Steuervorrichtung (80; 102; 222) für ein Fahrzeug (10; 100; 200), das mit einem Motor (12; 202) und einem elektrischen Motor (MG1; MG), der ein Drehmoment anpasst, das zu den Antriebsrädern (40; 216) übertragen werden soll, versehen ist, wobei die Steuervorrichtung aufweist: einen Steuerabschnitt (84; 106), der konfiguriert ist, um den elektrischen Motor (MG1; MG) zu steuern, um damit ein Einschränkungsdrehmoment (Tcon) für ein Antriebsraddrehmoment zum Einschränken eines Drehmoments zu erzeugen, das bei der Initialexplosion des Motors (12; 202) als ein Ergebnis eines Ankurbeln des Motors, um den Motor zu starten, auf die Antriebsräder (40; 216) angewendet werden soll, wenn eine vorbestimmte Länge einer Verzögerungszeit (tset1; tset2; tset) nach einem vorbestimmten Zeitpunkt vor einem Moment der Initialexplosion des Motors vergangen ist, und ein Zeiteinstellabschnitt (86; 108), der konfiguriert ist, um die vorbestimmte Länge der Verzögerungszeit auf der Grundlage einer Betriebsdrehzahl (Ne) des Motors während des Ankurbelns des Motors und einem der Elemente, Vorstart-Kurbelwinkel (Acr) des Motors in Ruhe und Anstiegsrate (ΔNe) der Betriebsgeschwindigkeit des Motors während des Ankurbelns festzulegen.
  2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei der vorbestimmte Zeitpunkt ein Moment (t2) einer Erzeugung einer Steuerungsanweisung zum Initiieren einer Kraftstoffinjektion in den Motor (12; 202) ist und der Zeiteinstellabschnitt (86) die Länge der Verzögerungszeit (tset1) auf der Grundlage der Betriebsgeschwindigkeit (Ne) des Motors in dem Moment der Erzeugung der Steuerungsanweisung und dem Vorstart-Kurbelwinkel (Acr) des Motors in Ruhe festlegt.
  3. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei der vorbestimmte Zeitpunkt ein Moment (t2) einer Erzeugung einer Steuerungsanweisung zum Initiieren einer Kraftstoffinjektion in den Motors (12; 202) oder ein Zeitpunkt (ta), an dem eine vorbestimmte Zeit (tf) nach dem Moment der Erzeugung der Steuerungsanweisung vergangen ist, ist und der Zeiteinstellabschnitt (108) die Länge der Verzögerungszeit (tset2) auf der Grundlage der Betriebsgeschwindigkeit (Nex) des Motors in dem Moment der Erzeugung der Steuerungsanweisung und der Anstiegsrate (ΔNex) der Betriebsgeschwindigkeit des Motors während einer Zeitperiode in dem Prozess des Ankurbelns des Motors einstellt, wobei die Zeitperiode in dem Moment der Erzeugung der Steuerungsanweisung anfängt und eine Länge der vorbestimmten Zeit (tf) hat.
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