DE102018205436A1

DE102018205436A1 - Steuervorrichtung für ein Fahrzeug

Info

Publication number: DE102018205436A1
Application number: DE102018205436.3A
Authority: DE
Inventors: Keisuke Ogata
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 2017-04-26
Filing date: 2018-04-11
Publication date: 2018-10-31
Also published as: JP2018184103A; FR3065694B1; JP6880991B2; FR3065694A1; CN108791272A; CN108791272B

Abstract

Eine HCU eines Hybridfahrzeugs führt bei einem Antrieb des Fahrzeugs anhand des Verbrennungsmotordrehmoments einen Gangschaltvorgang durch, bei dem eine Kupplung ausgekuppelt wird, ein Getrieberadsatz (25A) geschaltet wird, und die Kupplung eingekuppelt wird, und übt während des Gangschaltvorgangs ein Motordrehmoment auf das Antriebsrad aus. Wenn während des Gangschaltvorgangs ein Leerlauf des Antriebsrads erfasst wird (JA in Schritt S4), behält die HCU als Motordrehmoment das auf dem angeforderten Drehmoment basierende Drehmoment über einen vorbestimmten Zeitraum während des Gangschaltvorgangs (Schritt S5), und reduziert das Motordrehmoment (Schritt S10) nachdem der vorbestimmte Zeitraum abgelaufen ist (JA in Schritt S6 oder JA in Schritt S9).

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung für ein Fahrzeug.
Stand der Technik
Ein Hybridfahrzeug umfasst einen Verbrennungsmotor und einen Motorgenerator, der mit Strom aus einer als Antriebsquelle dienenden Batterie versorgt wird, und mittels einer Leistung des Verbrennungsmotors und/oder des Motorgenerators fährt.
Als ein herkömmliches Hybridfahrzeug ist ein in JP 11-69509 A beschriebenes Hybridfahrzeug bekannt. Im in JP 11-69509 A beschriebenen Hybridfahrzeug ist eine Kupplungsvorrichtung, die aufgrund eines Steuersignals einen Trennungs-/Verbindungsvorgang durchführt, zwischen einem Zahnradstufengetriebe, das in der Lage ist, eine automatische Gangschaltung durchzuführen, und einem Verbrennungsmotor zwischengeschaltet, und die Gangschaltung wird aufgrund eines Gangschalt-Steuersignals gleichzeitig mit einer Trennung der Kupplungsvorrichtung durchgeführt.
Außerdem nimmt im herkömmlichen Hybridfahrzeug ein Drosselklappen-Öffnungsgrad automatisch ab, um ein Hochjagen des Verbrennungsmotors bei einer Trennung der Getriebevorrichtung zu verhindern. Ferner ist in diesem Hybridfahrzeug ein Motorgenerator zur Unterstützung des Verbrennungsmotors beim Starten, usw. oder zur Energierückgewinnung mit einer Zwischenwelle des Getriebes unmittelbar verbunden. Zum Zeitpunkt der Gangschaltung nimmt das Antriebsdrehmoment des Motorgenerators gleichzeitig mit der Trennung der Kupplungsvorrichtung zu, und dieses Antriebsdrehmoment wird einem Antriebsrad zugeführt.
Wenn gemäß dem in JP 11-69509 A beschriebenen Hybridfahrzeug, gleichzeitig mit der Trennung der Kupplungsvorrichtung zum Zeitpunkt der Gangschaltung, das Antriebsdrehmoment des Motorgenerators auf der Seite des Antriebsrads ausgeübt wird, wird eine vom Verbrennungsmotor auf das Antriebsrad ausgeübte Antriebskraft, die während der Öffnung der Kupplung unterbrochen wird, durch eine Antriebskraft des Motorgenerators kompensiert, so dass Auftreten eines Bremsgefühls unterdrückt werden kann.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
In einer Steuervorrichtung des herkömmlichen Fahrzeugs wird jedoch zum Zeitpunkt der Durchführung einer Gangschaltung während eines Leerlaufs des Antriebsrads das Antriebsdrehmoment des Motorgenerators gleichzeitig mit der Trennung der Kupplungsvorrichtung auf der Seite des Antriebsrads ausgeübt, so dass befürchtet wird, dass ein Leerlauf des Antriebsrads aufgrund des Antriebsdrehmoments des Motorgenerators weiterbestehen kann. Wenn andererseits das Antriebsdrehmoment des Motorgenerators reduziert wird, um einen Leerlauf des Antriebsrads auszuschließen, wird befürchtet, dass ein Bremsgefühl auftreten kann und sich das Fahrgefühl verschlechtert.
In dieser Hinsicht besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Steuervorrichtung eines Fahrzeugs bereitzustellen, die in der Lage ist, zu verhindern, dass sich ein zum Zeitpunkt der Durchführung der Gangschaltung stattfindender Leerlauf des Antriebsrads fortsetzt, und das Auftreten eines Bremsgefühls zu unterdrücken.
Gemäß den Aspekten der vorliegenden Ausführungsform wird eine Steuervorrichtung für ein Fahrzeug bereitgestellt, wobei das Fahrzeug einen Verbrennungsmotor aufweist, sowie ein Getriebe, das eine Kupplung und einen Getrieberadsatz aufweist und in einem Leistungsübertragungsweg zwischen dem Verbrennungsmotor und einem Antriebsrad vorgesehen ist, und einen Motorgenerator, der mit einem Leistungsübertragungsweg zwischen der Kupplung und dem Antriebsrad verbunden ist, wobei das Fahrzeug mittels des Verbrennungsmotor-Drehmoments des Verbrennungsmotors und/oder des Motordrehmoments des Motorgenerators fährt, wobei die Steuervorrichtung eine Steuereinheit umfasst, um einen Gangschaltvorgang bei einem Antrieb des Fahrzeugs anhand des Verbrennungsmotordrehmoments durchzuführen, bei dem die Kupplung ausgekuppelt wird, eine Gangstufe des Getrieberadsatzes geschaltet wird, und die Kupplung eingekuppelt wird, und um während des Gangschaltvorgangs auf das Antriebsrad das Motordrehmoment auszuüben, wobei, wenn ein Leerlauf des Antriebsrads während des Gangschaltvorgangs erfasst wird, die Steuereinheit das Motordrehmoment über einen vorbestimmten Zeitraum während des Gangschaltvorgangs bei einem auf einem erforderlichen Drehmoment basierenden Drehmoment hält, und das Motordrehmoment nach Ablauf des vorbestimmten Zeitraums reduziert.
Erfindungsgemäß ist es möglich, zum Zeitpunkt einer Durchführung einer Gangschaltung während eines Leerlaufs des Antriebsrads eine Fortsetzung eines Leerlaufs des Antriebsrads zu verhindern und das Auftreten eines Bremsgefühls zu unterdrücken.
Figurenliste

1 ist ein Blockschaltbild, das ein mit einer Steuervorrichtung ausgestattetes Hybridfahrzeug darstellt, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2 ist ein Ablaufdiagramm zur Beschreibung eines Vorgangs zum Ausgleich eines Fahrtdrehmoments durch die Steuervorrichtung des Fahrzeugs gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
3 ist ein Zeitdiagramm, in einem Fall, in dem ein Hochschalten während eines Schlupfs des Antriebsrads durchgeführt wird, in der Steuervorrichtung des Fahrzeugs gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
4 ist ein Zeitdiagramm, in einem Fall, in dem ein Herunterschalten während eines Schlupfs des Antriebsrads durchgeführt wird, in der Steuervorrichtung des Fahrzeugs gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
Eine Steuervorrichtung für ein Fahrzeug, wobei das Fahrzeug einen Verbrennungsmotor aufweist, sowie ein Getriebe, das eine Kupplung und einen Getrieberadsatz aufweist und in einem Leistungsübertragungsweg zwischen dem Verbrennungsmotor und einem Antriebsrad vorgesehen ist, und einen Motorgenerator, der mit einem Leistungsübertragungsweg zwischen der Kupplung und dem Antriebsrad verbunden ist, wobei das Fahrzeug mindestens mittels des Verbrennungsmotor-Drehmoments des Verbrennungsmotors oder des Motordrehmoments des Motorgenerators fährt, wobei die Steuervorrichtung eine Steuereinheit umfasst, um einen Gangschaltvorgang bei einem Antrieb des Fahrzeugs anhand des Verbrennungsmotordrehmoments durchzuführen, bei dem die Kupplung ausgekuppelt wird, eine Gangstufe des Getrieberadsatzes geschaltet wird, und die Kupplung eingekuppelt wird, und um während des Gangschaltvorgangs auf das Antriebsrad das Motordrehmoment auszuüben, wobei, wenn ein Leerlauf des Antriebsrads während des Gangschaltvorgangs erfasst wird, die Steuereinheit das Motordrehmoment über einen vorbestimmten Zeitraum während des Gangschaltvorgangs bei einem auf einem erforderlichen Drehmoment basierenden Drehmoment hält, und das Motordrehmoment nach Ablauf des vorbestimmten Zeitraums reduziert. Auf diese Weise kann die Steuervorrichtung des Fahrzeugs gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zum Zeitpunkt einer Durchführung einer Gangschaltung während eines Leerlaufs des Antriebsrads eine Fortsetzung eines Leerlaufs des Antriebsrads verhindern und das Auftreten eines Bremsgefühls unterdrücken.
AUSFÜHRUNGSFORMEN
In der Folge werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. In der Folge wird ein Fahrzeug mit einer Steuervorrichtung gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Wie in 1 dargestellt, umfasst das Hybridfahrzeug 1 einen Verbrennungsmotor 2, ein Getriebe 3, einen Motorgenerator 4, ein Antriebsrad 5, eine Hybridsteuereinheit (HCU) 10, die das Hybridfahrzeug 1 vollständig steuert, ein Motorsteuergerät (ECM) 11, das den Verbrennungsmotor 2 steuert, ein Getriebesteuergerät (TCM) 12, das das Getriebe 3 steuert, ein Steuergerät eines integrierten Starter-Generators (ISGCM) 13, ein Wechselrichtersteuergerät (INVCM) 14, ein Niederspannungs-Batteriemanagementsystem (BMS) 15 und ein Hochspannungs-BMS 16.
Im Verbrennungsmotor 2 ist eine Vielzahl von Zylindern ausgebildet. In der vorliegenden Ausführungsform ist der Verbrennungsmotor 2 dazu ausgebildet, eine Reihe von vier Hüben, umfassend einen Ansaughub, einen Verdichtungshub, einen Ausdehnungshub und einen Auslasshub, in jedem Zylinder auszuführen.
Ein integrierter Starter-Generator (ISG) 20 und ein Anlasser 21 sind mit dem Verbrennungsmotor 2 verbunden. Der ISG 20 ist mit über einen Gurt 22, usw. mit einer Kurbelwelle 18 des Verbrennungsmotors 2 verbunden. Der ISG 20 dient als elektrischer Motor, der anhand eines zugeführten Stroms dreht, um den Motor 2 zu starten, und als Generator, der eine von der Kurbelwelle 18 eingeführte Drehkraft in Strom wandelt.
In der vorliegenden Ausführungsform dient der ISG 20 als elektrischer Motor unter Kontrolle des ISGCM 13 zum Neustarten des Motors 2 aus einem gestoppten Zustand gemäß einer Stopp-Start-Funktion. Der ISG 20 kann eine Fahrt des Hybridfahrzeugs 1 unterstützen, indem er als elektrischer Motor dient.
Der Anlasser 21 umfasst einen (nicht gezeigten) Motor und ein (nicht gezeigtes) Zahnradgetriebe. Der Anlasser 21 dreht den Motor, um die Kurbelwelle 18 zu drehen, wodurch der Verbrennungsmotor 2 zum Zeitpunkt des Startens mit einer Drehkraft versorgt wird. Auf diese Weise wird der Verbrennungsmotor 2 durch den Anlasser 21 gestartet, und aus dem gestoppten Zustand gemäß einer Stopp-Start-Funktion durch den ISG 20 neugestartet.
Das Getriebe 3 schaltet die vom Verbrennungsmotor 2 ausgegebene Rotation und treibt das Antriebsrad 5 über eine Antriebswelle 23 an. Das Getriebe 3 umfasst einen Dauereingriff-Getriebemechanismus 25 mit einem Parallelwellengetriebemechanismus, eine Kupplung 26 mit einer Einscheibentrockenkupplung, einen Differenzialmechanismus 17, einen Kupplungsaktuator 51 und einen Schaltaktuator 52.
Der Kupplungsaktuator 51 führt eine Betätigung (Trennung und Verbindung) der Kupplung 26 unter Kontrolle des TCM 12 durch. Der Schaltaktuator 52 bewegt eine (nicht gezeigte) Schalthülse des Getriebemechanismus 25 unter der Kontrolle des TCM 12, um eine Gangstufe des Getrieberadsatzes 25A zu schalten. In der Folge wird eine Schaltung der Gangstufe des Getrieberadsatzes 25A durch Trennung der Kupplung auch einfach Gangschaltung genannt.
Auf diese Weise ist das Getriebe 3 als ein automatisches Getriebe ausgebildet, das als automatisiertes Handschaltgetriebe (AMT) bezeichnet wird, welches in der Lage ist, eine Gangschaltung unter der Kontrolle des TCM 12 automatisch durchzuführen.
Der Differenzialmechanismus 27 überträgt eine durch den Getriebemechanismus 25 ausgegebene Leistung an die Antriebswelle 23.
Der Motorgenerator 4 ist über einen Leistungsübertragungsmechanismus 28, wie z.B. eine Kette, mit dem Differenzialgetriebe 27 verbunden. Der Motorgenerator 4 dient als elektrischer Motor.
Wie oben beschrieben, ist das Hybridfahrzeug 1 Teil eines Parallel-Hybridsystem, welches die Leistung sowohl des Verbrennungsmotors 2 als auch des Motorgenerators 4 zum Antrieb des Fahrzeugs verwenden kann. Das Hybridfahrzeug 1 fährt anhand der durch den Verbrennungsmotor 2 und/oder den Motorgenerator 4 erzeugten Leistung.
Das Hybridfahrzeug 1 kann nur anhand des durch den Verbrennungsmotor 2 erzeugten Verbrennungsmotordrehmoments (Fahrt unter Verbrennungsmotor), nur anhand des durch den Motorgenerator 4 erzeugten Motordrehmoments (EV-Fahrt), und anhand des durch das Motordrehmoment als Unterstützungsdrehmoment unterstützten Verbrennungsmotordrehmoment des Verbrennungsmotors 2 (unterstütze Fahrt) fahren. Somit weist das Hybridfahrzeug 1 zusätzlich zur Verbrennungsmotor-Fahrt-Funktion eine EV-Fahrt-Funktion, und eine Unterstützungsfahrt-Funktion auf.
Der Motorgenerator 4 arbeitet als Generator und erzeugt Strom aufgrund der Fahrt des Hybridfahrzeugs 1. Der Motorgenerator 3 kann mit jedem Teil eines Leistungsübertragungswegs vom Getriebe 3 zum Antriebsrad 5 derart verbunden sein, dass der Motorgenerator 4 Leistung übertragen kann, und ist nicht notwendigerweise mit dem Differenzialmechanismus 27 verbunden.
Das Hybridfahrzeug 1 umfasst eine erste Stromspeichervorrichtung 30, ein Niederspannungs-Netzteil 32, das eine zweite Stromspeichervorrichtung 31 umfasst, ein Hochspannungs-Netzteil 34, das eine dritte Stromspeichervorrichtung 33 umfasst, ein Hochspannungskabel 35 und ein Niederspannungskabel 36.
Die erste Stromspeichervorrichtung 30, die zweite Stromspeichervorrichtung 31 und die dritte Stromspeichervorrichtung 33 umfassen aufladbare Sekundärbatterien. Unter diesen Stromspeichervorrichtungen besteht die erste Stromspeichervorrichtung 30 aus einer Bleibatterie. Außerdem ist die zweite Stromspeichervorrichtung 31 eine Stromspeichervorrichtung, die eine höhere Leistung und einer höhere Energiedichte aufweist, als die der ersten Stromspeichervorrichtung 30.
Die zweite Stromspeichervorrichtung 31 kann im Vergleich zur ersten Stromspeichervorrichtung 30 in einer kürzeren Zeit aufgeladen werden. In der vorliegenden Ausführungsform besteht die zweite Stromspeichervorrichtung 31 aus einer Lithium-Ionen-Batterie. Die zweite Stromspeichervorrichtung 31 kann eine Nickel-Wasserstoff-Batterie sein.
Die erste Stromspeichervorrichtung 30 und die zweite Stromspeichervorrichtung 31 sind Niederspannungs-Batterien, in denen die Anzahl von Zellen, usw. derart bestimmt wird, dass eine vorbestimmte Ausgangsspannung erzeugt wird. Die dritte Stromspeichervorrichtung 33 besteht beispielsweise aus einer Nickel-Wasserstoff-Batterie oder aus einer Lithium-Ionen-Batterie.
Die dritte Stromspeichervorrichtung 33 ist eine Hochspannungs-Batterie, in der die Anzahl von Zellen, usw. derart bestimmt wird, dass eine vorbestimmte Spannung erzeugt wird, die höher als die Spannungen der ersten Stromspeichervorrichtung 30 und der zweiten Stromspeichervorrichtung 31 ist. Ein Zustand, wie z.B. eine restliche Kapazität der dritten Stromspannungsvorrichtung 33 wird durch das Hochspannungs-BMS 16 verwaltet.
Im Hybridfahrzeug 1 sind als elektrische Lasten eine allgemeine Last 37 und eine geschützte Last 38 vorgesehen. Die allgemeine Last 37 und die geschützte Last 38 sind andere elektrische Lasten als der Anlasser 21 und der ISG 20.
Die geschützte Last 38 ist eine elektrische Last, die eine ständig stabile Stromversorgung erfordert. Die geschützte Last 38 umfasst eine Stabilitätssteuervorrichtung 38A, die ein Ausbrechen des Fahrzeugs verhindert, eine elektrische Servolenkungssteuervorrichtung 38B, die eine Lenkrad-Betätigungskraft elektrisch unterstützt, und einen Scheinwerfer 38C. Die geschützte Last 38 umfasst Lampen und Zähler in einer (nicht gezeigten) Instrumententafel sowie ein (nicht gezeigtes) Auto-Navigationssystem.
Die allgemeine Last 37 ist eine elektrische Last, die vorübergehend verwendet wird und im Vergleich zur geschützten Last 38 keine stabile Stromversorgung erfordert. Die allgemeine Last 37 umfasst beispielsweise einen (nicht gezeigten) Scheibenwischer oder einen (nicht gezeigten) elektrischen Kühlerlüfter, der kalte Luft in den Verbrennungsmotor 2 bläst.
Zusätzlich zur zweiten Stromspeichervorrichtung 31 umfasst das Niederspannungs-Netzteil 32 Schalter 40 und 41 und das Niederspannungs-BMS 15. Die erste Stromspeichervorrichtung 30 und die zweite Stromspeichervorrichtung 31 sind durch die Niederspannungskabel 26 mit dem Anlasser 21, dem ISG 20, und der allgemeinen Last 37 und der geschützten Last 38 als elektrische Lasten verbunden, so dass die Stromspeichervorrichtungen diese mit Strom versorgen können. Die erste Stromspeichervorrichtung 30 und die zweite Stromspeichervorrichtung 31 sind mit der geschützten Last 30 elektrisch parallelgeschaltet.
Der Schalter 40 ist am Niederspannungskabel 36 zwischen der zweiten Stromspeichervorrichtung 31 und der geschützten Last 38 vorgesehen. Der Schalter 41 ist am Niederspannungskabel 36 zwischen der ersten Stromspeichervorrichtung 30 und der geschützten Last 38 vorgesehen.
Das Niederspannungs-BMS 15 steuert den Lade- und Entladevorgang der zweiten Stromspeichervorrichtung 31 und die Stromversorgung der geschützten Last 38, indem es ein Öffnen und Schließen der Schalter 40 und 41 steuert. Wenn der Verbrennungsmotor 2 durch eine Stopp-Start-Funktion gestoppt wird, schließt das Niederspannungs-BMS 15 den Schalter 40 und öffnet den Schalter 41, wodurch Strom von der zweiten Stromspeichervorrichtung 31 mit hoher Leistung und hoher Energiedichte der geschützten Last 38 zugeführt wird.
Wenn der Verbrennungsmotor 2 durch den Anlasser 21 gestartet wird und wenn der durch die Stopp-Start-Steuerung gestoppte Verbrennungsmotor 2 durch den ISG 20 neugestartet wird, schließt das Niederspannungs-BMS 15 den Schalter 40 und öffnet den Schalter 41, wodurch Strom von der ersten Stromspeichervorrichtung 30 dem Starter 21 oder dem ISG 20 zugeführt wird. In dem Zustand, in dem der Schalter 40 geöffnet ist und der Schalter 41 geschlossen ist, wird Strom von der ersten Stromspeichervorrichtung 30 der allgemeinen Last 37 zugeführt.
Auf diese Weise versorgt die erste Stromspeichervorrichtung 30 mindestens den als Anlasser zum Starten des Verbrennungsmotors 2 dienenden Anlasser 21 und den ISG 20 mit Strom. Die zweite Stromspeichervorrichtung 31 versorgt mindestens die allgemeine Last 37 und die geschützte Last 38 mit Strom.
Die zweite Stromspeichervorrichtung 31 ist sowohl mit der allgemeinen Last 37 und der geschützten Last 38 verbunden, so dass die Stromspeichervorrichtung beide mit Strom versorgen kann, und die Schalter 40 und 41 werden durch das Niederspannungs-BMS 15 derart gesteuert, dass Strom vorzugsweise der geschützten Last 38 zugeführt wird, welche eine ständig stabile Stromversorgung erfordert.
Unter Berücksichtigung eines Ladungszustands (auch Ladezustand (SOC), Stromspeicherzustand, verbleibende Ladung, oder Ladekapazität genannt) der ersten Stromspeichervorrichtung 30 und der zweiten Stromspeichervorrichtung 31 und einer Betriebsanforderung hinsichtlich der allgemeinen Last 37 und der geschützten Last 38, kann das Niederspannungs-BMS 15 die Schalter 40 und 41 anders als im oben beschriebenen Beispiel steuern, indem es einen stabilen Betrieb der geschützten Last 38 priorisiert.
Zusätzlich zur dritten Stromspeichervorrichtung 33 umfasst das Hochspannungs-Netzteil 34 einen Wechselrichter 45, das INVCM 14 und das Hochspannungs-BMS 16. Das Hochspannungs-Netzteil 34 ist über das Hochspannungskabel 35 mit dem Motorgenerator 4 verbunden, so dass es das Hochspannungs-Netzteil mit Strom versorgen kann.
Der Wechselrichter 45 wandelt/wechselrichtet einen auf das Hochspannungskabel 35 angelegten Wechselstrom (AC) in einen auf die dritte Stromspeichervorrichtung 33 angelegten Gleichstrom (DC), und umgekehrt, unter der Kontrolle des INVCM 14. Das INVCM 14 wandelt, zum Beispiel zum Zeitpunkt eines Antriebs des Motorgenerators 4, anhand des Wechselrichters 45 den durch die dritte Stromspeichervorrichtung 33 entladenen Strom in einen Wechselstrom und führt den gewandelten Strom dem Motorgenerator 4 zu.
Zum Zeitpunkt einer Regenerierung des Motorgenerators 4 wechselrichtet das INVCM 14 anhand des Wechselrichters 45 den durch den Motorgenerator 4 erzeugten Wechselstrom in einen Gleichstrom und lädt die dritte Stromspeichervorrichtung 33 mit dem invertierten Strom auf.
Die HCU 10, das ECM 11, das TCM 12, das ISGCM 13, das INVCM 14, das Niederspannungs-BMS 15 und das Hochspannungs-BMS 16 umfassen jeweils eine Rechnereinheit, die eine Zentraleinheit (CPU), einen Arbeitsspeicher (RAM), einen Festwertspeicher (ROM), einen Flash-Speicher zur Datensicherung, usw., einen Eingangskanal und einen Ausgangskanal aufweist.
Ein Programm, aufgrund dessen die Rechnereinheit jeweils als HCU 10, ECM 11, TCM 12, ISGCM 13, INVCM 14, Niederspannungs-BMS 15 und Hochspannungs-BMS 16 arbeitet, sowie verschiedene Festwerte, verschiedene Kennfelder, usw. sind im ROM der Rechnereinheit gespeichert.
Das heißt, dass wenn die CPU das im ROM gespeicherte Programm unter Verwendung des RAM als Arbeitsbereich durchführt, die Rechnereinheit jeweils als HCU 10, ECM 11, TCM 12, ISGCM 13, INVCM 14, Niederspannungs-BMS 15 und Hochspannungs-BMS 16 in der vorliegenden Ausführungsform arbeitet.
In der vorliegenden Ausführungsform führt das ECM 11 eine Stopp-Start-Steuerung durch. Bei der Stopp-Start-Steuerung stoppt das ECM 11 den Verbrennungsmotor 2, wenn eine vorbestimmte Stopp-Anforderung erfüllt ist, und treibt den ISG 20 über das ISGCM 13 zum Neustarten des Verbrennungsmotors 2 an, wenn eine vorbestimmte Neustart-Anforderung erfüllt ist. Somit wird ein unnötiger Leerlauf des Motors 2 nicht durchgeführt, und der Kraftstoffverbrauch des Hybridfahrzeugs 1 kann verbessert werden.
In der vorliegenden Ausführungsform stoppt das ECM 11 den Verbrennungsmotor 2 unter der vorbestimmten Stopp-Anforderung, dass sich das Fahrzeug in einem gestoppten Zustand befindet (die Fahrzeuggeschwindigkeit gleich null ist). Somit weist das Hybridfahrzeug 1 eine Stopp-(Leerlaufstopp-)Funktion auf, bei der ein Leerlaufstopp durchgeführt wird, wenn das Fahrzeug gestoppt ist. Wenn das Fahrzeug auf einer ansteigenden Straße mit einer geneigten Fahrbahnoberfläche durch einen Leerlaufstopp gestoppt wird, wird eine Elektromotor-Funktion des Motorgenerators 4 verwendet, um den gestoppten Zustand des Fahrzeugs zu bewahren. Die Bewahrung des gestoppten Zustands des Fahrzeugs durch den Motorgenerator 4 wird unter Verwendung von Strom aus der dritten Stromspeichervorrichtung 33 durchgeführt.
CAN (Controller area network)-Kommunikationsleitungen 48 und 49 zur Bildung eines bordseitigen lokalen Netzwerks (LAN), welches einer Norm wie die CAN-Norm, usw. entspricht, sind im Hybridfahrzeug 1 vorgesehen.
Die HCU 10 ist über die CAN-Kommunikationsleitung 48 mit dem INVCM 14 und dem Hochspannungs-BMS 16 verbunden. Die HCU 10, das INVCM 14 und das Hochspannungs-BMS 16 übertragen und empfangen gegenseitig Signale, wie z.B. ein Steuersignal, über die CAN-Kommunikationsleitung 48.
Die HCU 10 ist über die CAN-Kommunikationsleitung 49 mit dem ECM 11, dem TCM 12, dem ISGCM 13 und dem Niederspannungs-BMS 15 verbunden. Die HCU 10, das ECM 11, das TCM 12, das ISGCM 13 und das Niederspannungs-BMS 15 übertragen und empfangen gegenseitig Signale, wie z.B. ein Steuersignal, über die CAN-Kommunikationsleitung 49.
Das Hochspannungs-BMS 16 umfasst einen Spannungsmesser, um eine Spannung zwischen Anschlüssen der dritten Stromspeichervorrichtung 33 zu erfassen und ein Amperemeter, um einen Eingangs-/Ausgangsstrom der dritten Stromspeichervorrichtung 33 zu erfassen. Das Hochspannungs-BMS 16 erfasst einen Ladezustand der dritten Stromspeichervorrichtung 33 anhand des Spannungsmessers und des Amperemeters und überträgt ein Erfassungssignal an die HCU 10.
Vorliegend besteht ein Gangschaltvorgang des Getriebes 3 darin, die Kupplung 26 auszukuppeln, eine Gangstufe des Getrieberadsatzes 25A im Getriebemechanismus 25 zu schalten, und die Kupplung 26 einzukuppeln. Während des Gangschaltvorgangs des Getriebes 3 wird die Kupplung 26 getrennt, wodurch die Übertragung des Verbrennungsmotordrehmoments vom Verbrennungsmotor 2 an das Antriebsrad 5 unterbrochen wird. Aus diesem Grund führt die HCU 10 einen Vorgang zum Ausgleich des Fahrtdrehmoments durch, bei dem das Drehmoment des Motorgenerators 4 (in der Folge Motordrehmoment genannt) als Ausgleichsdrehmoment während der Gangschaltung des Getriebes 3 auf das Antriebsrad 5 ausgeübt wird.
Durch diesen Vorgang zum Ausgleich des Fahrtdrehmoments, kann das durch die Trennung der Kupplung 26 während der Gangschaltung unterbrochene Verbrennungsmotordrehmoment durch das Motordrehmoment kompensiert werden. Somit kann ein Bremsgefühl (Rückzugsgefühl) während der Gangschaltung des Getriebes 3 unterdrückt werden und die Fahrleistung des Fahrzeugs verbessert werden.
Vorliegend kann in einer Situation, in der das Hybridfahrzeug 1 auf einer Fahrbahnoberfläche mit einem geringen Reibungskoeffizienten fährt, in einem Zustand in dem das Antriebsrad 5 schlupft (Leerlauf), eine Gangschaltung des Getriebes 3 durchgeführt werden. Wenn in diesem Fall das Motordrehmoment zum Zeitpunkt des Fahrtdrehmoment-Ausgleichvorgangs sofort reduziert wird, um einen Schlupf auszuschließen, erfährt ein Fahrer ein Bremsgefühl. Wenn andererseits das Motordrehmoment aufrechterhalten wird, wird der Schlupf fortgesetzt, eine differentielle Rotation der Kupplung 26 bleibt groß, ein Einkuppeln der Kupplung 26 kann nicht eingeleitet werden, und der Gangschaltvorgang kann nicht ausgeführt werden.
In einem Fall, in dem ein Leerlauf des Antriebsrads 5 während des Gangschaltvorgangs erfasst wird, gibt die HCU 10 im Fahrdrehmoment-Ausgleichvorgang ein Motordrehmoment aus, welches derart bestimmt wird, dass es in einem vorbestimmten Zeitraum während des Gangschaltvorgangs einem vom Fahrer angeforderten Drehmoment entspricht, und reduziert das Motordrehmoment, nachdem der vorbestimmte Zeitraum abgelaufen ist. Dieser vorbestimmte Zeitraum entspricht einem Zeitraum vom Anfang des Gangschaltvorgangs bis zum Ablauf einer ersten Aufrechterhaltungszeit, oder einem Zeitraum vom Abschluss der Schaltung (auch Einkuppeln genannt) des Getrieberadsatzes bis zum Ablauf einer zweiten Aufrechterhaltungszeit. Die HCU 10 gibt ein Motordrehmoment aus, das derart bestimmt wird, dass es einem vom Fahrer angeforderten Drehmoment entspricht, bis die erste Aufrechterhaltungszeit oder die zweite Aufrechterhaltungszeit abgelaufen ist. Außerdem verkürzt die HCU 10 bei abnehmender Fahrzeuggeschwindigkeit den vorbestimmten Zeitraum. Außerdem bestimmt die HCU 10 das Motordrehmoment am Ende des Schlupfs als oberes Grenzdrehmoment des Motorgenerators 4 und schränkt das Motordrehmoment ein, so dass es das obere Grenzdrehmoment nicht überschreitet.
In der Folge wird der im zuvor beschriebenen Hybridfahrzeug durchgeführte Fahrtdrehmoment-Ausgleichvorgang unter Bezugnahme auf das in 2 dargestellte Flussdiagramm beschrieben. Dieser Fahrtdrehmoment-Ausgleichvorgang wird zum Zeitpunkt des Gangschaltvorgangs in einem Fahrtzustand durchgeführt, der entweder einer Verbrennungsmotorfahrt, bei der nur das Verbrennungsmotordrehmoment verwendet wird, oder einer Unterstützungsfahrt, bei der das Verbrennungsmotordrehmoment durch das Motordrehmoment unterstützt wird, entspricht.
In 2 bestimmt die HCU 10 wiederholt, ob das Getriebe 3 eine Gangschaltung durchführt (Schritt S1). Wird eine Drehmomentanforderung zur Gangschaltung vom TCM 12 erhalten, bestimmt die HCU 10, dass das Getriebe 3 eine Gangschaltung durchführt.
Wenn das Getriebe 3 im Schritt S1 eine Gangschaltung durchführt, bestimmt die HCU 10 eine erste Aufrechterhaltungszeit des Ausgleichdrehmoments und beginnt eine Zeitmessung (Schritt S2).
Vorliegend bezeichnet das Ausgleichdrehmoment das Drehmoment des Motorgenerators 4 zur Reduzierung eines Bremsgefühls, indem das aufgrund des Auskuppelns der Kupplung 26 unterbrochene Verbrennungsmotordrehmoment kompensiert wird. Eine Zeitmessungsstartzeit der ersten Aufrechterhaltungszeit entspricht einem Zeitpunkt, zu dem der Gangschaltvorgang begonnen wird, das heißt einem Zeitpunkt, zu dem das Auskuppeln der Kupplung 26 begonnen wird.
Danach bestimmt die HCU 10 eine Größe des Ausgleichdrehmoments (Schritt S3). Hier bestimmt die HCU 10 als Ausgleichdrehmoment das durch die Subtraktion des Kupplungsdrehmoments vom angeforderten Drehmoment des Fahrers bestimmte Drehmoment.
Danach bestimmt die HCU 10, ob ein Schlupf des Antriebsrads 5 erfasst wird (Schritt S4). Wenn ein Schlupf des Antriebsrads 5 durch einen (nicht gezeigten) Raddrehzahlgeber erfasst wird, oder wenn die Stabilitätssteuervorrichtung 38A, eine TCS-Vorrichtung, eine ABS-Vorrichtung, eine ESP-Vorrichtung (nicht gezeigt), usw. eine Antischlupfregelung durchführt, bestimmt die HCU 10, dass ein Schlupf erfasst wird. Hier ist die Antischlupfregelung eine Regelung zur Einstellung einer Bremskraft der (nicht gezeigten) Bremsvorrichtung oder des Verbrennungsmotordrehmoments des Verbrennungsmotors 2, um einen Schlupf des Antriebsrads 5 auszuschließen.
Wenn im Schritt S4 kein Schlupf erfasst wird, bestimmt die HCU 10, ob die Gangschaltung des Getriebes 3 beendet ist (Schritt S11). Die HCU 10 beendet einen aktuellen Vorgang, wenn die Gangschaltung beendet ist und kehrt zum Schritt S3 zurück, wenn die Gangschaltung nicht beendet ist.
Wenn im Schritt S4 ein Schlupf erfasst wird, erlaubt die HCU 10 ein Ausgleichdrehmoment (Schritt S5), und bestimmt, ob die erste Aufrechterhaltungszeit abgelaufen ist (Schritt S6). Wenn im Schritt S5 die Erzeugung eines Ausgleichdrehmoments durch den Motorgenerator 4 erlaubt wird, bringt die HCU 10 den Motorgenerator 4 dazu, ein Motordrehmoment auszugeben, das derart bestimmt wird, dass es dem vom Fahrer angeforderten Drehmoment entspricht.
Wenn im Schritt S6 die erste Aufrechterhaltungszeit abgelaufen ist, reduziert die HCU 10 schrittweise eine obere Grenze des Ausgleichdrehmoments (Schritt S10), und beendet einen aktuellen Vorgang. Hier bezeichnet die obere Grenze des Ausgleichdrehmoments eine gesteuerte obere Grenze des vom Motorgenerator 4 als Ausgleichdrehmoment erzeugten Motordrehmoments und wird ebenfalls oberes Grenzdrehmoment bezeichnet. In Folge der schrittweisen Reduzierung der oberen Grenze des Ausgleichdrehmoments im Schritt S10 wird das Motordrehmoment zusammen mit dieser oberen Grenze schrittweise reduziert. Mit anderen Worten reduziert die HCU 10 im Schritt S10 das Motordrehmoment schrittweise anhand eines Plans zur schrittweisen Reduzierung der oberen Grenze des Ausgleichdrehmoments.
Wenn im Schritt S6 die erste Aufrechterhaltungszeit nicht abgelaufen ist, bestimmt die HCU 10, ob eine aktuelle Gangstufe (in der Zeichnung Ist-Gang genannt) einer Ziel-Gangstufe (in der Zeichnung Ziel-Gang genannt) im Getriebemechanismus 25 des Getriebes 3 gleich ist. Das heißt, die HCU 10 bestimmt, ob eine Schaltung der Gangstufe beendet ist.
Wenn im Schritt S7 die aktuelle Gangstufe nicht gleich der Ziel-Gangstufe ist, bestimmt die HCU 10, ob ein Schlupf des Antriebsrads 5 erfasst wird (Schritt S12).
Wenn im Schritt S12 ein Schlupf erfasst wird, kehrt die HCU 10 zum Schritt S5 zurück und wenn im Schritt S12 kein Schlupf erfasst wird, stellt die HCU 10 die obere Grenze des Ausgleichdrehmoments auf das Motordrehmoment am Ende des Schlupfs (Schritt S13) ein. Das heißt, wenn ein Schlupf des Antriebsrads 5 ausgeschlossen worden ist und kein Schlupf (Leerlauf) des Antriebsrads 5 erfasst wird, stellt die HCU 10 als oberes Drehmoment ein Motordrehmoment ein, dass einem Fall entspricht, in dem kein Schlupf erfasst wird, und schränkt das Motordrehmoment derart ein, dass es das obere Grenzdrehmoment nicht überschreitet. Danach reduziert die HCU 10 schrittweise das Ausgleichdrehmoment auf Grund eines Kupplungsgrads der Kupplung 26 (Schritt S14), bestimmt wiederholt, ob die Kupplung 26 eingekuppelt ist (Schritt S15), setzt die obere Grenze des Ausgleichdrehmoments zurück, wenn die Kupplung 26 eingekuppelt ist (Schritt S16), und beendet den aktuellen Vorgang.
Wenn im Schritt S7 die aktuelle Gangstufe gleich der Ziel-Gangstufe ist, bestimmt die HCU 10 eine zweite Aufrechterhaltungszeit des Ausgleichdrehmoments und beginnt eine Zeitmessung (Schritt S8). Eine Zeitmessungsstartzeit der zweiten Aufrechterhaltungszeit ist ein Zeitpunkt, zu dem die Schaltung des Getrieberadsatzes beendet ist (auch Einkuppeln genannt).
Im Flussdiagramm der 2 können die Schritte S5 bis S9 wiederholt werden, wenn ein Schlupf des Antriebsrads 5 erfasst wird (JA in Schritt S12). Bei einer Wiederholung (bei einer zweiten oder darauffolgenden Durchführung) wird jedoch der Schritt S8 ausgelassen, und der Schritt S8 wird nur beim ersten Mal durchgeführt. Mit anderen Worten werden bis zum Ende des Flussdiagramms der 2 keine erneute Bestimmung und kein Neustart der Zeitmessung durchgeführt, wenn im Schritt S8 die zweite Aufrechterhaltungszeit einmal bestimmt worden ist und die Zeitmessung begonnen wurde.
Danach bestimmt die HCU 10, ob die zweite Aufrechterhaltungszeit abgelaufen ist (Schritt S9). Wenn die zweite Aufrechterhaltungszeit nicht abgelaufen ist, geht die HCU 10 zum Schritt S12 weiter und wenn die zweite Aufrechterhaltungszeit abgelaufen ist, reduziert die HCU 10 im Schritt S10 schrittweise die obere Grenze des Ausgleichdrehmoments und beendet einen aktuellen Vorgang.
In der Folge wird eine Entwicklung eines Fahrzeugzustands bei der Durchführung des Fahrtdrehmoment-Ausgleichvorgangs der 2 unter Bezugnahme auf Zeitdiagramme der 3 und 4 beschrieben. Die 3 stellt eine Entwicklung eines Fahrzeugzustands während des Fahrtdrehmoment-Ausgleichvorgangs in einem Fall dar, in dem das Getriebe 3 während eines Schlupfs des Antriebsrads 5 hochgeschaltet wird. Die 4 stellt eine Entwicklung eines Fahrzeugzustands während des Fahrtdrehmoment-Ausgleichvorgangs in einem Fall dar, in dem das Getriebe 3 während eines Schlupfs des Antriebsrads 5 heruntergeschaltet wird.
3 und 4 stellen eine Drehzahl (RPM) der Getriebeeingangswelle, eine RPM der Verbrennungsmotorausgangswelle, einen Kupplungsgrad der Kupplung, eine Gangstufe des Getrieberadsatzes 25A, ein Motordrehmoment des Motorgenerators 4, einen Schlupf-Erfassungszustand des Antriebsrads 5 als Fahrzeugzustände dar.
Die Getriebeeingangswellen-RPM bezeichnet eine RPM einer Eingangswelle 3A des Getriebes 3, und die Verbrennungsmotorausgangswellen-RPM bezeichnet eine RPM der Kurbelwelle 18 des Verbrennungsmotors 2. Da die Getriebeeingangswellen-RPM gleich einer RPM eines ausgangsseitigen Rotationselements (Kupplungsscheibe) der Kupplung 26 ist, und die Verbrennungsmotorausgangswellen-RPM gleich der RPM eines eingangsseitigen Rotationselements (Schwungrad) der Kupplung 26 ist, stellt somit ein Unterschied zwischen der Getriebeeingangswellen-RPM und der Verbrennungsmotorausgangwellen-RPM eine differentielle Rotation zwischen zwei Rotationselementen der Kupplung 26 dar.
Zum Zeitpunkt t0 in 3 ist die Kupplung 26 eingekuppelt, die Gangstufe befindet sich im zweiten Gang (in der Figur mit „2.“ bezeichnet), und die Getriebeeingangswellen-RPM und die Verbrennungsmotorausgangswellen-RPM nehmen zu, bleiben aber einander gleich. Ferner wird zum Zeitpunkt t1 ein Zustand der Schlupferfassung AN geschaltet (Schlupferfassung).
Danach beginnt zum Zeitpunkt t2 das Auskuppeln der Kupplung 26, um in die höhere Gangstufe zu schalten und das Motordrehmoment beginnt zum Antrieb (nach oben) anzusteigen, um das Fahrtdrehmoment zu kompensieren. Da zum Zeitpunkt t2 die Verbrennungsmotor-RPM durch die Steuerung des Verbrennungsmotors 2 bis in die Nähe einer Leerlauf-RPM abnimmt und der Kupplungsgrad der Kupplung 26 abnimmt, nimmt die Verbrennungsmotorausgangswellen-RPM bis zu einer RPM ab, die geringer als die Getriebeeingangswellen-RPM ist.
Danach ist zum Zeitpunkt t3 die Kupplung 26 vollständig ausgekuppelt und das Motordrehmoment verläuft gemäß dem Drehmoment, das dem vom Fahrer angeforderten Drehmoment entspricht. 3 stellt einen Fall dar, in dem das vom Fahrer angeforderte Drehmoment konstant ist und das Motordrehmoment konstant bleibt. In diesem Zustand wird, obwohl die Kupplung 26 vollständig ausgekuppelt ist, das Fahrtdrehmoment durch das Motordrehmoment kompensiert, so dass das Auftreten eines Bremsgefühls (Rückzugsgefühl) unterdrückt werden kann.
Danach fängt zum Zeitpunkt t4, in Antwort auf die Änderung eines Zielwerts der Gangstufe vom zweiten Gang zum dritten Gang (in der Figur mit „3.“ bezeichnet), die Ist-Gangstufe an, sich in Richtung des dritten Gangs zu ändern. Außerdem wird ein Anstieg der Getriebeeingangswellen-RPM gestoppt und die RPM bleibt im Wesentlichen konstant.
Danach ist zum Zeitpunkt t5 die Schaltung der Gangstufe in den dritten Gang beendet. Anschließend wird zum Zeitpunkt t6, wenn die zweite Aufrechterhaltungszeit ab dem Ende der Schaltung der Gangstufe beendet ist, das Motordrehmoment (Antriebsdrehmoment) schrittweise in Richtung 0 reduziert und die Getriebeeingangswellen-RPM nimmt in Antwort auf die allmähliche Reduzierung des Motordrehmoments schrittweise ab. Obwohl die erste Aufrechterhaltungszeit nach dem Zeitpunkt t6 abgelaufen ist, ist eine vorhergehende abgelaufene Zeit, die der ersten Aufrechterhaltungszeit oder der zweiten Aufrechterhaltungszeit entspricht, in Abhängigkeit von den Einstellungswerten der Aufrechterhaltungszeiten oder vom Endzeitpunkt der Schaltung der Gangstufe unterschiedlich.
Zum Zeitpunkt t6 nimmt das Motordrehmoment derart schrittweise ab, dass die Abnahmerate sanft ist. Die Getriebeeingangswellen-RPM, die einem Fall entspricht, in dem das Motordrehmoment auf einem konstanten Wert gehalten wird, ohne reduziert zu werden, ist durch eine gepunktete Linie dargestellt.
Danach erlangt das Antriebsrad 5 zum Zeitpunkt t7 eine Haftung zwischen dem Antriebsrad 5 und der Fahrbahnoberfläche wieder, und der Schlupferfassungszustand wird AUS geschaltet (Leerlauffreigabe), und ein Motordrehmoment, das einem Fall entspricht, in dem der Schlupferfassungszustand AUS geschaltet ist, wird somit als oberes Grenzdrehmoment eingestellt. Aus diesem Grund bleibt das Motordrehmoment konstant beim oberen Grenzdrehmoment. Ein Fall, in dem sich ein Schlupf des Antriebsrads 5 fortsetzt und das Motordrehmoment weiter schrittweise abnimmt, wird durch eine gepunktete Linie dargestellt. In diesem Fall nimmt zum Zeitpunkt t9 das Motordrehmoment bis auf 0 ab.
Ferner nimmt zum Zeitpunkt t8 der Unterschied zwischen der Getriebeeingangswellen-RPM und der Motorausgangswellen-RPM, das heißt die differentielle Rotation der Kupplung 26 bis unter eine vorbestimmte differentielle Rotation ab, und ein Eingriff der Kupplung 26 wird erlaubt. Aus diesem Grund wird die Kupplung 26 so gesteuert, dass sie auf eine Eingriffsseite wechselt und ein Kupplungsgrad der Kupplung zunimmt.
Danach nimmt zum Zeitpunkt t9 der Kupplungsgrad der Kupplung bis zu einem Eingriffsanfangspunkt zu und eine Leistungsübertragung in der Kupplung 26 wird begonnen. Zu diesem Zeitpunkt t9 wird eine Erhöhungsrate des Kupplungsgrads der Kupplung gemindert und die Kupplung 26 wird sanft eingekuppelt. Außerdem nimmt zum Zeitpunkt t9, in Antwort auf den Anfang der Leistungsübertragung in der Kupplung 26, die Verbrennungsmotorausgangswellen-RPM in Richtung der Getriebeeingangswellen-RPM zu. Außerdem wird zum Zeitpunkt t9 das Motordrehmoment mit einer Abnahmerate reduziert, die vom Kupplungsgrad der Kupplung 26 abhängt.
Danach ist die Kupplung 26 zum Zeitpunkt t10 vollständig eingekuppelt und der Gangschaltvorgang beendet. Da zum Zeitpunkt t10 die Kupplung 26 vollständig eingekuppelt ist, entspricht die Verbrennungsmotorausgangswellen-RPM der Getriebeeingangswellen-RPM.
Zum Zeitpunkt t20 in 4 ist die Kupplung 26 eingekuppelt, die Gangstufe ist im dritten Gang (in der Figur mit „3.“ bezeichnet), und die Getriebeeingangswellen-RPM und die Verbrennungsmotorausgangswellen-RPM nehmen ab, bleiben aber einander gleich. Ferner wird zum Zeitpunkt t21 der Zustand der Schlupferfassung AN geschaltet (Schlupferfassung).
Danach beginnt zum Zeitpunkt t22 das Auskuppeln der Kupplung 26, um in die höhere Gangstufe zu schalten und das Motordrehmoment beginnt zur Regenerierung (nach unten) anzusteigen, um das Fahrtdrehmoment zu kompensieren. Da zum Zeitpunkt t22 die Verbrennungsmotor-RPM durch die Steuereinheit des Verbrennungsmotor 2 bis in die Nähe einer Leerlauf-RPM zunimmt und der Kupplungsgrad der Kupplung 26 abnimmt, nimmt die Verbrennungsmotorausgangswellen-RPM bis zu einer RPM zu, die grösser als die Getriebeeingangswellen-RPM ist.
Danach ist zum Zeitpunkt t23 die Kupplung 26 vollständig ausgekuppelt und das Motordrehmoment verläuft gemäß dem Drehmoment, das dem vom Fahrer angeforderten Drehmoment entspricht. 4 stellt einen Fall dar, in dem das vom Fahrer angeforderte Drehmoment konstant ist und das Motordrehmoment konstant bleibt. In diesem Zustand wird, obwohl die Kupplung 26 vollständig ausgekuppelt ist, das Fahrtdrehmoment durch das Motordrehmoment kompensiert, so dass das Auftreten eines Bremsgefühls (Rückzugsgefühl) unterdrückt werden kann.
Danach fängt zum Zeitpunkt t24, in Antwort auf die Änderung eines Zielwerts der Gangstufe vom dritten Gang zum zweiten Gang (in der Figur mit „2.“ bezeichnet), die Ist-Gangstufe an, sich in Richtung des zweiten Gangs zu ändern.
Danach ist zum Zeitpunkt t25 die Schaltung der Gangstufe in den zweiten Gang beendet. Anschließend wird zum Zeitpunkt t26, wenn die zweite Aufrechterhaltungszeit ab dem Ende der Schaltung der Gangstufe beendet ist, das Motordrehmoment (Regenerierungsdrehmoment) schrittweise in Richtung 0 reduziert und die Getriebeeingangswellen-RPM nimmt in Antwort auf die allmähliche Reduzierung des Motordrehmoments schrittweise zu.
Obwohl die erste Aufrechterhaltungszeit nach dem Zeitpunkt t26 abgelaufen ist, ist eine vorhergehende abgelaufene Zeit, die der ersten Aufrechterhaltungszeit oder der zweiten Aufrechterhaltungszeit entspricht, in Abhängigkeit von den Einstellungswerten der Aufrechterhaltungszeiten oder vom Endzeitpunkt der Schaltung der Gangstufe unterschiedlich.
Zum Zeitpunkt t26 nimmt das Motordrehmoment derart schrittweise ab, dass die Abnahmerate sanft ist. Die Getriebeeingangswellen-RPM, die einem Fall entspricht, in dem das Motordrehmoment auf einem konstanten Wert gehalten wird, ohne reduziert zu werden, ist durch eine gepunktete Linie dargestellt.
Danach erlangt das Antriebsrad 5 zum Zeitpunkt t27 eine Haftung zwischen dem Antriebsrad 5 und der Fahrbahnoberfläche wieder, und der Schlupferfassungszustand wird AUS geschaltet (Leerlauffreigabe), und ein Motordrehmoment, das einem Fall entspricht, in dem der Schlupferfassungszustand AUS geschaltet ist, wird somit als oberes Grenzdrehmoment eingestellt. Aus diesem Grund bleibt das Motordrehmoment konstant beim oberen Grenzdrehmoment. Ein Fall, in dem sich ein Schlupf des Antriebsrads 5 fortsetzt und das Motordrehmoment weiter schrittweise abnimmt, ist durch eine gepunktete Linie dargestellt. In diesem Fall nimmt zum Zeitpunkt t28 das Motordrehmoment bis auf 0 ab.
Ferner nimmt zum Zeitpunkt t27 der Unterschied zwischen der Getriebeeingangswellen-RPM und der Motorausgangswellen-RPM, das heißt die differentielle Rotation der Kupplung 26 bis unter eine vorbestimmte differentielle Rotation ab, und ein Eingriff der Kupplung 26 wird erlaubt. Aus diesem Grund wird die Kupplung 26 so gesteuert, dass sie auf eine Eingriffsseite wechselt.
Danach nimmt zum Zeitpunkt t28 der Kupplungsgrad der Kupplung bis zu einem Eingriffsanfangspunkt zu, und eine Leistungsübertragung in der Kupplung 26 wird begonnen. Zu diesem Zeitpunkt t28 wird eine Erhöhungsrate des Kupplungsgrads der Kupplung gemindert, und die Kupplung 26 wird sanft eingekuppelt. Außerdem nimmt zum Zeitpunkt t28, in Antwort auf den Anfang der Leistungsübertragung in der Kupplung 26, die Verbrennungsmotorausgangswellen-RPM in Richtung der Getriebeeingangswellen-RPM zu. Außerdem wird zum Zeitpunkt t28 das Motordrehmoment mit einer Abnahmerate reduziert, die vom Kupplungsgrad der Kupplung 26 abhängt.
Danach ist die Kupplung 26 zum Zeitpunkt t29 vollständig eingekuppelt und der Gangschaltvorgang beendet.
Wie oben beschrieben, führt die HCU 10, bei einer Fahrt des Fahrzeugs mittels der Verbrennungsmotordrehzahl, einen Gangschaltvorgang durch, bei dem die Kupplung 26 ausgekuppelt wird, um den Getrieberadsatz 25A zu schalten, wodurch die Kupplung 26 eingekuppelt wird, und übt während des Gangschaltvorgangs ein Motordrehmoment auf das Antriebsrad 5 aus.
Wenn ein Leerlauf des Antriebsrads 5 während des Gangschaltvorgangs erfasst wird, behält die HCU 10 als Motordrehmoment das auf dem angeforderten Drehmoment basierende Drehmoment über einen vorbestimmten Zeitraum während des Gangschaltvorgangs und reduziert das Motordrehmoment, nachdem der vorbestimmte Zeitraum abgelaufen ist.
Wenn das auf das angeforderte Drehmoment basierende Drehmoment als Motordrehmoment während des vorbestimmten Zeitraums behalten wird, ist es somit möglich, die Gangstufe zu schalten, ohne ein Bremsgefühl aufgrund des Einkuppelns der Kupplung 26 zu verursachen. Wenn das Motordrehmoment nach dem vorbestimmten Zeitraum reduziert wird, ist es außerdem möglich die Haftung des Antriebsrads 5 wiederzuerlangen, und eine Fortsetzung des Leerlaufs des Antriebsrads 5 zu verhindern.
Infolgedessen ist es möglich, wenn eine Gangschaltung während eines Leerlaufs des Antriebsrads 5 durchgeführt wird, eine Fortsetzung des Leerlaufs des Antriebsrads 5 zu verhindern und das Auftreten eines Bremsgefühls zu unterdrücken.
Der vorbestimmte Zeitraum entspricht vorzugsweise einem Zeitraum zwischen einem Anfang des Gangschaltvorgangs bis zum Ablauf der ersten Aufrechterhaltungszeit.
Wenn die erste Aufrechterhaltungszeit angemessen eingestellt ist, ist es somit möglich, das Motordrehmoment, nachdem die Schaltung der Gangstufe zuverlässig beendet ist, zu reduzieren und eine Fortsetzung des Leerlaufs des Antriebsrads 5 zu verhindern. Außerdem wird, selbst wenn die Schaltung der Gangstufe nicht beendet worden ist, das Motordrehmoment nach Ablauf der ersten Aufrechterhaltungszeit reduziert, so dass verhindert werden kann, dass sich der Leerlauf des Antriebsrads 5 über einen langen Zeitraum fortsetzt.
Der vorbestimmte Zeitraum entspricht vorzugsweise einem Zeitraum zwischen der Beendigung der Schaltung der Gangstufe und dem Ablauf der zweiten Aufrechterhaltungszeit.
Auf diese Weise kann das Motordrehmoment reduziert werden, nachdem die Schaltung der Gangstufe beendet ist, und das Fahrtdrehmoment wird über einen Zeitraum vom Anfang des Gangschaltvorgangs bis zur Beendigung der Schaltung der Gangstufe durch das Motordrehmoment kompensiert, und das Bremsgefühl kann unterdrückt werden. Auf diese Weise ist es möglich, nach Beendigung der Schaltung der Gangstufe, eine Fortsetzung des Leerlaufs des Antriebsrads 5 durch Reduzierung des Motordrehmoments zu verhindern.
Außerdem verkürzt die HCU 10 den vorbestimmten Zeitraum bei abnehmender Fahrzeuggeschwindigkeit.
Auf diese Weise wird bei einer niedrigen Fahrzeuggeschwindigkeit, bei der der Fahrer leicht einen Leerlauf des Antriebsrads 5 spüren kann, der vorbestimmte Zeitraum verkürzt, und der Leerlauf kann frühzeitig ausgeschlossen werden. Somit ist es möglich, eine durch den Leerlauf des Antriebsrads 5 verursachte Verschlimmerung eines Fahrgefühls zu verhindern.
Außerdem reduziert die HCU 10 schrittweise das Motordrehmoment, nachdem der vorbestimmte Zeitraum abgelaufen ist.
Auf diese Weise ist es weiterhin möglich, wenn das Motordrehmoment schrittweise reduziert wird, eine durch den Leerlauf des Antriebsrads 5 verursachte Verschlechterung eines Fahrgefühls zu verhindern. Wenn ein Steuerungsvorgang zum erneuten Einkuppeln der Kupplung 26 aufgrund der Tatsache durchgeführt wird, dass die differentielle Rotation zwischen den Rotationselementen der Kupplung 26 geringer als die vorbestimmte differentielle Rotation wird, kann die Kupplung 26 außerdem sanft eingekuppelt werden.
Wenn nach Ablauf des vorbestimmten Zeitraums kein Leerlauf des Antriebsrads 5 erfasst wird, stellt die HCU 10 außerdem als oberes Grenzdrehmoment das Motordrehmoment ein, das einem Fall entspricht, in dem kein Leerlauf erfasst wird, und beschränkt das Motordrehmoment derart, dass das obere Grenzdrehmoment nicht überschritten wird.
Wenn ein Leerlauf des Antriebsrads 5 ausgeschlossen wird, wird das Antriebsrad 5 somit durch die Haftung zwischen dem Antriebsrad 5 und der Fahrbahnoberfläche gedreht, die differentielle Rotation der Kupplung 26 wird reduziert, und ein Einkuppeln der Kupplung 26 kann eingeleitet werden. Wenn in einem Fall, in dem ein Leerlauf des Antriebsrads 5 ausgeschlossen wird, die Abnahmerate des Motordrehmoments erhöht wird, ist es außerdem möglich, die differentielle Rotation der Kupplung 26 bis auf weniger als die vorbestimmte differentielle Rotation umgehend zu reduzieren und den Gangschaltvorgang durch Einkuppeln der Kupplung 26 frühzeitig zu beenden.
Obwohl vorliegend Ausführungsformen der Erfindung beschrieben wurden, ist offensichtlich, dass der Fachmann Änderungen vornehmen kann, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Sämtliche derartige Modifikationen und Äquivalente sind als von den folgenden Ansprüchen bedeckt zu betrachten.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 11069509 A [0003, 0005]

Claims

Steuervorrichtung für ein Fahrzeug, wobei das Fahrzeug Folgendes aufweist: einen Verbrennungsmotor; ein Getriebe, das eine Kupplung und einen Getrieberadsatz aufweist und in einem Leistungsübertragungsweg zwischen dem Verbrennungsmotor und einem Antriebsrad vorgesehen ist; und einen Motorgenerator, der mit einem Leistungsübertragungsweg zwischen der Kupplung und dem Antriebsrad verbunden ist, wobei das Fahrzeug mittels des Verbrennungsmotor-Drehmoments des Verbrennungsmotors und/oder des Motordrehmoments des Motorgenerators fährt, wobei die Steuervorrichtung Folgendes umfasst: eine Steuereinheit, um einen Gangschaltvorgang bei einem Antrieb des Fahrzeugs anhand des Verbrennungsmotordrehmoments durchzuführen, bei dem die Kupplung ausgekuppelt wird, eine Gangstufe des Getrieberadsatzes geschaltet wird, und die Kupplung eingekuppelt wird, und um während des Gangschaltvorgangs auf das Antriebsrad das Motordrehmoment auszuüben, wobei, wenn ein Leerlauf des Antriebsrads während des Gangschaltvorgangs erfasst wird, die Steuereinheit das Motordrehmoment über einen vorbestimmten Zeitraum während des Gangschaltvorgangs bei einem auf einem erforderlichen Drehmoment basierenden Drehmoment hält, und das Motordrehmoment nach Ablauf des vorbestimmten Zeitraums reduziert.
Steuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei der vorbestimmte Zeitraum einem Zeitraum von einem Anfang des Gangschaltvorgangs bis zum Ablauf einer ersten Aufrechterhaltungszeit entspricht.
Steuervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der vorbestimmte Zeitraum einem Zeitraum von der Beendung der Schaltung der Gangstufe bis zum Ablauf einer zweiten Aufrechterhaltungszeit entspricht.
Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Steuereinheit bei abnehmender Fahrzeuggeschwindigkeit den vorbestimmten Zeitraum reduziert.
Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Steuereinheit nach Ablauf des vorbestimmten Zeitraums das Motordrehmoment schrittweise reduziert.
Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei, wenn nach Ablauf des vorbestimmten Zeitraums kein Leerlauf des Antriebsrads erfasst wird, die Steuereinheit als oberes Grenzdrehmoment das Motordrehmoment einstellt, das einem Fall entspricht, in dem kein Leerlauf erfasst wird, und das Motordrehmoment derart beschränkt, dass das obere Grenzdrehmoment nicht überschritten wird.