DE102019108424B4

DE102019108424B4 - Fahrzeugsystem

Info

Publication number: DE102019108424B4
Application number: DE102019108424.5A
Authority: DE
Inventors: Keisuke Sasaki; Naoto Kato
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2018-05-30
Filing date: 2019-04-01
Publication date: 2023-03-16
Anticipated expiration: 2039-04-02
Also published as: CN110552798A; CN110552798B; DE102019108424A1; US20190368440A1; JP2019206956A; JP6939707B2; US10954876B2

Abstract

Fahrzeugsystem (10), aufweisend:eine Verbrennungskraftmaschine (20) mit einer elektronisch gesteuerten Drosselklappe (30), welche derart konfiguriert ist, dass diese Drosselöffnungsgrade stufenweise zwischen zumindest drei wählbaren Öffnungsgraden (TA1-TA10) ändert, und die an einem Fahrzeug montiert ist; undeine Steuerungsvorrichtung (50), welche derart konfiguriert ist, dass diese das Fahrzeug steuert,wobei die Steuerungsvorrichtung (50) umfasst:eine Einstellkomponente (58) für einen erforderlichen Drosselöffnungsgrad, welche derart konfiguriert ist, dass diese einen erforderlichen Drosselöffnungsgrad (TA_wahr) einstellt, der für das Fahrzeug gefordert wird; undeine erste Drosselöffnungsgradauswahlkomponente (60), welche derart konfiguriert ist, dass diese, wenn der erforderliche Drosselöffnungsgrad (TA_wahr) mit keinem der zumindest drei wählbaren Öffnungsgrade (TA1-TA10) übereinstimmt, einen Drosselöffnungsgrad aus den zumindest drei wählbaren Öffnungsgraden (TA1-TA10) auswählt, undwobei die erste Drosselöffnungsgradauswahlkomponente (60) derart konfiguriert ist, dass diese:zu einer Zeit einer Beschleunig des Fahrzeugs einen ersten Drosselöffnungsgrad (TA_gross) auswählt, der größer als der erforderliche Drosselöffnungsgrad (TA_wahr) ist und dem erforderlichen Drosselöffnungsgrad (TA_wahr) am nächsten liegt; undzu einer Zeit einer Verzögerung des Fahrzeugs einen zweiten Drosselöffnungsgrad (TA_klein) auswählt, der kleiner als der erforderliche Drosselöffnungsgrad (TA_wahr) ist und dem erforderlichen Drosselöffnungsgrad (TA_wahr) am nächsten liegt.

Description

Hintergrund der Erfindung
Technisches Gebiet
Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Fahrzeugsystem, und insbesondere ein Fahrzeugsystem, welches derart konfiguriert ist, dass dieses ein Fahrzeug steuert, auf dem eine Verbrennungskraftmaschine montiert ist.
Allgemeiner Stand der Technik
Die JP 2006 - 200 466 A offenbart beispielsweise eine Ausgabesteuerungsvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine. Die Ausgabesteuerungsvorrichtung berechnet basierend auf einem erforderlichen Maschinendrehmoment einen Drosselöffnungsgrad.
Ferner offenbart die DE 698 23 269 T2 eine Motor-Drossel-Steuereinheit für ein Fahrzeug mit einem Verbrennungsmotor, wobei die Steuereinheit aufweist: einen Berechnungsabschnitt für das Fahrer-Bedarfsdrehmoment zur Berechnung eines Fahrer-Bedarfsdrehmoments, das einer Anforderung des Fahrers auf der Grundlage zumindest der Gaspedalstellung entspricht; eine Berechnungseinheit für das Motor-Bedarfsdrehmoment zur Berechnung eines ersten Parameters, der ein Drehmoment repräsentiert, das der Verbrennungsmotor erfordert, unabhängig von einer Gaspedal-Anforderung des Fahrers; eine Berechnungseinheit für den Mindestluftstrom zur Berechnung eines zweiten Parameters, der einen Mindestluftstrom in den Verbrennungsmotor darstellt, wobei der erste und der zweite Parameter entweder Drehmomente oder Luftströmungsraten repräsentieren; einen Auswahlabschnitt, der aus dem ersten Parameter und dem zweiten Parameter den größeren auswählt; und einen Kombinationsabschnitt, um das Fahrer-Bedarfsdrehmoment mit einem Drehmoment zu kombinieren, das dem von dem Auswahlabschnitt ausgewählten Parameter entspricht, um ein Ziel-Drehmoment zur Steuerung der Luftansaugung des Verbrennungsmotors zu erzeugen.
Die DE 41 41 169 A1 offenbart eine Vorrichtung zur Steuerung des Ladedrucks eines mit einem vorzugsweise permanent angetriebenen Lader versehenen Einspritzverbrennungsmotors, mit in einer Luftansaugleitung des Motors angeordneten und die Luftansaugleitung in einen saug- und druckseitigen Leitungsabschnitt unterteilenden Lader und mit einer in dem druckseitigen Leitungsabschnitt angeordneten und durch ein Steuerglied betätigbaren ersten Drosselklappe, ferner mit einer vor dem Lader in dem saugseitigen Leitungsabschnitt angeordneten, zweiten Drosselklappe, welche mit der ersten Drosselklappe durch eine Verbindungseinrichtung derart gekuppelt ist, dass sie mit der ersten Drosselklappe im Wesentlichen im Gleichlauf in Richtung Schließ- oder Öffnungsstellung bewegbar ist.
Zudem offenbart die DE 101 52 413 A1 eine Abgasanlage für einen Mehrzylindermotor eines Motorrads mit Auspuffrohren, die von den einzelnen Zylindern des Motors abgehen und zu einer einzelnen Auspuffrohr-Sammeleinheit zusammengeführt sind, wobei mit der Auspuffrohr-Sammeleinheit ein Schalldämpfer über einen Verbindungsrohrabschnitt verbunden ist. Ein Auspuffsteuersystem zum Steuern des Pulsierens von Abgas enthält einen Ventilmechanismus, der dem Verbindungsrohrabschnitt betrieblich zugeordnet ist, eine Antriebseinheit zum Betätigen des Ventilmechanismus und eine zentrale Verarbeitungseinheit zum Steuern der Antriebseinheit.
Kurzfassung der Erfindung
Um die Konfiguration eines Drosselventils bzw. einer Drosselklappe zur Kostenreduzierung zu vereinfachen, kann die Auflösung (LSB: Least-Significant-Bit) des Drosselöffnungsgrades verringert werden (das heißt, die Anzahl der wählbaren Öffnungsgrade, die als Drosselöffnungsgrade ausgewählt werden können, kann verringert werden).
Falls diese Auflösung jedoch gering ist, kann es schwierig werden, einen erforderlichen Drosselöffnungsgrad mit einem wählbaren Öffnungsgrad in Übereinstimmung zu bringen, und die Differenz zwischen dem erforderlichen Drosselöffnungsgrad und einem wählbaren Öffnungsgrad nahe dem erforderlichen Drosselöffnungsgrad kann zunehmen. Es besteht die Befürchtung, dass, falls sich diese Differenz vergrößert, ein durch eine Verbrennungskraftmaschine erzeugtes Maschinendrehmoment stark von einem Wert gemäß dem erforderlichen Drosselöffnungsgrad getrennt werden kann. Wenn die Auflösung des Drosselöffnungsgrades zur Kostenreduzierung gesenkt wird, ist es aus diesem Grund vorteilhaft, aus den wählbaren Öffnungsgraden einen geeigneten Drosselöffnungsgrad gemäß dem Fahrzeugzustand auswählen zu können.
Die vorliegende Offenbarung wurde gemacht, um das vorstehend beschriebene Problem zu adressieren, und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, ein Fahrzeugsystem bereitzustellen, das einen geeigneten Drosselöffnungsgrad gemäß dem Zustand des Fahrzeugs auswählen kann, während die Auflösung des Drosselöffnungsgrades verringert wird, um Kosten zu senken.
Die vorstehende Aufgabe wird durch die Gegenstände der Ansprüche 1 und 9 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der sich daran anschließenden abhängigen Ansprüche.
Ein Fahrzeugsystem gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst eine Verbrennungskraftmaschine und eine Steuerungsvorrichtung. Die Verbrennungskraftmaschine umfasst ein elektronisch gesteuertes Drosselventil bzw. eine Drosselklappe, welche derart konfiguriert ist, dass diese Drosselöffnungsgrade stufenweise zwischen zumindest drei wählbaren Öffnungsgraden ändert, und diese ist an einem Fahrzeug montiert. Die Steuerungsvorrichtung ist derart konfiguriert, dass diese das Fahrzeug steuert. Die Steuerungsvorrichtung umfasst: eine Einstellkomponente für einen erforderlichen Drosselöffnungsgrad, welche derart konfiguriert ist, dass diese einen erforderlichen Drosselöffnungsgrad einstellt, der für das Fahrzeug gefordert wird; und eine erste Drosselöffnungsgradauswahlkomponente, welche derart konfiguriert ist, dass diese, wenn der erforderliche Drosselöffnungsgrad mit keinem der zumindest drei wählbaren Öffnungsgrade übereinstimmt, einen Drosselöffnungsgrad aus den zumindest drei wählbaren Öffnungsgraden auswählt. Die erste Drosselöffnungsgradauswahlkomponente ist derart konfiguriert, dass diese: zu einer Beschleunigungszeit bzw. Zeit einer Beschleunigung des Fahrzeugs einen ersten Drosselöffnungsgrad auswählt, der größer als der erforderliche Drosselöffnungsgrad ist und dem erforderlichen Drosselöffnungsgrad am nächsten liegt; und zu einer Verzögerungszeit des Fahrzeugs einen zweiten Drosselöffnungsgrad auswählt, der kleiner als der erforderliche Drosselöffnungsgrad ist und dem erforderlichen Drosselöffnungsgrad am nächsten liegt.
Das Fahrzeugsystem kann ferner einen Elektromotor umfassen, der zum Antreiben des Fahrzeugs dient. Die Steuerungsvorrichtung kann außerdem derart konfiguriert sein, dass diese ein Maschinendrehmoment der Verbrennungskraftmaschine und ein Motordrehmoment des Elektromotors steuert, so dass eine für das Fahrzeug geforderte erforderliche Antriebskraft erreicht wird. Die Steuerungsvorrichtung kann derart konfiguriert sein, dass diese, wenn ein Überschuss oder Fehlbetrag das Maschinendrehmoments aufgrund der Auswahl des ersten Drosselöffnungsgrades oder des zweiten Drosselöffnungsgrades durch die erste Drosselöffnungsgradauswahlkomponente vorliegt, eine erste Antriebskraftanpassungssteuerung zum Steuern des Motordrehmoments ausführt, so dass sich eine Antriebskraft des Fahrzeugs der erforderlichen Antriebskraft annähert.
Das Fahrzeugsystem kann ferner einen elektrischen Generator umfassen, welcher derart konfiguriert ist, dass dieser elektrische Energie unter Verwendung eines Maschinendrehmoments der Verbrennungskraftmaschine erzeugt; und eine Batterie, welche derart konfiguriert ist, dass diese eine durch den elektrischen Generator erzeugte elektrische Energie speichert. Die Steuerungsvorrichtung kann außerdem derart konfiguriert sein, dass diese, wenn ein Überschuss des Maschinendrehmoments aufgrund der Auswahl des ersten Drosselöffnungsgrades durch die erste Drosselöffnungsgradauswahlkomponente vorliegt, eine zweite Antriebskraftanpassungssteuerung ausführt, um eine Stromerzeugungslast des elektrischen Generators zu steuern, so dass sich eine Antriebskraft des Fahrzeugs einer für das Fahrzeug geforderten erforderliche Antriebskraft annähert.
Das Fahrzeugsystem kann ferner umfassen: einen elektrischen Generator, welcher derart konfiguriert ist, dass dieser elektrische Energie unter Verwendung eines Maschinendrehmoments der Verbrennungskraftmaschine erzeugt; und eine Batterie, welche derart konfiguriert ist, dass diese eine durch den elektrischen Generator erzeugte elektrische Energie speichert. Die erste Drosselöffnungsgradauswahlkomponente kann außerdem derart konfiguriert sein, dass diese den zweiten Drosselöffnungsgrad auch zu der Zeit einer Beschleunigung auswählt, wenn ein oberer Ladeleistungsgrenzwert der Batterie niedriger ist als ein erster Schwellenwert.
Das Fahrzeugsystem kann ferner umfassen: einen elektrischen Generator, welcher derart konfiguriert ist, dass dieser elektrische Energie unter Verwendung eines Maschinendrehmoments der Verbrennungskraftmaschine erzeugt; und eine Batterie, welche derart konfiguriert ist, dass diese eine durch den elektrischen Generator erzeugte elektrische Energie speichert. Die erste Drosselöffnungsgradauswahlkomponente kann außerdem derart konfiguriert sein, dass diese den ersten Drosselöffnungsgrad auch zu der Zeit einer Verzögerung auswählt, wenn eine Laderate der Batterie niedriger ist als ein zweiter Schwellenwert.
Das Fahrzeugsystem kann ferner umfassen: einen elektrischen Generator, welcher derart konfiguriert ist, dass dieser elektrische Energie unter Verwendung eines Maschinendrehmoments der Verbrennungskraftmaschine erzeugt; und eine Batterie, welche derart konfiguriert ist, dass diese eine durch den elektrischen Generator erzeugte elektrische Energie speichert. Die erste Drosselöffnungsgradauswahlkomponente kann außerdem derart konfiguriert sein, dass diese den zweiten Drosselöffnungsgrad auch bei der Beschleunigung auswählt, wenn eine Laderate der Batterie höher als ein dritter Schwellenwert ist.
Die Steuerungsvorrichtung kann derart konfiguriert sein, dass diese beim Auswählen eines wählbaren Öffnungsgrades, der um zwei oder mehr Stufen größer als der zweite Drosselöffnungsgrad ist, nach der Auswahl des zweiten Drosselöffnungsgrades durch die erste Drosselöffnungsgradauswahlkomponente eine Maschinendrehmomentverringerungssteuerung ausführt, um einen Überschuss eines Maschinendrehmoments der Verbrennungskraftmaschine zu verringern.
Die Steuerungsvorrichtung kann derart konfiguriert sein, dass diese beim Auswählen eines wählbaren Öffnungsgrades, der um zwei oder mehr Stufen kleiner als der erste Drosselöffnungsgrad ist, nach der Auswahl des ersten Drosselöffnungsgrades durch die erste Drosselöffnungsgradauswahlkomponente eine Motordrehmomenterhöhungssteuerung ausführt, um einen Mangel eines Maschinendrehmoments der Verbrennungskraftmaschine zu kompensieren.
Ein Fahrzeugsystem gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst eine Verbrennungskraftmaschine, einen elektrischen Generator, eine Batterie und eine Steuerungsvorrichtung. Die Verbrennungskraftmaschine umfasst eine elektronisch gesteuerte Drosselklappe, welche derart konfiguriert ist, dass diese die Drosselöffnungsgrade stufenweise zwischen zumindest drei wählbaren Öffnungsgraden ändert, und diese ist an einem Fahrzeug montiert. Der elektrische Generator ist derart konfiguriert, dass dieser elektrische Energie unter Verwendung eines Maschinendrehmoments der Verbrennungskraftmaschine erzeugt. Die Batterie ist derart konfiguriert, dass diese eine durch den elektrischen Generator erzeugte elektrische Energie speichert. Die Steuerungsvorrichtung ist derart konfiguriert, dass diese das Fahrzeug steuert. Die Steuerungsvorrichtung umfasst: eine Einstellkomponente für einen erforderlichen Drosselöffnungsgrad, welche derart konfiguriert ist, dass diese einen erforderlichen Drosselöffnungsgrad einstellt; und eine zweite Drosselöffnungsgradauswahlkomponente, welche derart konfiguriert ist, dass diese, wenn der erforderliche Drosselöffnungsgrad mit keinem der zumindest drei wählbaren Öffnungsgrade übereinstimmt, einen Drosselöffnungsgrad aus den zumindest drei wählbaren Öffnungsgraden auswählt. Die zweite Drosselöffnungsgradauswahlkomponente ist derart konfiguriert, dass diese: wenn eine Laderate der Batterie niedriger ist als ein vierter Schwellenwert, einen ersten Drosselöffnungsgrad auswählt, der größer ist als der erforderliche Drosselöffnungsgrad und dem erforderlichen Drosselöffnungsgrad am nächsten liegt; und, wenn die Laderate höher oder gleich dem vierten Schwellenwert ist, einen zweiten Drosselöffnungsgrad auswählt, der kleiner als der erforderliche Drosselöffnungsgrad ist und dem erforderlichen Drosselöffnungsgrad am nächsten liegt.
Gemäß dem Fahrzeugsystem eines Aspekts der vorliegenden Offenbarung wird, wenn der erforderliche Drosselöffnungsgrad nicht mit einem der wählbaren Öffnungsgrade übereinstimmt, zu der Zeit einer Beschleunigung des Fahrzeugs der erste Drosselöffnungsgrad (das heißt, ein wählbarer Öffnungsgrad, der größer als der erforderliche Drosselöffnungsgrad ist und diesem am nächsten liegt) ausgewählt, und zu der Zeit einer Verzögerung davon wird der zweite Drosselöffnungsgrad (das heißt, ein wählbarer Öffnungsgrad, der kleiner als der erforderliche Drosselöffnungsgrad ist und diesem am nächsten liegt) ausgewählt. Folglich kann ein für den Zustand des Fahrzeugs (das heißt, Beschleunigung oder Verzögerung des Fahrzeugs) geeigneter Drosselöffnungsgrad ausgewählt werden, während die Auflösung des Drosselöffnungsgrades verringert wird, um Kosten zu reduzieren.
Gemäß dem Fahrzeugsystem eines anderen Aspekts der vorliegenden Offenbarung wird, wenn der erforderliche Drosselöffnungsgrad nicht mit einem der wählbaren Öffnungsgrade übereinstimmt, der erste Drosselöffnungsgrad ausgewählt, wenn die Laderate der Batterie niedriger ist, und der zweite Drosselöffnungsgrad wird ausgewählt, wenn die Laderate höher ist. Folglich kann ein für den Zustand des Fahrzeugs (das heißt, die Laderate (SOC) der Batterie) geeigneter Drosselöffnungsgrad ausgewählt werden, während die Auflösung des Drosselöffnungsgrades verringert wird, um Kosten zu reduzieren.
Figurenliste

1 ist eine Abbildung zum schematischen Beschreiben eines Beispiels für die Konfiguration eines Fahrzeugsystems gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
2 ist ein Graph zum Beschreiben eines Problems in Zusammenhang mit einer Verringerung der Auflösung eines Drosselöffnungsgrades;
3 ist ein Zeitdiagramm zum Beschreiben der Grundzüge einer Drosselsteuerung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
4 ist ein Flussdiagramm, welches eine Routine der Verarbeitung betreffend eine Steuerung des Fahrzeugsystems gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt;
5 ist ein Flussdiagramm, welches eine Routine der Verarbeitung betreffend eine Steuerung eines Fahrzeugsystems gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt;
6 ist ein Zeitdiagramm zum Beschreiben einer Drosselsteuerung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
7 ist ein Flussdiagramm, welches eine Routine der Verarbeitung betreffend eine Steuerung eines Fahrzeugsystems gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt;
8 ist ein Flussdiagramm, welches eine Routine der Verarbeitung betreffend eine Steuerung eines Fahrzeugsystems gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt;
9 ist ein Zeitdiagramm zum Beschreiben einer Maschinendrehmomentverringerungssteuerung;
10 ist ein Zeitdiagramm zum Beschreiben einer Maschinendrehmomenterhöhungssteuerung;
11 ist ein Flussdiagramm, welches eine Routine der Verarbeitung betreffend eine Steuerung eines Fahrzeugsystems gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt; und
12 ist ein Flussdiagramm, welches eine Routine der Verarbeitung betreffend eine Steuerung eines Fahrzeugsystems gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt.

Detaillierte Beschreibung
Im Folgenden werden Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung mit Bezug auf die beigefügten Abbildungen beschrieben. Die gleichen Komponenten sind in den Abbildungen jedoch mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und sich wiederholende Beschreibungen davon sind weggelassen oder vereinfacht. Darüber hinaus ist verständlich, dass selbst wenn die Anzahl, die Menge, der Betrag, der Bereich oder ein anderes numerisches Merkmal eines Elements in der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsformen erwähnt ist, die vorliegende Offenbarung nicht auf das erwähnte numerische Merkmal beschränkt ist, es sei denn, es wird ausdrücklich etwas anderes beschrieben, oder solange die vorliegende Offenbarung theoretisch nicht ausdrücklich durch das numerische Merkmal spezifiziert ist. Darüber hinaus sind Strukturen oder Schritte oder dergleichen, die in Verbindung mit den nachfolgenden Ausführungsformen beschrieben sind, für die vorliegende Offenbarung nicht unbedingt wesentlich, sofern nicht ausdrücklich etwas anderes gezeigt ist oder solange die vorliegende Offenbarung durch die Strukturen, Schritte oder dergleichen theoretisch nicht ausdrücklich spezifiziert ist.
1. Erste Ausführungsform
Eine erste Ausführungsform gemäß der vorliegenden Offenbarung wird mit Bezug auf die 1 bis 4 beschrieben.
1-1. Beispiel für die Konfiguration des Fahrzeugsystems
1 ist eine Abbildung zum schematischen Beschreiben eines Beispiels für die Konfiguration eines Fahrzeugsystems 10 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Das in 1 gezeigte Fahrzeugsystem 10 entspricht einem System eines Leistungsverteilungs-Hybridfahrzeugs (das heißt, eines Hybridfahrzeugs vom Seriell-Parallel-Typ), das mit einer Mehrzahl von Leistungsvorrichtungen ausgestattet ist.
Das Fahrzeugsystem 10 ist mit einer Verbrennungskraftmaschine 20 als eine der Leistungsvorrichtungen zum drehbaren Antreiben von Fahrzeugrädern 12 versehen. Als ein Beispiel ist die Verbrennungskraftmaschine 20 ein Dreizylinder-Reihenmotor mit Fremdzündung. Die Verbrennungskraftmaschine 20 ist mit Kraftstoffeinspritzventilen 22 und einer Zündvorrichtung 24 ausgestattet (es sind lediglich Zündkerzen abgebildet). Jedes der Kraftstoffeinspritzventile 22 ist für den entsprechenden Zylinder angeordnet und derart konfiguriert, dass dieses Kraftstoff beispielsweise in den entsprechenden Einlass- bzw. Ansaugkanal 26a eines Einlassluftdurchlasses 26 einspritzt. Die Zündvorrichtung 24 ist derart konfiguriert, dass diese ein Luft-Kraftstoff-Gemisch in jedem Zylinder unter Verwendung der für jeden Zylinder angeordneten Zündkerze entzündet.
In der Nähe eines Einlasses des Einlassluftdurchlasses 26 ist ein Luftströmungssensor 28 angeordnet, der ein Signal im Ansprechen auf die Strömungsrate der in den Einlassluftdurchlass 26 aufgenommenen Luft ausgibt. Bei einem Abschnitt des Einlassluftdurchlasses 26, der sich auf der Stromabwärtsseite des Luftströmungssensors 28 befindet, ist ein elektronisch gesteuertes Drosselventil bzw. eine Drosselklappe 30 angeordnet. Die Drosselklappe 30 wird von einem Elektromotor (z.B. einem Schrittmotor oder einem Gleichstrommotor) angetrieben, der nicht dargestellt ist. Um die Kosten durch Vereinfachen der Konfiguration der Drosselklappe 30 zu senken, wird die Auflösung dieser Drosselklappe 30 auf ein niedriges Niveau reduziert. Im Einzelnen ist die Drosselklappe 30 so konfiguriert, dass diese die Drosselöffnungsgrade stufenweise aus beispielsweise zehn wählbaren Öffnungsgraden mit gleichen Intervallen (TA1 -TA1 0 mit einem vollständig geschlossenen Öffnungsgrad TA1 und einem vollständig offenen Grad TA10) verändem kann. Es ist anzumerken, dass die Anzahl der wählbaren Öffnungsgrade einer Drosselklappe alternativ einer gewünschten Anzahl von drei oder mehr anstelle von zehn entsprechen kann. Darüber hinaus ist die Verbrennungskraftmaschine 20 mit einem Kurbelwinkelsensor 32 ausgestattet. Der Kurbelwinkelsensor 32 gibt im Ansprechen auf einen Kurbelwinkel ein Signal aus.
Für die anderen der vorstehend beschriebenen Leistungsvorrichtungen ist das Fahrzeugsystem 10 mit einem ersten Motorgenerator (M/G1) 34 und einem zweiten Motorgenerator (M/G2) 36 vorgesehen, die beide Elektromotoren entsprechen, die elektrische Energie erzeugen können. Der erste Motorgenerator 34 und der zweite Motorgenerator 36 sind Wechselstromsynchronmotorgeneratoren, die sowohl eine Funktion als ein Elektromotor, der ein Drehmoment unter Verwendung einer zugeführten elektrischen Energie abgibt, als auch eine Funktion als elektrischer Generator, der eine eingegebene mechanische Energie in die elektrische Energie umwandelt, aufweisen. Der erste Motorgenerator 34 wird hauptsächlich als der elektrische Generator verwendet, und der zweite Motorgenerator 36 wird hauptsächlich als der Elektromotor verwendet.
Die Verbrennungskraftmaschine 20, der erste Motorgenerator 34 und der zweite Motorgenerator 36 sind über eine Leistungsverteilungsvorrichtung 38 und ein Untersetzungsgetriebe 40 mit den Fahrzeugrädern 12 gekoppelt. Die Leistungsverteilungsvorrichtung 38 entspricht beispielsweise einer Planetengetriebeeinheit, und diese teilt das von der Verbrennungskraftmaschine 20 abgegebene Drehmoment (Maschinendrehmoment Te) in Drehmomente des ersten Motorgenerators 34 und der Fahrzeugräder 12 auf. Das von der Verbrennungskraftmaschine 20 abgegebene Drehmoment oder das vom zweiten Motorgenerator 36 abgegebene Drehmoment (Motordrehmoment Tm) wird über das Untersetzungsgetriebe 40 auf die Fahrzeugräder 12 übertragen. Der erste Motorgenerator 34 regeneriert eine elektrische Energie unter Verwendung eines Drehmoments, das von der Verbrennungskraftmaschine 20 über die Leistungsverteilungsvorrichtung 38 zugeführt wird. Darüber hinaus kann das Ankurbeln für die Inbetriebnahme der Verbrennungskraftmaschine 20 unter Verwendung des ersten Motorgenerators 34, der als ein Elektromotor dient, durchgeführt werden.
Der erste Motorgenerator 34 und der zweite Motorgenerator 36 führen jeweils die Zuführung und die Aufnahme der elektrischen Energie mit einer Batterie 46 über einen Wechselrichter 42 und einen Wandler 44 durch. Der Wechselrichter 42 wandelt die in der Batterie 46 gespeicherte elektrische Energie von Gleichstrom (DC) in Wechselstrom (AC) um, um den zweiten Motorgenerator 36 mit diesem AC zu versorgen, und dieser wandelt die vom ersten Motorgenerator 34 erzeugte elektrische Energie von AC in DC um, um diesen in der Batterie 46 zu speichern. Folglich wird die Batterie 46 mit der von dem ersten Motorgenerator 34 oder dem zweiten Motorgenerator 36 erzeugten elektrischen Energie geladen, und die in der Batterie 46 gespeicherte elektrische Energie wird entladen, wenn diese durch den ersten Motorgenerator 34 oder den zweiten Motorgenerator 36 verbraucht wird. Darüber hinaus ist an der Batterie 46 ein Batterietemperatursensor 48 angebracht, der im Ansprechen auf die Batterietemperatur ein Signal ausgibt.
Das Fahrzeugsystem 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist mit einer Steuerungsvorrichtung 50 zum Steuern eines Fahrzeugs (Antriebsstrangs) versehen, das die Verbrennungskraftmaschine 20, den ersten Motorgenerator 34 und den zweiten Motorgenerator 36 umfasst. Die Steuerungsvorrichtung 50 ist eine elektronische Steuerungseinheit (ECU), die zumindest einen Prozessor, zumindest einen Speicher und eine Ein-/Ausgangsschnittstelle umfasst.
Die Ein-/Ausgangsschnittstelle nimmt Sensorsignale von verschiedenen Sensoren, die an der Verbrennungskraftmaschine 20 und dem Hybridfahrzeug, an dem die Verbrennungskraftmaschine 20 montiert ist, angebracht sind, auf und gibt außerdem Betätigungssignale an verschiedene Stellglieder zum Steuern des Betriebs der Verbrennungskraftmaschine 20 und des Hybridfahrzeugs aus. Die vorstehend beschriebenen verschiedenen Sensoren umfassen neben dem Luftströmungssensor 28, dem Kurbelwinkelsensor 32 und dem Batterietemperatursensor 48, die vorstehend beschrieben sind, auch einen SOC-Sensor 52, einen Gaspedalpositionssensor 54 und einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 56. Der SOC-Sensor 52 ist so angeordnet, dass dieser eine Laderate (das heißt, SOC: State-Of-Charge) der Batterie 46 erfasst. Der Gaspedalpositionssensor 54 gibt ein Signal im Ansprechen auf den Niederdrückbetrag (das heißt, Gaspedalposition) eines Gaspedals des Hybridfahrzeugs aus. Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 56 gibt ein Signal im Ansprechen auf die Fahrzeuggeschwindigkeit des Hybridfahrzeugs aus. Die Steuerungsvorrichtung 50 kann unter Verwendung des Signals des Kurbelwinkelsensors 32 eine Maschinendrehzahl NE berechnen.
Darüber hinaus umfassen die vorstehend beschriebenen verschiedenen Stellglieder die Kraftstoffeinspritzventile 22, die Zündvorrichtung 24, die Drosselklappe 30, den ersten Motorgenerator 34 und den zweiten Motorgenerator 36. In dem Speicher der Steuerungsvorrichtung 50 sind verschiedene Programme und verschiedene Daten (einschließlich Kennfelder) zur Steuerung des Hybridfahrzeugs gespeichert. Der Prozessor führt die in dem Speicher gespeicherten Programme aus. Folglich werden verschiedene Funktionen der Steuerungsvorrichtung 50 (wie verschiedene Maschinensteuerungen und eine Motorgeneratorsteuerung) erreicht. Im Detail ist die Steuerungsvorrichtung 50 einschließlich einer Einstellkomponente 58 für einen erforderlichen Drosselöffnungsgrad und einer Drosselöffnungsgradauswahlkomponente 60, die nachfolgend beschrieben sind, als Funktionsblöcke konfiguriert. Es ist anzumerken, dass die Steuerungsvorrichtung 50 alternativ mit einer Mehrzahl von ECUs konfiguriert sein kann. Zusätzlich entspricht bei der vorliegenden Ausführungsform die Drosselöffnungsgradauswahlkomponente 60 einem Beispiel für die „erste Drosselöffnungsgradauswahlkomponente“ gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung.
1-2. Steuerung des Fahrzeugsystems
1-2-1. Berechnung des erforderlichen Drosselöffnungsgrades
Das Fahrzeugsystem 10 entspricht einem System des Hybridfahrzeugs, das sowohl die Verbrennungskraftmaschine 20 als auch den Elektromotor (zweiter Motorgenerator 36) als dessen Leistungsvorrichtungen umfasst. Die Steuerungsvorrichtung 50 bestimmt wie folgt ein erforderliches Maschinendrehmoment und ein erforderliches Motordrehmoment, welche den jeweils erforderlichen Werten des Maschinendrehmoments Te und des Motordrehmoments Tm entsprechen. Das heißt, die Steuerungsvorrichtung 50 berechnet basierend auf der Gaspedalposition bzw. -stellung eine für das Fahrzeug geforderte Antriebskraft und bestimmt basierend auf der berechneten erforderlichen Antriebskraft das erforderliche Maschinendrehmoment und das Motordrehmoment.
Die Einstellkomponente 58 für den erforderlichen Drosselöffnungsgrad stellt einen für das Fahrzeug geforderten Drosselöffnungsgrad ein. Im Einzelnen berechnet die Steuerungsvorrichtung 50 eine erforderliche Einlassluftströmungsrate, die erforderlich ist, um das wie vorstehend beschrieben bestimmte erforderliche Maschinendrehmoment zu erreichen. Außerdem berechnet die Einstellkomponente 58 für den erforderlichen Drosselöffnungsgrad einen erforderlichen Drosselöffnungsgrad als einen Drosselöffnungsgrad, der erforderlich ist, um die berechnete erforderliche Einlassluftströmungsrate zu erreichen. Der erforderliche Drosselöffnungsgrad in Abhängigkeit von einer Maschinendrehmomentanforderung, die das Fahrzeug von dem Fahrer über das Gaspedal erhält, entspricht somit einem hier erwähnten Beispiel für „den erforderlichen Drosselöffnungsgrad, der für das Fahrzeug gefordert wird“. Da der erforderliche Drosselöffnungsgrad einem idealen Drosselöffnungsgrad entspricht, der mit dem erforderlichen Maschinendrehmoment in Zusammenhang steht, wird dieser im Folgenden auch als ein „erforderlicher Drosselöffnungsgrad TA wahr“ bezeichnet.
1-2-2. Problem in Zusammenhang mit der Verringerung der Auflösung des Drosselöffnungsgrades
2 ist ein Graph zum Beschreiben eines Problems, das mit einer Verringerung der Auflösung des Drosselöffnungsgrades in Zusammenhang steht. Die vertikale Achse von 2 bezeichnet eine Einlassluftströmungsrate (genauer gesagt, Drosselklappendurchlaufströmungsrate) mt, und die horizontale Achse davon bezeichnet den Drosselöffnungsgrad. Gemäß der Drosselklappe 30, bei welcher die Auflösung des Drosselöffnungsgrades wie vorstehend beschrieben auf ein niedriges Niveau reduziert ist, ist die Anzahl der wählbaren Öffnungsgrade entsprechend der Auflösung beschränkt. In 2 ist ein Teil (TA1-TA4) von zehn wählbaren Öffnungsgraden der Drosselklappe 30 dargestellt.
Bei einem Beispiel einer Drosselklappe, welche derart konfiguriert ist, dass diese die Drosselöffnungsgrade im Wesentlichen stufenlos ändern kann, da die Auflösung des Drosselöffnungsgrades ausreichend hoch ist, ist ein Zusammenhang zwischen der Einlassluftströmungsrate mt und dem Drosselöffnungsgrad wie in einer geraden Linie L1 dargestellt, die in 2 gezeigt ist. Ist dagegen die Anzahl der wählbaren Öffnungsgrade wie bei der Drosselklappe 30 beschränkt, kann es schwierig werden, dass der erforderliche Drosselöffnungsgrad TA_wahr mit einem wählbaren Öffnungsgrad übereinstimmt, und die Differenz zwischen dem erforderlichen Drosselöffnungsgrad TA_wahr und einem wählbaren Öffnungsgrad um den erforderlichen Drosselöffnungsgrad TA_wahr kann zunehmen.
Ein wählbarer Öffnungsgrad, der größer als der erforderliche Drosselöffnungsgrad TA_wahr ist und am nächsten an diesem liegt, wird hier als ein „erster Drosselöffnungsgrad TA wahr“ bezeichnet, und ein wählbarer Öffnungsgrad, der kleiner als der erforderliche Drosselöffnungsgrad TA_wahr ist und am nächsten an diesem liegt, wird als ein „zweiter Drosselöffnungsgrad TA wahr“ bezeichnet. Bei einer Drosselsteuerung ist es erforderlich, einen aus dem ersten Drosselöffnungsgrad TA_gross und dem zweiten Drosselöffnungsgrad TA_klein auszuwählen, auch wenn die vorstehend beschriebene Differenz groß ist.
Gemäß dem in 2 gezeigten Beispiel wird zwar eine erforderliche Einlassluftströmungsrate mt1, die mit dem erforderlichen Maschinendrehmoment in Zusammenhang steht, angewiesen, der erforderliche Drosselöffnungsgrad TA_wahr, der mit dieser erforderlichen Einlassluftströmungsrate mt1 in Zusammenhang steht, stimmt jedoch mit keinem der wählbaren Öffnungsgrade überein und liegt zwischen zwei wählbaren Öffnungsgraden, dem wählbaren Öffnungsgrad TA3 (= TA_gross) und dem wählbaren Öffnungsgrad TA2 (= TA klein). Wird in diesem Beispiel der wählbare Öffnungsgrad TA3 ausgewählt, wird ein Maschinendrehmoment Te erzeugt, das höher ist als das Maschinendrehmoment Te, das mit dem erforderlichen Drosselöffnungsgrad TA_wahr in Zusammenhang steht. Wird dagegen der wählbare Öffnungsgrad TA2 ausgewählt, kann nur ein Maschinendrehmoment Te erzeugt werden, das niedriger ist als das Maschinendrehmoment Te, das mit dem erforderlichen Drosselöffnungsgrad TA_wahr in Zusammenhang steht. Wenn daher die Auflösung des Drosselöffnungsgrades zur Kostenreduzierung gesenkt wird, ist es vorteilhaft, aus den wählbaren Öffnungsgraden einen geeigneten Drosselöffnungsgrad in Abhängigkeit des Zustands des Fahrzeugs auswählen zu können.
1-2-3. Grundzüge der Drosselsteuerung
Falls zunächst der erforderliche Drosselöffnungsgrad TA_wahr mit einem der wählbaren Öffnungsgrade (TA1-TA10) übereinstimmt, wählt die Drosselöffnungsgradauswahlkomponente 60 als einen Soll-Öffnungsgrad der Drosselsteuerung einen wählbaren Öffnungsgrad aus, der mit dem erforderlichen Drosselöffnungsgrad TA_wahr übereinstimmt. Falls hingegen der erforderliche Drosselöffnungsgrad TA_wahr mit keinem der wählbaren Öffnungsgrade (TA1-TA10) übereinstimmt, wählt die Drosselöffnungsgradauswahlkomponente 60 als einen Soll-Öffnungsgrad mit Blick auf das vorstehend beschriebene Problem einen Drosselöffnungsgrad aus den wählbaren Öffnungsgraden (TA1-TA10) in der nachfolgend beschriebenen Art und Weise aus. Darüber hinaus entspricht der vorstehend beschriebene Soll-Öffnungsgrad einem Sollwert, der verwendet wird, wenn der Elektromotor zum Antreiben der Drosselklappe 30 den Drosselöffnungsgrad steuert. Aus diesem Grund entspricht einer der wählbaren Öffnungsgrade TA1-TA10 dem Soll-Öffnungsgrad. In der vorliegenden Spezifikation wird, wie gerade beschrieben, der Soll-Öffnungsgrad getrennt von dem erforderlichen Drosselöffnungsgrad TA_wahr, der einem für das Fahrzeug geforderten Drosselöffnungsgrad entspricht, verwendet.
3 ist ein Zeitdiagramm zum Beschreiben der Grundzüge der Drosselsteuerung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Während eines Zeitraums bis zu einem Zeitpunkt t4 ausgehend von einem Zeitpunkt t1 in 3 nimmt der erforderliche Drosselöffnungsgrad TA_wahr im Zeitverlauf zu. Dies liegt daran, da der Niederdrückbetrag des Gaspedals während diesem Zeitraum (tl-t4) allmählich zunimmt und damit das erforderliche Maschinendrehmoment allmählich zunimmt. Das heißt, diese Zeitspanne (t1-t4) entspricht „der Zeit einer Beschleunigung des Fahrzeugs“.
In dem Zeitraum (t1-t4) stimmen die erforderlichen Drosselöffnungsgrade TA_wahr zu den Zeitpunkten t1, t2 und t3 entsprechend mit den wählbaren Öffnungsgraden TA3, TA4 und TA5 überein. Zu Zeitpunkten in dem Zeitraum (t1-t4) mit Ausnahme dieser Zeitpunkte t1 bis t3 stimmt der erforderliche Drosselöffnungsgrad TA_wahr hingegen mit keinem der wählbaren Öffnungsgrade überein.
Basierend auf dem Vorstehenden kann beispielsweise während eines Zeitraums bis zum Zeitpunkt t2 ausgehend von dem Zeitpunkt t1 der wählbare Öffnungsgrad TA3 im Gegensatz zu dem in 3 gezeigten Beispiel kontinuierlich als der erforderliche Drosselöffnungsgrad TA_wahr vor Erreichen des Zeitpunktes t2 auch nach dem Zeitpunkt t1 gewählt werden. Im Gegensatz zu diesem Beispiel wählt die Drosselöffnungsgradauswahlkomponente 60 gemäß der vorliegenden Ausführungsform jedoch den ersten Drosselöffnungsgrad TA_gross (das heißt, einen wählbaren Öffnungsgrad, der größer ist als der erforderliche Drosselöffnungsgrad TA_wahr und am nächsten daran liegt) zu der Zeit einer Beschleunigung des Fahrzeugs wie in der Zeitspanne (t1-t4) aus. Folglich wird zu der Zeit, zu welcher der erforderliche Drosselöffnungsgrad TA_wahr in Zusammenhang mit einer Zunahme des Niederdrückbetrags des Gaspedals zunimmt, wie in der Zeitspanne (t1-t4), ein um eine Stufe größerer wählbarer Öffnungsgrad als der zuvor gewählte Drosselöffnungsgrad ausgewählt, wie in 3 gezeigt ist, wenn der erforderliche Drosselöffnungsgrad TA_wahr größer als ein wählbarer Öffnungsgrad wird.
Andererseits nimmt der erforderliche Drosselöffnungsgrad TA_wahr während eines Zeitraums nach dem in 3 gezeigten Zeitpunkt t4 im Zeitverlauf ab. Dies liegt daran, da der Niederdrückbetrags des Gaspedals während diesem Zeitraum allmählich abnimmt, und damit nimmt das erforderliche Maschinendrehmoment allmählich ab. Das heißt, diese Zeitspanne entspricht „der Zeit einer Verzögerung des Fahrzeugs“.
Zu der Zeit einer Verzögerung des Fahrzeugs, wie in der Zeitspanne nach dem in 3 gezeigten Zeitpunkt t4, wählt die Drosselöffnungsgradauswahlkomponente 60 den zweiten Drosselöffnungsgrad TA klein (das heißt, einen wählbaren Öffnungsgrad, der kleiner als der erforderliche Drosselöffnungsgrad TA_wahr ist und am nächsten daran liegt) aus. Aus diesem Grund wird gemäß dem in 3 gezeigten Beispiel nach dem Zeitpunkt t4 der wählbare Öffnungsgrad TA5, der um eine Stufe kleiner ist als der zuvor gewählte Drosselöffnungsgrad (TA6), ausgewählt. Diese Auswahl des wählbaren Öffnungsgrades TA5 wird fortgesetzt, bis der erforderliche Drosselöffnungsgrad TA_wahr zu einem Zeitpunkt t5 gleich dem wählbaren Öffnungsgrad TA5 wird. Gleichermaßen wird danach nach jedem der Zeitpunkte t5 und t6 ein Wechseln auf einen wählbaren Öffnungsgrad durchgeführt, der um eine Stufe kleiner ist als der zuvor gewählte Drosselöffnungsgrad.
1-2-4. Verarbeitung der Steuerungsvorrichtung betreffend die Steuerung des Fahrzeugsystems
4 ist ein Flussdiagramm, welches eine Routine der Verarbeitung betreffend die Steuerung des Fahrzeugsystems 10 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt. Die Steuerungsvorrichtung 50 führt die Verarbeitung gemäß der vorliegenden Routine in einem bestimmten Intervall während des Betriebs der Verbrennungskraftmaschine 20 wiederholend aus.
Gemäß der in 4 gezeigten Routine berechnet die Steuerungsvorrichtung 50 in Schritt S100 basierend auf der Betätigung des Gaspedals zunächst einen idealen erforderlichen Drosselöffnungsgrad TA wahr, der mit dem erforderlichen Maschinendrehmoment in Zusammenhang steht. Im Einzelnen wird die Verarbeitung von Schritt S100 durch die Einstellkomponente 58 für einen erforderlichen Drosselöffnungsgrad ausgeführt.
Anschließend bestimmt die Steuerungsvorrichtung 50 in Schritt S102, ob der berechnete erforderliche Drosselöffnungsgrad TA_wahr mit einem der wählbaren Öffnungsgrade (TA1-TA10) der Drosselklappe 30 übereinstimmt oder nicht. Im Einzelnen wird die Verarbeitung der Schritte S102 und S104 bis S116 durch die Drosselöffnungsgradauswahlkomponente 60 ausgeführt.
Falls der erforderliche Drosselöffnungsgrad TA_wahr in Schritt S102 mit einem der wählbaren Öffnungsgrade (TA1-TA10) übereinstimmt bzw. zusammenfällt, fährt die Verarbeitung mit Schritt S104 fort. In Schritt S104 wählt die Steuerungsvorrichtung 50 einen wählbaren Öffnungsgrad, der mit dem erforderlichen Drosselöffnungsgrad TA wahr übereinstimmt, als einen Soll-Öffnungsgrad der Drosselsteuerung.
Falls der erforderliche Drosselöffnungsgrad TA_wahr in Schritt S102 hingegen nicht mit einem der wählbaren Öffnungsgrade (TA1-TA10) übereinstimmt, fährt die Verarbeitung mit Schritt S106 fort. In Schritt S106 berechnet die Steuerungsvorrichtung 50 den ersten Drosselöffnungsgrad TA_gross und den zweiten Drosselöffnungsgrad TA_klein, die mit dem in Schritt S100 berechneten erforderlichen Drosselöffnungsgrad TA_wahr in Zusammenhangs stehen.
Anschließend bestimmt die Steuerungsvorrichtung 50 in Schritt S108, ob das Fahrzeug beschleunigt wird oder nicht. Im Einzelnen entsprechen eine Zeit, zu der das Fahrzeug tatsächlich beschleunigt, und eine Zeit, zu welcher der Niederdrückbetrag des Gaspedals zunimmt, jeweils „der Zeit einer Beschleunig des Fahrzeugs“, wie hier erwähnt. Aus diesem Grund kann beispielsweise unter Verwendung des Fahrzeuggeschwindigkeitssensors 56 und des Gaspedalpositionssensors 54 bestimmt werden, ob das Fahrzeug beschleunigt wird oder nicht.
Falls die Steuerungsvorrichtung 50 in Schritt S108 bestimmt, dass sich das Fahrzeug in Beschleunigung befindet, fährt die Verarbeitung mit Schritt S110 fort. In Schritt S110 wählt die Steuerungsvorrichtung 50 den ersten Drosselöffnungsgrad TA_gross als einen Soll-Öffnungsgrad der Drosselsteuerung aus.
Falls die Steuerungsvorrichtung 50 in Schritt S108 hingegen bestimmt, dass sich das Fahrzeug nicht in Beschleunigung befindet, fährt die Verarbeitung mit Schritt S112 fort. In Schritt S112 bestimmt die Steuerungsvorrichtung 50, ob das Fahrzeug verzögert oder nicht. Im Einzelnen entsprechen eine Zeit, zu der das Fahrzeug tatsächlich verzögert, und eine Zeit, zu welcher der Niederdrückbetrag des Gaspedals abnimmt, jeweils der „der Zeit einer Verzögerung des Fahrzeugs“, wie hier erwähnt. Aus diesem Grund kann beispielsweise unter Verwendung des Fahrzeuggeschwindigkeitssensors 56 und des Gaspedalpositionssensors 54 bestimmt werden, ob das Fahrzeug verzögert oder nicht.
Es ist anzumerken, dass ein weiteres Beispiel für die Zeit einer Verzögerung eine Zeit des Niedertretens eines Bremspedals des Fahrzeugs umfassen kann. Genauer gesagt wird gemäß dem Fahrzeugsystem 10 der vorliegenden Ausführungsform, wenn das Bremspedal niedergedrückt wird, das erforderliche Maschinendrehmoment auf null gesetzt, um einen Maschinen-Stopp durchzuführen, und somit wird ein vollständig geschlossener Öffnungsgrad (TA1) als der erforderliche Drosselöffnungsgrad TA_wahr berechnet. Beispielsweise in einem System, in dem auch bei gedrücktem Bremspedal das erforderliche Maschinendrehmoment nicht sofort, sondern mit einer bestimmten Verzögerung auf null gesetzt wird, kann jedoch bestimmt werden, dass das Fahrzeug verzögert, wenn eine Betätigung des Bremspedals über einen Bremssensor (nicht gezeigt) erfasst wird.
Falls die Steuerungsvorrichtung 50 in Schritt S 112 bestimmt, dass das Fahrzeug verzögert, fährt die Verarbeitung mit Schritt S114 fort. In Schritt S114 wählt die Steuerungsvorrichtung 50 den zweiten Drosselöffnungsgrad TA klein als einen Soll-Öffnungsgrad der Drosselsteuerung aus.
Falls die Steuerungsvorrichtung 50 in Schritt S112 hingegen bestimmt, dass das Fahrzeug nicht verzögert, fährt die Verarbeitung mit Schritt S 116 fort. In Schritt S 116 hält die Steuerungsvorrichtung 50 den letzten Wert (erster Drosselöffnungsgrad TA_gross oder zweiter Drosselöffnungsgrad TA_klein) des Soll-Öffnungsgrades der Drosselsteuerung.
1-3. Vorteilhafte Effekte
Falls der erforderliche Drosselöffnungsgrad TA_wahr nicht mit einem der wählbaren Öffnungsgrade (TA1-TA10) übereinstimmt, ist es denkbar, als einen Soll-Öffnungsgrad einen der wählbaren Öffnungsgrade auszuwählen, der näher an dem erforderlichen Drosselöffnungsgrad TA_wahr liegt. Wird ein derartiges Steuerbeispiel angewendet, besteht jedoch die Befürchtung, dass das Maschinendrehmoment Te auch zu der Zeit einer Beschleunigung (das heißt, auch wenn ein hohes Maschinendrehmoment Te gefordert wird) nicht geeignet erzeugt wird, da zu der Zeit der Beschleunigung möglicherweise der zweite Drosselöffnungsgrad TA klein gewählt wird. Im Gegensatz dazu besteht die Befürchtung, dass das Maschinendrehmoment Te auch zu der Zeit einer Verzögerung nicht geeignet verringert werden kann, da zu der Zeit der Verzögerung möglicherweise der erste Drosselöffnungsgrad TA_gross gewählt wird. Aus diesem Grund kann die Beschleunigung oder Verzögerung des Fahrzeugs langsamer werden.
Im Gegensatz dazu wird gemäß der Drosselsteuerung der bislang beschriebenen vorliegenden Ausführungsform unter Berücksichtigung des Fahrzeugzustands (im Einzelnen Beschleunigung oder Verzögerung des Fahrzeugs) bestimmt, welcher der wählbaren Öffnungsgrade gewählt wird. Insbesondere wird zu der Zeit einer Beschleunigung der erste Drosselöffnungsgrad TA_gross gewählt, und zu der Zeit einer Verzögerung wird hingegen der zweite Drosselöffnungsgrad TA_klein gewählt. Folglich kann auch dann, wenn keiner der wählbaren Öffnungsgrade (TA1-TA10) mit dem erforderlichen Drosselöffnungsgrad TA wahr übereinstimmt, da die Auflösung des Drosselöffnungsgrades gering ist, ein geeigneter Drosselöffnungsgrad mit Bezug auf die Beschleunigung oder Verzögerung des Fahrzeugs gewählt werden. Aus diesem Grund können eine Beschleunigung und Verzögerung mit einem hohen Ansprechverhalten erreicht werden, während die Auflösung des Drosselöffnungsgrades verringert wird, um Kosten zu senken.
1-4. Weitere Beispiele des Fahrzeugsystems
Gemäß der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform ist das Leistungsverteilungs-Hybridfahrzeug, das die Drehmomente der Verbrennungskraftmaschine 20, des ersten Motorgenerators 34 und des zweiten Motorgenerators 36 frei kombinieren oder teilen kann, als Beispiel angenommen. Hybrid-Typen von Fahrzeugen, bei denen die Drosselsteuerung gemäß der ersten Ausführungsform angewendet wird, können jedoch anderen Typen als dem Drehmomentverteilungs-Typ entsprechen. So kann beispielsweise ein sogenannter Paralleltyp, der sowohl eine Verbrennungskraftmaschine als auch einen Motorgenerator zum Antreiben der Fahrzeugräder verwendet, alternativ angewendet werden. Darüber hinaus kann beispielsweise ein sogenannter serieller Typ, welcher eine Verbrennungskraftmaschine nur zur Stromerzeugung verwendet und einen Motorgenerator zum Antreiben der Fahrzeugräder und zum Durchführen einer regenerativen Stromerzeugung verwendet, alternativ angewendet werden. Zusätzlich wird bei einem Beispiel des seriellen Typs das Gefühl der Beschleunigung und Verzögerung nicht direkt durch die Größe des Maschinendrehmoments Te beeinflusst, da das Maschinendrehmoment Te nicht direkt auf die Fahrzeugräder übertragen wird. Besteht jedoch kein Zusammenhang zwischen der Beschleunigung/Verzögerung des Fahrzeugs und dem Motorgeräusch (das heißt, falls das Motorgeräusch nicht mit der Beschleunigung zunimmt oder das Motorgeräusch mit der Verzögerung nicht abnimmt), kann dem Fahrer ein Gefühl der Unruhe oder ein unangenehmes Gefühl vermittelt werden. Gemäß der Drosselsteuerung der ersten Ausführungsform kann auch bei dem Beispiel des seriellen Typs eine gute Korrelation zwischen der Beschleunigung/Verzögerung des Fahrzeugs und dem Motorgeräusch erreicht werden.
Darüber hinaus sind Fahrzeuge, auf welche die Drosselsteuerung gemäß der ersten Ausführungsform angewendet wird, nicht auf die Hybridfahrzeuge beschränkt und können alternativ einem Fahrzeug entsprechen, bei dem lediglich eine Verbrennungskraftmaschine als dessen Leistungsvorrichtung zum Antreiben der Fahrzeugräder montiert ist.
2. Zweite Ausführungsform
Anschließend wird eine zweite Ausführungsform gemäß der vorliegenden Offenbarung mit Bezug auf 5 beschrieben. In der folgenden Erläuterung wird davon ausgegangen, dass die in 1 gezeigte Konfiguration als ein Beispiel für die Hardwarekonfiguration des Fahrzeugsystems gemäß der zweiten Ausführungsform verwendet wird. Dies gilt auch für die nachfolgend beschriebenen dritten bis fünften Ausführungsformen.
2-1. Steuerung des Fahrzeugsystems
Die Steuerung gemäß der vorliegenden Ausführungsform unterscheidet sich von der Steuerung gemäß der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform durch eine „erste Antriebskraftanpassungssteuerung“ und eine „zweite Antriebskraftanpassungssteuerung“, wie nachstehend beschrieben, die zusätzlich ausgeführt werden. Im Detail kann gemäß der Drosselsteuerung gemäß der ersten Ausführungsform eine Beschleunigung oder Verzögerung mit einem hohen Ansprechverhalten erreicht werden, während die Auflösung des Drosselöffnungsgrades zur Kostenreduzierung verringert wird.
Gemäß der Drosselsteuerung der ersten Ausführungsform kann es jedoch unter der Bedingung, dass der erforderliche Drosselöffnungsgrad TA_wahr mit keinem der wählbaren Öffnungsgrade (TA1-TA10) übereinstimmt, zu einem Überschuss oder einem Fehlbetrag bzw. Mangel des Maschinendrehmoments Te mit Bezug auf das erforderliche Maschinendrehmoment aufgrund der Auswahl des ersten Drosselöffnungsgrades TA_gross oder des zweiten Drosselöffnungsgrades TA_klein durch die Drosselöffnungsgradauswahlkomponente 60 kommen. Genauer gesagt, falls der erste Drosselöffnungsgrad TA_gross gewählt wird, kann das Maschinendrehmoment Te zu hoch werden, und falls der zweite Drosselöffnungsgrad TA_klein gewählt wird, kann das Maschinendrehmoment Te unzureichend werden. Die Steuerungsvorrichtung 50 ist derart konfiguriert, dass diese das Maschinendrehmoment Te und das Motordrehmoment Tm so steuert, dass die für das Fahrzeug geforderte erforderliche Antriebskraft erreicht wird. Aus diesem Grund tritt beim Auftreten des Überschusses oder des Fehlbetrags des Maschinendrehmoments Te auch ein Überschuss oder Fehlbetrag der Antriebskraft des Fahrzeugs auf.
Daher führt die Steuerungsvorrichtung 50 gemäß der vorliegenden Ausführungsform die erste Antriebskraftanpassungssteuerung und die zweite Antriebskraftanpassungssteuerung aus, um den Überschuss oder Fehlbetrag des Maschinendrehmoments Te zu verringern. Genauer gesagt wird gemäß der ersten Antriebskraftanpassungssteuerung, wenn ein Überschuss oder Fehlbetrag des Maschinendrehmoments Te aufgrund der Auswahl des ersten Drosselöffnungsgrades TA_gross oder des zweiten Drosselöffnungsgrades TA klein durch die Drosselöffnungsgradauswahlkomponente 60 auftritt, das Motordrehmoment Tm so angepasst, dass sich die Antriebskraft des Fahrzeugs der erforderlichen Antriebskraft annähert. Darüber hinaus wird gemäß der zweiten Antriebskraftanpassungssteuerung, wenn ein Überschuss des Maschinendrehmoments Te aufgrund der Auswahl des ersten Drosselöffnungsgrades TA_gross durch die Drosselöffnungsgradauswahlkomponente 60 auftritt, die Stromerzeugungslast des ersten Motorgenerators 34 so angepasst, dass sich die Antriebskraft des Fahrzeugs der erforderlichen Antriebskraft annähert.
Es ist anzumerken, dass gemäß der vorliegenden Ausführungsform der zweite Motorgenerator 36 einem Beispiel des „Elektromotors“ gemäß der vorliegenden Offenbarung entspricht und der erste Motorgenerator 34 einem Beispiel des „elektrischen Generators“ gemäß der vorliegenden Offenbarung entspricht.
2-1-1. Verarbeitung der Steuerungsvorrichtung betreffend die Steuerung des Fahrzeugsystems
5 ist ein Flussdiagramm, das eine Routine der Verarbeitung betreffend die Steuerung des Fahrzeugsystems 10 gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt. Die Verarbeitung der Schritte S100 bis S116 in der in 5 gezeigten Routine ist diese, wie bereits in der ersten Ausführungsform beschrieben. Dies gilt auch für die in den nachfolgend beschriebenen 7, 8, 11 und 12 gezeigten Routinen.
Gemäß der in 5 gezeigten Routine fährt die Verarbeitung nach der Verarbeitung der Schritte S110, S114 oder S116 mit Schritt S200 fort. In Schritt S200 führt die Steuerungsvorrichtung 50 die vorstehend beschriebenen ersten und zweiten Antriebskraftanpassungssteuerungen aus.
Insbesondere berechnet die Steuerungsvorrichtung 50 zunächst das Maschinendrehmoment Te, das mit dem aktuellen wählbaren Öffnungsgrad (TA_gross oder TA_klein) in Zusammenhang steht. Diese Art der Berechnung kann beispielsweise durch ein Berechnungsverfahren durchgeführt werden, das entgegengesetzt ist zu dem Berechnungsverfahren des erforderlichen Drosselöffnungsgrades TA_wahr auf der Grundlage des erforderlichen Maschinendrehmoments, wie vorstehend beschrieben. Auf dieser Grundlage entspricht die Differenz zwischen dem so berechneten Maschinendrehmoment Te und dem erforderlichen Maschinendrehmoment dem vorstehend beschriebenen Überschuss oder Fehlbetrag des Maschinendrehmoments Te.
Gemäß der ersten Antriebskraftanpassungssteuerung wird, wenn der erste Drosselöffnungsgrad TA _gross gewählt ist, das Motordrehmoment Tm (das heißt, das Drehmoment des M/G2) verringert, so dass die Antriebskraft des Fahrzeugs um einen Wert verringert wird, der dem Überschuss des Maschinendrehmoments Te entspricht. Ist dagegen der zweite Drosselöffnungsgrad TA_klein gewählt, wird das Motordrehmoment Tm erhöht, so dass die Antriebskraft des Fahrzeugs um einen Wert erhöht wird, welcher dem Fehlbetrag des Maschinendrehmoments Te entspricht. Um zu veranlassen, dass sich die Antriebskraft des Fahrzeugs der erforderlichen Antriebskraft annähert, wird zusätzlich beispielsweise eine Verringerung des Überschusses des Maschinendrehmoments Te unter Verwendung der zweiten Antriebskraftanpassungssteuerung wie folgt durchgeführt. Das heißt, die Stromerzeugungslast des ersten Motorgenerators (M/G1) wird erhöht, um den vorstehend beschriebenen Überschuss des Maschinendrehmoments Te zu absorbieren. Die Steuerungsvorrichtung 50 kann alternativ die Verringerung des Überschusses des Maschinendrehmoments Te durchführen, während gemäß verschiedenen Bedingungen des Fahrzeugs (z.B. SOC der Batterie 46) die erste Antriebskraftanpassungssteuerung und die zweite Antriebskraftanpassungssteuerung geeignet und selektiv verwendet oder die beiden Steuerungen geeignet kombiniert werden.
2-2. Vorteilhafte Effekte
Wie bislang beschrieben ist, werden gemäß der vorliegenden Ausführungsform während der Ausführung der gleichen Drosselklappensteuerung wie bei der ersten Ausführungsform die vorstehend beschriebenen ersten und zweiten Antriebskraftanpassungssteuerungen ausgeführt. Folglich kann die Steuerungsvorrichtung 50 die vorstehend beschriebene Drosselsteuerung ausführen, während das Auftreten eines Überschusses des Fehlbetrags der Antriebskraft des Fahrzeugs zu der Zeit einer Beschleunigung oder Verzögerung reduziert wird.
2-3. Weitere Beispiele des Fahrzeugsystems
Bei der vorstehend beschriebenen zweiten Ausführungsform werden zur Anpassung der Antriebskraft des Fahrzeugs im Ansprechen auf die Ausführung der vorstehend beschriebenen Drosselsteuerung sowohl die erste als auch die zweite Antriebskraftanpassungssteuerung verwendet. Anstelle eines solchen Beispiels kann nur eine Steuerung aus den ersten und zweiten Antriebskraftanpassungssteuerungen verwendet werden. Darüber hinaus kann die erste Antriebskraftanpassungssteuerung in einem Hybridfahrzeug vom Paralleltyp anstelle des Fahrzeugsystems 10 vom Leistungsverteilungs-Typ, wie vorstehend beschrieben, verwendet werden. Darüber hinaus kann die zweite Antriebskraftanpassungssteuerung in einem Hybridfahrzeug vom seriellen Typ anstelle des Fahrzeugsystems 10 verwendet werden, sofern ein Fahrzeug mit einem elektrischen Generator, der elektrische Energie unter Verwendung des Maschinendrehmoments Te erzeugt, und einer Batterie, die eine von diesem elektrischen Generator erzeugte elektrische Energie speichert, verwendet wird.
3. Dritte Ausführungsform
Anschließend wird eine dritte Ausführungsform gemäß der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf die 6 und 7 beschrieben.
3-1. Steuerung des Fahrzeugsystems
3-1-1. Grundzüge der Drosselsteuerung
Eine Drosselsteuerung gemäß der vorliegenden Ausführungsform unterscheidet sich von der Drosselsteuerung gemäß der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform hinsichtlich der folgenden Punkte, die mit Bezug auf 6 beschrieben sind. Zusätzlich werden gemäß der vorliegenden Ausführungsform die „ersten und zweiten Antriebskraftanpassungssteuerungen“ ähnlich zu der zweiten Ausführungsform ausgeführt.
Die Steuerungsvorrichtung 50 verwendet als eine Voraussetzung einen oberen Ladeleistungsgrenzwert Win, um eine Überladung der Batterie 46 zu verhindern. Im Einzelnen führt die Steuerungsvorrichtung 50 unter Verwendung des ersten Motorgenerators 34 eine regenerative Stromerzeugung unter Verwendung des Maschinendrehmoments Te in einem Bereich aus, in dem die elektrische Eingangsspannung der Batterie 46 den oberen Ladeleistungsgrenzwert Win nicht überschreitet. Dieser obere Ladeleistungsgrenzwert Win ist kein konstanter Wert und ändert sich beispielsweise in Abhängigkeit von der Batterietemperatur und dem SOC der Batterie 46. Im Detail gilt bei gleichem SOC, je niedriger die Batterietemperatur ist, desto kleiner wird der obere Ladeleistungsgrenzwert Win grundsätzlich. Außerdem gilt bei gleicher Batterietemperatur, je höher der SOC ist, desto kleiner ist der obere Ladeleistungsgrenzwert Win grundsätzlich.
6 ist ein Zeitdiagramm zum Beschreiben der Drosselsteuerung gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Um die tatsächliche Einlassluftströmungsrate sowie den Drosselöffnungsgrad anzuzeigen, wird die Einlassluftströmungsrate mt als die vertikale Achse von 6 verwendet. Einlassluftströmungsraten mt3-mt6, die in 6 gezeigt sind, stehen mit den wählbaren Öffnungsgraden TA3-TA6 in Zusammenhang. Zusätzlich wird anstelle des erforderlichen Drosselöffnungsgrades TA_wahr die erforderliche Einlassluftströmungsrate angezeigt, die proportional zu dem erforderlichen Drosselöffnungsgrad TA_wahr ist.
Die Drosselsteuerung gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist unter Berücksichtigung einer Beschränkung der Batterie 46 konfiguriert. Bei dieser Drosselsteuerung wird die Art und Weise der Auswahl des Drosselöffnungsgrades demgemäß geändert, ob der obere Ladeleistungsgrenzwert Win größer als ein vorgegebener Schwellenwert TH1 ist oder nicht. Dieser Schwellenwert TH1 entspricht einem Beispiel für den „ersten Schwellenwert“ gemäß der vorliegenden Offenbarung.
Insbesondere ist die Drosselsteuerung, die durchgeführt wird, wenn der obere Ladeleistungsgrenzwert Win größer als der Schwellenwert TH1 ist, gleich der Drosselsteuerung gemäß der ersten Ausführungsform. Somit wird zu der Zeit einer Beschleunigung der erste Drosselöffnungsgrad TA _gross ausgewählt und zu der Zeit einer Verzögerung wird der zweite Drosselöffnungsgrad TA_klein ausgewählt. Eine Wellenform mit einer stufenförmigen durchgezogenen Linie, die in 6 gezeigt ist, zeigt eine Wellenform der Einlassluftströmungsrate mt an (das heißt, einen Strömungsraten-Sollwert beim Drosselbetrieb), die mit dieser Art der Auswahl des Drosselöffnungsgrades in Zusammenhang steht. Infolge der Anpassung des Drosselöffnungsgrades wird die tatsächliche Einlassluftströmungsrate mit einer Ansprechverzögerung, wie in 6 gezeigt, auf eine der Einlassluftströmungsraten mt3-mt6 gebracht.
Wird dagegen der obere Ladeleistungsgrenzwert Win aus einem Grund, wie einer niedrigen Batterietemperatur, kleiner oder gleich dem Schwellenwert TH1, wird der zweite Drosselöffnungsgrad TA_klein im Gegensatz zu der Drosselsteuerung gemäß der ersten Ausführungsform unabhängig davon gewählt, ob sich das Fahrzeug in Beschleunigung oder Verzögerung befindet. Eine in 6 mit einer stufenförmigen gestrichelten Linie gezeigte Wellenform gibt eine Wellenform der Einlassluftströmungsrate mt an, die mit dieser Art der Auswahl des Drosselöffnungsgrades in Zusammenhang steht.
3-1-2. Verarbeitung der Steuerungsvorrichtung betreffend die Steuerung des Fahrzeugsystems
7 ist ein Flussdiagramm, das eine Routine der Verarbeitung betreffend die Steuerung des Fahrzeugsystems 10 gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt.
Gemäß der in 7 gezeigten Routine fährt die Verarbeitung nach der Berechnungsverarbeitung des ersten Drosselöffnungsgrades TA_gross und des zweiten Drosselöffnungsgrades TA_klein in Schritt S106 mit Schritt S300 fort. In Schritt S300 bestimmt die Steuerungsvorrichtung 50 (Drosselöffnungsgradauswahlkomponente 60), ob der obere Ladeleistungsgrenzwert Win größer als der vorstehend beschriebene Schwellenwert TH1 ist oder nicht. Die Steuerungsvorrichtung 50 speichert ein Kennfeld (nicht gezeigt), das eine Beziehung des oberen Ladeleistungsgrenzwerts Win mit Bezug auf die Batterietemperatur und den SOC definiert, und diese berechnet aus dieser Art von Kennfeld den oberen Ladeleistungsgrenzwert Win in Abhängigkeit von der Batterietemperatur und dem SOC.
Falls das Bestimmungsergebnis von Schritt S300 positiv ist (Win > TH1), fährt die Verarbeitung mit Schritt S108 fort. Aus diesem Grund wird in den Schritten S108 bis S114 der erste Drosselöffnungsgrad TA_gross oder der zweite Drosselöffnungsgrad TA klein je nachdem ausgewählt, ob das Fahrzeug beschleunigt oder verzögert wird.
Falls hingegen das Bestimmungsergebnis von Schritt S300 negativ ist (Win ≤ TH1), fährt die Verarbeitung mit Schritt S302 fort. In Schritt S302 bestimmt die Steuerungsvorrichtung 50 (Drosselöffnungsgradauswahlkomponente 60), ob das Fahrzeug beschleunigt/verzögert wird. Falls dieses Bestimmungsergebnis negativ ist, fährt die Verarbeitung folglich mit Schritt S116 fort. Falls dieses Bestimmungsergebnis positiv ist, fährt die Verarbeitung außerdem mit Schritt S114 fort. Folglich wird in Schritt S114 zu jeder Zeit der Beschleunigungszeit und der Verzögerungszeit der zweite Drosselöffnungsgrad TA_klein gewählt.
3-2. Vorteilhafte Effekte
In 6 sind Überschuss und Fehlbetrag der Einlassluftströmungsrate mit Bezug auf die erforderliche Einlassluftströmungsrate zu der Zeit einer Beschleunigung/Verzögerung angegeben. Ein Überschuss oder Fehlbetrag des Maschinendrehmoments Te aufgrund dieses Überschusses oder Fehlbetrags der tatsächlichen Einlassluftströmungsrate kann grundsätzlich mit den vorstehend beschriebenen ersten und zweiten Antriebskraftanpassungssteuerungen bewältigt werden. Wenn die zweite Antriebskraftanpassungssteuerung ausgeführt wird, um den Überschuss des Maschinendrehmoments Te zu verringern, liegt ein Problem vor, wie nachfolgend beschrieben. Das heißt, falls der obere Ladeleistungsgrenzwert Win klein ist, ist die Ladung der Batterie 46 beschränkt. Aus diesem Grund kann die regenerative Stromerzeugung durch den ersten Motorgenerator 34 nicht mehr ausreichend durchgeführt werden, um den Überschuss des Maschinendrehmoments Te zu verringern. Wird also zu der Zeit einer Beschleunigung der erste Drosselöffnungsgrad TA_gross ohne Rücksicht auf die Größe des oberen Ladeleistungsgrenzwerts Win gewählt, besteht die Befürchtung, dass bei einem kleinen oberen Ladeleistungsgrenzwert Win der Überschuss des Maschinendrehmoments Te unmittelbar nach Ablauf des Zeitpunktes t4 des Übergangs von der Beschleunigung auf die Verzögerung nicht länger verringert werden kann (siehe einen schraffierten Abschnitt H in 6). Folglich besteht die Befürchtung, dass dem Fahrer ein Gefühl des freien Laufens (das heißt, ein Gefühl, dass das Fahrzeug ohne Verzögerung läuft) vermittelt werden kann.
In Anbetracht des vorstehend beschriebenen Problems wird gemäß der Drosselsteuerung der vorliegenden Ausführungsform, bei welcher der obere Ladeleistungsgrenzwert Win klein ist, der zweite Drosselöffnungsgrad TA_klein auch zu der Zeit einer Beschleunigung gewählt. Folglich kann das Auftreten des Überschusses des Maschinendrehmoments Te unmittelbar nach dem Übergang von einer Beschleunigung auf eine Verzögerung reduziert werden. Dadurch kann verhindert werden, dass dem Fahrer das vorstehend beschriebene Gefühl des freien Laufens vermittelt wird.
3-3. Weitere Beispiele des Fahrzeugsystems
Die Drosselsteuerung gemäß der vorstehend beschriebenen dritten Ausführungsform kann auf ein Fahrzeug mit einem elektrischen Generator, der elektrische Energie unter Verwendung des Maschinendrehmoments Te erzeugt, und einer Batterie, die eine von diesem elektrischen Generator erzeugte elektrische Energie speichert, (z. B. ein Hybridfahrzeug vom seriellen Typ) anstelle des Fahrzeugsystems 10 angewendet werden. Darüber hinaus kann zumindest eine der ersten und zweiten Antriebskraftanpassungssteuerungen gemäß der zweiten Ausführungsform mit der Drosselsteuerung gemäß der dritten Ausführungsform kombiniert werden.
4. Vierte Ausführungsform
Anschließend wird eine vierte Ausführungsform gemäß der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf 8 beschrieben.
4-1. Steuerung des Fahrzeugsystems
4-1-1. Grundzüge der Drosselsteuerung
Die Drosselsteuerung gemäß der vorliegenden Ausführungsform unterscheidet sich von der Drosselsteuerung gemäß der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform hinsichtlich der folgenden Punkte.
Das heißt, gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird zu der Zeit einer Verzögerung basierend auf der Größe des SOC der Batterie 46 (das heißt, dem Grad einer Ladeanforderung) bestimmt, welcher Öffnungsgrad aus dem ersten Drosselöffnungsgrad TA_gross und dem zweiten Drosselöffnungsgrad TA_klein gewählt wird, anstatt dass der zweite Drosselöffnungsgrad TA klein konstant gewählt ist. Im Detail wird, wenn der SOC niedriger als ein vorgegebener Schwellenwert TH2 ist (das heißt, wenn die Ladeanforderung relativ hoch ist), der erste Drosselöffnungsgrad TA_gross auch zu der Zeit einer Verzögerung gewählt. Es ist anzumerken, dass der Schwellenwert TH2 einem Beispiel für den „zweiten Schwellenwert“ gemäß der vorliegenden Offenbarung entspricht.
Darüber hinaus wird gemäß der vorliegenden Ausführungsform zu der Zeit einer Beschleunigung basierend auf der Größe des SOC (das heißt, basierend darauf, ob sich die Batterie 46 in einem im Wesentlichen vollständig geladenen Zustand befindet) bestimmt, welcher Öffnungsgrad aus dem ersten Drosselöffnungsgrad TA_gross und dem zweiten Drosselöffnungsgrad TA klein ausgewählt wird, anstatt dass der erste Drosselöffnungsgrad TA _gross konstant gewählt ist. Im Detail wird, wenn der SOC höher als ein vorgegebener Schwellenwert TH3 ist (das heißt, wenn die Ladeanforderung relativ niedrig ist), der zweite Drosselöffnungsgrad TA_klein auch zu der Zeit einer Beschleunigung gewählt. Es ist anzumerken, dass der Schwellenwert TH3 einem Beispiel für den „dritten Schwellenwert“ gemäß der vorliegenden Offenbarung entspricht.
4-1-2. Verarbeitung der Steuerungsvorrichtung betreffend die Steuerung des Fahrzeugsystems
8 ist ein Flussdiagramm, das eine Routine der Verarbeitung betreffend die Steuerung des Fahrzeugsystems 10 gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt.
Gemäß der in 8 gezeigten Routine fährt die Verarbeitung mit Schritt S400 fort, nachdem die Steuerungsvorrichtung 50 in Schritt S112 bestimmt, dass das Fahrzeug verzögert. In Schritt S400 bestimmt die Steuerungsvorrichtung 50 (Drosselöffnungsgradauswahlkomponente 60), ob der SOC niedriger als der vorstehend beschriebene Schwellenwert TH2 ist oder nicht. Der Schwellenwert TH2 kann ein gewünschter konstanter Wert sein oder dieser kann beispielsweise gemäß der Batterietemperatur geändert werden. Da der obere Ladeleistungsgrenzwert Win bei niedrigerer Batterietemperatur kleiner wird, kann der Schwellenwert TH2 bei niedrigerer Batterietemperatur verringert werden.
Falls das Bestimmungsergebnis von Schritt S400 negativ ist (SOC ≥ TH2), das heißt, falls die Ladeanforderung relativ niedrig ist (mit anderen Worten, wenn ein Spielraum zum vollständig geladenen Zustand der Batterie 46 relativ klein ist), fährt die Verarbeitung mit Schritt S114 fort. Folglich wird zu der Zeit einer Verzögerung der zweite Drosselöffnungsgrad TA klein gewählt.
Falls dagegen das Bestimmungsergebnis von Schritt S400 positiv ist (SOC < TH2), das heißt, falls die Ladeanforderung relativ hoch ist (das heißt, wenn ein Spielraum zum vollständig geladenen Zustand der Batterie 46 relativ groß ist), fährt die Verarbeitung mit Schritt S110 fort. Folglich wird auch zu der Zeit einer Verzögerung der erste Drosselöffnungsgrad TA_gross gewählt.
Darüber hinaus fährt die Verarbeitung gemäß der in 8 dargestellten Routine mit Schritt S402 fort, nachdem die Steuerungsvorrichtung 50 in Schritt S108 bestimmt, dass sich das Fahrzeug in Beschleunigung befindet. In Schritt S402 bestimmt die Steuerungsvorrichtung 50 (Drosselöffnungsgradauswahlkomponente 60), ob der SOC höher als der vorstehend beschriebene Schwellenwert TH3 liegt oder nicht. Der Schwellenwert TH3 kann ein gewünschter konstanter Wert sein oder gleich dem Schwellenwert TH2 sein oder sich von dem Schwellenwert TH2 unterscheiden. Darüber hinaus kann der Schwellenwert TH3 beispielsweise gemäß der Batterietemperatur geändert werden. Im Einzelnen kann der Schwellenwert TH3 gleichermaßen kleiner sein, wenn die Batterietemperatur niedriger ist.
Falls das Bestimmungsergebnis von Schritt S402 negativ ist (SOC ≤ TH3), das heißt, falls sich die Batterie 46 nicht in einem im Wesentlichen vollständig geladen Zustand befindet, fährt die Verarbeitung mit Schritt S110 fort. Folglich wird zu der Zeit einer Beschleunigung der erste Drosselöffnungsgrad TA_gross gewählt.
Falls das Bestimmungsergebnis von Schritt S402 hingegen positiv ist (SOC > TH3), das heißt, falls sich die Batterie 46 in einem im Wesentlichen vollständig geladenen Zustand befindet, fährt die Verarbeitung mit Schritt S114 fort. Folglich wird auch zu der Zeit einer Beschleunigung der zweite Drosselöffnungsgrad TA_klein gewählt.
4-2. Vorteilhafte Effekte
Wie bereits beschrieben ist, kann dem Fahrer ein Gefühl des Unbehagens oder ein unbehagliches Gefühl vermittelt werden, falls kein Zusammenhang zwischen der Beschleunigung/Verzögerung des Fahrzeugs und dem Motorgeräusch besteht. In Anbetracht dessen wird gemäß der Drosselsteuerung der bislang beschriebenen vorliegenden Ausführungsform in ähnlicher Art und Weise zu der Drosselsteuerung gemäß der ersten Ausführungsform die Auswahl des ersten Drosselöffnungsgrades TA _gross oder des zweiten Drosselöffnungsgrades TA klein grundsätzlich danach durchgeführt, ob sich das Fahrzeug in Beschleunigung oder in Verzögerung befindet.
Auf dieser Grundlage wird gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Größe des SOC bei der Auswahl des Drosselöffnungsgrades berücksichtigt. Falls beurteilt werden kann, dass die Ladeanforderung relativ hoch ist, da der SOC niedrig ist, wird der erste Drosselöffnungsgrad TA_gross folglich auch zu der Zeit einer Verzögerung gewählt. Das heißt, der Erfüllung der Ladeanforderung wird Vorrang eingeräumt. Falls dagegen beurteilt werden kann, dass sich die Batterie 46 in einem im Wesentlichen vollständig geladenen Zustand befindet, da der SOC hoch ist, wird der zweite Drosselöffnungsgrad TA klein auch zu der Zeit einer Beschleunigung gewählt. Folglich wird eine Überladung der Batterie 46 reduziert. Auf diese Art und Weise kann gemäß der vorliegenden Ausführungsform ein geeigneter Drosselöffnungsgrad gewählt werden, der mit der Beschleunigung oder Verzögerung des Fahrzeugs übereinstimmt, während außerdem die Größe des SOC berücksichtigt wird.
4-3. Weitere Beispiele des Fahrzeugsystems
Die Drosselsteuerung gemäß der vorstehend beschriebenen vierten Ausführungsform kann auf ein Fahrzeug angewendet werden, das einen elektrischen Generator, der elektrische Energie unter Verwendung des Maschinendrehmoments Te erzeugt, und eine Batterie, die eine von diesem elektrischen Generator erzeugte elektrische Energie speichert, umfasst (z.B. ein Hybridfahrzeug vom seriellen Typ), anstelle des Fahrzeugsystems 10. Darüber hinaus kann zumindest eine der ersten und zweiten Antriebskraftsteuerungen gemäß der zweiten Ausführungsform alternativ mit der Drosselsteuerung gemäß der vierten Ausführungsform kombiniert werden.
5. Fünfte Ausführungsform
Anschließend wird eine fünfte Ausführungsform gemäß der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf die 9 bis 11 beschrieben.
5-1. Steuerung des Fahrzeugsystems
5-1-1. Grundzüge der Maschinendrehmomentverringerungssteuerung und der Maschinendrehmomenterhöhungssteuerung
Die Steuerung gemäß der vorliegenden Ausführungsform unterscheidet sich von der Steuerung gemäß der ersten Ausführungsform durch die Ausführung der folgenden „Maschinendrehmomentverringerungssteuerung“ und der „Maschinendrehmomenterhöhungssteuerung“ sowie der Drosselsteuerung.
5-1-1-1. Maschinendrehmomentverringerungssteuerung
9 ist ein Zeitdiagramm zum Beschreiben der Maschinendrehmomentverringerungssteuerung. Gemäß der Drosselsteuerung der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform kann ein wählbarer Öffnungsgrad, der um zwei oder mehr Stufen größer ist als der zuvor gewählte Drosselöffnungsgrad, gewählt werden, nachdem der zweite Drosselöffnungsgrad TA klein ausgewählt ist. Wie in 9 gezeigt ist, wird diese Art der Auswahl beispielsweise dann durchgeführt, wenn nach einer Verzögerung eine schnelle Beschleunigung durchgeführt wird.
Im Detail steht gemäß dem in 9 gezeigten Beispiel eine Zeitspanne vor einem Zeitpunkt t7 mit der Zeit einer Verzögerung in Zusammenhang, und daher wird der zweite Drosselöffnungsgrad TA_klein, der kleiner als der erforderliche Drosselöffnungsgrad TA_wahr ist, als Soll-Öffnungsgrad gewählt. Zu dem Zeitpunkt t7 wird eine Beschleunigungsanforderung im Ansprechen auf das Niederdrücken bzw. Betätigen des Gaspedals ausgegeben, und folglich geht der erforderliche Drosselöffnungsgrad TA_wahr von einem Wert zwischen den wählbaren Öffnungsgraden TA3 und TA4 auf einen Wert zwischen den wählbaren Öffnungsgraden TA4 und TA5 über. Folglich wird der Soll-Öffnungsgrad der Drosselsteuerung ausgehend von dem wählbaren Öffnungsgrad TA3 entsprechend dem zu der Zeit einer Verzögerung gewählten zweiten Drosselöffnungsgrad TA klein auf den wählbaren Öffnungsgrad TA5 entsprechend dem zu der Zeit einer Beschleunigung gewählten ersten Drosselöffnungsgrad TA_gross geändert. Das heißt, gemäß diesem Beispiel wird nach der Auswahl des zweiten Drosselöffnungsgrades TA_klein (TA3) ein wählbarer Öffnungsgrad (TA5) gewählt, der um zwei Stufen größer ist.
Wie in 9 beispielhaft dargestellt ist, wird bei Ausgabe einer Beschleunigungsanforderung nach einer Verzögerung, falls ein Drosselöffnungsgrad größer als der erste Drosselöffnungsgrad TA_gross (in dem in 9 gezeigten Beispiel TA4) unter Verwendung des erforderlichen Drosselöffnungsgrades TA_wahr unmittelbar vor der Beschleunigungsanforderung als die Referenz gefordert wird, der wählbare Öffnungsgrad um zwei oder mehr Stufen größer. Folglich wird die Differenz der Einlassluftströmungsrate mt größer. Genauer gesagt ergibt sich eine Differenz der Einlassluftströmungsrate mt in Abhängigkeit von der in 9 gezeigten Summe der Drosselöffnungsgraddifferenzen ΔTA1 und ΔTA2. Dies führt zu einer größeren Differenz des Maschinendrehmoments Te.
Daher wird gemäß der vorliegenden Ausführungsform, wenn ein wählbarer Öffnungsgrad ausgewählt wird, der um zwei oder mehr Stufen größer ist, nachdem der zweite Drosselöffnungsgrad TAklein ausgewählt ist, die Maschinendrehmomentverringerungssteuerung ausgeführt, um einen Überschuss Te Überschuss des Maschinendrehmoments Te zu verringern. Ein Beispiel für diese Maschinendrehmomentverringerungssteuerung entspricht einer Verzögerung des Zündzeitpunktes, und gemäß dem in 9 gezeigten Beispiel wird die Verzögerung des Zündzeitpunktes mit Bezug auf einen angepassten Wert im Ansprechen auf die Erfassung der Beschleunigungsanforderung zum Zeitpunkt t7 ausgeführt. Es ist anzumerken, dass ein weiteres Beispiel für die Maschinendrehmomentverringerungssteuerung einer Mager-Korrektur des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses durch Verringerung der Kraftstoffeinspritzmenge entsprechen kann.
5-1-1-2. Maschinendrehmomenterhöhungssteuerung
10 ist ein Zeitdiagramm zum Beschreiben der Maschinendrehmomenterhöhungssteuerung. Im Gegensatz zu dem in 9 gezeigten Beispiel kann ein wählbarer Öffnungsgrad, der um zwei oder mehr Stufen kleiner ist als der zuvor gewählte Drosselöffnungsgrad, ausgewählt werden, nachdem der erste Drosselöffnungsgrad TA_gross ausgewählt ist. Wie in 10 gezeigt ist, wird diese Art der Auswahl beispielsweise dann durchgeführt, wenn nach einer Beschleunigung eine schnelle Verzögerung durchgeführt wird.
Im Detail steht gemäß dem in 10 gezeigten Beispiel eine Zeitspanne vor einem Zeitpunkt t8 mit der Zeit einer Beschleunig in Zusammenhang, und daher wird der erste Drosselöffnungsgrad TA_groß, der größer als der erforderliche Drosselöffnungsgrad TA_wahr ist, als der Soll-Öffnungsgrad gewählt. Zu dem Zeitpunkt t8 wird eine Verzögerungsanforderung im Ansprechen auf ein Lösen bzw. Loslassen des Gaspedals ausgegeben, und folglich geht der erforderliche Drosselöffnungsgrad TA_wahr von einem Wert zwischen den wählbaren Öffnungsgraden TA5 und TA5 auf einen Wert zwischen den wählbaren Öffnungsgraden TA4 und TA5 über. Folglich wird der Soll-Öffnungsgrad der Drosselsteuerung ausgehend von dem wählbaren Öffnungsgrad TA6 entsprechend dem zu der Zeit einer Beschleunigung gewählten ersten Drosselöffnungsgrad TA_gross auf den wählbaren Öffnungsgrad TA4 entsprechend dem zu der Zeit einer Verzögerung gewählten zweiten Drosselöffnungsgrad TA klein geändert. Das heißt, gemäß diesem Beispiel wird ein um zwei Stufen kleinerer wählbarer Öffnungsgrad (TA4) gewählt, nachdem der erste Drosselöffnungsgrad TA_gross (TA6) gewählt ist.
Wie in 10 beispielhaft dargestellt ist, wird bei Ausgabe einer Verzögerungsanforderung nach einer Beschleunigung, falls ein Drosselöffnungsgrad kleiner als der zweite Drosselöffnungsgrad TA klein (in dem in 10 gezeigten Beispiel TA5) unter Verwendung des erforderlichen Drosselöffnungsgrades TA_wahr unmittelbar vor der Verzögerungsanforderung als die Referenz gefordert wird, der wählbare Öffnungsgrad um zwei oder mehr Stufen kleiner. Folglich wird die Differenz der Einlassluftströmungsrate mt größer. Im Einzelnen ergibt sich eine Differenz der Einlassluftströmungsrate mt in Abhängigkeit von der in 10 gezeigten Summe der Drosselöffnungsgraddifferenzen ΔTA1' und ΔTA2'. Dies führt zu einer größeren Differenz des Maschinendrehmoments Te.
Daher wird gemäß der vorliegenden Ausführungsform, wenn ein wählbarer Öffnungsgrad, der um zwei oder mehr Stufen kleiner ist, ausgewählt wird, nachdem der erste Drosselöffnungsgrad TA_gross gewählt ist, die Maschinendrehmomenterhöhungssteuerung ausgeführt, um einen Fehlbetrag bzw. Mangel Te_Mangel des Maschinendrehmoments Te zu kompensieren. Ein Beispiel für diese Maschinendrehmomenterhöhungssteuerung entspricht einem Vorrücken des Zündzeitpunktes, und gemäß dem in 10 gezeigten Beispiel wird das Vorrücken des Zündzeitpunktes mit Bezug auf einen angepassten Wert im Ansprechen auf die Erfassung der Verzögerungsanforderung zu dem Zeitpunkt t8 ausgeführt. Es ist anzumerken, dass ein weiteres Beispiel für die Maschinendrehmomenterhöhungssteuerung einer Fett-Korrektur des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses durch Erhöhung der Kraftstoffeinspritzmenge entsprechen kann.
5-1-2. Verarbeitung der Steuerungsvorrichtung betreffend die Steuerung des Fahrzeugsystems
11 ist ein Flussdiagramm, das eine Routine der Verarbeitung betreffend die Steuerung des Fahrzeugsystems 10 gemäß der fünften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt.
Gemäß der in 11 gezeigten Routine fährt die Verarbeitung mit Schritt S500 fort, nachdem die Steuerungsvorrichtung 50 den aktuellen Wert des Soll-Öffnungsgrades durch die Verarbeitung der Schritte S110, S114 oder S116 auswählt. In Schritt S500 bestimmt die Steuerungsvorrichtung 50, ob der aktuelle wählbare Öffnungsgrad im Vergleich zu dem letzten Wert davon (das heißt, einem Wert im letzten Verarbeitungszyklus) um zwei oder mehr Stufen zugenommen hat oder nicht.
Falls das Bestimmungsergebnis von Schritt S500 positiv ist (z.B. 9), fährt die Verarbeitung mit Schritt S502 fort. In Schritt S502 berechnet die Steuerungsvorrichtung 50 einen Überschuss Te_Überschuss des Maschinendrehmoments Te mit Bezug auf das erforderliche Maschinendrehmoment aufgrund einer Erhöhung des wählbaren Öffnungsgrades um zwei oder mehr Stufen. Ein Beispiel für die Berechnungsweise des Überschusses Te_Überschuss ist wie folgt.
Das heißt, zunächst wird eine Drehmomentdifferenz ΔTe berechnet, die einer Differenz zwischen dem aktuellen Wert des Maschinendrehmoments Te, das mit dem aktuellen Wert des wählbaren Öffnungsgrades in Zusammenhang steht (das heißt, dem ersten Drosselöffnungsgrad TA_gross, der bei Ausgabe einer Beschleunigungsanforderung verwendet wird), und dem letzten Wert des Maschinendrehmoments Te, der mit dem letzten Wert des wählbaren Öffnungsgrades in Zusammenhang steht (das heißt, dem zweiten Drosselöffnungsgrad TA klein unmittelbar vor der Beschleunigungsanforderung), entspricht. Anschließend wird gleichermaßen eine erforderliche Drehmomentdifferenz ΔTeR berechnet, die einer Differenz zwischen dem aktuellen Wert des erforderlichen Maschinendrehmoments, das mit dem aktuellen Wert des erforderlichen Drosselöffnungsgrades TA_wahr in Zusammenhang steht, und dem letzten Wert des erforderlichen Maschinendrehmoments, das mit dem letzten Wert des erforderlichen Drosselöffnungsgrades TA_wahr in Zusammenhang steht, entspricht. Darüber hinaus wird eine Differenz zwischen der Drehmomentdifferenz ΔTe und der erforderlichen Drehmomentdifferenz ΔTeR als der Überschuss Te_Überschuss berechnet. Es ist anzumerken, dass der Zündzeitpunkt, der für die Berechnung dieser Drehmomentdifferenzen ΔTe und ΔTeR verwendet wird, ein angepasster Wert ist (z.B. ein Wert entsprechend der Maschinenlast und der Maschinendrehzahl).
Anschließend führt die Steuerungsvorrichtung 50 in Schritt S504 die Maschinendrehmomentverringerungssteuerung aus. Insbesondere wird die Verzögerung des Zündzeitpunktes mit einem Verzögerungsbetrag entsprechend dem berechneten Überschuss Te Überschuss ausgeführt. Genauer gesagt, diese Verzögerung des Zündzeitpunktes wird mit dem vorstehend beschriebenen Verzögerungsbetrag in einem Verarbeitungszyklus ausgeführt, bei dem eine Erhöhung des wählbaren Öffnungsgrades um zwei oder mehr Stufen erfasst wird. Darüber hinaus wird, wie in 9 gezeigt ist, der Verzögerungsbetrag danach im Zeitverlauf auf einen angepassten Wert verringert.
Falls dagegen das Bestimmungsergebnis von Schritt S500 negativ ist, fährt die Verarbeitung mit Schritt S506 fort. In Schritt S506 bestimmt die Steuerungsvorrichtung 50, ob der aktuelle wählbare Öffnungsgrad gegenüber dem letzten Wert um zwei oder mehr Stufen abgenommen hat.
Falls das Bestimmungsergebnis von Schritt S506 negativ ist, beendet die Steuerungsvorrichtung 50 den aktuellen Verarbeitungszyklus. Falls dieses Bestimmungsergebnis dagegen positiv ist (z.B. 10), fährt die Verarbeitung mit Schritt S508 fort. In Schritt S508 berechnet die Steuerungsvorrichtung 50 einen Fehlbetrag Te_Fehlbetrag des Maschinendrehmoments Te mit Bezug auf das erforderliche Maschinendrehmoment aufgrund einer Verringerung des wählbaren Öffnungsgrades um zwei oder mehr Stufen. Ein Beispiel für die Berechnungsweise des Fehlbetrags Te_Fehlbetrag ist die gleiche wie die vorstehend beschriebene Berechnungsweise des Überschusses Te_Überschuss.
Anschließend führt die Steuerungsvorrichtung 50 in Schritt S510 die Maschinendrehmomenterhöhungssteuerung aus. Insbesondere wird das Vorrücken des Zündzeitpunktes mit einem Vorschubbetrag in Abhängigkeit des berechneten Fehlbetrags Te Fehlbetrag ausgeführt. Genauer gesagt wird dieses Vorrücken des Zündzeitpunktes mit dem vorstehend beschriebenen Vorschubbetrag in einem Verarbeitungszyklus ausgeführt, bei dem eine Abnahme des wählbaren Öffnungsgrades um zwei oder mehr Stufen erfasst wird. Zusätzlich wird, wie in 10 gezeigt ist, der Vorschubbetrag danach im Zeitverlauf auf einen angepassten Wert verringert.
5-2. Vorteilhafte Effekte
Gemäß der Steuerung der bislang beschriebenen vorliegenden Ausführungsform, bei welcher nach der Auswahl des zweiten Drosselöffnungsgrades TA klein ein um zwei oder mehr Stufen größerer wählbarer Öffnungsgrad gewählt wird, wird die Maschinendrehmomentverringerungssteuerung ausgeführt. Folglich kann eine Drehmomentdifferenz (z.B. Drehmomentstoß) durch eine Erhöhung des wählbaren Öffnungsgrades um zwei oder mehr Stufen reduziert werden.
Darüber hinaus wird, wenn nach der Auswahl des ersten Drosselöffnungsgrades TA_gross ein wählbarer Öffnungsgrad ausgewählt wird, der um zwei oder mehr Stufen kleiner ist, die Maschinendrehmomenterhöhungssteuerung ausgeführt. Folglich kann eine Drehmomentdifferenz (Drehmomentstoß) aufgrund einer Verringerung des wählbaren Öffnungsgrades um zwei oder mehr Stufen reduziert werden.
5-3. Weitere Beispiele für die Kombination von Steuerungen des Fahrzeugsystems
Die Maschinendrehmomentverringerungssteuerung und die Maschinendrehmomenterhöhungssteuerung gemäß der vorstehend beschriebenen fünften Ausführungsform können alternativ zusammen mit zumindest einer der ersten und zweiten Antriebskraftanpassungssteuerungen gemäß der zweiten Ausführungsform ausgeführt werden. Infolgedessen kann unter Verwendung der Drehmomentanpassung bezüglich des Maschinendrehmoments Te durch die Maschinendrehmomentverringerungssteuerung und die Maschinendrehmomenterhöhungssteuerung die Belastung der ersten und zweiten Antriebskraftanpassungssteuerungen reduziert werden. Darüber hinaus können die Maschinendrehmomentverringerungssteuerung und die Maschinendrehmomenterhöhungssteuerung gemäß der fünften Ausführungsform alternativ mit der Drosselsteuerung gemäß jeder anderen der dritten und vierten Ausführungsformen kombiniert werden.
Darüber hinaus können die Maschinendrehmomentverringerungssteuerung und die Maschinendrehmomenterhöhungssteuerung gemäß der fünften Ausführungsform auf Fahrzeugsysteme anderer Hybridtypen (z. B. ein Paralleltyp) oder ein System eines Fahrzeugs, bei dem nur eine Verbrennungskraftmaschine als dessen Leistungsvorrichtung montiert ist, anstelle des Fahrzeugsystems 10 angewendet werden.
6. Sechste Ausführungsform
Anschließend wird eine sechste Ausführungsform gemäß der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf 12 beschrieben.
6-1. Beispiel für die Konfiguration des Fahrzeugsystems
Es wird angenommen, dass die in 1 gezeigte Konfiguration als ein Beispiel für die Hardwarekonfiguration des Fahrzeugsystems gemäß der vorliegenden Ausführungsform verwendet wird. Das Fahrzeugsystem 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform unterscheidet sich von dem Fahrzeugsystem 10 gemäß der ersten Ausführungsform jedoch hinsichtlich der Konfiguration der Drosselöffnungsgradauswahlkomponente 60. Das heißt, gemäß der vorliegenden Ausführungsform entspricht die Drosselöffnungsgradauswahlkomponente 60 einem Beispiel für die „Drosselöffnungsgradauswahlkomponente“ gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung.
6-2. Steuerung des Fahrzeugsystems
6-2-1. Grundzüge der Drosselsteuerung
Die Drosselsteuerung gemäß der vorliegenden Ausführungsform unterscheidet sich von der Drosselsteuerung gemäß der ersten Ausführungsform dadurch, dass die Auswahl des Drosselöffnungsgrades anstelle der Auswahl danach, ob das Fahrzeug beschleunigt oder verzögert wird, gemäß der Größe des SOC der Batterie 46 erfolgt.
Insbesondere wird gemäß der vorliegenden Ausführungsform, falls der SOC kleiner als ein vorgegebener Schwellenwert TH4 ist (das heißt, falls die Ladeanforderung relativ hoch ist), der erste Drosselöffnungsgrad TA_gross gewählt. Falls der SOC dagegen höher oder gleich dem Schwellenwert TA4 ist (das heißt, falls die Ladeanforderung relativ niedrig ist), wird der zweite Drosselöffnungsgrad TA_klein gewählt. Es ist anzumerken, dass der Schwellenwert TH4 einem Beispiel für den „vierten Schwellenwert“ gemäß der vorliegenden Offenbarung entspricht.
6-2-2. Verarbeitung der Steuerungsvorrichtung betreffend die Steuerung des Fahrzeugsystems
12 ist ein Flussdiagramm, das eine Routine der Verarbeitung betreffend die Steuerung des Fahrzeugsystems 10 gemäß der sechsten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt.
Gemäß der in 12 gezeigten Routine fährt die Verarbeitung nach der Berechnungsverarbeitung des ersten Drosselöffnungsgrades TA_gross und des zweiten Drosselöffnungsgrades TA klein in Schritt S106 mit Schritt S600 fort. In Schritt S600 bestimmt die Steuerungsvorrichtung 50 (Drosselöffnungsgradauswahlkomponente 60), ob der SOC unter dem vorstehend beschriebenen Schwellenwert TH4 liegt oder nicht. Der Schwellenwert TH4 kann analog zu dem Schwellenwert TH2 eingestellt werden. Das heißt, der Schwellenwert TH4 kann einem gewünschten konstanten Wert entsprechen oder dieser kann beispielsweise in Abhängigkeit der Batterietemperatur geändert werden. Im Einzelnen kann der Schwellenwert TH4 verringert sein, wenn die Batterietemperatur niedriger ist.
Falls das Bestimmungsergebnis von Schritt S600 positiv ist (SOC < TH4), das heißt, falls die Ladeanforderung relativ hoch ist, fährt die Verarbeitung mit Schritt S110 fort. Folglich wird der erste Drosselöffnungsgrad TA_gross gewählt.
Falls dagegen das Bestimmungsergebnis von Schritt S600 negativ ist (SOC ≥ TH4), das heißt, falls die Ladeanforderung relativ niedrig ist, fährt die Verarbeitung mit Schritt S114 fort. Folglich wird der zweite Gasöffnungsgrad TA klein gewählt.
6-3. Vorteilhafte Effekte
Gemäß der Drosselsteuerung der bislang beschriebenen vorliegenden Ausführungsform wird unter Berücksichtigung der Größe des SOC der Batterie 46 (das heißt, des Grades der Ladeanforderung) bestimmt, welcher der wählbaren Öffnungsgrade gewählt wird. Insbesondere falls der SOC niedriger als der Schwellenwert TH4 ist (das heißt, falls die Ladeanforderung relativ hoch ist), wird der erste Drosselöffnungsgrad TA_gross ausgewählt, und falls der SOC höher oder gleich dem Schwellenwert TH4 ist (das heißt, falls die Ladeanforderung relativ niedrig ist), wird der zweite Drosselöffnungsgrad TA_klein gewählt. Somit kann auch dann, wenn keiner der wählbaren Öffnungsgrade (TA1-TA10) mit dem erforderlichen Drosselöffnungsgrad TA_wahr übereinstimmt, da die Auflösung des Drosselöffnungsgrades gering ist, ein geeigneter Drosselöffnungsgrad in Abhängigkeit vom Fahrzeugzustand (das heißt, der Größe des SOC) gewählt werden. Aus diesem Grund kann eine effiziente Ladung durchgeführt werden, während die Auflösung des Drosselöffnungsgrades verringert ist, um die Kosten zu senken.
6-4. Weitere Beispiele des Fahrzeugsystems
Die Drosselsteuerung gemäß der vorstehend beschriebenen sechsten Ausführungsform kann anstelle des Fahrzeugsystems 10 auf Fahrzeugsysteme anderer Hybridtypen (z. B. eines seriellen Typs) angewendet werden, sofern diese auf Systeme eines Fahrzeugs angewendet wird, das einen elektrischen Generator, der elektrische Energie unter Verwendung des Maschinendrehmoments Te erzeugt, und eine Batterie, die eine von diesem elektrischen Generator erzeugte elektrische Energie speichert, umfasst.
7. Weitere Beispiele der Einstellkomponente für einen erforderlichen Drosselöffnungsgrad
Bei den ersten bis sechsten Ausführungsformen, die vorstehend beschrieben sind, entspricht das Beispiel des „für das Fahrzeug geforderten erforderlichen Drosselöffnungsgrades“ dem erforderlichen Drosselöffnungsgrad TA_wahr, der mit einer Maschinendrehmomentanforderung in Zusammenhang steht, die durch das Fahrzeug von dem Fahrer über das Gaspedal (oder Bremspedal) aufgenommen wird. Der „erforderliche Drosselöffnungsgrad“ gemäß der vorliegenden Offenbarung kann jedoch anstelle des Beispiels, bei dem dieser auf der Grundlage einer Pedalbetätigung durch den Fahrer eingestellt ist, wie vorstehend beschrieben, beispielsweise wie folgt eingestellt sein. Das heißt, bei einem Beispiel eines Fahrzeugsystems, das eine Steuerungskomponente für ein automatisiertes bzw. autonomes Fahren umfasst, um eine automatisierte Fahrfunktion zu erreichen, kann ein erforderlicher Drosselöffnungsgrad verwendet werden, der von der Steuerungskomponente für das automatisierte Fahren während der Ausführung des automatisierten Fahrens eingestellt wird. Darüber hinaus kann in einem Beispiel für ein Fahrzeugsystem unter Verwendung einer adaptiven Geschwindigkeitssteuerung (ACC), um zu bewirken, dass das Fahrzeug dem vorausfahrenden Fahrzeug folgt, ein erforderlicher Drosselöffnungsgrad verwendet werden, der unter Verwendung von diesem ACC eingestellt wird.
Die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen und Modifikationsbeispiele können bei Bedarf auf andere Art und Weise als vorstehend ausdrücklich beschrieben kombiniert werden und auf verschiedene Art und Weise modifiziert werden, ohne von dem Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen.

Claims

Fahrzeugsystem (10), aufweisend: eine Verbrennungskraftmaschine (20) mit einer elektronisch gesteuerten Drosselklappe (30), welche derart konfiguriert ist, dass diese Drosselöffnungsgrade stufenweise zwischen zumindest drei wählbaren Öffnungsgraden (TA1-TA10) ändert, und die an einem Fahrzeug montiert ist; und eine Steuerungsvorrichtung (50), welche derart konfiguriert ist, dass diese das Fahrzeug steuert, wobei die Steuerungsvorrichtung (50) umfasst: eine Einstellkomponente (58) für einen erforderlichen Drosselöffnungsgrad, welche derart konfiguriert ist, dass diese einen erforderlichen Drosselöffnungsgrad (TA_wahr) einstellt, der für das Fahrzeug gefordert wird; und eine erste Drosselöffnungsgradauswahlkomponente (60), welche derart konfiguriert ist, dass diese, wenn der erforderliche Drosselöffnungsgrad (TA_wahr) mit keinem der zumindest drei wählbaren Öffnungsgrade (TA1-TA10) übereinstimmt, einen Drosselöffnungsgrad aus den zumindest drei wählbaren Öffnungsgraden (TA1-TA10) auswählt, und wobei die erste Drosselöffnungsgradauswahlkomponente (60) derart konfiguriert ist, dass diese: zu einer Zeit einer Beschleunig des Fahrzeugs einen ersten Drosselöffnungsgrad (TA_gross) auswählt, der größer als der erforderliche Drosselöffnungsgrad (TA_wahr) ist und dem erforderlichen Drosselöffnungsgrad (TA_wahr) am nächsten liegt; und zu einer Zeit einer Verzögerung des Fahrzeugs einen zweiten Drosselöffnungsgrad (TA_klein) auswählt, der kleiner als der erforderliche Drosselöffnungsgrad (TA_wahr) ist und dem erforderlichen Drosselöffnungsgrad (TA_wahr) am nächsten liegt.
Fahrzeugsystem (10) nach Anspruch 1, ferner aufweisend einen Elektromotor (36), der zum Antreiben des Fahrzeugs dient, wobei die Steuerungsvorrichtung (50) derart konfiguriert ist, dass diese ein Maschinendrehmoment (Te) der Verbrennungskraftmaschine (20) und ein Motordrehmoment (Tm) des Elektromotors (36) steuert, so dass eine für das Fahrzeug geforderte erforderliche Antriebskraft erreicht wird, und wobei die Steuerungsvorrichtung (50) derart konfiguriert ist, dass diese, wenn ein Überschuss oder Fehlbetrag das Maschinendrehmoments (Te) aufgrund der Auswahl des ersten Drosselöffnungsgrades (TA_gross) oder des zweiten Drosselöffnungsgrades (TA klein) durch die erste Drosselöffnungsgradauswahlkomponente (60) vorliegt, eine erste Antriebskraftanpassungssteuerung zum Steuern des Motordrehmoments (Tm) ausführt, so dass sich eine Antriebskraft des Fahrzeugs der erforderlichen Antriebskraft annähert.
Fahrzeugsystem (10) nach Anspruch 1 oder 2, ferner aufweisend: einen elektrischen Generator (34), welcher derart konfiguriert ist, dass dieser elektrische Energie unter Verwendung eines Maschinendrehmoments (Te) der Verbrennungskraftmaschine (20) erzeugt; und eine Batterie (46), welche derart konfiguriert ist, dass diese eine durch den elektrischen Generator (34) erzeugte elektrische Energie speichert, und wobei die Steuerungsvorrichtung (50) derart konfiguriert ist, dass diese, wenn ein Überschuss des Maschinendrehmoments (Te) aufgrund der Auswahl des ersten Drosselöffnungsgrades (TA_gross) durch die erste Drosselöffnungsgradauswahlkomponente (60) vorliegt, eine zweite Antriebskraftanpassungssteuerung ausführt, um eine Stromerzeugungslast des elektrischen Generators (34) zu steuern, so dass sich eine Antriebskraft des Fahrzeugs einer für das Fahrzeug geforderten erforderliche Antriebskraft annähert.
Fahrzeugsystem (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, ferner aufweisend: einen elektrischen Generator (34), welcher derart konfiguriert ist, dass dieser elektrische Energie unter Verwendung eines Maschinendrehmoments (Te) der Verbrennungskraftmaschine (20) erzeugt; und eine Batterie (46), welche derart konfiguriert ist, dass diese eine durch den elektrischen Generator (34) erzeugte elektrische Energie speichert, und wobei die erste Drosselöffnungsgradauswahlkomponente (60) derart konfiguriert ist, dass diese den zweiten Drosselöffnungsgrad (TA_klein) auch zu der Zeit einer Beschleunigung auswählt, wenn ein oberer Ladeleistungsgrenzwert (Win) der Batterie (46) niedriger ist als ein erster Schwellenwert (TH1).
Fahrzeugsystem (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, ferner aufweisend: einen elektrischen Generator (34), welcher derart konfiguriert ist, dass dieser elektrische Energie unter Verwendung eines Maschinendrehmoments (Te) der Verbrennungskraftmaschine (20) erzeugt; und eine Batterie (46), welche derart konfiguriert ist, dass diese eine durch den elektrischen Generator (34) erzeugte elektrische Energie speichert, und wobei die erste Drosselöffnungsgradauswahlkomponente (60) derart konfiguriert ist, dass diese den ersten Drosselöffnungsgrad (TA_gross) auch zu der Zeit einer Verzögerung auswählt, wenn eine Laderate (SOC) der Batterie (46) niedriger ist als ein zweiter Schwellenwert (TH2).
Fahrzeugsystem (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, ferner aufweisend: einen elektrischen Generator (34), welcher derart konfiguriert ist, dass dieser elektrische Energie unter Verwendung eines Maschinendrehmoments (Te) der Verbrennungskraftmaschine (20) erzeugt; und eine Batterie (46), welche derart konfiguriert ist, dass diese eine durch den elektrischen Generator (34) erzeugte elektrische Energie speichert, und wobei die erste Drosselöffnungsgradauswahlkomponente (60) derart konfiguriert ist, dass diese den zweiten Drosselöffnungsgrad (TA_klein) auch bei der Beschleunigung auswählt, wenn eine Laderate (SOC) der Batterie (46) höher als ein dritter Schwellenwert (TH3) ist.
Fahrzeugsystem (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Steuerungsvorrichtung (50) derart konfiguriert ist, dass diese beim Auswählen eines wählbaren Öffnungsgrades, der um zwei oder mehr Stufen größer als der zweite Drosselöffnungsgrad (TA_klein) ist, nach der Auswahl des zweiten Drosselöffnungsgrades (TA_klein) durch die erste Drosselöffnungsgradauswahlkomponente (60) eine Maschinendrehmomentverringerungssteuerung ausführt, um einen Überschuss eines Maschinendrehmoments (Te) der Verbrennungskraftmaschine (20) zu verringern.
Fahrzeugsystem (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Steuerungsvorrichtung (50) derart konfiguriert ist, dass diese beim Auswählen eines wählbaren Öffnungsgrades, der um zwei oder mehr Stufen kleiner als der erste Drosselöffnungsgrad (TA_gross) ist, nach der Auswahl des ersten Drosselöffnungsgrades (TA_gross) durch die erste Drosselöffnungsgradauswahlkomponente (60) eine Maschinendrehmomenterhöhungssteuerung ausführt, um einen Fehlbetrag eines Maschinendrehmoments (Te) der Verbrennungskraftmaschine (20) zu kompensieren.
Fahrzeugsystem (10), aufweisend: eine Verbrennungskraftmaschine (20) mit einer elektronisch gesteuerten Drosselklappe (30), welche derart konfiguriert ist, dass diese Drosselöffnungsgrade stufenweise zwischen zumindest drei wählbaren Öffnungsgraden (TA1-TA10) ändert, und die an einem Fahrzeug montiert ist; einen elektrischen Generator (34), welcher derart konfiguriert ist, dass dieser elektrische Energie unter Verwendung eines Maschinendrehmoments (Te) der Verbrennungskraftmaschine (20) erzeugt; eine Batterie (46), welche derart konfiguriert ist, dass diese eine durch den elektrischen Generator (34) erzeugte elektrische Energie speichert; und eine Steuerungsvorrichtung (50), welche derart konfiguriert ist, dass diese das Fahrzeug steuert, wobei die Steuerungsvorrichtung (50) umfasst: eine Einstellkomponente (58) für einen erforderlichen Drosselöffnungsgrad, welche derart konfiguriert ist, dass diese einen erforderlichen Drosselöffnungsgrad (TA_wahr) einstellt; und eine zweite Drosselöffnungsgradauswahlkomponente (60), welche derart konfiguriert ist, dass diese, wenn der erforderliche Drosselöffnungsgrad (TA wahr) mit keinem der zumindest drei wählbaren Öffnungsgrade (TA1-TA10) übereinstimmt, einen Drosselöffnungsgrad aus den zumindest drei wählbaren Öffnungsgraden (TA1-TA10) auswählt, und wobei die zweite Drosselöffnungsgradauswahlkomponente (60) derart konfiguriert ist, dass diese: wenn eine Laderate (SOC) der Batterie (46) niedriger ist als ein vierter Schwellenwert (TH4), einen ersten Drosselöffnungsgrad (TA_gross) auswählt, der größer ist als der erforderliche Drosselöffnungsgrad (TA_wahr) und dem erforderlichen Drosselöffnungsgrad (TA_wahr) am nächsten liegt; und wenn die Laderate (SOC) höher oder gleich dem vierten Schwellenwert (TH4) ist, einen zweiten Drosselöffnungsgrad (TA_klein) auswählt, der kleiner als der erforderliche Drosselöffnungsgrad (TA_wahr) ist und dem erforderlichen Drosselöffnungsgrad (TA_wahr) am nächsten liegt.