DE102019209024A1

DE102019209024A1 - Regelungssystem für hybridfahrzeug

Info

Publication number: DE102019209024A1
Application number: DE102019209024.9A
Authority: DE
Inventors: Satoshi Tsuda
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2018-08-08
Filing date: 2019-06-21
Publication date: 2020-02-13
Also published as: CN110861632A; JP2020023280A; CN110861632B; US11142202B2; US20200047761A1; JP7087805B2

Abstract

Ein Steuerungssystem für ein Hybridfahrzeug (Ve), das ausgelegt ist, um Abgase bei einer Verzögerung des Fahrzeugs zu verringern und einen Motor (3) und eine Batterie (6) zu schützen. Ein Steuerungsmodus des Verbrennungsmotors (1) kann ausgewählt werden aus: einem Niedrigleistungsmodus, in dem das Hybridfahrzeug (Ve) in Antwort auf eine Verzögerungsoperation durch Verringern eines Drehmoments und einer Leistung des Motors (1) mit einer vorbestimmten Rate und gleichzeitiges Erzeugen des Bremsmoments durch den zweiten Motor (3) verzögert wird; und einem Hochleistungsmodus, in dem das Hybridfahrzeug (Ve) in Antwort auf eine Verzögerungsoperation durch Verringern des Drehmoments und der Leistung des Motors (1) mit einer Rate, die kleiner als die vorbestimmte Rate des Niedrigleistungsmodus ist, und gleichzeitiges Erzeugen des Bremsmoments durch den zweiten Motor (3) verzögert wird.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der am 8. August 2018 beim japanischen Patentamt eingereichten japanischen Patentanmeldung Nr. 2018-149333 .
HINTERGRUND
Gebiet der Offenbarung
Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung betreffen die Technik eines Steuerungs- bzw. Regelungssystems (im Folgenden kurz „Steuerungssystem“; entsprechend in verwandten Ausdrücken) für ein Hybridfahrzeug, in dem eine Antriebsmaschine einen Verbrennungsmotor und ein Motorgenerator umfasst, und insbesondere ein Steuerungssystem zum Steuern des Verbrennungsmotors beim Verzögern bzw. während des Verzögerns des Hybridfahrzeugs.
Diskussion des Standes der Technik
Die JP-A-2017-223309 beschreibt eine Steuerungsvorrichtung für ein Fahrzeug, die ausgelegt ist, um einen abrupten Anstieg einer Drehzahl eines Verbrennungsmotors (im Folgenden kurz „Motordrehzahl“) während einer Verzögerung des Fahrzeugs zu verhindern und einen Stoß zu verringern, der aufgrund eines Wegfalls eines Getriebespiels in einem Leistungsübertragungsweg des Fahrzeugs auftritt. Insbesondere wird die in der JP-A-2017-223309 gelehrte Steuerungsvorrichtung auf ein Fahrzeug angewendet, das eine Überbrückungskupplung umfasst. Gemäß der Lehre der JP-A-2017-223309 wählt die Steuerungsvorrichtung einen Steuerungsmodus der Überbrückungskupplung aus folgenden Modi aus: einem Volleingriffsmodus, in dem die Überbrückungskupplung vollständig in Eingriff ist; einem Beschleunigungsschlupfmodus, in dem eine differenzielle Drehung der Überbrückungskupplung während einer Beschleunigung des Fahrzeugs möglich ist; und einem Verzögerungsschlupfmodus, in dem eine differenzielle Drehung der Überbrückungskupplung während einer Verzögerung des Fahrzeugs erlaubt ist.
Zum Beispiel bestimmt die in der JP-A-2017-223309 gelehrte Steuerungsvorrichtung, dass, wenn eine Änderung eines Drehmoments des Verbrennungsmotors (im Folgenden kurz „Motordrehmoment“) durch Zurücknehmen eines Gaspedal größer als ein vorbestimmter Wert ist, das Drehmoment des Verbrennungsmotors abrupt erhöht wird, so dass ein Stoß erzeugt wird. In diesem Fall wird der Steuerungsmodus der Überbrückungskupplung nicht sofort von dem Volleingriffsmodus in den Verzögerungsschlupfmodus verschoben. In diesem Fall wird insbesondere der Steuerungsmodus der Überbrückungskupplung von dem Volleingriffsmodus in den Beschleunigungsschlupfmodus verschoben und weiter in den Verzögerungsschlupfmodus verschoben, nachdem das Fahrzeug in einen Fahrzustand versetzt wurde.
Somit kann gemäß der Lehre der JP-A-2017-223309 ein abrupter Anstieg der Verbrennungsmotordrehzahl und die Erzeugung eines Stoßes während einer Verzögerung durch Steuern der Überbrückungskupplung verhindert werden. Ferner obwohl die JP-A-2017-223309 keine Technik zur direkten Steuerung einer Änderung des Drehmoments des Verbrennungsmotors beschreibt, ist es auch möglich, die Drehzahl und das Drehmoment des Verbrennungsmotors durch die in der JP-A-2017-223309 gelehrte Steuerungsvorrichtung zu steuern und so eine abrupte Änderung des Drehmoments und die Erzeugung eines Stoßes zu verhindern.
Jedoch wird, wenn das Gaspedal vollständig zurückgenommen wird, so dass ein Drosselventil vollständig verschlossen wird, um das Drehmoment des Verbrennungsmotors auf null zu reduzieren, eine Luftansaugung abrupt verringert, wodurch Abgase erhöht werden. Ferner können, wenn eine solche Steuerung auf ein Hybridfahrzeug einem Verbrennungsmotor und einem Motorgenerator angewendet wird, der Motorgenerator und eine Batterie nicht in geeigneter Weise in Abhängigkeit von einem Zustand des Verbrennungsmotors geschützt werden. Zum Beispiel würde eine Überhitzung des Motorgenerators und eine Überladung der Batterie verursacht.
KURZDARSTELLUNG
Aspekte der vorliegenden Erfindung wurden unter Berücksichtigung der vorgenannten technischen Probleme konzipiert, und daher ist es Gegenstand der vorliegenden Offenbarung, ein Steuerungssystem für ein Hybridfahrzeug bereitzustellen, das konfiguriert ist, um Abgase während einer Verzögerung des Fahrzeugs zu reduzieren und einen Motor und eine Batterie zu schützen.
Das Steuerungssystem gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist auf ein Hybridfahrzeug angewendet, das umfasst:

einen Verbrennungsmotor; einen ersten Motor, der eine Drehzahl des Verbrennungsmotors steuert; einen zweiten Motor, der ein Bremsmoment auf Antriebsräder ausübt, wenn Energie regeneriert wird; und eine elektrische Speichervorrichtung, die mit dem ersten Motor und dem zweiten Motor elektrisch verbunden ist. Das Steuerungssystem ist ausgelegt, um durch Steuern des zweiten Motors zum Erzeugen eines Bremsmoments und Steuern des ersten Motors zum Verringern einer Drehzahl des Verbrennungsmotors das Hybridfahrzeug zu verzögern. Das Steuerungssystem umfasst ein Steuerungsgerät, das den Verbrennungsmotor steuert. Um das oben genannte Ziel zu erreichen, ist das Steuerungsgerät gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ausgelegt, um einen Steuerungsmodus des Verbrennungsmotors aus folgenden Modi auszuwählen: einem Niedrigleistungsmodus, in dem das Hybridfahrzeug in Antwort auf eine Verzögerungsoperation durch Verringern eines Drehmoments und einer Leistung des Motors (im Folgenden Kurz „Motorleistung“) mit einer vorbestimmten Rate und gleichzeitiges Erzeugen des Bremsmoments durch den zweiten Motor verzögert wird; und einem Hochleistungsmodus, in dem das Hybridfahrzeug in Antwort auf eine Verzögerungsoperation durch Verringern des Drehmoments und der Leistung des Motors mit einer Rate, die kleiner als die vorbestimmte Rate des Niedrigleistungsmodus ist, und gleichzeitiges Erzeugen des Bremsmoments durch den zweiten Motor verzögert wird.

In einer nicht einschränkenden Ausführungsform kann der Hochleistungsmodus umfassen: einen ersten Steuerungsmodus, in dem das Hybridfahrzeug verzögert wird, während das Drehmoment und die Drehzahl des Verbrennungsmotors so verringert werden, dass ein Betriebspunkt des Verbrennungsmotors entlang einer optimalen Kraftstoffverbrauchskurve verschoben wird; und einen zweiten Steuerungsmodus, in dem das Hybridfahrzeug verzögert wird, während das Motordrehmoment mit einer gleichen Rate wie in dem ersten Steuerungsmodus verringert wird, die Drehzahl des Verbrennungsmotors mit einer größeren Rate als in dem ersten Steuerungsmodus verringert wird und die Leistung des Motors mit einer kleineren Rate als in dem Niedrigleistungsmodus verringert wird, um so die Emissionen zu verringern.
In einer nicht einschränkenden Ausführungsform kann das Steuerungsgerät ferner ausgelegt sein, um den Steuerungsmodus des Verbrennungsmotors auf der Grundlage eines Lade-Niveau der elektrischen Speichervorrichtung oder eines akzeptablen Werts einer Eingangsleistung für die elektrische Speichervorrichtung auszuwählen, wenn das Fahrzeug verzögert wird.
In einer nicht einschränkenden Ausführungsform kann das Steuerungsgerät ferner ausgelegt sein, um: den ersten Steuerungsmodus auszuwählen, wenn das Lade-Niveau der elektrischen Speichervorrichtung niedriger als ein erstes Schwellen-Niveau ist, den zweiten Steuerungsmodus auszuwählen, wenn das Lade-Niveau der elektrischen Speichervorrichtung höher als das erste Schwellen-Niveau, aber niedriger als ein zweites Schwellen-Niveau ist, und den Niedrigleistungsmodus auszuwählen, wenn das Lade-Niveau der elektrischen Speichervorrichtung höher als das zweite Schwellen-Niveau ist.
In einer nicht einschränkenden Ausführungsform kann das Steuerungsgerät ferner ausgelegt sein, um: den ersten Steuerungsmodus auszuwählen, wenn der akzeptable Wert der Eingangsleistung für die elektrische Speichervorrichtung größer als ein erster akzeptabler Wert ist, den zweiten Steuerungsmodus auszuwählen, wenn der akzeptable Wert der Eingangsleistung für die elektrische Speichervorrichtung kleiner als der erste akzeptable Wert, aber größer als ein zweiter akzeptabler Wert ist, und den Niedrigleistungsmodus auszuwählen, wenn der akzeptable Wert der Eingangsleistung für die elektrische Speichervorrichtung kleiner als der zweite akzeptable Wert ist.
In einer nicht einschränkenden Ausführungsform kann das Steuerungsgerät ferner ausgelegt sein, um: zu bestimmen, ob die Eingangsleistung (Win) für die elektrische Speichervorrichtung bei einer Steuerung des Verbrennungsmotors in dem ersten Steuerungsmodus kleiner als ein momentan akzeptabler Wert der Eingangsleistung für die elektrische Speichervorrichtung ist, zu bestimmen, ob die Eingangsleistung für die elektrische Speichervorrichtung bei einer Steuerung des Verbrennungsmotor in dem zweiten Steuerungsmodus kleiner als ein momentan akzeptabler Wert der Eingangsleistung für die elektrische Speichervorrichtung ist, den ersten Steuerungsmodus auszuwählen, wenn die Eingangsleistung (Win) für die elektrische Speichervorrichtung bei einer Steuerung des Verbrennungsmotors in dem ersten Steuerungsmodus kleiner als der momentan akzeptable Wert der Eingangsleistung für die elektrische Speichervorrichtung ist, den zweiten Steuerungsmodus auszuwählen, wenn die Eingangsleistung für die elektrische Speichervorrichtung bei einer Steuerung des Verbrennungsmotors in dem ersten Steuerungsmodus größer als der momentan akzeptable Wert der Eingangsleistung für die elektrische Speichervorrichtung, aber kleiner als die Eingangsleistung für die elektrische Speichervorrichtung bei einer Steuerung des Verbrennungsmotors in dem zweiten Steuerungsmodus ist, und den Niedrigleistungsmodus auszuwählen, wenn die Eingangsleistung für die elektrische Speichervorrichtung bei einer Steuerung des Verbrennungsmotors in dem zweiten Steuerungsmodus größer als der momentan akzeptable Wert der Eingangsleistung für die elektrische Speichervorrichtung ist.
In einer nicht einschränkenden Ausführungsform kann das Steuerungsgerät ferner ausgelegt sein, um zu bestimmen, ob das Fahrzeug in dem Hochleistungsmodus in Antwort auf die Verzögerungsoperation unter Verwendung einer Bewegungsgleichung, in der das Moment des zweiten Motors und das Drehmoment des Verbrennungsmotors als Parameter verwendet werden, verzögert werden kann.
In einer nicht einschränkenden Ausführungsform kann das Steuerungsgerät ferner ausgelegt sein, um: den Steuerungsmodus des Verbrennungsmotors auf der Grundlage einer erforderlichen Verzögerung unter Berücksichtigung eines Schaltbereichs, eines Betätigungsbetrags eines Bremspedals, einer Betätigungsgeschwindigkeit eines vorbestimmten Pedals in einem Ein-Pedal-Modus und einer Straßenneigung bezüglich einer flachen Straße auszuwählen, den ersten Steuerungsmodus oder den zweiten Steuerungsmodus auszuwählen, wenn eine vorbestimmte Bedingung der erforderlichen Verzögerung erfüllt ist, und den Niedrigleistungsmodus auszuwählen, wenn die vorbestimmte Bedingung der erforderlichen Verzögerung nicht erfüllt ist.
In einer nicht einschränkenden Ausführungsform kann das Hybridfahrzeug ferner einen Leistungsteilungsmechanismus umfassen, der eine Ausgangsleistung des Verbrennungsmotors auf ein Ausgangselement und auf den ersten Motor aufteilt. Der Leistungsteilungsmechanismus kann eine Planetengetriebeeinheit mit einem Eingangselement, das mit dem Verbrennungsmotor verbunden ist, ein Reaktionselement, das mit dem ersten Motor verbunden ist, und ein Ausgangselement, das mit dem Ausgangselement verbunden ist, umfassen. Der zweite Motor kann mit einem Leistungsübertragungsweg zwischen den Antriebsrädern und dem Ausgangselement verbunden sein.
Somit wird gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung das Hybridfahrzeug durch Steuern der Drehzahl des Verbrennungsmotors durch den ersten Motor und durch Übertragen eines durch den zweiten Motor erzeugten Bremsmoments auf die Antriebsräder verzögert. Wenn das Hybridfahrzeug in dem Hochleistungsmodus verzögert wird, werden das Drehmoment und die Motorleistung mit der Rate verringert, die geringer als die vorbestimmte Rate des Niedrigleistungsmodus ist. In dieser Situation wird daher die Luftansaugung zu dem Verbrennungsmotor langsamer verringert als in dem Niedrigleistungsmodus, in dem die Geschwindigkeit und das Drehmoment des Verbrennungsmotors umgehend verringert werden. Aus diesem Grund kann die Luftansaugung zum Steuern des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses, um die Emissionen gasförmiger Schadstoffe zu reduzieren, genau geschätzt werden.
Wie es oben beschrieben ist, kann der Hochleistungsmodus von dem ersten Steuerungsmodus und dem zweiten Steuerungsmodus ausgewählt werden. In dem ersten Steuerungsmodus wird insbesondere der Verbrennungsmotor so gesteuert, dass eine Betriebspunkt des Verbrennungsmotors entlang einer optimalen Kraftstoffverbrauchskurve verschoben wird. Hingegen wird in dem zweiten Steuerungsmodus das Drehmoment des Verbrennungsmotors mit einer im Wesentlichen gleichen Rate wie in dem ersten Steuerungsmodus verringert, wird die Drehzahl des Verbrennungsmotors mit einer größeren Rate als in dem ersten Steuerungsmodus verringert und wird die Motorleistung mit einer kleineren Rate als in dem Niedrigleistungsmodus verringert. In dem zweiten Steuerungsmodus kann daher die Ausgangsleistung des Verbrennungsmotors verringert werden, während eine Regenerationsmenge des zweiten Motors verglichen mit dem ersten Steuerungsmodus verringert wird. Das heißt, dass zum Beispiel, wenn das Lade-Niveau der elektrischen Speichervorrichtung hoch ist, durch Auswählen des zweiten Steuerungsmodus das Hybridfahrzeug verzögert werden kann, während die Emissionen verringert werden und die elektrische Speichervorrichtung innerhalb einer Obergrenze geladen wird. Aus diesem Grund kann eine Überladung der elektrischen Speichervorrichtung verhindert werden.
Der Steuerungsmodus des Verbrennungsmotors kann auf der Grundlage der Tatsache ausgewählt werden, dass sich der zweite Motor in einem Zustand befindet, in dem er das Bremsmoment zum Verzögern des Fahrzeugs erzeugen kann, während das Ausgangsdrehmoment des Verbrennungsmotors aufrecht erhalten wird. Zum Beispiel kann der zweite Motor, um das Hybridfahrzeug zu verzögern, während die Ausgangsleistung des Verbrennungsmotors langsam verringert wird, um die Emissionen zu verringern, das Bremsmoment erzeugen, das größer als das Ausgangsdrehmoment des Verbrennungsmotors ist, um das Hybridfahrzeug zu verzögern, wenn eine Temperatur des zweiten Motors selbst oder einer Leistungssteuerungseinheit innerhalb einen vorbestimmten Bereich fällt. Daher wird der erste Steuerungsmodus oder der zweite Steuerungsmodus ausgewählt, wenn z. B. die Temperatur des zweiten Motors niedriger als der vorbestimmte Wert ist. Aus diesem Grund kann der Steuerungsmodus des Verbrennungsmotors in geeigneter Weise ausgewählt werden, um die Emissionen gasförmiger Schadstoffe zu verringern, während die elektrische Speichervorrichtung, die Motoren und die Leistungssteuerungseinheit geschützt werden.
Ferner kann der Steuerungsmodus des Verbrennungsmotors auf der Grundlage der erforderlichen Verzögerung unter Berücksichtigung des Schaltbereichs, des Betätigungsbetrags eines Bremspedals, der Betätigungsgeschwindigkeit eines vorbestimmten Pedals in einem Ein-Pedal-Modus oder der Straßenneigung ausgewählt werden. Aus diesem Grund kann die erforderliche Verzögerung erreicht werden, während die Emissionen gasförmiger Schadstoffe verringert und die elektrische Speichervorrichtung und die Motoren geschützt werden.
Figurenliste
Merkmale, Aspekte und Vorteile beispielhafter Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden besser verständlich mit Bezug auf die nachfolgende Beschreibung und beigefügten Zeichnungen, die die Erfindung in keiner Weise begrenzen sollten.

1 ist eine schematische Darstellung, die ein Beispiel eines Antriebsstrangs des Hybridfahrzeugs zeigt, auf das das Steuerungssystem gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung angewendet ist;
2 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel eines Steuerungssystems des in 1 gezeigten Fahrzeugs zeigt;
3 ist eine Diagramm, da Änderungen eines Drehmoments eines Verbrennungsmotors oder einer Ausgangsleistung des Verbrennungsmotors während einer Verzögerung des Fahrzeugs in einem Hochleistungsmodus und einem Niedrigleistungsmodus zeigt;
4 ist eine Karte zum Steuern des Verbrennungsmotors in einem ersten Steuerungsmodus, einem zweiten Steuerungsmodus und einem N iedrigleistungsmod u s;
5A ist ein Flussdiagramm, das eine Routine zum Auswählen des Steuerungsmodus des Verbrennungsmotors auf der Grundlage eines Lade-Niveaus zeigt, und 5B ist eine Diagramm, das Schwellen-Niveaus des Lade-Niveaus zeigt;
6A ist ein Flussdiagramm, das eine Routine zum Auswählen des Steuerungsmodus des Verbrennungsmotors auf der Grundlage einer Eingangsleistung für die Batterie zeigt, und 6B ist eine Diagramm, das Schwellen-Niveaus der Eingangsleistung zeigt;
7A ist ein Flussdiagramm, das eine Routine zum Auswählen des Steuerungsmodus des Verbrennungsmotors auf der Grundlage einer Ausgangsleistung des Verbrennungsmotors zeigt, 7B ist ein Zeitdiagramm, das zeitliche Änderungen der Eingangsleistung, der Ausgangsleistung des Verbrennungsmotors und ein Betätigen eines Gaspedals anzeigt, und 7C ist eine Karte, die eine Bestimmung eines Betriebspunkts des Verbrennungsmotors während der Ausführung der in 7A gezeigten Routine zeigt;
8 ist ein Flussdiagramm, das eine Routine zum Auswählen des Steuerungsmodus des Verbrennungsmotors auf der Grundlage eines möglichen Ausgangsmoments des zweiten Motors zeigt;
9A ist ein Flussdiagramm, das eine Routine zum Auswählen des Steuerungsmodus des Verbrennungsmotors auf der Grundlage einer erforderlichen Verzögerung zeigt, und 9B ist ein Diagramm, das Schwellenwerte der erforderlichen Verzögerung zeigt;
10 ist ein Flussdiagramm, das eine Routine zum Auswählen des Steuerungsmodus des Verbrennungsmotors in Abhängigkeit davon zeigt, ob ein B-Bereich ausgewählt wird;
11A ist ein Flussdiagramm, das eine Routine zum Auswählen des Steuerungsmodus des Verbrennungsmotors auf der Grundlage einer Betätigung eines Bremspedals zeigt, und 11B ist ein Diagramm, das einen Schwellenwert der Betätigung zeigt;
12A ist ein Flussdiagramm, das eine Routine zum Auswählen des Steuerungsmodus des Verbrennungsmotors auf der Grundlage einer Lösegeschwindigkeit eines vorbestimmten Pedals in einem Ein-Pedal-Modus zeigt, und 12B ist eine Diagramm, das Schwellenwerte der Lösegeschwindigkeit zeigt;
13A ist ein Flussdiagramm, das eine Routine zum Auswählen des Steuerungsmodus des Verbrennungsmotors auf der Grundlage einer Straßenneigung zeigt, und 13B ist ein Diagramm, das Schwellenwerte der Straßenneigung zeigt;
14 ist eine schematische Darstellung, die ein weiteres Beispiel einer Struktur des Hybridfahrzeugs zeigt, auf das das Steuerungssystem gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung angewendet ist;
15 ist ein Flussdiagramm, das eine Routine zum Auswählen des Steuerungsmodus des Verbrennungsmotors des in 14 gezeigten Hybridfahrzeugs auf der Grundlage eines möglichen Ausgangsmoments des zweiten Motors zeigt; und
16 ist eine Diagramm, das Änderungen des Drehmoments des Verbrennungsmotor oder der Ausgangsleistung des Verbrennungsmotor bei einer Steuerung des Verbrennungsmotors in dem ersten Steuerungsmodus zeigt, wenn das Hybridfahrzeug beschleunigt wird.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM(EN)
Nachfolgend sind bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen erläutert. 1 zeigt ein Beispiel eines Antriebsstrangs eines Hybridfahrzeugs (nachfolgend einfach als das „Fahrzeug“ bezeichnet) Ve, auf das das Steuerungssystem gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung angewendet ist. Eine Antriebsmaschine des Fahrzeugs Ve umfasst einen Verbrennungsmotor (in 1 als ENG bezeichnet) 1, einen ersten Motor (in 1 als MG1 bezeichnet) 2 und einen zweiten Motor (in 1 als MG2 bezeichnet) 3. In dem Fahrzeug Ve wird eine Ausgangsleistung des Verbrennungsmotors 1 über einen Leistungsteilungsmechanismus 4 auf den ersten Motor 2 und Antriebsräder 5 verteilt. Eine durch den ersten Motor 2 erzeugte elektrische Leistung kann dem zweiten Motor 3 zugeführt werden, um ein Drehmoment zu erzeugen, und eine durch den zweiten Motor 3 erzeugte Antriebskraft kann den Antriebsrädern 5 zugeführt werden.
Der erste Motor 2 und der zweite Motor 3 sind jeweils ein Motorgenerator, die nicht nur als Motor betrieben werden, um ein Drehmoment zu erzeugen, indem ihnen eine elektrische Leistung zugeführt wird, sondern auch als Generator, um eine elektrische Leistung zu erzeugen, indem ihnen ein Drehmoment zugeführt wird. Zum Beispiel kann eine AC-Motor wie etwa ein Permanentmagnet-Synchronmotor oder ein Induktionsmotor als der erste Motor 2 bzw. der zweite Motor 3 verwendet werden. Der erste Motor 2 und der zweite Motor 3 sind jeweils elektrisch mit einer Batterie (in 1 als BATT bezeichnet) 6 verbunden. Die Drehzahl des Verbrennungsmotors 1 wird durch den ersten Motor 2 gesteuert, und der zweite Motor 3 wird als Motor betrieben, indem ihm die durch den ersten Motor 2 erzeugte Elektrizität zugeführt wird, so dass der zweite Motor 3 eine Antriebskraft zum Antreiben des Fahrzeugs Ve erzeugt.
Durch den ersten Motor 2 und den zweiten Motor 3 erzeugte Elektrizität wird in der Batterie 6 als eine elektrische Speichervorrichtung gespeichert. Zum Beispiel kann eine Sekundärbatterie wie etwa ein Nickel-Hydrid-Akku, ein Lithium-Ionen-Akku und ein Kondensator als die Batterie 6 verwendet werden. Wie es oben beschrieben ist, sind der erste Motor 2 und der zweite Motor 3 jeweils mit der Batterie 6 verbunden. Daher kann die durch den ersten Motor 2 erzeugte Elektrizität gespeichert in der Batterie 6 werden, und der erste Motor 2 kann durch Zuführen von Elektrizität von der Batterie 6 zu dem ersten Motor 2 als Motor betrieben werden. Ebenso kann die durch den zweiten Motor 3 erzeugte Elektrizität in der Batterie 6 gespeichert werden, und der zweite Motor 3 durch Zuführen von Elektrizität von der Batterie 6 zu dem zweiten Motor 3 als Motor betrieben werden.
Der Leistungsteilungsmechanismus 4 als ein Einritzel-Planetengetriebe ist angeordnet zwischen: dem Verbrennungsmotor 1 und dem erste Motor 2 einerseits und den Antriebsrädern 5 andererseits, um dazwischen ein Drehmoment zu übertragen. Der Leistungsteilungsmechanismus 4 umfasst ein Sonnenrad 7 als ein Reaktionselement, ein Hohlrad 8 als ein Ausgangselement, das konzentrisch mit dem Sonnenrad 7 angeordnet ist, mehrere Ritzel 10, die zwischen dem Sonnenrad 7 und dem Hohlrad 8 angeordnet sind, und einen Träger 9 als ein Eingangselement, das das Ritzel 10 um die eigene und eine andere Achse drehbar stützt.
Der Leistungsteilungsmechanismus 4 ist koaxial mit der Verbrennungsmotor 1 und dem ersten Motor 2 angeordnet. Insbesondere ist eine Ausgangswelle 1a des Verbrennungsmotors 1 mit dem Träger 9 des Leistungsteilungsmechanismus 4 verbunden, so dass die Ausgangswelle 1a als eine Eingangswelle des Leistungsteilungsmechanismus 4 dient. Um den Leistungsteilungsmechanismus 4 zu kühlen und zu schmieren und die Temperatur des ersten Motors 2 und des zweiten Motors 3 zu reduzieren, die von Eisenverlust und Kupferverlust resultieren, ist eine Ölpumpe 11 auf einer zu der Seite des Leistungsteilungsmechanismus 4, auf der der Verbrennungsmotor 1 ist, gegenüberliegenden Seite angeordnet. Insbesondere ist der Träger 9 des Leistungsteilungsmechanismus 4 auch mit einer Drehwelle 11a der Ölpumpe 11 verbunden, so dass die Ölpumpe 11 durch den Verbrennungsmotor 1 angetrieben wird, um einen Hydraulikdruck zu erzeugen.
Der erste Motor 2 ist zwischen der Ölpumpe 11 und dem Leistungsteilungsmechanismus 4 angeordnet, und in dem ersten Motor 2 ist eine hohle Rotorwelle 2b, die integral mit einem Rotor 2a gedreht wird, mit einer hohlen Drehwelle des Sonnenrads 7 des Leistungsteilungsmechanismus 4 verbunden. Die Drehwelle 11a der Ölpumpe 11 erstreckt sich durch die Rotorwelle 2b und das Sonnenrad 7, um mit der Ausgangswelle 1a des Verbrennungsmotors 1 verbunden zu sein.
Ein erstes Antriebszahnrad 12 als ein äußeres Zahnrad ist integral um das Hohlrad 8 des Leistungsteilungsmechanismus 4 gebildet, um als ein Ausgangselement zu dienen, und eine Vorgelegewelle 13 ist parallel zu einer gemeinsamen Drehachse des Leistungsteilungsmechanismus 4 und des ersten Motors 2 angeordnet. Ein Vorgelegezahnrad 14, das diametral größer als das erste Antriebszahnrad 12 ist, ist auf ein Ende der Vorgelegewelle 13 (d. h. die rechte Seite in 1) aufgepasst, um integral damit gedreht zu werden, wobei es sich in kämmendem Eingriff mit dem ersten Antriebszahnrad 12 befindet, so dass ein von dem ersten Antriebszahnrad 12 übertragenes Drehmoment multipliziert wird. Ein Vorgelegezahnrad (d. h. ein letztes Antriebszahnrad) 15 ist so auf das weitere Ende der Vorgelegewelle 13 (d. h. die linke Seite in 1) aufgepasst, dass es integral damit gedreht wird, während es sich in kämmendem Eingriff mit einem Differenzial-Zahnkranz (d. h. einem letzten Antriebszahnrad) 17 einer Differenzialgetriebeeinheit 16 als eine Endstufe befindet. Somit ist das Hohlrad 8 des Leistungsteilungsmechanismus 4 mit einer Antriebswelle 5a und dem Antriebsrad 5 über einen Ausgangsstrang 18 verbunden, der das erste Antriebszahnrad 12, die Vorgelegewelle 13, das Vorgelegezahnrad 14, das Vorgelegezahnrad 15 und den Differenzial-Zahnkranz 17 umfasst.
In dem Antriebsstrang des Fahrzeugs Ve kann ein Ausgangsmoment des zweiten Motors 3 zu dem von dem Leistungsteilungsmechanismus 4 der Antriebswelle 5a zugeführten Drehmoment hinzugefügt werden. Zu diesem Zweck ist ein Rotor 3a des zweiten Motors 3 mit eine Rotorwelle 3b verbunden, die sich parallel zu der Vorgelegewelle 13 erstreckt, um sich integral damit zu drehen, und ein zweites Antriebszahnrad 19 ist auf ein vorderes Ende der Rotorwelle 3b aufgepasst, um integral damit gedreht zu werden, während es sich in kämmendem Eingriff mit dem gegenläufigen Zahnrad 14 befindet. Somit ist das Hohlrad 8 des Leistungsteilungsmechanismus 4 über den Differenzial-Zahnkranz 17 und das zweite Antriebszahnrad 19 mit dem zweiten Motor 3 verbunden. Das heißt, das Hohlrad 8 und der zweite Motor 3 sind jeweils über den Differenzial-Zahnkranz 17 und die Antriebswelle 5a mit dem Antriebsrad 5 verbunden.
Da die Antriebsmaschine des Fahrzeugs Ve den Verbrennungsmotor 1 und die Motoren 2 und 3 umfasst, kann ein Betriebsmodus des Fahrzeugs Ve von mehreren Modi ausgewählt werden. Ein Steuerungssystem zum Auswählen des Betriebsmodus des Fahrzeugs Ve ist nachfolgend mit Bezug auf 2 erläutert. Ein Öffnungsgrad eines Drosselventils, ein Zündzeitpunkt des Verbrennungsmotors 1 und so weiter können elektrisch gesteuert werden. Der erste Motor 2 und der zweite Motor 3 sind jeweils mit einem Inverter 20 verbunden, so dass der erste Motor 2 und der zweite Motor 3 wahlweise als Motor oder Generator betrieben werden. Wie es oben beschrieben ist, kann die durch den ersten Motor 2 und den zweiten Motor 3 erzeugte Elektrizität in der Batterie 6 gespeichert werden, und die Elektrizität kann von der Batterie 6 dem ersten Motor 2 und dem zweiten Motor 3 zugeführt werden.
Der Verbrennungsmotor 1, der erste Motor 2, der zweite Motor 3, die Batterie 6, der Inverter 20 und so weiter werden durch eine elektronische Steuerungseinheit (nachfolgend abgekürzt als die „ECU“) 21 als ein Steuerungsgerät gesteuert. Die ECU 21 umfasst einen Mikrocomputer als seine Hauptkomponente, und Erfassungssignale von einem Detektor 22 und Informationssignale von Bordschaltungen werden zu der ECU 21 übertragen. Die ECU 21 empfängt die Erfassungssignale von dem Detektor 22, der einen Luftströmungssensor 22a, der eine Luftansaugmenge erfasst, einen Gaspedalsensor 22b, der ein Betätigen eines Gaspedals eine Antriebsanforderung erfasst, einen Bremssensor 22c, der ein Betätigen eines Bremspedals erfasst, einen Verbrennungsmotordrehzahlsensor 22d, der eine Drehzahl der Ausgangswelle 1a des Verbrennungsmotors 1 erfasst, einen Motordrehzahlsensor 22e, der Drehzahlen des ersten Motors 2 und des zweiten Motors 3 erfasst, einen Drehmomentsensor 22f, der Drehmomente des Verbrennungsmotors 1 und die Momente des ersten Motors 2 und des zweiten Motors 3 erfasst, einen SOC-Sensor 22g, der ein Ladezustands (nachfolgend abgekürzt als „SOC“) -Niveau der Batterie 6 erfasst, einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 22h, der eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs Ve erfasst und so weiter umfasst. Ferner sind eine Karte zum Bestimmen des Betriebsmodus, eine Karte zum Bestimmen eines optimal kraftstoffsparenden Betriebspunkts des Verbrennungsmotors 1, eine Karte zum Bestimmen einer erforderlichen Leistung und so weiter in der ECU 21 integriert. Die ECU 21 ist ausgelegt, um eine Berechnung auf der Grundlage der von dem Detektor 22 eintreffenden Signale und der im Voraus installierten Daten wie etwa die oben erwähnten Karten durchzuführen und ein Berechnungsergebnis in Form eines Befehls- oder Steuersignal zu übertragen. Optional können mehrere der ECUs in dem Fahrzeug Ve vorgesehen sein, je nach Notwendigkeit.
Wie es oben beschrieben ist, kann der Betriebsmodus des Fahrzeugs Ve von mehreren Modi durch Steuern des Verbrennungsmotors 1, des ersten Motors 2 und des zweiten Motors 3 durch die ECU 21 mit Bezug auf die Karte ausgewählt werden, die den Betriebsmodus auf der Grundlage einer erforderlichen Antriebskraft und einer Fahrzeuggeschwindigkeit bestimmt. Insbesondere kann der Betriebsmodus des Fahrzeugs Ve aus einem Hybridmodus (nachfolgend als der „HV-Modus“ abgekürzt), in dem das Fahrzeug Ve durch den Verbrennungsmotor 1 angetrieben wird, und einem Elektrofahrzeugmodus (nachfolgend als der „EV-Modus“ abgekürzt), in dem das Fahrzeug Ve durch den ersten Motor 2 und den zweiten Motor 3 angetrieben wird, während den Motoren 2 und 3 Elektrizität von der Batterie 6 zugeführt wird, ausgewählt werden.
Gemäß der herkömmliche Steuerung des Verbrennungsmotors in dem Hybridfahrzeug wird, wenn das zunächst betätigte Gaspedal zurückgenommen wird, ein Drehmoment des Verbrennungsmotors umgehend verringert, um eine solche Verzögerungsanforderung zu erfüllen, während eine Drehzahl des Verbrennungsmotors durch den ersten Motor so verringert wird, dass Schwingungen und Geräusche verringert werden. Jedoch können, wenn das Drehmoment oder die Motorleistung in Antwort auf die Verzögerungsanforderung linear verringert wird, Schadstoffemissionen zunehmen. In einem Benzinmotor wird Kraftstoff entsprechend der Luftansaugung in Zylinder eingespritzt. Daher können, wenn das Drosselventil sofort vollständig geschlossen, wenn das zunächst betätigte Gaspedal zurückgenommen wird, Schadstoffemissionen zunehmen. In dieser Situation wird insbesondere die Luftansaugung abrupt verringert, wodurch ein geschätzter Fehler der Luftansaugung erhöht wird. Folglich kann der Kraftstoff nicht in geeigneter Menge eingespritzt werden, und das Luft/Kraftstoff-Verhältnis kann in ungeeigneter Weise geändert werden. Um einen solchen Nachteil zu vermeiden, ist das Steuerungssystem gemäß der beispielhaften Ausführungsform ausgelegt, um ein Motordrehmoment und eine Motordrehzahl (d. h. eine Ausgangsleistung des Verbrennungsmotors) so zu ändern, dass eine Zunahme der Schadstoffemissionen während einer Verzögerung des Fahrzeugs Ve verhindert wird.
3 ist eine Diagramm, die eine Verringerung eines Motordrehmoments oder einer Motorleistung während einer Verzögerung des Fahrzeugs zeigt. In 3 bezeichnet die gestrichelte Linie das Motordrehmoment oder die Motorleistung, verringert durch eine herkömmliche Steuerung mit einer vorbestimmten Rate, die unter Berücksichtigung von vom Rasseln von Zahnrädern stammenden Schwingungen und Geräuschen bestimmt wird, und bezeichnet die durchgezogene Linie das Motordrehmoment oder die Motorleistung, verringert in einem ersten Steuerungsmodus mit einer Rate, die niedriger als die vorbestimmte Rate der herkömmlichen Steuerung ist, die unter Berücksichtigung der Abgasemissionswerte bestimmt wird. In der nachfolgenden Erläuterung ist die oben erwähnte herkömmliche Steuerung als „Niedrigleistungsmodus“ bezeichnet.
Wie es in 3 gezeigt ist, wird in dem durch die gestrichelte Linie gezeigten herkömmlichen Niedrigleistungsmodus das Motordrehmoment oder die Motorleistung verringert, wenn das Gaspedal, wenn es zum Verzögern des Fahrzeugs Ve zurückgenommen wird, mit der relativ größeren Rate zurückgenommen wird. Im Gegensatz dazu wird in dem durch die durchgezogene Linie gezeigten ersten Steuerungsmodus das Motordrehmoment oder die Motorleistung verringert, wenn das Gaspedal mit der relativ kleineren Rate zurückgenommen wird, um die Schadstoffemissionen nicht zu erhöhen. Das heißt, obwohl eine Verzögerung des Fahrzeugs gestartet wird, wenn das Gaspedal zurückgenommen wird, wird der Verbrennungsmotor 1 unabhängig von einer eine Betätigung des Gaspedals gesteuert, und zwar so, dass das Motordrehmoment oder die Motorleistung allmählich verringert wird. Während einer Verzögerung des Fahrzeugs Ve wird eine Motordrehzahl durch den ersten Motor 2 gesteuert, und ein regeneratives Moment des zweiten Motors 3 wird als ein Bremsmoment auf die Antriebsräder 5 übertragen. Folglich wird die Batterie 6 mit der durch den zweiten Motor 3 regenerierten Elektrizität geladen.
Ferner wird in dem ersten Steuerungsmodus der Verbrennungsmotor 1 so gesteuert, dass der Kraftstoffverbrauch verringert wird. Insbesondere werden ein Drehmoment und eine Drehzahl des Verbrennungsmotors 1 mit Bezug auf die in der ECU 21 installierten Karte optimal kraftstoffsparend gesteuert. 4 ist eine Karte zum Bestimmen eines Betriebspunkts des Verbrennungsmotors 1, der durch ein Drehmoment und eine Drehzahl des Verbrennungsmotors 1 während einer Verzögerung des Fahrzeugs Ve in jedem Steuerungsmodus reguliert wird.
In dem ersten Steuerungsmodus werden ein Drehmoment und eine Drehzahl des Verbrennungsmotors 1 so gesteuert, dass der Betriebspunkt des Verbrennungsmotors 1 entlang einer optimalen Kraftstoffverbrauchskurve verschoben wird. Insbesondere wird die optimale Kraftstoffverbrauchskurve durch Verbinden optimaler Betriebspunkte des Verbrennungsmotors 1 bestimmt, die auf der Grundlage eines experimentellen Ergebnisses in einer Karte gefunden wurden, die den Betriebspunkt auf der Grundlage eines Drehmoments und einer Drehzahl des Verbrennungsmotors 1 bestimmt. Der Verbrennungsmotor 1 kann durch Steuern des Drehmoments und der Drehzahl des Verbrennungsmotors 1 optimal kraftstoffsparend betrieben werden, um den Betriebspunkt des Verbrennungsmotors 1 auf einen Schnittpunkt zwischen einer Kurve konstanter Ausgangsleistung der Motorleistung und der optimalen Kraftstoffverbrauchskurve in der in 4 gezeigten Karte einzustellen. Das heißt, eine Soll-Drehzahl und ein Soll-Drehmoment können auf der Grundlage des Betriebspunkts an dem oben erwähnten Schnittpunkt bestimmt werden. Zum Beispiel kann der Betriebspunkt des Verbrennungsmotors 1 durch Steuern der Drehzahl des Verbrennungsmotors 1 durch den ersten Motor 2, während das Drehmoment des Verbrennungsmotors 1 durch Steuern eines Öffnungsgrades des Drosselventils gesteuert wird, zu einem gewünschten Punkt verschoben werden.
Das heißt, in dem ersten Steuerungsmodus kann der Verbrennungsmotor 1 auf die effizienteste Weise betrieben werden, während die Emissionscharakteristik und die Kraftstoffeffizienz optimiert werden. Demzufolge wird, wenn die Betriebszustände der Batterie 6, des ersten Motors 2 und des zweiten Motors 3 nicht eingeschränkt sind, der erste Steuerungsmodus ausgewählt, um den Verbrennungsmotor 1 zu steuern. Hingegen werden in dem Niedrigleistungsmodus das Drehmoment und die Drehzahl des Verbrennungsmotors 1 (d. h. die Motorleistung) in Antwort auf eine Verzögerungsanforderung umgehend verringert, wie es in 4 gezeigt ist.
Wenn das Fahrzeug Ve verzögert wird, ist es vorteilhaft, den Verbrennungsmotor 1 in dem ersten Steuerungsmodus zu steuern. Jedoch wird in dem ersten Steuerungsmodus das Fahrzeug Ve verzögert, während eine Ausgangsleistung des Verbrennungsmotors 1 aufrechterhalten wird, um den Betriebspunkt des Verbrennungsmotors 1 auf die optimale Kraftstoffverbrauchskurve einzustellen. In dieser Situation ist der zweite Motor 3 erforderlich, um ein Bremsmoment größer als das Ausgangsdrehmoment des Verbrennungsmotors 1 zu erzeugen, und folglich wird die Menge an regenerierter Energie erhöht. Das heißt, wenn bei einer Steuerung des Verbrennungsmotor 1 in dem ersten Steuerungsmodus eine SOC-Niveau der Batterie 6 höher als ein vorbestimmtes Niveau ist, hätte dies eine Überladung der Batterie 6 zur Folge. In dieser Situation kann eine Eingangsleistung (Win), die in der Batterie 6 gespeichert werden kann, in Abhängigkeit von einem Zustand der Batterie 6 begrenzt werden. Ferner würde eine Leistungssteuerungseinheit (abgekürzt als die „PCU“), die den Inverter 20 und einen Konverter umfasst, in Abhängigkeit von einem Zustand überhitzen. Um solche Nachteile zu vermeiden, wird gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung der Steuerungsmodus des Verbrennungsmotors 1 in Übereinstimmung mit den Zuständen der Batterie 6, des ersten Motors 2 und des zweiten Motors 3 ausgewählt.
Beispiele der Routinen zum Auswählen des Steuerungsmodus des Verbrennungsmotors 1 in Abhängigkeit von den Zuständen der Batterie 6, des ersten Motors 2 und des zweiten Motors 3 sind in den 5A bis 8 gezeigt. Insbesondere zeigen die 5A und 5B ein Beispiel der Routine zum Auswählen des Steuerungsmodus des Verbrennungsmotors 1 in Abhängigkeit von einem SOC-Niveau der Batterie 6, zeigen die 6A bis 7C Beispiele der Routinen zum Auswählen des Steuerungsmodus des Verbrennungsmotors 1 in Abhängigkeit von einer Eingangsleistung (Win), die in der Batterie 6 gespeichert werden kann, und zeigt 8 ein Beispiel der Routine zum Auswählen des Steuerungsmodus des Verbrennungsmotors 1 in Abhängigkeit von den Zuständen des ersten Motors 2, des zweiten Motors 3 und der PCU. Diese Routinen werden in vorbestimmten Intervallen wiederholt.
5A zeigt die Routine zum Auswählen des Steuerungsmodus des Verbrennungsmotors 1 in Abhängigkeit von eine SOC-Niveau der Batterie 6, und 5B zeigt eine Diagramm, die Schwellen-Niveaus des SOC-Niveaus der Batterie 6 zeigt. In Schritt S1 wird bestimmt, ob das SOC-Niveau der Batterie 6 niedriger als ein erstes Schwellen-Niveau ist. Wie es in 5B gezeigt ist, wird, um einen Schaden der Batterie 6 zu begrenzen, das SOC-Niveau der Batterie 6 so gesteuert, dass es zwischen ein unteres Grenzniveau und ein oberes Grenzniveau fällt. Wie es weiter unten erläutert ist, ist das Steuerungssystem gemäß der beispielhaften Ausführungsform ausgelegt, um den Steuerungsmodus des Verbrennungsmotors 1 mehrere Male auszuwählen, bis die Geschwindigkeit des Fahrzeugs Ve auf eine Soll-Geschwindigkeit verringert ist, indem die Routine zum Auswählen des Steuerungsmodus des Verbrennungsmotors 1 wiederholt wird, während z. B. das SOC-Niveau der Batterie 6 beobachtet wird. Wenn zum Beispiel in Antwort auf den Beschleunigungsbedarf die momentane Routine zum ersten Mal ausgeführt wird, wird in Schritt S1 bestimmt, ob das SOC-Niveau der Batterie 6 niedriger als der erste Schwellen-Niveau ist, wenn das zunächst betätigte Gaspedal zurückgenommen wird. Wenn das SOC-Niveau der Batterie 6 niedriger als das erste Schwellen-Niveau ist, so dass die Antwort von Schritt S1 JA ist, bestimmt das Steuerungssystem, dass eine ausreichende Kapazität der Batterie 6 zur Verfügung steht. In diesem Fall fährt die Routine daher mit Schritt S2 fort, um den ersten Steuerungsmodus auszuwählen und dadurch den Verbrennungsmotor 1 zu steuern. Folglich wird der Verbrennungsmotor 1 so gesteuert, dass die Emissionscharakteristik optimiert wird, während Energie regeneriert wird.
Im Gegensatz dazu fährt die Routine, wenn das SOC-Niveau der Batterie 6 höher als das erste Schwellen-Niveau ist, wenn z. B. das Gaspedal zurückgenommen wird, so dass die Antwort von Schritt S1 NEIN ist, mit Schritt S3 fort, um zu bestimmen, ob das SOC-Niveau der Batterie 6 niedriger als ein zweites Schwellen-Niveau ist. Insbesondere, wie es in 5B gezeigt ist, wird das zweite Schwellen-Niveau auf ein Niveau näher bei dem oberen Grenzniveau als das erste Schwellen-Niveau eingestellt. Wenn das SOC-Niveau der Batterie 6 gleich hoch wie oder höher als das erste Schwellen-Niveau, aber niedriger als das zweite Schwellen-Niveau ist (erstes Schwellen-Niveau ≦ SOC < zweites Schwellen-Niveau), so dass die Antwort von Schritt S3 JA ist, fährt die Routine mit Schritt S4 fort, um zur Steuerung des Verbrennungsmotors 1 einen zweiten Steuerungsmodus auszuwählen.
In dem zweiten Steuerungsmodus wird der Verbrennungsmotor 1 so gesteuert, dass, während der Verzögerung des Fahrzeugs Ve, die Schadstoffemissionen verringert werden, während eine Ladungsmenge der Batterie 6 (d. h. eine Regenerationsmenge) innerhalb eines vorbestimmten Bereichs begrenzt wird, der ist kleiner als der in dem ersten Steuerungsmodus. Insbesondere ist in dem zweiten Steuerungsmodus eine Änderungsrate (d. h. eine zeitliche Änderungsrate) der Ausgangsleistung des Verbrennungsmotors 1 während einer Verzögerung des Fahrzeugs Ve schneller als die in dem zweiten Steuerungsmodus, aber langsamer als die in dem Niedrigleistungsmodus. Das heißt, der Verbrennungsmotor 1 kann in dem ersten Steuerungsmodus und dem zweiten Steuerungsmodus eine verglichen mit dem Niedrigleistungsmodus höhere Leistung erzeugen. Demzufolge entsprechen dem ersten Steuerungsmodus und dem zweiten Steuerungsmodus der „Hochleistungsmodus“ der beispielhaften Ausführungsform.
Wie es in 4 gezeigt ist, werden in dem zweiten Steuerungsmodus ein Drehmoment und eine Drehzahl des Verbrennungsmotors 1 so gesteuert, dass der Betriebspunkt des Verbrennungsmotors 1 innerhalb des von der gestrichelten Linie umschlossenen Bereichs verschoben wird, in dem die Schadstoffemissionen entlang des diagonalen Pfeils verringert werden können. Es wurde gefunden, dass die Schadstoffemissionen durch Verringern der Drehzahl des Verbrennungsmotors 1 innerhalb des Bereichs, der von der gestrichelten Linie umschlossen ist, nicht signifikant erhöht werden, aber innerhalb des Bereichs, der von der gestrichelten Linie umschlossen ist, durch Verringern das Drehmoment des Verbrennungsmotors 1 beträchtlich erhöht werden. In dem zweiten Steuerungsmodus wird daher das Drehmoment des Verbrennungsmotors 1 mit einer Rate verringert, die niedriger als die Änderungsrate in dem Niedrigleistungsmodus ist, um Emissionen gasförmiger Schadstoffe zu unterdrücken. Mit anderen Worten, in dem zweiten Steuerungsmodus werden das Drehmoment und die Drehzahl des Verbrennungsmotors 1 so gesteuert, dass die Schadstoffemissionen nicht erhöht werden. In der in 4 gezeigten Karte wird die Ausgangsleistung des Verbrennungsmotors 1 durch Verringern der Drehzahl des Verbrennungsmotors 1 verringert, wodurch die Regenerationsmenge verringert wird. In dem zweiten Steuerungsmodus wird insbesondere das Drehmoment des Verbrennungsmotors 1 mit einer im Wesentlichen gleichen Rate wie in dem ersten Steuerungsmodus verringert, aber die Drehzahl des Verbrennungsmotors 1 wird mit einer größeren Rate als die Änderungsrate in dem ersten Steuerungsmodus verringert. In dem zweiten Steuerungsmodus kann daher die Regenerationsmenge innerhalb des gewünschten Bereichs fallen, während Emissionen gasförmiger Schadstoffe unterdrückt werden. Wie es oben beschrieben ist, wird in dem zweiten Steuerungsmodus die Ausgangsleistung des Verbrennungsmotors 1 während einer Verzögerung des Fahrzeugs Ve mit einer kleineren Rate verringert als die Änderungsrate in dem Niedrigleistungsmodus.
Insbesondere wird in dem zweiten Steuerungsmodus der Betriebspunkt des Verbrennungsmotors 1 in Antwort auf die Verzögerungsoperation so verschoben, dass er in dem von der gestrichelten Linie umschlossenen Bereich durch einen tiefsten Punkt (d. h. der Punkt B in 4) durchläuft. Wie es oben beschrieben ist, ist das Steuerungssystem so ausgelegt, dass er den Steuerungsmodus des Verbrennungsmotors 1 mehrere Male auswählt, bis die Geschwindigkeit des Fahrzeugs Ve auf eine Soll-Geschwindigkeit verringert ist, indem er unter Beobachtung z. B. des SOC-Niveau der Batterie 6 die Routine zum Auswählen des Steuerungsmodus des Verbrennungsmotors 1 wiederholt. Zum Beispiel befindet sich in der in 4 gezeigten Karte der Betriebspunkt des Verbrennungsmotors 1 bei Punkt A, wenn das Gaspedal zurückgenommen wird. Wenn sich dieser Situation das SOC-Niveau der Batterie 6 zwischen dem ersten Schwellen-Niveau und dem zweiten Schwellen-Niveau befindet, so dass der zweite Steuerungsmodus ausgewählt ist, wird während der ersten Routine der Betriebspunkt des Verbrennungsmotors 1 von dem Punkt A zu dem oben erwähnten Punkt B verschoben. Ebenso wird während der zweiten oder nachfolgenden Routine(s) der Betriebspunkt des Verbrennungsmotors 1 innerhalb eines weiteren Bereichs weiter unten (nicht gezeigt), wo die Schadstoffemissionen auch verringert sein können, verschoben, während er den niedrigsten Punkt in einem weiteren Bereich durchläuft.
Andernfalls, wenn das SOC-Niveau der Batterie 6 höher als das zweite Schwellen-Niveau ist, wenn z. B. das Gaspedal zurückgenommen wird, so dass die Antwort von Schritt S3 NEIN ist, fährt die Routine mit Schritt S5 fort, um zum Steuern des Verbrennungsmotors 1 den Niedrigleistungsmodus auszuwählen. In diesem Fall befindet sich das SOC-Niveau der Batterie 6 nahe bei dem oberen Grenzniveau, wodurch in dem Niedrigleistungsmodus das Drehmoment und die Drehzahl des Verbrennungsmotors 1 umgehend verringert werden.
Nachfolgend ist ein Beispiel zum Auswählen der Steuerungsmodus des Verbrennungsmotors 1 auf der Grundlage eine Eingangsleistung (Win), die in der Batterie 6 gespeichert werden kann, mit Bezug auf 6A und 6B erläutert.
6A zeigt die Routine zum Auswählen des Steuerungsmodus des Verbrennungsmotors 1 in Abhängigkeit von einem akzeptablen Wert der Eingangsleistung für die Batterie 6, wobei die Eingangsleistung (Win) auf der Grundlage eines SOC-Niveaus und einer Temperatur der Batterie 6 berechnet werden kann. Zum Beispiel kann, wenn bei signifikant niedriger Temperatur oder signifikant hoher Temperatur der Batterie 6 das SOC-Niveau der Batterie 6 signifikant hoch ist, ein akzeptabler Wert der Eingangsleistung (Win) für die Batterie 6 begrenzt werden. Ferner kann eine Lithiumablagerung verursacht werden, wenn die Batterie 6 in einem Zustand geladen wird, in dem eine Elektrolyselösung lokal in der Batterie 6 geronnen ist. Um eine solche Lithiumablagerung zu vermeiden, kann auch der akzeptable Wert der Eingangsleistung (Win) für die Batterie 6 begrenzt werden. Die akzeptablen Werte der Eingangsleistung (Win) für die Batterie 6 sind in 6B gezeigt. Wie es in 6B ersichtlich ist, wird ein erster akzeptabler Wert eingestellt, wenn die Eingangsleistung (Win) für die Batterie 6 begrenzt ist, aber der akzeptable Wert der Eingangsleistung (Win) für die Batterie 6 relativ groß ist. Hingegen wird ein zweiter akzeptabler Wert eingestellt, wenn die Eingangsleistung (Win) für die Batterie 6 auf einen Wert kleiner als der erste akzeptable Wert beschränkt ist.
In der in 6A gezeigten Routine wird in Schritt S10 bestimmt, ob die akzeptable Eingangsleistung (Win) für die Batterie 6, wenn z. B. das Gaspedal zurückgenommen wird, größer als ein erster akzeptabler Wert ist. Wenn der akzeptable Wert der Eingangsleistung (Win) für die Batterie 6 größer als der erste akzeptable Wert ist, so dass die Antwort von Schritt S10 JA ist, bestimmt das Steuerungssystem, dass eine ausreichende freie Kapazität der Batterie 6 zur Verfügung steht. In diesem Fall fährt daher die Routine mit Schritt S11 fort, um zur Steuerung des Verbrennungsmotors 1 den ersten Steuerungsmodus auszuwählen.
Im Gegensatz dazu fährt die Routine, wenn der akzeptable Wert der Eingangsleistung (Win) für die Batterie 6 kleiner als der erste akzeptable Wert ist, so dass die Antwort von Schritt S10 NEIN ist, mit Schritt S12 fort, um zu bestimmen, ob der akzeptable Wert der Eingangsleistung (Win) für die Batterie 6 größer als der zweite akzeptable Wert ist. Wenn der akzeptable Wert der Eingangsleistung (Win) für die Batterie 6 kleiner als der erste akzeptable Wert, aber größer als der zweite akzeptable Wert ist, so dass die Antwort von Schritt S12 JA ist, fährt die Routine mit Schritt S13 fort, um zur Steuerung des Verbrennungsmotors 1 den zweiten Steuerungsmodus auszuwählen. In diesem Fall wird der Verbrennungsmotor 1 so gesteuert, dass die Regenerationsmenge innerhalb des gewünschten Bereichs liegt, während Emissionen gasförmiger Schadstoffe unterdrückt wird.
Im Gegensatz dazu fährt die Routine, wenn der akzeptable Wert der Eingangsleistung (Win) für die Batterie 6 kleiner als der zweite akzeptable Wert ist, so dass die Antwort von Schritt S12 NEIN ist, mit Schritt S14 fort, um zur Steuerung des Verbrennungsmotors 1 den Niedrigleistungsmodus auszuwählen. In diesem Fall werden das Drehmoment und die Drehzahl des Verbrennungsmotors 1 in dem Niedrigleistungsmodus umgehend verringert, da der akzeptable Wert der Eingangsleistung (Win) für die Batterie 6 sehr klein ist.
Wie es oben beschrieben ist, werden in dem ersten Steuerungsmodus das Drehmoment und die Drehzahl des Verbrennungsmotors 1 so gesteuert, dass Kraftstoffverbrauch optimiert wird. Wenn der Zustand zur Auswahl des ersten Steuerungsmodus nicht erlaubt ist, ist es vorteilhaft, den Verbrennungsmotor 1 in dem zweiten Steuerungsmodus zu steuern. Daher ist es vorteilhaft, den ersten Steuerungsmodus oder den zweiten Steuerungsmodus vorzugsweise entsprechend dem momentan akzeptablen Wert der Eingangsleistung (Win) für die Batterie 6 auszuwählen.
Ein Beispiel der Routine zum Auswählen des Steuerungsmodus des Verbrennungsmotors 1 in Übereinstimmung mit dem momentan akzeptablen Wert der Eingangsleistung (Win) für die Batterie 6 ist in 7A gezeigt. In Schritt S20 wird bestimmt, ob die Eingangsleistung (Win) für die Batterie 6, wenn der Betriebspunkt des Verbrennungsmotors 1 auf die optimale Kraftstoffverbrauchskurve in dem ersten Steuerungsmodus eingestellt ist, kleiner als der momentan akzeptable Wert der Eingangsleistung (Win) für die Batterie 6 ist. Wie es oben beschrieben ist, kann der momentan akzeptable Wert der Eingangsleistung (Win) für die Batterie 6 auf der Grundlage der Temperatur und des SOC-Niveaus der Batterie 6 bestimmt werden. Wenn die Eingangsleistung (Win) für die Batterie 6 bei einer Steuerung des Verbrennungsmotors 1 in dem ersten Steuerungsmodus kleiner als der momentan akzeptable Wert der Eingangsleistung (Win) für die Batterie 6 ist, so dass die Antwort von Schritt S20 JA ist, bestimmt das Steuerungssystem, dass der Verbrennungsmotor 1 in dem ersten Steuerungsmodus gesteuert werden kann. In diesem Fall fährt daher die Routine mit Schritt S21 fort, um zur Steuerung des Verbrennungsmotors 1 den ersten Steuerungsmodus auszuwählen.
Im Gegensatz dazu fährt die Routine, wenn die Eingangsleistung (Win) für die Batterie 6 bei einer Steuerung des Verbrennungsmotors 1 in dem ersten Steuerungsmodus größer als der momentan akzeptable Wert der Eingangsleistung (Win) für die Batterie 6 ist, so dass die Antwort von Schritt S20 NEIN ist, mit Schritt S22 fort, um zu bestimmen, ob die Eingangsleistung (Win) für die Batterie 6 bei einer Steuerung des Verbrennungsmotors 1 in dem zweiten Steuerungsmodus kleiner als der momentan akzeptable Wert der Eingangsleistung (Win) für die Batterie 6 ist. Wenn die Eingangsleistung (Win) für die Batterie 6 bei einer Steuerung des Verbrennungsmotors 1 in dem zweiten Steuerungsmodus kleiner als der momentan akzeptable Wert der Eingangsleistung (Win) für die Batterie 6 ist, so dass die Antwort von Schritt S22 JA ist, fährt die Routine mit Schritt S23 fort, um zur Steuerung des Verbrennungsmotors 1 den zweiten Steuerungsmodus auszuwählen.
Im Gegensatz dazu kann der Verbrennungsmotor 1, wenn die Eingangsleistung (Win) für die Batterie 6 bei einer Steuerung des Verbrennungsmotors 1 in dem zweiten Steuerungsmodus größer als der momentan akzeptable Wert der Eingangsleistung (Win) für die Batterie 6 ist, so dass die Antwort von Schritt S22 NEIN ist, weder in dem ersten Steuerungsmodus noch in dem zweiten Steuerungsmodus gesteuert werden. In diesem Fall fährt die Routine mit Schritt S24 fort, um zur Steuerung des Verbrennungsmotors 1 den Niedrigleistungsmodus auszuwählen. Folglich werden in dem Niedrigleistungsmodus das Drehmoment und die Drehzahl des Verbrennungsmotors 1 umgehend verringert.
7B zeigt ein Beispiel von Änderungen des akzeptablen Werts der Eingangsleistung (Win) für die Batterie 6 und der Ausgangsleistung des Verbrennungsmotors 1 während die in 7A gezeigte Routine dreimal ausgeführt wird. In dem in 7B gezeigten Beispiel wird der Verbrennungsmotor 1 während der Ausführung der ersten und der zweiten Routine in dem ersten Steuerungsmodus und während der Ausführung der dritten Routine in dem zweiten Steuerungsmodus gesteuert. Wenn bei Punkt t1 das Gaspedal zurückgenommen wird, wird zur Steuerung des Verbrennungsmotors 1 der erste Steuerungsmodus gestartet. Folglich wird die Batterie 6 durch die durch Betreiben der Verbrennungsmotor 1 in dem ersten Steuerungsmodus regenerierte elektrische Leistung geladen, so dass der akzeptable Wert der Eingangsleistung (Win) für die Batterie 6 verringert wird. Insbesondere ist eine Differenz zwischen dem akzeptablen Wert der Eingangsleistung (Win) für die Batterie 6, die durch die durchgezogene Linie gezeigt ist, und der durch die Ausgangsleistung des Verbrennungsmotors 1 regenerierten elektrischen Leistung, die durch die gestrichelte Linie gezeigt ist, bei Punkt t2 verringert. Schließlich überlappt die durchgezogene Linie, die den akzeptablen Wert der Eingangsleistung (Win) für die Batterie 6 repräsentiert, die gestrichelte Linie, die die durch die Ausgangsleistung des Verbrennungsmotors 1 regenerierte elektrische Leistung repräsentiert, bei Punkt t3. Folglich wird der Steuerungsmodus des Verbrennungsmotors 1 bei Punkt t3 zu dem zweiten Steuerungsmodus verschoben.
7C zeigt eine gleiche Karte wie die in 4 gezeigte. Wie es in 7C gezeigt ist, wird, wenn das Gaspedal zurückgenommen wird, der Betriebspunkt des Verbrennungsmotors 1 innerhalb des Bereichs, der von der gestrichelten Linie umschlossen ist, von dem Punkt „a“ in Richtung des Punkts „b“ verschoben. Insbesondere wird während der Ausführung der ersten Routine der erste Steuerungsmodus ausgewählt, so dass der Betriebspunkt entlang der optimalen Kraftstoffverbrauchskurve verschoben wird. Ebenso wird auch während der Ausführung der zweiten Routine der Betriebspunkt des Verbrennungsmotors 1 von dem Punkt „b“ in Richtung des Punkts „c“ entlang der optimalen Kraftstoffverbrauchskurve verschoben. Schließlich wird die Batterie 6 auf den momentan akzeptablen Wert geladen, und der Verbrennungsmotor 1 kann nicht länger in dem ersten Steuerungsmodus gesteuert werden, so dass der Steuerungsmodus zu dem zweiten Steuerungsmodus verschoben wird. Folglich wird der Verbrennungsmotor 1 so gesteuert, dass der Betriebspunkt den Punkt „d“ als einen niedrigsten Punkt in dem Bereich, der der dritten Routine entspricht und von der gestrichelten Linie umschlossen ist, durchläuft. In dieser Situation, wenn eine erforderliche Ausgangsleistung des Verbrennungsmotors 1 an dem niedrigsten Punkt in dem Bereich, der der dritten Routine entspricht, nicht erreicht werden kann, wird in der dritten Routine der Niedrigleistungsmodus ausgewählt. Ferner ist es zur Vermeidung einer Überladung der Batterie 6 vorteilhaft, den Verbrennungsmotor 1 auf der Grundlage des akzeptablen Werts der Eingangsleistung Win·(α<1) zu der Batterie 6 zu steuern, der durch Multiplizieren des akzeptablen Werts mit einem vorbestimmten Sicherheitsfaktor berechnet wird.
Nachfolgend ist ein Beispiel zum Steuern des Verbrennungsmotors 1 in Übereinstimmung mit den Zuständen des ersten Motors 2, des zweiten Motors 3, des Inverters 20 und so weiter erläutert. Wenn zum Beispiel ein übermäßiger Strom nur einer bestimmten Phase oder einem bestimmten Element des Inverters 20 zugeführt wird, können der erste Motor 2 und der zweite Motor 3 erhitzt und thermisch beschädigt werden. Dadurch sind Ausgangsleistungen des ersten Motors 2 und des zweiten Motors 3 begrenzt. In dieser Situation zum Beispiel kann der zweite Motor 3 ein erforderliches Bremsmoment selbst dann nicht erzeugen, wenn zur Steuerung des Verbrennungsmotors 1 der erste Steuerungsmodus ausgewählt wird. In dem Antriebsstrang des Fahrzeugs Ve kann ein Ausgangswellendrehmoment Tp durch die folgende Bewegungsgleichung ausgedrückt werden: $Tp = Tm \cdot Grm + 1 / (1 + ρ) \cdot Te$
und ein Motordrehmoment Te kann ausgedrückt werden als: $Te = - (1 + ρ) / ρ \cdot Tg$
wobei Tg ein Moment des ersten Motors 2 ist, Tm ein Moment des zweiten Motors ist, p ein Übersetzungsverhältnis zwischen dem Sonnenrad 7 und dem Hohlrad 8 des Leistungsteilungsmechanismus 4 ist, und Grm ein Übersetzungsverhältnis des zweiten Motors 3 ist.
Um das Fahrzeug Ve zu verzögern, muss das Drehmoment Tp der Ausgangswelle 1a um weniger als Null verringert werden. Wie es oben beschrieben ist, wird in dem ersten Steuerungsmodus das Fahrzeug Ve durch den zweiten Motor 3 verzögert, während die Ausgangsleistung des Verbrennungsmotors 1 auf einer vorbestimmten Leistung gehalten wird. Zu diesem Zweck muss der zweite Motor 3 ein Bremsmoment erzeugen, das größer als das Drehmoment Te des Verbrennungsmotors 1 ist. Ein Beispiel der Routine zum Auswählen des Steuerungsmodus des Verbrennungsmotors 1 in Abhängigkeit von dem Zustand des zweiten Motors 3 ist in 8 gezeigt. In Schritt S30 wird bestimmt, ob der zweite Motor 3 dazu geeignet ist, das Drehmoment Tm zu erzeugen, das die nachfolgende Ungleichung erfüllen kann: $Tm \cdot Grm < - 1 / (1 + ρ) \cdot Te$
Zum Beispiel kann eine solche Bestimmung in Schritt S30 auf der Grundlage einer Temperatur des zweiten Motors 3 (oder des ersten Motors 2) und eines Zustands der PCU erfolgen. Wenn der zweite Motor 3 das Drehmoment Tm erzeugen kann, das die Ungleichung (3) erfüllen kann, so dass die Antwort von Schritt S30 JA ist, fährt die Routine zur Auswahl des ersten Steuerungsmodus mit Schritt S31 fort.
In diesem Fall kann das Fahrzeug Ve verzögert werden, während Energie regeneriert wird. Daher ist es, wenn die Antwort von Schritt S30 JA ist, auch möglich, den zweiten Steuerungsmodus auszuwählen. Im Gegensatz dazu fährt die Routine, wenn der zweite Motor 3 das Drehmoment Tm nicht erzeugen kann, das die Ungleichung (3) erfüllen kann, so dass die Antwort von Schritt S30 NEIN ist, mit Schritt S32 fort, um den Niedrigleistungsmodus auszuwählen. In diesem Fall werden das Drehmoment und die Drehzahl des Verbrennungsmotors 1 umgehend verringert.
Zum Beispiel kann der zweite Motor 3 das Drehmoment Tm nicht erzeugen, das erforderlich ist, um die Ungleichung (3) zu erfüllen, wenn die Temperatur des zweiten Motors 3 außerhalb des vorbestimmten Bereichs liegt, die Temperatur der PCU zu hoch ist oder eine dem Inverter 20 zugeführte Stromstärke zu hoch ist. Daher kann die Bestimmung in Schritt S30 auch auf der Grundlage der Temperatur z. B. des zweiten Motors 3 erfolgen.
Somit ist gemäß der beispielhaften Ausführungsform das Steuerungssystem ausgelegt, um zur Steuerung des Verbrennungsmotors 1 den ersten Steuerungsmodus auszuwählen, wenn die Batterie 6 die Eingangsleistung ausreichend aufnehmen und der zweite Motor 3 ein erforderliches Drehmoment erzeugen kann. Wie es oben beschrieben ist, wird in dem ersten Steuerungsmodus der Betriebspunkt des Verbrennungsmotors 1 entlang der optimalen Kraftstoffverbrauchskurve verschoben, und die Luftansaugung zu dem Verbrennungsmotor 1 wird verglichen mit dem Niedrigleistungsmodus, in dem die Geschwindigkeit und das Drehmoment des Verbrennungsmotors 1 umgehend verringert werden, langsam verringert. Daher kann die Luftansaugung zur Steuerung eines Luft/Kraftstoff-Verhältnisses genau geschätzt werden. Aus diesem Grund können Emissionen gasförmiger Schadstoffe verringert werden. Das Steuerungssystem ist ferner ausgelegt, um den zweiten Steuerungsmodus auszuwählen, wenn das SOC-Niveau der Batterie 6 gleich hoch wie oder höher als das erste Schwellen-Niveau, aber niedriger als das zweite Schwellen-Niveau ist, wodurch eine Ladungsmenge innerhalb eines gewünschten Bereichs begrenzt wird, und den Niedrigleistungsmodus auszuwählen, wenn das SOC-Niveau der Batterie 6 höher als das zweite Schwellen-Niveau ist, wodurch die Ausgangsleistung des Verbrennungsmotors 1 verringert wird, um die regenerative Energie zu verringern. Aus diesem Grund kann eine Überladung der Batterie 6 verhindert und somit eine Beschädigung der Batterie 6 begrenzt werden.
Die Überladung der Batterie 6 kann auch durch Auswählen des Steuerungsmodus des Verbrennungsmotors 1 in Übereinstimmung mit der akzeptablen Eingangsleistung (Win) für die Batterie 6 verhindert werden.
Das Steuerungssystem ist ferner ausgelegt, um den Steuerungsmodus des Verbrennungsmotors 1 auf der Grundlage der Tatsache auszuwählen, dass sich der zweite Motor 3 in einem Zustand befindet, in dem eine Erzeugung des Bremsmoments zum Verzögern des Fahrzeugs Ve möglich ist, während das Ausgangsdrehmoment des Verbrennungsmotors 1 aufrechterhalten wird. Aus diesem Grund kann der Steuerungsmodus des Verbrennungsmotors 1 in geeigneter Weise ausgewählt werden, um die Emissionen gasförmiger Schadstoffe zu verringern und die Batterie 6 in Abhängigkeit von dem Zustand des zweiten Motors 3 zu schützen.
Das Steuerungssystem gemäß der beispielhaften Ausführungsform ist ferner ausgelegt, um den Steuerungsmodus des Verbrennungsmotors 1 auf der Grundlage einer erforderlichen Verzögerung zur Reduzierung der Geschwindigkeit des Fahrzeugs Ve auszuwählen. Beispiele von Routinen zum Auswählen des Steuerungsmodus des Verbrennungsmotors 1 in Übereinstimmung mit der erforderlichen Verzögerung sind nachfolgend mit Bezug auf die 9A bis 13B erläutert.
9A zeigt ein Beispiel der Routine zum Auswählen des Steuerungsmodus des Verbrennungsmotors 1 in Übereinstimmung mit der erforderlichen Verzögerung des Fahrzeugs Ve in einem Fahrbereich (nachfolgend abgekürzt als „D-Bereich“). In Schritt S40 wird bestimmt, ob die erforderliche Verzögerung zur Reduzierung der Geschwindigkeit des Fahrzeugs Ve kleiner als ein erster Schwellenwert ist. Wie es in 9B ersichtlich ist, ist der erste Schwellenwert auf einen relativ kleineren Wert eingestellt. Demzufolge kann, wenn die erforderliche Verzögerung geringer als der erste Schwellenwert ist, so dass die Antwort von Schritt S40 JA ist, der erste Steuerungsmodus, in dem das Drehmoment und die Drehzahl des Verbrennungsmotors 1 relativ langsam verringert werden, ausgewählt werden. In diesem Fall fährt daher die Routine zur Auswahl des ersten Steuerungsmodus mit Schritt S41 fort.
Im Gegensatz dazu fährt die Routine, wenn die erforderliche Verzögerung größer als der erste Schwellenwert ist, so dass die Antwort von Schritt S40 NEIN ist, mit Schritt S42 fort, um zu bestimmen, ob die erforderliche Verzögerung kleiner als ein zweiter Schwellenwert ist, der auf einen Wert zwischen dem ersten Schwellenwert und einer maximalen Verzögerung eingestellt ist. Wenn die erforderliche Verzögerung größer als der erste Schwellenwert, aber kleiner als der zweite Schwellenwert ist, so dass die Antwort von Schritt S42 JA ist, ist es notwendig, das Fahrzeug mit einer relativ größeren Rate zu verzögern, aber es ist vorteilhaft, die Emissionen gasförmiger Schadstoffe zu reduzieren. In diesem Fall fährt daher die Routine mit Schritt S43 fort, um den zweiten Steuerungsmodus auszuwählen.
Im Gegensatz dazu fährt die Routine, wenn die erforderliche Verzögerung größer als der zweite Schwellenwert ist, so dass die Antwort von Schritt S42 NEIN ist, mit Schritt S44 fort, um den Niedrigleistungsmodus auszuwählen, wodurch das Drehmoment und die Drehzahl des Verbrennungsmotors 1 umgehend verringert werden.
10 zeigt ein Beispiel der Routine zum Auswählen des Steuerungsmodus des Verbrennungsmotors 1 in Abhängigkeit davon, ob ein so genannter „B-Bereich“ ausgewählt ist. In dem B-Bereich kann z. B. eine durch Pumpverlust des Verbrennungsmotors 1 erzeugte Verbrennungsmotor-Bremskraft auf die Antriebsrädern 5 übertragen werden. Daher wird, wenn in dem B-Bereich das Gaspedal zurückgenommen wird, eine verglichen mit dem D-Bereich größere Bremskraft auf das Fahrzeug Ve ausgeübt. In dieser Situation muss daher die Ausgangsleistung des Verbrennungsmotors 1 während der Verzögerung des Fahrzeugs Ve auf eine niedrigere Leistung begrenzt werden, selbst wenn der erste Steuerungsmodus oder der zweite Steuerungsmodus ausgewählt ist. Aus diesem Grund fährt die Routine, wenn der B-Bereich momentan ausgewählt ist, um das Fahrzeug Ve anzutreiben, so dass die Antwort von Schritt S50 JA ist, mit fort Schritt S51, um den Niedrigleistungsmodus auszuwählen und dadurch das Drehmoment und die Drehzahl des Verbrennungsmotors 1 umgehend zu verringern.
Im Gegensatz dazu fährt die Routine, wenn der B-Bereich nicht ausgewählt ist, so dass die Antwort von Schritt S50 NEIN ist, mit Schritt S52 fort, um den ersten Steuerungsmodus oder den zweiten Steuerungsmodus in Übereinstimmung mit dem oben erläuterten Parameter wie etwa dem SOC-Niveau der Batterie 6 und so weiter auszuwählen. Stattdessen ist es auch möglich, wenn die Antwort von Schritt S50 NEIN ist, den Steuerungsmodus des Verbrennungsmotors 1 von dem ersten Steuerungsmodus und dem zweiten Steuerungsmodus in Übereinstimmung mit der erforderlichen Verzögerung auszuwählen.
Die 11A und 11B sind ein Beispiel der Routine zum Auswählen des Steuerungsmodus des Verbrennungsmotors 1 in Übereinstimmung mit einem Betätigungsbetrag (d. h. ein Betätigen) des Bremspedals. Wenn das Bremspedal durch den Fahrer betätigt wird, bedeutet dies, dass der Fahrer die Absicht verfolgt, eine größere Bremskraft zum Verzögern des Fahrzeugs Ve zu erzeugen. In dieser Situation ist es vorteilhaft, den Verbrennungsmotor 1 sofort zu stoppen. Jedoch kann der Fahrer das Fahrzeug Ve verzögern, während er ein Betätigen des Bremspedals ändert, um eine Fahrzeuggeschwindigkeit einzustellen. Daher ist das Steuerungssystem gemäß der beispielhaften Ausführungsform ferner ausgelegt, um den ersten Steuerungsmodus oder den zweiten Steuerungsmodus auszuwählen, um die Batterie 6 zu laden oder die Emissionen zu verringern, wenn ein Betätigen des Bremspedals kleiner als ein Schwellenwert ist.
In der in 11A gezeigten Routine wird in Schritt S60 bestimmt, ob ein Betätigungsbetrag Bs des Bremspedals größer als ein Schwellenwert TBs ist. Wie es in 11B gezeigt ist, wird der Schwellenwert TBs auf einen Wert eingestellt, der es möglich macht, zu bestimmen, ob der Fahrer einen sofortigen Stopp des Verbrennungsmotors 1 beabsichtigt. Wenn der Betätigungsbetrag Bs des Bremspedals größer als der Schwellenwert TBs ist, so dass die Antwort von Schritt S60 JA ist, fährt die Routine mit Schritt S60 fort, um den Niedrigleistungsmodus auszuwählen und dadurch das Drehmoment und die Drehzahl des Verbrennungsmotors 1 umgehend zu verringern.
Im Gegensatz dazu fährt die Routine, wenn der Betätigungsbetrag Bs des Bremspedals kleiner als der Schwellenwert TBs ist, so dass die Antwort von Schritt S60 NEIN ist, mit Schritt S60 fort, um den ersten Steuerungsmodus oder den zweiten Steuerungsmodus in Übereinstimmung mit dem oben erläuterten Parameter wie etwa das SOC-Niveau der Batterie 6 und so weiter auszuwählen. Optional kann zusätzlich zu dem Schwellenwert TBs zum Auswählen des Niedrigleistungsmodus auch ein weiterer Schwellenwert zum Auswählen des zweiten Steuerungsmodus eingestellt werden.
Ein Ein-Pedal-Modus, in dem das Fahrzeug Ve durch Betätigen eines vorbestimmten Pedals beschleunigt und verzögert wird, kann in dem Fahrzeug Ve verfügbar sein, auf das das Steuerungssystem gemäß der beispielhaften Ausführungsform angewendet ist. Die 12A und 12B zeigen ein Beispiel der Routine zum Auswählen des Steuerungsmodus des Verbrennungsmotors 1 in Abhängigkeit davon, ob der Ein-Pedal-Modus ausgewählt ist. In dem Ein-Pedal-Modus wird eine erforderliche Verzögerung oder Verzögerungsruck durch eine Lösegeschwindigkeit Vpr des Pedals reguliert. Daher ist es vorteilhaft, den Steuerungsmodus des Verbrennungsmotors 1 auf der Grundlage der Lösegeschwindigkeit Vpr des Pedals auszuwählen. In der in 12A gezeigten Routine wird in Schritt S70 bestimmt, ob der Ein-Pedal-Modus ausgewählt ist. Zum Beispiel kann eine solche Bestimmung in Schritt S70 in Abhängigkeit davon erfolgen, ob ein Schalter zum Auswählen des Ein-Pedal-Modus geschlossen wird. Wenn der Ein-Pedal-Modus nicht ausgewählt ist, so dass die Antwort von Schritt S70 NEIN ist, fährt die Routine mit Schritt S71 fort, um einen normalen Pedalmodus aufrechtzuerhalten und dadurch das Fahrzeug Ve unter Verwendung des Gaspedals und des Bremspedals zu beschleunigen und zu verzögern.
Andernfalls, wenn der Ein-Pedal-Modus ausgewählt ist, so dass die Antwort von Schritt S70 JA ist, fährt die Routine mit Schritt S72 fort, um zu bestimmen, ob die Lösegeschwindigkeit Vpr des Pedals niedriger als ein erster Schwellenwert TVpr1 ist. Wie es in 12B ersichtlich ist, wird der erste Schwellenwert TVpr1 auf ein relativ niedrigeres Niveau eingestellt. Das heißt, wenn die Lösegeschwindigkeit Vpr des Pedals niedriger als der erste Schwellenwert TVpr1 ist, so dass die Antwort von Schritt S72 JA ist, ist eine erforderliche Verzögerung relativ klein, so dass der Verbrennungsmotor 1 so gesteuert werden kann, dass der Betriebspunkt entlang der optimalen Kraftstoffverbrauchskurve verschoben wird. In diesem Fall fährt daher die Routine mit Schritt S73 fort, um den ersten Steuerungsmodus auszuwählen.
Im Gegensatz dazu fährt die Routine, wenn die Lösegeschwindigkeit Vpr des Pedals höher als der erste Schwellenwert TVpr1 ist, so dass die Antwort von Schritt S72 NEIN ist, mit Schritt S74 fort, um zu bestimmen, ob die Lösegeschwindigkeit Vpr des Pedals niedriger als ein zweiter Schwellenwert TVpr2 ist. Insbesondere wird der zweite Schwellenwert TVpr2 auf ein höheres Niveau als der erste Schwellenwert TVpr1 eingestellt. Das heißt, wenn die Lösegeschwindigkeit Vpr des Pedals höher als der erste Schwellenwert TVpr1, aber niedriger als der zweite Schwellenwert TVpr2 ist, so dass die Antwort von Schritt S74 JA ist, ist eine erforderliche Verzögerung klein genug, um das Fahrzeug Ve relativ langsam zu verzögern, während die Emissionen gasförmiger Schadstoffe reduziert sind. In diesem Fall fährt daher die Routine mit Schritt S75 fort, um den zweiten Steuerungsmodus auszuwählen. Im Gegensatz dazu fährt die Routine, wenn die Lösegeschwindigkeit Vpr des Pedals höher als die zweite Schwellenwert TVpr2 ist, so dass die Antwort von Schritt S74 NEIN ist, mit Schritt S76 fort, um den Niedrigleistungsmodus auszuwählen und dadurch das Drehmoment und die Drehzahl des Verbrennungsmotors 1 umgehend zu verringern.
Die 13A und 13B zeigen ein Beispiel der Routine zum Auswählen des Steuerungsmodus des Verbrennungsmotors 1 in Übereinstimmung mit einer Abwärtsneigung θ bezüglich einer flachen Straße. In der in 13A gezeigten Routine wird in Schritt S80 bestimmt, ob die Abwärtsneigung θ größer als eine erste Schwellenwertneigung Tθ1 ist. Wie es in 13B ersichtlich ist, ist die erste Schwellenwertneigung Tθ1 auf einen relativ größeren negativen Wert eingestellt, da die erste Schwellenwertneigung Tθ1 ein Schwellenwert der Abwärtsneigung θ ist. Wenn die Abwärtsneigung θ größer als der erste Schwellenwertneigung Tθ1 ist, so dass die Antwort von Schritt S80 JA ist, ist das Gefälle der Straße relativ moderat, so dass der Verbrennungsmotor 1 so gesteuert werden kann, dass der Betriebspunkt entlang der optimalen Kraftstoffverbrauchskurve verschoben wird. In diesem Fall fährt daher die Routine mit Schritt S81 fort, um den ersten Steuerungsmodus auszuwählen.
Im Gegensatz dazu fährt die Routine, wenn der Abwärtsneigung θ kleiner als der erste Schwellenwertneigung Tθ1 ist, so dass die Antwort von Schritt S80 NEIN ist, mit Schritt S82 fort, um zu bestimmen, ob die Abwärtsneigung θ größer als eine zweite Schwellenwertneigung Tθ2 ist. Insbesondere ist die zweite Schwellenwertneigung Tθ2 auf einen kleineren Wert als die erste Schwellenwertneigung Tθ1 eingestellt. Das heißt, wenn die Abwärtsneigung θ kleiner als die erste Schwellenwertneigung Tθ1, aber größer als die zweite Schwellenwertneigung Tθ2 ist, so dass die Antwort von Schritt S82 JA ist, ist eine erwartete Verzögerung des Fahrzeugs Ve immer noch klein genug, um das Fahrzeug Ve relativ langsam zu verzögern, während die Emissionen gasförmiger Schadstoffe verringert werden. In diesem Fall fährt daher die Routine mit Schritt S83 fort, um den zweiten Steuerungsmodus auszuwählen. Im Gegensatz dazu fährt die Routine, wenn der Abwärtsneigung θ kleiner als die zweite Schwellenwertneigung Tθ2 ist, so dass die Antwort von Schritt S82 NEIN ist, mit Schritt S84 fort, um den Niedrigleistungsmodus auszuwählen und dadurch das Drehmoment und die Drehzahl des Verbrennungsmotors 1 umgehend zu verringern.
Zum Beispiel kann die Abwärtsneigung θ durch einen auf der Grundlage eines Abfalls der Straße in 100 m berechneten Prozentsatzes (%) ausgedrückt werden.
Somit kann gemäß der beispielhaften Ausführungsform in dem Fahrzeug Ve der Steuerungsmodus des Verbrennungsmotors 1 auch in Übereinstimmung mit der erforderlichen Verzögerung ausgewählt werden. Gemäß der beispielhafte Ausführungsform kann daher der Verbrennungsmotor 1 so gesteuert werden, dass die Emissionen gasförmiger Schadstoffe verringert werden und die Batterie 6 in dem ersten Steuerungsmodus oder dem zweiten Steuerungsmodus geladen wird, während das Fahrzeug Ve in Übereinstimmung mit der erforderlichen Verzögerung verzögert wird.
Andernfalls, wenn das Drehmoment und die Drehzahl des Verbrennungsmotors 1 umgehend verringert werden müssen, wird der Niedrigleistungsmodus ausgewählt, um das Drehmoment und die Drehzahl des Verbrennungsmotors 1 umgehend zu verringern.
Obwohl oben die beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung beschrieben sind, ist dem Fachmann auf dem Gebiet klar, dass die vorliegende Offenbarung nicht auf die oben beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen begrenzt ist, sondern verschiedene Änderungen und Modifikationen innerhalb des Schutzbereichs der vorliegenden Offenbarung gemacht werden können. Zum Beispiel kann das Steuerungssystem gemäß der beispielhaften Ausführungsform auch auf ein in 14 gezeigtes Serien-Hybridfahrzeug angewendet werden. Wie es in 14 gezeigt ist, umfasst eine Antriebsmaschine des Serien-Hybridfahrzeugs Ve einen Verbrennungsmotor (in 14 als ENG bezeichnet) 23 als einen Verbrennungsmotor, einen ersten Motor (in 14 als MG1 bezeichnet) 24 und einen zweiten Motor (in 14 als MG2 bezeichnet) 25. Das Serien-Hybridfahrzeug Ve umfasst ferner die Antriebsräder 5, die Batterie 6 und die ECU 21. Der erste Motor 24 kann nicht nur ein Generator, sondern auch ein Motorgenerator sein, und der zweite Motor 25 kann ein Motorgenerator sein. In dem Serien-Hybridfahrzeug Ve ist der Verbrennungsmotor 23 mit dem ersten Motor 24 verbunden, so dass der erste Motor 24 als ein Generator zum Erzeugen von Elektrizität angetrieben werden kann. Der zweite Motor 25 ist mit den Antriebsrädern 5 verbunden, und der erste Motor 24 und der zweite Motor 25 sind durch die Batterie 6 elektrisch miteinander verbunden. Daher kann die durch den ersten Motor 24 erzeugte Elektrizität nicht nur dem zweiten Motor 25 zugeführt werden, um den zweiten Motor 25 als ein Motor zu betreiben, sondern auch der Batterie 6, um die Batterie 6 zu laden.
15 zeigt ein Beispiel der Routine zum Auswählen des Steuerungsmodus des Verbrennungsmotors 23 des Serien-Hybridfahrzeugs Ve in Abhängigkeit von den Zuständen des ersten Motors 24, des zweiten Motors 25 und der PCU. In dem Serien-Hybridfahrzeug Ve ist das den Antriebsrädern 5 zugeführte Motordrehmoment Te null, so dass das Serien-Hybridfahrzeug Ve durch Erzeugen eines regenerativen Drehmoments Tm, das kleiner als null ist, durch den zweiten Motor 25 verzögert werden kann. Demzufolge wird in Schritt S90 bestimmt, ob der zweite Motor 25 das Drehmoment Tm kleiner als null erzeugen darf, wenn der erste Steuerungsmodus oder der zweite Steuerungsmodus ausgewählt ist. Wenn die Antwort von Schritt S90 JA ist, fährt die Routine mit Schritt S91 fort, um den ersten Steuerungsmodus oder den zweiten Steuerungsmodus in Übereinstimmung mit z. B. dem SOC-Niveau der Batterie 6 auszuwählen. In diesem Fall werden das Drehmoment und die Drehzahl des Verbrennungsmotors 23 verringert, während Elektrizität regeneriert wird. Im Gegensatz dazu fährt die Routine, wenn die Antwort von Schritt S90 NEIN ist, mit Schritt S92 fort, um den Niedrigleistungsmodus auszuwählen und dadurch das Drehmoment und die Drehzahl des Verbrennungsmotors 23 umgehend zu verringern.
Ferner kann auch der erste Steuerungsmodus ausgewählt werden, um den Verbrennungsmotor 1 zu steuern, wenn das Fahrzeug Ve beschleunigt wird. Wenn das Fahrzeug Ve auf herkömmliche Weise beschleunigt wird, werden die Geschwindigkeit und das Drehmoment des Verbrennungsmotors 1 in Antwort auf eine Betätigung des Gaspedals umgehend erhöht, wie es durch die gestrichelte Linie in 16 gezeigte ist. Im Gegensatz dazu werden, wenn das Fahrzeug Ve beschleunigt wird, während der Verbrennungsmotor 1 in dem ersten Steuerungsmodus gesteuert wird, die Geschwindigkeit und das Drehmoment des Verbrennungsmotors 1 relativ langsam erhöht, wie es durch die durchgezogene Linie in 16 gezeigt ist. In diesem Fall wird ein Defizit der Antriebskraft durch Verringern von Erhöhungsraten der Geschwindigkeit und des Drehmoments des Verbrennungsmotors 1 durch Betreiben des zweiten Motors 3 als ein Motor kompensiert. Folglich kann das Fahrzeug Ve optimal kraftstoffsparend beschleunigt werden, während die Emissionen gasförmiger Schadstoffe verringert werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2018149333 [0001]
JP 2017223309 A [0003, 0004, 0005]

Claims

Steuerungssystem für ein Hybridfahrzeug (Ve), das umfasst: einen Verbrennungsmotor (1); einen ersten Motor (2), der eine Drehzahl des Verbrennungsmotors (1) steuert; einen zweiten Motor (3), der ein Bremsmoment auf Antriebsräder (5) ausübt, wenn Energie regeneriert wird; und eine elektrische Speichervorrichtung (6), die elektrisch mit dem ersten Motor (2) und dem zweiten Motor (3) verbunden ist, wobei das Steuerungssystem ausgelegt ist, um durch Steuern des zweiten Motors (3) zum Erzeugen eines Bremsmoments und Steuern des ersten Motors (2) zum Verringern einer Drehzahl des Verbrennungsmotors (1) das Hybridfahrzeug (Ve) zu verzögern, dadurch gekennzeichnet, dass: das Steuerungssystem ein Steuerungsgerät (21) umfasst, das den Verbrennungsmotor (1) steuert, das Steuerungsgerät (21) ausgelegt ist, um einen Steuerungsmodus des Verbrennungsmotors (1) auszuwählen aus: einem Niedrigleistungsmodus, in dem das Hybridfahrzeug (Ve) in Antwort auf eine Verzögerungsoperation durch Verringern eines Drehmoments und einer Leistung des Motors (1) mit einer vorbestimmten Rate und gleichzeitiges Erzeugen des Bremsmoments durch den zweiten Motor (3) verzögert wird; und einem Hochleistungsmodus, in dem das Hybridfahrzeug (Ve) in Antwort auf eine Verzögerungsoperation durch Verringern des Drehmoments und der Leistung des Motors (1) mit einer Rate, die kleiner als die vorbestimmte Rate des Niedrigleistungsmodus ist, und gleichzeitiges Erzeugen des Bremsmoments durch den zweiten Motor (3) verzögert wird.
Steuerungssystem für das Hybridfahrzeug (Ve) nach Anspruch 1, wobei der Hochleistungsmodus umfasst: einen ersten Steuerungsmodus, in dem das Hybridfahrzeug (Ve) verzögert wird, während das Drehmoment und die Drehzahl des Verbrennungsmotors (1) so verringert werden, dass ein Betriebspunkt des Verbrennungsmotors (1) entlang einer optimalen Kraftstoffverbrauchskurve verschoben wird; und einen zweiten Steuerungsmodus, in dem das Hybridfahrzeug (Ve) verzögert wird, während das Motordrehmoment (1) mit einer gleichen Rate wie in dem ersten Steuerungsmodus verringert wird, die Drehzahl des Verbrennungsmotors (1) mit einer größeren Rate als in dem ersten Steuerungsmodus verringert wird und die Leistung des Motors (1) mit einer kleineren Rate als in dem Niedrigleistungsmodus verringert wird, um so die Emissionen zu verringern.
Steuerungssystem für das Hybridfahrzeug (Ve) nach Anspruch 2, wobei das Steuerungsgerät (21) ferner ausgelegt ist, um den Steuerungsmodus des Verbrennungsmotors (1) auf der Grundlage eines Lade-Niveau der elektrischen Speichervorrichtung (6) oder eines akzeptablen Werts einer Eingangsleistung (Win) für die elektrische Speichervorrichtung (6) auszuwählen, wenn das Fahrzeug (Ve) verzögert wird.
Steuerungssystem für das Hybridfahrzeug (Ve) nach Anspruch 3, wobei das Steuerungsgerät (21) ferner ausgelegt ist, um den ersten Steuerungsmodus auszuwählen, wenn das Lade-Niveau der elektrischen Speichervorrichtung (6) niedriger als ein erstes Schwellen-Niveau ist, den zweiten Steuerungsmodus auszuwählen, wenn das Lade-Niveau der elektrischen Speichervorrichtung (6) höher als das erste Schwellen-Niveau, aber niedriger als ein zweites Schwellen-Niveau ist, und den Niedrigleistungsmodus auszuwählen, wenn das Lade-Niveau der elektrischen Speichervorrichtung (6) höher als das zweite Schwellen-Niveau ist.
Steuerungssystem für das Hybridfahrzeug (Ve) nach Anspruch 3, wobei das Steuerungsgerät (21) ferner ausgelegt ist, um den ersten Steuerungsmodus auszuwählen, wenn der akzeptable Wert der Eingangsleistung (Win) für die elektrische Speichervorrichtung (6) größer als ein erster akzeptabler Wert ist, den zweiten Steuerungsmodus auszuwählen, wenn der akzeptable Wert der Eingangsleistung (Win) für die elektrische Speichervorrichtung (6) kleiner als der erste akzeptable Wert, aber größer als ein zweiter akzeptabler Wert ist, und den Niedrigleistungsmodus auszuwählen, wenn der akzeptable Wert der Eingangsleistung (Win) für die elektrische Speichervorrichtung (6) kleiner als der zweite akzeptable Wert ist.
Steuerungssystem für das Hybridfahrzeug (Ve) nach Anspruch 3, wobei das Steuerungsgerät (21) ferner ausgelegt ist, um zu bestimmen, ob die Eingangsleistung (Win) für die elektrische Speichervorrichtung (6) bei einer Steuerung des Verbrennungsmotors (1) in dem ersten Steuerungsmodus kleiner als ein momentan akzeptabler Wert der Eingangsleistung (Win) für die elektrische Speichervorrichtung (6) ist, zu bestimmen, ob die Eingangsleistung (Win) für die elektrische Speichervorrichtung (6) bei einer Steuerung des Verbrennungsmotor (1) in dem zweiten Steuerungsmodus kleiner als ein momentan akzeptabler Wert der Eingangsleistung (Win) für die elektrische Speichervorrichtung (6) ist, den ersten Steuerungsmodus auszuwählen, wenn die Eingangsleistung (Win) für die elektrische Speichervorrichtung (6) bei einer Steuerung des Verbrennungsmotors (1) in dem ersten Steuerungsmodus kleiner als der momentan akzeptable Wert der Eingangsleistung (Win) für die elektrische Speichervorrichtung (6) ist, den zweiten Steuerungsmodus auszuwählen, wenn die Eingangsleistung (Win) für die elektrische Speichervorrichtung (6) bei einer Steuerung des Verbrennungsmotors (1) in dem ersten Steuerungsmodus größer als der momentan akzeptable Wert der Eingangsleistung (Win) für die elektrische Speichervorrichtung (6), aber kleiner als die Eingangsleistung (Win) für die elektrische Speichervorrichtung (6) bei einer Steuerung des Verbrennungsmotors (1) in dem zweiten Steuerungsmodus ist, und den Niedrigleistungsmodus auszuwählen, wenn die Eingangsleistung (Win) für die elektrische Speichervorrichtung (6) bei einer Steuerung des Verbrennungsmotors (1) in dem zweiten Steuerungsmodus größer als der momentan akzeptable Wert der Eingangsleistung (Win) für die elektrische Speichervorrichtung (6) ist.
Steuerungssystem für das Hybridfahrzeug (Ve) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Steuerungsgerät (21) ferner ausgelegt ist, um zu bestimmen, ob das Fahrzeug (Ve) in dem Hochleistungsmodus in Antwort auf die Verzögerungsoperation unter Verwendung einer Bewegungsgleichung, in der das Moment (Tm) des zweiten Motors (3) und das Drehmoment (Te) des Verbrennungsmotors (1) als Parameter verwendet werden, verzögert werden kann.
Steuerungssystem für das Hybridfahrzeug (Ve) nach einem der Ansprüche 3 bis 7, wobei das Steuerungsgerät (21) ferner ausgelegt ist, um den Steuerungsmodus des Verbrennungsmotors (1) auf der Grundlage einer erforderlichen Verzögerung einschließlich eines Schaltbereichs, eines Betätigungsbetrags (Bs) eines Bremspedals, einer Betätigungsgeschwindigkeit (Vpr) eines vorbestimmten Pedals in einem Ein-Pedal-Modus und einer Straßenneigung bezüglich einer flachen Straße auswählen kann, den ersten Steuerungsmodus oder den zweiten Steuerungsmodus auszuwählen, wenn eine vorbestimmte Bedingung der erforderlichen Verzögerung erfüllt ist, und den Niedrigleistungsmodus auszuwählen, wenn die vorbestimmte Bedingung der erforderlichen Verzögerung nicht erfüllt ist.
Steuerungssystem für das Hybridfahrzeug (Ve) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Hybridfahrzeug (Ve) ferner einen Leistungsteilungsmechanismus (4) umfasst, der eine Ausgangsleistung des Verbrennungsmotors (1) auf ein Ausgangselement (12) und auf den ersten Motor (2) aufteilt, der Leistungsteilungsmechanismus (4) eine Planetengetriebeeinheit mit einem Eingangselement (9), das mit dem Verbrennungsmotor (1) verbunden ist, einem Reaktionselement (7), das mit dem ersten Motor (2) verbunden ist, und einem Ausgangselement (8), das mit dem Ausgangselement (12) verbunden ist, umfasst und der zweite Motor (3) mit einem Leistungsübertragungsweg zwischen den Antriebsrädern (5) und dem Ausgangselement (12) verbunden ist.