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[Technisches Gebiet]
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Steuergerät für ein Hybridfahrzeug.
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[Hintergrund der Technik]
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In
JP 2001 -
153 218 A wird offenbart, dass eine Technik zur Einschränkung des Rückgangs des auf die Räder übertragenen Drehmoments durch die Übertragung von Drehmoment von einem Elektromotor auf die Räder, wenn eine Kupplung durch einen Schaltvorgang gelöst wird, um die Übertragung des Drehmoments eines Verbrennungsmotors auf die Räder zu stoppen, eine für den Schaltvorgang erforderliche Zeitspanne auf der Grundlage eines Ergebnisses der Bestimmung des Drehmoments, das vom Elektromotor zur Einschränkung des Rückgangs des auf die Räder übertragenen Drehmoments an die Räder abgegeben werden kann, steuert.
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[Patentliteratur 1]
JP 2001 -
153 218 A
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[Zusammenfassung der Erfindung]
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[Technische Aufgabe]
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Obwohl die in
JP 2001 -
153 218 A beschriebene Technik eine für den Schaltvorgang erforderliche Zeitspanne bei abnehmendem vom Elektromotor an die Räder abgegebenen Drehmoment steuert, ist eine Steuerung der für den Schaltvorgang erforderlichen Zeitspanne nicht ausreichend, und es besteht weiterhin Verbesserungsbedarf bei der Gewährleistung der Fahrperformanz eines Fahrzeugs.
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Unter diesen Umständen ist Gegenstand der vorliegenden Erfindung die Bereitstellung eines Steuergeräts für ein Hybridfahrzeug, das in der Lage ist, die Fahrperformanz eines Fahrzeugs wirksamer zu gewährleisten.
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[Lösung der Aufgabe]
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Zur Lösung des oben beschriebenen Problems ist gemäß der vorliegenden Erfindung ein Steuergerät für ein Hybridfahrzeug vorgesehen, das einen Verbrennungsmotor und einen Motor als Antriebsquelle umfasst, die Leistung an ein Antriebsrad übertragen, ein automatisches Getriebe, das die Drehzahl des Verbrennungsmotors ändert und die Drehung an das Antriebsrad überträgt, einen Leistungsübertragungsmechanismus, der einen Ausrückzustand bildet, um die Leistungsübertragung zwischen dem Verbrennungsmotor und dem Antriebsrad zu unterbrechen, oder einen Eingriffszustand bildet, um die Leistungsübertragung zwischen dem Verbrennungsmotor und dem Antriebsrad zu ermöglichen, und einen Stromspeicherabschnitt, der dem Motor elektrische Leistung zuführt, wobei der Motor veranlasst wird, während einer unvollständigen Eingriffsperiode des Leistungsübertragungsmechanismus ein Drehmoment abzugeben, wenn eine Gangstellung in dem Automatikgetriebe geschaltet wird. Das Steuergerät ist derart konfiguriert, dass es einen Steuerabschnitt umfasst, der eine Ausrückgeschwindigkeit des Leistungsübertragungsmechanismus, wenn die Gangstellung in dem Automatikgetriebe geschaltet wird, in Abhängigkeit von einer gespeicherten Strommenge des Stromspeicherabschnitts ändert.
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[Vorteilhafte Wirkung der Erfindung]
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Wie oben beschrieben, ermöglicht die vorliegende Erfindung eine wirksamere Gewährleistung der Fahrperformanz eines Fahrzeugs.
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Figurenliste
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- [1] 1 ist eine schematische Darstellung der Konfiguration eines Hybridfahrzeugs gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- [2] 2 ist ein Diagramm, das den Umriss eines Kupplungssteuerungsvorgangs durch ein Steuergerät für das Hybridfahrzeug gemäß der einen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
- [3] 3 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren für den Kupplungssteuerungsvorgang durch das Steuergerät für das Hybridfahrzeug gemäß der einen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
- [4] 4 ist ein Zeitdiagramm, das Änderungen einer Ausrück- und einer Einrückgeschwindigkeit einer Kupplung aufgrund des Kupplungssteuerungsvorgangs durch das Steuergerät für das Hybridfahrzeug gemäß der einen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einem Fall zeigt, in dem auf der Grundlage eines Betätigungsbetrags des Gaspedals festgestellt wird, dass eine Anforderung zur Verbesserung der Leistung vorliegt.
- [Figure 5] 5 ist ein Zeitdiagramm, das Änderungen der Ausrück- und der Einrückgeschwindigkeit der Kupplung aufgrund des Kupplungssteuerungsvorgangs durch das Steuergerät für das Hybridfahrzeug gemäß der einen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einem Fall zeigt, in dem auf der Grundlage der Auswahl eines Fahrmodus durch einen Fahrer festgestellt wird, dass eine Anforderung zur Verbesserung der Leistung vorliegt.
- [6] 6 ist ein Flussdiagramm, das einen Ablauf eines Kupplungssteuerungsvorgangs durch ein Steuergerät für ein Hybridfahrzeug gemäß einer ersten Änderung der einen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
- [7] 7 ist ein Zeitdiagramm, das Änderungen einer Ausrück- und einer Einrückgeschwindigkeit einer Kupplung aufgrund des Kupplungssteuerungsvorgangs durch das Steuergerät für das Hybridfahrzeug gemäß der ersten Änderung der einen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einem Fall zeigt, in dem auf der Grundlage eines Betätigungsbetrags des Gaspedals festgestellt wird, dass eine Anforderung zur Verbesserung der Leistung vorliegt.
- [8] 8 ist ein Flussdiagramm, das einen Ablauf eines Kupplungssteuerungsvorgangs durch ein Steuergerät für ein Hybridfahrzeug gemäß einer zweiten Änderung der einen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
- [9] 9 ist ein Zeitdiagramm, das Änderungen einer Ausrück- und einer Einrückgeschwindigkeit einer Kupplung aufgrund des Kupplungssteuerungsvorgangs durch das Steuergerät für das Hybridfahrzeug gemäß der zweiten Änderung der einen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einem Fall zeigt, in dem auf der Grundlage eines Betätigungsbetrags des Gaspedals festgestellt wird, dass eine Anforderung zur Verbesserung der Leistung vorliegt.
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[Beschreibung einer Ausführungsform]
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Ein Steuergerät für ein Hybridfahrzeug gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Steuergerät für ein Hybridfahrzeug, das einen Verbrennungsmotor und einen Motor als Antriebsquelle umfasst, die Leistung an ein Antriebsrad übertragen, ein automatisches Getriebe, das die Drehzahl des Verbrennungsmotors ändert und die Drehung an das Antriebsrad überträgt, einen Leistungsübertragungsmechanismus, der einen Ausrückzustand bildet, um die Leistungsübertragung zwischen dem Verbrennungsmotor und dem Antriebsrad zu unterbrechen, oder einen Eingriffszustand bildet, um die Leistungsübertragung zwischen dem Verbrennungsmotor und dem Antriebsrad zu ermöglichen, und einen Stromspeicherabschnitt, der dem Motor elektrische Leistung zuführt, wobei der Motor veranlasst wird, während einer unvollständigen Eingriffsperiode des Leistungsübertragungsmechanismus ein Drehmoment abzugeben, wenn eine Gangstellung in dem Automatikgetriebe geschaltet wird. Das Steuergerät ist derart konfiguriert, dass es einen Steuerabschnitt umfasst, der eine Ausrückgeschwindigkeit des Leistungsübertragungsmechanismus, wenn die Gangstellung in dem Automatikgetriebe geschaltet wird, in Abhängigkeit von einer gespeicherten Strommenge des Stromspeicherabschnitts ändert.
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Somit ist das Steuergerät für das Hybridfahrzeug gemäß der einen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in der Lage, die Fahrperformanz eines Fahrzeugs wirksamer zu gewährleisten.
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[Ausführungsform]
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Ein Hybridfahrzeug, das ein gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung montiertes Steuergerät aufweist, wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
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In 1 ist ein Hybridfahrzeug 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung so konfiguriert, dass es einen Verbrennungsmotor 2 als Verbrennungsmotor, ein Getriebe 3 als Automatikgetriebe, einen Motorgenerator 4 als Motor, ein Antriebsrad 5, eine HCU (Hybrid Control Unit = Hybridsteuereinheit) 10 als Steuerabschnitt, der das Hybridfahrzeug 1 umfassend steuert, ein ECM (Engine Control Module = Motorsteuermodul) 11, das den Verbrennungsmotor 2 steuert, ein TCM (Transmission Control Module = Getriebesteuermodul) 12, das das Getriebe 3 steuert, ein ISGCM (Integrated Starter Generator Control Module = Steuermodul des integrierten Starter-Generators) 13, ein INVCM (Invertor Control Module = Wechselrichter-Steuermodul) 14 und ein BMS (Battery Management System = Batterie-Management-System) 16.
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Im Verbrennungsmotor 2 wird eine Vielzahl von Zylindern gebildet. In der vorliegenden Ausführungsform ist der Verbrennungsmotor 2 so konfiguriert, dass er für jeden Zylinder eine Reihe von vier Hüben durchläuft, die sich aus dem Ansaughub, dem Verdichtungshub, dem Ausdehnungshub und dem Auslasshub zusammensetzen.
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Ein ISG (Integrated Starter Generator = integrierter Startergenerator) 20 und ein Anlasser 21 sind an den Verbrennungsmotor 2 gekoppelt. Der ISG 20 ist über einen Riemen 22 und dergleichen mit einer Kurbelwelle 18 des Verbrennungsmotors 2 gekoppelt. Der ISG 20 hat die Funktion eines Elektromotors, der den Verbrennungsmotor 2 drehend antreibt, indem er mit elektrischer Leistung zur Drehung versorgt wird, sowie die Funktion eines elektrischen Generators, der die von der Kurbelwelle 18 eingebrachte Drehkraft in elektrische Leistung umwandelt.
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In der vorliegenden Ausführungsform arbeitet der ISG 20 als Elektromotor unter der Steuerung des ISGCM 13, wodurch der Verbrennungsmotor 2 in einem durch eine Leerlauf-Stopp-Funktion angehaltenen Zustand wieder gestartet wird. Der ISG 20 kann auch das Hybridfahrzeug 1 beim Fahren unterstützen, indem er als Elektromotor fungiert.
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Der Anlasser 21 ist so konfiguriert, dass er einen Motor und ein Ritzel umfasst (nicht gezeigt). Der Anlasser 21 ist dazu geeignet, die Kurbelwelle 18 durch Drehen des Motors zu drehen und dem Verbrennungsmotor 2 beim Start eine Drehkraft bereitzustellen. Wie oben beschrieben, wird der Verbrennungsmotor 2 durch den Anlasser 21 gestartet und durch den ISG 20 wieder gestartet, wenn er durch die Leerlauf-Stopp-Funktion gestoppt wird.
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Das Getriebe 3 ist dazu geeignet, eine vom Verbrennungsmotor 2 abgegebene Drehgeschwindigkeit zu ändern und das Antriebsrad 5 über eine Antriebswelle 23 anzutreiben. Das Getriebe 3 umfasst einen dauernd eingreifenden Gangschaltmechanismus 25, der aus einem Parallelachsen-Getriebemechanismus besteht, eine Kupplung 26 als Leistungsübertragungsmechanismus, der aus einer Trockenkupplung vom normalerweise geschlossenen Typ besteht, einen Differentialmechanismus 27 und einen Aktuator (nicht gezeigt) besteht.
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Das Getriebe 3 ist als sogenanntes AMT (Automated Manual Transmission) aufgebaut, wobei das Schalten einer Gangstellung im Gangschaltmechanismus 25 und das Ein- und Ausrücken der Kupplung 26 durch den Aktuator unter Steuerung durch das TCM 12 erfolgt. Das Differentialgetriebe 27 ist dazu geeignet, die vom Gangschaltmechanismus 25 abgegebene Leistung auf die Antriebswelle 23 zu übertragen.
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Der Motorgenerator 4 ist über eine Kette 28 an den Differentialmechanismus 27 gekoppelt. Der Motorgenerator 4 fungiert als Elektromotor.
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Wie oben beschrieben, stellt das Hybridfahrzeug 1 ein paralleles Hybridsystem dar, bei dem sowohl die Leistung des Verbrennungsmotors 2 als auch die des Motorgenerators 4 für den Fahrzeugantrieb genutzt werden kann. Das Hybridfahrzeug 1 ist dazu geeignet, mit der Leistung von des Verbrennungsmotors 2 und/oder des Motorgenerators 4 betrieben zu werden.
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Der Motorgenerator 4 fungiert auch als Stromgenerator und ist dazu geeignet, beim Betrieb des Hybridfahrzeugs 1 Strom zu erzeugen. Es wird darauf hingewiesen, dass der Motorgenerator 4 nur an einer beliebigen Stelle in einem Leistungsübertragungsweg vom Verbrennungsmotor 2 zum Antriebsrad 5 angekoppelt werden muss, um Leistung übertragen zu können, und nicht an den Differentialmechanismus 27 gekoppelt werden braucht.
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Das Hybridfahrzeug 1 umfasst eine erste Stromspeichervorrichtung 30, ein Hochspannungsaggregat 34, das eine zweite Stromspeichervorrichtung 33 als Stromspeicherabschnitt umfasst, ein Hochspannungskabel 35 und ein Niederspannungskabel 36.
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Die erste Stromspeichervorrichtung 30 und die zweite Stromspeichervorrichtung 33 bestehen jeweils aus einer wiederaufladbaren Sekundärbatterie. Die erste Stromspeichervorrichtung 30 besteht aus einer Bleibatterie.
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Die erste Stromspeichervorrichtung 30 ist eine Niederspannungsbatterie, in der die Anzahl der Zellen und dergleichen so festgelegt ist, dass eine Ausgangsspannung von etwa 12 V erzeugt wird. Ein Zustand, der eine Restkapazität, eine Temperatur sowie Lade- und Entladeströme der ersten Stromspeichervorrichtung 30 umfasst, wird von der HCU 10 verwaltet.
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Die zweite Stromspeichervorrichtung 33 ist eine Hochspannungsbatterie, bei der die Anzahl der Zellen und dergleichen so festgelegt ist, dass sie eine Spannung erzeugt, die höher ist als die der ersten Stromspeichervorrichtung 30 und beispielsweise eine Ausgangsspannung von 100 V erzeugt. Die zweite Stromspeichervorrichtung 33 besteht z.B. aus einer Lithium-Ionen-Batterie. Ein Zustand, der eine gespeicherte Strommenge, eine Temperatur sowie Lade- und Entladeströme der zweiten Stromspeichervorrichtung 33 umfasst, wird vom BMS 16 verwaltet.
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Als elektrische Last ist im Hybridfahrzeug 1 eine allgemeine Last 37 vorgesehen. Die allgemeine Last 37 ist eine andere elektrische Last als der Anlasser 21 und der ISG 20.
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Die allgemeine Last 37 ist eine elektrische Last, die keine stabile elektrische Stromversorgung benötigt und zeitweise verwendet wird. Die allgemeine Last 37 umfasst z.B. einen Scheibenwischer und ein elektrisches Kühlgebläse, das Kühlungsluft dem Verbrennungsmotor 2 (nicht gezeigt) zuführt.
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Die erste Stromspeichervorrichtung 30 wird über das Niederspannungskabel 36 mit dem Anlasser 21, dem ISG 20 und der allgemeinen Last 37 als elektrische Last verbunden, um auf diese Weise elektrische Leistung liefern zu können.
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Wie oben beschrieben, ist die erste Stromspeichervorrichtung 30 dazu geeignet, mindestens den Anlasser 21 und den ISG 20 als Starteinrichtung, die den Verbrennungsmotor 2 startet, mit elektrischer Leistung zu versorgen.
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Das Hochspannungsaggregat 34 weist neben der zweiten Stromspeichervorrichtung 33 einen Wechselrichter 45, das INVCM 14 und das BMS 16 auf. Das Hochspannungsaggregat 34 ist über das Hochspannungskabel 35 mit dem Motorgenerator 4 verbunden, so dass es elektrische Leistung liefern kann.
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Der Wechselrichter 45 ist dazu geeignet, unter der Steuerung des INVCM 14 eine gegenseitige Umwandlung zwischen dem mit dem Hochspannungskabel 35 verbundenen Wechselstrom und dem mit der zweiten Stromspeichervorrichtung 33 verbundenen Gleichstrom durchzuführen. Beispielsweise wandelt das INVCM 14 den von der zweiten Stromspeichervorrichtung 33 entladenen Gleichstrom in Wechselstrom mit dem Wechselrichter 45 um und liefert den Wechselstrom an den Motorgenerator 4, um den Motorgenerator 4 für den Leistungsbetrieb zu versorgen.
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Das INVCM 14 wandelt den vom Motorgenerator 4 erzeugten Wechselstrom mit dem Wechselrichter 45 in Gleichstrom um und lädt die zweite Stromspeichervorrichtung 33 auf, damit der Motorgenerator 4 eine Regenerierung der elektrischen Leistung durchführt.
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Die HCU 10, das ECM 11, das TCM 12, das ISGCM 13, das INVCM 14 und das BMS 16 bestehen jeweils aus einer Rechnereinheit, die eine CPU (Central Processing Unit = Zentraleinheit), ein RAM (Random Access Memory = Arbeitsspeicher), ein ROM (Read Only Memory = Festwertspeicher), einen Flash-Speicher, in dem Sicherungsdaten und dergleichen gespeichert werden, einen Eingangsport und einen Ausgangsport umfasst.
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Im ROM jeder Rechnereinheit ist ein Programm gespeichert, das bewirkt, dass die Rechnereinheit als HCU 10, ECM 11, TCM 12, ISGCM 13, INVCM 14 oder BMS 16 funktioniert, zusammen mit verschiedenen Arten von Konstanten, verschiedenen Arten von Kennfeldern und dergleichen.
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Das heißt, jede CPU führt das im ROM gespeicherte Programm aus, unter Verwendung des RAM als Arbeitsbereich. Bei dieser Ausführung fungieren die Rechnereinheiten gemäß der vorliegenden Ausführungsform jeweils als HCU 10, ECM 11, TCM 12, ISGCM 13, INVCM 14 und BMS 16.
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In der vorliegenden Ausführungsform ist das ECM 11 dazu geeignet, die Leerlauf-Stopp-Steuerung auszuführen. Bei der Leerlauf-Stopp-Steuerung ist das ECM 11 dazu geeignet, den Verbrennungsmotor 2 zu stoppen, wenn eine vorgegebene Stoppbedingung erfüllt ist, und den Verbrennungsmotor 2 durch Ansteuerung des ISG 20 über das ISGCM 13 wieder zu starten, wenn eine vorgegebene Neustartbedingung erfüllt ist. Dies verhindert einen unnötigen Leerlauf des Verbrennungsmotors 2 und ermöglicht eine Verbesserung des Kraftstoffverbrauchs des Hybridfahrzeugs 1.
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Das Hybridfahrzeug 1 ist mit CAN-Kommunikationsleitungen 48 und 49 zur Bildung eines fahrzeuginternen LAN (Local Area Network) versehen, das einer Norm, wie z.B. der CAN (Controller Area Network)-Norm, entspricht.
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Die HCU 10 ist über die CAN-Kommunikationsleitung 48 mit dem INVCM 14 und dem BMS 16 verbunden. Die HCU 10, das INVCM 14 und das BMS 16 führen das Senden und Empfangen eines Signals, wie z.B. eines Steuersignals, zueinander und voneinander über die CAN-Kommunikationsleitung 48 aus.
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Die HCU 10 ist über die CAN-Kommunikationsleitung 49 mit dem ECM 11, dem TCM 12 und dem ISGCM 13 verbunden. Die HCU 10, das ECM 11, das TCM 12 und das ISGCM 13 führen das Senden und Empfangen eines Signals, wie z.B. eines Steuersignals, zueinander und voneinander über die CAN-Kommunikationsleitung 49 aus.
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Verschiedene Arten von Sensoren, wie z.B. ein Geschwindigkeitssensor 51, ein Gaspedalstellungssensor 52 und ein Kupplungshubsensor 53, werden an den Eingangsport der HCU 10 angeschlossen.
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Der Geschwindigkeitssensor 51 erfasst eine Geschwindigkeit des Hybridfahrzeugs 1 aufgrund einer Rotationsgeschwindigkeit der Antriebswelle 23 und dergleichen. Der Gaspedalstellungssensor 52 erfasst als Gaspedalstellung einen Betrag, um den ein Gaspedal (nicht gezeigt) betätigt wird. Der Kupplungshubsensor 53 erfasst den Grad des Einkuppelns der Kupplung 26.
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Die HCU 10 ist dazu geeignet, eine Hilfsmoment-Ausgabesteuerung auszuführen, die ein Hilfsmoment vom Motorgenerator 4 an das Antriebsrad 5 ausgibt, während die Kupplung 26 zum Zeitpunkt des Gangschaltens freigegeben ist. Der Ausdruck „während die Kupplung 26 freigegeben ist“ bezieht sich auf einen Zeitraum (im Folgenden als „unvollständige Eingriffsperiode“ bezeichnet), während dem die Kupplung 26 nicht vollständig in Eingriff steht, und die unvollständige Eingriffsperiode umfasst einen Zeitraum, während dem sich die Kupplung 26 in einem sogenannten Halbkupplungszustand befindet. Der Halbkupplungszustand bezieht sich auf einen Zustand, in dem sich Reibmaterialien der Kupplung 26 zur Übertragung von Leistung in schlupfendem Eingriff befinden.
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In einem Fahrzeug, in dem eine Kupplung auf einem Leistungsübertragungsweg zwischen einem Gangschaltmechanismus und einem Verbrennungsmotor vorgesehen ist, kann, da das Drehmoment vom Motor während einer unvollständigen Eingriffsperiode der Kupplung zum Zeitpunkt des Gangschaltens nicht auf ein Antriebsrad übertragen wird, ein sogenannter Drehmomentverlust auftreten, der sich auf einen Verlust des Gefühls der Beschleunigung und eine Verzögerung bezieht. Der Drehmomentverlust kann ein Leerlaufgefühl verursachen.
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Die Hilfsdrehmoment-Ausgabesteuerung vermeidet die Entstehung eines Leerlaufgefühls aufgrund eines Drehmomentverlustes, indem ein Hilfsdrehmoment vom Motorgenerator 4 an das Antriebsrad 5 während einer unvollständigen Eingriffsperiode der Kupplung 26 zum Zeitpunkt des Gangschaltens ausgegeben wird.
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Die HCU 10 führt die Hilfsdrehmoment-Ausgabesteuerung nicht durch, wenn die in der zweiten Stromspeichervorrichtung 33 gespeicherte Strommenge kleiner als eine vorgegebene gespeicherte Strommenge ist.
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Wenn die gespeicherte Strommenge der zweiten Stromspeichervorrichtung 33 nicht geringer ist als die vorbestimmte gespeicherte Strommenge und die Hilfsdrehmoment-Ausgabesteuerung durchgeführt werden soll, legt die HCU 10 eine Ausrückgeschwindigkeit der Kupplung 26 zum Zeitpunkt des Gangschaltens höher fest als in einem Fall, in dem die gespeicherte Strommenge der zweiten Stromspeichervorrichtung 33 geringer ist als die vorbestimmte gespeicherte Strommenge.
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Die HCU 10 stellt die Ausrückgeschwindigkeit der Kupplung 26 zu Beginn des Schaltvorgangs auf eine erste Geschwindigkeit ein. Nachdem eine vorgegebene Menge an Hilfsmoment vom Motorgenerator 4 an das Antriebsrad 5 ausgegeben worden ist, ändert die HCU 10 die Ausrückgeschwindigkeit der Kupplung 26 zu einer zweiten Geschwindigkeit, die höher als die erste Geschwindigkeit ist. Die HCU 10 stellt die vorgeschriebene Menge in Übereinstimmung mit der gespeicherten Strommenge der zweiten Stromspeichervorrichtung 33 zu Beginn des Schaltvorgangs ein. Der HCU 10 stellt die vorgeschriebene Menge so ein, dass die gespeicherte Strommenge der zweiten Stromspeichereinrichtung 33 nicht zu klein wird.
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Die vorgeschriebene Menge des Hilfsmoments kann unter Berücksichtigung der Temperatur der zweiten Stromspeichervorrichtung 33 zusätzlich zu der gespeicherten Strommenge der zweiten Stromspeichervorrichtung 33 eingestellt werden. Ein Betrag, um den der Strom aus der zweiten Stromspeichervorrichtung 33 entnommen wird, nimmt ab, wenn die Temperatur niedrig ist. In diesem Fall nimmt auch die Menge des vom Motorgenerator 4 ausgegebenen Drehmoments ab. Unter Berücksichtigung dessen wird die vorgeschriebene Menge so eingestellt, dass die gespeicherte Strommenge der zweiten Stromspeichervorrichtung 33 nicht zu klein wird.
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Die HCU 10 übernimmt eine noch höhere Geschwindigkeit als die zweite Geschwindigkeit, wenn von einem Fahrer eine Leistungsverbesserung gefordert wird. Wenn z.B. der Betrag des Niederdrückens des Gaspedals von einem Zeitpunkt, der um eine vorbestimmte Zeitspanne vor dem Beginn des Schaltvorgangs liegt, bis zum Beginn des Schaltvorgangs, oder der Betrag der Erhöhung des Niederdrückbetrags des Gaspedals in Bezug auf die Zeit nicht geringer ist als ein vorbestimmter Wert, stellt die HCU 10 fest, dass eine Anforderung des Fahrers zur Verbesserung der Leistung vorliegt.
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Die HCU 10 bestimmt auch, dass eine Anforderung zur Leistungsverbesserung durch den Fahrer vorliegt, z. B. wenn ein Leistungsverbesserungsmodus vom Fahrer als aktueller Betriebsmodus ausgewählt wird. Der Leistungsverbesserungsmodus ist ein Betriebsmodus, in dem die Fahrperformanz des Fahrzeugs höher als gewöhnlich ist. Beispiele für den Leistungsverbesserungsmodus umfassen einen Sportmodus, einen Leistungsmodus und einen manuellen Gangschaltungsmodus. Bei diesen Modi handelt es sich um alle Betriebsarten, die sich für sportliches Fahren eignen.
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Wenn vom Fahrer eine Anforderung zur Leistungsverbesserung gestellt wird, stellt die HCU 10 zum Zeitpunkt des Schaltvorgangs eine höhere Einrückgeschwindigkeit der Kupplung 26 ein als in einem Fall, in dem vom Fahrer keine Anforderung zur Leistungsverbesserung gestellt wird. Es ist zu beachten, dass die Erhöhung der Einrückgeschwindigkeit der Kupplung 26 rückgängig gemacht werden kann, wenn die Anforderung des Fahrers zur Verbesserung der Leistung während des Schaltvorgangs zurückgezogen wird.
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Im Folgenden wird ein Überblick über die Steuerung der Ausrück- bzw. Einrückgeschwindigkeit der Kupplung 26 beschrieben. Wie in 2 gezeigt, wird, wenn die Hilfsdrehmoment-Ausgabesteuerung nicht durchgeführt werden soll, die Kupplung 26 mit der ersten Geschwindigkeit ausgerückt und die Kupplung 26 nach Abschluss der Schaltvorgangverarbeitung mit einer dritten Geschwindigkeit eingerückt, was durch eine durchgehende Linie A dargestellt wird.
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Wenn die Hilfsdrehmoment-Ausgabesteuerung durchgeführt werden soll, wird die Kupplung 26 zunächst mit der ersten Geschwindigkeit ausgerückt, und die Ausrückgeschwindigkeit der Kupplung 26 wird zum Zeitpunkt t0 auf die zweite Geschwindigkeit geändert, die höher als die erste Geschwindigkeit ist, wenn der vorgeschriebene Betrag des Hilfsdrehmoments vom Motorgenerator 4 an das Antriebsrad 5 ausgegeben wird, wie durch eine durchgehende Linie B dargestellt wird. Anschließend wird die Kupplung 26 nach Abschluss der Schaltvorgangverarbeitung mit der dritten Geschwindigkeit eingerückt.
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Wenn die Hilfsdrehmoment-Ausgabesteuerung durchgeführt werden soll und eine Anforderung des Fahrers zur Verbesserung der Leistung vorliegt, wird die Ausrückgeschwindigkeit der Kupplung 26 zum Zeitpunkt t0 noch höher als die zweite Geschwindigkeit eingestellt, wenn der vorgeschriebene Betrag des Hilfsdrehmoments vom Motorgenerator 4 an das Antriebsrad 5 ausgegeben wird, wie durch eine Strichpunktlinie dargestellt. Zusätzlich wird die Einrückgeschwindigkeit der Kupplung 26 nach Abschluss der Schaltvorgangverarbeitung höher als die dritte Geschwindigkeit eingestellt.
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So kann die Fahrperformanz des Hybridfahrzeugs 1 durch die Verkürzung einer für den Schaltvorgang erforderlichen Zeitspanne sichergestellt werden. Durch die Verkürzung der Schaltzeitspanne kann die Drehmomentaufbringungszeitspanne des Motorgenerators 4 zum Zeitpunkt des Gangschaltens verkürzt und der Stromverbrauch reduziert werden. Es wird darauf hingewiesen, dass eine für die Schaltvorgangverarbeitung erforderliche Zeitspanne in jedem Fall die gleiche Zeitspanne Tc ist.
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Im Folgenden wird ein Kupplungssteuerungsvorgang durch das Steuergerät gemäß der vorliegenden Ausführungsform, das in der oben beschriebenen Weise konfiguriert ist, unter Bezugnahme auf 3 beschrieben. Es wird darauf hingewiesen, dass der nachfolgend zu beschreibende Kupplungssteuerungsprozess gestartet wird, wenn die HCU 10 den Betrieb aufnimmt, und in im Voraus festgelegten Zeitintervallen ausgeführt wird.
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In Schritt S1 erkennt die HCU 10 die gespeicherte Strommenge der zweiten Stromspeichervorrichtung 33.
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In Schritt S2 bestimmt die HCU 10, ob ein Schaltvorgang ausgeführt werden soll. Die HCU 10 bestimmt z.B. anhand der Fahrzeuggeschwindigkeit, einer Verbrennungsmotorgeschwindigkeit, und dergleichen, ob ein Schaltvorgang ausgeführt werden soll. Wenn festgestellt wird, dass ein Schaltvorgang nicht ausgeführt werden soll, beendet die HCU 10 den Vorgang.
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Wenn bestimmt wird, dass ein Schaltvorgang ausgeführt werden soll, berechnet die HCU 10 aus der gespeicherten Strommenge der zweiten Stromspeichervorrichtung 33 den vorgeschriebenen Betrag, d.h. den Betrag des Motordrehmoments, der im Schritt S3 vom Motorgenerator 4 zum Antriebsrad 5 addiert werden muss.
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Im Schritt S4 beginnt die HCU 10 die Kupplung 26 mit der ersten Geschwindigkeit zu lösen.
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Im Schritt S5 bestimmt die HCU 10, ob das Motordrehmoment vom Motorgenerator 4 den vorgeschriebenen Betrag erreicht hat. Wenn festgestellt wird, dass das Motordrehmoment vom Motorgenerator 4 nicht den vorgeschriebenen Betrag erreicht hat, wiederholt die HCU 10 den Vorgang in Schritt S5.
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Wenn bestimmt wird, dass das Motordrehmoment vom Motorgenerator 4 den vorgeschriebenen Betrag erreicht hat, fährt die HCU 10 mit dem Ausrücken der Kupplung 26 mit der zweiten Geschwindigkeit im Schritt S6 fort.
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In Schritt S7 stellt die HCU 10 fest, ob die Schaltvorgangverarbeitung abgeschlossen ist. Wenn festgestellt wird, dass die Schaltvorgangverarbeitung nicht abgeschlossen ist, wiederholt die HCU 10 den Vorgang in Schritt S7.
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Wenn bestimmt wird, dass die Schaltvorgangverarbeitung abgeschlossen ist, führt die HCU 10 das Einrücken der Kupplung 26 mit der dritten Geschwindigkeit in Schritt S8 durch und beendet den Vorgang.
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Es ist zu beachten, dass wenn der Fahrer eine Anforderung zur Verbesserung der Leistung stellt, die Ausrückgeschwindigkeit und die Einrückgeschwindigkeit noch höher als die zweite und dritte Geschwindigkeit gewählt werden. Die Ausrückgeschwindigkeit und die Einrückgeschwindigkeit können jeweils um einen Betrag höher als die zweite und die dritte Geschwindigkeit erhöht werden, der mit der Zunahme des Gaspedalbetätigungsbetrags oder der zeitlichen Änderung des Gaspedalbetätigungsbetrags zunimmt. Wenn der aktuelle Betriebsmodus eine Anforderung zur Verbesserung der Leistung stellt, können die Ausrückgeschwindigkeit und die Einrückgeschwindigkeit um vorbestimmte Beträge höher als die zweite und die dritte Geschwindigkeit eingestellt werden.
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Im Folgenden wird der Betrieb des oben beschriebenen Kupplungssteuerungsvorgangs unter Bezugnahme auf die 4 und 5 beschrieben. 4 zeigt einen Fall, in dem auf der Grundlage eines Gaspedalbetätigungsbetrags, der nicht kleiner als der vorgegebene Wert ist, festgestellt wird, dass eine Anforderung zur Verbesserung der Leistung vorliegt.
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Zum Zeitpunkt t1 beginnt die Betätigung des Gaspedals. Zum Zeitpunkt t2, wenn der Gaspedalbetätigungsbetrag nicht kleiner als der vorbestimmte Wert wird, wird bestimmt, dass eine Anforderung zur Verbesserung der Leistung vorliegt.
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Zum Zeitpunkt t3 beginnt die Ausrückung der Kupplung 26 mit der ersten Geschwindigkeit. Zum Zeitpunkt t4, wenn das Motordrehmoment vom Motorgenerator 4 den vorgeschriebenen Betrag erreicht, wird die Ausrückgeschwindigkeit der Kupplung 26 auf eine durch eine Strichpunktlinie dargestellte Geschwindigkeit erhöht, die höher ist als die zweite Geschwindigkeit, die durch eine durchgezogene Linie B dargestellt wird, in einem Fall, in dem keine Anforderung zur Verbesserung der Leistung vorliegt.
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Danach, wenn das Ausrücken der Kupplung 26 abgeschlossen ist und die Schaltvorgangverarbeitung beendet ist, beginnt das Einrücken der Kupplung 26 mit einer durch die Strichpunktlinie dargestellten Geschwindigkeit, die höher ist als die dritte, durch die durchgezogene Linie B dargestellte Geschwindigkeit, in einem Fall, in dem keine Anforderung zur Verbesserung der Leistung vorliegt. Zum Zeitpunkt t5 ist das Einrücken der Kupplung 26 abgeschlossen, und das Motordrehmoment wird nicht mehr vom Motorgenerator 4 abgegeben.
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5 zeigt einen Fall, in dem auf der Grundlage der Auswahl durch den Fahrer des Leistungsverbesserungsmodus als aktuellen Betriebsmodus bestimmt wird, dass eine Anforderung zur Verbesserung der Leistung vorliegt.
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Zum Zeitpunkt t11 beginnt die Betätigung des Gaspedals. Wenn der Fahrer den Leistungsverbesserungsmodus wählt, wird bestimmt, dass eine Anforderung zur Verbesserung der Leistung vorliegt.
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Zum Zeitpunkt t12 beginnt die Ausrückung der Kupplung 26 mit der ersten Geschwindigkeit. Zum Zeitpunkt t13, wenn das Motordrehmoment vom Motorgenerator 4 den vorgeschriebenen Betrag erreicht, wird die Ausrückgeschwindigkeit der Kupplung 26 auf eine durch eine Strichpunktlinie dargestellte Geschwindigkeit erhöht, die höher ist als die zweite Geschwindigkeit, die durch eine durchgezogene Linie B dargestellt wird, in einem Fall, in dem keine Anforderung zur Verbesserung der Leistung vorliegt.
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Danach, wenn das Ausrücken der Kupplung 26 abgeschlossen ist und die Schaltvorgangverarbeitung beendet ist, beginnt das Einrücken der Kupplung 26 mit einer durch die Strichpunktlinie dargestellten Geschwindigkeit, die höher ist als die dritte, durch die durchgezogene Linie B dargestellte Geschwindigkeit, in dem Fall, dass keine Anforderung zur Verbesserung der Leistung vorliegt. Zum Zeitpunkt t14 ist das Einrücken der Kupplung 26 abgeschlossen, und das Motordrehmoment wird nicht mehr vom Motorgenerator 4 abgegeben.
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Wie oben beschrieben, wird in der vorliegenden Ausführungsform, wenn die gespeicherte Strommenge der zweiten Stromspeichervorrichtung 33 nicht kleiner als die vorbestimmte gespeicherte Strommenge ist und die Hilfsdrehmoment-Ausgabesteuerung durchgeführt werden soll, die Ausrückgeschwindigkeit der Kupplung 26 zum Zeitpunkt des Schaltens höher eingestellt als in einem Fall, in dem die gespeicherte Strommenge der zweiten Stromspeichervorrichtung 33 kleiner als die vorbestimmte gespeicherte Strommenge ist.
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Die oben beschriebene Konfiguration ermöglicht eine Verkürzung der Zeitspanne, die für den Schaltvorgang erforderlich ist, und die Gewährleistung der Fahrperformanz des Hybridfahrzeugs 1. Mit der Verkürzung der Schaltzeitspanne kann die Zeitspanne der Drehmomentaufbringung des Motorgenerators 4 zum Zeitpunkt des Schaltens verkürzt und der Stromverbrauch reduziert werden.
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Die Ausrückgeschwindigkeit der Kupplung 26 zu Beginn des Schaltvorgangs wird auf die erste Geschwindigkeit eingestellt. Nachdem der vorgeschriebene Hilfsmomentbetrag vom Motorgenerator 4 an das Antriebsrad 5 abgegeben wurde, wird die Ausrückgeschwindigkeit der Kupplung 26 auf die zweite Geschwindigkeit geändert, die höher als die erste Geschwindigkeit ist.
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Die oben beschriebene Konfiguration ermöglicht die Verhinderung des Auftretens eines sogenannten Drehmomentverlustes, der sich auf eine vorübergehende Abnahme des während des Schaltvorgangs auf das Antriebsrad 5 übertragenen Drehmoments bezieht.
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Der vorgeschriebene Hilfsmomentbetrag wird in Abhängigkeit von der gespeicherten Strommenge der zweiten Stromspeichervorrichtung 33 eingestellt. Da ein Zeitpunkt (eine Kupplungsposition), zu dem die Ausrückgeschwindigkeit der Kupplung 26 erhöht wird, in Abhängigkeit von der Größe des Motordrehmoments eingestellt wird, das angesichts der gespeicherten Strommenge der zweiten Stromspeichervorrichtung 33 abgegeben werden kann, kann das Auftreten eines Schaltstoßes verhindert, ein Drehmomentverlust beim Schaltvorgang verhindert und eine Schaltzeitspanne verkürzt werden. Es ist zu beachten, dass bei dem vorgeschriebenen Hilfsmomentbetrag nicht nur die gespeicherte Strommenge, sondern auch Parameter, wie z.B. Temperaturen des Motorgenerators 4 und der zweiten Stromspeichervorrichtung 33, berücksichtigt werden können. Je niedriger die Temperaturen des Motorgenerators 4 und der zweiten Stromspeichervorrichtung 33 sind, desto kleiner wird der vorgeschriebene Hilfsmomentbetrag des Motorgenerators 4 eingestellt.
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Wenn eine Anforderung des Fahrers zur Verbesserung der Leistung vorliegt, wird eine Geschwindigkeit übernommen, die noch höher als die zweite Geschwindigkeit ist. Der Fall, in dem eine Anforderung des Fahrers zur Verbesserung der Leistung vorliegt, erfordert eine schnelle Beschleunigung des Hybridfahrzeugs 1. In diesem Fall kann eine dem Wunsch des Fahrers entsprechende Fahrperformanz durch Erhöhung der Ausrückgeschwindigkeit der Kupplung 26 erreicht werden. Da sich eine Schaltzeitspanne verkürzen lässt, kann eine Zeitspanne für die Drehmomentaufbringung des Motorgenerators 4 verkürzt und eine Reduzierung der Strommenge in der zweiten Stromspeichervorrichtung 33 gebremst werden.
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Wenn eine Anforderung des Fahrers zur Verbesserung der Leistung vorliegt, kann die Einrückgeschwindigkeit der Kupplung 26 zum Zeitpunkt des Schaltvorgangs höher eingestellt werden als in einem Fall, in dem keine Anforderung des Fahrers zur Verbesserung der Leistung vorliegt.
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Der Fall, in dem eine Anforderung zur Verbesserung der Leistung durch den Fahrer vorliegt, erfordert eine schnelle Beschleunigung des Hybridfahrzeugs 1. In diesem Fall kann eine Fahrperformanz, die den Wünschen des Fahrers besser entspricht, durch Erhöhung der Einrückgeschwindigkeit der Kupplung 26 erreicht werden. Da sich eine Schaltzeitspanne verkürzen lässt, kann eine Zeitspanne für die Drehmomentaufbringung des Motorgenerators 4 verkürzt werden, und eine Reduzierung der Strommenge in der zweiten Stromspeichervorrichtung 33 gebremst werden.
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Es ist zu beachten, dass, obwohl in der vorliegenden Ausführungsform eine Batterie als Stromspeicherabschnitt verwendet wird, jedes Gerät, das Strom speichern kann, verwendet werden kann. Zum Beispiel kann der Stromspeicherabschnitt ein Kondensator sein.
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Obwohl vorliegend ein Fall beschrieben worden ist, in dem ein Leistungsübertragungsmechanismus mit der Kupplung 26 hergestellt wird, kann alles verwendet werden, was in der Lage ist, die Leistungsübertragung zu unterbrechen oder zu erlauben.
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Obwohl vorliegend ein Fall beschrieben worden ist, in dem die Kupplung 26 eine normalerweise geschlossene Kupplung ist, kann die Kupplung 26 eine normalerweise offene Kupplung sein.
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In einer ersten Änderung der vorliegenden Ausführungsform stellt die HCU 10 in 1 eine Ausrückgeschwindigkeit der Kupplung 26 zu Beginn des Schaltvorgangs auf eine erste Geschwindigkeit ein, wenn eine gespeicherte Strommenge der zweiten Stromspeichervorrichtung 33 nicht kleiner als eine vorbestimmte gespeicherte Strommenge ist und eine Hilfsdrehmoment-Ausgabesteuerung durchgeführt werden soll. Wenn das auf das Antriebsrad 5 übertragene Drehmoment gleich der vorgeschriebenen Menge gemäß der vorgenannten Ausführungsform wird, ändert die HCU 10 die Ausrückgeschwindigkeit der Kupplung 26 auf eine zweite Geschwindigkeit, die höher als die erste Geschwindigkeit ist, und beginnt mit der Ausgabe des Hilfsdrehmoments vom Motorgenerator 4 an das Antriebsrad 5. Die HCU 10 stellt als Hilfsdrehmoment eine Differenz zwischen dem vorgeschriebenen Betrag und dem vom Verbrennungsmotor 2 über das Getriebe 3 abgegebenen Drehmoment ein.
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Es ist zu beachten, dass, wenn das Hilfsmoment, das vom Motorgenerator 4 abgegeben werden kann, zu Beginn des Schaltvorgangs nicht geringer ist als das Antriebsdrehmoment für das Antriebsrad 5, die Kupplung 26 zu Beginn des Schaltvorgangs mit der zweiten Geschwindigkeit ausgerückt werden kann und die Abgabe des Hilfsmoments vom Motorgenerator 4 an das Antriebsrad 5 gestartet werden kann.
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Die HCU 10 übernimmt eine noch höhere Geschwindigkeit als die zweite Geschwindigkeit, wenn eine Anforderung zur Verbesserung der Leistung gemäß der vorgenannten Ausführungsform von einem Fahrer gestellt wird.
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Wenn die HCU 10 zum Zeitpunkt des Schaltvorgangs beginnt, die Kupplung 26 einzurücken, reduziert die HCU 10 das vom Motorgenerator 4 auf das Antriebsrad 5 übertragene Hilfsmoment. Die HCU 10 stellt als Hilfsdrehmoment eine Differenz zwischen dem vorgeschriebenen Betrag und dem vom Verbrennungsmotor 2 über das Getriebe 3 abgegebenen Drehmoment ein.
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Wenn eine Anforderung zur Verbesserung der Leistung gemäß der vorgenannten Ausführungsform durch den Fahrer vorliegt, stellt die HCU 10 zum Zeitpunkt des Schaltvorgangs eine Einrückgeschwindigkeit der Kupplung 26 höher ein als in einem Fall, in dem keine Anforderung zur Verbesserung der Leistung durch den Fahrer vorliegt. Es ist zu beachten, dass wenn die vom Fahrer gestellte Anforderung zur Verbesserung der Leistung während des Schaltvorgangs zurückgezogen wird, die Erhöhung der Einrückgeschwindigkeit der Kupplung 26 zurückgenommen werden kann.
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Im Folgenden wird ein Kupplungssteuerungsvorgang durch ein Steuergerät gemäß der ersten Änderung der vorliegenden Ausführungsform, die in der oben beschriebenen Weise konfiguriert wurde, unter Bezugnahme auf 6 beschrieben. Es ist zu beachten, dass der nachfolgend zu beschreibende Kupplungssteuerungsvorgang gestartet wird, wenn die HCU 10 den Betrieb aufnimmt, und in im Voraus festgelegten Zeitintervallen ausgeführt wird.
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Wie in der oben genannten Ausführungsform führt die HCU 10 die folgende Verarbeitung in den Schritten S1 bis S4 durch. Die HCU 10 erkennt die gespeicherte Strommenge der zweiten Stromspeichervorrichtung 33, bestimmt, ob ein Schaltvorgang ausgeführt werden soll, berechnet aus der gespeicherten Strommenge der zweiten Stromspeichervorrichtung 33 die vorgeschriebene Menge, d.h. die Menge an Motordrehmoment, die vom Motorgenerator 4 zum Antriebsrad 5 addiert werden muss, wenn bestimmt wird, dass ein Schaltvorgang ausgeführt werden soll, und beginnt mit der ersten Ausrückgeschwindigkeit die Kupplung 26 auszurücken.
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Im Schritt S11 stellt die HCU 10 fest, ob das vom Verbrennungsmotor 2 über das Getriebe 3 an das Antriebsrad 5 übertragene Drehmoment den vorgeschriebenen Wert erreicht hat. Wenn festgestellt wird, dass das vom Verbrennungsmotor 2 über das Getriebe 3 an das Antriebsrad 5 übertragene Drehmoment nicht den vorgeschriebenen Betrag aufweist, wiederholt die HCU 10 den Vorgang in Schritt S11.
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Wenn festgestellt wird, dass das vom Verbrennungsmotor 2 über das Getriebe 3 auf das Antriebsrad 5 übertragene Drehmoment gleich dem vorgeschriebenen Betrag geworden ist, führt die HCU 10 in den Schritten S6 bis S8, wie in der vorgenannten Ausführungsform, die folgende Verarbeitung durch. Die HCU 10 setzt das Ausrücken der Kupplung 26 mit der zweiten Geschwindigkeit fort, ermittelt auf der Grundlage des Abschlusses des Schaltvorgangs im Getriebe 3 bei ausgerückter Kupplung 26, ob die Schaltvorgangverarbeitung abgeschlossen ist, führt das Einrücken der Kupplung 26 mit einer dritten Geschwindigkeit durch, wenn festgestellt wird, dass die Schaltvorgangverarbeitung abgeschlossen ist, und beendet den Vorgang.
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Der Ablauf des oben beschriebenen Kupplungssteuerungsvorgangs wird unter Bezugnahme auf 7 beschrieben. 7 zeigt einen Fall, in dem auf der Grundlage eines Gaspedalbetätigungsbetrags, der nicht kleiner als ein vorgegebener Wert ist, festgestellt wird, dass eine Anforderung zur Verbesserung der Leistung vorliegt. Es ist zu beachten, dass eine mit K bezeichnete Linie in einem Kupplungszustand in 7 den Kupplungszustand anzeigt, wenn das vom Verbrennungsmotor 2 über das Getriebe 3 an das Antriebsrad 5 übertragene Drehmoment den vorgeschriebenen Betrag erreicht.
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Zum Zeitpunkt t21 beginnt eine Betätigung eines Gaspedals. Zum Zeitpunkt t22, wenn der Betätigungsbetrag des Gaspedals nicht kleiner als der vorgegebene Wert wird, wird festgestellt, dass eine Anforderung zur Verbesserung der Leistung vorliegt.
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Zum Zeitpunkt t23 beginnt die Ausrückung der Kupplung 26 mit der ersten Geschwindigkeit. Zum Zeitpunkt t24, wenn das vom Verbrennungsmotor 2 über das Getriebe 3 an das Antriebsrad 5 übertragene Drehmoment gleich dem vorgeschriebenen Betrag wird, wird, in einem Fall, in dem keine Anforderung zur Verbesserung der Leistung vorliegt, die Ausrückgeschwindigkeit der Kupplung 26 auf eine durch eine Strichpunktlinie dargestellte Geschwindigkeit erhöht, die höher ist als die zweite Geschwindigkeit, die durch eine durchgezogene Linie C dargestellt wird. Gleichzeitig beginnt die Ausgabe des Hilfsmoments vom Motorgenerator 4 an das Antriebsrad 5. Wenn die Kupplung 26 vollständig ausgerückt ist, wird der vorgeschriebene Hilfsmomentbetrag vom Motorgenerator 4 an das Antriebsrad 5 abgegeben.
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Danach, wenn die Ausrückung der Kupplung 26 abgeschlossen ist und die Schaltvorgangverarbeitung beendet ist, beginnt, in einem Fall, in dem keine Anforderung zur Verbesserung der Leistung vorliegt, die Einrückung der Kupplung 26 mit einer durch die Strichpunktlinie dargestellten Geschwindigkeit, die höher ist als die dritte Geschwindigkeit, die durch die durchgezogene Linie C dargestellt wird. Dadurch wird das vom Motorgenerator 4 auf das Antriebsrad 5 übertragene Hilfsmoment reduziert. Zum Zeitpunkt t25, wenn das vom Verbrennungsmotor 2 über das Getriebe 3 an das Antriebsrad 5 übertragene Drehmoment den vorgeschriebenen Betrag erreicht, wird vom Motorgenerator 4 kein Motordrehmoment mehr abgegeben. Zum Zeitpunkt t26 ist das Einrücken der Kupplung 26 abgeschlossen.
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Wie oben beschrieben, wird in der ersten Änderung der vorliegenden Ausführungsform, wenn die Hilfsdrehmoment-Ausgabesteuerung durchgeführt werden soll, die Ausrückgeschwindigkeit der Kupplung 26 zu Beginn des Schaltvorgangs auf die erste Geschwindigkeit eingestellt. Wenn das an das Antriebsrad 5 übertragene Drehmoment gleich dem vorgenannten vorgeschriebenen Betrag wird, wird die Ausrückgeschwindigkeit der Kupplung 26 in die zweite Geschwindigkeit geändert, die höher als die erste Geschwindigkeit ist, und es beginnt die Abgabe des Hilfsdrehmoments vom Motorgenerator 4 an das Antriebsrad 5.
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Bei der oben beschriebenen Konfiguration wird, wenn das vom Verbrennungsmotor 2 über das Getriebe 3 an das Antriebsrad 5 übertragene Drehmoment gleich der vorgeschriebenen Drehmomentmenge wird, die Ausrückgeschwindigkeit der Kupplung 26 erhöht und ein Hilfsmoment vom Motorgenerator 4 abgegeben. Dies ermöglicht ein früheres Ausrücken der Kupplung 26 und eine Verkürzung der Dauer des Schaltvorgangs. Darüber hinaus kann selbst dann, wenn eine Leistungsquelle für das an das Antriebsrad 5 zu übertragende Drehmoment vom Verbrennungsmotor 2 auf den Motorgenerator 4 umgeschaltet wird, eine Änderung des an das Antriebsrad 5 übertragenen Drehmoments begrenzt werden, ohne den Drehmomentverlust an das Antriebsrad 5 zu erzeugen.
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Wenn eine Anforderung des Fahrers zur Verbesserung der Leistung vorliegt, wird eine Geschwindigkeit übernommen, die noch höher als die zweite Geschwindigkeit ist. Eine Fahrperformanz, die den Wünschen des Fahrers besser entspricht, kann erreicht werden, indem, in einem Fall, in dem eine Anforderung des Fahrers zur Verbesserung der Leistung vorliegt, die Ausrückgeschwindigkeit der Kupplung 26 erhöht wird. Da die Dauer des Schaltvorgangs verkürzt werden kann, kann die Dauer der Drehmomentaufbringung des Motorgenerators 4 verkürzt und der Verlust an elektrischer Energie der zweiten Stromspeichervorrichtung 33 begrenzt werden.
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Wenn eine Anforderung des Fahrers zur Verbesserung der Leistung vorliegt, wird die Einrückgeschwindigkeit der Kupplung 26 zum Zeitpunkt des Schaltvorgangs höher eingestellt als in einem Fall, in dem keine Anforderung des Fahrers zur Verbesserung der Leistung vorliegt.
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Eine Fahrperformanz, die den Wünschen des Fahrers besser entspricht, kann erreicht werden, indem die Einrückgeschwindigkeit der Kupplung 26 in einem Fall erhöht wird, in dem vom Fahrer eine Verbesserung der Leistung gefordert wird. Da die Zeitspanne des Schaltvorgangs verkürzt werden kann, kann die Zeitspanne der Drehmomentaufbringung des Motorgenerators 4 verkürzt werden, und der Verlust an elektrischer Energie der zweiten Stromspeichervorrichtung 33 begrenzt werden. Es ist zu beachten, dass eine Feststellung, dass eine Anforderung zur Verbesserung der Leistung durch den Fahrer vorliegt, getroffen werden kann, wenn vom Fahrer aus einer Vielzahl von Betriebsmodus-Funktionen, die den Modus zur Verbesserung der Leistung umfassen, der Modus zur Verbesserung der Leistung ausgewählt wird, anstatt auf dem Gaspedalbetätigungsbetrag zu basieren.
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In einer zweiten Änderung der vorliegenden Ausführungsform stellt die HCU 10 in 1 eine Ausrückgeschwindigkeit der Kupplung 26 zu Beginn des Schaltvorgangs auf eine erste Geschwindigkeit ein, wenn eine gespeicherte Strommenge der zweiten Stromspeichervorrichtung 33 nicht kleiner als eine vorbestimmte gespeicherte Strommenge ist und eine Hilfsdrehmoment-Ausgabesteuerung durchgeführt werden soll. Wenn das auf das Antriebsrad 5 übertragene Drehmoment gleich dem vorgeschriebenen Betrag gemäß der vorgenannten Ausführungsform wird, ändert die HCU 10 die Ausrückgeschwindigkeit der Kupplung 26 in eine zweite Geschwindigkeit, die höher als die erste Geschwindigkeit ist, und beginnt mit der Ausgabe des Hilfsdrehmoments vom Motorgenerator 4 an das Antriebsrad 5. Die HCU 10 stellt als Hilfsdrehmoment eine Differenz zwischen dem vorgeschriebenen Betrag und dem vom Verbrennungsmotor 2 über das Getriebe 3 abgegebenen Drehmoment ein.
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Zum Zeitpunkt des Schaltvorgangs, bevor das vom Verbrennungsmotor 2 über das Getriebe 3 an das Antriebsrad 5 übertragene Drehmoment gleich dem vorgeschriebenen Betrag wird, stellt die HCU 10 eine Einrückgeschwindigkeit der Kupplung 26 höher ein als die Geschwindigkeit, nachdem das vom Verbrennungsmotor 2 über das Getriebe 3 an das Antriebsrad 5 übertragene Drehmoment nicht kleiner als der vorgeschriebene Betrag wird.
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Geht man beispielsweise davon aus, dass die Einrückgeschwindigkeit der Kupplung 26, bevor das vom Verbrennungsmotor 2 über das Getriebe 3 an das Antriebsrad 5 übertragene Drehmoment gleich dem vorgeschriebenen Betrag wird, eine vierte Geschwindigkeit ist und dass die Einrückgeschwindigkeit der Kupplung 26, nachdem das vom Verbrennungsmotor 2 über das Getriebe 3 an das Antriebsrad 5 übertragene Drehmoment nicht kleiner als der vorgeschriebene Betrag wird, eine fünfte Geschwindigkeit ist, so stellt die HCU 10 die vierte Geschwindigkeit höher als die fünfte Geschwindigkeit ein.
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Wenn das Einrücken der Kupplung 26 beginnt, reduziert die HCU 10 das vom Motorgenerator 4 auf das Antriebsrad 5 übertragene Hilfsmoment. Die HCU 10 stellt als Hilfsmoment eine Differenz zwischen dem vorgeschriebenen Betrag und dem vom Verbrennungsmotor 2 über das Getriebe 3 an das Antriebsrad 5 übertragenen Drehmoment ein.
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Wenn die Anforderung eines Fahrers zur Verbesserung der Leistung gemäß der vorgenannten Ausführungsform vorliegt, übernimmt die HCU 10 Geschwindigkeiten, die noch höher sind als die vierte und die fünfte Geschwindigkeit.
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Im Folgenden wird ein Kupplungssteuerungsvorgang durch ein Steuergerät gemäß der zweiten Änderung der vorliegenden Ausführungsform, die in der oben beschriebenen Weise konfiguriert ist, unter Bezugnahme auf 8 beschrieben. Es ist zu beachten, dass der nachfolgend zu beschreibende Kupplungssteuerungsvorgang gestartet wird, wenn die HCU 10 den Betrieb aufnimmt, und in im Voraus festgelegten Zeitintervallen ausgeführt wird.
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Wie in der oben genannten Ausführungsform führt die HCU 10 die folgende Verarbeitung in den Schritten S1 bis S4 durch. Die HCU 10 erfasst die gespeicherte Strommenge der zweiten Stromspeichervorrichtung 33, bestimmt, ob ein Schaltvorgang ausgeführt werden soll, berechnet aus der gespeicherten Strommenge der zweiten Stromspeichervorrichtung 33 den vorgeschriebenen Betrag, d.h. den Betrag des Motordrehmoments, der vom Motorgenerator 4 zum Antriebsrad 5 addiert werden muss, wenn bestimmt wird, dass ein Schaltvorgang ausgeführt werden soll, und beginnt die Kupplung 26 mit der ersten Ausrückgeschwindigkeit auszurücken.
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Im Schritt S11 bestimmt die HCU 10, ob das vom Verbrennungsmotor 2 über das Getriebe 3 an das Antriebsrad 5 übertragene Drehmoment gleich dem vorgeschriebenen Betrag geworden ist. Wenn festgestellt wird, dass das vom Verbrennungsmotor 2 über das Getriebe 3 an das Antriebsrad 5 übertragene Drehmoment nicht gleich dem vorgeschriebenen Betrag geworden ist, wiederholt die HCU 10 den Vorgang in Schritt S11.
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Wenn festgestellt wird, dass das vom Verbrennungsmotor 2 über das Getriebe 3 an das Antriebsrad 5 übertragene Drehmoment gleich dem vorgeschriebenen Betrag geworden ist, führt die HCU 10 in den Schritten S6 und S7 wie in der vorgenannten Ausführungsform die folgende Verarbeitung durch. Die HCU 10 setzt die Ausrückung der Kupplung 26 mit der zweiten Geschwindigkeit fort und stellt fest, ob die Schaltvorgangverarbeitung abgeschlossen ist.
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Im Schritt S21 beginnt die HCU 10 mit dem Einrücken der Kupplung 26 mit der vierten Einrückgeschwindigkeit.
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Im Schritt S22 stellt die HCU 10 fest, ob das vom Verbrennungsmotor 2 über das Getriebe 3 an das Antriebsrad 5 übertragene Drehmoment den vorgeschriebenen Betrag erreicht hat. Wenn festgestellt wird, dass das vom Verbrennungsmotor 2 über das Getriebe 3 an das Antriebsrad 5 übertragene Drehmoment nicht den vorgeschriebenen Betrag erreicht hat, wiederholt die HCU 10 den Vorgang in Schritt S22.
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Wenn festgestellt wird, dass das vom Verbrennungsmotor 2 über das Getriebe 3 an das Antriebsrad 5 übertragene Drehmoment den vorgeschriebenen Betrag erreicht hat, führt die HCU 10 das Einrücken der Kupplung 26 mit der fünften Geschwindigkeit im Schritt S23 durch und beendet den Vorgang.
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Im Folgenden wird der Ablauf des oben beschriebenen Kupplungssteuerungsvorgangs unter Bezugnahme auf 9 beschrieben. 9 zeigt einen Fall, in dem auf der Grundlage eines Gaspedalbetätigungsbetrags, der nicht kleiner als ein vorbestimmter Wert ist, festgestellt wird, dass eine Anforderung zur Verbesserung der Leistung vorliegt. Es ist zu beachten, dass eine mit K bezeichnete Linie in einem Kupplungszustand in 9 den Kupplungszustand darstellt, wenn das vom Verbrennungsmotor 2 über das Getriebe 3 an das Antriebsrad 5 übertragene Drehmoment den vorgeschriebenen Betrag erreicht.
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Zum Zeitpunkt t31 beginnt eine Betätigung eines Gaspedals. Zum Zeitpunkt t32, wenn der Betätigungsbetrag des Gaspedals nicht kleiner als der vorbestimmte Wert wird, wird festgestellt, dass eine Anforderung zur Verbesserung der Leistung vorliegt.
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Zum Zeitpunkt t33 beginnt die Ausrückung der Kupplung 26 mit der ersten Geschwindigkeit. Zum Zeitpunkt t34, wenn das vom Verbrennungsmotor 2 über das Getriebe 3 an das Antriebsrad 5 übertragene Drehmoment gleich dem vorgeschriebenen Betrag wird, wird, in einem Fall, in dem keine Anforderung zur Verbesserung der Leistung vorliegt, die Ausrückgeschwindigkeit der Kupplung 26 auf eine durch eine Strichpunktlinie dargestellte Geschwindigkeit erhöht, die höher ist als die zweite Geschwindigkeit, die durch eine durchgezogene Linie D dargestellt wird. Gleichzeitig beginnt die Abgabe des Hilfsmoments vom Motorgenerator 4 an das Antriebsrad 5. Wenn die Kupplung 26 vollständig ausgerückt ist, wird der vorgeschriebene Betrag des Hilfsmoments vom Motorgenerator 4 an das Antriebsrad 5 abgegeben.
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Danach, wenn das Ausrücken der Kupplung 26 abgeschlossen ist und die Schaltvorgangverarbeitung beendet ist, beginnt, in einem Fall, in dem keine Anforderung zur Verbesserung der Leistung vorliegt, das Einrücken der Kupplung 26 mit der vierten, durch die Strichpunktlinie dargestellten Geschwindigkeit, die höher ist als die dritte, durch die durchgezogene Linie D dargestellte Geschwindigkeit. Dadurch wird das vom Motorgenerator 4 auf das Antriebsrad 5 übertragene Hilfsmoment reduziert. Zum Zeitpunkt t35, wenn das vom Verbrennungsmotor 2 über das Getriebe 3 an das Antriebsrad 5 übertragene Drehmoment den vorgeschriebenen Betrag erreicht, wird vom Motorgenerator 4 kein Motordrehmoment mehr abgegeben. Die Einrückgeschwindigkeit der Kupplung 26 wird in die fünfte Geschwindigkeit geändert, die niedriger als die vierte Geschwindigkeit ist. Zum Zeitpunkt t36 ist das Einrücken der Kupplung 26 abgeschlossen.
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Wie oben beschrieben, wird in der zweiten Änderung der vorliegenden Ausführungsform, wenn die Hilfsdrehmoment-Ausgabesteuerung durchgeführt werden soll, die Einrückgeschwindigkeit der Kupplung 26 zum Zeitpunkt des Schaltvorgangs, bevor das vom Verbrennungsmotor 2 über das Getriebe 3 an das Antriebsrad 5 übertragene Drehmoment gleich dem vorgeschriebenen Betrag wird, höher eingestellt, als die Geschwindigkeit, nachdem das vom Verbrennungsmotor 2 über das Getriebe 3 an das Antriebsrad 5 übertragene Drehmoment nicht kleiner als der vorgeschriebene Betrag wird.
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Mit der oben beschriebenen Konfiguration wird die Einrückgeschwindigkeit der Kupplung 26, bevor das vom Verbrennungsmotor 2 über das Getriebe 3 an das Antriebsrad 5 übertragene Drehmoment dem vorgeschriebenen Drehmomentbetrag entspricht, erhöht. Dies ermöglicht ein früheres Einrücken der Kupplung 26 und eine Verkürzung der Zeitspanne vom Ausrücken der Kupplung bis zum Abschluss des Einrückens. Es ist auch möglich, eine Zeitspanne des Schaltvorgangs zu verkürzen und den Stromverbrauch der zweiten Stromspeichervorrichtung 33 zu begrenzen.
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Wenn das Einrücken der Kupplung 26 beginnt, wird das vom Motorgenerator 4 auf das Antriebsrad 5 übertragene Hilfsmoment reduziert, und eine Differenz zwischen dem vorgeschriebenen Betrag und dem vom Verbrennungsmotor 2 über das Getriebe 3 auf das Antriebsrad 5 übertragenen Drehmoment wird als Hilfsmoment eingestellt.
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Mit der oben beschriebenen Konfiguration wird zu Beginn des Einrückens der Kupplung 26 das Hilfsmoment des Motorgenerators 4 reduziert. Wenn das vom Verbrennungsmotor 2 über das Getriebe 3 an das Antriebsrad 5 übertragene Drehmoment den vorgeschriebenen Betrag erreicht, wird das Hilfsmoment nicht mehr abgegeben. Auf diese Weise ist es möglich, die Antriebszeit des Motorgenerators 4 während des Schaltvorgangs zu verkürzen und den Stromverbrauch der zweiten Stromspeichervorrichtung 33 zu begrenzen.
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Wenn eine Anforderung des Fahrers zur Verbesserung der Leistung vorliegt, wird eine Geschwindigkeit übernommen, die noch höher als die zweite Geschwindigkeit ist. Eine Fahrperformanz, die den Wünschen des Fahrers besser entspricht, kann erreicht werden, indem, im Falle einer Anforderung des Fahrers zur Verbesserung der Leistung, die Ausrückgeschwindigkeit der Kupplung 26 erhöht wird. Da die Zeitspanne des Schaltvorgangs verkürzt werden kann, kann eine Zeitspanne der Drehmomentaufbringung des Motorgenerators 4 verkürzt werden, und der Verlust an elektrischer Energie der zweiten Stromspeichervorrichtung 33 kann begrenzt werden.
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Wenn eine Anforderung des Fahrers zur Verbesserung der Leistung vorliegt, wird die Einrückgeschwindigkeit der Kupplung 26 zum Zeitpunkt des Schaltvorgangs höher eingestellt als in einem Fall, in dem keine Anforderung des Fahrers zur Verbesserung der Leistung vorliegt.
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Eine Fahrperformanz, die den Wünschen des Fahrers besser entspricht, kann durch eine Erhöhung der Einrückgeschwindigkeit der Kupplung 26 erreicht werden, in einem Fall, in dem eine Anforderung des Fahrers zur Verbesserung der Leistung vorliegt. Da die Zeitspanne des Schaltvorgangs verkürzt werden kann, kann die Zeitspanne der Drehmomentaufbringung des Motorgenerators 4 verkürzt werden, und der Verlust an elektrischer Energie der zweiten Stromspeichervorrichtung 33 begrenzt werden. Es ist zu beachten, dass eine Feststellung, dass eine Anforderung zur Verbesserung der Leistung durch den Fahrer vorliegt, getroffen werden kann, wenn ein Modus zur Verbesserung der Leistung vom Fahrer aus einer Vielzahl von Betriebsmodusfunktionen ausgewählt wird, die den Modus zur Verbesserung der Leistung umfassen, anstatt auf dem Gaspedalbetätigungsbetrag zu basieren.
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Obwohl in der vorliegenden Ausführungsform ein Beispiel beschrieben wurde, in dem die HCU 10, das ECM 11, das TCM 12, das ISGCM 13, das INVCM 14 und das BMS 16 verschiedene Arten von Bestimmungen und Berechnungen auf der Grundlage verschiedener Arten von Sensorinformationen durchführen, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. Das Hybridfahrzeug 1 kann einen Kommunikationsabschnitt umfassen, der in der Lage ist, mit einer fahrzeugexternen Einrichtung, wie z.B. einem externen Server, zu kommunizieren, die fahrzeugexterne Einrichtung kann verschiedene Arten von Bestimmungen und Berechnungen auf der Grundlage von Informationen durchführen, die von verschiedenen Arten von Sensoren erfasst werden, die vom Kommunikationsabschnitt übertragen werden, der Kommunikationsabschnitt kann Ergebnisse der Bestimmungen und Berechnungen empfangen, und verschiedene Arten der Steuerung können unter Verwendung der empfangenen Ergebnisse der Bestimmungen und Berechnungen durchgeführt werden.
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Die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist offenbart worden. Für den Fachmann ist es offensichtlich, dass Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Anwendungsbereich der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Es ist beabsichtigt, dass all diese Änderungen und Äquivalente durch den beigefügten Ansprüchen abgedeckt sind.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Hybridfahrzeug
- 2
- Verbrennungsmotor
- 3
- Getriebe (automatisches Getriebe)
- 4
- Motorgenerator (Motor)
- 5
- Antriebsrad
- 10
- HCU (Steuerabschnitt)
- 16
- BMS
- 25
- Gangschaltmechanismus
- 26
- Kupplung (Leistungsübertragungsmechanismus)
- 33
- zweite Stromspeichervorrichtung (Stromspeicherabschnitt)
- 51
- Geschwindigkeitssensor
- 52
- Gaspedalstellungssensor
- 53
- Kupplungshubsensor
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2001 [0002, 0003, 0004]
- JP 153218 A [0002, 0003, 0004]