DE102021100820A1 - Motordrehmoment-steuervorrichtung für hybridfahrzeug - Google Patents

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DE102021100820A1
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motor
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Yoshiki Ito
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Suzuki Motor Corp
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Suzuki Motor Corp
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Abstract

Eine ECU 10 ist an einem Hybridfahrzeug 1 angebracht, in dem eine Antriebsmaschine 2 und ein Motorgenerator 3 über eine automatische Kupplung 7 miteinander verbunden sind und in dem der Motorgenerator und ein manuelles Getriebe 4 über eine manuelle Kupplung 8 miteinander verbunden sind. Die ECU ist konfiguriert, um zwischen einem EV-Modus und einem HEV-Modus basierend auf einem Fahreranforderungsdrehmoment zu schalten, das derart berechnet wird, dass zumindest ein Beschleunigeröffnungsgrad vorliegt, und um ein Drehmoment des Motorgenerators derart zu korrigieren, dass eine Änderungsrate einer Drehzahl des Motorgenerators in dem EV-Modus im Wesentlichen gleich einer Änderungsrate einer Drehzahl des Motorgenerators in dem HEV-Modus ist.

Description

  • [Technisches Gebiet]
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Motordrehmoment-Steuervorrichtung für ein Hybridfahrzeug.
  • [Technischer Hintergrund]
  • JP 2013-184689A offenbart ein Hybridfahrzeug, bei dem ein Motor/Generator und ein manuelles Getriebe an einem Kraft- oder Leistungsübertragungsweg vorgesehen sind, der von einer Antriebsmaschine zu Antriebsrädern führt, eine automatische Kupplung zwischen der Antriebsmaschine und dem Motor/Generator vorgesehen ist, und eine manuelle Kupplung zwischen dem Motor und dem manuellen Getriebe vorgesehen ist.
  • [Stand der Technik]
  • [Patentliteratur]
  • [Patentliteratur 1] JP2013-184689A
  • [Zusammenfassung der Erfindung]
  • [Technisches Problem]
  • Bei einem derartigen Hybridfahrzeug ist während eines EV-Modus, in dem nur der Motor/Generator als Antriebsquelle verwendet wird, nur der Motor/Generator mit den Antriebsrädern verbunden, und daher tritt das Trägheitsmoment des Motors/Generators auf. Bei einem HEV-Modus, in dem die Antriebsmaschine und der Motor/Generator als Antriebsquelle verwendet werden, sind die Antriebsmaschine und der Motor/Generator mit den Antriebsrädern verbunden und somit treten sowohl das Trägheitsmoment der Antriebsmaschine als auch das Trägheitsmoment des Motors/Generators auf. Wenn das Trägheitsmoment in dem EV-Modus und das Trägheitsmoment in dem HEV-Modus miteinander verglichen werden, ist das Trägheitsmoment in dem EV-Modus kleiner, so dass der Motor/Generator in dem EV-Modus eine relativ größere Drehzahländerungsrate hat.
  • Aufgrund dieses Unterschieds im Trägheitsmoment nimmt die Beschleunigung/Verzögerung des Hybridfahrzeugs in dem EV-Modus tendenziell stärker zu als in dem HEV-Modus. Selbst wenn der Fahrer im EV-Modus und im HEV-Modus denselben Fahrbetätigung ausführt, ist das Verhalten des Fahrzeugs in Reaktion auf den vom Fahrer ausgeführte Fahrbetätigung in den jeweiligen Modi unterschiedlich, sodass der Fahrer möglicherweise ein unangenehmes Gefühl hat. Insbesondere ist es zum Zeitpunkt des Gangwechsels schwierig, die Motor-/Generatordrehzahl mit der Getriebeeingangsdrehzahl zu synchronisieren, und daher besteht die Möglichkeit, dass das Fahrzeugverhalten zwischen dem EV-Modus und dem HEV-Modus variiert.
  • Die vorliegende Erfindung wurde in Anbetracht der obigen Ausführungen gemacht und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Motordrehmoment-Steuervorrichtung für ein Hybridfahrzeug bereitzustellen, wobei die Motordrehmoment-Steuervorrichtung die Situation verhindern kann, in der sich das Fahrzeugverhalten in Reaktion auf eine vom Fahrer ausgeführte Fahrbetätigung zwischen verschiedenen Steuermodi bemerkenswert unterscheidet.
  • [Lösung des Problems]
  • Um die oben genannten Probleme zu lösen, stellt die vorliegende Erfindung eine Motordrehmoment-Steuervorrichtung für ein Hybridfahrzeug bereit, bei dem eine Antriebsmaschine und ein Motor über eine automatische Kupplung miteinander verbunden sind, und der Motor und ein Getriebe über eine manuelle Kupplung miteinander verbunden sind, wobei ein Steuermodus des Hybridfahrzeugs einen EV-Modus umfasst, bei dem die automatische Kupplung gelöst ist, um zu bewirken, dass das Hybridfahrzeug durch Kraft bzw. Leistung von dem Motor fährt, und einen HEV-Modus umfasst, bei dem die automatische Kupplung im Eingriff ist, um zu bewirken, dass das Hybridfahrzeug durch Leistung von der Antriebsmaschine oder durch Kraft bzw. Leistung von der Antriebsmaschine und dem Motor fährt, wobei die Motordrehmoment-Steuervorrichtung eine Steuereinheit aufweist, die konfiguriert ist, um zwischen dem EV-Modus und dem HEV-Modus basierend auf einem Fahreranforderungsdrehmoment zu schalten, das basierend auf zumindest einem Beschleunigeröffnungsgrad berechnet wird, wobei die Steuereinheit ein Drehmoment des Motors derart korrigiert, dass eine Änderungsrate einer Drehzahl des Motors in dem EV-Modus im Wesentlichen gleich einer Änderungsrate einer Drehzahl des Motors in dem HEV-Modus ist.
  • [Vorteilhafter Effekt der Erfindung]
  • Wie oben beschrieben kann gemäß der vorliegenden Erfindung verhindert werden, dass sich das Verhalten des Fahrzeugs in Reaktion auf eine vom Fahrer ausgeführte Fahrbetätigung zwischen verschiedenen Steuerungsmodi merklich unterscheidet.
  • Figurenliste
    • 1 ist eine schematische Darstellung der Konfiguration eines Hybridfahrzeugs gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
    • 2 ist ein Diagramm, das Beispiele von Zuordnungen zur Berechnung von Fahreranforderungsmomenten zeigt, die von einer ECU referenziert werden, die gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung an dem Hybridfahrzeug angebracht ist.
    • 3 ist ein Flussdiagramm, das den Vorgang einer Verarbeitung einer Motordrehmomentsteuerung zeigt, die von der an dem Hybridfahrzeug angebrachten ECU gemäß der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird.
    • 4 ist ein Zeitdiagramm, das Änderungen in Drehmomentbefehlswerten und einer Drehzahl eines Motorgenerators zeigt, wenn die Gangstufe eines manuellen Getriebes bei einer Beschleunigung bei der Verarbeitung der Motordrehmomentsteuerung des Hybridfahrzeugs von der ersten Gangstufe zu der zweiten Gangstufe in der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung geschaltet wird.
    • 5 ist ein Zeitdiagramm, das Änderungen der Drehmomentbefehlswerten und der Drehzahl des Motorgenerators zeigt, wenn die Gangstufe des manuellen Getriebes von der dritten Gangstufe zu der zweiten Gangstufe bei der Verzögerung bei der Verarbeitung der Motordrehmomentsteuerung des Hybridfahrzeugs gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung geschaltet wird.
    • 6 ist ein Flussdiagramm, das den Vorgang der Verarbeitung der Motordrehmomentsteuerung zeigt, der von der ECU, die gemäß einer ersten Modifikation der vorliegenden Ausführungsform der vorliegenden Erfindung an einem Hybridfahrzeug angebracht ist, ausgeführt wird.
    • 7 ist ein Flussdiagramm, das den Vorgang der Verarbeitung der Motordrehmomentsteuerung zeigt, die von der an einem Hybridfahrzeug angebrachten ECU gemäß einer zweiten Modifikation der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung ausgeführt wird.
    • 8 ist ein Flussdiagramm, das den Vorgang der Verarbeitung der Motordrehmomentsteuerung zeigt, der von der an einem Hybridfahrzeug angebrachten ECU gemäß einer dritten Modifikation der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung ausgeführt wird.
  • [Beschreibung der Ausführungsform]
  • Eine Motordrehmoment-Steuervorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist an einem Hybridfahrzeug angebracht, bei dem eine Antriebsmaschine und ein Motor über eine automatische Kupplung miteinander verbunden sind und der Motor und ein Getriebe über eine manuelle Kupplung miteinander verbunden sind, wobei ein Steuermodus des Hybridfahrzeugs einen EV-Modus umfasst, bei dem die automatische Kupplung gelöst ist, um zu bewirken, dass das Hybridfahrzeug durch die Leistung des Motors fährt, und einen HEV-Modus umfasst, bei dem die automatische Kupplung im Eingriff ist, um zu bewirken, dass das Hybridfahrzeug durch Leistung von der Antriebsmaschine oder durch Leistung von der Antriebsmaschine und dem Motor fährt, wobei die Motordrehmoment-Steuervorrichtung eine Steuereinheit aufweist, die konfiguriert ist, um zwischen dem EV-Modus und dem HEV-Modus basierend auf einem Fahreranforderungsdrehmoment zu schalten, das basierend auf zumindest einem Beschleunigeröffnungsgrad berechnet wird, wobei die Steuereinheit ein Drehmoment des Motors derart korrigiert, dass eine Änderungsrate einer Drehzahl des Motors in dem EV-Modus im Wesentlichen gleich einer Änderungsrate einer Drehzahl des Motors in dem HEV-Modus ist.
  • Mit einer solchen Konfiguration kann die Motordrehmoment-Steuervorrichtung für ein Hybridfahrzeug gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Situation verhindern, in der sich das Verhalten des Fahrzeugs in Reaktion auf eine vom Fahrer ausgeführte Fahrbetätigung bemerkenswert zwischen verschiedenen Steuermodi unterscheidet.
  • [Ausführungsform]
  • Nachfolgend wird ein Hybridfahrzeug, an dem eine Motordrehmoment-Steuervorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angebracht ist, unter Bezugnahme auf Zeichnungen im Detail beschrieben.
  • In 1 umfasst ein Hybridfahrzeug 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Antriebsmaschine 2, einen als Motor dienenden Motorgenerator 3, ein als Getriebe dienendes manuelles Getriebe 4, ein Differentialgetriebe 5, Antriebsräder 6 und eine als Steuereinheit dienende elektrische Steuereinheit (ECU) 10.
  • In der Antriebsmaschine 2 ist eine Vielzahl von Zylindern ausgebildet. Bei dieser Ausführungsform ist die Antriebsmaschine 2 so konfiguriert, dass sie für jeden Zylinder eine Reihe von vier Hüben ausführt, die einen Ansaughub, einen Verdichtungshub, einen Expansionshub und einen Ausstoßhub umfassen.
  • Der Motorgenerator 3 hat eine Funktion als Elektromotor, der durch elektrische Leistung angetrieben wird, die von einer Batterie 31 über einen Inverter 30 zugeführt wird, und eine Funktion als Generator, der Leistung durch eine vom manuellen Getriebe 4 oder durch eine von der Antriebsmaschine 2 eingegebene Antriebskraft erzeugt.
  • Unter der Steuerung der ECU 10 wandelt der Inverter 30 von der Batterie 31 zugeführte Gleichstromleistung in Dreiphasen-Wechselstromleistung um, um die Dreiphasen-Wechselstromleistung dem Motorgenerator 3 zuzuführen, oder wandelt vom Motorgenerator 3 erzeugte Dreiphasen-Wechselstromleistung in Gleichstromleistung um, um die Batterie 31 zu laden.
  • Die Batterie 31 kann eine sekundäre Batterie sein, beispielsweise eine Lithium-Ionen-Batterie.
  • Das manuelle Getriebe 4 ist als manuelles Getriebe bzw. Schaltgetriebe ausgebildet, das die entweder von der Antriebsmaschine 2 oder dem Motorgenerator 3 oder sowohl von der Antriebsmaschine 2 als auch von dem Motorgenerator 3 erzeugte Drehung mit einer Getriebezahnradübersetzung, die einer beliebigen aus einer Vielzahl von Getriebestufen entspricht, verändert und ausgibt. Das manuelle Getriebe 4 ist über das Differentialgetriebe 5 mit dem linken und rechten Antriebsrad 6 verbunden.
  • Die durch das manuelle Getriebe 4 realisierbaren Gangstufen umfassen Gangstufen zum Fahren und die Rückwärtsfahrstufe, wobei die Gangstufen z.B. die erste Gangstufe als niedrige Gangstufe bis zur fünften Gangstufe als hohe Gangstufe umfassen. Die Anzahl von Gangstufen zum Fahren variiert abhängig von verschiedenen Elementen des Hybridfahrzeugs 1 und ist nicht auf die oben erwähnte erste Gangstufe bis fünfte Gangstufe begrenzt.
  • Die Gangstufe des manuellen Getriebes 4 kann gemäß der Betätigungsposition eines vom Fahrer betätigten Schalthebels 40 geschaltet werden. Die Betätigungsposition des Schalthebels 40 wird von einem Schaltpositionssensor 41 erfasst. Der Schaltpositionssensor 41 ist mit der ECU 10 verbunden und ist konfiguriert, um das Erfassungsergebnis an die ECU 10 zu übertragen.
  • Das manuelle Getriebe 4 ist mit einem Neutralschalter 42 versehen.
  • Der Neutralschalter 42 ist mit der ECU 10 verbunden. Der Neutralschalter 42 ist ein Schalter, der einen Zustand erfasst, in dem keine der Gangstufen durch das manuelle Getriebe 4 eingelegt sind, d.h. einen Zustand, in dem sich das manuelle Getriebe 4 in einem neutralen Zustand befindet, und der eingeschaltet wird, wenn sich das manuelle Getriebe 4 in dem neutralen Zustand befindet.
  • Ein Leistungsübertragungsweg zwischen einer Antriebsmaschine 2 und dem Motorgenerator 3 ist mit einer automatischen Kupplung 7 versehen. Für die automatische Kupplung 7 kann z. B. eine Reibungskupplung verwendet werden. Die Antriebsmaschine 2 und der Motorgenerator 3 sind über die automatische Kupplung 7 miteinander verbunden.
  • Die automatische Kupplung 7 wird durch einen Kupplungsaktuator 70 betätigt und kann zwischen einem Eingriffszustand, in dem Leistung zwischen einer Antriebsmaschine 2 und dem Motorgenerator 3 übertragen wird, und einem gelösten Zustand, in dem keine Leistung zwischen der Antriebsmaschine 2 und dem Motorgenerator 3 übertragen wird, schalten. Der Kupplungsaktuator 70 ist mit der ECU 10 verbunden und ist konfiguriert, um von der ECU 10 gesteuert zu werden.
  • Ein Leistungsübertragungsweg zwischen dem Motorgenerator 3 und dem manuellen Getriebe 4 ist mit einer manuellen Kupplung 8 versehen. Der Motorgenerator 3 und das manuelle Getriebe 4 sind über die manuelle Kupplung 8 miteinander verbunden.
  • Die manuelle Kupplung 8 ist eine mechanische Kupplung, die abhängig von einem Betätigungsumfang eines vom Fahrer betätigten Kupplungspedals 80 angesteuert wird. Für die manuelle Kupplung 8 kann beispielsweise eine Reibungskupplung verwendet werden.
  • Der Betätigungsumfang des Kupplungspedals 80 wird von einem Kupplungspedalsensor 81 erfasst.
  • Der Kupplungspedalsensor 81 ist mit der ECU 10 verbunden und ist konfiguriert, um ein dem Betätigungsumfang des Kupplungspedals 80 entsprechendes Signal an die ECU 10 zu übertragen.
  • Wenn der Betätigungsumfang des Kupplungspedals 80 kleiner ist als der vorbestimmte Kupplungseingriffs-Bestimmungsschwellenwert, bestimmt die ECU 10, dass sich die manuelle Kupplung 8 im Eingriffszustand befindet. Wenn der Betätigungsumfang des Kupplungspedals 80 größer ist als der vorbestimmte Kupplungslöse-Bestimmungsschwellenwert, bestimmt die ECU 10, dass sich die manuelle Kupplung 8 in dem gelösten Zustand befindet.
  • Das Hybridfahrzeug 1 umfasst ein Beschleunigerpedal (Gaspedal) 90, das vom Fahrer betätigt wird. Der Betätigungsumfang des Beschleunigerpedals 90 wird von einem Beschleunigeröffnungssensor 91 erfasst. Der Beschleunigeröffnungssensor 91 ist mit der ECU 10 verbunden. Der Beschleunigeröffnungssensor 91 ist konfiguriert, um den Betätigungsumfang des Beschleunigerpedals 90 als den Beschleunigeröffnungsgrad zu erfassen, und ist konfiguriert, um ein dem Beschleunigeröffnungsgrad entsprechendes Signal an die ECU 10 zu übertragen.
  • Die ECU 10 ist gebildet aus einer Computereinheit, die eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU), einen Direktzugriffsspeicher (RAM), einen Festwertspeicher (ROM), einen Flash-Speicher, der Sicherungsdaten und andere Daten speichert, einen Eingabeport und einen Ausgabeport umfasst.
  • Im ROM der Computereinheit ist ein Programm gespeichert, das die Computereinheit veranlasst, als ECU 10 zu dienen, zusammen mit verschiedenen Konstanten, verschiedenen Zuordnungen und dergleichen. Mit anderen Worten dient die Computereinheit in dieser Ausführungsform als ECU 10, wenn die CPU das im ROM gespeicherte Programm unter Verwendung des RAM als Arbeitsbereich ausführt.
  • Zusätzlich zu den oben erwähnten Sensoren ist ein Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 11 mit der ECU 10 verbunden. Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 11 ist konfiguriert, um die Fahrzeuggeschwindigkeit des Hybridfahrzeugs 1 zu erfassen, und ist konfiguriert, um das Erfassungsergebnis an die ECU 10 zu übertragen.
  • Die ECU 10 ist konfiguriert, um den Steuermodus des Hybridfahrzeugs 1 zu steuern. Bei dieser Ausführungsform sind ein EV-Modus und ein HEV-Modus als Steuermodi eingestellt.
  • Der EV-Modus ist der Steuermodus, bei dem die automatische Kupplung 7 in den gelösten Zustand gebracht wird und das Hybridfahrzeug 1 durch die Leistung von dem Motorgenerator 3 zum Fahren gebracht wird. Der HEV-Modus ist der Steuermodus, bei dem die automatische Kupplung 7 in den Eingriffszustand gebracht wird und das Hybridfahrzeug 1 durch Leistung von der Antriebsmaschine 2 oder durch Leistung von der Antriebsmaschine 2 und dem Motorgenerator 3 zum Fahren veranlasst wird.
  • Die ECU 10 ist konfiguriert, um zwischen dem EV-Modus und dem HEV-Modus gemäß dem Beschleunigeröffnungsgrad, der durch den Beschleunigeröffnungssensor 91 erfasst wird, und der Drehzahl des Motorgenerators 3 (im Folgenden als „MG-Drehzahl“ bezeichnet) zu wechseln.
  • Die ECU 10 berechnet das Fahreranforderungsdrehmoment beispielsweise basierend auf dem Beschleunigeröffnungsgrad und der MG-Drehzahl. Die ECU 10 berechnet das Fahreranforderungsdrehmoment unter Verwendung der in 2 gezeigten Zuordnung, bei der das Fahreranforderungsdrehmoment beispielsweise durch den Beschleunigeröffnungsgrad und die MG-Drehzahl bestimmt wird. In 2 ist der Wert an der rechten Seite von jedem „APS =“ der Beschleunigeröffnungsgrad und die Linie an der linken Seite von jedem „APS =“ ist die Zuordnung, um das Fahreranforderungsdrehmoment für den Beschleunigeröffnungsgrad zu berechnen. Die ECU 10 kann das Fahreranforderungsdrehmoment unter Verwendung einer Zuordnung berechnen, bei der das Fahreranforderungsdrehmoment beispielsweise durch den Beschleunigeröffnungsgrad bestimmt wird.
  • Die ECU 10 schaltet beispielsweise basierend auf dem Fahreranforderungsdrehmoment zwischen dem EV-Modus und dem HEV-Modus um.
  • Bei dieser Ausführungsform korrigiert die ECU 10 das Drehmoment des Motorgenerators 3 derart, dass die MG-Drehzahländerungsrate, d.h. der Betrag der Änderung einer MG-Drehzahl pro Zeiteinheit, in dem EV-Modus im Wesentlichen gleich der MG-Drehzahländerungsrate in dem HEV-Modus ist. Bei dieser Ausführungsform bedeutet „im Wesentlichen gleich“, dass die MG-Drehzahländerungsrate in dem EV-Modus und die MG-Drehzahländerungsrate in dem HEV-Modus beispielsweise innerhalb eines vorgegebenen Bereichs liegen. Weiterhin bedeutet „im Wesentlichen gleich“, dass die MG-Drehzahländerungsraten in den Modi in einen Bereich fallen, in dem verhindert wird, dass sich das Verhalten des Fahrzeugs in Reaktion auf eine vom Fahrer ausgeführte Fahrbetätigung zwischen dem EV-Modus und dem HEV-Modus merklich unterscheidet.
  • In dem EV-Modus reduziert die ECU 10 beispielsweise das Drehmoment des Motorgenerators 3 um einen größeren Betrag, wenn die MG-Drehzahländerungsrate steigt.
  • In dem EV-Modus subtrahiert die ECU 10 beispielsweise das MG-Korrekturdrehmoment, das mit der folgenden Formel (1) berechnet wird, von dem Fahreranforderungsdrehmoment und verwendet den erhaltenen Wert als MG-Drehmomentbefehlswert, der ein Drehmomentbefehlswert für den Motorgenerator 3 ist. MG − Korrekturdrehmoment  [ Nm ] = Tr a ¨ gheitsmoment  [ kgm2 ] der Antriebsmaschine × MG − Drehz a ¨ hlanderungsrate  [ rad / s2 ]
    Figure DE102021100820A1_0001
  • Das Trägheitsmoment der Antriebsmaschine ist die Summe der Trägheitsmomente von Komponenten, die an der Seite der Antriebsmaschine 2 und der automatischen Kupplung 7 angeordnet sind, und ist ein fester Wert für das Hybridfahrzeug 1.
  • Dieses MG-Korrekturdrehmoment ist ein Drehmoment, das dem Trägheitsmoment entspricht, das aufgrund der Trägheitsmomente an der Seite der Antriebsmaschine 2 erzeugt wird, wenn sich die MG-Drehzahl in einem Zustand ändert, in dem die automatische Kupplung 7 im Eingriff ist.
  • Eine Verarbeitung einer Motordrehmomentsteuerung, die durch die Motordrehmoment-Steuervorrichtung gemäß dieser Ausführungsform, die die oben erwähnte Konfiguration aufweist, ausgeführt wird, wird unter Bezugnahme auf 3 beschrieben. Die nachfolgend beschriebene Verarbeitung der Motordrehmomentsteuerung wird mit dem Start der Aktion der ECU 10 gestartet und wird in im Voraus festgelegten Zeitintervallen ausgeführt.
  • In Schritt S1 erhält die ECU 10 verschiedene Sensorinformationen des Hybridfahrzeugs 1. Nach dem Ausführen des Vorgangs in Schritt S1, führt die ECU 10 den Vorgang in Schritt S2 aus.
  • In Schritt S2 berechnet die ECU 10 das Fahreranforderungsdrehmoment Tdr durch Interpolation der in 2 dargestellten Zuordnung, basierend auf dem Beschleunigeröffnungsgrad und der MG-Drehzahl. Nach dem Ausführen des Vorgangs in Schritt S2, führt die ECU 10 den Vorgang in Schritt S3 aus.
  • In Schritt S3 bestimmt die ECU 10, ob der Steuermodus des Hybridfahrzeugs 1 der EV-Modus ist oder nicht. Wenn die ECU 10 bestimmt, dass der Steuermodus des Hybridfahrzeugs 1 der EV-Modus ist, führt die ECU 10 die Verarbeitung in Schritt S4 aus. Wenn die ECU 10 bestimmt, dass der Steuermodus des Hybridfahrzeugs 1 nicht der EV-Modus ist, führt die ECU 10 die Verarbeitung in Schritt S7 aus.
  • In Schritt S4 berechnet die ECU 10 die MG-Drehzahländerungsrate, die der Betrag der Änderung der MG-Drehzahl pro Zeiteinheit ist. Nach dem Ausführen der Verarbeitung in Schritt S4 führt die ECU 10 die Verarbeitung in Schritt S5 aus.
  • In Schritt S5 berechnet die ECU 10 das MG-Korrekturdrehmoment, das der MG-Drehzahländerungsrate entspricht, unter Verwendung der oben genannten Formel (1). Nach dem Ausführen der Verarbeitung in Schritt S5, führt die ECU 10 die Verarbeitung in Schritt S6 aus.
  • In Schritt S6 subtrahiert die ECU 10 das MG-Korrekturdrehmoment von dem Fahreranforderungsdrehmoment Tdr und verwendet den erhaltenen Wert als den MG-Drehmomentbefehlswert. Nach dem Ausführen der Verarbeitung in Schritt S6 beendet die ECU 10 die Verarbeitung der Motordrehmomentsteuerung.
  • In Schritt S7 berechnet die ECU 10 den MG-Drehmomentbefehlswert gemäß der Steuerung in dem HEV-Modus. In dem HEV-Modus entspricht das Trägheitsmoment an der Seite der Leistungsquelle, d.h. an der Seite der Antriebsmaschine 2 und der manuellen Kupplung 8, dem Trägheitsmoment der normalen Verbrennungsmaschine, so dass eine Steuerung der Korrektur des Trägheitsmoments nicht ausgeführt wird. Nach dem Ausführen der Verarbeitung in Schritt S7 beendet die ECU 10 die Verarbeitung der Motordrehmomentsteuerung.
  • Vorgänge bei einer derartigen der Verarbeitung der Motordrehmomentsteuerung werden unter Bezugnahme auf 4 und 5 beschrieben. 4 zeigt den Fall, dass die Gangstufe des manuellen Getriebes 4 in der Beschleunigung von der ersten Gangstufe in die zweite Gangstufe geschaltet wird.
  • Während eines Zeitraums von t0 bis t1 fährt das Hybridfahrzeug 1 in der ersten Gangstufe in einem Zustand, in dem das Beschleunigerpedal 90 betätigt ist. Das Fahreranforderungsdrehmoment Tdr wird aus der in 2 gezeigten Zuordnung gemäß dem Beschleunigeröffnungsgrad und der MG-Drehzahl berechnet.
  • Zum Zeitpunkt t1 beginnt das Kupplungspedal 80 gleichzeitig mit dem Beginn der Rückstellung des Beschleunigerpedals 90 betätigt zu werden. Dann, zum Zeitpunkt t3, wird die manuelle Kupplung 8 in den gelösten Zustand gebracht. Das Beschleunigerpedal 90 wird zum Zeitpunkt t3 vollständig zurückgeführt, so dass das Fahreranforderungsdrehmoment Tdr einen negativen Wert annimmt. Daher startet die Drehzahl an der Seite der Leistungsquelle zu sinken.
  • In dem Fall des HEV-Modus ist das Trägheitsmoment an der Seite der Leistungsquelle die Summe des Trägheitsmoments der Antriebsmaschine 2 und des Trägheitsmoments des Motorgenerators 3, und das Trägheitsmoment des Motorgenerators 3 ist kleiner als das der Antriebsmaschine 2, und daher verringert sich die Drehzahl an der Seite der Leistungsquelle mit einer Untersetzungsrate, die der Untersetzungsrate des normalen Fahrzeugs nahekommt. Daher werden die Gänge des manuellen Getriebes 4 zum Zeitpunkt t4 gelöst und zum Zeitpunkt t6 wird das Einkuppeln ausgeführt. Etwa zum Zeitpunkt t7, wenn die manuelle Kupplung 8 startet, in Eingriff zu kommen, sind die Drehzahl der Eingangswelle des manuellen Getriebes 4 und die MG-Drehzahl im Wesentlichen miteinander synchronisiert und daher kann die manuelle Kupplung 8 einen gleichmäßigen Kupplungseingriff erreichen.
  • Im Gegensatz dazu umfasst das Trägheitsmoment an der Seite der Leistungsquelle im EV-Modus nur das Trägheitsmoment des Motorgenerators 3. Daher nimmt in dem üblichen Verfahren die Reduktionsrate der Drehzahl an der Seite der Leistungsquelle zu und zum Zeitpunkt t5 reduziert sich die Drehzahl auf ein Niveau, das einer Leerlaufdrehzahl entspricht, die niedriger ist als eine synchronisierte Drehzahl, bei der die Drehzahl mit der Drehzahl der Eingangswelle des manuellen Getriebes 4 synchronisiert ist. Wenn die Drehzahl auf ein Niveau unterhalb der Leerlaufdrehzahl sinkt, nimmt das Fahreranforderungsdrehmoment Tdr einen positiven Wert an, so dass die MG-Drehzahl auf dem Niveau beibehalten wird, das der Leerlaufdrehzahl entspricht. Wenn die manuelle Kupplung 8 zum Zeitpunkt t7 zu starten beginnt, wird die MG-Drehzahl auf die Drehzahl der Eingangswelle des manuellen Getriebes 4 erhöht, so dass es zu einem ziehenden Stoß kommt.
  • Bei dieser Ausführungsform wird der MG-Drehmomentbefehlswert gemäß der MG-Drehzahländerungsrate korrigiert, wenn der EV-Modus vorliegt. In dem Beispiel in 4 wird die Rotationssynchronisation ausgeführt, indem die MG-Drehzahl durch Lösen des Beschleunigers reduziert wird und somit die MG-Drehzahländerungsrate einen negativen Wert annimmt. Dieser Wert wird mit einem Wert multipliziert, der dem Trägheitsmoment der Antriebsmaschine entspricht, und der erhaltene Wert wird zur Korrektur vom Fahreranforderungsdrehmoment Tdr subtrahiert, wodurch der MG-Befehlswert für das Drehmoment steigt und einen negativen Wert nahe Null annimmt. Daher sinkt die Reduktionsrate der MG-Drehzahl und wird auf diese Weise im Wesentlichen gleich derjenigen in dem HEV-Modus. Infolgedessen kann, selbst wenn der Eingriffszeitpunkt der manuellen Kupplung 8 in dem EV-Modus im Wesentlichen gleich dem in dem HEV-Modus ist, bewirkt werden, dass die MG-Drehzahl im Wesentlichen mit der Drehzahl der Eingangswelle des manuellen Getriebes 4 synchronisiert wird, und somit kann ein gleichmäßiger Kupplungseingriff erreicht werden.
  • 5 zeigt den Fall, bei dem die Gangstufe des manuellen Getriebes 4 bei Verzögerung von der dritten Gangstufe zu der zweiten Gangstufe umgeschaltet wird.
  • Während eines Zeitraums von t10 bis t11 fährt das Hybridfahrzeug 1 in der dritten Gangstufe in einem Zustand, in dem das Beschleunigerpedal 90 gelöst ist. Das Fahreranforderungsdrehmoment Tdr wird aus der in 2 gezeigten Zuordnung gemäß dem Beschleunigeröffnungsgrad und der MG-Drehzahl berechnet. In diesem Fall nimmt das Fahreranforderungsdrehmoment Tdr einen negativen Wert an.
  • Zum Zeitpunkt t11 beginnt, um einen Gang zu schalten, das Kupplungspedal 80 in einem Zustand betätigt zu werden, in dem das Beschleunigerpedal 90 gelöst bleibt. Anschließend, zum Zeitpunkt t13, wird die manuelle Kupplung 8 in den gelösten Zustand gebracht, so dass die Drehzahl an der Seite der Leistungsquelle zu sinken beginnt.
  • In dem Fall des HEV-Modus ist das Trägheitsmoment an der Seite der Leistungsquelle die Summe des Trägheitsmoments der Antriebsmaschine 2 und des Trägheitsmoments des Motorgenerators 3, und das Trägheitsmoment des Motorgenerators 3 ist kleiner als das der Antriebsmaschine 2, und daher verringert sich die Drehzahl an der Seite der Leistungsquelle mit einer Reduktionsrate, die der Reduktionsrate des normalen Fahrzeugs nahekommt. Daher werden die Gänge des manuellen Getriebes 4 zum Zeitpunkt t14 freigegeben, das Beschleunigerpedal 90 wird bis zum Zeitpunkt t15 zur Rotationssynchronisation betätigt, und zum Zeitpunkt t16 wird das Einkuppeln ausgeführt. Etwa zum Zeitpunkt t17, wenn die manuelle Kupplung 8 im Eingriff ist, sind die Drehzahl der Eingangswelle des manuellen Getriebes 4 und die MG-Drehzahl im Wesentlichen miteinander synchronisiert, und daher kann die manuelle Kupplung 8 den gleichmäßigen Kupplungseingriff erreichen.
  • Im Gegensatz dazu umfasst das Trägheitsmoment an der Seite der Leistungsquelle im EV-Modus nur das Trägheitsmoment des Motorgenerators 3. Daher steigt, wie durch eine Linie für einen ersten üblichen EV-Modus in 5 gezeigt, in dem üblichen Verfahren die Änderungsrate der Drehzahl an der Seite der Leistungsquelle an und zum Zeitpunkt t15 steigt die Drehzahl auf eine Drehzahl an, die höher ist als die synchronisierte Drehzahl, bei der die Drehzahl mit der Drehzahl der Eingangswelle des manuellen Getriebes 4 synchronisiert ist. Da das Beschleunigerpedal 90 gelöst wird, verringert sich danach die MG-Drehzahl, erreicht aber nicht die synchronisierte Drehzahl. Wenn die manuelle Kupplung 8 zum Zeitpunkt t17 beginnt, in Eingriff zu kommen, reduziert sich die MG-Drehzahl auf die Drehzahl der Eingangswelle des manuellen Getriebes 4 und ein Stoß tritt auf.
  • Zum Beispiel, wie durch eine Linie für einen zweiten üblichen EV-Modus in 5 gezeigt, wenn der Fahrer das Beschleunigerpedal 90 zu dem Zeitpunkt t15' löst, um eine Rotationssynchronisation zu bewirken, indem eine Zeitspanne reduziert wird, während das Beschleunigerpedal 90 betätigt wird, reduziert sich die MG-Drehzahl auf ein Niveau, das niedriger ist als die synchronisierte Drehzahl zum Zeitpunkt t17, wenn die manuelle Kupplung 8 beginnt, in Eingriff zu kommen.
  • Wie oben beschrieben weist der Motorgenerator 3 eine große Änderung der Drehzahl auf, und daher ist es äußerst schwierig, eine Rotationssynchronisation durch Betätigung des Beschleunigers zu erzeugen.
  • Bei dieser Ausführungsform wird im Falle des EV-Modus der MG-Drehmomentbefehlswert gemäß der MG-Drehzahländerungsrate korrigiert. In dem Beispiel in 5 wird die Rotationssynchronisation ausgeführt, indem die MG-Drehzahl durch Betätigen des Beschleunigers von der Zeit t14 auf die Zeit t15 erhöht wird und somit die MG-Drehzahländerungsrate einen positiven Wert annimmt. Dieser Wert wird mit einem Wert multipliziert, der dem Trägheitsmoment der Antriebsmaschine entspricht, und der erhaltene Wert wird zur Korrektur vom Fahreranforderungsdrehmoment Tdr subtrahiert, wodurch der MG-Befehlswert sinkt und einen positiven Wert nahe Null annimmt.
  • Daher sinkt die Steigerungsrate der MG-Drehzahl und wird auf diese Weise im Wesentlichen gleich derjenigen in dem HEV-Modus. Infolgedessen kann, selbst wenn der Eingriffszeitpunkt der manuellen Kupplung 8 in dem EV-Modus im Wesentlichen gleich dem in dem HEV-Modus ist, bewirkt werden, dass die MG-Drehzahl im Wesentlichen mit der Drehzahl der Eingangswelle des manuellen Getriebes 4 synchronisiert wird, und somit kann ein gleichmäßiger Kupplungseingriff erzielt werden.
  • Die Beschreibung wurde für die zum Zeitpunkt des Schaltvorgangs ausgeführten Betätigungen gemacht. Aber auch zu anderen Zeiten als beim Schalten ändert sich die Drehzahl an der Seite der Leistungsquelle, wenn das Hybridfahrzeug 1 beschleunigt oder verzögert, und somit hat das Trägheitsmoment an der Seite der Leistungsquelle einen Einfluss.
  • Insbesondere ist das Trägheitsmoment an der Seite der Leistungsquelle in dem EV-Modus kleiner als das Trägheitsmoment an der Seite der Leistungsquelle in dem HEV-Modus. Daher hat der EV-Modus, selbst wenn der EV-Modus und der HEV-Modus in der gleichen Gangstufe des manuellen Getriebes 4 sind und den gleichen Öffnungsgrad des Beschleunigerpedals haben, eine größere Beschleunigung und eine größere Verzögerung im EV-Modus.
  • Bei dieser Ausführungsform wird in der EV-Modus vom Fahreranforderungsdrehmoment für eine Korrektur ein Drehmoment subtrahiert, das einem Trägheitsmoment entspricht, das aufgrund des Trägheitsmoments der Antriebsmaschine 2 erzeugt wird. Daher kann auch im EV-Modus eine Beschleunigung/Verzögerung erreicht werden, die im Wesentlichen der Beschleunigung/Verzögerung im HEV-Modus entspricht.
  • Wie oben beschrieben korrigiert die ECU 10 bei dieser Ausführungsform das Drehmoment des Motorgenerators 3 derart, dass die MG-Drehzahländerungsrate, d.h. der Betrag der Änderung der MG-Drehzahl pro Zeiteinheit, in dem EV-Modus im Wesentlichen gleich der MG-Drehzahländerungsrate in dem HEV-Modus ist.
  • Mit einer derartigen Korrektur wird das Drehmoment des Motorgenerators 3 derart korrigiert, dass die MG-Drehzahländerungsrate in dem EV-Modus im Wesentlichen gleich der MG-Drehzahländerungsrate in dem HEV-Modus ist. Daher gibt es keine Möglichkeit, dass der EV-Modus und der HEV-Modus signifikant unterschiedliche Grade der Beschleunigung/Verzögerung in Reaktion auf die vom Fahrer ausgeführte Fahrbetätigung aufweisen, so dass die Situation verhindert werden kann, in der sich das Verhalten des Fahrzeugs in Reaktion auf die vom Fahrer ausgeführte Fahrbetätigung aufgrund des Unterschieds im Steuermodus merklich unterscheidet.
  • Zusätzlich zu den obigen Ausführungen haben, wenn der Fahrer die gleiche Betätigung für den EV-Modus und den HEV-Modus ausführt, zum Zeitpunkt des Schaltens der Gänge des manuellen Getriebes 4 sowohl der EV-Modus als auch der HEV-Modus im Wesentlichen die gleiche Drehzahl, die vom Motorgenerator 3 für die Eingangswelle des manuellen Getriebes 4 ausgegeben wird. Daher gibt es keine Möglichkeit, dass der EV-Modus und der HEV-Modus ein signifikant unterschiedliches Verhalten des Fahrzeugs aufweisen, und daher kann ein gleichmäßiger Gangwechsel erreicht werden, selbst wenn der Fahrer die Charakteristik des Steuermodus nicht begreift.
  • Ferner kann der Fahrer selbst bei anderen Zeiten als beim Schalten von Gängen den gleichen Grad an Beschleunigung/Verzögerung bezüglich der vom Fahrer ausgeführten Betätigung (des Kupplungspedals 80, des Beschleunigerpedals 90, einer Schaltbetätigung oder dergleichen) im EV-Modus und im HEV-Modus spüren. Darüber hinaus kann verhindert werden, dass der Fahrer ein unangenehmes Gefühl empfindet, das durch einen Unterschied im Fahrzeugverhalten zwischen verschiedenen Steuer-Modi verursacht wird.
  • Bei dieser Ausführungsform reduziert die ECU 10 in dem EV-Modus das Drehmoment des Motorgenerators 3 um einen größeren Betrag bei steigender MG-Drehzahländerungsrate.
  • Mit einer derartigen Reduzierung wird das Drehmoment des Motorgenerators 3 um einen größeren Betrag reduziert, wenn die MG-Drehzahländerungsrate in dem EV-Modus zunimmt, so dass der EV-Modus und der HEV-Modus im Wesentlichen den gleichen Grad an Beschleunigung/Verzögerung aufweisen, wodurch ein gleichmäßiges Gangschalten erreicht werden kann.
  • Des Weiteren haben der EV-Modus und der HEV-Modus auch zu anderen Zeiten als beim Schalten der Gänge im Wesentlichen den gleichen Grad an Beschleunigung/Verzögerung, so dass es für den Fahrer nicht erforderlich ist, den Betrag der Betätigung abhängig vom Steuermodus zu ändern. Wenn der Fahrer beispielsweise den Beschleuniger um einen bestimmten Umfang betätigt, kann der Fahrer in dem EV-Modus und dem HEV-Modus das gleiche Beschleunigungsempfinden erhalten.
  • In einer ersten Modifikation dieser Ausführungsform, wenn der Steuermodus der EV-Modus ist und wenn die manuelle Kupplung 8 im gelösten Zustand oder das manuelle Getriebe 4 im neutralen Zustand ist, reduziert die in 1 gezeigte ECU 10 das Drehmoment des Motorgenerators 3 basierend auf dem Verhältnis des Trägheitsmoments an der Seite der Leistungsquelle im HEV-Modus zu dem Trägheitsmoment an der Seite der Leistungsquelle im EV-Modus.
  • Beispielsweise korrigiert die ECU 10 das Fahreranforderungsdrehmoment, indem sie das Fahreranforderungsdrehmoment mit dem Verhältnis des Trägheitsmoments an der Seite der Leistungsquelle im EV-Modus (d. h. dem Trägheitsmoment des Motorgenerators 3) zu dem Trägheitsmoment an der Seite der Leistungsquelle im HEV-Modus (d. h. dem Trägheitsmoment des Motorgenerators 3 + dem Trägheitsmoment der Antriebsmaschine 2) multipliziert und den erhaltenen Wert als Drehmomentbefehlswert für den Motorgenerator 3 verwendet.
  • Mit einer solchen Korrektur wird, wenn die manuelle Kupplung 8 in den gelösten Zustand zum Schalten von Gängen in dem EV-Modus gebracht wird, das Drehmoment des Motorgenerators 3 auf einen Wert korrigiert, der dem Trägheitsmoment entspricht, das kleiner ist als das durch die Fahreranforderung erzeugte Drehmoment der Hauptantriebsmaschine. Daher werden der EV-Modus und der HEV-Modus dazu veranlasst, im Wesentlichen identische Änderungsraten der Drehzahl des Motorgenerators 3 zu haben.
  • Die Verarbeitung der Motordrehmomentsteuerung, die von einer Motordrehmoment-Steuervorrichtung gemäß der ersten Modifikation dieser Ausführungsform mit der oben erwähnten Konfiguration ausgeführt wird, wird unter Bezugnahme auf 6 beschrieben. Die im Folgenden beschriebene Verarbeitung zur Motordrehmomentsteuerung wird mit dem Start der Aktion der ECU 10 gestartet und wird in im Voraus festgelegten Zeitintervallen ausgeführt.
  • In Schritt S11 erhält die ECU 10 verschiedene Sensorinformationen des Hybridfahrzeugs 1. Nach dem Ausführen der Verarbeitung in Schritt S11 führt die ECU 10 die Verarbeitung in Schritt S12 aus.
  • In Schritt S12 berechnet die ECU 10 das Fahreranforderungsdrehmoment Tdr durch Interpolation der in 2 gezeigten Zuordnung basierend auf dem Beschleunigeröffnungsgrad und der MG-Drehzahl. Nach dem Ausführen der Verarbeitung in Schritt S12, führt die ECU 10 der Verarbeitung in Schritt S13 aus.
  • In Schritt S13 bestimmt die ECU 10, ob der Steuermodus des Hybridfahrzeugs 1 der EV-Modus ist oder nicht. Wenn die ECU 10 bestimmt, dass der Steuermodus des Hybridfahrzeugs 1 der EV-Modus ist, führt die ECU 10 die Verarbeitung in Schritt S14 aus. Wenn die ECU 10 bestimmt, dass der Steuermodus des Hybridfahrzeugs 1 nicht der EV-Modus ist, führt die ECU 10 die Verarbeitung in Schritt S19 aus.
  • In Schritt S14 bestimmt die ECU 10, ob sich die manuelle Kupplung 8 in dem gelösten Zustand befindet oder nicht. Wenn die ECU 10 bestimmt, dass sich die manuelle Kupplung 8 in dem gelösten Zustand befindet, führt die ECU 10 der Verarbeitung in Schritt S16 aus. Wenn die ECU 10 bestimmt, dass sich die manuelle Kupplung 8 nicht in dem gelösten Zustand befindet, führt die ECU 10 der Verarbeitung in Schritt S15 aus.
  • In Schritt S15 bestimmt die ECU 10, ob sich das manuelle Getriebe 4 in dem neutralen Zustand befindet oder nicht. Wenn die ECU 10 bestimmt, dass sich das manuelle Getriebe 4 in dem neutralen Zustand befindet, führt die ECU 10 den Vorgang in Schritt S16 aus. Wenn die ECU 10 bestimmt, dass sich das manuelle Getriebe 4 nicht im neutralen Zustand befindet, führt die ECU 10 der Verarbeitung in Schritt S18 aus.
  • In dem Schritt S16 berechnet die ECU 10 als MG-Drehmomentkorrekturkoeffizient Folgendes: das Tr a ¨ gheitsmoment des Motorgenerators 3 / ( das Tr a ¨ gheitsmoment des Motorgenerators  3 + das Tr a ¨ gheitsmoment der Antriebsmaschine 2 )
    Figure DE102021100820A1_0002
  • Nach dem Ausführen des Vorgangs in Schritt S16 führt die ECU 10 die Verarbeitung in Schritt S17 aus.
  • In Schritt S17 erhält die ECU 10 den Wert durch Multiplizieren des Fahreranforderungsdrehmoments Tdr mit dem MG-Drehmomentkorrekturkoeffizienten und verwendet den erhaltenen Wert als MG-Drehmomentbefehlswert. Nach dem Ausführen der Verarbeitung in Schritt S17 beendet die ECU 10 die Verarbeitung der Motordrehmomentsteuerung.
  • In Schritt S18 verwendet die ECU 10 das Fahreranforderungsdrehmoment Tdr als MG-Drehmomentbefehlswert. Nach dem Ausführen der Verarbeitung in Schritt S18 beendet die ECU 10 die Verarbeitung der Motordrehmomentsteuerung.
  • In Schritt S19 berechnet die ECU 10 den MG-Drehmomentbefehlswert gemäß der Steuerung in dem HEV-Modus. In dem HEV-Modus entspricht das Trägheitsmoment an der Seite der Leistungsquelle, d.h. an der Seite der Antriebsmaschine 2 der manuellen Kupplung 8, dem Trägheitsmoment der normalen Verbrennungsmaschine, so dass eine Steuerung zum Steuern der Korrektur des Trägheitsmoments nicht ausgeführt wird. Nach dem Ausführen der Verarbeitung in Schritt S19 beendet die ECU 10 die Verarbeitung der Motordrehmomentsteuerung.
  • Wie oben beschrieben reduziert die ECU 10 bei der ersten Modifikation dieser Ausführungsform das Drehmoment des Motorgenerators 3 basierend auf dem Verhältnis des Trägheitsmoments an der Seite der Leistungsquelle in dem HEV-Modus zu dem Trägheitsmoment an der Seite der Leistungsquelle in dem EV-Modus, wenn der Steuermodus der EV-Modus ist und wenn die manuelle Kupplung 8 in dem gelösten Zustand ist oder das manuelle Getriebe 4 in dem neutralen Zustand ist.
  • Eine derartige Reduzierung bewirkt, dass der EV-Modus und der HEV-Modus im Wesentlichen die gleiche MG-Drehzahländerungsrate zum Zeitpunkt des Schaltens von Gängen aufweisen, und daher kann die Notwendigkeit für den Fahrer beseitigt werden, die Betätigung des Schaltens von Gängen abhängig von dem Steuermodus zu ändern.
  • Weiterhin kann die Korrektur ausgeführt werden, ohne dass die tatsächliche Aktion (Drehzahl) des Motorgenerators 3 unmittelbar nach dem Start des Gangwechsels bestimmt wird und somit die schnelle Korrektur erreicht werden kann.
  • Bei einer zweiten Modifikation dieser Ausführungsform, wenn der Steuermodus der HEV-Modus ist, erhöht die in 1 gezeigte ECU 10 das Drehmoment des Motorgenerators 3 basierend auf einer MG-Drehzahländerungsrate. Wenn der Steuermodus der EV-Modus ist, reduziert die in 1 gezeigte ECU 10 das Drehmoment des Motorgenerators 3 basierend auf der MG-Drehzahländerungsrate.
  • Der HEV-Modus weist aufgrund des Trägheitsmoments der Antriebsmaschine 2 eine mäßige Ansprechempfindlichkeit in dem Fahrzeugverhalten auf. Daher wird, wenn die MG-Drehzahländerungsrate mäßig ist, die Korrektur zur Erhöhung der Ansprechempfindlichkeit unter Verwendung des Motorgenerators 3 verwendet, um die Ansprechempfindlichkeit im Fahrzeugverhalten bezüglich der vom Fahrer ausgeführten Betätigung zu erhöhen.
  • Der EV-Modus hat ein kleineres Trägheitsmoment als der HEV-Modus und neigt auf diese Weise zu einer feinfühligen Ansprechempfindlichkeit des Fahrzeugs. Daher wird das Drehmoment des Motorgenerators 3 so korrigiert, dass es eine moderate Ansprechempfindlichkeit aufweist.
  • Insgesamt wird die Korrektur derart ausgeführt, dass der HEV-Modus und der EV-Modus im Wesentlichen die gleiche Ansprechempfindlichkeit in dem Fahrzeugverhalten aufweisen.
  • In dem EV-Modus subtrahiert die ECU 10 beispielsweise das mit der folgenden Formel (2) berechnete MG-Korrekturdrehmoment von dem Fahreranforderungsdrehmoment und verwendet den erhaltenen Wert als MG-Drehmomentbefehlswert. MG − Korrekturdrehmoment  = α × Tr a ¨ gheitsmoment  [ kgm2 ]  der Antriebsmaschine 2 × MG-Drehzahl a ¨ nderungsrate  [ rad / s2 ]
    Figure DE102021100820A1_0003
  • In dem HEV-Modus addiert die ECU 10 beispielsweise das mit der folgenden Formel (3) berechnete MG-Korrekturdrehmoment zu dem MG-Drehmomentbefehlswert für den HEV-Modus und verwendet den erhaltenen Wert als Drehmomentbefehlswert für den Motorgenerator 3. MG − Korrekturdrehmoment  = ( 1 − α ) × Tr a ¨ gheitsmoment  [ kgm2 ] der Antriebsmaschine  × MG-Drehzahl a ¨ nderungsrate  [ rad / s2 ]
    Figure DE102021100820A1_0004
  • In dieser Formel bezeichnet a einen numerischen Anpassungswert zwischen 0 und 1, der durch Experimente oder Ähnliches erhalten wird. Eine Verringerung des Wertes von a kann eine scheinbare Verringerung der Trägheit der Antriebsmaschine bewirken.
  • Eine Verarbeitung einer Motordrehmomentsteuerung, die von der Motordrehmoment-Steuervorrichtung gemäß der zweiten Modifikation dieser Ausführungsform mit der oben erwähnten Konfiguration ausgeführt wird, wird mit Bezug auf 7 beschrieben. Die nachfolgend beschriebene Verarbeitung der Motordrehmomentsteuerung wird mit dem Beginn der Aktion der ECU 10 gestartet und wird in im Voraus festgelegten Zeitintervallen ausgeführt.
  • In Schritt S21 erhält die ECU 10 verschiedene Sensorinformationen des Hybridfahrzeugs 1. Nach dem Ausführen der Verarbeitung in Schritt S21 führt die ECU 10 der Verarbeitung in Schritt S22 aus.
  • In Schritt S22 berechnet die ECU 10 das Fahreranforderungsdrehmoment Tdr durch Interpolation der in 2 gezeigten Zuordnung basierend auf dem Beschleunigeröffnungsgrad und der MG-Drehzahl. Nach dem Ausführen der Verarbeitung in Schritt S22, führt die ECU 10 der Verarbeitung in Schritt S23 aus.
  • In Schritt S23 berechnet die ECU 10 die MG-Drehzahländerungsrate, die der Betrag der Änderung der MG-Drehzahl pro Zeiteinheit ist. Nach dem Ausführen der Verarbeitung in Schritt S23 führt die ECU 10 die Verarbeitung in Schritt S24 aus.
  • In Schritt S24 bestimmt die ECU 10, ob der Steuermodus des Hybridfahrzeugs 1 der EV-Modus ist oder nicht. Wenn die ECU 10 bestimmt, dass der Steuermodus des Hybridfahrzeugs 1 der EV-Modus ist, führt die ECU 10 die Verarbeitung in Schritt S25 aus. Wenn die ECU 10 bestimmt, dass der Steuermodus des Hybridfahrzeugs 1 nicht der EV-Modus ist, führt die ECU 10 die Verarbeitung in Schritt S27 aus.
  • In Schritt S25 berechnet die ECU 10 das MG-Korrekturmoment in dem EV-Modus, das der MG-Drehzahländerungsrate entspricht, unter Verwendung der oben erwähnten Formel (2). Nach dem Ausführen der Verarbeitung in Schritt S25, führt die ECU 10 der Verarbeitung in Schritt S26 aus.
  • In Schritt S26 subtrahiert die ECU 10 das MG-Korrekturdrehmoment von dem Fahreranforderungsdrehmoment Tdr und verwendet den erhaltenen Wert als den MG-Drehmomentbefehlswert. Nach dem Ausführen der Verarbeitung in Schritt S26 beendet die ECU 10 die Verarbeitung der Motordrehmomentsteuerung.
  • In Schritt S27 berechnet die ECU 10 das MG-Korrekturdrehmoment in dem HEV-Modus, das der MG-Drehzahländerungsrate entspricht, unter Verwendung der oben erwähnten Formel (3). Nach dem Ausführen der Verarbeitung in Schritt S27, führt die ECU 10 der Verarbeitung in Schritt S28 aus.
  • In Schritt S28 berechnet die ECU 10 den MG-Drehmomentbefehlswert gemäß der Steuerung in dem HEV-Modus, addiert das MG-Korrekturdrehmoment zu dem MG-Drehmomentbefehlswert für den HEV-Modus und verwendet den erhaltenen Wert als den MG-Drehmomentbefehlswert. Nach dem Ausführen der Verarbeitung in Schritt S28 beendet die ECU 10 die Verarbeitung der Motordrehmomentsteuerung.
  • Wie oben beschrieben erhöht die ECU 10 in der zweiten Modifikation dieser Ausführungsform, wenn der Steuermodus der HEV-Modus ist, das Drehmoment des Motorgenerators 3 basierend auf der MG-Drehzahländerungsrate. Wenn der Steuermodus der EV-Modus ist, reduziert die ECU 10 das Drehmoment des Motorgenerators 3 basierend auf der MG-Drehzahländerungsrate.
  • Bei einem derartigen Betrieb kann die Ansprechempfindlichkeit des Hybridfahrzeugs 1 bezüglich der vom Fahrer ausgeführten Fahrbetätigung im HEV-Modus im Vergleich zu üblichen Techniken erhöht werden, und der EV-Modus und der HEV-Modus haben im Wesentlichen die gleiche Drehzahländerungsrate. Daher ist es für den Fahrer unnötig, den Umfang der Betätigung zwischen dem EV-Modus und dem HEV-Modus zu ändern, und daher können Unannehmlichkeiten, die der Fahrer durch das Verhalten des Fahrzeugs empfindet, verhindert werden.
  • In einer dritten Modifikation dieser Ausführungsform erhöht die in 1 gezeigte ECU 10, wenn sich die manuelle Kupplung 8 im gelösten Zustand oder das manuelle Getriebe 4 im neutralen Zustand befindet und wenn der Steuermodus der HEV-Modus ist, das Drehmoment des Motorgenerators 3 basierend auf dem Verhältnis des Trägheitsmoments an der Seite der Leistungsquelle im HEV-Modus zum Trägheitsmoment an der Seite der Leistungsquelle im EV-Modus. Wenn sich die manuelle Kupplung 8 im gelösten Zustand oder das manuelle Getriebe 4 im neutralen Zustand befindet und wenn der Steuerungsmodus der EV-Modus ist, reduziert die in 1 gezeigte ECU 10 das Drehmoment des Motorgenerators 3 basierend auf dem Verhältnis des Trägheitsmoments an der Seite der Leistungsquelle im HEV-Modus zu dem Trägheitsmoment an der Seite der Leistungsquelle im EV-Modus.
  • In dem EV-Modus erhält die ECU 10 beispielsweise den Wert durch Multiplikation des Fahreranforderungsdrehmoments mit dem MG-Drehmomentkorrekturkoeffizienten, der nach der folgenden Formel (4) berechnet wird, und verwendet den erhaltenen Wert als MG-Drehmomentbefehlswert. MG-Drehmomentkorrekturkoeffizient = Tr a ¨ gheitsmoment des  Motorgenerators 3 / { ( Tr a ¨ gheitsmoment des  Motorgenerators 3  + Tr a ¨ gheitsmoment der Antriebsmaschine 2 ) × α }
    Figure DE102021100820A1_0005
  • In dem HEV-Modus erhält die ECU 10 beispielsweise den Wert durch Multiplikation des Fahreranforderungsdrehmoments mit dem MG-Drehmomentkorrekturkoeffizienten, der mit der folgenden Formel (5) berechnet wird, und verwendet den erhaltenen Wert als MG-Drehmomentbefehlswert. MG-Drehmomentkorrekturkoeffizient = { ( Tr a ¨ gheitsmoment des Motorgenerators 3 + Tr a ¨ gheitsmoment der Antriebsmaschine 2 ) × ( 1 − α ) } / ( Tr a ¨ gheitsmoment des Motorgenerators 3 − 1 )
    Figure DE102021100820A1_0006
  • In dieser Formel bezeichnet a einen numerischen Anpassungswert zwischen 0 und 1, der durch Versuche o.ä. erhalten wird. Eine Verringerung des Wertes von a kann zu einer scheinbaren Verringerung des Trägheitsmomentes der Antriebsmaschine führen.
  • In dem HEV-Modus, wenn sich die manuelle Kupplung 8 in dem gelösten Zustand oder das manuelle Getriebe 4 in dem neutralen Zustand befindet, wird ein Drehmomentbefehlswert für die Antriebsmaschine 2 durch das Fahreranforderungsdrehmoment gesteuert.
  • Eine Verarbeitung der Motordrehmomentsteuerung, die von der Motordrehmoment-Steuervorrichtung gemäß der dritten Modifikation dieser Ausführungsform mit der oben erwähnten Konfiguration ausgeführt wird, wird unter Bezugnahme auf 8 beschrieben. Die nachfolgend beschriebene Verarbeitung zur Motordrehmomentsteuerung wird mit dem Start der Aktion der ECU 10 gestartet und wird in im Voraus festgelegten Zeitintervallen ausgeführt.
  • In Schritt S31 erhält die ECU 10 verschiedene Sensorinformationen des Hybridfahrzeugs 1. Nach dem Ausführen der Verarbeitung in Schritt S31, führt die ECU 10 der Verarbeitung in Schritt S32 aus.
  • In Schritt S32 berechnet die ECU 10 das Fahreranforderungsdrehmoment Tdr durch Interpolation der in 2 gezeigten Zuordnung basierend auf dem Beschleunigeröffnungsgrad und der MG-Drehzahl. Nach dem Ausführen der Verarbeitung in Schritt S32, führt die ECU 10 der Verarbeitung in Schritt S33 aus.
  • In Schritt S33 bestimmt die ECU 10, ob sich die manuelle Kupplung 8 in dem gelösten Zustand befindet oder nicht. Wenn die ECU 10 bestimmt, dass sich die manuelle Kupplung 8 in dem gelösten Zustand befindet, führt die ECU 10 der Verarbeitung in Schritt S35 aus. Wenn die ECU 10 bestimmt, dass sich die manuelle Kupplung 8 nicht in dem gelösten Zustand befindet, führt die ECU 10 der Verarbeitung in Schritt S34 aus.
  • In Schritt S34 bestimmt die ECU 10, ob sich das manuelle Getriebe 4 in dem neutralen Zustand befindet oder nicht. Wenn die ECU 10 bestimmt, dass sich das manuelle Getriebe 4 in dem neutralen Zustand befindet, führt die ECU 10 den Vorgang in Schritt S35 aus. Wenn die ECU 10 bestimmt, dass sich das manuelle Getriebe 4 nicht im neutralen Zustand befindet, führt die ECU 10 den Vorgang in Schritt S39 aus.
  • In Schritt S35 bestimmt die ECU 10, ob der Steuermodus des Hybridfahrzeugs 1 der EV-Modus ist oder nicht. Wenn die ECU 10 bestimmt, dass der Steuermodus des Hybridfahrzeugs 1 der EV-Modus ist, führt die ECU 10 die Verarbeitung in Schritt S36 aus. Wenn die ECU 10 bestimmt, dass der Steuermodus des Hybridfahrzeugs 1 nicht der EV-Modus ist, führt die ECU 10 die Verarbeitung in Schritt S37 aus.
  • In Schritt S36 berechnet die ECU 10 den MG-Drehmomentkorrekturkoeffizienten in dem EV-Modus unter Verwendung der oben erwähnten Formel (4) basierend auf dem Verhältnis des Trägheitsmoments an der Seite der Leistungsquelle in dem HEV-Modus zu dem Trägheitsmoment an der Seite der Leistungsquelle in dem EV-Modus. Nach dem Ausführen der Verarbeitung in Schritt S36 führt die ECU 10 die Verarbeitung in Schritt S38 aus.
  • In Schritt S37 berechnet die ECU 10 den MG-Drehmomentkorrekturkoeffizienten in dem HEV-Modus unter Verwendung der oben erwähnten Formel (5) basierend auf dem Verhältnis des Trägheitsmoments an der Seite der Leistungsquelle in dem HEV-Modus zu dem Trägheitsmoment an der Seite der Leistungsquelle in dem EV-Modus. Nach dem Ausführen der Verarbeitung in Schritt S37 führt die ECU 10 die Verarbeitung in Schritt S38 aus.
  • In Schritt S38 erhält die ECU 10 den Wert durch Multiplikation des Fahreranforderungsdrehmoments Tdr mit dem MG-Drehmomentkorrekturkoeffizienten und verwendet den erhaltenen Wert als MG-Drehmomentbefehlswert. Nach dem Ausführen der Verarbeitung in Schritt S38 beendet die ECU 10 die Verarbeitung der Motordrehmomentsteuerung.
  • In Schritt S39 bestimmt die ECU 10, ob der Steuermodus des Hybridfahrzeugs 1 der EV-Modus ist oder nicht. Wenn die ECU 10 bestimmt, dass der Steuermodus des Hybridfahrzeugs 1 der EV-Modus ist, führt die ECU 10 die Verarbeitung in Schritt S40 aus. Wenn die ECU 10 bestimmt, dass der Steuermodus des Hybridfahrzeugs 1 nicht der EV-Modus ist, führt die ECU 10 die Verarbeitung in Schritt S41 aus.
  • In Schritt S40 verwendet die ECU 10 das Fahreranforderungsdrehmoment Tdr als den MG-Drehmomentbefehlswert. Nach dem Ausführen des Vorgangs in Schritt S40 beendet die ECU 10 die Verarbeitung der Motordrehmomentsteuerung.
  • In Schritt S41 berechnet die ECU 10 den MG-Drehmomentbefehlswert gemäß der Steuerung in dem HEV-Modus. Nach dem Ausführen der Verarbeitung in Schritt S41 beendet die ECU 10 die Verarbeitung der Motordrehmomentsteuerung.
  • Wie oben beschrieben erhöht die ECU 10 bei der dritten Modifikation dieser Ausführungsform das Drehmoment des Motorgenerators 3 basierend auf dem Verhältnis des Trägheitsmoments an der Seite der Leistungsquelle in dem HEV-Modus zu dem Trägheitsmoment an der Seite der Leistungsquelle in dem EV-Modus, wenn sich die manuelle Kupplung 8 in dem gelösten Zustand befindet oder das manuelle Getriebe 4 in dem neutralen Zustand ist, und wenn der Steuermodus der HEV-Modus ist. Wenn sich die manuelle Kupplung 8 im gelösten Zustand oder das manuelle Getriebe 4 im neutralen Zustand befindet und wenn der Steuermodus der EV-Modus ist, reduziert die ECU 10 das Drehmoment des Motorgenerators 3 basierend auf dem Verhältnis des Trägheitsmoments an der Seite der Leistungsquelle im HEV-Modus zu dem Trägheitsmoment an der Seite der Leistungsquelle im EV-Modus.
  • Solch eine Verringerung bewirkt, dass der EV-Modus und der HEV-Modus im Wesentlichen die gleiche MG-Drehzahländerungsrate zum Zeitpunkt des Schaltens von Gängen haben, und daher kann die Notwendigkeit für den Fahrer beseitigt werden, die Betätigung des Schaltens von Gängen abhängig vom Steuermodus zu ändern.
  • Weiterhin kann die Korrektur ausgeführt werden, ohne die tatsächliche Aktion (Drehzahl) des Motorgenerators 3 unmittelbar nach dem Start des Gangwechsels zu bestimmen, und somit kann eine schnelle Korrektur erreicht werden.
  • In dieser Ausführungsform wurde ein Beispiel beschrieben, bei dem die ECU 10 verschiedene Bestimmungen oder verschiedene Berechnungen basierend auf verschiedenen Sensorinformationen ausführt. Die Konfiguration ist jedoch nicht auf das oben genannte Beispiel begrenzt. Sie kann derart konfiguriert sein, dass das Hybridfahrzeug 1 eine Kommunikationseinheit umfasst, die mit einer fahrzeugfremden Vorrichtung, beispielsweise einem externen Server, kommunizieren kann, verschiedene Bestimmungen oder verschiedene Berechnungen von der fahrzeugfremden Vorrichtung basierend auf erfassten Informationen von verschiedenen Sensoren, die von der Kommunikationseinheit übertragen werden, durchgeführt werden, die Kommunikationseinheit das Bestimmungsergebnis oder das Berechnungsergebnis empfängt, und verschiedene Steuerungen unter Verwendung des empfangenen Bestimmungsergebnisses oder des empfangenen Berechnungsergebnisses durchgeführt werden.
  • Obwohl die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung oben offenbart wurde, ist es offensichtlich, dass Modifikationen von Fachleuten angewendet werden können, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Es ist beabsichtigt, dass alle derartigen Modifikationen und Äquivalente in den Ansprüchen umfasst sind.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Hybridfahrzeug
    2
    Antriebsmaschine
    3
    Motorgenerator (Motor)
    4
    manuelles Getriebe (Getriebe)
    7
    automatische Kupplung
    8
    manuelle Kupplung
    10
    ECU (Steuereinheit)
    42
    Neutralschalter
    81
    Kupplungspedal-Sensor
    91
    Beschleunigeröffnungssensor
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2013184689 A [0002, 0003]

Claims (5)

  1. Eine Motordrehmoment-Steuervorrichtung für ein Hybridfahrzeug (1), bei dem eine Antriebsmaschine (2) und ein Motor (3) über eine automatische Kupplung (7) miteinander verbunden sind und der Motor (3) und ein Getriebe (4) über eine manuelle Kupplung (8) miteinander verbunden sind, wobei ein Steuermodus des Hybridfahrzeugs (1) einen EV-Modus umfasst, bei dem die automatische Kupplung (7) gelöst ist, um zu bewirken, dass das Hybridfahrzeug (1) durch Leistung von dem Motor (3) fährt, und einen HEV-Modus umfasst, bei dem die automatische Kupplung (7) im Eingriff ist, um zu bewirken, dass das Hybridfahrzeug (1) durch Leistung von der Antriebsmaschine (2) oder durch Leistung von der Antriebsmaschine (2) und dem Motor (3) fährt, wobei die Motordrehmoment-Steuervorrichtung eine Steuereinheit (10) aufweist, die konfiguriert ist, um zwischen dem EV-Modus und dem HEV-Modus basierend auf einem Fahreranforderungsdrehmoment zu schalten, das basierend auf mindestens einem Beschleunigeröffnungsgrad berechnet wird, wobei die Steuereinheit (10) ein Drehmoment des Motors (3) derart korrigiert, dass eine Änderungsrate einer Drehzahl des Motors (3) in dem EV-Modus im Wesentlichen gleich einer Änderungsrate einer Drehzahl des Motors (3) in dem HEV-Modus ist.
  2. Die Motordrehmoment-Steuervorrichtung für ein Hybridfahrzeug (1) gemäß Anspruch 1, wobei die Steuereinheit (10) das Drehmoment des Motors (3) in dem EV-Modus um einen größeren Betrag reduziert, wenn die Änderungsrate der Drehzahl des Motors (3) zunimmt.
  3. Die Motordrehmoment-Steuervorrichtung für ein Hybridfahrzeug (1) gemäß Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei die Steuereinheit (10) das Drehmoment des Motors (3) basierend auf einem Verhältnis eines Trägheitsmoments an einer Seite einer Leistungsquelle in dem HEV-Modus zu einem Trägheitsmoment an einer Seite einer Leistungsquelle in dem EV-Modus reduziert, wenn sich das Hybridfahrzeug (1) in dem EV-Modus befindet und wenn sich die manuelle Kupplung (8) in einem gelösten Zustand oder das Getriebe (4) sich in einem neutralen Zustand befindet.
  4. Die Motordrehmoment-Steuervorrichtung für ein Hybridfahrzeug (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Steuereinheit (10) das Drehmoment des Motors (3) basierend auf einem Verhältnis eines Trägheitsmoments an einer Seite einer Leistungsquelle in dem HEV-Modus zu einem Trägheitsmoment an einer Seite einer Leistungsquelle in dem EV-Modus erhöht, wenn sich das Hybridfahrzeug (1) in dem HEV-Modus befindet und wenn sich die manuelle Kupplung (8) in einem gelösten Zustand oder das Getriebe (4) sich in einem neutralen Zustand befindet.
  5. Die Motordrehmoment-Steuervorrichtung für ein Hybridfahrzeug (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Steuereinheit (10) das Drehmoment des Motors (3) in dem HEV-Modus basierend auf der Änderungsrate der Drehzahl des Motors (3) erhöht, und die Steuereinheit (10) das Drehmoment des Motors (3) in dem EV-Modus basierend auf der Änderungsrate der Drehzahl des Motors (3) verringert.
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