DE102021104919A1

DE102021104919A1 - Controller und Steuerverfahren für Hybridfahrzeug

Info

Publication number: DE102021104919A1
Application number: DE102021104919.9A
Authority: DE
Inventors: Yuki Iizawa; Yasutaka TSUCHIDA
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2020-03-31
Filing date: 2021-03-02
Publication date: 2021-09-30
Also published as: US11377085B2; US20210300323A1; JP2021160548A; JP7088228B2; CN113460028A

Abstract

Ein Controller für ein Hybridfahrzeug steuert einen ersten Motorgenerator und einen zweiten Motorgenerator derart, dass in eine Batterie eingegebene elektrische Leistung nicht einen oberen Eingabegrenzwert überschreitet und eine aus der Batterie ausgegebene elektrische Leistung nicht einen oberen Ausgabegrenzwert überschreitet. Der Controller führt ein Anlassen aus, um eine Abtriebswelle unter Verwendung des ersten Motorgenerators zu rotieren, wobei ein Verbrennungsbetrieb eines Verbrennungsmotors angehalten ist, wodurch veranlasst wird, dass eine durch Reibung des Verbrennungsmotors erzeugte Bremskraft auf ein angetriebenes Rad wirkt. Der Controller führt einen Ventilöffnungsbegrenzungsprozess aus, der eine Vergrößerung eines Drosselöffnungsgrads entsprechend dem oberen Eingabegrenzwert begrenzt, sobald eine Vergrößerungsanforderung bezüglich des Drosselöffnungsgrads ausgegeben wird, die nicht auf einer eine Änderung der Bremskraft anfordernde Betätigung basiert, die durch einen Fahrer während der Ausführung des Anlassens durchgeführt wird.

Description

Hintergrund
Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Controller und ein Steuerverfahren für ein Hybridfahrzeug.
Beschreibung des Stands der Technik
Die JP 2016-164026 A offenbart ein Hybridfahrzeug, in dem ein erster Motorgenerator, ein zweiter Motorgenerator und ein Verbrennungsmotor durch einen Leistungsverteilungs-Integrationsmechanismus miteinander verbunden sind. Der erste Motorgenerator, der zweite Motorgenerator und der Verbrennungsmotor kooperieren derart, dass sie das an die angetriebenen Räder übertragene Drehmoment anpassen. Bei diesem Hybridfahrzeug wird eine Batterie abhängig von dem Verhältnis elektrischer Leistung in dem ersten und zweiten Motorgenerator aufgeladen und entladen, das heißt, abhängig von der Beziehung zwischen der elektrischen Leistung, die durch einen der Motorgeneratoren erzeugt wird, und der elektrischen Leistung, die durch den anderen Motorgenerator verbraucht wird.
Das oben beschriebene Dokument offenbart, dass, wenn die Beschleunigerbetätigung deaktiviert ist, der Controller für das Hybridfahrzeug ein Anlassen ausführt, um unter Verwendung des ersten Motorgenerators eine Abtriebswelle des Verbrennungsmotors anzutreiben, dessen Verbrennungsbetrieb angehalten ist. Die Ausführung des Anlassens veranlasst, dass eine Bremskraft, die durch Motorreibung erzeugt wird, auf die angetriebenen Räder wirkt.
Falls der Drosselöffnungsgrad durch die Ausführung des Anlassens geändert wird, während die durch die Bremskraft erzeugte Motorreibung auf die angetriebenen Räder wirkt, ändert sich die Größenordnung der Motorreibung, sodass sich die Bremskraft ändert. Um eine solche Änderung der Bremskraft zu begrenzen, ist es erforderlich, die durch den zweiten Motorgenerator erzeugte Bremskraft derart zu steuern, dass die Summe der Bremskraft, die durch die Motorreibung erzeugt wird, und der Bremskraft, die durch den zweiten Motorgenerator erzeugt wird, unverändert bleibt. In manchen Zuständen der Batterie kann allerdings die Eingabe und Ausgabe elektrischer Leistung an bzw. aus der Batterie einen zulässigen Bereich überschreiten, wenn der zweite Motorgenerator verwendet wird, um eine Änderung der Bremskraft zu begrenzen.
Kurzfassung
Diese Kurzfassung dient der Einführung von einer Auswahl an Konzepten in vereinfachter Form, die weiter unten in der detaillierten Beschreibung genauer beschrieben werden. Diese Kurzfassung soll nicht die Schlüsselmerkmale oder wesentliche Merkmale des Anmeldungsgegenstandes kennzeichnen, noch soll sie als Hilfe zur Bestimmung des Schutzumfangs des Anmeldungsgegenstands verwendet werden.
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung schafft einen Controller für ein Hybridfahrzeug. Das Hybridfahrzeug umfasst einen Leistungsverteilungs-Integrationsmechanismus, der ein Hohlrad umfasst, das eingerichtet ist, auf verzahnte Weise mit einem angetriebenen Rad zu arbeiten, ein Sonnenrad, das eingerichtet ist, in einem Zentrum des Hohlrads zu rotieren, ein Planetenrad, das sich zwischen dem Sonnenrad und dem Hohlrad befindet und eingerichtet ist, das Sonnenrad zu umkreisen, und einen Planetenradträger, der eingerichtet ist, zu rotieren, während das Planetenrad kreist. Das Hybridfahrzeug umfasst auch einen Verbrennungsmotor, der eine Abtriebswelle umfasst, die mit dem Planetenradträger gekoppelt ist, einen ersten Motorgenerator, der eingerichtet ist, auf verzahnte Weise mit dem Sonnenrad zu arbeiten, einen zweiten Motorgenerator, der eingerichtet ist, auf verzahnte Weise mit dem Hohlrad zu arbeiten und eine Batterie, die mit dem ersten Motorgenerator und dem zweiten Motorgenerator verbunden ist. Das Hybridfahrzeug umfasst ferner einen Batterie-Controller, der eingerichtet ist, einen Ladezustand der Batterie, einen oberen Eingabegrenzwert der Batterie und einen oberen Ausgabegrenzwert der Batterie, unter Verwendung einer Spannung in der Batterie, einer Temperatur der Batterie und einem Verhältnis elektrischer Leistung in dem ersten und dem zweiten Motorgenerator zu berechnen. Der Controller umfasst eine Ausführungsvorrichtung, die eingerichtet ist, den ersten Motorgenerator und den zweiten Motorgenerator derart zu steuern, dass die in die Batterie eingegebene elektrische Leistung nicht den oberen Eingabegrenzwert überschreitet und eine aus der Batterie ausgegebene elektrische Leistung nicht den oberen Ausgabegrenzwert überschreitet. Die Ausführungsvorrichtung ist eingerichtet, den Verbrennungsmotor und den ersten Motorgenerator derart zu steuern, dass sich eine Verbrennungsmotordrehzahl einer Sollverbrennungsmotordrehzahl annähert, wobei die Sollverbrennungsmotordrehzahl unter Verwendung einer angeforderten Antriebskraft eingestellt wird, und den zweiten Motorgenerator derart zu steuern, dass die angeforderte Antriebskraft durch Leistung erzielt wird, die von dem Hohlrad auf das angetriebene Rad übertragen wird. Die Ausführungsvorrichtung ist ebenfalls eingerichtet, unter Verwendung des ersten Motorgenerators in einem Zustand, in dem ein Verbrennungsbetrieb des Verbrennungsmotors angehalten ist, ein Anlassen auszuführen, um die Abtriebswelle zu rotieren, wodurch veranlasst wird, dass eine durch Reibung des Verbrennungsmotors erzeugte Bremskraft auf das angetriebene Rad wirkt. Die Ausführungsvorrichtung ist ferner eingerichtet, einen Ventilöffnungsbegrenzungsprozess auszuführen, der eine Vergrößerung eines Drosselöffnungsgrads entsprechend dem oberen Eingabegrenzwert begrenzt, sobald eine Vergrößerungsanforderung bezüglich des Drosselöffnungsgrads ausgegeben wird, die nicht auf einer eine Änderung der Bremskraft anfordernde Betätigung basiert, die durch einen Fahrer während der Ausführung des Anlassens durchgeführt wird.
Ein anderer Aspekt der vorliegenden Anmeldung schafft ein Steuerverfahren für ein Hybridfahrzeug. Das Verfahren umfasst, einen Ladezustand der Batterie, einen oberen Eingabegrenzwert der Batterie und einen oberen Ausgabegrenzwert der Batterie unter Verwendung einer Spannung in einer Batterie, einer Temperatur der Batterie und einem Verhältnis elektrischer Leistung in dem ersten und dem zweiten Motorgenerator zu berechnen, den ersten Motorgenerator und den zweiten Motorgenerator derart zu steuern, dass die in die Batterie eingegebene elektrische Leistung nicht den oberen Eingabegrenzwert überschreitet und eine aus der Batterie ausgegebene elektrische Leistung nicht den oberen Ausgabegrenzwert überschreitet, den Verbrennungsmotor und den ersten Motorgenerator derart zu steuern, dass sich eine Verbrennungsmotordrehzahl einer Soll-Verbrennungsmotordrehzahl annähert, wobei die Soll-Verbrennungsmotordrehzahl unter Verwendung einer angeforderten Antriebskraft eingestellt wird, den zweiten Motorgenerator derart zu steuern, dass die angeforderte Antriebskraft durch die Leistung erzielt wird, die von dem Hohlrad auf das angetriebene Rad übertragen wird, unter Verwendung des ersten Motorgenerators in einem Zustand, in dem ein Verbrennungsbetrieb des Verbrennungsmotors angehalten ist, ein Anlassen auszuführen, um die Abtriebswelle zu rotieren, wodurch veranlasst wird, dass eine durch Reibung des Verbrennungsmotors erzeugte Bremskraft auf das angetriebene Rad wirkt, und einen Ventilöffnungsbegrenzungsprozess auszuführen, der eine Vergrößerung eines Drosselöffnungsgrads entsprechend dem oberen Eingabegrenzwert begrenzt, sobald eine Vergrößerungsanforderung bezüglich des Drosselöffnungsgrads ausgegeben wird, die nicht auf einer eine Änderung der Bremskraft anfordernde Betätigung basiert, die durch einen Fahrer während der Ausführung des Anlassens durchgeführt wird.
Andere Merkmale und Aspekte werden aus der nachfolgenden, detaillierten Beschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen ersichtlich.
Figurenliste

1 ist eine schematische Darstellung, welche die Konfiguration eines Hybridfahrzeugs, das eine Hybrid-ECU umfasst, entsprechend einer Ausführungsform zeigt.
2 ist ein Graph, der eine Beziehung zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit jeder virtuellen Schaltposition und der Verbrennungsmotordrehzahl zeigt.
3 ist ein Schema, das die Auswahlvorrichtung zeigt, die mit der Schalt-ECU verbunden ist.
4 ist ein Nomogramm, das die Motorbremsung in dem Hybridfahrzeug darstellt.
5 ist ein Graph, der die Beziehung zwischen der Verbrennungsmotordrehzahl und dem Motorreibmoment zeigt.
6 ist ein Nomogramm, das einen Anstieg der Lademenge zeigt, wenn der Drosselöffnungsgrad während einer Rotation niedriger Drehzahl vergrößert wird.
7 ist ein Nomogramm, das einen Anstieg der Entlademenge zeigt, wenn der Drosselöffnungsgrad während einer Rotation mit hoher Drehzahl vergrößert wird.
8 ist ein Flussdiagramm, das eine Reihe an Prozessen darstellt, die ausgeführt werden, wenn eine Vergrößerungsanforderung bezüglich des Drosselöffnungsgrads in einem Zustand ausgegeben wird, in dem die Motorbremsung betätigt wird, indem ein Anlassen ausgeführt wird.
9 ist ein Flussdiagramm, das eine Reihe an Prozessen, die durch die Hybrid-ECU ausgeführt werden, gemäß einer Abwandlung darstellt.

In der Zeichnung und der detaillierten Beschreibung beziehen sich gleiche Bezugszeichen auf die gleichen Elemente. Die Zeichnung ist möglicherweise nicht maßstabsgetreu und die relative Größe, Proportionen und Darstellung von Elementen in der Zeichnung können der Deutlichkeit, Darstellung und Einfachheit halber vergrößert sein.
Detaillierte Beschreibung
Diese Beschreibung gibt ein umfassendes Verständnis der beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und/oder Systeme. Abwandlungen und Entsprechungen der beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und/oder Systeme sind für einen durchschnittlichen Fachmann ersichtlich. Abfolgen von Abläufen sind beispielhaft und können auf eine für einen durchschnittlichen Fachmann ersichtliche Art und Weise verändert werden, mit Ausnahme von Abläufen, die notwendigerweise in einer bestimmten Reihenfolge erfolgen müssen. Beschreibungen von Funktionen und Konstruktionen, die einem Durchschnittsfachmann allgemein bekannt sind, können ausgelassen sein.
Beispielhafte Ausführungsformen können verschiedener Art sein und sind nicht auf die beschriebenen Beispiele beschränkt. Allerdings sind die beschriebenen Beispiele ausführlich und vollständig und geben den vollständigen Umfang der Erfindung gegenüber einem durchschnittlichen Fachmann wieder.
Es werden nun ein Controller und ein Steuerverfahren für ein Hybridfahrzeug gemäß einer Ausführungsform unter Bezugnahme auf die 1 bis 8 beschrieben.
1 zeigt schematisch die Konfiguration des Hybridfahrzeugs. Wie in 1 gezeigt, umfasst das Hybridfahrzeug einen Verbrennungsmotor 10, einen Leistungsverteilungs-Integrationsmechanismus 40, der mit einer Kurbelwelle 14 verbunden ist, die als Abtriebswelle des Verbrennungsmotors 10 dient, und einen ersten und einen zweiten Motorgenerator 71, 72, die mit dem Leistungsverteilungs-Integrationsmechanismus 40 verbunden sind. Das Hybridfahrzeug umfasst ferner ein Getriebe 90, das vier Schaltpositionen bereitstellt, wobei jede der Schaltpositionen ein anderes Getriebe-Übersetzungsverhältnis aufweist.
Der Leistungsverteilungs-Integrationsmechanismus 40 ist ein Planetenradmechanismus, der ein Sonnenrad 41, welches ein außenverzahntes Rad ist, und ein Hohlrad 42 umfasst, welches ein innenverzahntes Rad ist. Das Sonnenrad 41 befindet sich im Zentrum des Hohlrads 42. Planetenräder 43, die mit dem Sonnenrad 41 und dem Hohlrad 42 in Eingriff stehen, sind zwischen dem Sonnenrad 41 und dem Hohlrad 42 angeordnet. Die Planetenräder 43 werden derart von einem Planetenradträger 44 gehalten, dass die Planetenräder 43 rotieren und das Sonnenrad 41 umkreisen können. Der erste Motorgenerator 71 ist mit dem Sonnenrad 41 gekoppelt. Das heißt, der erste Motorgenerator 71 arbeitet auf verzahnte Weise mit dem Sonnenrad 41.
Die Kurbelwelle 14 ist mit dem Planetenradträger 44 gekoppelt. Eine Hohlradwelle 45 und der zweite Motorgenerator 72 sind mit dem Hohlrad 42 verbunden. So arbeitet der zweite Motorgenerator 72, der mit dem Hohlrad 42 gekoppelt ist, auf verzahnte Weise mit dem Hohlrad 42. Die Hohlradwelle 45 ist mit einer Antriebswelle des Getriebes 90 verbunden.
Das Getriebe 90 ist ein Stufengetriebe vom Planetenradtyp. Das Getriebe 90 schafft vier Schaltpositionen, von einem ersten Gang, der das größte Übersetzungsverhältnis aufweist, zu einem vierten Gang, der das kleinste Übersetzungsverhältnis aufweist, indem Eingriffsvorrichtungen selektiv in Eingriff gebracht werden. Die Abtriebswelle des Getriebes 90 ist über ein Differenzial 61 mit angetriebenen Rädern 62 gekoppelt. Das Getriebe 90 tritt in einen neutralen Zustand ein, in dem keine Schaltposition ausgebildet ist (d. h. einen Zustand, in dem die Leistungsübertragung blockiert ist), indem alle Eingriffsvorrichtungen ausgekuppelt werden.
Der erste Motorgenerator 71 tauscht elektrische Leistung mit einer Batterie 77 über einen ersten Wechselrichter 75 aus. Der zweite Motorgenerator 72 tauscht elektrische Leistung mit der Batterie 77 über einen zweiten Wechselrichter 76 aus.
Wenn das Drehmoment von dem Verbrennungsmotor 10 in den Planetenradträger 44 des Leistungsverteilungs-Integrationsmechanismus 40 eingegeben wird, wird das Drehmoment an das Sonnenrad 41 und das Hohlrad 42 verteilt. Ein Rotieren des ersten Motorgenerators 71 durch das auf das Sonnenrad 41 verteilte Drehmoment erlaubt es dem ersten Motorgenerator 71, als Generator zu fungieren.
In dem Fall, in dem der erste Motorgenerator 71 veranlasst wird, als Elektromotor zu fungieren, wird das Drehmoment von dem ersten Motorgenerator 71 an dem ersten Sonnenrad 41 eingegeben. Das Drehmoment des ersten Motorgenerators 71, das an dem ersten Sonnenrad 41 eingegeben wird, wird an den Planetenradträger 44 und das erste Hohlrad 42 verteilt. Dann, wenn das Drehmoment des ersten Motorgenerators 71 an der Kurbelwelle 14 über den Planetenradträger 44 eingegeben wird, wird die Kurbelwelle 14 rotiert. Ein Rotieren der Kurbelwelle 14 durch Veranlassen des ersten Motorgenerators 71, auf solche Art und Weise als Elektromotor zu fungieren, wird als Anlassen bezeichnet.
Das Drehmoment des Verbrennungsmotors 10, das an das Hohlrad 42 verteilt wird, und das Drehmoment des ersten Motorgenerators 71 werden über die Hohlradwelle 45, das Getriebe 90 und das Differenzial 61 an den angetriebenen Rädern 62 eingegeben.
Wenn das Hybridfahrzeug abgebremst wird, veranlasst ein Veranlassen, dass der zweite Motorgenerator 72 als Generator fungiert, dass eine regenerative Bremskraft entsprechend der Leistungserzeugungsbetrags des zweiten Motorgenerators 72 in dem Hybridfahrzeug erzeugt wird. Ein Veranlassen, dass der zweite Motorgenerator 72 als Elektromotor fungiert, veranlasst, dass das Ausgangsdrehmoment des zweiten Motorgenerators 72 an den angetriebenen Rädern 62 über die Hohlradwelle 45, das Getriebe 90 und das Differenzial 61 eingegeben wird.
Die Leistung des Verbrennungsmotors 10 wird an dem Getriebe 90 über den Leistungsverteilungs-Integrationsmechanismus 40 eingegeben. Nachdem eine Verbrennungsmotordrehzahl Ne durch das Getriebe 90 geändert wurde und durch das Differenzial 61 reduziert wurde, wird ferner die Leistung des Verbrennungsmotors 10 an die angetriebenen Räder 62 geliefert. Eine Drehzahl Nr des Hohlrads 42 wird mit dem Verzögerungsverhältnis reduziert, das erhalten wird, indem ein Verzögerungsverhältnis des Differenzials 61 und ein Übersetzungsverhältnis entsprechend der in dem Getriebe 90 ausgebildeten Schaltposition multipliziert wird. Die Drehzahlen der angetriebenen Räder 62 werden auf diese Art und Weise reduziert.
Ein Steuern des ersten Motorgenerators 71 und des zweiten Motorgenerators 72 erlaubt es, die Drehzahl Nr des Hohlrads 42 unabhängig von der Verbrennungsmotordrehzahl Ne zu differenzieren. Das heißt, das Verzögerungsverhältnis zwischen der Verbrennungsmotordrehzahl Ne und der Drehzahl Nr des Hohlrads 42 kann kontinuierlich verändert werden. So kann in dem Hybridfahrzeug das Gesamtverzögerungsverhältnis (das Verhältnis zwischen der Verbrennungsmotordrehzahl Ne und den Drehzahlen der angetriebenen Räder 62) kontinuierlich verändert werden.
In dem Hybridfahrzeug wird die Verbrennungsmotordrehzahl Ne durch das Anlassen gesteuert, das von dem ersten Motorgenerator 71 ausgeführt wird. Insbesondere wird auf die gleiche Art und Weise, wie wenn das Verzögerungsverhältnis zwischen der Verbrennungsmotordrehzahl Ne und der Drehzahl Nr des Hohlrads 42 ein fester Wert ist, ein gangänderndes Verhalten wie bei einem Fahrzeug mit einem Stufengetriebe erzielt, indem die Verbrennungsmotordrehzahl Ne geändert wird. Das heißt, auf die gleiche Art und Weise, wie wenn das Gesamtverzögerungsverhältnis von dem Verbrennungsmotor 10 zu den angetriebenen Räder 62 für jede Schaltposition bestimmt wird, kann die Verbrennungsmotordrehzahl Ne proportional zu einer Fahrzeuggeschwindigkeit SP geändert werden.
2 zeigt zehn virtuelle Schaltpositionen von einem ersten Gang bis zu einem zehnten Gang in dem Hybridfahrzeug. Die zehn virtuellen Schaltpositionen werden erzielt, indem ein Schalten von vier Schaltpositionen in dem Getriebe 90 und ein Schalten des Verzögerungsverhältnisses, welches durch die Steuerung der Verbrennungsmotordrehzahl Ne durch den ersten Motorgenerator 71 durchgeführt wird, kombiniert werden.
Insbesondere steuert der erste Motorgenerator 71 die Verbrennungsmotordrehzahl Ne derart, dass ein erster Gang des Getriebes 90 in drei virtuelle Schaltpositionen vom ersten Gang bis zum dritten Gang unterteilt wird. Ferner steuert der erste Motorgenerator 71 die Verbrennungsmotordrehzahl Ne derart, dass ein zweiter Gang des Getriebes 90 in drei virtuelle Schaltpositionen vom vierten Gang bis sechsten Gang unterteilt wird. Ferner steuert der erste Motorgenerator 71 die Verbrennungsmotordrehzahl Ne derart, dass ein dritter Gang des Getriebes 90 in drei virtuelle Schaltpositionen vom siebten Gang bis neunten Gang unterteilt wird. Dann schafft ein vierter Gang des Getriebes 90 einen zehnten Gang in der virtuellen Schaltposition.
Wie in 1 gezeigt, ist eine Ansaugleitung 15 des Verbrennungsmotors 10 mit einem Drosselventil 16 ausgebildet, das die Durchflussrate von Ansaugluft anpasst, die durch die Ansaugleitung 15 strömt. Das Abgas, das durch die Verbrennung eines Kraftstoff-Luft-Gemischs in der Verbrennungskammer des Verbrennungsmotors 10 produziert wird, wird an eine Abgasleitung 21 ausgestoßen. Die Abgasleitung 21 umfasst einen Drei-Wege-Katalysator 22. Auf der Stromabwärtsseite des Drei-Wege-Katalysators 22 in der Abgasleitung 21 ist ein Filter 23 ausgebildet, um Partikel abzufangen, die in Abgas enthalten sind. Auf der Stromabwärtsseite des Filters 23 in der Abgasleitung 21 ist ein stromabwärtsseitiger Katalysator 24 ausgebildet. Der stromabwärtsseitige Katalysator 24 ist dem Drei-Wege-Katalysator 22 ähnlich.
Der Verbrennungsmotor 10 wird durch eine Verbrennungsmotor-ECU 100 gesteuert. Ein Luftstrommesser 81, der eine Ansaugluftmenge GA erfasst, ein Wassertemperatursensor 82, der eine Kühlmitteltemperatur THW erfasst, die eine Temperatur von Kühlmittel in der Verbrennungskraftmaschine 10 ist, und ein Kurbelwinkelsensor 85, der den Rotationswinkel der Kurbelwelle 14 erfasst, sind mit der Verbrennungsmotor-ECU 100 verbunden. Die Verbrennungsmotor-ECU 100 empfängt Ausgangssignale von diesen Sensoren. Ferner sind ein erster Luft-Kraftstoff-Verhältnissensor 83 und ein zweiter Luft-Kraftstoff-Verhältnissensor 84 mit der Verbrennungsmotor-ECU 100 verbunden. Der erste Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 83 ist in der Abgasleitung 21 auf der Stromaufwärtsseite des Drei-Wege-Katalysators 22 angeordnet, um ein Signal entsprechend der Sauerstoffkonzentration von Abgas auszugeben. Der zweite Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 84 ist in der Abgasleitung 21 zwischen dem Drei-Wege-Katalysator 22 und dem Filter 23 angeordnet, um ein Signal entsprechend der Sauerstoffkonzentration von Abgas auszugeben. Die Verbrennungsmotor-ECU 100 empfängt Ausgangssignale auch von diesen Luft-Kraftstoff-Verhältnissensoren. Das aus dem ersten Luft-Kraftstoff-Verhältnissensor 83 ausgegebene Signal wird verwendet, um ein stromaufwärtsseitiges Luft-Kraftstoff-Verhältnis Afu zu erfassen, welches das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases auf der Stromaufwärtsseite des Drei-Wege-Katalysators 22 ist. Ferner wird das aus dem zweiten Luft-Kraftstoff-Verhältnissensor 84 ausgegebene Signal verwendet, um ein stromabwärtsseitiges Luft-Kraftstoff-Verhältnis Afd zu erfassen, welches das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases auf der Stromabwärtsseite des Drei-Wege-Katalysators 22 ist. Ein Temperatursensor 89 ist mit der Verbrennungsmotor-ECU 100 verbunden. Der Temperatursensor 89 ist in der Abgasleitung 21 zwischen dem Drei-Wege-Katalysator 22 und dem Filter 23 angeordnet, um eine Katalysatoraustrittsgastemperatur THe zu erfassen, welche die Temperatur von Abgas anschließend an das Durchlaufen des Drei-Wege-Katalysators 22 ist.
Die Verbrennungsmotor-ECU 100 berechnet die Verbrennungsmotordrehzahl Ne unter Verwendung eines Ausgangssignals Scr des Kurbelwinkelsensors 38. Die Verbrennungsmotor-ECU 100 verwendet die Katalysatoraustrittsgastemperatur THe und verschiedene Verbrennungsmotorbetriebszustände, wie beispielsweise eine Ansaugluftmenge GA und die Verbrennungsmotordrehzahl Ne, um eine Katalysatortemperatur Tsc zu berechnen, welche die Temperatur des Drei-Wege-Katalysators 22 ist, sowie eine Filtertemperatur Tf, die die Temperatur des Filters 23 ist. Ferner verwendet die Verbrennungsmotor-ECU 100 zum Beispiel die Verbrennungsmotordrehzahl Ne, die Ansaugluftmenge GA und die Filtertemperatur Tf, um eine PM-Ablagerungsmenge Ps zu berechnen, welche die Menge an Partikeln ist, die sich in dem Filter 23 ablagert.
Zusätzlich zu der Verbrennungsmotor-ECU 100, die verschiedene Arten an Steuerungen für den Verbrennungsmotor 10 ausführt, wie oben beschrieben, umfasst das Hybridfahrzeug eine Elektromotor-ECU 300 und eine Hybrid-ECU 200. Die Elektromotor-ECU 300 führt verschiedene Arten an Steuerungen für den ersten Motorgenerator 71 und den zweiten Motorgenerator 72 aus. Die Hybrid-ECU 200 steuert zentral verschiedene ECUs, die die Verbrennungsmotor-ECU 100 und die Elektromotor-ECU 300 umfassen. Die Hybrid-ECU 200 ist der Controller für das Hybridfahrzeug.
Die Hybrid-ECU 200 ist ein Mikroprozessor, der eine CPU 200a umfasst. Zusätzlich zu der CPU 200a umfasst die Hybrid-ECU 200 einen ROM 200b, der ein Programm speichert, und einen RAM 200c, der Daten vorübergehend speichert. In der Hybrid-ECU 200 liest und führt die CPU 200a das in dem ROM 200b gespeicherte Programm aus, wodurch verschiedene Arten an Steuerungen ausgeführt werden. Das heißt, in der Hybrid-ECU 200 entsprechen die CPU 200a und der ROM 200b einer Ausführungsvorrichtung. Ein Beschleunigerpositionssensor 86 und ein Bremspositionssensor 80 sind mit der Hybrid-ECU 200 verbunden. Der Beschleunigerpositionssensor 86 erfasst eine Beschleunigerbetätigungsgröße Acc, welche die Größe für das Gaspedal ist, das durch einen Fahrer niedergedrückt wird. Der Bremspositionssensor 80 erfasst eine Bremsposition Bp, die das Niederdrückungsmaß des Bremspedals ist. Ferner sind ein Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 87 und ein Leistungsschalter 88 mit der Hybrid-ECU 200 verbunden. Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 87 erfasst die Fahrzeuggeschwindigkeit SP, die die Fahrgeschwindigkeit des Hybridfahrzeugs ist. Die Hybrid-ECU 200 empfängt Ausgangssignale von diesen Sensoren und dem Schalter. Der Leistungsschalter 88 wird verwendet, um das System des Hybridfahrzeugs zu aktivieren. Wenn der Leistungsschalter 88 eingeschaltet wird, tritt das Hybridfahrzeug in einen fahrbereiten Zustand.
Das Hybridfahrzeug umfasst auch eine Batterie-ECU 400, die den Zustand der Batterie 77 überwacht, und eine Schalt-ECU 500, die das Getriebe 90 steuert. Die Verbrennungsmotor-ECU 100, die Elektromotor-ECU 300, die Batterie-ECU 400 und die Schalt-ECU 500 sind kommunikationsfähig mit der Hybrid-ECU 200 verbunden.
Die Batterie-ECU 400, die als Batterie-Controller dient, ist mit der Batterie 77 verbunden. Die Batterie-ECU 400 überwacht einen Strom IB in der Batterie 77, eine Spannung VB in der Batterie 77 und eine Temperatur TB der Batterie 77. Die Batterie-ECU 400 verwendet den Strom IB, die Spannung VB und die Temperatur TB, um den Ladezustand SOC der Batterie 77 zu berechnen und einen oberen Eingabegrenzwert Win und einen oberen Ausgabegrenzwert Wout der Batterie 77 zu berechnen.
Insbesondere berechnet die Batterie-ECU 400 den Ladezustand SOC unter Verwendung eines Integrationswerts des Stroms IB. Die Batterie-ECU 400 verwendet den berechneten Ladezustand SOC und die Temperatur TB, um den oberen Eingabegrenzwert Win zu berechnen, der eine maximale zulässige elektrische Leistung ist, mit der die Batterie 77 geladen werden kann, und den oberen Ausgabegrenzwert Wout zu berechnen, der die maximale zulässige elektrische Leistung ist, die aus der Batterie 77 entladen werden kann. Der obere Eingabegrenzwert Win wird durch 0 oder einen negativen Wert dargestellt. Mit ansteigendem Absolutwert des oberen Eingabegrenzwerts Win ist es zulässig, eine größere Menge elektrischer Leistung in die Batterie 77 zu laden. Der obere Ausgabegrenzwert Wout wird durch 0 oder einen positiven Wert dargestellt. Mit ansteigendem Absolutwert des oberen Ausgabegrenzwerts Wout ist es zulässig, eine größere Menge elektrischer Leistung aus der Batterie 77 auszugeben.
In dem Hybridfahrzeug kann die elektrische Leistung, die durch einen der Motorgeneratoren erzeugt wird, durch den anderen Motorgenerator verbraucht werden. So wird die Batterie 77 aufgeladen oder entladen, wenn die von einem der Motorgeneratoren erzeugte elektrische Leistung im Vergleich zu der elektrischen Leistung, die von dem anderen Motorgenerator verbraucht wird, überschüssig oder unzureichend ist. Falls das Verhältnis elektrischer Leistung in dem ersten Motorgenerator 71 und dem zweiten Motorgenerator 72 im Gleichgewicht ist, wird die Batterie 77 nicht aufgeladen oder entladen. Mit dem Verhältnis elektrischer Leistung in dem ersten und zweiten Motorgenerator ist die Beziehung zwischen der elektrischen Leistung, die durch einen der Motorgeneratoren erzeugt wird, und der elektrischen Leistung gemeint, die durch den anderen Motorgenerator verbraucht wird. Wenn das Verhältnis elektrischer Leistung in dem ersten Motorgenerator 71 und dem zweiten Motorgenerator 72 im Gleichgewicht ist, bedeutet dies, dass die elektrische Leistung, die durch einen der Motorgeneratoren erzeugt wird, im Wesentlichen gleich der durch den anderen Motorgenerator verbrauchten elektrischen Leistung ist. Das Verhältnis elektrischer Leistung in dem ersten und zweiten Motorgenerator 71, 72 beeinflusst den Strom IB, die Spannung VB und die Temperatur TB der Batterie 77. So ist das Verhältnis elektrischer Leistung in dem ersten und zweiten Motorgenerator 71, 72 auch ein Parameter, der verwendet wird, um den oberen Eingabegrenzwert Win und den oberen Ausgabegrenzwert Wout zu berechnen.
Die Elektromotor-ECU 300 ist mit dem ersten Wechselrichter 75 und dem zweiten Wechselrichter 76 verbunden. Die Elektromotor-ECU 300 steuert die Menge an elektrischer Leistung, die dem ersten Motorgenerator 71 und dem zweiten Motorgenerator 72 von der Batterie 77 zugeführt wird, und die Menge an elektrischer Leistung, die der Batterie 77 von dem ersten Motorgenerator 71 und dem zweiten Motorgenerator 72 zugeführt wird (d. h. Lademenge).
Eine Auswahlvorrichtung 95 ist mit der Schalt-ECU 500 verbunden. Wenn die Auswahlvorrichtung 95 durch den Fahrer betätigt wird, gibt sie ein Signal aus, das eine Änderung des Schaltbereichs anfordert. Wenn die Auswahlvorrichtung 95 betätigt wird, wird in dem Hybridfahrzeug ein Signal, das aus der Auswahlvorrichtung 95 ausgegeben wird, durch die Auswahlvorrichtung 95 an die Hybrid-ECU 200 übertragen. Ferner betreibt die Schalt-ECU 500 das Getriebe 90 unter Verwendung eines aus der Auswahlvorrichtung 95 ausgegebenen Signals und eines aus der Hybrid-ECU 200 ausgegebenen Signals. So umfasst das Hybridfahrzeug ein Shift-by-Wire-System, welches das Getriebe 90 betreibt, indem es eine Betriebseingabe in die Auswahlvorrichtung 95 in ein elektrisches Signal umwandelt und das elektrische Signal an die Hybrid-ECU 200 überträgt.
Wie in 3 gezeigt, umfasst die Auswahlvorrichtung 95 einen Schalthebel 96, der durch den Fahrer betätigt wird, und eine Hochschaltwippe 51 und eine Herunterschaltwippe 52, die an einem Lenkrad 50 angeordnet sind. Der Schalthebel 96 wird zusammen mit einer Schaltkulisse 97 betrieben. Schaltpositionen, denen jeweils unterschiedliche Schaltbereiche zugeordnet sind, werden für die Schaltkulisse 97 eingestellt.
Insbesondere werden, wie in 3 gezeigt, eine P-Position, die einem Parkbereich entspricht, eine R-Position, die einem Rückwärtsbereich entspricht, eine N-Position, die einem neutralen Bereich entspricht, eine D-Position, die einem Fahrbereich entspricht, und eine M-Position, die einem manuellen Bereich entspricht, für die Schaltkulisse 97 eingestellt. In 3 zeigt die Strichlinie den Schalthebel 96 in der N-Position.
Die Auswahlvorrichtung 95 gibt ein Signal, das der Position des Schalthebels 96 entspricht, an die Schalt-ECU 500 aus. Wenn der Schalthebel 96 in die D-Position betätigt wird, gibt die Auswahlvorrichtung 95 eine Anforderung an die Schalt-ECU 500 aus, den Schaltbereich in den Fahrbereich zu ändern. Der Fahrbereich ist ein Schaltbereich, der ausgewählt wird, um das Hybridfahrzeug fortzubewegen. Wenn der Schaltbereich der Fahrbereich ist, steuert die Hybrid-ECU 200 den Verbrennungsmotor 10, den ersten Motorgenerator 71, den zweiten Motorgenerator 72 und das Getriebe 90 derart, dass die Antriebskraft, die in der Fortbewegungsrichtung des Hybridfahrzeugs wirkt, auf die angetriebenen Räder 62 übertragen wird. Wenn der Schaltbereich der Antriebsbereich ist, stellt die Hybrid-ECU 200 den Steuermodus des Hybridfahrzeugs auf einen automatischen Schaltgetriebemodus ein. In dem automatischen Schaltgetriebemodus wird eine kontinuierliche, drehzahländernde Steuerung durchgeführt, die das Gesamtverzögerungsverhältnis kontinuierlich ändert, um den Verbrennungsmotor 10, den ersten Motorgenerator 71, den zweiten Motorgenerator 72 und das Getriebe 90 derart zu steuern, dass Kraftstoff und Leistung mit optimaler Effizienz genutzt werden.
Wenn der Schalthebel 96 in die M-Position betätigt wird, gibt die Auswahlvorrichtung 95 eine Anforderung an die Schalt-ECU 500 aus, den Schaltbereich in den manuellen Bereich zu ändern. Der manuelle Bereich ist ein Schaltbereich, der ausgewählt wird, um das Hybridfahrzeug fortzubewegen. Wenn der Schaltbereich der manuelle Bereich ist, steuert folglich die Hybrid-ECU 200 den Verbrennungsmotor 10, den ersten Motorgenerator 71, den zweiten Motorgenerator 72 und das Getriebe 90 derart, dass die Antriebskraft, die in der Fortbewegungsrichtung des Hybridfahrzeugs wirkt, auf die angetriebenen Räder 62 übertragen wird. Wenn der Schaltbereich der manuelle Bereich ist, stellt die Hybrid-ECU 200 den Steuermodus des Hybridfahrzeugs auf einen manuellen Schaltgetriebemodus ein.
Wie in 3 gezeigt, sind eine Plusposition und eine Minusposition an jeweils dem vorderen Teil und dem hinteren Teil der M-Position angeordnet. Der Schalthebel 96 wird zu der Plusposition betätigt, um ein Hochschalten anzufordern. Der Schalthebel 96 wird zu der Minusposition betätigt, um ein Herunterschalten anzufordern. Die M-Position ist eine neutrale Position, die sich in der Mitte von der Plusposition und der Minusposition befindet. Wenn eine Betätigungskraft an der Plusposition oder der Minusposition gelöst wird, kehrt der Schalthebel 96 in die M-Position zurück.
Wenn der Schalthebel 96 von der M-Position zu der Plusposition oder der Minusposition betätigt wird, wird die virtuelle Schaltposition durch die Hybrid-ECU 200 hochgeschaltet oder heruntergeschaltet. Insbesondere wird immer dann, wenn der Schalthebel 96 in die Plusposition betätigt wird, die virtuelle Schaltposition um eins hochgeschaltet. Immer dann, wenn der Schalthebel 96 in die Minusposition betätigt wird, wird die virtuelle Schaltposition um eins heruntergeschaltet.
Wie in 3 gezeigt, umfasst das Lenkrad 50 die Hochschaltwippe 51 und die Herunterschaltwippe 52. In dem Hybridfahrzeug sind die Hochschaltwippe 51 und die Herunterschaltwippe 52 ebenfalls Teil der Auswahlvorrichtung 95. So kann die virtuelle Schaltposition auch geändert werden, indem die Hochschaltwippe 51 oder die Herunterschaltwippe 52 betätigt wird. Insbesondere wenn der Steuermodus auf den manuellen Schaltgetriebemodus eingestellt wird, indem der Schalthebel 96 in die M-Position betätigt wird, wird die virtuelle Schaltposition immer dann, wenn die Hochschaltwippe 51 gezogen wird, um eins nach oben geschaltet. Die virtuelle Schaltposition wird immer dann, wenn die Herunterschaltwippe 52 gezogen wird, um eins heruntergeschaltet.
So wird in dem manuellen Schaltgetriebemodus die virtuelle Schaltposition geändert, indem der Fahrer eine Änderungsbetätigung für die virtuelle Schaltposition durchführt. Das heißt, in dem manuellen Schaltgetriebemodus wird das Gesamtverzögerungsverhältnis beibehalten, das der ausgewählten virtuellen Schaltposition entspricht. Ferner wird gemäß 2 eine Schaltpositionfixiersteuerung ausgeführt, um die Verbrennungsmotordrehzahl Ne entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit SP mit einer Änderungsrate zu ändern, die der virtuellen Schaltposition entspricht. Das heißt, die CPU 200a der Hybrid-ECU 200 führt die Schaltpositionfixiersteuerung in dem manuellen Schaltgetriebemodus aus.
Die virtuelle Schaltposition wird durch die Hybrid-ECU 200 unter Bezugnahme auf einen Befehl von der Schalt-ECU 500, die virtuelle Schaltposition zu ändern, geändert. Wie oben beschrieben, werden in dem Hybridfahrzeug durch die Steuerung des ersten Motorgenerators 71 vier Schaltpositionen in dem Getriebe 90 in zehn virtuelle Schaltpositionen unterteilt. So kann, wenn die virtuelle Schaltposition geändert wird, die Schaltposition auch durch die Schalt-ECU 500 geändert werden, die das Getriebe 90 betätigt.
Wenn der Schalthebel 96 in die R-Position betätigt wird, gibt die Auswahlvorrichtung 95 eine Anforderung an die Schalt-ECU 500 aus, den Schaltbereich in den Rückwärtsbereich zu ändern. Der Rückwärtsbereich ist ein Schaltbereich, in dem die durch den Verbrennungsmotor 10 erzeugte Antriebskraft auf die angetriebenen Räder 62 als Antriebskraft übertragen wird, die in einer Richtung wirkt, in der das Hybridfahrzeug rückwärts bewegt wird. Wenn der Schaltbereich der Rückwärtsbereich ist, steuert die Hybrid-ECU 200 den zweiten Motorgenerator 72 und das Getriebe 90 derart, dass die Antriebskraft, die in der Rückwärtsbewegungsrichtung des Hybridfahrzeugs wirkt, auf die angetriebenen Räder 62 übertragen wird. Folglich veranlasst das Drehmoment des zweiten Motorgenerators 72 das Hybridfahrzeug, sich rückwärts zu bewegen.
Wenn der Schalthebel 96 in die N-Position betätigt wird, gibt die Auswahlvorrichtung 95 eine Anforderung an die Schalt-ECU 500 aus, den Schaltbereich in den neutralen Bereich zu ändern. Der neutrale Bereich ist ein Schaltbereich, der ausgewählt wird, um das Hybridfahrzeug abzuschleppen oder das Hybridfahrzeug zu veranlassen, im Leerlauf zu rollen. Der neutrale Bereich ist ein Schaltbereich zum Blockieren der Übertragung von Antriebskraft zwischen dem Verbrennungsmotor 10 und den angetriebenen Rädern 62. Wenn der Schaltbereich in dem neutralen Bereich ist, steuert die Hybrid-ECU 200 das Getriebe 90 über die Schalt-ECU 500 derart, dass die Antriebskraft, die durch den Verbrennungsmotor 10 erzeugt wird, nicht auf die angetriebenen Räder 62 übertragen wird. Insbesondere gibt die Schalt-ECU 500 einen Befehl an das Getriebe 90 aus, um alle Eingriffsvorrichtungen des Getriebes 90 zu lösen bzw. auszukuppeln und die Übertragung der Antriebskraft durch das Getriebe 90 derart zu blockieren, dass die Antriebskraft des Verbrennungsmotors 10 nicht auf die angetriebenen Räder 62 übertragen wird. Das heißt, der neutrale Bereich ist ein nicht angetriebener Bereich, der verhindert, dass die Antriebskraft des Verbrennungsmotors 10 auf die angetriebenen Räder 62 übertragen wird.
Wenn der Schalthebel 96 in die P-Position betätigt wird, gibt die Auswahlvorrichtung 95 an die Schalt-ECU 500 eine Anforderung aus, den Schaltbereich in den Parkbereich zu ändern. Der Parkbereich ist ein Schaltbereich, der ausgewählt wird, um das Hybridfahrzeug nach dem Parken angehalten zu halten. Wenn der Schaltbereich der Parkbereich ist, kuppelt die Hybrid-ECU 200 auf dieselbe Weise wie im neutralen Bereich alle Eingriffsvorrichtungen des Getriebes 90 aus und blockiert die Übertragung der Antriebskraft durch das Getriebe 90. Ferner aktiviert die Hybrid-ECU 200 in dem Parkbereich eine Parksperre, welche die Rotation der Abtriebswelle des Getriebes 90 begrenzt, wodurch sie das Hybridfahrzeug angehalten hält.
Wie oben beschrieben, sind die Verbrennungsmotor-ECU 100, die Elektromotor-ECU 300, die Batterie-ECU 400 und die Schalt-ECU 500 kommunikationsfähig mit der Hybrid-ECU 200 verbunden. Die Hybrid-ECU 200 empfängt die Information bezüglich der ausgewählten virtuellen Schaltposition und der Schaltposition in dem Getriebe 90 von der Schalt-ECU 500. Die Hybrid-ECU 200 empfängt den Ladezustand SOC, den oberen Eingabegrenzwert Win und den oberen Ausgabegrenzwert Wout der Batterie 77 von der Batterie-ECU 400. Die Verbrennungsmotor-ECU 100 steuert den Verbrennungsmotor 10 mit einem Steuersignal von der Hybrid-ECU 200 und überträgt Signale verschiedener Sensoren und Daten, die den Betriebszustand des Verbrennungsmotors 10 angeben, an die Hybrid-ECU 200.
Die Hybrid-ECU 200 verwendet die Beschleunigerbetätigungsgröße Acc und die Fahrzeuggeschwindigkeit SP, um eine angeforderte Antriebskraft zu berechnen, die für das Hybridfahrzeug angefordert wird. Die Hybrid-ECU 200 verwendet den Ladezustand SOC, um die Gesamtleistung in Anbetracht von der Leistung zu berechnen, die zur Erzeugung elektrischer Leistung erforderlich ist. Unter Verwendung der Gesamtleistung steuert die Hybrid-ECU 200 den Verbrennungsmotor 10, den ersten Motorgenerator 71 und den zweiten Motorgenerator 72 derart, dass die erforderliche Antriebskraft erzielt wird und eine angeforderte Ladeleistung erzielt wird. Um zu verhindern, dass sich die Batterie 77 verschlechtert, steuert die CPU 200a der Hybrid-ECU 200 den ersten Motorgenerator 71 und den zweiten Motorgenerator 72 in einem Bereich, in dem die Eingabe und Ausgabe der Batterie 77 nicht größer sind als der obere Eingabegrenzwert Win und der obere Ausgabegrenzwert Wout.
Die CPU 200a steuert den Verbrennungsmotor 10 und den ersten Motorgenerator 71 derart, dass sich die Verbrennungsmotordrehzahl Ne einer Soll-Verbrennungsmotordrehzahl annähert, die unter Verwendung der angeforderten Antriebskraft eingestellt wird. Ferner steuert die CPU 200a den zweiten Motorgenerator 72 derart, dass die angeforderte Antriebskraft durch die Leistung erzielt wird, die von dem Hohlrad 42 des Leistungsverteilungs-Integrationsmechanismus 40 auf die angetriebenen Räder 62 übertragen wird.
Bei dem Verbrennungsmotor 10 kann die angeforderte Antriebskraft, wenn die Beschleunigerbetätigung deaktiviert ist, ein negativer Wert sein und die Verbrennung eines Kraftstoff-Luft-Gemischs in den Zylindern kann durch die Rotation der Kurbelwelle 14 angehalten werden. Die Zeitspanne, während der die Verbrennung eines Kraftstoff-Luft-Gemischs in den Zylindern während der Rotation der Kurbelwelle 14 angehalten ist, wird als Zeitspanne angehaltener Verbrennung bezeichnet. Im Gegensatz zu der Zeitspanne angehaltener Verbrennung, in der die Verbrennung eines Kraftstoff-Luft-Gemischs in den Zylindern angehalten ist, wird die Zeitspanne, während der ein Kraftstoff-Luft-Gemisch in den Zylindern verbrannt wird, als Verbrennungsbetriebszeitspanne bezeichnet.
Wenn der Schaltbereich der Antriebsbereich bzw. Fahrbereich ist und die angeforderte Antriebskraft aufgrund der Deaktivierung der Beschleunigerbetätigung ein negativer Wert ist, veranlasst die Hybrid-ECU 200 den zweiten Motorgenerator 72, regeneratives Bremsen in einem Zustand durchzuführen, in dem der Verbrennungsbetrieb des Verbrennungsmotors 10 angehalten ist. In diesem Fall betragen eine Drehzahl Nml des ersten Motorgenerators 71 und die Verbrennungsmotordrehzahl Ne null und es wird ein Bremsmoment, das elektrische Leistung erzeugt, durch den zweiten Motorgenerator 72 produziert. Die Hybrid-ECU 200 steuert den zweiten Motorgenerator 72 mittels der Elektromotor-ECU 300, um eine Bremskraft zu produzieren, die der angeforderten Antriebskraft entspricht.
Wie oben beschrieben, steuert die Hybrid-ECU 200, wenn der Schaltbereich der manuelle Bereich ist, den ersten Motorgenerator 71 derart, dass sich die Verbrennungsmotordrehzahl Ne entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit SP ändert. So treibt die Hybrid-ECU 200 die Kurbelwelle 14 unter Verwendung des ersten Motorgenerators 71 über die Elektromotor-ECU 300 an, wodurch ein Anlassen ausgeführt wird. Um die Kurbelwelle 14 des Verbrennungsmotors 10 zu rotieren, in dem der Verbrennungsbetrieb nicht durchgeführt wird, muss die Kurbelwelle 14 entgegen der Reibung des Verbrennungsmotors 10 rotiert werden. Das Anlassen auszuführen veranlasst, dass das durch die Reibung erzeugte Drehmoment des Verbrennungsmotors 10 auf die Hohlradwelle 45 wirkt. Dann produziert das durch die Reibung erzeugte Drehmoment eine Bremskraft in der Hohlradwelle 45. Das heißt, wenn ein Anlassen ausgeführt wird, wird eine Motorbremsung ausgeführt. Das Ändern der virtuellen Schaltposition ändert die Größenordnung der Bremskraft, die durch die Motorbremsung produziert wird.
Das heißt, wie durch die gestrichelten Pfeile in 2 gezeigt, ist die Verbrennungsmotordrehzahl Ne bei der gleichen Fahrzeuggeschwindigkeit SP im sechsten Gang höher als im fünften Gang und im fünften Gang höher als im vierten Gang. Mit anderen Worten, mit absteigender virtueller Schaltposition steigt die Verbrennungsmotordrehzahl Ne. Daher steigt die Verbrennungsmotordrehzahl Ne, während die ausgewählte virtuelle Schaltposition absteigt, wodurch das durch die Reibung erzeugte Drehmoment erhöht wird und die durch Motorbremsung erzeugte Bremskraft erhöht wird.
4 ist ein Nomogramm, das die Beziehung zwischen den Drehzahlen in jedem Rotationselement des Leistungsverteilungs-Integrationsmechanismus 40 zeigt, wenn eine Motorbremsung auf diese Weise betätigt wird. In 4 stellt die S-Achse auf der linken Seite die Drehzahl des Sonnenrads 41 dar (die Drehzahl Nml des ersten Motorgenerators 71), die C-Achse stellt die Drehzahl des Planetenradträgers 44 dar (die Verbrennungsmotordrehzahl Ne) und die R-Achse stellt eine Drehzahl Nm2 des zweiten Motorgenerators 72 dar (die Drehzahl Nr des Hohlrads 42).
Wenn ein Anlassen durchgeführt wird, sodass die Kurbelwelle 14 durch den ersten Motorgenerator 71 rotiert wird, wirkt ein negatives Drehmoment, das durch die Reibung des Verbrennungsmotors 10 produziert wird, auf die Kurbelwelle 14, wie durch den unausgefüllten Pfeil nach unten auf der C-Achse in 4 gezeigt. Wie durch den unausgefüllten Pfeil nach unten auf der R-Achse in 4 gezeigt, veranlasst das durch die Reibungskräfte erzeugte Drehmoment, dass ein negatives Drehmoment auf die Hohlradwelle 45 wirkt. Da die Hohlradwelle 45 mit den angetriebenen Rädern 62 über das Getriebe 90 und das Differenzial 61 verbunden ist, wirkt das negative Drehmoment, das auf die Hohlradwelle 45 wirkt, auf die angetriebenen Räder 62 als Bremskraft, die durch Motorbremsung produziert wird.
Falls die virtuelle Schaltposition zu einer niedrigeren geändert wird, steigt die Drehzahl Nml des ersten Motorgenerators 71, bis die Verbrennungsmotordrehzahl Ne einen Wert annimmt, der der geänderten virtuellen Schaltposition entspricht, wie durch den gestrichelten Pfeil in 4 gezeigt. Folglich steigt die Verbrennungsmotordrehzahl Ne wie durch die Strichlinie in 4 gezeigt und die Größenordnung des Drehmoments, das durch die Reibung des Verbrennungsmotors 10 produziert wird, steigt, wie durch den unausgefüllten Pfeil nach unten auf der C-Achse gezeigt. Dies erhöht die Größenordnung des negativen Drehmoments, das auf die Hohlradwelle 45 wirkt, wie durch den unausgefüllten, gestrichelten Pfeil auf der R-Achse gezeigt, wodurch die durch Motorbremsung erzeugte Bremskraft erhöht wird. So kann die Größenordnung der Bremskraft in dem manuellen Bereich während einer Kraftstoffzufuhrunterbrechung, die durch das Deaktivieren der Beschleunigerbetätigung produziert wird, selektiv geändert werden, indem die virtuelle Schaltposition geändert wird.
Während der Zeitspanne angehaltener Verbrennung geht der Kolben in jedem Zylinder des Verbrennungsmotors 10 synchron mit der Rotation der Kurbelwelle 14 hin und her. So wird die Luft, die in jeden Zylinder durch die Ansaugleitung 15 eingesaugt wird, an die Abgasleitung 21 ausgestoßen, ohne verbrannt zu werden.
Während der Zeitspanne angehaltener Verbrennung kann zusätzlich zu einer Kraftstoffzufuhrunterbrechung, die eine Kraftstoffzufuhr anhält, ein Kraftstoffansaugprozess ausgeführt werden, um Kraftstoff einzuspritzen, den Kraftstoff aus jedem Zylinder auszustoßen, ohne den Kraftstoff zu verbrennen, und den Kraftstoff in den Drei-Wege-Katalysator 22 zu saugen.
Wenn der Kraftstoffansaugprozess ausgeführt wird, strömt der Kraftstoff mit Luft durch die Abgasleitung 21 und wird dann in den Drei-Wege-Katalysator 22 gesaugt. Falls die Temperatur des Drei-Wege-Katalysators 22 größer gleich einer Aktivierungstemperatur ist und eine ausreichende Menge an Sauerstoff in dem Drei-Wege-Katalysator 22 vorhanden ist, um den Kraftstoff zu verbrennen, verbrennt der Kraftstoff in dem Drei-Wege-Katalysator 22. Wenn der Kraftstoff in dem Drei-Wege-Katalysator 22 verbrennt, steigt die Temperatur des Drei-Wege-Katalysators 22, sodass ein Gas mit hoher Temperatur in den Filter 23 strömt, wodurch die Temperatur des Filters 23 erhöht wird. Wenn die Temperatur des Filters 23 größer gleich der Temperatur des Zündpunkts von Partikeln in einem Zustand wird, in dem Sauerstoff dem Filter 23 zugeführt wird, werden die in dem Filter 23 abgefangenen Partikel verbrannt und beseitigt, wodurch der Filter 23 regeneriert wird.
So führt die Hybrid-ECU 200 während der Ausführung eines Filterregenerationsprozesses, der den Filter 23 regeneriert, während einer Kraftstoffzufuhrunterbrechung ein Anlassen aus, wobei das Drosselventil 16 offen ist, sodass dem Filter 23 selbst während der Kraftstoffzufuhrunterbrechung weiterhin Sauerstoff zugeführt wird. Eine fortgesetzte Zufuhr von Sauerstoff auf diese Weise führt dazu, dass selbst während der Kraftstoffzufuhrunterbrechung Partikel weiterhin verbrennen, und schließt die Filterregeneration rasch ab.
Ein Öffnen des Drosselventils 16 während eines Anlassens ändert die Größenordnung eines negativen Drehmoments, das durch die Reibung des Verbrennungsmotors 10 produziert wird. In dem Hybridfahrzeug produziert die Reibung des Verbrennungsmotors 10 ein negatives Drehmoment in einem Zustand, in dem ein Anlassen durchgeführt wird. 5 zeigt die Beziehung zwischen der Größenordnung eines solchen negativen Drehmoments und der Verbrennungsmotordrehzahl Ne. Die Beziehung wurde durch das Ergebnis eines Versuchs erhalten, bei dem eine Messung mit einem geänderten Drosselöffnungsgrad durchgeführt wurde. In der nachfolgenden Beschreibung wird das Drehmoment, das durch die Reibung des Verbrennungsmotors 10 auf die Kurbelwelle 14 wirkt, als Motorreibmoment bezeichnet, und das Bremsmoment, das durch das Motorreibmoment auf die Hohlradwelle 45 wirkt, wird als Motorbremsmoment bezeichnet.
In 5 geben die rechteckigen Symbole das Ergebnis der Messung an, die bei geschlossenem Drosselventil 16 durchgeführt wurde. Die dreieckigen Symbole geben das Ergebnis der Messung an, die in einem Zustand durchgeführt wurde, in dem das Drosselventil 16 unbeabsichtigt als Ergebnis des Stroms an Ansaugluft, der durch Anlassen produziert wird, anstatt durch Ansteuern des Drosselventils 16 geöffnet ist (d. h. der gleiche Zustand, wie wenn eine Motorbremsung in dem manuellen Bereich betätigt wird). Die kreisförmigen Symbole geben das Ergebnis der Messung an, die bei vollständig geöffnetem Drosselventil 16 durchgeführt wurde. 5 zeigt den Absolutwert des Motorreibmoments, welches ein negativer Wert ist. Das heißt, das Motorreibmoment steigt, sowie die Positionen der Symbole in 5 höher werden.
Wie in 5 gezeigt, zeigen alle Messergebnisse, dass der Absolutwert des Motorbremsmoments (d. h. die Größenordnung des Motorbremsmoments) steigt, sowie die Verbrennungsmotordrehzahl Ne steigt. Wie in 5 gezeigt, kreuzen sich allerdings die Volllinie, die die dreieckigen Symbole verbindet, die das Ergebnis des Falls zeigen, in dem sich das Drosselventil 16 unbeabsichtigt öffnet, und die Volllinie, die die kreisförmigen Symbole verbindet, die das Ergebnis des Falls zeigen, in dem das Drosselventil 16 vollständig offen ist, an einem bestimmten Punkt. Dies zeigt an, dass die Richtung, in die sich das Motorreibmoment verändert, wenn das Drosselventil 16 geöffnet wird, bei einer bestimmten Drehzahl Nth umkehrt, welche ein Wert der Verbrennungsmotordrehzahl Ne bei dem Kreuzungspunkt der Volllinien ist.
Insbesondere befindet sich in 5 die Volllinie, die die dreieckigen Symbole verbindet, die das Ergebnis des Falls anzeigen, in dem sich das Drosselventil 16 unbeabsichtigt öffnet, oberhalb der Volllinie, die die kreisförmigen Symbole verbindet, die das Ergebnis des Falls zeigen, in dem das Drosselventil 16 vollständig geöffnet ist, wenn die Verbrennungsmotordrehzahl Ne kleiner ist als die vorgegebene Drehzahl Nth. Das heißt, der Graph in 5 zeigt, dass, wenn die Verbrennungsmotordrehzahl Ne kleiner ist als die vorbestimmte Drehzahl Nth, das Motorreibmoment durch Öffnen des Drosselventils 16 gesenkt wird.
In 5 befindet sich die Volllinie, die die dreieckigen Symbole verbindet, die das Ergebnis des Falls anzeigen, in dem sich das Drosselventil 16 unbeabsichtigt öffnet, unterhalb der Volllinie, die die kreisförmigen Symbole verbindet, die das Ergebnis des Falls zeigen, in dem das Drosselventil 16 vollständig geöffnet ist, wenn die Verbrennungsmotordrehzahl Ne größer ist als die vorgegebene Drehzahl Nth. Das heißt, der Graph in 5 zeigt, dass, wenn die Verbrennungsmotordrehzahl Ne größer ist als die vorbestimmte Drehzahl Nth, das Motorreibmoment durch Öffnen des Drosselventils 16 erhöht wird.
Wenn das Ausführen des Filterregenerationsprozesses wie oben beschrieben angefordert wird, kann das Öffnen des Drosselventils 16 während eines Anlassens angefordert werden, um eine Vergrößerungsanforderung bezüglich des Drosselöffnungsgrads auszugeben. Änderungen der Bremskraft aufgrund einer solchen Vergrößerungsanforderung bezüglich des Drosselöffnungsgrads müssen begrenzt werden, wenn die durch das Motorreibmoment produzierte Bremskraft auf die angetriebenen Räder 62 aufgebracht wird, indem die Verbrennungsmotordrehzahl Ne derart manipuliert wird, dass das Gesamtverzögerungsverhältnis erhalten wird, das der virtuellen Schaltposition entspricht, die durch den Fahrer bei ausgewähltem manuellem Bereich ausgewählt wird. Das heißt, eine solche Vergrößerungsanforderung bezüglich des Drosselöffnungsgrads basiert nicht auf der Betätigung zum Anfordern einer Änderung der Bremskraft, die durch den Fahrer durchgeführt wird, wie beispielsweise ein Änderungsvorgang der virtuellen Schaltposition, eine Beschleunigerbetätigung oder eine Bremsbetätigung, die durch den Fahrer durchgeführt wird. Daher ärgert sich der Fahrer, wenn sich die Bremskraft entsprechend einer solchen Vergrößerungsanforderung bezüglich des Drosselöffnungsgrads verändert.
Um eine solche Änderung der Bremskraft zu begrenzen, betätigt die CPU 200a der Hybrid-ECU 200 den ersten Motorgenerator 71, um eine Änderung der Verbrennungsmotordrehzahl Ne zu begrenzen, die durch eine Änderung des Motorreibmoments verursacht wird, und erhöht oder senkt das regenerative Bremsmoment durch den zweiten Motorgenerator 72, um eine Änderung der Bremskraft zu begrenzen.
Unter Bezugnahme auf 6 und 7 wird nun die Steuerung zur Begrenzung einer Änderung der Bremskraft detailliert beschrieben. 6 ist ein Nomogramm, das die Steuerung darstellt, die durchgeführt wird, wenn die Verbrennungsmotordrehzahl Ne kleiner ist als die vorgegebene Drehzahl Nth und das Motorreibmoment sinkt, während sich das Drosselventil 16 öffnet. 7 ist ein Nomogramm, das die Steuerung darstellt, die durchgeführt wird, wenn die Verbrennungsmotordrehzahl Ne größer ist als die vorgegebene Drehzahl Nth und das Motorreibmoment steigt, während sich das Drosselventil 16 öffnet.
In den 6 und 7 stellt der schattierte Pfeil nach unten bei der R-Achse jeweils ein Gesamtbremsmoment dar, das auf die Hohlradwelle 45 wirkt. Das Gesamtbremsmoment ist die Summe aus dem Motorbremsmoment, das auf die Hohlradwelle 45 wirkt, und dem regenerativen Bremsmoment, das durch den zweiten Motorgenerator 72 erzeugt wird. In den 6 und 7 wird das Drehmoment, das vor dem Öffnen des Drosselventils 16 produziert wird, durch den unausgefüllten Pfeil mit Volllinie gezeigt, und das Drehmoment, das nach dem Öffnen des Drosselventils 16 produziert wird, wird durch den unausgefüllten gestrichelten Pfeil gezeigt.
Wie in 6 gezeigt, sinkt das Motorreibmoment, wie auf der C-Achse gezeigt, wenn sich das Drosselventil 16 öffnet, in dem Fall, in dem die Verbrennungsmotordrehzahl Ne niedrig ist. Um eine Änderung der Verbrennungsmotordrehzahl Ne zu begrenzen, gibt die CPU 200a der Hybrid-ECU 200 ein Signal an die Elektromotor-ECU 300 aus, das ein positives Drehmoment (d. h. ein Antriebsdrehmoment) in dem ersten Motorgenerator 71 um ein Maß senkt, das einem Sinken des Motorreibmoments entspricht, wie auf der S-Achse gezeigt. Ferner sinkt das Motorbremsmoment, wie auf der R-Achse gezeigt, wenn das Motorreibmoment sinkt. So gibt die CPU 200a der Hybrid-ECU 200 ein Signal an die Elektromotor-ECU 300 aus, das ein negatives Moment (d. h. ein regeneratives Bremsmoment) in dem zweiten Motorgenerator 72 um ein Maß erhöht, das einer Senkung des Motorbremsmoments entspricht.
Wie in 7 gezeigt, steigt das Motorreibmoment wie auf der C-Achse gezeigt, wenn sich das Drosselventil 16 öffnet, in dem Fall, in dem die Verbrennungsmotordrehzahl Ne hoch ist. Um eine Änderung der Verbrennungsmotordrehzahl Ne zu begrenzen, gibt die CPU 200a der Hybrid-ECU 200 ein Signal an die Elektromotor-ECU 300 aus, das das Antriebsdrehmoment in dem ersten Motorgenerator 71 um ein Maß erhöht, das einer Erhöhung des Motorreibmoments entspricht, wie auf der S-Achse gezeigt. Ferner steigt das Motorbremsmoment wie auf der R-Achse gezeigt, wenn das Motorreibmoment steigt. Daher gibt die CPU 200a der Hybrid-ECU 200 ein Signal an die Elektromotor-ECU 300 aus, welches das regenerative Bremsmoment in dem zweiten Motorgenerator 72 um ein Maß senkt, das einer Erhöhung des Motorbremsmoments entspricht.
Der erste Motorgenerator 71 und der zweite Motorgenerator 72 werden wie oben beschrieben gesteuert. Bei dieser Steuerung ändert ein Begrenzen von Änderungen bei der Verbrennungsmotordrehzahl Ne und der Bremskraft das Verhältnis elektrischer Leistung in dem ersten und dem zweiten Motorgenerator 71, 72 und ändert die Art und Weise der Eingabe und Ausgabe elektrischer Leistung in die bzw. aus der Batterie 77.
Insbesondere wird, wie in 6 gezeigt, wenn das Motorreibmoment sinkt, das positive Drehmoment in dem ersten Motorgenerator 71 erhöht, wohingegen das negative Drehmoment in dem zweiten Motorgenerator 72 sinkt. So ändern sich Ein- und Ausgabe elektrischer Leistung in der Batterie 77 derart, dass sich die Ausgabe von der Batterie 77 erhöht und die Eingabe in die Batterie 77 sinkt.
Wenn dagegen, wie in 7 gezeigt, das Motorreibmoment steigt, wird das positive Drehmoment in dem ersten Motorgenerator 71 gesenkt, wohingegen das negative Drehmoment in dem zweiten Motorgenerator 72 erhöht wird. So ändern sich Ein- und Ausgabe elektrischer Leistung in der Batterie 77 derart, dass die Ausgabe aus der Batterie 77 sinkt und die Eingabe in die Batterie 77 steigt.
Wie oben beschrieben, steuert die CPU 200a der Hybrid-ECU 200 den ersten Motorgenerator 71 und den zweiten Motorgenerator 72 in dem Bereich, in dem die Eingabe und Ausgabe der Batterie 77 nicht größer sind als der obere Eingabegrenzwert Win und der obere Ausgabegrenzwert Wout. Demzufolge ist es in manchen Größenordnungen des oberen Eingabegrenzwerts Win und des oberen Ausgabegrenzwerts Wout nicht möglich, Änderungen der Verbrennungsmotordrehzahl Ne und der Bremskraft zu begrenzen, indem der erste Motorgenerator 71 und der zweite Motorgenerator 72 wie unter Bezugnahme auf 6 und 7 beschrieben gesteuert werden.
Folglich wird in der Hybrid-ECU 200 in einem Fall, in dem die Vergrößerungsanforderung bezüglich des Drosselöffnungsgrads ausgegeben wird, wenn ein Anlassen ausgeführt wird, um eine Motorbremsung zu betätigen, ein Ventilöffnungsbegrenzungsprozess ausgeführt, um eine Vergrößerung des Drosselöffnungsgrads entsprechenden der Größenordnung des oberen Eingabegrenzwerts Win und des oberen Ausgabegrenzwerts Wout zu begrenzen.
Unter Bezugnahme auf 8 wird nun der Ventilöffnungsbegrenzungsprozess beschrieben. 8 ist ein Flussdiagramm, das eine Reihe an Prozessen in einem Ablauf für den Ventilöffnungsbegrenzungsprozess darstellt.
Der Ablauf wird durch die CPU 200a der Hybrid-ECU 200 bei Ausgeben der Vergrößerungsanforderung bezüglich des Drosselöffnungsgrads ausgeführt, die nicht auf der Betätigung zum Anfordern einer Änderung der Bremskraft basiert, die durch den Fahrer in einem Zustand durchgeführt wird, in dem der Schaltbereich der manuelle Bereich ist und das Motorbremsmoment durch Anlassen erzeugt wird.
Wie in 8 gezeigt, bestimmt beim Start des Ablaufs die CPU 200a in dem Prozess aus Schritt S100 zuerst, ob die Verbrennungsmotordrehzahl Ne größer ist als die vorgegebene Drehzahl Nth. Wenn in Schritt S100 bestimmt wird, dass die Verbrennungsmotordrehzahl Ne größer ist als die vorgegebene Drehzahl Nth (Schritt S100: JA), schreitet die CPU 200a im Prozess zu Schritt S200 fort.
Die CPU 200a bestimmt in dem Prozess aus Schritt S200, ob der obere Ausgabegrenzwert Wout kleiner ist als ein Schwellenwert Xout. Der Schwellenwert Xout wird verwendet, um zu bestimmen, ob der Ventilöffnungsbegrenzungsprozess ausgeführt werden muss. Der Schwellenwert Xout wird unter Verwendung des Ergebnisses eines im Voraus durchgeführten Versuchs auf eine Größenordnung eingestellt, welche die Bestimmung erlaubt, dass die Ausgabe aus der Batterie 77 nicht den oberen Ausgabegrenzwert Wout überschreitet, selbst wenn der Ventilöffnungsbegrenzungsprozess nicht ausgeführt wird, wenn der obere Ausgabegrenzwert Wout größter gleich dem Schwellenwert Xout ist.
Wenn in dem Prozess aus Schritt S200 bestimmt wird, dass der obere Ausgabegrenzwert Wout kleiner ist als der Schwellenwert Xout (Schritt S200: JA), schreitet die CPU 200a im Prozess zu Schritt S210 fort. In dem Prozess aus S210 berechnet die CPU 200a einen oberen Öffnungsgradgrenzwert THout, der dem oberen Ausgabegrenzwert Wout entspricht. Der obere Öffnungsgradgrenzwert THout ist der obere Grenzwert des Drosselöffnungsgrads, der derart eingestellt wird, dass die Ausgabe von der Batterie 77 nicht den oberen Ausgabegrenzwert Wout überschreitet. Unter Bezug auf ein in dem ROM 200b gespeichertes Berechnungskennfeld verwendet die CPU 200a den oberen Ausgabegrenzwert Wout und die Verbrennungsmotordrehzahl Ne, um den oberen Öffnungsgradgrenzwert THout zu berechnen. Das Berechnungskennfeld wird aus dem Ergebnis eines im Voraus durchgeführten Versuchs erstellt.
Der obere Öffnungsgradgrenzwert THout, der unter Bezugnahme auf das Berechnungskennfeld berechnet wird, sinkt mit sinkendem oberen Ausgabegrenzwert Wout. Ferner sinkt der obere Öffnungsgradgrenzwert THout, der unter Bezugnahme auf das Berechnungskennfeld berechnet wird, mit steigender Verbrennungsmotordrehzahl Ne. Der obere Öffnungsgradgrenzwert THout sinkt auf diese Weise mit steigender Verbrennungsmotordrehzahl Ne, da der Betrag des Motorreibmoments, der durch das Öffnen des Drosselventils 16 erhöht wird, mit steigender Verbrennungsmotordrehzahl Ne in dem Fall größer wird, in dem die Verbrennungsmotordrehzahl Ne größer ist als die vorgegebene Drehzahl Nth, wie in 5 gezeigt.
Wenn der obere Öffnungsgradgrenzwert THout in Schritt S210 berechnet wird, schreitet die CPU 200a im Prozess zu Schritt S220 fort. In dem Prozess aus Schritt S220 bestimmt die CPU 200a, ob ein Öffnungsgradbefehlswert, der ein Befehlswert des Öffnungsgrads des Drosselventils 16 ist, größer ist als der obere Öffnungsgradgrenzwert THout.
Wenn in Schritt S220 bestimmt wird, dass der Öffnungsgradbefehlswert größer ist als der obere Öffnungsgradgrenzwert THout (Schritt S220: JA), schreitet die CPU 200a im Prozess zu Schritt S230 fort. In dem Prozess aus Schritt S230 aktualisiert die CPU 200a den Öffnungsgradbefehlswert auf einen Wert, der mit dem oberen Öffnungsgradgrenzwert THout äquivalent ist. Dann schreitet die CPU 200a im Prozess zu Schritt S400 fort. In dem Prozess aus Schritt S400 gibt die CPU 200a den Öffnungsgradbefehlswert an die Verbrennungsmotor-ECU 100 aus. Wenn in dem Prozess aus Schritt S220 bestimmt wird, dass der Öffnungsgradbefehlswert kleiner gleich dem oberen Öffnungsgradgrenzwert THout ist (Schritt S220: NEIN), schreitet die CPU 200a im Prozess zu Schritt S400 fort, ohne den Prozess aus Schritt S230 auszuführen. Wenn der Öffnungsgradbefehlswert auf diese Weise ausgegeben wird, beendet die CPU 200a den Ablauf.
Nachdem die Verbrennungsmotor-ECU 100 den Öffnungsgradbefehlswert erhalten hat, der aus der Hybrid-ECU 200 ausgegeben wird, ändert sie den Drosselöffnungsgrad entsprechend dem Öffnungsgradbefehlswert. Das heißt, die Prozesse von Schritt S210 bis Schritt S230 entsprechen einem zweiten Ventilöffnungsbegrenzungsprozess, der eine Vergrößerung des Drosselöffnungsgrads begrenzt, indem der obere Öffnungsgradgrenzwert THout eingestellt wird, der entsprechend dem oberen Ausgabegrenzwert Wout und der Verbrennungsmotordrehzahl Ne berechnet wurde, und indem ein oberer Grenzschutz implementiert wird, sodass der Öffnungsgradbefehlswert nicht den oberen Öffnungsgradgrenzwert THout überschreitet.
So führt die Hybrid-ECU 200 den zweiten Ventilöffnungsbegrenzungsprozess als Ventilöffnungsbegrenzungsprozess aus, um eine Vergrößerung des Drosselöffnungsgrads unter Verwendung des oberen Öffnungsgradgrenzwerts THout zu begrenzen, der entsprechend dem oberen Ausgabegrenzwert Wout berechnet wurde, wenn die Verbrennungsmotordrehzahl Ne größer ist als die vorgegebene Drehzahl Nth. Wenn in dem Prozess aus Schritt S200 bestimmt wird, dass der obere Ausgabegrenzwert Wout größer gleich dem Schwellenwert Xout ist (Schritt S200: NEIN), muss der Ventilöffnungsbegrenzungsprozess nicht ausgeführt werden. In diesem Fall schreitet die CPU 200a folglich im Prozess zu Schritt S400 fort, um den Öffnungsgradbefehlswert auszugeben, ohne die Prozesse von Schritt S210 bis Schritt S230 auszuführen.
Wenn in Schritt S100 bestimmt wird, dass die Verbrennungsmotordrehzahl Ne kleiner gleich der vorgegebenen Drehzahl Nth ist (Schritt S100: NEIN), das heißt, wenn das Motorreibmoment mit zunehmendem Drosselöffnungsgrad sinkt, schreitet die CPU 200a im Prozess zu Schritt S300 fort.
In dem Prozess aus Schritt S300 bestimmt die CPU 200a, ob der obere Eingabegrenzwert Win größer gleich einem Schwellenwert Xin ist. Der obere Eingabegrenzwert Win und der Schwellenwert Xin sind beide negative Werte. Wenn der obere Eingabegrenzwert Win größer gleich dem Schwellenwert Xin ist, überschreitet folglich die Größenordnung der Eingabe in die Batterie 77 nicht die Größenordnung der Eingabe, die durch den Schwellenwert Xin spezifiziert wird. Der Schwellenwert Xin wird verwendet, um zu bestimmen, ob der Ventilöffnungsbegrenzungsprozess ausgeführt werden muss. Der Schwellenwert Xin wird unter Verwendung des Ergebnisses eines im Voraus durchgeführten Versuchs auf eine Größenordnung eingestellt, welche die Bestimmung erlaubt, dass die Größenordnung der Eingabe in die Batterie 77 nicht den oberen Eingabegrenzwert Win überschreitet, selbst wenn der Ventilöffnungsbegrenzungsprozess nicht ausgeführt wird, wenn der obere Eingabegrenzwert Win kleiner ist als der Schwellenwert Xin.
Wenn in dem Prozess aus Schritt S300 bestimmt wird, dass der obere Eingabegrenzwert Win größer gleich dem Schwellenwert Xin ist (Schritt S300: JA), schreitet die CPU 200a im Prozess zu Schritt S310 fort. In dem Prozess aus S310 berechnet die CPU 200a einen oberen Öffnungsgradgrenzwert THin entsprechend dem oberen Eingabegrenzwert Win. Der obere Öffnungsgradgrenzwert THin ist der obere Grenzwert des Drosselöffnungsgrads, der derart eingestellt wird, dass die Größenordnung der Eingabe in die Batterie 77 nicht den oberen Eingabegrenzwert Win überschreitet. Unter Bezug auf ein in dem ROM 200b gespeichertes Berechnungskennfeld verwendet die CPU 200a den oberen Eingabegrenzwert Win und die Verbrennungsmotordrehzahl Ne, um den oberen Öffnungsgradgrenzwert THin zu berechnen. Das Berechnungskennfeld wird aus dem Ergebnis eines im Voraus durchgeführten Versuchs erstellt.
Der obere Öffnungsgradgrenzwert THin, der in Bezug auf das Berechnungskennfeld berechnet wurde, sinkt mit steigendem oberem Eingabegrenzwert Win (d. h. während der Absolutwert des oberen Eingabegrenzwerts Win sinkt und die Größenordnung einer zulässigen Eingabe sinkt). Ferner sinkt der obere Öffnungsgradgrenzwert THin, der unter Bezugnahme auf das Berechnungskennfeld berechnet wird, mit sinkender Verbrennungsmotordrehzahl Ne. Der obere Öffnungsgradgrenzwert THin sinkt auf diese Weise mit sinkender Verbrennungsmotordrehzahl Ne, da der Betrag des Motorreibmoments, der durch das Öffnen des Drosselventils 16 sinkt, mit sinkender Verbrennungsmotordrehzahl Ne in dem Fall größer wird, in dem die Verbrennungsmotordrehzahl Ne kleiner ist als die vorgegebene Drehzahl Nth, wie in 5 gezeigt.
Wenn der obere Öffnungsgradgrenzwert THin in Schritt S310 berechnet wird, schreitet die CPU 200a im Prozess zu Schritt S320 fort. In dem Prozess aus Schritt S320 bestimmt die CPU 200a, ob der Öffnungsgradbefehlswert, der ein Befehlswert des Öffnungsgrads des Drosselventils 16 ist, größer ist als der obere Öffnungsgradgrenzwert THin.
Wenn in Schritt S320 bestimmt wird, dass der Öffnungsgradbefehlswert größer ist als der obere Öffnungsgradgrenzwert THout (Schritt S320: JA), schreitet die CPU 200a im Prozess zu Schritt S330 fort. In dem Prozess aus Schritt S330 aktualisiert die CPU 200a den Öffnungsgradbefehlswert auf einen Wert, der mit dem oberen Öffnungsgradgrenzwert THin äquivalent ist. Dann schreitet die CPU 200a im Prozess zu Schritt S400 fort.
Wenn in dem Prozess aus Schritt S320 bestimmt wird, dass der Öffnungsgradbefehlswert kleiner gleich dem oberen Öffnungsgradgrenzwert THin ist (Schritt S320: NEIN), schreitet die CPU 200a im Prozess zu Schritt S400 fort, ohne den Prozess aus Schritt S330 auszuführen. Wenn der Öffnungsgradbefehlswert auf diese Weise ausgegeben wird, beendet die CPU 200a den Ablauf.
Nachdem die Verbrennungsmotor-ECU 100 den Öffnungsgradbefehlswert erhalten hat, der aus der Hybrid-ECU 200 ausgegeben wird, ändert sie den Drosselöffnungsgrad entsprechend dem Öffnungsgradbefehlswert. Das heißt, die Prozesse von Schritt S310 bis Schritt S330 entsprechen einem ersten Ventilöffnungsbegrenzungsprozess, der eine Vergrößerung des Drosselöffnungsgrads begrenzt, indem der obere Öffnungsgradgrenzwert THin eingestellt wird, der entsprechend dem eingegebenen oberen Eingabegrenzwert Win und der Verbrennungsmotordrehzahl Ne berechnet wurde, und indem ein oberer Grenzschutz implementiert wird, sodass der Öffnungsgradbefehlswert nicht den oberen Öffnungsgradgrenzwert THout überschreitet.
So führt die Hybrid-ECU 200 den ersten Ventilöffnungsbegrenzungsprozess als Ventilöffnungsbegrenzungsprozess aus, um eine Vergrößerung des Drosselöffnungsgrads unter Verwendung des oberen Öffnungsgradgrenzwerts THin zu begrenzen, der entsprechend dem oberen Eingabegrenzwert Win berechnet wurde, wenn die Verbrennungsmotordrehzahl Ne kleiner gleich der vorgegebenen Drehzahl Nth ist. Wenn in dem Prozess aus Schritt S300 bestimmt wird, dass der obere Eingabegrenzwert Win kleiner gleich dem Schwellenwert Xin ist (Schritt S300: NEIN), muss der Ventilöffnungsbegrenzungsprozess nicht ausgeführt werden. In diesem Fall schreitet die CPU 200a folglich im Prozess zu Schritt S400 fort, um den Öffnungsgradbefehlswert auszugeben, ohne die Prozesse von Schritt S310 bis Schritt S330 auszuführen.
Nun wird der Betrieb der vorliegenden Ausführungsform beschrieben.
Ein Anstieg des Drosselöffnungsgrads senkt den Strömungswiderstand von Luft in der Ansaugleitung 15. Wenn die Verbrennungsmotordrehzahl Ne niedrig ist, senkt folglich ein Anstieg des Drosselöffnungsgrads während des Anlassens die Reibung des Antriebs 10. Wenn ein Anstieg des Drosselöffnungsgrads die Reibung des Verbrennungsmotors 10 senkt, erzeugt die Reibung des Verbrennungsmotors 10 eine geringere Bremskraft. Daher muss zum Erhalt der Bremskraft die regenerative Bremskraft erhöht werden, die durch den zweiten Motorgenerator 72 erzeugt wird. In diesem Fall steigt die elektrische Leistung, die in die Batterie 77 eingegeben wird. Um ein Überladen zu verhindern, muss demzufolge die Vergrößerung des Drosselöffnungsgrads schlicht derart begrenzt werden, dass die eingegebene elektrische Leistung nicht den oberen Eingabegrenzwert Win überschreitet.
Wenn die Verbrennungsmotordrehzahl Ne kleiner gleich der vorgegebenen Drehzahl Nth ist, wird in der Verbrennungsmotor-ECU 100 der erste Ventilöffnungsbegrenzungsprozess ausgeführt, um den Drosselöffnungsgrad entsprechend dem oberen Eingabegrenzwert Win zu begrenzen.
Wenn die Verbrennungsmotordrehzahl Ne größer wird als die vorgegebene Drehzahl Nth, wird bei dem Verbrennungsmotor 10 die Richtung, in die sich die Reibung des Verbrennungsmotors 10 aufgrund eine Vergrößerung des Drosselöffnungsgrads ändert, umgekehrt. Wenn die Verbrennungsmotordrehzahl Ne größer ist als die vorgegebene Drehzahl Nth, steigert eine Vergrößerung des Drosselöffnungsgrads die Reibung des Verbrennungsmotors 10.
Wenn die Verbrennungsmotordrehzahl Ne größer ist als die vorgegebene Drehzahl Nth, wird folglich der zweite Ventilöffnungsbegrenzungsprozess in der Verbrennungsmotor-ECU 100 ausgeführt, um eine Vergrößerung des Drosselöffnungsgrads entsprechend dem oberen Ausgabegrenzwert Wout zu begrenzen. Das heißt, wenn eine Vergrößerung des Drosselöffnungsgrads die Reibung des Verbrennungsmotors 10 erhöht, muss die regenerative Bremskraft, die durch den zweiten Motorgenerator 72 erzeugt wird, gesenkt werden. In diesem Fall wird die aus der Bremskraft ausgegebene elektrische Leistung wahrscheinlich steigen. Um ein Überentladen zu verhindern, muss folglich die Vergrößerung des Drosselöffnungsgrads schlicht derart begrenzt werden, dass die ausgegebene elektrische Leistung nicht den oberen Ausgabegrenzwert Wout überschreitet.
Wenn die Verbrennungsmotordrehzahl Ne größer ist als die vorgegebene Drehzahl Nth, wird folglich in der Verbrennungsmotor-ECU 100 der Drosselöffnungsgrad entsprechend dem oberen Ausgabegrenzwert Wout begrenzt.
Es werden nun die Vorteile der Ausführungsform beschrieben.
(1) Der erste Ventilöffnungsbegrenzungsprozess verhindert das Auftreten von Überladen, das sich aus einer Vergrößerung des Drosselöffnungsgrads ergibt.
(2) Ferner verhindert der zweite Ventilöffnungsbegrenzungsprozess das Auftreten von Überentladen, das sich aus einer Vergrößerung des Drosselöffnungsgrads ergibt.
(3) Die Größenordnung einer Änderung der Reibung des Verbrennungsmotors 10, die sich aus einer Änderung des Drosselöffnungsgrads ergibt, unterscheidet sich abhängig von der Verbrennungsmotordrehzahl Ne. In der oben beschriebenen Konfiguration wird der erste Ventilöffnungsbegrenzungsprozess ausgeführt, um den Drosselöffnungsgrad entsprechend der Verbrennungsmotordrehzahl Ne und des oberen Eingabegrenzwerts Win zu begrenzen. Die Verbrennungsmotordrehzahl Ne korreliert mit der Größenordnung einer Änderung der Reibung des Verbrennungsmotors 10. Die Verbrennungsmotordrehzahl Ne korreliert ebenfalls mit dem Betrag der eingegebenen elektrischen Leistung, der steigt, während der Drosselöffnungsgrad größer wird. Demzufolge wird ein Überladen, das verursacht wird, wenn der Drosselöffnungsgrad größer wird als der obere Öffnungsgradgrenzwert THin, verhindert, indem der obere Öffnungsgradgrenzwert THin, der der obere Grenzwert des Drosselöffnungsgrads ist, entsprechend dem oberen Eingabegrenzwert Win und der Verbrennungsmotordrehzahl Ne eingestellt wird und der Drosselöffnungsgrad derart begrenzt wird, dass der Drosselöffnungsgrad innerhalb des Bereichs von kleiner gleich dem oberen Öffnungsgradgrenzwerts THin liegt.
(4) In der oben beschriebenen Konfiguration wird der zweite Ventilöffnungsbegrenzungsprozess ausgeführt, um den Drosselöffnungsgrad entsprechend der Verbrennungsmotordrehzahl Ne und des oberen Ausgabegrenzwerts Wout zu begrenzen. Demzufolge wird ein Überentladen, das verursacht wird, wenn der Drosselöffnungsgrad größer wird als der obere Öffnungsgradgrenzwert THout, verhindert, indem der obere Öffnungsgradgrenzwert THout, der der obere Grenzwert des Drosselöffnungsgrads ist, entsprechend dem oberen Ausgabegrenzwert Wout und der Verbrennungsmotordrehzahl Ne eingestellt wird und der Drosselöffnungsgrad derart begrenzt wird, dass der Drosselöffnungsgrad innerhalb des Bereichs von kleiner gleich dem oberen Öffnungsgradgrenzwerts THout liegt.
Die vorliegende Ausführungsform kann wie nachfolgend beschrieben abgewandelt werden. Die vorliegende Ausführungsform und die nachfolgenden Abwandlungen können kombiniert werden, solange sie technisch miteinander vereinbar bleiben.
In der oben beschriebenen Ausführungsform wird der obere Öffnungsgradgrenzwert THout entsprechend des oberen Ausgabegrenzwerts Wout und der Verbrennungsmotordrehzahl Ne berechnet und der obere Öffnungsgradgrenzwert THin wird entsprechend dem oberen Eingabegrenzwert Win und dem Verbrennungsmotordrehzahl Ne berechnet. Die oberen Öffnungsgradgrenzwerte müssen nicht auf diese Weise berechnet werden. Anstelle den oberen Öffnungsgradgrenzwert THout entsprechend dem oberen Ausgabegrenzwert Wout zu berechnen, kann der obere Öffnungsgradgrenzwert THout zum Beispiel entsprechend einer ausgegebenen verfügbaren Kapazität Eout berechnet werden, die unter Verwendung des oberen Öffnungsgradgrenzwerts THout berechnet wird. Die ausgegebene verfügbare Kapazität Eout wird als Wert berechnet, der erhalten wird, indem von dem oberen Ausgabegrenzwert Wout die Differenz des Verhältnisses elektrischer Leistung des ersten und zweiten Motorgenerators 71, 72 subtrahiert wird. Das heißt, die ausgegebene verfügbare Kapazität Eout ist ein Wert, der die Größenordnung der ausgegebenen elektrischen Leistung angibt, bis der obere Ausgabegrenzwert Wout erreicht wird. Die Differenz des Verhältnisses elektrischer Leistung des ersten und zweiten Motorgenerators 71, 72 ist ein Wert, der erhalten wird, indem von dem Wert elektrischer Leistung, die durch den ersten Motorgenerator 71 verbraucht wird, der Wert elektrischer Leistung subtrahiert wird, die durch den zweiten Motorgenerator 72 erzeugt wird. Wenn der Wert elektrischer Leistung, die durch den zweiten Motorgenerator 72 erzeugt wird, größer ist als der Wert elektrischer Leistung, die durch den ersten Motorgenerator 71 verbraucht wird, ist die Differenz des Verhältnisses elektrischer Leistung ein negativer Wert. Anstelle den oberen Öffnungsgradgrenzwert THin entsprechend dem oberen Eingabegrenzwert Win zu berechnen, kann der obere Öffnungsgradgrenzwert THin ferner entsprechend einer eingegebenen verfügbaren Kapazität Ein berechnet werden, die unter Verwendung des oberen Öffnungsgradgrenzwerts THin berechnet wird. Die eingegebene verfügbare Kapazität Ein wird als Differenz berechnet, die erhalten wird, indem von dem oberen Eingabegrenzwert Win die Differenz des Verhältnisses elektrischer Leistung des ersten und zweiten Motorgenerators 71, 72 subtrahiert wird. Das heißt, die eingegebene verfügbare Kapazität Ein ist ein Wert, der die Größenordnung der eingegebenen elektrischen Leistung angibt, bis der obere Eingabegrenzwert Win erreicht wird.
9 zeigt ein Beispiel für einen Ablauf, der durch die Hybrid-ECU ausgeführt wird, die den Ventilöffnungsbegrenzungsprozess unter Verwendung der ausgegebenen verfügbaren Kapazität Eout und der eingegebenen verfügbaren Kapazität Ein ausführt. Der in 9 gezeigte Ablauf kann durch den unter Bezugnahme auf 8 beschriebenen Ablauf ersetzt werden. Prozesse des Ablaufs in 9, die den unter Bezugnahme auf 8 beschriebenen Prozessen gleich oder ähnlich sind, sind mit gleichen oder ähnlichen Bezugszeichen bezeichnet.
Wie in 9 gezeigt, führt die CPU der Hybrid-ECU bei Start des Ablaufs den Prozess aus Schritt S100 aus. Dann bestimmt die CPU in dem Prozess aus Schritt S100, ob die Verbrennungsmotordrehzahl Ne größer ist als die vorgegebene Drehzahl Nth. Wenn in Schritt S100 bestimmt wird, dass die Verbrennungsmotordrehzahl Ne größer ist als die vorgegebene Drehzahl Nth (Schritt S100: JA), schreitet die CPU der Hybrid-ECU im Prozess zu Schritt S500 fort.
In dem Prozess aus Schritt S500 bestimmt die CPU, ob die ausgegebene verfügbare Kapazität Eout kleiner ist als ein Schwellenwert Yout. Der Schwellenwert Yout wird verwendet, um zu bestimmen, ob der Ventilöffnungsbegrenzungsprozess ausgeführt werden muss. Der Schwellenwert Yout wird unter Verwendung des Ergebnisses eines im Voraus durchgeführten Versuchs auf eine Größenordnung eingestellt, welche die Bestimmung erlaubt, dass die Ausgabe aus der Batterie 77 nicht den oberen Ausgabegrenzwert Wout überschreitet, selbst wenn der Ventilöffnungsbegrenzungsprozess nicht ausgeführt wird, wenn die ausgegebene verfügbare Kapazität Eout größter gleich dem Schwellenwert Yout ist.
Wenn in dem Prozess aus Schritt S500 bestimmt wird, dass die ausgegebene verfügbare Kapazität Eout kleiner ist als der Schwellenwert Yout (Schritt S500: JA), schreitet die CPU im Prozess zu Schritt S510 fort. In dem Prozess aus S510 berechnet die CPU den oberen Öffnungsgradgrenzwert THout entsprechend der ausgegebenen verfügbaren Kapazität Eout. Unter Bezug auf ein in dem ROM gespeichertes Berechnungskennfeld verwendet die CPU die ausgegebene verfügbare Kapazität Eout und die Verbrennungsmotordrehzahl Ne, um den oberen Öffnungsgradgrenzwert THout zu berechnen. Das Berechnungskennfeld wird aus dem Ergebnis eines im Voraus durchgeführten Versuchs erstellt.
Der obere Öffnungsgradgrenzwert THout, der unter Bezugnahme auf das Berechnungskennfeld berechnet wird, sinkt mit sinkender ausgegebener verfügbarer Kapazität Eout. Ferner sinkt der obere Öffnungsgradgrenzwert THout, der unter Bezugnahme auf das Berechnungskennfeld berechnet wird, mit steigender Verbrennungsmotordrehzahl Ne.
Wenn der obere Öffnungsgradgrenzwert THout berechnet wird, schreitet in Schritt S510 die CPU im Prozess zu Schritt S520 fort. In dem Prozess aus Schritt S520 bestimmt die CPU, ob der Öffnungsgradbefehlswert, der ein Befehlswert des Öffnungsgrads des Drosselventils 16 ist, größer ist als der obere Öffnungsgradgrenzwert THout.
Wenn in Schritt S520 bestimmt wird, dass der Öffnungsgradbefehlswert größer ist als der obere Öffnungsgradgrenzwert THout (Schritt S520: JA), schreitet die CPU im Prozess zu Schritt S530 fort. In dem Prozess aus Schritt S530 aktualisiert die CPU den Öffnungsgradbefehlswert auf einen Wert, der mit dem oberen Öffnungsgradgrenzwert THout äquivalent ist. Dann schreitet die CPU im Prozess zu Schritt S400 fort. Wenn in dem Prozess aus Schritt S520 bestimmt wird, dass der Öffnungsgradbefehlswert kleiner gleich dem oberen Öffnungsgradgrenzwert THout ist (Schritt S520: NEIN), schreitet die CPU im Prozess zu Schritt S400 fort, ohne den Prozess aus Schritt S530 auszuführen. Wenn der Öffnungsgradbefehlswert auf diese Weise ausgegeben wird, beendet die CPU den Ablauf.
In dem Ablauf entsprechen die Prozesse von Schritt S510 bis Schritt S530 dem zweiten Ventilöffnungsbegrenzungsprozess, der eine Vergrößerung des Drosselöffnungsgrads begrenzt, indem er den oberen Öffnungsgradgrenzwert THout einstellt, der entsprechend der ausgegebenen verfügbaren Kapazität Eout und der Verbrennungsmotordrehzahl Ne berechnet wurde, und indem er einen oberen Grenzschutz implementiert, sodass der Öffnungsgradbefehlswert nicht den oberen Öffnungsgradgrenzwert THout überschreitet.
So führt die Hybrid-ECU den zweiten Ventilöffnungsbegrenzungsprozess als Ventilöffnungsbegrenzungsprozess aus, um eine Vergrößerung des Drosselöffnungsgrads unter Verwendung des oberen Öffnungsgradgrenzwerts THout zu begrenzen, der entsprechend der ausgegebenen verfügbaren Kapazität Eout berechnet wurde, wenn die Verbrennungsmotordrehzahl Ne größer ist als die vorgegebene Drehzahl Nth. Wenn in dem Prozess aus Schritt S500 bestimmt wird, dass die ausgegebene verfügbare Kapazität Eout größer gleich dem Schwellenwert Yout ist (Schritt S500: NEIN), muss der Ventilöffnungsbegrenzungsprozess nicht ausgeführt werden. In diesem Fall schreitet die CPU folglich im Prozess zu Schritt S400 fort, um den Öffnungsgradbefehlswert auszugeben, ohne die Prozesse von Schritt S510 bis Schritt S530 auszuführen.
Wenn in Schritt S100 bestimmt wird, dass die Verbrennungsmotordrehzahl Ne kleiner gleich der vorgegebenen Drehzahl Nth ist (Schritt S100: NEIN), das heißt, wenn das Motorreibmoment mit zunehmendem Drosselöffnungsgrad sinkt, schreitet die CPU im Prozess zu Schritt S600 fort.
In dem Prozess aus Schritt S600 bestimmt die CPU, ob die eingegebene verfügbare Kapazität Ein größer gleich einem Schwellenwert Yin ist. Die eingegebene verfügbare Kapazität Ein und der Schwellenwert Yin sind beide negative Werte. Wenn die eingegebene verfügbare Kapazität Ein größer gleich dem Schwellenwert Yin ist, überschreitet folglich die Größenordnung der Eingabe in die Batterie 77 nicht die Größenordnung der Eingabe, die durch den Schwellenwert Yin spezifiziert wird. Der Schwellenwert Yin wird verwendet, um zu bestimmen, ob der Ventilöffnungsbegrenzungsprozess ausgeführt werden muss. Der Schwellenwert Yin wird unter Verwendung des Ergebnisses eines im Voraus durchgeführten Versuchs auf eine Größenordnung eingestellt, welche die Bestimmung erlaubt, dass die Eingabe in die Batterie 77 nicht die eingegebene verfügbare Kapazität Ein überschreitet, selbst wenn der Ventilöffnungsbegrenzungsprozess nicht ausgeführt wird, wenn die eingegebene verfügbare Kapazität Ein kleiner ist als der Schwellenwert Yin.
Wenn in dem Prozess aus Schritt S600 bestimmt wird, dass die eingegebene verfügbare Kapazität Ein größer gleich dem Schwellenwert Xin ist (Schritt S600: JA), schreitet die CPU im Prozess zu Schritt S610 fort. In dem Prozess aus S610 berechnet die CPU den oberen Öffnungsgradgrenzwert THin entsprechend der eingegebenen verfügbaren Kapazität Ein. Der obere Öffnungsgradgrenzwert THin ist der obere Grenzwert des Drosselöffnungsgrads, der derart eingestellt wird, dass die Größenordnung der Eingabe in die Batterie 77 nicht die eingegebene verfügbare Kapazität Ein überschreitet. Bezüglich eines in dem ROM gespeicherten Berechnungskennfelds verwendet die CPU die eingegebene verfügbare Kapazität Ein und die Verbrennungsmotordrehzahl Ne, um den oberen Öffnungsgradgrenzwert THin zu berechnen. Das Berechnungskennfeld wird aus dem Ergebnis eines im Voraus durchgeführten Versuchs erstellt.
Der obere Öffnungsgradgrenzwert THin, der in Bezug auf das Berechnungskennfeld berechnet wurde, sinkt mit steigender eingegebener verfügbarer Kapazität Ein (d. h. der Absolutwert der eingegebenen verfügbaren Kapazität Ein sinkt und die Größenordnung einer überflüssigen Kraft, die eingegeben werden kann, sinkt). Ferner sinkt der obere Öffnungsgradgrenzwert THin, der unter Bezugnahme auf das Berechnungskennfeld berechnet wird, mit sinkender Verbrennungsmotordrehzahl Ne.
Wenn in Schritt S610 der obere Öffnungsgradgrenzwert THin berechnet wird, schreitet die CPU im Prozess zu Schritt S620 fort. In dem Prozess aus Schritt S620 bestimmt die CPU, ob der Öffnungsgradbefehlswert, der ein Befehlswert des Öffnungsgrads des Drosselventils 16 ist, größer ist als der obere Öffnungsgradgrenzwert THin.
Wenn in Schritt S620 bestimmt wird, dass der Öffnungsgradbefehlswert größer ist als der obere Öffnungsgradgrenzwert THin (Schritt S620: JA), schreitet die CPU im Prozess zu Schritt S630 fort. In dem Prozess aus Schritt S630 aktualisiert die CPU den Öffnungsgradbefehlswert auf einen Wert, der mit dem oberen Öffnungsgradgrenzwert THin äquivalent ist. Dann schreitet die CPU im Prozess zu Schritt S400 fort.
Wenn in dem Prozess aus Schritt S620 bestimmt wird, dass der Öffnungsgradbefehlswert kleiner gleich dem oberen Öffnungsgradgrenzwert THin ist (Schritt S620: NEIN), schreitet die CPU im Prozess zu Schritt S400 fort, ohne den Prozess aus Schritt S630 auszuführen. Wenn der Öffnungsgradbefehlswert auf diese Weise ausgegeben wird, beendet die CPU den Ablauf.
Das heißt, die Prozesse von Schritt S610 bis Schritt S630 entsprechen dem ersten Ventilöffnungsbegrenzungsprozess, der eine Vergrößerung des Drosselöffnungsgrads begrenzt, indem er den oberen Öffnungsgradgrenzwert THin einstellt, der entsprechend der eingegebenen verfügbaren Kapazität Ein und der Verbrennungsmotordrehzahl Ne berechnet wird, und indem er einen oberen Grenzschutz derart implementiert, dass der Öffnungsgradbefehlswert nicht den oberen Öffnungsgradgrenzwert THout überschreitet.
So führt die Hybrid-ECU den ersten Ventilöffnungsbegrenzungsprozess als Ventilöffnungsbegrenzungsprozess aus, um eine Vergrößerung des Drosselöffnungsgrads unter Verwendung des oberen Öffnungsgradgrenzwerts THin zu begrenzen, der entsprechend der eingegebenen verfügbaren Kapazität Ein berechnet wurde, wenn die Verbrennungsmotordrehzahl Ne kleiner gleich der vorgegebenen Drehzahl Nth ist. Wenn in dem Prozess aus Schritt S600 bestimmt wird, dass die eingegebene verfügbare Kapazität Ein kleiner gleich dem Schwellenwert Yin ist (Schritt S600: NEIN), muss der Ventilöffnungsbegrenzungsprozess nicht ausgeführt werden. In diesem Fall schreitet die CPU folglich im Prozess zu Schritt S400 fort, um den Öffnungsgradbefehlswert auszugeben, ohne die Prozesse von Schritt S610 bis Schritt S630 auszuführen.
Das Einsetzen einer solchen Konfiguration schafft die nachfolgenden Vorteile (5) und (6) zusätzlich zu den oben beschriebenen Vorteilen (1) und (2).
(5) Die Größenordnung eingegebener elektrischer Leistung, bis der obere Eingabegrenzwert Win (d. h. die eingegebene verfügbare Kapazität Ein) erreicht wird, wird unter Verwendung des Verhältnisses elektrischer Leistung in dem ersten und zweiten Motorgenerator 71, 72 und dem oberen Eingabegrenzwert Win berechnet. Mit anderen Worten, die eingegebene verfügbare Kapazität Ein wird unter Verwendung des oberen Eingabegrenzwerts Win berechnet, des Werts elektrischer Leistung, die durch den ersten Motorgenerator 71 verbraucht wird, und des Werts elektrischer Leistung, die durch den zweiten Motorgenerator 72 erzeugt wird. Das Einstellen des oberen Öffnungsgradgrenzwerts THin (d. h. der obere Grenzwert des Drosselöffnungsgrads) ausgehend von der eingegebenen verfügbaren Kapazität Ein, die auf diese Weise berechnet wurde, stellt den oberen Öffnungsgradgrenzwert THin stärker basierend auf tatsächlichen Bedingungen ein, als das Einstellen des oberen Öffnungsgradgrenzwerts THin lediglich ausgehend von dem oberen Eingabegrenzwert Win und der Verbrennungsmotordrehzahl Ne.
(6) Die Größenordnung ausgegebener elektrischer Leistung, bis der obere Ausgabegrenzwert Wout (d. h. die ausgegebene verfügbare Kapazität Eout) erreicht wird, wird unter Verwendung des Verhältnisses elektrischer Leistung in dem ersten und zweiten Motorgenerator 71, 72 und dem oberen Ausgabegrenzwert Wout berechnet. Mit anderen Worten, die ausgegebene verfügbare Kapazität Eout wird unter Verwendung des oberen Ausgabegrenzwerts Wout, des Werts elektrischer Leistung, die durch den ersten Motorgenerator 71 verbraucht wird, und des Werts elektrischer Leistung, die durch den zweiten Motorgenerator 72 erzeugt wird, berechnet. Das Einstellen des oberen Öffnungsgradgrenzwerts THout ausgehend von der ausgegebenen verfügbaren Kapazität Eout, die auf diese Weise berechnet wurde, stellt den oberen Öffnungsgradgrenzwert THout stärker basierend auf tatsächlichen Bedingungen ein, als wenn der obere Öffnungsgradgrenzwert THout lediglich ausgehend von dem oberen Ausgabegrenzwert Wout und der Verbrennungsmotordrehzahl Ne eingestellt wird.
Wie unter Bezugnahme auf 5 beschrieben, ist in der oben beschriebenen Ausführungsform die Richtung, in der sich das Motorreibmoment aufgrund einer Vergrößerung des Drosselöffnungsgrads verändert, wenn die Verbrennungsmotordrehzahl Ne größer ist als die vorgegebene Drehzahl Nth, derjenigen entgegengesetzt, wenn die Verbrennungsmotordrehzahl Ne kleiner ist als die vorgegebene Drehzahl Nth. Abhängig von der Spezifikation des Verbrennungsmotors oder der Art, wie der Verbrennungsmotor genutzt wird, tritt eine solche Umkehrung nicht in der Richtung auf, in der sich das Motorreibmoment aufgrund einer Vergrößerung des Drosselöffnungsgrads ändert. Selbst beispielsweise bei dem gleichen Typ wie dem Verbrennungsmotor 10 der oben beschriebenen Ausführungsform wird die Richtung, in die sich das Motorreibmoment aufgrund einer Vergrößerung des Drosselöffnungsgrads ändert, aufgrund des laufenden Zustands des Verbrennungsmotors nicht umgekehrt, wenn die Region einer Drehzahl, die höher ist als die vorgegebene Drehzahl Nth, in dem Fahrzeug nicht verwendet wird.
Wenn sich die Richtung, in der sich das Motorreibmoment aufgrund einer Vergrößerung des Drosselöffnungsgrad ändert, nicht umkehrt, ist es nicht nötig, den ersten Ventilöffnungsbegrenzungsprozess, der ein Überladen verhindert, und den zweiten Ventilöffnungsbegrenzungsprozess, der ein Überentladen verhindert, selektiv abhängig von der Verbrennungsmotordrehzahl Ne zu verwenden.
Folglich können der Prozess aus Schritt S100 und die Prozesse aus Schritt S200 bis Schritt S230, die unter Bezugnahme auf 8 beschrieben sind, ausgelassen werden, und die Prozesse aus Schritt S300 bis Schritt S330 und der Prozess aus Schritt S400 können als Ventilöffnungsbegrenzungsprozess ausgeführt werden.
Auf die gleiche Weise können der Prozess aus Schritt S100 und die Prozesse aus Schritt S500 bis Schritt S530, die unter Bezugnahme auf 9 beschrieben sind, ausgelassen werden, und die Prozesse aus Schritt S600 bis Schritt S630 und der Prozess aus Schritt S400 können als Ventilöffnungsbegrenzungsprozess ausgeführt werden.
Das heißt, der zweite Ventilöffnungsbegrenzungsprozess, der Überentladen verhindert, muss nicht notwendigerweise implementiert werden.
Wenn der Schalthebel 96 in der M-Position ist und der Schaltbereich in dem manuellen Bereich ist, schaltet der Steuermodus des Hybridfahrzeugs in der oben beschriebenen Ausführungsform in den manuellen Schaltgetriebemodus, sodass der Fahrer in die Lage versetzt wird, die virtuelle Schaltposition zu ändern, indem er die Auswahlvorrichtung 95 betätigt. Das Umschalten des Steuermodus von dem manuellen Schaltgetriebemodus, der es dem Fahrer erlaubt, die virtuelle Schaltposition zu ändern, indem er die Auswahlvorrichtung 95 betätigt, kann durchgeführt werden, indem der Schalthebel 96 wie oben beschrieben betätigt wird. Wenn der Schalthebel 96 zum Beispiel in der D-Position ist und der Schaltbereich der Fahrbereich ist, kann der Steuermodus in den manuellen Schaltgetriebemodus umgeschaltet werden, wenn die Hochschaltwippe 51 oder die Herunterschaltwippe 52 betätigt wird. Alternativ kann ein zusätzlicher Schalter ausgebildet sein, der verwendet wird, um den Steuermodus in den manuellen Schaltgetriebemodus umzuschalten. In diesem Fall wird der Steuermodus in den manuellen Schaltgetriebemodus umgeschaltet, wenn der Schalter betätigt wird.
In der oben beschriebenen Ausführungsform wird der manuelle Schaltgetriebemodus verwendet, um die virtuelle Schaltposition nacheinander zu ändern, und wählt eine bestimmte Schaltposition, indem die Hochschaltwippe 51 betätigt wird, die Herunterschaltwippe 52 betätigt wird, der Schalthebel 96 in die Plusposition betätigt wird, oder der Schalthebel 96 in die Minusposition betätigt wird. Die Steuerung, um eine Änderung der virtuellen Schaltposition zu erzielen, um die Bremskraft zu ändern, die durch die Motorbremsung verursacht wird, muss nicht auf diese Weise durchgeführt werden. Die Steuerung, um eine Änderung der virtuellen Schaltposition zu erzielen, um die Bremskraft zu ändern, die durch Motorbremsung verursacht wird, kann zum Beispiel sogar durch eine Steuerung zur Auswahl eines oberen Grenzwerts der virtuellen Schaltposition durchgeführt werden, die ausgewählt wird, indem die Auswahlvorrichtung 95 betätigt wird, selbst in einer automatischen, drehzahländernden Steuerung, die automatisch die virtuelle Schaltposition im Grunde unter Verwendung der Fahrzeuggeschwindigkeit SP, des Beschleunigerbetätigungsbetrags Acc und dergleichen auswählt.
Das heißt, die Konfiguration, die das gleiche Problem aufweisen kann wie die oben beschriebene Ausführungsform, ist nicht auf das Hybridfahrzeug begrenzt, das den manuellen Schaltgetriebemodus wie in der oben beschriebenen Ausführungsform ausführt. Die Konfiguration, die das Problem eliminiert, indem der gleiche Ventilöffnungsbegrenzungsprozess durchgeführt wird, wie bei dem unter Bezugnahme auf 8 und 9 beschriebenen Ablauf, ist daher nicht auf das Hybridfahrzeug begrenzt, das den gleichen manuellen Schaltgetriebemodus wie bei der oben beschriebenen Ausführungsform ausführt.
In der oben beschriebenen Ausführungsform wird die Auswahlvorrichtung 95 vom Schaltkulissentyp verwendet, um den Schalthebel 96 mit der Schaltkulisse 97 zu führen. Eine solche Auswahlvorrichtung 95 muss nicht in dem Hybridfahrzeug umfasst sein, das fähig ist, den gleichen Ventilöffnungsbegrenzungsprozess auszuführen wie die oben beschriebene Ausführungsform. Die Auswahlvorrichtung kann zum Beispiel einen Schaltknopf umfassen, der jeweils einem Schaltbereich entspricht. In diesem Fall wird der Schaltknopf betätigt, um den Schaltbereich auszuwählen. Alternativ kann die Auswahlvorrichtung einen zusätzlichen Schalter umfassen, der verwendet wird, um den Parkbereich auszuwählen, während der Schalthebel 96 und die Schaltkulisse 97 umfasst sind. Eine weitere Option ist, dass die Auswahlvorrichtung eine Art Drehknopf sein kann, bei dem der Schaltbereich ausgewählt wird, indem ein Knopf in eine Position gedreht wird, die jeweils einer um den Knopf herum angeordneten Schaltposition entspricht.
Die Vorrichtung, die betätigt wird, um eine Änderung der virtuellen Schaltposition anzufordern, kann geändert werden. Die Schaltkulisse 97 muss zum Beispiel nicht die Plusposition und die Minusposition umfassen. Selbst in diesem Fall kann die virtuelle Schaltposition geändert werden, indem die Hochschaltwippe 51 oder die Herunterschaltwippe 52 betätigt wird. Alternativ kann eine Konfiguration eingesetzt werden, bei der die Plusposition und die Minusposition in der Schaltkulisse 97 ausgebildet sind und die Hochschaltwippe 51 und die Herunterschaltwippe 52 nicht in der Schaltkulisse 97 ausgebildet sind. In diesem Fall kann die virtuelle Schaltposition geändert werden, indem der Schalthebel 96 betätigt wird. Ohne eine solche Konfiguration, muss die Vorrichtung lediglich eine Betätigung annehmen, die eine Änderung der virtuellen Schaltposition anfordert.
In dem automatischen Schaltgetriebemodus kann die virtuelle Schaltposition entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit SP und der Beschleunigerbetätigungsgröße Acc durch eine Steuerung gemäß der virtuellen Schaltposition geändert werden, wie bei der automatischen, drehzahländernden Steuerung für das Fahrzeug, das das automatische Getriebe umfasst. In einem solchen Fall kann das gleiche Problem wie bei der oben beschriebenen Ausführungsform auftreten, wenn die Beschleunigerbetätigung in dem automatischen Schaltgetriebemodus deaktiviert wird. Um ein solches Problem zu lösen, kann die gleiche Lösung wie in der oben beschriebenen Ausführungsform in dem automatischen Schaltgetriebemodus verwendet werden.
Das Getriebe 90, das fähig ist, vier Schaltpositionen bereitzustellen, wird in der oben beschriebenen Ausführungsform als ein Getriebe beschrieben. Stattdessen kann ein Getriebe verwendet werden, das eine kleinere oder größere Anzahl an Schaltpositionen bereitstellt. Ferner kann die Anzahl an virtuellen Schaltpositionen und die Art, wie die virtuelle Schaltposition zugeordnet wird, die jeweils einer Schaltposition eines Getriebes entspricht, geändert werden. Als weitere Option muss kein Getriebe verwendet werden, das fähig ist, mehrere Schaltpositionen bereitzustellen. Das heißt, es kann zum Beispiel ein drehzahlreduzierender Mechanismus mit einem festen Übersetzungsverhältnis verwendet werden.
Das Hybridfahrzeug muss kein Getriebe umfassen. Selbst bei einer Konfiguration, bei der die Schaltposition nicht durch ein Getriebe gewechselt wird, kann die virtuelle Schaltposition gewechselt werden, indem der erste Motorgenerator 71 gesteuert wird.
In dem Hybridfahrzeug müssen nicht mehrere virtuelle Schaltpositionen ausgewählt werden. Das Gesamtverzögerungsverhältnis kann zum Beispiel derart gesteuert werden, dass es auf einen konstanten Wert fixiert wird, wenn ein Motorbremsmodell unter Verwendung einer Auswahlvorrichtung ausgewählt wird, um eine Motorbremsung zu betätigen. Bei einem Hybridfahrzeug mit einer solchen Konfiguration kann das gleiche Problem wie bei der oben beschriebenen Ausführungsform auftreten. Folglich kann die gleiche Lösung wie bei der oben beschriebenen Ausführungsform eingesetzt werden.
Anstatt eine Steuerung durchzuführen, um das Gesamtverzögerungsverhältnis zu fixieren, kann eine Motorbremsung betätigt werden, indem ein Anlassen ausgeführt wird, das die Verbrennungsmotordrehzahl bei einem konstanten Wert hält, wenn die Beschleunigerbetätigung deaktiviert ist. Selbst in einem Fall, in dem eine Vergrößerungsanforderung bezüglich des Drosselöffnungsgrads ausgegeben wird, wenn die Motorbremsung durch eine solche Steuerung betätigt wird, kann das gleiche Problem wie bei der oben beschriebenen Ausführungsform auftreten. Folglich kann die gleiche Lösung wie in der oben beschriebenen Ausführungsform bei einem Hybridfahrzeug eingesetzt werden, für das eine solche Steuerung durchgeführt wird.
Falls ein Überladen oder Überentladen verhindert werden kann, kann die Art, wie eine Vergrößerung des Drosselöffnungsgrads in dem Ventilöffnungsbegrenzungsprozess begrenzt wird, geändert werden. Zum Beispiel muss eine Vergrößerung des Drosselöffnungsgrads nicht durch ein Berechnen des oberen Grenzwerts begrenzt werden. Stattdessen kann der Öffnungsgradbefehlswert einheitlich gesenkt werden, indem bestimmt wird, wenn die Vergrößerungsanforderung bezüglich des Drosselöffnungsgrads ausgegeben wird, ob eine Vergrößerung des Öffnungsgrads entsprechend dem oberen Eingabegrenzwert Win oder dem oberen Ausgabegrenzwert Wout begrenzt werden sollte. Insbesondere wird eine solche Begrenzung zum Beispiel erzielt, indem der Öffnungsgradbefehlswert mit einem Koeffizienten multipliziert wird, der größer als 0 und kleiner als 1 ist.
Wenn der obere Eingabegrenzwert Win größer gleich einem Schwellenwert ist und die Größenordnung einer elektrischen Leistung, die in die Batterie 77 eingegeben werden kann, niedrig ist, kann untersagt werden, dass der Drosselöffnungsgrad vergrößert wird. Wenn der obere Ausgabegrenzwert Wout kleiner gleich einem Schwellenwert ist und die Größenordnung elektrischer Leistung, die aus der Batterie 77 ausgegeben werden kann, gering ist, kann ferner untersagt werden, dass der Drosselöffnungsgrad vergrößert wird.
In dem Hybridfahrzeug der oben beschriebenen Ausführungsform ist der Controller für das Hybridfahrzeug die Hybrid-ECU 200, und die Verbrennungsmotor-ECU 100, die Elektromotor-ECU 300, die Batterie-ECU 400 und die Schalt-ECU 500 sind ebenfalls ausgebildet. Stattdessen kann der Controller für das Hybridfahrzeug ein einzelner Controller sein, der die Funktion einer dieser ECUs, mehrerer dieser ECUs oder aller dieser ECUs umfasst.
Die Ausführungsvorrichtung ist nicht auf die Vorrichtung begrenzt, die die CPU 200a und den ROM 200b umfasst und eine Softwareverarbeitung ausführt. Eine dedizierte Hardware-Schaltung (wie beispielsweise eine ASIC) kann ausgebildet sein, um durch eine Hardware-Verarbeitung mindestens einen Teil der Prozesse auszuführen, die in der oben beschriebenen Ausführungsform ausgeführt werden. Das heißt, die Ausführungsvorrichtung muss lediglich eine Schaltung sein, die eine der nachfolgenden Konfigurationen (a) bis (c) umfasst: (a) eine Schaltung, die einen Prozessor umfasst, der alle der oben beschriebenen Prozesse gemäß Programmen ausführt, sowie eine Programmspeichervorrichtung wie beispielsweise einen ROM umfasst, der die Programme speichert; (b) eine Schaltung, die einen Prozessor und eine Programmspeichervorrichtung umfasst, die einen Teil der oben beschriebenen Prozesse gemäß den Programmen ausführen, sowie eine dedizierte Hardwareschaltung umfasst, welche die verbleibenden Prozesse ausführt; und (c) eine Schaltung, die eine dedizierte Hardwareschaltung umfasst, die alle der oben beschriebenen Prozesse ausführt. Es können eine oder mehrere Software-Ausführungsvorrichtungen, die einen Prozessor und eine Programmspeichervorrichtung umfassen, und eine oder mehrere dedizierte Hardware-Schaltungen ausgebildet sein.
Verschiedene Änderungen hinsichtlich der Form und der Details können an den obigen Beispielen vorgenommen werden, ohne von dem Geist und Umfang der Ansprüche und ihren Entsprechungen abzuweichen. Die Beispiele dienen nur zum Zwecke der Beschreibung und nicht der Begrenzung. Beschreibungen von Merkmalen in jedem Beispiel sollen als auf ähnliche Merkmale oder Aspekte in anderen Beispielen anwendbar angesehen werden. Geeignete Ergebnisse können erzielt werden, falls Abfolgen in einer anderen Reihenfolge durchgeführt werden und/oder falls Komponenten in einem beschriebenen System, einer Architektur, einer Vorrichtung oder einer Schaltung anders kombiniert werden und/oder ersetzt werden oder durch andere Komponenten oder ihre Entsprechungen ergänzt werden. Der Schutzumfang der Erfindung wird nicht von der detaillierten Beschreibung definiert sondern von den Ansprüchen und ihren Entsprechungen. Alle Abwandlungen innerhalb des Schutzumfangs der Erfindung und ihrer Entsprechungen sind in der Anmeldung enthalten.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2016164026 A [0002]

Claims

Controller (200) für ein Hybridfahrzeug, wobei das Hybridfahrzeug umfasst: einen Leistungsverteilungs-Integrationsmechanismus (40), der ein Hohlrad (42) umfasst, das eingerichtet ist, auf verzahnte Weise mit einem angetriebenen Rad (62) zu arbeiten, ein Sonnenrad (41), das eingerichtet ist, in einem Zentrum des Hohlrads (42) zu rotieren, ein Planetenrad (43), das sich zwischen dem Sonnenrad (41) und dem Hohlrad (42) befindet und eingerichtet ist, das Sonnenrad (41) zu umkreisen, und einen Planetenradträger (44), der eingerichtet ist, zu rotieren, während das Planetenrad (43) kreist; einen Verbrennungsmotor (10), der eine Abtriebswelle (14) umfasst, die an dem Planetenradträger (44) gekoppelt ist; einen ersten Motorgenerator (71), der eingerichtet ist, auf verzahnte Weise mit dem Sonnenrad (41) zu arbeiten; einen zweiten Motorgenerator (72), der eingerichtet ist, auf verzahnte Weise mit dem Hohlrad (42) zu arbeiten; eine Batterie (77), die mit dem ersten Motorgenerator (71) und dem zweiten Motorgenerator (72) verbunden ist; und einen Batterie-Controller (400), der eingerichtet ist, einen Ladezustand (SOC) der Batterie (77), einen oberen Eingabegrenzwert (Win) der Batterie (77) und einen oberen Ausgabegrenzwert (Wout) der Batterie (77) unter Verwendung einer Spannung (VB) in der Batterie (77), einer Temperatur (TB) der Batterie (77) und einem Verhältnis elektrischer Leistung in dem ersten und dem zweiten Motorgenerator (71, 72) zu berechnen, wobei der Controller (200) aufweist: eine Ausführungsvorrichtung (200a, 200b), die eingerichtet ist, den ersten Motorgenerator (71) und den zweiten Motorgenerator (72) derart zu steuern, dass die in die Batterie (77) eingegebene elektrische Leistung nicht den oberen Eingabegrenzwert (Win) überschreitet und eine aus der Batterie (77) ausgegebene elektrische Leistung nicht den oberen Ausgabegrenzwert (Wout) überschreitet, wobei die Ausführungsvorrichtung (200a, 200b) eingerichtet ist: den Verbrennungsmotor (10) und den ersten Motorgenerator (71) derart zu steuern, dass sich die Verbrennungsmotordrehzahl (Ne) einer Soll-Verbrennungsmotordrehzahl annähert, wobei die Soll-Verbrennungsmotordrehzahl unter Verwendung einer angeforderten Antriebskraft eingestellt wird; den zweiten Motorgenerator (72) derart zu steuern, dass die angeforderte Antriebskraft durch Leistung erzielt wird, die von dem Hohlrad (42) auf das angetriebene Rad (62) übertragen wird; ein Anlassen, um die Abtriebswelle (14) zu rotieren, unter Verwendung des ersten Motorgenerators (71) in einem Zustand auszuführen, in dem ein Verbrennungsbetrieb des Verbrennungsmotors (10) angehalten ist, wodurch veranlasst wird, dass eine durch Reibung des Verbrennungsmotors (10) erzeugte Bremskraft auf das angetriebene Rad (62) wirkt; und einen Ventilöffnungsbegrenzungsprozess auszuführen, der eine Vergrößerung eines Drosselöffnungsgrads entsprechend dem oberen Eingabegrenzwert (Win) begrenzt, sobald eine Vergrößerungsanforderung bezüglich des Drosselöffnungsgrads ausgegeben wird, die nicht auf einer eine Änderung der Bremskraft anfordernde Betätigung basiert, die durch den Fahrer während der Ausführung des Anlassens durchgeführt wird.
Controller (200) nach Anspruch 1, wobei die Ausführungsvorrichtung (200a, 200b) eingerichtet ist, eine Schaltpositionsfixiersteuerung auszuführen, die ein Gesamtverzögerungsverhältnis bei einem Wert fixiert, der von Schaltpositionen einer Schaltposition entspricht, die durch den Fahrer ausgewählt wurde, und die Verbrennungsmotordrehzahl (Ne) entsprechend einer Fahrzeuggeschwindigkeit ändert, wobei das Gesamtverzögerungsverhältnis ein Verhältnis der Verbrennungsmotordrehzahl (Ne) und eine Drehzahl des angetriebenen Rads (62) ist, und die Betätigung zum Anfordern einer Änderung der Bremskraft, die durch den Fahrer durchgeführt wird, eine Änderungsbetätigung für die Schaltposition, eine Beschleunigerbetätigung und eine Bremsbetätigung umfasst, die durch den Fahrer während der Ausführung der Schaltpositionsfixiersteuerung durchgeführt werden.
Controller (200) nach Anspruch 1, wobei die Ausführungsvorrichtung (200a, 200b) eingerichtet ist, in dem Ventilöffnungsbegrenzungsprozess: einen oberen Grenzwert (THin) des Drosselöffnungsgrads unter Verwendung des oberen Eingabegrenzwerts (Win) und der Verbrennungsmotordrehzahl (Ne) einzustellen; und den Drosselöffnungsgrad auf einen Bereich zu begrenzen, der kleiner gleich dem oberen Grenzwert (THin) ist.
Controller (200) nach Anspruch 1, wobei die Ausführungsvorrichtung (200a, 200b) eingerichtet ist, in dem Ventilöffnungsbegrenzungsprozess: eine eingegebene verfügbare Kapazität (Ein) der Batterie (77) unter Verwendung des Verhältnisses elektrischer Leistung in dem ersten und zweiten Motorgenerator (71, 72) und dem oberen Eingabegrenzwert (Win) zu berechnen; einen oberen Grenzwert (THin) des Drosselöffnungsgrads unter Verwendung der eingegebenen verfügbaren Kapazität (Ein) und der Verbrennungsmotordrehzahl (Ne) einzustellen; und den Drosselöffnungsgrad auf einen Bereich zu begrenzen, der kleiner gleich dem oberen Grenzwert (THin) ist.
Controller (200) nach Anspruch 1, wobei der Verbrennungsmotor (10) derart eingerichtet ist, dass die Reibung des Verbrennungsmotors (10) durch eine Vergrößerung des Drosselöffnungsgrads gesenkt wird, wenn die Verbrennungsmotordrehzahl (Ne) kleiner ist als eine vorgegebene Drehzahl (Nth) und die Reibung des Verbrennungsmotors (10) durch eine Vergrößerung des Drosselöffnungsgrads erhöht wird, wenn die Verbrennungsmotordrehzahl (Ne) größer ist als die vorgegebene Drehzahl (Nth), der Ventilöffnungsbegrenzungsprozess ein erster Ventilöffnungsbegrenzungsprozess ist, und die Ausführungsvorrichtung (200a, 200b) eingerichtet ist, bei Ausgabe der Vergrößerungsanforderung bezüglich des Drosselöffnungsgrads, die nicht auf der durch den Fahrer durchgeführten Betätigung zur Anforderung einer Veränderung der Bremskraft während der Ausführung des Anlassens basiert: einen zweiten Ventilöffnungsbegrenzungsprozess auszuführen, der eine Vergrößerung des Drosselöffnungsgrads entsprechend dem oberen Ausgabegrenzwert (Wout) begrenzt, wenn die Verbrennungsmotordrehzahl (Ne) größer ist als die vorgegebene Drehzahl (Nth); und den ersten Ventilöffnungsbegrenzungsprozess auszuführen, wenn die Verbrennungsmotordrehzahl (Ne) kleiner gleich der vorgegebenen Drehzahl (Nth) ist.
Controller (200) nach Anspruch 5, wobei die Ausführungsvorrichtung (200a, 200b) eingerichtet ist, in dem zweiten Ventilöffnungsbegrenzungsprozess: einen oberen Grenzwert (THout) des Drosselöffnungsgrads unter Verwendung des oberen Ausgabegrenzwerts (Wout) und der Verbrennungsmotordrehzahl (Ne) einzustellen; und den Drosselöffnungsgrad auf einen Bereich zu begrenzen, der kleiner gleich dem oberen Grenzwert (THout) ist.
Controller (200) nach Anspruch 5, wobei die Ausführungsvorrichtung (200a, 200b) eingerichtet ist, in dem zweiten Ventilöffnungsbegrenzungsprozess: eine ausgegebene verfügbare Kapazität (Eout) der Batterie (77) unter Verwendung des Verhältnisses elektrischer Leistung in dem ersten und zweiten Motorgenerator (71, 72) und dem oberen Ausgabegrenzwert (Wout) zu berechnen; einen oberen Grenzwert (THout) des Drosselöffnungsgrads unter Verwendung der ausgegebenen verfügbaren Kapazität (Eout) und der Verbrennungsmotordrehzahl (Ne) einzustellen; und den Drosselöffnungsgrad auf einen Bereich zu begrenzen, der kleiner gleich dem oberen Grenzwert (THout) ist.
Steuerverfahren für ein Hybridfahrzeug, wobei das Hybridfahrzeug umfasst: einen Leistungsverteilungs-Integrationsmechanismus (40), der ein Hohlrad (42) umfasst, das eingerichtet ist, auf verzahnte Weise mit einem angetriebenen Rad (62) zu arbeiten, ein Sonnenrad (41), das eingerichtet ist, in einem Zentrum des Hohlrads (42) zu rotieren, ein Planetenrad (43), das sich zwischen dem Sonnenrad (41) und dem Hohlrad (42) befindet und eingerichtet ist, das Sonnenrad (41) zu umkreisen, und einen Planetenradträger (44), der eingerichtet ist, zu rotieren, während das Planetenrad (43) kreist; einen Verbrennungsmotor (10), der eine Abtriebswelle (14) umfasst, die an dem Planetenradträger (44) gekoppelt ist; einen ersten Motorgenerator (71), der eingerichtet ist, auf verzahnte Weise mit dem Sonnenrad (41) zu arbeiten; einen zweiten Motorgenerator (72), der eingerichtet ist, auf verzahnte Weise mit dem Hohlrad (42) zu arbeiten; und eine Batterie (77), die mit dem ersten Motorgenerator (71) und dem zweiten Motorgenerator (72) verbunden ist, wobei das Verfahren aufweist: einen Ladezustand (SOC) der Batterie (77), einen oberen Eingabegrenzwert (Win) der Batterie (77) und einen oberen Ausgabegrenzwert (Wout) der Batterie (77) unter Verwendung einer Spannung (VB) in einer Batterie (77), einer Temperatur (TB) der Batterie (77) und einem Verhältnis elektrischer Leistung in dem ersten und dem zweiten Motorgenerator (71, 72) zu berechnen; den ersten Motorgenerator (71) und den zweiten Motorgenerator (72) derart zu steuern, dass die in die Batterie (77) eingegebene elektrische Leistung nicht den oberen Eingabegrenzwert (Win) überschreitet und eine aus der Batterie (77) ausgegebene elektrische Leistung nicht den oberen Ausgabegrenzwert (Wout) überschreitet; den Verbrennungsmotor (10) und den ersten Motorgenerator (71) derart zu steuern, dass sich die Verbrennungsmotordrehzahl (Ne) einer Soll-Verbrennungsmotordrehzahl annähert, wobei die Soll-Verbrennungsmotordrehzahl unter Verwendung einer angeforderten Antriebskraft eingestellt wird; den zweiten Motorgenerator (72) derart zu steuern, dass die angeforderte Antriebskraft durch die Leistung erzielt wird, die von dem Hohlrad (42) auf das angetriebene Rad (62) übertragen wird; ein Anlassen auszuführen, um die Abtriebswelle (14) unter Verwendung des ersten Motorgenerators (71) in einem Zustand zu rotieren, in dem ein Verbrennungsbetrieb des Verbrennungsmotors (10) angehalten ist, wodurch veranlasst wird, dass eine durch Reibung des Verbrennungsmotors (10) erzeugte Bremskraft auf das angetriebene Rad (62) wirkt; und einen Ventilöffnungsbegrenzungsprozess auszuführen, der eine Vergrößerung eines Drosselöffnungsgrads entsprechend dem oberen Eingabegrenzwert (Win) begrenzt, sobald eine Vergrößerungsanforderung bezüglich des Drosselöffnungsgrads ausgegeben wird, die nicht auf einer eine Änderung der Bremskraft anfordernde Betätigung basiert, die durch einen Fahrer während der Ausführung des Anlassens durchgeführt wird.