DE112007003261T5

DE112007003261T5 - Hybridfahrzeug und dessen Steuerungsverfahren

Info

Publication number: DE112007003261T5
Application number: DE112007003261T
Authority: DE
Inventors: Kunihiko Toyota-shi Jinno; Tadashi Toyota-shi NAKAGAWA; Masahiko Toyota-shi Maeda; Hideaki Toyota-shi Yaguchi
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2007-01-12
Filing date: 2007-12-14
Publication date: 2010-01-21
Anticipated expiration: 2027-12-15
Also published as: DE112007003261B4; JP4229185B2; US8271156B2; JP2008168806A; CN101578212B; US20090306843A1; CN101578212A; WO2008084626A1

Abstract

Hybridfahrzeug, welches aufweist:
eine Brennkraftmaschine zum Abgeben von Leistung für den Antrieb des Fahrzeugs;
einen Motor zum Abgeben von Leistung für den Antrieb des Fahrzeugs;
einen Akkumulator zum Versorgen des Motors mit elektrischer Energie;
einen Kraftstoffverbrauchsprioritätsmodusauswahlschalter zum Auswählen eines Kraftstoffverbrauchsprioritätsmodus, welcher dem Kraftstoffverbrauch Priorität einräumt;
ein Maschinenstartbedingungseinstellmodul, welches eine Startbedingung der Brennkraftmaschine auf eine erste Bedingung setzt, wenn der Kraftstoffverbrauchsprioritätsmodusauswahlschalter während einer Fahrt ohne Betrieb der Brennkraftmaschine ausgeschaltet ist, und die Startbedingung der Brennkraftmaschine auf eine zweite Bedingung setzt, welche im Vergleich zur ersten Bedingung dem Kraftstoffverbrauch Priorität einräumt, wenn der Kraftstoffverbrauchsprioritätsmodusauswahlschalter während der Fahrt ohne den Betrieb der Brennkraftmaschine eingeschaltet ist;
ein Antriebskraftbedarfseinstellmodul, welches einen zum Fahren des Fahrzeugs notwendigen Antriebskraftbedarf einstellt; und
ein Maschinenstoppantriebssteuermodul, welches die Brennkraftmaschine und den Motor so steuert, dass eine Antriebsleistung entsprechend dem eingestellten Antriebskraftbedarf sichergestellt wird, ohne dabei die Brennkraftmaschine zu starten, wenn die eingestellte Startbedingung...

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Hybridfahrzeug und dessen Steuerungsverfahren, genauer gesagt ein Hybridfahrzeug mit einer Brennkraftmaschine und einem Motor, welche jeweils in der Lage sind, Leistung zum Antrieb des Fahrzeugs abzugeben.
Stand der Technik
Es ist ein herkömmliches Hybridfahrzeug mit einer (Brennkraft-)Maschine und einem Motorgenerator bekannt, welche jeweils in der Lage sind, Leistung zum Antrieb des Fahrzeugs abzugeben, und welches nur mit Leistung vom Motorgenerator angetrieben wird und einen Betrieb der Maschine stoppt, wenn eine Batterie in einem guten Zustand ist (siehe z. B. JP 2006-170128 B ). In dem Hybridfahrzeug wird die Maschine gestartet, wenn bei einer Fahrt ohne Maschinenbetrieb eine notwendige Antriebsleistung einen vorbestimmten Startleistungsschwellwert übersteigt, so dass der Antriebszustand zu einem Antriebszustand mit Leistung von sowohl der Maschine als auch dem Motorgenerator geschaltet wird. Ferner ist ein Hybridfahrzeug bekannt, welches auf der Basis von in einem Navigationsgerät gespeicherten Straßenkarten und Daten und von einer Information von einem Funkmasten und einer Basisstation annimmt, ob eine Beschleunigung und Verzögerung häufig auftritt, und gemäß dem Annahmeergebnis einen Maschinenstartschwellwert zu einer höheren Geschwindigkeit hin verschiebt (siehe z. B. JP 2000-205000 B ).
Zusammenfassung der Erfindung
Sobald die Maschine gestoppt worden ist, wird in einem solchen obigen Hybridfahrzeug der Motorantrieb solange durchgeführt, bis eine Maschinenstartbedingung erfüllt ist, wodurch der Kraftstoffverbrauch verbessert wird. Wenn jedoch die Maschinenstartbedingung (Startleistungsschwellwert) als eine konstante Bedingung definiert wird, wird die Maschine in Erwiderung auf eine Erfüllung der Maschinenstartbedingung gestartet, auch wenn der Antriebszustand tatsächlich den Motorantrieb zulassen würde. Daher gibt es Raum für eine Verbesserung des Kraftstoffverbrauchs des obigen Fahrzeugs. Wenn angenommen wird, ob oder ob nicht eine häufige Beschleunigung oder Verzögerung auftritt und der Maschinenstartschwellwert gemäß dem Annahmeergebnis zu einer höheren Geschwindigkeit hin verschoben wird, kann der Kraftstoffverbrauch verbessert werden, indem die Anzahl unnötiger Maschinenstarts reduziert wird. Jedoch treten diese häufigen Beschleunigungen und Verzögerungen ungeachtet der Absicht des Fahrers auf. Daher ist es für den Fahrer schwierig, zur Verbesserung des Kraftstoffverbrauchs absichtlich den Motorantrieb fortzusetzen.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Fahrern und dergleichen zu erlauben, frei auszuwählen, ob oder ob nicht eine Brennkraftmaschine solange wie möglich außer Betrieb gesetzt wird, um in einem Hybridfahrzeug mit einer Brennkraftmaschine und einem Motor, welche jeweils in der Lage sind, Leistung zum Antrieb des Fahrzeugs auszugeben, dem Kraftstoffverbrauch Priorität einzuräumen.
Die vorliegende Erfindung erfüllt die oben erwähnte Forderung, indem die folgenden Konfigurationen an einem Hybridfahrzeug und dessen Steuerungsverfahren angewandt werden.
Ein Hybridfahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Hybridfahrzeug, welches aufweist: eine Brennkraftmaschine zum Abgeben von Leistung für den Antrieb des Fahrzeugs; einen Motor zum Abgeben von Leistung für den Antrieb des Fahrzeugs; einen Akkumulator zum Versorgen des Motors mit elektrischer Leistung; einen Kraftstoffverbrauchsprioritätsmodusauswahlschalter zum Auswählen eines Kraftstoffverbrauchsprioritätsmodus, welcher dem Kraftstoffverbrauch Priorität einräumt; ein Maschinenstartbedingungseinstellmodul, welches aufgebaut ist, um eine Startbedingung der Brennkraftmaschine auf eine erste Bedingung zu setzen, wenn der Kraftstoffverbrauchsprioritätsmodusauswahlschalter während einer Fahrt ohne Betrieb der Brennkraftmaschine ausgeschaltet ist, wobei das Maschinenstartbedingungseinstellmodul die Startbedingung der Brennkraftmaschine auf eine zweite Bedingung setzt, welche im Vergleich zur ersten Bedingung dem Kraftstoffverbrauch Priorität einräumt, wenn der Kraftstoffverbrauchsprioritätsmodusauswahlschalter während der Fahrt ohne Betrieb der Brennkraftmaschine eingeschaltet ist; ein Antriebskraftbedarfeinstellmodul, welches aufgebaut ist, um einen zum Fahren des Fahrzeugs notwendigen Antriebskraftbedarf einzustellen; und ein Maschinenstoppantriebssteuermodul, welches aufgebaut ist, um die Brennkraftmaschine und den Motor so zu steuern, dass eine Antriebsleistung entsprechend dem eingestellten Antriebskraftbedarf sichergestellt wird, ohne die Brennkraftmaschine zu starten, wenn die eingestellte Startbedingung während der Fahrt ohne Betrieb der Brennkraftmaschine nicht erfüllt ist, wobei das Maschinenstoppantriebssteuermodul die Brennkraftmaschine und den Motor so steuert, dass die Antriebsleistung entsprechend dem eingestellten Antriebskraftbedarf durch Start der Brennkraftmaschine sichergestellt wird, wenn die eingestellte Startbedingung während der Fahrt ohne den Betrieb der Brennkraftmaschine erfüllt ist.
In dem Hybridfahrzeug wird die Startbedingung der Brennkraftmaschine auf die erste Bedingung gesetzt, wenn der Kraftstoffverbrauchsprioritätsmodusauswahlschalter während der Fahrt ohne den Betrieb der Brennkraftmaschine ausgeschaltet ist. Wenn der Kraftstoffverbrauchsprioritätsmodusauswahlschalter während der Fahrt ohne Betrieb der Brennkraftmaschine eingeschaltet wird, wird die Startbedingung der Brennkraftmaschine auf die zweite Bedingung gesetzt, welche im Vergleich zu der ersten Bedingung dem Kraftstoffverbrauch Priorität einräumt. Dann werden die Brennkraftmaschine und der Motor so gesteuert, dass die Antriebsleistung entsprechend dem für das Fahren des Fahrzeugs notwendigen Antriebskraftbedarf sichergestellt wird, ohne die Brennkraftmaschine zu starten, wenn die Startbedingung während der Fahrt ohne Betrieb der Brennkraftmaschine nicht erfüllt ist. Wenn die eingestellte Startbedingung während der Fahrt ohne Betrieb der Brennkraftmaschine erfüllt wird, werden die Brennkraftmaschine und der Motor so gesteuert, dass die Antriebsleistung entsprechend dem Antriebskraftbedarf durch Start der Brennkraftmaschine sichergestellt wird. Somit ist es in dem Hybridfahrzeug möglich, Fahrern und dergleichen zu ermöglichen, lediglich durch Betätigung des Kraftstoffverbrauchsprioritätsmodusauswahlschalters frei auszuwählen, ob oder ob nicht der Betrieb der Brennkraftmaschine solange wie möglich gestoppt wird, um dem Kraftstoffverbrauch Priorität einzuräumen. Ferner kann der Stopp der Brennkraftmaschine solange beibehalten werden, bis die zweite Bedingung, welche im Vergleich zur ersten Bedingung dem Kraftstoffverbrauch Priorität einräumt, erfüllt ist, wenn der Kraft stoffverbrauchsprioritätsmodusauswahlschalter während der Fahrt ohne Betrieb der Brennkraftmaschine eingeschaltet ist, so dass der Kraftstoffverbrauch verbessert werden kann, indem die Anzahl unnötiger Maschinenstarts reduziert wird.
Die zweite Bedingung kann im Vergleich zur ersten Bedingung eine Tendenz haben, eine Fortsetzung des Brennkraftmaschinenstopps zuzulassen. Somit kann der Kraftstoffverbrauch verbessert werden, wenn der Kraftstoffverbrauchsprioritätsmodusauswahlschalter eingeschaltet wird.
Die erste und zweite Bedingung können jeweils erfüllt werden, wenn der eingestellte Antriebskraftbedarf gleich oder größer als ein vorbestimmter Schwellwert ist, und der Schwellwert in der zweiten Bedingung kann größer als der in der ersten Bedingung sein. Während die Startbedingung der Brennkraftmaschine aufgrund des Ausschaltens des Kraftstoffverbrauchsprioritätsmodusauswahlschalters während der Fahrt ohne Betrieb der Brennkraftmaschine auf die erste Bedingung gesetzt wird, wird daher die Brennkraftmaschine gestartet, wenn der Antriebskraftbedarf einigermaßen groß wird. Daher ist es möglich, obwohl die Verbesserung des Kraftstoffverbrauchs etwas verschlechtert werden kann, rasch auf einen erhöhten Antriebskraftbedarf anzusprechen, um das Fahrverhalten, z. B. das Beschleunigungsverhalten, sicherzustellen. Während die Startbedingung der Brennkraftmaschine aufgrund des Einschaltens des Kraftstoffverbrauchsprioritätsmodusauswahlschalters während der Fahrt ohne Betrieb der Brennkraftmaschine auf die zweite Bedingung gesetzt wird, kann das Fahrverhalten, wie z. B. das Beschleunigungsverhalten, etwas verschlechtert werden, jedoch kann die Anzahl der Starts der Brennkraftmaschine reduziert werden und die Maschine fortdauernd gestoppt werden, so dass der Kraftstoffverbrauch verbessert werden kann.
Das Hybridfahrzeug kann ferner aufweisen: eine Beschleunigerbetätigungsbetragerfassungseinheit zum Erfassen eines Beschleunigerbetätigungsbetrags durch einen Fahrer; ein Beschleunigerbetätigungsbestimmungsmodul zum Bestimmen gemäß dem erfassten Beschleunigerbetätigungsbetrag, ob eine Beschleunigerbetätigung des Fahrer wild ist. In diesem Fall kann das Maschinenstartbedingungseinstellmodul die Startbedingung auf die erste Bedingung setzen, wenn die Beschleunigerbetätigungsbestimmungseinheit bestimmt, dass die Beschleunigerbetätigung des Fahrers nicht wild ist und der Kraftstoffverbrauchsprioritätsmodusauswahlschalter während der Fahrt ohne Betrieb der Brennkraftmaschine ausgeschaltet ist. Ferner kann das Maschinenstartbedingungseinstellmodul die Startbedingung auf die zweite Bedingung setzen, wenn die Beschleunigerbetätigungsbestimmungseinheit bestimmt, dass die Beschleunigerbetätigung des Fahrers wild ist und der Kraftstoffverbrauchsprioritätsmodusauswahlschalter während der Fahrt ohne Betrieb der Brennkraftmaschine eingeschaltet ist. Wenn die Beschleunigerbetätigung des Fahrers (Beschleunigungsarbeit) wild ist, tritt häufiges Beschleunigen und Verzögern auf, so dass sich der Kraftstoffverbrauch verschlechtern kann. Daher kann sowohl das Fahrverhalten als auch die Verbesserung des Kraftstoffverbrauchs sichergestellt werden, indem auf der Basis des Beschleunigerbetätigungsbetrags des Fahrers bestimmt wird, ob die Beschleunigerbetätigung wild ist, und die Startbedingung der Brennkraftmaschine gemäß dem Ergebnis der Bestimmung bezüglich der Beschleunigerbetätigung auf die erste oder die zweite Bedingung gesetzt wird, wenn der Kraftstoffverbrauchsprioritätsmodusauswahlschalter bei der Fahrt ohne Betrieb der Brennkraftmaschine eingeschaltet ist.
Das Hybridfahrzeug kann ferner einen Leistungsübertragungsmechanismus mit einem achsseitigen Rotationselement, welches mit einer vorbestimmten Achse verbunden ist, und ein maschinenseitiges Rotationselement, welches mit einer Maschinenwelle der Brennkraftmaschine verbunden ist und so aufgebaut ist, um sich bezüglich des achsseitigen Rotationselements unterschiedlich zu drehen, wobei der Leistungsübertragungsmechanismus in der Lage ist, zumindest einen Teil der Leistung von der Maschinenwelle zur Achsseite auszugeben. Der Leistungsübertragungsmechanismus kann eine elektrische/mechanische Leistungsein- bzw. -ausgabestruktur sein, welche mit der vorbestimmten Achse und der Maschinenwelle der Brennkraftmaschine verbunden ist und zumindest einen Teil der Leistung von der Brennkraftmaschine zur Achsseite mit Ein-/Ausgabe von elektrischer und mechanischer Leistung ausgibt, wobei die elektrische/mechanische Leistungsein- bzw. -ausgabestruktur dem Akkumulator elektrische Leistung zuführt und von diesem erhält. Die elektrische/mechanische Leistungsein- bzw. -ausgabestruktur kann einen Leistungserzeugungsmotor zum Ein- und Ausgeben von Leistung und eine Drei-Wellen-Leistungsein- bzw. -ausgabeanordnung umfassen, welche mit drei Wellen, der vorbestimmten Achse, der Maschinenwelle der Brennkraftmaschine und einer Drehwelle des Leistungserzeugungsmotors verbunden ist. In die sem Fall kann die Drei-Wellen-Leistungsein- bzw. -ausgabeanordnung aufgebaut sein, um auf der Basis einer Ein- und Ausgabe von Leistungen von und zu zwei der drei Wellen an die verbleibende Welle Leistung ein- und auszugeben, und der Motor kann in der Lage sein, der vorbestimmten Achse oder einer sich von der vorbestimmten Achse unterscheidenden andere Achse Leistung auszugeben. Der Leistungsübertragungsmechanismus kann ein stufenloses Getriebe sein.
Ein Steuerverfahren eines Hybridfahrzeugs gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Steuerverfahren eines Hybridfahrzeugs, welches eine Brennkraftmaschine zum Ausgeben von Leistung für den Antrieb des Fahrzeugs, einen Motor zum Ausgeben von Leistung für den Antrieb des Fahrzeugs, einen Akkumulator zum Versorgen des Motors mit elektrischer Leistung und einen Kraftstoffverbrauchsprioritätsmodusauswahlschalter zum Auswählen eines Kraftstoffverbrauchsprioritätsmodus aufweist, welcher dem Kraftstoffverbrauch Priorität einräumt, aufweist, wobei das Verfahren die Schritte aufweist: (a) Einstellen einer Startbedingung der Brennkraftmaschine auf eine erste Bedingung, wenn der Kraftstoffverbrauchsprioritätsmodusauswahlschalter während einer Fahrt ohne Betrieb der Brennkraftmaschine ausgeschaltet ist; und Einstellen der Startbedingung der Brennkraftmaschine auf eine zweite Bedingung, welche im Vergleich zu der ersten Bedingung dem Kraftstoffverbrauch Priorität einräumt, wenn der Kraftstoffverbrauchsprioritätsmodusauswahlschalter während der Fahrt ohne Betrieb der Brennkraftmaschine eingeschaltet ist; und (b) Steuern der Brennkraftmaschine und des Motors, so dass eine Antriebsleistung entsprechend einem für das Fahren des Fahrzeugs notwendigen Antriebskraftbedarf sichergestellt wird, ohne dabei die Brennkraftmaschine zu starten, wenn die eingestellte Startbedingung während der Fahrt ohne Betrieb der Brennkraftmaschine nicht erfüllt ist, und Steuern der Brennkraftmaschine und des Motors, so dass die Antriebsleistung entsprechend dem Antriebskraftbedarf durch Start der Brennkraftmaschine sichergestellt wird, wenn die eingestellte Startbedingung während der Fahrt ohne Betrieb der Brennkraftmaschine erfüllt ist.
Gemäß dem Verfahren ist es möglich, Fahrern und dergleichen zu erlauben, durch ledigliches Betätigen des Kraftstoffverbrauchsprioritätsmodusauswahlschalters frei zu wählen, ob die Brennkraftmaschine solange wie möglich gestoppt wird, um dem Kraftstoffverbrauch Priorität einzuräumen. Ferner kann das Stoppen der Brennkraftmaschine aufrechterhalten werden, bis die zweite Bedingung, welche im Vergleich zur ersten Bedingung dem Kraftstoffverbrauch Priorität einräumt, erfüllt ist, wenn der Kraftstoffverbrauchsprioritätsmodusauswahlschalter während der Fahrt ohne Betrieb der Brennkraftmaschine eingeschaltet ist, so dass der Kraftstoffverbrauch verbessert werden kann, indem unnötige Maschinenstarts reduziert werden.
Die zweite bei Schritt (a) verwendete Bedingung kann im Vergleich zur ersten Bedingung eine Tendenz haben, das Fortfahren des Stoppens der Brennkraftmaschine zu erlauben.
Die bei Schritt (a) verwendete erste und zweite Bedingung können jeweils erfüllt sein, wenn der Antriebskraftbedarf gleich oder größer als ein vorbestimmter Schwellwert ist, und der Schwellwert kann bei der zweiten Bedingung größer als bei der ersten Bedingung sein.
Das Steuerverfahren eines Hybridfahrzeugs kann ferner den Schritt aufweisen: (c) Bestimmen gemäß einem Beschleunigerbetätigungsbetrag durch den Fahrer, ob eine Beschleunigerbetätigung des Fahrers wild ist. In diesem Fall kann der Schritt (b) die Startbedingung auf die erste Bedingung setzen, wenn der Schritt (c) bestimmt, dass die Beschleunigerbetätigung des Fahrers nicht wild ist und der Kraftstoffverbrauchsprioritätsmodusauswahlschalter während der Fahrt ohne Betrieb der Brennkraftmaschine eingeschaltet ist, und Schritt (b) kann die Startbedingung auf die zweite Bedingung setzen, wenn der Schritt (c) bestimmt, dass die Beschleunigerbetätigung des Fahrers wild ist und der Kraftstoffverbrauchsprioritätsmodusauswahlschalter während der Fahrt ohne Betrieb der Brennkraftmaschine eingeschaltet ist.
Ein weiteres Hybridfahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Hybridfahrzeug, welches aufweist: eine Brennkraftmaschine zum Abgeben von Leistung für den Antrieb des Fahrzeugs; einen Motor zum Abgeben von Leistung für den Antrieb des Fahrzeugs; einen Akkumulator zum Versorgen des Motors mit elektrischer Leistung; einen Modusauswahlschalter, um einen Modus auszuwählen, welcher im Vergleich zum Normalzustand eine Neigung hat, dass der Start der Brennkraftmaschine erschwert wird; ein Maschinenstartbedingungseinstellmodul, welches eine Startbedingung der Brennkraftma schine auf eine erste Bedingung einstellt, wenn der Modusauswahlschalter während einer Fahrt ohne Betrieb der Brennkraftmaschine ausgeschaltet ist, und die Startbedingung der Brennkraftmaschine auf eine zweite Bedingung einstellt, welche im Vergleich zur ersten Bedingung die Neigung hat, den Start der Brennkraftmaschine zu erschweren, wenn der Modusauswahlschalter während der Fahrt ohne Betrieb der Brennkraftmaschine eingeschaltet ist; ein Antriebskraftbedarfseinstellmodul, welches einen zum Fahren des Fahrzeugs notwendigen Antriebskraftbedarf einstellt; und ein Maschinenstoppantriebssteuermodul, welches die Brennkraftmaschine und den Motor so steuert, dass eine Antriebsleistung entsprechend dem eingestellten Antriebskraftbedarf sichergestellt wird, ohne dabei die Brennkraftmaschine zu starten, wenn die eingestellte Maschinenstartbedingung während der Fahrt ohne Betrieb der Brennkraftmaschine nicht erfüllt ist, und wobei das Maschinenstoppantriebssteuermodul die Brennkraftmaschine und den Motor so steuert, dass die Antriebsleistung entsprechend dem eingestellten Antriebskraftbedarf durch Start der Brennkraftmaschine sichergestellt wird, wenn die eingestellte Maschinenstartbedingung während der Fahrt ohne Betrieb der Brennkraftmaschine erfüllt wird.
In dem Hybridfahrzeug ist es möglich, Fahrern und dergleichen zu erlauben, durch ledigliches Betätigen des Modusauswahlschalters frei auszuwählen, ob der Start der Brennkraftmaschine erschwert werden soll, um einer Verbesserung des Kraftstoffverbrauchs Priorität einzuräumen. Ferner kann das Stoppen der Brennkraftmaschine solange beibehalten werden, bis die zweite Bedingung, welche im Vergleich zur ersten Bedingung die Neigung hat, den Start der Brennkraftmaschine zu erschweren, erfüllt ist, wenn der Modusauswahlschalter während der Fahrt ohne Betrieb der Brennkraftmaschine eingeschaltet ist, so dass der Kraftstoffverbrauch verbessert werden kann, indem die Anzahl unnötiger Maschinenstarts verringert wird.
Ein weiteres Steuerverfahren eines Hybridfahrzeugs ist ein Steuerverfahren eines Hybridfahrzeugs, welches eine Brennkraftmaschine zum Abgeben von Leistung für den Antrieb des Fahrzeugs, einen Motor zum Abgeben von Leistung für den Antrieb des Fahrzeugs, einen Akkumulator zum Versorgen des Motors mit elektrischer Leistung und einen Modusauswahlschalter zum Auswählen eines Modus, welcher die Neigung hat, den Start der Brennkraftmaschine im Vergleich zum Normalzustand zu erschweren, auf weist, wobei das Verfahren die Schritte aufweist: (a) Einstellen einer Startbedingung der Brennkraftmaschine auf eine erste Bedingung, wenn der Modusauswahlschalter während einer Fahrt ohne Betrieb der Brennkraftmaschine ausgeschaltet ist, und Einstellen der Startbedingung der Brennkraftmaschine auf eine zweite Bedingung, welche eine Neigung hat, den Start der Brennkraftmaschine im Vergleich zu der ersten Bedingung zu erschweren, wenn der Modusauswahlschalter während der Fahrt ohne Betrieb der Brennkraftmaschine eingeschaltet ist; und (b) Steuern der Brennkraftmaschine und des Motors, so dass eine Antriebsleistung entsprechend dem für das Fahren des Fahrzeugs notwendigen Antriebskraftbedarf sichergestellt wird, ohne dabei die Brennkraftmaschine zu starten, wenn die eingestellte Startbedingung während der Fahrt ohne Betrieb der Brennkraftmaschine nicht erfüllt ist, und Steuern der Brennkraftmaschine und des Motors, so dass die Antriebsleistung entsprechend dem Antriebskraftbedarf durch Start der Brennkraftmaschine sichergestellt wird, wenn die eingestellte Startbedingung während der Fahrt ohne Betrieb der Brennkraftmaschine erfüllt ist.
Gemäß dem Verfahren ist es möglich, Fahrern und dergleichen zu erlauben, durch ledigliches Betätigen des Modusauswahlschalters frei auszuwählen, ob der Start der Brennkraftmaschine erschwert werden soll, um einer Verbesserung des Kraftstoffverbrauchs Priorität einzuräumen. Ferner kann das Stoppen der Brennkraftmaschine solange beibehalten werden, bis die zweite Bedingung, welche die Neigung hat, den Start der Brennkraftmaschine im Vergleich zur ersten Bedingung zu erschweren, erfüllt ist, wenn der Modusauswahlschalter während der Fahrt ohne Betrieb der Brennkraftmaschine eingeschaltet ist, so dass der Kraftstoffverbrauch verbessert werden kann, indem die Anzahl unnötiger Maschinenstarts reduziert wird.
Kurze Beschreibung der Figuren
1 ist ein schematisches Blockdiagramm eines Hybridfahrzeugs 20 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2 ist ein Ablaufdiagramm, welches ein Beispiel einer Beschleunigungsarbeitbestimmungsroutine zeigt, welche durch eine elektronische Hybridsteuereinheit 70 in der Ausführungsform ausgeführt wird;
3 ist ein Ablaufdiagramm, welches ein Beispiel einer Maschinenstoppantriebssteuerroutine zeigt, welche durch eine elektronische Hybridsteuereinheit 70 in der Ausführungsform ausgeführt wird;
4 ist eine Ansicht, welche ein Beispiel eines Drehmomentbedarfseinstellkennfelds zeigt;
5 ist ein schematisches Blockdiagramm eines Hybridfahrzeugs 20A gemäß einer Abwandlung der vorliegenden Erfindung;
6 ist ein schematisches Blockdiagramm eines Hybridfahrzeugs 20B gemäß einer weiteren Abwandlung der vorliegenden Erfindung; und
7 ist ein schematisches Blockdiagramm eines Hybridfahrzeugs 20C gemäß einer weiteren Abwandlung der vorliegenden Erfindung.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung
Im Folgenden wird die beste Art zur Ausführung der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf eine Ausführungsform beschrieben.
1 zeigt schematisch den Aufbau eines Hybridfahrzeugs 20 in einer Ausführungsform der Erfindung. Das Hybridfahrzeug 20 des dargestellten Aufbaus umfasst eine Maschine bzw. Brennkraftmaschine 22, einen Drei-Wellen-Kraftverteilungs- bzw. -integrationsmechanismus 30, welcher über einen Dämpfer 28 mit einer Kurbelwelle 26 oder einer Abtriebswelle der Maschine 22 verbunden ist, einen Motor MG1, welcher mit dem Kraftverteilungs- bzw. -integrationsmechanismus 30 verbunden ist und derart konzipiert ist, um Kraft erzeugen zu können, ein Untersetzungsgetriebe 35, welches an einer Hohlradwelle 32a als eine mit dem Kraftverteilungs- bzw. -integrationsmechanismus 30 verbundene Achse befestigt ist, einen Motor MG2, welcher über das Untersetzungsgetriebe 35 mit der Hohlradwelle 32a verbunden ist, und eine elektronische Hybridsteu ereinheit 70 (im Folgenden als ”Hybrid-ECU” bezeichnet), welche in der Lage ist, Betriebsabläufe des gesamten Hybridfahrzeugs 20 zu steuern.
Die Maschine 22 ist als eine Brennkraftmaschine aufgebaut, welche Kohlenwasserstoffkraftstoff, wie z. B. Benzin oder Leichtöl, verbraucht und dabei Energie erzeugt. Die Maschine 22 steht unter Betriebssteuerungen, wie z. B. einer Kraftstoffeinspritzsteuerung, einer Zündzeitpunktsteuerung und einer Ansaugluftstromsteuerung einer elektronischen Maschinensteuereinheit 24 (im Folgenden als ”Maschinen-ECU” bezeichnet). Die Maschinen-ECU 24 erhält diverse Signale von verschiedenen an der Maschine 22 angebrachten Sensoren, um die Betriebsbedingungen der Maschine 22 zu messen und zu erfassen. Die Maschinen-ECU 24 stellt eine Verbindung mit der Hybrid-ECU 70 her, um die Betriebsabläufe der Maschine 22 in Erwiderung auf Steuersignale von der Hybrid-ECU 70 und mit Bezug auf diverse Signale von den verschiedenen Sensoren zu steuern und um Daten bezüglich der Betriebszustände der Maschine 22 je nach Bedarf an die Hybrid-ECU 70 auszugeben.
Der Kraftverteilungs- bzw. -integrationsmechanismus 30 umfasst ein Sonnenrad 31 als ein außenverzahntes Rad, ein konzentrisch zum Sonnenrad 31 angeordnetes Hohlrad 32 als ein innenverzahntes Rad, eine Vielzahl von Planetenrädern 33, welche so angeordnet sind, dass sie mit dem Sonnenrad 31 und dem Hohlrad 32 im Eingriff stehen, und ein Planetenträger 34, welcher angeordnet ist, um die Vielzahl der Planetenräder 33 so zu halten, um deren Umläufe und Drehungen um deren Achsen zuzulassen. Der Kraftverteilungs- bzw. -integrationsmechanismus 30 ist daher als ein Planetengetriebemechanismus mit dem Sonnenrad 31, dem Hohlrad 32 und dem Planetenträger 34 als Rotationselemente der Differentialbewegungen aufgebaut. Der Planetenträger 34 als ein maschinenseitiges Rotationselement, das Sonnenrad 31 und das Hohlrad 32 als ein achsseitiges Rotationselement in dem Kraftverteilungs- bzw. -integrationsmechanismus 30 sind mit der Kurbelwelle 26 der Maschine 22, dem Motor MG1 bzw. über die Hohlradwelle 32a mit dem Untersetzungsgetriebe 35 verbunden. Wenn der Motor MG1 als ein Generator funktioniert, verteilt der Kraftverteilungs- bzw. -integrationsmechanismus 30 die über den Planetenträger 34 in das Sonnenrad 31 und dem Hohlrad 32 eingegebene Kraft der Maschine 22 entsprechend deren Übersetzungsverhältnis. Wenn der Motor MG1 als ein Motor funktioniert, integriert der Kraftverteilungs- bzw. -integrationsmechanismus 30 die über den Planetenträger 34 eingegebene Kraft des Motors 22 mit der über das Sonnenrad 31 eingegebenen Kraft des Motors MG1 und gibt die integrierte Kraft an das Hohlrad 32 aus. Die an das Hohlrad 32 ausgegebene Kraft wird von der Hohlradwelle 32a über ein Getriebe 37 und ein Ausgleichsgetriebe 38 übertragen und schließlich an Antriebsräder 39a und 39b des Hybridfahrzeugs 20 ausgegeben.
Die Motoren MG1 und MG2 sind als bekannte Synchronmotorgeneratoren ausgebildet, um sowohl als Generator als auch als Motor betrieben werden zu können. Die Motoren MG1 und MG2 erhalten über Wechselrichter 41 und 42 von einer Batterie 50 als eine Sekundärzelle und versorgen diese mit elektrischer Energie. Stromleitungen 54, welche die Batterie 50 mit den Wechselrichtern 41 und 42 verbinden, sind als allgemeine durch die Wechselrichter 41 und 42 geteilte positive und negative Busse aufgebaut. Eine solche Verbindung ermöglicht es, dass die durch einen der Motoren MG1 und MG2 erzeugte elektrische Energie durch den anderen Motor MG1 bzw. MG2 verbraucht wird. Die Batterie 50 kann daher mit durch einen von beiden Motoren MG1 und MG2 überschüssiger elektrischer Energie aufgeladen und andererseits entladen werden, um unzureichende elektrische Energie auszugleichen. Die Batterie 50 wird auf der Grundlage eines Ausgleichs der Ein- und Ausgabe von elektrischen Energien zwischen den Motoren MG1 und MG2 weder aufgeladen noch entladen. Beide Motoren MG1 und MG2 werden durch eine elektronische Motorsteuereinheit 40 (im Folgenden als ”Motor-ECU” bezeichnet) angetrieben und gesteuert. Die Motor-ECU 40 erhält verschiedene Signale, welche zum Antreiben und Steuern der Motoren MG1 und MG2 notwendig sind, z. B. Signale von Drehpositionserfassungssensoren 43 und 44, welche die Drehpositionen der Rotoren in den Motoren MG1 und MG2 widerspiegeln, und Signale von (nicht gezeigten) Stromsensoren, welche die an den Motoren MG1 und MG2 anzubringenden Phasenströme widerspiegeln. Die Motor-ECU 40 gibt Schaltsteuersignale an die Wechselrichter 41 und 42 aus. Die Motor-ECU 40 berechnet auf der Basis der Ausgangssignale der Drehpositionserfassungssensoren 43 und 44 ferner Drehzahlen Nm1 und Nm2 der Rotoren in den Motoren MG1 und MG2 gemäß einer (nicht gezeigten) Drehzahlberechnungsroutine. Die Motor-ECU 40 stellt eine Verbindung mit der Hybrid-ECU 70 her, um die Motoren MG1 und MG2 in Erwiderung auf von der Hybrid-ECU 70 erhaltenen Steuersignalen anzutreiben und zu steuern und um Daten bezüglich der Betriebszustände der Motoren MG1 und MG2 je nach Bedarf an die Hybrid-ECU 70 auszugeben.
Die Batterie 50 steht unter der Steuerung und Führung einer elektronischen Batteriesteuereinheit 52 (im Folgenden als ”Batterie-ECU” bezeichnet). Die Batterie-ECU 52 erhält verschiedene für das Management und die Steuerung der Batterie 50 notwendige Signale, z. B. eine Zwischenanschlussspannung von einem (nicht gezeigten) zwischen Anschlüssen der Batterie 50 angeordneten Spannungssensor, einen Lade-/Entladestrom von einem (nicht gezeigten) Stromsensor, der in der Stromleitung 54 angeordnet ist, welche mit dem Ausgangsanschluss der Batterie 50 verbunden ist, und eine Batterietemperatur Tb von einem an der Batterie 50 angebrachten Temperatursensor 51. Die Batterie-ECU 52 gibt Daten bezüglich der Betriebszustände der Batterie 50 durch Datenkommunikation je nach Bedarf an die Hybrid-ECU 70 und die Maschinen-ECU 24 aus. Die Batterie-ECU 52 führt ferner verschiedene arithmetische Vorgänge zum Management und zur Steuerung der Batterie 50 aus. Eine Restkapazität oder ein Ladezustand SOC der Batterie 50 wird aus einem integrierten Wert des durch den Stromsensor gemessenen Lade-/Entladestroms berechnet.
Die Hybrid-ECU 70 ist als ein Mikroprozessor mit einer Zentralprozessoreinheit (CPU) 72, einem Festwertspeicher (ROM) 74 zum Speichern von Verarbeitungsprogrammen, einem Arbeitsspeicher (RAM) 76 zum temporären Speichern von Daten, einem Zeitmesser 77 zum Durchführen einer Zeitmessung, einer Zähleinrichtung 78 zum Durchführen eines Zählvorgangs, Ein- und Ausgabeschnittstellen (nicht gezeigt) und einer Kommunikationsschnittstelle (nicht gezeigt) aufgebaut. Die Hybrid-ECU 70 erhält über ihre Eingabeschnittstelle ein Zündsignal von einem Zündungsschalter (Startschalter) 80, eine Schaltposition SP oder eine momentane Positionseinstellung eines Schalthebels 81 von einem Schaltpositionssensor 82, eine Beschleunigeröffnung Acc oder den Drückbetrag eines Gaspedals 83 durch den Fahrer von einem Gaspedalpositionssensor 84, einen Bremspedalhub BS oder den Drückbetrag eines Bremspedals 85 durch den Fahrer von einem Bremspedalhubsensor 86 und eine Fahrzeuggeschwindigkeit V von einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 87. Einen ECO-Schalter (Kraftstoffverbrauchsprioritätsauswahlschalter) 88, um einen ECO-Modus (Kraftstoffverbrauchsprioritätsmodus) als einen Steuerungsmodus während der Fahrt auszuwählen, welcher dem Kraft stoffverbrauch gegenüber einer Reduzierung von Geräusch und Vibration einräumt, ist in der Nähe des Fahrersitzes des Hybridfahrzeugs 20 der vorliegenden Ausführungsform angeordnet. Der ECO-Schalter 88 ist ebenfalls mit der Hybrid-ECU 70 verbunden. Wenn der ECO-Schalter 88 durch den Fahrer oder dergleichen eingeschaltet wird, wird ein vorbestimmtes ECO-Kennzeichnen Feco, welches beim Normalbetrieb (wenn der ECO-Schalter 88 ausgeschaltet ist) auf den Wert ”0” gesetzt ist, auf den Wert ”1” gesetzt und das Hybridfahrzeug 20 gemäß verschiedener Steuervorgänge, welche zuvor definiert worden sind, um der Effizienz Priorität einzuräumen, gesteuert. Wie oben beschrieben ist die Hybrid-ECU 70 über die Kommunikationsschnittstelle mit der Maschinen-ECU 24, der Motor-ECU 40, der Batterie-ECU 52 und dergleichen verbunden und tauscht verschiedene Steuersignale und Daten mit der Maschinen-ECU 24, der Motor-ECU 40, der Batterie-ECU 52 und dergleichen aus.
Das Hybridfahrzeug 20 der Ausführungsform, welches wie oben beschrieben aufgebaut ist, stellt einen an die Hohlradwelle 32a oder die mit einer Achse des Hybridfahrzeugs 20 verbundene Antriebswelle auszugebenden Drehmomentbedarf auf der Basis der Fahrzeuggeschwindigkeit V und der Beschleunigeröffnung Acc entsprechend dem Druckbetrag des Gaspedals 83 durch den Fahrer ein und steuert die Betriebsabläufe der Maschine 22, der Motoren MG1 und MG2, um eine Leistungsabgabe an die Hohlradwelle 32a entsprechend dem eingestellten Drehmomentbedarf sicherzustellen. Es gibt mehrere Antriebssteuermodi der Maschine 22 und der Motoren MG1 und MG2. In einem Drehmomentwandlungsantriebsmodus werden, während die Maschine 22 angetrieben und gesteuert wird, um eine Leistungsabgabe entsprechend dem Drehmomentbedarf sicherzustellen, die Motoren MG1 und MG2 angetrieben und gesteuert, um zu ermöglichen, dass die gesamte Ausgangsleistung der Maschine 22 einer Momentenwandlung durch den Kraftverteilungs- bzw. -integrationsmechanismus 30 und die Motoren MG1 und MG2 unterzogen wird und an die Hohlradwelle 32a ausgegeben wird. Im Lade-/Entladeantriebsmodus wird die Maschine 22 angetrieben und gesteuert, um eine Ausgangsleistung sicherzustellen, welche der Summe eines Leistungsbedarfs und einer zum Laden oder Entladen der Batterie 50 notwendigen elektrischen Energie entspricht. Die Motoren MG1 und MG2 werden angetrieben und gesteuert, um es zu ermöglichen, dass die gesamte oder ein Teil der Ausgangsleistung der Maschine 22 mit Ladung oder Entladung der Batterie 50 einer Drehmomentenwandlung durch den Kraftverteilungs- bzw. -integrationsmechanismus 30 und der Motoren MG1 und MG2 unterzogen wird, und um die Abgabe des Leistungsbedarfs an die Hohlradwelle 32a sicherzustellen. In einem Motorantriebsmodus wird der Motor MG2 angetrieben und gesteuert, um eine dem Leistungsbedarf entsprechende Leistungsabgabe an die Hohlradwelle 32 sicherzustellen, während die Maschine 22 ihren Betrieb beendet. In dem Hybridfahrzeug 20 der Ausführungsform wird die Maschine 22 gestoppt und der Antriebsmodus zum Motorantriebsmodus geändert, in welchem veranlasst wird, dass der Motor ein Drehmoment entsprechend dem Drehmomentbedarf ausgibt, wenn eine vorbestimmte Maschinenstoppbedingung in dem Drehmomentwandlungsantriebsmodus oder dergleichen, bei welchem die Maschine 22 betrieben wird, erfüllt wird. Ferner wird in dem Hybridfahrzeug 20 die Maschine 22 gestartet und der Antriebsmodus zum Drehmomentwandlungsantriebsmodus oder dergleichen gewechselt, wenn eine vorbestimmte Maschinenstartbedingung in dem Motorantriebsmodus, bei welchem die Maschine 22 gestoppt ist, erfüllt wird.
Der zum Fahren des Fahrzeugs notwendige Drehmomentbedarf wird hierbei gemäß dem Druckbetrag des Gaspedals 83 durch den Fahrer, wie oben beschrieben, eingestellt. Wenn daher die Betätigung des Gaspedals 83 durch den Fahrer (Beschleunigungsarbeit) wild ist, treten das Starten der Maschine 22 in dem Motorantriebsmodus und das anschließende Stoppen der Maschine 22 häufig auf, so dass sich der Kraftstoffverbrauch verschlechtern kann. Entsprechend ist es für die Verbesserung des Kraftstoffverbrauchs des Hybridfahrzeugs 20 wichtig, einen Betätigungszustand des Gaspedals 83 durch den Fahrer zu erfassen. Deshalb wird in dem Hybridfahrzeug 20 der Ausführungsform eine wie in 2 gezeigte Beschleunigungsarbeitbestimmungsroutine durch eine elektronische Hybridsteuereinheit 70 zu vorbestimmten Zeitintervallen durchgeführt, um zu bestimmen, ob die Betätigung des Gaspedals 83 durch den Fahrer wild ist oder nicht.
Zu Beginn der Beschleunigungsarbeitbestimmungsroutine in 2 erhält die CPU 72 der Hybrid-ECU 70 die Beschleunigeröffnung Acc von dem Gaspedalpositionssensor 84 und ein Zeitsignal von dem Zeitmesser 77 (Schritt S300) und berechnet auf der Basis der eingegebenen Beschleunigeröffnung Acc eine Pedalbewegungsgeschwindigkeit Vacc, welche eine Bewegungsgeschwindigkeit (Öffnungs-/Schließgeschwindigkeit) des Gaspedals 83 ist (Schritt S310). Die Ausführungsform verwendet einen Quotienten einer Differenz zwischen der bei Schritt S300 eingegebenen Beschleunigeröffnung Acc und einer Beschleunigeröffnung Acc bei einer früheren Ausführung der Routine (vorheriger Wert) zum Ausführungsintervall dt als Pedalbewegungsgeschwindigkeit Vacc. Nach der Verarbeitung bei Schritt S310 bestimmt die CPU 72 auf der Basis des Zeitsignals vom Zeitmesser 77, ob eine vorbestimmte Zeit T seit dem Start der Routine oder einem vorherigen Zurückstellen des Zählers 78 verstrichen ist (Schritt S320). Die CPU 72 stellt den Zähler 78 zurück, wenn die vorbestimmte Zeit T seit dem vorherigen Zurückstellen des Zählers 78 und dergleichen verstrichen ist (Schritt S330). Die CPU 72 überspringt den Verfahrensschritt S330, wenn die vorbestimmte Zeit T seit dem vorherigen Zurückstellen des Zählers 78 und dergleichen nicht verstrichen ist. Dann vergleicht die CPU 72 den vorherigen Wert der Beschleunigerbewegungsgeschwindigkeit Vacc mit dem bei Schritt S310 berechneten Pedalbewegungswert Vacc (momentanen Wert) und bestimmt, ob sich das Vorzeichen der Pedalbewegungsgeschwindigkeit Vacc umdreht, d. h. ob die Beschleunigeröffnung Acc zwischen einer Öffnungs- und einer Schließseite ändert (Schritt S340). Wenn sich das Vorzeichen der Pedalbewegungsgeschwindigkeit Vacc umdreht (Schritt S350), erhöht die CPU 72 den Zähler 78 um einen Wert ”1”. Die CPU 72 überspringt den Verfahrensschritt S350, wenn sich das Vorzeichen der Pedalbewegungsgeschwindigkeit Vacc nicht umdreht. Somit zählt der Zähler 78 die Anzahl einer Vorzeichenumkehr der Pedalbewegungsgeschwindigkeit Vacc, d. h. die Anzahl der Wechsel zwischen einem Drücken und einem Loslassen des Gaspedals 83 vom Beginn der Routine oder vom vorherigen Zurückstellen an bis zum Verstreichen der vorbestimmten Zeit T. Dann bestimmt die CPU 72, ob der Zählerstand ”n” des Zählers 78 weniger als ein vorbestimmter Schwellwert ”N” ist (Schritt S360). Wenn der Zählerstand ”n” kleiner als der Schwellwert ”N” ist, bestimmt die CPU 72, ob die bei Schritt S310 berechnete Pedalbewegungsgeschwindigkeit Vacc kleiner als ein vorbestimmter Wert Vref ist (Schritt S370). Wenn der Zählerstand ”n” kleiner der Schwellwert ”N” ist und die Pedalbewegungsgeschwindigkeit Vacc kleiner als der vorbestimmte Wert Vref ist, bestimmt die CPU 72, dass die Beschleunigerbetätigung durch den Fahrer nicht wild, sondern stabil und sachte ist, und setzt ein vorbestimmtes Beschleunigerbetätigungskennzeichen Facc auf den Wert ”0” (Schritt S380). Anschließend beendet die CPU 72 die Routine. Andererseits kann ein häufiger Wechsel zwischen dem Drücken und Loslassen des Gaspedals 83 innerhalb der vorbestimmten Zeit T auftreten, wenn bestimmt wird, dass der Zählerstand ”n” des Zählers 78 gleich oder größer als der Schwellwert ”N” ist (Schritt S360). In diesem Fall bestimmt die CPU, dass die Beschleunigerbetätigung des Fahrers wild ist und setzt das Beschleunigerbetätigungskennzeichen Facc auf den Wert ”1” (Schritt S390). Dann beendet die CPU 72 die Routine. Wenn bestimmt wird, dass der Zählerstand ”n” kleiner als der Schwellwert ”N” ist und die Pedalbewegungsgeschwindigkeit Vacc gleich oder größer als der vorbestimmte Wert Vref ist, muss das Gaspedal 83 durch den Fahrer abrupt gedrückt worden sein. Daher bestimmt die CPU 72, dass die Beschleunigerbetätigung durch den Fahrer wild ist und setzt das Beschleunigerbetätigungskennzeichen Facc auf den Wert ”1” (Schritt S390). Anschließend beendet die CPU 72 die Routine. Gemäß obiger Beschleunigerarbeitbestimmungsroutine ist es möglich, auf genaue Weise den Zustand der Betätigung des Gaspedals 83 durch den Fahrer zu erfassen und die Erfassungsergebnisse für die Verbesserung des Kraftstoffverbrauchs des Hybridfahrzeugs 20 zu reflektieren.
Als nächstes wird der Betrieb in dem Motorantriebsmodus des Hybridfahrzeugs 20 mit dem obigen Aufbau beschrieben. 3 ist ein Ablaufdiagramm, welches ein Beispiel einer Maschinenstoppantriebssteuerroutine zeigt, welche durch die Hybrid-ECU 70 zu vorbestimmten Zeitintervallen (z. B. von einigen Millisekunden) durchgeführt wird, wenn das Hybridfahrzeug 20 ohne Betrieb einer Maschine 22 angetrieben wird.
Zu Beginn der Antriebssteuerroutine in 3 führt die CPU 72 der Hybrid-ECU 70 einen Eingabevorgang der für die Steuerung notwendigen Daten durch, z. B. die Beschleunigeröffnung Acc von dem Gaspedalpositionssensor 84, die Fahrzeuggeschwindigkeit V von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 87, die Drehzahlen Nm1, Nm2 der Motoren MG1, MG2, der Ladezustand SOC der Batterie 50, ein Lade-/Entladeleistungsbedarf Pb*, eine Eingabegrenze Win, welches eine zulässige elektrische Ladeleistung zum Laden der Batterie 50 ist, und eine Ausgabegrenze Wout, welches eine zulässige elektrische Entladeleistung zum Entladen der Batterie 50 ist, ein Wert des ECO-Kennzeichens Feco und ein Wert des Beschleunigerbetätigungskennzeichens Facc (Schritt S100). Die Drehzahlen Nm1 und Nm2 der Motoren MG1 und MG2 werden von der Motor-ECU 40 über Kommunikation eingegeben. Der Ladezustand SOC der Batterie 50 wird über Kommunikation von der Batterie-ECU 52 eingegeben. Der Lade-/Entladeleistungsbedarf Pb* wird als elektrische Leistung zum Laden oder Entladen der Batterie 50 gemäß dem Ladezustand SOC der Batterie 50 und dergleichen durch die Batterie-ECU 52 festgelegt und von der Batterie-ECU 52 über Kommunikation eingegeben. Die Eingabegrenze Win und die Ausgabegrenze Wout werden auf der Basis der Batterietemperatur Tb der Batterie 50 und des Ladezustands SOC der Batterie 50 eingestellt und über Kommunikation von der Batterie-ECU 52 eingegeben. Ferner wird der Wert des Beschleunigerbetätigungskennzeichens Facc aus einem vorbestimmten Speicherbereich abgeleitet, welcher einen Wert speichert, der durch die Beschleunigerarbeitbestimmungsroutine in 2 festgelegt wird.
Nach der Dateneingabe bei Schritt S100 bestimmt die CPU 72, ob das eingegebene ECO-Kennzeichen Feco den Wert ”1” hat, d. h. ob der ECO-Schalter 88 eingeschaltet ist (Schritt S110). Wenn der ECO-Schalter 88 ausgeschaltet ist und der Wert des ECO-Kennzeichens Feco den Wert ”0” hat, setzt die CPU 72 einen Schwellwert Pref bezüglich eines für das gesamte Fahrzeug notwendigen Leistungsbedarfs als eine Maschinenstartbedingung auf einen vorbestimmten Wert P1 (Schritt S130). Der Wert P1 wird durch Experimente und Analysen definiert, wobei dem Fahrverhalten, wie z. B. einem Ansprechen auf einen erhöhten Antriebskraftbedarf durch das Gaspedal 83 oder einem Beschleunigungsverhalten, statt dem Kraftstoffverhalten der Maschine 22 Priorität eingeräumt wird. Wenn andererseits der ECO-Schalter 88 eingeschaltet ist und der Wert des ECO-Kennzeichens Feco den Wert ”1” hat, bestimmt die CPU 72, ob das eingegebene Beschleunigerbetätigungskennzeichen Facc den Wert ”1” hat, d. h. ob die Beschleunigerbetätigung durch den Fahrer wild ist (Schritt S120). Wenn bestimmt wird, dass die Beschleunigerbetätigung durch den Fahrer nicht wild, sondern stabil und sachte ist, da das Beschleunigerbetätigungskennzeichen Facc den Wert ”0” hat, setzt die CPU 72 den Schwellwert Pref als die Startbedingung der Maschine 22 auf den obigen Wert P1, genauso wie die Ausschaltbedingung des ECO-Schalters 88 (Schritt S130). Wenn andererseits eine bejahende Bestimmung bei Schritt S120 gemacht wird, d. h. wenn bestimmt wird, dass die Beschleunigerbetätigung durch den Fahrer während des eingeschalteten Zustands des ECO-Schalters 88 wild ist, setzt die CPU 72 den Schwellwert Pref als die Startbedingung der Maschine 22 auf einen Wert P2, der größer als der Wert P1 ist (Schritt S140). Der Wert P2 wird durch Experimente und Analysen definiert, wobei dem Kraftstoffverbrauch der Maschine 22 statt dem Fahrverhalten, z. B. dem An sprechverhalten auf einen erhöhten Antriebskraftbedarf durch das Gaspedal 83 oder einem Beschleunigungsverhalten, Priorität eingeräumt wird.
Nach dem Einstellen des Schwellwertes Pref bei Schritt S130 oder S140 stellt die CPU 72 einen an die Hohlradwelle 32a oder die mit den Antriebsrädern 39a und 39b verbundene Achse auszugebenden Drehmomentenbedarf Tr* auf der Basis der Beschleunigeröffnung Acc und der Fahrzeuggeschwindigkeit V, welche bei Schritt S100 eingegeben worden sind, ein und stellt einen für das gesamte Fahrzeug notwendigen Leistungsbedarf P* ein (Schritt S150). In der Ausführungsform wird ein der gegebenen Beschleunigeröffnung Acc und der gegebenen Fahrzeuggeschwindigkeit V entsprechender Drehmomentbedarf Tr* aus einem Drehmomentbedarfseinstellkennfeld abgeleitet, welches zuvor in der ROM 74 gespeichert wurde und eine Beziehung zwischen der Beschleunigeröffnung Acc, der Fahrzeuggeschwindigkeit V und dem Drehmomentbedarf Tr* definiert. 4 zeigt ein Beispiel dieses Drehmomentbedarfeinstellkennfeldes. In der Ausführungsform wird der Leistungsbedarf P* als die Summe eines Produkts aus dem eingestellten Drehmomentbedarf Tr* und einer Drehzahl Nr der Hohlradwelle 32a, des Lade-/Entladeleistungsbedarfs Pb* und eines möglichen Verlusts berechnet. Die Drehzahl Nr der Hohlradwelle 32a wird ermittelt, indem die Drehzahl Nm2 des Motors MG2 durch ein Übersetzungsverhältnis Gr des Untersetzungsgetriebes 35 geteilt wird oder indem die Fahrzeuggeschwindigkeit V mit einem vorbestimmten Umrechnungsfaktor k multipliziert wird. Anschließend bestimmt die CPU 72, ob der eingestellte Leistungsbedarf P* kleiner als der Schwellwert Pref ist (Schritt S160). Wenn der Leistungsbedarf P* gleich oder größer als der Schwellwert Pref ist, erachtet die CPU 72, dass der Leistungsbedarf P* von der Maschine 22 ausgegeben werden muss, und setzt ein Maschinenstartkennzeichen, um eine Ausführung einer Maschinenstartantriebssteuerroutine, welche nicht gezeigt ist, anzuweisen (Schritt S170). Anschließend beendet die CPU 72 die Routine. Die Maschinenstartantriebssteuerroutine startet die Maschine 22 durch Anlassen mit Hilfe des Motors MG1 und steuert den Motor MG2, um ein Antriebsmoment, welches an der Hohlradwelle 32a wirkt, während die Maschine 22 angelassen wird, aufzuheben und ein dem Drehmomentbedarf Tr* entsprechendes Drehmoment an der Hohlradwelle 32a sicherzustellen.
Wenn der Leistungsbedarf P* kleiner als der Schwellwert Pref ist, setzt die CPU 72 sowohl eine Solldrehzahl Ne* als auch ein Solldrehmoment Te* als einen Sollbetriebspunkt der Maschine 22 auf den Wert ”0” (Schritt S180) und eine Drehmomentanforderung Tm1* des Motors MG1 auf den Wert ”0” (Schritt S190), um den Stopp der Maschine 22 beizubehalten. Ferner berechnet die CPU 72 eine untere Drehmomentbegrenzung Tmin und eine obere Drehmomentbegrenzung Tmax als zulässige minimale und maximale Drehmomente, welche von dem Motor MG2 gemäß den folgenden Gleichungen (1) und (2) ausgegeben werden, indem eine Abweichung zwischen der Ausgabegrenze Wout bzw. der Eingabegrenze Win der Batterie 50 und dem Energieverbrauch (der erzeugten elektrischen Energie) des Motors MG1, welcher ein Produkt der Drehmomentanforderung Tm1* und der momentanen Drehzahl Nm1 des Motors MG1 ist, durch die Drehzahl Nm2 des Motors MG2 geteilt wird (Schritt S200). Als nächstes berechnet die CPU 72 ein temporäres Motordrehmoment Tm2tmp als einen von dem Motor MG2 auszugebenden Drehmomentwert auf der Basis des Drehmomentbedarfs Tr* und des Übersetzungsverhältnisses Gr des Untersetzungsgetriebes 35 gemäß der unten angegebenen Gleichung (3) (Schritt S210). Dann setzt die CPU 72 eine Drehmomentanforderung Tm2* des Motors MG2 auf einen Wert, welcher ermittelt wird, indem das berechnete temporäre Motordrehmoment Tm2tmp durch die untere und obere Drehmomentbegrenzung Tmin und Tmax begrenzt wird (Schritt S220). Das Einstellen der Drehmomentanforderung Tm2* des Motors MG2 auf diese Weise begrenzt das an die Hohlradwelle 32a oder die Achse auszugebende Drehmoment auf einen Bereich zwischen der Eingabegrenze Win und der Ausgabegrenze Wout der Batterie 50. Nach dem Einstellen der Solldrehzahl Ne* und des Solldrehmoments Te* der Maschine 22 und der Drehmomentanforderungen Tm1* und Tm2* der Motoren MG1 und MG2 sendet die CPU 72 die Solldrehzahl Ne* und das Solldrehmoment Te* der Maschine 22 an die Motor-ECU 24 und die Drehmomentanforderungen Tm1* und Tm2* der Motoren MG1 und MG2 an die Motor-ECU 40 (Schritt S230) und kehrt zu Schritt S100 zurück, um das Verfahren von und nach Schritt S100 zu wiederholen. Die Maschinen-ECU 24 erhält die Solldrehzahl Ne* und das Solldrehmoment Te* und führt eine Steuerung durch, um die Solldrehzahl Ne* und das Solldrehmoment Te* zu erzielen. Die Motor-ECU 40 erhält die Drehmomentanforderungen Tm1* und Tm2* und führt eine Schaltsteuerung der in den jeweiligen Wechselrichtern 41 und 42 enthaltenen Schaltelemente durch, so dass der Motor MG1 gemäß der Drehmomentanforderung Tm1* und der Motor MG2 gemäß der Drehmomentanforderung Tm2* angetrieben werden. Tmin = (Win – Tm1*·Nm1)/Nm2 (1) Tmax = (Wout – Tm1*·Nm1)/Nm2 (2) Tm2tmp = Tr*/Gr (3)
Wie oben beschrieben worden ist, wird in dem Hybridfahrzeug 20 der Ausführungsform der Schwellwert Pref, welcher die Startbedingung der Maschine 22 definiert, auf den Wert P1 (erste Bedingung) gesetzt, wenn der ECO-Schalter 88 oder der Kraftstoffverbrauchsprioritätsmodusauswahlschalter während der Fahrt ohne den Betrieb der Maschine 22 ausgeschaltet wird (Schritt S130). Dann werden die Maschine 22 und die Motoren MG1 und MG2 so gesteuert, dass das dem Drehmomentbedarf Tr* entsprechende Drehmoment sichergestellt wird und die Maschine 22, wenn notwendig (Schritt S170), gemäß dem Schwellwert Pref gestartet wird (Schritte S150 bis S230). Wenn der ECO-Schalter 88 während der Fahrt ohne den Betrieb der Maschine 22 eingeschaltet wird, wird in Erwiderung auf die Bestimmung, dass die Betätigung des Gaspedals 83 durch den Fahrer wild ist (Schritt S120), der Schwellwert Pref durch die in 2 gezeigte Beschleunigungsarbeitbestimmungsroutine auf den Wert P2 (zweite Bedingung) gesetzt, welcher größer als der Wert P1 ist und welcher im Vergleich zum ausgeschalteten Zustand des ECO-Schalters 88 dem Kraftstoffverbrauch Priorität einräumt (Schritt S140). Dann werden die Maschine 22 und die Motoren MG1 und MG2 so gesteuert, dass das dem Drehmomentbedarf Tr* entsprechende Drehmoment sichergestellt wird und die Maschine 22, wenn notwendig (Schritt S170), gemäß dem Schwellwert Pref gestartet wird (Schritte S150 bis S230). Somit ist es in dem Hybridfahrzeug 20 der Ausführungsform möglich, den Fahrern und dergleichen zu erlauben, durch ledigliches Betätigen des ECO-Schalters 88 frei zu wählen, ob der Betrieb der Maschine solange wie möglich gestoppt werden soll, um dem Kraftstoffverbrauch Priorität einzuräumen. D. h., während der Schwellwert Pref als die Startbedingung der Maschine 22 aufgrund des Ausschaltens des ECO-Schalters 88 während der Fahrt ohne den Betrieb der Maschine 22 auf den Wert P1 gesetzt wird, wird in dem Hybridfahrzeug 20 die Maschine 22 gestartet, wenn der auf den Drehmomentbedarf Tr* basierende Leistungsbedarf P* einigermaßen groß wird und den Schwellwert Pref erreicht. Daher ist es möglich, obwohl die Verbesserung des Kraftstoffverbrauchs etwas verschlechtert sein kann, schnell auf eine Erhöhung des Drehmomentbedarfs Tr* (Leistungsbedarfs P*) anzusprechen, um das Fahrverhalten, wie z. B. das Beschleunigungsverhalten, sicherzustellen. Während der Schwellwert Pref aufgrund des Einschaltens des ECO-Schalters 88 während der Fahrt ohne den Betrieb der Maschine 22 auf den Wert P2 gesetzt wird, der größer als der Wert P1 ist, kann dadurch eine Tendenz zur Beibehaltung des Stopps der Maschine 22 verstärkt und das Fahrverhalten, wie z. B. das Beschleunigungsverhalten, etwas verschlechtert werden. Die Anzahl der Starts der Maschine 22 kann jedoch herabgesetzt werden und die Maschine 22 kann fortlaufend gestoppt bleiben, so dass der Kraftstoffverbrauch verbessert werden kann. Ferner wird in dem Hybridfahrzeug 20 die Beschleunigungsarbeitbestimmungsroutine in 2 ausgeführt, um auf der Basis der durch den Gaspedalpositionssensor 84 erfassten Beschleunigeröffnung Acc zu bestimmen, ob die Betätigung des Gaspedals 82 durch den Fahrer wild ist. Dann wird der Schwellwert Pref auf den Wert P2 gesetzt, wenn die Beschleunigungsarbeitbestimmungsroutine in 2 bestimmt, dass die Beschleunigerbetätigung durch den Fahrer wild ist, und der ECO-Schalter 88 während der Fahrt ohne den Betrieb der Maschine 22 eingeschaltet ist. Daher kann sowohl das Fahrverhalten als auch die Verbesserung des Kraftstoffverbrauchs sichergestellt werden, indem die Startbedingung der Maschine 22 in dem Motorantriebsmodus sowohl gemäß dem Betätigungszustand des ECO-Schalters 88 als auch gemäß der Beschleunigerbetätigung durch den Fahrer eingestellt wird.
Obwohl das Hybridfahrzeug 20 der oben beschriebenen Ausführungsform ein Fahrzeug ist, welches die Leistung des Motors MG2 an eine mit der Hohlradwelle 32a verbundene Achse ausgibt, ist das Ziel für die Anwendung der vorliegenden Erfindung nicht darauf beschränkt. Genauer gesagt kann die vorliegende Erfindung wie in dem Fall eines in 5 gezeigten Hybridfahrzeugs 20A als ein Abwandlungsbeispiel auch an einem Fahrzeug angewandt werden, bei welchem die Leistung des Motors MG2 an eine Achse ausgegeben wird (eine mit den Rädern 39c und 39d in 5 verbundene Achse), welche sich von der Achse unterscheidet (eine mit den Rädern 39a und 39b verbundene Achse), welche mit der Hohlradwelle 32a verbunden ist. Obwohl das Hybridfahrzeug 20 der oben beschriebenen Ausführungsform ein Fahrzeug ist, das die Leistung der Maschine 22 an die Hohlradwelle 32a als eine mit den Rädern 39a und 39b verbundene Achse über den Leistungsverteilungs- bzw. -integrationsmechanismus 30 ausgibt, ist das Ziel für die Anwendung der vorliegenden Erfindung nicht darauf beschränkt. Genauer gesagt kann die vorliegende Erfindung wie in dem in 6 gezeigten Fall eines Hybridfahrzeugs 20B als ein Abwandlungsbeispiel ebenso auf ein Fahrzeug angewandt werden, welches einen Doppelrotormotor 230 umfasst, welcher einen mit der Kurbelwelle der Maschine 22 verbundenen Innenrotor 232 und einen Außenrotor 234 hat, welcher mit der Achse verbunden ist, die die Leistung an die Räder 39a und 39b ausgibt, und welcher einen Teil der Leistungsabgabe von der Maschine 22 an die Achse überträgt und die restliche Leistung in elektrische Energie umwandelt.
Die vorliegende Erfindung kann ebenfalls bei einem Fahrzeug angewandt werden, welches ein stufenloses Getriebe (im Folgenden als ”CVT” bezeichnet) als einen Leistungsübertragungsmechanismus umfasst, welcher die Leistung von der Maschine 22 an die Achsseite überträgt, anstelle von dem Leistungsverteilungs- bzw. -integrationsmechanismus 30 in dem Hybridfahrzeug 20, welches das Hohlrad 32a als achsseitiges Rotationselement und den Planetenträger 34 als maschinenseitiges Rotationselement hat. Ein Hybridfahrzeug 20C, welches ein Beispiel dieser Fahrzeugart darstellt, ist in 7 gezeigt. Das Hybridfahrzeug 20C, welches als ein Abwandlungsbeispiel in 7 gezeigt ist, enthält ein Vorderradantriebssystem, welches die Leistung von der Maschine 22 z. B. an die Räder 39a und 39b, welches Vorderräder sind, über einen Drehmomentwandler 130, einen Vorwärts-/Rückwärtsschaltmechanismus 135, ein Riemen-CVT 140, ein Getriebe 37, ein Ausgleichsgetriebe 38 und dergleichen ausgibt, ein Heckradantriebssystem, welches Leistung von einem Motor MG, welcher ein Synchronmotorgenerator ist, z. B. an Räder 39c und 39d, welches Hinterräder sind, über ein Getriebe 37', ein Ausgleichsgetriebe 38' und dergleichen ausgibt und eine Hybrid-ECU 70, welche das gesamte Fahrzeug steuert. In diesem Fall ist der Drehmomentenwandler 130 als ein Fluiddrehmomentenwandler mit einer Überbrückungskupplung ausgebildet. Ferner umfasst der Vorwärts-/Rückwärtsschaltmechanismus 135 z. B. ein Doppelzahnradplanetengetriebe, eine Bremse und eine Kupplung. Der Vorwärts-/Rückwärtsschaltmechanismus 135 führt eine Schaltung zwischen einer Vorwärts- und Rückwärtsbewegung und das Koppeln und Entkoppeln des Drehmomentenwandlers 130 und des CVT 140 durch. Das CVT 140 hat eine primäre Riemenscheibe 143, welche in der Lage ist, eine Nutbreite zu verändern, und mit einer Eingangswelle 141 als ein maschinenseitiges Rotationselement verbunden ist, eine sekundäre Riemenscheibe 144, welche auf ähnliche Weise in der Lage ist, eine Nutbreite zu verändern und welche mit einer Ausgangswelle 142 als ein achsseitiges Rotationselement verbunden ist, und einen Riemen 145, welcher um die primäre Riemenscheibe 143 und die sekundäre Riemenscheibe 144 gewunden ist. Durch Verändern der Nutbreite der primären Riemenscheibe 143 und der sekundären Riemenscheibe 144 mit Hilfe von Hydrauliköl von einem Hydraulikkreislauf 147, welcher durch eine elektronische CVT-Steuereinheit 146 angetrieben und gesteuert wird, verändert das CVT 140 stufenlos die Drehzahl der an der Eingangswelle 141 eingegebene Leistung und gibt die resultierende Leistung an die Ausgangswelle 142 ab. Ferner kann anstelle des Riemen-CVT 140 ein Toroidal-CVT (Kegelringgetriebe) bei dem in 10 gezeigten Hybridfahrzeug 20C angewandt werden. Der Motor MG ist mit einem Wechselstromgenerator 29, welcher durch die Maschine 22 über einen Wechselrichter 45 angetrieben wird, und mit einer Batterie (Hochspannungsbatterie) 50 verbunden, welche einen mit einer Stromleitung von dem Wechselstromgenerator 29 verbundenen Ausgangsanschluss hat. Somit wird der Motor MG durch die Leistung von dem Wechselstromgenerator 29 oder der Batterie 50 angetrieben und führt eine Regeneration durch, um die Batterie 50 mit der dadurch erzeugten elektrischen Energie aufzuladen. In dem auf diese Weise aufgebauten Hybridfahrzeug 20C kann der Motorantriebsmodus gewählt werden, um eine Leistung entsprechend der Anforderung von dem Motor MG auszugeben, während der Betrieb der Maschine 22 gestoppt ist. Somit kann eine Maschinenstoppantriebssteuerroutine ähnlich der in 3 gezeigten Routine in dem Motorantriebsmodus durchgeführt werden.
Im Folgenden wird die Zuordnung zwischen den Hauptelementen der Ausführungsformen und der Abwandlungsbeispiele einerseits und den Hauptelementen der in dem Abschnitt ”Zusammenfassung der Erfindung” beschriebenen Erfindung andererseits beschrieben. D. h. in der oben beschriebenen Ausführungsform und den Abwandlungsbeispielen entspricht die Maschine 22, welche in der Lage ist, Leistung an die Hohlradwelle 32a und dergleichen abzugeben, der ”Brennkraftmaschine”, die Motoren MG1 und MG2 dem ”Motor”, die Batterie 50 dem ”Akkumulator”, der ECO-Schalter 88 zum Auswählen des ECO-Modus, welcher dem Kraftstoffverbrauch gegenüber dem Fahrverhalten Priorität einräumt, dem ”Kraftstoffverbrauchsprioritätsmodusauswahlschalter”, und die Hybrid-ECU 70 und dergleichen, welche die in 3 gezeigte Antriebssteuerroutine ausfüh ren, dem ”Maschinenstartbedingungseinstellmodul”, dem ”Antriebskraftbedarfeinstellmodul” und dem ”Steuermodul”. Ferner entspricht der Gaspedalpositionssensor 84, welcher den Druckbetrag des Gaspedals 83 erfasst, der ”Beschleunigerbetätigungsbetragerfassungseinheit” und die Hybrid-ECU 70, welche die Beschleunigungsarbeitbestimmungsroutine durchführt, dem ”Beschleunigerbetätigungsbestimmungsmodul”. Ferner entsprechen der Leistungsverteilungs- bzw. -integrationsmechanismus 30 einschließlich dem Hohlrad 32 als dem achsseitigen Rotationselement und dem Planetenträger 34 als dem maschinenseitigen Rotationselement, der Doppelrotormotor 230 einschließlich des mit der Maschine 22 verbundenen Innenrotors 232 und des mit der Achse, welche die Leistung an die Räder 39a und 39b ausgibt, verbundenen Außenrotors 234 und das CVT 140 einschließlich der Eingangswelle 141 als das maschinenseitige Rotationselement und der Ausgangswelle 142 als das achsseitige Rotationselement dem ”Leistungsübertragungsmechanismus”, eine Kombination des Motors MG1 und des Leistungsverteilungs- bzw. -integrationsmechanismus 30 und der Doppelrotormotor 230 der ”elektrischen/mechanischen Leistungsein- bzw. -ausgabestruktur”, der Motor MG1, der Wechselstromgenerator 29 und der Doppelrotormotor 230 dem ”Leistungserzeugungsmotor” und der Leistungsverteilungs- bzw. -integrationsmechanismus der ”Drei-Wellen-Leistungsein- bzw. -ausgabeanordnung”. Jedenfalls beschränkt die Übereinstimmung zwischen den Hauptelementen in der Ausführungsform und der Abwandlung mit den Hauptelementen der in dem Abschnitt ”Zusammenfassung der Erfindung” beschriebenen Erfindung nicht die in dem Abschnitt ”Zusammenfassung der Erfindung” beschriebenen Elemente der Erfindung, da die Ausführungsform ein Beispiel zur Detailbeschreibung der besten Ausführungsarten der Erfindung darstellt, welche in dem Abschnitt ”Zusammenfassung der Erfindung” beschrieben ist. In anderen Worten ist die Ausführungsform lediglich ein detailliertes Beispiel der in dem Abschnitt ”Zusammenfassung der Erfindung” beschriebenen Erfindung und die in dem Abschnitt ”Zusammenfassung der Erfindung” beschriebenen Erfindung sollte auf der Basis der Beschreibung in diesem Abschnitt ausgelegt werden.
Vorstehend wurden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt. Es ist offensichtlich, dass die vorliegende Erfindung auf ver schiedene Weise abgewandelt werden kann, ohne dabei den Grundgedanken und den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Industrielle Anwendbarkeit
Die Technik der Erfindung wird vorzugsweise in der verarbeitenden Fahrzeugindustrie angewandt.
Zusammenfassung
Wenn bestimmt wird, dass eine Beschleunigerbetätigung des Fahrers bei einem eingeschalteten Zustand eines ECO-Schalters 88 wild ist, während ein Hybridfahrzeug 20 ohne Betrieb einer Maschine 22 angetrieben wird (Schritt S120), wird ein Schwellwert Pref bezüglich eines Leistungsbedarfs P* auf einen Wert P2 gesetzt, welcher größer als ein Wert P1 bei ausgeschaltetem Zustand des ECO-Schalters 88 ist, um dem Kraftstoffverbrauch der Maschine Priorität einzuräumen (Schritt S140). Dann werden die Maschine 22 und die Motoren MG1 und MG2, wenn notwendig durch Starten der Maschine 22, so gesteuert, dass ein Drehmoment entsprechend einem Drehmomentbedarf Tr* sichergestellt wird (Schritte S150 bis S230).
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- JP 2006-170128 B [0002]
- JP 2000-205000 B [0002]

Claims

Hybridfahrzeug, welches aufweist: eine Brennkraftmaschine zum Abgeben von Leistung für den Antrieb des Fahrzeugs; einen Motor zum Abgeben von Leistung für den Antrieb des Fahrzeugs; einen Akkumulator zum Versorgen des Motors mit elektrischer Energie; einen Kraftstoffverbrauchsprioritätsmodusauswahlschalter zum Auswählen eines Kraftstoffverbrauchsprioritätsmodus, welcher dem Kraftstoffverbrauch Priorität einräumt; ein Maschinenstartbedingungseinstellmodul, welches eine Startbedingung der Brennkraftmaschine auf eine erste Bedingung setzt, wenn der Kraftstoffverbrauchsprioritätsmodusauswahlschalter während einer Fahrt ohne Betrieb der Brennkraftmaschine ausgeschaltet ist, und die Startbedingung der Brennkraftmaschine auf eine zweite Bedingung setzt, welche im Vergleich zur ersten Bedingung dem Kraftstoffverbrauch Priorität einräumt, wenn der Kraftstoffverbrauchsprioritätsmodusauswahlschalter während der Fahrt ohne den Betrieb der Brennkraftmaschine eingeschaltet ist; ein Antriebskraftbedarfseinstellmodul, welches einen zum Fahren des Fahrzeugs notwendigen Antriebskraftbedarf einstellt; und ein Maschinenstoppantriebssteuermodul, welches die Brennkraftmaschine und den Motor so steuert, dass eine Antriebsleistung entsprechend dem eingestellten Antriebskraftbedarf sichergestellt wird, ohne dabei die Brennkraftmaschine zu starten, wenn die eingestellte Startbedingung während der Fahrt ohne den Betrieb der Brennkraftmaschine nicht erfüllt ist, und die Brennkraftmaschine und den Motor so steuert, dass die Antriebsleistung entsprechend dem eingestellten Antriebskraftbedarf durch Start der Brennkraftmaschine sichergestellt wird, wenn die eingestellte Startbedingung während der Fahrt ohne den Betrieb der Brennkraftmaschine erfüllt ist.
Hybridfahrzeug gemäß Anspruch 1, wobei die zweite Bedingung im Vergleich zur ersten Bedingung eine Tendenz hat, ein Fortdauern des Stopps der Brennkraftmaschine zuzulassen.
Hybridfahrzeug gemäß Anspruch 1, wobei die erste und zweite Bedingung jeweils erfüllt sind, wenn der eingestellte Antriebskraftbedarf gleich oder größer als ein vorbestimmter Schwellwert ist und wobei der Schwellwert bei der zweiten Bedingung größer als der bei der ersten Bedingung ist.
Hybridfahrzeug gemäß Anspruch 1, welches ferner aufweist: eine Beschleunigerbetätigungsbetragerfassungseinheit, welche einen Beschleunigerbetätigungsbetrag durch einen Fahrer erfasst; und ein Beschleunigerbetätigungsbestimmungsmodul, welches gemäß dem erfassten Beschleunigerbetätigungsbetrag bestimmt, ob eine Beschleunigerbetätigung des Fahrers wild ist; wobei das Maschinenstartbedingungseinstellmodul die Startbedingung auf die erste Bedingung setzt, wenn die Beschleunigerbetätigungsbestimmungseinheit bestimmt, dass die Beschleunigerbetätigung des Fahrers nicht wild ist und der Kraftstoffverbrauchsprioritätsmodusauswahlschalter während der Fahrt ohne den Betrieb der Brennkraftmaschine eingeschaltet ist, und wobei das Maschinenstartbedingungseinstellmodul die Startbedingung auf die zweite Bedingung setzt, wenn die Beschleunigerbetätigungsbestimmungseinheit bestimmt, dass die Beschleunigerbetätigung des Fahrers wild ist und der Kraftstoffverbrauchsprioritätsmodusauswahlschalter während der Fahrt ohne den Betrieb der Brennkraftmaschine eingeschaltet ist.
Hybridfahrzeug gemäß Anspruch 1, welches ferner aufweist: einen Leistungsübertragungsmechanismus mit einem achsseitigen Rotationselement, welches mit einer vorbestimmten Achse verbunden ist, und einem maschinenseitigen Rotationselement, welches mit einer Maschinenwelle der Brennkraftmaschine verbunden ist und bezüglich des achsseitigen Rotationselements unterschiedlich dreht, wobei der Leistungsübertragungsmechanismus in der Lage ist, zumindest einen Teil der Leistung von der Maschinenwelle an die Achsseite auszugeben.
Hybridfahrzeug gemäß Anspruch 5, wobei der Leistungsübertragungsmechanismus eine elektrische/mechanische Leistungseingabe- bzw. -ausgabe-Struktur ist, welche mit der vorbestimmten Achse und der Maschinenwelle der Brennkraftmaschine verbunden ist, und zumindest einen Teil der Leistung von der Brennkraftmaschine zusammen mit einer Eingabe/Ausgabe von elektrischer und mechanischer Leistung zur Achsseite ausgibt, wobei die elektrische/mechanische Leistungseingabe- bzw. -ausgabe-Struktur elektrische Leistung von dem Akkumulator erhält und diesem zuführt.
Hybridfahrzeug gemäß Anspruch 6, wobei die elektrische/mechanische Leistungseingabe- bzw. -ausgabe-Struktur einen Leistungserzeugungsmotor enthält, welcher in der Lage ist, Leistung ein- und auszugeben, und eine Drei-Wellen-Leistungseingabe- bzw. -ausgabe-Struktur, welche mit drei Wellen, nämlich der vorbestimmten Achse, der Maschinenwelle der Brennkraftmaschine und einer Drehwelle des Leistungserzeugungsmotors, verbunden ist, wobei die Drei-Wellen-Leistungseingabe- bzw. -ausgabe-Struktur auf der Basis von Ein- und Ausgabeleistungen von und zu zwei aus den drei ausgewählten Wellen der verbleibenden Welle ein- und ausgibt, und wobei der Motor in der Lage ist, Leistung zur vorbestimmten Achse oder einer sich von der vorbestimmten Achse unterscheidenden Achse auszugeben.
Hybridfahrzeug gemäß Anspruch 5, wobei der Leistungsübertragungsmechanismus ein stufenloses Getriebe ist.
Steuerungsverfahren eines Hybridfahrzeugs, welches eine Brennkraftmaschine zum Abgeben von Leistung für den Antrieb des Fahrzeugs, einen Motor zum Abgeben von Leistung für den Antrieb des Fahrzeugs, einen Akkumulator zum Versorgen des Motors mit elektrischer Leistung und einen Kraftstoffverbrauchsprioritätsmodusauswahlschalter zum Auswählen eines Kraftstoffverbrauchsprioritätsmodus aufweist, welcher dem Kraftstoffverbrauch Priorität einräumt, wobei das Verfahren die Schritte aufweist: (a) Einstellen einer Startbedingung der Brennkraftmaschine auf eine erste Bedingung, wenn der Kraftstoffverbrauchsprioritätsmodusauswahlschalter während einer Fahrt ohne Betrieb der Brennkraftmaschine ausgeschaltet ist, und Einstellen der Startbedingung der Brennkraftmaschine auf eine zweite Bedingung, welche im Vergleich zur ersten Bedingung dem Kraftstoffverbrauch Priorität einräumt, wenn der Kraftstoffverbrauchsprioritätsmodusauswahlschalter bei Fahrt ohne Betrieb der Brennkraftmaschine eingeschaltet ist; und (b) Steuern der Brennkraftmaschine und des Motors, so dass eine Antriebsleistung entsprechend einem zum Fahren des Fahrzeugs notwendigen Antriebskraftbedarfs sichergestellt wird, ohne dabei die Brennkraftmaschine zu starten, wenn die eingestellte Startbedingung während der Fahrt ohne Betrieb der Brennkraftmaschine nicht erfüllt ist, und Steuern der Brennkraftmaschine und des Motors, so dass die Antriebsleistung entsprechend dem Antriebskraftbedarf durch Starten der Brennkraftmaschine sichergestellt wird, wenn die eingestellte Startbedingung während der Fahrt ohne Betrieb der Brennkraftmaschine erfüllt ist.
Steuerungsverfahren eines Hybridfahrzeugs gemäß Anspruch 9, wobei die zweite Bedingung, welche bei Schritt (a) verwendet wird, im Vergleich zur ersten Bedingung eine Neigung hat, ein Fortdauern des Stopps der Brennkraftmaschine zuzulassen.
Steuerungsverfahren eines Hybridfahrzeugs gemäß Anspruch 9, wobei die erste und zweite Bedingung, welche bei Schritt (a) verwendet werden, jeweils erfüllt sind, wenn der Antriebskraftbedarf gleich oder größer als ein vorbestimmter Schwellwert ist, und wobei der Schwellwert in der zweiten Bedingung größer als der in der ersten Bedingung ist.
Steuerungsverfahren eines Hybridfahrzeugs gemäß Anspruch 9, welches ferner den Schritt aufweist: (c) Bestimmen gemäß einem Beschleunigerbetätigungsbetrag durch den Fahrer, ob eine Beschleunigerbetätigung durch den Fahrer wild ist; wobei der Schritt (b) die Startbedingung auf die erste Bedingung setzt, wenn der Schritt (c) bestimmt, dass die Beschleunigerbetätigung durch den Fahrer nicht wild ist und der Kraftstoffverbrauchsprioritätsmodusauswahlschalter bei der Fahrt ohne Betrieb der Brennkraftmaschine eingeschaltet ist, und wobei der Schritt (b) die Startbedingung auf die zweite Bedingung setzt, wenn der Schritt (c) bestimmt, dass die Beschleunigerbetätigung des Fahrers wild ist und der Kraftstoffverbrauchsprioritätsmodusauswahlschalter bei der Fahrt ohne Betrieb der Brennkraftmaschine eingeschaltet ist.
Hybridfahrzeug, welches aufweist: eine Brennkraftmaschine zum Abgeben von Leistung für den Antrieb des Fahrzeugs; einen Motor zum Abgeben von Leistung für den Antrieb des Fahrzeugs; einen Akkumulator zum Versorgen des Motors mit elektrischer Leistung; einen Modusauswahlschalter zum Auswählen eines Modus, welcher im Vergleich zu einem Normalzustand die Neigung hat, den Start der Brennkraftmaschine zu erschweren; ein Maschinenstartbedingungseinstellmodul, welches eine Startbedingung der Brennkraftmaschine auf eine erste Bedingung setzt, wenn der Modusauswahlschalter während einer Fahrt ohne Betrieb der Brennkraftmaschine ausgeschaltet ist, und die Startbedingung der Brennkraftmaschine auf eine zweite Bedingung setzt, welche im Vergleich zur ersten Bedingung die Neigung hat, den Start der Brennkraftmaschine zu erschweren, wenn der Modusauswahlschalter während der Fahrt ohne Betrieb der Brennkraftmaschine eingeschaltet ist; ein Antriebskraftbedarfseinstellmodul, welches einen für das Fahren des Fahrzeugs notwendigen Antriebskraftbedarf einstellt; und ein Maschinenstoppantriebssteuermodul, welches die Brennkraftmaschine und den Motor so steuert, dass eine Antriebsleistung entsprechend dem eingestellten Antriebskraftbedarf sichergestellt wird, ohne dabei die Brennkraftmaschine zu starten, wenn die eingestellte Maschinenstartbedingung während der Fahrt ohne Betrieb der Brennkraftmaschine nicht erfüllt ist, und die Brennkraftmaschine und den Motor so steuert, dass die Antriebsleistung entsprechend dem eingestellten Antriebskraftbedarf durch Starten der Brennkraftmaschine sichergestellt wird, wenn die eingestellte Maschinenstartbedingung während der Fahrt ohne Betrieb der Brennkraftmaschine erfüllt ist.
Steuerungsverfahren eines Hybridfahrzeugs, welches eine Brennkraftmaschine zum Abgeben von Leistung für den Antrieb des Fahrzeugs, einen Motor zum Abgeben von Leistung für den Antrieb des Fahrzeugs, einen Akkumulator zum Versorgen des Motors mit elektrischer Leistung, und einen Modusauswahlschalter zum Auswählen eines Modus, welcher im Vergleich zu einem Normalzustand die Neigung hat, den Start der Brennkraftmaschine zu erschweren, aufweist, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: (a) Einstellen einer Startbedingung der Brennkraftmaschine auf eine erste Bedingung, wenn der Modusauswahlschalter während einer Fahrt ohne Betrieb der Brennkraftmaschine ausgeschaltet ist, und Einstellen der Startbedingung der Brennkraftma schine auf eine zweite Bedingung, welche im Vergleich zur ersten Bedingung die Neigung hat, den Start der Brennkraftmaschine zu erschweren, wenn der Modusauswahlschalter während der Fahrt ohne Betrieb der Brennkraftmaschine eingeschaltet ist; und (b) Steuern der Brennkraftmaschine und des Motors, so dass eine Antriebsleistung entsprechend einem zum Fahren des Fahrzeugs notwendigen Antriebskraftbedarf sichergestellt wird, ohne dabei die Brennkraftmaschine zu starten, wenn die eingestellte Startbedingung während der Fahrt ohne Betrieb der Brennkraftmaschine nicht erfüllt ist, und Steuern der Brennkraftmaschine und des Motors, so dass die Antriebsleistung entsprechend dem Antriebskraftbedarf durch Start der Brennkraftmaschine sichergestellt wird, wenn die eingestellte Startbedingung während der Fahrt ohne Betrieb der Brennkraftmaschine erfüllt ist.